CN116300108B - 头带调节装置及头戴显示器设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种头带调节装置及头戴显示器设备,头带调节装置包括基座、转动件、调节齿轮以及至少两绑带,基座为中空的柱体,基座的一端连接至头枕壳体,其另一端部的内壁上设有棘齿;转动件可转动式连接至基座;转动件包括第一支臂以及第二支臂,第一支臂包括与棘齿啮合的第一棘爪,第二支臂包括与棘齿啮合的第二棘爪;调节齿轮连接至转动件;每一绑带包括一齿条,齿条啮合至调节齿轮的相对侧;当第一棘爪和/或第二棘爪与棘齿脱离时,转动件能够驱动调节齿轮旋转,使得两绑带相向或相背运动;当第一棘爪与第二棘爪啮合至棘齿时,转动件被锁定,以解决现有的头戴显示器设备无法稳定紧固地戴在用户头部,影响用户体验的技术问题。
Description
技术领域
本申请涉及头戴显示器设备技术领域,具体涉及一种头带调节装置及头戴显示器设备。
背景技术
头戴显示器设备(即VR头显、VR眼镜)是现代显示技术中的一种全新技术,其显示原理是左右眼屏幕分别显示左右眼的图像,人眼获取这种带有差异的信息后在脑海中产生立体感。头戴式显示设备可以将佩戴者对外界的视觉、听觉封闭,引导用户产生一种身在虚拟环境中的感觉,使得其在增强显示、虚拟现实以及立体显示等方面有非常重要的应用。
随着VR技术的日益普及与发展,头戴显示器设备的应用场景包括游戏、演出、体育比赛、电商、教育、房地产、医学等领域。现有技术的头戴显示器设备多利用一圈型绑带套设在用户的头部,由于不同用户的头围存在一定的差异,因此头戴显示器设备的后脑或头部设有一紧固件,用以调整绑带的长度。
由于头部的皮肤具有一定的弹性,当用户佩戴头戴显示器设备时,用户的头部会向绑带施加一反作用力,使得绑带逐渐松弛。当用户进行游戏、体育比赛等活动时,头戴显示器设备无法稳定紧固地戴在用户头部,从而影响用户体验。
发明内容
本申请提供一种头带调节装置及头戴显示器设备,以解决现有的头戴显示器设备无法稳定紧固地戴在用户头部,影响用户体验的技术问题。
本申请提供一种头带调节装置包括基座、转动件、调节齿轮、至少两绑带以及手轮,基座为中空的柱体,所述基座的一端连接至头枕壳体,其另一端部的内壁上设有棘齿;转动件可转动式连接至所述基座;所述转动件包括第一支臂以及第二支臂,所述第一支臂包括与所述棘齿啮合的第一棘爪,所述第二支臂包括与所述棘齿啮合的第二棘爪;调节齿轮连接至所述转动件;每一所述绑带包括一齿条,所述齿条啮合至所述调节齿轮的相对侧;手轮可转动式连接至所述基座;其中,当所述手轮被转动时,所述第一棘爪和/或所述第二棘爪与所述棘齿脱离,所述转动件能够驱动所述调节齿轮旋转,使得两所述绑带相向或相背运动;当所述第一棘爪与所述第二棘爪啮合至所述棘齿时,所述转动件被锁定;所述第一支臂包括第一抵接侧壁,所述第一抵接侧壁包括第一抵接部、第二抵接部以及第三抵接部,第一抵接部位于所述第一抵接侧壁靠近所述第一棘爪的端点处;第二抵接部位于所述第一抵接侧壁的中部;第三抵接部位于所述第一抵接侧壁远离所述第一棘爪的端点处;所述第二支臂包括第二抵接侧壁,所述第二抵接侧壁包括第四抵接部、第五抵接部以及第六抵接部,第四抵接部位于所述第二抵接侧壁靠近所述第二棘爪的端点处;第五抵接部位于所述第二抵接侧壁的中部;第六抵接部位于所述第二抵接侧壁远离所述第二棘爪的端点处;
其中,所述第二抵接部与所述转动件中心轴的距离小于所述第一抵接部与所述转动件中心轴的距离,且所述第二抵接部与所述转动件中心轴的距离小于所述第三抵接部与所述转动件中心轴的距离;所述第五抵接部与所述转动件中心轴的距离小于所述第四抵接部与所述转动件中心轴的距离,且所述第五抵接部与所述转动件中心轴的距离小于所述第六抵接部与所述转动件中心轴的距离;
或者
所述第一抵接侧壁还包括第一调档部以及第二调档部,所述第一调档部位于所述第一抵接部与所述第二抵接部之间;所述第二调档部位于所述第二抵接部与所述第三抵接部之间;所述第二抵接侧壁还包括第三调档部以及第四调档部,所述第三调档部位于所述第四抵接部与所述第五抵接部之间;所述第四调档部位于所述第五抵接部与所述第六抵接部之间;所述第一调档部与所述转动件中心轴的距离大于所述第二抵接部与所述转动件中心轴的距离,并小于或等于所述第一抵接部与所述转动件中心轴的距离;所述第二抵接部与所述转动件中心轴的距离等于所述第三抵接部与所述转动件中心轴的距离,并小于所述第二调档部与所述转动件中心轴的距离;所述第三调档部与所述转动件中心轴的距离大于所述第五抵接部与所述转动件中心轴的距离,并小于或等于所述第四抵接部与所述转动件中心轴的距离;所述第五抵接部与所述转动件中心轴的距离等于所述第六抵接部与所述转动件中心轴的距离,并小于所述第四调档部与所述转动件中心轴的距离。
可选的,所述手轮上设有贴合至所述第一支臂的第一立柱及贴合至所述第二支臂的第二立柱,当所述手轮被转动时,所述第一立柱与所述第二立柱推动所述转动件旋转。
本申请提供一种头带调节装置及头戴显示器设备,本实施例中可以利用第一棘爪、第二棘爪与棘齿的啮合状态控制两绑带的相对运动状态,当第一棘爪和/或第二棘爪与棘齿脱离时,转动件与基座间的锁定解除,因而转动件可以基于调节齿轮与齿条的啮合驱动两绑带相向或相背运动,因而可以利用转动件调整绑带所围空间,使得头戴显示器设备可以适用于不同头围的用户。
当用户佩戴头戴显示器设备时,头部会向两绑带施加一反作用力,调节齿轮可以将上述反作用力传递至转动件,由于第一棘爪与棘齿间的抵接力,以及第二棘爪与棘齿间的抵接力均与上述反作用力的方向相反,因而可以限制转动件旋转,使得用户佩戴头戴显示器设备时不会松动,提高佩戴时的用户体验。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请提供的头戴显示器设备部分结构示意图;
图2是本申请提供的头带调节装置的爆炸示意图;
图3是本申请提供的头带调节装置的侧视剖视图;
图4是本申请提供的头带调节装置中基座的结构示意图;
图5是本申请提供的实施例一中头带调节装置中转动件的结构示意图;
图6是本申请提供的实施例一中头带调节装置中转动件的正视图;
图7是本申请提供的头带调节装置的前视剖视图;
图8是本申请提供的实施例一中头带调节装置顺时针运动的剖视图;
图9是本申请提供的实施例一中头带调节装置逆时针运动的剖视图;
图10是本申请提供的实施例二中头带调节装置中转动件的正视图;
图11是本申请提供的实施例三中头带调节装置中转动件的正视图。
附图标记说明:
100、头枕壳体;110、第一壳体;120、第二壳体;200、基座;210、棘齿;300、主体;310、第一连接柱;400、第一支臂;410、第一杆体;420、第二杆体;421、第一抵接部;422、第二抵接部;423、第三抵接部;424、第一调档部;425、第二调档部;430、第一棘爪;440、第一凹槽;500、第二支臂;510、第三杆体;520、第四杆体;521、第四抵接部;522、第五抵接部;523、第六抵接部;524、第三调档部;525、第四调档部;530、第二棘爪;540、第二凹槽;600、手轮;610、第一立柱;620、第二立柱;630、第二连接柱;700、调节齿轮;710、惰轮;800、绑带;810、齿条。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本申请保护的范围。此外,应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本申请,并不用于限制本申请。在本申请中,在未作相反说明的情况下,使用的方位词如“上”、“下”、“左”、“右”通常是指装置实际使用或工作状态下的上、下、左和右,具体为附图中的图面方向。
本申请提供一种头带调节装置及头戴显示器设备,以下分别进行详细说明。需要说明的是,以下实施例的描述顺序不作为对本申请实施例优选顺序的限定。且在以下实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其它实施例的相关描述。
实施例一
请参阅图1,本申请提供一种头戴显示器设备,其包括显示主体(图中未示出)、头枕壳体100以及头带调节装置,其中显示主体可以向眼睛发送光学信号;头枕壳体100可以贴合至用户的脑后,用以辅助佩戴。头带调节装置包括至少两个绑带800,每一个绑带800的一端插设至头枕壳体100内,其另一端连接至显示主体,因而显示主体、绑带800以及头枕壳体100可以形成一环绕的空间,用以适配用户的头部。
请参阅图1和图2,头枕壳体100为一中空的腰形结构,其包括一容纳空腔。头带调节装置安装至容纳空腔的内部,用以驱动两绑带800相向或者相背运动,使得显示主体与头枕壳体100分别贴合至用户的脸部以及脑后,从而适配不同头围的用户。
本申请中头枕壳体100由第一壳体110以及第二壳体120拼装组成,将头带调节装置中的基座200连接至第一壳体110,使得头带调节装置与第一壳体110相对固定,再将第二壳体120罩设在头带调节装置的外部,并利用紧固螺钉将第一壳体110与第二壳体120锁固。拼接的第一壳体110以及第二壳体120方便头带调节装置与头枕壳体100的组装,可以提高装配效率。
请参阅图1,头戴显示器设备还包括供电组件,本申请中供电组件为电池包(图中未示出)。该电池包被安装至容纳空腔内,以实现头戴显示器设备的小型化设计。
请参阅图2-图4,头带调节装置包括基座200、转动件、手轮600以及调节齿轮700。基座200为一中空的柱体,其包括相对的第一端部以及第二端部,并且第二端部的开设孔径大于第一端部的开设孔径。其中第一端部通过紧固螺钉连接至第一壳体110上,使得基座200与头枕壳体100固定连接;第二端部朝向第二壳体120的方向延伸,且第二端部的内壁上设有棘齿210。
请参阅图2-图5,转动件可转动式连接至基座200,转动件包括主体300、第一支臂400以及第二支臂500,上述主体300的中心处设有第一连接柱310,该第一连接柱310插设至基座200内,并能够在基座200内转动。第一支臂400以及第二支臂500分别连接至主体300的两侧,第一支臂400的外壁设有与棘齿210啮合的第一棘爪430,同时第二支臂500的外侧设有与棘齿210啮合的第二棘爪530。本申请中第一支臂400的一端连接至主体300,其另一端通过第一棘爪430抵接至棘齿210处,同时第二支臂500的一端连接至主体300,其另一端通过第二棘爪530抵接至棘齿210处。
请参阅图4-图6,由于第一支臂400以及第二支臂500远离主体300的端部具有较好的弹性形变性能,因此本申请中第一棘爪430靠近第一支臂400的端部设置,同时第二棘爪530靠近第二支臂500的端部设置。利用第一支臂400与第二支臂500的弹性形变,可以实现第一棘爪430和/或第二棘爪530与棘齿210的脱离和抵接,从而精确地控制转动件的运动状态。
请参阅图2和图5,调节齿轮700连接至转动件的第一连接柱310,当转动件相对于基座200转动时,第一连接柱310可以带动调节齿轮700旋转。绑带800插设进头枕壳体100的端部设有齿条810,上述齿条810能够与调节齿轮700直接或间接啮合。本申请中两绑带800沿用户头部的周向延伸至调节齿轮700的左右两侧,并且绑带800端部的齿条810分别延伸至调节齿轮700的上下两侧,当调节齿轮700旋转时,通过齿轮啮合可以驱动两绑带800相背或者相向运动,从而调整绑带800所围空间的尺寸,以适配不同用户的头围。
请参阅图6和图7,手轮600可转动式连接至基座200,手轮600的中心处设有第二连接柱630,上述第二连接柱630能够穿设进基座200内。手轮600上设有能够与第一支臂400对应的第一立柱610以及与第二支臂500对应的第二立柱620,当手轮600与转动件均装配至基座200时,第一立柱610贴合至第一支臂400的第一抵接侧壁,第二立柱620贴合至第二支臂500的第二抵接侧壁,因而能够利用第一立柱610与第二立柱620推动转动件旋转。
当第一立柱610与第二立柱620分别抵接至第一支臂400以及第二支臂500,使得第一棘爪430和/或第二棘爪530与棘齿210脱离时,利用手轮600驱动转动件旋转,同时转动件可以通过调节齿轮700与齿条810间的啮合驱动两绑带800相向或者相背运动。当作用在手轮600上的驱动力消失时,第一棘爪430与第二棘爪530均啮合至棘齿210,使得转动件相对于基座200被锁定,从而固定两绑带800的相对位置。
请参阅图7,第一支臂400游离的端部与第二支臂500游离的端部之间形成的圆心角为锐角,因而当第一棘爪430与第二棘爪530同时啮合至棘齿210时,转动件能够相对于基座200被锁定。
请参阅图2和图7,当分别向两绑带800施加方向相向的作用力时,通过齿条810与调节齿轮700的啮合,使得调节齿轮700与转动件被施加一顺时针方向的作用力,此时第一棘爪430的表面a1与棘齿210抵接,使得作用在第一棘爪430的抵接力被分解为F1x和F1y;同时第二棘爪530的表面b1与棘齿210抵接,使得作用在第二棘爪530的抵接力被分解为F2x和F2y;由于示意图中作用力F1y和作用力F2y的方向为逆时针,调节齿轮700施加在转动件的作用力为顺时针,上述转动件在方向相反的作用力的共同作用下,使得转动件通过第一棘爪430与第二棘爪530被锁定。
同理地,当分别向两绑带800施加方向相背的作用力时,通过齿条810与调节齿轮700的啮合,使得调节齿轮700与转动件被施加一逆时针方向的作用力,此时第一棘爪430的另一表面a2与棘齿210抵接,同时第二棘爪530的另一表面b2与棘齿210抵接,由于抵接力施加在转动件上的作用力为顺时针,调节齿轮700施加在转动件的作用力为逆时针,上述转动件在方向相反的作用力的共同作用下,使得转动件通过第一棘爪430与第二棘爪530被锁定。
请参阅图7,第一支臂400与第二支臂500关于转动件的中心呈对称式分布,使得转动件承受的作用力较为均衡,同时也能够降低转动件与手轮600的装配难度。
请参阅图7,第一支臂400包括与第一立柱610适配的第一抵接侧壁,该第一抵接侧壁包括依次排布的第一抵接部421、第二抵接部422以及第三抵接部423,其中第一抵接部421位于第一抵接侧壁靠近第一棘爪430的端点处,第三抵接部423位于第一抵接侧壁远离第一棘爪430的端点处,同时第二抵接部422位于第一抵接部421与第三抵接部423之间。
定义第一抵接部421与转动件中心轴的距离为La1,第二抵接部422与转动件中心轴的距离为La2,第三抵接部423与转动件中心轴的距离为La3,其中La2<La1,La2=La3。第一抵接侧壁位于第一抵接部421与第二抵接部422之间的区域为一倾斜的表面,当第一立柱610由第二抵接部422运动至第一抵接部421时,由于第一立柱610与转动件中心轴之间的距离保持不变,因而第一立柱610能够向第一支臂400施加一向心力,使得第一支臂400逐渐朝向转动件的中心处发生一形变,以使设于第一支臂400端部的第一棘爪430与棘齿210脱离。同理,第一抵接侧壁位于第二抵接部422与第三抵接部423之间的区域为一平面,当第一立柱610由第二抵接部422运动至第三抵接部423时,由于第二抵接部422与转动件中心轴的距离等于第三抵接部423与转动件中心轴的距离,因而第一支臂400保持其初始状态,使得第一棘爪430与棘齿210保持啮合。
请参阅图7,第二支臂500包括与第二立柱620适配的第二抵接侧壁,该第二抵接侧壁包括依次排布的第四抵接部521、第五抵接部522以及第六抵接部523,其中第四抵接部521位于第二抵接侧壁靠近第二棘爪530的端点处,第六抵接部523位于第二抵接侧壁远离第二棘爪530的端点处,同时第五抵接部522位于第四抵接部521与第六抵接部523之间。
定义第四抵接部521与转动件中心轴的距离为Lb1,第五抵接部522与转动件中心轴的距离为Lb2,第六抵接部523与转动件中心轴的距离为Lb3,其中Lb2<Lb1,Lb2=Lb3。第二抵接侧壁位于第四抵接部521与第五抵接部522之间的区域为一倾斜的表面,当第二立柱620由第五抵接部522运动至第四抵接部521时,由于第二立柱620与转动件中心轴之间的距离保持不变,因而第二立柱620能够向第二支臂500施加一向心力,使得第二支臂500逐渐朝向转动件的中心处发生一形变,从而使得设于第二支臂500端部的第二棘爪530与棘齿210脱离。同理,第二抵接侧壁位于第五抵接部522与第六抵接部523之间的区域为一平面,当第二立柱620由第五抵接部522运动至第六抵接部523时,由于第五抵接部522与转动件中心轴的距离等于第六抵接部523与转动件中心轴的距离,因而第二支臂500保持其初始状态,使得第二棘爪530与棘齿210保持啮合。
请参阅图7和图8,初始状态时第一立柱610抵接至第二抵接部422,第二立柱620抵接至第五抵接部522,当沿第一方向(本申请为顺时针方向)旋转手轮600时,第一立柱610由第二抵接部422运动至第一抵接部421,第二立柱620由第五抵接部522运动至第六抵接部523,使得第一棘爪430与棘齿210脱离,第二棘爪530与棘齿210保持啮合。当第一立柱610抵接至第一抵接部421,第二立柱620抵接至第六抵接部523时,利用第一立柱610与第二立柱620可以驱动转动件顺时针旋转,从而驱动调节齿轮700顺时针运动,并通过调节齿轮700与齿条810的啮合带动两绑带800相向运动。
请参阅图7和图9,当沿第二方向(本申请为逆时针方向)旋转手轮600时,第一立柱610由第二抵接部422运动至第三抵接部423,第二立柱620由第五抵接部522运动至第四抵接部521,使得第一棘爪430与棘齿210保持啮合,第二棘爪530与棘齿210脱离。当第一立柱610抵接至第三抵接部423,第二立柱620抵接至第四抵接部521时,利用第一立柱610与第二立柱620可以驱动转动件逆时针旋转,从而驱动调节齿轮700逆时针运动,并通过调节齿轮700与齿条810的啮合带动两绑带800相背运动。
请参阅图5-图7,第一支臂400包括第一杆体410以及第二杆体420,上述第一杆体410与第二杆体420均沿转动件的周向设置,从而便于第一支臂400上的第一棘爪430与棘齿210适配。第一杆体410与第二杆体420均沿转动件的轴向排布,其中第一杆体410位于基座200的内部,第二杆体420突出于基座200的表面。同时第二杆体420的两端均连接至第一杆体410上,第一棘爪430位于第一杆体410与第二杆体420的连接处,可以增大第一支臂400位于第一棘爪430处的强度。
请参阅图5和图7,第二杆体420的中部内凹式形成前述的第一抵接侧壁,由于第二杆体420突出于基座200的表面,因而第二杆体420具有较好的弹性性能,以利用第一立柱610与第一抵接侧壁的配合致使第二杆体420发生一弹性形变,并利用第二杆体420的形变调整第一棘爪430与棘齿210的相对状态。
第二杆体420的两端均连接至第一杆体410,使得第一杆体410与第二杆体420可以同步运动。第一杆体410沿转动件的周向设置,并且设于基座200的内部,使得第一杆体410具有较好的强度以及弹性恢复性能。由于第二杆体420突出于基座200的表面,并且第二杆体420的中部内凹式形成第一抵接侧壁,使得第二杆体420具有较好的弹性形变性能。上述第一棘爪430位于第一杆体410与第二杆体420的连接处,并且位于第一支臂400的端部,使得第一支臂400具有较好的强度和弹性形变性能,既能够延长其使用寿命,同时第二杆体420与第一立柱610配合,实现第一棘爪430与棘齿210的啮合与脱离,第一杆体410能够辅助第二杆体420复位,使得第一支臂400恢复初始状态的位置以及形状,从而保证第一棘爪430与棘齿210的啮合精度。
请参阅图5和图7,第二支臂500包括第三杆体510以及第四杆体520,上述第三杆体510与第四杆体520均沿转动件的周向设置,从而便于第二支臂500上的第二棘爪530与棘齿210适配。第三杆体510与第四杆体520均沿转动件的轴向排布,其中第三杆体510位于基座200的内部,第四杆体520突出于基座200的表面。同时第四杆体520的两端均连接至第三杆体510上,第二棘爪530位于第三杆体510与第四杆体520的连接处,从而增大第二支臂500位于第二棘爪530处的强度。
第四杆体520的中部内凹式形成前述的第二抵接侧壁,由于第四杆体520突出于基座200的表面,因而第四杆体520具有较好的弹性性能,以利用第二立柱620与第二抵接侧壁的配合致使第四杆体520发生一弹性形变,并利用第四杆体520的形变调整第二棘爪530与棘齿210的相对状态。
第四杆体520的两端均连接至第三杆体510,使得第三杆体510与第四杆体520可以同步运动。第三杆体510沿转动件的周向设置,并且设于基座200的内部,使得第三杆体510具有较好的强度以及弹性恢复性能。由于第四杆体520突出于基座200的表面,并且第四杆体520的中部内凹式形成第二抵接侧壁,使得第四杆体520具有较好的弹性形变性能。上述第二棘爪530位于第三杆体510与第四杆体520的连接处,并且位于第二支臂500的端部,使得第二支臂500具有较好的强度和弹性形变性能,既能够延长其使用寿命,同时第四杆体520与第二立柱620配合,实现第二棘爪530与棘齿210的啮合与脱离,第三杆体510能够辅助第四杆体520复位,使得第二支臂500恢复初始状态的位置以及形状,从而保证第二棘爪530与棘齿210的啮合精度。
请参阅图5,第二杆体420朝向基座200的表面设有第一凹槽440,该第一凹槽440的开设位置与第一抵接侧壁相对应,从而提高第二杆体420的弹性形变性能。
同时第四杆体520朝向基座200的表面设有第二凹槽540,该第二凹槽540的开设位置与第二抵接侧壁相对应,从而提高第四杆体520的弹性形变性能。
请参阅图2和图3,头带调节装置还包括至少两惰轮710,调节齿轮700与一齿条810之间共同啮合一惰轮710,本申请中惰轮710与齿条810一一对应。调节齿轮700可以通过惰轮710带动齿条810运动,从而能够选用尺寸与规格较小的调节齿轮700,从而有利于实现头戴显示器设备的轻量化和小型化设计。
请参阅图2-图9,本实施例中可以利用第一棘爪430、第二棘爪530与棘齿210的啮合状态控制两绑带800的相对运动状态,当第一棘爪430和/或第二棘爪530与棘齿210脱离时,转动件与基座200间的锁定解除,因而转动件可以基于调节齿轮700与齿条810的啮合驱动两绑带800相向或相背运动,因而可以利用转动件调整绑带800所围空间,使得头戴显示器设备可以适用于不同头围的用户。
当用户佩戴头戴显示器设备时,头部会向两绑带800施加一反作用力,调节齿轮700可以将上述反作用力传递至转动件,由于第一棘爪430与棘齿210间的抵接力,以及第二棘爪530与棘齿210间的抵接力均与上述反作用力的方向相反,因而可以限制转动件旋转,使得用户佩戴头戴显示器设备时不会松动,提高佩戴时的用户体验。
实施例二
本申请提供一种头戴显示器设备,其与实施例一不同之处在于,第一支臂400的第一抵接侧壁以及第二支臂500的第二抵接侧壁存在差异。
请参阅图7和图10,第一抵接侧壁包括依次排布的第一抵接部421、第二抵接部422以及第三抵接部423,其中第一抵接部421位于第一抵接侧壁靠近第一棘爪430的端点处,第三抵接部423位于第一抵接侧壁远离第一棘爪430的端点处,同时第二抵接部422位于第一抵接部421与第三抵接部423之间。第二抵接部422与转动件中心轴的距离小于第一抵接部421与转动件中心轴的距离,且第二抵接部422与转动件中心轴的距离小于第三抵接部423与转动件中心轴的距离。
第二抵接侧壁包括依次排布的第四抵接部521、第五抵接部522以及第六抵接部523,其中第四抵接部521位于第二抵接侧壁靠近第二棘爪530的端点处,第六抵接部523位于第二抵接侧壁远离第二棘爪530的端点处,同时第五抵接部522位于第四抵接部521与第六抵接部523之间。第五抵接部522与转动件中心轴的距离小于第四抵接部521与转动件中心轴的距离,且第五抵接部522与转动件中心轴的距离小于第六抵接部523与转动件中心轴的距离。
请参阅图7和图10,初始状态时第一立柱610抵接至第二抵接部422,第二立柱620抵接至第五抵接部522,当沿第一方向(本申请为顺时针方向)旋转手轮600时,第一立柱610由第二抵接部422运动至第一抵接部421,第二立柱620由第五抵接部522运动至第六抵接部523,使得第一棘爪430与第二棘爪530均脱离棘齿210。当第一立柱610抵接至第一抵接部421,第二立柱620抵接至第六抵接部523时,利用第一立柱610与第二立柱620可以驱动转动件顺时针旋转,从而驱动调节齿轮700顺时针运动,并通过调节齿轮700与齿条810的啮合带动两绑带800相向运动。
当沿第二方向(本申请为逆时针方向)旋转手轮600时,第一立柱610由第二抵接部422运动至第三抵接部423,第二立柱620由第五抵接部522运动至第四抵接部521,使得第一棘爪430与第二棘爪530均脱离棘齿210。当第一立柱610抵接至第三抵接部423,第二立柱620抵接至第四抵接部521时,利用第一立柱610与第二立柱620可以驱动转动件逆时针旋转,从而驱动调节齿轮700逆时针运动,并通过调节齿轮700与齿条810的啮合带动两绑带800相背运动。
请参阅图7和图10,手轮600通过转动件驱动调节齿轮700转动时,由于第一立柱610与第二立柱620分别压设第一支臂400以及第二支臂500,使得第一棘爪430与第二棘爪530均脱离棘齿210,从而减小转动件旋转时的阻力,提高两绑带800的调整效率。
本实施例中其他技术特征均与实施例一中的技术特征相同,在此不做赘述。
实施例三
本申请提供一种头戴显示器设备,其与实施例一不同之处在于,第一支臂400的第一抵接侧壁以及第二支臂500的第二抵接侧壁存在差异。
请参阅图7和图11,第一抵接侧壁包括依次排布的第一抵接部421、第一调档部424、第二抵接部422、第二调档部425以及第三抵接部423。其中第一抵接部421位于第一抵接侧壁靠近第一棘爪430的端点处,第三抵接部423位于第一抵接侧壁远离第一棘爪430的端点处,第二抵接部422位于第一抵接部421与第三抵接部423之间,第一调档部424位于第一抵接部421与第二抵接部422之间,同时第二调档部425位于第二抵接部422与第三抵接部423之间。
第一调档部424与转动件中心轴的距离大于第二抵接部422与转动件中心轴的距离,并小于或等于第一抵接部421与所述转动件中心轴的距离;当第一立柱610由第二抵接部422逐渐运动至第一调档部424以及第一抵接部421的过程中,第一立柱610向第一支臂400施加一向心力,以使得第一棘爪430与棘齿210脱离。第二抵接部422与转动件中心轴的距离等于第三抵接部423与所述转动件中心轴的距离,并小于第二调档部425与转动件中心轴的距离;当第一立柱610由第二抵接部422逐渐运动至第二调档部425时,第一立柱610向第一支臂400施加一向心力,以使得第一棘爪430与棘齿210脱离,再继续运动至第三抵接部423时,第一立柱610作用在第一支臂400上的力逐渐减小直至消失,使得第一棘爪430与棘齿210啮合。
请参阅图7和图11,第二抵接侧壁包括依次排布的第四抵接部521、第三调档部524、第五抵接部522、第四调档部525以及第六抵接部523。其中第四抵接部521位于第一抵接侧壁靠近第一棘爪430的端点处,第六抵接部523位于第一抵接侧壁远离第一棘爪430的端点处,第五抵接部522位于第四抵接部521与第六抵接部523之间,第三调档部524位于第四抵接部521与第五抵接部522之间,同时第四调档部525位于第五抵接部522与第六抵接部523之间。
第三调档部524与转动件中心轴的距离大于第五抵接部522与转动件中心轴的距离,并小于或等于第四抵接部521与转动件中心轴的距离;当第二立柱620由第五抵接部522逐渐运动至第三调档部524以及第四抵接部521的过程中,第二立柱620向第二支臂500施加一向心力,以使得第二棘爪530与棘齿210脱离。第五抵接部522与转动件中心轴的距离等于第六抵接部523与转动件中心轴的距离,并小于第四调档部525与转动件中心轴的距离;当第二立柱620由第五抵接部522逐渐运动至第四调档部525时,第二立柱620向第二支臂500施加一向心力,以使得第二棘爪530与棘齿210脱离,再继续运动至第六抵接部523时,第二立柱620作用在第二支臂500上的力逐渐减小直至消失,使得第二棘爪530与棘齿210啮合。
请参阅图7和图11,初始状态时第一立柱610抵接至第二抵接部422,第二立柱620抵接至第五抵接部522,当沿第一方向(本申请为顺时针方向)旋转手轮600时,第一立柱610由第二抵接部422运动至第一调档部424,第二立柱620由第五抵接部522运动至第四调档部525,使得第一棘爪430与第二棘爪530均脱离棘齿210。当第一立柱610抵接至第一调档部424,第二立柱620抵接至第四调档部525时,利用第一立柱610与第二立柱620可以驱动转动件顺时针旋转,从而利用调节齿轮700与齿条810的啮合驱动两绑带800快速地相向运动,定义该阶段为快速调整档位。当运动到接近用户头围的位置后,向手轮600施加一更大的旋转力,当旋转力大于第一立柱610与第一调档部424的抵接力时,第一立柱610能够由第一调档部424运动至第一抵接部421,同时第二立柱620由第四调档部525运动至第六抵接部523,使得第一棘爪430保持与棘齿210脱离,同时第二棘爪530与棘齿210啮合,因而利用第一立柱610与第二立柱620驱动转动件继续转动时,转动件与棘齿210之间的运动阻力增大,从而可以更加精确地调整两绑带800之间的位置,定义该阶段为精确调整档位。
当沿第二方向(本申请为逆时针方向)旋转手轮600时,第一立柱610由第二抵接部422运动至第二调档部425,第二立柱620由第五抵接部522运动至第三调档部524,使得第一棘爪430与第二棘爪530均脱离棘齿210。当第一立柱610抵接至第二调档部425,第二立柱620抵接至第三调档部524时,利用第一立柱610与第二立柱620可以驱动转动件逆时针旋转,从而利用调节齿轮700与齿条810的啮合驱动两绑带800快速地相背运动,定义该阶段为快速调整档位。当运动到接近用户头围的位置后,向手轮600施加一更大的旋转力,当旋转力大于第二立柱620与第三调档部524的抵接力时,第一立柱610能够由第二调档部425运动至第三抵接部423,同时第二立柱620由第三调档部524运动至第四抵接部521,使得第一棘爪430与棘齿210啮合,同时第二棘爪530保持与棘齿210脱离,因而利用第一立柱610与第二立柱620驱动转动件继续转动时,转动件与棘齿210之间的运动阻力增大,从而可以更加精确地调整两绑带800之间的位置,定义该阶段为精确调整档位。
请参阅图7和图11,当调整两绑带800间的相对位置时,首先利用快速调整档位实现绑带800位置的快速调整,待调整至接近的位置后,增大施加在手轮600上的作用力,将其切换至精确调整档位,从而可以更加精确地调整两绑带800之间的相对位置,从而使得头戴显示器设备既可以节省调整的时间,提高调整效率;同时也可以提高调整的精度,使得头戴显示器设备可以快速地适配不同头围的用户。
请参阅图7和图11,手轮600上可转动式设有一按压部(图中未示出),该按压部通过一弹片连接有限位部,上述限位部为U形结构, U形结构的开口朝向转动件设置,且开口深度与转动件的厚度相同,使得限位部可以卡嵌在转动件的上方,且其底端抵接至基座200。
当头戴显示器设备需要由快速调整档位切换至精确调整档位时,先向按压部施加一作用力,并利用弹片的形变驱动限位部逐渐靠近并卡嵌至转动件的一部分,直至限位部的底端抵接至基座200,使得转动件相对于基座200固定。而后转动手轮600切换至精确调整档位,同时撤销施加在按压部的压力,使得弹片能够带动限位部运动至初始位置,转动件与基座200的相对固定解除,从而可以利用第一立柱610与第二立柱620驱动转动件旋转。
以上对本申请提供一种头带调节装置及头戴显示器设备进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本申请的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
Claims (11)
1.一种头带调节装置,其特征在于,包括:
基座(200),其为中空的柱体,所述基座(200)的一端连接至头枕壳体(100),其另一端部的内壁上设有棘齿(210);
转动件,其可转动式连接至所述基座(200);所述转动件包括第一支臂(400)以及第二支臂(500),所述第一支臂(400)包括与所述棘齿(210)啮合的第一棘爪(430),所述第二支臂(500)包括与所述棘齿(210)啮合的第二棘爪(530);
调节齿轮(700),其连接至所述转动件;
至少两绑带(800),每一所述绑带(800)包括一齿条(810),所述齿条(810)啮合至所述调节齿轮(700)的相对侧;以及
手轮(600),其可转动式连接至所述基座(200);
其中,当所述手轮(600)被转动时,所述第一棘爪(430)和/或所述第二棘爪(530)与所述棘齿(210)脱离,所述转动件能够驱动所述调节齿轮(700)旋转,使得两所述绑带(800)相向或相背运动;当所述第一棘爪(430)与所述第二棘爪(530)啮合至所述棘齿(210)时,所述转动件被锁定;
所述第一支臂(400)包括第一抵接侧壁,所述第一抵接侧壁包括:
第一抵接部(421),其位于所述第一抵接侧壁靠近所述第一棘爪(430)的端点处;
第二抵接部(422),其位于所述第一抵接侧壁的中部;以及
第三抵接部(423),其位于所述第一抵接侧壁远离所述第一棘爪(430)的端点处;
所述第二支臂(500)包括第二抵接侧壁,所述第二抵接侧壁包括:
第四抵接部(521),其位于所述第二抵接侧壁靠近所述第二棘爪(530)的端点处;
第五抵接部(522),其位于所述第二抵接侧壁的中部;以及
第六抵接部(523),其位于所述第二抵接侧壁远离所述第二棘爪(530)的端点处;
其中,所述第二抵接部(422)与所述转动件中心轴的距离小于所述第一抵接部(421)与所述转动件中心轴的距离,且所述第二抵接部(422)与所述转动件中心轴的距离小于所述第三抵接部(423)与所述转动件中心轴的距离;所述第五抵接部(522)与所述转动件中心轴的距离小于所述第四抵接部(521)与所述转动件中心轴的距离,且所述第五抵接部(522)与所述转动件中心轴的距离小于所述第六抵接部(523)与所述转动件中心轴的距离;
或者
所述第一抵接侧壁还包括第一调档部(424)以及第二调档部(425),所述第一调档部(424)位于所述第一抵接部(421)与所述第二抵接部(422)之间;所述第二调档部(425)位于所述第二抵接部(422)与所述第三抵接部(423)之间;所述第二抵接侧壁还包括第三调档部(524)以及第四调档部(525),所述第三调档部(524)位于所述第四抵接部(521)与所述第五抵接部(522)之间;所述第四调档部(525)位于所述第五抵接部(522)与所述第六抵接部(523)之间;所述第一调档部(424)与所述转动件中心轴的距离大于所述第二抵接部(422)与所述转动件中心轴的距离,并小于或等于所述第一抵接部(421)与所述转动件中心轴的距离;所述第二抵接部(422)与所述转动件中心轴的距离等于所述第三抵接部(423)与所述转动件中心轴的距离,并小于所述第二调档部(425)与所述转动件中心轴的距离;所述第三调档部(524)与所述转动件中心轴的距离大于所述第五抵接部(522)与所述转动件中心轴的距离,并小于或等于所述第四抵接部(521)与所述转动件中心轴的距离;所述第五抵接部(522)与所述转动件中心轴的距离等于所述第六抵接部(523)与所述转动件中心轴的距离,并小于所述第四调档部(525)与所述转动件中心轴的距离。
2.根据权利要求1所述的头带调节装置,其特征在于,
所述手轮(600)上设有贴合至所述第一支臂(400)的第一立柱(610)及贴合至所述第二支臂(500)的第二立柱(620),当所述手轮(600)被转动时,所述第一立柱(610)与所述第二立柱(620)推动所述转动件旋转。
3.根据权利要求2所述的头带调节装置,其特征在于,
若所述第二抵接部(422)与所述转动件中心轴的距离小于所述第三抵接部(423)与所述转动件中心轴的距离,
当所述转动件沿第一方向转动时,所述第一立柱(610)由所述第二抵接部(422)运动至所述第一抵接部(421),所述第二立柱(620)由所述第五抵接部(522)运动至所述第六抵接部(523),使得所述第一棘爪(430)与所述第二棘爪(530)均脱离所述棘齿(210);
当所述转动件沿第二方向转动时,所述第一立柱(610)由所述第二抵接部(422)运动至所述第三抵接部(423),所述第二立柱(620)由所述第五抵接部(522)运动至所述第四抵接部(521),使得所述第一棘爪(430)与所述第二棘爪(530)均脱离所述棘齿(210);
所述第一方向与所述第二方向相反。
4.根据权利要求2所述的头带调节装置,其特征在于,
若所述第二抵接部(422)与所述转动件中心轴的距离等于所述第三抵接部(423)与所述转动件中心轴的距离,
当所述转动件沿第一方向转动时,所述第一立柱(610)由所述第二抵接部(422)运动至所述第一调档部(424),所述第二立柱(620)由所述第五抵接部(522)运动至所述第四调档部(525),使得所述第一棘爪(430)与所述第二棘爪(530)均脱离所述棘齿(210);当所述转动件继续沿第一方向转动时,所述第一立柱(610)运动至所述第一抵接部(421),所述第二立柱(620)运动至所述第六抵接部(523),使得所述第一棘爪(430)与所述棘齿(210)保持脱离,所述第二棘爪(530)与所述棘齿(210)啮合;
当所述转动件沿第二方向转动时,所述第一立柱(610)由所述第二抵接部(422)运动至所述第二调档部(425),所述第二立柱(620)由所述第五抵接部(522)运动至所述第三调档部(524),使得所述第一棘爪(430)与所述第二棘爪(530)均脱离所述棘齿(210);当所述转动件继续沿第二方向转动时,所述第一立柱(610)运动至所述第三抵接部(423),所述第二立柱(620)运动至所述第四抵接部(521),使得所述第一棘爪(430)与所述棘齿(210)啮合,所述第二棘爪(530)与所述棘齿(210)保持脱离;
所述第一方向与所述第二方向相反。
5.根据权利要求1所述的头带调节装置,其特征在于,
所述第一支臂(400)包括第一杆体(410)以及第二杆体(420),所述第一杆体(410)与所述第二杆体(420)沿所述转动件的周向设置,并沿所述转动件的轴向排布;所述第一杆体(410)位于所述基座(200)内,所述第二杆体(420)突出于所述基座(200)的表面;所述第二杆体(420)的两端均连接至所述第一杆体(410),且所述第二杆体(420)的中部内凹式形成第一抵接侧壁;
所述第二支臂(500)包括第三杆体(510)以及第四杆体(520),所述第三杆体(510)与所述第四杆体(520)沿所述转动件的周向设置,并沿所述转动件的轴向排布;所述第三杆体(510)位于所述基座(200)内,所述第四杆体(520)突出于所述基座(200)的表面;所述第四杆体(520)的两端均连接至所述第三杆体(510),且所述第四杆体(520)的中部内凹式形成第二抵接侧壁。
6.根据权利要求5所述的头带调节装置,其特征在于,
所述第二杆体(420)朝向所述基座(200)的表面设有第一凹槽(440),所述第一凹槽(440)的开设位置与所述第一抵接侧壁相对应;
所述第四杆体(520)朝向所述基座(200)的表面设有第二凹槽(540),所述第二凹槽(540)的开设位置与所述第二抵接侧壁相对应。
7.根据权利要求1所述的头带调节装置,其特征在于,所述转动件包括:
主体(300),其可转动式连接至所述基座(200);
其中,所述第一支臂(400)与所述第二支臂(500)分别连接至所述主体(300)的两侧,所述第一支臂(400)的端部与所述第二支臂(500)的端部形成的圆心角为锐角。
8.根据权利要求1所述的头带调节装置,其特征在于,所述第一支臂(400)与所述第二支臂(500)关于所述转动件的中心呈对称式分布。
9.根据权利要求1所述的头带调节装置,其特征在于,还包括:
至少两惰轮(710),其分布于所述调节齿轮(700)的两侧,每一所述惰轮(710)啮合至所述调节齿轮(700)与一所述齿条(810)之间。
10.一种头戴显示器设备,其特征在于,包括:
头枕壳体(100),其包括一容纳空腔;以及
权利要求1-9任一项所述的头带调节装置,其安装至所述容纳空腔内;
其中,所述头带调节装置的基座(200)连接至所述头枕壳体(100),所述绑带(800)的齿条(810)穿设进所述头枕壳体(100)内,并与所述调节齿轮(700)啮合。
11.根据权利要求10所述的头戴显示器设备,其特征在于,还包括:
供电组件,其设于所述容纳空腔内。
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