JP2017089833A - 複合駆動装置 - Google Patents
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Abstract
Description
第2方向に並んで前記開口部を閉状態とすることが好ましい。
は、被駆動部材の直動方向に沿う方向を第1方向Yとし、第1方向Yに交差する2方向を各々、第2方向Zおよび第3方向Xとする。また、開閉部材がスライドする方向を第2方向Zとする。第1方向Yの一方側にはY1を付し、他方側にはY2を付し、第2方向Zの一方側にはZ1を付し、他方側にはZ2を付し、第3方向Xの一方側にはX1を付し、他方側にはX2を付して説明する。
図1は、本発明を適用した複合駆動装置1を被駆動部材3の前側(第2方向Zの他方側Z2)からみた斜視図であり、図1(a)、(b)は各々、被駆動部材3がフレーム2の内側の待機位置にある状態の説明図、および被駆動部材3がフレーム2の外側の出現位置にある状態の説明図である。図2は、本発明を適用した複合駆動装置1を被駆動部材3の背面側(第2方向Zの一方側Z1)からみた斜視図であり、図2(a)、(b)は各々、被駆動部材3がフレーム2の内側の待機位置にある状態の説明図、および被駆動部材3がフレーム2の外側の出現位置にある状態の説明図である。図3は、本発明を適用した複合駆動装置1の開閉機構6および直線駆動機構7等を第3方向Xの一方側X1からみた斜視図である。なお、図1および図2では、フレーム2の内部の構成が分かりやすいように、フレーム2についてはその輪郭のみを模式的に示してある。
図4は、本発明を適用した複合駆動装置1の開閉機構6を第3方向Xの一方側X1からみた斜視図である。図5は、本発明を適用した複合駆動装置1の開閉部材4等の分解斜視図である。図6は、本発明を適用した複合駆動装置1の開閉機構6に用いたピニオン62等の説明図である。なお、図3、図4、図5および図6では、第1ラック410の歯および第2ラック420の歯の一部のみを示し、第1ラック410および第2ラック420が形成されている範囲を一点鎖線で示してある。
備えており、開閉機構6は、第1部材41および第2部材42を第2方向Zに移動可能に支持するホルダ61を有している。第1部材41および第2部材42はいずれも、第1方向に厚さ方向を向ける板状部材である。ホルダ61は、第3方向Xで対向する一対の側板部611、612と、第2方向Zの一方側Z1で側板部611、612の端部に接続する連結板部619を有している。
駆動源5(モータ50)とは、伝達機構67を介して機構的に接続されている。本形態において、伝達機構67は、歯車伝達機構68とベルト伝達機構69とを備えている。
第1部材41において、側面411には、第1方向Yの一方側Y1に向いた段部412が形成されており、段部412において、第2方向Zの一方側Z1に向く端部から第1方向Yの一方側Y1に向く面の途中位置まで第1ラック410が連続して設けられている。第2部材42において、側面421には、第1方向Yの他方側Y2に向いた段部422が形成されており、段部422において、第2方向Zの他方側Z2に向く端部から第1方向Yの他方側Y2に向く面の途中位置まで第2ラック420が連続して設けられている。第1ラック410と第2ラック420は、互いに反対側からピニオン62と噛み合っている。
図7は、本発明を適用した複合駆動装置1の開閉機構6の動作を示す説明図である。なお、図7では、閉状態における開閉部材4等の位置を実線で示し、開状態における開閉部材4等の位置を一点鎖線で示してある。
、第1軸線L1に接近する方向に移動する。従って、第1部材41は、ホルダ61に支持されたまま、矢印A1で示すように、第1軸線L1に接近する方向に移動する。その結果、ホルダ61は、第1軸線L1周りに矢印Bで示す方向に回転する。その際、ピニオン62は、第2軸線L2周りに回転しながら第1ラック410に乗り上げ、ピニオン62と第1ラック410との噛み合い位置が第1ラック410の第2方向Zの他方側Z2に移動する。また、ピニオン62の回転によって、第2ラック420は、第1ラック410とは反対側でピニオン62に乗り上げ、ピニオン62と第2ラック420との噛み合い位置が第2ラック420の第2方向Zの一方側Z1に移動する。従って、第2部材42は、矢印A2で示すように、第2方向Zの他方側Z2に移動し、ピニオン62を挟んで第1部材41に対して第1方向Yの一方側Y1に重なる。かかる状態において、第1部材41および第2部材42は、第2方向Zの他方側Z2の端部41a、42aがフレーム2内に引き込まれた斜め姿勢となる。また、第2部材42の少なくとも第2方向Zの一方側Z1(開閉部材4の第2方向Zの一方側Z1)では、開口部20が開口した開状態となる。本形態では、開閉部材4の第2方向Zの他方側Z1でも、フレーム2の開口部が開口した状態となるが、かかる開口部は、被駆動部材3の出し入れには用いられない。
図8は、本発明を適用した複合駆動装置1の直線駆動機構7およびチルト駆動機構9を第3方向Xの一方側X1からみた斜視図である。図9は、本発明を適用した複合駆動装置1の直線駆動機構7の分解斜視図である。
直線駆動機構7は、第1方向Yに延在する軸線L4周りに回転する送りねじ70と、送りねじ70と係合する第1キャリッジ71とを有しており、第1キャリッジ71は、被駆動部材3を待機位置から出現位置に移動させる際に第1方向Yの一方側Y1に移動する。本形態において、送りねじ70の両端部は、フレーム2に支持された支持部材78によって回転可能に支持されている。直線駆動機構7は、モータ50の第2出力軸52に固定された第1歯車751、第1歯車751と噛み合う第2歯車752、および第2歯車752と噛み合う第3歯車753からなる歯車伝達機構75を有しており、第3歯車753は、送りねじ70の端部709に固定されている。従って、送りねじ70は、モータ50の駆動力によって軸線L4周りに回転する。
は、第2方向Zで対向する一対の板状のガイド部を有しており、一対のガイド部の間に被駆動部材3が配置されている。このため、一対のガイド部のうち、第2方向Zの他方側Z2に位置する第1ガイド部741は、被駆動部材3に第2方向Zの他方側Z2から接し、第2方向Zの一方側Z1に位置する第2ガイド部742は、被駆動部材3に第2方向Zの一方側Z1から接する。
図10は、本発明を適用した複合駆動装置1の切り換え機構8およびチルト駆動機構9の説明図である。本形態において、直線駆動機構7は、切り換え機構8を有している。切り換え機構8は、第1キャリッジ71が第1方向Yの一方側Y1への移動を開始する際、被駆動部材3と第1キャリッジ71との機構的な接続が解除された解除状態としておき、第1キャリッジ71が第1方向Yの一方側Y1に一定距離を移動した後、被駆動部材3と第1キャリッジ71とが機構的に接続された接続状態とする。
の軸部86の中心を通る軸線L6周りに回転可能である。なお、レバー81と第1キャリッジ71との間には、矢印F2で示すように、レバー81を第1キャリッジ71に対して、矢印F2で示すように、軸線L6周りに付勢する付勢部材88(第2付勢部材)が設けられている。本形態において、付勢部材88は捩りコイルばね880である。
図11は、本発明を適用した複合駆動装置1の切り換え機構8の動作を示す説明図である。なお、図11には、矢印E1、E2で示すように、第1キャリッジ71が第1方向Yの一方側Y1に移動するにともなって、レバー81の姿勢が切り換わる様子を示してある。
で塞がれる。従って、凸部713は、レバー81の凹部813からの係合軸34の抜けを防止する抜け止め用の凸部として機能する。
図12は、本発明を適用した複合駆動装置1のチルト駆動機構9の動作を示す説明図である。図8等に示すように、ガイド部材74の第1方向Yの一方側Z1の端部付近には軸91が配置されており、軸91はフレーム2に固定されている。本形態において、軸91は、駆動源5の駆動力によって、出現位置に到達した被駆動部材3の先端側を第2方向Zの一方側Z1または他方側Z2に傾かせるチルト駆動機構9の当接部90として機能する。本形態では、被駆動部材3の姿勢がガイド部材74によって規制されているため、チルト駆動機構9は、出現位置において、ガイド部材74による被駆動部材3の姿勢の規制が解除された後、被駆動部材3の先端側を第2方向Zに傾かせる。
けてもよい。
図13は、本発明を適用した複合駆動装置1の送りねじ70の説明図である。図13に示すように、直線駆動機構7に用いた送りねじ70は、丸棒状の軸体705の外周面に螺旋溝706が形成されている。ここで、送りねじ70は、第1ピッチP1で螺旋溝706が設けられた第1ねじ部701と、第1ピッチP1より短い第2ピッチP2で螺旋溝706が設けられた第2ねじ部702と、第1ねじ部701と第2ねじ部702との境界部703を有しており、境界部703では、周方向で溝の間隔が連続して変化している。このため、第1キャリッジ71の係合部711は、螺旋溝706との係合部(図示せず)を1個所に有している。
図14は、本発明を適用した複合駆動装置1の送りねじ70の別の構成例を示す説明図である。図14に示す送りねじ70でも、図13を参照して説明した送りねじ70と同様、丸棒状の軸体707の外周側に螺旋溝706が設けられている。送りねじ70は、第1ピッチP1で螺旋溝706が設けられた第1ねじ部701と、第1ピッチP1より短い第2ピッチP2で螺旋溝706が設けられた第2ねじ部702と、第1ねじ部701と第2ねじ部702との境界部703を有しており、境界部703では、周方向で溝の間隔が連続して変化している。このため、第1キャリッジ71の係合部711は、螺旋溝706との係合部(図示せず)を1個所に有している。送りねじ70は、第1ねじ部701に対して第1方向Yの両側に第2ねじ部702を有している。
図15は、本発明を適用した複合駆動装置の動作を示すタイミングチャートである。本形態の複合駆動装置1において、開閉機構6、直線駆動機構7およびチルト駆動機構9は、駆動源5が共通である。従って、図1(a)および図2(a)に示す状態から図1(b
)および図2(b)に示す状態に移行させる際、図15に示すように、まず、時間t1からモータ50を一方方向に回転させると、開閉機構6は、時間t3までの間に開閉部材4をスライドさせ、開閉部材4に対して第2方向Zの一方側Z1で開口部20を開状態とする。
以上説明したように、本形態の複合駆動装置1においては、開閉部材4による開口部20の開閉と、被駆動部材3の待機位置と待機位置との間の第1方向Yでの移動とを行う場合でも、開閉機構6および直線駆動機構7では、駆動源5が共通になっている。従って、複合駆動装置1の構成の簡素化を図ることができる。また、駆動源5は、互いに反対側に向けて突出した第1出力軸51および第2出力軸52を備えたモータ50である。このため、第1出力軸51から出力される駆動力によって開閉機構6を動作させ、第2出力軸52から出力される駆動力によって直線駆動機構7を動作させることができる。従って、モータ50の出力を直線駆動機構7と開閉機構6とに分岐して伝達するための機構が不要である。また、本形態の複合駆動装置1には、上記の駆動源5を用いて、被駆動部材3の先端側を第2方向Zの一方側Z1または他方側Z2に傾かせるチルト駆動機構9が設けられている。このため、1つの駆動源5を用いるという簡素な構成で、開閉部材4による開口
部20の開閉、開口部20を介しての被駆動部材3の出し入れ、および被駆動部材3の姿勢の調整を行うことができる。それ故、被駆動部材3が表示部材30である場合、利用者は、表示部材30の姿勢を画像を見やすい姿勢に調整することができる。
する。このため、開閉部材4の存在が邪魔になりにくい。
上記実施の形態では、開閉機構6において、開状態では、開閉部材4の第2方向Zの他方側Z2の端部41a、42aがフレーム2の内側に引き込まれた斜め姿勢となったが、開閉部材4の第2方向Zの一方側Z1の端部がフレーム2の内側に引き込まれた斜め姿勢となってもよい。また、開状態において開閉部材4がフレーム2の内側に引き込まれた状態とするにあたっては、斜め姿勢に限らず、水平姿勢あるいは垂直姿勢となってフレーム2の内側に引き込まれる形態を採用してもよい。また、上記実施の形態では、開閉機構6において、歯車伝達機構68とベルト伝達機構69とによって伝達機構67を構成したが、歯車伝達機構68のみによって伝達機構67を構成してもよい。上記実施の形態において、切り換え機構8では、係合軸34が被駆動部材3に形成され、第1当接部814および第2当接部815がレバー81に形成されていたが、係合軸34がレバー81に形成され、第1当接部814および第2当接部815が被駆動部材3に形成されていてもよい。上記実施の形態では、モータ50の第1出力軸51から出力される駆動力によって開閉機構6を動作させ、第2出力軸52から出力される駆動力によって直線駆動機構7を動作させる構成であったが、モータ50の共通の出力軸から出力される駆動力が開閉機構6と直線駆動機構7とに分岐して伝達される構成の駆動装置に本発明を適用してもよい。上記実施の形態では、螺旋溝706のピッチが軸線方向で切り換わっている送りねじ70を用いたが、螺旋溝706のピッチが軸線方向で等しい送りねじ70を用いた駆動装置に本発明を適用してもよい。上記実施の形態では、開閉部材4が2つの部材(第1部材41および第2部材42)を備えていたが、3つ以上の部材を有する場合に本発明を適用してもよい。上記実施の形態では、開閉機構6が開閉部材4を第2方向Zにスライドさせる構成であったが、開閉機構6が開閉部材4を回転させて開口部20を開閉する場合に本発明を適用してもよい。上記実施の形態では、切り換え機構8を構成するにあたって、係合軸34を被駆動部材3に設け、レバー81に凹部813(第1当接部814および第2当接部815)を設けたが、係合軸34をレバー81に設け、被駆動部材3に凹部813(第1当接部814および第2当接部815)を設けてもよい。
部)、813…凹部、814…第1当接部、815…第2当接部、Y…第1方向、Z…第2方向、X…第3方向
Claims (21)
- 第1方向の一方側に向けて開口する開口部を備えたフレームと、
前記フレームの内側に配置された被駆動部材と、
前記開口部を塞ぐ開閉部材と、
駆動源と、
前記駆動源の駆動力によって前記開閉部材を駆動して前記開口部を開閉する開閉機構と、
前記駆動源の駆動力によって前記被駆動部材を前記第1方向の一方側および他方側に直動させて前記被駆動部材を前記開口部から外側に突出した出現位置と前記開口部から内側に引っ込んだ待機位置との間で移動させる直線駆動機構と、
を有することを特徴とする複合駆動装置。 - 前記駆動源の駆動力によって前記被駆動部材の先端側を前記第1方向と交差する第2方向の一方側または他方側に傾かせるチルト駆動機構を有することを特徴とする請求項1に記載の複合駆動装置。
- 前記直線駆動機構は、前記駆動源の駆動力によって前記第1方向に延在する軸線周りに回転する送りねじと、前記送りねじと係合し、前記被駆動部材を前記待機位置から前記出現位置に移動させる際に前記第1方向の一方側に移動する第1キャリッジと、を有していることを特徴とする請求項2に記載の複合駆動装置。
- 前記直線駆動機構は、前記被駆動部材が前記待機位置から前記出現位置に向けて移動するまで前記被駆動部材の姿勢を規制するガイド部材を有し、
前記チルト駆動機構は、前記ガイド部材による前記被駆動部材の姿勢の規制が解除された後、前記直線駆動機構が前記被駆動部材をさらに前記出現位置に向けて駆動した際に前記第2方向の一方側または他方側で前記被駆動部材が当接する当接部を有することを特徴とする請求項3に記載の複合駆動装置。 - 前記被駆動部材は、前記被駆動部材が前記出現位置に移動した際に前記フレームから突出する本体部と、前記本体部より前記第2方向の一方側または他方側に突出して前記フレームの内側で前記当接部と当接する干渉部と、を備えていることを特徴とする請求項4に記載の複合駆動装置。
- 前記直線駆動機構は、前記フレームに固定されたガイド軸と、前記ガイド軸が貫通するガイド穴が設けられ、前記被駆動部材を前記第2方向に揺動可能に支持した状態で前記被駆動部材と一体に直線移動する第2キャリッジと、前記第2キャリッジと前記被駆動部材との間に設けられ、前記被駆動部材を前記当接部に当接する方向に付勢する付勢部材と、を有することを特徴とする請求項4または5に記載の複合駆動装置。
- 前記ガイド部材は、前記被駆動部材を前記第2方向の両側から支持する第1ガイド部および第2ガイド部を有することを特徴とする請求項4乃至6の何れか一項に記載の複合駆動装置。
- 前記ガイド部材は、前記第1ガイド部の前記第1方向の一方側で先端側が前記第2ガイド部とは反対側に傾いた第1支持部を有することを特徴とする請求項7に記載の複合駆動装置。
- 前記ガイド部材は、前記第2ガイド部の前記第1方向の一方側で先端側が前記第1ガイド部とは反対側に傾いた第2支持部を有することを特徴とする請求項7または8に記載の
複合駆動装置。 - 前記直線駆動機構は、前記第1キャリッジが前記第1方向の一方側への移動を開始する際、前記被駆動部材と前記第1キャリッジとの機構的な接続が解除された解除状態としておき、前記第1キャリッジが前記第1方向の一方側に一定距離を移動した後、前記被駆動部材と前記第1キャリッジとが機構的に接続された接続状態とする切り換え機構を有していることを特徴とする請求項3乃至9の何れか一項に記載の複合駆動装置。
- 前記切り換え機構は、前記第1方向に交差する軸線周りに回転可能に前記第1キャリッジに支持されたレバーと、前記第1キャリッジの前記第1方向の移動に伴って前記レバーの姿勢を切り換えて前記解除状態と前記接続状態とを実現するカム機構と、を有していることを特徴とする請求項10に記載の複合駆動装置。
- 前記送りねじは、第1ピッチで螺旋溝が設けられた第1ねじ部と、前記第1ピッチより短い第2ピッチで螺旋溝が設けられた第2ねじ部と、を有していることを特徴とする請求項3乃至11の何れか一項に記載の複合駆動装置。
- 前記送りねじは、前記第1ねじ部に対して前記第1方向の両側に前記第2ねじ部を有していることを特徴とする請求項12に記載の複合駆動装置。
- 前記開閉機構は、前記駆動源の駆動力によって前記開口部を閉状態とする位置から前記第2方向に沿って前記開閉部材をスライドさせて前記開閉部材に対する前記第2方向の一方側で前記開口部を開状態とすることを特徴とする請求項2乃至13の何れか一項に記載の複合駆動装置。
- 前記開閉部材は、第1部材と第2部材とを備え、
前記開閉機構は、前記閉状態では前記第1部材が前記第2部材に対して前記第2方向の他方側に並んだ状態とし、前記開状態では前記第2部材を前記第2方向の他方側に移動させて前記第1方向で前記第1部材と重なった状態で前記第1部材および前記第2部材の前記第2方向の一方側の端部または前記第2方向の他方側の端部が前記フレーム内に引き込まれた斜め姿勢とすることを特徴とする請求項14に記載の複合駆動装置。 - 前記開閉機構は、前記開状態では、前記第1部材および前記第2部材の前記第2方向の一方側の端部が前記フレーム内に引き込まれた斜め姿勢とすることを特徴とする請求項15に記載の複合駆動装置。
- 前記開閉機構は、前記第2方向の一方側の端部で前記第1方向および前記第2方向に交差する第3方向に延在する第1軸線周りに前記フレームに回転可能に支持されたホルダと、前記ホルダに前記第2方向に移動可能、かつ前記第3方向に延在する第2軸線周りに回転可能に支持されたピニオンと、前記駆動源の駆動力によって前記第1軸線から前記第1方向および前記第2方向で離間する位置で前記第3方向に延在する第3軸線周りに回転する回転部材と、を備え、
前記第1部材は、前記ピニオンと噛み合う第1ラックが設けられているとともに、前記第2方向に移動可能に前記ホルダに支持され、
前記第2部材は、前記ピニオンと噛み合う第2ラックが設けられているとともに、前記第2方向に移動可能に前記ホルダに支持されており、
前記回転部材は、相互に回転可能な接続部を介して前記第1部材に接続されており、
前記回転部材が前記第3軸線周りに一方側に回転して、前記接続部が前記第1軸線に接近する方向に移動した際、前記ピニオンを間に挟んで前記第1部材と前記第2部材とが前記第1方向で重なって前記開口部を開放し、
前記回転部材が前記第3軸線周りに他方側に回転して、前記接続部が前記第1軸線から離間する方向に移動した際、前記ピニオンを間に挟んで前記第1部材と前記第2部材とが前記第2方向に並んで前記開口部を閉状態とすることを特徴とする請求項16に記載の複合駆動装置。 - 前記開閉機構は、前記駆動源の駆動力を前記回転部材に伝達する歯車伝達機構を備え、
前記歯車伝達機構は、周方向の一部に歯が設けられた歯車を含んでいることを特徴とする請求項17に記載の複合駆動装置。 - 前記駆動源は、双方向の回転を出力可能なモータであることを特徴とする請求項1乃至18の何れか一項に記載の複合駆動装置。
- 前記モータは、互いに反対側に向けて突出した第1出力軸および第2出力軸を備え、
前記第1出力軸から出力される駆動力によって前記開閉機構が動作し、
前記第2出力軸から出力される駆動力によって前記直線駆動機構が動作することを特徴とする請求項19に記載の複合駆動装置。 - 前記被駆動部材は、画像を表示する表示部材であることを特徴とする請求項1乃至20の何れか一項に記載の複合駆動装置。
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