附图说明
图1是用于无线充电的主动线圈与被动线圈的工作原理示意图;
图2是本发明的第一实施例的第一线圈与第二线圈处于平展翻开状态示意图;
图3是该第一实施例的第二线圈朝向第一线圈对折状态示意图(角度一);
图4是该第一实施例的第二线圈朝向第一线圈对折状态示意图(角度二);
图5是该第一实施例的第二线圈与第一线圈对折后的示意图;
图6a是该第一实施例处于耦合状态下的工作原理示意图;
图6b是该第一实施例处于耦合状态下的线圈等效示意图;
图7是本发明的第一实施例的第一线圈与第二线圈重新处于平展翻开状态示意图;
图8是该第一实施例的第二线圈进行转动时的示意图;
图9是该第一实施例的第二线圈转动180°后的示意图;
图10是该第一实施例的第二线圈朝向第一线圈对折状态示意图;
图11是该第一实施例的第二线圈与第一线圈对折后的示意图;
图12a是该第一实施例处于非耦合状态下的工作原理示意图;
图12b是该第一实施例处于非耦合状态下的线圈等效示意图;
图13是本发明的第二实施例的示意图;
图14是该第二实施例处于耦合状态的示意图;
图15是该第二实施例处于非耦合状态的示意图;
图16是本发明的第三实施例的示意图;
图17是本发明的第四实施例的示意图;
图18是该第四实施例处于耦合状态的示意图;
图19是该第四实施例处于非耦合状态的示意图;
图20是本发明的第五实施例的示意图。
具体实施方式
为进一步说明各实施例,本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分,其主要用以说明实施例,并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容,本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制,而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
首先,对本发明涉及的术语进行适当解释:“线圈”是指呈环形的导线绕组,可以是常规的圆环形,也可以是圆角矩形等其他环形,且绕组的圈数可以是一圈或者可以是多圈,导线绕组可以固定在支架上。“绕向”是指线圈的绕组是以顺时针方向进行绕制的方向,或者以逆时针方向进行绕制的方向。
其次,现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
第一实施例:
参阅图2至图12所示,该实施例的可变线圈,包括:一第一线圈1、一第二线圈2和一切换装置3,该第一线圈1与该第二线圈2通过切换装置3连接,该切换装置3是一可轴线转动的翻折结构,并具有两个连接端31、32,该第一线圈1的第二端12与该第二线圈2的第一端21分别连接至该切换装置的两个连接端31、32,该第一线圈1的第一端11作为该可变线圈的第一连接端A1,该第二线圈2的第二端22作为该可变线圈的第二连接端A2。该实施例的第一线圈1和第二线圈2是相同的绕向(图面的逆时针绕向)为例。
下面结合附图来对该可变线圈如何通过切换装置3来进行耦合状态和非耦合状态的切换的工作原理进行说明:
参阅图6a和图12a所示,该实施例的可变线圈的第一线圈1和该第二线圈2是以上、下位置叠放(初始状态或者使用状态)的。参阅图2所示,该第二线圈2与该第一线圈1平展翻开,图中右侧的第二线圈2是逆时针的绕向的状态,图中左侧的第一线圈1是逆时针的绕向。
参阅图3和图4所示,将第二线圈2与第一线圈1对折重叠,该可轴线转动的翻折结构的切换装置3仅翻折而轴向没有转动。参阅图5所示,将第二线圈2与第一线圈1对折重叠后,该实施例的可变线圈的第一线圈1和第二线圈2是处于以上、下位置叠放的使用状态,则被翻折后而位于上侧第二线圈2的第二端22位于第一端21之上。此时,该实施例的可变线圈的第二线圈2和第一线圈1均具有相同的绕向(逆时针绕向),构成一个类似完整线圈的形态。参阅图6a和6b所示,将该实施例作为一个被动线圈置于一主动线圈的电磁场下,此时该实施例的可变线圈中,第一线圈1和第二线圈2处于相同感应磁场方向下的不同感应电动势的一端被相连,该第一线圈和该第二线圈的不同感应电动势的另外的一端,分别作为该可变线圈的两个连接端,从而该实施例的可变线圈整体上的工作状态是耦合状态。
假定上述的状态是第一状态下,通过该切换装置3进行切换到第二状态时,如图7所示,首先要再次将该第二线圈2与该第一线圈1平展翻开(与图2一样状态),图中右侧的第二线圈2是逆时针的绕向的状态,图中左侧的第一线圈1是逆时针的绕向。
参阅8和图9所示,将该第二线圈2转动180°,则该可轴线转动的翻折结构的切换装置3被轴向转动180°后,参阅图10和图11所示,再将该第二线圈2与第一线圈1对折重叠。参阅图11所示,将第二线圈2与第一线圈1对折重叠后,该实施例的可变线圈的第一线圈1和第二线圈2是处于以上、下位置叠放的使用状态,则被转动180°后翻折而位于上侧第二线圈2的第一端21位于第二端22之上。
此时,该实施例的可变线圈的第二线圈2和第一线圈1同样均具有相同的绕向(逆时针绕向)。但是,第二线圈2的第一端21此时是在第二端22之上,同时第二线圈2的第一端21还是与第一线圈1的第二端12连接的,则参阅图12a和12b所示,将该实施例作为一个被动线圈置于一主动线圈的电磁场下,此时该实施例的可变线圈中,第一线圈1和第二线圈2处于相同感应磁场方向下的相同感应电动势的一端被相连,该第一线圈和该第二线圈的相同感应电动势的另外的一端,分别作为该可变线圈的两个连接端,从而该实施例的可变线圈整体上的工作状态是非耦合状态。
补充说明的是,上述的实施例的第一线圈1和第二线圈2是相同的绕向(图面的逆时针绕向)为例进行说明,但是第一线圈1和第二线圈2也可以采用相反的绕向,第一线圈1和第二线圈2是相反的绕向的情况下,通过该切换装置3进行切换到第一状态或第二状态时该实施例的可变线圈的耦合状态或非耦合状态的情况恰好与上述说明相反。
该实施例的可变线圈可以被应用到便携式电子终端(例如翻盖扭转式的电子终端)中,将第一线圈1置入在该终端的一部分(本体),将第二线圈2置入在另一部分(盖体),该可轴线转动的翻折结构的切换装置3作为这两部分的连接件,然后即可通过主动的轴线转动和翻折操作来实现将该终端设置到线圈耦合状态或非耦合状态,以提高安全性。
第二实施例:
参阅图13至图15所示,该实施例的可变线圈,包括:一第一线圈1、一第二线圈2和一切换装置3,该第一线圈1与该第二线圈2通过切换装置3连接,该切换装置3是一轴线转动结构,与该第一线圈1与该第二线圈2是同平面设置,并具有四个连接端。该第一线圈1和该第二线圈2以内、外圈叠放,虽然该第二线圈2的外径需大于第一线圈1,但是在不干涉的情况下,应尽量使第一线圈1和该第二线圈2的外径尽可能接近,以避免两个线圈感抗L相差过大,当然也可以通过适当调整二者导线绕组长度和形状来使二者感抗L尽量一致。该实施例中还在第一线圈1与该第二线圈2通过一个转轴4进行连接,以使该第一线圈1和第二线圈2的翻转更稳定。
参阅图14a、14b、15a、15b所示,通过该切换装置3进行切换时,使其中一个线圈(第一线圈1或第二线圈2)翻转180°以进行第一状态或第二状态的切换。参阅图14a所示,当该切换装置3的轴线转动结构在位于0°转动角状态(第一状态)时,其上的连线布图使该第一线圈1的第二端12和该第二线圈2的第一端21相连,使该第一线圈1的第一端11和该第二线圈2的第二端22分别连接于该可变线圈的两个连接端A1、A2;或者如图14b所示,其上的连线布图使该第一线圈1的第一端11和该第二线圈2的第二端22相连,使该第一线圈1的第二端22和该第二线圈2的第一端11分别连接于该可变线圈的两个连接端A1、A2。这样,假定该第一线圈1和第二线圈2均是相同绕向的情况下,根据楞次定律和安培定则判断可知,此时该实施例的可变线圈的第一线圈1和该第二线圈2处于相同感应磁场方向下的不同感应电动势的一端被相连,该第一线圈1和该第二线圈2的不同感应电动势的另外的一端,分别作为该可变线圈的两个连接端,从而处于耦合状态。
该实施例中,该轴线转动结构的切换装置3在位于0°转动角状态上的连线布图必然有发生四个连接端的连线交叉现象,为了避免交叉处导通,可以通过连线分布在不同层以进行绝缘隔离,或者采用跨接绝缘,或者过孔连接绝缘,或者涂布绝缘漆绝缘等一切现有技术来解决连线交叉处电性绝缘的实现。
当该轴线转动结构在位于180°(第二状态)转动角状态时,参阅图15a所示,其上的连线布图使该第一线圈1的第一端11和该第二线圈2的第一端21相连,使该第一线圈1的第二端12和该第二线圈2的第二端22分别连接于该可变线圈的两个连接端A1、A2。或者,参阅图15b所示,其上的连线布图使该第一线圈1的第二端12和该第二线圈2的第二端22相连,使该第一线圈1的第一端11和该第二线圈2的第一端21分别连接于该可变线圈的两个连接端A1、A2。此时,该实施例的可变线圈的第一线圈1和该第二线圈2处于相同感应磁场方向下的相同感应电动势的一端被相连,该第一线圈1和该第二线圈2的相同感应电动势的另外的一端,分别作为该可变线圈的两个连接端,从而处于非耦合状态。
同样的,如果上述的实施例的第一线圈1和第二线圈2是相反的绕向时,通过该切换装置3进行切换到第一状态或第二状态时该实施例的可变线圈的耦合状态或非耦合状态的情况恰好与上述说明相反。
该实施例的可变线圈可以被应用到具有转轴结构的便携式电子终端中,通过转动该轴线转动结构的切换装置3的主动操作来实现将该终端设置到线圈耦合状态或非耦合状态,以提高安全性。
第三实施例:
参阅图16所示,为了克服上述第二实施例中因第一线圈1和该第二线圈2以内、外圈叠放导致感抗差异,该实施例的该切换装置3同样也是一轴线转动结构,但是与该第一线圈1与该第二线圈2是垂直面设置的。即,该实施例的可变线圈,包括:一第一线圈1、一第二线圈2和一切换装置3,该第一线圈1与该第二线圈2通过切换装置3连接,该切换装置3也是一轴线转动结构并具有四个连接端。该第一线圈1和该第二线圈2以上、下位置叠放,该切换装置3与该第一线圈1与该第二线圈2垂直面设置。该实施例通过切换装置3来实现耦合状态或非耦合状态的原理与上述实施例相同,与此不再赘述。该实施例的其他未述及之处均是与上述实施例相同。
该实施例的可变线圈可以被应用到具有一定厚度(以分别上、下设置该第一线圈1和该第二线圈2)的便携式电子终端中,通过转动该轴线转动结构的切换装置3的主动操作来实现将该终端设置到线圈耦合状态或非耦合状态,以提高安全性。
第四实施例:
参阅图17至图19所示,该实施例的可变线圈,包括:一第一线圈1、一第二线圈2和一切换装置3,该第一线圈1与该第二线圈2通过切换装置3连接,该切换装置3是一插接结构,并具有四个连接端,由插接槽31和插接块32组成,该插接块32上具有两组插接图案形态。
该切换装置3与该第一线圈1与该第二线圈2是同平面设置,并具有四个连接端。该第一线圈1和该第二线圈2以内、外圈叠放,对于该第一线圈1和该第二线圈可以采用上述第二实施例的方式使二者感抗L尽量一致。
通过该切换装置3进行第一状态或第二状态的切换时,参阅图18所示,当使该插接块31的第一组插接图案形态与该插接槽插32接时(第一状态),该插接块31上的插接图案形态使该第一线圈1的第二端12和该第二线圈2的第一端21相连,该第一线圈1的第一端11和该第二线圈2的第二端22分别连接于该可变线圈的两个连接端。或者同样的(图中未示出),也可使其上的插接图案形态使该第一线圈的第一端和该第二线圈的第二端相连,该第一线圈的第二端和该第二线圈的第一端分别连接于该可变线圈的两个连接端。参阅图19所示,当使该插接块31的第二组插接图案形态与该插接槽32插接时,其上的插接图案形态使该第一线圈1的第一端11和该第二线圈2的第一端21相连,使第一线圈1的第二端12和该第二线圈2的第二端22分别连接于该可变线圈的两个连接端。或者同样的(图中未示出),,也可使其上的插接图案形态使该第一线圈1的第二端12和该第二线圈2的第二端22相连,使第一线圈1的第一端11和该第二线圈2的第一端21分别连接于该可变线圈的两个连接端。
如果第一线圈1和第二线圈2是相同绕向时,通过简单分析可知:通过该切换装置3切换到如图18所示的第一状态时,该实施例的可变线圈的第一线圈1和该第二线圈2处于相同感应磁场方向下的不同感应电动势的一端被相连,该第一线圈1和该第二线圈2的不同感应电动势的另外的一端,分别作为该可变线圈的两个连接端,从而处于耦合状态。通过该切换装置3切换到如图19所示的第二状态时,该实施例的可变线圈的第一线圈1和该第二线圈2处于相同感应磁场方向下的相同感应电动势的一端被相连,该第一线圈1和该第二线圈2的相同感应电动势的另外的一端,分别作为该可变线圈的两个连接端,从而处于非耦合状态。同样的,如果上述的实施例的第一线圈1和第二线圈2是相反的绕向时,通过该切换装置3进行切换到第一状态或第二状态时该实施例的可变线圈的耦合状态或非耦合状态的情况恰好与上述说明相反。
该实施例中,将该切换装置3的插接块31的不同插接图案形态插接至插接槽32的操作可以是:在插接块31的正、反两面分别设置两组插接图案形态,通过翻转插接块31再插接至插接槽32;或者,也可以是:在插接块31的同一面的前后位置分别设置两组插接图案形态,通过推动插接块31插接至插接槽32的不同距离实现;或者也可以是现有技术的其他方式。
该实施例的可变线圈可以被应用到具有插接结构的便携式电子终端中,通过对切换装置3的插接块31的主动操作来实现将该终端设置到线圈耦合状态或非耦合状态,以提高安全性。
第五实施例:
参阅图20所示,为了克服上述第四实施例中因第一线圈1和该第二线圈2以内、外圈叠放导致感抗差异,该实施例的该切换装置3同样也是由插接槽32和插接块31组成的一插接结构,但是与该第一线圈1与该第二线圈2是垂直面设置的。即,该实施例的可变线圈,包括:一第一线圈1、一第二线圈2和一切换装置3,该第一线圈1与该第二线圈2通过切换装置3连接,该切换装置3也是一由插接槽32和插接块31组成的一插接结构并具有四个连接端。该第一线圈1和该第二线圈2以上、下位置叠放,该切换装置3与该第一线圈1与该第二线圈2垂直面设置。该实施例通过切换装置3来实现耦合状态或非耦合状态的原理与上述实施例相同,与此不再赘述。同时,该实施例的其他未述及之处均是与上述实施例相同。
该实施例的可变线圈可以被应用到具有一定厚度(以分别上、下设置该第一线圈1和该第二线圈2)的便携式电子终端中,通过将该切换装置3的插接块31的不同插接图案形态插接至插接槽32的主动操作来实现将该终端设置到线圈耦合状态或非耦合状态,以提高安全性。
最后,通过上述5个实施例归纳可得:本发明的可变线圈,包括:一第一线圈、一第二线圈和一切换装置,该第一线圈的第一端作为该可变线圈的第一连接端,该第一线圈与该第二线圈通过切换装置连接,当该切换装置切换在第一状态时,使该第一线圈和该第二线圈处于相同感应磁场方向下的相同感应电动势的一端被相连,该第一线圈和该第二线圈的相同感应电动势的另外的一端,分别作为该可变线圈的两个连接端,当该切换装置切换在第二状态时,使该第一线圈和该第二线圈处于相同感应磁场方向下的不同感应电动势的一端被相连,该第一线圈和该第二线圈的不同感应电动势的另外的一端,分别作为该可变线圈的两个连接端。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明,但所属领域的技术人员应该明白,在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内,在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化,均为本发明的保护范围。