CN111427155A - 一种可调节头带及头戴设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可调节头带及头戴设备，壳体内形成有空腔，壳体的左端设有左开口、右端设有右开口；左头带活动穿设于左开口内，其位于空腔内的部分具有左齿条；右头带活动穿设于右开口内，其位于空腔内的部分具有右齿条；左、右齿条均沿空腔的长度方向延伸；齿轮转动设于空腔内，左、右齿条上下相对地与齿轮啮合，左、右头带相向/相背运动可带动齿轮转动；涡卷弹簧设于空腔内、并与齿轮连接，齿轮转动可带动涡卷弹簧收缩。佩戴时，涡卷弹簧提供的复位力使左、右头带具有相向运动的趋势，以提供一定的夹持力。未佩戴时，涡卷弹簧提供的复位力使左、右头带相向运动至初始状态。该可调节头带结构简单、便于调节、占用空间小。

Description

一种可调节头带及头戴设备

技术领域

本发明涉及头戴设备技术领域，尤其涉及一种可调节头带及头戴设备。

背景技术

头戴式AR眼镜等头戴设备，因为其佩戴结构是一个环形的封闭头带，套在用户头部佩戴，因此为了兼容不同的头围尺寸，由环形头带形成的圆形周长应当是可以调节的，并且调节范围能够兼容足够的头围尺寸范围，同时还要提供一定的夹持力。现有封闭头带要么无法调节，要么调节结构复杂、不易操作，降低了用户使用体验。此外，现有的调节结构占用空间较大，无法在头带的后腔体中安装电池等部件。

本背景技术所公开的上述信息仅仅用于增加对本申请背景技术的理解，因此，其可能包括不构成本领域普通技术人员已知的现有技术。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种可调节头带及头戴设备，其结构简单、便于调节、占用空间小。

为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案予以实现：

本发明提供一种可调节头带，包括：壳体，其内形成有空腔，所述壳体的左端设有左开口、右端设有右开口；左头带，其活动穿设于所述左开口内，所述左头带位于所述空腔内的部分具有左齿条，所述左齿条沿所述空腔的长度方向延伸；右头带，其活动穿设于所述右开口内，所述右头带位于所述空腔内的部分具有右齿条，所述右齿条沿所述空腔的长度方向延伸；齿轮，其转动设于所述空腔内，所述左齿条和所述右齿条上下相对地与所述齿轮啮合，所述左头带和所述右头带相向/相背运动时，带动所述齿轮转动；涡卷弹簧，其设于所述空腔内、并与所述齿轮连接，所述齿轮转动可带动所述涡卷弹簧收缩；当所述可调节头带处于佩戴状态时，所述涡卷弹簧提供的复位力使所述左头带和所述右头带具有相向运动的趋势；当所述可调节头带处于未佩戴状态时，所述涡卷弹簧提供的复位力使所述左头带和所述右头带相向运动至初始状态。

本申请一些实施例中，所述齿轮的一侧面沿其周向方向上设有凹槽部，所述壳体的内壁上对应设有凸起部，所述凸起部设于所述凹槽部内，所述凹槽部可沿所述凸起部的周向方向转动。

本申请一些实施例中，所述齿轮具有通孔，所述壳体的内壁上设有第一安装柱，所述第一安装柱、所述凹槽部以及所述凸起部同心，所述涡卷弹簧位于所述通孔内，所述涡卷弹簧的内端与所述第一安装柱连接、外端与所述通孔所在圆周的周壁连接。

本申请一些实施例中，所述可调节头带还包括限位部，其与所述壳体的内壁连接，所述限位部将所述齿轮和所述涡卷弹簧限位于所述壳体和所述限位部之间。

本申请一些实施例中，所述限位部包括限位部本体，所述限位部本体朝向所述齿轮的一侧设有凸出部；所述凸出部伸入所述通孔内，将所述涡卷弹簧限位于所述壳体和所述凸出部之间；所述限位部本体位于所述齿轮的外侧，将所述齿轮限位于所述壳体和所述限位部本体之间。

本申请一些实施例中，所述壳体的内壁上间隔设有两个第二安装柱，所述限位部本体的两端分别设有延伸部，所述延伸部分别与对应的所述第二安装柱连接。

本申请一些实施例中，两个所述延伸部可分别与对应的所述左齿条和所述右齿条抵靠，以限制所述左齿条和所述右齿条继续相向运动。

本申请一些实施例中，所述壳体包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体和所述第二壳体连接围成所述空腔，所述第一壳体包括内板和设于所述内板四周的周板，所述第二壳体与所述周板连接；位于下部的所述周板上设有下限位部，所述下限位部沿所述空腔的长度方向延伸，所述下限位部与所述内板之间形成第一间隙，所述左齿条穿设于所述第一间隙内、可沿所述第一间隙运动；位于上部的所述周板上设有上限位部，所述上限位部沿所述空腔的长度方向延伸，所述上限位部与所述内板之间形成第二间隙，所述右齿条穿设于所述第二间隙内、可沿所述第二间隙运动。

本申请一些实施例中，所述空腔内设有电池。

本发明还提供一种头戴设备，包括如上所述的可调节头带。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：

本申请所公开的可调节头带中，当可调节头带处于佩戴状态时，涡卷弹簧提供的复位力使左头带和右头带具有相向运动的趋势，此时该可调节头带可自动适应佩戴者的头围大小而提供相应的夹持力，使夹持力不会过大而导致佩戴不舒适、或者夹持力过小而导致头带易于滑落。当可调节头带处于未佩戴状态时，涡卷弹簧提供的复位力使左头带和右头带相向运动至初始状态，实现复位。

佩戴该可调节头带时无需手动调节，只需直接将头带套入头部，左头带和右头带即可从壳体内伸出、运动至与佩戴者头围适配的尺寸位置，并在涡卷弹簧的复位力作用下提供相应的夹持力。结构简单、便于调节。

设于壳体内的左头带、右头带、齿轮以及涡卷弹簧均为扁平状结构，占用空间小，使得整个壳体体积无需太大，壳体内空闲的空间可用于安装电池等部件。

结合附图阅读本发明的具体实施方式后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明可调节头带实施例的结构示意图；

图2为本发明可调节头带实施例的爆炸图；

图3为图1中A-A向剖视图；

图4为本发明可调节头带实施例省略第二壳体、电池、限位部后的结构示意图（左头带和右头带相向运动至最短距离）；

图5为本发明可调节头带实施例省略第二壳体、电池、限位部后的结构示意图（左头带和右头带相背运动至最长距离）；

图6为本发明可调节头带实施例省略第二壳体和其中第一电池后的结构示意图；

图7为本发明可调节头带实施例省略第二壳体后的结构示意图；

图8为本发明可调节头带实施例第一壳体的结构示意图；

图9为本发明可调节头带实施例限位部的结构示意图；

图10为本发明可调节头带实施例齿轮的结构示意图；

图11为本发明可调节头带实施例涡卷弹簧的结构示意图。

附图标记：

100-左头带，110-左齿条，120-左头带本体，130-左倾斜部；

200-右头带，210-右齿条，220-右头带本体，230-右倾斜部；

300-齿轮，310-凹槽部，320-通孔，330-固定部，331-第二插缝；

400-涡卷弹簧，410-内端，411-第一插设部，420-外端，421-第二插设部；

500-壳体，510-第一壳体，511-内板，512-周板，520-第二壳体，530-空腔，540-左开口，550-右开口，560-凸起部，570-下限位部，571-第一间隙，580-上限位部，581-第二间隙，591-第一安装柱，5911-第一插缝，592-第二安装柱；

600-限位部，610-限位部本体，611-开孔，620-凸出部，630-延伸部；

700-电池，710-电源线；

800-泡棉；

900-螺钉。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、 “内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

参照图1至图5，本实施例中的可调节头带可应用于AR眼镜等头戴设备中，其主要包括壳体500、左头带100、右头带200、齿轮300以及涡卷弹簧400等部分。

壳体500内形成有空腔530，空腔530为左头带100、右头带200、齿轮300以及涡卷弹簧400等部件提供安装空间。壳体500的左端设有左开口540、右端设有右开口550，左开口540和右开口550均与空腔530连通。

当该可调节头带佩戴于用户头部时，壳体500与头部的后部贴合，为了提高佩戴舒适度，本实施例中，壳体500的外部轮廓为与头部轮廓相似的弧形结构。

左头带100为扁平带状结构，其活动穿设于左开口540内，左头带100位于空腔530内的部分具有左齿条110，左齿条110沿空腔530的长度方向延伸。本实施例中，左齿条110位于空腔530靠下的位置。

右头带200也为扁平带状结构，其活动穿设于右开口550内，右头带200位于空腔530内的部分具有右齿条210，右齿条210沿空腔530的长度方向延伸。本实施例中，右齿条210位于空腔530靠上的位置。

齿轮300转动设于空腔530内，本实施例中，齿轮300与壳体500的内壁转动连接。左齿条110和右齿条210上下相对地与齿轮300啮合，也即，左齿条110与齿轮300的下部啮合，右齿条210与齿轮300的上部啮合。

左头带100和右头带200相向/相背运动带动齿轮300转动，具体的，左头带100和右头带200相向运动时，带动齿轮300逆时针转动；左头带100和右头带200相背运动时，带动齿轮300顺时针转动。

涡卷弹簧400设于空腔530内、并与齿轮300连接，齿轮300转动可带动涡卷弹簧400收缩，具体的，齿轮300顺时针转动时，涡卷弹簧400收缩。

图4所示为该可调节头带处于初始状态时的结构示意图，此时左头带100和右头带200相互重叠的长度最长，也即可调节头带整体的长度尺寸最短，涡卷弹簧400处于未收缩状态。

佩戴时，将可调节头带套入头部，左头带100和右头带200在受头部的扩充作用或手部拉动作用下，二者彼此相背运动，由图4向图5所示状态变化的过程中，齿轮300顺时针转动，带动涡卷弹簧400受力收缩。当可调节头带佩戴到位后，左头带100和右头带200停止运动，涡卷弹簧400有复位趋势，涡卷弹簧400将复位力传递至齿轮300，使齿轮300具有逆时针转动的趋势，齿轮300再将复位力传递至左头带100和右头带200，使左头带100和右头带200有相向运动的趋势。此时该可调节头带可自动适应佩戴者的头围大小而提供相应的夹持力，使夹持力不会过大而导致佩戴不舒适、或者夹持力过小而导致头带易于滑落。

当将可调节头带从头部取下时，也即可调节头带处于未佩戴状态时，可调节头带将由图5所示状态向图4所示状态变化，此时，涡卷弹簧400提供的复位力使左头带100和右头带200相向运动至初始状态，实现复位。

佩戴该可调节头带时无需手动调节，只需直接将头带套入头部，左头带100和右头带200即可从壳体500内伸出、运动至与佩戴者头围适配的尺寸位置，并在涡卷弹簧400的复位力作用下提供相应的夹持力。结构简单、便于调节。

设于壳体500内的左头带100、右头带200、齿轮300以及涡卷弹簧400均为扁平状结构，占用空间小，使得整个壳体500体积无需太大，壳体500内空闲的空间可用于安装电池等部件。

本申请一些实施例中，参照图1、图2以及图8，壳体500包括第一壳体510和第二壳体520，第一壳体510和第二壳体520可通过卡扣等方式实现可拆卸连接。当第一壳体510与第二壳体520连接时，二者围成空腔530。

第一壳体510包括内板511和设于内板511四周的周板512，周板512朝靠近第二壳体520的方向延伸，第二壳体520与周板512连接。位于左右两侧的周板512上设有分别设有左开口540和右开口550，以便左头带100和右头带200从壳体500的左右两侧伸出。佩戴时，内板511与佩戴者的头部贴合。进一步的，内板511朝向用户头部的一侧设有泡棉800，以进一步提高佩戴舒适度。

本实施例中，左头带100、右头带200、齿轮300以及涡卷弹簧400均安装至第一壳体510上。

参照图2和图4，左头带100包括一体成型的左头带本体120和左齿条110，左头带本体120活动穿设于左开口540内。左头带本体120与左齿条110的过渡连接处采用向下的倾斜结构（标记为左倾斜部130），便于左齿条110能够与齿轮300的下部啮合。

同样的，右头带200包括一体成型的右头带本体220和右齿条210，右头带本体220活动穿设于右开口550内，右头带本体220与右齿条210的过渡连接处采用向上的倾斜结构（标记为右倾斜部230），便于右齿条210与齿轮300的上部啮合。

参照图5，当左头带100和右头带200相背运动至最大距离时，左倾斜部130与左开口540抵靠，右倾斜部230由右开口550抵靠，以限制左头带100和右头带200继续相背运动，避免左头带100和右头带200从壳体500内脱出。

本申请一些实施例中，参照图8和图10，齿轮300朝向内板511的一侧面沿其周向方向上设有凹槽部310，凹槽部310为环状凹槽结构；对应的，壳体500的内壁（也即内板511）上设有环状的凸起部560；凸起部560设于凹槽部310内，凹槽部310可沿凸起部560的周向方向转动，进而实现齿轮300与壳体500之间的转动连接。

本申请一些实施例中，参照图8、图10以及图11，齿轮300具有通孔320；壳体500的内壁（也即内板511）上设有第一安装柱591，第一安装柱591位于凸起部560所围的圆周区域内；涡卷弹簧400位于通孔320内，涡卷弹簧的内端410与第一安装柱591连接、外端420与通孔320所在圆周的周壁连接，实现涡卷弹簧400的安装。齿轮300顺时针转动可带动涡卷弹簧400收缩，涡卷弹簧400复位可带动齿轮300逆时针转动。

本实施例中，第一安装柱591、凹槽部310以及凸起部560同心设置，也即实现齿轮300和涡卷弹簧400之间的同心设置，使二者之间力的传递更为有效。

本实施例中，通孔320所在圆周的周壁上设有固定部330，固定部330为朝向通孔320内侧凸出的凸起结构，固定部330上设有第二插缝331；对应的，涡卷弹簧的外端420设有第二插设部421，第二插设部421插设于第二插缝331内，以实现涡卷弹簧的外端420与固定部330之间的固定安装。

本实施例中，涡卷弹簧的内端410设有第一插设部411，第一安装柱591上设有第一插缝5911，第一插设部411插设于第一插缝5911内，实现涡卷弹簧内端410与第一安装柱591之间的固定安装。

本申请一些实施例中，参照图2和图3，该可调节头带还包括限位部600，其与壳体500的内壁（也即内板511）连接，限位部600将齿轮300和涡卷弹簧400限位于内板511和限位部600之间，以避免齿轮300和涡卷弹簧400在运动过程中从壳体500上脱落，保证齿轮300和涡卷弹簧400的运动可靠性。

本申请一些实施例中，参照图9，限位部600包括一体成型的限位部本体610和凸出部620，凸出部620设于限位部本体610朝向齿轮300的一侧。参照图2，凸出部620伸入通孔320内，将涡卷弹簧400限位于内板511和凸出部620之间，实现涡卷弹簧400的限位。限位部本体610位于齿轮300的外侧，将齿轮300限位于内板511和限位部本体610之间，实现齿轮300的限位。

限位部本体610上设有开孔611，第一安装柱591穿设于开孔611内，进一步提高涡卷弹簧400与第一安装柱591之间的连接可靠性，避免脱落。

本实施例中，参照图8和图9，内板511上间隔设有两个第二安装柱592，限位部本体610的两端分别设有延伸部630，延伸部630通过螺钉900分别与对应的第二安装柱592固定连接，实现限位部600的固定安装。

参照图6，当左头带100和右头带200相向运动至最短距离时，两个延伸部630可分别与对应的左齿条110和右齿条210抵靠，以限制左齿条110和右齿条210继续相向运动。

本申请一些实施例中，参照图3、图4以及图8，位于下部的周板512上设有下限位部570，下限位部570为长条状凸起结构，其沿空腔530的长度方向延伸，下限位部570与内板511之间形成第一间隙571，左齿条110穿设于第一间隙571内、可沿第一间隙571滑动。下限位部570对左齿条110起到运动导向作用，使左齿条110在往复滑动过程中能够始终与齿轮300啮合。

同样的，位于上部的周板512上设有上限位部580，上限位部580也为长条状凸起结构，其沿空腔530的长度方向延伸，上限位部580与内板511之间形成第二间隙581，右齿条210穿设于第二间隙581内、可沿第二间隙581滑动。上限位部580对右齿条210起到运动导向作用，使右齿条210在往复滑动过程中能够始终与齿轮300啮合。

由于本实施例中的左头带100、右头带200、齿轮300、涡卷弹簧400以及限位部600等部件均设置于第一壳体510上，且所有部件均为扁平状结构，占用空间较小，使得空腔530靠近第二壳体520的一侧空闲，参照图2和图7，本实施例在该空闲空间内安装电池700，电池700为AR眼镜等头戴设备供电。

本实施例中，电池700包括两块，分别设于空腔530的左端和右端，电池700固定安装至第二壳体520上。电池的电源线710经左开口540和右开口550引出，并内置于左头带本体120和右头带本体220内，以便延伸至位于可调节头带前端的头戴设备为其供电。

参照图6，位于空腔530内的电源线710与左头带100、右头带200之间无连接关系，空腔530内的电源线710长度略长一些，以为左头带100和右头带200的相向/相背运动预留一定的活动长度。

本实施例中的可调节头带在拆换部件时，将第一壳体510和第二壳体520分离，除电池700以外的其他部件均设置于第一壳体510上，只需将螺钉900拆卸下来，即可解除限位部600与第一壳体510之间的连接关系，而后便可将齿轮300和涡卷弹簧400取出，便于拆换，易于操作。

本实施例还提出一种头戴设备，比如AR眼镜，其包括上述实施例所公开的可调节头带。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种可调节头带，其特征在于，包括：

壳体，其内形成有空腔，所述壳体的左端设有左开口、右端设有右开口；

左头带，其活动穿设于所述左开口内，所述左头带位于所述空腔内的部分具有左齿条，所述左齿条沿所述空腔的长度方向延伸；

右头带，其活动穿设于所述右开口内，所述右头带位于所述空腔内的部分具有右齿条，所述右齿条沿所述空腔的长度方向延伸；

齿轮，其转动设于所述空腔内，所述左齿条和所述右齿条上下相对地与所述齿轮啮合，所述左头带和所述右头带相向/相背运动时，带动所述齿轮转动；

涡卷弹簧，其设于所述空腔内、并与所述齿轮连接，所述齿轮转动可带动所述涡卷弹簧收缩；

当所述可调节头带处于佩戴状态时，所述涡卷弹簧提供的复位力使所述左头带和所述右头带具有相向运动的趋势；

当所述可调节头带处于未佩戴状态时，所述涡卷弹簧提供的复位力使所述左头带和所述右头带相向运动至初始状态。

2.根据权利要求1所述的可调节头带，其特征在于，

所述齿轮的一侧面沿其周向方向上设有凹槽部，所述壳体的内壁上对应设有凸起部，所述凸起部设于所述凹槽部内，所述凹槽部可沿所述凸起部的周向方向转动。

3.根据权利要求2所述的可调节头带，其特征在于，

所述齿轮具有通孔，所述壳体的内壁上设有第一安装柱，所述第一安装柱、所述凹槽部以及所述凸起部同心，所述涡卷弹簧位于所述通孔内，所述涡卷弹簧的内端与所述第一安装柱连接、外端与所述通孔所在圆周的周壁连接。

4.根据权利要求3所述的可调节头带，其特征在于，

所述可调节头带还包括限位部，其与所述壳体的内壁连接，所述限位部将所述齿轮和所述涡卷弹簧限位于所述壳体和所述限位部之间。

5.根据权利要求4所述的可调节头带，其特征在于，

所述限位部包括限位部本体，所述限位部本体朝向所述齿轮的一侧设有凸出部；

所述凸出部伸入所述通孔内，将所述涡卷弹簧限位于所述壳体和所述凸出部之间；

所述限位部本体位于所述齿轮的外侧，将所述齿轮限位于所述壳体和所述限位部本体之间。

6.根据权利要求5所述的可调节头带，其特征在于，

所述壳体的内壁上间隔设有两个第二安装柱，所述限位部本体的两端分别设有延伸部，所述延伸部分别与对应的所述第二安装柱连接。

7.根据权利要求6所述的可调节头带，其特征在于，

两个所述延伸部可分别与对应的所述左齿条和所述右齿条抵靠，以限制所述左齿条和所述右齿条继续相向运动。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的可调节头带，其特征在于，

所述壳体包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体和所述第二壳体连接围成所述空腔，所述第一壳体包括内板和设于所述内板四周的周板，所述第二壳体与所述周板连接；

位于下部的所述周板上设有下限位部，所述下限位部沿所述空腔的长度方向延伸，所述下限位部与所述内板之间形成第一间隙，所述左齿条穿设于所述第一间隙内、可沿所述第一间隙运动；

位于上部的所述周板上设有上限位部，所述上限位部沿所述空腔的长度方向延伸，所述上限位部与所述内板之间形成第二间隙，所述右齿条穿设于所述第二间隙内、可沿所述第二间隙运动。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的可调节头带，其特征在于，

所述空腔内设有电池。

10.一种头戴设备，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的可调节头带。

Images