CN104370167B - 一种拉线自动收回机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种拉线自动收回机构,用于卷收耳机线并对耳机线进限位，其特征在于：包括上壳体和下壳体，上壳体和下壳体对接，上壳体和下壳体之间形成放置卷线机构的空间；卷线机构包括旋转体，通过设置于上壳体上的转轴与上壳体转动连接，耳机线缠绕于旋转体的线槽内；卷簧，为旋转体提供与上壳体相对旋转的动力。与现有技术相比，本发明提供一种拉线自动收回机构，解决了现有耳机线不便于收纳，容易打结缠绕的问题。

Description

一种拉线自动收回机构

技术领域

本发明涉及耳机线材用辅助配件技术领域，尤其涉及一种拉线自动收回机构。

背景技术

耳机已像手机一样成为便捷的佩戴产品，特别是在运动或者是出行的时候，人们会选择在做其他事情的同时使用耳机。现有的耳机通常由连接在音频输出端的插头和用于播放声音的扬声器，以及与插头与扬声器进行连接的电线等，附加部分是典型的电路构造。上述的电线为了用户使用方便一般都会设计的比较长，但是在不使用时，耳机线会缠绕在一起，有时还会打结，再次使用时需要将这些缠绕在一起的线解开非常不便，并且在运动时使用的话有可能会扯在衣服或背包上，造成耳机从耳蜗中脱出，影响使用效果。

为解决上述问题，现有技术中有这样一种方案，在耳机上设置了沿着耳机线方向用于固定耳机线的弹性辅材、用于将卷起的耳机线包裹起来的外壳、及上述外壳一端使电线伸缩的通孔结合而成的耳机线收纳体。

但是按照上述结构构成的耳机线的卷曲构造因耳机内部的弹性辅材的问题导致拉扯出来的耳机线因弹性辅材的弹性可能造成在一端堆积的现象。

发明内容

本发明的目的在于提供一种拉线自动收回机构,用于卷收耳机线并对耳机线进行限位，包括上壳体和下壳体，上壳体和下壳体对接，上壳体和下壳体之间形成放置卷线机构的空间；卷线机构包括旋转体，通过设置于上壳体上的转轴与上壳体转动连接，耳机线缠绕于旋转体的线槽内；卷簧，为旋转体提供与上壳体相对旋转的动力；卷簧的一端与旋转体固定，一端与上壳体固定；PCB板，通过螺钉固定于下壳体的下表面；电刷，与耳机线的一端固定连接，并与PCB板接触，通过PCB板与耳机电路电连接；限位组件，设置于旋转体与上壳体之间，限制旋转体与上壳体之间在抽线时单向转动；回位按钮，与上壳体连接，按压回位按钮旋转体在卷簧的恢复作用下旋转卷取耳机线。

进一步的，所述限位组件包括若干旋转凸起和上壳槽；所述旋转凸起的上表面俯视形状为弧形，设置于旋转体与上壳体接触的表面上；所述上壳槽设置于上壳体上，上壳槽的形状和尺寸与旋转凸起配合。

进一步的，所述旋转凸起的上表面为一端高一端低的斜面，斜面的上升方向为旋转体抽线时旋转方向的反向。

进一步的，所述旋转凸起之间两两首尾相接并且按照共心弧线型排布于旋转体上，上壳槽的形状、排布与旋转凸起相同；所述旋转凸起的外形尺寸小于上壳槽。

进一步的，所述回位按钮通过底座与上壳体转动连接；所述底座上设置有两个卡勾，卡勾的两个折弯的顶端与旋转体的上表面接触，该上表面为旋转体与上壳体接触的表面。

进一步的，所述旋转体上设置有卷簧槽，转轴穿过旋转体上的贯穿孔顶端伸出卷簧槽；所述卷簧设置于卷簧槽内，卷簧靠近圆心的一端通过转轴顶端的一字槽与卷轴固定，卷簧靠近边缘的一端通过卷簧槽侧面的切口与旋转体固定。

进一步的，所述上壳体与旋转体通过螺栓连接，螺栓与上壳体之间设置有用于在当上壳体与旋转体脱离接触时提供向旋转体方向的接触压力的弹簧。

进一步的，所述电刷通过热熔柱与旋转体固定连接，热熔柱通过热熔方式与电刷固定连接。

进一步的，所述旋转凸起的最高点凸起高度小于上壳体的表面厚度。

进一步的，所述切口由旋转体的边缘贯穿入线槽将线槽壁裂开一个缺口；所述线槽与耳机线接触的表面上设置有若干沿线槽轴线方向均匀排布的布线槽。

与现有技术相比，本发明提供一种拉线自动收回机构，解决了现有耳机线不便于收纳，容易打结缠绕的问题。本申请的设计将耳机线通过卷簧的弹力缠绕于旋转体上，并通过上壳槽和旋转体的配合，使得本申请的结构能够根据需要限制抽出耳机线的长短，通过底座和上壳体上端的弹簧配合，使得使用者在按底座尾部时，通过卷簧的弹力使耳机线均匀的缠绕于旋转体上。结构简单、方便使用，在不使用耳机时，将耳机线收起，使用时再根据需要抽拉出不同的长度，这样能减少运动时耳机线摩擦产生听诊器效应。

附图说明

图1为本发明实施例一的结构示意图；

图2为本发明实施例一的爆炸结构示意图；

图3为本发明实施例一的俯视图；

图4为本发明实施例二的上壳体的结构示意图；

图5为本发明实施例二的旋转体的结构示意图；

图中1为上壳体，2为下壳体，3为旋转体，4为转轴，31为线槽，5为卷簧，6为PCB板，7为电刷，8旋转凸起，9为上壳槽，10为回位按钮，11为底座，12为卡勾，13为弹簧，14为缺口。

具体实施方式

为使本发明的目的、特征更明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明，然而，本发明可以用不同的形式实现，不应认为只是局限在所述的实施例。

实施例一

如图1-3所示，本实施例提供一种拉线自动收回机构,用于卷收耳机线并对耳机线进行限位。

本申请的设计包括对接的上壳体和下壳体，上壳体和下壳体之间形成放置卷线机构的空间，本申请的上壳体和下壳体设计的最佳形式是开放式的，上壳体和下壳体之间不会形成封闭对接的形式。

将上壳体和下壳体设计为开放式，相对于封闭式的而言，可以不必在意封闭空间带来的对于线材卷取长度的限制，可以在同一模组尺寸的情况下，应用于各种不同直径和长度的线材的卷取。这样的设计节省了开模注塑的费用，降低了生产成本，适合不同型号的耳机统一备件，方便维修和入库统计。

本申请的卷线机构包括一个旋转体，旋转体通过设置于上壳体上的转轴与上壳体转动连接，耳机线缠绕于旋转体的线槽内。

耳机的体积是很小的，尤其现在生产厂家力求将耳机整体设计的小型化，节省收纳和佩戴的空间。本申请的模组作为耳机的配件，力求将模组的体积进行精简，所以本申请的最佳方式是将旋转体的纵截面设计呈工字形，这样耳机线在卷取时可以收纳于旋转体的工字型缺口内，节省了整个模组的体积。

并且本申请的设计在旋转体的线槽内与耳机线接触的表面上设置了若干沿线槽轴线方向均匀排布的布线槽。

一般的耳机线卷取机构在布线时都是非常杂乱的，耳机线没有规定的排布方式，这样如果卷取力调整不得当，耳机线在卷取时会产生叠层缠绕的现象，一旦叠层缠绕形成，使用者在抽拉耳机线时，耳机线在叠层缠绕的部分就会无法伸展，造成耳机线无法抽出，如果不打开模组，整个模组就会报废。并且不规则的缠绕会造成耳机线在收纳时各部分的用力不均匀，这样长时间会对耳机线造成损伤甚至断裂，影响整个产品的使用寿命。本申请的布线槽可以在卷取力的作用下将耳机线均匀的缠绕于线槽上，减少了叠层缠绕的乱线现象，提高了耳机线的使用寿命，并且均匀排布的耳机线相对于不规则排布的耳机线所占的空间大大降低，进一步降低了整个模组的体积。

在本申请的技术方案中，为旋转体提供旋转动力的是卷簧，旋转体上设置有卷簧槽，卷簧槽是一个圆形的凹槽。

在现有技术中，卷簧一般是设置于旋转体之外的，这样的设计使得整个模组的体积，特别是厚度增大了不少。但是现有技术的卷曲机构多用于大型的机械设备，体积问题在这些领域可以忽略不计，而卷簧的另一主要应用就是在机械手表中作为发条，但是由于机械手表的走时精密度要求，这种将将卷簧与其他部件结合的设计不是其设计的主要矛盾。

在本申请的设计中，由于为了将耳机线均匀的缠绕，所以将旋转体设计为工字型，这样在旋转体的内部就会形成一个空腔，如果将卷簧放入这个空腔内，可以在厚度上节省一部分空间。但是由于在卷取耳机线时对于卷取动力的要求较高，工字型的旋转体内部空间相对来说较小，一般此种体积的卷簧无法提供足够的卷取动力。所以由于此种结构限制，本申请的技术方案中的卷簧所使用的弹簧钢材料要求屈强比大于0.85，这样在相对较小的体积下卷簧才能为旋转体提供足够的旋转动力，进而提供足够的卷取力。并且此种设计降低了整个模组中金属设备的使用量，进而降低了模组整体的重量。在卷簧小的情况下，可以给耳机线留出更大的容置空间，进一步缩小了整个模组的体积。

为了适应将卷簧放入凹槽以减小厚度的设计，本申请将上壳体上设置了一个转轴，并且将转轴穿过旋转体伸入卷簧槽内，卷簧的一端通过一字槽与转轴固定，另一端与旋转体固定。这样的设计使得卷簧可以以最短的距离固定两端，不必为了在与上壳体转轴固定而将一部分卷簧捋直穿过旋转体固定于上壳体上，减少了卷取力的传输距离，并且能够使旋转力更加均匀。旋转体的旋转动作有了转轴的限制也不会产生偏心旋转的情况，能将耳机线缠绕的更加均匀。

耳机线的一端要与扬声器连接，另一端必然要连接耳机信号电路。在现有技术中，一般情况下会将耳机线中部进行卷曲缠绕，而尾端依然通过耳机线与耳机电路连接，这样的方式需要一个弹性卡件卡住耳机线的一点，从而在卷取力大的情况下不会使耳机线与耳机电路连接的一端受到过大的拉力而使焊点脱开。但是这样的设计弹性卡件的材质要求高，并且在组装的过程中需要在弹性卡件与焊点之间预留一段固定长度的耳机线，此段耳机线要大于弹性卡件与焊点之间的线路距离。这样的设计既浪费了材料，增加了整个模组的重量，并且在耳机线收到的拉力大于弹性卡件的卡和力或者卡合件松动的情况下，均不能达到原定的效果，使得耳机的寿命收到了影响。

所以本申请在设计时摒弃了这样的设计，采用PCB板与电刷结合的结构来作为电连接结构。

本申请中的方案中PCB板通过螺钉固定于下壳体的下表面；电刷与耳机线的一端固定连接，并与PCB板接触，通过PCB板与耳机电路电连接。这样既确保了取电的稳定性，又提高了耳机的使用寿命，并且由于其结构紧凑，不需要多余的线材承受拉力，这样就节省了整体设计的体积，方便携带使用。

本申请的设计通过设置于旋转体与上壳体之间的限位组件，限制旋转体与上壳体之间在抽线时单向转动。其包括若干旋转凸起和限位槽。旋转凸起的上表面俯视形状为弧形，设置于旋转体与上壳体接触的表面上，其上表面为一端高一端低的斜面，斜面的上升方向为旋转体抽线时旋转方向的反向；所述限位槽设置于上壳体上，限位槽的形状和尺寸与旋转凸起配合。

旋转凸起的上表面设置成一端高一端低的斜面主要是为了保证在旋转过程中，实现单向转动。

转动时旋转凸起的斜面从低到高再到低与上壳接触，给上壳持续力的作用，上壳上面有弹簧，提供弹簧力。所以在拉动时，上壳在不停的上下运动。缠绕到转轴的线可以拉出。当松手时，受到在旋转体内的卷簧的弹簧恢复力的作用下，旋转体顺时针转动。旋转凸起卡在限位槽中，转动停止。此时线可以固定到一定长度。通过此方式来限定耳机线拉出的长度可以方便使用者根据需要抽拉，如在运动时为了避免听诊器效应可以把线拉的短一些，而在平时使用时，为了保证头部晃动不会把耳塞从耳蜗中拉出，可以把耳机线拉出的长一些。

并且旋转凸起之间两两首尾相接并且按照共心弧线型排布于旋转体上，限位槽的形状、排布与旋转凸起相同。如果旋转凸起不能保证按照共心弧线型排布，那么在旋转过程中，由于轴心的偏离，旋转体会出现在某一段时间无法实现单向旋转的卡阻作用，这样耳机线的调整长度的可选的点就会较少很多，耳机线只能在某些较少的固定点选择固定长度，并且这样还会影响旋转体的旋转的顺滑程度，影响拉线的手感。

在本申请的方案中，如果要实现单向旋转，那么在反转时，要保证旋转凸起能较容易的进入到限位槽内，这样旋转凸起比较高的一端才能卡到限位槽的侧壁，所以本申请的方案中旋转凸起的外形尺寸小于限位槽。

而在耳机线需要收短时，现有的设计一般采用向外抽拉一段然后耳机线自动回收的机械结构，此种结构的可靠性不高，往往需要多次抽拉才能实现，本申请摒弃了这一结构，通过简单的按键操作来实现耳机线的自动回收。

本申请的回位按钮与上壳体连接，视回位按钮与上壳体放置的上下位置而定，使用者可以按压回位按钮或者将回位按钮向上抬起。由于回位按钮通过底座与上壳体转动连接，底座上设置有两个卡勾，卡勾的两个折弯的顶端与旋转体的上表面接触，该上表面为旋转体与上壳体接触的表面。这样卡勾与底座形成了一个杠杆，依据杠杆原理，上壳体产生一个远离旋转体的相对运动，旋转体上的旋转凸起与限位槽脱离，限位槽对旋转体的限制作用消失，旋转体在卷簧的恢复作用下旋转卷取耳机线。

由于本申请的技术方案中，上壳体与旋转体通过螺栓连接。

为了使上述的自动卷线方案可以实现，增补在螺栓与上壳体之间设置弹簧。弹簧可以在抽拉耳机线时提供一个向下的力，方便限位槽与旋转凸起在斜面的作用下脱离后能够迅速的恢复接触。并且通过弹簧的长度提供一个上壳体可以向上运动的活动空间，以供收线时上壳体可以有一个自由活动量。

并且通过弹簧的作用，在收线过程中，如果收线到使用者需要的长度，只需松开对于回位按钮的力，通过限位槽和旋转凸起的配合，旋转体会停止旋转，方便使用者调整收线长度。

由于本申请采用电刷和PCB板配合的方式进行电连接，那么如何保证电刷与PCB板的良好接触就成为了一个重要的问题，现有技术中，电刷的固定方式有很多种，如通过槽插片连接，通过螺栓固定连接等，但是上述方式有其固有的缺陷，插接的方式有与固定的力度较小，适合接触压力小、力的方向不产生变化的情况下使用，而本申请要将电刷固定于旋转体上，旋转体的旋转给电刷与旋转体之间带来了各种方向的力，并且由于厚度和强度的限制，在旋转体上开槽很难实现，所以这种方式显然不合适。而采用螺钉固定也不适用，虽然螺钉固定的方式是最易于操作并且成本最低的，但是由于旋转体的旋转，电刷与旋转体之间会产生一个横向的旋转力，这样很容易使螺钉松动，影响固定效果，适合在非旋转体的情况下使用，在本申请中不合适。

所以本申请的电刷通过热熔柱与旋转体固定连接，热熔柱通过热熔方式与电刷固定连接。这样的方式可以保证电刷与旋转体固定的稳定性。并且，由于电刷制造过程中很难保证外形尺寸的统一性。采用这种方式，就算电刷制造时外形的尺寸有差异，在热熔柱热熔后的流动作用之下，热熔柱也能根据电刷固定点的外形尺寸形成一个合适固定外壳，提供较好的固定效果。

在本申请中，旋转凸起的最高点凸起高度小于上壳体的表面厚度。这样可以保证上壳体的表面不会产生凸起，防止在旋转收线或者放线的过程中不会挂到耳机内的其他部件。

并且旋转凸起的最高点凸起高度也要小于弹簧的可压缩行程，这样才能保证本申请的方案能够实施。

本申请的方案中，切口由旋转体的边缘贯穿入线槽将线槽壁裂开一个缺口。也就是说，本申请的线槽中有一条贯穿线槽轴向的缺口。一般情况下，耳机内部件均采用塑料件来制作，设置这样一个缺口，可以保证旋转体的线槽有一个径向收缩量。

上述提到过，本申请的方案中，由于使用的卷簧的直径要小，所以采用屈强比较大的卷簧材料制作，这样就会有一个问题，卷簧的弹力在其整个工作过程中不能保证均匀，会产生大小不均的情况，这样耳机线在线槽上的缠绕力也会大小不均。

耳机线缠绕好了以后，如果不调节这个情况，耳机线上就会有不均匀的应力产生，这样长时间后，耳机线容易从内部断裂，影响耳机的使用寿命。并且由于制造工艺的问题，卷簧的弹力很难达到统一标准，在装配时，就需要操作工人挨个检验卷簧的弹力，这样延长了劳动时间，增加了生产成本。

上述的缺口就是为了解决这个情况使用的，在耳机线的缠绕力变大以后或者不同的卷簧弹力不同时，耳机线就会对线槽产生一个收缩力，在这个收缩力的情况下，线槽由于缺口的存在就会向内收缩，这样就将耳机线内部的应力向线槽转移了一部分。由于线槽采用塑料制造，这个力不会对线槽的强度产生大的影响，但是耳机线内部的铜线的内应力小了，就不会被拉力拉断，这样保证了耳机线的使用寿命。

实施例二

如图4、5所示，本实施例与实施例一的区别在于旋转凸起设置于上壳体与旋转体接触的表面，限位槽设置于旋转体上与旋转凸起配合的位置；所述旋转凸起的上表面俯视形状为弧形，限位槽的形状与旋转凸起配合。

旋转凸起设置于旋转体上，那么限位槽的最大厚度为上壳体的厚度，为了将整个模组的体积减小，上壳体的厚度会做的很薄，这样旋转凸起的最大厚度就受到了限制，这样旋转凸起的在卷簧输出扭矩大的时候就会产生磨损，使用一段时间以后会失效。而将限位槽设置于旋转体上，限位槽的厚度相对于实施例一就会增加，其限位作用提高，并且由于厚度增加，磨损速度和磨损的时间会增加，进一步提高了模组的使用寿命。

显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种拉线自动收回机构,用于卷收耳机线并对耳机线进行限位，其特征在于：包括

上壳体和下壳体，上壳体和下壳体对接，上壳体和下壳体之间形成放置卷线机构的空间；

卷线机构，包括

旋转体，通过设置于上壳体上的转轴与上壳体转动连接，耳机线缠绕于旋转体的线槽内；

卷簧，为旋转体提供与上壳体相对旋转的动力；卷簧的一端与旋转体固定，一端与上壳体固定；

PCB板，通过螺钉固定于下壳体的下表面；

电刷，与耳机线的一端固定连接，并与PCB板接触，通过PCB板与耳机电路电连接；

限位组件，设置于旋转体与上壳体之间，限制旋转体与上壳体之间在抽线时单向转动；

所述限位组件包括若干旋转凸起和上壳槽；所述旋转凸起设置于旋转体与上壳体接触的表面上；所述上壳槽设置于上壳体上，上壳槽的形状和尺寸与旋转凸起配合；

回位按钮，通过底座与上壳体转动连接，所述底座上设置有两个卡勾，所述卡勾的一端与回位按钮连接，另一端具有两个折弯的顶端，所述卡勾的两个折弯的顶端与旋转体的上表面接触，该上表面为旋转体与上壳体接触的表面，按压回位按钮旋转体在卷簧的恢复作用下旋转卷取耳机线。

2.如权利要求1所述的拉线自动收回机构，其特征在于：所述旋转凸起的上表面俯视形状为弧形。

3.如权利要求2所述的拉线自动收回机构，其特征在于：所述旋转凸起的上表面为一端高一端低的斜面，斜面的上升方向为旋转体抽线时旋转方向的反向。

4.如权利要求3所述的拉线自动收回机构，其特征在于：所述旋转凸起之间两两首尾相接并且按照共心弧线型排布于旋转体上，上壳槽的形状、排布与旋转凸起相同；所述旋转凸起的外形尺寸小于上壳槽。

5.如权利要求1所述的拉线自动收回机构，其特征在于：所述旋转体上设置有卷簧槽，转轴穿过旋转体上的贯穿孔顶端伸出卷簧槽；所述卷簧设置于卷簧槽内，卷簧靠近圆心的一端通过转轴顶端的一字槽与卷轴固定，卷簧靠近边缘的一端通过卷簧槽侧面的切口与旋转体固定。

6.如权利要求1所述的拉线自动收回机构，其特征在于：所述上壳体与旋转体通过螺栓连接，螺栓与上壳体之间设置有用于在当上壳体与旋转体脱离接触时提供向旋转体方向的接触压力的弹簧。

7.如权利要求1所述的拉线自动收回机构，其特征在于：所述电刷通过热熔柱与旋转体固定连接，热熔柱通过热熔方式与电刷固定连接。

8.如权利要求4所述的拉线自动收回机构，其特征在于：所述旋转凸起的最高点凸起高度小于上壳体的表面厚度。

9.如权利要求5所述的拉线自动收回机构，其特征在于：所述切口由旋转体的边缘贯穿入线槽将线槽壁裂开一个缺口；所述线槽与耳机线接触的表面上设置有若干沿线槽轴线方向均匀排布的布线槽。