JP6529283B2 - 表示装置用回転機構および表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、テレビ受像機またはパソコンモニター装置等の表示装置の向きを回転駆動する回転機構に関するものである。

従来の表示装置に設けられる電動の回転機構は、例えば固定台に回転自在のローラーが円周上に複数個配置され、回転台としての円板の外周下面がそれら各ローラーに支持されて回転する構造である。駆動用のモーターおよび複数のギヤで構成される減速機構は、円板の下部に配置されている。前記の円板、モーター、および減速機構は、表示装置を支えるスタンドの台座部に内蔵されている（例えば、特許文献１参照）。

特許第５２４１５８６号公報

従来の構成では、表示装置を安定に支持するために、円板は大径にならざるを得ない。そのため、スタンドの台座部は、前記円板、モーター、および減速機構をカバーで覆う必要があり、分厚く不透明な板状にならざるを得ない。したがって、スタンドの台座部は、設計の自由度に乏しいため、機能的および意匠的に優れた構造を設計することが困難であった。

そこで、本発明は、機能的および意匠的に優れた構造を有するスタンドの台座部を設計可能な表示装置用回転機構および表示装置を提供することを目的とする。

本発明に係る表示装置用回転機構は、パネルモジュールと当該パネルモジュールの背面側を覆う背面意匠とを備える表示装置を支持するスタンドに対して、前記表示装置の向きを変更可能な表示装置用回転機構であって、前記表示装置用回転機構は、前記パネルモジュールの背面側であり、かつ、前記背面意匠の内側に取り付けられ、前記パネルモジュールの背面に固定されるブラケットと、前記ブラケットを背面方向に折り曲げて形成された突出部に一体的に形成され、互いに向き合うように上下に所定間隔をおいて配置される一対の回転支軸と、前記一対の回転支軸を回転可能に支持し、かつ、前記スタンドに固定される軸受ブロックと、モーターと、前記一対の回転支軸で構成された回転軸を中心に回転可能な円弧ギヤを含み、かつ、当該円弧ギヤを介して前記モーターの駆動力を前記パネルモジュールに伝達する減速機構とを備えるものである。

本発明によれば、表示装置用回転機構は、パネルモジュールの背面側であり、かつ、背面意匠の内側に取り付けられるため、表示装置用回転機構を構成するブラケット、一対の回転支軸、軸受ブロック、モーターおよび減速機構をスタンドの台座部内に収容する必要がなくなる。これにより、機能的および意匠的に優れた構造を有するスタンドの台座部を設計可能となる。

実施の形態１に係る表示装置および回転機構の分解斜視図である。 回転機構の断面図である。 表示装置の要部断面図である。 減速機構の底面図である。 軸受けブロックの斜視図である。 表示装置およびスタンドの模式図である。 表示装置の背面図である。 表示装置の断面図である。 −ＲＺ方向に回転させる場合の回転機構の動作説明図である。 ＲＺ方向に回転させる場合の回転機構の動作説明図である。 表示装置を種々のスタンドに取り付けることができることを説明するための図である。 実施の形態２に係る表示装置の要部断面図である。

＜実施の形態１＞
本発明の実施の形態１について、図面を用いて以下に説明する。図１は、実施の形態１に係る表示装置および回転機構５の分解斜視図であり、図２は、回転機構５の断面図であり、図３は、表示装置の要部断面図であり、図４は、減速機構５０の底面図である。

説明を容易にするため、各図中にＸＹＺ直交座標軸を示す。以下の説明において、表示装置の前方を＋Ｘ方向とし、後方を−Ｘ方向とする。表示装置を正面側から視て右方向を＋Ｙ方向とし、左方向を−Ｙ方向とする。表示装置を設置した状態で上方向を＋Ｚ方向とし、下方向を−Ｚ方向とする。表示装置を背面側（−Ｘ方向）から視た際に、Ｘ軸を中心軸として、時計回りを＋ＲＸ方向とし、反時計回りを−ＲＸ方向とする。また、表示装置を正面左方向（−Ｙ方向）から視た際に、Ｙ軸を中心軸として、時計回りを＋ＲＹ方向とし、反時計回りを−ＲＹ方向とする。また、表示装置を下方向（−Ｚ方向）から視た際に、Ｚ軸を中心軸として、時計回りを＋ＲＺ方向とし、反時計回りを−ＲＺ方向とする。

最初に表示装置について説明する。図１と図３に示すように、表示装置は、テレビ本体２０および回転機構５を備えている。テレビ本体２０は、パネルモジュール２、電源基板２１、信号処理基板２２、表示装置の前面の化粧カバーである前面意匠３、および表示装置の背面の化粧カバーである背面意匠４を備えている。パネルモジュール２は、表示デバイスとしての液晶パネル２０１と、液晶パネル２０１を背面（−Ｘ方向）から照明するバックライト２０２を収容する部材であり、パネルモジュール２の背面（−Ｘ方向）は金属板金で覆われている。電源基板２１は、パネルモジュール２の背面（−Ｘ方向）の右側（＋Ｙ方向）部分に取り付けられている。信号処理基板２２は、パネルモジュール２の背面（−Ｘ方向）の左側（−Ｙ方向）部分に取り付けられている。

パネルモジュール２の下側（−Ｚ方向）には一対のスピーカー３１，３２が取り付けられ、一対のスピーカー３１，３２は前方（＋Ｘ方向）に音を放出するように構成されている。前面意匠３は、液晶パネル２０１の表示領域に対応する部分が開口され、パネルモジュール２の前面（＋Ｘ方向）側の周縁部を覆っている。背面意匠４は、液晶パネル２０１の背面（−Ｘ方向）側を覆っている。さらに、前面意匠３と背面意匠４とでパネルモジュール２の上側（＋Ｚ方向）と下側（−Ｚ方向）を覆っている。

次に、回転機構５について説明する。図１から図３に示すように、回転機構５は、表示装置を支持するスタンド１０１に対して表示装置の向きを変更可能に構成され、回転機構５は、パネルモジュール２の背面側であり、かつ、背面意匠４の内側に取り付けられている。また、回転機構５は、一対の回転支軸１２，１３、軸受ブロック８１、モーター６１、減速機構５０およびブラケット１０，１１を備えている。

ブラケット１０は、板金で立設状に形成されており、下端部（−Ｚ方向）が背面方向（−Ｘ方向）に折り曲げられて突出する突出部が形成されている。回転支軸１２は、ブラケット１０の突出部に絞り加工で一体的に形成されている。ブラケット１０の背面側（−Ｘ方向）の上部にブラケット１１が固定され、ブラケット１１は、板金で形成されており、一部が背面方向（−Ｘ方向）に折り曲げられて突出する突出部が形成されている。回転支軸１３は、ブラケット１１の突出部に絞り加工で一体的に形成されている。ブラケット１１はブラケット１０よりも板厚の厚い材料で形成されている。回転支軸１２および回転支軸１３は、互いに向き合うように上下に所定間隔をおいて配置され、回転支軸１２と回転支軸１３を結んでＺ軸と平行（回転軸方向が上下方向）な回転軸１１０を構成している。

軸受ブロック８１は、一対の回転支軸１２，１３を回転可能に支持する部材であり、スタンド１０１に固定される。軸受けブロック８１には、Ｚ軸と平行な貫通穴８４が形成されている。貫通穴８４の上端（＋Ｚ方向）にはフランジ付きのブッシュ８２が嵌めこまれ、下端（−Ｚ方向）にも同様にフランジ付きのブッシュ８３が嵌めこまれている。ブッシュ８２，８３は、一対の回転支軸１２，１３と摺動性に優れる、摩擦係数の低い材料で構成されている。

次に、減速機構５０について説明する。図１から図４に示すように、減速機構５０は、ウォームギヤ６２、ギヤ６３，６４および円弧ギヤ５１を備えている。円弧ギヤ５１は、一対の回転支軸１２，１３を中心に回転可能、すなわち回転軸１１０を中心に回転可能に、回転軸１１０よりも液晶パネル２０１の表示面側（＋Ｘ方向）で、かつ、パネルモジュール２の下側（−Ｚ方向）に配置されている。円弧ギヤ５１は、円弧の内周側に歯車が形成されている内歯ギヤである。

ギヤ６３は、大径ウォームホイール６３１と小径ギヤ６３２が同軸に形成されたギヤであり、ギヤ６４は、大径ギヤ６４１と小径ギヤ６４２が同軸に形成されたギヤである。軸受けブロック８１の−Ｘ方向の面にギヤホルダー７５が取り付けられ、ギヤホルダー７５には、ギヤ６３，６４をそれぞれ回転支持する軸７３，７４が立設されている。モーター６１は、ウォームギヤ６２が取り付けられた駆動源であり、ギヤホルダー７５に取り付けられている。ウォームギヤ６２は大径ウォームホイール６３１と噛み合い、小径ギヤ６３２は大径ギヤ６４１と噛み合う。また、大径ギヤ６４１は円弧ギヤ５１と噛み合う。

次に、図５を用いて、軸受ブロック８１の形状を詳細に説明する。図５は、軸受けブロック８１の斜視図である。軸受ブロック８１は、Ｚ軸に平行な向きに同じ断面を成す押出し成形によって成型されている。貫通穴８４の周囲には、貫通穴８４と平行に貫通穴８５が形成されており、貫通穴８５は軸受ブロック８１の軽量化に寄与している。軸受ブロック８１にはＺ軸に平行な向きに溝８６が形成され、溝８６は、モーター６１に接続される配線８８を収容し、モーター６１の回転動作時に配線８８が絡まることを防止する。

図１に示すように、スタンド１０１は、表示装置を床面または台の上に設置させるための部材であり、表示装置を安定して支え得るように所定の幅（Ｙ軸方向）および奥行き方向（Ｘ軸方向）に広がる台座部であるスタンドベース１０２と、軸受ブロック８１とねじ等で固定される支柱１０３とを備えている。ブラケット１０はパネルモジュール２の背面（−Ｘ方向）にねじ等で固定され、軸受ブロック８１は支柱１０３にねじ等で固定されている。

液晶パネル２０１を表示デバイスとしたテレビ本体２０は厚みが薄いことが特徴であるが、スタンド１０１を含む製品外形はスタンドベース１０２の奥行き（Ｘ軸方向）寸法が大きく、製品梱包が大型化する。製品の輸送コストは一度に何台を運べるかで決まるため、梱包の小型化が望まれる。そこで一般には、スタンド１０１をテレビ本体２０と切り離して梱包される。表示装置が回転機構を有する場合にスタンド側にモーターが配置されていると、スタンドの着脱に際してモーターの配線を接続したり切り離したりする必要がある。本実施の形態のように、モーター６１はテレビ本体２０側に配置され、軸受ブロック８１と支柱１０３との間で切り離せる構造としておくことで、配線８８の接続または切り離しの必要がない。

次に、回転機構５がテレビ本体２０を支持している際の一対の回転支軸１２，１３、および軸受ブロック８１への力のかかり方について説明する。図６は、表示装置およびスタンド１０１の模式図であり、一対の回転支軸１２，１３、および軸受ブロック８１への力のかかり方を説明するための図である。

図６に示すように、軸１０００は、テレビ本体２０から背面側（−Ｘ方向）に突出するブラケット１０とブラケット１１で保持され、軸受ブロック８００はスタンド１０１に固定されている。軸１０００は、軸受ブロック８００の貫通穴にＺ軸周りに回転できるように所定のクリアランスをもって挿入されている。

スタンド１０１が床面に設置してある状態を考えると、仮にテレビ本体２０の重さをＷとすると、Ｚ軸方向でテレビ本体２０の重さを受けるのはブラケット１１と接している軸受ブロック８００の上面Ａである。つまり、ブラケット１１がテレビ本体２０の重さを支えることになり、ブラケット１１は、テレビ本体２０の重さを支えるために十分な強度を有する必要がある。一方、ブラケット１０の突出部および当該突出部に形成された回転支軸の周辺はテレビ本体２０の重さを受けることはないため、ブラケット１０はブラケット１１よりも板厚を薄く構成してある。

また、軸１０００は、テレビ本体２０の重心２００１よりも−Ｘ方向にＤだけ離れた位置に位置しているため、軸１０００を受ける軸受ブロック８００の部分では、ＲＹ方向にモーメントが作用する。具体的には、Ｗ×Ｄなる大きさのモーメントが軸１０００と軸受ブロック８００との間に作用する。このとき、軸１０００と軸受ブロック８００は、上端部では点Ｂのみが接するとともに下端部では点Ｃのみが接することになる。つまり、軸１０００で重要なのは軸１０００の上端部近傍と下端部近傍ということになる。また、軸受ブロック８００で重要なのは軸受ブロック８００の上端部近傍と下端部近傍ということになり、これらの部分にブッシュを配置すればよいことになる。

点Ｂおよび点Ｃに作用する力の大きさは点Ｂと点Ｃの距離Ｌに依存し、ＦＢをＢ点に作用する力、ＦＣをＣ点に作用する力とすると次式の関係がある。

軸受ブロック８００の面圧は寿命の観点からその材質または方式で所定の値以下に設計する必要があり、ＦＢおよびＦＣを小さくするためにはＬを大きくすればよい。また、軸１０００と軸受ブロック８００のクリアランスもゼロには設定できないことから、同じクリアランスがあってもテレビ本体２０のがたつきおよび傾きを抑えるためには、一定以上の長さにＬを設定する必要がある。テレビ本体２０の背面側（−Ｘ方向）であれば、上下（Ｚ方向）に回転支軸の配置を自由に設定できる。

図７は、表示装置の背面図である。図７に示すように、電源基板２１と信号処理基板２２の間、より具体的には、パネルモジュール２のＹ方向の中心３１１付近は上下（Ｚ方向）に空間が確保されており回転支軸の配置を自由に設定できる。

また、パネルモジュール２の下側（−Ｚ方向）にはスピーカー３１，３２が配置されているが、ステレオ効果を奏するためには左右（Ｙ方向）に離れて配置されており、中心３１１付近には空間がある。図８は、表示装置の断面図である。図８に示すように、表示装置には、パネルモジュール２の背面側に断面視で略逆Ｌ字状の空間３１０が存在する。空間３１０は、前面意匠３と背面意匠４とで囲まれた領域においてパネルモジュール２の背面側に形成される空間であり、パネルモジュール２の後方（−Ｘ方向）に形成される背面空間の一部と、パネルモジュール２の下方（−Ｚ方向）に形成される下方空間の一部の空間である。一対の回転支軸１２，１３よりも前側（Ｘ方向）に円弧ギヤ５１を配置することによって、回転機構５の外形を断面視で略逆Ｌ字状にすることができるため、回転機構５の外形を空間３１０の形状と整合させることができる。これにより、空間３１０に回転機構５を収容することができるため、表示装置内のスペースの有効活用を図ることが可能となる。

次に、回転機構５の動作について説明する。図９は、−ＲＺ方向に回転させる場合の回転機構５の動作説明図であり、図１０は、ＲＺ方向に回転させる場合の回転機構５の動作説明図である。図９に示すように、視聴者が表示装置（より具体的にはテレビ本体２０）の向きを左方向（−Ｙ方向）に変更する場合、例えばリモコン操作によってモーター６１が所定方向に回転し、減速機構５０は、円弧ギヤ５１を介してモーターの駆動力をパネルモジュール２に伝達する。より具体的には、モーター６１が所定方向に回転することで、ウォームギヤ６２、ギヤ６３、ギヤ６４が順に回転し、ギヤ６４の小径ギヤ６４２と噛み合う円弧ギヤ５１が回転軸１１０を中心として矢印の方向（−ＲＺ方向）に回転する。円弧ギヤ５１が固定されたテレビ本体２０（より具体的にはパネルモジュール２）が円弧ギヤ５１と同様に矢印（−ＲＺ方向）に回転し、テレビ本体２０の向きは左方向（−Ｙ方向）に変更される。

次に、回転機構５の逆向き動作について説明する。図１０に示すように、視聴者が表示装置の向きを右方向（Ｙ方向）に変更する場合、例えばリモコン操作によってモーター６１が上記とは逆方向に回転し、減速機構５０は、円弧ギヤ５１を介してモーターの駆動力をパネルモジュール２に伝達する。より具体的には、モーター６１が上記とは逆方向に回転することで、ウォームギヤ６２、ギヤ６３、ギヤ６４が順に回転し、ギヤ６４の小径ギヤ６４２と噛み合う円弧ギヤ５１が回転軸１１０を中心として矢印方向（＋ＲＺ方向）に回転し、テレビ本体２０の向きは右方向（Ｙ方向）に変更される。

以上のように、実施の形態１に係る表示装置は回転機構５を備え、また回転機構５は、パネルモジュール２の背面側であり、かつ、背面意匠４の内側に取り付けられる。したがって、回転機構５を構成する回転支軸１２，１３、軸受ブロック８１、モーター６１および減速機構５０をスタンド１０１の台座部であるスタンドベース１０２内に収容する必要がなくなる。これにより、機能的および意匠的に優れた構造を有するスタンドベース１０２を設計可能となる。

回転軸１１０は、パネルモジュール２の背面側において上下に所定間隔をおいて配置される一対の回転支軸１２，１３で構成されるため、一対の回転支軸１２，１３と軸受ブロック８１との間にブッシュを配置することができ、回転機構５がテレビ本体２０を支持する際に軸受ブロック８１の上端近傍と下端近傍に作用するモーメントを軽減できる。

パネルモジュール２の背面に固定されるブラケット１０，１１をさらに備え、一対の回転支軸１２，１３は、ブラケット１０，１１に一体的に形成されるため、回転機構５の部品点数の増加を抑制できる。

円弧ギヤ５１はブラケット１０に固定されるため、ブラケット１０を介して円弧ギヤ５１の動作をパネルモジュール２に伝達し、テレビ本体２０の向きを変更することができる。

なお、スタンドベースは、図１に示した平面視でコ字形状のスタンドベース１０２に限定されることなく、例えば図１１に示すように、楕円形状のスタンドベース３０１または透明ガラス製のスタンドベース３０２を採用することが可能である。軸受ブロック８１は、スタンド１０１に対して着脱可能に構成されるため、種々のスタンドベースに容易に交換することができる。

＜実施の形態２＞
次に、実施の形態２に係る回転機構５Ａおよび表示装置について説明する。図１２は、実施の形態２に係る表示装置の要部断面図である。なお、実施の形態２において、実施の形態１で説明したものと同一の構成要素については同一符号を付して説明は省略する。

実施の形態１では、円弧ギヤ５１をブラケット１０に固定した例について説明したが、図１２に示すように、円弧ギヤ３５１を前面意匠３の内側（背面）に一体的に形成してもよい。回転機構５Ａのテレビ本体２０の重さの受け方については、実施の形態１の場合と同様であるため説明を省略する。また、円弧ギヤ３５１は前面意匠３の背面に一体的に形成されるため、円弧ギヤ３５１とともに前面意匠３が回転軸１１０を中心として回転し、テレビ本体２０（パネルモジュール２）が回転することでテレビ本体２０の向きが変更される。よって、回転機構５Ａの回転動作についても、実施の形態１の場合と同様であるため説明を省略する。

以上のように、実施の形態２に係る回転機構５Ａでは、円弧ギヤ３５１は前面意匠３の背面に一体的に形成されるため、実施の形態１の場合と比べて回転機構５の部品点数を削減できる。

ここで、各実施の形態においては、上下または左右など部品などの位置関係を示す用語は、製造上の公差または組み立て上のばらつきなどを考慮した範囲を含むものとする。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

２ パネルモジュール、３ 前面意匠、４ 背面意匠、５ 回転機構、１０，１１ ブラケット、１２，１３ 回転支軸、５０ 減速機構、５１ 円弧ギヤ、６１ モーター、８１ 軸受ブロック、１０１ スタンド。

Claims (5)

1. パネルモジュールと当該パネルモジュールの背面側を覆う背面意匠とを備える表示装置を支持するスタンドに対して、前記表示装置の向きを変更可能な表示装置用回転機構であって、
   前記表示装置用回転機構は、前記パネルモジュールの背面側であり、かつ、前記背面意匠の内側に取り付けられ、
   前記パネルモジュールの背面に固定されるブラケットと、
   前記ブラケットを背面方向に折り曲げて形成された突出部に一体的に形成され、互いに向き合うように上下に所定間隔をおいて配置される一対の回転支軸と、
   前記一対の回転支軸を回転可能に支持し、かつ、前記スタンドに固定される軸受ブロックと、
   モーターと、
   前記一対の回転支軸で構成された回転軸を中心に回転可能な円弧ギヤを含み、かつ、当該円弧ギヤを介して前記モーターの駆動力を前記パネルモジュールに伝達する減速機構と、
   を備える、表示装置用回転機構。
2. 前記円弧ギヤは前記ブラケットに固定される、請求項１に記載の表示装置用回転機構。
3. 前記円弧ギヤは、前記パネルモジュールの前面側に配置される前面意匠の背面に一体的に形成される、請求項１に記載の表示装置用回転機構。
4. 前記軸受ブロックは、前記スタンドに対して着脱可能に構成される、請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の表示装置用回転機構。
5. 請求項１から請求項４のいずれか１つに記載の表示装置用回転機構を備える、表示装置。

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