CN219339357U - 显示屏旋转装置、显示屏总成和车辆 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种显示屏旋转装置、显示屏总成和车辆，其中，所述显示屏旋转装置包括：电机模块，所述电机模块的输出端为第一蜗杆；阻尼转轴，所述阻尼转轴包括能够相对转动的具有阻尼扭矩的第一轴段和第二轴段，所述第一轴段连接有与所述第一蜗杆啮合的输入齿轮，所述第一蜗杆的导程角小于所述第一蜗杆与所述输入齿轮的啮合轮齿间的当量摩擦角，所述第二轴段连接有输出齿轮；以及旋转机构，用于固定连接至显示屏，且具有与所述输出齿轮啮合的齿部。这样，通过设置阻尼转轴能够在手动模式下使显示屏停在任意位置，避免了电动模式出问题的情况下，显示屏旋转装置无法使用的问题。可以根据需要调整阻尼转轴的扭矩，满足了手动电动同时实现的需求。

Description

显示屏旋转装置、显示屏总成和车辆

技术领域

本公开涉及旋转装置技术领域，具体地，涉及一种显示屏旋转装置、显示屏总成和车辆。

背景技术

随着现代汽车娱乐化及智能化的功能不断提高，车载多媒体设备日益普及，客户也越来越需求更加灵活的车载中控屏或扶手屏。相关技术中，车载中控屏或扶手屏大多以横屏、竖屏或者嵌入的单一方式直接固定连接于仪表台管梁，用户不能对车载中控屏或扶手屏进行位置调整，无法根据个人需求将其调整到最佳的视角位置。由于每个人的身高、坐姿不同，会导致观看角度存在差异，存在观看效果不佳或操作不方便的问题，使用体验差。

实用新型内容

本公开的目的是提供一种显示屏旋转装置、显示屏总成和车辆，以至少部分地解决相关技术中存在的问题。

为了实现上述目的，本公开提供一种显示屏旋转装置，包括：

电机模块，所述电机模块的输出端为第一蜗杆；

阻尼转轴，所述阻尼转轴包括能够相对转动的具有阻尼扭矩的第一轴段和第二轴段，所述第一轴段连接有与所述第一蜗杆啮合的输入齿轮，所述第一蜗杆的导程角小于所述第一蜗杆与所述输入齿轮的啮合轮齿间的当量摩擦角，所述第二轴段连接有输出齿轮；以及

旋转机构，用于固定连接至显示屏，且具有与所述输出齿轮啮合的齿部。

可选地，所述电机模块包括电机和蜗轮蜗杆机构，所述蜗轮蜗杆机构包括所述第一蜗杆以及设置在所述第一蜗杆与所述电机之间、且相互啮合的第二蜗杆和涡轮，所述第二蜗杆与所述电机的输出轴同轴固定，所述涡轮与所述第一蜗杆同轴固定。

可选地，所述输入齿轮配置为涡轮，所述输出齿轮配置为直齿轮。

可选地，所述第一轴段包括轴杆，所述第二轴段包括套件，其中，所述轴杆包括头部和杆身，所述套件套设在所述杆身上，所述杆身具有外螺纹，所述杆身上套设有与所述外螺纹相配合的螺母，所述螺母配置成能够将所述套件压紧至所述头部。

可选地，所述螺母与所述套件之间设有至少一层垫片。

可选地，所述第一轴段还包括用于将所述轴杆连接至所述输入齿轮的第一连接轴，所述第一连接轴周向卡止地套设在所述头部，

所述第二轴段还包括用于将所述套件连接至所述输出齿轮的第二连接轴，所述第二连接轴周向卡止地套设在所述套件。

可选地，所述齿部设有弧形齿条，使得在所述输出齿轮作用下，所述旋转机构绕所述弧形齿条的圆心旋转。

可选地，所述显示屏旋转装置还包括至少部分地罩设在所述旋转机构外的壳体，所述齿部与所述壳体沿所述弧形齿条的延伸方向滑动连接。

可选地，所述齿部包括所述弧形齿条和连接在所述弧形齿条的两侧的侧板，所述壳体的内侧壁上形成有供所述侧板沿所述弧形齿条的延伸方向滑动的滑槽。

可选地，所述滑槽包括至少两段沿所述弧形齿条的延伸方向间隔布置的滑槽段。

可选地，所述显示屏旋转装置包括与所述壳体转动连接的至少两个螺栓轴承，所述齿部至少部分夹设与两个所述螺栓轴承之间，所述齿部能够在所述两个螺栓轴承之间滑动。

可选地，所述壳体的内部连接有弹性件，所述弹性件抵顶在所述旋转机构的远离所述输出齿轮的一端，以始终为所述旋转机构提供向所述输出齿轮压紧的弹力。

可选地，所述弹性件包括构造为V字形的主体部以及在所述主体部的两端向外翻折的翻边，两个所述翻边分别固定连接至所述壳体，所述主体部的顶端抵顶在所述旋转机构。

可选地，还包括用于将所述旋转机构固定到所述显示屏上的连接板，所述旋转机构上设有定位销，所述壳体的内壁设有用于对所述定位销限位的限位块，所述旋转装置具有：

第一极限位置，所述连接板卡止在所述壳体的端面；和

第二极限位置，所述定位销抵顶至所述限位块。

可选地，所述显示屏在位于所述第二极限位置与位于所述第一极限位置的夹角为60°-80°。

根据本公开的第二个方面，还提供一种显示屏总成，包括上述的显示屏旋转装置以及安装在所述显示屏旋转装置上的显示屏。

根据本公开的第三个方面，还提供一种车辆，包括上述的显示屏总成。

通过上述技术方案，采用蜗杆传动，传动比大且传动平稳，采用具有自锁的功能的传动结构，不需要单独开发自锁机构配合使用，节约了大量空间，使传动结构较为紧凑高效。通过设置阻尼转轴能够在手动模式下使显示屏停在任意位置，避免了电动模式出问题的情况下，显示屏旋转装置无法使用的问题。根据阻尼的特性，手动旋转的时候无顿挫感，能够无级变速，并且可以根据需要调整阻尼转轴的扭矩，满足了手动电动同时实现的需求。另外阻尼可以调整扭矩值的大小，所以可以根据不同车型，不同显示屏的大小重量来调整扭矩，从而使得该传动结构可以匹配多种车型实现共用，极大的节约了成本。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开一示例性实施方式提供的显示屏总成中显示屏处于第一预设位置时的结构示意图；

图2是本公开一示例性实施方式提供的显示屏总成中显示屏处于第二预设位置时的结构示意图；

图3是本公开一示例性实施方式提供的显示屏总成中显示屏处于第二预设位置时的侧视图；

图4是本公开一示例性实施方式提供的显示屏总成中显示屏处于第二预设位置时的俯视图；

图5是图4在Y-Y方向上的截面图；

图6是图5中A的局部放大图；

图7是本公开一示例性实施方式提供的显示屏总成去掉壳体的结构示意图；

图8是本公开一示例性实施方式提供的显示屏总成的截面图；

图9是本公开一示例性实施方式提供的显示屏旋转装置中上壳体的拆分示意图；

图10是本公开一示例性实施方式提供的显示屏旋转装置中下壳体的拆分示意图；

图11是本公开一示例性实施方式提供的显示屏旋转装置中阻尼转轴与第一连接轴和第二连接轴的拆分示意图；

图12是本公开一示例性实施方式提供的旋转机构的拆分示意图；

图13是本公开一示例性实施方式提供的显示屏总成的拆分示意图。

附图标记说明

1电机模块 11电机

12第一蜗杆 13第二蜗杆

14涡轮 2阻尼转轴

21第一轴段 211轴杆

212第一连接轴 22第二轴段

221套件 222第二连接轴

23螺母 3 输入齿轮

4输出齿轮 5 旋转机构

51弧形齿条 52侧板

53定位销 6 显示屏

7壳体 71滑槽

72螺栓轴承 73弹性件

74限位块 701上壳体

702下壳体 8 连接板

9减速箱外壳

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词“上”、“下”、“顶”、“底”是基于相关部件实际使用的方向定义的。“内”“外”是针对相应零部件的本身轮廓而言的，此外，本公开中使用的术语“第一”、“第二”等是为了区别一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。在本公开中，下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。

参照图1至图13，本公开提供一种显示屏旋转装置，该显示屏旋转装置可以包括电机模块1、阻尼转轴2以及旋转机构5，其中，电机模块1的输出端为第一蜗杆12；阻尼转轴2可以包括能够相对转动的具有阻尼扭矩的第一轴段21和第二轴段22，第一轴段21连接有与第一蜗杆12啮合的输入齿轮3，第一蜗杆12的导程角小于第一蜗杆12与输入齿轮3的啮合轮齿间的当量摩擦角，第二轴段22连接有输出齿轮4；旋转机构5用于固定连接至显示屏6，且具有与输出齿轮4啮合的齿部51。上述提到的当量摩擦角指的是当轮齿斜面倾斜到一定角度时，此时的摩擦力恰好等于负载力矩沿着斜面的分量，此时刚好处于受力平衡状态，此时的斜面倾角为第一蜗杆12与输入齿轮3的啮合轮齿间的当量摩擦角。

通过设置阻尼转轴2能够使显示屏旋转装置具有电动和手动两种模式。电动模式时，电机模块1带动输入齿轮3转动，由于阻尼转轴2的扭矩大于电机模块1带动显示屏6旋转的扭矩，因此，第一轴段21和第二轴段22不会发生相对转动，而是整体随输入齿轮3转动，进而带动输出齿轮4转动，输出齿轮4进一步带动旋转机构5转动；手动模式时，用手推显示屏6，旋转机构5会带动输出齿轮4转动，在本公开的实施例中，第一蜗杆12的导程角小于输入齿轮3的齿与第一蜗杆12的螺纹之间的当量摩擦角，利用第一蜗杆12的斜面与输入齿轮3的齿面的匹配，产生摩擦力矩，将传动力矩转换为抵抗负载力矩的效果。在这个过程中，当负载力矩的方向发生逆转时，输入齿轮3将沿着第一蜗杆12的斜面退回，因此能够防止逆转，即可通过第一蜗杆12的转动带动输入齿轮3转动，且无法通过输入齿轮3带动第一蜗杆12转动，形成自锁。由于手动推力大于阻尼转轴2的扭矩，因此，第二轴段22会与第一轴段21发生相对转动，即第二轴段22随着输出齿轮4转动，而第一轴段21与输入齿轮3在自锁作用下静止不动，从而实现了显示屏旋转装置的手动旋转功能。需要说明的是，阻尼转轴2的扭矩是由第一轴段21和第二轴段22之间的摩擦产生的。

通过上述技术方案，采用蜗杆传动，传动比大且传动平稳，采用具有自锁的功能的传动结构，不需要单独开发自锁机构配合使用，节约了大量空间，使传动结构较为紧凑高效。通过设置阻尼转轴能够在手动模式下使显示屏停在任意位置，避免了电动模式出问题的情况下，显示屏旋转装置无法使用的问题。根据阻尼的特性，手动旋转的时候无顿挫感，能够无级变速，并且可以根据需要调整阻尼转轴的扭矩，满足了手动电动同时实现的需求。另外阻尼可以调整扭矩值的大小，所以可以根据不同车型的不同显示屏的大小重量来调整扭矩，从而使得该传动结构可以匹配多种车型实现共用，极大的节约了成本。

在一些实施例中，参考图7，电机模块1可以包括电机11和蜗轮蜗杆机构，其中，蜗轮蜗杆机构可以包括第一蜗杆12以及设置在第一蜗杆12与电机11之间、且相互啮合的第二蜗杆13和涡轮14，第二蜗杆13与电机11的输出轴同轴固定，涡轮14与第一蜗杆12同轴固定。通过电机11驱动第二蜗杆13转动，第二蜗杆13驱动涡轮14和第一蜗杆12转动，进而第一蜗杆12驱动输入齿轮3转动，具体地，输入齿轮3可以为涡轮。通过上述布置方式，使用两组蜗轮蜗杆，结构紧凑，传动比极大，传动精度高，减小了电机变速箱的体积，具有传动平稳，自锁可靠的优点。

具体地，参考图7，输入齿轮3可以配置为涡轮，通过蜗轮蜗杆机构能够实现自锁功能，输出齿轮4可以配置为直齿轮，通过直齿轮与齿条传动配合以使显示屏旋转。

其中，参考图11，第一轴段21可以包括轴杆211，第二轴段22包括套件221，其中，轴杆211包括头部和杆身，套件221套设在杆身上，杆身具有外螺纹，杆身上套设有与外螺纹相配合的螺母23，螺母23配置成能够将套件221压紧至头部。通过套件221与头部的摩擦产生扭矩，当外力大于阻尼转轴2的扭矩时，轴杆211与套件221能够发生相对转动，反之，则不会发生相对转动。通过调整螺母23的松紧可以调节阻尼转轴2的扭矩，拧紧螺母23，使套件221与头部之间的摩擦增大即可增大扭矩，拧松螺母23，使套件221与头部之间的摩擦减小即可减小扭矩，通过扭矩的调节能够使该传动结构适应不同重量的显示屏，从而适用于不同车型。

进一步地，螺母23与套件221之间可以设有至少一层垫片。螺母23将力通过垫片传递套件221，能够增大受力面积，减少对部件的磨损。

根据一些实施例，参考图11，第一轴段21还可以包括用于将轴杆211连接至输入齿轮3的第一连接轴212，第一连接轴212周向卡止地套设在头部，第二轴段22还可以包括用于将套件221连接至输出齿轮4的第二连接轴222，第二连接轴222周向卡止地套设在套件221。在其他实施例中，如果采用盘型阻尼，可以通过螺丝等紧固件锁紧在第一连接轴212和第二连接轴222上，本公开对轴杆211和套件221的安装方式不作限制，可以根据实际需求就行调整。

其中，参考图7，齿部设有弧形齿条51，使得在输出齿轮4作用下，旋转机构5绕弧形齿条51的圆心旋转。具体地，显示屏6可以连接在弧形齿条51的一端，弧形齿条51旋转时能够带动显示屏6转动。本公开对齿部的结构不作限定，能实现齿部在与输出齿轮4的传动作用下能够带动显示屏6旋转即可，均属于本公开的保护范围。

另外，参考图1至图6，显示屏旋转装置还可以包括至少部分地罩设在旋转机构5外的壳体7，齿部与壳体7沿弧形齿条51的延伸方向滑动连接。上述以及下文提到的“弧形齿条51的延伸方向”指的是弧形齿条51在绕弧形齿条51的圆心旋转时所形成的运动轨迹的延伸方向。

进一步地，齿部51可以包括弧形齿条和连接在弧形齿条的两侧的侧板52，壳体7的内侧壁上形成有供侧板52沿弧形齿条51的延伸方向滑动的滑槽71。在本公开的实施例中，齿部51局部伸出壳体7，输出齿轮4等结构隐藏在壳体7内，电机模块1则隐藏在减速箱外壳9内，显示屏6的旋转中心处无明显的铰链结构，外观干净整洁。具体地，参考图8至图10，壳体7可以包括上壳体701和下壳体702，在本公开的实施例中，下壳体702的内侧壁的靠近上壳体701的端部沿其延伸方向形成有凹槽，上壳体701盖设在凹槽的顶端，以形成开口水平朝向壳体7内部的滑槽71。

其中，滑槽71可以包括至少两段沿弧形齿条51的延伸方向间隔布置的滑槽段，将滑槽71分成多段布置，能够减轻产品质量，进而降低成本。

在一些实施例中，显示屏旋转装置可以包括与壳体7转动连接的至少两个螺栓轴承72，齿部至少部分夹设与两个螺栓轴承72之间，齿部能够在两个螺栓轴承72之间滑动，采用螺栓轴承72来配合侧板52的滑动，由于是点面接触，摩擦力非常小，进而减小了噪音和摩擦力，增加了使用寿命。在本公开的实施例中，参考图8，上壳体701和下壳体702的靠近彼此的端部分别开设有至少一个沿上下方向凹陷的开槽，通过开槽将滑槽71分成了至少两个滑槽段，螺栓轴承72安装在开槽处。其中，螺栓轴承自带螺丝柱可以方便地组装到壳体7上，如图13所示，壳体7的两侧可以分别设有一条滑槽71，每条滑槽71可以配置有四个螺栓轴承72，其中，上壳体701安装两个螺栓轴承72，下壳体702安装两个螺栓轴承72，上壳体701的螺栓轴承72与下壳体702的螺栓轴承72的位置一一对应。需要强调的是，本公开对螺栓轴承72的数量不作限制。

作为本公开一示例性实施例，参考图6，壳体7的内部可以连接有弹性件73，弹性件73抵顶在旋转机构5的远离输出齿轮4的一端，以始终为旋转机构5提供向输出齿轮4压紧的弹力。弹性件73在整个运行过程中都能给旋转机构5一个向下的保持力，能够避免旋转机构5由于配合间隙带来的晃动异响等问题，使传动过程更加平稳可靠。具体地，弹性件73可以为弹片。

具体地，参考图6，弹性件73可以包括构造为V字形的主体部以及在主体部的两端向外翻折的翻边，两个翻边分别固定连接至壳体7，具体可以通过激光焊接在壳体7上，主体部的顶端抵顶在旋转机构5。这样设置能够使弹性件73具有较大的弹性变形的空间。

在一些实施例中，参考图7、图12，显示屏旋转装置还可以包括用于将旋转机构5固定到显示屏6上的连接板8，旋转机构5上设有定位销53，壳体7的内壁设有用于对定位销53限位的限位块74，旋转装置具有：第一极限位置，连接板8卡止在壳体7的端面；和第二极限位置，定位销53抵顶至限位块74。为了方便模具加工，将定位特征做成定位销53的形式组装在旋转机构5上面。旋转机构5在第一极限位置时，连接板8卡止在壳体7的端面处于水平状态，旋转机构5在转动至第二极限位置时，电机模块停止运行，同时定位销53抵顶至限位块74，进而更可靠的限制了显示屏6的继续转动。另外，显示屏旋转装置还可以包括与电机11可通信连接的编码器，通过编码器的测量，可以精准地控制电机11在显示屏6旋转至任意角度时停止工作。

进一步地，显示屏6在位于第二极限位置与位于第一极限位置的夹角为60°-80°，具体可以为70°，本公开对显示屏6能够旋转的角度不作限定。

根据本公开的第二个方面，还提供了一种显示屏总成，该显示屏总成包括上述的显示屏旋转装置以及安装在显示屏旋转装置上的显示屏6。该显示屏总成具有上述显示屏旋转装置的所有有益效果，这里不再赘述。

根据本公开的第三个方面，还提供了一种车辆，该车辆包括上述的显示屏总成。该车辆具有上述显示屏总成和显示屏旋转装置的所有有益效果，这里不再赘述。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (17)

1.一种显示屏旋转装置，其特征在于，包括：

电机模块，所述电机模块的输出端为第一蜗杆；

阻尼转轴，所述阻尼转轴包括能够相对转动的具有阻尼扭矩的第一轴段和第二轴段，所述第一轴段连接有与所述第一蜗杆啮合的输入齿轮，所述第一蜗杆的导程角小于所述第一蜗杆与所述输入齿轮的啮合轮齿间的当量摩擦角，所述第二轴段连接有输出齿轮；以及

旋转机构，用于固定连接至显示屏，且具有与所述输出齿轮啮合的齿部。

2.根据权利要求1所述的显示屏旋转装置，其特征在于，所述电机模块包括电机和蜗轮蜗杆机构，所述蜗轮蜗杆机构包括所述第一蜗杆以及设置在所述第一蜗杆与所述电机之间、且相互啮合的第二蜗杆和涡轮，所述第二蜗杆与所述电机的输出轴同轴固定，所述涡轮与所述第一蜗杆同轴固定。

3.根据权利要求1所述的显示屏旋转装置，其特征在于，所述输入齿轮配置为涡轮，所述输出齿轮配置为直齿轮。

4.根据权利要求1所述的显示屏旋转装置，其特征在于，所述第一轴段包括轴杆，所述第二轴段包括套件，其中，所述轴杆包括头部和杆身，所述套件套设在所述杆身上，所述杆身具有外螺纹，所述杆身上套设有与所述外螺纹相配合的螺母，所述螺母配置成能够将所述套件压紧至所述头部。

5.根据权利要求4所述的显示屏旋转装置，其特征在于，所述螺母与所述套件之间设有至少一层垫片。

6.根据权利要求4所述的显示屏旋转装置，其特征在于，所述第一轴段还包括用于将所述轴杆连接至所述输入齿轮的第一连接轴，所述第一连接轴周向卡止地套设在所述头部，

所述第二轴段还包括用于将所述套件连接至所述输出齿轮的第二连接轴，所述第二连接轴周向卡止地套设在所述套件。

7.根据权利要求1-6任一项所述的显示屏旋转装置，其特征在于，所述齿部设有弧形齿条，使得在所述输出齿轮作用下，所述旋转机构绕所述弧形齿条的圆心旋转。

8.根据权利要求7所述的显示屏旋转装置，其特征在于，所述显示屏旋转装置还包括至少部分地罩设在所述旋转机构外的壳体，所述齿部与所述壳体沿所述弧形齿条的延伸方向滑动连接。

9.根据权利要求8所述的显示屏旋转装置，其特征在于，所述齿部包括所述弧形齿条和连接在所述弧形齿条的两侧的侧板，所述壳体的内侧壁上形成有供所述侧板沿所述弧形齿条的延伸方向滑动的滑槽。

10.根据权利要求9所述的显示屏旋转装置，其特征在于，所述滑槽包括至少两段沿所述弧形齿条的延伸方向间隔布置的滑槽段。

11.根据权利要求8所述的显示屏旋转装置，其特征在于，所述显示屏旋转装置包括与所述壳体转动连接的至少两个螺栓轴承，所述齿部至少部分夹设与两个所述螺栓轴承之间，所述齿部能够在所述两个螺栓轴承之间滑动。

12.根据权利要求8所述的显示屏旋转装置，其特征在于，所述壳体的内部连接有弹性件，所述弹性件抵顶在所述旋转机构的远离所述输出齿轮的一端，以始终为所述旋转机构提供向所述输出齿轮压紧的弹力。

13.根据权利要求12所述的显示屏旋转装置，其特征在于，所述弹性件包括构造为V字形的主体部以及在所述主体部的两端向外翻折的翻边，两个所述翻边分别固定连接至所述壳体，所述主体部的顶端抵顶在所述旋转机构。

14.根据权利要求8所述的显示屏旋转装置，其特征在于，还包括用于将所述旋转机构固定到所述显示屏上的连接板，所述旋转机构上设有定位销，所述壳体的内壁设有用于对所述定位销限位的限位块，所述旋转装置具有：

第一极限位置，所述连接板卡止在所述壳体的端面；和

第二极限位置，所述定位销抵顶至所述限位块。

15.根据权利要求14所述的显示屏旋转装置，其特征在于，所述显示屏在位于所述第二极限位置与位于所述第一极限位置的夹角为60°-80°。

16.一种显示屏总成，其特征在于，包括权利要求1-15中任一项所述的显示屏旋转装置以及安装在所述显示屏旋转装置上的显示屏。

17.一种车辆，其特征在于，包括权利要求16所述的显示屏总成。

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