CN100520148C - 车载显示屏升降装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种车载显示屏升降装置，包括：显示屏架，用于安装显示屏，并且其上设置有螺纹结构；螺杆，一端安装在设置于底座支架上的轴承中，并与显示屏架上的螺纹结构相啮合；齿轮传动副，用于联接电机输出轴与螺杆；导杆支撑架，一端连接在底座支架上，并且其上设置有下导杆；上导杆，设置在显示屏架上；以及限位块，其上设置有分别与下导杆和上导杆相配合的下导向孔和上导向孔，并且还设置有限位部以便与导杆支撑架上的下导杆固定耳相配合来限制显示屏架上升的位置。本发明的车载显示屏升降装置具有防夹和自我保护功能，并且可固定在仪表盘内，显示屏的外壳面与整个车辆仪表盘面完美匹合，减少了显示屏常期裸露在外而被损坏的可能性。

Description

车载显示屏升降装置
技术领域
本发明涉及一种车载显示屏升降装置，具体地说涉及一种带防夹功能的汽车电子显示屏升降装置。
背景技术
随着汽车技术的发展，一个良好的车载显示系统可以帮助驾驶员了解汽车自身的状态，以及汽车周围与驾驶相关的信息。正是为了满足这种需要，各种显示技术都开始应用于汽车上。作为车载显示系统中关键部件的中央显示屏，其设计安装的合理性尤显重要。
目前，汽车上普遍使用的车载显示系统中显示屏大多固定在仪表盘上，也有固定在挡阳板上的。按下按钮就可以控制显示屏的升降，十分方便。其不足之处是，将显示屏固定在挡阳板上使得操作起来不方便，视角要么偏左要么偏右。将显示屏固定在汽车仪表盘面上是一种采用较多的固定方式，但是显示屏所占用的空间较大，这与越来越多的其他汽车电子元件在空间占用上发生冲突；而且，将显示屏固定在仪表盘面上导致与人的视角方向垂直，不利于观看。另外，目前的显示屏升降装置没有防夹和自我保护功能。如果驾驶员没有注意到乘员的手或物件放置于仪表盘上的中央显示屏的基座组件内，就容易被下降的显示屏夹着。此外，显示屏长期裸露在外，也缺乏保护。显示屏夹到了异物，回落不到底，显示屏的电机无法停转，显示屏也无法正常关机断电以自我保护。为了安全起见，要求显示屏在下降时，如果显示屏下面有较大物体时，显示屏可以自动重新升起或者轻轻夹住后就停住，以防止将屏和物体夹伤。
发明内容
针对现有车载显示屏升降装置存在的不足之处，本发明的目的是提供一种新的车载显示屏升降装置，它不仅工作可靠，实现电子控制，还具有防夹和自我保护功能，而且结构简单、成本低。为了实现本发明的目的，所采用的技术方案如下。
按照本发明的车载显示屏升降装置包括：显示屏架，用于安装显示屏，并且其上设置有螺纹结构；螺杆，其一端安装在设置于底座支架上的轴承中，并与显示屏架上的螺纹结构相啮合；齿轮传动副，用于联接电机输出轴与螺杆；导杆支撑架，其一端固定在底座支架上，并且其上设置有下导杆；上导杆，其被设置在显示屏架上；以及限位块，其上设置有分别与下导杆和上导杆相配合的下导向孔和上导向孔，以便沿下导杆和上导杆移动；限位块上还设置有限位部，以便与导杆支撑架上的固定耳相配合来限制限位块进而限制显示屏架上升的位置。
按照本发明的车载显示屏升降装置还可包括：位置传感器，用于检测显示屏架移动的预定最高位置和最低位置；以及控制模块，响应位置传感器的检测结果来控制电机停止转动。优选地是，所述位置传感器由设置在显示屏架上的反光片与两个反射式光电传感器构成，反光片与两个反射式光电传感器相遇的位置被设置成分别对应于显示屏架移动的预定最高位置和最低位置。其中所述反光片设置在所述显示屏架的下部，所述两个反射式光电传感器分别设置在导杆支撑架面向显示屏架的一侧的下部和上部。所述控制模块还被配置成，在升降期间当位置传感器在预定时间内检测不到显示屏架位置变化时，控制电机停止转动。
优选地是，所述螺纹结构为固定在显示屏架上的螺纹件。所述限位块上的限位部为设置在限位块上的台阶，所述导杆支撑架上的固定耳为设置在导杆支撑架上端的下导杆固定耳。
还优选地是，所述下导杆和上导杆各包括平行设置的两个导杆；所述限位块上设置的下导向孔和上导向孔也相应地各包括平行设置的两个导向孔。其中两个上导杆位于两个下导杆之间，所述螺杆位于两个上导杆和两个下导杆中间。
进一步优选地是，所述限位块上部窄，下部宽；所述上导向孔设置在上部两边，所述下导向孔设置在下部两边，上部与下部交界处形成台阶，用作所述限位部。所述限位块处于所述导杆支撑架与所述显示屏架之间，并通过所述限位块将所述显示屏架与所述导杆支撑架相连接。所述上导杆位于显示屏架上与安装显示屏的一侧相对的另一侧。所述限位块与设置在显示屏架上的上导杆固定耳相配合来限制显示屏架下降的位置。
其中所述齿轮传动副包括与电机输出轴上的转轮啮合的斜齿轮、与斜齿轮啮合的盘形齿轮、以及固定在螺杆上与盘形齿轮啮合的螺杆齿轮。
可选地是，可以用齿条与齿轮机构或者皮带与皮带轮机构替代所述螺杆与螺纹件机构。
本发明的有益效果是：由于设置螺杆与螺纹件滑动机构或齿条与齿轮往复运动机构，实现了显示屏的升降运动。通过在显示屏架上设置反光片，在控制模块上设置感应反光片移动位置的模块，当显示屏机构感触到有异物在底座支架上，会自动停止显示屏下降或上升，实现了显示屏的防夹和自我保护功能。底座支架固定在仪表盘内，显示屏的外壳面与整个车辆仪表面完美匹合，显示时尚美观。在使用时，显示屏可以从仪表盘内通过该装置慢慢升出来，显示屏也由于没有常期性裸露在外面而减少了被损坏的可能性。按照本发明的车载显示屏升降装置结构简单、低成本，便于实施。
以下结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
附图说明
图1为按照本发明实施例的车载显示屏升降装置的结构示意图；
图2为从另一个方向观看的按照本发明实施例的车载显示屏升降装置结构示意图；
图3为按照本发明实施例的车载显示屏升降装置的结构分解图；
图4为按照本发明实施例的车载显示屏升降装置的局部切开图；
图5为按照本发明实施例的车载显示屏升降装置的限位块的剖视图；
图6为按照本发明实施例的车载显示屏升降装置的另一个结构示意图；
图7为按照本发明实施例的车载显示屏升降装置控制部分的框图；
图8为按照本发明另一种实施例的车载显示屏升降装置的结构示意图。
图9为图8的侧视图。
图中：1.显示屏、2.显示屏架、3.上导杆固定耳、4.下导杆固定耳、5.螺纹件、6.上导杆、7.限位块、8.限位块上端部、9.限位块下端部、10.仪表盘、11.导杆支撑架、12.下导杆、13.电机、14.转轮、15.斜齿轮、16.盘形齿轮、17.螺杆齿轮、18.底座支架、19.螺杆、20.控制模块、21.感光模块、22.反射式光电传感器、23.反光片、24.电子控制单元ECU、25.齿条，26.上导向孔，27.下导向孔，28.限位台阶。
具体实施方式
图1和图2示出的是按照本发明一个实施例的显示屏升降装置的结构，包括可安装在仪表盘10内的底座支架18、用于安装显示屏1的显示屏架2、限位块7、以及导杆支撑架11。其中显示屏1可固定连接在显示屏架2上，如图3所示。在本实施例中，上导杆6和下导杆12优选地各为平行设置的两个导杆，其中上导杆6设置在显示屏架2上与安装显示屏1相对的一侧之上，下导杆12安装在导杆支撑架11上。
如图4和图5所示，限位块7为上部窄、下部宽的结构；与上导杆6相配合的上导向孔26设置在限位块7上部两边，与下导杆12相配合的下导向孔27设置在限位块7下部两边。如图6所示，通过限位块7将显示屏架2和导杆支撑架11连接起来，限位块7可以沿着上导杆6和下导杆12在竖直方向上移动。限位块7的上部与下部交界处形成台阶28，作为限位部，以便与导杆支撑架11上的固定耳4相配合来限制限位块7进而限制显示屏架2上升的位置；其中固定耳4可设置在导杆支撑架11上任何适当的位置，但在本实施例中优选地为下导杆固定耳。在水平方向上，两个上导杆6、两个下导杆12以及螺杆19最好相互对齐，并且两个上导杆6处于两个下导杆12之间，螺杆19处于两个上导杆6和两个下导杆12中间。
在本实施例中，显示屏架2上的螺纹结构优选地为固定在其上的螺纹件5，例如螺栓。螺纹件5与螺杆19啮合，以将螺杆19的转动变为显示屏架2的平动。
如图2所示，在底座支架18上设置有电机13，电机13通过一组齿轮传动副驱动螺杆19转动。通过电机13的正、反转驱动螺纹件5及显示屏架2上升或下降。所述的齿轮转动副由一组齿轮及螺杆19组成，卧置电机13通过转轮14啮合斜齿轮15，斜齿轮15啮合盘形齿轮16，盘形齿轮16最后啮合固定在螺杆19上的螺杆齿轮17。
如图7所示，按照本实施例的显示屏升降装置，还包括位置传感器和控制模块20。其中位置传感器由设置在显示屏架2上的反光片23(见图2)和两个反射式光电传感器22(见图1)构成，两个反射式光电传感器22安装在感光模块21上，而感光模块21安装在导杆支撑架11上，如图3所示。其中反光片23设置在显示屏架2的下部，两个反射式光电传感器22分别设置在感光模块21的下部和上部，感光模块21又安装在导杆支撑架11面向显示屏架2的一侧。反光片23与两个反射式光电传感器22相遇的位置被设置成分别对应于显示屏架2移动的预定最高位置和最低位置。
安装在底座支架18中的控制模块20包括电子控制单元ECU24及感光模块21，感光模块21上的反射式光电传感器22时刻检测着显示屏架2上反光片23位置；显示屏架2与显示屏1一起上下移动，反光片23具有反光作用，当显示屏架2上的反光片23通过反射式光电传感器22前时，反射式光电传感器22的输出就会跳变。在显示屏架2升降期间，当设定的电机保护时间(该时间为显示屏架2从最高位置下降到最低位置所用的时间，或显示屏架2从最低位置上升到最高位置所用的时间)到达时，感光模块21的反射式光电传感器22检测不到显示屏架2上的反光片23时，就向控制模块20的ECU报告信息，控制模块20的ECU向电机13发出停止运转的指令，使显示屏停止下降或上升。
显示屏架2设置有上导杆固定耳3，导杆支撑架11设置有下导杆固定耳4。当显示屏1连同显示屏架2下降到底时，限位块7的下端部9与底座支架18接触，同时限位块7上端部8会碰到显示屏架2的上导杆固定耳3，阻止显示屏架2继续下降；同时显示屏架2上的反光片23与感光模块21上部的反射式光电传感器22相遇，感光模块21检测到反射式光电传感器22的输出跳变，向控制模块20的ECU报告信息，ECU向电机13发出停止电机运转的指令，使显示屏停止继续下降。
当显示屏1上升到顶时，限位块7上的限位台阶28会碰到导杆支撑架11上的下导杆固定耳4，阻止显示屏架2继续上升；同时显示屏架2上的反光片23与感光模块21下部的反射式光电传感器22相遇，感光模块21检测到反射式光电传感器22的输出跳变，向控制模块20的ECU报告信息，ECU向电机13发出停止电机运转的指令，使显示屏停止继续上升。
另外，按照本发明实施例的显示屏升降装置并不限于通过螺杆与螺栓机构来实现，也可以用齿条和齿轮往复运动机构或皮带与皮带轮机构代替螺杆与螺栓机构，以实现安装有显示屏的显示屏架2的升降。具体实施方式如图8和图9所示，电机13固定在显示屏架2上驱动齿轮，齿轮啮合固定在底座支架18上的齿条25。
在本发明的说明书和权利要求书中所使用的一些术语，例如“上”与“下”、“竖直”与“水平”等，是相对的，并不表示对本发明的限制，而仅仅是为了便于描述。
以上通过具体实施例对本发明做了说明，但本发明并不限于这些具体实施例。可以对本发明做各种变换、修改或等同替换，但是只要未背离本发明的精神，都应在本发明的保护范围之内。另外，本发明不仅适用于汽车，而且同样适用于其他交通工具。

Claims (16)

1.一种车载显示屏升降装置，其特征在于，包括：
显示屏架，用于安装显示屏，并且其上设置有螺纹结构；
螺杆，其一端安装在设置于底座支架上的轴承中，并与显示屏架上的螺纹结构相啮合；
齿轮传动副，用于联接电机输出轴与螺杆；
导杆支撑架，其一端固定在底座支架上，并且其上设置有下导杆；
上导杆，其被设置在显示屏架上；以及
限位块，其上设置有分别与下导杆和上导杆相配合的下导向孔和上导向孔，以便沿下导杆和上导杆移动；限位块上还设置有限位部，以便与导杆支撑架上的固定耳相配合来限制限位块进而限制显示屏架上升的位置。
2.如权利要求1所述的车载显示屏升降装置，其特征在于，还包括：
位置传感器，用于检测显示屏架移动的预定最高位置和最低位置；以及
控制模块，响应位置传感器的检测结果来控制电机停止转动。
3.如权利要求2所述的车载显示屏升降装置，其特征在于：
所述位置传感器由设置在显示屏架上的反光片与两个反射式光电传感器构成，反光片与两个反射式光电传感器相遇的位置被设置成分别对应于显示屏架移动的预定最高位置和最低位置。
4.如权利要求3所述的车载显示屏升降装置，其特征在于：
所述反光片设置在所述显示屏架的下部，所述两个反射式光电传感器分别设置在导杆支撑架面向显示屏架的一侧的下部和上部。
5.如权利要求2所述的车载显示屏升降装置，其特征在于：
所述控制模块还被配置成，在升降期间当位置传感器在预定时间内检测不到显示屏架位置变化时，控制电机停止转动。
6.如权利要求1所述的车载显示屏升降装置，其特征在于：
所述螺纹结构为固定在显示屏架上的螺纹件。
7.如权利要求6所述的车载显示屏升降装置，其特征在于：
所述螺纹件为螺栓。
8.如权利要求1所述的车载显示屏升降装置，其特征在于：
所述限位块上的限位部为设置在限位块上的台阶，所述导杆支撑架上的固定耳为设置在导杆支撑架上端的下导杆固定耳。
9.如权利要求1所述的车载显示屏升降装置，其特征在于：
所述下导杆和上导杆各包括平行设置的两个导杆；所述限位块上设置的下导向孔和上导向孔也相应地各包括平行设置的两个导向孔。
10.如权利要求9所述的车载显示屏升降装置，其特征在于：
两个上导杆位于两个下导杆之间，所述螺杆位于两个上导杆和两个下导杆中间。
11.如权利要求9所述的车载显示屏升降装置，其特征在于：
所述限位块上部窄，下部宽；所述上导向孔设置在上部两边，所述下导向孔设置在下部两边，上部与下部交界处形成台阶，用作所述限位部。
12.如权利要求1所述的车载显示屏升降装置，其特征在于：
所述限位块处于所述导杆支撑架与所述显示屏架之间，并通过所述限位块将所述显示屏架与所述导杆支撑架相连接。
13.如权利要求1所述的车载显示屏升降装置，其特征在于：
所述上导杆位于显示屏架上与安装显示屏的一侧相对的另一侧。
14.如权利要求1所述的车载显示屏升降装置，其特征在于：
所述限位块与设置在显示屏架上的上导杆固定耳相配合来限制显示屏架下降的位置。
15.如权利要求1所述的车载显示屏升降装置，其特征在于：
所述齿轮传动副包括与电机输出轴上的转轮啮合的斜齿轮、与斜齿轮啮合的盘形齿轮、以及固定在螺杆上与盘形齿轮啮合的螺杆齿轮。
16.如权利要求1所述的车载显示屏升降装置，其特征在于：
用齿条与齿轮机构或者皮带与皮带轮机构替代所述螺杆与所述螺纹结构组成的机构。
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