JP4642132B2

JP4642132B2 - モニタヒンジ装置

Info

Publication number: JP4642132B2
Application number: JP2009516157A
Authority: JP
Inventors: 哲郎永見
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2007-05-28
Filing date: 2008-02-05
Publication date: 2011-03-02
Anticipated expiration: 2028-02-05
Also published as: US7975350B2; JPWO2008146428A1; CN101682714A; WO2008146428A1; DE112008000890B4; US20100128458A1; DE112008000890T5; CN101682714B

Description

この発明は、モニタの開閉と位置決めを行うモニタヒンジ装置に関する。

近年の乗用車では、後部座席の乗員のために、テレビ、ＤＶＤ、ゲームなどのためのモニタが設置されるものがある。３列シートや対面シートなどを備えている車両においては、モニタは車両の天井に備えられる。このようなモニタは、乗員の着座状態、つまり前向き、後ろ向き、リクライニング状態などに応じて画面の向きを変えられるようになっていることが望まれる。つまり、出し入れの開閉だけでなく、向き変えの回転（自転）ができるようになっていることが望まれる。また、このような要望は、車両だけではなく、モニタを備えた設備であれば生ずる。

モニタを開閉させ、かつ自転させるヒンジ装置として、特許文献１には携帯電話などで採用される「ヒンジ装置並びにヒンジ装置を用いた電子機器」が開示されている。特許文献１に開示のヒンジ装置は、第１部材と第２部材との連結部(枢着部)に配するベース体に回動ヒンジ装置を組み込んで、例えば第１部材に対してこの回動ヒンジ装置によりベース体を回動自在に連結すると共に、このベース体の前記回動軸と直交する方向に自転回動ヒンジ装置を組み込んで、これに第２部材を連結する構造としている。更に、所定角度に回動した状態で保持するカム係合により回動位置保持機構を備えた構造としている。

特開２００３−１２０６５２号公報

しかし、特許文献１に開示のヒンジ装置は、自転回動の角度に関係なくモニタの開閉角度は所定の角度に保持する構造であるため、例えばモニタを見る角度(視認角度)をモニタ画面から１２０度とし、１２０度位置に保持機構を設けた場合、モニタを自転回動した後では、モニタ画面から６０度の位置（１８０度−１２０度）でモニタが保持されてしまう。そのため、視聴者は、モニタを自転回動した後に、モニタの開閉動作を行うとモニタが完全に開かない６０度の状態で保持機構が働くため不快感を与えてしまう。また、モニタを自転回動した後に、モニタ画面を正面から１２０度の開閉位置にした場合、本構成ではモニタは保持されない、という課題があった。

この発明は、上記のような課題を解消するためになされたもので、モニタを開閉し、かつ開いた状態で自転させて向きを変えることができるだけでなく、向きを変えた状態で所定の位置に位置決めすることができるモニタヒンジ装置を提供することを目的とする。

この発明に係るモニタヒンジ装置は、モニタを第１回転中心軸に対し開閉自在とし、第１回転中心軸に対し開方向に回転されたモニタを、第１回転中心軸と直交する第２回転中心軸に対し回転可能とすると共に、モニタを取り付ける側に一対のブラケットを設け、これらのブラケットに、第１回転中心軸に対し回転可能にベースを支持すると共に、このベースに対し第２回転中心軸方向に移動可能にエレベータベースを設ける一方、モニタには、第２回転中心軸を中心とするガイドスクリュ溝が切られたモニタシャフトを設け、このモニタシャフトをベースに回転可能に取り付けると共にエレベータベースに貫通させ、更に、エレベータベースに、モニタシャフトのガイドスクリュ溝に係合し、回転によりエレベータベースを第２回転中心軸方向に移動させるスクリュ機構を設け、エレベータベースとブラケットとの間に、モニタを前記第１回転中心軸に対し所定量回転させた位置で位置決めし、かつ第２回転中心軸に対し回転されたモニタを第１回転中心軸に対し所定量回転させた位置で位置決めする位置決め手段を備えたものである。モニタを開いた状態で、第２回転中心軸に対し回転させる前と後とでのモニタの回動位置での位置決めは、カム機構などを介して位置決めできる位置を変更することにより行う。

この発明によれば、モニタを収納状態から第１回転中心軸を中心に回転させた状態で所定の角度に位置決めできるだけでなく、モニタ第２回転中心軸を中心に回転(自転)させた状態でも第１回転中心軸を中心として回転させて所定の角度で位置決めすることができ、使用者の種々の使用状態に対応することができる。

この発明の実施の形態１に係るモニタヒンジ装置によるモニタの動作を示し、モニタを閉じた状態の斜視図である。図１Ａに示す状態の概略断面図である。この発明の実施の形態１に係るモニタヒンジ装置によるモニタの動作を示し、モニタを１２０度開いた状態の斜視図である。この発明の実施の形態１に係るモニタヒンジ装置によるモニタの動作を示し、モニタを９０度開いた状態の斜視図である。この発明の実施の形態１に係るモニタヒンジ装置によるモニタの動作を示し、図１Ｃに示した状態から反転した状態の斜視図である。この発明の実施の形態１に係るモニタヒンジ装置によるモニタの動作を示し、反転したモニタを、図１Ｅに示す状態から３０度回転した状態の斜視図である。この発明の実施の形態１に係るモニタヒンジ装置によるモニタの動作を示し、モニタを収納した状態の斜視図である。この発明の実施の形態１に係るモニタヒンジ装置の分解斜視図である。実施の形態１に係るモニタヒンジ装置におけるブラケットの拡大側面図である。実施の形態１に係るモニタヒンジ装置における自転保持プレート、軸保持プレートの斜視図である。実施の形態１に係るモニタヒンジ装置の動作状態を示し、モニタを収納した状態の斜視図である。実施の形態１に係るモニタヒンジ装置の動作状態を示し、モニタを開いて位置決めした状態の斜視図である。実施の形態１に係るモニタヒンジ装置の動作状態を示し、モニタを閉位置に対し９０度回転させた状態の斜視図である。実施の形態１に係るモニタヒンジ装置の動作状態を示し、図５Ｃの状態からモニタを反転した状態の斜視図である。実施の形態１に係るモニタヒンジ装置の動作状態を示し、反転したモニタを回転して位置決めした状態の斜視図である。実施の形態２に係るモニタヒンジ装置の分解斜視図である。実施の形態２に係るモニタヒンジ装置におけるブラケットの拡大側面図である。実施の形態２に係るモニタヒンジ装置の動作を示す側面図である。実施の形態３に係るモニタヒンジ装置の分解斜視図である。実施の形態３に係るモニタヒンジ装置の動作状態を示し、モニタを収納した状態の斜視図である。実施の形態３に係るモニタヒンジ装置の動作状態を示し、モニタを開いて位置決めした状態の斜視図である。実施の形態３に係るモニタヒンジ装置の動作状態を示し、モニタを閉位置に対し９０度回転させた状態の斜視図である。実施の形態３に係るモニタヒンジ装置の動作状態を示し、図５Ｃの状態からモニタを反転した状態の斜視図である。実施の形態３に係るモニタヒンジ装置の動作状態を示し、反転したモニタを回転して位置決め状態の斜視図である。実施の形態４に係るモニタヒンジ装置の分解斜視図である。実施の形態４に係るモニタヒンジ装置の正面部分図である。実施の形態４におけるカムプレート等を示し、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は下面図である。実施の形態４に係るモニタヒンジ装置の反転状態の正面部分図である。実施の形態４における、モニタ反転状態のカムプレート等を示し、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は下面図である。実施の形態５に係るモニタヒンジ装置の斜視図である。実施の形態５に係るモニタヒンジ装置の分解斜視図である。図１７における一部の拡大図である。実施の形態５に係るモニタヒンジ装置のモニタ及びカム機構の動作を示し、モニタを収納した状態の斜視図である。実施の形態５に係るモニタヒンジ装置のモニタ及びカム機構の動作を示し、モニタを１２０度開いた状態の説明図である。実施の形態５に係るモニタヒンジ装置のモニタ及びカム機構の動作を示し、モニタを閉位置に対し９０度回転させた状態の斜視図である。実施の形態５に係るモニタヒンジ装置のモニタ及びカム機構の動作を示し、図１０Ｃの状態からモニタを反転した状態の斜視図である。実施の形態５に係るモニタヒンジ装置のモニタ及びカム機構の動作を示し、反転したモニタを回転して位置決めした状態の斜視図である。実施の形態６に係るモニタヒンジ装置の分解斜視図である。実施の形態６に係るモニタヒンジ装置の動作状態を示し、モニタを収納した状態の斜視図である。実施の形態６に係るモニタヒンジ装置の動作状態を示し、モニタを開いて位置決めした状態の斜視図である。実施の形態６に係るモニタヒンジ装置の動作状態を示し、モニタを閉位置に対し９０度回転させた状態の斜視図である。実施の形態６に係るモニタヒンジ装置の動作状態を示し、図５Ｃの状態からモニタを反転した状態の斜視図である。実施の形態６に係るモニタヒンジ装置の動作状態を示し、反転したモニタを回転して位置決めした状態の斜視図である。

以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための最良の形態について、添付の図面にしたがって説明する。
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
実施の形態１は、本発明に係るモニタヒンジ装置を車両の車室内天井面に設置されるモニタ装置に適用したものである。図１Ａ−図１Ｇは、実施の形態１に係るモニタヒンジ装置を備えたモニタ装置の一連の開閉、自転動作を示す図であり、図２は、そのモニタ装置で採用されている、実施の形態１に係るモニタヒンジ装置の分解斜視図、図３はそのブラケットの拡大図、図４は、モニタの回転位置規制機構の分解斜視図、図５Ａ−図５Ｅは、モニタヒンジ装置によるモニタの回転動作を示す斜視図である。

図１Ａ−図１Ｇに示すように、モニタ装置１は、車両の天井面（モニタを取り付ける側）に設けられたモニタ収納部であるモニタ収納ケース２と、このモニタ収納ケース２に対し回転（開閉）して出し入れ可能となっているモニタ３とからなっている。モニタ３の一方の面には画面３ａが設けられている。モニタ３は、その一端部(基端部)に設定された第１回転中心軸(以下、「第１軸」と略す)Ｘを中心に回転することにより、例えば図１Ｃに示すようにモニタ収納ケース２に対し開かれる。モニタ３は、図１Ｄに示すようにモニタ収納ケース２に対し９０度開いた状態で、第１軸Ｘに対し直交しかつモニタ３の画面３ａに平行な第２回転中心軸(以下、「第２軸」と略す)Ｙを中心として１８０度回転されることにより図１Ｅに示すように反転される。更に、モニタ３は、反転された状態でも、図１Ｇに示すように、モニタ収納ケース２に収納することができる。なお、以降の説明においては、第１軸Ｘに対する角度にかかわらず、モニタ３が、第２軸Ｙに対し回転する前の状態(図１Ａ−図１Ｄ)にあるときを正規の状態と呼び、第２軸Ｙに対し１８０度回転させて反転させた状態を、第１軸Ｘに対する角度にかかわらず(図１Ｅ−図１Ｇ)、反転状態又は反転した状態と呼ぶ。

モニタ３の他端部(先端部)とモニタ収納ケース２との間には、モニタ３をモニタ収納ケース２に対しロック又はアンロックするロック機構４が設けられている。モニタ３の先端側端面の中央部には、ロック機構４の一方側のロック部材としてロック穴５があけられている。ロック穴５は、図１Ｂに示すように、第１軸Ｘに直交し、かつモニタ３の幅方向及び厚み方向の中心を通る第２軸Ｙ上に設けられている。モニタ収納ケース２側には、他方側のロック部材として、ロック穴５に係合・離脱可能な爪部６ａを有するロック爪部材６が軸７により回動可能に設けられている。ロック爪部材６の軸７に対し爪部６ａと反対側には操作部６ｂがあり、この操作部６ｂに、爪部６ａをロック穴５に押し込むばね力がばね８により付与されている。操作部６ｂのばね８と反対の側には、ボタン９が設けてあり、このボタン９は、モニタ収納ケース２の表面に露出している。ボタン９を押すことにより、ロック爪部材６が回動して爪部６ａがロック穴５から離脱し、モニタ３は、第１軸Ｘを中心として下方に開かれる。また、モニタ３をモニタ収納ケース２に押し込めば、モニタ３がばね８のばね力に抗して爪部６ａを押し込みながらモニタ収納ケース２の中に入り込み、ロック穴５が爪部６ａの位置に来ると爪部６ａがロック穴５に入り込み、モニタ３はロックされる。爪部６ａの先端には、モニタ３に押されて容易に回動し得るように斜面がつけてある。

なお、モニタ収納ケース２内のモニタ３の面（画面３ａが設けられている表面の画面３ａ以外の部分及び裏面３ｂ）が当たる部分にはゴムクッション１０が設けられている。モニタ３を収納したときには、モニタ３の面とゴムクッション１０とは接触し、又は一定の距離を保つようになっている。ゴムクッション１０は、モニタ３の収納時にモニタ３をモニタ収納ケース２内に押し込んだときの緩衝となると共に、収納状態にあるモニタ３の振動等による異音の発生、モニタ３の傷付きを防止する。

図１Ａ−図１Ｇに基づき、このモニタ装置１の動きの一例を説明すると、図１Ａ及び図１Ｂはモニタ３がモニタ収納ケース２に収納された状態であり、この状態で、ボタン９を押すことによりロック爪部材６の爪部６ａがロック穴５から外れ、モニタ３は第１軸Ｘを中心として回転して開かれる。図１Ｃは、開かれたモニタ３を、更に、その画面３ａがＦ方向からの視認（視聴）に適した位置(閉状態から１２０度回転した位置)まで回動して位置決めした状態を示す。視認に適した位置は、乗員の着座状態等に応じていくつかの位置が選択できるようになっている。図１Ｄは、モニタ３が閉位置に対し９０度回転した状態を示す。モニタ３は、この状態を基準位置(自転基準位置)として第２軸Ｙを中心として回転（自転）される。図１Ｅには、図１Ｄの状態に対しモニタ３が１８０度自転した状態を示す。モニタ３は、反転した状態で、第１軸Ｘを中心に回転して所定の視認位置に位置決めできる。図１Ｆには、図１Ｅに示す反転した状態から所定角度(閉状態に対し６０度)回転され、Ｅ方向からの視認に適した位置に位置決めされた状態を示す。つまり、例えば、車室内において前方を向いている乗員にとっての視認位置(図１Ｃ)から、後方を向いている乗員にとっての視認位置に画面３ａの位置が変更された状態である。更に、図１Ｇは、反転した状態のモニタ３をその状態でモニタ収納ケース２に収納した状態を示す。画面３ａは天井面に収まった状態であり、例えば、乗員がシートをリクライニング状態にした場合に視認しやすい状態である。

次に、図２の分解斜視図に基づき、上記のようなモニタ３の第１軸Ｘ及び第２軸Ｙ回りの回転動作を実現するモニタヒンジ装置１１を説明する。組み立てた状態については、モニタヒンジ装置１１の動作を示す図５Ａ−図５Ｅを参照する。
モニタ３は平たい直方体状をなし、前述したようにその一面には画面３ａが設けられている。モニタ３の上面３ｃの中央部には、第２軸Ｙを中心軸とする円筒状のモニタシャフト１２が設けられている。モニタシャフト１２の根元近くにおいてその外周面にはリング状のモニタシャフト溝１３が形成され、モニタシャフト１２の上部においてその外周面にはらせん状のガイドスクリュ溝１４が形成されている。

モニタシャフト溝１３より下側においてモニタシャフト１２の根元部分には、リング状の自転位置保持プレート１５が一体的に嵌め込まれる。モニタシャフト１２の根元部分の外周面には２つの平坦面１２ａ(図２では一方のみ現れている)が形成されている。図４に示すように、自転位置保持プレート１５の内周１６には直線部１６ａが形成され、直線部１６ａを平坦面１２ａに嵌め合わせることにより、自転位置保持プレート１５はモニタシャフト１２と一体とされる。

自転位置保持プレート１５の表面には、後述するベース側との係合によりモニタ３の自転位置を保持するための自転位置保持凸部１７が直径方向に２つ設けられている。自転位置保持プレート１５の外周面には、後述するベース側のストッパが当たってモニタ３の回転を規制するための当接部１８ａ、１８ｂが直径方向に設けられている。これらの当接部１８ａ、１８ｂは、自転位置保持凸部１７から円周方向に対しわずかにずれた位置に設けられている。

モニタシャフト１２に固定された自転位置保持プレート１５の上に、細長い板状のベース１９が重ねられる。ベース１９の中央部には穴２０があけられており、ここにモニタシャフト１２が通される。図２に示す状態でベース１９の上面となる面には、穴２０に臨ませてシャフト保持プレート２１、２２が取り付けられる。シャフト保持プレート２１、２２は、半円弧状の保持部２１ａ、２２ａを有しており、これらの保持部２１ａ、２２ａが、モニタシャフト１２のモニタシャフト溝１３にその両側から挟むように嵌合される。このように保持されることにより、モニタシャフト１２は、ベース１９に対し回転可能で、軸方向には移動不能とされている。

ベース１９には、前記自転位置保持プレート１５の表面に設けられた自転位置保持凸部１７が係合し得る自転保持溝２３があけられている。モニタ３が第２軸Ｙ回りに回転して自転位置保持凸部１７がベース１９の自転保持溝２３に係合することにより、モニタ３は、ベース１９に対し所定の位置に位置決めされることになる。

一方のシャフト保持プレート２１には、図４に示すように下方に突出させた回転ストッパ２４が設けられており、この回転ストッパ２４は、ベース１９の自転保持溝２３を貫通してモニタシャフト１２側の自転位置保持プレート１５の外周面に延びている。従って、モニタ３をベース１９に対し回転させれば、前述のように、自転位置保持凸部１７が、ベース１９の自転保持溝２３に係合することによりディテント感をもって位置決めされるが、それ以上回転させようとしても、回転ストッパ２４が、当接部１８ａ又は１８ｂに当たって回転しないようになっている。

車両の天井面側(モニタ収納ケース２)には所定の間隔をあけて一対のブラケット２５、２６が設けられている。これらのブラケット２５、２６には、第１軸Ｘを中心とするベース支持穴２７があけられている。一方、ベース１９の両端は上方に折り曲げられた軸取り付け部１９ａとなっており、これらの軸取り付け部１９ａに、一直線上にモニタ開閉軸２８がそれぞれ設けられている。モニタ開閉軸２８の先端部は、平坦面を形成した（Ｄカットした）板ばね取り付け部２９となっている。モニタ開閉軸２８は、ブラケット２５、２６のベース支持穴２７に通される。モニタ開閉軸２８の、ブラケット２５、２６から突出する板ばね取り付け部２９には、板ばね取り付け部２９と同形状の断面形状の穴３０を有する摺動板ばね３１が穴３０でもって通されて取り付けられている。摺動板ばね３１のブラケット２５、２６側の面には係合凸部３２が設けてあり、この係合凸部３２が、摺動板ばね３１のばね弾性力によりブラケット２５、２６に弾力的に押し付けられる。よって、モニタ３は、モニタ開閉軸２８によりブラケット２５、２６に対し第１軸Ｘを中心として回動可能であり、しかも摺動板ばね３１が係合凸部３２でもってブラケット２５、２６に弾力的に押し付けられているから、適度な摺動抵抗をもって回動される。この実施の形態１では、摺動板ばね３１が摺動抵抗を発生させる摺動機構となっている。なお、図示は、していないが、摺動板ばね３１は、板ばね取り付け部２９にナットを締め付けたり、板ばね取り付け部２９をかしめたりすることにより、ブラケット２５、２６側に押し付けられる。

ベース１９上には、二つのガイドピン３３が立てられており、これらのガイドピン３３にガイド穴３４を通すことによりエレベータベース３５がガイドピン３３に沿って移動可能に設けられている。エレベータベース３５は細長い板状となっており、その中央部には第２軸Ｙと同心のボス３６が設けられ、このボス３６に、モニタシャフト１２が通される。エレベータベース３５の上面には、リング状の調整プレート３７が取り付けられる。調整プレート３７の中央部には、モニタシャフト１２を通す穴３８が設けられており、その縁部には直径方向に対向するスクリュ係合ピン３９が設けられている。これらのスクリュ係合ピン３９が、モニタシャフト１２のガイドスクリュ溝１４に係合される。従って、モニタ３が第２軸Ｙ回りに回転されることによって、ガイドスクリュ溝１４との係合を介してスクリュ係合ピン３９が移動されることにより調整プレート３７と共にエレベータベース３５が第２軸Ｙ方向に移動(昇降)される。

調整プレート３７のエレベータベース３５への取り付けは、調整プレート３７に設けられた長穴４０を通してビス４０ａをエレベータベース３５に締め付けることにより行う。従って、調整プレート３７は、長穴４０の長さ分回転方向に位置調整可能となっている。

エレベータベース３５の両端は上方に折り曲げられてロック板ばね部４１となっている。ロック板ばね部４１は、鋼板などの金属で成形されているエレベータベース３５の一部であるので、金属のもつ弾性を有している。これらのロック板ばね部４１には、外向きに突出する係合凸部４２が設けられている。

一方、ブラケット２５、２６には、図３に示すように、ベース支持穴２７の中心(第１軸Ｘ)を中心とする、半径の異なる円周(半径Ｒ１と半径Ｒ２)上に係合穴４３ａ、４３ｂ及び４４ａ、４４ｂが設けられている。半径Ｒ１は、モニタ３が正規の状態にあるときのエレベータベース３５の係合凸部４２に対応する位置であり、半径Ｒ２は、モニタ３が反転した状態にあるときの第２軸Ｙ回りに自転された後のエレベータベース３５の係合凸部４２に対応する位置である。つまり、（Ｒ２−Ｒ１）はエレベータベース３５の移動量に相当する。これらの係合穴４３ａ、４３ｂ、４４ａ、４４ｂは、モニタ３を正規の状態において、又は反転させた状態において、所定の視認位置に位置決めするためのものであり、その鉛直方向に対する角度は適宜決められる。この実施の形態１では、係合穴４３ａ、４４ａは、鉛直方向に対し３０度の位置に、係合穴４３ｂ、４４ｂは６０度の位置に設けられている。係合穴４３ａ、４３ｂ、４４ａ、４４ｂは、凹状でもよいし、貫通穴であってもよい。この実施の形態１では、係合凸部４２、係合穴４３ａ、４３ｂ、４４ａ、４４ｂが位置決め手段を構成する。ブラケット２５、２６の係合穴４３ａ、４３ｂ方向の縁には、ストッパ４５が設けられている。このストッパ４５は、モニタ開閉軸２８の端部の摺動板ばね３１が当たることにより、モニタ３が所定量以上回転することを防止する。

次に、この実施の形態１に係るモニタヒンジ装置によるモニタ３の位置決め動作について図５Ａ−図５Ｅを参照して説明する。
図５Ａは、モニタ３がモニタ収納ケース２に収納されているときのモニタヒンジ状態である (図１Ａ、Ｂ参照)。この状態から、ボタン９を押すことにより爪部６ａがモニタ３側のロック穴５から外れて、モニタ３は、第１軸Ｘであるモニタ開閉軸２８を中心として下方に回動できるようになる。図５Ｂには、モニタ３を引き出して回転させ、乗員にとって視認しやすい位置に設定した状態を示す。図５Ｂに示す状態は、図１Ｃと同様、閉じた状態から１２０度回転させた状態である。つまり、この状態では、エレベータベース３５のロック板ばね部４１の係合凸部４２が、ブラケット２５、２６の係合穴４３ｂに係合して位置決めされている。モニタ開閉軸２８の端部の摺動板ばね３１の凸部３２が弾力的にブラケット２５、２６に押し付けられているので、モニタ３を回動させるときには、適度な摺動抵抗が生ずる。トルクでみれば、モニタ３を回転させるのに適度なトルクが必要となる。ブラケット２５、２６側に弾力的に押し付けられている係合凸部４２が係合穴４３ａ、４３ｂに嵌まり込むことによりディテント感が生ずる。つまり、位置決め位置に位置決めされたことが感じられる。

モニタ３を反転させるには、先ず図５Ｃに示すようにモニタ３を自転基準位置に移動する。この状態で、モニタ３を自転（第２軸Ｙ回りに回転）させれば、回転するモニタシャフト１２のガイドスクリュ溝１４と係合するスクリュ係合ピン３９が押し上げられてエレベータベース３５が上昇する。図５Ｄには、モニタ３を１８０度反転（自転）させた状態を示す。モニタ３を１８０度自転させると、モニタ３側の自転位置保持プレート１５の自転位置保持凸部１７が、ベース１９側の自転保持溝２３に嵌合する。モニタ３を回転操作する乗員は、自転位置保持凸部１７と自転保持溝２３との嵌合を感ずることができるので、モニタ３を確実に１８０度反転した位置に操作できる。図５Ｃ及び図５Ｄからわかるように、モニタ３が反転してエレベータベース３５が上昇することにより、係合凸部４２は、係合穴４３ａ、４３ｂの円周上(半径Ｒ１)から係合穴４４ａ、４４ｂの円周上(半径Ｒ２)に移動する。

この状態からモニタ３を第１軸Ｘ回りに回動させることにより、画面３ａを乗員にとって視認しやすい位置にすることができる。モニタ３を回転させることにより、エレベータベース３５の係合凸部４２が半径Ｒ２の円周上を移動し、係合凸部４２が係合穴４４ａ又は４４ｂに嵌合することにより位置決めがなされる。図５Ｅは、係合凸部４２が係合穴４４ｂに嵌合した状態、つまり鉛直方向に対し３０度回転した位置で固定された位置決めされた状態である。

前述したように、モニタ３は、図５Ｄ、図５Ｅに示す反転させた状態から更に第１軸Ｘ回りに回転させることにより、図１Ｇに示したように、画面３ａを下向きにした状態でモニタ収納ケース２内に収納することができる。前述したように例えばリクライニング状態で視認しやすい状態となる。

なお、この実施の形態１では、正規の状態での位置決め位置と反転状態での位置決め位置とを同じ角度としているが(閉位置に対し１２０度、１５０度)、位置決め角度は、正規の状態側と反転状態側とで同じにする必要はなく、別々に設定できる。

この実施の形態１に係るモニタヒンジ装置１１によれば、モニタ３を、正規の状態だけでなく反転状態においても、所定の角度に位置決めすることができ、しかも反転した状態でもモニタ収納ケース２に収納することができ、使用者にとっては極めて使い勝手のよいものとなる。係合凸部４２が、係合穴４３ａ、４３ｂ、４４ａ、４４ｂに係合して位置決めされるので、振動等があっても位置決め状態が維持される。また、モニタ３の回転時に、ブラケット２５、２６に摺動接触する摺動板ばね３１を用いているので、モニタ３の回転操作時に適度な抵抗が得られる。更に、カム機構を構成するガイドスクリュ溝１４とスクリュ係合ピン３９との係合状態を調整プレート３７の位置を変えることにより調整できるようにしてあるので、係合穴４３ａ、４３ｂ又は４４ａ、４４ｂとロック板ばね部４１の係合凸部４２との係合が確実となるように調整でき、製造ばらつき等による影響を吸収することができる。

実施の形態２．
実施の形態２に係るモニタヒンジ装置を、図面を参照しながら詳細に説明する。図６は、実施の形態２に係るモニタヒンジ装置の分解斜視図、図７はそのブラケットの拡大図、図８は、モニタヒンジ装置によるモニタの回転動作を示す側面図である。なお、説明にあたって、図１−図５に示した実施の形態１における構成部材と同一の部材については同一の符号を付し、その説明は省略する。

このモニタヒンジ装置５１におけるベース１９の両端の軸取り付け部１９ａに取り付けられているモニタ開閉軸２８の先端側に軸部５２が設けられている。これらの軸部５２は、ブラケット２５、２６のベース支持穴２７に通され、ブラケット２５、２６から突出する部分は止め具５３をかしめることなどにより留められている。つまり、実施の形態１とは異なり、モニタ開閉軸２８上には摺動板ばね３１は取り付けられない。

エレベータベース３５の両端部は折り曲げられて軸取り付け部５４とされ、そこに板ばね用軸５５が取り付けられている。板ばね用軸５５の先端部は、平坦面５６ａが形成され、その断面形状が略Ｉ形の板ばね取り付け部５６となっている。そして、板ばね取り付け部５６に、ブラケット２５、２６の外側から摺動板ばね５７が取り付けられる。摺動板ばね５７には、略Ｉ形の穴を有するボス部５８が設けられており、このボス部５８の略Ｉ形の穴に、板ばね取り付け部５６が嵌合され、摺動板ばね５７は、板ばね用軸５５と回転方向に一体とされている。摺動板ばね５７には、ブラケット２５、２６に設けられた係合穴４３ａ、４３ｂ及び４４ａ、４４ｂに係合し得る係合凸部５９が設けられている。

ブラケット２５、２６には、摺動板ばね５７のボス部５８が摺動可能に嵌合し、摺動板ばね５７の移動の案内をする板ばね摺動ガイド溝６０が設けられている。板ばね摺動ガイド溝６０は、モニタ開閉軸２８の中心(第１軸Ｘ)から、モニタ３が正規の状態にあるときの板ばね用軸５５の中心までの距離を半径（Ｒ３）とする円弧状の内側ガイド部６０ａと、モニタ開閉軸２８の中心(第１軸Ｘ)から、モニタ３が反転状態にあるときの板ばね用軸５５の中心までの距離を半径（Ｒ４）とする円弧状の外側ガイド部６０ｂとを有している。つまり、Ｒ４とＲ３との差は、係合穴４３ａ、４３ｂ及び係合穴４４ａ、４４ｂが設けられている円の半径差と同様、エレベータベース３５の移動差となっている。板ばね摺動ガイド溝６０は、更に、これらの内側ガイド部６０ａと外側ガイド部６０ｂとを鉛直方向においてつなぐ直線ガイド部６０ｃとからなっている。

モニタ３が正規の状態で第１軸Ｘを中心に回転されると、摺動板ばね５７のボス部５８は、板ばね摺動ガイド溝６０の内側ガイド部６０ａを移動する。つまり、内側ガイド部６０ａは、図１Ａに示す収納状態から、摺動板ばね５７の係合凸部５９が係合穴４３ｂに係合し得る位置（最大限開く位置）までをカバーできる長さとなっている。直線ガイド部６０ｃは、モニタ３が自転基準位置(図１Ｄ、図１Ｅ)から自転されるときにエレベータベース３５が昇降するときの摺動板ばね５７のボス部５８の案内となる。モニタ３が反転状態となると、摺動板ばね５７のボス部５８は、外側ガイド部６０ｂに移動し、ボス部５８が、外側ガイド部６０ｂ内を移動する範囲でモニタ３を回動することができる。つまり、この実施の形態２では、摺動板ばね５７の係合凸部５９が、ブラケット２５、２６の係合穴４４ａ、４４ｂに係合し得る範囲をカバーできる長さに設定されている。勿論、必要に応じて、内側ガイド部６０ａ、外側ガイド部６０ｂの長さは適宜設定される。モニタ３を反転させた状態でモニタ収納ケース２に収納するようにするには(図１Ｇ)、外側ガイド部６０ｂも内側ガイド部６０ａの下端と同じ位置まで延ばして形成される。

直線ガイド部６０ｃと内側円弧部６０ａ、外側円弧部６０ｂとをつなぐ部分はカットされて、ガイド面６０ｄとされている。このガイド面６０ｄがあることにより、モニタ３の開閉角度が多少自転基準位置からずれたとしても、つまりモニタ３が図１Ｄ、１Ｅに示す、鉛直状態から少しずれていたとしても、摺動板ばね５７のボス部５８がこれらのガイド面６０ｄに誘われるので、モニタ３を確実に自転させることができる。

次に、このモニタヒンジ装置５１によるモニタ３の正規の状態、反転状態における所定位置での位置決め動作について説明する。
モニタ収納ケース２から取り出されたモニタ３を所定の位置に位置決めするには、モニタ３を押してモニタ３を第１軸Ｘであるモニタ開閉軸２８を中心として回転させる。モニタ３、ベース１９、エレベータベース３５は、第１軸Ｘを中心とする回転方向には一体となっているので、エレベータベース３５に取り付けられている摺動板ばね５７も回動し、その係合凸部５９が係合穴４３ａ又は４３ｂに嵌まり込むことにより、その位置に位置決めされる。摺動板ばね５７の移動は、そのボス部５８が板ばね摺動ガイド溝６０の内側ガイド部６０ａに沿ってガイドされることによりなされる。図８（ａ）には、係合凸部５９が係合穴４３ｂに係合した状態、つまり鉛直方向に対し３０度回転された状態を示す。この移動に際し、摺動板ばね５７の係合凸部５９は、弾性力をもってブラケット２５、２６の表面に押し付けられているので、適度な摺動抵抗をもって、適度なトルクを必要として移動される。

モニタ３を反転させるには、図８（ｂ）に示すようにモニタ３を反転基準位置に移動し、この状態でモニタ３を第２軸Ｙ回りに回転させる。モニタ３と共にモニタシャフト１２が回転することにより、ガイドスクリュ溝１４とスクリュ係合ピン３９との係合を介してエレベータベース３５が上昇する。図８（ｃ）には、エレベータベース３５と共に摺動板ばね５７が上昇した様子を示す。このエレベータベース３５の移動は、摺動板ばね５７のボス部５８が板ばね摺動ガイド溝６０の直線ガイド部６０ｃに沿ってガイドされることによりなされる。なお、モニタ３が正確に反転基準位置になっていなくても、内側ガイド部６０ａと直線ガイド部６０ｃとの間に、ガイド面６０ｄが設けてあるので、ボス部５８がガイド面６０ｄに案内されて摺動板ばね５７は確実に上方に直線移動される。

エレベータベース３５が上昇すると、ボス部５８は外側ガイド部６０ｂに移動し、摺動板ばね５７の係合凸部５９は、ブラケット２５、２６の係合穴４４ａ、４４ｂの円周上に来る。この状態でモニタ３を押すことにより、モニタ３を、第１軸Ｘであるモニタ開閉軸２８を中心として回転することができる。このとき、摺動板ばね５７のボス部５８は、摺動ガイド溝６０の外側ガイド部６０ｂに案内されて移動する。図８（ｄ）は、係合凸部５９が、係合穴４４ｂに係合して位置決めされた状態を示す。つまり、反転したモニタ３が、鉛直方向に対し３０度回転された状態である。

この実施の形態２に係るモニタヒンジ装置５１によれば、モニタ３の第１軸Ｘ回りの移動が、摺動板ばね５７のボス部５８と、板ばね摺動ガイド溝６０との係合を介してなされるので、モニタ３は正確に移動される。また、板ばね摺動ガイド溝６０には、内側ガイド部６０ａ、外側ガイド部６０ｂと直線ガイド部６０ｃとの接続部にガイド面６０ｄを形成してあるので、モニタ３が反転基準位置に正確に回転されていなくても、ボス部５８はガイド面６０ｄに案内されて確実に移動される。つまり、モニタ３の姿勢は修正されるのである。この実施の形態２では、摺動板ばね５７と係合穴４３ａ、４３ｂ及び係合穴４４ａ、４４ｂが位置決め手段を構成している。

実施の形態３．
実施の形態３に係るモニタヒンジ装置を、図面を参照しながら詳細に説明する。この実施の形態３は、モニタを回転可能に支持するブラケットには係合穴を設けず、係合穴を有する別のブラケットを設けて、構造の簡素化、コンパクト化を図ったものである。図９は、実施の形態３に係るモニタヒンジ装置の分解斜視図であり、図１０Ａ−図１０Ｅは、実施の形態３に係るモニタヒンジ装置によるモニタの回転動作を示す斜視図である。なお、説明にあたって、図１−図５に示した実施の形態１における構成部材と同一の部材については同一の符号を付し、その説明は省略する。

この実施の形態３に係るモニタヒンジ装置１０１においては、ベース１９の両端のモニタ開閉軸２８を支持するブラケット１０２、１０３には、係合穴４３ａ、４３ｂ、４４ａ、４４ｂは設けられていない。モニタ開閉軸２８の端部である板ばね取り付け部２９には、摺動板ばね３１が取り付けられ、その係合凸部３２は、ブラケット１０２、１０３の表面に弾力的に押し付けられている。

ベース１９には、実施の形態１と同様にエレベータベース１０４が昇降可能に取り付けられているが、このエレベータベース１０４は、実施の形態１で示したエレベータベース３５よりモニタ３の幅方向の長さが短くなっている。エレベータベース１０４その他の構造は、実施の形態１で示したものと同じである。例えば、長さの短いエレベータベース１０４の両端部には、ロック板ばね部４１が形成され、そこに係合凸部４２が設けられている。

モニタ収納ケース２側には、係合ブラケット１０５が固定されている。係合ブラケット１０５は一対の係合プレート１０６、１０７を有している。係合プレート１０６、１０７は、ロック板ばね部４１に沿って延びており、係合凸部４２が弾力的に当たる。係合プレート１０６、１０７には、実施の形態１でブラケット２５、２６に設けたのと同様の配置で、係合穴１０８ａ、１０８ｂ（半径Ｒ１の円周上）及び係合穴１０９ａ、１０９ｂ（半径Ｒ２の円周上）が設けられている。係合ブラケット１０５は、その長さが短く、図１０Ａ−図１０Ｅに示すように、ブラケット１０２、１０３の間に収まる。この実施の形態３では、係合凸部４２、係合穴１０８ａ、１０８ｂ及び係合穴１０９ａ、１０９ｂが位置決め手段を構成している。

この実施の形態３に係るモニタヒンジ装置１０１の動作を、図１０Ａ−図１０Ｅに基づいて説明する。図１０Ａは、モニタ３がモニタ収納ケース２に収納されているときのモニタヒンジ装置１０１の状態である (図１Ａ、Ｂ参照)。図１０Ｂには、モニタ３を引き出して回転させ、乗員にとって視認しやすい位置に位置決めした状態を示す。図１０Ｂに示す状態は、図１Ｃと同様、閉じた状態から１２０度回転させた状態である。この状態では、エレベータベース１０４のロック板ばね部４１の係合凸部４２が、係合プレート１０６、１０７の係合穴１０８ｂに係合して位置決めされている。モニタ開閉軸２８の端部の摺動板ばね３１が弾力的にブラケット１０２、１０３に押し付けられているので、モニタ３を回動させるときには、適度な摺動抵抗が生ずる。

モニタ３を反転させるには、先ず図１０Ｃに示すようにモニタ３を自転基準位置に移動する。この状態で、モニタ３を自転（第２軸Ｙ回りに回転）させれば、回転するモニタシャフト１２のガイドスクリュ溝１４と係合するスクリュ係合ピン３９が押し上げられてエレベータベース１０４が上昇する。図１０Ｄには、モニタ３を１８０度自転させた状態を示す。モニタを１８０度自転させると、モニタ３側の自転位置保持プレート１５の自転位置保持凸部１７が、ベース１９側の自転保持溝２３に嵌合する（図４参照）。モニタ３を回転させる乗員は、自転位置保持凸部１７と自転保持溝２３との嵌合を感ずることができるので、モニタ３を確実に１８０度反転した位置に操作できる。図１０Ｃ及び図１０Ｄからわかるように、モニタ３が反転してエレベータベース１０４が上昇することにより、係合凸部４２は、係合穴１０８ａ、１０８ｂの円周上(半径Ｒ１)から係合穴１０９ａ、１０９ｂの円周上(半径Ｒ２)に移動する。

この状態からモニタ３を第１軸Ｘ回りに回動させることにより、画面３ａを乗員にとって視認しやすい位置にすることができる。モニタ３を回転させることにより、エレベータベース１０４の係合凸部４２が半径Ｒ２の円周上を移動し、係合凸部４２が係合穴１０９ａ又は１０９ｂに嵌合することにより位置決めがなされる。図１０Ｅは、係合凸部４２が係合穴１０７ｂに嵌合した状態、つまり鉛直方向に対し６０度回転した位置で位置決めされた状態である。

前述したように、モニタ３は、図１０Ｄ、図１０Ｅに示す反転させた状態から更に第１軸Ｘ回りに回転させることにより、図１Ｇに示したように、画面３ａを下向きにした状態でモニタ収納ケース２内に収納することができる。

この実施の形態３に係るモニタヒンジ装置１０１によれば、実施の形態１と同様の効果を奏するだけでなく、位置決めのための係合穴を設ける部材を、モニタ開閉軸を支持するブラケット１０２、１０３とは別の係合ブラケット１０５を設けて、そこに係合穴１０８ａ、１０８ｂ、１０９ａ、１０９ｂを設けるようにしたので、エレベータベース１０４などの構成部品の小型化を図ることができる。また、ブラケット１０２、１０３で支持する回転部品がモータ開閉軸２８だけになるので、それを覆うための意匠を容易に作製することができ、美観を損なうことがない。

なお、この実施の形態３においても、係合ブラケット１０５の係合プレート１０６、１０７に、実施の形態２の板ばね摺動ガイド溝６０と同様のガイド溝を設けると共に、エレベータベース１０４の両端に板ばね用軸を設けて摺動板ばねを設けるようにすることもでき、その場合には、実施の形態２と同様、操作の確実性が向上する等の効果が得られる。

実施の形態４．
実施の形態４に係るモニタヒンジ装置を、図面を参照しながら詳細に説明する。この実施の形態４に係るモニタヒンジ装置は、エレベータベースを使わず、モニタシャフトの回転を、カムを介して横方向移動に変換し、かつカムの位相を変えることにより、モニタが正規の状態にあるときと反転状態にあるときとで、係合穴に係合する係合凸部が交代されるようにしたものである。図１１は、実施の形態４に係るモニタヒンジ装置の分解斜視図であり、図１２−図１５はモニタヒンジ装置の動作の説明図である。なお、説明にあたって、図１−図５に示した実施の形態１における構成部材と同一の部材については同一の符号を付し、その説明は省略する。

このモニタヒンジ装置２０１のモニタ３の上面３ｃに、第２軸Ｙを中心としてモニタシャフト２０２が設けられている。モニタシャフト２０２は、板状で細長いベース２０３の中央部に、軸方向には移動不能で回転のみ可能に取り付けられている。ベース２０３の両端部にはモニタ開閉軸２０４が取り付けられている。一方、車両の天井側（モニタ収納ケース２）には、間隔をあけてブラケット２０５、２０６が設けられており、これらのブラケット２０５、２０６には、第１軸Ｘを中心とするベース支持穴２０７が設けられている。ベース２０３の両端のモニタ開閉軸２０４は、ブラケット２０５、２０６のベース支持穴２０７に通されて回転可能に支持される。これらのブラケット２０５、２０６には、モニタ３を所定の位置に位置決め固定するための係合穴４３ａ、４３ｂ及び係合穴４４ａ、４４ｂが設けられている。

ベース２０３の中央部にはボス部２０８が設けられ、このボス部２０８にモニタシャフト２０２は通される。モニタシャフト２０２の上端部は平坦面２０９ａを有するカム取り付け部２０９となっており、ここに、カム取り付け部２０９の横断面形状と同様の形状の穴２１０を有するカムプレート２１１が穴２１０を嵌合させることにより取り付けられている。つまり、カムプレート２１１は、モニタシャフト２０２と一体に回転可能となっている。

カムプレート２１１の表裏両面にはそれぞれ一対のカム溝２１２ａ、２１２ｂと２１３ａ、２１３ｂが形成されている。カムプレート２１１の裏面に形成されている一対のカム溝(以下、第１カム溝という)２１２ａ、２１２ｂは、その下面から見た様子を表す図１３（ｃ）、図１５（ｃ）に示すように渦巻状となっており、つまり外周近くから徐々に内側に向かう溝となっており、各第１溝２１２ａ、２１２ｂは略１８０度の範囲にわたっている。各第１カム溝２１２ａ、２１２ｂの始端及び終端は第１軸Ｘと平行な線上に位置している。カムプレート２１１の表面に形成されている一対のカム溝(以下、第２カム溝という)２１３ａ、２１３ｂは、第１カム溝２１２ａ、２１２ｂとは逆向きに渦巻状となっており、つまり、逆向きに外周近くから徐々に内側に向かう溝となっており、各第２溝２１３ａ、２１３ｂも略１８０度の範囲にわたっている。各第２カム溝２１３ａ、２１３ｂの始端及び終端も第１溝２１２ａ、２１２ｂと同様に第１軸Ｘと平行な線上に位置している。

ベース２０３上には、端部がカムプレート２１１の裏面縁部に臨む一対の第１アーム２１４が、第１軸Ｘと平行に配されると共に、端部がカムプレート２１１の表面縁部に臨む一対の第２アーム２１５が、第１軸Ｘと平行に配されている。これらのアーム２１４、２１５には長穴２１６、２１７が設けられ、ベース２０３に設けられた支持ピン２１８により第１軸Ｘ方向に微小量移動可能に支持されている。一対の第１アーム２１４の各カムプレート２１１側の端部には、それぞれカムピン２１９が設けられ、モニタ３が正規の状態にあるときには、カムピン２１９は、図１３（ｃ）に示すようにカムプレート２１１の第１カム溝２１２ａ、２１２ｂの外周側に位置する端部に係合する。一対の第２アーム２１５の各カムプレート２１１側の端部には、それぞれカムピン２２０が設けられ、モニタ３が正規の状態にあるときには、カムピン２２０は、図１３（ａ）に示すようにカムプレート２１１の第２カム溝２１２ａ、２１２ｂの内周側に位置する端部に係合する。

第１アーム２１４の外側の端部は下方に折り曲げられ、その端部には弾性材製のロック板ばね２２１が取り付けられている。ロック板ばね２２１の外面には係合凸部２２２が設けられている。この係合凸部２２２は、ブラケット２０５、２０６の係合穴４３ａ、４３ｂが設けられている円周上に位置する。第２アーム２１５の外側の端部は上方に折り曲げられ、その端部には弾性材製のロック板ばね２２３が取り付けられている。ロック板ばね２２３の外面には係合凸部２２４が設けられている。この係合凸部２２４は、ブラケット２０５、２０６の係合穴４４ａ、４４ｂが設けられている円周上に対応している。係合穴４３ａ、４３ｂと係合穴４４ａ、４４ｂとが設けられている円周差は、第１軸Ｘに対する係合凸部２２２と２２４との半径差に相当する。この実施の形態４では、カムプレート２１１、第１、第２アーム２１４、２１５、係合凸部２２２、２２４、係合穴４３ａ、４３ｂ、４４ａ、４４ｂが位置決め手段を構成している。

次に、このモニタヒンジ装置２０１による動作について説明する。
図１２、１３は、モニタ３をモニタ収納ケース２から引き出し、第１軸Ｘ回りに９０度回転した状態である。第１アーム２１４の端部の係合凸部２２２は、ブラケット２０５、２０６に設けられた係合穴４３ａ、４３ｂの円周上にあり、かつ図１２に示すようにブラケット２０５、２０６の表面に弾力的に押し付けられた状態にある。一方、第２アーム２１５の端部の係合凸部２２４は、図１２に示すようにブラケット２０５、２０６の表面から離れている。従って、この状態からモニタ３を押して第１軸Ｘ回りに更に回転させれば、係合凸部２２２が係合穴４３ａ又は４３ｂに係合することにより、乗員の望む視認位置に位置決めされる(図１Ｃ参照)。

モニタ３を反転（自転）させる場合には、先ずモニタ３を反転基準位置に移動する。次いで、モニタ３を第２軸Ｙ回りに１８０度回転させる。モニタ３が回転すると、モニタ３と一体のモニタシャフト２０２及びカムプレート２１１も回転する。カムプレート２１１が１８０度回転すると、第１カム溝２１２ａ、２１２ｂの外周側の端部に係合していた第１アーム２１４の端部のカムピン２１９は、図１５（ｃ）に示すように、第１カム溝２１２ａ、２１２ｂの移動によりその内側端部に係合することになる。つまり、一対の第１アーム２１４は、微小距離内側に移動され、図１４に示すように、外側端部の係合凸部２２２はブラケット２０５、２０６の表面から離れる。逆に、第２カム溝２１３ａ、２１３ｂの内側端部に係合していた第２アーム２１５の端部のカムピン２２０は、図１５（ｃ）に示すように、第２カム溝２１３ａ、２１３ｂの移動によりその外周側端部に係合することになる。つまり、一対の第２アーム２１５は、微小距離外側に押し出され、図１４に示すように、外側端部の係合凸部２２４がブラケット２０５、２０６の表面に押し付けられる。

この後モニタ３を第１軸Ｘ回りに回転させれば、係合凸部２２４が、係合穴４４ａ又は４４ｂに係合することにより、乗員の望む角度にモニタ３を位置決めすることができる。

この実施の形態４に係るモニタヒンジ装置２０１によれば、実施の形態１に係るモニタヒンジ装置と同様の効果を奏するだけでなく、エレベータベースが不要となり、小型の部品で構成することができ、製作上の面で有利となる。

実施の形態５．
実施の形態５に係るモニタヒンジ装置を、図面を参照しながら詳細に説明する。この実施の形態５に係るモニタヒンジ装置は、かさ歯車機構によりモニタの回転、自転を行うようにしたものである。図１６は、モニタヒンジ装置の斜視外観図であり、図１７はモニタヒンジ装置の分解斜視図、図１８はその一部の拡大図、図１９Ａ−図１９Ｅは動作の説明図である。なお、説明にあたって、図１−図５に示した実施の形態１における構成部材と同一の部材については同一の符号を付し、その説明は省略する。

モニタヒンジ装置３０１のモニタ３の上面に設けられているモニタシャフト３０２の上部にはベース３０３を介してかさ歯車３０４がビス３０５により固定されている。モニタシャフト３０２は、ベース３０３に対し回転自在に取り付けられている。ベース３０３上においてかさ歯車３０４の両側にはシャフトホルダ３０６、３０７がビス３０８により固定されている。シャフトホルダ３０６、３０７には第１歯車シャフト３０９、第２歯車シャフト３１０がそれぞれ回転自在に支持されている。第１歯車シャフト３０９及び第２歯車シャフト３１０のかさ歯車３０４側の端部には、かさ歯車３０４に噛み合う第１かさ歯車３１１、第２かさ歯車３１２が取り付けられている。この実施の形態においては、これらの第１かさ歯車３１１、第２かさ歯車３１２の緒元は、かさ歯車３０４と同じにしてある。つまり、かさ歯車３０４の回転量と、かさ歯車３０４により回転される第１、第２かさ歯車３１１、３１２の回転量とは同じとなる。

車両側(モニタ収納ケース２)には、間隔をあけてブラケット３１３、３１４が設けられており、ブラケット３１３、３１４に設けた、第１軸Ｘを中心とする取り付け穴３１５に、歯車シャフト３０９、３１０の他端部が通され、ナット３１６を締め付けることにより留められる。ブラケット３１３、３１４のそれぞれ内側面には、箱型の回り止め部材３１７がビス３１８により固定される。回り止め部材３１７のブラケット３１３、３１４と反対側の面には、第１、第２歯車シャフト３０９、３１０を通すためのシャフト通し穴３１９が設けられており、このシャフト通し穴３１９を通して歯車シャフト３０９、３１０は箱型の回り止め部材３１７を貫通してブラケット３１３、３１４に留められている。

各回り止め部材３１７内には、モニタ３を所定の位置に位置決めするためのカム機構３２０が収められている。これらのカム機構３２０はブラケット３１３側と３１４側とでは対称的な配置となっているが、構造は同じである。歯車シャフト３０９、３１０には、カム機構３２０の構成部材として、板状でリング状をなすカム係合部材３２１が回転不能に取り付けられ、カム機構３２０のもう１つ構成部材であるリング状のカムプレート３２２がカム係合部材３２１に当接して設けられている。カムプレート３２２は歯車シャフト３０９、３１０の軸方向には固定されていない。図１９Ａ−図１９Ｅに示すように、カムプレート３２２の外周の直径方向二箇所（頂部と底部）には回り止め突起３２２ａが突設されている。一方、回り止め部材３１７の上面及び下面には、回り止めスリット３１７ａが形成されており、これらの回り止めスリット３１７ａに回り止め突起３２２ａが嵌合することにより、カムプレート３２２は回転不能とされている。各カムプレート３２２とブラケット３１３、３１４との間には弾性部材としてばね３２３が設けられ、このばね３２３により、カムプレート３２２は、カム係合部材３２１に弾力的に押し付けられている。

カム係合部材３２１のカムプレート３２２と対面する面には、位相を変えかつ半径方向にも位置を変えて係合凸部３２４ａ、３２４ｂが設けられている。カムプレート３２２のカム係合部材３２１と対面する面には、位相を変えかつ半径方向にも位置を変えて二組の係合溝３２５ａ、３２５ｂと３２６ａ、３２６ｂが設けられている。カムプレート３２２は、回り止め部材３１７により回転不能となっているので、係合溝３２５ａ、３２５ｂ、３２６ａ、３２６ｂの配置状態は固定である。この実施の形態５では、カム機構３２０が位置決め手段を構成する。

次に、この実施の形態５に係るモニタヒンジ装置３０１によるモニタ３の回動位置決め動作について図１９Ａ−図１９Ｅを参照して説明する。なお、図１９Ａ−図１９Ｅの各図には、モニタ３の状態と併せて、その状態に対応する、左側のブラケット３１４側のカム機構３２０の状態を示してある。

図１９Ａは、図１Ａ、１Ｂに示したように、モニタ３がモニタ収納ケース２内に収容されている状態である。この状態からロック機構４（図１Ｂ参照）を解除すると、モニタ３は第１軸Ｘを中心として下方に回動（開く）ことができる。このモニタヒンジ装置３０１では、第１軸Ｘは、歯車シャフト３０９、３１０の中心軸である。モニタ３を下方に回動すると、モニタシャフト３０２に固定されているかさ歯車３０４により第１かさ歯車３１１、第２かさ歯車３１２が同じ方向に回転され、図１９Ａに示すように、各カム機構３２０におけるカム係合部材３２１は矢印方向に回転される。図１９Ｂに示すように、モニタ３が所定量回転されると、カム係合部材３２１の係合凸部３２４ａ、３２４ｂが、カムプレート３２２の係合溝３２５ａ、３２５ｂに嵌合し、モニタ３の位置決めがなされる。図１９Ｂに示す例は、モニタ３が閉位置に対して１２０度回転した状態で位置決め固定された状態である。
この正規の状態でモニタ３を回転させて位置決めをするとき、カムプレート３２２側における係合凸部３２４ａ、３２４ｂの移動範囲に相当する範囲には、正規の状態での位置決めのための係合溝２２５ａ、２２５ｂしか存在しない。

モニタ３を反転させるには、図１９Ｃに示すように、先ずモニタ３を反転基準位置に移動させる。つまり、閉位置に対し９０度の状態(鉛直方向を向く状態)にする。そして、モニタ３を第２軸Ｙ回りに回転させる。例えば、図１６、１９Ｃにおいて矢印Ａで示す方向回りに回転(自転)させる。モニタ３を矢印Ａ回りに自転させると、モニタシャフト３０２上のかさ歯車３０４との噛み合いにより第１かさ歯車３１１は、矢印Ｂ１回りに回転し、第２かさ歯車３１２は、矢印Ｂ２回りに回転する。第１歯車シャフト３０９、第２歯車シャフト３１０も同方向に回転し、カム機構３２０におけるカム係合部材３２１も同方向に回転する。図１９Ｃには、図１７で見て左側のブラケット３１４側のカム機構３２０が示してあるので、カム係合部材３２１は、Ｂ２方向に回転する。

モニタ３が反転、つまり第２軸Ｙ回りに１８０度回転すると、図１９Ｄに示すように、カム係合部材３２１もＢ１方向に１８０度回転し、係合凸部３２４ａ、３２４ｂの配置状態も図１９Ｃに示した状態と１８０度位相を変えた状態となる。この状態からモニタ３を第１軸Ｘ回りに回転（矢印方向）させることにより、反転状態にあるモニタ３の画面３ａを視認位置に位置決めすることができる。モニタ３を図１９Ｅ中の矢印方向に回転させると、モニタシャフト３０２に固定されているかさ歯車３０４により第１かさ歯車３１１、第２かさ歯車３１２が同じ方向に回転され、図１９Ｅに示すように、各カム機構３２０におけるカム係合部材３２１は矢印方向に回転され、モニタ３が所定量回転されると、カム係合部材３２１の係合凸部３２４ａ、３２４ｂが、カムプレート３２２のもう１組の係合溝３２６ａ、３２６ｂに嵌合し、モニタ３の位置決めがなされる。右側のブラケット３１３側のカム機構３２０においても同じ動作がなされる。図１９Ｅに示す例は、モニタ３が閉位置に対して６０度の位置で位置決め固定された状態である。

カム機構３２０においては、カムプレート３２２に常にカム係合部材３２１側へのばね力を付与しているので、係合凸部３２４ａ、３２４ｂの係合溝３２５ａ、３２５ｂ又は３２６ａ、３２６ｂへの係合が、ディテント感をもって操作者に伝えられる。

この実施の形態５では、モニタ３の正規の状態、反転状態とも、１つの位置決め位置のみを示してあるが、カムプレート３２２側の係合溝を正規状態側及び反転状態側でそれぞれ複数組設けることにより、複数位置での位置決めができるようになる。

実施の形態５に係るモニタヒンジ装置３０１によれば、実施の形態１の効果を奏するだけでなく、かさ歯車３０４、３１１、３１２、歯車シャフト３０９、３１０などの形状の小さい部品の組み合わせからなり、全体としてコンパクトに構成することができる。

実施の形態６．
実施の形態６に係るモニタヒンジ装置を、図面を参照しながら詳細に説明する。図２０は、実施の形態６に係るモニタヒンジ装置の分解斜視図であり、図２１Ａ−図２１Ｅは、実施の形態６に係るモニタヒンジ装置によるモニタの回転動作を示す斜視図である。なお、説明にあたって、図１−図５に示した実施の形態１における構成部材と同一の部材については同一の符号を付し、その説明は省略する。

このモニタヒンジ装置４０１のモニタ３の上面に設けられたモニタシャフト４０２は、ベース４０３に回転可能、軸方に移動不能に支持される。ベース４０３の両端には、モニタ開閉軸４０４が取り付けられている。これらのモニタ開閉軸４０４、ブラケット４０５、４０６（実施の形態１におけるブラケット２５、２６に相当）に設けられたベース支持穴４０７に通され、回転可能に支持される。ベース支持穴４０７の中心軸が第１軸Ｘであり、ベース４０３は、第１軸Ｘを中心として回転可能となっている。ブラケット４０５、４０６には、実施の形態１におけるような係合穴４３ａ、４３ｂ、４４ａ、４４ｂは設けられていない。ブラケット４０５、４０６の外側に突出するモニタ開閉軸４０４端部には、ブラケット４０５、４０６の面に弾力的に押し付けて摺動板ばね４０８が取り付けられている。他の実施の形態でも説明したが、この摺動板ばね４０８がブラケット４０５、４０６に弾力的に接触することにより、モニタ３を回転させる際の適度な摺動抵抗を発生させる。つまり、モニタ３を摺動させるのに適度なトルクが必要となる。

モニタシャフト４０２には、スプリングベース４０９が固定されている。スプリングベース４０９は、モニタシャフト４０２の上部に嵌合する筒部４０９ａと、筒部４０９ａ上の板部４０９ｂとを備え、筒部４０９ａがビス４１０によりモニタシャフト４０２に固定されている。スプリングベース４０９の板部４０９ｂには、第１軸Ｘと平行な方向において対向させてロック板ばね４１１、４１２が立てられている。ロック板ばね４１１と４１２とは高さが異なり、その先端部内側面には、第１係合凸部４１３、第２係合凸部４１４が設けられている。

モニタ収納ケース２側には、ブラケット４１５が取り付けられている。ブラケット４１５は、ロック板ばね４１１、４１２に沿うように延びる第１係合用プレート４１６、第２係合用プレート４１７を有している。正面（図２０の状態）から見て右側の第１係合プレート４１６には、正規の状態にあるモニタ３を、第１軸Ｘを中心として回転させたときに前記第１係合凸部４１３が係合する係合穴４１８ａ、４１８ｂが設けられており、また反転状態にあるモニタ３を、第１軸Ｘを中心として回転させたときに前記第２係合凸部４１４が係合する係合穴４１９ａ、４１９ｂが設けられている。正面から見て左側の第２係合プレート４１７にも同様に、正規の状態にあるモニタ３を、第１軸Ｘを中心として回転させたときに前記第２係合凸部４１４が係合する係合穴４２０ａ、４２０ｂが設けられており、また反転状態にあるモニタ３を、第１軸Ｘを中心として回転させたときに前記第１係合凸部４１３が係合する係合穴４２１ａ、４２１ｂが設けられている。この実施の形態６では、第１、第２係合凸部４１３、４１４、係合穴４１８ａ、４１８ｂ、４１９ａ、４１９ｂ、係合穴４２０ａ、４２０ｂ、４２１ａ、４２１ｂが位置決め手段を構成する。

次に、この実施の形態６に係るモニタヒンジ装置４０１の位置決め動作を、図２１Ａ−図２１Ｅに基づき説明する。図２１Ａは、モニタ３がモニタ収納ケース２に収納されているときのモニタヒンジ装置４０１の状態である。この状態で、ロック機構４(図１Ｂ参照)を解除することによりモニタ３は下方に回動できるようになる。図２１Ｂには、モニタ３を引き出して第１軸Ｘを中心として回転させ、乗員にとって視認しやすい位置に設定した状態を示す。この状態は、第１係合凸部４１３が第１係合プレート４１６の係合穴４１８ｂに係合し、第２係合凸部４１４が第２係合プレート４１７の係合穴４２０ｂに係合した状態である。

モニタ３を反転させるには、先ず図２１Ｃに示すようにモニタ３を自転基準位置に移動する。この状態で、モニタ３を自転（第２軸Ｙ回りに回転）させると、回転するモニタシャフト４０２と一体のスプリングベース４０９も第２軸Ｙを中心として回転し、反転（１８０度回転）すると、図２１Ｄに示すように、第１係合凸部４１３が第２係合プレート４１７に押し付けられ、第２係合凸部４１４が第１係合プレート４１６に押し付けられた状態となる。

この状態からモニタ３を第１軸Ｘ回りに回動させることにより、画面３ａを乗員にとって視認しやすい位置にすることができる。モニタ３を回転させることにより、第１係合凸部４１３が第２係合プレート４１７に押し付けられて移動し、第２係合凸部４１４が第１係合プレート４１６に押し付けられて移動する。第１係合凸部４１３が、第２係合プレート４１７上の係合穴４２１ａ又は４２１ｂに係合し、第２係合凸部４１４が第１係合プレート４１６上の係合穴４１９ａ又は４１９ｂに係合することにより、モニタ３は位置決めされる。図２１Ｅは、第１係合凸部４１３が係合穴４２１ｂに係合し、第２係合凸部４１４が係合穴４１９ｂに係合した状態である。

この実施の形態６に係るモニタヒンジ装置４０１によれば、実施の形態１と同様の効果を奏するだけでなく、モニタシャフト４０２上に係合凸部４１３、４１４を設けた構造となっており、係合凸部４１３、４１４が係合する係合プレート４１６、４１７も小型のブラケット４１５となっているので、多くの部品をコンパクトにすることができ、構造のより簡素化が図れる。

この発明に係るモニタヒンジ装置は、自動車などの車両以外にも、向きを変更して視聴等する要請のあるモニタ装置すべてに適用できる。

以上のように、この発明に係るモニタヒンジ装置は、モニタを開いた状態で自転させて向きを変えることができるとともに向きを変えた状態で所定位置に位置決めすることができるように構成したので、自動車の車室内天井に設けられる後部座席用モニタなどに用いるのに適している。

Claims

モニタを第１回転中心軸に対し開閉自在とし、前記第１回転中心軸に対し開方向に回転された前記モニタを、前記第１回転中心軸と直交する第２回転中心軸に対し回転可能とすると共に、
前記モニタを取り付ける側に一対のブラケットを設け、これらのブラケットに、前記第１回転中心軸に対し回転可能にベースを支持すると共に、このベースに対し前記第２回転中心軸方向に移動可能にエレベータベースを設ける一方、前記モニタには、前記第２回転中心軸を中心とするガイドスクリュ溝が切られたモニタシャフトを設け、このモニタシャフトを前記ベースに回転可能に取り付けると共に前記エレベータベースに貫通させ、更に、前記エレベータベースに、前記モニタシャフトのガイドスクリュ溝に係合し、回転により前記エレベータベースを前記第２回転中心軸方向に移動させるスクリュ機構を設け、前記エレベータベースと前記ブラケットとの間に、前記モニタを前記第１回転中心軸に対し所定量回転させた位置で位置決めし、かつ前記第２回転中心軸に対し回転された前記モニタを前記第１回転中心軸に対し所定量回転させた位置で位置決めする位置決め手段を備えることを特徴とするモニタヒンジ装置。
前記第１回転中心軸を中心に回動可能に支持された前記モニタの中心部に前記第２回転中心軸が存在し、前記モニタの先端における前記第２回転中心軸上に、前記モニタを、前記モニタを取り付ける側に固定するロック機構のロック部を設けたことを特徴とする請求項１記載のモニタヒンジ装置。
前記モニタの前記第１回転中心軸を中心とする回転時に摺動抵抗を付与する摺動機構を設けたことを特徴とする請求項１記載のモニタヒンジ装置。
前記スクリュ機構は、前記モニタシャフトの周面に形成されたガイドスクリュ溝と、前記エレベータベース側に設けられ、前記ガイドスクリュ溝に係合する係合ピンとからなり、前記係合ピンの位置を調整可能としてあることを特徴とする請求項１記載のモニタヒンジ装置。
前記位置決め手段が、前記ブラケット側に、前記第１回転中心軸を中心として前記エレベータベースの移動量半径を異にする円周上にそれぞれ形成された複数の位置決め凹部と、前記エレベータベース側に支持され、前記ブラケットの表面に弾力的に当接しかつ前記モニタの前記第１回転中心軸を中心とする回転により前記位置決め凹部に係合する係合凸部とからなることを特徴とする請求項１記載のモニタヒンジ装置。
前記エレベータベースに設けられた係合凸部軸に前記係合凸部が固定されており、前記ブラケットには、前記複数の位置決め凹部と同数でかつ前記位置決め凹部と同じ半径差で形成された円弧状の溝とこれらの円弧状の溝をつなぐ半径方向の溝とからなるガイド溝が形成され、このガイド溝に、前記係合凸部が固定された前記係合凸部軸が嵌合し、更に前記円弧状の溝と半径方向の溝との接続部に、前記係合凸部を案内する案内部が形成されていることを特徴とする請求項５記載のモニタヒンジ装置。
前記モニタを取り付ける側における前記一対のブラケットの内側に位置決め係合用プレートを設け、この位置決め係合用プレートに、前記第１回転中心軸を中心とし前記エレベータベースの移動量分半径を異にする円周上にそれぞれ前記位置決め用凹部を形成し、前記エレベータベース側に、前記位置決め係合用プレートの表面に弾力的に当接しかつ前記モニタの前記第１回転中心軸を中心とする回転により前記位置決め凹部に係合する係合凸部を設けたことを特徴とする請求項１記載のモニタヒンジ装置。
前記モニタを取り付ける側に一対のブラケットを設け、このブラケット間に、前記第１回転中心軸を中心軸として回転可能にベースを設け、前記モニタに前記第２回転中心軸を中心軸として設けられたモニタシャフトを、前記ベースに回転可能に取り付け、前記モニタシャフトに、前記第２回転中心軸を中心とするカムプレートを一体に設け、前記カムプレートの一方の面には、円周方向に半径が変化する一対の第１カム溝を設けると共に、他方の面には、前記第１カム溝とは円周方向逆方向に半径が変化する第２カム溝を設け、前記第１回転中心軸と平行に延び、一端を向き合わせた一対の第１アームの一端部を前記第１カム溝に係合させ、前記第１回転中心軸と平行に延び、一端を向き合わせた一対の第２アームの一端部を前記第２カム溝に係合させ、前記第１アーム及び第２アームの他端に、前記ブラケットに弾力的に押し付けられる第１及び第２係合凸部をそれぞれ設けると共に、前記ブラケットに、前記モニタが前記第２回転中心軸回りに所定量回転されたときに前記第１係合凸部が係合する第１係合凹部及び前記モニタが前記第２回転中心軸を中心に回転した状態で前記第１回転中心軸を中心に所定量回転したときに係合する第２係合凹部を設けてあることを特徴とする請求項１記載のモニタヒンジ装置。
前記モニタを前記第２回転中心軸に対し回転したときに前記第１回転中心軸を回転させる回転方向変換機構を設け、係合凸部を有するカム係合部材を前記第１回転中心軸と一体的に設ける一方、前記モニタが設けられる側に支持して、前記モニタが前記第１回転中心軸を中心に所定量回転されたときに前記係合凸部が係合する係合溝、及び前記モニタを前記第２回転中心軸を中心に所定量回転させて前記第１回転中心軸を中心に所定量回転させたときに前記係合凸部が係合する係合溝を有するカム部を設け、更に前記係合凸部と前記係合溝とを弾力的に押し付ける付勢手段を備えてなることを特徴とする請求項１記載のモニタヒンジ装置。
前記モニタシャフトに前記第１回転中心軸から距離の異なる係合凸部を設ける一方、前記モニタを支持する側に前記異なる係合凸部に対応する係合プレートを設け、前記係合プレートに、前記モニタを前記第２回転中心軸回りに所定量回転させたときに一方の係合凸部が係合する係合溝を設けると共に、前記モニタを前記第２回転中心軸回りに所定量回転させた状態で前記第１回転中心軸回りに所定量回転させたときにもう一方の係合凸部が係合する係合溝を設け、更に、前記係合凸部を前記係合溝に付勢する付勢手段を設けてあることを特徴とする請求項１記載のモニタヒンジ装置。