JP2019059440A - 車両のヘッドアップディスプレイ装置の取り付け構造 - Google Patents

Abstract

【課題】放熱性の向上を図りつつ、また、部品点数の増加を抑制しつつデッキクロスパイプの強度を確保し、大型のヘッドアップディスプレイ装置を配置する。【解決手段】ヘッドアップディスプレイ装置３２は、装置本体３６と、筐体３８とを含んで構成されている。筐体３８は、胴部４０の底部開口４００４を閉塞する底板４４を備えている。底板４４は、剛性を有しかつ放熱性を有する材料から形成されている。底板４４は、車両の前後方向における本体板部４４０２の端部から下方に屈曲された両側のフランジ４４０４を備えている。本体板部４４０２の表面４４０２Ａに表示光発生器３６０２が取着されている。車両前方に位置するフランジ４４０４は、ダッシュパネル１０に取着されている。車両後方に位置するフランジ４４０４は、デッキクロスパイプ２２に取着されている。【選択図】図１

Description

本発明は車両のヘッドアップディスプレイ装置の取り付け構造に関する。

車両の前部には、車幅方向に延在するデッキクロスパイプが設けられ、デッキクロスパイプの中間部にブラケットを介してステアリングコラムが支持されている。
そして、ステアリングコラムを支持するデッキクロスパイプの部分を補強するために、車両の前後方向に延在する補強部材でデッキクロスパイプとダッシュパネルとを連結している。
ところで、インストルメントパネルの内部において、上記の補強部材を利用して車両のフロントウィンドガラスに車両情報を表示させるヘッドアップディスプレイ装置を取り付ける取り付け構造が提案されている（特許文献１）。
この取り付け構造では、ヘッドアップディスプレイ装置の底部を補強部材の上面に取り付け、ヘッドアップディスプレイ装置を補強部材の上方に配置している。

特開２０１６−３７２１６号公報

しかしながら、近年、フロントウィンドガラスに表示させる車両情報の面積が拡大する傾向にあることから、ヘッドアップディスプレイ装置が大型化している。
そのため、大型化したヘッドアップディスプレイ装置を安定した状態で支持するには、補強部材をヘッドアップディスプレイ装置の車幅方向両側に設けなければならず、ヘッドアップディスプレイ装置の車幅方向の制約ができてしまい、ヘッドアップディスプレイ装置を大型化する上で不利となる。
また、例えば、車幅方向に間隔をおいて２つの補強部材を設け、それら２つの補強部材でヘッドアップディスプレイ装置を支持した場合、２つの補強部材の車幅方向の間隔が大きくなるほど、ステアリングコラムが取り付けられるデッキクロスパイプの強度を確保する上で不利となり、エンジンルームの振動がデッキクロスパイプ、ステアリングコラムを介してステアリングホイールに伝わりやすくなることが懸念される。
また、ヘッドアップディスプレイ装置は表示光発生器を備え、大型化したヘッドアップディスプレイ装置では表示光発生器も大型化し、表示光発生器から発生される熱量も多くなり、表示光発生器およびその周囲は高温となることから、ヘッドアップディスプレイ装置の放熱性の向上が望まれる。
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、放熱性の向上を図りつつ、また、部品点数の増加を抑制しつつデッキクロスパイプの強度を確保し、大型のヘッドアップディスプレイ装置を配置する上で有利な車両のヘッドアップディスプレイ装置の取り付け構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、インストルメントパネルの内部でデッキクロスパイプの前方にヘッドアップディスプレイ装置が配置され、前記ヘッドアップディスプレイ装置は、表示光発生器を含む装置本体と、前記装置本体を収容する筐体を備え、前記筐体は、前記表示光発生器が取着される底板を備えた、車両のヘッドアップディスプレイ装置の取り付け構造であって、前記底板は、剛性および放熱性を有する材料で形成され、前記底板は、車両の前後方向に延在し前記表示光発生器が取着される本体板部と、車両の前後方向における前記本体板部の両端に設けられ前記デッキクロスパイプとその前方のダッシュパネルとに連結される取り付け板部とを有していることを特徴とする。
請求項２記載の発明は、前記表示光発生器が取着される本体板部の面と反対の面に、車幅方向に間隔をおいて車両の前後方向に延在する複数のフィンが設けられ、前記複数のフィンの延在方向の両端は前記取り付け板部に接続されていることを特徴とする。
請求項３記載の発明は、前記筐体は、前記底板により底部開口が閉塞される中空状の胴部を含んで構成され、前記底板は、前記開口を閉塞した状態で前記胴部の外周面の少なくとも一部を覆う壁部を有し、前記外周面と反対に位置する前記壁部の面に複数のフィンが設けられていることを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、底板は放熱性を有する材料から形成されているので、表示光発生器から生じる熱を効率よく放熱する上で有利となる。
また、底板は剛性を有する材料から形成され、底板がダッシュパネルとデッキクロスパイプを連結しているので、底板がヘッドアップディスプレイ装置を安定した状態で支持する支持部材として機能することは無論のこと、デッキクロスパイプを補強する補強部材としても機能する。
従来技術と比較すると、筐体の底板と補強部材とが一体化され、部品点数が削減されている。
したがって、大型のヘッドアップディスプレイ装置を安定した状態で支持し、放熱性の向上を図りつつ、また、部品点数の増加を抑制しつつデッキクロスパイプの強度を確保し、大型のヘッドアップディスプレイ装置を配置する上で有利となる。
請求項２記載の発明によれば、放熱性の向上をより図ると同時に、底板の剛性を高めて大型のヘッドアップディスプレイ装置をより安定した状態で支持し、また、車両の前面衝突時に加わる衝撃荷重に対する底板の強度を高め、ヘッドアップディスプレイ装置の耐久性を高める上で有利となる。
請求項３記載の発明によれば、放熱性の向上を図る上でより一層有利となる。

第１の実施の形態の車両のヘッドアップディスプレイ装置の取り付け構造の側面断面図である。 第１の実施の形態の車両のヘッドアップディスプレイ装置の取り付け構造の平面断面図である。 第１の実施の形態の車両のヘッドアップディスプレイ装置の取り付け構造の分解斜視図である。 底板の上下を反転させた斜視図である。 第２の実施の形態の車両のヘッドアップディスプレイ装置の取り付け構造を車幅方向と平行する鉛直面で破断した断面図である。 第２の実施の形態の車両のヘッドアップディスプレイ装置の取り付け構造の底板の斜視図である。

（第１の実施の形態）
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
以下の図面において符号ＵＰは車両上方を示し、符号ＦＲは車両前方を示し、符ＨＬは車幅方向を示す。
図１に示すように、ダッシュパネル１０と、ダッシュパネル１０の上方に配置されたフロントウィンドガラス１２の後方に車室空間Ｓ１が形成されている。
ダッシュパネル１０は、車両前部空間Ｓ２と車室空間Ｓ１とを仕切っている。
フロントウィンドガラス１２の下端は、カウルロワ１４の後端およびダッシュパネル１０の上端に取着されたカウルトップ１６を介して支持されている。
カウルトップ１６を覆うようにインストルメントパネル１８の上面部１８０２が設けられ、上面部１８０２の後端から下方に延在する正面部１８０４にメータなどの表示デバイス２０が配置されている。
上面部１８０２の下方にデッキクロスパイプ２２が車幅方向に延在し、デッキクロスパイプ２２の両端は不図示のサイドパネルに連結されている。
ダッシュパネル１０から車室内にステアリングシャフト２４が突出され、ステアリングシャフト２４の後部はステアリングコラム２６で支持され、ステアリングシャフト２４の後端にステアリングホイール２８が取着されている。
ステアリングコラム２６は、ブラケット３０を介してデッキクロスパイプ２２で支持されている。

運転席の前方でインストルメントパネル１８の上面部１８０２の下方かつ正面部１８０４の前方にヘッドアップディスプレイ装置３２が配置され、ヘッドアップディスプレイ装置３２と正面部１８０４との間にダクト３４、デッキクロスパイプ２２が位置している。
ヘッドアップディスプレイ装置３２は、装置本体３６と、筐体３８とを含んで構成されている。

装置本体３６は、図１に示すように、表示光発生器３６０２と、第１ミラー３６０４と、第２ミラー３６０６とを含んで構成されている。
表示光発生器３６０２は、車両に関する車両情報を映像として出射するものであり、液晶表示器と、液晶表示器に光を照射する光源とを含んで構成され、動作中の光源は多くの熱を発生する。
表示光発生器３６０２から出射された映像は、第１ミラー３６０４、第２ミラー３６０６、筐体３８の開口４２０２、上面部１８０２の開口１８０６を介してフロントウィンドガラス１２に表示される。
フロントウィンドガラス１２に表示される映像は、例えば、運転者の前方２ｍ〜２．５ｍ程度に位置する虚像として表示される。
上記映像は、例えば、車両走行速度、ナビゲーション装置による道路案内情報としての右折、左折の方向指示の矢印、オーディオ装置で再生中の曲名など従来公知の様々な車両情報を含むものである。

図３に示すように、筐体３８は、中空状の胴部４０と、胴部４０の上部開口４００２を閉塞する閉塞板４２と、胴部４０の底部開口４００４を閉塞する底板４４とを備え、胴部４０に対して閉塞板４２と底板４４は不図示のねじを介して着脱可能に結合されている。
胴部４０は合成樹脂製で、本実施の形態では、胴部４０は軸心方向を上下方向に向けて配置されるものであり、断面が矩形の中空状に形成され、４つの側板４００６を有している。
底部開口４００４と上部開口４００２は、胴部４０の軸心方向の両端に位置している。
胴部４０の底部開口４００４と上部開口４００２の４つの角部には、それぞれねじ孔４００８が形成されている。

図２、図３に示すように、閉塞板４２は合成樹脂製で、矩形板状を呈し、閉塞板４２には映像をフロントウィンドガラス１２に向けて通過させる細長の開口４２０２が形成され、開口４２０２は光が透過可能な透過板４２０４で閉塞されている。
閉塞板４２は、４つの角部のねじ挿通孔４２０６に挿通されたねじが胴部４０のねじ孔４００８に螺合することで胴部４０に取着されている。

底板４４は、高温を発する表示光発生器３６０２が取着される箇所であることから放熱性が要求される箇所であり、また、底板４４は筐体３８を車体側に取着する箇所であることから剛性が要求される箇所である。
このようなことから底板４４は、剛性を有しかつ放熱性を有する材料から形成され、このような材料としてはアルミ合金など従来公知の金属材料が採用可能である。
底板４４は、胴部４０の底部開口４００４を閉塞する本体板部４４０２と、車両の前後方向における本体板部４４０２の端部から下方に屈曲された両側のフランジ（取り付け板部）４４０４とを備えている。
本体板部４４０２が胴部４０の内側に対向する面は平坦面で形成されており、この表面４４０２Ａに表示光発生器３６０２が取着されている。
図４に示すように、表示光発生器３６０２が取着される本体板部４４０２の表面４４０２Ａと反対の裏面４４０２Ｂに、車幅方向に間隔をおいて車両の前後方向に延在する複数のフィン４４０６が設けられている。
それらフィン４４０６の延在方向の両端は、両側のフランジ４４０４に接続され、底板４４の剛性が高められると共に、放熱性が高められている。
本体板部４４０２には、表示光発生器３６０２取り付け用のねじ孔（不図示）が複数形成されている。
本体板部４４０２は、４つの角部のねじ挿通孔４４０８に挿通されたねじが胴部４０のねじ孔４００８に螺合されることで胴部４０に取着されている。
なお、第１ミラー３６０４、第２ミラー３６０６は、胴部４０の内面の適宜箇所に取着されている。
両側のフランジ４４０４には、取り付け孔４４１０がそれぞれ形成され、図１に示すように、車両前方に位置するフランジ４４０４は、ダッシュパネル１０の取り付け部１００２に取り付け孔４４１０を挿通するボルトＮ１で取着されている。
車両後方に位置するフランジ４４０４は、図１に示すように、デッキクロスパイプ２２のステー２２０２に取り付け孔４４１０を挿通するボルトＮ２で取着されている。
図２に示すように、このように筐体３８が車両に装着された状態で、複数のフィン４４０６は車幅方向に間隔をおき車両の前後方向に延在し、底板４４の放熱性を高め、また、底板４４の剛性を高めている。

次に作用効果について説明する。
大型のヘッドアップディスプレイ装置３２では、表示光発生器３６０２も大型化し、表示光発生器３６０２から発生する熱量が多くなり、表示光発生器３６０２を含む装置全体の重量も大きくなる。
本実施の形態によれば、底板４４は放熱性を有する材料から形成されているので、表示光発生器３６０２から生じる熱を効率よく放熱する上で有利となる。
また、底板４４は剛性を有する材料から形成され、底板４４がダッシュパネル１０とデッキクロスパイプ２２を連結しているので、底板４４がヘッドアップディスプレイ装置３２を安定した状態で支持する支持部材として機能することは無論のこと、デッキクロスパイプ２２を補強する補強部材としても機能する。
本実施の形態と従来技術とを比較すると、筐体３８の底板４４と補強部材とが一体化され、部品点数が削減されている。
したがって、本実施の形態によれば、大型のヘッドアップディスプレイ装置３２を安定した状態で支持すると共に、部品点数の増加を抑制しつつデッキクロスパイプ２２の強度を確保し、大型のヘッドアップディスプレイ装置３２を配置する上で有利となる。
すなわち、本実施の形態によれば、大型のヘッドアップディスプレイ装置３２を安定した状態で支持し、放熱性の向上を図りつつ、また、部品点数の増加を抑制しつつデッキクロスパイプ２２の強度を確保し、大型のヘッドアップディスプレイ装置３２を配置する上で有利となる。
また、本実施の形態では、底板４４に複数のフィン４４０６が車両前後方向に延在しているので、放熱性の向上をより図ると同時に、底板４４の剛性を高めて大型のヘッドアップディスプレイ装置３２をより安定した状態で支持し、また、車両の前面衝突時に加わる衝撃荷重に対する底板４４の強度を高め、ヘッドアップディスプレイ装置３２の耐久性を高める上で有利となる。
なお、底板４４に複数のフィン４４０６を設けなくても良いが、本実施の形態のようにすると、大型のヘッドアップディスプレイ装置３２を安定した状態で支持し、放熱性の向上を図りつつ、また、部品点数の増加を抑制しつつデッキクロスパイプ２２の強度を確保し、大型のヘッドアップディスプレイ装置３２を配置する上でより有利となる。

（第２の実施の形態）
次に第２の実施の形態について図５、図６を参照して説明する。
なお、以下の実施の形態では、第１の実施の形態と同様の部分、部材については第１の実施の形態と同一の符号を付してその説明を省略し、第１の実施の形態と異なった箇所を重点的に説明する。
底板４４は、底部開口４００４を閉塞した状態で、すなわち、底板４４が胴部４０に取着された状態で胴部４０の外周面の少なくとも一部を覆う壁部４６を有している。
本実施の形態では、壁部４６は、本体板部４４０２の車幅方向の一端から起立し、胴部４０の車幅方向の一端に位置する１つの側板４００６の全域を覆う矩形板状を呈している。
壁部４６は、壁部４６の４つの角部のねじ挿通孔４６０２を挿通するねじＮ３が側板４００６のねじ孔４０１０に螺合することで側板４００６に密着した状態で取着されている。
側板４００６と反対に位置する壁部４６の面に上下方向に間隔をおき車両の前後方向に延在する複数のフィン４６０４が設けられている。
なお、図中、符号Ｎ４は、閉塞板４２および底板４４の本体板部４４０２を胴部４０に締結するねじを示す。

第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の効果が奏されることは無論のこと、胴部４０を覆う壁部４６を設けると共に、壁部４６に複数のフィン４６０４を設けたことから、放熱性の向上を図る上でより一層有利となる。
なお、フィン４６０４を備えた壁部４６は、胴部４０の２つ以上の側板４００６を覆うものであってもよく、胴部４０の全域を覆うものであってもよく、壁部４６の面積が大きくなるほど放熱性が向上する。

１０ ダッシュパネル
１８ インストルメントパネル
２２ デッキクロスパイプ
３２ ヘッドアップディスプレイ装置
３６ 装置本体
３６０２ 表示光発生器
３８ 筐体
４０ 胴部
４００４ 底部開口
４００６ 側板
４４ 底板
４４０２ 本体板部
４４０４ フランジ（取り付け板部）
４４０６ フィン
４６ 壁部
４６０４ フィン

Claims (3)

1. インストルメントパネルの内部でデッキクロスパイプの前方にヘッドアップディスプレイ装置が配置され、
   前記ヘッドアップディスプレイ装置は、表示光発生器を含む装置本体と、前記装置本体を収容する筐体を備え、
   前記筐体は、前記表示光発生器が取着される底板を備えた、
   車両のヘッドアップディスプレイ装置の取り付け構造であって、
   前記底板は、剛性および放熱性を有する材料で形成され、
   前記底板は、車両の前後方向に延在し前記表示光発生器が取着される本体板部と、車両の前後方向における前記本体板部の両端に設けられ前記デッキクロスパイプとその前方のダッシュパネルとに連結される取り付け板部とを有している、
   ことを特徴とする車両のヘッドアップディスプレイ装置の取り付け構造。
2. 前記表示光発生器が取着される本体板部の面と反対の面に、車幅方向に間隔をおいて車両の前後方向に延在する複数のフィンが設けられ、
   前記複数のフィンの延在方向の両端は前記取り付け板部に接続されている、
   ことを特徴とする請求項１記載の車両のヘッドアップディスプレイ装置の取り付け構造。
3. 前記筐体は、前記底板により底部開口が閉塞される中空状の胴部を含んで構成され、
   前記底板は、前記開口を閉塞した状態で前記胴部の外周面の少なくとも一部を覆う壁部を有し、
   前記外周面と反対に位置する前記壁部の面に複数のフィンが設けられている、
   ことを特徴とする請求項１または２記載の車両のヘッドアップディスプレイ装置の取り付け構造。

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