JP5348459B2

JP5348459B2 - 車両用ヘッドアップディスプレイ装置に用いられる動力伝達装置

Info

Publication number: JP5348459B2
Application number: JP2008136476A
Authority: JP
Inventors: 一也丸山; 浩一地主; 由子安達
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2008-05-26
Filing date: 2008-05-26
Publication date: 2013-11-20
Anticipated expiration: 2028-05-26
Also published as: US20110061482A1; US8864325B2; CN102047006B; EP2287496A4; KR20110010730A; CN102047006A; WO2009145036A1; EP2287496A1; KR101698609B1; JP2009281557A

Description

本発明は、ステッピングモータ等からなる駆動部材の駆動に伴い作動する動力伝達部を備え、この動力伝達部の作動によって被動力伝達部に動力を伝達する構成とした車両用ヘッドアップディスプレイ装置に用いられる動力伝達装置に関するものである。

従来より、この種の動力伝達装置にあっては、例えば下記特許文献１に記載のごとく、車両用ヘッドアップディスプレイ装置に備えられる凹面鏡を所定の回動軸線を中心として回動動作させるべく、ステッピングモータ（駆動部材）を駆動させて凹面鏡を保持するミラーホルダの角度位置調整を行うものが知られている。

すなわち、この特許文献１記載の車両用ヘッドアップディスプレイ装置は、表示光を発する表示器と、この表示器から発せられる表示光を反射させる反射器と、表示器及び反射器を収納するハウジングとから主に構成され、反射器に備えられる凹面鏡によって反射された表示光をハウジングに形成された出射部を通じて車両のフロントガラスに投影（照射）し、この照射によって得られた表示像（虚像）を車両の利用者（乗員）に視認させるものである。

そして、この場合、反射器は、表示器からの表示光を反射させる凹面鏡と、この凹面鏡を保持するミラーホルダと、このミラーホルダに一体形成され、前記回動軸線上に延在する軸部に動力を伝達するための動力伝達装置とを備えてなる。

かかる動力伝達装置は、ステッピングモータと、ステッピングモータの回転軸の先端に固定された歯車と、この歯車と噛み合うようにミラーホルダに配設された歯車部と、から構成されてなる。なお、歯車部は、ミラーホルダの回動軸線上に位置するようにミラーホルダに一体形成されてなる前記軸部の先端に固定されてなる。また、この場合、ステッピングモータは、周知のＰＭ型ステッピングモータからなり、環状ボビンに巻かれた２つの励磁コイルと、これら励磁コイルに対応する２組の環状ヨークと、これら環状ヨーク並びに励磁コイル積層体の中空部に回転自在に収納される永久磁石からなるロータとから主に構成され、前記回転軸が前記ロータを支持してなる。

車両の利用者（乗員）は、例えば図示しない押ボタンスイッチを操作することにより、凹面鏡を角度移動させ（つまり、上限位置と下限位置との間の可動範囲で凹面鏡の角度位置を設定し）、表示光のフロントガラスに対する投射方向を調整することができる。

つまり、前記押ボタンスイッチの操作に伴う操作信号がマイクロコンピュータからなる制御部に入力されると、制御部は、前記操作信号に基づき凹面鏡の角度位置が所定の角度位置となるように、ステッピングモータを駆動させるための指令信号（駆動信号）を出力してなる。そして、前記駆動信号に基づいてステッピングモータが駆動すると、ステッピングモータによる駆動力が、歯車を介して歯車部に伝達する。かかる歯車部への動力（駆動力）の伝達に伴い、歯車部が軸部（つまり、ミラーホルダの回動軸線）を中心として回動し、これによりミラーホルダ並びにミラーホルダに保持された凹面鏡が、回動軸線を中心として回動し、凹面鏡が所定の角度位置に配設される構成となっている。このように凹面鏡を角度移動させることで、表示光のフロントガラスに対する投射方向が調整され、これに伴い乗員が視認可能な表示像の位置をフロントガラスの上下方向に移動することが可能となる。
特開２００３−３３５１４８号公報

ところで、上述のようにステッピングモータの駆動に伴い、ステッピングモータの回転軸に固定された歯車及びこの歯車と噛み合うように前記軸部に固定された歯車部を介して、前記軸部に動力を伝達し、前記軸部の回動に応じてミラーホルダ（つまり凹面鏡）の角度位置を調整する構成の場合、ミラーホルダにおける角度位置の調整完了後において、前記歯車（前記歯車部）が回動しないように前記励磁コイルを励磁させてミラーホルダの角度位置（配設位置）を前記調整完了後の位置に保持（維持）しておく必要がある。

つまり、前記制御部は、ミラーホルダにおける角度位置の調整完了後であっても、ミラーホルダの配設位置を前記調整完了後の位置に維持しておくためのミラーホルダ位置維持用の制御信号をステッピングモータへ出力する制御を行っていた。

そして、前記制御信号を受信したステッピングモータ（駆動部材）は、ミラーホルダにおける角度位置の調整完了後においては、前記励磁コイルを励磁させ、これによりミラーホルダの角度位置が前記調整完了後の位置に維持される構成となる。しかしながら、かかる構成によれば、ミラーホルダにおける角度位置の調整完了後であっても、ステッピングモータに備えられる前記励磁コイルには電流が流れ続けるため、ステッピングモータ自体の発する発熱量が増加してしまい、これによりステッピングモータが破損する虞があった。
そこで本発明は、前述の課題に対して対処するため、駆動部材が破損する虞のない車両用ヘッドアップディスプレイ装置に用いられる動力伝達装置の提供を目的とするものである。

本発明は、所定の回動軸線を中心に被動力伝達部を回動させる動力伝達装置であって、制御部からの指令信号に基づいて駆動する駆動部材と、前記駆動部材の駆動に伴い回転駆動されるリードスクリュー部と、前記リードスクリュー部の回転により前記リードスクリュー部の軸方向に沿い移動し、前記被動力伝達部に動力を伝達する動力伝達部とを有し、前記動力伝達部は、前記被動力伝達部の一部と点接触し、この点接触から前記被動力伝達部を回動させる動力を伝達し、前記制御部は、前記動力伝達部が前記軸方向に沿い移動していない場合、前記駆動部材に備えられる励磁コイルへの電流供給が行われないように、前記駆動部材への前記指令信号の出力を停止する制御を行うことを特徴とする。

本発明によれば、初期の目的を達成でき、駆動部材が破損する虞のない車両用ヘッドアップディスプレイ装置に用いられる動力伝達装置を提供できる。

以下、添付図面に基づいて、本発明の動力伝達装置を例えば車両用のヘッドアップディスプレイ装置に備えられる第２反射器に適用した一実施形態を説明する。なお、図１から図６は、本発明の実施形態を示すものであり、図１は本発明の実施形態によるヘッドアップディスプレイ装置の概略図、図２は同実施形態によるヘッドアップディスプレイ装置の断面図、図３は同実施形態による第２反射器を示す要部斜視図、図４は同実施形態による第２反射器とハウジングの所要部とを示す断面図、図５は同実施形態による被動力伝達部と動力伝達装置とを示す斜視図、図６は同実施形態による動力伝達装置における駆動手段と移動部材と動力伝達部との位置関係を示す断面図である。

ヘッドアップディスプレイ装置は、図１に示すように車両１０のインパネ１１内部に配設された表示ユニットである表示装置１２が投射する表示光Ｌを投影部材である車両１０のフロントガラス１３で車両１０の運転者（利用者）１４の方向に反射させ、虚像Ｖの表示を行うものである。換言すれば、ヘッドアップディスプレイ装置は、表示装置１２の後述する液晶表示器から発せられる表示光Ｌをフロントガラス１３（前記投影部材）に出射（投射）し、この出射によって得られた表示像（虚像）Ｖを利用者１４に視認させるものである。これにより利用者１４は、虚像Ｖを風景と重畳させて観察することができる。

表示装置１２は、図２に示すように液晶表示器２０と、第１反射器３０と、第２反射器４０と、ハウジング５０とから主に構成されている。

液晶表示器２０は、配線基板Ｒに実装された発光ダイオードからなる光源２１と、この光源２１からの照明光を透過して表示光Ｌを形成するように光源２１の前方側（真上）に位置するＴＦＴ型の液晶表示素子（表示素子）２２とから主に構成される。このことは、液晶表示素子２２の背後（直下）に光源２１が配設され、液晶表示素子２２は、光源２１から発せられる照明光により、所定情報（後述する表示すべき情報）を表示することを意味している。かかる液晶表示器２０は、表示光Ｌの出射側の面が第１反射器３０の後述するコールドミラーに対向するようにしてハウジング５０内に設けられ、表示光Ｌの光軸が前記コールドミラーに交わるような位置や向きにて固定保持される。

また液晶表示素子２２は、図示しない素子駆動回路によって表示すべき情報（例えば車両の速度やエンジン回転数）を、数値等で発光表示する。液晶表示器２０は、可視波長域の光からなる表示光Ｌを出力するもので、例えば赤色光（主に発光波長域６１０〜６４０ｎｍ）を発する光源２１を適用することができる。なお、前記表示すべき情報は、車両の速度やエンジン回転数に限らず、あらゆる表示形態を採用できることは言うまでもない。

第１反射器３０は、コールドミラー３１と、このコールドミラー３１を所定の取付手段を用いて取付固定するための取付部材３２とを有している。コールドミラー３１は、略矩形状のガラス基板３１ａと、このガラス基板３１ａの片面（第２反射器４０の後述する凹面鏡と向かい合う面）に形成された第１の反射層３１ｂとからなるものである。かかる第１の反射層３１ｂは、膜厚が異なる多層の干渉膜からなるものであり、蒸着等の方法で形成されている。また、コールドミラー３１は、液晶表示器２０が発した表示光Ｌを、第２反射器４０（前記凹面鏡）側へ反射させるような位置に傾斜状態にて配設される。

なお、コールドミラー３１は、液晶表示器２０の発光波長域を含む可視波長域（４５０〜７５０ｎｍ）の光を高い反射率（例えば８０％以上）で反射し、前記可視波長域以外の光を低い反射率で反射するものである。この場合、コールドミラー３１は、前記可視波長域以外の特に赤外波長域の光（赤外線あるいは太陽光の熱線）を低い反射率（例えば１５％以下）にて反射するものが適用される。なお、第１の反射層３１ｂにて反射されない光は、コールドミラー３１を透過するように構成される。

また本実施形態の場合、コールドミラー３１並びに液晶表示器２０は、ハウジング５０の後述する透光性カバーから直接、臨めない位置に配設され、前記太陽光等の外部からの光（外光）が直接、当たらない構造となっている。なお、取付部材３２は、例えば黒色の合成樹脂材料からなり、ハウジング５０に固定されてなる。

第２反射器４０は、図２から図４に示すようにコールドミラー３１（つまり液晶表示素子２２）からの表示光Ｌを反射させる凹面鏡（反射部材）４１と、この凹面鏡４１を保持するミラーホルダ４２と、このミラーホルダ４２の角度位置（配設位置）を調整すべく、ミラーホルダ４２の後述する垂下部に動力を伝達するための動力伝達装置４３とを備えてなる。

凹面鏡４１は、凹面を有するポリカーボネートからなる樹脂基板に第２の反射層４１ａを蒸着形成してなるものである。かかる凹面鏡４１は、その第２の反射層４１ａがコールドミラー３１並びに前記透光性カバーに対向し、前記透光性カバーから臨める位置に傾斜状態にて配設される。

また凹面鏡４１は、コールドミラー３１からの表示光Ｌを拡大しつつ、前記透光性カバー（車両１０のフロントガラス１３）側へ反射（投射）させるものである。このことは、凹面鏡４１が、コールドミラー３１によって反射された表示光Ｌを拡大し、この拡大された表示光Ｌを前記透光性カバーを通じてフロントガラス１３に投射することを意味している。

ミラーホルダ４２は、合成樹脂材料からなり、ハウジング５０に設けられた軸受部（図示省略）に軸支される略円柱状からなる軸部４２ａを備えてなる。かかるミラーホルダ４２は、凹面鏡４１を保持するための壁部からなる保持部４２ｂを備えてなる。なお、この場合、凹面鏡４１と保持部４２ｂとの間には両面粘着テープ（図示省略）が介在した状態で、凹面鏡４１が保持部４２ｂに対し固定保持されてなるものとする。また、ミラーホルダ４２並びにこれに保持される凹面鏡４１は、軸部４２ａの中心軸である回動軸線ＲＡを中心として角度移動可能（回動可能）な構成となっている。

なお、４２ｃは、凹面鏡４１の下方において、凹面鏡４１の背後から第２の反射層４１ａ側に向けて略Ｌ字形状に突出形成された突出片であり、この突出片４２ｃは、舌片４２ｄと、垂下部４２ｅとを有し、ミラーホルダ４２に一体形成されてなる。また、ミラーホルダ４２に備えられる突出片４２ｃにおける垂下部４２ｅが、本願請求項１における被動力伝達部に相当してなる。

舌片４２ｄは、図４中、ミラーホルダ４２における保持部４２ｂの底壁を構成する底面部４２ｆから第２の反射層４１ａ側に向けて延在する（換言すれば、後述するリードスクリュー部の略軸方向に沿って延在する）略矩形状の平板からなる。

また、被動力伝達部である垂下部４２ｅは、舌片４２ｄの先端部分から下方（前記リードスクリュー部側）に垂下するように、舌片４２ｄに連続形成されてなる略矩形平板状の立壁部からなる。かかる垂下部４２ｅは、その両面４２ｇ，４２ｈ（図４参照）が、動力伝達装置４３に備えられる後述する動力伝達部の一対の第１，第２の突起部に各々点接触するように、前記第１，第２の突起部によりサンドイッチされる。

動力伝達装置４３は、図３から図５に示すように駆動手段６１と、支持体６２と、移動部材６３と、ガイドシャフト６４と、動力伝達部６５と、防振部材６６とから主に構成され、ミラーホルダ４２を回動軸線ＲＡを中心として回動させ、ミラーホルダ４２（凹面鏡４１）の角度位置を調整する（換言すれば表示光Ｌの投射方向を調整する）ために用いられる。

駆動手段６１は、通電により回転駆動力を発生する周知のＰＭ型ステッピングモータであるステッピングモータ（駆動部材）６１ａと、このステッピングモータ６１ａから延出する回転軸６１ｂとを有する。また、この場合、回転軸６１ｂは、その周面において螺旋状に形成されてなるねじ溝からなり、ステッピングモータ６１ａの駆動に伴い回転駆動されるリードスクリュー部６１ｃを備える。換言すれば、かかるリードスクリュー部６１ｃ（回転軸６１ｂ）は、ステッピングモータ６１ａからの前記回転駆動力を受けて回転駆動されるようになっている。

なお、図５中、７０は、ＲＯＭ，ＲＡＭ，ＣＰＵ等を有するマイクロコンピュータからなる制御部であり、ステッピングモータ６１ａは、制御部７０からの指令信号（駆動信号）に基づいて駆動してなる。この制御部７０から出力される前記駆動信号は、制御部７０に接続されたモータ駆動回路７１に出力される。

制御部７０は、例えば利用者１４が操作する図示しない押ボタンスイッチ（操作手段）から出力される操作信号を受信すると、前記操作信号に応じて、動力伝達部６５を所定の設定位置に移動させるべく、モータ駆動回路７１に前記駆動信号を出力してなる。そして、前記駆動信号を受信したモータ駆動回路７１がステッピングモータ６１ａを駆動させる信号を出力し、これによりステッピングモータ６１ａが駆動するとともにステッピングモータ６１ａの駆動に伴いリードスクリュー部６１ｃが回転駆動される。

支持体６２は、ステッピングモータ６１ａを不動状態に固定支持する金属製のモータケースからなり、断面略Ｕ字形状に形成され、リードスクリュー部６１ｃの軸方向Ｘに沿うように配設される略板状の平板部６２ａと、この平板部６２ａにおける軸方向Ｘに沿う方向の両端部分が、ともにステッピングモータ６１ａに対応するように折り曲げ形成された一対の第１，第２のフランジ部６２ｂ，６２ｃとを有する。

ステッピングモータ６１ａ側に位置する第１のフランジ部６２ｂには、リードスクリュー部６１ｃの端部（末端部）６１ｄが貫通する貫通孔６２ｄと、ガイドシャフト６４の一方の端部が嵌装される第１の嵌合孔６２ｅとが形成されてなる。なお、第１のフランジ部６２ｂと、ステッピングモータ６１ａの所要部とは、所定の取付手段によって互いに固定されてなり、これによりステッピングモータ６１ａが、支持体６２によって不動状態に固定支持されることになる。

一方、第１のフランジ部６２ｂと対をなす第２のフランジ部６２ｃ側には、貫通孔６２ｄに対応する孔（図示省略）と、第１の嵌合孔６２ｅに対応し、ガイドシャフト６４の他方の端部が嵌装される第２の嵌合孔６２ｆとが形成されてなる。なお、第２のフランジ部６２ｃに設けられる前記孔には、軸受部材Ｇが装着されてなる。そして、貫通孔６２ｄを貫通して軸受部材Ｇ側に突出する突出部分の先端側に位置するリードスクリュー部６１ｃの先端部６１ｅ部分が、軸受部材Ｇを通じて回転自在に軸支されてなる。

なお、６２ｇ，６２ｈは、防振部材６６の後述する第１，第２のネジ孔に対応した位置に設けられ、前記第１，第２のネジ孔を貫通するネジＳ１のネジ部を螺合させるための第１，第２のネジ螺合部である。かかる第１，第２のネジ螺合部６２ｇ，６２ｈは、平板部６２ａの両端側において、平板部６２ａの表面側に略円筒状に各々突出形成されてなり、具体的には第１のネジ螺合部６２ｇが、第１のフランジ部６２ｂの近傍に設けられ、第２のネジ螺合部６２ｈが、第２のフランジ部６２ｃの近傍に設けられる。

移動部材６３は、回転軸６１ｂにおけるリードスクリュー部６１ｃの所定箇所に螺合（噛合）されたナットからなり、リードスクリュー部６１ｃの回転により与えられた推力によって、リードスクリュー部６１ｃ上をリードスクリュー部６１ｃの軸方向Ｘに沿い移動するものである。なお、この場合、移動部材６３は、リードスクリュー部６１ｃが回転駆動されることにより、リードスクリュー部６１ｃの先端部６１ｅあるいは末端部６１ｄに移動（往復移動）するようになっている。

ガイドシャフト６４は、例えば細長円柱形状の金属材からなり、リードスクリュー部６１ｃ（回転軸６１ｂ）と略平行状態をなすように、その一方の端部が支持体６２の第１の嵌合孔６２ｅに嵌合されるとともに他方の端部が支持体６２の第２の嵌合孔６２ｆに嵌合されてなる。

動力伝達部６５は、ポリアセタール等の合成樹脂材料からなり、ベース部６５ａと、このベース部６５ａの表面部６５ｂから上方に向けて、互いに対向するように突出形成された一対の第１，第２の対向壁６５ｃ，６５ｄとを備えている。

ベース部６５ａには、ガイドシャフト６４を挿通させるための略円形の貫通孔形状からなる挿通部６５ｅと、移動部材６３における両側面である第１，第２側面６３ａ，６３ｂの所要部と各々当接（面接触）してなる一対の第１，第２の当接部６５ｆ，６５ｇとが形成されている（図６参照）。この場合、第１，第２の当接部６５ｆ，６５ｇは、移動部材６３の第１，第２側面６３ａ，６３ｂを部分的にサンドイッチするようにベース部６５ａに一体形成されてなる。

なお、この場合、移動部材６３において、第１のフランジ部６２ｂ側の面を第１側面６３ａとし、第２のフランジ部６２ｃ側の面を第２側面６３ｂとする。また、第１の当接部６５ｆと第１側面６３ａとが当接するとともに第２の当接部６５ｇと第２側面６３ｂとが当接して、第１，第２の当接部６５ｆ，６５ｇにより移動部材６３がサンドイッチされているものとする。

また、第１，第２の対向壁６５ｃ，６５ｄには、その先端側において、ミラーホルダ４２における突出片４２ｃの垂下部４２ｅ（両面４２ｇ，４２ｈ）と各々点接触するような一対の第１，第２の突起部６５ｈ，６５ｉが形成されてなる。

かかる第１，第２の突起部６５ｈ，６５ｉは、略半球形状からなり、その頂点部分にて垂下部４２ｅの両面４２ｇ，４２ｈと各々点接触するように垂下部４２ｅをサンドイッチしてなる。換言すれば、第１の突起部６５ｈと第２の突起部６５ｉとは、所定の間隙を有して対向配置され、前記間隙に第１，第２の突起部６５ｈ，６５ｉと両面４２ｇ，４２ｈとが各々点接触するように垂下部（被動力伝達部）４２ｅが介在している構成となっている。

防振部材６６は、軟質性の合成樹脂材料（例えばポリプロピレン樹脂）によって形成され、支持体６２における平板部６２ａに対応するように設けられる略矩形平板状の基部６６ａを備えてなる。かかる防振部材６６は、ステッピングモータ６１ａの駆動時に生じる振動を、支持体６２からハウジング５０に至る際に減衰させる振動減衰機能を備えてなる。

そして、防振部材６６における基部６６ａの４つの角部のうち、ハウジング５０の後述する第１のボス部に対応する位置に設けられる第１の角部Ｃ１には、第１の耳部６６ｂが、基部６６ａの板厚と略同一の板厚を有するように、基部６６ａの側方に突出形成されてなる。また、第１の角部Ｃ１と対角線方向であって、ハウジング５０の後述する第２のボス部に対応する位置に設けられる第２の角部Ｃ２には、第２の耳部６６ｃが、基部６６ａの板厚と略同一の板厚を有するように、基部６６ａの側方に突出形成されてなる。

なお、６６ｄ，６６ｅは、支持体６２における第１，第２のネジ螺合部６２ｇ，６２ｈと各々連通するように設けられ、ネジＳ１のネジ部を基部６６ａの背後側から貫通させるための貫通孔からなる第１，第２のネジ孔であり、かかる第１，第２のネジ孔６６ｄ，６６ｅは、基部６６ａの両端側に位置してなり、第１のネジ孔６６ｄが、第１のフランジ部６２ｂ側に設けられ、第２のネジ孔６６ｅが、第２のフランジ部６２ｃ側に設けられる。

そして、防振部材６６と支持体６２との固定は、図４に示すようにネジＳ１のネジ部を基部６６ａの背後側から第１，第２のネジ孔６６ｄ，６６ｅに各々貫通させ、各ネジ孔６６ｄ，６６ｅを貫通してなるネジＳ１のネジ部の所要部が、第１，第２のネジ螺合部６２ｇ，６２ｈにそれぞれ螺合されることで完了する。このことは、支持体６２と防振部材６６とがネジＳ１により固定されてなることを意味している。

なお、６６ｆは、前記第１のボス部に設けられる後述する第３のネジ螺合部と連通するように設けられ、ネジＳ２のネジ部を基部６６ａの表面側から貫通させるための貫通孔からなる第３のネジ孔であり、かかる第３のネジ孔６６ｆは、第１の耳部６６ｂの所定箇所に形成されてなる。

同様に６６ｇは、前記第２のボス部に設けられる後述する第４のネジ螺合部と連通するように設けられ、ネジＳ２のネジ部を基部６６ａの表面側から貫通させるための貫通孔からなる第４のネジ孔であり、かかる第４のネジ孔６６ｇは、第２の耳部６６ｃの所定箇所に形成されてなる。

このように構成された動力伝達装置４３は、ステッピングモータ６１ａからの前記回転駆動力を受けてリードスクリュー部６１ｃが回転駆動されると、リードスクリュー部６１ｃに噛合された移動部材６３が軸方向Ｘに沿い往復移動する。そして、例えば移動部材６３が、第１のフランジ部６２ｂ側に移動している場合、移動部材６３の第１側面６３ａには、これと面接触している第１の当接部６５ｆを第１のフランジ部６２ｂ側に移動させるような推力が作用する。

かかる推力の作用によって、動力伝達部６５が、ガイドシャフト６４に案内された状態で、移動部材６３の移動に同期して軸方向Ｘに沿い第１のフランジ部６２ｂ側に平行移動してなる。すると、この動力伝達部６５の平行移動に伴い、動力伝達部６５における各突起部６５ｈ，６５ｉの間に介在している被動力伝達部である垂下部４２ｅにはミラーホルダ４２を回動させるような動力が伝達される。この場合、垂下部４２ｅへの動力伝達により、ミラーホルダ４２は、回動軸線ＲＡを中心として図４における矢印方向に回動してなる。

つまり、本例における動力伝達部６５は、リードスクリュー部６１ｃの回転駆動によりリードスクリュー部６１ｃの軸方向Ｘに沿い移動し、ミラーホルダ４２における垂下部（被動力伝達部）４２ｅに動力を伝達することを目的として用いられてなる。そして、このように垂下部４２ｅへの動力伝達によりミラーホルダ４２（凹面鏡４１）を回動軸線ＲＡを中心として角度移動させることで、表示光Ｌのフロントガラス１３に対する投射方向が調整され、これに伴い利用者１４が視認可能な表示像Ｖの形成位置をフロントガラス１３の上下方向（鉛直方向）に移動することが可能となる。

しかも、本例では、前記駆動信号に基づいてステッピングモータ６１ａが駆動すると、リードスクリュー部６１ｃが回転駆動され、動力伝達部６５が軸方向Ｘに沿い移動し、動力伝達部６５の移動（位置調整）が完了した時点で、制御部７０は、ステッピングモータ６１ａへの前記駆動信号の出力をしない構成となっている。換言すれば、制御部７０は、動力伝達部６５が軸方向Ｘに沿い移動していない場合、ステッピングモータ６１ａへの前記駆動信号の出力を停止する制御を行うものである。なお、この前記駆動信号の出力停止中にあっては、ナットからなる移動部材６３がねじ溝からなるリードスクリュー部６１ｃに螺合されているので、動力伝達部６５はリードスクリュー部６１ｃに強固に保持されることは言うまでもない。

従って、動力伝達部６５の配設位置が所定位置に調整された後においては、動力伝達部６５がリードスクリュー部６１ｃに強固に保持され、且つ、ステッピングモータ６１ａには前記駆動信号が供給されない構成（つまりステッピングモータ６１ａに備えられる図示しない励磁コイルへの電流供給が行われない構成）となるため、ステッピングモータ６１ａ自体の発する発熱量を従来よりも低減させることが可能となる。

なお、移動部材６３が、第１のフランジ部６２ｂ側ではなく第２のフランジ部６２ｃ側に移動する場合は、動力伝達部６５が、第２のフランジ部６２ｃ側に平行移動し、これにより垂下部４２ｅには、ミラーホルダ４２を回動軸線ＲＡを中心として図４における矢印方向とは反対方向に回動させるような動力が作用することは言うまでもない。

ハウジング５０は、例えばアルミダイカストにて形成されてなり、ともに断面略凹部形状からなる上側ケース体５１と下側ケース体５２とを備え、上側ケース体５１と下側ケース体５２とで形成される内部空間である空間部５３において、液晶表示器２０や第１反射器３０、並びに第２反射器４０を収納するものである（図２参照）。

上側ケース体５１には、凹面鏡４１の配設位置の上部（車両１０のフロントガラス１３側）が開口する開口窓部５１ａが形成されており、この開口窓部５１ａには、開口窓部５１ａを塞ぐように出射部である透光性カバー５４が配設されてなる。

かかる透光性カバー５４は、透光性の合成樹脂材料（例えばアクリル樹脂）からなり、凹面鏡４１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。つまり、凹面鏡４１によって反射された表示光Ｌは、ハウジング５０に形成された透光性カバー５４を通じてフロントガラス１３に投影され、これにより虚像Ｖの表示が行われることになる。

一方、下側ケース体５２における底部には、図４に示すように前記底部から防振部材６６側に向けて突出する略円筒状からなる一対の第１，第２のボス部５２ａ，５２ｂが設けられてなる。

このうち、第１のボス部５２ａは、ネジＳ２を螺合させるための第３のネジ螺合部５２ｃを備えてなり、かかる第３のネジ螺合部５２ｃは、防振部材６６に設けられた第３のネジ孔６６ｆと連通してなる。他方、第２のボス部５２ｂは、ネジＳ２を螺合させるための第４のネジ螺合部５２ｄを備えてなり、かかる第４のネジ螺合部５２ｄは、防振部材６６に設けられた第４のネジ孔６６ｇと連通してなる。

そして、防振部材６６とハウジング５０（各ボス部５２ａ，５２ｂ）との固定は、ネジＳ２のネジ部を基部６６ａの表面側から第３，第４のネジ孔６６ｆ，６６ｇに各々貫通させ、各ネジ孔６６ｆ，６６ｇを貫通してなるネジＳ２のネジ部の所要部が、各ボス部５２ａ，５２ｂに備えられる第３，第４のネジ螺合部５２ｃ，５２ｄにそれぞれ螺合されることで完了する。このことは、防振部材６６とハウジング５０（各ボス部５２ａ，５２ｂ）がネジＳ２により固定されてなることを意味している。

以上のように本実施形態では、制御部７０からの前記駆動信号に基づいて駆動するステッピングモータ６１ａと、このステッピングモータ６１ａの駆動に伴い回転駆動されるリードスクリュー部６１ｃと、このリードスクリュー部６１ｃの回転によりリードスクリュー部６１ｃの軸方向Ｘに沿い移動し、被動力伝達部である垂下部４２ｅに動力を伝達する動力伝達部６５とを有し、制御部７０は、動力伝達部６５が軸方向Ｘに沿い移動していない場合、ステッピングモータ６１ａへの前記駆動信号の出力を停止する制御を行うものである。

従って、動力伝達部６５の配設位置が所定位置に調整された後においては、動力伝達部６５がリードスクリュー部６１ｃに強固に保持され、且つ、ステッピングモータ６１ａには前記駆動信号が供給されない構成（つまりステッピングモータ６１ａに備えられる前記励磁コイルへの電流供給が行われない構成）となるため、ステッピングモータ６１ａ自体の発する発熱量を従来よりも低減させることが可能となる。これにより本発明によれば、従来に比べてステッピングモータ自体の発する発熱量が減少するので、ステッピングモータの発熱に伴いステッピングモータが破損する虞はなくなる。

また本実施形態では、リードスクリュー部４１ｃに噛合され、リードスクリュー部４１ｃの回転によりリードスクリュー部４１ｃの軸方向Ｘに沿い移動する移動部材４３を備え、動力伝達部４５が、移動部材４３の移動に同期して軸方向Ｘに沿い移動し、垂下部（被動力伝達部）４２ｅに動力を伝達してなる例について説明したが、例えば移動部材４３を廃止し、動力伝達部４５の所要部とリードスクリュー部４１ｃとを噛合させ、動力伝達部４５が、リードスクリュー部４１ｃの回転によりリードスクリュー部４１ｃの軸方向Ｘに沿い移動し、垂下部４２ｅに動力を伝達するような構成としてもよい。

なお本実施形態では、動力伝達装置４３を用いて垂下部４２ｅに動力を伝達し、ミラーホルダ４２（凹面鏡４１）の角度位置を調整する例について説明したが、例えば前述した液晶表示器２０に動力伝達装置４３を採用した構成としてもよい。

具体的には、詳細図示は省略するが、液晶表示器２０おいて、光源２１から発せられる照明光を通過させる窓部を有し、液晶表示素子２２を載置（支持）してなる可動支持体の所定箇所（例えば前記可動支持体の外方に延在する立壁形状の鍔部）を前述した動力伝達部６５の第１，第２の突起部６５ｈ，６５ｉ間に位置させ、動力伝達部６５が移動することで被動力伝達部である前記所定箇所（前記鍔部）に動力を伝達し、前記可動支持体（液晶表示素子２２）を所定位置を基準位置として時計回りもしくは反時計回りに回動させ、液晶表示素子２２の配設位置を調整する構成としてもよい。かかる構成により、フロントガラス１３に対する表示像Ｖの傾き（換言すれば、利用者１４が視認可能な表示像Ｖの仮想水平線に対する傾き）を調整することが可能となる。

本発明の実施形態によるヘッドアップディスプレイ装置の概略図である。同実施形態によるヘッドアップディスプレイ装置の断面図である。同実施形態による第２反射器を示す斜視図である。同実施形態による第２反射器とハウジングの所要部とを示す断面図である。同実施形態による被動力伝達部と動力伝達装置とを示す斜視図である。同実施形態による動力伝達装置における駆動手段と移動部材と動力伝達部との位置関係を示す断面図である。

４０第２反射器
４１凹面鏡（反射部材）
４２ミラーホルダ
４２ｅ垂下部（被動力伝達部）
４３動力伝達装置
６１駆動手段
６１ａステッピングモータ（駆動部材）
６１ｃリードスクリュー部
６２支持体
６３移動部材
６４ガイドシャフト
６５動力伝達部
６６防振部材
７０制御部
ＲＡ回動軸線
Ｘ軸方向

Claims

所定の回動軸線を中心に被動力伝達部を回動させる動力伝達装置であって、
制御部からの指令信号に基づいて駆動する駆動部材と、
前記駆動部材の駆動に伴い回転駆動されるリードスクリュー部と、
前記リードスクリュー部の回転により前記リードスクリュー部の軸方向に沿い移動し、前記被動力伝達部に動力を伝達する動力伝達部とを有し、
前記動力伝達部は、前記被動力伝達部の一部と点接触し、この点接触から前記被動力伝達部を回動させる動力を伝達し、
前記制御部は、前記動力伝達部が前記軸方向に沿い移動していない場合、前記駆動部材に備えられる励磁コイルへの電流供給が行われないように、前記駆動部材への前記指令信号の出力を停止する制御を行うことを特徴とする車両用ヘッドアップディスプレイ装置に用いられる動力伝達装置。