JP6877591B2 - ヘッドアップディスプレイ用の駆動装置 - Google Patents

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Description

本発明は、ヘッドアップディスプレイ用の駆動装置に関し、特に、モータの駆動に起因する歯間の摩擦またはずれにより生じるノイズ発生を阻止することができるヘッドアップディスプレイ用の駆動装置に関する。
［背景技術］
一般的に、車両のヘッドアップディスプレイは、運転者の視界にルート変更を案内するためにナビゲーションシステムと結びついた矢印情報や、フロントガラスやフロントガラス上方に拡張現実として速度等を示すテキスト情報といった、様々な車両情報を表示し、これにより運転者の視線の分散を防止する。
そのため、上述した車両情報をチェックするために、運転者は、相応の情報を提供する端末に視線を向ける必要はなく、運転者はヘッドアップディスプレイ画像が出力されている前方領域を見ながら走行することができ、運転者の安全性は向上する。
車両のヘッドアップディスプレイは、マイクロディスプレイ素子を用いて画像を生成し、生成された画像を拡大し、生成された画像を、光学投影システムを介して虚像となるように形成し、運転者に車両情報画像を提供する。
従来の車両のヘッドアップディスプレイ装置は、フロントガラスに情報を表示するために、ディスプレイ素子から投影された情報を、非球面鏡を介して反射し、非球面鏡の反射角度または位置を調節するために非球面鏡に接続されたモータを回転させ、これにより結果として、フロントガラス上に表示された情報の表示の高さが調節される。
非球面鏡を動かすためにウォームギヤが使用され、ウォームギヤの回転のためにモータと平歯車とが使用される。平歯車は、ウォームギヤのハブの内側に係合されてよく、非球面鏡は、ウォームギヤに係合されてよく、水平方向に動かされることができる。
しかしながら従来は、非球面鏡が、ウォームギヤの回転によりストッパへと到達すると、過剰なトルク負荷が、ウォームギヤと平歯車との間の係合部分へと作用し、バックラッシュが発生し、歯間の摩擦やずれによりノイズが生じるという問題がある。過剰なバックラッシュの状態で、平歯車が逆方向に回転させられる際には、歯列が、通常位置へと戻る過程で歯間の摩擦やずれに基づきノイズが発生するという問題がある。したがって、改善の要望がある。
本発明の背景技術は、韓国公開特許第２０１６−０１１６１３９号明細書（公開日：２０１６年１０月７日、発明の名称：Head Up Display Device for Vehicle and Control Method Thereof）に開示されている。
［開示］
［技術課題］
本発明は、モータの駆動に起因する歯間の摩擦またはずれによるノイズ発生を阻止することができるヘッドアップディスプレイ用の駆動装置を提供することを目的とする。
［技術的解決策］
本発明の１つの態様は、ヘッドアップディスプレイ用の駆動装置であって、モータと、モータに取り付けられていて、モータが駆動される際に回転させられる駆動ギヤと、ウォームギヤであって、当該ウォームギヤの内部を介して駆動ギヤと係合し、駆動ギヤと噛み合うことにより回転させられる、ウォームギヤと、画像信号を反射するように構成されていて、ウォームギヤと係合することにより直線移動させられる可動ミラーと、可動ミラーの移動を制限するように構成されたストッパと、駆動ギヤに接続されていて、ウォームギヤ内に挿入されるように構成された曲げ防止部と、を含む、ヘッドアップディスプレイ用の駆動装置を提供する。ウォームギヤは、駆動ギヤと係合するハブギヤ部が形成されているウォームギヤハブと、ウォームギヤハブに接続されていて、可動ミラーと係合することにより可動ミラーを動かすように構成されているウォームギヤ軸と、を含んでいてよい。
曲げ防止部は、駆動ギヤから突出する防止突出部と、ウォームギヤに形成された防止ガイド部と、を含んでいてよく、防止ガイド部内には防止突出部が挿入される。
曲げ防止部はさらに、防止突出部に取り付けられる防止ベアリングを含んでいてよく、防止ベアリングは、防止ガイド部と接触することにより回転させられる。
曲げ防止部はさらに、ウォームギヤに取り付けられる防止プレートを含んでいてよく、防止プレートは、防止ベアリングのずれを阻止するように構成されている。
［有利な効果］
本発明によるヘッドアップディスプレイ用の駆動装置では、曲げ防止部が、モータの曲げの発生を抑制するので、バックラッシュに起因するノイズ発生を阻止することができる。
本発明によるヘッドアップディスプレイ用の駆動装置では、駆動ギヤに形成された曲げ防止部が、ウォームギヤに形成された防止ガイド部内に挿入されるので、曲げの発生を抑制することができる。
本発明によるヘッドアップディスプレイ用の駆動装置では、防止ベアリングが防止突出部に取り付けられているので、モータの駆動により生じる摩擦を減じることができる。
本発明によるヘッドアップディスプレイ用の駆動装置では、防止プレートがウォームギヤに取り付けられているので、防止ベアリングのずれを阻止することができる。
本発明の実施形態によるヘッドアップディスプレイ用の駆動装置を概略的に示す図である。 本発明の実施形態によるヘッドアップディスプレイ用の駆動装置におけるウォームギヤを概略的に示す図である。 本発明の実施形態によるヘッドアップディスプレイ用の駆動装置における曲げ防止部を概略的に示す図である。 図３に対して防止ベアリングと防止プレートとが付け加えられた状態を概略的に示す図である。
［発明の態様］
以下に、本発明によるヘッドアップディスプレイ用の駆動装置の例示的な実施形態を、添付の図面を参照して説明する。このプロセスでは、図面に示されている線の太さ、要素のサイズ等が、説明の明確性や利便性のために誇張される場合がある。以下で使用される用語は、本発明における機能を考慮して定義される用語であり、したがって、使用者またはオペレータの意図または実務に応じて変更されてよい。したがって、このような用語は、本明細書全体の内容に基づき定義されるべきである。
図１は、本発明の１つの実施形態によるヘッドアップディスプレイ用の駆動装置を概略的に示す図である。図１を参照すると、本発明の１つの実施形態によるヘッドアップディスプレイ駆動装置１は、モータ１０と、駆動ギヤ２０と、ウォームギヤ３０と、可動ミラー４０と、ストッパ５０と、曲げ防止部６０とを含む。
駆動ギヤ２０は、モータ１０に取り付けられていて、モータ１０に電力が加えられると、駆動ギヤ２０は回転する。例えば、駆動ギヤ２０はモータ１０のモータ軸１１に接続することができ、平歯車の形状を有していてよい。
ウォームギヤ３０は、駆動ギヤ２０と係合されることにより回転する。例えば、リング状の歯列を、ウォームギヤ３０の内側に形成することができ、この歯列が駆動ギヤ２０に係合することができる。これによりウォームギヤ３０は、駆動ギヤ２０と連動することができる。
可動ミラー４０は、ウォームギヤ３０と係合することにより直線移動され、画像信号を反射する。例えば、可動ミラー４０は、ウォームギヤ３０に係合する下方部分と、画像信号を反射するように構成された上方部分とを有していて、これにより、フロントガラス上に示される画像の位置を調整することができる。
ストッパ５０は、可動ミラー４０の動きを制限する。例えば、ストッパ５０は、弾性材料を含むように形成されていてよく、車体に固定されていてよい。ストッパ５０は、直線移動する可動ミラー４０の移動経路の両側にそれぞれ配置されていてよく、可動ミラー４０の動きを制限する。
曲げ防止部６０は、駆動ギヤ２０に接続されていて、ウォームギヤ３０内へ挿入されている。曲げ防止部６０は、ストッパ５０に達した可動ミラー４０により過剰なトルク範囲が形成された状態で、駆動ギヤ２０が曲がることにより生じるノイズ発生を阻止することができる。
図２は、本発明の１つの実施形態によるヘッドアップディスプレイ用の駆動装置におけるウォームギヤを概略的に示す図である。図１および図２を参照すると、本発明の１つの実施形態によるウォームギヤ３０は、ウォームギヤハブ３１と、ウォームギヤ軸３２とを含む。
ウォームギヤハブ３１は、ハブギヤ部３１１を有していて、このハブギヤ部は、その内部に形成される駆動ギヤ２０と係合する。例えば、ウォームギヤハブ３１は、ディスク形状を有していてよく、ウォームギヤハブ３１の一方の側面の一部は、その縁部を除いて凹状に形成されていてよく、これにより、内部に駆動ギヤ２０を挿入することができる空間であるウォームギヤ溝部３１２が、この凹部に形成される。また、駆動ギヤ２０に係合するハブギヤ部３１１は、ウォームギヤ溝部３１２の縁部に対応する壁面に周方向で形成されてよい。ウォームギヤ軸３２は、ウォームギヤハブ３１に接続されており、可動ミラー４０と係合することにより可動ミラー４０を動かす。例えば、ウォームギヤ軸３２は、ウォームギヤハブ３１の他方の側面の中心部から延在していてよく、回転方向の変更に応じて可動ミラー４０を往復運動させる。
図３は、本発明の１つの実施形態によるヘッドアップディスプレイ用の駆動装置における曲げ防止部を概略的に示す図である。図１から図３を参照すると、本発明の１つの実施形態による曲げ防止部６０は、防止突出部６１と、防止ガイド部６２とを含む。
防止突出部６１は、駆動ギヤ２０から突出している。例えば、防止突出部６１は、駆動ギヤ２０の中央部から突出していてよい。防止突出部６１は、損傷した場合、防止突出部６１を交換するように、駆動ギヤ２０に組み付けられている。
防止ガイド部６２は、ウォームギヤ３０に形成されていて、防止突出部６１が内部に挿入される空間を形成している。例えば、防止ガイド部６２は、ウォームギヤ溝部３１２に溝を、周方向で形成してよい。
図４には、図３に対して防止ベアリングと防止プレートとが付け加えられた状態が概略的に示されている。図３および図４を参照すると、本発明の１つの実施形態による曲げ防止部６０はさらに、防止ベアリング６３を含んでいてよい。
防止ベアリング６３は、防止突出部６１に取り付けられていて、防止ガイド部６２と接触することにより回転される。例えば、防止ベアリング６３は、ベアリング本体部分６３１とベアリングボール部分６３２とを含んでいてよい。ベアリング本体部分６３１は、リング形状を有していてよく、防止突出部６１を取り囲んでいてよい。ベアリング本体部分６３１は、防止突出部６１と防止ガイド部６２との間に配置されていてよい。ベアリングボール部分６３２は、ベアリング本体部分６３１に回転するように取り付けられていてよく、ベアリング本体部分６３１の外側に向かって突出していてよい。ベアリングボール部分６３２は、防止突出部６１と防止ガイド部６２とに接触することができ、操作プロセスにおける摩擦抵抗を減じることができる。
本発明の１つの実施形態による曲げ防止部６０はさらに、防止プレート６４を含んでいてよい。防止プレート６４は、ウォームギヤ３０に取り付けられていて、防止ベアリング６３のずれを防止する。例えば、防止プレート６４は、ディスク形状を有していてよく、ウォームギヤ溝部３１２の中央部分に組み付けられてよい。防止プレート６４の外径は、ウォームギヤ溝部３１２の中央部分から防止ベアリング６３までの距離に相当していてよく、これにより、防止プレート６４の縁部は、防止ベアリング６３が、防止ガイド部６２から引き出されるのを阻止することができる。
上述した構造を有する、本発明の１つの実施形態によるヘッドアップディスプレイ用の駆動装置の作動について、以下に説明する。
駆動ギヤ２０は、モータ１０に形成されたモータ軸１１に取り付けられて、駆動ギヤ２０は、ウォームギヤハブ３１に形成されたウォームギヤ溝部３１２内に挿入される。この場合、駆動ギヤ２０は、ハブギヤ部３１１に係合し、防止突出部６１は、ウォームギヤ溝部３１２に形成された防止ガイド部６２内に挿入される。
上述した状態で、モータ１０が駆動されると、駆動ギヤ２０は一方の方向で回転させられ、ウォームギヤハブ３１はこれに連動する。次いで、ウォームギヤハブ３１に形成されたウォームギヤ軸３２に係合している可動ミラー４０が、一方の方向に移動し、画像信号を反射する。
可動ミラー４０が、モータ１０の駆動によりストッパ５０へと到達すると、可動ミラー４０の動きは、モータ１０が駆動されていても制限される。したがって、駆動ギヤ２０とウォームギヤハブ３１との間に過剰トルクの状態が生じる場合があり、モータ軸１１が曲げられる恐れがある。
しかしながら、防止ガイド部６２内に防止突出部６１が挿入されることにより、モータ軸１１の曲げは、駆動ギヤ２０とウォームギヤハブ３１との間に過剰トルクの状態が生じた場合でも阻止され得る。したがって、駆動ギヤ２０とウォームギヤハブ３１との間の係合状態を維持することができ、バックラッシュは回避され、ノイズ発生は防止される。
この場合、防止ベアリング６３が防止突出部６１に取り付けられていることにより、ウォームギヤハブ３１がモータ１０の駆動により回転しているときに、防止突出部６１と防止ガイド部６２とが直接接触することにより生じる摩擦を阻止することができる。防止プレート６４がウォームギヤハブ３１に取り付けられていることにより、防止ベアリング６３のずれを防止することができる。
本発明の１つの実施形態によるヘッドアップディスプレイ駆動装置１では、曲げ防止部６０が、モータ１０の曲げの発生を抑制するので、これによりバックラッシュにより生じるノイズの発生を防止することができる。
本発明の１つの実施形態によるヘッドアップディスプレイ駆動装置１では、駆動ギヤ２０に形成された防止突出部６１が、ウォームギヤ３０に形成された防止ガイド部６２内に挿入されるので、これにより曲げの発生を阻止することができる。
本発明の１つの実施形態によるヘッドアップディスプレイ駆動装置１では、防止ベアリング６３が防止突出部６１に取り付けられるので、これによりモータ１０の駆動により生じる摩擦を減じることができる。
本発明の１つの実施形態によるヘッドアップディスプレイ駆動装置１では、防止プレート６４がウォームギヤ３０に取り付けられるので、これにより防止ベアリング６３のずれを防止することができる。
本発明を、図面に示した実施形態を参照して説明したが、この実施形態は単なる例であり、本発明の当業者であれば、上述した実施形態から、様々な改変およびその他同等の実施形態が可能であることを理解されたい。したがって、本発明の実際の技術範囲は、以下の請求の範囲により規定される。
１０ モータ
２０ 駆動ギヤ
３０ ウォームギヤ
３１ ウォームギヤハブ
３２ ウォームギヤ軸
４０ 可動ミラー
５０ ストッパ
６０ 曲げ防止部
６１ 防止突出部
６２ 防止ガイド部
６３ 防止ベアリング
６４ 防止プレート

Claims (4)

  1. ヘッドアップディスプレイ用の駆動装置であって、
    モータと、
    前記モータに取り付けられていて、前記モータが駆動される際に回転させられる駆動ギヤと、
    ウォームギヤであって、当該ウォームギヤの内部を介して前記駆動ギヤと係合し、前記駆動ギヤと噛み合うことにより回転させられる、ウォームギヤと、
    画像信号を反射するように構成されていて、前記ウォームギヤと係合することにより直線移動させられる可動ミラーと、
    前記可動ミラーの移動を制限するように構成されたストッパと、
    前記駆動ギヤに接続されていて、前記ウォームギヤ内に挿入されるように構成された曲げ防止部と、
    を備え、
    前記ウォームギヤは、
    前記駆動ギヤと係合するハブギヤ部が形成されているウォームギヤハブと、
    前記ウォームギヤハブに接続されていて、前記可動ミラーと係合することにより前記可動ミラーを動かすように構成されているウォームギヤ軸と、
    を含む、駆動装置。
  2. 前記曲げ防止部は、
    前記駆動ギヤから突出する防止突出部と、
    前記ウォームギヤに形成された防止ガイド部と、
    を含み、
    前記防止ガイド部内には前記防止突出部が挿入される、
    請求項１記載の駆動装置。
  3. 前記曲げ防止部はさらに、前記防止突出部に取り付けられる防止ベアリングを含み、前記防止ベアリングは、前記防止ガイド部と接触することにより回転する、請求項２記載の駆動装置。
  4. 前記曲げ防止部はさらに、前記ウォームギヤに取り付けられる防止プレートを含み、前記防止プレートは、前記防止ガイド部からの前記防止ベアリングのずれを阻止するように構成されている、請求項３記載の駆動装置。
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