JP3722648B2 - 可動部を有する電子機器の回転検出装置 - Google Patents

可動部を有する電子機器の回転検出装置 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示部や操作部などを有する可動部が、ケース内でまたはケースの外部で移動する電子機器に係り、特に前記可動部を動作させる駆動手段の停止タイミングなどを制御するための回転検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図8は従来の車載用電子機器の部分側面図を示している。
ケース1は箱状のものであり、このケース1は自動車の車室内のダッシュボードなどに埋設される。ケース1の前方が開口部1aである。ケース1内には支持部材2がケース1の内方から図8に示すようにケース前方へ突出する位置まで移動する。
【0003】
前記支持部材2には可動部3が連結軸4により回動自在に連結されている。前記可動部3は、表示機能や操作機能を有する機器本体5を有しており、この機器本体5の前面5aに表示部や操作部が設けられている。支持部材2がケース1内へ退行していると、可動部3は図8に示す水平姿勢のままケース1内に収納されている。
【0004】
この電子機器を使用するときには、支持部材2および可動部3が図8に示すようにケース1の開口部1aから前方へ突出する。そしてモータの駆動力により可動部3が連結軸4を支点として上方へ回動させられ、機器本体5の前面5aが前方へ向けられ、ケース1の前方から前記前面5aに設けられた表示部を目視でき、また操作部を操作できるようになる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
この種の電子機器では、図8の状態で可動部3を立ち上がり姿勢に回動させるとき、および立ち上がり状態から水平姿勢へ復帰させるときに、可動部3を回動させるためのモータの停止のタイミングを制御することが必要である。
【0006】
そのために、前記モータからの動力伝達経路に検出用の歯車を設け、この歯車の軸で回転検出素子を回転させ、この回転検出素子からの検出出力に基づいて前記モータの停止のタイミングを制御することが必要である。
【0007】
図8に示す可動部3および支持部材2の高さ寸法D0に余裕がある場合には、前記検出用の歯車を軸受で安定させて支持することが可能である。しかし、前記高さ寸法を図8に示すD0の半分にしたような薄型のものでは、支持部材2の高さ寸法に余裕がなくなり、回転検出素子に連結された検出用の歯車を軸受などを用いて安定して支持するのが困難である。
【0008】
本発明は上記従来の課題を解決するものであり、機構部品の収納領域が狭い場合であっても、回転検出素子を回転させるための回転体を安定して支持できるようにした電子機器の回転検出装置を提供することを目的としている。
【0009】
また本発明は前記回転体を樹脂成型する場合に、成型歪みによる歯車の変形が生じにくいようにした電子機器の回転検出装置を提供することを目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ケースに、可動部と、この可動部を動作させる駆動手段が設けられた電子機器において、前記ケース内には、前記駆動手段により回転駆動される回転体と、この回転体の軸により回転させられる回転検出素子とが設けられ、前記回転体の前記軸が突出するのと逆側の面には、回転周方向に間隔を開け且つ全てが同じ高さに突出する複数の摺動突起が設けられ、前記逆側の面に対向する壁面に前記摺動突起が摺動することにより、前記回転体が前記回転検出素子と前記壁面との間に回転自在に保持されていることを特徴とするものである。
【0011】
上記手段では、回転体が、回転検出素子と壁面との間に保持され、摺動突起が前記壁面を摺動して回転するため、回転体の軸を保持する軸受を設ける必要が無くなり、狭いスペース内で回転体を保持できるようになる。
【0012】
また、前記摺動突起を回転周方向へ間隔を開けて配置することにより、摺動突起と壁面との摺動抵抗を低減できる。また摺動突起を間隔を開けて形成すると、回転体を樹脂で一体成型する場合に、摺動突起を設けることによる成型歪みを低減でき、歯車の変形を防止できる。
【0013】
例えば、前記回転体の軸は、回転検出素子の回転部に形成された穴内に嵌合しており、前記摺動突起は、前記回転体から一体に延びる3本のピンである。このように摺動突起をピン状にすると、回転体を樹脂で一体成型するときに、歯車の成型歪みを低減できる効果がさらに高くなる。
【0014】
また、前記回転体には歯車が一体に形成されており、前記駆動手段の動力が前記歯車に伝達されるものとなる。
【0015】
また本発明は、前記可動部は前面に表示部および/または操作部を備え、前記駆動手段により、前記可動部が前記ケースの前方で前記前面がケース前方へ向く立ち上がり姿勢へ回動させられ、前記回転検出素子からの回転検出出力により前記可動部の立ち上がり回動が制御されるものとして構成できる。
【0016】
ただし、前記可動部はケース内で移動したり、またはケース外でのみ移動するもの、またはケースの内外へ移動するもののいずれであってもよい。
【0017】
【発明の実施の形態】
図1、図2、図3は本発明の実施の形態として車載用電子機器を動作別に示す側面図、図4は可動部を立ち上がり姿勢へ回動させる駆動手段を示す側面図、図5は図4に示す駆動手段を図4と上下逆向きにして示した分解斜視図、図6と図7は回転検出装置の部分を示す図5の部分断面図である。
【0018】
図1以下に示す車載用電子機器は、箱状のケース10を有している。このケース10は金属製の筐体11と、筐体11の前方に取付けられたノーズ部12とから構成されている。筐体11はいわゆる1DINサイズであり、自動車の室内のダッシュボード内などに埋設される。
【0019】
前記ノーズ部12には、その下半分に操作部13が突出形成されており、この操作部13の表面に押釦などの操作部材14が設けられている。前記ノーズ部12の前記操作部13の上方領域が、可動部16の突出開口部10aとなっている。
【0020】
前記突出開口部10aが形成されている部分では、ケース10の内外へ移動する支持部材15が設けられている。この支持部材15は、ケース10内に設けられた移動駆動機構(図示せず)により前後に移動させられる。
【0021】
前記支持部材15の先部には、可動部16が連結軸17により回動自在に連結されている。図4および図5に示すように、前記可動部16は、前記連結軸17により支持部材15に連結されたブラケット18と、このブラケット18に背面20bが固定された機器本体20とから構成されている。前記機器本体20の前面20aには、液晶ディスプレイなどの表示画面(表示部)21および押釦などの各種操作部22が配列されている。
【0022】
なお、図1以下に示すものはケース10が1DINサイズであり、前記可動部16はケースの上側のほぼ半分の領域に収納されるものである。よって、図1以下に示す可動部16の厚さ寸法D1は、図8に示す従来の可動部3の厚さ寸法D0のほぼ半分である。
【0023】
図4と図5には、前記支持部材15に対して可動部16を立ち上がり姿勢へ回動させる駆動手段23の構造の一例が示されている。
【0024】
この駆動手段23では、前記ブラケット18に固定歯車24が設けられている。固定歯車24の中心穴24aと、ブラケット18に形成された軸穴とが貫通しており、前記中心穴24aと軸穴とが、支持部材15の側板15aに固定された前記連結軸17に回動自在に支持される。この固定歯車24は前記連結軸17を中心とするピッチ円を有するものであり、この固定歯車24は、ブラケット18と別体に形成されたものがブラケット18に固定されたものであり、あるいは固定歯車24はブラケット18と一体にダイキャスト成型などで形成されたものである。
【0025】
支持部材15の前記側板15aには、前記固定歯車24と噛み合う中間歯車26が軸25に回動自在に支持されており、また側板15aに複合ギヤ27が軸28により回動自在に支持されている。前記複合ギヤ27は、前記中間歯車26と噛み合う平歯車27aと傘歯歯車27bとが一体に形成されているものである。
【0026】
前記支持部材15の天井板15bには、3段ギヤ32が軸31により回転自在に支持されている。この3段ギヤ32は、大径歯車32aと小径歯車32bおよびその中間の中径歯車32cが一体に形成されている。天井板15bには駆動モータが固定されており、この駆動モータの回転力が前記大径歯車32aに伝達される。
【0027】
前記支持部材15には支持板35がねじなどで固定される。この支持板35の壁面35aは、前記支持部材15の天井板15bと平行に対面する。前記壁面35aには軸36が固定されており、この軸36に複合ギヤ37が回転自在に支持されている。この複合ギヤ37は平歯車37aと傘歯歯車37bが一体に形成されたものである。支持板35が支持部材15に固定されると、傘歯歯車37bが前記傘歯歯車27bと噛み合い、平歯車37aが前記小径歯車32bに噛み合う。
【0028】
図5と図6に示すように、支持部材15の天井板15bには、回転検出素子40が固定されている。この回転検出素子40は、ケース41内に円弧形状に印刷形成された抵抗膜が設けられ、ケース41内に設けられた回転子42に前記抵抗膜を摺動する摺動子が設けられた可変抵抗器である。前記回転子42には軸穴42aが開口している。
【0029】
前記支持部材15の天井板15bと支持板35との間には検出用の回転体43が設けられている。この回転体43は樹脂で一体成型されたものであり、歯車43aと軸43bとが設けられ、また前記軸43bが突出するのと逆側には3本のピン状の摺動突起43c,43c,43cが一体に突出形成されている。各摺動突起43c,43c,43cは、前記軸43bの半径よりの長い半径の仮想円d(仮想円dの中心は回転体43の回転中心)上に120度の角度間隔で配置されている。またすべての摺動突起43c,43c,43cの突出高さは同じである。
【0030】
図6に示すように、支持部材15に支持板35が取付けられた状態で、回転体43の軸43bは、前記回転検出素子40の回転子42の軸穴42aに嵌合し、また各摺動突起43c,43c,43cは、支持板35の壁面35aに摺動自在に当接し、回転体43は、天井板15b(回転検出素子40の回転子42)と支持板35の壁面35aとの間で回転可能に保持される。そして、前記回転体43の歯車43aは、前記3段ギヤ32の中径歯車32cと噛み合う。
【0031】
または、図7に示すように、前記回転体43の摺動突起43dは、回転体43の回転周方向へ間隔を開けて形成された3枚の板状であってもよい。この場合、摺動突起43dは、リング形状に成型されたものが円周方向に沿って分割された形状であることが好ましい。
【0032】
図6または図7に示すように、回転体43に摺動突起43cまたは43dを設け、壁面35aに摺動させることにより、支持板35に軸受を設けなくても、回転体43を回転自在に支持することが可能である。よって、図1に示すように支持部材15および可動部16の厚さ寸法D1が薄いものであっても、支持部材15内に回転検出装置を配置することが可能である。
【0033】
また、摺動突起43cまたは43dを、回転体43の回転周方向へ間隔を開けて3個設けることにより、摺動突起43cまたは43dと壁面35aとが安定して摺動する。また摺動突起43cまたは43dと壁面35aとの接触面積が小さいため、摺動抵抗も小さい。
【0034】
なお、前記摺動突起を円周方向につながったリング状にすると、回転体43を樹脂で一体成型するときに、歯車43aに成型歪みを与えることになって歯車43aが成形時に変形しやすくなる。よってリング状の摺動突起の場合にはきわめて薄い肉厚に形成することが必要になり、安定して壁面35aを摺動できない。しかし、図6または図7に示すように、摺動突起43cまたは43dを回転周方向へ分割して形成すると前記成型歪みが少なくなり、摺動突起43cまたは43dを十分な剛性を有する直径や厚さに形成することが可能になる。
【0035】
図1に示す収納状態では、可動部16と支持部材15がケース10内に収納され、可動部16の先部が、前記ノーズ部12の操作部13と並ぶ位置にわずかに突出している。この状態から図2に示すように、可動部16と支持部材15が突出開口部10aから前方へ突出する。可動部16の前進が完了した後に、前記駆動モータが始動すると、その回動力が3段ギヤ32、複合ギヤ37、複合ギヤ27、中間歯車26を経て固定歯車24に伝達され、可動部16が立ち上がり姿勢に回動する。そして図4にて破線で示すように可動部16が立ち上がり姿勢に回動すると、可動部16に搭載されている機器本体20の前面20aが前方へ向けられ、表示画面21を前方から目視でき、また操作部22を操作可能になる。
【0036】
前記駆動モータの回転動力は3段ギヤ32の中径歯車32cから回転体43に伝達され、回転体43が回転して、その軸43bにより回転検出素子40の回転子42が回転させられる。この回転量が抵抗値として検出でき、駆動手段23の駆動モータの停止タイミングを制御できるようになる。この制御により、可動部16が所定の立ち上がり姿勢に至ったときに駆動モータを停止させ、また可動部16が立ち上がり姿勢から水平姿勢へ回動するときには、可動部16が確実に水平姿勢になったときに駆動モータを停止させることができるようになる。
【0037】
【発明の効果】
以上のように本発明では、回転検出素子とこれを回転させる回転体を、狭いスペース内に配置でき、機器の薄型化に寄与できる。
【0038】
また回転体の摺動突起を回転周方向へ間隔を開けて設けることにより、摺動突起と壁面との摺動摩擦抵抗を低減できる。また手動突起を間隔を開けて形成することにより、回転体を樹脂で一体成型する場合に、成型歪みによる回転体の変形を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態として車載用電子機器を示す側面図、
【図2】車載用電子機器のケース内から支持部と可動部が突出した状態を示す側面図、
【図3】突出した可動部が立ち上がり姿勢に回動した状態を示す側面図、
【図4】可動部を立ち上がり姿勢へ回動させる駆動手段の一例を示す部分側面図、
【図5】図4に示した駆動手段を図4と上下逆向きに示す分解斜視図、
【図6】図5に示される回転検出装置を示す部分断面図、
【図7】図6の回転検出装置の変形例を示す部分断面図、
【図8】従来の車載用電子機器を示す部分側面図、
【符号の説明】
10 ケース
10a 突出開口部
11 筐体
12 ノーズ部
15 支持部材
16 可動部
17 連結軸
18 ブラケット
20 機器本体
20a 前面
23 駆動手段
24 固定歯車
26 中間歯車
27,37 複合ギヤ
35 支持板
35a 壁面
43 回転体
43a 歯車
43b 軸
43c,43d 摺動突起

Claims (4)

  1. ケースに、可動部と、この可動部を動作させる駆動手段が設けられた電子機器において、前記ケース内には、前記駆動手段により回転駆動される回転体と、この回転体の軸により回転させられる回転検出素子とが設けられ、前記回転体の前記軸が突出するのと逆側の面には、回転周方向に間隔を開け且つ全てが同じ高さに突出する複数の摺動突起が設けられ、前記逆側の面に対向する壁面に前記摺動突起が摺動することにより、前記回転体が前記回転検出素子と前記壁面との間に回転自在に保持されていることを特徴とする電子機器の回転検出装置。
  2. 前記回転体の軸は、回転検出素子の回転部に形成された穴内に嵌合しており、前記摺動突起は、前記回転体から一体に延びる3本のピンである請求項1記載の電子機器の回転検出装置。
  3. 前記回転体には歯車が一体に形成されており、前記駆動手段の動力が前記歯車に伝達される請求項1または2記載の電子機器の回転検出装置。
  4. 前記可動部は前面に表示部および/または操作部を備え、前記駆動手段により、前記可動部が前記ケースの前方で前記前面がケース前方へ向く立ち上がり姿勢へ回動させられ、前記回転検出素子からの回転検出出力により前記可動部の立ち上がり回動が制御される請求項1ないし3のいずれかに記載の電子機器の回転検出装置。
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