一种可便捷更换电池的耳机电池结构的制作方法

1.本发明涉及智能耳机技术领域，更具体地说，本发明涉及一种可便捷更换电池的耳机电池结构。


背景技术：

2.第一代airpods耳机是2016年12月正式上市，自上市到2021年结束已经走过5个年头，不少用户反映耳机电池老化严重导致耳机续航时间变短无法支撑日常使用和左右耳耳机续航时长不对称等问题。
3.听歌时长按照每日平均1.5小时计算，一名用户每年的听歌总时长将会达到547.5小时，换算为充电次数则为循环充电109.5次，初代airpods发售至今已经完整的走过了5个年头，也就是一对正常使用的初代airpods耳机将会循环放电充电达到547.5次，而电池循环放电超过500次之后续航性能就会急剧下降了，因为耳机采用一体式制作，无法对电池进行更换，用户被迫只能购买新的耳机，而旧耳机只能废弃，丢掉的耳机和设备会造成环境污染及控制板的浪费，同时购买新机还会使用户开销增大。因此，有必要提出一种可便捷更换电池的耳机电池结构，以至少部分地解决现有技术中存在的问题。


技术实现要素：

4.在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
5.为至少部分地解决上述问题，本发明提供了一种可便捷更换电池的耳机电池结构，包括：壳体、固定件、连接板和控制板；所述固定件、所述连接板和所述控制板均设置在所述壳体内，所述固定件和所述控制板均设置在所述连接板上，并且所述固定件通过两个弹片与所述控制板连接，所述固定件与所述壳体连通，连通处用于向所述固定件内安放和取出电池，所述壳体外壁设置有耳翼用于将连通处密封。
6.优选的是，所述壳体包括上壳和下壳；所述上壳上设置有入耳端，所述固定件、所述连接板和所述控制板均设置在所述下壳内，所述入耳端与所述控制板电连接。
7.优选的是，所述入耳端上设置有耳塞。
8.优选的是，所述入耳端上设置有扬声器；所述扬声器设置在所述上壳内。
9.优选的是，所述固定件包括电池盒和连接件；所述电池盒设置在所述连接件上，所述弹片设置在所述连接件的底部并延伸至所述电池盒的内部，所述连接件与所述连接板的顶面连接。
10.优选的是，所述壳体上设置有收音设备，所述收音设备与所述控制板电连接。
11.优选的是，所述上壳的底部和所述下壳的顶部之间通过螺纹连接。
12.优选的是，所述电池盒的侧壁设置有进出口和针孔，电池可从所述进出口进出所述电池盒，所述针孔与所述进出口相对设置，并且所述针孔贯穿所述壳体，顶针可通过所述
针孔将电池从所述进出口顶出。
13.优选的是，所述上壳的侧壁设置有下开口，所述下壳的侧壁设置有上开口，所述上开口和所述下开口构成电池口，所述电池口与所述进出口的位置相适应，所述耳翼可将所述电池口密封。
14.优选的是，所述电池盒包括侧壁和支撑面，所述侧壁的内壁与电池的侧壁抵接，所述支撑面的顶面与电池的底面抵接，两个所述弹片分别贯穿所述侧壁和所述支撑面与电池抵接，所述支撑面通过自适应装置与所述连接件连接，所述侧壁为弹性件，并且所述侧壁设置在所述自适应装置的边缘处。
15.优选的是，所述自适应装置包括固定管、延展件、活动管、转动杆和旋转轴；
16.所述固定管设置在所述连接件上，所述固定管的侧壁设置有第一限位杆；
17.所述活动管插接在所述固定管的底部，并且所述活动管的底部轴连接有第二限位杆；
18.所述延展件包括延展面、第三限位杆、第一限位套、第二限位套和第三限位套；所述第三限位杆和所述第三限位套分别设置在所述延展面相对的两侧，所述第三限位杆与相邻的所述延展件上的所述第三限位套插接，所述第一限位套和所述第二限位套均设置在所述延展面的底部，所述第一限位杆与所述第一限位套插接，所述第二限位杆与所述第二限位套插接；
19.所述转动杆通过所述旋转轴与所述固定管的顶部连接，所述转动杆的两端分别通过连接杆与相对的两个所述延展面轴连接；
20.所述支撑面分别与所述延展面和相邻的所述支撑面轴连接。
21.优选的是，所述支撑面和所述连接件之间还设置有顶出装置，所述顶出装置包括平移滑块、第一连杆、第二连杆、第三连杆、导轨和复位件；
22.所述平移滑块的顶面设置有斜台，所述斜台具有坡度，所述斜台与电池抵接；
23.所述第一连杆的一端与所述平移滑块轴连接，所述第一连杆的另一端与所述复位件轴连接；
24.所述导轨设置在所述连接板上，所述复位件设置在所述导轨上；
25.所述第二连杆的一端与所述连接板的顶面轴连接，所述第二连杆的另一端与所述第一连杆轴连接；
26.所述下壳的侧壁上设置有限位槽，所述下壳的内壁与所述限位槽连通，所述下壳的螺纹处的底面与所述限位槽连通；
27.所述第三连杆的一端与所述第二连杆轴连接，所述第三连杆的另一端从所述下壳的内部贯穿至所述限位槽内；
28.所述上壳的底面边缘处设置有卡头，当所述上壳与所述下壳螺纹连接固定的时候，所述卡头贯穿所述下壳螺纹处底面的所述限位槽与所述第三连杆的端部抵接。
29.相比现有技术，本发明至少包括以下有益效果：
30.在长期使用耳机的时候，电池的续航能力会持续下降，当电池达到使用寿命之后，可将耳翼从壳体上取下，然后将旧电池从固定件与壳体的连通处取出，将新电池从连通处安装至固定件内，使弹片可以与电池的正负极抵接从而实现控制板和电池的电连接，之后将耳翼安回壳体上以使固定件和壳体的连通处密封，防止电池脱落以及杂质的进入，由此
便完成了耳机电池的更换，连接板可以为固定件和控制板的安装提供安装支持，本发明可以使用户自主进行电池更换，从而减少耳机的废弃率，进而减少控制板的浪费，免拆卸的结构使得用户更换电池变得更加容易，避免了用户拆卸耳机更换电池造成耳机内部的电子元件受损的风险，也使得用户可以用维修代替购买，从而减少用户频繁购买耳机减少花销。
31.本发明所述的可便捷更换电池的耳机电池结构，本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
32.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
33.图1为本发明所述的可便捷更换电池的耳机电池结构的结构示意图。
34.图2为本发明所述的可便捷更换电池的耳机电池结构的爆炸图。
35.图3为本发明所述的可便捷更换电池的耳机电池结构的剖视图。
36.图4为本发明所述的可便捷更换电池的耳机电池结构中固定件的局部剖视图。
37.图5为本发明所述的可便捷更换电池的耳机电池结构中固定件和连接板的局部剖视图。
38.图6为本发明所述的可便捷更换电池的耳机电池结构的局部剖面结构图。
39.图7为本发明所述的可便捷更换电池的耳机电池结构中自适应装置的机构示意图。
40.图8为本发明所述的可便捷更换电池的耳机电池结构中延展件的位置示意图。
41.图9为本发明所述的可便捷更换电池的耳机电池结构中延展件的结构示意图。
42.图10为自适应装置根据电池直径调整自身内径的示意图。
43.图11为本发明所述的可便捷更换电池的耳机电池结构中顶出装置的爆炸图。
44.图12为本发明所述的可便捷更换电池的耳机电池结构中顶出装置的俯视图。
45.图13为本发明所述的可便捷更换电池的耳机电池结构中顶出装置运动的示意图。
46.图14为本发明所述的可便捷更换电池的耳机电池结构中限位槽的剖视图。
47.图中：1上壳、11卡头、2下壳、21限位槽、3耳塞、4电池盒、5连接件、6弹片、7连接板、8自适应装置、81固定管、82延展件、821延展面、822第三限位杆、823第一限位套、824第二限位套、825第三限位套、83活动管、84转动杆、85旋转轴、86第一限位杆、87第二限位杆、88连接杆、9顶出装置、91平移滑块、92第一连杆、93第二连杆、94第三连杆、95导轨、96复位件、10支撑面。
具体实施方式
48.下面结合附图以及实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
49.应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
50.如图1-图14所示，本发明提供了一种可便捷更换电池的耳机电池结构，包括：壳
体、固定件、连接板7和控制板；所述固定件、所述连接板7和所述控制板均设置在所述壳体内，所述固定件和所述控制板均设置在所述连接板7上，并且所述固定件通过两个弹片6与所述控制板连接，所述固定件与所述壳体连通，连通处用于向所述固定件内安放和取出电池，所述壳体外壁设置有耳翼用于将连通处密封。
51.上述技术方案的工作原理及有益效果：通过上述结构的设计，在长期使用耳机的时候，电池的续航能力会持续下降，当电池达到使用寿命之后，可将耳翼从壳体上取下，然后将旧电池从固定件与壳体的连通处取出，将新电池从连通处安装至固定件内，使弹片6可以与电池的正负极抵接从而实现控制板和电池的电连接，之后将耳翼安回壳体上以使固定件和壳体的连通处密封，防止电池脱落以及杂质的进入，由此便完成了耳机电池的更换，连接板7可以为固定件和控制板的安装提供安装支持，本发明可以使用户自主进行电池更换，从而减少耳机的废弃率，进而减少控制板的浪费，免拆卸的结构使得用户更换电池变得更加容易，避免了用户拆卸耳机更换电池造成耳机内部的电子元件受损的风险，也使得用户可以用维修代替购买，从而减少用户频繁购买耳机减少花销。
52.在一个实施例中，所述壳体包括上壳1和下壳2；所述上壳1上设置有入耳端，所述固定件、所述连接板7和所述控制板均设置在所述下壳2内，所述入耳端与所述控制板电连接。所述入耳端上设置有耳塞3。所述入耳端上设置有扬声器；所述扬声器设置在所述上壳1内。所述固定件包括电池盒4和连接件5；所述电池盒4设置在所述连接件5上，所述弹片6设置在所述连接件5的底部并延伸至所述电池盒4的内部，所述连接件5与所述连接板7的顶面连接。所述壳体上设置有收音设备，所述收音设备与所述控制板电连接。所述上壳1的底部和所述下壳2的顶部之间通过螺纹连接。所述电池盒4的侧壁设置有进出口和针孔，电池可从所述进出口进出所述电池盒4，所述针孔与所述进出口相对设置，并且所述针孔贯穿所述壳体，顶针可通过所述针孔将电池从所述进出口顶出。所述上壳1的侧壁设置有下开口，所述下壳2的侧壁设置有上开口，所述上开口和所述下开口构成电池口，所述电池口与所述进出口的位置相适应，所述耳翼可将所述电池口密封。
53.上述技术方案的工作原理及有益效果：通过上述结构的设计，壳体采用上壳1和下壳2的分体设计，二者之间可通过螺纹连接来完成安装和拆卸，使耳机的结构简单化，非专业人士也可自由拆装，便于维修，如图2中所示，将上壳1和下壳2的连接处以及电池口均可通过耳翼进行密封、固定连接，避免日常使用中造成电池从电池口脱落，同时也避免灰尘杂质等从电池口和进出口进入到壳体内部对电子元件造成污染，耳翼可采用硅胶材质，可以贴合壳体保持结构的完整性，同时提高佩戴的舒适性，在入耳端设置有扬声器进行音频输出，在壳体上设置有收音设备可进行环境音分析辅助耳机降噪，固定件由电池盒4和连接件5构成，电池盒4主要用于电池的安放，电池盒4上分别相对设置有针孔和进出口，进出口和电池口相对应，针孔贯穿壳体，在更换电池的时候，可以通过顶针穿过针孔后，将电池从进出口顶出电池盒4，弹片6在电池盒4内用于与电池的正负极进行电连接，同时对电池起到挤压固定的作用，连接件5可以将电池盒4固定安装在连接板7上，从而为电池盒4的安装提供支持。
54.在一个实施例中，所述电池盒4包括侧壁和支撑面10，所述侧壁的内壁与电池的侧壁抵接，所述支撑面10的顶面与电池的底面抵接，两个所述弹片6分别贯穿所述侧壁和所述支撑面10与电池抵接，所述支撑面10通过自适应装置8与所述连接件5连接，所述侧壁为弹
性件，并且所述侧壁设置在所述自适应装置8的边缘处。
55.上述技术方案的工作原理及有益效果：随着电池型号的不断变更，纽扣电池或锂电池的直径也在不断变化，本发明可适用于多种型号、种类的电池，在本实施例中电池口采用大开口，即电池口的直径与壳体的直径相同，以适应各种尺寸的电池，耳翼可以仅对电池口进行密封，支撑面10位于电池盒4的底面，侧壁均为弹性件并且设置在自适应装置8的边缘处，当安放电池的时候，自适应装置8可以将侧壁和进出口进行拉伸，使电池盒4可以容纳不同直径的电池，从而使耳机可以适用多种型号的电池，增加用户可更换的电池种类，减小耳机在电池应用种类选择上的局限性。
56.在一个实施例中，所述自适应装置8包括固定管81、延展件82、活动管83、转动杆84和旋转轴85；
57.所述固定管81设置在所述连接件5上，所述固定管81的侧壁设置有第一限位杆86；
58.所述活动管83插接在所述固定管81的底部，并且所述活动管83的底部轴连接有第二限位杆87；
59.所述延展件82包括延展面821、第三限位杆822、第一限位套823、第二限位套824和第三限位套825；所述第三限位杆822和所述第三限位套825分别设置在所述延展面821相对的两侧，所述第三限位杆822与相邻的所述延展件82上的所述第三限位套825插接，所述第一限位套823和所述第二限位套824均设置在所述延展面821的底部，所述第一限位杆86与所述第一限位套823插接，所述第二限位杆87与所述第二限位套824插接；
60.所述转动杆84通过所述旋转轴85与所述固定管81的顶部连接，所述转动杆84的两端分别通过连接杆88与相对的两个所述延展面821轴连接；
61.所述支撑面10分别与所述延展面821和相邻的所述支撑面10轴连接。
62.上述技术方案的工作原理及有益效果：通过上述结构的设计，用户在放入电池的时候，电池会将进出口撑开并进入电池盒4的内部，随着电池的放入，电池盒4的侧壁会带动延展面821向外移动，延展面821向外移动的同时会通过连接杆88带动转动杆84转动，旋转轴85和固定管81之间可设置扭簧类的复位组件，也可仅依靠电池盒4侧壁的弹性进行复位，第一限位套823相对第一限位杆86移动，同时第二限位套824相对第二限位杆87移动，第二限位杆87则会带动活动管83相对固定管81移动，在延展件82相对于固定管81外扩移动的时候，相邻的两个延展件82之间通过第三限位杆822和第三限位套825之间的配合实现同步运动，由此在安装电池的时候可以同步调整电池盒4内径的大小，避免电池盒4中弹片6相对电池出现偏心的现象，支撑面10上设置有两个轴连接点，并且两个轴连接点位于支撑面10的同一侧边的相对的两端，在两个相邻的延展面821相对外扩的时候，会将两个轴连接在一起的支撑面10拉开，从而增大电池盒4内底面的接触面积，从而使电池盒4可以对电池的底面起到良好支撑作用，自适应装置8可以使耳机适用更多型号、种类的纽扣电池及锂电池，从而避免单一种类电池造成的局限性，增加本耳机可更换的电池种类。
63.在一个实施例中，所述支撑面10和所述连接件5之间还设置有顶出装置9，所述顶出装置9包括平移滑块91、第一连杆92、第二连杆93、第三连杆94、导轨95和复位件96；
64.所述平移滑块91的顶面设置有斜台，所述斜台具有坡度，所述斜台与电池抵接；
65.所述第一连杆92的一端与所述平移滑块91轴连接，所述第一连杆92的另一端与所述复位件96轴连接；
66.所述导轨95设置在所述连接板7上，所述复位件96设置在所述导轨95上；
67.所述第二连杆93的一端与所述连接板7的顶面轴连接，所述第二连杆93的另一端与所述第一连杆92轴连接；
68.所述下壳2的侧壁上设置有限位槽21，所述下壳2的内壁与所述限位槽21连通，所述下壳2的螺纹处的底面与所述限位槽21连通；
69.所述第三连杆94的一端与所述第二连杆93轴连接，所述第三连杆94的另一端从所述下壳2的内部贯穿至所述限位槽21内；
70.所述上壳1的底面边缘处设置有卡头11，当所述上壳1与所述下壳2螺纹连接固定的时候，所述卡头11贯穿所述下壳2螺纹处底面的所述限位槽21与所述第三连杆94的端部抵接。
71.上述技术方案的工作原理及有益效果：通过上述结构的设计，电池盒4内安装电池后为了避免在佩戴耳机时电池松脱，电池和电池盒4之间的连接都是及其紧密的，在更换电池的时候很容易出现电池和电池盒4卡紧不好更换或临时找不到顶针的问题，因此本发明在支撑面10和连接件5之间设置有顶出装置9，在找不到顶针的时候，用户可以打开上壳1，此时顶出装置9可以自动将电池从电池盒4中顶出，在上壳1和下壳2处于拧紧状态的时候，上壳1边缘的卡头11位于限位槽21内，卡头11设置在上壳1外壁的螺纹顶端突出的平面上，限位槽21设置在下壳2螺纹底部突出的平面上，如图14所示，此时卡头11卡住第三连杆94避免其发生位移，当打开上壳1的时候，随着上壳1的旋转和上升，卡头11从限位槽21中旋出并且脱离第三连杆94，此时复位件96会沿着导轨95复位，进而使平移滑块91平移，因为平移滑块91上设置有带有坡度的斜台，随着平移滑块91的移动将电池从电池盒4中推出，进而起到打开上壳1电池可以自动弹出的效果，既方便维修耳机时可以自动将电池弹出避免电子元件因带电作业而受损，又可以让用户在外临时需要更换电池找不到顶针时，能够有应急的更换电池的方式，当安装电池的时候，用户手动将电池推进电池盒4，电池则会通过斜台带动平移滑块91移动，从而使复位件96处于受力状态，并将第三连杆94归位，当拧紧上壳1的时候，卡台11会再次将第三连杆94卡住，从而防止电池被顶出装置9意外弹出。
72.在一个实施例中，在控制板上对应设置有续航提示装置，本装置可实时对电池的电量及使用寿命进行测算，在安装好电池之后本装置会对电池的寿命进行测算，并以额定使用寿命的20％作为临界值来对用户进行提示，即假定电池的额定的使用寿命为y，则设置的临界值为0.2y，当实时测算的使用寿命y
t
≤0.2y时，发出提示音对用户进行提示，以及时更换电池，在进行使用寿命测算的时候，应通过下述公式进行计算
[0073][0074]
其中，y
t
为实时测算的使用寿命；γr为总有效吞吐量；γ
eff
为运行周期t内电池累计有效安培-小时数；
[0075]
其中γr和γ
eff
可以通过下述两个公式表示
[0076]
γr＝l
rdrcr
[0077]
其中，lr为在额定放电深度和额定放电电流下循环的次数；dr为额定放电深度；cr为额定放电电流下的额定容量；
[0078][0079]
其中，
[0080][0081]
其中，d
eff
为每次放电事件的有效安培-小时数；da为实际放电深度；dr为额定放电深度；u0和u1为拟合参数；cr为额定放电电流下的额定容量；ca为实际放电容量；d
act
为实际放电电流下的安培-小时数；
[0082]
通过上述公式可以在更换电池后测得电池的使用寿命y并标定为额定使用寿命，之后每次启动耳机的时候都会对电池进行测算，直至当前测算的使用寿命y
t
≤0.2y时，会发出提示音以提示用户更换电池，从而保证耳机拥有足够的续航能力，增加耳机的持续使用时间。
[0083]
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。
[0084]
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0085]
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节与这里示出与描述的图例。