CN116338957A - 一种hud镜片驱动系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种HUD镜片驱动系统，其用于调节HUD镜片的大反射镜位置，所述驱动系统包括能够调整大反射镜位置的动力组件；其中，在所述动力组件上设置有能够提高大反射镜运动时位置精度的间隙抵消组件；进而达到提高镜片的位置精度。

Description

一种HUD镜片驱动系统

技术领域

本申请涉及平视显示器技术领域，尤其涉及一种HUD镜片驱动系统。

背景技术

HUD产品中，为了保证终端用户处的显示能适应不同人群，从而需要将虚像位置进行调整，镜片驱动模块是必不可少的，随着市场成本压力和技术的迭代，HUD镜片驱动系统设计的简单化和多车型共用问题越来越突出。需要有不断的新技术和新方法提高产品的竞争能力。现有技术在HUD产品中，当前HUD大反射镜驱动多采用多级的蜗轮蜗杆或者直齿轮的方式，均采用塑料材质，该工艺下齿轮精度较差，导致驱动镜片的位置一致性和差异性较大，尤其是在AR HUD中，对镜片的位置要求较高。

申请人发现现有技术中存在着如下技术问题：

1.现有HUD镜片驱动系统，参考图1，镜片驱动多采用多级的蜗轮蜗杆或者直齿轮的方式，内部结构基本上采用塑料材质，该工艺下齿轮精度较差，导致驱动镜片的位置一致性和差异性较大，尤其是在AR HUD中，对镜片的位置要求较高，HUD在不同的工况下，常规的蜗轮蜗杆和直齿轮的驱动系统，自锁力和稳定性都比较差。

2.现有传动系统无法设计较大传动比，驱动系统的匹配性较差，不便于平台化推广。

3.现有的蜗轮蜗杆和直齿轮设计无法保证有足够的驱动精度，尤其是在大画面的HUD和镜片重量较重的情况下，很容易造成齿面脱齿或者因为较大的间隙在Z向较大的冲击或者汽车在过坑洞路面出现图像抖动，甚至出现图像跑飞的现象。

4.现有技术中由于是蜗轮蜗杆和直齿轮系，考虑到主要是塑胶齿轮，齿轮侧系以及轴孔配合间隙导致的间隙无法消除，导致正反转时回程差较大，严重影响图像重复调节的位置精度。

发明内容

本申请提供了一种HUD镜片驱动系统，提高镜片位置精度，降低镜片运转过程中误差。

本申请具体技术方案如下：

在一个具体实施方式中，其用于调节HUD镜片的大反射镜位置，其特征在于，所述驱动系统包括能够调整大反射镜位置的动力组件；

其中，在所述动力组件上设置有能够提高大反射镜运动时位置精度的间隙抵消组件。

在一个具体实施方式中，所述动力组件包括提供动力的主动件和用于与大反射镜连接的被动件，所述间隙抵消组件设置在主动件与被动件之间，所述间隙抵消组件分别与主动件和被动件连接，并且所述间隙抵消组件分别与所述主动件和所述被动件之间存在相互作用力。

在一个具体实施方式中，所述间隙抵消组件包括弹性部，所述弹性部用于对主动件与被动件连接处施加弹性力，使所述主动件与被动件之间存在预紧力。

在一个具体实施方式中，所述间隙抵消组件包括与所述弹性部连接的活动部，所述活动部能够随着主动件与被动件的移动而移动，使得所述弹性部所施加的弹性力保持恒定。

在一个具体实施方式中，所述被动件和活动部均与所述活动部可拆卸连接，所述弹性部对被动件施加的弹性力的方向与所述被动件往复移动过程中所受负载为较小负载时的运动方向处于同向。

在一个具体实施方式中，所述主动件包括丝杆，所述被动件包括能够沿着丝杆轴向移动的滑块丝母，所述滑块丝母与所述丝杆螺纹连接，所述滑块丝母与所述大反射镜连接。

在一个具体实施方式中，所述驱动系统还包括机架，所述丝杆与滑块丝母均设置在机架上，所述滑块丝母与所述机架滑动连接。

在一个具体实施方式中，在所述机架上设置有导杆，所述导杆与所述丝杆平行设置，所述滑块丝母与所述导杆滑动连接，所述导杆设置有一个或两个。

在一个具体实施方式中，在所述滑块丝母上设置有凸圆件，所述凸圆件背离滑块丝母的一端与所述机架点接触；所述凸圆件的个数为一个、两个或两个以上。

在一个具体实施方式中，所述弹性部包括弹簧，所述弹簧的一端与所述滑块丝母连接，所述弹簧处于压缩状态。

在一个具体实施方式中，所述活动部包括能够沿着丝杆轴向移动的活动丝母，所述活动丝母与所述丝杆螺纹连接，所述弹簧远离滑块丝母的一端与活动丝母连接。

在一个具体实施方式中，所述活动丝母和滑块丝母均与丝杆可拆卸连接，所述活动丝母设置在所述滑块丝母往复移动过程中所受负载为较小负载时滑块丝母的运动的方向后端。

在一个具体实施方式中，在所述滑块丝母上开设有让位槽，所述让位槽的截面形状与所述活动丝母的形状相同，所述活动丝母设置在所述让位槽内。

在一个具体实施方式中，在所述活动丝母上设置有能够传递周向力的连接键，所述连接键与所述滑块丝母连接。

在一个具体实施方式中，在所述动力组件上设置有连接组件，所述连接组件与所述大反射镜连接，并且所述连接组件能够带动所述大反射镜移动或转动。

在一个具体实施方式中，所述连接组件包括第一连接板和第二连接板，所述第一连接板和第二连接板相对设置，所述大反射镜设置在第一连接板与第二连接板之间，并且所述大反射镜分别与第一连接板和第二连接板抵接；

优选所述第一连接板和第二连接板相互平行；

进一步优选，所述第一连接板和第二连接板对称设置；

进一步优选，所述第一连接板、第二连接板和动力组件一体成型。

在一个具体实施方式中，在所述大反射镜上设置有球凸件，所述球凸件背离大反射镜的一端为曲面状，所述球凸件背离大反射镜的一端与所述第一连接板和/或第二连接板抵接，所述球凸件与所述第一连接板和/或第二连接板的连接为点连接，并且所述球凸件能够在第一连接板和/或第二连接板上滑动；所述球凸件的个数为一个、两个或两个以上，优选所述球凸件的个数为两个；进一步优选所述曲面状为球形。

有益效果

本申请的HUD镜片驱动系统具有以下有益效果，1.多种结构的大反射镜均可以放置在U形结构的连接组件中，通过U形结构的连接组件带动大反射镜旋转，使本申请可以兼容更多不同的HUD结构。2.使用丝杆和滑块丝母之间的螺纹配合来驱动滑块丝母的移动，将电机的旋转运动转化为滑块丝母的直线运动，给电机输入脉冲信号，电机会带动丝杆转过一定角度，丝杆驱动滑块丝母移动，滑块丝母直接驱动大反射镜运动，其充分利用丝杆的高精度，可以有效降低大反射镜转动过程中产生的旋转，有效提高了大反射镜的位置精度。3.丝杆和滑块丝母的连接结构相较于现有技术中的蜗轮蜗杆结构更加紧凑，并且丝杆和滑块丝母的螺纹连接轴向力较小，使得驱动系统的刚性和稳定性更高，这样有助于对大反射镜和镜片的稳定性做优化设计，使镜片和大反射镜的优化可以有更多的改进空间。更值得一提的是，本申请中滑块丝母和活动丝母之间的位置可以进行调换，因此根据实际使用情况，可以使活动丝母始终位于滑块丝母在往复移动过程中所述负载为较小负载时的运动方向后端，进一步提高驱动系统对调整大反射镜的位置精度。并且连接组件的第一连接板和第二连接板为对称结构，在与大反射镜连接时，连接组件在调转方向后依然可以使用，大大提高连接组件的适用性。

附图说明

图1是本申请背景技术结构图；

图2是本申请中HUD镜片系统的原理图；

图3是本申请驱动系统整体结构示意图；

图4是本申请驱动系统结构剖视图；

图5是本申请驱动系统与大反射镜连接示意图；

图6是本申请连接组件与大反射镜连接结构剖视图；

图7是本申请中间隙抵消组件的安装结构图；

图8是本申请中滑块丝母输出力矩测试实物图；

图9是本申请中滑块丝母所受负载的方向示意图。

图中，1、动力组件；11、主动件；12、丝杆；13、被动件；14、滑块丝母；2、间隙抵消组件；21、弹性部；22、弹簧；23、活动部；24、活动丝母；25、连接键；3、连接组件；31、第一连接板；32、第二连接板；4、机架；41、导杆；42、凸圆件；5、大反射镜；51、球凸件；6、电机；7、光源；8、前挡风玻璃。

具体实施方式

下面对本申请做以详细说明。虽然显示了本申请的具体实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本申请，并且能够将本申请的范围完整的传达给本领域的技术人员。

需要说明的是，在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可以理解，技术人员可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名词的差异作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”或“包括”为开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式，然而所述描述乃以说明书的一般原则为目的，并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。

本申请提供了一种HUD镜片驱动系统，参考图2，所述HUD镜片包括显示光源7和大反射镜5，驱动系统用于调节HUD镜片的大反射镜5位置，参考图3，所述驱动系统包括能够调整大反射镜5位置的动力组件1；

其中，在所述动力组件上设置有能够提高大反射镜5运动时位置精度的间隙抵消组件2；

参考图2，所述显示光源7用于发出附带有信息内容的光束，而所述光束被大反射镜5经过特定角度反射，进而将带有信息的光束投影到前挡风玻璃8上，驾驶员可以通过观察前挡风玻璃8上的投影来获取信息。

参考图2，由于前挡风玻璃8上显示的内容被大反射镜5反射，因此大反射镜5的角度发生偏转时，所述前挡风玻璃8上显示内容的区域也会随着发生改变，因此，当汽车驾驶员需要对前挡风玻璃8上显示内容的区域进行调整时，只需控制大反射镜5的角度即可。

参考图2，所述驱动系统即用于调整大反射镜5的位置，进而间接控制所述前挡风玻璃8上显示内容区域的位置。

参考图2，光束从显示光源7中发出，而后经过大反射镜5反射，最后照射在前挡风玻璃8上，光束在被大反射镜5反射时，光束的偏转角度会对大反射镜5的位置非常敏感，所述大反射镜5发生晃动或角度的稍微偏移都会使得光束照射到前挡风玻璃8上的区域发生改变，进而导致前挡风玻璃8上的显示区域产生偏移。

鉴于现有技术零件的加工精度所限，所述驱动系统在对大反射镜5位置进行反复调整时，动力组件1和/或大反射镜5之间会有运动间隙，因此动力组件1在调整大反射镜5时可能存在些许误差，进而导致显示在前挡风玻璃8上的区域位置难以达到预期效果。

参考图3和图4，本申请中在驱动系统上添加间隙抵消组件2，所述间隙抵消组件2用于消除或降低动力组件1对大反射镜5驱动时所带来的误差，进而使得所述驱动系统在对大反射镜5位置进行调整时，可以实现精准控制。

参考图3，所述动力组件1包括提供动力的主动件11和用于与大反射镜5连接的被动件13，所述间隙抵消组件2设置在主动件11与被动件13之间，所述间隙抵消组件2分别与主动件11和被动件13连接，并且所述间隙抵消组件2分别与所述主动件11和所述被动件13之间存在相互作用力。

参考图5，所述被动件13用于与大反射镜5连接，并且被动件13能够驱动大反射镜5进行运动，进而实现对大反射镜5位置的控制。所述主动件11用于提供动力，所述主动件11与被动件13连接，所述主动件11将驱动力传输到被动件13，而后所述被动件13驱动所述大反射镜5运动。

参考图4，所述间隙抵消组件2设置在主动件11与被动件13之间的连接处，进而消除或降低主动件11与被动件13之间连接的配合误差，使主动件11与被动件13可以更精准的控制大反射镜5的位置。

参考图4，所述间隙抵消组件2包括弹性部21，所述弹性部21用于对主动件11与被动件13连接处施加弹性力，使所述主动件11与被动件13之间存在预紧力；

参考图3，所述间隙抵消组件2包括与所述弹性部21连接的活动部23，所述活动部23能够随着主动件11与被动件13的移动而移动，使得所述弹性部21所施加的弹性力保持恒定。

参考图3，所述弹性部21为具有弹性并且能够对主动件11和被动件13提供弹性力的部件，所述弹性部21对主动件11和/或被动件13之间施加使主动件11与被动件13始终接触的弹性预紧力，进而使得当所述主动件11带动被动件13进行反复运动时，所述主动件11与所述被动件13可以始终处于接触状态，使所述主动件11能够将运动传递到被动件13上，进而使被动件13可以及时对大反射镜5进行调节，消除或降低主动件11与被动件13之间的装配误差，进而达到提高大反射镜5控制精度的目的。

参考图4，所述弹性部21所提供的弹性力是由其弹性形变而产生的，而所述被动件13在推动所述大反射镜5运动时，所述被动件13也会随之运动，这样使得与被动件13相连接的弹性部21也会运动，因此便使得所述弹性部21的弹性形变会相应的发生改变，进而使得弹性部21对被动件13提供的弹性预紧力发生改变。而所述活动部23是可以跟随被动件13而移动的部件，将所述弹性部21设置在活动部23与被动件13之间，这样，当所述活动部23与被动件13之间的运动形式和轨迹相同时，所述活动部23与被动件13之间的距离将会在运动过程中保持恒定，进而使得所述弹性部21在活动部23和被动件13之间的弹性形变保持恒定，同时使弹性部21对主动件11与被动件13之间的弹性预紧力保持恒定，同时所述活动部23与弹性部21能够跟随着被动件13运动。

参考图4，当弹性部21对主动件11和被动件13之间施加能够随着被动件13运动的恒定预紧力时，使得所述被动件13能够在主动件11上更多位置进行运动，增加了被动件13的行程，进而增加了大反射镜5的调整角度；同时恒定的预紧弹性力，使得主动件11与被动件13之间的连接更加容易控制，进而可以降低主动件11与被动件13之间在运动时发生误差的可能性，进而提高主动件11被动件13对大反射镜5的控制精度。

参考图4，所述被动件13和活动部23均与所述主动件11可拆卸连接，所述弹性部对被动件施加的弹性力的方向与所述被动件往复移动过程中所受负载为较小负载时的运动方向处于同向。

参考图5，在本申请中，负载是指被动件13在推动大反射镜5运动时，被动件13所收到大反射镜5所施加的作用力。被动件13在对大反射镜5的位置进行调整时，存在有两个方向的调整，分别对应着将反射到前挡风玻璃8上的显示区域向上和向下调整。因此在被动件往复移动过程中负载共有两个。其中，所述负载为在被动件移动过程中所受的平均负载。

被动件13在主动件11上往复移动时，所述被动件13会受到方向相反的两个负载，即被动件13所受的两个负载分别对被动件13所施加的阻力方向相反，因此所述被动件13在运动过程中，仅能够承受其中任一负载，并且两个负载的大小可能存在差异。因此，当所述被动件13所承受的负载为相对较小的负载时，所述被动件13的运动方向应当与弹性部21对被动件13所施加的弹性力方向相同。

由于不同汽车中大反射镜5的位置存在差异，因此使得主动件11和被动件13在驱动大反射镜5运动时，被动件13所受到的负载同样存在差异。所述活动部23、弹性部21和被动件13均与所述主动件11之间可拆卸连接，并且根据实际情况，还可以将被动件13、活动部23之间的位置进行互换，进而达到使弹性部21对被动件13施加的弹性力方向与被动件13在往复移动过程中所受负载为较小负载时的运动方向同向。

参考图5，在主动件11与被动件13在对大反射镜5的位置进行调整时，所述主动件11提供驱动力，而后经过主动件11与被动件13之间的连接，将动力传输到被动件13上，而后被动件13对大反射镜5施加作用力，进而使大反射镜5的位置发生相应的改变。

参考图3和图4，当主动件11驱动被动件13向某一个方向运动时(例如参考图4，所述被动件13朝左移动时)，所述主动件11与被动件13之间相互接触，而在反方向上(例如图4中，所述被动件13朝右移动)所述主动件11与被动件13之间由于加工精度等原因会存在间隙，因此当主动件11驱动被动件13向反方向移动时，会由于配合间隙而导致精度降低，而此时所述活动部23与弹性部21将会对被动件13施加弹性力，使所述被动件13与主动件11之间接触，同时所述弹性部21在对被动件13施加弹性力时，也会反方向对活动部23施加作用力。使得所述活动部23在主动件11上背离被动件13的一侧与主动件11接触。因此当被动件13在沿着活动部23到被动件13方向上移动时，所述主动件11会驱动所述被动件13移动，带动大反射镜5运动，同时主动件11也会带动活动部13相应的移动，当被动件13移动到目标位置后，所述弹性部21对被动件13施加的弹性力会使得被动件13背离活动部23的一侧与主动件11抵接。进而达到抵消或降低装配误差的目的。

在一个具体实施方式中，参考图9，被动件13在主动件上往复移动时的两个行程中，所述被动件13将会所受到两个方向的不同负载，如图9所示，将朝向右侧的负载定义为负载a，将朝向左侧的负载定义为负载b。由于负载为被动件从静止到移动时所受到的阻力，因此被动件13的运动方向与负载的方向相反。当负载b小于负载a时，负载b即为负载小的负载，因此在被动件13运动过程中，负载b为朝向左侧，则被动件13的运动方向则为朝向右侧，此时，所述弹性件21对被动件13所施加的弹性力应该为朝向右侧。进一步的，当所述弹性部21处于压缩状态时，所述弹性部21会对被动件13施加张力，进而所述弹性部21与活动部23应该位于被动件13左侧，弹性部21对被动件13施加向右的张力。而当所述弹性部21处于拉伸状态时，所述弹性部21会对被动件13施加拉力，因此所述弹性部21与活动部23应该位于被动件13的右侧，使弹性部21对被动件13施加与被动件13运动方向相同的向右的拉力。

参考图5和图6，因此，在被动件13驱动大反射镜5运动过程中，将会存在一个行程，所述主动件11与被动件13直接接触，进而所述主动件11直接将驱动力传输到被动件13上，进而使被动件13驱动大反射镜5运动。而在反方向的行程中，所述主动件11会将驱动力施加到活动部23，而后通过弹性部21传递到被动件13，进而间接的实现驱动力的传递。

参考图4，为了使被动件13的位移精度处于高水准，所述弹性部21应当尽量减低其弹性形变，进而提高大反射镜5的控制精度。当被动件13在移动过程中分别位于起始位置和目标位置时，所述弹性部21在上述两个位置处的两个弹性形变量之间应保持恒定，或者弹性部21在上述两个位置处的两个弹性形变量之间的差值应该保持在较小范围之内。因此将所述弹性部21和活动部23设置在被动件13负载较小或较大的运动方向上，进而在运动过程中使弹性部21的弹性形变量保持恒定，进而降低被动件13由于弹性部21弹性形变量改变而对位移精度的影响；进而提高大反射镜5的控制精度。

参考图4，在被动件13移动过程中，弹性部21将会同样受到被动件13在驱动大反射镜5时的负载，而为了保持控制精度，需减小弹性部21的弹性形变量的改变，即在被动件13运动的起始位置和目标位置时，所述弹性部21在上述两个位置处的弹性形变量之间的差距保持在较小范围之内，因此当通过弹性部21将驱动力传递到被动件13时，应该使被动件13运动过程中处于负载较小的状态，降低弹性部13在运动过程中的弹性形变量发生改变的可能性。即所述被动件13所受负载较小时的运动方向与所述弹性部21对被动件13施加弹性力的方向处于同向。

参考图4，相较于弹性部21对被动件13施加弹性力的方向与被动件13所受负载较大时的运动方向同向时，所述弹性部21在传递驱动力时能够产生的弹性形变明显缩小，并且由于被动件13的惯性，在通过弹性部21传递较大驱动力时，可能会导致弹性部21的多次往复回弹变形，这样就导致大反射镜5往复移动，和前挡风玻璃8上的显示区域将会往复跳动。而将被动件13所受负载较小的方向与所述弹性部21对被动件13施加弹性力的方向处于同向时，将会大大降低上述情况发生的可能性。

另一方面，参考图4，在主动件11带动被动件13移动过程中，所述弹性部21始终对被动件13施加相同方向的弹性预紧力，而所述被动件13所受的负载共有两个，并且两个负载处于相反的方向上，因此当被动件13所承受的负载与弹性部21对被动件13施加的弹性力方向相反时，所述负载将会作用到弹性部上，使弹性部21的弹性形变量发生改变，为了减少弹性部21的弹性形变量的改变量，因此使被动件13所受负载的方向与弹性部21对被动件13施加的弹性力方向相反的负载为较小负载，而被动件13的运动方向与所受负载的方向相反，即被动件13所受负载为较小负载时的运动方向与弹性部21对被动件13施加的弹性力方向处于同向。

参考图4，所述主动件11包括丝杆12，所述被动件13包括能够沿着丝杆12轴向移动的滑块丝母14，所述滑块丝母14与所述丝杆12螺纹连接，所述滑块丝母14与所述大反射镜5连接。

参考图4，所述驱动系统还包括机架4，所述丝杆12与滑块丝母14均设置在机架4上，所述滑块丝母14与所述机架4滑动连接；

参考图4，在机架4上设置有用于驱动丝杆12旋转的电机6。所述电机6的输出轴与丝杆12一体成型，增加丝杆12与电机6输出轴的连接强度，同时降低电机6驱动丝杆12转动过程中发生打滑的可能性。

参考图4，滑块丝母14在机架4上滑动连接，使得滑块丝母14在机架4上可以往复滑动，同时滑动连接也限制了滑块丝母14在机架4上的旋转运动，当丝杆12旋转时，丝杆12与滑块螺母之间的螺纹连接会驱动滑块丝母14在机架4上进行移动。

参考图5，使用螺纹连接的方式，将丝杆12的旋转运动转变成滑块丝母14在丝杆12轴向上的直线往复运动，而后所述滑块丝母14会在丝杆12轴向上对大反射镜5的位置进行调整。

参考图5，在本申请中，所述螺纹连接具有高精度调节功能，当所述电机6旋转一周时，所述滑块丝母14将会在丝杆12轴向上移动一个螺距的距离，同时螺纹连接具有降速增距的功能，在降低滑块丝母14行程的同时，也增加了滑块丝母14所受到的力矩，进而使得滑块丝母14能够对大反射镜5施加更大的力。这样不仅仅提高了滑块丝母14对大反射镜5驱动时的精度，同时电机6只需较小的力即可使滑块丝母14对大反射镜5施加较大的力，进而所述电机6可以使用较小功率的电机6，降低了电机6的成本。

参考图3和图5，在所述机架4上设置有导杆41，所述导杆41与所述丝杆12平行设置，所述滑块丝母14与所述导杆41滑动连接，所述导杆41设置有一个或两个。

参考图3和图5，所述导杆41用于对所述滑块丝母14进行导向，同时也能够对所述滑块丝母14的转动进行限制。所述滑块丝母14套设在导杆41上，并且滑块丝母14能够沿着导杆41滑动。

优选所述导杆41设置有两个，并且两个导杆41分别位于丝杆12的两侧位置。

参考图3和图5，当所述丝杆12开始转动，所述滑块丝母14在螺纹驱动下会同时受丝杆12径向和轴向上的作用力，沿丝杆12轴向上的力会驱动滑块丝母14在丝杆12上进行移动，而沿丝杆12径向上的力会被导杆41施加到滑块丝母14上的力所抵消，进而使滑块丝母14沿着丝杆12进行往复移动，降低滑块丝母14发生旋转的可能性。

参考图6和图7，在所述滑块丝母14上设置有凸圆件42，所述凸圆件42背离滑块丝母14的一端与所述机架4点接触；所述凸圆件42的个数为一个、两个或两个以上。

参考图7，优选所述凸圆件42设置有两个，并且两个凸圆件42分别位于丝杆12的两侧位置。因此所述滑块丝母14在收到沿丝杆12径向上的力时，位于丝杆12两侧的凸圆件42将会收到机架4施加到凸圆件42上与滑块丝母14所受力的反作用力，进而与丝杆12施加到滑块丝母14上的径向力抵消，进而使滑块丝母14在丝杆12径向上受力平衡，进一步降低滑块丝母14发生转动的可能性。

参考图6和图7，当滑块丝母14在丝杆12的径向上发生转动时，会使得所述滑块丝母14在丝杆12轴向上的位移减少，进而会导致滑块丝母14对大反射镜5的驱动精度降低，因此凸圆件42与导杆41共同作用，降低了滑块丝母14在丝杆12周向上的转动，进而使大反射镜5的调整精度得到提升。

参考图4和图6，所述弹性部21包括弹簧22，所述弹簧22的一端与所述滑块丝母14连接，所述弹簧22处于压缩状态。

所述活动部23包括能够沿着丝杆12轴向移动的活动丝母24，所述活动丝母24与所述丝杆12螺纹连接，所述弹簧22远离滑块丝母14的一端与活动丝母24连接。

参考图6，所述弹性部21可以是弹簧22，也可以是具有弹性功能的橡胶块或其他可以压缩的弹性物质。所述弹性部21既可以处于压缩状态，也可处处于拉伸状态，当处于拉伸状态时，弹性部21可以是弹簧22也可以是弹力绳或皮筋等具有拉伸弹性的物质。在此处可以提供弹性力即可。

优选弹性部21为处于压缩状态的弹簧22。

参考图4和图6，由于弹性部21设置在活动丝母24和滑块丝母14之间，因此对弹性部21的检修和维护较为复杂和困难，因此选择使用寿命更长耐久度高的弹簧22。

参考图4，所述活动丝母24与所述丝杆12相匹配，并且所述活动丝母24与所述丝杆12螺纹连接，因此当丝杆12进行转动时，所述活动丝母24与滑块丝母14将会同时在丝杆12上同步移动，并且所述活动丝母24与滑块丝母14在丝杆12上的行程和移动距离相等，因此即可实现活动丝母24和滑块丝母14之间的距离保持恒定。进而使得弹簧22在活动丝母24和滑块丝母14之间的弹性形变量保持恒定。

参考图4和图6，弹簧22在活动丝母24和滑块丝母14之间被压缩，使活动丝母24和滑块丝母14分别在其相互背离的一侧与所述丝杆12直接接触，并且由于弹簧22所施加的预紧弹性力，在丝杆12旋转时，所述活动丝母24与滑块丝母14将会始终与丝杆12处于接触状态，这样便降低或抵消了滑块丝母14运动过程中的间隙误差。提高了滑块丝母14对大反射镜5的驱动精度。

参考图4，在本申请中，所述弹簧22对滑块丝母14施加的预紧力应该适中，当所述弹簧22对滑块丝母14施加的预紧力较大时，会使得所述滑块丝母14与丝杆12之间的相互作用力变大，进而使滑块丝母14与丝杆12之间的摩擦阻力变大，进而使电机6的负载增加，甚至可能会导致丝杆12与滑块丝母14之间的摩擦阻力大于电机6的驱动力，而使得电机6损坏。因此所述弹簧22对滑块丝母14的预紧力不可过大。同时当所述弹簧22对滑块丝母14施加的预紧力过小时，将使得所述滑块丝母14受到负载时，所述滑块丝母14会在丝杆12上产生晃动，进而使得弹簧22抵消或减少间隙误差的功能丧失，导致滑块丝母14对大反射镜5的调整精度降低。

参考图4和图5，所述活动丝母24和滑块丝母14均与丝杆12可拆卸连接，所述活动丝母24设置在所述滑块丝母14往复移动过程中所受负载为较大负载时滑块丝母运动方向的前端。

参考图3和图4，所述丝杆12在远离电机6的一端与所述机架4转动连接，在所述丝杆12与机架4之间设置有轴承，所述丝杆12通过轴承在机架4上进行转动，减少丝杆12与机架4之间的磨损，并且所述轴承能够对丝杆12提供支撑力，进而降低丝杆12在转动过程中，丝杆12端头下坠的可能性，进而使所述丝杆12能够保持处于直线状态。

参考图4，在所述丝杆12的外周面上开设有螺纹，所述螺纹延伸到所述丝杆12远离电机6的端头处，因此所述滑块丝母14与活动丝母24能够从丝杆12远离电机6的端头安装和拆卸。

参考图3和图4，在所述丝杆12上，所述滑块丝母14与活动丝母24分别在其背离的两端与丝杆12接触，因此当丝杆12旋转驱动滑块丝母14移动，所述活动丝母24位于滑块丝母14的移动方向上的后端时，所述丝杆12会将驱动力传递给活动丝母24，而此时的滑块丝母14由于与丝杆12之间存在配合间隙，因此丝杆12的驱动力将会从活动丝母24经过弹簧22而间接传递到滑块丝母14上。进而使滑块丝母14驱动大反射镜5运动。因此将所述活动丝母24设置在滑块丝母14往复移动过程中所受负载为较小负载时滑块丝母14的运动方向后端，使得所述弹簧22从活动丝母24传递到滑块丝母14上的驱动力较小，进而使所述弹簧22所受到的作用力和产生的弹性形变减小，降低弹簧22在驱动滑块丝母14移动时由于弹性形变带来的影响，进而提高滑块丝母14的位移精度，提高滑块丝母14对大反射镜5的控制精度。

同时，当所述滑块丝母14往复移动过程中，滑块丝母14所受的负载为较小负载时，将活动丝母24和压缩弹簧22设置在滑块丝母14运动方向的后端，此时滑块丝母14所受到的负载会有部分传递到弹簧22和活动丝母24上，进而使得所述弹簧22再次被压缩，而由于所述负载为较小负载，并且弹簧22已经处于压缩状态，因此，此时弹簧22所分担的负载能使弹簧22再次发生形变的量较小，进而降低弹簧22再次形变而带来的影响，使得大反射镜5的位置精度更为精准。

在本申请中，参考图9，滑块丝母14在丝杆12上往复移动时，所述滑块丝母14将会存在有两个行程，分别为靠近电机6和远离电机6，同时也使得滑块丝母14会受到两个不同方向的负载。两个负载均作用在滑块丝母14上，当所述滑块丝母14远离电机6时，所述滑块丝母14所受的负载定义为负载a，负载a的方向为朝向电机6方向；当所述滑块丝母14靠近电机6移动时，所述滑块丝母14所受的负载定义为负载b，负载b的方向为背离电机6方向。当负载a大于负载b时，所述负载b即为较小的负载，因此所述负载小的方向即为负载b的方向，即背离电机6的方向，此时所述活动丝母24和弹簧22均设置在滑块丝母14背离电机6的方向上。

参考图3和图4，在所述滑块丝母14上开设有让位槽，所述让位槽的截面形状与所述活动丝母24的形状相同，所述活动丝母24设置在所述让位槽内。

参考图3和图7，在所述活动丝母24上设置有能够传递周向力的连接键25，所述连接键25与所述滑块丝母14连接。

参考图3，通过连接键25将所述滑块丝母14与活动丝母24在周向上的转动进行连接，使活动丝母24所收到的径向力能够通过连接键25传递到滑块丝母14上。同时也使所述活动丝母24能够收到滑块丝母14在径向上的反作用力，进而降低活动丝母24在径向上发生转动可能性，以减少活动丝母24由于转动而造成的影响。

参考图7，通过连接键25使所述活动丝母24与滑块丝母14在丝杆12周向上的运动进行同步，进而使得活动丝母24与滑块丝母14在丝杆12上移动时，活动丝母24与滑块丝母14之间的距离保持恒定，使弹簧22的弹性形变保持恒定。

参考图3，所述活动丝母24设置在让位槽中，并且使所述活动丝母24位于滑块丝母14内部。所述弹簧22同样位于让位槽中，并且位于活动丝母24与滑块丝母14之间。这样将活动丝母24和弹簧22隐藏在滑块丝母14内部，进而降低了外界对活动丝母24和弹簧22的影响，同时也减少了活动丝母24和弹簧22在丝杆12上的占用空间，使滑块丝母14在丝杆12上可以有更长的行程，进而增加滑块丝母14对大反射镜5的调整范围，使得在前挡风玻璃8上的显示区域可以有更大的调整范围。进而可以适应更多驾驶人员。

参考图5，在所述动力组件1上设置有连接组件3，所述连接组件3与所述大反射镜5连接，并且所述连接组件3能够带动所述大反射镜5移动或转动。

参考图5，使用连接组件3对大反射镜5进行连接，其中，大反射镜5的运动形式可以多种，根据汽车不同而具有不同的形式，所述大反射镜5可以与汽车车体铰接，进而可以进行旋转，所述大反射镜5也可以与汽车互动连接，进而动力组件1能够带动大反射镜5往复移动。当大反射镜5位置发生改变时，经过大反射镜5反射的光束，也会随之改变。进而实现对显示到前挡风玻璃8上的显示区域位置的控制。

参考图5，在本申请中，所述大反射镜5与汽车车体铰接，因此动力组件1用于驱动所述大反射镜5进行转动，进而使大反射镜5反射的光束角度发生改变，以达到控制前挡风玻璃8上显示区域的位置的目的。

参考图5，所述连接组件3包括第一连接板31和第二连接板32，所述第一连接板31和第二连接板32相对设置，所述大反射镜5设置在第一连接板31与第二连接板32之间，并且所述大反射镜5分别与第一连接板31和第二连接板32抵接；

所述第一连接板31和第二连接板32相互平行；

所述第一连接板31和第二连接板32对称设置；

所述第一连接板31、第二连接板32和动力组件一体成型。

参考图5，第一连接板31和第二连接板32为两个相同的板，并且第一连接板31和第二连接板32相对设置，所述大反射镜5远离镜片的一端设置在第一连接板31和第二连接板32之间，并且大反射镜5的镜片与第一连接板31、第二连接板32之间的一端分别在大反射镜5铰接轴的两侧位置，因此当第一连接板31和第二连接板32进行移动时，会带动大反射镜5沿着铰接轴进行旋转。

参考图4，所述第一连接板31和第二连接板32设置在滑块丝母14上，并且第一连接板31和第二连接板32与滑块丝母14一体成型。

参考图5和图6，所述滑块丝母14在丝杆12上往复移动时，会带动第一连接板31、第二连接板32同时移动，进而控制大反射镜5旋转。由于第一连接板31和第二连接板32对称设置，因此当滑块丝母14在丝杆12上反向安装时，所述大反射镜5依然可以放置到第一连接板31和第二连接板32之间。因此在面对不同汽车车型时，可以根据其驱动大反射镜5的负载情况，将活动丝母24和滑块丝母14的位置进行调整，以使活动丝母24位于滑块丝母14往复移动过程中所受负载为较小负载时滑块丝母运动方向的后端，与此同时，所述大反射镜5依然可以放置到第一连接板31和第二连接板32之间进行连接。增加了驱动系统的适用性。

参考图6，在所述大反射镜5上设置有球凸件51，所述球凸件51背离大反射镜5的一端为曲面状，所述球凸件51背离大反射镜5的一端与所述第一连接板31和/或第二连接板32抵接，所述球凸件51与所述第一连接板31和/或第二连接板32的连接为点连接，并且所述球凸件51能够在第一连接板31和/或第二连接板32上滑动；所述球凸件51的个数为一个、两个或两个以上，所述曲面状为球形。

参考图6，所述球凸件51设置在大反射镜5位于第一连接板31、第二连接板32之间的一端上，所述球凸件51用于将大反射镜5与第一连接板31、第二连接板32进行连接。当大反射镜5位于第一连接板31和第二连接板32之间时，所述球凸件51分别与第一连接板31和第二连接板32抵接，并且球凸件51还可以在第一连接板31和/或第二连接板32上滑动，当第一连接板31和第二连接板32在往复移动时，同时会带动大反射镜5和球凸件51进行移动，而所述球凸件51与大反射镜5由于是与汽车车体铰接，所以球凸件51与大反射镜5会做弧形的转动，因此第一连接板31、第二连接板32在驱动大反射镜5运动时，所述球凸件51会在第一连接板31、第二连接板32上滑动，以使得所述大反射镜5能够完成旋转运动。

参考图5，所述球凸件51在大反射镜5的两侧均设置有至少一个，优选所述球凸件51共设置有两个，两个球凸件51分别设置在大反射镜5的两侧。

参考图6，所述大反射镜5通过球凸件51与第一连接板31、第二连接板32连接，并且所述球凸件51分别与第一连接板31、第二连接板32点接触，所以所述球凸件51可以存在有一定量的弹性形变，进而使得所述球凸件51与第一连接板31、第二连接板32之间处于始终接触的状态，这样便抵消或降低了大反射镜5与第一连接板31、第二连接板32之间的连接误差，进而使得动力组件1对大反射镜5的控制更加精准。

同时，所述球凸件51由于是与第一连接板31第二连接板32之间点接触，降低了第一连接板31和第二连接板32之间的摩擦损耗，提高了第一连接板31、第二连接板32和球凸件51的使用寿命。

实施例

本申请提供了一种HUD镜片驱动系统，其用于调节HUD镜片的大反射镜5的位置，所述大反射镜5铰接在汽车上，所述驱动系统设置在大反射镜5的下方，所述驱动系统能够带动所述大反射镜5进行旋转进而调整大反射镜5的角度，进而调整反射到汽车前挡风玻璃8上的显示。

其中，电机6为步进电机，所述机架4为钣金材质，所述机架4固定在汽车上，所述电机6与汽车的控制系统连接用于控制电机6的旋转与停止，所述丝杆12为不锈钢材质的，所述丝杆12与所述电机的驱动轴一体成型，所述丝杆12的螺纹开设在远离电机的外周面上。所述丝杆12直径为3mm、长度为40-70mm，可结合驱动行程调整，螺纹在丝杆12轴向上的长度为5mm。所述丝杆12远离电机的一端与机架4转动连接，其中丝杆12与机架4之间考虑传递效率和径向载荷问题使用轴承进行连接。

所述滑块丝母14与丝杆12螺纹连接，螺纹的精度需要结合驱动进度制定，螺距需要控制在0.4-0.6mm，精度需要控制在+/-0.05mm，所述滑块丝母14为高硬度高润滑PPS+铁氟龙材质，所述第一连接板31和第二连接板32为高硬度高润滑PPS+铁氟龙材质，所述凸圆件42为高硬度高润滑PPS+铁氟龙材质，所述凸圆件42相对设置有两个，所述滑块丝母14、凸圆件42、第一连接板31和第二连接板32一体成型，所述滑块丝母14在沿着丝杆12轴向上的长度为8mm，所述第一连接板31和第二连接板32在丝杆12轴向上的长度为10mm，所述第一连接板31和第二连接板32在丝杆12径向上的长度为15mm。第一连接板31和第二连接板32之间的间距为7-10mm。所述凸圆件42远离滑块丝母14的一端为弧面，并且与机架4抵接。

大反射镜5与驱动系统连接的一端夹持在第一连接板31和第二连接板32之间。所述球凸件51设置有两个，两个球凸件51分别设置在大反射镜5的两侧，所述球凸件51的尺寸为SR1.5-2mm的半球形，两个球凸件51与大反射镜5一体成型，两个球凸件51分别与第一连接板31和第二连接板32抵接。

所述活动丝母24与所述丝杆12螺纹连接，所述活动丝母24在丝杆12的轴向上的长度为5mm，所述滑块丝母14在丝杆12的轴向上的尺寸为10mm，所述活动丝母24为高硬度高润滑PPS+铁氟龙材质，所述活动丝母24设置在滑块丝母14的让位槽内部，所述让位槽的尺寸与所述活动丝母24的尺寸适配，所述活动丝母24位于滑块丝母14外侧的端面与滑块丝母14的端面平齐，所述弹簧22设置在滑块丝母14与活动丝母24之间，并且所述弹簧22套设在丝杆12上，所述弹簧22为弹簧钢材质，所述弹簧22的轴向尺寸为6mm，弹簧22的径向尺寸为直径4mm，所述弹簧22的一端与所述活动丝母24之间通过丝杆导向连接，所述弹簧22的另一端与所述滑块丝母之间通过凸台导向连接。

所述导杆41与所述滑块丝母14滑动连接，所述滑块丝母14套设在导杆41上，所述导杆41相对设置有两个，两个导杆41均与所述丝杆12平行设置，滑块丝母14能够在导杆41上进行滑动；所述导杆41能够限制滑块丝母14在丝杆12上的转动，所述导杆41的两端均过渡配合固定在机架4上。

所述连接键25为高硬度高润滑PPS+铁氟龙材质，所述连接键25与所述活动滑块一体成型，所述连接键25与所述活动丝母24共同镶嵌在让位槽内部。将活动丝母24与滑块丝母14在周向上的运动相连接，使得活动丝母24与滑块丝母14在丝杆12上可以同步移动。

综上所述，本申请提供的一种HUD镜片驱动系统的使用方法为：汽车的驾驶人员通过操控控制系统，控制电机6的转动，电机6启动，进而带动丝杆12进行转动，当滑块丝母14承受较大负载运动时，活动丝母24和弹簧22均设置在滑块丝母14运动方向的前端，所述丝杆12转动，直接驱动与丝杆12接触的滑块丝母14沿着丝杆12轴向移动，所述导杆41对所述滑块丝母14起到导向作用；同时，所述活动丝母24也在丝杆12的驱动下与滑块丝母14同方向移动。所述第一连接板31和第二连接板32与滑块丝母14同时移动，并且带动位于第一连接板31、第二连接板32之间的大反射镜5进行转动，进而实现对大反射镜5的位置控制，此时从光源7中发出的光束经过调整后的大反射镜5反射后，在前挡风玻璃8上显示到目标位置。

当滑块丝母14承受较小负载运动时，此时，活动丝母24和弹簧22均设置在滑块丝母14运动方向的后端，电机6带动丝杆12转动，所述丝杆12会将驱动力传递给活动丝母24，而后活动丝母24将驱动力通过弹簧22传递到滑块丝母14，所述滑块丝母14在收到弹簧22施加的驱动力后，再推动位于第一连接板31、第二连接板32之间的大反射镜5进行旋转，进而将大反射镜5调整到合适的位置。

在另一种情况下，同样滑块丝母14承受较小负载运动时，活动丝母24和弹簧22均设置在滑块丝母14运动方向的后端，在起始位置，在弹簧22作用下，滑块丝母14背离活动丝母24的一侧与丝杆12抵接，而在丝杆12转动过程中会同时驱动滑块丝母14和活动丝母24进行移动；因此在移动过程中，滑块丝母14在靠近活动丝母24的一侧与丝杆抵接，使得所述丝杆12能够对滑块丝母14提供驱动力。而当滑块丝母14到达目标位置后，弹簧22对滑块丝母14施加的弹性力会使滑块丝母14背离活动丝母24的一侧与丝杆12抵接，进而使弹簧22能够抵消或减小滑块丝母14的配合误差，提高对大反射镜5的控制精度。

本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (12)

1.一种HUD镜片驱动系统，其用于调节HUD镜片的大反射镜位置，其特征在于，所述驱动系统包括能够调整大反射镜位置的动力组件；

所述动力组件包括提供动力的主动件和用于与大反射镜连接的被动件，在所述主动件与被动件之间设置有用于消除主动件与被动件之间间隙的间隙抵消组件，所述间隙抵消组件分别与主动件和被动件连接；

所述间隙抵消组件包括弹性部和活动部，所述活动部与所述弹性部连接，所述弹性部用于对主动件与被动件连接处施加弹性力，使所述主动件与被动件之间存在预紧力；

所述活动部能够随着主动件与被动件的移动而移动，使得所述弹性部所施加的弹性力保持恒定。

2.根据权利要求1所述的驱动系统，其特征在于，所述被动件和活动部均与所述主动件可拆卸连接，所述弹性部对被动件施加的弹性力的方向与所述被动件往复移动过程中所受负载为较小负载时的运动方向处于同向。

3.根据权利要求1所述的驱动系统，其特征在于，所述主动件包括丝杆，所述被动件包括能够沿着丝杆轴向移动的滑块丝母，所述滑块丝母与所述丝杆螺纹连接，所述滑块丝母与所述大反射镜连接。

4.根据权利要求3所述的驱动系统，其特征在于，所述驱动系统还包括机架，所述丝杆与滑块丝母均设置在机架上，所述滑块丝母与所述机架滑动连接；和/或在所述机架上设置有导杆，所述导杆与所述丝杆平行设置，所述滑块丝母与所述导杆滑动连接，所述导杆设置有一个或两个。

5.根据权利要求4所述的驱动系统，其特征在于，在所述滑块丝母上设置有凸圆件，所述凸圆件背离滑块丝母的一端与所述机架点接触；所述凸圆件的个数为一个、两个或两个以上。

6.根据权利要求3所述的驱动系统，其特征在于，所述弹性部包括弹簧，所述弹簧的一端与所述滑块丝母连接，所述弹簧处于压缩状态；

所述活动部包括能够沿着丝杆轴向移动的活动丝母，所述活动丝母与所述丝杆螺纹连接，所述弹簧远离滑块丝母的一端与活动丝母连接。

7.根据权利要求6所述的驱动系统，其特征在于，所述活动丝母和滑块丝母均与丝杆可拆卸连接，所述活动丝母设置在所述滑块丝母往复移动过程中所受负载为较小负载时滑块丝母运动方向的后端。

8.根据权利要求6所述的驱动系统，其特征在于，在所述滑块丝母上开设有让位槽，所述让位槽的截面形状与所述活动丝母的形状相同，所述活动丝母设置在所述让位槽内。

9.根据权利要求6所述的驱动系统，其特征在于，在所述活动丝母上设置有能够传递周向力的连接键，所述连接键与所述滑块丝母连接。

10.根据权利要求1所述的驱动系统，其特征在于，在所述动力组件上设置有连接组件，所述连接组件与所述大反射镜连接，并且所述连接组件能够带动所述大反射镜移动或转动。

11.根据权利要求10所述的驱动系统，其特征在于，所述连接组件包括第一连接板和第二连接板，所述第一连接板和第二连接板相对设置，所述大反射镜设置在第一连接板与第二连接板之间，并且所述大反射镜分别与第一连接板和第二连接板抵接；

所述第一连接板和第二连接板相互平行；

所述第一连接板和第二连接板对称设置；

所述第一连接板、第二连接板和动力组件一体成型。

12.根据权利要求11所述的驱动系统，其特征在于，在所述大反射镜上设置有球凸件，所述球凸件背离大反射镜的一端为曲面状，所述球凸件背离大反射镜的一端与所述第一连接板和/或第二连接板抵接，所述球凸件与所述第一连接板和/或第二连接板的连接为点连接，并且所述球凸件能够在第一连接板和/或第二连接板上滑动；所述球凸件的个数为一个、两个或两个以上，所述曲面状为球形。

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