JP2017173618A - 駆動メカユニット、および、ヘッドアップディスプレイ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型化された駆動メカユニットおよびヘッドアップディスプレイ装置を提供すること。【解決手段】コンバイナ１１１を展開位置と格納位置との間で移動させる展開格納駆動部５と、コンバイナ１１１の角度を調節する角度調整駆動部６と、保護蓋７２を開閉する保護蓋駆動部７と、ギアユニット３と、車両の前後方向と平行な方向に沿って回転軸が配置され、ギアユニット３の出力で回転され、動力を伝達するドライブギア４とを備え、展開格納駆動部５は、ドライブギア４から動力を伝達されて、ドライブギア４の回転軸と垂直な平面に沿ってコンバイナ１１１を移動させ、角度調整駆動部６は、ドライブギア４から動力を伝達されて、コンバイナ１１１の角度を調節し、保護蓋駆動部７は、ドライブギア４から動力を伝達されて、保護蓋７２を開閉する。【選択図】図４Ｂ２

Description

本発明は、駆動メカユニット、および、ヘッドアップディスプレイ装置に関する。

例えば、車両に搭載されるヘッドアップディスプレイ装置は、使用時にコンバイナを展開しダッシュボートから露出させ、不使用時にコンバイナをダッシュボード下へ格納する（例えば、特許文献１参照）。この技術では、コンバイナは、左右方向（車幅方向）に平行な軸に配置された一対のコントロールディスク（カム）の回転で展開位置と格納位置との間を移動される。

特開２０１２−１４５９０２号公報

しかしながら、特許文献１のように、コンバイナを、左右方向に平行な軸に配置されたカムの回転で展開位置と格納位置との間を移動させる場合、ヘッドアップディスプレイ装置は、カムの大きさの分だけ車両の前後方向に大きなスペースを要する。また、ヘッドアップディスプレイ装置は、表示領域の大型化や高精細化のため、コンバイナで反射させる映像を生成する表示映像生成部も大型化する傾向にある。ところが、ヘッドアップディスプレイ装置を組み付ける車両のスペースは限られている。このため、ヘッドアップディスプレイ装置においては、駆動メカユニットを小型化することが望まれていた。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、小型化された駆動メカユニットおよびヘッドアップディスプレイ装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る駆動メカユニットは、コンバイナを筐体から露出させた展開位置と前記筐体に格納した格納位置との間で移動させる展開格納駆動部と、前記コンバイナを前記展開位置に位置付けた状態で、前記コンバイナの角度を調節する角度調整駆動部と、前記コンバイナを前記格納位置に位置付けた状態で、前記コンバイナの上方に進退自在に配置された保護蓋を開閉する保護蓋駆動部と、前記展開格納駆動部と前記角度調整駆動部と前記保護蓋駆動部とを駆動する動力を供給するギアユニットと、車両の前後方向と平行な方向に沿って回転軸が配置され、前記ギアユニットの出力で回転され、前記展開格納駆動部と前記角度調整駆動部と前記保護蓋駆動部とに動力を伝達するドライブギアとを備え、前記展開格納駆動部は、前記ドライブギアから動力を伝達されて、前記ドライブギアの回転軸と垂直な平面に沿って前記コンバイナを移動させ、前記角度調整駆動部は、前記ドライブギアから動力を伝達されて、前記コンバイナの角度を調節し、前記保護蓋駆動部は、前記ドライブギアから動力を伝達されて、前記保護蓋を開閉することを特徴とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るヘッドアップディスプレイ装置は、コンバイナユニットと、上記の駆動メカユニットとを備えることを特徴とする。

本発明によれば、小型化された駆動メカユニットおよびヘッドアップディスプレイ装置を提供するという効果を奏する。

図１Ａは、実施形態に係る駆動メカユニットを有するヘッドアップディスプレイ装置を車両に搭載した概略を示す概略図であり、コンバイナユニットの格納状態を示す図である。 図１Ｂは、実施形態に係る駆動メカユニットを有するヘッドアップディスプレイ装置を車両に搭載した概略を示す概略図であり、コンバイナユニットの展開状態を示す図である。 図２は、実施形態に係る駆動メカユニットを用いたコンバイナユニットの角度調節を説明する概略図である。 図３は、実施形態に係る駆動メカユニットを用いたコンバイナユニットの角度調節を説明する概略図である。 図４Ａ１は、実施形態に係る駆動メカユニットを示す概略図であり、格納状態におけるウインドシールド側を示す斜視図である。 図４Ａ２は、実施形態に係る駆動メカユニットを示す概略図であり、格納状態における運転席側を示す斜視図である。 図４Ｂ１は、実施形態に係る駆動メカユニットを示す概略図であり、展開状態におけるウインドシールド側を示す斜視図である。 図４Ｂ２は、実施形態に係る駆動メカユニットを示す概略図であり、展開状態における運転席側を示す斜視図である。 図５は、実施形態に係る駆動メカユニットを分解して示す分解斜視図である。 図６Ａは、実施形態に係る駆動メカユニットのメカシャーシ側を示す背面図である。 図６Ｂは、実施形態に係る駆動メカユニットの運転席側を示す正面図である。 図７Ａは、実施形態に係る駆動メカユニットの展開格納駆動部のウインドシールド側を示す背面図であり、保護蓋動作を示す図である。 図７Ｂは、実施形態に係る駆動メカユニットの展開格納駆動部のウインドシールド側を示す背面図であり、展開格納動作を示す図である。 図７Ｃは、実施形態に係る駆動メカユニットの展開格納駆動部のウインドシールド側を示す背面図であり、角度調整を示す図である。 図８Ａは、実施形態に係る駆動メカユニットのコンバイナ駆動カム板のコンバイナ側を示す背面図である。 図８Ｂは、実施形態に係る駆動メカユニットのコンバイナ駆動カム板のコンバイナ側を示す斜視図である。 図８Ｃは、実施形態に係る駆動メカユニットのコンバイナ駆動カム板のメカシャーシ側を示す斜視図である。 図９は、実施形態に係る駆動メカユニットによる展開格納動作を示す運転席側の斜視図である。 図１０は、実施形態に係る駆動メカユニットを示す平面図であり、コンバイナユニットの格納状態を示す図である。 図１１は、実施形態に係る駆動メカユニットで駆動されるコンバイナユニットを分解して示す分解斜視図である。 図１２は、実施形態に係る駆動メカユニットによる展開格納動作を示す断面図である。 図１３は、実施形態に係る駆動メカユニットの回転軸固定・角度調整スライダーを示す斜視図である。 図１４Ａは、実施形態に係る駆動メカユニットの角度調整駆動部を説明する側面図である。 図１４Ｂは、実施形態に係る駆動メカユニットの角度調整駆動部を説明する側面図である。 図１４Ｃは、実施形態に係る駆動メカユニットの角度調整駆動部を説明する側面図である。 図１４Ｄは、実施形態に係る駆動メカユニットの角度調整駆動部を説明する側面図である。 図１４Ｅは、実施形態に係る駆動メカユニットの角度調整駆動部を説明する側面図である。 図１５Ａは、実施形態に係る駆動メカユニットの角度調整カムを説明する正面図である。 図１５Ｂは、実施形態に係る駆動メカユニットの角度調整カムを説明する斜視図である。 図１５Ｃは、実施形態に係る駆動メカユニットの角度調整カムを説明する斜視図である。 図１６は、実施形態に係る駆動メカユニットの保護蓋スライダーを説明する斜視図である。 図１７は、実施形態に係る駆動メカユニットの保護蓋を説明する斜視図である。 図１８Ａは、実施形態に係る駆動メカユニットの保護蓋駆動部を説明する側面断面図である。 図１８Ｂは、実施形態に係る駆動メカユニットの保護蓋駆動部を説明する側面断面図である。 図１８Ｃは、実施形態に係る駆動メカユニットの保護蓋駆動部を説明する側面断面図である。 図１８Ｄは、実施形態に係る駆動メカユニットの保護蓋駆動部を説明する側面断面図である。 図１９Ａは、実施形態に係る駆動メカユニットの保護蓋および保護蓋スライダーの動作を説明する斜視図である。 図１９Ｂは、実施形態に係る駆動メカユニットの保護蓋および保護蓋スライダーの動作を説明する斜視図である。 図１９Ｃは、実施形態に係る駆動メカユニットの保護蓋および保護蓋スライダーの動作を説明する斜視図である。 図２０Ａは、実施形態に係る駆動メカユニットの保護蓋を説明する平面図である。 図２０Ｂは、実施形態に係る駆動メカユニットの保護蓋を説明する平面図である。 図２０Ｃは、実施形態に係る駆動メカユニットの保護蓋を説明する部分拡大図である。 図２１は、実施形態に係る駆動メカユニットのポジションセンサの出力の一例と示す図である。

以下に添付図面を参照して、本発明に係る駆動メカユニットの実施形態を詳細に説明する。なお、以下の実施形態により本発明が限定されるものではない。

以下の説明においては、前後方向とは、車両直進時の進行方向であり、進行方向前方側を前後方向の「前」、後方側を前後方向「後」とする。前後方向を、Ｘ軸方向とする。左右方向とは、前後方向に対して水平に直交する方向である。前後方向「前」側へ向かって、左手側が「左」、右手側が「右」である。左右方向を、Ｙ軸方向とする。上下方向とは、前後方向および左右方向に対して直交する方向である。上下方向を、Ｚ軸方向とする。したがって、前後方向、左右方向および上下方向は、３次元で直交する。以下の説明における前後、左右、上下は、ヘッドアップディスプレイ装置（以下、「ＨＵＤ装置」という）１００を車両Ｖに搭載した状態での前後、左右、上下である。各側面図は、左側面視で図示しているが、左右対称に配置された各構成は、図示されていない右側も同様に構成されている。

図１Ａは、実施形態に係る駆動メカユニットを有するＨＵＤ装置を車両に搭載した概略を示す概略図であり、コンバイナユニットの格納状態を示す図である。図１Ｂは、実施形態に係る駆動メカユニットを有するＨＵＤ装置を車両に搭載した概略を示す概略図であり、コンバイナユニットの展開状態を示す図である。ＨＵＤ装置１００は、運転席の正面前方のダッシュボードＤに埋め込まれた状態で配置されている。図１Ａに示すように、ＨＵＤ装置１００は、非使用時に、コンバイナユニット１１０がダッシュボードＤ内に格納された格納位置に位置付けられ格納状態とされ、運転者の視界を妨げないようになっている。図１Ｂに示すように、ＨＵＤ装置１００は、使用時に、コンバイナユニット１１０がダッシュボードＤ上に展開された展開位置に位置付けられて展開状態とされる。コンバイナユニット１１０は、ダッシュボードＤに配置されるものに限らず、図示しない天井部等に取り付けられるものであっても、本発明は適用可能である。

図２、図３に示すように、ＨＵＤ装置１００は、駆動メカユニット１と、コンバイナユニット１１０と、コンバイナユニット１１０に対して映像表示光を投射する表示映像生成部１２０と、制御回路１３０と、これらを収容する筐体１４０とを有する。図２は、実施形態に係る駆動メカユニットを用いたコンバイナユニットの角度調節を説明する概略図である。図３は、実施形態に係る駆動メカユニットを用いたコンバイナユニットの角度調節を説明する概略図である。

コンバイナユニット１１０は、コンバイナ１１１と、コンバイナ１１１の下側を支持するコンバイナホルダ１１２とを備える。コンバイナ１１１は、表示映像生成部１２０から照射された映像表示光を反射する。コンバイナ１１１は、ウインドシールドＳに当接しないように配置されている。

表示映像生成部１２０は、映像表示器１２１と、照明・放熱部１２２と、折返鏡１２３とを備える。映像表示器１２１は、映像を表示する。照明・放熱部１２２は、映像表示器１２１で表示された映像を照らし出す。折返鏡１２３は、映像表示器１２１で表示された映像をコンバイナ１１１に反射する。本実施形態では、映像表示器１２１は、筐体１４０内の中央下側に配置されている。照明・放熱部１２２は、筐体１４０内において映像表示器１２１の前方下側に配置されている。折返鏡１２３は、筐体１４０内において映像表示器１２１の後方上側に、映像表示器１２１と向かい合って配置されている。このような構成の表示映像生成部１２０は、照明・放熱部１２２で照らし出された、映像表示器１２１の表示内容を、折返鏡１２３で反射させ、駆動メカユニット１で展開状態のコンバイナユニット１１０のコンバイナ１１１の運転席側の面で反射させた虚像Ｋを前方の風景に重ねて表示させる。コンバイナ１１１は、下端部側の水平横方向の軸を中心に回転し、運転者等の視認者に合わせて虚像Ｋの位置を調整できるよう、角度調節できるようになっている。ここでいう、コンバイナ１１１の角度調整の回転軸は、コンバイナユニット１１０に、回転軸１１４Ｒと回転軸１１４Ｌとして設けられている。

制御回路１３０は、映像表示器１２１における映像の表示と照明・放熱部１２２とを制御する。制御回路１３０は、駆動メカユニット１に対する各種制御を行う。制御回路１３０は、筐体１４０内の下側に配置されている。

図４Ａ１ないし図４Ｂ２、および、図５を用いて、駆動メカユニット１の概略構成について説明する。図４Ａ１は、実施形態に係る駆動メカユニットを示す概略図であり、格納状態におけるウインドシールド側を示す斜視図である。図４Ａ２は、実施形態に係る駆動メカユニットを示す概略図であり、格納状態における運転席側を示す斜視図である。図４Ｂ１は、実施形態に係る駆動メカユニットを示す概略図であり、展開状態におけるウインドシールド側を示す斜視図である。図４Ｂ２は、実施形態に係る駆動メカユニットを示す概略図であり、展開状態における運転席側を示す斜視図である。図５は、実施形態に係る駆動メカユニットを分解して示す分解斜視図である。

駆動メカユニット１は、ＨＵＤ装置１００の保護蓋７２の開閉動作、コンバイナユニット１１０の展開格納動作と、回転軸１１４Ｒ（図１１参照）および回転軸１１４Ｌ（図１１参照）の固定動作と、コンバイナ１１１の角度調整動作を行う。駆動メカユニット１は、メカシャーシ２と、ギアユニット３と、ドライブギア４と、展開格納駆動部５と、角度調整駆動部６と、保護蓋駆動部７とを備える。

メカシャーシ２は、コンバイナユニット１１０が展開格納動作する面と平行な平面に配置されている。メカシャーシ２は、運転席側の面にギアユニット３とドライブギア４とが配置されている。メカシャーシ２は、運転席側の面と反対側のウインドシールドＳ側の面に展開格納駆動部５のコンバイナ駆動カム板５１が配置されている。

図６Ａ、図６Ｂを用いて、ギアユニット３について説明する。図６Ａは、実施形態に係る駆動メカユニットのメカシャーシ側を示す背面図である。図６Ｂは、実施形態に係る駆動メカユニットの運転席側を示す正面図である。ギアユニット３は、ギアユニットケース３ａに、モータ３ｂと、ギア列３ｃと、ポジションセンサ（センサ）３ｄとが配置されている。モータ３ｂは、その回転がドライブギア４に伝達される。モータ３ｂは、ＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ）モータである。モータ３ｂは、制御回路１３０に接続され、その回転方向および回転速度を制御される。ポジションセンサ３ｄは、ギア３ｅを介してドライブギア４と連動して回転し、ドライブギア４の回転角を検出する。ポジションセンサ３ｄは、検出したドライブギア４の回転角を制御回路１３０に出力する。ドライブギア４の回転角に基づいて、展開格納駆動部５と角度調整駆動部６と保護蓋駆動部７との状態が判定される。本実施形態では、１つのポジションセンサ３ｄで、展開格納駆動部５と角度調整駆動部６と保護蓋駆動部７との状態を検出しているが、展開格納駆動部５と角度調整駆動部６と保護蓋駆動部７とに、検出スイッチや位置センサ、モータのポジションセンサなどをそれぞれ配置し、展開格納駆動部５と角度調整駆動部６と保護蓋駆動部７との状態をそれぞれ検出してもよい。また、本実施形態では、モータ３ｂとポジションセンサ３ｄによるクローズドループ制御としたが、モータ３ｂをステッピングモータとして、ポジションセンサ３ｄを無くし原点検出スイッチを使用するなどして、オープンループ制御としてもよい。

ドライブギア４は、ギアユニット３の出力で回転運動する。ドライブギア４は、その回転運動を、展開格納駆動部５と角度調整駆動部６と保護蓋駆動部７とに伝達する。ドライブギア４は、メカシャーシ２と直交する方向に沿った回転軸４ｄを有する。言い換えると、ドライブギア４は、メカシャーシ２と平行な平面内において回転する。図６Ａに示すように、ドライブギア４は、メカシャーシ２に接する側の面に、展開格納駆動部５にドライブギア４の回転運動を伝達する展開格納駆動軸４ａが配置されている。図６Ｂに示すように、ドライブギア４は、反対側の面に角度調整駆動部６にドライブギア４の回転運動を伝達する角度調整部駆動軸４ｂと、保護蓋駆動部７の保護蓋スライダー７１のギアカム駆動軸７１３が噛み合わされ、保護蓋駆動部７にドライブギア４の回転運動を伝達する保護蓋駆動カム４ｃとが配置されている。保護蓋駆動カム４ｃは、ドライブギア４の回転中心からの距離が変化する曲線状の保護蓋開閉動作領域４ｃ１と、回転中心からの距離が一定な円弧状の保護蓋非動作領域４ｃ２とを有する。保護蓋開閉動作領域４ｃ１と保護蓋非動作領域４ｃ２とは、なめらかに連続している。

図７Ａないし図７Ｃ、図８Ａないし図８Ｃ、および、図９を用いて、展開格納駆動部５を説明する。図７Ａは、実施形態に係る駆動メカユニットの展開格納駆動部のウインドシールド側を示す背面図であり、保護蓋動作を示す図である。図７Ｂは、実施形態に係る駆動メカユニットの展開格納駆動部のウインドシールド側を示す背面図であり、展開格納動作を示す図である。図７Ｃは、実施形態に係る駆動メカユニットの展開格納駆動部のウインドシールド側を示す背面図であり、角度調整を示す図である。図８Ａは、実施形態に係る駆動メカユニットのコンバイナ駆動カム板のコンバイナ側を示す背面図である。図８Ｂは、実施形態に係る駆動メカユニットのコンバイナ駆動カム板のコンバイナ側を示す斜視図である。図８Ｃは、実施形態に係る駆動メカユニットのコンバイナ駆動カム板のメカシャーシ側を示す斜視図である。図９は、実施形態に係る駆動メカユニットによる展開格納動作を示す運転席側の斜視図である。

展開格納駆動部５は、コンバイナユニット１１０の展開格納動作を行う。展開格納駆動部５は、コンバイナ駆動カム板５１と、一対のカム板ガイド５２Ｒおよびカム板ガイド５２Ｌと、一対の駆動アーム５３Ｒおよび駆動アーム５３Ｌと、一対のコンバイナアーム５４Ｒおよびコンバイナアーム５４Ｌと、一対のレール５５Ｒおよびレール５５Ｌとを備える。

コンバイナ駆動カム板５１は、板状材で形成されている。コンバイナ駆動カム板５１には、第一カム溝（カム溝）５１１と、一対の第二カム溝５１２Ｒおよび第二カム溝５１２Ｌと、一対のガイド穴５１３Ｒおよびガイド穴５１３Ｌと、コンバイナガイド溝５１４とが形成されている。

第一カム溝５１１は、ドライブギア４の展開格納駆動軸４ａが噛み合わされている。第一カム溝５１１は、展開格納駆動軸４ａの回転半径と同径の円弧状に形成された円弧状カム溝部（第一円弧状カム溝部）５１１ａと、コンバイナ駆動カム板５１が直線運動する方向に対し直交する方向に沿った直線状に形成された直線状カム溝部５１１ｂと、展開格納駆動軸４ａの回転半径と同径の円弧状に形成された上側円弧状カム溝部（第二円弧状カム溝部）５１１ｃとが組み合わさって形成されている。円弧状カム溝部５１１ａと直線状カム溝部５１１ｂと上側円弧状カム溝部５１１ｃとは、なめらかに連続している。ドライブギア４の回転運動時に、図７Ａに示すように、展開格納駆動軸４ａが円弧状カム溝部５１１ａと噛み合っている状態では、円弧状カム溝部５１１ａが展開格納駆動軸４ａの回転半径と同径であるので、コンバイナ駆動カム板５１は、動作しない。図７Ｂに示すように、展開格納駆動軸４ａが直線状カム溝部５１１ｂと噛み合っている状態では、コンバイナ駆動カム板５１は、コンバイナ展開格納方向（以下、単に「展開格納方向」という）に沿って直線運動する。展開格納方向は、メカシャーシ２の高さ方向に沿った方向である。図７Ｃに示すように、展開格納駆動軸４ａが上側円弧状カム溝部５１１ｃと噛み合っている状態では、上側円弧状カム溝部５１１ｃが展開格納駆動軸４ａの回転半径と同径であるので、コンバイナ駆動カム板５１は、動作しない。

第二カム溝５１２Ｒおよび第二カム溝５１２Ｌは、一直線上に左右対称に配置されている。第二カム溝５１２Ｒには、駆動アーム５３Ｒの駆動軸５３１Ｒが噛み合わされている。第二カム溝５１２Ｌには、駆動アーム５３Ｌの駆動軸５３１Ｌが噛み合わされている。

ガイド穴５１３Ｒおよびガイド穴５１３Ｌは、左右対称に配置されている。ガイド穴５１３Ｒには、カム板ガイド５２Ｒのシャフト５２１Ｒがスライド自在に挿通される。ガイド穴５１３Ｌには、カム板ガイド５２Ｌのシャフト５２１Ｌがスライド自在に挿通される。本実施形態では、コンバイナ駆動カム板５１のガイド穴５１３Ｒおよびガイド穴５１３Ｌで、シャフト５２１Ｒおよびシャフト５２１Ｌをガイドするものとしたが、コンバイナ駆動カム板５１が展開格納方向に沿って直線運動する構成であれば他の構成でもよい。

コンバイナガイド溝５１４は、ガイド穴５１３Ｒおよびガイド穴５１３Ｌに平行な方向に沿って形成されている。コンバイナガイド溝５１４には、コンバイナホルダ１１２の突起板状の左右規制ガイド部１１２ａが挿入されている。コンバイナガイド溝５１４に左右規制ガイド部１１２ａが挿入されることで、コンバイナユニット１１０の展開格納時、コンバイナユニット１１０が左右方向にずれたり傾いたりすることが規制される。本実施形態では、コンバイナ駆動カム板５１側を溝構造とし、コンバイナホルダ１１２側を突起板形状としたが、コンバイナ駆動カム板５１側を突起板形状とし、コンバイナホルダ１１２側を溝構造としてもよい。

カム板ガイド５２Ｒおよびカム板ガイド５２Ｌとは、左右対称に配置されている。カム板ガイド５２Ｒおよびカム板ガイド５２Ｌとは、コンバイナ駆動カム板５１が展開格納方向に直線運動するようにガイドする。カム板ガイド５２Ｒは、棒状のシャフト５２１Ｒを有する。カム板ガイド５２Ｒは、上シャフトホルダ５２２Ｒおよび下シャフトホルダ５２３Ｒを介して、メカシャーシ２に固定されている。カム板ガイド５２Ｌは、棒状のシャフト５２１Ｌを有する。カム板ガイド５２Ｌは、上シャフトホルダ５２２Ｌと、下シャフトホルダ５２３Ｌとを介して、メカシャーシ２に固定されている。

下シャフトホルダ５２３Ｒには、駆動アーム５３Ｒの回転軸５２４Ｒが一体に形成されている。下シャフトホルダ５２３Ｌには、駆動アーム５３Ｌの回転軸５２４Ｌが一体に形成されている。本実施形態では、下シャフトホルダ５２３Ｒと回転軸５２４Ｒ、下シャフトホルダ５２３Ｌと回転軸５２４Ｌとを一体としたが、別体としてもよい。

駆動アーム５３Ｒおよび駆動アーム５３Ｌは、左右対称に配置されている。駆動アーム５３Ｒおよび駆動アーム５３Ｌは、板状に形成されている。駆動アーム５３Ｒには、第二カム溝５１２Ｒと噛み合う駆動軸５３１Ｒが配置されている。駆動アーム５３Ｒは、一端側が、下シャフトホルダ５２３Ｒの回転軸５２４Ｒに接続されている。駆動アーム５３Ｒは、回転軸５２４Ｒを中心に回転運動する。駆動アーム５３Ｒは、他端側に、コンバイナ駆動カム板５１の動作平面と直交する方向に沿った回転軸５３２Ｒが配置されている。駆動アーム５３Ｌは、第二カム溝５１２Ｌと噛み合う駆動軸５３１Ｌが配置されている。駆動アーム５３Ｌは、一端側が、下シャフトホルダ５２３Ｌの回転軸５２４Ｌに接続されている。駆動アーム５３Ｌは、回転軸５２４Ｌを中心に回転運動する。駆動アーム５３Ｌは、他端側に、コンバイナ駆動カム板５１の動作平面と直交する方向に沿った回転軸５３２Ｌが配置されている。

コンバイナアーム５４Ｒおよびコンバイナアーム５４Ｌは、左右対称に配置されている。コンバイナアーム５４Ｒは、回転軸５３２Ｒを介して駆動アーム５３Ｒと回転自在に連結されている。コンバイナアーム５４Ｒは、コンバイナユニット１１０の回転軸アームホルダ１１３Ｒに回転軸１１３ａＲを介して回転自在に連結されている。コンバイナアーム５４Ｌは、回転軸５３２Ｌを介して駆動アーム５３Ｌと回転自在に連結されている。コンバイナアーム５４Ｌは、コンバイナユニット１１０の回転軸アームホルダ１１３Ｌに回転軸１１３ａＬを介して回転自在に連結されている。

このような構成の駆動アーム５３Ｒとコンバイナアーム５４Ｒ、駆動アーム５３Ｌとコンバイナアーム５４Ｌとは、ドライブギア４の回転運動時に、同期して左右対称に回転運動する。

回転軸５２４Ｒと回転軸５３２Ｒとの距離および回転軸５２４Ｌと回転軸５３２Ｌとの距離と、回転軸５２４Ｒと駆動軸５３１Ｒとの距離および回転軸５２４Ｌと駆動軸５３１Ｌとの距離と、回転軸５３２Ｒと回転軸１１３ａＲとの距離および回転軸５３２Ｌと回転軸１１３ａＬとの距離との関係により、コンバイナ駆動カム板５１の移動量が拡大され、コンバイナユニット１１０が展開格納方向に直線運動する。コンバイナユニット１１０の移動量のコンバイナ駆動カム板５１の移動量に対する拡大率は、ドライブギア４の展開格納駆動軸４ａにかかる負荷も拡大されるので、３倍以下が好ましい。このようにして、コンバイナユニット１１０の高さ方向とほぼ同じ高さの駆動メカユニット１でコンバイナ１１１の飛出し量が確保される。

ここで、図１０を用いて、コンバイナ駆動カム板５１、駆動アーム５３Ｒとコンバイナアーム５４Ｒ、および、駆動アーム５３Ｌとコンバイナアーム５４Ｌの左右方向の配置について説明する。図１０は、実施形態に係る駆動メカユニットを示す平面図であり、コンバイナユニットの格納状態を示す図である。図１０において、説明のため、保護蓋７２を取り外して図示している。このように、コンバイナ駆動カム板５１、駆動アーム５３Ｒとコンバイナアーム５４Ｒ、および、駆動アーム５３Ｌとコンバイナアーム５４Ｌは、コンバイナホルダ１１２の回転軸１１４Ｒと回転軸１１４Ｌとの間に収まるように配置されている。このため、駆動メカユニット１は、前後方向および左右方向の寸法が小さくなっている。

レール５５Ｒおよびレール５５Ｌは、メカシャーシ２を挟んで、左右対称に向かい合って配置されている。レール５５Ｒおよびレール５５Ｌは、板状材で形成されている。レール５５Ｒには、コンバイナユニット１１０の回転軸ローラ１１５Ｒが挿入される第一レール５５１Ｒと、ガイドローラ１１７Ｒが挿入される第二レール５５２Ｒとが形成されている。第一レール５５１Ｒおよび第二レール５５２Ｒは、展開格納方向に沿って形成されている。第一レール５５１Ｒおよび第二レール５５２Ｒは、前後方向に間隔を空けて配置されている。レール５５Ｌには、コンバイナユニット１１０の回転軸ローラ１１５Ｌが挿入される第一レール５５１Ｌと、ガイドローラ１１７Ｌが挿入される第二レール５５２Ｌとが形成されている。第一レール５５１Ｌおよび第二レール５５２Ｌは、展開格納方向に沿って形成されている。第一レール５５１Ｌおよび第二レール５５２Ｌは、前後方向に間隔を空けて配置されている。

ここで、図１１を用いて、展開格納駆動部５と、展開格納駆動部５で動作されるコンバイナユニット１１０との接続構造について説明する。図１１は、実施形態に係る駆動メカユニットで駆動されるコンバイナユニットを分解して示す分解斜視図である。展開格納駆動部５は、コンバイナホルダ１１２を介してコンバイナユニット１１０と接続されている。コンバイナホルダ１１２には、回転軸１１４Ｒと、回転軸１１４Ｒに配置された回転軸ローラ１１５Ｒと、ガイド軸１１６Ｒと、ガイド軸１１６Ｒに配置されたガイドローラ１１７Ｒと、回転軸１１４Ｌと、回転軸１１４Ｌに配置された回転軸ローラ１１５Ｌと、ガイド軸１１６Ｌと、ガイド軸１１６Ｌに配置されたガイドローラ１１７Ｌとが配置されている。

同一直線状に配置された回転軸１１４Ｒおよび回転軸１１４Ｌは、それぞれ回転軸アームホルダ１１３Ｒと回転軸アームホルダ１１３Ｌとを介して、コンバイナホルダ１１２に嵌め込まれる。これにより、回転軸アームホルダ１１３Ｒおよび回転軸アームホルダ１１３Ｌが展開格納駆動部５で動作されると、コンバイナユニット１１０が展開格納動作される。コンバイナユニット１１０が展開され、回転軸１１４Ｒおよび回転軸１１４Ｌが角度調整駆動部６で固定されると、コンバイナユニット１１０が角度調整される。

回転軸ローラ１１５Ｒおよび回転軸ローラ１１５Ｌは、レール５５Ｒおよびレール５５Ｌの直線状の第一レール５５１Ｒおよび第一レール５５１Ｌに挿入されている。これにより、コンバイナユニット１１０の回転軸１１４Ｒおよび回転軸１１４Ｌは、コンバイナ駆動カム板５１の動作平面と平行な面を移動するよう規制される。ガイドローラ１１７Ｒおよびガイドローラ１１７Ｌは、レール５５Ｒおよびレール５５Ｌの第二レール５５２Ｒ、第二レール５５２Ｌに挿入されている。これにより、コンバイナユニット１１０の展開格納時に、コンバイナユニット１１０の移動姿勢が規制される。本実施形態では、レール５５Ｒおよびレール５５Ｌの第二レール５５２Ｒ、第二レール５５２Ｌはそれぞれ、第一レール５５１Ｒ、第一レール５５１Ｌに平行な直線状となっており、展開格納時にコンバイナユニット１１０が傾かずに直線状の動きとなっているが、第二レール５５１Ｒおよび第二レール５５２Ｌの上側を傾斜または曲線状にすることにより、コンバイナユニットの展開時の移動姿勢の角度を制御できる。

さらに、コンバイナホルダ１１２の左右規制ガイド部１１２ａがコンバイナ駆動カム板５１のコンバイナガイド溝５１４に挿入されていることにより、コンバイナユニット１１０の展開格納時に、コンバイナユニット１１０の移動姿勢が左右方向に傾かないように規制される。

図１２に示すように、コンバイナユニット１１０の下部には、板バネ１１９が配置されている。図１２は、実施形態に係る駆動メカユニットによる展開格納動作を示す断面図である。板バネ１１９が回転軸アームホルダ１１３Ｒおよび回転軸アームホルダ１１３Ｌを押す反力により、回転軸１１４Ｒおよび回転軸１１４Ｌを中心とし、コンバイナホルダ１１２の下側を前方向に押すように回転する力が作用している。この力により、ガイドローラ１１７Ｒおよびガイドローラ１１７Ｌは、レール５５Ｒの第二レール５５２Ｒの前側およびレール５５Ｌの第二レール５５２Ｌの前側に押し付けられている。これにより、コンバイナユニット１１０は、展開格納方向に動作する時、姿勢を保って動作する。

このような構成の展開格納駆動部５は、ドライブギア４の回転運動時に、図７Ｂに示すように、展開格納駆動軸４ａが直線状カム溝部５１１ｂと噛み合っている状態では、コンバイナ駆動カム板５１は、展開格納方向に沿って直線運動する。また、駆動アーム５３Ｒとコンバイナアーム５４Ｒ、駆動アーム５３Ｌとコンバイナアーム５４Ｌとは、コンバイナ駆動カム板５１の直線運動時に、同期して左右対称に回転運動する。このようにして、展開格納駆動部５は、コンバイナユニット１１０の展開格納動作を行う。

図１３、図１４Ａないし図１４Ｅ、および、図１５Ａないし図１５Ｃを用いて、角度調整駆動部６について説明する。図１３は、実施形態に係る駆動メカユニットの回転軸固定・角度調整スライダーを示す斜視図である。図１４Ａは、実施形態に係る駆動メカユニットの角度調整駆動部を説明する側面図である。図１４Ｂは、実施形態に係る駆動メカユニットの角度調整駆動部を説明する側面図である。図１４Ｃは、実施形態に係る駆動メカユニットの角度調整駆動部を説明する側面図である。図１４Ｄは、実施形態に係る駆動メカユニットの角度調整駆動部を説明する側面図である。図１４Ｅは、実施形態に係る駆動メカユニットの角度調整駆動部を説明する側面図である。図１５Ａは、実施形態に係る駆動メカユニットの角度調整カムを説明する正面図である。図１５Ｂは、実施形態に係る駆動メカユニットの角度調整カムを説明する斜視図である。図１５Ｃは、実施形態に係る駆動メカユニットの角度調整カムを説明する斜視図である。

角度調整駆動部６は、コンバイナユニット１１０の角度調整を行う。角度調整駆動部６は、回転軸固定・角度調整スライダー（以下、「スライダー」という。）６１と、回転軸固定レバー６２Ｒおよび回転軸固定レバー６２Ｌ、角度調整カム６３と、スライダーガイド６４とを備える。

スライダー６１は、ドライブギア４の回転運動に連動し展開格納方向に直線運動する。スライダー６１は、板状材を曲げ加工して形成された本体部６１１に、カム部６１２が配置されている。カム部６１２には、角度調整カム溝（以下、「カム溝」という。）６１３と、スライダーガイド６４のシャフト６４１Ｒがスライド自在に挿通されるガイド穴６１４Ｒと、シャフト６４１Ｌがスライド自在に挿通されるガイド穴６１４Ｌとが形成されている。これにより、スライダー６１は、運動方向が展開格納方向に規制されている。カム溝６１３は、ドライブギア４の角度調整部駆動軸４ｂと噛み合うカム溝である。カム溝６１３は、角度調整部駆動軸４ｂの回転半径と同径の円弧状に形成された円弧状カム溝部６１３ａと、水平方向に直線状に形成された直線状カム溝部６１３ｂとが組み合わさって形成されている。円弧状カム溝部６１３ａと直線状カム溝部６１３ｂとは、なめらかに連続している。円弧状カム溝部６１３ａが角度調整部駆動軸４ｂの回転半径と同径であるので、角度調整部駆動軸４ｂが円弧状カム溝部６１３ａと噛み合っている状態では、スライダー６１は動作せず停止したままとなる。なお、この状態では、保護蓋７２の開閉動作、コンバイナユニット１１０の展開格納動作がなされる。角度調整部駆動軸４ｂが直線状カム溝部６１３ｂと噛み合っている状態では、ドライブギア４の回転運動が伝達され、スライダー６１が展開格納方向に沿って直線運動する。スライダー６１は、回転軸固定レバー駆動軸（以下、「レバー駆動軸」という。）６１５Ｒおよびレバー駆動軸６１５Ｌが、回転軸固定レバー６２Ｒのカム溝６２ａＲおよび回転軸固定レバー６２Ｌのカム溝６２ａＬにそれぞれ噛み合わされている。スライダー６１は、角度調整カム駆動軸６１６が、角度調整カム６３と噛み合わされている。

回転軸固定レバー６２Ｒおよび回転軸固定レバー６２Ｌは、展開状態のコンバイナユニット１１０の回転軸１１４Ｒおよび回転軸１１４Ｌを固定または固定を解除する。回転軸固定レバー６２Ｒおよび回転軸固定レバー６２Ｌは、左右対称に配置されている。回転軸固定レバー６２Ｒには、スライダー６１のレバー駆動軸６１５Ｒと噛み合うカム溝６２ａＲが形成されている。カム溝６２ａＲは、下側に形成された直線状の下側カム溝部６２ｂＲと、上側に形成された直線状の上側カム溝部６２ｃＲとが組み合わさって形成されている。下側カム溝部６２ｂＲと上側カム溝部６２ｃＲとは、なめらかに連続している。回転軸固定レバー６２Ｌには、スライダー６１のレバー駆動軸６１５Ｌと噛み合うカム溝６２ａＬが形成されている。カム溝６２ａＬは、下側に形成された直線状の下側カム溝部６２ｂＬと、上側に形成された直線状の上側カム溝部６２ｃＬとが組み合わさって形成されている。下側カム溝部６２ｂＬと上側カム溝部６２ｃＬとは、なめらかに連続している。カム溝６２ａＲとスライダー６１のレバー駆動軸６１５Ｒとが噛み合い、カム溝６２ａＬとレバー駆動軸６１５Ｌとが噛み合っているので、回転軸固定レバー６２Ｒおよび回転軸固定レバー６２Ｌは、同期して左右対称に回転運動する。

角度調整カム６３は、コンバイナユニット１１０の角度を調節する。角度調整カム６３は、メカシャーシ２の左右方向の一端に配置されている。角度調整カム６３の回転軸６３１は、コンバイナユニット１１０の回転軸１１４Ｒおよび回転軸１１４Ｌと平行する方向に沿って配置されている。角度調整カム６３は、直線状の長穴形状の駆動カム溝６３ａと、角度調整カム溝６３ｂとが形成されている。駆動カム溝６３ａは、中心軸線が回転軸６３１の中心を通る。角度調整カム溝６３ｂは、コンバイナホルダ１１２の角度調整部駆動軸１１８が噛み合わされている。角度調整カム溝６３ｂは、上下方向に延びる直線状に形成された直線状カム溝部６３ｃと、曲線状の曲線状カム溝部６３ｄとが組み合わさって形成されている。直線状カム溝部６３ｃと曲線状カム溝部６３ｄとは、なめらかに連続している。直線状カム溝部６３ｃは、コンバイナユニット１１０が展開格納動作するとき、角度調整部駆動軸１１８が噛み合う。曲線状カム溝部６３ｄは、コンバイナ１１１を角度調整するとき、角度調整部駆動軸１１８が噛み合う。曲線状カム溝部６３ｄは、角度調整カム６３の動作角度に対してコンバイナ１１１が所定の角度になるように、角度調整カム６３の回転軸６３１からの距離が変位する曲線で形成されている。

スライダーガイド６４は、上シャフトホルダ６４２と下シャフトホルダ６４３とでメカシャーシ２に配置されている。

このような構成の角度調整駆動部６は、図１４Ａ、図１４Ｂに示すように、スライダー６１のレバー駆動軸６１５Ｌが下側カム溝部６２ｂＬと噛み合っている状態では、スライダー６１の直線運動により、回転軸固定レバー６２Ｒおよび回転軸固定レバー６２Ｌが回転動作し、コンバイナユニット１１０の回転軸１１４Ｒおよび回転軸１１４Ｌを固定または固定を解除する動作が行われる。

図１４Ｃ、図１４Ｄ、図１４Ｅに示すように、スライダー６１のレバー駆動軸６１５Ｌが上側カム溝部６２ｃＬと噛み合っている状態では、上側カム溝部６２ｃＲと上側カム溝部６２ｃＬとがスライダー６１の動作方向である展開格納方向と平行となっている。このため、スライダー６１が直線運動しても回転軸固定レバー６２Ｒおよび回転軸固定レバー６２Ｌは動作せず、コンバイナユニット１１０の回転軸１１４Ｒおよび回転軸１１４Ｌは固定されたままとなる。

コンバイナユニット１１０の回転軸１１４Ｒおよび回転軸１１４Ｌの固定された状態で、スライダー６１の角度調整カム駆動軸６１６の直線運動が伝達され、角度調整カム６３が回転することにより、角度調整カム６３の角度調整カム溝６３ｂに噛み合わされた、コンバイナホルダ１１２の角度調整部駆動軸１１８が回転動作する。これにより、コンバイナユニット１１０は、回転軸１１４Ｒおよび回転軸１１４Ｌを中心に角度が変化する。

図１６、図１７、図１８Ａないし図１８Ｄ、図１９Ａないし図１９Ｃ、および、図２０Ａないし図２０Ｃを用いて、保護蓋駆動部７について説明する。図１６は、実施形態に係る駆動メカユニットの保護蓋スライダーを説明する斜視図である。図１７は、実施形態に係る駆動メカユニットの保護蓋を説明する斜視図である。図１８Ａは、実施形態に係る駆動メカユニットの保護蓋駆動部を説明する側面断面図である。図１８Ｂは、実施形態に係る駆動メカユニットの保護蓋駆動部を説明する側面断面図である。図１８Ｃは、実施形態に係る駆動メカユニットの保護蓋駆動部を説明する側面断面図である。図１８Ｄは、実施形態に係る駆動メカユニットの保護蓋駆動部を説明する側面断面図である。図１９Ａは、実施形態に係る駆動メカユニットの保護蓋および保護蓋スライダーの動作を説明する斜視図である。図１９Ｂは、実施形態に係る駆動メカユニットの保護蓋および保護蓋スライダーの動作を説明する斜視図である。図１９Ｃは、実施形態に係る駆動メカユニットの保護蓋および保護蓋スライダーの動作を説明する斜視図である。図２０Ａは、実施形態に係る駆動メカユニットの保護蓋を説明する平面図である。図２０Ｂは、実施形態に係る駆動メカユニットの保護蓋を説明する平面図である。図２０Ｃは、実施形態に係る駆動メカユニットの保護蓋を説明する部分拡大図である。

保護蓋駆動部７は、格納状態のコンバイナユニット１１０の上方に前後方向に進退可能に配置された保護蓋７２を開閉する。図５に示すように、保護蓋駆動部７は、保護蓋スライダー７１と、保護蓋７２と、一対の保護蓋ガイド７３Ｒおよび保護蓋ガイド７３Ｌとを備える。

保護蓋スライダー７１は、ドライブギア４の回転運動に連動し展開格納方向に直線運動する。保護蓋スライダー７１は、板状材を曲げ加工して形成された本体部７１１と、スライダーガイド６４のシャフト６４１Ｒが挿通されるガイド穴７１２Ｒと、シャフト６４１Ｌが挿通されるガイド穴７１２Ｌと、ギアカム駆動軸７１３と、保護蓋駆動軸７１４とを備える。ガイド穴７１２Ｒには、シャフト６４１Ｒがスライド自在に挿通される。ガイド穴７１２Ｌには、シャフト６４１Ｌがスライド自在に挿通される。これにより、保護蓋スライダー７１は、運動方向が展開格納方向に規制されている。ギアカム駆動軸７１３は、ドライブギア４の回転軸４ｄと平行な方向に沿って配置されている。ギアカム駆動軸７１３は、ドライブギア４の保護蓋駆動カム４ｃと噛み合わされている。ギアカム駆動軸７１３は、ドライブギア４の回転運動を伝達し、保護蓋スライダー７１を直線運動させる。保護蓋駆動軸７１４は、ギアカム駆動軸７１３と直交する方向に沿って配置され、メカシャーシ２の水平方向に沿って配置されている。保護蓋駆動軸７１４は、保護蓋７２の保護蓋カム７２３と噛み合っている。保護蓋駆動軸７１４は、保護蓋スライダー７１の直線運動を伝達し、保護蓋７２を駆動する。

保護蓋７２は、格納状態のコンバイナユニット１１０の上方に進退自在に配置されている。保護蓋７２は、板状材で形成されている。保護蓋７２は、前後方向に進退して開閉動作する。保護蓋７２は、前方に位置付けられている状態が閉状態であり、後方に位置付けられている状態が開状態である。このような保護蓋７２の開閉動作による動作範囲は、駆動メカユニット１の前後方向の寸法から大きくはみ出さない。保護蓋７２は、開閉動作方向に沿って形成された保護蓋ガイドリブ７２２Ｒと、保護蓋ガイドリブ７２２Ｌと、傾斜直線状の保護蓋カム７２３とを備える。保護蓋ガイドリブ７２２Ｒは、保護蓋ガイド７３Ｒに挿入されている。保護蓋ガイドリブ７２２Ｌは、保護蓋ガイド７３Ｌに挿入されている。保護蓋カム７２３は、開閉動作方向に沿って形成されている。保護蓋カム７２３には、保護蓋スライダー７１の保護蓋駆動軸７１４が噛み合わされている。

保護蓋７２は、メカシャーシ２にネジリコイルバネ７２４Ｒおよびネジリコイルバネ７２４Ｌで固定されている。より詳しくは、ネジリコイルバネ７２４Ｒおよびネジリコイルバネ７２４Ｌは、一端が保護蓋７２に固定され、他端がメカシャーシ２に固定されている。ネジリコイルバネ７２４Ｒおよびネジリコイルバネ７２４Ｌは、保護蓋７２が開状態、閉状態のそれぞれで、開方向、閉方向に保護蓋７２を押える力を発生させて、振動によるガタつき等を抑制する。

保護蓋ガイド７３Ｒおよび保護蓋ガイド７３Ｌは、保護蓋７２が開閉動作方向に沿ってスライドするようガイドする。保護蓋ガイド７３Ｒおよび保護蓋ガイド７３Ｌは、メカシャーシ２の上側に、左右対称に配置されている。

このような構成の保護蓋駆動部７は、ギアカム駆動軸７１３がドライブギア４の保護蓋駆動カム４ｃの保護蓋開閉動作領域４ｃ１と噛み合っている状態では、保護蓋７２が、開閉動作する。より詳しくは、図１９Ａないし図１９Ｃに示すように、ドライブギア４の回転運動時、保護蓋駆動カム４ｃにより保護蓋スライダー７１が展開格納方向に沿って直線運動する。図１８Ａないし図１８Ｄに示すように、保護蓋スライダー７１の直線運動で、保護蓋駆動軸７１４が保護蓋カム７２３内を移動し、保護蓋７２は、開閉動作方向に沿って動作し開状態と閉状態とに変化する。保護蓋７２は、保護蓋スライダー７１の上昇運動時に、閉状態から開状態に変化する。保護蓋７２は、保護蓋スライダー７１の下降運動時に、開状態から閉状態に変化する。

保護蓋駆動部７は、ギアカム駆動軸７１３がドライブギア４の保護蓋非動作領域４ｃ２と噛み合っている状態では、保護蓋７２は、開状態のまま動作しない。保護蓋７２が開状態のとき、コンバイナユニット１１０の展開格納動作および角度調整動作が行われる。

次に、このように構成された駆動メカユニット１の動作および作用について説明する。

まず、駆動メカユニット１でコンバイナユニット１１０を格納状態から展開状態へ動作させる場合について説明する。

制御回路１３０で、格納状態のコンバイナユニット１１０を展開状態とする操作が検出されると、ギアユニット３が駆動され、ドライブギア４が所定方向に回転運動される。ドライブギア４の回転運動時、展開格納駆動軸４ａは、コンバイナ駆動カム板５１の第一カム溝５１１と噛み合いながら相対移動する。

ドライブギア４の展開格納駆動軸４ａがコンバイナ駆動カム板５１の円弧状カム溝部５１１ａと噛み合っている状態では、円弧状カム溝部５１１ａが展開格納駆動軸４ａの回転半径と同径であるので、コンバイナ駆動カム板５１は、動作せず停止している。このため、コンバイナユニット１１０は、格納状態のまま動作しない。このとき、角度調整部駆動軸４ｂは、スライダー６１の円弧状カム溝部６１３ａと噛み合っている。円弧状カム溝部６１３ａが角度調整部駆動軸４ｂの回転半径と同径であるので、スライダー６１は、動作せず停止している。このため、コンバイナユニット１１０は、動作しない。また、このとき、保護蓋スライダー７１のギアカム駆動軸７１３が保護蓋開閉動作領域４ｃ１と噛み合っている。このため、ドライブギア４の回転運動が伝達され、保護蓋スライダー７１は、展開格納方向に沿って直線運動する。保護蓋駆動軸７１４が保護蓋７２の保護蓋カム７２３と噛み合っているので、保護蓋７２は、開閉動作方向に沿って動作し閉状態から開状態に変化する。言い換えると、保護蓋７２は、保護蓋スライダー７１の上昇運動に連動して、閉状態から開状態に変化する。

そして、ギアカム駆動軸７１３が保護蓋非動作領域４ｃ２と噛み合う状態となると、保護蓋スライダー７１が直線運動を停止し、保護蓋７２は、開状態で動作を停止する。

そして、ドライブギア４の展開格納駆動軸４ａがコンバイナ駆動カム板５１の直線状カム溝部５１１ｂと噛み合う状態となると、ドライブギア４の回転運動が伝達され、コンバイナ駆動カム板５１は、カム板ガイド５２Ｒのシャフト５２１Ｒとカム板ガイド５２Ｌのシャフト５２１Ｌとに沿って展開格納方向に上昇する直線運動する。第二カム溝５１２Ｒと駆動アーム５３Ｒの駆動軸５３１Ｒが噛み合わされ、第二カム溝５１２Ｌと駆動アーム５３Ｌの駆動軸５３１Ｌが噛み合わされているので、駆動アーム５３Ｒおよび駆動アーム５３Ｌが同期して左右対称に回転運動する。そして、駆動アーム５３Ｒに連結されたコンバイナアーム５４Ｒと、駆動アーム５３Ｌに連結されたコンバイナアーム５４Ｌとが同期して左右対称に回転運動する。コンバイナアーム５４Ｒおよびコンバイナアーム５４Ｌに連結されたコンバイナユニット１１０は、格納状態から展開状態に動作する。コンバイナユニット１１０は、レール５５Ｒおよびレール５５Ｌと、コンバイナガイド溝５１４とに規制され姿勢を保って動作する。

そして、ドライブギア４の展開格納駆動軸４ａがコンバイナ駆動カム板５１の上側円弧状カム溝部５１１ｃと噛み合う状態となると、コンバイナ駆動カム板５１が直線運動を停止し、コンバイナユニット１１０は、展開状態となり動作を停止する。このとき、コンバイナ１１１の回転軸ローラ１１５Ｒおよび回転軸ローラ１１５Ｌは、レール５５Ｒおよびレール５５Ｌの上端に当って停止している。このとき、ドライブギア４の角度調整部駆動軸４ｂは、直線状カム溝部６１３ｂと噛み合っている。このため、ドライブギア４の回転運動が伝達され、スライダー６１は、展開格納方向に沿って直線運動する。スライダー６１のレバー駆動軸６１５Ｒが回転軸固定レバー６２Ｒのカム溝６２ａＲと噛み合い、レバー駆動軸６１５Ｌが回転軸固定レバー６２Ｌのカム溝６２ａＬと噛み合っているので、回転軸固定レバー６２Ｒおよび回転軸固定レバー６２Ｌが同期して左右対称に回転運動する。そして、回転軸固定レバー６２Ｒおよび回転軸固定レバー６２Ｌは、展開状態になったコンバイナユニット１１０の回転軸ローラ１１５Ｒおよび回転軸ローラ１１５Ｌの下側に入り込む方向に動作をする。これにより、レール５５Ｒの上端およびレール５５Ｌの上端で、回転軸ローラ１１５Ｒおよび回転軸ローラ１１５Ｌが挟み込まれる。コンバイナユニット１１０は、回転軸１１４Ｒおよび回転軸１１４Ｌが固定される。

そして、スライダー６１の角度調整カム駆動軸６１６の直線運動が伝達され、角度調整カム６３が回転運動し、角度調整カム６３の角度調整カム溝６３ｂに噛み合わされた、コンバイナホルダ１１２の角度調整部駆動軸１１８が動作する。これにより、コンバイナユニット１１０は、回転軸１１４Ｒおよび回転軸１１４Ｌを中心に角度が変化する。本実施形態では、コンバイナユニット１１０は、コンバイナ１１１の上方がウインドシールドＳ側に近づく方向に動作する。

より詳しくは、図２、図３に示すように、運転者等の視認者に合わせて、コンバイナ１１１が角度調節される。より詳しくは、視認者の座高の違いなどによる目の位置（アイポイント）Ｐ１、目の位置Ｐ２、目の位置Ｐ３に合わせて、虚像Ｋが見易い所望の位置に表示されるようにコンバイナ１１１の角度が調節される。

このように、ドライブギア４の回転運動に連動して、保護蓋７２の開閉動作、コンバイナユニット１１０の展開格納動作、回転軸１１４Ｒおよび回転軸１１４Ｌの固定動作、角度調整動作が順次行われる。

このため、図２１に示すように、制御回路１３０で、ドライブギア４の回転角に基づいて、展開格納動作、回転軸１１４Ｒおよび回転軸１１４Ｌの固定動作、角度調整動作の動作状態が判別される。図２１は、実施形態に係る駆動メカユニットのポジションセンサの出力の一例と示す図である。このように、ポジションセンサ３ｄの出力を検出することにより、制御回路１３０で、駆動メカユニット１の動作状態が検出される。本実施形態では、コンバイナユニット１１０を格納状態から展開状態にし、コンバイナ１１１を最大可動角度まで角度調整する間のドライブギア４の回転角は約１５０度である。

次に、駆動メカユニット１でコンバイナユニット１１０を展開状態から格納状態へ動作させる場合について説明する。

制御回路１３０で、展開状態のコンバイナユニット１１０を格納状態とする操作が検出されると、ギアユニット３が駆動され、ドライブギア４が反対方向に回転運動される。

ドライブギア４の展開格納駆動軸４ａがコンバイナ駆動カム板５１の上側円弧状カム溝部５１１ｃと噛み合い、ドライブギア４の角度調整部駆動軸４ｂが直線状カム溝部６１３ｂと噛み合っている状態である。このため、ドライブギア４の回転運動が伝達され、スライダー６１は、展開格納方向に沿って直線運動する。回転軸固定レバー６２Ｒおよび回転軸固定レバー６２Ｌが同期して左右対称に回転運動し、回転軸固定レバー６２Ｒおよび回転軸固定レバー６２Ｌは、展開状態になったコンバイナユニット１１０の回転軸ローラ１１５Ｒおよび回転軸ローラ１１５Ｌの下側から外れる方向に動作をする。これにより、コンバイナユニット１１０は、回転軸１１４Ｒおよび回転軸１１４Ｌの固定が解除される。

そして、ドライブギア４の展開格納駆動軸４ａがコンバイナ駆動カム板５１の直線状カム溝部５１１ｂと噛み合う状態となると、ドライブギア４の回転運動が伝達され、コンバイナ駆動カム板５１は展開格納方向に下降する直線運動する。そして、駆動アーム５３Ｒおよび駆動アーム５３Ｌが同期して左右対称に回転運動して、駆動アーム５３Ｒに連結されたコンバイナアーム５４Ｒと、駆動アーム５３Ｌに連結されたコンバイナアーム５４Ｌとが同期して左右対称に回転運動する。コンバイナアーム５４Ｒおよびコンバイナアーム５４Ｌに連結されたコンバイナユニット１１０は、展開状態から格納状態に動作する。コンバイナユニット１１０は、レール５５Ｒおよびレール５５Ｌと、コンバイナガイド溝５１４とに規制され姿勢を保って動作する。

そして、ドライブギア４の展開格納駆動軸４ａがコンバイナ駆動カム板５１の円弧状カム溝部５１１ａと噛み合う状態となると、コンバイナ駆動カム板５１は、動作せず停止する。このため、コンバイナユニット１１０は、格納状態で動作を停止する。このとき、角度調整部駆動軸４ｂは、スライダー６１の円弧状カム溝部６１３ａと噛み合っているので、スライダー６１は、動作せず停止している。このため、コンバイナユニット１１０は、動作しない。また、このとき、保護蓋スライダー７１のギアカム駆動軸７１３が保護蓋開閉動作領域４ｃ１と噛み合っている。このため、ドライブギア４の回転運動が伝達され、保護蓋スライダー７１は、展開格納方向に沿って直線運動する。これにより、保護蓋７２は、開閉動作方向に沿って動作し開状態から閉状態に変化する。

そして、ギアカム駆動軸７１３が保護蓋開閉動作領域４ｃ１の端部に達すると、保護蓋スライダー７１が直線運動を停止し、保護蓋７２は、閉状態で動作を停止する。

上述したように、本実施形態では、ドライブギア４が、コンバイナユニット１１０の回転軸１１４Ｒおよび回転軸１１４Ｌに直交する方向に沿った回転軸４ｄを有する。ドライブギア４とコンバイナ駆動カム板５１とスライダー６１と保護蓋スライダー７１とは、コンバイナユニット１１０が展開格納動作する面と平行な平面に配置されている。ドライブギア４の回転運動を伝達して、展開格納駆動部５でコンバイナ駆動カム板５１を展開格納方向に移動させて、コンバイナユニット１１０の展開格納動作をさせる。ドライブギア４の回転運動を伝達して、角度調整駆動部６でスライダー６１を展開格納方向に移動させて、回転軸１１４Ｒおよび回転軸１１４Ｌの固定動作、角度調整動作をさせる。ドライブギア４の回転運動を伝達して、保護蓋駆動部７で保護蓋スライダー７１を展開格納方向に移動させて、保護蓋７２の開閉動作をさせる。本実施形態は、このような構成により小型化することができる。

本実施形態では、コンバイナ駆動カム板５１、駆動アーム５３Ｒとコンバイナアーム５４Ｒ、および、駆動アーム５３Ｌとコンバイナアーム５４Ｌは、コンバイナホルダ１１２の回転軸１１４Ｒと回転軸１１４Ｌとの間に収まるように配置されている。このため、本実施形態は、駆動メカユニット１の左右方向の寸法を小さくすることができる。

本実施形態では、駆動アーム５３Ｒおよびコンバイナアーム５４Ｒ、駆動アーム５３Ｌおよびコンバイナアーム５４Ｌを有するリンクアームで、コンバイナ駆動カム板５１の動作範囲に対し、コンバイナユニット１１０の動作範囲を拡大するとともに、動作スピードを増加することができる。本実施形態によれば、３秒程度でコンバイナユニット１１０を格納状態から展開状態とすることができる。このように、本実施形態は、駆動メカユニット１の高さ方向の寸法を抑制するとともに、動作スピードを増加させることができる。

本実施形態では、メカシャーシ２に沿って直線運動する保護蓋スライダー７１の直線運動が伝達されて、保護蓋７２が開閉動作する。また、コンバイナユニット１１０が展開格納方向に直線運動するので、保護蓋７２は、開閉動作のために、コンバイナユニット１１０の厚さ程度の距離を前後方向において移動すればよい。このため、保護蓋７２の開閉動作の動作範囲は、駆動メカユニット１の前後方向の寸法から大きくはみ出さない範囲とすることができる。このため、本実施形態は、駆動メカユニット１の前後方向の寸法を小さくすることができる。

本実施形態では、コンバイナホルダ１１２の左右規制ガイド部１１２ａに対するコンバイナガイド溝５１４が、コンバイナユニット１１０とともに展開格納方向に直線運動するコンバイナ駆動カム板５１に配設されている。このため、本実施形態は、コンバイナユニット１１０の展開格納方向の動作範囲よりも短いコンバイナガイド溝５１４で、コンバイナユニット１１０の動作範囲をカバーして姿勢を規制することができる。本実施形態は、このような構成により小型化することができる。

本実施形態では、保護蓋７２の開閉動作とコンバイナユニット１１０の展開格納動作とが順番に行われる。このため、保護蓋７２とコンバイナユニット１１０との干渉を回避するための間隔を設けなくてよい。このため、本実施形態は、駆動メカユニット１を小型化することができる。

このように、本実施形態では、ＨＵＤ装置１００の保護蓋７２の開閉動作、コンバイナユニット１１０の展開格納動作、回転軸１１４Ｒおよび回転軸１１４Ｌの固定動作、角度調整動作を行う機構を駆動メカユニット１としてユニット化し、小型化することができる。これにより、本実施形態は、様々なレイアウトに対応することができる。

本実施形態では、コンバイナユニット１１０の展開状態において、回転軸固定レバー６２Ｒおよび回転軸固定レバー６２Ｌが、コンバイナユニット１１０の回転軸ローラ１１５Ｒおよび回転軸ローラ１１５Ｌの下側に入り込み、レール５５Ｒの上端およびレール５５Ｌの上端で、回転軸ローラ１１５Ｒおよび回転軸ローラ１１５Ｌを挟み込む。これにより、コンバイナユニット１１０が固定される。このため、本実施形態は、コンバイナユニット１１０の展開状態で、予期しない取扱いなどによってコンバイナ１１１の上方から過負荷が加えられたとしても、駆動メカユニット１の内部の部品が損傷することを抑制することができる。

本実施形態では、コンバイナユニット１１０がレール５５Ｒおよびレール５５Ｌと、コンバイナガイド溝５１４とに規制され姿勢を保った状態で、格納状態から展開状態に動作する。さらにまた、本実施形態は、ガイドローラ１１７Ｒおよびガイドローラ１１７Ｌは、板バネ１１９で、レール５５Ｒの第二レール５５２Ｒおよびレール５５Ｌの第二レール５５２Ｌの前側に押し付けられている。これらにより、コンバイナユニット１１０は、展開格納方向に動作する時、姿勢を保って動作することができる。このため、本実施形態は、ＨＵＤ装置１００の姿勢が変わっても、コンバイナユニット１１０の展開格納動作を安定してスムースに行うことができる。例えば、車両Ｖを急傾斜面に前上がりで駐車した状態で、コンバイナユニット１１０を展開格納動作させるような場合であって、ガイドローラ１１７Ｒおよびガイドローラ１１７Ｌと、レール５５Ｒの第二レール５５２Ｒおよびレール５５Ｌの第二レール５５２Ｌとに隙間が生じているとしても、コンバイナユニット１１０の揺れを抑制して安定したスムースな動作をさせることができる。

本実施形態は、ネジリコイルバネ７２４Ｒおよびネジリコイルバネ７２４Ｌは、保護蓋７２が開状態、閉状態のどちらの状態でも、開方向、閉方向に保護蓋７２を押える力を発生させて、振動によるガタつき等を抑制することができる。

さて、これまで本発明に係るコンバイナユニット１１０について説明したが、上述した実施形態以外にも種々の異なる形態にて実施されてよいものである。上記で説明したＨＵＤ装置１００は、駆動メカユニット１とコンバイナユニット１１０とが、それぞれユニット化されたものとして説明したが、コンバイナユニット１１０が駆動メカユニット１に一体として組み付けられていてもよい。また、本実施形態で説明したコンバイナユニット１１０は、一例であり、駆動メカユニット１に組み付けられる構成を有していれば他の構成のコンバイナであってもよい。

メカシャーシ２のウインドシールドＳ側の面にコンバイナユニット１１０と展開駆動部５が配置され、メカシャーシ２の運転席側の面にギアユニット３とドライブギア４と角度調整駆動部６と保護蓋駆動部７が配置される構造としたが、この構成に限定されるものではない。例えば、メカシャーシ２のウインドシールドＳ側の面にギアユニット３とドライブギア４と角度調整駆動部６と保護蓋駆動部７が配置され、メカシャーシ２の運転席側の面に後方側にコンバイナユニット１１０と展開駆動部５が配置される構成としてもよい。

ガイドローラ１１７Ｒおよびガイドローラ１１７Ｌは、板バネ１１９で、レール５５Ｒの第二レール５５２Ｒおよびレール５５Ｌの第二レール５５２Ｌの前側に押し付けられているものとしたが、この構成に限定されるものではない。例えば、板バネで、第二レール５５２Ｒおよび第二レール５５２Ｌの後側に押し付ける構成としてもよい。この場合、コンバイナユニット１１０の角度調整時、コンバイナ１１１の上方が運転席側に近づく方向に動作するようにすればよい。

１ 駆動メカユニット
２ メカシャーシ
３ ギアユニット
３ｄ ポジションセンサ（センサ）
４ ドライブギア
４ａ 展開格納駆動軸
４ｂ 角度調整部駆動軸
４ｃ１ 保護蓋開閉動作領域
４ｃ 保護蓋駆動カム
４ｃ２ 保護蓋非動作領域
４ｄ 回転軸
５ 展開格納駆動部
５１ コンバイナ駆動カム板
５１１ 第一カム溝（カム溝）
５１１ａ 円弧状カム溝部（第一円弧状カム溝部）
５１１ｂ 直線状カム溝部
５１１ｃ 上側円弧状カム溝部（第二円弧状カム溝部）
５２Ｒ カム板ガイド
５２Ｌ カム板ガイド
５３Ｒ 駆動アーム
５３Ｌ 駆動アーム
５４Ｒ コンバイナアーム
５４Ｌ コンバイナアーム
５５Ｒ レール
５５Ｌ レール
６ 角度調整駆動部
６１ スライダー（回転軸固定・角度調整スライダー）
６１３ カム溝（角度調整カム溝）
６２Ｒ 回転軸固定レバー
６２Ｌ 回転軸固定レバー
６３ 角度調整カム
６４ スライダーガイド
７ 保護蓋駆動部
７１ 保護蓋スライダー
７１３ ギアカム駆動軸
７２ 保護蓋
７３Ｒ 保護蓋ガイド
７３Ｌ 保護蓋ガイド
１００ ヘッドアップディスプレイ装置（ＨＵＤ装置）
１１０ コンバイナユニット
１１１ コンバイナ
１１２ コンバイナホルダ
１１２ａ 左右規制ガイド部
１２０ 表示映像生成部
１３０ 制御回路
１４０ 筐体

Claims (7)

1. コンバイナを筐体から露出させた展開位置と前記筐体に格納した格納位置との間で移動させる展開格納駆動部と、
   前記コンバイナを前記展開位置に位置付けた状態で、前記コンバイナの角度を調節する角度調整駆動部と、
   前記コンバイナを前記格納位置に位置付けた状態で、前記コンバイナの上方に進退自在に配置された保護蓋を開閉する保護蓋駆動部と、
   前記展開格納駆動部と前記角度調整駆動部と前記保護蓋駆動部とを駆動する動力を供給するギアユニットと、
   車両の前後方向と平行な方向に沿って回転軸が配置され、前記ギアユニットの出力で回転され、前記展開格納駆動部と前記角度調整駆動部と前記保護蓋駆動部とに動力を伝達するドライブギアと
   を備え、
   前記展開格納駆動部は、前記ドライブギアから動力を伝達されて、前記ドライブギアの回転軸と垂直な平面に沿って前記コンバイナを移動させ、
   前記角度調整駆動部は、前記ドライブギアから動力を伝達されて、前記コンバイナの角度を調節し、
   前記保護蓋駆動部は、前記ドライブギアから動力を伝達されて、前記保護蓋を開閉する
   ことを特徴とする駆動メカユニット。
2. 前記ドライブギアは、展開格納駆動軸を有し、
   前記展開格納駆動部は、前記ドライブギアの回転軸と垂直な平面に沿って配置され、前記展開格納駆動軸と噛み合うカム溝が形成されたコンバイナ駆動カム板を有し、
   前記カム溝は、前記保護蓋駆動部が動作する動作範囲である第一円弧状カム溝部と、前記展開格納駆動部が動作する動作範囲である直線状カム溝部と、前記角度調整駆動部が動作する動作範囲である第二円弧状カム溝部とを有し、
   前記第一円弧状カム溝部と前記直線状カム溝部と前記第二円弧状カム溝部とは、なめらかに連続して形成され、
   前記展開格納駆動軸が前記第一円弧状カム溝部と噛み合っている状態で、前記保護蓋駆動部が動作し、前記保護蓋が開閉され、
   前記展開格納駆動軸が前記直線状カム溝部と噛み合っている状態で、前記コンバイナ駆動カム板が前記ドライブギアの回転軸と垂直な平面に沿って移動し、前記コンバイナが移動され、
   前記展開格納駆動軸が前記第二円弧状カム溝部と噛み合っている状態で、前記角度調整駆動部が動作し、前記コンバイナの角度が調節される請求項１に記載の駆動メカユニット。
3. 前記ドライブギアは、角度調整部駆動軸を有し、
   前記角度調整駆動部は、前記ドライブギアの回転軸と垂直な平面に沿って配置され、前記角度調整部駆動軸と噛み合う角度調整カム溝を有する回転軸固定・角度調整スライダーを有し、
   前記展開格納駆動軸が前記第二円弧状カム溝部と噛み合っている状態で、前記回転軸固定・角度調整スライダーが前記ドライブギアの回転軸と垂直な平面に沿って移動し、前記コンバイナの角度が調節される
   請求項２に記載の駆動メカユニット。
4. 前記ドライブギアは、保護蓋駆動カムを有し、
   前記保護蓋駆動部は、前記ドライブギアの回転軸と垂直な平面に沿って配置され、前記保護蓋駆動カムと噛み合うギアカム駆動軸を有する保護蓋スライダーを有し、
   前記展開格納駆動軸が前記第一円弧状カム溝部と噛み合っている状態で、前記保護蓋スライダーが前記ドライブギアの回転軸と垂直な平面に沿って移動し、前記保護蓋が開閉される
   請求項２または３に記載の駆動メカユニット。
5. 前記ドライブギアの回転角を検出するセンサを備える請求項１から４のいずれか一項に記載の駆動メカユニット。
6. 表示映像生成部と、
   前記展開格納駆動部と前記角度調整駆動部と前記保護蓋駆動部と前記ギアユニットと前記表示映像生成部とを制御する制御回路と、
   前記展開格納駆動部と前記角度調整駆動部と前記保護蓋駆動部と前記ギアユニットと前記ドライブギアと前記表示映像生成部と前記制御回路とを収容する筐体とを備える請求項１から５のいずれか一項に記載の駆動メカユニット。
7. コンバイナユニットと、
   請求項１から６のいずれか一項に記載の駆動メカユニットとを備えることを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。

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