用于车载多媒体元件的升降系统以及具有它的车辆的制作方法

本发明涉及汽车技术领域，具体而言，涉及一种用于车载多媒体元件的升降系统以及具有它的车辆。

背景技术：

相关技术中，车载多媒体元件(如显示屏)直接固定连接在仪表台上，且多横屏布置。因此，存在以下问题：由于用户视线高度、个人使用习惯等差异，固定式的车载显示屏不能满足不同用户的使用需求。

技术实现要素：

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出一种便于车载多媒体元件的高度的自动调节的用于车载多媒体元件的升降系统。

本发明还提出了一种具有上述升降系统的车辆。

根据本发明第一方面实施例的用于车载多媒体元件的升降系统，包括：连杆传动机构，所述连杆传动机构包括偏心轮和杆臂，所述偏心轮具有第一连接部和第二连接部，所述第二连接部相对于所述第一连接部偏置，所述杆臂具有第一端和第二端，所述杆臂的第一端与所述第二连接部可枢转地相连；升降支架，所述升降支架用于固定所述车载多媒体元件，所述杆臂的第二端与所述升降支架可枢转地相连；固定支架，所述升降支架可滑动地连接在所述固定支架上；电机，所述电机与所述固定支架连接，所述电机的输出轴与所述偏心轮的第一连接部连接以驱动所述偏心轮和所述杆臂转动，进而驱动所述升降支架在下极限位置和上极限位置之间滑动。

根据本发明实施例的用于车载多媒体元件的升降系统，便于车载多媒体元件的高度的自动调节，结构简单、紧凑，具有更好的稳定性和可靠性。

可选地，所述偏心轮的第一连接部与所述电机之间通过蜗轮蜗杆减速器连接，所述蜗轮蜗杆减速器的蜗杆与所述电机的输出轴连接，所述蜗轮蜗杆减速器的蜗轮与所述第一连接部连接。

可选地，所述第一连接部和所述蜗轮通过第一枢转连接轴可枢转地相连，所述杆臂和 所述升降支架通过第二枢转连接轴可枢转地相连，所述第一枢转连接轴和所述第二枢转连接轴在所述升降支架的滑动方向上正对。

可选地，所述固定支架上具有第一导向部，所述升降支架上具有第二导向部，所述第一导向部与所述第二导向部滑动配合且在环绕所述滑动方向的周向上互相限位。

可选地，所述第一导向部上形成有第一滑槽，所述第二导向部上形成有与所述第一滑槽滑动配合的第一滑块；或者所述第一导向部上形成有第二滑块，所述第二导向部上形成有与所述第二滑块滑动配合的第二滑槽。

可选地，所述第二导向部的导向面上包覆有塑料层。

可选地，所述升降支架和所述连杆传动机构分别位于所述固定支架的两侧，所述第二导向部上设有凸块，所述第一导向部具有通孔，所述凸块经所述通孔伸出且所述升降支架通过所述凸块与所述动力输出端连接。

可选地，还包括用于供用户输入指令的操作开关以及用于对所述升降支架进行锁紧定位的锁紧装置，所述锁紧装置在所述解锁状态和所述锁定状态之间可切换。

可选地，所述锁紧装置形成为电磁铁，所述固定支架为金属件，所述电磁铁位于所述升降支架和所述固定支架之间且连接在所述升降支架上。

可选地，还包括：控制元件，所述电机、所述操作开关均与所述控制元件电连接；第一位置传感器，所述第一位置传感器设置在所述下极限位置处；以及第二位置传感器，所述第二位置传感器设置在所述上极限位置处，所述第一和第二位置传感器均与所述控制元件电连接，所述操作开关向所述控制元件发出指令后，所述控制元件根据上次触发的传感器信息以及电机的转向信息控制所述电机的转动方向。

根据本发明第二方面实施例的车辆，包括所述的用于车载多媒体元件的升降系统。

附图说明

图1是根据本发明实施例的用于车载多媒体元件的升降系统与车载多媒体元件的装配示意图。

图2是图1的右视示意图。

图3是根据本发明实施例的用于车载多媒体元件的升降系统的第一导向件与第二导向件配合的示意图。

图4是图3中的A-A示意图。

图5是图4中B区域的局部放大示意图。

图6是根据本发明实施例的用于车载多媒体元件的升降系统的局部示意图。

图7是根据本发明实施例的用于车载多媒体元件的升降系统的局部运动过程示意图。

图8是根据本发明实施例的用于车载多媒体元件的升降系统的偏心轮处于初始状态的示意图。

图9是根据本发明实施例的用于车载多媒体元件的升降系统的偏心轮处于第一中间状态的示意图。

图10是根据本发明实施例的用于车载多媒体元件的升降系统的偏心轮处于置顶状态的示意图。

图11是根据本发明实施例的用于车载多媒体元件的升降系统的偏心轮处于第二中间状态的示意图。

附图标记：

升降系统100，车载多媒体元件200，

固定支架10，第一导向部11，通孔111，

电机20，输出轴21，

连杆传动机构30，偏心轮31，第一连接部311，第二连接部312，杆臂32，杆臂的第一端321，杆臂的第二端322，

升降支架40，第二导向部42，凸块421，

蜗轮蜗杆减速器50，蜗杆51，蜗轮52，

锁紧装置60，

第一位置传感器70，第二位置传感器80，联轴器90，

第一枢转连接轴c，第二枢转连接轴d，置底状态e，中间状态f，置顶状态g，

升降支架的长度方向P,升降支架的宽度方向Q。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参照图1至图11描述根据本发明实施例的用于车载多媒体元件的升降系统100。

如图1和图2所示，根据本发明第一方面实施例的用于车载多媒体元件的升降系统100包括：固定支架10、电机20、连杆传动机构30以及升降支架40。

连杆传动机构30包括偏心轮31和杆臂32，偏心轮31具有第一连接部311和第二连接部312，第二连接部312相对于第一连接部311偏置，杆臂32具有第一端321和第二端322，杆臂32的第一端321与第二连接部312可枢转地相连。升降支架40用于固定车载多媒体元件200，杆臂32的第二端322与升降支架40可枢转地相连，升降支架40可滑动地连接在固定支架10上。电机20与固定支架10连接，电机20的输出轴与偏心轮31的第一 连接部311连接以驱动偏心轮31和杆臂32转动，进而驱动升降支架40在下极限位置和上极限位置之间滑动。

根据本发明实施例的用于车载多媒体元件的升降系统100，电机20通过连杆传动机构30驱动升降支架40相对于固定支架10滑动，结构简单、紧凑，而且采用连杆传动机构30使升降支架40运动更稳定、可靠，用户能够根据需要调节升降支架40的升降，进而使安装在升降支架40上的车载多媒体元件200可以调节至合适高度，满足不同用户的视角需求。而且偏心轮31与杆臂32构成的连杆传动机构30相对于传统的连杆机构，结构更简单紧凑，且结构强度、承载能力、运行平稳度、可靠度、降噪效果等均得到大幅度提升。

根据本发明的一些实施例，偏心轮31的第一连接部311与电机20之间通过蜗轮蜗杆减速器50连接，蜗轮蜗杆减速器50的蜗杆51与电机20的输出轴21连接，蜗轮蜗杆减速器50的蜗轮52与第一连接部311连接。

由此，在电机20与连杆传动机构30之间设置蜗轮蜗杆减速器50，由于蜗轮蜗杆减速器50可满足较大的传动比需求，因此能够使升降支架40的升降速度处于合理范围内，而且蜗轮蜗杆减速器50的支撑力强。

在一些实施例中，当蜗杆51的展开螺旋角小于蜗轮蜗杆接触的摩擦角时，就能够实现蜗轮蜗杆减速器50的反向自锁，避免动力由蜗杆51向蜗轮52传递，保证升降支架40在任一位置都能实现锁止固定，增强了升降支架40的运动的稳定性和可靠性。此时，蜗杆51只能沿某一方向转动，例如只能正向转动，不能反向转动。

需要说明的是，在下文涉及第一位置传感器70和第二位置传感器80的实施例中，蜗轮蜗杆减速器50的蜗杆51的展开螺旋角不小于蜗轮蜗杆接触的摩擦角，蜗杆51既能正向转动，也能反向转动。

在一些实施例中，蜗轮蜗杆减速器50可以是一级蜗杆51传动，还可以是二级蜗杆51传动，蜗杆51可以是单头螺杆，当蜗轮52与蜗杆51的啮合齿对较多时，冲击载荷较小，传动更平稳、噪音更低。

进一步地，蜗轮52、蜗杆51为可自润滑的塑料件。这样，由于蜗轮蜗杆减速器50所受到载荷较小，用于传动的蜗轮52和蜗杆51采用塑料件不仅无需额外设置润滑结构(如润滑油槽等)、降低生产成本，而且采用塑料件具有缓冲振动的作用，进一步增强了传动的稳定性。

此外，蜗杆51与电机20之间可以通过联轴器90连接，蜗轮52与偏心轮31之间通过花键连接轴进行连接，具体地，花键连接轴的两端分别设有外花键，蜗轮52以及偏心轮31上设有用于与外花键配合的内花键孔，由此实现了蜗轮52与偏心轴之间的扭矩传递。

这样，电机20通过联轴器90将扭矩传递给蜗杆51，经蜗轮蜗杆减速器50减速后， 通过花键连接轴带动偏心轮31转动，继而带动枢转连接在第二连接部312上的杆臂32摆动，最终驱动升降支架40相对于固定支架10向上或向下滑动，由此实现了车载多媒体元件200的位置调节。

进一步地，如图2所示，第一连接部311和蜗轮52通过第一枢转连接轴c可枢转地相连，与杆臂32和升降支架40通过第二枢转连接轴d可枢转地相连，第一枢转连接轴c与第二枢转连接轴d在升降支架40的滑动方向上正对。也就是说，当滑动方向与竖直方向相一致时，第一枢转连接轴c、第二枢转连接轴d上下正对。由此，使升降支架40在相对于固定支架10运动的整个行程中运动速度均匀一致。

根据本发明的一些实施例，升降支架40的滑动方向为竖直方向，且与升降支架40的长度方向P、车载多媒体元件200的长度方向相一致。相应地，升降支架40的宽度方向Q与车载多媒体元件200的宽度方向相一致。由此，车载多媒体元件200安装到升降支架40上后，屏幕竖直布置，这样避免在与外界设备(如手机、平板等)连接时出现界面不匹配或界面比例不对等等问题。

参照图1、图3以及图6所示，在本发明的一个具体实施例中，固定支架10上具有第一导向部11，升降支架40上具有第二导向部42，第一导向部11与第二导向部42滑动配合且在环绕滑动方向的周向上互相限位。由此，减少了升降支架40运动过程中的晃动，使升降支架40上升或下降时运动更稳定。

本领域技术人员可以理解，“第一导向部11与第二导向部42在环绕滑动方向的周向上互相限位”是指第一导向部11与第二导向部42具有用于周向限位的限位面，该限位面可以是用于滑动配合的导向面或导向面的一部分，如图5所示，该配合面可以是圆柱形或半圆柱形等形状。

在一些实施例中，第一导向部11上形成有第一滑槽，第二导向部42上形成有与第一滑槽滑动配合的第一滑块。然而，本发明并不限于此，在另一些实施例中，第一导向部11上形成有第二滑块，第二导向部42上形成有与第二滑块滑动配合的第二滑槽。由此，升降支架40与固定支架10借助第一导向部11和第二导向部42实现滑动配合，结构简单紧凑。

有利地，第二导向部42的导向面上包覆有塑料层。具体地，塑料层可以形成为塑料软带，塑料软带贴附在第二导向部42的导向面上。由此，不仅使升降支架40的运动更平稳、定位精度更高，而且具有较好的吸振能力，工作噪音较低；此外，具有较好的自润滑性能，对润滑条件的要求较低，避免升降速度较低时出现爬行现象；结构简单、易于修复。

在图4所示的具体示例中，升降支架40和连杆传动机构30分别位于固定支架10的两侧，第二导向部42上设有凸块421，第一导向部11具有通孔111，凸块421经通孔111伸出且升降支架40通过凸块421与动力输出端连接。由此，升降系统100整体结构更紧凑、 布置更合理。

参照图4和图5，用于车载多媒体元件的升降系统100还包括用于供用户输入指令的操作开关以及用于对升降支架40进行锁紧定位的锁紧装置60，锁紧装置60在解锁状态和锁定状态之间可切换。锁紧装置60处于锁定状态时，升降支架40被锁定不动；锁紧装置60处于锁定状态时，升降支架40可以相对于固定支架10滑动。由此，进一步增强了升降支架40以及车载多媒体元件200在停止运动状态下的稳定性。

根据本发明的一个具体实施例中，锁紧装置60为电磁锁紧装置，操作开关发出指令时电磁解锁装置切换至解锁状态，操作开关停止发出指令时电磁解锁装置切换至锁定状态。具体地，电磁锁紧装置与车辆的控制元件电连接，以在控制元件收到操作开关发出的上升或下降指令时控制电磁解锁装置解锁，在控制元件收到操作开关发出的停止指令时控制电磁解锁装置锁紧。由此，实现了升降支架40的自动锁止，无需手动操作，安全性和可靠性更高。

进一步地，锁紧装置60形成为电磁铁，固定支架10为金属件，电磁铁位于升降支架40和固定支架10之间且连接在升降支架40上。由此，发出上升指令或关闭指令时，控制元件控制电磁铁断电，电磁铁与固定支架10之间不吸合；发出停止指令时，控制元件控制电磁铁得电，电磁铁与固定支架10之间吸合。

由于在偏心轮31转动一圈过程中，升降支架40完成一次上下往复运动，具体包括驱动升降支架40自下极限位置(参照图8)滑动至上极限位置(参照图10)的上升过程以及驱动升降支架40自上极限位置(参照图10)滑动至下极限位置(参照图8)的下降过程。

为此，定义升降支架40上升过程中偏心轮31处于前半周，则升降支架40下降过程中偏心轮31处于后半周。参照图7，定义升降支架40处于下极限位置时偏心轮31所处的状态为置底状态e(即初始状态)，定义升降支架40处于上极限位置时偏心轮31所处的状态为置顶状态g，定义升降支架40处于下极限位置和上极限位置之间时偏心轮31所处的状态为中间状态f。

当升降支架40停留在下极限位置和上极限位置之间的某一位置时，偏心轮31可能处于前半周(参照图9的第一中间位置)，也可能处于后半周(参照图11的第二中间位置)。在操作开关发出上升指令时，当偏心轮31处于图9所示的状态时，电机20驱动偏心轮31顺时针转动时，升降支架40逐渐上升；而当偏心轮31处于图11所示的状态时，电机20驱动偏心轮31顺时针转动时，升降支架40逐渐下降。此时，如果随机控制电机20转动，会出现升降支架40运动可控性较差的问题。

基于此，在一个优选实施例中，升降系统100还包括控制元件、第一位置传感器70以及第二位置传感器80。电机20、操作开关均与控制元件电连接，第一位置传感器70设置 在下极限位置处，第二位置传感器80设置在上极限位置处，第一和第二位置传感器80均与控制元件电连接。操作开关向控制元件发出指令后，控制元件根据上次触发的传感器信息以及电机的转向信息控制电机20的转动方向。

其中，上次触发的传感器信息是指在距离本次最近的传感器被触发的操作中，第一位置传感器70(或第二位置传感器80)被触发，电机20的转向信息是指在该传感器被触发的操作中电机20的转向。

如图8所示，这样，当偏心轮31停止在初始状态时，操作开关发出上升指令后，无论电机20正转或反转，升降支架40都会逐渐上升，此时控制电机20正转或反转都能够保证升降支架40上升至所需位置。

如图10所示，当偏心轮31停止在置顶状态时，操作开关发出下降指令后，无论电机20正转或反转，升降支架40都会下降，此时控制电机20正转或反转都能保证升降支架40下降至所需位置。

如图9所示，在电机20偏心轮31自初始状态顺时针转动并停留在中间状态时，第一位置传感器70被触发。当操作开关发出上升指令后，控制元件根据上次行程中第一位置传感器70被触发这一信息以及上次行程中电机20的转向信息，判断偏心轮31处于前半周并控制电机20的转动方向与上次行程中的转向相一致。同理，当操作开关发出下降指令后，控制元件判断偏心轮31处于前半周并控制电机20的转动方向与上次行程中的转向相反。由此，使升降支架40的升降方向与操作开关的发出的指令相一致，增强了升降系统100运动的可控性和准确性。

下面参照图1简单描述根据本发明实施例的升降系统100的工作过程。

初始时，升降支架40处于下极限位置，按下上升操作开关，第一位置传感器70被触发，锁紧装置60切换至解锁状态，控制元件控制电机20驱动偏心轮31顺时针旋转，升降支架40的第二导向件沿固定支架10的第一导向件滑动并运动并停留在所需位置(如图9所示的位置)，锁紧装置60切换至锁紧状态。

之后，当需要使升降支架40继续上升时，再次按下上升操作开关，锁紧装置60切换至解锁状态，控制元件根据前次被触发的传感器信息以及电机20转向信息控制电机20继续沿与上次相同的方向转动，由此驱动升降支架40继续上升。

同理，当需要使支架下降时，按下下降操作开关，锁紧装置60切换至解锁状态，控制元件根据前次被触发的传感器信息以及电机20转向信息控制电机20沿与上次相反的方向转动，由此驱动升降支架40向下运动。

车载多媒体元件不使用时，可按下下降操作开关，使升降支架40移动至置底位置，由此增强了行车过程中升降系统100与车载多媒体元件20的稳定性。其中，车载多媒体元件 200可以是多媒体显示屏、导航仪等。

根据本发明第二方面实施例的车辆，包括上述实施例的用于车载多媒体元件的升降系统100。根据本发明实施例的车辆，通过采用上述升降系统100，能够实现升降支架40的升降调节，进而使车载多媒体元件200可被调节至合适位置，满足不同用户的需求，具有更好的通用性。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的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。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。