一种部件的安装机构的制作方法

1.本发明涉及汽车内饰，更具体地涉及一种部件的安装机构。


背景技术：

2.随着汽车内饰的发展，中控台上的悬浮大屏正成为流行趋势。
3.现有市面上的车载悬浮大屏常见有翻滚调节以实现横竖屏功能，或左右偏转调节以适应主副驾驶员视角，但鲜见俯仰调节功能。从人机舒适性角度，俯仰调节既可以适应不同身高的驾驶员，也可以避开影响使用的特定反光角度，是市场急需的功能。若同时实现俯仰及偏转的双向调节，便能大幅提高车载屏的使用自由度，人机舒适性和实用性，增加车辆的科技感。但双向调节的功能也带来了屏幕多自由度约束及刚度的挑战。


技术实现要素：

4.为了解决上述现有技术中的车载悬浮大屏鲜见俯仰调节功能等问题，本发明提供一种部件的安装机构。
5.根据本发明提供的安装机构，其包括：基座；支架，其设置为与所述部件连接以支撑所述部件；球铰，所述球铰包括轴承座和容置于所述轴承座内可相对于所述轴承座转动的球头，所述轴承座安装在所述基座和所述支架中的一个上，所述球头与所述支架和所述基座中的另一个连接，所述支架包括穿过所述球头的主轴；控制臂，其设置为与所述主轴连接以使得所述支架响应于所述控制臂的运动而运动；以及第一驱动机构和第二驱动机构，其分别设置为驱动所述控制臂使得所述部件相对于所述基座实现以下至少两种运动：1)绕第一轴线偏转；2)绕与所述第一轴线相垂直的第二轴线偏转；3)绕所述第一轴线和所述第二轴线之间的第三轴线偏转。
6.优选地，所述球头包括第一半件、第二半件和波形弹片，所述波形弹片设置于所述第一半件和所述第二半件之间以使得所述第一半件和所述第二半件紧密贴合所述轴承座转动。
7.优选地，所述第一驱动机构和第二驱动机构分别与所述控制臂连接以单独和/或组合驱动所述控制臂。
8.优选地，所述控制臂包括与所述主轴配合的轴孔，所述轴孔与所述主轴通过键槽配合以限制所述控制臂相对于所述主轴旋转。
9.优选地，该安装机构还包括连接所述控制臂和所述基座的双关节轴承，以限制所述控制臂相对于所述基座绕所述主轴的延伸方向旋转。
10.优选地，所述第一驱动机构和第二驱动机构分别包括万向节和穿过所述万向节的丝杆，电机驱动所述丝杆旋转以带动所述万向节沿所述丝杆运动。
11.优选地，所述万向节与所述控制臂连接，所述控制臂响应于所述万向节沿所述丝杆的运动而带动所述球头偏转。
12.优选地，所述控制臂包括用于容置所述万向节的缺口。
13.优选地，所述电机通过第一支架和第二支架与所述基座连接，所述第二支架相对于所述第一支架可转动地连接，所述第二支架相对于所述基座可转动地连接，所述第一支架的转动轴线与所述第二支架的转动轴线相互垂直。
14.优选地，所述万向节包括万向节笼和容置于所述万向节笼内的丝杆螺母，所述丝杆穿过所述丝杆螺母，所述万向节笼设置成当所述丝杆螺母沿所述丝杆运动时，允许所述丝杆螺母在所述万向节笼内转动。
15.优选地，该安装机构还包括连接于所述基座和所述控制臂之间的弹性件，以预紧所述驱动机构的运动间隙。
16.优选地，所述部件为显示屏或后视镜。
17.根据本发明的部件的安装机构，通过第一驱动机构和第二驱动机构对控制臂的驱动来实现部件的俯仰及偏转的双向调节，提高人机舒适性和实用性。特别地，根据本发明的部件的安装机构，通过支架、球铰和控制臂的配合在提供部件的稳定支撑的同时实现自由度约束和安装空间的合理布置。
附图说明
18.图1a是安装有根据本发明的一个优选实施例的部件的安装机构的车辆的示意图；
19.图1b是图1a的车辆的内部的局部示意图，作为部件的屏幕示出为处于竖直位置；
20.图1c是屏幕向上翻转调节后的示意图；
21.图1d是屏幕向下翻转调节后的示意图；
22.图1e是屏幕向左偏转调节后的示意图；
23.图1f是屏幕向右偏转调节后的示意图；
24.图1g是屏幕向左上偏转调节后的示意图；
25.图2a是屏幕的安装机构的立体图；
26.图2b是省略屏幕后的安装机构的另一立体图；
27.图3a是图2a的安装机构的爆炸图；
28.图3b是图3a的安装机构的局部放大图；
29.图4a是图3a的安装机构的支架的立体图；
30.图4b是图3a的安装机构的球铰的立体图；
31.图4c是图4b的球铰的爆炸图；
32.图4d是图4b的球铰的正视图；
33.图4e是沿着图4d的线a-a的剖视图；
34.图4f是图3a的安装机构的控制臂的立体图；
35.图4g是图3a的安装机构的基座的立体图；
36.图4h是图3a的安装机构的基座的另一立体图；
37.图4i是图3a的安装机构的双关节轴承的立体图；
38.图4j是示出图4i的双关节轴承的装配状态的剖视图；
39.图5a1是屏幕向上偏转时安装机构的左侧视图，其中只示出了第一驱动机构；
40.图5b1是沿着图5a1的线b-b的截面视图；
41.图5c1是图5a1的安装机构的立体图；
42.图5a2是屏幕在中间位置时安装机构的左侧视图，其中只示出了第一驱动机构；
43.图5b2是沿着图5a2的线c-c的截面视图；
44.图5c2是图5a2的安装机构的立体图；
45.图5a3是屏幕向下偏转时安装机构的左侧视图，其中只示出了第一驱动机构；
46.图5b3是沿着图5a3的线d-d的截面视图；
47.图5c3是图5a3的安装机构的立体图；
48.图6a1是屏幕偏向驾驶侧时的安装机构的俯视图，其中只示出了第二驱动机构；
49.图6b1是沿着图6a1的线e-e的截面视图；
50.图6c1是图6a1的安装机构的立体图；
51.图6a2是屏幕在竖直位置时安装机构的俯视图，其中只示出了第二驱动机构；
52.图6b2是沿着图6a2的线f-f的截面视图；
53.图6c2是图6a2的安装机构的立体图；
54.图6a3是屏幕偏向副驾驶侧时安装机构的俯视图，其中只示出了第二驱动机构；
55.图6b3是沿着图6a3的线g-g的截面视图；
56.图6c3是图6a3的安装机构的立体图。
具体实施方式
57.下面结合附图，给出本发明的较佳实施例，并予以详细描述。
58.如图1a-图1b所示，根据本发明的一个优选实施例的部件的安装机构作为汽车内饰安装在车辆v的内部i，屏幕1作为部件被安装在中控台ip上。从图1b所处的竖直位置，屏幕1可以如图1c所示向上翻转调节，也可以如图1d所示向下翻转调节，也可以如图1e所示向左偏转调节，也可以如图1f所示向右偏转调节，也可以如图1g所示向左上偏转调节，当然还可以根据需要向左下、右上和右下偏转调节，大幅提高屏幕1的使用自由度，人机舒适性和实用性，增加车辆的科技感。应该理解，这里的屏幕1仅作为示例而非限制，本发明的安装机构还可以用来安装例如后视镜等。
59.如图2a-图2b所示，安装机构包括基座5、第一驱动机构7a和第二驱动机构7b，其中，基座5固定于车身ccb支架，第一驱动机构7a布置于基座5的下侧并与屏幕1连接以驱动屏幕1上下俯仰调节，第二驱动机构7b布置于基座5的右侧并与屏幕1连接以驱动屏幕1左右偏转调节。应该理解，这里的第一驱动机构7a和第二驱动机构7b的布置位置仅作为示例而非限制，两者彼此间隔开地成夹角地布置使其能够驱动屏幕1同时实现俯仰及偏转的双向调节即可。
60.如图3a-图3b所示，安装机构还包括支架2、球铰3和控制臂4，其中，屏幕1与支架2连接以通过支架2支撑屏幕1，支架2通过球铰3与控制臂4连接，控制臂4分别与第一驱动机构7a和第二驱动机构7b连接以通过第一驱动机构7a和第二驱动机构7b来驱动屏幕1。
61.如图4a所示，支架2包括远离屏幕1延伸的主轴21。在本实施例中，主轴21从具有较大直径的第一轴颈部通过台阶面过渡至具有较小直径的第二轴颈部。第一轴颈部的末端具有从台阶面凹陷形成的若干键槽211，第二轴颈部的末端的外表面上形成有螺纹212。
62.如图4b所示，球铰3包括轴承座31和球头32，其中，球头32在轴承座31内可沿任意轴相对于轴承座31转动但不可移动。在本实施例中，轴承座31与基座5固定连接，参见图2b，
球头32与支架2连接。应该理解，将轴承座安装在支架上，而将球头与基座连接也同样可行。另外，轴承座31具有相对设置的两定位孔311，其与基座5的配合将在下面进行描述。而且，球头32具有过孔321，支架2的主轴21通过过孔321穿过球头32与控制臂4连接，以使得支架2响应于控制臂4的运动而运动。
63.如图4c-图4e所示，球头32包括第一半件322、第二半件323和波形弹片324，其中，波形弹片324夹在第一半件322和第二半件323之间以为第一半件322和第二半件323提供向外侧的张力，使得第一半件322和第二半件323紧密贴合在轴承座31的内表面(参见图6b2)，实现无间隙地转动。
64.如图4f所示，控制臂4具有与支架2的主轴21配合的轴孔41，轴孔41的内侧壁上突出有键411，其插入主轴21的键槽211(参见图4a)中安装，以限制控制臂4相对于主轴21旋转，从而通过控制臂4来带动支架2的偏转。回到图3a，安装机构还包括主轴螺母6，其螺接在支架2的主轴21的螺纹212(参见图4a)上，以通过主轴螺母6将控制臂4与支架2固定装配。另外，控制臂4还具有安装孔42，其与双关节轴承8的配合将在下面进行描述。而且，控制臂4还具有间隔开设置的两缺口43，缺口43的内壁上突出有半轴431，其与第一驱动机构7a和第二驱动机构7b的配合将在下面进行描述。在本实施例中，缺口43与轴孔41基本横向和/或纵向对齐，即图中的一个缺口43位于轴孔31的左侧，另一个缺口43位于轴孔31的下方。
65.如图4g-图4h所示，基座5具有朝向球铰3伸出的两定位销51，其分别插入球铰3的轴承座31的定位孔311(参见图4b)中定位，从而将球铰3的轴承座31安装在基座5上。另外，基座5还具有螺孔52，其与第一驱动机构7a和第二驱动机构7b的配合将在下面进行描述。而且，基座5还具有安装孔53，其与双关节轴承8的配合将在下面进行描述。
66.第一驱动机构7a和第二驱动机构7b具有相同的结构，以下仅以第二驱动机构7b为例进行具体说明。
67.如图3b所示，第二驱动机构7b包括电机71、丝杆76和第一万向节，其中，电机71与丝杆76连接以通过电机71驱动丝杆76转动，丝杆76穿过第一万向节连接以通过丝杆76的旋转来带动第一万向节沿丝杆76运动，第一万向节与控制臂4连接，以使得控制臂4响应于第一万向节沿丝杆76的运动而带动球铰3的球头32在轴承座31上的偏转。如此，当丝杆76转动时，丝杆螺母77可被沿丝杆76的轴线方向驱动滑移，继而推动控制臂4开始偏转，继而控制屏幕1的角度。
68.第一万向节包括丝杆螺母77和万向节笼78，其中，丝杆76穿过丝杆螺母77连接，丝杆螺母77装配在万向节笼78中部的凹槽内，从而使得在丝杆螺母77沿丝杆76运动时，允许丝杆螺母77在万向节笼78内转动。具体地，丝杆螺母77具有丝杆螺孔771，丝杆76插入丝杆螺孔771中配合。丝杆螺母77具有丝杆转轴772，万向节笼78具有第一轴孔781，丝杆转轴772插入第一轴孔781中可转动地配合以实现丝杆螺母77在万向节笼78内转动。另外，万向节笼78还具有第二轴孔782，其与控制臂4的缺口43内的半轴431配合以实现万向节笼78在缺口43内转动。如此，万向节笼78的第一轴孔781与第二轴孔782的轴线交错布置形成万向节以满足与丝杆76的任意配合角度。
69.如图3b所示，第二驱动机构7b还包括第一支架72和第二支架73，其中，电机71通过第一支架72和第二支架73与基座5连接，第一支架72和第二支架73可转动地连接，第二支架73相对于基座5可转动地连接，而且第一支架72的转动轴线与第二支架73的转动轴线交错
地布置。具体地，第二驱动机构7b还包括塞打螺丝74和轴销75，第一支架72和第二支架73通过轴销75可旋转地铰接，第二支架73由塞打螺丝74可旋转地固定到基座5的螺孔52上，塞打螺丝74和轴销75的轴线相互垂直，由此形成万向节以满足转动需求。
70.如图2b-图3a所示，安装机构还包括连接控制臂4和基座5的双关节轴承8，以限制控制臂4相对于基座5绕主轴21的延伸方向旋转。如图4i所示，双关节轴承8包括杆体81和位于杆体81两端的通孔82，其中，通孔82可以在杆体81上自由转动。如图4j所示，双关节轴承8的通孔82分别与控制臂4的安装孔42(参见图4f)和基座5的安装孔53(参见图4g)固定连接，例如通过螺丝紧固的方式，从而通过双关节轴承8和球铰3的共同约束，来限制支架2的转动自由度。如此，根据本发明的安装机构，屏幕1的上下俯仰调节(围绕着车身横向的转动)通过第一驱动机构7a来约束，屏幕1的左右偏转调节(围绕着车身纵向的转动)通过第二驱动机构7b来实现，屏幕1的围绕着车身前后向的转动/晃动通过双关节轴承8来限制，由此通过第一驱动机构7a、第二驱动机构7b和双关节轴承8实现对屏幕1的三维控制调节。
71.如图3a所示，安装机构还包括连接在控制臂4和基座5之间的弹性件9。在本实施例中，弹性件9为弹簧撑杆，其一端与控制臂4固定，另一端与基座5固定，为控制臂4和基座5提供持续的预紧力，避免第一驱动机构7a或第二驱动机构7b的间隙导致的屏幕1的松动与晃动。应该理解，弹簧撑杆9的布置位置优选介于第一驱动机构7a和第二驱动机构7b的丝杆76的轴线夹角之间，从而通过弹簧撑杆9来提高控制臂4以及屏幕1的偏转稳定性。
72.图5a1-图5a3，图5b1-图5b3，图5c1-图5c3通过不同的视角分别示出了本实施例的屏幕上下俯仰调节的运动过程。
73.如图5a1、图5b1和图5c1所示，第一驱动机构7a的电机71通过丝杆76将万向节笼78推至丝杆76的端部，带动控制臂4及屏幕1向上侧偏转。
74.如图5a2、图5b2和图5c2所示，第一驱动机构7a的电机71通过丝杆76将万向节笼78滑移至丝杆76的中部，带动控制臂4及屏幕1翻转至竖直位置。
75.如图5a3、图5b3和图5c3所示，第一驱动机构7a的电机71通过丝杆76将万向节笼78拉至丝杆76的根部，带动控制臂4及屏幕1向下侧偏转。
76.图6a1-图6a3，图6b1-图6b3，图6c1-图6c3通过不同的视角分别示出了本实施例的屏幕左右偏转调节的运动过程。
77.如图6a1、图6b1和图6c1所示，第二驱动机构7b的电机71通过丝杆76将万向节笼78拉至丝杆76的根部，带动控制臂4及屏幕1向驾驶侧偏转。
78.如图6a2、图6b2和图6c2所示，第二驱动机构7b的电机71通过丝杆76将万向节笼78滑移至丝杆76的中部，带动控制臂4及屏幕1翻转至竖直位置。
79.如图6a3、图6b3和图6c3所示，第二驱动机构7b的电机71通过丝杆76将万向节笼78推至丝杆76的端部，带动控制臂4及屏幕1向副驾驶侧偏转。
80.以上所述的，仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的范围，本发明的上述实施例还可以做出各种变化。即凡是依据本发明申请的权利要求书及说明书内容所作的简单、等效变化与修饰，皆落入本发明专利的权利要求保护范围。本发明未详尽描述的均为常规技术内容。