JP6976663B2 - 動力伝達装置および動力伝達装置を使用した表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、第１歯車と第２歯車の双方に噛み合う中間歯車を有する動力伝達装置に係るものであり、第１歯車と第２歯車の双方に対する中間歯車の噛み合いによるバックラッシュを抑制する構造を有する動力伝達装置および動力伝達装置を使用した表示装置に関する。

各種装置の動力部に、第１歯車および第２歯車と、第１歯車と第２歯車の双方に噛み合う中間歯車とを有する動力伝達装置が使用される。この動力伝達装置は、例えば、３つの歯車の歯数を変えて減速機構として使用され、あるいは中間歯車にスリップ機能を持たせたクラッチ機構として使用される。この場合に、第１歯車および第２歯車と中間歯車との間にバックラッシュがあると、歯当たり音が発生し、特に動力の向きが逆転されるときに、比較的大きな歯当たり音が発生しやすい。また中間歯車などの支持軸の固定にがたつきが有ると、動力の向きが逆転するときに支持軸の傾き方向が急激に変化し、これによってもノイズが発生する。

そこで、特許文献１の図３に、３つの歯車の間のバックラッシュを最小にするためのダンパが記載されている。

特許文献１の図３には、制動歯車１４および回動歯車４１と、前記２つの歯車１４，４１の双方に噛み合う伝達歯車２１、および伝達歯車２１を支持する伝達歯車支持板３１Ｂが設けられている。伝達歯車支持板３１Ｂに支持孔３２Ｂが形成されており、伝達歯車２１の伝達軸２２が支持孔３２Ｂに挿入されている。支持孔３２Ｂは、制動歯車１４の制動軸１３と回動歯車４１の回動軸４２とを結ぶ線と直交する方向へ伝達軸２２が動ける長穴である。ケーシング１Ｂに樹脂ばね６が一体に形成されており、樹脂ばね６によって、伝達軸２２が長穴の支持孔３２Ｂに沿って付勢され、伝達歯車２１が制動歯車１４と回動歯車４１に押し付けられ、これによりバックラッシュの発生が抑制されている。

特開平６−２００９８６号公報

しかしながら、特許文献１の図３に示すダンパでは、伝達歯車２１の伝達軸２２が、支持孔３２Ｂの長穴に沿う方向にしか動くことができないため、制動軸１３および回動軸４２と支持孔３２Ｂの相対的な位置の誤差が大きくなると、伝達歯車２１が、制動歯車１２と回動歯車４１の２つの歯車に対して均等な力で圧接することができなくなり、制動歯車１２と回動歯車４１のいずれか一方と、伝達歯車２１との間のバックラッシュが大きくなりやすい。

また、伝達歯車２１は、制動軸１３と回動軸４２とを結ぶ線と直交する方向へのみ、樹脂ばね６で付勢されているため、制動歯車１２と回動歯車４１のピッチ円が互いに相違していると、制動歯車１２と伝達歯車２１との間のバックラッシュと、回動歯車４１と伝達歯車２１との間のバックラッシュとの不均衡がさらに大きくなってしまう。

本発明は上記従来の課題を解決するものであり、第１歯車と第２歯車の双方に対して、中間歯車を確実に加圧することができる動力伝達装置および動力伝達装置を使用した表示装置を提供することを目的としている。

本発明は、噛み合わない距離を開けて配置された第１歯車および第２歯車と、前記第１歯車と第２歯車の双方に噛み合う中間歯車と、前記中間歯車の支持軸を支持する支持ベースと、を有している動力伝達装置において、
前記支持軸の中心線と前記第１歯車の回転中心線とを結ぶ第１方向線と、前記支持軸の中心線と前記第２歯車の回転中心線とを結ぶ第２方向線とが１８０度未満の角度を成しており、
前記中間歯車の支持軸の軸端部と前記支持ベースとの間に付勢支持部材が設けられ、前記付勢支持部材には、前記支持ベースに固定される固定部と、前記軸端部を支持する軸端支持部と、前記固定部と前記軸端支持部との間に位置する弾性片と、が設けられ、
前記弾性片は、前記角度を成す前記第１方向線と前記第２方向線との間に向く付勢作用線に向けて撓み変形可能であるとともに、前記支持軸の中心線と平行な線を中心としてねじれ変形可能であり、
前記支持軸が、前記支持軸と垂直な平面内の各方向に移動可能で、前記弾性片の弾性力により、前記中間歯車が、前記第１歯車と前記第２歯車の双方と噛み合う方向へ付勢されていることを特徴とするものである。

本発明の動力伝達装置は、前記付勢支持部材の前記軸端支持部に合成樹脂製の軸端キャップが固定されており、前記軸端部が前記軸端キャップに支持されていることが好ましい。

また、前記支持軸の両端の前記軸端部のそれぞれが、前記軸端キャップおよび前記付勢支持部材で支持されていることが好ましい。

本発明の動力伝達装置は、前記付勢支持部材は、前記軸端支持部の両側に前記固定部が設けられ、
前記軸端支持部とそれぞれの前記固定部との間に、前記弾性片と、前記弾性片から折り返された固定掛止片とが形成されて、前記固定掛止片に止め爪が設けられており、前記支持ベースが、前記固定部と前記止め爪の先端とで挟持されているものが好ましい。

次に、本発明の表示装置は、前記のいずれかに記載された動力伝達装置を有しており、
前記第１歯車に回転動力を与えるモータと、前記第２歯車からの回転出力で動作させられるリンク部材と、表示部材を支持するブラケットと、を有しており、
前記リンク部材の動作により、前記ブラケットおよび前記表示部材の位置と姿勢の少なくとも一方が変化させられることを特徴とするものである。

本発明の動力伝達装置は、中間歯車が、撓み変形とねじれ変形とが可能な弾性片の弾性力によって、第１歯車と第２歯車に向けて付勢されている。そのため、中間歯車の第１歯車への圧接力と第２歯車への圧接力との差を減少させることができ、中間歯車の第１歯車と第２歯車の双方に対するバックラッシュの不均衡が発生しにくくなる。

中間歯車の第１歯車と第２歯車に対するバックラッシュの偏りを解消できるため、本発明の表示装置では、動力伝達装置によって、質量の大きい表示部材の姿勢を変化させる際に、歯当たり音や歯車の軸のがたつき音などのノイズを低減させることができる。

本発明の実施形態の表示装置の全体構造を前方から見た斜視図、 図１に示す表示装置の全体構造を後方から見た斜視図、 図２に示す表示装置の動力伝達装置と、前記動力伝達装置で動作させられるラック部材を示す一部分解斜視図、 図３に示す動力伝達装置の構造の一部を示す分解斜視図、 動力伝達装置を示す図３のＶ−Ｖ線での断面図、 図５に示す断面図の両側の軸端部を拡大して示す拡大断面図、 動力伝達装置の軸端部と軸端キャップと付勢支持部材を示す拡大分解斜視図、 図３に示す動力伝達部材を後方から示す背面図、 図１に示す表示装置の初期姿勢を示す右側面図、 図１に示す表示装置において、表示部材が回転することなく前進する動作を示す右側面図、 図１に示す表示装置において、表示部材がさらに回転しながら前進する動作を示す右側面図、 図１に示す表示装置において、表示部材の前進動作と回転動作が終了して、表示部材の向きが変化した状態を示す右側面図、

＜表示装置１の構成＞
図１と図２に、本発明の実施形態の表示装置１の全体の構造が示されている。表示装置１は、Ｙ１方向が前方で、表示方向の前方でもある。Ｙ２方向は後方である。また、Ｚ１方向が上方でＺ２方向が下方、Ｘ１方向が左方向で、Ｘ２方向が右方向である。

図１と図２に示すように、表示装置１は表示部材２を有している。表示部材２は、対向する２つの長辺２ａと対向する２つの短辺２ｂを有する長方形状である。表示部材２は、保持ケース３の内部にカラー液晶表示セルやエレクトロルミネッセンス表示セルなどの各種方式の表示セルが収納されており、表示セルの表示画面４が前方（Ｙ１方向）に向けられている。表示画面４は透光性のカバー板で覆われている。カバー板に静電容量の変化を検知しまたは抵抗値の変化を検知するタッチセンサが設けられており、表示画面４においてカバー板に指を触れることで、入力操作が可能となっている。

図２に示すように、表示部材２の保持ケース３の後方（Ｙ２方向）に向く背面に回転ブラケット６が固定されている。回転ブラケット６の側部に固定片６ｃが折り曲げられており、固定片６ｃと保持ケース３とが固定ねじ７で固定されている。

図１と図２に示すように、表示装置１は固定部材１２を有している。固定部材１２は、固定シャーシ１２ａと、固定シャーシ１２ａを後方から塞ぐ固定蓋部１２ｂとで構成されている。固定シャーシ１２ａと固定蓋部１２ｂは、複数の固定ねじ１３によって固定されている。図２および図９ないし図１２示すように、回転ブラケット６と固定シャーシ１２ａとの間に板金製の支持ブラケット１１が設けられている。図１０ないし図１２に現れているように、支持ブラケット１１には、後方（Ｙ２方向）に延びる複数本のスラスト軸１５が固定されている。固定シャーシ１２ａの内部には、スラスト軸受け部材が固定されており、スラスト軸１５がスラスト軸受け部材に、軸方向へ摺動自在に挿入されている。

図２および図１０ないし図１２にその一部が現れているように、支持ブラケット１１には回転支持部２９が設けられている。表示部材２を保持している回転ブラケット６に後方（Ｙ２方向）に延びる軸体が固定されており、軸体が回転支持部２９に回転自在に支持されている。これにより、回転ブラケット６およびこれに保持されている表示部材２が、図１に示す回転軸線Ｏｔを中心として回転できるように支持されている。回転軸線Ｏｔは、表示部材２の表示画面４と交差して（例えば直交して）前方（Ｙ１方向）に延びる仮想線であり、回転ブラケット６および表示部材２は、回転軸線Ｏｔを中心として図１に示すα方向へ９０度の範囲で回転可能である。

前記スラスト軸１５がスラスト軸受け部材に摺動自在に支持されているため、支持ブラケット１１は、固定シャーシ１２ａに対して前後方向（Ｙ１−Ｙ２方向）へ進退自在である。表示装置１が車載用の場合には、固定シャーシ１２ａが、車室内のインストルメントパネルの内部に固定され、支持ブラケット１１は、インストルメントパネルの表面から車室内に向けて前進することが可能である。また、表示部材２および回転ブラケット６が、支持ブラケット１１に回転自在に支持されているため、図１において実線で示すように、表示部材２は、長辺２ａが上下方向（Ｚ１−Ｚ２方向）に向けられた縦向きの初期姿勢と、鎖線で示すように、長辺２ａが左右方向（Ｘ１−Ｘ２方向）に向けられた横向きの姿勢との間で９０度の範囲で回転自在である。

図２に示すように、固定シャーシ１２ａの内部に、モータを備えた動力伝達装置３０と、動力伝達装置３０の動力でＺ１−Ｚ２方向に駆動されるラック部材２０が設けられている。図９から図１１に示すように、固定部材１２の内部に第１リンク部材２１と第２リンク部材２２とが設けられている。第１リンク部材２１と第２リンク部材２２は、それぞれの中央部が連結軸２３によって回動自在に連結されている。第１リンク部材２１のＹ２側の端部が支点軸２４を介して固定シャーシ１２ａに回転自在に支持され、第１リンク部材２１のＹ１側の端部は移動軸２５に回動自在に支持されており、移動軸２５は、支持ブラケット１１に設けられた案内長穴１６に沿ってＺ１−Ｚ２方向へ摺動自在に支持されている。第２リンク部材２２のＹ１側の端部は支点軸２６を介して支持ブラケット１１に回動自在に支持されており、第２リンク部材２２のＹ２側の端部は移動軸２７に回動自在に支持されており、移動軸２７は、固定シャーシ１２ａに設けられた案内長穴１７に沿ってＺ１−Ｚ２方向へ移動自在に支持されている。

動力伝達装置３０の駆動力でラック部材２０がＺ１−Ｚ２方向へ駆動されると、第１リンク部材２１と第２リンク部材２２の互いの角度が変化させられ、表示部材２を保持している回転ブラケット６と共に支持ブラケット１１がＺ１−Ｚ２方向に移動させられる。支持ブラケット１１に、連動機構が取付けられており、図１０ないし図１２に現れているように、連動機構には、Ｚ１−Ｚ２方向に移動する移動駆動部材２８が設けられている。第１リンク部材２１のＹ１側の端部を支持している移動軸２５がＺ１−Ｚ２方向へ移動すると、その移動力で連動機構が動作し、連動機構を構成する移動駆動部材２８がＺ１−Ｚ２方向へ移動させられる。移動駆動部材２８の移動力により回転ブラケット６に固定された軸体に回転力が与えられ、回転ブラケット６と共に、表示部材２が、第１リンク部材２１と第２リンク部材２２の動作に連動して、回転軸線Ｏｔを中心として回転する。

＜動力伝達装置３０の構成＞
図３に、固定シャーシ１２ａの内部に設けられている動力伝達装置３０と、この動力伝達装置３０で駆動させられるラック部材２０、およびラック部材２０と共に移動させられる移動軸２７が示されている。図４ないし図７には動力伝達装置３０の詳細が示され、図８に動力伝達装置３０のバックラッシュの抑制機能が説明されている。

図３と図４に示すように、動力伝達装置３０は、第１支持ベース３１と第２支持ベース３２を有している。第１支持ベース３１と第２支持ベース３２は、金属板を折り曲げて形成されており、図３に示す複数の連結ねじ３３によって互いに連結されている。また、第１支持ベース３１は、図３に示す固定ねじ３４によって、固定シャーシ１２ａの内部に固定されている。

図３と図８に示すように、動力伝達装置３０には、第１歯車４１と第２歯車４２が設けられている。第１歯車４１は入力歯車で、第２歯車４２が出力歯車である。第１歯車４１は第１支持軸４３に回転自在に支持されている。第１支持軸４３は、Ｙ１側に向く基端部が第１支持ベース３１にかしめ固定されており、Ｙ２側に向く先端部が、第２支持ベース３２の軸端支持部３２ａに嵌合されて固定されている。第２歯車４２は第２支持軸４４に回転自在に支持されている。第２支持軸４４は、Ｙ１側に向く基端部が第１支持ベース３１にかしめ固定されている。図８に示すように、第１支持軸４３と第２支持軸４４は、第１歯車４１と第２歯車４２が互いに噛み合わない距離を空けて固定されている。

図８に示すように、第１歯車４１は、基部側の大径歯車部４１ａと先部側の小径歯車部４１ｂとが一体に形成されている。第１支持ベース３１のＹ１側の面にモータ３５が固定されており、モータ３５の出力軸にウオーム歯車３６が固定されている。第１歯車４１の大径歯車部４１ａはウオームホィールであり、ウオーム歯車３６と大径歯車部４１ａとが噛み合っている。第２歯車４２は、基部側（Ｙ１側）の大径歯車部４１ａと先部側（Ｙ２側）の小径歯車部４２ｂとが一体に形成されている。図２と図３に示すように、移動軸２７と共にＺ１−Ｚ２方向へ移動する前記ラック部材２０のラック歯２０ａが、第２歯車４２の小径歯車部４２ｂと噛み合っている。

図３と図８に示すように、第１歯車４１と第２歯車４２の間に中間歯車５０が設けられている。中間歯車５０は中間支持軸５１に回転自在に支持されている。図３と図４および図５に示すように、中間歯車５０は、入力歯車部５２と出力歯車部５３を有している。図５に示すように、入力歯車部５２に中間支持軸５１が挿通され、中間支持軸５１に嵌合するワッシャ５４により、中間支持軸５１からの入力歯車部５２の抜け止めがなされている。入力歯車部５２は合成樹脂製であり、中間支持軸５１に回転自在に支持されている。入力歯車部５２は、Ｙ２側が小径部５２ｃとなっており、合成樹脂製の出力歯車部５３がこの小径部５２ｃに回転自在に挿通されている。

中間歯車５０は、入力歯車部５２がＹ１側に歯部５２ａを有し、出力歯車部５３の歯部５３ａがＹ２側に位置している。入力歯車部５２の歯部５２ａと出力歯車５３の歯部５３ａは、ピッチ円形が同径の平歯車を構成している。第１歯車４１の小径歯車部４１ｂは平歯車であり、小径歯車部４１ｂは、入力歯車部５２の歯部５２ａに噛み合っている。第２歯車４２の大径歯車部４２ａも平歯車であり、大径歯車部４２ａが出力歯車部５３の歯部５３ａに噛み合っている。

中間歯車５０はクラッチ機構を構成している。図５に示すように、入力歯車部５２と出力歯車部５３との間に摩擦クラッチ板５５が介在している。出力歯車部５３にはＹ２方向に解放された凹部５３ｂが形成されており、凹部５３ｂの底部に摩擦クラッチ板５６が設置されている。入力歯車部５２のＹ２側の先端面５２ｂにクラッチ調整板５７が固定ねじ５８で固定されている。図４と図８に示すように、クラッチ調整板５７の３か所に無頭ねじである押圧調節ねじ５９が螺着されており、押圧調節ねじ５９の先端で摩擦クラッチ板５６がＹ１方向に押圧されている。押圧調節ねじ５９のねじ込み量を調節することによって、摩擦クラッチ板５５，５６で発揮される摩擦力が調節され、入力歯車部５２と出力歯車部５３との相対回転の抵抗力が設定される。

図４と図５および図６に示すように、中間支持軸５１の基部側（Ｙ１側）の軸端部５１ａは、軸端キャップ６０ａと付勢支持部材７０ａを介して、第１支持ベース３１に支持されている。中間支持軸５１の先部側（Ｙ２側）の軸端部５１ｂは、軸端キャップ６０ｂおよび付勢支持部材７０ｂを介して、第２支持ベース３２の軸端支持部３２ｂに支持されている。

Ｙ１側の軸端キャップ６０ａとＹ２側の軸端キャップ６０ｂは、同じ構造で同じ寸法のものが使用されている。図６と図７に示すように、軸端キャップ６０ａ，６０ｂは、保持筒部６１とフランジ部６２とが合成樹脂材料で一体に形成されている。中間支持軸５１のＹ１側の軸端部５１ａは、軸端キャップ６０ａの保持筒部６１の筒内部６１ａに軽い力で圧入されて固定されている。中間支持軸５１のＹ２側の軸端部５１ｂは、軸端キャップ６０ｂの保持筒部６１の筒内部６１ａに軽い力で圧入されて固定されている。すなわち、中間支持軸５１の両端部が軸端キャップ６０ａ，６０ｂに固定され、中間歯車５０の入力歯車部５２が中間支持軸５１に回転自在に支持されている。ただし、これとは逆に、入力歯車部５２が中間支持軸５１に固定され、中間支持軸５１の両端部が、軸端キャップ６０ａ，６０ｂに回転自在に支持されていてもよい。

Ｙ１側の付勢支持部材７０ａとＹ２側の付勢支持部材７０ｂは、同じ構造で同じ寸法のものが使用されている。付勢支持部材７０ａ，７０ｂは、ばね性ステンレス鋼板やリン青銅板などの板ばね材料によってプレス成形されている。

図６と図７に示すように、付勢支持部材７０ａ，７０ｂは、中央部が軸端支持部７１であり、軸端支持部７１を挟んでＺ１−Ｚ２方向の両端部に固定部（固定片）７２，７２が形成されている。軸端支持部７１と固定部７２，７２は、中間支持軸５１の中心線（軸芯線）Ｏｓと垂直な向きの平面板部である。軸端支持部７１には軸端保持穴７１ａが開口している。一方の固定部７２には円形の位置決め穴７２ａが開口しており、他方の固定部７２には、Ｚ１−Ｚ２方向に延びる長穴７２ｂが形成されている。

軸端支持部７１とそれぞれの固定部７２との間には、軸端支持部７１と連続して垂直に折り曲げられた弾性片７３が設けられている。弾性片７３は、板ばね部として機能する弾性変形可能な板片であり、その板面が中心線Ｏｓに沿って平行に延在している。弾性片７３の板厚方向、すなわち板面と直交する方向は、中心線Ｏｓと直交している。それぞれの弾性片７３と固定部７２との間には、弾性片７３から折り返された固定掛止片７４が設けられている。固定掛止片７４は、弾性片７３から断面半円形の折曲げ部７５を介して１８０度の向きで折り返されており、固定掛止片７４と弾性片７３とがほぼ平行に対面している。それぞれの固定部７２は、固定掛止片７４からほぼ垂直に折り曲げられている。それぞれの固定掛止片７４には、固定部７２の方向に先端が向けられる止め爪７４ａが切り起こされて曲げ形成されている。

図４に示すように、第１支持ベース３１に、中間取付け部８０ａが設けられ、第２支持ベース３２の軸端支持部３２ｂに中間取付け部８０ｂが設けられている。中間取付け部８０ａと中間取付け部８０ｂは、Ｙ１−Ｙ２方向で対面する方向において互いに対称である。中間取付け部８０ａと中間取付け部８０ｂのそれぞれには、円形の貫通穴である軸端挿入穴８１と、軸端挿入穴８１のＺ１−Ｚ２方向の両側に位置する矩形の貫通穴である弾性片挿入穴８２，８２とが形成されている。弾性片挿入穴８２，８２のそれぞれのＺ１−Ｚ２方向の両側に、位置決め突部８３、８３が隆起成形されている。第１支持ベース３１の中間取付け部８０ａでは、位置決め突部８３が、Ｙ２方向に向けて突出しており、第２支持ベース３２の中間取付け部８０ｂでは、位置決め突部８３がＹ１方向に向けて突出している。

次に、動力伝達装置３０の組立て方法を説明する。
第１支持軸４３のＹ１側の基端部と第２支持軸４４のＹ１側の基端部を、第１支持ベース３１にかしめ固定する。第１支持軸４３に第１歯車４１を回転自在に挿通させ、第２支持軸４４に第２歯車４２を回転自在に挿通させる。図３と図８に示すように、第２支持軸４４の先端に抜け止めリング４６を嵌着させ、第２歯車４２の抜け止めを行う。

第１支持ベース３１に設けられた中間取付け部８０ａに、基部側（Ｙ１側）の付勢支持部材７０ａを取付ける。図６に示すように、中間取付け部８０ａの弾性片挿入穴８２，８２のそれぞれに、付勢支持部材７０ａの弾性片７３および固定掛止片７４を、Ｙ１方向へ挿入すると、それぞれの固定掛止片７４，７４が、弾性片挿入穴８２のＺ方向に向く内壁面に圧接される。さらに、付勢支持部材７０ａの一方の固定部７２に形成された位置決め穴７２ａを、中間取付け部８０ａの位置決め突部８３に嵌合させ、他方の固定部７２に形成された長穴７２ｂを位置決め突部８３に嵌合させる。このとき、固定掛止片７４，７４に設けられた止め爪７４ａ，７４ａの先部が、第１支持ベース３１のＹ１方向に向く表面に掛止される。付勢支持部材７０ａは、位置決め突部８３，８３によって位置決めされ、固定部７２，７２と止め爪７４ａ，７４ａとで第１支持ベース３１を挟んだ状態で固定される。

第１支持ベース３１に取付けられた付勢支持部材７０ａの軸端保持穴７１ａに、Ｙ１側の軸端キャップ６０ａの保持筒部６１を、軽い力で圧入して固定する。このとき、図６に示すように、軸端キャップ６０ａの保持筒部６１が、第１支持ベース３１に形成された軸端挿入穴８１の内部に挿入される。次に、中間支持軸５１のＹ１側の軸端部５１ａを、軸端キャップ６０ａの筒内部６１ａに軽い力で圧入して固定し、中間支持軸５１に入力歯車部５２と出力歯車部５３、および摩擦クラッチ板５５，５６などを挿入し、中間支持軸５１に、図５に示すワッシャ５４を取付けて、中間歯車５０の組立を完了する。

一方で、第２支持ベース３２の中間取付け部８０ｂに、Ｙ２側の付勢支持部材７０ｂをＹ２方向に組み込む。第２支持ベース３２への付勢支持部材７０ｂの取付け方法は、第１支持ベース３１への付勢支持部材７０ａの取付け方法と同じである。付勢支持部材７０ｂの軸端保持穴７１ａに軸端キャップ６０ｂの保持筒部６１を、軽い圧入状態となるように嵌合する。このとき、軸端キャップ６０ｂの保持筒部６１が、第２支持ベース３２の軸端挿入穴８１の内部に挿入される。そして、軸端キャップ６０ｂの筒内部６１ａに、中間支持軸５１のＹ２側の軸端部５１ｂを軽く圧入し、さらに、第１歯車４１を回転自在に支持している第１支持軸４３のＹ２側の先端を、第２支持ベース３２に形成された支持穴に嵌合させ、連結ねじ３３によって、第２支持ベース３２を第１支持ベース３１に固定する。

図６に示すように、第１支持ベース３１と第２支持ベース３２に形成されている軸端挿入穴８１の内径寸法は、軸端キャップ６０ａ，６０ｂの保持筒部６１の外径寸法よりも大きく形成されている。付勢支持部材７０ａ，７０ｂと軸端キャップ６０ａ，６０ｂが中間取付け部８０ａ，８０ｂに取付けられた状態で、軸端キャップ６０ａ，６０ｂの保持筒部６１は、Ｘ−Ｙ平面内の各方向に対して、図６に示す移動余裕δ１だけ動くことが可能である。また、付勢支持部材７０ａ，７０ｂのそれぞれの弾性片７３と弾性片挿入穴８２との間では、弾性片７３が、変形余裕δ２の範囲で中心線Ｏｓに向けて変形可能となっている。

動力伝達装置３０が組み立てられると、図８に示すように、中間歯車５０の入力歯車部５２が第１歯車４１の小径歯車部４１ｂに噛み合い、中間歯車５０の出力歯車部５３が第２歯車４２の大径歯車部４２ａと噛み合う。図８には、中間支持軸５１の中心線Ｏｓを通る付勢作用線Ｌ０が示されている。付勢作用線Ｌ０は、付勢支持部材７０ａ，７０ｂにおける長手方向に延びる中心線である。また付勢作用線Ｌ０は、それぞれの弾性片７３の板面に垂直に延びる線である。また、図８には、中間支持軸５１の中心線Ｏｓと第１支持軸４３の回転中心線とを結ぶ線が第１方向線Ｌａとして示され、中間支持軸５１の中心線Ｏｓと第２支持軸４４の回転中心線とを結ぶ線が第２方向線Ｌｂとして示されている。付勢作用線Ｌ０は、第１方向線Ｌａと第２方向線Ｌｂとが１８０度未満の角度を成している対向領域において、第１方向線Ｌａと第２方向線Ｌｂとの間に向けて延びている。

第１歯車４１と第２歯車４２を取り外したときの、付勢支持部材７０ａ，７０ｂで支持されている中間支持軸５１の中心線Ｏｓの位置は、中間歯車５０が第１歯車４１と第２歯車４２に噛み合っている図８に示す組立完了状態の位置よりも、付勢作用線Ｌ０の付勢方向Ｌｆに向けてやや移動した位置に設定されている。したがって、図８に示す組立完了状態では、中間支持軸５１の中心線Ｏｓが、組立前の中心線Ｏｓの中立位置よりも付勢方向Ｌｆの逆側へ少し変位させられている。

そのため、動力伝達装置３０の組立が完了した状態では、図６に示す付勢支持部材７０ａ，７０ｂのそれぞれの弾性片７３，７３が、付勢作用線Ｌ０に沿う方向であって、付勢方向Ｌｆと反対側へ撓み変形（曲げ変形）した状態となっている。図８に示すように、この撓み変形により、弾性片７３から中間支持軸５１に対して、付勢作用線Ｌ０に沿う方向の付勢ベクトルＦ０が作用する。付勢支持部材７０ａ，７０ｂに形成された弾性片７３は、その板面が中心線Ｏｓと平行であり、弾性片７３は、中心線Ｏｓと平行な線を中心としてねじり変形可能である。そのため、中間歯車５０が第１歯車４１と第２歯車４２とに圧接されたときの反力が付勢支持部材７０ａ，７０ｂに作用すると、その反力の大きさに依存して弾性片７３が捩じり変形することがある。この捩じり変形が生じると、中間支持軸５１に対して、第１方向線Ｌａ方向に向けた付勢ベクトルＦ１または第２方向線Ｌｂ方向に向けて付勢ベクトルＦ２が作用する。

特許文献１に記載された発明のように、中間支持軸５１が付勢作用線Ｌ０に沿う方向のみにしか移動できない構造では、中間歯車５０が第１歯車４１と第２歯車４２のいずれか一方に片寄った力で弾圧されるおそれがある。これに対し、実施形態の付勢支持部材７０ａ，７０ｂは、弾性片７３が撓み方向と捩じり方向とに弾性変形できるため、また軸端キャップ６０ａ，６０ｂの保持筒部６１が、中間取付け部８０ａ，８０ｂの軸端挿入穴８１内でＸ−Ｙ平面に沿う全ての方向へ移動できるように移動余裕δ１を有している。そのため、中間歯車５０が、第１歯車４１と第２歯車４２の双方に確実に弾圧されるようになる。

動力伝達装置３０では、モータ３５の回転力が、ウオーム歯車３６から第１歯車４１に伝達され、さらに中間歯車５０を介して第２歯車４２に伝達される。そして、第２歯車４２の小径歯車部４２ｂの回転力によってリンク部材２０がＺ１−Ｚ２方向へ駆動される。

図８に示すように、中間支持軸５１に付勢ベクトルＦ０，Ｆ１，Ｆ２が作用するため、中間歯車５０と第１歯車４１とのバックラッシュ、および中間歯車５０と第２歯車４２とのバックラッシュが、双方ともに効果的に低減させられる。また、合成樹脂製の第１歯車４１と第２歯車４２および中間歯車５０のピッチ円が温度変化に応じて変化したとしても、常に最適な噛み合い状態を維持できる。よって、動力伝達時の歯当たり音を低減させることができ、動力の伝達方向が反転するときの歯当たり音も低下させることができる。

さらに、中間支持軸５１の両端部が、合成樹脂製の軸端キャップ６０ａ，６０ｂで保持され、軸端キャップ６０ａ，６０ｂが板ばね機能を発揮する付勢支持部材７０ａ，７０ｂで支持されているため、動力の伝達方向が反転するときに、中間支持軸５１を逆方向に傾かせる方向の衝撃的な力が作用したとしても、中間支持軸５１の支持部からノイズが発生しにくい。また動力伝達時の、中間歯車５０の回転振動や動力伝達のための歯当たり振動が中間支持軸５１に伝達されたとしても、合成樹脂製の軸端キャップ６０ａ，６０ｂにより制振され、これら振動音が付勢支持部材７０ａ，７０ｂに伝達されるのを抑制できる。

図８に示すように、第１方向線Ｌａと付勢作用線Ｌ０との成す角度をαとし、第２方向線Ｌｂと付勢作用線Ｌ０との成す角度をβとしたときに、α＜βである。第１歯車４１の小径歯車部４１ｂと、中間歯車５０の入力歯車部５２および出力歯車部５３と、第２歯車４２の大径歯車部４２ａは全て平歯車でありモジュールが全て同一である。この場合、中間歯車５０のピッチ円を基準にして、ピッチ円径の小さい小径歯車部４１ｂとの間のバックラッシュは、ピッチ円径の大きい大径歯車部４２ａとの間のバックラッシュよりも大きくなる。よって、付勢作用線Ｌ０の向きを小径歯車４１ｂに向けることで、中間歯車５０の小径歯車部４１ｂとのバックラッシュと、大径歯車部４２ａとのバックラッシュを均一化しやすくなる。ただし、付勢支持部材７０ａ，７０ｂでは、弾性片７３の捩じり変形により、第１歯車４１に対するバックラッシュと、第２歯車４２に対するバックラッシュの差を小さくするように調節できるため、角度はα＝βであってもよい。

＜表示装置１の動作＞
次に、表示装置１の動作を説明する。
図１と図２および図９は、初期姿勢の表示装置１を示している。初期姿勢では、第１リンク部材２１と第２リンク部材２２の動きにより、支持ブラケット１１が後方（Ｙ２方向）に引き付けられて、支持ブラケット１１が固定シャーシ１２ａに密着している。表示部材２は長辺２ａが上下に向けられた縦向き姿勢である。

初期姿勢において、表示部材２の表示画面４を覆うカバー板に設けられたタッチセンサが操作され、あるいはインストルメントパネルなどに設けられた他の操作部が操作されて、表示部材２の姿勢を変化させる動作の開始が指示されると、図示しない制御部の制御動作により動力伝達装置３０のモータ３５が始動する。動力伝達装置３０では、モータ３５の回転動力が第１歯車４１から中間歯車５０を介して第２歯車４２に伝達され、第２歯車４２の小径歯車部４２ｂと噛み合うラック部材２０が駆動される。ラック部材２０がＺ１方向へ移動すると、第１リンク部材２１と第２リンク部材２２動作し、図１０と図１１および図１２に示すように支持ブラケット１１がＹ１方向へ前進する。

この間、第１リンク部材２１を支持している移動軸２５の移動力が連動機構に作用し、連動機構に設けられた移動駆動部材２８が、タイミングをずらしてＺ１方向へ移動する。図２などに示す回転支持部２９では、回転ブラケット６と共に回転する軸体に部分歯車が固定されている。第１リンク部材２１と第２リンク部材２２が動作し、支持ブラケット１１が前進するときに、その前進行程の後半に、移動駆動部材２８のラック歯が前記軸体の部分歯車と噛み合い、移動駆動部材２８の移動力によって、回転ブラケット６が回転させられ、表示部材２が９０度回転して横向きの姿勢となる。

すなわち、支持ブラケット１１が、図９から図１０に示すように前方へ距離Ｌ１だけ移動する間は、表示部材２が縦向きであり、図１０から図１１を経て図１２に示すよう、支持ブラケット１１が前方へさらに距離Ｌ２だけ前進するときに、その前進に同期して、表示部材２が横向きの姿勢に回転させられる。すなわち、表示装置１は、第１リンク部材２１と第２リンク部材２２の動作により、前記支持ブラケット１１と回転ブラケット６および前記表示部材２の位置と姿勢の少なくとも一方が変化させられる。

また、動力伝達装置３０が動作し、表示部材２の姿勢が変化しているときに、表示部材２の移動が手の力などで規制されると、摩擦クラッチ板５５，５６を有する中間歯車５０において、入力歯車部５２と出力歯車部５３とが互いにスリップし、モータ３５に過大な負荷が作用するのを防止することができる。

１ 表示装置
２ 表示部材
４ 表示画面
６ 回転ブラケット
６ｂ 対向面
１１ 支持ブラケット
１２ａ 固定シャーシ
２１ 第１リンク部材
２２ 第２リンク部材
３０ 動力伝達装置
３１ 第１支持ベース
３２ 第２支持ベース
３５ モータ
４１ 第１歯車
４２ 第２歯車
５０ 中間歯車
５１ 中間支持軸
５２ 入力歯車部
５３ 出力歯車部
６０ａ，６０ｂ 軸端キャップ
７０ａ，７０ｂ 付勢支持部材
７１ 軸端支持部
７２ 固定部
７３ 弾性片
７４ 固定掛止片
８１ 軸端挿入穴
８２ 弾性片挿入穴
Ｆ０，Ｆ１，Ｆ２ 付勢ベクトル
Ｌ０ 付勢作用線
Ｌａ 第１方向線
Ｌｂ 第２方向線
Ｏｓ 中心線

Claims (5)

1. 噛み合わない距離を開けて配置された第１歯車および第２歯車と、前記第１歯車と第２歯車の双方に噛み合う中間歯車と、前記中間歯車の支持軸を支持する支持ベースと、を有している動力伝達装置において、
   前記支持軸の中心線と前記第１歯車の回転中心線とを結ぶ第１方向線と、前記支持軸の中心線と前記第２歯車の回転中心線とを結ぶ第２方向線とが１８０度未満の角度を成しており、
   前記中間歯車の支持軸の軸端部と前記支持ベースとの間に付勢支持部材が設けられ、前記付勢支持部材には、前記支持ベースに固定される固定部と、前記軸端部を支持する軸端支持部と、前記固定部と前記軸端支持部との間に位置する弾性片と、が設けられ、
   前記弾性片は、前記角度を成す前記第１方向線と前記第２方向線との間に向く付勢作用線に向けて撓み変形可能であるとともに、前記支持軸の中心線と平行な線を中心としてねじれ変形可能であり、
   前記支持軸が、前記支持軸と垂直な平面内の各方向に移動可能で、前記弾性片の弾性力により、前記中間歯車が、前記第１歯車と前記第２歯車の双方と噛み合う方向へ付勢されていることを特徴とする動力伝達装置。
2. 前記付勢支持部材の前記軸端支持部に合成樹脂製の軸端キャップが固定されており、前記軸端部が前記軸端キャップに支持されている請求項１記載の動力伝達装置。
3. 前記支持軸の両端の前記軸端部のそれぞれが、前記軸端キャップおよび前記付勢支持部材で支持されている請求項２記載の動力伝達装置。
4. 前記付勢支持部材は、前記軸端支持部の両側に前記固定部が設けられ、
   前記軸端支持部とそれぞれの前記固定部との間に、前記弾性片と、前記弾性片から折り返された固定掛止片とが形成されて、前記固定掛止片に止め爪が設けられており、前記支持ベースが、前記固定部と前記止め爪の先端とで挟持されている請求項１ないし３のいずれかに記載の動力伝達装置。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載された動力伝達装置を有しており、
   前記第１歯車に回転動力を与えるモータと、前記第２歯車からの回転出力で動作させられるリンク部材と、表示部材を支持するブラケットと、を有しており、
   前記リンク部材の動作により、前記ブラケットおよび前記表示部材の位置と姿勢の少なくとも一方が変化させられることを特徴とする表示装置。

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