JP5202770B2 - パネル駆動装置 - Google Patents

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Description

この発明は、パネルを開く際に、パネルの並進量にあわせて回転速度を多段階に変えるパネル駆動装置に関するものである。
従来の車載用パネル駆動装置において、意匠性を重視するため、パネル駆動装置の前面のパネルと、車内の意匠パネルとが同一曲線上に配置され、また前面のパネルが車内の意匠パネル内にほぼ隙間無く収納されるように構成されたものがある。この場合、回動動作のみでパネルを開こうとすると、周囲の意匠パネルにパネルが接触してしまう。そこで、パネルを開く際には、一旦、パネルを意匠パネルから突出した位置まで並進させ、その後、回動動作に移る必要がある(例えば特許文献1参照)。
特許文献1に開示されたパネル駆動装置では、パネルの下部に一端が回動自在に連結され、前後方向に移動可能なスライド部材と、パネルの上部に一端が回動自在に連結されたアームと、このアームとスライド部材との間に介設された動力伝達機構とを備えている。この動力伝達機構は、スライド部材が後退位置から前方に移動された際に、アームをスライド部材とほぼ一体的に並進させてパネルを起立させたまま並進させた後、アームに対してスライド部材を相対的に並進させてパネルを傾倒させている。
特許第3821325号公報
上記のように特許文献1に開示されたパネル駆動装置では、パネルを並進させた後に回動させる2段階駆動を採用している。しかしながら、並進動作から回動動作への急な動作変更によってパネルが振動したり、この振動によって構成部品の衝突音が発生してしまうという課題があった。
また、従来のパネル駆動装置の動力伝達機構では、アームに取り付けられたアームピンを、スライド部材に形成されたガイド孔を介して、アームの移動・固定を切替えるカム孔に係合している。この際、パネル回動時にカム孔により固定状態に切替られたアームピンがスライド部材と接触することを防ぎ、このアームピンをカム孔とともに狭持するため、スライド部材の両側部に補強用の曲げを設けることができず、またガイド孔をパネル回動時のスライド分長くする必要がある。そのため、スライド部材が高さ方向に厚くなり、薄型化が困難であり、スライド部材の強度も保て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決するためになされたもので、車両内の意匠性を損なわないように前面のパネルが車内の意匠パネル内にほぼ隙間無く収納される構成としながら動作変更によるパネルの振動を防止し、この振動による構成部品の衝突音の発生を防止することができ、また、薄型化を図ることができるパネル駆動装置を提供することを目的としている。
この発明に係るパネル駆動装置は、本体装置の端面に設けられたパネル収納部と、パネル収納部に収納され、本体装置側とは反対側に開閉可能であるパネルと、パネルの第1の支点に回動自在に連結され、本体装置に対してパネル取り付け方向に移動可能なスライドベースと、パネルの第2の支点に回動自在に連結されたアームと、アームの他端に設けられたアームピンと、本体装置に固定され、アームピンが係合されたカム溝を有するカム部と、スライドベースに形成され、スライドベースの移動により、第1の位置から第2の位置の間に位置する際にはアームピンが係合され、第2の位置から第3の位置の間に位置する際にはアームピンとの係合が解除される係合部とを備え、カム溝は、パネル側に向かうほどより大きい傾斜角度で下降する形状であり、アームピンを介してパネルを回動させながら並進させてパネル収納部から突出・収納させ、パネルの背面一端には、パネル収納部から突出・収納する際に周囲との接触を防止する切り欠き部が形成されたものである。
この発明によれば、上記のように構成したので、車両内の意匠性を損なわないように前面のパネルが車内の意匠パネル内にほぼ隙間無く収納される構成としながら動作変更によるパネルの振動を防止し、この振動による構成部品の衝突音の発生を防止することができ、また、薄型化を図ることができる。
この発明の実施の形態1に係るパネル駆動装置の外観を示す斜視図である。 この発明の実施の形態1に係るパネル駆動装置の主要構成部品を示す背面側からの斜視図である。 この発明の実施の形態1に係るパネル駆動装置の主要構成部品を示す背面側からの分解斜視図である。 この発明の実施の形態1における傾斜溝の構成を示す図である。 この発明の実施の形態1における係合部の構成を示す図である。 この発明の実施の形態1におけるガイド部材にアームを組み付ける際の工程を示す図である。 この発明の実施の形態1におけるガイド部材の構成を示す図6のA−A線断面図である。 この発明の実施の形態1に係るパネル駆動装置のパネル収納状態を示す図であり、(a)側面図であり、(b)アームピン、傾斜溝および係合部の関係を示す図である。 この発明の実施の形態1に係るパネル駆動装置において、図8の状態からさらにスライドベースが前進した際の状態を示す図であり、(a)側面図であり、(b)アームピン、傾斜溝および係合部の関係を示す図である。 この発明の実施の形態1に係るパネル駆動装置において、図9の状態からさらにスライドベースが前進した際の状態を示す図であり、(a)側面図であり、(b)アームピン、傾斜溝および係合部の関係を示す図である。 この発明の実施の形態1に係るパネル駆動装置において、図10の状態からさらにスライドベースが前進した際の状態を示す図であり、(a)側面図であり、(b)アームピン、傾斜溝および係合部の関係を示す図である。 この発明の実施の形態1に係るパネル駆動装置のパネル回動状態を示す図であり、(a)側面図であり、(b)アームピン、傾斜溝および係合部の関係を示す図である。 この発明の実施の形態1におけるパネルを起立させる際のアーム回動力を示す図であり、(a)アームの回動支点がスライドベースより上側にある場合を示す図であり、(b)アームの回動支点がスライドベースより下側にある場合を示す図である。
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態1.
図1に示すように、パネル駆動装置1には、本体装置2の端面(例えば、前面)にパネル収納部3が設けられている。パネル収納部3には、音楽CD(Compact Disc)やDVD(Digital Versatile Disc)等の記録媒体を本体装置2に出し入れするメディア挿入口4が設けられている。
また、パネル収納部3には、本体装置2側とは反対側(例えば、本体装置2の前方)に開閉可能なパネル5が設けられている。パネル5には、表示部6および操作キー7が配置されている。このパネル5は、パネル収納状態では、パネル収納部3に起立状態で収納されている。一方、記録媒体を本体装置2から出し入れする際には、図1に示すように、パネル5を開きメディア挿入口4を露出させる(パネル開状態)。
また、意匠性を重視するため、パネル5は、本体装置2の意匠パネル2aやパネル収納部3の縁と同一曲線上に配置され、パネル収納部3内にほぼ隙間無く収納される。そのため、パネル5を開く際には、パネル収納部3との接触を防ぐため、パネル収納状態のパネル5をパネル収納部3から突出した位置まで並進させた後に回動動作に移る必要がある。
次に、上記のようなパネル駆動装置1において、パネル5を開閉する機構について、図2〜12を参照しながら説明する。なお図2,3,8〜12では、後述するアームピン14と傾斜溝15との係合関係を明確に示すため、ガイド部材10の一部(規制壁18)を取り除いた状態を示している(ガイド部材10の構成は図6,7参照)。
図2,3に示すように、パネル5の両側面の上下部には係合突起5a,5bが形成されている。また、図8に示すように、パネル5の背面下端には、切り欠き部5cが形成されている。
また、図2,3に示すように、パネル5の背面には、本体装置2に対してパネル取り付け方向に移動可能(パネル収納部3から一端が突没可能)なコの字型のスライドベース8が設けられている。このスライドベース8の両側部の一端には係合穴8aが形成され、係合突起(第1の支点)5aが回動自在に連結されている。
スライドベース8の両側部には曲げ部9が設けられている。一方、スライドベース8の両側部の外側には、樹脂成型品のガイド部材10が本体装置2底面のシャーシ(不図示)に固定されている。このガイド部材10の内側面には、前後方向に延びたガイド溝11が形成されている。そしてガイド溝11には、曲げ部9が係合されている。
このようにスライドベース8は、曲げ部9がガイド溝11に係合されることによって、電動駆動装置(不図示)の駆動力によりラックギア12を介して、前後方向にのみ移動可能に構成されている。なお、曲げ部9は、スライドベース8の強度を高める働きも有している。
また、パネル5の背面には、パネル収納部3から一端が突没可能な略L字型のアーム13が設けられている。このアーム13の一端には係合穴13aが形成され、係合突起(第2の支点)5bに回動自在に連結されている。また、アーム13の他端側には、後述する傾斜溝15と回動自在に係合するアームピン14が形成されている。このアームピン14は、傾斜溝15を貫通してスライドベース8の両側部の下部まで突出している。
また、ガイド部材10はカム部10aを有している。カム部10aには、内部から内側面に向かって開口した傾斜溝(カム溝)15が形成されている。傾斜溝15の溝幅は、係合したアームピン14を摺動可能とするため、アームピン14の径よりも若干大きく形成されている。この傾斜溝15は、図4に示すように、異なる傾斜角度を有する複数の傾斜溝15a〜15cから構成されている。この傾斜溝15a〜15cは、第1傾斜溝15aの傾斜角度a<第2傾斜溝15bの傾斜角度b<第3傾斜溝15cの傾斜角度cという関係を満たし、傾斜溝15は前方に向かい傾斜角度を大きくして下降している。なお、傾斜溝15の一部または全てを円弧状に形成してもよい。
また、図2,3に示すように、スライドベース8の両側部の裏面には、スライドベース8の位置に応じてアームピン14を係合・解除する係合部16が形成されている。この係合部16は、図5に示すように、第1当接部16aおよび第2当接部16bを有する凹凸状に構成されている。
第1当接部16aは、傾斜溝15の前端部(図4に示す第3傾斜溝15cの終端点15c1)以外に位置するアームピン14と当接可能な壁面である。この第1当接部16aは、スライドベース8底面よりも、アームピン14の径以下かつ半径以上程度(D>h1>D/2)、上に突出している。
一方、第2当接部16bは、傾斜溝15の全範囲においてアームピン14と当接可能な壁面である。この第2当接部16bは、第1当接部16aの前方に形成され、スライドベース8底面よりもアームピン14の径程度(h2≒D)、下に突出している。
なお、第1当接部16aと第2当接部16bとの間の溝幅は、アームピン14の径よりも若干大きく形成されている(D+α)。
ここで、アームピン14、傾斜溝15および係合部16の位置関係は、パネル収納状態(図8)では、アームピン14は、傾斜溝15の後端部(図4に示す第1傾斜溝15aの開始点15a1)に位置し、係合部16に完全に嵌り込んだ状態である。一方、パネル回動状態(図12)では、アームピン14は、傾斜溝15の前端部に位置し、係合部16から完全に出た状態(係合部16との係合が解除された状態)である。なおパネル回動状態では、アームピン14は、スライドベース8底面と当接し、このスライドベース8と傾斜溝15により狭持された状態となっている。
また、図2,3に示すように、スライドベース8の両側部の下部には、アームばね17がシャーシに固定されている。このアームばね17は、スライドベース8の両側部下部に突出したアームピン14を常にスライドベース8側に付勢するものである。
また、図6,7に示すように、ガイド部材10には、傾斜溝15の形成面(内部面)と対向する位置に、規制壁18が設けられている。規制壁18は、アーム13の側面方向への移動を規制して、アーム13がガイド部材10から外れることを防止するものである。この規制壁18には、傾斜溝15の後端部に対向する位置に、アーム13をガイド部材10内に挿入させ、アームピン14を傾斜溝15に係合させる挿入孔19が形成されている。また、傾斜溝15の形成面と規制壁18との間には、底面(シャーシ取り付け面)から先端側面に沿って開口され、挿入孔19を介して挿入されたアーム13をガイドする開口面20が形成されている。なお、規制壁18は、ガイド部材10に組み付けられたアーム13を保持するため、アーム13を傾斜溝15の形成面側に付勢する弾性的な壁面で構成されている。
次に、上記のように構成されたガイド部材10へのアーム13の組み付けについて説明する。
ガイド部材10へのアーム13の組み付けでは、まず、図6(a)に示すように、アーム13を挿入孔19を介してガイド部材10内に挿入して、アームピン14を傾斜溝15の後端部に係合する。
次いで、図6(b)に示すように、アーム13を開口面20に沿ってガイド部材10の前方側に移動させる。この際、アームピン14は傾斜溝15に沿って前端部に移動する。
次いで、図6(c)に示すように、アームピン14を支点にアーム13を上向きに回動させる。これにより、アーム13は、図6(d)に示すような状態となり、ガイド部材10に組み付けることができる。
このように、挿入孔19および開口面20を介してアーム13をガイド部材10に組み付けることで、組立性を良好にすることができる。また、アーム13をガイド部材10に組み付ける際に、特別な取り付け部材は不要なため、部品点数を削減することができる。また、規制壁18を弾性的な壁面として、アーム13を常に傾斜溝15の形成面側に付勢するようにしたので、アーム13をがたつきなく保持することができ、振動等によってアーム13にがたつきが生じることを抑制することができる。また、パネル5とアーム13との組み付け関係にばらつきが生じた場合にも、規制壁18が撓むことで、このばらつきを吸収することができる。
次に、上記のように構成されたパネル駆動装置1の動作について、図8〜12を参照しながら説明する。まず、パネル収納状態のパネル5を開く際の動作について説明する。
まず、図8に示すパネル収納状態において、電動駆動装置によりスライドベース8を後退位置(第1の位置)から前進させると、パネル5は図8の状態から図9へと移行しアームピン14は、傾斜溝15の後端部から第1傾斜溝15aに沿って、並進しながら緩やかに下方に移動する。これに伴い、アーム13も並進しながら緩やかに下方に移動する。そのため、パネル5は、起立状態から表示部6を上向きにするように緩やかに回動しながら並進する。
なお、パネル5はパネル収納状態から緩やかに回動しながら並進するが、パネル5の上部はスライドベース8のスライド方向に移動しながら下方向に回動するためパネル収納部3から遠ざかり接触しない。また、パネル5の背面下端はパネル回動によりパネル収納部3の下部に接触するように回動するが、パネル5の切り欠き部5cによって、パネル5とパネル収納部3との接触を防止することができ、パネル5の回動動作を損なうことはない。
また、アームピン14は、アームばね17によって常にスライドベース8側に付勢されているため、アーム13ががたつくことはなく、ラトルノイズ等の振動による構成部品同士の当接による異音の発生を防止することができる。
その後、さらにスライドベース8を前進させると、パネル5は図9の状態から図10へと移行し、アームピン14は、第2傾斜溝15bに沿って、並進しながらさらに下方に移動する。ここで、第2傾斜溝15bは、第1傾斜溝15aよりも傾斜角度が急なため、アームピン14は、緩やかではあるが第1傾斜溝15a上を移動するよりも早く下方に移動する。これに伴い、アーム13も並進しながら下方に移動する。そのため、パネル5は、回動速度を速めながら並進する。
その後、さらにスライドベース8を前進させると、パネル5は図10の状態から図11へと移行し、アームピン14は、第3傾斜溝15cに沿って、並進しながらさらに下方に移動する。ここで、第3傾斜溝15cは、第2傾斜溝15bよりもさらに傾斜角度が急なため、アームピン14は、さらに早く下方に移動する。これに伴い、アーム13も並進しながら下方に移動する。そのため、パネル5は、さらに回転速度を速めながら並進する。また、アームピン14が下方に移動することで、係合部16との係合量が徐々に少なくなっていく。
その後、さらにスライドベース8を所定位置(第2の位置)まで前進させると、パネル5は図11の状態から図12へと移行し、アームピン14は、傾斜溝15の前端部に到達し、最下端に位置することになる。そのため、アームピン14は、係合部16との係合状態から解除される。これにより、パネル5がパネル収納部3から突出した状態となる。
またこの際、アームピン14は、スライドベース8底面と傾斜溝15の前端部により狭持された状態となる。このように、スライドベース8の底面でアームピン14の位置を固定することで、アームピン14の位置を固定するための部材を別に設ける必要はなく、また、スライドベース8の高さ方向の厚みを薄くすることができるため、パネル駆動装置1の薄型化を図ることができる。
また、第1当接部16aをアームピン14の径より小さくかつ半径より大きくしたので、係合を解除するために必要なアームピン14の下方への移動距離を最小限にすることができ、パネル駆動装置1の薄型化を図ることができる。
その後、さらにスライドベース8を前進させると、図12に示すように、アームピン14の位置は、スライドベース8底面および傾斜溝15により固定されているため、スライドベース8のみが並進することになる。これにより、スライドベース8のスライド量に応じてパネル5の第1の支点および第2の支点の前後方向での位置が相対的に離れ、アーム13はアームピン14を支点に下向きに回動する。そのため、パネル5は、最大の回動速度で表示部6を上向きにするように回動する。
その後、スライドベース8を前進位置(第3の位置)まで前進させると、パネル5が最大傾倒角度となりパネル開状態となる。これにより、メディア挿入口4が露出されるため、ユーザは本体装置2にメディア挿入口4から記録媒体の出し入れが可能となる。
次に、パネル開状態のパネル5を収納する際の動作について説明する。
まず、パネル開状態において、電動駆動装置によりスライドベース8を前進位置から後退させると、図12に示すように、アームピン14の位置は、スライドベース8底面と傾斜部15により固定され、係合部16にアームピン14が係合されていないため、スライドベース8のみが並進する。これにより、スライドベース8のスライド量に応じてパネル5の第1の支点および第2の支点の前後方向での位置が相対的に近づき、アーム13はアームピン14を支点に上向きに回動する。そのため、パネル5は起立方向に回動する。
この際、パネル開状態のパネル5を起立させるために必要なスライド力は、回動し始めが最大となる。ここで、図13(a)に示すように、アーム13の回動支点(アームピン14)の位置がスライドベース8底面より上側に配置された場合、スライド力Fにより得られるアーム13の回動力(ベクトル成分)はF1となる。一方、図13(b)に示す実施の形態1に係るパネル駆動装置1のように、アーム13の回動支点の位置をスライドベース8底面およびパネル5の回動支点(係合突起5a)よりも下側に配置した場合には、スライド力Fにより得られるアーム13の回動力(ベクトル成分)はF2(>F1)となる。すなわち、アーム13の回動支点をスライドベース8底面およびパネル5の回動支点よりも下側に配置することで、パネル5に対する回動力を効率よく得ることができ、負荷を低減することができる。
その後、さらにスライドベース8を後退させると、図11に示すように、アームピン14は、第2当接部16bに当接して、第3傾斜溝15cに沿って、並進しながら上方に移動する。その後、アームピン14は係合部16に嵌まり込む。
この際、アームピン14は、アームばね17によりスライドベース8側に付勢されているため、第2当接部16bとの当接量が少ない場合にも、アームピン14を係合部16に係合させやすくすることができる。
その後、さらにスライドベース8を後退させると、図10〜8に示すように、アームピン14は、第3傾斜溝15c、第2傾斜溝15bおよび第1傾斜溝15aに沿って、並進しながら上方へ移動する。これにより、パネル5は、緩やかに回動しながら並進して起立状態に戻り、パネル収納部3に収納される。
以上のように、この発明の実施の形態1によれば、アームピン14が係合され、前方に向かい傾斜角度を大きくして下降した傾斜溝15をガイド部材10に設け、スライドベース8の位置に応じてアームピン14と係合・解除する係合部16をスライドベース8に設けたので、パネル5を起立状態から徐々に回動速度を速めながら並進させ、パネル収納部3から突出させた後(パネル5の第2の支点での前後方向の位置が、第1の支点での前後方向の位置と相対的に離れ、かつ、パネル収納部3と相対的に離れた後)、回動動作に移行する。そのため、意匠性を損なうことなくパネル5を開くことができ、動作変更によるパネル5の振動を防止し、この振動による構成部品の衝突音の発生を防止することができる。また、薄型化を図ることができる。
また、従来のパネル駆動装置では、スライド部材(スライドベース)は、カム孔(カム溝)が形成されたブラケットとアームに挟まれており、アームの回動スペースを確保するため、曲げ部を設けることができなかった。そのため、スライドベースの強度が弱くなるという課題があった。
しかしながら、実施の形態1に係るパネル駆動装置1では、ガイド部材10をスライドベース8より外側に配置し、アーム13をガイド部材10の内側面よりも外側に配置するように構成したので、アーム13が曲げ部9と接触することはなく、単純な形状で強度が高いスライドベース8を得ることができる。
また、本願発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。
この発明に係るパネル駆動装置は、動作変更によるパネルの振動を防止し、この振動による構成部品の衝突音の発生を防止することができ、また、薄型化を図ることができるため、パネルを開く際に、パネルを並進させた後に回動させるパネル駆動装置等に用いるのに適している。
1 パネル駆動装置、2 本体装置、2a 意匠パネル、3 パネル収納部、4 メディア挿入口、5 パネル、5a,5b 係合突起(第1の支点および第2の支点)、5c 切り欠き部、6 表示部、7 操作キー、8 スライドベース、8a 係合穴、9 曲げ部、10 ガイド部材、10a カム部、11 ガイド溝、12 ラックギア、13 アーム、13a 係合穴、14 アームピン、15 傾斜溝(カム溝)、15a〜15c 第1〜3傾斜溝、15a1 開始点、15c1 終端点、16 係合部、16a,16b 第1,2当接部、17 アームばね、18 規制壁、19 挿入孔、20 開口面。

Claims (8)

  1. 本体装置の端面に設けられたパネル収納部と、
    前記パネル収納部に収納され、前記本体装置側とは反対側に開閉可能であるパネルと、
    前記パネルの第1の支点に回動自在に連結され、前記本体装置に対してパネル取り付け方向に移動可能なスライドベースと、
    前記パネルの第2の支点に回動自在に連結されたアームと、
    前記アームの他端に設けられたアームピンと、
    前記本体装置に固定され、前記アームピンが係合されたカム溝を有するカム部と、
    前記スライドベースに形成され、前記スライドベースの移動により、第1の位置から第2の位置の間に位置する際には前記アームピンが係合され、前記第2の位置から第3の位置の間に位置する際には前記アームピンとの係合が解除される係合部とを備え、
    前記カム溝は、前記パネル側に向かうほどより大きい傾斜角度で下降する形状であり、前記アームピンを介して前記パネルを回動させながら並進させて前記パネル収納部から突出・収納させ、
    前記パネルの背面一端には、前記パネル収納部から突出・収納する際に周囲との接触を防止する切り欠き部が形成された
    ことを特徴とするパネル駆動装置。
  2. 前記係合部は、前記カム溝の前端部以外に位置するアームピンと当接可能な第1当接部と、前記カム溝の全範囲においてアームピンと当接可能であり、前記第1当接部の前方に配置された第2当接部とから構成される
    ことを特徴とする請求項1記載のパネル駆動装置。
  3. スライドベース底面は、第2の位置から第3の位置の間に位置する際に、カム溝の前端部に位置するアームピンと当接する
    ことを特徴とする請求項2記載のパネル駆動装置。
  4. カム溝は、前端部がスライドベース底面より下方に位置する
    ことを特徴とする請求項2記載のパネル駆動装置。
  5. 本体装置に固定され、アームピンをスライドベース側に付勢するアームばねをさらに設けた
    ことを特徴とする請求項1記載のパネル駆動装置。
  6. スライドベースの外側には、前記スライドベースを移動可能に支持し、カム部が形成されたガイド部材がさらに設けられ、
    アームは、前記ガイド部材の内側面より外側に配置され、
    前記スライドベースには、曲げ部が形成された
    ことを特徴とする請求項1記載のパネル駆動装置。
  7. 第1当接部は、アームピンの径より小さく半径より大きい
    ことを特徴とする請求項2記載のパネル駆動装置。
  8. カム部には、カム溝の形成面に対向し、アームの側面方向の移動を規制する規制壁と、前記アームを挿入可能とし、前記カム溝にアームピンを係合させる挿入孔と、底面から先端側面に向かう開口を有し、前記挿入孔を介して挿入されたアームをガイドする開口部とが形成された
    ことを特徴とする請求項1記載のパネル駆動装置。
JP2012551740A 2011-01-07 2011-01-07 パネル駆動装置 Active JP5202770B2 (ja)

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