专利名称：托盘式翻转运动组件的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种机械运动组件，尤其涉及一种用于车载视频显示装 置的托盘式翻转运动组件。
背景技术：
目前，在很多的电子设备比如车载视频显示装置中，经常需要使用托盘 式翻转运动组件，以根据用户的需要实现面板的打开和闭合操作。目前的单 锭水平进出和翻转运动机构的构件间隙大，当显示面板处在某个位置时会震 动，能明显感觉面板晃动量较大，而当面板完全翻转时震动更明显。此外， 目前的翻转运动机构还存在运动机构死点，现有技术主要靠增加拉簧来协助 克服此问题，但这样增加了成本。再者，目前的翻转运动机构多采用五级甚 至六级减速传动机构。这样成本4交高，效率也4交低。
实用新型内容
为此，本实用新型提供了一种定位精度高、成本较低的托盘式翻转运动 组件。
在一个实施例中，提供了一种托盘式翻转运动组件，包括固定支架； 动力机构，固定于固定支架上，动力机构包括动力源和传动齿轮组；以及平 移翻转机构，在动力机构的带动下平移以及翻转待翻转目标，该固定支架上 设置有支架导槽，平移翻转机构包括分别绞接于待翻转目标两端的齿条和具 有导杆的驱动臂，齿条具有齿条导槽，导杆穿过支架导槽和齿条导槽，齿条 在传动齿轮组的带动下平移，使得驱动臂在支架导槽和齿条导槽的作用下配 合齿条平移以及翻转待翻转目标。
根据本实用新型一优选实施例，支架导槽为L型，包括水平槽部分以及 垂直槽部分，垂直槽部分位于固定支架的靠近待翻转目标一侧。根据本实用新型一优选实施例，齿条导槽水平设置且在靠近待翻转目标 一端处向上倾斜。
根据本实用新型一优选实施例，托盘式翻转运动组件还包括驱动杆，驱 动杆的两端设有左驱动齿轮和右驱动齿轮，驱动杆固定于固定支架上并可相
对于固定支架做旋转运动；固定支架包括左固定支架和右固定支架，动力机 构设于右固定支架上；齿条包括左齿条和右齿条；驱动臂包括左驱动臂和右 驱动臂；其中，右驱动齿轮与右齿条啮合，左驱动齿轮与左齿条啮合，使得 左齿条与右齿条保持同步平移。
根据本实用新型一优选实施例，左驱动臂和右驱动臂分别包括下臂、
与下臂垂直连接的连接臂以及与连接臂成钝角倾斜连接的上臂，其中导杆设 置于下臂的下端，上臂的上端绞接于待翻转目标。
根据本实用新型一优选实施例，在左驱动臂的面向左齿条的侧面上设有
一突块，突块位于左齿条的上方，在左齿条的顶部边缘上还设有一凸起，在 平移翻转机构从完全打开的位置开始合上时，凸起对突块施加倾斜向上的作 用力，以促进驱动臂的翻转。
根据本实用新型 一优选实施例，在右驱动臂的面向右齿条的侧面上设有 一突块，突块位于右齿条的上方，在右齿条的顶部边缘上还设有一凸起，在 平移翻转机构从完全打开的位置开始合上时，凸起对突块施加倾斜向上的作 用力，以促进驱动臂的翻转。
根据本实用新型一优选实施例，动力源是伺服电机，且伺服电机设于固 定支架上远离待翻转目标的一端，传动齿轮组为三级减速构造。
根据本实用新型一优选实施例，托盘式翻转运动组件还包括控制机构， 控制机构包括设于传动齿轮组上的反光膜以及感测反光膜旋转反光的光电 感应管，以实现平移翻转机构在任意^L角的停留。
根据本实用新型一优选实施例，待翻转目标为托盘。
与现有技术相比，本实用新型采用了固定支架导槽和齿条导槽相结合， 共同作用形成托盘的水平进出和翻转运动，其中，支架导槽包括垂直槽部分， 可降低机构件运动时的间隙，减少晃动量。
可参考附图通过实例更加具体地描述本实用新型，其中附图并未按照比
例绘制，在附图中
图1是显示了根据本实用新型的托盘式翻转运动组件的一个实施例的 立体示意图，图中显示的托盘处于完全合上的状态；
图2是显示了图1中托盘式翻转运动组件的分解透视图，其中托盘未显
示；
图3是显示了图i中托盘式翻转运动组件的固定支架的平面示意图，其
着重显示了固定支架的支架导槽的配置，固定支架上的一些连接孔未显示； 图4是显示了图1中托盘式翻转运动组件的右齿条的平面示意图，其着
重显示了齿条上的齿条导槽的配置；
图5是显示了图1中托盘式翻转运动组件的驱动臂的平面示意图6是显示了图1中托盘式翻转运动组件的左齿条的平面示意图，其着
重显示了齿条上的凸起的配置；
图7是显示了图1中托盘式翻转运动组件的左齿条、右齿条以及驱动杆
的配置关系的立体图8是显示了图1中托盘式翻转运动组件的动力机构的平面示意图9是显示了图8中动力机构的蜗轮的具体结构的立体图IO显示了用于图1中托盘式翻转运动组件的反光膜；图ll显示了用于图1中托盘式翻转运动组件的光电感应管的控制原理；
图12显示了图1中托盘式翻转运动组件处于完全合上状态时的平面示
意图，其中用虚线显示了此状态下导槽和导杆之间的位置关系；
图13显示了根据本实用新型的托盘式翻转运动组件在驱动臂沿固定支
架导槽垂直下滑时的平面示意图，其中用虚线显示了此状态下导槽和导杆之
间的位置关系；
图14显示了图1中托盘式翻转运动组件处于完全打开状态时的平面示 意图，其中用虚线显示了此状态下导槽和导杆之间的位置关系；
图15显示了根据本实用新型的托盘式翻转运动组件在左齿条上没有凸 起的情况下，当托盘负载力矩最大时的受力示意图；图16显示了根据本实用新型的托盘式翻转运动组件在左齿条上具有凸
起的情况下，当托盘负载力矩最大时的受力示意图17显示了用于本实用新型的托盘式翻转运动组件的固定支架的又一 实例，其中的下行导槽为45度斜导槽；
图18显示了固定支架下行导槽为图3所示的垂直导槽时，固定支架导 槽和齿条导槽共同形成的限制区域，还显示了驱动臂导杆在该区域内的可移
动量；以及
图19显示了固定支架下行导槽为图17所示的45度斜导槽时，固定支 架导槽和齿条导槽共同形成的限制区域，还显示了驱动臂导杆在该区域内的
可移动量。
具体实施方式
在附图中采用类似的附图标记来标示类似的部件，为了简洁起见，有时 同 一 部件在不同视图中出现，但是仅在某些视图中对其进行了标示。
请参考图1，其显示了根据本实用新型的托盘式翻转运动组件100的一 个实施例的立体示意图。此托盘式翻转运动组件100包括固定支架110、动 力机构120、平移翻转机构130、驱动杆140、控制机构(图未示)以及托 盘160。动力机构120固定于固定支架110上并提供翻转运动所需的动力。 平移翻转机构130在动力机构120的带动下平移以及翻转托盘160。视频显 示装置比如LCD (液晶显示器)面板固定于托盘160上。使用者可以通过 控制机构来控制动力机构120的动力输出，带动平移翻转机构130以及托盘 160运动，进而实现面板的打开以及关闭操作。
请参考图2,其显示了图1中托盘式翻转运动组件100的分解透视图， 其中托盘160未显示。固定支架110包括左固定支架110L和右固定支架 IIOR。在固定支架IIOL、 IIOR上设置有支架导槽112、驱动杆定位孔113 以及通光孔114等。如图2和图3所示，支架导槽112大致成L型，包括 水平设置的水平槽部分(即位于槽端D附近)以及垂直设置的垂直槽部分 (即位于槽端C附近)，垂直槽部分靠近托盘160设置。
请一并参考图2和图8,动力机构120包括动力源和传动齿轮组。在本
7实例中，动力源为伺服电才几121。传动齿4仑组包括蜗杆122、蜗4仑123、 二 级减速齿轮124以及三级减速齿轮125。伺服电机121及多个传动齿轮122 - 125分别通过本领域常用的螺栓连接或者焊接、或者滚轴连接等方式连接 到右固定支架110R上，在此不具体介绍。图9显示了蜗轮123的另一立体 图，其中的小齿轮(未标识)与二级减速齿轮124的大齿轮(未标识)啮合， 以实现二级减速。根据本实用新型的动力才几构120传递级数少，效率高，成 本低。伺服电机121放在后部起到一个往前助推的作用。相当于是后驱动方 式。产生输出扭拒大，力度平稳。功率损耗少，布局简单且装配容易。
继续参见图2，平移翻转机构130包括左齿条131L、右齿条131R以及 左驱动臂135L、右驱动臂135R。 一并参考图2、图4和图6,在齿条131L、 131R上设有齿条导槽132，齿条导槽132的两槽端分别以槽端A和槽端B 标识。齿条导槽132水平设置且在靠近托盘160的一端处(即A端)向上 倾斜。托盘160的下端与齿条131L、 131R的一端绞接。在左齿条131L的 顶部边缘上设有一凸起138。 一并参考图2和图5，驱动臂135L、 135R包 括下臂、与下臂垂直连接的连接臂以及与连接臂成钝角倾斜连接的上臂，其
中在驱动臂135L、 135R的下臂的下端设有导杆136,且上臂的上端与托盘 160的上端绞接。导杆136可以螺紋连接或者焊接到驱动臂135L、 135R上， 或者，导杆136也可以与驱动臂一体形成。在组装状态下，导杆136穿过支 架导槽112和齿条导槽132并可在其内运动。在左驱动臂135L的面向左齿 条131L的侧面上设有一突块137。在下面的介绍中将具体提到凸起138可 作用于突块137，以促进驱动臂的翻转运动，防止死点。
请一并参考图2和图7，驱动杆140的两端设有左驱动齿轮141L、右驱 动齿轮141R、左驱动杆胶套142L和右驱动杆胶套142R。驱动杆140通过 驱动杆胶套142L、 142R以及固定支架110上的驱动杆定位孔113可旋转地 固定于固定支架110上。在组装状态下，右驱动齿轮141R与右齿条131R 上的齿条啮合，左驱动齿轮141L与左齿条131L上的齿条啮合。当齿条131 在动力机构120的带动下平移时，会带动驱动杆140—起做旋转运动，并带 动左齿条131L做同步的平移运动。进而实现了左齿条131L与右齿条131R 保持同步平移。请一并参考图2和图10,控制机构包括贴附于二级减速齿轮124内侧
(面向固定支架110R—侧)上的反光膜152以及感测反光膜152旋转反光 的光电感应管150。光电感应管150在固定支架110R的内侧上靠近通光孔 114设置，使得光电感应管150发出的光可以通过通光孔114，并且反光膜 152的旋转反射光也可通过通光孔114传到光电感应管150。在翻转运动组 件100运动时，反光膜152随着二级减速齿4^ 124旋转，并反射来自光电感 应管150的光。光电感应管150通过感测接收到的反射光的强弱或者有无， 产生相应的控制信号，发给相关控制电路控制电机开关，从而实现托盘160 在任意视角的停留。请参考图11，其显示了光电感应管150的工作原理。 工作时，首先由左侧二极管电路153发出光线。然后经反光膜152反射回的 光线照射到右侧光电转化电路154上，转化成电信号，进而传送到控制电路。 下面将结合图12、图13和图14来介绍托盘式翻转运动组件100的运 动情况。图12、图13和图14分别显示了托盘式翻转运动组件在运动过程 中的三个位置点的状态，其中均用虚线显示了当前状态下导槽和导杆之间的 位置关系。图12显示的是托盘160处于完全合上时的状态，此时托盘160 为大致垂直于齿条131的状态。齿条导槽132的A端与支架导槽112的D 端重合，且导杆136处于该重合端A(D)。在托盘从闭合状态开始打开时， 伺服电机121启动，传动齿轮组中的三级减速齿轮125驱动右齿条131R向 前(也即图12中的左侧)平移，同时齿条导槽132的向上倾斜部会推动导 杆136在支架导槽112内向前移动。导杆136的移动会带动驱动臂135的运 动。当导杆136移动完支架导槽112之水平槽部分的长度之后(例如在本实 例中移动10mm)，会滑入支架导槽112之垂直槽部分内(如图13所示)。
当导杆136移到支架导槽112的C端时，驱动臂135的带有导杆136的一 端不再平移，而齿条131继续平移。在齿条131和驱动臂135的共同作用下， 托盘160产生了一个翻转运动，直至完全张开(如图14所示)。此时，齿 条导槽132的B端与支架导槽112的C端重合，且导杆136处于该重合端 B(C)。
当托盘160从完全张开位置合上时，在电机驱动下齿条131往后(也即 图15、 16中的左侧)运动，此时由于托盘160完全张开，所需的力矩最大，会产生运动才几构死点。参见图15， Fl为齿条13l4立力，G为面板重力，F2 为驱动臂135作用于面板160的反作用力，从图15中可看出Fl与F2几乎 平行，即所需的拉力很大，很容易超过电机的负荷而无法驱动。故图15所 示的实例具有一定的弊端。
如图16所示，现在左齿条131L上增加个驱动凸起138，在左齿条131L 往后移动时，驱动凸起138可对左驱动臂135L的侧面上的突块137产生斜 向上的翻转力F3，使得驱动臂135对面板的作用力为大致向上的F2,从而 避开了运动一几构死点。
请一并参考图3和图17,其分别显示了固定支架110的两种不同实例 的下行导槽。图3中的下行导槽大致成垂直形状，图17中的下行导槽112， 大致成45度倾斜。图18和图19则分别显示在图3和图17的下行导槽的情 况下，导杆136在下行导槽中运动时的可移动量。在图18中的间隙L是指 在固定支架导槽112和齿条导槽132共同形成的限制区域内，驱动臂135 一端(也即导槽)在此区域内的可移动量。如在图19中所示，45度倾斜导 槽112，时的间隙是垂直导槽时的2.4倍，该倍数关系可以根据装配图测算， 也可以根据集合关系换算出。从两个实例的对比可以看出，垂直导槽比斜导 槽明显地降低了机构间隙，当装上显示装置之后能感觉到晃动量明显变小。
此外，在上述实施例中，可以省掉托盘160，而将显示装置直接连接到 平移翻转机构上，实现相同的功能。需要指出的是，根据需要，动力机构也 可以采用四级或者五级减速传动机构。实施例中的突块和凸起分别位于左齿 条和左驱动臂上，但是，并不受限于此，他们也可以另外或者同时设于分别 位于右齿条和右驱动臂上。
本文中所用到的方位用词"上，，、"下"、"左"、"右"、"前"、 "后，，均是相对的，是出于方便描述而采用的称呼。如果在不同的应用中变 化了视图观察点，则上述方位用词也需要相应地变化。比如，其中的左固定 架也可以称作右固定架，而右固定架则相应地称作左固定架。
以上参照附图说明了本实用新型的各种优选实施例，但是只要不背离本 实用新型的实质和范围，本领域的技术人员可以对其进行各种形式上的修改 和变更，都属于本实用新型的保护范围。
10
权利要求1.一种托盘式翻转运动组件，包括固定支架；动力机构，固定于所述固定支架上，所述动力机构包括动力源和传动齿轮组；以及平移翻转机构，在所述动力机构的带动下平移以及翻转待翻转目标，其特征在于，所述固定支架上设置有支架导槽，所述平移翻转机构包括分别绞接于所述待翻转目标两端的齿条和具有导杆的驱动臂，所述齿条具有齿条导槽，所述导杆穿过所述支架导槽和所述齿条导槽，所述齿条在所述传动齿轮组的带动下平移，使得所述驱动臂在所述支架导槽和所述齿条导槽的作用下配合所述齿条平移以及翻转所述待翻转目标。
2. 根据权利要求1所述的托盘式翻转运动组件，其特征在于，所述支 架导槽为L型，包括水平槽部分以及垂直槽部分，所述垂直槽部分位于所述 固定支架的靠近所述待翻转目标 一 侧。
3. 根据权利要求2所述的托盘式翻转运动組件，其特征在于，所述齿 条导槽水平设置且在靠近所述待翻转目标一端处向上倾斜。
4. 根据权利要求1至3中任一项所述的托盘式翻转运动组件，其特征 在于，所述托盘式翻转运动组件还包括驱动杆，所述驱动杆的两端设有左驱动 齿轮和右驱动齿轮，所述驱动杆固定于所述固定支架上并可相对于所述固定 支架做旋转运动；所述固定支架包括左固定支架和右固定支架，所述动力机构设于所述右 固定支架上；所述齿条包括左齿条和右齿条； 所述驱动臂包括左驱动臂和右驱动臂；其中，所述右驱动齿轮与所述右齿条啮合，所述左驱动齿轮与所述左齿 条啮合，使得所述左齿条与所述右齿条保持同步平移。
5. 根据权利要求4所述的托盘式翻转运动组件，其特征在于，所述左驱动臂和所述右驱动臂分别包括下臂、与所述下臂垂直连接的连接臂以及与所述连接臂成钝角倾斜连接的上臂，其中所述导杆设置于所述下臂的下 端，所述上臂的上端绞接于所述待翻转目标。
6. 根据权利要求5所述的托盘式翻转运动组件，其特征在于，在所述 左驱动臂的面向所述左齿条的侧面上设有一突块，所述突块位于所述左齿条 的上方，在所述左齿条的顶部边缘上还设有一凸起，在所述平移翻转机构从 完全打开的位置开始合上时，所述凸起对所述突块施加倾斜向上的作用力， 以促进所述驱动臂的翻转。
7. 根据权利要求5所述的托盘式翻转运动组件，其特征在于，在所述 右驱动臂的面向所述右齿条的侧面上设有一突块，所述突块位于所述右齿条 的上方，在所述右齿条的顶部边缘上还设有一凸起，在所述平移翻转机构从 完全打开的位置开始合上时，所述凸起对所述突块施加倾斜向上的作用力， 以促进所述驱动臂的翻转。
8. 根据权利要求1至3中任一项所述的托盘式翻转运动组件，其特征 在于，所述动力源是伺服电机，且所述伺服电机设于所述固定支架上远离所 述待翻转目标的一端，所述传动齿轮组为三级减速构造。
9. 根据权利要求1至3中任一项所述的托盘式翻转运动组件，其特征 在于，所述托盘式翻转运动组件还包括控制机构，所述控制机构包括设于所 述传动齿轮组上的反光膜以及感测所述反光膜旋转反光的光电感应管，以实 现所述平移翻转机构在任意视角的停留。
专利摘要本实用新型提供了一种托盘式翻转运动组件，其包括固定支架、动力机构以及平移翻转机构。动力机构固定于固定支架上，其包括动力源和传动齿轮组，平移翻转机构在动力机构的带动下平移以及翻转待翻转目标。固定支架上设置有支架导槽，平移翻转机构包括分别绞接于待翻转目标两端的齿条和具有导杆的驱动臂，齿条具有齿条导槽，导杆穿过支架导槽和齿条导槽，齿条在传动齿轮组的带动下平移，使得驱动臂在支架导槽和齿条导槽的作用下配合齿条平移以及翻转待翻转目标。根据本实用新型的运动组件结构简单、定位精度高，翻转运动时晃动量较小。
文档编号B60R11/02GK201366985SQ20082021417
公开日2009年12月23日 申请日期2008年12月3日 优先权日2008年12月3日
发明者冷玉林, 范育强, 军 高 申请人:惠州华阳通用电子有限公司