头戴式耳机接头的制作方法

本公开涉及一种头戴式耳机。

背景技术

头戴式耳机具有一个或两个耳罩。为了可调节以便舒适地适配大多数的头部，耳罩应当能够围绕竖直轴线和至少一个与竖直轴线正交的轴线旋转。耳罩也应当能够沿竖直轴线平移。许多头戴式耳机使用轭来将耳罩连接到头带上以帮助完成必要的旋转，但是轭相对较大并且与头带设计不是一体的。需要一种耳罩到头带的接头，其提供绕两个轴线的旋转和沿一个轴线的平移，同时更好地集成到头带设计中。

技术实现要素：

一种头戴式耳机接头，其构造成允许每个耳罩相对于头带绕两个相互垂直的轴线旋转，并沿着这些轴线中的一个平移。接头可以与头带的部分和耳罩的部分相结合。因此，与使用轭将头带可旋转地连接到耳罩的头戴式耳机的情况不同，没有明显的接头的迹象。

以下提及的所有示例和特征可以以任何技术上可能的方式组合。

在一个方面，头戴式耳机包括头带和至少一个耳罩。所述至少一个耳罩通过接头可移动地连接到头带，所述接头构造成允许耳罩相对于头带绕两个相互垂直的轴线旋转，并沿着这些轴线中的一个平移。

实施例可包括以下特征之一或其任何组合。接头可包括在头带和耳罩中的一个上的突起和在头带和耳罩中的另一个中的槽，其中突起至少部分地由槽接收。在一个非限制性示例中，突起位于耳罩上。突起可包括大致部分球形的表面。突起还可包括具有顶端的大致圆锥形的表面。顶端可以是圆化的。在一种情况下，顶端大致是球形的。圆化顶端的中心和突起的大致部分球形的表面的中心可以基本上重合。突起可包括具有远端的杆，其中大致圆锥形的表面位于远端，并且存在与大致圆锥形的表面相邻的大致部分球形的表面。包括突起的头带和耳罩中的一个可以进一步包括第一表面和第二表面，第一表面和第二表面中的每一个远离突起倾斜。

实施例可包括以下特征之一或其任何组合。槽可以部分地由与顶端接触的第一表面限定。槽可以部分地由第二表面和第三表面进一步限定，第二和第三表面与突起的大致部分球形的表面相邻或接触。这些第二表面和第三表面可以是大致平坦的，并且它们可以与突起的大致部分球形的表面大致相切。槽可以具有开口和邻近开口的扩大区。扩大区可以部分地由大致遵循圆的多个弧的多个侧壁限定，其中圆的中心与大致部分球形的表面的中心大致重合。槽的开口可以比突起的大致部分球形的表面的直径窄。接头可以构造成使得围绕一个轴线的旋转受到突起的约束。围绕另一轴线的旋转可以受到包括突起的头带和耳罩之一的倾斜的第一和第二表面的约束。

实施例可包括以下特征之一或其任何组合。头戴式耳机还可包括卡位结构，该卡位结构限定耳罩和头带的多个相对平移位置。卡位结构可包括在头带和耳罩中的一个上的至少一个弹簧，以及在头带和耳罩中的另一个上的一系列弹簧接收凹口。

在另一方面，头戴式耳机包括头带和至少一个耳罩。所述至少一个耳罩通过接头可移动地耦合到头带，所述接头构造成允许耳罩相对于头带绕两个相互垂直的轴线旋转，并沿着这些轴线中的一个平移。该接头包括耳罩上的突起和头带中的槽，其中突起至少部分地由槽接收并且包括具有远端的杆、具有位于远端的顶端的大致圆锥形的表面、以及与大致圆锥形的表面相邻的大致部分球形的表面。耳罩还包括第一表面和第二表面，每个表面远离突起倾斜。槽具有开口和邻近开口的扩大区。槽的开口比突起的大致部分球形的表面的直径窄。槽部分地由与顶端接触的第一表面以及与突起的大致部分球形的表面相邻或接触的第二表面和第三表面限定。

实施例可包括以下特征之一或其任何组合。大致圆锥形的表面可具有圆化顶端。圆化顶端的中心和突起的大致部分球形的表面的中心可以基本上重合。部分地限定槽的第二表面和第三表面可以是大致平坦的并且与突起的大致部分球形的表面大致相切。

在另一方面，头戴式耳机包括头带和至少一个耳罩。所述至少一个耳罩通过接头可移动地连接到头带，所述接头构造成允许耳罩相对于头带绕两个相互垂直的轴线旋转，并沿着这些轴线中的一个平移。该接头包括耳罩上的突起和头带中的槽。突起至少部分地由槽接收并且包括具有远端的杆、具有位于远端的大致球形顶端的大致圆锥形的表面、以及与大致圆锥形的表面相邻的大致部分球形的表面，其中大致球形顶端的中心和突起的大致部分球形的表面基本上重合。槽具有比突起的大致部分球形的表面的直径窄的开口，以及与开口相邻的扩大区。扩大区部分地由多个侧壁限定，多个侧壁大致遵循圆的多个弧，其中圆的中心与突起的大致部分球形的表面的中心大致重合。

实施例可包括以下特征之一或其任何组合。耳罩可包括第一表面和第二表面，每个表面远离突起倾斜。接头可以构造成使得围绕一个轴线的旋转受到突起的约束，并且围绕另一个轴线的旋转受到耳罩的第一表面和第二表面的约束。槽可以部分地由与顶端接触的第一平坦表面限定。

附图说明

图1是头戴式耳机的正视图。

图2示出了一个耳罩和头带的一部分，其与耳罩接合并且构成耳罩到头带接头的一部分。

图3是涉及本发明接头中的耳罩和头带的部分的透视图。

图4是涉及本发明接头中的耳罩部分的透视图。

图5是涉及本发明接头中的头带部分的透视图。

图6a是沿图3的线6a-6a截取的剖视图，示出了处于中性点位置的主体接头。

图6b是类似于图6a的视图，但示出了围绕x轴的旋转。

图6c是类似于图6a的视图，但示出了接头的略微不同的示例。

图7a是沿图3的线7a-7a截取的剖视图，示出了处于中性点位置的主体接头。

图7b是类似于图7a的视图，但示出了围绕z轴的旋转。

图8是另一头戴式耳机接头的局部透视图。

图9是图8的接头的耳罩的透视图。

图10是图8的接头的滑块的透视图。

图11a是沿图8的线11-11截取的剖视图，示出了处于中性点位置的接头。

图11b是类似于图11a的视图，但示出了处于旋转位置的接头。

图12a是沿图8的线12-12截取的剖视图，示出了处于中性点位置的接头。

图12b是类似于图12a的视图，但示出了处于旋转位置的接头。

图13示出了对图9和图10中所示的突起的替代突起。

图14a和图14b分别是另一个突起的侧视图和俯视图。

图15a和图15b分别是可以与图14a和14b的突起一起使用的滑块的侧视图和俯视图。

具体实施方式

头戴式耳机指的是适配在耳朵周围、耳朵上或耳朵中并将声能辐射到耳道中的装置。头戴式耳机有时被称为耳机、听筒、头戴式受话器、耳塞或运动头戴式耳机，并且可以是有线或无线的。头戴式耳机包括用于将音频信号转换为声能的声学驱动器。声学驱动器可以容纳在耳罩中。虽然下面的一些附图和描述示出了单个头戴式耳机，但是头戴式耳机可以是单个独立单元或一对头戴式耳机中的一个(每个包括相应的声学驱动器和耳罩)，每个耳朵一个头戴式耳机。头戴式耳机可以以机械方式连接到另一个头戴式耳机，例如通过头带和/或通过将音频信号传导到头戴式耳机中的声学驱动器的引线。头戴式耳机可以包括用于以无线方式接收音频信号的组件。头戴式耳机可以包括有源降噪(anr)系统的组件。头戴式耳机还可以包括其他功能，例如麦克风，以便它们可以用作头戴式受话器。

在头戴式耳机周围或头戴式耳机上，头戴式耳机可包括头带和至少一个耳罩，耳罩被设置为位于用户的耳朵上或耳朵上方。为了适应不同尺寸和形状的头部，耳罩需要能够绕竖直轴线和水平轴线枢转，并且它们需要沿竖直轴线平移一定距离。头带可以是可拆卸的或可折叠的，并且可以由多个部件制成。一些头带包括滑块，其可以定位在头带的内部，以提供耳罩的必要平移。一些头戴式耳机包括可枢转地安装到头带上的轭，其中耳罩可枢转地安装到轭上，以提供耳罩的必要旋转。

本公开的头戴式耳机具有接头，其将耳罩耦合到头带并且被构造成允许耳罩相对于头带两个相互垂直的轴线的约束旋转，以及沿着这些轴线中的一个轴线的约束平移。因此，本文中描述的接头能够进行必要的旋转和平移，以适应不同尺寸和形状的头部。

图1中的头戴式耳机10包括具有头垫13的头带12，以及具有耳垫15的耳罩14。头戴式耳机可替代地可以包括两个耳罩，每个耳罩如本文所述地设置。头带12设计成适配在使用者的头部上和上方，并且可以以本领域已知的不同方式构造。例如，头带可以是可拆卸的或可折叠的，并且可以由多个部件制成。一些头带还包括滑块，滑块可以定位在头带内部，允许耳罩相对于头带的固定部分滑入和滑出。接头20将耳罩14可移动地耦合到头带12，以便提供耳罩围绕竖直轴线x的约束旋转和围绕正交于水平轴线z的约束旋转(在图1中，其指向页面的内和外)。接头20还提供沿竖直轴线x的约束平移。

图2中示出了示例性耳罩14，以及涉及接头20的构造的示例性头带12的部分30。注意，部分30可以是如图2所示的单独件，但也可以是与头带12成为一体的，或与头带12的一部分成为一体的。为了便于说明本发明的接头，部分30被描绘为与头带分开。如图2所示，耳罩14包括同样涉及接头20的构造的部分40。部分40可以是例如用于接收头带12的部分30的槽、凹槽或其他特征。耳罩14可以是与图2中所示的示例性耳罩不同的形状和/或尺寸。以下附图进一步示出了接头20。

图3中示出了涉及接头20的构造的耳罩14的部分40，而没有耳罩14的其余部分。如同图2，虽然图3的部件被示出为单独的零件或部件，但它们也可以是头带和/或耳罩的一体部件。如同图2，耳罩14的部分40包括用于接收头带12的部分30的槽、凹槽或其他特征。头带12的部分30还包括槽50，槽50被构造成使得部分30能够在两个相互垂直的两个轴线上旋转,如本文所述，并沿这些轴线中的一个轴线平移。

在图4中单独示出了耳罩部分40。如图所示，耳罩部分40包括在倾斜表面41和42之间居中的突起60，倾斜表面41和42沿x轴在两个方向上远离突起60倾斜。突起60可以包括杆62(其可以采用各种形状和尺寸)，其顶部是大致部分球形的表面64，其过渡到大致圆锥形的表面66。杆62、大致部分球形的表面64和大致圆锥形的表面66可以是整体形成或可以是单独的零件。大致圆锥形的表面66包括位于突起60远端的顶端68。还示出了具有卡位突起72的卡位弹簧70。下面进一步描述接头20的所有这些方面。

在图5中单独示出了头带部分30。如图所示，槽50具有与扩大区54相邻的开口52。如本文将描述的，槽50、开口52和扩大区54与耳罩部分40的突起60配合(图4)。头带部分30还包括下侧53，其在下面进一步描述。一系列卡位凹口56与卡位弹簧70和耳罩部分40的卡位突起72配合(图4)。与图4一样，下面进一步描述图5中所示的接头20的方面。

图6a是沿图3的线6a-6a截取的耳罩到头带接头的剖视图，示出了处于中性点位置的接头20。突起60容纳在槽50中，槽50部分地由第一大致平坦表面31以及第二和第三大致平坦表面32和33限定。突起60具有大致部分球形的表面64，其直径大于槽开口52以使突起60保持在槽50中。表面64至少在其接触或非常靠近限定槽50的一部分的平坦侧面32和33的相对的侧面上限定了大致球形的轮廓。表面64的其余部分不需要是球形的或大致是球形的。侧面32和33可以与表面64大致相切，尽管侧面32和33实际上不一定接触表面64。侧面32和33(不需要是平的，而是可以是弯曲的)也可以看作大致遵循表面64所在的圆弧，其中圆的中心与大致部分球形的表面64的中心大致重合。突起60还包括具有顶端68的大致圆锥形顶部(端部)表面66。顶端68可以是圆化的，也可以不是圆化的。突起60的杆62由槽口52接收。

在图6a所示的中性点位置，表面31接触顶端68但是不接触大致圆锥形顶表面66。虽然表面66不需要是圆锥形，但它应当限定出x轴两侧的表面(在图6a示出为进入和离开页面)，其在耳罩和头带发生相对旋转时作为头带的支撑位置。因此，表面66用于对部分30(并且因此头带)进行支撑，以在耳罩和/或头带绕x轴相对旋转时阻止其在顶端68上摇摆。还示出了具有突起72的卡位弹簧70，突起72与卡位凹口57配合(在部分30的另一侧上也可以包括第二卡位弹簧/突起和凹口)。部分30可在两个方向沿x轴滑动。一系列卡位凹口56(优选但不一定在部分30的两侧)为部分30和40的相对平移运动限定一系列间隔的停止位置。在操作中，当部分30沿x轴滑动时它将自由移动，直到它接合由卡位凹口56限定的停止位置，从而使用户能够自定头带12的长度以适应各种头部形状和尺寸。虽然图6a中示出了卡位机构以提供间隔的停止位置，但是也可以使用其他机构，包括在彼此接合的每个部分30和40上的摩擦或不同类型的机械特征。

图6b是类似于图6a的视图，但示出了围绕x轴在一个方向上的完全旋转，其中表面31接触表面66。如图6b所示，部分30的端表面34和35优选地构造和布置成使得它们与杆62的接触实际上限定了旋转结束或停止位置。因此，当端表面34接触杆62时，在该方向上绕x轴进一步旋转被禁止。圆锥形表面66与水平线的角度被选择为使得支持所需的旋转的全角度。在非限制性示例中，该角度在大约10度和大约25度之间，以便适应不同尺寸和形状的头部。端表面34和35以及杆62因此实现了耳罩14绕x轴约束旋转。在其他示例中，表面66可以被构造和布置成限定旋转结束或停止位置。在另一个方向上的旋转将被以相同的方式处理。表面66的角度(在两个方向上)和端部34和35的位置(通过例如杆62的直径)而被选择以实现围绕x轴的所需的角度旋转；在本非限制性示例中，该旋转在围绕x轴的任一方向上约为10度。

图6c是类似于图6a的视图，但是示出了接头的略微不同的示例，其中顶端68a是圆化的，例如，大致部分球形。圆化顶端68a的中心和大致部分球形的表面64的中心可以基本上重合在中心69处。这既确保又限制了围绕中心69的纯旋转运动。与顶端不是圆化的示例相比较，在围绕x轴的旋转发生时，圆化顶端68a提供了对表面31的更多支撑。在图6c中还更详细地看到的是大致切线的表面32和33，它们靠近或接触表面64。在围绕x轴的旋转发生时，表面32和33保持大致与表面64相切。因此，表面32和33抑制了表面31在顶端68a上的一侧到另一侧的滑动运动，因此进一步将耳罩和头带的相对运动限制为相对于x和z轴的旋转以及沿x轴平移。由于部分30位于部分40中的槽中，因此沿z轴的平移也被抑制。

在图7a和7b中示出了围绕z轴的旋转(其中z轴进入和离开附图所在的页面)。中性点位置如图7a所示，其中头带部分30的表面31位于顶端68上。部分30和部分40绕z轴自由地相对旋转，直到部分30的下侧53接触倾斜表面41和42中的一个(仅为了清楚起见，图7b中未示出接触)。这两个表面的接触优选地限定旋转结束范围，在该非限制性示例中，旋转结束范围在围绕z轴的任一方向上为大约10度，但是可以大于或小于10度。因此选择倾斜表面41和42倾斜的角度以实现围绕z轴的所需的角度旋转。在其他示例中，表面66可以被构造和布置成限定围绕z轴的旋转结束或停止位置。

在图8-12中描绘了多种可能的替代接头中的一种。接头90将耳罩92可移动地耦合到头带滑块94，以便提供耳罩围绕竖直轴线(其平行于线11-11，图8)的约束旋转，并围绕正交的水平轴线约束旋转(平行于线12-12)。接头90还通过滑块94提供沿竖直轴线的约束平移，滑块94可沿着竖直轴线耳在罩槽96内相对于耳罩92平移。

在图9-12中示出了接头90的耳罩突起98。突起98包括杆110，杆110通过穿过孔154的销128可枢转地耦合到耳罩92，以允许绕z轴相对旋转(见图11a)。大致圆柱形构件100承载在杆110的远端处。构件100具有逐渐变小的圆化端部108和106，但是端部不需要是圆化的。构件100承载o形环102和104，o形环102和104可具有但不必具有矩形横截面形状以限制它们在其凹槽中滚动。圆化端部108和106简化了o形环的组装并避免了可能卡在管壁上的尖角。杆110和构件100可以但不必与耳罩92一体地模制。

在图10-12中示出了接头90的头带滑块94。滑块94是头戴式耳机头带的一部分，仅为了便于说明，其在图8-12中未进一步示出。滑块94可以但不必与头戴式耳机头带一体地模制。滑块94包括具有封闭端121和细长纵向槽122的管120，杆110突出穿过该纵向槽122。因此，管120由突起98支撑并且骑在突起98上。槽122包括扩大部分124，其允许构件100装配到管120中以便于组装头戴式耳机。在组装之后，部分124可以被闭合或被变窄，以防止去耦。其他结构可以防止构件100和管120的解耦。若干非限制性结构包括将孔124塞住的停止构件；这可以是单独的塞子或头带弹簧的一端，其滑入管中并锁定到位。另一种选择是将槽122延伸穿过管120的一端，以允许构件100插入管120中，然后关闭管的开口端，例如用端部121。另一种选择是将杆110和构件100分成分开的零件，它们之前一起耦合到位，以使得构件100可以从管的一端插入。杆110略窄于槽122的宽度，使得管120和杆110(以及因此耳罩92)可以绕z轴相对旋转，直到杆110接触限定槽122的侧壁之一的角度范围。下面相对于图12a和12b进一步示出和描述该旋转。

在图11a和12a中，接头90被描绘在其中性点位置，其中滑块94在其沿x轴的行程中大致居中，并且围绕x和z轴旋转地居中。突起98的杆110装配到耳罩92中的槽126中。o形环102和104实现了大致圆柱形构件100与管120的内部之间的摩擦接合。摩擦力应当足以将耳罩保持到位但允许它由用户上下平移。摩擦接合可以通过其他方式完成，而无需o形圈。例如，构件100的直径可略大于管120的内径，以使得两者保持到位。管120可具有足够的柔性以允许用户克服保持力。当管120的下壁134接触耳罩92的倾斜壁130或倾斜壁132时，围绕z轴的旋转被约束(被停止)。在一个非限制性示例中，可调节的旋转为从中性点的位置约+/-10度。参见图11b，其示出了一个停止位置，其中壁134已接触壁130。

在图12a和12b中示出了围绕x轴的受约束旋转。管120限定内腔142，构件100位于内腔142中。腔142可以由顶壁140和成角度的侧壁144和146限定。顶壁140不需要是平的。o形环102足够大以与腔142形成过盈配合；在该非限制性说明性示例中，这通过三个平的壁140、144和146实现，从而实现与构件100的三点过盈配合。三个点可以但不必以约120度的间隔围绕圆周。三点配合不是必须的，但确实有助于平衡围绕x轴旋转和平移所需的力。当端壁148和150中的任一个接触杆110时旋转结束点建立。图12b中示出了一个这样的结束点，其中端壁150已接触杆110。需要注意的是，所示的管形状对于过盈配合不是必需的，因为许多其他形状是可能的。

图13中描绘了许多可能的替代耳罩突起设计中的一个。突起160包括杆163，杆163是中心部分162的一体部分。端部164和166分别承载o形环165和167，适于相对于部分162绕x轴旋转(例如，通过使用支承表面，其中部分162与部分164和166接触)。这种结构允许在没有o形环相对于头带移动的情况下发生围绕z轴旋转，这提供了与突起98相比更容易的绕z轴枢转。

在图14和15中描绘了用于主体接头的两个另外的替代方案。突起180包括在杆184的端部上承载的大致球形体182，其将耦合到耳罩(未示出)或与耳罩一体形成。一旦大致球形体182被捕获在管172中，大致球形主体182则成为球形接头170的一部分，如图15所示。与接头90一样，围绕x轴的旋转受到杆184的约束，杆184略微窄于管172中的槽174的宽度，使得当耳罩和头带围绕x轴枢转时，杆接触槽侧壁以建立旋转结束点。选择相对宽度以实现所需的旋转范围。围绕z轴的旋转由球182在管172的圆柱形中央纵向开口175内的相对旋转提供。所需的摩擦接合(以将接头保持到位)可以通过使开口175的直径约为球182直径的0.95倍，并为管172提供足够的柔性(例如，用弹簧钢来或其他柔性材料制造管)来实现。

图15a还描绘了可以应用于本文公开的接头的另一替代方案，其中管172沿x轴是弯曲的而不是如其他示例中那样是直的。弯曲管将更靠近头部，因此可能是优选的工业设计。为了调节弯曲管绕x轴的旋转，耳罩92中的槽96(例如参见图9)需要以不同方式的成形。例如，槽的端部可以比中间宽(类似于蝶形翼的形状)，使得当发生这种旋转时，管不接触耳罩槽96的侧面。

本文公开的接头可用于需要围绕两个正交轴线的约束旋转以及沿着这些轴线中的一个轴线的约束平移的其他应用中。一个非限制性示例包括悬臂式麦克风，其中麦克风需要可在两个轴线上旋转并且可沿着这些轴线中的一个轴线平移。

已经描述了许多实现方式。然而，应当理解，在不脱离本文描述的发明构思的范围的情况下，可以进行另外的修改，因此，其他实施例也在所附权利要求的范围内。