JPWO2011010360A1 - チルトフット機構およびこれを備えた投写型表示装置 - Google Patents

Abstract

チルトフット機構は、フットの筐体からの突出部分の長さを調整することにより、筐体のチルト角度を調整するチルトフット機構であって、フットが挿通され、該挿通されたフットの突出方向をガイドするベースと、ベースと組み合わされ、フットに対して付勢されることによりフットをベースに固定するレバーであって、回動可能であり、第１の方向への付勢力によりフットを固定する状態に維持され、第１の方向と異なる第２の方向に回動させられることによりフットの固定が解除されるレバーと、を有し、ベースには、ベースと組み合わされたときにレバーの回動中心を規定する第１のガイド部および第２のガイド部とが設けられ、レバーには、第１のガイド部および第２のガイド部に沿って摺動する第１の被ガイド部および第２の被ガイド部と、ベースと組み合わされた状態に維持する係合部と、が設けられていることを特徴とする。

Description

本発明は、チルトフット機構およびこれを備えた投写型表示装置に関する。

投写型表示装置には、投写される光の光軸の水平面に対する角度である投写角度をスクリーンの高さに合わせて調整することを可能にするチルトフット機構を備えたものがある。チルトフット機構には棒状のフットが備えられる。フットは、一般的に、投写型表示装置の筐体の底面に挿通される。

筐体に挿通されたフットは筐体に設けられた係止機構に係合されることによって筐体に固定される。そして、係止機構によるフットへの係合が解除されるとフットがその長手方向に筐体に対して移動可能となる。すなわち、フットの、筐体の底面より下側の突出部分の長さが変更可能となる。フットは、突出部分の長さの調整がなされた後に、再び係止機構によって筐体に固定される。

フットは、たとえば、筐体の前側の一か所に設けられる。この場合、フットの突出部分が長いと筐体の前部の高さが高くなり、フットの突出部分が短いと筐体の前部の高さが低くなる。すなわち、フットの突出部分の長さが変更されると、筐体の水平面に対する傾き（チルト角度）が変化するため、投写型表示装置の投写角度が変化する。したがって、ユーザは、フットの突出部分の長さを変更することにより、投写型表示装置の投写角度を調整することができる。

このようなチルトフット機構が特許文献１に記載されている。特許文献１に記載されたチルトフット機構には、筐体に挿通されたフットと、フットの筐体からの突出部分の長さが変わらないようにフットを係止するレバーと、レバーが筐体から外れないようにレバーを支持する支持部材と、が設けられている。レバーは筐体に対して回動可能であり、レバーの回動状態に応じてレバーによるフットの係止状態／非係止状態が切り替えられる。レバーは、ばねにより係止状態を維持するように構成されている。

特開２００１−３５６４１４号公報

特許文献１に示したチルトフット機構は、レバー、レバーを支持する支持部材、フット、筐体、および、ばねが必要とされ、部品点数の多い機構となっている。部品点数を減少することができれば、部品点数の減少に伴い、組み立てのための工程数も減少する。これにより、チルトフット機構の製造コストの削減が可能となる。

そこで、本発明の目的は、部品点数が少ない新規な構造のチルトフット機構およびこれを備えた投写型表示装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明のチルトフット機構は、フットの筐体からの突出部分の長さを調整することにより、筐体のチルト角度を調整するチルトフット機構であって、前記フットが挿通され、該挿通されたフットの突出方向をガイドするベースと、前記ベースと組み合わされ、前記フットに対して付勢されることにより前記フットを前記ベースに固定するレバーであって、回動可能であり、第１の方向への付勢力により前記フットを固定する状態に維持され、前記第１の方向と異なる第２の方向に回動させられることにより前記フットの固定が解除されるレバーと、を有し、前記ベースには、前記ベースと組み合わされたときに前記レバーの回動中心を規定する第１のガイド部および第２のガイド部とが設けられ、前記レバーには、前記第１のガイド部および前記第２のガイド部に沿って摺動する第１の被ガイド部および第２の被ガイド部と、前記ベースと組み合わされた状態に維持する係合部と、が設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、部品点数が少ない新規な構造のチルトフット機構およびこれを備えた投写型表示装置を提供することができる。

本発明の一実施形態に係るチルトフット機構の分解斜視図である。 図１に示したチルトフット機構の側面図である。 図１に示したチルトフット機構の側面図である。 図１に示したチルトフット機構の側面図である。 図１に示したチルトフット機構のレバーの側面図である。 図１に示したチルトフット機構のレバーの上面図である。 図１に示したチルトフット機構のレバーの後面図である。 図１に示したチルトフット機構の、フットが取り付けられる前の状態を示した側面図である。 図１に示したチルトフット機構の側面図である。 図１に示したチルトフット機構の側面図である。 図１に示したチルトフット機構のレバーの回動機構を示した図である。 図１に示したチルトフット機構のレバーの回動機構の変形例を示した図である。 図１に示したチルトフット機構のレバーの回動機構を示した図である。 図１に示したチルトフット機構のレバーの回動機構を示した図である。 図１に示したチルトフット機構のレバーの回動機構の変形例を示した図である。 図１に示したチルトフット機構のレバーの回動機構の変形例を示した図である。 図１に示したチルトフット機構を適用した投写型表示装置の側面図である。 図１に示したチルトフット機構を適用した投写型表示装置の側面図である。 図１に示したチルトフット機構を適用した投写型表示装置の内部を示した斜視図である。

次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係るチルトフット機構の分解斜視図である。チルトフット機構１は、レバー２、ばね３、ベース４およびフット５の４つの部品により構成されている。ここで、図１中の矢印ａ方向を前方とし、矢印ｂ方向を後方とし、矢印ｃ方向を上方とし、矢印ｄ方向を下方とする。

図２はチルトフット機構１の各部品が組み合わされた状態を示した側断面図である。ベース４には円筒部４４が設けられ、レバー２には部分円筒部２５が設けられている。円筒部４４、部分円筒部２５のそれぞれは、円筒形状、円筒形状の一部を高さ方向に切り欠いた形状のもので、曲率がほぼ同じとされている。図２に示されるようにレバー２とベース４とが組み合わされたときにはほぼ同心、かつ、部分円筒部２５が上となるように組み合わされる。

また、円筒部４４および部分円筒部２５の内面は平滑に形成されている。フット５には棒状の雄ねじ部５１が設けられ、雄ねじ部５１は、ベース４の円筒部４４とレバー２の部分円筒部２５とに挿通されている。ベース４の円筒部４４は、挿通されたフット５の突出方向をガイドしている。また、フット５の下端には支持部５２が設けられている。

フット５には長手方向に沿ってねじ山が形成されて雄ねじ部５１とされる。レバー２の一部には雄ねじ部５１と噛合する雌ねじ部２６が設けられている。

図２に示した状態では、雄ねじ部５１のねじ山と雌ねじ部２６のねじ山とが噛み合っている。したがって、フット５がベース４に固定されている。

なお、フット５の雄ねじ部５１およびレバー２の雌ねじ部２６にねじ山が形成されている構成は必須ではない。フット５およびレバー２には互いに上下方向に係合可能な凹凸面がそれぞれ形成されていれば、レバー２がフット５をベース４に固定することが可能である。

チルトフット機構１では、レバー２が回動可能である。ここで、第１の方向である矢印ｆ方向の回動を前方の回動とし、第２の方向である矢印ｅ方向の回動を後方の回動とする。

レバー２には、回動操作に用いられる操作部２１が設けられている。操作部２１は、板状であり、レバー２の中央部から前方に延びている。

図３は、図２に示した状態から操作部２１が押圧されてレバー２が後方に回動させられた状態をに示す図である。

図３に示す状態のとき、レバー２１の雌ねじ部２６がフット５の雄ねじ部５１から離間している。したがって、フット５はベース４に対して雄ねじ部５１の長手方向に移動可能となっている。この状態で、フット５の突出部分の長さの変更がなされる。

図４は図３に示した状態から、フット５の突出部分の長さの変更がなされた状態を示している。ベース４およびレバー２の後部には、ベース４とレバー２とによって挟まれたばね３が設けられている。ばね３はレバー２が前方に回動するようにレバー２に付勢する付勢部材である。

図３および図４に示すレバー２が後方に回動した状態では、ばね３はベース４とレバー２とによって押圧されて弾性変形している。したがって、ばね３はレバー２が前方に回動するようにレバー２に付勢している。そのため、操作部２１への押圧が解除されると、ばね３の弾性力によって、レバー２は前方に回動させられ、レバー２の雌ねじ部２６がフット５の雄ねじ部５１に圧接される。これにより、フット５がベース４に再び固定される。

このように、チルトフット機構１では、フット５の突出部分の長さを任意の長さに変更することが可能である。さらに、チルトフット機構１では、雄ねじ部５１のねじ山と雌ねじ部２６のねじ山との噛合によりフット５がベース４に固定されているため、フット５が周方向に回転させられて、フット５の突出部分の長さが微調整されることも可能となっている。

図５Ａ〜図５Ｃはレバー２を示しており、図５Ａは側面図で、図５Ｂは上面図で、図５Ｃは後面図である。レバー２は、前後方向の中央部の両側面に設けられた軸受け部２２と、各軸受け部２２から後方に延びる突起部２３と、を有している。

操作部２１は、板状であり、レバー２の部分円筒部２５から前方に延びている。軸受け部２２の前面は円形にくぼんだ形状に加工されている。また、突起部２３の先端部は曲面に加工されている。突起部２３の先端部の形状の詳細については後述する。

レバー２の部分円筒部２５には前側に切り込み部２５ａが形成されている。したがって、部分円筒部２５は上から見ると図２Ｂに示すようにＣ字型の形状を有している。これにより、図３および図４に示すようにレバー２が後方に回動させられても、雄ねじ部５１がレバー２の部分円筒部２５に接触しない。

レバー２の後端部の両側端には下方へ延びる弾性片２４が設けられている。弾性片２４の下端には外向きに突出した係合部２４ａが形成されている。弾性片２４は薄く形成されており、側方の力を受けると弾性変形する。

図６は、レバー２およびばね３がベース４に取り付けられた状態を示した側面図である。ばね３は、ベース４の後部に立てた状態で配置されている。

ベース４には互いに対向している軸部４１とガイド面４２とが設けられている。軸部４１の後面は円形に形成されており、軸受け部２２の前面に面接触している。また、ガイド面４２は、軸部４１と同心に形成されており、突起部２３の先端部に線接触されている。

このように、レバー２は、軸受け部２２と突起部２３とが、ベース４の軸部４１とガイド面４２との間に挟まれることにより、ベース４に保持されている。また、軸部４１およびガイド面４２の中心軸は、レバー２の回動中心を規定し、レバー２がベース４に対して回動する際の回動軸となる。

操作部２１が押圧され、レバー２が後方に回動させられると、軸受け部２２が軸部４１に沿って摺動するとともに、突起部２３がガイド面４２に沿って下方に摺動する。したがって、レバー２が回動する際に、軸受け部２２が軸部４１との接触が維持されるとともに、突起部２３とガイド面４２との接触が維持される。ここで言う「接触」には、レバー２のスムーズな回動が妨げられない程度に離間した状態が含まれることとする。

このように、レバー２が回動させられる際に、ガイド面４２に対向する軸部４１の後面は第１の被ガイド部である軸受け部２２をガイドする第１のガイド部として機能し、ガイド面４２は第２の被ガイド部である突起部２３をガイドする第２のガイド部として機能する。

図６に示した状態でも、ばね３はベース４とレバー２とによって押圧されて弾性変形している。したがって、ばね３はその弾性力によってレバー２を前方に回動させようとする。レバー２が前方に回動して、突起部２３が上方に移動してガイド面４２から抜けてしまうと、レバー２がベース４から外れてしまう。

これを防止するため、本実施形態に係るチルトフット機構１はレバー２の前方への回動を制限する機構を備えている。当該機構は、前述したレバー２の弾性片２４と、ベース４の後部に設けられた係合面４３と、により構成されている。弾性片２４の係合部２４ａはベース４の係合面４３に下側から係合している。そのため、レバー２は図３に示した状態より前方には回動せず、レバー２とベース３とが組み合わされた状態が維持される。

レバー２がベース４に取り付けられる際には、まず、ベース４の後部にばね３が立てられた状態で配置される。次に、レバー２が前方に傾けられた姿勢で、操作部２１がベース４に差し込まれ、軸受け部２２が軸部４１に接触させられる。そして、軸受け部２２と軸部４１との接触が保たれつつレバー２が後向きに回動させられると、弾性片２４の係合部２４ａがベース４の上部に接触する。さらにレバー２が回動させられると、弾性片２４は内向きに弾性変形し、係合部２４ａがベース４の内面に沿って下方に摺動する。

さらにレバー２が回動させられると、突起部２３の先端部がガイド面４２に入り込む。このとき、レバー２はばね３の上端に接触している。したがって、その後、レバー２は、ばね３を押圧して弾性変形させながら回動させられる。これに伴い、突起部２３の先端部はガイド面４２に沿って摺動する。レバー２は水平姿勢になるまで後方に回動させられる。その際、係合部２４ａは、レバー２が水平姿勢になる直前に係合面４３に係合する。

図７は、図６に示したレバー２およびばね３が取り付けられたベース４にフット５が取り付けられた状態を示した側面図である。図６に示した状態から、フット５が取り付けられる際には、まず、レバー２が後方に回動させられて、図２に示した雌ねじ部２６が前方へ移動させられる。この状態で、ベース４の円筒部４４およびレバー２の部分円筒部２５にフット５の雄ねじ部５１が下方から挿通される。

ベース４の円筒部４４およびレバー２の部分円筒部２５にフット５の雄ねじ部５１が挿通された状態を図８に示す。この状態では、図３に示したように、雌ねじ部２６が前方へ移動しているため、フット５がベース４およびレバー２に挿通される際に雌ねじ部２６が妨げとなることを防げる。そして、操作部２１への押圧が解除されると、ばね３の弾性力により、レバー２は前方に回動して水平姿勢となり図７に示した状態となる。

以上のように、チルトフット機構１は組み立てられる。前述したように、一般的なチルトフット機構には、レバーがベースから外れないようにするための支持部材が設けられる。しかし、チルトフット機構１では、そのような支持部材が無くてもレバー２がベース４から外れることはない。したがって、チルトフット機構１では部品点数が減少している。また、チルトフット機構１は、工具などを用いることなく容易に組み立て可能である。したがって、製造コストの低減が可能である。

なお、フット５が取り付けられた状態では、弾性片２４の係合部２４ａは、図７の左上の拡大図に示すように、係合面４３から下側に少し離間している。通常、チルトフット機構１は、フット５が取り付けられたままの状態にされるため、弾性片２４にはあまり負荷がかかることがない。したがって、弾性片２４は破損しにくい。

次に、本実施形態に係るチルトフット機構１の突起部２３の先端部の形状について図９を参照して説明する。説明の便宜のため、図９には、軸部４１、軸受け部２２、突起部２３およびガイド面４２が簡略化して示されている。すなわち、軸部４１が円柱状に示され、軸受け部２２が半円筒状に示されている。さらに、突起部２３は先端部のみが示され、突起部２３の先端部と軸受け部２２との間の一部が省略されている。

突起部２３の先端部は、側断面が半径ａの半円形になるように形成されている。したがって、突起部２３の回動軸となる軸部４１の中心軸から突起部２３の先端部までの距離をｂとし、ガイド面４２の半径をｃとすると、「ｃ＝ａ＋ｂ」という関係が成り立つ。突起部２３の先端部の半径ａはガイド面４２の半径ｃよりも小さいため、突起部２３の先端部はガイド面４２に線接触している。

なお、突起部２３の先端部の断面の形状は円形に限らず、ガイド面４２の半径ｃよりも曲率半径が小さく、突起部２３の先端部がガイド面４２に対して線接触する形状であればよい。

ただし、図９に示すように、軸部４１の中心軸と、突起部２３の先端部のガイド面４２に接触している部分と、を結んだ線が、ガイド面４２の法線と一致していることが望ましい。このように構成されていると、ガイド面４２から突起部２３に均一に力が加わるため、突起部２３はガイド面４２に沿ってよりスムーズに摺動することが可能となる。

また、図１０に示すように、突起部の先端部の半径がガイド面の半径と等しくされていてもよい。この場合、突起部の先端部はガイド面に対して面接触することとなるため、突起部の先端部はガイド面に沿ってより安定して摺動可能となる。その反面、突起部の先端部がガイド面に沿って摺動する際の摩擦抵抗が大きくなる。

また、図１１Ａに示すように、軸受け部２２が軸部４１に対して回動させられる角度の上限である最大回動角度αが小さい場合には、ガイド面が平面であってもよい場合がある。図１１Ｂは図１１Ａの一点鎖線で囲んだ部分の拡大図である。ガイド面４２ａは平面である。軸受け部２２が軸部４１に対して回動させられると、図１１Ｂに示すように、突起部２３とガイド面４２ａとの間には隙間ｇができる。この隙間ｇが大きいと、軸受け部２２の軸部４１に対する回動が不安定になる。

しかし、たとえば、ａ＋ｂを２１ｍｍとし、最大回動角度αを６°とした場合、隙間ｇの大きさは０．０３ｍｍ未満となる。チルトフット機構を構成する各部品の製品公差は、０．０３ｍｍよりも数倍大きい。したがって、この場合には、ガイド面４２ａが平面であっても、突起部２３とガイド面４２ａとが接触しているとみなすことができ、レバー２のスムーズな回動が妨げられない。ガイド面４２ａが平面であれば、加工が容易になるため、製造コストが低減される。

また、図９から図１１Ａに示した構成では、いずれも軸部４１と軸受け部２２とが面接触する構成となっているが、このような構成は必須ではない。たとえば、図１２に示すように、矩形に形成された軸受け部２２ａが、軸部４１を上方、後方および下方から取り囲むように配置されていてもよい。

この場合、軸受け部２２ａは軸部４１に上部、後部および下部の３か所で線接触し、軸部４１は軸受け部２２ａ内に安定して保持される。また、軸受け部２２ａと軸部４１との接触が線接触となるため、軸受け部２２ａが軸部４１に対して回動する際の摩擦抵抗が低減される。

また、軸部と軸受け部とが逆に設けられていてもよい。すなわち、レバーに軸部が設けられ、ベースに軸受け部が設けられていてもよい。このような構成の一例を図１３に示す。この構成では、円柱状の軸部２２ｂが、矩形に形成された軸受け部４１ｂに上方、前方および下方から取り囲まれている。

したがって、軸部２２ｂが軸受け部４１ｂ内に収容され、軸部２２ｂと突起部２３とが軸受け部４１ｂとガイド面４２とに挟まれて保持されている。この場合、レバーがベースに対して回動させられる際の回動軸は軸部２２ｂの中心軸となる。

図１４Ａおよび図１４Ｂは、本実施形態に係るチルトフット機構１を適用した投写型表示装置の側面図である。チルトフット機構１は筐体１０２の底面に設けられている。図１に示したベース４は筐体１０２と一体に形成されている。

図１５は、図１４Ａおよび図１４Ｂに示した投写型表示装置を分解し、チルトフット機構１と筐体１０２の下部とを示した斜視図である。図１５は筐体１０２の内部を上方から示している。フット５の、ベース４およびレバー２より上側の部分は筐体１０２内に収容される。

操作部２１が上方に押し上げられると、フット５の突出部分の長さが変更可能となり、投写型表示装置が、たとえば図１４Ａに示す状態から図１４Ｂに示す状態に変更される。これにより、筐体１０２のチルト角度が変化し、投写レンズ１０１の向きが変化するため、この投写型表示装置の投写角度が変化する。このように、この投写型表示装置では投写角度が容易に変更可能である。

以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明の範囲内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。

１ チルトフット機構
２ レバー
３ ばね
４ ベース
５ フット
２１ 操作部
２２ 軸受け部
２３ 突起部
２４ 弾性片
２４ａ 係合部
２５ 部分円筒部
２６ 雌ねじ部
４１ 軸部
４２ ガイド面
４３ 係合面
４４ 円筒部
５１ 雄ねじ部
５２ 支持部

Claims (6)

1. フットの筐体からの突出部分の長さを調整することにより、筐体のチルト角度を調整するチルトフット機構であって、
   前記フットが挿通され、該挿通されたフットの突出方向をガイドするベースと、
   前記ベースと組み合わされ、前記フットに対して付勢されることにより前記フットを前記ベースに固定するレバーであって、回動可能であり、第１の方向への付勢力により前記フットを固定する状態に維持され、前記第１の方向と異なる第２の方向に回動させられることにより前記フットの固定が解除されるレバーと、を有し、
   前記ベースには、前記ベースと組み合わされたときに前記レバーの回動中心を規定する第１のガイド部および第２のガイド部とが設けられ、
   前記レバーには、前記第１のガイド部および前記第２のガイド部に沿って摺動する第１の被ガイド部および第２の被ガイド部と、前記ベースと組み合わされた状態に維持する係合部と、が設けられていることを特徴とするチルトフット機構。
2. 前記第１の方向の付勢力を発生させるばねを備えている、請求項１に記載のチルトフット機構。
3. 前記フットおよび前記レバーのそれぞれには、各々の接触部にねじ山が形成されており、前記レバーが前記フットに対して付勢されて接触する際には、各ねじ山が噛み合う状態とされる、請求項１または２に記載のチルトフット機構。
4. 前記第１のガイド部と前記第１の被ガイド部との接触と、前記第２のガイド部と前記第２の被ガイド部との接触と、の少なくとも一方は線接触である、請求項１から３のいずれか１項に記載のチルトフット機構。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載のチルトフット機構が筐体の底面に設けられた投写型表示装置。
6. 前記チルトフット機構のベースが前記筐体と一体に形成されている、請求項５に記載の投写型表示装置。
   

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