(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータと、このモータの回転を可動体に伝達する減速ギア列と、前記モータの回転角度を検出するロータリーポジションセンサとを備え、前記減速ギア列に筒状部を有する歯車を噛合すると共に、この筒状部の内部に前記ロータリーポジションセンサを動作させる軸状体を嵌合し、前記筒状部の内周面と前記軸状体の外周面とを凹凸係合することにより、前記軸状体を前記歯車に対して角度調整可能に構成したことを特徴とするローディング機構。
【請求項２】
請求項１の記載において、前記筒状部に軸線方向へ延びる複数のスリットを形成すると共に、これらスリットによって分割された前記筒状部の内周面にそれぞれ突起を形成し、これら突起を前記軸状体の外周面に形成したスプラインに係合したことを特徴とするローディング機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば車載用ディスプレイ装置に具備されるモニタ装置を起立動作するのに使用されるローディング機構に係り、特に、駆動源であるモータの回転角度を回転型可変抵抗器等のロータリーポジションセンサによって検出するタイプのローディング機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、液晶表示装置（ＬＣＤ）等のモニタ装置を前面パネルに対して出没自在とした車載用ディスプレイ装置が普及しているが、一般的にこの種の車載用ディスプレイ装置では、モニタ装置を搭載した可動ベースをモータを駆動源とするローディング機構によって水平方向へ前進させた後、この前進位置で別のモータを駆動源とするローディング機構によってモニタ装置を起立させるようになっている。
【０００３】
従来より、このようにモータを駆動源としてモニタ装置を起立させるローディング機構において、モータの回転をモニタ装置に伝達する減速ギア列の１つに歯車を噛合し、この歯車の回転軸に回転型可変抵抗器等のロータリーポジションセンサを連結したものが知られている。このように構成されたローディング機構では、モータに連動して回転する歯車によってロータリーポジションセンサが動作され、このロータリーポジションセンサからモータの回転量に同期した信号が出力されるため、この出力信号に基づいてモニタ装置の角度制御を行うことができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ロータリーポジションセンサを用いてモータの回転角度を検出するローディング機構においては、減速ギア列を構成する各ギア間のバックラッシュのばらつきや、ロータリーポジションセンサ自身の製造上のばらつき等が懸念されるため、組立段階でロータリーポジションセンサの初期位置を設定する必要がある。すなわち、ロータリーポジションセンサの出力信号に基づいてモニタ装置の角度制御を行うためには、ローディング機構の構成部品の組立完了状態において、ロータリーポジションセンサの出力信号の基準値に対してモニタ装置の基準角度が一致していなければならない。
【０００５】
このような理由から、前述した従来技術では、ローディング機構の各構成部品を組み立てた状態でモータを回転し、ロータリーポジションセンサ（例えば回転型可変抵抗器）の基準電圧値に対するモニタ装置の角度ずれを確認した後、そのずれ量をなくすために歯車とロータリーポジションセンサの相対位置を調整していた。つまり、歯車を動力伝達系に一旦組み込んでロータリーポジションセンサの基準電圧値を測定した後、ロータリーポジションセンサの初期位置設定を調整するために、歯車を動力伝達系から外して再度組み込むという煩雑な組立工程が必要であった。
【０００６】
なお、このような問題は上記したモニタ装置の起立動作用のローディング機構に限らず、モータを駆動源として動作される可動体がモニタ装置以外のローディング機構であっても、モータの回転角度をロータリーポジションセンサによって検出するタイプのローディング機構であれば同様に発生する。
【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、モータの回転角度を検出するロータリーポジションセンサの初期位置設定を簡単に行うことができるローディング機構を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、回転方向に凹凸係合された歯車と軸状体の２ピース構造を採用し、この歯車をモータの回転を可動体に伝達する減速ギア列に噛合すると共に、軸状体をロータリーポジションセンサの回転中心に連結することとする。このように構成したローディング機構によれば、組立段階で軸状体を強制的に回転して歯車との凹凸係合位置を変えると、減速ギア列に噛合する歯車に対してロータリーポジションセンサを動作させる軸状体の相対的な回転角度が調整されるため、ローディング機構の全ての構成部品を組み立てた状態でロータリーポジションセンサの初期位置設定を簡単に行うことができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明のローディング機構では、モータと、このモータの回転を可動体に伝達する減速ギア列と、前記モータの回転角度を検出するロータリーポジションセンサとを備え、前記減速ギア列に筒状部を有する歯車を噛合すると共に、この筒状部の内部に前記ロータリーポジションセンサを動作させる軸状体を嵌合し、前記筒状部の内周面と前記軸状体の外周面とを凹凸係合することにより、前記軸状体を前記歯車に対して角度調整可能に構成した。
【００１０】
このように構成したローディング機構によれば、組立段階で軸状体を強制的に回転して歯車との凹凸係合位置を変えると、減速ギア列に噛合する歯車に対してロータリーポジションセンサを動作させる軸状体の相対的な回転角度が調整されるため、ローディング機構の全ての構成部品を組み立てた状態でロータリーポジションセンサの初期位置設定を簡単に行うことができる。
【００１１】
上記の構成において、前記歯車の筒状部に軸線方向へ延びる複数のスリットを形成すると共に、これらスリットによって分割された筒状部の内周面にそれぞれ突起を形成し、これら突起を軸状体の外周面に形成したスプラインに係合することが好ましく、このように構成すると、筒状部に適度な弾性力を付与して突起とスプラインの凹凸係合をより確実なものにできる。
【００１２】
【実施例】
実施例について図面を参照して説明すると、図１は車載用ディスプレイ装置の側面図、図２は該ディスプレイ装置の内部構造を示す底面図、図３は該ディスプレイ装置に備えられるローディング機構の要部説明図、図４は該ローディング機構の要部断面図、図５は該ローディング機構に備えられる検出部材の斜視図である。
【００１３】
図１と図２において、符号１は車載用ディスプレイ装置の外殻をなす筐体１を示し、この筐体１はインパネとも略称される前面パネル２の裏側に設置されている。筐体１の内部にはスライドシャーシ３が前後進可能に配置されており、このスライドシャーシ３には中央のガイドレール４を挟んで第１のラック５と第２のラック６が固定されている。これらガイドレール４と第１および第２のラック５，６は互いに平行に前後方向へ延びており、筐体１の奥部には第１および第２のラック５，６に連続するラック７，８が固定されている。筐体１には一対のロックレバー９が軸支されており、これらロックレバー９によって筐体１に対するスライドシャーシ３の前進量が規定されるようになっている。スライドシャーシ３の左右両側には断面コ字状のガイド部３ａが形成されており、これらガイド部３ａに可動ベース１０の両側部が挿入されている。可動ベース１０の両側部は円弧状に形成されており、この可動ベース１０の先端部には液晶表示装置（ＬＣＤ）からなるモニタ装置１１が回動自在に支承されている。
【００１４】
可動ベース１０には一対のピン１２，１３が植設されており、これらピン１２，１３に第１のアーム１４と第２のアーム１５がそれぞれ揺動（回転）可能に支承されている。第１のアーム１４には第１のモータ１６と該モータ１６を駆動源として回転する第１のギア１７が搭載されており、この第１のギア１７は図示せぬスプリングの弾発力を受けて第１のラック５と噛合している。同様に、第２のアーム１５には第２のモータ１８と該モータ１８を駆動源として回転する第２のギア１９が搭載されており、この第２のギア１９は図示せぬスプリングの弾発力を受けて第２のラック６と噛合している。さらに、可動ベース１０の中央部には第３のモータ２０と減速ギア列２１等からなるローディング機構が搭載されており、モニタ装置１１は該モータ２０を駆動源として水平状態と起立状態との間を回動するようになっている。減速ギア列２１は互いに噛合する複数のギアを有し、最初段のギアは第３のモータ２０の回転軸に圧入されたウォームギア２０ａに噛合し、最終段のギアはモニタ装置１１に設けられた歯部に噛合している。減速ギア列２１の各ギアは可動ベース１０と金属板製のカバー２２との間に軸支されており、減速ギア列２１の１つのギア２１ａに検出部材２３が噛合している。
【００１５】
図３〜図５に示すように、この検出部材２３は、減速ギア列２１の１つのギア２１ａに噛合する歯車２４と、この歯車２４と一体的に回転する軸状体２５との２ピース構造であり、軸状体２５の下端は回転型可変抵抗器２６の回転中心に連結されている。この回転型可変抵抗器２６は第３のモータ２０の回転角度を検出するロータリーポジションセンサであり、可動ベース１０に搭載されたプリント基板２７上に実装されている（図２参照）。歯車２４には筒状部２４ａが上方に向けて突設されており、この筒状部２４ａは上端から軸線方向へ延びる複数（例えば４つ）のスリット２８によって分割されている。筒状部２４ａは各スリット２８によって外側へ弾性変形しやすくなっており、各スリット２８によって分割された筒状部２４ａのうち、相対向する２つの筒状部２４ａの内周面に突出部２４ｂが形成され、全ての筒状部２４ａの内周面に軸線方向へ延びる突起２４ｃが形成されている。一方、軸状体２５の上端中央には内底部を六角形にした係合孔２９が設けられており、この軸状体２５の上部にはスプライン２５ａが刻設されている。また、軸状体２５の下部には下面中央に連結軸２５ｂを有する鍔部２５ｃが形成されており、この鍔部２５ｃとスプライン２５ａとの間にガイド突部２５ｄが形成されている。前述したように、これら歯車２４と軸状体２５は一体化されて２ピース構造の検出部材２３を構成するが、この場合、図５に示すように軸状体２５を筒状部２４ａの下方から内部に挿入し、スプライン２５ａが突出部２４ｂを乗り越える位置まで圧入すると、鍔部２５ｃが筒状部２４ａの下面に突き当たり、軸状体２５が筒状部２４ａの内部に嵌合される。これにより、筒状部２４ａの各突起２４ｂと軸状体２５のスプライン２５ａとが凹凸係合され、減速ギア列２１に連動して歯車２４が回転すると、突起２４ｂとスプライン２５ａの凹凸係合によって軸状体２５も歯車２４と一体的に回転し、軸状体２５の連結軸２５ｂに連結した回転型可変抵抗器２６が回転動作されるようになっている。
【００１６】
次に、上記の如く構成された車載用ディスプレイ装置の動作を説明すると、モニタ装置１１が前面パネル２の内部に収納されたクローズ状態において、両ギア１７，１９はそれぞれ筐体１に固定されたラック７，８と噛合しており、スライドシャーシ３と可動ベース１０は共に後退し、モニタ装置１１は水平な状態でスライドシャーシ３内に収納されている。このクローズ状態で図示せぬオープン釦を投入すると、第１および第２のモータ１６，１８が共に始動し、両ギア１７，１９が等速度で回転を開始する。これにより両ギア１７，１９がラック７，８と噛合する間、スライドシャーシ３と可動ベース１０およびモニタ装置１１は筐体１に対して一体的に前進し、両ギア１７，１９の噛合がラック７，８からラック５，６へ切り替わった時点で、両ロックレバー９によってスライドシャーシ３の移動が停止されるため、以後、可動ベース１０とモニタ装置１１がスライドシャーシ３対して前進する。このようにして可動ベース１０とモニタ装置１１が前進し、図２に示すようにモニタ装置１１が前面パネル２から完全に突出すると、図示せぬ検知スイッチからの検出信号に基づいて第１および第２のモータ１６，１８が停止し、代わりに第３のモータ２０が始動する。これにより該モータ２０を駆動源とするローディング機構が動作し、第３のモータ２０の回転が減速ギア列２１を介してモニタ装置１１に伝達されることにより、該モニタ装置１１が回動を開始する。この場合、減速ギア列２１の回転に連動して検出部材２３の歯車２４と軸状体２５が一体的に回転し、この軸状体２５によって回転型可変抵抗器２６が回転動作されるため、回転型可変抵抗器２６から第３のモータ２０の回転量、すなわちモニタ装置１１の回動角度に同期した信号（電圧値）が出力される。したがって、図１に示すようにモニタ装置１１が完全に起立した時点で、回転型可変抵抗器２６からの出力電圧に基づいて第３のモータ２０が停止する。
【００１７】
なお、モニタ装置１１が完全に起立した場合、モニタ装置１１の表示画面が正面を向いて搭乗者の視線に対して傾いているため、引き続いてモニタ装置１１の視野角を調整する動作が実行される。例えば、第１のモータ１６を停止させた状態で第２のモータ１８のみを動作させ、第２のギア１９を第２のラック６に沿って後退させると、可動ベース１０がスライドシャーシ３の板面上で図２の反時計回り方向へ回転するため、モニタ装置１１も同方向へ回転して右側に位置する搭乗者に対して視野角が最適に調整される。これとは逆に、第２のモータ１８を停止させた状態で第１のモータ１６のみを動作させ、第１のギア１７を第１のラック５に沿って後退させると、可動ベース１０がスライドシャーシ３の板面上で図２の時計回り方向へ回転するため、モニタ装置１１も同方向へ回転して左側に位置する搭乗者に対して視野角が最適に調整される。
【００１８】
このようにしてモニタ装置１１はオープン状態となって使用されるが、この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となる。すなわち、まず、第１または第２のモータ１６，１８を逆方向に動作させてモニタ装置１１の姿勢を正面に戻した後、第３のモータ２０を逆方向に動作させてモニタ装置１１を水平状態に戻し、しかる後、両モータ１６，１８を共に逆方向に動作することにより、両ギア１７，１９をラック５，６と噛合させながら等速度で回転する。これにより可動ベース１０とモニタ装置１１がスライドシャーシ３対して後退し、両ギア１７，１９の噛合がラック５，６からラック７，８へ切り替わった時点で、可動ベース１０が両ロックレバー９とスライドシャーシ３のロック状態を解除するため、スライドシャーシ３と可動ベース１０およびモニタ装置１１が筐体１の奥部まで後退し、モニタ装置１１は前面パネル２の内部に収納される。
【００１９】
このように構成された車載用ディスプレイ装置においては、第３のモータ２０を駆動源とするローディング機構にロータリーポジションセンサとしての回転型可変抵抗器２６が組み込まれ、この回転型可変抵抗器２６の出力電圧に基づいて該モータ２０の回転角度を検出するようになっているため、ローディング機構の組立完了段階で回転型可変抵抗器２６の初期位置を設定する必要がある。この場合、ローディング機構の全ての各構成部品を組み立てた後、まず第３のモータ２０を回転してローディング機構を動作させ、回転型可変抵抗器２６の基準電圧値に対するモニタ装置１１の角度ずれを確認する。ここで、角度ずれが確認された場合は、図示せぬ六角ボルト等の治具を係合孔２９に挿入して軸状体２５を強制的に回転すると、歯車２４は減速ギア列２１に噛合して回転しないが、この歯車２４に対して軸状体２５が回転するため、軸状体２５に連結された回転型可変抵抗器２６の出力電圧が変化して角度ずれをなくすことができる。したがって、ローディング機構の全ての構成部品を組み立てた状態で、ロータリーポジションセンサである回転型可変抵抗器２６の初期位置設定を簡単に行うことができる。また、歯車２４の筒状部２４ａに軸線方向へ延びる複数のスリット２８が形成され、各スリットによって筒状部２４ａに適度な弾性力が付与されているため、筒状部２４ａの内周面に形成された各突起２４ｂと軸状体２５の外周面に刻設されたスプライン２５ａとの凹凸係合を確実なものにできると共に、回転型可変抵抗器２６の初期位置設定時に筒状部２４ａを外方へ撓みやすくすることができる。さらに、軸状体２５の刻設したスプライン２５ａの凹凸の数を変えることにより、回転型可変抵抗器２６の初期位置設定時の分解能を適宜に設定することができる。
【００２０】
なお、上記実施例では、車載用ディスプレイ装置に備えられるモニタ装置１１の起立動作を行うローディング機構について説明したが、本発明のローディング機構は上記実施例に限らず、モータの回転角度をロータリーポジションセンサによって検出するタイプであれば、モータを駆動源として動作される可動体がモニタ装置以外であっても適用可能である。
【００２１】
【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。
【００２２】
モータの回転を減速ギア列を介して可動体に伝達し、該モータの回転角度を検出するロータリーポジションセンサを備えたローディング機構において、回転方向に凹凸係合された歯車と軸状体の２ピース構造を採用し、この歯車をモータの回転を減速ギア列に噛合すると共に、軸状体をロータリーポジションセンサの回転中心に連結したので、組立段階で軸状体を強制的に回転して歯車との凹凸係合位置を変えることにより、減速ギア列に噛合する歯車に対してロータリーポジションセンサを動作させる軸状体の相対的な回転角度が調整され、したがって、ローディング機構の全ての構成部品を組み立てた状態でロータリーポジションセンサの初期位置設定を簡単に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例に係る車載用ディスプレイ装置の側面図である。
【図２】該ディスプレイ装置の内部構造を示す底面図である。
【図３】該ディスプレイ装置に備えられるローディング機構の要部説明図である。
【図４】該ローディング機構の要部断面図である。
【図５】該ローディング機構に備えられる検出部材の斜視図である。
【符号の説明】
１０  可動ベース
１１  モニタ装置（可動体）
２０  第３のモータ
２１  減速ギア列
２３  検出部材
２４  歯車
２４ａ  筒状部
２４ｂ  突出部
２４ｃ  突起
２５  軸状体
２５ａ  スプライン
２５ｂ  連結軸
２５ｃ  鍔部
２６  回転型可変抵抗器（ロータリーポジションセンサ）
２７  プリント基板
２８  スリット
２９  係合孔
【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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