电磁机构及电子设备.pdf

本发明公开了一种电磁机构以及电子设备。本发明提供的电磁机构包括：置于电子设备的外壳的内部的电池；以及，置于所述外壳的内部、并与所述电池电连接的若干个电磁组件；其中，每个所述电磁组件包括磁芯和导电绕组，所述导电缠绕于所述磁芯的外部、并与所述电池形成电流回路。本发明提供的电子设备（例如移动终端设备）包括外壳和上述的电磁机构。基于本发明所提供的电磁机构，电子设备能够实现在外部载体的悬挂吸附、和/或脱离支架的悬浮式角度支撑、和/或易于复原的防摔功能。

1.  一种电磁机构，其特征在于，包括：
置于电子设备的外壳的内部的电池；
以及，置于所述外壳的内部、并与所述电池电连接的若干个电磁组件；
其中，每个所述电磁组件包括磁芯和导电绕组，所述导电绕组缠绕于所述磁芯的外部、并与所述电池形成电流回路。

2.  根据权利要求1所述的电磁机构，其特征在于，进一步包括：
置于所述外壳的外部、并可与通电的所述电磁组件产生磁吸力的金属载体。

3.  根据权利要求1所述的电磁机构，其特征在于，进一步包括：
置于所述外壳的外部、并可与通电的所述电磁组件产生磁斥力的永磁体。

4.  根据权利要求1所述的电磁机构，其特征在于，进一步包括：
固定于所述外壳的内部、并环绕在至少一个所述电磁组件的外部的外线圈；
其中，所述外线圈与所述电池形成电流回路，通电的所述外线圈与通电的所述至少一个所述电磁组件之间产生用于将所述至少一个所述电磁组件推出至所述外壳的外部的磁斥力。

5.  根据权利要求4所述的电磁机构，其特征在于，所述电子设备中的加速度传感器在感应到所述电子设备的加速度超过预定值时触发所述外线圈通电；以及，所述外线圈在通电时触发所述至少一个所述电磁组件通电。

6.  根据权利要求4所述的电磁机构，其特征在于，所述外壳在对应所述至少一个所述电磁组件的位置处形成有可供所述至少一个所述电磁组件穿出至所述外壳的外部的开孔。

7.  根据权利要求6所述的电磁机构，其特征在于，在分别对应所述至少一个所述电磁组件的中的每一个的两个端部的位置处，所述外壳形成一对所述开孔；以及，通电的所述外线圈与通电的所述至少一个所述电磁组件之间产生的所述磁斥力，选择性地将所述至少一个所述电磁组件从其任一端部的位置处的一个所述开孔推出至所述外壳的外部。

8.  根据权利要求7所述的电磁机构，其特征在于，所述电子设备中的应用处理器控制通电的所述外线圈与通电的所述至少一个所述电磁组件之间产生的所述磁斥力的方向。

9.  根据权利要求8所述的电磁机构，其特征在于，所述应用处理器依据所述电子设备中的摄像头在所述加速度传感器感应到所述电子设备的加速度超过预定值时拍摄的图像，确定通电的所述外线圈与通电的所述至少一个所述电磁组件之间产生的所述磁斥力的方向。

10.  根据权利要求1所述的电磁机构，其特征在于，所述电磁组件分布在所述外壳的边缘区域、和/或被所述边缘区域环绕的中部区域。

11.  根据权利要求10所述的电磁机构，其特征在于，所述外壳的所述边缘区域交汇形成 角部区域，分布在所述边缘区域的所述电磁组件位于所述角部区域内。

12.  根据权利要求10所述的电磁机构，其特征在于，所述外壳所属的所述电子设备的重心位于所述外壳的所述中部区域内，分布在所述中部区域的所述电磁组件位于偏离所述重心的位置处。

13.  一种电子设备，包括外壳，其特征在于，还包括如权利要求1至12中任一项所述的电磁机构。

14.  根据权利要求13所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备为移动终端设备。

电磁机构及电子设备
技术领域
本发明涉及电磁应用技术，特别涉及可应用于电子设备的一种电磁机构、以及应用该电磁机构的一种电子设备。
背景技术
随着移动终端技术的不断发展，移动终端设备存在悬挂吸附、角度支撑、以及防摔的需求，然而：
现有的移动终端设备并不具备悬挂吸附的功能，虽然某些移动终端设备带有电磁机构，但这样的电磁机构仅限于移动终端设备的外壳及遮盖之间的吸附、即移动终端设备的两个部件之间的彼此吸附，而无法实现移动终端设备本身的悬挂吸附；
现有的移动终端设备的角度支撑能够必须依赖于支架来实现，而无法实现脱离于支架的悬浮支撑；
现有的移动终端设备的防摔功能是通过将外壳内的气囊或弹簧弹出来实现、或者利用在外壳装设的专用防摔后盖来实现的，但是，由于软体的气囊或弹簧在弹出后不易被装回至外壳内的相应空间内，因而导致移动终端设备在被摔后不易复原，而专用防摔后盖在移动终端设备被摔后也会形成不可复原的永久性损伤。
除了移动终端设备，对于具有悬挂吸附、角度支撑、以及防摔需求的其他电子设备来说，也同样存在上述的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种电磁机构、以及应用该电磁机构的一种电子设备。
本发明提供的一种电磁机构，包括：
置于电子设备的外壳的内部的电池；
以及，置于所述外壳的内部、并与所述电池电连接的若干个电磁组件；
其中，每个所述电磁组件包括磁芯和导电绕组，所述导电绕组缠绕于所述磁芯的外部、 并与所述电池形成电流回路。
可选地，进一步包括：
置于所述外壳的外部、并可与通电的所述电磁组件产生磁吸力的金属载体。
可选地，进一步包括：
置于所述外壳的外部、并可与通电的所述电磁组件产生磁斥力的永磁体。
可选地，进一步包括：
固定于所述外壳的内部、并环绕在至少一个所述电磁组件的外部的外线圈；
其中，所述外线圈与所述电池形成电流回路，通电的所述外线圈与通电的所述至少一个所述电磁组件之间产生用于将所述至少一个所述电磁组件推出至所述外壳的外部的磁斥力。
可选地，所述电子设备中的加速度传感器在感应到所述电子设备的加速度超过预定值时触发所述外线圈通电；以及，所述外线圈在通电时触发所述至少一个所述电磁组件通电。
可选地，所述外壳在对应所述至少一个所述电磁组件的位置处形成有可供所述至少一个所述电磁组件穿出至所述外壳的外部的开孔。
可选地，在分别对应所述至少一个所述电磁组件的中的每一个的两个端部的位置处，所述外壳形成一对所述开孔；以及，通电的所述外线圈与通电的所述至少一个所述电磁组件之间产生的所述磁斥力，选择性地将所述至少一个所述电磁组件从其任一端部的位置处的一个所述开孔推出至所述外壳的外部。
可选地，所述电子设备中的应用处理器控制通电的所述外线圈与通电的所述至少一个所述电磁组件之间产生的所述磁斥力的方向。
可选地，所述应用处理器依据所述电子设备中的摄像头在所述加速度传感器感应到所述电子设备的加速度超过预定值时拍摄的图像，确定通电的所述外线圈与通电的所述至少一个所述电磁组件之间产生的所述磁斥力的方向。
可选地，所述电磁组件分布在所述外壳的边缘区域、和/或被所述边缘区域环绕的中部区域。
可选地，所述外壳的所述边缘区域交汇形成角部区域，分布在所述边缘区域的所述电磁组件位于所述角部区域内。
可选地，所述外壳所属的所述电子设备的重心位于所述外壳的所述中部区域内，分布在所述中部区域的所述电磁组件位于偏离所述重心的位置处。
本发明还提供了一种电子设备，包括外壳，还包括如上所述的电磁机构。
可选地，所述电子设备为移动终端设备。
由此可见，基于本发明所提供的电磁机构，电子设备能够实现在外部载体的悬挂吸附、和/或脱离支架的悬浮式角度支撑、和/或易于复原的防摔功能。
附图说明
图1为本发明实施例中包含电磁机构的移动终端设备的示例性结构示意图；
图2为图1中示出的电磁机构在移动终端设备中形成的等效电路的原理性示意图；
图3为如图1所示的示例性结构所适用的电磁组件位置分布的优选方式示意图；
图4a和图4b为如图1所示的移动终端设备基于如图3所示的电磁组件位置分布实现悬挂吸附时的示意图；
图5a和图5b为图1中示出的电磁机构在移动终端设备分别实现如图4a和图4b所示的悬挂吸附时形成的等效电路的原理性示意图；
图6a和图6b为如图1所示的电子设备基于如图3所示的电磁组件位置分布实现角度支撑时的示意图；
图7a和图7b为图1中示出的电磁机构在移动终端设备分别实现如图6a和图6b所示的角度支撑时形成的等效电路的原理性示意图；
图8为如图1所示的包含电磁机构的移动终端设备的扩展结构示意图；
图9为图8中示出的电磁机构在移动终端设备中形成的等效电路的原理性示意图；
图10为如图8所示的移动终端设备基于如图3所示的电磁组件位置分布实现防摔功能时的示意图；
图11为图8中示出的电磁机构在移动终端设备实现如图10所示的防摔功能时形成的等效电路的原理性示意图；
图12为移动终端设备的外壳为适应如图10所示的防摔功能而被改进的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明进一步详细说明。
在本发明实施例中，在电子设备中增设了电磁机构，旨在利用电磁机构实现电子设备的悬挂吸附、角度支撑、以及防摔功能。下面，以电子设备为移动终端设备为例进行详细说明，但本发明实施例对除移动终端设备之外的其他电子设备同样适用。
请参见图1和图2，本发明实施例中的移动终端设备包括外壳10和电磁机构，其中，该电磁机构包括：
置于外壳10的内部的电池20；
置于外壳10的内部、并与电池20电连接的若干个电磁组件30；
每个电磁组件30包括磁芯31（例如软铁或硅钢）和导电绕组32，导电绕组32缠绕于磁芯31的外部、并与电池20形成电流回路。
其中，如图2中所示，导电绕组32与电池20形成的电流回路并不是在任何时刻都保持导通状态的、而是由开关组40选择性地导通或断开，即，电磁组件30的通电是可控的，例如，可以由移动终端设备的应用处理器来控制。
另外，虽然图1和图2中都仅示出了一个电磁组件30，但电磁组件30的数量实际上并不限于一个。当存在一个或多个电磁组件30时，可以按照任意方式来布置电极组件30的位置。
例如，请在参见图1和图2的同时再结合图3，电磁组件30可以为多个、并包括边缘电磁组件30a和中部电磁组件30b：
边缘电磁组件30a可以分布在外壳10的边缘区域，其中，图3中所示出的外壳10具有矩形或近似矩形的形状，相应地，外壳10的四个边缘区域之间就通过两两交汇形成了四个角部区域，此时，分布在外壳10的边缘区域的边缘电磁组件30a就可以具体被定为在角部区域内，即，每个角部区域可以具有至少一个边缘电磁组件30a；
中部电磁组件30b可以分布在外壳10的被边缘区域环绕的中部区域，其中，移动终端设备的重心G也位于图2中所示出的外壳10的中部区域内，此时，分布在中部区域的中部电磁组件30b可以位于偏离重心G的位置处。
当然，上述如图3所示的位置分布方式仅仅是适合移动终端设备实现悬挂吸附和角度支撑、以及这二者兼顾的优选方式，但实际应用中并不限于此。下面予以详细说明。
对于悬挂吸附：
请参见图4a和图5b并结合图1至图3，当移动终端处理设备的应用处理器感知到其承载的应用程序接收到表示悬挂吸附的用户指令时，可以控制边缘电磁组件30a的导电绕组32与电池20形成的电流回路导通（例如通过如图2所示的开关组40）、以使边缘电磁组件30a通电，此时，用户可将移动终端设备的外壳10竖直放置、并贴靠于位于外壳10的外部的金属载体50的竖直侧面，即可利用通电的边缘电磁组件30a与金属载体50之间产生的磁吸力使移动终端设备悬挂吸附在金属载体50。
或者，请参见图4b和图5b并结合图1至图3，当移动终端处理设备的应用处理器感知到其承载的应用程序接收到表示悬挂吸附的用户指令时，可以控制中部电磁组件30b的导电绕组32与电池20形成的电流回路导通（例如通过如图2所示的开关组40）、以使中部电磁组件30b通电，此时，用户可将移动终端设备的外壳10竖直放置、并贴靠于 位于外壳10的外部的金属载体50的竖直侧面，即可利用通电的中部电磁组件30b与金属载体50之间产生的磁吸力使移动终端设备悬挂吸附在金属载体50。
上述如图4a和图5a所示的方式与如图4b和图5b所示的方式相比，仅仅在于产生磁吸力的力源数量和位置的不同，但只要电池20的电流强度足以使产生的磁吸力在外壳10与金属载体50之间形成的摩擦力大于移动终端设备的重力，产生磁吸力的力源数量和位置的不同不会影响悬挂吸附的实现。而且，电池20的电量决定了悬挂吸附的持续时长。
对于角度支撑：
请参见图6a和图7a并结合图1至图3，当移动终端处理设备的应用处理器感知到其承载的应用程序接收到表示角度支撑的用户指令时，可以控制中部电磁组件30b的导电绕组32与电池20形成的电流回路导通（例如通过如图2所示的开关组40）、以使中部电磁组件30b通电，此时，用户可将移动终端设备的外壳10倾斜放置于外壳10的外部的永磁体60的上方，并由通电的中部电磁组件30b与永磁体60之间产生的磁斥力移动终端设备的一侧（即中部电磁组件30b所靠近的一侧）悬浮在永磁体60的上方，并且，由于与永磁体60产生磁斥力的中部电磁组件30b偏离于移动终端设备的重心G，因而移动终端设备的另一侧会向永磁体60下垂，从而使移动终端设备以一定的倾斜角度悬浮在永磁体60的上方、以实现基于磁力悬浮的角度支撑；
请参见图6b和图7b并结合图1至图3，当移动终端处理设备的应用处理器感知到其承载的应用程序接收到表示角度支撑的用户指令时，可以控制相邻的两个边缘电磁组件30a的导电绕组32与电池20形成的电流回路导通（例如通过如图2所示的开关组40）、以使相邻的两个边缘电磁组件30a通电，此时，用户可将移动终端设备的外壳10倾斜放置于外壳10的外部的永磁体60的上方，即可利用相邻的两个通电的边缘电磁组件30a与永磁体60之间产生的磁斥力使移动终端设备的一侧（即相邻的两个通电的边缘电磁组件30所形成的一侧）悬浮在永磁体60的上方，并且，由于与永磁体60产生磁斥力的边缘电磁组件30b必然不会与移动终端设备的重心G重合，因而移动终端设备的另一侧会向永磁体60下垂，从而使移动终端设备以一定的倾斜角度悬浮在永磁体60的上方、以实现基于磁力悬浮的角度支撑。
上述如图6a和图7a所示的方式与如图6b和图7b所示的方式相比，仅仅在于产生磁斥力的力源数量和位置的不同，但只要电池20的电流强度足以使产生的磁斥力能够克服移动终端设备的重力形成的转矩，产生磁斥力的力源数量和位置的不同不会影响角度支撑的实现。而且，电池20的电量决定了角度支撑的持续时长。
如上可见，电磁组件30中的边缘电磁组件30a和中部电磁组件30b都可以单独地实 现悬挂吸附和角度支撑，因此，当仅由边缘电磁组件30a按照如图4a所示的方式实现悬挂吸附、并按照如图6b所示的方式实现角度支撑时，中部电磁组件30b可以从图3所示的优选位置分布方式中省去，当仅由中部电磁组件30b按照如图4b所示的方式实现悬挂吸附、并按照如图6a所示的方式实现角度支撑时，边缘电磁组件30a可以从图3所示的优选位置分布方式中省去。当然，若采用如图3所示的优选位置分布方式，则还可以同时由边缘电磁组件30a和中部电磁组件分别按照如图4a和图4b所示的方式实现悬挂吸附、并分别按照如图6a和图6b所示的方式实现角度支撑。
以上是对本发明实施例中的电磁机构及包含该电磁机构的移动终端设备用于实现悬挂吸附及角度支撑的基本原理的详细说明。但为了实现移动终端设备的防摔功能，本发明实施例还需要对电磁机构进行进一步扩展。
请参见图8和图9，移动终端设备仍包括外壳10和电磁机构，但电磁机构除了包括前文所述的电池20和若干个电磁组件30之外，还进一步包括：
固定于外壳10的内部、并环绕在至少一个电磁组件30的外部的外线圈70，用于在通电时与同样被通电的至少一个电磁组件30之间产生磁斥力、以将该至少一个电磁组件30推出至外壳10的外部实现对移动终端设备的防摔功能，外线圈70也与电池20形成电流回路。
其中，如图9中所示，外线圈70与电池20形成的电流回路并不是在任何时刻都保持导通状态的、而是由开关组40’选择性地导通或断开，即，外线圈70的通电受控于加速度传感器80。
具体说，由于移动终端设备在摔落时通常会产生加速度的突变，因而移动终端设备中的加速度传感器80实际上就能感知到这样的摔落事件、并产生与速度大小成比例的电流值，从而，如图9所示，外线圈70就可以与加速度传感器80形成电流回路，即，外线圈70由电池20实现供电，只要有移动终端设备的摔落事件发生，外线圈70能够在加速度传感器80感知到该摔落事件的第一时刻被通电。
也就是说，当加速度传感器80感应到移动终端设备的加速度超过预定值时，电池20向外线圈70输出的电流使外线圈70与至少一个电磁组件30之间产生的磁斥力将该至少一个电磁组件30推出至外壳10的外部。
相应地，由于外线圈70与至少一个电磁组件30之间产生的磁斥力需要外线圈70和该至少一个电磁组件30同时处于通电状态，因此，当加速度传感器80感知到摔落事件、也即外线圈70被通电时，能够由感知到电池20在外线圈70产生电流的应用处理器来控制上述的至少一个电磁组件30通电（例如控制前文所述的开关组40）。
此外，考虑到移动终端设备在摔落时通常是边缘区域被最先撞击，因此，为了使防 摔功能能够产生更好的防摔效果，本发明实施例可以优选地复用图3中示出的边缘电磁组件30a，即，每个边缘电磁组件30的外部环绕有外线圈70。
相应地，请参见图10和图11并结合图8和图9，当移动终端设备发生摔落时，加速度传感器80触发电池20向外线圈70产生电流（例如通过前文所述的开关组40’），与此同时，应用处理器感知到外线圈70通电、并触发防摔功能的开启，从而控制边缘电磁组件30a的导电绕组32与电池20形成的电流回路导通（例如通过前文所述的开关组40）、以使边缘电磁组件30a与外线圈70同时通电，从而，同时通电的边缘电磁组件30a与外线圈70彼此间产生磁斥力，只要外线圈70在壳体10的固定力大于边缘电磁组件30a，这样的磁斥力就能够将边缘电磁组件30a推出至壳体10的外部、以实现防摔功能。
另外，请参见图12，为了便于边缘电磁组件30a被推出至壳体10的外部，壳体10可以在对应边缘电磁组件30a的位置处形成可供边缘电磁组件30a穿出至壳体10外部的开孔90，并且，该开孔90不足以供外线圈70穿过、以避免外线圈70脱落至壳体10外部。实际应用中，该开孔90还可以被例如薄膜等易撕裂部件封闭，这样，既能够避免边缘电磁组件30a在防摔功能未开启时无脱落至壳体10外部，还能够在防摔功能开启时不对边缘电磁组件30a的推出造成过多的阻碍。
如上可见，利用边缘电磁组件30a被推出至壳体10的外部，即可实现防摔功能；当然，对于中部电磁组件30b来说，也同样可以通过被推出至壳体10的外部来实现防摔功能，即，中部电磁组件30b的外部也同样可以环绕有外线圈70、壳体10在对应中部电磁组件30b的位置处也可以形成开孔90。
而且，无论是将边缘电磁组件30a还是中部电磁组件30b推出至壳体10的外部，由于电磁组件30相比于气囊和弹簧具有更固定的形状，因而电磁组件30被推出至壳体10的外部后能够更为容易地被放置回壳体10的内部；以及，封闭开孔90的易撕裂部件也可以在触发防摔功能后被容易地更换。从而，本发明实施例利用电磁组件30的推出所实现的防摔功能具有较好的可复原性。
更优地，通电的外线圈70与通电的至少一个电磁组件30之间产生的磁斥力，可以选择性地将该至少一个电磁组件30从其任一端部所在的方向推出至壳体10的外部。相应地，壳体10可以在分别对应每个电磁组件30的两个端部的位置处壳形成一对开孔。其中，该磁斥力方向的选择可以由移动终端设备的应用处理器来控制，例如，应用处理器依据移动终端设备中的摄像头在加速度传感器80感应到移动终端设备的加速度超过预定值时拍摄的图像，确定通电的外线圈70与通电的至少一个电磁组件30之间产生的磁斥力的方向。
另外需要说明的是：
由于本发明实施例中基于电磁机构所实现的悬挂吸附、角度支撑、以及防摔功能均需要依赖于电池20为电磁组件30供电，当电池20的电量不足时会导致上述悬挂吸附、角度支撑、以及防摔功能无法实现。因此，本发明实施例优选地由移动终端设备中的电量检测装置实时监控电池20的电量，当检测到电池20的电量小于特定的阈值时发出告警，以向用于提示电池20的电量不足以支持悬挂吸附、角度支撑、以及防摔功能；
以及，由于本实施例所实现的悬挂吸附、角度支撑、以及防摔功能都基于电磁机构，而这样的电磁机构难免会对移动终端设备中的其他元器件造成一定程度的影响，因此，为了将这样的影响尽可能地减少，首先可以在显示屏和/或摄像头的位置处设置磁屏蔽元件，其次需要将不能被磁屏蔽的射频元件放置在能够尽可能同时远离所有电磁组件30的位置处。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。