保护套、电子设备和电子设备组件的制作方法

1.本技术属于电子设备技术领域，具体涉及一种保护套、一种电子设备和一种电子设备组件。


背景技术：

2.绝缘手机壳上安装有金属支架和金属配饰。当将装配有该绝缘手机壳的手机置于无线充电座上无线充电时，无线充电座的发射线圈和手机内的接收线圈间存在高强度交变磁场，会在介质间的金属支架和金属配饰表面产生厄利电流，迅速升温，会使无线充电座的布局塑料熔化，存在安全隐患。


技术实现要素：

3.本技术旨在提供一种保护套、一种电子设备和一种电子设备组件，至少解决了因手机壳上有金属支架和金属配饰，而导致手机在无线充电时发生安全事故的技术问题。
4.为了解决上述技术问题，本技术是这样实现的：
5.第一方面，本技术实施例提出了一种保护套，用于电子设备，包括：套体，套体包括主体部和边框，边框连接于主体部的周侧；第一金属件，设于套体；第二金属件，设于主体部，且位于第一金属件的一侧；第二金属件的面积大于第一金属件的面积。
6.第二方面，本技术实施例提出了一种电子设备，包括设备主体，及如第一方面任一实施例的保护套，保护套可拆装地套设于设备主体。
7.第三方面，本技术实施例提出了一种电子设备组件，包括：无线充电座；及如第二方面任一实施例的电子设备。
8.在本技术的实施例中，保护套包括套体、第一金属件和第二金属件。第一金属件和第二金属件均设于套体，也即，套体为第一金属件和第二金属件的安装载体。
9.具体地，第二金属件设于套体的主体部，位于第一金属件的一侧，且第二金属件的面积大于第一金属件的面积。其中，第一金属件包括金属支架和/或金属配饰。
10.当将套设有保护套的设备主体置于无线充电座进行无线充电时，利用金属趋肤效应，屏蔽磁场，第二金属件能够阻断无线充电座的发射线圈和设备主体的接收线圈的耦合，将耦合系数降至最低，发射线圈检测不到接收线圈，主动断充，不会起电。这样，解决了相关技术中，因手机壳上有金属支架和金属配饰，而导致手机在无线充电时发生安全事故的问题，可提升产品使用的安全性及可靠性，有利于提升产品的使用性能。
11.另外，第二金属件的面积大于第一金属件的面积，为保证第二金属件的屏蔽效果提供可靠的结构支撑。
12.本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
13.本技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
14.图1是根据本技术一个实施例的电子设备组件的结构示意图；
15.图2是根据本技术一个实施例的发射线圈、第二金属件和接收线圈的结构示意图；
16.图3是根据本技术一个实施例的保护套的结构示意图；
17.图4是根据本技术一个实施例的保护套的铜箔厚度为0.05mm时，发射线圈方向铜箔表面的磁场强度分布图；
18.图5是根据本技术一个实施例的保护套的铜箔厚度为0.05mm时，接收线圈方向铜箔表面的磁场强度分布图；
19.图6是根据本技术一个实施例的保护套的铜箔厚度为0.05mm时，铜箔横截面的磁场强度分布图；
20.图7是根据本技术一个实施例的保护套的铜箔厚度为0.08mm时，发射线圈方向铜箔表面的磁场强度分布图；
21.图8是根据本技术一个实施例的保护套的铜箔厚度为0.08mm时，接收线圈方向铜箔表面的磁场强度分布图；
22.图9是根据本技术一个实施例的保护套的铜箔厚度为0.08mm时，铜箔横截面的磁场强度分布图；
23.图10是根据本技术一个实施例的保护套的铜箔厚度为0.12mm时，发射线圈方向铜箔表面的磁场强度分布图；
24.图11是根据本技术一个实施例的保护套的铜箔厚度为0.12mm时，接收线圈方向铜箔表面的磁场强度分布图；
25.图12是根据本技术一个实施例的保护套的铜箔厚度为0.12mm时，铜箔横截面的磁场强度分布图；
26.图13是根据本技术一个实施例的保护套的铜箔厚度为0.08mm，且铜箔至接收线圈的距离为1mm时，发射线圈方向铜箔表面的磁场强度分布图；
27.图14是根据本技术一个实施例的保护套的铜箔厚度为0.08mm，且铜箔至接收线圈的距离为1mm时，接收线圈方向铜箔表面的磁场强度分布图；
28.图15是根据本技术一个实施例的保护套的铜箔厚度为0.08mm，且铜箔至接收线圈的距离为1mm时，铜箔横截面的磁场强度分布图；
29.图16是根据本技术一个实施例的保护套的铝箔厚度为0.08mm，且铝箔至接收线圈的距离为1mm时，发射线圈方向铝箔表面的磁场强度分布图；
30.图17是根据本技术一个实施例的保护套的铝箔厚度为0.08mm，且铝箔至接收线圈的距离为1mm时，接收线圈方向铝箔表面的磁场强度分布图；
31.图18是根据本技术一个实施例的保护套的铝箔厚度为0.08mm，且铝箔至接收线圈的距离为1mm时，铝箔横截面的磁场强度分布图；
32.图19是根据本技术一个实施例的保护套的铁箔厚度为0.08mm，且铁箔至接收线圈的距离为1mm时，发射线圈方向铁箔表面的磁场强度分布图；
33.图20是根据本技术一个实施例的保护套的铁箔厚度为0.08mm，且铁箔至接收线圈
的距离为1mm时，接收线圈方向铁箔表面的磁场强度分布图；
34.图21是根据本技术一个实施例的保护套的铁箔厚度为0.08mm，且铁箔至接收线圈的距离为1mm时，铁箔横截面的磁场强度分布图；
35.图22是根据本技术一个实施例的不同厚度的铜箔在不同位置处的屏蔽效果示意图；
36.图23是根据本技术一个实施例的不同厚度的铜箔在距发射线圈1mm处的屏蔽效果示意图；
37.图24是根据本技术一个实施例的不同材料的第二金属件在相同厚度时的屏蔽效果示意图。
38.附图标记：
39.图1至图3中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：
40.100保护套，110套体，112主体部，114边框，120第一金属件，130第二金属件，200电子设备，210设备主体，212接收线圈，300无线充电座，310发射线圈，400电子设备组件。
具体实施方式
41.下面将详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
42.本技术的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
43.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
44.下面结合图1至图24描述根据本技术实施例的保护套100、电子设备200和电子设备组件400。
45.如图1、图2和图3所示，根据本技术一些实施例的保护套100，用于电子设备200，包括：套体110，套体110包括主体部112和边框114，边框114连接于主体部112的周侧；第一金属件120，设于套体110；第二金属件130，设于主体部112，且位于第一金属件120的一侧；第二金属件130的面积大于第一金属件120的面积。
46.在该实施例中，第二金属件130设于套体110的主体部112，且位于第一金属件120的一侧。其中，第一金属件包括金属支架和/或金属配饰。具体地，套体110为绝缘件。
47.当将套设有保护套100的设备主体210置于无线充电座300进行无线充电时，利用金属趋肤效应，屏蔽磁场，第二金属件130能够阻断无线充电座300的发射线圈310和设备主
体210的接收线圈212的耦合，将耦合系数降至最低，发射线圈310检测不到接收线圈212，主动断充，不会起电。这样，解决了相关技术中，因手机壳上有金属支架和金属配饰，而导致手机在无线充电时发生安全事故的问题，可提升产品使用的安全性及可靠性，有利于提升产品的使用性能。
48.另外，第二金属件130的面积大于第一金属件120的面积，为保证第二金属件130的屏蔽效果提供可靠的结构支撑。
49.具体地，如图2所示，在无线充电座300的发射线圈310和设备主体210的接收线圈212间放置第二金属件130(即，金属屏蔽箔)，如，第二金属件130的至少一部分位于发射线圈310和接收线圈212之间。该设置能够阻断发射线圈310和接收线圈212的耦合，将耦合系数降至最低，发射线圈310检测不到接收线圈212，主动断充，防止有金属介质造成的过温过热风险。
50.具体地，发射线圈310和接收线圈212的耦合系数k满足：其中，l1为发射线圈310的自感系数，l2为接收线圈212的自感系数，m为发射线圈310和接收线圈212耦合的互感系数。
51.耦合系数为0到1之间。k值越低，证明耦合效果越差，表明屏蔽效果越好。在保护套100未设有第一金属件120时，无线充电系统正常工作时，k值在0.4到0.8之间。当将本技术的保护套100套设于电子设备200的设备主体210，且将电子设备200置于无线充电座300进行无线充电时，k值降低到0.01以下，发射线圈310感应不到接收线圈212，主动断充，防止有金属介质造成的过温过热风险。
52.具体地，主体部112和边框114合围出凹槽结构。
53.在一些实施例中，第二金属件130的厚度大于等于0.05mm，且小于等于0.12mm。
54.在具体应用中，通过合理设置第二金属件130的厚度，使得第二金属件130的厚度大于等于0.05mm，且小于等于0.12mm，如，第二金属件130的厚度包括：0.06mm、0.07mm、0.08mm、0.09mm、0.1mm和0.11mm等等，在此不一一列举。
55.该设置能够保证第二金属件130阻断无线充电座300的发射线圈310和设备主体210的接收线圈212的耦合的有效性及可行性。若第二金属件130的厚度小于0.05mm，或第二金属件130的厚度大于0.12mm，则，屏蔽效果差，当将套设有保护套100的设备主体210置于无线充电座300处时，有过温过热的风险。
56.如图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11和图12所示，磁场分布在第二金属件130朝向发射线圈310方向表面，同等发射线圈310的发射功率下，第二金属件130越厚，趋肤效应越明显，发射线圈310方向的第二金属件130的表面磁场强度越低，磁场分布越稀疏。
57.具体地，如图22所示，保护套100与设备主体210装配后，0.05mm到0.12mm厚度的第二金属件130(如，铜箔)从发射线圈310表面到接收线圈212表面的屏蔽效果。图22和图23可以得到结论，在第二金属件130厚度到达0.08mm之前，随着第二金属件130厚度增加，耦合系数下降明显，屏蔽效果明显变好。当第二金属件130的厚度增长至0.08mm之后，耦合系数下降程度随着第二金属件130的厚度增加放缓。
58.因为发射线圈310和接收线圈212的厚度不同，线径不同，股数不同，所以第二金属件130置于发射线圈310和接收线圈212之间时，对发射线圈310的自感系数和接收线圈212
的自感系数的影响不同。
59.在一些实施例中，第二金属件130包括以下任一种或其组合：金箔、银箔、铜箔、铝箔和铁箔。
60.在具体应用中，第二金属件130包括以下任一种或其组合：金箔、银箔、铜箔、铝箔和铁箔。也即，限定了第二金属件130的材质和形状。
61.第二金属件130的导电性越弱，屏蔽效果越差，第二金属件130的导电性越强，屏蔽效果越好。
62.具体地，如图24所示，铜箔的屏蔽效果优于铝箔和铁箔的屏蔽效果，铝箔的屏蔽效果优于铁箔的屏蔽效果。
63.具体地，第二金属件130包括金箔、银箔、铜箔、铝箔及铁箔中的至少两个的组合时，如，第二金属件130包括金箔和银箔，金箔和银箔是两个独立的部件，金箔可以位于银箔的一侧，也可以是金箔与银箔层叠布置。再如，第二金属件130包括金箔、银箔和铜箔，金箔、银箔和铜箔是三个独立的部件，可以是银箔位于金箔和铜箔之间，也可以是金箔、银箔和铜箔层叠布置等等，在此不一一列举。
64.在一些实施例中，第一金属件120包括金属配饰和/或金属支架。
65.当第一金属件120包括金属配饰时，金属配饰具有增强套体110的美观性及独特性的作用，如，金属配饰包括具有卡通图案的配饰，如，金属配饰包括彩色的配饰，如，金属配饰包括文字配饰等等，在此不一一列举。
66.当第一金属件120包括金属支架时，可利用金属支架支撑电子设备，使得电子设备可以通过金属支架与安装面(如，桌面或柜面)呈一定角度放置，便于用户观影。
67.图13、图14、图15、图16、图17、图18、图19、图20和图21示出了不同导电性的第二金属件130的屏蔽磁场分布，第二金属件130的导电性越弱，屏蔽效果越差，第二金属件130的表面磁场强度越强，有过温过热的风险。
68.在一些实施例中，第二金属件130、第一金属件120与套体110一体形成。
69.在具体应用中，第二金属件130、第一金属件120与套体110一体形成，该结构设置由于省去了第二金属件130、第一金属件120与套体110的装配工序，故而简化了第二金属件130、第一金属件120与套体110的装配及后续拆卸的工序，有利于提升装配及拆卸效率，进而可降低生产及维护成本。另外，第二金属件130、第一金属件120与套体110一体形成可保证产品成型的尺寸精度要求。
70.具体地，第二金属件130、第一金属件120与套体110一体注塑形成。
71.在一些实施例中，第一金属件120和第二金属件130中的至少一个与套体110可拆装连接。
72.在具体应用中，第一金属件120和第二金属件130中的至少一个与套体110可拆装连接。即，第一金属件120与套体110可拆装连接，或者第二金属件130与套体110可拆装连接，或者第一金属件120和第二金属件130均与套体110可拆装连接。
73.第一金属件120和第二金属件130中的至少一个与套体110可拆装连接，故而，可根据实际使用需求调整第一金属件120、第二金属件130和套体110的装配关系。如，当将第一金属件120由套体110上拆卸下来时，此时，保护套100不存在安全隐患，可将第二金属件130由套体110上拆卸下来，当然，亦可在第一金属件120与套体110分离的情况下，将第二金属
件130与套体110装配在一起。又如，用户在不使用无线充电的方式对电子设备200进行充电的情况下，保护套100不存在安全隐患，可将第二金属件130由套体110上拆卸下来。
74.具体地，第一金属件120与套体110的连接方式包括但不限于：卡接、粘接和通过紧固件连接，其中，紧固件包括螺钉、螺栓和铆钉等等，在此不一一列举。
75.具体对，第二金属件130与套体110的连接方式包括但不限于：卡接、粘接和通过紧固件连接，其中，紧固件包括螺钉、螺栓和铆钉等等，在此不一一列举。
76.具体地，第二金属件130与套体110的外表面可拆装连接，这样，便于第二金属件130的拆装。当然，亦可根据实际需要使得第二金属件130与套体110的内表面可拆装连接。
77.如图1所示，根据本本技术又一些实施例的电子设备200，包括：设备主体210，及如上述实施例的保护套100，保护套100可拆装地套设于设备主体210。
78.根据本本技术实施例的电子设备200因包括上述实施例的保护套100，因此具有上述保护套100的全部有益效果，在此不一一陈述。
79.具体地，电子设备200可以是手机等移动终端、可穿戴式设备、平板电脑、膝上型电脑、移动计算机、增强现实设备(又称之为ar设备)、虚拟现实设备(又称之为vr设备)及掌上游戏机等。
80.在一些实施例中，如图1和图2所示，设备主体210包括接收线圈212；其中，沿电子设备200的厚度方向，第二金属件130至接收线圈212的距离大于等于0.5mm，且小于等于3mm。
81.在具体应用中，设备主体210包括接收线圈212，并对设备主体210的接收线圈212和第二金属件130的位置进行限定。具体他，第二金属件130至接收线圈212的距离大于等于0.5mm，且小于等于3mm，以减小第二金属件130和接收线圈212的间距，也即，第二金属件130靠近接收线圈212，以保证较好的屏蔽效果。
82.具体地，如图22和图23所示，第二金属件130的厚度在0.05mm至0.12mm之间可以达到无线充电功能屏蔽效果。在第二金属件130的厚度增长到0.08mm之前，随着第二金属件130的厚度增加，屏蔽效果增加明显。由于第二金属件130对发射线圈310的自感系数和接收线圈212的自感系数的影响不同，第二金属件130越靠近接收线圈212表面，屏蔽效果越好。
83.具体地，第二金属件130至接收线圈212的距离包括1mm、1.5mm、2mm和2.5mm等等，在此不一一列举。
84.具体地，第二金属件130的至少一部分位于接收线圈212和发射线圈310之间。
85.在一些实施例中，第二金属件130的中心轴至接收线圈212的中心轴的距离大于等于0mm，且小于等于3mm。
86.在具体应用中，进一步限定接收线圈212和第二金属件130的位置关系。具体地，沿设备主体210的中部至边沿的方向，第二金属件130的中心轴至接收线圈212的中心轴的距离大于等于0mm，且小于等于3mm。如，第二金属件130的中心至接收线圈212的中心的距离包括0.5mm、1mm、1.5mm、2mm和2.5mm等等在此不一一列举。
87.该设置使得第二金属件130的至少一部分与接收线圈212对应设置，为阻断发射线圈310和接收线圈212的耦合提供了有效且可靠的结构支撑。
88.在一些实施例中，第二金属件130的面积s1与接收线圈212的面积s2满足：s1≥0.767
×
s2；第二金属件130的外边缘上的任意两点之间的距离中的最大距离d1，与接收线
圈212的外边缘上的任意两点之间的距离中的最大距离d2满足：d1≥0.875
×
d2。
89.在具体应用中，进一步限定接收线圈212和第二金属件130的位置关系。具体地，第二金属件130的面积s1与接收线圈212的面积s2满足：s1≥0.767
×
s2；第二金属件130的外边缘上的任意两点之间的距离中的最大距离d1，与接收线圈212的外边缘上的任意两点之间的距离中的最大距离d2满足：d1≥0.875
×
d2。以保证第二金属件130的至少一部分与接收线圈212对应设置，能够保证屏蔽效果。
90.如图1所示，根据本本技术再一些实施例的电子设备组件400，包括：无线充电座300，及如上述实施例的电子设备200。
91.根据本本技术实施例的电子设备组件400因包括上述实施例的电子设备200，因此具有上述电子设备200的全部有益效果，在此不一一陈述。
92.在一些实施例中，无线充电座300包括发射线圈310，发射线圈310与第二金属件130相对设置，发射线圈310与设备主体210的接收线圈212的间距大于等于6mm，且小于等于9mm。
93.在具体应用中，进一步限定发射线圈310、接收线圈212和第二金属件130的位置关系。具体地，发射线圈310与设备主体210的接收线圈212的间距大于等于6mm，且小于等于9mm，第二金属件130至接收线圈212的距离大于等于0.5mm，且小于等于3mm。也即，第二金属件130相比于发射线圈310，更靠近接收线圈212。这样，能够保证较好的屏蔽效果。
94.具体地，发射线圈310与第二金属件130相对设置。
95.如图22所示，第二金属件130越靠近接收线圈212表面，屏蔽效果越好。
96.具体地，如图2所示，在发射线圈310和接收线圈212之间放置第二金属件130(如，金属屏蔽箔)，阻断发射线圈310和接收线圈212的耦合，将耦合系数降至最低，发射线圈310检测不到接收线圈212线圈，主动断充，防止有金属介质造成的过温过热风险。
97.如图4至图12所示，磁场分布在金属屏蔽箔的发射线圈310方向表面，同等发射线圈310发射功率下，金属屏蔽箔越厚，趋肤效应越明显，金属屏蔽箔在发射线圈310方向的表面磁场强度越低，磁场分布越稀疏。
98.图13至图21示出了不同导电性的金属屏蔽箔的磁场分布，金属屏蔽箔的导电性越弱，屏蔽效果越差，金属屏蔽箔的表面磁场强度越强，有过温过热的风险。
99.保护套100与设备主体210装配后，发射线圈310到接收线圈212的大于等于6mm，且小于等于9mm。图22示出了0.05mm到0.12mm厚度的铜箔从发射线圈310的线圈表面移动到接收线圈212的线圈表面的屏蔽效果。图22和图23可以得到结论，在第二金属件130的厚度到达0.08mm之前，随着第二金属件130的厚度增加，耦合系数下降明显，屏蔽效果明显变好。因为发射线圈310和接收线圈212的线圈厚度不同、线径不同和股数不同，所以第二金属件130置于发射线圈310和接收线圈212之间时，对发射线圈310的自感系数和接收线圈212的自感系数的影响不同。如图22和图23所示，第二金属件130越靠近接收线圈212的线圈表面，屏蔽效果越好。
100.如图23所示，当第二金属件130的厚度大于0.08mm时，耦合系数下降程度随着第二金属件130的厚度增加放缓。
101.图24表述了不同金属在相同距离时的不同屏蔽效果。由图22和图23得出结论，对于50w及以下无线充电系统，第二金属件130厚度在0.05mm至0.12mm之间可以达到无线充电
功能屏蔽效果。在第二金属件130的厚度小于等于0.08mm时，随着第二金属件130的厚度增加，屏蔽效果增加明显。
102.由于第二金属件130对发射线圈310和接收线圈212的感量影响不同，第二金属件130越靠近接收线圈212的线圈表面，屏蔽效果越好。具体地，沿电子设备200的厚度方向，第二金属件130至接收线圈212的距离大于等于0.5mm，且小于等于3mm。
103.如图24所示，屏蔽效果铜箔越优于铝箔，屏蔽效果铜箔远远优于铁箔。
104.铁箔的厚度至少为0.12mm。同时，为了保证屏蔽效果，第二金属件130的面积s1与接收线圈212的面积s2满足：s1≥0.767
×
s2，第二金属件130的外边缘上的任意两点之间的最大距离d1，与接收线圈212的外边缘上的任意两点之间的最大距离d2满足：d1≥0.875
×
d2。
105.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
106.尽管已经示出和描述了本技术的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本技术的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本技术的范围由权利要求及其等同物限定。