一种无线充电磁吸支架的制作方法

本实用新型涉及一种手机支架，尤其是一种无线充电磁吸支架。

背景技术：

有人将无线充电功能做在手机支架上，使得手机支架能够在固定手机的同时为手机进行无线充电。无线充电功能一般通过支架内的发射线圈产生的变化磁场来实现——当带有无线充电功能的手机被固定在支架上时，变化磁场可被手机内的接收线圈所感应而产生充电电压。

目前，这种无线充电手机支架多采用机械夹紧部件来固定手机，其需要操作夹紧部件的开合，使用起来并不方便。为此，有人提出一种无线充电的磁吸支架，当手机的背面贴有引磁片时，磁吸支架可通过其磁铁的磁吸力将手机直接吸固并进行无线充电，其不需操作夹紧部件的开合，使用起来比较方便。

在无线充电磁吸支架中，由于磁铁会阻挡变化磁场，其不能直接叠设在发射线圈上，发射线圈中间的留空区域一般也较小，其不仅无法放置太大的磁铁，且如果采用磁性较强的钕磁铁的话，由于钕磁铁为导体，发射线圈的变化磁场会在磁铁内部感应出涡旋电流而发热。基于以上原因，在现有的无线充电磁吸支架中，其一般将钕磁铁设置在发射线圈的外围，以保证支架的磁吸力。

无线充电磁吸支架将磁铁设置在发射线圈的外围，贴附在手机上的引磁片需做得非常大(如直径非常大的环)才能与其在位置上相适配，然而，过大的引磁片会影响手机的外观，其很难为一般使用者所接受。

技术实现要素：

本实用新型的目的为提供一种无线充电磁吸支架，其磁铁设在发射线圈中间的留空区域，且具有较大的磁吸力，使得与其搭配的手机引磁片可做得较小，所采用的设计方案如下：

一种无线充电磁吸支架，其特征为：

包括磁吸部、无线充电部和固定部；

所述磁吸部包括导磁壳和钕磁铁，所述钕磁铁设置在导磁壳中，所述导磁壳采用高磁导率的软磁性材料制作而成，其开口朝向前方而对所述钕磁铁形成半包围结构，所述导磁壳的前侧与所述钕磁铁保持平齐；

所述无线充电部包括隔磁板和发射线圈，所述隔磁板中间设有开孔，所述发射线圈围绕所述开孔缠绕并贴紧在隔磁板的前侧面；

所述磁吸部的厚度大于所述无线充电部，其穿过所述开孔且前侧与所述无线充电部保持平齐或凸前于所述无线充电部，由此将导磁壳的侧壁分为与所述隔磁板相邻的中壁部、处于隔磁板前方的前壁部和处于隔磁板后方的后壁部，至少所述中壁部和前壁部采用高磁导率绝缘软磁性材料制作而成；以及，

所述固定部为固定台、固定夹或粘性基台，其与所述导磁壳的后侧相连接。

在上述无线充电磁吸支架中，所述磁吸部的静磁场通过所述钕磁铁产生，钕磁铁的磁吸力较大，使得支架具有较强的磁吸力而能够将手机吸附稳固。钕磁铁的磁化方向一般沿前后方向，优选其选用N35及以上牌号的钕磁铁。优选钕磁铁的厚度不小于6mm，除此之外，优选钕磁铁的宽度或直径不小于10mm，以保证磁吸部具有足够大的磁吸力。在本说明书中，磁吸部和钕磁铁的厚度指的是其在前后方向上的尺寸，而导磁壳等壳体或套体的厚度是指其壳壁或套壁的厚度。

所述导磁壳的厚度可以为1mm—10mm。至少所述导磁壳的中壁部和前壁部采用高磁导率绝缘软磁性材料制作而成，导磁壳的其余部分(如后壁部和底部)可采用高磁导率绝缘软磁性材料制作而成，也可采用高磁导率软磁性金属制作而成。优选地，所述导磁壳的侧壁采用高磁导率绝缘软磁性材料一体制作而成；或是优选地，所述导磁壳整体采用高磁导率绝缘软磁性材料一体制作而成，其均可简化磁吸部的结构，使得支架安装起来更方便。

所述钕磁铁和导磁壳的侧壁间可以采用一定厚度(0.5mm—3mm)的无磁性或低磁性的材料，如无磁性金属、塑料进行间隔，以使钕磁铁的磁场能够更远地发散到前方。

所述固定部为固定台、固定夹或粘性基台，具体地：所述固定夹可以为底部较宽或较重的基台，所述固定夹也可以为能够夹紧在汽车出风口叶片上的出风口固定夹，或是能够夹紧在床头的床头固定夹；所述粘性基台一般带有双面胶等材料形成的粘性面，其一般用于粘固在汽车的驾驶台上。所述固定部与导磁壳的后侧相连接，具体地：其可为固定连接(如直接用胶层或机械结构固定)或转动连接(如球关节连接)，可以为短连接或是带有延长杆的延长连接(如定型软管连接)。

在本实用新型的一优选方案中，所述导磁壳的底部为由高磁导率的软磁性金属制作而成的球面体，其与所述固定部相连接，并通过磁吸力与钕磁铁以及导磁壳的侧壁相互吸紧，由此，球面体不仅作为导磁壳的一部分，可用于增大磁吸部前方的静磁场，还使得所述磁吸部本身变成一自吸紧的球关节，无需在固定部和导磁壳之间设置专门的球关节连接，也能够使磁吸部和无线充电部相对固定部转动，以调节所吸固手机的角度。所述球面体可以为具有球面的物体(部件)，如球体、部分球体、球壳或是具有上述几何形状的部件。

无线充电部的厚度是指隔磁板和发射线圈重叠处的重叠厚度。所述隔磁板一般采用高磁导率绝缘软磁性材料制作而成，其厚度一般为0.5mm—3mm。发射线圈一般配套有相应的电路，所述电路可根据外部的电能输入(如USB电压输入)为所述发射线圈提供变化电流(如频率为4.3kHz的交变电流)，使得发射线圈可产生变化磁场以实现无线充电。发射线圈一般可采用单层、双层或多层的导线缠绕方式，以圆形、方形等方式缠绕在开孔的周围，整个发射线圈的外径优选为不小于40mm，以能够与一般手机内部的接收线圈相匹配，实现针对手机的无线充电。所述发射线圈不凸前于所述磁吸部，即发射线圈的前侧与导磁壳或钕磁铁的前部保持平齐，或者相对导磁壳或钕磁铁往后缩5mm以内的距离。

上述高磁导率绝缘软磁性材料，其相对磁导率一般大于300，这种材料可选择但不限于为软磁性铁氧体，尤其是锰锌铁氧体；上述高磁导率金属材料，其相对磁导率一般大于300，这种材料可选择但不限于为铁、镍、软钢、硅钢、镍铁合金、坡莫合金等软磁性金属材料。

相比于现有设计，本实用新型所提供的无线充电磁吸支架具有以下的有益效果：

(一)、无线充电部的隔磁板上设置开孔，使得磁吸部得以前后贯穿开孔进行设置，其厚度不会受限于无线充电部中间的留空区域，因而至少磁吸部的后端可延长以容纳更厚的钕磁铁，由此可保证钕磁铁具有足够的厚度和磁吸力。(二)、导磁壳的中壁部和前壁部采用高磁导率绝缘软磁性材料制作，其不会产生涡旋电流而发热，而导磁壳能够将发射线圈的变化磁场引导到前方而不发散到导磁壳内部，为在导磁壳内部采用具有导电性的钕磁铁创造了条件——在发射线圈中间有限的留空区域中，一般只有采用钕磁铁，才能保证磁吸支架的磁吸力。(三)、导磁壳还对钕磁铁构成半包围的导磁结构，其能够将钕磁铁后方的磁场引导到前方，使得钕磁铁前方的磁场更强。

本实用新型所提供的无线充电磁吸支架综合了以上三方面的有利因素，使得即使发射线圈中间的留空区域不足以用来设置较大的磁铁，磁吸部也能产生较大的磁吸力，由此可满足手机支架的磁吸力要求。除此之外，在这种无线充电磁吸支架中，所述固定部与磁吸部贯穿所述无线充电部而直接连接，在使用过程中，磁吸部与手机上的引磁片产生磁力作用，其作用力不需通过无线充电部即可直接传递到固定部上，保证了手机的稳固吸附。

在本实用新型所提供的无线充电磁吸支架中，其磁铁设在发射线圈留空的中间区域，且具有足够大的磁吸力，使得与其搭配的手机引磁片可做得较小，容易为一般使用者所接受。手机引磁片可采用无线充电专用的引磁片(公开号为207706245U的中国公开专利有所描述)。

以下通过附图和实施例来对本实用新型的设计方案做进一步的说明。

附图说明

图1为实施例一的无线充电磁吸支架的外形示意图；

图2为实施例一的无线充电磁吸支架的内部结构示意图；

图3为实施例一的无线充电磁吸支架的磁场示意图，弯曲虚线表示磁场的磁力线；

图4为实施例一的无线充电磁吸支架的使用状态的示意图；

图5为实施例二的无线充电磁吸支架的外形示意图；

图6为实施例二的无线充电磁吸支架的内部结构示意图；

图7为实施例二的无线充电磁吸支架的磁场示意图，弯曲虚线表示磁场的磁力线；

图8为实施例二的无线充电磁吸支架的使用状态的示意图。

具体实施方式

实施例一

如图1所示，无线充电磁吸支架100，包括磁吸部10、无线充电部20和固定部30。

如图2所示，磁吸部10包括钕磁铁11、间隔套12和导磁壳13。钕磁铁11采用钕铁硼材料制作而成，其直径为10mm、厚度为15mm，磁化方向沿着前后方向。间隔套12的厚度为1mm，采用塑料制作而成。导磁壳13侧壁的厚度为4mm，底部的厚度为5mm，采用锰锌铁氧体制作而成，其开口朝向前方而对钕磁铁11形成半包围结构，且其前侧与钕磁铁11保持平齐。

如图2、3所示，无线充电部20包括隔磁板21、发射线圈22、电路板23和保护壳24，隔磁板21采用锰锌铁氧体制作而成，其厚度为2mm(0.5mm—5mm均可)，隔磁板21中间设有直径为20mm(或是磁吸部10能穿过)的开孔211。发射线圈22的外径为48mm(40mm以上均可)，厚度为1mm(0.3—3mm均可)，其围绕开孔211以单层(也可为双层或多层)的形式缠绕(匝数8—20)并贴紧在隔磁板21的前侧面。电路板23设置在隔磁板21背面，其可根据外部的USB电压输入为发射线圈22提供变化电流，使得发射线圈22可产生变化磁场221以实现无线充电，电路板23中间也设有大于开孔211的贯穿孔。保护壳24采用塑料制作而成，其包括在发射线圈22前侧的0.6mm厚度(2mm以内均可)面板241，面板241表面涂有防滑橡胶(图中无画出)，保护壳24中间也留有大于开孔211的贯穿孔。

如图2、3所示，磁吸部10通过上述各孔穿过无线充电部20，其前侧与面板241保持平齐，由此将导磁壳13的侧壁分为与隔磁板21相邻的中壁部131、处于隔磁板21前方的前壁部132(与发射线圈22和面板241相邻)和处于隔磁板21后方的后壁部133，由于导磁壳13整体采用锰锌铁氧体制作而成，其中壁部131和前壁部132均为高磁导率绝缘软磁性材料。

如图1、2、3所示，固定部30为一出风口夹子，其通过胶水(或其他机械固定方式)与导磁壳13的后侧相连接。

如图1、2、3、4所示，在无线充电磁吸支架100中，由于隔磁板21的开孔211允许磁吸部10前后贯穿，磁吸部10的厚度不受限于无线充电部20的中间区域，其钕磁铁11具有15mm的充足厚度，由此能保证磁吸支架100的磁吸力。导磁壳13能够将发射线圈22的变化磁场221引导到前方而不发散到导磁壳13内部而避免了钕磁铁11产生涡旋电流而发热。导磁壳13还对钕磁铁11构成半包围的导磁结构，其能够将钕磁铁11后方的磁场通过导磁壳13引导到前方，使得钕磁铁11前方的静磁场111更强。除此之外，在无线充电磁吸支架100中，磁吸部10贯穿无线充电部20而与固定部30而直接连接，使用时，磁吸部10与手机200上的无线充电引磁片300产生磁力作用，其作用力无需传递到无线充电部20上，而是直接传递到固定部30上，保证了手机200的稳固吸附。

在本实施例的其他具体方案中，固定部30也可换成底部较宽或较重的基台，或是能够夹紧在床头的床头固定夹，或是粘性基台。固定部30与导磁壳13的后侧还可为转动连接(如球关节连接)，或者是带有延长杆的延长连接(如定型软管连接)。

实施例二

如图5、6、7、8所示，在实施例一的基础上，将导磁壳13的底部替换为由高磁导率的软磁性金属(可以为铁、镍、软钢、硅钢、镍铁合金、坡莫合金等软磁性金属材料)制作而成的球面体134，球面体134与固定部30相连接，钕磁铁11和导磁壳13侧壁部的底部则设计为与球面体134相对应的内凹形状。球面体134通过磁吸力与钕磁铁11及导磁壳13的侧壁相互吸紧而构成一球关节，则构成本实用新型实施例二的无线充电磁吸支架100。

在实施例二中，由于磁吸部10本身为一磁性自吸紧的球关节，无需在固定部30和导磁壳13之间设置专门的球关节连接，也能够使磁吸部10和无线充电部20相对固定部30转动，以调节所吸固手机200的角度。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其各部分名称等可以不同，凡依本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。