CN102555928A - 一种新型抬头显示器的保护装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种新型抬头显示器的保护装置，包括转动臂壳体、大同步带轮机构、小同步带轮机构、锁紧机构、张紧机构和定位机构；大同步带轮机构中的大同步带轮与小同步带轮机构中的小同步带轮之间通过同步齿形带连接，需要抬头显示器工作时，可以将其位置固定，使其处于展开位置；当不需要抬头显示器工作时，可以将抬头显示器收起，使其处于收起位置；当抬头显示器工作过程中遭遇外力撞击时，可以向外任意角度翻转，保护驾驶员和抬头显示器。

Description

一种新型抬头显示器的保护装置

技术领域

本发明涉及一种显示器保护装置，具体涉及一种新型抬头显示器的保护装置。

背景技术

目前，抬头显示器（Head Up Display，简称HUD）在车辆、飞机的辅助驾驶系统中使用越来越广泛，其作用是让驾驶人员不需要低头查看仪表的显示与资料，始终保持抬头的姿态，降低低头与抬头之间忽略外界的快速转变以及眼睛焦距需要不断调整产生的延迟与不适，避免注意力中断以及丧失对状态意识的掌握。但是，当前抬头显示器一般固定安装在驾驶人员眼睛前方不远处，当驾驶中一旦不需要使用抬头显示器时，固定在眼前的抬头显示器会极大干扰视线；发生紧急情况时，驾驶人员头部容易和抬头显示器相互碰撞造成意外伤害。

发明内容

本发明的目的是为解决上述技术问题的不足，提供一种新型抬头显示器的保护装置，能非常便捷地调整抬头显示器的位置，且当抬头显示器工作过程中遭遇外力撞击时，可以向外任意角度翻转，保护驾驶员和抬头显示器。

本发明为解决上述技术问题的不足，所采用的技术方案是：一种新型抬头显示器的保护装置，包括转动臂壳体、大同步带轮机构、小同步带轮机构、锁紧机构、张紧机构和定位机构；

大同步带轮机构包括大同步带轮和大带轮轴，大带轮轴通过滑动轴承设置在转动臂壳体内的一端，大带轮轴的一端伸出转动臂壳体与连接平台固定连接，大同步带轮通过平键套设在大带轮轴上，大带轮轴上固定套设定位盘，定位盘的盘周上设置有两个球形沟槽；

小同步带轮机构包括小同步带轮、小带轮轴、摩擦盘、碟簧和调整螺母，小带轮轴通过滑动轴承设置在转动臂壳体内与大带轮轴相对的一端，小带轮轴一端伸出转动臂壳体与抬头显示器连接，抬头显示器设置在大带轮轴固定端同侧一端，小同步带轮套设在小带轮轴上，摩擦盘通过花键配合设置在小同步带轮一侧的小带轮轴上，摩擦盘上通过调整圆螺母固定碟簧；

锁紧机构包括锁紧机构壳体、弹簧球头柱销、凸轮轴、锁紧旋钮和定位把手，锁紧机构壳体固定设置在大同步带轮和小同步带轮之间的转动臂壳体内，弹簧球头柱销设置在锁紧机构壳体内，凸轮轴通过滑动轴承设置在小带轮轴一端的转动臂壳体内，凸轮轴与小带轮轴平行设置，凸轮轴一端伸出转动臂壳体与定位把手固定连接，定位把手与转动臂壳体之间还套设有锁紧旋钮，弹簧球头柱销的球头一端伸出锁紧机构壳体设置在大同步带轮球面沟槽内，弹簧球头柱销的另一端伸出锁紧机构壳体顶住凸轮轴的凸轮；

张紧机构包括张紧支承座、张紧装置支撑架、套筒、压带螺钉和压板，张紧支承座设置在大同步带轮和小同步带轮之间的转动臂壳体的侧壁上，张紧装置支撑架设置在张紧支承座内，张紧装置支撑架的下端通过圆柱销与套筒连接，张紧装置支撑架的上端通过压板与压带螺钉连接，压带螺钉设置在张紧支承座上端的内螺纹孔中；

定位机构包括两个弹簧钢球装置，两个弹簧钢球装置对称设置在小带轮轴伸出端的转动臂壳体内，钢球一端顶住小带轮轴，弹簧一端与转动臂壳体固定连接，小带轮轴在对应钢球位置的轴体上开有四个球槽，四个球槽之间均呈90°夹角；

大同步带轮与小同步带轮之间通过同步齿形带连接。

弹簧球头柱销的另一端还套设有滚花螺母。

有益效果

（1）、使抬头显示器在工作位置和非工作位置之间转换方便。

（2）、设置碰撞保护装置，保障了使用者的人身安全和设备安全。

（3）、整个装置采用机械装置，不需要外接电源，安装简单。

（4）、驾驶员采用单手操作，使用方便。

附图说明

图1是本发明的俯视剖视结构示意图。

图2是本发明的侧视剖视结构示意图。

图3是本发明的张紧机构结构示意图。

图4是本发明的抬头显示器处于展开位置时的结构示意图。

图5是本发明的抬头显示器处于收起位置时的结构示意图。

图6是本发明的锁紧机构的弹簧球头柱销局部结构示意图。

图7是本发明的锁紧机构处于非锁定状态的凸轮轴局部结构示意图。

图8是本发明的锁紧机构处于锁定状态的凸轮轴局部结构示意图。

图9是本发明的定位机构结构示意图。

1、大同步带轮，2、大带轮轴，3、转动臂壳体，4、小同步带轮，5、小带轮轴，6、摩擦盘，7、碟簧，8、调整螺母，9、锁紧机构壳体，10、弹簧球头柱销，11、凸轮轴，12、锁紧旋钮，13、定位把手，14、张紧支承座，15、张紧装置支撑架，16、套筒，17、压带螺钉，18、压板，19、弹簧钢球装置，20、同步齿形带，21、滚花螺母，22、定位盘，23、抬头显示器。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施方式：

如图所示：一种新型抬头显示器的保护装置，采用双轴式结构，包括转动臂壳体3、大同步带轮机构、小同步带轮机构、锁紧机构、张紧机构和定位机构。

需要抬头显示器工作时，可以将其位置固定，使其处于展开位置；当不需要抬头显示器工作时，可以将抬头显示器收起，使其处于收起位置；当抬头显示器工作过程中遭遇外力撞击时，可以向外任意角度翻转，保护驾驶员和抬头显示器。

其中，大同步带轮机构包括大同步带轮1和大带轮轴2，大带轮轴2通过滑动轴承设置在转动臂壳体3内的一端，大带轮轴2的一端伸出转动臂壳体3与连接平台固定连接，大同步带轮1通过平键套设在大带轮轴2上，大同步带轮1上固定套设定位盘22，定位盘22的盘周上设置有两个球形沟槽，两个球形沟槽呈一定角度设置，本实施例的两个球形沟槽之间呈168°夹角设置。

其中，小同步带轮机构包括小同步带轮4、小带轮轴5、摩擦盘6、碟簧7和调整螺母8，小带轮轴5通过滑动轴承设置在转动臂壳体3内与大带轮轴2相对的一端，小带轮轴5一端伸出转动臂壳体3与抬头显示器23连接，抬头显示器23设置在大带轮轴2固定端同侧一端，小同步带轮4套设在小带轮轴5上，摩擦盘6通过花键配合设置在小同步带轮4一侧的小带轮轴5上，摩擦盘6上通过调整圆螺母8固定碟簧7。可以通过调整圆螺母8来调节碟簧7对摩擦盘6、的压力，从而控制力的传递；

大同步带轮1与小同步带轮4之间通过同步齿形带20连接。扳动转动臂，使其绕大带轮轴2顺时针转动，由于大同步带轮1固定不转，则小同步带轮4必定逆时针转动；与此同时在碟簧7和摩擦盘6的作用下小同步带轮4带动小带轮轴5转动，与小带轮轴5固定连接的抬头显示器23也随之做逆时针转动，确定合适的带轮传动比，使转动臂顺时针转动168度时，抬头显示器逆时针转动105度，最终使转动臂和抬头显示器23均处于收起位置。

在展开位置与收起位置相互转换时，小同步带轮4通过摩擦力，使得小带轮轴5转动，最终带动抬头显示器23转动。当系统处于锁定位置时，若抬头显示器23受到意外的碰撞，由于大同步带轮1被锁定致使小同步带轮4固定不动，则抬头显示器23会带动小带轮轴5克服摩擦盘6与小同步带轮4之间的摩擦力后自行旋转，到达碰撞保护位置。

抬头显示器23转动需要克服的摩擦盘6和小同步带轮4间摩擦力矩的大小可通过锁紧螺母8调整。通过调摩擦盘5和小同步带轮4间摩擦力矩的大小可使抬头显示器23处于任一位置。

其中，锁紧机构包括锁紧机构壳体9、弹簧球头柱销10、凸轮轴11、锁紧旋钮12和定位把手13，锁紧机构壳体9固定设置在大同步带轮1和小同步带轮4之间的转动臂壳体3内，弹簧球头柱销10设置在锁紧机构壳体9内，凸轮轴11通过滑动轴承设置在小带轮轴5一端的转动臂壳体3内，凸轮轴11与小带轮轴5平行设置，凸轮轴11一端伸出转动臂壳体3与定位把手13固定连接，定位把手13与转动臂壳体3之间还套设有锁紧旋钮12，弹簧球头柱销10的球头一端伸出锁紧机构壳体9设置在大同步带轮1球面沟槽内，弹簧球头柱销10的另一端伸出锁紧机构壳体9顶住凸轮轴11的凸轮，弹簧球头柱销10的另一端还套设有滚花螺母21。

在大带轮轴2的定位盘22上的两个球面沟槽分别对应转动臂的展开和收起位置。假如转动臂由展开位置向收起位置转动，转动过程中，在弹簧的作用下球头柱销始终压在定位盘22的表面上，当转动臂转动到收起位置时，球头柱销刚好落在沟槽内，机构发出“吧嗒”响声，随之转动臂产生阻滞力，出现位置感觉。

定位把手13的位置有“锁定”和“非锁定”两个，依靠凸轮轴11与固定在弹簧球头柱销10上的滚花螺母21的接触和分离来实现。

当定位把手13处于“非锁定”位置时，凸轮轴11的凸轮表面与滚花螺母21表面存在一定间隙，足够柱销弹出的行程。此时系统处于非锁定状态，只要给转动臂施加一定的力，柱销就会自动顶出，转动臂任意转动。

 转动定位把手使其处于“锁定”位置时，随后旋紧锁紧旋钮12，凸轮与滚花螺母21表面紧密接触，此时柱销球头被压紧在大带轮轴定位盘22的沟槽内，即使对转动臂施加力也无法顶出，系统处于锁定状态。

系统锁定时，大带轮轴2、小带轮轴4、转动臂通过锁紧机构刚性连接，可保证系统的精确定位。

系统处于锁定位置时，通过锁紧旋钮12的压紧作用，使得凸轮轴11不会松动，因此此时转动臂不会松脱。

张紧机构包括张紧支承座14、张紧装置支撑架15、套筒16、压带螺钉17和压板18，张紧支承座14设置在大同步带轮1和小同步带轮4之间的转动臂壳体3的侧壁上，张紧装置支撑架15设置在张紧支承座14内，张紧装置支撑架15的下端通过圆柱销与套筒16连接，张紧装置支撑架15的上端通过压板18与压带螺钉17连接，压带螺钉17设置在张紧支承座14上端的内螺纹孔中。

定位机构包括两个弹簧钢球装置19，两个弹簧钢球装置19对称设置在小带轮轴5伸出端的转动臂壳体3内，钢球一端顶住小带轮轴5，弹簧一端与转动臂壳体3固定连接，小带轮轴5在对应钢球位置的轴体上开有四个球槽，四个球槽之间均呈90°夹角；工作时，当小带轮轴5转动到对应位置时钢球落入球槽，并发出“吧嗒”响声，提醒操作者抬头显示器23已经到达保护位置。

Claims (2)

1.一种新型抬头显示器的保护装置，其特征在于：包括转动臂壳体（3）、大同步带轮机构、小同步带轮机构、锁紧机构、张紧机构和定位机构；

大同步带轮机构包括大同步带轮（1）和大带轮轴（2），大带轮轴（2）通过滑动轴承设置在转动臂壳体（3）内的一端，大带轮轴（2）的一端伸出转动臂壳体（3）与连接平台固定连接，大同步带轮（1）通过平键套设在大带轮轴（2）上，大带轮轴（2）上固定套设有定位盘（22），定位盘（22）的盘周上设置有两个球形沟槽；

小同步带轮机构包括小同步带轮（4）、小带轮轴（5）、摩擦盘（6）、碟簧（7）和调整螺母（8），小带轮轴（5）通过滑动轴承设置在转动臂壳体（3）内与大带轮轴（2）相对的一端，小带轮轴（5）一端伸出转动臂壳体（3）与抬头显示器（23）连接，抬头显示器（23）设置在大带轮轴（2）固定端同侧一端，小同步带轮（4）套设在小带轮轴（5）上，摩擦盘（6）通过花键配合设置在小同步带轮（4）一侧的小带轮轴（5）上，摩擦盘（6）上通过调整圆螺母（8）固定碟簧（7）；

锁紧机构包括锁紧机构壳体（9）、弹簧球头柱销（10）、凸轮轴（11）、锁紧旋钮（12）和定位把手（13），锁紧机构壳体（9）固定设置在大同步带轮（1）和小同步带轮（4）之间的转动臂壳体（3）内，弹簧球头柱销（10）设置在锁紧机构壳体（9）内，凸轮轴（11）通过滑动轴承设置在小带轮轴（5）一端的转动臂壳体（3）内，凸轮轴（11）与小带轮轴（5）平行设置，凸轮轴（11）一端伸出转动臂壳体（3）与定位把手（13）固定连接，定位把手（13）与转动臂壳体（3）之间还套设有锁紧旋钮（12），弹簧球头柱销（10）的球头一端伸出锁紧机构壳体（9）设置在大同步带轮（1）球面沟槽内，弹簧球头柱销（10）的另一端伸出锁紧机构壳体（9）顶住凸轮轴（11）的凸轮；

张紧机构包括张紧支承座（14）、张紧装置支撑架（15）、套筒（16）、压带螺钉（17）和压板（18），张紧支承座（14）设置在大同步带轮（1）和小同步带轮（4）之间的转动臂壳体（3）的侧壁上，张紧装置支撑架（15）设置在张紧支承座（14）内，张紧装置支撑架（15）的下端通过圆柱销与套筒（16）连接，张紧装置支撑架（15）的上端通过压板（18）与压带螺钉（17）连接，压带螺钉（17）设置在张紧支承座（14）上端的内螺纹孔中；

定位机构包括两个弹簧钢球装置（19），两个弹簧钢球装置（19）对称设置在小带轮轴（5）伸出端的转动臂壳体（3）内，钢球一端顶住小带轮轴（5），弹簧一端与转动臂壳体（3）固定连接，小带轮轴（5）在对应钢球位置的轴体上开有四个球槽，四个球槽之间均呈90°夹角；

大同步带轮（1）与小同步带轮（4）之间通过同步齿形带（20）连接。

2.根据权利要求1所述的一种新型抬头显示器的保护装置，其特征在于：弹簧球头柱销（10）的另一端还套设有滚花螺母（21）。

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