專利名稱：自身可再充電的便攜式電話的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及自身可再充電的便攜式電話，具體涉及具有功率產(chǎn)生裝置的自身可再充電的便攜式電話/手持裝置，所述功率產(chǎn)生裝置能夠?qū)碾娫挼倪\(yùn)動中得到的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能，并且將所述電能存儲在電池組電池中。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，便攜式電話的功率產(chǎn)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(chǎn)生裝置，包括固定或者可移動的線圈、對應(yīng)的可移動的或者固定的磁體結(jié)構(gòu)、整流器、以及至少一個下面的附加特征A.磁體結(jié)構(gòu)包括用新穎的連接方法構(gòu)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(gòu)建的繞組，這樣導(dǎo)致在線性運(yùn)動中有最大磁力線切割。
背景技術(shù)：
通常，用于有線通信和無線通信的便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(nèi)部發(fā)電機(jī)的便攜式電話，當(dāng)所述電話運(yùn)動時所述內(nèi)部發(fā)電機(jī)用于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(huán)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，所提出的便攜式電話還提供了由于省略了從公共電力網(wǎng)中汲取充電功率的必要而具有節(jié)能以及減小污染的優(yōu)越性。
盡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于，適當(dāng)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。盡管更有效的磁體或者磁體結(jié)構(gòu)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中公開的復(fù)合電樞和多重線圈結(jié)構(gòu)；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中公開的復(fù)合線圈和堆疊釹盤磁體，但它們通常制作昂貴和/或?qū)τ谏鲜龅膽?yīng)用來講太大。雖然，通過將可滲透材料添加到所述線圈結(jié)構(gòu)可以改進(jìn)磁力線的分布，但是所述可滲透材料的缺點在于不僅僅增加了所述結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性而且導(dǎo)致抗磁阻效應(yīng)。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的第一目標(biāo)在于，提供一種方便使用并且節(jié)能的便攜式電話。
本發(fā)明的第二目標(biāo)在于，提供一種不需要外部充電電源的便攜式電話。
本發(fā)明的第三目標(biāo)在于，提供一種具有線性發(fā)電機(jī)的便攜式電話，所述線性發(fā)電機(jī)容易制作并且更加緊密和高效，可以用作充電電源，從而降低了對于電力網(wǎng)的需要，隨之降低了能耗和污染。
根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的原理，通過具有功率產(chǎn)生裝置的便攜式電話實現(xiàn)了上述目標(biāo)，所述功率產(chǎn)生裝置能夠?qū)碾娫掃\(yùn)動中產(chǎn)生的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能，并且將所述電能存儲在電池組電池中。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，便攜式電話包括電話機(jī)身，所述電話機(jī)身具有用于接收和發(fā)射數(shù)據(jù)信號的電話電路，所述數(shù)據(jù)信號包括語音信號；可再充電電池；功率產(chǎn)生裝置，具有可移動或者固定的磁體結(jié)構(gòu)，對應(yīng)的可移動或者固定線圈，以及用于產(chǎn)生直流(D.C.)電壓來給所述可再充電電池進(jìn)行充電的整流器；和至少一個過載保護(hù)控制裝置，用于保護(hù)電話電路和可再充電電池。
優(yōu)選實施例中的磁體結(jié)構(gòu)可以是由單個磁極結(jié)構(gòu)構(gòu)成的多重磁極電樞，所述單個磁極結(jié)構(gòu)串聯(lián)布置以在所述線圈內(nèi)進(jìn)行線性交互。單個磁極結(jié)構(gòu)中的每個磁極結(jié)構(gòu)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(jié)、焊接等)連接的磁體對構(gòu)成的，使得磁體對中的兩個磁體的相同磁極相對。然后將交替極性的磁極結(jié)構(gòu)在各個磁體的端部結(jié)合在一起，以形成矩形平行六面體形狀的多極磁體。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在這種電樞磁體結(jié)構(gòu)內(nèi)的磁通密度明顯高于對應(yīng)的傳統(tǒng)四磁極磁體結(jié)構(gòu)的磁通密度。
另外，優(yōu)選實施例的線圈可以任選地包括多重繞組結(jié)構(gòu)，所述多重繞組結(jié)構(gòu)包括多層堆疊結(jié)構(gòu)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，并且有助于磁力線的分布，使得與電樞中的磁通的相互作用最大化從而產(chǎn)生最大能量。所述多重繞組線圈可以包括可滲透的磁通導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，盡管還可以使用空氣芯。
盡管本發(fā)明所示出的實施例包括多重磁極電樞和固定線圈，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)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(fā)明人是Yu-Ta Tu和Show-Jong YEH，與本發(fā)明同時提交)描述的多重磁極定子結(jié)構(gòu)和可移動線圈來替換。


圖1是說明根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的自身可再充電便攜式電話的結(jié)構(gòu)的部分視圖；圖2是說明圖1的總體結(jié)構(gòu)的分解視圖；圖3-5是說明圖1的部分結(jié)構(gòu)的分解視圖；圖6是說明圖1的繞組結(jié)構(gòu)的視圖；圖7是構(gòu)建圖1的便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(gòu)建的多重磁極電樞磁體的視圖；圖9是用于圖1的便攜式電話的多重繞組結(jié)構(gòu)的視圖。
具體實施例方式
參考圖1，便攜式電話包括便攜式電話機(jī)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(hù)控制裝置A中的整流器組成的功率產(chǎn)生裝置；和布置在所述電池5的外殼1內(nèi)的第二過載保護(hù)控制裝置B。
如在圖2中所示，所述便攜式電話機(jī)身4包括用于接收和發(fā)送數(shù)據(jù)信號例如聲音的電路。優(yōu)選的是，所述便攜式電話機(jī)身配備有插座插頭4-1，用于外部連接電源。所述功率產(chǎn)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(jù)法拉第定律和楞次定律，通過使支撐體2-2內(nèi)的電樞磁體3相對運(yùn)動以感應(yīng)交流(A.C.)電壓，并且通過將所述交流電壓進(jìn)行整流，所述線圈繞組可以產(chǎn)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(chǎn)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(tǒng)，或者用于施加回彈力或排斥力的機(jī)器、裝置或系統(tǒng)。
所產(chǎn)生的直流電壓通過過載保護(hù)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可以向便攜式電話機(jī)身4中的便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(fēng)調(diào)節(jié)器5-1，所述通風(fēng)調(diào)節(jié)器5-1具有空氣/液體分離器5-1-1、插頭5-1-2、以及通風(fēng)孔5-1-3，用于防止電池5中的液體泄漏并且允許空氣自由通風(fēng)。然而，本發(fā)明并不局限于特定類型的電池，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(xì)示出圖1的布線結(jié)構(gòu)。在上面已經(jīng)說明了關(guān)于每個部分的描述，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(jìn)行再充電。在這樣的情況下，過載保護(hù)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(fā)電效率最大化，沿著不同的軸對準(zhǔn)的多個發(fā)電機(jī)可以包含在電話機(jī)身內(nèi)。例如，可以提供沿著互相垂直的x、y和z軸對準(zhǔn)的三個發(fā)電機(jī)。
參考圖7和8，電樞3優(yōu)選的是由串聯(lián)連接的偶板子磁體和/或交替的單磁極結(jié)構(gòu)構(gòu)成的。所述交替的磁極結(jié)構(gòu)可以通過磁化金屬芯或者在優(yōu)選的方法中通過將單獨磁化的磁極結(jié)構(gòu)連接起來而構(gòu)成，盡管本發(fā)明并不局限于制作交替磁極結(jié)構(gòu)的特定方法，但是可以包括任何適當(dāng)?shù)姆椒?。磁極結(jié)構(gòu)優(yōu)選的是由串聯(lián)連接的磁體對11，12；13，14以及15，16構(gòu)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(cè)面19上涂覆或者施加粘附劑材料、或者通過任何其它適當(dāng)?shù)倪B接方法，包括鍵合、熔接、焊接或者燒結(jié)或兩個或多個這些連接方法的結(jié)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(lián)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(jié)各個端部，或者是通過這些結(jié)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(jīng)發(fā)現(xiàn)所示出的多重磁極磁體結(jié)構(gòu)的磁通密度明顯高于不是通過所說明方法中的各個磁體對而構(gòu)建的多重磁體結(jié)構(gòu)的磁通密度。
功率產(chǎn)生裝置的相應(yīng)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(jìn)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(jié)構(gòu)中的至少一層中，并且當(dāng)沿著線圈的軸進(jìn)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，并且第四繞組21D可以沿著逆時針方向纏繞。根據(jù)各個電樞3的磁極的間隔和數(shù)量，可以容易地調(diào)節(jié)繞組20的間隔和數(shù)量，使得對于電樞的模擬運(yùn)動來講磁力線的分布最優(yōu)化，以便獲得理想的磁力線切割效率并且使得發(fā)電機(jī)的能量輸出最大化。為了避免出現(xiàn)不需要的磁阻，繞組2可形成空氣芯，盡管提供與多重繞組相關(guān)的某些類型的可滲透磁導(dǎo)也在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
具有這種詳細(xì)描述的本發(fā)明的優(yōu)選實施例，可以使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠制造和使用本發(fā)明，然而還應(yīng)當(dāng)理解的是，在沒有背離本發(fā)明精神的情況下，可以對本發(fā)明示出的實施例進(jìn)行各種修改和變型。例如，在從單個偶極子磁體對構(gòu)建功率產(chǎn)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(jié)合在一起，例如，通過熔接、焊接、鍵合、燒結(jié)等、或者通過這些結(jié)合方法中兩個或多個的組合。此外，磁極結(jié)構(gòu)的數(shù)量可以為任何大于1的數(shù)，即至少為2。最后，應(yīng)當(dāng)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(fā)明并不受到上面描述或者附圖的限制，本發(fā)明僅由所附的權(quán)利要求書限定。
權(quán)利要求
1.一種便攜式電話，包括便攜式電話機(jī)身，包括電話電路；功率產(chǎn)生裝置，包括磁體結(jié)構(gòu)、線圈繞組以及用于當(dāng)所述電話運(yùn)動時產(chǎn)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(jìn)行充電；和至少一個過載保護(hù)控制裝置，用于保護(hù)電話電路和可再充電電池，其中，通過產(chǎn)生電話的相互運(yùn)動以在線圈繞組中感應(yīng)電流以及通過整流所述電流，獲得由功率產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的直流電壓，和其中所述磁體結(jié)構(gòu)為由至少兩個磁極結(jié)構(gòu)構(gòu)成的磁體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式電話，其中每一個所述磁板結(jié)構(gòu)都包括具有兩個端部和側(cè)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(cè)面連接在一起，以使相同的磁極相互面對，并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(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的便攜式電話，其中所述單個偶極子磁體通過粘附劑連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的便攜式電話，其中所述單個偶極子磁體通過熔接或者焊接連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的便攜式電話，其中所述單個偶極子磁體通過燒結(jié)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的便攜式電話，其中所述單個偶極子磁體通過鍵合連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的便攜式電話，其中所述磁極結(jié)構(gòu)通過粘附劑連接在一起。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的便攜式電話，其中所述磁極結(jié)構(gòu)通過燒結(jié)連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的便攜式電話，其中所述磁極結(jié)構(gòu)通過鍵合連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式電話，其中所述線圈包括多個繞組，當(dāng)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(jié)構(gòu)的至少一層中，并且所述繞組具有至少一個繞組。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式電話，其中所述可再充電電池是二次電池。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式電話，其中所述過載保護(hù)裝置包括所述整流器。
全文摘要
一種便攜式電話，包括包含電話電路的電話機(jī)身；可再充電電池；以及功率產(chǎn)生裝置，所述功率產(chǎn)生裝置具有磁體結(jié)構(gòu)、線圈以及用于產(chǎn)生直流(D.C.)電壓以對可再充電電池進(jìn)行充電的整流器。所述磁體結(jié)構(gòu)可以為電樞，線圈可被固定，或者所述磁體結(jié)構(gòu)可以為定子，線圈可以移動。所述磁體結(jié)構(gòu)可以為由多個單個的磁極結(jié)構(gòu)構(gòu)成的多重磁極磁體，每個磁極結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(yōu)先權(quán)日2003年4月10日
發(fā)明者葉少勇, 涂裕達(dá) 申請人:三元有限公司