JP2002096690A - リトラクト装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧縮コイルばねの弾性力が大きな場合でも、
容易に所望の圧縮量への調整を可能とし、また調整者の
違いによる調整量のばらつきもないリトラクト装置を提
供すること。 【解決手段】 ばね受けの一方３０と当接しながら回動
する偏心カム２６を回動させることで、２つのばね受け
３０、３３間の距離を変えて圧縮コイルばね３１の圧縮
量の調整を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回動自在に支持さ
れた被駆動体に対して、圧縮コイルばねの弾性力を所定
方向のモーメントとして作用させ、モータなどの駆動手
段による被駆動体の回動動作を補助するバランス機構を
備えたリトラクト装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】航空機や電車、バスなどにおいて、頭上
に設置された例えば液晶モニターは、設置スペースの制
約等によって、通常は天井側に収納状態とされ、使用時
には一端側を支点に回動して展開される（下方に引き出
される）リトラクト構造となっている。天井側に収納さ
れている液晶モニターを、モータによって下方に回動さ
せて引き出す動作を行わせる場合には、液晶モニターの
重量が回動する向きに作用するため、モータは負荷を受
けることはないが、液晶モニターを上方に回動させて収
納する場合には、液晶モニターの重量はモータに負荷と
して作用する。

【０００３】すなわち、モータは、液晶モニターの重量
によって発生しているモーメントより大きな力を出力す
る必要がある。このように、頭上に設置する格納可能な
液晶モニターを駆動する場合に必要となるトルクは液晶
モニターの重量に大きく影響される。従って、今後増え
てくるであろう大画面液晶パネルやプラズマディスプレ
イパネルなど重量物を駆動する場合には、より大きな出
力のモータを用い、更にモータへの供給電力も大とな
る。

【０００４】そこで、小型のモータで大重量の液晶モニ
ターを駆動できるようにしたものとして、図４、５に示
すリトラクト装置１がある。

【０００５】リトラクト装置１は、図示しないモータに
よって回動される液晶モニター２と、モータによる液晶
モニター２の回動動作を補助するバランス機構１２から
成る。

【０００６】液晶モニター２は、図５に示すように、そ
の両側面から突出した軸部材２ａが、天井や壁面などに
取り付けられた軸受けに支持され、この軸部材２ａを回
動軸として回動する。軸部材２ａはカム３と中心を一致
させて固定されており、軸部材２ａの回動、すなわち液
晶モニター２の回動と共にカム３も回動する。

【０００７】次に、図４を参照してバランス機構１２に
ついて説明する。なお、図４においては、液晶モニター
２とバランス機構１２の位置関係について、実線と一点
鎖線とで区別して表している。バランス機構１２は、圧
縮コイルばね９の弾性力をジョイント４を介してカム３
に作用させるものである。カム３には、この回動中心Ａ
から偏心してピン３ａが、カム３の側面外周側に突出し
て固定されている。このピン３ａには、ジョイント４が
この一端側を回動自在に嵌合させている。ジョイント４
の他端側にはシャフト６の一端部が嵌入され、固定ねじ
５でジョイント４に固定されている。

【０００８】シャフト６の他端側には、このリトラクト
装置１の筐体に固定されてピンベース７が配設され、こ
れにはピン１１が取り付けられている。ピン１１には、
エンドブロック８が回動自在に支持されている。エンド
ブロック８にはピン１１と直角方向に貫通孔８ａが形成
されており、この貫通孔８ａに、シャフト６の他端側が
摺動可能に嵌合している。また、シャフト６の摺動がピ
ン１１により阻害されないようにするため、シャフト６
の他端側には摺動方向に沿って長孔６ａが形成され、こ
の長孔６ａをピン１１が貫通している。

【０００９】シャフト６の先端側にはナット部材１０が
螺着されている。このナット部材１０と前記エンドブロ
ック８はばね受けとして機能し、これらナット部材１０
とエンドブロック８との間には、圧縮コイルばね９が圧
縮されて配設されている。圧縮コイルばね９はシャフト
６に巻装され、両端をそれぞれ、ナット部材１０とエン
ドブロック８に圧接させている。

【００１０】以上のように構成されるリトラクト装置１
について、次にその作用を説明する。

【００１１】図４において、実線は液晶モニター２が上
方から展開されて使用されているときの状態を示す。こ
の状態から、天井側に収納される場合には、図示しない
モータの回転力が、リンク機構、ギア、プーリとベル
ト、などを介して液晶モニター２に伝わり、液晶モニタ
ー２は回動軸Ａを中心に反時計方向に回動される。

【００１２】このとき、液晶モニター２と共にカム３も
反時計方向に回動するので、カム３のピン３ａは中心Ａ
まわりに回動し、液晶モニター２が一点鎖線で示す位置
まで回動すると、ピン３ａは一点鎖線で示す位置に至
る。

【００１３】シャフト６はジョイント４を介してピン３
ａと連結しているので、上述したピン３ａの回動によ
り、シャフト６は一点鎖線で示すように、エンドブロッ
ク８に対して摺動して左上方へ引っ張られる。このと
き、圧縮コイルばね９の一端を受けているエンドブロッ
ク８はピン１１を中心に時計方向に回動するのみであ
り、圧縮コイルばね９の他端を受けているナット部材１
０は左上方へ引っ張られるので、圧縮コイルばね９は若
干伸ばされる。

【００１４】しかし、圧縮コイルばね９は、なおも圧縮
状態であることには変わりなく、圧縮コイルばね９の弾
性力は、ナット部材１０、このナット部材１０が螺着さ
れているシャフト６、このシャフト６の一端部が固定さ
れたジョイント６、このジョイント６と係合しているピ
ン３ａを介してカム３に伝わり、カム３の回動中心Ａに
対する力のモーメントｆ２を、カム３に作用させる。

【００１５】この力のモーメントｆ２は、カム３の回動
中心Ａに対する液晶モニター２の重量による力のモーメ
ントｆ１を打ち消す方向に作用するので、モータによる
液晶モニター２の収納動作を補助する。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】以上のリトラクト装置
１では、液晶モニター２の重量に応じて、ナット部材１
０をまわしてシャフト６に対してスライドさせることで
ばね９の圧縮量を調整するようにしている。これにより
ｆ２の大きさを液晶モニター２の重量に応じて調整す
る。重量の大きな液晶モニター２に対しては、ナット部
材１０を締め込んでばね９を圧縮させ、より大きな弾性
力を発生させ大きなｆ２をカム３に作用させる。しか
し、この調整方法では、ばね強度が増すほど更なる圧縮
は困難となり、微妙な調整、例えば０．５ｍｍ単位での
圧縮量の調整作業も困難である。更に、調整者の違いに
よる調整量のばらつきも生じやすい。

【００１７】本発明は上述の問題に鑑みてなされ、圧縮
コイルばねの弾性力が大きな場合でも、容易に所望の圧
縮量への調整を可能とし、また調整者の違いによる調整
量のばらつきもないリトラクト装置を提供することを課
題とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するに
あたり、本発明のリトラクト装置では、ばね受けの一方
と当接しながら回動する偏心カムを回動させることで、
２つのばね受け間の距離を変えて圧縮コイルばねの圧縮
量の調整を行う。

【００１９】すなわち、偏心カムの回動運動を一方のば
ね受けの往復運動に変換して、他方のばね受けとの間の
距離を近づけたり遠ざけたりしてばね圧縮量を調整す
る。従来のようにナット自体を、常にばね力を受けなが
ら移動させる場合に比べ、単に、ある回動軸を中心に偏
心カムを回動させるだけなので大きなばね力を受けてい
る場合でも容易に調整が行え、偏心カムの回動角度に応
じて前記一方のばね受けの移動量も一対一の対応で決ま
るので、調整者ごとによる調整量の違いが出ない。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【００２１】図１、２に示される、本実施の形態による
リトラクト装置２０は、従来と同様、図示しないモータ
によって回動される液晶モニター２２と、モータによる
液晶モニター２２の回動動作を補助するバランス機構２
１から成る。

【００２２】液晶モニター２２は、従来と同様、その両
側面から突出した軸部材２２ａが、天井や壁面などに取
り付けられた軸受けに支持され、この軸部材２２ａを回
動軸として回動する。軸部材２２ａはカム２３と中心を
一致させて固定されており、軸部材２２ａの回動、すな
わち液晶モニター２２の回動と共にカム２３も回動す
る。なお、従来のバランス機構１２の説明に用いた図５
では、２つのバランス機構１２から液晶モニター２に圧
縮コイルばねの弾性力を付加しているが、本実施の形態
でも、そのように２つのバランス機構２１を用いる、あ
るいは液晶モニター２２の重量が小さな場合には１つで
もよい。もちろん、３つ以上用いても良い。

【００２３】カム２３には、この回動中心Ａから偏心し
てピン２３ａが、カム２３の側面外周側に突出して固定
されている。このピン２３ａには、ジョイント２４がこ
の一端側を回動自在に嵌合させている。ジョイント２４
の他端側にはシャフト３２の一端部が嵌入され固定され
ている。

【００２４】シャフト３２の他端側には、筐体３６に固
定されてピンベース３５が配設され、これにはピン３４
が取り付けられている。ピン３４には、エンドブロック
３３が回動自在に支持されている。シャフト６の他端側
は、エンドブロック３３に形成された貫通孔３３ａを摺
動可能に貫通している。また、シャフト３２の摺動がピ
ン３４により阻害されないようにするため、シャフト３
２の他端側には摺動方向に沿って長孔３２ａが形成さ
れ、この長孔３２ａをピン３４が貫通している。

【００２５】エンドブロック３３は圧縮コイルばね３１
の一端を受けており、圧縮コイルばね３１の他端を受け
るばね受けとして、スライダー３０がシャフト３２に対
して摺動自在に嵌合している。すなわち、圧縮コイルば
ね３１はシャフト３２に巻装され、両端をそれぞれ、エ
ンドブロック３３とスライダー３０のフランジ部３０ａ
に圧接させている。

【００２６】フランジ部３０の、圧縮コイルばね３１の
他端が圧接している面とは反対側の面には、ばね圧縮量
調整部材としての偏心カム２６の一平面部が当接してい
る。

【００２７】偏心カム２６は、同じ形状の２枚の板カム
２６ａ、２６ｂから成り、これら板カム２６ａ、２６ｂ
はシャフト３２を挟むようにして互いに向きを揃えて配
設され、ボルト２９で一体的に固定されている。この偏
心カム配設部分のシャフト３２には、ボルト２９の軸部
を貫通させるための貫通孔２８が形成されている。

【００２８】ボルト２９の頭部には六角孔２９ａが形成
され、この六角孔２９ａに六角レンチの一端を係合させ
てボルト２９を回動させることで、偏心カム２６はボル
ト２９の中心軸を回動軸として回動する。

【００２９】次に板カム２６ａ、２６ｂの形状について
説明する。２つの板カム２６ａ、２６ｂは同形状なの
で、一方の板カム２６ａについてのみ説明する。板カム
２６ａの、回動方向に沿う周面にはボルト２９の軸中心
からの距離がそれぞれ異なる４つの平面部２７ａ〜２７
ｄが形成されている。これら平面部２７ａ〜２７ｄは相
互に曲面で接続されている。そして、偏心カム２６は常
に圧縮コイルばね３１からの弾性力を受けており、スラ
イダー３０のフランジ部３０ａとは、４つの平面部２７
ａ〜２７ｄのうち何れか１つが当接している。

【００３０】スライダー３０のフランジ部３０ａと当接
する平面部と対向する平面部は、シャフト３２に螺着さ
れたストッパー（ナット部材）２５の端面と当接してい
る。

【００３１】本実施の形態によるリトラクト装置２０は
以上のように構成され、次にこの作用について説明す
る。

【００３２】図１において、実線は液晶モニター２２が
上方から展開されて使用されているときの状態を示す。
この状態から、天井側に収納される場合には、図示しな
いモータの回転力が、リンク機構、ギア、プーリとベル
ト、などを介して液晶モニター２２に伝わり、液晶モニ
ター２２は回動軸Ａを中心に反時計方向に回動される。

【００３３】このとき、液晶モニター２２と共にカム２
３も反時計方向に回動するので、カム２３のピン２３ａ
は中心Ａまわりに回動し、液晶モニター２２が一点鎖線
で示す位置まで回動すると、ピン２３ａは一点鎖線で示
す位置に至る。

【００３４】シャフト３２はジョイント２４を介してピ
ン２３ａと連結しているので、上述したピン２３ａの回
動により、シャフト３２は一点鎖線で示すように、エン
ドブロック３３に対して摺動して左上方へ引っ張られ
る。図１においては、その状態におけるバランス機構２
１の一部のみを一点鎖線で示している。このとき、圧縮
コイルばね３１の一端を受けているエンドブロック３３
はピン３４を中心に時計方向に回動するのみであり、圧
縮コイルばね３１の他端を受けているスライダー３０は
シャフト３２と共に左上方へ移動するので、圧縮コイル
ばね３１は若干伸ばされる。

【００３５】しかし、圧縮コイルばね３１は、なおも圧
縮状態であることには変わりなく、圧縮コイルばね３１
の弾性力は、偏心カム２６、ストッパー２５、このスト
ッパー２５が螺着されているシャフト３２、このシャフ
ト３２の一端部が固定されたジョイント２４、このジョ
イント２４と係合しているピン２３ａから成る伝達手段
を介してカム２３に伝わり、カム２３の回動中心Ａに対
する力のモーメントｆ２を、カム２３に作用させる。

【００３６】この力のモーメントｆ２は、カム２３の回
動中心Ａに対する液晶モニター２２の重量による力のモ
ーメントｆ１を打ち消す方向に作用するので、モータに
よる液晶モニター２２の収納動作を補助する。

【００３７】次に、圧縮コイルばね３１の圧縮量の調整
について図３を参照して説明する。先ず図３Ａにおい
て、ストッパー２５をまわして偏心カム２６の平面部２
７ｃから離間させ、偏心カム２６の平面部２７ｃとの間
に隙間を形成させる。次に、ボルト２９頭部の六角孔２
９ａに六角レンチの一端を係合させてボルト２９を時計
方向に回動させて、偏心カム２６をボルト２９を中心に
時計方向に９０度回動させる（図３Ｂの状態になる）。
この回動により、ボルト２９の中心（回動中心）とフラ
ンジ部３０ａとの間の距離が５ｍｍから８．５ｍｍと大
となったことにより、スライダー３０はシャフト３２に
沿って図において右方に摺動する。そして、他方のばね
受け３３はスライダー３０のスライド方向に関して固定
されているので、２つのばね受け３０、３３間の距離が
小さくなって圧縮コイルばね３１は圧縮される。

【００３８】以下同様に、偏心カム２６を９０度ごと時
計方向に回動させていくと、図３Ｃ、Ｄに示すように回
動中心とフランジ部３０ａとの間の距離を変化させ、ば
ね圧縮量を変化させる。例えば、液晶モニター２２の重
量が２０００ｇのときには、図３Ａで示す圧縮量とし、
２２５０ｇのときには図３Ｂの圧縮量、２７５０ｇのと
きには図３Ｃの圧縮量、２５００ｇのときには図３Ｄの
圧縮量というように、液晶モニター２２の重量に応じて
ばね圧縮量を調整して、上記のｆ２の大きさを調整す
る。

【００３９】なお、ボルト２９を正確に９０度回動させ
なくても、次の平面部が少しでもフランジ部３０ａに当
接する位置に回動されれば、圧縮コイルばね３１の弾性
力を受けて、偏心カム２６は回動され、平面部全体をフ
ランジ部３０ａに当接させる位置へと自動的に位置決め
される。

【００４０】圧縮量の調整が終わると、ストッパー２５
を偏心カム２６側に向けて締め込んでいき、その端面を
偏心カム２６の、フランジ部３０ａと圧接している平面
部とは反対側の平面部に押し当てて、フランジ部３０ａ
と共に偏心カム２６を挟む込む。これにより、振動や衝
撃などで偏心カム２６が回動してしまうのを防げる。

【００４１】以上述べたように、ばね圧縮量の調整は六
角レンチをまわすだけなので容易に行える。そして、六
角レンチは例えばＬ字形をしており、その長手部分を持
って回転させるために、小さな力でもってボルト２９を
回動させることができる。このような六角レンチは一般
に市販されている工具なので、専用工具が不要である。
また、偏心カム２６の回動中心と各平面部２７ａ〜２７
ｄまでの距離によって、調整量が予め設定されているの
で調整者による調整量の違いが生じない。また、調整作
業は、リトラクト装置２０が設置された状態で行える。

【００４２】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、勿論、本発明はこれに限定されることなく、本発
明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。

【００４３】上記実施の形態では、ボルト頭部の六角孔
に六角レンチを係合させて、ボルトを回動させたが、ボ
ルトの頭部そのものを六角形にして、この頭部に係合す
る六角スパナを用いて回動させてもよい。

【００４４】また、偏心カムにおける平面部の数も４つ
に限ることはなく、最低２つあれば、その数に応じたス
テップでばね圧縮量の調整を行える。

【００４５】また、被駆動体としては液晶モニターに限
らず、操作パネルや、開閉自在の遮蔽部材などでもよ
い。

【００４６】また、圧縮コイルばねの弾性力を、リンク
機構などで液晶モニターに伝達してもよい。

【００４７】

【発明の効果】以上述べたように、請求項１に係わる本
発明によれば、弾性力の大きな圧縮コイルばねであって
も、容易にその圧縮量の調整が行え、また調整者ごとの
調整量のばらつきも生じない。

【００４８】請求項２に係わる本発明によれば、偏心カ
ムの不慮の回動を防ぐことができ、所望のばね圧縮量を
安定して維持できる。

【００４９】請求項３に係わる本発明によれば、ある程
度偏心カムに回動力を与えれば、圧縮コイルばねの弾性
力を利用して、偏心カムは所望の位置に位置決めされ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態によるリトラクト装置の要
部の側面図である。

【図２】同平面図である。

【図３】同作用を説明する側面図である。

【図４】従来のリトラクト装置の要部の側断面図であ
る。

【図５】同平面図である。

【符号の説明】

２０……リトラクト装置、２１……バランス機構、２２
……被駆動体、２５……ストッパー、２６……偏心カ
ム、２７ａ〜２７ｄ……平面部、３０……ばね受け、３
１……圧縮コイルばね、３２……シャフト、３３……ば
ね受け。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回動自在に支持された被駆動体と、 前記被駆動体を回動させる駆動手段と、 ２つのばね受け間に圧縮して配設される圧縮コイルばね
   と、 前記２つのばね受け間の距離を変えて前記圧縮コイルば
   ねの圧縮量を調整するばね圧縮量調整部材と、 前記圧縮コイルばねの弾性力を前記被駆動体に伝達する
   伝達手段とを備え、 前記被駆動体に伝達された前記圧縮コイルばねの弾性力
   を、前記被駆動体の重量による力のモーメントを打ち消
   す方向の力のモーメントとして作用させ、 前記駆動手段による前記被駆動体の回動動作を補助する
   ようにしたリトラクト装置において、 前記ばね圧縮量調整部材は、前記ばね受けの一方と当接
   しながら回動する偏心カムであり、 前記偏心カムを回動させることで、前記２つのばね受け
   間の距離を変えるようにしたことを特徴とするリトラク
   ト装置。
2. 【請求項２】 前記ばね受けの一方と対向させてストッ
   パーを設け、これらばね受けの一方とストッパーとの間
   に、前記偏心カムは狭入されてまわり止めされているこ
   とを特徴とする請求項１に記載のリトラクト装置。
3. 【請求項３】 前記偏心カムには、この回動軸からの距
   離がそれぞれ異なる４つの平面部が回動方向に沿って形
   成され、これら４つの平面部のうち何れか１つが前記ば
   ね受けの一方と当接し、相隣る平面部間は曲面で接続さ
   れていることを特徴とする請求項１または請求項２に記
   載のリトラクト装置。