CN101386283A - 一种车载影音播放系统的显示屏运动机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车载影音播放系统的显示屏运动机构，包括有：一顶壳组件，由顶壳和设置在顶壳两侧的齿条以及导轨构成；一拖板组件，由拖板、齿轮盖以及安装在二者之间的水平出入机构和显示屏翻转机构构成，所述拖板前端设置有旋转轴，两侧设有齿轮和滚轮，所述齿轮和滚轮对应卡嵌于上述齿条和导轨中。与现有技术相比，本机构具有结构紧凑、控制精度高，运动稳定性好等优点，可为车载影音播放系统提供了灵活的观看视角和稳定的播放效果，对于复杂的车体运行环境有着良好的适应能力，保证了影音播放系统的播放性能得到最大程度的展现。

Description

一种车载影音播放系统的显示屏运动机构

技术领域：

本发明涉及车载影音播放系统，特别是车载影音播放系统的显示屏运动机构，本发明方便了显示屏位置的控制和整机的操作，提高了运动机构的传动效率和稳定性。

背景技术：

车载影音播放系统根据显示屏的安装方式可分为固定显示屏和运动显示屏两种。固定显示屏的屏幕与面板部分合成为一个整体结构，位于仪表盘的正面，装车后位置固定不动；运动显示屏的屏幕则收缩在机器内部，启动后通过运动机构的驱动进行水平和翻转运动，最终打开到与仪表盘平行的位置。配置运动显示屏的整机体积比配置固定显示屏整机的体积小一半，在市场上占据了重要地位。由于设计空间的限制和播放环境的复杂，现有的运动显示屏多是利用“连杆机构”的原理设计，在汽车行进播放过程中多出现运动机构整体刚性差、传动效率低，显示屏定位不稳定，显示屏位置的可调整性不足的缺陷。这些问题的存在，都直接影响到整机的播放质量和观看的舒适度。

发明内容：

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种车载影音播放系统的显示屏运动机构，以提高运动机构的传动效率和显示屏的定位精度，从而提升整机的播放质量。

为实现上述目的，本发明主要采用如下技术方案：

一种车载影音播放系统的显示屏运动机构，包括有：

一顶壳组件，由顶壳和设置在顶壳两侧的齿条以及导轨构成；

一拖板组件，由拖板、齿轮盖以及安装在二者之间的水平出入机构和显示屏翻转机构构成，所述拖板前端设置有旋转轴，两侧设有齿轮和滚轮，所述齿轮和滚轮对应卡嵌于上述齿条和导轨中。

一盖板组件，所述盖板组件通过旋转轴与拖板组件连接，所述盖板组件上固定安装有屏组件。

所述水平出入机构由直行马达和水平传动齿轮组构成。

所述显示屏翻转机构由翻转马达和翻转传动齿轮组构成。

所述顶壳上还设置有位置检测基准光栅条。

所述拖板组件还包括水平运动检测装置和翻转角度检测装置，其中水平运动检测装置包括到位检测板，该到位检测板通过对顶壳组件中光栅条的识别来判断拖板组件的水平运动位置；翻转角度检测装置包括角度检测板，通过角度检测板来判断盖板组件的翻转角度。

所述拖板两侧端设置有滑块和滚轮架，所述滑块卡在导轨中，所述滚轮架上设置有滚轮。

所述拖板上固定有马达板架，所述翻转马达固定安装在马达板架上。

所述拖板两侧还设置有弹簧。

本发明通过独立的显示屏水平出入传动系统和显示屏翻转角度调整系统实现对显示屏的稳定定位和灵活控制。双马达的驱动系统，大大提高了运动机构的传动效率和稳定性，独立精确的检测装置，为显示屏位置的控制和整机的操作可靠性提供了充分保障。

附图说明：

图1是本发明的显示屏运动机构的组装关系分解图。

图2是本发明顶壳组件的立体分解图。

图3是本发明拖板组件的立体分解图。

图4是本发明盖板组件的立体分解图。

图中标识说明：顶壳组件1、顶壳101、左轨道102、左齿条103、右齿条104、右轨道105、光栅条106、拖板组件2、拖板201、齿轮盖202、翻转马达203、直行马达204、马达板205、角度检测板206、齿轮207、齿轮208、齿轮209、齿轮210、齿轮211、齿轮212、齿轮213、齿轮214、齿轮215、齿轮216、弹簧架217、齿轮218、齿轮219、齿轮220、齿轮221、齿轮222、旋转轴223、齿轮224、到位检测板225、螺钉226、到位检测开关227、螺钉228、弹簧229、右滚轮架230、右滑块231、左滚轮架232、左滑块233、齿轮架234、马达板架235、勾簧236、螺钉237、螺钉238、弹簧239、螺钉240、螺钉241、盖板组件3、显示屏盖板301、齿轮固定轴302、屏齿轮303、右齿轮固定片304、螺钉305、右弹簧306、屏轴307、屏右轴架308、螺钉309、屏左轴架310、左弹簧311、左齿轮固定片312、屏组件4、显示屏面板401，螺钉402。

具体实施方式：

本发明的核心思想是：通过由齿条和滑轨构成的轨道，将拖板组件安装到机壳内部，再通过扭簧、齿轮和螺钉将盖板组件、屏组件与运动机构连接为整体。拖板组件包含两套独立的传动系统：一是由直行马达驱动的水平进出传动系统，一是由翻转马达驱动的屏翻转传动系统，两个马达输出端的蜗杆都具有自锁功能。拖板组件中的旋转轴在直行马达和齿轮传动系统的驱动下，带动轴两端的齿轮沿齿条运动，同时拖板组件两侧的滚轮也沿顶壳内铺设的滑轨做平滑滚动。同过控制马达的转向，来实现整个机构的水平出入运动。采用这种双向配合，一方面增大了两个相对运动物体的啮合面积，提高传动效率，另一方面齿轮和滚轮的双重滚动极大提高了运动的平稳性，加上马达输出端的蜗杆具有自锁功能，防止了屏组件定位后的偏移晃动，有效地控制了屏组件的定位可靠性。

其中屏组件的翻转通过盖板组件和拖板组件之间的扭簧扭力和齿轮传动来实现，当屏组件向外运动大设定位置时，翻转马达启动，开始逆时针旋转，通过齿轮传动力和扭簧力之间的抵消，盖板组件和屏组件一起缓慢平稳的向上翻起，直到程序设定的角度。同时为了消除齿轮间隙引起的翻屏运动不平滑，拖板组件设置了拉簧来消除翻屏齿轮的啮合间隙。根据不同的观看要求，用户可以通过操作显示屏面板上的功能按键，来增大或减小显示屏翻转的角度，并且可以调整显示屏前后移动，直到达到最佳的观看视角。与两套传动系统对应，分别设置有独立的水平位置检测装置和角度检测装置。整机接通电源并启动后，直行马达开始逆时针旋转，屏组件向外伸出，到位检测板上的光耦检测器根据顶壳内铺设的光栅条检测运动距离，并将信号经马达板传动至主板的主控单元。在主控单元的输出信号控制下，运动机构运行到指定位置后，直行马达停止转动。同时翻转马达启动，做顺时针旋转，屏组件开始翻转。齿轮传动控制角度检测板上滑动电阻的大小，从而提供角度检测信号至主控单元。在主控单元的输出信号控制下，翻屏机构翻转到指定角度后，翻转马达停止转动。此时，用户可通过按键随时发出滑动的信号，经由主控单元控制直行马达进行水平方向的位移，直至调整到合适位置。

播放结束后，用户通过按键发出“CLOSE”指令，主控单元输出信号到马达板，翻转马达开始逆时针转动，带动盖板组件和屏组件向下翻转。当盖板组件翻转到水平位置时，将触发角度检测板上的到位开关。触发信号将经由主控单元处理后，控制翻转马达停止转动，同时启动直行马达做顺时针旋转。在齿轮系和滚轮的带动下，拖板组件、盖板组件和屏组件整体收缩进入机器内部。运动到一定位置时，拖板组件上的到位开关与顶壳接触，生成到位触发信号，该信号经马达板发送至主控单元。主控单元接收该信号后，结束整套收屏处理动作。

本发明中所述的运动机构包括水运动机构和翻转运动机构，而对应的有与其对应的检测机构，而上述机构都是互相独立的，通过上述机构可完成了显示屏的伸出、翻转、位置调整、收屏的全部动作，实现了对显示屏位置的精确控制和灵活调整。

为阐述本发明的目的以及本发明的技术方案所带来的技术效果，下面将结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明。

请参见图1所示，图1是发明的显示屏运动机构的组装关系分解图。其中所述车载影音播放系统的显示屏运动机构，包括顶壳组件1、拖板组件2、盖板组件3和屏组件4四个部分，其中所述拖板组件2和盖板组件3装配为一体，且盖板组件3可绕二者连接处进行翻转，而盖板组件3上通过螺钉402安装固定有屏组件4，拖板组件2装配在顶壳组件1中，并通过和显示屏面板401上的卡扣装配到盖板组件3上。

其中，在屏组件4的显示屏面板侧还设置有多个按键，所述按键用于控制显示屏幕的水平进入或翻转。

如图2所示，图2是本发明顶壳组件的立体分解图。其中，所述顶壳组件1主要包括有顶壳101、左轨道102、左齿条103、右齿条104、右轨道105、光栅条106，其中顶壳101左右两侧为挡板，且所述挡板上个设置有齿条和轨道，而左轨道102与左齿条103装配成一体，构成拖板组件运动的左导轨，右齿条104和右轨道105装配成一体，构成拖板组件运动的右导轨。

另外，顶壳101的底部表面上还安装有光栅条106，所述光栅条106上分布有多个刻度条纹，其主要用于作为运动机构位置检测装置的测量基准，以方便用于判断屏幕是否运动到指定位置。

如图3所示，图3是本发明拖板组件的立体分解图。所述拖板组件2主要由拖板201、齿轮盖202以及安装在二者之间的显示屏水平出入运动的驱动系统和显示屏翻转驱动系统构成，且拖板201和齿轮盖202之间通过螺钉237固定在一起。在拖板201上通过螺钉238固定有马达板205，所述马达板205分别与角度检测板206、到位检测板225以及显示屏翻转驱动系统和显示屏水平出入运动的驱动系统连接。

所述马达板205为主控板，该主控板上设置有主控单元，通过该主控单元与角度检测板206、到位检测板225以及显示屏翻转驱动系统和显示屏水平出入运动的驱动系统连接，并接收来自角度检测板206、到位检测板225的检测信号，实现对马达的控制，进行水平转动以及翻转运动。

其中所述显示屏翻转驱动系统主要由翻转马达203、齿轮215、齿轮209、齿轮214、齿轮211、齿轮210、齿轮213、齿轮212、齿轮207、弹簧239和弹簧架217组成了，并通过螺钉226、螺钉238和齿轮架234固定到拖板201上。所述拖板201的前端翻转马达203固定在马达板架235上，而所述显示屏水平出入运动的驱动系统是由直行马达204、齿轮218、齿轮216、齿轮220、齿轮219、齿轮222、旋转轴223、齿轮224、弹簧229、构成，并通过螺钉238、右滚轮架230、右滑块231、左滚轮架232、左滑块233和螺钉241固定在拖板201上。

另外在拖板201和齿轮盖202之间还包括有显示屏翻转角度检测系统和显示屏水平出入运动的检测系统，显示屏翻转角度检测系统是由齿轮208、角度检测板206构成，并通过螺钉238固定在拖板201上；显示屏水平出入运动的检测系统是由触发臂221、马达板架235、勾簧236、到位检测板225、到位检测开关227构成，并通过螺钉240、螺钉228和螺钉226固定在拖板201上，马达板205是显示屏运动机构与主控单元之间信号传输的转接板，通过螺钉238、马达板架235和直行马达204的支架固定在拖板201上，齿轮盖202作为拖板组件的封装，通过螺钉237和弹簧架217与拖板201封闭连接。

如图4所示，图4是本发明盖板组件的立体分解图。所述盖板组件3主要包括显示屏盖板301和屏轴支架构成，其中，屏齿轮303分别通过齿轮固定轴302、左齿轮固定片312、右齿轮固定片304和螺钉305固定到显示屏盖板301的底端左右两边，左弹簧311和右弹簧306则分别通过屏轴307、屏右轴架308、屏左轴架310和螺钉309固定在显示屏盖板301的安装孔位处，左右两处的屏齿轮303和拖板组件中的左右两个齿轮207啮合，左弹簧311的一端卡在由显示屏盖板301和屏左轴架310构成的安装间隙内，另一端装入拖板201左侧的弹簧槽内，右弹簧306的一端卡在由显示屏盖板301和屏右轴架308构成的安装间隙内，另一端装入拖板201右侧的弹簧槽内。

以上对本发明的结构原理进行了详细描述，下面将结合上述结构对本发明工作原理做进一步说明。

首先启动影音播放系统后，主控单元通过马达板205发出控制信号，直行马达204逆时针旋转，依次带动齿轮218、齿轮216、齿轮220、齿轮219、齿轮222旋转，齿轮222与转轴223同步转动，带动转轴223两端的齿轮224在互相啮合的左齿条103和右齿条104上前行，同时拖板201两侧的滚轮在弹簧229的拉力下紧压在左轨道102和右轨道105上，这个弹簧力使得齿轮224悬空置于左轨道102和右轨道105上方，只与左齿条103和右齿条104紧密接触，同时拖板201两侧的滚轮置于左齿条103和右齿条104下方，只与左轨道102和右轨道105紧密接触，这种设置保证了两种并行运动各自的结构需求，并防止了两种接触啮合之间的相互干扰，在提高传动效率的同时保证了运动的稳定性。

当运动机构做出屏运动时，安装在到位检测板225上的光耦检测器通过对顶壳组件1内的光栅条106的识别，将运动距离监测信号实时传送到主控单元，一旦显示屏伸出到系统设定的位置，主控单元向马达板205发出控制信号，直行马达204停止转动，同时翻转马达203开始启动做顺时针旋转，依次带动齿轮215、齿轮209、齿轮214、齿轮211、齿轮210、齿轮213、齿轮212旋转，盖板组件3中的屏齿轮303分别与拖板组件2中的齿轮207啮合，通过齿轮212带动齿轮207旋转，屏齿轮303带动整个盖板组件3和屏组件4，抵消左弹簧311、右弹簧306的部分扭力后，屏进行匀速上翻运动，同时通过弹簧239来控制安装在弹簧架217上右侧齿轮207，实现消除因齿轮啮合间隙变化带来的翻转跳动问题。在上翻过程中，齿轮208与齿轮213啮合，通过齿轮208将整个显示屏翻转驱动系统的运行状态转化为角度检测板206上的滑动电阻值的变化，最终转化为电信号经马达板架235反馈至主控单元，在主控单元的控制下，当显示屏翻转到设定角度后，翻转马达203停止转动。

当达到系统设定的位置后，用户可以通过操作功能按键，来驱使马达板205上主控单元发出翻转或直行运动的信号，经马达板架235，控制翻转马达203和直行马达204的开启状态、旋转方向和运行时间，通过这些参数的控制，达到对显示屏位置的灵活调整。

进行关闭影音播放系统操作后，经马达板架235，马达板205上主控单元控制翻转马达203进行逆时针转动，带动屏齿轮303克服左弹簧311、右弹簧306的扭力，使盖板组件和屏组件下翻，当翻转到水平位置时，盖板301压迫到触发臂221，抵消勾簧236的向上的托力后，触发臂221位置下移，脱开与角度检测板206上的触发开关的接触，导致触发信号的变更，该变更经马达板架235传送至主控单元，在主控单元的控制下，直行马达204开始顺时针转动，显示屏开始收缩回到顶壳101内部，收缩至一定位置后，顶壳101触发到位开关227，信号经马达板架235传送至主控单元，主控单元接收后作出关闭确认，至此，完成影音播放系统的关闭动作。

本发明启用车载影音播放系统后，可以灵活调整显示屏的前后位置和角度，该机构的结构紧凑、控制精度高，运动稳定性好，为车载影音播放系统提供了灵活的观看视角和稳定的播放效果，对于复杂的车体运行环境有着良好的适应能力，保证了影音播放系统的播放性能得到最大程度的展现。

以上对本发明所提供的一种车载影音播放系统的显示屏运动机构进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1、一种车载影音播放系统的显示屏运动机构，其特征在于包括有：

一顶壳组件(1)，由顶壳(101)和设置在顶壳(101)两侧的齿条(103，104)以及导轨(102，105)构成；

一拖板组件(2)，由拖板(201)、齿轮盖(202)以及安装在二者之间的水平出入机构和显示屏翻转机构构成，所述拖板(201)前端设置有旋转轴(223)，两侧设有齿轮和滚轮，所述齿轮和滚轮对应卡嵌于上述齿条和导轨中；

一盖板组件(3)，所述盖板组件(3)通过旋转轴(223)与拖板组件(2)连接，所述盖板组件(3)上固定安装有屏组件(4)。

2、根据权利要求1所述的车载影音播放系统的显示屏运动机构，其特征在于所述水平出入机构由直行马达(204)和水平传动齿轮组构成。

3、根据权利要求1所述的车载影音播放系统的显示屏运动机构，其特征在于所述显示屏翻转机构由翻转马达(203)和翻转传动齿轮组构成。

4、根据权利要求1所述的车载影音播放系统的显示屏运动机构，其特征在于所述顶壳(101)上还设置有位置检测基准光栅条(106)。

5、根据权利要求1所述的车载影音播放系统的显示屏运动机构，其特征在于所述拖板组件(2)还包括水平运动检测装置和翻转角度检测装置，其中水平运动检测装置包括到位检测板(225)，该到位检测板(225)通过对顶壳组件(1)中光栅条(106)的识别来判断拖板组件(2)的水平运动位置；翻转角度检测装置包括角度检测板(206)，通过角度检测板(206)来判断盖板组件的翻转角度。

6、根据权利要求1所述的车载影音播放系统的显示屏运动机构，其特征在于所述拖板(201)两侧端设置有滑块和滚轮架，所述滑块卡在导轨(102，105)中，所述滚轮架上设置有滚轮。

7、根据权利要求1所述的车载影音播放系统的显示屏运动机构，其特征在于所述拖板(201)上固定有马达板架(235)，所述翻转马达(203)固定安装在马达板架(235)上。

8、根据权利要求1所述的车载影音播放系统的显示屏运动机构，其特征在于所述拖板(201)两侧还设置有弹簧(229)。

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