CN115036094B - 磁性组件及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种磁性组件及其制造方法，所述磁性组件为环形结构，所述磁性组件包括多个磁性件，所述多个磁性件间隔排布，每个磁性件均包括第一磁性件和第二磁性件，所述第一磁性件包括沿所述磁性组件径向依次设置的第一磁性部、中间部和第二磁性部，所述中间部包括沿所述磁性组件周向依次排布的第一无磁区域、安装槽和第二无磁区域，所述第二磁性件嵌设于所述安装槽内。本发明的磁性组件相对两侧表面的磁场强度不同，与移动终端连接后既不影响其正常工作，又可以牢固地与移动终端的配件如支架、无线充等进行磁吸配合。

Description

磁性组件及其制造方法

技术领域

本发明涉及磁吸技术领域，特别涉及一种磁性组件及其制造方法。

背景技术

人们在日常使用手机进行无线充电或者车载导航时，通常需要在手机背部安装磁铁以增大和其它设备连接的牢固性，例如现有技术专利CN205320121U公开了一种磁吸式手机壳，磁吸式手机壳包括手机壳和固定座；所述手机壳上设有第一磁吸件；所述固定座包括支架和吸盘，吸盘上设有第二磁吸件，且吸盘设于支架上端；所述固定座与所述手机壳通过第一磁吸件和第二磁吸件磁吸连接。上述现有技术中第一磁吸件两面的磁吸强度一般相同，其磁场线分布如图1所示，然而由于第一磁吸件安装在手机壳与手机之间，第一磁吸件与手机连接的一面不需要太大的磁力进行固定，磁力过大时反而会影响手机内部传感器的正常工作，而第一磁吸件与第二磁吸件连接的一面则需要较大的磁力来保证连接的稳固性。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种磁性组件及其制造方法，以解决上述问题。本发明采用了以下技术方案：

本发明实施例提供了一种磁性组件，所述磁性组件为环形结构，所述磁性组件包括多个磁性件，所述多个磁性件间隔排布，每个磁性件均包括第一磁性件和第二磁性件，所述第一磁性件包括沿所述磁性组件径向依次设置的第一磁性部、中间部和第二磁性部，所述中间部包括沿所述磁性组件周向依次排布的第一无磁区域、安装槽和第二无磁区域，所述第二磁性件嵌设于所述安装槽内。

其中，所述磁性组件具有沿其轴向设置且相对的顶面和底面，所述第一磁性部在所述顶面的磁极与其在所述底面的磁极极性相反，所述第二磁性部在所述顶面的磁极与其在所述底面的磁极极性相反，所述第一磁性部在所述顶面的磁极与所述第二磁性部在所述顶面的磁极极性相反，所述第二磁性件靠近所述第一磁性部一侧的磁极与靠近所述第二磁性部一侧的磁极极性相反。

其中，各所述第一磁性部共同围成第一环形磁性区域，各所述第一磁性部位于所述磁性组件的顶面的磁极极性相同，各所述第二磁性部共同围成第二环形磁性区域，各所述第二磁性部位于所述磁性组件的顶面的磁极极性相同。

其中，所述第二磁性件的宽度与所述第一磁性件的宽度的比值为t， 0.2≤t≤0.4。

其中，所述第一磁性件的长度为m，所述第一无磁区域的长度为a，0.1m≤a≤0.3m，所述第二无磁区域的长度为b，0.1m≤b≤0.3m。

其中，所述第一磁性件的端部设有圆角和/或所述第二磁性件的端部设有圆角。

其中，所述磁性件的数量为6至20个。

其中，所述磁性组件还包括多个铁片，所述多个铁片与所述多个磁性件共同围设形成环形结构。

其中，所述磁性组件的顶面的磁力大小与所述磁性组件的底面的磁力大小比值为n，2.2≤n≤3.8。

本发明实施例还提供了一种磁性组件的制造方法，包括以下步骤：

S100：对磁性粉末进行取向成型和高温烧结，得到料胚；

S200：对所述料胚进行切割加工，得到第一待充磁件和第二待充磁件，在所述第一待充磁件的中部加工出安装槽；

S300：对所述第一待充磁件进行充磁得到第一磁性件，对所述第二待充磁件进行充磁得到第二磁性件；

S400：将所述第二磁性件安装到所述安装槽内，形成磁性件；

S500：将多个所述磁性件按环形进行排布并组装，得到所述磁性组件。

其中，步骤S300具体包括：

沿第一方向将所述第一待充磁件依次划分为第一待充磁部、中间部和第二待充磁部；

沿第二方向对所述第一待充磁部进行充磁得到第一磁性部；

沿第三方向对所述第二待充磁部进行充磁得到第二磁性部；

对所述第二待充磁件进行充磁得到第二磁性件；

其中，所述第二方向与所述第三方向相反且分别与所述第一方向垂直。

其中，当所述第二磁性件安装到所述安装槽内时，所述第二磁性件内部的磁场方向分别与所述第二方向、所述第三方向垂直。

其中，所述磁性组件具有沿所述第二方向设置且相对的顶面和底面，所述第一磁性部在所述顶面的磁极与其在所述底面的磁极极性相反，所述第二磁性部在所述顶面的磁极与其在所述底面的磁极极性相反，所述第一磁性部在所述顶面的磁极与所述第二磁性部在所述顶面的磁极极性相反。

本发明通过多个磁性件围设成环形的磁性组件，每个磁性件包括第一磁性件和嵌设在第一磁性件中部的安装槽内的第二磁性件，第一磁性件沿磁性组件的轴向充磁，第二磁性件沿磁性组件的径向充磁，形成海尔贝克阵列，使得磁性组件轴向上的两个表面磁场强度不同，使用时磁性组件磁场强度较小的一面与手机连接，磁场强度较大的一面与支架或无线充等手机配件连接，解决了现有技术由于第一磁吸件两面的磁吸力相同，导致第一磁吸件一面磁吸力过大影响手机正常工作，另一面磁吸力又不足以与手机外部的支架或无线充等牢固吸附的问题。

附图说明

图1为现有技术的一种磁感线分布图；

图2为本发明实施例提供的磁性组件的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的磁性组件的结构示意图；

图4为图3的分解图；

图5为本发明实施例提供的磁性件的结构示意图；

图6为图5的分解图；

图7为图5中A-A处的剖视图；

图8为图7的磁感线分布图；

图9为本发明实施例提供的磁性组件的制造方法的流程框图。

具体实施方式

在详细描述实施例之前，应该理解的是，本发明不限于本申请中下文或附图中所描述的详细结构或元件排布。本发明可为其它方式实现的实施例。而且，应当理解，本文所使用的措辞及术语仅仅用作描述用途，不应作限定性解释。本文所使用的“包括”、“包含”、“具有”等类似措辞意为包含其后所列出之事项、其等同物及其它附加事项。特别是，当描述“一个某元件”时，本发明并不限定该元件的数量为一个，也可以包括多个。

请参考图2至图8，本发明实施例提供了一种磁性组件，磁性组件为环形结构，磁性组件包括多个磁性件100，多个磁性件100间隔排布，每个磁性件100均包括第一磁性件110和第二磁性件120。进一步地，磁性组件还包括第一容置壳200，当磁性组件嵌设在第一容置壳200上的第一凹槽210时，任意两个相邻的磁性件100之间形成有一定间隙，例如间隙不小于0.3mm，避免装配时相互受到磁力影响，导致磁性件100发生变形造成损坏，同时降低了装配难度。第一磁性件110可以为扇环形，第二磁性件120可以为弧形的条状结构。

第一磁性件110包括沿磁性组件径向依次设置的第一磁性部111、中间部112和第二磁性部113，中间部112包括沿磁性组件周向依次排布的第一无磁区域1121、安装槽1122和第二无磁区域1123，第二磁性件120嵌设于安装槽1122内。具体地，第一磁性部111为靠近磁性组件内圆周的部分，第二磁性部113为靠近磁性组件外圆周的部分。

本发明通过多个磁性件100围设成环形的磁性组件，每个磁性件100包括第一磁性件110和嵌设在第一磁性件110中部的安装槽1122内的第二磁性件120，第一磁性件110沿磁性组件的轴向充磁，第二磁性件120沿磁性组件的径向充磁，形成海尔贝克阵列，使得磁性组件沿磁性组件轴向两端的表面磁场强度不同，使用时磁性组件磁场强度较小的一面与手机连接，磁场强度较大的一面与支架或无线充等手机配件连接，解决了现有技术由于第一磁吸件两面的磁吸力相同，导致第一磁吸件一面磁吸力过大影响手机正常工作，另一面磁吸力又不足以与手机外部的支架或无线充等牢固吸附的问题。

在一实施例中，磁性组件具有沿其轴向设置且相对的顶面11和底面12，第一磁性部111在顶面11的磁极与其在底面12的磁极极性相反，第二磁性部113在顶面11的磁极与其在底面12的磁极极性相反，第一磁性部111在顶面11的磁极与第二磁性部113在顶面11的磁极极性相反，第二磁性件120靠近第一磁性部111一侧的磁极与靠近第二磁性部113一侧的磁极极性相反。

具体地，第一磁性部111包括沿磁性组件轴向设置的第一磁极1111和第二磁极（图中未示出），第一磁极1111和第二磁极极性相反，第二磁性部113包括沿磁性组件轴向设置的第三磁极1131和第四磁极（图中未示出），第三磁极1131和第四磁极极性相反，第一磁极1111和第三磁极1131位于第一磁性件110的同一侧且极性相反。第二磁性件120包括沿磁性组件径向设置的第五磁极121和第六磁极（图中未示出），第五磁极121和第六磁极极性相反。本实施例中，第一磁极1111为S极且位于顶面11，第二磁极为N极且位于底面12，第三磁极1131为N极且位于顶面11，第四磁极为S极且位于底面12，第五磁极121为S极且靠近第一磁性部111，第六磁极为N极且靠近第二磁性部113，使得顶面11的磁通量远大于底面12的磁通量，底面12与移动终端例如手机连接时不会影响手机的正常工作，同时顶面11与手机外部的配件如支架、无线充等磁吸连接时更牢固。

进一步地，各第一磁性部111共同围成第一环形磁性区域13，各第一磁性部111位于磁性组件的顶面11的磁极极性相同，各第二磁性部113共同围成第二环形磁性区域14，各第二磁性部113位于磁性组件的顶面11的磁极极性相同，以保证各第一磁性件110的磁感线在磁性组件轴向上的统一性，避免相邻的第一磁性件110互相干扰。

进一步地，第二磁性件120的宽度与第一磁性件110的宽度的比值为t，0.2≤t≤0.4。第一磁性件110的宽度和第二磁性件120的宽度均指自身在磁性组件径向上的尺寸大小。优选地，t为0.25。当0.2≤t≤0.4时第一磁性部111和第二磁性部113之间的距离较小，增大了二者之间形成的磁场的强度，同时避免了用于收容第二磁性件120的安装槽1122由于宽度过大导致第一磁性件110在受到外力作用时容易发生断裂的风险。

进一步地，第一磁性件110的长度为m，第一无磁区域1121的长度为a，0.1m≤a≤0.3m，第二无磁区域1123的长度为b，0.1m≤b≤0.3m。具体地，第一磁性件110包括沿磁性组件周向设置的第一端1101和第二端1102，第二磁性件120包括沿磁性组件周向设置的第三端1201和第四端1202，第三端1201靠近第一端1101，第四端1202靠近第二端1102。从第一端1101的端面与顶面11相交的线段的中点到第二端1102的端面与顶面11相交的线段的中点的距离大小即为m，从第一端1101的端面与顶面11相交的线段的中点到第三端1201的距离大小为a，从第二端1102的端面与顶面11相交的线段的中点到第四端1202的距离大小为b。当0.1m≤a≤0.3m，m≤b≤0.3m时既可以避免第二磁性件120在磁性组件周向上排列过于紧密导致相邻的第二磁性件120磁场互相影响，又尽可能增大了第二磁性件120的长度，进一步增强了磁性组件两侧的磁场强度。

进一步地，第一磁性件110的端部设有圆角和/或第二磁性件120的端部设有圆角。圆角的设置可以降低第一磁性件110的四角和第二磁性件120的两端由于应力集中引起碎裂的风险。

进一步地，磁性件100的数量为6至20个。由于磁性组件为环形，磁性件100数量过少时单个磁性件100的弧长较大，增加了断裂的风险和生产制造的难度，磁性件100数量过多时又会增加生产制造的成本。

进一步地，磁性组件还包括多个铁片（图中未示出），多个铁片与多个磁性件100共同围设形成环形结构。通过设置铁片可以减少磁性件100的数量，有效降低生产制造的成本。

进一步地，磁性组件的顶面11的磁力大小与磁性组件的底面12的磁力大小比值为n，2.2≤n≤3.8。本实施例中，顶面11的磁力大小在22N至26N之间，底面12的磁力大小在6N至12N之间，既保证了磁性组件的顶面11一侧有足够的磁力与手机外部的配件磁吸连接，又避免了磁性组件的底面12一侧与手机连接时由于磁力过大影响手机内部器件的正常工作。

在一实施例中，磁性组件还包括第一容置壳200，第一容置壳200上设有环形的第一凹槽210，当多个磁性件100嵌设在第一凹槽210时，磁性件100的一侧与第一凹槽210的底壁贴合，可以更好地起到隔绝磁力的效果，减少对手机的影响。

进一步地，第一容置壳200为环形，磁性组件还包括靠近第一容置壳200外周侧设置的第二容置壳400，第二容置壳400上开设的第二凹槽410内间隔设有多个磁吸单元420。第二容置壳400可以为长条状结构，其与手机吸附时对整个磁性组件起到导向和定位的作用。

请参考图9，本发明实施例还提供了一种磁性组件的制造方法，该方法包括以下步骤：

S100：对磁性粉末进行取向成型和高温烧结，得到料胚。

具体地，先将主要成分为稀土元素钕、铁、硼的原材料放到机器里面搅拌破碎，形成颗粒状原料，再把熔炼后的颗粒状原料放到气流粉碎机进行粉碎，得到磁性粉末，然后利用磁性粉末和外磁场的相互作用，对磁性粉末的易磁化方向进行排列，使其与最终充磁方向一致，同时进行料胚定型，最后将料胚放进1000摄氏度以上的熔炼炉里面进行高温烧结硬化成型。其中，稀土元素钕可被镝、镨等其他稀土金属部分替代，铁也可被钴、铝等其他金属部分替代。

S200：对料胚进行切割加工，得到第一待充磁件和第二待充磁件，在第一待充磁件的中部加工出安装槽1122。

具体地，先通过线切割或激光切割将料胚切割成薄片，再对薄片进行切割加工，得到第一待充磁件和第二待充磁件，安装槽1122的两端分别贯穿顶面11和底面12。

S300：对第一待充磁件进行充磁得到第一磁性件110，对第二待充磁件进行充磁得到第二磁性件120。

具体地，先将充磁机调整到合适的电流电压，再分别对第一待充磁件和第二待充磁件进行充磁，得到第一磁性件110和第二磁性件120。

S400：将第二磁性件120安装到安装槽1122内，形成磁性件100。

S500：将多个磁性件100按环形进行排布并组装，得到磁性组件。

具体地，先将单个第二磁性件120与单个第一磁性件110装配得到磁性件100，再将多个磁性件100按环形排布并装配到第一容置壳200的第一凹槽210内，便于定型后与手机的无线充电区域对应，多个磁性件100共同形成海尔贝克阵列。

在一实施例中，步骤S300具体包括：

沿第一方向将第一待充磁件依次划分为第一待充磁部、中间部112和第二待充磁部；

沿第二方向对第一待充磁部进行充磁得到第一磁性部111；

沿第三方向对第二待充磁部进行充磁得到第二磁性部113；

对第二待充磁件进行充磁得到第二磁性件120；

其中，第二方向与第三方向相反且分别与第一方向垂直。

需要说明的是，第一方向与磁性组件的径向相同，第二方向和第三方向中的一个与磁性组件的轴向相同。

进一步地，当第二磁性件120安装到安装槽1122内时，第二磁性件120内部的磁场方向分别与第二方向、第三方向垂直。需要说明的是，第二磁性件120内部的磁场方向即为第二磁性件120的S极朝向N极的方向，第一磁性件110内部的磁场方向同理，第一磁性部111和第二磁性部113的内部磁场方向均与第二磁性件120内部的磁场方向垂直。

进一步地，磁性组件具有沿第二方向设置且相对的顶面11和底面12，第一磁性部111在顶面11的磁极与其在底面12的磁极极性相反，第二磁性部113在顶面11的磁极与其在底面12的磁极极性相反，第一磁性部111在顶面11的磁极与第二磁性部113在顶面11的磁极极性相反。

具体地，当第二磁性件120安装到安装槽1122内时，由于第一磁性部111和第二磁性部113的充磁方向相反，第一磁性部111的充磁方向与第二磁性件120的充磁方向垂直并形成海尔贝克阵列，使得磁性组件顶面11和底面12的磁通量大小不同，以便于磁通量较小的一面和手机连接，减少对手机的影响，磁通量较大的一面和手机外部的配件连接，增强连接的牢固性。

在一实施例中，磁性组件的制造方法还包括步骤S220，步骤S220在步骤S200和步骤S300之间：

S220：将第一磁性件110和第二磁性件120放进研磨机进行研磨抛光，然后放进电镀设备里面浸泡电镀。

第一磁性件110和第二磁性件120经过抛光、电镀后表面变得更加光滑而且耐腐蚀，与手机接触时不易刮花手机。

本文所描述的概念在不偏离其精神和特性的情况下可以实施成其它形式。所公开的具体实施例应被视为例示性而不是限制性的。因此，本发明的范围是由所附的权利要求，而不是根据之前的这些描述进行确定。在权利要求的字面意义及等同范围内的任何改变都应属于这些权利要求的范围。

Claims (10)

1.一种磁性组件，其特征在于，所述磁性组件为环形结构，所述磁性组件包括多个磁性件，所述多个磁性件间隔排布，每个磁性件均包括第一磁性件和第二磁性件，所述第一磁性件包括沿所述磁性组件径向依次设置的第一磁性部、中间部和第二磁性部，所述中间部包括沿所述磁性组件周向依次排布的第一无磁区域、安装槽和第二无磁区域，所述第二磁性件嵌设于所述安装槽内；

所述磁性组件具有沿其轴向设置且相对的顶面和底面，所述第一磁性部在所述顶面的磁极与其在所述底面的磁极极性相反，所述第二磁性部在所述顶面的磁极与其在所述底面的磁极极性相反，所述第一磁性部在所述顶面的磁极与所述第二磁性部在所述顶面的磁极极性相反，所述第二磁性件靠近所述第一磁性部一侧的磁极与靠近所述第二磁性部一侧的磁极极性相反；

其中，所述第二磁性件的宽度与所述第一磁性件的宽度的比值为t，0.2≤t≤0.4；所述第一磁性件的长度为m，所述第一无磁区域的长度为a，0.1m≤a≤0.3m，所述第二无磁区域的长度为b，0.1m≤b≤0.3m。

2.如权利要求1所述的磁性组件，其特征在于，各所述第一磁性部共同围成第一环形磁性区域，各所述第一磁性部位于所述磁性组件的顶面的磁极极性相同，各所述第二磁性部共同围成第二环形磁性区域，各所述第二磁性部位于所述磁性组件的顶面的磁极极性相同。

3.如权利要求1或2所述的磁性组件，其特征在于，所述第一磁性件的端部设有圆角和/或所述第二磁性件的端部设有圆角。

4.如权利要求1或2所述的磁性组件，其特征在于，所述磁性件的数量为6至20个。

5.如权利要求1或2所述的磁性组件，其特征在于，还包括多个铁片，所述多个铁片与所述多个磁性件共同围设形成环形结构。

6.如权利要求1或2所述的磁性组件，其特征在于，所述磁性组件的顶面的磁力大小与所述磁性组件的底面的磁力大小比值为n，2.2 ≤n≤3.8。

7.一种磁性组件的制造方法，用于制造如权利要求1-6任一项所述的磁性组件，其特征在于，包括以下步骤：

S100：对磁性粉末进行取向成型和高温烧结，得到料胚；

S200：对所述料胚进行切割加工，得到第一待充磁件和第二待充磁件，在所述第一待充磁件的中部加工出安装槽；

S300：对所述第一待充磁件进行充磁得到第一磁性件，对所述第二待充磁件进行充磁得到第二磁性件；

S400：将所述第二磁性件安装到所述安装槽内，形成磁性件；

S500：将多个所述磁性件按环形进行排布并组装，得到所述磁性组件。

8.如权利要求7所述的磁性组件的制造方法，其特征在于，步骤S300具体包括：

沿第一方向将所述第一待充磁件依次划分为第一待充磁部、中间部和第二待充磁部；

沿第二方向对所述第一待充磁部进行充磁得到第一磁性部；

沿第三方向对所述第二待充磁部进行充磁得到第二磁性部；

对所述第二待充磁件进行充磁得到第二磁性件；

其中，所述第二方向与所述第三方向相反且分别与所述第一方向垂直。

9.如权利要求8所述的磁性组件的制造方法，其特征在于，当所述第二磁性件安装到所述安装槽内时，所述第二磁性件内部的磁场方向分别与所述第二方向、所述第三方向垂直。

10.如权利要求8所述的磁性组件的制造方法，其特征在于，所述磁性组件具有沿所述第二方向设置且相对的顶面和底面，所述第一磁性部在所述顶面的磁极与其在所述底面的磁极极性相反，所述第二磁性部在所述顶面的磁极与其在所述底面的磁极极性相反，所述第一磁性部在所述顶面的磁极与所述第二磁性部在所述顶面的磁极极性相反。

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