JP6267583B2 - チルト機構およびこれを備えた表示装置 - Google Patents
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Description
また、サイドレール部材により搬送手段とプレート支持部材とを、規定の軌道を移動させることができる。また、移送用の軸に軸支され前記チルト用の軸に近付くように力が加えられてチルト用の軸と接触する案内部材とを含むので、チルト用の軸が挿通されるプレート支持部材を振れなくまたは少なく支持して移動することができる。これにより、プレートを安定して移動させることができる。
第7の本発明のチルト機構によれば、表示プレートを直線移動させる動作または傾ける動作をそれぞれ独立して行うので、表示プレートの位置が確実に所定位置に位置決めできる。
図1(a)に、本発明に係る実施形態の表示装置内に表示部が格納されている状態の斜視図を示し、図1(b)に、表示装置の表示部がチルトを開始する状態の斜視図を示し、図1(c)に、表示装置の表示部が所望の角度にチルトされ映像を表示する状態の斜視図を示す。
表示装置1は、前記したコンバイナ、鏡を介してフロントガラスに映像を投影するヘッドアップディスプレイや、コンバイナに映像を表示してフロントガラスへは投影しないポップアップディスプレイ、その他に適用されるものである。
表示装置1のポップアップディスプレイは、車両のダッシュボード等に縦型に搭載される。表示装置1のコンバイナ2が格納場所(図1(a)参照)から上方にスライドしてきて表示位置に到達する(図1(b)参照)と、運転者から目視しやすい角度になるように、第1ピニオンシャフトs1(図2参照)を中心にチルト動作を行う(図1(c)参照)。
そして、運転者が、スイッチ(図示せず)を入れることで、図1(a)の格納状態から、図1(a)の矢印α1に示すように、本体部1H内からコンバイナ2が上昇し、図1(b)に示す上昇停止位置(チルト開始位置)に突出される。
つまり、表示装置1は、映像を投影するためのコンバイナ2が格納位置から表示位置(図1(b)参照)へ移動した後、運転者が映像を視認しやすい角度にコンバイナ2がチルトするための機構に特徴がある。
図2に示すように、コンバイナ2は、雄ネジn1を用いて、コンバイナプレート2pを介してコンバイナサポート3(図4参照)に固定されている。コンバイナ2は、コンバイナサポート3がキャリッジ4に押圧されて上昇するとともにチルトが行われる構成である。そして、コンバイナサポート3は、左右のネジリばね5a、5bにより、左右のカム9a、9bに近付くように付勢され、左右のカム9a、9bが後記の第1ピニオンシャフトs1に接触する(図7参照)ように弾性力を受けている。
また、コンバイナサポート3は、円状の貫通孔3jに第1ピニオンシャフトs1が回動自在に嵌入されている。
図3に示すように、第1ピニオンシャフトs1の両端部には、それぞれ不図示のDカットが形成されている。なお、Dカットとは、第1ピニオンシャフトs1を軸に垂直な方向に半分を越える肉を残して、軸方向に平面でカットしたものである。
左右の第1ピニオンp1が、第1ピニオンシャフトs1の両端部のDカットの箇所に嵌入されることにより、左右の第1ピニオンp1の同期をとる位置決めがなされる。
図3に示すように、表示装置1の本体部1H内には、キャリッジ4の駆動源となるモータ5が搭載されている。モータ5の軸5jには、雄ネジが螺刻されるリードスクリュー5nが固定されている。
図5(a)に、図3のキャリッジ4を斜め上方から見た斜視図を示し、図5(b)に、図3のキャリッジ4を斜め下方から見た斜視図を示す。
図3に示すように、第2ピニオンシャフトs2の両端部には、Dカットs2aが形成されている。なお、Dカットs2aとは、第1ピニオンシャフトs1を軸に垂直な方向に半分を越える肉を残して、軸方向に平面でカットしたものである。
第2ピニオンシャフトs2に挿通された左右のネジリばね5a、5bは、コンバイナサポート3と左右のカム9a、9bとに係合される(図8(b)参照)。これにより、左右のネジリばね5a、5bは、図2に示すように、各々、コンバイナサポート3と左右のカム9a、9bとを付勢して、コンバイナサポート3に挿通する第1ピニオンシャフトs1と左右のカム9a、9bのシャフト案内面9a3、9b3とを圧接する。
図6(a)に、図2に示すカム9bの斜視図を示し、図6(b)に、図6(a)のE方向矢視図を示す。
また、カム9bには、ネジリばね5bの弾性力により第1ピニオンシャフトs1に当接して、第1ピニオンシャフトs1のブレを抑制するシャフト案内面9b3が曲率を有した形状に形成されている。
上述したように、カム9a、9bのシャフト案内面9a3、9b3が第1ピニオンシャフトs1に圧接される。これにより、第1ピニオンシャフトs1がカム9a、9bのシャフト案内面9a3、9b3で支持され、第1ピニオンシャフトs1に支持されるコンバイナ2のブレや振動が抑制され、コンバイナ2が安定化する。
なお、コンバイナ2の上下動およびチルト動作に際して、第1ピニオンシャフトs1はカム9a、9bのシャフト案内面9a3、9b3上を摺動する。
なお、シャフト案内面9b3の曲率は、円の曲率でもよいし、円以外の曲率でもよい。
第2ピニオンシャフトs2の両端部の各Dカットs2aの箇所には、第2ピニオンp2がそれぞれ嵌入されている。第2ピニオンシャフトs2の両端部の第2ピニオンp2は、第2ピニオンシャフトs2が上下動する際に、第2ピニオンシャフトs2が第1・第2ガイドレール6、7のラック6c、7cに螺合して回転する。これにより、第2ピニオンp2は、第2ピニオンシャフトs2の左右の同期をとる働きをする。
左右の第2ピニオンp2が、第2ピニオンシャフトs2の両端部のDカットs2aの箇所に嵌入されることにより、左右の第2ピニオンp2の同期をとる位置決めがなされる。
図2、図3に示すように、本体部1H内の両側部には、コンバイナサポート3、後記の第1・第2ピニオンシャフトs1、s2、および左右のカム9a、9bのそれぞれの前後方向(図2の紙面奥側、図2の紙面手前側)の位置がぶれないように上下方向に案内する左右の第1・第2ガイドレール6、7が配設されている。
第2ガイドレール7には、カム9bの軌道を案内するカム用の凹溝であるカム案内溝7aが形成されている。
ラック7cに隣接して、コンバイナサポート3の案内ボス3bが嵌合される凹状のサポート案内溝7dが凹設されている。サポート案内溝7dは、上下方向に直線状に延びてコンバイナ2が上下動する際に案内ボス3bを案内する上下動案内溝7d1と、コンバイナ2がチルト動作する際に案内ボス3bを案内するチルト案内溝7d2とを有している。
以上説明したコンバイナ2を駆動する構成をまとめると以下のようになる。
コンバイナ2を移動させる主な部材としては、コンバイナサポート3とキャリッジ4と左右のカム9a、9bとがある。
コンバイナサポート3はコンバイナ2が直接固定される。
左右のカム9a、9bは、コンバイナサポート3が挿通される第1ピニオンシャフトs1に対して圧接されて第1ピニオンシャフトs1(コンバイナ2)を安定的に支持する。
キャリッジ4には、案内シャフト4jが案内孔4aを挿通しており、案内シャフト4jにより傾斜しないように上下方向に案内される。
コンバイナサポート3の一対の長穴3k(図4(a)参照)には、キャリッジ4の一対の案内ボス4bが嵌入されている。そのため、キャリッジ4の一対の案内ボス4bが移動することで一対の長穴3kが押圧され、コンバイナサポート3はキャリッジ4の駆動力により、上下動およびチルト動作することとなる。
次に、コンバイナ2の未使用状態から使用状態の流れ、換言すればコンバイナ2の上動およびチルト動作の流れについて説明する。
図7に、コンバイナが本体部に格納された状態のキャリッジ、コンバイナサポート、およびカムとともに表示装置の内部構成を示す図1(a)のF方向矢視図を示す。なお、図7では、コンバイナ2、キャリッジ4、コンバイナサポート3、およびカム9a、9bなどの形状は簡略化して示している。
そして、コンバイナ2を支持するコンバイナサポート3の各長穴3k(図4(a)参照)には、キャリッジ3一対の案内ボス3b(図3参照)が嵌合されている。一方、コンバイナサポート3の案内ボス3b(図4(b)参照)は、第1・第2ガイドレール6、7のカム案内溝6d、7dに嵌合されている。
カム9aのシャフト案内面9a3は、第1ピニオンシャフトs1にネジリばね5aにより圧接されている(図7の矢印γ1参照)。カム9aのカム案内ボス9a2は、カム案内溝7aに嵌合している。
同様に、第2ピニオンシャフトs2の上方または下方への移動時、第2ピニオンシャフトs2の両端部に設置される第2ピニオンp2は、第1・第2ガイドレール6、7のラック6c、7cに噛み合って移動し、第2ピニオンシャフトs2の左右の同期がとられている。
そして、図9 (b)、図10に示すように、コンバイナサポート3に挿通される第1ピニオンシャフトs1がピニオンシャフト案内溝7bの上端縁7b1に至る。すると、第1ピニオンシャフトs1の上方への移動が停止するとともに、第1ピニオンシャフトs1が挿通するコンバイナサポート3の上方への移動が停止される。
そして、リードスクリュー5nがさらに回転すると、図11に示すように、第1ピニオンシャフトs1は、ピニオンシャフト案内溝7bの上端縁7b1に当接したままで停止状態を継続する。この際、第1ピニオンシャフトs1は、一方側をカム9aのシャフト案内面9a3により上方に力が加えられるとともに、他方側をカム9bのシャフト案内面9b3により上方に力が加えられ、停止位置でカム9a、9bにより安定的に支持される。
また、キャリッジ4は、さらに上方に向けて移動を続けるため、キャリッジ4の一対の案内ボス4bがそれぞれコンバイナサポート3の一対の長穴3kを上方に押し上げる。
そして、キャリッジ4がさらに上方に移動すると、図12に示すように、コンバイナサポート3の一対の案内ボス3bは、第1・第2ガイドレール6、7の各チルト案内停止溝6d4、7d4に当接して、コンバイナサポート3およびコンバイナ2の傾動動作は停止される。
これにより、コンバイナ2は、図2に示すようなチルトした状態となる。
図12のコンバイナ2の使用状態から、ユーザがコンバイナ2の未使用状態へのスイッチ(図示せず)を押下する。すると、コンバイナ2の使用状態となる逆の経過(図12〜図10、図9(c)、(b)、(c))を辿って、図1(a)に示すコンバイナ2が収納状態とされる。
左右のカム9a、9bは、第2ピニオンシャフトs2が挿通されるため、第2ピニオンシャフトs2とともに下方(矢印α3方向)に移動する。この際、第1ピニオンシャフトs1は、左右のネジリばね5a、5bにより左右のカム9a、9bに当接するように付勢されており、案内溝上端6a1、7b1とカム斜面9a3、9b3に拘束されている。
(1).コンバイナ2の垂直移動時(図9(a)、(b)参照)はキャリッジ4と、第1ピニオンシャフトs1が挿通されるコンバイナサポート3が、その一対の長穴3kとキャリッジ4の一対のボス4bとの係合および左右のカム9a、9bの圧接により一体となって動作する。そして、垂直移動終了後、コンバイナサポート3は上方への移動を停止するが、キャリッジ4は引き続き上方への移動継続する
従って、コンバイナ2の垂直移動およびチルト動作を同一の駆動源で行え、垂直移動とチルト動作が独立して行える。
従って、表示装置1の表示部であるコンバイナ2の位置が安定し、表示部のコンバイナ2の映像が良好に提供できるチルト機構およびこれを備えた表示装置1を実現できる。
図13に、変形例のキャリッジの案内ボスが係合されるコンバイナサポートの一対の長穴の配置を表わす図12相当の模式図を示す。
変形例は、図13に示すように、キャリッジ4の案内ボス4bが係合されるコンバイナサポート3の一対の長穴3kを、コンバイナ2およびコンバイナサポート3がチルトする角度θの中立位置(θ/2)に沿って形成したものである。
(1).なお、本施形態のラック(6c、7c)アンドピニオン(p1、p2)部については、コンバイナ2の移動におい水平性を保つための補助である。そのため、コンバイナ2の移動において水平性を保てれば他の手段で代替してもよい。
2 コンバイナ(表示プレート、チルト機構)
3 コンバイナサポート(プレート支持部材、チルト機構)
4 キャリッジ(搬送手段、チルト機構)
4n ナット部(移動手段、チルト機構)
5 モータ(駆動源、チルト機構)
5a、5b ネジリばね(弾性体、チルト機構)
5n リードスクリュー(スクリューシャフト、移動手段、チルト機構)
6 第1ガイドレール(サイドレール部材、チルト機構)
7 第2ガイドレール(サイドレール部材、チルト機構)
9a、9b カム(案内部材、チルト機構)
s1 第1ピニオンシャフト(チルト用の軸、チルト機構)
s2 第2ピニオンシャフト(移送用の軸、チルト機構)
Claims (8)
- プレートを駆動させるための駆動源と、
前記駆動源に接続された移動手段と、
前記移動手段によって直線移動する搬送手段と、
前記搬送手段と部分的に係合して前記搬送手段により移動されるとともに前記プレートが固定されるプレート支持部材とを備え、
前記搬送手段と前記プレート支持部材とがともに直線移動することで、前記プレートを直進動作させ、
前記搬送手段は直線移動するとともに前記プレート支持部材は直線移動を停止して、前記搬送手段により前記プレート支持部材が押されることで前記プレート支持部材が傾動して、前記プレートが傾くチルト動作を行い、
前記搬送手段は移送用の軸が挿通され、
前記プレート支持部材はチルト用の軸が挿通され、
前記チルト用の軸と前記移送用の軸を支持し、それぞれの移動方向に案内するサイドレール部材と、
前記移送用の軸に軸支され前記チルト用の軸に近付くように力が加えられて前記チルト用の軸と接触する案内部材と
を含む
ことを特徴とするチルト機構。 - 前記チルト用の軸と前記移送用の軸はピニオンギヤを有し、
前記ピニオンギヤと噛合するラックを含む
ことを特徴とする請求項1に記載のチルト機構。 - 前記チルト用の軸に前記案内部材が接触するように付勢する弾性体を含む
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のチルト機構。 - 前記移動手段は、
雄ねじが形成されたスクリューシャフトと、
前記搬送手段に固定され、前記スクリューシャフトと噛合する雌ねじが形成されたナット部とを
有することを特徴とする請求項1から請求項3のうちの何れか一項に記載のチルト機構。 - 前記搬送手段と前記プレート支持部材が一体となって直線移動する第1の領域と、
前記プレートが前記チルト動作を行う第2の領域とを有する
ことを特徴とする請求項1から請求項4のうちの何れか一項に記載のチルト機構。 - 前記搬送手段と前記プレート支持部材が一体となって直線移動する第1の領域と、
前記プレートが前記チルト動作を行う第2の領域とを有し、
前記第1の領域では、前記チルト用の軸と前記移送用の軸とが移動し、
前記第2の領域では、前記チルト用の軸が停止し前記移送用の軸が移動し、
前記プレートは、停止した前記チルト用の軸を中心に前記チルト動作が行われる
ことを特徴とする請求項1から請求項3のうちの何れか一項に記載のチルト機構。 - 前記プレートは、情報を表示するための表示プレートである
ことを特徴とする請求項1から請求項6のうちの何れか一項に記載のチルト機構。 - 請求項1から請求項7のうちの何れか一項に記載のチルト機構を含む
ことを特徴とする表示装置。
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