JP2003240012A - Power transmission mechanism for in-vehicle electronic apparatus - Google Patents
Power transmission mechanism for in-vehicle electronic apparatusInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、モータの回転力を
駆動源として可動体を動作させる動力伝達機構に係り、
特に、可動体としてのモニタ装置を回動動作させる車載
用可動モニタ装置等の車載用電子機器に用いて好適な動
力伝達機構に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power transmission mechanism for operating a movable body by using a rotational force of a motor as a drive source,
In particular, the present invention relates to a power transmission mechanism suitable for use in a vehicle-mounted electronic device such as a vehicle-mounted movable monitor device that rotates a monitor device as a movable body.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、表示画面を有するモニタ装置を筐
体の内部から水平方向へ引き出した後、このモニタ装置
をモータの回転力を駆動源として立ち上げ動作すること
により、使用時にモニタ装置の表示画面をユーザから見
やすくするようにした車載用可動モニタ装置が普及して
いるが、一般的にこの種の車載用可動モニタ装置におい
ては、モータの回転力を減速歯車列を介してモニタ装置
に伝達するという動力伝達機構が採用されている。2. Description of the Related Art In recent years, after a monitor device having a display screen is pulled out horizontally from the inside of a housing, the monitor device is started up by using the rotational force of a motor as a drive source to operate the monitor device at the time of use. Movable vehicle-mounted monitor devices that make the display screen easier for users to see have become widespread. Generally, in this type of vehicle-mounted movable monitor device, the rotational force of the motor is transmitted to the monitor device via the reduction gear train. The power transmission mechanism of transmitting is adopted.
【０００３】従来より知られている動力伝達機構は、ク
ラッチ付きギアを含む複数の歯車によって減速歯車列を
構成し、この減速歯車列の最初段の歯車をモータの回転
軸に取り付けたウォームギアに噛合させると共に、減速
歯車列の最終段の歯車をモニタ装置に取り付けた歯車に
噛合させている。前記クラッチ付きギアは、同軸上に連
結された大径ギアおよび小径ギアと、これら両ギア間に
介設されたフェルトと、一方のギアを他方のギアに軸線
方向へ付勢するコイルバネとによって構成されており、
両ギアはフェルトの摩擦力によって一体的に回転するよ
うになっている。このクラッチ付きギアはモータ側から
見て最もトルクが低い場所、すなわち減速歯車列の中で
最初段の歯車位置に配置されており、クラッチ付きギア
の大径ギアはモータのウォームギアに噛合している。In the power transmission mechanism known in the prior art, a reduction gear train is composed of a plurality of gears including a gear with a clutch, and the gear at the first stage of this reduction gear train is meshed with a worm gear attached to the rotary shaft of a motor. At the same time, the final stage gear of the reduction gear train is meshed with the gear attached to the monitor device. The clutch-equipped gear includes a large-diameter gear and a small-diameter gear that are coaxially connected to each other, a felt that is interposed between these gears, and a coil spring that urges one gear toward the other gear in the axial direction. Has been done,
Both gears rotate together due to the frictional force of the felt. This clutch-equipped gear is located where the torque is the lowest when viewed from the motor side, that is, at the first gear position in the reduction gear train, and the large-diameter gear of the clutch-equipped gear meshes with the worm gear of the motor. .
【０００４】このように構成された従来の動力伝達機構
では、モータの回転力がウォームギアから減速歯車列を
介してモニタ装置に伝達されるため、水平状態にあるモ
ニタ装置を立ち上げたり、その逆に起立状態にあるモニ
タ装置を水平状態に戻すことができる。また、この動力
伝達系に過度の負荷が生じた場合、例えば回動中のモニ
タ装置にユーザの手指が触れたり、ユーザがモニタ装置
の起立角度を無理に手動操作した場合、クラッチ付きギ
ア内のフェルトのスリップによって過負荷が吸収される
ため、減速歯車列の破損を回避することができる。In the conventional power transmission mechanism configured as described above, since the rotational force of the motor is transmitted from the worm gear to the monitor device through the reduction gear train, the monitor device in a horizontal state is started up or vice versa. The monitor device in the upright position can be returned to the horizontal state. Further, when an excessive load occurs in this power transmission system, for example, when the user's finger touches the rotating monitor device or the user manually operates the standing angle of the monitor device, Since the overload is absorbed by the slip of the felt, the reduction gear train can be prevented from being damaged.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述した従
来の動力伝達機構に用いられているクラッチ付きギア
は、一対のギア間に介設したフェルトの摩擦力でトルク
を発生するようになっているが、このフェルトが温度や
湿度の影響を受けやすいために安定したトルクを発生す
ることができず、しかも、せいぜい数百ｇｆ・ｃｍ程度
の低トルクしか発生できないという問題があった。By the way, the gear with a clutch used in the above-described conventional power transmission mechanism is adapted to generate a torque by a frictional force of a felt interposed between a pair of gears. However, since this felt is easily affected by temperature and humidity, it is not possible to generate a stable torque, and there is a problem that only a low torque of about several hundred gf · cm can be generated.
【０００６】また、この種の動力伝達機構を車載用可動
モニタ装置に適用した場合、モニタ装置を回動するのに
必要なトルクが数ｋｇｆ・ｃｍにも達するため、クラッ
チ付きギアを配置できる場所がモータ側から見て減速歯
車列の最初段もしくはその近傍に限定されてしまい、設
計上の自由度が小さいという問題があった。さらに、モ
ニタ装置側から見ると複数の歯車列を介した先にクラッ
チ付きギアがあり、モニタ装置に過負荷が加えられた時
に、モニタ装置とクラッチ付きギア間に介在する歯車列
に大きな力が作用するため、剛性が高い大型の金属製ギ
アを用いてこれら歯車列の破損を防止しなければなら
ず、小型・軽量化やコストダウンの妨げになるという問
題もあった。When this type of power transmission mechanism is applied to an on-vehicle movable monitor device, the torque required to rotate the monitor device reaches several kgf.cm, so that a place where a gear with a clutch can be arranged can be arranged. Is limited to the first stage of the reduction gear train or its vicinity as seen from the motor side, and there is a problem that the degree of freedom in design is small. Further, when viewed from the monitor device side, there is a gear with a clutch at the end via a plurality of gear trains, and when an overload is applied to the monitor device, a large force is exerted on the gear train interposed between the monitor device and the clutch gear. In order to operate, it is necessary to prevent damage to these gear trains by using a large-sized metal gear having high rigidity, and there is also a problem in that size and weight reduction and cost reduction are hindered.
【０００７】本発明は、このような従来技術の実情に鑑
みてなされたもので、その目的は、減速歯車列中に介在
されるクラッチ付きギアに安定した高トルクを発生させ
ることができる車載用電子機器の動力伝達機構を提供す
ることにある。The present invention has been made in view of the circumstances of the prior art as described above, and an object thereof is to be mounted on a vehicle capable of generating stable high torque in a gear with a clutch interposed in a reduction gear train. It is to provide a power transmission mechanism of an electronic device.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明は、モータの回転
力を減速歯車列を介して可動体に伝達し、この減速歯車
列の中にクラッチ付きギアを介在させた動力伝達機構に
おいて、前記クラッチ付きギアを一対の金属ギアと複数
の鋼球とばね部材および金属製の摩擦板等によって構成
し、このクラッチ付きギアをトルクリミッタとして使用
することとする。減速歯車列の中にこのようなクラッチ
付きギアを使用すると、各鋼球と金属製の摩擦板との間
で摩擦力が発生するため、クラッチ付きギアに高トルク
を発生させることができるのみならず、温度や湿度の影
響を受けにくい安定したトルクを発生させることができ
る。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a power transmission mechanism in which the rotational force of a motor is transmitted to a movable body through a reduction gear train, and a gear with a clutch is interposed in the reduction gear train. The clutch gear is composed of a pair of metal gears, a plurality of steel balls, a spring member, a metal friction plate, and the like, and this clutch gear is used as a torque limiter. If such a gear with a clutch is used in the reduction gear train, a frictional force is generated between each steel ball and the metal friction plate, so that only high torque can be generated in the gear with a clutch. Therefore, it is possible to generate a stable torque that is hardly affected by temperature and humidity.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】本発明による車載用電子機器の動
力伝達機構では、モータの回転力を可動体に伝達する減
速歯車列中に介在されるクラッチ付きギアを、同軸的に
配置された第１および第２の金属ギアと、前記第１の金
属ギアと一体的に回転する金属製の摩擦板と、前記第２
の金属ギアと一体的に回転する複数の鋼球と、これら鋼
球を前記摩擦板に圧接するばね部材とで構成した。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In a power transmission mechanism for an on-vehicle electronic device according to the present invention, a gear with a clutch interposed in a reduction gear train for transmitting a rotational force of a motor to a movable body is arranged coaxially. First and second metal gears, a metal friction plate that rotates integrally with the first metal gear, and the second
A plurality of steel balls that rotate integrally with the metal gear, and a spring member that presses these steel balls against the friction plate.
【００１０】このように構成された動力伝達機構によれ
ば、クラッチ付きギアに高トルクを発生させることがで
きるのみならず、温度や湿度の影響を受けにくい安定し
たトルクを発生させることができるため、減速歯車列の
中にクラッチ付きギアを配置可能なレイアウト上の自由
度が広がり、動力伝達系に過負荷が加えられた時の歯車
列の破損を確実に防止することができる。According to the power transmission mechanism constructed as described above, not only high torque can be generated in the gear with the clutch, but also stable torque which is hardly influenced by temperature and humidity can be generated. The degree of freedom in layout in which the clutch-equipped gear can be arranged in the reduction gear train is widened, and the gear train can be reliably prevented from being damaged when an overload is applied to the power transmission system.
【００１１】上記の構成において、第１の金属ギアの端
面に軸部を突設し、この軸部に第２の金属ギアを回転可
能に支承すると共に、該軸部に摩擦板を係止して第２の
金属ギアの端面に対向させることが好ましく、このよう
にするとクラッチ付きギアの組立作業を簡略化すること
ができる。その際、第２の金属ギアに、各鋼球を該金属
ギアの回転方向へ位置規制する規制孔と、ばね部材を収
納する中空部とを設け、これら規制孔と中空部を第２の
金属ギアの内部で連通させることが好ましい。In the above structure, the shaft portion is provided on the end surface of the first metal gear, the second metal gear is rotatably supported on the shaft portion, and the friction plate is locked to the shaft portion. It is preferable to face the end surface of the second metal gear, and this can simplify the work of assembling the clutch gear. At that time, the second metal gear is provided with a restriction hole for restricting the position of each steel ball in the rotation direction of the metal gear and a hollow portion for accommodating the spring member, and the restriction hole and the hollow portion are provided with the second metal. It is preferable that the gears communicate with each other.
【００１２】また、上記の構成において、ばね部材を複
数枚の皿ばねで構成し、これら皿ばねをその突出方向を
交互にした状態で積層することが好ましく、このような
ばね部材を用いると各鋼球を摩擦板に大きな力で圧接す
ることができるため、クラッチ付きギアに高トルクを発
生させることができる。In the above construction, it is preferable that the spring member is composed of a plurality of disc springs, and the disc springs are laminated in a state in which the projecting directions thereof are alternated. Since the steel ball can be pressed against the friction plate with a large force, a high torque can be generated in the gear with the clutch.
【００１３】また、本発明の動力伝達機構は車載用可動
モニタ装置に適用することが好ましく、この場合、上記
のごとく構成されたクラッチ付きギアを可動体であるモ
ニタ装置に近い側にレイアウトすることにより、モータ
とクラッチ付きギアとの間に減速歯車列の少なくとも一
部の歯車を介在させると、モニタ装置とクラッチ付きギ
ア間の歯車が省略もしくは少なくなるため、モニタ装置
に加えられた過負荷をクラッチ付きギアで効果的に吸収
し、減速歯車列の破損を確実に防止することができる。
その際、モータとクラッチ付きギアとの間に介在される
歯車として金属製ギアを用いてもよいが、この歯車はモ
ータ側から見て比較的トルクが低い場所に配置されるた
め、モータとクラッチ付きギアとの間に介在される歯車
のうち、少なくとも最初段の歯車として安価で軽量な合
成樹脂製ギアを用いることが好ましい。The power transmission mechanism of the present invention is preferably applied to an on-vehicle movable monitor device. In this case, the clutch-equipped gear constructed as described above is laid out on the side closer to the monitor device which is a movable body. Thus, when at least a part of the gears of the reduction gear train is interposed between the motor and the gear with the clutch, the gear between the monitor and the gear with the clutch is omitted or reduced, so that the overload applied to the monitor is prevented. It can be effectively absorbed by the gear with the clutch, and damage to the reduction gear train can be reliably prevented.
At that time, a metal gear may be used as a gear interposed between the motor and the clutch-equipped gear, but since this gear is arranged in a place where the torque is relatively low when viewed from the motor side, the motor and the clutch are not provided. It is preferable to use a cheap and lightweight synthetic resin gear as at least the first stage gear among gears interposed between the gear and the gear.
【００１４】[0014]
【実施例】実施例について図面を参照して説明すると、
図１は本発明が適用される車載用可動モニタ装置の側面
図、図２は該車載用可動モニタ装置に備えられる動力伝
達機構の平面図、図３は該動力伝達機構に備えられるク
ラッチ付きギアの分解斜視図、図４は該クラッチ付きギ
アの平面図、図５は図４のＡ−Ａ線に沿う断面図であ
る。EXAMPLES Examples will be described with reference to the drawings.
1 is a side view of a vehicle-mounted movable monitor device to which the present invention is applied, FIG. 2 is a plan view of a power transmission mechanism provided in the vehicle-mounted movable monitor device, and FIG. 3 is a gear with a clutch provided in the power transmission mechanism. 4 is an exploded perspective view of FIG. 4, FIG. 4 is a plan view of the clutch-equipped gear, and FIG. 5 is a sectional view taken along the line AA of FIG.
【００１５】図１に示すように、車載用可動モニタ装置
は箱形の筐体１を具備し、この筐体１は車内のインスト
ルメントパネル等に設置されるようになっている。筐体
１の内部にはスライド体２が収納されており、このスラ
イド体２の先端にモニタ装置３が回動可能に連結されて
いる。図示せぬが、モニタ装置３はＬＣＤ等の表示画面
を有し、この表示画面にナビゲーションシステムやオー
ディオシステム等の各種情報が表示されるようになって
いる。スライド体２は筐体１内に配設された図示せぬモ
ータによって前後進方向へスライド動作されるようにな
っており、このスライド体２が前進動作されて筐体１の
前面から突出すると、それに伴ってモニタ装置３は水平
姿勢を保った状態で筐体１の前面から引き出される。こ
の引き出し状態において、モニタ装置３は後述する動力
伝達機構によって回動動作され、図１の実線で示す水平
状態から破線で示す起立状態への立ち上げ動作や、その
逆に起立状態から水平状態への立ち下げ動作が行われ
る。As shown in FIG. 1, the on-vehicle movable monitor device is provided with a box-shaped casing 1, which is installed on an instrument panel or the like in the vehicle. A slide body 2 is housed inside the housing 1, and a monitor device 3 is rotatably connected to the tip of the slide body 2. Although not shown, the monitor device 3 has a display screen such as an LCD, and various information such as a navigation system and an audio system is displayed on this display screen. The slide body 2 is configured to slide in a forward and backward direction by a motor (not shown) provided in the housing 1. When the slide body 2 is moved forward and protrudes from the front surface of the housing 1, Along with this, the monitor device 3 is pulled out from the front surface of the housing 1 while maintaining the horizontal posture. In this pulled-out state, the monitor device 3 is rotated by a power transmission mechanism, which will be described later, and starts up from the horizontal state shown by the solid line in FIG. 1 to the standing state shown by the broken line, and vice versa. Is performed.
【００１６】図２に示すように、前述した動力伝達機構
は、スライド体２を動作する前記モータとは別のモータ
４と、このモータ４の回転力を減速してモニタ装置３に
伝達する減速歯車列５とで構成されており、この減速歯
車列５の中にはクラッチ付きギア６が介在されている。
これらモータ４と減速歯車列５は図示せぬブラケットに
取り付けられてユニット化されており、このブラケット
はスライド体２に搭載されている。減速歯車列５はクラ
ッチ付きギア６を含む複数の歯車によって構成され、こ
れら歯車は同軸配置された大径ギアと小径ギアをそれぞ
れ有し、最初段の歯車（符号５ａを付す）の大径ギアは
モータ４の回転軸に取り付けられたウォームギア７に噛
合している。以下、モータ４から見て上流側の歯車の小
径ギアに下流側の歯車の大径ギアが順次噛合することに
より、モータ４の回転力が減速歯車列５の各歯車で減速
されるようになっており、クラッチ付きギア６は減速歯
車列５の最終段に配置されている。このクラッチ付きギ
ア６の具体的構成については後述するが、クラッチ付き
ギア６の小径ギアに別の歯車８が噛合され、この歯車８
はモニタ装置３に取り付けられた歯車９と噛合してい
る。As shown in FIG. 2, the above-described power transmission mechanism is a motor 4 different from the motor for operating the slide body 2, and a deceleration for decelerating the rotational force of the motor 4 and transmitting it to the monitor device 3. The reduction gear train 5 includes a gear 6 with a clutch.
The motor 4 and the reduction gear train 5 are attached to a bracket (not shown) to be unitized, and the bracket is mounted on the slide body 2. The reduction gear train 5 is composed of a plurality of gears including a gear 6 with a clutch, and these gears each have a large diameter gear and a small diameter gear that are coaxially arranged, and a large diameter gear of the first stage gear (denoted by reference numeral 5a). Engages with a worm gear 7 attached to the rotating shaft of the motor 4. Hereinafter, the small-diameter gear of the upstream gear viewed from the motor 4 is sequentially meshed with the large-diameter gear of the downstream gear, whereby the rotational force of the motor 4 is reduced by each gear of the reduction gear train 5. The clutch-equipped gear 6 is arranged at the final stage of the reduction gear train 5. Although a specific configuration of the clutch gear 6 will be described later, another gear 8 is meshed with the small diameter gear of the clutch gear 6, and the gear 8
Meshes with a gear 9 attached to the monitor device 3.
【００１７】なお、このようにモータ４の回転力を減速
歯車列５で減速してモータ４に伝達する動力伝達系にお
いては、モニタ装置３に近くなるほどトルクは高くなる
が、モータ４側に近い最初段の歯車５ａやその近傍の歯
車はトルクが低い場所に配置されることになる。このよ
うな理由から本実施例では、減速歯車列５の最初段の歯
車５ａを含む複数の歯車として、金属製ギアに比べて安
価で軽量な合成樹脂製ギアを用いているが、必要に応じ
て減速歯車列５の全ての歯車を金属製ギアにしてもよ
い。In the power transmission system in which the rotational force of the motor 4 is reduced by the reduction gear train 5 and transmitted to the motor 4 as described above, the torque becomes higher as it gets closer to the monitor device 3, but it becomes closer to the motor 4 side. The gear 5a in the first stage and the gears in the vicinity thereof are arranged in a place where the torque is low. For this reason, in the present embodiment, as the plurality of gears including the first-stage gear 5a of the reduction gear train 5, synthetic resin gears that are cheaper and lighter than metal gears are used. All the gears of the reduction gear train 5 may be metal gears.
【００１８】図３〜図５に示すように、前述したクラッ
チ付きギア６は、入力側の大径ギア１０、３個の鋼球１
１、ばね部材１２、出力側の小径ギア１３、座金１４、
摩擦板１５、止め金１６で構成されており、大径ギア１
０と小径ギア１３は金属材料で形成されている。As shown in FIGS. 3 to 5, the above-described clutch-equipped gear 6 includes a large-diameter gear 10 on the input side and three steel balls 1.
1, a spring member 12, a small diameter gear 13 on the output side, a washer 14,
The large-diameter gear 1 is composed of a friction plate 15 and a stopper plate 16.
0 and the small-diameter gear 13 are made of a metal material.
【００１９】大径ギア１０は外周面に歯部１０ａと中央
部にガイド孔１０ｂを有し、図２に示すように、この歯
部１０ａは上流側に位置する減速歯車列５の歯車（符号
５ｂを付す）の小径ギアに噛合している。大径ギア１０
の上端面にはガイド孔１０ｂを中心とする同一円上に複
数の規制孔１０ｃが設けられており、本実施例の場合は
３つの規制孔１０ｃが約１２０度の等間隔で配設されて
いる。各規制孔１０ｃ内にはそれぞれ鋼球１１が配置さ
れており、これら鋼球１１が規制孔１０ｃによって大径
ギア１０の回転方向および径方向へ位置規制されること
により、各鋼球１１は大径ギア１０と一体的に回転する
ようになっている。また、図５に示すように、大径ギア
１０の図示底面から内部にかけて中空部１０ｄが設けら
れており、この中空部１０ｄの上端はガイド孔１０ｂお
よび各規制孔１０ｃと連通している。中空部１０ｄ内に
はばね部材１２が配置されており、このばね部材１２に
よって各鋼球１１は大径ギア１０の軸線方向上側へ付勢
されている。ばね部材１２は中央に円形孔１７ａを有す
る複数枚の皿ばね１７によって構成されており、各皿ば
ね１７は突出方向を交互にして同軸上に積層されてい
る。The large-diameter gear 10 has a tooth portion 10a on the outer peripheral surface and a guide hole 10b in the central portion, and as shown in FIG. 2, the tooth portion 10a is a gear of the reduction gear train 5 located on the upstream side (reference numeral). 5b) is engaged with the small-diameter gear. Large diameter gear 10
A plurality of restriction holes 10c are provided on the upper end surface of the same on the same circle centered on the guide hole 10b. In this embodiment, three restriction holes 10c are arranged at equal intervals of about 120 degrees. There is. Steel balls 11 are arranged in the respective regulation holes 10c, and the steel balls 11 are regulated in the rotational direction and the radial direction of the large-diameter gear 10 by the regulation holes 10c, whereby the steel balls 11 become large. It is adapted to rotate integrally with the radial gear 10. Further, as shown in FIG. 5, a hollow portion 10d is provided from the illustrated bottom surface of the large-diameter gear 10 to the inside thereof, and the upper end of the hollow portion 10d communicates with the guide hole 10b and each restriction hole 10c. A spring member 12 is arranged in the hollow portion 10d, and each steel ball 11 is urged by the spring member 12 upward in the axial direction of the large diameter gear 10. The spring member 12 is composed of a plurality of disc springs 17 having a circular hole 17a in the center thereof, and the disc springs 17 are coaxially laminated with their projecting directions alternated.
【００２０】小径ギア１３は下部外周面に歯部１３ａを
有し、図２に示すように、この歯部１３ａは下流側の歯
車８に噛合している。小径ギア１３の上端中央部に軸部
１３ｂが突設されており、この軸部１３ｂの中央部分は
円柱形状となっているが、軸線方向の上下両端は断面非
円形となっている。本実施例の場合、軸部１３ｂの上下
両端にそれぞれ六角形状の係合部１３ｃ，１３ｄが形成
されており、上端側の係合部１３ｃには係止溝１３ｅが
形成されている。軸部１３ｂには座金１４の中央に形成
された六角形状の係合孔１４ａが挿入されており、この
係合孔１４ａが軸部１３ｂの下端側の係合部１３ｄと係
合することにより、座金１４は小径ギア１３と一体的に
回転するようになっている。また、軸部１３ｂは大径ギ
ア１０のガイド孔１０ｂを挿通して上方へ突出してお
り、ばね部材１２の最下層に位置する皿ばね１７は座金
１４の上面に当接している。The small-diameter gear 13 has a tooth portion 13a on the lower outer peripheral surface thereof, and as shown in FIG. 2, the tooth portion 13a meshes with the gear 8 on the downstream side. A shaft portion 13b is provided so as to project from the center of the upper end of the small-diameter gear 13, and the center portion of the shaft portion 13b has a columnar shape, but the upper and lower ends in the axial direction are non-circular in cross section. In the case of the present embodiment, hexagonal engaging portions 13c and 13d are formed at both upper and lower ends of the shaft portion 13b, and a locking groove 13e is formed in the upper engaging portion 13c. A hexagonal engagement hole 14a formed in the center of the washer 14 is inserted into the shaft portion 13b, and the engagement hole 14a engages with the engagement portion 13d on the lower end side of the shaft portion 13b. The washer 14 is adapted to rotate integrally with the small diameter gear 13. Further, the shaft portion 13b is inserted through the guide hole 10b of the large-diameter gear 10 and protrudes upward, and the disc spring 17 located in the lowermost layer of the spring member 12 is in contact with the upper surface of the washer 14.
【００２１】摩擦板１５は金属平板からなるワッシャで
あり、その中央に六角形状の係合孔１５ａが形成されて
いる。摩擦板１５の係合孔１５ａは小径ギア１３の軸部
１３ｂに挿入されており、この係合孔１５ａが軸部１３
ｂの上端側の係合部１３ｃと係合することにより、摩擦
板１５は小径ギア１３と一体的に回転するようになって
いる。さらに、軸部１３ｂの係止溝１３ｅに止め金１６
の内周縁部が係止されており、この止め金１６によって
摩擦板１５は軸部１３ｂからの脱落が防止されている。The friction plate 15 is a washer made of a flat metal plate, and a hexagonal engagement hole 15a is formed in the center thereof. The engagement hole 15a of the friction plate 15 is inserted into the shaft portion 13b of the small diameter gear 13, and the engagement hole 15a is formed in the shaft portion 13b.
By engaging with the engaging portion 13c on the upper end side of b, the friction plate 15 rotates integrally with the small diameter gear 13. Further, the stopper 16 is provided in the locking groove 13e of the shaft portion 13b.
The inner peripheral edge of the friction plate 15 is locked, and the stopper plate 16 prevents the friction plate 15 from falling off the shaft portion 13b.
【００２２】このように構成されたクラッチ付きギア６
では、大径ギア１０と各鋼球１１およびばね部材１２が
一体的に回転すると共に、小径ギア１３と座金１４と摩
擦板１５および止め金１６が一体的に回転し、各鋼球１
１と摩擦板１５との間に摩擦力が発生するようになって
いる。したがって、モータ４の回転力によってモニタ装
置３を回動させる場合は、大径ギア１０に連動して各鋼
球１１が回転すると、各鋼球１１と摩擦板１５間の摩擦
力によって小径ギア１３も回転し、大径ギア１０と小径
ギア１３とはスリップすることなく一体的に回転する。
一方、モニタ装置３に外部から回転力が加えられた場合
は、小径ギア１３に連動して摩擦板１５は回転するが、
この摩擦板１５が各鋼球１１に対してスリップするた
め、小径ギア１３が回転するだけで大径ギア１０は回転
しない。The clutch-equipped gear 6 thus constructed
Then, the large-diameter gear 10, the steel balls 11, and the spring member 12 are integrally rotated, and the small-diameter gear 13, the washer 14, the friction plate 15, and the stopper plate 16 are integrally rotated, so that the steel balls 1
A frictional force is generated between 1 and the friction plate 15. Therefore, when the monitor device 3 is rotated by the rotational force of the motor 4, when each steel ball 11 rotates in conjunction with the large-diameter gear 10, the small-diameter gear 13 is generated by the frictional force between each steel ball 11 and the friction plate 15. The large-diameter gear 10 and the small-diameter gear 13 rotate integrally without slipping.
On the other hand, when a rotational force is applied to the monitor device 3 from the outside, the friction plate 15 rotates in conjunction with the small diameter gear 13,
Since the friction plate 15 slips on each steel ball 11, only the small diameter gear 13 rotates but the large diameter gear 10 does not rotate.
【００２３】上記した実施例においては、筐体１から引
き出されたモニタ装置３をモータ４を駆動源とする動力
伝達機構で回動動作することにより、図１の実線で示す
水平状態から破線で示す起立状態への立ち上げ動作や、
その逆に起立状態から水平状態への立ち下げ動作が行わ
れる。この場合、モータ４の回転力はウォームギア７か
ら減速歯車列５の各歯車を経て最終段のクラッチ付きギ
ア６に伝達された後、歯車８，９を介してモニタ装置３
に伝達されるため、モニタ装置３はモータ４を駆動源と
して電動動作される。ここで、クラッチ付きギア６は各
鋼球１１と金属製の摩擦板１５との間で摩擦力を発生さ
せるようになっているため、従来のフェルト式のクラッ
チ付きギアでは不可能であった高トルク、例えば数ｋｇ
ｆ・ｃｍという高トルクを発生させることができるのみ
ならず、温度や湿度の影響を受けにくい安定したトルク
を発生させることができる。したがって、減速歯車列５
の中でトルクが高い最終段にクラッチ付きギア６を配置
しても、モータ４の回転力によってモニタ装置３を確実
に動作させることができ、クラッチ付きギア６を配置可
能なレイアウト上の自由度を広げることができる。In the above-described embodiment, the monitor device 3 pulled out from the housing 1 is rotated by the power transmission mechanism using the motor 4 as a drive source, so that the horizontal state indicated by the solid line in FIG. Startup operation to the standing state shown,
On the contrary, the fall operation from the standing state to the horizontal state is performed. In this case, the rotational force of the motor 4 is transmitted from the worm gear 7 to each gear of the reduction gear train 5 to the gear 6 with the clutch at the final stage, and then to the monitor device 3 via the gears 8 and 9.
Therefore, the monitor device 3 is electrically operated using the motor 4 as a drive source. Here, the gear 6 with the clutch is adapted to generate a frictional force between each steel ball 11 and the friction plate 15 made of metal, so that it is not possible with the conventional felt type gear with the clutch. Torque, eg a few kg
Not only can a high torque of f · cm be generated, but also stable torque that is not easily affected by temperature and humidity can be generated. Therefore, the reduction gear train 5
Even if the clutch-equipped gear 6 is arranged at the final stage of high torque, the monitor device 3 can be reliably operated by the rotational force of the motor 4, and the degree of freedom in layout in which the clutch-equipped gear 6 can be arranged. Can be extended.
【００２４】一方、このようなモニタ装置３を電動動作
する動力伝達系に過度の負荷が生じた場合、例えば回動
動作中のモニタ装置３にユーザの手指が触れたり、ユー
ザがモニタ装置３の起立角度を無理に手動操作した場
合、前述したようにクラッチ付きギア６の摩擦板１５と
各鋼球１１間のスリップによって過負荷が吸収されるた
め、減速歯車列５の各歯車に大きな力は作用せず、これ
ら歯車の破損を確実に回避することができる。On the other hand, when an excessive load is generated in the power transmission system for electrically operating the monitor device 3, for example, the user's finger touches the monitor device 3 which is rotating, or the user touches the monitor device 3. When the standing angle is forcibly manually operated, as described above, the slip between the friction plate 15 of the gear 6 with the clutch and each steel ball 11 absorbs the overload, so that a large force is applied to each gear of the reduction gear train 5. It does not work, and damage to these gears can be reliably avoided.
【００２５】また、上記実施例では、各鋼球１１を摩擦
板１５に付勢するばね部材１２として、その突出方向を
交互に積層した複数枚の皿ばね１７によって構成しした
ので、コイルバネのように自由長の長いばね部材を用い
た場合に比べて、小さなスペースで鋼球１１を摩擦板１
５に大きな力で圧接することができ、その分、クラッチ
付きギア６に高トルクを発生させることができる。Further, in the above embodiment, the spring member 12 for urging each steel ball 11 against the friction plate 15 is constituted by a plurality of disc springs 17 whose projecting directions are alternately laminated. In comparison with the case of using a spring member having a long free length, the steel ball 11 can be mounted in the friction plate 1 in a small space.
It is possible to press against the gear 5 with a large force, and accordingly, a high torque can be generated in the gear 6 with the clutch.
【００２６】さらに、上記実施例では、モータ４とクラ
ッチ付きギア６との間に減速歯車列５の各歯車を配置す
ることができ、その中でも最初段の歯車５ａを含むいく
つかは比較的トルクが低い場所に配置されるため、これ
ら歯車として合成樹脂製ギアを用いることが可能にな
り、動力伝達機構全体のコストダウンと軽量化を実現す
ることができる。Further, in the above embodiment, the respective gears of the reduction gear train 5 can be arranged between the motor 4 and the clutch-equipped gear 6, and some of them, including the gear 5a of the first stage, have a relatively high torque. Since it is arranged at a low position, it is possible to use synthetic resin gears as these gears, and it is possible to reduce the cost and weight of the entire power transmission mechanism.
【００２７】なお、上記実施例では、クラッチ付きギア
６を減速歯車列５の最終段に配置した場合について説明
したが、減速歯車列５中におけるクラッチ付きギア６の
配置場所は動力伝達系に作用するトルクに応じて選択可
能で、例えばクラッチ付きギア６とモニタ装置３の間に
減速歯車列５のいくつかの歯車を介在させてもよい。In the above embodiment, the case where the clutch-equipped gear 6 is arranged at the final stage of the reduction gear train 5 has been described, but the arrangement position of the clutch-equipped gear 6 in the reduction gear train 5 acts on the power transmission system. The number of gears of the reduction gear train 5 may be interposed between the clutch-equipped gear 6 and the monitor device 3, for example.
【００２８】また、上記実施例では、車載用モニタ装置
に本発明の動力伝達機構を適用した例を説明したが、本
発明はこれに限定されるものではなく、車載用オーディ
オ装置の表示パネル（ノーズ）の駆動機構等、高トルク
の駆動力が必要となる車載用電子機器の動力伝達機構全
般に適用可能である。Further, in the above embodiment, an example in which the power transmission mechanism of the present invention is applied to the vehicle-mounted monitor device has been described, but the present invention is not limited to this, and the display panel of the vehicle-mounted audio device ( It is applicable to all power transmission mechanisms for vehicle-mounted electronic devices that require a high torque driving force, such as a nose drive mechanism.
【００２９】[0029]
【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、以下に記載されるような効果を奏する。The present invention is carried out in the form as described above, and has the following effects.
【００３０】モータの回転力を減速歯車列を介して可動
体に伝達し、この減速歯車列の中にクラッチ付きギアを
介在させた動力伝達機構において、クラッチ付きギアを
一対の金属ギアと複数の鋼球とばね部材および金属製の
摩擦板等によって構成し、各鋼球と金属製の摩擦板との
間で摩擦力が発生するようにしたので、クラッチ付きギ
アに高トルクを発生させることができるのみならず、温
度や湿度の影響を受けにくい安定したトルクを発生させ
ることができる。In a power transmission mechanism in which the rotational force of a motor is transmitted to a movable body through a reduction gear train, and a gear with a clutch is interposed in this reduction gear train, the gear with a clutch is provided with a pair of metal gears and a plurality of gears. Since it is composed of steel balls, spring members, metal friction plates, etc., and friction force is generated between each steel ball and metal friction plate, it is possible to generate high torque in the gear with clutch. Not only is it possible, but stable torque that is not easily affected by temperature and humidity can be generated.
【図１】本発明が適用される車載用可動モニタ装置の側
面図である。FIG. 1 is a side view of a vehicle-mounted movable monitor device to which the present invention is applied.
【図２】該車載用可動モニタ装置に備えられる動力伝達
機構の平面図である。FIG. 2 is a plan view of a power transmission mechanism provided in the vehicle-mounted movable monitor device.
【図３】該動力伝達機構に備えられるクラッチ付きギア
の分解斜視図である。FIG. 3 is an exploded perspective view of a clutch-equipped gear included in the power transmission mechanism.
【図４】該クラッチ付きギアの平面図である。FIG. 4 is a plan view of the clutch-equipped gear.
【図５】図４のＡ−Ａ線に沿う断面図である。5 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.
１ 筐体 ２ スライド体 ３ モニタ装置 ４ モータ ５ 減速歯車列 ６ クラッチ付きギア ７ ウォームギア ８，９ 歯車 １０ 大径ギア（第２の金属ギア） １０ａ 歯部 １０ｂ ガイド孔 １０ｃ 規制孔 １０ｄ 中空部 １１ 鋼球 １２ ばね部材 １３ 小径ギア（第１の金属ギア） １３ａ 歯部 １３ｂ 軸部 １４ 座金 １５ 摩擦板 １６ 止め金 １７ 皿ばね 1 case 2 slides 3 Monitor device 4 motor 5 Reduction gear train 6 Gear with clutch 7 Worm Gear 8 and 9 gears 10 Large diameter gear (second metal gear) 10a teeth 10b guide hole 10c restriction hole 10d hollow part 11 steel balls 12 Spring member 13 Small diameter gear (first metal gear) 13a teeth 13b Shaft 14 washers 15 Friction plate 16 Stopper 17 Belleville
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 遠藤 正志 東京都品川区西五反田１丁目１番８号 ア ルパイン株式会社内 (72)発明者 片桐 孝 大阪府大阪市城東区古市３丁目23番24号 株式会社三渡工業所内 Ｆターム(参考） 3D020 BA04 BC03 BD02 BD08 3J009 DA16 DA17 EA03 EA11 EA19 EA25 EA44 EB06 ED02 ED06 FA03 FA11 3J068 AA02 AA07 BA03 BB04 CB03 GA08 GA19 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Masashi Endo 1-8 Nishigotanda, Shinagawa-ku, Tokyo Within Lupine Co., Ltd. (72) Inventor Takashi Katagiri Osaka Prefecture Osaka City Joto-ku Furuichi 3-23-24 Mitsudo Industry Co., Ltd. F-term (reference) 3D020 BA04 BC03 BD02 BD08 3J009 DA16 DA17 EA03 EA11 EA19 EA25 EA44 EB06 ED02 ED06 FA03 FA11 3J068 AA02 AA07 BA03 BB04 CB03 GA08 GA19
Claims (6)
動体に伝達し、前記減速歯車列の中にクラッチ付きギア
が介在されている動力伝達機構において、 前記クラッチ付きギアを、同軸的に配置された第１およ
び第２の金属ギアと、前記第１の金属ギアと一体的に回
転する金属製の摩擦板と、前記第２の金属ギアと一体的
に回転する複数の鋼球と、これら鋼球を前記摩擦板に圧
接するばね部材とで構成したことを特徴とする車載用電
子機器の動力伝達機構。1. A power transmission mechanism in which a rotational force of a motor is transmitted to a movable body through a reduction gear train, and a gear with a clutch is interposed in the reduction gear train, wherein the gear with the clutch is coaxial. First and second metal gears, a friction plate made of metal that rotates integrally with the first metal gear, and a plurality of steel balls that rotate integrally with the second metal gear. A power transmission mechanism for an on-vehicle electronic device, comprising: these steel balls and a spring member that is pressed against the friction plate.
属ギアの端面に軸部を突設し、この軸部に前記第２の金
属ギアを回転可能に支承すると共に、該軸部に前記摩擦
板を係止して前記第２の金属ギアの端面に対向させたこ
とを特徴とする車載用電子機器の動力伝達機構。2. The shaft according to claim 1, wherein a shaft portion is projectingly provided on an end surface of the first metal gear, the second metal gear is rotatably supported on the shaft portion, and the shaft portion is supported by the shaft portion. A power transmission mechanism for an on-vehicle electronic device, characterized in that the friction plate is locked to face an end surface of the second metal gear.
属ギアに、前記各鋼球を該金属ギアの回転方向へ位置規
制する規制孔と、前記ばね部材を収納する中空部とを設
け、これら規制孔と中空部を前記第２の金属ギアの内部
で連通させたことを特徴とする車載用電子機器の動力伝
達機構。3. The second metal gear according to claim 2, wherein the second metal gear is provided with a restriction hole for restricting a position of each of the steel balls in a rotation direction of the metal gear, and a hollow portion for accommodating the spring member. A power transmission mechanism for an on-vehicle electronic device, wherein the restriction hole and the hollow portion are communicated with each other inside the second metal gear.
て、前記ばね部材を複数枚の皿ばねで構成し、これら皿
ばねをその突出方向を交互にした状態で積層したことを
特徴とする車載用電子機器の動力伝達機構。4. The method according to claim 1, wherein the spring member is composed of a plurality of disc springs, and the disc springs are laminated in a state in which their protruding directions are alternated. Power transmission mechanism for in-vehicle electronic devices.
て、前記可動体が回動可能なモニタ装置であり、前記減
速歯車列を構成する複数の歯車の少なくとも一部が前記
モータと前記クラッチ付きギアとの間に介在されている
ことを特徴とする車載用電子機器の動力伝達機構。5. The monitor device according to claim 1, wherein the movable body is rotatable, and at least a part of a plurality of gears forming the reduction gear train is the motor and the clutch. A power transmission mechanism for an on-vehicle electronic device, characterized in that it is interposed between the gear and the gear.
前記クラッチ付きギアとの間に介在された歯車のうち、
少なくとも最初段の歯車が合成樹脂で成形されているこ
とを特徴とする車載用電子機器の動力伝達機構。6. The gear according to claim 5, of the gears interposed between the motor and the gear with clutch,
A power transmission mechanism for an on-vehicle electronic device, wherein at least a first-stage gear is molded of synthetic resin.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002040361A JP2003240012A (en) | 2002-02-18 | 2002-02-18 | Power transmission mechanism for in-vehicle electronic apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2002040361A JP2003240012A (en) | 2002-02-18 | 2002-02-18 | Power transmission mechanism for in-vehicle electronic apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003240012A true JP2003240012A (en) | 2003-08-27 |
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ID=27781115
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002040361A Pending JP2003240012A (en) | 2002-02-18 | 2002-02-18 | Power transmission mechanism for in-vehicle electronic apparatus |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003240012A (en) |
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- 2002-02-18 JP JP2002040361A patent/JP2003240012A/en active Pending
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