CN115123101A - 一种屏幕多角度摆动机构 - Google Patents

Abstract

一种屏幕多角度摆动机构，包括安装支架、屏幕支架、中转轴和驱动单元，中转轴的一端连接于屏幕支架且另一端转动连接于安装支架，驱动单元用于带动中转轴的旋转，屏幕支架设有限位部，安装支架设有两个定位部，两个定位部分别位于限位部的两侧并用于实现对限位部的抵接，至少一个定位部设有检测器，检测器用于检测限位部的位置和/或角度。上述方案通过限位部和检测器的设置，从而一方面通过驱动单元实现屏幕支架相对安装支架的转动，实现自动化的角度调节，另一方面通过检测器对限位部的位置进行监测，保证屏幕支架的转动角度符合要求；而通过两个定位部的设置，使得限位部被限制在两个定位部之间活动，避免了屏幕支架过度转动。

Description

一种屏幕多角度摆动机构

技术领域

本发明涉及显示屏调节设备的技术领域，具体涉及一种屏幕多角度摆动机构。

背景技术

汽车作为一种交通工具，给人们的生活、工作带来了很大的便利。随着人们对于生活品质和消费体验要求的提高，仅具备基本驾乘功能的汽车已很难满足人们多样化需求，科技感和智能化的汽车慢慢受到消费者的青睐，比较突出的表现在于驾驶室装备有中控屏，驾乘人员通过操作中控屏可进行音乐播放、氛围灯选调、地图导航等功能设定，满足多样化需求。

现有汽车大多数中控显示屏的设置方式主要是固定在仪表板的中间，也有部分车型为了兼顾驾驶员的操作舒适性和副驾驶的娱乐体验感，在主驾驶和副驾驶都设置屏幕或采用多屏联动，从而具备更好的人机交互性能。

目前市面上常采用多屏联动的方式来满足主驾驶和副驾驶的屏幕视角需要，然而这种设置方式的造价成本较高，而且对仪表板造型约束较大。而普通的固定式的显示屏一旦安装在仪表板上，就无法摆动位置。无论是主驾、副驾的操作和视角，操控和舒适性都不好。尤其是对小体型的主驾驶，由于中控显示屏设置在仪表中间，不仅距离远，而且视角不好，在导航过程存在较大的安全隐患。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够实现多角度自动调整以适应主副驾驶的视角舒适性和操控安全性的屏幕多角度摆动机构。

为解决上述问题，本发明提供一种屏幕多角度摆动机构，包括安装支架、屏幕支架、中转轴和驱动单元，所述中转轴的一端连接于所述屏幕支架且另一端转动连接于所述安装支架，所述驱动单元用于带动所述中转轴的旋转，所述屏幕支架设有限位部，所述安装支架上设有两个定位部，两个所述定位部分别位于所述限位部的两侧并用于实现对限位部的抵接，至少一个定位部设有检测器，所述检测器朝向所述限位部设置并用于检测所述限位部的位置和/或角度。

上述方案通过在屏幕支架上设置限位部并在安装支架上设置检测器，从而一方面通过驱动单元带动中转轴转动以实现屏幕支架相对安装支架的转动，实现自动化的角度调节，另一方面通过检测器对限位部的位置进行监测，根据检测器的检测信号反馈调节驱动单元，实现对中转轴的转动角度的精确控制，保证屏幕支架的转动角度符合要求；此外，通过两个定位部的设置，使得限位部被限制在两个定位部之间活动，避免屏幕支架过度转动的问题，进一步提升用户的使用体验感。与现有技术相比，上述方案通过驱动单元和检测器的设置，实现了对屏幕支架的左右摆动角度的精确控制，运行稳定且结构紧凑，具备较好的实用性。

作为优选的，所述驱动单元包括电机模组和减速模组，所述电机模组的输出端与所述减速模组的输入端相连，所述减速模组的输出端与所述中转轴相连，所述安装支架包括基架和均连接至基架的电机罩和减速罩，所述电机模组安装于所述电机罩，所述减速模组安装于所述减速罩，从而通过驱动单元实现对中转轴的稳定带动作用。

作为优选的，所述减速模组包括转动连接于所述减速罩的转接轴、设于转接轴一侧的一级蜗轮和设于转接轴另一侧的二级蜗杆，所述中转轴设有啮合至所述二级蜗杆的二级蜗轮，所述电机模组的输出端设有啮合至所述一级蜗轮的一级蜗杆，从而使得减速模组能够形成较大的减速比，且结构紧凑，占用空间小。此外，通过将一级蜗杆和二级蜗杆的螺旋角设置为小于当量摩擦角，从而使得一级蜗轮和以及蜗杆之间、二级蜗轮和二级蜗杆之间能够形成自锁，实现在任意角度的悬停。

作为优选的，所述中转轴和转接轴均为金属材质，所述中转轴和转接轴的轴侧面均设有滚网纹区，所述一级蜗轮通过注塑成型至转接轴的滚网纹区，所述二级蜗轮通过注塑成型至中转轴的滚网纹区，从而使得一级蜗轮相对于转接轴、二级蜗轮相对于中转轴的连接更为稳固，能够承受更大的轴向力或径向扭力。

作为优选的，所述电机模组包括驱动电机，所述电机罩包括基壳和盖壳，所述基壳内设有容纳腔，所述驱动电机位于所述容纳腔内，所述电机模组的输出端为所述驱动电机的电机轴，所述盖壳可拆卸连接至所述基壳以实现对容纳腔的封闭，从而结构紧凑、装配方便。

作为优选的，所述容纳腔内还设有电路板，所述电路板电连接至所述驱动电机和检测器，所述盖壳设有连通至电路板的插口，从而使得电路板集成在电机模组内，便于后续装配与使用。

作为优选的，所述基壳的侧壁设有若干凸起的锁接部，所述盖壳朝向基壳的一侧设有卡接至所述锁接部的卡扣，从而使得机壳与盖壳之间的拆装简单方便。

作为优选的，所述中转轴靠近屏幕支架的一端为方形轴端，所述屏幕支架设有供所述方形轴端插入的方形槽，从而实现中转轴与屏幕支架之间的稳定连接。

作为优选的，所述限位部为沿所述中转轴的径向设置的限位板，两个所述定位部以所述中转轴的轴线为中心等距分布，从而使得屏幕支架向左或向右转动的角度相同，满足大多数的使用场景。

作为优选的，所述检测器为接触开关，所述检测器设置于所述定位部，从而使得检测器的触发更为可靠稳定。

附图说明

图1为一种屏幕多角度摆动机构的整体的轴测示意图；

图2为一种屏幕多角度摆动机构的爆炸示意图；

图3为一种屏幕多角度摆动机构的减速罩、中转轴和减速单元的爆炸示意图；

图4为一种屏幕多角度摆动机构的电机罩和电机模组的爆炸示意图；

图5为一种屏幕多角度摆动机构的减速罩和定位部的示意图；

图6为一种屏幕多角度摆动机构的屏幕支架的仰视示意图。

附图标记说明，

1、安装支架；110、定位部；111、检测器；120、基架；130、电机罩；131、基壳；132、盖壳；133、锁接部；134、插口；135、卡扣；140、减速罩；141、滚动轴承；2、屏幕支架；210、限位部；220、方形槽；3、中转轴；310、二级蜗轮；4、电机模组；410、驱动电机；411、一级蜗杆；420、电路板；5、减速模组；510、转接轴；511、一级蜗轮；512、二级蜗杆。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。另外需要说明的是，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、内、外)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

请参阅图1-图6，本发明的实施例提供的一种屏幕多角度摆动机构，包括安装支架1、屏幕支架2、中转轴3和驱动单元，中转轴3的一端连接于屏幕支架2且另一端转动连接于安装支架1，驱动单元用于带动中转轴3的旋转，屏幕支架2设有限位部210，安装支架1设有两个定位部110，两个定位部110分别位于限位部210的两侧并用于实现对限位部210的抵接，至少一个定位部110设有检测器111，检测器111朝向限位部210设置并用于检测限位部210的位置和/或角度。

上述方案通过在屏幕支架2上设置限位部210并在安装支架1上设置检测器111，从而一方面通过驱动单元带动中转轴3转动以实现屏幕支架2相对安装支架1的转动，实现自动化的角度调节，另一方面通过检测器111对限位部210的位置进行监测，根据检测器111的检测信号反馈调节驱动单元，实现对中转轴3的转动角度的精确控制，保证屏幕支架2的转动角度符合要求；此外，通过两个定位部110的设置，使得限位部210被限制在两个定位部110之间活动，避免屏幕支架2过度转动的问题，进一步提升用户的使用体验感。与现有技术相比，上述方案通过驱动单元和检测器的设置，实现了对屏幕支架的左右摆动角度的精确控制，运行稳定且结构紧凑，具备较好的实用性。

在本实施例中，驱动单元包括电机模组4和减速模组5，电机模组4的输出端与减速模组5的输入端相连，减速模组5的输出端与中转轴3相连，安装支架1包括基架120和均连接至基架120的电机罩130和减速罩140，电机模组4安装于电机罩130，减速模组5安装于减速罩140，从而实现驱动单元对中转轴3的稳定带动作用。在本实施例中，基架120设有用于容纳电机罩130和减速罩140的凹槽结构；电机罩130、减速罩140均安装于基架120的凹槽结构内，并通过螺栓实现可拆卸连接，从而便于装配或后期维护。应当理解，电机罩130和减速罩140相对基架120也可以是一体化成型，本设计对此不做限定。此外，考虑到便于装配，可以将中转轴3设置在减速罩140的内部。具体来说，以图3为基准，减速罩140的后侧的内部供减速模组5进行安装，减速罩140的前侧设有沿竖向设置的管状结构，该管状结构的上部和下部均设有滚动轴承141，中转轴3配合于滚动轴承141的内环侧，从而实现中转轴3相对安装支架1的稳定转动。

减速模组5包括转动连接于减速罩140的转接轴510、套设于转接轴510一侧的一级蜗轮511和设置于转接轴510另一侧的二级蜗杆512，一级蜗轮511和二级蜗杆512均相对转接轴510同轴线设置。中转轴3的上部用于配合连接至屏幕支架2，中转轴3的下部套设有啮合至二级蜗杆512的二级蜗轮310，电机模组4的输出端设有啮合至一级蜗轮511的一级蜗杆411。由电机模组4输出的动力经一级蜗杆411、一级蜗轮511、转接轴510、二级蜗杆512、二级蜗轮310而传递至中转轴3，从而使得减速模组5能够形成较大的减速比，且结构紧凑，占用空间小。此外，通过将一级蜗杆411和二级蜗杆512的螺旋角设置为小于当量摩擦角，从而使得一级蜗轮511和以及蜗杆之间、二级蜗轮310和二级蜗杆512之间能够形成自锁，实现在任意角度的悬停。

在本实施例中，中转轴3靠近屏幕支架2的一端，即中转轴3的上部为方形轴端，屏幕支架2设有供方形轴端插入的方形槽220，从而实现中转轴3与屏幕支架2之间的周向固定，保证当中转轴3转动时屏幕支架2能够一同旋转，装配简单且运行稳定。当然，在其他实施例中，也可以在中转轴3的上部设置轴键，实现对屏幕支架2的带动作用。

作为对上述实施例的优化，中转轴3和转接轴510均为金属材质，中转轴3和转接轴510的轴侧面均设有滚网纹区(图中未示出)，一级蜗轮511通过注塑成型至转接轴510的滚网纹区，二级蜗轮310通过注塑成型至中转轴3的滚网纹区。滚网纹区具有凹凸网纹状的表面，从而能够使得一级蜗轮511相对于转接轴510、二级蜗轮310相对于中转轴3的连接更为稳固，能够承受更大的轴向力或径向扭力。

电机模组4包括驱动电机410和电路板420，电机罩130包括基壳131和盖壳132，基壳131内设有容纳腔，驱动电机410和电路板420均位于容纳腔内，电机模组4的输出端为驱动电机410的电机轴，盖壳132可拆卸连接至基壳131以实现对容纳腔的封闭，从而结构紧凑、装配方便。电路板420电连接至驱动电机410和检测器111，盖壳132设有连通至电路板420的插口134，从而使得电路板420集成在电机模组4内，便于后续装配与使用。

在本实施例中，盖壳132相对基壳131的可拆卸连接是指：基壳131的侧壁设有若干凸起的锁接部133，盖壳132朝向基壳131的一侧设有卡接至锁接部133的卡扣135，从而使得机壳与盖壳132之间的拆装简单方便。当然，在其他实施例中盖壳132和基壳131也可以通过螺栓或其他形式实现可拆卸连接，本设计对此不做限定。

在本实施例中，限位部210为沿中转轴3的径向设置的限位板，两个定位部110以中转轴3的轴线为中心等距分布于安装支架1的减速罩140的上端面，从而使得屏幕支架2向左或向右转动的角度相同。两个定位部110的间距可以根据需要进行设定，例如可以设定成当限位部210与定位部110抵接时，屏幕支架2的左右转动角度均为±15°，从而满足大多数的使用场景；或者可以设定成当限位部210与定位部110抵接时，屏幕支架2的左右转动角度均为±30°，从而具备更大的调节范围。

在本实施例中，检测器111为接触开关，检测器111的触点朝向限位部210设置，从而使得检测器111的触发更为可靠稳定。当然，其他实施例中，检测器111也可以是光电开关或磁性接近开关，本设计对此不做限定。

虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。对本领域技术人员来说，在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种屏幕多角度摆动机构，其特征在于，包括安装支架(1)、屏幕支架(2)、中转轴(3)和驱动单元，所述中转轴(3)的一端连接于所述屏幕支架(2)且另一端转动连接于所述安装支架(1)，所述驱动单元用于带动所述中转轴(3)的旋转，所述屏幕支架(2)设有限位部(210)，所述安装支架(1)设有两个定位部(110)，两个所述定位部(110)分别位于所述限位部(210)的两侧并用于实现对限位部(210)的抵接，至少一个定位部(110)设有检测器(111)，所述检测器(111)朝向所述限位部(210)设置并用于检测所述限位部(210)的位置和/或角度。

2.根据权利要求1所述的一种屏幕多角度摆动机构，其特征在于，所述驱动单元包括电机模组(4)和减速模组(5)，所述电机模组(4)的输出端与所述减速模组(5)的输入端相连，所述减速模组(5)的输出端与所述中转轴(3)相连，所述安装支架(1)包括基架(120)和均连接至基架(120)的电机罩(130)和减速罩(140)，所述电机模组(4)安装于所述电机罩(130)，所述减速模组(5)安装于所述减速罩(140)。

3.根据权利要求2所述的一种屏幕多角度摆动机构，其特征在于，所述减速模组(5)包括转动连接于所述减速罩(140)的转接轴(510)、设于转接轴(510)一侧的一级蜗轮(511)和设于转接轴(510)另一侧的二级蜗杆(512)，所述中转轴(3)设有啮合至所述二级蜗杆(512)的二级蜗轮(310)，所述电机模组(4)的输出端设有啮合至所述一级蜗轮(511)的一级蜗杆(411)。

4.根据权利要求3所述的一种屏幕多角度摆动机构，其特征在于，所述中转轴(3)和转接轴(510)均为金属材质，所述中转轴(3)和转接轴(510)的轴侧面均设有滚网纹区，所述一级蜗轮(511)通过注塑成型至转接轴(510)的滚网纹区，所述二级蜗轮(310)通过注塑成型至中转轴(3)的滚网纹区。

5.根据权利要求2或3所述的一种屏幕多角度摆动机构，其特征在于，所述电机模组(4)包括驱动电机(410)，所述电机罩(130)包括基壳(131)和盖壳(132)，所述基壳(131)内设有容纳腔，所述驱动电机(410)位于所述容纳腔内，所述电机模组(4)的输出端为所述驱动电机(410)的电机轴，所述盖壳(132)可拆卸连接至所述基壳(131)以实现对容纳腔的封闭。

6.根据权利要求5所述的一种屏幕多角度摆动机构，其特征在于，所述基壳(131)的容纳腔内还设有电路板(420)，所述电路板(420)电连接至所述驱动电机(410)和检测器(111)，所述盖壳(132)设有连通至电路板(420)的插口(134)。

7.根据权利要求5所述的一种屏幕多角度摆动机构，其特征在于，所述基壳(131)的侧壁设有若干凸起的锁接部(133)，所述盖壳(132)朝向基壳(131)的一侧设有卡接至所述锁接部(133)的卡扣(135)。

8.根据权利要求1所述的一种屏幕多角度摆动机构，其特征在于，所述中转轴(3)靠近屏幕支架(2)的一端为方形轴端，所述屏幕支架(2)设有供所述方形轴端插入的方形槽(220)。

9.根据权利要求1所述的一种屏幕多角度摆动机构，其特征在于，所述限位部(210)为沿所述中转轴(3)的径向设置的限位板，两个所述定位部(110)以所述中转轴(3)的轴线为中心等距分布。

10.根据权利要求1或9所述的一种屏幕多角度摆动机构，其特征在于，所述检测器(111)为接触开关。

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