JP2017088070A - 車載用電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】上昇位置にある機器本体を安定的に保持してラットルノイズの発生を抑制することができる「車載用電子機器」を提供する。
【解決手段】駆動機構の駆動力によって機器本体がシャーシ１に支持されたガイドシャフト２に沿って昇降動作する車載用電子機器において、シャーシ１に設けられたストッパ部１ｂに環状の弾性部材１２を取り付け、この弾性部材１２にガイドシャフト２を包囲して下方へ突出する凸状傾斜面（環状受部）１２ｂを形成し、機器本体の上側筒状軸受部７ａがガイドシャフト２に沿って上昇して弾性部材１２の凸状傾斜面１２ｂに圧接されると、駆動機構から上側筒状軸受部７ａに付与される上向きの駆動力Ｆｖが凸状傾斜面１２ｂの傾斜角に応じてＦｈという分力に変換され、その反力が上側筒状軸受部７ａに対してラジアル方向の荷重として加わるようにした。
【選択図】図５

Description

本発明は、表示パネル等を有する機器本体がガイドシャフトに沿って昇降動作する車載用電子機器に関するものである。

自動車の車室内に装備される車載用電子機器として、表示パネルが搭載された機器本体を一対のガイドシャフトに沿って往復動可能とし、この機器本体がダッシュボードやインストルメントパネルの内部に収納された収納姿勢から外部に露出する突出姿勢へ向かって移動するものがある。

このような車載用電子機器において、機器本体をガタ付きなくスムーズに上下動させるために、機器本体の左右両側に設けられた軸受け部のうち、片側の軸受け部の内部に２つのメタル含油軸受を固定し、これらメタル含油軸受に一方のガイドシャフトを摺動自在に挿通させると共に、反対側の軸受け部に軸受け孔を開設し、この軸受孔を他方のガイドシャフトに挿通させたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に開示された車載用電子機器では、モータを駆動源とする駆動機構を作動させると、機器本体は片側２つのメタル含油軸受とガイドシャフトとの摺動部分を基準として上下動し、反対側の軸受け孔がガイドシャフトを最少の隙間で摺動するため、機器本体をガイドシャフトに沿ってスムーズに昇降動作させることができる。

特開２０１４−６９５７８号公報

しかしながら、ガイドシャフトに沿って機器本体が上下動する車載用電子機器においては、軸受とガイドシャフトとの間に若干のクリアランスを必要とするため、機器本体が上昇位置で突出姿勢に保持されているときに走行中の自動車から外部振動等が作用すると、機器本体が上記クリアランスに起因してガイドシャフトのラジアル方向（軸線と直交する方向）へ振動し、ラットルノイズと呼ばれる異音を生じる虞があった。特に、機器本体に質量の大きい表示パネルが搭載されている場合、ガイドシャフトの上方位置に重量物を保持した状態で自動車が走行することになるため、軸受とガイドシャフト間の僅かなクリアランスによってラットルノイズが発生しやすくなる。

なお、ガイドシャフトの上端付近に形成したストッパ部にゴム製の緩衝部材を取り付け、ガイドシャフトに沿って上昇する軸受け部をこの緩衝部材の下面に押し当てて停止させることにより、突出姿勢にある機器本体を弾性的に保持するという手段が考えられる。しかし、このような緩衝部材には停止時の衝突音を吸収する機能も必要であり、比較的柔らかいゴム材料を使用しなければならないため、機器本体の振動に追従して緩衝部材がガイドシャフトのラジアル方向へ変形しやすくなり、ラットルノイズの発生を確実に防止することは困難である。

本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、上昇位置にある機器本体を安定的に保持してラットルノイズの発生を抑制することができる車載用電子機器を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明の車載用電子機器は、シャーシと、前記シャーシに支持されて上下方向へ延びるガイドシャフトと、前記ガイドシャフトに摺動自在に挿通された筒状軸受部を有する機器本体と、前記機器本体を前記ガイドシャフトに沿って昇降動作させる駆動機構とを備えた車載用電子機器において、前記シャーシに設けられたストッパ部に前記ガイドシャフトの上端部を包囲するように環状の弾性部材が取り付けられており、前記弾性部材は前記ガイドシャフトを包囲して下方へ突出する環状受部を有し、前記環状受部と前記筒状軸受部との少なくとも一方に、前記駆動機構から前記筒状軸受部に付与される上向きの駆動力を前記環状受部が前記ガイドシャフトの外周面に圧接される方向の付勢力に変換する環状傾斜面が形成されている構成とした。

このように構成された車載用電子機器では、機器本体の上昇に伴って筒状軸受部がガイドシャフトの上端部に設けられた弾性部材の環状受部に圧接されると、駆動機構から筒状軸受部に付与される上向きの駆動力が環状傾斜部でガイドシャフトの中心方向への分力に変換され、その反力が筒状軸受部に対してラジアル方向の荷重として加わる。その結果、弾性部材が筒状軸受部とガイドシャフトの間に挟まれた状態となるため、弾性部材は柔らかい材料であるのにも関わらず機器本体の振動に追従して変形することが抑えられる。これにより、筒状軸受部の軸ガタが弾性部材によって吸収されるため、上昇位置に保持された機器本体に外部振動が作用したとしても、ラットルノイズの発生を効果的に抑制することができる。

上記の構成において、環状傾斜面は環状受部と筒状軸受部のいずれか一方のみに形成されていても良いが、弾性部材の環状受部に下方に向かって径寸法を小さくする凸状傾斜面が形成されていると共に、機器本体の筒状軸受部に凸状傾斜面と当接可能であって下方に向かって径寸法を小さくする凹状傾斜面が形成されていると、筒状軸受部に付与される上向きの駆動力を両方の環状傾斜面（凹状傾斜面と凸状傾斜面）の接触面を介して環状受部に効率良く伝達することができる。

また、上記の構成において、駆動機構は、筒状軸受部が環状受部に当接した後も機器本体に対して上向きの駆動力を継続的に付与するものであると、弾性部材は筒状軸受部とガイドシャフトの間に挟まれた状態となり、弾性部材は柔らかい材料であるのにも関わらず硬い材料と同じような特性となるため、機器本体を上昇位置により安定的に保持することができて好ましい。

また、上記の構成において、ガイドシャフトの両端部をネジ止めやカシメ等の手段を用いてシャーシに固定するようにしても良いが、少なくともガイドシャフトの上端部がブッシュを介してシャーシに取り付けられていると、ガイドシャフトを安価なブッシュを用いて簡単に取り付けることができると共に、ガイドシャフトとブッシュとの間のクリアランスに起因するラットルノイズの発生を抑制することができる。

また、上記の構成において、機器本体はシャーシに対して出入可能な表示パネルを備えており、筒状軸受部が環状受部に圧接されているとき、表示パネルはシャーシから突出した姿勢に保持されるようになっていると、質量の大きな表示パネルを突出姿勢にガタ付きなく安定的に保持することができる。

本発明の車載用電子機器によれば、上昇位置にある機器本体を安定的に保持してラットルノイズの発生を抑制することができる。

実施形態例に係る車載用電子機器を裏面側から見た斜視図である。 該車載用電子機器に備えられる機器本体が突出姿勢に移動した状態を示す裏面図である。 該機器本体が収納姿勢に移動した状態を示す裏面図である。 図２のＡ部を示す拡大図である。 図４の要部断面図である。 図５に対応する斜視図である。 該車載用電子機器に用いられる弾性部材の斜視図である。 該弾性部材の変形例を示す動作説明図である。

発明の実施の形態について図面を参照して説明すると、本発明の実施形態例に係る車載用電子機器は、ダッシュボード（図示せず）等の内部に設置されるシャーシ１と、シャーシ１の左右両側に支持されて上下方向へ延びる一対のガイドシャフト２，３と、図示せぬ表示パネルが搭載された機器本体４と、機器本体４をガイドシャフト２，３に沿って上下方向に往復移動させる駆動機構５等を備えている。

シャーシ１は上面に細長形状の開口部１ａを有しており、図３に示すように、非使用時に機器本体４はシャーシ１の内部に格納された収納姿勢にあるが、図１，２に示すように、使用時に機器本体４は開口部１ａを通って車室内に露出する突出姿勢となる。

一対のガイドシャフト２，３は断面円形の金属棒であり、これらガイドシャフト２，３の下端部はＤカット形状に加工されており、当該部分をネジ止めすることによってガイドシャフト２，３の下端部はシャーシ１の底面部に固定されている。また、図５，６に示すように、ガイドシャフト２，３の上端部は合成樹脂製のブッシュ６を介してシャーシ１の天面部に取り付けられており、このようなブッシュ６を用いた取付構造を採用することにより、ガイドシャフト２，３の上端部を安価に且つ簡単な作業でシャーシ１に取り付けることができる。ただし、ガイドシャフト２，３の下端部と同じように、ガイドシャフト２，３の上端部をネジ止めによってシャーシ１に固定するようにしても良い。

機器本体４の外殻はアルミダイカストや高強度樹脂等の軽量で剛性が高い材料からなり、この機器本体４の下部両側には垂下片７，８が設けられている。一方の垂下片７には上側筒状軸受部７ａと下側筒状軸受部７ｂが上下方向に所定間隔をおいて突設されており、一方のガイドシャフト２は各筒状軸受部７ａ，７ｂに穿設された貫通孔を挿通して上下方向へ延びている。これら貫通孔の内径はガイドシャフト２の直径に比べて大きめに設定されており、図５，６に示すように、上側筒状軸受部７ａの貫通孔７ｃにはステンレス等からなる筒状の軸受９が圧入・固定されている。この軸受９は一方のガイドシャフト２に摺動自在に嵌合されているが、良好な摺動性を維持するために両者２，９の間には若干のクリアランスが確保されている。

他方の垂下片８にも上側筒状軸受部８ａと下側筒状軸受部８ｂが上下方向に所定間隔をおいて突設されており、他方のガイドシャフト３は各筒状軸受部８ａ，８ｂに穿設された貫通孔を挿通して上下方向へ延びている。図示省略されているが、これら筒状軸受部８ａ，８ｂは前述した一方の垂下片７の各筒状軸受部７ａ，７ｂと同様な構成となっている。すなわち、上側筒状軸受部８ａの貫通孔にはステンレス等からなる筒状の軸受が圧入・固定されており、この軸受は他方のガイドシャフト３に摺動自在に嵌合されているが、両者の間には若干のクリアランスが確保されている。

図１〜図３に示すように、駆動機構５は、Ｘ状に交差する一対のリンクレバー１０，１１と、これら両リンクレバー１０，１１を駆動する図示せぬモータ等によって構成されており、このモータを駆動源として両リンクレバー１０，１１の交差角度が変化すると、機器本体４がガイドシャフト２，３に沿って上下方向に往復移動するようになっている。

図４〜図６に示すように、図示左側のシャーシ１の天面近傍にはストッパ部１ｂが設けられており、このストッパ部１ｂにゴム材料からなる環状の弾性部材１２が取り付けられている。図７に示すように、弾性部材１２は、ガイドシャフト２に挿通される挿通孔１２ａと、挿通孔１２ａの下端側を包囲する円錐形状の環状受部１２ｂと、ストッパ部１ｂに嵌め込まれる取付溝１２ｃとを有しており、環状受部１２ｂは下方に向かって径寸法を小さくする凸状傾斜面となっている。詳細な構成は図示省略されているが、他方のガイドシャフト３の上端部にも同様の弾性部材１３が配設されており、この弾性部材１３は図示右側のシャーシ１の天面近傍に設けられたストッパ部に取り付けられている。

次に、本実施形態例に係る車載用電子機器の動作について簡単に説明すると、図３に示すように、機器本体４がシャーシ１の内部に格納された収納姿勢にあるとき、左右の垂下片７，８はそれぞれガイドシャフト２，３の下端側に位置しており、図示せぬが、駆動機構５の両リンクレバー１０，１１は交差角度を最大にした姿勢で停止している。

この状態で図示せぬモータを一方向に回転すると、両リンクレバー１０，１１が互いの交差角度を狭めるように回動し、それに伴って図示左側の垂下片７に設けられた上側筒状軸受部７ａと下側筒状軸受部７ｂが一方のガイドシャフト２に沿って上方へ移動すると共に、図示右側の垂下片８に設けられた上側筒状軸受部８ａと下側筒状軸受部８ｂが他方のガイドシャフト３に沿って上方へ移動する。そして、左右の上側筒状軸受部７ａ，８ａがガイドシャフト２，３の上端側まで移動すると、これら上側筒状軸受部７ａ，８ａが駆動機構５からの上向きの駆動力を受けて弾性部材１２，１３に圧接され、この時点でモータを停止することにより、図１，２に示すように、機器本体４は開口部１ａを通ってシャーシ１の上方へ突出する突出姿勢に保持される。

このとき、図５に示すように、上側筒状軸受部７ａの貫通孔７ｃの上端開口縁が弾性部材１２の凸状傾斜面（環状受部）１２ｂに突き当たってＦｖという力を発生させ、この力Ｆｖが凸状傾斜面１２ｂの傾斜角に応じてＦｈという分力に変換されるため、その反力が上側筒状軸受部７ａに対してラジアル方向の荷重として加わる。その結果、弾性部材１２は上側筒状軸受部７ａとガイドシャフト２の間に挟まれた状態となり、弾性部材１２は柔らかい材料であるのにも関わらず機器本体４の振動に追従して変形することが抑えられるため、軸受９とガイドシャフト２間のクリアランスに基づく軸ガタが吸収される。図示省略されているが、下側筒状軸受部８ｂの貫通孔の上端開口縁が弾性部材１３の凸状傾斜面に突き当たることにより、他方のガイドシャフト３の上端部においても同様に軸ガタが吸収される。したがって、突出姿勢に保持された機器本体４に外部振動が作用したとしても、上側筒状軸受部７ａ，８ａとガイドシャフト２，３との間でラットルノイズが発生することを防止できる。

ここで、駆動機構５の駆動源であるモータは、弾性部材１２の凸状傾斜面１２ｂが確実に変形したタイミングで停止するように制御されている。すなわち、上側筒状軸受部７ａの貫通孔７ｃの上端開口縁が弾性部材１２の凸状傾斜面１２ｂに当接した後も、モータを直ちに停止させずに所定量だけ回転を続行することにより、上側筒状軸受部７ａが弾性部材１２の凸状傾斜面１２ｂに確実に圧接されるようになっており、上側筒状軸受部８ａと弾性部材１３についても同様である。これにより、上記したＦｖという力を確実に発生させることができるため、機器本体４が突出姿勢に安定的に保持されてラットルノイズの発生を効果的に抑制することができる。

なお、本実施形態例では、シャーシ１に対してガイドシャフト２，３を安価な構造で簡単に取り付け可能とするために、ガイドシャフト２，３の上端部が合成樹脂製のブッシュ６を介してシャーシ１の天面部に取り付けられているが、ブッシュ６の経年的な摩耗や寸法誤差等により、ガイドシャフト２，３とブッシュ６との間に僅かなクリアランスを生じることがある。そのような場合においても、上側筒状軸受部７ａ，８ａが弾性部材１２，１３に圧接された時点で、図５に示すＦｈという分力が弾性部材１２の凸状傾斜面１２ｂを押し潰し、その圧力が挿通孔１２ａの中心に向かってガイドシャフト２の全周に作用することにより、弾性部材１２の内径寸法が縮小してガイドシャフト２に密着嵌合した状態になるため、ガイドシャフト２，３とブッシュ６との間のクリアランスに起因するラットルノイズの発生を抑制することができる。

また、機器本体４がシャーシ１の開口部１ａから上方へ突出した突出姿勢にあるとき、前記モータを他方向に回転すると、駆動機構５の両リンクレバー１０，１１が互いの交差角度を拡げるように回動するため、垂下片７，８の上側筒状軸受部７ａ，８ａと下側筒状軸受部７ｂ，８ｂはガイドシャフト２，３に沿って下方へ移動し、機器本体４はシャーシ１の内部に格納された収納姿勢に戻る。

以上説明したように、本実施形態例に係る車載用電子機器では、シャーシ１のストッパ部１ｂに凸状傾斜面（環状受部）１２ｂを有する弾性部材１２，１３が取り付けられており、機器本体４の上昇に伴って上側筒状軸受部７ａが凸状傾斜面（環状受部）１２ｂに圧接されると、駆動機構５から上側筒状軸受部７ａに付与される上向きの駆動力Ｆｖが凸状傾斜面１２ｂの傾斜角に応じてＦｈという分力に変換され、その反力が上側筒状軸受部７ａに対してラジアル方向の荷重として加わるため、弾性部材１２は上側筒状軸受部７ａとガイドシャフト２の間に挟まれた状態となり、弾性部材１２は柔らかい材料であるのにも関わらず機器本体４の振動に追従して変形することが抑えられ、上側筒状軸受部７ａの軸ガタを弾性部材１２によって吸収することができる。これにより、シャーシ１から突出する突出姿勢に保持された機器本体４に外部振動が作用したとしても、ラットルノイズの発生を効果的に抑制することができる。

なお、上記実施形態例では、弾性部材１２の環状受部に下方に向かって径寸法を小さくする凸状傾斜面１２ｂを形成し、上側筒状軸受部７ａの貫通孔７ｃの上端開口縁（角部）をこの凸状傾斜面１２ｂに突き当てるようにしているが、図８に示すように、上側筒状軸受部７ａの貫通孔７ｃの上端部に下方に向かって径寸法を小さくする凹状傾斜面７ｄを形成し、この凹状傾斜面７ｄを弾性部材１２の凸状傾斜面１２ｂに圧接させるようにしても良い。

このように構成すると、図８（ａ）に示すように、上側筒状軸受部７ａがガイドシャフト２に沿って上昇して弾性部材１２に近付いていき、上側筒状軸受部７ａが弾性部材１２に当接した後も上向きの駆動力を継続的に付与することにより、図８（ｂ）に示すように、凹状傾斜面７ｄと凸状傾斜面１２ｂの接触面どうしが密着するだけでなく、上側筒状軸受部７ａの上面と弾性部材１２の下面が密着した状態となる。その結果、上側筒状軸受部７ａに付与された上向きの駆動力が凹状傾斜面７ｄと凸状傾斜面１２ｂの接触面を介してラジアル方向の分力に効率良く変換されると共に、凸状傾斜面１２ｂを含む弾性部材１２の下面全体が上側筒状軸受部７ａに密着して締め付けられた状態となるため、より効果的にラットルノイズの発生を抑制することができる。なお、上向きの駆動力を継続的に付与すると、弾性部材１２は上側筒状軸受部７ａとガイドシャフト２の間で圧縮された状態となり、弾性部材１２は柔らかい材料であるのにも関わらず硬い材料と同じような特性となるため、機器本体４の振動への追従をさらに抑制することができる。

あるいは、弾性部材１２の環状受部１２ｂを円筒状に形成して凸状傾斜面を省略し、この環状受部１２ｂの下部外周縁（角部）に上側筒状軸受部７ａに形成した凹状傾斜面７ｄを当接させるようにしても良く、要は、弾性部材１２の環状受部１２ｂと上側筒状軸受部７ａとの少なくとも一方に、駆動機構５から上側筒状軸受部７ａに付与される上向きの駆動力をガイドシャフト２の中心に向かうラジアル方向の分力に変換する環状傾斜面（凸状傾斜面１２ｂまたは凹状傾斜面７ｄ）が形成されていれば良い。

また、上記実施形態例では、機器本体４に表示パネルが搭載された車載用電子機器について説明したが、機器本体に各種メディアの再生装置や操作部材等が搭載されたものであっても良い。

なお、特許請求の範囲の記載において、「上下方向」や「昇降動作」という文言を用いているが、これらは重力の方向との関連を示すものではなく、機器本体を水平方向や傾斜方向に沿って設置したものや、機器本体を上下逆に設置したものも本発明に含まれることは言うまでもない。

１ シャーシ
１ａ 開口部
１ｂ ストッパ部
２，３ ガイドシャフト
４ 機器本体
５ 駆動機構
６ ブッシュ
７，８ 垂下片
７ａ，８ａ 上側筒状軸受部
７ｂ，８ｂ 下側筒状軸受部
７ｃ 貫通孔
７ｄ 凹状傾斜面
９ 軸受
１０，１１ リンクレバー
１２ 弾性部材
１２ａ 挿通孔
１２ｂ 環状受部（凸状傾斜面）
１２ｃ 取付溝
１３ 弾性部材

Claims (5)

1. シャーシと、前記シャーシに支持されて上下方向へ延びるガイドシャフトと、前記ガイドシャフトに摺動自在に挿通された筒状軸受部を有する機器本体と、前記機器本体を前記ガイドシャフトに沿って昇降動作させる駆動機構とを備えた車載用電子機器において、
   前記シャーシに設けられたストッパ部に前記ガイドシャフトの上端部を包囲するように環状の弾性部材が取り付けられており、前記弾性部材は前記ガイドシャフトを包囲して下方へ突出する環状受部を有し、前記環状受部と前記筒状軸受部との少なくとも一方に、前記駆動機構から前記筒状軸受部に付与される上向きの駆動力を前記環状受部が前記ガイドシャフトの外周面に圧接される方向の付勢力に変換する環状傾斜面が形成されていることを特徴とする車載用電子機器。
2. 請求項１の記載において、前記環状受部に下方に向かって径寸法を小さくする凸状傾斜面が形成されていると共に、前記筒状軸受部に前記凸状傾斜面と当接可能であって下方に向かって径寸法を小さくする凹状傾斜面が形成されており、これら凸状傾斜面と凹状傾斜面がいずれも前記環状傾斜面であることを特徴とする車載用電子機器。
3. 請求項１の記載において、前記駆動機構は、前記筒状軸受部が前記環状受部に当接した後も前記機器本体に対して上向きの駆動力を継続的に付与することを特徴とする車載用電子機器。
4. 請求項１〜３のいずれか１項の記載において、少なくとも前記ガイドシャフトの上端部がブッシュを介して前記シャーシに取り付けられていることを特徴とする車載用電子機器。
5. 請求項１〜４のいずれか１項の記載において、前記機器本体は前記シャーシに対して出入可能な表示パネルを備えており、前記筒状軸受部が前記環状受部に圧接されているとき、前記表示パネルは前記シャーシから突出した姿勢に保持されていることを特徴とする車載用電子機器。