CN110371039A - 一种用于车用显示器的凸轮平衡器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于车用显示器的凸轮平衡器，旨在解决现在的车用显示器很大一部分机构设置在远离转动轴一端，使得整个机构的重心更偏向于显示器的中部位置，在车用显示器的使用过程中，汽车十分轻微的加速度变化就可能引起显示器的晃动，需要更大的弹性机构才可以支持显示器的不足。该发明包括转轴、固定块、横向移动块、凸轮、弹性件，横向移动块上设有接触端，接触端贴合凸轮上的曲线轮廓；凸轮和接触端配合将显示器的翻转运动转换为横向移动块在转轴上的横移运动。整个装置均集成到转轴附近，使得整个显示器的重心更靠上，更靠上的重心使得显示器对汽车的加速度敏感程度变小，对弹性件的弹力要求下降，能支持更大尺寸的显示器。

Description

一种用于车用显示器的凸轮平衡器

技术领域

本发明涉及汽车信息显示终端技术领域，更具体地说，它涉及一种用于车用显示器的凸轮平衡器。

背景技术

现有车载平板显示器通常是安装在车内的顶棚上，为了减少占用车内空间，将液晶屏(以下称显示板)安装在翻转装置上。这种翻转装置有一个固定在车顶棚上的安装架，一个安装在显示板背面的显示器支架，在不使用时，显示器支架架向上翻转收起，使显示板的显示面贴靠车内的顶棚。使用时，翻转装置的显示器支架向下翻，使显示板竖立。车用显示器的关闭状态为显示器贴平车的顶棚。使用状态时，显示器向下翻转至大致为110度角。处于安全考虑，当人撞击在车用显示器的任意一面时，车用显示器均应该可以向相应方向进行翻转，实现避让，以避免对人造成损伤。难以平衡的点是保持稳定性的同时保证当人撞在显示器上，显示器支架足够的灵敏，在很小的力下做出反应，实现避让。但同时，又必须保证显示器支架不会受到汽车运动的影响而发生震动。

目前，现有的车用显示器的弹性部件与转动部分垂直，造成整个装置的重心下移，使得定位困难。

中国专利公告号 CN109236945A，发明的名称为显示器翻转装置及其重力平衡机构及显示器装置，该申请案公开了显示器翻转装置的重力平衡机构，包含旋转架部分、转动部分、滑动部分和弹性机构，所述转动部分能转动连接在旋转架部分且转动轴线为轴线X，所述转动部分固接有偏心部，所述偏心部相对轴线X偏心设置，所述滑动部分滑动连接在旋转架部分，所述弹性机构连接滑动部分和旋转架部分且弹性机构能产生施加于活动部分的弹力，所述弹力使滑动部分顶抵偏心部。它具有很大一部分机构设置在远离转动轴一端，使得整个机构的重心更偏向于显示器的中部位置，在车用显示器的使用过程中，汽车十分轻微的加速度变化就可能引起显示器的晃动，需要更大的弹性机构才可以支持显示器。

发明内容

本发明克服了现在的车用显示器很大一部分机构设置在远离转动轴一端，使得整个机构的重心更偏向于显示器的中部位置，在车用显示器的使用过程中，汽车十分轻微的加速度变化就可能引起显示器的晃动，需要更大的弹性机构才可以支持显示器的不足，提供了一种用于车用显示器的凸轮平衡器，它能将整个车用显示器上的机构装置集中到转动轴附近，使得重心集中到车用显示器靠近转动轴，在汽车的行驶过程中，显示器的稳定性更好。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种用于车用显示器的凸轮平衡器，包括：

转轴，显示器支架转动套装在转轴上；

横向移动块，横向移动块套装连接在转轴上，横向移动块在转轴上横向移动；

凸轮，凸轮固定套装在转轴上，凸轮贴合横向移动块；

横向移动块上设有接触端，接触端贴合凸轮上的曲线轮廓；

凸轮和接触端配合将显示器的翻转运动转换为横向移动块在转轴上的横移运动；

弹性件，弹性件套装在转轴上，转轴上固定安装有调节块，弹性件抵接在调节块和横向移动块之间。

上述结构实现了一种用于车用显示器的凸轮平衡器。转轴保持静止，显示器相对转轴发生转动。显示器的转动使得凸轮相对接触端发生了移动，进而带动横向移动块滑动。当显示器处于观看位置时，刚好处于凸轮上用于观看的平衡点，弹性件将横向移动块压装在凸轮上，对凸轮位置实现了定位，当较受到震动时，弹性件会克服相应震动保持显示器稳定。凸轮平衡器的优点在于整个集成在转轴附近，重心靠上，显示器对汽车加速度不敏感，进而使得弹性件的弹力需求较小，在等弹力的弹性件可以支撑更大尺寸的显示器。

作为优选，凸轮为芯部中空的圆柱凸轮，凸轮靠近横向移动块的端面上设有曲线轮廓，曲线轮廓包括两组相对布置的关闭区、打开区、过限区以及过渡区。上述结构实现了将显示器支架的翻转运动转化为转轴的转动，进而由于关闭区、打开区、过限区以及过渡区使得横向移动块做相应的横移。两组关闭区、打开区、过限区以及过渡区绕圆柱凸轮中心位置中心对称。

作为优选，接触端包括相对布置的两接触轴和转动连接在接触轴上的接触滚子。接触滚子与曲线轮廓发生动摩擦，摩擦较小，整机寿命更久。

作为优选，固定块上固定安装有引导杆，引导杆与转轴轴线平行，横向移动块上设有对应的引导块，引导块滑动套装在引导杆上。上述结构实现了横向移动块在引导杆的作用下在转轴上横向移动，避免其脱离。

作为优选，引导块与引导杆之间安装有润滑套筒。 润滑套筒减少了摩擦，提高了寿命。

作为优选，显示器支架上设有定位箍，定位箍设置在引导杆在远离固定块的一端，定位箍抱紧引导杆。 定位箍减少了引导杆的震动，提高了稳定性。

作为优选，凸轮平衡器上还罩接有装饰罩。 装饰罩罩装在凸轮平衡器上，避免各部件之间用于减少摩擦的油液漏出。

作为优选，调节块为限位螺母，转轴上设有螺纹段，限位螺母螺纹连接螺纹段，限位螺母可调连接螺纹段。 上述结构实现了对弹性件的弹力进行控制，调节块在螺纹段上的位置决定了其能提供的弹力大小，从而适配不同尺寸重量的显示器。

作为优选，横向移动块与转轴之间设有用于减少摩擦的减阻套。

减阻套减小了横向移动块和转轴之间的摩擦，提高了寿命。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：（1）整个装置均集成到转轴附近，使得整个显示器的重心更靠上；（2）更靠上的重心使得显示器对汽车的加速度敏感程度变小，对弹性件的弹力要求下降，能支持更大尺寸的显示器。

附图说明

图1是本发明安装在显示器支架上的装配图；

图2是本发明的装配示意图；

图3是本发明的爆炸图；

图4是本发明中的凸轮的立体图；

图中：显示器支架1，转轴2，固定块3，横向移动块4，凸轮5，弹性件6，曲线轮廓7，接触端11，接触轴12，接触滚子13，接触套筒14，降阻套15，限位螺母16，螺纹段17，引导块18，引导杆19，定位箍20，耳座22，转动块23，保护罩24，减阻片25，关闭区27，打开区28，过限区29，过渡区30。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体描述：

实施例：

一种用于车用显示器的凸轮平衡器，如图1所示，凸轮平衡器设置在整个车用显示器的上端靠近顶端位置。其整体设置在转轴2附近。转轴2为空心的轴，内部用于走显示器的信号、电源线路。车用显示器可绕转轴2转动，转轴2固定连接在车身上，保持相对静止。转轴2一端贯穿显示器支架1，另一端转动安装在一转动块23上，转动块23固定安装在显示器上，转轴2与转动块23转动连接，转动连接的形式为经轴承或轴套连接。如图2和图3，转轴2上依次插装有固定块3、横向移动块4、凸轮5、弹性件6。横向移动块4和凸轮5外罩有避免落尘的保护罩24。固定块3固定安装在显示器支架1上，随显示器的转动而转动。固定块3和转轴2的连接形式包括固定块3内壁具有滚珠，滚珠和转轴2转动运动代替内壁和转轴2摩擦，或者之间设有用于减少摩擦的减阻套。凸轮5抵接在固定块3上，两者之间同样具有用于减少摩擦的滑片，凸轮5的侧壁上具有两相对应的固定孔，转轴2空心，两紧固件经过固定孔将凸轮5固定安装在转轴2上。凸轮5为芯部中空的圆柱凸轮，凸轮5靠近横向移动块的端面上设有曲线轮廓7，曲线轮廓7包括两组相对布置的关闭区、打开区、过限区以及过渡区。这两组关闭区、打开区、过限区以及过渡区，分别中心对称。横向移动块4靠近凸轮5的一端具有接触贴合在曲线轮廓上的接触端11，横向移动块4在靠近凸轮5的一端具有耳座22，耳座22的内侧面固定连接有接触轴12，接触轴12的自由端垂直指向转轴2，接触轴12上转动连接有接触滚子13，二者之间具有耐磨的接触套筒14。横向移动块4与弹性件6之间设有减阻片25。减阻片25避免了横向移动块4和弹性件6之间发生相对转动造成的磨损。接触滚子13抵接在作用段上。同样的，在弹性件和限位螺母之间同样设有减阻片。随着凸轮5和横向移动块4的相对运动，接触滚子13在作用段上转动。横向移动块与转轴2之间设有降阻套15，降阻套15为塑料的耐磨材料。弹性件6抵接在横向移动块4上。弹性件6另一端抵接在限位螺母16上，转轴2上具有对应的螺纹段17，限位螺母16螺纹连接在螺纹段17上并可以调节其在螺纹段17上的位置。弹性件6可采用弹簧或者在横向移动块和限位螺母之间连接拉簧的连接形式。

如图4所示，凸轮的轮廓曲线形成了关闭区27、打开区28、下降过限区29和提升的过渡区30，最高点附件为打开区28，最低点在关闭区27，打开区28的另一端连接过限区29的一端，过限区29的另一端连接有自锁区，关闭区27的周角分配为0~5°，过渡区30的周角分配为5~80°，打开区28的周角分配为80~130°，过限区29的周角分配为130~170°，自锁区的周角分配为170~180°；180°~360°与0°到180°中心对称；凸轮轮廓曲面的水平投影上，过限区29的对应曲线与自锁区的对应曲线位置连续，过限区29对应曲线上各点的曲率半径均小于自锁区对应曲线上各点的曲率半径，其余各区的对应曲线之间平滑过渡。关闭区27对应显示器支架平齐汽车顶棚；打开去对应显示器支架处于观看状态；过渡区30对应把显示器从收起翻转到观看状态；过限区29对应将显示器沿翻转打开状态越过观看状态继续翻转（用于放置人沿着这个方向撞在显示器上，显示器可以避让，减少造成伤害）。

固定块3上固定连接有与转轴2轴线平行的引导杆19，横向移动块上有引导块18，引导杆19插装在引导块18上，横向移动块在转轴2上横移时，带动引导块18在引导杆19上横移。横向移动块和引导块18一体成型。引导杆19在远离固定块3的一端套在定位箍20上，定位箍20固定在显示器支架1上。定位箍20抱紧引导杆19。定位箍防止横向移动块从引导杆上脱离。

当显示器转动时，显示器与转轴2发生相对转动运动。固定块3随显示器的转动而在转轴2上转动。横向移动块4同样随显示器相对转轴2转动。转动过程中，横向移动块4在弹性件6的作用下始终抵接在凸轮5的曲线轮廓7上，且随着抵接在不同位置不同而在转轴上做横移。具体的是，转动过程中，当趋向于使得打开区贴合接触端时，横向移动块4克服弹性件6的弹力向限位螺母16位置移动；当趋向于使得关闭区贴合接触端时，向固定块3移动。在运动过程中，凸轮5的曲线轮廓7与接触端11的接触滚子13动摩擦，凸轮5抵接在固定块3上，其抵接所在的面上滚轮代替抵接所在面与固定块3进行动摩擦。横向移动块4既与转轴2发生转动也进行了横向运动，因此在之间设置了降阻套15。

显示器从平齐于汽车的顶板到用于观看的最佳状态时，凸轮5从关闭区经过渡区到达打开区。当有物体（人）撞击在显示器面板上时，当力量达到一定程度，就会使得显示器原路返回或向另一端翻转，对应到凸轮5上就是接触端11从打开区滑下或沿着远转动方向进入过限区，而横向移动块4向固定块方向移动。横向移动块4在运动时，与之一体的引导块18沿着固定块3上的引导杆19上移动，以避免横向移动块4脱出或偏移。

通过调节限位螺母16的位置，可以调节同一弹性件6的不同弹力，以适应不同规格大小的显示器。

由于凸轮5和接触端11之间的摩擦较大，因此会设置润滑油，由此在整个平衡器外设置装饰罩，防止润滑油漏出污染显示器面板。

以上所述的实施例只是本发明的较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (9)

1.一种用于车用显示器的凸轮平衡器，显示器安装在显示器支架上，其特征是，包括：

转轴，显示器支架转动套装在转轴上；

横向移动块，横向移动块套装连接在转轴上，横向移动块在转轴上横向移动；

凸轮，凸轮固定套装在转轴上，凸轮贴合横向移动块；

横向移动块上设有接触端，接触端贴合凸轮上的曲线轮廓； 凸轮和接触端配合将显示器的翻转运动转换为横向移动块在转轴上的横移运动；

弹性件，转轴上固定安装有调节块，弹性件抵接在调节块和横向移动块之间。

2.根据权利要求1所述的一种用于车用显示器的凸轮平衡器，其特征是，凸轮为芯部中空的圆柱凸轮，凸轮靠近横向移动块的端面上设有曲线轮廓，曲线轮廓包括两组相对布置的关闭区、打开区、过限区以及过渡区。

3.根据权利要求1所述的一种用于车用显示器的凸轮平衡器，其特征是，接触端包括相对布置的两接触轴和转动连接在接触轴上的接触滚子。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的一种用于车用显示器的凸轮平衡器，其特征是，转轴上套装有固定块，固定块上固定安装有引导杆，引导杆与转轴轴线平行，横向移动块上设有对应的引导块，引导块滑动套装在引导杆上。

5.根据权利要求4所述的一种用于车用显示器的凸轮平衡器，其特征是，引导块与引导杆之间安装有润滑套筒。

6.根据权利要求4所述的一种用于车用显示器的凸轮平衡器，其特征是，显示器支架上设有定位箍，定位箍设置在引导杆在远离固定块的一端，定位箍抱紧引导杆。

7.根据权利要求4所述的一种用于车用显示器的凸轮平衡器，其特征是，凸轮平衡器上还罩接有装饰罩。

8.根据权利要求1所述的一种用于车用显示器的凸轮平衡器，其特征是，调节块为限位螺母，转轴上设有螺纹段，限位螺母螺纹连接螺纹段，限位螺母可调连接螺纹段。

9.根据权利要求1至8任意一项所述的一种用于车用显示器的凸轮平衡器，其特征是，横向移动块与转轴之间设有用于减少摩擦的减阻套。