无线耳机及耳机充电装置的制作方法

1.本实用新型涉及耳机领域，更具体地说，涉及一种无线耳机及耳机充电装置。


背景技术：

2.跑步、骑自行车等做为健康的生活方式，越来越受到人们的欢迎。很多跑步者和骑行者都喜欢在平时跑步中听音乐，因为这样可以帮助跑步者和骑行者更快进入状态，保持节奏。
3.现有的无线耳机通过内置的电池供电，且该类无线耳机大多采用充电接口方式充电，但上述充电接口方式在充电时需要接口对位，操作相对繁琐。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题在于，针对上述无线耳机充电操作繁琐的问题，提供一种新的无线耳机及耳机充电装置。
5.本实用新型解决上述技术问题的技术方案是，提供一种无线耳机，包括：
6.第一外壳组件，具有至少一个容置腔；
7.第一控制电路板和储能电池，分别设置于所述第一外壳组件的容置腔内，所述第一控制电路板上设置有充电电路和音频控制电路，且所述储能电池与所述充电电路的输出端电连接；
8.无线充电接收线圈及第一磁性吸附件，设置于所述第一外壳组件的同一容置腔内，且所述无线充电接收线圈与所述充电电路的输入端电连接；
9.两个扬声器，均设置于所述第一外壳组件的容置腔内并分别与所述第一控制电路板的音频控制电路电连接。
10.作为本实用新型的进一步改进，所述无线耳机包括后挂及两个耳挂，所述第一外壳组件包括两个扬声器壳及两个后挂壳，且两个所述后挂壳分别位于后挂与一个耳挂之间，两个扬声器壳分别位于两个耳挂的自由端；
11.所述容置腔包括第一容置腔、第二容置腔、第三容置腔和第四容置腔，且所述第一容置腔和第二容置腔分别位于两个后挂壳内，所述第三容置腔和第四容置腔分别位于两个扬声器壳内；
12.所述第一控制电路板位于所述第一容置腔内；所述储能电池位于所述第二容置腔内；两个扬声器分别设置于所述第三容置腔和第四容置腔内；所述无线充电接收线圈及第一磁性吸附件共同设置于所述第一容置腔、第二容置腔、第三容置腔和第四容置腔中的任一个。
13.作为本实用新型的进一步改进，所述无线充电接收线圈包括绕制于同一柱面上的多匝导线，所述导线的两端分别与所述第一控制电路板电连接，且所述无线充电接收线圈的每一个端部分别设置有一个第一磁性吸附件。
14.作为本实用新型的进一步改进，所述第一控制电路板、无线充电接收线圈及第一
磁性吸附件共同设置于所述第一容置腔，所述无线充电接收线圈及第一磁性吸附件位于所述第一控制电路板的同一侧，且所述无线充电接收线圈沿所述第一容置腔的长度方向设置。
15.作为本实用新型的进一步改进，所述第一控制电路板所在的后挂壳的内侧壁在所述无线耳机佩戴到人体时与人体相接触，所述第一控制电路板上朝向所述后挂壳的内侧壁的表面设置有安装支架，所述无线充电接收线圈固定在所述安装支架上；或者，
16.所述无线充电接收线圈包括矩形柱，所述矩形柱的两个端部之间具有导线槽，所述多匝导线绕制于所述导线槽内，所述矩形柱焊接固定在所述第一控制电路板上朝向所述内侧壁的表面；或者，
17.所述第一控制电路板上具有与所述无线充电接收线圈的形状和尺寸相适配的开窗，所述无线充电接收线圈以嵌入所述开窗的方式与所述第一控制电路板相固定。
18.作为本实用新型的进一步改进，所述内侧壁上朝向所述第一控制电路板的表面具有两个突向所述第一控制电路板的第一安装位，且两个所述第一安装位之间形成有第一安装槽；
19.两个所述第一磁性吸附件分别固定在两个所述第一安装位内，所述无线充电接收线圈的至少一部分嵌入到所述第一安装槽内。
20.作为本实用新型的进一步改进，每一所述后挂壳包括主壳体、主壳盖以及包裹层，所述主壳体和主壳盖相互扣合并在所述主壳体和主壳盖之间形成所述第一容置腔；所述包裹层的硬度小于所述主壳体和主壳盖，且所述包裹层包裹于所述主壳体和主壳盖的外壁。
21.作为本实用新型的进一步改进，所述第一控制电路板上集成有控制按键，所述第一控制电路板所在的后挂壳上具有与所述控制按键对应的按键孔；
22.所述包裹层的至少一部分嵌入到所述按键孔内并在所述按键孔位置形成按键槽，所述按键槽内设置有突出于按键槽的开口且硬度大于所述包裹层的按键头。
23.本实用新型还提供一种耳机充电装置，用于为上述的无线耳机充电，包括：
24.第二外壳组件；
25.第二控制电路板，位于所述第二外壳组件内，且所述第二控制电路板上具有电压转换电路；
26.无线充电发射线圈和第二磁性吸附件，所述第二磁性吸附件与第一磁性吸附件的极性相对，所述无线充电发射线圈与所述无线充电接收线圈相适配，且所述无线充电发射线圈与所述电压转换电路的输出端电连接。
27.作为本实用新型的进一步改进，所述第二外壳组件包括基座部和支撑部，所述基座部的上表面形成有与所述第一外壳组件的对应部分相适配的凹槽，所述支撑部与所述基座部相连并由所述凹槽的一侧向上延伸，且所述基座部内设置有第五容置腔，所述支撑部内设置有与所述第五容置腔相连通的第六容置腔；
28.所述第二控制电路板的主体部分、无线充电发射线圈和第二磁性吸附件均位于所述第六容置腔内。
29.本实用新型具有以下有益效果：通过第一磁性吸附件对位，并由无线充电接收线圈根据电磁感应原理来进行充电，大大方便了无线耳机的充电操作。并且，由于无需在外表面提供接口和金属触点，可在一定程度上提高无线耳机的防水性能。
附图说明
30.图1是本实用新型实施例提供的无线耳机的示意图；
31.图2是本实用新型实施例提供的无线耳机中音频控制电路的示意图；
32.图3是本实用新型实施例提供的无线耳机中充电电路的示意图；
33.图4是本实用新型实施例提供的无线耳机中后挂壳、第一控制电路板及无线充电接收线圈的装配示意图；
34.图5是本实用新型实施例提供的无线耳机中后挂壳、第一控制电路板及第一磁性吸附件的装配示意图；
35.图6是本实用新型实施例提供的无线耳机中按键结构的示意图；
36.图7是本实用新型实施例提供的耳机充电装置的示意图；
37.图8是本实用新型实施例提供的耳机充电装置的分解结构示意图；
38.图9是本实用新型实施例提供的耳机充电装置中电压转换电路的示意图；
39.图10是本实用新型实施例提供的耳机充电装置中第六容置腔的示意图；
40.图11是使用本实用新型实施例提供的耳机充电装置为无线耳机充电的示意图。
具体实施方式
41.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型。
42.请参阅图1至图6，绘示了本技术实施例的无线耳机。本技术中的无线耳机可以为基于骨传导的耳机、基于振膜的耳机或者其它具有扬声功能的装置。具体地，本实施例的无线耳机可包括第一外壳组件、第一控制电路板15、储能电池、无线充电接收线圈16、第一磁性吸附件17以及两个扬声器。
43.上述第一外壳组件内具有至少一个容置腔；第一控制电路板15和储能电池分别设置于第一外壳组件的容置腔内，第一控制电路板15上设置有充电电路和音频控制电路，且储能电池与充电电路的输出端电连接；无线充电接收线圈16及第一磁性吸附件17设置于第一外壳组件的同一容置腔内，且无线充电接收线圈16与第一控制电路板15上的充电电路的输入端电连接；两个扬声器均设置于第一外壳组件的容置腔内并分别与第一控制电路板15的音频控制电路电连接。其中第一磁性吸附件17可与充电装置内对应的磁性器件相吸附，从而使无线充电接收线圈16保持在预设位置，提高无线充电的效率。
44.结合图2所示，在上述无线耳机中，由储能电池为音频控制电路提供工作电压，音频控制电路可对某一类或多类编码的音频信号进行解码，在将解码后的信号发送到两个扬声器进行播放(扬声器内可具有对应的子电路板)。上述扬声器可以为骨传导扬声器或基于振膜的扬声器等。音频控制电路及扬声器的工作原理及具体结构都属于本领域的惯用技术，在此不再赘述。
45.结合图3所示，在上述无线耳机中，无线充电接收线圈16可基于电磁感应原理，将外部的变换磁场转换为电能，第一控制电路板15上的充电电路可将由无线充电接收线圈16生成的电能转换为充电电能(例如5v直流电压)，并为储能电池充电。上述充电电路中还可包括稳压、滤波等元件。无线充电接收线圈16和充电电路的工作原理及具体结构都属于本
领域的惯用技术，在此不再赘述。
46.上述无线耳机通过第一磁性吸附件17对位，并由无线充电接收线圈16根据电磁感应原理来进行充电，大大方便了无线耳机的充电操作。并且，由于无需在外表面提供接口和金属触点，可在一定程度上提高无线耳机的防水性能。
47.在本实用新型的一个实施例中，无线耳机还包括后挂13及两个耳挂14，相应地，第一外壳组件包括两个扬声器壳12及两个后挂壳11，且两个后挂壳11分别位于后挂13与一个耳挂14之间，两个扬声器壳12分别位于两个耳挂14的自由端(即耳挂14上远离后挂壳11的一端)。该无线耳机可通过两个耳挂14佩戴在人体的两个耳廓处，两个扬声器壳12则分别位于耳廓前侧，并由后挂13提供夹紧力。后挂壳11、扬声器壳12、后挂13、耳挂14的结构及连接方式可采用本领域的惯用技术，在此不再赘述。
48.在本实施例中，上述容置腔包括第一容置腔、第二容置腔、第三容置腔和第四容置腔，其中第一容置腔和第二容置腔分别位于两个后挂壳11内，第三容置腔和第四容置腔分别位于两个扬声器壳内；
49.第一控制电路板15、无线充电接收线圈16及第一磁性吸附件17均位于第一容置腔内，即第一控制电路板15、无线充电接收线圈16及第一磁性吸附件17均位于同一后挂壳11内，且无线充电接收线圈16及第一磁性吸附件17位于第一控制电路板15的同一侧。储能电池位于第二容置腔内，即储能电池位于另一后挂壳11内；两个扬声器分别设置于第三容置腔和第四容置腔内，即两个扬声器分别设置在两个扬声器壳12内。并且，在后挂13及两个耳挂14内，还具有导电线缆，并通过这些导电线缆实现两个扬声器壳12及两个后挂壳11内的器件的电连接。
50.通过采用上述结构，可使得无线耳机各部分的重量相对平衡，从而提高无线耳机佩戴的舒适度。当然，在实际应用中，无线耳机也可仅具有两个扬声器壳12，两个耳挂14的一端直接与后挂的端部相连，或者两个耳挂14与后挂13一体；两个扬声器壳12分别连接到两个耳挂14的自由端。相应地，第一控制电路板15、无线充电接收线圈16、第一磁性吸附件17及一个扬声器位于其中一个扬声器壳12内，储能电池和另一扬声器位于另外一个扬声器壳12内。
51.此外，无线充电接收线圈16及第一磁性吸附件17还可设置在第二容置腔、第三容置腔或第四容置腔，即无线充电接收线圈16可与储能电池设置在同一容置腔，或者与扬声器设置在同一容置腔。相对于与储能电池设置在同一容置腔，无线充电接收线圈16与第一控制电路板15设置于同一容置腔更容易平衡无线耳机各部分的重量，可在不降低储能电池重量(容量)的前提下实现无线耳机左右两侧的重量平衡；而相对于与扬声器设置在同一容置腔，无线充电接收线圈16与第一控制电路板15设置于同一容置腔更容易提高无线充电接收线圈16的体积，从而提高储能电池的充电速度。
52.在本实用新型的一个实施例中，为了适应后挂壳11内的第一容置腔的形状和体积，同时使得充电功率较高，上述无线充电接收线圈16包括绕制于同一柱面上的多匝导线，即无线充电接收线圈16整体呈柱状，例如圆柱、四棱柱、五棱柱、六棱柱等。用于形成无线充电接收线圈16的导线的两端分别与第一控制电路板15电连接，例如可在第一控制电路板15上设置两个焊盘，导线的两端分别焊接固定在两个焊盘上；当然，也可通过弹针等方式实现导线与第一控制电路板15的电连接。同时，为了便于在充电时与外部的无线充电装置保持
位置相对固定，无线充电接收线圈16的每一个端部分别设置有一个第一磁性吸附件17。
53.当然，在实际应用中，无线充电接收线圈16还可采用平面结构，即无线充电接收线圈16包括绕制于同一平面的多匝导线，但相对于该柱状结构，用于使同一平面的多匝导线产生感应电流的变换磁场的空间范围较大，有可能对第一控制电路板15上其他电子元件产生干扰，从而影响音频播放的效果。同时，该结构的无线充电接收线圈16也较难适应无线耳机内的小空间结构。
54.特别地，为使无线充电接收线圈16具有较高的充电功率，即无线充电接收线圈16具有较高的长度，可使无线充电接收线圈16所在的柱面沿第一容置腔的长度方向(即后挂13的长度方向)设置。在实际应用中，也可使无线充电接收线圈16的中心轴与第一容置腔的长度方向呈一定的夹角(例如小于30度)，从而使得无线充电接收线圈16具有更大的长度。
55.采用柱状的无线充电接收线圈16，还利于将无线充电接收线圈16、第一控制电路板15的装配。在本实用新型的一个实施例中，无线充电接收线圈16所在的后挂壳11的内侧壁在无线耳机佩戴到人体时与人体相接触，第一控制电路板15上朝向后挂壳11的内侧壁的表面设置有安装支架，无线充电接收线圈16固定在安装支架上。该安装结构中，由于安装支架的存在，无线充电接收线圈16突出于第一控制电路板15的表面的高度较大，一方面可跟贴近后挂壳11的内侧壁，利于靠近外部无线充电装置产生的变换磁场，另一方面可相对远离第一控制电路板15上的其他电子元件，减小变换磁场的干扰。
56.在本实用新型的另一实施例中，无线充电接收线圈16包括矩形柱，该矩形柱的两个端部之间具有导线槽，多匝导线绕制于导线槽内。该无线充电接收线圈16以矩形柱焊接固定在第一控制电路板15上朝向内侧壁的表面的方式安装固定。该结构可简化无线充电接收线圈16的装配，减少安装支架。
57.此外，还可在第一控制电路板15上设置与无线充电接收线圈16的形状和尺寸相适配的开窗，相应地，无线充电接收线圈16以嵌入开窗的方式与第一控制电路板15相固定。该结构可使得后挂壳11相对较薄，提高无线耳机佩戴的舒适度。
58.结合图5所示，在本实用新型的一个实施例中，无线充电接收线圈16所在的后挂壳11的内侧壁上朝向第一控制电路板15的表面具有两个突向第一控制电路板15的第一安装位，且两个第一安装位之间形成有第一安装槽1112。两个第一磁性吸附件17分别固定在两个第一安装位内，而在第一控制电路板15装配到第一容置腔时，无线充电接收线圈16的至少一部分嵌入到第一安装槽1112内。该结构不仅简单，而且利于无线充电接收线圈16更加靠近变换磁场，同时利于与外部充电装置的位置保持稳定。
59.结合图4-5所示，在本实用新型的一个实施例中，无线充电接收线圈16所在的后挂壳11包括主壳体111、主壳盖112以及包裹层113，其中主壳体111和主壳盖112可相互扣合并在主壳体111和主壳盖112之间形成第一容置腔。具体地，主壳体111、主壳盖112之间可通过卡扣结构相扣合，当然，在实际应用中，主壳体111、主壳盖112也可通过胶粘等扣槽、胶粘等方式相扣合。
60.包裹层113的硬度小于主壳体111和主壳盖112，且该包裹层113包裹于主壳体111和主壳盖112的外壁，例如，上述包裹层113可采用弹性硅胶材质。上述包裹层113具体可在主壳体111和主壳盖112相扣合(此时第一控制电路板15、无线充电接收线圈16及第一磁性吸附件17已装配到第一容置腔，后挂13及耳挂14也与后挂壳11相连接)后，再通过注塑方式
包裹到主壳体111和主壳盖112的外侧。由于直接与人体相接触的包裹层113的硬度小于主壳体111和主壳盖112，可极大提高无线耳机佩戴的舒适度；并且，包裹层113的存在还可提高后挂壳11的一致性，从而提高后挂壳11的防水性能。
61.储能电池所在的后挂壳11可与无线充电接收线圈16所在的后挂壳11采用相同的结构。
62.结合图6所示，在本实用新型的一个实施例中，第一控制电路板15上集成有控制按键151，且第一控制电路板15所在的后挂壳11上具有与控制按键151对应的按键孔。上述控制按键151具体可以为音量控制按键、开/关机按键等。包裹层113的至少一部分嵌入到按键孔内并在按键孔位置形成按键槽(即包裹层113完整而不具有通孔)，按键槽内设置有突出于按键槽的开口且硬度大于包裹层113的按键头115。通过按压按键头115，可使按键孔内的包裹层产生弹性形变，并触发对应的控制按键151动作，从而调整无线耳机的运行状态。
63.由于包裹层113完全包裹主壳体111和主壳盖112(包括按键孔)，上述结构不仅可保证第一容置腔的密封性能，而且由于按键头115的硬度相对较大，不易变形，从而使得按键头115的按压操作的行程相对较小，控制按键151的响应更加直接、快速，操作手感较佳。
64.结合图7-10所示，本实用新型还提供一种耳机充电装置，该耳机充电装置用于为上述的无线耳机充电。本实施例的耳机充电装置包括：第二外壳组件、第二控制电路板23、无线充电发射线圈24和第二磁性吸附件26。其中第二外壳组件可包括顶壳21和底板22。
65.上述第二控制电路板23、无线充电发射线圈24和第二磁性吸附件26均位于第二外壳组件内，即位于顶壳21和底板22形成的腔体内，且第二控制电路板23上具有如图9所示的电压转换电路。第二磁性吸附件26与第一磁性吸附件17的极性相对(例如第二磁性吸附件26与第一磁性吸附件17相对的面分别采用n极和s极，或者第二磁性吸附件26与第一磁性吸附件17中的一个采用永磁体、另一采用铁/钴/镍等可被永磁体吸附的材料)，无线充电发射线圈24与无线充电接收线圈16相适配(形状、大小、第一安装位置等)，且无线充电发射线圈24与第二控制电路板23上的电压转换电路的输出端电连接。为方便装配，无线充电发射线圈24可通过安装支架固定在第二控制电路板23上，或直接焊接在第二控制电路板23上，或在第二控制电路板23上设置开窗并将无线充电发射线圈24以嵌入开窗的方式与第二控制电路板23相固定。
66.电压转换电路可将外部输入的直流电(例如通过线缆25，该线缆25的另一端部可连接电源适配器)转换为交流电，并输出到无线充电发射线圈24，使无线充电发射线圈24产生按预设方式变换的磁场，在该磁场中，无线耳机中的无线充电接收线圈16可生成感应电流。电压转换电路可采用现有的结构，在此不再赘述。
67.在本实用新型的一个实施例中，第二外壳组件的顶壳21包括基座部211和支撑部212，其中基座部211的上表面形成有与第一外壳组件的对应部分(例如后挂壳11)相适配的凹槽213，支撑部212与基座部211相连并由凹槽213的一侧向上延伸，且基座部211内设置有第五容置腔，支撑部212内设置有与第五容置腔相连通的第六容置腔。第二控制电路板23的主体部分、无线充电发射线圈24和第二磁性吸附件26均位于第六容置腔内。
68.具体地，第六容置腔内可设置有两个第二安装位以及分别位于两个第二安装位的同一侧的插槽214，且两个第二安装位之间形成有第二安装槽。两个第二磁性吸附件26分别装设于两个第二安装位，第二控制电路板23则插接在插槽214内，相应地，无线充电发射线
圈24嵌入到第二安装槽215内。通过该结构，可在无线耳机的后挂壳11置于第二外壳组件的凹槽213时，无线充电发射线圈24和无线充电接收线圈16之间的距离较近，如图11所示。
69.当然，在实际应用中，第二外壳组件也可采用其他结构，例如该第二壳体组件可直接通过第二磁性吸附件26吸附到无线耳机的后挂壳11的内侧壁的外表面。
70.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。