CN113189775B - 一种头带调节装置及头戴设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种头带调节装置及头戴设备；头带调节装置包括壳体和头带，壳体内转动安装有调节齿轮；头带的齿条部伸入壳体内且与调节齿轮啮合传动；还包括按键、自复位压紧制动结构和锁止结构；自复位压紧制动结构沿与调节齿轮的轴线平行的方向滑动安装在壳体上、且位于按键和调节齿轮的端部之间；按压按键使自复位压紧制动结构对调节齿轮进行制动，锁止结构对自复位压紧制动结构在制动时的位置进行锁定；再次按压按键，锁止结构解除对自复位压紧制动结构的锁定，自复位压紧制动结构复位、解除对调节齿轮的制动。头戴设备包括上述的头带调节装置。本发明在整个调节过程中不会产生较大噪音。

Description

一种头带调节装置及头戴设备

技术领域

本发明属于头戴设备技术领域，尤其涉及一种调节时无噪音的头带调节装置及头戴设备。

背景技术

近年来，随着科技的进步，虚拟现实(VR，Virtual Reality)和增强现实(AR，Augmented Reality)技术逐渐被用户和市场接受，成为了驱动科技创新和显示技术革新的又一引擎。在现有的技术中，VR和AR技术一般依托于头戴设备来实现。

目前，头戴设备普遍采用棘轮结构(棘轮和棘爪)和调节齿轮(与棘轮连接的)配合进行绑带调节，以便于用户佩戴和满足不同头型用户对佩戴舒适度的需求。但是采用棘轮结构进行头带调节时，棘爪和棘轮的啮合关系会产生较大噪音，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带调节装置及头戴显示设备，旨在克服上述现有技术中存在的调节时噪音大的问题。

为解决上述现有技术中存在的技术问题，本发明实施例提供了一种头带调节装置，包括壳体和头带，所述壳体内转动安装有调节齿轮；所述头带的齿条部伸入所述壳体内且与所述调节齿轮啮合传动；还包括按键、自复位压紧制动结构和锁止结构；所述自复位压紧制动结构沿与所述调节齿轮的轴线平行的方向滑动安装在所述壳体上、且位于所述按键和所述调节齿轮的端部之间；

按压所述按键使所述自复位压紧制动结构对所述调节齿轮进行制动，所述锁止结构对所述自复位压紧制动结构在制动时的位置进行锁定；再次按压所述按键，所述锁止结构解除对所述自复位压紧制动结构的锁定，所述自复位压紧制动结构复位、解除对所述调节齿轮的制动。

优选地，所述自复位压紧制动结构包括滑动安装在所述壳体上的制动块以及设置在所述制动块与所述壳体之间的弹性复位件；所述制动块的侧部设有封闭的导向凹槽，所述锁止结构与所述导向凹槽配合可对所述制动块的位置进行锁定。

优选地，所述导向凹槽包括制动锁止槽，复位锁止槽和设置于所述制动锁止槽和所述复位锁止槽之间的过渡导向槽；所述制动锁止槽和所述复位锁止槽沿所述制动块的滑动方向间隔设置，且所述制动锁止槽与所述调节齿轮的端部之间的距离大于所述复位锁止槽与所述调节齿轮的端部之间的距离。

优选地，所述制动锁止槽和所述复位锁止槽的槽侧壁呈V型结构。

优选地，所述制动块用于与所述调节齿轮的端部抵接的位置处设置有压紧块，所述压紧块由硅胶材料制成。

优选地，所述锁止结构包括铰接在所述壳体上的连杆，所述连杆的端部设有锁止件，且所述锁止件伸入所述导向凹槽内；

所述锁止件卡入所述制动锁止槽内时，对所述制动块在制动时的位置进行锁定；所述锁止件卡入所述复位锁止槽内时，对所述制动块在复位后的位置进行锁定。

优选地，所述壳体包括固定连接的前壳体和后壳体；所述调节齿轮的安装轴部转动安装在所述后壳体上且伸出所述后壳体外，且所述调节齿轮的齿部位于所述前壳体和所述后壳体围成的腔体内。

优选地，所述安装轴部借助一弹性固定件实现在所述后壳体上的转动安装，所述弹性固定件包括两个开口相对的U型折弯段和两个弧形段，所述弧形段连接在两个所述U型折弯段的相对端部之间，且一所述弧形段上设有缺口；

所述后壳体的后侧部设有呈筒形的支撑座，所述支撑座的周部对称设有两个开孔；伸入所述支撑座内的所述安装轴部上设有环形凹槽；所述折弯段卡入相应所述开孔内，两个所述弧形段卡入所述环形凹槽内。

优选地，所述后壳体的后侧部设置有按键盖，所述按键滑动安装在所述按键盖上，且与所述自复位压紧制动结构的滑动方向相同。

优选地，所述后壳体的后侧部设有多个滑座，多个滑座绕所述调节齿轮的中心轴线周向间隔排布；所述自复位压紧制动结构滑动安装在所述滑座上；

所述后壳体的后侧部设有多个与所述滑座一一对应的铰接座，所述锁止结构铰接在所述铰接座上。

本发明实施例还提供了一种头戴设备，包括上述的头带调节装置。

由于采用了上述技术方案，取得的有益效果如下：

本发明中的头带调节装置，包括壳体和头带，壳体内转动安装有调节齿轮；头带的齿条部伸入壳体内且与调节齿轮啮合传动；还包括按键、自复位压紧制动结构和锁止结构；自复位压紧制动结构沿与调节齿轮的轴线平行的方向滑动安装在壳体上、且位于按键和调节齿轮的端部之间。头戴设备包括上述的头带调节装置。

按压按键使自复位压紧制动结构向调节齿轮方向滑动、压紧调节齿轮对其进行双向制动，同时锁止结构对自复位压紧制动结构在制动时的位置进行锁定；再次按压按键，锁止结构解除对自复位压紧制动结构的锁定，同时自复位压紧制动结构复位(向背离调节齿轮方向滑动)、解除对调节齿轮的压紧制动。

综上所述，本发明的头带调节装置相比现有技术中棘轮结构而言，整个调节过程中不会产生较大的噪音。

附图说明

图1是本发明头带调节装置的结构分解图；

图2是本发明头带调节装置的剖视图；

图3是图1中锁止结构和自复位压紧制动结构的安装结构示意图

图4是图1中后壳体和弹性固定件的安装结构示意图；

图5是图4中弹性固定件的结构示意图；

图6是图3中锁止结构和自复位压紧制动结构的结构示意图；

图7是复位后锁止结构和自复位压紧制动结构的状态参考图；

图8是制动时锁止结构和自复位压紧制动结构的状态参考图；

图中：1-前壳体，2-后壳体，21-支撑座，211-开孔，22-按键盖，23-滑座，231-滑槽，24-铰接座，25-第一限位座，3-调节齿轮，31-安装轴部，311-环形凹槽，32-齿部，4-齿条部，5-按键，51-防脱凸起，6-自复位压紧制动结构，61-制动块，611-T型滑动部，612-第二限位座，62-导向凹槽，621-制动锁止槽，622-复位锁止槽，623-过渡导向槽，63-弹性复位件，64-压紧块，7-锁止结构，71-连杆，72-锁止件，8-弹性固定件，81-U型折弯段，82-弧形段，83-缺口。

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，本发明描述的实施例仅仅是为了便于简化描述，不能理解为对本发明的限制。

正常佩戴头戴设备时，头带调节装置位于人体头部后方；为了便于对方案的理解，定义头带调节装置远离人体头部的一侧为后侧，临近人体头部的一侧为前侧。

由图1和图2共同所示，本实施例公开了一种头带调节装置；包括壳体和头带，壳体内转动安装有调节齿轮3；头带的齿条部4伸入壳体内且与调节齿轮3啮合传动。一些实施例中，头带包括左头带和右头带，左头带的齿条部4和右头带的齿条部4分别位于调节齿轮3的两侧；另一些实施例中，头带为一体式头带，其两端均设有一个齿条部4，两个齿条部4同样分别位于调节齿轮3的两侧；推拉头带进行调节时，两个齿条部4相背或相对运动，因啮合关系，运动的齿条部4使调节齿轮3发生转动。

为了快速对头带调节后的位置进行锁定，本实施例中的头带调节装置还包括按键5、自复位压紧制动结构6和锁止结构7；自复位压紧制动结构6沿与调节齿轮3的轴线平行的方向滑动安装在壳体上、且位于按键5和调节齿轮3的端部之间。

按压按键5，使自复位压紧制动结构6向调节齿轮3方向滑动、压紧调节齿轮3对其进行制动(制动时，调节齿轮3无法转动，因此与其具有啮合关系的齿条部4也无法运动)，同时锁止结构7对自复位压紧制动结构6在制动时的位置进行锁定(既头带调节后的位置被锁定，且不易因受外力而发生改变)。再次按压按键5，锁止结构7解除对自复位压紧制动结构6的锁定，同时自复位压紧制动结构6复位(向背离调节齿轮3方向滑动)、不再压紧调节齿轮3、不对调节齿轮3进行制动；此时调节齿轮3恢复转动，可自由推拉头带进行调节。相比现有棘轮结构和齿轮结构配合的调节结构而言，本实施例相比现有技术中的棘轮棘爪结构而言，整个调节过程不会产生因棘爪和棘轮单向啮合发出较大噪音。

为了快速平稳制动调节齿轮3，本实施例中，自复位压紧制动结构6和锁止结构7均以调节齿轮3的圆心为圆心周向间隔排布三个。下面对具体实施结构进行详细阐述。

由图3至图8共同所示，本实施例中，壳体包括临近人体头部的前壳体1和远离人体头部的后壳体2。调节齿轮3的安装轴部31转动安装在后壳体2上且伸出后壳体2外，且调节齿轮3的齿部32位于前壳体1和后壳体2围成的腔体内与两个齿条部4啮合。

为了与自复位压紧制动结构6和锁止结构7相对应；后壳体2的后侧部设有三个滑座23和三个铰接座24，自复位压紧制动结构6一一对应滑动安装在滑座23上；锁止结构7一一对应铰接在铰接座24上。

本实施例中，后壳体2的后侧部设置有按键盖22，按键5滑动安装在按键盖22上，其滑动方向与自复位压紧制动结构6的滑动方向相同。为了防止按键5由按键盖22脱出，本实施例中的按键5上成型有防脱凸起51。

一些实施例中，调节齿轮3的安装轴部31借助轴承转动安装在后壳体2上。

为了进一步节省安装空间和降低调节齿轮3的组装难度，本实施例优选采用一弹性固定件8实现安装轴部31在后壳体2上的转动安装。其具体结构为：弹性固定件8包括两个开口相对的U型折弯段81和两个弧形段82，弧形段82连接在两个U型折弯段81的相对端部之间，且一弧形段82上设有缺口83，该缺口83将该弧形段82分割为两部分，增加安装的便携性。后壳体2的后侧部设有呈筒形结构的支撑座21，支撑座21的周部对称设有两个开孔211；伸入支撑座21内的安装轴部31上设有环形凹槽311；弹性固定件8的U型折弯段81卡入相应开孔211内，弧形段82卡入环形凹槽311内。弹性固定件8一方面起限位支撑作用、避免调节齿轮3轴向脱离后壳体2，另一方面可保证调节齿轮3相对后壳体2正常转动。同时，将铰接座24设置在支撑座21的端部以合理利用空间。

本实施例中，自复位压紧制动结构6包滑动安装在滑座23上的制动块61以及设置在制动块61与后壳体2之间的弹性复位件63(优选弹簧)；制动块61的侧部设有封闭的导向凹槽62，锁止结构7与导向凹槽62配合可对制动块61的位置(制动时或复位后的位置)进行锁定。

为了进一步降低噪音，本实施例在制动块61用于与调节齿轮3的端部抵接的位置处设置压紧块64，压紧块64由硅胶材料制成(压紧块64和制动块61可利用嵌件工艺合为一体)，因硅胶材质具有摩擦力大且与塑胶件摩擦声音微小的特性，故而可实现静音制动。

为了确保制动块61在滑座23上滑动的稳定可靠性，本实施例对制动块61进行了改进，制动块61上成型有T型滑动部611，滑座23上设有与T型滑动部611相适配滑槽231；滑槽231和T型滑动部611相配合可确保制动块61按照设定方向滑动、不发生偏斜。

为了防止弹性复位件63发生窜动及扭曲变形，本实施例作了进一步改进，在后壳体2的支撑座21的端部上设置第一限位座25，制动块61上设置第二限位座612；弹性复位件63的一端套设在第一限位座25上，另一端套设在第二限位座612上。

本实施例中，锁止结构7包括铰接在铰接座24上的连杆71，连杆71的端部设有锁止件72，且锁止件72伸入导向凹槽62内；为了保证锁止件72在导向凹槽62内运动的顺畅性，本实施例中的锁止件72优选可自转的转动件(优选凸轮随动轴承或圆柱状滚珠)。

其中，导向凹槽62包括制动锁止槽621，复位锁止槽622和设置于制动锁止槽621和复位锁止槽622之间的过渡导向槽623；制动锁止槽621和复位锁止槽622沿制动块61的滑动方向间隔设置，且制动锁止槽621与调节齿轮3的端部之间的距离大于复位锁止槽622与调节齿轮3的端部之间的距离。锁止件72卡至制动锁止槽621内时，对制动块61在制动时的位置进行锁定；锁止件72卡至复位锁止槽622内时，对制动块61在复位后的位置进行锁定。

一些实施例中，制动锁止槽621和复位锁止槽622的槽侧壁呈V型结构；另一些实施例中，制动锁止槽621和复位锁止槽622的槽侧壁呈与锁止件72相适配的弧形结构；还有一些实施例中，制动锁止槽621，复位锁止槽622和过渡导向槽623连接形成心型凹槽结构；无论何种结构形式，制动锁止槽621和复位锁止槽622都具有向调节齿轮3方向凹陷的凹陷卡合部。

本实施例还公开了一种头戴设备；包括头戴主机和上述头带调节装置。一些实施例中，头带包括左头带和右头带；左头带和右头带远离壳体的一端分别与头戴主机的对应侧固定连接。另一些实施例中头带为一体式头带时，头戴主机固定在头带的安装部上。

下面基于头带调节装置在头戴设备上的具体应用，对头带调节装置的调节过程进行简要阐述：

头带调节后的锁定：按压按键5迫使自复位压紧制动结构6中的制动块61在滑槽231的支撑导向下向调节齿轮3方向滑动以达到压紧调节齿轮3对其进行制动(制动时，调节齿轮3无法转动，因此与其具有啮合关系的齿条部4也无法运动；此时弹性复位件63处于压缩状态)的目的；在制动块61向调节齿轮3方向滑动的过程中，锁止结构7中的连杆71绕铰接点转动，锁止件72脱出复位锁止槽622，在过渡导向槽623的导向下进入制动锁止槽621并卡在制动锁止槽621的V型部内，此时锁止结构7完成对自复位压紧制动结构6在制动时的位置锁定。

佩戴前对头带的长度进行调节：再次按压按键5，锁止结构7解除对自复位压紧制动结构6的锁定，此时锁止件72脱出制动锁止槽621进入过渡导向槽623，同时自复位压紧制动结构6中制动块61在弹性复位件63的弹力下向背离调节齿轮3方向滑动以进行复位、解除对调节齿轮3的制动(制动解除后，调节齿轮3恢复转动，与其具有捏合关系的齿条部4也可运动)；在制动块61复位时，锁止结构7中的连杆71绕铰接点转动，锁止件72在过渡导向槽623的导向下进入复位锁止槽622并卡在复位锁止槽622的V型部内，锁止结构7完成对自复位压紧制动结构6在复位后的位置锁定；此时可根据不同用户的佩戴需求自由推拉头带进行调节。简言之，本发明仅通过按压按键5既可实现调节后锁定和复位时调节两种状态之间的切换。

综上所述，本发明的头带调节装置及头戴设备，不仅在整个调节过程中不会产生较大噪音、而且结构简单、便于组装、佩戴操作便携、头带调节后更加稳定可靠；极大满足了用户的体验。

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 (9)

1.一种头带调节装置，包括壳体和头带，所述壳体内转动安装有调节齿轮；所述头带的齿条部伸入所述壳体内且与所述调节齿轮啮合传动；其特征在于，还包括按键、自复位压紧制动结构和锁止结构；所述自复位压紧制动结构沿与所述调节齿轮的轴线平行的方向滑动安装在所述壳体上、且位于所述按键和所述调节齿轮的端部之间；按压所述按键使所述自复位压紧制动结构对所述调节齿轮进行制动，所述锁止结构对所述自复位压紧制动结构在制动时的位置进行锁定；再次按压所述按键，所述锁止结构解除对所述自复位压紧制动结构的锁定，所述自复位压紧制动结构复位、解除对所述调节齿轮的制动；

所述自复位压紧制动结构包括滑动安装在所述壳体上的制动块以及设置在所述制动块与所述壳体之间的弹性复位件；所述制动块的侧部设有封闭的导向凹槽，所述锁止结构与所述导向凹槽配合可对所述制动块的位置进行锁定；所述导向凹槽包括制动锁止槽，复位锁止槽和设置于所述制动锁止槽和所述复位锁止槽之间的过渡导向槽；所述制动锁止槽和所述复位锁止槽沿所述制动块的滑动方向间隔设置，且所述制动锁止槽与所述调节齿轮的端部之间的距离大于所述复位锁止槽与所述调节齿轮的端部之间的距离。

2.根据权利要求1所述的头带调节装置，其特征在于，所述制动锁止槽和所述复位锁止槽的槽侧壁呈V型结构。

3.根据权利要求1所述的头带调节装置，其特征在于，所述制动块用于与所述调节齿轮的端部抵接的位置处设置有压紧块，所述压紧块由硅胶材料制成。

4.根据权利要求1所述的头带调节装置，其特征在于，所述锁止结构包括铰接在所述壳体上的连杆，所述连杆的端部设有锁止件，且所述锁止件伸入所述导向凹槽内；

所述锁止件卡入所述制动锁止槽内时，对所述制动块在制动时的位置进行锁定；所述锁止件卡入所述复位锁止槽内时，对所述制动块在复位后的位置进行锁定。

5.根据权利要求1至4任一项所述的头带调节装置，其特征在于，所述壳体包括固定连接的前壳体和后壳体；所述调节齿轮的安装轴部转动安装在所述后壳体上且伸出所述后壳体外，且所述调节齿轮的齿部位于所述前壳体和所述后壳体围成的腔体内。

6.根据权利要求5所述的头带调节装置，其特征在于，所述安装轴部借助一弹性固定件实现在所述后壳体上的转动安装，所述弹性固定件包括两个开口相对的U型折弯段和两个弧形段，所述弧形段连接在两个所述U型折弯段的相对端部之间，且一所述弧形段上设有缺口；

所述后壳体的后侧部设有呈筒形的支撑座，所述支撑座的周部对称设有两个开孔；伸入所述支撑座内的所述安装轴部上设有环形凹槽；所述折弯段卡入相应所述开孔内，两个所述弧形段卡入所述环形凹槽内。

7.根据权利要求5所述的头带调节装置，其特征在于，所述后壳体的后侧部设置有按键盖，所述按键滑动安装在所述按键盖上，且与所述自复位压紧制动结构的滑动方向相同。

8.根据权利要求5所述的头带调节装置，其特征在于，所述后壳体的后侧部设有多个滑座，多个滑座绕所述调节齿轮的中心轴线周向间隔排布；所述自复位压紧制动结构滑动安装在所述滑座上；

所述后壳体的后侧部设有多个与所述滑座一一对应的铰接座，所述锁止结构铰接在所述铰接座上。

9.一种头戴设备；其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的头带调节装置。

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