一种具有自动清洁功能的车载导航触摸屏的制作方法

1.本发明涉及触摸屏技术领域，尤其涉及一种具有自动清洁功能的车载导航触摸屏。


背景技术：

2.随着经济的发展，人们生活水平的不断提高，拥有汽车的家庭也在不断的增加，在汽车驾驶过程中，若对所驾驶路况不熟悉，或是去不熟悉的地方，往往需要使用到导航，而在汽车导航时，一般使用到车载导航进行导航，为了方便操作，同时提升科技感，车载导航往往使用到触摸屏，并借由液晶显示画面制造出生动的影音效果，在汽车越来越智能化的趋势下，车载显示越来越表现出智能化，车载显示屏中的触摸传感器是实现人机交互的中间媒介。
3.现有技术中，触摸屏在长时间的使用后，车载导航的触摸屏往往沾满灰尘与指纹，从而使得驾驶员在驾驶汽车过程中，无法看清触摸屏内容，需要驾驶员清理触摸屏表面，驾驶过程中手动清理又会分散驾驶员注意力，较为危险，且在导航触摸屏使用过程中，导航组件在工作过程中会发热，热量堆积会影响导航触摸屏的反应速度，从而影响导航功能。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了解决现有技术中手动清理触摸屏较为危险、导航组件没有很好的散热等问题，而提出的一种具有自动清洁功能的车载导航触摸屏。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种具有自动清洁功能的车载导航触摸屏，包括截面为开口朝向一侧凹字形的安装板，所述安装板固定嵌设有触摸屏，所述安装板侧壁固定连接有功能块和空心的主体壳，所述功能块与安装板内设置有用于所述触摸屏清洁的清洁机构；所述清洁机构包括开设在功能块内的滑动槽和空腔，所述滑动槽内滑动连接有永磁体，所述永磁体与滑动槽内侧壁之间固定连接有若干第一弹簧，所述空腔内密封滑动套接有随动板，所述功能块内开设有两个泵气腔和第一连通腔，所述第一连通腔连通所述空腔与对应的泵气腔，所述泵气腔内密封滑动连接有滑动板，所述滑动板与随动板之间填充有液压油，所述功能块侧壁贯穿固定连接有若干进气管，所述进气管连通对应的所述泵气腔与外界，所述功能块内开设有第二连通腔、蓄气腔，所述第二连通腔连通两个所述泵气腔与蓄气腔，所述蓄气腔内密封滑动连接有泵板，所述泵板与蓄气腔内侧壁之间固定连接有第二弹簧，所述蓄气腔内侧壁固定连接有力敏电阻，所述功能块底壁贯穿固定连接有排气管，所述排气管内设置有电磁阀。
6.进一步，所述清洁机构还包括承载块，所述承载块与安装板内侧壁滑动连接，所述承载块滑动连接有清洁块，所述清洁块侧壁设置有刷毛，所述安装板内开设有驱动腔，所述安装板通过轴承贯穿转动连接有驱动螺杆，所述驱动螺杆位于安装板凹槽内的一段设置有螺纹并与所述承载块螺纹连接，其余部分为光滑结构，所述驱动螺杆位于驱动腔内的一段
过盈配合有气动轮，所述驱动螺杆位于驱动腔内的一段固定连接有发条，所述排气管远离功能块的一端与所述安装板贯穿固定连接并延伸至驱动腔内。
7.进一步，所述承载块内设置有震动机构，所述振动机构包括开设在承载块内的凸形槽和安装槽，所述清洁块通过凸形槽与所述承载块滑动连接并贯穿延伸至所述安装槽内，所述清洁块与凸形槽内壁之间固定连接有若干第三弹簧，所述安装板凹槽处的内顶壁固定连接有齿条，所述安装槽内侧壁通过轴承转动连接有转动杆，所述转动杆过盈配合有齿轮、凸轮，所述凸轮与清洁块相抵，所述齿轮与齿条啮合。
8.进一步，所述主体壳内设置有冷却机构，所述冷却机构包括与主体壳侧壁贯穿固定连接的连接管，所述连接管远离主体壳的一端与安装板贯穿固定连接并延伸至所述驱动腔内，所述主体壳内设置有导航组件，所述主体壳侧壁开设有若干通孔，所述滑动板上表面固定连接有半导体制冷片。
9.进一步，所述进气管与第二连通腔内均设置有单向阀，所述进气管内设置有滤网。
10.进一步，所述滑动槽相对的两个内侧壁均开设有限位槽，所述限位槽内滑动连接有限位块，所述限位块与永磁体侧壁固定连接。
11.进一步，所述随动板的侧壁的面积小于所述滑动板底壁的面积。
12.进一步，所述泵板的侧壁面积大于所述排气管的横截面积。
13.本发明具有以下优点：1、通过汽车自身的起步与刹停时的惯性蓄积能量，再通过排气管将蓄积的能量释放，使得气动轮转动，再通过驱动螺杆的驱动，使得承载块带动清洁块运动，通过清洁块的刷毛对触摸屏进行自动清理，对触摸屏表面的指纹以及灰尘进行清理，从而避免指纹与灰尘影响触摸屏的观看，同时避免驾驶过程中，手动清理的危险；2、通过汽车自身的起步与刹停，使得永磁体在自身惯性作用下运动，并通过磁力带动随动板运动，从而驱动清洁机构运行，不需要外界电源驱动，更加节能；3、承载块在运动过程中，通过齿轮与齿条的啮合，使得凸轮转动，从而使得凸轮在转动时，通过与第三弹簧的配合，使得清洁块在随承载块运动的同时，自身发生上下振动，通过清洁块的运动与振动，可以更好的对触摸屏进行清理，达到更好的清洁效果，更加有效的清理触摸屏表面的灰尘与指纹；4、蓄积的空气通过半导体制冷片进行降温，通过排气管排出后驱动气动轮运动后，通过连接管排入主体壳内，加速主体壳内的空气流动，同时通过低温的空气带走导航组件产生的热量，对主体壳内的导航组件进行降温，从而使得导航组件在使用过程中，温度保持在最佳工作温度，从而避免温度过高影响触摸屏的流畅；5、通过发条的设置，使得驱动螺杆在转动时，带动承载块运动进行清洁，而在清洁完成后，气动轮不再转动时，发条使得驱动螺杆反转，从而使得承载块恢复原位，不遮挡触摸屏，有效的避免了承载块在不清洁时对触摸屏产生遮挡，影响观看与操作。
附图说明
14.图1为本发明提出的一种具有自动清洁功能的车载导航触摸屏的结构示意图；图2为图1中的a处放大图；图3为图1中的b处放大图；
图4为图1中的c-c处剖面图；图5为图1中的d-d处剖面图；图6为图4中的e处放大图；图7为图4中的f处放大图；图8为图4中的g-g处局部剖面图。
15.图中：1安装板、2功能块、3滑动槽、4永磁体、5第一弹簧、6空腔、7随动板、8第一连通腔、9泵气腔、10滑动板、11进气管、12第二连通腔、13蓄气腔、14泵板、15第二弹簧、16力敏电阻、17驱动螺杆、18气动轮、19主体壳、20连接管、21导航组件、22通孔、23承载块、24凸形槽、25清洁块、26安装槽、27转动杆、28齿轮、29齿条、30凸轮、31第三弹簧、32半导体制冷片、33触摸屏、34限位槽、35限位块、36发条、37电磁阀、38排气管、39驱动腔。
具体实施方式
16.参照图1-8，一种具有自动清洁功能的车载导航触摸屏，包括截面为开口朝向一侧凹字形的安装板1，安装板1固定嵌设有触摸屏33，安装板1侧壁固定连接有功能块2和空心的主体壳19，功能块2与安装板1内设置有用于触摸屏33清洁的清洁机构；清洁机构包括开设在功能块2内的滑动槽3和空腔6，滑动槽3内滑动连接有永磁体4，永磁体4具有磁性，且为实心结构，从而使得永磁体4的质量更大，从而具有更大的惯性，从而使得汽车在起步与刹车过程中，永磁体4可以在自身惯性作用下，产生更大的力，永磁体4与滑动槽3内侧壁之间固定连接有若干第一弹簧5，空腔6内密封滑动套接有随动板7，随动板7为金属材质，从而保证其可以在永磁体4的磁性下，随永磁体4一同运动，功能块2内开设有两个泵气腔9和第一连通腔8，第一连通腔8连通空腔6与对应的泵气腔9，泵气腔9内密封滑动连接有滑动板10，滑动板10与随动板7之间填充有液压油，功能块2侧壁贯穿固定连接有若干进气管11，进气管11连通对应的泵气腔9与外界，功能块2内开设有第二连通腔12、蓄气腔13，第二连通腔12连通两个泵气腔9与蓄气腔13，蓄气腔13内密封滑动连接有泵板14，泵板14与蓄气腔13内侧壁之间固定连接有第二弹簧15，蓄气腔13内侧壁固定连接有力敏电阻16，功能块2底壁贯穿固定连接有排气管38，排气管38内设置有电磁阀37，力敏电阻16与电磁阀37共同与plc控制电路连接，通过力敏电阻16感知蓄气腔13内气体的压力，当压力达到一定值时，通过控制电路使得电磁阀37打开，从而使得蓄气腔13内蓄积的空气排出，而在排出后，压力减小，减小到一定值时，力敏电阻16感知压力，再通过控制电路使得电磁阀37关闭，通过永磁体4的设置，在汽车起步与刹车过程中，由于永磁体4自身的惯性，其具有保持当前状态的性质，从而使得功能块2与永磁体4发生相对运动，从而使得永磁体4压缩第一弹簧5，一定时间后，在第一弹簧5的弹力下，永磁体4恢复原位，从而使得汽车在起步与刹车过程中，永磁体4可以做往复运动，永磁体4通过磁力带动随动板7往复运动，随动板7向左运动时，通过液压油使得左侧的滑动板10向上运动，将泵气腔9内的空气泵入蓄气腔13内，而右侧的滑动板10向下运动，通过进气管11将外界的空气吸入泵气腔9内，而当随动板7向右运动时，左右泵气腔9状态相反，从而不断的向蓄气腔13内蓄积空气，随着压力增加，使得泵板14压缩第二弹簧15，通过第二弹簧15蓄积能量，再通过蓄积的空气冲击气动轮18，从而使得驱动螺杆17转动，从而驱动清洁块25运动，使得导航触摸屏在随车辆运动过程中，可以自动对触摸屏33进行清洁，从而避免指纹与灰尘影响触摸屏的观看，同时避免驾驶过程
中，手动清理的危险，同时，通过惯性进行能量的蓄积，再通过蓄积的能量驱动运行，不需要外接电源进行驱动，更加节能。
17.清洁机构还包括承载块23，承载块23与安装板1内侧壁滑动连接，如图1所示，安装板1内顶壁与内底壁均开设有凹槽，承载块23通过凹槽与安装板1的内顶壁与内底壁滑动连接，从而使得承载块23仅能沿安装板1的凹槽滑动，从而保证承载块23运动的平稳，承载块23滑动连接有清洁块25，清洁块25侧壁设置有刷毛，安装板1内开设有驱动腔39，安装板1通过轴承贯穿转动连接有驱动螺杆17，驱动螺杆17位于安装板1凹槽内的一段设置有螺纹并与承载块23螺纹连接，其余部分为光滑结构，驱动螺杆17的螺纹升角小于驱动螺杆17与承载块23组成螺旋副的当量摩擦角，从而使得螺纹连接自锁，避免螺纹连接处出现晃动，影响承载块23运动的平稳，驱动螺杆17位于驱动腔39内的一段过盈配合有气动轮18，驱动螺杆17位于驱动腔39内的一段固定连接有发条36，发条36的设置，使得驱动螺杆17在气动轮18的驱动下转动后，气动轮18停止驱动时，发条36可以使得驱动螺杆17反转，从而使得驱动螺杆17驱动承载块23复位，从而避免承载块23在不运动时，停留在触摸屏33范围内，影响触摸屏33的观看以及操作，排气管38远离功能块2的一端与安装板1贯穿固定连接并延伸至驱动腔39内，如图8所示，驱动腔39的截面为圆形，排气管38从起上半部分进入，从而使得空气从排气管38排出后，气流冲击气动轮18上方的叶片，从而驱动气动轮18转动，而吹入的空气沿驱动腔39内侧壁运动，持续通过气动轮18叶片推动气动轮18转动，当气流运动至驱动腔39下方时，通过连接管20排入主体壳19内。
18.承载块23内设置有震动机构，振动机构包括开设在承载块23内的凸形槽24和安装槽26，清洁块25通过凸形槽24与承载块23滑动连接并贯穿延伸至安装槽26内，清洁块25与凸形槽24内壁之间固定连接有若干第三弹簧31，安装板1凹槽处的内顶壁固定连接有齿条29，安装槽26内侧壁通过轴承转动连接有转动杆27，转动杆27过盈配合有齿轮28、凸轮30，凸轮30与清洁块25相抵，齿轮28与齿条29啮合，承载块23在驱动螺杆17的驱动下运动，运动的同时，通过齿轮28与齿条29的啮合，使得凸轮30不断的转动，通过凸轮30与第三弹簧31的配合，使得清洁块25不断的上下振动，模拟手动擦洗触摸屏33，从而使得清洁块25的清洁效果更好。
19.主体壳19内设置有冷却机构，冷却机构包括与主体壳19侧壁贯穿固定连接的连接管20，连接管20远离主体壳19的一端与安装板1贯穿固定连接并延伸至驱动腔39内，主体壳19内设置有导航组件21，主体壳19侧壁开设有若干通孔22，滑动板10上表面固定连接有半导体制冷片32，半导体制冷片32通电后，其上表面温度降低，下表面温度升高，从而使得吸入的空气温度降低，低温的空气在吹动气动轮18转动后，通过连接管20排入主体壳19内，可以更加有效的降低导航组件21的温度，从而保证导航组件21的正常运行，避免温度过高导致卡顿等情况的出现，如图1所示，连接管20位于主体壳19的进入端位于下方，而通孔22的开设位置位于上方，由于热气密度小，其位于主体壳19上方，因此冷气从下方进入，可以将热气通过通孔22推出主体壳19，从而使得散热效果更好；值得一提的是，半导体制冷片32下表面温度升高，从而通过泵板14将热量传递至液压油内，使得液压油的温度升高，具有一定温度的液压油其润滑性能更好，从而使得泵板14的上下运动更加流畅。
20.进气管11与第二连通腔12内均设置有单向阀，单向阀的设置使得泵板14的上下往
复运动可以向蓄气腔13内注入空气，进气管11内设置有滤网，滤网避免外界的灰尘进入进气管11内，从而避免灰尘进入内部，影响内部结构运行。
21.滑动槽3相对的两个内侧壁均开设有限位槽34，限位槽34内滑动连接有限位块35，限位块35与永磁体4侧壁固定连接，通过限位槽34与限位块35的设置，使得永磁体4仅能沿限位槽34方向滑动，从而避免永磁体4在车辆颠簸时，滑出滑动槽3的情况出现，使得永磁体4运动更加平稳。
22.随动板7的侧壁的面积小于滑动板10底壁的面积，由于系统密封，且液体无法被压缩，因此随动板7与滑动板10之间的压强不会发生变化，而由p=f/s可知，面积越大，所产生的力越大，从而使得随动板7在滑动时，可以在滑动板10处产生更大的力，从而使得蓄气腔13内蓄积的空气压力更大。
23.泵板14的侧壁面积大于排气管38的横截面积，由于流体的流速与通过面积成反比，泵板14的侧壁面积大于排气管38的横截面积，从而使得蓄积的空气由蓄气腔13排入排气管38再吹向气动轮18的速度更快，从而使得驱动气动轮18转动的力更大，从而更好的驱动承载块23运动。
24.本发明中，导航触摸屏在随汽车运动过程中，当汽车起步与刹停时，由于永磁体4自身的惯性，其具有保持当前状态的性质，从而使得功能块2与永磁体4发生相对运动，从而使得永磁体4压缩第一弹簧5，在速度稳定后，在第一弹簧5的弹力下，永磁体4恢复原位，从而使得汽车在起步与刹车过程中，永磁体4可以做往复运动，永磁体4通过磁力带动随动板7往复运动，随动板7向左运动时，通过液压油使得左侧的滑动板10向上运动，将泵气腔9内的空气通过第二连通腔12泵入蓄气腔13内，而右侧的滑动板10向下运动，通过进气管11将外界的空气吸入泵气腔9内，吸入泵气腔9的同时，通过半导体制冷片32使得吸入的空气温度降低，而当随动板7向右运动时，左右泵气腔9状态相反，从而不断的向蓄气腔13内蓄积空气，随着压力增加，使得泵板14压缩第二弹簧15，通过第二弹簧15蓄积能量，随着蓄气腔13内蓄积空气量的增加，其内部的压力不断增大，直至增大时一定值时，通过力敏电阻16感知压力，达到一定值后，使得电磁阀37打开，此时第二弹簧15的弹力释放，泵板14将蓄积的空气通过排气管38排入驱动腔39内；通过排气管38排出的空气，具有一定速度的冲击气动轮18，从而使得气动轮18带动与其过盈配合的驱动螺杆17转动，驱动螺杆17通过螺纹连接使得承载块23运动，承载块23运动的过程中，通过齿轮28与齿条29的啮合，使得齿轮28带动与其过盈配合的转动杆27转动，从而使得转动杆27带动与其过盈配合的凸轮30转动，通过凸轮30与第三弹簧31的配合，使得清洁块25随承载块23运动的同时，自身还会上下往复振动，从而通过清洁块25侧壁的刷毛，对触摸屏33表面进行清洁，对其表面的指纹与灰尘进行清洁，避免其影响触摸屏33的观看与操作；泵入驱动腔39内的空气再驱动气动轮18转动后，通过连接管20排入主体壳19内，从而增加主体壳19内的空气流动，将内部热空气通过通孔22排出主体壳19，而冷空气进入主体壳19内，与导航组件21接触，将其热量吸收，从而为导航组件21降温，保证其正常的工作温度，避免温度过高影响流畅性；当承载块23运动至极限位置时，此时泵气结束，力敏电阻16感知到压力已降低至设定值，使得电磁阀37关闭，气动轮18失去气流的驱动力，此时在发条36的作用下，发条36
将蓄积的弹力释放，从而使得驱动螺杆17反转，通过螺纹连接使得承载块23反向运动，恢复原位，避免其影响触摸屏33的操作；恢复原位后，通过刹车与气动再次蓄积空气，等待下次压力达到设定值，再次进行清洁。