CN219179712U - 一种抬头显示器镜片的电磁调节机构和抬头显示器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种抬头显示器镜片的电磁调节机构和抬头显示器，至少包括：依次滑动穿设于第一固定轴的第一弹性件、齿条和第二弹性件，所述第一固定轴的两端固定设于安装座的凹槽两侧；所述齿条远离所述凹槽一侧设置有连接部，所述连接部的两侧分别设置有第一磁铁和第二磁铁，第二固定轴通过所述第一磁铁和第二磁铁滑动穿设于所述连接部，所述安装座与所述第一磁铁和第二磁铁相对置一侧分别设置有第一线圈和第二线圈，所述第二固定轴的两端通过所述第一线圈和第二线圈固定连接于所述安装座的两侧。本实用新型结构巧妙合理，通过利用电磁力控制齿轮啮合，提高了空间利用率，能够极大程度的减少噪音，且更具轻量化和成本低，实用性和适用性更高。

Description

一种抬头显示器镜片的电磁调节机构和抬头显示器

技术领域

本实用新型涉及抬头显示器技术领域，具体而言，涉及一种抬头显示器镜片的电磁调节机构和抬头显示器。

背景技术

抬头显示器（HUD）也称为平视显示器，早期应用于军用飞机，使飞行员不用低头就能获取重要的驾驶信息，而后在汽车行业发展起来，其利用光的反射原理将汽车的动态信息投射到前挡风玻璃上，让驾驶者不用低头就能看到车辆的行驶时速以及导航信息，不仅能减轻驾驶员的驾驶负担，也能提高车辆的出行安全。随着汽车行业的不断进步，抬头显示器技术也在不断成熟，从原本单一的时速显示到现在可呈现汽车诊断，导航信息甚至前方道路标志等丰富信息，但其对抬头显示器的技术要求也在提高，图像的丰富需要抬头显示器镜片增大，镜片增大后也意味着其安装以及翻转精度有着更高的要求。

目前大多数抬头显示器存在以下技术问题：

1、抬头显示器的调整机构采用马达以及齿轮带动抬头显示器镜片调整角度，从而调整图像的高度，传统的马达需要支架来固定马达，其空间利用率低。

2、现有的抬头显示器镜片安装固定需要高加工精度零部件来满足要求，稳定和可靠性会受影响，例如蜗杆轴向的间隙难以控制，如果支架存在变形将会影响蜗杆的安装，极易出现异音，堵转甚至影响与抬头显示器镜片啮合的精度，进而影响图像调整精度。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种抬头显示器镜片的电磁调节机构和抬头显示器，其结构巧妙合理，通过利用电磁力控制齿轮啮合，提高了空间利用率，能够极大程度的减少噪音，且更具轻量化和成本低，实用性和适用性更高。

为实现上述技术目的，提供一种实用新型如下：

一种抬头显示器镜片的电磁调节机构，至少包括：依次滑动穿设于第一固定轴的第一弹性件、齿条和第二弹性件，所述第一固定轴的两端固定设于安装座的凹槽两侧；所述齿条远离所述凹槽一侧设置有连接部，所述连接部的两侧分别设置有第一磁铁和第二磁铁，第二固定轴通过所述第一磁铁和第二磁铁滑动穿设于所述连接部，所述安装座与所述第一磁铁和第二磁铁相对置一侧分别设置有第一线圈和第二线圈，所述第二固定轴的两端通过所述第一线圈和第二线圈固定连接于所述安装座的两侧。

上述技术方案中，通过设置线圈和磁铁，根据磁生电的原理来控制齿条的左右移动，从而带动抬头显示器运动，改变传统的减速传动装置即马达带动的蜗杆和齿轮进行传动的方式，利用电磁传动机构，能有效规避固定支架变形造成蜗杆的异音和堵转，从而保证传动过程的稳定性，由于能够减少传统的马达需要的固定支架，还能够提高空间利用率，同时相比马达控制更具有轻量化，成本更低。

进一步理解，采用电磁力带动齿条运动从而带动抬头显示器镜片运动，能够通过程序精准控制，相对于传统的减速传动，不受环境温度影响，故障率低，其可靠性以及稳定性更高。

其中，采用一级传动其传动效率高，结构简单，可靠性大，寿命长。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述齿条的齿廓为直线结构，所以齿廓设置有若干齿形角，若干所述齿形角形成齿面。

上述技术方案中，齿条是一种齿分布于条形体上的特殊齿轮，齿条为传动部件，主要用于传递动力，一般和齿轮搭配成齿轮齿条传动机构，将齿条的往复直线运动转变为齿轮的回转运动或将齿轮的回转运动转变为齿条的往复直线运动。具有适合长行程运作、承载力大、精度高、耐用、低噪音等特点，能够解决现有技术中蜗杆的异音的问题。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述齿面朝向远离所述凹槽的一侧。

上述技术方案中，齿面用于与抬头显示器的齿轮连接，因此朝向远离凹槽的一侧能够保证齿面与齿轮的连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述齿面高于所述凹槽的上端面。

上述技术方案中，齿面高于凹槽的上端面，能够保证齿条与与抬头显示器端的齿轮之间形成有效的传动机构。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述第一弹性件和第二弹性件为弹簧。

上述技术方案中，弹簧一方面能够消除齿条与抬头显示器镜片间隙，提高安装定位容错率高，也降低了对零部件尺寸的精度要求，另一方面能够提供弹力来消除电磁力的阻尼。

进一步理解，通过设置左右弹簧来取代抬头显示器镜片的旋向消隙弹簧，改用齿条左右弹簧来消除间隙，既保证了抬头显示器镜片的运动顺畅，又保证了抬头显示器镜片稳定，不受车身振动影响。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述凹槽的底部设置有限位孔。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述连接部穿过所述限位孔。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述限位孔的口径大于所述连接部的底部面积。

上述技术方案中，通过设置口径大于连接部的底部面积的限位孔，能够用于限制齿条的运动范围，防止齿条与抬头显示器镜片上的齿轮脱齿。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述第一磁铁和第二磁铁为不同极性的磁铁。

上述技术方案中，通过设置不同磁性的第一磁铁和第二磁铁，通过精准控制线圈的电流大小来调节电磁力大小，从而使齿条左右运动同时通过抬头显示器镜片上的齿轮带动抬头显示器镜片运动

作为另一种优选的，本实用新型还提供一种抬头显示器，所述抬头显示器应用如上所述的抬头显示器镜片的电磁调节机构以实现高度调节。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

1、通过设置线圈和磁铁，根据磁生电的原理来控制齿条的左右移动，从而带动抬头显示器运动，改变传统的减速传动装置即马达带动的蜗杆和齿轮进行传动的方式，利用电磁传动机构，能有效规避固定支架变形造成蜗杆的异音和堵转，从而保证传动过程的稳定性，由于能够减少传统的马达需要的固定支架，还能够提高空间利用率，同时相比马达控制更具有轻量化，成本更低。

2、通过设置左右弹簧来取代抬头显示器镜片的旋向消隙弹簧，改用齿条左右弹簧来消除间隙，既保证了抬头显示器镜片的运动顺畅，又保证了抬头显示器镜片稳定，不受车身振动影响，同时能够提高安装定位容错率高，降低零件尺寸的精度要求，且能够提供弹力来消除电磁力的阻尼。

3、采用电磁力带动齿条运动从而带动抬头显示器镜片运动，能够通过程序精准控制，相对于传统的减速传动，不受环境温度影响，故障率低，其可靠性以及稳定性更高。

4、采用一级传动其传动效率高，结构简单，可靠性大，寿命长。

附图说明

图1是本实用新型优选实施例一种抬头显示器镜片的电磁调节机构的正视图。

图2是本实用新型优选实施例一种抬头显示器镜片的电磁调节机构的仰视图。

图3是本实用新型优选实施例一种抬头显示器镜片与电磁调节机构的连接图。

图4为本实用新型的图3中A处放大示意图。

附图标记说明：

电磁调节机构100、第一固定轴101、第一弹性件102、第二弹性件103、齿条104、安装座105、凹槽106、连接部107、第一磁铁108、第二磁铁109、第一线圈110、第二线圈111、第二固定轴112、限位孔113、抬头显示器镜片200、齿轮201。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。

请参考图1至图4，一较佳实施例中，一种抬头显示器镜片的电磁调节机构100，至少包括：依次滑动穿设于第一固定轴101的第一弹性件102、齿条104和第二弹性件103，所述第一固定轴101的两端固定设于安装座105的凹槽106两侧；所述齿条104远离所述凹槽106一侧设置有连接部107，所述连接部107的两侧分别设置有第一磁铁108和第二磁铁109，第二固定轴112通过所述第一磁铁108和第二磁铁109滑动穿设于所述连接部107，所述安装座105与所述第一磁铁108和第二磁铁109相对置一侧分别设置有第一线圈110和第二线圈111，所述第二固定轴112的两端通过所述第一线圈110和第二线圈111固定连接于所述安装座105的两侧。

具体实施过程中，通过设置线圈和磁铁，根据磁生电的原理来控制齿条104的左右移动，从而带动抬头显示器运动，改变传统的减速传动装置即马达带动的蜗杆和齿轮进行传动的方式，利用电磁传动机构，能有效规避固定支架变形造成蜗杆的异音和堵转，从而保证传动过程的稳定性，由于能够减少传统的马达需要的固定支架，还能够提高空间利用率，同时相比马达控制更具有轻量化，成本更低。

进一步理解，采用电磁力带动齿条104运动从而带动抬头显示器镜片200运动，能够通过程序精准控制，相对于传统的减速传动，不受环境温度影响，故障率低，其可靠性以及稳定性更高。

其中，采用一级传动其传动效率高，结构简单，可靠性大，寿命长。

请参考图3至图4，在一些实施例中，所述齿条104的齿廓为直线结构，所以齿廓设置有若干齿形角，若干所述齿形角形成齿面。

具体实施过程中，齿条104是一种齿分布于条形体上的特殊齿轮，齿条104为传动部件，主要用于传递动力，一般和齿轮搭配成齿轮齿条104传动机构，将齿条104的往复直线运动转变为齿轮的回转运动或将齿轮的回转运动转变为齿条104的往复直线运动。具有适合长行程运作、承载力大、精度高、耐用、低噪音等特点，能够解决现有技术中蜗杆的异音的问题。

在一些实施例中，所述齿面朝向远离所述凹槽106的一侧。

具体实施过程中，齿面用于与抬头显示器的齿轮201连接，因此朝向远离凹槽106的一侧能够保证齿面与201的连接。

应当理解的是，抬头显示器的齿轮201与电磁调节机构100的齿条104啮合连接。

在一些实施例中，所述齿面高于所述凹槽106的上端面。

具体实施过程中，齿面高于凹槽106的上端面，能够保证齿条104与与抬头显示器端的齿轮之间形成有效的传动机构。

在一些实施例中，所述第一弹性件102和第二弹性件103为弹簧。

具体实施过程中，弹簧一方面能够消除齿条104与抬头显示器镜片200间隙，提高安装定位容错率高，也降低了对零部件尺寸的精度要求，另一方面能够提供弹力来消除电磁力的阻尼。

进一步理解，通过设置左右弹簧来取代抬头显示器镜片200的旋向消隙弹簧，改用齿条104左右弹簧来消除间隙，既保证了抬头显示器镜片200的运动顺畅，又保证了抬头显示器镜片200稳定，不受车身振动影响。

在一些实施例中，所述凹槽106的底部设置有限位孔113。

在一些实施例中，所述连接部107穿过所述限位孔113。

在一些实施例中，所述限位孔113的口径大于所述连接部107的底部面积。

具体实施过程中，通过设置口径大于连接部107的底部面积的限位孔113，能够用于限制齿条104的运动范围，防止齿条104与抬头显示器镜片200上的齿轮脱齿。

在一些实施例中，所述第一磁铁108和第二磁铁109为不同极性的磁铁。

具体实施过程中，通过设置不同磁性的第一磁铁108和第二磁铁109，通过精准控制线圈的电流大小来调节电磁力大小，从而使齿条104左右运动同时通过抬头显示器镜片200上的齿轮带动抬头显示器镜片200运动

请参考图3，作为另一种优选的，本实用新型还提供一种抬头显示器，所述抬头显示器应用如上所述的抬头显示器的电磁调节机构100以实现高度调节。

本实用新型的工作原理如下：左右弹簧以及中间位置的齿条104穿进第一固定轴101上，之后第一固定轴101固定到安装座105上，在齿条104左右两边分别有两个不同极性的磁铁以及线圈，其传动通过左右弹簧来消除X方向的间隙，通过精准控制线圈的电流大小来调节电磁力大小，从而使齿条104左右运动同时通过抬头显示器镜片200上的齿轮带动抬头显示器镜片200运动，在安装座105内有个限位孔113，主要是限制齿条104的运动范围，防止齿条104与抬头显示器镜片200上的齿轮脱齿，弹簧在消除齿条104与抬头显示器镜片200间隙的同时，也提供弹力来消除电磁力的阻尼。

综上所述，可通过以上对电磁调节机构100精准的控制，实现抬头显示器镜片200角度的高精度调节，相对于传统的减速装置，本实用新型结构简单，空间利用率高，成本也低，轻量化，能有效规避异音和堵转；取消旋向消隙弹簧，改用齿条104左右弹簧来消除间隙，既保证了抬头显示器镜片200的运动顺畅，又保证了抬头显示器镜片200稳定，不受车身振动影响；采用电磁力带动齿条104运动从而带动抬头显示器镜片200运动，能够通过程序精准控制，相对于传统的减速传动，不受环境温度影响，故障率低，其可靠性以及稳定性更高；采用一级传动其传动效率高，结构简单，可靠性大，寿命长。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语诸如 “上”、“下”、“前”、“后”、 “左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上， 除非另有明确具体的限定。

虽然对本实用新型的描述是结合以上具体实施例进行的，但是，熟悉本技术领域的人员能够根据上述的内容进行许多替换、修改和变化是显而易见的。因此，所有这样的替代、改进和变化都包括在附后的权利要求的精神和范围内。

Claims (10)

1.一种抬头显示器镜片的电磁调节机构，其特征在于，至少包括：依次滑动穿设于第一固定轴（101）的第一弹性件（102）、齿条（104）和第二弹性件（103），所述第一固定轴（101）的两端固定设于安装座（105）的凹槽（106）两侧；所述齿条（104）远离所述凹槽（106）一侧设置有连接部（107），所述连接部（107）的两侧分别设置有第一磁铁（108）和第二磁铁（109），第二固定轴（112）通过所述第一磁铁（108）和第二磁铁（109）滑动穿设于所述连接部（107），所述安装座（105）与所述第一磁铁（108）和第二磁铁（109）相对置一侧分别设置有第一线圈（110）和第二线圈（111），所述第二固定轴（112）的两端通过所述第一线圈（110）和第二线圈（111）固定连接于所述安装座（105）的两侧。

2.根据权利要求1所述的抬头显示器镜片的电磁调节机构，其特征在于，所述齿条（104）的齿廓为直线结构，所以齿廓设置有若干齿形角，若干所述齿形角形成齿面。

3.根据权利要求2所述的抬头显示器镜片的电磁调节机构，其特征在于，所述齿面朝向远离所述凹槽（106）的一侧。

4.根据权利要求3所述的抬头显示器镜片的电磁调节机构，其特征在于，所述齿面高于所述凹槽（106）的上端面。

5.根据权利要求1所述的抬头显示器镜片的电磁调节机构，其特征在于，所述第一弹性件（102）和第二弹性件（103）为弹簧。

6.根据权利要求1所述的抬头显示器镜片的电磁调节机构，其特征在于，所述凹槽（106）的底部设置有限位孔（113）。

7.根据权利要求6所述的抬头显示器镜片的电磁调节机构，其特征在于，所述连接部（107）穿过所述限位孔（113）。

8.根据权利要求7所述的抬头显示器镜片的电磁调节机构，其特征在于，所述限位孔（113）的口径大于所述连接部（107）的底部面积。

9.根据权利要求8所述的抬头显示器镜片的电磁调节机构，其特征在于，所述第一磁铁（108）和第二磁铁（109）为不同极性的磁铁。

10.一种抬头显示器，其特征在于，所述抬头显示器应用如权利要求1-9任一所述的抬头显示器镜片的电磁调节机构以实现高度调节。

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