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CN106080198A - 车用仪表板整体自动翻转系统 - Google Patents

车用仪表板整体自动翻转系统 Download PDF

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CN106080198A
CN106080198A CN201610457450.2A CN201610457450A CN106080198A CN 106080198 A CN106080198 A CN 106080198A CN 201610457450 A CN201610457450 A CN 201610457450A CN 106080198 A CN106080198 A CN 106080198A
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赵志峰
李国华
权建刚
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Shanghai Tai Chi Automotive Engineering Technology Co Ltd
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Shanghai Tai Chi Automotive Engineering Technology Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种车用仪表板整体自动翻转系统，包括一仪表板总成、一仪表板支架、一翻转传动机构和一翻转控制机构，所述翻转传动机构连接所述仪表板支架和所述仪表板总成，所述仪表板总成两端与所述仪表板支架枢接并与所述翻转传动机构传动连接，所述翻转控制机构与所述翻转传动机构电连接。由于采用了本发明的一种车用仪表板整体自动翻转系统，具有安装调试容易，结构简单可靠、结构简单紧凑，安装调节方便，通用性较好，生产成本较低的特点。

Description

车用仪表板整体自动翻转系统
技术领域
本发明涉及车辆设计和制造领域，尤其涉及一种车用仪表板整体自动翻转系统。
背景技术
现代汽车，为了使车内布局整齐，有更好的驾乘体验，会将车内一些设备做成隐藏式，如奔驰宝马奥迪的一些车型都有隐藏式中控屏，可以根据车辆状态自动升起或隐藏中控屏，这样使仪表台整体看上去更简约整洁。但是此类设计在空间利用方面没有得到很大的提升。随着全液晶组合仪表技术的成熟，汽车仪表的集成化，智能化程度越来越高，体积和重量也越来越小。这样就为优化驾驶室的空间利用，减少仪表台的占用空间提供了很好的条件。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，而提供一种车用仪表板整体自动翻转系统，具有安装调试容易，结构简单可靠、结构简单紧凑，安装调节方便，通用性较好，生产成本较低的特点。
实现上述目的的技术方案是：
本发明的一种车用仪表板整体自动翻转系统，包括一仪表板总成、一仪表板支架、一翻转传动机构和一翻转控制机构，所述翻转传动机构连接所述仪表板支架和所述仪表板总成，所述仪表板总成两端与所述仪表板支架枢接并与所述翻转传动机构传动连接，所述翻转控制机构与所述翻转传动机构电连接。
本发明的进一步改进在于，所述翻转传动机构包括一电机、一弧形内齿条和一齿轮，所述齿轮套设固定于所述电机的动力输出轴，且所述齿轮与所述弧形内齿条啮合，所述弧形内齿条固定于所述仪表板支架，所述电机固定于所述仪表板总成。
本发明的进一步改进在于，所述翻转传动机构还包括一内齿条支架，所述弧形内齿条通过所述内齿条支架固定于所述仪表板支架。
本发明的进一步改进在于，所述仪表板总成包括一仪表板本体和一仪表板背板，所述电机固定于所述仪表板背板并位于所述仪表板本体和所述仪表板背板配合形成的空间内。
本发明的进一步改进在于，所述翻转传动机构还包括一限位机构。
本发明的进一步改进在于，所述限位机构包括一滚针轴承、一限位支架和形成于所述内齿条支架的限位弧形槽；所述限位支架形成一长孔，所述滚针轴承第一端通过所述长孔可沿所述长孔长度方向移动地固定于所述限位支架上，所述滚针轴承第二端可沿所述限位弧形槽滑动地插设于所述限位弧形槽内，所述限位支架固定于所述电机。
本发明的进一步改进在于，所述翻转控制机构包括一翻转控制器和两传感器，所述传感器分别固定于所述内齿条支架上位置分别与所述弧形内齿条两端对应。
本发明的进一步改进在于，所述翻转控制器包括一控制电路，所述控制电路包括依次连接的一信号调制模块和一电机驱动模块。
本发明的进一步改进在于，所述电机驱动模块包括一电机驱动电路和一保护电路，所述电机驱动电路包括一逻辑门集成芯片和四个三级管，所述逻辑门集成芯片的输入端连接所述信号调制模块和所述电机，所述逻辑门集成芯片的输出端连接所述电机驱动电路和所述电机，所述保护电路连接所述电机驱动电路。
本发明的进一步改进在于，所述保护电路包括四个二极管、四个第一保护电阻和四个第二保护电阻；每一所述三极管的发射极连接对应一所述二极管的正极，每一所述三极管的集电极连接对应一所述二极管的负极，每一所述三极管的基极和集电极之间连接对应的一所述第一保护电阻，每一所述三极管的基极和发射极之间连接对应一所述第二保护电阻；所述三极管包括两第一三极管和两第二三极管，两所述第一三级管的发射极分别连接所述电机两端，所述第一三极管的集电极通过一电容接地，所述电容接地；两所述第二三级管的集电极分别连接所述电机两端，所述第二三极管的发射极接地。
本发明的进一步改进在于，所述仪表板支架包括一支架背板和两支撑臂，所述支撑臂固定于所述支架背板两端，两所述支撑臂内侧对应固定有一对光轴，所述仪表板总成两端分别通过一直线轴承枢接于所述光轴并通过一卡固件沿所述光轴轴向限位。
本发明的进一步改进在于，还包括一底座托架，所述底座托架下部形成向上弯曲的托臂，所述托臂设置于所述仪表板总成下方，所述底座托架固定于所述支架背板。
本发明由于采用了以上技术方案，使其具有以下有益效果是：
仪表板支架用于安装仪表板总成，翻转传动机构用于传动仪表板总成，翻转控制机构用于控制反转传动机构工作。弧形内齿条、齿轮和电机的配合，实现齿轮可在弧形内齿条表面滚动。内齿条支架用于安装固定弧形内齿条。电机位于所述仪表板本体和所述仪表板背板配合形成的空间内，使得装置整体的结构更为紧凑，外观也更为美观。限位机构用于对仪表板总成的限位。传感器用于感应仪表板总成的翻转位置。信号调制模块用于输入信号和电机信号的调制，将信号转换成接近功率电源电压幅度的方波信号。电机驱动模块用于控制电机的正反转。保护电路起到保护电机驱动电路的作用，防止感性元件(电机)产生的负感应电动势对三极管的冲击。卡固件用于对沿仪表板总成的长度方向进行限位。托架用于底拖仪表板总成。
附图说明
图1为本发明实施例的车用仪表板整体自动翻转系统的整体结构示意图；
图2为本发明实施例的车用仪表板整体自动翻转系统的仪表板本体分离时的结构示意图；
图3为本发明实施例的车用仪表板整体自动翻转系统的分解图；
图4为本发明实施例的车用仪表板整体自动翻转系统控制电路的示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
请参阅图1，本发明实施例的一种车用仪表板整体自动翻转系统，包括一仪表板总成1、一仪表板支架2、一翻转传动机构3和一翻转控制机构4，翻转传动机构3连接仪表板支架2和仪表板总成1，仪表板总成1两端与仪表板支架2枢接并与翻转传动机构3传动连接，翻转控制机构4与翻转传动机构3电连接。
仪表板支架2用于安装仪表板总成1，翻转传动机构3用于传动仪表板总成1，翻转控制机构4用于控制反转传动机构工作。
请参阅图2、图3，翻转传动机构3包括一电机31、一弧形内齿条32和一齿轮33，齿轮33套设固定于电机31的动力输出轴，且齿轮33与弧形内齿条32啮合，弧形内齿条32固定于仪表板支架2，电机31固定于仪表板总成1。
弧形内齿条32、齿轮33和电机31的配合，实现齿轮33可在弧形内齿条32表面滚动。本实施例中，电机31采用有自锁功能的直流减速电机作为驱动力，通过齿轮33和弧形内齿条32的啮合，使翻转部分边框沿着圆弧做限定角度往复运动。
本实施例中，翻转传动机构3还包括一内齿条支架34，弧形内齿条32通过内齿条支架34固定于仪表板支架2。内齿条支架34用于安装固定弧形内齿条32。
仪表板总成1包括一仪表板本体11和一仪表板背板12，电机31固定于仪表板背板12并位于仪表板本体11和仪表板背板12配合形成的空间内。
电机31位于仪表板本体11和仪表板背板12配合形成的空间内，使得装置整体的结构更为紧凑，外观也更为美观。
本实施例中，翻转传动机构3还包括一限位机构35。限位机构35用于对仪表板总成1的限位。
限位机构35包括一滚针轴承351、一限位支架352和形成于内齿条支架34的限位弧形槽353；限位支架352形成一长孔4521，滚针轴承351第一端通过长孔4521可沿长孔4521长度方向移动地固定于限位支架352上，滚针轴承351第二端可沿限位弧形槽353滑动地插设于限位弧形槽353内，限位支架352固定于电机31。
本实施例中，翻转控制机构4包括一翻转控制器41和两传感器42，传感器42分别固定于内齿条支架34上位置分别与弧形内齿条32两端对应。传感器42用于感应仪表板总成1的翻转位置。
翻转控制器41通过线束连接电机31、外部信号源和电源，外部信号源可以是是来源于整车控制器(单片机)或者开关等信号，可以按照需求设置。翻转控制器41按照行程开关，汽车点火开关等输入的信号，控制系统的翻转启停，并具有过载保护以及转速调整的功能。
仪表板支架2包括一支架背板21和两支撑臂22，支撑臂22固定于支架背板21两端，两支撑臂22内侧对应固定有一对光轴221，仪表板总成1两端分别通过一直线轴承222枢接于光轴221并通过一卡固件223沿光轴221轴向限位。卡固件223用于对沿仪表板总成1的长度方向进行限位。本实施例中，光轴221焊接在支撑臂22上。
还包括一底座托架5，底座托架5下部形成向上弯曲的托臂51，托臂51设置于仪表板总成1下方，底座托架5固定于支架背板21。底座托架5用于底拖仪表板总成1。
请参阅图3、图4，翻转控制器41包括一控制电路，控制电路包括依次连接的一信号调制模块4111和一电机驱动模块4112。
信号调制模块4111用于输入信号和电机31信号的调制，将信号转换成接近功率电源电压幅度的方波信号。电机驱动模块4112用于控制电机31的正反转。
电机驱动模块4112包括一电机驱动电路和一保护电路，电机驱动电路包括一逻辑门集成芯片和四个三级管，逻辑门集成芯片的输入端连接信号调制模块4111和电机31，逻辑门集成芯片的输出端连接电机驱动电路和电机31，保护电路连接电机驱动电路。
保护电路起到保护电机驱动电路的作用，防止感性元件(电机31)产生的负感应电动势对三极管的冲击。
保护电路包括四个二极管、四个第一保护电阻R1和四个第二保护电阻R2；每一三极管的发射极连接对应一二极管的正极，每一三极管的集电极连接对应一二极管的负极，每一三极管的基极和集电极之间连接对应的一第一保护电阻R1，每一三极管的基极和发射极之间连接对应一第二保护电阻R2；三极管包括两第一三极管Q1、Q3和两第二三极管Q2、Q4，两第一三级管的发射极分别连接电机31两端，第一三极管Q1、Q3的集电极通过一电容C接地，电容C接地；两第二三级管Q2、Q4的集电极分别连接电机31两端，第二三极管Q2、Q4的发射极接地。
电机控制的基本原理如下：
输入信号线由Port脚引入，Port1脚是电机31方向信号输入端，Port2脚是PWM信号(脉冲宽度调制信号)输入端，Port3脚是地线。注意Port3脚对地连接了一个2kΩ的电阻。当控制电路与单片机分别供电时，这个电阻可以提供信号电流回流的通路。当控制电路与单片机共用一组电源时，这个电阻可以防止大电流沿着连线流入单片机主板的地线造成干扰。或者说，相当于把控制电路驱动板的地线与单片机的地线隔开，实现“一点接地”。电容C用于防止电机31突然启动造成电压的突降。信号调制模块4111的与非门实现PWM信号与电机31方向信号的调制，转换成接近功率电源电压幅度的方波信号。
电机驱动模块4112实现对直流电机31可调速正反转驱动。四个二极管起保护三极管的作用，防止感性元件(电机31)产生的负感应电动势对三极管的冲击。
当电机驱动模块4112的74LS00(逻辑门集成芯片)输出端为低电平时，第二三极管Q2、Q4截止，第一三极管Q1、Q3导通，输出为高电平，电机正向转动。当电机驱动模块4112的74LS00输出端为高电平时，第一三极管Q2、Q4导通，第二三极管Q1、Q3截止，输出为低电平，电机反向转动。第一保护电阻R1和第二保护电阻R2都是用于防止短路。
本发明具有如下优点：
1：结构简单可靠，采用传统的机械结构，加智能控制模块。
2：成本低廉，除钣金部分需要根据具体车型进行开发外，其他零件都是标准件。
3：安装调试方便，整套系统可以做成一个总成，安装时该系统只需要和仪表管梁固定到位即可。
4：可以最大限度的节省汽车驾驶台的空间。
5：结构比较新颖，科技感强烈。
以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种车用仪表板整体自动翻转系统，其特征在于，包括一仪表板总成、一仪表板支架、一翻转传动机构和一翻转控制机构，所述翻转传动机构连接所述仪表板支架和所述仪表板总成，所述仪表板总成两端与所述仪表板支架枢接并与所述翻转传动机构传动连接，所述翻转控制机构与所述翻转传动机构电连接。
2.根据权利要求1所述的车用仪表板整体自动翻转系统，其特征在于：所述翻转传动机构包括一电机、一弧形内齿条和一齿轮，所述齿轮套设固定于所述电机的动力输出轴，且所述齿轮与所述弧形内齿条啮合，所述弧形内齿条固定于所述仪表板支架，所述电机固定于所述仪表板总成。
3.根据权利要求2所述的车用仪表板整体自动翻转系统，其特征在于：所述翻转传动机构还包括一内齿条支架，所述弧形内齿条通过所述内齿条支架固定于所述仪表板支架。
4.根据权利要求3所述的车用仪表板整体自动翻转系统，其特征在于：所述仪表板总成包括一仪表板本体和一仪表板背板，所述电机固定于所述仪表板背板并位于所述仪表板本体和所述仪表板背板配合形成的空间内。
5.根据权利要求3或4所述的车用仪表板整体自动翻转系统，其特征在于：所述翻转传动机构还包括一限位机构。
6.根据权利要求5所述的车用仪表板整体自动翻转系统，其特征在于：所述限位机构包括一滚针轴承、一限位支架和形成于所述内齿条支架的限位弧形槽；所述限位支架形成一长孔，所述滚针轴承第一端通过所述长孔可沿所述长孔长度方向移动地固定于所述限位支架上，所述滚针轴承第二端可沿所述限位弧形槽滑动地插设于所述限位弧形槽内，所述限位支架固定于所述电机。
7.根据权利要求6所述的车用仪表板整体自动翻转系统，其特征在于：所述翻转控制机构包括一翻转控制器和两传感器，所述传感器分别固定于所述内齿条支架上位置分别与所述弧形内齿条两端对应。
8.根据权利要求7所述的车用仪表板整体自动翻转系统，其特征在于：所述翻转控制器包括一控制电路，所述控制电路包括依次连接的一信号调制模块和一电机驱动模块。
9.根据权利要求8所述的车用仪表板整体自动翻转系统，其特征在于：所述电机驱动模块包括一电机驱动电路和一保护电路，所述电机驱动电路包括一逻辑门集成芯片和四个三级管，所述逻辑门集成芯片的输入端连接所述信号调制模块和所述电机，所述逻辑门集成芯片的输出端连接所述电机驱动电路和所述电机，所述保护电路连接所述电机驱动电路。
10.根据权利要求9所述的车用仪表板整体自动翻转系统，其特征在于：所述保护电路包括四个二极管、四个第一保护电阻和四个第二保护电阻；每一所述三极管的发射极连接对应一所述二极管的正极，每一所述三极管的集电极连接对应一所述二极管的负极，每一所述三极管的基极和集电极之间连接对应的一所述第一保护电阻，每一所述三极管的基极和发射极之间连接对应一所述第二保护电阻；所述三极管包括两第一三极管和两第二三极管，两所述第一三级管的发射极分别连接所述电机两端，所述第一三极管的集电极通过一电容接地，所述电容接地；两所述第二三级管的集电极分别连接所述电机两端，所述第二三极管的发射极接地。
11.根据权利要求7所述的车用仪表板整体自动翻转系统，其特征在于：所述仪表板支架包括一支架背板和两支撑臂，所述支撑臂固定于所述支架背板两端，两所述支撑臂内侧对应固定有一对光轴，所述仪表板总成两端分别通过一直线轴承枢接于所述光轴并通过一卡固件沿所述光轴轴向限位。
12.根据权利要求11所述的车用仪表板整体自动翻转系统，其特征在于：还包括一底座托架，所述底座托架下部形成向上弯曲的托臂，所述托臂设置于所述仪表板总成下方，所述底座托架固定于所述支架背板。
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