CN110145666A - 用于显示终端的旋转机构以及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于显示终端的旋转机构以及车辆，用于显示终端的旋转机构包括：安装单元、离合单元以及驱动单元，安装单元用于安装显示终端；离合单元包括互相配合的第一接合部和第二接合部，第一接合部与安装单元连接，第一接合部和第二接合部中在垂直于轴向上锁止配合；驱动单元具有可输出扭矩的动力输出件，动力输出件与第二接合部相连且可传递扭矩。由此，避免了直接施加给动力输出件沿轴向的压力，具有更好的抗弯、抗扭性能，且提高了整个旋转机构的使用寿命。

Description

用于显示终端的旋转机构以及车辆

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，具体而言，涉及一种用于显示终端的旋转机构以及车辆。

背景技术

随着现代汽车在娱乐化、智能化上的要求不断提高，以及移动设备的日益普及，使得多媒体的功能、形式日趋丰富，可与手机、电脑互联、能与互联网连接的多功能、大尺寸触摸屏已成为未来发展的主流趋势，但目前触摸屏的固定方式大都以横屏或竖屏的单一模式直接固连于仪表台。这种形式在面对不同规格的图片及视频等影像资源时不能实现等比例、全屏显示，同时也不能够兼顾不同用户的个人使用习惯。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出一种用于显示终端的旋转机构，该旋转机构可实现显示终端的旋转，进而能够实现显示终端在显示屏所在的平面的任意角度转动或者预设角度转动,而且该旋转机构具有更好的抗弯、抗扭性能。

本发明还提出了一种具有所述旋转机构的车辆。

根据本发明实施例的用于显示终端的旋转机构包括：安装单元、离合单元以及驱动单元，所述安装单元用于安装显示终端；所述离合单元包括互相配合的第一接合部和第二接合部，所述第一接合部与所述安装单元连接，所述第一接合部和所述第二接合部在垂直于轴向上锁止配合；所述驱动单元具有可输出扭矩的动力输出件，所述动力输出件与所述第二接合部相连且可传递扭矩，所述安装单元被构造成可被手动转动以带动第一接合部相对于第二接合部可转动地在多个接合位置之间切换。

该旋转机构可实现显示终端的旋转，进而能够实现显示终端在显示屏所在的平面的任意角度转动或者预设角度转动,而且该旋转机构实现了模块化、通用性好、方便拆装。尤其是避免了直接施加给动力输出件沿轴向的压力，具有更好的抗弯、抗扭性能，且提高了整个旋转机构100的使用寿命。

根据本发明实施例的旋转机构，通过使第一接合部和第二接合部在垂直于轴向上止抵，由此相对于直接对动力输出件的端面进行止抵的方案而言，避免了直接施加给动力输出件沿轴向的压力，具有更好的抗弯、抗扭性能，且提高了整个旋转机构的使用寿命。

根据本发明的一个实施例，所述离合单元位于所述驱动单元的机壳之外。

根据本发明的一个实施例，所述离合单元至少部分位于所述安装单元之内。

根据本发明的一个实施例，所述安装单元朝向所述第一接合部的一端具有第一凹槽，所述第一接合部至少部分位于所述第一凹槽内。

根据本发明的一个实施例，所述第一接合部与所述第二接合部接合且具有多个接合位置，所述安装单元被构造成可被手动转动以带动第一接合部相对于所述第二接合部可转动地在多个接合位置之间切换。

根据本发明的一个实施例，所述第一接合部和所述第二接合部中的一个至少部分套设在另一个上。

根据本发明的一个实施例，还包括基座，所述离合单元的一部分、所述驱动单元设于所述基座内，所述离合单元的第一接合部至少部分伸出所述基座外以与所述安装单元连接。

根据本发明的一个实施例，所述第一接合部伸出所述基座外的部分插接并伸入所述安装单元内。

可选地，所述安装单元具有第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽和所述第二凹槽分别位于所述安装单元的两端，所述第一接合部插入所述第一凹槽内并与所述安装单元紧固连接，所述显示终端通过连接支架与所述安装单元连接，所述第二凹槽适于容纳并连接所述连接支架。

根据本发明的一个实施例，所述第一接合部至少部分套设在所述第二接合部内，所述第一接合部具有可伸缩的锁止凸部，所述第二接合部内具有锁止槽，每个锁止凸部伸出所述第一接合部且止抵在多个锁止槽中的任一个内。

根据本发明的一个实施例，所述第一接合部还包括离合盘以及弹性件，所述锁止凸部沿径向伸出所述离合盘，所述弹性件连接在所述离合盘以及所述锁止凸部之间且常推动所述锁止部推抵所述第二接合部的内壁。

根据本发明的一个实施例，所述离合盘朝向所述离合壳体的一端具有多个沿径向向外延伸且穿过所述离合盘的侧壁的导向槽，所述弹性件和所述锁止凸部均安装在所述导向槽内。

根据本发明的一个实施例，所述弹性件常推抵所述锁止凸部抵压在所述导向槽内且部分伸出所述导向槽外。

根据本发明的一个实施例，所述导向槽至少包括主槽段和连接在所述主槽段内端的行程限位槽段，所述锁止凸部包括主体段和连接在所述主体段一端的扩张段，所述主体段常在所述行程限位槽段内与所述主槽段的内端相止抵。

根据本发明的一个实施例，所述第二接合部包括离合壳体，所述离合壳体具有供所述离合盘插入的敞开端，导向槽朝向离合壳体的一端完全敞开，锁止凸部在轴向上夹在离合壳体和离合盘之间。

根据本发明的一个实施例，所述离合盘具有限位柱，所述离合壳体具有限位滑孔，所述限位柱适于与所述限位滑孔配合以对所述安装单元进行行程限位。

根据本发明的一个实施例，所述锁止槽的横截面为V形或者弧形。

根据本发明的一个实施例，所述锁止凸部的一端具有定位槽，所述弹性件的一部分伸入所述定位槽内，所述锁止凸部的另一端具有与所述锁止槽相适配的齿部，所述齿部的形状与所述锁止槽相一致。

根据本发明的一个实施例，所述驱动单元包括：机壳、驱动电机以及减速器，所述驱动电机设置在所述机壳内,所述驱动电机具有输出轴；所述减速器至少为一级传动机构且至少包括蜗杆直齿传动机构，所述蜗杆直齿传动机构包括互相啮合的蜗杆和直齿轮，所述蜗杆直接或间接与所述驱动电机的输出轴连接，所述直齿轮形成为所述动力输出件。

根据本发明的一个实施例，所述驱动单元的机壳具有径向保持机构，所述动力输出件可相对转动地设在所述径向保持机构上以在径向上限位。

根据本发明的一个实施例，所述驱动单元的机壳具有两个空套设置的外环和内环，所述径向保持机构包括所述外环和所述内环，所述外环和所述内环之间限定出环形腔，所述动力输出件的至少部分设于所述环形腔内。

根据本发明的一个实施例，所述驱动单元的机壳包括：壳身、机壳后盖和机壳前盖，所述机壳后盖与所述壳身的后端相连，所述第二接合部具有第二连接轴，所述机壳前盖与所述壳身的前端相连且具有环形的限位环，所述限位环空套在所述第二连接轴外以限定出环形腔，所述动力输出件的至少部分设于所述环形腔内。

根据本发明的一个实施例，所述动力输出件向前伸出所述机壳前盖外。

根据本发明的一个实施例，所述驱动单元具有环形的输出齿轮，所述输出齿轮套设在所述第二连接轴外，所述动力输出件形成在所述输出齿轮上。

根据本发明第二方面实施例的车辆包括：显示终端以及所述的旋转机构，所述显示终端安装于所述旋转机构的所述安装单元。

附图说明

图1是根据本发明实施例的用于显示终端的调节机构、显示屏以及固定支架的立体拆分示意图。

图2是根据本发明实施例的用于显示终端的调节机构、显示屏以及固定支架的剖视示意图。

图3是根据本发明实施例的用于显示终端的调节机构的第一接合部的示意图。

图4是根据本发明实施例的用于显示终端的调节机构的锁止凸部的示意图

图5是根据本发明实施例的用于显示终端的调节机构的第二接合部的示意图。

图6是根据本发明实施例的用于显示终端的调节机构的驱动单元的示意图。

附图标记：

旋转机构100，显示终端300，连接支架400，

安装单元10，第一凹槽11，第二凹槽12，离合单元20，第一接合部21，锁止凸部211，主体段211a，扩张段211b,定位槽2111，齿部2112，离合盘212，弹性件213，第一连接轴214，限位柱212a，导向槽212b，主槽段b1,行程限位槽段b2，第二接合部22，锁止槽221，限位滑孔223，离合壳体222，第二连接轴224，

驱动单元30，机壳31，主机壳311，机壳前盖312，限位环312a，机壳后盖313，驱动电机32，减速器33，一级蜗杆331，一级斜齿轮332，二级蜗杆333，二级直齿轮334，限流电路板35。

基座40，主壳体41，端盖42。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参照图1至图6详细描述根据本发明实施例的用于显示终端300的旋转机构100。

如图1和图2所示，根据本发明实施例的用于显示终端300的旋转机构100包括：安装单元10、离合单元20以及驱动单元30。

安装单元10用于安装显示终端300；其中安装单元10可以通过设置在显示终端300上的连接支架400与所述显示终端300固定连接，连接支架400可以集成在显示终端300的背面，也可以可拆卸地连接在显示终端300上，连接支架400与安装单元10可以通过形状统一的接口进行配合，这样不同型号或不同尺寸的显示终端300均能够通过统一的接口连接在安装单元10上，这样安装单元10具有更好的通用性、适用范围更广。

离合单元20包括互相配合的第一接合部21和第二接合部22，第一接合部21与安装单元10连接，第一接合部21和第二接合部22在垂直于轴向上锁止配合。驱动单元30具有可输出扭矩的动力输出件，动力输出件与第二接合部22相连且可传递扭矩。

根据本发明实施例的旋转机构100，通过使第一接合部21和第二接合部22在垂直于轴向上止抵，由此相对于直接对动力输出件的端面进行止抵的方案而言，避免了直接施加给动力输出件沿轴向的压力，具有更好的抗弯、抗扭性能，且提高了整个旋转机构100的使用寿命。

第一接合部21与第二接合部22接合且具有多个接合位置，安装单元10被构造成可被手动转动以带动第一接合部21相对于第二接合部22可转动地在多个接合位置之间切换。由此，旋转机构能够在自动方式和手动方式两种模式下驱动显示终端旋转。

需要数说明的是，“第一接合部21和第二接合部22锁止配合”是指在显示终端300不受外力作用或受的外力作用较小时，第一接合部21和第二接合部22始终处于互相锁止的状态，安装单元10的旋转可以通过两种方式实现：手动方式和自动方式，手动方式的开启力矩可以通过对第一接合部21和第二接合部22的结构设计实现，该开启力矩可以大于动力输出件的输出扭矩且留有一定余量。第一接合部21、第二接合部22在轴向预紧力的作用下形成周向的静摩擦力，该周向的静摩擦力形成第一接合部21、第二接合部22相对转动的开启力。当第一接合部21受到的扭矩大于该开启力时，第一接合部21、第二接合部22相对转动以改变接合位置；当第一接合部21受到的扭矩小于该开启力时，第一接合部21、第二接合部22保持相互接合以传递扭矩。

如图1所示，离合单元20可以位于驱动单元30的机壳31之外，这样，在装配离合单元时，不易于与驱动单元的各个零部件干涉，且不必单独在驱动单元的机壳31内设计离合单元20的安装空间，可以简化设计。进一步地，由于离合单元30的第一接合部21和第二接合部22在手动模式中会发生相对转动，若将离合单元30的一部分设在驱动单元30的机壳内，在旋转机构100运行过程中可能会发生卡死等问题。

离合单元20至少部分位于安装单元10之内。这样可以显著降低旋转机构整体的轴向长度，布置更紧凑合理且连接更紧密。

为了实现整个旋转机构100的模块化，可以将整个旋转机构100集成为一个整体，旋转机构100还包括基座40，驱动单元30、离合单元20的一部分嵌设在基座40内，第一接合部21的另一部分伸出基座40外以与安装单元10连接。

这样，驱动单元30、离合单元20和安装单元10构成的整体均可适用于任何一款车型甚至其他有旋转功能需求的产品中，两个模块均具有如同标准件一样的较好的互换性和通用性，极大提升了产品的适用范围，可用于实际生产使用。

进一步地，第一接合部21伸出基座40外的部分可以插接并伸入安装单元10内。由此，不仅缩短了整个旋转机构100的轴向长度，降低了尺寸链加工误差，而且增强了整个机构的紧凑性，而且对安装单元10的连接更紧密、牢固，同时减少了对空间的占用。具体地，第一接合部21插入安装单元10的凹槽内且通过螺栓进行紧固，由此实现了第一接合部21与安装单元10的固定，从而实现了两者动力耦合连接。

作为优选实施方式，安装单元10具有第一凹槽11和第二凹槽12，第一凹槽11和第二凹槽12分别位于安装单元10的两端，第一接合部21插入第一凹槽11内并与安装单元10紧固连接，显示终端300通过连接支架400与安装单元10连接，第二凹槽12适于容纳并与连接支架400连接。

具体地，连接支架400可以通过卡接以及螺栓连接等方式中的至少一种实现与安装单元10的连接，连接支架400可以形成为环形且包括多个呈环形分布的连接爪401，多个连接爪401可伸入并插接到第二凹槽16内。这样不仅连接支架400侵入安装单元10内，而且安装单元10能够至少部分伸入到多个连接爪401限定出的位于显示终端后方的空腔402内，这样，合理利用了显示终端后方的空间，显著降低了旋转机构100与连接支架400整体的轴向长度，布置更紧凑合理且连接更紧密。

第一接合部21与第二接合部22的离合结构可以有多种，第一接合部21和所述第二接合部22中的一个至少部分套设在另一个上。这样，当第一接合部21与第二接合部22的彼此相对的侧壁之间的配合状态不同时，第一接合部21与第二接合部22也处于不同的传动状态。具体而言，自动旋转显示终端300时，两者的侧壁互相锁定并彼此相对不动时，第一接合部21与第二接合部22能够一起在驱动单元30的驱动下同步转动；当手动旋转显示终端300时，两者的侧壁互相脱离且可相对转动。

优选地，如图3至图5所示，第一接合部21至少部分套设在第二接合部22内，第一接合部21具有可伸缩的锁止凸部211，第二接合部22具有锁止槽221，每个锁止凸部211伸入且止抵在多个锁止槽221中的任一个内。

这样，在自动工作模式下锁止凸部211伸出并卡入锁止槽221内，此时第一接合部21与第二接合部22互相锁止；当手动驱动显示终端300转动时，显示终端300转动并带动与之连接的第一接合部21一起转动，此时锁止凸部211在锁止槽221的侧压力作用下被推动朝远离锁止槽221方向运动(即回缩)，且锁止凸部211被带动转动并从锁止槽221内脱出，在显示终端300转动一定角度后，锁止凸部211卡到另一个锁止槽221内，这样实现了显示终端300的旋转。

根据本发明的一个实施例，第一接合部21还包括离合盘212以及弹性件213，锁止凸部211沿径向伸出离合盘212，弹性件213连接在离合盘212以及锁止凸部211之间且常推动锁止部推抵第二接合部22的内壁。由此，弹性件213的设置能够使机芯内部的传动系统与外部冲击进行有效隔绝，不仅可以避免因为传动系统内部齿隙等造成的触摸屏微颤回旋，提高系统稳定性及防抖、抗振能力，同时也可以避免外界冲击对传动系统的损伤，提高系统可靠性及寿命。

具体地，锁止槽221的横截面可以是V形或者弧形。具体地，锁止槽221为形成在离合壳体222的侧壁上的横截面为V形或者弧形的槽，锁止凸部211上具有与锁止槽221相适配的V形结构。由此，锁止凸部211与锁止槽221的结构更简单且更方便加工。，第二接合部22包括离合壳体，离合壳体222具有供离合盘212插入的敞开端，

根据本发明的一个实施例，离合盘212朝向离合壳体222的一端具有多个沿径向向外延伸且穿过离合盘212的侧壁的导向槽212b，弹性件213和锁止凸部211均安装在导向槽212b内。由此，多个锁止凸部211分别沿径向对离合壳体222的锁止槽221施加抵压力，这样使第一接合部21与第二接合部22的配合更紧密，进而能够保证动力在两者之间稳定传递。

根据本发明的一个实施例，弹性件213常推抵所述锁止凸部211抵压在导向槽212b内且部分伸出所述导向槽212b外。这样，导向槽212bb不仅为弹性件213提供了容纳空间，而且为锁止凸部211211的伸缩行程进行了合理限定。

如图3所示，导向槽212b至少包括主槽段b1和连接在主槽段b1内端的行程限位槽段b2，锁止凸部211包括主体段211a和连接在主体段211a一端的扩张段211b，主体段211a常在行程限位槽段b2内与主槽段b1的内端相止抵。这样，锁止凸部211的扩张段211b与行程限位槽段b2滑动配合，主体段211a与主槽段b1滑动配合，在第一接合部21与第二接合部22互相锁止时，弹性件213推动锁止凸部211的主体段211a伸出导向槽段b2外，并使主体段211a沿径向向外抵压并伸入第二接合部22的锁止凹部内，行程限位槽段b2能够为锁止凸部211的伸缩进行限位，以增强锁止凸部211在手动模式下伸缩运动的稳定性和可靠性。

进一步地，第二接合部22包括离合壳体222，所述离合壳体222具有供所述离合盘212插入的敞开端，导向槽212b朝向离合壳体222的一端完全敞开，锁止凸部211在轴向上夹在离合壳体222和离合盘212之间。由此，一方面，锁止凸部211不仅能够沿径向对离合壳体222的侧壁施加推抵力，而且锁止凸部211的端部能够在轴向上辅助推抵离合壳体222，另一方面导向槽212b采用上述结构还方便弹性件213和锁止凸部211的拆装，方便维修更换。

基座40可以包括主壳体41和端盖42，主壳体41可用于容纳驱动单元30以及离合单元20，端盖42与主壳体41连接以对离合单元20进行轴向限位，进一步能够使离合盘在轴向上也推抵离合单元。

可选地，锁止凸部211的一端具有定位槽2111，弹性件213的一部分伸入定位槽2111内，锁止凸部211的另一端具有与锁止槽221相适配的齿部2112，齿部2112的形状与锁止槽相一致。由此，锁止凸部211与锁止槽221的连接更紧密、传动更可靠平稳。

如图1和图5所示，第二接合部22还包括第二连接轴224，第二连接轴224与动力输出件通过键连接，第一接合部21还包括连接在离合盘212的一端的第一连接轴214，第一连接轴214伸入安装单元10内以与安装单元10通过螺钉连接，螺钉穿过安装单元10以连接在第一连接轴214上。

根据本发明的一个实施例，参见图1所示，离合盘212具有限位柱212a，离合壳体222具有限位滑孔223，限位柱212a适于与限位滑孔223配合以对安装单元10进行行程限位。由此，限位柱212a可随离合盘212转动，并且在显示终端300旋转到目标角度时，限位柱212a分别与限位滑孔223的端部接触以被阻挡，由此实现了对显示屏的转动限位。

根据本发明的一个实施例，驱动单元30包括：机壳31、驱动电机32以及减速器33，驱动电机32设置在机壳31内,驱动电机32具有输出轴321；减速器33至少为一级传动机构且至少包括蜗杆直齿传动机构，蜗杆直齿传动机构包括互相啮合的蜗杆和直齿轮，蜗杆直接或间接与驱动电机32的输出轴321连接，直齿轮形成为动力输出件。

具体地，驱动电机32为旋转电机，输出轴321为能够输出扭矩的可转动的驱动电机32轴，减速器33和驱动电机32中的至少一个具有自锁功能，以在驱动电机32断电时，能够将动力输出件以及第二接合部22锁定，从而使可以是一级传动机构，也可以是二级传动机构、三级传动机构，传动机构至少包括蜗杆直齿传动机构。在图6所示的具体实施例中，当减速器33是二级传动机构时，减速器33可以由蜗杆斜齿传动机构以及蜗杆直齿传动机构组成，蜗杆斜齿传动机构包括互相啮合的一级蜗杆331和一级斜齿轮332，蜗杆直齿传动机构包括互相啮合的二级蜗杆333和二级直齿轮334，一级蜗杆331与驱动电机32的输出轴321连接，二级蜗杆333与一级斜齿轮332同轴设置且固定连接。

如图6所示，机壳31包括主壳体311、机壳前盖312、机壳后盖313，驱动电机32装入主壳体后通过机壳后盖313封闭，机壳前盖312用于对动力输出件(包括但不限于图6所示的二级直齿轮334)进行轴向限位。

显示终端300需要以极缓慢的转速进行旋转(约为6-10r/min)，这就要求驱动单元30具有较大的传动比，约1500-2000左右。采用上述蜗杆直齿传动机构具有以下优点：结构紧凑、体积小、重量轻；且传动平稳、噪声低，传动比高、减速效果明显。

可以理解，本发明的驱动单元30不限于采用电动驱动方式，也可以是气动、液压或磁驱动等驱动方式，减速器33并不限于上述具体实施例提及的传动机构，还可以包括行星齿轮传动机构、锥齿轮传动机构等。

此外，安装单元10、驱动单元30、离合单元20均形成为具有沿轴向延伸的走线孔的中空结构。由此，布局更灵活，便更于走线，而且更适用整车机构空间紧凑、整车限重的要求，同时也可以给用户更好的驾乘体验。

显示终端300的调节角度不限于90度(即显示终端300的位置不限于横屏和竖屏)，本领域技术人员可以根据需要设置合适的目标调节角度。

需要说明的是，上述关于安装单元10、离合单元20、驱动单元30的各个实施例在不相悖的情况的下可以相互结合以形成更多个有关于旋转机构100的实施例。

下面描述本发明实施例的旋转机构100的驱动单元30。

如图1和图6所示，驱动单元30包括：驱动电机32和减速器33，驱动电机32的输出轴321与减速器33相连，减速器33的动力输出件与第一接合部21相连。

动力源可以为驱动电机32、油泵、气泵等，减速器33可以为齿轮减速机、带传动减速，减速器33也可以为蜗杆齿轮传动机构等。减速器33可以为一级减速机构，也可以为多级减速机构。

用于驱动显示终端300运动的驱动单元30，包括：动力源和减速器33，减速器33包括主动蜗杆和从动直齿轮，主动蜗杆与动力源的输出轴321相连，从动直齿轮与主动蜗杆啮合。

采用蜗杆直齿轮减速机构，该机构紧凑、体积小、重量轻，且传动平稳、噪声低，整个减速机构布局灵活，便于走线，更适用整车机构空间紧凑、整车限重的要求，同时也可以给用户更好的驾乘体验。

主动蜗杆的轴线L1与从动直齿轮的轴线L2的夹角为锐角。主动蜗杆的轴线L1与从动直齿轮的轴线L2的夹角为锐角为α，满足：82°≤α≤88°。进一步地，84°≤α≤86°，比如α＝85°，α的大小根据主动蜗杆的螺旋升角来定。

也就是说，主动蜗杆与从动直齿轮并非垂直布置，这样可以保证主动蜗杆与从动直齿轮的啮合状态佳，传动效率更高。直齿轮的加工方便，将相关技术中的蜗轮蜗杆传动改进为蜗轮直齿轮传动，从而避免遇到蜗轮加工性能差的问题。

在一些实施例中，减速器33为一级传动机构，且减速器33包括：一级蜗杆331和一级直齿轮，一级蜗杆331与动力源的输出轴321固定连接，一级蜗杆331与一级直齿轮啮合，且一级蜗杆331的轴线与一级直齿轮的轴线的夹角为锐角。一级蜗杆331的轴线L1与一级直齿轮的轴线L2的夹角为α，满足：82°≤α≤88°。进一步地，84°≤α≤86°，比如α＝85°，α的大小根据一级蜗杆331的螺旋升角来定。也就是说，一级蜗杆331与一级直齿轮并非垂直布置，这样可以保证一级蜗杆331与一级直齿轮的啮合状态佳，传动效率更高。直齿轮的加工方便，将相关技术中的蜗轮蜗杆传动改进为蜗轮直齿轮传动，从而避免遇到蜗轮加工性能差的问题。

在另一些实施例中，如图6所示，二级传动机构包括：一级蜗杆331、一级直齿轮、二级蜗杆333、二级直齿轮334。

其中，动力源的输出轴321与一级蜗杆331固定连接，一级蜗杆331可以集成于动力源的输出轴321外。

一级蜗杆331与一级直齿轮啮合，一级蜗杆331的轴线与一级直齿轮的轴线的夹角为锐角，一级蜗杆331的轴线L1与一级直齿轮的轴线L2的夹角α，满足：82°≤α≤88°，进一步地，84°≤α≤86°，比如α＝85°，α的大小根据一级蜗杆331的螺旋升角来定。也就是说，一级蜗杆331与一级直齿轮并非垂直布置，这样可以保证一级蜗杆331与一级直齿轮的啮合状态佳，传动效率更高。直齿轮的加工方便，将相关技术中的蜗轮蜗杆传动改进为涡轮直齿轮传动，从而避免遇到涡轮加工性能差的问题。

二级蜗杆333与一级直齿轮同轴设置，二级蜗杆333与一级直齿轮沿轴向间隔开设置，二级蜗杆333与一级直齿轮可以一体加工，或者一级直齿轮可以通过花键与二级蜗杆333相连。

二级直齿轮334与二级蜗杆333啮合。二级蜗杆333的轴线与二级直齿轮334的轴线的夹角为锐角，二级蜗杆333的轴线L1与二级直齿轮334的轴线L2的夹角β，满足：82°≤β≤88°，进一步地，84°≤β≤86°，比如β＝85°，β的大小根据二级蜗杆333的螺旋升角来定。也就是说，二级蜗杆333与二级直齿轮334并非垂直布置，这样可以保证二级蜗杆333与二级直齿轮334的啮合状态佳，传动效率更高。直齿轮的加工方便，将相关技术中的蜗轮蜗杆传动改进为涡轮直齿轮传动，从而避免遇到涡轮加工性能差的问题。

一级蜗杆331的轴线、二级直齿轮334的轴线、离合单元20的轴线平行。动力源的输出轴321的轴线与二级直齿轮334的轴线平行且间隔开。从而可以实现动力源的布置方向与驱动单元30的输出方向平行，便于装配设计。

在动力源不工作时，利用蜗杆的自锁功能(蜗杆的螺旋升角小于摩擦角即可触发自锁)，可以实现整体方案的离合功能，即手动操作时，减速器33自锁，使得第一接合部21被固定，从而第一接合部21可以相对转动。

采用蜗杆直齿轮减速机构，该机构紧凑、体积小、重量轻，且传动平稳、噪声低，整个减速机构布局灵活，便于走线，更适用整车机构空间紧凑、整车限重的要求，同时也可以给用户更好的驾乘体验。

一级直齿轮将一级蜗杆331的高速转动传递给二级蜗杆333，为了降低传动过程中的震动，一级直齿轮可为塑胶件，一级蜗杆331、二级蜗杆333、二级直齿轮334为金属件。

二级直齿轮334与第一接合部21相连，从而实现动力输出，比如二级直齿轮334与第一接合部21形成为一体，根据二级直齿轮334与第一接合部21的功能需求，二者可采用不同材料制成，二级直齿轮334为耐磨材料制成，第一接合部21为自润滑材料制成。

如图1、图6所示，驱动单元30的机壳31具有径向保持机构，动力输出件334a可相对转动地设在径向保持机构上以在径向上限位。径向保持机构用于限定至少部分旋转机构100的径向偏置，防止旋转机构100在运行过程中发生径向偏置，这样旋转机构100在长期运行后依然可以保持稳定的运行。

在一些可选的实施例中，驱动单元30的机壳31安装于车身后保持不动，驱动单元30的机壳31具有外环，所述离合单元20具有与所述外环空套设置的内环，径向保持机构包括外环和内环，外环套设在内环外，外环和内环限定出环形腔，动力输出件334a的至少部分设于环形腔内，动力输出件334a的至少部分套设在内环外，内环用于防止动力输出件334a向径向内侧偏置，外环套设在动力输出件334a的至少部分外，外环用于防止第一接合部21向径向外侧偏置。

在一些可选的实施例中，如图6所示，驱动单元30的机壳31包括：壳身311、机壳31后盖和机壳31前盖，机壳31后盖与壳身311相连，且第二接合部22具有第二连接轴224，机壳31前盖与壳身311的前端相连，且机壳31前盖具有环形的限位环312a，限位环312a空套在第二连接轴224外以限定出环形腔，动力输出件334a的至少部分设于环形腔内。动力输出件334a的至少部分套设在第二连接轴224外，第二连接轴224不仅能够为动力输出件所在的旋转零件(包括但不限于输出齿轮)提供中心定位，而且能够防止第二接合部22向径向内侧偏置，限位环312a套设在第一接合部21的至少部分外，限位环312a用于防止第一接合部21向径向外侧偏置。

驱动单元30的动力输出件包括环形的输出齿轮，输出齿轮可以为上述实施例所述的二级从动直齿轮，输出齿轮套设在第二连接轴224外。这样，输出齿轮的径向内外侧也分别被第二连接轴224和限位环312a限定，在工作过程中驱动单元30的输出端不易受到外界振动的影响，防止打齿。

径向保持机构还可以包括径向限位轴承(图中未示出)，限位环312a与动力输出件334a的至少部分之间设有径向限位轴承，比如限位环312a与连接套之间可以设有径向限位轴承，这样径向限位轴承的内圈抵压连接套，径向限位轴承的外圈抵压限位环312a，径向保持机构的径向限位更稳固。

下面参照图描述根据本发明的一个具体实施例的显示屏的旋转机构100的安装过程以及功能原理。

旋转机构100的安装过程如下：

1)将驱动单元30(也可称之为机芯)放入基座40的主壳体41内且两者通过固定螺丝连接；

2)将锁止凸部211(包括但不限于弹销)和弹性件213(包括但不限于弹簧)装入第一接合部21；

3)将第一接合部21装入第二接合部22内；

4)将第二接合部22装入基座40的主壳体41内；

5)将端盖锁在基座40的主壳体41上；

6)将第一接合部21通过螺钉锁在安装单元10上

7)将连接支架400与显示屏通过螺钉固定；

8)将装配好的连接支架400与显示屏整体通过螺钉锁在第一接合部21上。

功能实现原理：

1)旋转系统在自动方式下的传递路线：由机芯开始，将驱动电机32的输出扭矩进行减速增扭，本方案通过二级蜗轮蜗杆实现，通过其自身输出端的直齿轮传递至第二接合部22，第二接合部22通过周向的多个凹槽与第一接合部21的弹销的凸包配合，以传递扭矩给第一接合部21，带动第一接合部21实现平面旋转，从而带动固连其上的安装单元10、连接支架400、显示屏进行平面旋转，当旋转90°时，第一接合部21上的轨道到达尽头，被第一接合部21上的限位柱212a限位，驱动电机32堵转，电流增大，控制系统检测到堵转信号且触摸屏内置的陀螺仪传递出到位信号，控制系统识别出到位，并对驱动电机32进行断电处理，动力系统传递中断，系统到位锁止；

2)旋转系统在手动方式下的传递路线：

在自动方式时第一接合部21和第二接合部22相对静止一起转动，但是在手动方式下由于机芯内部的蜗轮蜗杆具有自锁功能，机芯的输出端直齿轮和第二接合部22被锁紧固定。于是只有第一接合部21跟随安装单元10、连接支架400和显示屏整体旋转。扭矩传递路线由人手转动显示屏开始，经由连接支架400到安装单元10再到第一接合部21。此时锁止凸部211(如图1所示的弹销)在扭矩作用下脱离锁止第二接合部22转动。

3)到位锁止及防护系统：

此旋转机构系统自动方式下的到位锁止功能由弹簧装配压缩变形提供的通过锁止凸部211施加给第一接合部21的锁止槽221的正压力来保证；各部件接触面之间足够大的系统正压力，可以有效的隔绝来自基座40传递至系统的路面冲击对显示屏的影响，从而对传动系统进行有效的保护，进一步提高了系统的可靠性。

而手动方式通过弹销和第一接合部21上的4个凹包(也就是锁止槽221)的设计实现90°旋转行程的有效锁止和避免虚位。第一接合部21上的4个凹包成90°间隔分布。

由上述介绍，手动方式的关键部件是第一接合部21、弹销、弹簧和第一接合部21，自动方式则是上述部件暂时紧固成一体，由机芯输出自动动力实现自动旋转。本方案的突出特点就是具备手动、自动两个工作模式，通过设计合理的力矩阀值区分开。

4)为提高客户的驾乘体验，本系统触摸屏以极缓慢的转速进行旋转(约为6～10r/min)，这就要求机芯具有较大的传动比，约1500～2000左右。可以根据具体结构布局选择行星轮系减速器33或者两级蜗杆斜齿轮的双蜗杆减速系统，整体转轴设计为中空结构，方便锁止系统的设计。

5)本旋转系统通过内嵌限流电路板35，当检测到超过设定阀值的电流后，对驱动电机32进行断电处理，从而实现系统的安全防夹及过载保护。

6)到位及异常位置控制：系统90°到位或者触摸屏遇外部阻力而造成防夹指示启动，均是依靠电流上升，超过限流小板设计阀值，系统对驱动电机32进行断电处理，来实现，在驱动电机32断电后，控制系统会依据触摸屏内置陀螺仪传递的信号，来判断触摸屏是否处于异常位，若陀螺仪所传信号表明触摸屏处于横屏位或者竖屏位置则表示驱动电机32断电为到位断电，反之则判定触摸屏处于异常位，判定驱动电机32断电为异常遇阻断电，则出现警示画面，提醒客户进行异物排查，当阻力消失后，再依据客户选择重新启动归位。异常位判定包括在自动运行状态下的手动操作，实际的异常位反馈处理可根据客户要求定义来设计软件功能，此方案的限位锁止结构在物理层面上可充分适应不同的软件功能定义(关于异常位置的控制)。

7)第一接合部21和第一接合部21进行中空设计便于走线，使得屏后线束走线合理、美观，出线口有较大圆角，也是为了防止割线。

8)此系统为定中心旋转系统，即旋转过程中旋转中心始终保持不变，因此可以通过采用统一接口的连接支架400，来实现多尺寸终端间的匹配、兼容。从而提高了产品的通用性、节约成本、方便品控。

9)该系统触摸屏悬浮于中控，可以使得仪表台面更加整洁，美观。

本发明涉及一种触摸屏的手动、自动旋转系统，该系统可以实现以下功能：

1)触摸屏在横、竖屏两种状态间的自动切换；

2)显示屏在手动和自动转动过程中均不会向前移动；

3)改系统将弹簧布置于平行于显示屏方向，减小了垂直于显示屏方向的空间占用；

4)为增强用户的体验，提供手动、自动两种旋转模式；

5)旋转到位后的自动定位锁止；

6)系统的防抖、抗振；

7)系统过载保护及安全防夹；

8)多尺寸终端匹配兼容，适配性强。

本机芯可以采用行星轮系或者两级蜗杆、斜齿轮传动系统，使系统具有以下优点：

1)机构紧凑、体积小、重量轻；

2)传动平稳、噪声低，传动比高、减速效果明显；

3)布局灵活，便于走线。更适用整车机构空间紧凑、整车限重的要求，同时也可以给用户更好的驾乘体验；

4)本发明中特有的到位锁止系统，可以将电动减速机芯内部的传动系统与外部冲击进行有效隔绝，不仅可以避免因为传动系统内部齿隙等造成的触摸屏微颤回旋，提高系统稳定性及防抖、抗振能力，同时也可以避免外界冲击对传动系统的损伤，提高系统可靠性及寿命；

5)本发明主要用于触摸屏的旋转机构；同样适用于其他有旋转要求的电子产品。

6)本发明着重实现了自动手动一体旋转机构的模块化设计，除与外部结构配合的基座40、连接支架400，其余部件形成一个完整模块，可适用于任何一款车型甚至其他有旋转功能需求的产品中。具有如同标准件一样的可互换性和可通用性，极大提升了产品的适用范围，可用于实际生产使用。

根据本发明第二方面实施例的车辆包括：显示终端300以及上述实施例的旋转机构100，显示终端300安装于旋转机构100的安装单元10。由此，车辆采用具备防抖、抗振、防夹、性能的调节显示终端300的旋转机构100，不仅可以实现屏横、竖屏之间的自动切换，还可以根据用户需要进行手动操作，为用户提供更好的操作体验及视听享受；同时根据手动或自动旋转分别具备稳定、可靠的到位锁止、消隙系统，可以有效的避免行车过程中路面冲击引起的的屏幕抖动所造成的画面模糊或振动破坏。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (25)

1.一种用于显示终端的旋转机构，其特征在于，包括：

安装单元，所述安装单元用于安装显示终端；

离合单元，所述离合单元包括离合组件，所述离合组件具有互相配合的第一接合部和第二接合部，所述第一接合部与所述安装单元连接；以及

驱动单元，所述驱动单元具有可输出扭矩的动力输出件，所述动力输出件与所述第二接合部相连且可传递扭矩，所述第一接合部和第二接合部在垂直于轴向上相互锁止。

2.根据权利要求1所述的用于调节显示终端的旋转机构，其特征在于，所述离合单元位于所述驱动单元的机壳之外。

3.根据权利要求1所述的用于调节显示终端的旋转机构，其特征在于，所述离合单元至少部分位于所述安装单元之内。

4.根据权利要求3所述的用于调节显示终端的旋转机构，其特征在于，所述安装单元朝向所述第一接合部的一端具有第一凹槽，所述第一接合部至少部分位于所述第一凹槽内。

5.根据权利要求1所述的用于调节显示终端的旋转机构，其特征在于，所述第一接合部与所述第二接合部接合且具有多个接合位置，所述安装单元被构造成可被手动转动以带动第一接合部相对于所述第二接合部可转动地在多个接合位置之间切换。

6.根据权利要求1所述的用于显示终端的旋转机构，其特征在于，所述第一接合部和所述第二接合部中的一个至少部分套设在另一个上。

7.根据权利要求1所述的用于显示终端的旋转机构，其特征在于，还包括基座，所述离合单元的一部分、所述驱动单元设于所述基座内，所述离合单元的第一接合部至少部分伸出所述基座外以与所述安装单元连接。

8.根据权利要求7所述的用于显示终端的旋转机构，其特征在于，所述第一接合部伸出所述基座外的部分插接并伸入所述安装单元内。

9.根据权利要求8所述的用于显示终端的旋转机构，其特征在于，所述安装单元的背离所述离合单元的一端具有第二凹槽，所述显示终端通过连接支架与所述安装单元连接，所述第二凹槽适于容纳并连接所述连接支架。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的用于显示终端的旋转机构，其特征在于，所述第一接合部至少部分套设在所述第二接合部内，所述第一接合部具有可伸缩的锁止凸部，所述第二接合部内具有锁止槽，每个锁止凸部伸入并止抵在多个锁止槽中的任一个内。

11.根据权利要求10所述的用于显示终端的旋转机构，其特征在于，所述第一接合部还包括离合盘以及弹性件，所述锁止凸部沿径向伸出所述离合盘，所述弹性件连接在所述离合盘以及所述锁止凸部之间且常推动所述锁止部推抵所述第二接合部的内壁。

12.根据权利要求11所述的用于显示终端的旋转机构，其特征在于，所述离合盘朝向所述第二接合部的一端具有多个沿径向向外延伸且穿过所述离合盘的侧壁的导向槽，所述弹性件和所述锁止凸部均安装在所述导向槽内。

13.根据权利要求11所述的用于显示终端的旋转机构，其特征在于，所述弹性件常推抵所述锁止凸部抵压在所述导向槽内且部分伸出所述导向槽外。

14.根据权利要求13所述的用于显示终端的旋转机构，其特征在于，所述导向槽至少包括主槽段和连接在所述主槽段内端的行程限位槽段，所述锁止凸部包括主体段和连接在所述主体段一端的扩张段，所述主体段常在所述行程限位槽段内与所述主槽段的内端相止抵。

15.根据权利要求13所述的用于显示终端的旋转机构，其特征在于，所述第二接合部包括离合壳体，所述离合壳体具有供所述离合盘插入的敞开端，导向槽朝向离合壳体的一端完全敞开，锁止凸部在轴向上夹在离合壳体和离合盘之间。

16.根据权利要求15所述的用于显示终端的旋转机构，其特征在于，所述离合盘具有限位柱，所述离合壳体具有限位滑孔，所述限位柱适于与所述限位滑孔)配合以对所述安装单元进行行程限位。

17.根据权利要求10所述的用于显示终端的旋转机构，其特征在于，所述锁止槽的横截面为V形或者弧形。

18.根据权利要求10所述的用于显示终端的旋转机构，其特征在于，所述锁止凸部的一端具有定位槽，所述弹性件的一部分伸入所述定位槽内，所述锁止凸部的另一端具有与所述锁止槽相适配的齿部，所述齿部的形状与所述锁止槽相一致。

19.根据权利要求1所述的用于显示终端的旋转机构，其特征在于，所述驱动单元包括：

机壳；

驱动电机，所述驱动电机设置在所述机壳内,所述驱动电机具有输出轴；

减速器，所述减速器至少为一级传动机构且至少包括蜗杆直齿传动机构，所述蜗杆直齿传动机构包括互相啮合的蜗杆和直齿轮，所述蜗杆直接或间接与所述驱动电机的输出轴连接，所述直齿轮形成为所述动力输出件。

20.根据权利要求1所述的用于调节显示终端的旋转机构，其特征在于，所述驱动单元的机壳具有径向保持机构，所述动力输出件可相对转动地设在所述径向保持机构上以在径向上限位。

21.根据权利要求20所述的用于调节显示终端的旋转机构，其特征在于，所述驱动单元的机壳具有外环，所述离合单元具有与所述外环空套设置的内环，所述径向保持机构包括所述外环和所述内环，所述外环和所述内环之间限定出环形腔，所述动力输出件的至少部分设于所述环形腔内。

22.根据权利要求20所述的用于调节显示终端的旋转机构，其特征在于，所述驱动单元的机壳包括：壳身、机壳后盖和机壳前盖，所述机壳后盖与所述壳身的后端相连，所述第二接合部具有第二连接轴，所述机壳前盖与所述壳身的前端相连且具有环形的限位环，所述限位环空套在所述第二连接轴外以限定出环形腔，所述动力输出件的至少部分设于所述环形腔内。

23.根据权利要求22所述的用于调节显示终端的旋转机构，其特征在于，所述动力输出件向前伸出所述机壳前盖外。

24.根据权利要求22所述的用于调节显示终端的旋转机构，其特征在于，所述驱动单元具有环形的输出齿轮，所述输出齿轮套设在所述第二连接轴外，所述动力输出件形成为所述输出齿轮。

25.一种车辆，其特征在于，包括：

显示终端；以及

如权利要求1-24中任一项所述的旋转机构，所述显示终端安装于所述旋转机构的所述安装单元。