JP2007260011A

JP2007260011A - 可動体の自動スライド装置

Info

Publication number: JP2007260011A
Application number: JP2006087110A
Authority: JP
Inventors: Kensuke Fujiwara; 健介藤原; Takahide Ichimaru; 貴秀一丸
Original assignee: Nifco Inc
Current assignee: Nifco Inc
Priority date: 2006-03-28
Filing date: 2006-03-28
Publication date: 2007-10-11
Anticipated expiration: 2026-03-28
Also published as: JP4969125B2; WO2007111015A1

Abstract

【課題】可動体を弾発付勢力により自動的にスライドさせる場合にによるソフトなスライドを実現しかつ緩衝作用に伴う制動力に影響されずに必要十分な強い力でスライド範囲の一端まで引き込む。
【解決手段】給紙トレイ１にストライカ３を設け、給紙トレイをスライド自在に支持するケーシング２に自動引き込みユニット４を取り付ける。自動引き込みユニットには、コイルばね１８・１９により引き込み方向に弾発付勢されたアーム部材７と回転体１２とを設け、両者の相対移動により緩衝作用を生じる回転ダンパ１０を設け、引き込み初期にはアーム部材に対して回転体が回転し、かつその回転状態で回転ダンパによる緩衝作用を生じさせ、引き込み終盤では回転体を一体的にしてアーム部材を回転させて緩衝作用が生じないようにする。
【選択図】図３

Description

本発明は、引き出しなどの可動体の自動スライド装置に関するものである。

従来、家具などの引き出しを備えるものにあって、引き出しを閉じる時に例えばばねを用いて自動的に閉じることができるようにしたものがあった（例えば特許文献１参照）。さらに、閉じる時の閉動作プロセスをソフトにするためにダンパ（緩衝装置）を設けたものがあった（例えば特許文献２参照）。
特公平５−２３７６３号公報特開２００１−２４５７３８号公報

しかしながら、上記特許文献１のものにあっては、引き出しを閉じる時にばねにより自動的に引き込むことができるが、ダンパ機構が無いため勢いよく閉止位置まで引き出しが移動して、例えば衝撃による騒音が生じるという問題がある。それに対して、上記特許文献２のものによればダンパを設けていることから上記騒音を防止することができるが、その明細書の記載では引き出しが閉止位置に至るまでダンパが作用しているため、常に強い力で制動力が加わることになる。したがって、ダンパの制動力以上の強い引っ張り力を発揮するばねを必要とするため、ばねの大型化や不必要に剛性を高めるなど装置が高騰化するという問題があった。

また、引き出し構造のものとしてコピー機などの給紙トレイがある。その給紙トレイに自動引き込み構造を適用する場合には、給紙トレイにあっては完全収納状態が要求されるため、給紙トレイの完全収納動作時に確実に所定位置に位置決めするべくある程度強いばね力で引き込む必要がある。その場合にも、上記特許文献２のものではより一層強いばね力が必要となってしまう。

このような課題を解決して、可動体を弾発付勢力により自動的にスライドさせる場合に緩衝作用によるソフトなスライドを実現しかつ緩衝作用に伴う制動力に影響されずに必要十分な強い力でスライド範囲の一端まで引き込むことを実現するために本発明に於いては、本体にスライドかつ往復動自在に設けられた可動体を当該スライド範囲の一端に向けてスライドさせる場合に少なくとも当該一端の近傍から当該一端に至るまで自動的にスライドさせるための可動体の自動スライド装置であって、前記可動体を前記一端に向けてスライドさせた場合に所定位置から前記一端に至るまで前記可動体と係合しかつ逆向きにスライドさせた場合には当該所定位置から前記可動体が離脱するように前記可動体のスライドに伴って変位する係合部材と、前記可動体を前記一端に至るまでスライドさせる向きに前記係合部材を弾発付勢する弾発付勢手段と、前記可動体を前記弾発付勢力によりスライドさせる場合に前記一端の近傍まで緩衝作用を起こすための緩衝装置とを有するものとした。

特に、前記係合部材が、前記本体側に揺動自在に支持されたアーム部材と、前記スライドに応じて前記可動体と係合離脱するように所定の範囲で回転可能に前記アーム部材に支持された回転体とを有すると良い。さらに、前記弾発付勢手段が、前記回転体を前記可動体との係合状態を保持する方に回転させる向きに弾発付勢するべく前記回転体と前記本体との間に介装されたばねを有すると良い。

また、前記回転体にその回転軸線に平行なガイド軸が突設されていると共に、前記本体側に前記回転体の前記所定の回転範囲で前記ガイド軸をガイドする第１のガイド溝が設けられていると良い。また、前記回転体を前記所定の回転範囲で回転させた後に前記アーム部材と一体的に前記アーム部材の回転軌跡上でガイドするように前記第１のガイド溝に連続する第２のガイド溝が設けられていると良い。また、前記可動体と前記回転体との一方に少なくとも２つの係合凸部が前記スライド方向に並べて設けられ、他方に前記係合凸部と係合し得る複数の係合片が設けられていると良い。また、前記緩衝装置が、前記アーム部材と前記回転体との間に設けられていると良い。

また、前記緩衝装置が回転ダンパからなり、前記回転ダンパの回転軸にギアが設けられていると共に、前記アーム部材と前記回転体との一方に前記ギアと噛み合うセクタギアが設けられ、前記回転ダンパのボディが、前記アーム部材と前記回転体との他方に支持されていると良い。また、前記ばねが、前記アーム部材が前記揺動範囲の両端にそれぞれ弾発的に押し付けられる向きになるように前記回転体と前記本体との間に設けられていると良い。また、前記可動体が前記本体に対して出没自在な引き出し体であると良い。さらに、前記引き出し体が複写機の給紙トレイであると良い。

このように本発明によれば、可動体をスライド範囲の一端側に弾発付勢力により自動的にスライドさせる場合に、所定位置から一端の近傍まで緩衝作用を生じさせることから、強い力でスライドさせた場合の衝撃や騒音が生じることを防止することができると共に、一端の近傍から一端に至るまでは緩衝装置による負荷が生じないようにすることができ、弾発付勢力の力をそのまま生かした状態で可動体をスライド範囲の一端となる最終位置までスライドさせることができる。それにより、弾発付勢手段の弾発付勢力をそれ程大きくしなくても可動体を最終位置まで確実にスライドさせることができるため、弾発付勢手段として例えばばねとした場合に大型のものを用いなくて済み、装置のコンパクト化かつ低廉化が可能である。

特に、回転体とアーム部材とを用いて、アーム部材に対して回転体を回転させることにより緩衝作用が生じ、両者を一体化してアーム部材を揺動させる動きで一端の近傍から一端に至るまでスライドさせることにより、その間での緩衝作用を生じさせないようすることができ、簡単な構造で上記作用を実現し得る。さらに、回転体を可動体との係合状態を保持する方に回転させる向きに弾発付勢するばねを設けることにより、ばねによりスライドさせる場合に回転体と可動体との係合状態が外れる虞がない。

また、回転体の回転をガイドする第１のガイド溝、またアーム部材と一体的になってからのアーム部材の回転をガイドする第２のガイド溝を設けることにより、回転体の及びアーム部材の回転運動を確実なものとすることができる。また、可動体と回転体との係合において複数の係合凸部と複数の係合片とを設けた構成とすることにより、回転体の回転に伴う係合状態が連続的に行われるため、回転体を小径化でき、装置全体のコンパクト化が可能である。また、緩衝装置が回転体とアーム部材との間に設けられていることにより、緩衝装置を回転体とアーム部材の回転範囲内に収めることができ、装置全体の無用な大型化を防止し得る。その緩衝装置が回転ダンパであることにより、回転体の回転に伴う緩衝作用を好適に実現し得る。またアーム部材の揺動端の両端にアーム部材を押し付けるようにばねを設けることにより、各位置でアーム部材が安定して保持される。また、可動体を引き出しとすることにより、引き出しの引き込み動作において効果が大である。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。図１は本発明が適用された複写機の給紙トレイ部分を示す要部斜視図である。

可動体としての給紙トレイ１は、本体としての複写機本体の内部に固定された矩形皿状のケーシング２にスライド自在に支持され、図１の矢印Ａ及びＢに示されるように往復動し得るように設けられている。したがって、給紙トレイ１は、完全に収納された図１の状態と、矢印Ｂに示される向きである複写機本体の外方に引き出された状態とを取り得る。なお、給紙トレイ１のスライド方向に延在する左右の側壁の一方には係合部材を構成するストライカ３が一体的に取り付けられている。

ケーシング２には、給紙トレイ１を収納方向にスライドさせた場合に図の完全収納状態で位置決めするための位置決め凸部２ａが設けられている。また、ケーシング２における上記ストライカ３に対応する側壁には、自動スライド装置を構成する自動引き込みユニット４が一体的に取り付けられている。

次に、自動引き込みユニット４について図２及び図３を参照して以下に示す。自動引き込みユニット４は、複写機本体に固設された矩形箱型であって上面を開放されたケース５に各部品を組み付けて構成されている。なお、上下関係は図２の状態に基づくものとする。ケース５の上面には蓋体６が取り付けられ、ケース５と蓋体６とを一体化した状態でストライカ３と向き合う側面が開口している形状となる。

ケース５の底面の所定位置には枢支軸５ａが突設されており、その枢支軸５ａに係合部材を構成するアーム部材７が揺動自在に枢支される。アーム部材７には、円弧状の小判形に凹設されたダンパ収容部８と、アーム部材７の中間部から側方に延出された枝部９と、アーム部材７の回転軸と平行に突出するボス状の回転支持軸１０とが、枢支軸５ａに支持される枢支孔７ａからそれぞれ所定の半径の所に一体成形により形成されている。

上記ダンパ収容部８には緩衝装置としての回転ダンパ１１が収容される。回転ダンパ１１は、例えば、内部にオイルを充填されたボディを形成する大径ギア１１ａと、大径ギア１１ａに同軸かつ相対回転自在に受容されたベーンを一体に有する小径ギア１１ｂとからなり、小径ギア１１ｂと一体に回転するベーンにオリフィス構造が設けられているものであって良い。なお、ダンパ収容部８の深さは大径ギア１１ａの軸線方向厚さと略同一にされ、収容状態で小径ギア１１ｂがダンパ収容部８の外に露出するようになっている。

また、大径ギア１１ａの下面には同軸に下方に向けて突出する円柱状突部１１ｃが設けられており、ダンパ収容部８の底壁には突部１１ｃをガイドする円弧状スロット８ａが設けられている。この円弧状スロット８ａの曲率中心は回転支持軸１０であり、回転ダンパ１１は、円弧状スロット８ａにガイドされてダンパ収容部８内をその長手方向に所定量移動し得る。なお、ダンパ収容部８の内周面の一部であって図３における下端となる位置には大径ギア１１ｂと噛み合う複数の係止歯８ｂが設けられている。

上記アーム部材７の回転支持軸１０には係合部材を構成する平板状の回転体１２が回転自在に枢支される。回転体１２には、円弧状に形成された内歯セクタギア１３と、半径方向外向きに延出された係合片としての３本のレバー１４ａ・１４ｂ・１４ｃとが、回転支持軸１０に支持される枢支孔１２ａからそれぞれ所定の半径の所に一体成形により形成されている。なお、セクタギア１３の曲率中心は枢支孔１２ａである。また、回転体１２の上面には、拡頭部を有する軸状のばね係止用突部１５と、ボス状のガイド軸１６とが、枢支孔１２ａからそれぞれ所定の半径の所に一体成形により形成されている。

蓋体６には、上記ガイド軸１６をガイドするための曲線状スロットからなるガイド溝１７と、蓋体６の取り付け状態で上記枢支軸５ａの上端部を支持する支持孔６ａとが形成されている。ガイド溝１７は、枢支孔１２ａを中心とする所定の曲率半径及び角度範囲で形成された第１のガイド溝１７ａと、第１のガイド溝１７ａと連続しかつ支持孔６ａを中心とする所定の曲率半径及び角度範囲で形成された第２のガイド溝１７ｂとからなる。

上記アーム部材７の枝部９には、その所定位置に設けられた係止孔を介して第１のコイルばね１８の一端が連結される。また、回転体１２のばね係止用突部１５には第２のコイルばね１９の一端が連結される。各コイルばね１８・１９の各他端は図３に示されるようにケース５の所定位置にそれぞれ連結される。

また、ストライカ３は、図３に示されるように給紙トレイ１のスライド方向（図の矢印Ａ）に所定の間隔をおいて並べられた係合凸部としての２本ピン３ａ・３ｂを一体に有する。なお、ピン３ａ・３ｂの数は２本に限られるものではなく、回転体１２の図示例におけるレバー１４ａ〜１４ｃの数や形状に応じて３本以上としても良い。

このようにして構成された自動引き込みユニット４及びストライカ３による給紙トレイ１の自動スライド要領について以下に示す。図１に示されるようにケーシング２に給紙トレイ１が完全収容状態から給紙トレイ１を引き出す場合について図３〜図６を参照して説明する。

図３は上記したように給紙トレイ１の完全収容状態における自動引き込みユニット４及びストライカ３の位置関係を示す要部平面図である。この状態では、各コイルばね１８・１９によりアーム部材７及び回転体１２がそれぞれ矢印Ａに示される側に弾発付勢されている。なお、アーム部材７は、ケース５の底面に突設されたストッパ５ｂに枝部９が当接してそれ以上回転することを規制され、回転体１２は、位置決め凸部２ａに給紙トレイ１が当接しかつピン３ａにレバー１４ａが係合していることによりそれ以上回転することを規制されている。このようにして給紙トレイ１の完全収納状態における位置決めがされている。

図３の状態から両コイルばね１８・１９の弾発付勢力に抗して矢印Ｂに示される引き出し方向に給紙トレイ１を引き出すと、ピン３ａとレバー１４ａとの係合により回転体１２が図の矢印Ｃに示される向きに回転する。回転体１２のこの時の移動にあっては、そのガイド軸１６がガイド溝１７の第２のガイド溝１７ｂにガイドされるため、枢支軸５ａを中心とする円弧運動になる。したがって、回転支持軸１０とアーム部材７との連結状態、及びセクタギア１３と小径ギア１１ｂとの噛み合い状態とによりアーム部材７も回転体１２と一体的に移動するため、図４に示される状態となる。図４はガイド軸１６が第１のガイド溝１７ａと第２のガイド溝１７ｂとの分岐点に位置した状態である。

図４の状態から給紙トレイ１をさらに引き出すと、ピン３ａによりレバー１４ａがさらに押し出され、矢印Ｃに示される側に回転する。すると、図４の状態からはガイド軸１６が第１のガイド溝１７ａにガイドされるため、回転体１２は回転支持軸１０を中心として図５の矢印Ｄに示される向きに回転し始める。図４から図５の状態に移る間で、一方のピン３ａはレバー１４ａとの係合が解除されるが、他方のピン３ｂがレバー１４ｂに係合し始めるため給紙トレイ１の引き出し力により回転体１２を矢印Ｄの向きに回転させることができる。

また、セクギア１３と小径ギア１１ｂとの噛み合い状態により、回転体１２の回転に伴って回転ダンパ１１も収容部８内を移動し得る。この時、大径ギア１１ａと係止歯８ｂとの噛み合いが解除され、主要部の周壁面の他の部分は円滑面に形成されており、回転ダンパ１１は全体で自由回転可能になり、緩衝作用が生じることがなく、給紙トレイ１の引き出し力に対して何等抵抗となることがない。

さらに給紙トレイ１を引き出すことによりピン３ｂもレバー１４ｂから離脱し（図６）、例えば紙の補充などのために必要な引き出し量となる位置まで給紙トレイ１を引き出して紙補充の作業などを行う。図５から図６の状態になる間にコイルばね１９の軸線が回転支持軸１０の軸心を越えて図６の状態になる。図６の状態では回転支持軸１０を挟んで両側に各コイルばね１８・１９が位置することになり、両者の弾発付勢方向は回転支持軸１０に対して相反する回転方向となる。その状態で、回転体１２に対して、コイルばね１９による矢印Ｄの向きのモーメントがコイルばね１８による相反する向きのモーメントよりも大きくなるようにコイルばね１９のばね特性を設定しておくことにより、図６の状態が保持される。

なお、図５から図６に至る時には回転体１２が回転支持軸１０を中心として回転し得るため、セクタギア１３により小径ギア１１ｂが回転させられるが、上記したように大径ギア１１ａが収容部８の周壁面に対して摺接するのみであることから、回転ダンパ１１が全体で回転するだけである。

次に、給紙トレイ１をケーシング２内に収容する場合について示す。なお、この収容動作にあっては基本的に図６から図７を経て図４・図３に至る動作となり、特に断らない限り方向が反対であって同様の動作をする部分についての詳しい説明は省略する。

給紙トレイ１をケーシング２内に向けて戻すことにより図６の状態になり、ピン３ｂがレバー１４ｃに係合する。さらに図の矢印Ａに示される向きに給紙トレイ１を押し込むことにより、上記係合状態により回転体１２が回転する。この時の押し込む力は、コイルばね１９の弾発付勢力であってコイルばね１８より大きい分に抗する程度であって良く、大きな抵抗を感じることはない。

そして、所定位置として上記したようにコイルばね１９の軸線が回転支持軸１０を越えてコイルばね１８と同じ側に移る位置になったら、両コイルばね１８・１９の弾発付勢力が協働して回転体１２を矢印Ｅに示される向きに回転させる向きに作用する。そのようになったら、両コイルばね１８・１９の弾発付勢力により自動的に回転体１２を回転させて、それによりピン３ｂを移動させて給紙トレイ１をそのスライド範囲の一端としての完全収納位置に向けて自動的にスライドさせることができる。また、弾発付勢方向は回転体１２すなわちレバー１４ａ・１４ｂによるピン３ａ・３ｂとの係合を確実にする方向であり、係合状態が安定する。

この時、コイルばね１９の軸線が回転支持軸１０を越えたら直ぐに図７に示されるように回転ダンパ１１が係止歯８ｂに至り、それ以降は大径ギア１１ａの回転が止められるため、回転体１２の回転に伴ってセクタギア１３が変位すると小径ギア１１ｂが回転して回転ダンパ１１に緩衝作用が生じる。したがって、図７から図４に至るまでの間にあっては両コイルばね１８・１９の弾発付勢力に対して適度な緩衝作用によるソフトな動作で給紙トレイ１を引き込むことができる（図８のダンピングストローク範囲）。

そして、完全収納位置の近傍としての図４の状態からは、ガイド軸１６が第１のガイド溝１７ａに移るため枢支軸５ａを中心として図の矢印Ｆに示される向きに回転体１２が移動し始め、それにより回転体１２とアーム部材７との間の相対回転が阻止されるため両者が一体的に移動する。したがって、図４から図３に至るまでは回転ダンパ１１が緩衝作用を生じなくなるため、緩衝作用による負荷がなくなって両コイルばね１８・１９による強い弾発付勢力で給紙トレイ１を引き込むことができる（図８の高荷重引き込みストローク範囲）。それにより、給紙トレイ１を完全収納位置に強い力で引き込むことができ、給紙トレイ１を確実に完全収納位置に収めることができる。

なお、図示例では給紙トレイ１側にストライカ３を設け、複写機本体側となるケーシング２側に引き込みユニット４を設けたが逆の構成としても可能である。なお、上記図示例では複写機の一般的な給紙トレイの動作について適用させたものであり、給紙トレイ１をある程度手動で押し込んでから自動引き込み動作に移行させるようにしたが、他の装置などへの適用において全ストロークで自動引き込み動作を行わせるようにしても良い。

本発明にかかる可動体の自動スライド装置は、可動体を自動的に緩衝作用を伴ったソフト感でスライドさせることができると共に最終位置に至る時には強い力でスライドさせることができ、複写機の給紙トレイに限られず、開閉蓋を含む引き出し構造のもの全般に適用できる。

本発明が適用された複写機の給紙トレイ部分を示す要部斜視図である。自動得引き込みユニットの分解組立斜視図である。給紙トレイの完全収納状態に対応する自動引き込みユニット及びストライカを示す要部平面図である。給紙トレイを引き出し始めた状態を示す図３に対応する図である。給紙トレイをさらに引き出した状態を示す図３に対応する図である。ストライカが離脱した状態を示す図３に対応する図である。給紙トレイを引き込む場合の図５に対応する図である。給紙トレイの引き込み荷重の変化を示す図である。

符号の説明

１給紙トレイ
２ケーシング
３ストライカ、３ａ・３ｂピン
４自動引き込みユニット
７アーム部材
８ダンパ収容部
１１回転ダンパ
１２回転体
１４ａ・１４ｂ・１４ｃレバー
１７ガイド溝、１７ａ第１のガイド溝、１７ｂ第２のガイド溝
１８・１９コイルばね

Claims

本体にスライドかつ往復動自在に設けられた可動体を当該スライド範囲の一端に向けてスライドさせる場合に少なくとも当該一端の近傍から当該一端に至るまで自動的にスライドさせるための可動体の自動スライド装置であって、
前記可動体を前記一端に向けてスライドさせた場合に所定位置から前記一端に至るまで前記可動体と係合しかつ逆向きにスライドさせた場合には当該所定位置から前記可動体が離脱するように前記可動体のスライドに伴って変位する係合部材と、前記可動体を前記一端に至るまでスライドさせる向きに前記係合部材を弾発付勢する弾発付勢手段と、前記可動体を前記弾発付勢力によりスライドさせる場合に前記一端の近傍まで緩衝作用を起こすための緩衝装置とを有することを特徴とする可動体の自動スライド装置。
前記係合部材が、前記本体側に揺動自在に支持されたアーム部材と、前記スライドに応じて前記可動体と係合離脱するように所定の範囲で回転可能に前記アーム部材に支持された回転体とを有することを特徴とする請求項１に記載の可動体の自動スライド装置。
前記弾発付勢手段が、前記回転体を前記可動体との係合状態を保持する方に回転させる向きに弾発付勢するべく前記回転体と前記本体との間に介装されたばねを有することを特徴とする請求項２に記載の可動体の自動スライド装置。
前記回転体にその回転軸線に平行なガイド軸が突設されていると共に、前記本体側に前記回転体の前記所定の回転範囲で前記ガイド軸をガイドする第１のガイド溝が設けられていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の可動体の自動スライド装置。
前記回転体を前記所定の回転範囲で回転させた後に前記アーム部材と一体的に前記アーム部材の回転軌跡上でガイドするように前記第１のガイド溝に連続する第２のガイド溝が設けられていることを特徴とする請求項４に記載の可動体の自動スライド装置。
前記可動体と前記回転体との一方に少なくとも２つの係合凸部が前記スライド方向に並べて設けられ、他方に前記係合凸部と係合し得る複数の係合片が設けられていることを特徴とする請求項２乃至請求項５のいずれかに記載の可動体の自動スライド装置。
前記緩衝装置が、前記アーム部材と前記回転体との間に設けられていることを特徴とする請求項２乃至請求項６のいずれかに記載の可動体の自動スライド装置。
前記緩衝装置が回転ダンパからなり、
前記回転ダンパの回転軸にギアが設けられていると共に、前記アーム部材と前記回転体との一方に前記ギアと噛み合うセクタギアが設けられ、
前記回転ダンパのボディが、前記アーム部材と前記回転体との他方に支持されていることを特徴とする請求項２乃至請求項７のいずれかに記載の可動体の自動スライド装置。
前記ばねが、前記アーム部材が前記揺動範囲の両端にそれぞれ弾発的に押し付けられる向きになるように前記回転体と前記本体との間に設けられていることを特徴とする請求項３乃至請求項８のいずれかに記載の可動体の自動スライド装置。
前記可動体が前記本体に対して出没自在な引き出し体であることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の可動体の自動スライド装置。
前記引き出し体が複写機の給紙トレイであることを特徴とする請求項１０に記載の可動体の自動スライド装置。