一种显示屏姿态调整装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种显示屏姿态调整装置，特别涉及一种可绕x、y、z 三轴旋转的显示屏姿态调整装置。


背景技术：

2.随着科学技术的不断发展，人与外部信息的交换变得多样化，各种智能显示屏应运而生，其可应用于可移动设备、交通工具，也可应用于智能家居等，例如，为使驾驶员更加便捷和全面地掌握车辆行驶信息，在很多车型的仪表台上都配置大屏幕显示屏，而为了更加方便、高效地查看不同形式的屏幕内容，目前已有相关屏幕角度调节技术(例如申请号cn201810142898.4 的专利)可使汽车显示屏可在横屏和竖屏之间进行切换，但是上述现有相关技术存在如下缺点：(1)只能横屏和竖屏之间进行切换，即只能绕x轴旋转，屏幕角度调节范围较小，对于车内乘员存在诸多不便，如反光、屏幕不能与驾驶员或副驾驶座乘客正对等。(2)手动自动旋转时噪音过大，电动旋转模式出现失效时，屏幕角度进行手动调节，造成屏幕倾斜无法实现竖屏或横屏，带来安全隐患等。(3)现有技术结构复杂，零件种类及数量多，结构稳定性差，成本高。


技术实现要素：

3.针对上述现有技术的缺陷，本实用新型旨在提供一种显示屏姿态调整装置，其具体技术方案如下：
4.本实用新型的一种显示屏姿态调整装置,包括显示屏安装座、旋转安装法兰、第一弹性离合定位组件、旋转齿轮轴、第二弹性离合定位组件、x轴旋转支架、x轴旋转驱动组件；
5.所述显示屏固定安装在显示屏安装座上，显示屏安装座与旋转安装法兰前端面固定连接；所述第一弹性离合定位组件安装在所述旋转安装法兰后端面与所述旋转齿轮轴前端面之间，其在结合状态时可使旋转安装法兰随旋转齿轮轴同步转动，在非结合状态时可使旋转安装法兰相对旋转齿轮轴转动；
6.所述旋转齿轮轴转动安装在所述x轴旋转支架上，且两者之间设置有第二弹性离合定位组件，所述x轴旋转驱动组件安装在x轴旋转支架上且可驱动所述旋转齿轮轴绕x轴转动。
7.进一步地，所述姿态调整装置还包括yz轴旋转支架、y轴旋转驱动组件、z 轴固定杆、z轴旋转驱动组件；所述x轴旋转支架转动安装在yz轴旋转支架上，所述y轴旋转驱动组件可驱动所述x轴旋转支架绕y轴转动；所述yz轴旋转支架转动安装在所述z轴固定杆上，所述z轴旋转驱动组件可驱动所述yz轴旋转支架绕z轴转动。
8.进一步地，所述第一弹性离合定位组件和第二弹性离合定位组件均包括若干弹性球头,所述弹性球头包括钢球、固定外壳、弹簧；所述旋转齿轮轴包括转轴部分和环设在转轴部分上的不完全齿齿轮；
9.所述旋转安装法兰后端面沿周向均匀设置有若干旋转安装法兰安装孔，所述旋转
安装法兰安装孔中设置有第一组弹性球头；所述不完全齿齿轮前端面沿周向均匀设置有若干前定位凹槽，所述旋转安装法兰套设在所述转轴部分上，所述的第一组弹性球头与所述前定位凹槽对应配合；
10.所述不完全齿齿轮后端面沿周向均匀设置有若干后定位凹槽，所述x轴旋转支架上设置有若干x轴旋转支架安装孔，所述x轴旋转支架安装孔中设置有第二组弹性球头，所述第二组弹性球头与所述后定位凹槽对应配合。
11.作为优选，所述旋转安装法兰通过波形弹性垫片、平垫片、轴用弹性挡圈轴向固定在所述转轴部分的前段上；所述转轴部分的后段通过波形弹性垫片、平垫片、轴用弹性挡圈轴向固定在所述x轴旋转支架的转轴安装孔内。
12.作为优选，所述x轴旋转驱动组件为电动牙箱，电动牙箱的动力输出齿轮与所述不完全齿齿轮上的齿啮合，所述电动牙箱具有自锁功能。
13.进一步地，所述旋转安装法兰外周面上间隔设置有两个法兰旋转限位凸台，所述不完全齿齿轮外周面上的非齿区域设置有第一齿轮轴限位凸台，在旋转安装法兰相对旋转齿轮轴转动时，所述两个法兰旋转限位凸台可分别与第一齿轮轴限位凸台止抵，使旋转安装法兰相对旋转齿轮轴可形成180
°
的旋转行程极限。
14.进一步地，所述不完全齿齿轮外周面上的非齿区域还设置有第二齿轮轴限位凸台，所述x轴旋转支架上设置有两个支架旋转限位凸台，在x轴旋转驱动组件驱动旋转齿轮轴转动时，所述第二齿轮轴限位凸台可与所述两个支架旋转限位凸台分别止抵，使旋转齿轮轴相对x轴旋转支架可形成90
°
的旋转行程极限。
15.作为优选，所述x轴旋转支架的端面旋转轴通过波形弹性垫片、平垫片、轴用弹性挡圈轴向固定在yz轴旋转支架的转轴安装孔内，所述x轴旋转支架和所述yz轴旋转支架之间还设置有第三弹性离合定位组件，所述第三弹性离合定位组件包括若干弹性球头；所述y轴旋转驱动组件固定在所述yz轴旋转支架上，包括y轴旋转驱动电机和锥形齿轮组。
16.进一步地，所述yz轴旋转支架上还设置有z轴固定杆安装孔，所述z轴固定杆的上端穿设在所述z轴固定杆安装孔中，所述yz轴旋转支架通过所述z轴固定杆安装孔与所述z轴固定杆旋转配合，所述z轴固定杆上端通过扁位固定设置有z轴从动齿轮，所述z轴从动齿轮和所述yz轴旋转支架之间设置有第四弹性离合定位组件，所述第四弹性离合定位组件包括若干弹性球头；所述z轴旋转驱动组件包括z轴旋转驱动电机和z轴主动齿轮，所述z轴旋转驱动电机固定安装在yz轴旋转支架上，所述z轴主动齿轮与所述z轴从动齿轮啮合。
17.作为优选，所述旋转齿轮轴的转轴部分与z轴固定杆均为中空结构。
18.本实用新型的有益技术效果如下：
19.(1)本实用新型的显示屏姿态调整装置，电动旋转时，可使屏幕绕x轴进行90度旋转，即可在横屏与竖屏模式间进行切换；手动旋转时，可使屏幕绕x轴进行180度旋转，与电动旋转组合最大可实现270度旋转，因此还可实现在电动旋转失效情况时使处于任何位置的屏幕均可通过手动旋转到横屏或竖屏模式。
20.(2)本实用新型的显示屏姿态调整装置，可使屏幕分别绕x、y、z轴电动旋转，调节角度角度范围大，防止屏幕反光，且使屏幕可与驾驶员或副驾驶座乘客正对，避免视角不理想；并且在电动旋转失效时，也可手动调节屏幕使其分别绕x、y、z轴旋转，手动调节屏幕姿态角度。
21.(3)本实用新型的显示屏姿态调整装置设置四处弹性离合定位组件，弹性离合定位组件主要有弹性球头组成，通过该结构，在屏幕分别绕x、y、z轴电动或手动旋转时均可起到定位、防止晃动的效果。
附图说明
22.图1为本实用新型显示屏姿态调整装置的装配图
23.图2为本实用新型显示屏姿态调整装置的侧视图
24.图3为本实用新型显示屏姿态调整装置的俯视图
25.图4为弹性球头的结构示意图
26.图5为本实用新型显示屏姿态调整装置的整体结构图一
27.图6为本实用新型显示屏姿态调整装置的整体结构图二
28.图7为本实用新型显示屏姿态调整装置的整体结构图三
具体实施方式
29.为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本实用新型进一步详细说明。需要说明的是，附图中未绘示或描述的实现方式，为所属技术领域中普通技术人员所知的形式。此外，以下实施例中提到的方向用语，例如前、后、左、右、上、下、正、反，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本实用新型。
30.如图1-7所示，本实用新型的一种显示屏姿态调整装置,包括显示屏安装法兰18、旋转安装法兰4、第一弹性离合定位组件、旋转齿轮轴3、第二弹性离合定位组件、x轴旋转支架1、x轴旋转驱动组件；
31.所述显示屏固定安装在显示屏安装法兰18上，显示屏安装法兰18与旋转安装法兰4前端面通过螺钉固定连接；所述第一弹性离合定位组件安装在所述旋转安装法兰4后端面与所述旋转齿轮轴3前端面之间，其在结合状态时可使旋转安装法兰4随旋转齿轮轴3同步转动，在非结合状态时可使旋转安装法兰4 相对旋转齿轮轴3转动；
32.所述旋转齿轮轴3转动安装在所述x轴旋转支架1上，且两者之间设置有第二弹性离合定位组件，所述x轴旋转驱动组件安装在x轴旋转支架1上且可驱动所述旋转齿轮轴3绕x轴转动。
33.所述姿态调整装置还包括yz轴旋转支架12、y轴旋转驱动组件、z轴固定杆17、z轴旋转驱动组件；所述x轴旋转支架1转动安装在yz轴旋转支架12 上，所述y轴旋转驱动组件可驱动所述x轴旋转支架1绕y轴转动；所述yz轴旋转支架12转动安装在所述z轴固定杆17上，所述z轴旋转驱动组件可驱动所述yz轴旋转支架12绕z轴转动。
34.所述第一弹性离合定位组件和第二弹性离合定位组件均包括若干弹性球头 2,所述弹性球头包括钢球2-1、固定外壳2-2、弹簧2-3；所述旋转齿轮轴3包括转轴部分31和环设在转轴部分上的不完全齿齿轮32；
35.所述旋转安装法兰4后端面沿周向均匀设置有若干旋转安装法兰安装孔，所述旋转安装法兰安装孔中设置有第一组弹性球头2；所述不完全齿齿轮32前端面沿周向均匀设置有若干前定位凹槽3002，所述旋转安装法兰4套设在所述转轴部分31上，所述的第一组弹
性球头2与所述前定位凹槽3002对应配合；
36.所述不完全齿齿轮32后端面沿周向均匀设置有若干后定位凹槽3004、3005，所述x轴旋转支架1上设置有若干x轴旋转支架安装孔，所述x轴旋转支架安装孔中设置有第二组弹性球头2，所述第二组弹性球头2与所述后定位凹槽 3004、3005对应配合。
37.所述旋转安装法兰4通过波形弹性垫片5、平垫片6、轴用弹性挡圈7轴向固定在所述转轴部分31的前段上；所述转轴部分31的后段通过波形弹性垫片5、平垫片6、轴用弹性挡圈7轴向固定在所述x轴旋转支架1的转轴安装孔内。
38.所述x轴旋转驱动组件为电动牙箱10，电动牙箱10的动力输出齿轮与所述不完全齿齿轮32上的齿啮合，所述电动牙箱10具有自锁功能，起属于标准动力模组，内有齿轮、电机等多种部件组成。
39.所述旋转安装法兰4外周面上间隔设置有两个法兰旋转限位凸台4002、 4003，所述不完全齿齿轮32外周面上的非齿区域设置有第一齿轮轴限位凸台 3003，在旋转安装法兰4相对旋转齿轮轴3转动时，所述两个法兰旋转限位凸台4002、4003可分别与第一齿轮轴限位凸台3003止抵，使旋转安装法兰4相对旋转齿轮轴3可形成180
°
的旋转行程极限。
40.所述不完全齿齿轮32外周面上的非齿区域还设置有第二齿轮轴限位凸台 3001，所述x轴旋转支架1上设置有两个支架旋转限位凸台1001、1002，在x 轴旋转驱动组件驱动旋转齿轮轴3转动时，所述第二齿轮轴限位凸台3001可与所述两个支架旋转限位凸台1001、1002分别止抵，使旋转齿轮轴3相对x轴旋转支架可形成90
°
的旋转行程极限。形成一个手动电动组合旋转结构整体，以实现横屏竖屏功能。
41.所述x轴旋转支架1的端面旋转轴通过波形弹性垫片5、平垫片6、轴用弹性挡圈7轴向固定在yz轴旋转支架12的转轴安装孔内，所述x轴旋转支架1 和所述yz轴旋转支架12之间还设置有第三弹性离合定位组件，所述第三弹性离合定位组件包括若干弹性球头2；所述y轴旋转驱动组件固定在所述yz轴旋转支架12上，包括y轴旋转驱动电机和锥形齿轮组。
42.所述yz轴旋转支架12上还设置有z轴固定杆安装孔，所述z轴固定杆17 的上端穿设在所述z轴固定杆安装孔中，所述yz轴旋转支架12通过所述z轴固定杆安装孔与所述z轴固定杆17旋转配合，所述z轴固定杆17上端通过扁位固定设置有z轴从动齿轮13，所述z轴从动齿轮13和所述yz轴旋转支架12 之间设置有第四弹性离合定位组件，所述第四弹性离合定位组件包括若干弹性球头2；所述z轴旋转驱动组件包括z轴旋转驱动电机和z轴主动齿轮14，所述z轴旋转驱动电机固定安装在yz轴旋转支架12上，所述z轴主动齿轮14与所述z轴从动齿轮13啮合。
43.所述旋转齿轮轴的转轴部分31与z轴固定杆17均为中空结构，便于显示屏的插头及线束穿过该装置，也便于屏幕旋转时，线束能得到保护。
44.本实用新型屏幕姿态调整装置工作过程如下：
45.绕x轴手动旋转显示屏时，外部显示屏的旋转力矩通过显示屏安装法兰 18的传递到旋转安装法兰4上，由于电动牙箱10与旋转齿轮轴3啮合及电动牙箱10的自锁，因此力矩主要由安装法兰4与旋转齿轮轴3以及它们之间的弹性球头2承受，弹性球头2内的钢球2-1会压缩弹簧2-3，安装法兰4 的旋转力矩克服了弹性球头2内的压缩弹簧2-3的压力，产生旋转。安装法兰4上有两个旋转限位凸台4002和4003，旋转齿轮轴3上有旋转限位凸台 3003，在手动旋转时，旋转齿轮轴3上的限位凸台3003不动，安装法兰4 上的两个旋转限位凸台
4002和4003分别和旋转齿轮轴3上的限位凸台3003 止抵，形成180度的旋转行程，以及旋转极限点。旋转齿轮轴3上有定位凹槽3002，成3的倍数多个均匀分布，与弹性球头2止抵，对手动旋转启到定位、防止晃动的作用，可通过密集布置定位凹槽，实现旋转位置按需求调节。
46.绕x轴电动旋转显示屏时，电动牙箱10输入力矩，通过与旋转齿轮轴3 的齿轮啮合传递力矩，使得旋转支架1与旋转齿轮轴3以及三个弹性球头2 承受扭矩，弹性球头2内的钢球2-1会压缩弹簧2-3，旋转齿轮轴3的旋转力矩克服了弹性球头2内的压缩弹簧2-3的压力，产生旋转。旋转齿轮轴3 有一限位凸台3001，x轴旋转支架1有两个旋转限位凸台分别是1001和1002；旋转时，x轴旋转支架1的两个旋转限位凸台1001和1002不动，旋转齿轮轴3的限位凸台3001分别与x轴旋转支架1两旋转限位凸台1001和1002 止抵，形成90度的旋转行程，以及旋转极限定位。旋转齿轮轴3上有内定位凹槽3004和3005，此定位凹槽成3组在圆周均布，与弹性球头2止抵，与旋转限位凸台1001和1002同步进行止抵，对电动旋转起到定位、防止晃动的作用。
47.上述手动与电动旋转组合最大可实现270度旋转，因此还可实现在电动旋转失效情况时使处于任何位置的屏幕均可通过手动旋转到横屏或竖屏模式。
48.绕y轴电动旋转显示屏时：由y轴旋转驱动电机输入扭矩，带动锥型齿轮组16旋转，将力矩传入带动x轴旋转支架1克服弹性球头2的定位力产生旋转，以实现180度翻转。
49.绕z轴电动旋转显示屏时：由z轴旋转驱动电机输入扭矩，同时传递给 z轴主动齿轮14，通过z轴主动齿轮14与z轴从动齿轮13啮合并传递转矩，因z固定杆17与z轴从动齿轮13通过扁位定位，z轴从动齿轮13不会产生转动，因此yz轴旋转支架12整体绕z轴产生旋转，从而实现显示屏绕z轴旋转。在yz轴旋转支架12与z轴从动齿轮13中加入弹性球头2是与之前用到的结构相同，起到固定、定位、防止晃动的作用。同时可以根据实际调节需要同上述类似加入旋转限位凸台，以限制旋转角度，防止干涉。
50.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在实用新型的保护范围之内。