JP2015134573A

JP2015134573A - 車両用テレビモニタ収納装置

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Publication number: JP2015134573A
Application number: JP2014007123A
Authority: JP
Inventors: 大司藤森; Daiji Fujimori; 貴子川本; Takako Kawamoto
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-01-17
Filing date: 2014-01-17
Publication date: 2015-07-27
Anticipated expiration: 2034-01-17
Also published as: JP5613923B1

Abstract

【課題】テレビモニタを収納枠内に収納する際の回転モーメントを効率的に得ることにより、モータの駆動効率を確保し、電動モータの小型化、及び構造の単純化を実現した車両用テレビモニタ収納装置を提供する。
【解決手段】本体枠の両側に沿って形成された案内軌道が直線軌道の一端に曲線軌道を形成すると共に、案内軌道に沿って形成したラックに歯合するピニオンと案内軌道に沿って案内される車輪とがモータに連結され、引上げアームは途中に湾曲に凹んだ湾曲案内辺を有すると共に、引上げアームの先端の支承軸がテレビモニタの側部の途中に回転自在に係止され、本体枠の各側板には引上げアームの湾曲案内辺が接する所定部位に支点軸が突出形成され、引上げアームの湾曲案内辺が支点軸に接した時点から該支点軸を支点とし、モータの回転軸を力点とし、引上げアームの先端の支承軸を作用点とする梃子の作用によって、テレビモニタを本体枠の内部に収納する。
【選択図】図１０

Description

本発明は、バス車両等の天井に開閉可能に設けられたテレビモニタを電動モータの駆動によって収納するようにした車両用テレビモニタ収納装置に関する。

従来から、バス車両等にテレビ受像機等のテレビモニタを設け、乗客にテレビやビデオ等を放映することが行われている。このような映像の提供は、観光バスや長距離バス等において種々の案内や説明を行う際にも有益であり、欠かすことのできないサービスとなっている。

ところで、前後に長いバス車両等の室内においては、すべての乗客が見ることができるように画面の大きさを確保する必要があり、最近では、軽量で薄型の液晶型テレビモニタを採用することが一般的である。また、このテレビモニタは、乗客の前方視界を確保するため、中央通路等の天井に取付け、未使用時には天井側へ収納することによって乗客の乗り降り等の支障とならないようにする必要がある。

そのための従来装置は、特許文献１に示すように、テレビモニタを枠本体に取り付け、枠本体の一辺を回転軸で支持し、この回転軸にトルクを加えて作動させる機構が主流となっている。しかしながら、この装置は片持ち構造となるため、回転軸に大きな捩れモーメントが作用し、これに対処するための強度と大きな動力が必要となり、軽量化の面で問題があった。

そこで、本願の発明者は、上記のような従来の車両用のテレビモニタにおける種々の問題を解消すべく開発に着手した結果、特許文献２に示す車両用テレビモニタ収納装置を開発するに到った。この装置は、テレビモニタ収納枠を三点で支持する三角形の支持構造によって、テレビモニタ収納枠を所定角度に安定した状態で支持することができるようにしたものである。また、この装置は、運転席のような離れた位置から遠隔操作することによってテレビモニタ収納枠を開閉することができ、テレビモニタ収納枠と一体に移動するモータの構成により、電動式による駆動構造を少ない部品点数で小型軽量に構成することを可能としたものである。

さらに、上記の特許文献２の装置は、テレビモニタ収納枠に取付けられた歯車がガイド溝の直線軌道を移動し、テレビモニタ収納枠の格納直前において、歯車が円弧を描きながら円滑にラックギアに噛み合うことによって、テレビモニタ収納枠をスムーズに収納することができる構造としている。

特開２００１−１０５９８８号公報特許第３９６８５９６号公報

ところで、上記の特許文献２の装置は、ギヤモータに直結したピニオンギヤによって伝達される回転力により、モニタ収納枠がラックに沿って移動する構造としてある。しかしながら、モニタ収納枠が水平角度に近づくに従って回転モーメントが増大するため、モニタ収納枠を所定の水平位置に収納するのが困難になる。これに対処して、モータの寸法を大きくする必要があるが、重量が増大し、コストが上昇する。このため、モニタ収納枠を閉じる方向へ付勢するワイヤを設けた構成とし、このワイヤの引張り力によって回転モーメントの不足を補う構造としたのであるが、その構造が複雑なものとなっていた。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、テレビモニタをバス車両等の天井側に収納する構造において、テレビモニタを収納枠内に収納する際の回転モーメントを効率的に得ることにより、モータの駆動効率を確保し、電動モータの小型化、及び構造の単純化を実現した車両用テレビモニタ収納装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明における請求項１の車両用テレビモニタ収納装置は、バス車両等の天井に取り付けられる本体枠の内部に収納自在に形成したテレビモニタが本体枠の両側板に対して回動自在に取り付けられ、該本体枠の両側の各側板に沿って互いに並行に形成された開口状の案内軌道が直線軌道の一端を下方に向けて弧状の曲線軌道を形成すると共に、該案内軌道に沿って形成したラックに歯合するピニオンと該案内軌道に沿って案内される車輪とがモータの回転軸に連結され、該モータの回転軸を回動可能に支持する軸受け部から本体枠の両側に沿って延長された引上げアームが途中に湾曲に凹んだ湾曲案内辺を有すると共に、引上げアームの先端の支承軸がテレビモニタの側部の途中に回転自在に係止され、本体枠の両側の各側板には引上げアームの湾曲案内辺が接する所定部位に支点軸が突出形成され、モータが回転駆動することによってピニオンがラックに歯合することでテレビモニタが本体枠側に閉じる動作において、引上げアームの湾曲案内辺が支点軸に接した時点から該支点軸を支点とし、モータの回転軸を力点とし、さらに引上げアームの先端の支承軸を作用点とする梃子の作用によってテレビモニタを水平方向へと引き上げる回転力を生じさせ、テレビモニタを本体枠の内部に収納するようにしたことを特徴とする。

また、本発明の請求項２の車両用テレビモニタ収納装置は、請求項１において、本体枠の両側の各側板に突出形成された支点軸に接する引上げアームの湾曲案内辺の形状は、該引上げアームがテレビモニタの開閉動作に従って本体枠の支点軸と接触する点の軌跡によって描かれる形状であることを特徴とする。

さらに、本発明の請求項３の車両用テレビモニタ収納装置は、請求項１又は２において、モータは直流モータであって、本体枠の両側板の内側に沿って正極と負極の一対の電極板が設けられ、左右の各モータの回転軸の近傍における各引上げアームに設けられた電極端子の先端を各電極板の面に接触させることによって各モータに電力が供給されることを特徴とする。

本発明の車両用テレビモニタ収納装置によれば、テレビモニタが、天井に取り付けた本体枠内に平行に収納される際、引上げアームの湾曲案内辺が支点軸に接した時点から該支点軸を支点とし、モータの回転軸を力点とし、さらに引上げアームの先端の支承軸を作用点とする梃子の作用が働くことになる。このため、ピニオンが弧状の曲線軌道を下降するに従い、モーメントの腕の長さが次第に大きくなり、天井側に収納されるテレビモニタが水平に近づくに従って、テレビモニタを回転するモーメントが増大し、さほど強力でない小型のモータであっても、このモータの駆動によって、テレビモニタを効率的に本体枠内に収納することが可能となる。

また、本発明の構成においては、ピニオンがラックの直線軌道を移動することによって、テレビモニタを水平位置まで引き上げて格納することが可能であるが、ラックの終端部が湾曲に形成されているため、余分な空間を使わなくて済み、そのために装置自体が扁平かつコンパクトとなり、重量軽減や材料の節約によって価格的にも有益となる。

また、本発明によれば、テレビモニタを天井と平行状態に収納した状態において、モータの小さな制動力が梃子の作用によって増大した制動力となり、テレビモニタを安定した収納状態に保持することができる。このため、バス車両等のように走行時に激しい振動や、上下方向への大きな揺れ、或いは加速または制動時の加速変化等が生じる環境下であっても、これらの外力に影響されない安定状態を保つことができる。

さらに、本発明の車両用テレビモニタ収納装置によれば、モータの小型化及び装置全体の簡単化、軽量化を達成することができるため、バス車両等の室内天井に要するスペースも省スペースですみ、天井等への装着作業も非常に短時間に行うことが可能となる。

本発明による車両用テレビモニタ収納装置の斜視図であり、テレビモニタをやや開いた状態を示す。本発明による車両用テレビモニタ収納装置の斜視図であり、テレビモニタを閉じた状態を示す。本発明による車両用テレビモニタ収納装置を縦方向に切断した状況を示す斜視図であり、テレビモニタを開いた状態を示す。本発明による車両用テレビモニタ収納装置の正面図であり、テレビモニタを垂下状態に開いた状態を示す。本発明による車両用テレビモニタ収納装置の背面図である。本発明による車両用テレビモニタ収納装置のテレビモニタを略１００°の開度に開いた状態を示す側面図である。本発明による車両用テレビモニタ収納装置のテレビモニタを略１００°の開度に開いた状態における縦断面状態を示す斜視図である。本発明による車両用テレビモニタ収納装置におけるピニオンと車輪とをモータ軸に取り付けると共に、モータを支持するモータフレームの両側に引上げアームを張り出した状態を示す斜視図である。本発明による車両用テレビモニタ収納装置のモータフレームを本体枠の内部に取り付けた状態を示す斜視図であり、本体枠の両側板は部分的に切断した状態で図示してある。（ａ）〜(ｃ)は、引上げアームのピニオンが案内軌道に沿うラックに歯合して移動するのに応じて、テレビモニタの開度が変化する状態を示す側面図である。

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。

図１に示す本実施例の車両用テレビモニタ収納装置１は、バス車両等の天井に取り付けた本体枠２の内部にテレビモニタ３を閉じる方向に回動することによって収納するようにしたものである。即ち、テレビモニタ３を開いて下方に向けた状態（図６参照）から、図１に示すように、テレビモニタ３を本体枠２内に閉じる方向へ回動する動作を経て、図２に示すように、テレビモニタ３を本体枠２の内部に収納した状態とするものである。

なお、以下の説明において、テレビモニタ３はその画面３ａがバス車両等の後方に向くように設置する必要があり、テレビモニタ３の収納時には画面３ａを上方に向けて回動する必要があるため、例えば、図１又は図２においては、図面の右側を前方とし、図面の左側を後方とすることになる。従って、本実施例において、装置の前後関係は、例えば、テレビモニタ３の回転の中心位置がバス車両等の前方側に位置するものとして説明する。

本実施例において、本体枠２は、図４及び図５に示すように、四辺を高さの低い四角形枠で形成してあり、この本体枠２を車両等の天井の凹部又は切込み部等に格納してネジ等で取り付けることによって取付け可能である。

また、図３に示すように、本体枠２の両側の前端付近には、テレビモニタ３を回動自在に取付けるヒンジ部材４が設けられている。具体的には、本体枠２の両側板２ａ、２ｂの後端側を断面長方形を成す補強部材５で固定保持し、この補強部材５の縁部に設けた複数のヒンジ部材４にテレビモニタ３を回動自在に連結することによって、テレビモニタ３を本体枠２の内部に収納することを可能としている。なお、このようにテレビモニタ３を本体枠２の内部に収納した際、図１に示す本体枠２の天面側に設けたダンパー１９がテレビモニタ３の上面に当たることによって、テレビモニタ３の閉動作を停止させると共に、車両に振動が生じた際等の緩衝材として機能することが可能となる。

上記の構成において、図１に示すように、本体枠２の両側の各側板２ａ、２ｂに沿って互いに並行に案内軌道７が連続的に均等な幅で開口状に形成されている。この案内軌道７は、図６又は図７に示すように（ただし、片側の案内軌道７を示す）、本体枠２の両側板２ｂに沿う開口状の直線軌道７ａを形成すると共に、この直線軌道７ａの一端、即ち、後方端部を下方に向けて弧状の曲線軌道７ｂを描くように形成している。

さらに、両側の各案内軌道７に沿って設けたラック８は、図７に示すように、上記の案内軌道７の片側（本実施例では上側）に沿って等間隔のピッチで波形を形成したものであり、案内軌道７の直線軌道７ａと曲線軌道７ｂに対応した直線部８ａと曲線部８ｂとを有する。このラック８に歯合するピニオン９と案内軌道７の縁部に沿って案内される車輪１０とが、図８及び図９に示すように、モータ１１の回転軸１１ａに連結されている。

図８は、ピニオン９と車輪１０とモータ１１を支持するモータフレーム１２の両側に引上げアーム１３ａ、１３ｂを張り出した一体構造を示すものである。また、図９はモータフレーム１２を本体枠２に取付けた状態を示すものであり、この図９に示す両側板２ａ、２ｂは部分的に切断した状態で図示している。

これらの図８及び図９に示すように、本体枠２の両側板２ａ、２ｂに渡される長さを有するモータフレーム１２の両側に一対のモータ１１、１１を配し、各モータ１１から延長された回転軸１１ａの端部にピニオン９を取付けると共に、このピニオン９の端部に案内軌道７の開口縁に沿って移動する車輪１０を取り付けた構成としている。モータ１１は直流モータであって、無通電状態であっても回転子に磁気制動力が作用する直流マグネット式ギヤモータを使用するのが好ましい。

なお、水平位置に移動したテレビモニタが降下しないように、ラッチ機構によって制動する構成とすることも可能であるが、ギヤモータの内部の摩擦力を増したり、マグネットの磁気力を高くすることによって、ラッチ機構を設けなくても、テレビモニタを水平位置に保持することが可能となる。また、微電流を流すことによって、テレビモニタがモータの降下する方向に回転しない構造とすることも可能である。

また、図７に示すように、本体枠２の両側板２ａ、２ｂ（図７は側板２ｂのみを示す）の内側に沿って正極と負極の一対の電極板１４ａ、１４ｂが設けられ（ただし、電極板１４ａは見えない）、左右の各モータ１１の回転軸１１ａの近傍における各引上げアーム１３ａ、１３ｂ（ただし、引上げアーム１３ａは見えない）に設けられた電極端子１５の先端を各電極板１４ａ、１４ｂの面に接触させる構成としている（図１参照）。このような構成により、テレビモニタ３の開閉動作の際においても、各電極端子１５の先端は各電極板１４ａ、１４ｂの面に接触しながら移動し、各モータ１１に電力を供給し続けることが可能となる。

さらに、本実施例において、図８に示すように、モータ１１の回転軸１１ａを回動自在に支持する軸受け部１８から本体枠２の両側に沿って延長された引上げアーム１３ａ、１３ｂは、図１０に示すように、途中に湾曲に凹んだ形状の湾曲案内辺１６を有すると共に、各引上げアーム１３ａ、１３ｂの先端の支承軸６、６がテレビモニタ３の側部の途中に回転自在に係止されている。この引上げアーム１３ａ、１３ｂの湾曲案内辺１６の形状は、引上げアーム１３ａ、１３ｂがテレビモニタ３の開閉動作に従って、後述するように本体枠２の支点軸１７と接触する点の軌跡によって描かれる形状であり、コンピュータ画像解析等によって形成することが可能である。

上記の構成において、本体枠２の両側の各側板には引上げアーム１３ａ、１３ｂの湾曲案内辺１６が接する所定部位に支点軸１７が突出形成されている。そして、図１０（ａ）（以下の図１０（ａ）〜(ｃ)においては、例えば引上げアームは片側の引上げアーム１３ａのみ図示してある）に示すように、モータ１１が回転駆動することによってピニオン９がラック８に歯合することでテレビモニタ３が本体枠２側に閉じる動作を開始する。

このような動作において、図１０(ｂ)に示すように、引上げアーム１３ａの湾曲案内辺１６が支点軸１７に接した時点から、該支点軸１７を支点Ｐとし、モータの回転軸１１ａを力点Ｅとし、さらに引上げアーム１３ａの先端の支承軸６を作用点Ｗとする梃子の作用によって、テレビモニタ３を本体枠２の内部に収納する動作となる。

そして、図１０(ｂ)の状態からテレビモニタ３が水平に近づく角度になると、上記のように梃子の作用が開始する時点でピニオン９は弧状の曲線軌道７ｂに相当するラック８の曲線部８ｂを移動し始める。ここで、モータの回転軸１１ａ（力点Ｅ）から支点軸１７（支点Ｐ）までの腕の長さをＥＰとし、支承軸６（作用点Ｗ）から支点軸１７（支点Ｐ）までの腕の長さをＷＰとする。そこで、図１０(ｂ)から(ｃ)への変化を見ると、ピニオン９がラック８の曲線部８ｂに沿って下降するに従い、引上げアーム１３ａは支点軸１７を支点Ｐとしてテレビモニタ３を水平方向へと引き上げる回転力を生じさせる。また、このような動作において、ピニオン９がラック８の曲線部８ｂに沿って下降するに従い、力点E側の腕の長さＥＰが作用点W側の腕の長さWPよりも次第に長くなるため、支承軸６（作用点Ｗ）に作用するモーメントが徐々に増大し、テレビモニタ３を水平方向に引き上げて本体枠２内に収納する動作を効率的に行うことが可能となる。

なお、上記の実施例においては、本発明の車両用テレビモニタ収納装置の取り付け箇所としては、バス車両を例にあげて説明してあるが、他の車両や航空機等の室内天井に取り付ける場合にも有益であり、また車両ではなくても何らかの天井部に取り付ける場合でも有効である。

本発明の車両用テレビモニタ収納装置は、テレビモニタをバス車両等の天井側に収納する構造において、テレビモニタを収納枠内に収納する際の回転モーメントを効率的に得ることにより、モータの駆動効率を確保し、電動モータの小型化、及び構造の単純化を実現した車両用テレビモニタ収納装置として利用可能である。

１車両用テレビモニタ収納装置
２本体枠
２ａ、２ｂ両側板
３テレビモニタ
３ａ画面
４ヒンジ部材
５補強部材
６支承軸
７案内軌道
７ａ直線軌道
７ｂ曲線軌道
８ラック
８ａ直線部
８ｂ曲線部
９ピニオン
１０車輪
１１モータ
１１ａ回転軸
１２モータフレーム
１３ａ、１３ｂ引上げアーム
１４ａ、１４ｂ電極板
１５電極端子
１６湾曲案内辺
１７支点軸
１８軸受け部
１９ダンパー
Ｅ力点
Ｐ支点
Ｗ作用点
ＥＰ力点E側の腕の長さ
WP 作用点W側の腕の長さ

上記の問題を解決するために、本発明における請求項１の車両用テレビモニタ収納装置は、車両の天井に取り付けられる本体枠の内部に収納自在に形成したテレビモニタが本体枠の両側の前端付近に設けられたヒンジ部材で回動自在に取り付けられ、該本体枠の両側の各側板に沿って互いに並行に形成された開口状の案内軌道が直線軌道の一端を下方に向けて弧状の曲線軌道を形成すると共に、該案内軌道に沿って形成したラックに歯合するピニオンと該案内軌道に沿って案内される車輪とがモータの回転軸に連結され、該モータの回転軸を回動可能に支持する軸受け部から本体枠の両側に沿って延長された引上げアームが途中に湾曲に凹んだ湾曲案内辺を有すると共に、引上げアームの先端がテレビモニタの側部の途中に固定された支承軸に回転自在に係止され、本体枠の両側の各側板には引上げアームの湾曲案内辺が接する所定部位に支点軸が突出形成された車両用テレビモニタ収納装置において、引上げアームの湾曲案内辺の形状は、該引上げアームがテレビモニタの開閉動作に従って本体枠の支点軸と接触する点の軌跡によって描かれる形状を有し、モータが回転駆動することによってピニオンがラックに歯合することでテレビモニタが本体枠側に閉じる動作中に、引上げアームの湾曲案内辺が支点軸に接した時点から該支点軸を支点とし、モータの回転軸を力点とし、さらに引上げアームの先端の支承軸を作用点とする梃子の作用によってテレビモニタを水平方向へと引き上げる回転力を生じさせ、テレビモニタが水平に近づく角度になると、梃子の作用が開始する時点でピニオンはラックの曲線部を移動し始め、ピニオンがラックの曲線部に沿って下降するに従い、引上げアームは支点軸を支点としてテレビモニタを水平方向へと引き上げる回転力を生じさせると共に、力点側の腕の長さが作用点側の腕の長さよりも次第に長くなることによってモーメントが次第に増大し、支承軸を作用点とする梃子の作用によってテレビモニタを水平方向へと引き上げる回転力を生じさせる構成により、テレビモニタを本体枠の内部に収納するようにしたことを特徴とする。

さらに、本発明における請求項２の車両用テレビモニタ収納装置は、請求項１において、モータは直流モータであって、本体枠の両側板の内側に沿って正極と負極の一対の電極板が設けられ、左右の各モータの回転軸の近傍における各引上げアームに設けられた電極端子の先端を各電極板の面に接触させることによって各モータに電力が供給されることを特徴とする。

Claims

バス車両等の天井に取り付けられる本体枠の内部に収納自在に形成したテレビモニタが本体枠の両側板に対して回動自在に取り付けられ、該本体枠の両側の各側板に沿って互いに並行に形成された開口状の案内軌道が直線軌道の一端を下方に向けて弧状の曲線軌道を形成すると共に、該案内軌道に沿って形成したラックに歯合するピニオンと該案内軌道に沿って案内される車輪とがモータの回転軸に連結され、該モータの回転軸を回動可能に支持する軸受け部から本体枠の両側に沿って延長された引上げアームが途中に湾曲に凹んだ湾曲案内辺を有すると共に、引上げアームの先端の支承軸がテレビモニタの側部の途中に回転自在に係止され、本体枠の両側の各側板には引上げアームの湾曲案内辺が接する所定部位に支点軸が突出形成され、モータが回転駆動することによってピニオンがラックに歯合することでテレビモニタが本体枠側に閉じる動作において、引上げアームの湾曲案内辺が支点軸に接した時点から該支点軸を支点とし、モータの回転軸を力点とし、さらに引上げアームの先端の支承軸を作用点とする梃子の作用によってテレビモニタを水平方向へと引き上げる回転力を生じさせ、テレビモニタを本体枠の内部に収納するようにしたことを特徴とする車両用テレビモニタ収納装置。
本体枠の両側の各側板に突出形成された支点軸に接する引上げアームの湾曲案内辺の形状は、該引上げアームがテレビモニタの開閉動作に従って本体枠の支点軸と接触する点の軌跡によって描かれる形状であることを特徴とする請求項1記載の車両用テレビモニタ収納装置。
モータは直流モータであって、本体枠の両側板の内側に沿って正極と負極の一対の電極板が設けられ、左右の各モータの回転軸の近傍における各引上げアームに設けられた電極端子の先端を各電極板の面に接触させることによって各モータに電力が供給されることを特徴とする請求項1又は２記載の車両用テレビモニタ収納装置。