(57)【要約】【課題】  起立姿勢にある可動パネルのバックラッシに起因するガタ付きや押圧操作に伴う沈み込みを確実に防止できる「車載用電子機器」を提供すること。【解決手段】  スライドベース７に搭載された第２のモータ１０の駆動力を第２の減速ギヤ列１６を介して可動パネル４に伝達することにより、タッチパネル式の表示画面８を有する可動パネル４が本体装置１の前方で傾倒姿勢と起立姿勢の間を回動する車載用電子機器において、捩りコイルばね２２の巻回部２２ａを可動パネル４に固定したブラケット２１の軸部２１ａに挿入すると共に、捩りコイルばね２２の両腕部２２ｂ，２２ｃをブラケット２１とスライドベース７に掛止することにより、捩りコイルばね２２のばね荷重で可動パネル４を起立方向へ付勢し、可動パネル４が傾倒姿勢から９０度を越えた最大起立角度まで回動したときも、この捩りコイルばね２２が可動パネル４をさらに起立方向へ付勢するようにした。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示画面を有する可動パネルと、この可動パネルを回動可能に支持するスライド部材と、このスライド部材に搭載されたモータと、このモータと前記可動パネルとの間に介設された減速ギヤ列とを備え、前記モータを駆動源として前記減速ギヤ列を回転駆動することにより、前記可動パネルが本体装置の前方で傾倒姿勢と起立姿勢の間を回動する車載用電子機器において、
前記可動パネルを起立方向へ付勢するばね部材を設け、前記可動パネルが傾倒姿勢から９０度を越えた最大起立角度まで回動したとき、前記ばね部材が前記可動パネルをさらに起立方向へ付勢するようにしたことを特徴とする車載用電子機器。
【請求項２】
請求項１の記載において、前記表示画面がその前面にタッチパネルを有していることを特徴とする車載用電子機器。
【請求項３】
請求項１または２の記載において、前記可動パネルが傾倒姿勢にあるとき、前記モータの端子間をショートしてモータロック状態にすることを特徴とする車載用電子機器。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項の記載において、前記ばね部材が捩りコイルばねからなり、この捩りコイルばねの巻回部を前記可動パネルの回転軸に装着すると共に、前記捩りコイルばねの両腕部を前記可動パネルと前記スライド部材に掛止したことを特徴とする車載用電子機器。
【請求項５】
請求項４の記載において、前記可動パネルに軸部を有するブラケットを固定すると共に、前記軸部を前記可動パネルの回転軸と同軸上に配置し、前記捩りコイルばねの巻回部を前記軸部に巻装したことを特徴とする車載用電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示画面を有する可動パネルをモータの駆動力によって本体装置の前方で回動するようにした車載用電子機器に係り、特に、タッチパネル式の表示画面を搭載した車載用電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、この種の車載用電子機器の一例として、本体装置の内部にスライド部材を前後方向へ移動可能に配設すると共に、このスライド部材の前端部に可動パネルを回動可能に支持し、使用時に可動パネルを本体装置の前方で起立姿勢に回動するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。スライド部材には第１および第２のモータとそれらに対応する減速ギヤ列が搭載されており、第１のモータを駆動源として回転駆動する第１の減速ギヤ列の最終段ギヤは本体装置の前後方向へ延びるラックと噛合し、第２のモータを駆動源として回転駆動する第２の減速ギヤ列の最終段ギヤは可動パネルの回転中心に設けられたギヤに噛合している。可動パネルには液晶ディスプレイ等の表示画面が設けられており、この可動パネルはばね部材によって水平（傾倒）姿勢となるように付勢されている。
【０００３】
このような車載用電子機器において、スライド部材が本体装置内の後退位置に引き込まれているとき、可動パネルは水平姿勢を保って本体装置の内部に格納されている。この状態で第１のモータを一方向へ回転すると、その回転力が第１の減速ギヤ列を介して最終段のギヤに伝達され、スライド部材がラックに沿って後退位置から前進位置へ移動を開始する。そして、スライド部材が前進位置まで移動した後あるいはその直前に第２のモータを一方向へ回転すると、その回転力が第２の減速ギヤ列を介して可動パネル側のギヤに伝達されるため、本体装置の前方で可動パネルが回動して所定の傾斜角度に起立し、可動パネルに設けられた表示画面がユーザ（搭乗者）と対面する。その際、第２のモータの駆動力はばね部材の付勢力に抗して可動パネルを起立させるため、ばね部材には可動パネルを水平姿勢に戻そうとする方向のばね荷重が蓄力されていき、このばね部材のばね荷重によって第２の減速ギヤ列のバックラッシに起因する可動パネルのガタ付きが防止される。一方、可動パネルが起立状態にあるときに第２のモータを逆方向へ回転すると、その回転力が第２の減速ギヤ列を介して可動パネル側のギヤに伝達され、本体装置の前方で可動パネルが回動して水平状態に戻る。この場合、ばね部材のばね荷重は可動パネルの回動に伴って次第に小さくなっていき、可動パネルが水平状態に戻った時点でばね部材のばね荷重はほぼゼロとなる。引き続いて第１のモータを逆方向へ回転すると、スライド部材がラックに沿って前進位置から後退位置へと移動するため、可動パネルは再び水平姿勢を保って本体装置の内部に格納される。
【０００４】
また、他の従来例として、可動パネルの回転軸に捩りコイルばねの巻回部を装着し、この捩りコイルばねの両腕部を可動パネルとスライド部材に掛止することにより、可動パネルを起立姿勢方向へ付勢するようにした車載用電子機器が知られている（例えば、特許文献２参照）。捩りコイルばねのばね荷重は可動パネルが水平姿勢にあるときに最も大きく、可動パネルが起立方向へ回動するのに伴って次第に小さくなり、可動パネルの回動角度が９０度になると捩りコイルばねのばね荷重がゼロとなるように設定されている。
【特許文献１】特開２００２−３６２２４３号公報（第３−４頁、図１）
【特許文献２】特開平６−１９９１８６号公報（第２−３頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述した従来例のうち、ばね部材によって可動パネルを水平姿勢方向へ付勢するようにした前者の車載用電子機器においては、可動パネルが起立状態で停止しているときに、ばね部材に蓄力されたばね荷重によって減速ギヤ列のバックラッシがキャンセルされるため、走行中の自動車等からの外部振動によって可動パネルがガタ付くことを抑制できる。しかしながら、可動パネルに設けられた表示画面がタッチパネル式である場合、ユーザがタッチパネルを押圧操作する方向とばね部材の付勢方向とが逆になるため、ユーザの押圧操作力にばね部材のばね荷重が負けてしまうことがあり、その場合、ユーザがタッチパネルを押圧操作する度に可動パネルが上記バックラッシ相当分だけ押圧方向に沈み込んでしまい、操作品位が低下するという問題があった。なお、このような問題はタッチパネル式の表示画面である場合に限らず、例えばユーザが表示画面の周囲に配設された操作キーを押圧操作する場合にも同様に発生する。
【０００６】
一方、捩りコイルばねによって可動パネルを起立方向へ付勢するようにした後者の車載用電子機器においては、モータを駆動源として可動パネルが水平姿勢から起立姿勢まで回動する間、捩りコイルばねが可動パネルを起立方向へ付勢してモータの駆動力をアシストしているため、低トルクのモータで可動パネルを安定して回動させることができる。しかしながら、可動パネルの回動角度が９０度になると捩りコイルばねのばね荷重がゼロとなるように設定されているため、可動パネルが起立姿勢で停止しているときに、モータと可動パネル間に介設された減速ギヤ列のバックラッシを捩りコイルばねでキャンセルすることができず、起立姿勢にある可動パネルのガタ付きを抑えることができないという難点がある。
【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、起立姿勢にある可動パネルのバックラッシに起因するガタ付きや押圧操作に伴う沈み込みを確実に防止できる車載用電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、モータを駆動源として減速ギヤ列を回転駆動することによって可動パネルが傾倒姿勢と起立姿勢との間で回動する車載用電子機器において、可動パネルが傾倒姿勢から９０度を越えた最大起立角度まで回動したとき、可動パネルをさらに起立方向へ付勢するばね部材を設けることとした。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の車載用電子機器は、可動パネルが傾倒姿勢から９０度を越えた最大起立角度まで回動したとき、この可動パネルをさらに起立方向へ付勢するばね部材を設けたので、可動パネルが９０度を越えた任意の起立姿勢で停止しているときに、ばね部材のばね荷重によって減速ギヤ列のバックラッシをキャンセルして可動パネルのガタ付きを抑制することができるのみならず、例えばユーザが表示画面に付設されたタッチパネルを押圧操作した場合でも、その操作方向とばね部材の付勢方向が同じになるため、ユーザの操作力によって可動パネルが押圧方向へ沈み込むことを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明は、表示画面を有する可動パネルと、この可動パネルを回動可能に支持するスライド部材と、このスライド部材に搭載されたモータと、このモータと前記可動パネルとの間に介設された減速ギヤ列とを備え、前記モータを駆動源として前記減速ギヤ列を回転駆動することにより、前記可動パネルが本体装置の前方で傾倒姿勢と起立姿勢の間を回動する車載用電子機器において、前記可動パネルを起立方向へ付勢するばね部材を設け、前記可動パネルが傾倒姿勢から９０度を越えた最大起立角度まで回動したとき、前記ばね部材が前記可動パネルをさらに起立方向へ付勢するように構成した。
【００１１】
このように構成された車載用電子機器では、モータを駆動源として可動パネルが９０度以上回動して任意の起立姿勢に停止しているときに、ばね部材が可動パネルをさらに起立方向へ付勢しているので、ばね部材のばね荷重によって減速ギヤ列のバックラッシをキャンセルして可動パネルのガタ付きを抑制することができるのみならず、例えばユーザが表示画面に付設されたタッチパネルを押圧操作した場合でも、その操作方向とばね部材の付勢方向が同じになるため、ユーザの操作力によって可動パネルが押圧方向へ沈み込むことを防止できる。
【００１２】
上記の構成において、可動パネルが傾倒姿勢にあるときにモータの端子間をショートしてモータロック状態にすると、可動パネルの傾倒姿勢で最大となったばね部材のばね荷重によって可動パネルが起立方向へ浮き上がることを防止できて好ましい。
【００１３】
また、上記の構成において、ばね部材が捩りコイルばねからなり、この捩りコイルばねの巻回部を可動パネルの回転軸に装着すると共に、捩りコイルばねの両腕部を可動パネルとスライド部材に掛止することが好ましい。この場合、可動パネルに軸部を有するブラケットを固定すると共に、この軸部を可動パネルの回転軸と同軸上に配置し、捩りコイルばねの巻回部をブラケットの軸部に巻装する構成にすると、捩りコイルばねに所望のばね荷重をかけた状態で簡単に組み込むことができて好ましい。
【実施例】
【００１４】
実施例について図面を参照して説明すると、図１は可動パネルが最大起立角度で停止した状態を示す車載用電子機器の側面図、図２は可動パネルが起立した状態を示す車載用電子機器の斜視図、図３は可動パネルが突出した状態を示す車載用電子機器の側面図、図４は可動パネルが突出した状態を示す車載用電子機器の平面図、図５は該車載用電子機器に備えられる捩りコイルばねの取付状態を示す説明図、図６は該車載用電子機器に備えられるスライド部材を裏面側から見た斜視図、図７はブラケットと捩りコイルばねの分解斜視図、図８はブラケットと捩りコイルばねを可動パネルに組み込む手順を示す説明図、図９は可動パネルを分解して示す車載用電子機器の斜視図である。
【００１５】
これらの図において、符号１は車載用電子機器の外殼をなす本体装置であり、この本体装置１は箱形のシャーシ２とその前端部に一体化された化粧部材３とで構成されている。本体装置１の内部は上下２段に区画されており、上段側には後述する可動パネル４等が収納され、下段側にはディスクプレーヤ５等が収納されている。なお、本体装置１はユーザ（搭乗者）の視線に対して下方に位置する車内の適宜個所、例えばインストルメントパネルの凹所内に設置されるようになっている。
【００１６】
図４に示すように、シャーシ２内の両側部には一対のラック６が固定されており、これらラック６は互いに平行に前後方向へ延びている。また、シャーシ２の内部にはスライドベース（スライド部材）７が前後進可能に配設されており、このスライドベース７の前端部には可動パネル４が回動可能に支持されている。可動パネル４の裏面にはＬＣＤの前面に透明なタッチパネルを重ねたタッチパネル式の表示画面８が配設されている。スライドベース７には第１のモータ９と第２のモータ１０が搭載されており、スライドベース７は第１のモータ９を駆動源とする第１の動力伝達機構によって本体装置１の前後方向へ往復移動される。また、可動パネル４は第２のモータ１０を駆動源とする第２の動力伝達機構によって水平（傾倒）状態と起立状態との間を回転動作され、図１に示すように、可動パネル４の最大起立角度θは９０度よりも大きな例えば１０５度に設定されている。
【００１７】
すなわち、第１の動力伝達機構は第１のモータ９の回転力をスライドベース７に伝達する第１の減速ギヤ列１１を有しており、この第１の減速ギヤ列１１の最初段ギヤであるウォームギヤ１２は第１のモータ９の回転軸に取り付けられている。ウォームギヤ１２には次段ギヤのウォームホイール１３が噛合しており、第１の減速ギヤ列１１の最終段のギヤ１１ａはスライドベース７の後端部に軸支されたシャフト１４に固着され、このシャフト１４の両端部には前記ラック６に噛合するギヤ１５が固着されている。一方、第２の動力伝達機構は第２のモータ１０の回転力を可動パネル４に伝達する第２の減速ギヤ列１６を有しており、この第２の減速ギヤ列１６の最初段ギヤであるウォームギヤ１７は第２のモータ１０の回転軸に取り付けられている。ウォームギヤ１７には次段ギヤのウォームホイール１８が噛合しており、第２の減速ギヤ列１６の最終段のギヤ１６ａは可動パネル４側に固着されたギヤ１９に噛合している。
【００１８】
図６と図９に示すように、スライドベース７の両側部には孔７ａを有する耳片７ｂが突出形成されており、これら孔７ａに挿通した連結ピン２０を可動パネル４に固定することにより、可動パネル４は両連結ピン２０を回転軸としてスライドベース７の両耳片７ｂ間に回動可能に支持されている。ここで、一方の連結ピン２０は可動パネル４に固定されたブラケット２１の軸部２１ａに固定されており、可動パネル４は軸部２１ａに巻装された捩りコイルばね２２のばね荷重によって起立方向への回転力が付与されている。これらブラケット２１と捩りコイルばね２２を可動パネル４に組み込む場合は、図７に示すように、まず捩りコイルばね２２の巻回部２２ａをブラケット２１の軸部２１ａに挿入し、該捩りコイルばね２２の一方の腕部２２ｂをブラケット２１の孔２１ｂに挿入する。次に、図８（ａ）から図８（ｂ）に示すように、可動パネル４に設けられた凹部４ａ内にブラケット２１を嵌め込み、この凹部４ａの一方の相対向する側面に形成された孔４ｂと切欠き４ｃに軸部２１ａの先端と後端をそれぞれ挿入する。このとき、捩りコイルばね２２の他方の腕部２２ｃは可動パネル４に掛止されるが、捩りコイルばね２２はほぼ無負荷状態で凹部４ａ内に組み込まれる。次に、ブラケット２１を図８（ｂ）の矢印Ｐ方向に回転して可動パネル４に押し当てた後、図８（ｃ）に示すように、ネジ２３を用いてブラケット２１を可動パネル４に固定する。これにより、捩りコイルばね２２の一方の腕部２２ｂがブラケット２１と共に同方向へ回転して巻回部２２ａが捩られるため、捩りコイルばね２２の他方の腕部２２ｃに矢印Ｐ方向のばね荷重が発生する。
【００１９】
そして、このようにブラケット２１と捩りコイルばね２２を可動パネル４に組み込んだ後、図９に示すように、可動パネル４をスライドベース７の両耳片７ｂ間に挿入し、連結ピン２０を用いて可動パネル４をスライドベース７に回動可能に支持する。その際、捩りコイルばね２２の腕部２２ｃを図８（ｃ）の矢印Ｐと逆の矢印Ｑ方向に撓めながらスライドベース７内に挿入し、該腕部２２ｃの先端をスライドベース７の裏面にネジ止めしたばね受け体２４に掛止する（図５，６参照）。その結果、可動パネル４はスライドベース７に対し捩りコイルばね２２のばね荷重によって起立方向へ付勢された状態で支持され、図１に示すように、可動パネル４が最大起立角度θまで回動して停止しているとき、捩りコイルばね２２が可動パネル４をさらに起立方向（同図の矢印Ｑ方向）へ付勢した状態となっている。
【００２０】
次に、上記の如く構成された車載用電子機器の動作を説明する。
【００２１】
可動パネル４が本体装置１の内部に収納されたクローズ状態において、シャフト１４の両端部のギヤ１５はそれぞれ本体装置１に固定されたラック６の後端部と噛合しており、スライドベース７は本体装置１内の後退位置にあって、可動パネル４はスライドベース７に対して水平な状態になっている。かかるクローズ状態で図示せぬオープン釦を投入すると、第１のモータ９が一方向へ回転し、その回転力がウォームギヤ１２からウォームホイール１３を介して第１の減速ギヤ列１１の最終段のギヤ１１ａまで伝達されるため、このギヤ１１ａとシャフト１４が一体的に回転する。これによってシャフト１４の両端のギヤ１５がラック６の後端部から前端部側へと移動するため、図３と図４に示すように、スライドベース７が本体装置１内の後退位置から前進し、可動パネル４も水平状態を保ったまま前進して本体装置１の前方側へ突出する。このとき捩りコイルばね２２のばね荷重は最大になっており、捩りコイルばね２２から可動パネル４を起立方向へ付勢する大きな力が作用するが、可動パネル４の駆動源である第２のモータ１０の＋端子と−端子間をショートしてモータロック状態にしてあるため、捩りコイルばね２２によって可動パネル４が起立方向へ浮き上がることを防止でき、可動パネル４を水平状態に保ったまま本体装置１の前方側へ突出させることができる。
【００２２】
このようにスライドベース７の前進に伴って可動パネル４が本体装置１の前面から完全に突出すると、図示せぬストッパによって可動パネル４の前進動作が停止すると共に、同じく図示せぬ検出スイッチからの検出信号に基づいて第１のモータ９の回転が停止し、その代わりに第２のモータ１０が一方向へ回転する。第２のモータ１０が一方向へ回転すると、その回転力がウォームギヤ１７からウォームホイール１８を介して第２の減速ギヤ列１６の最終段のギヤ１６ａに伝達されるため、このギヤ１６ａに噛合するギヤ１１の回転に伴って可動パネル４が図３の矢印Ｑ方向へ回動しながら立ち上がり、可動パネル４の裏面のタッチパネル式表示画面８が露出してくる。そして、可動パネル４が予め設定された任意の起立角度まで立ち上がると、図示せぬ角度検出センサからの検出信号に基づいて第２のモータ１０の回転が停止し、可動パネル４はタッチパネル式の表示画面８をユーザ（搭乗者）に正対させた状態で停止する。例えば、予め設定された可動パネル４の起立角度が最大起立角度θと同じ１０５度である場合、図１に示すように、可動パネル４は最大起立角度θまで立ち上がり、この状態でタッチパネル式の表示画面８をユーザに正対させた状態で停止する。
【００２３】
このとき、捩りコイルばね２２のばね荷重は可動パネル４の矢印Ｑ方向への回動に伴って次第に小さくなっているが、前述したように、可動パネル４が最大起立角度θまで回転したときも、捩りコイルばね２２が可動パネル４を起立方向（同図の矢印Ｑ方向）へ付勢するように設定されているため、任意の起立角度で停止している可動パネル４には必ず捩りコイルばね２２から矢印Ｑ方向のばね荷重が付与されることになる。したがって、この捩りコイルばね２２のばね荷重によって第２の減速ギヤ列１６のバックラッシがキャンセルされるため、起立状態にある可動パネル４が走行中の自動車等からの外部振動によってガタ付くことを抑制できる。また、使用時にユーザが表示画面８のタッチパネルを押圧操作する場合、図１に示すように、ユーザがタッチパネルを押圧する方向Ｔと捩りコイルばね２２の付勢方向Ｑとが同一方向となるため、ユーザの操作力によって可動パネル４が押圧方向へ沈み込むことはなく、操作品位の低下を防止することができる。
【００２４】
かかるオープン状態で図示せぬクローズ釦を投入すると、上記と逆の動作が実行されて再びクローズ状態となる。すなわち、まず、第２のモータ１０を逆方向へ回転することにより、可動パネル４を傾倒方向へ回動させてその姿勢をスライドベース７と水平な状態に戻した後、第１のモータ９を逆方向に回転することにより、スライドベース７および可動パネル４を後退させる。この場合、可動パネル４の傾倒方向への回動に伴って捩りコイルばね２２のばね荷重は次第に大きくなっていき、可動パネル４が水平姿勢になった時点で捩りコイルばね２２のばね荷重は最大となるが、この時点で再び第２のモータ１０の端子間をショートしてモータロック状態にするため、可動パネル４を水平状態に保ったまま本体装置１の後方側へ移動させることができる。そして、スライドベース７が本体装置１の奥部まで後退すると、再び可動パネル４は本体装置１の内部に収納されてクローズ状態に戻る。
【００２５】
なお、上記実施例では、可動パネル４とスライドベース７を第１および第２のモータ９，１０で別々に駆動する２モータ方式について説明したが、これら可動パネル４とスライドベース７を共通のモータで駆動する１モータ方式を採用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】可動パネルが最大起立角度で停止した状態を示す車載用電子機器の側面図である。
【図２】可動パネルが起立した状態を示す車載用電子機器の斜視図である。
【図３】可動パネルが突出した状態を示す車載用電子機器の側面図である。
【図４】可動パネルが突出した状態を示す車載用電子機器の平面図である。
【図５】該車載用電子機器に備えられる捩りコイルばねの取付状態を示す説明図である。
【図６】該車載用電子機器に備えられるスライド部材を裏面側から見た斜視図である。
【図７】ブラケットと捩りコイルばねの分解斜視図である。
【図８】ブラケットと捩りコイルばねを可動パネルに組み込む手順を示す説明図である。
【図９】可動パネルを分解して示す車載用電子機器の斜視図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  本体装置
２  シャーシ
４  可動パネル
４ａ  凹部
４ｂ  孔
４ｃ  切欠き
７  スライドベース（スライド部材）
８  表示画面
９  第１のモータ
１０  第２のモータ
１１  第１の減速ギヤ列
１６  第２の減速ギヤ列
２０  連結ピン
２１  ブラケット
２１ａ  軸部
２１ｂ  孔
２２  捩りコイルばね
２２ａ  巻回部
２２ｂ，２２ｃ  腕部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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