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用于将移动终端设备固定在模块上的容纳装置的制作方法

时间:2022-02-06 阅读: 作者:专利查询

用于将移动终端设备固定在模块上的容纳装置的制作方法

1.本发明涉及一种根据权利要求1所述的用于将移动终端设备固定在模块上的容纳装置以及一种根据权利要求9所述的系统。


背景技术:

2.固定装配在自行车上的、用于常规自行车或电动自行车的智能骑行的模块由在常规自行车的情况下的电池或由电动自行车的蓄电池供电。此外,移动终端设备,例如智能手机或平板电脑,作为模块的显示器借助于为此专门研发的保护罩与模块机械连接。如果移动终端设备用作模块的显示器,则存在以下需求:在行驶期间从模块给移动终端设备无线充电,以便延长其蓄电池的使用时长。这可以如此实现,其方法是:将智能手机插入到专门为此设计的保护罩中,并且将保护罩通过机械导向件推入到模块中。为了给移动终端设备无线充电,标准化的qi发送器连同线圈被安装到保护罩中,其中,保护罩具有电触点,用于与模块的电触点连接,以供给运行电压。然而,如果qi发送器的安装到保护罩中的线圈的位置与qi发送器的安装到移动终端设备中的线圈的位置形成磁场重合,则上述用于从模块给移动终端设备无线充电的方案才具有良好的能量传输效率。
3.在使用通用支架用于将任意的移动终端设备固定在模块上的情况下,即使移动终端设备从支架取出并且不再被用于骑行,支架也借助机械结构固定在模块上并保持固定装配。此外,支架在中间具有敞开的区段。借助该敞开的区段引起材料减少,这有利于对被保持的移动终端设备进行充电。此外,如果移动终端设备不被支架保持,则在模块具有自身的内置显示器时,敞开的区段可以允许无阻碍地观察显示器。此外,支架可以具有qi发送器,用于将能量传输到移动终端设备的qi接收器上。然而,能量传输的效率低,因为qi发送器经常与移动终端设备的qi接收器不重合地布置。


技术实现要素:

4.因此,本发明的任务在于,提供具有窗区域的容纳装置,该容纳装置在给被保持的移动终端设备的蓄能器进行充电时具有改善的效率。
5.本发明的主要特征在权利要求1和9中给出。权利要求2至8以及说明书的内容是设计方案。
6.本发明提出一种用于将移动终端设备固定在模块上的容纳装置,所述模块具有用于固定容纳装置的固定元件,其中,移动终端设备具有用于给蓄能器无接触充电的充电线圈;其中,容纳装置具有窗区域以及保持框架,用于保持移动终端设备并且用于将其固定在模块上,保持框架绕着窗区域延伸,并且如果容纳装置固定在模块上,则窗区域通过被保持的移动终端设备覆盖,其特征在于,容纳装置具有用于产生与充电线圈共振感应地耦合的发送单元;其中,发送单元借助发送线圈生成至少部分地穿过窗区域作用的共振感应的耦合。
7.通过本发明提供一种发送线圈,该发送线圈引起至少部分地穿过窗区域作用的共
振感应的耦合。因为移动终端设备的充电线圈在容纳装置中通常布置在窗区域上,所以通过至少部分地穿过窗区域作用的共振感应的耦合引起在给被保持的移动终端设备的蓄能器进行充电时改善的效率。如果移动终端设备被容纳装置保持和/或绕着窗区域布置,则发送线圈为此可以布置在窗区域中。
8.在支架装置的第一实施例中,发送线圈可以布置在单独的保持元件上,其中,保持元件与保持框架可松开地连接。
9.借助单独的保持元件可以将发送线圈如此布置在窗区域上,该窗区域在不存在移动终端设备的情况下例如允许看到位于其下方的模块显示器或者例如允许触及模块的操作元件,使得引起穿过窗区域的共振感应的耦合。如果移动终端设备被容纳装置保持,则移动终端设备遮盖穿过窗区域的视线,使得保持元件可以将发送线圈布置在窗区域中,从而发送线圈可以引起至少部分地穿过窗区域作用的共振感应的耦合。这由于在窗区域中不存在的材料而允许移动终端设备的更高效的充电。
10.在保持元件的第一示例中,保持元件可以与容纳装置可松开地连接并且在连接状态下从保持框架延伸到窗区域中。
11.单独的保持元件可以由此根据需求耦合到容纳装置上或与其松开。同时由此将发送线圈耦合到容纳装置上或者与其松开。由此可以灵活使用发送线圈并且在不存在移动终端设备的情况下将该发送线圈从窗区域移开。
12.此外,保持框架可以具有第一电连接元件,其中,保持元件包括用于与第一电连接元件连接的第二电连接元件。
13.由此,如果保持元件与容纳装置的保持框架连接,则自动提供在单独的保持元件的发送线圈与支架装置(haltevorrichtung)之间的电连接,单独的保持元件可以与模块电连接。
14.在保持元件的另一替代或附加的示例中,保持元件和发送线圈可以具有卷起状态和展开状态并且在展开状态下从发送单元在窗区域上方延伸。
15.在此,发送线圈和保持元件持久地与保持框架连接。在卷起状态下,发送线圈和保持元件释放窗区域。在展开状态下,发送线圈和保持元件布置在窗区域中,使得发送线圈可以引起至少部分地穿过窗区域作用的共振感应的耦合。
16.在此,保持框架可以具有锁定元件,用于可松开地锁定处于展开状态下的保持元件。
17.保持元件由此可以在展开状态下借助锁定元件锁定在保持框架上。在此,保持元件和发送线圈可以在松开锁定之后自动过渡到卷起状态中并且在松开锁定之后自动释放窗区域。为此可以设置弹簧元件,该弹簧元件将保持元件连同发送线圈驱动到卷起状态中。
18.此外,锁定元件可以是孔眼,而保持元件可以具有用于与孔眼连接的钩。
19.由此提供可简单操作的锁定元件。
20.在容纳装置的另一示例中,发送线圈可以集成在保持框架中,其中,发送线圈具有多个绕着窗区域延伸的绕组。
21.在此,发送线圈持久地布置在保持框架中并且绕着窗区域缠绕。由此,发送线圈引起至少部分地穿过窗区域作用的共振感应的耦合。由此避免对固定装置进行适配,以便给保持的移动终端设备充电。
22.系统包括根据上述权利要求之一所述的容纳装置和模块,其中,容纳装置与模块连接,并且窗区域布置在模块上方。
23.系统的优点和效果以及扩展方式由上述固定装置的优点和效果以及扩展方式得出。因此在该方面参考上述说明。
24.容纳装置可以与模块可松开地连接。
附图说明
25.本发明另外的特征、细节和优点根据附图由权利要求的内容以及对各实施例的如下说明得出。附图示出了:
26.图1a、b:系统和控制装置的示意图;
27.图2:单独的保持元件的示意图;
28.图3a、b:可卷起的保持元件的示意图;和
29.图4:绕着窗区域缠绕的发送线圈的示意图。
具体实施方式
30.图1a示出容纳装置10和模块14,该模块具有用于固定容纳装置的固定元件,模块固定在自行车的车把16上。模块14例如可以是控制器。容纳装置10保持呈智能电话形式的移动终端设备12。即使移动终端设备12从容纳装置10取出并且不再用于骑行,容纳装置10也借助机械结构固定在模块14上并且保持固定装配。在此,容纳装置10能够与模块14可松开地连接。
31.此外,容纳装置10在中间具有敞开的窗区域28,该窗区域被保持框架30限界,保持框架在图2至4中示出。如果模块14具有自身的内置显示器18(如在图1b中所示的那样)或具有操作元件,则该窗区域28更是有利的。仅当移动终端设备12未位于容纳装置10中时,内置显示器18才用于信息输出。在移动终端设备12插入到容纳装置10中之后,输出信息自动或手动地在移动终端设备12的显示屏上显示。在窗区域28中缺少的材料有利于通过窗区域28的共振感应的耦合。
32.容纳装置10可以是用于固定保持不同移动终端设备的通用支架。
33.控制装置14还具有用于提供电压的电触点40。这些电触点40可以与支架装置10连接,使得容纳装置10可以借助发送线圈引起对保持的移动终端设备12进行无接触充电。
34.根据图2,将用于产生共振感应地耦合的发送单元24安装到容纳装置10中,例如沿着相对于支架装置10的两个电触点26右侧棱边。发送单元24例如可以是qi发送器。
35.发送单元24的发送线圈22装配在单独的保持元件20上,该单独的保持元件可以是具有保护措施的外部的薄塑料载体。容纳装置10在此具有第一电连接元件42,而保持元件20具有第二电连接元件44,该第二电连接元件可以具有两个导电的插入引脚。
36.借助第二电连接元件44可以将保持元件20插入到保持框架30的第一电连接元件42中。第二电连接元件44也可以构造为发送线圈22与发送单元24之间的电连接。如果移动终端设备12不位于容纳装置10中,则不需要无线充电。然后可以将单独的保持元件20从容纳装置10中取出。用户然后可以通过容纳装置10的窗区域28看到模块14的内置显示器18。如果要将移动终端设备12用作显示器,则将单独的保持元件20连同发送线圈22插入到容纳
装置10中并且随后将移动终端设备12放入到容纳装置10中。发送单元24由容纳装置10的电触点26获得运行电压,所述电触点与控制单元14的电触点40连接。
37.用于发送线圈22的单独的保持元件20的尺寸以及发送线圈22的位置和形状可以如此被优化,使得在机械边界条件下针对容纳装置10优化能量传输效率。
38.根据图3a的容纳装置的另一示例基于可卷起的发送线圈22,该发送线圈完全安装到容纳装置10中。在此,示例性地示出用于可卷起的发送线圈22的安装区域,在该示例中,所述可卷起的发送线圈布置在容纳装置10的敞开部分右侧。在容纳装置10的安装区域中固定装配的滚筒38上固定可卷起的发送线圈22的一端。
39.图3b示出可卷起的发送线圈22的展开状态,该发送线圈是弹性的并且在没有拉力的情况下返回到卷起状态中。此外,发送线圈22在滚筒38上与嵌入在容纳装置10中的发送单元24电连接。滚筒38在此可以安装在保持框架30的短边或长边上。同样可以考虑,滚筒38对角地布置在保持框架30的一角上并且可以对角地通过窗区域28被展开。
40.滚筒38可以是柔性的幅带34,在其上布置有柔性的线圈作为发送线圈22。
41.在发送线圈22的另一端上存在钩36,用于在展开状态下固定发送线圈22。锁定元件32(其例如可以具有孔眼的形状,用于固定可卷起的发送线圈22的钩36)位于容纳装置10的窗区域28的左棱边上。如果要将移动终端设备12用作模块14的显示器,则将可卷起的发送线圈22借助钩36从其保持框架30的安装区域拉出并且钩36被锁定元件32固定。随后可以将移动终端设备插入到容纳装置10中。如果模块14的内置显示器18被用于信息输出,则必须将钩36从锁定元件32松开并且可卷起的发送线圈22必须通过其弹性力又返回到其容纳装置10的安装区域中。应注意的是,可卷起的发送线圈22在展开状态下通过钩36与锁定元件32的固定仅是众多实现可能性之一,出于简单性的原因在此将其视为一种实施例。
42.在容纳装置10的另一示例中,如在图4中所示的那样,将发送单元24的发送线圈22以多个绕组46沿着容纳装置10的窗区域28的棱边缠绕。在用于窗区域28的边界条件下如此优化窗区域28的机械设计,使得发送单元24的如此缠绕的发送线圈22引起在对通用的移动终端设备12进行无线充电时的最大能量传输效率。发送单元24始终嵌入在容纳装置10中并且与绕组46的两端电连接。