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头戴式调节系统和头戴装置的制作方法

时间:2022-02-10 阅读: 作者:专利查询

头戴式调节系统和头戴装置的制作方法

1.本发明涉及电子产品领域,尤其涉及头戴式调节系统和头戴装置。


背景技术:

2.目前vr后头戴调节系统主要有绑带式调节系统式和齿轮调节式两种类型。其中绑带式调节系统式是依靠松紧带和魔术贴配合使用,将vr调整好位置后,拉紧松紧带并用魔术贴固定。而齿轮式是目前高端vr后头戴调节系统的主要形式,通过两个齿条与棘轮啮合传动,实现两齿条正向锁紧与反向自锁。
3.目前主流的绑带式调节系统式和齿轮式vr后头戴调节系统均存在一些缺陷。其中绑带调节方式存在锁紧力不足、易松动、随着使用时间的增加魔术贴粘接性下降等缺点。齿轮调节式则存在结构复杂,噪音大,卡齿易断裂,调节速度慢等缺点。


技术实现要素:

4.本发明的主要目的是提出一种头戴式调节系统和头戴装置,旨在提供一种调节结构简单,且无噪音的气动式头戴式调节系统。
5.为实现上述目的,本发明提出的一种头戴式调节系统,其中所述头戴式调节系统包括:
6.壳体,所述壳体内形成有密封腔,所述密封腔内填充有压力气体;
7.气体驱动件,其一端设置有与所述密封腔密封且滑动配合的驱动部,所述驱动部将所述密封腔相间隔,以将所述密封腔间隔形成位于所述驱动部两侧的第一腔体和第二腔体,所述驱动部的两侧面积呈差异设置,所述气体驱动件的另一端用以与绳带连接;以及,
8.开关件,用以控制所述第一腔体和所述第二腔体的连通和关闭。
9.可选地,所述气体驱动件设置为两个,两个所述驱动部相互靠近的一侧为内侧,另一侧为外侧,所述第一腔体位于对应所述驱动部的内侧,所述第二腔体位于对应所述驱动部的外侧,位于两个所述驱动部的内侧的两个所述第一腔体相互连通,位于两个所述驱动部的外侧的两个所述第二腔体相互连通;
10.其中,每一所述驱动部的内侧面积大于外侧的面积,或者每一所述驱动部的内侧面积小于外侧的面积。
11.可选地,两个所述驱动部的内侧面积相当,且两个所述驱动部的外侧的面积相当。
12.所述壳体包括呈相对设置的第一壳体和第二壳体,所述第一壳体朝向所述第二壳体的一侧凹设有第一安装槽,所述第二壳体朝向所述第一壳体的一侧凹设有第二安装槽,两个所述气体驱动件夹设于所述第一壳体和所述第二壳体之间;
13.所述第一安装槽和所述第二安装槽构成所述密封腔。
14.可选地,两个所述气体驱动件呈相对设置,且具有位于所述密封腔内的调节段,两个所述气体驱动件的调节段中的其中之一设于所述第一安装槽,两个所述气体驱动件的调节段中的其中另一设于所述第二安装槽;
15.各所述气体驱动件朝向另一所述气体驱动件的一侧凸设有所述驱动部;
16.两个所述驱动部的内侧、两个所述调节段、所述第一安装槽和所述第二安装槽的侧壁围合形成两个所述第一腔体;
17.两个所述驱动部的外侧、两个所述调节段、所述第一安装槽和所述第二安装槽的侧壁围合形成两个所述第二腔体。
18.可选地,所述壳体设置有连通两个所述第二腔体的第一通道;
19.两个所述驱动部之间设有气门销,所述壳体对应所述气门销设置有安装孔,所述气门销开设有连通两个所述第一腔体的第二通道、以及连通所述第一通道和所述第二通道的连通通道;
20.开关件,可活动地设于所述气门销,用以接通或切断所述连通通道。
21.可选地,所述气门销开设有连通所述连通通道的安装通道;
22.所述开关件安设于所述安装通道,以具有露设于所述安装通道外侧的操作部、以及设于所述安装通道内的止挡部,所述操作部用以带动所述止挡部活动,以使得所述止挡部具有切断所述连通通道的切断位置、以及远离所述连通通道的接通位置。
23.可选地,所述安装通道内还设有复位件,所述开关件通过所述复位件活动安装于所述安装通道,所述复位件用以在所述止挡部自所述接通位置切换至所述切断位置时提供复位力。
24.可选地,所述复位件为压簧;
25.所述气门销包括第一销体和第二销体,所述第一销体设有所述第二通道、所述连通通道和所述安装通道;
26.所述第二销体设有与所述安装通道连通的安置槽,所述压簧的一端安置于所述安置槽,另一端与所述止挡部连接。
27.可选地,所述头戴式调节系统还包括弹性垫,所述弹性垫设于所述壳体的内侧。
28.本发明还提供一种头戴装置,所述头戴装置包括上述的头戴式调节系统,其中所述头戴式调节系统包括:
29.壳体,所述壳体内形成有密封腔,所述密封腔内填充有压力气体;
30.气体驱动件,其一端设置有与所述密封腔密封且滑动配合的驱动部,所述驱动部将所述密封腔相间隔,以将所述密封腔间隔形成位于所述驱动部两侧的第一腔体和第二腔体,所述驱动部的两侧面积呈差异设置,所述气体驱动件的另一端用以与绳带连接;以及,
31.开关件,用以控制所述第一腔体和所述第二腔体的连通和关闭。
32.可选地,所述头戴装置为vr装置。
33.本发明提供的技术方案中,在壳体内的密封腔内填充压力气体,所述壳体上设置有气体驱动件,所述气体驱动件一端设置有与所述密封腔密封且滑动配合的驱动部,所述驱动部将所述密封腔相间隔,以将所述密封腔间隔形成位于所述驱动部两侧的第一腔体和第二腔体,所述驱动部的两侧面积呈差异设置,所述气体驱动件的另一端用以与绳带连接,所述壳体还设有用以控制所述第一腔体和所述第二腔体的连通和关闭的开关件。通过控制开关件使得第一腔体和第二腔体连通,所述第一腔体和所述第二腔体内的压强大小一样,而驱动部的两侧面积大小不一致,使得作用于驱动部两侧的压力不一致,所述驱动部两侧产生的压力差会驱动所述驱动部活动,所述驱动部带动整个所述气体驱动件相对所述壳体
进行滑动,所述气体驱动件的另一端会带动绳带活动调节,当所述绳带调节到合适的尺寸时,开关件关闭,所述驱动部两侧的气压处于平衡状态,所述驱动部逐步达到平衡状态,所述气体驱动件相对壳体位置固定,使得所述头戴式调节系统紧固力保持不变,方便佩戴者使用,以提供一种调节结构简单,且无噪音的气动式头戴式调节系统。
附图说明
34.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简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅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的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
35.图1为本发明提供的头戴式调节系统一实施例的立体示意图;
36.图2为图1中的头戴式调节系统的爆炸示意图;
37.图3为图1中的头戴式调节系统的剖面示意图;
38.图4为图3中的两个驱动部活动至最靠近状态的剖面示意图;
39.图5为图3中的两个驱动部活动至最远离状态的剖面示意图;
40.图6为图3中a-a剖面示意图;
41.图7为图3中b-b剖面示意图;
42.图8为图3中c-c剖面示意图;
43.图9为图3中d-d剖面示意图;
44.图10为图1中的开关件的立体示意图;
45.图11为图1中的气门销和开关件装配的剖面示意图。
46.附图标号说明:
[0047][0048]
[0049]
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0050]
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,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,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。
[0051]
需要说明,若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
),则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
[0052]
另外,若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的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。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,全文中出现的“和/或”的含义,包括三个并列的方案,以“a和/或b”为例,包括a方案、或b方案、或a和b同时满足的方案。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
[0053]
目前vr后头戴调节系统主要有绑带式调节系统式和齿轮调节式两种类型。其中绑带式调节系统式是依靠松紧带和魔术贴配合使用,将vr调整好位置后,拉紧松紧带并用魔术贴固定。而齿轮式是目前高端vr后头戴调节系统的主要形式,通过两个齿条与棘轮啮合传动,实现两齿条正向锁紧与反向自锁,目前主流的绑带式调节系统式和齿轮式vr后头戴调节系统均存在一些缺陷。其中绑带式调节系统调节方式存在锁紧力不足、易松动、随着使用时间的增加魔术贴粘接性下降等缺点。齿轮调节式则存在结构复杂,噪音大,卡齿易断裂,调节速度慢等缺点。
[0054]
为了解决上述问题,本发明提供一种头戴式调节系统,图1至图11为本发明提供的头戴式调节系统的具体实施例。
[0055]
请参阅图1至图3,所述头戴式调节系统包括壳体1、气体驱动件2和开关件3,所述壳体1内形成有密封腔11,所述密封腔11内填充有压力气体;所述气体驱动件2一端设置有与所述密封腔11密封且滑动配合的驱动部21,所述驱动部21将所述密封腔11相间隔,以将所述密封腔11间隔形成位于所述驱动部21两侧的第一腔体11a和第二腔体11b,所述驱动部21的两侧面积呈差异设置,所述气体驱动件2的另一端用以与绳带连接;所述开关件3用以控制所述第一腔体11a和所述第二腔体11b的连通和关闭。
[0056]
本发明提供的技术方案中,在壳体1内的密封腔11内填充压力气体,所述壳体1上设置有气体驱动件2,所述气体驱动件2一端设置有与所述密封腔11密封且滑动配合的驱动部21,所述驱动部21将所述密封腔11相间隔,以将所述密封腔11间隔形成位于所述驱动部21两侧的第一腔体11a和第二腔体11b,所述驱动部21的两侧面积呈差异设置,所述气体驱动件2的另一端用以与绳带连接,所述壳体1还设有用以控制所述第一腔体11a和所述第二腔体11b的连通和关闭的开关件3。通过控制开关件3使得第一腔体11a和第二腔体11b连通,所述第一腔体11a和所述第二腔体11b内的压强大小一样,而所述驱动部21的两侧面积大小
不一致,使得作用于所述驱动部21两侧的压力不一致,所述驱动部21两侧产生的压力差会驱动所述驱动部21活动,所述驱动部21带动整个所述气体驱动件2相对所述壳体1进行滑动,所述气体驱动件2的另一端会带动绳带活动调节,当所述绳带调节到合适的尺寸时,开关件3关闭,所述驱动部21两侧的气压处于平衡状态,所述驱动部21逐步达到平衡状态,所述气体驱动件2相对壳体1位置固定,使得所述头戴式调节系统紧固力保持不变,方便佩戴者使用,以提供一种调节结构简单,且无噪音的气动式头戴式调节系统。
[0057]
进一步,一般绳带具有两端,调节绳带的一端虽能进行调节,但是调节速率较慢,为了使得调节速率更快,请参阅图2至图5,在本实施例中,所述气体驱动件2设置为两个,其中一个所述气体驱动件2的所述另一端与所述绳带的一端连接,另一个所述气体驱动件2的所述另一端与所述绳带的另一端连接,两个所述驱动部21相互靠近的一侧为内侧,另一侧为外侧,所述第一腔体11a位于对应所述驱动部21的内侧,所述第二腔体11b位于对应所述驱动部21的外侧,位于两个所述驱动部21的内侧的两个所述第一腔体11a相互连通,位于两个所述驱动部21的外侧的两个所述第二腔体11b相互连通,其中,每一所述驱动部21的内侧面积大于外侧的面积,或者每一所述驱动部21的内侧面积小于外侧的面积,这样,作用于两个所述驱动部21的内侧的压力和作用于外侧的压力的合力方向同步,也即,当作用于两个所述驱动部21的外侧的压力较大时,两个所述气体驱动件2驱动同步靠近活动,使得绳带被收紧,当所述气体驱动件2的内侧的压力较大时,两个所述气体驱动件2驱动同步远离活动,使得绳带被松开,这样两个所述气体驱动件2同步活动,分别调节所述绳带的两端,使得调节速度更快。
[0058]
当然,为了方便调节,可将两个所述气体驱动件2设置成为在所述开关件3连通所述第一腔体11a和所述第二腔体11b的时候,两个气体驱动件2同步靠近,当调节到合适的地方时,将所述开关件3关闭,当需要松开所述绳带的时候,使得所述开关件3保持连通两个腔体的状态,然后拉动绳带,绳带拉动两个所述气体驱动件2克服压力差,将两个所述气体驱动件2拉动相对远离,从而实现松开所述绳带。
[0059]
进一步,为了使得两个所述气体驱动件2活动调节的行程一致,请参阅图6至图9,在本实施例中,两个所述驱动部21的内侧面积相当,且两个所述驱动部21的外侧的面积相当,根据f=ps可以得知,作用在每一所述驱动部21的内侧的压力为f1,外侧的压力为f2,则每一所述驱动部21受到最终合力压力为δf=f1-f2=ps1-ps2,当两个所述驱动部21的内侧面积相当,并且两个所述驱动部21的外侧面积相当的时候,分别作用在两个所述驱动部21上的压力差δf基本相等,使得两个所述驱动部21在相对靠近或是远离的行程同步相等。
[0060]
具体地,为了便于成型加工和装配两个所述气体驱动件2,请参阅图6至图9,在本实施例中,所述壳体1包括呈相对设置的第一壳体101和第二壳体102,所述第一壳体101朝向所述第二壳体102的一侧凹设有第一安装槽101a,所述第二壳体102朝向所述第一壳体101的一侧凹设有第二安装槽102a,两个所述气体驱动件2夹设于所述第一壳体101和所述第二壳体102之间;所述第一安装槽101a和所述第二安装槽102a构成所述密封腔11。在装配的时候,可以将分别将两个所述气体驱动件2装配到对应的所述第一壳体101和所述第二壳体102上,然后将所述第一壳体101和第二壳体102扣合装配,使得两个安装槽形成所述密封腔11。
[0061]
具体地,为了方便两个所述气体驱动件2带动绳带活动,两个所述气体驱动件2部
分设于所述密封腔11内,部分设于所述密封腔11外,在本实施例中,两个所述气体驱动件2呈相对设置,且具有位于所述密封腔11内的调节段,两个所述气体驱动件2的调节段中的其中之一设于所述第一安装槽101a,两个所述气体驱动件2的调节段中的其中另一设于所述第二安装槽102a,两个所述气体驱动件2的底部各自与对应的壳体滑动连接,两个所述气体驱动件2相对的一侧填充有所述高压气体,各所述气体驱动件2朝向另一所述气体驱动件2的一侧凸设有所述驱动部21,使得两个所述驱动部21分别对应设置于所述第一安装槽101a和所述第二安装槽102a内,两个所述驱动部21的内侧、所述第一安装槽101a和所述第二安装槽102a的侧壁与位于所述密封腔11内的两个所述调节段共同围合形成两个所述第一腔体11a,两个所述驱动部21的外侧、所述第一安装槽101a和所述第二安装槽102a的侧壁与位于所述密封腔11内的两个所述调节段共同围合形成两个所述第二腔体11b。
[0062]
进一步,请参阅图10至图11,在本实施例中,所述壳体1设置有连通两个所述第二腔体11b的第一通道13,两个所述驱动部21之间设有气门销4,所述壳体1对应所述气门销4设置有安装孔15,这样两个所述第一腔体11a分设于所述气门销4的两侧,再所述气门销4开设第二通道41,所述第二通道41将两个所述第一腔体11a连通,为了方便连通所述第一通道13和所述第二通道41,在所述气门销4上还设有连通通道42,所述连通通道42连通所述第一通道13和所述第二通道41,所述气门销4上还设有所述开关件3,所述开关件3可活动地设置,用以接通或切断所述连通通道42,所述开关件3可以是设置在所述连通通道42内的开关阀,也可以是电子阀等,在本方案中不做限定,只要可以实现所述连通通道42接通或是切断的装置,均在本发明的保护范围内。
[0063]
进一步,为了方便佩戴者操作和调节,请参阅图10,在本实施例中,所述气门销4开设有连通所述连通通道42的安装通道43,所述开关件3安设于所述安装通道43,以具有露设于所述安装通道43外侧的操作部31、以及设于所述安装通道43内的止挡部32,所述操作部31用以带动所述止挡部32活动,以使得所述止挡部32具有切断所述连通通道42的切断位置、以及远离所述连通通道42的接通位置,佩戴者可以通过调节操作设于所述壳体1外侧的所述操作部31,来控制所述止挡部32活动,从而调节所述气体调节件的活动或定位。
[0064]
具体地,佩戴者操作所述操作部31来控制所述止挡部32的方式可以是手动推动所述操作部31在所述切断位置和所述接通位置之间活动,在本实施例中,所述安装通道43内还设有复位件5,所述开关件3通过所述复位件5活动安装于所述安装通道43,所述复位件5用以在所述止挡部32自所述接通位置切换至所述切断位置时提供复位力,这样在佩戴者操作所述操作部31使得所述止挡部32处于所述接通位置的时候,所述气体驱动件2进行调节,当佩戴者判断绳带的松紧度合适时,只需要松开所述操作部31,通过所述复位件5对所述开关件3复位,使得所述止挡又重新回至所述切断位置,如此设置使得佩戴者的操作更为方便。
[0065]
进一步,请参阅图11,在本实施例中,所述复位件5为压簧,为了方便所述压簧和所述开关件3的安设,可以将所述气门销4分为两个部分,即所述气门销4包括第一销体4a和第二销体4b,所述第一销体4a设有所述第二通道41、所述连通通道42和所述安装通道43,所述第二销体4b设有与所述安装通道43连通的安置槽44,所述压簧的一端安置于所述安置槽44,另一端与所述止挡部32连接,这样在装配所述气门销4和所述开关件3时,可以先将所述第一销体4a和所述第二销体4b分开,将所述压簧安置于所述安置槽44内,将所述开关件3安
设于所述安装通道43内,然后将所述第一销体4a和所述第二销体4b盖合在一起固定,然后将固定好的所述第一销体4a和所述第二销体4b从所述安装孔15放置安设于所述密封腔11内。
[0066]
进一步,考虑到佩戴者的佩戴舒适度,在本实施例中,所述头戴式调节系统还包括弹性垫6,所述弹性垫6设于所述壳体1的内侧,所述弹性垫6直接与佩戴者的皮肤接触,所述弹性垫6因为具有弹性,使得所述头戴式调节系统固定于佩戴者头部的时候,所述弹性垫6弹性接触皮肤,不会让佩戴者有不适感,并且在调节所述气体调节件时,若不慎调节得过紧时,也不会使得佩戴者产生压力性损伤。
[0067]
本发明还提供一种头戴装置,所述头戴装置包括上述头戴式调节系统,需要说明的是,所述头戴式调节系统为上述的头戴式调节系统,也即,该头戴装置包括所述头戴式调节系统,该头戴式调节系统的具体结构参照上述实施例,由于头戴装置采用了上述所有实施例的全部技术方案,因此至少具有上述所有实施例的全部技术方案所带来的所有有益效果,在此不再一一赘述。
[0068]
进一步,所述头戴装置可以是矿工头戴灯、可以是头戴放大镜、还可以是头戴护目镜等,在本实施例中,所述头戴装置为vr装置,所述vr装置包括vr视觉装置和上述的头戴式调节系统,通过所述头戴式调节系统调节佩戴绳带的松紧度,使得佩戴者在使用观看vr视觉装置时,更为方便舒适。
[0069]
以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。