JP6458585B2 - 表示装置用開閉機構 - Google Patents
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Description
仮に、パネル状のカバーで開口部が覆われれば、筐体内部への異物の侵入を抑えることはできるものの、表示部が開口部を通るときには、装置筐体の内部にカバーを格納する必要がある。よって、装置の大型化を招いてしまう。
なお、ここでいう目的に限らず、後述する〔発明を実施するための形態〕に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本発明の他の目的として位置づけることができる。
前記表示部は、前記装置筐体の内部に収納される不使用時の位置と前記装置筐体の外部に展開される使用時の位置との間を移動する。
前記カバーは、前記装置筐体の内部において前記開口部の一方側から他方側へ回り込むように設定された軌道の上を往復移動する。
たとえば、前記カバーは、前記軌道に沿って変形可能に構成されている。
また、前記カバーは、第一部位と第二部位とを有する。
前記第一部位は、前記表示部の不使用時に前記開口部を前記一方側から閉鎖する位置に設けられる。
前記第二部位は、前記表示部の使用時に前記開口部を前記他方側から閉鎖する位置に設けられる。
なお、前記軌道に沿う方向基準で、前記カバーの寸法は、前記軌道の寸法から前記開口部の寸法を差し引いた寸法よりも短く設定されることが好ましい。
また、装置筐体の内部において開口部の一方側から他方側へ回り込むように設定された軌道の上をカバーが往復移動することから、カバーがたとえば湾曲するように折り曲げられて収容される。すなわち、カバーを軌道に沿って変形させることで、収容スペースを小さくすることができる。したがって、装置の大型化を抑えることができる。
これらより、異物の侵入を抑えるとともに装置の大型化を抑えることができる。
本発明の表示装置用開閉機構は、車両の表示装置において、装置筐体から出没駆動される表示部の移動経路に設けられた開口部を、軌道に沿って移動するカバーで開閉する機構である。
本実施形態では、車両の前進方向を前方とし、その反対方向を後方とし、重力の作用方向を下方とし、その反対方向を上方とし、これらの前後および上下の何れの方向にも直交する方向を車幅方向とする。また、車幅方向からの眺めのことを側面視という。
なお、図中の矢視「F」は前方を示し、矢視「R」は後方を示し、矢視「D」は下方を示し、矢視「U」は上方を示し、矢視「W1」および「W2」で車幅方向を示し、軌道に沿う方向における一方を「I」で示すとともに他方を「O」で示す。
本実施形態では、表示装置用開閉機構の表示装置として、ヘッドアップディスプレイ装置を例示して説明する。
以下、ヘッドアップディスプレイ装置の基本的な構成を説明し、その次に、ヘッドアップディスプレイ装置において開口部を開閉するための構成を詳細に説明する。
はじめに、図1を参照して、ヘッドアップディスプレイ装置1の基本構成を説明する。
ヘッドアップディスプレイ装置1は、ドライバ5の運転中の視界に情報を重ねて表示するためのデバイスである。
このヘッドアップディスプレイ装置1は、ドライバ5とフロントウィンドウ2との間に設けられている。フロントウィンドウ2は、後方に向かうに連れて上下方向位置が高くなるように傾斜して設けられている。
図2に示すように、ヘッドアップディスプレイ装置1は、装置筐体10と、装置筐体10から出没するように移動する表示部20と、表示部20を移動させる移動機構29と、表示部20に情報を映し出す光を投射する投光装置30とを有する。
以下、装置筐体10,表示部20,移動機構29,投光装置30の順に各構成を説明する。
装置筐体10は、上記の移動機構29や投光装置30などを内部に収容する外殻である。
ここでは、中空の直方体状の装置筐体10を例示する。以下、装置筐体10の表面を形成する六つの面のうち、ダッシュボード3の上面3a(図1参照)の一部をなす面を上面部11と呼び、上面部11に対して下方に空間をおいて向かい合う面を下面部12と呼ぶ。また、上面部11と下面部12とを上下方向に接続する面のうち、前後方向に設けられた面(装置筐体10の前面および後面)を立面部13と呼び、車幅方向に設けられた面(装置筐体10の右面および左面)を側面部14と呼ぶ。
表示部20は、情報を表示する透過型スクリーンである。ここで説明する表示部20には、コンバイナが用いられている。コンバイナとは、ドライバ5の視界に情報を重ね合わせて表示するものである。コンバイナとしては、入射する光を一部反射するとともに一部透過するハーフミラーを用いることができる。
表示部20では、投光装置30から投射される光を反射させることでさまざまな画像や影像が映し出され、前方からの光を透過させることでドライバ5の視界が確保される。
図2に示すように、使用時の位置における表示部20は、装置筐体10の外部で起立した状態とされる。具体的には、フロントウィンドウ2(図1参照)よりも起立する(上下方向に沿う)とともにフロントウィンドウ2と同方向へ傾斜して、使用時の表示部20が配向される。
移動機構29は、表示部20を不使用時の位置と使用時の位置との間で往復移動させる駆動装置である。
この移動機構29は、上記の支持部21と、この支持部21に連結された第一モータ22とを有する。第一モータ22を回転駆動することで、表示部20の下部に設けられた支持部21を回動させて表示部20を移動させる。したがって、表示部20は、不使用時の位置と使用時の位置との間で揺動するように移動する。
移動機構29による表示部20の移動時には、表示部20が開口部9を通過する。すなわち、表示部20の移動経路に開口部9の一部が含まれる。
投光装置30は、プロジェクタとも称され、映写あるいは投影する画像や影像を光で投射するものである。たとえば、複数の半導体レーザを基板上に取り付けてドット表示するものを、投光装置30として用いることができる。
この投光装置30は、開口部9に対して後方であって下方に配置され、前方であって上方に向けて光を投射する。
なお、投光装置30は、表示部20の使用時に点灯し、表示部20の不使用時に消灯する。
次に、ヘッドアップディスプレイ装置1において開口部9を開閉するための詳細構成を説明する。
ヘッドアップディスプレイ装置1は、開口部9を開閉するカバー40を備えている。このカバー40は、開閉機構50によって軌道Tの上を往復移動する。
以下、軌道T,カバー40,開閉機構50の順に説明する。
軌道Tは、開口部9の前側(一方側)から後側(他方側)へ回り込むように設定されている。この軌道Tは、装置筐体10の内部に設定されている。
ここでは、軌道Tが無限に周回可能な無端軌道に設定されている。そのため、以下の説明では、軌道Tを無端軌道Tと呼ぶ。
この無端軌道Tは、側面視で長円をなしている。ここでいう長円は、二本の直線の各端部をそれぞれ円弧で結んだ形状をなす。無端軌道Tの直線部分は、開口部9の表面に沿って配置される。
無端軌道Tの長手方向は、表示部20が不使用時に横たわる方向、すなわち、前後方向に沿って配向されている。一方、無端軌道の短手方向は、上下方向に沿って配向されている。
具体的には、無端軌道Tのなす長円のうち、上下の直線の間に不使用時の表示部20が格納されている。また、この長円のうち後側の円弧内側に投光装置30が収容される。そのため、無端軌道Tの一部は、投光装置30に対して投射光を投射する側とは反対側(ここでは後側であって下側)に回り込むように設定されている。すなわち、無端軌道Tの一部が、投光装置30の外周(後側)を回り込んでいる。
また、車幅方向基準で、カバー40の寸法(幅)は、開口部9の寸法(幅)よりもやや長く設定されるとともに、一対の側面部14の内壁14aどうしの距離よりもやや短く設定されている。
カバー40は、無端軌道Tの上を周回するように移動するため、折り曲げ可能(変形可能)に構成されている。
このカバー40は、周回方向(カバー40の移動方向)に並んで設けられる複数のスラット部40aと、隣接するスラット部40aどうしを連結する複数の連結部40bとを有する。つまり、スラット部40aが連結部40bで鎧戸(シャッター)状に連結されている。
カバー40の材料としては、熱可塑性や熱硬化性のエラストマーを用いることができる。エラストマーとは、ゴム弾性を有する高分子材料である。なお、カバー40の成形性に鑑みれば、熱可塑性のエラストマー(TPE:Thermo Plastic Elastomers)を用いるのが好ましい。
カバー40において、一方の端部(以下、「一端部」という)401から開口部9の寸法よりもやや長い分だけ他方へ向かう部位が第一部位41であり、他方の端部(以下、「他端部」という)402から開口部9の寸法よりもやや長い分だけ一方へ向かう部位が第二部位42であり、第一部位41と第二部位42との間の部位が第三部位43である。
カバー40の位相は、表示部20の不使用時に第一位相(図3参照)となり、表示部20の使用時に第二位相(図4参照)となり、表示部20の移動時に第一位相と第二位相との間の位相(図2参照)となる。
このように、カバー40は、表示部20の使用状態(使用時および不使用時)のそれぞれに応じて開口部9を閉鎖する二つの部位41,42を有する。
透過部42aは、第二位相にカバー40があるときの第二部位42において、投光装置30からの投射光によって照射される範囲よりも大きい。言い換えれば、第二部位42における透過部42aの範囲は、開口部9における投射光の通過範囲よりも大きく設定されている。透過部42aとしては、たとえば可撓性をもつ光透過性樹脂を用いることができる。
なお、第二部位42における透過部42a以外の部位や第一部位41、第三部位43は何れも、光を透過せず、ここでは光反射防止加工が施されている。
開閉機構50は、カバー40を移動させて開口部9を開閉するものである。
この開閉機構50は、カバー40を移動させる駆動装置として、第二モータ51とこの第二モータ51に連結された歯車52とを有し、また、カバー40を無端軌道Tに沿って案内するガイドとして、ガイドプレート59とガイド溝141(図5参照)とを有する。ガイドプレート59は、カバー40の車幅方向中間部40Aを案内するためのものであり、ガイド溝141は、カバー40の車幅方向端部40Bを案内するためのものである。
歯車52およびガイドプレート59は、無端軌道Tがなす長円の長手方向端部、すなわち前後の各端部に設けられている。具体的には、無端軌道Tの前端部における内周側に歯車52が配置され、無端軌道Tの後端部における内周側に沿ってガイドプレート59が配置される。ここで例示するガイドプレート59は、側面視で半円の弧状をなすとともに車幅方向に延び、内周側に投光装置30が配置されている。開閉機構50を装軌車両の履帯に準えれば、歯車52がドライブタンブラに対応し、ガイドプレート59がアイドラプーリに対応する箇所に設けられ、カバー40が履帯の一部に対応する。
このガイド溝141には、カバー40の車幅方向端部40Bが配置される。
本実施形態の表示装置用開閉機構は、上述のように構成されるため、以下のような作用および効果を得ることができる。
まず、ヘッドアップディスプレイ装置1における作用について、表示部20の不使用時,移動時,使用時の順に説明する。
図3に示すように、表示部20の不使用時には、装置筐体10の内部に表示部20が横たわって格納されている。このときのカバー40の位相は第一位相であり、第一部位41で開口部9が閉鎖される。
図2に示すように、開閉機構50が駆動されると、周回方向の他方へ向けて無端軌道Tの上をカバー40が移動し、第一位相と第二位相との間にカバー40が位置して、第一部位41で閉鎖されていた開口部9が開放される。そして、表示部20の移動時には、移動機構29によって、表示部20が起立するように移動して装置筐体10の外部に展開される。
そして、表示部20に向けて投光装置30から光が投射され、表示部20に情報が表示される。このようにして表示部20が使用される。
(1)表示部20の不使用時には、カバー40の第一部位41によって開口部9が閉鎖される。また、表示部20の使用時には、カバー40の第二部位42によって開口部9が閉鎖される。したがって、表示部20が使用時であっても不使用時であっても開口部9が閉鎖される。よって、埃や塵などの微細な異物、コインやカードあるいはペンなどの大きな異物が開口部9から装置筐体10の内部に侵入することを抑えることができる。
また、大きな異物は、装置筐体10内部に侵入することで各機構29,50の耐久性を低下させるおそれがあるものの、侵入が抑えられることで、各機構29,50の耐久性を向上させることができる。
無端軌道Tの上を往復するようにカバー40が移動することから、カバー40は折り曲げ可能に構成されている。また、無端軌道Tは、装置筐体10の内部に設定されている。そのため、カバー40を装置筐体10の内部に折り曲げて収容することができる。
このようにして、異物の侵入を抑えるとともに装置の大型化を抑えることができる。
また、所定機構に比較して、装置筐体10における表示部20の格納深さを抑えることができる。よって、装置を薄型化あるいは小型化することができる。
(6)カバー40は、剛性を有するスラット部40a同士が柔軟性を有する連結部40bによって連結されるため、簡素な構成で変形可能に構成される。
(8)このように、ヘッドアップディスプレイ装置1において、開口部9からの異物の侵入を抑えつつ、大型化を抑えることができる。
(10)第一部位41には光反射防止加工が施されているため、表示部が格納された状態で開口部9を透明なカバーで閉鎖するものに比較すれば、格納された表示部20で光が反射されることを防止することができる。たとえば、フロントウィンドウ2への光の映り込みによる眩輝(グレア)を抑えることができる。よって、安全性の向上にも寄与しうる。
以上、一実施形態について説明したが、本発明は上述の一実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。上述した一実施形態の各構成は、必要に応じて取捨選択することができ、適宜組み合わせてもよい。
ヘッドアップディスプレイ装置1の設置箇所は、ダッシュボード3に限らず、ルーフパネルの前端部であってもよい。すなわち、ドライバ5の視界の上部に重ねて情報が表示されるヘッドアップディスプレイ装置1であってもよい。この場合、開口部が下向きに設けられることから異物が侵入しにくくなり、確実に異物の侵入が抑えられる。
さらに、カバー40は、折り曲げ変形可能なものに限らず、折り曲げ不能なパネル状のものを用いてもよい。この場合、同一平面内に設定された円環状の軌道の上をカバー40が往復移動することで、開口部9が開閉される。このようなパネル状のカバー40を用いたとしても、装置を薄型化することで大型化を抑えることができる。
3 ダッシュボード(インストルメントパネル)
3a 上面
9 開口部
10 装置筐体
20 表示部
29 移動機構
30 投光装置
40 カバー
40a スラット部
40b 連結部
41 第一部位
42 第二部位
42a 透過部
43 第三部位
50 開閉機構
51 第二モータ
59 ガイドプレート
141 ガイド溝
T 無端軌道
Claims (8)
- 装置筐体の内部と外部とを連通する開口部と、
前記装置筐体の内部に収納される不使用時の位置と前記装置筐体の外部に展開される使用時の位置との間を、前記開口部を通って移動する表示部と、
前記装置筐体の内部において前記開口部の一方側から他方側へ回り込むように設定された軌道の上を往復移動して前記開口部を開閉するカバーと、を備え、
前記カバーは、前記表示部の不使用時に前記開口部を前記一方側から閉鎖する第一部位と、前記表示部の使用時に前記開口部を前記他方側から閉鎖する第二部位とを有する
ことを特徴とする表示装置用開閉機構。 - 前記装置筐体の内部に設けられ、前記開口部を通して投射光を前記表示部に投射する投光装置を備え、
前記第二部位は、前記投射光を透過する透過部を有する
ことを特徴とする請求項1に記載の表示装置用開閉機構。 - 前記軌道の一部は、前記投光装置に対して投射光を投射する側とは反対側に回り込むように設定されている
ことを特徴とする請求項2に記載の表示装置用開閉機構。 - 前記表示部は、不使用時に前記装置筐体の内部で横たわった状態とされ、使用時に横たわった状態から揺動されて前記装置筐体の外部で起立した状態とされる
ことを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の表示装置用開閉機構。 - 前記装置筐体の内部で前記軌道に沿って設けられ、前記カバーの移動を案内するガイドを備える
ことを特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載の表示装置用開閉機構。 - 前記カバーは、複数のスラット部と、隣接する前記スラット部どうしを連結する複数の連結部とを含み、
前記スラット部が剛性を有し、前記連結部が屈曲変形可能な可撓性を有する
ことを特徴とする請求項1〜5の何れか一項に記載の表示装置用開閉機構。 - 前記開口部がインストルメントパネルの上面に設けられている
ことを特徴とする請求項1〜6の何れか一項に記載の表示装置用開閉機構。 - 前記表示部がドライバの前方視界に情報を重ね合わせて表示する、車両のヘッドアップディスプレイ装置のコンバイナである
ことを特徴とする請求項1〜7の何れか一項に記載の表示装置用開閉機構。
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