日常做消费电子周边结构设计时,经常会碰到穿戴设备充电适配的需求,这次的Gear S3无线充电底座结构,最初是为了验证定制支架的适配性搭建的,实际落地时可以覆盖不少个人用户改装、第三方配件厂商开模前的结构验证场景。很多用户日常使用智能手表时,原配充电底座往往没有固定限位,随手放置很容易出现充电对位偏移,半夜充电接触不良导致第二天手表没电的情况,还有部分用户需要把充电座固定在桌面、床头、车载支架等不同位置,原配底座的安装适配性很难满足这些细分需求,这个结构就是针对这类实际使用痛点做的设计还原。
从功能特性来看,这个充电底座采用分体嵌套式结构,下半部分是圆盘形的基座,上半部分是带倾斜角度的承托位,手表放置时可以自然靠在倾斜承托面上,不需要刻意对准充电触点,依靠重力就能让手表背部的无线充电接收区域和底座内部的发射线圈位置对齐,倾斜的角度也刚好符合用户日常查看手表时间、消息提醒的视线角度,不用低头就能看清屏幕内容。基座底部做了内凹的平面结构,既可以粘贴防滑胶垫放置在光滑桌面,也预留了卡扣位适配常见的桌面支架、车载出风口支架的安装接口,不用额外做转接件就能完成固定。
设计思路上没有做多余的装饰性结构,整体以功能实现为核心,首先确定的是无线充电线圈的安装位置,按照Gear S3手表背部的线圈位置,把发射线圈的安装槽设在承托位的中心区域,周围留足了线圈驱动电路板的布线空间,基座内部做了十字形的加强筋,既可以减少注塑成型时的缩水问题,也能提升整体结构强度,避免日常拿取时受力开裂。承托位的曲面完全贴合Gear S3手表背部的弧度,接触区域做了0.2mm的余量预留,方便后期粘贴防滑绒布,避免刮花手表后盖。走线槽从基座侧面引出,做了圆角过渡处理,避免线材长期弯折出现破损。
外形尺寸方面,基座整体直径控制在70mm,和常见的杯架尺寸适配,车载使用时可以直接放在杯架里不会晃动,整体高度45mm,承托位的倾斜角度为65度,这个角度是经过多次验证的,既保证充电对位的准确性,也不会因为角度太陡导致手表滑落。安装边界上,底部的安装孔位按照通用的1/4英寸标准螺丝孔设计,同时兼容粘胶、卡扣两种固定方式,不管是桌面平放、墙面粘贴还是支架固定都能适配,内部的线圈安装槽直径30mm,厚度3mm,适配市面上主流的Qi标准无线充电发射模块,不需要单独开模定制线圈,能有效降低配件的生产制造成本。
实际结构验证阶段,重点测试了不同放置角度下的充电稳定性,哪怕手表放置时有轻微的偏移,只要在承托位的范围内,都能保证充电效率不受影响,基座的重量控制在80g左右,拿取手表时不会连带底座一起被带起,底部的防滑胶垫粘贴后,水平放置时的推力达到15N才会出现滑动,完全满足日常使用的固定需求。结构上所有的转角都做了R1以上的圆角处理,没有尖锐的棱角,日常使用时不会刮伤用户或者手表表面,壁厚统一控制在2mm,符合常规注塑工艺的要求,不需要做特殊的模具结构就能批量生产。
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- 系统要求: STEP / IGES,Autodesk Inventor,Rendering
- 软件分类: 变压器/电感器


