虚拟现实头戴旋钮转动锁紧机构及虚拟现实头戴的制作方法

本发明涉及光学仪器领域，具体涉及虚拟现实头戴旋钮转动锁紧机构及虚拟现实头戴。

背景技术：

虚拟现实头戴用于将虚拟现实(VR)设备佩戴于使用者的头部。目前虚拟现实头戴锁紧机构，单独靠一个旋钮控制头戴的伸缩时，在头戴伸缩的同时旋钮也会随着旋转，如果要旋钮不旋转时不随着头戴伸缩而转动，就需要再增加设置一开关按键来实现。

现有技术中的虚拟现实头戴及其锁紧机构存在如下问题：

(1)齿轮较多,制造成本高；

(2)机构体积大不适合尺寸小的产品；

(3)结构复杂,安装不方便；

(4)操作不方便。

技术实现要素：

本发明的目的是解决现有技术中存在的问题，通过一个旋钮实现虚拟现实头戴的松紧调节和锁定。

为实现上述目的，本发明的实施例提供了如下技术方案：

一方面，提供了一种虚拟现实头戴旋钮转动锁紧机构，包括：头戴后壳；与所述头戴后壳旋转配合的旋钮，所述旋钮上安装有摆动齿；传动齿轮，所述传动齿轮具有棘轮部和传动部；固定台，所述固定台上安装有限位齿；与所述传动齿轮的传动部啮合的左齿条、右齿条；所述旋钮能够由松开位置旋转进入锁紧位置；在所述松开位置下，所述摆动齿与所述限位齿均与所述传动齿轮的棘轮部脱开，使得所述传动齿轮能够自由转动以使所述左齿条和所述右齿条自由滑动；在由所述松开位置向所述锁紧位置旋转过程中，所述限位齿和所述摆动齿与所述传动齿轮的棘轮部啮合，所述摆动齿驱动所述传动齿轮转动以使所述左齿条和所述右齿条收紧，同时所述限位齿限制所述传动齿轮逆向旋转。

优选地，所述头戴后壳具有卡骨，所述卡骨限制所述旋钮的旋转范围。

优选地，所述固定台上具有限位柱，所述旋钮上安装有弹簧，在所述松开位置下，所述限位柱阻挡所述摆动齿，使所述摆动齿与所述棘轮部脱开；在由所述松开位置向所述锁紧位置旋转过程中，所述限位柱解除阻挡所述摆动齿，所述弹簧拉动所述摆动齿，使所述摆动齿与所述棘轮部啮合。

优选地，所述旋钮上还具有限位块，在所述限位柱解除阻挡所述摆动齿后，所述限位块限制所述摆动齿使其与所述棘轮部不脱离啮合。

优选地，所述固定台上安装有卡齿和扭簧，所述卡齿能够绕所述固定台上的转轴旋转，在所述松开位置下，所述卡齿顶在所述限位齿一端，使所述限位齿与所述棘轮部脱开；在由所述松开位置向所述锁紧位置旋转过程中，所述卡齿脱离所述限位齿，所述扭簧驱动所述限位齿旋转，使所述限位齿与所述棘轮部啮合。

优选地，所述固定台上设置有挡柱，所述卡齿可旋转地安装在所述固定台上，在所述松开位置下，所述挡柱抵靠在所述卡齿的一端，使得所述卡齿的另一端顶在所述限位齿一端，从而使所述限位齿与所述棘轮部脱开。

优选地，所述旋钮上设置有第一端面，在由所述松开位置向所述锁紧位置旋转过程中，所述第一端面驱动所述卡齿旋转脱离所述挡柱。

优选地，所述旋钮上还设置有第二端面，在所述松开位置下，所述第二端面限制所述限位齿的转动，使所述限位齿保持与所述棘轮部的脱开状态；在由所述松开位置向所述锁紧位置旋转过程中，所述第二端面解除对所述限位齿的限制。

优选地，所述旋钮上还设置有第三端面，在由所述锁紧位置向所述松开位置旋转过程中，所述第三端面驱动所述卡齿旋转至抵靠所述挡柱，所述第二端面驱动所述限位齿旋转脱离与所述棘轮部的啮合。

另一方面，提供了一种虚拟现实头戴，所述虚拟现实头戴采用如上所述的虚拟现实头戴旋钮转动锁紧机构。

本发明的实施例的优点在于:

利用棘轮机构，通过旋钮的转动驱动限位齿、摆动齿与棘轮部的脱离和啮合，从而驱动传动齿轮的旋转及旋转过程中的锁定，来实现头戴的松紧调节和锁定，仅需一套齿轮结构,制造成本低，结构体积小且简单，安装、操作方便。

附图说明

接下来将结合附图对本发明的实施例做进一步详细说明，其中：

图1是本发明的实施例的虚拟现实头戴旋钮转动锁紧机构的爆炸图；

图2是本发明的实施例的虚拟现实头戴旋钮转动锁紧机构的后视图；

图3是本发明的实施例的虚拟现实头戴旋钮转动锁紧机构处于松开位置下的剖视图；

图4是本发明的实施例的虚拟现实头戴旋钮转动锁紧机构处于锁紧位置下的剖视图；

图5是本发明的实施例的本发明的实施例的虚拟现实头戴旋钮转动锁紧机构的横截面视图；

图6是本发明的实施例的虚拟现实头戴旋钮转动锁紧机构处于松开位置下的剖视图，主要示出了旋钮上的各端面的状态；

图7是去除了图6中的右齿条和左齿条后的局部放大图；

图8是本发明的实施例的虚拟现实头戴旋钮转动锁紧机构处于锁紧位置下的局部放大图。

上图中标记说明：

1、头戴后壳，2、旋钮，3、弹簧，4、摆动齿，5、传动齿轮，6、限位齿，7、扭簧，8、卡齿，9、固定台，10、右齿条，11、左齿条，12、棘轮部，13、传动部，14、卡骨，15、挡柱，16、限位柱，17、第一端面，18、第二端面，19、第三端面，20、限位块。

具体实施方式

在接下来的描述中，“前”、“后”、“左”、“右”均是以视图为准，并不一定代表本发明的实施例的虚拟现实头戴相对于用户的实际方向。

参考图1，本实施例的虚拟现实头戴旋钮转动锁紧机构，包括：头戴后壳1，旋钮2，弹簧3，摆动齿4，传动齿轮5，限位齿6，扭簧7，卡齿8，固定台9，右齿条10，左齿条11。其中，旋钮2、弹簧3和摆动齿4构成旋钮组件，限位齿6、扭簧7、卡齿8和固定台9构成限位组件，右齿条10和左齿条11用于连接VR光学部件从而将其佩戴至用户头部。传动齿轮5具有棘轮部12和传动部13。其中，摆动齿4可旋转地安装在旋钮2上，限位齿6和卡齿8可旋转地安装在固定台上。

参考图2，右齿条10和左齿条11与传动齿轮5的传动部13啮合，当传动部13转动时，能够驱动右齿条10与左齿条11向着中间方向收缩或者驱动右齿条10向右、左齿条11向左松开。

参考图3，在松开位置下，摆动齿4和限位齿8均与传动齿轮5的棘轮部12脱开，因此传动齿轮5能够不受限制地自由转动，相应地，传动齿轮5不会向右齿条10和左齿条11施加扭矩，因此左齿条11和右齿条10能够在左右方向上自由滑动，使得用户能够将虚拟现实头戴尺寸调整得比较大，头部能够伸入虚拟现实头戴。头戴后壳1具有卡骨14，卡骨14限制旋钮2的旋转范围，使旋钮2只能在松开位置与锁紧位置之间180度旋转。固定台9上具有限位柱16，旋钮2上安装有弹簧3。弹簧3为摆动齿4提供拉力，但在松开位置下，限位柱16阻挡摆动齿4，使摆动齿4与棘轮部12保持脱开。固定台9上还安装有卡齿8和扭簧7，卡齿8能够绕固定台9上的转轴旋转。扭簧7为限位齿6提供驱动力使限位齿6趋向于与棘轮部12啮合，但在松开位置下，卡齿8顶在限位齿6一端，使限位齿6与棘轮部12保持脱开。固定台9上设置有挡柱15，在松开位置下，挡柱15抵靠在卡齿8的一端，使得卡齿8的另一端顶在限位齿6一端，从而使限位齿6与所述棘轮部12脱开。

参考图4，在旋钮2由松开位置向锁紧位置旋转过程中，限位齿6和摆动齿4与传动齿轮5的棘轮部12啮合。随着旋钮2的旋转，摆动齿4驱动传动齿轮5转动，从而使左齿条11和右齿条10收紧，同时限位齿6限制传动齿轮5向着松开位置逆向旋转。这样，通过旋钮2就实现了虚拟现实头戴的松紧调节和锁定两个功能，仅存在一个传动齿轮5，结构简单，成本低，体积小，操作方便。

由图4还可见，在旋钮2由松开位置向锁紧位置旋转过程中，摆动齿4随着旋钮2运动导致与限位柱16的相对位置发生变化，限位柱16解除阻挡摆动齿4，弹簧3拉动摆动齿4，使摆动齿4摆动进入与棘轮部12啮合的状态，从而在进一步旋转旋钮2时，摆动齿4将旋钮2的扭矩传递给传动齿轮5。在由松开位置向所述锁紧位置旋转过程中，卡齿8脱离限位齿6，扭簧7驱动限位齿6旋转，使限位齿6进入与棘轮部12啮合的状态。

参考图5，当旋钮2带动旋钮组件旋转时，旋钮2上的弹簧3和摆动齿4不会与固定台9发生干涉，旋钮2是可旋转的。

参考图6、图7和图8，旋钮2上设置有第一端面17、第二端面18和第三端面19三个端面。由图6和图7可见，在松开位置下，第一端面17不会推动卡齿8；第二端面18辅助限制限位齿6的转动，使限位齿6保持与棘轮部12的脱开状态；第三端面19辅助保持卡齿8顶在限位齿6上。而由图8可见，在旋钮2由松开位置向锁紧位置旋转过程中，第一端面17驱动卡齿8旋转脱离挡柱15，卡齿8与限位齿6脱离；第二端面18随着旋钮2旋转产生位移，解除对限位齿6的限制；第三端面19脱离卡齿8。

而在由图8的锁紧位置向如图7所示的松开位置旋转时，首先第二端面18驱动限位齿6克服扭簧7的弹力而脱离与棘轮部12的啮合，然后第三端面19驱动卡齿8旋转直至卡齿8抵靠挡柱15，使卡齿8顶在限位齿6的一端。这也就意味着，仅通过一个旋钮2的旋转就能够使得虚拟现实头戴重新进入可调节松紧的状态。

由图7和图8可见，旋钮2上还具有限位块20，在固定台9上的限位柱16解除阻挡摆动齿4后，限位块20限制摆动齿4的进一步摆动使摆动齿4与棘轮部12不脱离啮合。

以上描述仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明实施的范围，对上述实施例所做的等效替换与修饰，均应落于本发明的权利要求保护范围内。