可调节头带及头戴设备

文档序号:104654 发布日期:2021-10-15 浏览:18次 >En<

阅读说明:本技术 可调节头带及头戴设备 (Adjustable headband and head-mounted equipment ) 是由 郭延兵 于 2021-07-08 设计创作,主要内容包括:本发明提供一种可调节头带及头戴设备,可调节头带包括壳体、侧部头带、齿轮、离合部件、单向锁止部件和驱动组件,两侧部头带可相向/相背运动,侧部头带具有齿条部;齿轮与两侧部头带齿条部啮合,两侧部头带相向/相背运动时带动齿轮转动;离合部件与齿轮连接随齿轮转动,离合部件可相对齿轮沿轴向运动至第一位置和第二位置;处于第一位置时离合部件被单向锁止,处于第二位置时单向锁止部件与离合部件脱离;驱动组件驱动离合部件运动至第一位置和第二位置。本发明可调节头带可实现离合部件的双向可转或单向锁止,从而控制两侧部头带可相向/相背运动或单向锁止,方便头带的调节。(The invention provides an adjustable headband and a head-wearing device, wherein the adjustable headband comprises a shell, a side headband, a gear, a clutch component, a one-way locking component and a driving component, the two side headband can move in an opposite/opposite direction, and the side headband is provided with a rack part; the gear is meshed with the rack parts at the two side parts, and the gear is driven to rotate when the two side parts move towards or away from each other; the clutch component is connected with the gear and rotates along with the gear, and the clutch component can move to a first position and a second position relative to the gear along the axial direction; the clutch component is locked in one direction when in the first position, and the one-way locking component is separated from the clutch component when in the second position; the drive assembly drives the clutch member to move to the first position and the second position. The adjustable headband can realize bidirectional rotatable or unidirectional locking of the clutch component, so that the headband on two sides can be controlled to move in the opposite direction/opposite direction or be locked in the unidirectional direction, and the adjustment of the headband is convenient.)

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VR、AR眼镜等头戴设备,因为使用时要套在用户头部佩戴,则其前部设备主体和后部头带构成一个封闭环形结构,为了兼容不同的头围尺寸,有的头戴设备的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。

由于头戴设备的主要功能部件和电气件主要设置在前部设备主体内,则为了使重量均衡,避免前重后轻,头戴设备的周长可调主要是由于其后部头带可调实现的,即调节结构设在后部头带上。然而现有技术中头戴设备的后部头带调节结构复杂、不易操作,降低了用户使用体验,且通常调节到某一尺寸后不能再继续进行微调,导致可能存在调节过大或过小的情况。此外,现有的调节结构占用空间较大,无法满足未来头戴设备小型化、轻量化的发展趋势。

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

本发明提供一种可调节头带及头戴设备,结构简单、便于操作且占用空间小,同时预调至一定尺寸后可继续进行微调,直至达到合适尺寸后自锁。

为达到解决上述技术问题的目的,本发明所提出的可调节头带采用以下技术方案予以实现:一种可调节头带,包括:

壳体,其内形成有安装腔;

侧部头带,其数量为两个,分别位于所述壳体的左右侧部,所述侧部头带插设于所述安装腔内且可相对所述壳体做插拔运动,两所述侧部头带可相向/相背运动,所述侧部头带位于所述安装腔内的部分上具有齿条部;

齿轮,其设于所述安装腔内并同时与两所述侧部头带的齿条部啮合,两所述侧部头带相向/相背运动时,带动所述齿轮转动;

离合部件,其设于所述安装腔内并与所述齿轮连接,以随所述齿轮转动,且所述离合部件可相对所述齿轮沿轴向运动至第一位置和第二位置;

单向锁止部件,其固连于所述壳体,当所述离合部件处于所述第一位置时,所述单向锁止部件与所述离合部件接合对所述离合部件单向锁止,处于所述第二位置时,所述单向锁止部件与所述离合部件脱离;

驱动组件,其用于驱动所述离合部件运动至所述第一位置和所述第二位置。

所述离合部件被单向锁止时,两所述侧部头带只能相向运动。

所述离合部件上沿其周向布设有多个第一限位结构,所述齿轮上沿其周向对应布设有多个第二限位结构,所述第一限位结构与所述第二限位结构配合使所述离合部件与所述齿轮连接并可相对所述齿轮沿轴向运动。

所述齿轮上形成有沿其轴向设置的导向槽,所述第二限位结构形成在所述导向槽的内壁上,所述第一限位结构形成在所述离合部件的周向外壁上,所述离合部件沿轴向嵌入所述导向槽内且与所述导向槽导向配合。

所述离合部件上沿其周向布设有多个第一锁止齿,所述单向锁止部件上沿其周向布设有布设有多个第二锁止齿,所述第一锁止齿和所述第二锁止齿均为一侧齿面为直面另一侧齿面为斜面的三角形齿,且所述第一锁止齿的斜面齿面与所述第二锁止齿的斜面齿面相适配,当所述离合部件与所述单向锁止部件接合时,所述第一锁止齿与所述第二锁止齿啮合,且所述第一锁止齿的直面齿面和所述第二锁止齿的直面齿面贴合以对所述离合部件单向锁止。

所述第一锁止齿的齿数为Z1,第二锁止齿的齿数为Z2,Z1=nZ2,n为自然数。

所述单向锁止部件和所述离合部件上设有相互配合的导向结构,以对所述离合部件的轴向运动进行导向。

所述齿轮、所述离合部件和所述单向锁止部件同轴设置,且所述离合部件位于所述齿轮和所述单向锁止部件之间。

所述驱动组件包括:

按键,其可按压地设在所述壳体上并与所述离合部件连接,所述按键被按下时,驱动所述离合部件运动至所述第二位置;

弹性部件,其用于当释放所述按键时提供恢复力驱使所述离合部件运动至所述第一位置以及驱使所述按键复位。

本发明还提出了一种头戴设备,包括如上述的可调节头带。

与现有技术相比,本发明具有以下优点和积极效果:

1、本发明可调节头带,两侧部头带可在外力作用(头部的扩充作用或手部拉动作用)下相向/相背运动,当二者相向运动时,二者所围成的佩戴空间减小,当相背运动时佩戴空间增大,从而实现了头带可调,一遍适应佩戴者的头围大小而提供相应的夹持力;

2、两侧部头带相向/相背运动,带动齿轮转动,同时通过设置驱动组件控制离合部件和单向锁止部件的接合或脱离,即可实现离合部件的双向可转或单向锁止,由于离合部件的转动是由齿轮带动,齿轮的转动是由两侧部头带带动,从而可以控制两侧部头带可相向/相背运动或者仅能相向运动或仅能相背运动,当其仅能相向运动或仅能相背运动时,即可调节头带可被单向锁止,则佩戴时,可先操作驱动组件使离合部件运动至第二位置,此时离合部件与单向锁止部件脱离,齿轮可带动离合部件双向转动,则用户可按自身需要将头带预调至一定尺寸,然后再使驱动组件控制离合部件运动至第一位置,使头带被单向锁止,从而便于用户向未被锁止的方向进行微调,微调到位后头带仍被单向锁止,也有效保证了佩戴的可靠性;

3、齿轮与两侧部头带的齿条部啮合实现头带调节,则通过合理设置齿形和齿数,可以实现头带的微调;

4、实现本发明上述技术效果所需结构部件少,结构简单,便于调节,且所需占用空间小,尤其适用于未来头戴设备小型化、轻量化的发展趋势。

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

图1为本发明实施例中头戴设备的立体图;

图2为本发明实施例中可调节头带的立体图;

图3为图2的分解图;

图4为本发明实施例中可调节头带省略壳体后壳后的立体图;

图5为图4的A部放大图;

图6为本发明实施例中侧部头带与齿轮的配合结构图;

图7为本发明实施例中齿轮立体图;

图8为本发明实施例中离合部件立体图;

图9为本发明实施例中齿轮、离合部件装配立体图;

图10为本发明实施例中单向锁止部件立体图;

图11为本发明实施例中离合部件、单向锁止部件装配立体图;

图12为本发明实施例中齿轮、离合部件、单向锁止部件和驱动组件的装配结构图;

图13为图12的B-B向剖视图;

附图标记:

1、可调节头带;100、壳体;110、安装腔;120、前壳;130、后壳;200、齿轮;210、第二限位结构;220、导向槽;300、离合器;310、第一限位结构;320、第一锁止齿;321、直面齿面;322、斜面齿面;330、导向柱;400、单向锁止部件;410、第二锁止齿;411、直面齿面;412、斜面齿面;420、导向孔;500、驱动组件;510、按键;511、定位槽;520、弹性部件;600、左侧头带;610、左齿条部;700、右侧头带;710、右齿条部;

2、眼镜主体。

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6,本实施例中的可调节头带1,其可应用于VR眼镜、AR眼镜、头戴式耳机等头戴设备中,如图1所示,即为一种具有可调节头带1的VR眼镜。本实施例中可调节头带1主要包括壳体100、两个侧部头带、齿轮200、离合器300、单向锁止部件400和驱动组件500等部分。

壳体100内形成有安装腔110,具体地,本实施例中壳体100包括前壳120和后壳130,前壳120和后壳130前后扣合或其他形式连接共同围成安装腔110,当然,壳体100也可由上下设置的两部分壳体上下扣合或连接构成。壳体100的左端设有左开口、右端设有右开口,左开口和右开口均与安装腔110连通。

当本实施例可调节头带应用于头戴设备且佩戴于用户头部时,壳体100与头部的后部贴合,为了提高佩戴舒适度,本实施例中,壳体100的外部轮廓为与头部后侧轮廓相似的弧形结构,同时前壳110的前侧面上也即与用户后脑勺直接接触的部位可设置软质垫层,比如织物层等。

侧部头带,其数量为两个,分别位于壳体100的左右侧部,为便于描述,两个侧部头带分别称为左侧头带600和右侧头带700,左侧头带600位于壳体100的左侧部,右侧头带700位于壳体100的右侧部,左侧头带600以其右端经左开口插设于安装腔110内且左侧头带600可相对壳体100做插拔运动。具体地,右侧头带700以其左端经右开口插设于安装腔110内且右侧头带700可相对壳体100做插拔运动,左侧头带600和右侧头带700可相向/相背运动,即左侧头带600相对壳体100向左侧拔出,同时右侧头带700向右侧拔出时,左侧头带600和右侧头带700相背运动,左侧头带600相对壳体100向右侧插进,同时右侧头带700向左侧插进时,左侧头带600和右侧头带700相向运动,左侧头带600和右侧头带700位于安装腔110内的部分上均具有齿条部,同样为便于描述,左侧头带600上的齿条部称之为左齿条部610,右侧头带700上的齿条部称之为右齿条部710。

左侧头带600和右侧头带700均为扁平带状结构,且均沿可调节头带1的长度方向延伸。为使左侧头带600和右侧头带700能够同时与齿轮200啮合,左齿条部610和右齿条部710为上下相对或前后相对的位置关系,本实施例中,齿轮200的轴向沿可调节头带1的前后方向,则左齿条部610和右齿条部710为上下相对位置关系,左齿条部610位于右齿条部710的下方,即左齿条部610与齿轮200的下部啮合,右齿条部710与齿轮200的上部啮合,如图6所示。

齿轮200设于安装腔110内并同时与左齿条部610和右齿条部710相啮合,左侧头带600和右侧头带700相向或相背运动时,带动齿轮200转动,即齿轮200为被动转动件。具体地,当左侧头带600和右侧头带700相向运动时,带动齿轮200逆时针转动,左侧头带600和右侧头带700相背运动时,带动齿轮200顺时针转动。

离合部件300,其设于安装腔110内并与齿轮200连接,以能够被齿轮200带动转动,即离合部件300同样为一个被动转动件,左侧头带600和右侧头带700相向或相背运动时带动齿轮200转动,齿轮200转动带动离合部件300同步转动;同时,本实施例中离合部件300可相对齿轮200沿轴向运动至第一位置和第二位置。

单向锁止部件400,其固连于壳体100,具体固设在前壳120上且同样位于安装腔110内。当离合部件300处于第一位置时,单向锁止部件400与离合部件300接合对离合部件300进行单向锁止,即离合部件300在齿轮200带动下只能向一个方向转动,比如仅能逆时针或仅能顺时针转动;当离合部件300处于第二位置时,单向锁止部件400与离合部件300脱离,离合部件300能够在齿轮200带动下逆时针或顺时针转动。

驱动组件500,其用于驱动离合部件300相对齿轮200沿轴向运动至第一位置和第二位置。

本实施例以当左侧头带600和右侧头带700相向运动使可调节头带1长度变短时,带动齿轮200逆时针转动,相背运动使可调节头带1长度变长时,带动齿轮200顺时针转动为例。在具体实施时,首先使驱动组件500驱动离合部件300运动至第二位置,即与单向锁止部件400脱离,即可实现离合部件300的双向可转,此时,左侧头带600和右侧头带700在外力作用(头部的扩充作用或手部拉动作用)下相背运动,带动齿轮200顺时针转动,则离合部件300随着顺时针转动,可调式头带1调节至合适长度后,使驱动组件500驱动离合部件300运动至第一位置,离合部件300与单向锁止部件400接合,离合部件300仅能单向转动,进而驱动离合部件300转动的齿轮200仅能单向转动,进一步地,左侧头带600和右侧头带700仅能相向运动或仅能相背运动,从而实现可调节头带1仅能进一步调长或调短,实现进一步微调,相应地实现可调节头带另一调节方向的锁止,防止在外力作用下使本以调好的头带尺寸再次变化。

本实施例可调节头带,通过设置驱动组件500控制离合部件300和单向锁止部件400的接合或脱离,即可实现离合部件300的双向可转或单向锁止,由于离合部件300转动是由齿轮200带动,齿轮200转动是由两侧部头带带动,从而可以控制两侧部头带可相向/相背运动或者仅能相向运动或仅能相背运动,当其仅能相向运动或仅能相背运动时,即可调节头带1可被单向锁止,则佩戴时,可先操作驱动组件500使离合部件300运动至第二位置,用户可按自身需要将头带预调至一定尺寸,然后再使驱动组件500控制离合部件300运动至第一位置,使头带被单向锁止,从而便于用户向未被锁止的方向进行微调,微调到位后头带仍被单向锁止,也有效保证了佩戴的可靠性。

由于本实施例可调节头带1应用到如图1所述的VR眼镜或其他头戴设备上时,为便于将其套设佩戴在用户头部,通常将可调节头带1预调至一比用户头围稍大的尺寸,然后再向减小可调节头带1长度的方向进行微调,则本实施例中离合部件300被单向锁止时,左侧头带600和右侧头带700只能相向运动,即离合部件300被锁止转动的方向为左侧头带600和右侧头带700能相背运动的方向,此时可调节头带1仅能进一步调短,提高佩戴舒适度并提供佩戴夹持力。

参照图7至图9,离合部件300上沿其周向布设有多个第一限位结构310,齿轮200上沿其周向对应布设有多个第二限位结构210,第一限位结构310与第二限位结构210配合使离合部件300与齿轮200连接并可相对齿轮200沿轴向运动。

具体地,如图7至图9所示,第一限位结构310为条形限位凸起,其延伸方向平行于离合部件300的轴向,第二限位结构210对应为条形限位凹槽,其延伸方向平行于齿轮200的轴向,第一限位结构310与第二限位结构210沿轴向滑动配合,从而实现离合部件300可相对齿轮200沿轴向运动,且离合部件300相对齿轮200沿轴向运动时第一限位结构310与第二限位结构210始终不脱离,从而使得齿轮200转动时能够带动离合部件300同步转动。

进一步地,齿轮200上形成有沿其轴向设置的导向槽220,第二限位结构210形成在导向槽220的内壁上,第一限位结构310具体形成在离合部件300的周向外壁上,离合部件300沿轴向嵌入导向槽220内且与导向槽220导向配合。一方面,导向槽220能够对离合部件300的轴向运动起到导向作用,另一方面有助于减小离合部件300和齿轮200装配连接后的整体体积,减小占用空间。

参照图10和图11,同时结合图8,本实施例中离合部件300上沿其周向还布设有多个第一锁止齿320,单向锁止部件400上沿其周向布设有布设有多个第二锁止齿410,如图8所示,第一锁止齿320为一侧齿面为直面齿面321、另一侧齿面为斜面齿面322的直角三角形齿,如图9所示,第二锁止齿410也为一侧齿面为直面齿面411、另一侧齿面为斜面齿面412的直角三角形齿,即均不是常规的等腰三角形齿形。同时第一锁止齿320的斜面齿面322与第二锁止齿410的斜面齿面412相适配,即倾斜角度相等。当离合部件300与单向锁止部件400接合时,第一锁止齿320与第二锁止齿410啮合,且第一锁止齿320的直面齿面321和第二锁止齿410的直面齿面411相邻且在二者贴合时对离合部件300进行单向锁止,如图11所示,同时,斜面齿面322的倾斜方向与斜面齿面412的倾斜防线一致。

当第一锁止齿320与第二锁止齿410啮合后,由于第一锁止齿320的直面齿面321和第二锁止齿410的直面齿面411相邻,则当离合部件300向使第一锁止齿320的直面齿面321与第二锁止齿410的直面齿面411靠近的方向转动时至直面齿面321与直面齿面411贴合时,直面齿面411会阻碍直面齿面321进一步转动,即第二锁止齿410会阻碍第一锁止齿320的转动,使离合部件300此方向锁止;而当离合部件300向反方向转动时,第一锁止齿320的斜面齿面322与第二锁止齿410的斜面齿面412接触配合,第一锁止齿320可顺利越过第二锁止齿410,实现离合部件300此方向可转。

由于离合部件300与单向止转部件400的最小转动单元为一个齿厚的距离,由于离合部件300与齿轮200一同转动,齿轮200又有齿条部配合运动,故可实现可调节头带1的紧固微调功能,则可调节头带1的具体调节精度与离合部件300上的第一锁止齿320的齿数有关,齿数越多,调节精度越高,然而由于离合部件300体积较小,在其上成型数量较多的第一锁止齿320会导致齿较薄、强度低的问题,不易实现。能够相互啮合的第一锁止齿320与第二锁止齿410的齿数应成倍数关系,即第一锁止齿320的齿数为Z1,第二锁止齿410的齿数为Z2,Z1=nZ2,n为自然数,但为兼顾可调节头带1的调节精度和离合部件300的强度,以及单向锁止部件400的强度,n以取值2或3为宜,比如第一锁止齿320的齿数Z1取值8,第二锁止齿410的齿数Z2取值4,相邻两第二锁止齿410之间具有两个第一锁止齿320。

另外,本实施例中单向锁止部件400和离合部件300上设有相互配合的导向结构,以对离合部件300的轴向运动进行导向。如图8、图10和图11所示,该导向结构包括设置离合部件300上的导向柱330以及设在单向锁止部件400上的导向孔420,单向锁止部件400和离合部件300通过第二锁止齿410与第一锁止齿320相啮合的同时,还通过导向孔420与导向柱330导向配合,进一步保证了离合部件300的运动精度,从而有利于保证可调节头带1的调节精度。

本实施例中,参照图12和图13,齿轮200、离合部件300和单向锁止部件400同轴设置,且离合部件300位于齿轮200和单向锁止部件400之间,依次整体结构紧凑,尽可能减小空间占用,有利于头戴设备小型化设计。

对于驱动组件500,如图1至图5,以及图12和图13所示,包括按键510和弹性部件520,按键510可按压地设在壳体100上并与离合部300件连接,按键510被按下时,驱动离合部件300运动至第二位置;弹性部件520用于当释按键510时提供恢复力驱使离合部件300运动至第一位置,并驱使按键510复位。

具体地,按键510与单向锁止部件400位于离合部件300的同一侧,同样与离合部件300同轴设置,且轴向沿前后方向,以方便操作,导向孔420为一通孔,导向柱330穿过导向孔420与按键510连接,具体地,在按键510上形成有一定位槽511,导向柱330的末端插设在定位槽511内,由于离合部件300为一可被动转动的部件,则导向柱330与定位槽511仅插设配合,即导向柱330在定位槽511中既可以相对转动,也可以沿轴向直线运动,按键510依靠壳体100对其复位移动进行限位,防止脱离壳体100。

弹性部件520具体为一弹簧,设在齿轮200的导向槽220内并夹设在齿轮200与离合部件300之间,以方便安装并减小空间占用,当按键510被按下驱动离合部件300运动至第二位置的过程中弹性部件520被压缩,当释放按键510后,弹性部件520的弹性恢复力驱动驱使离合部件300运动至第一位置,同时使按键510复位。

同时,通过设置弹性部件520还可以保证离合部件300在第一位置时能够顺利地相对单向锁止部件400单向转动。具体地,由于单向锁止部件400为一固定设置的部件,当离合部件300在第一位置时且其第一锁止齿320的斜面齿面322与单向锁止部件400的斜面齿面412接触配合时,且离合部件300在齿轮200的带动下相对单向锁止部件400单向转动时,离合部件300会相对单向锁止部件400沿轴向做分离动作(但不会脱离单向锁止部件400),使弹性部件520被压缩,当第一锁止齿320的齿越过第二锁止齿410的顶点时,在弹性部件520的弹性恢复力作用下,离合部件300再次向单向锁止部件400沿轴向靠拢,即离合部件300在单向转动的同时相对单向锁止部件400沿轴向做往复直线移动,从而保证在第一位置时离合部件300能够相对固定设置的单向锁止部件400顺利单向转动。

本实施例中还提出了一种头戴设备,如图1所示头戴设备具体为VR眼镜,其包括前部的眼镜主体2和后部的可调节头带1,二者围成环形佩戴空间,以便套设佩戴于用户头部使用,可调节头带1的具体结构参见本发明可调节头带1的实施例及附图2至图13的描述,在此不再赘述,左侧头带600的左端固连于眼镜主体2的壳体左端,右侧头带700的右端固连于眼镜主体2的壳体右端,如可调节头带1的上述实施例可知,当按键510被按下时,通过手动向后拉动可调节头带1的壳体100或向前推动,即可实现左侧头带600和右侧头带700的相背/相向运动,实现可调节头带1的长度可调,进而实现眼镜主体2和后部的可调节头带1围成的环形佩戴空间的大小,释放按键510后,可继续对可调节头带1仅调长或调短的微调,即实现环形佩戴空间仅调大或调小的微调。

另外,可调节头带1还可应用于AR眼镜、头戴式耳机等头戴设备。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其进行限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的普通技术人员来说,依然可以对前述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;而这些修改或替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。

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