智能眼镜铰链结构的制作方法

1.本发明涉及穿戴设备技术领域，特别涉及一种智能眼镜铰链结构。


背景技术：

2.现有的一些智能眼镜中，镜腿通过多个依次铰接的板件构成的铰链结构铰接于镜框，以实现镜腿的折叠。其中，板件上设置弹片，在镜腿相对于镜框沿着外翻方向打开以佩戴时，板件上的弹片的自由端通过与板件相抵形变，以为镜腿提供内折方向的复位力，使得镜腿压向头部，提高佩戴的可靠性。
3.但是，其弹片和对应的板件沿着镜腿的外翻方向依次设置，增加了铰链结构在外翻方向上的占用空间，增加了铰链结构在外翻方向的宽度。
4.因此，如何减小铰链结构在外翻方向的宽度，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明的目的是提供一种智能眼镜铰链结构，其在外翻方向的宽度较小。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.一种智能眼镜铰链结构，包括沿着预设方向交错设置的铰链架和复位组件，相邻的所述铰链架相铰接；
8.所述复位组件包括沿着所述预设方向并列设置复位弹性结构和挤压结构，所述挤压结构和所述复位弹性结构分别连接于两个相邻的所述铰链架；
9.当一个端部的所述铰链架相对于另一个端部的所述铰链架朝向预设外翻方向摆动至设定角度后，所述复位弹性结构在对应的所述挤压结构的挤压下形变，向所述铰链架提供复位力，以使所述铰链架具有与所述预设外翻方向相反的运动趋势。
10.优选地，所述复位组件还包括连接杆；相邻两个所述铰链架中，其中一个所述铰链架上固定设置安装块，且所述挤压结构一体设于所述安装块上，另一个所述铰链架上固定设置所述连接杆，所述连接杆与所述安装块同时连接于铰接轴，以实现相邻所述铰链架的铰接。
11.优选地，所述复位组件中，还包括滑动连接于所述连接杆的挡板，所述挤压结构通过推动所述挡板在所述连接杆上滑动，以挤压所述复位弹性结构。
12.优选地，所所述复位弹性结构套接于所述连接杆上。
13.优选地，所述挤压结构上还设置内折限位平面，所述挡板上设置挡板限位平面，当一个端部的所述铰链架相对于另一个端部的所述铰链架朝向与所述预设外翻方向相反的方向摆动至极限内折状态时，所述内折限位平面与对应所述挡板上的所述挡板限位平面贴合配合。
14.优选地，所述连接杆伸入两个所述安装块之间的轴向间隙中。
15.优选地，所述铰接轴螺纹锁定于至少一个所述安装块。
16.优选地，所述铰接轴上设有端帽，所述端帽与所述至少一个所述安装块之间设置阻尼弹性结构，以轴向压紧对应的所述端帽和所述安装块。
17.优选地，在相邻两个所述铰链架之间，两个所述复位组件分别沿轴向设于所述铰链架的两端，且两个所述复位组件、两个所述铰链架之间形成通孔结构。
18.优选地，还包括环形的铰链盖，各所述铰链架外侧分别套接固定一个所述铰链盖，各所述铰链盖沿所述预设方向连通形成安装通道。
19.本发明提供的智能眼镜铰链结构，包括沿着预设方向交错设置的铰链架和复位组件，相邻的铰链架相铰接；复位组件包括沿着预设方向并列设置复位弹性结构和挤压结构，挤压结构和复位弹性结构分别连接于两个相邻的铰链架；当一个端部的铰链架相对于另一个端部的铰链架朝向预设外翻方向摆动至设定角度后，复位弹性结构在对应的挤压结构的挤压下形变，向铰链架提供复位力，以使铰链架具有与预设外翻方向相反的运动趋势。
20.该铰链结构中，复位组件和铰链架沿着预设方向依次设置，无需复位组件和铰链架在外翻方向并列设置，可以减少复位组件在外翻方向占用的空间，且可以通过复位组件来实现铰链结构所需长度的一部分，可以减小铰链结构在外翻方向的宽度，有利于铰链结构的小型化与轻量化。
附图说明
21.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。
22.图1为本发明所提供铰链结构具体实施例一的爆炸图；
23.图2为本发明所提供铰链结构具体实施例一中各铰链架连接结构的第一爆炸图；
24.图3为本发明所提供铰链结构具体实施例一中铰接轴的结构图；
25.图4为本发明所提供铰链结构具体实施例一中中间的铰链架的爆炸图；
26.图5为本发明所提供铰链结构具体实施例一中中间的铰链架的结构图；
27.图6为本发明所提供铰链结构具体实施例一中端部的铰链架的爆炸图；
28.图7为本发明所提供铰链结构具体实施例一中端部的铰链架的结构图；
29.图8为本发明所提供铰链结构具体实施例一中各铰链架连接结构的第二爆炸图；
30.图9为本发明所提供铰链结构具体实施例一中各铰链架连接结构的示意图；
31.图10为本发明所提供铰链结构具体实施例一的剖视图；
32.图11为本发明所提供铰链结构具体实施例一中铰链盖的爆炸图；
33.图12为本发明所提供铰链结构具体实施例一中铰接轴与铰链盖的装配图；
34.图13为本发明所提供铰链结构具体实施例一中在铰链结构处于直线状态下的剖视图；
35.图14为本发明所提供铰链结构具体实施例一中在铰链结构处于极限内折状态下的剖视图；
36.图15为本发明所提供铰链结构具体实施例一中在铰链架连接结构处于极限内折
状态下的结构图；
37.图16为本发明所提供铰链结构具体实施例一中在铰链架连接结构外翻到设定角度时的结构图；
38.图17为本发明所提供铰链结构具体实施例一中在铰链架连接结构外翻到直线状态时的结构图；
39.图18为本发明所提供铰链结构具体实施例一中在铰链架连接结构外翻到极限外翻状态时的结构图；
40.图19为本发明所提供铰链结构具体实施例一中在铰链盖连接结构处于极限外翻状态时的第一方向结构图；
41.图20为本发明所提供铰链结构具体实施例一中在铰链盖连接结构处于极限外翻状态时的第二方向结构图；
42.图21为本发明所提供铰链结构具体实施例一中在铰链盖连接结构处于极限内折状态时的第一方向结构图；
43.图22为本发明所提供铰链结构具体实施例一中在铰链盖连接结构处于极限内折状态时的第二方向结构图。
44.附图标记：
45.镜框1；
46.铰链架2，安装块21，连接孔22，螺钉孔23，定位孔24；
47.复位组件3，复位弹性结构31，挡板32，挡板限位平面321，连接杆33，挤压结构34，内折限位平面341，支撑面342；
48.铰链盖4，连接凹槽41，连接凸起43，内定位面44，外定位面45，安装通道46，螺钉柱47，定位柱48，第一侧板49，插接结构491，轴槽492，第二侧板410；
49.镜腿5；
50.阻尼弹性结构6；
51.铰接轴7，端帽71，螺纹杆部72，光杆部73；
52.柔性电路板8；
53.柔性导热材料9。
具体实施方式
54.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。
55.本发明的核心是提供一种智能眼镜铰链结构，其在外翻方向的宽度较小。
56.本发明所提供智能铰链结构(简称铰链结构)具体实施例一中，请参考图1至图22，包括沿着预设方向交错设置的铰链架2和复位组件3。如图9所示，本实施例中，四个铰链架2沿着预设方向依次设置，每相邻两个铰链架2之间均设置复位组件3，实现复位组件3和铰链架2的交错设置。其中，相邻的铰链架2相铰接，相邻的铰链架2指的是同一个复位组件3两侧的铰链架2。
57.其中，由于各铰链架2之间相铰接，铰链架2可能不会始终保持直线状态，相应地，预设方向可能为直线或者曲线方向。
58.复位组件3包括沿着预设方向并列设置复位弹性结构31和挤压结构34。挤压结构34和复位弹性结构31分别连接于两个相邻的铰链架2。
59.当一个端部的铰链架2相对于另一个端部的铰链架2朝向预设外翻方向摆动至设定角度后，复位弹性结构31在对应的挤压结构34的挤压下形变，向铰链架2提供复位力，以使铰链架2具有与预设外翻方向相反的预设内折方向运动的运动趋势。
60.其中，在铰链结构沿着预设外翻方向外翻的过程中，各复位弹性结构31可能同时开始发生形变，也可以并非全部同时开始形变。设定角度具体可以被定义为所有复位弹性结构31开始形变的临界值，在铰链结构外翻到该设定角度后继续外翻，各复位弹性结构31均处于形变状态。
61.具体地，如图15至图18所示，右端部的铰链架2相对于左端部的铰链架2沿预设外翻方向摆动，在外翻时，从如图15所示的铰链结构处于极限内折状态(即相邻铰链架2之间相对内折至极限状态)开始外翻，外翻到到设定角度时如图16图所示；如图16至图18所示，当右端部的铰链架2相对于左端部的铰链架2摆动设定角度后继续外翻，该过程中，复位弹性结构31处于形变状态且形变程度逐渐增大，直至外翻到图18所示的极限外翻状态(即相邻铰链架2之间相对外翻至极限状态)。
62.在应用于ar眼镜等智能眼镜时，铰链结构的两个端部的铰链架2分别连接镜框1和镜腿5，则镜腿5通过铰链结构转动连接于镜框1，镜腿5能够相对于镜框1内折或者外翻。在佩戴过程中，使用者沿着预设外翻方向摆动镜腿5，各铰链架2也沿着预设外翻方向对应运动，当外翻到设定角度后，复位弹性结构31与对应的连接板相抵变形，以使得镜腿5具有沿预设内折方向复位运动的趋势，预设内折方向与预设外翻方向相反，使得各镜腿5能够分别压向头部，两个镜腿5夹持头部，使得该智能眼镜可以适配不同头型佩戴，增加佩戴的适用性和舒适性。
63.本实施例中，复位组件3和铰链架2沿着预设方向依次设置，无需复位组件3和铰链架2在外翻方向并列设置，可以减少复位组件3在外翻方向占用的空间，且可以通过复位组件3来实现铰链结构所需长度的一部分，可以减小铰链结构在外翻方向的宽度，有利于铰链结构的小型化与轻量化。
64.进一步地，请参考图2，复位组件3还包括连接杆33。相邻两个铰链架2中，其中一个铰链架2上固定设置安装块21，且挤压结构34一体设于安装块21上；另一个铰链架2上固定设置连接杆33，连接杆33与安装块21同时连接于铰接轴7，以实现相邻铰链架2的铰接。
65.其中，在设置安装块21的铰链架2上，安装块21的部分结构沿预设方向凸出于铰链架2，挤压结构34设置在该凸出的部分上。
66.其中，具体地，如图4至图7所示，铰链架2上设置连接孔22，连接杆33对应插接于连接孔22中，并焊接连接，实现连接杆33和铰链架2的固定，装配方便，可降低成本。
67.由于相邻的铰链架2之间在预设方向上通过复位组件3间隔开，通过设置挤压结构34的安装块21和复位组件3中的连接杆33安装铰接轴，无需再在铰链架2上单独设置轴架连接铰接轴，方便实现铰链架2的铰接，有利于进一步实现小型化。
68.进一步地，如图9所示，复位组件3中，还包括滑动连接于连接杆33的挡板32，挤压
结构34通过推动挡板32在连接杆33上滑动，以挤压复位弹性结构31。具体地，复位弹性结构31的两端分别抵住挡板32和对应的铰链架2，挡板32与铰链架2之间沿预设方向的间距变小，相应地，复位弹性结构31沿预设方向压缩形变。
69.其中，挤压结构34上设置平面状的支撑面342，挡板32上面向挤压结构34的表面也为平面，如图16所示，该状态下，支撑面342和挡板32相贴合；在从图16的状态向图17和图18的状态转变时，通过挡板32和支撑面342在预设方向上的过盈量，使得支撑面342的端点s在挡板32上滑动，并推动挡板32沿预设方向滑动，压缩复位弹性结构31。
70.本实施例中，挤压结构34压动挡板32，使得挡板32与设置挡板32的铰链架2之间在预设方向的间距变化，可以确保弹性结构发生形变。
71.进一步地，如图9所示，复位弹性结构31套接于连接杆33上，能够提高复位弹性结构31形变的可靠性。具体地，复位弹性结构31具体为套设于连接杆33上的碟簧，也可以为其他弹簧。当然，在其他实施例中，复位弹性结构31也可以不套接连接杆33，而是与连接杆33沿轴向并列设置。
72.进一步地，如图15所示，挤压结构34上还设置内折限位平面341，挡板32上设置挡板限位平面321，当一个端部的铰链架2相对于另一个端部的铰链架2朝向与预设外翻方向相反的方向摆动至极限内折状态时，内折限位平面341与对应挡板32上的挡板限位平面321贴合配合。
73.在极限内折状态，通过平面贴合接触，使得相邻铰链架2可以平稳地停在该相对位置关系下。另外，在铰链结构处于图15所示状态时，复位弹性结构31可处于压缩形变状态，具体可以处于极限压缩状态，以起到内折限位的作用，此时，镜腿5在复位弹性结构31作用下具有内折运动的趋势。另外，在铰链结构从图15向图16所示状态变化的过程中，根据挤压结构34的形状设置，复位弹性结构31的压缩形变程度可以逐渐减小。
74.进一步地，如图9所示，连接杆33伸入两个安装块21之间的轴向间隙中，能够在轴向上对连接杆33进行支撑，提高连接杆33连接的可靠性。具体地，连接杆33与安装块21的轴向端面对应贴合。
75.进一步地，如图2和图3所示，铰接轴7螺纹锁定于至少一个安装块21，采用螺纹连接，便于铰接轴7的装配，且能够可靠实现铰接轴7的轴向定位。具体地，铰接轴7同时连接一个连接杆33和两个安装块21，其中一个安装块21上设置螺纹，铰接轴7包括沿轴向对接的螺纹杆部72和光杆部73，螺纹杆部72与具有螺纹的安装块21螺纹连接，起到紧固作用，光杆部73插接于连接杆33和另一个安装块21。
76.进一步地，如图9所示，铰接轴7上设有端帽71，端帽71与至少一个安装块21之间设置阻尼弹性结构6，以轴向压紧对应的端帽71和安装块21。具体地，阻尼弹性结构6为碟簧，也可以为其他弹性件。
77.通过阻尼弹性结构6的设置，在相邻铰链架2相对转动时，阻尼弹性结构6可以提供阻尼力，改善使用手感。另外，由于铰接轴7与安装块21螺纹连接，通过转动铰接轴7可以改变阻尼弹性结构6的压缩量，改变阻尼弹性结构6的压缩量，改变阻尼力。此外，螺钉式结构的铰接轴7通用化使用程度高，加工制作简单。
78.进一步地，如图9和图10所示，在相邻两个铰链架2之间，两个复位组件3分别沿轴向设于铰链架2的两端，且两个复位组件3、两个铰链架2之间形成通孔结构。
79.通过相邻铰链架2和其间两个复位组件3的排布，如图9所示，铰链结构构成上中下三段式结构，上下两端为连接受力部，中段几乎为空心，可大大降低铰链结构的整体重量，同时中段空心处也可穿柔性电路板8和柔性导热材料9等部件，大大提高铰链结构的可穿线能力，为通过铰链穿更多的信号线、更多的柔性导热材料9提供参考设计。
80.进一步地，如图14所示，该铰链结构还包括环形的铰链盖4，各铰链架2外侧分别套接固定一个铰链盖4，铰链盖4与其内铰链架2同步运动，构成一个转动节。各铰链盖4沿预设方向连通形成安装通道46。通过铰链套在对应铰链架2外的套设，能够实现对铰链架2的防护。
81.其中，在铰链结构应用于智能眼镜时，端部的两个铰链盖4为端部铰链盖，其余位于中部的铰链盖4为中部铰链盖。两个端部铰链盖分别一体设置于镜框1和镜腿5的外壳。具体地，对于端部的铰链架2，如图6、图7和图10所示，其上设置螺钉孔23和定位孔24，通过螺钉柱47和定位柱48与端部铰链盖固定连接。
82.进一步地，如图11所示，中部铰链盖包括第一侧板49和与第一侧板49对接以形成环形结构的第二侧板410。第一侧板49上面向第二侧板410的侧面设置插接结构491，铰链架2与插接结构491插接固定。
83.具体地，本实施例中，插接结构491为插销，铰链架2上对应设置插孔以与插销插接固定。在其他实施例中，插接结构491也可以为插槽，铰链架2上对应设置插接柱以插接连接插槽。
84.在装配铰链架2和对应的中部铰链盖时，先使得第一侧板49和第二侧板410处于分离状态，在第一侧板49上安装铰链架2，铰链架2和插接结构491插接固定，具体可以螺纹连接，实现铰链架2和中部铰链盖之间的限位，然后，再扣合第二侧板410于第一侧板49。
85.本实施例中，通过铰链架2和插接结构491的插接配合，可以在预设方向上对铰链架2和中部铰链盖可靠定位。另外，分体式的第一侧板49与第二侧板410配合连接构成中部铰链盖，方便与铰链架2在中部铰链盖中的装配。
86.进一步地，如图12所示，第一侧板49上还设置c形的轴槽492，轴槽492的开口面向第二侧板410，优选地，第一侧板49为u形板，u形板上两个相对的壁面上设置轴槽492，第二侧板410安装在第一侧板49的侧向开口上。在铰链架2经第一侧板49的侧向开口朝向第一侧板49内安装的过程中，铰接轴7能够同步经轴槽492的开口进入并固定于轴槽492中，具体可以过盈配合，以通过轴槽492对铰接轴进行定位，保证铰接轴7不松脱，从而通过中部铰链盖实现对对应的铰接轴7和铰链架2的同步定位，确保铰链架2与中部铰链盖摆动的同步性。
87.进一步地，在每相邻两个铰链盖4之间，如图13所示，其中一者上设置连接凸起43，另一者上设置连接凹槽41，且连接凹槽41转动套接于连接凸起43外侧，连接凹槽41能够对连接凸起43进行遮挡，各铰链盖4与其内铰链架2同步转动。通过连接凹槽41对连接凸起43的遮挡，可以保证转动过程中，铰链盖4、铰链盖4的对接处始终能够对安装通道46进行全面遮挡，保证安装通道46内安装的部件不外露，确保安全性与美观性。
88.进一步地，如图13和图14所示，安装通道46内设置柔性电路板8和柔性导热材料9，柔性电路板8和柔性导热材料9在镜腿5和镜框1侧可分别连接相关元器件和热源、均热件，这样就可以将镜腿5和镜框1侧的相关硬件、热源和均热结构连接起来，使得整机数据可连通、达到整机均热效果。其中，柔性导热材料9可以是柔性石墨片、柔性石墨烯等高导热、可
多次弯折的材料。
89.另外，铰链结构中，包括至少两个铰链架2，则相应包括等量的转动节，通过多节设置，每个转动节分担铰链结构的总摆动量，可以增加铰链盖4组件的弯折半径，使得铰链盖4之间弯折前后长度伸缩量很小。在铰链结构由图13向图14进行状态转变时，四个转动节中，左端的转动节固定，其余转动节相对于其左端相邻的转动节均摆动30
°
，最终使得最右端的转动节相对于初始位置摆动90
°
。通过增加折弯半径，可提高安装通道46内侧的柔性电路板8和柔性导热材料9的摆动可靠性，使能达到可量产水平。当然，其他实施例中，铰链结构中铰链架2也可以设置为其他数量，节数越多，每节转动角度越小。
90.进一步地，为限制各铰链结构以及铰链盖4的摆动范围，以避免转动节单节转动角度过大影响内部柔性电路板8、柔性导热材料9的弯折角及弯折半径，相邻的铰链盖4之间可以设置限转结构。如图14所示，相邻铰链盖4之间，第一个铰链盖4上设置与第二个铰链盖4配合的内定位面44和外定位面45，使得第一个铰链盖4相对于第二个铰链盖4最多能够内折转动内定位面44与第二个铰链盖4相抵，最多能够外翻转动至外定位面45与第二个铰链盖4相抵，此时，如图18所示，复位弹性结构31也可以处于形变最大程度，从而利用复位组件3使得铰链架2也不能继续外翻，实现双重限位。可选地，每个铰链盖4相对于相邻铰链盖4可转动的角度范围相同，例如30
°
，或45
°
。
91.另外，在铰链结构摆动至极限内折状态时，除了铰链盖4的内定位面44相抵接限位外，复位组件3中的挡板限位平面321和内折限位平面341也贴合配合，提高铰链结构内部结构的平稳性。
92.本实施例提供的智能眼镜铰链结构，应用于智能眼镜时，工作原理如下：使用时，外翻镜腿5，各转向节外翻，复位组件3中，挤压结构34挤压挡板32滑动，使得挡板32挤压对应的复位弹性结构31，复位弹性结构31的反向弹力使得镜腿5具有内折运动的趋势，能够对头部提供持续夹紧力。
93.本实施例中，铰链结构通过复位组件3和铰链架2交错连接，能够减小在预设外翻方向上的空间占用，减小该方向尺寸需要；采用多可通用的零部件制成，且所有零部件均为简单加工、简单折弯、简单焊接和通用化高的零部件，大大降低加工制作成本和难度，尺寸小巧、重量轻；利用特型螺钉式铰接轴7将各零件连接起来形成一个转轴组件；铰链架连接结构外侧设计有铰链盖4，通过结构设计把铰链盖4与镜框1、镜腿5连接固定，随着铰链架连接结构一起运动；相邻铰链盖4的对接处形成遮挡面，保证在铰链弯折时不露出内部的零部件，外观美观。
94.需要说明的是，当元件被称为“固定”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
95.术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
96.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的
技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
97.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。
98.以上对本发明所提供的铰链结构进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。