CN111263257B - 一种tws耳机充电盒及其开合状态检测结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种开合状态检测结构，包括可翻转地设置于盒体上的盒盖、设置于所述盒盖的转轴外壁上并与其同步转动的驱动部件、设置于所述盒体内并与所述驱动部件配合传动以按照预设轨迹运动的运动部件，以及设置于所述盒体内并用于检测所述运动部件的运动行程、以在所述运动部件运动到预设位置时判断所述盒盖处于开启或闭合状态的检测组件。本发明使用驱动部件与运动部件等机械结构配合运动的方式拟合盒盖在盒体上的开合盖运动，稳定性更高，并且无需使用霍尔磁铁和霍尔元件等造价昂贵的部件，因此能够在实现充电盒盒盖的开合状态检测的基础上，降低生产成本。本发明还公开一种TWS耳机充电盒，其有益效果如上所述。

Description

一种TWS耳机充电盒及其开合状态检测结构

技术领域

本发明涉及TWS耳机技术领域，特别涉及一种开合状态检测结构。本发明还涉及一种TWS耳机充电盒。

背景技术

随着中国电子技术的发展，越来越多的电子设备已得到广泛应用。

耳机(Earphones)是一种常见的小型电子设备，它能接受媒体播放器或接收器所发出的电讯号，利用贴近耳朵的扬声器将其转化成可以听到的音波。随着可携式电子装置的盛行，耳机多用于手机、收音机、可携式电玩和数位音讯播放器等。耳机的种类很多，其中，无线耳机因其无线传输、方便携带的特点备受青睐。

TWS(True Wireless Stereo，真无线立体声)耳机是一种较为先进的无线耳机，TWS技术的实施基于芯片技术的发展，手机等智能电子设备可连接主音箱，再由主音箱通过蓝牙无线等方式连接从音箱，实现真正的蓝牙左右声道无线分离使用。目前，TWS耳机一般分为耳机本体和充电盒，充电盒内设置有无线充电模块，当耳机本体在充电盒内放置到位且合上盒盖后，即可对耳机本体进行无线充电。

在现有技术中，为实现充电盒盒盖的开合状态检测，一般通过霍尔元件检测盒盖与盒体上的霍尔磁铁的互相靠近和远离，从而使充电盒发出充电或者断电的指令。然而，由于霍尔磁铁和霍尔元件造价较高，且控制计算方式复杂、调试复杂，导致成本较高、稳定性不高。

因此，如何在实现充电盒盒盖的开合状态检测的基础上，降低生产成本，提高结构稳定性，是本领域技术人员所面临的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种开合状态检测结构，能够在实现充电盒盒盖的开合状态检测的基础上，降低生产成本，提高结构稳定性。本发明的另一目的是提供一种TWS耳机充电盒。

为解决上述技术问题，本发明提供一种开合状态检测结构，包括可翻转地设置于盒体上的盒盖、设置于所述盒盖的转轴外壁上并与其同步转动的驱动部件、设置于所述盒体内并与所述驱动部件配合传动以按照预设轨迹运动的运动部件，以及设置于所述盒体内并用于检测所述运动部件的运动行程、以在所述运动部件运动到预设位置时判断所述盒盖处于开启或闭合状态的检测组件。

优选地，所述驱动部件为沿周向设置于所述转轴的外壁上且具有预设圆心角的扇形齿轮，所述运动部件为与所述扇形齿轮啮合传动的齿条。

优选地，所述盒体的顶部侧壁上开设有翻转槽，所述翻转槽的两侧槽壁上均开设有翻转孔，所述盒盖的底部侧壁上连接有翻转座，所述转轴的杆体固定插设于所述翻转座中，且所述转轴的两端露出所述翻转座外并与对应的所述翻转孔接插配合。

优选地，所述扇形齿轮的圆心角为60°～180°，且所述扇形齿轮一体化成型连接于所述翻转座的侧壁上。

优选地，所述盒体的内壁上连接有至少两个导向座，各所述导向座分列所述齿条的两侧端面外，且各所述导向座的侧壁上均开设有沿所述齿条的运动方向延伸的导向槽，所述齿条的两侧端面上均设置有延伸至对应的所述导向槽内并与其配合滑动的延伸板。

优选地，各所述导向座的外壁上均设置有连接至所述盒体内壁的加强筋。

优选地，所述检测组件包括与所述运动部件同步运动的运动触发器，以及与所述运动触发器信号连接的控制器，当所述运动触发器运动至第一预设位置时，触发所述控制器判断当前所述盒盖处于开启状态；当所述运动触发器运动至第二预设位置时，触发所述控制器判断当前所述盒盖处于关闭状态。

优选地，所述运动触发器可垂向升降地设置于所述控制器的PCB板上，且当所述运动触发器沿垂向上升至最高点时，触发所述控制器判断当前所述盒盖处于开启状态；当所述运动触发器沿垂向下降至最低点时，触发所述控制器判断当前所述盒盖处于关闭状态。

优选地，所述盒体内埋设有用于对耳机本体进行充电的电池，且在所述控制器判断当前所述盒盖处于开启状态时，所述控制器切断所述电池的充电电路；在所述控制器判断当前所述盒盖处于关闭状态时，所述控制器连通所述电池的充电电路。

本发明还提供一种TWS耳机充电盒，包括盒体和设置于所述盒体上的开合状态检测结构，其中，所述开合状态检测结构具体为上述任一项所述的开合状态检测结构。

本发明所提供的开合状态检测结构，主要包括盒盖、转轴、驱动部件、运动部件和检测组件。其中，盒盖通过转轴可翻转地设置在盒体上，当盒盖翻转时，转轴相应转动。驱动部件设置在转轴的外壁上，并与其同步转动。运动部件设置在盒体内，主要用于与驱动部件配合传动，以按照预设轨迹进行运动。检测组件设置在盒体内，主要用于检测运动部件的运动行程，以在运动部件运动到预设位置时判断盒盖处于开启状态或闭合状态。如此，在盒盖的开启或关闭过程中，转轴和驱动部件与其同步进行正向或逆向转动，而运动部件在驱动部件的驱动下沿其预设轨迹进行正向或逆向运动，从而在盒盖翻转到开启或关闭位置时，运动部件在其运动轨迹上达到正向或逆向的预设位置处，并被检测组件所检测，进而准确地判断出盒盖的开合状态。相比于现有技术，本发明使用驱动部件与运动部件等机械结构配合运动的方式拟合盒盖在盒体上的开合盖运动，稳定性更高，并且无需使用霍尔磁铁和霍尔元件等造价昂贵的部件，因此能够在实现充电盒盒盖的开合状态检测的基础上，降低生产成本。

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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的一种具体实施方式的整体结构分解图。

图2为本发明所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图。

图3为图2中所示A圈的具体结构放大图。

图4为图3中所示的运动部件与导向座的安装结构示意图。

图5为图3中所示的检测组件的模块结构示意图。

其中，图1—图5中：

盒体—1，盒盖—2，转轴—3，驱动部件—4，运动部件—5，检测组件—6，导向座—7，加强筋—8，电池—9；

运动触发器—61，控制器—62；

翻转槽—101，翻转孔—102，翻转座—201，导向槽—701。

具体实施方式

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。

请参考图1和图2，图1为本发明所提供的一种具体实施方式的整体结构分解图，图2为本发明所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图。

在本发明所提供的一种具体实施方式中，开合状态检测结构主要包括盒盖2、转轴3、驱动部件4、运动部件5和检测组件6。

其中，盒盖2通过转轴3可翻转地设置在盒体1上，当盒盖2翻转时，转轴3相应转动。驱动部件4设置在转轴3的外壁上，并与其同步转动。

运动部件5设置在盒体1内，主要用于与驱动部件4配合传动，以按照预设轨迹进行运动。检测组件6设置在盒体1内，主要用于检测运动部件5的运动行程，以在运动部件5运动到预设位置时判断盒盖2处于开启状态或闭合状态。

如此，在盒盖2的开启或关闭过程中，转轴3和驱动部件4与其同步进行正向或逆向转动，而运动部件5在驱动部件4的驱动下沿其预设轨迹进行正向或逆向运动，从而在盒盖2翻转到开启或关闭位置时，运动部件5在其运动轨迹上达到正向或逆向的预设位置处，并被检测组件6所检测，进而准确地判断出盒盖2的开合状态。

相比于现有技术，本实施例使用驱动部件4与运动部件5等机械结构配合运动的方式拟合盒盖2在盒体1上的开合盖运动，稳定性更高，并且无需使用霍尔磁铁和霍尔元件等造价昂贵的部件，因此能够在实现充电盒盒盖的开合状态检测的基础上，降低生产成本。

为方便实现盒盖2在盒体1上的翻转开合运动，本实施例在盒体1的顶部侧壁上开设了翻转槽101，同时在该翻转槽101的两侧槽壁上均开设了翻转孔102。相应的，本实施例在盒盖2的底部侧壁上向外设置了翻转座201，该翻转座201主要用于与翻转槽101相配合，两者形状尺寸可均相同，比如可均呈矩形等。同时，转轴3的杆体沿翻转座201的长度方向插设于其中，两者保持固定，并且转轴3的两端头部露出至翻转座201的两端端面外。当翻转座201安装至翻转槽101内时，翻转座201两端端面上的转轴3头部将与翻转槽101的槽壁上的翻转孔102形成轴孔接插配合。一般的，两者间为间隙或过渡配合，可保证转轴3的头部在翻转孔102内顺利地进行转动。

如图3所示，图3为图2中所示A圈的具体结构放大图。

在关于驱动部件4与运动部件5的一种优选实施方式中，该驱动部件4具体为齿轮，同时运动部件5具体可为齿条，两者可配合形成齿轮齿条传动机构。具体的，由于翻转槽101的结构限制和运动干涉，驱动部件4无法采用完整的齿轮结构，本实施例中，驱动部件4具体可采用预设圆心角的扇形齿轮，并沿周向方向设置在转轴3的外壁上——对于转轴3插设于翻转座201内的实施例，扇形齿轮可沿周向方向设置在翻转座201的外壁上，如此在转轴3或翻转座201进行转动时，能够带动扇形齿轮同步转动。同时，随着扇形齿轮与齿条的啮合传动，齿条沿其长度方向进行运动(前进或后退)。

一般的，扇形齿轮的圆心角可在60°～180°之间，并具有一定数量的轮齿。同理，齿条具有一定长度，并具有与扇形齿轮的轮齿数量相当的齿轮，可与扇形齿轮形成啮合传动。此处优选地，扇形齿轮可为塑胶齿轮，并通过一体化成型工艺连接在翻转座201的侧壁上，且可同时镶嵌金属轮齿。

如图4所示，图4为图3中所示的运动部件5与导向座7的安装结构示意图。

为保证齿条在盒体1内的运动稳定、平稳，本实施例中增设了导向座7。具体的，导向座7可同时在盒体1内设置两个(或多个)，并且分别设置在齿条的两侧端面外侧。同时，在各个导向座7的相对侧壁上均开设有导向槽701，该导向槽701的延伸方向与齿条的运动方向相同。相应的，在齿条的两侧端面上均设置有向外延伸的延伸板，并且该延伸板延伸至对应的导向槽701内，与其形成滑动配合安装。如此设置，相当于两侧的导向座7夹紧中间的齿条，并使齿条通过两侧的延伸板与两侧的导向座7的配合与导向座7形成滑动连接。当扇形齿轮驱动齿条进行运动时，可通过两侧的导向座7对其形成运动导向作用。

进一步的，本实施例还在各个导向座7的外壁上增设了加强筋8。具体的，该加强筋8可呈三角形，其末端可连接在盒体1的内壁上，可有效提高各个导向座7的结构强度和与盒体1之间的连接稳定性。

在关于检测组件6的一种优选实施方式中，该检测组件6主要包括运动触发器61和控制器62。其中，运动触发器61与运动部件5同步运动，而控制器62与运动触发器61信号连接。当运动触发器61在运动部件5的带动下运动到第一预设位置时，将触发控制器62使其判断为当前盒盖2处于开启状态；而当运动触发器61在运动部件5的带动下运动到第二预设位置时，将触发控制器62使其判断为当前盒盖2处于关闭状态。一般的，运动触发器61的第一预设位置及第二预设位置也为运动部件5的正向运动极限位置及逆向运动极限位置。

具体的，运动触发器61可为拨动开关，并且可垂向升降地设置在控制器62的PCB板上，同时通过卡接结构与齿条的底部相连，齿条的运动方向此时为垂向。当盒盖2开启时，扇形齿轮沿图示顺时针方向转动，带动齿条沿垂向向上运动，进而带动拨动开关同步运动，而当拨动开关运动到垂向最高点时，到达开关状态切换点，触发控制器62判断当前盒盖2处于开启状态；反之，当盒盖2关闭时，扇形齿轮沿图示逆时针方向转动，带动齿条沿垂向向下运动，进而带动拨动开关同步运动，而当拨动开关运动到垂向最低点时，到达开关状态切换点，触发控制器62判断当前盒盖2处于关闭状态。

需要说明的是，齿条的运动方向并不固定，并不局限于垂向升降运动，只需能够在其运动轨迹范围内带动拨动开关到达两个开关状态切换点即可。

如图5所示，图5为图3中所示的检测组件6的模块结构示意图。

此外，在盒体1内还埋设有用于对耳机本体进行充电的电池9，并且在控制器62判断出当前盒盖2处于开启状态时，控制器62同时切断电池9的充电电路，以在耳机本体被取出后断电，节约电量。同理，在控制器62判断出当前盒盖2处于关闭状态时，控制器62同时连通电池9的充电电路，以方便对安装在盒体1内的耳机本体进行充电。

本实施例还提供一种TWS耳机充电盒，主要包括盒体1和设置在盒体1上的开合状态检测结构，其中，该开合状态检测结构的具体内容与上述相关内容相同，此处不再赘述。

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 (7)

1.一种开合状态检测结构，其特征在于，包括可翻转地设置于盒体(1)上的盒盖(2)、设置于所述盒盖(2)的转轴(3)外壁上并与其同步转动的驱动部件(4)、设置于所述盒体(1)内并与所述驱动部件(4)配合传动以按照预设轨迹运动的运动部件(5)，以及设置于所述盒体(1)内并用于检测所述运动部件(5)的运动行程、以在所述运动部件(5)运动到预设位置时判断所述盒盖(2)处于开启或闭合状态的检测组件(6)；所述驱动部件(4)为沿周向设置于所述转轴(3)的外壁上且具有预设圆心角的扇形齿轮，所述运动部件(5)为与所述扇形齿轮啮合传动的齿条；

所述盒体(1)的顶部侧壁上开设有翻转槽(101)，所述翻转槽(101)的两侧槽壁上均开设有翻转孔(102)，所述盒盖(2)的底部侧壁上连接有翻转座(201)，所述转轴(3)的杆体固定插设于所述翻转座(201)中，且所述转轴(3)的两端露出所述翻转座(201)外并与对应的所述翻转孔(102)接插配合；

所述扇形齿轮的圆心角为60°～180°，且所述扇形齿轮一体化成型连接于所述翻转座(201)的侧壁上；

所述检测组件(6)包括与所述运动部件(5)同步运动的运动触发器(61)，以及与所述运动触发器(61)信号连接的控制器(62)，所述运动触发器(61)用于触发所述控制器(62)判断当前所述盒盖(2)的启闭状态；

所述盒体(1)内埋设有用于对耳机本体进行充电的电池(9)，所述控制器(62)用于根据所述盒盖(2)的启闭状态控制所述电池(9)的充电电路的通断状态。

2.根据权利要求1所述的开合状态检测结构，其特征在于，所述盒体(1)的内壁上连接有至少两个导向座(7)，各所述导向座(7)分列所述齿条的两侧端面外，且各所述导向座(7)的侧壁上均开设有沿所述齿条的运动方向延伸的导向槽(701)，所述齿条的两侧端面上均设置有延伸至对应的所述导向槽(701)内并与其配合滑动的延伸板。

3.根据权利要求2所述的开合状态检测结构，其特征在于，各所述导向座(7)的外壁上均设置有连接至所述盒体(1)内壁的加强筋(8)。

4.根据权利要求1-3任一项所述的开合状态检测结构，其特征在于，当所述运动触发器(61)运动至第一预设位置时，触发所述控制器(62)判断当前所述盒盖(2)处于开启状态；当所述运动触发器(61)运动至第二预设位置时，触发所述控制器(62)判断当前所述盒盖(2)处于关闭状态。

5.根据权利要求4所述的开合状态检测结构，其特征在于，所述运动触发器(61)可垂向升降地设置于所述控制器(62)的PCB板上，且当所述运动触发器(61)沿垂向上升至最高点时，触发所述控制器(62)判断当前所述盒盖(2)处于开启状态；当所述运动触发器(61)沿垂向下降至最低点时，触发所述控制器(62)判断当前所述盒盖(2)处于关闭状态。

6.根据权利要求5所述的开合状态检测结构，其特征在于，在所述控制器(62)判断当前所述盒盖(2)处于开启状态时，所述控制器(62)切断所述电池(9)的充电电路；在所述控制器(62)判断当前所述盒盖(2)处于关闭状态时，所述控制器(62)连通所述电池(9)的充电电路。

7.一种TWS耳机充电盒，包括盒体(1)和设置于所述盒体(1)上的开合状态检测结构，其特征在于，所述开合状态检测结构具体为权利要求1-6任一项所述的开合状态检测结构。

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