JP2021035194A - 駆動装置及びヘッドアップディスプレイ装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】複数のリード線が接続されている駆動装置の組み立ての作業性を向上すること。【解決手段】可動部材5と、可動部材5を駆動する駆動部2と、駆動部2が取り付けられるフレーム53と、フレーム53に固定され、複数のリード線4Aが接続されている基板6と、複数のリード線4を保持するリード線保持部8とを備え、リード線保持部8は、フレーム53の一部と基板6の一部とによって作られるリード線通し部15を備え、前記保持の対象であるリード線4の一部4Aをリード線通し部15に通した状態で保持し、前記保持の対象である他のリード線4Bをリード線通し部15に通して保持したリード線4Aによって非保持状態になる方向Tへの移動を規制する。【選択図】図3
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。
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)。
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)。
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、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スライダ(可動部材)とを有し、可動部材が、被支持部材である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。
この駆動装置は、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スライダ(可動部材)とを有し、可動部材が、被支持部材である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。
前記可動部材の移動を制御するために前記可動部材の原点位置を把握することが必要であり、そのために、前記原点位置を検出するためのスイッチが設けられるのが通常である。該スイッチが前記モータ側に設けられ、前記可動部材が移動して前記スイッチをONすることで、その原点位置を把握する構造のものがある。
前記モータやスイッチにはリード線が複数本接続されている。この複数のリード線は、モータ用の基板、スイッチ用の基板にそれぞれ半田付けによって接続されているのが通常である。当該駆動装置をヘッドアップディスプレイ装置に組み付ける際に、前記リード線は作業者によって接続場所に向けて引き回される。その引き回しの際に前記基板に半田付けで接続されている部分に大きな力がかかると断線する虞がある。
その断線の虞を低減するために、従来は前記フレーム等に穴を開けてその穴に前記リード線を通し、該穴によって前記リード線を保持することが行われている。これにより、作業者による前記引き回しの際に該リード線にかかる力が該穴の部分で遮断され、前記半田付け部分には到達し難くなるからである。或いは前記フレーム等にフックを設けて該フックに前記リード線を引っかけることが同様の理由で行われている。
その断線の虞を低減するために、従来は前記フレーム等に穴を開けてその穴に前記リード線を通し、該穴によって前記リード線を保持することが行われている。これにより、作業者による前記引き回しの際に該リード線にかかる力が該穴の部分で遮断され、前記半田付け部分には到達し難くなるからである。或いは前記フレーム等にフックを設けて該フックに前記リード線を引っかけることが同様の理由で行われている。
前記リード線の数は、前記モータだけで3本以上あるのが通常である。更に前記スイッチが取り付けられると該リード線の数は更に多くなる。このようなリード線を前記穴に全部通す作業は手間がかかり、組み立ての作業性を低下させる問題につながる。
本発明の目的は、複数のリード線が接続されている駆動装置の組み立ての作業性を向上することにある。
上記課題を達成するため、本発明に係る駆動装置は、可動部材と、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、前記フレームに固定され、複数のリード線が接続されている基板と、複数のリード線を保持するリード線保持部と、を備え、前記リード線保持部は、前記フレームの一部と前記基板の一部とによって作られるリード線通し部を備え、前記保持の対象であるリード線の一部を前記リード線通し部に通した状態で保持し、前記保持の対象である他のリード線を前記リード線通し部に通して保持したリード線によって非保持状態になる方向への移動を規制する、ことを特徴とするものである。
本態様によれば、前記リード線保持部は、前記フレームの一部と前記基板の一部との2つの部材によって作られるリード線通し部を備えている。これにより、前記フレームに前記基板を取り付けることによって、従来の穴に相当するリード線通し部を形成することができる。従って、前記フレームに前記基板を取り付けて一体化する際に、前記リード線を予め前記リード線通し部に対応する部分に位置させた状態で前記一体化を行うことで、前記リード線を従来のように穴に通す作業をしないで済み、前記リード線を該リード線通し部内に簡単に位置させることができる。
また、本態様によれば、前記リード線保持部による保持の対象であるリード線の一部を前記リード線通し部に通した状態で保持し、前記保持の対象であるリード線の残りを、前記リード線通し部に通して保持したリード線によって非保持状態になる方向への移動を規制する。これにより、リード線の一部だけを前記リード線通し部内に位置させ、他の残りのリード線は前記リード線通し部内に位置させないので、即ち、全部のリード線を前記リード線通し部内に位置させる必要が無いので、該リード線通し部自体を小サイズで作ることが可能であり、更に組立の作業性が良い。
また、本態様によれば、前記リード線保持部による保持の対象であるリード線の一部を前記リード線通し部に通した状態で保持し、前記保持の対象であるリード線の残りを、前記リード線通し部に通して保持したリード線によって非保持状態になる方向への移動を規制する。これにより、リード線の一部だけを前記リード線通し部内に位置させ、他の残りのリード線は前記リード線通し部内に位置させないので、即ち、全部のリード線を前記リード線通し部内に位置させる必要が無いので、該リード線通し部自体を小サイズで作ることが可能であり、更に組立の作業性が良い。
また本発明は、上記駆動装置において、前記基板には前記可動部材の位置を検出する位置検出部材が配置されている構造のものが好ましい。
本態様において、前記基板には前記可動部材の位置を検出する位置検出部材が配置されているので、リード線の数は駆動部だけの構造よりも多くなる。そのため本発明を適用する効果は大きいと言える。
また本発明は、上記駆動装置において、前記リード線通し部には前記位置検出部材からのリード線が通される、ことが好ましい。
本態様において、前記リード線通し部には前記位置検出部材からのリード線が通されるので、組み立てられた状態において、リード線の識別が容易である。
また本発明は、上記駆動装置において、前記駆動部は、駆動源としてモータを備え、前記モータからのリード線は、該モータと前記フレームとの間を通過して前記リード線保持部で保持される、ことが好ましい。
本態様において、前記駆動部は、駆動源としてモータを備え、前記モータからのリード線は、該モータと前記フレームとの間を通過して前記リード線保持部で保持されるので、モータからのリード線を、前記モータと前記フレームの間の領域を有効に利用して配置することができる。
また本発明は、上記駆動装置において、前記モータからのリード線は、前記リード線通し部を通されたリード線と前記フレームとの間に位置する、ことが好ましい。
本態様において、前記モータからのリード線は、前記リード線通し部を通されたリード線と前記フレームとの間に位置するので、前記モータからのリード線を前記リード線通し部内に位置させることなく、前記リード線通し部を通されたリード線によって、その位置に保持することができる。
また本発明は、上記駆動装置において、前記モータは、ステッピングモータであり、3本以上のリード線が接続されている、ことが好ましい。
本態様において、前記モータは、ステッピングモータであり、3本以上のリード線が接続されている、即ち前記リード線の数が多いので、本発明を適用する効果は大きいと言える。
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の端子部に基板が取り付けられ、前記リード線は、前記基板に対して前記端子部の突出方向と同方向に接続されている、ことが好ましい。
本態様において、前記ステッピングモータの端子部に基板が取り付けられ、前記リード線は、前記基板に対して前記端子部の突出方向と同方向に接続されているので、該リード線の引き回しが行い易いと共に、該リード線の前記基板への接続部分に無用な力がかからず、断線の虞を低減することができる。
また本発明は、上記駆動装置において、前記リード線通し部は、前記フレームに形成された溝部と、前記基板の突出部と、により構成される、ことが好ましい。
本態様において、前記リード線通し部は、前記フレームに形成された溝部と、前記基板の突出部と、により構成されるので、その形成が容易である。
また本発明は、上記駆動装置において、前記フレームの前記溝部を形成する部分と前記突出部との間には、互いに非接触となる隙間が設けられている、ことが好ましい。
前記フレームの前記溝部を形成する部分と前記突出部との対向部が接触する構造の場合、前記モータ等の動力源の振動によって、その接触部の接触と離間の繰り返しによりビビリ音が発生する場合がある。しかし、本態様においては、前記フレームの前記溝部を形成する部分と前記突出部との間には、互いに非接触となる隙間が設けられているので、前記ビビリ音が発生する虞が少ない。
また本発明は、上記駆動装置において、前記フレームの前記溝部を形成する部分と前記突出部の前記隙間を作る部分は、少なくとも一部が重なっている、ことが好ましい。
本態様において、前記フレームの前記溝部を形成する部分と前記突出部の前記隙間を作る部分は、少なくとも一部が重なっているので、前記リード線通し部内に位置する前記リード線が外部に抜け出し難くなっている。また、前記隙間を大きく形成しても前記リード線が外部に抜け出し難くい状態は差ほど変わらない。
また本発明は、上記駆動装置において、前記複数のリード線は一つのコネクタに接続されている、ことが好ましい。特に、前記位置検出部からのリード線と、前記駆動部のモータからのリード線は、一つのコネクタに接続されている、ことが好ましい。
本態様において、前記複数のリード線は一つのコネクタに接続されているので、即ち該一つのコネクタによって複数のリード線は一纏まりになっているので、前記リード線通し部内に全リード線の一部が位置することによって、全部のリード線に対するリード線保持部での保持の確実性が簡単に向上する。
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。
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。
本発明によれば、複数のリード線が接続されている駆動装置の組み立ての作業性を向上することができる。
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5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、本発明の実施形態に係る駆動装置の具体的構成について説明する。
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。
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、本発明の実施形態に係る駆動装置の具体的構成について説明する。
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。
[実施形態]
<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。
<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。
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。
以下、各構成部材について、具体的に説明する。
<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。
≪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。
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。
≪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。
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。
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。
≪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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
≪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。
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。
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。
<駆動装置>(図3から図6参照)
本実施形態の駆動装置10は、可動部材5と、可動部材5を駆動する駆動部2と、駆動部2が取り付けられるフレーム53と、フレーム53固定され、複数のリード線4が接続されている基板6と、複数のリード線4を保持するリード線保持部8と、を備えている。そして、リード線保持部8は、フレーム53の一部と基板6の一部とによって作られるリード線通し部15を備え、前記保持の対象であるリード線4の一部4Aをリード線通し部15に通した状態で保持し、前記保持の対象であるリード線4の残り4Bをリード線通し部15に通して保持したリード線4Aによって非保持状態になる方向Fへの移動を規制するように構成されている。
以下、駆動装置10の構成を具体的に説明する。
本実施形態の駆動装置10は、可動部材5と、可動部材5を駆動する駆動部2と、駆動部2が取り付けられるフレーム53と、フレーム53固定され、複数のリード線4が接続されている基板6と、複数のリード線4を保持するリード線保持部8と、を備えている。そして、リード線保持部8は、フレーム53の一部と基板6の一部とによって作られるリード線通し部15を備え、前記保持の対象であるリード線4の一部4Aをリード線通し部15に通した状態で保持し、前記保持の対象であるリード線4の残り4Bをリード線通し部15に通して保持したリード線4Aによって非保持状態になる方向Fへの移動を規制するように構成されている。
以下、駆動装置10の構成を具体的に説明する。
≪駆動部≫
駆動部2は、雌ネジ部3を有する可動部材5と、雌ねじ部3が螺合状態で取り付けられる雄ネジ部7を有するリードスクリュー9と、リードスクリュー9を軸回りに回転させる駆動源としてのモータ21とを備えている。
可動部材5は、モータ21によりリードスクリュー9及び雄ネジ部7が回転することで、その動力が雌ねじ部3に伝わって軸方向Xに移動する構成である。可動部材5の対を成す挟持部57、57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。
本実施形態では、リードスクリュー9は、モータ21の回転軸と一体に形成される直動式である。
駆動部2は、雌ネジ部3を有する可動部材5と、雌ねじ部3が螺合状態で取り付けられる雄ネジ部7を有するリードスクリュー9と、リードスクリュー9を軸回りに回転させる駆動源としてのモータ21とを備えている。
可動部材5は、モータ21によりリードスクリュー9及び雄ネジ部7が回転することで、その動力が雌ねじ部3に伝わって軸方向Xに移動する構成である。可動部材5の対を成す挟持部57、57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。
本実施形態では、リードスクリュー9は、モータ21の回転軸と一体に形成される直動式である。
モータ21は、本実施形態ではステッピングモータであり、図4に表したように、4本のリード線4Bが接続されている。リード線4Bの数は、3本や5本以上の場合もある。ステッピングモータ21の端子部33が、基板35の半田用接続穴39に挿入接続される状態で該基板35が取り付けられている。4本のリード線4Bは、基板6に対して端子部33の突出方向と同方向(Y軸方向)に接続されている。即ち、リード線4Bの接続端部37は、基板6Bの半田用接続穴41に挿入して接続されるが、該半田用接続穴41は端子部33の突出方句と同方向に貫通するように形成されている。
駆動部2は、前記構成に加えて、リードスクリュウー9に沿って設けられるガイド軸51を備えている。ガイド軸51は、可動部材5の軸方向Xへの移動を案内するものである。ガイド軸51の周囲であって可動部材5とフレーム53の後述する第3板部533との間にコイルバネ73が縮設されている。コイルバネ73は、前記縮設による圧縮状態の反発力を可動部材5に対して常にモータ21側に向かって付与するように設けられている。
≪フレーム≫
フレーム53は、モータ21が固定される第1板部531と、第1板部531と離間して対向する第2板部532と、第1板部531と第2板部532とを一体に接続する第3板部533とを備えている。第1板部531と第2板部532は、互いの板面が平行であり、第3板部533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53は、一枚の金属板を曲げ加工することによって第1板部531と第2板部532と第3板部533が作られている。
フレーム53は、モータ21が固定される第1板部531と、第1板部531と離間して対向する第2板部532と、第1板部531と第2板部532とを一体に接続する第3板部533とを備えている。第1板部531と第2板部532は、互いの板面が平行であり、第3板部533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53は、一枚の金属板を曲げ加工することによって第1板部531と第2板部532と第3板部533が作られている。
図5及ぶ図6に表したように、第1板部531には、モータ21が取り付けられた状態において、リードスクリュー9の基端部を通す貫通穴11が形成されている。第1板部531には、更にガイド軸51の基端を固定する固定用穴13が形成されている。
第2板部532には、リードスクリュー9の先端部を軸回りに回転可能に軸支する軸受部69を固定するための固定用穴19が形成されている。第2板部532には、更にガイド軸51の他端部を固定する固定用穴23が形成されている。
第3板部533は、可動部材5と対向する面が平坦面27に形成され、可動部材5の2つのスライド部58a(図3)と58b(図4)が平坦面27を摺動するように構成されている。
第2板部532には、リードスクリュー9の先端部を軸回りに回転可能に軸支する軸受部69を固定するための固定用穴19が形成されている。第2板部532には、更にガイド軸51の他端部を固定する固定用穴23が形成されている。
第3板部533は、可動部材5と対向する面が平坦面27に形成され、可動部材5の2つのスライド部58a(図3)と58b(図4)が平坦面27を摺動するように構成されている。
図6に表したように、第1板部531の先端には、基板6が取り付けられる取付部124が形成されている。取付部124も前記金属板の曲げ加工によって第1板部531の先端部分に一体的に形成される。取付部124には、2つのネジ穴26a、26bが形成され、該ネジ穴26a、26bには2つのネジ25a、25bがそれぞれ締結される。
取付部124は、リード線通し部15を作るための延出片31が第1板部531寄りの位置に設けられ、該延出片31はリード線通し部15に対応する形状に折り曲げられている。
また、取付部124の先端の2か所に、係入部29、29が設けられている。
取付部124は、リード線通し部15を作るための延出片31が第1板部531寄りの位置に設けられ、該延出片31はリード線通し部15に対応する形状に折り曲げられている。
また、取付部124の先端の2か所に、係入部29、29が設けられている。
≪基板≫
基板6は、可動部材5のX軸方向における位置を検出する位置検出部材17が配置されている。
位置検出部材17は押圧部43を有するスイッチである。押圧部43を可動部材5が押すことで、可動部材5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。該基板6は、スイッチ作動のための複数のリード線4Aが接続されている。本実施形態では、リード線4Aは2本であるが、3本以上の場合もある。
基板6は、可動部材5のX軸方向における位置を検出する位置検出部材17が配置されている。
位置検出部材17は押圧部43を有するスイッチである。押圧部43を可動部材5が押すことで、可動部材5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。該基板6は、スイッチ作動のための複数のリード線4Aが接続されている。本実施形態では、リード線4Aは2本であるが、3本以上の場合もある。
図6に表したように、基板6には、取付部124の2つのネジ穴26a、26bに対応する位置に2つの貫通孔45a、45bが形成されている。また、基板6には、取付部124の2つの係入部29に対応する位置に2つの非係入部47が形成されている。
更に、基板6には、リード線通し部15を作るための突出部49が形成されている。
更に、基板6には、リード線通し部15を作るための突出部49が形成されている。
基板6を取付部124へ固定する工程を説明する。
先ず基板6を、該基板6の2つの非係入部47に取付部124の2つの係入部29が係入するように取付部124に載置する。これにより、該基板6の2つの貫通孔45a、45bと取付部124の2つのネジ穴26a、26bのそれぞれの位置が合うようになっている。その状態で2つのネジ25a、25bを2つのネジ穴26a、26bに締結することで、図3から図5に表したように、基板6はフレーム53の取付部124に固定される。
先ず基板6を、該基板6の2つの非係入部47に取付部124の2つの係入部29が係入するように取付部124に載置する。これにより、該基板6の2つの貫通孔45a、45bと取付部124の2つのネジ穴26a、26bのそれぞれの位置が合うようになっている。その状態で2つのネジ25a、25bを2つのネジ穴26a、26bに締結することで、図3から図5に表したように、基板6はフレーム53の取付部124に固定される。
≪リード線通し部≫
リード線保持部8のリード線通し部15は、上記したように、フレーム53の一部と基板6の一部とによって作られる。本実施形態では、リード線通し部15は、基板6がフレーム53の取付部124にネジ25a、25の締結によって取り付けられた状態で、取付部124の延出片31によって形成される溝部52と基板6の突出部49によって作られる領域である。
突出片31は、図6に表したように、略U字形状に曲折されて溝部52を作っている。基板6の突出部49に連なる非突出部分60も、本実施形態では、リード線通し部15を形成している。
リード線保持部8のリード線通し部15は、上記したように、フレーム53の一部と基板6の一部とによって作られる。本実施形態では、リード線通し部15は、基板6がフレーム53の取付部124にネジ25a、25の締結によって取り付けられた状態で、取付部124の延出片31によって形成される溝部52と基板6の突出部49によって作られる領域である。
突出片31は、図6に表したように、略U字形状に曲折されて溝部52を作っている。基板6の突出部49に連なる非突出部分60も、本実施形態では、リード線通し部15を形成している。
フレーム53の溝部52を形成する部分である突出片31と、基板6の突出部49との間には、互いに非接触となる隙間56が設けられている。言い換えると、フレーム53側の突出片31の先端面54と基板6側の突出部49とは、互いに最も近い相対位置にあるが非接触である。
そして、本実施形態では、フレーム53の溝部56を形成する部分と突出部49との隙間56を作る部分は、少なくとも一部が重なっている。具体的には、フレーム53側の突出片31の先端面54と基板6側の突出部49との互いの対向面は、少なくとも一部が重なるように構成されている。
そして、本実施形態では、フレーム53の溝部56を形成する部分と突出部49との隙間56を作る部分は、少なくとも一部が重なっている。具体的には、フレーム53側の突出片31の先端面54と基板6側の突出部49との互いの対向面は、少なくとも一部が重なるように構成されている。
≪コネクタ≫
本実施形態では、図3に表したように、複数のリード線4A、4Bは一つのコネクタ64に接続されている。即ち、位置検出部17ように基板6から引き出される2本のリード線4Aと、モータ21の基板35から引き出される4本のリード線4Bの全部で6本のリード線4A、4Bは一つのコネクタ64に一列に並んで接続されている。
具体的には、コネクタ64のX軸方向における一端側、即ち突出片31の先端面54の在る側に位置検出部17即ちスイッチ用のリード線4Aが配置され、コネクタ64のX軸方向における他端側にモータ21用のリード線4Bが配置されている。
本実施形態では、図3に表したように、複数のリード線4A、4Bは一つのコネクタ64に接続されている。即ち、位置検出部17ように基板6から引き出される2本のリード線4Aと、モータ21の基板35から引き出される4本のリード線4Bの全部で6本のリード線4A、4Bは一つのコネクタ64に一列に並んで接続されている。
具体的には、コネクタ64のX軸方向における一端側、即ち突出片31の先端面54の在る側に位置検出部17即ちスイッチ用のリード線4Aが配置され、コネクタ64のX軸方向における他端側にモータ21用のリード線4Bが配置されている。
≪リード線保持部、リード線通し部≫
本実施形態では、リード線通し部15には位置検出部材17からの2本のリード線4Aが通されている。モータ21用の4本のリード線4Bは、リード線通し部15には通されていない。
モータ21からの4本のリード線4Bは、モータ21とフレーム53の第1板部531の取付部124との間を通過している。更に、モータ21からのリード線4Bは、リード線通し部15を通されたリード線4Aとフレーム53の第1板部531との間に位置する状態でリード線保持部8に保持されている。
即ち、リード線保持部8は、前記保持の対象であるリード線4A、4Bの一部のリード線4Aをリード線通し部15に通した状態で保持し、前記保持の対象であるリード線4A、4Bの残りリード線4Bについては、リード線通し部15に通して保持したリード線4Aによって非保持状態になる方向Tへの移動を規制するように構成されている。
本実施形態では、リード線通し部15には位置検出部材17からの2本のリード線4Aが通されている。モータ21用の4本のリード線4Bは、リード線通し部15には通されていない。
モータ21からの4本のリード線4Bは、モータ21とフレーム53の第1板部531の取付部124との間を通過している。更に、モータ21からのリード線4Bは、リード線通し部15を通されたリード線4Aとフレーム53の第1板部531との間に位置する状態でリード線保持部8に保持されている。
即ち、リード線保持部8は、前記保持の対象であるリード線4A、4Bの一部のリード線4Aをリード線通し部15に通した状態で保持し、前記保持の対象であるリード線4A、4Bの残りリード線4Bについては、リード線通し部15に通して保持したリード線4Aによって非保持状態になる方向Tへの移動を規制するように構成されている。
<実施形態の作用効果の説明>
(1)本実施形態によれば、リード線保持部8は、フレーム53の一部と基板6の一部との2つの部材によって作られるリード線通し部15を備えている。これにより、フレーム53に基板6を取り付けることによって、従来の穴に相当するリード線通し部15を形成することができる。従って、フレーム53に基板6を取り付けて一体化する際に、リード線4Aを予めリード線通し部15に対応する部分に位置させた状態で前記一体化を行うことで、リード線4Aを従来のように穴に通す作業をしないで済み、リード線4Aをリード線通し部15内に簡単に位置させることができる。
また、本実施形態によれば、リード線保持部15による保持の対象であるリード線4の一部のリード線4Aをリード線通し部15に通した状態で保持し、前記保持の対象であるリード線4の残りのリード線4Bを、リード線通し部15に通して保持したリード線4Aによって非保持状態になる方向Tへの移動を規制する。これにより、リード線4の一部のリード線4Aだけをリード線通し部15内に位置させ、他の残りのリード線4Bはリード線通し部15内に位置させないので、即ち、全部のリード線4A,4Bをリード線通し部15内に位置させる必要が無いので、該リード線通し部15自体を小サイズで作ることが可能であり、更に組立の作業性が良い。
(1)本実施形態によれば、リード線保持部8は、フレーム53の一部と基板6の一部との2つの部材によって作られるリード線通し部15を備えている。これにより、フレーム53に基板6を取り付けることによって、従来の穴に相当するリード線通し部15を形成することができる。従って、フレーム53に基板6を取り付けて一体化する際に、リード線4Aを予めリード線通し部15に対応する部分に位置させた状態で前記一体化を行うことで、リード線4Aを従来のように穴に通す作業をしないで済み、リード線4Aをリード線通し部15内に簡単に位置させることができる。
また、本実施形態によれば、リード線保持部15による保持の対象であるリード線4の一部のリード線4Aをリード線通し部15に通した状態で保持し、前記保持の対象であるリード線4の残りのリード線4Bを、リード線通し部15に通して保持したリード線4Aによって非保持状態になる方向Tへの移動を規制する。これにより、リード線4の一部のリード線4Aだけをリード線通し部15内に位置させ、他の残りのリード線4Bはリード線通し部15内に位置させないので、即ち、全部のリード線4A,4Bをリード線通し部15内に位置させる必要が無いので、該リード線通し部15自体を小サイズで作ることが可能であり、更に組立の作業性が良い。
(2)また、本実施形態では、基板6には可動部材5の位置を検出するスイッチである位置検出部材17が配置されているので、リード線4の数はモータ21だけの構造よりも多くなる。そのため本発明のリード線通し部15を採用する効果は大きいと言える。
また、リード線通し部15には位置検出部材17からのリード線4Aが通されるので、組み立てられた状態において、リード線4Aとリード線4Bの識別が容易である。
また、リード線通し部15には位置検出部材17からのリード線4Aが通されるので、組み立てられた状態において、リード線4Aとリード線4Bの識別が容易である。
(3)また、駆動部2は、駆動源としてモータ21を備え、モータ21からのリード線4Bは、該モータ21とフレーム53との間を通過してリード線保持部8で保持されるので、モータ21からのリード線4Bを、モータ21とフレーム53との間の領域を有効に利用して配置することができる。
(4)また、モータ21からのリード線4Bは、リード線通し部15を通されたリード線4Aとフレーム53との間に位置するので、モータ21からのリード線4Bをリード線通し部15内に位置させることなく、リード線通し部15を通されたリード線4Aによって、その位置に保持することができる。
また、モータ21は、ステッピングモータであり、3本以上のリード線4Bが接続されている、即ちリード線4の数が多いので、本発明のリード線通し部15を採用する効果は大きいと言える。
また、モータ21は、ステッピングモータであり、3本以上のリード線4Bが接続されている、即ちリード線4の数が多いので、本発明のリード線通し部15を採用する効果は大きいと言える。
(5)また、ステッピングモータの端子部33に基板35が取り付けられ、リード線4Bは、基板35に対して端子部33の突出方向と同方向に接続されているので、リード線4Bの引き回しが行い易いと共に、該リード線4Bの基板35への接続部分に無用な力がかからず、断線の虞を低減することができる。
(6)また、リード線通し部15は、フレーム53に形成された溝部52と、基板6の突出部49と、により構成されるので、その形成が容易である。
(7)また、本実施形態では、フレーム53の溝部52を形成する部分と突出部49との間には、互いに非接触となる隙間56が設けられている。
フレーム53の溝部52を形成する部分と突出部49との対向部が接触する構造の場合、モータ21等の動力源の振動によって、その接触部の接触と離間の繰り返しによりビビリ音が発生する場合がある。しかし、本実施形態においては、フレーム53の溝部52を形成する部分と突出部49との間には、互いに非接触となる隙間56が設けられているので、前記ビビリ音が発生する虞が少ない。
フレーム53の溝部52を形成する部分と突出部49との対向部が接触する構造の場合、モータ21等の動力源の振動によって、その接触部の接触と離間の繰り返しによりビビリ音が発生する場合がある。しかし、本実施形態においては、フレーム53の溝部52を形成する部分と突出部49との間には、互いに非接触となる隙間56が設けられているので、前記ビビリ音が発生する虞が少ない。
(8)また、フレーム53の溝部52を形成する部分と突出部49の隙間56を作る部分は、少なくとも一部が重なっているので、リード線通し部15内に位置するリード線4Aが外部に抜け出し難くなっている。また、隙間56を大きく形成してもリード線4Aが外部に抜け出し難くい状態は差ほど変わらない。
(9)また、複数のリード線4A、4Bは一つのコネクタ64に接続されているので、即ち該一つのコネクタ64によって複数のリード線4A、4Bは一纏まりになっているので、リード線通し部15内に全リード線4A、4Bの一部のリード線4Aが位置することによって、全部のリード線4A、4Bに対するリード線保持部8での保持の確実性が簡単に向上する。
[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。
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。
上記の説明では、リード線通し部15内にスイッチ用のリード線4Aを位置させる構造であるが、この構造に限定されないことは勿論である。モータ21用のリード線4Bをリード線通し部15内に位置させてもよいし、4本のリード線4Bの一部、例えば2本のリード線4Bだけをリード線通し部15内に位置させる構造でもよい。
位置検出部材17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。
また、本発明の駆動装置10は、ヘッドアップディスプレイ装置12に限らず、モータ55の回転を所定ストロークの直線運動に変換する機構を必要とする種々の装置に適用することが可能である。
2…駆動部、3…雌ネジ部、5…可動部材、6…基板、7…雄ネジ部、
8…リード線保持部、9…リードスクリュー、10…駆動装置、
11…貫通穴、12…ヘッドアップディスプレイ装置、13…固定用穴、
14…車両、15…リード線通し部、16…インストルメントパネル、
17…位置検出部材、18…表示装置、19…固定用穴、20…フロントガラス、
21…モータ、22…運転者、23…固定用穴、24…表示光射出部、
25a,25b…ネジ、26…第1の反射器、26a,26b…ネジ穴、
27…平坦面、28…第2の反射器(反射器)、29…係入部、
30…ハウジング、31…延出片、32…光源、33…端子部、
34…液晶表示素子、35…基板、36…コールドミラー、
36a…ガラス基板、36b…第1の反射層、37…接続端部、
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…ガイド軸、52…溝部、53…フレーム、54…先端面、56…隙間、
57…挟持部、58a,58b…スライド部、60…非突出部分、
64…コネクタ、69…軸受部、73…コイルバネ、124…取付部、
531…第1板部、532…第2板部、533…第3板部、
T…非保持状態になる方向
8…リード線保持部、9…リードスクリュー、10…駆動装置、
11…貫通穴、12…ヘッドアップディスプレイ装置、13…固定用穴、
14…車両、15…リード線通し部、16…インストルメントパネル、
17…位置検出部材、18…表示装置、19…固定用穴、20…フロントガラス、
21…モータ、22…運転者、23…固定用穴、24…表示光射出部、
25a,25b…ネジ、26…第1の反射器、26a,26b…ネジ穴、
27…平坦面、28…第2の反射器(反射器)、29…係入部、
30…ハウジング、31…延出片、32…光源、33…端子部、
34…液晶表示素子、35…基板、36…コールドミラー、
36a…ガラス基板、36b…第1の反射層、37…接続端部、
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…ガイド軸、52…溝部、53…フレーム、54…先端面、56…隙間、
57…挟持部、58a,58b…スライド部、60…非突出部分、
64…コネクタ、69…軸受部、73…コイルバネ、124…取付部、
531…第1板部、532…第2板部、533…第3板部、
T…非保持状態になる方向
Claims (12)
- 可動部材と、
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、
前記フレームに固定され、複数のリード線が接続されている基板と、
複数のリード線を保持するリード線保持部と、を備え、
前記リード線保持部は、
前記フレームの一部と前記基板の一部とによって作られるリード線通し部を備え、
前記保持の対象であるリード線の一部を前記リード線通し部に通した状態で保持し、
前記保持の対象であるリード線の残りを前記リード線通し部に通して保持したリード線によって非保持状態になる方向への移動を規制する、
ことを特徴とする駆動装置。 - 請求項1に記載の駆動装置において、
前記基板には前記可動部材の位置を検出する位置検出部材が配置されている、
ことを特徴とする駆動装置。 - 請求項2に記載の駆動装置において、
前記リード線通し部には前記位置検出部材からのリード線が通される、
ことを特徴とする駆動装置。 - 請求項1から3のいずれか一項に記載の駆動装置において、
前記駆動部は、駆動源としてモータを備え、
前記モータからのリード線は、該モータと前記フレームとの間を通過して前記リード線保持部で保持される、
ことを特徴とする駆動装置。 - 請求項4に記載の駆動装置において、
前記モータからのリード線は、前記リード線通し部を通されたリード線と前記フレームとの間に位置する、
ことを特徴とする駆動装置。 - 請求項4又は5に記載の駆動装置において、
前記モータは、ステッピングモータであり、3本以上のリード線が接続されている、
ことを特徴とする駆動装置。 - 請求項6に記載の駆動装置において、
前記ステッピングモータの端子部にモータ基板が取り付けられ、
前記リード線は、前記モータ基板に対して前記端子部の突出方向と同方向に接続されている、
ことを特徴とする駆動装置。 - 請求項1から7のいずれか一項に記載の駆動装置において、
前記リード線通し部は、
前記フレームに形成された溝部と、
前記基板の突出部と、により構成される、 - 請求項8に記載の駆動装置において、
前記フレームの前記溝部を形成する部分と前記突出部との間には、互いに非接触となる隙間が設けられている、
ことを特徴とする駆動装置。 - 請求項9に記載の駆動装置において、
前記フレームの前記溝部を形成する部分と前記突出部との前記隙間を作る部分は、少なくとも一部が重なっている、
ことを特徴とする駆動装置。 - 請求項1から10のいずれか一項に記載の駆動装置において、
前記複数のリード線は一つのコネクタに接続されている、
ことを特徴とする駆動装置。 - 表示すべき情報に対応する表示光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。
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