智能头戴设备及其头戴紧固带松紧调节装置的制作方法

本实用新型涉及智能头戴技术领域，尤其是涉及一种智能头戴设备及其头戴紧固带松紧调节装置。

背景技术：

随着社会的进步，人们对于电子消费产品的使用已经非常普遍，而智能头戴产品作为一种后移动时代新型的电子消费产品，戴在头上可以让人沉浸在强烈的视觉盛宴之中，在普通群众中备受欢迎，越来越多的普通人开始购买并使用这种产品。

市场上常见的智能头戴产品(VR头戴设备、AR头戴设备或者MR头戴设备等)的后头带机构一般由弹性带和带环组成，当使用时，只需将弹性带戴在头上，通过弹性带的张力，使产品扣紧在头上，从而防止智能头戴产品从头上脱落。

这样的智能头戴产品的头带固然能够满足预定功能，且价格也低廉，但是这种弹性带机构存在一个非常大的缺陷，就是当不同的人群佩戴时候会出现不同的效果。例如正常的成年人佩戴舒适时候，而过胖的人会出现佩戴头戴过紧，造成前壳和带环处会压迫人脸和后脑勺，大大降低舒适度；而青少年则带VR可能在佩戴时候出现晃动，甚至出现滑落，这样便会使这些人使用VR产品时候无法获得沉浸视觉。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种智能头戴设备及其头戴紧固带松紧调节装置，以满足不同人群的佩戴需求。

为解决上述技术问题，一方面，本实用新型实施例提供一种头戴紧固带松紧调节装置，包括紧固带，所述紧固带一端为固定端，另一端为活动端，所述活动端设置有齿条，还包括头戴调节组件，所述头戴调节组件包括松紧调节组件和锁紧组件；

所述松紧调节组件包括头戴调节轮，与所述头戴调节轮螺纹连接的调节齿轮组，所述调节齿轮组包括同轴线设置且同步转动的前齿轮和后齿轮，所述前齿轮与所述齿条啮合；

所述锁紧组件包括设置于所述调节齿轮组左右两侧的右棘轮棘爪组和左棘轮棘爪组，所述右棘轮棘爪组包括右齿轮，所述右齿轮与所述右棘轮棘爪组的动件连接；所述左棘轮棘爪组包括左齿轮，所述左齿轮与所述左棘轮棘爪组的动件连接；所述右齿轮或所述左齿轮与所述调节齿轮组的后齿轮啮合。

进一步，所述右棘轮棘爪组包括右棘轮和与所述右棘轮啮合的右棘爪，所述右棘轮为静件，所述右棘爪为动件，所述右棘轮和所述右齿轮同轴线设置，所述右棘爪设置于所述右齿轮的端面；

所述左棘轮棘爪组包括左棘轮和与所述左棘轮啮合的左棘爪，所述左棘轮为静件，所述左棘爪为动件，所述左棘轮和所述左齿轮同轴线设置，所述左棘爪设置于所述左齿轮的端面；

所述右齿轮与所述左齿轮在轴向上位置错开，位于所述后齿轮的前后两侧；

所述右棘轮、所述左棘轮的棘齿设置方向相反。

进一步，所述调节齿轮组的所述后齿轮的后端向后延伸有调节轮轴，所述调节轮轴外表面设置有外螺纹和键，所述头戴调节轮设置有调节轮孔，所述调节轮孔内表面上开设有与所述外螺纹相适配的内螺纹，所述调节轮孔内还设置有用于与所述键配合的阶梯台。

进一步，还包括安装所述头戴调节组件的安装支架，所述安装支架包括分别固定有阶梯轴的齿轮组支架、右支架和左支架，所述调节齿轮组安装于所述齿轮组支架的阶梯轴上，所述右支架的阶梯轴上依次安装有右棘轮和右齿轮，所述左支架的阶梯轴上依次安装有左齿轮和左棘轮。

进一步，所述右棘轮与所述右支架上的阶梯轴通过花键连接，所述右齿轮与所述右支架上的阶梯轴转动连接；所述左棘轮与所述左支架上的阶梯轴通过花键连接，所述左齿轮与所述左支架上的阶梯轴转动连接。

进一步，所述右齿轮和所述左齿轮的端面均设置有固定轴和弧形挡板，所述弧形挡板围绕相应的所述固定轴设置，所述左棘爪和所述右棘爪的连接端分别置于相对应的所述弧形挡板内，且与所述固定轴转动连接，所述固定轴的外周壁套设有扭簧，所述扭簧一端臂抵靠于所述弧形挡板内壁，所述扭簧的另一端臂抵靠于棘爪的杆部。

进一步，所述棘爪的连接端两侧均设有连接耳部，所述扭簧安装于两个所述连接耳部之间，所述固定轴贯穿两个所述连接耳部。

进一步，所述固定轴伸出所述连接耳部的一端开设有销孔，所述销孔内安装有插销。

进一步，还包括由前壳、后壳和后盖扣合形成的安装盒，所述紧固带固定端固定于所述前壳，所述前壳设有供所述紧固带活动端插入的插孔，所述紧固带的齿条、所述头戴调节组件均设置于所述安装盒内。

另一方面，本实用新型实施例提供一种智能头戴设备。

智能头戴设备，所述智能头戴设备包含上述的头戴紧固带松紧调节装置，所述智能头戴设备是VR头戴设备、AR头戴设备或者MR头戴设备。

采用上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1)本实用新型头戴紧固带松紧调节装置包括松紧调节组件，松紧调节组件中的前齿轮与紧固带活动端齿条相啮合，用手转动头戴调节轮，带动前齿轮转动，前齿轮带动紧固带的活动端运动，实现了头戴紧固带松紧程度的调节。

2)还包含锁紧组件，调节齿轮组的左右两侧均设置有防止紧固带调节后松动的左棘轮棘爪组和与右棘轮棘爪组，利用棘轮棘爪单向啮合传动的原理，右棘轮、左棘轮上的棘齿设置方向相反，即将右棘爪与右棘轮单向啮合传动方向和左棘爪与左棘轮单向啮合传动方向设置为相反的。棘轮为静件，棘爪为动件，棘爪设置在右齿轮和左齿轮上，利用棘轮和棘爪的单向啮合传动方向来限制右齿轮和左齿轮的转动方向。由于调节过程中调节齿轮组的后齿轮与右齿轮或左齿轮啮合，同时也限制调节过程中后齿轮和前齿轮的转动方向，使其具有反方向自动锁死的功能，使用时候能够有效避免反弹防松，可确保调节后佩戴的稳固性。

附图说明

图1是包含本实用新型头戴紧固带松紧调节装置的头戴整体结构示意图；

图2是本实用新型头戴紧固带松紧调节装置的结构示意图；

图3是图2的分解结构示意图；

图4是图3中安装支架和头戴调节组件的装配示意图；

图5是图4的另一不同方位的示意图；

图6是图5分解结构示意图；

图7是图6中棘轮棘爪组的分解结构示意图；

图中：1-紧固带，11-齿条，2-头戴调节组件，21-头戴调节轮，211-内螺纹，212-阶梯台，22-调节齿轮组，221-后齿轮，222-前齿轮，223-调节轮轴，2231-外螺纹，2232-键，23-右棘轮棘爪组，231-右齿轮，2311-固定轴，2312-弧形挡板，232-右棘轮，233-右棘爪，24-左棘轮棘爪组，241-左齿轮，2411-固定轴，2412-弧形挡板，242-左棘轮，243-左棘爪，3-安装支架，31-齿轮组支架，32-右支架，33-左支架，4-扭簧，5-插销，6-前壳，7-后壳，71-头戴调节轮装饰环，72-后盖。

具体实施方式

结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。

本实用新型的描述中，需要理解的是“左”、“右”、“前”、“后”等描述的方位或位置关系是基于正常佩戴时的方位及位置关系，仅仅是为了便于简化描述，不能理解为对本实用新型的限制。

如图1至图2所示，头戴紧固带松紧调节装置中的核心部件，即紧固带1上的齿条11、安装支架3和头戴调节组件2均设置于前壳6和后壳7和后盖扣合形成的安装盒内，安装支架3与前壳6固定连接。紧固带1的固定端固定于前壳6，活动端插入前壳6上开设的插孔内，紧固带1的活动端可在安装盒内运动，实现紧固带1松紧调节。后壳7的端部设置有后盖72，主要用来遮挡紧固带1、安装支架3和头戴调节组件2的，起到一定的美化作用。

如图3至图7所示，头戴调节组件2包括松紧调节组件，松紧调节组件包括头戴调节轮21，与头戴调节轮21螺纹连接的调节齿轮组22；头戴调节组件2还包括起锁定作用的右棘轮棘爪组23和与左棘轮棘爪组24。后壳7上设置开设有供头戴调节轮21伸出的开口，并且设置有起装饰作用的头戴调节轮装饰环71，调节齿轮组22包括同轴线设置且同步转动的后齿轮221和前齿轮222或者后齿轮221和前齿轮222为一体设置的双联齿轮，紧固带1的活动端通过前齿轮222与齿条11啮合，前齿轮222转动，齿条11移动，进而实现调节头戴紧固带1长短的功能。

调节齿轮组22的后齿轮211的后端向后延伸有调节轮轴223，调节轮轴223外表面设置有外螺纹2231和键2232，头戴调节轮21设置有调节轮孔，调节轮孔内表面上开设有与外螺纹2231相适配的内螺纹211，调节轮孔内还设置有用于与键2232配合的阶梯台212。内螺纹211、外螺纹2231、键2232与阶梯台212配合设置，以实现调节轮轴223在调节轮孔内正旋入或反向旋入45度后，键2232与阶梯台212接触，此时限制调节轮轴223和调节轮孔二者之间的轴向移动，确保两者之后的同步转动，实现了调节齿轮组22的前后移动，为以后的调节齿轮组22与右棘轮棘爪组23或左棘轮棘爪组24的连接奠定了基础。

右棘轮棘爪组23和左棘轮棘爪组24设置于调节齿轮组22左右两侧，右棘轮棘爪组23包括右齿轮231、右棘轮232和与右棘轮232啮合的右棘爪233，右棘轮232为静件，右棘爪233为动件，右棘轮232和右齿轮231同轴线设置，右棘爪233设置于右齿轮231的端面；左棘轮棘爪组24包括左齿轮241、左棘轮242和与左棘轮242啮合的左棘爪243，左棘轮242为静件，左棘爪243为动件，左棘轮242和左齿轮241同轴线设置，左棘爪243设置于左齿轮241的端面。右齿轮231与左齿轮241在轴向上位置错开，位于后齿轮221的前后两侧；右棘轮232、左棘轮242上的棘齿设置方向相反。上述提到调节齿轮组22的前后移动是为以后的调节齿轮组22与右棘轮棘爪组23或左棘轮棘爪组24的连接奠定基础。实际是确保右齿轮231、左齿轮241调节过程中，只有其中一个与调节齿轮组22的后齿轮221啮合。

头戴调节组件2的安装离不开安装支架3，安装支架3包括分别固定有阶梯轴的齿轮组支架31、右支架32和左支架33，调节齿轮组22安装于齿轮组支架31的阶梯轴上，实现转动连接。右支架32的阶梯轴上依次安装有右棘轮232和右齿轮231，左支架33的阶梯轴上依次安装有左齿轮241和左棘轮242。其中右棘轮232与右支架32上的阶梯轴通过花键固定连接，右齿轮231与右支架32上的阶梯轴转动连接；左棘轮242与左支架33上的阶梯轴通过花键固定连接，左齿轮241与左支架33上的阶梯轴转动连接。

右齿轮231和左齿轮241的端面均设置有固定轴2311、2411和弧形挡板2312、2412，弧形挡板2312、2412围绕相应的固定轴2311、2411设置，左棘爪243和右棘爪233的连接端分别置于相对应的弧形挡板2412、2312内，且与相对应的固定轴2411、2311转动连接，固定轴2411、2311的外周壁套设有扭簧4，扭簧4一端臂抵靠于弧形挡板2312、2412内壁，扭簧4的另一端臂抵靠于棘爪(左棘爪243和右棘爪233)的杆部。为了限定扭簧4的安装位置，防止扭簧4的攒动，在棘爪(左棘爪243和右棘爪233)的连接端两侧均设有连接耳部，扭簧4安装于两个连接耳部之间，固定轴2411、2311贯穿两个连接耳部。固定轴2411、2311伸出连接耳部的一端开设有销孔，销孔内安装有限制左棘爪243和右棘爪233轴向运动的插销5。

如图6和图7所示，左棘轮棘爪组24与安装支架3之间的安装位置，相当于将右棘轮棘爪组23反向安装于安装支架3上，进而实现右棘轮232和左棘轮242的反向设置，以及右棘爪233和左棘爪243的反向设置。这种结构设计更加紧凑。采用齿轮与两个棘轮棘爪组实现头戴紧固带1松紧程度的调节，调节齿轮组22与头戴调节轮21采用螺纹配合并且采用键2232与阶梯台212，使得调节齿轮组22上、下运动，由于右齿轮231与左齿轮241位于后齿轮221端面的前后两侧，即右齿轮231与左齿轮241的安装不在同一水平面。最终实现后齿轮221与棘轮棘爪组中右齿轮231或左齿轮241的啮合，以此限定前齿轮222的转动方向，可以防止头戴紧固带调节到适当位置后出现反弹松动现象。

具体实现过程，如图7所示，右棘轮棘爪组23中右棘轮232和右棘爪233的设定，限定了右齿轮231的转动方向只能是顺时针转动；左棘轮棘爪组24中左棘轮242和左棘爪243的设定，限定了左齿轮241的转动方向只能是逆时针转动。当后齿轮221与右齿轮231啮合时，后齿轮221的转动方向只能逆时针转动，即以A方向绕轴线转动；当后齿轮221与左齿轮241啮合时，后齿轮221的转动方向只能顺时针转动，即以B方向绕轴线转动。

调节齿轮组22中的调节轮轴223与头戴调节轮21螺纹连接，头戴调节轮21卡在后壳7的开口内，只能发生转动。当头戴调节轮21顺时针转动时候，调节齿轮组22被螺纹推向远离头戴调节轮21的方向。当头戴调节轮21顺时针转动45度后，调节轮轴223上的键2232便会与头戴调节轮21上的阶梯台212接触，此时调节齿轮组22中的后齿轮221轮达到远离头戴调节轮21最大位置处，此时后齿轮221与位于调节齿轮组22左侧的左棘轮棘爪组24中的左齿轮241完全啮合，当继续旋转头戴调节轮21时，前齿轮222便会与紧固带1上的齿条11之间产生齿轮齿条联动，促使紧固带1调松或紧固。由于左棘轮棘爪组24中的左棘爪243和左棘轮242的设置，左棘轮242不转动，当左齿轮241在后齿轮221的带动下逆时针转动时，在扭簧4的扭转力的作用下，左棘爪243在左棘轮242上逆时针单向转动。这种单向转动的设计，限定了左齿轮241方向不能发生顺时针转动，即后齿轮221和前齿轮222不发生逆时针转动，因此可以防止头戴紧固带1调节到适当位置后出现反弹松动现象。

同理，当头戴调节轮21逆时针转动时候，调节齿轮组22被螺纹拉向靠近头戴调节轮21的方向。当头戴调节轮21逆时针转动45度后，调节轮轴223上的键2232便会与头戴调节轮21上的阶梯台212接触，此时调节齿轮组22中的后齿轮221与头戴调节轮21的间隙处于最小值，此时后齿轮221与位于调节齿轮组22右侧的右棘轮棘爪组23中的右齿轮231完全啮合，当继续旋转头戴调节轮21时，前齿轮222便会与紧固带1上的齿条11之间产生齿轮齿条联动，促使紧固带1紧固或调松。由于右棘轮棘爪组23中的右棘爪233和右棘轮232的设置，右棘轮232不转动，当右齿轮231在后齿轮221的带动下顺时针转动时，在扭簧4的扭转力的作用下，第一棘爪243在右棘轮242上顺时针单向转动。这种单向转动的设计，限定了右齿轮231方向不能发生逆时针转动，即后齿轮221和前齿轮222不发生顺时针转动，因此可以防止头戴紧固带1调节到适当位置后出现反弹松动现象。

将上述的头戴紧固带松紧调节装置运用于智能头戴设备中，该智能头戴设备是VR头戴设备、AR头戴设备或者MR头戴设备。

本实用新型结构简单，质量较轻，能够有效地实现头戴紧固带松紧程度的调节，所有结构件的价格都比较低廉，有效地控制成本。而且操作非常简单，任何人都能够进行佩戴。还具有自动锁死的功能，使用时候能够有效防松，增强了佩戴智能头戴产品时候的稳定性。

以上所述仅为本实用新型的优选的实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型设计原理的前提下，还可作出若干变形和改进，这些也应视为属于本实用新型的保护范围。