WO2014041770A1 - ステップモータ - Google Patents

Abstract

　出力軸（１４４）の樹脂部（１４４ｂ）は、ロッド（１４４ａ）の一方の端部（１４４ａ２）が突出する大径部（１４４ｂ１）と、大径部（１４４ｂ１）から軸線方向に延出し、ハウジング（１４１）に回転可能に支持された中径部（１４４ｂ２）とを備える。ギヤ部（１４４ｃ）は、大径部（１４４ｂ１）の外周面に設けられ、最終ギヤ（１４３ｄ）に噛合する。大径部（１４４ｂ１）には、軸線方向に凹設され、かつ、ロッド（１４４ａ）の全周にわたって周方向に延設された凹部（１４４ｄ）が設けられている。中径部（１４４ｂ２）は、径方向におけるロッド（１４４ａ）の外周面（１４４ａ４）から中径部（１４４ｂ２）の外周面（１４４ｂ５）までの領域がロッド（１４４ａ）の全周にわたって樹脂で連続して充填されている。

Description

ステップモータ 関連出願の相互参照

　本開示は、２０１２年９月１４日に出願された日本国特許出願第２０１２－２０３２２４号に基づくものであり、この開示をもってその内容を本明細書中に開示したものとする。

　本開示は、車両用ヘッドアップディスプレイ装置のステップモータに関する。

　従来のモータとして、例えば、特許文献１に記載されたクラッチ付きモータが知られている。特許文献１のクラッチ付きモータは、例えば、エアーコンディショナーのルーバ開閉駆動装置、あるいは自動開閉弁や電子レンジのターンテーブル等の各種回転装置における駆動装置として使用されるようになっており、モータのロータ歯車に歯合された複数の歯車から成る減速歯車と、この減速歯車の最終段の歯車によって駆動される出力軸とを備えている。

　出力軸は、金属製のピンと、このピンの周りにおいて可撓性を有する樹脂材から形成された合成樹脂部とが設けられている。出力軸は、ピンの一端側がケーシングの中蓋に支持され、また、合成樹脂部の軸線方向の中間部がモータのハウジングに支持されて回転可能となっている。更に、合成樹脂部の軸線方向の一端側の外周部には、歯車部が形成されており、この歯車部と、ピンの外周部で合成樹脂部の肉部として形成される支柱部との間には空間部が形成されている。空間部は、歯車部の形成された合成樹脂部の軸線方向の一端側で開口しており、軸線方向の反対側に向けて、モータハウジングに支持された位置を越えて延びている。

　このようなクラッチ付きモータにおいては、歯車部に過度なトルクが作用した場合に、歯車部が空間部の内側に変形することにより、これと歯合する歯車との間にスリップが生ずるようになっている。

　しかしながら、特許文献１では、クラッチ機能を発揮するように、出力軸には軸線方向に対してモータハウジングに支持された位置を越えて空間部が形成されているので、このモータが、車両用ヘッドアップディスプレイ装置の反射装置の回転駆動用に使用される場合であると、反射装置の重量負荷、また車両走行時の車両振動、更にはドア開閉時の衝撃負荷等がかかることから、出力軸の支持部近傍には大きな応力が発生して、出力軸自身が破損に至るという問題がある。

特開２００１－１２５６１号公報

　本開示の目的は、上記問題に鑑み、出力軸に重量物が接続され、更に車両振動、衝撃負荷等がかかるような場合でも、充分な出力軸強度を確保可能なステップモータを提供することにある。

　上記目的を達成するために、本開示では、回転可能であって、表示器からの表示光を反射する反射部を備えた車両用ヘッドアップディスプレイ装置のステップモータであって、ハウジングと、電動モータ部と、減速装置と、出力軸とを備えるステップモータを提供する。前記電動モータ部は、前記ハウジング内に収容され、通電によって回転する際、回転駆動力を出力する。前記減速装置は、前記ハウジング内に収容され、最終ギヤを含む複数のギヤを有し、前記電動モータ部から出力された前記回転駆動力による回転を前記複数のギヤを介して減速する。前記出力軸は、前記ハウジングに回転可能に支持され、前記ハウジングから外部に延出するとともに、前記最終ギヤから伝達された回転駆動力によって回転駆動され、前記反射部を回転駆動する。前記出力軸は、金属製のロッドと、樹脂製の樹脂部と、ギヤ部とを有する。前記ロッドは、一方の端部が前記ハウジング内において回転可能に支持され、前記一方の端部とは反対側の他方の端部が前記ハウジングから外部に延出している。前記樹脂部は、前記ロッドの径方向外側において前記ロッドを周方向に取り囲む。さらに、前記樹脂部は、前記ロッドの前記一方の端部が突出する基端部と、前記基端部から前記ロッドの前記他方の端部に向かって軸線方向に延出し、前記ハウジングの軸受部に回転可能に支持された軸線方向中間部とを備える。前記ギヤ部は、前記基端部の外周面に設けられた複数のギヤ歯を有し、前記最終ギヤに噛合する。前記基端部には、前記ロッドの前記他方の端部に向かって前記軸線方向に凹設され、かつ、前記ロッドの全周にわたって周方向に延設された凹部が設けられている。前記凹部は、径方向において前記ギヤ部と前記ロッドとの間に配置されている。前記凹部は、前記軸線方向において前記ハウジングの前記軸受部よりも、前記ロッドの前記一方の端部側のみに設けられている。前記軸線方向中間部は、前記径方向における前記ロッドの外周面から前記軸線方向中間部の外周面までの領域が前記ロッドの全周にわたって前記樹脂で連続して充填されている。

本開示の実施形態に基づく、車両用ヘッドアップディスプレイ装置の全体構成を示す概略構成図である。 図１のステップモータを示す断面図である。 図２のステップモータの出力軸を示す断面図である。

　以下に、図面を参照しながら本開示を実施するための実施形態を説明する。

　本開示の実施形態に基づくステップモータ１４０について、図１～図３に基づいて説明する。本実施形態のステップモータ１４０は、車両用ヘッドアップディスプレイ装置１００に用いられて、反射部１３０を回転方向に回転させるものとなっている。

　車両用ヘッドアップディスプレイ（Ｈｅａｄ－Ｕｐ　Ｄｉｓｐｌａｙ）装置１００は、車両（自動車等）に適用されたものであり、液晶ディスプレイ１２０から出射される表示情報を表す表示光を車両のウインドシールド２０の投射位置２０ａに入射させると共に、運転者と投射位置２０ａとを結ぶ線の車両前方延長線上に、表示情報の表示像３０を表示（結像）させて、表示像３０を虚像として運転者に視認させるものである。この車両用ヘッドアップディスプレイ装置１００によって、運転者は、表示像３０と、車両の前景とを重畳して視認することができるようになっている。以下、車両用ヘッドアップディスプレイ装置１００をＨＵＤ１００と呼ぶことにする。

　尚、ウインドシールド２０は、車両のフロント側のウインドシールドであり、例えば２枚のガラスとその中間に設けられる中間膜とから形成された合わせガラスが使用されている。ウインドシールド２０は、車両上方から見た場合の左右方向、および車両側方から見た場合のウインドシールド２０のラインに沿う方向にわずかな曲率を有しており、凹面鏡と同一の効果により、表示像３０を拡大してより遠方に表示できるようになっている。

　ＨＵＤ１００は、図１に示すように、バックライト１１０、液晶ディスプレイ１２０、反射部１３０、ステップモータ１４０、位置調整スイッチ１５０、および制御装置１６０を備えている。ＨＵＤ１００の主たる構成要素となるバックライト１１０、液晶ディスプレイ１２０、反射部１３０、ステップモータ１４０、および制御装置１６０は、ウインドシールド２０の下端面から車室内後方、更には下方に延出されるインストルメントパネル１０の内側に配設されている。また、位置調整スイッチ１５０は、運転者の操作し易い位置、例えば、インストルメントパネル１０の運転者に対向する面に設けられている。尚、インストルメントパネル１０の上面には、反射部１３０からの表示光を通過させる開口部１０ａが設けられており、更に、この開口部１０ａには透光性を有する図示しない防塵カバーが設けられている。

　バックライト１１０は、通電されることで液晶ディスプレイ１２０に対して光を出射する発光素子であり、例えば、発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ＝ＬＥＤ）が使用されている。バックライト１１０は、液晶ディスプレイ１２０に対する光軸に沿うように光を出射するようになっている。

　液晶ディスプレイ１２０は、表示情報を表す表示光を出射する表示器であり、制御装置１６０の駆動回路によって駆動制御されるようになっている。液晶ディスプレイ１２０は、例えば、薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ　Ｆｉｌｍ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ＝ＴＦＴ）が用いられたＴＦＴ液晶パネル、デュアルスキャンタイプのディスプレイ（Ｄｕａｌ　Ｓｃａｎ　Ｓｕｐｅｒ　Ｔｗｉｓｔｅｄ　Ｎｅｍａｔｉｃ＝Ｄ－ＳＴＮ）、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ　Ｎｅｍａｔｉｃ）セグメント液晶等が使用される。そして、液晶ディスプレイ１２０は、バックライト１１０から出射される光によって、表面に形成した表示情報を表示光として、バックライト１１０とは反対側となる反射部１３０に向けて出射するようになっている。液晶ディスプレイ１２０の表示光を出射する面は、例えば、垂直方向を向いており、また表示光の光軸が車両の前後方向を向くように（出射方向が車両の前方側を向くように）配置されている。

　液晶ディスプレイ１２０によって形成される表示情報は、例えば、車両用ナビゲーションシステムにおける地図情報、地図上における自車の現在位置情報、あるいは目的地への案内情報等とすることができる。あるいは、表示情報としては、車両走行時における車両情報としての、車速、エンジン回転数、エンジン冷却水温、およびバッテリ電圧等の情報としても良い。液晶ディスプレイ１２０は、上記のような複数種類の表示情報を１つずつ、あるいは、複数組み合わせて、液晶ディスプレイ１２０の表面に形成することができるようになっている。運転者は図示しない切り替えスイッチにより、表示情報をいずれにするか選択できるようになっている。

　反射部１３０は、液晶ディスプレイ１２０からの表示光を、インストルメントパネル１０の開口部１０ａを通して、ウインドシールド２０の投射位置２０ａに反射させる装置である。反射部１３０は、細長の四角形の金属製の枠体内に、凹面鏡が組み込まれて形成されており、長手方向が車両の幅方向を向くようにして、反射部１３０を支持する支持体に対して回転可能に支持されている。

　ステップモータ１４０は、図２、図３に示すように、反射部１３０を回転方向に回転させるモータである。ステップモータ１４０は、ハウジング１４１内に、電動モータ部（以下、モータ部と称する）１４２、減速装置１４３、および出力軸１４４が設けられて形成されている。尚、出力軸１４４の先端部は、ハウジング１４１から突出している。

　ハウジング１４１は、円筒状に形成された容器体であり、軸方向の中間部に中板１４１ａが設けられて、ハウジング１４１の内部が、モータ部１４２設置用の第１空間１４１Ａと、減速装置１４３および出力軸１４４設置用の第２空間１４１Ｂとに区画されている。中板１４１ａのハウジング１４１軸線よりも上側となる位置（出力軸１４４に対応する位置）には、支持孔１４１ａ１が形成されている。また、ハウジング１４１の軸方向の一方の端面は、上板１４１ｂとなっている。上板１４１ｂのハウジング軸線よりも上側となる位置（出力軸１４４に対応する位置）には、軸受部としての円筒部１４１ｂ２がハウジング１４１の軸線に沿って上板１４１ｂから延出しており、該円筒部１４１ｂ２は上板１４１ｂと一体に設けられている。円筒部１４１ｂ２の内周側には、円筒部１４１ｂ２を軸線方向に貫通する支持孔１４１ｂ１が設けられている。

　モータ部１４２は、回転子１４２ａ、およびステータコイル（固定子）１４２ｂを備え、ハウジング１４１内に収容されている。回転子１４２ａは、シャフト１４２ａ１に回転子コア１４２ａ２が固定され、更に、この回転子コア１４２ａ２の外周部にマグネット１４２ａ３が固定されて形成されている。回転子コア１４２ａ２、およびマグネット１４２ａ３は第１空間１４１Ａに収容されており、シャフト１４２ａ１の先端側が第２空間１４１Ｂに延設されている。シャフト１４２ａ１の先端部には、シャフトギヤ１４２ａ４が設けられている。また、ステータコイル１４２ｂは、例えば、第１空間１４１Ａ内でマグネット１４２ａ３とハウジング１４１の内周面との間に固定された２相のコイル（巻き線）から形成されており、モータ部１４２は、２相モータとなっている。

　減速装置１４３は、直列に歯合される複数の減速用ギヤ、即ち、第１ギヤ１４３ａ、第２ギヤ１４３ｂ、第３ギヤ１４３ｃ、および第４ギヤ１４３ｄを備え、第２空間１４１Ｂに収容されている。第１ギヤ１４３ａには、シャフトギヤ１４２ａ４が歯合されている。減速装置１４３は、シャフト１４２ａ１の出力、即ち、回転駆動力による回転（回転数およびトルク）を、第１～第４ギヤ１４３ａ～１４３ｄを介して最終出力部となる出力軸１４４に、低回転、高トルクとなるように減速して伝えるようになっている。

　出力軸１４４は、減速装置１４３によって減速された出力を反射部１３０に伝達する軸であり、ロッド（シャフトとも称する）１４４ａ、樹脂部１４４ｂ、ギヤ部１４４ｃ、および凹部１４４ｄを備えている。出力軸１４４一端側は、第２空間１４１Ｂに収容され、出力軸１４４の他端側は、円筒部１４１ｂ２の支持孔１４１ｂ１を通じてハウジング１４１の外部に露出されている。

　ロッド１４４ａは、例えばステンレス等の金属材から成り、一端側には多少外径が小さくなるように段付き部が形成されており、また、中間部には溝部１４４ａ１が形成されている。溝部１４４ａ１は、ロッド１４４ａの外周面１４４ａ４において、ロッド１４４ａの全周にわたって周方向に延びるとともに、径方向内側に凹設された環状溝部である。

　樹脂部１４４ｂは、例えばポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）のような樹脂材から樹脂成形によって形成された筒状部である。樹脂部１４４ｂは、ロッド１４４ａの径方向外側においてロッド１４４ａを周方向に取り囲み、かつ、ロッド１４４ａの外周面１４４ａ４に固定されている。さらに、樹脂部１４４ｂは、ロッド１４４ａの外周面１４４ａ４に設けられた溝部１４４ａ１によって、ロッド１４４ａに対して抜け止めされている。即ち、溝部１４４ａ１に樹脂が充填されることによって、樹脂部１４４ｂと、ロッド１４４ａとの間の相対移動が規制されている。樹脂部１４４ｂは、軸線方向の一端側から他端側（先端側）に向けて大径部１４４ｂ１と、大径部１４４ｂ１よりも外径の小さい中径部１４４ｂ２と、中径部１４４ｂ２よりも外径の小さい小径部１４４ｂ３とがこの順で並ぶように配置されて形成されている。大径部１４４ｂ１、中径部１４４ｂ２および小径部１４４ｂ３は、外径がそれぞれ異なる円筒状の部分として形成されている。大径部１４４ｂ１は、本開示の基端部に対応する。中径部１４４ｂ２は、本開示の軸線方向中間部に対応する。大径部１４４ｂ１のうちの反中径部１４４ｂ２側の一端１４４ｂ４の位置は、大径部１４４ｂ１から突出するロッド１４４ａの一方の端部１４４ａ２の端面（先端）１４４ａ５から所定寸法Ａだけ離れた位置に設定されている。また、小径部１４４ｂ３のうちの反中径部１４４ｂ２側の他端の位置は、ロッド１４４ａの一方の端部１４４ａ２とは反対側の他方の端部１４４ａ３を覆う位置となるように設定されている。

　大径部１４４ｂ１の外周面には、減速装置１４３の第４ギヤ（最終ギヤ）１４３ｄが歯合するギヤ部１４４ｃが形成されており、該ギヤ部１４４ｃは、周方向に順次配置された複数のギヤ歯１４４ｃ１を有する。更に、大径部１４４ｂ１のうちの反中径部１４４ｂ２側の一端１４４ｂ４には、ロッド１４４ａの他方の端部１４４ａ３に向かって軸線方向に所定位置まで凹部１４４ｄが凹設されている。凹部１４４ｄは、ロッド１４４ａの全周にわたって周方向に延設され、径方向において、ギヤ部１４４ｃとロッド１４４ａとの間に配置された円環状の凹部である。凹部１４４ｄは、ギヤ部１４４ｃのギヤ歯１４４ｃ１と第４ギヤ１４３ｄのギヤ歯１４３ｄ１との噛合部１４５のうちのロッド１４４ａの他方の端部１４４ａ３側の端１４５ａを超えた中径部１４４ｂ２側の位置まで軸線方向に延びている。但し、凹部１４４ｄは、軸線方向においてハウジング１４１の上板１４１ｂの円筒部１４１ｂ２よりも、ロッド１４４ａの一方の端部１４４ａ２側のみに設けられている。従って、本実施形態では、凹部１４４ｄの底部１４４ｄ１は、軸線方向において噛合部１４５の端１４５ａと、円筒部１４１ｂ２との間に位置している。
　凹部１４４ｄの径方向の位置は、ロッド１４４ａの外周面１４４ａ４の位置から、ギヤ部１４４ｃとしての肉厚が所定肉厚だけ確保される位置までとなっており、ロッド１４４ａの外周面１４４ａ４は、凹部１４４ｄ内に露出している。また、凹部１４４ｄの軸線方向の寸法（全長）は、大径部１４４ｂ１の一端１４４ｂ４から寸法Ｙとなっている。ここで、ギヤ部１４４ｃのギヤ歯１４４ｃ１の軸線方向の寸法（全長）をＸとしたとき、寸法Ｙ／寸法Ｘの比は、１以下となるように、具体的には０．７２５以下となるように設定されている。よって、中径部１４４ｂ２、および小径部１４４ｂ３は、完全に樹脂材が満たされた部位となっている。

　上記のように形成される出力軸１４４は、ハウジング１４１に対して以下のように２点で支持されて、回転可能となっている。即ち、ロッド１４４ａの一方の端部１４４ａ２が中板１４１ａの支持孔１４１ａ１に挿入されて支持されており、また、中径部１４４ｂ２が上板１４１ｂの円筒部１４１ｂ２に設けられた支持孔１４１ｂ１に挿通されて、中径部１４４ｂ２の外周面１４４ｂ５が円筒部１４１ｂ２の支持孔１４１ｂ１の内周面に摺接するようにして支持されている。なお、大径部１４４ｂ１のうちの中径部１４４ｂ２側の他端には、出力軸１４４が軸線方向に移動した際に上板１４１ｂに当接する環状の肩部１４４ｂ６が設けられており、該肩部１４４ｂ６は、軸線方向においてギヤ歯１４４ｃ１よりも中径部１４４ｂ２側に突出し、ギヤ歯１４４ｃ１が上板１４１ｂに当接することを防止している。

　所定寸法Ａに対応するロッド１４４ａの径方向の所定領域、即ち、中板１４１ａと大径部１４４ｂ１の一端１４４ｂ４との間の所定領域には、減速装置１４３の一部、より詳細には、モータ部１４２と、第４ギヤ１４３ｄとの間の駆動力伝達路に配置された中間ギヤである第３ギヤ１４３ｃの一部が配置されている。

　図１に戻って、位置調整スイッチ１５０は、運転者が入力操作することでウインドシールド２０における表示像３０の位置を、運転者の好みに応じて、上側、あるいは下側に調整するための要求信号を生成する入力部となっている。位置調整スイッチ１５０は、例えば運転者に対向する四角形のスイッチ面を有しており、このスイッチ面の上側を押込むことで、表示像３０の位置を上側に変更する要求信号が生成され、また、スイッチ面の下側を押込むことで、表示像３０の位置を下側に変更する要求信号が生成されるようになっている。そして、生成された要求信号は、制御装置１６０に出力されるようになっている。

　制御装置１６０は、液晶ディスプレイ１２０の表示情報を制御すると共に、位置調整スイッチ１５０からの要求信号、およびイグニッションスイッチのオンオフ信号に応じてステップモータ１４０の作動を制御する制御手段となっている。

　ＨＵＤ１００は、上記のように構成されており、以下、制御装置１６０による、ＨＵＤ１００の基本的な作動について説明する。

　制御装置１６０は、車両のイグニッションスイッチがオンされると、運転者の指示に基づいて表示すべき表示情報を決定すると共に、駆動回路を介して液晶ディスプレイ１２０に表示情報を形成させる。

　すると、図１に示すように、液晶ディスプレイ１２０は、バックライト１１０から出射される光によって、表示情報を表示光として反射部１３０に出射させる。反射部１３０は、液晶ディスプレイ１２０から出射された表示光を、開口部１０ａ（防塵カバー）を通して、ウインドシールド２０の投射位置２０ａに反射させる。投射位置２０ａに反射された表示光（表示情報）は、運転者と投射位置２０ａとを結ぶ線の車両前方延長線上（運転者の視野前方）に表示像３０（虚像）として結像されて、運転者に視認される。

　制御装置１６０は、位置調整スイッチ１５０からの要求信号に応じて、ステップモータ１４０を作動させて、反射部１３０を回転させることで回転方向の位置（以下、回転位置）を調整する。これによって、ウインドシールド２０に対する表示像３０の位置が上下方向に位置調整されて、運転者の要求するドライバー設定位置に調整される。

　また、イグニッションスイッチがオフされると、制御装置１６０は、ステップモータ１４０を作動させて、反射部１３０を回転させることで、ウインドシールド２０に対する表示像３０の位置を、ドライバー設定位置から、予め定められたリセットポジションに変更する。更に、次の運転のためにイグニッションスイッチがオンされると、制御装置１６０は、ステップモータ１４０を作動させて、反射部１３０を回転させることで、ウインドシールド２０に対する表示像３０の位置を、リセットポジションからドライバー設定位置に戻す。

　制御装置１６０は、ステップモータ１４０を作動させるにあたっては、ステータコイル１４２ｂに通電し、ステータコイル１４２ｂを励磁することで、回転子１４２ａを回転させる。回転子１４２ａの回転出力、即ち、回転駆動力による回転は、シャフトギヤ１４２ａ４から、減速装置１４３（第１～第４ギヤ１４３ａ～１４３ｄ）に伝達され、この減速装置１４３によって減速され、更に、出力軸１４４のギヤ部１４４ｃに伝達される。そして、出力軸１４４は、ロッド１４４ａの一方の端部１４４ａ２が支持孔１４１ａ１によって回転可能に支持され、また、中径部１４４ｂ２が支持孔１４１ｂ１によって回転可能に支持され、全体が２点で支持された形で回転し、反射部１３０を回転させる。

　本実施形態では、出力軸１４４は金属製のロッド１４４ａと樹脂製の樹脂部１４４ｂとを備え、大径部１４４ｂ１の一端１４４ｂ４には、ロッド１４４ａの他方の端部１４４ａ３に向かって軸線方向に所定位置まで凹設された凹部１４４ｄが形成されるようにしている。更に、樹脂部１４４ｂの中径部１４４ｂ２においては樹脂材が満たされるように形成されている。

　これにより、樹脂部１４４ｂの軸線方向の一端側において、凹部１４４ｄはギヤ部１４４ｃに対応する位置に設けられる形となるので、ギヤ部１４４ｃの形成に当たって、樹脂材のひけを防止でき、ギヤ部１４４ｃの寸法精度を向上させることができる。

　また、ハウジング１４１の円筒部１４１ｂ２の支持孔１４１ｂ１に回転可能に支持される樹脂部１４４ｂの中径部１４４ｂ２は、樹脂材が満たされて凹部１４４ｄが形成されない領域となっている。即ち、円筒部１４１ｂ２によって回転可能に支持される中径部１４４ｂ２は、径方向におけるロッド１４４ａの外周面１４４ａ４から中径部１４４ｂ２の外周面１４４ｂ５までの領域がロッド１４４ａの全周にわたって樹脂で連続して充填されている。このため、樹脂部１４４ｂにおいては、反射部１３０の重量負荷、また車両走行時の振動負荷、あるいはドア開閉時の衝撃負荷等がかかっても応力集中するような部位が形成されることがなく、充分な強度を確保することが可能となる。

　また、所定寸法Ａに対応する所定領域には、減速装置１４３の一部（具体的には、第３ギヤ１４３ｃの一部）が配置されている。これにより、ハウジング１４１内のスペースを有効に活用して、減速装置１４３を設定することができる。

　また、樹脂部１４４ｂの軸線方向における、ギヤ部１４４ｃのギヤ歯１４４ｃ１の寸法Ｘに対する、凹部１４４ｄの寸法Ｙの比は、０．７２５以下に設定さるようにしている。これにより、凹部１４４ｄによるギヤ部１４４ｃの寸法精度向上と、樹脂部１４４ｂの中径部１４４ｂ２の非中空部位（ロッド１４４ａの外周面１４４ａ４と中径部１４４ｂ２の外周面１４４ｂ５との間の径方向の部位であって樹脂が連続して充填された部位）による強度向上とをバランスよく満たすことができる。

　（その他の実施形態）
　上記実施形態では、所定寸法Ａに対応する所定領域に、減速装置１４３の一部（第３ギヤ１４３ｃの一部）が配置されるようにしたが、これに限定されることなく、ハウジング１４１内のスペースが充分に取れる場合であれば、第３ギヤ１４３ｃの設定位置を変更して、中板１４１ａと樹脂部１４４ｂの一端側との間の隙間を可能な限り小さくするようにしても良い。

　また、ギヤ部１４４ｃのギヤ歯１４４ｃ１の寸法Ｘに対する、凹部１４４ｄの寸法Ｙの比は、０．７２５以下になるように設定したが、凹部１４４ｄが円筒部１４１ｂ２の領域に入り込まない範囲で調整しても良い。

　また、樹脂部１４４ｂは、大径部１４４ｂ１、中径部１４４ｂ２、および小径部１４４ｂ３から成るものとして説明したが、これに限定されるものでは無い。例えば、樹脂部１４４ｂの全体を同一の外径とする、あるいは中径部１４４ｂ２と小径部１４４ｂ３とを同一の外径にするなど、各種対応が可能である。

　また、減速装置１４３は、ハウジング１４１内（第２空間１４１Ｂ）に収容されるものとして説明したが、ハウジング１４１の外部に設定されるものとしても良い。

　また、ＨＵＤ１００において、液晶ディスプレイ１２０からの表示光を反射部１３０によって反射させるものとしたが、液晶ディスプレイ１２０からの表示光を例えば平面鏡で一旦反射させた後に、反射部１３０に出射させるようにしても良い。

　また、液晶ディスプレイ（表示器）１２０は、ＴＦＴ液晶パネル、デュアルスキャンタイプのディスプレイ、ＴＮセグメント液晶等が使用されるものとして説明したが、これに限定されることなく、エレクトロルミネセンス等の自発光式の表示器としても良い。更に、レーザをスキャンするレーザプロジェクターとしても良い。

Claims (3)

1. 回転可能であって、表示器（１２０）からの表示光を反射する反射部（１３０）を備えた車両用ヘッドアップディスプレイ装置のステップモータであって、
   　ハウジング（１４１）と、
   　前記ハウジング（１４１）内に収容され、通電によって回転する際、回転駆動力を出力する電動モータ部（１４２）と、
   　前記ハウジング（１４１）内に収容され、最終ギヤ（１４３ｄ）を含む複数のギヤ（１４３ａ～１４３ｄ）を有し、前記電動モータ部（１４２）から出力された前記回転駆動力による回転を前記複数のギヤ（１４３ａ～１４３ｄ）を介して減速する減速装置（１４３）と、
   　前記ハウジング（１４１）に回転可能に支持され、前記ハウジング（１４１）から外部に延出するとともに、前記最終ギヤ（１４３ｄ）から伝達された回転駆動力によって回転駆動され、前記反射部（１３０）を回転駆動する出力軸（１４４）と
   を備え、
   　前記出力軸（１４４）は、
   　　一方の端部（１４４ａ２）が前記ハウジング（１４１）内において回転可能に支持され、前記一方の端部（１４４ａ２）とは反対側の他方の端部（１４４ａ３）が前記ハウジング（１４１）から外部に延出する金属製のロッド（１４４ａ）と、
   　　前記ロッド（１４４ａ）の径方向外側において前記ロッド（１４４ａ）を周方向に取り囲む樹脂製の樹脂部（１４４ｂ）であって、前記ロッド（１４４ａ）の前記一方の端部（１４４ａ２）が突出する基端部（１４４ｂ１）と、前記基端部（１４４ｂ１）から前記ロッド（１４４ａ）の前記他方の端部（１４４ａ３）に向かって軸線方向に延出し、前記ハウジング（１４１）の軸受部（１４１ｂ２）に回転可能に支持された軸線方向中間部（１４４ｂ２）とを備える樹脂部（１４４ｂ）と、
   　　前記基端部（１４４ｂ１）の外周面に設けらた複数のギヤ歯（１４４ｃ１）を有し、前記最終ギヤ（１４３ｄ）に噛合するギヤ部（１４４ｃ）と
   を有し、
   　前記基端部（１４４ｂ１）には、前記ロッド（１４４ａ）の前記他方の端部（１４４ａ３）に向かって前記軸線方向に凹設され、かつ、前記ロッド（１４４ａ）の全周にわたって周方向に延設された凹部（１４４ｄ）が設けられ、
   　前記凹部（１４４ｄ）は、径方向において前記ギヤ部（１４４ｃ）と前記ロッド（１４４ａ）との間に配置されており、
   　前記凹部（１４４ｄ）は、前記軸線方向において前記ハウジング（１４１）の前記軸受部（１４１ｂ２）よりも、前記ロッド（１４４ａ）の前記一方の端部（１４４ａ２）側のみに設けられ、
   　前記軸線方向中間部（１４４ｂ２）は、前記径方向における前記ロッド（１４４ａ）の外周面（１４４ａ４）から前記軸線方向中間部（１４４ｂ２）の外周面（１４４ｂ５）までの領域が前記ロッド（１４４ａ）の全周にわたって前記樹脂で連続して充填されているステップモータ。
2. 前記減速装置（１４３）の前記複数のギヤ（１４３ａ～１４３ｄ）は、前記電動モータ部（１４２）と、前記最終ギヤ（１４３ｄ）との間の駆動力伝達路に配置された中間ギヤ（１４３ｃ）を含み、前記中間ギヤ（１４３ｃ）は、前記軸線方向において、前記ロッド（１４４ａ）の前記一方の端部（１４４ａ２）の先端（１４４ａ５）と、前記樹脂部（１４４ｂ）の前記基端部（１４４ｂ１）との間に位置する所定領域（Ａ）内に位置する請求項１に記載のステップモータ。
3. 前記軸線方向における前記ギヤ部（１４４ｃ）の前記複数のギヤ歯（１４４ｃ１）の全長（Ｘ）に対する前記凹部（１４４ｄ）の全長（Ｙ）の比が０７２５以下に設定されている請求項１または２に記載のステップモータ。

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