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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gelenkmechanismus zum Zusammenklappen und Aufklappen eines Bildschirms oder dergleichen.
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STAND DER TECHNIK
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Ein bekannter Gelenkmechanismus (engl.: hinge mechanism), der für eine an einem Fahrzeug angeordnete Bildschirmvorrichtung verwendet wird, wird unter Bezugnahme auf 6 und 7 erörtert. 6 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Anordnung eines bekannten Gelenkmechanismus 21 aufweisend eine Klickaktion (engl.: click action) zeigt und 7 stellt eine perspektivische Explosionsansicht davon dar. Der Gelenkmechanismus 21 ist so angeordnet, dass eine Rotationswelle 3, die mit einem Bildschirm 13 verbunden ist und um eine zentrale Achse X rotiert, in ein elastisches Element 6, eine Basis 2, eine Blattfeder 4 und eine Platte 5 eingepasst ist, um verstemmt zu werden.
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Die Rotationswelle 3 ist mit einem Flansch 3a, der einen Radius aufweist, der größer ist als der eines Rotationswellenlochs 2a der Basis 2, und einem D-Schnittabschnitt (engl.: D-cut section) 3b, der einen Radius aufweist, der kleiner ist als der des Rotationswellenlochs 2a und der ein Paar an flachen Flächen aufweist, die symmetrisch ausgebildet sind, versehen. Auf der anderen Seite ist das Rotationswellenloch 2a, das rotierbar in den D-Schnittabschnitt 3b der Rotationswelle einzuführen ist, in der Basis 2 ausgebildet. Ferner werden die Einführlöcher 4a, 5a und 6a in der Blattfeder 4, der Platte 5 und dem elastischen Element jeweils vorbereitet und in den D-Schnittabschnitt 3b der Rotationswelle 3 eingepasst. Die Einführlöcher 4a, 5a und 6a weisen jeweils eine Fläche auf, die um die Abmessung einer Passung größer ist als die Schnittfläche des D-Schnittabschnitts.
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Ferner ist eine Vielzahl an Klickausnehmungen 2b1, 2b2 konkav in der Basis 2 in einem vorgegebenen Abstand an einem Umfang, der um die zentrale Rotationsachse X zentriert ist, vorgesehen und auch eine Unterbringungspositionsermittlungsausnehmung 2c ist konkav an einer Winkelposition vorgesehen, an der der Bildschirm 13 in einem Bildschirmhauptgehäuse untergebracht ist. Eine geneigte Fläche 2d wird durch graduelles Reduzieren der Tiefe der Unterbringungspositionsermittlungsausnehmung 2c von der Unterbringungspositionsermittlungsausnehmung 2c in Richtung der Klickausnehmung 2b1 ausgebildet. Auf der anderen Seite wird ein Klickvorsprung 4b, der in die Klickausnehmungen 2b1, 2b2 und die Unterbringungspositionsermittlungsausnehmung 2c der Basis 2 passt, um so eine Klickaktion zu erzeugen, in der Blattfeder 4 vorgesehen.
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8A bis 8C sind Ansichten, die den Öffnungs- und Schließbetrieb einer an einer Decke angeordneten Bildschirmvorrichtung 11 umfassend den Gelenkmechanismus 21, wie in 6 und 7 gezeigt, darstellen. 8A ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand zeigt, in welchem der Bildschirm 13 in dem Bildschirmunterbringungsgehäuse 12 untergebracht ist und 8B ist eine schematische Schnittansicht davon. 8C ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand zeigt, in welchem der Bildschirm 13 geöffnet wird. Die an einer Decke angeordnete Bildschirmvorrichtung 11 umfasst das Bildschirmunterbringungsgehäuse 12, das an der Seite des Hauptkörpers angeordnet ist, das an einer Decke eines Fahrzeugs angeordnet ist und den Bildschirms 13, der durch das Öffnen und Schließen in Bezug auf das Bildschirmunterbringungsgehäuse 12 zusammengeklappt und aufgeklappt werden kann. Eine Bildschirmanzeige 13a ist an einer Fläche des Bildschirms 13 vorgesehen. Ferner wird der Bildschirm 13 mittels einer Verriegelung 15, die einem Knopf 14 zugeordnet ist, verriegelt, um innerhalb des Bildschirmunterbringungsgehäuses 12 gehalten zu werden. Zu dem Zeitpunkt befindet sich der Gelenkmechanismus 21 in einem Zustand, bei dem der Klickvorsprung 4b der Blattfeder 4 in die Unterbringungspositionsermittlungsausnehmung 2c der Basis 2 eingepasst wird. Die Rotationswelle 3 wird integral mit der Blattfeder 4, der Platte 5 und dem elastischen Element 6 um die zentrale Rotationsachse X in Bezug auf die Basis 2 rotiert, die an der Seite des Hauptkörpers der Bildschirmvorrichtung angeordnet ist und dadurch wird der Bildschirm 13, der mit der Rotationswelle 3 verbunden ist, auch um die zentrale Rotationsachse X rotiert (zusammengeklappt und aufgeklappt).
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Sowie der Knopf 14, der an dem Bildschirmunterbringungsgehäuse 12 vorgesehen ist, gedrückt wird, wird die Verriegelung 15, die den Bildschirm 13 hält, wie mittels der gestrichelten Linie in 8B angezeigt, gelöst und der Bildschirm 13 wird aufgrund seines Eigengewichts bis hin zu einem Winkel einer Eigengewichtsfallposition (bis zu einer Position des Bildschirms 13, die durch die Strichpunktlinie in 8B dargestellt ist) um die zentrale Rotationsachse X rotiert. Zu diesem Zeitpunkt rutscht in dem Gelenkmechanismus 21 der Klickvorsprung 4b der Blattfeder 4 aus der Unterbringungspositionsermittlungsausnehmung 2c der Basis 2 heraus und gleitet auf der geneigten Fläche 2d aufgrund des Eigengewichts des Bildschirms 13. Anschließend bewegt ein Nutzer manuell den Bildschirm 13 hin zu der Betrachtungsposition, die in 8C gezeigt ist, um das Bild zu genießen. Zu diesem Zeitpunkt passt bei dem Gelenkmechanismus 21 der Klickvorsprung 4b in die Klickausnehmung 2b1 oder die Klickausnehmung 2b2, um dadurch den Bildschirm 13 in dem Winkel der Betrachtungsposition zu halten.
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Ferner ist ein in Patentdokument 1 offenbarter Rotationsanbringmechanismus auch angeordnet, um eine Klickaktion, wie bei dem Gelenkmechanismus 21, der oben erörtert wurde, aufzuweisen und umfasst ein Basiselement, das mit einem Einführloch versehen ist; eine Rotationswelle, die in das Einführloch des Basiselements eingeführt ist und um die Achse davon rotierbar daran befestigt ist; eine Klickplatte, die eine Ausnehmung für eine Klickfunktion aufweist, die in der Fläche davon vorgesehen ist, die einer Fläche des Basiselements gegenüberliegt; und eine Klickfeder, welche eine Elastizität in der Richtung parallel zu der Achse der Rotationswelle aufweist, weist darin ausgebildet einen Vorsprung für eine Klickfunktion auf, welcher in die Ausnehmung der Klickplatte einpasst, nicht rotierbar an dem Basiselement befestigt ist und auch elastisch zwischen dem Basiselement und der Klickplatte befestigt ist, sodass das Basiselement, die Rotationswelle und die Klickplatte in Kontakt miteinander in der Richtung parallel zu der Achse der Rotationswelle gedrückt werden. Daher passt, wenn die Rotationswelle in Bezug auf das Basiselement rotiert wird, der Vorsprung für eine Klickfunktion und gleitet aus der Ausnehmung, um dadurch eine Klickaktion vorzusehen.
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Ferner ist ein Gelenkmechanismus, der in Patentdokument 2 offenbart ist, wie folgt angeordnet: eine Vielzahl an Gleitelementen wird in Kontakt mit einem Rotationselement mittels eines elastischen Elements gedrückt; wenn das Rotationselement rotiert wird, wird Reibung zwischen dem Rotationselement und den Reibelementen erwirkt; folglich kann das Rotationselement nur rotiert werden, wenn ein Drehmoment daran angelegt wird, welches größer ist als eine vorgegebene Rotation. In dem Fall der Anordnung wird das folgende Drehmoment (im Folgenden als ”Haltedrehmoment” bezeichnet) vorgesehen: an jedem Winkel des Rotationskörpers, der mit dem Rotationselement verbunden wird, kann der Rotationskörper nicht rotiert werden außer es wird daran das gleiche vorgegebene Drehmoment oder mehr angelegt und daher kann der Rotationskörper in jeder Winkelposition gehalten werden.
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Dokumente aus dem Stand der Technik
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Patentdokumente
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- Patentdokument 1: JP-A-2000-55031
- Patentdokument 2: JP-A-2001-12451
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Ein Gelenkmechanismus, der mit einem Klickvorsprung versehen ist und ein elastisches Element 6, wie in 6 und 7 gezeigt, weglässt, weist ein Problem dahingehend auf, dass ein Freiraum in der Passung zwischen einem Rotationswellenloch einer Basis und einer Rotationswelle erwirkt, dass die Rotationswelle ausgeschwenkt wird. Um das Problem im Detail zu erklären zeigt 9 die Vorderansicht des in 6 und 7 gezeigten Gelenkmechanismus 21. Es sei angemerkt, dass in 9 zum Zwecke einer einfachen Erklärung eine Platte 5 in der Figur ausgelassen wird und auch ein D-Schnittabschnitt 3b in einer säulenartigen Form gezeigt ist. In einem Zustand, in welchem ein Klickvorsprung 4b in eine Klickausnehmung 2b2 eingepasst wird, um einen Bildschirm 13 in einem Winkel der Betrachtungsposition zu halten, da ein Freiraum in der Passung zwischen dem Rotationswellenloch 2a der Basis und der Rotationswelle 3 existiert, kann die Rotationswelle 3 um den Freiraum in der Passung des Rotationswellenlochs 2a mit dem Klickvorsprung 4b der Blattfeder 4 als einem Hebelpunkt geschwenkt werden. Im Ergebnis kann der Bildschirm 13 auch geschwenkt werden.
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Daher ist es in dem bekannten Gelenkmechanismus notwendig, das elastische Element 6 zum Erzeugen eines Haltedrehmoments verwendend Reibungskraft, die durch die Drängkraft davon erzeugt wird, zwischen dem Flansch 3a der Rotationswelle 3 und der Basis 2 vorzusehen. Jedoch wird es bei der Anordnung des Gelenkmechanismus 21 benötigt, dass die Platte 5 und die Blattfeder 4 an dem D-Schnittabschnitt 3b der Rotationswelle 3 befestigt sind und das Verstemmen durchgeführt wird, während das elastische Element 6 gebogen ist. Folglich kann die Montierbarkeit des Gelenkmechanismus 21 auch verschlechtert sein.
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Ferner wird bei dem Rotationsanbringmechanismus, der in Patentdokument 1 offenbart ist, die Steifigkeit der Klickaktion mittels der elastischen Kraft der Klickfeder (elastisches Element) ermittelt. Jedoch wird in einem Zustand, in dem der Vorsprung für die Klickfunktion in die Ausnehmung eingepasst ist, die elastische Kraft der Klickfeder gelöst; folglich gelangt die Klickfeder in einen Zustand, in welchem die elastische Kraft davon die schwächste ist. Daher kann in einem vorgegebenen Positionshaltezustand, in welchem der Vorsprung und die Ausnehmung in einer Einpassbeziehung angeordnet sind, um dadurch die Klickfunktion zu betreiben, wenn der Gelenkmechanismus einer externen Kraft ausgesetzt ist, die einen kleinen Wert aufweist, wie eine Vibration, der Vorsprung innerhalb des Bereichs der Biegung der Klickfeder bewegt werden. Folglich besteht ein Problem dahingehend, dass, wenn der herkömmliche Gelenkmechanismus bei dem Zusammenklapp- und Aufklappmechanismus eines an einem Fahrzeug angeordneten Bildschirms oder dergleichen verwendet wird, der Vorsprung bewegt wird, um den Bildschirm zu schwenken, welches das Betrachten erschwert.
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Ferner, wenn die Gelenkeinrichtung, die in Patentdokument 2 offenbart ist, bei dem Zusammenklapp- und Aufklappmechanismus einer an einer Decke angeordneten Bildschirmvorrichtung 11, wie in 8 gezeigt, verwendet wird, wird die Gelenkeinrichtung angeordnet, um das gleiche Haltedrehmoment bei jedem Winkel daran anliegend zu haben; folglich, wenn der Bildschirm in einem Winkel der Betrachtungsposition gehalten wird und ein Versuch gemacht wird ein großes Haltedrehmoment zu erhalten, um den Bildschirm daran zu hindern aufgrund von Vibration verschwenkt zu werden, kann der Bildschirm manchmal durch das Eigengewicht beim Entriegeln des Bildschirms in der Position, in der der Bildschirm untergebracht ist, nicht zum Herausfallen gebracht werden. Zusätzlich zu der Tatsache, dass die Gelenkeinrichtung in der Axialrichtung aufgrund der großen Anzahl an Bauteilen in der Einrichtung sperrig sein muss, unterscheidet sich in dem Fall, dass die Plattendicke des Reibelements (Federunterlegscheibe oder dergleichen) oder die Federeigenschaft eines Federmaterials variiert die Gelenkeinrichtung in den Eigenschaften des Haltedrehmoments; folglich gibt es einige Fälle, bei welchen eine stabile Drehmomentleistung davon nicht erhalten wird. Ferner ist es ähnlich zu dem Gelenkmechanismus 21, der oben erörtert wurde, notwendig ein Unterdrückungselement an der Endfläche des Wellenelements durch Verstemmen zu sichern, während das elastische Element zum Drücken des Reibelements in Kontakt mit dem Rotationselement gebogen wird, wodurch die Montagefähigkeit des Gelenkmechanismus verschlechtert wird.
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Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die oben erwähnten Probleme zu lösen und es ist eine Aufgabe der Erfindung ein Rotationselement daran zu hindern aufgrund von Vibrationen verschwenkt zu werden ohne ein Reibelement und ein elastisches Element zu verwenden.
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Der Gelenkmechanismus gemäß der Erfindung umfasst: eine Welle, die mit einem rotierenden Körper verbunden ist und eine Rotationsachse vorsieht; wobei eine Basis, die schwenkbar die Welle abstützt, um rotierbar zu sein, und ferner einen aus Klickvorsprung und Klickausnehmung aufweist, der/die darin an einem Umfang vorgesehen ist, der um die Rotationsachse zentriert ist; eine Platte, die an einem Endabschnitt der Welle befestigt ist und integral rotiert wird; und eine Blattfeder, die zwischen der Basis und der Platte angeordnet ist, wird in die Welle gepasst, um integral rotiert zu werden und weist den anderen aus Klickvorsprung und Klickausnehmung auf, der mit dem einen aus dem Klickvorsprung und der Klickausnehmung in Eingriff rückt, die in der Basis vorgesehen sind, um den Rotationskörper in einer vorgegebenen Rotationswinkelposition zu halten, wobei die Blattfeder einen Gleitreibungsvorsprung aufweist, der in Kontakt mit der Basis gedrückt an der Seite über die Rotationsachse hinweg gegenüber zu dem anderen aus dem Klickvorsprung und der Klickausnehmung gleitet.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Welle daran gehindert werden bei Vibrationszuständen geschwenkt zu werden, aufgrund der Blattfeder, die den Gleitreibungsvorsprung aufweist, der in Kontakt mit der Basis gedrückt an der Seite über die Rotationsachse hinweg gegenüber dem anderen aus dem Klickvorsprung und der Klickausnehmung gleitet.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Anordnung eines Gelenkmechanismus gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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2 ist eine perspektivische Explosionsansicht des Gelenkmechanismus, der in 1 gezeigt ist.
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3 zeigt eine Positionsbeziehung zwischen einer Basis und einer Blattfeder des Gelenkmechanismus gemäß der ersten Ausführungsform; 3(a) zeigt einen Zustand, in welchem ein Bildschirm in einer Unterbringungsposition gehalten wird, 3(b) zeigt einen Zustand, in welchem der Bildschirm 13 in einer Position gehalten wird, in die der Bildschirm aufgrund seines Eigengewichts gefallen ist, und 3(c) zeigt einen Zustand in welchem der Bildschirm 13 in einer Betrachtungsposition gehalten wird.
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4 zeigt eine Positionsbeziehung zwischen einer Basis und einer Blattfeder des Gelenkmechanismus gemäß der ersten Ausführungsform; 4(a) ist eine Schnittansicht davon, die in entlang der Linie A-A in 3(a) gemacht wurde; 4(b) ist eine Schnittansicht davon, die in entlang der Linie B-B in 3(b) gemacht wurde und 4(c) ist eine Schnittansicht davon, die entlang der Linie C-C in 3(c) gemacht wurde.
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5 ist eine Schnittansicht eines Gelenkmechanismus gemäß der ersten Ausführungsform mit einer anderen Anordnung, die entlang der Linie, die der Linie A-A in 3(a) entspricht, gemacht wurde; 5(a) zeigt einen Ausschnitt, der mittels eines halben Stanzvorganges (engl.: half blanking process) geformt wurde und 5(b) zeigt einen Ausschnitt, der mittels eines Ziehvorgangs geformt wurde.
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6 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Anordnung eines bekannten Gelenkmechanismus zeigt.
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7 ist eine perspektivische Explosionsansicht des Gelenkmechanismus, der in 6 gezeigt ist.
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8A zeigt einen Betrieb eines Bildschirms verwendend den Gelenkmechanismus und ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand zeigt, in welchem der Bildschirm verschlossen ist.
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8B ist eine schematische Schnittansicht des in 8A gezeigten Zustands.
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8C zeigt einen Betrieb des Bildschirms verwendend den Gelenkmechanismus und ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem der Bildschirm hin zu einer Betrachtungsposition geöffnet ist.
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9 ist eine Vorderansicht, die die Anordnung des Gelenkmechanismus, der in 6 und 7 gezeigt ist, darstellt.
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BESTE ART ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
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Ausführungsformen der Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, um die vorliegende Erfindung detaillierter zu beschreiben.
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Erste Ausführungsform
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Bei einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Gelenkmechanismus beschrieben verwendend einen Fall, in welchem der Mechanismus bei einer an einer Decke angeordneten Bildschirmvorrichtung 11 verwendet wird, wie beispielsweise in 8A bis 8D gezeigt. 1 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Anordnung eines Gelenkmechanismus 1 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt und 2 ist eine perspektivische Explosionsansicht davon. Es sei angemerkt, dass in den folgenden Ausführungsformen Teile, welche die gleichen sind oder Äquivalente zu den ausbildenden Elementen des Stands der Technik (6 bis 9), der vorher erörtert wurde, darstellen, mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind und Erklärungen dieser Teile ausgelassen werden.
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Eine Basis 2, die neuerdings mit einem Ausschnitt 2e versehen wurde, der durch Ausschneiden eines Abschnitts eines Randes davon, der einer Unterbringungspositionsermittlungsausnehmung 2c über eine zentrale Rotationsachse X hinweg gegenüberliegt, geformt wurde und eine Neigung 2f ist an einem Abschnitt des Randes des Ausschnitts 2e vorgesehen.
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Eine Rotationswelle 3 wird neuerdings mit einem zylindrischen Abschnitt 3c versehen, der einen Wellenradius aufweist, der um die Abmessung einer Passung kleiner ist als der Lochradius eines Rotationswellenloches 2a und der eine Länge aufweist, die etwas größer ist als die Plattendicke der Basis 2. Ein D-Schnittabschnitt (engl.: D-cut section) 3b ist an dem zylindrischen Abschnitt 3c vorgesehen. Es sei angemerkt, dass der D-geschnittene Abschnitt 3b einen Wellenradius aufweist, der kleiner als der des zylindrischen Abschnitts 3c ist, und ferner flache Flächen aufweist, die in entgegengesetzten Richtungen ausgebildet sind.
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Eine Blattfeder 4 wird neuerdings mit einem Klickvorsprung 4b und einem Gleitreibungsvorsprung 4c an dem Rand davon, der dem Klickvorsprung 4b über der zentralen Rotationsachse X gegenüberliegt, versehen. Wie in 3(a) und 4(a) gezeigt, wenn der Klickvorsprung 4b in die Unterbringungspositionsermittlungsausnehmung 2c der Basis 2 eingepasst wird, da der Gleitreibungsvorsprung 4c in dem Bereich des Ausschnitts 2e angeordnet ist, um ein Haltedrehmoment zu erzeugen, wird kein Haltedrehmoment erzeugt. Auf der anderen Seite, sowie die Rotationswelle 3 rotiert wird, gleitet der Gleitreibungsvorsprung während er die Oberfläche der Basis 2 drückt, um dadurch das Haltedrehmoment zu erzeugen, wie in 3(c) und 4(c) gezeigt.
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Eine Platte 5 wird neuerdings mit einer gezogenen Ausnehmung 5b mittels eines Ziehvorgangs an der Position, die dem Gleitreibungsvorsprung 4c der Blattfeder 4 entspricht, versehen. Die Platte 5 nimmt eine Belastung beim Biegen der Blattfeder 4 an der gesamten Fläche davon auf, um dadurch zu verhindern, dass die Verstemmung sich aufgrund der Konzentrierung der Belastung an einem Durchgangsloch 4a löst. Zusätzlich wird die Platte 5 mit der gezogenen Ausnehmung 5b zum Vermeiden des Anlegens des Gleitreibungsvorsprungs 4c der Blattfeder 4 an die Platte 5, wenn der Vorsprung 4c der Platte 4 gebogen wird, versehen.
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Bei der Montage des Gelenkmechanismus 1 wird der zylindrische Abschnitt 3c der Rotationswelle 3 in das Rotationswellenloch 2a der Basis 2 gepasst; im Folgenden wird der D-Schnittabschnitt 3b der Rotationswelle 3 in das Durchgangsloch 4a der Blattfeder 4 gepasst und das Passloch 5a der Platte 5 mit den flachen Flächen davon angepasst, und die Endfläche des D-geschnittenen Abschnitts 3b und die Platte 5 werden verstemmt. Zu diesem Zeitpunkt, wenn die Ausrichtung durchgeführt wird, sodass der Gleitreibungsvorsprung 4c der Blattfeder 4 an der Position des Ausschnitts 2e der Basis 2 überlappt wird, wird die Montage möglich ohne den Gleitreibungsvorsprung 4c zu biegen, wodurch die Montierbarkeit davon verbessert wird.
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3 und 4 zeigen die Positionsbeziehung zwischen der Basis 2 und der Blattfeder 4; 3(a) zeigt einen Zustand, in welchem ein Bildschirm (rotierender Körper) (13) in einer Unterbringungsposition gehalten wird, 3(b) zeigt einen Zustand, in welchem der Bildschirm 13 in einer Eigengewichtsfallposition davon gehalten wird, 3(c) zeigt einen Zustand, in welchem der Bildschirm 13 in einer Betrachtungsposition davon gehalten wird, 4(a) ist eine Schnittansicht davon, die entlang der Linie A-A in 3(a) gemacht wurde, 4(b) ist eine Schnittansicht davon, die entlang der Linie B-B in 3(b) gemacht wurde, und 4(c) ist eine Schnittansicht davon, die entlang der Linie C-C in 3(c) gemacht wurde. Es sei angemerkt, dass in 3 und 4 die Platte 5 und der Bildschirm 13 jeweils weggelassen wurden.
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Wie in 3(a) und 4(a) gezeigt, wenn der Klickvorsprung 4(b) der Blattfeder in die Unterbringungspositionsermittlungsausnehmung 2c der Basis 2 eingepasst wird, wird kein Haltedrehmoment an der Seite des Klickvorsprungs 4b erzeugt und ferner wird kein Haltedrehmoment in dem Gleitreibungsvorsprung 4c an der Seite gegenüber davon erzeugt, da der Vorsprung in den Ausschnitt 2e eintritt. In dem obigen Zustand des Gelenkmechanismus wird die an der Decke angeordnete Bildschirmvorrichtung 11 gemäß dem der durchgezogenen Linien in 8A und 8B gezeigten angeordnet und der Bildschirm 13 wird in einer Unterbringungsposition des Bildschirmunterbringungsgehäuses 12 mittels einer Verriegelung 15 gehalten. Wenn ein Knopf 14 von einem Nutzer gedrückt wird, um die Verriegelung 15 zu lösen, wird kein Rückhaltedrehmoment in dem Gelenkmechanismus 11 erzeugt; folglich wird die Rotationswelle 3 aufgrund des Eigengewichts des Bildschirms 13 rotiert, um den Klickvorsprung 4b dazu zu bringen sich innerhalb der Unterbringungspositionsermittlungsausnehmung 2c zu bewegen und den Gleitreibungsvorsprung 4c dazu zu bringen, sich innerhalb des Bereichs des Ausschnitts 2e zu bewegen. Anschließend gleitet der Klickvorsprung 4b an der geneigten Fläche 2d und die Rotationsgeschwindigkeit des Bildschirms 13 beginnt damit, sich aufgrund des Haltedrehmoments, welches durch Reibung erzeugt wird, zu reduzieren.
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Wie in 3(b) und 4(b) gezeigt, wenn der Gleitreibungsvorsprung 4(c) sich hin zu der Neigung 2f bewegt, die an dem Rand des Ausschnitts 2e ausgebildet ist, liegt der Gleitreibungsvorsprung 4c an der Neigung 2f an, um ein Haltedrehmoment zu erzeugen; folglich wird das Herabfallen des Bildschirms 13 aufgrund des Eigengewichts mittels des Haltedrehmoments, welches von dem Klickvorsprung 4b erzeugt wird, und auch des Haltedrehmoments, das von dem Gleitreibungsvorsprung 4c erzeugt wird, gestoppt. Aus diesem Grund wird der Bildschirm 13 in einer Eigengewichtsfallposition aufgrund des Haltedrehmoments des Gelenkmechanismus 1 gehalten. Zu diesem Zeitpunkt, da der Rand des Ausschnitts 2e mit der Neigung 2f ausgebildet ist, ist es möglich das Zurückprallen des Bildschirms 13 zu begrenzen, welches als ein Ergebnis einer schnellen Kollision des Gleitreibungsvorsprungs 4c mit dem Rand des Ausschnitts 2e aufgrund des Herabfallens des Bildschirms 13 aufgrund des Eigengewichts auftritt, und ferner sanft die Drehung der Blattfeder 4 anzuhalten. Es sei angemerkt, dass die Eigengewichtsfallposition des Bildschirms 13 eine Position eines Zustands ist, welcher mit einer Strichpunktlinie in 8B gezeigt ist. Die Umfangsbreite des Ausschnitts 2e gemäß der Eigengewichtsfallposition kann ermittelt werden und das Haltedrehmoment mittels des Gleitreibungsvorsprungs 4c kann nur innerhalb des Bereichs eines frei wählbaren Winkels der Öffnungs- und Schließwinkel des Bildschirms 13 erzeugt werden.
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Wenn der Bildschirm 13, welcher sich in der Eigengewichtsfallposition befindet, von einem Nutzer gedrückt wird, gleitet der Klickvorsprung 4b an der Oberfläche der Basis 2 von der geneigten Fläche 2d in Richtung der Klickausnehmung 2b1 und der Gleitreibungsvorsprung 4c gleitet während er die Neigung 2f entlang läuft.
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Wenn der Klickvorsprung 4b an der Oberfläche der Basis 2 von der in 3(b) gezeigten Position in Richtung der Klickausnehmung 2b2 gleitet, gleitet der Gleitreibungsvorsprung 4c an der Seite gegenüber davon auch an der Oberfläche der Basis 2, während er sich in einem Zustand anspannt, der in die gezogene Ausnehmung 5b passt, die in der Platte 5 ausgebildet ist, wie in 4(c) gezeigt; wodurch ein Haltedrehmoment an jedem Ende der Blattfeder 4 erzeugt wird. Auf diese Weise wird ein Haltedrehmoment an jedem Ende der Blattfeder 4 erzeugt; folglich kann in dem Gelenkmechanismus 1 das Haltedrehmoment erhalten werden ohne die Notwendigkeit einer Vielzahl an Gleitelementen (Federunterlegscheibe oder dergleichen), die in dem bekannten Gelenkmechanismus vorgesehen sind, wodurch die Anzahl an Bauteilen reduziert wird.
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Ferner, da der Gelenkmechanismus nicht angeordnet ist, um ein Gelenkelement darin zu verwenden, kann ein Gelenkmechanismus vorgesehen werden, der nicht von Variationen der Plattendicke und der Reibung der Reibelemente beeinflusst wird und der ein stabiles Haltedrehmoment erzeugt.
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Wie in 3(c) und 4(c) gezeigt, wird mittels des Klickvorsprungs 4b, welcher in die Klickausnehmung 2b2 passt, der Bildschirm 13 in der entsprechenden Winkelposition gehalten. Es sei angemerkt, dass eine Winkelposition in dem Zustand, in welchem der Klickvorsprung 4b in die Klickausnehmung 2b1 oder 2b2 eingepasst ist, eine Betrachtungsposition eines Bildschirms 13a ist und die Betrachtungsposition diejenige des in 8C gezeigten Zustands ist.
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Zu diesem Zeitpunkt wird zusätzlich zu dem Einpassen des Klickvorsprungs 4b ein Haltedrehmoment in dem Gleitreibungsvorsprung 4c der Blattfeder 4 erzeugt; folglich wird die Rotationswelle 3 daran gehindert mit dem Klickvorsprung 4d als Hebelpunkt aufgrund des Freiraums der Passung in dem Rotationswellenloch 2a geschwenkt zu werden, wodurch effizient der Freiraum der Passung unterdrückt wird. Daher kann die Kraft zum Drücken des Gleitreibungsvorsprungs 4c gegen die Basis 2 minimiert werden.
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Ferner, da die Blattfeder 4 mit dem Klickvorsprung 4b für die Klickaktion und ferner dem Gleitreibungsvorsprung 4c für die Gleitreibung versehen ist, sind die relativen Variationen zwischen der Kraft für die Klickaktion und der Kraft der Zusammenklapp- und Aufklappbetätigung auch gering.
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Wie oben erörtert, ist gemäß der ersten Ausführungsform der Gelenkmechanismus 1 angeordnet, umfassend: die Rotationswelle 3, die mit dem Bildschirm 13 verbunden ist und als die zentrale Achse X der Rotation dient; die Basis 2, die schwenkbar die Welle 3 abstützt, um rotierbar zu sein und auch die Klickausnehmung 2b1, 2b2 und die Unterbringungspositionsermittlungsausnehmung 2c an dem Umfang, um den die zentrale Rotationsachse X zentriert ist, aufweist; die Platte 5, die an dem Endabschnitt der Rotationswelle 3 befestigt ist, um integral rotiert zu werden; und die Blattfeder 4, die zwischen der Basis 2 und der Platte 5 angeordnet ist, wird in die Rotationswelle 3 eingepasst, um integral rotiert zu werden und weist den Klickvorsprung 4b auf, der in die Klickausnehmungen 2b1, 2b2 und die Unterbringungspositionsermittlungsausnehmung 2c, die in der Basis 2 vorgesehen ist, um den Bildschirm 13 in einer vorgegebenen Rotationswinkelposition zu halten, passt, wobei die Blattfeder 4 ferner mit dem Gleitreibungsvorsprung 4c versehen ist, welcher, während er in Kontakt mit der Basis 2 gedrückt ist, an der Seite über die zentrale Rotationsachse X hinweg gegenüber zu dem Klickvorsprung 4b gleitet. Daher kann die Rotationswelle 3 daran gehindert werden bei Vibrationen geschwenkt zu werden. Ferner, da der Freiraum der Passung in der Rotationswelle 3 effizient verhindert werden kann, kann die Kraft zum Drücken des Gleitreibungsvorsprungs 4c gegen die Basis 2 minimiert werden.
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Ferner, in dem Fall, in dem der Gleitreibungsvorsprung 4c darin vorgesehen ist, kann ein Haltedrehmoment ohne die Notwendigkeit eines Reibungselements und eines elastischen Elements wie in dem bekannten Gelenkmechanismus erhalten werden; folglich kann nicht nur eine Gelenkanordnung mittels einer kleinen Anzahl an Bauteilen erhalten werden, sondern auch ein Gelenkmechanismus 1 vorgesehen werden, der nicht von Variationen der Plattendicke und der Reibungseigenschaften des Reibungselements beeinflusst wird und in der Lage ist ein stabiles Haltedrehmoment vorzusehen.
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Da ferner die Blattfeder 4 mit dem Klickvorsprung 4b und dem Gleitreibungsvorsprung 4c versehen ist, sind relative Variationen der Kraft für die Klickaktion und der Kraft für die Öffnungs- und Schließbetätigung auch gering.
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Ferner ist gemäß der ersten Ausführungsform die Basis 2 angeordnet, um den Ausschnitt 2e an einem Abschnitt der Fläche davon vorgesehen zu haben, an dem der Gleitreibungsvorsprung 4c der Blattfeder 4 gleitet. Daher wird bei der Anordnung des Gelenkmechanismus 1, wenn die Blattfeder 4 und die Basis 2 in einem überlappenden Zustand angeordnet sind, sodass der Gleitreibungsvorsprung 4c in den Ausschnitt 2e passt, die Montage ohne die Blattfeder 4 zu biegen möglich, wodurch die Montierbarkeit davon verbessert wird.
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Ferner wird durch die Einstellung der Größe des Ausschnitts 2e vorgesehen, dass der Ausschnitt 2e, an welchem kein Gleitreibungsvorsprung 4c der Blattfeder 4 wirkt, innerhalb des Bereichs der Basis 2 vorgesehen ist, an dem der Bildschirm 13, der in der Unterbringungsposition angeordnet ist, aufgrund des Eigengewichts hin zu der Eigengewichtsfallposition rotiert wird. Daher wird bei dem Öffnen und Schließen des Bildschirms 13, wenn der Gleitreibungsvorsprung 4c der Blattfeder 4 mit dem Ausschnitt 2e der Basis 2 innerhalb eines vorgegebenen Winkelbereichs (d. h. von der Unterbringungsposition hin zu der Eigengewichtsfallposition) in Eingriff gebracht wird, um dadurch das Gleiten an der Oberfläche der Basis 2 zu begrenzen, es möglich ein Haltedrehmoment nur in dem Winkelbereich zu erzeugen, der für die Öffnungs- und Schließbetätigungen notwendig ist.
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Ferner ist gemäß der ersten Ausführungsform der Ausschnitt 2e der Basis 2 angeordnet, um eine Neigung 2f aufzuweisen, die an dem Rand davon vorgesehen ist, der an dem Gleitreibungsvorsprung 4c der Blattfeder 4 anliegt. Daher ist es möglich, eine schnelle Kollision des Gleitreibungsvorsprungs 4c mit dem Rand des Ausschnitts 2e zu begrenzen und ferner ist es auch möglich, sanft darin ein Haltedrehmoment zu erzeugen.
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Im Übrigen ist in der ersten Ausführungsform, die oben erörtert wurde, der Ausschnitt 2e angeordnet, um durch Ausschneiden eines Abschnitts des Rands der Basis 2 ausgebildet zu werden; jedoch ist er darauf nicht begrenzt. Der Ausschnitt 2e kann durch einen halben Stanzvorgang (engl.: half-blanking) oder einen Ziehvorgang geformt werden. 5 ist eine Schnittansicht des Gelenkmechanismus 1, der eine weitere Anordnung gemäß der ersten Ausführungsform aufweist, die entlang der Linie, die der Linie A-A in 3(a) entspricht, gemacht wurde; 5(a) zeigt einen Ausschnitt 2e1, der durch den halben Stanzvorgang ausgebildet wurde, und 5(b) zeigt einen Ausschnitt 2e2, der durch Ziehen gebildet wurde. Bei der Anordnung, die den Ausschnitt 2e1 oder den Ausschnitt 2e2, die in 5(a) und 5(b) gezeigt sind, aufweist, kann zusätzlich zu einem ähnlichen Effekt wie dem des Ausschnitts 2e gemäß der ersten Ausführungsform, da die Basis 2 nicht vollständig ausgeschnitten ist, auch das Haltedrehmoment kontrolliert werden, während die Festigkeit der Basis sichergestellt ist.
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Im Übrigen wird gemäß den dargestellten Beispielen so ausgebildet, dass die Basis 2 mit den Klickausnehmungen 2b1, 2b2 und der Unterbringungspositionsermittlungsausnehmung 2c an dem Umfang der Basis 2 um die zentrale Rotationsachse X versehen ist und die Blattfeder 4 mit dem Klickvorsprung 4b versehen ist, der in die Ausnehmung 2b1, 2b2 und 2c passen kann. Jedoch wenn entgegengesetzt zu dem obigen die Basis 2 und die Blattfeder mit dem Klickvorsprung bzw. den Ausnehmungen versehen sind, kann dieselbe Wirkung und derselbe Effekt erhalten werden. Zusätzlich zu dem obigen ist die Platte 5 an dem Endabschnitt der Rotationswelle 3 durch Verstemmen befestigt; jedoch kann die Platte daran mittels einer Schraube, durch Bonden oder dergleichen befestigt werden.
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Ferner wird gemäß der ersten Ausführungsform, die oben erörtert wurde, angeordnet, sodass der Gelenkmechanismus für die an einer Decke angeordnete Bildschirmvorrichtung 11 verwendet wird, welche ein manuelles Öffnungs- und Schließsystem verwendet, jedoch ist der Mechanismus nicht darauf beschränkt. Es kann auch vorgesehen werden, dass der zu verwendende Gelenkmechanismus bei einer elektrischen an einer Decke angeordneten Bildschirmvorrichtung verwendend einen Motor verwendet wird. In dem Fall dieser Anordnung, wenn der Gleitreibungsvorsprung 4c an der Oberfläche der Basis 2 entlang gleitet, wird das Haltedrehmoment erzeugt; folglich kann ein Freiraum der durch einen Nachlauf (engl.: backlash) oder dergleichen eines verlangsamenden Mechanismus erwirkt wird, begrenzt werden und der Bildschirm 13 kann am Verschwenken gehindert werden. Wenn ferner der Bildschirm 13 aus der Eigengewichtsfallposition in die Unterbringungsposition geklappt wird, welches das größte Antriebsdrehmoment bei der an einer Decke angebrachten Bildschirmvorrichtung erfordert, wird das Haltedrehmoment nicht mittels des Gleitreibungsvorsprungs 4c, der in den Ausschnitt 2e einrückt, erzeugt, da der Motor nur eine Kraft ausgeben muss, die dem Gewicht des Bildschirms 13 entspricht.
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INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
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Wie oben erörtert, kann der Gelenkmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung einen rotierenden Körper daran hindern, aufgrund von Vibrationen verschwenkt zu werden und folglich wird der Gelenkmechanismus geeigneter Weise zum Zusammenklappen und Aufklappen eines Bildschirms einer an einer Decke angeordneten Bildschirmvorrichtung verwendet.
