CN115981006A - 一种头带调节装置及头戴设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种头带调节装置及头戴设备；头带调节装置包括支架、转动安装在支架上且设有中心轴的传动齿轮、两个调节齿条、固定在支架上的固定座、与中心轴轴向滑动且同步转动连接的自复位旋钮和自复位棘轮模组、单向自复位锁止结构、操作杆；自复位棘轮模组具有与单向自复位锁止结构脱离啮合并被其轴向限位的第一状态及与单向自复位锁止结构啮合被其单向锁止的第二状态；头戴设备包括上述头带调节装置。按压自复位旋钮使自复位棘轮模组处于第一状态；按压操作杆使单向自复位锁止结构解除对自复位棘轮模组的轴向限位，自复位至第二状态与单向自复位锁止结构啮合实现单向锁止。本发明结构简单、可单手操作，调节方便灵活，提高了用户的体验感。
Description
技术领域
本发明属于头戴设备技术领域，尤其涉及一种可单手操作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。而现有头戴设备为了满足不同用户的需求、提高佩戴的舒适性，通常都配备有头带调节装置，虽然大多数头带调节装置可以根据用户需求实现头带的调节，但是结构复杂且调节时通常需要双手操作，一只手按住按键解除锁定(比如，利用按键控制棘爪暂时脱离棘轮)，另一只手进行头带的伸缩调整；调节不方便更不灵活，严重影响了用户的体验感。
发明内容
为了克服上述现有技术中存在的问题，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，其结构简单，且可单手操作，调节过程方便灵活，极大的提高了用户的体验感。
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，包括支架、转动安装在所述支架上的传动齿轮以及位于所述传动齿轮上下两侧且与其啮合传动的两个调节齿条，所述传动齿轮上设有中心轴；还包括位于所述传动齿轮的外侧且固定在所述支架上的固定座、与穿出所述固定座外的所述中心轴轴向滑动且同步转动连接的自复位旋钮、安装在所述固定座和所述自复位旋钮围成的空间内并与所述中心轴轴向滑动且同步转动连接的自复位棘轮模组、铰接在所述固定座内的单向自复位锁止结构、安装在所述固定座上用于驱动所述单向自复位锁止结构转动的操作杆；
所述自复位棘轮模组具有与所述单向自复位锁止结构脱离啮合并被其轴向限位的第一状态及与所述单向自复位锁止结构啮合被其单向锁止的第二状态；
按压所述自复位旋钮使所述自复位棘轮模组滑动至所述第一状态时，所述单向自复位锁止结构在自复位弹力作用下正向转动至所述自复位棘轮模组朝向所述自复位旋钮的一侧并对其轴向限位，此时可实现双向调节；按压所述操作杆使所述单向自复位锁止结构反向转动解除对所述自复位棘轮模组的轴向限位时，所述自复位棘轮模组可自复位至所述第二状态，此时所述单向自复位锁止结构可与所述自复位棘轮模组啮合实现单向锁止。
进一步，所述单向自复位锁止结构包括一个锁止臂和弹性复位件；
所述锁止臂铰接在所述固定座上，且一端设有用于与所述自复位棘轮模组啮合的锁止棘齿部，另一端设有连接柱；所述弹性复位件的一端与所述连接柱连接，另一端与所述固定座连接；所述操作杆与所述连接柱连接。
进一步，所述固定座上设有弧形的导向限位滑槽，所述连接柱的一端滑设在所述导向限位滑槽内，所述导向限位滑槽的弧形中心与所述锁止臂的铰接中心一致。
进一步，所述自复位棘轮模组包括与所述中心轴轴向滑动且同步转动连接的棘轮和第一弹性复位件；
所述第一弹性复位件的一端与所述固定座抵接，另一端与所述棘轮背离所述自复位旋钮的一侧抵接；所述棘轮上设有第一连接部，所述自复位旋钮上设有用于与所述第一连接部连接后联动的第二连接部。
进一步，所述棘轮上设有与所述中心轴相适配的中心孔；
所述中心轴呈多边形结构；或者，所述中心轴包括圆柱形本体，所述圆柱形本体的外周壁上周向间隔设有多个弧形凸起；或者，所述中心轴为外花键轴；或者，所述中心轴的外周面包括圆弧面和切削平面。
进一步，所述自复位旋钮包括旋钮盖和与夹设在所述旋钮盖和所述中心轴之间的第二弹性复位件。
进一步，所述旋钮盖的内壁上设有柱形凸起，所述柱形凸起上设有与所述中心轴相适配的中心槽；
所述中心轴的端部设有容置槽，所述第二弹性复位件的一端与所述中心槽的槽底抵接，另一端与所述容置槽的槽底抵接。
本发明实施例还提供了一种头戴设备，包括设备主体和设置于所述设备主体相对两侧的两个侧头带；还包括所述的头带调节装置；两个所述调节齿条分别固定在相应的所述侧头带上。
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，包括支架、转动安装在支架上的传动齿轮以及位于传动齿轮上下两侧且与其啮合传动的两个调节齿条，传动齿轮上设有中心轴；还包括位于传动齿轮的外侧且固定在支架上的固定座、与穿出固定座外的中心轴轴向滑动且同步转动连接的自复位旋钮、安装在固定座和自复位旋钮围成的空间内并与中心轴轴向滑动且同步转动连接的自复位棘轮模组、铰接在固定座内的单向自复位锁止结构、安装在固定座上用于驱动单向自复位锁止结构转动的操作杆；自复位棘轮模组具有与单向自复位锁止结构脱离啮合并被其轴向限位的第一状态及与单向自复位锁止结构啮合被其单向锁止的第二状态；头戴设备包括上述头带调节装置。
单手按压自复位旋钮使自复位棘轮模组滑动至第一状态时，单向自复位锁止结构在自复位弹力作用下正向转动至自复位棘轮模组朝向自复位旋钮的一侧并对其轴向限位，此时可实现双向调节；由于在单向自复位锁止结构的轴向限位下，自复位棘轮模组维持第一状态，且单向自复位锁止结构不对其进行单向锁止，因此由按压自复位旋钮变为旋转自复位旋钮可进行头带的收紧或松开调节。按压操作杆使单向自复位锁止结构反向转动解除对所述自复位棘轮模组的轴向限位时，自复位棘轮模组可自复位至第二状态，此时松开操作杆，单向自复位锁止结构在自复位弹力作用下正向转动至自复位棘轮模组的周侧，并与其啮合实现单向锁止(由于自复位旋钮和自复位棘轮模组均与中心轴联动，因此单向锁定自复位棘轮模组的同时可实现自复位旋钮和传动齿轮的单向锁定)，即此时可旋转自复位旋钮进行单向锁紧头带。
综上所述，本发明相比现有技术中而言，结构简单，且可单手操作，调节过程方便灵活，极大的提高了用户的体验感。
附图说明
图1是本发明头戴设备的结构分解图；
图2是图1的剖视图；
图3是图1另一状态下的剖视图；
图4是图1的结构分解图；
图5是图4中单向自复位锁止结构的结构放大图；
图6是图4中单向自复位锁止结构和棘轮的配合状态参考图；
图7是自复位棘轮模组处于第一状态的状态参考图；
图8是按压操作杆时的状态参考图；
图9是自复位棘轮模组处于第二状态的状态参考图；
图中：1-支架，2-传动齿轮，21-中心轴，3-调节齿条，4-固定座，41-导向限位滑槽，42-避让孔，43-销轴，5-自复位旋钮，51-旋钮盖，52-第二弹性硅胶套，6-自复位棘轮模组，61-棘轮，62-第一弹性硅胶套，63-中心孔，7-单向自复位锁止结构，71-锁止臂，711-锁止棘齿部，712-连接柱，72-弹性复位件，8-操作杆。
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。
需要说明的是，若本发明中涉及“第一”、“第二”等类似描述，则该“第一”、“第二”等类似描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
由图1至图6共同所示，本发明展现主体构思的基础实施例公开了一种头带调节装置；包括支架1、转动安装在支架1上的传动齿轮2以及位于传动齿轮2上下两侧且与其啮合传动的两个调节齿条3，传动齿轮2上设有中心轴21。除此之外还包括位于传动齿轮2的外侧且固定在支架1上的固定座4、与穿出固定座4外的中心轴21轴向滑动且同步转动连接的自复位旋钮5、安装在固定座4和自复位旋钮5围成的空间内并与中心轴21轴向滑动且同步转动连接的自复位棘轮模组6、铰接在固定座4内的单向自复位锁止结构7、安装在固定座4上用于驱动单向自复位锁止结构7转动的操作杆8；自复位棘轮模组6具有与单向自复位锁止结构7脱离啮合并被其轴向限位的第一状态(参见图7)及与单向自复位锁止结构7啮合被其单向锁止的第二状态(参见图9)；轴向按压自复位旋钮5使自复位棘轮模组6滑动至第一状态时，单向自复位锁止结构7在自复位弹力作用下正向转动至自复位棘轮模组6朝向自复位旋钮5的一侧并对其轴向限位，此时可实现双向调节；按压操作杆8使单向自复位锁止结构7反向转动解除对自复位棘轮模组6的轴向限位时，自复位棘轮模组6可自复位至第二状态，此时单向自复位锁止结构7可与自复位棘轮模组6啮合实现单向锁止(即一个方向被锁定不能转动，另一个方向可以转动)。由于自复位棘轮模组6和自复位旋钮5均与中心轴21同步转动连接，因此自复位棘轮模组6被单向自复位锁止结构7被单向锁定后，自复位旋钮5和中心轴21也被单向锁定(即仅能单向运动)
其中，固定座4上设有环形导轨，传动齿轮2上设有与环形导轨相配合实现转动安装的环形槽，除此之外，传动齿轮2也可通过转轴和轴承等部件转动安装在固定座4。
一具体实施例中，单向自复位锁止结构7包括一个锁止臂71和弹性复位件72；锁止臂71的中部利用销轴43或十字柱铰接在固定座4上，且一端设有用于与自复位棘轮模组6啮合的锁止棘齿部711，另一端设有连接柱712；弹性复位件72的一端与连接柱712连接，另一端与固定座4连接；操作杆8与连接柱712连接。弹性复位件72用于提供使锁止臂71的锁止棘齿部711具有朝向自复位棘轮模组6的中心方向转动趋势的弹性力，图中所示为柱形弹簧，也可以是扭簧，在此不做限制。
优选地，固定座4上设有弧形的导向限位滑槽41，连接柱712的一端滑设在导向限位滑槽41内，导向限位滑槽41的弧形中心与锁止臂71的铰接中心一致。如此设置，可对锁止臂71的转动角度和转动方向进行导向和限位，提高单向锁止时与自复位棘轮模组6的啮合精度。
一具体实施例中，自复位棘轮模组6包括与中心轴21轴向滑动且同步转动连接的棘轮61和第一弹性复位件(优选第一弹性硅胶套62，也可以是柱形弹簧)；第一弹性硅胶套62的一端与固定座4抵接，另一端与棘轮61背离自复位旋钮5的一侧抵接。其中，固定座4呈圆筒形，筒底上设有用于避让中心轴21的避让孔42。优选地，固定座4和棘轮61上设有容置槽，第一弹性硅胶套62的两端分别位于容置槽内；如此设置，可避免第一弹性硅胶套62发生异常扭曲，确保使用过程中的稳定性和可靠性。
由图6所示，锁止棘齿部711与自复位棘轮模组6中的棘轮61配合。顺时针旋转自复位旋钮5时，由于锁止棘齿部711的齿牙和棘轮61外侧齿卡合锁紧，因此无法转动；逆时针旋转自复位旋钮5时，锁止棘齿部711的齿牙受到棘轮61外侧齿的推动作用，带动锁止臂71的锁止棘齿部711向背离棘轮61方向旋转，棘轮61转前进一齿牙，然后锁止臂71的锁止棘齿部711又在弹性复位件72的作用下回位，实现逆时针旋转自复位旋钮5时随着哒哒声逐渐锁紧头带。由此可见，锁止棘齿部711与自复位棘轮模组6中的棘轮61啮合时，可实现自复位棘轮模组6的单向锁止(即传动齿轮2和自复位旋钮5的单向锁止)。
一具体实施例中，棘轮61上设有与中心轴21相适配的中心孔63；中心轴21呈多边形结构；或者，中心轴21包括圆柱形本体，圆柱形本体的外周壁上周向间隔设有多个弧形凸起；或者，中心轴21为外花键轴(中心孔63的内壁设有内花键)。或者，如图4中所示的中心轴21的外周面包括圆弧面和切削平面。中心轴21与中心孔63的结构形式有很多，只要能确保中心轴21与中心孔63轴向滑动且同步转动连接的任何结构形式均可，在此不一一列举。
一具体实施例中，自复位旋钮5包括旋钮盖51和与夹设在旋钮盖51和中心轴21之间的第二弹性复位件(优选第二弹性硅胶套52，也可以是柱形弹簧)。
优选地，旋钮盖51呈筒形结构，筒底内壁上设有柱形凸起，柱形凸起上设有与中心轴21相适配的中心槽；中心轴21的端部设有容置槽，第二弹性硅胶套52的一端与中心槽的槽底抵接，另一端与容置槽的槽底抵接。如此设置，可以保证释放旋钮盖51时，旋钮盖51可在第二弹性硅胶套52的作用下轴向恢复初始状态，为实现单手操作奠定了基础。
本发明实施例还提供了一种头戴设备，包括设备主体和设置于设备主体相对两侧的两个侧头带；还包括上述任意实施例所公开的头带调节装置；两个调节齿条3分别固定在相应的侧头带上。
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：
需要收紧或调松侧头带时，按压旋钮盖51使棘轮61沿中心轴21滑动至第一状态时，锁止臂71在弹性复位件72的作用下正向转动(锁止棘齿部711向棘轮61的中心方向转动)至棘轮61朝向自复位旋钮5的一侧并对其轴向限位(此时锁止棘齿部711解除了对棘轮61的单向锁止，棘轮61可以双向转动，即旋钮盖51和传动齿轮2可以双向转动)，使棘轮61在松开旋钮盖51后仍能维持第一状态；此时可松开旋钮盖51，旋钮盖51在第二弹性硅胶套52的作用下恢复至初始状态，然后正反旋转旋钮盖51可以实现收紧或松开调节；参见图7。
仅需要收紧侧头带时，按压操作杆8使锁止臂71反向转动(锁止棘齿部711向背离棘轮61的中心方向转动)解除对棘轮61的轴向限位时，棘轮61在第一弹性硅胶套62的作用下可自复位至第二状态；参见图8。松开操作杆8，锁止臂71在弹性复位件72的作用下正向转动至棘轮61的周侧，并与其啮合实现单向锁止(由于棘轮61和锁止棘齿部711的啮合关系，因此棘轮61仅能单向转动，与此同时与其同步转动的自复位旋钮5和传动齿轮2也仅能单向转动)，即此时可单手旋转自复位旋钮5进行单向锁紧头带；参见图9。
本说明书中各个实施例采用递进或并列的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分相互参见即可。
综上所述，本发明相比现有技术中而言，结构简单，且可单手操作，调节过程方便灵活，极大的提高了用户的体验感。
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 (8)
1.一种头带调节装置，包括支架、转动安装在所述支架上的传动齿轮以及位于所述传动齿轮上下两侧且与其啮合传动的两个调节齿条，所述传动齿轮上设有中心轴；其特征在于，还包括位于所述传动齿轮的外侧且固定在所述支架上的固定座、与穿出所述固定座外的所述中心轴轴向滑动且同步转动连接的自复位旋钮、安装在所述固定座和所述自复位旋钮围成的空间内并与所述中心轴轴向滑动且同步转动连接的自复位棘轮模组、铰接在所述固定座内的单向自复位锁止结构、安装在所述固定座上用于驱动所述单向自复位锁止结构转动的操作杆；
所述自复位棘轮模组具有与所述单向自复位锁止结构脱离啮合并被其轴向限位的第一状态及与所述单向自复位锁止结构啮合被其单向锁止的第二状态；
按压所述自复位旋钮使所述自复位棘轮模组滑动至所述第一状态时，所述单向自复位锁止结构在自复位弹力作用下正向转动至所述自复位棘轮模组朝向所述自复位旋钮的一侧并对其轴向限位，此时可实现双向调节；按压所述操作杆使所述单向自复位锁止结构反向转动解除对所述自复位棘轮模组的轴向限位时，所述自复位棘轮模组可自复位至所述第二状态，此时所述单向自复位锁止结构可与所述自复位棘轮模组啮合实现单向锁止。
2.根据权利要求1所述的头带调节装置，其特征在于，所述单向自复位锁止结构包括一个锁止臂和弹性复位件；
所述锁止臂铰接在所述固定座上，且一端设有用于与所述自复位棘轮模组啮合的锁止棘齿部，另一端设有连接柱；所述弹性复位件的一端与所述连接柱连接，另一端与所述固定座连接；所述操作杆与所述连接柱连接。
3.根据权利要求2所述的头带调节装置，其特征在于，所述固定座上设有弧形的导向限位滑槽，所述连接柱的一端滑设在所述导向限位滑槽内，所述导向限位滑槽的弧形中心与所述锁止臂的铰接中心一致。
4.根据权利要求1所述的头带调节装置，其特征在于，所述自复位棘轮模组包括与所述中心轴轴向滑动且同步转动连接的棘轮和第一弹性复位件；
所述第一弹性复位件的一端与所述固定座抵接，另一端与所述棘轮背离所述自复位旋钮的一侧抵接。
5.根据权利要求4所述的头带调节装置，其特征在于，所述棘轮上设有与所述中心轴相适配的中心孔；
所述中心轴呈多边形结构；或者，所述中心轴包括圆柱形本体，所述圆柱形本体的外周壁上周向间隔设有多个弧形凸起；或者，所述中心轴为外花键轴；或者，所述中心轴的外周面包括圆弧面和切削平面。
6.根据权利要求1所述的头带调节装置，其特征在于，所述自复位旋钮包括旋钮盖和与夹设在所述旋钮盖和所述中心轴之间的第二弹性复位件。
7.根据权利要求6所述的头带调节装置，其特征在于，所述旋钮盖的内壁上设有柱形凸起，所述柱形凸起上设有与所述中心轴相适配的中心槽；
所述中心轴的端部设有容置槽，所述第二弹性复位件的一端与所述中心槽的槽底抵接，另一端与所述容置槽的槽底抵接。
8.一种头戴设备，包括设备主体和设置于所述设备主体相对两侧的两个侧头带；其特征在于，还包括权利要求1-7任一项所述的头带调节装置；两个所述调节齿条分别固定在相应的所述侧头带上。
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