JP2021041888A - Driving device and head-up display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、駆動部の駆動力によって可動部材を移動させる駆動装置及び当該駆動装置を備えるヘッドアップディスプレイ装置に関するものである。 The present invention relates to a driving device for moving a movable member by a driving force of a driving unit and a head-up display device including the driving device.
従来、表示装置からの表示光を反射部材(凹面鏡)によって反射させて車両のフロントガラスに投影し、投影された表示像(虚像)を車両の運転者に視認させるヘッドアップディスプレイ装置が知られている(特許文献1)。
このようなヘッドアップディスプレイ装置では、一般に、反射部材による表示光の反射角度を調整するため、凹面鏡を保持するミラーホルダを所定の回転軸を中心として回動させる駆動装置が用いられている(特許文献2)。
Conventionally, a head-up display device has been known in which the display light from a display device is reflected by a reflecting member (concave mirror) and projected onto the windshield of the vehicle, and the projected display image (virtual image) is visually recognized by the driver of the vehicle. (Patent Document 1).
In such a head-up display device, in order to adjust the reflection angle of the display light by the reflecting member, a driving device that rotates a mirror holder holding a concave mirror about a predetermined rotation axis is generally used (patented). Document 2).
特許文献2には、ミラーホルダから回転軸の径方向外側に向けて部分的に突出する突出片に駆動力を伝達することで、ミラーホルダを回動させる駆動装置が記載されている。
この駆動装置は、駆動源としてモータを備える。具体的にはステッピングモータと、ステッピングモータによって回転駆動されるリードスクリュー(送りねじ)と、リードスクリューと平行に配置されたガイドシャフトと、リードスクリュー及びガイドシャフトを支持するフレームと、リードスクリューに螺合するナットを備え、ガイドシャフトが貫通するガイド孔が形成されたスライダであって、リードスクリューの回転に伴ってリードスクリューの軸線方向に沿って往復移動する可動部材とを有し、該可動部材が、前記ミラーホルダの突出片を支持する支持部を備えている。
こうして、ミラーホルダの突出片を支持する可動部材が往復移動することで、ミラーホルダを回動させることができる。
Patent Document 2 describes a driving device that rotates a mirror holder by transmitting a driving force from the mirror holder to a protruding piece that partially protrudes outward in the radial direction of the rotating shaft.
This drive device includes a motor as a drive source. Specifically, a stepping motor, a lead screw (feed screw) that is rotationally driven by the stepping motor, a guide shaft arranged in parallel with the lead screw, a frame that supports the lead screw and the guide shaft, and a screw on the lead screw. A slider provided with a matching nut and formed with a guide hole through which a guide shaft penetrates, and has a movable member that reciprocates along the axial direction of the lead screw as the lead screw rotates. However, a support portion for supporting the protruding piece of the mirror holder is provided.
In this way, the movable member that supports the protruding piece of the mirror holder moves back and forth, so that the mirror holder can be rotated.
前記駆動装置は、駆動源であるモータ及びモータの動力を可動部材に伝えて該可動部材を移動させるリードスクリュー等の構成部材は、前記フレームに取り付けられ、該フレームがヘッドアップディスプレイ装置の筐体内の取り付け箇所に固定される。モータを駆動すると、ロータの回転に起因するステータの共振によって、異音を発生する場合がある。 In the drive device, a motor as a drive source and components such as a lead screw that transmits the power of the motor to the movable member to move the movable member are attached to the frame, and the frame is inside the housing of the head-up display device. It is fixed to the mounting location of. When the motor is driven, abnormal noise may be generated due to the resonance of the stator caused by the rotation of the rotor.
本発明の目的は、異音の発生を抑制できるヘッドアップディスプレイ装置に用いられる駆動装置、及びヘッドアップディスプレイ装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a drive device used in a head-up display device capable of suppressing the generation of abnormal noise, and a head-up display device.
上記課題を達成するため、本発明に係る駆動装置は、ヘッドアップディスプレイ装置に取り付けるための取付け部を有する駆動装置であって、可動部材と、駆動源を有し前記可動部材を駆動する駆動部と、前記駆動部が取り付けられるフレームと、を備え、前記フレームは、前記駆動源を固定する第1板部と、前記第1板部と組んで前記駆動源とは別の駆動部構成部材を保持する他部とを備え、前記第1板部に前記取付け部が設けられている、ことを特徴とするものである。
ここで、「第1板部」における「板部」とは、本願明細書では、完全な板形状に限定されず、モータ等の駆動源を固定するための固定用の面部を有する部分という意味で使われている。
In order to achieve the above object, the drive device according to the present invention is a drive device having a mounting portion for mounting on the head-up display device, and has a movable member and a drive unit that has a drive source and drives the movable member. A frame to which the drive unit is attached, and the frame includes a first plate portion for fixing the drive source and a drive unit component member different from the drive source in combination with the first plate portion. It is characterized in that it is provided with another portion to be held, and the mounting portion is provided on the first plate portion.
Here, the "plate portion" in the "first plate portion" is not limited to a perfect plate shape in the present specification, and means a portion having a fixing surface portion for fixing a drive source such as a motor. It is used in.
本態様によれば、前記フレームは、前記駆動源を固定する第1板部と、前記第1板部と組んで前記駆動源とは別の駆動部構成部材を保持する他部とを備え、前記第1板部にヘッドアップディスプレイ装置に取り付けるための前記取付け部が設けられている。これにより、前記駆動源と前記フレームを備える当該駆動装置が、前記駆動源の駆動によって共振する状態の構造になっていても、当該駆動装置の前記取付け部(フレームの第1板部にある)に、ヘッドアップディスプレイ装置の筐体内の取り付け箇所にある取付け部材が取り付けられて固定されることで、駆動源の発生する振動による駆動装置の共振周波数をずらすことができる。従って、異音の発生を抑制することができる。 According to this aspect, the frame includes a first plate portion for fixing the drive source and another portion for holding a drive portion component other than the drive source in combination with the first plate portion. The first plate portion is provided with the mounting portion for mounting on the head-up display device. As a result, even if the drive device including the drive source and the frame has a structure in which the drive device resonates with the drive of the drive source, the mounting portion of the drive device (located on the first plate portion of the frame). By attaching and fixing the attachment member at the attachment point in the housing of the head-up display device, the resonance frequency of the drive device due to the vibration generated by the drive source can be shifted. Therefore, the generation of abnormal noise can be suppressed.
また本発明は、上記駆動装置において、前記駆動部は、雄ネジ部を有するリードスクリューと、前記可動部材に設けられ、前記リードスクリューの前記雄ネジ部に取り付けられる雌ねじ部と、を備え、前記駆動源が前記リードスクリューを回転することで前記可動部材を軸方向に移動させる構造のものが好ましい。 Further, in the drive device, the drive unit includes a lead screw having a male screw portion and a female screw portion provided on the movable member and attached to the male screw portion of the lead screw. It is preferable that the drive source has a structure in which the movable member is moved in the axial direction by rotating the lead screw.
本態様において、前記駆動源が前記リードスクリューを回転することで前記可動部材を軸方向に移動させる構造では、前記共振に起因する異音が発生しやすいので、本発明を適用する効果は大きいと言える。 In the present embodiment, in the structure in which the drive source rotates the reed screw to move the movable member in the axial direction, abnormal noise due to the resonance is likely to occur, so that the effect of applying the present invention is great. I can say.
また本発明は、上記駆動装置において、前記フレームは、前記第1板部と、前記第1板部と離間して対向する第2板部と、前記第1板部と第2板部とを一体に接続する第3板部とを備え、前記第1板部と第2板部と第3板部は単一の金属プレートから折り曲げられて形成されている構造のものが好ましい。 Further, in the driving device of the present invention, the frame includes the first plate portion, the second plate portion that faces the first plate portion at a distance from the first plate portion, and the first plate portion and the second plate portion. It is preferable that the first plate portion, the second plate portion, and the third plate portion are provided with a third plate portion to be integrally connected, and the first plate portion, the second plate portion, and the third plate portion are formed by being bent from a single metal plate.
本態様において、前記フレームは、前記第1板部と第2板部と第3板部が単一の金属プレートから折り曲げられて形成されている構造である。このようなフレーム構造は、前記共振に起因する異音が発生しやすいので、本発明を適用する効果は大きいと言える。
また、単一の金属プレートから折り曲げられて形成される構造の場合、第1板材は折り曲げのためのプレス加工が1回であるが、第3板部は折り曲げのためのプレス加工が2回であるので、折り曲げ加工後の第1板部の平面度は第3板部の平面度に比べて低下は少ない。従って、前記取付け部が前記曲げ加工に基づく平面度の低下の少ない第1板部に設けられているので、ヘッドアップディスプレイ装置の前記取付け部材が当該取付け部に取り付けられて固定された状態が安定し、また剛性も適切に向上し、以って異音の発生を効果的に抑制することができる。
また、第1板部に固定される前記駆動源の取り付け状態も安定し、この点からも異音の発生を抑制することができる。
In this embodiment, the frame has a structure in which the first plate portion, the second plate portion, and the third plate portion are bent from a single metal plate. Since such a frame structure tends to generate abnormal noise due to the resonance, it can be said that the effect of applying the present invention is great.
Further, in the case of a structure formed by bending from a single metal plate, the first plate material is pressed once for bending, but the third plate portion is pressed twice for bending. Therefore, the flatness of the first plate portion after the bending process is less reduced than the flatness of the third plate portion. Therefore, since the mounting portion is provided on the first plate portion having a small decrease in flatness due to the bending process, the state in which the mounting member of the head-up display device is mounted and fixed to the mounting portion is stable. However, the rigidity is also appropriately improved, and thus the generation of abnormal noise can be effectively suppressed.
Further, the mounting state of the drive source fixed to the first plate portion is also stable, and the generation of abnormal noise can be suppressed from this point as well.
また本発明は、上記駆動装置において、前記第1板部と前記第3板部との間に設けられ、前記可動部材の移動方向をガイドするガイド軸を備え、前記可動部材は、貫通孔を備え、該貫通孔に前記ガイド軸が貫通している、ことが好ましい。 Further, according to the present invention, in the drive device, the drive device includes a guide shaft provided between the first plate portion and the third plate portion to guide the moving direction of the movable member, and the movable member has a through hole. It is preferable that the guide shaft penetrates the through hole.
本態様によれば、前記可動部材は、前記貫通孔に前記ガイド軸が貫通した状態で移動方向にガイドされるので、安定した移動を実現することができる。 According to this aspect, since the movable member is guided in the moving direction with the guide shaft penetrating the through hole, stable movement can be realized.
また本発明は、上記駆動装置において、前記取付け部は、前記第1板部の前記駆動源が配置される側に設けられている、ことが好ましい。 Further, in the present invention, in the drive device, it is preferable that the mounting portion is provided on the side of the first plate portion on which the drive source is arranged.
本態様において、前記取付け部は、前記第1板部の前記駆動源が配置される側に設けられているので、第1板部の幅を前記取付け部の分だけ大きくすることで、簡単に前記取付け部を形成することができる。 In this embodiment, since the mounting portion is provided on the side of the first plate portion on which the drive source is arranged, the width of the first plate portion can be easily increased by the amount of the mounting portion. The mounting portion can be formed.
また本発明は、上記駆動装置において、前記第1板部と第3板部は幅が同じである、ことが好ましい。 Further, in the present invention, in the driving device, it is preferable that the first plate portion and the third plate portion have the same width.
本態様において、前記第1板部と第3板部は幅が同じであるので、第1板部と同じに第3板部の幅も前記取付け部の分だけ大きくなる。これにより、第1板部と第3板部の部分の剛性が増し、この点からの異音の発生を抑制することができる。 In this embodiment, since the widths of the first plate portion and the third plate portion are the same, the width of the third plate portion is also increased by the amount of the mounting portion as in the case of the first plate portion. As a result, the rigidity of the first plate portion and the third plate portion is increased, and the generation of abnormal noise from this point can be suppressed.
また本発明は、上記駆動装置において、前記取付け部は、前記第1板部の前記駆動源が配置される側と反対側に設けられている構造でもよい。 Further, according to the present invention, in the drive device, the mounting portion may be provided on the side of the first plate portion opposite to the side on which the drive source is arranged.
本態様において、前記取付け部は、前記第1板部の前記駆動源が配置される側と反対側に設けられている。これにより、ヘッドアップディスプレイ装置の前記取付け部材の取り付け位置を前記駆動源と一部オーバーップさせることが可能になるので、前記第1板部の幅方向の大型化を抑制することができる。また、前記共振を効果的に抑制することができる。 In this embodiment, the mounting portion is provided on the side of the first plate portion opposite to the side on which the drive source is arranged. As a result, the mounting position of the mounting member of the head-up display device can be partially overlapped with the drive source, so that it is possible to suppress an increase in the size of the first plate portion in the width direction. Moreover, the resonance can be effectively suppressed.
また本発明は、上記駆動装置において、前記第1板部は第3板部より幅が大きい構造が好ましい。 Further, in the present invention, in the driving device, it is preferable that the first plate portion has a larger width than the third plate portion.
本態様において、前記第1板部は第3板部より幅が大きい構造にすれば、ヘッドアップディスプレイ装置の前記取付け部材の前記取付け部への取り付けに際して、該取付け部材の第3板部との干渉が無い状態で行うことができる。 In this embodiment, if the first plate portion has a structure wider than that of the third plate portion, when the mounting member of the head-up display device is attached to the mounting portion, the first plate portion and the third plate portion of the mounting member are attached. It can be done without interference.
また本発明は、上記駆動装置において、前記取付け部は、締結用のネジが通る貫通孔が形成されている、ことが好ましい。 Further, in the present invention, in the driving device, it is preferable that the mounting portion is formed with a through hole through which a screw for fastening passes.
本態様においては、前記取付け部は、締結用のネジが通る貫通孔が形成されているので、ヘッドアップディスプレイ装置の前記取付け部材の前記取付け部への取り付けを、前記ネジによって簡単に行うことができる。 In this embodiment, since the mounting portion is formed with a through hole through which a screw for fastening is passed, the mounting member of the head-up display device can be easily mounted on the mounting portion by the screw. it can.
また本発明は、上記駆動装置において、前記駆動源は、ステッピングモータである、ことが好ましい。 Further, in the present invention, it is preferable that the drive source is a stepping motor in the drive device.
本態様において、前記駆動源は、ステッピングモータであるので、可動部材に移動位置の精度を容易に高めることができる。 In this embodiment, since the drive source is a stepping motor, the accuracy of the moving position of the movable member can be easily improved.
また本発明は、上記駆動装置において、前記ステッピングモータはマイクロステップ駆動する、ことが好ましい。 Further, in the present invention, it is preferable that the stepping motor is microstep driven in the driving device.
本態様において、前記ステッピングモータはマイクロステップ駆動するので、前記リードスクリューの回転がスムーズになる。 In this embodiment, since the stepping motor is driven by microstepping, the rotation of the reed screw becomes smooth.
また本発明は、表示すべき情報を射出する表示光射出部と、回転軸を中心として揺動可能であり、前記射出された情報を反射して被投影対象に投影する反射器と、前記反射器に形成された突出片が前記可動部材に保持され、当該可動部材をリードスクリューの軸線方向に沿って移動させることにより、前記反射器を揺動させて前記情報の投影方向を調整する請求項1から請求項11のいずれか一項に記載された駆動装置と、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である。
本態様によれば、上述した各態様のいずれか一の態様と同様の作用効果を得ることができる。
Further, the present invention includes a display light emitting unit that emits information to be displayed, a reflector that can swing around a rotation axis, reflects the emitted information and projects it onto an object to be projected, and the reflection. Claim that the projecting piece formed in the vessel is held by the movable member, and the movable member is moved along the axial direction of the lead screw to swing the reflector and adjust the projection direction of the information. 1. The drive device according to any one of claims 11 and 11.
It is a head-up display device characterized by this.
According to this aspect, the same action and effect as any one of the above-described aspects can be obtained.
本発明によれば、異音の発生を抑制できるヘッドアップディスプレイ装置に用いられる駆動装置、及びヘッドアップディスプレイ装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a drive device used in a head-up display device capable of suppressing the generation of abnormal noise, and a head-up display device.
以下、本発明に係る駆動装置及びヘッドアップディスプレイ装置の実施形態を、図1から図8に基づいて詳細に説明する。
以下の説明では、最初に図1及び図2に基づいて本発明の実施形態に係る駆動装置が搭載された表示装置を有するヘッドアップディスプレイ装置の概要について説明する。次に図3から図5に基づいて、本発明の実施形態1に係る駆動装置の具体的構成について説明し、次いで図6から図8に基づいて本発明の実施形態2を説明する。
以下の説明においては、互いに直交する3つの軸を、各図に示すように、それぞれX軸、Y軸、Z軸としている。この場合、図3の上方はZ軸に沿う方向に一致している。X軸とY軸は、Z軸と直交している。
Hereinafter, embodiments of the drive device and the head-up display device according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 8.
In the following description, first, an outline of a head-up display device having a display device equipped with a drive device according to an embodiment of the present invention will be described based on FIGS. 1 and 2. Next, a specific configuration of the drive device according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 5, and then a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 to 8.
In the following description, the three axes orthogonal to each other are the X-axis, the Y-axis, and the Z-axis, respectively, as shown in each figure. In this case, the upper part of FIG. 3 coincides with the direction along the Z axis. The X-axis and the Y-axis are orthogonal to the Z-axis.
[実施形態1]
<ヘッドアップディスプレイ装置の概要>(図1、図2参照)
図1に表したように、ヘッドアップディスプレイ装置12は、車両14のインストルメントパネル16の内部に表示装置18を有している。表示装置18は、表示すべき情報に対応する表示光Lを射出し、被投射部材であるフロントガラス20に当てて車両14の運転者22の方向に反射させ、虚像(表示像)Vの表示を行うようになっている。換言すると、ヘッドアップディスプレイ装置12は、表示装置18の後述する表示光射出部24から射出される表示光Lをフロントガラス20に投射し、この投射によって得られた虚像Vを運転者22に視認させる装置である。これにより、運転者22は、虚像Vを風景と重畳させて観察することができるようになっている。
[Embodiment 1]
<Overview of head-up display device> (See Fig. 1 and Fig. 2)
As shown in FIG. 1, the head-up
即ち、図2に表したように、本実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置12は、表示装置18として、表示すべき情報に対応する表示光Lを射出する表示光射出部24と、回転軸Oを中心として揺動可能であり、前記射出された表示光Lを反射して被投射部材であるフロントガラス20に当てる反射器28と、反射器28に設けられた突出片44aが後述する可動部材5に保持され、可動部材5を後述するリードスクリュー9の軸線方向Yに沿って移動させることにより、反射器28を揺動させて表示光Lの方向を調整する後述する駆動装置10と、を備えている。
以下、各構成部材について、具体的に説明する。
That is, as shown in FIG. 2, the head-up
Hereinafter, each component will be specifically described.
<表示装置の構成>(図2参照)
図2に表したように、表示装置18は、ハウジング30の内部に表示光射出部24と、一例として揺動しない第1の反射器26と、揺動する第2の反射器28と、を備えることによって構成されている。
<Display device configuration> (see Fig. 2)
As shown in FIG. 2, the
≪表示光射出部≫
本実施形態では、表示光射出部24は、光源32と液晶表示素子34とを備えることによって構成されている。このうち光源32は、リード線基板Rに実装されている発光ダイオードによって構成されている。一方、液晶表示素子34は、光源32からの照射光を透過して表示光Lを形成する薄膜トランジスタ(TFT)型の表示素子であって、光源32の前方(図2中真上)に設けられている。
≪Display light emitting part≫
In the present embodiment, the display
そして、液晶表示素子34は、図示しない制御部からの駆動信号に基づいて、背後(図2中真下)に配置された光源32から発せられる光により、表示すべき情報、例えば、車両14の速度やエンジン回転数を数値表示等により射出する。
尚、表示すべき情報は、車両14の速度やエンジン回転数に限られない。また、表示形態としても数値表示に限らず、グラフ表示等、あらゆる表示形態を採用することが可能である。
また、表示光射出部24は、可視波長域の光からなる表示光Lを出力するものであり、一例として主に発光波長域が610nm〜640nmである赤色光を発する光源32を利用したものが使用可能である。
Then, the liquid
The information to be displayed is not limited to the speed of the
Further, the display
≪反射器≫
本実施形態では、第1の反射器26は、コールドミラー36と、コールドミラー36を箱形状のハウジング30内に固定するための取付け部材38と、を備えている。このうち、コールドミラー36は、液晶表示素子34の表示光Lを射出する側の面と対向し、表示光Lの光軸が交わるような位置と向きによって固定されている。そして、コールドミラー36は、表示光射出部24から発せられた表示光Lを第2の反射器28の凹面鏡40に向けて反射する役割を有している。
≪Reflector≫
In the present embodiment, the
コールドミラー36は、ほぼ矩形状のガラス基板36aと、ガラス基板36aの表面、即ち第2の反射器28の凹面鏡40と対向する面に蒸着等によって形成される第1の反射層36bと、を備える。
そして、第1の反射層36bは、膜厚の異なる多層の干渉膜によって構成されている。一方、取付け部材38は、例えば黒色の合成樹脂材料によって構成されており、ハウジング30に対して固定された状態で取り付けられている。
The
The first
また、コールドミラー36は、表示光射出部24の発光波長域を含む、450nm〜750nmの可視波長域の光を高い反射率で反射するものが適用される。即ち、コールドミラー36は、可視波長域以外の光、特に赤外波長域の光である赤外線或いは太陽光の熱線を例えば15%以下の低い反射率で反射するものが使われている。
尚、第1の反射層36bで反射されない光は、コールドミラー36を透過するようになっている。また、本実施形態ではコールドミラー36は、表示光射出部24と同様に、ハウジング30の後述する透光性カバー42から直接見えない位置に配置されており、太陽光等の外部からの光が直接、当たらないようになっている。
Further, as the
The light that is not reflected by the first reflecting
第2の反射器28は、凹面鏡40と、凹面鏡40を保持するミラーホルダ44とを備えている。凹面鏡40は、一例としてポリカーボネイトによって形成される樹脂基板の凹面に蒸着された第2の反射層40aを有している。凹面鏡40は、液晶表示素子34から射出されコールドミラー36によって反射された表示光Lを、拡大すると共に、ハウジング30の透光性カバー42を通過してフロントガラス20に向けて表示光Lを反射する役割を有している。
そして、凹面鏡40は、第2の反射層40aがコールドミラー36と、ハウジング30の透光性カバー42と、に対向するように配置されている。更に、凹面鏡40は、透光性カバー42から見える位置に配置されている。
The second reflector 28 includes a concave mirror 40 and a
The concave mirror 40 is arranged so that the second
ミラーホルダ44は、一例として合材樹脂材料によって形成されており、ハウジング30側に設けられた図示しない軸受部によって軸支された、表示光Lの光軸と直交する方向(図2中の紙面の前後方向)に延びる揺動軸Oを有している。これにより、ミラーホルダ44と、ミラーホルダ44によって保持された凹面鏡40は、揺動軸Oを中心として揺動可能であり、ミラーホルダ44の角度位置を変えて表示光Lの投射方向を調整できるように構成されている。
そして、このミラーホルダ44には、揺動軸Oの径方向外側に向けて突出する棒状の突出片44aが一体に形成されており、この突出片44aが後述する駆動装置10からの駆動力を受けて移動することによって、ミラーホルダ44を揺動させることができるように構成されている。
The
A rod-shaped projecting
≪ハウジング≫
ハウジング30は、一例としてアルミダイキャスト製で、上面が開放された容器状の下側ケース体48の開放された上面を、蓋状の上側ケース体46を被せることによって閉塞した構成を有している。そして、上側ケース体46と下側ケース体48の内部空間50に、表示光射出部24と、第1の反射器26と、第2の反射器28と、駆動装置10と、が収納されている。
また、上側ケース体46には、第2の反射器28における凹面鏡40と対向する位置に開口部46aが形成されており、この開口部46aを塞ぐように透光性カバー42が配置されている。
≪Housing≫
The
Further, in the
そして、透光性カバー42は、例えばアクリル樹脂等の透光性に優れた合成樹脂材料によって形成されており、凹面鏡40で反射された表示光Lが透過(通過)する光透過性部材としての機能を有している。これにより、凹面鏡40によって反射された表示光Lは、ハウジング30の上側ケース体46に設けられた透光性カバー42を通過してフロントガラス20に投射され、これにより虚像Vの表示が視認できるように構成されている。
The
<駆動装置>(図3から図5参照)
本実施形態の駆動装置10は、ヘッドアップディスプレイ装置12に取り付けるための取付け部51を有する。この駆動装置10は、可動部材52と、駆動源としてのモータ53を有し可動部材52を駆動する駆動部54と、駆動部54が取り付けられるフレーム55と、を備える。フレーム55は、モータ53を固定する第1板部56と、第1板部56と組んでモータ53とは別の駆動部構成部材(後述)を保持する他部66とを備え、第1板部56に取付け部51が設けられている。
ここで、「第1板部56」における「板部」とは、本願明細書では、完全な板形状に限定されず、モータ53等の駆動源を固定するための固定用の面部を有する部分という意味で使われている。
<Drive device> (See FIGS. 3 to 5)
The
Here, the "plate portion" in the "
本実施形態では、フレーム55は、第1板部56と、第1板部56と離間して対向する第2板部57と、第1板部56と第2板部57とを一体に接続する第3板部58とを備える。第2板部57と第3板部58が他部66を構成する。そして、第1板部56と第2板部57と第3板部58は、プレス加工によって単一の平坦面から成る金属プレート59から折り曲げられて形成されている。
以下、駆動装置10の構成を具体的に説明する。
In the present embodiment, the
Hereinafter, the configuration of the
≪駆動部≫
駆動部54は、雄ネジ部62を有するリードスクリュー63と、可動部材52に設けられ、リードスクリュー63の雄ネジ部62に取り付けられる雌ねじ部61と、を備える。そして、モータ53がリードスクリュー63を回転することで可動部材52を軸方向Xに移動させるように構成されている。可動部材52は、モータ53によりリードスクリュー63及び雄ネジ部62が回転することで、その動力が雌ねじ部61に伝わって軸方向Xに移動する構成である。
可動部材52は、その対を成す挟持部64、65が反射器28に設けられた突出片44aを挟持する構成である。
≪Drive part≫
The
The
本実施形態では、リードスクリュー63は、モータ53の回転軸と一体に形成される直動式である。尚、リードスクリュー63は、前記直動式に限定されないことは勿論であり、モータ53の回転軸のピニオンギアからギア輪列により増速される構造でもよい。
In the present embodiment, the
モータ53は、本実施形態ではステッピングモータであり、図示を省いた制御部からの制御信号によりマイクロステップ駆動される構成である。即ち、細かいステップ角でモータ53が回転する。
モータ53がステッピングモータであり、該ステッピングモータ53がマイクロステップ駆動するように構成されているので、リードスクリュー63の回転がスムーズになる。更に、可動部材52の移動位置の精度が向上する。
The
Since the
図3及び図4に表したように、駆動部54は、本実施形態では、前記構成に加えて、第1板部56と第3板部58との間に架け渡され、可動部材52の移動方向をガイドする円柱体形状のガイド軸67を備える。また、可動部材52は貫通孔68を備え、貫通孔68にガイド軸67が貫通している。即ち、リードスクリュー63に沿って設けられるガイド軸67を備えている。ガイド軸67は、可動部材52の軸方向Xへの移動を案内するものである。
可動部材52は、貫通孔68にガイド軸67が貫通した状態で移動方向Xにガイドされるので、安定した移動を実現することができる。
As shown in FIGS. 3 and 4, in the present embodiment, the
Since the
≪フレーム≫
フレーム55は、上記したように、モータ53が固定される第1板部56と、第1板部56と離間して対向する第2板部57と、第1板部56と第2板部57とを一体に接続する第3板部58を備えている。
図5に表したように、本実施形態では、第1板部56と第2板部57は、互いの板面が平行であり、第3板部58の軸方向Xにおける両端位置に立ち上がるように形成されている。フレーム55は、プレス加工によって単一の平坦面から成る金属プレート59から折り曲げられて第1板部56と第2板部57と第3板部58が作られている。
≪Frame≫
As described above, the
As shown in FIG. 5, in the present embodiment, the
図3及び図4に表したように、第1板部56には、モータ53が取り付けられた状態において、リードスクリュー63の基端部を通す貫通穴71が形成されている。第1板部56には、更にガイド軸67の基端を固定する固定用穴72が形成されている。
第2板部57には、リードスクリュー63の先端部を軸回りに回転可能に軸支する軸受部73を固定するための固定用穴74が形成されている。第2板部57には、更にガイド軸67の他端部を組み付けるための組付け用穴75が形成されている。
第3板部58は、可動部材52と対向する面が平坦面76に形成され、可動部材52の2つのスライド部77が平坦面76に接触して回転が規制されるように構成されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
The second plate portion 57 is formed with a fixing
The third plate portion 58 is configured such that a surface facing the
第1板部56の上端部で且つモータ53の上側には、基板81を取り付けるための取付部82が形成されている。取付部82は、第1板部56と別体の部材であり、2つのネジ83によって第1板部56に締結されている。取付部82は基板81をスナップフィット構造で保持するように構成されている。
A mounting
基板81は、可動部材52のX軸方向における位置を検出する位置検出部材85が配置されている。位置検出部材85は押圧部86を有するスイッチである。押圧部86を可動部材52が押すことで、可動部材52が原点位置に位置することをセンシングするように構成されている。
図3及び図4において、符号87は位置検出部材85の端子であり、符号88はモータ53の端子である。端子87、88は基板81に半田付けされている。基板81は、位置検出部材85及びモータ53のための複数のリード線が接続されているが、その図示は省略されている。
A
In FIGS. 3 and 4,
≪取付け部≫
上記したように、駆動装置10は、ヘッドアップディスプレイ装置12に取り付けるための取付け部51を有する。ヘッドアップディスプレイ装置12の取付け部材91が駆動装置10の取付け部51に取り付けられる。取付け部51には、モータ53のY軸方向における両側に、別の言い方ではリードスクリュー63の両側に配置されている。
具体的には、第1板部56にネジ92を通す貫通孔93が形成されている。ここでは、貫通孔93は全部で4つである場合を示したが、取付け部材91に強固に取り付けることができれば2つでも、或いは更に多くてもよい。
≪Mounting part≫
As described above, the
Specifically, a through
本実施形態では、取付け部51は、フレーム55の第1板部56のモータ53が配置される側に設けられている。この場合、ネジ92は第1板部56の可動部材52側から貫通孔93に差し込んで締結することになる。
取付け部51は、締結用のネジ92が通る貫通孔93が形成されているので、ヘッドアップディスプレイ装置12の取付け部材91の取付け部51への取り付けを、ネジ92によって簡単に行うことができる。
ここでは、図3及び図4に表したように、フレーム55において、第1板部56と第3板部58は幅、即ちY軸方向における寸法が同じに形成されている。
In the present embodiment, the mounting
Since the mounting
Here, as shown in FIGS. 3 and 4, in the
<実施形態1の作用効果の説明>
(1)本実施形態によれば、フレーム55は、駆動源としてのモータ53を固定する第1板部56と、第1板部56と組んでモータ53とは別の駆動部構成部材を保持する他部66とを備え、第1板部56にヘッドアップディスプレイ装置12に取り付けるための取付け部51が設けられている。これにより、モータ53とフレーム55を備える駆動装置10が、モータ53の駆動によって共振する状態の構造になっていても、駆動装置10の取付け部51に、ヘッドアップディスプレイ装置12の筐体30内の取り付け箇所にある取付け部材91が取り付けられて固定されることで、モータ53の発生する振動による駆動装置10の共振周波数をずらすことができる。従って、異音の発生を抑制することができる。
<Explanation of the action and effect of the first embodiment>
(1) According to the present embodiment, the
(2)また、モータ53がリードスクリュー63を回転することで可動部材52を軸方向Xに移動させる構造では、前記共振に起因する異音が発生しやすいので、本発明を適用する効果は大きいと言える。
(2) Further, in the structure in which the
(3)また、本実施形態では、フレーム55は、第1板部56と第2板部57と第3板部58が単一の金属プレート59から折り曲げられて形成されている構造である。このようなフレーム構造は、前記共振に起因する異音が発生しやすいので、本発明を適用する効果は大きいと言える。
また、単一の金属プレート59から折り曲げられて形成される構造の場合、第1板材56は折り曲げのためのプレス加工が1回であるが、第3板部58は折り曲げのためのプレス加工が2回であるので、折り曲げ加工後の第1板部56の平面度は第3板部58の平面度に比べて低下は少ない。従って、取付け部51が前記曲げ加工に基づく平面度の低下の少ない第1板部56に設けられているので、ヘッドアップディスプレイ装置12の取付け部材91が取付け部51に取り付けられて固定された状態が安定し、また剛性も適切に向上し、以って異音の発生を効果的に抑制することができる。
また、第1板部56に固定されるモータ53の取り付け状態も安定し、この点からも異音の発生を抑制することができる。
(3) Further, in the present embodiment, the
Further, in the case of a structure formed by bending from a
Further, the mounting state of the
また、本実施形態では、取付け部51は、第1板部56のモータ53が配置される側に設けられているので、第1板部56の幅を取付け部51の分だけ大きくすることで、簡単に取付け部51を形成することができる。
また、第1板部56と第3板部58は幅が同じであるので、第1板部56と同じに第3板部58の幅も取付け部51の分だけ大きくなる。これにより、第1板部56と第3板部58の部分の剛性が増し、この点からの異音の発生を抑制することができる。
Further, in the present embodiment, since the mounting
Further, since the width of the
[実施形態2]
次に、本発明に係る駆動装置の実施形態2について図6から図8に基づいて説明する。実施形態2に係る駆動装置10は、取付け部51が第1板部56に設けられる位置が実施形態1と異なるが、その他の構成は実施形態1と同様である。そのため、実施形態1と構成が同一である部分には同一符号を付して、その説明は省略する。
[Embodiment 2]
Next, the second embodiment of the drive device according to the present invention will be described with reference to FIGS. 6 to 8. The
本実施形態では、取付け部51は、第1板部56のモータ53が配置される側と反対側に設けられている。そして、第1板部56は第3板部58より幅が大きく形成されている。別の言い方をすると、第3板部58は第1板部56より幅が小さく形成されている。
本実施形態によれば、取付け部51は、第1板部56のモータ53が配置される側と反対側に設けられている。これにより、ヘッドアップディスプレイ装置12の取付け部材91の取り付け位置をモータ53と一部オーバーップさせることが可能になるので、第1板部56の幅方向(Y方向)の大型化を抑制することができる。また、前記共振を効果的に抑制することができる。
また、第1板部56は第3板部58より幅が大きい構造であるので、ヘッドアップディスプレイ装置12の取付け部材91の取付け部51への取り付けに際して、取付け部材91の第3板部58との干渉が無い状態で行うことができる。
In the present embodiment, the mounting
According to the present embodiment, the mounting
Further, since the
[他の実施形態]
本発明に係る駆動装置10とヘッドアップディスプレイ装置12は、以上述べたような構成を有することを基本とするものであるが、本願発明の要旨を逸脱しない範囲内での部分的構成の変更や省略等を行うことも勿論可能である。
位置検出部材85として、接触式のスイッチ、ホール素子、フォトインタラプタ等も用いることが可能である。
[Other Embodiments]
The
As the
10…駆動装置、12…ヘッドアップディスプレイ装置、14…車両、
16…インストルメントパネル、18…表示装置、20…フロントガラス、
22…運転者、24…表示光射出部、26…第1の反射器、
28…第2の反射器(反射器)、30…ハウジング、32…光源、
34…液晶表示素子、36…コールドミラー、36a…ガラス基板、
36b…第1の反射層、38…取付け部材、39…半田用接続穴、
40…凹面鏡、40a…第2の反射層、41…半田用接続穴、
42…透光性カバー、43…押圧部、44…ミラーホルダ、44a…突出片、
45a,45b…貫通穴、46…上側ケース体、46a…開口部、
47…被係入部、48…下側ケース体、49…突出部、50…内部空間、
51…取付け部、52…可動部材、53…モータ(駆動源)、54…駆動部、
55…フレーム、56…第1板部、57…第2板部、58…第3板部、
59…金属プレート、61…雌ネジ部、62…雄ネジ部、
63…リードスクリュー、64…挟持部、65…挟持部、66…他部、
67…ガイド軸、68…貫通孔、71…貫通穴、72…固定用穴、
73…軸受部、74…固定用穴、75…組付け用穴、76…平坦面、
77…スライド部、81…基板、82…取付部、83…ネジ、
85…位置検出部材、86…押圧部、87…端子、88…端子、
91…取付け部材、92…ネジ、93…貫通孔
10 ... drive device, 12 ... head-up display device, 14 ... vehicle,
16 ... Instrument panel, 18 ... Display device, 20 ... Windshield,
22 ... driver, 24 ... display light emitting part, 26 ... first reflector,
28 ... second reflector (reflector), 30 ... housing, 32 ... light source,
34 ... Liquid crystal display element, 36 ... Cold mirror, 36a ... Glass substrate,
36b ... 1st reflective layer, 38 ... mounting member, 39 ... solder connection hole,
40 ... concave mirror, 40a ... second reflective layer, 41 ... solder connection hole,
42 ... Translucent cover, 43 ... Pressing part, 44 ... Mirror holder, 44a ... Projecting piece,
45a, 45b ... Through hole, 46 ... Upper case body, 46a ... Opening,
47 ... Engagement part, 48 ... Lower case body, 49 ... Protruding part, 50 ... Internal space,
51 ... Mounting part, 52 ... Movable member, 53 ... Motor (drive source), 54 ... Drive part,
55 ... frame, 56 ... first plate, 57 ... second plate, 58 ... third plate,
59 ... Metal plate, 61 ... Female threaded part, 62 ... Male threaded part,
63 ... Reed screw, 64 ... Holding part, 65 ... Holding part, 66 ... Other part,
67 ... Guide shaft, 68 ... Through hole, 71 ... Through hole, 72 ... Fixing hole,
73 ... Bearing part, 74 ... Fixing hole, 75 ... Assembling hole, 76 ... Flat surface,
77 ... Slide part, 81 ... Board, 82 ... Mounting part, 83 ... Screw,
85 ... position detection member, 86 ... pressing part, 87 ... terminal, 88 ... terminal,
91 ... Mounting member, 92 ... Screw, 93 ... Through hole
Claims (12)
可動部材と、
駆動源を有し前記可動部材を駆動する駆動部と、
前記駆動部が取り付けられるフレームと、を備え、
前記フレームは、
前記駆動源を固定する第1板部と、
前記第1板部と組んで前記駆動源とは別の駆動部構成部材を保持する他部とを備え、
前記第1板部に前記取付け部が設けられている、
ことを特徴とする駆動装置。 A drive device having a mounting part for mounting on a head-up display device.
Movable members and
A drive unit that has a drive source and drives the movable member,
A frame to which the drive unit is attached is provided.
The frame is
The first plate portion for fixing the drive source and
It is provided with another part that holds a drive part component other than the drive source in combination with the first plate part.
The mounting portion is provided on the first plate portion.
A drive device characterized by that.
前記駆動部は、
雄ネジ部を有するリードスクリューと、
前記可動部材に設けられ、前記リードスクリューの前記雄ネジ部に取り付けられる雌ねじ部と、を備え、
前記駆動源が前記リードスクリューを回転することで前記可動部材を軸方向に移動させる、
ことを特徴とする駆動装置。 In the drive device according to claim 1,
The drive unit
A reed screw with a male screw part and
A female screw portion provided on the movable member and attached to the male screw portion of the lead screw is provided.
The drive source rotates the reed screw to move the movable member in the axial direction.
A drive device characterized by that.
前記フレームは、
前記第1板部と、前記第1板部と離間して対向する第2板部と、前記第1板部と第2板部とを一体に接続する第3板部とを備え、
前記第1板部と第2板部と第3板部は単一の金属プレートから折り曲げられて形成されている、
ことを特徴とする駆動装置。 In the drive device according to claim 1 or 2.
The frame is
The first plate portion, the second plate portion that faces the first plate portion at a distance from the first plate portion, and the third plate portion that integrally connects the first plate portion and the second plate portion are provided.
The first plate portion, the second plate portion, and the third plate portion are formed by bending from a single metal plate.
A drive device characterized by that.
前記第1板部と前記第3板部との間に設けられ、前記可動部材の移動方向をガイドするガイド軸を備え、
前記可動部材は、貫通孔を備え、該貫通孔に前記ガイド軸が貫通している、
ことを特徴とする駆動装置。 In the drive device according to claim 3,
A guide shaft provided between the first plate portion and the third plate portion to guide the moving direction of the movable member is provided.
The movable member has a through hole, and the guide shaft penetrates the through hole.
A drive device characterized by that.
前記取付け部は、前記第1板部の前記駆動源が配置される側に設けられている、
ことを特徴とする駆動装置。 In the drive device according to any one of claims 1 to 4.
The mounting portion is provided on the side of the first plate portion on which the drive source is arranged.
A drive device characterized by that.
前記第1板部と第3板部は幅が同じである、
ことを特徴とする駆動装置。 In the drive device according to claim 5,
The width of the first plate portion and the third plate portion is the same.
A drive device characterized by that.
前記取付け部は、前記第1板部の前記駆動源が配置される側と反対側に設けられている、
ことを特徴とする駆動装置。 In the drive device according to any one of claims 1 to 4.
The mounting portion is provided on the side of the first plate portion opposite to the side on which the drive source is arranged.
A drive device characterized by that.
前記第1板部は第3板部より幅が大きい、
ことを特徴とする駆動装置。 In the drive device according to claim 7,
The width of the first plate portion is larger than that of the third plate portion.
A drive device characterized by that.
前記取付け部は、締結用のネジが通る貫通孔が形成されている、
ことを特徴とする駆動装置。 In the drive device according to any one of claims 1 to 8.
The mounting portion is formed with a through hole through which a screw for fastening passes.
A drive device characterized by that.
前記駆動源は、ステッピングモータである、
ことを特徴とする駆動装置。 In the drive device according to any one of claims 1 to 9.
The drive source is a stepping motor.
A drive device characterized by that.
前記ステッピングモータはマイクロステップ駆動する、
ことを特徴とする駆動装置。 In the drive device according to claim 10,
The stepping motor is microstepped.
A drive device characterized by that.
回転軸を中心として揺動可能であり、前記射出された前記表示光を反射して被投射部材に当てる反射器と、
前記反射器に設けられた突出片が可動部材に保持され、当該可動部材をリードスクリューの軸線方向に沿って移動させることにより、前記反射器を揺動させて前記表示光の方向を調整する請求項1から請求項11のいずれか1項に記載された駆動装置と、
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。 A display light emitting unit that emits display light corresponding to the information to be displayed,
A reflector that can swing around a rotation axis and reflects the emitted display light and hits the projected member.
A claim in which a protruding piece provided on the reflector is held by a movable member, and the movable member is moved along the axial direction of a lead screw to swing the reflector and adjust the direction of the display light. The drive device according to any one of claims 1 to 11.
To prepare
A head-up display device characterized by this.
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