TW201316648A - 具有導引定位機構之無線充電器 - Google Patents

Abstract

本發明揭露一種具有導引定位機構之無線充電器，用以對具有接收端線圈之電子裝置執行充電。無線充電器包括無線充電座、承座以及彈性裝置。無線充電座具有發射端線圈，且承座用以承載電子裝置。當該承座承載該電子裝置時，該承座接受該電子裝置之重力牽引而沿該軌道自一初始位置位移至一充電位置，使該電子裝置之該接收端線圈相對應於該無線充電座之該發射端線圈，當該承座未承載該電子裝置時，該承座藉由該彈性裝置之拉力而回復至該初始位置。

Description

具有導引定位機構之無線充電器

本發明係關於一種無線充電器，特別是一種具有導引定位機構之無線充電器。

隨著科技的快速發展，使得現今行動電子裝置的普及率逐漸升高，於是人們越益依賴行動電子裝置的使用，即經常性地於各式場合中使用行動電子裝置。然而，目前高階行動電子裝置在螢幕顯示以及微處理器的所消耗的電流量實是可觀，再伴隨著使用者對於行動電子裝置的操作頻率提高，使得行動電子裝置在經過一定時間的操作後造成電池電力迅速消耗，並導致使用者時常面臨行動電子裝置之電池電力不足的情形。因此，基本上每一天都必須對行動電子裝置作執行充電的動作，以維持隔日的電力需求。

目前市面上絕大多數之充電器皆為變壓器搭配有一電源線，並利用電源線與行動電子裝置作實體連接，以執行充電。然而，目前行動電子裝置偏向輕薄化走向，行動電子裝置以及充電器亦朝向輕便化以及小體積的方式製造，但伴隨而來的缺點是充電器之電源線之充電插頭與行動電子裝置之充電插孔皆一併隨之縮小設置，如此一來，造成使用者於每次執行充電動作時，皆必須仔細留意地使充電插頭準確地對準充電插孔，才能將充電插頭插入充電插孔中，然此確為不便。

因此，少數廠商提出一種無線充電器7，其具有一發射線圈71，如圖1所示。至於行動電子裝置8內部則具有一接收線圈81，用以接收來自無線充電器7之發射線圈71所送出之訊號，以進行無線充電的動作。在此需說明者為，無線充電的技術之充電效率絕大部分是取決於接收線圈81中心與發射線圈71中心是否有相互對準，然而，目前市面上之無線充電器7皆未具有可以對行動電子裝置8執行準確定位動作之功能，因此，無法使接收線圈81中心儘可能地對準於發射線圈71中心，進而導致無線充電器7對行動電子裝置8充電效率低下或甚至對行動電子裝置8執行無效的充電。

有鑑於此，本發明毋須如目前市面上所販賣的臥式型無線充電器需要使用者將行動電子裝置刻意靠近或對正於無線充電器之發射線圈中心，而是提供一種具有導引定位機構之無線充電器，以儘可能地使發射線圈與接收線圈對正，進而提供高效率的充電及使用上的便利性。

本發明之主要目的在於提供一種具有導引定位機構之無線充電器，且利用導引定位機構以對電子裝置與無線充電器作準確定位，進而對行動裝置進行高效率之充電。

本發明之另一目的在於提供一種具有導引定位機構之無線充電器，用以對具有一接收端線圈之一電子裝置執行充電，該無線充電器包括：一無線充電座，具有一軌道以及一發射端線圈；一承座，用以承載該電子裝置，該承座具有一延伸部，該延伸部可活動地設置於該軌道上；以及一彈性裝置，連接於該承座，用以提供一拉力予該承座而使該承座維持於一初始位置；其中，當該承座承載該電子裝置時，該承座接受該電子裝置之重力牽引而沿該軌道自該初始位置位移至一充電位置，使該電子裝置之該接收端線圈相對應於該無線充電座之該發射端線圈，當該承座未承載該電子裝置時，該承座藉由該彈性裝置之該拉力而回復至該初始位置。

於一較佳實施例中，其中該承座包括一主齒輪，該主齒輪以一樞軸樞設於該延伸部。

於一較佳實施例中，其中該軌道具有複數第一齒部，且該主齒輪與該等第一齒部囓合，使該承座於承載該電子裝置而沿該軌道移動時，該主齒輪相對於該樞軸轉動。

於一較佳實施例中，其中該承座更包括一側臂以及一底板用以承載該電子裝置，該側臂以及該底板固設於該主齒輪，當該電子裝置倚靠於該承座之該側臂以及該底板時，該承座接受該電子裝置重力牽引使該承座沿該軌道移動，且使該主齒輪帶動該側臂以及該底板相對於該樞軸轉動。

於一較佳實施例中，其中該無線充電座具有一接觸面用以承載該電子裝置，該接觸面相鄰於該側臂以及該底板，當該電子裝置倚靠於該無線充電座之該接觸面、該承座之該側臂以及該底板時，該承座接受該電子裝置重力牽引使該承座沿該軌道移動，且使該主齒輪帶動該側臂以及該底板相對於該樞軸轉動。

於一較佳實施例中，其中該無線充電座包括一緩衝元件，且該緩衝元件抵接該延伸部。

於一較佳實施例中，其中該延伸部具有複數第二齒部，且該緩衝元件抵接該等第二齒部。

於一較佳實施例中，其中該緩衝元件為一阻尼齒輪。

於一較佳實施例中，其中該承座之該延伸部具有一端部，該彈性裝置係與該延伸部之該端部固定。

於一較佳實施例中，其中該承座之該延伸部具有一側表面，該彈性裝置係與該延伸部之該側表面固定。

於一較佳實施例中，其中該無線充電座更包括一限位件，當該承座未承載該電子裝置時，該限位件抵掣該承座於該初始位置。

於一較佳實施例中，其中該彈性裝置為一線彈簧。

以下之實施例係用以舉例說明本發明內容，並非用以限制本發明。需說明者，以下實施例及圖式中，與本發明無關之元件已省略而未繪示；且為求容易了解起見，各元件間之尺寸比例以誇大繪之，與實際產品有所出入。

首先，請同時參閱圖2及圖3，其分別為本發明具有導引定位機構之無線充電器1之立體示意圖以及立體爆炸圖。本發明具有導引定位機構之無線充電器1係用以對具有一接收端線圈46之一電子裝置4執行充電。具有導引定位機構之無線充電器1包含一無線充電座11、一承座13以及一彈性裝置15。無線充電座11具有一發射端線圈110以及一軌道112，發射端線圈110通常設置於無線充電座11內部。其中，無線充電座11利用發射端線圈110感應電子裝置4之接收端線圈46，藉使接收端線圈46得以產生電流俾使電子裝置4達到充電之效果。

其中，具有導引定位機構之無線充電器1之彈性裝置15分別連接於承座13以及無線充電座11，且通常設置於無線充電座11內部，以維護視覺上之簡潔，但在此不對其連接方式作一限制，只要是承座13任何可與彈性裝置15作連接之方式，而使承座13可相對於無線充電座11維持於一初始位置，即屬本發明之精神範疇。於本較佳實施例中，彈性裝置15所提供之該彈性恢復力為一拉力，而在承座13未承載電子裝置4前，係藉由彈性裝置15之拉持而被維持定位於該初始位置。

請繼續參閱圖2及圖3，承座13具有一延伸部132，延伸部132可活動地設置於軌道112上。於本較佳實施例中，無線充電座11之軌道112係實質上沿鉛直方向設置，即實質上沿地心方向設置，但並不限於此，以方便承座13接受重力牽引而沿軌道112上作位移。再者，承座13係用以承載電子裝置4，且當承座13承載電子裝置4時，承座13接受電子裝置4之重力牽引而沿軌道112自該初始位置位移至一充電位置。當電子裝置4到達該充電位置時，無線充電座11之發射端線圈110中心實質上對正於電子裝置4之接收端線圈46中心，此即無線充電座11對電子裝置4執行充電最有效率之位置，本發明之具有導引定位機構之無線充電器1即是於該充電位置執行充電動作。於此同時，連接於承座13以及無線充電座11之彈性裝置15隨著承座13之移動而被拉伸變形，而儲存有一彈性位能。因此，若使用者完成充電動作，且將電子裝置4自承座13移除時，承座13原先所受電子裝置4之重力消失，於是承座13適可藉由彈性裝置15之所儲存之彈性位能而回復至該初始位置。

詳細而言，請合併參閱圖4A以及圖4B，其分別為本發明具有導引定位機構之無線充電器1於承載電子裝置4前之正視圖以及於承載電子裝置4時之正視圖。其中，承座13包括一主齒輪135，主齒輪135以一樞軸136樞設於延伸部132，藉此，主齒輪135得以相對於延伸部132轉動。再者，承座13更包括一側臂138以及一底板139用以承載電子裝置4，而主齒輪135固設於側臂138以及底板139，俾主齒輪135轉動時，側臂138以及底板139適以與主齒輪135同步作相同角度之轉動，且亦相對於延伸部132轉動。在此需說明者為，於本較佳實施例中，主齒輪135以及延伸部132係設置於無線充電座11內，側臂138以及底板139係設置於無線充電座外，而樞軸136穿過無線充電座11之一穿槽115以將側臂138以及底板139固接於主齒輪135，藉此，本發明具有導引定位機構之無線充電器1僅露出可供使用者放置之側臂138以及底板139，以維持整體外形的單純化。但此僅為一例示，熟知本技術領域者可輕易變化承座13各元件之設置位置，在此並不作一限制。

另一方面，無線充電座11之軌道112具有複數第一齒部112a，主齒輪135以凸出形成於其環周緣之齒135a囓合於第一齒部112a。於本實施例中，第一齒部112a沿軌道方向(亦即鉛直方向)依序設置，如此一來，當電子裝置4被承座13之側臂138以及底板139之承載時，承座13接受電子裝置4重力牽引而朝地心方向移動，且一併帶動主齒輪135作轉動，意即，承座13沿著軌道112逐步位移時，側臂138以及底板139同步於主齒輪135作旋轉。

請再參閱圖4A及圖4b，其中，為避免承座13之下降速度過快，而可能導致電子裝置4之損壞，無線充電座11包括一緩衝元件119，抵接於延伸部132，進而對向下位移之延伸部132稍作阻緩，同時緩衝承座13之下降速度。於本較佳實施例中，抵接的方式為延伸部132係具有複數第二齒部132a，形成於延伸部132之二側，而緩衝元件119為一阻尼齒輪，其中，阻尼齒輪可以成對設置，且分別抵接於延伸部132二側之第二齒部132a，以使阻尼齒輪能均勻分擔其所負載的重力。藉此，當承座13接受電子裝置4重力牽引向下位移時，阻尼齒輪得以減緩延伸部132位移之速度，俾使承座13以及電子裝置4能以一平穩的速度下移。

請再參閱圖2至圖4B，其中無線充電座11具有一接觸面113，以供電子裝置4抵靠，且接觸面113相鄰於側臂138以及底板139，以方便電子裝置4同時倚靠於無線充電座11之接觸面113、承座13之側臂138以及底板139，於此同時，承座13接受電子裝置4重力牽引使承座13沿著軌道112移動，且使主齒輪135帶動側臂138以及底板139相對於樞軸136轉動，而承載於承座13之電子裝置隨著側臂138以及底板139的旋轉而旋至該充電位置，此時電子裝置較佳呈正立擺置。

請再合併參閱圖3，以下，將詳述本發明具有導引定位機構之無線充電器1之彈性裝置15的可能設置方式。於本較佳實施例中，彈性裝置15較佳為一線彈簧。而其連接方式有，承座13之延伸部132具有一端部132b，且彈性裝置15之一端與延伸部132之端部132b固定；抑或，承座13之延伸部132具有一側表面132c，彈性裝置15係與延伸部132之側表面132c固定，藉此設置，使彈性裝置15於釋放先前所儲存之彈性位能時，得以將延伸部132拉回至該初始位置。然而，諸如此類連接設置僅為一列舉，在此不作一限制。另外，無線充電座11更包括一限位件116，限位件116用以抵頂承座13，以避免承座13受彈性裝置15之拉力拉持而導致過度位移的情形。故當承座13未承載電子裝置4時，限位件116抵掣承座13於該初始位置。此外，亦可變化設置將限位件116抵掣於延伸部132，而諸如此類能夠對承座13達到限位之結構，在此亦不作一限制。

綜上所述，本發明所揭露之具有導引定位機構之無線充電器，使用者僅需將電子裝置放置於承座上，電子裝置即可接受承座之導引而自行位移至該充電位置，當然，該充電位置即是設計為無線充電器對於電子裝置執行充電最有效率之位置。藉此，能夠避免電子裝置之接收端線圈與無線充電器之發射端線圈無法準確定位，或甚而執行無效充電的問題。

惟以上所述僅為本發明之較佳實施例，非意欲侷限本發明的專利保護範圍，故舉凡運用本發明說明書及圖式內容所為的等效變化，均同理皆包括於本發明的權利保護範圍內，合予陳明。

1．．．具有導引定位機構之無線充電器

11．．．無線充電座

110．．．發射端線圈

112．．．軌道

113．．．接觸面

112a．．．第一齒部

115．．．穿槽

116．．．限位件

119．．．緩衝元件

13．．．承座

132．．．延伸部

132a．．．第二齒部

132b．．．端部

132c．．．側表面

135．．．主齒輪

135a．．．齒

136．．．樞軸

138．．．側臂

139．．．底板

15．．．彈性裝置

4．．．電子裝置

46．．．接收端線圈

7．．．無線充電器

71．．．發射線圈

8．．．行動電子裝置

81．．．接收線圈

圖1係習知無線充電器對行動裝置執行充電之立體示意圖。

圖2係本發明具有導引定位機構之無線充電器之立體示意圖。

圖3係本發明具有導引定位機構之無線充電器之立體爆炸圖。

圖4A係本發明具有導引定位機構之無線充電器於承載電子裝置前之正視圖。

圖4B係本發明具有導引定位機構之無線充電器於承載電子裝置時之正視圖。

1．．．無線充電器

11．．．無線充電座

110．．．發射端線圈

112．．．軌道

113．．．接觸面

115．．．穿槽

119．．．緩衝元件

132．．．延伸部

132b．．．端部

132c．．．側表面

135．．．主齒輪

136．．．樞軸

138．．．側臂

139．．．底板

15．．．彈性裝置

Claims (12)

1. 一種具有導引定位機構之無線充電器，用以對具有一接收端線圈之一電子裝置執行充電，該無線充電器包括：一無線充電座，具有一軌道以及一發射端線圈；一承座，用以承載該電子裝置，該承座具有一延伸部，該延伸部可活動地設置於該軌道上；以及一彈性裝置，連接於該承座，用以提供一拉力予該承座而使該承座維持於一初始位置；其中，當該承座承載該電子裝置時，該承座接受該電子裝置之重力牽引而沿該軌道自該初始位置位移至一充電位置，使該電子裝置之該接收端線圈相對應於該無線充電座之該發射端線圈，當該承座未承載該電子裝置時，該承座藉由該彈性裝置之該拉力而回復至該初始位置。
2. 如申請專利範圍第1項所述之具有導引定位機構之無線充電器，其中該承座包括一主齒輪，該主齒輪以一樞軸樞設於該延伸部。
3. 如申請專利範圍第2項所述之具有導引定位機構之無線充電器，其中該軌道具有複數第一齒部，且該主齒輪與該等第一齒部囓合，使該承座於承載該電子裝置而沿該軌道移動時，該主齒輪相對於該樞軸轉動。
4. 如申請專利範圍第3項所述之具有導引定位機構之無線充電器，其中該承座更包括一側臂以及一底板用以承載該電子裝置，該側臂以及該底板固設於該主齒輪，當該電子裝置倚靠於該承座之該側臂以及該底板時，該承座接受該電子裝置重力牽引使該承座沿該軌道移動，且使該主齒輪帶動該側臂以及該底板相對於該樞軸轉動。
5. 如申請專利範圍第4項所述之具有導引定位機構之無線充電器，其中該無線充電座具有一接觸面用以承載該電子裝置，該接觸面相鄰於該側臂以及該底板，當該電子裝置倚靠於該無線充電座之該接觸面、該承座之該側臂以及該底板時，該承座接受該電子裝置重力牽引使該承座沿該軌道移動，且使該主齒輪帶動該側臂以及該底板相對於該樞軸轉動。
6. 如申請專利範圍第5項所述之具有導引定位機構之無線充電器，其中該無線充電座包括一緩衝元件，且該緩衝元件抵接該延伸部。
7. 如申請專利範圍第6項所述之具有導引定位機構之無線充電器，其中該延伸部具有複數第二齒部，且該緩衝元件抵接該等第二齒部。
8. 如申請專利範圍第7項所述之具有導引定位機構之無線充電器，其中該緩衝元件為一阻尼齒輪。
9. 如申請專利範圍第7項所述之具有導引定位機構之無線充電器，其中該承座之該延伸部具有一端部，該彈性裝置係與該延伸部之該端部固定。
10. 如申請專利範圍第7項所述之具有導引定位機構之無線充電器，其中該承座之該延伸部具有一側表面，該彈性裝置係與該延伸部之該側表面固定。
11. 如申請專利範圍第7項所述之具有導引定位機構之無線充電器，其中該無線充電座更包括一限位件，當該承座未承載該電子裝置時，該限位件抵掣該承座於該初始位置。
12. 如申請專利範圍第1項所述之具有導引定位機構之無線充電器，其中該彈性裝置為一線彈簧。