CN110290251A - 一种头戴显示设备及手机夹持机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种头戴显示设备及手机夹持机构；手机夹持机构包括壳体，壳体设有用于容纳手机的腔体，腔体一端开口供手机插入，壳体的底部设有用于与手机显示屏相对应的透视口；腔体内设置有底盘，底盘上滑动设置有左夹持架和右夹持架，左夹持架和右夹持架延伸出底盘外的一端为夹持端，且底盘上设有用于使左夹持架和右夹持架的夹持端相向运动夹紧手机或相背运动释放手机的旋转连杆机构；旋转连杆机构与旋转锁止机构连接，旋转锁止机构用于驱动旋转连杆机构动作并进行锁止或锁止释放。头戴显示设备包括设备本体和上述手机夹持结构。本发明可满足不同尺寸的手机使用，兼容性强，使用便捷，极大程度的确保了用户的体验。

Description

一种头戴显示设备及手机夹持机构

技术领域

本发明属于智能头戴领域，尤其涉及一种头戴显示设备及用于头戴显示设备中的手机夹持机构。

背景技术

现在市场上有很多不同种类头戴显示设备，其中一些头戴显示设备，通过装配手机，利用手机自身的屏幕、处理器和传感器来帮助用户低成本的体验虚拟现实或增强现实技术。

其中较常见的形式是，先将手机固定在一个手机盒子上，再将手机盒子插入到设备本体中；但是目前的手机盒子不能满足不同尺寸的手机使用，无法很好的满足兼容，并且无法快速安装和取出手机，严重影响了用户的体验。

发明内容

本发明的目的在于提供一种头戴显示设备及手机夹持机构，可满足不同尺寸的手机使用，兼容性强，使用便捷，极大程度的确保了用户的体验。

本发明是这样实现的，一种用于头戴显示设备的手机夹持机构，所述手机夹持结构包括壳体，所述壳体设有用于容纳手机的腔体，所述腔体一端开口供手机插入，所述壳体的底部设有用于与手机显示屏相对应的透视口；

所述腔体内设置有底盘，所述底盘上滑动设置有左夹持架和右夹持架，

所述左夹持架和所述右夹持架延伸出所述底盘外的一端为夹持端，且所述底盘上设有用于驱动所述左夹持架和所述右夹持架使两个所述夹持端相向运动夹紧所述手机或相背运动释放所述手机的旋转连杆机构；

所述旋转连杆机构与旋转锁止机构连接，所述旋转锁止机构用于驱动所述旋转连杆机构动作并进行锁止或锁止释放。

作为一种改进，所述旋转连杆机构包括旋转盘、左连杆和右连杆；

所述旋转盘转动安装在所述左夹持架和所述右夹持架之间的所述底盘上，所述旋转盘与所述旋转锁止机构连接；

所述左连杆一端与所述左夹持架铰接，另一端与所述旋转盘远离所述底盘的一侧端面铰接；所述右连杆一端与所述右夹持架铰接，另一端也与所述旋转盘远离所述底盘的一侧端面铰接。

作为一种改进，所述底盘一端设有滑轨，所述左夹持架和所述右夹持架上均设有与所述滑轨相适配的滑槽。

作为一种改进，所述底盘包括本体，所述本体与所述左夹持架、所述右夹持架相接触的一端设置有所述滑轨，所述滑轨和所述本体形成一T型结构；

所述左夹持架和所述右夹持架上均设有与相应所述滑槽连通的槽口，所述槽口与相应所述滑槽形成一T型槽，所述T型槽与所述T型结构相适配。

作为一种改进，所述壳体包括固定连接的上壳和下壳，所述上壳和所述下壳之间形成一所述腔体，所述下壳上设有所述透视口。

作为一种改进，所述旋转锁止机构包括调节轮、单向内棘轮和转轴；所述调节轮位于所述壳体外，所述单向内棘轮设置于所述调节轮的底端；

所述调节轮内设有中心轴和以所述中心轴为中心呈圆周分布的多个拨齿；所述转轴的一端与所述旋转盘固定连接，另一端伸入所述调节轮内，且伸入所述调节轮内的一端设置有棘爪锁止结构；

所述拨齿用于正向推动所述棘爪锁止结构，使所述棘爪锁止结构与所述单向内棘轮啮合传动，或用于反向推动并压迫所述棘爪锁止结构，使所述棘爪锁止结构与所述单向内棘轮脱开。

作为一种改进，所述棘爪锁止结构包括与所述拨齿的数量相同的多个推块和呈弧形结构的弹性棘爪，多个所述推块沿周向均布在所述转轴的外周面，且所述推块沿所述转轴的径向延伸；

所述弹性棘爪位于两相邻所述推块之间，且一端与一所述推块固定，另一端设置有径向推压部，所述径向推压部设有与所述单向内棘轮相适配的棘齿；所述拨齿位于所述推块和与所述推块固定的所述弹性棘爪的所述径向推压部之间；

所述拨齿呈弧形结构，所述拨齿的内弧面与所述中心轴的外周面之间设置有径向延伸的加强筋。

作为一种改进，所述转轴上设有轴向延伸的阶梯通孔，所述中心轴从所述阶梯通孔的小径端伸入所述转轴内；

所述中心轴伸入所述转轴内的一端设置有锁扣结构，所述锁扣结构包括多个周向间隔排布且沿轴向延伸的第一臂部和第二臂部，所述第一臂部上设有沿径向向外延伸的钩部，所述第二臂部的内表面设置有加强筋。

作为一种改进，所述单向内棘轮包括内棘轮本体，所述内棘轮本体的一端设置有封板，所述封板上设有供所述转轴穿过的通孔；所述内棘轮本体插装在所述调节轮的底端，且所述封板的端面与所述调节轮的底端端面贴合。

本发明是这样实现的，一种头戴显示设备，包括设备本体以及本申请任一实施例中的手机夹持结构。

由于采用了上述技术方案，取得的有益效果如下：

本发明的手机夹持机构，其中腔体内设置有底盘，底盘上滑动设置有左夹持架和右夹持架，左夹持架和右夹持架延伸出底盘外的一端为夹持端，且底盘上设有用于驱动左夹持架和右夹持架使两个夹持端相向运动夹紧手机或相背运动释放手机的旋转连杆机构；旋转连杆机构与旋转锁止机构连接，旋转锁止机构用于驱动旋转连杆机构动作并进行锁止或锁止释放。本发明的头戴显示设备包括设备本体和插装在设备本体上的上述手机夹持机构；

正向/反向转动旋转锁止机构的调节端，驱动旋转连杆机构同步转动并将旋转运动转换成左夹持架和右夹持架的直线相向/相背运动，进而将腔体内的手机夹紧固定或松脱释放；可满足不同尺寸的手机使用，兼容性强，使用便捷，极大程度的确保了用户的体验。

附图说明

图1是本发明手机夹持机构放入手机前的初始状态图；

图2是本发明手机夹持机构放入手机后的使用状态图；

图3是本发明手机夹持机构壳体内的手机夹持状态参考图；

图4是本发明手机夹持机构壳体内的手机释放状态参考图；

图5是手机夹持状态与释放状态的对比图；

图6是图2的分解结构示意图；

图7是图6的局部放大图；

图8是图6中左夹持架与左连杆的连接结构示意图；

图9是旋转锁止机构、旋转盘与底盘的连接结构示意图；

图10是图9的剖视图；

图11是图10中调节轮的立体结构示意图；

图12是图10中转轴的立体结构示意图；

图13是图10中单向内棘轮的立体结构示意图；

图14是调节轮与转轴的安装位置参考图；

图15是调节轮与单向内棘轮的安装位置参考图；

图中，1-上壳体，2-下壳体，21-透视口，3-腔体，4-底盘，41-本体，42-滑轨，5-左夹持架，51-铰接耳部，52-槽口，53-滑槽，54-夹持架本体，6-右夹持架，7-旋转连杆机构，71-旋转盘，72-左连杆，73-右连杆，8-旋转锁止机构，81-调节轮，811-中心轴，812-拨齿，813-加强筋，814-第一臂部，815-第二臂部，816-钩部，817-加强筋，82-单向内棘轮，821-内棘轮本体，822-封板，823-通孔，83-转轴，831-推块，832-弹性棘爪，8321-径向推压部，8322-棘齿，833-阶梯通孔，834-凸块，9-销轴，10-手机。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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发明，并不用于限定本发明。

由图1至图4共同所示，手机夹持机构安装在头戴显示设备中。手机夹持机构包括壳体，壳体设有用于容纳手机的腔体3，腔体3一端开口供手机插入，壳体的底部设有用于与手机显示屏相对应的透视口21。本实施例中，壳体由上壳体1和下壳体2固定连接而成；上壳体1的底部开有槽口，该槽口与下壳体2的上端面围成上述腔体3；下壳体2上开设有上述透视口21。

腔体3内设置有底盘4，且底盘4与下壳体2的上端面固定；底盘4上滑动设置有左夹持架5和右夹持架6，左夹持架5和右夹持架6延伸出底盘4外的一端为夹持端(手机夹持在两个夹持端之间，可以避免底盘4遮挡手机显示屏)，且底盘4上设有用于驱动左夹持架5和右夹持架6使两个夹持端相向运动夹紧手机10或相背运动释放手机10的旋转连杆机构7；旋转连杆机构7与旋转锁止机构8连接，旋转锁止机构8用于驱动旋转连杆机构7动作并进行锁止或锁止释放，旋转锁止机构8的调节端(图6中所示的调节轮81)位于上壳体1外。

由图5所示，顺时针(正向)转动旋转锁止机构8的调节端，与其连接的旋转连杆机构7带动左夹持架5和右夹持架6相向运动夹紧手机10，旋转锁止机构8此时可进行逆时针运动的锁止；逆时针转动旋转锁止机构8的调节端，进行锁止释放，与其连接的旋转连杆机构7带动左夹持架5和右夹持架6相背运动释放手机10。

由图6至图8共同所示，本实施例中，旋转连杆机构7包括旋转盘71、左连杆72和右连杆73；左夹持架5和右夹持架6之间的底盘4上固设有销轴9，旋转盘71借助该销轴9实现与底盘4的转动安装。旋转盘71与旋转锁止机构8的转轴83连接。左连杆72一端与左夹持架5通过销钉铰接，另一端与旋转盘71远离底盘4的一侧端面铰接；右连杆73一端与右夹持架6通过销钉铰接，另一端也与旋转盘71远离底盘4的一侧端面铰接。为了进一步确保左夹持架5和右夹持架6运动的同步性，尽可能确保旋转盘71的旋转中心和左连杆72、右连杆73与旋转盘71的铰接中点共线。

其中，为了保证左夹持架5和右夹持架6只能沿着底盘4做直线相向或相背运动；需要增加限位、导向结构。本实施例中，在底盘4的本体41与左夹持架5和右夹持架6相接触的一端设置向本体41上、下方均延伸的滑轨42，滑轨42和本体41形成一T型结构，即底盘4用于安装左夹持架5和右夹持架6的一端的横截面为T型。由于左夹持架5和右夹持架6的结构相同，下面针对左夹持架5对其结构进行阐述，左夹持架5包括夹持架本体54和与夹持架本体54连接的铰接耳部51，铰接耳部51用于与左连杆72铰接；夹持架本体54延伸出底盘4外的一端为上述夹持端、夹持架本体54与铰接耳部51相连的一端设置T型结构；铰接耳部51用于与左连杆72接触的一侧端面与夹持架本体54同侧端面具有高度差，该高度差与销钉的长度相适配，以确保销钉的顶部端面与夹持架本体54端面齐平，有利于节省空间。铰接耳部51下方的左夹持架5的夹持架本体54上设有相连通的槽口52和滑槽53，槽口52和滑槽53连通形成T型槽；槽口52与本体41相适配，滑槽53与滑轨42相适配，即T型槽与T型结构相适配；可确保左夹持架5和右夹持架6只能沿着底盘4做直线运动。

由图9至图14共同所示，本实施例中，旋转锁止机构8包括调节轮81、单向内棘轮82和转轴83；调节轮81呈底端敞口的中空结构。单向内棘轮82设置于调节轮81的底端；调节轮81内设有中心轴811(中空结构)和以中心轴811为中心呈圆周分布的三个拨齿812；拨齿812呈弧形结构，拨齿812的内弧面与中心轴811的外周面之间设置有径向延伸的加强筋813。转轴83的一端设有凸块834，,通过凸块834插装在旋转盘71(设有与凸块834相适配的插槽)上，转轴83的另一端伸入调节轮81内，且伸入调节轮81内的一端设置有棘爪锁止结构；拨齿812用于正向推动棘爪锁止结构，使棘爪锁止结构与单向内棘轮82啮合传动；或用于反向推动并压迫棘爪锁止结构，使棘爪锁止结构与单向内棘轮82脱开。

本实施例中，棘爪锁止结构包括与三个推块831和三个呈弧形结构的弹性棘爪832，三个推块831沿周向均布在转轴83的外周面，且推块831沿转轴83的径向延伸；弹性棘爪832位于两相邻推块831之间，且一端与一推块831固定，另一端设置有径向推压部8321，径向推压部8321设有与单向内棘轮82相适配的棘齿8322；拨齿812位于推块831和与该推块831固定的弹性棘爪832的径向推压部8321之间。拨齿812正向推动推块831，弹性棘爪832的棘齿8322与单向内棘轮82啮合传动，由于单向内棘轮82的特殊性，只能单方向转动反方向运动被锁止；拨齿812反向推动弹性棘爪832的同时可将弹性棘爪832向轴心方向压迫，使棘齿8322与单向内棘轮82脱开；释放反方向运动的锁止。

为了确保安装的便捷性和可靠性，在转轴83上设有轴向延伸的阶梯通孔833，调节轮81的中心轴811从阶梯通孔833的小径端伸入转轴83内；中心轴811伸入转轴83内的一端设置有锁扣结构，该锁扣结构包括三个周向间隔排布且沿轴向延伸的第一臂部814和第二臂部815，第一臂部814上设有沿径向向外延伸的钩部816，第二臂部815的内表面设置有加强筋817。锁扣结构实际可以这样加工形成；加工前中心轴811一端设有沿径向向外延伸的边沿部；在中心轴811上沿周向以两种不同间隔距离，自边沿部向中心轴811另一端轴向切削出六个槽口，相邻第一槽口和第二槽口之间形成第一臂部814，其中第二槽口与第三槽口之间形成第二臂部815，以此类推，形成了上述三个第一臂部814和三个第二臂部815。安装时钩部816的斜面与转轴83的阶梯通孔833的小径端的内周壁接触，第一臂部814和第二臂部815径向收缩，顺利穿过阶梯通孔833的小径端，当穿入阶梯通孔833的大径端后，第一臂部814和第二臂部815径向涨开，钩部816可与阶梯通孔833的阶梯面配合实现轴向定位。锁扣结构的工作原理较为常见，在此不做赘述。

本实施例中，单向内棘轮82包括内棘轮本体821，内棘轮本体821的一端设置有封板822，封板822上设有供转轴83(用于与旋转盘71安装的一端)穿过的通孔823；内棘轮本体821插装在调节轮81的底端，且封板822的端面与调节轮81的底端端面贴合。

下面具体描述手机夹持机构的工作过程，由图5和图15共同所示；

顺时针(正向)转动旋转锁止机构8的调节轮81，其拨齿812顺时针推动推块831，此时弹性棘爪832的棘齿8322与单向内棘轮82单向啮合进行顺时针转动，旋转盘71顺时针同步转动，左连杆72、右连杆73随其转动并将转动转换为左夹持架5和右夹持架6的相向直线运动，夹紧手机10；由于单向内棘轮82的特殊性，单向内棘轮82可对弹性棘爪832(即转轴83以及旋转盘71)进行逆时针运动的锁止，可确保手机10夹持的稳定性。

逆时针(反向)转动旋转锁止机构8的调节轮81，其拨齿812反向推动弹性棘爪832的同时可将弹性棘爪832向轴心方向压迫，使棘齿8322与单向内棘轮82脱开，释放反方向运动的锁止；同时旋转盘71逆时针同步转动，左连杆72、右连杆73随其转动，并将转动转换为左夹持架5和右夹持架6的相背直线运动并释放手机10。可满足不同尺寸的手机使用，兼容性强，使用便捷，极大程度的确保了用户的体验。

本发明中还涉及一种头戴显示设备，包括设备本体和上述任一实施例中的手机夹持机构，设备本体和手机夹持结构可以为分体式结构，设备本体上设有插槽，手机夹持机构的壳体1插装在插槽内；或者，也可以将设备本体和手机夹持结构做成一体式结构；或者，手机夹持结构为设备本体的一部分。这些都在本发明的保护范围之内。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于头戴显示设备的手机夹持机构，其特征在于，所述手机夹持机构包括壳体，所述壳体设有用于容纳手机的腔体，所述腔体一端开口供手机插入，所述壳体的底部设有用于与手机显示屏相对应的透视口；

所述腔体内设置有底盘，所述底盘上滑动设置有左夹持架和右夹持架，所述左夹持架和所述右夹持架延伸出所述底盘外的一端为夹持端，且所述底盘上设有用于驱动所述左夹持架和所述右夹持架使两个所述夹持端相向运动夹紧所述手机或相背运动释放所述手机的旋转连杆机构；

所述旋转连杆机构与旋转锁止机构连接，所述旋转锁止机构用于驱动所述旋转连杆机构动作并进行锁止或锁止释放。

2.根据权利要求1所述的用于头戴显示设备的手机夹持机构，其特征在于，所述旋转连杆机构包括旋转盘、左连杆和右连杆；

所述旋转盘转动安装在所述左夹持架和所述右夹持架之间的所述底盘上，所述旋转盘与所述旋转锁止机构连接；

所述左连杆一端与所述左夹持架铰接，另一端与所述旋转盘远离所述底盘的一侧端面铰接；所述右连杆一端与所述右夹持架铰接，另一端也与所述旋转盘远离所述底盘的一侧端面铰接。

3.根据权利要求1所述的用于头戴显示设备的手机夹持机构，其特征在于，所述底盘一端设有滑轨，所述左夹持架和所述右夹持架上均设有与所述滑轨相适配的滑槽。

4.根据权利要求3所述的用于头戴显示设备的手机夹持机构，其特征在于，

所述底盘包括本体，所述本体与所述左夹持架、所述右夹持架相接触的一端设置有所述滑轨，所述滑轨和所述本体形成一T型结构；

所述左夹持架和所述右夹持架上均设有与相应所述滑槽连通的槽口，所述槽口与相应所述滑槽形成一T型槽，所述T型槽与所述T型结构相适配。

5.根据权利要求1所述的用于头戴显示设备的手机夹持机构，其特征在于，所述壳体包括固定连接的上壳和下壳，所述上壳和所述下壳之间形成一所述腔体，所述下壳上设有所述透视口。

6.根据权利要求2所述的用于头戴显示设备的手机夹持机构，其特征在于，所述旋转锁止机构包括调节轮、单向内棘轮和转轴；所述调节轮位于所述壳体外，所述单向内棘轮设置于所述调节轮的底端；

所述调节轮内设有中心轴和以所述中心轴为中心呈圆周分布的多个拨齿；所述转轴的一端与所述旋转盘固定连接，另一端伸入所述调节轮内，且伸入所述调节轮内的一端设置有棘爪锁止结构；

所述拨齿用于正向推动所述棘爪锁止结构，使所述棘爪锁止结构与所述单向内棘轮啮合传动；或用于反向推动并压迫所述棘爪锁止结构，使所述棘爪锁止结构与所述单向内棘轮脱开。

7.根据权利要求6所述的用于头戴显示设备的手机夹持机构，其特征在于，所述棘爪锁止结构包括与所述拨齿的数量相同的多个推块和呈弧形结构的弹性棘爪，多个所述推块沿周向均布在所述转轴的外周面，且所述推块沿所述转轴的径向延伸；

所述弹性棘爪位于两相邻所述推块之间，且一端与一所述推块固定，另一端设置有径向推压部，所述径向推压部设有与所述单向内棘轮相适配的棘齿；所述拨齿位于所述推块和与所述推块固定的所述弹性棘爪的所述径向推压部之间；

所述拨齿呈弧形结构，所述拨齿的内弧面与所述中心轴的外周面之间设置有径向延伸的加强筋。

8.根据权利要求6所述的用于头戴显示设备的手机夹持机构，其特征在于，所述转轴上设有轴向延伸的阶梯通孔，所述中心轴从所述阶梯通孔的小径端伸入所述转轴内；

所述中心轴伸入所述转轴内的一端设置有锁扣结构，所述锁扣结构包括多个周向间隔排布且沿轴向延伸的第一臂部和第二臂部，所述第一臂部上设有沿径向向外延伸的钩部，所述第二臂部的内表面设置有加强筋。

9.根据权利要求6所述的用于头戴显示设备的手机夹持机构，其特征在于，所述单向内棘轮包括内棘轮本体，所述内棘轮本体的一端设置有封板，所述封板上设有供所述转轴穿过的通孔；所述内棘轮本体插装在所述调节轮的底端，且所述封板的端面与所述调节轮的底端端面贴合。

10.一种头戴显示设备，其特征在于，包括设备本体以及如权利要求1-9任一项所述的手机夹持机构。