JP2008033004A

JP2008033004A - 平面型表示装置の移動装置

Info

Publication number: JP2008033004A
Application number: JP2006206225A
Authority: JP
Inventors: Yasu Aida; 鎮合田; Keiichi Okamoto; ▲恵▼一岡本
Original assignee: Beltek KK
Current assignee: Beltek KK
Priority date: 2006-07-28
Filing date: 2006-07-28
Publication date: 2008-02-14

Abstract

【課題】小さな駆動力で平面型表示装置を昇降させる。
【解決手段】基盤２上に垂直にラック６、６を立設し、このラック６、６に沿って昇降可能な駆動部８が、液晶表示装置に結合されている。駆動部８にワイヤー２０の基端が結合され、ワイヤー２０はラック６に沿って上方に伸び、プーリ２２によって折り返されて、先端が下方にある。基盤２に一端が固定されたコイルばね２８の他端がワイヤー２０の先端に結合されている。コイルばね２８の牽引力は、駆動部８が上方にあるとき小さく、駆動部８が下方にあるとき、大きくなる。プーリ２２は、駆動部８が上方にあるとき、コイルばね２８の牽引力を増大させて、駆動部８が下方に降下するにつれて、コイルばね２８の牽引力の増大量を減少させるように渦巻き状の溝３６が形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えばプラズマディスプレイや液晶表示装置のような平面型表示装置を例えば昇降させる移動装置に関する。

上記のような昇降装置としては、例えば特許文献１に開示されているようなものがある。特許文献１の技術では、平板型表示装置の背面側に２条のラックを垂直方向に配置し、これらラックに噛み合うピニオンを備えたギアボックスが平板型表示装置に設けられている。このギアボックス内にはモータが設けられ、ピニオンを回転させる。これによって、平板型表示装置が昇降する。但し、平板型表示装置は比較的重量が重いので、モータに大型のものを使用しないと、平板型表示装置を昇降させることができない。そこで、平板型表示装置に定荷重ばねを設けて、常に平板型表示装置の重量の大部分を定荷重ばねで負担して、モータに小型のものを使用できるようにしている。

特開２００５−４１３９号公報

しかし、特許文献１の技術では、多数の定荷重ばねを使用しなければならず、コストが高くなる。

本発明は、定荷重ばねを使用せずに、ほぼ一定の力を平面型表示装置に付与して、小さくな駆動力で平面型表示装置を昇降させることができる移動装置を提供することを目的とする。

本発明による平面型表示装置の移動装置は、基盤を有している。この基盤上に垂直に案内が立設されている。この案内に沿って昇降可能な結合具に、平板型表示装置が結合されている。案内としては、例えばラックやレールまたは案内溝を使用することができる。結合具に紐帯の基端が結合されている。紐帯は、基盤から離れる方向に前記案内に沿って伸び、プーリによって折り返されて、先端が基盤側にある。前記基盤に引っ張りばねの一端が固定され、他端が前記紐帯の先端に結合され、前記紐帯の先端を前記基盤側に牽引する。前記引っ張りばねの牽引力は、前記結合具が前記基盤から離れた位置にあるとき小さく、前記結合具が基盤に近づくにつれて、前記引っ張りばねの伸びに従って大きくなる。前記プーリは、前記結合具が前記基盤から離れた位置にあるとき、前記引っ張りばねの牽引力を増大させて前記紐帯を介して前記結合具に加え、前記結合具が前記基盤に近づくにつれて、前記引っ張りばねの牽引力の増大量を減少させる牽引力変換手段に構成されている。

このように構成された移動装置では、引っ張りばねによる牽引力は、平板型表示装置の基盤に対する位置の変化に従って変化するが、変化する牽引力をプーリによって調整し、引っ張りばねがあまり伸びて無く、牽引力が小さい場合には、その牽引力を増大させ、引っ張りばねが伸びて牽引力が大きい場合には、その牽引力をあまり増大させず、常にほぼ一定の力で平面型表示装置を牽引するようにしてある。しかも、このような変化する牽引力は、プーリによって発生させてあるので、定荷重ばねを使用する必要がない。

前記結合具が基盤から離れた位置にあるとき、前記プーリの中心から前記引っ張りばねに結合されている紐帯の部分までの距離が、前記プーリの中心から前記結合具に結合されている紐帯の部分までの距離よりも長く、前記結合具が前記基盤に近づくにつれて、前記プーリの中心から前記引っ張りばねに結合されている紐帯の部分までの距離が短くなるように形成することができる。この場合、前記プーリの中心から前記結合具に結合されている紐帯の部分までの距離は、一定にすることが望ましい。これによって、モーメントの原理により、結合具に付与する牽引力を、ほぼ一定にすることができる。

結合具を、前記案内に沿って前記平面型表示装置を移動させる駆動手段とすることができる。例えば案内としてラックを使用した場合、駆動手段は、ラックに噛み合うピニオンを有し、このピニオンがモータによって駆動される。

以上のように、本発明によれば、定荷重ばねを使用しなくても、比較的安価に構成することができるプーリに使用によって、ほぼ一定の牽引力を常に平面型表示装置に付与することができる。

本発明の１実施形態の平面型表示装置の移動装置は、平面型表示装置を上下方向に昇降させるためのもので、図１及び図２に示すように基盤２を有している。この基盤２は、例えば水平に配置され、この基盤２の一方の面には、この面に垂直に柱状部４が立設されている。

柱状部４内には、図２に示すように互いに間隔をあけて案内、例えばラック６、６が基盤２に垂直に立設されている。これらラック６、６に駆動手段、例えば駆動部８のピニオン１０、１０が噛み合っている。これらピニオン１０、１０は、駆動部８の筐体８ａ内に設けられたモータ１２から複数の歯車からなる駆動伝達機構１４を介して伝達された駆動力によって互いに反対方向に回転する。このような駆動部８の構成は、公知であるので、これ以上の説明は省略する。

この筐体８ａは、柱状部４から突出した取り付け金具１６を介して平面型表示装置、例えば液晶表示装置１８の背面に取り付けられている。従って、モータ１２の回転に従って液晶表示装置１８をラック６、６に沿って昇降させることができる。しかし、この構成だけでは、モータ１２は、液晶表示装置１８そのものを昇降させることができるかなり大きな駆動力を発生するものでなければならず、大型のモータを使用しなければならない。本願発明は、モータ１２に小型のものを使用できるように構成している。

そのため、駆動部８の筐体８ａの上部には、紐帯、例えばワイヤー２０の基端が結合されている。このワイヤー２０は、基盤２から離れる方向、例えば上方に伸ばされ、ラック６、６よりも上方の柱状部４内に取り付けられたプーリ２２によって折り返され、小プーリ２４、２６の間を通って、先端が基盤２に近づくように、例えば下方に伸びている。

このワイヤー２０の先端は、引っ張りばね、例えばコイルばね２８の一端に結合されている。このコイルばね２８の他端は基盤２に結合されている。コイルばね２８が基盤２側を向く牽引力を発生すると、これがワイヤー２０を介して駆動装置及液晶表示装置１８に伝達され、これを基盤２から離れる方向、例えば上方に牽引する。

コイルばね２８は、駆動部８と液晶表示装置１８とが図１に示すように最下降している最下降位置において大きく伸びて、液晶表示装置１８の重量にほぼ相当する牽引力を基盤２側を向けて発生して、液晶表示装置１８を最下降位置に保持している。この最下降位置から液晶表示装置１８と駆動部８とが上昇するにつれて、コイルばね２８の伸びが小さくなり、基盤２側を向く牽引力も小さくなり、最上昇位置では、最もコイルばね２８の伸びが小さく、牽引力は最も小さい。

このようにコイルばね２８の牽引力によって液晶表示装置１８の重量を或る程度受けているので、駆動部８のモータ１２に小型のものを使用することができる。但し、液晶表示装置１８の位置によってコイルばね２８が発生する牽引力が異なる。このままでは、モータ１２は、コイルばね２８の牽引力に変化に応じて駆動力を変化させねばならず、モータ１２はコイルばね２８の牽引力が最も小さいときに液晶表示装置１８の重量を受ける駆動力を発生できるものを使用しなければならず、しかも、その駆動力を変化させることができるように制御しなければならない。この点を改善するために、駆動部８及び液晶表示装置１８に伝達される牽引力がほぼ液晶表示装置１８の重量に常になるようにする必要がある。そのため、プーリ２２の形状を駆動力変換手段として機能するように渦巻き状に形成されている。

プーリ２２は、図４（ｂ）に示すように回転中心軸３０を有し、これが図１に示すように柱状部４内上部に設けた支持部３２に回転自在に支持されている。回転軸３０は、ラック６、６間を繋ぐ方向に平行に配置されている。この回転軸３０の両端に円形の側板３４ａ、３４ｂが設けられている。プーリ２２の外周面にはワイヤー２０が通過する溝３６が形成されている。

この溝３６は、側板３４ａ側から図３（ａ）、（ｂ）及び図４（ｃ）に示すように、プーリ２２の回りにほぼ２回り側板３４ｂ側に進むように形成されている。この間における溝３４と回転軸３０からの中心との距離はほぼ予め定めた値を保っている。それに続いて溝３６はプーリ２２の回転軸３０のほぼ中央にある突出部２２ａの先端まで進む。この間、回転軸３０の中心から溝３４までの距離は徐々に増加している。この先端から図４（ｂ）に示すように側板３４ｂ側に向かって溝３６が４回り形成されている。この間における溝３６と回転軸３０の中心までの距離は徐々に短くなっている。特に、プーリ２２の先端部２２における溝３４と回転軸３０の中心との距離は、側板３４ａ近傍の溝３６と回転軸３０の中心との距離よりも長い。また、先端部２２ａから側板３４ｂ側に向かう溝３６と回転軸３０の中心との距離は、中途において、側板３４ａ近傍の溝３６と回転軸３０の中心との距離にほぼ等しくなる。

ワイヤー２０は、コイルばね２８に結合された先端から伸びた部分がプーリ２２の側板３４ａ側から溝３６に入り、側板３６ｂから出て、駆動部８に結合されている。但し、ワイヤー２０は、プーリ２２と共に回転し、プーリ２２の溝３６で滑ることはない。

このように構成された昇降装置では、図５（ｂ）に概略的に示すように液晶表示装置１８が最上昇位置に上昇しているとき、同図（ａ）に示すようにコイルばね２８は、殆ど伸びて無く、引っ張りばね１８が発生する牽引力は小さい。その代わり、プーリ２２の回転軸３０の中心からコイルばね２８に結合されているワイヤー２０の部分までの距離Ｌ１は、液晶表示装置１８に結合されているワイヤー２０の部分とプーリ２２の回転軸３０の中心までの距離Ｄよりも長い（Ｌ１＞Ｄ）。ここで、コイルばね２８の牽引力をＦ１、液晶表示装置１８に加わる基盤２と反対方向の力をｆ１とすると、Ｆ１Ｌ１＝ｆ１Ｄとなり、ｆ１＝Ｆ１Ｌ１／Ｄで、Ｌ１＞Ｄであるので、液晶表示装置１８は、コイルばね２８が発生している牽引力Ｆよりも大きい牽引力ｆ１によって上方に持ち上げられている。

図６（ｂ）に概略的に示すように液晶表示装置１８が中間まで下降した状態では、コイルばね２８は、同図（ａ）に示すようにやや伸びており、引っ張りばね２２が発生する牽引力Ｆ２は図５（ａ）に示す状態よりも大きくなっている。このとき、プーリ２２は図５（ａ）に示す状態よりも時計方向に回転し、回転軸３０の中心からコイルばね２８に結合されているワイヤー２０の部分までの距離Ｌ２は、最上昇位置にあったときよりも短くなっており、液晶表示装置１８に結合されているワイヤー２０の部分とプーリ２２の回転軸３０の中心までの距離Ｄは最上昇位置にあるときとほぼ同一である。その結果、液晶表示装置１８に結合されているワイヤー２０には、コイルばね２８が発生している牽引力よりも幾分大きい牽引力ｆ２が発生している。

図７（ｂ）に概略的に示すように、液晶表示装置１８が最も下降した最降下位置では、同図（ａ）に示すようにコイルばね２８は、最大限に伸びており、引っ張りばね２２が発生する牽引力Ｆ３は最も大きくなっている。このとき、プーリ２２の回転軸３０の中心からコイルばね２８に結合されているワイヤー２０の部分までの距離Ｌ３は、Ｌ２よりも短かい。ここで、Ｌ３はＤに等しく選択されている。その結果、液晶表示装置１８に結合されているワイヤー２０には、コイルばね２８が発生している牽引力Ｆ３と等しい牽引力ｆ３が発生している。

従って、先端部２２ａから側板３４ｂ側に向かう溝と回転軸３０の中心との距離をＬ、コイルばね２８が発生する牽引力をＦ、液晶表示装置１８に結合されているワイヤー２に生じる力をｆ、液晶表示装置１８に結合されているワイヤー２０の部分とプーリ２２の回転軸３０の中心までの距離をＤとしたとき、ｆはＦＬ／Ｄによって求められ、Ｄが一定であるので、ｆが液晶表示装置１８の重量にほぼ等しくなるように、Ｌの長さを変化させれば、液晶表示装置１８の位置に応じてコイルばね２８の伸びが変化して、牽引力Ｆも変化しても、液晶表示装置１８を牽引する力をほぼ液晶表示装置１８の重量に相当するものに保持することができる。

それによって、駆動部８は、ごく僅かな力を発生させれば、容易に液晶表示装置１８を昇降させることができ、駆動部８のモータ１２には小型のものを使用することができ、その駆動力も常に一定にすることができる。また、手動によって液晶表示装置１８を昇降させる場合でも、僅かな力で昇降させることができる。

しかも、このように牽引力ｆを一定にするために使用しているのは、プーリ２２のみであるので、高価な定荷重ばねを使用する必要が無く、コストを低減することができる。

上記の実施形態では、液晶表示装置を昇降させたが、他の平面型表示装置、例えばプラズマディスプレイも昇降させることができる。液晶表示装置１８に結合されているワイヤー２０の部分とプーリ２２の回転軸３０の中心までの距離Ｄを常に一定としたが、牽引力ｆが液晶表示装置１８の重量にほぼ等しくなることを維持できれば、Ｄもプーリの回転に従って変化するように構成することができる。ワイヤー２０を使用したが、これに代えてベルトやチェーンを使用することもできる。また、駆動部８とラック６とを設けたが、ラックに代えてレールまたは案内溝を設け、駆動部８に代えて平面型表示装置１８に結合された取付部を設け、この取付部がレールまたは案内溝によって案内されるように構成して、手動で平面型表示装置を移動させることもできる。この場合でも、ごく僅かな力を加えることによって、平面型表示装置を移動させることができる。また、基盤２は、水平面に設置したが、これに限ったものではなく、例えば垂直な壁に基盤２を取り付けることもできる。

本発明の１実施形態の昇降装置の縦断側面図である。図１の昇降装置の背面図である。図１の昇降装置で使用しているプーリの底面図と側面図である。図３のプーリの正面図と図３のＡ−Ａ線に沿う断面図と図３のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。図１の昇降装置において液晶表示装置が最上昇位置にあるときのプーリとコイルばねと液晶表示装置の位置関係を示す模式図である。図１の昇降装置において液晶表示装置が中間位置にあるときのプーリとコイルばねと液晶表示装置の位置関係を示す模式図である。図１の昇降装置において液晶表示装置が最降下位置にあるときのプーリとコイルばねと液晶表示装置の位置関係を示す模式図である。

符号の説明

２基盤
６ラック（案内）
８駆動部（駆動手段）
１８液晶表示装置（平面型表示装置）
２２プーリ

Claims

基盤と、
この基盤上に垂直に立設された案内と、
この案内に沿って昇降可能で、平板型表示装置に結合される結合具と、
この結合具に基端が結合されて前記案内に沿って基盤から離れる方向に伸び、プーリによって折り返されて、先端が基盤側にある紐帯と、
前記基盤に一端が固定され、他端が前記紐帯の先端に結合され、前記紐帯の先端を前記基盤側に牽引する引っ張りばねとを、
具備し、前記引っ張りばねの牽引力は、前記結合具が前記基盤から離れた位置にあるとき小さく、前記結合具が前記基盤に近づくにつれて、前記引っ張りばねの伸びに従って大きくなり、
前記プーリは、前記結合具が前記基盤から離れた位置にあるとき、前記引っ張りばねの牽引力を増大させて前記紐帯を介して前記結合具に加え、前記結合具が前記基盤に近づくにつれて、前記引っ張りばねの牽引力の増大量を減少させる牽引力変換手段に構成されている
平面型表示装置の移動装置。
請求項１記載の平面型表示装置の移動装置において、前記結合具が前記基盤から離れた位置にあるとき、前記プーリの中心から前記引っ張りばねに結合されている紐帯の部分までの距離が、前記プールの中心から前記結合具に結合されている紐帯の部分までの距離よりも長く、前記結合具が前記基盤に近づくにつれて、前記プーリの中心から前記引っ張りばねに結合されている紐帯の部分までの距離が短くなるように形成されている平面型表示装置の移動装置。
請求項１または２記載の平面型表示装置の移動装置において、前記結合具が、前記案内に沿って前記平面型表示装置を移動させる駆動手段である平面型表示装置の移動装置。