CN104820288A - 一种头戴结构及头戴装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种头戴结构及头戴装置，前者包括顶带(23)、左侧带(25a)和右侧带(25b)，及顶部支撑部(21)和后部支撑部(24)，左侧带(25a)和右侧带(25b)对应与后部支撑部(24)的左端部和右端部连接；顶带(23)连接在顶部支撑部(21)和后部支撑部(24)之间；顶部支撑部(21)的前端部(212)，以及左侧带(25a)的前端部(252a)和右侧带(25b)的前端部(252b)均为起连接作用的自由端部；顶部支撑部(21)和后部支撑部(24)的刚性对应大于顶带(23)和侧带的刚性。本发明通过改善头戴结构的刚性，提供了稳定性较高的三角定位结构，因此具有较高的承载力和方向控制力。

Description

一种头戴结构及头戴装置

技术领域

本发明涉及头戴装置技术领域，尤其涉及头戴装置的头戴结构及具有该种头戴结构的头戴装置。

背景技术

头戴装置为需要佩戴在头部使用的装置，该种装置例如是进行虚拟现实显示的头戴显示器、头戴呼吸机等，头戴装置主要包括用于实现对应功能的主体结构及用于将主体结构佩戴于头部的头戴结构，例如头戴显示器的主体结构即为虚拟现实显示器，头戴呼吸机的主体结构即为实现换气的呼吸机。

现有头戴结构包括顶带和侧带，具有承载力小、方向控制性差的问题，致使整个头戴装置存在定位可靠性差的问题，这可以理解为：如果主体结构较重，头戴结构将无法使主体结构保持在正确的使用位置上，也就是会出现主体结构滑脱现象；另外，由于顶带和侧带的长度仅能通过自身的弹性进行调节，因此，该种头戴结构还存在适应头部尺寸范围窄的问题，这体现在：如果顶带及/或侧带在使用中需要进行较大程度的拉伸，则顶带及/或侧带会向头部施加较大的贴脸力，这将极大地降低使用者的舒适感，致使使用者无法长时间佩戴该头戴装置；如果顶带及/或侧带在使用中基本无需进行拉伸，则顶带及/或侧带将无法向头部施加能够使主体结构始终保持在正确位置上的贴合力，进而影响头戴装置的正常使用。

发明内容

本发明实施例的一个目的是提供一种具有较高承载力和方向控制力的头戴结构。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种头戴结构，包括顶带和侧带，所述侧带包括左侧带和右侧带，所述头戴结构还包括顶部支撑部和后部支撑部，所述左侧带和右侧带对应与所述后部支撑部的左端部和右端部连接；所述顶带连接在所述顶部支撑部和所述后部支撑部之间；所述顶部支撑部的前端部，以及所述左侧带的前端部和所述右侧带的前端部均为起连接作用的自由端部；所述顶部支撑部的刚性大于所述顶带的刚性，所述后部支撑部的刚性大于所述侧带的刚性。

优选地，所述顶部支撑部及/或所述后部支撑部为塑胶件或者金属件。

优选地，所述头戴结构还包括顶部缓冲垫，所述顶部缓冲垫设置在所述顶部支撑部上，且相对所述顶部支撑部的内表面向外凸出；及/或，

所述头戴结构还包括后部缓冲垫，所述后部缓冲垫设置在所述后部支撑部上，且相对所述后部支撑部的内表面向外凸出。

优选地，所有缓冲垫由泡棉或者海绵制成。

优选地，所述后部支撑部具有中间连接环，所述顶带的后端部穿过所述中间连接环，且折回与所述顶带的主体部组接位置可调地组接在一起；及/或，

优选地，所述头戴结构的所述组接位置的组接通过尼龙搭扣、子母扣或者按扣组件实现。

优选地，所述头戴结构通过尼龙搭扣、子母扣或者按扣组件进行所述组接位置可调地组接在一起。

优选地，所述后部支撑部具有左连接环和右连接环，所述左侧带的后端部穿过所述左连接环，且折回与所述左侧带的主体部组接位置可调地连接在一起；所述右侧带的后端部穿过所述右连接环，且折回与所述右侧带的主体部组接位置可调地组接在一起。

本发明实施例的另一个目的是提供一种定位更加可靠的头戴装置。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种头戴装置，包括用于实现头戴装置功能的主体结构及用于佩戴所述主体结构的头戴结构，所述头戴结构为上述任一种所述的头戴结构，所述顶部支撑部的前端部与所述主体结构的顶部边框连接，所述左侧带的前端部与所述主体结构的左侧边框连接，所述右侧带的前端部与所述主体结构的右侧边框连接。

优选地，所述顶部支撑部的前端部与所述顶部边框枢转连接。

优选地，所述头戴装置为头戴显示器，所述主体结构为虚拟现实显示器。

本发明的有益效果为：本发明的头戴结构增设了顶部支撑部和后部支撑部，并通过使顶部支撑部和后部支撑部的刚性对应大于顶带和侧带的刚性，提供了稳定性优于现有头戴结构的三角定位结构，因此有效提高了本发明的头戴结构的承载力和方向控制力，进而使本发明的头戴装置可以获得更加可靠的定位效果。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本发明的实施例，并且连同说明书一起用于解释本发明的原理。

图1为根据本发明头戴装置的一种实施方式的立体示意图；

图2为图1所示头戴装置的后视示意图；

图3为图1所示头戴装置的俯视示意图；

图4为图1所示头戴装置的仰视示意图；

图5为图1所示头戴装置的右视示意图；

图6示意性地示出了主体结构与顶部支撑部的前端部间的连接点的受力情况；

图7示意性地示出了侧带与后部支撑部间的连接点的受力情况。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为了解决现有头戴结构存在的承载力小、方向控制性差的问题，如图1至图5所示，本发明的头戴结构包括顶带23、侧带、顶部支撑部21和后部支撑部24，而该侧带进一步包括相互独立的左侧带25a和右侧带25b，其中，左侧带25a和右侧带25b对应与后部支撑部24的左端部和右端部连接，而左侧带25a的前端部252a和右侧带25b的前端部252b则成为用于与头戴装置的主体结构1连接的自由端部，以在左侧带25a的前端部252a和右侧带25b的前端部252b分别在两侧与主体结构1连接在一起后形成可以环绕使用者头部的环状体；该顶带23连接在顶部支撑部21和后部支撑部24之间，而顶部支撑部21的前端部212则同样成为用于与主体结构1连接的自由端部，这样，在顶部支撑部21的前端部212与主体结构1连接在一起后，将与上述环状体一起形成双十字交叉式头戴装置；在此，该顶部支撑部21的刚性大于顶带23的刚性，以使顶部支撑部21如图6所示可以向顶部支撑部21的前端部212的连接点O1处(即前端部212与主体结构1间的连接点)提供支撑力F1，该支撑力F1可与连接点O1所承受的主体结构1的重力G及顶带23通过顶部支撑部21施加的拉力F2实现受力平衡，因此可以有效缓解现有头戴结构的顶带因基本无法提供上述支撑力F1会严重压迫头部的问题；同理，该后部支撑部24的刚性大于侧带的刚性，以使后部支撑部24如图7所示可向后部支撑部24的左端部的连接点O2a提供支撑力F5a(即左侧带25a与后部支撑部24的左端部间的连接点)，及使后部支撑部24如图7所示可向后部支撑部24的右端部的连接点O2b(即右侧带25b与后部支撑部24的右端部间的连接点)提供支撑力F5b，该支撑力F5a将与后部支撑部24因抵抗形变而产生的侧控力F4a及左侧带25a施加的贴脸力F3a实现受力平衡，而该支撑力F5b将与后部支撑部24因抵抗形变而产生的侧控力F4b及右侧带25b施加的贴脸力F3b实现受力平衡，因此可以有效缓解现有头戴结构的侧带因基本无法提供上述支撑力F5a、F5b会严重压迫头部的问题。更重要的是，上述连接点O1、O2a和O2b因各自的受力均衡可以为头戴结构提供三点支撑控向作用，实现了三角定位，进而可以有效提高头戴结构及头戴装置的定位可靠性；而且由于顶部支撑部21和后部支撑部24的刚性支撑作用，还可以有效防止顶带及侧带晃动，这可以从另一角度提高头戴结构及头戴装置的定位可靠性。

为了使上述顶部支撑部21和后部支撑部24的刚性作用更为突出，该顶部支撑部21和后部支撑部24可以采用刚性明显大于带体的塑胶件(也可称之为塑料件)、金属件、合金件等。

为了提高本发明头戴结构2的使用舒适性，如图1至图5所示，该头戴结构2还可包括顶部缓冲垫22，该顶部缓冲垫22设置在顶部支撑部21上，且相对顶部支撑部21的内表面向外凸出，实现使顶部缓冲垫22与使用者的头部直接接触的目的，进而可以通过顶部缓冲垫22吸收将要传递至使用者头部的外力，提高头戴结构2的舒适度。

在设置顶部支撑部21的实施例的基础上，可使顶部支撑部21的内表面向内凹陷形成容置腔，并将顶部缓冲垫22置于该容置腔中，以通过容置腔包容顶部缓冲垫22大部分体积，这样就可以通过增加顶部支撑部21的体积提供更高的舒适度，而且还不会影响头戴结构的小巧、紧凑性。基于相同的目的，也可将该顶部支撑部21设计为环形的支撑边框，并将顶部缓冲垫22镶嵌在顶部支撑部21的内部。该顶部缓冲垫22可以采用泡棉、海绵等弹性较好的材料制作，例如可以采用型号为K324，K329，K360，T30，T60的泡棉，型号为28d，30d，33d，40d的高回弹海绵，以及模具发泡的模形海绵等；也可以采用其他具有缓冲作用的软质材料，例如硅胶、水囊、气囊等。

同理，该头戴结构2还可以包括后部缓冲垫26，该后部缓冲垫26设置在后部支撑部24上，且相对后部支撑部24的内表面向外凸出，实现使后部缓冲垫26与使用者的头部直接接触的目的，进而可以通过后部缓冲垫26吸收将要传递至使用者头部的外力，提高头戴结构2的舒适度。

在设置后部缓冲垫26的实施例的基础上，同样可使后部支撑部24的内表面向内凹陷形成容置腔，并将后部缓冲垫26置于该容置腔中；也可将该顶部支撑部21设计为环形的支撑边框，并将顶部缓冲垫22镶嵌在顶部支撑部21的内部。该后部缓冲垫26例如采用泡棉或者其他可以起到缓冲作用的软质材料。

上述顶带23可以在两端部分别与顶部支撑部21和后部支撑部24固定连接，这样，该顶带23可以采用松紧带，以在一定程度上适应头部尺寸不同的使用者。

为了扩大本发明头戴结构2的适用范围，可以使顶带23的至少一个端部进行位置可调节地连接，这样，便可通过改变组接位置调整顶带23的有效长度，该种结构既适合有松紧的带体，也适合无松紧的带体，而且如果配置无松紧的带体，还可以进一步提高头戴结构的定位可靠性。在使顶带23的后端部231进行位置可调节地连接时，如图1至图5所示，可为后部支撑部24设置中间连接环241，以使顶带23的后端部231可以穿过该中间连接环241，再折回与顶带23的主体部(即该顶带23包括前端部232、后端部231及承接于前端部232与后端部231之间的主体部)组接位置可调地组接在一起；在使顶带23的前端部232进行位置可调节地连接时，如图1至图5所示，可为顶部支撑部21设置后端连接环211，以使顶带23的前端部232可以穿过后端连接环211，再折回与顶带23的主体部组接位置可调地组接在一起。

同样基于扩大本发明头戴结构及头戴装置适用范围的目的，可使左侧带25a的后端部251a和右侧带25b的后端部251b进行位置可调节地连接，具体为：使后部支撑部24具有左连接环242a和右连接环242b，并使左侧带25a的后端部251a穿过左连接环242a，再折回与左侧带25a的主体部(即左侧带25a包括前端部252a、后端部251a及承接于前端部252a和后端部251a之间的部分)组接位置可调地连接在一起；而使右侧带25b的后端部251b穿过右连接环242b，再折回与右侧带25b的主体部(即右侧带25b包括前端部252b和后端部251b，及承接于前端部252b和后端部251b之间的部分)组接位置可调地组接在一起。

本发明的头戴结构的组接位置的组接可以通过尼龙搭扣、子母扣(即魔术贴)、按扣组件等实现。

上述顶带和侧带可以热塑性聚氨酯弹性体橡胶(Thermoplastic polyurethanes，TPU)为基料制成。

如图1至图5所示，本发明的头戴装置包括用于实现头戴装置功能的主体结构1及用于佩戴该主体结构1的上述头戴结构2，具体为：顶部支撑部21的前端部212与主体结构1的顶部边框连接，左侧带25a的前端部252a与主体结构1的左侧边框固定连接或者根据上述方式进行位置可调节地连接，右侧带25b的前端部252b与主体结构1的右侧边框固定连接或者根据上述方式进行位置可调节地连接。

上述顶部支撑部21的前端部212可与主体结构1固定连接，这样可以通过调节顶带23的有效长度，调节上述拉力F2的方向。但为了使顶部支撑部21可以获得与使用者头部合适的接触面积，以提供更加稳定的支撑，该顶部支撑部21的前端部212通过连接钩3、转轴等与顶部边框枢转连接，以使顶部支撑部21可相对主体结构1转动，进而可以自动调节顶部支撑部21至合适的方位，另外，该种结构还可以获得自动调节上述拉力F2方向的效果。

本发明的头戴装置特别是一种头戴显示器，即上述主体结构1为虚拟现实显示器。

以上说明的“前”、“后”、“左”、“右”均是根据头戴结构及头戴装置在使用状态时的方位定义。

虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种头戴结构(2)，包括顶带(23)和侧带，其特征在于，所述侧带包括左侧带(25a)和右侧带(25b)，所述头戴结构还包括顶部支撑部(21)和后部支撑部(24)，所述左侧带(25a)和右侧带(25b)对应与所述后部支撑部(24)的左端部和右端部连接；所述顶带(23)连接在所述顶部支撑部(21)和所述后部支撑部(24)之间；所述顶部支撑部(21)的前端部(212)，以及所述左侧带(25a)的前端部(252a)和所述右侧带(25b)的前端部(252b)均为起连接作用的自由端部；所述顶部支撑部(21)的刚性大于所述顶带(23)的刚性，所述后部支撑部(24)的刚性大于所述侧带的刚性。

2.根据权利要求1所述的头戴结构(2)，其特征在于，所述顶部支撑部(21)及/或所述后部支撑部(24)为塑胶件或者金属件。

3.根据权利要求1所述的头戴结构(2)，其特征在于，所述头戴结构(2)还包括顶部缓冲垫(22)，所述顶部缓冲垫(22)设置在所述顶部支撑部(21)上，且相对所述顶部支撑部(21)的内表面向外凸出；及/或，

所述头戴结构(2)还包括后部缓冲垫(26)，所述后部缓冲垫(26)设置在所述后部支撑部(24)上，且相对所述后部支撑部(24)的内表面向外凸出。

4.根据权利要求3所述的头戴结构(2)，其特征在于，所有缓冲垫(22,26)由泡棉或者海绵制成。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的头戴结构(2)，其特征在于，所述后部支撑部(24)具有中间连接环(241)，所述顶带(23)的后端部(231)穿过所述中间连接环(241)，且折回与所述顶带(23)的主体部组接位置可调地组接在一起；及/或，

所述顶部支撑部(21)具有后端连接环(211)，所述顶带(23)的前端部(232)穿过所述后端连接环(211)，且折回与所述顶带(23)的主体部组接位置可调地组接在一起。

6.根据权利要求5所述的头戴结构(2)，其特征在于，所述头戴结构的所述组接位置的组接通过尼龙搭扣、子母扣或者按扣组件实现。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的头戴结构(2)，其特征在于，所述后部支撑部(24)具有左连接环(242a)和右连接环(242b)，所述左侧带(25a)的后端部(251a)穿过所述左连接环(242a)，且折回与所述左侧带(25a)的主体部组接位置可调地连接在一起；所述右侧带(25b)的后端部(251b)穿过所述右连接环(242b)，且折回与所述右侧带(25b)的主体部组接位置可调地组接在一起。

8.一种头戴装置，包括用于实现头戴装置功能的主体结构(1)及用于佩戴所述主体结构(1)的头戴结构，其特征在于，所述头戴结构为权利要求1至7中任一项所述的头戴结构(2)，所述顶部支撑部(21)的前端部(212)与所述主体结构(1)的顶部边框连接，所述左侧带(25a)的前端部(252a)与所述主体结构(1)的左侧边框连接，所述右侧带(25b)的前端部(252b)与所述主体结构(1)的右侧边框连接。

9.根据权利要求8所述的头戴装置，其特征在于，所述顶部支撑部(21)的前端部(212)与所述顶部边框枢转连接。

10.根据权利要求8所述的头戴装置，其特征在于，所述头戴装置为头戴显示器，所述主体结构为虚拟现实显示器。