JP5200435B2 - 表示画面旋回装置 - Google Patents

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Description

この発明は、表示画面旋回装置に関し、特に、駆動源と伝達ギア部とを備えた表示画面旋回装置に関する。
従来、駆動源と伝達ギア部とを備えた表示画面旋回装置などが知られている(たとえば、特許文献1〜3参照)。
上記特許文献1には、基台と、基台内に水平面内で回動可能に設けられた載台とを備えた回転台(表示画面旋回装置)が開示されている。この特許文献1に記載の回転台では、基台の内側に設けられたラックギア(扇形状のギア)と、載台に搭載されるとともに原動機の回転を減速しながら伝達するギア部とが噛合することによって、載台が基台内で所定の角度範囲を正逆方向に旋回することが可能に構成されている。なお、載台は、旋回可能な角度範囲において、旋回角度(旋回位置)に関係なく、一定の速度で旋回されるように構成されている。
また、上記特許文献2には、基台と、基台に載置されるとともに水平面内で回動可能なキャビネットとを備えた回転装置(表示画面旋回装置)が開示されている。この特許文献2に記載の回転装置では、基台の内周壁に設けられた内ギアと、キャビネット内部に搭載されるとともにモータの回転を減速しながら伝達するギア部とが噛合することによって、キャビネットが基台上を所定の角度範囲を正逆方向に旋回することが可能に構成されている。なお、キャビネットは、旋回可能な角度範囲において、旋回角度(旋回位置)に関係なく、一定の速度で旋回されるように構成されている。
また、上記特許文献3には、天井面に固定される回転駆動部と、回転駆動部に回動可能に懸架される吊るし部材と、吊るし部材の下端と平面テレビ(表示画面部)とを結合する結合部材とを備えた平面テレビ取り付け装置が開示されている。この特許文献3に記載の平面テレビ取り付け装置では、回転駆動部の内部において、吊るし部材の回転軸に設けられたギアと、モータの回転を伝達するギアとが噛合することによって、吊るし部材が正逆方向に旋回することが可能に構成されている。なお、吊るし部材は、旋回角度(旋回位置)に関係なく、一定の速度で旋回されるように構成されている。
実開平6−67440号公報 特開平7−203335号公報 特開2001−157143号公報
しかしながら、上記特許文献1に記載の回転台では、載台は、一定の速度で旋回されるように構成されているために、載台をより小さな旋回速度で旋回させたい場合には、原動機の回転数を変更するための制御が必要であると考えられる。このため、電気的な動作制御が複雑になるという問題点がある。
また、上記特許文献2に記載の回転装置においても、キャビネットは、一定の速度で旋回されるように構成されているために、キャビネットをより小さな旋回速度で旋回させたい場合には、モータの回転数を変更するための制御が必要であると考えられる。このため、電気的な動作制御が複雑になるという問題点がある。
また、上記特許文献3に記載の平面テレビ取り付け装置においても、吊るし部材は、一定の速度で旋回されるように構成されているために、吊るし部材をより小さな旋回速度で旋回させたい場合には、モータの回転数を変更するための制御が必要である。したがって、上記特許文献1および2と同様に、電気的な動作制御が複雑になるという問題点がある。
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、電気的な動作制御を複雑化させることなく、旋回速度を可変とすることが可能な表示画面旋回装置を提供することである。
課題を解決するための手段および発明の効果
この発明の一の局面による表示画面旋回装置は、駆動源と、表示画面部が載置され、駆動源により水平面内で旋回される旋回部と、駆動源の駆動力を旋回部に伝達する伝達ギア部とを備え、伝達ギア部は、駆動源により実質的に一定の回転速度で回転する原動側ギアと、旋回部の旋回位置に応じて原動側ギアに対する噛合位置を機械的に切り換えることにより、旋回部の旋回速度が切り換わるように形成された従動側ギアとを含む。
この発明の一の局面による表示画面旋回装置では、上記のように、伝達ギア部を、駆動源により実質的に一定の回転速度で回転する原動側ギアと、旋回部の旋回位置に応じて原動側ギアに対する噛合位置を機械的に切り換えることにより、旋回部の旋回速度が切り換わるように形成された従動側ギアとを含むように構成することによって、電気的な動作制御を複雑に行うことなく、ギア側の構造の工夫のみで旋回部の旋回速度を可変にすることができる。
上記一の局面による表示画面旋回装置において、好ましくは、表示画面部を旋回部の上方に載置するための表示画面支持機構をさらに備え、原動側ギアと従動側ギアとの噛合位置は、表示画面支持機構に取り付けられた表示画面部が実質的に正面近傍を向く位置に旋回される際に、旋回部の旋回速度が小さくなるように機械的に切り換えられるように構成されている。このように構成すれば、ユーザがリモコンなどにより表示画面旋回装置を操作して表示画面部を旋回させながら向きを調整する際に、表示画面部が実質的に表示画面旋回装置の正面に相当する領域付近を旋回する位置において機械的に旋回速度を減少させて旋回するので、ユーザは、視聴に適する表示画面部の向きをより正確に微調整することができる。
この場合、好ましくは、原動側ギアは、第1の歯数からなる第1ギア部と、第1ギア部と同軸に設けられ、第1ギア部の歯底円直径よりも小さい第2の歯数からなる第2ギア部とを有し、従動側ギアは、原動側ギアの第1ギア部と噛合する第3ギア部と、第3ギア部と同軸に設けられるとともに第3ギア部の歯底円直径よりも大きく形成され、原動側ギアの第2ギア部と噛合する第4ギア部とを有し、従動側ギアは、前記表示画面部が実質的に正面近傍を向く位置に旋回される際に、原動側ギアの第1ギア部と従動側ギアの第3ギア部とが噛合した状態から、原動側ギアの第2ギア部と従動側ギアの第4ギア部とが噛合した状態に切り換わることにより、原動側ギアに対する従動側ギアの減速比が、より大きな値に切り換わるように構成されている。このように構成すれば、表示画面部が実質的に正面近傍を向く位置に旋回される際に、ギア側の噛合状態を機械的に切り換えることによって原動側ギアと従動側ギアとの減速比を大きくすることができるので、駆動源の回転速度が一定であるにも関わらず、容易に、旋回部の旋回速度を小さくすることができる。
上記表示画面部を旋回部の上方に載置するための表示画面支持機構を備えた構成において、好ましくは、原動側ギアは、第1の歯数からなる第1ギア部と、第1ギア部と同軸に設けられ、第1ギア部の歯底円直径よりも小さい第2の歯数からなる第2ギア部とを有し、従動側ギアは、原動側ギアの第1ギア部と噛合する第3ギア部と、第3ギア部と同軸に設けられるとともに第3ギア部の歯底円直径よりも大きく形成され、原動側ギアの第2ギア部と噛合する第4ギア部とを有し、従動側ギアは、従動側ギアの第3ギア部と実質的に同一の歯底円直径により第1の角度範囲に形成された第1欠歯部と、第4ギア部と実質的に同一の歯底円直径により第2の角度範囲に形成された第2欠歯部とをさらに有し、原動側ギアおよび従動側ギアは、従動側ギアの第3ギア部が原動側ギアの第1ギア部と噛合する際に、原動側ギアの第2ギア部が従動側ギアの第2欠歯部と対向した状態になるとともに、従動側ギアの第4ギア部が原動側ギアの第2ギア部と噛合する際に、原動側ギアの第1ギア部が従動側ギアの第1欠歯部と対向した状態になるように互いに配置されている。このように構成すれば、従動側ギアの第3ギア部が原動側ギアの第1ギア部と噛合する際は、原動側ギアの第2ギア部は従動側ギアの第2欠歯部により従動側ギアの第4ギア部と噛合するのが抑制されるとともに、従動側ギアの第4ギア部が原動側ギアの第2ギア部と噛合する際は、原動側ギアの第1ギア部は従動側ギアの第1欠歯部により従動側ギアの第3ギア部と噛合するのが抑制されるので、原動側ギアと従動側ギアとは、常に、いずれか一組のギア部によって噛合された状態となる。これにより、減速比の異なる組み合わせのギア部同志が同時に噛合するのに起因して伝達ギア部が損傷するのを抑制することができる。
上記表示画面部を旋回部の上方に載置するための表示画面支持機構を備えた構成において、好ましくは、原動側ギアは、第1の歯数からなる第1ギア部と、第1ギア部と同軸に設けられ、第1ギア部の歯底円直径よりも小さい第2の歯数からなる第2ギア部とを有し、従動側ギアは、原動側ギアの第1ギア部と噛合する第3ギア部と、第3ギア部と同軸に設けられるとともに第3ギア部の歯底円直径よりも大きく形成され、原動側ギアの第2ギア部と噛合する第4ギア部とを有し、従動側ギアは、従動側ギアの第3ギア部と実質的に同一の歯底円直径により第1の角度範囲に形成された第1欠歯部をさらに有し、従動側ギアの第4ギア部は、従動側ギアの第1欠歯部が設けられた第1の角度範囲と実質的に同じ領域の角度範囲に配置されるように形成されている。このように構成すれば、従動側ギアの第3ギア部が原動側ギアの第1ギア部と噛合した状態から、旋回部が旋回されて表示画面部が実質的に正面近傍を向く位置に旋回される際に、従動側ギアの第4ギア部が原動側ギアの第2ギア部と噛合する状態に切り換わる際に、従動側ギアの第4ギア部は、従動側ギアの第1欠歯部が設けられた第1の角度範囲と実質的に同じ領域の角度範囲に配置されているので、ギア部の噛合状態の切り換えを遅延することなく即座に行うことができる。
上記表示画面部を旋回部の上方に載置するための表示画面支持機構を備えた構成において、好ましくは、原動側ギアは、第1の歯数からなる第1ギア部と、第1ギア部と同軸に設けられ、第1ギア部の歯底円直径よりも小さい第2の歯数からなる第2ギア部とを有し、従動側ギアは、原動側ギアの第1ギア部と噛合する第3ギア部と、第3ギア部と同軸に設けられるとともに第3ギア部の歯底円直径よりも大きく形成され、原動側ギアの第2ギア部と噛合する第4ギア部とを有し、従動側ギアは、従動側ギアの第3ギア部と実質的に同一の歯底円直径により第1の角度範囲に形成された第1欠歯部をさらに有し、従動側ギアの第3ギア部は、従動側ギアの第1欠歯部が形成された第1の角度範囲の両外側の領域に、所定の角度範囲において原動側ギアの第1ギア部と噛合するように形成されている。このように構成すれば、旋回部は、左右のいずれの方向からも表示画面部が実質的に正面近傍を向く位置に旋回される際に、旋回部の旋回速度が小さくなるように切り換えられることができる。
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の一実施形態による表示画面旋回装置が設けられた液晶ディスプレイの全体構成を示した斜視図である。図2は、図1に示した一実施形態による表示画面旋回装置が設けられた液晶ディスプレイの分解斜視図である。図3は、図1に示した一実施形態による表示画面旋回装置の平面図である。図4〜図9は、図1に示した一実施形態による表示画面旋回装置の詳細構造を示した図である。まず、図1〜図9を参照して、本発明の一実施形態による表示画面旋回装置20および表示画面旋回装置20が設けられた液晶ディスプレイ100の構造について説明する。なお、本実施形態では、画面旋回の一例である液晶ディスプレイの表示画面旋回装置に本発明を適用した場合について説明する。
本発明の一実施形態による表示画面旋回装置20は、図1に示すように、表示画面支持機構50によって支持されている液晶ディスプレイ100のディスプレイ本体10を水平面内で左右方向(矢印A方向およびB方向)に所定の角度(本実施形態では±20度)の範囲で旋回させるとともに、垂直面に対して前後方向(矢印C方向およびD方向)に所定の角度(本実施形態では±10度)の範囲で傾けることを可能とするために設けられている。なお、ディスプレイ本体10は、本発明の「表示画面部」の一例である。
また、表示画面旋回装置20は、図3に示すように、ディスプレイ本体10を支持する表示画面支持機構50と、表示画面支持機構50によって支持されているディスプレイ本体10を水平面内で左右方向(図1の矢印A方向およびB方向)に旋回させるための旋回部30と、後述する旋回板31を旋回させるために設けられ、駆動源および複数の駆動ギアなどからなる駆動部40とから構成されている。
また、旋回部30は、図3に示すように、上面に表示画面支持機構50(図2参照)が取り付けられる板金製の旋回板31と、内部に複数(本実施形態では24個)の鋼球(図示せず)を所定の間隔(本実施形態では約15度間隔)で配置するとともに、鋼球を旋回板31とともに回転可能に保持する樹脂製の保持部材(図示せず)と、下方から旋回板31を回動可能に保持する板金製の台座32とから構成されている。また、旋回板31が旋回する際、旋回部30の内部に設けられたストッパ部材(図示せず)により、水平面内で左右方向(図1の矢印A方向およびB方向)にそれぞれ約20度までの旋回範囲に規制されるように構成されている。
また、駆動部40は、図3に示すように、旋回部30上の旋回板31を水平面内で左右方向(図1の矢印A方向およびB方向)に回動させるための伝達ギア部41と、伝達ギア部41の駆動源となるステッピングモータ42とから構成されている。また、駆動部40は、図3に示すように、旋回部30内部の台座32の上面上に配置されるように構成されている。また、伝達ギア部41は、図3に示すように、樹脂製のギア43と、トルクリミッタ60と、樹脂製のギア44と、樹脂製のギア45とが、樹脂製のギアボックス46の内部に配置されるように構成されている。また、伝達ギア部41は、上記構成に加えて、図3に示すように、旋回板31の上面の所定の位置に配置され、直前のギア45と噛合する樹脂製の旋回ギア部材47を含んでいる。なお、ステッピングモータ42は、本発明の「駆動源」の一例であり、ギア45および旋回ギア部材47は、それぞれ、本発明の「原動側ギア」および「従動側ギア」の一例である。
ここで、本実施形態では、図3に示すように、ギア45は、歯数(85枚)からなる大径ギア部45aと、大径ギア部45aと同じ回転軸に設けられ、大径ギア部45aの歯底円直径よりも小さい歯数(35枚)からなる小径ギア部45bとを有している。なお、大径ギア部45aおよび小径ギア部45bは、それぞれ、本発明の「第1ギア部」および「第2ギア部」の一例である。
また、図6に示すように、高速ギア48の両端部近傍には、ネジ取付孔48c(2箇所)が設けられるとともに、低速ギア49の両端部近傍には、ネジ取付孔49c(4箇所)が設けられている。これにより、旋回ギア部材47は、図4および図6に示すように、高速ギア48と低速ギア49とから構成されるとともに、低速ギア49の上面側に高速ギア48が重ねられるようにしてネジ70および71(それぞれ2個づつ)によりネジ取付孔48cおよび49cを介して旋回板31の上面に固定されている。
また、高速ギア48には、図3に示すように、ギア45の大径ギア部45aと噛合する一対のギア部48aと、一対のギア部48aに挟まれた領域に、ギア部48aの歯底円直径と略等しい円弧状の外側面を有する欠歯部48bとが一体的に形成されている。
また、低速ギア49には、図3に示すように、旋回板31上の高速ギア48と同じ回転軸に設けられるとともに、高速ギア48の歯底円直径よりも大きく形成され、ギア45の小径ギア部45bと噛合するギア部49aと、ギア部49aの両外側の領域にギア部49aの歯底円直径と略等しい円弧状の外側面を有する一対の欠歯部49bとが一体的に形成されている。なお、ギア部48aおよびギア部49aは、それぞれ、本発明の「第3ギア部」および「第4ギア部」の一例であり、欠歯部48bおよび欠歯部49bは、それぞれ、本発明の「第1欠歯部」および「第2欠歯部」の一例である。
これにより、図7〜図9に示すように、旋回ギア部材47は、旋回板31の旋回位置に応じて、ギア45の大径ギア部45aと高速ギア48のギア部48aとが噛合した状態(図7参照)から、図8の状態を経て、ギア45の小径ギア部45bと低速ギア49のギア部49aとが噛合した状態(図9参照)に切り換わることにより、ギア45に対する旋回ギア部材47の減速比がより大きな値に切り換わるように構成されている。すなわち、旋回板31は、ギア45の大径ギア部45aと高速ギア48のギア部48aとが噛合した状態(図7参照)において第1の旋回速度V1で旋回されるとともに、ギア45の小径ギア部45bと低速ギア49のギア部49aとが噛合した状態(図9参照)に切り換わることにより、第1の旋回速度V1よりも小さな第2の旋回速度V2に切り換えられて旋回動作が継続されることが可能に構成されている。また、上記の旋回動作とは逆に、旋回板31は、ギア45の小径ギア部45bと低速ギア49のギア部49aとが噛合することにより第2の旋回速度V2で旋回する状態(図9参照)から、ギア45の大径ギア部45aと高速ギア48のギア部48aとが噛合することにより第1の旋回速度V1で旋回する状態(図7参照)に切り換えられることも可能に構成されている。
また、本実施形態では、ギア45と旋回ギア部材47との噛合位置(大径ギア部45aとギア部48aとの噛合状態(第1の旋回速度V1で旋回する状態)から、小径ギア部45bとギア部49aとの噛合状態(第2の旋回速度V2で旋回する状態)に切り換わるタイミング)は、図3に示すように、表示画面支持機構50(図2参照)に取り付けられたディスプレイ本体10(図2参照)が左右方向に旋回された状態から正面に向かって旋回される際に、ディスプレイ本体10(図2参照)が実質的に正面近傍を向き始めた位置において旋回板31の旋回速度が第1の旋回速度V1よりも小さな第2の旋回速度V2に切り換えられることが可能なように構成されている。
また、本実施形態では、図7に示すように、高速ギア48のギア部48aがギア45の大径ギア部45aと噛合する際に、ギア45の小径ギア部45bが低速ギア49の欠歯部49bと所定の小さな隙間を隔てて対向することにより、低速ギア49側と接触しないように構成されている。また、図9に示すように、低速ギア49のギア部49aがギア45の小径ギア部45bと噛合する際に、ギア45の大径ギア部45aが高速ギア48の欠歯部48bと所定の小さな隙間を隔てて対向することにより、高速ギア48側と接触しないように構成されている。
また、本実施形態では、図3に示すように、旋回ギア部材47が旋回板31に取り付けられた状態において、高速ギア48は、高速ギア48に形成された欠歯部48bが、低速ギア49にギア部49aが形成された角度範囲α(約10度)と実質的に同じ領域の角度範囲(約10度)に配置されるように低速ギア49の上面にネジ71(2個)により固定されている。これにより、高速ギア48から低速ギア49への切り換え時、および、低速ギア49から高速ギア48への切り換え時のいずれの場合においても、切換動作が遅延することなく行われることが可能となるように構成されている。
また、本実施形態では、図3に示すように、高速ギア48のギア部48aは、高速ギア48の欠歯部48bが形成された角度範囲(約10度)の両外側の領域に、角度範囲β(約10度)にわたってギア45の大径ギア部45aと噛合するように形成されている。
また、トルクリミッタ60は、図3および図4に示すように、樹脂製の従動側ギア61(歯数20枚)と、樹脂製の原動側ギア62(歯数56枚)と、金属製のバネ部材63(コイルバネ)とから構成されている。また、トルクリミッタ60は、ステッピングモータ42の駆動力が所定の駆動トルク以下の場合に、ステッピングモータ42の駆動力を伝達ギア部41を介して旋回部30に伝達することによって旋回板31を表示画面旋回装置20の内部で旋回させることが可能であるとともに、ステッピングモータ42の駆動力が所定の駆動トルク以上となった場合には、ステッピングモータ42の駆動力が旋回部30に伝達されないような機能を有している。
また、図3および図4に示すように、ステッピングモータ42の回転軸には、樹脂製のウォームギア42aが圧入されている。また、図4および図5に示すように、ギア43は、大径ギア部43a(歯数28枚)と、小径ギア部43b(歯数20枚)とを一体的に含んでいる。また、ギア44は、大径ギア部44a(歯数75枚)と、小径ギア部44b(歯数20枚)とを一体的に含んでいる。なお、図4では、伝達ギア部41の構成を説明するために、伝達ギア部41およびステッピングモータ42を内部に配置するためのギアボックス46(図3参照)は図面から省略している。
また、図4および図5に示すように、ウォームギア42aは、ギア43の大径ギア部43aに、回転軸が直交するように噛合されているとともに、ギア43の小径ギア部43bは、トルクリミッタ60の原動側ギア部材62のギア部62b(図5参照)に回転軸が平行に噛合されている。また、図4および図5に示すように、トルクリミッタ60の従動側ギア部材61のギア部61a(図5参照)は、ギア44の大径ギア部44aに回転軸が平行に噛合されているとともに、ギア44の小径ギア部44bは、ギア45の大径ギア部45aに回転軸が平行に噛合されている。また、図4および図5に示すように、ギア45の小径ギア部45bは、旋回ギア部材47の旋回ギア部48aに回転軸が平行に噛合されている。したがって、図4および図5に示す上述のギア部材の配置関係から、ステッピングモータ42の駆動力が、ウォームギア42a、ギア43、トルクリミッタ60、ギア44、ギア45および旋回ギア部材47を介して旋回板31へと伝達されるように構成されている。
また、表示画面支持機構50は、図2に示すように、表示画面旋回装置20に設けられた旋回部30の旋回板31の上面に、4つのネジ72によって固定されており、図1に示すように、ディスプレイ本体10を表示画面旋回装置20に対して垂直方向(矢印C方向およびD方向)に回動可能とするとともに、ディスプレイ本体10を表示画面旋回装置20に対して垂直方向(矢印C方向およびD方向)に所定の角度だけ傾斜させた状態で支持することが可能なように構成されている。
また、表示画面支持機構50は、図2および図3に示すように、板金製の表示画面支持部材51と、一対の垂直支持部材52と、板金製の板状の支持軸53と、板金製の抜止部材54と、金属製の皿ばね55(本実施形態では4枚)と、板金製の圧接板56および57と、金属製の皿ばね55に当接する板部材58とから構成されており、表示画面支持部材51が、一対の垂直支持部材52に所定の駆動トルク以上で回動可能となるように取り付けられている。
また、板金製の表示画面支持部材51は、図2に示すように、ディスプレイ本体取付部51aと、一対の回動部51bとを一体的に含んでいる。また、表示画面支持部材51のディスプレイ本体取付部51aには、4つのネジ挿入孔51cが設けられている。また、表示画面支持部材51の一対の回動部51bは、ディスプレイ本体取付部51aの両側端部から、それぞれ、ディスプレイ本体取付部51aの表面に対して垂直方向に延びるように設けられている。
また、一対の垂直支持部材52は、図2および図3に示すように、それぞれ、回動部材取付部52aと、回動部取付部52bとを含んでいる。また、垂直支持部材52の回動部材取付部52aには、4つのネジ取付孔52c(図3参照)が設けられている。また、垂直支持部材52の回動部取付部52bは、回動部材取付部52aの一方端部から回動部材取付部52aの表面に対して垂直方向の上方に延びるように設けられている。
また、図1および図2に示すように、ディスプレイ本体10は、樹脂製のフロントキャビネット11と、樹脂製のリアキャビネット12とから構成されている。また、ディスプレイ本体10の内部には、液晶パネル(図示せず)が取り付けられた液晶モジュール(図示せず)が、フロントキャビネット11およびリアキャビネット12とによって取り囲まれるように構成されている。また、ディスプレイ本体10は、表示画面支持部材51のネジ挿入孔51aを介して、ネジ取付孔(図示せず)にネジ72が締め付けられることにより、表示画面支持部材51に取り付けられている。また、リアキャビネット12には、表示画面支持部材51を覆い隠して配置するための切欠部12aが一体的に設けられている。また、リアキャビネット12の外周部には、複数のネジ挿入孔12b(本実施形態では7個所)が設けられ、ネジ73によってフロントキャビネット11に取り付けられるように構成されている。また、リアキャビネット12の側面部12cには、図2に示すように、短形状の凹部12dが形成されており、その凹部12dには、複数の貫通孔12eが形成されている。この複数の貫通孔12eは、液晶モジュール13を制御するための制御基板(図示せず)に接続されたAV端子(図示せず)からケーブル類をディスプレイ本体10の外部機器に接続するために設けられている。
また、表示画面旋回装置20には、図1および図2に示すように、樹脂製のカバー部材21がネジ(図示せず)によって旋回部30の台座32に、台座32の下面側から取り付けられている。また、図1および図2に示すように、樹脂製のカバー部材22が上方から旋回部30を覆うとともに、旋回部30の旋回板31とともに左右方向(図1の矢印A方向およびB方向)に旋回することが可能なように取り付けられている。また、図1および図2に示すように、樹脂製のカバー部材22には、表示画面支持機構50が挿入されるための切欠部22aが設けられている。
図10および図11は、図1に示した本発明の一実施形態による表示画面旋回装置の旋回動作を説明するための図である。図1、図3、図4および図7〜図11を参照して、本実施形態による表示画面旋回装置20の水平面内における左右方向の旋回動作について説明する。
まず、図3に示すように、表示画面支持部材51が表示画面旋回装置20上の旋回部30に対して垂直であるとともに表示画面支持部材51が正面を向いた状態(旋回ギア部材47の低速ギア48(ギア部48a)の中央部近傍が、ギア45の小径ギア部45bと噛合している状態)から、ユーザが付属リモコン(図示せず)のオートターンボタン(図示せず)を押圧することによって、ディスプレイ本体10(図1参照)を右方向(図1の矢印A方向)に旋回させる信号がディスプレイ本体10の制御回路部(図示せず)に送信される。この信号に基づいて、表示画面旋回装置20のステッピングモータ42が駆動される。
具体的には、図3に示すように、ステッピングモータ42が駆動するのに伴って、ステッピングモータ42に取り付けられたウォームギア42aが矢印E1方向(図4参照)に回転されるとともに、ギア43が矢印E2方向(図9参照)に回転される。そして、ギア43を介してトルクリミッタ60の原動側ギア部材62が矢印E3方向に回転される。そして、トルクリミッタ60の従動側ギア部材61が矢印E3方向に回転されるとともに、ギア44が矢印E4方向(図9参照)に回転される。さらに、ギア45が矢印E5方向(図9参照)に回転されることによって、旋回ギア部材47が矢印E6方向に回転される。これにより、図9に示すように、表示画面支持部材51が取り付けられた旋回部30が矢印G1方向に旋回を開始するので、ディスプレイ本体10(図1参照)は、矢印A方向(図1参照)への旋回動作を開始する。
このとき、本実施形態では、図3に示すように、旋回角度が旋回開始時より約5度以内の角度においては、旋回ギア部材47の低速ギア48のギア部48aが、ギア45の小径ギア部45bと噛合しているために、旋回板31は第2の旋回速度V2(V2<V1)で旋回する。そして、図9に示すように、ディスプレイ本体10が載置された旋回部30が所定の旋回速度V2で矢印A方向(図1参照)への旋回動作を継続する。
そして、ディスプレイ本体10が、ユーザが希望する角度まで旋回された場合、ユーザは付属リモコン(図示せず)のオートターンボタン(図示せず)の押圧を解除することによって、ディスプレイ本体10(図1参照)を右方向(図1の矢印A方向)に旋回させる信号がディスプレイ本体10の制御回路部(図示せず)に送信されなくなる。したがって、ステッピングモータ42の駆動が停止される。これにより、旋回部30は、図9に示すような位置で矢印G1方向への旋回を停止するとともに、この位置に静止される。
また、本実施形態では、ディスプレイ本体10(図1参照)の矢印A方向(図1参照)への旋回動作がユーザによって継続されている状態において、旋回部30の旋回角度が旋回開始時より約5度に到達した際に、図8に示すように、ギア45の小径ギア部45bと低速ギア49のギア部49aとが噛合した状態から、ギア45の大径ギア部45aと高速ギア48のギア部48aとが噛合した状態へ切り換わる。これにより、旋回板31は、第2の旋回速度V2よりも大きな第1の旋回速度V1に切り換えられて、ディスプレイ本体10(図1参照)を右方向(図1の矢印A方向)に旋回動作を継続する。
また、ディスプレイ本体10(図1参照)の矢印A方向(図1参照)への旋回動作がユーザによって継続されている状態において、旋回部30の旋回角度が最大(本実施形態では約20度)となった場合には、旋回板31は旋回部30の内部に設けられたストッパ部材(図示せず)に当接することによって、矢印A方向(図1参照)への旋回動作が規制される。したがって、旋回部30は、図11に示すような位置で矢印G1方向への旋回を停止するとともに、この位置に静止される。この際、ステッピングモータ42(図11参照)は駆動を継続しているので、ステッピングモータ42(図11参照)から伝達される駆動トルクがウォームギア42a(図11参照)およびギア43(図11参照)を介して、トルクリミッタ60(図10参照)の原動側ギア部材62(図11参照)まで伝達される。
なお、従動側ギア部材61は、バネ部材63によって予め設定された押圧力で原動側ギア部材62に圧接されているために、バネ部材63の押圧力に伴う従動側ギア部材61の外周面と、原動側ギア部材62の内周面との摩擦力以上の駆動トルクが原動側ギア部材62に対して発生した場合には、原動側ギア部材62の内周面と、従動側ギア部材61の外周面とが回転方向にスリップを起こすことによって、原動側ギア部材62の駆動トルクが従動側ギア部材61に伝達されない。つまり、旋回板31が旋回部30の内部に設けられたストッパ部材(図示せず)に当接した場合は、従動側ギア部材61、ギア44、ギア45および旋回ギア部材47は、原動側ギア部材62の回転に関わらず回転が停止される。
なお、上記の旋回動作は、旋回部30を図10および図11に示す矢印G1方向に旋回させる際について説明したが、矢印G1方向とは反対の矢印H1方向への旋回動作の際も、ギア45と旋回ギア部材47とは、上記と同様の噛合状態の切換動作を行うことによって、旋回部30を矢印H1方向へ旋回させる。これにより、ディスプレイ本体10(図1参照)は、左方向(図1の矢印B方向)に第2の旋回速度V2(0度〜約5度までの範囲)から第1の旋回速度V1(約5度〜約20度までの範囲)に切り換えられて旋回される。
また、上記の説明では、ディスプレイ本体10(図1参照)を正面付近を向いた状態から左右方向(図1の矢印A方向および矢印B方向)に旋回させる際の動作について説明しているが、逆に、図11に示すように、ディスプレイ本体10(図1参照)が左右に約20度向けられた状態から、ユーザが付属リモコン(図示せず)によって図10に示すような正面付近に旋回させる際も、上記の説明とは反対の動作によりディスプレイ本体10(図1参照)は旋回される。
すなわち、本実施形態では、ディスプレイ本体10(図1参照)は、図11に示すように、左右に約20度向けられた状態から旋回動作を開始した直後は、第1の旋回速度V1にて旋回される。そして、図8に示すように、ディスプレイ本体10(図1参照)が正面付近から左右に約5度まで旋回された際に、ギア45と旋回ギア部材47との噛合状態が上記説明のように切り換わることによって、図10に示すように、ディスプレイ本体10(図1参照)は、第1の旋回速度V1よりも小さな第2の旋回速度V2にて正面付近の角度範囲(0度〜±約5度)を旋回される。
本実施形態では、上記のように、伝達ギア部41を、ステッピングモータ42により実質的に一定の回転速度で回転するギア45と、旋回板31の旋回位置に応じてギア45に対する噛合位置を機械的に切り換えることにより、旋回板31の旋回速度が切り換わるように形成された旋回ギア部材47とを含むように構成することによって、電気的な動作制御を複雑に行うことなく、ギア側(旋回ギア部材47)の構造の工夫のみで旋回板31の旋回速度を可変にすることができる。
また、本実施形態では、ディスプレイ本体10を旋回板31の上方に載置するための表示画面支持機構50を備え、ギア45と旋回ギア部材47との噛合位置を、表示画面支持機構50に取り付けられたディスプレイ本体10が実質的に正面近傍を向く位置に旋回される際に、旋回板31の旋回速度が小さくなるように機械的に切り換えられるように構成することによって、ユーザがリモコンなどにより表示画面旋回装置20を操作してディスプレイ本体10を旋回させながら向きを調整する際に、ディスプレイ本体10が実質的に表示画面旋回装置20の正面に相当する領域付近を旋回する位置において機械的に旋回速度を第1の旋回速度V1から第2の旋回速度V2へと減少させて旋回するので、ユーザは、視聴に適するディスプレイ本体10の向きをより正確に微調整することができる。
また、本実施形態では、ギア45を、歯数(85枚)からなる大径ギア部45aと、大径ギア部45aと同じ回転軸上に設けられ、大径ギア部45aの歯底円直径よりも小さい歯数(35枚)からなる小径ギア部45bとを有するように構成するとともに、旋回ギア部材47を、ギア45の大径ギア部45aと噛合するギア部48aと、ギア部48aと同じ回転軸上に設けられるとともにギア部48aの歯底円直径よりも大きく形成され、ギア45の小径ギア部45bと噛合するギア部49aとを有するように構成し、旋回ギア部材47を、ディスプレイ本体10が実質的に正面近傍を向く位置に旋回される際に、ギア45の大径ギア部45aと旋回ギア部材47のギア部48aとが噛合した状態から、ギア45の小径ギア部45bと旋回ギア部材47のギア部49aとが噛合した状態に切り換わることにより、ギア45に対する旋回ギア部材47の減速比が、より大きな値に切り換わるように構成することによって、ディスプレイ本体10が実質的に正面近傍を向く位置に旋回される際に、ギア45と旋回ギア部材47との噛合状態を機械的に切り換えることによってギア45と旋回ギア部材47との減速比を大きくすることができるので、ステッピングモータ42の回転速度が一定であるにも関わらず、容易に、旋回板31の旋回速度を、第1の旋回速度V1から第2の旋回速度V2へと小さくすることができる。
また、本実施形態では、旋回ギア部材47を、旋回ギア部材47のギア部48aと実質的に同一の歯底円直径により約10度の角度範囲に形成された欠歯部48bと、ギア部49aと実質的に同一の歯底円直径により約15度の角度範囲に形成された欠歯部49bとを有するように構成するとともに、ギア45および旋回ギア部材47を、旋回ギア部材47のギア部48aがギア45の大径ギア部45aと噛合する際に、ギア45の小径ギア部45bが旋回ギア部材47の欠歯部49bと対向した状態になるとともに、旋回ギア部材47のギア部49aがギア45の小径ギア部45bと噛合する際に、ギア45の大径ギア部45aが旋回ギア部材47の欠歯部48bと対向した状態になるように互いに配置するように構成することによって、旋回ギア部材47のギア部48aがギア45の大径ギア部45aと噛合する際は、ギア45の小径ギア部45bは旋回ギア部材47の欠歯部49bにより旋回ギア部材47のギア部49aと噛合するのが抑制されるとともに、旋回ギア部材47のギア部49aがギア45の小径ギア部45bと噛合する際は、ギア45の大径ギア部45aは旋回ギア部材47の欠歯部48bにより旋回ギア部材47のギア部48aと噛合するのが抑制されるので、ギア45と旋回ギア部材47とは、常に、いずれか一組のギア部によって噛合された状態となる。これにより、減速比の異なる組み合わせのギア部同志が同時に噛合するのに起因して伝達ギア部41が損傷するのを抑制することができる。
また、本実施形態では、旋回ギア部材47のギア部49aを、旋回ギア部材47の欠歯部48bが設けられた約10度の角度範囲と実質的に同じ領域の角度範囲に配置されるように形成することによって、旋回ギア部材47のギア部48aがギア45の大径ギア部45aと噛合した状態から、旋回板31が旋回されてディスプレイ本体10が実質的に正面近傍を向く位置に旋回される際に、旋回ギア部材47のギア部49aがギア45の小径ギア部45bと噛合する状態に切り換わる際に、旋回ギア部材47のギア部49aは、旋回ギア部材47の欠歯部48bが設けられた約10度の角度範囲と実質的に同じ領域の角度範囲に配置されているので、ギア部の噛合状態の切り換えを遅延することなく即座に行うことができる。
また、本実施形態では、旋回ギア部材47のギア部48aを、旋回ギア部材47の欠歯部48bが形成された約10度の角度範囲の両外側の領域に、それぞれ約15度の角度範囲においてギア45の大径ギア部45aと噛合するように形成することによって、旋回板31は、左右のいずれの方向からもディスプレイ本体10が実質的に正面近傍を向く位置に旋回される際に、旋回板31の旋回速度が第1の旋回速度V1から第2の旋回速度V2へと小さくなるように切り換えられることができる。
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
たとえば、上記実施形態では、表示装置の一例としての液晶ディスプレイの表示画面旋回装置に本発明を適用した例を示したが、本発明はこれに限らず、駆動源と伝達ギア部とを備えるとともに、有機ELパネルなどの液晶パネル以外の表示画面部(表示パネル)を備えた表示装置の表示画面旋回装置にも適用可能である。
また、上記実施形態では、旋回ギア部材47を、高速ギア48と低速ギア49とを別部品として重ね合わせることにより構成した例について示したが、本発明はこれに限らず、図12の第1変形例に示す旋回ギア部材90のように、樹脂成形により、旋回ギア部材90に、高速ギア部90aと、高速ギア部90aの歯底円直径と略等しい円弧状の外側面からなる欠歯部90bおよび扇形状の連結部90cを介して、低速ギア部90dとを一体的に設けるようにしてもよい。その上で、旋回ギア部材90を、旋回板31の上面にネジ取付孔90eを介してネジ71(2個)により取り付けるようにしてもよい。なお、高速ギア部90aおよび低速ギア部90dは、それぞれ、本発明の「第3ギア部」「第4ギア部」の一例であり、欠歯部90bは、本発明の「第1欠歯部」の一例である。
また、図13に示した第2変形例における旋回ギア部材91のように、板金部材の曲げ加工により、旋回ギア部材91に、高速ギア部91aと、高速ギア部91aの歯底円に相当する位置を下方に約90度折り曲げて形成した壁部91bと、さらに壁部91bを上方に約90度折り曲げて形成した扇形状の連結部91cとを介して、低速ギア部91dとを一体的に設けるようにしてもよい。その上で、旋回ギア部材91を、旋回板31の上面にネジ取付孔91eを介してネジ71(2個)により取り付けるようにしてもよい。なお、高速ギア部91aおよび低速ギア部91dは、それぞれ、本発明の「第3ギア部」「第4ギア部」の一例であり、壁部91bは、本発明の「第1欠歯部」の一例である。
また、上記実施形態では、低速ギア49のギア部49aおよび高速ギア48の欠歯部48bが形成される角度範囲をともに約10度とした例について示したが、本発明はこれに限らず、低速ギア49のギア部49aおよび高速ギア48の欠歯部48bが形成される角度範囲を約10度以外の角度範囲(たとえば約15度)として形成するようにしてもよい。
また、上記実施形態では、高速ギア48のギア部48aが形成される角度範囲を約15度とした例について示したが、本発明はこれに限らず、高速ギア48のギア部48aが形成される角度範囲を約15度以外の角度範囲(たとえば約20度)として形成するようにしてもよい。
また、上記実施形態では、伝達ギア部41を構成する複数のギア部材をそれぞれ樹脂製とした例を示したが、本発明はこれに限らず、樹脂製以外のたとえば金属製のギア部材によって伝達ギア部を構成するようにしてもよい。
本発明の一実施形態による表示画面旋回装置が設けられた液晶ディスプレイの全体構成を示した斜視図である。 図1に示した一実施形態による表示画面旋回装置が設けられた液晶ディスプレイの分解斜視図である。 図1に示した一実施形態による表示画面旋回装置の平面図である。 図1に示した一実施形態による表示画面旋回装置の伝達ギア部の構成を説明するための斜視図である。 図1に示した一実施形態による表示画面旋回装置の伝達ギア部のギアの配置関係を説明するための図である。 図1に示した一実施形態による表示画面旋回装置の伝達ギア部のギアの配置関係を説明するための図である。 図1に示した一実施形態による表示画面旋回装置の伝達ギア部のギアの配置関係を説明するための図である。 図1に示した一実施形態による表示画面旋回装置の伝達ギア部のギアの配置関係を説明するための図である。 図1に示した一実施形態による表示画面旋回装置の伝達ギア部のギアの配置関係を説明するための図である。 図1に示した一実施形態による表示画面旋回装置の旋回動作を説明するための図である。 図1に示した一実施形態による表示画面旋回装置の旋回動作を説明するための図である。 図1に示した一実施形態による旋回ギア部材の第1変形例を示した図である。 図1に示した一実施形態による旋回ギア部材の第2変形例を示した図である。
符号の説明
10 ディスプレイ本体(表示画面部)
30 旋回部
41 伝達ギア部
42 ステッピングモータ(駆動源)
45 ギア(原動側ギア)
45a 大径ギア部(第1ギア部)
45b 小径ギア部(第2ギア部)
47、90、91 旋回ギア部材(従動側ギア)
48a ギア部(第3ギア部)
48b、90b 欠歯部(第1欠歯部)
49a ギア部(第4ギア部)
49b 欠歯部(第2欠歯部)
50 表示画面支持機構
90a、91a 高速ギア部(第3ギア部)
90d、91d 低速ギア部(第4ギア部)
91b 壁部(第1欠歯部)

Claims (6)

  1. 駆動源と、
    表示画面部が載置され、前記駆動源により水平面内で旋回される旋回部と、
    前記駆動源の駆動力を前記旋回部に伝達する伝達ギア部とを備え、
    前記伝達ギア部は、
    前記駆動源により実質的に一定の回転速度で回転する原動側ギアと、
    前記旋回部の旋回位置に応じて前記原動側ギアに対する噛合位置を機械的に切り換えることにより、前記旋回部の旋回速度が切り換わるように形成された従動側ギアとを含む、表示画面旋回装置。
  2. 前記表示画面部を前記旋回部の上方に載置するための表示画面支持機構をさらに備え、
    前記原動側ギアと前記従動側ギアとの噛合位置は、前記表示画面支持機構に取り付けられた前記表示画面部が実質的に正面近傍を向く位置に旋回される際に、前記旋回部の旋回速度が小さくなるように切り換えられるように構成されている、請求項1に記載の表示画面旋回装置。
  3. 前記原動側ギアは、第1の歯数からなる第1ギア部と、前記第1ギア部と同軸に設けられ、前記第1ギア部の歯底円直径よりも小さい第2の歯数からなる第2ギア部とを有し、
    前記従動側ギアは、前記原動側ギアの前記第1ギア部と噛合する第3ギア部と、前記第3ギア部と同軸に設けられるとともに前記第3ギア部の歯底円直径よりも大きく形成され、前記原動側ギアの前記第2ギア部と噛合する第4ギア部とを有し、
    前記従動側ギアは、前記表示画面部が実質的に正面近傍を向く位置に旋回される際に、前記原動側ギアの前記第1ギア部と前記従動側ギアの前記第3ギア部とが噛合した状態から、前記原動側ギアの前記第2ギア部と前記従動側ギアの前記第4ギア部とが噛合した状態に切り換わることにより、前記原動側ギアに対する前記従動側ギアの減速比が、より大きな値に切り換わるように構成されている、請求項2に記載の表示画面旋回装置。
  4. 前記原動側ギアは、第1の歯数からなる第1ギア部と、前記第1ギア部と同軸に設けられ、前記第1ギア部の歯底円直径よりも小さい第2の歯数からなる第2ギア部とを有し、
    前記従動側ギアは、前記原動側ギアの前記第1ギア部と噛合する第3ギア部と、前記第3ギア部と同軸に設けられるとともに前記第3ギア部の歯底円直径よりも大きく形成され、前記原動側ギアの前記第2ギア部と噛合する第4ギア部とを有し、
    前記従動側ギアは、前記従動側ギアの前記第3ギア部と実質的に同一の歯底円直径により第1の角度範囲に形成された第1欠歯部と、前記第4ギア部と実質的に同一の歯底円直径により第2の角度範囲に形成された第2欠歯部とをさらに有し、
    前記原動側ギアおよび前記従動側ギアは、前記従動側ギアの前記第3ギア部が前記原動側ギアの前記第1ギア部と噛合する際に、前記原動側ギアの前記第2ギア部が前記従動側ギアの前記第2欠歯部と対向した状態になるとともに、前記従動側ギアの前記第4ギア部が前記原動側ギアの前記第2ギア部と噛合する際に、前記原動側ギアの前記第1ギア部が前記従動側ギアの前記第1欠歯部と対向した状態になるように互いに配置されている、請求項2または3に記載の表示画面旋回装置。
  5. 前記原動側ギアは、第1の歯数からなる第1ギア部と、前記第1ギア部と同軸に設けられ、前記第1ギア部の歯底円直径よりも小さい第2の歯数からなる第2ギア部とを有し、
    前記従動側ギアは、前記原動側ギアの前記第1ギア部と噛合する第3ギア部と、前記第3ギア部と同軸に設けられるとともに前記第3ギア部の歯底円直径よりも大きく形成され、前記原動側ギアの前記第2ギア部と噛合する第4ギア部とを有し、
    前記従動側ギアは、前記従動側ギアの前記第3ギア部と実質的に同一の歯底円直径により第1の角度範囲に形成された第1欠歯部をさらに有し、
    前記従動側ギアの前記第4ギア部は、前記従動側ギアの前記第1欠歯部が設けられた前記第1の角度範囲と実質的に同じ領域の角度範囲に配置されるように形成されている、請求項2〜4のいずれか1項に記載の表示画面旋回装置。
  6. 前記原動側ギアは、第1の歯数からなる第1ギア部と、前記第1ギア部と同軸に設けられ、前記第1ギア部の歯底円直径よりも小さい第2の歯数からなる第2ギア部とを有し、
    前記従動側ギアは、前記原動側ギアの前記第1ギア部と噛合する第3ギア部と、前記第3ギア部と同軸に設けられるとともに前記第3ギア部の歯底円直径よりも大きく形成され、前記原動側ギアの前記第2ギア部と噛合する第4ギア部とを有し、
    前記従動側ギアは、前記従動側ギアの前記第3ギア部と実質的に同一の歯底円直径により第1の角度範囲に形成された第1欠歯部をさらに有し、
    前記従動側ギアの前記第3ギア部は、前記従動側ギアの前記第1欠歯部が形成された前記第1の角度範囲の両外側の領域に、所定の角度範囲において前記原動側ギアの前記第1ギア部と噛合するように形成されている、請求項2〜5のいずれか1項に記載の表示画面旋回装置。
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