JP7172707B2 - ミラーユニット及びヘッドアップディスプレイ装置 - Google Patents
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Description
図1に示すように、ヘッドアップディスプレイ装置100は、車両200のダッシュボード内に設置される。ヘッドアップディスプレイ装置100は、車両200の被投射部材の一例であるフロントガラス201に向けて像を表す表示光Lを出射する。表示光Lはフロントガラス201で反射して視認者1(主に車両200の運転者)に到達する。これにより、虚像Vが視認者1により視認可能に表示される。
なお、以下の説明では、ミラーユニット30の凹面鏡31を正面から見たときの方向に基づき、左右、上下、表裏が規定されている。図3~図8においては、左はLfと略記され、右はRtと略記され、上はUpと略記され、下はDnと略記され、表はFrと略記され、裏はBkと略記される。また、左右方向はX方向と一致し、上下方向はY方向と一致し、表裏方向はZ方向に一致する。
図6に示すように、被取付部37には、嵌合孔37a及びねじ通孔37b,37cが形成されている。嵌合孔37aには、アタッチメント部材38の後述する嵌合部38a2が嵌合する。嵌合孔37aは、被取付部37のX方向の中央に位置し、被取付部37の厚さ方向に貫通し、下側に向けて開口する凹状をなす。
ねじ通孔37b,37cは、嵌合孔37aを挟み込むようにX方向に並べられている。
支持部材45は、モータ42、リードスクリュー41及びガイド部44を支持する金具である。支持部材45は、第1板部45a、第2板部45b及び第3板部45cを備える。第1板部45a及び第2板部45bはZ方向に並び互いに対面する。第3板部45cは、第1板部45a及び第2板部45bのそれぞれの下端部を連結するようにZ方向に延びる。
ガイド部44は、スライダ部43の移動をガイドするためのものであり、Z方向に延びる円柱状をなし、第1板部45aと第2板部45bの間で支持される。
モータ42は、支持部材45の第1板部45aの裏面に固定される。モータ42は、制御部70による制御のもと、リードスクリュー41を軸回転させる。
スライダ本体部43aは、リードスクリュー41に嵌合されるナット43nを備える。ナット43nは、リードスクリュー41が軸回転すると、リードスクリュー41の軸線方向に沿ってスライダ部43とともにZ方向に移動する。
ばね保持部43b2はスライダ本体部43aの上面の表側に位置し、板ばね部43b1の端部を保持する。
板ばね部43b1は、金属により、下方向に向けて開口するV字の板状に形成される。板ばね部43b1はZ方向に弾性変形可能に形成される。板ばね部43b1は、ばね保持部43b2からY方向に沿って上方向に直線状に延び、板ばね部43b1の上端から下方向に向かうにつれて裏側に近づくように傾斜する。
半円柱ピン支持部43c2は、スライダ本体部43aの上面の裏側に位置し、XY平面に沿う板状をなす。半円柱ピン支持部43c2の表面には半円柱ピン43c1が固定される。
半円柱ピン43c1は、X方向に沿って延びる半円柱状に形成される。半円柱ピン43c1のX方向に延びる平面状の側面は、半円柱ピン支持部43c2の表面に固定される。図7に示すように、半円柱ピン43c1は、レバー部38pに接触可能である仮想的な接触可能ライン43c3を有する。接触可能ライン43c3は、半円柱ピン43c1の最も表側に位置し、半円柱ピン43c1の頂部に沿ってX方向に延びる。図9に示すように、接触可能ライン43c3は、接触可能ライン43b3と平行をなし、接触可能ライン43b3とともにレバー部38pの外周面を挟み込むように位置する。半円柱ピン43c1は、接触可能ライン43c3の何れかの位置でレバー部38pに点接触し、レバー部38pを付勢部材43bに向けて押す。このように、付勢部材43b及び付勢部材43bはレバー部38pを挟持する。
ピン支持部材38aは、土台部38a1と、嵌合部38a2と、を備える。土台部38a1は、X方向に長い長方形板状をなし、被取付部37の裏面に接触する。図4に示すように、土台部38a1には、X方向に並ぶ3つのねじ孔38g1,38g2,38g3が形成されている。
ねじ孔38g1,38g2は、土台部38a1の厚さ方向に貫通し、土台部38a1におけるX方向の両端部に位置する。ねじ孔38g1,38g2には、図6に示す被取付部37のねじ通孔37b,37cを通過するビス38bの軸部が螺合される。ビス38bの頭部は被取付部37の表面に位置する。ビス38bによりアタッチメント部材38は被取付部37に固定される。
ねじ孔38g3は一対のねじ孔38g1,38g2の間に位置する。ねじ孔38g3には、レバー部38pをピン支持部材38aに止める止めねじ38nが螺合される。
嵌合部38a2の下面にはレバー部38pの上端が嵌まるピン孔38hが形成されている。図8に示すように、ピン孔38hは、ピン孔38hに直交するねじ孔38g3と連通する。ねじ孔38g3には止めねじ38nが螺合される。止めねじ38nはねじ孔38g3内においてレバー部38pの外周面に当接する。これにより、レバー部38pは止めねじ38nによりピン孔38h内に固定される。
レバー部38pはY方向に延びる円柱状をなす。レバー部38pの下端は半球状をなしている。レバー部38pの外周面は、付勢部材43bと押圧部材43cに点接触する曲面を有する。レバー部38pは、板ばね部43b1と半円柱ピン43c1のそれぞれに点接触するように板ばね部43b1と半円柱ピン43c1の間に挟み込まれ、板ばね部43b1の付勢力により半円柱ピン43c1に向けて押し付けられている。
モータ42が駆動されると、リードスクリュー41が軸回転する。すると、スライダ部43はレバー部38pを挟み込みつつリードスクリュー41の軸線方向(Z方向)に沿って移動する。これにより、レバー部38pのY方向に対する角度が変化しつつ、ミラーユニット30が回転軸Axを中心に回転する。この際、レバー部38pがスライダ部43に点接触した状態が維持されつつ、レバー部38pがスライダ部43の付勢部材43b及び押圧部材43cに摺動する。ミラーユニット30が回転することにより、虚像Vの表示位置が車両高さ方向に移動する。
以上のように、レバー部38pの姿勢に関わらず、レバー部38pのスライダ部43に対する接触状態を保つことができる。よって、スライダ部43のスムーズな移動が可能となり、これにより、凹面鏡31のスムーズな回転が可能となる。
以上、説明した一実施形態によれば、以下の効果を奏する。
(1-1)ミラー装置46は、反射部の一例である凹面鏡31と、回転軸Axを中心に回転可能に支持され、凹面鏡31を保持するホルダ本体部36と、ホルダ本体部36に固定されるレバー部38pと、レバー部38pを挟み込むスライダ部43、及びスライダ部43を回転軸Axに交わるZ方向に移動させることにより回転軸Axを中心にホルダ本体部36を回転させる駆動部の一例であるモータ42を有するミラー駆動ユニット40と、を備える。レバー部38pは、スライダ部43に点接触する曲面を有する。
この構成によれば、ホルダ本体部36の姿勢に関わらず、レバー部38pがスライダ部43に点接触した状態を保つことができる。よって、スライダ部43のスムーズな移動が可能となり、これにより、凹面鏡31のスムーズな回転が可能となる。また、これにより、モータ42の負荷が低減するため、消費電力及び騒音を低減することができる。
また、レバー部38pの挿入角度に関わらず、レバー部38pがスライダ部43に点接触した状態となるため、組み立て時のアライメント誤差に対するロバスト性が高い。
上述した組み付け誤差、形状誤差又は設計により、図9の矢印A2に示すように、レバー部38pがX方向にずれたとしても、レバー部38pがスライダ部43に点接触した状態が維持される。よって、スライダ部43のスムーズな移動が可能となり、これにより、凹面鏡31のスムーズな回転が可能となる。また、上述のように、消費電力及び騒音を低減し、組み立て時のアライメント誤差に対するロバスト性が高まる。
この構成によれば、ヘッドアップディスプレイ装置100において、凹面鏡31のスムーズな回転が可能となる。
この構成によれば、スライダ部43の移動に伴い、アタッチメント部材38がスライダ部43に対して摺動する。この際、アタッチメント部材38が低摩擦材により形成されるため、アタッチメント部材38の摩擦が低減される。このため、スライダ部43のスムーズな移動が可能となる。これにより、凹面鏡31のスムーズな回転が可能となる。また、上述のように、消費電力及び騒音を低減できる。
さらに、アタッチメント部材38は、ホルダ本体部36に着脱可能である。このため、アタッチメント部材38は必要に応じて任意でホルダ本体部36に装着することができ、利便性が高まる。
この構成によれば、ホルダ本体部36は軽量で高剛性に形成されるため、ホルダ本体部36を回転させる際の駆動負荷が低減されるとともに、凹面鏡31に歪みが発生することが抑制される。
また、レバー部38pはステンレスにより形成されるため、ホルダ本体部36よりも硬質に形成される。よって、レバー部38pが変形することが抑制される。また、レバー部38pはクロムメッキが施されてなるため、レバー部38pのスライダ部43に対する摩擦を低減することができる。また、これにより、モータ42の負荷が低減するため、消費電力及び騒音を低減することができる。
この構成によれば、ヘッドアップディスプレイ装置100において、凹面鏡31のスムーズな回転が可能となる。よって、虚像Vの表示位置をスムーズに移動させることができる。
この構成によれば、アタッチメント部材38の嵌合部38a2が被取付部37の嵌合孔37aに嵌まることにより、レバー部38pのX方向の位置ずれを抑制でき、レバー部38pの位置精度を高めることができる。
また、レバー部38pは被取付部37とZ方向に一致した位置に設けられる。よって、本実施形態の構成であっても、アタッチメント部材38が装着されず、被取付部37がスライダ部43により挟み込まれる構成の場合と同様の制御を実現できる。
上記実施形態においては、レバー部38pは円柱状に形成されていたが、半円柱ピン43c1と板ばね部43b1に点接触する曲面を有していれば、これに限定されない。例えば、表面と裏面に曲面を有する板状に形成されてもよいし、楕円柱状に形成されていてもよい。さらに、レバー部38pは、半円柱ピン43c1と板ばね部43b1に点接触する角部を有する角柱状に形成されてもよい。
また、上記実施形態における押圧部材43cと付勢部材43bの位置関係は反対であってもよい。
また、アタッチメント部材38の位置は上記実施形態に限らず、例えば、アタッチメント部材38は軸部33に取り付け可能に形成されてもよい。
10 表示部
20 折り返しミラー
30 ミラーユニット
31 凹面鏡
33 軸部
35 ホルダ
36 ホルダ本体部
36a 接着部
37 被取付部
37a 嵌合孔
38 アタッチメント部材
38a ピン支持部材
38p レバー部
40 ミラー駆動ユニット
41 リードスクリュー
42 モータ
43 スライダ部
43a スライダ本体部
43b 付勢部材
43c 押圧部材
43b1 板ばね部
43b2 ばね保持部
43c1 半円柱ピン
43b3,43c3 接触可能ライン
43c2 半円柱ピン支持部
44 ガイド部
45 支持部材
46 ミラー装置
60 筐体
70 制御部
100 ヘッドアップディスプレイ装置
200 車両
201 フロントガラス
L 表示光
V 虚像
Ax 回転軸
Claims (3)
- 反射部と、
回転軸を中心に回転可能に支持され、前記反射部を保持するホルダ本体部と、
前記ホルダ本体部に着脱可能に形成され、前記回転軸に交わる方向に移動するスライダ部に挟み込まれ、前記スライダ部の移動に伴い前記回転軸を中心に前記ホルダ本体部を回転させるアタッチメント部材と、を備え、
前記アタッチメント部材は、前記ホルダ本体部よりも摩擦係数が低い材質で形成される、
ミラーユニット。 - 前記ホルダ本体部はマグネシウムにより形成され、
前記アタッチメント部材はステンレスにクロムメッキが積層されてなる、
請求項1に記載のミラーユニット。 - 請求項1又は2に記載のミラーユニットと、
表示光を出射する表示部と、を備え、
前記反射部は、前記表示部からの前記表示光を被投射部材に向けて反射させることにより虚像を表示する、
ヘッドアップディスプレイ装置。
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