JP2005057569A - 回動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置本体及び操作部の視認性及び操作性の向上と共に、軽い操作力で本体及び操作部の滑らかな回動を行う装置を提供。
【解決手段】基台１ａに固定され曲面凹部２ａ−１と矩形状突起２ａ−２を有する下結合部材２ａと、曲面凹部と対応する曲面形状の取付部３ａ−１及び該取付部に穿設された矩形状の開口部３ａ−２を有し装置本体を取り付けた回動部材３ａと、該回動部材の曲面形状取付部と対応する曲面形状の取付部４ａ−１を有し前記回動部材を前記下結合部材との間に挟持して回動自在に保持する上結合部材４ａと、前記装置本体の操作を行う操作釦を有し前記基台に対して前方が上下方向に回動するように取り付けられた操作部Ｔと、該操作部の回動を前記回動部材の回動に連動して行うべく、一方を回動部材３ａに他方を操作部Ｔに関連づけた連動部１３ａ，１５ａを備え、装置本体の上下方向の回動に連動して操作部を上下方向に回動するように構成した。
【選択図】図５

Description

本発明は、基台上に取り付けられたモニタ、テレビ等の表示装置やオーディオ装置等の装置本体を、設置場所に応じてその角度を適宜変更すると共に、それに連動して操作部の角度を回動させることにより、装置本体及び操作部の視認性及び操作性を向上させる回動装置に関するものである。

従来、ディスプレイユニットをスウィングさせるディスプレイ用チルト機構の例は多数ある（例えば特許文献１参照。）。また、オーディオ装置に取り付けられる従来の回動装置の構成を図７に示す。図７に示すように、従来の回動装置は、基台１ｂ、曲面凹部１ｂ−１、ボス１ｂ−２、回動部材２ｂ、取付部２ｂ−１、開口部２ｂ−２、結合部材３ｂ、コイルスプリング４ｂ、ワッシャー５ｂ、ビス６ｂ、ナット７ｂで構成される。従来の回動装置では、基台１ｂに曲面凹部１ｂ−１を形成し、この曲面凹部１ｂ−１と対応する形状の取付部２ｂ−１を有する回動部材２ｂを介して表示装置やオーディオ装置等の装置本体を取り付けている。また、基台１ｂの中央部には円筒状のボス１ｂ−２が一体的に形成されており、ボス１ｂ−２は、装置本体が取り付けられる回動部材２ｂの中央部に穿設された矩形状の開口部２ｂ−２に遊挿され、結合部材３ｂをビス６ｂで締結されたコイルスプリング４ｂにより回動部材２ｂに向かって付勢することにより装置本体は回動自在に支承されている。
特開昭６２−１１７０２０号公報

しかしながら、上記構成の従来の回動装置においては、本体静止時の安定性を得るために、コイルスプリングの付勢力を大きくした場合、基台、回動部材、結合部材間の摩擦力が大きくなり、回動させるのに大きな操作力が必要であった。また、コイルスプリングの付勢力が結合部材に均一にかからずに、本体静止時にガタを生じたり、回動時に静摩擦と動摩擦の差が大きくなり、滑らかな回動ができないことがあった。また、基台上に操作パネルを配置した構成の従来の回動装置においては、操作パネル上に突出量の大きな操作釦等を配置した場合で、本体下部との間の空間が狭くなり、本体を回動するだけでは十分空間が広げられず、操作時の障害となる。また、操作パネル上の表示や釦の指向角が、本体のディスプレイ部の指向角より上向きになっており、使用者が本体に近づかなければ、操作パネルの視認性や操作性が得られにくいという問題がある。

本発明は、従来技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、表示装置やオーディオ装置の向きを適宜変更し、それに連動して操作パネルの角度を回動させることにより、本体及び操作パネルの視認性及び操作性を向上させると共に、軽い操作力で本体及び操作パネルの滑らかな回動を行い、且つ操作釦押下時の負荷により操作パネルが回動しないよう、静止時にも安定することができる簡素な構成の回動装置を提供することを目的としてなされたものである。

本発明の回動装置は、基台上に取り付けられた装置本体の上下方向の向きを変更するための回動装置であって、前記基台に固定され、円筒の一部により形成される曲面凹部と、該曲面凹部に形成された矩形状突起を有する下結合部材と、該下結合部材の曲面凹部と対応する曲面形状の取付部と、該取付部における前記矩形状突起に対応する位置に穿設された矩形状の開口部を有し、前記装置本体を取り付けた回動部材と、該回動部材の曲面形状取付部と対応する曲面形状の取付部を有し、該回動部材を前記下結合部材との間に挟持して回動部材を前記曲面方向に回転自在に保持する上結合部材と、前記装置本体の操作を行う操作釦を有し、前記基台に対して回動軸を中心に前方が上下方向に回動するように取り付けられた操作部と、該操作部の回動を、前記回動部材の回動に連動して行うべく、一方を回動部材に関連づけると共に、他方を操作部に関連づけた連動部を備えたことを特徴とする。

このような構成により、前記矩形状突起の前後縁を前記開口部の前後縁に当接させることにより装置本体の上下方向の回動角度を規制すると共に、装置本体の上下方向の回動に連動して操作部を上下方向に回動するという作用を有する。

本発明の回動装置は、装置本体の上下方向の回動角度を規制すると共に、装置本体の上下方向の回動に連動して操作部を上下方向に回動するようにしたため、装置本体の前面部の下面に位置する操作パネル上に突出量の大きな操作釦等を配置した場合で、本体下部との間の空間が狭くなり、本体を回動するだけでは十分空間が広げられず、操作時の障害となる場合や、操作パネル上の表示や釦の指向角が本体のディスプレイ部の指向角より上向きになっており、使用者が本体に近づかなければ操作パネルの視認性や操作性が得られにくい場合であっても、装置本体の上下方向の回動に連動して操作パネルの角度を回動させることにより、本体及び操作パネルの視認性及び操作性を向上させると共に、軽い操作力で本体及び操作パネルの滑らかな回動を行い、且つ操作釦押下時の負荷により操作パネルが回動しないよう、静止時にも安定することができるという利点がある。

以下、本発明の回動装置を実施すための最良の形態について、図１から図６を用いて詳細に説明する。

（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明にかかる回動装置を備えたパーソナルＭＤシステムの斜視図を示す。図２は、本発明にかかる回動装置を備えたパーソナルＭＤシステムの回動範囲を示す断面図であり、（ａ）は水平時の状態、（ｂ）は全面を上側に回動時の状態を示す。また、図３は、本発明にかかる回動装置の構成を示す分解斜視図であり、（ａ）は上方から、（ｂ）は下方から見た状態を示す。

図１において、Ｍは本発明にかかる回動装置Ｓを備えた装置本体としてのパーソナルＭＤシステム本体で、図２（ａ）に示すように、基台１ａ上で回動部材３ａの回動中心３ａ−６を中心に、全面における上方向に角度αの範囲で回動し、且つその範囲内の任意の角度で静止することが可能である。図２（ａ）の点Ａ１に回動力Ｆを与えると、点Ａ１が点Ａ２まで回動することが可能であり、また、図２（ｂ）の点Ｂ２に回動力Ｆを与えると、点Ｂ２が点Ｂ１まで回動することが可能である。

図３（ａ）及び図３（ｂ）に示されるように、回動装置Ｓは、基台１ａと、基台１ａの上に取り付けられる下結合部材２ａと、下結合部材２ａの上に取り付けられる回動部材３ａと、回動部材３ａの上に取り付けられ下結合部材２ａとともに回動部材３ａを挟持する上結合部材４ａと、コイルスプリング５ａ及びワッシャー６ａを介して下結合部材２ａ及び回動部材３ａ及び上結合部材４ａを基台１ａに一体的に取り付けるためのビス７ａ及びナット８ａとを備えている。

下結合部材２ａには曲面凹部２ａ−１が形成されており、曲面凹部２ａ−１の最底部には矩形状の第１突起２ａ−２と、第１突起２ａ−２の上には円筒状の第４突起２ａ−５がそれぞれ複数箇所形成されており、曲面凹部２ａ−１の中央付近には、Ｉ型形状の第２突起２ａ−３が１箇所形成されており、曲面凹部２ａ−１の両頂端には半円形断面の直線状の第３突起２ａ−４がそれぞれ１箇所づつもしくは複数箇所形成されている。

回動部材３ａには下結合部材２ａの曲面凹部２ａ−１に対応して摺り合わせる下面が曲面凸部３ａ−５となった取付部３ａ−１が形成されており、ここで、曲面凸部３ａ−５の曲率半径は、下結合部材２ａの曲面凹部２ａ−１の曲率半径より第３突起２ａ−４の高さ分小さく設定されている。取付部３ａ−１には矩形状の第１開口部３ａ−２が複数箇所及び矩形状の第２開口部３ａ−３が１箇所穿設されている。第１開口部３ａ−２の短辺の長さは下結合部材２ａに形成された第１突起２ａ−２の短辺の長さより長く、第２開口部３ａ−３の短辺の長さは下結合部材２ａに形成されたＩ型形状の第２突起２ａ−３の短辺の長さと略等しく設定されている。

上結合部材４ａには回動部材３ａの曲面凹部３ａ−４に対応して摺り合わせる下面が曲面凸部４ａ−３となった取付部４ａ−１が形成されており、ここで、曲面凸部４ａ−３の曲率半径は、回動部材３ａの曲面凹部３ａ−４の曲率半径と略等しく設定されている。取付部４ａ−１には円筒状の第５突起４ａ−２が複数箇所形成されており、第５突起４ａ−２の内径は、下結合部材２ａに形成された第４突起２ａ−５の外径と略等しく設定されている。

上結合部材４ａの上面は、第５突起４ａ−２に保持した複数個のコイルスプリング５ａの螺旋状巻回部の下端に当接しており、コイルスプリング５ａの上端がビス７ａにより螺合されたワッシャー６ａに係止することにより上結合部材４ａは常時下方に（回動部材３ａの取付部３ａ−１に向かって）付勢されている。下結合部材２ａに形成された第１突起２ａ−２と第４突起２ａ−５に穿設された貫通孔に遊挿されたビス７ａは、基台１ａの底面に形成されたナット収容孔１ａ−１に収容されたナット８ａと螺合している。

上記構成の本発明にかかる回動装置Ｓにおいて、回動部材３ａの取付部３ａ−１は、下結合部材２ａの曲面凹部２ａ−１と上結合部材４ａの取付部４ａ−１とで挟持されるとともに、コイルスプリング５ａの付勢力により上結合部材４ａを介して下結合部材２ａに向かって常時押圧されている。ここで、上結合部材４ａの曲面凸部４ａ−３と回動部材３ａの曲面凹部３ａ−４は面接触であるが、回動部材３ａの曲面凸部３ａ−５と下結合部材２ａの曲面凹部２ａ−１は、第３突起２ａ−４を介しての線接触である。これにより、回動部材３ａと下結合部材２ａとの間の動摩擦係数を低減する。回動部材３ａに穿設された第２開口部３ａ−３は前後方向に細長く形成されており、下結合部材２ａの曲面凹部２ａ−１の上に形成された第２突起２ａ−３はこの第２開口部３ａ−３に収容されている。従って第２開口部３ａ−３の側縁が下結合部材２ａの第２突起２ａ−３の側縁と常時対向しており、システム本体Ｍが取り付けられる回動部材３ａの回動方向は、第２突起２ａ−３により規制される。システム本体Ｍの上下方向の角度は、第１突起２ａ−２の前後縁の一部が回動部材３ａに穿設された第１開口部３ａ−２の短辺と当接することにより規制される。下結合部材２ａと上結合部材４ａを例えばポリアセタール樹脂のような高摺動材料で製作することにより、下結合部材２ａと上結合部材４ａに挟持された回動部材３ａとの間の動摩擦係数を低減する。

（実施の形態２）
次に、図４〜図６に基づいて第２の実施の形態について説明する。図４に示すように、この例では、システム本体Ｍに、前述と同様に構成された回動装置Ｓを備えると共に、回動可能な操作部Ｔを備えたシステム本体Ｍとなっている。すなわち、図４（ａ）及び（ｂ）に示されるように、システム本体Ｍを回動させることにより、それに連動して操作部Ｔが回動するものである。以下にその構成及び機能を説明する。

図５（ａ）に示されるように、システム本体Ｍは、回動部材３ａの回動中心３ａ−６を中心に前面が上方向に角度αの範囲で回動し、且つその範囲内の任意の角度で静止することが可能であることは前述の実施形態１と同様である。また、操作部Ｔは回動部材３ａと連動して、回動軸１２ａを中心に前方が上方向に角度βの範囲で回動し、且つその範囲内の任意の角度で静止することが可能である。図５（ａ）の点Ａ１に回動力Ｆを与えると、システム本体Ｍは点Ａ１が点Ａ２の位置まで回動することが可能であり、この時、操作部Ｔについては点Ｃ１がＣ２の位置まで回動する。また、図５（ｂ）の状態で点Ｂ２に回動力Ｆを与えると、同様に点Ｂ２が点Ｂ１まで回動することが可能であり、この回動に連動して操作部Ｔは点Ｃ２が点Ｃ１まで回動することとなる。

操作部Ｔは、操作パネル１０ａと、それを固定する操作パネル底板１１ａを備え、操作パネル底板１１ａは基台１ａに対して回動軸１２ａにより回動自在に固定されている。回動装置Ｓを構成する回動部材３ａと操作部Ｔは、ロッド１５ａ及びアーム１３ａでリンクされており、回動部材３ａの回動に連動して操作部Ｔを回動させる。また、アーム１３ａは、テンションスプリング１４ａにより常に操作部Ｔを表方向に押し上げられている。操作パネル底板１１ａには、ア−ム１３ａの先端に形成した突起１３ａ−１が、操作パネル底板１１ａに形成された開口部を通って軸受け１１ａ−２に保持されるが、このア−ム１３ａはテンションスプリング１４ａによって上方向に常に押し上げられている。また、ア−ム１３ａの他端に形成された孔部１３ａ−２には、ロッド１５ａに形成した突起１５ａ−１が嵌合され、ロッド１５ａに形成した孔部１５ａ−２には、回動部材３ａの下側に形成した突起３ａ−７が嵌合されている。

ここで、突起３ａ−７は、下結合部材２ａの曲面凹部２ａ−１に形成された貫通孔２ａ−６を挿通して、孔部１５ａ−２に嵌合されており、この貫通孔２ａ−６の範囲で突起３ａ−７は移動自在となっている。

基台１ａには案内部材９ａが取り付けられ、アーム１３ａは第１案内溝９ａ−１に、ロッド１５ａは第２案内溝９ａ−２に左右方向をガイドされ、さらに底板１６ａを取り付けることにより、上下方向をガイド可能に構成している。この時ロッド１５ａの第１摺動部１５ａ−３が、底板１６ａの第２摺動部１６ａ−１により上下方向をガイドする。 以上により、操作部Ｔは、操作パネル底板１１ａが、アーム１３ａとロッド１５ａにより、回動部材３ａの回動力を伝達するリンク機構を有する。

図６（ａ）及び図６（ｂ）に拡大して示されるように、前述した回動部材３ａに形成した突起３ａ−７とロッド１５ａに形成した孔部１５ａ−２との嵌合関係は、遊接されており、回動部材３ａの回動運動をロッド１５ａの直線運動に変えることができるようになっている。ロッド１５ａとアーム１３ａは、突起１５ａ−１と孔部１３ａ−２により遊接され、更に、アーム１３ａと操作パネル底板１１ａは、突起１３ａ−１と軸受１１ａ−２により遊接され、操作パネル底板１１ａは回動軸１２ａで基台１ａに回動自在となっている。以上により、回動部材３ａが回動中心３ａ−６を中心に、図６（ａ）から図６（ｂ）まで回動した時、ロッド１５ａとアーム１３ａにより、操作パネル底板１１ａは、回動軸１２ａを中心に図６（ａ）から図６（ｂ）まで連動して回動することが可能である。

図６（ｂ）に示されるように、操作パネル１０ａ上の操作釦１０ａ−１を、操作力Ｐで操作した場合、回動部材３ａの突起３ａ−７には略等しい駆動力Ｒが働くとする。また、回動力Ｆが、回動部材３の曲面凸部３ａ−７において発生させる回動力Ｒは、中心間距離をD及びＧとすると、以下の式で表される。

Ｒ＝ＦＤ／Ｇ （１）
また、FよりもRの方が大きくなるための条件は、次式で表される。

Ｄ／Ｇ＞１ （２）
以上の式を変形して、次の式の結果が得られる。

Ｄ＞Ｇ （３）
以上のように、回動力Ｆがより大きな駆動力Ｒを発生するためには、入力点−回動中心間距離Ｄが、駆動点−回動中心間距離Ｇよりも大であればよい。従って、回動力入力点Ａ１は、回動中心３ａ−６からできるだけ離れた位置に、駆動点Ｈは、回動中心３ａ−６の出来るだけ近傍に配置する。

以上の条件下で、Ｐ＜Ｒの時、以下の式が得られる。

Ｐ＜ＦＤ／Ｇ （４）
上記の式を満たすには、駆動点−回動中心間距離Ｇがより小さい方が有利である。従って、操作パネルの回動力作用点を、回動部材の回動中心の近傍に配することにより、軽い操作力で操作パネルの回動ができると共に、操作釦押下時の負荷により操作パネルが回動しないようにする事ができる。

以上のように、本発明回動装置は、装置本体を設置場所に応じてその角度を適宜変更すると共に、それに連動して操作部の角度を回動させることにより、装置本体及び操作部の視認性及び操作性を向上させることができ、基台上に取り付けられたパーソナルＭＤシステム等のオーディオ装置や、モニタ、テレビ等の表示装置等を構成する装置本体の前面を上下方向に回動する用途に適用できるものである。

本発明にかかる第１の実施形態の回動装置を備えたパーソナルＭＤシステムの斜視図 同回動範囲を示す断面図であり、（ａ）は水平時の状態を示す図（ｂ）は回動時の状態を示す図 同回動装置の構成を示す分解斜視図であり、（ａ）は上方から見た状態を示す図（ｂ）は下方から見た状態を示す図 本発明にかかる第２の実施形態の回動装置を備えたパーソナルＭＤシステムの斜視図であり、（ａ）は水平時の状態を示す図（ｂ）は回動時の状態を示す図 同装置の回動範囲を示す断面図であり、（ａ）は水平時の状態を示す図（ｂ）は回動時の状態を示す図 同装置のリンク機構による操作部の回動範囲を示す断面図であり、（ａ）は水平時の状態を示す図（ｂ）は回動時の状態を示す図 従来の回動装置の構成を示す分解斜視図

符号の説明

１ａ 基台
１ａ−１ ナット収容孔
２ａ 下結合部材
２ａ−１ 曲面凹部
２ａ−２ 矩形状突起
３ａ 回動部材
３ａ−１ 取付部
３ａ−２ 開口部
３ａ−４ 曲面凹部
３ａ−５ 曲面凸部
３ａ−６ 回動中心
３ａ−７ 突起
４ａ 上結合部材
４ａ−１ 取付部
４ａ−２ 第５突起
４ａ−３ 曲面凸部
５ａ コイルスプリング
６ａ ワッシャー
７ａ ビス
８ａ ナット
１０ａ 操作パネル
１１ａ 操作パネル底板
１２ａ 回動軸
１３ａ アーム（連動部）
１５ａ ロッド（連動部）
Ａ１ 水平時の回動力入力点
Ａ２ 回動時の回動力入力点
Ｂ１ 水平時の復元力入力点
Ｂ２ 回動時の復元力入力点
Ｆ 回動力
Ｍ パーソナルＭＤシステム（装置本体）
Ｓ 回動装置
Ｔ 操作部

Claims (5)

1. 基台上に取り付けられた装置本体の上下方向の向きを変更するための回動装置であって、
   前記基台に固定され、円筒の一部により形成される曲面凹部と、該曲面凹部に形成された矩形状突起を有する下結合部材と、
   該下結合部材の曲面凹部と対応する曲面形状の取付部と、該取付部における前記矩形状突起に対応する位置に穿設された矩形状の開口部を有し、前記装置本体を取り付けた回動部材と、
   該回動部材の曲面形状取付部と対応する曲面形状の取付部を有し、該回動部材を前記下結合部材との間に挟持して回動部材を前記曲面方向に回転自在に保持する上結合部材と、
   前記装置本体の操作を行う操作釦を有し、前記基台に対して回動軸を中心に前方が上下方向に回動するように取り付けられた操作部と、
   該操作部の回動を、前記回動部材の回動に連動して行うべく、一方を回動部材に関連づけると共に、他方を操作部に関連づけた連動部を備え、
   前記矩形状突起の前後縁を前記開口部の前後縁に当接させることにより装置本体の上下方向の回動角度を規制すると共に、装置本体の上下方向の回動に連動して操作部を上下方向に回動するように構成したことを特徴とする回動装置。
2. 前記操作部は、装置本体の操作を行う操作釦を有する操作パネルと、該操作パネルを固定した操作パネル底板を備え、
   該操作パネル底板を前記基台に対して回動軸で軸支すると共に、軸支部と離れた位置を前記連動部と連結した構成したことを特徴とする請求項１に記載の回動装置。
3. 前記連動部は、前記回動部材に連動して摺動するロッド部と、該ロッド部に連結され操作部を持ち上げるアーム部を備え、
   装置本体の上下方向の回動に連動して操作部を上下方向に回動するように構成したことを特徴とする請求項１乃至請求項２のいずれかに記載の回動装置。
4. 前記連動部の回動部材への関連づけは、前記下結結部材に形成した貫通孔を挿通して下方に突出された前記回動部材の曲面凸部と、前記ロッド部の一端部に設けた孔部との嵌合により行うように構成したことを特徴とする請求項３に記載の回動装置。
5. 前記操作部の回動力作用点を、前記回動部材の回動中心の近傍に配することにより、軽い操作力で操作パネルの回動ができると共に、操作釦押下時の負荷により操作パネルが回動しないように構成したことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の回動装置。

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