DE102011081856B3 - Retention device for portable electronic device e.g. mobile navigation device used in vehicle, has magnet whose terminals of pole shoes are connected to charging device used for charging electronic device - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Haltevorrichtung für ein transportables, elektronisches Gerät mit einer Grundfläche und mit einem Magneten zum Aufbringen einer Haltekraft an der Grundfläche, wobei wenigstens zwei voneinander beabstandete, jeweils mit einem Pol des wenigstens einen Magneten gekoppelte Polschuhe vorgesehen sind, durch welche eine Haltekraft an der Grundfläche verstärkt ist.The invention relates to a holding device for a portable, electronic device having a base surface and a magnet for applying a holding force to the base, wherein at least two spaced, each with a pole of the at least one magnet coupled pole pieces are provided, through which a holding force the base area is reinforced.
In Fahrzeugen finden für eine Navigation und/oder eine Kommunikation vielfach externe Geräte Verwendung, welche bei Nichtgebrauch des Fahrzeugs für andere Anwendungen und/oder aus Sicherheitsgründen dem Fahrzeug entnehmbar sind. Bei einem derartigen Gerät handelt es sich beispielsweise um ein mobiles Navigationsgerät, ein PDA oder ein Smartphone.In vehicles often find external devices for navigation and / or communication use, which are removable when not using the vehicle for other applications and / or for safety reasons the vehicle. Such a device is, for example, a mobile navigation device, a PDA or a smartphone.
Um die Geräte am Fahrzeug sicher zu positionieren, sind verschiedene Haltevorrichtungen bekannt. Dabei haben sich Haltevorrichtungen unter Verwendung eines Magneten für die Handhabung als besonders komfortabel herausgestellt.In order to safely position the devices on the vehicle, various holding devices are known. In this case, holding devices have proven to be particularly comfortable using a magnet for handling.
Derartige Haltevorrichtungen mit wenigstens einem Magneten werden auch als Magnethalterungen bezeichnet.Such holding devices with at least one magnet are also referred to as magnetic holders.
Aus der deutschen Gebrauchsmusterschrift
Aus der deutschen Offenlegungsschrift
Aus der deutschen Offenlegungsschrift
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Haltevorrichtung für ein transportables, elektronisches Gerät mit einer Grundfläche und mit wenigstens einem Magneten zum Aufbringen einer Haltekraft an der Grundfläche, wobei wenigstens zwei voneinander beabstandete, jeweils mit einem Pol des wenigstens einen Magneten gekoppelte Polschuhe vorgesehen sind, durch welche eine Haltekraft an der Grundfläche verstärkt ist, bei der die Polschuhe Anschlüsse zur Verbindung mit einer Ladevorrichtung für ein aufzunehmendes elektronisches Gerät aufweisen.This object is achieved by a holding device for a transportable, electronic device having a base surface and having at least one magnet for applying a holding force to the base surface, at least two mutually spaced, each with a pole of the at least one magnet coupled pole pieces are provided by which a holding force is increased at the base, wherein the pole pieces have connections for connection to a charging device for an electronic device to be accommodated.
Aufgrund der Polung des Magneten stellt sich ein Magnetfeld ein. Das Magnetfeld ist üblicherweise weitstreuend. Als Polschuhe werden im Zusammenhang mit der Anmeldung Bauteile mit hoher Permeabilität bezeichnet, durch welche magnetische Kraftlinien oder Feldlinien des Magnetfelds gerichtet, d. h. umgelenkt und/oder konzentriert werden. Die Polschuhe sind derart angeordnet, dass durch die Umlenkung und Konzentration senkrecht zu der Grundfläche in unmittelbarer Umgebung der Polschuhe eine erhöhte Anziehungskraft auf ein magnetisches Bauteil bewirkt wird. In einer Ausgestaltung ist ein Gehäuse des elektronischen Geräts als magnetisches Bauteil gestaltet, sodass auf das Gehäuse eine Anziehungskraft wirkt. Das gesamte Gehäuse dabei dient in anderen Worten als Kontaktgegenfläche. In anderen Ausgestaltungen weist das transportable, elektronische Gerät ein Gehäuse aus einem unmagnetischen Material, wie beispielsweise Messing oder Kunststoff auf, wobei an dem Gehäuse eine Kontaktgegenfläche zur Zusammenwirkung mit der Haltevorrichtung vorgesehen ist. Die Kontaktgegenfläche ist in einer Ausgestaltung aus einem magnetischen, insbesondere einem ferromagnetischen Material, beispielsweise eine Stahlplatte. An dem Gerät kann dabei auf einen Magneten verzichtet werden. In anderen Ausgestaltungen ist die Kontaktgegenfläche als Magnetfläche gestaltet, wobei eine Verbindung bei gegenpoliger Ausrichtung der Polschuhe und der Magnetfläche realisierbar ist.Due to the polarity of the magnet, a magnetic field sets in. The magnetic field is usually wide-spread. In the context of the application, pole pieces are components with high permeability, through which magnetic force lines or field lines of the magnetic field are directed, i. H. be diverted and / or concentrated. The pole shoes are arranged in such a way that due to the deflection and concentration perpendicular to the base area in the immediate vicinity of the pole shoes, an increased attraction force is exerted on a magnetic component. In one embodiment, a housing of the electronic device is designed as a magnetic component, so that an attraction acts on the housing. In other words, the entire housing serves as contact counterface. In other embodiments, the portable electronic device includes a housing made of a non-magnetic material, such as brass or plastic, wherein on the housing, a contact mating surface is provided for cooperation with the holding device. The contact mating surface is in one embodiment of a magnetic, in particular a ferromagnetic material, such as a steel plate. On the device can be dispensed with a magnet. In other embodiments, the contact mating surface is designed as a magnetic surface, wherein a connection in gegenpoliger alignment of the pole pieces and the magnetic surface can be realized.
Je nach Auswahl der magnetischen Feldstärke des Magneten ist ein einziger Magnet in den meisten Ausgestaltungen ausreichend, um eine erforderliche Haltekraft aufzubringen. Es sind jedoch auch Ausgestaltungen mit mehreren Magneten denkbar, welche in einer Ausgestaltung zwischen zwei Polschuhen angeordnet sind.Depending on the selection of the magnetic field strength of the magnet, a single magnet is sufficient in most embodiments to apply a required holding force. However, embodiments with a plurality of magnets are conceivable, which are arranged in an embodiment between two pole pieces.
Die Polschuhe weisen Anschlüsse zur Verbindung mit einer Ladevorrichtung für ein aufzunehmendes elektronisches Gerät auf und die Haltevorrichtung ist dabei mit der Ladevorrichtung verbindbar, wobei über die Polschuhe ein Ladestrom bzw. eine Ladespannung an das Gerät übertragbar ist. Derartige Haltevorrichtungen, welche neben der Haltefunktion auch eine Ladefunktion übernehmen, werden auch als Aktivhalterung bezeichnet. Durch die Nutzung der Polschuhe für die Ladefunktion und die mechanische Ankopplung ist eine Minimierung der notwendigen Bauteile möglich. Als Ladevorrichtung wird dabei im Zusammenhang mit der Anmeldung jegliche Vorrichtung bezeichnet, welche eine Spannungs- oder Energieversorgung des elektronischen Geräts ermöglicht. In einer einfachen Gestaltung sind die zwei Polschuhe mit einem Masseanschluss und einem Versorgungsspannungsanschluss verbunden.The pole shoes have connections for connection to a charging device for an electronic device to be accommodated and the holding device can be connected to the charging device, wherein a charging current or a charging voltage can be transmitted to the device via the pole shoes. Such holding devices, which also assume a charging function in addition to the holding function, are also referred to as active holder. By the Use of the pole pieces for the charging function and the mechanical coupling is a minimization of the necessary components possible. In the context of the application, any device which enables a voltage or power supply to the electronic device is referred to as a charging device. In a simple design, the two pole pieces are connected to a ground terminal and a supply voltage terminal.
Der wenigstens eine Magnet ist in einer Ausgestaltung als Elektromagnet gestaltet. Für eine Aktivierung der Haltevorrichtung ist dabei eine Bestromung der Haltevorrichtung notwendig. In vorteilhaften Ausgestaltungen ist vorgesehen, dass der Magnet als Permanentmagnet gestaltet ist. Der Permanentmagnet oder Dauermagnet ist aus einem magnetisierbaren Material, wie beispielsweise Eisen, vorzugsweise aus einer Neodym-Eisen-Bor-Legierung gefertigt.The at least one magnet is designed in one embodiment as an electromagnet. For activation of the holding device while energizing the holding device is necessary. In advantageous embodiments, it is provided that the magnet is designed as a permanent magnet. The permanent magnet or permanent magnet is made of a magnetizable material, such as iron, preferably made of a neodymium-iron-boron alloy.
Zur Richtung des Magnetfelds sind die Polschuhe aus einem Material mit hoher Permeabilität, wie Eisen oder einem magnetischen Stahl gefertigt. Die Polschuhe ragen vorzugsweise von der Grundfläche ab und fungieren in vorteilhaften Ausgestaltungen als Anlageflächen für das elektronische Gerät an der Grundfläche. Zu diesem Zweck sind in vorteilhaften Ausgestaltungen die Polschuhe aus einem korrosionsbeständigen Stahl und/oder mit einer Korrosionsschutzbeschichtung ausgebildet.To the direction of the magnetic field, the pole pieces are made of a high permeability material such as iron or a magnetic steel. The pole shoes preferably protrude from the base surface and act in advantageous embodiments as contact surfaces for the electronic device on the base. For this purpose, the pole shoes are made of a corrosion-resistant steel and / or with a corrosion protection coating in advantageous embodiments.
Der Magnet und die Polschuhe sind in einer Ausgestaltung einteilig als U-Magnet oder Hufeisenmagnet gestaltet, wobei der Magnet so angeordnet ist, dass die Schenkel senkrecht und die Basis parallel zu der Grundfläche verläuft. In vorteilhaften Ausgestaltungen ist vorgesehen, dass die Polschuhe als parallel angeordnete Polplatten gestaltet sind, wobei der wenigstens eine Magnet zwischen zwei einander zugewandeten Flachseiten der Polplatten angeordnet ist. Der wenigstens eine Magnet ist vorzugsweise als Stabmagnet gestaltet. Als Stabmagnet wird im Zusammenhang mit der Anmeldung ein Magnet bezeichnet, der einen magnetischen Nordpol und einen magnetischen Südpol besitzt. Die kürzeste Verbindung zwischen Nordpol und Südpol wird in der Anmeldung als Polausrichtung oder Polachse bezeichnet. Die Polplatten sind derart ausgerichtet, dass ihre Flachseiten an den Stirnflächen des Stabmagneten angeordnet sind. Der Magnet ist in bevorzugten Ausgestaltungen derart angeordnet, dass die Polachse im Wesentlichen parallel oder parallel zu der Grundfläche verläuft, wobei die parallel zueinander angeordneten Polplatten senkrecht zur Polachse und damit zu der Grundfläche angeordnet sind. Durch die Gestaltung mit zwei parallelen Polplatten ist ein einfacher Aufbau möglich, wobei die Gestaltung an Bauraumanforderungen, beispielsweise in einem Fahrzeug, anpassbar ist. Die Polplatten sind je nach Anforderung unmittelbar an den Stirnseiten des Magneten angebracht oder über einen Spalt von dem Magneten getrennt. Durch die getrennte Ausgestaltung ist es zudem möglich, eine elektrische Isolation der Polplatten von dem Magneten vorzusehen.In one embodiment, the magnet and the pole shoes are configured in one piece as a U magnet or horseshoe magnet, the magnet being arranged such that the legs run vertically and the base runs parallel to the base surface. In advantageous embodiments, it is provided that the pole shoes are designed as parallel arranged pole plates, wherein the at least one magnet between two mutually facing flat sides of the pole plates is arranged. The at least one magnet is preferably designed as a bar magnet. As a bar magnet is referred to in connection with the application, a magnet having a magnetic north pole and a magnetic south pole. The shortest connection between north pole and south pole is referred to in the application as Polausrichtung or Polachse. The pole plates are aligned such that their flat sides are arranged on the end faces of the bar magnet. The magnet is arranged in preferred embodiments such that the pole axis extends substantially parallel or parallel to the base surface, wherein the mutually parallel pole plates are arranged perpendicular to the polar axis and thus to the base. The design with two parallel pole plates a simple construction is possible, the design of space requirements, for example in a vehicle, is customizable. Depending on the requirements, the pole plates are attached directly to the end faces of the magnet or are separated from the magnet by a gap. Due to the separate configuration, it is also possible to provide an electrical insulation of the pole plates of the magnet.
In vorteilhaften Ausgestaltungen sind der wenigstens eine Magnet und die Polschuhe voneinander elektrisch isoliert. Zu diesem Zweck weisen der Magnet und/oder die damit verbundenen Polplatten an einander zugewandten Verbindungsflächen eine Beschichtung aus einem elektrisch isolierenden Material auf. In vorteilhaften Ausgestaltungen ist vorgesehen, dass der Magnet eine Kunststoffbeschichtung aufweist. Dadurch ist der Magnet von den Polplatten elektrisch getrennt. Somit sind auch die zwei Polplatten voneinander elektrisch isoliert.In advantageous embodiments, the at least one magnet and the pole shoes are electrically insulated from one another. For this purpose, the magnet and / or the associated pole plates on facing connecting surfaces on a coating of an electrically insulating material. In advantageous embodiments, it is provided that the magnet has a plastic coating. As a result, the magnet is electrically separated from the pole plates. Thus, the two pole plates are electrically isolated from each other.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Polschuhe wenigstens an der freiliegenden Anlagefläche eine Zinkbeschichtung aufweisen. Durch die Zinkbeschichtung ist eine gute elektrische Leitfähigkeit für die Übertragung einer Versorgungsspannung gewährleistet. Gleichzeitig bietet die Zinkbeschichtung einen Korrosionsschutz.In a further advantageous embodiment, it is provided that the pole shoes have a zinc coating at least on the exposed contact surface. The zinc coating ensures good electrical conductivity for the transmission of a supply voltage. At the same time, the zinc coating offers corrosion protection.
In weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen ist eine Kurzschlusssicherung vorgesehen. Als Kurzschlusssicherung wird dabei im Zusammenhang mit der Anmeldung jegliche Sicherung bezeichnet, welche eine Abgabe einer Versorgungsspannung über die Polschuhe verhindert, solange kein geeignetes elektronisches Gerät angeschlossen ist.In further advantageous embodiments, a short-circuit protection is provided. In the context of the application, any fuse which prevents a supply of a supply voltage via the pole shoes is designated as short-circuit protection, as long as no suitable electronic device is connected.
In einer Weiterbildung weist die Haltevorrichtung weiter eine von der Grundfläche abragende Stützplatte für das transportable, elektronische Gerät auf. Die Stützplatte übernimmt dabei eine zusätzliche Haltefunktion. Zudem unterstützt die Stützplatte den Nutzer bei der Anbringung des Geräts.In a further development, the holding device further comprises a projecting from the base support plate for the portable electronic device. The support plate assumes an additional holding function. In addition, the support plate supports the user in the attachment of the device.
Die Aufgabe wird weiter gelöst durch ein System umfassend eine Haltevorrichtung und elektronisches Gerät mit wenigstens einer Kontaktgegenfläche. Das Gerät weist vorzugsweise zwei als Ladeanschlüsse gestaltete Kontaktgegenflächen auf. Die Kontaktgegenflächen dienen in dieser Ausgestaltung sowohl einer mechanischen Anbindung als auch einer Spannungs- und/oder Energieversorgung des Geräts. Die Kontaktgegenflächen sind beispielsweise als Stahlplatten gestaltet, welche für einen Korrosionsschutz eine Zinkbeschichtung aufweisen.The object is further achieved by a system comprising a holding device and electronic device with at least one contact counter surface. The device preferably has two contact counter surfaces designed as charging connections. The contact counter surfaces serve in this embodiment both a mechanical connection and a voltage and / or power supply of the device. The contact counter surfaces are designed, for example, as steel plates, which have a zinc coating for corrosion protection.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Zeichnungen schematisch dargestellt sind. Für gleiche oder ähnliche Bauteile werden in den Zeichnungen einheitliche Bezugszeichen verwendet. Als Teil eines Ausführungsbeispiels beschriebene oder dargestellte Merkmale können ebenso in einem anderen Ausführungsbeispiel verwendet werden, um eine weitere Ausführungsform der Erfindung zu erhalten.Further advantages of the invention will become apparent from the subclaims and from the following description of embodiments of the invention, which are shown schematically in the drawings. For the same or similar components are consistent in the drawings Reference numeral used. Features described or illustrated as part of one embodiment may also be used in another embodiment to obtain a further embodiment of the invention.
In den Zeichnungen zeigen:In the drawings show:
Zur mechanischen Ankopplung des elektronischen Geräts
Der Magnet
Das dargestellte Gehäuse
Bei einer Verbindung mit der Ladevorrichtung
Die mechanische und elektrische Ankopplung des Geräts
Wie weiter in
Wie oben beschrieben, sind in dem Ausführungsbeispiel die als Polplatten gestalteten Polschuhe
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