CN110600221B - 充磁装置及充磁方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种充磁装置及充磁方法，用于对元件进行充磁，所述充磁装置包括磁场发生单元，所述磁场发生单元用于在预设区域内产生平行磁场，平行磁场用于对位于预设区域内的元件进行充磁。本发明中，通过磁场发生单元在预设区域内提供的近似平行的磁场，能够对元件进行快速充磁，结构简单且成本较低。

Description

充磁装置及充磁方法

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种充磁装置及充磁方法。

背景技术

手机等终端设备中有时需要设置磁性元件，用于实现相应的功能。例如，为了增大手机的屏占比，获得更好的全面屏效果，可将手机设置为滑盖式结构，即手机包括主体及可滑动地安装于主体的滑盖，显示屏设置于滑盖，而前置摄像头、传感器等元件则设置滑盖下方的主体，通过滑盖的滑动使摄像头及传感器裸露出来，以实现图像获取、检测功能。当内设有磁性元件的滑盖相对主体滑动时，设置于主体内的霍尔元件通过检测磁性元件运动引起的磁通量的变化，确定滑盖是否达到预定的位置。但在实际生产过程中，磁性元件可能受其他外部磁场的影响而改变甚至或失去磁性，导致检测错误，进而影响手机的正常使用。

发明内容

本发明提供一种结构简单且能够快速充磁的充磁装置及充磁方法。

本发明提供一种充磁装置，用于对元件进行充磁，所述充磁装置包括磁场发生单元，所述磁场发生单元用于在预设区域内产生平行磁场，平行磁场对位于预设区域内的元件进行充磁。

进一步的，所述磁场发生单元为充磁线圈，所述充磁线圈在通电后在预设区域内产生平行磁场。

进一步的，所述充磁线圈的第一方向上的尺寸大于所述元件的第一方向上的尺寸及第二方向上的尺寸，所述充磁线圈的第二方向上的尺寸大于所述元件的第一方向上的尺寸及第二方向上的尺寸。

进一步的，所述充磁线圈包括本体及连接本体的第一端和第二端，所述第一端和第二端用于与电源电性连接，所述本体、第一端及第二端共面设置。

进一步的，所述充磁线圈呈圆形且直径不小于20mm，所述预设区域自所述充磁线圈的中心沿径向向外延伸且呈圆柱形。

进一步的，所述充磁装置包括壳体，所述线圈设于所述壳体内，所述壳体设有支撑所述元件的支撑部，平行磁场穿过所述支撑部并对所述元件充磁。

进一步的，所述充磁装置包括驱动机构，所述驱动机构用于驱动所述充磁线圈，以调节所述充磁线圈与所述支撑部之间的距离。

进一步的，所述充磁装置包括连接所述充磁线圈的滑动件及安装于壳体的导向件，所述滑动件可滑动地安装于所述导向件内，所述滑动件在所述充磁线圈被驱动时相对所述导向件滑动。

进一步的，所述充磁装置包括屏蔽机构，所述屏蔽机构用于屏蔽所述充磁装置产生的部分磁场。

另一方面，本发明还提供一种充磁方法，用于如前所述的充磁装置，包括：在预设区域内提供平行磁场；将元件置于预设区域内；充磁线圈对所述元件进行充磁。

本发明中，通过磁场发生单元在预设区域内提供的近似平行的磁场，能够对元件进行快速充磁，结构简单且成本较低。

附图说明

图1是本发明充磁装置的一个实施方式的结构示意图。

图2是图1所述的充磁装置的充磁线圈的俯视示意图。

图3是图2所示的充磁线圈通电后磁感应线的分布图。

图4是本发明充磁装置的充磁线圈的另一个实施方式的结构示意图。

图5是本发明充磁装置的另一个实施方式的结构示意图。

图6是本发明充磁方法的一个实施方式的流程示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施方式进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施方式中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置的例子。

在本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施方式的目的，而非旨在限制本发明。除非另作定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明说明书以及权利要求书中使用的“第一”“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“多个”或者“若干”表示两个及两个以上。除非另行指出，“前部”、“后部”、“下部”和/或“上部”等类似词语只是为了便于说明，而并非限于一个位置或者一种空间定向。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

请参照图1至图6，本发明提供一种充磁装置及充磁方法，用于对元件进行充磁，元件在充磁后作为磁性元件使用，磁性元件可用于对磁性有严格要求的终端设备中。所述充磁装置包括磁场发生单元，磁场发生单元可选择永磁体，也可以选择电磁体，所述磁场发生单元用于在预设区域内产生较强的平行磁场，这里的“平行”可理解为磁场内的磁感应线近似平行，例如，磁感应线方向的夹角在5度范围内，均可视作近似平行。当然，实际中可根据需求对平行进行重新定义。平行磁场用于对位于预设区域内的元件进行充磁。

请结合图1至图3，本实施方式的充磁装置包括壳体1及安装于壳体1的磁场发生单元。所述壳体具有支撑部11，所述支撑部11用于对待充磁的元件3进行支撑，本实施方式中的元件3在充磁后用作终端设备100的磁性元件，主要用于霍尔检测。所述支撑部11可由塑料制成，因而不会对磁场发生单元产生的磁场造成干扰，平行磁场可穿过支撑部11并对位于预设区域内的元件3进行充磁。当然，支撑部11虽然由塑料制成，但仍会在一定程度上轻微地削弱磁场，因而在其他实施中，支撑部11的中心区域开设有通孔，磁场可直接从通孔通过，以避免支撑部11对磁场造成削弱。所述磁场发生单元设于壳体1围成的收容腔10内。

本实施方式中，所述磁场发生单元选用充磁线圈，相对于永磁体来说，线圈的磁场的磁场强度及磁场方向可根据通电电流的大小和方向来调节，因而能够对具有不同磁性要求的元件进行充磁，同时也可获得更高的充磁精度。所述充磁线圈2包括本体21及连接本体21的第一端22和第二端23，第一端22和第二端23用于与电源(未图示)电性连接，电源用于提供流经充磁线圈2的电流，从而产生磁场。

所述充磁线圈2的本体21、第一端22及第二端23三者共面，换言之，所述充磁线圈为扁平线圈，其大致位于同一平面内。扁平线圈具有更大的面积体积比，有利于减少材料，同时扁平线圈结构有利于形成风道，更容易散热。所述充磁线圈2呈圆形且半径R不小于10mm，半径可理解为充磁线圈2的中心到最外圈绕线的距离。因线圈呈螺旋状，不可能呈标准的圆形，因此这里的圆形指的是近似的圆形，本实施方式中其他部分的形状也可以理解为近似的形状。可以理解的是，在第一方向X和第二方向Y上，充磁线圈2的尺寸均不小于20mm，从而保证在通电后在预设区域A(请参看图3)内形成近似平行的磁场，例如磁感应线与第二方向Y所呈角度小于5度所对应的区域均可视为预设区域A。可以理解的是，由于充磁线圈2呈圆形，根据右手螺旋定则，磁感应线呈圆柱形分布，可知预设区域A也呈圆柱形，且自充磁线圈2的中心沿径向向外延伸。预设区域A呈圆柱形，因而本实施方式的充磁线圈更适合对尺寸较大的圆柱形的元件进行充磁，当然，对于尺寸较小的任意形状的元件来说，本实施方式的充磁线圈也适用。第一方向X和第二方向Y为互相垂直的两个方向，这里可以理解为所述元件3长度方向和宽度方向。

所述元件3在第一方向X和第二方向Y上的尺寸小于均小于充磁线圈2的第一方向X上的尺寸，且均小于充磁线圈2的第二方向Y上的尺寸，从而保证元件3的各个区域均能由充磁线圈2进行充磁。在本实施方式中，元件3在第一方向X和第二方向Y上的尺寸均小于20mm。

所述支撑部11上预先制作有对应于预定区域A的标记，使用者可将手机放置于支撑部11，并使元件3对应于标记的位置。充磁线圈2通电后产生充磁磁场，充磁线圈2的上下两端(第二方向Y上的两端)可分别近似的看作N极和S极。若元件3是因为受其他磁场影响而改变了磁性，例如磁极发生变化，充磁磁场穿过元件3并逐渐改变元件3内部的磁畴，并使磁畴的方向最终统一，从宏观角度来看，充磁磁场首先使待充磁的元件3失去磁性，之后使待充磁的元件3重新获得磁性，且此时待充磁的元件3磁极与充磁线圈2的磁极保持一致，即元件3的上端为N极，下端为S极，即实现了对元件3的反向充磁；若元件3是因为受其他磁场影响而丧失磁性，外部磁场穿过元件3并改变元件3的内部磁畴，使内部的磁畴方向保持统一，从而使元件3获得磁性，此时元件3的磁极与充磁线圈2的磁极一致，即实现了对元件3的充磁。

请结合图4，在另一个实施方式中，充磁线圈2A大致呈方形，与前述充磁线圈2类似，充磁线圈2A在第一方向X和第二方向Y上的尺寸均大于20mm，从而保证能够在预设区域产生近似平行的磁场，以对待充磁的元件3进行充磁。由于充磁线圈2A大致呈方形，根据右手螺旋定则，可知充磁线圈2A的磁感应线近似呈立方体排布，即预设区域呈立方体，因而充磁线圈2A更加适用于对方形的元件进行充磁。

当然，磁场强度会随着距离增大而逐渐衰减，因此对于对磁性有不同要求的待充磁的元件，可以调节充磁线圈与元件的距离，从而获得符合要求的磁性元件。请结合图5，本实施方式的充磁装置相比于前述充磁装置，还包括驱动机构，所述驱动机构用于驱动所述充磁线圈2，以调节所述充磁线圈2与所述支撑部11之间的距离，亦即调节充磁线圈2与待充磁的元件3之间的距离。所述驱动机构包括动力单元4及由动力单元驱动的传动单元5，所述传动单元5包括第一传动单元51及与第一传动单元51动力连接的第二传动单元52，所述第二传动单元52与所述充磁线圈2连接并对充磁线圈2进行支撑，从而将动力单元4的动力传递至所述充磁线圈2，使所述充磁线圈2能够沿靠近或远离所述支撑部11的方向运动。所述动力单元4可选择电机，由于电机具有金属部件，可能会影响充磁线圈2产生的磁场，因此电机尽可能设置于距离充磁线圈2较远的位置，例如将充磁线圈2设置于壳体1的外侧。第一传动单元51及第二传动单元52例如为蜗轮蜗杆结构，用于将电机的转动转化为充磁线圈2的直线运动。为避免对磁场的影响，蜗轮蜗杆均采用非磁性材料制成，例如塑料。在其他实施方式中，驱动机构也可以只包括动力单元，例如直线电机，能够直接驱动充磁线圈2做直线运动。

优选的，所述充磁装置还包括连接所述充磁线圈2的滑动件6及安装于壳体1内的导向件7，所述滑动件7可滑动地安装于所述导向件7内，在所述充磁线圈2被驱动机构驱动时，所述滑动件6相对导向件7滑动，由于充磁线圈2和滑动件6在运动过程中受到导引，因而可改善其运动过程的平稳性。本实施方式中，滑动件6选用导杆，导向件7则选用导向槽结构；在其他实施方式中，也可根据要求选用导引结构，例如导轨。

本实施方式中，所述充磁装置还包括屏蔽机构，所述屏蔽机构用于屏蔽所述充磁装置2产生的部分磁场，屏蔽结构例如由铝或铜等材质制成，既可以对磁场产生屏蔽作用，也不会被充磁线圈磁化。可选的，所述屏蔽机构分别连接于壳体1的第一屏蔽部13及第二屏蔽部14，第一屏蔽部13及第二屏蔽部14相对设置，且两者之间形成开口15。所述第一屏蔽部13及第二屏蔽部14中的一个可相对另一个运动，使得所述开口15的大小可以调节，以使所述开口15与所述预设区域A重合，避免预设区域A外的非平行磁场对充磁过程造成干扰，同时也可以避免充磁装置2对手机的其他铁磁性元件进行充磁，影响这些元件的性能。本实施方式中，所述第一屏蔽部13及第二屏蔽部14设于壳体设有的滑槽(未图示)内，所述第一屏蔽部13及第二屏蔽部14可沿滑槽平动或转动。在另一实施方式中，第一屏蔽部13及第二屏蔽部14一端可转动地组装于壳体1，且转轴垂直于第一方向X及第二方向Y。第一屏蔽部13及第二屏蔽部14的驱动方式可以是手动，也可以是电机驱动，本实施方式不再细述。

另一方面，本发明还提供一种充磁方法，用于前述任一实施方式所述的充磁装置。请结合图6，本实施方式的充磁方法包括：

步骤S1：在预设区域内提供平行磁场，可选的，将所述充磁线圈2接通电源，充磁线圈2通电后在预设区域A内产生近似平行的磁场。

步骤S2：将元件3置于预设区域A内。具体的，可通过测量确定磁场方向近似平行的区域，即预设区域A，并在支撑部11上制作预设区域A的标记，以便于操作。

步骤S3：对所述元件3进行充磁。

可以理解的是，步骤S1和步骤S2的次序可以互换。

本发明中，通过磁场发生单元在预设区域内提供的近似平行的磁场，能够对元件进行快速充磁，结构简单且成本较低。

以上所述仅是本发明的较佳实施方式而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施方式揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施方式，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施方式所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种充磁装置，用于对元件进行充磁，其特征在于，所述充磁装置包括磁场发生单元，所述磁场发生单元用于在预设区域内产生平行磁场，所述平行磁场对位于预设区域的元件进行充磁；

所述磁场发生单元为充磁线圈，所述充磁线圈在通电后在预设区域内产生平行磁场；

所述充磁线圈包括本体及连接本体的第一端和第二端，所述第一端和所述第二端用于与电源电性连接，所述本体、所述第一端及所述第二端共面设置；

所述充磁装置包括壳体，所述充磁线圈设于所述壳体内，所述壳体设有支撑所述元件的支撑部，所述支撑部上设置有第一开口，平行磁场穿过所述第一开口并对所述元件进行充磁；

所述充磁装置还包括屏蔽机构，所述屏蔽机构用于屏蔽所述充磁装置产生的部分磁场；

所述屏蔽机构包括分别连接于壳体的第一屏蔽部及第二屏蔽部，所述第一屏蔽部及所述第二屏蔽部相对设置，且两者之间形成第二开口；其中，所述第二开口被所述第一开口覆盖。

2.根据权利要求1所述的充磁装置，其特征在于，所述充磁线圈的第一方向上的尺寸大于所述元件的第一方向上的尺寸及第二方向上的尺寸，所述充磁线圈的第二方向上的尺寸大于所述元件的第一方向上的尺寸及第二方向上的尺寸。

3.根据权利要求1所述的充磁装置，其特征在于，所述充磁线圈呈圆形且直径不小于20mm，所述预设区域自所述充磁线圈的中心沿径向向外延伸且呈圆柱形。

4.根据权利要求1所述的充磁装置，其特征在于，所述充磁装置包括驱动机构，所述驱动机构用于驱动所述充磁线圈，以调节所述充磁线圈与所述支撑部之间的距离。

5.根据权利要求4所述的充磁装置，其特征在于，所述充磁装置包括连接所述充磁线圈的滑动件及安装于壳体的导向件，所述滑动件可滑动地安装于所述导向件内，所述滑动件在所述充磁线圈被驱动时相对所述导向件滑动。

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