CN212890159U - 车载无线充电支架 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种车载无线充电支架，包括壳体和设于壳体内的电路板，壳体上设有用于夹紧和松开手机的电动夹臂机构，电路板上设有驱动电路、检测电路和触摸电路。驱动电路接收到检测电路的检测信号后控制电动夹臂机构夹紧手机，接收到触摸电路的驱动信号后控制电动夹臂机构加紧或松开手机。本申请还可增加风扇实现散热以提高充电效能，壳体内设有实现无线充电功能的无线充电线圈和在电源断电后延长电动夹臂机构使用的电储能器，与现有技术相比，本申请具有无线充电功能，且壳体左右夹臂和底托配合电机实现三联动，底托实现电机调整和手动调整二加一模式，能匹配不同手机尺寸无线充电位置，实现最高效充电模式，操作简单，提高了驾驶安全性。

Description

车载无线充电支架

技术领域

本实用新型涉及汽车领域，特别是一种车载无线充电支架。

背景技术

随着智能手机的普及，智能手机的各类应用在车内使用的频率逐渐上升，由于驾驶员可能在驾驶过程中频繁的使用手机，会造成很大的安全隐患。目前的车载支架大都是重力支架和手动支架，在固定手机的同时还需要给手机插充电线，会浪费驾驶员的操作时间，增加交通安全风险。

因此，如何设计一种能节省驾驶员操作时间的车载无线充电支架是业界亟待解决的技术问题。

实用新型内容

针对现有车载支架操作时间长，本实用新型提出了一种车载无线充电支架。

本实用新型的技术方案为：提出了一种车载无线充电支架，包括壳体和设于所述壳体内的电路板，所述壳体内设有实现所述车载无线充电支架无线充电功能的无线充电线圈；

所述壳体上设有用于夹紧或松开手机的电动夹臂机构；

所述电路板上还设有通过所述无线充电线圈感应手机是否放置并产生检测信号的检测电路；

所述电路板上还设有产生驱动信号的触摸电路；

所述电路板上还设有与所述检测电路和所述触摸电路相连的驱动电路，所述驱动电路接收所述检测电路检测信号时夹紧手机，所述驱动电路接收所述触摸电路驱动信号时夹紧或松开手机；

所述壳体内还设有用于给所述电路板和所述无线充电线圈散热的风扇。

进一步，所述壳体上还设有触摸键，所述触摸电路感应所述触摸键是否被触摸并产生驱动信号。

进一步，所述壳体内设有给所述电路板和所述电动夹臂机构供电的电源接口。

进一步，所述壳体内还设有与所述电动夹臂机构连接的电储能器。

进一步，所述电动夹臂机构包括设于所述壳体左侧的左夹臂、设于所述壳体右侧的右夹臂、以及驱动所述左夹臂和所述右夹臂夹紧手机的电机。

进一步，所述电机的输出轴上设有齿轮，所述左夹臂上设有与所述齿轮啮合的第一齿条，所述右夹臂上设有与所述齿轮啮合的第二齿条，所述电机运行时带动所述齿轮转动，所述齿轮转动时带动第一齿条、第二齿条移动从而夹紧手机。

进一步，所述左夹臂和所述右夹臂上设有夹子盖板，所述夹子盖板上设有底托主齿，所述底托主齿底部设有用于托起手机的底托下体、以及与所述齿轮啮合用于带动底托下体移动的第三齿条，所述电机运行时带动所述齿轮转动，所述齿轮转动带动第三齿条移动，所述第三齿条移动带动所述底托下体上下移动托起手机。

进一步，所述底托下体设有相互嵌入两层，所述底托下体的两层相互嵌入程度调节时改变所述底托下体托起手机的高度，用以调节不同尺寸手机无线充电匹配充电位置的问题。

进一步，所述电机为可断电自锁的步进电机。

进一步，所述车载无线充电支架还包括风口夹，所述壳体背面设有将所述风口夹与所述壳体螺纹连接的连接柱。

与现有技术相比，本实用新型至少具有如下有益效果：

1、本实用新型操作简单，放置手机即可自动夹紧，通过触摸键即可调整手机加紧或松开，节省驾驶员的操作时间，大大降低了驾驶过程中的安全问题。

2、本实用新型能够实现左右夹臂与底托的三联动，同时底托还能实现电机调节和人工调节二加一模式，能够实用各种大小得手机，到达最佳充电模式。

3、本实用新型实现了无线充电功能，可以不用连接线即可充电，节省了充电线的使用。

附图说明

图1为本发明实施例中车载无线充电支架的结构示意图。

图2为本发明实施例中车载无线充电支架的爆炸图。

图3为本发明实施例中车载无线充电支架原理示意图。

图4为本发明实施例中电机与左夹臂、右夹、底托臂连接的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

由此，本说明书中所指出的一个特征将用于说明本实用新型的一个实施方式的其中一个特征，而不是暗示本实用新型的每个实施方式必须具有所说明的特征。

此外，应当注意的是本说明书描述了许多特征。尽管某些特征可以组合在一起以示出可能的系统设计，但是这些特征也可用于其他的未明确说明的组合。由此，除非另有说明，所说明的组合并非旨在限制。

如图1和图2所示，本实用新型中提出的车载无线充电支架，包括壳体1和设于壳体1内部的电路板，其中，壳体1主要包括面壳102、底壳119以及设于面壳102上的装饰板101。

如图3所示，本实用新型车载无线充电支架主要包括10个部分，分别为触摸电路3、电动夹臂机构4、电储能器5、无线充电线圈6、检测电路7、驱动电路8、电源接口9、触摸键10、手机11和风扇12。其中，电动夹臂机构4设于壳体1上，其用于夹紧和松开手机11。

具体的如图2和图4所示，电动夹臂机构4包括左夹臂110、右夹臂116以及电机100，电动夹臂机构4通过左夹臂110和右夹臂116夹住手机11，电机100用于带动左夹臂110和右夹臂116移动，使其固定手机。

其中，电机100的输出轴设在车载无线充电支架的横杠118的下部，在电机100的输出轴上还设有齿轮106，其中，齿轮106分别啮合了3条齿条，分别为第一齿条203、第二齿条208以及第三齿条206。第一齿条206、第二齿条208分别设于左夹臂110和右夹臂116上，当电机100驱动时，带动其输出轴上的齿轮106转动，第一齿条203和第二齿条208与齿轮106啮合后与齿轮106一起运动，从而带动左夹臂110和右夹臂116分别移动，使其夹住手机。其中，左夹臂110和右夹臂116均内设于横杠118上，分别置于壳体的左侧和右侧，移动时分别向内移动夹住手机。

同时，电动夹臂机构4还包括用于托起手机11的底托下体204，底托下体204设于底托主齿111底部，其通过第三齿条206拖动，第三齿条206设于底托主齿111中，底托主齿111设在夹子盖板109中，夹子盖板109设于左夹臂110和右夹臂116上，其中，在底托下体204中还内设有左卡扣108、中卡扣113、右卡扣114、弹簧112、底托上盖107和底托下盖115。当电机100驱动并带动齿轮106转动时，其带动底托主齿中的第三齿条206运动，第三齿条206设于底托主齿111底部，其运动时带动底托主齿111移动，从而调节底托下体204的上下距离，使手机托起到最佳位置固定。其中，底托下体204有两层，分别为底托上盖107和底托下盖115，底托上盖107和底托下盖115相互嵌入组成底托下体204，当调节底托上盖107和底托下盖115的相互嵌入程度时，可以将底托部分向上托起，从而托起手机。同时，当左夹臂110、右夹臂116以及底托下体204均移动到相应位置后，左卡扣108实现左夹臂110的限位固定，右卡扣114实现右夹臂116的限位固定，中卡扣113实现底托下底204的限位固定。

本实用新型中，当电机100驱动时，能够同时带动左夹臂110、右夹臂116、以及底托下体204移动，实现左右夹臂和底托的三联动，同时通过人工调节和电机100调节底托下体204，能够实现人工调节与电机107调节二加一模式，实现了最小iphone SE手机和最大三星S20G手机与无线充线圈6最佳匹配，达到效率最高充电模式，改善了手机大小不一造成无线充电线圈6偏移，使得手机充电效率不高甚至不充电的问题。

其中，无线充电线圈6设于壳体1内部，其能够检测手机11是否放置并给手机充电。当手机11放置到车载无线充电支架时，无线充电线圈6能够感应到手机11内的充电线圈，从而确定车载无线充电支架有手机11放置，然后通过无线充电线圈6对手机11进行充电。无线充电线圈6通过感应手机11内的充电线圈对手机进行无线充电。本实施例中无线充电线圈6设置为一个，其也可以设置多个，当无线充电线圈6设置为多个时，检测电路7检测并控制无线充电线圈6中充电效率最高的一个对手机进行充电。

当无线充电线圈6确定有手机11放置时，检测电路7能够通过无线充电线圈6检测到手机11放置，并产生检测信号。当手机11带有充电线圈时，无线充电线圈6能够感应到手机11上的充电线圈，检测电路7根据其感应确定手机11的放置，当手机11没有充电线圈时，无线充电线圈6感应到手机11上的金属，从而确定手机11的放置。其中，检测电路7与驱动电路8均设于车载无线充电支架的电路板上，驱动电路8与检测电路7直接相连，当检测电路7产生检测信号后，会发送给驱动电路8，驱动电路8接收到检测信号后，控制电动夹臂机构4夹紧手机11，达到固定的效果。

同时，为了方便驾驶员操作，在车载无线充电支架的壳体1上还设有触摸键10，对应的，在电路板上设置了能够感应到触摸键10是否被触摸并产生驱动信号的触摸电路3。当驾驶员需要操作手机11时，通过触摸触摸键10，触摸电路3能够感应到相应的信号，并产生驱动信号，触摸电路3与驱动电路8直接相连，触摸电路3产生驱动信号后，会发送给驱动电路8，驱动电路8接收到该驱动信号后，会控制电动夹臂机构4松开或加紧手机11。

具体的，如图2所示，触摸键10通过电片120与触摸电路3连通，触摸电路3中有一个触摸IC，其能够检测到触摸键10是否被触摸，当触摸键10第一次被触摸时，触摸电路3产生的驱动信号发送给驱动电路8后，驱动电路8控制电动夹臂机构4加紧手机11，当触摸键10再此被触摸时，触摸电路3产生的驱动信号发送给驱动电路8后，驱动电路8控制电动夹臂机构4松开手机11。对应的，触摸电路3中还设有记忆IC以及计数器，计数器用于确定触摸键10被触摸次数，记忆IC用于记录上次触摸键10被触摸后发出的驱动信号。其中，当驱动电路8控制电动夹臂机构4加紧手机时，其控制方法为控制电机100输出轴沿原方向转动，当驱动电路8控制电动夹臂机构4松开手机时，其控制方法为控制电机100的输出轴沿原方向反向转动，从而使其松开手机11。

需要说明的是，本实用新型中电动夹臂机构4的电机100采用可断电自锁的步进电机，由于步进电机自身的特性，当步进电机驱动左夹臂110和右夹臂116夹紧手机后，步进电机会实现自锁，当步进电机自锁后，会使左夹臂110和右夹臂116固定起来，即使汽车在运行收到颠簸时，其也能很好的固定手机11，大大降低了手机11从车载无线充电支架掉落的风险。同时，由于步进电机的自锁功能，可以延长其使用寿命。

如图3所示，在壳体1内还设有电源接口9，电路板通过内部走线，电源连接电源接口9后电流能够传输到各个组件，实现对电路板各个电路模块以及电动夹臂机构4供电，同时，电动夹臂机构4还电连接有电储能器5，电储能器5在电源接口9接通时，能够储存一定的电量，当电源断电时，电储能器5能够继续给电路板及电动夹臂机构4供电，延长电动夹臂机构4的使用，继续实现电动夹臂机构4对手机的控制，有利于驾驶员在驾驶过程中的安全使用，其中，电储能器5可以为电容或者电池。

如图2和图3所示，在壳体1内还设有风扇12，其与驱动电路8直接连接，当驱动电路8驱动电动夹臂机构4夹紧后，无线充电线圈6开始对手机11充电，这时，驱动电路8驱动风扇12转动，通过风扇转动，对壳体1内的电路板及无线充电线圈6散热。通过风扇12对电路板及无线充电线圈6散热后，当温度降低后，可以提高无线充电线圈6的充电效率。其中，在风扇12下方还设有4个弹簧130，其分别置于风扇12下方四个角处，与风扇12一起安装在底板119上，当风扇12转动导致其振动时，弹簧130可以缓冲其振动，从而降低降低风扇12在转动时产生的噪声。

如图1和图2所示，车载无线充电支架背部还设有风口夹123，其设于底板119的下方，在底板119的背面设有带外螺纹的连接柱，在风口夹123的一端安装有螺母122，通过螺母122能够使风口夹123与连接柱连接起来，从而使风口夹123安装在壳体1的底板119上。风口夹123的另一端夹在汽车空调的出风口上，汽车空调的出风口能够对车载无线充电支架起到一定的散热效果。

下面对本实用新型的具体使用过程进行说明，驾驶员使用车载无线充电支架时，将手机11置于车载无线充电支架上，检测电路7通过无线充电线圈6检测到手机11放置，然后产生驱动信号，并发送给驱动电路8，驱动电路8接收到驱动信号后控制电机107的运行，电机107运行带动齿轮106转动，从而带动第一齿条203、第二齿条208及第三齿条206运动，第一齿条203和第二齿条208运动分别带动左夹臂110和右夹臂116运动，同时第三齿条206运动带动底托下体204上下运动，调节底托下体204的上下距离，实现左夹臂110、右夹臂116、底托下体204的三联动，同时，底托下体204还能够手动调节，实现底托下体204的电机107调节与人工调节二加一模式，能够适应各种大小得手机。当左夹臂110、右夹臂116、底托下体204移动到相应位置后，步进电机会实现自锁，进一步固定住左夹臂110、右夹臂116，使其在汽车受到颠簸时，其也能很好的固定手机11，大大降低了手机11从车载无线充电支架掉落的风险。当手机11需要进一步加紧时，触摸触摸键10，触摸电路3能够感应到触摸键10被触摸，产生驱动信号并发送给驱动电路8，驱动电路8接收到驱动信号后，控制电机100继续运转，从而使左夹臂110和右夹臂116移动，进一步夹紧手机11。充电完毕或驾驶员需要取下手机时，再次触摸触摸键10，触摸电路3能够感应到触摸键10被再次触摸，并产生驱动信号发送给驱动电路8，驱动电路8接收到驱动信号后，控制电机100反向转动，从而使左夹臂110和右夹臂116向外运动，使底托下体204向下运动，使其松开手机11，松开手机11后驾驶员可以轻松取下手机。

其中，在手机11放置在车载无线充电支架上后，无线充电线圈6检测到手机11内的充电线圈，然后通过无线充电线圈6实现对手机11的无线充电，开始

充电后，风扇12开始运行，给电路板以及无线充电线圈6进行散热，通过风扇12散热能够对电路板及无线充电线圈6有效散热，从而提高充电效率。其中，车载无线充电支架通过风口夹夹在汽车内的空调出风口处，当汽车运行时，空调出风口能吹出冷风，起到一定的散热效果。

与现有技术相比，本实用新型车载无线充电支架能够自动夹紧和松开手机，减少了驾驶员在驾驶过程中对手机的操作，大大降低了驾驶的安全问题。同时，电机107运行时能够分别带动左夹臂110、右夹臂116以及底托下体204运动，实现三联动，底托下体204采用双层结构，通过调节底托下体204两层互相嵌入程度能够实现人工调节与电机107调节二加一模式，使车载无线充电支架能够适应各种款式的手机，实现最小iphoe SE手机和最大三星S20G手机与无线充线圈最佳匹配，达到效率最高充电模式，改善了手机大小不一造成线圈偏移充电效率低或不充电问题。同时，在壳体11内还设置了风扇12，当无线充电线圈6对手机进行充电时，风扇12运行，能够对电路板以及无线充电线圈6进行散热，散热后，能够提高充电效率。无线充电线圈6能够实现无线充电，直接与手机内的充电线圈感应并给其进行充电，在使用本实用新型车载无线充电支架时，不用再连接连接线，减少了驾驶员在驾驶过程中对手机的操作时间。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.车载无线充电支架，包括壳体和设于所述壳体内的电路板，其特征在于，所述壳体内设有实现所述车载无线充电支架无线充电功能的无线充电线圈；

所述壳体上设有用于夹紧或松开手机的电动夹臂机构；

所述电路板上还设有通过所述无线充电线圈感应手机是否放置并产生检测信号的检测电路；

所述电路板上还设有产生驱动信号的触摸电路；

所述电路板上还设有与所述检测电路和所述触摸电路相连的驱动电路，所述驱动电路接收所述检测电路检测信号时夹紧手机，所述驱动电路接收所述触摸电路驱动信号时夹紧或松开手机；

所述壳体内还设有用于给所述电路板和所述无线充电线圈散热的风扇。

2.如权利要求1所述的车载无线充电支架，其特征在于，所述壳体上还设有触摸键，所述触摸电路感应所述触摸键被触摸后产生驱动信号。

3.如权利要求1所述的车载无线充电支架，其特征在于，所述壳体内设有给所述电路板和所述电动夹臂机构供电的电源接口。

4.如权利要求1所述的车载无线充电支架，其特征在于，所述壳体内还设有与所述电动夹臂机构连接的电储能器。

5.如权利要求1所述的车载无线充电支架，其特征在于，所述电动夹臂机构包括设于所述壳体左侧的左夹臂、设于所述壳体右侧的右夹臂、以及驱动所述左夹臂和所述右夹臂夹紧手机的电机。

6.如权利要求5所述的车载无线充电支架，其特征在于，所述电机的输出轴上设有齿轮，所述左夹臂上设有与所述齿轮啮合的第一齿条，所述右夹臂上设有与所述齿轮啮合的第二齿条，所述电机运行时带动所述齿轮转动，所述齿轮转动时带动第一齿条、第二齿条移动从而夹紧手机。

7.如权利要求6所述的车载无线充电支架，其特征在于，所述左夹臂和所述右夹臂上设有夹子盖板，所述夹子盖板上设有底托主齿，所述底托主齿底部设有用于托起手机的底托下体、以及与所述齿轮啮合用于带动底托下体移动的第三齿条，所述电机运行时带动所述齿轮转动，所述齿轮转动带动第三齿条移动，所述第三齿条移动带动所述底托下体移动托起手机。

8.如权利要求7所述的车载无线充电支架，其特征在于，所述底托下体设有相互嵌入的两层，所述底托下体的两层相互嵌入程度调节时改变所述底托下体托起手机的高度。

9.如权利要求5所述的车载无线充电支架，其特征在于，所述电机为可断电自锁的步进电机。

10.如权利要求1至9任意一项所述的车载无线充电支架，其特征在于，所述车载无线充电支架还包括风口夹，所述壳体背面设有将所述风口夹与所述壳体螺纹连接的连接柱。

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