CN114679875A - 头戴设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种头戴设备，包括壳体、电路板和阻尼器，所述电路板位于所述壳体的内侧；所述阻尼器设置于所述电路板和所述壳体之间；所述阻尼器包括缸体、推杆和活塞板；所述缸体的一端具有开口，所述推杆的第一端与所述壳体连接，所述推杆的第二端位于所述开口处；所述活塞板设置在所述推杆的第二端上，且所述活塞板的周缘与所述缸体的内壁为零配合；所述活塞板能够在所述缸体内复运动，对从所述壳体传递至所述电路板上的载荷形成隔振。本申请采用阻尼器对从壳体传递到电路板上的荷载进行隔振，相较于现有技术中采用刚体结构抵抗冲击荷载的方式，使得传递至电路板上的载荷大幅度下降，能够有效保护电路板上的电子器件。
Description
技术领域
本申请涉及电子设备技术领域，更具体地，涉及一种头戴设备。
背景技术
头戴设备经过多年发展，各类基本功能已基本完善，随着更加沉醉式的体验需求，其在游戏体验中意外脱落人体的可能性进一步加大。头戴设备在跌落时会对壳体产生较大的冲击力，容易使内部器件发生损坏，尤其是对电路板上的电子器件有较大影响。
在现有技术中，绝大部分头戴设备都没有抗冲击设计，或者仅限于增加头戴设备的壳体的材料厚度，或在头戴设备中设计防撞柱等，以增加局部刚度的方法来提升产品的抗冲击能力，但最终的效果有限，并不能对头戴设备内部器件起到很好的保护作用。
发明内容
本申请的一个目的是提供一种头戴设备的新技术方案。
根据本申请的第一方面，提供了一种头戴设备，包括：
壳体和电路板，所述电路板位于所述壳体的内侧；
阻尼器，所述阻尼器设置于所述电路板和所述壳体之间；所述阻尼器包括缸体、推杆和活塞板；所述缸体的一端具有开口，所述推杆的第一端与所述壳体连接，所述推杆的第二端位于所述缸体的开口处；
所述活塞板设置在所述推杆的第二端上，且所述活塞板的周侧与所述缸体的内壁为零配合；所述活塞板能够在所述缸体内往复运动，对从所述壳体传递至所述电路板上的载荷形成隔振。
可选地，所述活塞板的周缘设置有凹槽，所述凹槽内嵌设有第一密封圈。
可选地，所述阻尼器还包括位于所述缸体内的弹簧，所述弹簧的一端与所述活塞板的端部连接，另一端与所述缸体的底壁连接。
可选地，所述缸体的底部设置有气孔，所述气孔用于平衡所述缸体内、外两侧的气压。
可选地，所述气孔为喇叭状，其最小处的直径为1.5～3mm。
可选地，所述阻尼器还包括盖板，所述盖板盖设在所述缸体的开口处，并与所述缸体形成密封的空腔；所述推杆的第二端穿过所述盖板，使所述活塞板位于所述空腔内。
可选地，所述空腔内设置有液压油，所述活塞板上设置有多个供液压油通过的过油孔；所述盖板上设置有供所述推杆的第二端穿过的通孔，所述推杆在位于所述通孔处与所述盖板密封连接。
可选地，所述过油孔的直径为0.5～1mm。
可选地，所述通孔处设置有第二密封圈。
可选地，还包括支架，所述电路板固定在所述支架上，所述支架位于所述壳体和所述电路板之间；
可选地，所述阻尼器至少设置有两个，至少两个所述阻尼器分设于所述支架的两侧；或，至少两个所述阻尼器设置于所述壳体和所述支架之间。
本申请的一个技术效果是：
通过在壳体和电路板之间设置阻尼器，在头戴设备跌落时，壳体受到的冲击载荷传递至连接壳体的推杆上，使推杆带动其第二端的活塞板在缸体内移动，在移动过程中，活塞板的周缘与缸体的内壁发生摩擦，使冲击载荷能够被吸收和耗散，从而降低了传递至电路板上的载荷大小，实现对电路板的隔振作用。
本申请采用阻尼器对从壳体传递到电路板上的荷载进行隔振，相较于现有技术中采用刚体结构抵抗冲击荷载的方式，使得传递至电路板上的载荷大幅度下降，能够有效保护电路板上的电子器件。
通过以下参照附图对本申请的示例性实施例的详细描述，本申请的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本申请的实施例，并且连同其说明一起用于解释本申请的原理。
图1是本申请提供的一种头戴设备的局部结构示意图。
图2是图1的***图。
图3是本申请提供的一种阻尼器的外部结构示意图。
图4是本申请提供的一种阻尼器的内部结构的主视示意图。
图5是图4的立体示意图。
图6是本申请提供的另一种阻尼器的内部结构的主视示意图。
图7是图6的立体示意图。
图中：1、壳体；2、电路板；3、阻尼器；31、缸体；311、气孔；32、推杆；321、连接板；33、活塞板；331、凹槽；332、过油孔；333、第一密封圈；34、弹簧；35、盖板；351、通孔；352、第二密封圈；36、空腔；4、支架。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本申请的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
根据图1至图7所示，本申请提供了一种头戴设备，包括：壳体1、电路板2和阻尼器3；所述电路板2位于所述壳体1的内侧；所述阻尼器3设置于所述电路板2和所述壳体1之间；所述阻尼器3包括缸体31、推杆32和活塞板33；所述缸体31的一端具有开口，所述推杆32的第一端与所述壳体1连接，所述推杆32的第二端位于所述开口处；所述活塞板33设置在所述推杆32的第二端上，且所述活塞板33的周缘与所述缸体31的内壁为零配合；所述活塞板33能够在所述缸体31内复运动，对所述壳体1传递至所述电路板2上的载荷实现隔振作用。
具体地，在本实施例中，头戴设备具有壳体1和电路板2，电路板2上可以设置电子器件，以实现各种功能。提升电路板2的抗冲击能力，能够更好地保护设置在电路板2上的电子器件不受损坏。在壳体1和电路板2之间设置阻尼器3，阻尼器3具有推杆32和连接在推杆32上的活塞板33，活塞板33在缸体31内能够往复运动。其中，阻尼器3可以通过胶水或紧固件固定在壳体1和电路板2上。本实施例中活塞板的往复运动的方向参考附图中的竖直方向，即从壳体1到电路板2，或从电路板2到壳体1的方向。
如图1至图2所示，当头戴设备跌落时，壳体1上受到的冲击力通过推杆32传递到阻尼器3中，推杆32推动活塞在缸体31内移动，而活塞板33的周缘与缸体31的内壁的零配合为活塞板33在沿缸体31移动的过程中提供阻尼，使传递至阻尼器3的冲击载荷被活塞板33与缸体31的内壁发生的摩擦力耗散，以减小传递至电路板2上的冲击荷载，对电路板2形成隔振的效果。其中，零配合即是指活塞板33的周缘与缸体31的内壁之间为没有间隙的配合，以保证两者之间的密封性能和互相之间的相对运动，活塞板33可以采用橡胶等弹性材料制成，以进一步提高其与缸体31的密封性能。阻尼器3类型还可以根据产品的具体需求进行选择。
例如，在一些低端产品上可以选择机械式阻尼器3，以降低制造成本，参考图3至图5，在一些中、高端产品中，还可以选择液压式阻尼器3，以提高隔振的可靠性，参考图3、图6和图7，本申请对此不作限制。在一种实施方式中，在推杆32的第一端还可以设置连接板321，通过将连接板321粘接在壳体1上，缸体31的底端可以粘接或焊接在电路板2上，以实现将阻尼器3设置在电路板2和壳体1之间，对电路板2形成隔振作用。
本申请采用阻尼器3对从壳体1传递到电路板2上的荷载进行隔振，相较于现有技术中采用刚体结构抵抗冲击荷载的方式，使得传递至电路板2上的载荷大幅度下降，能够有效保护电路板2上的电子器件。另外，阻尼器3作为一个整体部件，设置在电路板2和壳体1之间，便于安装和更换，并且在产品设计中不需要对壳体1和电路板2本身做出结构改变，技术难度低，适用性广。
可选地，参考图4至图7，所述活塞板33的周缘设置有凹槽331，所述凹槽331内嵌设有第一密封圈333。
具体地，在本实施例中，所述活塞板33的周缘设置有凹槽331，用于嵌设第一密封圈333，第一密封圈333的设置使活塞板33的周缘与缸体31的内壁实现密封。在活塞板33通过推杆32的移动过程提供阻尼，使得通过壳体1传递至阻尼器3上的冲击荷载能够快速被耗散。第一密封圈333可以通过胶水粘接在凹槽331中，以提高第一密封圈333的牢固性，避免第一密封圈333在活塞板33移动的过程中脱落，提高了阻尼器3隔振的可靠性。
可选地，参考图4至图7，所述阻尼器3还包括位于所述缸体31内的弹簧34，所述弹簧34的一端与所述活塞板33的端部连接，另一端与所述缸体31的底壁连接。
具体地，在本实施例中，阻尼器3还包括弹簧34，将弹簧34设置在缸体31内，并且一端与活塞板33连接，另一端与缸体31的底壁连接。活塞板33通过推杆32向下运动时，弹簧34受到压缩，从壳体1传递到阻尼器3的冲击荷载不仅可以由活塞板33与缸体31内壁之间的摩擦耗散，还能够通过弹簧34将其转换为弹性势能进行耗散，进一步提高阻尼器3的隔振效果。另外，弹簧34在被压缩后，储存的弹性势能还能够使活塞板33和推杆32及时复位，推杆32和弹簧34在活塞板33两侧的作用，可以实现活塞板33在缸体31内的往复运动。
可选地，如图4和图5所示，所述缸体31的底部设置有气孔311，所述气孔311用于平衡所述缸体31内、外两侧的气压。
具体地，在本实施例中，所述缸体31的底部设置有气孔311，活塞板33与缸体31密封连接，在缸体31内形成密封的腔体，如图4和图5所示，弹簧34在通过推杆32被压缩的过程中，腔体内的空气同时被压缩，通过气孔311被压缩至缸体31外，使缸体31内、外的气压达到平衡。在这个过程中，空气与气孔311的摩擦，使得从壳体1传递至阻尼器3上的一部分冲击荷载被耗散，进一步使传递至电路板2的冲击载荷降低，提高了隔振效果。这种机械式阻尼器3的结构简单，可靠性高，适用于大多数普通规格的头戴设备。
可选地，所述气孔311为喇叭状，其最小处的直径为1.5～3mm。在本实施例中，气孔311的形状设置为喇叭状，并且位于缸体31外部的孔径大于缸体31内部的孔径，使得空气流速加快，提高空气与气孔311之间的摩擦效率，实现快速对冲击载荷的耗散。另外，气孔311最小处的直径若过小或过大，其耗散的能量均会受到限制。具体地，在本实施例中，最小处的直径的取值范围为1.5～3mm，即最小处的直径可以选择1.5mm，或者1.6mm、2mm、2.5mm或3mm等，在此范围内，本申请不做严格限制。
可选地，所述阻尼器3还包括盖板35，所述盖板35盖设在所述缸体31的开口处，并与所述缸体31形成密封的空腔36；所述推杆32的第二端穿过所述盖板35，使所述活塞板33位于所述空腔36内。
具体地，如图3至图7所示，在本实施例中，在缸体31的开口处密封设置了盖板35，使得推杆32在被冲击载荷推动后，能够在盖板35的限制作用下，准确地回复至初始位置时。并且，在一种缸体31内设置有弹簧34的实施例中，在推杆32的初始位置处，可以将弹簧34设置为微压缩状态，以提高在壳体1受到一些微小的撞击时，阻尼器3的灵敏度，提高阻尼器3对电路板2的隔振作用的可靠性。推杆32的第二端穿过盖板35使活塞板33位于空腔36内，使得活塞板33的往复运动也会被限制在空腔36内移动，以便于控制活塞板33的行程。
可选地，如图6至图7所示，所述空腔36内设置有液压油，所述活塞板33上设置有多个供液压油通过的过油孔332；所述盖板35上设置有供所述推杆32的第二端穿过的通孔351，所述推杆32在位于所述通孔351处与所述盖板35密封连接。
具体地，在本实施例中，阻尼器3采用了液压式结构，在密封的空腔36内设置液压油，活塞板33上设置多个过油孔332，使得在活塞板33通过推杆32向缸体31底壁移动时，液压油从活塞板33下方的空腔36通过过油孔332被压缩至活塞板33上方的空腔36处，在这个过程中，液压油与过油孔332之间的摩擦可以耗散掉大部分从壳体1传递至阻尼器3的冲击荷载的能量，使得能够进一步传递至电路板2上的冲击荷载进一步得到大幅降低，对于一些中高端产品而言，能够进一步提高产品的抗冲击能力，使得内部器件得到可靠的保护。另外，推杆32在复位时，液压油也能够通过过油孔332从活塞板33上方的空腔36中流动至活塞板33下方的空腔36中。这种液压式阻尼器3具有多级阻尼效果，能够明显提高阻尼器3对冲击载荷的耗散效果，适用于一些中、高端产品中。
在本实施例中，推杆32的第二端穿过盖板35上的通孔351，使活塞板33位于密封的空腔36内，推杆32在位于通孔351处与盖板35密封连接，提高空腔36的气密性，避免液压油溢出，影响阻尼效果和污染壳体1内部的器件等，提高了产品的可靠性。另外，活塞板33上的过油孔332的孔数量、孔形状和孔大小等都可以根据实际的产品需求进行设计和布局，本申请对此不作限制。优选地，所述过油孔332的直径为0.5～1mm。
可选地，所述通孔351处设置有第二密封圈352。
具体地，在本实施例中，活塞推杆32的第二端通过通孔351穿设进空腔36内，推杆32位于通孔351处的杆身需要与盖板35之间实现密封连接，以保证空腔36的气密性，而推杆32在运动过程中，第二密封圈352能够实现此处的动密封功能，且结构简单，成本低。优选地，第二密封圈352可以粘接在盖板35的通孔351处，也可以与盖板35一体成型，以提高第二密封圈352的牢固性，保证密封性能。
可选地，如图1至图2所示，所述头戴设备还包括支架4，所述电路板2固定在所述支架4上，所述支架4位于所述壳体1和所述电路板2之间；所述阻尼器3至少设置有两个，至少两个所述阻尼器3分设于所述支架4的两侧；或，至少两个所述阻尼器3设置于所述壳体1和所述支架4之间。
具体地，在本实施例中，壳体1的内部还设置有支架4，电路板2可以通过紧固件等方式固定在支架4上，对电路板2起到支撑作用，并且壳体1内部的其他器件也可同时固定在支架4上，在壳体1受到外部冲击时，冲击载荷传递至阻尼器3上，被阻尼器3耗散，在保护电路板2的同时，还可以保护支架4上的其他部件，提高头戴设备的整体抗冲击额能力。另外，一些头戴设备中还可以设置多个阻尼器3，例如两个、三个、四个等，以达到多处隔振的目的。
例如，在一种实施例中，如图1至图2所示，设置有四个阻尼器3，分别两两设置在壳体1和支架4之间以及支架4和电路板2之间，形成多级阻尼，达到更好的抗冲击效果，对头戴设备内部的器件起到更好的保护作用。其中，设置在壳体1和支架4之间的阻尼器3，推杆32的第一端与壳体1连接，缸体31的底壁与支架4连接，实现阻尼器3的固定。而设置在支架4和电路板2之间的阻尼器3，其推杆32的第一端与支架4连接，缸体31的底壁与电路板2连接，实现阻尼器3的固定，具体的固定形式也可以根据产品内部结构和隔振需求来设置，本申请对此不作限制。
在本实施例中，头戴设备可以是VR设备、AR设备或MR设备等，本申请对此亦不作限制。另外，在一些具有抗冲击需求的电子设备中，也可以参考本申请设置阻尼器3进行隔振，上述方案均在本申请的保护范围内。
上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。
虽然已经通过例子对本申请的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本申请的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本申请的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本申请的范围由所附权利要求来限定。
Claims (11)
1.一种头戴设备，其特征在于，包括：
壳体和电路板，所述电路板位于所述壳体的内侧；
阻尼器，所述阻尼器设置于所述电路板和所述壳体之间；所述阻尼器包括缸体、推杆和活塞板；所述缸体的一端具有开口，所述推杆的第一端与所述壳体连接，所述推杆的第二端位于所述缸体的开口处；
所述活塞板设置在所述推杆的第二端上，且所述活塞板的周缘与所述缸体的内壁为零配合；所述活塞板能够在所述缸体内往复运动，对从所述壳体传递至所述电路板上的载荷形成隔振。
2.根据权利要求1所述的头戴设备，其特征在于，所述活塞板的周缘设置有凹槽，所述凹槽内嵌设有第一密封圈。
3.根据权利要求1所述的头戴设备，其特征在于，所述阻尼器还包括位于所述缸体内的弹簧，所述弹簧的一端与所述活塞板的端部连接，另一端与所述缸体的底壁连接。
4.根据权利要求1～3任意一项所述的头戴设备，其特征在于，所述缸体的底部设置有气孔，所述气孔用于平衡所述缸体内、外两侧的气压。
5.根据权利要求4所述的头戴设备，其特征在于，所述气孔为喇叭状，其最小处的直径为1.5～3mm。
6.根据权利要求1～3任意一项所述的头戴设备，其特征在于，所述阻尼器还包括盖板，所述盖板盖设在所述缸体的开口处，并与所述缸体形成密封的空腔；所述推杆的第二端穿过所述盖板，使所述活塞板位于所述空腔内。
7.根据权利要求6所述的头戴设备，其特征在于，所述空腔内设置有液压油，所述活塞板上设置有多个供液压油通过的过油孔；所述盖板上设置有供所述推杆的第二端穿过的通孔，所述推杆在位于所述通孔处与所述盖板密封连接。
8.根据权利要求7所述的头戴设备，其特征在于，所述过油孔的直径为0.5～1mm。
9.根据权利要求7所述的头戴设备，其特征在于，所述通孔处设置有第二密封圈。
10.根据权利要求1所述的头戴设备，其特征在于，还包括支架，所述电路板固定在所述支架上，所述支架位于所述壳体和所述电路板之间。
11.根据权利要求10所述的头戴设备，其特征在于，所述阻尼器至少设置有两个，至少两个所述阻尼器分设于所述支架的两侧；或，至少两个所述阻尼器设置于所述壳体和所述支架之间。
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