CN110381406A - 转轴插接机构及智能头戴耳机 - Google Patents

Abstract

本发明属于智能电子产品技术领域，尤其涉及一种转轴插接机构及智能头戴耳机；转轴插接机构包括壳体，在壳体上设有安装孔，在壳体所围成腔体内设有绕安装孔侧壁的周向间隔设置的多个滚珠，在安装孔侧壁上对应每个滚珠处分别设有侧壁通孔，在滚珠远离安装孔侧壁的一侧设有弹片，滚珠夹持在弹片与对应的所述侧壁通孔之间并且滚珠的一部分穿过侧壁通孔延伸至安装孔内；智能头戴耳机包括支臂、两个耳机单元、以及AR眼镜，在AR眼镜上固定有转轴，在转轴上设有环槽，在至少一个耳机单元上固定安装有转轴插接机构。解决了AR眼镜与耳机单元通过转轴安装在一起不可拆卸的问题，能够根据需要方便的将AR眼镜安装到智能头戴耳机上或者从智能头戴耳机上拆下。

Description

转轴插接机构及智能头戴耳机

技术领域

本发明属于智能电子产品技术领域，尤其涉及一种转轴插接机构及智能头戴耳机。

背景技术

头戴耳机、AR眼镜是日常生活中常见的电子产品，两者是相互独立的、而且各自有独有的功能，但是随着消费者要求的提高，为了提高产品的市场竞争力，现将两种产品整合为一体。目前，AR眼镜与头戴耳机转动连接在一起，并且是不可拆卸的，导致使用非常的不方便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种转轴插接机构及智能头戴耳机，旨在解决AR眼镜与耳机单元通过转轴安装在一起不可拆卸的问题，能够根据需要方便的将AR眼镜安装到智能头戴耳机上或者从智能头戴耳机上拆下，使用非常的方便。

本发明公开了一种转轴插接机构，所述转轴插接机构包括壳体，在所述壳体上设有安装孔，在所述壳体所围成腔体内设有绕所述安装孔侧壁的周向间隔设置的多个滚珠，在所述安装孔侧壁上对应每个所述滚珠处分别设有侧壁通孔，所述侧壁通孔的径向尺寸小于所述滚珠的径向尺寸；在所述滚珠远离所述安装孔侧壁的一侧设有弹片，所述滚珠夹持在所述弹片与对应的所述侧壁通孔之间并且所述滚珠的一部分穿过所述侧壁通孔延伸至所述安装孔内。

作为一种改进，所述壳体包括呈筒状的内壳、套设在所述内壳外周侧的外壳、以及连接在所述外壳与所述内壳的一端部之间的环状端板，所述侧壁通孔设置在所述内壳侧壁上，多个所述滚珠及对应的所述弹片设置在所述内壳、所述外壳、以及所述环状端板之间所围成腔体内。

作为一种改进，所述内壳包括同轴设置的第一环体、第二环体，所述第一环体靠近所述环状端板的一端与所述环状端板的内圈侧固定连接，所述第一环体与所述第二环体的临近端固定连接；在所述第一环体临近所述第二环体的端部上对应每个所述滚珠处分别设有第一环体凹槽，在所述第二环体的端部上对应每个所述第一环体凹槽处分别设有第二环体凹槽，对应的一组所述第一环体凹槽与所述第二环体凹槽共同围成一个所述侧壁通孔。

作为一种改进，所述外壳、所述环状端板以及所述第一环体为一体式结构。

作为一种改进，所述壳体还包括盖设在所述外壳与所述内壳的另一端部上的环形盖板；所述环形盖板与所述第二环体为一体式结构，所述第二环体与所述第一环体的临近端粘接固定。

作为一种改进，在所述弹片上对应的设有弹片通孔，所述弹片通孔的径向尺寸小于所述滚珠的径向尺寸，所述滚珠夹持在所述弹片通孔与对应的所述侧壁通孔之间。

作为一种改进，所述弹片包括承载板部、分别连接在所述承载板部的两端部处的两支撑板部，每个所述支撑板部与所述承载板部之间分别设有钝角夹角，两所述支撑板部支撑在所述承载板部与所述外壳之间。

作为一种改进，在两所述支撑板部远离所述承载板部的一端上分别连接有触板部。

作为一种改进，在每个所述侧壁通孔相对的两侧分别设有与所述环状端板固定连接的限位柱，所述承载板部设置在两所述限位柱之间，两所述支撑板部分别贴靠在两所述限位柱的临近侧上。

本发明公开了一种智能头戴耳机，所述智能头戴耳机包括支臂、分别安装在所述支臂的两端部上的两个耳机单元、以及AR眼镜，在所述AR眼镜上固定有转轴，在所述转轴上设有环槽，在至少一个所述耳机单元的外侧上固定安装有所述转轴插接机构，所述AR眼镜安装到所述转轴插接机构上后位于所述支臂的外侧。

作为一种改进，在所述环槽的槽底面上设有沿周向依次排列的多个限位凹槽，多个所述滚珠分别卡入对应的所述限位凹槽内。

由于采用了上述技术方案，本发明的转轴插接机构包括壳体，在壳体上设有安装孔，在壳体所围成腔体内设有绕安装孔侧壁的周向间隔设置的多个滚珠，在安装孔侧壁上对应每个滚珠处分别设有侧壁通孔，该侧壁通孔的径向尺寸小于滚珠的径向尺寸，在滚珠远离安装孔侧壁的一侧设有弹片，滚珠夹持在弹片与对应的所述侧壁通孔之间并且滚珠的一部分穿过侧壁通孔延伸至安装孔内；智能头戴耳机包括支臂、分别安装在支臂的两端部上的两个耳机单元、以及AR眼镜，在AR眼镜上固定有转轴，在转轴上设有环槽，在至少一个耳机单元上固定安装有转轴插接机构。安装时，将转轴插入安装孔内，转轴的端部对多个滚珠延伸至安装孔内的部分形成挤压，使多个滚珠缩回壳体所围成腔体内同时对弹片进行挤压使其发生弹性形变产生弹力，当转轴的环槽滑动至多个滚珠处时，在弹片的弹力作用下多个滚珠从对应的侧壁通孔伸出并卡入转轴的环槽内，通过多个滚珠与转轴的环槽之间的限位卡接实现转轴的安装；当有外力作用时，转轴的环槽与多个滚珠之间会产生相对转动，多个滚珠不会对转轴的转动产生影响而且能将转轴保持在转动至的位置处，需要将转轴从转轴插接机构上拆卸下来时，直接将转轴向外拔出即可；多个滚珠、对应的弹片与转轴的环槽之间具有限制力约束，能够将转轴安装到转轴插接机构上并实现360°自由旋转，转轴转动时滚珠处于转动状态，能够减小摩擦从而减轻磨损，不仅可以延长使用寿命，而且具有非常好的旋转手，本发明的智能头戴耳机解决了AR眼镜与耳机单元通过转轴安装在一起不可拆卸的问题，能够根据需要方便的将AR眼镜安装到智能头戴耳机上或者从智能头戴耳机上拆下，使用非常的方便。

附图说明

图1是本发明实施例的转轴插接机构的立体结构示意图；

图2是本发明实施例的转轴插接机构的分解结构示意图；

图3是本发明实施例的转轴插接机构的壳体、弹片及滚珠的安装关系示意图；

图4是本发明实施例的智能头戴耳机的立体结构示意图；

图5是本发明实施例的智能头戴耳机的分解结构示意图；

图6是本发明实施例的智能头戴耳机的AR主体端部的分解结构示意图；

图7是本发明实施例的智能头戴耳机的AR眼镜的局部剖视结构示意图；

图8是图7中A处的放大结构示意图；

图9是本发明实施例的智能头戴耳机的弹性限位架的立体结构示意图；

图10是本发明实施例的智能头戴耳机的使用状态结构示意图；

其中，11、外壳，12、第一环体，13、环状端板，14、第一环体凹槽，15a、限位柱，15b、限位柱，21、环形盖板，22、第二环体，23、第二环体凹槽，31、滚珠，41、弹片，42、承载板部，43a、支撑板部，43b、支撑板部，44a、触板部，44b、触板部，51、支臂，52a、耳机单元，52b、耳机单元，53、容置槽，61、AR主体，62、支撑体，63、显示屏，64、摄像头，65、转轴，66、环槽，67、安装轴，68、卡槽，69、限位凹槽，71a、弹性限位板，71b、弹性限位板，72、卡簧，73、固定板部，74、连接板部，75、压合板部，76、凸楞。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1至图10是本发明实施例的转轴插接机构及智能头戴耳机的结构示意图，其中，图1示出了本发明实施例的转轴插接机构的立体结构示意图，图2示出了本发明实施例的转轴插接机构的分解结构示意图，图3示出了本发明实施例的转轴插接机构的壳体、弹片及滚珠的安装关系示意图，图4示出了本发明实施例的智能头戴耳机的立体结构示意图，图5示出了本发明实施例的智能头戴耳机的分解结构示意图，图6示出了本发明实施例的智能头戴耳机的AR主体端部的分解结构示意图，图7示出了本发明实施例的智能头戴耳机的AR眼镜的局部剖视结构示意图，图8示出了图7中A处的放大结构示意图，图9示出了本发明实施例的智能头戴耳机的弹性限位架的立体结构示意图，图10示出了本发明实施例的智能头戴耳机的使用状态结构示意图。为了便于表述，图中只给出了与本发明相关的部分。

由图1、图2和图3可知，该转轴插接机构包括壳体，在壳体上设有安装孔，在壳体所围成腔体内设有绕安装孔侧壁的周向间隔设置的多个滚珠31，在安装孔侧壁上对应每个滚珠31处分别设有侧壁通孔，侧壁通孔的径向尺寸小于滚珠31的径向尺寸；在滚珠31远离安装孔侧壁的一侧设有弹片41，滚珠31夹持在弹片通孔与对应的侧壁通孔之间并且滚珠31的一部分穿过侧壁通孔延伸至安装孔内。

将转轴固定安装在AR眼镜上、并在转轴上设置环槽，将转轴插接机构固定安装在耳机单元上，然后将转轴插入安装孔内，转轴的端部对多个滚珠31延伸至安装孔内的部分形成挤压，使多个滚珠31缩回壳体所围成腔体内同时对弹片41进行挤压使其发生弹性形变产生弹力，当转轴的环槽滑动至多个滚珠31处时，在弹片41的弹力作用下多个滚珠31从对应的侧壁通孔伸出并卡入转轴的环槽内；当有外力作用在转轴上时，转轴的环槽与多个滚珠31之间会产生相对转动，而且多个滚珠31也会产生自传，多个滚珠31不会对转轴的转动产生影响而且能将转轴保持在转动至的位置处，需要将转轴从转轴插接机构上拆卸下来时，直接将转轴向外拔出即可；多个滚珠31、对应的弹片41与转轴的环槽之间具有限制力约束，能够将转轴安装到转轴插接机构上并实现360°自由旋转，转轴转动时滚珠31处于转动状态，能够减小摩擦从而减轻磨损，不仅可以延长使用寿命，而且具有非常好的旋转手感，本发明实施例的转轴插接机构解决了AR眼镜与耳机单元通过转轴安装在一起不可拆卸的问题。

在本实施例中，壳体包括呈筒状的内壳、套设在内壳外周侧的外壳11、以及连接在外壳11与内壳的一端部之间的环状端板13，侧壁通孔设置在内壳侧壁上，滚珠31及对应的弹片41设置在内壳、外壳11、以及环状端板13之间所围成腔体内。

内壳包括同轴设置的第一环体12、第二环体22，该第一环体12靠近环状端板13的一端与环状端板13的内圈侧固定连接，该第一环体12与第二环体22的临近端固定连接；在第一环体12临近第二环体22的端部上对应每个滚珠31处分别设有第一环体凹槽14，在第二环体22的端部上对应每个第一环体凹槽14处分别设有第二环体凹槽23，对应的一组第一环体凹槽14与第二环体凹槽23共同围成一个侧壁通孔。通常，外壳11、环状端板13以及第一环体12为一体式结构，为注塑成型的一体式塑胶件；而，内壳设置为分体式的机构，便于滚珠31进行安装。

壳体还包括盖设在外壳11与内壳的另一端部上的环形盖板21，能够对弹片41形成限定，便于安装固定。通常，环形盖板21与第二环体22为一体式结构，第二环体22与第一环体12的临近端粘接固定。

在本实施例中，在弹片41上对应的设有弹片通孔，该弹片通孔的径向尺寸小于滚珠31的径向尺寸，滚珠31夹持在弹片通孔与对应的侧壁通孔之间。

弹片41包括承载板部42、分别连接在承载板部42的两端部处的支撑板部43a与支撑板部43b，支撑板部43a、支撑板部43b与承载板部42之间分别设有钝角夹角，支撑板部43a、支撑板部43b支撑在承载板部42与外壳11之间。承载板部42受到外力作用时，支撑板部43a、支撑板部43b远离承载板部42的一端分别沿外壳11内侧壁向两个方向滑动，从而产生弹性形变，为了便于支撑板部43a、支撑板部43b远离承载板部42的一端分别沿外壳11内侧壁向两个方向滑动，在支撑板部43a、支撑板部43b远离承载板部42的一端上分别连接有触板部44a、触板部44b，增大了与外壳11内侧壁的接触面积，防止因接触面积过小而出现不能滑动的问题。

为了便于弹片41安装、以及对弹片41进行限位，在每个侧壁通孔相对的两侧分别设有限位柱15a、限位柱15b，承载板部42设置在限位柱15a与限位柱15a之间，支撑板部43a、支撑板部43b分别贴靠在限位柱15a、限位柱15b的临近侧上，这样弹片41就限定在限位柱15a、限位柱15b、以及对应处的外壳11内侧壁之间，安装时，直接将弹片41卡在限位柱15a、限位柱15b、以及对应处的外壳11内侧壁之间即可。

通常，承载板部42、支撑板部43a与支撑板部43b、以及触板部44a与触板部44b为一体式结构，通过金属板弯折而成，当然，也可以是由注塑成型的一体式塑胶件。

使用时，滚珠31受到外力挤压，并将外力传递至弹片41的承载板部42上，由于支撑板部43a、支撑板部43b与承载板部42之间的夹角是钝角，支撑板部43a、支撑板部43b远离承载板部42的一端分别沿外壳11内侧壁向两个方向滑动，支撑板部43a、支撑板部43b与承载板部42之间的夹角变大，支撑板部43a、支撑板部43b与承载板部42之间产生弹性形变，当滚珠31完全回缩至侧壁通孔内时，弹片41产生最大变形。对弹片41进行受力仿真分析、评估弹片41是否发生塑性变形导致失效发现，受力仿真分析过程中均未发生塑性变形，可见上述接口可以保障弹片41较长的使用寿命。

由图4、图5、图6、图7、图8、图9和图10可知，本发明实施例中还涉及一种智能头戴耳机，该智能头戴耳机包括支臂51、分别安装在支臂51的两端部上的耳机单元52a与耳机单元52b、以及AR眼镜，在AR眼镜上固定有转轴65，在转轴65上设有环槽66，在至少一个耳机单元的外侧上固定安装有上述转轴插接机构。

需要使用AR眼镜时，将AR眼镜的转轴65插入转轴插接机构的安装孔内，多个滚珠31、对应的弹片41与转轴65的环槽66之间具有限制力约束，能够将转轴65安装到转轴插接机构上并实现360°自由旋转。由于转轴插接机构固定安装在耳机单元上，能够实现将AR眼镜安装在耳机单元上，由于转轴65与转轴插接机构之间能够进行相对转动，有外力作用在AR眼镜上时，AR眼镜能够绕转轴65进行传动，从而实现AR眼镜的角度及位置的调节，需要将AR眼镜拆卸下时，直接将AR眼镜向外拔出即可；本发明实施例的智能头戴耳机解决了AR眼镜与耳机单元通过转轴安装在一起不可拆卸的问题，能够根据需要方便的将AR眼镜安装到智能头戴耳机上或者从智能头戴耳机上拆下，使用非常的方便。

在本实施例中，由图4至图7可知，AR眼镜包括AR主体61、以及转动安装在AR主体61端部上的支撑体62，在支撑体62上安装有显示屏63、摄像头64，转轴65固定安装在AR主体61上，通常，AR眼镜的主板、电池等设置在AR主体61所围成腔体内。

AR眼镜还包括固定安装在AR主体61上的安装轴67，支撑体62与安装轴67转动连接，在支撑体62与安装轴67之间设有限位结构，能够将支撑体62限定在转动至的位置处，由于显示屏63、摄像头64固定安装在支撑体62上，能够通过对支撑体62方向的调节实现对显示屏63、摄像头64的方向进行调节。

具体地说，限位结构包括沿周向依次设置在安装轴67端部上的多个沿轴线方向延伸的卡槽68、对应固定安装在支撑体62所围成腔体内的弹性限位板，该弹性限位板包括固定板部73、与固定板部73的一端部处固定连接的连接板部74、与连接板部74远离固定板部73的一端固定连接的压合板部75，在压合板部75上设有与卡槽68卡合的凸楞76。通常，在安装轴67相对的两侧分别设有弹性限位板71a、弹性限位板71b，弹性限位板71a与弹性限位板71b作用在安装轴67的弹力正好抵消，能够保证支撑体62沿安装轴67的轴线方向进行旋转，并通过弹性限位板71a、弹性限位板71b与对应卡槽68的卡合将支撑体62限定在转动至的位置处。

将安装轴67端部设置为阶梯轴状，小外径轴体部分与大外径轴体部分的连接处形成台阶，小外径轴体部分插入支撑体62所围成腔体，多个卡槽68设置在小外径轴体部分上；在小外径轴体部分上靠近大外径轴体部分的位置处设有环形安装槽，在环形安装槽内安装有卡簧72，将支撑体62对应处的壳体夹持在卡簧72与台阶之间。

在本实施例中，耳机单元52a、耳机单元52b分别包括耳壳、扣合在耳壳上的喇叭盖、以及安装在喇叭盖上的软质耳罩，耳机单元52a与耳机单元52b的耳壳分别与支臂51的两端部处固定连接，转轴插接机构固定安装在耳机单元的耳壳的外侧部分上，AR眼镜安装到转轴插接机构上后位于支臂51的外侧。

在本实施例中，在环槽66的槽底面上设有沿周向依次排列的多个限位凹槽69，多个滚珠31分别卡入对应的限位凹槽69内；转动时，多个滚珠31分别从对应的限位凹槽69内滑出，再卡入后续的限位凹槽69内，滚珠31连续的滑出、卡入不同的限位凹槽69，能够提高调节时的手感，而且能将AR眼镜保持在转动至的位置处。

以上所述仅为本发明的一些实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种转轴插接机构，其特征在于，包括壳体，在所述壳体上设有安装孔，在所述壳体所围成腔体内设有绕所述安装孔侧壁的周向间隔设置的多个滚珠，在所述安装孔侧壁上对应每个所述滚珠处分别设有侧壁通孔，所述侧壁通孔的径向尺寸小于所述滚珠的径向尺寸；在所述滚珠远离所述安装孔侧壁的一侧设有弹片，所述滚珠夹持在所述弹片与对应的所述侧壁通孔之间并且所述滚珠的一部分穿过所述侧壁通孔延伸至所述安装孔内。

2.根据权利要求1所述的转轴插接机构，其特征在于，所述壳体包括呈筒状的内壳、套设在所述内壳外周侧的外壳、以及连接在所述外壳与所述内壳的一端部之间的环状端板，所述侧壁通孔设置在所述内壳侧壁上，多个所述滚珠及对应的所述弹片设置在所述内壳、所述外壳、以及所述环状端板之间所围成腔体内。

3.根据权利要求2所述的转轴插接机构，其特征在于，所述内壳包括同轴设置的第一环体、第二环体，所述第一环体靠近所述环状端板的一端与所述环状端板的内圈侧固定连接，所述第一环体与所述第二环体的临近端固定连接；在所述第一环体临近所述第二环体的端部上对应每个所述滚珠处分别设有第一环体凹槽，在所述第二环体的端部上对应每个所述第一环体凹槽处分别设有第二环体凹槽，对应的一组所述第一环体凹槽与所述第二环体凹槽共同围成一个所述侧壁通孔。

4.根据权利要求3所述的转轴插接机构，其特征在于，所述外壳、所述环状端板以及所述第一环体为一体式结构。

5.根据权利要求3所述的转轴插接机构，其特征在于，所述壳体还包括盖设在所述外壳与所述内壳的另一端部上的环形盖板；所述环形盖板与所述第二环体为一体式结构，所述第二环体与所述第一环体的临近端粘接固定。

6.根据权利要求2至5任一项所述的转轴插接机构，其特征在于，在所述弹片上对应的设有弹片通孔，所述弹片通孔的径向尺寸小于所述滚珠的径向尺寸，所述滚珠夹持在所述弹片通孔与对应的所述侧壁通孔之间。

7.根据权利要求6所述的转轴插接机构，其特征在于，所述弹片包括承载板部、分别连接在所述承载板部的两端部处的两支撑板部，每个所述支撑板部与所述承载板部之间分别设有钝角夹角，两所述支撑板部支撑在所述承载板部与所述外壳之间。

8.根据权利要求7所述的转轴插接机构，其特征在于，在两所述支撑板部远离所述承载板部的一端上分别连接有触板部。

9.根据权利要求7所述的转轴插接机构，其特征在于，在每个所述侧壁通孔相对的两侧分别设有与所述环状端板固定连接的限位柱，所述承载板部设置在两所述限位柱之间，两所述支撑板部分别贴靠在两所述限位柱的临近侧上。

10.一种智能头戴耳机，包括支臂、分别安装在所述支臂的两端部上的两个耳机单元、以及AR眼镜，其特征在于，在所述AR眼镜上固定有转轴，在所述转轴上设有环槽，在至少一个所述耳机单元的外侧上固定安装有如权利要求1至9任一项所述的转轴插接机构，所述AR眼镜安装到所述转轴插接机构上后位于所述支臂的外侧。

11.根据权利要求10所述的智能头戴耳机，其特征在于，在所述环槽的槽底面上设有沿周向依次排列的多个限位凹槽，多个所述滚珠分别卡入对应的所述限位凹槽内。