用于调节显示终端的执行机构和车辆的制作方法

文档序号:16960482发布日期:2019-02-22 22:47阅读:132来源:国知局
用于调节显示终端的执行机构和车辆的制作方法

本实用新型属于车辆制造技术领域,具体而言,涉及一种用于调节显示终端的执行机构和具有该执行机构的车辆。



背景技术:

车载显示终端为便于用户使用,通常会将显示终端的安装位置凸出于仪表台表面。这会导致在车辆发生碰撞时,驾驶员或者乘客有撞击显示终端的风险,且显示终端表面操作屏一般都是玻璃材质,撞击过程中易对车内人员的人身安全造成伤害,危险性较高,存在改进的空间。



技术实现要素:

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本实用新型提出一种用于调节显示终端的执行机构,所述用于调节显示终端的执行机构可驱动显示终端收缩,并具有溃缩功能。

根据本实用新型实施例的用于调节显示终端的执行机构,包括:安装机构,所述安装机构用于安装显示终端;驱动机构,所述驱动机构的输出端与所述安装机构相连,所述驱动机构用于驱动所述安装机构旋转;直线运动机构,所述直线运动机构的输出端包括第一轴和第二轴,所述第一轴与所述驱动机构相连,所述第二轴套设在所述第一轴外,且所述第一轴与所述第二轴之间通过溃缩机构相连。

根据本实用新型实施例的用于调节显示终端的执行机构,直线运动机构可驱动显示终端沿前后方向运动,便于调节乘员与显示终端的相对位置。且在乘员撞击显示终端时,第一轴和第二轴沿轴向相对运动,显示终端向前溃缩,有效地避免了乘员与显示终端之间发生刚性碰撞,减轻乘员在紧急情况时所受损伤,提高乘员乘车的舒适性和安全性。

根据本实用新型实施例的用于调节显示终端的执行机构,所述溃缩机构包括:设于所述第一轴的外周壁和所述第二轴的内周壁中的一个的导向筋以及设于所述第一轴的外周壁和所述第二轴的内周壁中的另一个的导向槽,所述导向槽的壁面设有凸筋,所述导向筋伸入所述导向槽,且所述导向筋与所述凸筋过盈配合。

根据本实用新型实施例的用于调节显示终端的执行机构,所述导向槽内设有多个所述凸筋,多个所述凸筋分布于所述导向槽的多个壁面,且抵压所述导向筋的多个表面。

根据本实用新型实施例的用于调节显示终端的执行机构,所述导向槽沿所述第一轴或所述第二轴的轴向延伸,且沿轴向贯通对应的所述第一轴或所述第二轴。

根据本实用新型实施例的用于调节显示终端的执行机构,所述凸筋包括沿轴向间隔开分布的多组。

根据本实用新型实施例的用于调节显示终端的执行机构,每个所述凸筋沿轴向的长度为a,所述第二轴沿轴向的长度为b,满足,a/b≤0.2。

根据本实用新型实施例的用于调节显示终端的执行机构,所述导向槽和所述导向筋均为沿周向间隔开分布的多个。

根据本实用新型实施例的用于调节显示终端的执行机构,所述第一轴朝向所述驱动机构的一端设有连接罩,所述连接罩与所述驱动机构相连,且用于封闭所述驱动机构的端部。

根据本实用新型实施例的用于调节显示终端的执行机构,所述连接罩包括:筒体,所述筒体的底壁与所述第一轴相连,所述筒体的周壁沿径向向外延伸出翻边,所述翻边与所述驱动机构的端部相连。

根据本实用新型实施例的用于调节显示终端的执行机构,所述直线运动机构还包括:安装座;直线电机,所述直线电机安装于所述安装座,且用于驱动所述第一轴和所述第二轴直线运动。

根据本实用新型实施例的用于调节显示终端的执行机构,所述第一轴为空心轴,所述驱动机构的旋转轴为空心轴,且所述第一轴与所述旋转轴同轴设置。

根据本实用新型实施例的用于调节显示终端的执行机构,所述第一轴的轴线与所述驱动机构的轴线垂直。

本实用新型还提出了一种车辆。

根据本实用新型实施例的车辆,包括:显示终端和上述任一种实施例所述的用于调节显示终端的执行机构,所述显示终端安装于所述安装机构。

所述车辆与上述的执行机构相对于现有技术所具有的优势相同,在此不再赘述。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:

图1是根据本实用新型实施例的执行机构的结构示意图;

图2是根据本实用新型实施例的执行机构的直线运动机构的结构示意图;

图3是根据本实用新型实施例的执行机构的直线运动机构的正视图;

图4是图3中D处的局部放大图;

图5是根据本实用新型实施例的执行机构的驱动机构的爆炸图;

图6是根据本实用新型实施例的执行机构的驱动机构的结构示意图;

图7是图6中A-A处的剖视图;

图8是根据本实用新型实施例的执行机构的安装机构的结构示意图;

图9是图8中B-B处的剖视图;

图10是根据本实用新型的一个实施例的执行机构的驱动机构装配后的结构示意图。

附图标记:

执行机构100,

安装支架11,转动盘13,第一凹槽13a,第二凹槽13b,限位槽14,旋转轴15,

第一接合部21,第二接合部23,

驱动机构30,动力源31,一级主动蜗杆32,一级从动直齿轮33,二级主动蜗杆34,二级从动直齿轮35,齿轮端面轴承36,壳身37a,机壳后盖37c,机壳上盖37d,套筒37e,机壳前盖37f,

弹性件40,弹性件端面轴承41,轴向限位件42,

直线运动机构50,第一轴51,第二轴52,导向槽53,导向筋54,凸筋55,安装座56,直线电机57,安装板58,

连接罩60,筒体61,翻边62,

显示终端200。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中,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实用新型和简化描述,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实用新型的限制。此外,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;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。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面参考图1-图10描述根据本实用新型实施例的用于调节显示终端的执行机构100,该执行机构100用于驱动显示终端200转动,可实现显示终端200在横屏和竖屏之间切换,或将显示终端200调节至其他角度。且显示终端200可在乘员撞击显示终端200时向前运动,进而起到溃缩的作用,以减轻乘员所受损伤。其中,显示终端200可以为触摸屏等。

如无特殊的说明,本公开所指的前后方向为车辆的纵向,即X向;左右方向为车辆的横向,即Y向;上下方向为车辆的竖向,即Z向。

如图1-图10所示,根据本实用新型一个实施例的用于调节显示终端的执行机构100,包括:安装机构、驱动机构30和直线运动机构50。

如图1所示,安装机构用于安装显示终端200,可将显示终端200通过螺纹紧固件连接固定于安装机构,以使显示终端200和安装机构相对固定。由此,安装机构可与显示终端200同步运动,且安装机构与显示终端200通过螺纹紧固件连接的方式,便于显示终端200的安装与更换,方便用户使用。

驱动机构30的输出端与安装机构相连,驱动机构30用于驱动安装机构旋转,且在驱动机构30驱动安装机构运动时,安装机构带动显示终端200运动,由此,可实现显示终端200的角度调节,实现显示终端200在横屏和竖屏之间切换,满足用户的使用需求。其中,驱动机构30可包括驱动电机,驱动电机可作为驱动机构30的动力源,用于输出驱动安装机构运动的驱动力。通过驱动机构30对显示终端200进行位置调整,方便用户对显示终端200进行操作,同时可提高显示终端200视觉的舒适性。

如图1所示,直线运动机构50与驱动机构30相连,直线运动机构50用于驱动驱动机构30及显示终端200作直线运动,进而改变显示终端200与车体的相对位置以将显示终端200调节至乘员所需的位置,便于乘员查看显示终端200,保证乘员具有舒适的使用体验,向乘员提供更自由的使用方式,提升显示终端200的使用性能。

其中,如图1所示,直线运动机构50的输出端包括第一轴51和第二轴52,第一轴51与驱动机构30相连,第二轴52套设在第一轴51外,且第一轴51与第二轴52之间通过溃缩机构相连,溃缩机构可在乘员撞击显示终端200时起到溃缩作用,减轻乘员所受损伤。

在一些实施例中,第一轴51与驱动机构30的旋转轴15同轴设置,驱动机构30驱动显示终端200绕旋转轴30的轴线转动,直线运动机构50可驱动第一轴51沿旋转轴15的轴向作直线运动,即第一轴51带动驱动机构30及显示终端200沿前后方向运动。

当车辆正常行驶时,第一轴51与第二轴52通过连接为一体,乘员可通过直线运动机构50驱动第二轴52和第一轴51沿轴向运动,第一轴51驱动驱动机构30和安装机构运动,进而驱动显示终端200沿前后方向运动,实现显示终端200与乘员的相对位置的调节,直线运动机构50的结构简单,安装方便,且易于实现驱动显示终端200运动。以将显示终端200与乘员保持健康、有效的视觉距离,提升乘员使用显示终端200的舒适性,提升乘员的乘车体验,乘员可根据需求调整显示终端200的位置,具有更大的使用空间和自由度。

当车辆遇紧急情况急刹车时,乘员受到惯性力的作用向前俯冲,且在乘员向前倾身的过程中易触碰到显示终端200,当乘员对显示终端200产生的撞击力过大时,显示终端200挤压驱动机构30及第一轴51,使得溃缩机构对第一轴51和第二轴52的连接作用失效,第一轴51与第二轴52产生沿轴向的相对运动,第一轴51在第二轴52内沿轴向向前运动。由此,驱动机构30及显示终端200均向前运动,显示终端200实现向前溃缩,显示终端200在向前溃缩的过程中吸收大量的冲击能量。使得执行机构100具有很好的溃缩作用,避免了乘员与显示终端200之间发生刚性碰撞,极大地减小乘员与显示终端200之间的撞击力,有效地减轻乘员在紧急情况中受到的损伤,提高乘员乘车的舒适性和安全性,提升执行机构100的实用性。

在另一些实施例中,第一轴51的轴线与驱动机构30的轴线垂直,即驱动机构30可驱动显示终端200实现非中心旋转,增加显示终端200的调节范围,便于乘员将显示终端200调节到所需的位置。

根据本实用新型实施例的用于调节显示终端的执行机构100,直线运动机构50可驱动显示终端200沿前后方向运动,便于调节乘员与显示终端200的相对位置。且在乘员撞击显示终端200时,第一轴51和第二轴52沿轴向相对运动,显示终端200向前溃缩,有效地避免了乘员与显示终端200之间发生刚性碰撞,减轻乘员在紧急情况时所受损伤,提高乘员乘车的舒适性和安全性。

在一些实施例中,如图2-图4所示,溃缩机构包括:设于第一轴51的外周壁和第二轴52的内周壁中的一个的导向筋54以及设于第一轴51的外周壁和第二轴52的内周壁中的另一个的导向槽53,即溃缩机构包括导向槽53和导向筋54,第一轴51的外周壁和第二轴52的内周壁中的一个设有导向槽53,另一个设有导向筋54,导向槽53和导向筋54配合相连。导向槽53可设于第一轴51的外周壁也可设于第二轴52的内周壁,均可通过导向槽53与导向筋54的连接配合实现第一轴51和第二轴52的安装固定。将溃缩机构设置在第一轴51和第二轴52上,可以有管状结构导向,使得溃缩过程不会歪斜、卡死。

本申请仅以其中一种结构进行说明,如图2-图4所示,第一轴51的外周壁设有导向筋54,第二轴52的内周壁设有导向槽53。

其中,如图4所示,导向槽53的壁面设有凸筋55,导向槽53的底壁和侧壁可均设有凸筋55,导向筋54伸入导向槽53,且导向筋54与凸筋55过盈配合,即导向筋54与凸筋55紧密贴合。由此,第一轴51与第二轴52稳定连接,可使得第一轴51与第二轴52连接为一体,导向筋54与导向槽53配合可使得第一轴51与第二轴52沿周向相对固定,避免第一轴51与第二轴52沿周向窜动,防止显示终端200自行转动,且导向筋54与凸筋55紧密贴合可使得第一轴51与第二轴52沿轴向固定。保证车辆在正常行驶的过程中,显示终端200、第一轴51均与第二轴52沿轴向相对固定,进而使得显示终端200保持良好的使用状态。

可以理解的是,通过导向筋54与凸筋55过盈配合,可使得第一轴51与第二轴52稳定地连接固定。当乘员对显示终端200的冲击力过大时,凸筋55断裂,溃缩机构对第一轴51与第二轴52的连接作用失效,第一轴51与第二轴52沿轴向相对运动,显示终端200向前运动,进而起到很好的缓冲作用,有效地降低乘员所受损伤。

如图4所示,导向槽53内设有多个凸筋55,多个凸筋55分布于导向槽53的多个壁面,即凸筋55可分布于导向槽53的底壁和侧壁,且多个凸筋55分别抵压导向筋54的多个表面,如图4所示,导向槽53内设有三个凸筋55,导向槽53的底壁和两个相对的侧壁分别设有一个凸筋55,使得三个凸筋55分别与导向筋54的三个表面紧密地贴合。这样,导向槽53的内壁可与导向筋54的表面具有较大的接触面积,极大地增强导向筋54与导向槽53之间的摩擦力,提高第一轴51与第二轴52连接的稳定性,保证显示终端200与乘员的相对位置固定,保证显示终端200具有稳定的工作状态。

导向槽53沿第一轴51或第二轴52的轴向延伸,且沿轴向贯通对应的第一轴51或第二轴52,如图5所示,导向槽53设于第二轴52的内周壁,导向槽53沿第二轴52的周向延伸,且导向槽53沿轴向贯通第二轴52。这样,第一轴51与第二轴52沿轴向相对运动时,导向筋54在导向槽53内沿轴向运动,且导向筋54在沿轴向运动的过程中,导向筋54始终与凸筋55接触,以使导向筋54与导向槽53之间保持稳定的摩擦力,提高第一轴51与第二轴52连接的稳定性,保证显示终端200与乘员的相对位置固定,保证显示终端200具有稳定的工作状态。

凸筋55包括沿轴向间隔开分布的多组,多组凸筋55沿轴向间隔开,且多组凸筋55与导向筋54的多个位置稳定地接触,以保证第一轴51与第二轴52之间具有较大的摩擦力,以对第一轴51与第二轴52沿轴向的相对运动起到很好的阻碍作用,提高第一轴51与第二轴52连接的稳定性,保证显示终端200与乘员的相对位置固定,保证显示终端200具有稳定的工作状态。

每个凸筋55沿轴向的长度为a,第二轴52沿轴向的长度为b,满足,a/b≤0.2,例如a/b=0.05,或者a/b=0.1,再或者a/b=0.15。其中,凸筋55沿轴向的长度即凸筋55与第二轴52连接的长度。需要说明的是,每个凸筋55沿轴向的长度与第二轴52沿轴向的长度的比值不宜过大,即凸筋55沿轴向的长度不宜过大。这样,在乘员对显示终端200的撞击力过大时,导向筋54与凸筋55之间的摩擦力能够使凸筋55发生有效断裂,从而使得第一轴51与第二轴52连接失效,显示终端200向前运动起到溃缩作用。提高执行机构100的整体结构设计的合理性,保证凸筋55在显示终端200受到撞击时能够及时、有效地发生断裂,避免乘员损伤过重。

如图2和图3所示,导向槽53为沿周向间隔开分布的多个,导向筋54为沿周向间隔开分布的多个,且多个导向槽53与多个导向筋54一一对应。这样,第一轴51沿周向的多个位置与第二轴52的多个位置一一对应地稳定连接,提高第一轴51与第二轴52连接的稳定性,保证显示终端200与乘员的相对位置固定,保证显示终端200具有稳定的工作状态。

在一些实施例中,如图2所示,第一轴51朝向驱动机构30的一端设有连接罩60,连接罩60与驱动机构30相连,且连接罩60用于封闭驱动机构30的端部。这样,直线运动结构动作时,第一轴51带动连接罩60运动,连接罩60可将来自第一轴51的驱动力传递给驱动机构30和显示终端200,进而驱动显示终端200沿前后方向运动。且连接罩60封闭驱动机构30的端部可使得驱动机构30内部结构稳定,防止外部物质进入驱动机构30内影响驱动机构30驱动显示终端200旋转,提高执行机构100设计的合理性和稳定性。

其中,如图2所示,连接罩60包括筒体61,筒体61的底壁与第一轴51相连,筒体61的周壁沿径向向外延伸出翻边62,翻边62为环形,翻边62与驱动机构30的端部相连,翻边62可与驱动机构30的端部通过螺纹紧固件相连,以将连接罩60与驱动机构30连接为一个整体。连接罩60可在第一轴51与驱动机构30之间起到很好的传动作用,筒体61的底壁可与第一轴51为一体成型,使得筒体61与第一轴51之间连接稳定,保证直线运动机构50与驱动机构30之间传动准确、稳定。

根据本实用新型实施例的用于调节显示终端的执行机构100,如图1所示,直线运动机构50还包括安装座56和直线电机57。

直线电机57安装于安装座56,且直线电机57用于驱动第一轴51和第二轴52直线运动,如图1所示,安装座56包括两个相对设置的安装板58,直线电机57为两个,两个直线电机57分别安装于两个安装板58,且第一轴51和第二轴52均位于两个直线电机57之间,直线电机57可将电能直接转化为第一轴51和第二轴52的直线运动。这样,可在直线电机57的电源接通时,直线运动机构50驱动第一轴51、第二轴52沿前后方向运动,进而驱动显示终端200沿前后方向运动。

在一些实施例中,第一轴51为空心轴,驱动机构30的旋转轴15为空心轴,且第一轴51与旋转轴15同轴设置。这样,第一轴51和旋转轴15均可作为显示终端200的走线管道,进而方便显示终端200的布置。这样,驱动机构30的线束、显示终端200的线束均可通过旋转轴15和第一轴51安装布置,避免显示终端200、驱动机构30另外单独设置走线管道,减少执行机构100的零部件,同时使得执行机构100的整体结构更加紧凑,方便布置。

根据本实用新型实施例的用于调节显示终端的执行机构100,如图5-图10所示,安装机构包括安装支架11、转动盘13。

安装支架11用于安装显示终端200,安装支架11与显示终端200(设有相应接口结构)通过螺栓固连,或者安装支架11可以集成于显示终端200的背面。安装支架11与转动盘13相连,安装支架11与转动盘13之间通过卡扣及两个螺钉实现固连,可选地,安装支架11可拆卸地安装于转动盘13。

如图5和图9所示,转动盘13具有第一凹槽13a和第二凹槽13b,第一凹槽13a和第二凹槽13b分别位于转动盘13的两端。

如图5所示,显示终端200通过连接支架11与安装机构连接,第二凹槽13b适于容纳并连接支架11。具体地,连接支架11可以通过卡接以及螺栓连接等方式中的至少一种实现与转动盘13的连接,连接支架11可以形成为环形且包括多个呈环形分布的连接爪,多个连接爪可伸入并插接到第二凹槽13b内。这样,合理利用了显示终端200后方的安装机构本身的空间,显著降低了执行机构100整体的轴向长度,布置更紧凑合理且连接更紧密。

如图5所示,执行机构100还包括离合机构,离合机构包括第一接合部21和第二接合部23,转动盘13与第一接合部21动力耦合连接,转动盘13与第一接合部21通过花键相连,比如转动盘13背离显示终端200的端面设有内花键,第一接合部21的背离第二结合部23的端面设有外花键。

当然,转动盘13也可以与第一接合部21一体成型,这样可以减少需要装配的零部件数目,减少装配工序。

如图5所示,转动盘13可以为圆盘形,且转动盘13的中间设有圆形通孔,即转动盘13为环形,旋转轴15从转动盘13的内周沿向轴向延伸。转动盘13与旋转轴15相连,旋转轴15与转动盘13可以形成为一体。当然,旋转轴15与转动盘13可以为分体式,并通过卡接结构相连。

旋转轴15贯通离合机构、驱动机构30,旋转轴15用于将各个部件串成整体,旋转轴15可以为空心轴,以减轻重量,便于走线。

下面描述本实用新型实施例的执行机构100的驱动机构30的结构。

如图5所示,驱动机构30包括:动力源31和减速器,动力源31的输出轴与减速器的输入端相连,减速器的输出端与安装机构相连,或者减速器的输出端与第二接合部23相连,并通过第二接合部23、第一接合部21驱动安装机构。

动力源31可以为电机、油泵、气泵等,减速器可以为齿轮减速机、带传动减速,减速器也可以为蜗杆齿轮传动机构等。减速器可以为一级减速机构,也可以为多级减速机构。

如图2所示,用于驱动显示终端200运动的驱动机构30,包括:动力源31和减速器,减速器包括主动蜗杆和从动直齿轮,主动蜗杆与动力源31的输出轴相连,从动直齿轮与主动蜗杆啮合。

采用蜗杆直齿轮减速机构,该机构紧凑、体积小、重量轻,且传动平稳、噪声低,整个减速机构布局灵活,便于走线,更适用整车机构空间紧凑、整车限重的要求,同时也可以给用户更好的驾乘体验。

如图2所示,减速器为二级传动机构,减速器包括:一级主动蜗杆32、一级从动直齿轮33、二级主动蜗杆34、二级从动直齿轮35。

其中,动力源31的输出轴与一级主动蜗杆32连接,一级主动蜗杆32可以集成于动力源31的输出轴外,动力源31的输出轴与一级主动蜗杆可以固定连接,或者动力源31的输出轴与一级主动蜗杆通过联接器可拆卸地相连。

一级主动蜗杆32与一级从动直齿轮33啮合,一级主动蜗杆32的轴线与一级从动直齿轮33的轴线的夹角为锐角。也就是说,一级主动蜗杆32与一级从动直齿轮33并非垂直布置,这样可以保证一级主动蜗杆32与一级从动直齿轮33的啮合状态佳,传动效率更高。直齿轮的加工方便,将相关技术中的蜗轮蜗杆传动改进为蜗轮直齿轮传动,从而避免遇到蜗轮加工性能差的问题。

二级主动蜗杆34与一级从动直齿轮33同轴设置,二级主动蜗杆34与一级从动直齿轮33沿轴向间隔开设置,二级主动蜗杆34与一级从动直齿轮33可以一体加工,或者一级从动直齿轮33可以通过花键与二级主动蜗杆34相连。

二级从动直齿轮35与二级主动蜗杆34啮合,二级从动直齿轮35用于输出驱动机构30的驱动力。二级主动蜗杆34的轴线与二级从动直齿轮35的轴线的夹角为锐角,也就是说,二级主动蜗杆34与二级从动直齿轮35并非垂直布置,这样可以保证二级主动蜗杆34与二级从动直齿轮35的啮合状态佳,传动效率更高。直齿轮的加工方便,将相关技术中的蜗轮蜗杆传动改进为蜗轮直齿轮传动,从而避免遇到蜗轮加工性能差的问题。

采用蜗杆直齿轮减速机构,该机构紧凑、体积小、重量轻,且传动平稳、噪声低,整个减速机构布局灵活,便于走线,更适用整车机构空间紧凑、整车限重的要求,同时也可以给用户更好的驾乘体验。

一级从动直齿轮33将一级主动蜗杆32的高速转动传递给二级主动蜗杆34,为了降低传动过程中的震动,一级从动直齿轮33可为塑胶件,一级主动蜗杆32、二级主动蜗杆34、二级从动直齿轮35为金属件。

二级从动直齿轮35与第二接合部23相连,从而实现动力输出,比如二级从动直齿轮35与第二接合部23形成为一体,根据二级从动直齿轮35与第二接合部23的功能需求,二者可采用不同材料制成,二级从动直齿轮35为耐磨材料制成,第二接合部23为自润滑材料制成,比如聚甲醛、二硫化钼、氮化硼等。

如图5所示,驱动机构30的壳体包括:壳身37a、机壳后盖37c、机壳上盖37d、机壳前盖37f。

动力源31、一级主动蜗杆32、一级从动直齿、二级主动蜗杆34轮均安装于壳身37a,二级从动直齿轮35安装于机壳上盖37d,一级从动直齿和二级主动蜗杆34固定在同一轴上,因空间限制,两端没有使用轴承而是有肩的轴套,内有润滑。

壳身37a为塑胶件,机壳上盖37d为金属件。可以理解的是,壳身37a主要承载的是高速级部件,设置塑胶件有利于减震;机壳上盖37d主要承载的是低速级部件且一体成型的方式加工。

机壳后盖37c与壳身37a相连,以封闭壳身37a的后端,机壳上盖37d与壳身37a相连,机壳前盖37f与壳身37a相连,以封闭壳身37a的前端。机壳后盖37c、机壳上盖37d、机壳前盖37f与壳身37a之间可以通过卡接结构以及螺纹紧固件相连。

驱动机构30在整个系统中,壳体是会受到冲击载荷作用的,第二接合部23在转动时受到轴向正压力和周向扭矩的作用,会传递给壳体。

如5所示,机壳上盖37d具有套筒37e,二级从动直齿轮35套设在套筒37e外。

执行机构100还包括:弹性件40,弹性件40沿离合机构的轴向弹性抵压在安装机构与驱动机构30之间,以使驱动机构30、离合机构、安装机构顺次压紧,弹性件40的弹性预紧力(即前述轴向预紧力)用于使第二接合部23与第一接合部21接合,弹性件40可以为弹簧。

弹性件40可以套设在旋转轴15外,且旋转轴15上固定有轴向限位件42,轴向限位件42可以为卡环,弹性件40的一端抵压轴向限位件42,弹性件40的另一端抵压驱动机构30。轴向限位件42、旋转轴15、转动盘13之间的轴向固定连接限制系统的轴向长度。这样,可以使串联起来的各组件间保持一定的正压力(压力由弹性件40压缩形变提供),实现系统的锁紧功能,此处同时实现了各元器件间轴向限位。

本专利中驱动机构30可以采用行星轮系或者两级蜗杆、直齿轮传动系统,使系统具有以下优点:1)机构紧凑、体积小、重量轻;2)传动平稳、噪声低,传动比高、减速效果明显;3)布局灵活,便于走线。更适用整车机构空间紧凑、整车限重的要求,同时也可以给用户更好的驾乘体验;4)本专利中特有的到位锁止系统,可以将驱动机构30内部的传动系统与外部冲击进行有效隔绝,不仅可以避免因为传动系统内部齿隙等造成的显示终端200微颤回旋,提高系统稳定性及防抖、抗振能力,同时也可以避免外界冲击对传动系统的损伤,提高系统可靠性及寿命;5)本实用新型主要用于显示终端200的旋转机构;同样适用于其他有旋转要求的电子产品;6)前文有介绍各部件在轴向方向被旋转轴15连接,一连串部件下来会产生误差叠加(生产误差,装配误差),通过弹簧压紧可以很大程度上销隙,以减小误差;其它改进的措施是缩短轴向配合尺寸,从机芯结构上找到适当位置,设计沟槽将弹簧等部件缩进机芯,减短整个机构轴向长度,以减小尺寸链误差;7)轴向长度减小,整个系统的刚度也随之提升,那么系统在受到外力加载时,抗弯、抗扭的能力更好,不易变形或损坏;8)另一方面,轴向长度变短除了刚度增加以外,整体稳定性也有提升,晃动量得到改善;9)本方案着重实现了自动手动一体旋转机构的模块化设计,除与外部结构配合的安装支架。

可以理解的是,自动旋转通过旋转到位时的过电保护锁止;手动旋转则通过离合机构的锁止槽和锁止凸起进行90°旋转行程的控制。

功能实现原理:

1)执行机构100在自动模式下的传递路线:由驱动机构30开始,将电机的输出扭矩进行减速增扭,本方案通过减速器实现,通过其自身输出端的第二接合部23传递至第一接合部21,第一接合部21通过周向的多个锁止槽(通过转动盘13对应的凸台结构)传递扭矩给转动盘13,带动转动盘13实现平面旋转,从而带动固连其上的安装支架11、显示终端200进行平面旋转,当旋转90°时,转动盘13上的限位槽14到达尽头,被驱动机构30上的定位销限位,电机堵转,电流增大,控制系统检测到堵转信号且显示终端200内置的陀螺仪传递出到位信号,控制系统识别出到位,并对电机进行断电处理,动力系统传递中断,系统到位锁止。

2)旋转系统在手动模式下的传递路线:在自动模式时,第二接合部23、第一接合部21相对静止一起转动,但是在手动模式下由于机芯内部的蜗轮直齿轮具有自锁功能,第二接合部23被锁紧固定。于是只有第一接合部21跟随转动盘13、安装支架11和显示终端200整体旋转。扭矩传递路线由人手转动显示终端200开始,经由安装支架11到转动盘13再到第一接合部21。此时通过第一接合部21、第二接合部23的特殊结构实现手动模式下的锁紧功能。

3)到位锁止及防护系统:此旋转机构系统自动模式下的到位锁止功能由弹性件40装配压缩变形提供正压力来保证;各部件接触面之间足够大的系统正压力,可以有效的隔绝来自车体传递至系统的路面冲击对显示终端200的影响,从而对传动系统进行有效的保护,进一步提高了系统的可靠性。

自动模式转动盘13的一端使用轴向限位件42形成挡墙压紧弹性件40,另一端是盘体,类似于轴肩的作用,共同实现轴向多个部件的锁紧作用,该设计可以有效的防止因为驱动机构30中齿隙存在而导致的显示终端200微颤回旋,避免其引起的视觉停留现象,同时防止了振动冲击中微颤打齿造成的传动系统破坏风险,从而保证了系统的防抖、抗振性能。

而手动模式通过离合机构和转动盘13与驱动机构30上的定位机构实现90°旋转行程的有效锁止和避免虚位。第二接合部23设置有6个锁止槽,3个一组,两组之间相距角度稍大于90°,而第一接合部21设有3个锁止凸起,可与第二接合部23的两组锁止槽在旋转行程的两个端点分别适配。且锁止槽、锁止凸起截面为圆弧状,既能实现明确定位又能兼顾较好的手感。锁止槽稍大于锁止凸起以预留适当的预压角,可以避免因制造公差产生的卡不到位现象,降低对离合机构、位置精度要求,可以避免生产误差产生的间隙引起的部件晃动、不稳。在第二接合部23的端面设有油槽,极大改善了第一接合部21、第二接合部23相对转动时的摩擦状态,提升了零部件的寿命,也一定程度上改善了用户手动转动时的手感。

由上述介绍,手动模式的关键部件是第一接合部21、第二接合部23,自动模式则是这两个部件暂时紧固成一体,由驱动机构30输出自动动力实现自动旋转。本方案的突出特点就是具备手动、自动两个工作模式,通过设计合理的力矩阀值区分开,结构上则是将手动模式的关键部件第二接合部23做成驱动机构30的输出端实现两个模式共存的。

4)为提高客户的驾乘体验,本系统显示终端200以极缓慢的转速进行旋转(约为6~10r/min),这就要求驱动机构30具有较大的传动比,约1500~2000左右。可以根据具体结构布局选择行星轮系减速器或者两级蜗杆直齿轮的双蜗杆减速系统,整体转轴设计为中空结构,方便锁止系统的设计。

5)本旋转系统通过内嵌限流电路板,当检测到超过设定阀值的电流后,对电机进行断电处理,从而实现系统的安全防夹及过载保护。

6)到位及异常位置控制:系统90°到位或者显示终端200遇外部阻力而造成防夹指示启动,均是依靠电流上升,超过驱动机构30的限流电路板的设计阀值时,系统对电机进行断电处理,来实现,在电机断电后,控制系统会依据显示终端200内置陀螺仪传递的信号,来判断显示终端200是否处于异常位,若陀螺仪所传信号表明显示终端200处于横屏位或者竖屏位置则表示电机断电为到位断电,反之则判定显示终端200处于异常位,判定电机断电为异常遇阻断电,则出现警示画面,提醒客户进行异物排查,当阻力消失后,再依据客户选择重新启动归位。异常位判定包括在自动运行状态下的手动操作,实际的异常位反馈处理可根据客户要求定义来设计软件功能,此方案的限位锁止结构在物理层面上可充分适应不同的软件功能定义(关于异常位置的控制)。

7)转动盘13、旋转轴15进行中空设计便于走线,使得屏后线束走线合理、美观,出线口有较大圆角,也是为了防止割线。

8)此系统为定中心旋转系统,即旋转过程中旋转中心始终保持不变,因此可以通过采用统一接口的安装支架11,来实现多尺寸终端间的匹配、兼容。从而提高了产品的通用性、节约成本、方便品控。

9)该系统显示终端200悬浮于中控,可以使得仪表台面更加整洁,美观。

本实用新型还提出了一种车辆。

根据本实用新型实施例的车辆包括:显示终端200和上述任一种实施例的执行机构100,显示终端200安装于安装机构,执行机构100安装于车体,显示终端200的转动轴线可以为X向(前后方向),显示终端200可以为车载式显示终端200,比如安装于仪表板上的显示面板。当乘员撞击显示终端200时,第一轴51和第二轴52沿轴向相对运动,显示终端200向前溃缩,减轻乘员在紧急情况时所受损伤,提高乘员乘车的舒适性和安全性。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“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实用新型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一定指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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

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