本發(fā)明涉及復(fù)合材料，特別涉及一種碳纖維結(jié)構(gòu)件和佩戴設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、隨著虛擬現(xiàn)實設(shè)備(vr)和增強(qiáng)現(xiàn)實設(shè)備(ar)等智能穿戴產(chǎn)品逐漸普及，且由于智能穿戴產(chǎn)品需要戴在頭部，佩戴的時間較長，因此對智能穿戴產(chǎn)品的佩戴舒適性等需求越來越高。由于不同用戶的頭部大小等存在差異，因此需要使鏡腿或者鼻托等具有一定彈性變形能力。

2、目前的穿戴產(chǎn)品會設(shè)計成眼鏡或頭盔等樣式；相關(guān)技術(shù)中，考慮到結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度要求和輕量化需求，鏡腿鏡框等結(jié)構(gòu)件主要采用pc、pc/abs、pa等塑料材料。但受到成型工藝的限制，大部分需要注塑成型，因此壁厚較厚，整體結(jié)構(gòu)重量較大，且彈性變形能力差。

3、碳纖維復(fù)合材料由于高強(qiáng)度低密度的特性，可以在一個很薄的壁厚下實現(xiàn)穿戴產(chǎn)品的重量和強(qiáng)度需求，有較大的優(yōu)勢，可以滿足產(chǎn)品結(jié)構(gòu)件的高強(qiáng)度和輕量化設(shè)計需求。但碳纖維比較脆，彎曲能力較長，折彎時容易斷裂。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的主要目的是提供一種碳纖維結(jié)構(gòu)件和佩戴設(shè)備，旨在提高佩戴設(shè)備中結(jié)構(gòu)件的變形能力，提高佩戴設(shè)備的適用性和可靠性。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出的一種碳纖維結(jié)構(gòu)件，所述碳纖維結(jié)構(gòu)件具有沿長度方向相連接的固定段和變形段；

3、所述碳纖維結(jié)構(gòu)件包括至少一層拼接層，所述拼接層包括位于所述固定段的第一碳纖維鋪層和位于所述變形段的第二碳纖維鋪層；

4、所述第二碳纖維鋪層的碳纖維垂直于所述碳纖維結(jié)構(gòu)件的長度方向，至少一所述拼接層中的所述第一碳纖維鋪層為碳纖維編織料或所述第一碳纖維鋪層的碳纖維至少沿所述碳纖維結(jié)構(gòu)件的長度方向延伸。

5、在本申請的一實施例中，所述碳纖維結(jié)構(gòu)件包括至少一層碳纖維連續(xù)層，所述碳纖維結(jié)構(gòu)件的至少其中一側(cè)表面設(shè)有所述碳纖維連接層。

6、在本申請的一實施例中，所述碳纖維結(jié)構(gòu)件包括兩所述碳纖維連續(xù)層，所述拼接層夾設(shè)于兩所述碳纖維連續(xù)層之間。

7、在本申請的一實施例中，所述碳纖維結(jié)構(gòu)件包括至少兩層所述拼接層，其中相鄰兩所述拼接層的拼接位置錯位設(shè)置。

8、在本申請的一實施例中，所述碳纖維結(jié)構(gòu)件包括至少三層所述拼接層，其中一所述拼接層夾設(shè)于其他所述拼接層之間并作為中層拼接層，所述中層拼接層任一側(cè)的各所述拼接層的拼接位置向所述第二碳纖維鋪層一側(cè)依次錯位；

9、或，各所述拼接層的拼接位置沿所述碳纖維結(jié)構(gòu)件的長度方向依次錯位。

10、在本申請的一實施例中，所述第一碳纖維鋪層和所述第二碳纖維鋪層的至少部分拼接邊界與所述拼接層的寬度方向成夾角設(shè)置。

11、在本申請的一實施例中，所述第一碳纖維鋪層和所述第二碳纖維鋪層的其中之一設(shè)有拼接口，其中之另一設(shè)置有與所述拼接口形狀適配的拼接部，所述拼接部嵌設(shè)于所述拼接口內(nèi)。

12、在本申請的一實施例中，所述拼接口具有縮口段，所述縮口段向靠近開口側(cè)的方向呈收縮狀態(tài)。

13、在本申請的一實施例中，相鄰兩層所述拼接層中的所述第一碳纖維鋪層的鋪層角度不同。

14、在本申請的一實施例中，至少一所述拼接層的所述第二碳纖維鋪層包括沿寬度方向排布的至少一彈性區(qū)域和至少一連接區(qū)域；所述彈性區(qū)域的碳纖維垂直于所述碳纖維結(jié)構(gòu)件的長度方向，所述連接區(qū)域的鋪層角度與所述第一碳纖維鋪層的鋪層角度相同。

15、在本申請的一實施例中，所述碳纖維結(jié)構(gòu)件中，至少兩層第二碳纖維鋪層均具有所述彈性區(qū)域和所述連接區(qū)域，且兩所述第二碳纖維鋪層的所述連接區(qū)域錯位設(shè)置；

16、和/或，所述第二碳纖維鋪層包括兩所述連接區(qū)域和設(shè)于兩所述連接區(qū)域之間的所述彈性區(qū)域；

17、和/或，所述第二碳纖維鋪層包括兩所述彈性區(qū)域和設(shè)于兩所述彈性區(qū)域之間的所述連接區(qū)域。

18、在本申請的一實施例中，所述固定段內(nèi)形成有容置腔。

19、在本申請的一實施例中，所述固定段的側(cè)壁開設(shè)有連通所述容置腔的開口，所述碳纖維結(jié)構(gòu)件還包括透波材料層，所述透波材料層罩蓋于所述容置腔的開口。

20、本申請還提出一種佩戴設(shè)備，包括如前述任一實施例中所述的碳纖維結(jié)構(gòu)件。

21、本發(fā)明的技術(shù)方案，采用碳纖維鋪層結(jié)構(gòu)制成佩戴設(shè)備中的結(jié)構(gòu)件，可以滿足佩戴設(shè)備對于結(jié)構(gòu)件的高強(qiáng)度和輕量化的要求。其中，碳纖維結(jié)構(gòu)件包括固定段和變形段，并且使得碳纖維結(jié)構(gòu)件中包括至少一層由第一碳纖維鋪層和第二碳纖維鋪層拼接形成的拼接層，第一碳纖維鋪層對應(yīng)固定段，并且至少一層拼接層中第一碳纖維鋪層的鋪層角度為0°或呈銳角設(shè)置，也可以采用碳纖維編織層，即是使得第一碳纖維鋪層中具有大致沿碳纖維結(jié)構(gòu)件的長度方向延伸的碳纖維，從而使得固定段具有較好的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，不易彎折。

22、第二碳纖維鋪層對應(yīng)變形段，且第二碳纖維鋪層中碳纖維與結(jié)構(gòu)件的長度方向垂直，從而提高了碳纖維結(jié)構(gòu)在變形段的彈性形變能力，使得變形段具有較好的彈性彎曲性能。如此設(shè)置，當(dāng)碳纖維結(jié)構(gòu)件應(yīng)用在佩戴設(shè)備時，可以將佩戴設(shè)備中的電器件設(shè)置在碳纖維結(jié)構(gòu)件的固定段，固定段不易彎折避免電器件受損；而變形段具有較好的彈性，使得碳纖維結(jié)構(gòu)件可以依據(jù)佩戴位置的尺寸大小進(jìn)行適應(yīng)性彎曲變形，提高了佩戴設(shè)備的適用性和可靠性。

技術(shù)特征：

1.一種碳纖維結(jié)構(gòu)件，其特征在于，所述碳纖維結(jié)構(gòu)件具有沿長度方向相連接的固定段和變形段；

2.如權(quán)利要求1所述的碳纖維結(jié)構(gòu)件，其特征在于，所述碳纖維結(jié)構(gòu)件包括至少一層碳纖維連續(xù)層，所述碳纖維結(jié)構(gòu)件的至少其中一側(cè)表面設(shè)有所述碳纖維連接層。

3.如權(quán)利要求2所述的碳纖維結(jié)構(gòu)件，其特征在于，所述碳纖維結(jié)構(gòu)件包括兩所述碳纖維連續(xù)層，所述拼接層夾設(shè)于兩所述碳纖維連續(xù)層之間。

4.如權(quán)利要求1所述的碳纖維結(jié)構(gòu)件，其特征在于，所述碳纖維結(jié)構(gòu)件包括至少兩層所述拼接層，其中相鄰兩所述拼接層的拼接位置錯位設(shè)置。

5.如權(quán)利要求4所述的碳纖維結(jié)構(gòu)件，其特征在于，所述碳纖維結(jié)構(gòu)件包括至少三層所述拼接層，其中一所述拼接層夾設(shè)于其他所述拼接層之間并作為中層拼接層，所述中層拼接層任一側(cè)的各所述拼接層的拼接位置向所述第二碳纖維鋪層一側(cè)依次錯位；

6.如權(quán)利要求1所述的碳纖維結(jié)構(gòu)件，其特征在于，所述第一碳纖維鋪層和所述第二碳纖維鋪層的至少部分拼接邊界與所述拼接層的寬度方向成夾角設(shè)置。

7.如權(quán)利要求6所述的碳纖維結(jié)構(gòu)件，其特征在于，所述第一碳纖維鋪層和所述第二碳纖維鋪層的其中之一設(shè)有拼接口，其中之另一設(shè)置有與所述拼接口形狀適配的拼接部，所述拼接部嵌設(shè)于所述拼接口內(nèi)。

8.如權(quán)利要求7所述的碳纖維結(jié)構(gòu)件，其特征在于，所述拼接口具有縮口段，所述縮口段向靠近開口側(cè)的方向呈收縮狀態(tài)。

9.如權(quán)利要求1所述的碳纖維結(jié)構(gòu)件，其特征在于，相鄰兩層所述拼接層中的所述第一碳纖維鋪層的鋪層角度不同。

10.如權(quán)利要求1所述的碳纖維結(jié)構(gòu)件，其特征在于，至少一所述拼接層的所述第二碳纖維鋪層包括沿寬度方向排布的至少一彈性區(qū)域和至少一連接區(qū)域；所述彈性區(qū)域的碳纖維垂直于所述碳纖維結(jié)構(gòu)件的長度方向，所述連接區(qū)域的鋪層角度與所述第一碳纖維鋪層的鋪層角度相同。

11.如權(quán)利要求10所述的碳纖維結(jié)構(gòu)件，其特征在于，所述碳纖維結(jié)構(gòu)件中，至少兩層第二碳纖維鋪層均具有所述彈性區(qū)域和所述連接區(qū)域，且兩所述第二碳纖維鋪層的所述連接區(qū)域錯位設(shè)置；

12.如權(quán)利要求1至11任一項中所述的碳纖維結(jié)構(gòu)件，其特征在于，所述固定段內(nèi)形成有容置腔。

13.如權(quán)利要求12所述的碳纖維結(jié)構(gòu)件，其特征在于，所述固定段的側(cè)壁開設(shè)有連通所述容置腔的開口，所述碳纖維結(jié)構(gòu)件還包括透波材料層，所述透波材料層罩蓋于所述容置腔的開口。

14.一種佩戴設(shè)備，其特征在于，包括如權(quán)利要求1至13任一項中所述的碳纖維結(jié)構(gòu)件。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提出一種碳纖維結(jié)構(gòu)件和佩戴設(shè)備，涉及復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域。碳纖維結(jié)構(gòu)件包括具有沿長度方向相連接的固定段和變形段；碳纖維結(jié)構(gòu)件包括至少一層拼接層，拼接層包括位于固定段的第一碳纖維鋪層和位于變形段的第二碳纖維鋪層；第二碳纖維鋪層的碳纖維垂直于碳纖維結(jié)構(gòu)件的長度方向，至少一拼接層中的第一碳纖維鋪層為碳纖維編織料或第一碳纖維鋪層的碳纖維沿碳纖維結(jié)構(gòu)件的長度方向延伸。本申請的技術(shù)方案，可以提高佩戴設(shè)備中結(jié)構(gòu)件的變形能力，提高佩戴設(shè)備的適用性和可靠性。

技術(shù)研發(fā)人員：杜雄春,張超
受保護(hù)的技術(shù)使用者：歌爾科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8