CN108566771B - 一种可穿戴智能设备及其绑带 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种属于智能设备技术领域的可穿戴智能设备的绑带，包括带体和高导热材料件。其中，带体为绑带的主体结构，高导热材料件的至少一端伸出至带体外，进而能够与可穿戴智能设备的热源换热，且高导热材料件沿带体的长度方向延伸。本发明还公开了一种具有该绑带的可穿戴智能设备。应用该可穿戴智能设备及绑带，带体起支撑固定作用，能够将可穿戴智能设备佩戴于用户的对应位置。高导热材料件能够与热源换热，将热源的热量吸收至高导热材料件，热量沿高导热材料件在带体延伸方向上传导，在传导的同时向环境散热。也就是该绑带也能够起到散热的作用，增大了可穿戴设备的散热面积，改善散热状况，提高散热效率。

Description

一种可穿戴智能设备及其绑带

技术领域

本发明涉及智能设备技术领域，更具体地说，涉及一种可穿戴智能设备，还涉及一种可穿戴智能设备的绑带。

背景技术

目前在穿戴式虚拟现实、增强现实等可穿戴智能设备产品，产品的轻量化，小型化，外观限制等要求导致内部散热方案的局限性大，散热设计难度高。

现有技术中常规的可穿戴智能设备主要依靠金属外壳或塑胶外壳进行散热。然而，由于产品的外观尺寸小，散热面积较小，导致散热难度较大。且由于外壳大小受制于产品小型化、轻量化限制，难以通过增大外壳尺寸还增大散热面积。散热效率难以提高。

综上所述，如何有效地解决可穿戴智能设备散热效率低等问题，是目前本领域技术人员需要解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的第一个目的在于提供一种可穿戴智能设备的绑带，该绑带的结构设计可以有效地解决可穿戴智能设备散热效率低的问题，本发明的第二个目的是提供一种包括上述绑带的可穿戴智能设备。

为了达到上述第一个目的，本发明提供如下技术方案：

一种可穿戴智能设备的绑带，包括带体；还包括沿所述带体延伸的高导热材料件，所述高导热材料件的至少一端伸出至所述带体外，以与所述可穿戴智能设备的热源换热。

优选地，上述绑带中，所述高导热材料件包括多个散热条，多个所述散热条与所述带体编织为一体式结构。

优选地，上述绑带中，所述带体包括里层及外层，所述高导热材料件为位于所述里层与所述外层之间的高导热材料层。

优选地，上述绑带中，所述外层与所述里层均为塑胶，并将所述高导热材料层密封封装于内部。

优选地，上述绑带中，所述带体上开设有凹槽，所述高导热材料件放置于所述凹槽内，所述凹槽的槽口上设置有防护件，所述防护件上有散热孔。

优选地，上述绑带中，所述高导热材料件附着于所述带体的外侧。

优选地，上述绑带中，所述高导热材料件用于与所述热源换热的一端端部为一体式的集成片，所述集成片包括宽度与所述带体宽度相一致的连接部和宽度小于所述连接部、并外伸至所述带体外的头部。

优选地，上述绑带中，所述带体包括位于端部的增强固定件，所述增强固定件包括内外两层，且两层间固定连接以将所述集成片压紧于内部。

优选地，上述绑带中，内外两层所述增强固定件上分别开设有用于与所述可穿戴智能设备的定位柱配合以将所述绑带固定的定位孔，所述集成片上对应所述定位孔设置有通孔或缺口。

优选地，上述绑带中，所述绑带延伸方向的两侧分别编织或贴附有增强材料件。

优选地，上述绑带中，所述高导热材料件为石墨烯件、碳纤维件或石墨片。

本发明提供的可穿戴智能设备的绑带包括带体和高导热材料件。其中，带体为绑带的主体结构，高导热材料件的至少一端伸出至带体外，进而能够与可穿戴智能设备的热源换热，且高导热材料件沿带体的长度方向延伸。

应用本发明提供的可穿戴智能设备的绑带，带体起支撑固定作用，能够将可穿戴智能设备佩戴于用户的对应位置。高导热材料件的至少一端伸出至带体外，进而能够与可穿戴智能设备的热源换热，将热源的热量吸收至高导热材料件，热量沿高导热材料件在带体延伸方向上传导，在传导的同时向环境散热。也就是该绑带由于设置了高导热材料，也能够起到散热的作用，增大了可穿戴设备的散热面积，改善散热状况，提高散热效率。

在一个优选的实施方式中，高导热材料件为石墨烯件、碳纤维件或石墨片。由于石墨烯、碳纤维及石墨片均具有高韧性，且横向传输导热系数高，横向传输导热系数K约在800-1600W/(m*K)，较金属有较好的导热优势。且具有密度低的减重优势。另外上述材料具有较好的折弯性，耐疲劳性，具有较好的耐久性，体力与延长绑带的使用寿命。

为了达到上述第二个目的，本发明还提供了一种可穿戴智能设备，该可穿戴智能设备包括上述任一种绑带。由于上述的绑带具有上述技术效果，具有该绑带的可穿戴智能设备也应具有相应的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一个具体实施例的绑带外部结构示意图；

图2为图1的半剖结构示意图；

图3为图1的爆炸结构示意图；

图4为本发明另一个具体实施例的绑带结构示意图；

图5为图4的爆炸结构示意图；

图6为本发明再一个具体实施例的绑带的爆炸结构示意图；

图7为高导热材料件一种结构示意图；

图8为高导热材料件的另一种结构示意图；

图9为带体端部设置增强固定件的结构示意图；

图10为绑带两侧设置增强材料件的结构示意图。

附图中标记如下：

带体1，里层11，外层12，凹槽13，防护件14，散热孔15，增强固定件16，定位孔17，增强材料件18，高导热材料件2，散热条21，集成片22，头部221，连接部222，热源3，连接件4；图7-图8中的箭头表示热流方向。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种可穿戴智能设备及其绑带，以提高可穿戴智能设备的散热效率。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供的可穿戴智能设备的绑带包括带体1和高导热材料件2。

其中，带体1为绑带的主体结构，主要起支撑固定作用以将可穿戴智能设备佩戴于用户的对应位置。带体1的具体形状可根据需要进行设置，此处不作具体限定，例如可以采用一字形或Y形等结构，以便于用户佩戴。带体1上一般具有用于与可穿戴智能设备连接的固定部，以将绑带固定于可穿戴智能设备上，其具体结构可参考现有技术，此处不作具体限定。带体1的材质也可参考现有技术，如采用塑胶、纤维等现有技术中常规的材料均可。

高导热材料件2具体贴合在带体1上、与带体1编织为一体结构或者夹在带体1中间。高导热材料件2的至少一端伸出至带体1外，进而能够与可穿戴智能设备的热源3换热，具体可以直接与热源3接触换热，也可以通过热辐射的形式换热，以吸收热源3的热量。优选的，高导热材料件2通过导热双面胶与热源3粘结，一方面能够有效吸收热源3的热量，另一方面二者固定连接能够保证持续传热的可靠性。高导热材料件2沿带体1的长度方向延伸，进而热量能够沿高导热材料件2传导以散热。优选的，高导热材料件2覆盖整个带体1长度区域，以最大限度的利用带体1的面积进行散热，也就是最大限度的增大散热面积，提升散热效率。

应用本发明提供的可穿戴智能设备的绑带，带体1起支撑固定作用，能够将可穿戴智能设备佩戴于用户的对应位置。高导热材料件2的至少一端伸出至带体1外，进而能够与可穿戴智能设备的热源3换热，将热源3的热量吸收至高导热材料件2，热量沿高导热材料件2在带体1延伸方向上传导，便在传导的同时向环境散热。也就是该绑带由于设置了高导热材料，也能够起到散热的作用，增大了可穿戴设备的散热面积，改善散热状况，提高散热效率。

请参阅图1-3，图1为本发明一个具体实施例的绑带外部结构示意图；图2为图1的半剖结构示意图；图3为图1的爆炸结构示意图。

在一个具体实施例中，高导热材料件2包括多个散热条21，多个散热条21与带体1编织为一体式结构。也即是高导热材料件2至少包括呈线状的部分，线状部分的多个散热条21分别与带体1相互交叉的编织在一起，形成整体结构。编织成一体式结构，一方面增强了绑带的结构强度，且高导热材料件2能够很好的适应带体1的形状。同时高导热材料端部吸收热源3的热量后，热量能够沿散热条21分别分流传导以散热。

高导热材料件2伸出于带体1的端部优选的呈一体式片状结构，从而便于与热源3换热，且结构强度较高。各散热条21均与该一体式片状结构连接。具体各散热条21的宽度可根据需要设置，此处不作具体限定。

为了提升用户的佩戴体验，在绑带充分散热的同时，降低用户体感的绑带温度，带体1优选的采用纤维或塑胶等低导热材料，导热系数K约为0.25W/(m*K)。该低导热材料的带体1与用户皮肤接触，能够缓解绑带的传热带来的热感。

请参阅图4-图5，图4为本发明另一个具体实施例的绑带结构示意图；图5为图4的爆炸结构示意图。

在另一个具体实施例中，带体1包括里层11及外层12，高导热材料件2为位于里层11与外层12之间的高导热材料层。也就是高导热材料件2采用夹层的方式设置。里层11与外层12可以直接将高导热材料层夹紧于内部，降低了对高导热材料层的韧性等机械强度的要求，进而高导热材料层的材料选择范围更为宽泛。且由于里层11能够隔绝高导热材料层与用户皮肤的直接接触，也就缓解了绑带传热带来的热感。里层11与外层12之间具体可以通过常规的固定连接方式连接，从而将高导热材料层夹紧于内部。根据需要，高导热材料层也可以直接与里层11和/或外层12连接而使得其位于二者之间。

进一步地，该实施例中外层12与里层11均为塑胶，并将高导热材料层密封封装于内部。具体的塑胶可以采用导热或非导热塑胶，通过压缩密合制程将高导热材料层密封封装于外层12与里层11之间，可以达到防水防腐蚀的效果。塑胶具体可以为硬塑胶也可以采用软塑胶，此处不作具体限定，且可以根据需要做成多种形状的绑带。根据需要，外层12上也可以开设散热孔15，进一步便于高导热材料层的散热。具体散热孔15的形状及数量、分布等可根据需要设置，此处不作具体限定。当然，外层12与里层11也并不局限于塑胶，也可以采用纤维等常规材料，只需使二者将高导热材料层夹在内部即可。

以上说明了高导热材料件2的编织与夹层两种固定方式，在另一个具体实施例中，请参阅图6，带体1上开设有凹槽13，高导热材料件2放置于凹槽13内，凹槽13的槽口上设置有防护件14，防护件14上有散热孔15。如此设置，一方面便于高导热材料件2的安装，且防护件14能够起到防护作用，防止外力造成的高导热材料件2损坏。且防护件14上有散热孔15，进而便于高导热材料件2的热量散发，进一步提高散热效率。具体散热孔15的形状及数量、分布等可根据需要设置，此处不作具体限定。根据需要，防护件14上也可以不设置散热孔15，以起到防水防尘作用。

具体的，凹槽13可以为在两端均开口的通槽，进而高导热材料件2的至少一端可以直接伸出以与热源3换热。或者凹槽13的两端也可以具有侧壁，则在侧壁上对应开设通孔以使高导热材料件2的穿出，进而与热源3换热。

在该实施例中，优选的，高导热材料件2为片状结构，其长度可根据需要设置，以保证散热面积。当然，根据需要也可以采用多个散热条21等其他形状。

在其他实施例中，高导热材料件2也可以直接附着于带体1的外侧。需要说明的是，此处的外侧指与带体1内侧相对的另一侧，带体1的内侧则指在佩戴状态下带体1与用户接触的一侧。高导热材料件2具体可以直接贴合在带体1的外侧，优选的，高导热材料件2为片状结构。将高导热材料件2设置于带体1的外侧，一方面能够有效起到散热效果，另一方面避免了与用户皮肤接触，能够缓解绑带的传热带来的热感。优选的，带体1采用隔热件或非导热材料件，以降低用户佩戴该绑带时的体感温度。

以上分别举例说明了高导热材料件2的不同固定方式。在上述各实施例中，高导热材料件2用于与热源3换热的一端端部为一体式的集成片22，集成片22包括宽度与带体1宽度相一致的连接部222和宽度小于连接部222、并外伸至带体1外的头部221。需要说明的是，集成片22指整体式片状结构。集成片22便于与热源3通过接触等方式换热。与集成片22连接的剩余高导热材料件2的部分具体可以为上述的多个散热条21，如图7所示，也可以为与集成片22一体的整体片状结构，如图8所示，以满足不同的固定及散热需求。集成片22包括头部221和连接部222，头部221伸直带体1外以与热源3换热，连接部222则为连接在头部221与后端剩余高导热材料件2之间的部分。如通过连接部222与多个散热条21连接。也就是高导热材料在绑带中的首段为集成一体的方式构成，用于贴附在热源3的表面上，进而能够更好的吸收热源3的热量。连接部222的设置也有助于提高高导热材料件2的结构强度。热流方向上的效率，依据热传导流动的热量W＝导热率*截面积/(长度*两端温度差)来计算，其中，导热率的单位为W/(m*K)，截面积的单位为m²，长度的单位为m，两端温度差的单位为℃。首段的集成片22截面积的增加，能够有效的增加热量的传输。

头部221宽度较小，以与热源3的尺寸配合。连接部222的宽度大于头部221的宽度，宽度的增大，能够增大散热面积，提高散热效率。连接部222的宽度优选的与带体1的宽度一致，结构整洁的同时，最大限度的利用了带体1的面积进行散热。具体的，与连接部222连接的剩余高导热材料件2的宽度与连接部222的宽度一致，也就是高导热材料件2后半段的宽度比头部221的宽度大，散热效率提升，达到快速均热的效果。

进一步地，带体1包括位于端部的增强固定件16，增强固定件16包括内外两层，且两层间固定连接以将集成片22压紧于内部。如图9所示，通过端部增强固定件16的设置，对绑带端部进行加固，以防止绑带在拉伸过程中散开等被损坏。在高导热材料件2包括多个散热条21，多个散热条21与带体1编织为一体式结构的实施例中，带体1包括位于端部的增强固定件16，与增强固定件16固定连接有多个编织条，以与散热条21编织成整体结构。或者，带体1包括多个编织条，以与散热条21编织成整体结构，在编织成的整体结构的端部设置有该增强固定件16也可。在高导热材料件2附着于带体1外侧的实施例中，则带体1本体的端部即为内层的增强固定件16，带体1还包括位于高导热材料件2上方的增强固定件16，即外层12的增强固定件16，高导热材料件2附着于带体1本体的外侧。在高导热材料件2夹在带体1中间的实施例中，则增强固定件16既可以为带体1的里层11和外层12的端部，也可以在里层11的里侧与外层12的外侧增设增强固定件16。

具体的，增强固定件16可以采用塑胶封装，能够增强绑带与产品接触时的强度，能够抗压力与抗折弯，不会因拉力引起编织线的脱落或引起集成整件部分的断裂。也可以采用皮质类材料压合或缝合，以提高绑带端部的结构强度与韧性。

进一步地，内外两层增强固定件16上分别开设有用于与可穿戴智能设备的定位柱配合以将绑带固定的定位孔17，集成片22上对应定位孔17设置有通孔或缺口。也就是在增强固定件16上预设定位孔17，搭配可穿戴智能设备上的定位柱即可达到固定的作用。为了便于与定位柱配合，集成片22上对应定位孔17位置开设通孔，或者也可以通过设置缺口以避让。具体的，可穿戴智能设备包括用于与绑带固定连接的连接件4，该连接件4的一端设置有定位柱，穿过定位孔17以将绑带连接，连接件4的另一端可以固定于可穿戴智能设备的壳体上。定位孔17优选的设置多个，以实现可靠定位。

在上述各实施例的基础上，绑带延伸方向的两侧分别编织或贴附有增强材料件18，如图10所示。具体的，增强材料件18可以为纤维等韧性或弹性较强的材料，用于增强结构的抗拉、弹性、强度及耐磨性。具有提升绑带的可靠性与保护内部高导热材料件2的作用。

在上述各实施例中，高导热材料件2为石墨烯件、碳纤维件或石墨片。由于石墨烯、碳纤维及石墨片均具有高韧性，且横向传输导热系数高，横向传输导热系数K约在800-1600W/(m*K)，较金属有较好的导热优势。且具有密度低的减重优势。另外上述材料具有较好的折弯性，耐疲劳性，具有较好的耐久性，体力与延长绑带的使用寿命。石墨片与石墨烯等导热材料，具有良好的韧性与可折弯形，能够有效的适应有弯折或凹凸曲面的结构，以便于与热源3连接。根据需要，高导热材料件2也可以采用铝等具有高导热系数的金属等材料。

在上述各实施例中，为了维持导热性能的稳定性与连续性，高导热材料件2优选的为沿带体1长度方向延伸的整件，一端延伸到需要散热的部位，贴附到热源3上，达到高效导热的效果。

综上，本申请提供的绑带，将高导热材料通过编织、夹层或贴合等方式固定在绑带中，能够起到散热器的作用。导热材料将热源3的热量从产品中传导出来，降低产品的散热设计压力。绑带具有导热性能，等效于增加了可穿戴智能设备散热面积，可以具有更好的散热效果提升。

基于上述实施例中提供的绑带，本发明还提供了一种可穿戴智能设备，该可穿戴智能设备包括上述实施例中任意一种绑带。由于该可穿戴智能设备采用了上述实施例中的绑带，所以该可穿戴智能设备的有益效果请参考上述实施例。

具体的，上述可穿戴智能设备为头戴显示设备，如虚拟现实眼镜、增强现实眼镜等，也可以为智能手环等佩戴在人体其他位置的需要通过绑带进行佩戴的可穿戴设备。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种可穿戴智能设备的绑带，包括带体（1）；其特征在于，还包括沿所述带体（1）延伸的高导热材料件（2），所述高导热材料件（2）的至少一端伸出至所述带体（1）外，以与所述可穿戴智能设备的热源（3）换热；

所述带体（1）上开设有凹槽（13），所述高导热材料件（2）放置于所述凹槽（13）内，所述凹槽（13）的槽口上设置有防护件（14），所述防护件（14）上有散热孔（15）；

所述高导热材料件（2）附着于所述带体（1）的外侧；

所述高导热材料件（2）用于与所述热源（3）换热的一端端部为一体式的集成片（22），所述集成片（22）包括宽度与所述带体（1）宽度相一致的连接部（222）和宽度小于所述连接部（222）、并外伸至所述带体（1）外的头部（221）。

2.根据权利要求1所述的可穿戴智能设备的绑带，其特征在于，所述高导热材料件（2）包括多个散热条（21），多个所述散热条（21）与所述带体（1）编织为一体式结构。

3.根据权利要求1所述的可穿戴智能设备的绑带，其特征在于，所述带体（1）包括里层（11）及外层（12），所述高导热材料件（2）为位于所述里层（11）与所述外层（12）之间的高导热材料层。

4.根据权利要求3所述的可穿戴智能设备的绑带，其特征在于，所述外层（12）与所述里层（11）均为塑胶，并将所述高导热材料层密封封装于内部。

5.根据权利要求1-4任一项所述的可穿戴智能设备的绑带，其特征在于，所述带体（1）包括位于端部的增强固定件（16），所述增强固定件（16）包括内外两层，且两层间固定连接以将所述集成片（22）压紧于内部。

6.根据权利要求5所述的可穿戴智能设备的绑带，其特征在于，内外两层所述增强固定件（16）上分别开设有用于与所述可穿戴智能设备的定位柱配合以将所述绑带固定的定位孔（17），所述集成片（22）上对应所述定位孔（17）设置有通孔或缺口。

7.根据权利要求1-4任一项所述的可穿戴智能设备的绑带，其特征在于，所述绑带延伸方向的两侧分别编织或贴附有增强材料件（18）。

8.根据权利要求1-4任一项所述的可穿戴智能设备的绑带，其特征在于，所述高导热材料件（2）为石墨烯件、碳纤维件或石墨片。

9.一种可穿戴智能设备，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的绑带。