(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部に開口部が形成されたハウジングと、前記開口部を開閉するカバーと、前記開口部から前記ハウジングの内外に出し入れされるコンバイナと、前記カバーを開閉動作させる開閉機構と、を備えたヘッドアップディスプレイ装置において、
前記開閉機構が、
前記カバーの左右両端に設けられたピンと、
前記ハウジングに設けられ、前記ピンを移動可能に位置付けるガイド溝と、
前記カバーの内面に設けられ、前記カバーの前後方向に複数の歯が並べられてなるラックと、
前記ラックと噛み合うカバー駆動用ギアと、
前記カバー駆動用ギアを回転させる駆動手段と、を有し、
前記開閉機構が、前記カバー駆動用ギアと同軸上に回転可能に設けられたスライド板をさらに有し、
前記カバーには、前記スライド板が当該カバーの内面に沿ってスライドするためのスライド規制部が設けられている
ことを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のインストルメントパネル等に取り付けられて、車両情報やナビゲーション情報などを表示するヘッドアップディスプレイ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ハウジングの開口部を開閉するカバーを備えたヘッドアップディスプレイ装置としては種々のものが提案されている（特許文献１を参照。）。一従来例として、図１４に示されたヘッドアップディスプレイ装置について説明する。
【０００３】
図１４は、従来のヘッドアップディスプレイ装置におけるカバーの移動軌跡を示す説明図である。同図に示すヘッドアップディスプレイ装置２０１は、自動車のインストルメントパネルに取り付けられて、車両情報やナビゲーション情報などを表示するものである。
【０００４】
図１４において、符号２０２はコンバイナである。符号２０３は、コンバイナ２０２がハウジング（不図示）内に格納された際にコンバイナ２０２を覆うカバーである。符号２０４は、カバー２０３の下端に設けられたカバーアームであり、符号Ｐ２，Ｐ３は、カバーアーム２０４に設けられたピンである。符号２０５はピンＰ２，Ｐ３を移動可能に位置付けるガイド溝である。また、符号２０６は、ヘッドアップディスプレイ装置２０１が搭載された自動車のフロントガラスである。
【０００５】
図１４に示すように、カバー２０３は、コンバイナ２０２を覆った状態から、ピンＰ２を中心にフロントガラス２０６側に大きく倒れ込むように回転する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−６９４７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した従来のヘッドアップディスプレイ装置２０１においては、カバー２０３がフロントガラス２０６側に大きく倒れ込むように回転する構成であることから、カバー２０３とフロントガラス２０６との接触を避けるために、フロントガラス２０６から十分離れた位置に設置しなければならないという問題があった。すなわち、ヘッドアップディスプレイ装置２０１は、カバー２０３の開閉スペースを確保するために、フロントガラス２０６とハウジングとの間に大きなスペースＳ’が必要であるという問題があった。
【０００８】
なお、一般的に、ヘッドアップディスプレイ装置は、フロントガラスに近い位置に設置したほうが、コンバイナからドライバーまでの距離を長く取ることができるので、コンバイナ反射面の拡大倍率を小さくでき、虚像に生じる歪みを小さくすることができる。
【０００９】
したがって、本発明は、カバーの開閉スペースを小さくできるヘッドアップディスプレイ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために請求項１に記載された発明は、上部に開口部が形成されたハウジングと、前記開口部を開閉するカバーと、前記開口部から前記ハウジングの内外に出し入れされるコンバイナと、前記カバーを開閉動作させる開閉機構と、を備えたヘッドアップディスプレイ装置において、前記開閉機構が、前記カバーの左右両端に設けられたピンと、前記ハウジングに設けられ、前記ピンを移動可能に位置付けるガイド溝と、前記カバーの内面に設けられ、前記カバーの前後方向に複数の歯が並べられてなるラックと、前記ラックと噛み合うカバー駆動用ギアと、前記カバー駆動用ギアを回転させる駆動手段と、を有し、前記開閉機構が、前記カバー駆動用ギアと同軸上に回転可能に設けられたスライド板をさらに有し、前記カバーには、前記スライド板が当該カバーの内面に沿ってスライドするためのスライド規制部が設けられてい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。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載された発明によれば、前記開閉機構が、前記カバーの左右両端に設けられたピンと、前記ハウジングに設けられ、前記ピンを移動可能に位置付けるガイド溝と、前記カバーの内面に設けられ、前記カバーの前後方向に複数の歯が並べられてなるラックと、前記ラックと噛み合うカバー駆動用ギアと、前記カバー駆動用ギアを回転させる駆動手段と、を有しているので、カバーを所望の形状のガイド溝に沿って電動で移動させることができる。よって、カバーの開閉スペースを小さくできるヘッドアップディスプレイ装置を提供することができる。
【００１３】
また、請求項１に記載された発明によれば、前記開閉機構が、前記カバー駆動用ギアと同軸上に回転可能に設けられたスライド板をさらに有し、前記カバーには、前記スライド板が当該カバーの内面に沿ってスライドするためのスライド規制部が設けられているので、ラックがカバー駆動用ギアから離れないようにすることができ、カバー駆動用ギアの空転を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施の形態にかかるヘッドアップディスプレイ装置の斜視図であり、ハウジングの開口部がカバーによって塞がれた状態を示す図である。
【図２】図１に示されたカバーが開き、コンバイナがハウジング外に位置付けられた状態を示す斜視図である。
【図３】図２に示されたカバーがハウジング内に収容された状態を示す斜視図である。
【図４】図１に示されたヘッドアップディスプレイ装置の主要部品の斜視図である。
【図５】図４に示された主要部品の分解図である。
【図６】図４に示されたカバー及びスライド板の斜視図である。
【図７】図６に示されたカバーとスライド板とを分離させた状態を示す斜視図である。
【図８】図１に示されたカバーが開閉する際の移動軌跡を示す説明図である。
【図９】図８に示されたカバー３ａ及び開閉機構を示す図である。
【図１０】図８に示されたカバー３ｃ及び開閉機構を示す図である。
【図１１】図８に示されたカバー３ｄ及び開閉機構を示す図である。
【図１２】図８に示されたカバー３ｅ及び開閉機構を示す図である。
【図１３】図８に示されたカバー３ｆ及び開閉機構を示す図である。
【図１４】従来のヘッドアップディスプレイ装置におけるカバーの移動軌跡を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の一実施の形態にかかる「ヘッドアップディスプレイ装置」を図１〜１３を用いて説明する。
【００１６】
図１〜４に示すヘッドアップディスプレイ装置１は、自動車のインストルメントパネルに取り付けられて車両情報やナビゲーション情報などを表示するものである。このヘッドアップディスプレイ装置１は、上部に開口部２０が形成されたハウジング２と、開口部２０からハウジング２の内外に出し入れされるコンバイナ４と、コンバイナ４を回転変位させてハウジング２からの出し入れ及び角度調整を行うコンバイナ移動機構７と、コンバイナ４に向かって表示光Ｌを照射する照射装置８と、開口部２０を開閉するカバー３と、カバー３を開閉動作させる開閉機構５と、を備えている。
【００１７】
上記ハウジング２は、図１〜３に示すアウターハウジング２１の内側に、図４，５に示すインナーフレーム２２が組み付けられて構成されている。アウターハウジング２１は、矩形箱状に形成されており、上部に上記開口部２０が形成されている。インナーフレーム２２は、平らな底壁２３と、底壁２３の左右両端から立設した側壁２４と、で構成されている。各側壁２４には、後述するピン３２を移動可能に位置付けるガイド溝２５が形成されている。ガイド溝２５は、円弧状に延びている。
【００１８】
上記コンバイナ４は、表示光Ｌを反射することにより虚像（前記各種情報）を表示するものであり、板状に形成され、半透過性を有している。コンバイナ４は、不使用時はハウジング２内に格納され、使用時はハウジング２の開口部２０及びインストルメントパネルの開口部を通されて、フロントガラス２０６（図８を参照。）とドライバーとの間の位置に配置される。
【００１９】
上記照射装置８は、図３に示すように、ハウジング２内に収容されている。この照射装置８から照射された表示光Ｌは、ハウジング２の開口部２０及びインストルメントパネルの開口部を通ってコンバイナ４に反射し、ドライバーの目に届く。
【００２０】
上記カバー３は、合成樹脂で構成されており、図１，４，６，７に示すように、開口部２０の形状に対応した正方形板状のカバー本体３０と、カバー本体３０内面の後端かつ左右両端から板状に立設した足部３１と、各足部３１の先端から円柱状に立設したピン３２と、カバー本体３０の内面かつ左右両端に設けられ、カバー本体３０の前後方向に複数の歯が並べられてなる一対のラック３５と、カバー本体３０の内面かつ左右両端に設けられた一対のスライド規制部３３と、一対のスライド規制部３３間に設けられたリブ３４と、を一体に有している。
【００２１】
また、本発明において「カバー３の前後方向」、「カバー本体３０の前後方向」とは、図１に示す状態、すなわち開口部２０を塞いだ状態、のカバー３及びカバー本体３０の前後方向を言い、ドライバー側を「前」、フロントガラス２０６側を「後」と定義する。また、本発明において、「カバー３の内面」、「カバー本体３０の内面」とは、図１に示す状態、すなわち開口部２０を塞いだ状態、のカバー３及びカバー本体３０の内側の面を言う。
【００２２】
上記一対のピン３２は、各足部３１から互いに離れる側に立設している。また、一対のピン３２は、同軸上に配置されている。これら一対のピン３２は、それぞれ、上記各ガイド溝２５に移動可能に位置付けられる。ピン３２の直径は、ガイド溝２５の幅よりも若干小さく形成されている。
【００２３】
上記一対のスライド規制部３３は、後述するスライド板６をカバー本体３０の内面に沿ってスライドさせる（実際は、カバー３がスライド板６に対して移動することで、両者の相対位置が変化する。）ために設けられた部分であり、一対のラック３５間に配置されている。これら一対のスライド規制部３３は、カバー本体３０の前後方向にリブ状に延び、断面Ｌ字形状に形成されている。これら一対のスライド規制部３３は、図６，７に示すように、互いの間にスライド板６をスライド可能に位置付けるとともに、カバー本体３０との間にスライド板６の両端の縁部６０ａをスライド可能に位置付ける。
【００２４】
上記リブ３４は、後述するスライド板６のスライドをガイドするために設けられた部分であり、カバー本体３０の前後方向に延びている。
【００２５】
上記開閉機構５は、図４に示すように、カバー本体３０の左右両端に設けられた上記ピン３２と、インナーフレーム２２の各側壁２４に設けられ、各ピン３２を移動可能に位置付ける上記ガイド溝２５と、カバー本体３０の内面に設けられた上記一対のラック３５と、各ラック３５と噛み合うカバー駆動用ギア１１と、これら一対のカバー駆動用ギア１１を回転させる駆動手段１０と、一対のカバー駆動用ギア１１と同軸上に回転可能に設けられ、これらカバー駆動用ギア１１の空転を防止するスライド板６と、を有している。
【００２６】
上記各カバー駆動用ギア１１は、インナーフレーム２２の各側壁２４に、支軸１６により取り付けられている。
【００２７】
上記駆動手段１０は、図４に示すように、上記一対のカバー駆動用ギア１１とそれぞれ噛み合う一対の中間ギア１２と、これら一対の中間ギア１２をその両端に取り付けるとともに、一対の側壁２４に軸支された中間軸１３と、一対の中間ギア１２の一方と噛み合うモーターギア１４と、一方の側壁２４に固定され、その出力軸にモーターギア１４を取り付けたモーター１５と、で構成されている。
【００２８】
上記スライド板６は、ラック３５がカバー駆動用ギア１１から離れないようにするため、すなわちカバー駆動用ギア１１の空転を防止するために設けられた部品である。スライド板６は、合成樹脂で構成されており、図５〜７に示すように、カバー本体３０の内面に重ねられる板部６０と、板部６０の左右両端から立設した立設部６１と、を有している。
【００２９】
上記板部６０の幅方向中央部には、カバー本体３０の前後方向に延び、上記リブ３４を内側に位置付ける凹溝６３が形成されている。また、板部６０の左右両端の縁部６０ａは、カバー本体３０と一対のスライド規制部３３との間にスライド可能に位置付けられる。
【００３０】
上記一対の立設部６１は、板部６０の左右両端の縁部６０ａよりも若干内側に設けられている。各立設部６１には、円形の貫通孔６２が形成されている。そして、各貫通孔６２には、図５に示すように、カバー駆動用ギア１１を取り付けた前記各支軸１６が挿通される。このことにより、スライド板６は、カバー駆動用ギア１１の回転に影響されることなく、一対のカバー駆動用ギア１１と同軸上に回転可能となる。
【００３１】
続いて、カバー３の開閉動作について、図８〜１３を参照しながら説明する。カバー３は、上述した開閉機構５によって、図８に示す軌跡で開閉する。また、図８〜１３中の符号３（３ａ）〜３（３ｆ）は、同一のカバー３であるが、説明を容易にするために、各位置のカバー３に、３（３ａ）〜３（３ｆ）の異なる符号を付している。
【００３２】
図９に示すカバー３（３ａ）は、図１に示す状態、すなわち開口部２０を塞いだ状態のカバー３である。この状態でカバー開操作が行われると、モーター１５及びモーターギア１４が回転し、この回転が一対の中間ギア１２、一対のカバー駆動用ギア１１に伝わる。このことにより、ラック３５の各歯がカバー駆動用ギア１１の各歯によって後方に押し出されるとともにピン３２がガイド溝２５に沿って移動し、カバー３が図１０に示す状態となる。その後、図１１、図１２に示す状態を経て、最終的に図１３に示す状態となる。すなわち、カバー３は、カバー本体３０の前端部分が開口部２０から上方に持ち上がるにつれてカバー本体３０の後端部分がハウジング２内に引き込まれ、最終的には全体がハウジング２内に格納される。
【００３３】
また、図１３に示す状態、すなわちカバー３がハウジング２内に格納された状態でカバー閉操作が行われると、モーター１５及びモーターギア１４が開動作時と逆方向に回転し、カバー３が開動作時と逆の動きをして、最終的に図９に示す状態となる。
【００３４】
また、上記スライド板６は、図８〜１３に示すように、カバー３の開閉動作に連動して支軸１６を中心に回転し、ラック３５がカバー駆動用ギア１１から離れることを防止する。
【００３５】
以上説明したように、本発明のヘッドアップディスプレイ装置１は、開閉機構５により、カバー３を所望の形状のガイド溝２５に沿って電動で移動させることができる。よって、カバー３の開閉スペースを小さくすることができ、フロントガラス２０６から近い位置に設置することができる。すなわち、ハウジング２とフロントガラス２０６との間のスペースＳを小さくすることができる。
【００３６】
なお、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【符号の説明】
【００３７】
１  ヘッドアップディスプレイ装置
２  ハウジング
３  カバー
４  コンバイナ
５  開閉機構
６  スライド板
１０  駆動手段
１１  カバー駆動用ギア
２０  開口部
２５  ガイド溝
３２  ピン
３３  スライド規制部
３５  ラック
【図１】
0005877558.tif 000002
【図２】
0005877558.tif 000003
【図３】
0005877558.tif 000004
【図４】
0005877558.tif 000005
【図５】
0005877558.tif 000006
【図６】
0005877558.tif 000007
【図７】
0005877558.tif 000008
【図８】
0005877558.tif 000009
【図９】
0005877558.tif 000010
【図１０】
0005877558.tif 000011
【図１１】
0005877558.tif 000012
【図１２】
0005877558.tif 000013
【図１３】
0005877558.tif 000014
【図１４】
0005877558.tif 000015