CN109268647B - 一种将摄像机固定到挡风玻璃上的卡接装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及玻璃附件领域，特别是安装有摄像机的汽车挡风玻璃，具体地提供一种将摄像机固定到挡风玻璃上的卡接装置，其包括能够固定在挡风玻璃上的底板，在所述底板上设置至少两个卡接组件，每个卡接组件包括卡接结构、球状物和弹簧元件，所述卡接结构中开设有滑动槽和调节孔，滑动槽和调节孔之间设置有连通孔，所述连通孔的直径小于所述球状物的直径，所述弹簧元件能够向所述球状物施加作用力使其至少部分穿过所述连通孔且位于所述滑动槽内。本发明既能够使摄像机更加便捷地安装和拆卸，又能够牢固稳定地将摄像机保持在挡风玻璃上，提高了安装、更换和维修的效率；还能够延长使用寿命，也能够降低开发成本和缩短开发周期。

Description

一种将摄像机固定到挡风玻璃上的卡接装置

技术领域：

本发明涉及玻璃附件领域，特别是安装有摄像机的汽车挡风玻璃，具体地提供一种将摄像机固定到挡风玻璃上的卡接装置。

背景技术：

随着辅助驾驶技术的进步，谷歌、苹果、特斯拉、百度和奔驰等企业甚至提出了自动驾驶的研发概念；为了满足辅助驾驶甚至自动驾驶的需求，越来越多的汽车上安装有摄像机等图像采集装置，能够用于采集并处理汽车周围的图像，处理后的图像数据可供驾驶人员直接观察使用，也可供辅助驾驶或自动驾驶系统使用。

在现有技术中，摄像机等图像采集装置通过单独设计的支架等固定装置安装到汽车挡风玻璃上，所述支架等固定装置既能使摄像机等图像采集装置不被遮盖且具有透过挡风玻璃的自由视野，又不会阻碍驾驶员的观察视野，从而保证驾驶安全；例如专利CN102171068A公开了一种用于固定在汽车窗玻璃上，特别是风挡玻璃上的支承装置，所述支承装置具有能固定在所述窗玻璃上的支承板，支承板至少局部地由塑料组成，通过所述支承板支承至少一个摄像机、传感器或者这类部件，支承板的塑料被掺入添加材料，特别是玻璃添加材料；又例如专利CN106660491A公开了一种用于紧固在汽车玻璃上的支架装置，具有可以固定在玻璃上的底板，在底板上构建有用于保持至少一个摄像机的壳体的承载装置，承载装置包括具有至少一个弹簧元件的至少一个保持元件，至少一个弹簧元件用于对布置在所述壳体上且伸出壳体的壁部的杆状组件直接施加朝底板方向作用的压力；还有专利DE102013005801A1公开了一种用于附接到机动车辆的窗玻璃的支撑装置，包括能够固定到窗玻璃上的底板，并在所述底板上设置用于保持照相机的壳体的支撑装置，所述支撑装置包括三个夹子元件，照相机的壳体具有三个杆状部件，三个夹子元件分别位于照相机的壳体的三侧，每个杆状部件能够插入到对应的夹子元件的容纳孔中；这些专利中的固定装置利用弹簧片或塑料卡扣来安装摄像机等图像采集装置，虽然满足了对摄像机的装配力的要求，但往往该装配力较大，存在拆卸维修非常费力且容易损坏自身固定装置等缺点；同时，不能在实际使用中实时调节装配力的力值大小，在前期开发调试中，一旦实际产品样件不能满足客户对装配力的要求，只能通过多次反复改模、修改弹片等方式进行调节，从而影响开发进度以及提高了开发制造成本。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术存在的上述缺点，提供一种将摄像机固定到挡风玻璃上的卡接装置。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种将摄像机固定到挡风玻璃上的卡接装置，包括能够固定在挡风玻璃上的底板，其特征在于：在所述底板上设置至少两个卡接组件，每个卡接组件包括卡接结构、球状物和弹簧元件，卡接结构固定在所述底板上，所述卡接结构中开设有滑动槽和调节孔，滑动槽和调节孔之间设置有连通孔，所述连通孔的直径小于所述球状物的直径，所述球状物和弹簧元件容纳在所述调节孔中，所述弹簧元件能够向所述球状物施加作用力使其至少部分穿过所述连通孔且位于所述滑动槽内。

进一步地，在所述底板上还设置至少一个限位结构，摄像机的外壳的外表面上设置有至少三个杆状结构，至少两个杆状结构能够插入到对应的卡接组件的滑动槽中，至少一个杆状结构能够对应地限位固定在至少一个限位结构中，所述球状物位于所述滑动槽内的部分能够与杆状结构插入在滑动槽内的端部抵接从而使杆状结构保持在对应的滑动槽内。优选地，每个限位结构中开设有限位孔，至少一个杆状结构的端部插入到对应的限位孔内。更优选地，在所述限位孔内还设置有辅助弹性元件，所述辅助弹性元件能够向插入到所述限位孔内的杆状结构的端部施加与插入方向相反的力。

进一步地，所述连通孔的直径与所述球状物的直径之比为0.45～0.98，优选为0.5～0.85。

进一步地，每个卡接组件还包括调节元件，所述调节元件容纳在所述调节孔中且能够调节所述弹簧元件向所述球状物施加的作用力。

进一步地，所述球状物的材料选自碳钢、不锈钢、硬铜合金、陶瓷、POM或PA中的至少一种。

进一步地，与所述球状物抵接的杆状结构的端部具有抵接点，所述抵接点和所述球状物的中心点的连线与所述滑动槽的长度方向之间的夹角β为25°～75°，优选为40°～60°。

在一个实施例中，优选滑动槽的长度方向与调节孔的轴线的夹角为45°～135°，更优选为75°～105°。

在另一个实施例中，优选滑动槽的长度方向与调节孔的轴线的夹角为0°～45°或135°～180°，更优选为0°～15°或165°～180°。

进一步地，每个卡接组件还包括滑块，所述滑块容纳在所述调节孔中且位于球状物和弹簧元件之间，所述弹簧元件能够向所述滑块施加作用力，所述滑块再向所述球状物施加作用力。

更进一步地，所述滑块具有斜侧面和底面，所述球状物位于所述调节孔内的部分与所述斜侧面抵接，所述底面与所述弹簧元件的一端抵接。优选地，所述滑块的斜侧面与底面的夹角为10°～60°，更优选为30°～45°。

更进一步地，所述滑块上还设置有柱状按钮，在所述调节孔的孔壁上还开设有按压通孔，所述柱状按钮的末端穿过所述按压通孔伸出到所述调节孔的外部。

本发明由于采取了上述技术方案，其具有如下有益效果：

本发明采用的一种将摄像机固定到挡风玻璃上的卡接装置，既能够使摄像机更加便捷地安装和拆卸，又能够牢固稳定地将摄像机保持在挡风玻璃上，避免了摄像机晃动、异响甚至成像模糊等，提高了安装、更换和维修的效率；同时，还能够避免卡接装置的损坏，保护相关零部件，延长使用寿命；也能够降低开发成本和缩短开发周期。

附图说明：

图1为本发明所述的卡接装置的一个实施例的结构示意图；

图2为图1的局部放大示意图；

图3为本发明所述的卡接装置的另一个实施例的结构示意图；

图4为图3的局部放大示意图；

图5为本发明所述的卡接结构的结构示意图；

图6为本发明所述的球状物和滑块抵接的示意图；

图7为本发明所述的球状物和杆状结构抵接的示意图；

图8为本发明所述的限位结构的结构示意图。

具体实施方式：

以下结合附图对本发明的内容作进一步说明。

如图1和图3所示，本发明所述的一种将摄像机固定到挡风玻璃上的卡接装置，包括能够固定在挡风玻璃上的底板1，通过将摄像机的外壳100保持在底板1上，从而将摄像机固定到挡风玻璃上。可以理解的是，本发明所述的卡接装置上并不限于安装有摄像机，其他需要配置的装置，例如雨感器、光线传感器、激光雷达传感器等，均可以一起安装到所述卡接装置上。

在图1和图3中，所述摄像机的外壳100的外表面上设置有至少三个杆状结构101，至少三个杆状结构101位于外壳100的至少三个侧面；为了将摄像机的外壳100保持在底板1上，本发明在所述底板1上设置至少两个卡接组件2和至少一个限位结构3，至少两个杆状结构101能够对应地卡接固定在至少两个卡接组件2中，至少一个杆状结构101能够对应地限位固定在至少一个限位结构3中。具体地，图1和图3示出了摄像机的外壳100的左侧面和右侧面分别设置一个杆状结构101，在所述底板1上对应外壳100的左侧面和右侧面分别设置一个卡接组件2，位于左侧面的杆状结构101和位于右侧面的杆状结构101分别卡接固定在同侧的卡接组件2中；摄像机的外壳100的下侧面也设置有两个杆状结构101，在所述底板1上对应外壳100的下侧面设置了两个限位结构3，位于下侧面的两个杆状结构101分别限位固定在同侧的两个限位结构3中。

其中，所述底板1通常由塑料制成，可以通过粘贴等方式固定在挡风玻璃的车内侧；为了保证底板1能够可靠持久地固定在挡风玻璃上，还可以在所述底板1的材料中添加玻璃纤维等，从而使得底板1具有与挡风玻璃相似的膨胀特性或相似的膨胀系数。

如图2和图4所示，每个卡接组件2包括卡接结构21、球状物22和弹簧元件23，卡接结构21固定在所述底板1上，所述卡接结构21中开设有滑动槽211和调节孔212；如图5所示，滑动槽211和调节孔212之间设置有连通孔213，所述连通孔213的直径小于所述球状物22的直径，所述球状物22和弹簧元件23容纳在所述调节孔212中，所述弹簧元件23能够向所述球状物22施加作用力使其至少部分穿过所述连通孔213且位于所述滑动槽211内，所述球状物22位于所述滑动槽211内的部分能够与杆状结构101插入在滑动槽211内的端部抵接从而使杆状结构101保持在对应的滑动槽211内。其中，为了使所述球状物22能够方便穿过所述连通孔213为插入的杆状结构101提供足够且合适的抵接作用力，优选所述连通孔213的直径与所述球状物22的直径之比为0.45～0.98，更优选为0.5～0.85。在安装或拆卸摄像机时，杆状结构101在对应的卡接组件2的滑动槽211中沿着滑动槽211的长度方向被推向滑动槽211的深处的卡接位置或者从所述卡接位置推出；在推动过程中，滑动槽211中的杆状结构101的端部会首先接触到滑动槽211中的球状物22，然后继续推动会使杆状结构101的端部对滑动槽211中的球状物22施加作用力，并能够克服弹簧元件23向所述球状物22施加的作用力，使滑动槽211中的球状物22的至少部分缩回至调节孔212中，接着滑动槽211中的杆状结构101越过所述球状物22的位置，最终到达所述卡接位置或从所述卡接位置推出，实现摄像机的安装或拆卸；在保持摄像机时，杆状结构101处于对应的卡接组件2的滑动槽211中的卡接位置，此时缩回至调节孔212中的球状物22的部分重新弹出至滑动槽211中，并与滑动槽211中的杆状结构101的端部抵接，最终将摄像机牢固稳定地保持在底板1上；本发明所述的卡接组件2既能够使摄像机更加便捷地安装和拆卸，又能够牢固稳定地将摄像机保持在挡风玻璃上，避免了摄像机晃动、异响甚至成像模糊等，提高了安装、更换和维修的效率；同时，还能够避免卡接装置的损坏，保护相关零部件，延长使用寿命；也能够降低开发成本和缩短开发周期。

为了使所述球状物22抵接插入的杆状结构101的作用力能够根据需要调节，优选每个卡接组件2还包括调节元件24，所述调节元件24容纳在所述调节孔212中且能够调节所述弹簧元件23向所述球状物22施加的作用力。

其中，所述球状物22的材料可以选用碳钢、不锈钢、硬铜合金或陶瓷等，也可以选用一些动摩擦系数小且表面光滑的塑料，例如POM、PA及它们的改性物等。

如图7所示，为了使所述球状物22能够为插入的杆状结构101提供足够且合适的抵接作用力，所述杆状结构101的端部具有与所述球状物22抵接的抵接点，优选所述抵接点和所述球状物22的中心点的连线与所述滑动槽211的长度方向之间的夹角β为25°～75°，更优选为40°～60°，这样既能够保证摄像机顺利地安装到所述卡接装置上或从所述卡接装置上拆下，还能够保证摄像机牢固地保持在所述卡接装置上。

如图8所示，本发明所述的每个限位结构3中开设有限位孔31，至少一个杆状结构101的端部插入到对应的限位孔31内；优选在所述限位孔31内还设置有辅助弹性元件32，所述辅助弹性元件32能够向插入到所述限位孔31内的杆状结构101的端部施加与插入方向相反的力，从而使得拆卸摄像机时更加省力，甚至能够使摄像机自动弹出，实现零力值拔出，便于拆卸摄像机，提高摄像机的更换效率。

在图1和图2中，本发明示出了一个实施例的具体结构，优选滑动槽211的长度方向与调节孔212的轴线的夹角为45°～135°，更优选为75°～105°；具体地，图2示出了滑动槽211的长度方向与调节孔212的轴线向垂直，球状物22位于调节孔212内的部分与弹簧元件23的一端抵接，弹簧元件23的另一端与调节元件24抵接，调节元件24能够调节弹簧元件23的伸缩量；更具体地，所述调节孔212内设置有螺纹结构，调节元件24与所述螺纹结构螺纹连接，通过旋转调节元件24，可以调节弹簧元件23的伸缩量，所述调节元件24可以为螺栓、螺柱或螺钉等。

在图3和图4中，本发明示出了另一个实施例的具体结构，优选滑动槽211的长度方向与调节孔212的轴线的夹角为0°～45°或135°～180°，更优选为0°～15°或165°～180°；具体地，图4示出了滑动槽211的长度方向与调节孔212的轴线相平行，每个卡接组件2还包括滑块25，所述滑块25容纳在所述调节孔212中且位于球状物22和弹簧元件23之间，所述弹簧元件23能够向所述滑块25施加作用力，所述滑块25再向所述球状物22施加作用力，从而使所述球状物22的至少部分穿过所述连通孔213且位于所述滑动槽21内。

如图6所示，所述滑块25具有斜侧面252和底面253，所述球状物22位于所述调节孔212内的部分与所述斜侧面252抵接，所述底面253与所述弹簧元件23的一端抵接，所述弹簧元件23的另一端与调节元件24抵接，调节元件24能够调节弹簧元件23的伸缩量；更具体地，所述调节孔212内设置有螺纹结构，调节元件24与所述螺纹结构螺纹连接，通过旋转调节元件24，可以调节弹簧元件23的伸缩量，所述调节元件24可以为螺栓、螺柱或螺钉等。

为了使所述球状物22能够方便穿过所述连通孔213为插入的杆状结构101提供足够且合适的抵接作用力，优选所述滑块25的斜侧面252与底面253的夹角α为10°～60°，更优选为30°～45°。

在图5和图6中，所述滑块25上还设置有柱状按钮251，在所述调节孔212的孔壁上还开设有按压通孔214，所述柱状按钮251的末端穿过所述按压通孔214伸出到所述调节孔212的外部，通过按压所述柱状按钮251的末端，可以使所述弹簧元件23收缩，从而减小弹簧元件23对球状物22的作用力，使所述球状物22与杆状结构101分离，便于拆卸掉摄像机；甚至还可以配合辅助弹性元件32，使摄像机自动弹出。

以上内容对本发明所述的一种将摄像机固定到挡风玻璃上的卡接装置进行了具体描述，但是本发明不受以上描述的具体实施方式内容的局限，所以凡依据本发明的技术要点进行的任何改进、等同修改和替换等，均属于本发明保护的范围。

Claims (18)

1.一种将摄像机固定到挡风玻璃上的卡接装置，包括能够固定在挡风玻璃上的底板，其特征在于：在所述底板上设置至少两个卡接组件，每个卡接组件包括卡接结构、球状物和弹簧元件，卡接结构固定在所述底板上，所述卡接结构中开设有滑动槽和调节孔，滑动槽和调节孔之间设置有连通孔，所述连通孔的直径小于所述球状物的直径，所述球状物和弹簧元件容纳在所述调节孔中，所述弹簧元件能够向所述球状物施加作用力使其至少部分穿过所述连通孔且位于所述滑动槽内；

在所述底板上还设置至少一个限位结构，摄像机的外壳的外表面上设置有至少三个杆状结构，至少两个杆状结构能够插入到对应的卡接组件的滑动槽中，至少一个杆状结构能够对应地限位固定在至少一个限位结构中，所述球状物位于所述滑动槽内的部分能够与杆状结构插入在滑动槽内的端部抵接从而使杆状结构保持在对应的滑动槽内。

2.根据权利要求1所述的卡接装置，其特征在于：每个限位结构中开设有限位孔，至少一个杆状结构的端部插入到对应的限位孔内。

3.根据权利要求2所述的卡接装置，其特征在于：在所述限位孔内还设置有辅助弹性元件，所述辅助弹性元件能够向插入到所述限位孔内的杆状结构的端部施加与插入方向相反的力。

4.根据权利要求1所述的卡接装置，其特征在于：所述连通孔的直径与所述球状物的直径之比为0.45～0.98。

5.根据权利要求4所述的卡接装置，其特征在于：所述连通孔的直径与所述球状物的直径之比为0.5～0.85。

6.根据权利要求1所述的卡接装置，其特征在于：每个卡接组件还包括调节元件，所述调节元件容纳在所述调节孔中且能够调节所述弹簧元件向所述球状物施加的作用力。

7.根据权利要求1所述的卡接装置，其特征在于：所述球状物的材料选自碳钢、不锈钢、硬铜合金、陶瓷、POM或PA中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的卡接装置，其特征在于：与所述球状物抵接的杆状结构的端部具有抵接点，所述抵接点和所述球状物的中心点的连线与所述滑动槽的长度方向之间的夹角β为25°～75°。

9.根据权利要求8所述的卡接装置，其特征在于：所述抵接点和所述球状物的中心点的连线与所述滑动槽的长度方向之间的夹角β为40°～60°。

10.根据权利要求1所述的卡接装置，其特征在于：滑动槽的长度方向与调节孔的轴线的夹角为45°～135°。

11.根据权利要求10所述的卡接装置，其特征在于：滑动槽的长度方向与调节孔的轴线的夹角为75°～105°。

12.根据权利要求1所述的卡接装置，其特征在于：滑动槽的长度方向与调节孔的轴线的夹角为0°～45°或135°～180°。

13.根据权利要求12所述的卡接装置，其特征在于：滑动槽的长度方向与调节孔的轴线的夹角为0°～15°或165°～180°。

14.根据权利要求12所述的卡接装置，其特征在于：每个卡接组件还包括滑块，所述滑块容纳在所述调节孔中且位于球状物和弹簧元件之间，所述弹簧元件能够向所述滑块施加作用力，所述滑块再向所述球状物施加作用力。

15.根据权利要求14所述的卡接装置，其特征在于：所述滑块具有斜侧面和底面，所述球状物位于所述调节孔内的部分与所述斜侧面抵接，所述底面与所述弹簧元件的一端抵接。

16.根据权利要求15所述的卡接装置，其特征在于：所述滑块的斜侧面与底面的夹角为10°～60°。

17.根据权利要求15所述的卡接装置，其特征在于：所述滑块的斜侧面与底面的夹角为30°～45°。

18.根据权利要求14所述的卡接装置，其特征在于：所述滑块上还设置有柱状按钮，在所述调节孔的孔壁上还开设有按压通孔，所述柱状按钮的末端穿过所述按压通孔伸出到所述调节孔的外部。