JP7013431B2

JP7013431B2 - ミラー装置

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Publication number: JP7013431B2
Application number: JP2019198794A
Authority: JP
Inventors: 裕介藤本; 健次八木; 雄太三宅
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2019-10-31
Filing date: 2019-10-31
Publication date: 2022-02-15
Anticipated expiration: 2039-10-31
Also published as: CN112817115A; US11555984B2; US20210132332A1; EP3816705B1; JP2021071634A; CN112817115B; EP3816705A1

Description

本発明は、ミラー装置に関する。

従来、ミラー装置がある。特許文献１には、表示器が出射した所定の画像を表す表示光を反射部で反射させ、反射部で反射した表示光により、画像を視認させるヘッドアップディスプレイ装置が開示されている。特許文献１のヘッドアップディスプレイ装置には、回転軸線方向に被支持部と支持部とを互いに押しつける弾性部材が設けられている。特許文献１のヘッドアップディスプレイ装置は、与えられた振動により表示像がぶれることを低減することができるとされている。

特開２０１４－８５５３９号公報

ミラーの回転軸を適切に保持することについて、なお改良の余地が残されている。例えば、軸と直交する方向に回転軸がずれてしまったり、回転軸が振動してしまったりすると、表示像の品質低下を招く。

本発明の目的は、回転軸を適切に保持することができるミラー装置を提供することである。

本発明のミラー装置は、回転軸と、表示光を反射する反射面と、を有するミラーと、基端が固定されており、かつ先端が自由端であり、前記回転軸を回転自在に支持する円筒状の支持部と、前記ミラーを回動させるモータと、を備え、前記回転軸は、前記支持部を半径方向の外側に向けて押し広げながら前記支持部に対して挿入され、かつ前記支持部によって摺動可能に支持されることを特徴とする。

本発明に係るミラー装置は、ミラーの回転軸を回転自在に支持する円筒状の支持部を有する。回転軸は、支持部を半径方向の外側に向けて押し広げながら支持部に対して挿入され、かつ支持部によって摺動可能に支持される。本発明に係るミラー装置によれば、円筒状の支持部が回転軸を押圧しながら摺動可能に支持することで、回転軸を適切に保持することができるという効果を奏する。

図１は、実施形態に係る車両用表示装置の概略構成図である。図２は、実施形態に係るミラー装置の斜視図である。図３は、実施形態に係るミラー装置の分解斜視図である。図４は、実施形態に係るミラーの正面図である。図５は、実施形態に係る保持部材の斜視図である。図６は、実施形態に係る保持部材の断面図である。図７は、実施形態に係る保持部材の断面図である。図８は、保持部材の支持部によって保持された回転軸を示す断面図である。図９は、実施形態に係る軸受部材の斜視図である。図１０は、軸受部材の支持部によって保持された回転軸を示す断面図である。図１１は、実施形態に係るウォームの正面図である。図１２は、実施形態に係るウォームをモータ側から軸方向視した図である。図１３は、実施形態に係るウォームを回転部材側から軸方向視した図である。図１４は、実施形態に係る回転部材の斜視図である。図１５は、実施形態に係る回転部材の正面図である。図１６は、実施形態に係る連結部材の本体の斜視図である。図１７は、実施形態に係る連結部材の本体の斜視図である。図１８は、実施形態に係る連結部材の本体の側面図である。図１９は、実施形態に係る連結部材のギア部の正面図である。図２０は、実施形態に係るミラー装置を第一軸線に沿って見た図である。図２１は、実施形態に係るミラー装置の斜視図である。図２２は、実施形態に係るストッパ機構の断面図である。図２３は、実施形態に係るストッパ機構の断面図である。図２４は、実施形態に係るストッパ機構の断面図である。図２５は、実施形態に係るストッパ機構の断面図である。図２６は、実施形態の第１変形例に係る軸受部材の斜視図である。図２７は、実施形態の第１変形例に係る軸受部材の断面図である。図２８は、実施形態の第１変形例に係る軸受部材の断面図である。

以下に、本発明の実施形態に係るミラー装置につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。

［実施形態］
図１から図２５を参照して、実施形態について説明する。本実施形態は、ミラー装置に関する。図１は、実施形態に係る車両用表示装置の概略構成図、図２は、実施形態に係るミラー装置の斜視図、図３は、実施形態に係るミラー装置の分解斜視図、図４は、実施形態に係るミラーの正面図、図５は、実施形態に係る保持部材の斜視図、図６は、実施形態に係る保持部材の断面図、図７は、実施形態に係る保持部材の断面図、図８は、保持部材の支持部によって保持された回転軸を示す断面図、図９は、実施形態に係る軸受部材の斜視図、図１０は、軸受部材の支持部によって保持された回転軸を示す断面図である。

図１１は、実施形態に係るウォームの正面図、図１２は、実施形態に係るウォームをモータ側から軸方向視した図、図１３は、実施形態に係るウォームを回転部材側から軸方向視した図、図１４は、実施形態に係る回転部材の斜視図、図１５は、実施形態に係る回転部材の正面図、図１６は、実施形態に係る連結部材の本体の斜視図、図１７は、実施形態に係る連結部材の本体の斜視図、図１８は、実施形態に係る連結部材の本体の側面図、図１９は、実施形態に係る連結部材のギア部の正面図、図２０は、実施形態に係るミラー装置を第一軸線に沿って見た図である。

図２１は、実施形態に係るミラー装置の斜視図、図２２から図２５は、実施形態に係るストッパ機構の断面図である。図６には、図７のVI－VI断面位置の断面図が示されている。図７および図８には、図６のVII－VII断面位置の断面図が示されている。図１０には、図９のX－X断面が示されている。図２２から図２５には、図２０のXXII－XXII断面位置の断面図が示されている。

図１に示すように、実施形態に係る車両用表示装置１０は、所謂ヘッドアップディスプレイ装置である。車両用表示装置１０は、車両１００のアイポイント２０１の前方に虚像１１０を表示する。アイポイント２０１は、運転席に着座したドライバ２００の視点位置として予め定められた位置である。

車両用表示装置１０は、車両１００のダッシュボード１０１の内側に配置されている。ダッシュボード１０１の上面には、開口部１０１ａが設けられている。車両用表示装置１０は、この開口部１０１ａを介してウインドシールド１０２に画像を投影する。ウインドシールド１０２は、車両１００におけるアイポイント２０１の前方に位置する反射部である。ウインドシールド１０２は、例えば、半透過性を有しており、車両用表示装置１０から入射する光をアイポイント２０１に向けて反射する。ドライバ２００は、ウインドシールド１０２によって反射された画像を虚像１１０として認識する。ドライバ２００にとって、虚像１１０はウインドシールド１０２よりも前方に存在するかのように認識される。

車両用表示装置１０は、ミラー装置１および画像表示装置１１を有する。画像表示装置１１は、表示光を出力する装置であり、例えば、レーザスキャナや液晶表示装置である。ミラー装置１は、画像表示装置１１から出力された表示光をウインドシールド１０２に向けて反射する。本実施形態のミラー装置１は、反射面の向きを変化させることができる可動ミラー装置である。

図２および図３に示すように、ミラー装置１は、ミラー２、保持部材３、モータ４、ウォーム５、回転部材６、連結部材７、第一バネ８、第二バネ９、および軸受部材１２を有する。

ミラー２は、ミラー本体２０と、回転軸２１と、連結軸２２と、を有する。ミラー本体２０、回転軸２１、および連結軸２２は、例えば、合成樹脂によって一体に成型されている。ミラー本体２０は、反射面２０ａを有する。反射面２０ａは、凹状の曲面であり、画像表示装置１１から出力された表示光を拡大してウインドシールド１０２に向けて反射する。本実施形態の反射面２０ａの形状は、自由曲面である。反射面２０ａには、蒸着等によって反射層が形成されていてもよい。

図３および図４に示すように、回転軸２１は、第一軸部２１Ａおよび第二軸部２１Ｂを有する。第一軸部２１Ａおよび第二軸部２１Ｂは、第一軸線Ｘ１の位置に配置されている。第一軸線Ｘ１は、ミラー２の回転中心である。第一軸部２１Ａおよび第二軸部２１Ｂの中心軸線は、それぞれ第一軸線Ｘ１上にある。第一軸部２１Ａは、ミラー本体２０の第一側面２０ｂから第一軸線Ｘ１に沿って突出している。第二軸部２１Ｂは、ミラー本体２０の第二側面２０ｃから第一軸線Ｘ１に沿って突出している。

第一軸部２１Ａは、基端部２１ｄと、先端部２１ｅと、を有する。基端部２１ｄは、第一軸部２１Ａにおける基端側の部分であり、第一側面２０ｂにつながっている。基端部２１ｄの形状は、円柱形状である。先端部２１ｅは、基端部２１ｄの先端面から第一軸線Ｘ１に沿って突出している。先端部２１ｅの形状は、断面形状が略矩形の平板形状である。先端部２１ｅには、ネジが挿通される貫通孔が形成されている。第二軸部２１Ｂの形状は、円柱形状である。図４に示すように、第二軸部２１Ｂの先端には、突起２１ｆが設けられている。突起２１ｆは、半径方向に向けて突出している。

連結軸２２は、第二軸線Ｘ２の位置に配置されている。第二軸線Ｘ２は、第一軸線Ｘ１と平行であり、かつ第一軸線Ｘ１から離間している。連結軸２２の中心軸線は、第二軸線Ｘ２上にある。連結軸２２は、ミラー本体２０の第一側面２０ｂから第二軸線Ｘ２に沿って突出している。連結軸２２は、基端部２２ａおよび先端部２２ｂを有する。基端部２２ａは、第二軸部２１Ｂにおける基端側の部分であり、第一側面２０ｂにつながっている。基端部２２ａの形状は、円柱形状である。先端部２２ｂは、基端部２２ａの先端面から第二軸線Ｘ２に沿って突出している。先端部２２ｂの形状は、断面形状が略矩形の平板形状である。先端部２２ｂには、ネジが挿通される貫通孔が形成されている。

図５に示すように、保持部材３は、縦壁３０と、上壁３１と、下壁３２と、係止壁３３と、支持部３４と、フック部３６と、筒部３７と、を有する。保持部材３は、例えば、合成樹脂によって一体に成型されている。縦壁３０は、保持部材３の本体部分であり、平板状に形成されている。上壁３１および下壁３２は、縦壁３０に対して略直交するように設けられている。上壁３１および下壁３２は、互いに対向している。保持部材３は、例えば、上壁３１および下壁３２が車両上下方向において対向するように、車両用表示装置１０の筐体に対して固定される。

上壁３１は、モータ４を保持するモータ保持部３１ａを有する。モータ保持部３１ａは、上壁３１を貫通する貫通孔３１ｂおよびネジ孔３１ｃを含む。上壁３１は、モータ４の筐体４０を支持する。モータ４の出力軸４１は、貫通孔３１ｂに挿通される。筐体４０を上壁３１に固定するネジは、ネジ穴３１ｃに螺合する。フック部３６は、上壁３１につながっているアーム状の部分である。第一バネ８の一端は、フック部３６に掛けられ、フック部３６によって固定される。フック部３６の先端部は、第一バネ８を係止可能なように屈曲している。

下壁３２は、支持孔３２ａを有する。支持孔３２ａは、下壁３２に設けられた凹部であってもよく、下壁３２を貫通する貫通孔であってもよい。本実施形態の支持孔３２ａは、下壁３２を貫通している。下壁３２は、支持孔３２ａにおいて回転部材６を回転自在に支持する。

係止壁３３は、縦壁３０から突出しており、上壁３１から下壁３２まで延在している。係止壁３３は、ウォーム５の回転範囲を規制するストッパ機構１６の構成要素である。

支持部３４は、ミラー２の第一軸部２１Ａを支持する部分であり、弾性変形可能である。支持部３４は、第一軸部２１Ａを摺動可能に支持するすべり軸受としての機能や、第一軸部２１Ａを調芯する機能を有している。支持部３４は、円筒状をなしており、縦壁３０と直交する方向に向けて縦壁３０から突出している。支持部３４の先端３４ｂは、固定されていない自由端である。本実施形態の支持部３４は、三つの片部３５（３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃ）を有する。図６等に示すように、片部３５は、中心軸線Ｃ１の周りに周方向に沿って等間隔で位置している。隣接する二つの片部３５の間には、スリット３４ａが設けられている。つまり、支持部３４は、スリット３４ａによって隔てられた三つの片部３５を有する。以下の説明では、中心軸線Ｃ１と直交する二方向を「第二方向Ｙ」および「第三方向Ｚ」と称する。第二方向Ｙおよび第三方向Ｚは、互いに直交する。第二方向Ｙおよび第三方向Ｚは、例えば、水平方向および鉛直方向である。

支持部３４の外側には、筒部３７が設けられている。筒部３７は、縦壁３０から突出しており、支持部３４を囲んでいる。筒部３７の内周面の断面形状は、円形である。筒部３７は、支持部３４と同軸上に配置されている。第二バネ９は、筒部３７と支持部３４との間に挿入される。

図５および図７に示すように、スリット３４ａは、支持部３４の先端３４ｂから基端３４ｃに向けて、支持部３４の軸方向に延在している。本実施形態の支持部３４では、先端３４ｂから基端３４ｃまでの全体が三つの片部３５に分割されている。それぞれの片部３５は、基端３４ｃにおいて縦壁３０とつながっており、縦壁３０によって個別に支持されている。つまり、それぞれの片部３５は、基端３４ｃが固定端である片持ち梁として形成されている。片部３５の断面形状は、図６に示すように、円弧形状である。

図７に示すように、支持部３４の形状は、先細形状である。すなわち、支持部３４は、基端３４ｃと比較して先端３４ｂが小径となっている。先端３４ｂにおける支持部３４の内周面の半径Ｒ１は、基端３４ｃにおける支持部３４の内周面の半径Ｒ２よりも小さい。すなわち、支持部３４の形状は、先端３４ｂにおける内径（Ｄ１＝２×Ｒ１）が基端３４ｃにおける内径（Ｄ２＝２×Ｒ２）よりも小さい先細形状である。先端３４ｂにおける内径Ｄ１は、ミラー２の基端部２１ｄの外径Ｄ３よりも小さい。

ミラー２の第一軸部２１Ａは、基端３４ｃから支持部３４に挿入される。このときに、基端部２１ｄは、支持部３４を半径方向の外側に向けて押し広げながら支持部３４に挿入される。言い換えると、基端部２１ｄは、片部３５を半径方向の外側に向けて撓み変形させながら支持部３４に挿入される。

図８には、支持部３４に挿入された第一軸部２１Ａが示されている。支持部３４は、片部３５によって基端部２１ｄを支持する。それぞれの片部３５は、基端部２１ｄを摺動可能に支持するよう形成されている。支持部３４は、例えば、先端３４ｂ側の一部分が基端部２１ｄと接触し、基端３４ｃ側の一部分が基端部２１ｄから離間した状態で基端部２１ｄを支持してもよい。支持部３４は、周方向に沿って均等に配置された複数の片部３５によって第一軸部２１Ａを支持することで、第一軸部２１Ａの位置ずれを抑制することができる。支持部３４は、第二方向Ｙや第三方向Ｚの振動に対して第一軸部２１Ａを保持し、第一軸部２１Ａが第二方向Ｙへ移動すること、および第一軸部２１Ａが第三方向Ｚへ移動することを規制する。

図９に示すように、軸受部材１２は、筒部１３および弾性変形可能な支持部１４を有する。支持部１４は、保持部材３の支持部３４と同様に構成されている。筒部１３および支持部１４は、例えば、合成樹脂によって一体に成型されている。筒部１３の形状は、円筒形状である。筒部１３の外側面には、突起１３ａおよび固定部１３ｂが設けられている。軸受部材１２は、突起１３ａおよび固定部１３ｂにおいて車両用表示装置１０の筐体に対して固定される。

支持部１４は、ミラー２の第二軸部２１Ｂを支持する部分である。支持部１４は、第二軸部２１Ｂを摺動可能に支持するすべり軸受としての機能や、第二軸部２１Ｂを調芯する機能を有している。支持部１４は、円筒状をなしており、筒部１３と同軸上に設けられている。支持部１４は、三つの片部（１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ）を有する。片部１５は、筒部１３の内方に位置しており、周方向に沿って等間隔で配置されている。隣接する二つの片部１５の間には、スリット１４ａが設けられている。つまり、支持部１４は、スリット１４ａによって隔てられた三つの片部１５を有する。

スリット１４ａは、支持部１４の先端１４ｂから基端１４ｃに向けて、支持部１４の軸方向に延在している。本実施形態の支持部１４では、先端１４ｂから基端１４ｃまでの全体が三つの片部１５に分割されている。それぞれの片部１５は、基端１４ｃにおいて筒部１３とつながっており、筒部１３によって個別に支持されている。片部１５の断面形状は、円弧形状である。支持部１４の形状は、先端１４ｂにおける内径が基端１４ｃにおける内径よりも小さい先細形状である。

ミラー２の第二軸部２１Ｂは、基端１４ｃから支持部１４に挿入される。このときに、第二軸部２１Ｂは、支持部１４を半径方向の外側に向けて押し広げながら支持部１４に挿入される。言い換えると、第二軸部２１Ｂは、片部１５を半径方向の外側に向けて撓み変形させながら支持部１４に挿入される。

図１０には、支持部１４に挿入された第二軸部２１Ｂが示されている。支持部１４は、三つの片部１５によって第二軸部２１Ｂを支持する。それぞれの片部１５は、第二軸部２１Ｂを摺動可能に支持するように形成されている。支持部１４は、例えば、先端１４ｂ側の一部分が第二軸部２１Ｂと接触し、基端１４ｃ側の一部分が第二軸部２１Ｂから離間した状態で第二軸部２１Ｂを支持してもよい。

モータ４は、図３に示すように、筐体４０、出力軸４１、およびカラー４２を有する。筐体４０は、保持部材３の上壁３１に対して固定される。モータ４は、車両１００のバッテリ等から供給される電力によって出力軸４１を回転させる。出力軸４１の先端部は、平板状に形成されている。出力軸４１は、カラー４２に挿通されてウォーム５と嵌合する。カラー４２は、ウォーム５の軸部を回転自在に支持する。

図１１に示すように、ウォーム５は、ギア本体５０と、接続軸５１と、支持軸５２と、摺動部５３と、ウォーム側当接部５４と、を有する。ウォーム５は、例えば、合成樹脂によって一体に成型されている。ギア本体５０の形状は、略円筒形状または円柱形状である。ギア本体５０は、螺旋状のギア歯５０ａを有する。接続軸５１は、ギア本体５０の一端につながっている。支持軸５２および摺動部５３は、ギア本体５０の他端につながっている。接続軸５１および支持軸５２は、同軸上に配置されている。

接続軸５１は、モータ４の出力軸４１と接続される部分である。図１２に示すように、接続軸５１の形状は、円筒形状である。接続軸５１の内部には、嵌合部５１ａが形成されている。嵌合部５１ａは、モータ４の出力軸４１を挟み込み、ウォーム５と出力軸４１とを相対回転不能に接続する。

図１１および図１３に示すように、摺動部５３の形状は、略円盤形状である。摺動部５３は、軸方向と直交する摺動面５３ａを有する。ウォーム５は、摺動面５３ａにおいて回転部材６によって支持される。支持軸５２は、摺動面５３ａから軸方向に向けて突出している。支持軸５２の形状は、略円柱形状である。ウォーム側当接部５４は、摺動部５３の外周面から突出している突部である。図１３に示すように、本実施形態のウォーム側当接部５４は、摺動部５３の外周面から、接線方向に向けて突出している。ウォーム側当接部５４は、回転部材６と当接する当接面５４ａ，５４ｂを有する。

図１４および図１５に示すように、回転部材６は、本体６０、支持軸６１、第一当接部６２、および第二当接部６３を有する。回転部材６は、例えば、合成樹脂によって一体に成型されている。本体６０の形状は、略円盤形状である。本体６０は、第一摺動面６０ａおよび第二摺動面６０ｂを有する。第一摺動面６０ａおよび第二摺動面６０ｂは、互いに逆側を向いている。第一摺動面６０ａは、ウォーム５の摺動部５３を支持する面である。摺動面５３ａと第一摺動面６０ａとが摺動することにより、ウォーム５と回転部材６とが相対回転する。

第二摺動面６０ｂは、保持部材３の下壁３２によって支持される面である。第二摺動面６０ｂと下壁３２とが摺動することにより、回転部材６が下壁３２に対して相対回転する。支持軸６１は、第二摺動面６０ｂから軸方向に向けて突出している。回転部材６は、本体６０および支持軸６１を貫通する貫通孔６４を有する。貫通孔６４は、本体６０および支持軸６１の中心軸線と同軸上に形成されている。ウォーム５の支持軸５２は、貫通孔６４に挿入される。

第一当接部６２は、第一摺動面６０ａから軸方向に向けて突出している。第一当接部６２は、例えば、本体６０の外縁部に設けられる。周方向における第一当接部６２の幅Ｗ１は、貫通孔６４の直径と同様の大きさとされてもよい。

第二当接部６３は、本体６０の外周面から突出している。第二当接部６３の突出方向は、例えば、半径方向である。周方向における第二当接部６３の幅Ｗ２は、貫通孔６４の直径と同様の大きさとされてもよい。

図３に示すように、連結部材７は、本体７０と、ギア部７１と、を有する。ギア部７１は、本体７０のギア取付部７３に対して固定される。図１６から図１８に示すように、本体７０は、基部７２、ギア取付部７３、および軸部７４を有する。本体７０は、例えば、合成樹脂によって一体に成型されている。本体７０は、ミラー２の材料よりも高い剛性率や高い弾性率を有する材料によって形成されることが好ましい。基部７２の形状は、略角柱形状である。基部７２は、第一端部７２ａ、第二端部７２ｂを有する。第一端部７２ａは、基部７２における長手方向の一方の端部である。第二端部７２ｂは、基部７２における長手方向の他方の端部である。

基部７２は、第一面７２ｃおよび第二面７２ｄを有する。第一面７２ｃおよび第二面７２ｄは、基部７２が有する側面である。第一面７２ｃおよび第二面７２ｄは、互いに逆側を向いている。連結部材７は、第一面７２ｃをミラー２と対向させた姿勢でミラー２と連結される。

ギア取付部７３は、基部７２の第一端部７２ａにつながっている。ギア取付部７３の形状は、略直方体である。ギア取付部７３は、ネジ穴７３ａおよび突起７３ｂを有する。ギア部７１は、突起７３ｂによって位置決めされる。軸部７４は、基部７２の第二端部７２ｂから突出している。より詳しくは、軸部７４は、基部７２の第二面７２ｄから、第二面７２ｄと直交する方向に向けて突出している。軸部７４の形状は、略円柱形状である。軸部７４の先端部には、第一バネ８の端部を保持する溝７４ａが設けられている。溝７４ａは、軸部７４の外周面に全周にわたって形成されている。第一バネ８の端部は、溝７４ａに対して連結される。

基部７２は、第一連結部７５、第二連結部７６、およびボス部７７を有する。第一連結部７５は、基部７２の第一端部７２ａに形成された貫通孔である。第一連結部７５は、第一面７２ｃおよび第二面７２ｄの両面に開口している。第一連結部７５の断面形状は、矩形の両端が円弧状に湾曲した形状である。ミラー２の第一軸部２１Ａは、第一連結部７５に挿入されて第一連結部７５と連結される。

第二連結部７６は、図１７および図１８に示すように、基部７２の第二端部７２ｂに形成された凹部である。第二連結部７６は、第一面７２ｃに開口しており、第二面７２ｄに向けて凹んでいる。第二連結部７６の断面形状は、矩形の両端が円弧状に湾曲した形状である。ミラー２の連結軸２２は、第二連結部７６に挿入されて第二連結部７６と連結される。軸部７４は、例えば、第二連結部７６と同軸上に配置される。

ボス部７７は、基部７２の第一面７２ｃから突出しているリブである。ボス部７７は、第一連結部７５の開口部を挟んで両側に一つずつ配置されている。ボス部７７の断面形状は、円弧形状である。二つのボス部７７によって略円筒形状のボスが構成されている。ボス部７７は、第二バネ９に挿入されて第二バネ９を保持する。

図１９に示すように、ギア部７１は、基部７１ａおよび複数のギア歯７１ｂを有する。ギア部７１は、例えば、合成樹脂によって一体に成型されている。基部７１ａは、矩形の板状に形成されている。基部７１ａは、本体７０の突起７３ｂに対応する凹部７１ｃ、およびネジ穴７３ａに対応する貫通孔７１ｄを有する。本体７０とギア部７１とを締結するネジは、貫通孔７１ｄに挿通され、本体７０のネジ穴７３ａと螺合する。複数のギア歯７１ｂは、基部７１ａの一辺に配置されている。ギア歯７１ｂは、はす歯であり、ウォーム５のギア歯５０ａと噛み合う。

図３等に示す第一バネ８は、バネ本体８１と、第一リング部８２と、第二リング部８３と、を有する。バネ本体８１は、伸縮可能なバネであり、例えば、コイルスプリングである。第一リング部８２は、バネ本体８１の一端に接続されており、第二リング部８３は、バネ本体８１の他端に接続されている。第一リング部８２は、保持部材３のフック部３６に掛けられる。第二リング部８３は、連結部材７の軸部７４に掛けられる。第一バネ８の伸縮方向は、回転軸２１の軸方向と直交する方向である。

第二バネ９は、伸縮可能なバネであり、例えば、コイルスプリングである。第二バネ９の一端には、連結部材７のボス部７７が挿入される。第二バネ９の他端には、保持部材３の支持部３４が挿入される。第二バネ９は、収縮した状態で保持部材３と連結部材７との間に収容される。従って、第二バネ９は、連結部材７に対して回転軸２１の軸方向に向かう付勢力を作用させる。第二バネ９は、軸方向に沿った連結部材７およびミラー２の移動を規制し、連結部材７およびミラー２を位置決めする。

図２０および図２１には、連結部材７の近傍部分の拡大図が示されている。図２１に示すように、ミラー２の第一軸部２１Ａは、保持部材３の支持部３４によって回転自在に支持される。また、第一軸部２１Ａの先端部２１ｅは、連結部材７の第一連結部７５に挿入され、第一連結部７５と連結される。ミラー２の第二軸部２１Ｂは、連結部材７の第二連結部７６に挿入され、第二連結部７６と連結される。従って、連結部材７は、ミラー２と一体となって回転する。第二バネ９は、連結部材７と保持部材３との間に介在し、連結部材７を押圧する。

図２０に示すように、連結部材７のギア歯７１ｂは、ウォーム５のギア歯５０ａと噛み合っている。第一バネ８の第一リング部８２は、保持部材３のフック部３６に掛けられており、移動不能に固定されている。第一バネ８の第二リング部８３は、連結部材７の軸部７４に掛けられている。

モータ４がウォーム５を回転させると、ウォーム５からギア部７１に対して、ウォーム５の軸方向に沿った駆動力Ｆ１が与えられる。駆動力Ｆ１により、矢印Ｙ１で示すように、連結部材７が第一軸線Ｘ１を回転中心として回動する。ミラー２は、連結部材７と一体となって回動する。駆動力Ｆ１は、第一連結部７５から第一軸部２１Ａに伝達されると共に、第二連結部７６から連結軸２２に伝達される。

連結部材７が回動すると、軸部７４の移動によって第一バネ８のバネ本体８１が伸縮する。第一バネ８は、伸長した状態で軸部７４およびフック部３６に掛けられている。言い換えると、第一バネ８は、バネ本体８１が常に伸長した状態となるように、連結部材７および保持部材３によって保持されている。従って、第一バネ８は、軸部７４に対して、引っ張る方向のバネ力Ｆ２を作用させる。第一バネ８は、ギア部７１とウォーム５との間のバックラッシュによるガタをバネ力Ｆ２によって詰める。第一バネ８は、ミラー２の振動を抑制することや、ミラー２に対する回転位置制御の精度を向上させることができる。

上記のように、本実施形態のミラー装置１では、第一バネ８が連結部材７に対して連結されている。これにより、以下に説明するように、ミラー２の変形が抑制される。比較例として、第一バネ８の第二リング部８３が連結部材７に代えて連結軸２２に対して連結される構成について検討する。この場合、バネ力Ｆ２によって、ミラー２を曲げようとする応力が発生する。例えば、第一軸部２１Ａが拘束された状態で連結軸２２に対してバネ力Ｆ２が作用すると、ミラー本体２０に対して曲げ応力が作用する。比較例のミラー装置では、長期間に及ぶ熱や負荷により、ミラー２の剛性が低下してミラー２が変形してしまう可能性がある。

本実施形態のミラー装置１では、連結部材７が駆動力Ｆ１およびバネ力Ｆ２の両方の力を受ける。つまり、駆動力Ｆ１およびバネ力Ｆ２による曲げモーメントを主として連結部材７が受ける。従って、ミラー２を変形させるような力がミラー２に作用しにくい。よって、本実施形態のミラー装置１は、ミラー２の変形を抑制することができる。

また、本実施形態のミラー装置１では、図８および図１０等を参照して説明したように、回転軸２１が筒状の支持部３４，１４によって回転自在に支持される。回転軸２１は、支持部３４，１４を押し広げながら支持部３４，１４に対して挿入され、かつ支持部３４，１４によって摺動可能に支持されている。筒状の支持部３４，１４は、軸と直交する方向への回転軸２１の移動を規制する。従って、本実施形態のミラー装置１は、回転軸２１のずれを抑制することや、回転軸２１を調芯することができる。

また、本実施形態のミラー装置１は、回転部材６を含むストッパ機構１６を有する。よって、以下に説明するように、ミラー２の回転制御における自由度を向上させることができる。例えば、本実施形態のミラー装置１では、ミラー２の回動角を大きくすることが可能である。

図２２には、ウォーム５および回転部材６が第一停止位置にあるストッパ機構１６が示されている。ストッパ機構１６は、ウォーム５のウォーム側当接部５４、回転部材６、および係止壁３３を含む。第一停止位置では、第一回転方向Ａ１への回転部材６およびウォーム５の回転が規制される。第一回転方向Ａ１は、例えば、連結部材７のギア部７１をモータ４に近づける方向の回転である。第一回転方向Ａ１は、例えば、ミラー２の傾斜角度を大きくする回転方向である。第二回転方向Ａ２は、第一回転方向Ａ１とは逆の回転方向である。第二回転方向Ａ２は、例えば、連結部材７のギア部７１をモータ４から遠ざける方向の回転である。第二回転方向Ａ２は、例えば、ミラー２の傾斜角度を小さくする回転方向である。

図２２に示すように、回転部材６の第二当接部６３は、保持部材３の係止壁３３によって係止されている。より詳しくは、第二当接部６３は、係止壁３３の内側壁面３３ａによって係止されている。内側壁面３３ａは、回転部材６が第一回転方向Ａ１へ回転することを規制する。一方、回転部材６が第二回転方向Ａ２へ回転することは許容される。ウォーム５のウォーム側当接部５４は、回転部材６の第一当接部６２によって係止されている。第一当接部６２は、ウォーム５が第一回転方向Ａ１へ回転することを規制する。一方、ウォーム５が第二回転方向Ａ２へ回転することは許容される。

図２２に示す状態から、モータ４がウォーム５に対して第二回転方向Ａ２の回転力を与えると、図２３に矢印Ｙ２で示すようにウォーム５が回転する。このときに、回転部材６は、停止したままであってもよく、ウォーム５によって連れ回されてもよい。ここでは、回転部材６が停止し、ウォーム５が回転部材６に対して相対回転する場合の動作について説明する。

図２２に示す位置から、ウォーム５が回転部材６に対して第一角度θ１だけ相対回転すると、図２４に示すようにウォーム側当接部５４が第一当接部６２に当接する。本実施形態の第一角度θ１は、約２７０°である。第一角度θ１は、第一当接部６２の幅Ｗ１や、ウォーム側当接部５４の形状等に応じて決まる角度である。本実施形態の第一当接部６２およびウォーム側当接部５４は、ウォーム５が回転部材６に対して約２７０°相対回転できるように構成されている。なお、第一角度θ１は、ミラー２の回動範囲の目標値等に応じて設定可能である。第一当接部６２およびウォーム側当接部５４は、ウォーム５が回転部材６に対して半回転を超えて相対回転できるように構成されていることが好ましい。

ウォーム側当接部５４が第一当接部６２に当接することにより、モータ４から出力される第二回転方向Ａ２の回転力がウォーム側当接部５４から回転部材６に伝達される。従って、ウォーム５が更に第二回転方向Ａ２に回転する場合、回転部材６がウォーム５と一体となって回転する。

図２４に示す位置から、回転部材６が下壁３２に対して第二角度θ２だけ相対回転すると、図２５に示すように第二当接部６３が係止壁３３に当接する。第二当接部６３は、係止壁３３の端面３３ｂに当接し、端面３３ｂによって係止される。端面３３ｂは、第二当接部６３を係止して回転部材６およびウォーム５の回転を停止させる。つまり、第二停止位置では、第二回転方向Ａ２への回転部材６およびウォーム５の回転が規制される。

本実施形態の第二角度θ２は、約３２０°である。第二角度θ２は、第二当接部６３の幅Ｗ２や、係止壁３３の形状等に応じて決まる角度である。本実施形態の第二当接部６３および係止壁３３は、回転部材６が保持部材３に対して約３２０°相対回転できるように構成されている。なお、第二角度θ２は、ミラー２の回動範囲の目標値等に応じて設定可能である。第二当接部６３および係止壁３３は、回転部材６が保持部材３に対して半回転を超えて相対回転できるように構成されていることが好ましい。

ウォーム５および回転部材６において、図２５に示す位置を第二停止位置と称する。第二停止位置は、ウォーム５および回転部材６の第二回転方向Ａ２への回転が係止壁３３によって規制される位置である。

このように、本実施形態のミラー装置１では、第一停止位置と第二停止位置との間で、ウォーム５が約５９０°回転可能である。すなわち、ウォーム５が保持部材３に対して１．５回転（５４０°）を超えて相対回転できる。このように、本実施形態のストッパ機構１６は、ウォーム５が一回転（３６０°）を超えて回転することを許容する。比較例として、回転部材６が無く、ウォーム５のウォーム側当接部５４が係止壁３３によって係止される構成を検討する。比較例では、ウォーム５が一回転未満の範囲でしか回転できない。これに対して、実施形態のミラー装置１では、ウォーム５の回転範囲が一回転を大きく超える。

本実施形態のミラー装置１によれば、ミラー２の回転制御における自由度が向上する。例えば、ミラー２の回動範囲を大きな範囲に設定することができる。また、実施形態のミラー装置１では、モータ４から回転軸２１までの減速比または増速比を広い範囲から選択可能である。ミラー２の回動範囲を大きくした場合、第一バネ８の伸縮量が大きくなり、その結果としてバネ力Ｆ２の最大値が大きくなりやすい。ここで、本実施形態のミラー装置１では、連結部材７がバネ力Ｆ２を受けるように構成されている。このため、バネ力Ｆ２が大きくなったとしても、ミラー２の変形が生じにくい。

以上説明したように、本実施形態のミラー装置１は、ミラー２と、円筒状の支持部１４，３４と、ミラー２を回動させるモータ４と、を有する。ミラー２は、回転軸２１と、表示光を反射する反射面２０ａと、を有する。支持部１４，３４は、基端１４ｃ，３４ｃが固定されており、かつ先端１４ｂ，３４ｂが自由端であり、回転軸２１を回転自在に支持する。回転軸２１は、支持部１４，３４を半径方向の外側に向けて押し広げながら支持部１４，３４に対して挿入され、支持部１４，３４によって摺動可能に支持される。本実施形態のミラー装置１では、円筒状の支持部１４，３４が回転軸２１を押圧しながら回転軸２１を摺動可能に支持する。よって、回転軸２１が適切に保持される。

本実施形態のミラー装置１に対する比較例として、略Ｕ字形状の軸保持部によって回転軸２１を保持する構成について検討する。比較例では、回転軸２１がＵ字形状の軸保持部の開口に向けてせり上がり、回転軸２１がずれてしまうことがある。これに対して、本実施形態のミラー装置１では、円筒状の支持部１４，３４に回転軸２１が挿入されることで、回転軸２１のずれが規制される。

本実施形態のミラー装置１は、更に、保持部材３を有する。保持部材３は、モータ４を保持するモータ保持部３１ａを有する。支持部３４は、保持部材３の一部であり、モータ保持部３１ａと一体に形成されている。このような構成により、部品点数の削減が可能である。

本実施形態のミラー装置１は、回転軸２１の両端を支持部１４，３４によって支持している。よって、回転軸２１のずれや振動が適切に抑制される。

本実施形態の支持部１４，３４の形状は、先端１４ｂ，３４ｂにおける内径が基端１４ｃ，３４ｃにおける内径よりも小さい先細形状である。よって、回転軸２１を調芯する保持力を確保しつつ摩擦抵抗を低減することが可能である。

本実施形態の支持部１４，３４は、断面形状が円弧形状の複数の片部１５，３５を有し、支持部１４，３４の先端１４ｂ，３４ｂから基端１４ｃ，３４ｃに向けて延在するスリット１４ａ，３４ａによって複数の片部１５，３５が隔てられている。片部１５，３５の枚数や形状等によって最適な保持力や摩擦抵抗を設計することが可能である。

［実施形態の第１変形例］
実施形態の第１変形例について説明する。図２６は、実施形態の第１変形例に係る軸受部材の斜視図、図２７および図２８は、実施形態の第１変形例に係る軸受部材の断面図である。実施形態の第１変形例に係る軸受部材１２において、上記実施形態の軸受部材１２と異なる点は、例えば、支持部１７の形状である。

図２６から図２８に示すように、軸受部材１２は、筒部１３および支持部１７を有する。筒部１３の形状は、上記実施形態の筒部１３と同様である。支持部１７は、円筒状をなしており、筒部１３と同軸上に設けられている。図２７に示すように、支持部１７の断面形状は、Ｃ字形状である。支持部１７には、一つのスリット１７ａが設けられている。スリット１７ａは、第二方向Ｙを向いている。スリット１７ａは、支持部１７の先端１７ｂから基端１７ｃに向けて、支持部１７の軸方向に延在している。本変形例の支持部１７では、スリット１７ａが先端１７ｂから基端１７ｃまで設けられている。

図２８に示すように、スリット１７ａの幅は、先端１７ｂから基端１７ｃへ向うに従って広くなる。支持部１７の形状は、先端１７ｂにおける内径が基端１７ｃにおける内径よりも小さい先細形状である。ミラー２の第二軸部２１Ｂは、基端１７ｃから支持部１７に挿入される。このときに、第二軸部２１Ｂは、支持部１７を半径方向の外側に向けて押し広げながら支持部１７に挿入される。支持部１７は、略全周にわたって第二軸部２１Ｂの外周面に接触し、第二軸部２１Ｂを摺動可能に支持する。支持部１７は、第二方向Ｙや第三方向Ｚの振動に対して第二軸部２１Ｂを保持し、第二軸部２１Ｂが第二方向Ｙへ移動すること、および第二軸部２１Ｂが第三方向Ｚへ移動することを規制する。なお、支持部１７は、スリット１７ａを有しない先細の円筒形状に形成されてもよい。

保持部材３は、上記実施形態の支持部３４に代えて、支持部１７と同様の支持部を有していてもよい。保持部材３の支持部は、第二方向Ｙや第三方向Ｚの振動に対して第一軸部２１Ａを保持し、第一軸部２１Ａが第二方向Ｙへ移動すること、および第一軸部２１Ａが第三方向Ｚへ移動することを規制する。

保持部材３が本変形例で開示されている支持部１７を有する場合、ミラー装置１は以下のような構成となる。
ミラー装置１は、回転軸２１と、表示光を反射する反射面２０ａと、を有するミラー２と、
ミラー２を回動させるモータ４と、
基端１７ｃが固定されており、かつ先端１７ｂが自由端であり、回転軸２１を回転自在に支持する円筒状の支持部１７と、モータ４を保持するモータ保持部３１ａと、を有し、支持部１７およびモータ保持部３１ａが一体に形成されている保持部材３と、
を備え、
回転軸２１は、支持部１７を半径方向の外側に向けて押し広げながら支持部１７に対して挿入され、かつ支持部１７によって摺動可能に支持され、
軸方向と直交する断面における支持部１７の断面形状がＣ字形状である。

［実施形態の第２変形例］
支持部の形状は、上記実施形態の支持部１４，３４の形状や、上記第１変形例の支持部１７の形状には限定されない。例えば、支持部１４，３４が複数の片部１５，３５を有する場合に、片部１５，３５の個数は例示された個数に限定されない。また、スリット１４ａ，３４ａの位置は、例示された位置には限定されない。

断面形状がＣ字形状である支持部１７において、スリット１７ａの位置は、例示された位置には限定されない。例えば、スリット１７ａは、上方を向いていてもよく、第二方向Ｙおよび第三方向Ｚの何れとも異なる方向を向いていてもよい。

上記の実施形態および変形例に開示された内容は、適宜組み合わせて実行することができる。

１ミラー装置
２ミラー
３保持部材
４モータ
５ウォーム
６回転部材
７連結部材
８第一バネ
９第二バネ
１０車両用表示装置
１１画像表示装置
１２軸受部材
１３筒部
１４，１７支持部
１４ａ，１７ａスリット
１５片部
１６ストッパ機構
２０ミラー本体
２０ａ：反射面、２０ｂ：第一側面、２０ｃ：第二側面
２１回転軸
２１Ａ：第一軸部、２１Ｂ：第二軸部、２１ｄ：基端部、２１ｅ：先端部、
２１ｆ：突起
２２連結軸
２２ａ：基端部、２２ｂ：先端部
３０縦壁
３１上壁
３１ａ：モータ保持部、３１ｂ：貫通孔、３１ｃ：ネジ孔
３２下壁
３２ａ支持孔
３３係止壁
３３ａ：壁面、３３ｂ：端面
３４支持部
３４ａ：スリット、３４ｂ：先端、３４ｃ：基端
３５片部
３６フック部
３７筒部
４０筐体
４１出力軸
４２カラー
５０ギア本体
５０ａギア歯
５１接続軸
５２支持軸
５３摺動部
５４ウォーム側当接部
６０本体
６１支持軸
６２第一当接部
６３第二当接部
６４貫通孔
７０本体
７１ギア部
７２基部
７２ａ：第一端部、７２ｂ：第二端部、７２ｃ：第一面、７２ｄ：第二面
７３ギア取付部
７４軸部
７５第一連結部
７６第二連結部
７７ボス部
８１バネ本体
８２第一リング部
８３第二リング部
１００車両
１０１ダッシュボード
１０１ａ開口部
１０２ウインドシールド
１１０虚像
Ａ１：第一回転方向、Ａ２：第二回転方向
Ｆ１：駆動力、Ｆ２：バネ力
Ｘ１：第一軸線、Ｘ２：第二軸線

Claims

回転軸と、表示光を反射する反射面と、を有するミラーと、
基端が固定されており、かつ先端が自由端であり、前記回転軸を回転自在に支持する円筒状の支持部と、
前記ミラーを回動させるモータと、
前記モータを保持するモータ保持部を有する保持部材と、
を備え、
前記支持部は、前記保持部材の一部であり、前記モータ保持部と一体に形成されており、
前記支持部の基端は、前記支持部における軸方向の一端であって、かつ前記回転軸が挿入される入口側の端部であり、前記支持部の先端は、前記支持部における軸方向の他端であり、
前記支持部に挿入された前記回転軸は、前記支持部を半径方向の外側に向けて押し広げており、かつ前記支持部によって摺動可能に支持される
ことを特徴とするミラー装置。
前記回転軸の両端を前記支持部によって支持している
請求項１に記載のミラー装置。
前記支持部の形状は、先端における内径が基端における内径よりも小さい先細形状である
請求項１または２に記載のミラー装置。
軸方向と直交する断面における前記支持部の断面形状がＣ字形状である
請求項１から３の何れか１項に記載のミラー装置。
前記支持部は、断面形状が円弧形状の複数の片部を有し、前記支持部の先端から基端に向けて延在するスリットによって複数の前記片部が隔てられている
請求項１から３の何れか１項に記載のミラー装置。
回転軸と、表示光を反射する反射面と、を有するミラーと、
基端が固定されており、かつ先端が自由端であり、前記回転軸を回転自在に支持する円筒状の支持部と、
前記ミラーを回動させるモータと、
を備え、
前記支持部の基端は、前記支持部における軸方向の一端であって、かつ前記回転軸が挿入される入口側の端部であり、前記支持部の先端は、前記支持部における軸方向の他端であり、
前記支持部の形状は、先端における内径が基端における内径よりも小さい先細形状であり、
前記支持部に挿入された前記回転軸は、前記支持部を半径方向の外側に向けて押し広げており、かつ前記支持部によって摺動可能に支持される
ことを特徴とするミラー装置。
回転軸と、表示光を反射する反射面と、を有するミラーと、
基端が固定されており、かつ先端が自由端であり、前記回転軸を回転自在に支持する円筒状の支持部と、
前記ミラーを回動させるモータと、
を備え、
前記支持部の基端は、前記支持部における軸方向の一端であって、かつ前記回転軸が挿入される入口側の端部であり、前記支持部の先端は、前記支持部における軸方向の他端であり、
前記支持部は、断面形状が円弧形状の複数の片部を有し、前記支持部の先端から基端に向けて延在するスリットによって複数の前記片部が隔てられており、
前記支持部に挿入された前記回転軸は、前記支持部を半径方向の外側に向けて押し広げており、かつ前記支持部によって摺動可能に支持される
ことを特徴とするミラー装置。