一种可伸缩的装置的制作方法

1.本发明涉及一种可伸缩的装置的实现方法，尤其涉及通过经过预拉伸的弹性膜材料实现可伸缩的技术方案。


背景技术：

2.美国苹果公司推出iphone12后，采用平面双磁极磁铁环绕盘簧型线圈的无线充电系统成为了手机行业大趋势。
3.另一方面，传统的手机背后普遍贴有辅助配件比如指环扣、popsockets气囊支架等，用于帮助用户轻松握持手机。
4.但是指环扣、popsockets气囊支架等与这一磁吸无线充电是有冲突的——如果手机背后贴上了某些手机辅助配件，就会因为大幅度增加无线充电器内磁铁与手机内磁铁的距离而无法产生足够的磁吸力，以及大幅度增加无线充电器内盘簧线圈与手机内盘簧线圈的距离而电池耦合效率急剧降低，进而无法实现理想的磁吸对位与固定型高效率无线充电功能。
5.因此，需要设计一种不影响甚至增强磁吸效果、不影响电磁耦合效率或者影响可忽略、能帮助用户轻松以及舒服握持的手机的新型辅助装置。


技术实现要素：

6.本发明揭示了一种可伸缩的装置，其外观特征是在未使用时是一个薄片状，在被使用时是一个类似汉堡包的三层立体结构，其结构特征是，具有第一壳体、第二壳体以及连接所述第一壳体与第二壳体的弹性膜；所述弹性膜为非导体材料；所述弹性膜在自然状态下为平整的单层网状、完整而平整的片状或者具有多圈波浪型同心圆的完整片状三种形态中的一种或者任意组合，所述波浪型同心圆的平均波峰h小于等于所述波浪型同心圆的平均波长l；所述弹性膜的外边缘有不少于一段与所述第二壳体机械固定的第一区域，所述弹性膜的靠近中心范围有不少于一段与所述第一壳体机械固定的第二区域；所述第一区域与所述第二区域之间的所述弹性膜是经过预拉伸的，并且预拉伸长度不小于所述弹性膜自然状态下长度的102%；所述第一壳体和所述第二壳体远离时，所述弹性膜被拉伸为一类似锥形台轮廓的结构。
7.由于所述锥形台的形状，所述第一壳体、所述第二壳体与所述弹性膜形成了一个便于拇指与食指、食指与中指或其他任意两根手指进行夹持的形状，因此当本发明所述装置的所述第一壳体或者所述第二壳体固定在手机背后时，能便于用户轻松握持手机，而且由于所述弹性膜的茎部采用弹性材料制作，因此更加舒适。
8.因此，本发明揭示的一种可伸缩的装置在贴在手机背后时，实现了能帮助用户轻松以及舒服握持的手机的目的。
9.由于本发明揭示的一种可伸缩的装置在未使用时也具有一定厚度，因此会降低无线充电器内盘簧线圈与手机内盘簧线圈的距离而电池耦合效率降低。因此本发明所述一种
可伸缩的装置，还具有对于高频交变磁场低磁阻的第一软磁材料，所述第一软磁材料与所述第一壳体或者所述第二壳体之一进行机械固定，并且当所述第一壳体和所述第二壳体未远离时，所述第一软磁材料位于所述弹性膜与所述第一壳体机械连接的区域范围内。所述第一软磁材料用于帮助无线充电器内盘簧线圈与手机内盘簧线圈的中心区域建立高频交变磁场低磁阻的传输通道，从而保持较高的电池耦合效率。
10.还由于本发明揭示的一种可伸缩的装置在未使用时也具有一定厚度，会增加无线充电器内磁铁与手机内磁铁的距离，而明显削弱磁吸力，实际测试中同等厚度的塑料片会削弱70%以上而导致磁吸功能无实际使用价值。因此，本发明揭示的一种可伸缩的装置具有对于第二软磁材料，所述第二软磁材料具有至少一个软磁材料单元，所述软磁材料单元基本分布在空间中虚构的第一圆环的内外圈之间，所述第一圆环的内圈直径不大于52mm，所述第一圆环的外圈直径不小48mm，所述第二软磁材料能够被外界的磁铁吸附，而且达到与外界磁铁直接吸附手机相同或者接近的磁吸力，从而解决了因厚度而导致磁吸力严重削弱的问题。并且所述第一圆环的圆心、所述第一软磁材料在所述第一圆环所在平面上投影的外接圆的圆心、分布在直径不超过15mm的圆周内。
11.同时，所述第二软磁材料具有高频交变磁场低磁阻的特性，用于帮助无线充电器内盘簧线圈与手机内盘簧线圈的外侧区域建立高频交变磁场低磁阻的传输通道，便于辅助无线充电中电磁耦合交变磁场能量的低损耗传输，尤其便于辅助手机内无线充电线圈尺寸超过46mm部分产生的交变磁场能量的低损耗传输。
12.为了降低成本，所述第二软磁材料一般会采用铁、钢、硅钢来制作，由于在无线充电的高频交变磁场中，铁、钢、硅钢都会产生明显的涡流损耗，由于涡流损耗与金属材料的横截面尺寸的三次方程正比，因此缩小单个软磁材料单元尺寸的方法能非常明显地减少涡流。由于用于手机的无线充电系统外侧磁场大部分集中在25mm半径的圆内侧，因此任一在所述第一圆环的圆周方向上长度超过10mm的所述第二软磁材料的软磁材料单元具有切口，切口根部距离所述第一圆环的圆心不小于25mm，且任一所述切口两侧的所述软磁材料单元在所述第一圆环的圆周方向上长度不超过10mm。
13.因此本发明的有益效果是同时实现了不影响甚至增强磁吸效果、不影响电磁耦合效率或者影响可忽略、能帮助用户轻松以及舒服握持的手机的目的。
附图说明
14.图1是本发明的在自然状态下的斜视图。
15.图2是本发明在自然状态下的轴向剖面图。
16.图3是本发明的被拉伸后的状态与被人手夹持的示意图。
17.图4是本发明的第一种实施例的弹性膜在自然状态下的斜视图。
18.图5是本发明的第一种实施例的弹性膜被拉伸后的轴向剖面图。
19.图6是本发明的第二种实施例的弹性膜在自然状态下的斜视图。
20.图7是本发明的第二种实施例的弹性膜被拉伸后的轴向剖面图。
21.图8是本发明的第三种实施例的弹性膜在自然状态下的斜视图。
22.图9是本发明的第三种实施例的弹性膜在自然状态下的轴向剖面图。
23.图10是本发明的第三种实施例的弹性膜被拉伸后的轴向剖面图。
24.图11是本发明的第二软磁材料的第一种实施方式。
25.图12是本发明的第二软磁材料的第二种实施方式。
26.图13是本发明的第四种实施例折叠状态。
27.图14是本发明的第四种实施例的伸展状态。
具体实施方式
28.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，并不限定本发明的应用范围，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据这些附图将本发明应用于其他类似场景；如本说明书和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词语并非特指单数，也可以包括复数。一般来说，术语“包括”或“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”；术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”。
29.为了尽可能减薄本发明所述一种可伸缩的装置在自然状态下的厚度，避免贴在手机背后时增加过多的厚度，造成放置手机时的难度（比如将手机塞入比较紧致的口袋内），因此如图1和图2所示，第一壳体1的外尺寸设计成比第二软磁材料5的内尺寸小，以实现在自然状态下第一壳体1与第二软磁材料5基本处于同一平面以及第一壳体1被第二壳体3半包围的状态。同时第二壳体3上设计开孔或者开槽结构，避免与弹性膜2机械干涉。同时第二壳体3靠近中心区域设计开孔或者与第一软磁材料4形状匹配的凹槽。
30.如图3所示，本发明所述装置被拉伸后，弹性膜2被拉伸形成锥形台，此时用户的手指7可以左右夹持。并且如图3所示，将第一软磁材料4固定在第一壳体1朝向第二壳体3的一侧，可以在本发明所述装置被拉伸后，第一软磁材料4被弹性膜2保护在其内部，避免外界损害，以及获得第一壳体1的机械支撑。第一软磁材料4的具体实施方式可以是硬质的实心的软磁材料，比如烧结铁氧体，或者可以是软质的软磁材料，比如卷绕成型的非晶、纳米晶薄膜。而第一软磁材料4也可以固定在第二壳体3朝向第一壳体1的一侧，第一软磁材料4的固定位置设定为当第一壳体1与第二壳体3基本重合后与弹性膜2固定在第一壳体1的位置没有干涉。
31.如图4、图6和图8，弹性膜2在自然状态下是平整的单层网状、完整而平整的片状或者具有多圈波浪型同心圆的完整片状。在图9中所示，所述波浪型同心圆的平均波峰h小于等于所述波浪型同心圆的平均波长l。图5、图7和图10，弹性膜2被拉伸后，会形成轴向剖面类似火山锥的形状。
32.在第二壳体3内部，第二软磁材料5可以是图11所示的多块单颗软磁材料单元，也可以是图12所示的多块内齿状软磁材料单元，所述软磁材料单元基本分布在空间中虚构的第一圆环的内外圈之间。第二软磁材料5的任一软磁材料单元在所述第一圆环的圆周方向上长度超过10mm的就需要具有切口，制作成内齿状结构，而且切口根部距离所述第一圆环的圆心不小于25mm，且任一所述切口两侧的所述软磁材料单元在所述第一圆环的圆周方向上长度不超过10mm。
33.第二壳体3内部还可以设置磁铁单元6，以及所述磁铁单元6基本平行于所述第一圆环所在平面的表面具有两个异性磁极，分别为磁极a和磁极b，并且磁极a相比磁极b更靠近所述第一圆环的圆心。
34.由于某些设置有匹配磁铁的装置内的磁铁并非完整的环形，而是具有缺口的c型，因为为了在现实使用环境中能让本发明的装置与所述设置有匹配磁铁的装置更好地实现磁力吸引，图12的磁铁结构包括至少一对对称设置的磁铁单元，而且至少有一对所述磁铁单元的中心点的连线与所述一种可伸缩的装置在使用中的垂直方向的轴线l之间的夹角a不小于3
°
。
35.在某些情况下，本装置需要为用户的移动设备比如手机提供临时支撑，因此如图14所示，在第二壳体3的外侧设置了可以翻转的环形结构8，环形结构8和第二壳体3通过旋转结构实现连接。而在当环形结构8与第二壳体3折叠在一起时，会如图13所示。