JP2006076369A - パネル開閉機構およびこのパネル開閉機構を用いた車載装置 - Google Patents

パネル開閉機構およびこのパネル開閉機構を用いた車載装置 Download PDF

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Abstract

【課題】 自動車側のパネルの形状に拘わらず、操作パネルをスムーズに開閉すること。
【解決手段】 操作パネルが閉じた状態で格納されるサブパネル30と、操作パネルの側面に設けられたガイド軸40e,40fと、サブパネルの側面に設けられ、ガイド軸が挿通されて操作パネルを開閉する際に当該操作パネルを上下方向にスライドさせるためのガイド溝30d,30eと、操作パネルを開閉させるための駆動力を与える押し出し機構(アーム部材20a)と、操作パネルが回動する際の支点を構成する支持機構(突起部30g,40i)と、を具備し、ガイド溝は、上側の端部が手前方向に折れ曲がっており、操作パネルが閉じた状態から開いた状態に変化する場合には、支持機構を支点とし、ガイド軸がガイド溝の折れ曲がった部分に沿って移動することにより、操作パネルの上端部が手前方向から奥方向に移動する。
【選択図】 図1

Description

本発明は、パネル開閉機構およびこのパネル開閉機構を用いた車載装置に関する。
カーオーディオまたはナビゲーション装置のような車載装置の中には、可倒式の操作パネルを備えるタイプのものが存在する。このタイプの車載装置の構成の一例を、図5に示す。
図5の断面図に示すように、車載装置1は、自動車のダッシュボード等のパネル5の内部に配置される。図5に示すように、車載装置1は、外部ケース2、サブパネル3、および、操作パネル4を主な構成要素としている。ここで、外部ケース2は、内部に電子回路基板等を有している。サブパネル3は、外部ケース2の前面に設けられ、操作パネル4が閉じられた状態でこれを格納する構造となっている。操作パネル4は、各種調整ボタンおよび表示部等を有しており、当該ボタンを操作することにより、例えば、各種情報を再生したり、ナビゲーションを実行したりすることができる。
操作パネル4の側面には、ガイド軸4aと駆動軸4bとが設けられている。ガイド軸4aは、サブパネル3の側面に設けられたガイド溝3aに挿通され、操作パネル4がX方向に開く際に、ガイド溝3aに沿って軌跡を描いて開閉動作を行う。
駆動軸4bは、アーム部材2aに設けられた駆動孔2bに挿通され、外部ケース2に内蔵されているアクチュエータ(例えば、駆動モータ等)によってアーム部材2aが図5のX方向に突出されると、操作パネル4が開く方向に付勢力を与える。
なお、このような車載装置1に類似する、操作パネル4が倒れる構成の例としては、特許文献1〜5に記載されているものがある。
特開10−16654号公報(段落番号0025、図4参照) 特開2002−87176号公報(段落番号0028、図6、図7参照) 特開2003−168874号公報(段落番号0022、図5、図9参照) 特開2000−40882号公報(段落番号0020、図1、図4参照) 特開2000−76838号公報(段落番号0016、図1、図3参照)
上述の車載装置1においては、次のような課題がある。すなわち、図6に示すように、操作パネル4が閉じた状態から開いた状態に変化する場合において、アーム部材2aによって駆動軸4aがX方向に駆動されるとき、操作パネル4は、ガイド軸4aを中心として回動する動作を行う。このとき、パネル5の端部5aと、操作パネル4の上面4cとの間隔が十分に離れていない場合には、これらが接触してしまい、操作パネル4の開閉がスムーズにできないという問題点がある。
なお、かかる問題は、特許文献1〜3に開示されている構成においても同様に生じる。また、特許文献4に開示されている構成では、操作パネルが一端前方に押し出されてから回動する構成となっているが、自動車側のパネルの形状によっては、操作パネルが回動する際に、パネルと干渉する可能性があるという問題点がある。さらに、特許文献5に開示されている構成では、操作パネルが下部を支点として前方へ倒れる構成であることから、操作パネルの上部がパネルに干渉してしまうという問題がある。
本発明は上記の事情にもとづきなされたもので、その目的とするところは、自動車側のパネルの形状に拘わらず、操作パネルをスムーズに開閉することが可能なパネル開閉機構およびこのパネル開閉機構を用いた車載装置を提供しよう、とするものである。
上記課題を解決するために、本発明は、操作パネルの回動により、本体部に対する該操作パネルの開閉を行うことが可能なパネル開閉機構において、操作パネルが閉じた状態で格納されるサブパネルと、操作パネルの側面に設けられたガイド軸と、サブパネルの側面に設けられ、ガイド軸が挿通されて操作パネルを開閉する際に当該操作パネルを上下方向にスライドさせるためのガイド溝と、操作パネルを開閉させるための駆動力を与える押し出し機構と、操作パネルが閉じた状態において、操作パネルが回動する際の支点を構成する支持機構と、を具備し、ガイド溝は、上側の端部が手前方向に折れ曲がっており、操作パネルが閉じた状態から開いた状態に変化する場合には、支持機構を支点とし、ガイド軸がガイド溝の折れ曲がった部分に沿って移動することにより、操作パネルの上端部が手前方向から奥方向に移動するものである。
また、他の発明は、上述の発明に加えて、支持機構は、操作パネルの裏面に設けられた第1の突起部と、サブパネルの対応する位置に設けられた第2の突起部によって構成され、操作パネルが閉じた状態から開いた状態に変化する場合には、第1の突起部と第2の突起部とが係合することにより、操作パネルが回動する際の支点を形成するものである。
また、他の発明は、上述の発明に加えて、押し出し機構は、操作パネルの一部に係合し、当該操作パネルを開閉するための駆動力を伝えるためのアーム部材と、当該アーム部材を駆動するためのアクチュエータとを具備するものである。
また、他の発明は、上述の発明に加えて、アーム部材と、操作パネルとの間には、操作パネルを回動する際の付勢力を与えるためのバネが具備されているものである。
また、他の発明は、上述のパネル機構に係る各発明を、車載装置に適用したものである。
本発明によると、自動車側のパネルの形状に拘わらず、操作パネルをスムーズに開閉することが可能となる。
以下、本発明の一実施の形態に係るパネル機構およびこのパネル機構を用いた車載装置について、図1から図4に基づいて説明する。
図1は、本発明の実施の形態に係る車載装置10の構成例を示す分解斜視図である。この図に示すように、車載装置10は、外部ケース20、サブパネル30、および、操作パネル40を主要な構成要素としている。
ここで、外部ケース20は、車載装置10の内部の各部品を覆う部材である。この外部ケースの内部には、制御回路を有する回路基板としてのマザー基板(図示省略)が取り付けられている。制御回路は、操作パネル40の操作ボタン41,43〜44からの信号を受信してディスク再生機構に駆動信号を送信したり、操作パネル40に設けられているディスプレイ42に対して、所定の文字/画像等を表示させたりするための表示信号を送信している。また、制御回路は、記録媒体の搬入/搬出を行うための駆動源の駆動を制御する制御信号を、当該駆動源に送信可能としている。
なお、外部ケース20の内部に設けられる制御回路が、所定の文字/画像等の表示を行わなくても良く、例えば、サブパネル30または操作パネル40に制御回路を設け、かかるサブパネル30または操作パネル40内の制御回路にて、所定の文字/画像等の表示を制御するようにしても良い。同様に、記録媒体の搬入/搬出を行わせるための制御回路を、外部ケース20の内部以外に設けるようにしても良い。
外部ケース20の手前側には、サブパネル30が近接して配置されている。なお、手前側とは、閉じた状態にある操作パネル40が開く側(外部ケース20から離間する側)を指し、奥側とはこれとは逆の閉じる側を指す。また、上下方向(縦方向)とは外部ケース20の天面の法線方向を指し、横方向とは閉じ状態にある操作パネル30の長手方向を指す。
サブパネル30は、断面がコの字形状を有しており、外部ケース20の手前側の開口部分を塞ぐように、該外部ケース20に対して略垂直を為して取り付けられている。また、サブパネル30の左側面30aおよび右側面30bには、操作パネル40に設けられたガイド軸40eおよびガイド軸40fをそれぞれ所定の軌道に沿って移動させるためのガイド溝30dおよびガイド溝30eがそれぞれ設けられており、操作パネル40を開閉する際には、このガイド溝30d,30eに沿ってガイド軸40e,40fが移動する。
サブパネル30の奥面30cの左側には、外部ケース20に内蔵されている制御回路と、操作パネル40に内蔵されている操作ボタン41,43〜44およびディスプレイ42とを電気的に接続するためのフレキシブルケーブル(図示省略)が挿通されるためのケーブル孔30fが設けられている。また、奥面30cの右側には操作パネル40を開閉する際に付勢力を与えるためのアーム部材20a(押し出し機構の一部)が挿通されるアーム孔(図示省略)が設けられている。なお、外部ケース20の内部に、CD(Compact Disk)、DVD(Digital Versatile Disk)およびMD(Mini Disk)といった記録媒体に記録されている音楽データ等を再生するためのディスク再生機構(図示省略)を設けるとともに、奥面30cにディスクを挿入するための挿入口を設け、これらの記録媒体を再生できるようにしてもよい。その場合、ディスク再生機構は、不図示のフローティング機構によって、外部ケース20に対して弾性的に支持される。
操作パネル40は、その表面40aに操作ボタン41,43〜44およびディスプレイ42を有しており、操作ボタン41,43〜44の操作に応じた情報を生成して、外部ケース20に内蔵されている制御回路に供給するとともに、制御回路から供給された信号に応じた情報をディスプレイ42に表示する。操作パネル40の左側面40bには、前述したサブパネル30の左側面30aに設けられたガイド溝30dに嵌合されるガイド軸40e(図示省略)が形成されている。また、操作パネル40の右側面40cには、サブパネル30の右側面30bに設けられたガイド溝30eに嵌合されるガイド軸40fが形成されている。
操作パネル40の右側面40cの下部には、アーム部材20aに設けられた駆動孔20bに挿通されて駆動力を得るための駆動軸40g(押し出し機構の一部)が設けられている。なお、駆動軸40gは、ガイド軸40fよりも軸方向の長さが短くなるように形成されているので、操作パネル40が開閉する場合でも、駆動軸40gはサブパネル30の右側面30bに接触することなく、スムーズに移動することができる。駆動軸40gには、コイルバネ50(バネ)が嵌合され、コイルバネ50の一端は操作パネル40の右側面40cに設けられた係止部40hに係止されて固定される。また、コイルバネ50の他端は、アーム部材20aに設けられた係止部20c(後述する)に係止されて固定される。コイルバネ50は、操作パネル40が所定の角度だけ開いた状態(例えば、全開状態に対して半分開いた状態)においてニュートラルの状態(復元力が働かない状態)となるように調整されているので、当該ニュートラル位置から操作パネル40が開いた場合には閉じる方向に力が働き、操作パネル40が閉じた場合には開く方向に力が働く。
なお、ガイド軸40e,40fおよび駆動軸40gは、操作パネル40と一体的に形成してもよいし、別部材によって形成して操作パネル40に装着するようにしてもよい。
操作パネル40の裏面40dの右端中央部分には、突起部40i(第1の突起部、支持機構の一部)が設けられている。この突起部40iは、操作パネル40が閉じる際または開く際に、サブパネル30の奥面30cの対応する位置に設けられている突起部30g(第2の突起部、支持機構の一部(図2参照))と係合し、支点を形成する。操作パネル40は、当該支点を中心として回動する。なお、支点を中心として回動する動作については後述する。
操作パネル40の表面部40aには、当該操作パネル40を開閉する際に操作される開閉ボタン41が設けられている。なお、開閉ボタン41は、電気的なスイッチとなっており、当該開閉ボタン41が操作された場合には、回路が閉じた状態になるので、外部ケース20に内蔵されている制御回路がこれを検出して、アーム部材20aに接続されたアクチュエータを駆動する。
図2は、図1に示す車載装置10の操作パネル40が閉じた状態において、Y方向から眺めた場合の断面図である。この図2に示すように、操作パネル40が閉じた状態では、ガイド軸40fは、ガイド溝30eの折れ曲がった先端部分に位置している。また、操作パネル40の裏面40dに設けられた突起部40iは、サブパネル30の奥面30cに設けられた突起部30gと係合している。なお、この例では、突起部40iは、操作パネル40の裏面40dが長手方向に所定の幅(例えば、5mm程度)だけ隆起して、頂点が平らとなった三角形状を形成している。また、突起部30gは、例えば、サブパネル30の奥面30cに、耐摩耗性が高い部材によって形成された、ビス状の部材(一方の先端が半球状で、他方が棒状の部材)が嵌合されて形成されている。
突起部40iは、操作パネル40の裏面40dの部材の一部をプレス加工によって隆起させたり、別部材を接着したりすることにより構成することができる。また、突起部30gとしては、前述のように別部材によって構成したり、サブパネル30の奥面30cをプレス加工によって前方に隆起させて構成したりすることができる。なお、突起部40iおよび突起部30gの形状は一例であって、これ以外の形状であってもよい。例えば、突起部40iと同様の形状を有する突起部をサブパネル30の奥面30cに形成し、突起部30gと同様の形状を有する突起部を操作パネル40の裏面40dに形成してもよい。
また、駆動軸40gの周りにはコイルバネ50が巻回され、コイルバネ50の一端は操作パネル40に設けられた係止部40hに固定されている。また、コイルバネ50の他端は、アーム部材20aの操作パネル40側の面に設けられた係止部20cに固定されている。このコイルバネ50は、前述のように、操作パネル40が半分開いた状態で、ニュートラルの状態となるように設定されているので、図2に示す状態(完全に閉じた状態)では、係止部40hと係止部20cとが互いに接近する方向に力(復元力)が生じる。
つぎに、以上の実施の形態の動作について説明する。
図2に示す操作パネル40が完全に閉じた状態において、開閉ボタン41が操作されると、外部ケース20に内蔵されている図示せぬ制御回路は、開閉ボタン41が操作されたことを検出し、操作パネル40を開く指示がユーザからなされたと判断する。そして、制御回路は、図示せぬアクチュエータに対して、アーム部材20aを手前方向に押し出すように指示をする。その結果、アーム部材20aは、手前方向に突出する動作を開始する。
アーム部材20aが手前方向に駆動されると、当該駆動力は駆動軸40gによって操作パネル40に伝えられる。このとき、図2に示すように、操作パネル40の裏面40dに設けられた突起部40iと、サブパネル30の奥面30cに設けられた突起部30gとは、相互に係合する位置にあるので、操作パネル40には、突起部40iを支点として、図2の時計方向に回転する力が印加される。
操作パネル40に時計方向に回転する力が印加されると、図3に示すように、ガイド軸40fがガイド溝30eの上端の折れ曲がった部分を図3の左側に向かって移動する。なお、ガイド溝30eの折れ曲がった部分は、サブパネル30の上面と略平行となるように形成されているので、操作パネル40の上端は、サブパネル30の奥面30cに向かって、サブパネル30の上面と略平行に、距離dだけ移動する。
ここで、従来の車載装置1では、図5に示すように、操作パネル4の上端は、ガイド軸4aを中心として、半径rの軌跡pを描いて移動する。このため、図5において矢印で示すように、操作パネル4の上端は、パネル5の先端部分に接触してしまう場合が生ずる。しかしながら、本実施の形態では、前述したように、操作パネル40の上端は、ガイド溝30eの先端の折れ曲がった部分に沿って、サブパネル30の上面に略平行に距離dだけ移動することから、操作パネル40の上端と、パネル50の先端とが接触することを防止できる。さらに、本実施の形態では、操作パネル40は、突起部40iを中心として回動することから、操作パネル40の上端は、図2に示すように、突起部40iを中心とする半径rの軌跡pを描いて移動する。その結果、図5の場合と比較して、操作パネル40の上方向への移動を少なくできることから、ガイド溝30eに多少のあそびが存在する場合であっても、操作パネル40の上端がパネル60の先端に接触することを確実に防止することができる。
アーム部材20aがさらに前方に突出すると、図4に示すように、ガイド軸40fは、ガイド溝30eを図の下方向に向かって移動を開始する。すると、突起部40iと突起部30gとが離間するので、これらを支点とする回転運動は終了し、操作パネル40のガイド軸40fは、ガイド溝30eに沿って移動するので、操作パネル40はガイド軸40fのガイド溝30e内の位置に応じて、時計方向に回動するとともに、操作パネル40の下部が手前方向に突出した状態となる。そして、ガイド軸40fがガイド溝30eの下端まで到達すると、制御回路がこれを検出し、アーム部材20aを駆動するアクチュエータの動きを停止させる。その結果、操作パネル40は完全に開いた状態で停止する。
操作パネル40が完全に開いた状態において、開閉ボタン41が再度操作されると、制御回路は、操作パネル40を閉じるようにユーザから指示されたと判断し、アクチュエータを駆動してアーム部材20aが引っ込む方向に移動させる。このとき、コイルバネ50は、係止部40hと係止部20cとが離間する方向に復元力を発揮するので、操作パネル40がある程度重量を有する場合であっても、閉じる動作を円滑に行うことができる。
アーム部材20aが引っ込む方向に移動を開始すると、ガイド軸40fは、ガイド溝30eに沿って上方向に移動を開始する。その結果、操作パネル40は、半時計方向に回動し、操作パネル40の下部はサブパネル30の内部に格納される方向に移動する。
そして、ガイド軸40fがガイド溝30eの上端近くに到達すると、操作パネル40の裏面40dに形成された突起部40iと、サブパネル30の奥面30cに形成された突起部30gとが係合する状態となる。すると、操作パネル40は、これらの突起部40i,30gを支点として、半時計方向に回転するので、ガイド軸40fは、ガイド溝30eの上端の折れ曲がった部分に沿って略平行に移動する。その結果、操作パネル40を閉じる場合にも、操作パネル40の上端がパネル60の先端に接触することを防止できる。そして、移動が終了すると、図2の状態となり、操作パネル40は完全に閉じた状態となる。
なお、以上では、ガイド軸40fおよびガイド溝30eに着目して動作の説明を行ったが、ガイド軸40eおよびガイド溝30dについても前述の場合と同様であるので、その説明は省略する。
以上に説明したように、本発明の実施の形態に係る車載装置10では、ガイド溝30dおよびガイド溝30eの上側の端部を手前方向に折り曲げて形成するとともに、操作パネル40の裏面40dとサブパネル30の奥面30cに突起部40iおよび突起部30gをそれぞれ設け、これらが係合して支点を形成するようにしたので、操作パネル40が開閉する場合において、操作パネル40の上端がパネル60の先端に接触することを防止できる。
また、本実施の形態に係る車載装置10では、駆動軸40gの周りにコイルバネ50を巻回し、その一端を操作パネル40の係止部40hに固定し、他端をアーム部材20aの係止部20cに固定するとともに、そのニュートラル位置を操作パネル40が半分開いた位置となるようにした。その結果、操作パネル40が完全に閉じた状態から開く場合に、操作パネル40の回動を助けることができる。また、完全に開いた状態から閉じる場合に、操作パネル40が重量を有するときでも操作パネル40の回動をスムーズに行うことができる。このため、操作パネル40がある程度重量を有している場合であっても開閉動作を円滑に行うことができる。
以上、本発明の一実施の形態について説明したが、本発明はこれ以外にも種々変形可能となっている。以下、それについて述べる。
すなわち、上述の実施の形態では、図1に示すように、アーム部材20aによって操作パネル40の側面の一方を駆動するようにしたが、2つのアーム部材によって操作パネル40の両側の側面を駆動してもよい。その場合、それぞれのアーム部材に対してコイルバネを設けるようにしてもよい。
また、上述の実施の形態では、突起部40iおよび突起部30gを操作パネル40の一端にのみ設けるようにしたが、両端に設けてもよい。また、一端ではなく、操作パネルの中央に設けてもよい。また、サブパネル30側に突起部40iと同様の形状の突起部を設け、操作パネル40側に突起部30gと同様の形状の突起部を設けるようにしてもよい。
また、上述の実施の形態では、コイルバネ50を係止部40hおよび係止部20cに単に嵌合するようにしたが、例えば、コイルバネ50の先端を折り曲げ、この折り曲げた部分を操作パネル40に設けた孔およびアーム部材20aに設けた孔にそれぞれ挿通して固定するようにしてもよい。
また、上述の実施の形態では、車載装置10として、オーディオ装置を例に挙げて説明したが、例えば、映像または映像および音楽等の再生を行うビデオ再生装置、DVD再生装置、カーナビゲーション装置、パーソナルコンピュータ、電話/ファックス等の通信機器等があり、各種の電気機器に適用可能である。なお、カーナビゲーション装置またはビデオ再生装置の場合には、操作パネル40は、例えば、液晶画面となる。
本発明の車載装置およびパネル機構は、自動車用の車載装置関連の分野において利用することができる。また、パネル開閉機構は、各種電気機器の分野において利用することができる。
本発明の一実施の形態に係る車載装置のパネル開閉機構の構成を示す分解斜視図である。 図1の車載装置において、操作パネルが閉じている状態を示す側断面図である。 図1の車載装置において、操作パネルの他端側が手前側に押し出され、操作パネルが回動を開始した状態を示す側断面図である。 図1の車載装置において、操作パネルの他端側が手前側に押し出され、操作パネルがある程度回動した状態を示す側断面図である。 従来の車載装置のパネル開閉機構の構成を示す側断面図であり、操作パネルが閉じている状態を示す図である。 図5の車載装置において、操作パネルが回動している状態を示す側断面図である。
符号の説明
10…車載装置
20…外部ケース
20a…アーム部材(押し出し機構の一部)
30…サブパネル
30d,30e…ガイド溝
30g…突起部(第2の突起部、支持機構の一部)
40…操作パネル
40e,40f…ガイド軸
40g…駆動軸(押し出し機構の一部)
40i…突起部(第1の突起部、支持機構の一部)
50…コイルバネ(バネ)

Claims (5)

  1. 操作パネルの回動により、本体部に対する該操作パネルの開閉を行うことが可能なパネル開閉機構において、
    上記操作パネルが閉じた状態で格納されるサブパネルと、
    上記操作パネルの側面に設けられたガイド軸と、
    上記サブパネルの側面に設けられ、上記ガイド軸が挿通されて上記操作パネルを開閉する際に当該操作パネルを上下方向にスライドさせるためのガイド溝と、
    上記操作パネルを開閉させるための駆動力を与える押し出し機構と、
    上記操作パネルが閉じた状態において、上記操作パネルが回動する際の支点を構成する支持機構と、を具備し、
    上記ガイド溝は、上側の端部が手前方向に折れ曲がっており、上記操作パネルが閉じた状態から開いた状態に変化する場合には、上記支持機構を支点とし、上記ガイド軸が上記ガイド溝の折れ曲がった部分に沿って移動することにより、上記操作パネルの上端部が手前方向から奥方向に移動することを特徴とするパネル開閉機構。
  2. 前記支持機構は、前記操作パネルの裏面に設けられた第1の突起部と、前記サブパネルの対応する位置に設けられた第2の突起部によって構成され、前記操作パネルが閉じた状態から開いた状態に変化する場合には、上記第1の突起部と上記第2の突起部とが係合することにより、前記操作パネルが回動する際の支点を形成することを特徴とする請求項1記載のパネル開閉機構。
  3. 前記押し出し機構は、前記操作パネルの一部に係合し、当該操作パネルを開閉するための駆動力を伝えるためのアーム部材と、当該アーム部材を駆動するためのアクチュエータとを具備することを特徴とする請求項1記載のパネル開閉機構。
  4. 前記アーム部材と、前記操作パネルとの間には、前記操作パネルを回動する際の付勢力を与えるためのバネが具備されていることを特徴とする請求項3記載のパネル開閉機構。
  5. 請求項1から4のいずれか1項に記載のパネル開閉機構を備えることを特徴とするパネル開閉機構を用いた車載装置。
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