JPWO2015151194A1 - 表示板駆動装置 - Google Patents

Abstract

ヘッドアップディスプレイのコンバイナ（１Ａ）を有する表示板ユニット（１）を移動するための表示板駆動装置において、表示板ユニット（１）の移動と、角度調整を簡単な構成で実現する。表示板ユニット（１）のカム係合軸（１ａ）をカム溝（３１）でガイドする。表示板ユニット（１）の従動アーム部（１１）の端部の係合ピン（１１２）を駆動アーム部（２）の端部の長孔（２２）に係合する。駆動アーム（２）を回動さえて、表示板ユニット（１）のカム係合軸（１ａ）を上端まで移動する。（２）を付勢手段（４）の付勢力に抗してさらに回動さえて、角度調整をする。

Description

本発明は、表示板駆動装置に関する。

従来、車両用のヘッドアップディスプレイには、運転席側に表示光を投影する反射板であるコンバイナが用いられる。このコンバイナは、使用時に例えばダッシュボード上に配置される。使用しないときは、コンバイナはダッシュボード内に収容するものが一般的であり、ダッシュボード内の省スペースを考慮すると、コンバイナの移動経路は設計自由度が高い方が好ましい。

米国特許第７９７８４１４号明細書 国際公開２００７／０５７６０８号

特許文献１のものは、コンバイナの姿勢を左右のカム溝で規制し、この溝よりも下に位置する送りねじ機構でコンバイナを前後方向に移動させる。また、コンバイナが前方に移動されると、前上がりになっている左右のカム溝によりコンバイナが持ち上げられる。そして、コンバイナが持ち上がった後で、さらに送りねじ機構でコンバイナを押し出すことで、コンバイナの角度を調整している。また、特許文献２のものは、シャーシに固定されたラックとピニオンとにより自走する駆動ユニットにより、コンバイナを移動するようにしている。

しかしながら、特許文献１のものは、部品として高価な送りねじ機構を必要としている。また、振動環境下で送りねじ機構が共振し、コンバイナの姿勢が不安定になる懸念がある。また、特許文献２のものは、振動環境下で、駆動ユニットの共振によるラトルノイズや駆動ユニットに係合されたコンバイナの振動が懸念される。また、駆動ユニットに電源を供給するためのフレキシブルケーブル等を必要とする。

本発明が解決しようとする課題としては、コンバイナ等の表示板の角度調整を簡易な機械機構で行うことを一例として挙げられる。

請求項１の表示板駆動装置は、枢軸により回動可能に支持された表示板と該表示板に接続された従動アーム部とを備えた表示板ユニットと、回動軸を中心に回動駆動される駆動アーム部と、前記駆動アーム部の駆動端部に形成された長孔と、前記従動アーム部の従動端部に設けられ前記長孔に係合する係合ピンと、を備え、前記駆動アーム部の回動駆動によって、前記表示板の回動位置を可変にしたことを特徴とする。

本発明の実施形態の表示板駆動装置のコンバイナを起立させた状態の底面斜視図である。 本発明の実施形態の表示板駆動装置のコンバイナを起立させた状態の底面要部拡大斜視図である。 本発明の実施形態の表示板駆動装置のコンバイナを収納した状態の底面斜視図である。 本発明の実施形態の表示板駆動装置における駆動アーム部周囲の拡大側断面図である。 本発明の実施形態の表示板駆動装置における駆動アーム部の斜視図である。 本発明の実施形態の表示板駆動装置のコンバイナを収納した状態の側断面図である。 本発明の実施形態の表示板駆動装置のコンバイナを起立させた状態の側断面図である。 本発明の実施形態の表示板駆動装置のコンバイナを起立させて微小回動させた状態の側断面図（図８（Ａ））及び駆動アーム部周囲の拡大側断面図（図８（Ｂ））である。 本発明の実施形態の表示板駆動装置のコンバイナを起立させて最大回動させた状態の側断面図（図９（Ａ））及び駆動アーム部周囲の拡大側断面図（図８（Ｂ））である。 本発明の実施形態の表示板駆動装置における駆動アーム部の付勢手段の他の例を示す拡大側断面図である。

以下、本発明の一実施形態を説明する。本発明の一実施形態に係る表示板駆動装置は、表示板ユニットを備え、表示板ユニットは、枢軸により回動可能に支持された表示板と、表示板に接続された従動アーム部とを備えている。また、回動軸を中心に回動駆動される駆動アーム部と、駆動アーム部の駆動端部に形成された長孔と、従動アーム部の従動端部に設けられ長孔に係合する係合ピンと、を備えている。そして、駆動アーム部の回動駆動によって、表示板の回動位置を可変にする。

前記長孔の長手方向は、前記駆動アーム部の前記回動軸周りの円弧軌道と交差する構成とすることができる。

前記従動アーム部の前記従動端部は、前記駆動アーム部の回動駆動によって前記長孔の長手方向と交差する方向に移動するように構成することもできる。

前記駆動アームには、前記係合ピンを前記長孔の長手方向における前記回動軸とは逆側へ付勢する付勢手段を設けた構成とすることができる。

また、本発明の一実施形態の表示板駆動装置は、前記表示板ユニットの前記枢軸の位置を円弧状の軌道上でガイドするとともに、該軌道上の終端点で当該枢軸の位置を位置決めするガイド手段と、を備えている。そして、前記駆動アーム部を回動させて、前記枢軸を前記ガイド手段の円弧状の軌道上で前記終端点に向けて移動させることにより、前記表示板を起立させ、前記枢軸が前記ガイド手段の前記軌道上の終端点に達した状態から、さらに前記駆動アーム部を回動させて、前記係合ピンを前記長孔内で移動させて前記従動アーム部の前記従動端部を前記長孔の長手方向と交差する方向に移動させることにより、前記表示板の回動位置を可変にすることができる。

駆動アーム部と従動アーム部とを長孔と枢軸とで連結してリンク機構を構成することでできる。また、枢軸を長孔の半径方向外側へ付勢する。こにれより、このリンク機構は、枢軸をガイド手段の軌道上で自由移動させて表示板ユニットを移動させる機能と、枢軸を付勢手段の付勢力に抗して長孔内で移動させて従動アーム部の従動端部を長孔の長手方向と交差する方向に移動させ、表示板の枢軸を中心とする回動位置を可変にする機能とを有する。これにより、一つの簡単な構造で、２つの機能を実現できるので、表示板駆動装置全体の構成も簡単になる。

前記表示板ユニットの前記枢軸が該表示板ユニットの両側に設けられたカム係合軸であり、前記ガイド手段が前記表示板ユニットの両脇に設けられたカム溝であり、前記カム係合軸を前記カム溝に係合させて、当該カム係合軸を前記カム溝の軌道に倣って移動可能とする構成でもよい。

前記表示板ユニットの前記枢軸が該表示板ユニットの両側に設けられたカム係合軸であり、前記ガイド手段が、回動軸に軸支されるとともに他端が前記カム係合軸を枢着するリンク部材であり、前記カム係合軸を前記リンク部材の前記回動軸周りの回動軌道に倣って移動可能とする構成でもよい。

前記駆動アーム部がモータによって回動される構成でもよい。

図１は本発明の実施例の表示板駆動装置のコンバイナを起立させた状態の底面斜視図、図２はコンバイナを起立させた状態の底面要部拡大斜視図、図３はコンバイナを収納した状態の底面斜視図であり、この実施例の表示板駆動装置は車両用ヘッドアップディスプレイ装置に本発明を適用した例である。

実施例の表示板駆動装置は、表示板ユニット１を備えている。表示板ユニット１は、「表示板」としてのコンバイナ１Ａとコンバイナキャリア１Ｂとを備えている。コンバイナ１Ａはコンバイナキャリア１Ｂに結合されるとともに、コンバイナ保持部材１Ａ１により保持されている。コンバイナキャリア１Ｂの両端部に固定された「枢軸」としてのカム係合軸１ａ、従動アーム部１１とを備えている。これにより、コンバイナ１Ａと従動アーム部１１とは接続されている。また、コンバイナ１Ａはカム係合軸１ａにより回動可能に支持され、従動アーム部１１はカム係合軸１ａによりコンバイナ１Ａと共に回動可能に支持される。

また、実施例の表示板駆動装置は、回動軸としての軸部材１０を中心に回動駆動される駆動アーム部２と、表示板ユニット１の両側に設けられたシャーシの一部を構成する一対の側面フレーム３とを備えている。この側面フレーム３には「ガイド手段」としてのカム溝３１が形成されており、カム係合軸１ａをカム溝３１に係合させて、カム係合軸１ａ（表示板ユニット１）をカム溝３１の軌道に倣って移動可能となっている。カム溝３１は表示板ユニット１の両脇に設けられている。そして、後述のように駆動アーム部２の回動時に、表示板ユニット１のカム係合軸１ａは、カム溝３１の円弧状の軌道上でガイドされ、図１及び図７に示すように、カム溝３１は、軌道上の終端点でカム係合軸１ａの位置を位置決めする。この状態が表示板ユニット１を起立させた状態（使用状態）である。また、表示板ユニット１の収納時には、図３及び図６に示すように、カム係合軸１ａはカム溝３１の後端に移動される。なお、表示ユニット１を出し入れするためのシャーシ２０の開口部２０ａは、シャッタ３０により開閉されるよう構成されており、側面フレーム３には、シャッタ３０のシャッタ固定軸３０ａをガイドするシャッタ用カム溝３２が形成されている。

駆動アーム部２は、図４に示すように軸部材１０の周りに円弧軌道Ａをとる駆動端部２１を有しており、この駆動端部２１に、円弧軌道Ａと交差する方向を長手方向とする長孔２２を有している。従動アーム部１１は、前記カム係合軸１ａの周りに円弧軌道Ｃをとる従動端部１１１を有しており、この従動端部１１１に、駆動アーム部２の長孔２２に係合してこの長孔２２の長手方向に移動可能な係合ピン１１２を有している。また、駆動アーム部２には、従動アーム部１１の係合ピン１１２を、長孔２２の長手方向における軸部材１０とは逆側へ付勢する後述の付勢手段４が設けられている。

図５に示すように、駆動アーム部２は、一対のアーム２ａ，２ａと、アーム２ａ，２ａの端部に形成された軸孔２ｂ，２ｂと、一方のアーム２ａの端部に形成されて後述の駆動ギア５３に係合するギア係合部２ｃと、他方のアーム２ａに形成されたピン２ｄをとを有している。軸孔２ｂ，２ｂには前記軸部材１０が挿通され、当該駆動アーム部２が回動自在とされる。図４に示すように、付勢手段４は、一対のアーム２ａ，２ａの間に設けられ、アーム２ａ，２ａの間で軸部材１０を中心とする半径方向に摺動自在に配置されたスライドコア４１と、スライドコア４１を上記半径の外側に付勢する付勢バネ４２とで構成されている。付勢バネ４２はスライドコア４１と駆動アーム部２との間で圧縮して配置されている。また、スライドコア４１の半径方向外側寄りには、従動アーム部１１の係合ピン１１２に係合する付勢用孔（第２の長孔）４１ａが形成されている。この付勢用孔４１は、駆動端部２１の長孔２２の長手方向と交差する方向を長手方向としている。これにより、係合ピン１１２は、長孔２２内で付勢用孔４１ａによって駆動アーム部２の半径方向外側に付勢される。

図１及び図２に示すように、シャーシ２０内には、モータ５１、伝達ギア５２、駆動ギア５３からなる駆動装置５が配設されており、モータ５１の駆動による回転力が伝達ギア５２を介して駆動ギア５３に伝達される。駆動ギア５３には駆動アーム部２のギア係合部２ｃが係合されている。これにより、モータ５１の駆動により、駆動アーム部２は図４に太矢印Ｐで示すように回動させる。なお、駆動アーム部２の駆動ギア５３とは反対側には、位置検出装置６が設けられている。位置検出装置６は、駆動アーム部２のピン２ｄに連結されたアーム６１と、アーム６１に結合されたギア６２と、ギア６２の回動位置を検出する回動位置センサ６３と、オープンスイッチ６４と、クローズス６５とを備えている。そして、駆動アーム部２の回動位置に応じて、回動位置センサ６３で駆動アーム部２の回動位置を検出する。また、オープンスイッチ６４とクローズス６５２ｄは、アーム６１によってオン／オフし、このオープンスイッチ６４とクローズス６５２ｄの信号を検出して使用状態と収納状態を検出する。特に、表示板ユニット１のカム係合軸１ａがカム溝３１の前記終端点に達したことをオープンスイッチ６４により検出し、この時点からの表示板ユニット１の角度調整を可能にする。

以上の構成により、駆動アーム部２を回動させて、カム係合軸１ａをカム溝３１の円弧状の軌道上で終端点に向けて移動させることにより、コンバイナ１Ａを起立させる（図１及び図７参照）。そして、カム係合軸１ａがカム溝３１の軌道上の終端点に達した状態から、さらに駆動アーム部２を回動させる。このときの駆動力は付勢バネ４２の付勢力に抗する力であり、係合ピン１１２は長孔２２内で移動するとともに、従動アーム部１１の従動端部１１１は長孔２２の長手方向と交差する方向に移動する。これにより、コンバイナ１Ａの回動位置が図７の状態から矢印Ｑ方向にさらに回動する。微小回動すると図８’（Ａ）のようになる。また、この図８（Ａ）の状態から矢印Ｑ方向にさらに回動すると、図９（Ａ）のように最大回動させた状態となる。

ここで、図８（Ａ）の微小回動状態では、図８（Ｂ）に示すように、スライドコア４１は付勢バネ４２の付勢力に抗して半径方向内側に僅かに移動する。これは、表示板ユニット１のカム係合軸１ａがカム溝３１の終端点に位置規制された状態で、駆動アーム部２を回動することによる。また、同様に、図９（Ａ）の最大回動状態では、図９（Ｂ）に示すように、スライドコア４１は付勢バネ４２の付勢力に抗して半径方向内側に最大に移動する。

図１０は付勢手段４の他の例を示す図である。なお、前記実施例と同様な部材には同符号を付記して重複する説明は省略する。前記実施例では、スライドコア４１に係合ピン１１２に係合する付勢用孔４１ａを設けるようにしているが、この例では、スライドコア４１の半径方向外側端部を平坦面４１ｂとし、この平坦面４１ａにより係合ピン１１２を駆動アーム部２の半径方向外側に付勢するようにしている。この例でも駆動アーム部２と従動アーム部１１の連結部の作用は前記実施例と同様である。

以上のように、駆動アーム部２と従動アーム部１１とを長孔２２とカム係合軸１ａとで連結してリンク機構を構成し、さらに、カム係合軸１ａを長孔２２の半径方向外側へ付勢するようにしている。こにれより、このリンク機構は、駆動アーム部２を回動して、カム係合軸１ａをカム溝３１の軌道上で自由移動させて表示板ユニット１を移動させる機能を有する。かつ、このリンク機構は、カム係合軸１ａがカム溝３１の軌道上の終端点に達した状態では、駆動アーム部２を回動して、カム係合軸１ａを付勢手段４の付勢力に抗して長孔２２内で移動させて従動アーム部１１の従動端部１１１を長孔２２の長手方向と交差する方向に移動させ、コンバイナ１Ａがカム係合軸１ａを中心とする回動位置を可変にする機能を有する。このように、一つの簡単な構造で、２つの機能を実現できるので、表示板駆動装置全体の構成も簡単になる。

なお、実施例ではガイド手段としてカム溝３１を設けているが、表示板ユニット１ををガイドするものとしては、例えば回動軸に軸支されて一端をカム係合軸１ａを枢着するリンク部材でもよく、このカム係合軸１ａをリンク部材の回動軸周りの回動軌道に倣って移動可能としてもよい。

また、モータ５１としては、ステッピングモータやサーボモータ等の回転角度を制御できるモータがのぞましい。

また、実施例では表示板がコンバイナである場合について説明したが、表示板としては、画面表示する表示パネル、ドアミラー、バックミラー等に本発明の構成を適用してもよい。

以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。

１ 表示板ユニット
１Ａ コンバイナ（表示板）
１Ｂ コンバイナキャリア
１Ａ１ コンバイナ保持部材
１ａ カム係合軸（枢軸）
１１ 従動アーム部
１１１ 従動端部
１１２ 係合ピン
２ 駆動アーム部
２１ 駆動端部
２ａ アーム
２ｂ 軸孔
２ｃ ギア係合部
２ｄ ピン
１０ 軸部材（回動軸）
３ 側面フレーム
３１ カム溝（ガイド手段）
４ 付勢手段
４１ スライドコア
４２ 付勢バネ
４１ａ 付勢用孔
５ 駆動装置
５１ モータ
５２ 伝達ギア
５３ 駆動ギア

前記駆動アーム部がモータによって回動される構成でもよい。また、一実施形態のミラー駆動装置は、枢軸により回動可能に支持された表示板と該表示板に接続された従動アーム部とを備えたミラーと、回動軸を中心に回動駆動される駆動アーム部と、前記駆動アーム部の駆動端部に形成された長孔と、前記従動アーム部の従動端部に設けられ前記長孔に係合する係合ピンと、を備え、前記駆動アーム部の回動駆動によって、前記表示板の回動位置を可変にしたことを特徴とする。

Claims (8)

1. 枢軸により回動可能に支持された表示板と該表示板に接続された従動アーム部とを備えた表示板ユニットと、
   回動軸を中心に回動駆動される駆動アーム部と、
   前記駆動アーム部の駆動端部に形成された長孔と、
   前記従動アーム部の従動端部に設けられ前記長孔に係合する係合ピンと、
   を備え、
   前記駆動アーム部の回動駆動によって、前記表示板の回動位置を可変にしたことを特徴とする表示板駆動装置。
2. 前記長孔の長手方向は、前記駆動アーム部の前記回動軸周りの円弧軌道と交差することを特徴とする請求項１に記載の表示板駆動装置。
3. 前記従動アーム部の前記従動端部は、前記駆動アーム部の回動駆動によって前記長孔の長手方向と交差する方向に移動することを特徴とする請求項２に記載の表示板駆動装置。
4. 前記駆動アームには、前記係合ピンを前記長孔の長手方向における前記回動軸とは逆側へ付勢する付勢手段が設けられたことを特徴とする請求項３に記載の表示板駆動装置。
5. 前記表示板ユニットの前記枢軸の位置を円弧状の軌道上でガイドするとともに、該軌道上の終端点で当該枢軸の位置を位置決めするガイド手段と、
   を備え、
   前記駆動アーム部を回動させて、前記枢軸を前記ガイド手段の円弧状の軌道上で前記終端点に向けて移動させることにより、前記表示板を起立させ、
   前記枢軸が前記ガイド手段の前記軌道上の終端点に達した状態から、さらに前記駆動アーム部を回動させて、前記係合ピンを前記長孔内で移動させて前記従動アーム部の前記従動端部を前記長孔の長手方向と交差する方向に移動させることにより、前記表示板の回動位置を可変にしたことを特徴とする請求項１に記載の表示板駆動装置。
6. 前記表示板ユニットの前記枢軸が該表示板ユニットの両側に設けられたカム係合軸であり、前記ガイド手段が前記表示板ユニットの両脇に設けられたカム溝であり、
   前記カム係合軸を前記カム溝に係合させて、当該カム係合軸を前記カム溝の軌道に倣って移動可能としたことを特徴とする請求項５に記載の表示板駆動装置。
7. 前記表示板ユニットの前記枢軸が該表示板ユニットの両側に設けられたカム係合軸であり、前記ガイド手段が、回動軸に軸支されるとともに他端が前記カム係合軸を枢着するリンク部材であり、
   前記カム係合軸を前記リンク部材の前記回動軸周りの回動軌道に倣って移動可能としたことを特徴とする請求項５に記載の表示板駆動装置。
8. 前記駆動アーム部がモータによって回動されることを特徴とする請求項５乃至７のいずれか一項に記載の表示板駆動装置。

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