特開 2018-202964 表示装置の開閉機構、及び、ヘッドアップディスプレイ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2018-202964(P2018-202964A)

(43)【公開日】2018年12月27日

(54)【発明の名称】表示装置の開閉機構、及び、ヘッドアップディスプレイ

(51)【国際特許分類】

   B60R 11/02 20060101AFI20181130BHJP

   G02B 27/01 20060101ALI20181130BHJP

   B60K 35/00 20060101ALI20181130BHJP

【ＦＩ】

   B60R11/02 C

   G02B27/01

   B60K35/00 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2017-109202(P2017-109202)

(22)【出願日】2017年6月1日

(71)【出願人】

【識別番号】000006013

【氏名又は名称】三菱電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100123434

【弁理士】

【氏名又は名称】田澤 英昭

(74)【代理人】

【識別番号】100101133

【弁理士】

【氏名又は名称】濱田 初音

(74)【代理人】

【識別番号】100199749

【弁理士】

【氏名又は名称】中島 成

(74)【代理人】

【識別番号】100188880

【弁理士】

【氏名又は名称】坂元 辰哉

(74)【代理人】

【識別番号】100197767

【弁理士】

【氏名又は名称】辻岡 将昭

(74)【代理人】

【識別番号】100201743

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 和真

(72)【発明者】

【氏名】鹿又 淳志

【テーマコード（参考）】

2H199

3D020

3D344

【Ｆターム（参考）】

2H199DA02

2H199DA32

3D020BA04

3D020BC02

3D020BD08

3D344AA07

3D344AB01

3D344AC25

3D344AD13

(57)【要約】

【課題】表示部に加わる外力を逃がすとともに、当該外力が取り除かれると表示部が元の位置に戻る表示装置の開閉機構を得る。
【解決手段】対向する両端部７ａ，７ｂの間隔を保つ方向の付勢力を弾性変形により生じるＣ形バネ７が、回動用ギア４と保持部２との間で軸部３に挿入されて設けられ、回動用ギア４に固定された第１固定部４ｃ及び保持部２に固定された第２固定部２ａが、両端部７ａ，７ｂの間で両端部７ａ，７ｂに対向する。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

表示部を保持する保持部と、
モータの駆動に伴い回転する回動用ギアと、
前記回動用ギアと前記保持部のうちの一方に固定され、他方に対して回転可能に挿入された軸部と、
対向する両端部の間隔を保つ方向の付勢力を弾性変形により生じるものであり、前記回動用ギアと前記保持部との間で前記軸部に挿入されて設けられたＣ形バネと、
前記両端部の間で前記両端部に対向し、前記回動用ギアに固定された第１固定部と、
前記両端部の間で前記両端部に対向し、前記保持部に固定された第２固定部とを備えることを特徴とする表示装置の開閉機構。

【請求項2】

請求項１記載の開閉機構を備え、前記表示部がコンバイナであることを特徴とするヘッドアップディスプレイ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、表示装置が備える開閉機構に関するものである。

【背景技術】

【0002】

表示装置には、ユーザによって見つめられる表示部が、収納状態と展開状態とを切替可能なように構成されているタイプのものがある。表示部の収納状態と展開状態との切替が電動で行われる場合、表示部を回動させるためにモータが用いられる。表示部は、保持部によって保持されており、モータの駆動に伴い回転する回動用ギアによって保持部が回動して、収納状態から展開状態へ、または、展開状態から収納状態へ表示部の状態が切替わる。回動用ギアによって保持部を回動させるために、回動用ギアと保持部とは一体的に形成される、または、一方が他方に圧入されるなどしている。しかしながら、このような構成の場合、展開状態にある表示部に外力が加わったり、または、回動中の表示部に対してその回動を妨害するような外力が加わったりすると、そうした外力の逃げ道が無いために表示部又は回動用ギアが破損することがある。
そこで、例えば特許文献１には、クラッチ機構を設けることで外力による破損を防ぐようにしたヘッドアップディスプレイが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００７―１８２１３２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上記特許文献１のクラッチ機構では、外力を逃がした後の動作について特に配慮はされていない。例えば、上記特許文献１では、乗員がコンバイナにぶつかった際、クラッチ機構の働きでコンバイナがフロントガラス側に移動する。この場合、乗員は、フロントガラス側に移動したコンバイナを、自分で元の位置に戻してから使うことになる。

【0005】

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、表示部に加わる外力を逃がすとともに、当該外力が取り除かれると表示部が元の位置に戻る表示装置の開閉機構を得ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

この発明に係る表示装置の開閉機構は、表示部を保持する保持部と、モータの駆動に伴い回転する回動用ギアと、回動用ギアと保持部のうちの一方に固定され、他方に対して回転可能に挿入された軸部と、対向する両端部の間隔を保つ方向の付勢力を弾性変形により生じるものであり、回動用ギアと保持部との間で軸部に挿入されて設けられたＣ形バネと、両端部の間で両端部に対向し、回動用ギアに固定された第１固定部と、両端部の間で両端部に対向し、保持部に固定された第２固定部とを備えることを特徴とするものである。

【発明の効果】

【0007】

この発明によれば、対向する両端部の間隔を保つ方向の付勢力を弾性変形により生じるＣ形バネによって、表示部に加わる外力を逃がすとともに、当該外力が取り除かれると表示部が元の位置に戻る。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施の形態１に係るヘッドアップディスプレイを示す斜視図であり、コンバイナの収納状態を示している。

【図2】実施の形態１に係るヘッドアップディスプレイを示す斜視図であり、コンバイナの展開状態を示している。

【図3】実施の形態１に係るヘッドアップディスプレイの開閉機構を示す斜視図である。

【図4】実施の形態１に係るヘッドアップディスプレイの軸部周辺の分解斜視図である。

【図5】回動用ギアとＣ形バネとの組付箇所を示す斜視図である。

【図6】Ｃ形バネを組み付けた回動用ギアと、保持部との組付箇所を示す斜視図である。

【図7】コンバイナに外力が加わった場合のヘッドアップディスプレイの動作を説明するための斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

実施の形態１．
図１及び図２は、実施の形態１に係るヘッドアップディスプレイ１００を示す斜視図である。図１は、表示部としてのコンバイナ１の収納状態を示し、図２は、コンバイナ１の展開状態を示す。このように、以下では表示装置としてヘッドアップディスプレイを例に挙げて説明を行う。
ヘッドアップディスプレイ１００は、例えば、車両のダッシュボード２００に取り付けられている。

【0010】

ヘッドアップディスプレイ１００では、不図示の投影部からコンバイナ１に対して画像が投影される。当該投影部は、例えば、液晶ディスプレイ又は蛍光表示管等である。ユーザは、コンバイナ１に投影された画像を見て、様々な情報を知ることができる。
車両の運転時以外等、ヘッドアップディスプレイ１００が使用されないときは、コンバイナ１は、図１に示すようにダッシュボード２００内に収納された収納状態となる。
一方、車両の運転時等、ヘッドアップディスプレイ１００が使用されるときは、コンバイナ１は、図２に示すように収納状態から図２中のＡ方向に回動した展開状態となる。

【0011】

図３は、コンバイナ１を回動させるための開閉機構を示す斜視図である。当該開閉機構は、保持部２、軸部３、回動用ギア４、モータ５、ギア連結機構６、Ｃ形バネ７、第１固定部４ｃ及び第２固定部２ａを有する。Ｃ形バネ７、第１固定部４ｃ及び第２固定部２ａは、後述の図４〜図６を用いて説明する。

【0012】

コンバイナ１は、ねじ止め又はテープによる貼り付け等によって、保持部２に保持されている。
保持部２には、円筒状の突起である軸部３が、一体的に形成されて固定されている。軸部３は、回動用ギア４に挿入されている。
回動用ギア４には、ダッシュボード２００に固定されているモータ５からの駆動力が、ギア連結機構６を介して伝えられる。ギア連結機構６は、減速機構として働き、複数のギア６ａ〜６ｆを有する。ギア６ａは、モータ５の出力軸に設けられ、ギア６ｆは、回動用ギア４と噛み合っている。

【0013】

図４は、軸部３周辺の分解斜視図である。ヘッドアップディスプレイ１００では、保持部２と回動用ギア４との組み付けに、Ｃ形バネ７を介在させる構造となっている。
図５は、回動用ギア４とＣ形バネ７との組付箇所を示す斜視図である。回動用ギア４は、軸部３が挿入される孔４ａを有し、孔４ａの周りには、円環状の位置決め部４ｂが立ち上がっている。位置決め部４ｂの外周には、位置決め部４ｂとの間に溝Ｇａ，Ｇｂを形成する第１固定部４ｃが設けられている。位置決め部４ｂ及び第１固定部４ｃは、回動用ギア４と一体的に形成されるなどして回動用ギア４に固定されている。なお、軸部３及び孔４ａは、圧入関係にはなく、保持部２が回動用ギア４に対して回転可能な寸法となっている。

【0014】

Ｃ形バネ７は、離間している両端部７ａ，７ｂの間隔を広げるような外力が加えられると、弾性変形して、両端部７ａ，７ｂが互いに近づく方向の付勢力を生じる。また、Ｃ形バネ７は、離間している両端部７ａ，７ｂの間隔を狭めるような外力が加えられると、弾性変形して、両端部７ａ，７ｂが互いに離れる方向の付勢力を生じる。このように、Ｃ形バネ７は、板バネとして機能し、対向する両端部７ａ，７ｂの間隔を保つ方向の付勢力を弾性変形により生じる。

【0015】

Ｃ形バネ７は、端部７ａが溝Ｇａに配置され、端部７ｂが溝Ｇｂに配置されて、位置決め部４ｂの外周に組み付けられる。これにより、第１固定部４ｃは、端部７ａと端部７ｂとの間で端部７ａ及び端部７ｂに対向した状態となる。

【0016】

図６は、Ｃ形バネ７を組み付けた回動用ギア４と、保持部２との組付箇所を示す斜視図である。保持部２では、軸部３の外周に、段差Ｓａ，Ｓｂを形成する第２固定部２ａが設けられている。第２固定部２ａは、保持部２と一体的に形成されるなどして保持部２に固定されている。

【0017】

軸部３を孔４ａに挿入して、Ｃ形バネ７を組み付けた回動用ギア４を保持部２に組み付ける際、Ｃ形バネ７は、端部７ａが段差Ｓａに配置され、端部７ｂが段差Ｓｂに配置される。これにより、第２固定部２ａは、端部７ａと端部７ｂとの間で端部７ａ及び端部７ｂに対向した状態となる。なお、この状態ではＣ形バネ７に弾性変形が生じないよう、溝Ｇａと溝Ｇｂとの間隔、及び、段差Ｓａと段差Ｓｂとの間隔は、Ｃ形バネ７の自然状態での端部７ａと端部７ｂとの間隔以下に設計されている。溝Ｇａと溝Ｇｂとの間隔と、段差Ｓａと段差Ｓｂとの間隔とは、ほぼ同じ間隔となっている。
以上のようにして、Ｃ形バネ７は、回動用ギア４と保持部２との間で、軸部３に挿入されて設けられている。

【0018】

ヘッドアップディスプレイ１００の動作について、図３を再度用いて説明する。
モータ５が駆動すると、まずギア６ａ、次いでギア６ｂ、次いでギア６ｃ、次いでギア６ｄ、次いでギア６ｅ、次いでギア６ｆの順に駆動力が伝わり、最終的にギア６ｆから回動用ギア４へ駆動力が伝わる。このように、回動用ギア４は、モータ５の駆動に伴い回転する。
モータ５は、例えば、ＡＣＣ（アクセサリ）がオンになったときに、電圧が印加されて駆動する。このときのモータ５の回転方向は、コンバイナ１を収納状態から展開状態へさせる方向である。

【0019】

回動用ギア４が回転すると、当該回動用ギア４に固定されている第１固定部４ｃは、Ｃ形バネ７を回転方向に押す。そして、Ｃ形バネ７は第２固定部２ａを回転方向に押し、第２固定部２ａが固定されている保持部２ひいてはコンバイナ１が回動する。なお、このときにＣ形バネ７に弾性変形が生じないよう、保持部２及びコンバイナ１の質量を考慮するなどしてＣ形バネ７は設計されている。

【0020】

次に、コンバイナ１に外力が加わった場合のヘッドアップディスプレイ１００の動作について、図７を用いて説明する。
例えば、図７中の外力Ｂが加わった場合を考える。このとき、両端部７ａ，７ｂの間隔が広がる方向にＣ形バネ７が弾性変形して、回動用ギア４に対して保持部２及びコンバイナ１がＢ１方向に回動する。つまり、保持部２が回動用ギア４に対してＢ１方向にスリップして、外力Ｂを逃がした状態となる。

【0021】

具体的に説明すると、外力Ｂを受けて、第２固定部２ａが、Ｃ形バネ７の端部７ｂをＢ１方向に押す。一方、Ｃ形バネ７の端部７ａは、回動用ギア４に固定の第１固定部４ｃによって、Ｂ１方向への移動が規制された状態にある。このため、Ｃ形バネ７は両端部７ａ，７ｂの間隔が広がる方向に弾性変形して、保持部２と共に回動用ギア４が回転することなく、回動用ギア４に対して保持部２はＢ１方向にスリップする。
そして、外力Ｂが取り除かれると、Ｃ形バネ７が両端部７ａ，７ｂの間隔を元に戻そうとして生じる付勢力により、Ｃ形バネ７の端部７ｂが第２固定部２ａをＢ１の逆方向に押して、保持部２及びコンバイナ１は、外力Ｂが加えられる前の位置に戻る。

【0022】

同様に、図７中の外力Ｃが加わった場合を考える。このとき、両端部７ａ，７ｂの間隔が広がる方向にＣ形バネ７が弾性変形して、回動用ギア４に対して保持部２及びコンバイナ１がＣ１方向に回動する。つまり、保持部２が回動用ギア４に対してＣ１方向にスリップして、外力Ｃを逃がした状態となる。

【0023】

具体的に説明すると、外力Ｃを受けて、第２固定部２ａが、Ｃ形バネ７の端部７ａをＣ１方向に押す。一方、Ｃ形バネ７の端部７ｂは、回動用ギア４に固定の第１固定部４ｃによって、Ｃ１方向への移動が規制された状態にある。このため、Ｃ形バネ７は両端部７ａ，７ｂの間隔が広がる方向に弾性変形して、保持部２と共に回動用ギア４が回転することなく、回動用ギア４に対して保持部２はＣ１方向にスリップする。
そして、外力Ｃが取り除かれると、Ｃ形バネ７が両端部７ａ，７ｂの間隔を元に戻そうとして生じる付勢力により、Ｃ形バネ７の端部７ａが第２固定部２ａをＣ１の逆方向に押して、保持部２及びコンバイナ１は、外力Ｃが加えられる前の位置に戻る。

【0024】

これに対し、仮に軸部３が回動用ギア４の孔４ａに圧入されるなどして、保持部２と回動用ギア４とが常に一体的に回転するようになっている場合を考える。この場合にコンバイナ１に外力が加わると、保持部２と回動用ギア４とが一体的に回転しようとするために外力の逃げ道がなく、コンバイナ１の破損、又は、回動用ギア４及びギア連結機構６等のギアの破損につながる。

【0025】

なお、上記では、表示装置としてヘッドアップディスプレイを例に説明したが、他の表示装置例えばリアシートエンタテイメントシステムに対して適用してもよい。この場合、液晶ディスプレイが表示部となる。

【0026】

また、上記では、軸部３が保持部２と一体的に設けられ、軸部３が挿入される孔４ａが回動用ギア４に設けられているとした。しかしながら、軸部が回動用ギア４と一体的に設けられ、当該軸部が挿入される孔が保持部２に設けられていてもよい。

【0027】

以上のように、この実施の形態１に係るヘッドアップディスプレイ１００によれば、対向する両端部７ａ，７ｂの間隔を保つ方向の付勢力を弾性変形により生じるＣ形バネ７が、回動用ギア４と保持部２との間で軸部３に挿入されて設けられ、回動用ギア４に固定された第１固定部４ｃ及び保持部２に固定された第２固定部２ａが、両端部７ａ，７ｂの間で両端部７ａ，７ｂに対向することにより、コンバイナ１に加わる外力を逃がすとともに、当該外力が取り除かれるとコンバイナ１が元の位置に戻る。

【0028】

なお、本願発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。

【符号の説明】

【0029】

１ コンバイナ、２ 保持部、２ａ 第２固定部、３ 軸部、４ 回動用ギア、４ａ 孔、４ｂ 位置決め部、４ｃ 第１固定部、５ モータ、６ ギア連結機構、６ａ〜６ｆ ギア、７ Ｃ形バネ、７ａ，７ｂ 端部、１００ ヘッドアップディスプレイ、２００ ダッシュボード。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】