CN106257796B - 耐用性改善的无线充电器 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种耐用性改善的无线充电器，一种无线充电装置包括：发送器，其被配置成发送用于无线充电的电力信号；电路板，其包括被配置成控制该发送器的操作的至少一个部件；屏蔽板，其被配置成阻止发送器与电路板之间的电干扰；以及连接器，其被配置成穿透电路板和屏蔽板以将发送器与至少一个部件电连接。

Description

耐用性改善的无线充电器
相关申请的交叉引用
本申请要求于2015年6月16日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2015-0085022的优先权及权益，上述申请的公开内容通过引用如在本文中充分阐述一样合并到本文中。
技术领域
本公开内容涉及无线充电器，并且更具体地，涉及具有针对包括线圈或天线的充电垫的耐用性的先进结构的无线充电器。
背景技术
无线充电技术涉及使用电磁感应产生用于向电池充电的电流的方法，使得由充电垫中的第一线圈生成的磁场感应出穿过被耦接至该电池的第二线圈的电动势。无线充电技术能够应用于需要大容量电池的通信装置或电动车辆。无线充电技术具有以下优点：由于不存在外露的接触点而减小例如泄漏电流的风险，以及克服由次品电线造成的性能差或故障。
随着无线充电技术变得广泛，已经提出各种充电垫以提供无线电力信号。通常，根据无线充电技术，充电垫包括：电路板或金属板，其包括发送无线电力信号的线圈或天线；和用线圈或天线供给或控制无线电力信号的电路。
图1示出了无线充电装置100的常规结构。
如所示的，无线充电装置100包括：屏蔽板，其紧固至少一个线圈102、104；以及电路板120，其向线圈102、104提供电力。为了减小无线充电装置100的总体尺寸并且避免发生在电路板120处的噪音中断或干扰线圈102、104的性能，可以将线圈102、104与电路板120布置在屏蔽板110的相反侧。线圈102、104可以经由线圈引线106与电路板120相耦接。
将线圈引线106弯折以将线圈102、104电连接至被布置在屏蔽板110的相反侧上的电路板120的连接端口122。线圈引线106被焊接在连接端口122上。为了将线圈引线106焊接在连接端口122上，线圈引线106应当足够长以使用环氧树脂将线圈引线106的一部分硬化，以保护线圈引线106的焊接部分并且防止电线由于过强的外力而绷断。因而，连接端口122与线圈引线106之间的焊接会在将线圈引线106弯折至电路板120的连接端口122的边缘产生浪费的空间P2。浪费的空间P2对于将多个部件有效地布置在在电路板上和使无线充电装置100小型化是个障碍。
此外，只要线圈引线106包围屏蔽板110和电路板120的边缘，线圈引线106就应当被弯折。弯折的线圈引线106针对外力例如振动可能变成两周。如果线圈引线106受到持续几个小时的外力例如振动，线圈引线106的弯折部分可能被损坏或折断。这会是无线充电器在耐用性方面的缺点。
发明内容
在无线充电装置中，由于不存在包括在线圈引线中的弯折部分，因此可以增强耐用性。
此外，在无线充电装置可以被外力例如振动影响的条件或情况下，无线充电装置可以稳定地操作并且可以改善其耐用性。
此外，由于可以将用于将线圈引线焊接在电路板上的空间去除，则用于将多个部件布置在电路板上的空间可以变得充分或者无线充电装置可以较小。
无线充电装置可以包括：发送器，其被配置成发送用于无线充电的电力信号；电路板，其包括被配置成控制该发送器的操作的至少一个部件；屏蔽板，其被配置成阻止该发送器与该电路板之间的电干扰；以及连接器，其被配置成穿透该电路板和该屏蔽板以将该发送器与所述至少一个部件电连接。
发送器和电路板可以分别被布置在屏蔽板的前侧和后侧。
电路板和屏蔽板中每一个可以包括布置连接器的多个孔。
连接器可以包括：引线导向部，其被配置成避免从发送器延长的引线偏离；连接部，其与穿过引线导向部的引线相耦接；以及紧固部，其被配置成穿透电路板和屏蔽板。
引线导向部、连接部和紧固部可以包括相同的导电材料。
不同于连接部和紧固部，引线导向部可以包括不导电材料。
紧固部可以是包括与引线焊接的导电材料的平面结构。
引线导向部可以包括插入引线的凹槽。
凹槽可以包括：第一部，其宽度与引线的直径相同；以及第二部，其宽度小于引线的直径但有弹性以变宽成引线的直径。在本文中，该第二部可以包括曲面以减小插入引线时的摩擦力。
紧固部可以具有从连接部延长的针型结构。在本文中，连接部中每一个延伸到两个紧固部中。
紧固部可以包括：主体，其被配置成穿透电路板和屏蔽板；偏离阻止部，其被配置成避免连接部在通过屏蔽板被紧固之后随意偏离；以及移动阻止部，其被配置成避免连接部在通过屏蔽板被紧固之后根据振动而移动。
主体的厚度可以小于形成在屏蔽板中的孔的直径。
偏离阻止部和移动阻止部可以在彼此相反的方向上从主体突出或弯折。
包括偏离阻止部和移动阻止部的连接部在屏蔽板的平面维度中的厚度可以大于孔的直径。
形成在屏蔽板中的孔可以包括第一部分，其直径大于主体、偏离阻止部和移动阻止部的第一厚度；以及第二部分，其直径与主体和移动阻止部的第二厚度相适应。
电路板可以是包括用于将所述至少一个部件与连接器相连接的印刷线路的印刷电路板(PCB)。
屏蔽板可以包括焊接挡体，焊接挡体被配置成当通过焊接将发送器与连接器相耦接时固定焊接位置以及阻止电流向屏蔽板的外部泄漏。
发送器可以包括被配置成发送电力信号的至少一个线圈或天线。
屏蔽板可以包括由铝硅铁粉(Sendust)和聚酰胺(Poly Amide)复合而成的材料。
根据本公开内容获得的效果不限于上述效果并且根据下列详细描述将更清楚地理解本发明的其他优点。
附图说明
包括附图来提供对本发明的进一步理解并且被合并到本申请中并组成本申请的一部分，附图示出了本发明的一种或多种实施例连同适合于解释本发明的原理的描述。在附图中：
图1示出了无线充电装置的常规结构；
图2示出了无线充电装置；
图3描述了图2中示出的发送器与电路板之间的电连接；
图4描述了图2中示出的连接器与屏蔽板的结构；以及
图5示出了图2中示出的无线充电装置的装配顺序。
具体实施方式
现将详细地参照本发明的优选实施例，其示例在附图中示出。在附图中，用相同的附图标记表示相同的元件，并且将不会给出重复解释。为描述方便起见，本文中的元件使用后缀“模块”和“单元”，并且因此可以替换使用并且不具有任何可区别的意义或功能。
在下列实施例的描述中，应当理解，当每个元件被称为形成在另一元件“上”或“下”时，它可以是直接地在另一元件“上”或“下”或者间接地在该元件与另一元件之间形成有一个或多个中间元件。另外，还应当理解，在元件“上”或“下”可以意为元件的向上方向和向下方向。
如本文中所用的术语“一个”或“一”被限定为一个或多于一个。如本文中所用的术语“另一(another)”被限定为至少第二或更多。如本文中所用的术语“包括”和/或“具有”被限定为包括(即，开放式译法)。如本文中所用的术语“耦接”或“操作上耦接”被限定为连接，尽管不是必须直接地连接，而且也不是必须机械地连接。
在本发明的描述中，当相关技术的某些详细解释被认为会不必要地使本发明的本质模糊不清时则将其省略。根据附图将更清楚地理解本发明的特征并且本发明的特征应当不受附图限制。应当要理解，本发明包括不偏离本发明的精神和技术范围的所有变化、等同及替代。
图2示出了无线充电装置200。
如所示的，无线充电装置200包括：发送器202、204，其被配置成发送用于无线充电的电力信号；电路板200，其包括被配置成控制发送器202、204的操作的至少一个部件；屏蔽板210，其被配置成阻止发送器202、204与电路板220之间的电干扰。无线充电装置200还包括连接器230，其被配置成穿透电路板220和屏蔽板210以将发送器202、204与包括在电路板220中的至少一个部件电连接。在本文中，连接器230可以被布置在屏蔽板210上并且在穿透电路板220和屏蔽板210之后从电路板220突出。
发送器202、204可以包括被配置成发送电力信号的至少一个线圈或天线。在本文中，图2示出了包括线圈的发送器202、204的示例。
通过示例的方式但不限于示例，电路板220可以是包括用于将至少一个部件与连接器230相连接的印刷线路的印刷电路板(PCB)。
发送器202、204与电路板220可以分别被布置在屏蔽板210的前侧和后侧。屏蔽板210和电路板220可以包括布置连接器230的多个孔(未示出)。
为了使电路板220所产生的噪音不影响发送器202、204的操作，可以将屏蔽板210布置在发送器202、204与电路板220之间。屏蔽板210可以包括以下屏蔽材料：其能够通过喷射制模进行处理使得屏蔽板应当阻止电路板220与发送器202、204之间的电干扰，以及在连接器230能够被紧固处具有复杂结构。通过示例的方式但不限于示例，屏蔽板210可以包括铝硅铁粉(Sendust)和聚酰胺(Poly Amide)的复合材料以提高干涉屏蔽和灵活制模二者的性能。
从发送器202、204延长的线圈引线206可以被耦接至连接器230。线圈引线206如果被耦接至连接器230则由于焊接挡体212而不能与屏蔽板210相偏离。当通过焊接将发送器202、204与连接器230相耦接时焊接挡体212可以固定焊接位置，并且焊接挡体212可以阻止电流向屏蔽板210的外部泄漏。
图3描述了图2中示出的发送器202与电路板220之间的电连接。
如所示的，从发送器202延长的线圈引线206可以接触连接器230(称为部分‘C1’)。连接器230可以在穿透屏蔽板210和电路板220之后从电路板220突出(称为部分‘C2’)。
连接器230可以包括引线导向部232，其被配置成避免从发送器202延长的线圈引线206偏离；连接部234，其与穿过引线导向部232的线圈引线206相耦接；以及紧固部236，其被配置成穿透电路板220和屏蔽板210。
在本文中，引线导向部232、连接部234和紧固部236都可以包括相同的导电材料(例如，金属)。特别地，连接器230可以被镀覆有金用于与线圈引线206以及电路板220焊接。此外，在另一实施例中，不同于连接部234和紧固部236，引线导向部232可以包括不导电材料。
图4描述了图2中示出的连接器230和屏蔽板210的结构。
如所示的，紧固部234可以具有包括与线圈引线206焊接的导电材料的平面结构。
引线导向部232可以包括插入线圈引线206的凹槽246。凹槽246可以包括第一部，其宽度W1基本上与线圈引线206的直径相同；以及第二部，其宽度W2小于线圈引线206的直径但有弹性以暂时变宽成线圈引线206的直径。此外，该第二部可以包括曲面248以减小插入线圈引线206时的摩擦力。
此外，紧固部236可以具有从连接部234延长的针型结构。通过示例的方式但不限于示例，连接部234中每一个可以延伸到两个紧固部236中。在本文中，可以根据实施例改变紧固部236的数量。
紧固部236可以包括：主体243，其被配置成穿透图2中示出的电路板220和屏蔽板210；偏离阻止部244，其被配置成避免连接部234在通过屏蔽板210被紧固之后随意偏离；以及移动阻止部242，其被配置成避免连接器230在通过屏蔽板210被紧固之后根据振动而移动。紧固部236的偏离阻止部244和移动阻止部242可以在远离连接部234的位置处以不同方式形成。
形成在屏蔽板210中的孔214可以包括：第一部分，其直径D1大于偏离阻止部244、主体243和移动阻止部242的第一厚度T2；以及第二部分，其直径D2与主体243和移动阻止部242的第二厚度相适应。
主体243的厚度T1可以小于屏蔽板210中形成的孔214的直径D1。紧固部236的偏离阻止部244和移动阻止部242可以在彼此相反的方向上从主体243突出或弯折。在屏蔽板210的平面维度中，包括偏离阻止部244和移动阻止部242的连接部236的厚度T2可以大于孔214的直径D1但小于孔214的直径D2。
图5示出了图2中示出的无线充电装置的装配顺序。
参照(a)，可以将连接器230插入屏蔽板210中。
参照(b)，可以在连接器230被插入屏蔽板210中之后将电路板220耦接到屏蔽板210的一侧上。
参照(c)，可以将发送器202紧固在屏蔽板210的另一侧上，以及可以将从发送器202延长的线圈引线206连接至连接器230。
参照(d)，将线圈引线206连接至连接器230，但通过焊接挡体212将线圈引线206与屏蔽板210的外部相阻止。然后，通过焊接将线圈引线206与连接器230电连接。为了电连接包括在电路板220中的至少一个部件，可以根据哪个部件应当被耦接至发送器202而选择性地焊接从电路板220突出的连接器230的部分。
在上述实施例中，不需要将线圈引线弯折以包围用于线圈与电路板之间的电连接的屏蔽板，并且无线充电装置可以较小。
在根据实施例的无线充电装置中，可以增强抵抗从外部施加的振动的耐用性。
通过以预定方式结合本发明的结构元件和特征来实现上述实施例。除非单独指定，否则应当选择性地考虑结构元件或特征中的每一个。可以实现结构元件或特征中的每一个而不与另外的结构元件或特征相结合。还可以将若干结构元件或特征彼此相结合以构成本发明的实施例。可以改变本发明的实施例中所描述的操作的次序。一个实施例中的若干结构元件或特征可以包括在另一实施例中，或者可以用另一实施例的对应结构元件或特征替代。此外，显然地，参照特定权利要求的若干权利要求可以与参照不同于特定权利要求的另外权利要求的其他权利要求相结合以构成实施例或者在本申请提交之后通过修正的方式添加新的权利要求。
对本领域的技术人员明显的是，在不偏离本发明的精神或范围的情况下，可以在本发明中作出各种修改和变型。因此，本发明旨在覆盖落入所附权利要求书及其等同内容的范围内本发明所提供的修改和变型。

Claims (18)

1.一种无线充电装置，包括：
发送器，其被配置成发送用于无线充电的电力信号；
电路板，其包括被配置成控制所述发送器的操作的至少一个部件；
屏蔽板，其被配置成阻止所述发送器与所述电路板之间的电干扰；以及
连接器，其被配置成穿透所述电路板和所述屏蔽板以将所述发送器与所述至少一个部件电连接，
其中所述连接器包括：
引线导向部，其被配置成避免从所述发送器延长的引线偏离；
连接部，其与穿过所述引线导向部的所述引线相耦接；以及
紧固部，其被配置成穿透所述电路板和所述屏蔽板。
2.根据权利要求1所述的无线充电装置，其中，所述发送器和所述电路板分别被布置在所述屏蔽板的前侧和后侧。
3.根据权利要求1所述的无线充电装置，其中，所述电路板和所述屏蔽板中每一个包括布置所述连接器的多个孔。
4.根据权利要求1所述的无线充电装置，其中，所述引线导向部、所述连接部和所述紧固部包括相同的导电材料。
5.根据权利要求1所述的无线充电装置，其中，所述引线导向部不同于所述连接部和所述紧固部，所述引线导向部包括不导电材料。
6.根据权利要求1所述的无线充电装置，其中，所述紧固部是包括与所述引线焊接的导电材料的平面结构。
7.根据权利要求1所述的无线充电装置，其中，所述引线导向部包括插入所述引线的凹槽。
8.根据权利要求7所述的无线充电装置，其中，所述凹槽包括：
第一部，其宽度与所述引线的直径相同；以及
第二部，其宽度小于所述引线的直径但有弹性以变宽成所述引线的直径，
其中，所述第二部包括曲面以减小插入所述引线时的摩擦力。
9.根据权利要求1所述的无线充电装置，其中，所述紧固部具有从所述连接部延长的针型结构，并且其中，所述连接部中每一个延伸到两个紧固部中。
10.根据权利要求9所述的无线充电装置，其中，所述紧固部包括：
主体，其被配置成穿透所述电路板和所述屏蔽板；
偏离阻止部，其被配置成避免所述连接部在通过所述屏蔽板被紧固之后随意偏离；以及
移动阻止部，其被配置成避免所述连接部在通过所述屏蔽板被紧固之后随振动而移动。
11.根据权利要求10所述的无线充电装置，其中，所述主体的厚度小于形成在所述屏蔽板中的孔的直径。
12.根据权利要求11所述的无线充电装置，其中，所述偏离阻止部和所述移动阻止部在彼此相反的方向上从所述主体突出或弯折。
13.根据权利要求11所述的无线充电装置，其中，包括所述偏离阻止部和所述移动阻止部的所述连接部在所述屏蔽板的平面维度中的厚度大于所述孔的直径。
14.根据权利要求11所述的无线充电装置，其中，形成在所述屏蔽板中的所述孔包括：
第一部分，其直径大于所述主体、所述偏离阻止部和所述移动阻止部的第一厚度；以及
第二部分，其直径与所述主体和所述移动阻止部的第二厚度相适应。
15.根据权利要求1所述的无线充电装置，其中，所述电路板是包括用于将所述至少一个部件与所述连接器相连接的印刷线路的印刷电路板PCB。
16.根据权利要求1所述的无线充电装置，其中，所述屏蔽板包括焊接挡体，所述焊接挡体被配置成当通过焊接将所述发送器与所述连接器相耦接时固定焊接位置以及阻止电流向所述屏蔽板的外部泄漏。
17.根据权利要求1所述的无线充电装置，其中，所述发送器包括被配置成发送所述电力信号的至少一个线圈或天线。
18.根据权利要求1所述的无线充电装置，其中，所述屏蔽板包括由铝硅铁粉和聚酰胺复合而成的材料。
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