CN114537293B - 用于保持电子设备的铰接支架 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于保持电子设备的铰接支架。所述铰接支架(100)包括：第一部分(110)，该第一部分限定球枢轴(111)并且适于保持电子设备(140)；以及第二部分(120)，该第二部分包括球收纳部分(121)，该球收纳部分(121)接收球枢轴(111)以形成球形接头，其中，所述球枢轴(111)具有腔室(112)和至少部分地容纳在所述腔室(112)中的连接器(114)，以穿过所述球枢轴(111)和所述球收纳部分(121)插入电缆连接器(151)。

Description

用于保持电子设备的铰接支架
技术领域
本公开涉及保持电子设备的铰接支架的领域。这种支架可以例如在车辆中使用，以保持观看车辆内部或外部的屏幕或摄像头。
背景技术
铰接支架广泛用于运输、家庭配件和工业领域，以便保持诸如电子设备之类的物体，同时允许进行大范围移动以便适应不同的人或不同的情况。铰接支架可以包括球形接头，作为具有几个自由度的可靠接头。
在汽车领域中，铰接支架可用于保持诸如智能电话之类的电子设备、显示器或包括摄像头或显示器的反射镜(诸如后视镜)。固定到反射镜的摄像头可以作为自动驾驶系统的一部分而记录交通，或者构成合法证明(所谓的仪表板摄像头或“行驶记录仪”)。固定到反射镜(诸如内后视镜)的摄像头还可以用于监测驾驶员疲劳或行为，特别是在具有2至4级自动化水平的自动驾驶系统(在汽车行驶当中需要驾驶员的一些参与)的情况下。最后，固定到内后视镜的摄像头可以用于监测乘客的行为，例如在全自动驾驶车辆的情况下。
在上述情况下，铰接支架需要电缆以将电力提供给智能电话或摄像头并获得摄像头视频片段(footage)，该电缆出于美学和耐久性原因而优选地集成在铰接支架中。然而，穿过球形接头引入电缆比较困难，特别是对于较粗电缆，例如用于摄像头的同轴电缆。
文献US 8,602,456公开了一种包括电缆的球形接头。然而，电缆仅穿过球形接头而没有任何连接，这使得电子设备的组装变得困难。此外，电缆在球形接头内部具有一定角度，因此可能经受磨损。
因此，需要改进现有技术领域。更确切地说，需要提供一种铰接支架，该铰接支架允许可由铰接支架保持的电子设备进行可靠电连接。
发明内容
本公开涉及一种用于保持电子设备的铰接支架，该铰接支架具有：
第一部分，所述第一部分限定球枢轴并且适于保持所述电子设备；以及
第二部分，所述第二部分包括球收纳部分，所述球收纳部分接收所述球枢轴以形成球形接头，
其中，所述球枢轴具有腔室和至少部分地容纳在所述腔室中的连接器，以穿过所述球枢轴和所述球收纳部分插入电缆连接器。
这种铰接支架允许通过连接器并穿过腔室容易地将电子设备电连接。
有利地，所述第二部分具有在所述腔室上和在外部上打开的通道，并且所述通道的宽度或直径大于所述腔室的宽度或直径，以允许所述电缆连接器和优选地相应电缆的至少一部分容纳在所述腔室和所述通道中，而不管所述球形接头的位置如何。因而，即使球形接头移动，所连接的电缆也不会经受磨损或断开。优选地，所述腔室和/或所述通道不包括转弯或弯曲部。
有利地，在所述球形接头的笔直位置中，所述腔室的纵向轴线与所述通道的纵向轴线对准，这可以简单地连接电子设备并且可以以节约成本的方式设计球形接头。
有利地，所述第二部分还包括固定部分，所述固定部分适于固定在固定表面上。所述固定部分可以具有从所述腔室的纵向轴线偏移的纵向轴线。这种偏移的固定部分通过给固定机器人和/或操作者提供通路并且通过允许使用诸如螺钉、螺母、胶水、卡扣配合或焊接之类的各种固定装置来方便铰接支架在固定表面上的安装步骤。
有利地，所述第二部分在所述球收纳部分和所述固定部分之间或在所述通道和所述固定部分之间限定自由空间。这种自由空间可用于方便安装步骤并且还容纳电缆的至少一部分。例如，电缆的额外长度可以容纳或定位到自由空间中，以便补偿球形接头的移动。
有利地，所述铰接支架还具有电缆，所述电缆设置有穿过所述球形接头插入到所述第一部分的所述连接器的所述电缆连接器，并且优选地设置有固定或插入到所述第二部分或穿过所述第二部分的另一电缆连接器。这种铰接支架还提供了准备好安装的铰接支架，并且准备好接收电子设备。
有利地，所述电缆限定了位于电缆连接器和另一电缆连接器之间或位于电缆的第一末端和第二末端之间的圈环。优选地，所述圈环具有比所述电缆的弯曲半径大的最小半径。圈环的直径可以根据球形接头的移动而变化，并且圈环的最小半径可以等于或大于电缆的最小弯曲半径。
有利地，所述电缆连接器完全容纳在所述腔室中。这提供了电缆的可靠连接。此外，所述腔室可具有锁定件或锁定装置，所述锁定件或锁定装置适于将所述电缆连接器保持在所述腔室中，或至少防止所述电缆连接器被不期望地拔出。
有利地，所述腔室是线性的。这提供了一种成本有效的铰接支架，并且便于电缆的插入。
有利地，所述球枢轴和/或所述球收纳部分具有限制所述第一部分相对于所述第二部分的相对运动的止动件。电缆的额外长度和/或电缆的圈环可以根据该止动件来选择，以便防止电缆在球形接头的移动期间的任何断开并且防止由于超出电缆的弯曲半径的挠曲而损坏电缆。
本公开的第二方面涉及一种用于电子设备的铰接支架，该铰接支架具有：
第一部分，该第一部分限定设有腔室的球枢轴；
第二部分，该第二部分具有接收所述球枢轴以形成球形接头的球收纳部分和通向所述腔室和外部的通道，
其中，所述通道的宽度或直径大于所述腔室的宽度或直径，以允许电缆的至少一部分和/或电缆连接器的至少一部分通过所述腔室和所述通道容纳，而不管所述球形接头的位置如何。
第一方面的所有其它特征也可与本公开的该第二方面组合。
本公开的第三方面涉及一种车辆，该车辆集成有根据本公开的第一方面或第二方面的铰接支架。
有利地，所述第一部分设置有可以具有摄像头的电子设备，摄像头可以记录或面向车辆的内部。
有利地，所述第二部分固定到车辆的挡风玻璃或内部车顶。
本公开的第四方面是一种用于电子设备的安装或固定方法，该方法包括以下步骤：
·提供根据本公开的第一方面或第二方面的铰接支架；
·将电子设备固定到所述第一部分；
·将所述第二部分固定到固定表面；
·穿过所述腔室将电缆连接到所述电子设备。
有利地，所述第二部分具有在腔室上和外部上打开的通道，并且还穿过所述通道执行连接电缆的步骤。
有利地，所述通道的宽度或直径大于所述腔室的宽度或直径，以允许第一电缆连接器和相应的电缆容纳在所述腔室和所述通道中，而不管所述球形接头的位置如何。
有利地，所述电缆通过可以部分地或完全地容纳在所述腔室中的电缆连接器连接到所述电子设备，并且连接至可以设置在固定表面上或穿过固定表面设置的另一个电缆连接器。
有利地，所述电缆被连接成在所述电缆连接器和所述另一个电缆连接器之间限定圈环。
有利地，所述固定表面是车辆的外部表面或内部表面。
附图说明
通过阅读参考附图进行的非限制性实施例的详细说明，本公开的其他特征、目的和优点将变得更加明确。
图1示出了具有电子设备的后视镜，该后视镜安装在根据本公开的铰接支架上。
图2是图1的铰接支架的侧剖视图。
图3是根据图1的铰接支架和后视镜的侧剖视图。
图4是根据图1的铰接支架和后视镜的后视图。
具体实施方式
本公开涉及一种适于保持诸如屏幕、摄像头、智能电话、一个或多个传感器、计算机或平板电脑之类的任何种类的电子设备的铰接支架。在一个实施例中，本公开的铰接支架保持用于车辆内部的后视镜，该后视镜设有屏幕和/或摄像头。
图1示出了后视镜10，后视镜10包括镜主体11、镜表面12、前面板13和铰接支架100。前面板13和/或镜主体11可以容纳任何电子设备。例如，可以将屏幕和/或光指示器嵌入在前面板13中。优选地，将摄像头嵌入到前面板13中。如所公知的，这种后视镜10旨在固定在汽车内部，例如固定到挡风玻璃或汽车内部车顶。
图2示出了单独的铰接支架100的剖视图，即没有后视镜10。铰接支架100具有一起限定球形接头的第一部分110和第二部分120。第一部分110可以保持或包括后视镜10和/或电子设备，而第二部分120可以固定在固定表面(未示出)上。因此，球形接头可允许电子设备相对于第二部分和所述固定表面移动。
第一部分110具有限定球枢轴111的主体、穿过主体的腔室112和颈部113。腔室112至少部分地容纳连接器114，连接器114可以接纳电缆连接器以向电子设备提供电力和/或数据传输。腔室112因此具有由连接器114封闭的第一末端和与第一末端相对的开放的第二末端。腔室112优选地具有线性内部容积。例如，该腔室可以是圆柱形的和/或可以具有环状、正方形、矩形或八边形的横截面。此外，腔室112可具有内部突起或凹槽，以便永久地或可移除地固定或卡扣配合连接器114、插入连接器114的电缆连接器或电缆。
连接器114因此至少部分地被引入腔室112中，以便接纳可通过腔室(图2中未示出)引入的电缆连接器。连接器114的一个末端114A可以从腔室112突出，以便允许通过印刷电路板(PCB)或另一电缆(图2中未示出)将连接器114与电子设备连接。连接器114可以固定到第一部分110，例如卡扣配合到腔室112。
第二部分120具有球收纳部分121、通道122、与通道122相对的边缘123、和固定部分124。球收纳部分121接收球枢轴111以形成球形接头。通道122位于球收纳部分121旁边或附近，并且在腔室112上的一侧上和在外部上的另一侧上打开。例如，通道122可以与腔室112在相同的纵向轴线A-A’上对准，例如在球形接头的笔直位置中。
通道122由于两个相对的臂125(图2中仅一个臂125可见)而连接到固定部分124，并且固定部分124远离通道122。例如，固定部分124具有纵向轴线B-B’，该纵向轴线B-B’可平行于固定表面的纵向轴线并且相对于腔体112的纵向轴线和/或通道122的纵向轴线偏移。例如，各个纵向轴线可以位于不同平面中和/或这些纵向轴线可以形成10°至60°的角度。这可以有助于在球收纳部分121和固定部分124之间限定自由空间，如图2所示。
相对的臂125可以具有一个或几个窗口以便减轻重量。另选地，可以仅提供一个臂或多于两个臂以将固定部分固定到通道。
球形接头允许第一部分110相对于第二部分120进行球形运动。第二部分120的边缘123可适于在球形接头的极限位置处抵接颈部113。因此，颈部113和边缘123可形成限制球形接头的运动的止动件或止动装置。
图3示出了包括图2的铰接支架100的图1的后视镜10的剖视图。镜主体11例如通过主体表面的凹入部分固定到铰接支架100的第一部分110(参见图4)。或者，镜主体和第一部分可以形成为单个部件。此外，电子设备140包括PCB 141和摄像头142，PCB 141和摄像头142从镜主体11延伸出并由前面板13保护。
PCB 141固定到末端114A并且电连接到连接器114和摄像头142。PCB 141还固定到第一部分110。由于电缆连接器151被插入到连接器114的另一末端，电缆150穿过腔室112和通道122连接到PCB 141。电缆150具有另一电缆连接器152，电缆连接器152可穿过或插入第二部分120的固定部分124中(在图3中不可见，参见图4)，以便插入另一连接器(未示出)。
电缆150优选地为粗同轴电缆，该电缆可包括两个、三个或更多个同轴导线以及绝缘层和屏蔽层。电缆150可具有等于或大于2.00mm的直径和有限的挠曲半径或最小弯曲半径，例如对于2.77mm的电缆直径来说具有25.00mm的挠曲半径或最小弯曲半径。
电缆150优选地在电缆连接器151和另一电缆连接器152之间具有圈环，该圈环的半径大于电缆150的最小弯曲半径。优选地，电缆连接器151可以在与另一电缆连接器152不同的纵向轴线上对准。例如，两个电缆连接器151、152的纵向轴线可形成30°至130°、优选45°至90°之间的角度，以便使电缆150获得最佳圈环。电缆连接器151和另一电缆连接器152可以优选地位于两个不同的垂直或竖直平面中，以便于插入。
镜主体11、第一部分110和第二部分120可以由相同或不同的材料制成。优选地，它们由刚性材料制成，优选由刚性塑料(例如聚碳酸酯、聚丙烯或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)制成。
在安装期间，可以将第一部分110组装到第二部分120，并且将设置有电子设备的镜主体11组装到第一部分110。然后，可以例如通过已知的固定装置将包括镜主体11、第一部分110和第二部分120的组件固定到固定表面，例如车辆内部的固定表面，例如固定到挡风玻璃或内部车顶。
最后，可以通过将电缆连接器151穿过腔室112和通道122插入而将电缆150连接到连接器114，并且可以将另一电缆连接器152插入到例如设置在固定表面上或穿过固定表面设置的另一连接器。另选地，可以在将铰接支架安装到固定表面之前将电缆设置在铰接支架上。优选地，电缆被连接成形成圈环。
在使用中，汽车驾驶员可以改变镜主体11相对于他的眼睛的位置，以便由于球关节的移动而获得最佳后视，如所公知的。因此，第一部分110可以关于第二部分120移动，并且电缆150可以弯曲或延伸以便跟随第一部分110的移动。例如，电缆圈环可以改变位置或者可以具有减小的半径，只要圈环半径保持在电缆150的最小弯曲半径以上。由颈部113和边缘123形成的止动件可以限制球形接头的运动，从而限制电缆圈环位置或半径的变化。
虽然已经详细地描述和说明了本公开，但是可以清楚地理解，这仅仅是作为说明和示例，而不是以限制的方式进行，本公开的范围仅由所附权利要求的术语限制。例如，自由空间可以由通向第二部分内的腔室限定和/或可以闭合，即限定第二部分的内部容积。第二部分的通道可以在稍微偏离腔室的轴线的轴线上对准。
连接器可以在腔室的纵向轴线上对准或略微偏移，例如+/-10°。电子设备可以不容纳在前面板中，而是可以通过所述镜子来放置，例如通过镜子中的切口或通过镜主体来放置。多于一个的电子设备可以由第一部分保持，例如内部摄像头、外部摄像头、光传感器和可以容纳在镜主体中或从镜主体突出的屏幕。

Claims (14)

1.一种用于保持电子设备(140)的铰接支架(100)，所述铰接支架(100)包括：
第一部分(110)，所述第一部分(110)限定球枢轴(111)并且适于保持所述电子设备(140)；以及
第二部分(120)，所述第二部分(120)包括球收纳部分(121)，所述球收纳部分(121)接收所述球枢轴(111)以形成球形接头，
其中，所述球枢轴(111)具有腔室(112)和至少部分地容纳在所述腔室(112)中的连接器(114)，以穿过所述球枢轴(111)和所述球收纳部分(121)插入第一电缆连接器(151)，
其中，所述第二部分(120)还包括固定部分(124)，所述固定部分(124)适于固定在固定表面上并且具有从所述腔室(112)的纵向轴线(A-A’)偏移的纵向轴线(B-B’)，并且
其中，所述第二部分(120)限定位于所述球收纳部分(121)和所述固定部分(124)之间的自由开放空间。
2.根据权利要求1所述的铰接支架(100)，其中，所述第二部分(120)包括在所述腔室(112)上和在外部上打开的通道(122)，并且其中所述通道(122)的宽度或直径大于所述腔室(112)的宽度或直径，以允许所述第一电缆连接器(151)和相应电缆(150)的一部分容纳在所述腔室(112)和所述通道(122)中，而不管所述球形接头的位置如何。
3.根据权利要求2所述的铰接支架(100)，其中，在所述球形接头的笔直位置中，所述腔室(112)的纵向轴线与所述通道(122)的纵向轴线对准。
4.根据权利要求1所述的铰接支架(100)，所述铰接支架(100)还包括电缆(150)，所述电缆(150)设置有穿过所述球形接头插入到所述第一部分(110)的所述连接器(114)的所述第一电缆连接器(151)，并且所述电缆(150)设置有固定或插入到所述第二部分(120)或穿过所述第二部分(120)的第二电缆连接器(152)。
5.根据权利要求4所述的铰接支架(100)，其中，所述电缆(150)在所述第一电缆连接器(151)与所述第二电缆连接器(152)之间限定了圈环。
6.根据权利要求4或5所述的铰接支架(100)，其中，所述第一电缆连接器(151)被完全容纳在所述腔室(112)中。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的铰接支架(100)，其中，所述腔室(112)是线性的。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的铰接支架(100)，其中，所述球枢轴(111)和/或所述球收纳部分(121)包括限制所述第一部分(110)相对于所述第二部分(120)的相对运动的止动件。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的铰接支架(100)，所述铰接支架(100)还包括所述电子设备(140)，所述电子设备(140)固定到所述第一部分(110)。
10.根据权利要求9所述的铰接支架(100)，其中，所述电子设备(140)采取摄像头(142)的形式。
11.一种车辆，所述车辆集成有根据权利要求1至10中任一项所述的铰接支架(100)。
12.根据权利要求11所述的车辆，其中，所述第一部分(110)设置有后视镜(10)，所述后视镜(10)包括后视镜主体(11)。
13.根据权利要求11或12所述的车辆，其中，所述第一部分(110)设置有所述电子设备(140)，所述电子设备(140)具有观察所述车辆的内部的摄像头(142)。
14.根据权利要求11或12所述的车辆，其中，所述第二部分(120)固定到所述车辆的挡风玻璃或内部车顶。
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