JP4189642B2 - モニター開閉装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テレビモニター等の表示装置を、観光バスや電車、航空機など（以下、車両等と称する）の室内天井部に対し開閉動作可能に取り付けるためのモニター開閉装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種のモニター開閉装置は、液晶モニター等を有する表示装置の一端部にシャフトを設け、このシャフトを支点にして、表示装置を車両等の室内天井部に収容した状態の閉位置と下方に吊下した状態の開位置との間で開閉動作させるものとなっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、この種のモニター開閉装置においては、表示装置を支えているシャフトが表示装置に固定されるとともに、天井側に固定される軸受部材に回動可能に軸支されている。
そして、シャフトは軸受部材に対しＣリングやＥリングによって抜け止めされているが、特に、表示装置が天井から吊下された開位置にあるときに、車両等の振動によって表示装置がシャフト軸方向に振動すると、表示装置に固定されているシャフトには軸方向に大きな負荷が加わるため、この負荷によってシャフトを止めているＣリングやＥリングが外れ、シャフトが軸受部材から脱落してしまう恐れがあった。
【０００４】
したがって、本発明の目的は、表示装置を開閉動可能に支えるシャフトが車両等の振動によって軸方向に過剰に移動して脱落することを確実に防止できるモニター開閉装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、表示装置を車両等の室内天井部に対し開閉動作可能に取り付けるためのモニター開閉装置であって、車両等の室内天井部に設けられる固定ベースと、表示装置の一端部側に取り付けられて前記固定ベースに回動可能に支持されたシャフトと、前記表示装置が前記シャフトを支点として開閉動するように前記シャフトを回転駆動する駆動手段と、前記シャフトの略中央部外周に設けられた複数個の係合溝と、前記固定ベースに固定される取付部と該取付部から前記シャフトの各係合溝に向かって延びる各々の立上がり部とを有し、各立上がり部の先端に前記した各係合溝に係合する爪部を形成した複数個のテンションプレートとを備え、さらに、前記シャフトの軸方向の移動量に応じて各々のテンションプレートの爪部が対応する前記係合溝の端面に段階的に当接するように、前記各係合溝を異なる溝幅に形成し、前記シャフトの軸方向の移動に伴って前記各テンションプレートの組み合わせによる弾性力によって前記シャフトを元の位置へ復帰させるようにしたことを特徴とするモニター開閉装置を提案する。
【０００６】
上記構成のモニター開閉装置においては、シャフトが軸方向に移動した場合でも、テンションプレートの弾性でシャフトを元の位置に自動的に復帰させることができる。また、テンションプレートの弾性力によってシャフトの移動に対してテンションプレートが追従してシャフトを保持し続けるため、振動によってシャフトが外れて披損する恐れがない。
【０００７】
また、上記構成のモニター開閉装置は、前記シャフトが複数個の前記係合溝を有するとともに各係合溝に対応した複数個の前記テンションプレートを有し、前記シャフトの移動量に応じて各々のテンションプレートの爪部が対応する前記係合溝の端面に段階的に当接するように、前記係合溝の溝幅を異ならせた構成とされる。
【０００８】
上記構成によれば、複数個のテンションプレートを組み合わせることによって、シャフトの移動量に応じて適切な反力でシャフトを保持させることができる。
【０００９】
また好ましくは、前記テンションプレートは前記取付部に対し前記立上がり部を略直角に折り曲げて形成されており、前記立上がり部の基端と先端との間に切欠部が形成される。
【００１０】
上記構成によれば、取付部と立上がり部とが略直角に折り曲げられていることにより、テンションプレートを固定ベースに対し容易且つ強固に取り付けることができる。
しかも、立上がり部が折曲げ角度を拡げる方向にたわむときもその逆方にたわむときも、折曲げ部が支点とならず切欠部を支点にしてたわみを生じることとなるので、両方向のたわみに対する弾性力をほぼ同一に保つことができる。
【００１１】
また好ましくは、前記テンションプレートは前記取付部に対し互いに平行な２つの前記立上がり部を各々略直角に折り曲げて形成される。
【００１２】
上記構成によれば、１枚のプレートで２つのテンションプレートと同等の効果をえることができるとともに、部品点数及び組み付け工数を削減することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態を説明する。
【００１４】
図１から図９までは本発明に係るモニター開閉装置の一実施形態を示したものである。
図１（ａ）はモニター開閉装置の底面図、（ｂ）は表示装置が閉じている状態の側面図、（ｃ）は表示装置が開いている状態の側面図である。
図２は図１に示すモニター開閉装置の内部を示す図１（ｂ）中２−２線に沿った断面図であり、図３は図１に示すモニター開閉装置の図２中３−３線に沿った断面図である。
図４は図１に示すモニター開閉装置の図２中４−４線に沿った断面図であり、図５は図２に示すモニター開閉装置の一部を図４中５−５線に沿う断面図とした要部拡大図である。
また、図６は図１に示すモニター開閉装置におけるテンションプレートを示す図３中６−６線に沿った断面図であり、図７はテンションプレートの作用を示す要部断面側面図である。
図８及び図９は表示装置の開閉動作を説明するための図である。
【００１５】
はじめに図１及び図２を参照すると、１０は車両等の室内天井部２に設けられる固定ベースであり、１１はパネル状の表示部１２を有する表示装置である。
パネル状の表示部１２としてはテレビ受信映像やビデオ等の録画映像等を表示できるものであればよく、特に限定されないが、例えば、液晶表示部、プラズマ放電式表示部等を用いることができる。
【００１６】
表示装置１１は、表示部１２の背面に取り付けられるモニターベース１３と、モニターベース１３の左右両側辺近傍においてモニターベース１３の背面側に固着された２つのモニターベースアーム１４，１４と、これらモニターベース１３及びモニターベースアーム１４，１４を取り囲むようにしてモニターベース１３に取り付けられたモニターケース１５とを有している。
【００１７】
モニターベースアーム１４，１４はそれぞれモニターベース１３の基端から突出して延びる一端部１４ａ、１４ａを有しており、モニターベース１３の基端と平行に延びるシャフト１８がこれらモニターベースアーム１４，１４の一端部１４ａ、１４ａにそれぞれシャフトステー１６，１６を介して固定して設けられている。
【００１８】
図２及び図３に示すように、固定ベース１０はベースプレート１９と、ベースカバー２０とを有しており、モニターベースアーム１４，１４の一端部を取り囲むモニターケース１５の外側においてシャフト１８の両端近傍部位がそれぞれベアリング２１，２１を介してベースプレート１９に固設されたベアリングステー２２，２２に回動可能に支持されている。
これにより、表示装置１１は固定ベース１０に対しシャフト１８を支点として開閉動可能に支持されている。
【００１９】
モニターベース１３の先端部側にはストライカー２４が取り付けられており、ベースプレート１９にはロック用アーム２６をこのストライカー２４に係合させることにより表示装置１１を閉位置にロックすることができるロック装置２５が取り付けられている。
このロック装置２５は、ロック用アーム２６をロック解除動作させるためのロックモーター２７を有している。
【００２０】
図２、図４及び図５に示すように、ベースプレート１９には開閉駆動手段としてのステッピングモーター２８がモーターステー２９を介して取り付けられており、このステッピングモーター２８の駆動力がギア列３０を介してシャフト１８に伝達されるものとなっている。
【００２１】
ここでは、ギア列３０は、シャフト１８の長さ方向における略中央部にキー３１ａを介して一体的に取り付けられた被動ギア３１と、ステッピングモーター２８の出力軸３２に取り付けられて被動ギア３１と噛み合う駆動ギア３３とを有しており、駆動ギア３３の一側でステッピングモーター２８の出力軸３２はステッピングモーター２８のハウジングにベアリング（図示せず）を介して軸支されており、また、駆動ギア３２の他側でステッピングモーター２８の出力軸３２は上記モーターステー２９に設けられた軸支持部材３４に回転可能に支持されている。
【００２２】
図２〜図５に示すように、ベースプレート１９にはシャフト１８の回転角度を検出するためのポテンションメータ３５が取り付けられており、このポテンションメータ３５は被動ギア３１と噛み合って回転するポテンションギア３６を有している。
【００２３】
図３及び図６に示すように、シャフト１８の略中央部外周には係合溝１８ｂが環状に形成されており、この係合溝１８ｂに対応して、ベースプレート１９にはシャフト１８が車両等の振動によって軸方向に変位したときに、元の位置に自動復帰させるためのテンションプレート３７が取り付けられている。
【００２４】
テンションプレート３７はばね鋼等のばね性に富む材料からなっている。また、テンションプレート３７は、ベースプレート１９にねじ等で固定される取付部３７ａと該取付部３７ａからシャフト１８に向かって延びる立上がり部３７ｂとを有し、該立上がり部３７ｂの先端に係合溝１８ｂに係合する二股状の爪部３７ｃを形成したものとなっている。
【００２５】
さらにこの実施形態においては、テンションプレート３７は取付部３７ａに対し立上がり部３７ｂを略直角に折り曲げることにより略Ｌ字状に形成されており、立上がり部３７ｂの基端と先端との間（好ましくは基端すなわち折曲げ部の近傍）に切欠部３７ｄが形成されている。
【００２６】
このテンションプレート３７は、ベースプレート１９に固定されるとともに、爪部３７ｃがシャフト１８の係合溝１８ｂと係合しているので、図７に示すように、シャフト１８の軸方向の移動に伴って弾性変形（たわみ変形）をし、この弾性変形（たわみ変形）に伴う弾性反発力によってシャフト１８を元の位置へ復帰させることができるものである。
【００２７】
なお、図２において、４０は表示部１２に必要電圧の電源を供給するためのコンバータであり、例えば車両等の電源電圧ＤＣ２４ＶをＤＣ１２Ｖに変換して表示部１２に供給するように構成される。
また、４１はコントローラーであり、外部からのスイッチ入力に応じて表示部１２の開閉状態を判定し、閉状態のときはロック装置２５を解錠動作させて表示部１２を下降（開動作）制御し、また開状態のときは表示部１２を上昇（閉動作）制御するように、ステッピングモーター２８及びロック装置２５を制御するものである。
これらコンバータ４０及びコントローラー４１は２つのモニターべースアーム１４、１４の内側におけるベースプレート１９上の空きスペースを利用してベースプレート１９上に設けられている。
【００２８】
図２、図３及び図８に示すように、ベアリングステー２２，２２の外方において、シャフト１８の両端部には該シャフト１８の軸線に直角な方向に延びてシャフト１８と一体に回動するアーム４２，４２が取り付けられている。
そして、これらアーム４２，４２の先端部とベースプレート１９上に設けられた取付部４３，４３との間にそれぞれアーム４２，４２を付勢する作動スプリングとしてのガススプリング４４，４４が取り付けられている。
【００２９】
ガススプリング４４は、シリンダチューブ内に封入した高圧ガスの圧力をばねとして利用するものである。ガススプリング４４は、金属ばねやゴムばね等に比べて大きな初期荷重で小さなばね定数が得られるという特性を有しており、また、衝撃を緩和できるというメリットを有するので、モニター開閉装置のバランス機構に用いる作動スプリングとして好適であるが、本発明の要旨には関係しないので、他の例えば圧縮コイルスプリング等を用いた場合であっても、本発明の所期目的を達成することができる。
【００３０】
さらに、本発明によれば、アーム４２は、表示装置１１が閉位置から所定角度の開位置（図９参照）まで回動するときガススプリング４４の付勢力が表示装置１１の重量による力のモーメントを打ち消す方向の力のモーメントとしてシャフト１８に作用するように、シャフト１８に取り付けられている。
【００３１】
より具体的には、表示装置１１が閉位置でほぼ水平姿勢にあるとき（図８参照）、アーム４２はシャフト１８からほぼ垂直に上方に延びる位置にあり、このとき、ガススプリング４４がほぼ水平姿勢にあってアーム４２と略直角をなすように配置される。
【００３２】
上記の構成を有するとき、表示装置１１が図８に示す閉位置からほぼ垂直姿勢の位置までステッピングモーター２８によって回動される間、表示装置１１の重量による力のモーメントｆ１は、シャフト１８を中心として、図８中反時計方向に作用し、一方、ガススプリング４４の付勢力による力のモーメントｆ２は、シャフト１８を中心として、図８中時計方向に作用する。
【００３３】
そして、表示装置１１がほぼ垂直姿勢の位置に達し、表示装置１１の重量による力のモーメントｆ１がほぼゼロとなったとき、ガススプリング４４の圧縮量がほぼ最大となるが、ガススプリング４４とアーム４２とがほぼ直線上に並ぶので、ガススプリング４４の付勢力による力のモーメントｆ２もまたほぼゼロになる。
【００３４】
そして、表示装置１１がほぼ垂直姿勢の位置から図９に例示する所定角度の開位置までステッピングモーター２８によってさらに回動されるとき、表示装置１１の重量による力のモーメントｆ１は、シャフト１８を中心として、図９中時計方向に作用し、一方、ガススプリング４４の付勢力による力のモーメントｆ２は、シャフト１８を中心として、図９中反時計方向に作用する。
【００３５】
表示装置１１がステッピングモーター２８によって図９に示す開位置まで回動され停止されると、ステッピングモーター２８が有している静止トルク（保持トルク）により、表示装置１１はこの開位置に保持される。
このような静止トルク特性を有するステッピングモーターとしては、可変磁気抵抗形、永久磁石形、若しくはそれらの複合形のものから適宜に選択することができる。
【００３６】
さらにこの実施形態においては、ガススプリング４４は、表示装置１１がステッピングモーター２８によって開位置に停止されているとき、シャフト１８に対し表示装置１１の重量による力のモーメントｆ１に勝る大きさの力のモーメントｆ２（ｆ１＜ｆ２）を作用させるように、付勢力が設定されている。
【００３７】
上記構成のモニター開閉装置においては、シャフト１８が軸方向に移動した場合でも、上記したように、テンションプレート３７の弾性力でシャフト１８を元の位置に自動的に復帰させることができる。
また、テンションプレート３７の弾性力によってシャフト１８の移動に対しテンションプレート３７が追従してシャフト１８を保持し続けるため、振動によってシャフト１８が外れて披損する恐れがない。
【００３８】
また、上記実施形態におけるテンションプレート３７は、取付部３７ａと立上がり部３７ｂとが略直角に折り曲げられているので、テンションプレート３７をベースプレート１９に対し容易且つ強固に取り付けることができる。
【００３９】
しかも、テンションプレート３７の立上がり部３７ｂが折曲げ角度を拡げる方向にたわむときもその逆方にたわむときも、折曲げ部が支点とならず切欠部３７ｄを支点にしてたわみを生じることとなるので、両方向のたわみに対する弾性力をほぼ同一に保つことができる。
【００４０】
図１０から図１１までは、本発明の他の実施形態を示したものである。
図１０において（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はモニター開閉装置の要部説明図であり、図１１は図１０に示すモニター開閉装置のテンションプレートを示す図６と類似の図である。
なお、これらの図において上記実施形態と同様の構成要素には同一の参照符号が付してある。
【００４１】
この実施形態においては、シャフト１８が２つの係合溝１８ｂ、１８ｃを有するとともに各係合溝１８ｂ、１８ｃに対応してベースプレート１９に２枚のテンションプレート３７、３７が設けられている。
【００４２】
これら２つのテンションプレート３７は取付部３７ａ及び立上がり部３７ｂを有し、立上がり部３７ｂは先端に係合溝１８ｂ、１８ｃに係合する爪部３７ｃを有している。
【００４３】
なお、この実施形態においては、２枚のテンションプレート３７，３７は取付部３７ａにおいて一体化されているが、２枚のテンションプレート３７，３７を別個に形成してもよい。
【００４４】
図１０（ａ）に示すように、シャフト１８に形成された２つの係合溝１８ｂ、１８ｃは溝幅を異ならせてある。
一方の係合溝１８ｂは対応するテンションプレート３７がごく僅かなクリアランスで係合するように狭く形成されている。他方の係合溝１８ｃは、対応するテンションプレート３７の板厚よりも大きな溝幅を有しており、シャフト１８がずれのないセンター位置にあるとき、テンションプレート３７が係合溝１８ｃの中央に位置してその両側にクリアランスＣが確保されるようになっている。
【００４５】
図１０（ｂ）に示すように、シャフト１８が図中右方向に移動したとき、溝幅狭い係合溝１８ｂに係合している図中左側のテンションプレート３７はシャフト１８の軸方向移動に追従してたわみ変形を始めるが、シャフト１８の移動量が上記クリアランスＣよりも少ない間は、他方のテンションプレート３７が幅の広い係合溝１８ｃの端面に当接されるないため、他方のテンションプレート３７にはたわみは発生しない。
したがって、シャフト１８を元の位置に押し戻すばね力は、一方のテンションプレート３７のみから生じる。
【００４６】
図１０（ｃ）に示すように、シャフト１８の軸方向移動量が上記クリアランスＣを越えると、他方のテンションプレート３７が係合溝１８ｃの端面に当接しシャフト１８の移動に追従し始めるので、他方のテンションプレート３７にもたわみ変形が生じてばね力が生じることとなる。
したがって、２枚のテンションプレート３７、３７のばね力がシャフト１８を元の位置に押し戻す力として作用することとなる。
【００４７】
したがって、上記構成によれば、２枚のテンションプレート３７，３７を組み合わせることによって、シャフト１８の移動量に応じて適切な反力でシャフト１８を保持させることができる。
【００４８】
この実施形態においては、幅の狭い係合溝１８ｂに係合するテンションプレート３７にはシャフト１８の軸方向移動によって常にシャフト１８の荷重が加わるので、折り曲げ部に対するたわみ方向（折り曲げ角度を狭める方向と拡げる方向）によってばね力が変わることは望ましくない。
【００４９】
このため、図１１に示すように、幅の狭い係合溝１８ｂに係合するテンションプレート３７は、両方向のたわみに対してほぼ同一のばね定数を有するように、その立上がり部３７ｂに切欠部３７ｄが形成されている。
【００５０】
一方、幅の広い係合溝１８ｃに係合するテンションプレート３７はシャフト１８の大きな移動量に対しストッパ的な役割を果たすことが重要であるので、できるだけばね定数を低下させないために、切欠部は設けられていない。
【００５１】
なお、２枚以上のテンションプレート３７を別個に形成するときは、厚み若しくは材質を異ならせることによりばね定数を互いに異ならせることが可能である。
したがって、その場合、各テンションプレート３７の折り曲げ部近傍に切欠部を設けることにより、両たわみ方向に対してほぼ同一のばね定数をもたせることが可能である。
【００５２】
以上図示実施形態につき説明したが、本発明は上記実施形態の態様のみに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内でその構成要素に種々の変更を加えることができる。
例えば、上記実施形態においては回転駆動手段としてステッピングモーターを用いているが、他の電動モーターやエアーシリンダー等を用いてもよい。
また、複数枚のテンションプレートを組み合わせて用いる場合、テンションプレートの枚数は３枚以上であってもよく、必要な反力特性に応じて種々選択することができる。
また、テンションプレートは略Ｌ字形に折り曲げて形成したものに限定されず、真っ直ぐなテンションプレートをベースプレート１９に対し垂直に植設するなどして設けてもよい。
【００５３】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、表示装置を開閉動可能に支えるシャフトが車両等の振動によって軸方向に過剰に移動して脱落することを確実に防止できるモニター開閉装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るモニター開閉装置を示すもので、（ａ）は底面図、（ｂ）は表示装置が閉じている状態の側面図、（ｃ）は表示装置が開いている状態の側面図である。
【図２】図１に示すモニター開閉装置の内部を示す図１（ｂ）中２−２線に沿った断面図である。
【図３】図１に示すモニター開閉装置の図２中３−３線に沿った断面図である。
【図４】図１に示すモニター開閉装置の図２中４−４線に沿った断面図である。
【図５】図２に示すモニター開閉装置の一部を図４中５−５線に沿う断面図とした要部拡大図である。
【図６】図１に示すモニター開閉装置におけるテンションプレートを示す図３中６−６線に沿った断面図である。
【図７】テンションプレートの作用を示す要部断面側面図である。
【図８】図１に示すモニター開閉装置の図２中８−８線に沿った断面図である。
【図９】図１に示すモニター開閉装置における表示装置の開位置状態を示す図８と類似の断面図である。
【図１０】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は本発明の他の実施形態を示すモニター開閉装置の要部説明図である。
【図１１】図１０に示すモニター開閉装置のテンションプレートを示す図６と類似の図である。
【符号の説明】
１０ 固定ベース
１１ 表示装置
１２ 表示部
１３ モニターベース
１４ モニターベースアーム
１８ シャフト
１８ｂ 係合溝
１９ ベースプレート
２５ ロック装置
２８ ステッピングモーター（駆動手段）
３０ ギア列
３１ 被動ギア
３２ 出力軸
３３ 駆動ギア
３４ 軸支持部材
３５ ポテンションメータ
３７ テンションプレート
３７ａ 取付部
３７ｂ 立上がり部
３７ｃ 爪部
３７ｄ 切欠部
４２ アーム
４３ 取付部
４４ ガススプリング
ｆ１ 表示装置の重量による力のモーメント
ｆ２ ガススプリングの付勢力による力のモーメント
【発明の属する技術分野】
本発明は、テレビモニター等の表示装置を、観光バスや電車、航空機など（以下、車両等と称する）の室内天井部に対し開閉動作可能に取り付けるためのモニター開閉装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種のモニター開閉装置は、液晶モニター等を有する表示装置の一端部にシャフトを設け、このシャフトを支点にして、表示装置を車両等の室内天井部に収容した状態の閉位置と下方に吊下した状態の開位置との間で開閉動作させるものとなっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、この種のモニター開閉装置においては、表示装置を支えているシャフトが表示装置に固定されるとともに、天井側に固定される軸受部材に回動可能に軸支されている。
そして、シャフトは軸受部材に対しＣリングやＥリングによって抜け止めされているが、特に、表示装置が天井から吊下された開位置にあるときに、車両等の振動によって表示装置がシャフト軸方向に振動すると、表示装置に固定されているシャフトには軸方向に大きな負荷が加わるため、この負荷によってシャフトを止めているＣリングやＥリングが外れ、シャフトが軸受部材から脱落してしまう恐れがあった。
【０００４】
したがって、本発明の目的は、表示装置を開閉動可能に支えるシャフトが車両等の振動によって軸方向に過剰に移動して脱落することを確実に防止できるモニター開閉装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、表示装置を車両等の室内天井部に対し開閉動作可能に取り付けるためのモニター開閉装置であって、車両等の室内天井部に設けられる固定ベースと、表示装置の一端部側に取り付けられて前記固定ベースに回動可能に支持されたシャフトと、前記表示装置が前記シャフトを支点として開閉動するように前記シャフトを回転駆動する駆動手段と、前記シャフトの略中央部外周に設けられた複数個の係合溝と、前記固定ベースに固定される取付部と該取付部から前記シャフトの各係合溝に向かって延びる各々の立上がり部とを有し、各立上がり部の先端に前記した各係合溝に係合する爪部を形成した複数個のテンションプレートとを備え、さらに、前記シャフトの軸方向の移動量に応じて各々のテンションプレートの爪部が対応する前記係合溝の端面に段階的に当接するように、前記各係合溝を異なる溝幅に形成し、前記シャフトの軸方向の移動に伴って前記各テンションプレートの組み合わせによる弾性力によって前記シャフトを元の位置へ復帰させるようにしたことを特徴とするモニター開閉装置を提案する。
【０００６】
上記構成のモニター開閉装置においては、シャフトが軸方向に移動した場合でも、テンションプレートの弾性でシャフトを元の位置に自動的に復帰させることができる。また、テンションプレートの弾性力によってシャフトの移動に対してテンションプレートが追従してシャフトを保持し続けるため、振動によってシャフトが外れて披損する恐れがない。
【０００７】
また、上記構成のモニター開閉装置は、前記シャフトが複数個の前記係合溝を有するとともに各係合溝に対応した複数個の前記テンションプレートを有し、前記シャフトの移動量に応じて各々のテンションプレートの爪部が対応する前記係合溝の端面に段階的に当接するように、前記係合溝の溝幅を異ならせた構成とされる。
【０００８】
上記構成によれば、複数個のテンションプレートを組み合わせることによって、シャフトの移動量に応じて適切な反力でシャフトを保持させることができる。
【０００９】
また好ましくは、前記テンションプレートは前記取付部に対し前記立上がり部を略直角に折り曲げて形成されており、前記立上がり部の基端と先端との間に切欠部が形成される。
【００１０】
上記構成によれば、取付部と立上がり部とが略直角に折り曲げられていることにより、テンションプレートを固定ベースに対し容易且つ強固に取り付けることができる。
しかも、立上がり部が折曲げ角度を拡げる方向にたわむときもその逆方にたわむときも、折曲げ部が支点とならず切欠部を支点にしてたわみを生じることとなるので、両方向のたわみに対する弾性力をほぼ同一に保つことができる。
【００１１】
また好ましくは、前記テンションプレートは前記取付部に対し互いに平行な２つの前記立上がり部を各々略直角に折り曲げて形成される。
【００１２】
上記構成によれば、１枚のプレートで２つのテンションプレートと同等の効果をえることができるとともに、部品点数及び組み付け工数を削減することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態を説明する。
【００１４】
図１から図９までは本発明に係るモニター開閉装置の一実施形態を示したものである。
図１（ａ）はモニター開閉装置の底面図、（ｂ）は表示装置が閉じている状態の側面図、（ｃ）は表示装置が開いている状態の側面図である。
図２は図１に示すモニター開閉装置の内部を示す図１（ｂ）中２−２線に沿った断面図であり、図３は図１に示すモニター開閉装置の図２中３−３線に沿った断面図である。
図４は図１に示すモニター開閉装置の図２中４−４線に沿った断面図であり、図５は図２に示すモニター開閉装置の一部を図４中５−５線に沿う断面図とした要部拡大図である。
また、図６は図１に示すモニター開閉装置におけるテンションプレートを示す図３中６−６線に沿った断面図であり、図７はテンションプレートの作用を示す要部断面側面図である。
図８及び図９は表示装置の開閉動作を説明するための図である。
【００１５】
はじめに図１及び図２を参照すると、１０は車両等の室内天井部２に設けられる固定ベースであり、１１はパネル状の表示部１２を有する表示装置である。
パネル状の表示部１２としてはテレビ受信映像やビデオ等の録画映像等を表示できるものであればよく、特に限定されないが、例えば、液晶表示部、プラズマ放電式表示部等を用いることができる。
【００１６】
表示装置１１は、表示部１２の背面に取り付けられるモニターベース１３と、モニターベース１３の左右両側辺近傍においてモニターベース１３の背面側に固着された２つのモニターベースアーム１４，１４と、これらモニターベース１３及びモニターベースアーム１４，１４を取り囲むようにしてモニターベース１３に取り付けられたモニターケース１５とを有している。
【００１７】
モニターベースアーム１４，１４はそれぞれモニターベース１３の基端から突出して延びる一端部１４ａ、１４ａを有しており、モニターベース１３の基端と平行に延びるシャフト１８がこれらモニターベースアーム１４，１４の一端部１４ａ、１４ａにそれぞれシャフトステー１６，１６を介して固定して設けられている。
【００１８】
図２及び図３に示すように、固定ベース１０はベースプレート１９と、ベースカバー２０とを有しており、モニターベースアーム１４，１４の一端部を取り囲むモニターケース１５の外側においてシャフト１８の両端近傍部位がそれぞれベアリング２１，２１を介してベースプレート１９に固設されたベアリングステー２２，２２に回動可能に支持されている。
これにより、表示装置１１は固定ベース１０に対しシャフト１８を支点として開閉動可能に支持されている。
【００１９】
モニターベース１３の先端部側にはストライカー２４が取り付けられており、ベースプレート１９にはロック用アーム２６をこのストライカー２４に係合させることにより表示装置１１を閉位置にロックすることができるロック装置２５が取り付けられている。
このロック装置２５は、ロック用アーム２６をロック解除動作させるためのロックモーター２７を有している。
【００２０】
図２、図４及び図５に示すように、ベースプレート１９には開閉駆動手段としてのステッピングモーター２８がモーターステー２９を介して取り付けられており、このステッピングモーター２８の駆動力がギア列３０を介してシャフト１８に伝達されるものとなっている。
【００２１】
ここでは、ギア列３０は、シャフト１８の長さ方向における略中央部にキー３１ａを介して一体的に取り付けられた被動ギア３１と、ステッピングモーター２８の出力軸３２に取り付けられて被動ギア３１と噛み合う駆動ギア３３とを有しており、駆動ギア３３の一側でステッピングモーター２８の出力軸３２はステッピングモーター２８のハウジングにベアリング（図示せず）を介して軸支されており、また、駆動ギア３２の他側でステッピングモーター２８の出力軸３２は上記モーターステー２９に設けられた軸支持部材３４に回転可能に支持されている。
【００２２】
図２〜図５に示すように、ベースプレート１９にはシャフト１８の回転角度を検出するためのポテンションメータ３５が取り付けられており、このポテンションメータ３５は被動ギア３１と噛み合って回転するポテンションギア３６を有している。
【００２３】
図３及び図６に示すように、シャフト１８の略中央部外周には係合溝１８ｂが環状に形成されており、この係合溝１８ｂに対応して、ベースプレート１９にはシャフト１８が車両等の振動によって軸方向に変位したときに、元の位置に自動復帰させるためのテンションプレート３７が取り付けられている。
【００２４】
テンションプレート３７はばね鋼等のばね性に富む材料からなっている。また、テンションプレート３７は、ベースプレート１９にねじ等で固定される取付部３７ａと該取付部３７ａからシャフト１８に向かって延びる立上がり部３７ｂとを有し、該立上がり部３７ｂの先端に係合溝１８ｂに係合する二股状の爪部３７ｃを形成したものとなっている。
【００２５】
さらにこの実施形態においては、テンションプレート３７は取付部３７ａに対し立上がり部３７ｂを略直角に折り曲げることにより略Ｌ字状に形成されており、立上がり部３７ｂの基端と先端との間（好ましくは基端すなわち折曲げ部の近傍）に切欠部３７ｄが形成されている。
【００２６】
このテンションプレート３７は、ベースプレート１９に固定されるとともに、爪部３７ｃがシャフト１８の係合溝１８ｂと係合しているので、図７に示すように、シャフト１８の軸方向の移動に伴って弾性変形（たわみ変形）をし、この弾性変形（たわみ変形）に伴う弾性反発力によってシャフト１８を元の位置へ復帰させることができるものである。
【００２７】
なお、図２において、４０は表示部１２に必要電圧の電源を供給するためのコンバータであり、例えば車両等の電源電圧ＤＣ２４ＶをＤＣ１２Ｖに変換して表示部１２に供給するように構成される。
また、４１はコントローラーであり、外部からのスイッチ入力に応じて表示部１２の開閉状態を判定し、閉状態のときはロック装置２５を解錠動作させて表示部１２を下降（開動作）制御し、また開状態のときは表示部１２を上昇（閉動作）制御するように、ステッピングモーター２８及びロック装置２５を制御するものである。
これらコンバータ４０及びコントローラー４１は２つのモニターべースアーム１４、１４の内側におけるベースプレート１９上の空きスペースを利用してベースプレート１９上に設けられている。
【００２８】
図２、図３及び図８に示すように、ベアリングステー２２，２２の外方において、シャフト１８の両端部には該シャフト１８の軸線に直角な方向に延びてシャフト１８と一体に回動するアーム４２，４２が取り付けられている。
そして、これらアーム４２，４２の先端部とベースプレート１９上に設けられた取付部４３，４３との間にそれぞれアーム４２，４２を付勢する作動スプリングとしてのガススプリング４４，４４が取り付けられている。
【００２９】
ガススプリング４４は、シリンダチューブ内に封入した高圧ガスの圧力をばねとして利用するものである。ガススプリング４４は、金属ばねやゴムばね等に比べて大きな初期荷重で小さなばね定数が得られるという特性を有しており、また、衝撃を緩和できるというメリットを有するので、モニター開閉装置のバランス機構に用いる作動スプリングとして好適であるが、本発明の要旨には関係しないので、他の例えば圧縮コイルスプリング等を用いた場合であっても、本発明の所期目的を達成することができる。
【００３０】
さらに、本発明によれば、アーム４２は、表示装置１１が閉位置から所定角度の開位置（図９参照）まで回動するときガススプリング４４の付勢力が表示装置１１の重量による力のモーメントを打ち消す方向の力のモーメントとしてシャフト１８に作用するように、シャフト１８に取り付けられている。
【００３１】
より具体的には、表示装置１１が閉位置でほぼ水平姿勢にあるとき（図８参照）、アーム４２はシャフト１８からほぼ垂直に上方に延びる位置にあり、このとき、ガススプリング４４がほぼ水平姿勢にあってアーム４２と略直角をなすように配置される。
【００３２】
上記の構成を有するとき、表示装置１１が図８に示す閉位置からほぼ垂直姿勢の位置までステッピングモーター２８によって回動される間、表示装置１１の重量による力のモーメントｆ１は、シャフト１８を中心として、図８中反時計方向に作用し、一方、ガススプリング４４の付勢力による力のモーメントｆ２は、シャフト１８を中心として、図８中時計方向に作用する。
【００３３】
そして、表示装置１１がほぼ垂直姿勢の位置に達し、表示装置１１の重量による力のモーメントｆ１がほぼゼロとなったとき、ガススプリング４４の圧縮量がほぼ最大となるが、ガススプリング４４とアーム４２とがほぼ直線上に並ぶので、ガススプリング４４の付勢力による力のモーメントｆ２もまたほぼゼロになる。
【００３４】
そして、表示装置１１がほぼ垂直姿勢の位置から図９に例示する所定角度の開位置までステッピングモーター２８によってさらに回動されるとき、表示装置１１の重量による力のモーメントｆ１は、シャフト１８を中心として、図９中時計方向に作用し、一方、ガススプリング４４の付勢力による力のモーメントｆ２は、シャフト１８を中心として、図９中反時計方向に作用する。
【００３５】
表示装置１１がステッピングモーター２８によって図９に示す開位置まで回動され停止されると、ステッピングモーター２８が有している静止トルク（保持トルク）により、表示装置１１はこの開位置に保持される。
このような静止トルク特性を有するステッピングモーターとしては、可変磁気抵抗形、永久磁石形、若しくはそれらの複合形のものから適宜に選択することができる。
【００３６】
さらにこの実施形態においては、ガススプリング４４は、表示装置１１がステッピングモーター２８によって開位置に停止されているとき、シャフト１８に対し表示装置１１の重量による力のモーメントｆ１に勝る大きさの力のモーメントｆ２（ｆ１＜ｆ２）を作用させるように、付勢力が設定されている。
【００３７】
上記構成のモニター開閉装置においては、シャフト１８が軸方向に移動した場合でも、上記したように、テンションプレート３７の弾性力でシャフト１８を元の位置に自動的に復帰させることができる。
また、テンションプレート３７の弾性力によってシャフト１８の移動に対しテンションプレート３７が追従してシャフト１８を保持し続けるため、振動によってシャフト１８が外れて披損する恐れがない。
【００３８】
また、上記実施形態におけるテンションプレート３７は、取付部３７ａと立上がり部３７ｂとが略直角に折り曲げられているので、テンションプレート３７をベースプレート１９に対し容易且つ強固に取り付けることができる。
【００３９】
しかも、テンションプレート３７の立上がり部３７ｂが折曲げ角度を拡げる方向にたわむときもその逆方にたわむときも、折曲げ部が支点とならず切欠部３７ｄを支点にしてたわみを生じることとなるので、両方向のたわみに対する弾性力をほぼ同一に保つことができる。
【００４０】
図１０から図１１までは、本発明の他の実施形態を示したものである。
図１０において（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はモニター開閉装置の要部説明図であり、図１１は図１０に示すモニター開閉装置のテンションプレートを示す図６と類似の図である。
なお、これらの図において上記実施形態と同様の構成要素には同一の参照符号が付してある。
【００４１】
この実施形態においては、シャフト１８が２つの係合溝１８ｂ、１８ｃを有するとともに各係合溝１８ｂ、１８ｃに対応してベースプレート１９に２枚のテンションプレート３７、３７が設けられている。
【００４２】
これら２つのテンションプレート３７は取付部３７ａ及び立上がり部３７ｂを有し、立上がり部３７ｂは先端に係合溝１８ｂ、１８ｃに係合する爪部３７ｃを有している。
【００４３】
なお、この実施形態においては、２枚のテンションプレート３７，３７は取付部３７ａにおいて一体化されているが、２枚のテンションプレート３７，３７を別個に形成してもよい。
【００４４】
図１０（ａ）に示すように、シャフト１８に形成された２つの係合溝１８ｂ、１８ｃは溝幅を異ならせてある。
一方の係合溝１８ｂは対応するテンションプレート３７がごく僅かなクリアランスで係合するように狭く形成されている。他方の係合溝１８ｃは、対応するテンションプレート３７の板厚よりも大きな溝幅を有しており、シャフト１８がずれのないセンター位置にあるとき、テンションプレート３７が係合溝１８ｃの中央に位置してその両側にクリアランスＣが確保されるようになっている。
【００４５】
図１０（ｂ）に示すように、シャフト１８が図中右方向に移動したとき、溝幅狭い係合溝１８ｂに係合している図中左側のテンションプレート３７はシャフト１８の軸方向移動に追従してたわみ変形を始めるが、シャフト１８の移動量が上記クリアランスＣよりも少ない間は、他方のテンションプレート３７が幅の広い係合溝１８ｃの端面に当接されるないため、他方のテンションプレート３７にはたわみは発生しない。
したがって、シャフト１８を元の位置に押し戻すばね力は、一方のテンションプレート３７のみから生じる。
【００４６】
図１０（ｃ）に示すように、シャフト１８の軸方向移動量が上記クリアランスＣを越えると、他方のテンションプレート３７が係合溝１８ｃの端面に当接しシャフト１８の移動に追従し始めるので、他方のテンションプレート３７にもたわみ変形が生じてばね力が生じることとなる。
したがって、２枚のテンションプレート３７、３７のばね力がシャフト１８を元の位置に押し戻す力として作用することとなる。
【００４７】
したがって、上記構成によれば、２枚のテンションプレート３７，３７を組み合わせることによって、シャフト１８の移動量に応じて適切な反力でシャフト１８を保持させることができる。
【００４８】
この実施形態においては、幅の狭い係合溝１８ｂに係合するテンションプレート３７にはシャフト１８の軸方向移動によって常にシャフト１８の荷重が加わるので、折り曲げ部に対するたわみ方向（折り曲げ角度を狭める方向と拡げる方向）によってばね力が変わることは望ましくない。
【００４９】
このため、図１１に示すように、幅の狭い係合溝１８ｂに係合するテンションプレート３７は、両方向のたわみに対してほぼ同一のばね定数を有するように、その立上がり部３７ｂに切欠部３７ｄが形成されている。
【００５０】
一方、幅の広い係合溝１８ｃに係合するテンションプレート３７はシャフト１８の大きな移動量に対しストッパ的な役割を果たすことが重要であるので、できるだけばね定数を低下させないために、切欠部は設けられていない。
【００５１】
なお、２枚以上のテンションプレート３７を別個に形成するときは、厚み若しくは材質を異ならせることによりばね定数を互いに異ならせることが可能である。
したがって、その場合、各テンションプレート３７の折り曲げ部近傍に切欠部を設けることにより、両たわみ方向に対してほぼ同一のばね定数をもたせることが可能である。
【００５２】
以上図示実施形態につき説明したが、本発明は上記実施形態の態様のみに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内でその構成要素に種々の変更を加えることができる。
例えば、上記実施形態においては回転駆動手段としてステッピングモーターを用いているが、他の電動モーターやエアーシリンダー等を用いてもよい。
また、複数枚のテンションプレートを組み合わせて用いる場合、テンションプレートの枚数は３枚以上であってもよく、必要な反力特性に応じて種々選択することができる。
また、テンションプレートは略Ｌ字形に折り曲げて形成したものに限定されず、真っ直ぐなテンションプレートをベースプレート１９に対し垂直に植設するなどして設けてもよい。
【００５３】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、表示装置を開閉動可能に支えるシャフトが車両等の振動によって軸方向に過剰に移動して脱落することを確実に防止できるモニター開閉装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るモニター開閉装置を示すもので、（ａ）は底面図、（ｂ）は表示装置が閉じている状態の側面図、（ｃ）は表示装置が開いている状態の側面図である。
【図２】図１に示すモニター開閉装置の内部を示す図１（ｂ）中２−２線に沿った断面図である。
【図３】図１に示すモニター開閉装置の図２中３−３線に沿った断面図である。
【図４】図１に示すモニター開閉装置の図２中４−４線に沿った断面図である。
【図５】図２に示すモニター開閉装置の一部を図４中５−５線に沿う断面図とした要部拡大図である。
【図６】図１に示すモニター開閉装置におけるテンションプレートを示す図３中６−６線に沿った断面図である。
【図７】テンションプレートの作用を示す要部断面側面図である。
【図８】図１に示すモニター開閉装置の図２中８−８線に沿った断面図である。
【図９】図１に示すモニター開閉装置における表示装置の開位置状態を示す図８と類似の断面図である。
【図１０】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は本発明の他の実施形態を示すモニター開閉装置の要部説明図である。
【図１１】図１０に示すモニター開閉装置のテンションプレートを示す図６と類似の図である。
【符号の説明】
１０ 固定ベース
１１ 表示装置
１２ 表示部
１３ モニターベース
１４ モニターベースアーム
１８ シャフト
１８ｂ 係合溝
１９ ベースプレート
２５ ロック装置
２８ ステッピングモーター（駆動手段）
３０ ギア列
３１ 被動ギア
３２ 出力軸
３３ 駆動ギア
３４ 軸支持部材
３５ ポテンションメータ
３７ テンションプレート
３７ａ 取付部
３７ｂ 立上がり部
３７ｃ 爪部
３７ｄ 切欠部
４２ アーム
４３ 取付部
４４ ガススプリング
ｆ１ 表示装置の重量による力のモーメント
ｆ２ ガススプリングの付勢力による力のモーメント
Claims (3)
- 表示装置を車両等の室内天井部に対し開閉動作可能に取り付けるためのモニター開閉装置であって、
車両等の室内天井部に設けられる固定ベースと、
表示装置の一端部側に取り付けられて前記固定ベースに回動可能に支持されたシャフトと、
前記表示装置が前記シャフトを支点として開閉動するように前記シャフトを回転駆動する駆動手段と、
前記シャフトの略中央部外周に設けられた複数個の係合溝と、
前記固定ベースに固定される取付部と該取付部から前記シャフトの各係合溝に向かって延びる各々の立上がり部とを有し、各立上がり部の先端に前記した各係合溝に係合する爪部を形成した複数個のテンションプレートとを備え、
さらに、前記シャフトの軸方向の移動量に応じて各々のテンションプレートの爪部が対応する前記係合溝の端面に段階的に当接するように、前記各係合溝を異なる溝幅に形成し、
前記シャフトの軸方向の移動に伴って前記各テンションプレートの組み合わせによる弾性力によって前記シャフトを元の位置へ復帰させるようにしたことを特徴とするモニター開閉装置。 - 請求項１に記載のモニター開閉装置において、
前記テンションプレートは前記取付部に対し前記立上がり部を略直角に折り曲げて形成されており、前記立上がり部の基端と先端との間に切欠部が形成されていることを特徴とするモニター開閉装置。 - 請求項２に記載のモニター開閉装置において、
前記テンションプレートは前記取付部に対し互いに平行な２つの前記立上がり部を各々略直角に折り曲げて形成されていることを特徴とするモニター開閉装置。
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