(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸を有し、前記回転軸から離れた偏心軸と前記回転軸に対して前記偏心軸の反対側にある係合部とを有する回転板と、前記回転板を前記回転軸で駆動する駆動体と、シャッターと前記偏心軸を結合し前記偏心軸を中心に回動する腕部と、この腕部に設けられ、前記回転板の係合部が係合して腕部が前記回転板と一体化し、所定以上のトルクで前記係合部から分離する係合部材とを具備することを特徴とする車載カメラケース用シャッター機構。
【請求項２】
前記シャッターの閉鎖状態で前記係合部材は前記係合部と分離した状態になり、前記回転板が回転を開始することにより前記シャッターは直線的な動作を行ない、前記回転板の一定角度の回転により前記係合部材と前記係合部が係合して前記シャッターが回動するように、前記回転板の偏心軸と前記係合部との位置関係を設定したことを特徴とする請求項１記載の車載カメラケース用シャッター機構。
【請求項３】
駆動体により回転軸を介して回転板を回転駆動し、前記回転軸から離れた偏心軸に結合した腕部を駆動することにより、前記腕部の先に設けたシャッターを駆動するシャッター駆動方法において、前記回転軸に対して係合部を前記回転板の回転に応じて係合部材と係合させて前記腕部と前記回転板を一体化して前記腕部と前記シャッターを回転駆動し、所定以上のトルクで前記係合部と前記係合部材を分離して前記シャッターと前記腕部を偏心軸を介して直線的に駆動することを特徴とする車載カメラケース用シャッター駆動方法。
【請求項４】
前記シャッターの閉鎖状態と収納状態では前記係合部材を前記係合部と分離した状態にして、前記回転板の回転開始直後と停止直前において前記腕部を前記偏心軸の軌跡にそった直線的な動作をさせることを特徴とする請求項３記載の車載カメラケース用シャッター駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車載カメラケースなどのシャッター機構に関し、特に、ケースとシャッターの間の凍結状態を解除できるシャッター機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車載カメラなどのように、屋外で使用され、雨や雪などに濡れるおそれのあるカメラでは、撮影時以外にはケースのシャッターを閉じて濡れないように保護している。冬季に気温が下がると、ケースとシャッターの間に入った水分が凍結する。凍結した場合には、氷をはがしてシャッターを開けるために、強力な力が必要である。そのために、パワーの大きいモータでシャッターを駆動している。あるいは、凍結解除のための別の機構を設けて、凍結解除の必要があるときのみ、その機構を動作させて、シャッターの開閉はパワーの小さいモータで行なうようにしている。
【０００３】
図６は、従来のカメラケースのシャッターの動作を示す図である。図６(ａ)のように、シャッター３の端に設けたヒンジによりシャッター３が回転する構造となっているものである。図６(ｂ)のように、シャッター３が閉じた状態でシャッター３とケース２の間の水分が凍結すると、引っ張り力Ｆで氷10とシャッター３をはがすためには、Ｆ×ｌ／２程度の大きなトルクを必要とする。
【０００４】
図７は、別の形式の従来のカメラケースのシャッターの動作を示す図である。図７(ａ)のように、円筒の一部の様な形状をしたシャッター３が円筒の中心軸のまわりで回転して開閉する構造のものである。図７(ｂ)のように、シャッター３が閉じた状態でシャッター３とケース２の間の水分が凍結すると、剪断力で氷10とシャッター３をはがすことになるために、非常に大きなトルクを必要とする。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来のシャッター機構では、凍結解除のためにパワーの大きなモータが必要であった。また、凍結を解除するためだけの別機構を設けると、複雑な構成となり、コストが高くなるという問題があった。また、パワーの小さいモータでトルクを大きくして氷とシャッターをはがすようにすると、ギアなどの減速機構が大きくなる上に、シャッターの開閉が遅くなり、開閉に時間がかかるようになるという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記の問題を解決し、パワーの小さいモータで凍結を解除でき、開閉が迅速にできるシャッター機構を実現することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明では、シャッター機構を、回転軸から離れた偏心軸と係合部とを有する回転板と、回転板を駆動する駆動体と、シャッターと偏心軸をつないで偏心軸を中心に回動する腕部と、この腕部に設けられ、回転板の係合部が係合して腕部が回転板と一体化し、所定以上のトルクで係合部から分離する係合部材とを具備する構成とした。
【０００８】
このように構成したことにより、パワーの小さいモータでシャッターの凍結を解除できるとともに、迅速にシャッターを開閉できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載した発明は、回転軸を有し、前記回転軸から離れた偏心軸と係合部とを有する回転板と、前記回転板を前記回転軸で駆動する駆動体と、シャッターと前記偏心軸を結合し前記偏心軸を中心に回動する腕部と、この腕部に設けられ、前記回転板の係合部が係合して前記腕部が前記回転板と一体化し、所定以上のトルクで前記係合部から分離する係合部材とを具備する車載カメラケース用シャッター機構であり、偏心軸を回転軸に近くして、小さなトルクで大きな力をかけて凍結を解除するという作用を有する。
【００１０】
本発明の請求項２に記載した発明は、請求項１記載の車載カメラケース用シャッター機構において、前記シャッターの閉鎖状態で前記係合部材は前記係合部と分離した状態になり、前記回転板が回転を開始することにより前記シャッターは直線的な動作を行ない、前記回転板の一定角度の回転により前記係合部材と前記係合部が係合して前記シャッターが回動するように、前記回転板の偏心軸と前記係合部との位置関係を設定したものであり、強い力で凍結を解除してから迅速にシャッターを開くという作用を有する。
【００１１】
本発明の請求項３に記載した発明は、駆動体により回転軸を介して回転板を回転駆動し、前記回転軸から離れた偏心軸に結合した腕部を駆動することにより、前記腕部の先に設けたシャッターを駆動するシャッター駆動方法において、係合部を前記回転板の回転に応じて係合部材と係合させて前記腕部と前記回転板を一体化して前記腕部と前記シャッターを回転駆動し、所定以上のトルクで前記係合部と前記係合部材を分離して前記シャッターと前記腕部を偏心軸を介して直線的に駆動する車載カメラケース用シャッター駆動方法であり、小さなトルクで大きな力をかけて凍結を解除してから迅速にシャッターを開くとともに、強い力でシャッターを閉じて密閉するという作用を有する。
【００１２】
本発明の請求項４に記載した発明は、請求項３記載の車載カメラケース用シャッター駆動方法において、前記シャッターの閉鎖状態と収納状態では前記係合部材を前記係合部と分離した状態にして、前記回転板の回転開始直後と停止直前において前記腕部を前記偏心軸の軌跡にそった直線的な動作をさせるものであり、シャッターを開けるときと閉めるときに大きな力をかけ、開閉の途中ではシャッターを高速に回転させるという作用を有する。
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図１〜図５を参照しながら詳細に説明する。
【００１４】
（実施の形態）
本発明の実施の形態は、モータで駆動される回転円板に偏心軸と凹部とを設け、シャッターと偏心軸とピンを腕部でつなぎ、回転円板が回転を開始するとシャッターの凍結状態を解除する動作を行ない、回転円板がさらに回転するとピンが回転円板の凹部に係合して腕部とシャッターが回転円板と一体化して回転し、シャッターが開ききるとピンが凹部から離脱するシャッター機構である。
【００１５】
図１は、本発明の実施の形態のシャッター機構の構成を示す図である。図１(ａ)は、平面図であり、図１(ｂ)は、側面図である。図１において、カメラ１は、車載のビデオカメラである。ケース２は、カメラ１を保護するケースである。シャッター３は、ケース２の撮影用開口部を閉じるシャッターである。モータ４は、シャッター３を駆動するモータである。ギア５は、モータ４の回転数をシャッター３の駆動に適当な回転数に変える減速手段である。回転円板６は、ギア５の回転を腕部を介してシャッター３に伝える手段である。腕部７は、回転円板６の動きをシャッター３に伝える手段である。ピン８は、腕部７と回転円板６を結合する手段である。凹部９は、ピン８を回転円板６に係合する手段である。駆動回路13は、カメラ部１とモータ４を駆動する回路である。コネクタ11は、車両側の制御装置と接続するコネクタである。スイッチ12は、駆動回路10によりモータ４をＯＮ／ＯＦＦするスイッチである。
【００１６】
図２は、実施の形態のシャッター機構を有するカメラケース全体の３面図である。図２(ａ)は、平面図であり、図２(ｂ)は、シャッター側から見た側面図であり、図２(ｃ)は、回転円板側から見た側面図である。撮影用開口部14は、カメラ１のレンズ部分に対応してケース２に開けた開口部である。
【００１７】
図３は、実施の形態のシャッター機構の動作を示す図である。図３(ａ)は、シャッター３が完全に開いて、収納された状態を示す図である。図３(ｂ)は、ピン８が係合して一体的に回転を始める状態を示す図である。図３(ｃ)〜図３(ｅ)は、ピン８が係合した状態でシャッター３が回転する様子を示す図である。図３(ｆ)は、ピン８が離脱し、シャッター３が撮影用開口部14を閉鎖して停止した状態を示す図である。
【００１８】
図４は、実施の形態のシャッター機構の動作を示すために、図３(ａ)〜(ｆ)を重ねて描いた側面図である。図５は、図３(ａ)と(ｃ)と(ｄ)と(ｆ)の状態の腕部７とシャッター３の位置を、１枚に重ねて描いた図である。ケース２や回転円板６は省略してある。
【００１９】
上記のように構成された本発明の実施の形態のシャッター機構の動作を、図１〜図５を参照して説明する。
【００２０】
図１と図２に示すように、カメラ４のレンズ側に撮影用開口部14が開いているケース２に、撮影用開口部14を覆うシャッター３を設ける。シャッター３は、モータ４に結合されたギア５の出力軸を中心として回転する。回転円板６を、ギア５を介してモータ４で回転させる。回転円板６の中心軸は、ギア５の出力軸に結合されている。シャッター３の反対側の腕部は、ケース２に固定された軸に回転できるように取り付けられている。
【００２１】
回転円板６の中心軸の近くの偏心軸に腕部７が回動自在に結合されている。腕部７は、一端がシャッター３に固定的に結合されている。腕部７の他端には、ピン８が設けられている。ピン８は腕部７にバネを介して取り付けられている。腕部７の端部をバネとして直接取り付けてもよい。回転円板６には、回転軸から離れたところに、係合部として凹部９が設けられている。凹部９は、ピン８と係合するようになっている。また、回転円板６と腕部７のあいだに所定以上のトルクがかかると、ピン８が凹部９から離脱するようになっている。腕部７のバネ性により、ピン８が凹部９から斜め上向きの力を受けると、ピン８が押し上げられて、凹部９から離脱する。ピン８が係合した状態では、腕部７と回転円板６は一体化して、シャッター３を回転させる。ピン８が離脱した状態では、腕部７は、偏心軸を中心として回転できる。
【００２２】
シャッター３を閉じる場合は、図３(ａ)のシャッター収納状態から、モータ４を回転させて、図３(ｂ)の状態にする。このとき、シャッター３がケース２に凍結して接着していても、シャッター３に大きな力がかかって簡単にはがされる。回転円板６がさらに回転してピン８と凹部９が係合すると、シャッター３と腕部７は一体化して回転し、図３(ｂ)〜図３(ｅ)のように移動する。この間、シャッター３は、図５に円弧で示したように動く。
【００２３】
図３(ｅ)の状態になると、シャッター３はケース２と当接するので、ピン８に力が加わって凹部９から離脱する。離脱すると、腕部７は偏心軸を中心にして回転し、図３(ｆ)の状態になる。この状態でリミットスイッチでモータ４が停止する。このとき、シャッター３は強い力で引き込まれるので、ケース２とシャッター３は密着し、防水状態となる。
【００２４】
シャッター３が閉まった状態では、図３(ｆ)のように、回転円板６の凹部９と偏心軸を結ぶ線が、腕部７と直角になっている。ピン８は凹部９と離脱している。腕部７のバネにより、ピン８は回転円板６に接触している。回転円板６が回転すると、偏心軸は腕部７を押して、図３(ｅ)のようになる。このとき、回転軸と偏心軸の距離が短いので、トルクが小さくても、大きな力で腕部７を押すことができ、シャッター３は凍結していても、容易にはがれる。
【００２５】
回転円板６がさらに回転して、腕部７にあるピン８が凹部９の位置に来て凹部９と係合すると、回転円板６と腕部７は一体化して、シャッター３が回転を始める。この状態が、図３(ｅ)〜図３(ｂ)に示す過程である。このときは、凍結解除されているので、シャッター３は小さなトルクでも容易に回転することができる。したがって、シャッター３は迅速に回転して開く。
【００２６】
図３(ｂ)の状態になると、シャッター３の縁がケース２に当接して、ピン８に大きな力が加わるので、ピン８が凹部９から離脱する。離脱すると腕部７は偏心軸を中心として回転するので、シャッター３は図３(ａ)の状態になる。この状態になると、モータ４はリミットスイッチにより停止する。あるいは過負荷を検出して停止させてもよい。
【００２７】
シャッター３の開閉の一連の動きのうち、シャッター収納時の前後とシャッター閉鎖時の前後をまとめて示すと、図４のようになり、シャッター回転時の動きは図５のようになる。シャッター収納状態からピン８が凹部９に係合するまでと、シャッター閉鎖状態からピン８が凹部９に係合するまでは、腕部７は、偏心軸を中心として回転できるので、図３と図４に示した状態とは異なる位置に来ることもある。
【００２８】
なお、回転円板６は、必ずしも円板である必要はなく、ピン８が外れない大きさのものであれば、適当な形の回転板でよい。また、モータ４のトルクと回転数が適当なものであれば、ギア５は必要なく、モータ４に回転円板６を直結してもよい。また、腕部７に凹部９を設け、回転円板６にピン８を設けてもよい。この場合、腕部７は円板に近い形状になり、回転円板６は細長くてもよくなる。ピン８と凹部９のかわりとして、一定以上の力で分離する係合部材であれば、磁石などを用いてもよい。
【００２９】
上記のように、本発明の実施の形態では、シャッター機構を、回転円板の回転軸から離れた偏心軸に腕部を介してシャッターを取り付け、回転円板の凹部に腕部のピンが係合して一体化する構成としたので、シャッターの閉鎖状態で回転円板が回転を開始すると、シャッターが強い力で押されて凍結状態が解除され、回転円板がさらに回転するとピンが係合部に係合して、シャッターを迅速に開けることができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上のように、本発明では、シャッター機構を、回転軸から離れた偏心軸と係合部とを有する回転板と、回転板を駆動する駆動体と、シャッターと偏心軸をつないで偏心軸を中心に回動する腕部と、この腕部に設けられ、回転板の係合部が係合して腕部が回転板と一体化し、所定以上のトルクで係合部から分離する係合部材とを具備する構成としたので、車載カメラのケースのシャッターが凍結しても、パワーの小さいモータで凍結が解除できるとともに、凍結解除後は係合部材が回転板の係合部に係合してシャッターを迅速に開けることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態のシャッター機構の平面図と側面図、
【図２】本発明の実施の形態のシャッター機構の外観３面図、
【図３】本発明の実施の形態のシャッター機構の動作順序を示す図、
【図４】本発明の実施の形態のシャッター機構の動作状態をまとめて示す側面図、
【図５】本発明の実施の形態のシャッター機構のシャッター位置の説明図、
【図６】従来のシャッター機構の動作説明図、
【図７】別の従来のシャッター機構の動作説明図である。
【符号の説明】
１  カメラ
２  ケース
３  シャッター
４  モータ
５  ギア
６  回転円板
７  腕部
８  ピン
９  凹部
10  氷
11  コネクタ
12  スイッチ
13  駆動回路
14  撮影用開口部
【図１】
0004167334.tif 000002
【図２】
0004167334.tif 000003
【図３】
0004167334.tif 000004
【図４】
0004167334.tif 000005
【図５】
0004167334.tif 000006
【図６】
0004167334.tif 000007
【図７】
0004167334.tif 000008