JP2007171922A - ディスプレイロック機構、およびディスプレイ開閉制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】開閉式ディスプレイを位置決め固定するためのディスプレイロック機構において、装置全体を大型化させることなくディスプレイを任意の角度で良好に保持できるようにする。
【解決手段】ディスプレイロック機構４０は、回動部材５１の外周部と接触し回動部材５１との摩擦力により回動部材５１を回動不能に保持する保持位置、および回動部材５１を回動可能に解放する解放位置の間で変位可能に配置された保持部材６１，７１を備えている。従って、ディスプレイが収納位置または使用位置にあるときに、保持部材６１，７１を解放位置から保持位置に変位すれば、ディスプレイを任意の角度で良好に保持することができる。また、ディスプレイ開閉機構３０によりディスプレイ１０を駆動するときにおいては、保持部材６１，７１を解放位置に変位させておけば、ディスプレイ開閉機構３０は僅かな負荷でディスプレイ１０を変位させることができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、回動可能なディスプレイを収納位置または使用位置で固定するためのディスプレイロック機構、およびディスプレイロック機構を備えたディスプレイ開閉制御装置に関する。

従来より、収納位置と使用位置との間でディスプレイを開閉する制御を行うディスプレイ開閉制御装置が広く知られている。このディスプレイ開閉制御装置においては、回転軸を支点として回動可能に構成されたディスプレイの角度を制御する。即ち、使用者がディスプレイを使用しないときには、ディスプレイを使用者の邪魔にならない角度に変位させ（収納位置）、使用者がディスプレイを使用するときには、ディスプレイを使用者にとって視認し易い角度に変位させる（使用位置）。

ここで一般的に、このようなディスプレイ開閉制御装置は、モータの駆動力を、ギヤ機構を介して回転軸に伝達することによりディスプレイを回動する。このため、ディスプレイを使用位置に停止させたとしても、ギヤ機構を構成する各ギヤには「遊び（バックラッシ）」があるため、この「遊び」の分だけディスプレイがぐらついてしまうという問題点がある。

そこで、このようなディスプレイのぐらつきを解消するために、ディスプレイを位置決め固定するディスプレイロック機構が開発されている。
ディスプレイロック機構としては、例えば、回転軸に大きな摩擦抵抗を与えておいたり、バネ等の付勢部材を用いてディスプレイを一定方向に付勢しておいたりすることにより、ディスプレイが使用位置に変位したときにギヤ機構の「遊び」による影響を受けないようにし、ディスプレイの位置ずれを抑止するものがある。

また、ディスプレイロック機構を用いずに、ディスプレイを使用位置に変位させたときに、ディスプレイを開閉するためのモータを低トルクで駆動しておくことにより、ギヤ機構に「遊び」を発生させないようにし、ディスプレイの変位を抑止する思想も開示されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−２３７８９５号公報

しかしながら、上記のように、回転軸に常に摩擦抵抗を与えておいたり、バネ等の付勢部材を用いてディスプレイを一定方向に付勢しておいたりするディスプレイロック機構では、ディスプレイを開閉する際の抵抗が大きくなるので、この抵抗に抗してディスプレイを開閉するためには、モータおよびギヤ機構を高トルクに対応した大型のものに変更する必要がある。このため、装置が大型化してしまうという問題点があった。

また、モータを低トルクで駆動しておくことにより、ギヤ機構に「遊び」を発生させないようにするものにおいては、常にディスプレイに変位しようとする力が加えられているため、ディスプレイを確実に停止させるためには、この力とは逆方向の力でディスプレイを支持する支持部材を配置しておく必要がある。このような構成におけるディスプレイは、支持部材に当接する角度でしか停止させることができないので、ディスプレイの角度を使用者の好みに応じた角度に調節することが困難になるという問題点があった。

そこで、このような問題点を鑑み、開閉式ディスプレイを位置決め固定するためのディスプレイロック機構において、装置全体を大型化させることなくディスプレイを任意の角度で良好に保持できるようにすることを本発明の目的とする。

かかる目的を達成するために成された請求項１に記載のディスプレイロック機構は、収納位置と使用位置との間で開閉可能なディスプレイを、収納位置または使用位置で固定するために用いられる機構であって、回動部材の外周部と接触し回動部材との摩擦力により回動部材を回動不能に保持する保持位置、および回動部材を回動可能に解放する解放位置の間で変位可能に配置された保持部材を備えている。

このようなディスプレイロック機構によれば、ディスプレイが収納位置または使用位置にあるときにおいて、保持部材を解放位置から保持位置に変位させれば、ディスプレイを任意の角度で良好に保持することができる。また、開閉駆動手段によりディスプレイを駆動するときにおいては、保持部材を解放位置に変位させておけば、開閉駆動手段は僅かな負荷でディスプレイを変位させることができる。よって、開閉駆動手段の構成を小型化することができる。

ところで、請求項１に記載のディスプレイロック機構において、保持部材は、使用者により保持位置および解放位置の間で変位させられるよう構成してもよいが、請求項２に記載のように、保持部材を保持位置および解放位置との間で変位させる保持部材駆動手段を備えていてもよい。

このようなディスプレイロック機構によれば、確実に保持部材を保持位置に変位させることができるので、適切な摩擦力で回動部材を保持することができる。
また、請求項２に記載のディスプレイロック機構においては、請求項３に記載のように、保持部材駆動手段は、駆動源となるモータと、このモータによる駆動力を回動部材に伝達する複数のギヤを有するギヤ機構とを備え、このギヤ機構は、モータの回転軸に配置されたウォームギヤと、ウォームギヤと噛合してウォームギヤとともに回動する中間ギヤと、中間ギヤとともに回動することにより保持部材を保持位置および解放位置との間で変位させるカムと、を備えていてもよい。

このようなディスプレイロック機構によれば、ウォームギヤの減速比率が大きいため、モータを駆動しないときには、ウォームギヤが抵抗となり、中間ギヤやカムの回動を阻止することができる。従って、モータ停止中に保持部材が保持位置から解放位置側に変位してしまうことを防止することができる。

さらに、請求項２または請求項３に記載のディスプレイロック機構においては、請求項４に記載のように、保持部材は、回動部材を挟むように互いに対向して配置された第１保持部材および第２保持部材を備え、第１保持部材および第２保持部材は、保持位置に変位したときに、協働して回動部材を挟持することにより回動部材を回動不能に保持するよう構成してもよい。

このようなディスプレイロック機構によれば、各保持部材が回動部材を狭持するので、回動部材の中心軸を変位させる方向に加わる負荷を軽減することができる。つまり、回動部材の中心軸が回動部材の径方向に変位し難くすることができるので、適切に各保持部材と回動部材との間に摩擦力を発生させることができる。

加えて、請求項４に記載のディスプレイロック機構においては、請求項５に記載のように、各保持部材は、回動部材の直径よりも長い長尺形状とされ、各保持部材を互いに遠ざかるように付勢しつつ各保持部材同士を連結するバネ部材を備え、第２保持部材は、回動部材との接触部位を挟んでバネ部材との接続部位とは反対側の部位にて回動可能に固定されるとともに、保持部材駆動手段は、第１保持部材における、回動部材との接触部位を挟んでバネ部材との接続部位とは反対側の部位を、第２保持部材側に押し付けることにより各保持部材を解放位置から保持位置に変位させるようにしてもよい。

つまり、本発明において、保持部材駆動手段が、第１保持部材における、回動部材との接触部位を挟んでバネ部材との接続部位とは反対側の部位を第２保持部材側に押し付けると、第１保持部材における回動部材との接触部位が支点となり、バネ部材は第２保持部材側から第１保持部材側に変位する。このとき、第２保持部材は、回動可能に固定された部位を支点として、バネ部材の変位に伴って第１部材側に変位するので、第２保持部材も回動部材に押し付けられる。

従って、このようなディスプレイロック機構によれば、第１保持部材のみを解放位置と保持位置との間で変位させれば、この第１保持部材の変位に追従して第２保持部材も解放位置と保持位置との間で変位させることができる。つまり、一方の保持部材のみを変位させれば他方の保持部材も変位させることができるので、容易に複数の保持部材を解放位置と保持位置との間で変位させることができる。

また、請求項１〜請求項５の何れかに記載のディスプレイロック機構において、保持部材における回動部材との接触部位は、請求項６に記載のように、回動部材の外周部の形状と略一致した形状を有していてもよい。

このようなディスプレイロック機構によれば、保持部材と回動部材とを確実に接触させることができるので、これらの間に良好に摩擦力を発生させることができる。
さらに、請求項１〜請求項５の何れかに記載のディスプレイロック機構においては、請求項７に記載のように、回動部材は、この回動部材の外周部における周方向に沿って突出した突出部を備え、保持部材は、突出部と係合可能な溝部を備え、回動部材を保持位置に変位させると、突出部と溝部とが係合するよう構成されていてもよい。

このようなディスプレイロック機構によれば、回動部材の突出部と保持部材の溝部とが係合することにより、回動部材と保持部材との位置決めを確実に行うことができる。
また、請求項７に記載のディスプレイロック機構において、突出部は、請求項８に記載のように、先端側が先細り形状とされていてもよい。また、請求項７または請求項８に記載のディスプレイロック機構において、溝部は底部に向かうにつれて、溝部の幅が狭く設定されていてもよい。

これらのようなディスプレイロック機構によれば、保持部材が解放位置から保持位置に移動すると、突出部は、溝部を押し広げるように溝部と当接する。つまり、請求項８および請求項９の発明において、突出部は溝部に打ち込まれるクサビのような機能（クサビの効果）を実現している。よって、保持部材を回動部材に必要な荷重に対して保持部材と回動部材との間に大きな摩擦力を発生させることができるので、これらの間に発生する摩擦力を容易に向上させることができる。

また、上記目的を解決するために成された請求項１０に記載のディスプレイ開閉制御装置は、上記のディスプレイロック機構における保持部材および保持部材駆動手段に加えて、開閉駆動手段の駆動が開始されるときに保持部材駆動手段を介して保持部材を解放位置に変位させ、開閉駆動手段の駆動が停止すると保持部材駆動手段を介して保持部材を保持位置に変位させる保持部材駆動制御手段を備えている。

このようなディスプレイ制御装置によれば、ディスプレイが収納位置または使用位置にあるときに、保持部材駆動制御手段は保持部材を解放位置から保持位置に変位させるので、ディスプレイを任意の角度で良好に保持することができる。また、開閉駆動手段によりディスプレイを駆動するときにおいては、保持部材駆動手段は保持部材を解放位置に変位させるので、開閉駆動手段は僅かな負荷でディスプレイを変位させることができる。よって、開閉駆動手段の構成を小型化することができる。

以下に本発明にかかる実施の形態を図面と共に説明する。
図１は、本発明が適用された開閉式ディスプレイ装置１を斜め下方から見た状態を示す斜視図である。

開閉式ディスプレイ装置１は、例えば、乗用車等の車両の天井部に配置され、後部座席用ディスプレイとして使用される。
この開閉式ディスプレイ装置１は、本体部３と、本体部３に対して開閉可能に構成されたディスプレイ１０とを備えている。また、本体部３においてディスプレイ１０が配置されるスペースの側方には、後述するディスプレイ開閉機構３０（本発明でいう開閉駆動手段）やディスプレイロック機構４０を収納するための側面収納部７，９が設けられている。

ここで、使用者がこの開閉式ディスプレイ装置１を使用するときには、図１（ａ）に示すように、ディスプレイ１０が下方に開いた状態（使用位置）とされ、使用者は、例えば液晶ディスプレイとして構成された表示部１１に映し出される映像を視認することができる。

また、使用者がこの開閉式ディスプレイ装置１を使用しないときには、図１（ｂ）に示すように、ディスプレイ１０の背面部（表示部１１とは反対側の面）と、開閉式ディスプレイ装置１の下面部５とが、同一平面になるように収納された状態（収納位置）とされ、使用者が前方車窓を見る際に視界の妨げにならないように設定されている。

次に、ディスプレイ開閉機構３０について図２を用いて説明する。図２はディスプレイ開閉機構３０の側面図である。
ディスプレイ開閉機構３０は、開閉式ディスプレイ装置１の本体部３における右側面収納部７（図１参照）内に配置されており、開閉モータ３１と、ディスプレイ１０と一体となって回動する開閉ギヤ３９と、開閉モータ３１からの駆動力を開閉ギヤ３９に伝達する開閉ギヤ機構３３を備えている。

開閉ギヤ機構３３は、複数の中間ギヤを備えた構成とされており、開閉モータ３１の回転軸に取り付けられたウォームギヤ３５が駆動されることにより、複数の中間ギヤを介して開閉ギヤ３９を駆動する。

ここで、ウォームギヤ３５に直接駆動される中間ギヤ３７には、所定の負荷が加えられるとスリップするクラッチ機構が備えられている。このクラッチ機構は、例えば、使用者がディスプレイ１０に衝突したとき等、ディスプレイ１０に大きな負荷が加えられたときに、ウォームギヤ３５の回転抵抗により開閉ギヤ機構を構成する中間ギヤや開閉ギヤ３９等のギヤが損傷することや、使用者がディスプレイ１０に衝突したときに負傷することを防止するために設けられている。

なお、開閉ギヤ３９の近傍には、開閉ギヤ３９の角度（位相）を検出するためのディスプレイ角度センサ２１（図２では図示省略。図６参照。）が設けられている。このディスプレイ角度センサ２１は、例えばポテンショメータとして構成されており、本体部３に対するディスプレイ１０（開閉ギヤ３９）の角度に応じた出力を後述する制御部２０（図６参照）に送信する。

このようなディスプレイ開閉機構３０において、開閉モータ３１を順回転駆動すると、ディスプレイ１０は収納位置から使用位置に変位する。そして、開閉モータ３１を逆回転駆動すると、ディスプレイ１０は使用位置から収納位置に変位する。

次に、ディスプレイロック機構４０について図３〜図５を用いて説明する。図３（ａ）はディスプレイロック機構４０を示す斜視図、図３（ｂ）はディスプレイロック機構４０の主要部分を示す側面図である。また、図４はディスプレイロック機構４０の作動原理を模式的に示す説明図、図５（ａ）はディスプレイロック機構４０を構成する回動部材５１を示す斜視図、図５（ｂ）は回動部材５１および保持部材６１，７１を回動部材５１の中心軸を通り、且つ保持部材６１，７１の溝部６３，７３を通る平面で切断したときにおける部分断面図（図３（ｂ）におけるＡ−Ａ断面図）である。

ディスプレイロック機構４０は、図３（ａ）、図３（ｂ）に示すように、ディスプレイ１０の作動と一体になって回動する円筒形の回動部材５１と、この回動部材５１を挟んで上下に配置された保持部材６１，７１と、保持モータ４１（本発明でいうモータ）と、保持部材６１，７１を駆動するためのカム４７と、保持モータ４１による駆動力をカム４７に伝達するための保持ギヤ機構４３（本発明でいうギヤ機構）と、を備えている。

なお、保持モータ４１、保持ギヤ機構４３、およびカム４７は、本発明でいう保持部材駆動手段に相当する。
ここで、保持部材６１，７１は、保持モータ４１および保持ギヤ機構４３から最も遠い端部が、板バネ８１により互いに連結されている。この板バネ８１は、例えば、ＳＵＳ３０４からなり、ネジ等の固定部材８３によって各保持部材６１，７１に固定されている。そして、この板バネ８１は、各保持部材６１，７１が互いに離れるように付勢している。

このため、各保持部材６１，７１は、他方の保持部材６１，７１に近づくような押圧力が加えられると、回動部材５１の外周部を狭持して回動部材５１を回動不能に保持し、保持部材６１，７１にこの押圧力が加えられなくなると、板バネ８１の付勢力により、保持部材６１，７１は、回動部材５１を回動可能に解放する。

ここで、回動部材５１は、例えば、鉄系焼結合金からなり、ディスプレイ１０の回動中心となる中心軸と同軸上に配置されている。また、回動部材５１は、ディスプレイ１０を開閉するための開閉ギヤ３９とも同軸上に配置されている。

保持部材６１，７１は、例えば、鉄系焼結合金からなり、このうち回動部材５１の上方に配置された第１保持部材６１は、回動部材５１との接触部位６５を挟んで、板バネ８１と接続された接続部６７とは反対側の端部近傍に位置する被作動部６９で、カム４７と常に接触するよう設定されている。

また、回動部材５１の下方に配置された第２保持部材７１は、回動部材５１との接触部位７５を挟んで、板バネ８１と接続された接続部７７とは反対側の端部近傍にて、例えば、ピンやネジ等の支持部材７９により回動可能に固定されている。

ここで、保持ギヤ機構４３は、複数の中間ギヤを備えた構成とされており、保持モータ４１の回転軸に取り付けられたウォームギヤ４５が駆動されることにより、複数の中間ギヤを介してカム４７を駆動する。なお、保持ギヤ機構４３における中間ギヤにはクラッチ機構は備えられていない。

カム４７は、中心から径方向にずれた位置に回転軸４９が設定されており、この回転軸４９からカム４７の外周部までの距離が角度により異なるため、このカム４７の外周部と常に接触している第１保持部材６１は、カム４７の回動に伴って、図４に示すように変位する。なお、図４においては、図面を解り易くするために、必要最低限の要素のみを簡素化して示している。

即ち、各保持部材６１，７１が回動部材５１を締め付けることなく解放する解放位置（図４における実線にて示す状態）から保持モータ４１を順回転駆動すると、保持ギヤ機構４３を介して、カム４７は破線に示す位置まで回動する。このとき、各保持部材６１，７１は回動部材５１を狭持する保持位置（図４における破線にて示す状態）に変位する。

より具体的には、第１保持部材６１の被作動部６９は、カム４７の変位に伴って、第２保持部材７１側に押し下げられる。すると、第１保持部材６１と回動部材５１とは接触部位６５で接触し、この状態においては、この接触部位６５が支点として機能するため、接触部位６５よりも板バネ８１側は、板バネ８１とともに上方に引き上げられる。

そして、板バネ８１とともに、第２保持部材７１も引き上げられ、第２保持部材７１と回動部材５１とは接触部位７５で接触する。このようにして、各保持部材６１，７１は回動部材５１を挟持する。

なお、各保持部材６１，７１が回動部材５１を狭持する保持位置にある状態から保持モータ４１を逆回転駆動すると、保持ギヤ機構４３を介して、カム４７は実線に示す位置まで戻り、各保持部材６１，７１も、板バネ８１よる付勢力により解放位置に戻る。

ここで、回動部材５１は、図５（ａ）に示すように、回動部材５１の周方向に沿って均一に突出する突出部５３を備えている。また、この突出部５３の断面形状は、図５（ｂ）に示すように、突出部５３の先端側に向かうにつれて幅（回動部材５１における周方向と直行する方向の長さ）が狭くなる先細り形状とされた台形に設定されている。

そして、この回動部材５１と接触する各保持部材６１，７１には、突出部５３の形状と略一致する溝部６３，７３が形成されている。つまり、溝部６３，７３は、底部に向かうにつれてこの溝部６３，７３の幅が狭くなるように設定されている。

そして、これらの溝部６３，７３は、突出部５３の外周部の形状に沿って円弧状に形成されている。なお、溝部６３，７３の深さは、突出部５３の突出量と同じか、突出部５３の突出量よりも浅く設定されている。

このような突出部５３および溝部６３，７３は、回動部材５１と各保持部材６１，７１との接触部位のクサビの効果により、これらの摩擦力を向上させるとともに、各保持部材６１，７１により回動部材５１の位置決めをするために形成されている。

ここで「クサビの効果」とは、突出部５３が溝部６３，７３に打ち込まれるクサビのような機能を有することを意味する。つまり、突出部５３は、溝部６３，７３を押し広げるように溝部６３，７３と当接する。このとき、溝部６３，７３は、突出部５３を押し返す力と、突出部５３を挟み込む力を発生させる。よって、保持部材６１，７１を回動部材５１に押圧する荷重を受けたときに、保持部材６１，７１と回動部材５１との間には、溝部６３，７３が突出部５３を挟み込む力の分だけ大きな摩擦力を発生させることができるのである。

次に、開閉式ディスプレイ装置１の制御系について図６を用いて説明する。図６は開閉式ディスプレイ装置１の電気的接続関係を示すブロック図である。
開閉式ディスプレイ装置１の制御系は、図６に示すように、制御部２０を中心として構成されている。この制御部２０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えた公知のマイクロコンピュータとして構成されており、この制御部２０には、表示部１１、各種センサ、各種モータ等が接続されている。

各種センサとしては、図６に示すように、ディスプレイ１０の角度を検出するディスプレイ角度センサ２１（本発明でいう位置検出手段）と、ディスプレイロック機構４０を構成するカム４７（図３、図４参照）の角度を検出するカム角度センサ２３とが、制御部２０に接続されている。

また、各種モータとしては、ディスプレイ１０を開閉するための開閉モータ３１と、ディスプレイ１０の位置（角度）を固定状態と解放状態とで切り替えるための保持モータ４１とが、制御部２０に接続されている。

なお、カム角度センサ２３は、図示は省略するが、カム４７が保持位置および解放位置に位置することを検出するリミットスイッチや、カム４７の角度を検出するポテンショメータとして構成することができる。つまり、カム角度センサ２３は、カム４７の角度を検出することにより、保持部材６１，７１が、保持位置または解放位置に変位したことを検出し、この検出信号を制御部２０に送る。

このような制御系において、制御部２０は、各種センサや操作部２５から入力される信号に基づいて、ディスプレイ開閉機構３０やディスプレイロック機構４０の駆動制御を行うとともに、表示部１１に画像を表示させる等の各種制御を実行する。

また、開閉式ディスプレイ装置１においては、図７に示すように、ディスプレイ開閉機構３０およびディスプレイロック機構４０を制御するディスプレイ開閉処理を実行する。なお、図７は、制御部２０（図６参照）が実行するディスプレイ開閉処理を示すフローチャートである。また、ディスプレイ開閉処理は、本発明でいう保持部材駆動制御手段に相当する。

図７に示すディスプレイ開閉処理は、開閉式ディスプレイ装置１の電源が投入されると繰り返し実行される処理であって、まず、操作部２５等からディスプレイ１０を開く旨の指令が入力されたか否かを判定する（Ｓ１１０）。

ディスプレイ１０を開く旨の指令が入力されていれば（Ｓ１１０：Ｙｅｓ）、以下、ディスプレイ１０を開く処理（ディスプレイ１０を使用位置まで変位させる処理）を実行する。即ち、各保持部材６１，７１は、保持位置にあり、回動部材５１を狭持している状態であるので、保持モータ４１を逆回転駆動する（Ｓ１２０）。そして、カム角度センサ２３から解放位置を表す信号を受信したか否かを判定する（Ｓ１３０）。

カム角度センサ２３から解放位置を表す信号を受信していなければ（Ｓ１３０：Ｎｏ）、まだ解放位置にカム４７が変位していないものとして、Ｓ１２０の処理に戻り、解放位置を表す信号を受信するまで保持モータ４１を逆回転駆動する処理を繰り返す。また、カム角度センサ２３から解放位置を表す信号を受信していれば（Ｓ１３０：Ｙｅｓ）、解放位置までカム４７が変位したものとして、保持モータ４１を停止する（Ｓ１４０）。

そして、制御部２０のＲＯＭやＲＡＭに格納されたディスプレイの使用角度の情報を読み出し、目標とするディスプレイ１０の角度（目標角度）としてＲＡＭ内に設定する（Ｓ１５０）。なお、「ディスプレイの使用角度の情報」とは、予め制御部２０内に記憶されているディスプレイ１０の角度の情報であって、使用者が設定した値や前回使用した角度の値等がこれに相当する。

続いて、開閉モータ３１を順回転駆動し（Ｓ１６０）、ディスプレイ角度センサ２１により検出された現在のディスプレイ１０の角度が、ＲＡＭに記憶された目標角度と一致したか否かを判定する（Ｓ１７０）。

現在のディスプレイ１０の角度が目標角度と一致していなければ（Ｓ１７０：Ｎｏ）、Ｓ１６０の処理に戻り、現在のディスプレイ１０の角度が目標角度と一致するまで開閉モータ３１を順回転駆動する。また、現在のディスプレイ１０の角度が目標角度と一致していれば（Ｓ１７０：Ｙｅｓ）、開閉モータ３１を停止する（Ｓ１８０）。

そして、保持モータ４１を順回転駆動し（Ｓ１９０）、カム角度センサ２３から保持位置を表す信号を受信したか否かを判定する（Ｓ２００）。
カム角度センサ２３から保持位置を表す信号を受信していなければ（Ｓ２００：Ｎｏ）、まだ保持位置にカム４７が変位していないものとして、Ｓ１９０の処理に戻り、保持位置を表す信号を受信するまで保持モータ４１を逆回転駆動する処理を繰り返す。また、カム角度センサ２３から保持位置を表す信号を受信していれば（Ｓ２００：Ｙｅｓ）、保持位置までカム４７が変位したものとして、保持モータ４１を停止し（Ｓ３１０）、ディスプレイ開閉処理を終了する。

一方、Ｓ１１０にて、ディスプレイ１０を開く旨の指令が入力されていなければ（Ｓ１１０：Ｎｏ）、操作部２５等からディスプレイ１０を閉じる旨の指令が入力されたか否かを判定する（Ｓ２１０）。

ディスプレイ１０を閉じる旨の指令が入力されていなければ（Ｓ２１０：Ｎｏ）、Ｓ１１０の処理に戻る。また、ディスプレイ１０を閉じる旨の指令が入力されていれば（Ｓ１１０：Ｙｅｓ）、以下、ディスプレイ１０を閉じる処理（ディスプレイ１０を収納位置まで変位させる処理）を行う。

ディスプレイ１０を閉じる処理は、図７に示すＳ２２０〜Ｓ３００の処理として実行されるが、これらの処理は、上記のＳ１２０〜Ｓ２００の処理と比較して、Ｓ１５０およびＳ１６０の処理がＳ２５０およびＳ２６０の処理に置換されること以外は、Ｓ１２０〜Ｓ２００の処理と同様であるため、Ｓ２５０およびＳ２６０の処理についてのみ説明する。

保持モータ４１を停止した後（Ｓ２４０）、制御部２０のＲＯＭやＲＡＭに格納されたディスプレイの収納角度の情報を読み出し、目標とするディスプレイ１０の角度（目標角度）としてＲＡＭ内に設定する（Ｓ２５０）。

そして、開閉モータ３１を逆回転駆動する（Ｓ１６０）。
以下、Ｓ２７０〜Ｓ３１０では、Ｓ１７０〜Ｓ２００およびＳ３１０の処理と同様の処理を行う。

以上のように詳述したディスプレイロック機構４０においては、回動部材５１の外周部と接触し回動部材５１との摩擦力により回動部材５１を回動不能に保持する保持位置、および回動部材５１を回動可能に解放する解放位置の間で変位可能に配置された保持部材６１，７１を備えている。

このようなディスプレイロック機構４０によれば、ディスプレイ１０が収納位置または使用位置にあるときにおいて、保持部材６１，７１を解放位置から保持位置に変位させれば、ディスプレイ１０を任意の角度で良好に保持することができる。また、ディスプレイ開閉機構３０によりディスプレイ１０を駆動するときにおいては、保持部材６１，７１を解放位置に変位させておけば、ディスプレイ開閉機構３０は僅かな負荷でディスプレイ１０を変位させることができる。よって、ディスプレイ開閉機構３０の構成を小型化することができる。

なお、本実施例の保持部材６１，７１は、回動部材５１との摩擦により回動部材５１を保持するようにしているので、回動部材５１を保持する際の保持力を任意に設定することができる。このため、例えば、車両の振動程度の小さな外力を受けたときには回動部材５１を良好に保持し、使用者がディスプレイ１０に衝突したとき等の大きな外力を受けたときには回動部材５１を保持部材６１，７１に対してスライドさせる程度の保持力（例えば４８Ｎｍ）に設定することもできる。このように保持部材６１，７１が回動部材５１（ディスプレイ１０）を保持する保持力を設定することにより、使用者がディスプレイ１０に衝突したときには、ディスプレイ１０を逃がすことができるので、使用者が負傷することを防止することができる。

さらに、本実施形態のディスプレイロック機構４０においては、駆動源となる保持モータ４１と、この保持モータ４１による駆動力を回動部材５１に伝達する複数のギヤを有する保持ギヤ機構４３とを備えている。そして、この保持ギヤ機構４３は、保持モータ４１の回転軸に配置されたウォームギヤ４５と、ウォームギヤ４５と噛合してウォームギヤ４５とともに回動する中間ギヤと、中間ギヤとともに回動することにより保持部材６１，７１を保持位置および解放位置との間で変位させるカム４７と、を備えている。

従って、このようなディスプレイロック機構４０によれば、保持モータ４１、保持ギヤ機構４３、カム４７を用いて、確実に保持部材６１，７１を保持位置に変位させることができるので、適切な摩擦力で回動部材５１を保持することができる。

また、このようなディスプレイロック機構４０によれば、ウォームギヤ４５の減速比率が大きいため、保持モータ４１を駆動しないときには、ウォームギヤ４５が抵抗となり、中間ギヤやカム４７の回動を阻止することができる。従って、保持モータ４１停止中に保持部材６１，７１が保持位置から解放位置側に変位してしまうことを防止することができる。

また、本実施形態のディスプレイロック機構４０において、第１保持部材６１および第２保持部材７１は、回動部材５１を挟むように互いに対向して配置されたており、これらの第１保持部材６１および第２保持部材７１は、保持位置に変位したときに、協働して回動部材５１を挟持することにより回動部材５１を回動不能に保持する。

従って、このようなディスプレイロック機構４０によれば、各保持部材６１，７１が回動部材５１を狭持するので、回動部材５１の中心軸を変位させる方向に加わる負荷を軽減することができる。つまり、回動部材５１の中心軸が回動部材５１の径方向に変位し難くすることができるので、適切に各保持部材６１，７１と回動部材５１との間に摩擦力を発生させることができる。

加えて、本実施形態のディスプレイロック機構４０において、各保持部材６１，７１は、回動部材５１の直径よりも長い長尺形状とされ、各保持部材６１，７１を互いに遠ざかるように付勢しつつ各保持部材６１，７１同士を連結する板バネ８１を備えている。そして、第２保持部材７１は、回動部材５１との接触部位６５，７５を挟んで板バネ８１との接続部位とは反対側の部位にて回動可能に固定されている。この状態において、カム４７は、第１保持部材６１における、回動部材５１との接触部位６５，７５を挟んで板バネ８１との接続部位とは反対側の部位（被作動部６９）を、第２保持部材７１側に押し付けることにより各保持部材６１，７１を解放位置から保持位置に変位させる。

つまり、本実施形態において、カム４７により、第１保持部材６１における被作動部６９が第２保持部材７１側に押し付けられると、第１保持部材６１における回動部材５１との接触部位６５，７５が支点となり、板バネ８１は第２保持部材７１側から第１保持部材６１側に変位する。このとき、第２保持部材７１は、回動可能に固定された部位を支点として、板バネ８１の変位に伴って第１部材側に変位するので、第２保持部材７１も回動部材５１に押し付けられるのである。

従って、このようなディスプレイロック機構４０によれば、第１保持部材６１のみを解放位置と保持位置との間で変位させれば、この第１保持部材６１の動作に追従して第２保持部材７１も解放位置と保持位置との間で変位させることができる。つまり、一方の保持部材６１，７１のみを変位させれば他方の保持部材６１，７１も変位させることができるので、容易に複数の保持部材６１，７１を解放位置と保持位置との間で変位させることができる。

また、本実施形態のディスプレイロック機構４０において、保持部材６１，７１における回動部材５１との接触部位６５，７５は、回動部材５１の外周部の形状と略一致した形状を有している。

このようなディスプレイロック機構４０によれば、保持部材６１，７１と回動部材５１とを確実に接触させることができるので、これらの間に良好に摩擦力を発生させることができる。

さらに、本実施形態のディスプレイロック機構４０において、回動部材５１は、この回動部材５１の外周部における周方向に沿って突出した突出部５３を備えており、保持部材６１，７１は、突出部５３と係合可能な溝部７３を備えている。そして、回動部材５１を保持位置に変位させると、突出部５３と溝部７３とが係合するよう構成されている。

このようなディスプレイロック機構４０によれば、回動部材５１の突出部５３と保持部材６１，７１の溝部７３とが係合することにより、回動部材５１と保持部材６１，７１との位置決めを確実に行うことができる。

また、ディスプレイロック機構４０において、突出部５３は、先端側が先細り形状とされている。また、溝部７３は底部に向かうにつれて、溝部７３の幅が狭く設定されている。

従って、このようなディスプレイロック機構４０によれば、保持部材６１，７１が解放位置から保持位置に移動すると、突出部５３は、溝部７３を押し広げるように溝部７３と当接する。つまり、突出部５３は溝部７３に打ち込まれるクサビのような機能（クサビの効果）を実現している。よって、保持部材６１，７１を回動部材５１に必要な荷重に対して保持部材６１，７１と回動部材５１との間に大きな摩擦力を発生させることができるので、これらの間に発生する摩擦力を容易に向上させることができる。

また、本実施形態の開閉式ディスプレイ装置１における制御部２０は、ディスプレイ開閉処理にて、ディスプレイ開閉機構３０の駆動が開始されるときに保持モータ４１、保持ギヤ機構４３、カム４７を介して保持部材６１，７１を解放位置に変位させ、ディスプレイ開閉機構３０の駆動が停止すると保持モータ４１、保持ギヤ機構４３、カム４７を介して保持部材６１，７１を保持位置に変位させる処理を実行する。

従って、このような開閉式ディスプレイ装置１によれば、ディスプレイ１０が収納位置または使用位置にあるときには、保持部材６１，７１を解放位置から保持位置に変位させるので、ディスプレイ１０を任意の角度で良好に保持することができる。また、ディスプレイ開閉機構３０によりディスプレイ１０を駆動するときにおいては、保持モータ４１、保持ギヤ機構４３、カム４７は保持部材６１，７１を解放位置に変位させるので、ディスプレイ開閉機構３０は僅かな負荷でディスプレイ１０を変位させることができる。よって、ディスプレイ開閉機構３０の構成を小型化することができる。

なお、本発明の実施の形態は、上記の実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。
例えば、本実施例においては、開閉式ディスプレイ装置１を乗用車に搭載したが、特に乗用車に限らず、バス等の車両や航空機の客室等、任意の場所に搭載してもよい。

また、本実施形態のディスプレイロック機構４０において、保持部材６１，７１は、保持モータ４１やカム４７等により駆動する構成としたが、使用者が自ら駆動する構成してもよい。

さらに、上記実施形態の回動部材５１は、先細り形状とされた台形の突出部５３を備え、溝部６３，７３は突出部５３の形状と略一致する形状に設定されているが、上記クサビの効果を得られる形状であれば、突出部５３や溝部６３，７３の形状はどのような形状であってもよい。

この突出部５３や溝部６３，７３の形状としては、例えば図８に示すような形状に設定することが考えられる。なお、図８においては、第２保持部材７１における溝部７３のみを図示し、第１保持部材６１における溝部６３については記載を省略しているが、第１保持部材６１における溝部６３においても、第２保持部材７１における溝部７３と同様の形状を適用することができる。

図８（ａ）に示す例において、回動部材５１には実施形態の突出部５３と同様に台形の突出部５３ａを備え、各保持部材６１，７１にはＶ字型の溝部７３ａが形成されている。
また、図８（ｂ）に示す例において、回動部材５１にはカマボコ型の突出部５３ｂ（断面形状が半円形となる突出部５３ｂ）を備え、各保持部材６１，７１には図８（ａ）に示す例と同様のＶ字型の溝部７３ｂが形成されている。

さらに、図８（ｃ）に示す例において、回動部材５１には図８（ｂ）に示す例と同様のカマボコ型の突出部５３ｂを備え、各保持部材６１，７１には突出部５３ｂの形状と略一致するカマボコ型の溝部７３ｃが形成されている。

加えて、図８（ｄ）に示す例において、回動部材５１には、実施形態の突出部５３と同様の台形の突出部５３ｄを複数（２つ）備え、各保持部材６１，７１には突出部５３ｄの形状と略一致する台形の溝部７３ｄが突出部５３ｄの数だけ形成されている。

回動部材５１に上記のような突出部５３ａ〜５３ｄが形成され、各保持部材６１，７１に溝部７３ａ〜７３ｄが形成されていても、本実施形態と同様に、各保持部材６１，７１により回動部材５１の位置決めをする効果、およびクサビの効果を得ることができる。

開閉式ディスプレイ装置を斜め下方から見た状態を示す斜視図である。 ディスプレイ開閉機構の側面図である。 ディスプレイロック機構を示す斜視図（ａ）、およびディスプレイロック機構の主要部分を示す側面図（ｂ）である。 ディスプレイロック機構の作動原理を模式的に示す説明図である。 ディスプレイロック機構を構成する回動部材を示す斜視図（ａ）、実施形態における回動部材および保持部材の部分断面図（ｂ）である。 開閉式ディスプレイ装置の電気的接続関係を示すブロック図である。 ディスプレイ開閉処理を示すフローチャートである。 変形例における回動部材および保持部材の部分断面図である。

符号の説明

１…開閉式ディスプレイ装置、３…本体部、５…下面部、７…右側面収納部、９…左側面収納部、１０…ディスプレイ、１１…表示部、２０…制御部、２１…ディスプレイ角度センサ、２３…カム角度センサ、２５…操作部、３０…ディスプレイ開閉機構、３１…開閉モータ、３３…開閉ギヤ機構、３５…ウォームギヤ、３７…中間ギヤ、３９…開閉ギヤ、４０…ディスプレイロック機構、４１…保持モータ、４３…保持ギヤ機構、４５…ウォームギヤ、４７…カム、４９…回転軸、５１…回動部材、５３…突出部、６１…第１保持部材、６３…溝部、６５…接触部位、６７…接続部、６９…被作動部、７１…第２保持部材、７３，７３ａ〜７３ｄ…溝部、７５…接触部位、７７…接続部、７９…支持部材、８１…板バネ、８３…固定部材。

Claims (10)

1. 回転軸となる回動部材を支点として、この回動部材とともに回動可能なディスプレイの位置を検出する位置検出手段と、
   前記位置検出手段による検出結果が予め設定された目標位置である収納位置または使用位置と一致するように前記ディスプレイを開閉させる開閉駆動手段と、
   を備えたディスプレイ開閉制御装置において、前記ディスプレイを前記収納位置または前記使用位置で固定するためのディスプレイロック機構であって、
   前記回動部材の外周部と接触し前記回動部材との摩擦力により前記回動部材を回動不能に保持する保持位置、および前記回動部材を回動可能に解放する解放位置の間で変位可能に配置された保持部材を備えたこと
   を特徴とするディスプレイロック機構。
2. 前記保持部材を、前記保持位置および前記解放位置との間で変位させる保持部材駆動手段を備えたこと
   を特徴とする請求項１に記載のディスプレイロック機構。
3. 前記保持部材駆動手段は、駆動源となるモータと、このモータによる駆動力を前記回動部材に伝達する複数のギヤを有するギヤ機構とを備え、
   前記ギヤ機構は、
   モータの回転軸に配置されたウォームギヤと、
   前記ウォームギヤと噛合して前記ウォームギヤとともに回動する中間ギヤと、
   前記中間ギヤとともに回動することにより前記保持部材を前記保持位置および前記解放位置との間で変位させるカムと、
   を具備したことを特徴とする請求項２に記載のディスプレイロック機構。
4. 前記保持部材は、前記回動部材を挟むように互いに対向して配置された第１保持部材および第２保持部材を備え、
   前記第１保持部材および前記第２保持部材は、前記保持位置に変位したときに、協働して回動部材を挟持することにより前記回動部材を回動不能に保持すること
   を特徴とする請求項２または請求項３に記載のディスプレイロック機構。
5. 前記各保持部材は、前記回動部材の直径よりも長い長尺形状とされ、
   前記各保持部材を互いに遠ざかるように付勢しつつ前記各保持部材同士を連結するバネ部材を備え、
   前記第２保持部材は、前記回動部材との接触部位を挟んで前記バネ部材との接続部位とは反対側の部位にて回動可能に固定されるとともに、
   前記保持部材駆動手段は、前記第１保持部材における、前記回動部材との接触部位を挟んで前記バネ部材との接続部位とは反対側の部位を、前記第２保持部材側に押し付けることにより前記各保持部材を前記解放位置から前記保持位置に変位させること
   を特徴とする請求項４に記載のディスプレイロック機構。
6. 前記保持部材における前記回動部材との接触部位は、前記回動部材の外周部の形状と略一致した形状を有すること
   を特徴とする請求項１〜請求項５の何れかに記載のディスプレイロック機構。
7. 前記回動部材は、この回動部材の外周部における周方向に沿って突出した突出部を備え、
   前記保持部材は、前記突出部と係合可能な溝部を備え、
   前記回動部材を前記保持位置に変位させると、前記突出部と前記溝部とが係合するよう設定されていること
   を特徴とする請求項１〜請求項５の何れかに記載のディスプレイロック機構。
8. 前記突出部は、該突出部の先端側が先細り形状とされていること
   を特徴とする請求項７に記載のディスプレイロック機構。
9. 前記溝部は、該溝部の底部に向かうにつれて、該溝部の幅が狭く設定されていること
   を特徴とする請求項７または請求項８に記載のディスプレイロック機構。
10. 回転軸となる回動部材を支点として、この回動部材とともに回動可能なディスプレイの位置を検出する位置検出手段と、
    前記位置検出手段による検出結果が予め設定された目標位置である収納位置または使用位置と一致するように前記ディスプレイを開閉させる開閉駆動手段と、
    を備えたディスプレイ開閉制御装置であって、
    前記回動部材の外周部と接触し、前記回動部材との摩擦力により前記回動部材を回動不能に保持する保持位置、および前記回動部材を回動可能に解放する解放位置の間で変位可能に配置された保持部材と、
    前記保持部材を、前記保持位置および前記解放位置との間で変位させる保持部材駆動手段と、
    前記開閉駆動手段の駆動が開始されるときに前記保持部材駆動手段を介して前記保持部材を前記解放位置に変位させ、前記開閉駆動手段の駆動が停止すると前記保持部材駆動手段を介して前記保持部材を前記保持位置に変位させる保持部材駆動制御手段と、
    を備えたことを特徴とするディスプレイ開閉制御装置。

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