(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023059745
(43)【公開日】2023-04-27
(54)【発明の名称】移動機構及び画像表示装置
(51)【国際特許分類】
G09F 9/00 20060101AFI20230420BHJP
【FI】
G09F9/00 312
G09F9/00 351
【審査請求】未請求
【請求項の数】16
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021169931
(22)【出願日】2021-10-15
(71)【出願人】
【識別番号】000232302
【氏名又は名称】ニデック株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001933
【氏名又は名称】弁理士法人 佐野特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】竹本 心路
(72)【発明者】
【氏名】竹本 満厚
【テーマコード(参考)】
5G435
【Fターム(参考)】
5G435AA00
5G435BB05
5G435BB12
5G435EE13
5G435EE16
5G435EE50
(57)【要約】 (修正有)
【課題】簡単な構成で移動体を回転移動させることができるとともに、移動体の上端位置又は下端位置を略同じ位置とすることができる移動機構を提供する。
【解決手段】移動機構は、台座部に配置されるガイド部と、移動体に配置されてガイド部と接触しつつ前記ガイド部に沿って移動するラック部と、ラック部を移動させる歯車部と、歯車部を回転させるモータと、を有する。ラック部は、曲線ラックギヤ部と直線ラックギヤ部とを有する。移動体が第1位置と中間位置との間にあるとき、ラック部の曲線ラックギヤ部が歯車部と噛み合うとともに、曲線レール部が曲面ガイド部と接触し、移動体が中間位置と第2位置との間にあるとき直線ラックギヤ部が歯車部と噛み合うとともに、直線レール部が平面ガイド部と接触する。歯車部の回転によって移動体が中間位置に到達したとき、曲線ラックギヤ部から直線ラックギヤ部に又はその逆に歯車部との噛み合いが切り替わる。
【選択図】
図3
【特許請求の範囲】
【請求項1】
移動体を台座部に対する第1位置と、前記第1位置に対して前後方向に延びる中心軸を中心として回転移動した中間位置と、前記中間位置に対して横方向に直線移動した第2位置とに移動させる移動機構であって、
前記台座部に配置されるガイド部と、
前記移動体に配置されて前記ガイド部と接触しつつ前記ガイド部に沿って移動するラック部と、
前記台座部に回転可能に配置されて前記ラック部に噛み合うとともに回転することで前記ラック部を移動させる歯車部と、
前記台座部に配置されて前記歯車部を回転させるモータと、を有し、
前記ガイド部は、
軸方向から見て前記中心軸を中心とする円弧状の凹曲面を有する凹曲面ガイド部と、
前記凹曲面ガイド部の一端から径方向外方に前記横方向に沿って延びる平面ガイド部と、を有し、
前記ラック部は、
軸方向から見て円弧状であり、内面に前記歯車部と噛み合う曲線ラックギヤ部を有する曲線レール部と、
前記曲線レール部の一端から径方向内方に直線状に延び、前記曲線レール部側の面に前記歯車部と噛み合う直線ラックギヤ部を有する直線レール部と、を有し、
前記移動体が前記第1位置と前記中間位置との間にあるとき、前記ラック部の前記曲線ラックギヤ部が前記歯車部と噛み合うとともに、前記曲線レール部が前記曲面ガイド部と接触し、前記移動体が前記中間位置と前記第2位置との間にあるとき前記直線ラックギヤ部が前記歯車部と噛み合うとともに、前記直線レール部が前記平面ガイド部と接触し、
前記歯車部の回転によって前記移動体が前記中間位置に到達したとき、前記曲線ラックギヤ部から前記直線ラックギヤ部に又はその逆に前記歯車部との噛み合いが切り替わる移動機構。
【請求項2】
前記台座部は前記中心軸を中心とするシャフトをさらに有し、
前記移動体は、前記シャフトが配置される第1孔部を有し、
前記第1孔部は、前記移動体が前記中間位置にあるときに前記第2位置と反対側に延びる請求項1に記載の移動機構。
【請求項3】
前記移動体は、前記中心軸に沿って延びるシャフトをさらに有し、
前記台座部は、前記シャフトが配置される第2孔部を有し、
前記第2孔部は、前記第2位置側に延びる請求項1に記載の移動機構。
【請求項4】
前記シャフトは、軸受を介して前記移動体に回転可能に支持されており、
前記移動体は、前記第1孔部を囲む壁部を有する移動体軸受支持部を有し、
前記移動体軸受支持部は、前記軸受を前記第1孔部に沿って移動可能に支持する請求項2に記載の移動機構。
【請求項5】
前記シャフトは、軸受を介して前記台座部に回転可能に支持されており、
前記台座部は、前記第2孔部を囲む壁部を有する台座軸受支持部を有し、
前記台座軸受支持部は、前記軸受を前記第2孔部に沿って移動可能に支持する請求項3に記載の移動機構。
【請求項6】
前記移動体及び前記台座部の一方に配置された第1凹部と、他方に配置されて前記第1凹部に配置可能な第1凸部と、を有し、前記移動体が第1位置にあるとき、前記第1凹部に前記第1凸部が配置される請求項1から請求項5のいずれかに記載の移動機構。
【請求項7】
前記移動体及び前記台座部の一方に配置された第2凹部と、他方に配置されて前記第2凹部に配置可能な第2凸部と、を有し、前記移動体が第2位置にあるとき、前記第2凹部に前記第2凸部が配置される請求項1から請求項6のいずれかに記載の移動機構。
【請求項8】
第1移動規制部をさらに有し、
前記第1移動規制部は、前記移動体及び前記台座部の一方に配置された第1接触部と、他方に配置されて移動体が前記中間位置から前記第1位置に到達したとき前記第1接触部と接触する第1被接触部と、を有する請求項1から請求項7のいずれかに記載の移動機構。
【請求項9】
第2移動規制部をさらに有し、
前記第2移動規制部は、前記移動体及び前記台座部の一方に配置された第2接触部と、他方に配置されて移動体が前記中間位置から前記第2位置に到達したとき前記第2接触部と接触する第2被接触部と、を有する請求項1から請求項8のいずれかに記載の移動機構。
【請求項10】
前記直線レール部の前記平面ガイド部と接触する部分は、前記平面ガイド部に近づくにつれて上方に延びるレール傾斜面を有する請求項1から請求項9のいずれかに記載の移動機構。
【請求項11】
前記平面ガイド部の径方向内側の端部は、前記直線レール部に近づくにつれて下方に傾斜するガイド傾斜面を有する請求項1から請求項10のいずれかに記載の移動機構。
【請求項12】
前記歯車部の前記ラック部と噛み合う部分は、一部のみにギヤ歯を有する請求項1から請求項11のいずれかに記載の移動機構。
【請求項13】
前記ラック部は、前記移動体の外面に取り付けられる請求項1から請求項12のいずれかに記載の移動機構。
【請求項14】
前記第1位置にあるときの前記移動体の上端又は下端と、前記第2位置にあるときの前記移動体の上端又は下端とが同じ高さである請求項1から請求項13のいずれかに記載の移動機構。
【請求項15】
請求項1から請求項14のいずれかに記載の移動機構と、
前記移動体に配置された画像表示部と、を有する画像表示装置。
【請求項16】
前記移動体は、前記画像表示部と単一の部材として形成される請求項15に記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、移動機構及び移動機構を用いた画像表示装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、電動によりモニタの向きを縦向き又は横向きに移動させるモニタ回転機構が知られている。そして、縦向き時のモニタの下端位置を横向き時のモニタに合わせるため、モニタを移動させる構成を有する(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記従来のモニタ回転機構では、モニタを回転させるとともに上方に移動させるために、多数の歯車を有する減速機構及び多数のガイドが必要であり、構造が複雑である。
【0005】
そこで本発明は、簡単な構成で移動体を回転移動させることができるとともに、移動体の上端位置又は下端位置を略同じ位置とすることができる移動機構を提供することを目的とする。
【0006】
また、本発明は、簡単な構成の移動機構を用いて、画像表示部を縦置き及び横置きに変更できるとともに、画像表示部の上端位置又は下端位置を略同じ位置とすることができる画像表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の例示的な移動機構は、移動体を台座部に対する第1位置と、前記第1位置に対して前後方向に延びる中心軸を中心として回転移動した中間位置と、前記中間位置に対して横方向に直線移動した第2位置とに移動させる。前記台座部に配置されるガイド部と、前記移動体に配置されて前記ガイド部と接触しつつ前記ガイド部に沿って移動するラック部と、前記台座部に回転可能に配置されて前記ラック部に噛み合うとともに回転することで前記ラック部を移動させる歯車部と、前記台座部に配置されて前記歯車部を回転させるモータと、を有する。前記ガイド部は、軸方向から見て前記中心軸を中心とする円弧状の凹曲面を有する凹曲面ガイド部と、前記凹曲面ガイド部の一端から径方向外方に前記横方向に沿って延びる平面ガイド部と、を有する。前記ラック部は、軸方向から見て円弧状であり、内面に前記歯車部と噛み合う曲線ラックギヤ部を有する曲線レール部と、前記曲線レール部の一端から径方向内方に直線状に延び、前記曲線レール部側の面に前記歯車部と噛み合う直線ラックギヤ部を有する直線レール部と、を有する。前記移動体が前記第1位置と前記中間位置との間にあるとき、前記ラック部の前記曲線ラックギヤ部が前記歯車部と噛み合うとともに、前記曲線レール部が前記曲面ガイド部と接触し、前記移動体が前記中間位置と前記第2位置との間にあるとき前記直線ラックギヤ部が前記歯車部と噛み合うとともに、前記直線レール部が前記平面ガイド部と接触する。前記歯車部の回転によって前記移動体が前記中間位置に到達したとき、前記曲線ラックギヤ部から前記直線ラックギヤ部に又はその逆に前記歯車部との噛み合いが切り替わる。
【発明の効果】
【0008】
本発明の例示的な移動機構によれば、簡単な構成で移動体の位置にかかわらず移動体の上端位置又は下端位置を略同じ位置とすることができる。
【0009】
本発明の例示的な画像表示装置によれば、簡単な構成の移動機構を用いて、画像表示部を縦置き及び横置きに変更できるとともに、画像表示部の上端位置又は下端位置を略同じ位置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【
図1】
図1は、移動体が第1位置にあるときの画像表示装置の斜視図である。
【
図2】
図2は、移動体が第3位置にあるときの画像表示装置の斜視図である。
【
図3】
図3は、台座部及び移動機構の斜視図である。
【
図4】
図4は、移動体の背面から見た斜視図である。
【
図6】
図6は、位置決め部及び移動規制部の斜視図である。
【
図7】
図7は、移動体が第1位置にあるときの移動機構の正面図である。
【
図8】
図8は、移動体が第1位置から移動したときの移動機構の正面図である。
【
図9】
図9は、移動体が中間位置に到達したときの移動機構の正面図である。
【
図10】
図10は、移動体が中間位置にあるときの画像表示装置の正面図である。
【
図11】
図11は、移動体が第2位置に到達したときの移動機構の正面図である。
【
図12】
図12は、第1変形例のシャフト及び軸受を示す概略斜視図である。
【
図13】
図13は、第2変形例のシャフト、移動プレート及び台座部の取付部を示す概略斜視図である。
【
図14】
図14は、第3変形例のシャフトと台座部の取付部とを示す概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。本明細書では、
図1に示す画像表示装置を基準として、上方U、下方D、左方L、右方R、前方F、後方Bを定義する。また、移動体200を回転可能に支持するシャフト31の中心を通過する中心軸Cxと平行な方向を「軸方向」と称する。また、中心軸Cxに直交する方向を「径方向」と称する。中心軸Cxを中心とする円弧に沿う方向を「周方向」と称する。なお、本発明の範囲は、以下の実施の形態に限定されず、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。
【0012】
なお、本明細書において「平行な方向」は、完全に平行な場合のみでなく、例えば数度の角度をなす略平行な方向も含む。また、所定の方向または平面に「沿って延びる」とは、厳密に所定の方向に延びる場合に加えて、厳密な方向に対して、45°未満の範囲で傾いた方向に延びる場合も含む。
【0013】
<画像表示装置100>
以下、図面を基に本発明の例示的な一実施形態にかかる画像表示装置100について説明する。
図1は、移動体が第1位置P1にあるときの画像表示装置100の斜視図である。
図2は、移動体が第2位置P2にあるときの画像表示装置100の斜視図である。
図3は、台座部300及び移動機構400の斜視図である。
図4は、移動体200を背面から見た斜視図である。なお、
図3において、移動体200の移動プレート201を二点鎖線で示している。
【0014】
図1、
図2に示すように、画像表示装置100は、移動体200と、台座部300と、移動機構400と、を有する。画像表示装置100において、移動機構400は、移動体200を台座部300に対する第1位置P1(
図1参照)と、第1位置P1に対して前後方向に延びる中心軸Cxを中心として回転移動した中間位置Pn(後述の
図8)とに移動させる。また、移動機構400は、中間位置Pnに対して横方向に直線移動した第2位置P2とに移動させる。
【0015】
<移動体200>
図1、
図2、
図4に示すように、移動体200は、移動プレート201と、画像表示部202とを有する。移動プレート201は、移動機構400に取り付けられる。移動プレート201には、画像表示部202が固定される。移動プレート201と画像表示部202との固定は、例えば、ねじ止めで行われるが、これに限定されない。移動プレート201は、例えば、鉄板等の画像表示部202を保持可能な剛性及び強度を有する部材で形成される。
【0016】
移動プレート201は、後述するシャフト31が配置される第1孔部21を有する。第1孔部21は、長孔である。第1孔部21は、移動体200が中間位置Pnにあるとき、第2位置P2と反対側に延びる。移動体200が第1位置P1にあるとき、第1孔部21は、上下方向に延びる。
【0017】
なお、第1孔部21は、移動プレート201に形成された貫通孔であるが、これに限定されない。例えば、第1孔部21は、後側に開口する凹部であってもよい。
【0018】
画像表示部202は、ケース203と、パネル204とを有する。パネル204は、例えば、液晶パネル、有機ELパネル等の画像を表示するパネルである。なお、パネル204は、表面に接触することで、入力を行うことができる、いわゆる、タッチパネルであってもよい。
【0019】
ケース203は、パネル204及び回路等のパネル204を駆動する機器が収納される。ケース203は、アルミニウム、樹脂等の軽量で移動プレート201に固定可能な剛性及び強度を有する材料で形成される。
【0020】
すなわち、画像表示装置100は、移動機構400と、移動体200に配置された画像表示部202とを有する。なお、移動体200は、画像表示部202と単一の部材として形成されてもよい。
【0021】
<台座部300>
図1~
図3に示すように、台座部300は、基台部301と、支持壁部302と、を有する。基台部301は、直方体形状である。基台部301は、例えば、デスク、キャビネット等の上面、すなわち、平面上に配置される。なお、基台部301は、直方体形状に限定されず、円柱状、多角形柱状であってもよい。また、一部を切断した球形状であってもよい。平面上に、安定して配置される形状を広く採用することができる。
【0022】
支持壁部302は、基台部301の上面から上方Uに延びる。支持壁部302の上部には、移動機構400が取り付けられる取付部303を有する。なお、本実施形態において、支持壁部302の取付部303は、鉛直方向に沿っているが、これに限定されない。例えば、上部が後方Bに傾いていてもよい。また、支持壁部302の少なくとも取付部303の鉛直方向に対する角度を調整可能であってもよい。
【0023】
台座部300の取付部303は、前方Fに向かって突出するシャフト31を有する。シャフト31は、中心軸Cxを中心とする円柱状である。すなわち、台座部300は、中心軸Cxを中心とするシャフト31を有する。
【0024】
<移動機構400>
図5は、移動機構の拡大図である。
図3に示すように、移動機構400は、移動体200を移動させる。移動機構400は、モータ41と、歯車部42と、ラック部43と、ガイド部44と、を有する。
【0025】
<モータ41>
図3に示すように、モータ41は、支持壁部302の取付部303に配置される。モータ41は、モータ本体411と、モータシャフト412と、ピニオンギヤ413とを有する。モータ本体411は、例えば、ブラシレスDCモータであるが、これに限定されない。モータ本体411は、不図示のステータ及びロータを有する。
【0026】
モータシャフト412は、不図示のロータに固定されて、ロータの回転とともに回転する。モータシャフト412は、中心軸Cxと平行なモータ軸Cx1を中心とする円柱状である。モータシャフト412は、モータ軸Cx1を中心に回転する。
【0027】
ピニオンギヤ413は、モータシャフト412の先端に固定される。ピニオンギヤ413のモータシャフト412へは、例えば、圧入によって固定されるがこれに限定されない。ピニオンギヤ413のモータシャフト412への固定方法は、接着、溶接等、強固に固定できる方法を広く採用することができる。なお、回転方向の滑りを抑制するため、モータシャフト412のピニオンギヤ413が固定される部分の形状を、多角形柱、楕円柱等の形状としてもよいし、径方向に突出する突起を有する形状としてもよい。
【0028】
<歯車部42>
歯車部42は、大小2枚の歯車を組み合わせた2段歯車である。歯車部42は、歯車シャフト420と、第1歯車421と、第2歯車422と、を有する。歯車シャフト420は、支持壁部302に取付部303から前方Fに突出する。歯車シャフト420は、取付部303に固定されているが、これに限定されず、取付部303に回転可能に支持されてもよいし、取付部303と一体であってもよい。歯車シャフト420は、中心軸Cxと平行な歯車軸Cx2を中心とする円柱状である。
【0029】
第1歯車421及び第2歯車422は、いずれも歯車シャフト420に固定される。第1歯車421は第2歯車422よりも歯数が多い。なお、第1歯車421と第2歯車422とは、直接固定されていてもよいし、両方が歯車シャフト420に固定されることで、相対的に固定されてもよい。
【0030】
第1歯車421及び第2歯車422は、歯車軸Cx2を中心として、一体的に回転可能に取付部303に取り付けられる。なお、第1歯車421及び第2歯車422が歯車シャフト420に対して回転してもよいし、第1歯車421及び第2歯車422が歯車シャフト420と一体的に回転してもよい。
【0031】
第1歯車421は、モータシャフト412に固定されたピニオンギヤ413と噛み合う。これにより、モータ41の出力が、歯車部42に伝達される。すなわち、モータ41は、台座部300に配置されて歯車部42を回転させる。また、第2歯車422は、ラック部43の後述する曲線ラックギヤ部433又は直線ラックギヤ部436と噛み合う。つまり、移動機構400では、歯車部42を介して、モータ41の出力が、ラック部43に伝達される。これにより、ラック部43が移動する。すなわち、歯車部42は、台座部300に回転可能に配置されてラック部43に噛み合うとともに回転することでラック部43を移動させる。
【0032】
第2歯車422は、外周面の一部にギヤ歯が配置されていない円滑領域423を有する。すなわち、歯車部42のラック部43と噛み合う部分は、一部のみにギヤ歯を有する。
【0033】
<ラック部43>
図3等に示すように、ラック部43はレール状であり、移動プレート201に固定される。すなわち、ラック部43は、移動体200の外面に取り付けられる。このように構成することで、ラック部43が移動体200を補強するリブとしての役割を果たす。これにより、移動体200の剛性を高めることができ、移動体の変形を抑制できる。
【0034】
ラック部43の移動プレート201への固定は、例えば、接着、溶接、ねじ止め等、ラック部43を移動プレート201に強固に固定できる固定方法を広く採用することができる。また、ラック部43と移動プレート201とが一体であってもよい。
【0035】
ラック部43は、曲線レール部431と、直線レール部432とを有する。曲線レール部431は、軸方向から見て円弧状である。曲線レール部431は、曲線ラックギヤ部433と、曲線接触面部434と、を有する。曲線ラックギヤ部433は、曲線レール部431の径方向内面に配置されるラックギヤである。
【0036】
そして、曲線ラックギヤ部433は、歯車部42の第2歯車422と噛み合うことができる。すなわち、曲線レール部431は、軸方向から見て円弧状であり、内面に歯車部42と噛み合う曲線ラックギヤ部433を有する。なお、歯車部42の第2歯車422と曲線ラックギヤ部433とは、移動体200が第1位置P1と中間位置Pnとの間にあるときに噛み合う。曲線レール部431の内面の直線レール部432と隣接する領域に、ギヤ歯が配置されない曲線円滑領域435を有する。
【0037】
曲線接触面部434は、曲線レール部431の径方向外面に配置される凸曲面である。曲線接触面部434は、軸方向から見たとき、ガイド部44の後述する凹曲面ガイド部441と曲率半径が同じ円弧である。そして、移動体200が第1位置P1から中間位置Pnの間で移動するとき、曲線接触面部434は、ガイド部44の後述する凹曲面ガイド部441と接触した状態で移動する。
【0038】
ラック部43は、中心軸Cxを中心に回転移動可能である。ラック部43の角度にかかわらず、曲線レール部431の一端は他端に対して常に下方Dに配置される。直線レール部432は軸方向から見て直線状であり、曲線レール部431の一端から径方向内方に延びる。
【0039】
直線レール部432は、直線ラックギヤ部436と、直線接触面部437と、を有する。直線ラックギヤ部436は、直線レール部432の曲線レール部431側の面に配置されるラックギヤである。そして、直線ラックギヤ部436は、歯車部42の第2歯車422と噛み合うことができる。すなわち、直線レール部432は、曲線レール部431の一端から径方向内方に直線状に延び、曲線レール部431側の面に歯車部42と噛み合う直線ラックギヤ部436を有する。なお、歯車部42の第2歯車422と直線ラックギヤ部436とは、移動体200が中間位置Pnと第2位置P2との間にあるときに噛み合う。直線レール部432の曲線レール部431側の面の曲線レール部431と隣接する領域に、ギヤ歯が配置されない直線円滑領域438を有する。
【0040】
直線接触面部437は、直線レール部432の径方向外面に配置される平面である。そして、移動体200が中間位置Pnと第2位置P2との間で移動するとき、直線接触面部437は、ガイド部44の後述する平面ガイド部442と接触した状態で移動する。
【0041】
図5に示すように、直線レール部432の平面ガイド部442と接触する部分は、平面ガイド部442に近づくにつれて上方に延びるレール傾斜面430を有する。
【0042】
なお、ラック部43において、曲線レール部431と直線レール部432とは、つながっているが、それぞれ別の部材であってもよい。この場合、曲線円滑領域435及び直線円滑領域438を省略してもよい。
【0043】
<ガイド部44>
ガイド部44は、移動体200の移動時に、ラック部43の移動をガイドする。ガイド部44は、支持壁部302の取付部303から前方Fに突出する。すなわち、ガイド部44は、台座部300に配置される。
【0044】
ガイド部44は、上面に凹曲面ガイド部441と、平面ガイド部442とを有する。凹曲面ガイド部441は、中心軸Cxを中心とする凹形状の円周面である。すなわち、凹曲面ガイド部441は、軸方向から見て中心軸Cxを中心とする円弧状の凹曲面を有する。凹曲面ガイド部441は、中心軸Cxよりも下方に配置され、左方Lに向かうにつれて上方Uに向かう。
【0045】
平面ガイド部442は、凹曲面ガイド部441の左端部より左方Lに延びる。すなわち、平面ガイド部442は、凹曲面ガイド部441の一端から径方向外方に横方向に沿って延びる。
【0046】
図5に示すように、平面ガイド部442の径方向内側の端部は、直線レール部432に近づくにつれて下方に傾斜するガイド傾斜面440を有する。なお、本実施形態において、ガイド部44の凹曲面ガイド部441と、平面ガイド部442とは繋がっているが、これに限定されず、分離して形成されてもよい。
【0047】
<位置決め部500及び移動規制部600>
第1位置決め部51、第2位置決め部52、第1移動規制部61及び第2移動規制部62について、図面を参照して説明する。なお、第1位置決め部51及び第2位置決め部52の詳細な形状の説明において、それぞれを代表して位置決め部500として説明する。同様に、第1移動規制部61及び第2移動規制部62の詳細な形状を説明において、それぞれを代表して移動規制部600として説明する。
図6は、位置決め部500及び移動規制部600の概略図である。
【0048】
位置決め部500は、凹部501と、凸部502とを有する。凸部502は、台座部300の取付部303から前方Fに突出する。凸部502の前方Fの端部には、凸部502に回転可能に取り付けられた球状部503が設けられる。凹部501は、移動体200の移動プレート201に設けられて、後方Bに開口する。
【0049】
移動体200が所定の位置に到達したときに、凸部502の球状部503が凹部501に配置され、移動体200の位置決めがなされる。なお、本実施形態では、凹部501は、移動規制部600の接触部601の後方Bの端部に配置されるが、これに限定されず、移動プレート201に直接配置されてもよい。
【0050】
本実施形態にかかる位置決め部500は、凸部502が台座部300に配置され、凹部501が移動体200に配置されているが、これに限定されず、凸部502が移動体200に配置されて、凹部501が台座部300に配置されてもよい。
【0051】
なお、第1位置決め部51における凹部501が第1凹部511であり、凸部502が第1凸部512である。また、第2位置決め部52における凹部501が第2凹部521であり、凸部502が第2凸部522である。
【0052】
すなわち、移動機構400は、移動体200及び台座部300の一方に配置された第1凹部511と、他方に配置されて第1凹部511に配置可能な第1凸部512と、を有する。そして、移動体200が第1位置P1にあるとき、第1凹部511に第1凸部512が配置される。
【0053】
また、移動機構400は、移動体200及び台座部300の一方に配置された第2凹部521と、他方に配置されて第2凹部521に配置可能な第2凸部522と、を有する。そして、移動体200が第2位置P2にあるとき、第2凹部521に第2凸部522が配置される。
【0054】
このように、第1凹部511及び第1凸部512、第2凹部521及び第2凸部522を有することで、移動体200を第1位置P1及び第2位置P2に正確に位置決めができる。なお、第1凹部511及び第1凸部512だけを有する構成であってもよいし、第2凹部521及び第2凸部522だけを有する構成であってもよい。
【0055】
移動規制部600は、接触部601と、被接触部602とを有する。接触部601は、移動体200の移動プレート201の後面から後方Bに突出する凸部である。なお、本実施形態において、接触部601は、円柱状であるが、これに限定されない。被接触部602と接触して、移動体200の移動を規制できる構成を広く採用できる。
【0056】
被接触部602は、台座部300の取付部303から前方Fに突出する。被接触部602の突出長さは、位置決め部500の凸部502の突出長さよりも長い。上述のとおり、移動体200が所定の位置に到達したときに、凸部502の球状部503が凹部501に配置され、移動体200の位置決めがなされる。
【0057】
本実施形態にかかる移動規制部は、接触部601が移動体200に配置され、被接触部602が台座部300に配置されているが、これに限定されず、接触部601が台座部300に配置されて、被接触部602が移動体200に配置されてもよい。
【0058】
なお、第1移動規制部61における接触部601が第1接触部611であり、被接触部602が第1被接触部612である。また、第2移動規制部62における接触部601が第2接触部621であり、被接触部602が第2被接触部622である。
【0059】
すなわち、移動機構400は、第1移動規制部61をさらに有する。第1移動規制部61は、移動体200及び台座部300の一方に配置された第1接触部611と、他方に配置されて移動体200が中間位置Pnから第1位置P1に到達したとき第1接触部611と接触する第1被接触部612と、を有する。
【0060】
また、移動機構400は、第2移動規制部62をさらに有する。第2移動規制部62は、移動体200及び台座部300の一方に配置された第2接触部621と、他方に配置されて移動体200が中間位置Pnから第2位置P2に到達したとき第2接触部621と接触する第2被接触部622と、を有する。
【0061】
移動機構400では、各部の誤差等によって、正確な位置よりも先に移動してしまう場合があっても、第1移動規制部61及び第2移動規制部62によって、移動体200が第1位置P1及び第2位置P2を越えて移動することを抑制できる。
【0062】
<移動機構400の動作>
移動機構400の動作について、図面を参照して説明する。
図7は、移動プレート201が第1位置P1にあるときの移動機構400の正面図である。
図8は、移動プレート201が第1位置P1と中間位置Pnとの間にあるときの移動機構400の正面図である。
図9は、移動プレート201が中間位置Pnにあるときの移動機構400の正面図である。
図10は、移動体200が中間位置Pnにあるときの画像表示装置100の正面図である。
図11は、移動プレート201が第2位置P2にあるときの移動機構400の正面図である。
【0063】
図7~
図9及び
図11では、移動機構400の説明を容易にするため、移動体200を代表して移動プレート201を、二点鎖線で表示している。また、台座部300も取付部303のみを示している。また、ピニオンギヤ413、歯車部42、ラック部43、のギヤ歯は、例示であり、実際の歯形及び歯数とは必ずしも一致しない。
【0064】
移動機構400において、モータ41は、中心軸Cxを中心に両回転可能である。以下の説明では、
図7~
図11の状態を基準として、時計回り方向CW、反時計回り方向CCWとして説明する。
【0065】
移動プレート201(移動体200)が第1位置P1にある(
図1、
図7参照)のとき、画像表示部202は、短辺が上下に並ぶ状態、つまり、縦置き状態である。例えば、文書の読み書き、ホームページの閲覧等、縦長の表示に適している。
【0066】
図7に示すとおり、移動プレート201が第1位置P1にあるとき、ラック部43の曲線ラックギヤ部433の上端部が、歯車部42の第2歯車422と噛み合う。曲線ラックギヤ部433の第2歯車422の円滑領域423と反時計回り方向CCWに隣り合うギヤ歯と噛み合う。このとき、直線ラックギヤ部436は、第2歯車422と離れている。
【0067】
このとき、曲線レール部431の曲線接触面部434は、凹曲面ガイド部441と接触する。つまり、第1位置P1にあるときに、凹曲面ガイド部441が曲線レール部431を支持される、移動プレート201の下方への移動が制限される。
【0068】
移動プレート201が第1位置P1にある状態から、モータシャフト412が反時計回り方向CCWに回転されて、歯車部42が時計回り方向CWに回転する。これにより、曲線ラックギヤ部433は、上方に付勢される。
【0069】
第1位置P1において、曲線接触面部434が凹曲面ガイド部441と接触している。そのため、ラック部43には、中心軸Cxを中心として時計回り方向CWに力が付与される。第1凸部512は、一定の力が付与されることで第1凹部511から外れる。これにより、移動プレート201が移動可能になる。ラック部43は凹曲面ガイド部441に沿って移動する。
【0070】
これにより、移動プレート201は、中心軸Cxを中心に、時計回り方向に移動する(
図8参照)。すなわち、移動体200が第1位置P1と中間位置Pnとの間にあるとき、ラック部43の曲線ラックギヤ部433が歯車部42と噛み合うとともに、曲線レール部431が凹曲面ガイド部441と接触する。
【0071】
そして、歯車部42が回転することで、第2歯車422の円滑領域423の時計回り方向CWに隣接するギヤ歯が、曲線ラックギヤ部433の下端のギヤ歯と係合する。これにより、ラック部43は、第1位置P1にあるときに対して時計回り方向CWに90度回転する。つまり、移動プレート201は、第1位置P1にあるときに対して、時計回り方向に90度回転する(
図9参照)。そして、移動体200は、第1位置P1にあるときに対して時計回り方向CWに90度回転した中間位置Pnに移動する(
図10参照)。
【0072】
図10に示すように、中間位置Pnにあるとき、移動体200の上端の高さH(
図10参照)は、移動体200が第1位置P1にあるときの上端の高さHと同じ又は略同じである。一方、移動体200は、中間位置Pnにおいて、右方Rにずれる。
【0073】
図9に示すとおり、ラック部43が第1位置P1にあるときに対して、時計回り方向CWに90度回転したとき、曲線接触面部434が凹曲面ガイド部441から外れる。このとき、直線ラックギヤ部436が第2歯車422と噛み合う。
【0074】
歯車部42がさらに回転することで、円滑領域423の時計回り方向CWに隣接するギヤ歯によって曲線ラックギヤ部433が上方に持ち上げられる。これと同時に、直線ラックギヤ部436が第2歯車422によって左に送られる。つまり、ラック部43は、上方Uに移動されるとともに左方Lに移動される。ラック部43が左方Lに移動することで、曲線ラックギヤ部433が第2歯車422から分離される。すなわち、歯車部42の回転によって移動体200が中間位置Pnに到達したとき、曲線ラックギヤ部433から直線ラックギヤ部436に歯車部42との噛み合いが切り替わる。
【0075】
これにより、直線接触面部437が平面ガイド部442の上面に接触する。なお、ギヤのバックラッシ等によって、ラック部43の直線接触面部437が平面ガイド部442よりも下方に位置し、平面ガイド部442のへの移動が困難になる場合がある。このような場合に備えて、直線レール部432がレール傾斜面430を有するとともに、平面ガイド部442の径方向内側の端部にガイド傾斜面440を有する(
図5参照)。
【0076】
レール傾斜面430とガイド傾斜面440が接触した状態で、ラック部43が左に移動されることで、直線レール部432が上方に押し上げられる。これにより、直線レール部432の直線接触面部437を平面ガイド部442に正確に導くことができる。結果として、移動体200の中間位置Pnから第2位置P2に向かう移動を確実かつ円滑に行うことができる。
【0077】
なお、直線接触面部437を平面ガイド部442に確実に移動させることができる場合、レール傾斜面430及びガイド傾斜面440のいずれか一方又は両方を省略してもよい。
【0078】
移動体200が中間位置Pnと第2位置P2との間にあるとき直線ラックギヤ部436が歯車部42と噛み合うとともに、直線レール部432が平面ガイド部442と接触する(
図11参照)。
【0079】
モータ41が反時計回り方向CCWに回転することで、ラック部43が左方Lに送られ、移動プレート201が左方向に移動する。そして、移動プレート201が中間位置Pnにあるとき、第1孔部21が左右方向に延びる。移動プレート201が第2位置P2に移動するとき、第1孔部21内部を移動する。このように、長孔形状の第1孔部21にシャフト31が配置されていることで、移動プレート201の横方向の移動が可能になる。つまり、簡単な構成で、移動体200を回転させることができるとともに、決められた方向に直線移動させることができる。
【0080】
そして、
図11に示すとおり、モータ41がさらに回転することで、第2凹部521に第2凸部522が嵌り、移動体200が台座部300の左右方向中央に、位置決めされる。モータ41は、不図示の制御部によって回転制御されている。制御部は、移動プレート201が第2位置P2に到達したことを検知しており、第2位置P2に到達したとき、モータ41を停止させる。
【0081】
なお、モータ41の停止の遅れ、ギヤ歯の誤差等によって、移動体200が第2位置P2よりも先に移動しようとする場合がある。このような場合であっても、第2移動規制部62の第2接触部621が第2被接触部622に接触することで、移動が制限される。これにより、移動体200が行き過ぎることが抑制される。
【0082】
移動体200が第2位置P2にあるとき、直線レール部432の直線接触面部437が平面ガイド部442と接触しており、直線接触面部437が平面ガイド部442に下方から支持される。そのため、移動体200が下方にずれにくい。
【0083】
このような構成とすることで、移動機構400として、ラック部43のみで移動体200を回転させるとともに、横方向に直線移動できるため、回転用の機構と横方向移動用の機構を別々に備えなくてもよい。つまり、簡単な構成で、移動体200の向きを変更させることが可能である。
【0084】
このようにして、画像表示装置100において、移動体200が、第1位置P1にあるときと第2位置P2にあるときとで床面から上端までの高さHが略同じなる。第1位置P1から第2位置P2に或いはその逆に移動させたとき、画像表示部202の上端がそろうため、視線の移動を小さくができ、使用者の利便性を高めることができる。
【0085】
以上に、移動体200が、第1位置P1から第2位置P2に移動する場合について説明したが、第2位置P2から第1位置P1に移動する場合は、逆の動作で行われる。移動プレート201が第2位置P2にあるとき、モータ41が時計回り方向CWに回転すると、歯車部42が反時計回り方向CCWに回転する。第2位置P2において、直線ラックギヤ部436が第2歯車422と噛み合っており、ラック部43が右方向に移動される。これにより、移動プレート201が右方Rに移動する(
図11参照)。このとき、シャフト31は、第1孔部21に沿って移動する。
【0086】
移動プレート201が中間位置Pnに到達すると、直線ラックギヤ部436の左端部のギヤ歯が、第2歯車422の円滑領域423と反時計回り方向CCWに隣接するギヤ歯と噛み合う。また、ラック部43が右方Rに移動することで、曲線ラックギヤ部433の下端のギヤ歯が、第2歯車422の円滑領域423と時計回り方向CWに隣接するギヤ歯と噛み合う。すなわち、歯車部42の回転によって移動体200が中間位置Pnに到達したとき、直線ラックギヤ部436から曲線ラックギヤ部433に歯車部42との噛み合いが切り替わる。
【0087】
このとき、第2歯車422が円滑部423を有することで、直線ラックギヤ部436から曲線ラックギヤ部433に歯車部42との噛み合いの切り替わりが確実かつ円滑に行われる。なお、直線ラックギヤ部436から曲線ラックギヤ部433に歯車部42との噛み合いの切り替わりが確実かつ円滑に行われる場合、第2歯車422には、外周面の全周に渡って周方向にギヤ歯が並んで配置されてもよい。
【0088】
この状態で、モータ41を時計回り方向CWに回転することで、モータ41の回転が歯車部42を介して、ラック部43を下方Dに移動させる動力がラック部43に伝達される。このとき、ラック部43の曲線レール部431の曲線接触面部434が凹曲面ガイド部441と接触した状態で中心軸Cxを中心に反時計回り方向CCWに移動する(
図8参照)。そして、移動プレート201が中間位置Pnから反時計回り方向CCWに90度回転したとき、第1凹部511に第1凸部512が配置される。これにより、移動プレート201が第1位置P1に位置決めされる。
【0089】
移動プレート201が第1位置P1に到達したとき上述した不図示の制御部が、モータ41を停止させる。なお、モータ41の停止の遅れ、ギヤ歯の誤差等によって、移動体200が第1位置P1よりも先に移動しようとする場合がある。このような場合であっても、第1移動規制部61の第1接触部611が第1被接触部612に接触することで、移動が制限される。これにより、移動体200が行き過ぎることが抑制される。
【0090】
以上示したように、本実施形態にかかる移動機構400を用いることで、移動体200の向きを変更できるとともに、移動体200の上端の位置を略同じとすることができる。これにより、使用者の目線の動きを小さくして、使用者の利便性を高めることができる。
【0091】
<第1変形例>
図12は、第1変形例のシャフト31及び移動プレート201aとを示す概略斜視図である。
図12において、上方が前方である。本変形例の移動プレート201aでは、軸受221がシャフト31を回転可能に支持するとともに移動体軸受支持部222を有する点で移動プレート201と異なる。これ以外の点については、移動プレート201aは、移動プレート201と同じである。そのため、移動プレート201aの移動プレート201と実質上同じ部分には、同じ符号を付すとともに、同じ部分の詳細な説明は省略する。
【0092】
図12に示すように、移動プレート201aは、軸受221と、移動体軸受支持部222とを有する。軸受221は、シャフト31を移動プレート201aに回転可能に支持する。すなわち、シャフト31は、軸受221を介して移動体に回転可能に支持されている。軸受221は、ここでは、玉軸受としているが、これに限定されず、シャフト31を回転可能に支持できる構成を広く採用することができる。
【0093】
移動体軸受支持部222は、壁部223と、蓋部224とを有する。壁部223は、移動プレート201aの第1孔部21を囲む位置から前方Fに突出する。すなわち、移動体200は、第1孔部21を囲む壁部223を有する移動体軸受支持部222を有する。壁部223は、軸受221の外周面、ここでは、外輪の外周面と接触する。壁部223は、軸受221が第1孔部21に沿って移動するときに、軸受221の外輪をガイドするガイド部としての役割を果たす。すなわち、移動体軸受支持部222は、軸受221を第1孔部21に沿って移動可能に支持する。
【0094】
蓋部224は、壁部223の前方Fの端部の一部を覆う。蓋部224を壁部223に配置することで、軸受221の前方Fへの移動を規制する。なお、蓋部224は、壁部223の全周と接触して配置される構成であってもよいし、一部と接触して配置されてもよい。蓋部224が壁部223の前方Fの一部を覆う場合、軸受221の位置にかかわらず、軸受221の前方Fの一部を覆う。このようにすることで、軸受221が前方に移動することを抑制できる。
【0095】
軸受221でシャフト31を回転可能に支持することで、移動体200の第1位置P1と中間位置Pnとの間の回転移動の精度を高めることができる。また、移動体軸受支持部222が軸受221の移動がガイドするため、移動体200の中間位置Pnと第2位置P2との間の横方向の直線移動も精度を高めることができる。
【0096】
<第2変形例>
図13は、第2変形例のシャフト23、移動プレート201b及び台座部300bの取付部303bを示す概略斜視図である。
図13において、上方が前方である。本変形例のでは、台座部300が有するシャフト31に替えて移動プレート201bに配置されるシャフト23を有する。また、移動プレート201bの第1孔部21を省略し、台座部300bの取付部303bに第2孔部32を有する。
【0097】
これ以外の点については、移動プレート201bは、移動プレート201と同じであり、台座部300bは台座部300と同じである。そのため、移動プレート201bの移動プレート201と実質上同じ部分の詳細な説明は省略する。また、台座部300bの台座部300と実質上同じ部分の詳細な説明は省略する。
【0098】
図13に示すように、移動プレート201bは、後面から後方Bに突出するシャフト23を有する。すなわち、移動体200bは、中心軸Cxに沿って延びるシャフト23をさらに有する。シャフト23は、中心軸Cxを中心とする円柱状である。また、台座部300bの取付部303bが第2孔部32を有する。すなわち、台座部300bは、シャフト23が配置される第2孔部32を有する。第2孔部32は、左右方向に延びる長孔である。すなわち、第2孔部32は、第2位置P2側に延びる。シャフト23は、第2孔部32を貫通する。
【0099】
シャフト23は、第2孔部32の内部を移動することで、移動プレート201bが横方向に移動する。つまり、簡単な構成で、移動体200bを移動させることが可能である。第2孔部32は、貫通孔に限定されず、シャフト23が配置可能な凹溝であってもよい。
【0100】
<第3変形例>
図14は、第3変形例のシャフト23と台座部300cの取付部303cとを示す概略斜視図である。
図14において、上方が後方である。本変形例の台座部300cでは、軸受33がシャフト23を回転可能に支持するとともに台座軸受支持部34を有する点で台座部300と異なる。これ以外の点について、台座部300cは、台座部300と同じである。そのため、台座部300cの台座部と実質上同じ部分には、同じ符号を付すとともに、同じ部分の詳細な説明は省略する。
【0101】
図12に示すように、台座部300cの取付部303cは、軸受33と、台座軸受支持部34とを有する。軸受33は、シャフト23を取付部303cに回転可能に支持する。すなわち、シャフト23は、軸受33を介して台座部300cに回転可能に支持されている。軸受33は、ここでは、玉軸受としているが、これに限定されず、シャフト23を回転可能に支持できる構成を広く採用することができる。
【0102】
台座軸受支持部34は、壁部341と、蓋部342とを有する。壁部341は、取付部303cの第2孔部32を囲む位置から後方Bに突出する。すなわち、台座部300cは、第2孔部32を囲む壁部341を有する台座軸受支持部34を有する。壁部341は、軸受33の外周面、ここでは、外輪の外周面と接触する。壁部341は、軸受33が第2孔部32に沿って移動するときに、軸受33の外輪をガイドするガイド部としての役割を果たす。すなわち、台座軸受支持部34は、軸受33を第2孔部32に沿って移動可能に支持する。
【0103】
蓋部342は、壁部341の後方Bの端部の一部を覆う。蓋部342を壁部341に配置することで、軸受33の後方Bへの移動を規制する。なお、蓋部342は、壁部341の全周と接触して配置される構成であってもよいし、一部と接触して配置されてもよい。蓋部342が壁部341の後方Bの一部を覆う場合、軸受33の位置にかかわらず、軸受33の後方Bの一部を覆う。このようにすることで、軸受33が後方Bに移動することを抑制できる。
【0104】
軸受33でシャフト23を回転可能に支持することで、移動体200の第1位置P1と中間位置Pnとの間の回転移動の精度を高めることができる。また、台座軸受支持部34が軸受33の移動がガイドするため、移動体200の中間位置Pnと第2位置P2との間の横方向の直線移動も精度を高めることができる。
【0105】
なお、上述の実施形態では、移動体200が第1位置P1にあるときと、第2位置P2にあるときとで、上端位置が略同じになる構成であるが、これに限定されない。中心軸Cxの位置、移動機構400の位置を変更するとともに、直線レール部の長さを変更することで、下端位置がほぼ同じとすることも可能である。
【0106】
すなわち、移動機構400を用いることで、第1位置P1にあるときの移動体200の上端又は下端と、第2位置P2にあるときの移動体200の上端又は下端とが同じ高さにできる。このような構成であることで、例えば、画像表示装置100に用いる場合、縦置き時と横置き時に上端又は下端を基準とすることができるので、視認しやすく、利用者の利便性を高めることが可能である。
【0107】
また、回転角度は、90度で説明しているが、これに限定されない。移動体の利用形態に合わせて曲線レール部の長さを変更することで90度以外の角度とすることもできる。
【0108】
以上に、本発明の実施形態を説明したが、実施形態における各構成およびそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換およびその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはない。
【産業上の利用可能性】
【0109】
本発明の移動機構は、例えば、縦置き又は横置きに位置を替えて配置可能な画像表示装置に利用可能である。
【符号の説明】
【0110】
100 画像表示装置
200 移動体
201 移動プレート
201a 移動プレート
201b 移動プレート
202 画像表示部
203 ケース
204 パネル
300 台座部
301 基台部
302 支持壁部
303 取付部
21 第1孔部
221 軸受
222 移動体軸受支持部
223 壁部
224 蓋部
23 シャフト
31 シャフト
32 第2孔部
33 軸受
34 台座軸受支持部
341 壁部
342 蓋部
344 蓋部
400 移動機構
41 モータ
411 モータ本体
412 モータシャフト
413 ピニオンギヤ
42 歯車部
420 歯車シャフト
421 第1歯車
422 第2歯車
423 円滑領域
43 ラック部
430 レール傾斜面
431 曲線レール部
432 直線レール部
433 曲線ラックギヤ部
434 曲線接触面部
435 曲線円滑領域
436 直線ラックギヤ部
437 直線接触面部
438 直線円滑領域
44 ガイド部
440 ガイド傾斜面
441 凹曲面ガイド部
442 平面ガイド部
500 位置決め部
501 凹部
502 凸部
503 球状部
51 第1位置決め部
511 第1凹部
512 第1凸部
52 第2位置決め部
521 第2凹部
522 第2凸部
600 移動規制部
601 接触部
602 被接触部
61 第1移動規制部
611 第1接触部
612 第1被接触部
62 第2移動規制部
621 第2接触部
622 第2被接触部
200b 移動体
300b 台座部
300c 台座部
303b 取付部
303c 取付部
B 後方
CCW 反時計回り方向
CW 時計回り方向
Cx 中心軸
Cx1 モータ軸
Cx2 歯車軸
D 下方
DC ブラシレス
EL 有機
F 前方
H 高さ
L 左方向
L 左方
P1 第1位置
P2 第2位置
Pn 第2位置
R 右方
U 上方