TWI607617B - 用於電子裝置之無線充電器 - Google Patents

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TWI607617B
TWI607617B TW105128168A TW105128168A TWI607617B TW I607617 B TWI607617 B TW I607617B TW 105128168 A TW105128168 A TW 105128168A TW 105128168 A TW105128168 A TW 105128168A TW I607617 B TWI607617 B TW I607617B
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丹米崔歐斯 B 卡拉尼可斯
保羅 J 辛普森
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蘋果公司
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    • H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
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Description

用於電子裝置之無線充電器
本發明大體上係關於對電子裝置無線地充電，且更特定言之，係關於使電子裝置能夠在多於一個位置中被無線地充電之系統及方法。
許多攜帶型電子裝置包括要求外部源不時地再充電之一或多個可再充電電池。此等裝置可包括蜂巢式電話、智慧型電話、可穿戴式裝置、導航裝置，運動用裝置、保健裝置、配件裝置等等。
具有可再充電電池之一些攜帶型電子裝置(包括一些腕戴型可穿戴式電子裝置)包括感應性充電系統或其他類型之無線充電系統。在感應性充電系統中，使用者可將電子裝置置放於感應性充電表面上以補充內部電池而無需將該裝置插入至充電纜線中。感應性充電表面以及使能夠進行感應性充電之關聯電組件可併入至銜接站或相似充電裝置中，銜接站或相似充電裝置可置放於使用者將定期地對攜帶型電子裝置充電的地點中(例如，在床頭櫃、辦公桌或相似地點上)。因此，美觀上合意的經良好設計之銜接站及無線充電裝置係合乎需要的。
本發明之一些實施例係關於一種用於對一攜帶型電子裝置無線地充 電之系統。該系統可為一銜接站或相似裝置，待充電之該攜帶型電子裝置可置放於該銜接站或該相似裝置上。該系統可包括可無線地連接至該攜帶型電子裝置之充電電路系統以將電力無線地傳輸至該充電電路系統且對該攜帶型電子裝置之電池充電的電力傳輸組件。在一些實施例中，該電力傳輸組件容納於運用一鉸鏈而附接至該系統之一基底的一總成中。該鉸鏈使該無線充電總成能夠相對於該基底以多於一個角度而定位，從而使使用者能夠改變正由該電力傳輸組件充電之該攜帶型電子裝置之觀看角度。舉例而言，該無線充電總成可置放於該攜帶型電子裝置可直接地在該無線充電總成上方置放的一第一實質上平坦位置以及使該攜帶型電子裝置能夠抵靠該無線充電總成以一角度而定位的一第二成角度位置中。該第一實質上平坦位置可使一使用者能夠在朝向該裝置向下查看時容易地觀看呈現於(例如)該攜帶型電子裝置之一顯示螢幕(顯示器)上之資訊，而該第二成角度位置可更好地使該使用者能夠自其他視角觀看呈現於該顯示螢幕上之資訊。
根據一些實施例，提供一種用於一電子裝置之無線充電器。該無線充電器可包括一基底，其具有一基底開口及一內部空腔，該內部空腔係由一上部殼層、一下部殼層及在該上部殼層與該下部殼層之間延伸以界定該基底開口之一內側壁界定。一孔隙可經形成穿過該內部空腔與該基底開口之間的該內側壁。該無線充電器可進一步包括一無線充電總成，及將該基底連接至該無線充電總成之一鉸鏈。該鉸鏈可在該內部空腔內可樞轉地附接至該基底，使得其被大體上隱藏而看不到且可在該無線充電總成在該基底開口內安置的一第一位置與該無線充電總成在該基底開口外部延伸的一第二位置之間可移動。該充電總成可包括一充電表面及鄰近於該充電表面 而安置之一電力傳輸單元，其經組態以橫越該充電表面將電力無線地傳輸至一攜帶型電子裝置之一電力接收單元。
在一些實施例中，該鉸鏈可具有延伸通過該孔隙之一u形柄桿，其中該柄桿包括連接至該基底之該內部空腔內之一結構的一第一末端、連接至該無線充電總成之一第二末端，及在該第一末端與該第二末端之間的一u形部分。該柄桿亦可包括延伸通過該u形部分且在該柄桿之該第二末端處敞開而以一隱藏方式將個一或多導線佈線通過該柄桿的一經覆蓋凹槽。
根據一些實施例，提供一種用於一電子裝置之無線充電器，其包括一甜甜圈形基底，該甜甜圈形基底具有一上部表面、一平面底部表面，及在該上部表面與該底部表面之間延伸之一內側壁，該內側壁界定通過該基底之一中心基底開口。該基底可進一步包括至少部分地由該上部表面、該底部表面及該內側壁界定之一內部空腔，且一孔隙可經形成穿過該內部空腔與該中心基底開口之間的該內側壁。該無線充電器可進一步包括一無線充電總成，及將該基底連接至該無線充電總成之一鉸鏈。該鉸鏈可在該內部空腔內可樞轉地附接至該基底，使得其被大體上隱藏而看不到且可在該無線充電總成在該基底開口內安置的一第一位置與該無線充電總成在該基底開口外部延伸的一第二位置之間可移動。該充電總成可具有一外殼、一充電表面，及一電力傳輸單元，該電力傳輸單元安置於該外殼內且鄰近於該充電表面而安置，且經組態以橫越該充電表面將電力無線地傳輸至一攜帶型電子裝置之一電力接收單元。
在一些實施例中，該無線充電總成可進一步包括輔助該電力傳輸單元與一攜帶型電子裝置之該電力接收單元之對準的包括具有一凹形形狀之一充電表面的一或多個特徵，及/或用以輔助該電力傳輸單元與一攜帶型 電子裝置之該電力接收單元之對準的至少一個磁體。另外，在一些實施例中，該電力傳輸單元可在外殼內可移動以進一步改良該電力傳輸單元與一攜帶型電子裝置之該電力接收單元之對準。
根據一些實施例，提供一種用於一電子裝置之無線充電器，其中該充電器包括一圓形基底，其具有由一上部殼層、一下部殼層及在該上部殼層與該下部殼層之間延伸之一圓環界定的一內部空腔。該上部殼層可包括一第一中心圓形開口、形成於該上部殼層之一周邊周圍的一第一輪緣，及自該第一輪緣延伸至該第一中心圓形開口之一連續彎曲表面。該下部殼層可包括一第二中心圓形開口、鄰近於該第一輪緣而隔開且附接至該第一輪緣且形成於該下部殼層之一周邊周圍的一第二輪緣、環繞該第二中心圓形開口之一實質上平面表面，及在該實質上平面表面與該第二輪緣之間延伸之一彎曲表面。該圓環可包括界定通過該基底之與該第一中心圓形開口及該第二中心圓形開口同心之一基底開口的一內部側壁表面。一孔隙可經形成穿通過該內部空腔與通過該基底之該開口之間的該圓環之該內部側壁，且延伸通過該孔隙之一鉸鏈可在該內部空腔內連接至該基底。該無線充電總成可藉由該鉸鏈而可樞轉地附接至該基底且在該無線充電總成平行於該圓環之該上部環形表面在該基底開口內安置的一第一位置與該無線充電總成在該基底開口外部安置的一第二位置之間可移動。該充電總成可包括一外殼、一凹形充電表面，及一電力傳輸單元，其安置於該外殼內且鄰近於該凹形充電表面而安置，該電力傳輸單元經組態以橫越該凹形充電表面將電力無線地傳輸至一攜帶型電子裝置之一電力接收單元。
在本發明之一些實施例中，在該第一位置中，該充電總成與該開口之一頂部對準且平行於該開口之該頂部，且在該第二位置中，該充電總成 相對於該基底以90度或更小之一角度而傾斜。作為該第二位置之實例，該充電總成可以任何所要角度而成角度，且在一些情況下可相對於該底部表面以介於80度與89度之間的一近垂直角而傾斜。作為該第二位置之其他實例，該充電總成可成介於85度與89度之間或介於87度與88度之間的角度。在一些實施例中，該充電總成亦可以中間角度置放於該第一位置與該第二位置之間。
根據一些實施例，提供一種鉸鏈總成，其可在第一位置與第二位置之間樞轉。該鉸鏈總成可包括：一銷塊體，其具有形成於一上部表面處之一銷收納凹槽，及包括一擱架及相對於該擱架升高之一底座的一基腳；一摩擦橫桿，其附接至該基腳之該底座且在該基腳之該擱架上方延伸；一可旋轉銷，其安置於該銷收納凹槽內，該可旋轉銷包括在該擱架與該摩擦件之間延伸之一區段；一張力器，其操作地耦合於該摩擦橫桿與該基腳之該擱架之間以抵靠該可旋轉銷之該區段按壓該摩擦橫桿；及一柄桿，其耦合至該可旋轉銷，使得該柄桿與該可旋轉銷一起旋轉。
根據一些實施例，一種鉸鏈總成包括：一銷塊體，其具有形成於一上部表面處之一銷收納凹槽，及第一基腳及第二對置基腳，每一基腳包括一擱架及相對於該擱架升高之一底座；一第一摩擦橫桿，其附接至該第一基腳之該底座且在該第一基腳之該擱架上方延伸；一第二摩擦橫桿，其附接至該第二基腳之該底座且在該第二基腳之該擱架上方延伸；一可旋轉銷，其安置於該銷收納凹槽內，該可旋轉銷具有第一末端及第二對置末端，其中該第一末端在該第一基腳之該擱架與該第一摩擦橫桿之間延伸且該第二末端在該第二基腳之該擱架與該第二摩擦橫桿之間延伸；一第一張力器，其操作地耦合於該第一摩擦橫桿與該第一基腳之該擱架之間以抵靠 該可旋轉銷之該第一末端按壓該第一摩擦橫桿；一第二張力器，其操作地耦合於該第二摩擦橫桿與該第二基腳之該擱架之間以抵靠該可旋轉銷之該第二末端按壓該第二摩擦橫桿；及一柄桿，其在第一支撐件與第二支撐件之間耦合至該可旋轉銷，使得該柄桿與該可旋轉銷一起旋轉。
在一些實施例中，該銷塊體可進一步包括以下各者中之一或多者：在該第一基腳與該第二基腳之間的一切口，其允許柄桿在該切口內旋轉；及彼此隔開之第一支撐件及第二支撐件，其中該第一支撐件鄰近於該第一基腳而定位，該第二支撐件鄰近於該第二基腳而定位，且該銷收納凹槽包括該第一支撐件中之一第一部分及第二支撐件中之一第二部分。在一些實施例中，該柄桿包括附接至該可旋轉銷之一第一末端、一第二末端，及在該第一末端與該第二末端之間的一u形部分，以及沿著該柄桿之一長度延伸通過該u形區段之一通道及覆蓋該通道之一u形頂蓋。
在一些實施例中，該第一張力器及該第二張力器中之每一者經組態以調整由其各別摩擦橫桿施加至該可旋轉銷之摩擦位準，且在一些情況下，該第一張力器及該第二張力器中之每一者可為可旋擰地耦合至分別形成於該第一擱架及該第二擱架中之一通孔的一螺釘。
根據一些實施例，提供一種鉸鏈總成，其包括一銷塊體，該銷塊體具有：第一基腳及第二對置基腳，每一基腳包括一擱架及相對於該擱架升高之一底座；在該第一基腳與該第二基腳之間的第一支撐件及第二對置支撐件，該第一支撐件鄰近於該第一基腳且該第二支撐件鄰近於該第二基腳；在該第一支撐件之一上部表面處的一第一銷收納凹槽；在該第二支撐件之一上部表面處的一第二銷收納凹槽，其與該第一銷收納凹槽對準；及一橋接器，其在該第一支撐件與該第二支撐件之間延伸。該鉸鏈總成可進 一步包括：一第一夾片，其附接至該第一支撐件且具有與該第一銷收納凹槽對準之一第一孔隙開口；一第二夾片，其附接至該第二支撐件且具有與該第二銷收納凹槽對準之一第二孔隙；一可旋轉銷，其在該第一銷收納凹槽及該第二銷收納凹槽內橫越該第一支撐件及該第二支撐件而延伸，該可旋轉銷具有第一末端及第二對置末端以及在該等對置末端之間的一中心區段，其中該可旋轉銷經定位使得該第一末端在該第一擱架上方延伸通過該第一夾片之該第一孔隙且該第二末端在該第二擱架上方延伸通過該第二孔隙；一第一摩擦橫桿，其附接至該第一基腳之該底座且在該第一擱架上方在該第一擱架與該可旋轉銷之該第一末端之間延伸；一第二摩擦橫桿，其附接至該第二基腳之該底座且在該第二擱架上方在該第二擱架與該可旋轉銷之該第二末端之間延伸；一第一張力器，其操作地耦合於該第一摩擦橫桿與該第一擱架之間以抵靠該可旋轉銷之該第一末端強迫該第一摩擦橫桿；一第二張力器，其操作地耦合於該第二摩擦橫桿與該第二擱架之間以抵靠該可旋轉銷之該第二末端強迫該第二摩擦橫桿；及一柄桿，其在該第一支撐件與該第二支撐件之間耦合至該可旋轉銷，使得該柄桿與該可旋轉銷一起旋轉。
以下詳細描述與相同參考數字有時用於多個圖中以指定相似或相同結構元件的隨附圖式一起提供對本發明之性質及優點的更好理解。
100‧‧‧系統
110‧‧‧攜帶型電子裝置
112‧‧‧第一連接表面
114‧‧‧顯示器
120‧‧‧無線充電器
122‧‧‧充電表面
124‧‧‧纜線
126‧‧‧底部
200‧‧‧系統
210‧‧‧攜帶型電子裝置
212‧‧‧感應性電力接收組件
213‧‧‧電池
214‧‧‧接收線圈
215‧‧‧連接表面
216‧‧‧電力調節電路系統
218‧‧‧對準磁體
220‧‧‧處理單元
222‧‧‧記憶體
230‧‧‧無線充電器
232‧‧‧電力傳輸組件
234‧‧‧電源
235‧‧‧充電表面
236‧‧‧傳輸線圈
238‧‧‧對準磁體
300‧‧‧無線充電器/裝置/充電總成
302‧‧‧大體上圓形基底/本體
304‧‧‧彎曲上部表面
305‧‧‧環形表面
306‧‧‧平面底部表面/底部
307‧‧‧環形彎曲下部表面
308‧‧‧內部側壁表面/內側壁/粗糙化內表面
310‧‧‧輪緣
320‧‧‧開口
330‧‧‧插座連接器
340‧‧‧無線充電總成
342‧‧‧外殼
344‧‧‧充電表面
346‧‧‧大體上平坦環形表面
400‧‧‧鉸鏈
402‧‧‧銷塊體
404a‧‧‧第一基腳
404b‧‧‧第二對置基腳
406a‧‧‧第一支撐件
406b‧‧‧第二對置支撐件
408‧‧‧擱架
410‧‧‧底座
412‧‧‧通孔
414‧‧‧通孔
416‧‧‧通孔
418‧‧‧通孔
420a‧‧‧第一摩擦橫桿
420b‧‧‧第二摩擦橫桿
422‧‧‧扣件
424‧‧‧扣件
425‧‧‧張力器
426‧‧‧橋接器
428‧‧‧通道
430‧‧‧柄桿
430a‧‧‧凹槽
430b‧‧‧凹槽
432‧‧‧銷
434a‧‧‧第一末端部分/末端/末端區段
434b‧‧‧第二末端部分/末端/末端區段
434c‧‧‧中心區段/中心部分
435‧‧‧側向方向
436a‧‧‧夾片
436b‧‧‧夾片
438‧‧‧孔隙
440‧‧‧鉸鏈
442‧‧‧地點
444‧‧‧底部表面/底部
446‧‧‧熔接地點
448‧‧‧開口
450a‧‧‧第一母狹槽
450b‧‧‧第二母狹槽
452‧‧‧通路/通道
454‧‧‧連鎖齒
456‧‧‧柄桿頂蓋
460‧‧‧圓環
462‧‧‧第一末端
464‧‧‧第二末端
466‧‧‧第一外表面
468‧‧‧第二外表面
502‧‧‧孔隙
510‧‧‧邊緣
512‧‧‧邊緣
602a‧‧‧第一公突起物
602b‧‧‧第二公突起物
604‧‧‧內突出部分
606‧‧‧圓環之部分
610‧‧‧突出部分
702‧‧‧頂部殼層
704‧‧‧底部殼層
706‧‧‧安定器屏蔽件
707‧‧‧安定器屏蔽件之表面
708‧‧‧印刷電路板
709‧‧‧電子組件
710‧‧‧頂蓋
712‧‧‧導線
720‧‧‧連接器修整件
722‧‧‧插座連接器
724‧‧‧導電翼/接地翼
730‧‧‧聚胺基甲酸酯包覆物/非標記材料/外層
732‧‧‧抗污染性罩蓋/外微纖維層/外層
740‧‧‧切口
742‧‧‧開口
802‧‧‧區塊
804‧‧‧區塊
806‧‧‧區塊
808‧‧‧區塊
810‧‧‧區塊
812‧‧‧區塊
814‧‧‧區塊
816‧‧‧區塊
902‧‧‧頂部殼層總成
904‧‧‧底部殼層總成
908‧‧‧黏著劑
912‧‧‧黏著劑/裙套
914‧‧‧發泡體層/裙套
916‧‧‧黏著劑
920‧‧‧內部隆脊
930‧‧‧鉸鏈/無線充電模組
940‧‧‧插座連接器總成
1000‧‧‧可穿戴式電子裝置
1002‧‧‧殼體
1004‧‧‧顯示器
1006‧‧‧撥號盤
1008‧‧‧按鈕
1010‧‧‧條帶
1010a‧‧‧條帶
1010b‧‧‧條帶
1012a‧‧‧凸耳
1014a‧‧‧凹座或孔隙
1014b‧‧‧凹座或孔隙
1020‧‧‧底部表面
1022‧‧‧感測器
1024‧‧‧感測器
1200‧‧‧無線充電總成/無線充電站
1205‧‧‧開口
1210‧‧‧凹形充電表面
1212‧‧‧環形表面
1214‧‧‧電力傳輸線圈
1216‧‧‧對準磁體/定中心磁體
1218‧‧‧中心點
1220‧‧‧鉸鏈
1222‧‧‧柄桿
1226‧‧‧上部表面
1228‧‧‧基底
1230‧‧‧對準磁體
1232‧‧‧點
1250‧‧‧無線充電總成
1300‧‧‧攜帶型電子裝置
1302‧‧‧側表面
1310‧‧‧向下偏置方向
1400‧‧‧無線充電總成
1402‧‧‧外殼
1405‧‧‧充電表面
1410‧‧‧無線電力傳輸器/線圈/可移動支撐件
1412‧‧‧電力傳輸線圈/磁體
1414‧‧‧對準磁體
1416‧‧‧支撐件
1430‧‧‧方向
1440‧‧‧鉸鏈
1450‧‧‧攜帶型電子裝置
1456‧‧‧對準磁體
1460‧‧‧攜帶型電子裝置
1466‧‧‧對準磁體
1500‧‧‧銷塊體
1502‧‧‧銷/可旋轉銷
1504‧‧‧凹槽
1506‧‧‧切口
1510‧‧‧雙穩態鉸鏈
1512‧‧‧圓形部分
1514‧‧‧平坦部分
1516‧‧‧分葉
1520‧‧‧雙穩態鉸鏈
1522‧‧‧掣止臂
1524‧‧‧通道
1530‧‧‧雙穩態鉸鏈
1532‧‧‧彈簧
1534a‧‧‧臂
1534b‧‧‧臂
1536‧‧‧保持塊體
1540‧‧‧雙穩態鉸鏈/通道
1542‧‧‧球掣止件
1550‧‧‧鉸鏈
1552‧‧‧凸輪臂
1554‧‧‧通道
1556‧‧‧第一止動件
1558‧‧‧第二止動件
1560‧‧‧雙穩態鉸鏈
1562‧‧‧屈曲橫桿
1564‧‧‧銷塊體延伸部
1566‧‧‧棒體
1568‧‧‧扣件
1570‧‧‧雙穩態鉸鏈
1572‧‧‧臂
1574‧‧‧吸引磁體
1576‧‧‧吸引磁體
1578‧‧‧磁體
D1‧‧‧距離
D2‧‧‧距離
圖1A為根據本發明之一些實施例的說明用於對攜帶型電子裝置無線地充電之系統的簡化前視等角視圖，該攜帶型電子裝置使其充電表面位於第一位置中；圖1B為說明用於對圖1A所展示之攜帶型電子裝置無線地充電之系統 的簡化前視等角視圖，該攜帶型電子裝置使其充電表面位於第二位置中；圖2為根據本發明之一些實施例的圖1A及圖1B所展示之裝置內之感應性充電電路系統及相關電路系統的方塊圖；圖3A為根據本發明之一些實施例的無線充電器的透視圖；圖3B為圖3A所展示之無線充電器的透視圖，其中無線充電總成位於向上位置中；圖3C為圖3A所展示之無線充電器的俯視平面圖；圖3D為圖3A所展示之無線充電器的側視平面圖；圖4A為根據本發明之一些實施例的鉸鏈的簡化後視透視圖；圖4B為圖4A所展示之鉸鏈之部分的前視透視分解圖；圖4C為圖4A所展示之鉸鏈的前視透視圖；圖5為圖4A所展示之鉸鏈的簡化橫截面圖；圖6為可與根據本發明之實施例的鉸鏈附接的圓環之一個實施例的透視圖；圖7A及圖7B為根據本發明之一些實施例的無線充電器之選擇組件的簡化分解圖；圖8為根據本發明之一些實施例的描繪與無線充電器之製造相關聯之步驟的流程圖；圖9A至圖9F說明根據本發明之一些實施例的根據圖8所描繪之方法的無線充電器之製造；圖10A為可與本發明之實施例一起使用的一種類型之攜帶型電子裝置的簡化前視透視圖；圖10B為圖10A所展示之攜帶型電子裝置的簡化後視透視圖； 圖11A為圖3A至圖3D所展示之無線充電器的透視圖，其中圖10A及圖10B所展示之攜帶型電子裝置在第一充電位置中置放於充電器上；圖11B為圖3A至圖3D所展示之無線充電器的透視圖，其中圖10A及圖10B所展示之攜帶型電子裝置在不同於第一充電位置之第二充電位置中置放於充電器上；圖12A說明根據本發明之一些實施例的用於無線充電器之對準及保持磁體之中心位置；圖12B說明根據本發明之一些實施例的用於無線充電器之對準及保持磁體之偏心位置；圖13A為根據本發明之一些實施例的無線充電器上之近垂直充電位置中之攜帶型電子裝置的簡化側視圖；圖13B為根據本發明之一些實施例的無線充電器上之近垂直充電位置中之攜帶型電子裝置的簡化側視圖；圖14A及圖14B為根據本發明之一些實施例的說明無線充電總成內之可移動無線電力傳輸組件的簡化側視橫截面圖；且圖15A至圖15G為根據本發明之一些實施例的鉸鏈的簡化透視圖。
現在將詳細地參考隨附圖式中所說明之代表性實施例。應理解，以下描述並不意欲將實施例限於任何特定較佳實施例。相反地，希望涵蓋如可包括於如由隨附申請專利範圍所界定之所描述實施例之精神及範疇內的替代例、修改及等效者。
本申請案主張以下專利申請案之優先權：2015年9月8日申請之美國臨時專利申請案第62/215,659號；2015年11月19日申請之美國專利申請案 第14/946,602號；及2015年11月19日申請之美國專利申請案第14/946,619號；該等專利申請案中之每一者的全文以引用的方式併入本文中。
本發明之一些實施例係關於一種用於對攜帶型電子裝置無線地充電之系統。該系統可為銜接站或相似裝置，待充電之攜帶型電子裝置可置放於銜接站或相似裝置上。該系統可包括可無線地連接至攜帶型電子裝置之充電電路系統以將電力無線地傳輸至充電電路系統且對攜帶型電子裝置之電池充電的電力傳輸組件。
使用者常常經由攜帶型電子裝置接收使用者可甚至在攜帶型電子裝置正在充電時仍想要容易地觀看的訊息及其他資訊。根據本發明之一些實施例的充電系統包括運用鉸鏈而附接至基底之無線充電總成。無線充電總成包括電力傳輸組件，且鉸鏈使無線充電總成能夠相對於基底以多於一個角度而定位，從而使使用者能夠改變正由電力傳輸組件充電之攜帶型電子裝置之觀看角度。舉例而言，無線充電總成可置放於攜帶型電子裝置可直接地在無線充電總成上方置放的第一實質上平坦位置及使攜帶型電子裝置能夠抵靠無線充電總成以一角度而定位的第二成角度位置中，該角度可針對經接收訊息及其他資訊之使用者提供更好的觀看角度。
圖1A為說明使攜帶型電子裝置能夠被無線地充電之系統100的前視等角視圖。該系統可包括攜帶型電子裝置110(諸如可穿戴式電子裝置)，及無線充電器120(諸如銜接站)。儘管圖1A將攜帶型電子裝置110及無線充電器120說明為相對於彼此具有特定形狀及大小之特定裝置，但所說明裝置僅僅充當一實例。在各種實施中，攜帶型電子裝置110或無線充電器120可為具有多種不同形狀及/或大小的多種不同類型之電子裝置，其限制條件為無線充電器120經組態以對攜帶型電子裝置110內之電池或其他電 源無線地充電。舉例而言，攜帶型電子裝置110可為桌上型電腦、行動計算裝置、智慧型電話、蜂巢式電話、數位媒體播放器，或多種不同類型之可穿戴式電子裝置。攜帶型電子裝置110可表示的可穿戴式裝置之一個實例可類似於手錶而穿戴於使用者之手腕上且包括用以指示日期及時間之顯示器，但亦可比充當簡單時鐘的作用大得多。舉例而言，該裝置可包括(亦可包括)加速度計，及使使用者能夠追蹤健身活動及保健相關特性(諸如心率、血壓，及體溫，以及其他資訊)之一或多個感測器。相似地，無線充電器120可為單機銜接件，或可併入至另一電子裝置(諸如立體聲接收器、時鐘收音機，或其他裝置)中。
如所說明，攜帶型電子裝置110包括可操作以接觸無線充電器120之充電表面122的第一連接表面112。在一些狀況下，第一連接表面112及充電表面122形成攜帶型電子裝置110與無線充電器120之間的滑動介面。因而，該兩個裝置可在一或多個方向上相對於彼此可定位。
無線充電器120包括在其外殼內鄰近於充電表面122而定位之電力傳輸組件(未圖示)。電力傳輸組件可橫越充電表面122將電力無線地傳輸至攜帶型電子裝置110以對攜帶型電子裝置內之一或多個電池或其他電源充電。為了將電力提供至電力傳輸組件，無線充電器120可經由纜線124或其他連接而自外部源接收電力，或可包括其自己的電源，諸如電池(未圖示)。
攜帶型電子裝置110可包括可顯示資訊(諸如日期及時間、電話通話、文字訊息、電子郵件及其他提醒)所經由的顯示器114或其他媒體。如圖1A所說明，當充電表面122處於平行於無線充電器120之底部126的平面中時，攜帶型電子裝置110可處於無線充電器120上方之基本上平坦位置 中，從而使顯示器114難以為使用者所看到，除非使用者正自上方查看攜帶型電子裝置110及無線充電器120。因此，雖然在一些情況下使用者將青睞於在攜帶型電子裝置110平躺於充電表面122上時對攜帶型電子裝置110充電，但在其他情況下可需要使攜帶型電子裝置110以一角度而傾斜以促進自除了在裝置110上方以外之角度觀看顯示器114。
圖1B為系統100的前視等角視圖，其中充電表面122相對於無線充電器120之底部126以一斜度或角度而定位，因此使攜帶型電子裝置110能夠在可促進在顯示器114上觀看資訊之位置中被無線地充電。根據本發明之實施例，充電表面122可為運用如下文更充分地描述之鉸鏈而連接至無線充電器120之基底部分的充電總成之部分。鉸鏈可出於美觀上合意的外型起見而被隱藏於無線充電器120之基底部分之外部表面下方，同時使充電表面122能夠在圖1A所展示之實質上平坦位置與圖1B所展示之傾斜位置之間移動。下文關於圖4A至圖4C及圖15A至圖15G來描述一些合適鉸鏈之細節。
圖2為包括攜帶型電子裝置210及無線充電器230之系統200中之各種電力相關組件的簡化方塊圖。系統200可表示系統100。攜帶型電子裝置210可為(例如)裝置110或下文所論述之裝置1000。無線充電器230可為(例如)上文所論述之無線充電器120或下文所論述之裝置300。
如圖2所展示，攜帶型電子裝置210包括感應性電力接收組件212，而無線充電器230包括電力傳輸組件232。在系統200中，電力接收組件212可操作地耦合至電力傳輸組件232以對攜帶型電子裝置內之電池213充電。在電力接收組件內，電池213經由電力調節電路系統216而可操作地連接至接收線圈214。接收線圈214可感應性地耦合至無線充電器230之傳輸線圈236以無線地自充電器接收電力且經由電力調節電路系統216而將 經接收電力傳遞至攜帶型電子裝置內之電池213。
電力調節電路系統216可經組態以將由接收線圈214接收之交流電轉換成直流電力以供攜帶型電子裝置210之其他組件使用。亦在裝置210內，處理單元220可經由一或多個佈線電路且在執行駐留於記憶體222中之適當程式的情況下導引電力，以執行或協調通常由電池213供電之攜帶型電子裝置之一或多個功能。
在無線充電器230內，電力傳輸組件232包括操作地耦合至傳輸線圈236以經由電磁感應或磁共振而將電力傳輸至攜帶型電子裝置210之電源234。傳輸線圈236可為產生時變電磁通量以在攜帶型電子裝置內之電磁線圈內感應電流的電磁線圈(例如，線圈214)。傳輸線圈可以經選擇頻率或頻帶傳輸電力。在一個實例中，傳輸頻率實質上固定，但並不需要此情形。舉例而言，可調整傳輸頻率以改良用於特定操作條件之電力傳送效率。更特定言之，若配件需要較多電力，則可選擇高傳輸頻率，且若配件需要較少電力，則可選擇低傳輸頻率。在其他實例中，傳輸線圈236可產生靜態電磁場，且可實體地移動、移位或以其他方式改變其位置以產生空間變化的電磁通量以在接收線圈內感應電流。
當攜帶型電子裝置210操作地附接至無線充電器230(例如，藉由將裝置210之連接表面215與無線充電器120之充電表面235對準)時，攜帶型電子裝置可使用經接收電流以補充其可再充電電池之電荷或將電力提供至與電子裝置相關聯之操作組件。因此，當攜帶型電子裝置210操作地附接至無線充電器230時，充電器可經由傳輸線圈236以特定頻率將電力無線地傳輸至攜帶型電子裝置之接收線圈214。
傳輸線圈236可定位於無線充電器之外殼內，使得當充電器操作地附 接至攜帶型電子裝置時，傳輸線圈236與攜帶型電子裝置中之接收線圈214沿著相互軸線而對準。若未對準，則傳輸線圈與接收線圈之間的電力傳送效率可隨著未對準增加而減小。攜帶型電子裝置及無線充電器之外殼可經設計以促進連接表面215與充電表面235之間的適當對準以確保高充電效率。在本發明之一些實施例中，傳輸線圈236在外殼內可移動，使得其可準確地定位以與不同大小的攜帶型電子裝置210之接收線圈214對準，如下文結合圖14A及圖14B更詳細地所描述。
亦如下文所論述，在一些實施例中，可使用可併入至裝置中以促進傳輸線圈與接收線圈沿著相互軸線之對準的一或多個對準輔助特徵。作為一個實例，對準磁體238可包括於無線充電器230中，對準磁體238與攜帶型電子裝置210之對準磁體218磁性地配合以促進攜帶型電子裝置與無線充電器之適當對準。另外，攜帶型電子裝置210之連接表面215及無線充電器230之充電表面235可分別合作以進一步促進對準。舉例而言，在一個實施例中，攜帶型電子裝置210之連接表面215具有凸形形狀，而無線充電器230之充電表面235具有遵循與裝置210之連接表面215相同之曲率的凹形形狀(例如，參見圖5所展示之充電表面344)。以此方式，除了對準磁體以外，互補幾何形狀亦可促進裝置充電器與可穿戴式裝置之對準。
無線充電器(諸如充電器120及230)可定期地用以對一或多個攜帶型電子裝置(諸如裝置110及210)充電。無線充電器可置放於使用者之家或辦公室內的顯著地點中且每天被使用。因此，與充電器相關聯之使用者體驗連同充電器之美觀性外觀可為重要的。圖3A至圖3D為根據本發明之一些實施例的無線充電器300的說明。如該等圖所展示，無線充電器300包括具有彎曲上部表面304之大體上圓形基底302，彎曲上部表面304與允許無 線充電器300置放於諸如桌子、茶几或床頭櫃之頂部之水平表面上的平面底部表面306隔開。基底302進一步包括自上部表面304通過基底完全地延伸至底部表面306之開口320。
基底之內部側壁表面308(參見圖3B)界定開口320之形狀及大小且係由自上部表面304稍微凹入之環形表面305環繞。在一些實施例中且如下文所描述，內部側壁表面308為單件式環形圓環(例如，圖4A所展示之圓環460)之部分，該圓環自上部表面304延伸至底部表面306且其中該圓環之上部表面形成環形表面305。上部表面304可具有自環形表面305之外邊緣至輪緣310之上部內邊緣的連續曲率，輪緣310沿著基底302之周邊而延伸。環形彎曲下部表面307(參見圖3D)在平面底部表面306與輪緣310之下部內邊緣之間延伸。
無線充電總成340(其藉由鉸鏈而連接至基底302)定位於開口320內。除了將無線充電總成連接至基底之柄桿以外，鉸鏈完全地定位於基底302之內部內且因此被隱藏而看不到。充電總成340包括外殼342及充電表面344。在所展示之實施例中，充電表面344可具有匹配於無線充電器經設計以進行充電的攜帶型電子裝置(諸如穿戴於使用者之手腕上且下文關於圖10A及圖10B所描述的可穿戴式電子裝置1000)之連接表面之凸形形狀的凹形形狀。充電表面344可由大體上平坦環形表面346環繞。
圖3A為充電總成340在向下位置中之無線充電器300的透視圖，而圖3C及圖3D分別為充電總成340在向下位置中之充電器300的俯視平面圖及側視平面圖。如此等圖所說明，在向下位置中，充電總成340之充電表面344與彎曲上部表面304之最上部部分大體上對準。充電表面344與界定基底302之外部表面之表面304的垂直對準允許以適當充電對準而定位於充 電表面344上之攜帶型電子裝置在部分表面304上方延伸，而不會中斷攜帶型電子裝置之連接表面(例如，表面112或215)與充電表面之間的接觸。又，若(例如)正被充電之攜帶型電子裝置為具有可撓性條帶之腕戴型可穿戴式裝置，則表面304之連續曲率允許該條帶在吸引人的自然位置中沿著表面304披蓋。
在圖3B所說明之向上位置中，充電總成340可以使使用者能夠較容易地自某些角度看到正由無線充電器300充電之攜帶型電子裝置之顯示器的角度而傾斜。舉例而言，若無線充電器300定位於床頭桌上，則相比於向下位置，當充電總成在向上位置中時，可較易於使躺在床上之使用者觀看正由充電器充電之攜帶型電子裝置之顯示器。
在一些實施例中，允許充電總成300樞轉進及樞轉出開口320之鉸鏈(圖3A至圖3D中未展示)具有防止充電總成340以大於90度之角度而傾斜的止動件。且，在一些實施例中，止動件角度可介於80度與89度之間、介於85度與89度之間或介於87度與88度之間，其皆提供近垂直對準，該近垂直對準又針對使用者自向下位置可不提供理想觀看角度的許多不同地點提供極佳觀看角度。相比於具有90度或更大之角度的狀況，近垂直但小於90度之角度亦將攜帶型電子裝置緊固於其較不可能翻倒而離開充電總成的位置中。另外，若正被充電之攜帶型電子裝置為具有可撓性條帶之腕戴型可穿戴式裝置，則表面304之連續曲率及充電總成之近垂直對準允許該條帶之側表面在開口320之側上及在開口320後方接觸表面304，從而針對腕戴型攜帶型電子裝置提供額外支撐。
當內側壁308為環形圓環之部分時，圓環可由諸如不鏽鋼之硬金屬製成，且環形表面305(其可為金屬圓環之上部表面)可稍微凹入以提供抵禦 刮擦或相似磨損之保護。在一些實施例中，表面305可出於美觀性及其他目的而為高度拋光表面。為了縮減表面305接合內側壁308所處之接縫的視覺存在，可使用珠粒噴擊或其他適當技術來輕微地噴擊內側壁。粗糙化內表面308對於一些實施例具有如下額外益處：縮減沿著側壁之表面之反射，因此使較難以在充電總成位於向下位置中時通過內側壁308與外殼342之外邊緣之間的間隙看到充電器被定位所處的桌子或其他表面。在一些實施例中，圓環可具有沿著內側壁308而形成之環形台階(未圖示)，其在台階式區域中縮減開口320之直徑。台階可在無線充電總成340下方延伸，從而針對在向下位置中之無線充電總成提供止動件且消除在充電總成向下時通過開口320而看的能力。在一些其他實施例中，圓環之內側壁308可具有微小的向內角度，使得開口320在上部表面304處相比於在下部表面306處具有較大直徑。取決於角度，此設計特徵可縮減在充電總成位於向下位置中時通過形成於圓環之邊緣與開口320中之無線充電總成之間的間隙而看的能力(亦即，縮減外殼342之直徑與底部306附近的內側壁308之部分之間的差)或完全地消除該能力。
無線充電器300可進一步包括插座連接器330。在一些實施例中，連接器330可與由Apple公司(本發明之受讓人)製造之正反兩用閃電連接器(reversible lightning connector)相容。閃電連接器包括電力接點及資料接點兩者，連同可參加與相關聯於連接器330之電路系統之交握演算法以鑑認與連接器330配合之纜線以確保其經設計以與充電器300一起操作的電路系統。在其他實施例中，連接器330可為將電力遞送至充電器300之任何連接器。
多種不同鉸鏈可併入至無線充電器300中以使充電總成340能夠在向 下位置與向上位置之間旋轉及/或設定於向下位置與向上位置之間的各種中間位置處。下文關於圖4A至圖4C來描述可以鉸鏈被大體上隱藏而不為使用者所看到之方式將充電總成340連接至基底302的一種此類鉸鏈機構。圖4A為根據本發明之一些實施例的鉸鏈400連同包括先前所描述之基底302之內部側壁表面308的圓環460的簡化透視圖。在圖4A中，鉸鏈400連接至充電總成340之外殼342，其中充電總成在向上位置中。鉸鏈400包括具有第一基腳404a及第二對置基腳404b以及在第一基腳與第二基腳之間的第一支撐件406a及第二對置支撐件406b的銷塊體402。基腳404a、404b中之每一者可包括擱架408，及鄰近於擱架408且在擱架408上方升高之底座410。
參看圖4B(其為鉸鏈400之部分的透視分解圖)，通孔412、414經形成穿過每一底座410，且通孔416、418經形成穿過每一擱架408。第一摩擦橫桿420a及第二摩擦橫桿420b在近端處附接至其各別底座410。每一摩擦橫桿在其各別擱架408上方自其各別基腳之底座410延伸。由於每一底座410在其各別擱架408上方升高，故在不存在如下文所描述之外加力的情況下，每一摩擦橫桿420a、420b之遠端與其下伏擱架被隔開等於底座410在擱架408上方升高之高度的距離。摩擦橫桿420a、420b可藉由延伸通過分別形成於底座410中之通孔412、414的扣件422、424而附接至其各別基腳。在一些實施例中，通孔412、414中之每一者帶螺紋，且扣件422、424可為附接螺釘。
在一些實施例中，鉸鏈400配合於形成於無線充電器(諸如充電器300)之基底內的切口內，以將鉸鏈與基底對準且將鉸鏈緊固至基底。另外，在一些實施例中，鉸鏈400可藉由基腳404a、404b中之一或多個通孔 而附接至基底。舉例而言，對準柱(未圖示)可自基底延伸至基腳404a、404b中之每一者中的通孔416中以將銷塊體緊固至基底且將銷塊體與基底對準。在一些實施例中，銷塊體可藉由延伸通過通孔416之扣件(諸如螺釘)而附接至基底。
支撐件406a鄰近於基腳404a，且支撐件406b鄰近於基腳404b。雖然支撐件406a、406b在圖4A至圖4C所展示之實施例中定位於基腳404a、404b內部，但在其他實施例中，支撐件可定位於基腳外部或定位於相對於基腳之其他地點處。橋接器426在支撐件406a與支撐件460b之間延伸且將支撐件406a連接至支撐件460b，且該等支撐件中之每一者包括在其上部表面處之凹槽430a、430b。銷432鄰近於橋接器426而定位且在凹槽430a、430b內橫越兩個支撐件而延伸，凹槽430a、430b經對準而允許銷在該等凹槽內旋轉。
銷432具有第一末端部分434a及第二末端部分434b，以及可寬於末端434a、434b之中心區段434c。凹槽430a、430b經定大小以容納銷之中心區段434c。凹槽之對置上部邊緣(參見圖5中之邊緣510、512)部分地包覆於區段434c之周邊周圍，使得銷432不能自頂部置放於凹槽內且代替地必須自如由箭頭435所指示之側向方向在凹槽內滑動。夾片436a、436b可在銷432定位於凹槽內之後分別附接至支撐件406a、406b。每一夾片包括穿過該夾片之孔隙438，其經定大小以收納銷432之較窄末端部分434a、434b中之一者。孔隙小於中心部分434c且因此在側向方向435上將銷432緊固於凹槽430a、430b內，而凹槽430a、430b在向上/向下方向及向前/向後方向上緊固銷。
柄桿430在第一末端462處附接至銷432之中心部分434c，從而使柄 桿能夠與銷432一起在無線充電器基底(例如，基底302)之內部空腔內的地點處圍繞軸線325而旋轉。在一些實施例中，柄桿包括可延伸進或延伸通過形成於銷432中之對應鑽孔中的一或多個鎖定齒。為了進一步加強柄桿與銷之間的連接，亦可在銷之對置側上的多個熔接地點處將柄桿熔接至銷432。作為一個實例，可在如圖4C中由箭頭442所展示之四個地點中將柄桿430熔接至中心區段434c。橋接器426跨越通道428(參見圖4B)，柄桿430在通道428中穿過，同時在銷432上樞轉。柄桿430之第二末端在可包括經設計以增加熔接強度之多種形狀及大小之熔接部的熔接地點446處附接至外殼342之底部表面444。以此方式，鉸鏈440使充電總成340能夠在關於圖3A及圖3B所描述之向上位置與向下位置之間移動。
在一些實施例中，鉸鏈400經設計以提供充電總成340在向上位置與向下位置之間的平滑且恆定的力移動。亦即，鉸鏈400可隨著充電總成自向下位置移動至向上位置或自向上位置移動至向下位置而提供抵禦施加至充電總成340之扭力的實質上恆定力剖面。
如圖4A至圖4C所展示，在鉸鏈400之一些實施例中，銷432之末端區段434a在摩擦橫桿420a上方延伸超出夾片436a。相似地，末端區段434b可在摩擦橫桿420b上方延伸超出夾片436b。張力器425可安置於每一基腳404a、404b之擱架408與其各別摩擦橫桿420a、420b之間。每一張力器425可在其各別基腳與摩擦橫桿之間施加力，該力又引起摩擦橫桿420a、420b接觸銷432之末端434a、434b。可調整每一張力器以控制施加於銷上之力之量，此又隨著充電總成在向上位置與向下位置之間移動而抵消賦予於鉸鏈400上之扭力。增加每一張力器425施加於其各別摩擦橫桿420a、420b上之力會引起分別增加摩擦橫桿420a、420b與銷末端434a、434b之 間的摩擦。增加之力轉變成對施加至充電總成之扭力之抵抗的增加。
在一些實施例中，基腳404a、404b中之每一者包括帶螺紋通孔418，且每一張力器425可為可旋擰地耦合至其各別通孔418之設定螺釘。以此方式，每一張力器可朝向其上覆摩擦橫桿而旋擰以增加該橫桿與銷432之間的摩擦，或離開該摩擦橫桿而旋擰以減小該橫桿與該銷之間的摩擦。若調整張力器425以提供充足摩擦，則充電總成340可以幾乎任何中間角度置放於向上位置與向下位置之間以用於充電操作。
如圖4A至圖4C所展示，柄桿430為在圓環460之部分下方及周圍自銷432延伸的u形件。參看圖5(其為圖4A之部分的簡化橫截面圖)及圖6(其為圓環460的簡化透視圖)，圓環包括孔隙502，孔隙502允許柄桿430通過該孔隙而傳遞至開口320中。
可經由導線(例如，圖7A所展示之導線712)將電力通過柄桿430提供至外殼342內之無線電力傳輸器組件。為了隱藏導線以便使其在觀看無線充電器300時不可見，柄桿430包括在u形柄桿中且由柄桿頂蓋456覆蓋的用於導線(參見圖4B)之通路452(參見圖4C)。如圖5所展示，通路452在柄桿內自與銷432之連接點附近的第一末端462延伸，延伸通過u形區段且延伸至附接至外殼342(參見圖4B)之第二末端464。外殼342之底部444中的開口448允許導線自柄桿430傳遞至外殼342中，同時保持隱藏而看不到(參見圖4A)。
柄桿430可在分別對應於先前所提及的充電總成340之向下位置及向上位置的第一位置與第二位置之間旋轉。在第一位置中，柄桿430具有柄桿430之第一外表面466在孔隙502之底部處之內突出部分604上停置的第一止動件。在第二位置中，與表面466相對之第二外表面468與在孔隙502 上方延伸的圓環460之部分606之內部表面接觸。如先前所論述，在各種實施例中，柄桿與部分606之內表面合作以確保第二止動件引起充電總成340以近垂直對準而定位，其中充電總成相對於基底以介於80度與89度之間、介於85度與89度之間或介於87度與88度之間的角度而定位。
鉸鏈400之上述組件可由多種不同合適材料製成。在一些實施例中，銷塊體402、銷432、柄桿430及柄桿頂蓋456係由不鏽鋼或相似硬金屬製成。摩擦橫桿420a、420b及夾片436a、436b亦可由硬金屬(諸如不鏽鋼)製成。
在一些實施例中，有益的是對準充電總成340，使得其平行於本體302且相對於上部表面304以所要高度而定位。舉例而言，在一些實施例中，需要使充電總成不在表面304上方凸起且代替地自表面304凹入一標稱量(例如，小於兩毫米)。充電總成藉由鉸鏈400而附接至本體。充電總成340與本體302之任何微小未對準或非預期高度差異可有損於無線充電器300之充電能力及/或無線充電器之美觀性外觀。
圓環460包括自圓環之外表面延伸且與無線充電器內部之特徵對準以幫助將圓環460緊固至無線充電器之基底的突出部分610(參見圖6)。為了促進無線充電總成340在圓環460內之適當對準及高度調整，在一些實施例中，銷塊體402包括與圓環460之第一公突起物602a及第二公突起物602b(參見圖6)對準的第一母狹槽450a及第二母狹槽450b(參見圖4B、圖4C)。當銷塊體402附接至圓環460時，每一突起物602a、602b配合於其各別狹槽450a、450b內。銷塊體(其附接至充電總成340)可在垂直方向上相對於圓環460且因此相對於無線充電器之基底302向上及向下移動。因此，一旦圓環460附接至基底302，充電總成就可在所要高度處隔開且在 藉由(例如)雷射熔接操作將銷塊體附接至圓環之前藉由使銷塊體402相對於圓環460向上及向下移動而在開口320內適當地對準。
圖7A及圖7B為可裝配在一起以產生無線充電器300之各種組件中之一些的分解圖。如圖7A所展示，充電器300之基底302可自頂部殼層702及底部殼層704裝配。在一些實施例中，頂部殼層702及底部殼層704可由熱塑性材料(諸如聚碳酸酯樹脂或另一非導電材料)製成。抗污染性罩蓋732(諸如聚胺基甲酸酯包覆物或熱塑性矽橡膠)可施加於頂部殼層上方，而非標記材料730(諸如軟橡膠或微纖維包覆物)可施加於底部殼層704上方，以防止無線充電器刮擦或以其他方式損害裝置可被置放之傢俱或其他表面且縮減充電器在其被置放之表面上之移動。
安定器屏蔽件706可定位於頂部殼層702與底部殼層704之間以向充電器300提供所要重量及份量。屏蔽件706亦可接地，且充當電磁屏蔽件，從而縮減可由將電力遞送至耦合至電力傳輸線圈之感應性場之充電總成的導線產生之雜訊。舉例而言，如下文所論述，導線712可鄰近於安定器屏蔽件706之表面而佈線以縮減來自該導線之不良雜訊。導線712可進一步包覆於吸收體材料中以進一步縮減雜訊。
安定器屏蔽件706包括經定大小及塑形以允許安定器屏蔽件圍繞鉸鏈400及圓環460而延伸之切口740。安定器屏蔽件706可由金屬(諸如不鏽鋼或另一適當重量且導電的金屬)製成。圓環460可藉由將圓環之突出部分610(參見圖6)與環繞開口740的安定器屏蔽件706之表面707對準而附接至安定器屏蔽件。圓環460可由金屬(諸如不鏽鋼)或任何其他合適材料製成。插座連接器722可附接至基底底部殼層704且定位於頂部殼層與底部殼層之間，使得收納對應插塞連接器的插座連接器之開口與基底中之開口 742對準。
無線充電總成340可定位於圓環460內且與無線充電器之基底適當地對準，如上文所論述。導線712將無線充電總成340內之電路系統(包括電力傳輸電路系統)電連接至連接器722。導線712可實際上包括由保護性殼體或吸收體材料環繞之多個單獨絕緣導線。舉例而言，在一些實施例中，導線712包括接地導線及電力導線，且在一些其他實施例中，導線712包括單獨接地導線及電力導線，連同可用於資料或其他信號(諸如使充電器能夠控制電力產生之信號)之至少兩個其他導線。雖然該等圖中未展示，但佈線通道可形成於頂部殼層702之內部表面中以緊固在連接器722與無線充電總成之間延伸的導線712之部分。
連接器修整件720可附接至底部殼層704之外部分，且經定位使得修整件720之開口與插座連接器之開口對準。修整件720可由導電金屬製成，且可電連接至接地以在配合事件期間幫助耗散可能已積聚於插塞連接器處之靜電。導電翼724(其可由不鏽鋼或另一導電材料製成)提供自修整件720及插座連接器722至安定器屏蔽件706之接地路徑。
現在參看圖7B，無線充電總成340可包括容納有印刷電路板708及多個電子組件709之淺杯形外殼342。頂蓋710可按壓配合至外殼342，從而覆蓋印刷電路板708及電子組件709。充電表面344在中心定位於頂蓋710之外部表面處，且在一些實施例中，充電表面344可具有促進待充電之攜帶型電子裝置之自對準的凹形形狀。
電力傳輸組件(其中一些包括於電子組件709中且其中一些(例如，線圈)未展示於圖7B中)鄰近於充電表面344而定位於外殼342內。另外，一或多個對準磁體(未圖示)亦可在充電表面344附近定位於外殼342內以進一 步促進待充電之攜帶型電子裝置之自對準。
無線充電總成340藉由柄桿430而附接至鉸鏈400。柄桿可在熔接地點446處熔接至外殼342，且如圖4B及圖4C所展示，柄桿亦可包括可插入至外殼342中之對應鑽孔中以加強柄桿與外殼之間的連接的一或多個齒454。當連接至外殼342時，柄桿430中之通路452直接地通向外殼之底部內部表面，此使導線712能夠通過柄桿430佈線至外殼342中，同時完全地保持於柄桿及外殼內。
現在參看圖8及圖9A至圖9F，其中圖8為根據本發明之一些實施例的描繪製造無線充電器之方法800的流程圖，且圖9A至圖9F描繪在根據圖8之步驟之各種製造狀態中的無線充電器。關於圖8所論述之方法僅係說明性的，且熟習此項技術者將認識到，關於圖8所論述之步驟之次序可在一些實施例中變化，且其他方法可用以製造根據本發明之實施例的無線充電器。
如圖8所展示，方法800包括可獨立於彼此而並行地進行之三個區塊：裝配頂部殼層總成902(區塊802)；裝配底部殼層總成904殼層(區塊804)；及裝配無線充電總成340(區塊806)。在區塊802中，可藉由黏著劑(諸如壓敏黏著劑(PSA))將頂部殼層702黏著至外聚胺基甲酸酯包覆物730來形成頂部殼層總成902。在一些實施例中，發泡體層914置放於頂部殼層702與聚胺基甲酸酯包覆物730之間。發泡體層914可藉由PSA或其他黏著劑912而黏著至頂部殼層702，且聚胺基甲酸酯包覆物730可藉由黏著劑916(諸如PSA)而黏著至發泡體層914。
在區塊804中，可藉由黏著劑908將底部殼層704黏著至外微纖維層732來形成底部殼層總成904。如圖9B所展示，在一些實施例中，殼層702 及704中之任一者或兩者可包括內部隆脊920以加強殼層且向殼層提供較多剛度。另外，外層730及732可包括裙套912、914，裙套912、914中之每一者延伸超出將為充電器300之外周邊的周邊達所要長度，諸如1吋左右。稍後將兩個裙套黏著在一起且修整(區塊816)至輪緣310之邊緣。
可藉由首先裝配鉸鏈400(區塊808)來裝配無線充電總成(區塊806)。為了裝配鉸鏈400，可將導線712佈線通過柄桿430之通道452，且可將頂蓋456緊固至柄桿以覆蓋導線，使得導線之一個末端延伸通過柄桿430之u型區段部分且在第一末端462附近及在第二末端464處延伸出通道450。可接著藉由(例如)將連鎖齒454插入至銷432之中心區段434c中之對應鑽孔中而將柄桿430附接至銷432，且將該柄桿雷射熔接至該銷。
在柄桿430附接至銷432的情況下，銷432可旋擰至銷塊體402上之凹槽430a、430b中，且夾片436a、436b可雷射熔接或以其他方式附接至銷塊體以將銷432緊固於凹槽內。摩擦橫桿420a、420b可接著藉由扣件422、424而附接至基腳404a、404b，且張力器425可經設定及調整以將所要力施加於摩擦橫桿上，以隨著銷在凹槽430a、430b內旋轉而又將所要位準之摩擦賦予至銷432。
一旦裝配鉸鏈(區塊808)，就可將其經由柄桿430而連接至外殼342。可通過圓環460之孔隙502插入柄桿，且可將外殼342定位於由圓環界定之開口內。接下來，可將柄桿430附接至外殼342，同時將其定位於圓環內，如上文所描述(區塊810)及如圖9C所說明。圓環460上之突起物602a、602b可分別插入於狹槽450a、450b內，且圓環可相對於鉸鏈向上及向下移動以如上文所論述而對準圓環460內之充電總成340，使得一旦圓環附接至基底，圓環就平行於基底302。一旦對準，鉸鏈400就可藉由 使用雷射熔接或其他合適技術而附接至圓環460。
在區塊812中，可藉由以下操作來完成鉸鏈/無線充電模組930：將耦合有電子組件709之印刷電路板708附接至外殼342，在外殼內裝配電力傳輸單元之剩餘部分(包括線圈)，且將頂蓋710附接至外殼342(圖9D)。
參看圖9E及區塊814，可倒轉地置放頂部殼層總成902(其可具有經定大小及塑形以接受鉸鏈/無線充電模組930之經研磨或相似切口部分)，且可將模組930定位於切口區段內。頂部殼層總成902亦可具有形成於其內部上部表面中的用於導線712之通道且可將該導線佈線通過該通道。
亦可將插座連接器總成940(連接器722、修整件720及接地翼724)。置放於頂部殼層總成902內之適當位置中，且可接著運用PSA或其他黏著劑層(未圖示)而將安定器屏蔽件706黏著至頂部殼層總成902，同時將接地翼724電連接至安定器屏蔽件706。可接著藉由運用PSA或其他黏著劑層(未圖示)將總成904黏著至安定器屏蔽件且將總成902之輪緣黏著至總成904之輪緣及將層732之裙套黏著至層730之裙套來附接底部殼層總成904。可將過多裙套修整至輪緣之邊緣以完成根據本發明之一些實施例的無線充電器之形成(區塊816)。
現在參考圖10A及圖10B，其描繪可與本發明之實施例一起使用的一種類型之攜帶型電子裝置的前視透視圖及後視透視圖。如所展示，可穿戴式電子裝置1000包括容納顯示器1004以及包括撥號盤1006及按鈕1008之各種輸入裝置的殼體1002。
裝置1000可穿戴於使用者之手腕上且藉由條帶1010而緊固於使用者之手腕上。條帶1010包括在條帶之對置末端處的凸耳1012，其配合於殼體之各別凹座或孔隙1014內且允許條帶1010可移除地附接至殼體1002。 凸耳1012可為條帶1010之部分或可與條帶可分離(及/或分離)。通常，凸耳可鎖定至凹座1014中且藉此維持條帶與殼體1002之間的連接。使用者可釋放鎖定機構(未圖示)以准許凸耳滑動或以其他方式移動出凹座。在一些可穿戴式裝置中，凹座可形成於條帶中，且凸耳可貼附或併入至殼體中。
殼體1002亦容納電子電路系統(圖10A或圖10B中未展示)，包括處理器及通信電路系統，連同曝露於殼體1002之底部表面1020上的感測器1022、1024。電路系統、感測器、顯示器及輸入裝置使可穿戴式電子裝置1000能夠執行多種功能，包括但不限於：走時準確(keeping time)；監測使用者之生理信號且基於彼等信號來提供與保健相關資訊；與其他電子裝置通信(以有線或無線方式)；向使用者提供提醒，其可包括音訊、觸覺、視覺及/或其他感覺輸出，該等提醒中之任一者或全部可彼此同步；在顯示器上視覺上描繪資料；自一或多個感測器收集可用以起始、控制或修改裝置之操作的資料；判定在裝置之表面上的觸控之地點及/或施加於裝置上之力之量，且使用任一者或兩者作為輸入；接受語音輸入以控制一或多個功能；接受觸覺輸入以控制一或多個功能；等等。
殼體1002內部之電池(圖10A或圖10B中未展示)向可穿戴式電子裝置1000供電。電池可由外部電源(諸如無線充電器300)感應性地充電，且可穿戴式電子裝置1000可包括經組態以操作為如關於圖2所描述之無線電力傳送系統中之接收器的電路系統。底部表面1020可具有使表面能夠促進與無線充電器中之無線電力傳輸器之適當對準的凸形形狀。又，雖然圖10A或圖10B中未展示，但攜帶型電子裝置1000可包括可進一步輔助將裝置1000與無線充電器之充電表面對準的一或多個磁體或磁性板，諸如對 準磁體218。
圖11A為圖3A至圖3D所展示之無線充電器300的透視圖，其中圖10A及圖10B所展示之腕戴型攜帶型電子裝置1000在第一充電位置中置放於充電器上。如圖11A所展示，腕戴型攜帶型電子裝置1000在第一位置中橫越充電器300之上部表面304基本上平坦。裝置1000之底部表面1020可與無線充電總成340之凹形充電表面345(圖11A中不可見)對準以促進裝置1000內之無線電力接收組件與充電總成340內之無線電力傳輸組件的適當對準。另外，一或多個對準磁體(未圖示)亦可促進無線電力接收組件與無線電力傳輸組件之間的適當對準。
圖11B為無線充電器300的透視圖，其中攜帶型電子裝置1000在不同於第一充電位置之第二充電位置中置放於充電器上。如圖11B所展示，腕戴型攜帶型電子裝置1000在第二位置中鄰近於充電器300之上部表面304而置放於其側上，在第二位置中，裝置1000以近垂直角倚靠無線充電總成。裝置1000之底部表面1020可與無線充電總成340之凹形充電表面345(圖11B中不可見)對準以促進裝置1000內之無線電力接收組件與充電總成340內之無線電力傳輸組件的適當對準。磁體與重力之組合可幫助將腕戴型攜帶型電子裝置1000緊固至無線充電總成。磁體(未圖示)亦可在此第二位置中促進無線電力接收組件與無線電力傳輸組件之間的適當對準。
根據本發明之一些實施例的無線充電器可用以對大小可變化之若干不同攜帶型電子裝置充電。舉例而言，手腕腕戴型電子裝置1000可在兩個或多於兩個大小方面係可用的，其中不同大小裝置之殼體在寬度及長度方面不同。根據本發明之無線充電器之一些實施例具有產生將攜帶型電子裝置吸引至充電表面之中心之磁場的對準磁體。圖12A為根據本發明之一 些此等實施例的無線充電總成1200的簡化俯視圖。在圖12A中，無線充電總成1200居中於無線充電器之開口1205(例如，由圓環460之內部表面界定的開口)內且在無線充電器之基底內藉由柄桿1222而附接至鉸鏈1220。僅僅作為實例，無線充電總成可為充電總成340，開口1205可為開口320，鉸鏈1220可為鉸鏈400，且柄桿1222可為柄桿430。
無線充電總成1200包括由環形表面1212環繞之凹形充電表面1210。電力傳輸線圈1214定位於充電表面1210下方，且對準磁體1216居中於充電表面內且與線圈1214同心，如由中心點1218所指示。當攜帶型電子裝置抵靠充電表面1210而定位時，對準磁體1216(其可在總成1200內之固定位置中)可幫助將裝置定中心至電力傳輸線圈1214，因此增加任何充電操作之效率。
然而，當充電總成在向上位置中時，可需要使攜帶型電子裝置之側表面停置於充電站之上部表面上(例如，無線充電器300中之上部表面304上)。為此目的，且若無線充電站1200為包括多個大小的攜帶型電子裝置之生態系統之部分，則較大大小的攜帶型電子裝置可在向上位置中抵靠充電站之上部表面而停置。然而，磁性地附接至無線充電總成1200之較小攜帶型電子裝置可使其邊緣在充電站之表面上方稍微凸起，如圖13A所展示，圖13A為在充電位置中抵靠無線充電總成1200而定位之攜帶型電子裝置1300的側視圖。如圖13A所展示，裝置1300之側表面1302不與無線充電器之基底1228之上部表面1226進行實體接觸。此配置可引起攜帶型電子裝置1300在充電位置中相比於所要情形較不穩定。
本發明之一些實施例包括稍微偏心以防止此情形之對準磁體。舉例而言，如圖12B所展示，圖12B說明無線充電總成1250，其可與裝配無線 充電總成1200相同，惟無線充電總成1250包括在自中心點1218朝向鉸鏈1220稍微偏心之固定位置中的對準磁體1230以代替定中心磁體1216除外。
參看圖13B，其為在充電位置中抵靠無線充電總成1250而定位之攜帶型電子裝置1300的側視圖。如圖13B中由箭頭1310所指示，以中心點1218下方之點1232為中心的磁體1230(圖中未展示)之位置產生使裝置1300朝向表面1226向下偏置之磁場。以此方式使裝置1300向下偏置且自線圈1214偏心可稍微縮減充電效率，但提供裝置1300之側表面1302接觸表面1226的穩定配置。在一些實施例中，對準磁體1230偏心(亦即，點1218及1232之間的距離)達小於3mm，而在一些實施例中，磁體1230偏心達小於2mm或介於0.5mm與1.0mm之間。
為了最大化攜帶型電子裝置之充電效率，應將裝置之無線電力接收器與充電器之無線電力傳輸器對準，如上文關於圖2所論述。在單一無線充電器上對不同大小的攜帶型電子裝置充電可呈現對最大化用於不同大小的裝置之充電效率的挑戰。本發明之一些實施例包括電力傳輸線圈可向上及向下移動以較適當地與不同大小的裝置對準的無線充電總成。在一些實施例中，電力傳輸線圈可在無線總成之外殼內移動，且在其他實施例中，整個總成可(例如)在鉸鏈處向上及向下移動。
圖14A及圖14B為根據本發明之一些實施例的說明無線充電總成1400內之無線電力傳輸器1410之移動的簡化側視橫截面圖。充電總成1400可為(例如)無線充電總成340。如圖14A所展示，攜帶型電子裝置1450在充電位置中抵靠無線充電總成1400之充電表面1405而定位，在充電位置中，裝置1450之邊緣係由部分為總成1400之充電站之上部表面支撐。無 線電力傳輸器1410安置於外殼1402內，且包括電力傳輸線圈1412、對準磁體1414及支撐件1416。支撐件1416在外殼1402內可移動，且線圈1410及磁體1412兩者皆附接至支撐件，使得其連同支撐件一起在外殼內移動。支撐件1420可為可在外殼1402內來回地移動之任何結構，且在一些實施例中，支撐件1420可為振動膜或其他順應式隔膜。
在圖14A中，攜帶型電子裝置1450小於可由充電總成1400充電之一些其他攜帶型電子裝置。因此，裝置1450之邊緣與中心之間的距離D1小於(例如)圖14B所展示之攜帶型電子裝置1460中之相同點之間的距離D2，攜帶型電子裝置1460具有與裝置1450相同的整體外型，但具有較大殼體。
當攜帶型電子裝置1450抵靠充電表面1405而置放時，對準磁體1414被吸引至裝置1450中之對準磁體1456且與其對準。由於磁體1414附接至可移動支撐件1410，故可移動支撐件在外殼1402內與磁體一起向下在方向1430上朝向充電器之基底而移動。由於線圈1412亦附接至支撐件1410，故線圈亦向下移動以與圍繞磁體1456定中心的攜帶型電子裝置1450中之電力接收線圈更好地對準。
在圖14B中，較大電子裝置1460在充電位置中，其中其側表面係由充電站之上部表面支撐。在充電位置中，攜帶型電子裝置1460之背部表面鄰近於且接觸充電表面1405，且對準磁體1414被吸引至裝置1450中之對準磁體1466且與其對準。由於裝置1460之大小較大，故磁體1414及可移動支撐件1410在外殼1402內在方向1430上向上離開充電器之基底而移動，此引起線圈1412亦向上移動以與圍繞磁體1466定中心的攜帶型電子裝置1460中之電力接收線圈更好地對準。
雖然關於圖14A及圖14B所論述之可移動無線電力傳輸器之實施例各自依賴於磁力以將電力傳輸器被動地移動至更高效的充電位置，但本發明之其他實施例可使用其他技術來移動電力傳輸器。舉例而言，在一些實施例中，無線充電器內之電路系統可判定抵靠充電表面而定位之攜帶型電子裝置之類型且基於裝置之已知特性而將電力傳輸器主動地移動至理想的充電位置。作為一實例，無線充電總成1400或無線充電器內之電路系統可在繼續進行充電之鑑認或識別交握程序期間自攜帶型電子裝置接收裝置ID或其他資訊，其中回應於來自充電器之請求而自攜帶型電子裝置發送資訊。充電器可判定攜帶型電子裝置之類型及大小，選擇用於無線電力傳輸器之理想位置，且接著使用電磁體或多種其他不同技術而將電力傳輸器主動地移動於理想位置中。
圖14A及圖14B中之每一者展示無線充電總成1400藉由鉸鏈1440而附接至無線充電器之基底，鉸鏈1440可相似於關於圖4A至圖4C所論述之鉸鏈400。本發明之實施例可與許多不同類型之鉸鏈一起使用，然而，下文關於圖15A至圖15G來論述該等鉸鏈中之一些。下文關於圖15A至圖15G所論述之鉸鏈中之每一者可定位於充電站之基底之內部內，因此將鉸鏈隱藏而看不到。每一鉸鏈亦包括一柄桿(在該等圖中大體上不可見)，該柄桿將該鉸鏈連接至一無線充電總成(該等圖中亦未展示)，諸如無線充電總成340。該等鉸鏈中之一些為雙穩態鉸鏈，其中鉸鏈朝向可與上文所描述之向下位置及向上位置重合的兩個位置中之任一者強烈地偏置。
圖15A至圖15G為根據本發明之一些實施例的鉸鏈的簡化透視圖。圖15A至圖15G所展示之鉸鏈中之每一者包括具有在凹槽1504內旋轉之銷1502的銷塊體1500。如該等圖所展示，凹槽1504包括彼此對準以接受銷 1502之第一部分及第二部分，其中切口1506形成於兩個凹槽之間，其允許柄桿通過切口至少部分地旋轉。出於說明簡易起見，在圖15A中僅展示參考編號1500、1502及1504。柄桿連接至銷之中心部分，使得當銷旋轉時，柄桿亦圍繞可位於無線充電器之基底內且因此被隱藏而看不到的樞軸點而旋轉。通常，鉸鏈設計中之每一者使柄桿能夠在第一位置與第二位置之間移動，此又使連接至柄桿之無線充電總成能夠在向下位置與向上位置之間移動，如上文關於圖3A及圖3B所描述。圖15A至圖15G所展示之鉸鏈中之個別者主要地但非獨占式地在當在第一位置與第二位置之間移動時控制鉸鏈之移動的方式方面不同。
圖15A為具有凸輪及分葉設計之雙穩態鉸鏈1510的簡化透視圖。在圖15A中，銷1502具有一橫截面，其具有圓形部分1512及平坦部分1514，從而使銷能夠充當凸輪。隨著銷在凹槽1504內旋轉，在凸輪之邊緣上方附接至銷塊體的分葉1516抵靠銷而按壓。隨著圓形部分1512在分葉1516下方旋轉，分葉抵靠銷施加力且鉸鏈1510充當摩擦鉸鏈。當平坦部分1514到達分葉1516時，摩擦極大地縮減，從而產生雙態觸發點，在雙態觸發點處，鉸鏈搭扣至第二位置，在第二位置中，充電總成係以近垂直角而定位，如上文所描述。在此位置中，分葉1516抵靠平坦部分1514而按壓，從而引起一穩定位置，鉸鏈將保持於該穩定位置中直至將充足量的力施加至無線充電總成以往回移動凸輪，使得圓形部分1512接觸分葉1516。
圖15B為雙穩態鉸鏈1520之另一實施例的簡化透視圖。鉸鏈1520包括附接至銷塊體之掣止臂1522，掣止臂1522朝向包括通道1524的銷1502之末端偏置，掣止臂1522配合於通道1524內。隨著銷在凹槽1504內旋 轉，臂1522抵靠銷1502之末端而按壓，從而充當摩擦鉸鏈。當銷充分地旋轉使得通道1524與掣止臂1522對準時，掣止臂容易地移動至通道中，從而將充電總成固持於近垂直向上位置中。相似於鉸鏈1510，鉸鏈1520將保持於向上位置中直至將充足量的力施加至無線充電總成以往迴旋轉銷，使得掣止臂1522離開通道1524。在一些實施例中，通道1524具有沿著其長度之傾斜邊緣，從而使較易於使掣止臂1522移動進及移動出通道。
圖15C為雙穩態鉸鏈1530之又一實施例的簡化透視圖。鉸鏈1530包括附接於臂1534a、1534b與保持塊體1536之間的彈簧1532。臂1534a、1534b中之每一者附接至銷1502之對置末端且與銷一起旋轉。彈簧1532在臂1534a、1534b及保持塊體1536內樞轉，從而向外及向下重新定位來自鉸鏈之力且產生鉸鏈改變其偏置以將無線充電總成自向下位置移動至向上位置所處的雙態觸發點。
圖15D為包括球掣止件1542之雙穩態鉸鏈1540之實施例的簡化透視圖。可旋轉銷1502包括經定大小以收納球掣止件1542之球部分的通道1540。球掣止件1542直接地定位於銷1502之末端下方，使得球隨著銷在向下位置與向上位置之間旋轉而在通道1540內滑動，且賦予抵禦鉸鏈之移動的摩擦。在一些實施例中，凹陷(未圖示)可在通道1540內形成於通道之一個末端或兩個末端處，以產生無線充電總成傾斜以保持於向上位置或向下位置中而不保持於中間位置所處的雙穩態鉸鏈。
圖15E為具有凸輪臂1552之鉸鏈1550的簡化透視圖。凸輪臂1552附接至沿著形成於銷塊體1500中之通道1554行進的銷1502之末端。通道1554具有分別界定附接至鉸鏈1550之無線充電總成之向下位置及向上位 置的第一止動件1556及第二止動件1558。
圖15F為具有屈曲橫桿1562之雙穩態鉸鏈1560的簡化透視圖，屈曲橫桿1562連接於銷塊體1500之延伸部1564與可旋轉銷1502之末端之間。屈曲橫桿1562藉由棒體1566而附接至銷塊體延伸部1564且藉由扣件1568而附接至可旋轉銷1502。在連接於鉸鏈1560中時，屈曲橫桿具有移動至兩個自然位置中之一者中的強傾向：圖15F所展示之第一位置，其中橫桿1562向上彎曲；及第二位置，其中橫桿向下彎曲(未圖示)。在第一位置中，無線充電總成在向下位置中(例如，圖3A)。隨著銷1502逆時針地旋轉，屈曲橫桿移動至第二位置中，從而將無線充電總成移動至向上位置中(圖3B)。
圖15G為根據本發明之雙穩態鉸鏈1570之另一實施例的簡化透視圖。鉸鏈1570包括附接至旋轉銷1502之臂1572，以及一對吸引磁體1574、1576及一對對抗磁體(展示其中之僅一者(磁體1578))。該等磁體合作以將鉸鏈偏置至第一位置及第二位置中，其又將無線充電總成分別移動至向下位置及向上位置。
出於解釋之目的，前述描述使用特定術語以提供對所描述實施例之澈底理解。然而，對於熟習此項技術者而言將顯而易見，無需特定細節以便實踐所描述實施例。舉例而言，雖然上文所描述的本發明之若干特定實施例使用感應性耦合以將電力無線地傳輸至可穿戴式電子裝置，但本發明並不限於任何特定無線電力傳送技術，且其他近場或非輻射無線電力傳送技術以及輻射無線電力傳送技術可用於一些實施例中。又，雖然無線充電器300被描述為具有具備中心圓形開口320之圓形基底302，但基底及開口之形狀可在實施例中變化。舉例而言，在一些實施例中，基底302可具有 橢圓形、矩形、正方形或其他形狀。相似地，開口320可具有匹配於基底302之形狀的形狀或完全不同的形狀。又，雖然開口320在圖3A至圖3D之實施例中居中，但在其他實施例中，開口可在不同地點處，及/或代替為完全地延伸通過基底之開口，可為在基底之外部表面處具有開口的基底內之空腔或凹座以用於使充電總成向外樞轉。因此，出於說明及描述之目的而呈現本文中所描述之特定實施例的前述描述。前述描述並不意欲為窮盡性的或將實施例限於所揭示之精確形式。對於一般熟習此項技術者而言將顯而易見，鑒於以上教示，許多修改及變化係可能的。
儘管已關於特定實施例而描述本發明，但應瞭解，本發明意欲涵蓋在以下申請專利範圍之範疇內的所有修改及等效者。另外，除了以下申請專利範圍以外，亦在一些實施例中，根據本發明之一種鉸鏈總成包含：一銷塊體，其具有形成於一上部表面處之一銷收納凹槽，以及第一基腳及第二對置基腳，每一基腳包括一擱架及相對於該擱架升高之一底座；一第一摩擦橫桿，其附接至該第一基腳之該底座且在該第一基腳之該擱架上方延伸；一第二摩擦橫桿，其附接至該第二基腳之該底座且在該第二基腳之該擱架上方延伸；一可旋轉銷，其安置於該銷收納凹槽內，該可旋轉銷具有第一末端及第二對置末端，其中該第一末端在該第一基腳之該擱架與該第一摩擦橫桿之間延伸且該第二末端在該第二基腳之該擱架與該第二摩擦橫桿之間延伸；一第一張力器，其操作地耦合於該第一摩擦橫桿與該第一基腳之該擱架之間以抵靠該可旋轉銷之該第一末端按壓該第一摩擦橫桿；一第二張力器，其操作地耦合於該第二摩擦橫桿與該第二基腳之該擱架之間以抵靠該可旋轉銷之該第二末端按壓該第二摩擦橫桿；及一柄桿，其在第一支撐件與第二支撐件之間耦合至該可旋轉銷，使得該柄桿與該可旋轉銷 一起旋轉。
該銷塊體可進一步包括：在該第一基腳與該第二基腳之間的一切口，其允許柄桿在該切口內旋轉；及/或彼此隔開之第一支撐件及第二支撐件，其中該第一支撐件鄰近於該第一基腳而定位，該第二支撐件鄰近於該第二基腳而定位，且該銷收納凹槽包括在該第一支撐件中之一第一部分及在該第二支撐件中之一第二部分。該第一支撐件可包括一第一前面，其具有形成於該第一前面中之一第一垂直對準狹槽，且該第二支撐件包括一第二前面，其具有形成於該第二前面中之一第二垂直對準狹槽。該柄桿可包括附接至該可旋轉銷之一第一末端、一第二末端，及在該第一末端與該第二末端之間的一U形部分。該柄桿可進一步包括沿著該柄桿之一長度延伸通過該U形區段之一通道及覆蓋該通道之一U形頂蓋。
在一些實施例中，該第一張力器及該第二張力器中之每一者可經組態以調整由其各別摩擦橫桿施加至該可旋轉銷之摩擦位準。又，該第一張力器及該第二張力器可各自包含分別可旋擰地耦合至形成於該第一擱架及該第二擱架中之一通孔的螺釘。
該鉸鏈總成可進一步包含：一第一夾片，其附接至該銷塊體，該第一夾片具有與該銷收納凹槽之一第一末端對準的一第一孔隙開口；一第二夾片，其附接至該銷塊體，該第二夾片具有與該銷收納凹槽之一第二末端對準的一第二孔隙，該第二末端與該第一末端相對；且其中該可旋轉銷之該第一末端延伸通過該第一夾片之該第一孔隙且該可旋轉銷之該第二末端延伸通過該第二夾片之該第二孔隙。
在一些實施例中，一種鉸鏈總成包含：一銷塊體，其具有形成於一上部表面處之一銷收納凹槽，及包括一擱架及相對於該擱架升高之一底座 的一基腳；一摩擦橫桿，其附接至該基腳之該底座且在該基腳之該擱架上方延伸；一可旋轉銷，其安置於該銷收納凹槽內，該可旋轉銷包括在該擱架與該摩擦件之間延伸之一區段；一張力器，其操作地耦合於該摩擦橫桿與該基腳之該擱架之間以抵靠該可旋轉銷之該區段按壓該摩擦橫桿；及一柄桿，其耦合至該可旋轉銷，使得該柄桿與該可旋轉銷一起旋轉。該基腳可包括配置於該銷塊體之相對側上的第一基腳及第二基腳，該第一基腳及該第二基腳中之每一者具有一擱架及相對於該擱架升高之一底座。該摩擦橫桿可包括在該第一基腳上方延伸之一第一區段及在該第二基腳上方延伸之一第二區段；且該張力器可經操作地耦合以抵靠該可旋轉銷之該第一末端強迫該摩擦橫桿之該第一區段且抵靠該可旋轉銷之該第二末端強迫該摩擦橫桿之該第二末端。
在一些實施例中，一種鉸鏈總成包含：一銷塊體，其具有：(i)第一基腳及第二對置基腳，每一基腳包括一擱架及相對於該擱架升高之一底座；在該第一基腳與該第二基腳之間的第一支撐件及第二對置支撐件，該第一支撐件鄰近於該第一基腳且該第二支撐件鄰近於該第二基腳；在該第一支撐件之一上部表面處的一第一銷收納凹槽；在該第二支撐件之一上部表面處的一第二銷收納凹槽，其與該第一銷收納凹槽對準；一橋接器，其在該第一支撐件與該第二支撐件之間延伸；一第一夾片，其附接至該第一支撐件且具有與該第一銷收納凹槽對準之一第一孔隙開口；一第二夾片，其附接至該第二支撐件且具有與該第二銷收納凹槽對準之一第二孔隙；一可旋轉銷，其在該第一銷收納凹槽及該第二銷收納凹槽內橫越該第一支撐件及該第二支撐件而延伸，該可旋轉銷具有第一末端及第二對置末端以及在該等對置末端之間的一中心區段，其中該可旋轉銷經定位使得該第一末 端在該第一擱架上方延伸通過該第一夾片之該第一孔隙且該第二末端在該第二擱架上方延伸通過該第二孔隙；一第一摩擦橫桿，其附接至該第一基腳之該底座且在該第一擱架上方在該第一擱架與該可旋轉銷之該第一末端之間延伸；一第二摩擦橫桿，其附接至該第二基腳之該底座且在該第二擱架上方在該第二擱架與該可旋轉銷之該第二末端之間延伸；一第一張力器，其操作地耦合於該第一摩擦橫桿與該第一擱架之間以抵靠該可旋轉銷之該第一末端強迫該第一摩擦橫桿；一第二張力器，其操作地耦合於該第二摩擦橫桿與該第二擱架之間以抵靠該可旋轉銷之該第二末端強迫該第二摩擦橫桿；及一柄桿，其在該第一支撐件與該第二支撐件之間耦合至該可旋轉銷，使得該柄桿與該可旋轉銷一起旋轉。
在一些實施例中，一種用於一電子裝置之無線充電總成包含：一外殼；一充電表面；及一電力傳輸單元，其鄰近於該充電表面而安置於該外殼內，該電力傳輸單元經組態以橫越該充電表面將電力無線地傳輸至一攜帶型電子裝置之一電力接收單元；及一鉸鏈總成，諸如上文所描述之鉸鏈總成中之一者，其在該內部空腔內耦合至該基底且延伸通過該孔隙。
300‧‧‧無線充電器/裝置/充電總成
302‧‧‧大體上圓形基底/本體
305‧‧‧環形表面
308‧‧‧內部側壁表面/內側壁/粗糙化內表面
310‧‧‧輪緣
320‧‧‧開口
340‧‧‧無線充電總成
342‧‧‧外殼
344‧‧‧充電表面
346‧‧‧大體上平坦環形表面

Claims (20)

  1. 一種用於一電子裝置之無線充電器，該無線充電器包含：一基底，其具有一基底開口及一內部空腔，該內部空腔係由一上部殼層、一下部殼層及在該基底開口及該內部空腔之間及在該上部殼層與該下部殼層之間延伸以界定該基底開口之一內側壁界定；一孔隙，其經形成穿過該內部空腔與該基底開口之間的該內側壁；一鉸鏈，其在該內部空腔內有一旋轉軸線，該鉸鏈自該內部空腔延伸通過該孔隙至該基底開口；一無線充電總成，其藉由該鉸鏈而可樞轉地附接至該基底且在該無線充電總成在該基底開口內安置的一向下位置與該無線充電總成在該基底外部延伸的一向上位置之間可移動，該充電總成具有一充電表面及鄰近於該充電表面而安置之一電力傳輸單元，該電力傳輸單元經組態以橫越該充電表面將電力無線地傳輸至一攜帶型電子裝置之一電力接收單元。
  2. 如請求項1之無線充電器，其中該鉸鏈包括延伸通過該孔隙之一u形柄桿，該柄桿具有連接至該基底之該內部空腔內之一結構的一第一末端、連接至該無線充電總成之一第二末端，及在該第一末端與該第二末端之間的一u形部分。
  3. 如請求項2之無線充電器，其中該柄桿包括延伸通過該u形部分之一經覆蓋凹槽，該凹槽包括在該第二末端處之一凹槽開口。
  4. 如請求項3之無線充電器，其進一步包含傳遞通過該經覆蓋凹槽且將該電力傳輸單元與該基底內之電路系統電耦合的一導線，且其中該無線充電總成之外殼包括一外殼開口，該外殼開口與該凹槽開口對準，從而使該導線能夠直接地自該柄桿傳遞至該外殼中。
  5. 如請求項4之無線充電器，其中該上部殼層及該下部殼層係由一非導電材料形成，且該充電器進一步包含：一導電屏蔽件，其安置於該上部殼層與該下部殼層之間；一連接器，其具有在該基底之一外部表面處的一連接器開口以與一對應插塞連接器配合；一金屬支架，其具有與該連接器對準之一開口，其中該金屬支架電連接至該導電屏蔽件。
  6. 如請求項2之無線充電器，其中：該鉸鏈包括定位於該基底之該內部空腔內的一銷塊體，該銷塊體具有形成於其中之一凹槽及可旋轉地定位於該凹槽內之一可旋轉銷；且該柄桿之該第一末端附接至該可旋轉銷，從而使該無線充電總成能夠圍繞平分該可旋轉銷之中心的一縱向軸線而樞轉。
  7. 如請求項1之無線充電器，其中當該充電總成在該向下位置中時，該充電表面平行於該基底之底部表面，且當該充電總成在該向上位置中時，該充電表面相對於該底部表面而傾斜。
  8. 如請求項1之無線充電器，其中該基底具有一圓形形狀且該基底開口為一圓形開口。
  9. 如請求項1之無線充電器，其中該基底包括沿著該無線充電器之一外周邊一起連接於一輪緣處的一頂部殼層及一底部殼層，該頂部殼層包括具有自該開口至該輪緣之一連續輪廓的一上部表面。
  10. 一種用於一電子裝置之無線充電器，該無線充電器包含：一甜甜圈形基底，其具有一上部表面、一平面底部表面，及在該上部表面與該底部表面之間延伸之一內側壁，該內側壁界定通過該基底之一中心基底開口，該基底進一步包括至少部分地由該上部表面、該底部表面及定位於該內部空腔及該基底開口之間的該內側壁界定之一內部空腔；一孔隙，其經形成穿過該內部空腔與該中心基底開口之間的該內側壁；一鉸鏈，其在該內部空腔內有一旋轉軸線，該鉸鏈自該內部空腔延伸通過該孔隙至該基底開口；一無線充電總成，其藉由該鉸鏈而可樞轉地附接至該基底且在該無線充電總成在該中心基底開口內安置的一向下位置與該無線充電總成在該中心基底開口外部安置的一向上位置之間可移動，該充電總成具有：一外殼；一充電表面；及一電力傳輸單元，其安置於該外殼內且鄰近於該充電表面而安置，該電力傳輸單元經組態以橫越該充電表面將電力無線地傳輸至一攜帶型電 子裝置之一電力接收單元。
  11. 如請求項10之無線充電器，其中該充電表面具有一凹形形狀。
  12. 如請求項10之無線充電器，其中該無線充電總成包括用以輔助該電力傳輸單元與一攜帶型電子裝置之該電力接收單元之對準的至少一個磁體。
  13. 如請求項10之無線充電器，其中該電力傳輸單元在外殼內可移動。
  14. 如請求項10之無線充電器，其中當該無線充電總成在該向上位置中時，該充電表面相對於該底部表面成介於80度至89度之間的角度。
  15. 如請求項10之無線充電器，其中該鉸鏈包括延伸通過該孔隙之一u形柄桿，該柄桿具有連接至該基底之該內部空腔內之一結構的一第一末端、連接至該無線充電總成之一第二末端，及在該第一末端與該第二末端之間的一u形部分。
  16. 如請求項10之無線充電器，其中該鉸鏈包括：一銷塊體，其定位於該基底之該內部空腔內，該銷塊體具有形成於其中之一凹槽及可旋轉地定位於該凹槽內之一可旋轉銷；及一柄桿，其延伸通過該孔隙，該柄桿具有在該基底之該內部空腔內連接至該可旋轉銷的一第一末端，及一第二末端，該第二末端連接至該無 線充電總成，從而使該無線充電總成能夠圍繞平分該可旋轉銷之中心的一縱向軸線而樞轉。
  17. 如請求項10之無線充電器，其進一步包含附接至該基底之一插座連接器，及將該插座連接器中之一或多個接點電耦合至該電力傳輸單元的一導線。
  18. 一種用於一電子裝置之無線充電器，該無線充電器包含：一圓形基底，其具有由一上部殼層、一下部殼層及在該上部殼層與該下部殼層之間延伸之一圓環界定的一內部空腔以界定通過該圓形基底之一基底開口，其中：該上部殼層包括一第一中心圓形開口、形成於該上部殼層之一周邊周圍的一第一輪緣，及自該第一輪緣延伸至該第一中心圓形開口之一連續彎曲表面；該下部殼層包括一第二中心圓形開口、鄰近於該第一輪緣而隔開且附接至該第一輪緣且形成於該下部殼層之一周邊周圍的一第二輪緣、環繞該第二中心圓形開口之一實質上平面表面，及在該實質上平面表面與該第二輪緣之間延伸之一彎曲表面；且該圓環包括位於該內部空腔及該基底開口之間的一內部側壁表面，及其中該基底開口與該第一中心圓形開口、該第二中心圓形開口及鄰近於該上部殼層之一上部環形表面同心；一孔隙，其經形成穿過該內部空腔與通過該基底之該開口之間的該圓環之該內部側壁； 一鉸鏈，其在該內部空腔內有一旋轉軸線且該鉸鏈自該內部空腔延伸通過該孔隙至該基底開口；一無線充電總成，其藉由該鉸鏈而可樞轉地附接至該基底且在該無線充電總成平行於該圓環之該上部環形表面在該基底開口內安置的一向下位置與該無線充電總成在該基底開口外部安置的一向上位置之間可移動，該充電總成具有：一外殼；一凹形充電表面；及一電力傳輸單元，其安置於該外殼內且鄰近於該凹形充電表面而安置，該電力傳輸單元經組態以橫越該凹形充電表面將電力無線地傳輸至一攜帶型電子裝置之一電力接收單元。
  19. 如請求項18之無線充電器，其中該無線充電總成包括用以促進該無線充電器之該電力傳輸單元與一攜帶型電子裝置之該電力接收單元之間的適當對準的複數個對準特徵，該複數個對準特徵包括一凹形形狀之充電表面及定位於該外殼內之至少一個對準磁體。
  20. 如請求項19之無線充電器，其中該電力傳輸單元在外殼內可移動。
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