一种反射镜固定支架及抬头显示装置的制作方法

1.本发明涉及抬头显示技术领域，具体而言，涉及一种反射镜固定支架及抬头显示装置。

背景技术：

2.随着新能源汽车的发展，车载hud(head up display，抬头显示)也从c-hud到w-hud再逐步发展到ar-hud。新能源汽车有更多的空间可以布置体积更大的ar-hud，ar-hud显示内容更多，将虚拟信息与实际道路结合，为用户提供了一种提高驾驶安全、提升驾驶乐趣的人机交互方式。为了获取更多的显示内容，需要用到显示面积更大的可翻转的反射镜，更大的反射镜为抗振动性能带来更大的考验，更远的虚像距离需要反射镜翻转的精度更高以免画面位置精度不理想。
3.由于反射镜的旋转轴在竖直方向与反射镜固定支架存在装配间隙，所以导致反射镜在旋转过程中存在抖动问题。现有的固定支架为了防止反射镜抖动，多采用无弹性结构紧配或者拉紧反射镜边缘的方式消除装配间隙，前者会导致反射镜转动不顺畅，影响画面的位置精度，后者会导致反射镜变形，降低成像质量。

技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种反射镜固定支架及抬头显示装置，能够消除反射镜配合间隙，并确保反射镜翻转顺畅，从而解决反射镜因松动而异响的问题。
5.本发明的实施例是这样实现的：
6.本发明实施例提供一种反射镜固定支架，包括支架本体和弹压组件，支架本体上设有支撑槽，支撑槽用于放置反射镜的旋转轴，弹压组件包括滑动支架、滑动弹压块和弹性件，滑动支架固定在支架本体上，滑动弹压块滑动设置在滑动支架内，弹性件的一端与滑动支架抵持、另一端与滑动弹压块抵持，弹性件的弹性形变方向平行于滑动弹压块的滑动方向，滑动弹压块对应支撑槽的第一开口设置，用于将旋转轴压紧在支撑槽内。
7.可选地，支撑槽和弹压组件均包括两个，两个支撑槽用于分别容纳反射镜上相对设置的第一旋转轴和第二旋转轴，两个弹压组件用于分别将第一旋转轴和第二旋转轴压紧在支撑槽内。
8.可选地，支架本体具有抵持面，抵持面用于与第一旋转轴的端面抵持，反射镜固定支架还包括第一扭簧，第一扭簧的第一扭臂与支架本体抵持、第二扭臂与第二旋转轴的端面抵持，以沿第二旋转轴的轴线方向将反射镜压紧。
9.可选地，第一扭簧设置在与第二旋转轴对应设置的滑动支架上，反射镜固定支架还包括扭簧弹压块，扭簧弹压块与滑动支架固定连接以将第一扭簧压紧在滑动支架上，第一扭簧的第一扭臂与滑动支架抵持。
10.可选地，第一扭簧的第二扭臂卡入第二旋转轴端面的限位槽内，第二扭臂端部的直径小于限位槽的宽度。
11.可选地，滑动弹压块包括滑杆和弹压块，弹压块包括依次连接的第一限位部、连接部和第二限位部，连接部与滑杆固定连接，第一限位部和第二限位部呈“八”字型分布，弹性件套设在滑杆上，弹性件的端部与连接部抵持。
12.可选地，弹性件为压簧。
13.可选地，还包括电机、齿轮和扇形齿条，电机的输出轴与齿轮固定连接，齿轮与扇形齿条相啮合，扇形齿条用于与旋转轴固定连接，扇形齿条的旋转轴线与旋转轴的轴线重合。
14.可选地，还包括第二扭簧，第二扭簧的第三扭臂与支架本体抵持、第四扭臂与扇形齿条抵持，以消除扇形齿条与齿轮之间的侧隙。
15.本发明实施例还提供一种抬头显示装置，包括反射镜和如上任意一项的反射镜固定支架，反射镜包括镜面和设置在镜面边缘的旋转轴，旋转轴放置在反射镜固定支架的支撑槽内，反射镜固定支架的滑动弹压块将旋转轴压紧在支架本体上。
16.本发明实施例的有益效果包括：
17.本发明实施例提供的反射镜固定支架，包括支架本体和弹压组件，支架本体上设有支撑槽，支撑槽用于放置反射镜的旋转轴，弹压组件包括滑动支架、滑动弹压块和弹性件，滑动支架固定在支架本体上，滑动弹压块滑动设置在滑动支架内，弹性件的一端与滑动支架抵持、另一端与滑动弹压块抵持，弹性件的弹性形变方向平行于滑动弹压块的滑动方向，滑动弹压块对应支撑槽的第一开口设置，用于将旋转轴压紧在支撑槽内。上述反射镜固定支架，在垂直于支撑槽底面的方向上，对反射镜的旋转轴采用弹性件弹压，不仅能够消除装配间隙，避免振动异响、画面抖动，还能保证反射镜翻转顺畅，避免转动结构抱死，确保画面位置调节精度。同时，对支架本体的精度要求降低，允许公差可以放大，进而有效降低了成本。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
19.图1为本发明实施例提供的反射镜固定支架的结构示意图；
20.图2为本发明实施例提供的反射镜固定支架中弹压组件的结构示意图；
21.图3为本发明实施例提供的反射镜固定支架的局部结构示意图；
22.图4为本发明实施例提供的反射镜固定支架中弹压组件安装第一扭簧的结构示意图。
23.图标：100-反射镜固定支架；110-支架本体；111-支撑槽；120-弹压组件；121-滑动支架；122-滑动弹压块；1221-滑杆；1222-弹压块；1223-第一限位部；1224-连接部；1225-第二限位部；123-弹性件；130-螺钉；140-第一扭簧；141-第一扭臂；142-第二扭臂；150-扭簧弹压块；161-电机；162-电机安装座；163-齿轮；164-扇形齿条；1641-挂钩；170-第二扭簧；171-第四扭臂；180-到位开关板；200-反射镜；210-镜面；220-旋转轴；221-限位槽。
具体实施方式
24.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
25.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
27.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“水平”、“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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
28.此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
29.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
30.本实施例提供一种反射镜固定支架100用于固定抬头显示装置中的反射镜200，该反射镜200包括镜面210和设置在镜面210边缘的旋转轴220，反射镜200通过其上的旋转轴220转动设置在反射镜固定支架100上。
31.具体的，请参照图1和图2，反射镜固定支架100包括支架本体110和弹压组件120，支架本体110上设有支撑槽111，支撑槽111用于放置反射镜200的旋转轴220。可以理解，支撑槽111的数量与旋转轴220的数量相等并一一对应设置，支撑槽111至少具有相互连接的第一开口和第二开口，其中，旋转轴220通过第一开口放置于支撑槽111内，第二开口则用于使旋转轴220的端部伸出于支撑槽111；优选的，第一开口所在平面垂直于第二开口所在平面，第一开口所在平面还平行于旋转轴220的轴线。
32.旋转轴220放置于支撑槽111之后，沿垂直于支撑槽111底面的方向，旋转轴220可发生抖动，因此，在第一开口处设置了弹压组件120，以将旋转轴220压紧在支撑槽111内。弹压组件120包括滑动支架121、滑动弹压块122和弹性件123，滑动支架121固定在支架本体110上，滑动弹压块122滑动设置在滑动支架121内，弹性件123的一端与滑动支架121抵持、另一端与滑动弹压块122抵持，弹性件123的弹性形变方向平行于滑动弹压块122的滑动方向，滑动弹压块122对应支撑槽111的第一开口设置，用于将旋转轴220压紧在支撑槽111内。
反射镜200和弹压组件120安装完成后，弹压组件120的滑动弹压块122与反射镜200的旋转轴220抵持，同时，弹性件123处于形变储能状态，会对旋转轴220施加一个垂直于支撑槽111底面方向的压力，以限制旋转轴220在该方向的抖动。优选的，支撑槽111的底面呈水平状态，滑动弹压块122的滑动方向和弹性件123的弹性形变方向均平行于竖直方向。示例地，滑动支架121通过螺钉130固定在支架本体110上。
33.上述反射镜固定支架100，在垂直于支撑槽111底面的方向上，对反射镜200的旋转轴220采用弹性件123弹压，不仅能够消除装配间隙，避免振动异响、画面抖动，还能保证反射镜200翻转顺畅，避免转动结构抱死，确保画面位置调节精度。同时，对支架本体110的精度要求降低，允许公差可以放大，进而有效降低了成本。
34.可选的，本发明实施例的一种可实现的方式中，滑动弹压块122包括滑杆1221和弹压块1222，滑杆1221在滑动支架121内往复滑动，弹压块1222用于与反射镜200的旋转轴220抵持。弹压块1222包括依次连接的第一限位部1223、连接部1224和第二限位部1225，连接部1224与滑杆1221固定连接，第一限位部1223和第二限位部1225呈“八”字型分布；当弹压块1222与旋转轴220抵持时，第一限位部1223和第二限位部1225对旋转轴220呈抱紧的驱使，可消除平行于支撑槽111底面的两个相反方向的装配间隙。弹性件123套设在滑杆1221上，通过滑杆1221对弹性件123限位，以防止弹性件123受力后沿非弹性形变方向变形。弹性件123沿弹性形变方向具有相对的两端，其中，一端与弹压块1222的连接部1224抵持，另一端与滑动支架121抵持，如此，在弹压块1222往复滑动的过程中，即可完成弹性件123的储能与释能。
35.可选的，本发明实施例的一种可实现的方式中，弹性件123为压簧。采用压簧对反射镜200的旋转轴220进行弹压，可以准确控制对反射镜200的作用力，避免产生过盈或者松动的问题，使旋转轴220沿压簧的弹性形变方向受力顺畅，进而保证反射镜200转动顺畅。
36.可选的，本发明实施例的一种可实现的方式中，支撑槽111和弹压组件120均包括两个，两个支撑槽111用于分别容纳反射镜200上相对设置的第一旋转轴和第二旋转轴，两个弹压组件120用于分别将第一旋转轴和第二旋转轴压紧在支撑槽111内。
37.反射镜200的旋转轴220包括两个，分别为第一旋转轴和第二旋转轴，第一旋转轴和第二旋转轴分别设置在镜面210相对的两个边缘，第一旋转轴的轴线平行于第二旋转轴的轴线，优选的，第一旋转轴和第二旋转轴同轴设置。相应地，支架本体110上设有两个支撑槽111，分别用于容纳第一旋转轴和第二旋转轴；弹压组件120包括两个，其中一个用于将第一旋转轴压紧，另一个用于将第二旋转轴压紧。
38.请参照图3和图4，可选的，本发明实施例的一种可实现的方式中，支架本体110具有抵持面，抵持面用于与第一旋转轴的端面抵持，以在第一旋转轴的轴线方向上对反射镜200进行限位。反射镜固定支架100还包括第一扭簧140，第一扭簧140的第一扭臂141与支架本体110抵持、第二扭臂142与第二旋转轴的端面抵持，以沿第二旋转轴的轴线方向将反射镜200压紧。
39.第一扭簧140与支架本体110上的抵持面配合，消除了反射镜200的轴向配合间隙，能够防止反射镜200沿轴向发生窜动，避免产生振动异响。第一扭簧140作用力在反射镜200的第二旋转轴端面，其作用力大小容易设计和检测，并能够保证端面受力均匀，不随反射镜200转动而变化，使反射镜200转动顺畅。此外，第一扭簧140作用力在反射镜200的第二旋转
轴的端面，不需要直接作用在反射镜200成像边沿上来消除配合间隙，可以避免因反射镜200的变形而导致成像画面扭曲。
40.需要说明的是，第一扭簧140的第一扭臂141与支架本体110之间，可以通过第一扭臂141压紧于支架本体110实现抵持，也可以通过两者的固定连接实现抵持。另外，第一扭簧140的第一扭臂141可以直接与支架本体110抵持，也可以通过其他与支架本体110固定连接的结构抵持，进而间接实现与支架本体110抵持。
41.可选的，本发明实施例的一种可实现的方式中，第一扭簧140设置在与第二旋转轴对应设置的滑动支架121上，反射镜固定支架100还包括扭簧弹压块150，扭簧弹压块150与滑动支架121固定连接以将第一扭簧140压紧在滑动支架121上，以防止第一扭簧140的螺旋部分移动；第一扭簧140的第一扭臂141与滑动支架121抵持，因滑动支架121与支架本体110固定连接，故第一扭臂141通过滑动支架121间接实现了与支架本体110的抵持。
42.可选的，本发明实施例的一种可实现的方式中，第一扭簧140的第二扭臂142卡入第二旋转轴端面的限位槽221内，第二扭臂142端部的直径小于限位槽221的宽度，如此设置，在反射镜200旋转时，限位槽221的槽底可相对于第二扭臂142转动，既可以保证使第一扭簧140将反射镜200的轴向压紧，又可以避免第一扭簧140对反射镜200的转动产生干涉。
43.请参照图1和图3，可选的，本发明实施例的一种可实现的方式中，还包括电机161、齿轮163和扇形齿条164，电机161的输出轴与齿轮163固定连接，齿轮163与扇形齿条164相啮合，扇形齿条164用于与旋转轴220固定连接，扇形齿条164的旋转轴线与旋转轴220的轴线重合。电机161驱动齿轮163旋转，扇形齿条164在齿轮163的驱动下绕其旋转轴线旋转，如此，即可实现对反射镜200倾斜角度的调节。
44.可选的，本发明实施例的一种可实现的方式中，还包括第二扭簧170，第二扭簧170的第三扭臂与支架本体110抵持、第四扭臂171与扇形齿条164抵持，第四扭臂171对扇形齿条164提供朝向齿轮163的压力，以消除扇形齿条164与齿轮163之间的侧隙。
45.需要说明的是，第二扭簧170的第三扭臂与支架本体110之间，可以通过第三扭臂压紧于支架本体110实现抵持，也可以通过两者的固定连接实现抵持。另外，第二扭簧170的第三扭臂可以直接与支架本体110抵持，也可以通过其他与支架本体110固定连接的结构抵持，进而间接实现与支架本体110抵持。第四扭臂171与扇形齿条164之间的抵持关系亦是如此，在此不作赘述。
46.示例地，扇形齿条164的侧壁设有挂钩1641，第二扭簧170的第四扭臂171压紧在挂钩1641的内壁；支架本体110上还设有电机安装座162，电机安装座162用于固定电机161，第二扭簧170的第三扭臂固定在电机安装座162上。
47.可选的，本发明实施例的一种可实现的方式中，支架本体110上还设有到位开关板180，到位开关板180能够在反射镜200镜面210的驱动下闭合，并在与反射镜200分开时自动断开。到位开关板180用于判断反射镜200旋转是否到位，或者可以作为反射镜200旋转的零点基准。
48.本实施例还提供一种抬头显示装置，包括反射镜200和如上任意一项的反射镜固定支架100，反射镜200包括镜面210和设置在镜面210边缘的旋转轴220，旋转轴220放置在反射镜固定支架100的支撑槽111内，反射镜固定支架100的滑动弹压块122将旋转轴220压紧在支架本体110上。
49.该抬头显示装置包含与前述实施例中的反射镜固定支架100相同的结构和有益效果。反射镜固定支架100的结构和有益效果已经在前述实施例中进行了详细描述，在此不再赘述。
50.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种反射镜固定支架，其特征在于，包括支架本体和弹压组件，所述支架本体上设有支撑槽，所述支撑槽用于放置反射镜的旋转轴，所述弹压组件包括滑动支架、滑动弹压块和弹性件，所述滑动支架固定在所述支架本体上，所述滑动弹压块滑动设置在所述滑动支架内，所述弹性件的一端与所述滑动支架抵持、另一端与所述滑动弹压块抵持，所述弹性件的弹性形变方向平行于所述滑动弹压块的滑动方向，所述滑动弹压块对应所述支撑槽的第一开口设置，用于将所述旋转轴压紧在所述支撑槽内。2.根据权利要求1所述的反射镜固定支架，其特征在于，所述支撑槽和所述弹压组件均包括两个，两个所述支撑槽用于分别容纳所述反射镜上相对设置的第一旋转轴和第二旋转轴，两个所述弹压组件用于分别将所述第一旋转轴和所述第二旋转轴压紧在所述支撑槽内。3.根据权利要求2所述的反射镜固定支架，其特征在于，所述支架本体具有抵持面，所述抵持面用于与所述第一旋转轴的端面抵持，所述反射镜固定支架还包括第一扭簧，所述第一扭簧的第一扭臂与所述支架本体抵持、第二扭臂与所述第二旋转轴的端面抵持，以沿所述第二旋转轴的轴线方向将所述反射镜压紧。4.根据权利要求3所述的反射镜固定支架，其特征在于，所述第一扭簧设置在与所述第二旋转轴对应设置的滑动支架上，所述反射镜固定支架还包括扭簧弹压块，所述扭簧弹压块与所述滑动支架固定连接以将所述第一扭簧压紧在所述滑动支架上，所述第一扭簧的第一扭臂与所述滑动支架抵持。5.根据权利要求3所述的反射镜固定支架，其特征在于，所述第一扭簧的第二扭臂卡入所述第二旋转轴端面的限位槽内，所述第二扭臂的直径小于所述限位槽的宽度。6.根据权利要求1所述的反射镜固定支架，其特征在于，所述滑动弹压块包括滑杆和弹压块，所述弹压块包括依次连接的第一限位部、连接部和第二限位部，所述连接部与所述滑杆固定连接，所述第一限位部和所述第二限位部呈“八”字型分布，所述弹性件套设在所述滑杆上，所述弹性件的端部与所述连接部抵持。7.根据权利要求1所述的反射镜固定支架，其特征在于，所述弹性件为压簧。8.根据权利要求1所述的反射镜固定支架，其特征在于，还包括电机、齿轮和扇形齿条，所述电机的输出轴与所述齿轮固定连接，所述齿轮与所述扇形齿条相啮合，所述扇形齿条用于与所述旋转轴固定连接，所述扇形齿条的旋转轴线与所述旋转轴的轴线重合。9.根据权利要求8所述的反射镜固定支架，其特征在于，还包括第二扭簧，所述第二扭簧的第三扭臂与所述支架本体抵持、第四扭臂与所述扇形齿条抵持，以消除所述扇形齿条与所述齿轮之间的侧隙。10.一种抬头显示装置，其特征在于，包括反射镜和如权利要求1至9中任意一项所述的反射镜固定支架，所述反射镜包括镜面和设置在所述镜面边缘的旋转轴，所述旋转轴放置在所述反射镜固定支架的支撑槽内，所述反射镜固定支架的滑动弹压块将所述旋转轴压紧在所述支架本体上。

技术总结

一种反射镜固定支架及抬头显示装置，涉及抬头显示技术领域。该反射镜固定支架包括支架本体和弹压组件，支架本体上设有支撑槽，支撑槽用于放置反射镜的旋转轴，弹压组件包括滑动支架、滑动弹压块和弹性件，滑动支架固定在支架本体上，滑动弹压块滑动设置在滑动支架内，弹性件的一端与滑动支架抵持、另一端与滑动弹压块抵持，弹性件的弹性形变方向平行于滑动弹压块的滑动方向，滑动弹压块对应支撑槽的第一开口设置，用于将旋转轴压紧在支撑槽内。该反射镜固定支架不仅能够消除装配间隙，避免振动异响、画面抖动，还能保证反射镜翻转顺畅，避免转动结构抱死，确保画面位置调节精度，且成本较低。较低。较低。