专利名称：车载吸入式显示屏全自动驱动装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种车载碟机，特别是指一种能实现显示屏水平移动和翻转运动的车载碟机的全自动吸入式显示屏的驱动装置。
背景技术：
车载显示屏包括头枕屏、遮阳板屏以及7英寸液晶显示屏，而7英寸液晶显示屏是目前市场的主流产品。该种显示屏内藏于汽车的仪表架中，可方便连接其它设备，使用时可从仪表架中伸出并翻转至用户所需的角度。
中国实用新型专利03225808.9号公开了一种视频播放器用的内藏式显示屏传动机构，它包括齿轮箱体及设在齿轮箱体上的传动链，传动链有两组，分别实现显示屏的滑动和翻转动作，每组传动链都有摩擦片离合器作为保护装置，传动链末端均有电位器记录机构的运动位置或状态；齿轮箱与装于其左右两侧的滑块可相对滑动，增加齿轮箱的行程；一传动链中有扭簧，可起到阻尼作用和改良因齿轮产生的转动虚位。中国实用新型专利200320127001.X号则公开了一种全自动传动的车载电视显示器，包括显示器，显示器的一端设有一对扇形齿轮，该对扇形齿轮与一传动机构相配合，显示器和传动机构装在一壳体内，该壳体内固定有一对与传动机构相配合的齿条，传动机构有一控制机构控制，传动机构有并列布置的互不干扰的两部分构成，一部分为与所述扇形齿轮相啮合的翻转传动机构，另一部分为与所述齿条相啮合的水平传动机构，每一传动机构均有电机、蜗轮蜗杆、传动链组成，传动链有若干个联体齿轮组成。上述两种结构的不足在于运动采用双电机驱动，即设置两套驱动机构和传动机构，以分别控制显示屏的伸缩和翻转，从而导致其结构较为复杂，占用空间大，无法满足国际通用标准对车载音响厚度的要求。
中国实用新型专利00266204.3公开了一种车载视频显示装置的机械部件。该机械部件具有机座部件、导块部件和运动部件导块部件的滑块设置在导块的导槽中、且固定在运动部件的机座上，导块设置在机座部件的导轨中，导轨对运动部件的进出机座的运动进行导向。运动部件又包括基座、屏座组件、设置在基座上的移送机构、翻屏机构以及平衡除隙机构；移送机构可使运动部件相对于机座部件作进出机座的运动，当运动部件移出机座后，翻屏机构可使屏座组件相对于基座自动转动至播放位置、除隙机构可使屏座在播放位置上相对于基座保持不动。但这种车载视频显示装置的机械部件的翻屏机构采用自动翻屏结构并通过光电管对翻屏位置进行控制，该基座内不仅具有移送机构和翻屏机构的控制电路，而且基座内还设置了翻屏电机、集成减速装置及齿轮传动链。通过传动齿轮使屏座上的扇形齿轮转动而使显示屏进行翻转。由于自动翻屏机构占用了基座内很大的空间，一方面造成基座内部空间拥挤，增加整个机构的复杂性，另一方面提高了车载视频显示装置的制造成本。
中国实用新型专利01260999公开了一种“隐藏式液晶显示幕的旋转定位装置”，其主要包括用以固定在液晶显示幕的转盘、用以固定在汽车的音响面板内部的支撑架、以及固定于支撑架底面的底板，支撑架是夹制于转盘与底板之间，且转盘并可在支撑架上枢设偏转，该转盘的盘面设有一弹性片，于弹性片的底面突设有卡制体，而支撑架上则相对设有数个呈扇形分布的卡制槽，藉由卡制体嵌入卡制槽，进而使转盘连同液晶显示幕获得较佳的定位效果。也有采用拔轮式翻转机构的，如中国实用新型专利90200719所公开的“翻转式显示装置”，它是在与电机驱动轴连接的多棱形通轴上串联套装与显示板数目相同的拨轮，拨轮上有两个呈椭圆形周向相差180°布置的拨叶，在拨叶中部有一凸起的矩形拨板，当拨轮随多棱形通轴转动时，其上的拨叶则可与显示板一侧所连接的三棱形转轴接触，而达到使显示板同时翻转显示或逐渐波浪式翻转显示的效果。上述机构的缺点在于运行时噪音较大，结构较为笨重，占用空间相对也较大，同时当超负载时易损坏电机及传动机构，整个机构运行不平稳。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构简化紧凑、占用空间小、工作平稳可靠的车载吸入式显示屏全自动驱动装置。
本实用新型通过以下技术方案来实现设计一种车载吸入式显示屏全自动驱动装置，包括底盖组件、滑架、驱动电机、减速齿轮组、传动机构、显示屏总成，所述驱动电机、减速齿轮组和传动机构均固定在滑架上，滑架通过导向机构与底盖组件形成滑动地配合，显示屏总成与滑架之间通过摇杆和连杆形成可实现显示屏总成水平移动和翻转运动的铰链四杆结构。
固定在滑架上的驱动电机为单个，驱动电机的输出端与采用卧式排布结构的减速齿轮组啮合，减速齿轮组的输出端与传动机构相啮合。
所述导向机构包括固定于底盖组件两侧的滑轨组件和齿条，在滑架的两侧各具有一与滑轨组件形成滑动配合的滑块，滑轨组件上开有可实现显示屏总成水平移动和翻转运动的导槽；所述传动机构包括一传动轴，传动轴上固定有啮合于减速齿轮组输出端的换向齿轮，传动轴的两端固定有可与所述齿条配合的行走齿轮。所述导槽由水平槽和弧线槽连接构成。所述滑架总成和显示屏底架通过滑架销相铰接，摇杆铰接于滑架的摇杆轴上，连杆铰接于显示屏底架上，连杆与摇杆之间通过可在所述导槽内移动的摇杆销相铰接。
滑架的两侧装有减震压轮，在滑架作水平滑动的过程中，该减震压轮压在滑架下方的主板底架上。
本实用新型具有以下的有益效果1.本装置可使显示屏内藏于仪表架内腔中，即节省车内使用空间又能对显示屏进行保护；显示屏可以从机器内伸出、吸入，并可翻转角度以适合乘架人员观看；2.由于采用单电机的驱动形式，通过驱动机构、传动机构和导向机构的配合，既实现了显示屏的滑动伸缩又实现了其翻转动作，不仅简化了结构，而且易于控制，使工作可靠性得到了提高；3.采用卧式减速齿轮组的排布方式，使装置超薄、超轻、结构紧凑，能满足了国际通用标准对车载音响厚度的要求；
4.翻转连接机构采用连杆机构和导轨摇杆机构的复合形式(统称为四杆机构)，使单电机驱动实现伸缩、翻转和角度调整成为可能；5.抗震方式可靠，压轮的设置保证了垂直方向的稳定性，弹簧的设置则限制了部件的自由摇摆；6.滑架的移动通过行走齿轮和齿条的配合产生驱动力，整个机构运动平稳，动作可靠，噪音小，滑架上的传动轴则将动力平均传给左右行走齿轮，防止产生歪斜。
图1为本实用新型的整机零件分解图；图2是滑架总成的零件分解图；图3是滑架组件的结构示意图；图4为传动轴组件的结构示意图；图5是底盖总成的零件分解示意图；图6是滑轨组件的结构示意图；图7是显示屏总成的零件分解图；图8是连杆组件的结构示意图；图9是显示屏总成与滑架总成的连接关系示意图；图10是运动机构结构示意图；图11是运动机构的翻转状态立体示意图；图12～16是运动机构的翻转过程示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细描述。
图1所示为本实用新型的整机零件分解图，从前至后依次包括装饰框1、可拆面板总成2、面板总成3、显示屏总成4、滑架总成5、后盖6、柜桶7，显示屏总成4和滑架总成5位于底盖总成8与主板底架9之间，主板底架9与顶盖10之间设有主板11，主板11与输出线组12相连，其中柜桶7是整机的安装架，其内腔与主机相连，其外壳卡紧在安装孔位中，从而完成对主机的固定。长安装架13是底盖总成8和柜桶7之间的连接件，它通过螺钉锁紧在底盖总成8上，然后通过螺钉紧固到柜桶7上，使底盖总成8与柜桶7紧固相连。
图2是滑架总成的零件分解图。滑架总成5是本实用新型的核心部份，滑架501的左右设有塑胶制成的左滑块502和右滑块503，依托它们的滑行，以滑架501为基架带动其内部所有的部件和显示屏总成4实现整体运动。左滑块502和右滑块503的滑行平面与滑轨组件(见图5)之间的配合间隙为0.30mm，这样即可使整机滑行动作顺畅，又防止产生上下方面的较大振动，保证了整个机构在运行过程中的平稳性。
本机构的动力传动系统全部包含在滑架501的内腔中，其传动过程如下由驱动电机504产生扭力，通过蜗杆505与蜗轮506的方向变换后，经减速齿轮组507的传动完成了速度/扭矩的变换以获得足够的驱动力，最后通过斜齿轮508、传动轴509、行走齿轮510再次对动力方向进行变换。通过行走齿轮510与底盖上的齿条(见图5)相啮合最终达到对滑架501的驱动，从而带动显示屏运动。摇杆轴511的主要作用是通过摇杆轴511及滑架前端的铰接孔与连杆、摇杆及显示屏底架(见图8)构成四连杆机构，以实现显示屏的翻转动作。驱动电机504是源动力，它通过电机架512将驱动电机504安装在滑架501的底面上。蜗杆505与蜗轮506的啮合将驱动电机504的旋转方向进行90°变换，同时也进行了减速。蜗轮506与其它减速齿轮的啮合分别对动力进行了5级减速，减速齿轮组507与斜齿轮508的啮合也起到变换方向的作用以适合驱动的需要。减速的过程同时也是扭矩加大的进程，以获得足够大的扭矩以驱动整个运动部分。因整个运动部分较重，需较大的扭矩来驱动，齿轮的材料都采用高强度材料在减速齿轮组的前三级齿轮中采用具有强度较高、自润滑性好的材料，后三级中因侧重考虑强度和减震性能，可采用了强度高、减振性能好的材料。整组齿轮安装在齿轮轴513中，齿轮轴513铆接在滑架501的底平面上，齿轮轴的上端插入到齿轮压板514的限位孔中，使其上下垂直，以保证齿轮之间的配合间隙。齿轮压板514一方面配合齿轮轴作定位，另一方面也对各个齿轮的上下方面起到限位作用。左轴架515和右轴架516对传动轴509起支撑作用，同时也是行走齿轮510与齿条(见图5)配合的定位支架。轴弹片517可消除传动轴装配后的轴向间隙。传动轴509的作用是将斜齿轮508传递来的扭力均匀地传递分配到两端的行走齿轮510，以使左右获得比较均等的驱动力，从而防止运动过程中左右扭曲的现象。排线压板518可对安装于本组件内的电子元件进行适当防护。组件内置有两块PCB板519，其功用是对驱动电机504进行控制。行程开关520通过行程开关支架521固定在滑架501上。行程开关520配合行程开关支架521(见图5)完成运动检测功能，压轮522套在压轮轴523中，运动时压在主板底架9上，起支撑和限位作用。第一小滑块524和第二小滑块525在显示屏滑行时支撑在主板底架9上，主要作用是限制显示屏在弹簧(见图9)弹力作用下的抬伸高度，对显示屏起到保护作用。销钉架526和压轮轴523是配合滑架前端的铰接孔组成左右铰接架，用来安装滑架销(见图1)，通过滑架销的铰接，使滑架和显示屏总成(见图1)连成一体。滑架弹片527固定在滑架501上，通过弹力压紧在底盖平面上，对滑架501后端起到一个柔性支撑作用。驱动电机正、反转时，由于蜗杆505与蜗轮506的啮合，会产生一个变化的轴向力，从而产生较大振动，此时蜗杆弹片528的弹力可消除部份有害轴向力，使驱动电机的振动不良得以改善。传动轴挡板529对传动轴转动时的挠曲量起到限幅作用。
图3是滑架组件的结构示意图，此组件是滑架总成的主要构件，其中滑架501是各个部品的铆接基架，各螺钉柱530、531、532，齿轮轴513、压轮轴523、摇杆轴511分别铆接在滑架501的底面和两侧面上，螺钉柱530、531是为滑架总成上的PCB提供支撑，螺钉柱532用来固定滑架总成中的齿轮压板。齿轮轴是用来安装齿轮组，压轮轴523用来装压轮，摇杆轴511是用来铰接连杆组件上摇杆，同时又为滑块提供定位。
图4为传动轴组件的结构示意图，此组件的作用是将斜齿轮508获得的扭矩通过传动轴509均匀地的传递到左右两边的行走齿轮510，使左、右获得比较均匀扭矩，从而产生相等的驱动力，以防止左右歪斜。斜齿轮508套在传动轴509上，由“D”形止口防止其自由转动，用螺钉来限制斜齿轮的508轴向移动。两端的行走齿轮510同样是套在传动轴509上，用“D”形止口防止转动，但轴向的定位不同它主要是利用过盈配合来防止行走齿轮往外端松动，另一方面在行走齿轮的外侧面有卡圈533限位(卡圈卡在传动轴中的槽中)。行走齿轮510与齿条的啮合(见图5)，从而将旋转方向的扭力变成直线方向的推力。由于传动轴需将较大的扭力传递到两边，并基本上保持左右一致，宜采用硬度较高的材料制作。
图5是底盖总成的零件分解示意图，此底盖总成8包括底盖组件801、固定于底盖两侧的左滑轨组件802、左滑轨组件定位块803、右滑轨组件804、右滑轨组件定位块805、缓冲片806及齿条807等，其中底盖组件801包括底盖和底盖销811，底盖销811铆接在底盖上，底盖销的作用是用来定位左右两边的滑轨组件，该底盖组件801既是其他部件的基架，同时也是滑块滑槽的组件底盖组件801与左右滑轨组件装配后，在底盖组件801与左右滑轨组件802、804之间就各形成了一个滑槽，通过这两个滑槽和滑块(见图2)的配合使机构作滑行动作。另外，左滑轨组件802和左滑轨组件定位块803、右滑轨组件804和右滑轨组件定位块805分别组成左右两个曲线滑行轨道808、809，此轨道提供一条适当的运动轨迹使显示屏总成在滑行后进行翻转动作，并到达设定的角度。缓冲片806左右各一个，用来缓冲滑架总成(见图1)回收到位后的冲击力。翻转时显示屏的大部分重量通过摇杆销412(见图8)压在左滑轨组件定位块803和右滑轨组件定位块805上，此时摇杆销412还需在左滑轨组件定位块803和右滑轨组件定位块805滑行，因此左右滑轨组件定位块采用强度较高的材料，即可防止快速磨损有有足够的强度来支撑。左右齿条807同行走齿轮510(见图2)组成齿轮、齿条行走机构实现直线运动。行程开关支架810是运动机构中的检测装置，当滑架501(见图2)到位之后，行程开关支架压触到的检测开关(见图2)，即用作到位开关又使行程计数器中的数值清零，为下次出屏计数作好准备。
图6是滑轨组件的结构示意图，它是由滑轨812和螺钉柱813组成，螺钉柱813铆接在滑轨812上，螺钉柱813的作用主要是用来将滑轨812固定在底盖组件801上(见图5)。同时螺钉柱813也对滑轨定位块(见图5)起到定位作用。
图7是显示屏总成的零件分解图，该显示屏总成包括显示屏面盖401、液晶模块402、显示屏主板架403、电源板404、显示屏底架405等，其主要运动机构件包括摇杆406、摇杆销412、右连杆滑块407、右连杆408、连杆销409、左连杆滑块410、左连杆411、显示屏底架405。通过连杆销409和摇杆销412的铆接将摇杆406、右连杆408、左连杆411、铆接在显示屏底架405的左右两侧面。当显示屏伸出底盖组件801(见图5)后，通过底盖上的滑轨组件及滑轨定位块(见图5)与摇杆销412的滑动配合，再利用摇杆406、右连杆408、左连杆411、显示屏底架405和滑架501(见图2)组成的四连杆机构，实现了显示屏的翻转动作。右连杆滑块407和左连杆滑块410对右连杆408和左连杆411的摩擦面起保护作用。
图8是连杆组件的结构示意图，图9是显示屏总成与滑架总成的连接关系示意图，显示屏底架405主要用来安装固定TFT显示屏(见图7)，显示屏底架405通过连杆销409和摇杆销412将右连杆408和摇杆406铆接为一体。当此组件中的摇杆同摇杆轴(见图3)铰接，并用滑架销(见图1)将滑架总成5和显示屏底架405铰接后，便形成了一个四连杆机构。此机构是专门为显示屏的翻转运动而构造。
以图10～16说明其工作过程在驱动电机504的驱动下，通过蜗杆、蜗轮、减速齿轮组直到斜齿轮508完成动力的传递，再利用斜齿轮508、行走齿轮510和滑架上的齿条(见图5)，实现动力的换向和对滑架501的驱动，使滑架带动显示屏(见图7)一起滑行出/收屏。出屏时，由于行走齿轮510的驱动，滑架501及显示屏底架405(从图7可知显示屏总成固定在显示屏底架上面，实际上显示屏底架的滑动和翻转过程也就是显示屏总成的运动和角度调节过程)通过左滑块502的滑动和第一小滑块524、压轮522、第二小滑块525的限位实现了显示屏底架405的伸出动作。当显示屏底架405完全伸出底盖总成8之后，继续前行，在左滑轨组件802的内轨道同左右连杆及摇杆销412(见图8)配合下推动滑架501，带动显示屏底架405进行翻转动作，直至摇杆销412压到主板底架9上的限位平面为止(动作停止是用软件控制和记忆其位置，此平面仅作限位作用)。显示屏底架405与滑架501是通过滑架销14的铰接和扭簧15的弹簧张力来实现柔性连接，第一小滑块524、压轮522、第二小滑块525在显示屏底架滑动伸出阶段时，压在主板底架9的平面上，利用它们的限位作用来防止显示屏面板划伤。其中压轮522的轮式结构可减少滑动过程中的磨擦阻力。在显示屏底架405处于翻转状态时，由于第一小滑块524和第二小滑块525已伸出主板底架9的平面外，此时则依靠压轮522来支撑显示屏底架405。齿轮压板514是盖在各个传动齿轮上面，对各个齿轮进行限位和保护。传动轴509的主要作用是将的动力传到两边从而使左右驱动力保持一致。轴架516则对传动轴起支撑和固定作用。
如图11～16所示，水平运动时，滑架501上的行走齿轮510与底盖总成8上的齿条807啮合。由于齿条807是固定在底盖总成8上，因此齿条807对滑架501产生一个向前的推力，通过滑块503在滑轨组件804下面的滑槽中的滑行，使滑架501作水平移动。此时连杆组件上的摇杆销412在滑轨组件804中的导槽内自由前行，压轮522压在主板底架9上对显示屏总成4起主要支撑作用。翻转时，滑架501仍然作水平移动，但此时滑轨组件804中的导槽槽已经变为曲线，压轮522在导槽的引导向下移动，通过连杆组件的连杆拉动以及显示屏总成4与滑架501的铰接关系，使显示屏总成4上翻，从而完成翻转动作。
以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的发明构思和原理的前提下，还可以作出若干变形的改进，这些也应视为属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种车载吸入式显示屏全自动驱动装置，包括底盖组件(801)、滑架(501)、驱动电机(504)、减速齿轮组(507)、传动机构、铰链四杆机构、显示屏总成(4)，其特征在于，所述驱动电机(504)、减速齿轮组(507)和传动机构均固定在滑架(501)上，滑架(501)通过导向机构与底盖组件(801)形成滑动配合，显示屏总成(4)与滑架(501)之间通过摇杆和连杆的铰接形成可实现显示屏总成(4)水平移动和翻转运动的铰链四杆结构。
2.根据权利要求1所述的车载吸入式显示屏全自动驱动装置，其特征在于，固定在滑架(501)上的驱动电机(504)为单个，驱动电机(504)的输出端与采用卧式排布结构的减速齿轮组(507)相啮合，减速齿轮组(507)的输出端与传动机构相啮合。
3.根据权利要求2所述的车载吸入式显示屏全自动驱动装置，其特征在于，所述导向机构包括固定于底盖组件(801)两侧的滑轨组件(802、804)和齿条(807)，在滑架(501)的两侧各具有一与滑轨组件(802、804)形成滑动配合的滑块(502、503)，滑轨组件(802、804)上开有可实现显示屏总成(4)水平移动和翻转运动的导槽；所述传动机构包括一传动轴(509)，传动轴(509)上固定有啮合于减速齿轮组(507)输出端的换向齿轮(508)，传动轴的两端固定有可与所述齿条(507)配合的行走齿轮(510)。
4.根据权利要求3所述的车载吸入式显示屏全自动驱动装置，其特征在于，所述导槽由水平槽和弧线槽连接构成。
5.根据权利要求3或4所述的车载吸入式显示屏全自动驱动装置，其特征在于，所述滑架总成(5)和显示屏底架(405)通过滑架销相铰接，摇杆铰接于滑架的摇杆轴上，连杆铰接于显示屏底架上，连杆与摇杆之间通过可在所述导槽内移动的摇杆销(412)相铰接。
6.根据权利要求1所述的车载吸入式显示屏全自动驱动装置，其特征在于，滑架的两侧装有减震压轮，在滑架作水平滑动的过程中，该减震压轮压在滑架下方的主板底架上。
专利摘要本实用新型公开了一种车载吸入式显示屏全自动驱动装置，包括底盖组件、滑架、驱动电机、减速齿轮组、传动机构、显示屏总成，所述驱动电机、减速齿轮组和传动机构均固定在滑架上，滑架通过导向机构与底盖组件形成滑动地配合，显示屏总成与滑架之间通过摇杆和连杆形成可实现显示屏总成水平移动和翻转运动的铰链四杆结构。与现有技术相比，本实用新型采用单电机驱动，不仅简化了结构，而且易于控制，使工作可靠性得到了提高；采用卧式齿轮组的排布方式，使装置超薄、超轻、结构紧凑，能满足国际通用标准对车载音响厚度的要求。
文档编号H05K7/18GK2873577SQ20052005985
公开日2007年2月28日 申请日期2005年6月9日 优先权日2005年6月9日
发明者李睿 申请人:惠州华阳通用电子有限公司