自身可再充電的可攜式電話的製作方法
2023-10-30 02:33:47
專利名稱：自身可再充電的可攜式電話的製作方法
技術領域：
本發明涉及自身可再充電的可攜式電話，具體涉及具有功率產生裝置的自身可再充電的可攜式電話/手持裝置，所述功率產生裝置能夠將從電話的運動中得到的機械能轉換為電能，並且將所述電能存儲在電池組電池中。
在本發明的優選實施例中，可攜式電話的功率產生裝置包括在共同待決的美國專利申請序列號為10/170717中所描述類型的功率產生裝置，包括固定或者可移動的線圈、對應的可移動的或者固定的磁體結構、整流器、以及至少一個下面的附加特徵A.磁體結構包括用新穎的連接方法構建的一系列N-S-N-S磁極，這樣克服了高剩磁和矯頑性，從而增加了磁通密度；B.固定或者可移動的線圈包括使用新穎纏繞方法構建的繞組，這樣導致在線性運動中有最大磁力線切割。
背景技術：
通常，用於有線通信和無線通信的可攜式電話使用可丟棄的非可再充電原電池或者是必須通過外部充電裝置再充電的可再充電二次電池。
在共同待決的美國專利申請序列號為10/170717中，提出了一種具有內部發電機的可攜式電話，當所述電話運動時所述內部發電機用於向二次電池提供充電電流，從而在不需要使用外部充電裝置的情況下能夠使用環保的二次電池。除了消除了電池處理或者充電帶來的不便之外，所提出的可攜式電話還提供了由於省略了從公共電力網中汲取充電功率的必要而具有節能以及減小汙染的優越性。
儘管示出了巨大的前景，但是實施所述自身可再充電電話的一個問題在於，適當尺寸和價格的磁體以及線圈具有相對低的磁性效率，通常具有相對低的磁通密度和/或提供了磁力線的無效分布。儘管更有效的磁體或者磁體結構是已知的，例如在美國專利No.5347186和5818132中公開的稀土金屬元素磁體；在美國專利No.4500827中公開的複合電樞和多重線圈結構；在美國專利No.4709176中公開的纏繞磁體磁心；或者在美國專利No.5975714中公開的複合線圈和堆疊釹盤磁體，但它們通常製作昂貴和/或對於上述的應用來講太大。雖然，通過將可滲透材料添加到所述線圈結構可以改進磁力線的分布，但是所述可滲透材料的缺點在於不僅僅增加了所述結構的複雜性而且導致抗磁阻效應。
發明內容
因此本發明的第一目標在於，提供一種方便使用並且節能的可攜式電話。
本發明的第二目標在於，提供一種不需要外部充電電源的可攜式電話。
本發明的第三目標在於，提供一種具有線性發電機的可攜式電話，所述線性發電機容易製作並且更加緊密和高效，可以用作充電電源，從而降低了對於電力網的需要，隨之降低了能耗和汙染。
根據本發明優選實施例的原理，通過具有功率產生裝置的可攜式電話實現了上述目標，所述功率產生裝置能夠將從電話運動中產生的機械能轉換為電能，並且將所述電能存儲在電池組電池中。
在本發明的優選實施例中，可攜式電話包括電話機身，所述電話機身具有用於接收和發射數據信號的電話電路，所述數據信號包括語音信號；可再充電電池；功率產生裝置，具有可移動或者固定的磁體結構，對應的可移動或者固定線圈，以及用於產生直流(D.C.)電壓來給所述可再充電電池進行充電的整流器；和至少一個過載保護控制裝置，用於保護電話電路和可再充電電池。
優選實施例中的磁體結構可以是由單個磁極結構構成的多重磁極電樞，所述單個磁極結構串聯布置以在所述線圈內進行線性交互。單個磁極結構中的每個磁極結構是由施加在至少一個磁體的平坦表面上的粘附劑材料(或者通過鍵合、熔接、燒結、焊接等)連接的磁體對構成的，使得磁體對中的兩個磁體的相同磁極相對。然後將交替極性的磁極結構在各個磁體的端部結合在一起，以形成矩形平行六面體形狀的多極磁體。已經發現，在這種電樞磁體結構內的磁通密度明顯高於對應的傳統四磁極磁體結構的磁通密度。
另外，優選實施例的線圈可以任選地包括多重繞組結構，所述多重繞組結構包括多層堆疊結構中的至少一個第一順時針繞組和至少一個第二逆時針繞組，使得穿過電樞的磁力線最大化，並且有助於磁力線的分布，使得與電樞中的磁通的相互作用最大化從而產生最大能量。所述多重繞組線圈可以包括可滲透的磁通導向結構，儘管還可以使用空氣芯。
儘管本發明所示出的實施例包括多重磁極電樞和固定線圈，但本領域技術人員應當理解的是，多重磁極電樞和固定線圈可以容易地被如在待決的美國專利申請No.10/C，---(專利代理文件.TUYA3003C，發明人是Yu-Ta Tu和Show-Jong YEH，與本發明同時提交)描述的多重磁極定子結構和可移動線圈來替換。
圖1是說明根據本發明優選實施例的自身可再充電可攜式電話的結構的部分視圖；圖2是說明圖1的總體結構的分解視圖；圖3-5是說明圖1的部分結構的分解視圖；圖6是說明圖1的繞組結構的視圖；圖7是構建圖1的可攜式電話的多重磁極電樞磁體的示意圖；圖8是使用圖7中所示的方法構建的多重磁極電樞磁體的視圖；圖9是用於圖1的可攜式電話的多重繞組結構的視圖。
具體實施例方式
參考圖1，可攜式電話包括可攜式電話機身4；具有外殼1的可再充電電池5；由線圈2、電樞3以及包含在第一過載保護控制裝置A中的整流器組成的功率產生裝置；和布置在所述電池5的外殼1內的第二過載保護控制裝置B。
如在圖2中所示，所述可攜式電話機身4包括用於接收和發送數據信號例如聲音的電路。優選的是，所述可攜式電話機身配備有插座插頭4-1，用於外部連接電源。所述功率產生裝置具有磁體3和線圈繞組2。所述線圈繞組2包括至少一個纏繞在支撐體2-2上的線圈2-1。根據法拉第定律和楞次定律，通過使支撐體2-2內的電樞磁體3相對運動以感應交流(A.C.)電壓，並且通過將所述交流電壓進行整流，所述線圈繞組可以產生直流(D.C.)電壓。電樞3包括永久磁性材料，而線圈2-1可以包括可滲透材料或者空氣芯，或者是可滲透材料和空氣芯的組合所述功率產生裝置可以包括力加速元件(未示出)，例如彈簧或者橡膠元件形式的彈性元件，磁性材料或者系統，或者用於施加回彈力或排斥力的機器、裝置或系統。
所產生的直流電壓通過過載保護控制裝置/整流器A(如在圖3，4中所示)被施加到電池5(如在圖1中所示)。
如在圖4中所示，所述電池5可以向可攜式電話機身4中的可攜式電話電路提供所存儲的直流電壓，使得所述電話電路可以工作。
如在圖5中所示，所述電池5配備有通風調節器5-1，所述通風調節器5-1具有空氣/液體分離器5-1-1、插頭5-1-2、以及通風孔5-1-3，用於防止電池5中的液體洩漏並且允許空氣自由通風。然而，本發明並不局限於特定類型的電池，可以使用任何類型的可再充電電池例如二次電池。
圖6詳細示出圖1的布線結構。在上面已經說明了關於每個部分的描述，因此在此省略對其的描述。
任選的，除了上面描述的自身再充電之外，還可以提供連接器，以允許通過外部電源例如充電器對電池進行再充電。在這樣的情況下，過載保護裝置B可以包括第二整流器以允許它被用來充電。
為了使得發電效率最大化，沿著不同的軸對準的多個發電機可以包含在電話機身內。例如，可以提供沿著互相垂直的x、y和z軸對準的三個發電機。
參考圖7和8，電樞3優選的是由串聯連接的偶板子磁體和/或交替的單磁極結構構成的。所述交替的磁極結構可以通過磁化金屬芯或者在優選的方法中通過將單獨磁化的磁極結構連接起來而構成，儘管本發明並不局限於製作交替磁極結構的特定方法，但是可以包括任何適當的方法。磁極結構優選的是由串聯連接的磁體對11，12；13，14以及15，16構成的。每個磁體對11，12；13，14以及15，16包括兩個單獨的平行六面體形狀的偶極子磁體，具有端部17，18和橫向定向在所述端部之間的相對的磁極N，S。通過例如在其中一個磁體的至少一個側面19上塗覆或者施加粘附劑材料、或者通過任何其它適當的連接方法，包括鍵合、熔接、焊接或者燒結或兩個或多個這些連接方法的結合，使得磁體對中的每個磁體與所述磁體對中的另一個部件連接起來，從而使各個磁體的相同的磁極互相相對。具有面對北磁極的磁體對將形成組合串聯連接的電樞磁體3的南極，而具有面對南磁極的磁體對將形成電樞磁體的北極。
如在圖8中所示，例如通過粘附、鍵合、熔接、焊接或者燒結各個端部，或者是通過這些結合方法中的兩個或者多個方法的任一組合，通過將磁體的各個端部17，18連接起來，而使得磁體對11，12；13，14和15，16連接在一起，以形成多重磁極磁性電樞3。如上面指出的，已經發現所示出的多重磁極磁體結構的磁通密度明顯高於不是通過所說明方法中的各個磁體對而構建的多重磁體結構的磁通密度。
功率產生裝置的相應的定子繞組20形成空氣芯線圈，其中相鄰的繞組沿著相反方向纏繞，以便與電樞3的相對磁極以最有效的方式進行磁性上的交互作用。特別是，如在圖9中所示，第一繞組21A可以沿著順時針方向纏繞，第二繞組21B可以沿著逆時針方向纏繞，每個所述繞組形成在多層堆疊結構中的至少一層中，並且當沿著線圈的軸進行觀察時所述繞組具有至少一個繞組，第三繞組21C可以沿著順時針方向纏繞，並且第四繞組21D可以沿著逆時針方向纏繞。根據各個電樞3的磁極的間隔和數量，可以容易地調節繞組20的間隔和數量，使得對於電樞的模擬運動來講磁力線的分布最優化，以便獲得理想的磁力線切割效率並且使得發電機的能量輸出最大化。為了避免出現不需要的磁阻，繞組2可形成空氣芯，儘管提供與多重繞組相關的某些類型的可滲透磁導也在本發明的範圍之內。
具有這種詳細描述的本發明的優選實施例，可以使得本領域技術人員能夠製造和使用本發明，然而還應當理解的是，在沒有背離本發明精神的情況下，可以對本發明示出的實施例進行各種修改和變型。例如，在從單個偶極子磁體對構建功率產生裝置的多重磁極電樞磁體中，如上所述，所述單個偶極子磁體和偶極子磁體對可通過除了使用粘附以外的方法使它們結合在一起，例如，通過熔接、焊接、鍵合、燒結等、或者通過這些結合方法中兩個或多個的組合。此外，磁極結構的數量可以為任何大於1的數，即至少為2。最後，應當理解的是，所述多重磁極電樞和固定的定子線圈可以用多重磁極磁體定子和可移動線圈來替換。因此，本發明並不受到上面描述或者附圖的限制，本發明僅由所附的權利要求書限定。
權利要求
1.一種可攜式電話，包括可攜式電話機身，包括電話電路；功率產生裝置，包括磁體結構、線圈繞組以及用於當所述電話運動時產生直流電壓的整流器；可再充電電池，能夠通過使用所述直流電壓進行充電；和至少一個過載保護控制裝置，用於保護電話電路和可再充電電池，其中，通過產生電話的相互運動以在線圈繞組中感應電流以及通過整流所述電流，獲得由功率產生裝置產生的直流電壓，和其中所述磁體結構為由至少兩個磁極結構構成的磁體。
2.根據權利要求1所述的可攜式電話，其中每一個所述磁板結構都包括具有兩個端部和側面的平行六面體形狀的偶極子磁體對，所述偶極子磁體對中的所述偶極子磁體在所述側面連接在一起，以使相同的磁極相互面對，並且所述偶板子磁體對在所述單個偶極子磁體的所述端部連接在一起，以形成所述磁極結構。
3.根據權利要求2所述的可攜式電話，其中所述單個偶極子磁體通過粘附劑連接。
4.根據權利要求2所述的可攜式電話，其中所述單個偶極子磁體通過熔接或者焊接連接。
5.根據權利要求2所述的可攜式電話，其中所述單個偶極子磁體通過燒結連接。
6.根據權利要求2所述的可攜式電話，其中所述單個偶極子磁體通過鍵合連接。
7.根據權利要求2所述的可攜式電話，其中所述磁極結構通過粘附劑連接在一起。
8.根據權利要求2所述的可攜式電話，其中所述磁極結構通過燒結連接。
9.根據權利要求2所述的可攜式電話，其中所述磁極結構通過鍵合連接。
10.根據權利要求1所述的可攜式電話，其中所述線圈包括多個繞組，當沿著所述軸的方向觀察時所述繞組以順時針和逆時針的方向交替纏繞，每個所述繞組形成在多層堆疊結構的至少一層中，並且所述繞組具有至少一個繞組。
11.根據權利要求1所述的可攜式電話，其中所述可再充電電池是二次電池。
12.根據權利要求1所述的可攜式電話，其中所述過載保護裝置包括所述整流器。
全文摘要
一種可攜式電話，包括包含電話電路的電話機身；可再充電電池；以及功率產生裝置，所述功率產生裝置具有磁體結構、線圈以及用於產生直流(D.C.)電壓以對可再充電電池進行充電的整流器。所述磁體結構可以為電樞，線圈可被固定，或者所述磁體結構可以為定子，線圈可以移動。所述磁體結構可以為由多個單個的磁極結構構成的多重磁極磁體，每個磁極結構包括磁體對，所述磁體對相互連接以使相同極性的磁極相對。此外，所述線圈可包括布置在多層堆疊結構中的順時針和逆時針繞組。
文檔編號H04B1/38GK1774908SQ200480009591
公開日2006年5月17日 申請日期2004年4月12日 優先權日2003年4月10日
發明者葉少勇, 塗裕達 申請人:三元有限公司