CN108116327B - 车载显示屏装置及车辆 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种车载显示屏装置及车辆。所述车载显示屏装置包括显示屏(17)、电机(2)和传动系统，电机通过传动系统驱动显示屏旋转，传动系统包括第一轴(4)、第二轴(12)、第一半离合器(10)、第二半离合器(11)和弹性件(9)，第一轴与第二轴同轴设置，第一半离合器可轴向滑动地套接在第一轴上，第二半离合器连接在第二轴上，第一半离合器面向第二半离合器的端面上形成有第一齿，第二半离合器面向第一半离合器的端面上形成有第二齿，弹性件向第一半离合器施加轴向弹性力，以使第一齿与第二齿相啮合。以此方式，一方面能够实现横屏和竖屏的切换，另一方面，能够在系统发生过载情况时及时中断动力传递，防止电机及传动系统受到损坏。

Description

车载显示屏装置及车辆

技术领域

本公开涉及一种车载显示屏装置，还涉及一种具有该车载显示屏装置的车辆。

背景技术

随着智能时代的到来，汽车多媒体的功能应用越来越广泛，汽车多媒体的人机操作作为产品设计的重点越来越受到重视。

目前，车载多媒体显示屏越来越趋于大屏化，常见的车载多媒体显示屏有横屏和竖屏两种布置方式，采用何种布置方式与汽车内饰造型有关。现有的车载多媒体显示屏只能以横屏状态或竖屏状态固定安装在驾驶室仪表台上，不能实现横屏和竖屏的随意切换，无法满足用户对于不同应用的操作习惯，导致用户体验不佳。

发明内容

本公开的目的是提供一种能够实现横竖屏切换且具有过载保护功能的车载显示屏装置。

为了实现上述目的，本公开提供一种车载显示屏装置，包括显示屏、电机和传动系统，所述电机通过所述传动系统驱动所述显示屏旋转，其特征在于，所述传动系统包括第一轴、第二轴、第一半离合器、第二半离合器和弹性件，所述第一轴与第二轴同轴设置，所述第一半离合器可轴向滑动地套接在所述第一轴上，所述第二半离合器连接在所述第二轴上，所述第一半离合器面向所述第二半离合器的端面上形成有第一齿，所述第二半离合器面向所述第一半离合器的端面上形成有第二齿，所述弹性件向所述第一半离合器施加轴向弹性力，以使所述第一齿与第二齿相啮合。

可选地，所述第一半离合器通过花键连接到所述第一轴上。

可选地，所述第二半离合器过盈配合到所述第二轴上。

可选地，所述第二半离合器通过花键连接到所述第二轴上。

可选地，所述第一轴上形成有沿其圆周方向延伸的环形凸台，所述弹性件设置在所述第一半离合器和环形凸台之间。

可选地，所述传动系统包括减速器，所述电机与减速器传动连接，所述第一轴为所述减速器的输出轴，所述第二轴固定于所述显示屏。

可选地，所述传动系统包括减速器，所述电机与减速器传动连接，所述第一轴与所述减速器的输出轴传动连接，所述第二轴固定于所述显示屏。

可选地，所述第一轴具有中心轴孔，该中心轴孔的孔壁上形成有内花键，所述减速器的输出轴上设置有与所述内花键相啮合的外花键。

可选地，所述车载显示屏装置还包括固定机架，所述电机和减速器安装在所述固定机架上，所述固定机架具有安装孔，该安装孔内设置有轴承，所述第一轴通过所述轴承支撑在所述固定机架上。

可选地，所述轴承包括沿所述第一轴的轴向间隔布置的第一轴承和第二轴承。

可选地，所述第一轴上形成有沿其圆周方向延伸的环形凸台，所述第一轴承背离所述第二轴承的一侧抵接于所述环形凸台，所述第一轴承与第二轴承之间设置有定位轴套，所述第二轴承背离所述第一轴承的一侧通过轴用弹性挡圈固定。

可选地，所述固定机架上设置有第一触点开关和第二触点开关，所述显示屏上固定有触头，当所述显示屏处于横屏状态时，所述触头与所述第一触点开关接触；当所述显示屏处于竖屏状态时，所述触头与所述第二触点开关接触。

可选地，所述车载显示屏装置还包括电机控制器，该电机控制器用于在接收到显示屏旋转指令后，若所述触头与所述第一触点开关接触，则控制所述电机正转，直至所述触头与所述第二触点开关接触；若所述触头与所述第二触点开关接触，则控制所述电机反转，直至所述触头与所述第一触点开关接触。

可选地，所述车载显示屏装置还包括固定在所述显示屏背面上的屏后支架，所述第二轴与所述屏后支架一体成型，所述触头固定在所述屏后支架上。

本公开还提供一种车辆，包括如上所述的车载显示屏装置。

通过上述技术方案，一方面，使得显示屏能够相对于车辆仪表台旋转，从而实现横屏和竖屏的切换，更好地满足用户对于不同应用的操作习惯，提升用户体验；另一方面，通过在传动系统中设置具有过载保护功能的离合器，使得在系统发生过载情况时能够及时中断动力传递，防止电机及传动系统受到损坏，延长车载显示屏装置的使用寿命。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是根据本公开的一种实施方式的车载显示屏装置的立体图；

图2是根据本公开的一种实施方式的车载显示屏装置的俯视图；

图3是根据本公开的一种实施方式的车载显示屏装置的主视图；

图4是图3的AA剖视图；

图5是图4的局部放大图；

图6是第一半离合器的剖视图；

图7是第二半离合器的剖视图；

图8是第一轴的剖视图；

图9是固定机架的主视图。

附图标记说明

1 固定机架 2 电机

3 减速器 31 输出轴

4 第一轴 41 环形凸台

42 中心轴孔 5 轴用弹性挡圈

6 第一轴承 7 第二轴承

8 定位轴套 9 弹性件

10 第一半离合器 101 第一齿

11 第二半离合器 111 第二齿

12 第二轴 13 第一触点开关

14 第二触点开关 15 触头

16 屏后支架 17 显示屏

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

如图1至图9所示，根据本公开的一个方面，提供一种车载显示屏装置，包括显示屏17、电机2和传动系统，电机2通过传动系统驱动显示屏17旋转，以使显示屏17能够在横屏状态和竖屏状态之间切换。其中，所述传动系统包括第一轴4、第二轴12和离合器，第一轴4和第二轴12之间通过离合器传递扭矩。如图5至图7所示，所述离合器包括第一半离合器10、第二半离合器11和弹性件9，第一轴4与第二轴12同轴设置，第一半离合器10可轴向滑动地套接在第一轴4上，第二半离合器11连接在第二轴12上，第一半离合器10面向第二半离合器11的端面上形成有第一齿101，第二半离合器11面向第一半离合器10的端面上形成有第二齿111。

正常工况下，弹性件9向第一半离合器10施加沿第一轴4轴向的弹性力，使第一半离合器10与第二半离合器11压紧，第一齿101与第二齿111相啮合，二者之间不发生相对转动，离合器处于接合状态。系统过载情况下(例如，乘员用手扭动显示屏17)，此时第一齿101与第二齿111的齿面挤压力的轴向分力大于弹性件9施加给第一半离合器10的轴向弹性件，第一半离合器10朝着远离第二半离合器11的方向轴向移动，从而与第二半离合器11脱离啮合，离合器处于分离状态，扭矩传递中断，进而对系统形成过载保护。当过载情况消失后，第一半离合器10又在弹性件9的作用下复位，与第二半离合器11重新啮合，离合器回到接合状态，可以正常传递扭矩。

通过上述技术方案，一方面，使得显示屏17能够相对于车辆仪表台旋转，从而实现横屏和竖屏的切换，更好地满足用户对于不同应用的操作习惯，提升用户体验；另一方面，通过在传动系统中设置具有过载保护功能的离合器，使得在系统发生过载情况时能够及时中断动力传递，防止电机2及传动系统受到损坏，延长车载显示屏装置的使用寿命。

在本公开中，第一齿101和第二齿111可以具有各种适当的齿形，只要其齿面挤压力具有轴向分力即可。例如，第一齿101和第二齿111的齿形可以均为梯形、渐开线形、或者三角形等。

在本公开中，第一半离合器10可以通过多种适当的方式连接到第一轴4上。例如，如图5和图6所示，第一半离合器10可以通过花键连接到第一轴4上。再例如，第一轴4可以具有便于传递扭矩的非圆形横截面，第一半离合器10匹配地套接到第一轴4上。

在本公开中，第二半离合器11可以通过多种适当的方式连接到第二轴12上。例如，如图5和图7所示，第二半离合器11可以通过花键连接到第二轴12上。再例如，第二半离合器11可以过盈配合到第二轴12上。还例如，第二半离合器11可以直接焊接在第二轴12上。

在本公开中，为了方便定位弹性件9，如图5和图8所示，第一轴4上形成有沿其圆周方向延伸的环形凸台41，弹性件9的两端分别支撑在第一半离合器10和环形凸台41上。这里，弹性件9例如可以为套设在第一轴4上的弹簧或弹性套筒。

考虑到乘员的驾乘体验，显示屏17可以以较缓慢的转速进行旋转。为此，如图1、图2、图4和图5所示，可以在电机2和显示屏17之间设置减速器3。在这种情况下，作为一种实施方式，第一轴4可以为减速器3的输出轴31，即，第一轴4与减速器3的输出轴31为同一根轴，第二轴12可以固定于显示屏17，以通过第二轴12带动显示屏17旋转；作为另一种实施方式，第一轴4与减速器3的输出轴31分别为两根轴，并且第一轴4与减速器3的输出轴31传动连接，第二轴12可以固定于显示屏17，以通过第二轴12带动显示屏17旋转。在上述两种实施方式中，第一轴4为主动轴，第二轴12为从动轴。在其他未示出的实施方式中，也可以是第一轴4为从动轴，第二轴12为主动轴，这些实施方式均落入本公开的保护范围。

在本公开，减速器3可以为任意适当类型的减速器。然而，为了使显示屏17能够以极缓慢的转速进行旋转，这就要求减速器3具有较大的传动比。为此，本公开优选地采用少齿差行星齿轮减速器，这样既能保证具有较大的传动比，又可以保证减速器结构简单紧凑，体积小、重量轻，使得传动更平稳、噪声更低、承载性能更佳。

在后一种实施方式中，第一轴4可以通过多种适当的方式传动连接于减速器3的输出轴31。例如，如图8所示，第一轴4可以具有中心轴孔42，该中心轴孔42的孔壁上形成有内花键，减速器3的输出轴31上设置有与内花键相啮合的外花键，减速器3的输出轴31与第一轴4通过花键连接实现动力传递。再例如，第一轴4可以具有中心轴孔42，第一轴4通过中心轴孔42过盈配合在减速器3的输出轴31上。还例如，第一轴4可以具有中心轴孔42，第一轴4通过中心轴孔42套接在减速器3的输出轴31上，定位销沿径向穿过第一轴4并插入到输出轴31中。

如图4和图5所示，本公开的车载显示屏装置还可以包括固定机架1，电机2和减速器3安装在固定机架1上，固定机架1可以具有安装孔，该安装孔内可以设置有轴承，第一轴4通过轴承支撑在固定机架1上。利用轴承支撑第一轴4，可以提高第一轴4的结构稳定性，防止其发生弯曲变形，保证动力传递的平稳性和可靠性。

这里，如图5所示，所述轴承可以包括沿第一轴4的轴向间隔布置的第一轴承6和第二轴承7，第一轴4上可以形成有沿其圆周方向延伸的环形凸台41，第一轴承6背离第二轴承7的一侧可以抵接于环形凸台41，第一轴承6与第二轴承7之间可以设置有定位轴套8，第二轴承7背离第一轴承6的一侧可以通过轴用弹性挡圈5固定。这里，第一轴承6和第二轴承7双轴承支撑设置，这样既可以承受轴向载荷，也可以承受径向载荷，保证传动系统具有足够的支撑强度和刚度，为整个装置的稳定性和抗振性提供了保障；具体的，第一轴承6和第二轴承7可以均为深沟球轴承，保证既可以承受轴向载荷，也可以承受径向载荷。

本公开的车载显示屏装置可以具有任意适当的控制策略。作为一种实施方式，如图5和图9所示，固定机架1上可以设置有第一触点开关13和第二触点开关14，显示屏17上固定有触头15，当显示屏17处于横屏状态时，触头15与第一触点开关13接触；当显示屏17处于竖屏状态时，触头15与第二触点开关14接触。车载显示屏装置还可以包括电机控制器，该电机控制器用于在接收到显示屏旋转指令后，首先根据两个触点开关的导通情况判断显示屏17是处于横屏状态还是竖屏状态；若显示屏17处于横屏状态(即，触头15与第一触点开关13接触)，则控制电机2正转，驱动显示屏17进行顺时针旋转，旋转90度后，触头15与第二触点开关14接触，发出停止信号，电机2停止旋转，并实现到位锁止，完成从横屏到竖屏的切换；反之，若显示屏17处于竖屏状态(即，触头15与第二触点开关14接触)，则控制电机2反转，驱动显示屏17进行逆时针旋转，旋转90度后，触头15与第一触点开关13接触，发出停止信号，电机2停止旋转，并实现到位锁止，完成从竖屏到横屏的切换。需要说明的是，这里所使用的术语“正转”、“反转”、“顺时针”、“逆时针”等仅用于表示两个相反的方向，并不代表某一特定的方向。

如图5和图9所示，本公开的车载显示屏装置还可以包括固定在显示屏17背面上的屏后支架16，第二轴12可以与屏后支架16一体成型，触头15可以固定在屏后支架16上。

根据本公开的另一方面，提供一种车辆，该车辆上设置有本公开的车载显示屏装置。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (14)

1.一种车载显示屏装置，包括显示屏(17)、电机(2)和传动系统，所述电机(2)通过所述传动系统驱动所述显示屏(17)旋转，其特征在于，所述传动系统包括第一轴(4)、第二轴(12)、第一半离合器(10)、第二半离合器(11)和弹性件(9)，所述第一轴(4)与第二轴(12)同轴设置，所述第一半离合器(10)可轴向滑动地套接在所述第一轴(4)上，所述第二半离合器(11)连接在所述第二轴(12)上，所述第一半离合器(10)面向所述第二半离合器(11)的端面上形成有第一齿(101)，所述第二半离合器(11)面向所述第一半离合器(10)的端面上形成有第二齿(111)，所述弹性件(9)向所述第一半离合器(10)施加轴向弹性力，以使所述第一齿(101)与第二齿(111)相啮合；

所述车载显示屏装置还包括固定机架(1)，所述电机(2)安装在所述固定机架(1)上，所述固定机架(1)上设置有第一触点开关(13)和第二触点开关(14)，所述显示屏(17)上固定有触头(15)，当所述显示屏(17)处于横屏状态时，所述触头(15)与所述第一触点开关(13)接触；当所述显示屏(17)处于竖屏状态时，所述触头(15)与所述第二触点开关(14)接触。

2.根据权利要求1所述的车载显示屏装置，其特征在于，所述第一半离合器(10)通过花键连接到所述第一轴(4)上。

3.根据权利要求1所述的车载显示屏装置，其特征在于，所述第二半离合器(11)过盈配合到所述第二轴(12)上。

4.根据权利要求1所述的车载显示屏装置，其特征在于，所述第二半离合器(11)通过花键连接到所述第二轴(12)上。

5.根据权利要求1所述的车载显示屏装置，其特征在于，所述第一轴(4)上形成有沿其圆周方向延伸的环形凸台(41)，所述弹性件(9)设置在所述第一半离合器(10)和环形凸台(41)之间。

6.根据权利要求1所述的车载显示屏装置，其特征在于，所述传动系统包括减速器(3)，所述电机(2)与减速器(3)传动连接，所述第一轴(4)为所述减速器(3)的输出轴(31)，所述第二轴(12)固定于所述显示屏(17)。

7.根据权利要求1所述的车载显示屏装置，其特征在于，所述传动系统包括减速器(3)，所述电机(2)与减速器(3)传动连接，所述第一轴(4)与所述减速器(3)的输出轴(31)传动连接，所述第二轴(12)固定于所述显示屏(17)。

8.根据权利要求7所述的车载显示屏装置，其特征在于，所述第一轴(4)具有中心轴孔(42)，该中心轴孔(42)的孔壁上形成有内花键，所述减速器(3)的输出轴(31)上设置有与所述内花键相啮合的外花键。

9.根据权利要求6-8中任一项所述的车载显示屏装置，其特征在于，所述电机(2)和减速器(3)均安装在所述固定机架(1)上，所述固定机架(1)具有安装孔，该安装孔内设置有轴承，所述第一轴(4)通过所述轴承支撑在所述固定机架(1)上。

10.根据权利要求9所述的车载显示屏装置，其特征在于，所述轴承包括沿所述第一轴(4)的轴向间隔布置的第一轴承(6)和第二轴承(7)。

11.根据权利要求10所述的车载显示屏装置，其特征在于，所述第一轴(4)上形成有沿其圆周方向延伸的环形凸台(41)，所述第一轴承(6)背离所述第二轴承(7)的一侧抵接于所述环形凸台(41)，所述第一轴承(6)与第二轴承(7)之间设置有定位轴套(8)，所述第二轴承(7)背离所述第一轴承(6)的一侧通过轴用弹性挡圈(5)固定。

12.根据权利要求10所述的车载显示屏装置，其特征在于，所述车载显示屏装置还包括电机控制器，该电机控制器用于在接收到显示屏旋转指令后，若所述触头(15)与所述第一触点开关(13)接触，则控制所述电机(2)正转，直至所述触头(15)与所述第二触点开关(14)接触；若所述触头(15)与所述第二触点开关(14)接触，则控制所述电机(2)反转，直至所述触头(15)与所述第一触点开关(13)接触。

13.根据权利要求10所述的车载显示屏装置，其特征在于，所述车载显示屏装置还包括固定在所述显示屏(17)背面上的屏后支架(16)，所述第二轴(12)与所述屏后支架(16)一体成型，所述触头(15)固定在所述屏后支架(16)上。

14.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求1-13中任一项所述的车载显示屏装置。

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