JP2009249945A - 回動体の動作機構 - Google Patents

Abstract

【課題】定まった一つの軸によらずに回動体を回動させるようにした機構において、回動体の円滑な回動をより確保しやすくする。
【解決手段】被支持部２０をもって支持体１に回動可能に組み合わされると共に、展開位置に向けた回動をねじりコイルバネ３の付勢によって行う回動体２の動作機構である。回動体２の被支持部２０は、仮想の円の円弧に沿って形成された大径ギヤ部２０ａと、この仮想の円の円心ｒを略回転中心として備えられた小径ギヤ部２０ｂとを有している。支持体１には、大径ギヤ部２０ａに噛み合う第一ギヤ部１１と、これよりも外側において小径ギヤ部２０ｂに噛み合う第二ギヤ部１２とが備えられている。バネ一端３０を支持体１に固定させ、かつ、バネ他端３１を被支持部２０に固定させたねじりコイルバネ３によって、第二ギヤ部１２と小径ギヤ部２０ｂとの噛み合いを深くする向きへの被支持部２０の移動が規制されている。
【選択図】図２

Description

この発明は、定まった一つの軸によらずに、基準位置と展開位置とに亘る回動可能に回動体を動作させる機構の改良に関する。

扉体のアーム部に設けられた円弧状ギヤ部に噛み合う第１固定ギヤ部を箱状基体に設けると共に、扉体のアーム部に設けられた回転ギヤに噛み合う第２固定ギヤ部を箱状基体に設けて、これにより扉体を閉位置と開位置とに亘る回動可能に箱状基体に組み合わせたものがある。（特許文献１参照）このように構成された機構にあっては、扉体を定まった一つの軸によらずに回動させることができる反面、扉体の回動時にその回動中心側にある第１固定ギヤ部の外側に位置される第２固定ギヤ部に回転ギヤが押しつけられて両者の噛み合いを深くさせ易いものであった。かかる噛み合いが深くなり過ぎると、扉体の円滑な回動が確保できなくなる。
特許第３８３３９２５号公報

この発明が解決しようとする主たる問題点は、この種の定まった一つの軸によらずに回動体（特許文献１における扉体）を回動させるようにした機構において、回動体の円滑な回動をより確保しやすくする点にある。

前記課題を達成するために、この発明にあっては、回動体の動作機構を、以下の（１）〜（４）の構成を備えたものとした。
（１）被支持部をもって支持体に基準位置と展開位置とに亘る回動可能に組み合わされると共に、展開位置に向けた回動をねじりコイルバネの付勢によって行うようにされた回動体の動作機構であって、
（２）回動体の被支持部は、仮想の円の円弧に沿うようにして形成された大径ギヤ部と、この仮想の円の円心を略回転中心として備えられる小径ギヤ部とを有しており、
（３）支持体には、回動体の回動中心側において前記大径ギヤ部に噛み合う第一ギヤ部と、この第一ギヤ部よりも外側において前記小径ギヤ部に噛み合う第二ギヤ部とが備えられ、これらの噛み合いにより回動体を支持するようになっており、
（４）バネ一端を支持体に固定させ、かつ、バネ他端を被支持部に固定させたねじりコイルバネによって、第二ギヤ部と小径ギヤ部との噛み合いを深くする向きへの被支持部の移動を規制するようにしてある。具体的には、この規制は、ねじりコイルバネの巻回中心からバネ他端までの長さを利用して、なすことができる。

上記のように構成された被支持部を第一ギヤ部と第二ギヤ部とにより支持させて回動可能に支持体に組み合わされた回動体が回動されると、回動体の回動中心側にある大径ギヤ部よりも外側に位置される小径ギヤ部にはこれを第二ギヤ部に押しつける向きの力が作用されることから、この小径ギヤ部と第二ギヤ部との噛み合いが深くなり過ぎて回動体の円滑な回動が妨げられやすくなる。しかるに、かかる動作機構にあっては、回動体を付勢するねじりコイルバネにより第二ギヤ部と小径ギヤ部との噛み合いを一定に保つことができ、回動体を常時スムースに回動させることが可能とされる。すなわち、ねじりコイルバネの巻回中心からバネ他端までの長さ、つまり、ねじりコイルバネの腕を利用して回動体の被支持部が第二ギヤ部と小径ギヤ部との噛み合いを深くする向きに移動しないようにすることができる。

支持体に、小径ギア部と一体に備えられた被ガイド部を案内するガイド部を形成させておけば、かかる被ガイド部とガイド部とにより定まった一つの軸を持たない回動体を安定的に回動させることができると共に、これによっても小径ギヤ部の第二ギヤ部への噛み合い位置を規制させることができる。

小径ギア部を、ローター体とステーター体とからなりローター体の回転に制動を付与するように構成されたダンパー装置のローター体に接続させるようにしておけば、ねじりコイルバネによる展開位置への回動体の回動をゆっくりと行わせることができる。

この発明によれば、定まった一つの軸によらずに回動体を回動させるようにした機構において、回動体の回動中心側にある第一ギヤ部と大径ギヤ部及びこれより外側にある第二ギヤ部と小径ギヤ部を回動体の各回動位置においてこの回動体を付勢するねじりコイルバネを利用していずれも所望の位置において噛み合わせることができ、構造の複雑化を招くことなく回動体の円滑な回動を確保させることができる。

以下、図１〜図６に基づいて、この発明を実施するための最良の形態について説明する。

なお、ここで図１はこの発明を適用して構成された回動体２としてのリッド２’を備えた収納装置の構成各部品を分離させた状態として、図２および図３はリッド２’が基準位置にある状態を、図４はリッド２’が展開位置にある状態を、図５は図２の要部を、図６はラッチ機構を構成するカム部２４を拡大して、それぞれ示している。図２は支持体１としてのケース１’の右側の側板１０ｄ側からこの右側に備えられる動作機構を、図３はケース１’の左側の側板１０ｄ側からこの左側に備えられる動作機構を、それぞれ示している。

この実施の形態にかかる回動体２の動作機構は、定まった一つの軸によらずに、基準位置と展開位置とに亘る回動可能に回動体２を動作させると共に、展開位置に向けた回動体２の回動をねじりコイルバネ３の付勢によりなさしめるようにしたものである。

かかる動作機構は、例えば、リッド、扉、アームなどを回動可能に備えてなる装置におけるかかるリッドなどの動作機構として用いることができる。

図示の例では、かかる動作機構を、上面を開口１０ａさせた支持体１としてのケース１’のこの開口１０ａを、基準位置において略水平に位置されて上方から閉塞する回動体２としてのリッド２’の動作機構として用いている。

回動体２は、支持体１に、被支持部２０をもって回動可能に組み合わされる。図示の例では、支持体１としてのケース１’は、前板１０ｂと背板１０ｃと左右側板１０ｄ、１０ｄと底板１０ｅとを有し、前後方向ｘに狭く左右方向ｙに広い開口１０ａを備えるように構成されている。これに対応して回動体２としてのリッド２’は、略長方形の板状をなすリッド主体２１を有すると共に、被支持部２０をこのリッド主体２１の左右両側にそれぞれ備えている。図中符号２２で示すのはリッド主体２１の化粧カバーである。左右の被支持部２０、２０はそれぞぞれ、その板面を、リッド主体２１の面に対し略直交させる向きで、かつ、前後方向ｘに沿って配した板状をなすように構成されている。また、左右の被支持部２０、２０はそれぞれ、基準位置におけるリッド主体２１の下方に位置されるようになっている。また、左右の被支持部２０、２０はそれぞれ、基準位置におけるリッド主体２１の側辺部２１ａにおける後辺部２１ｂ側にアーム上端を一体に連接させて垂下されると共に、途中でリッド主体２１の側辺部２１ａから離れる向きに屈曲されたアーム２３のアーム下端にその上部を一体に連接させて、リッド主体２１と一体化されている。そして、図示の例では、左側の被支持部２０が支持体１の左側の側板１０ｄの外側に位置され、かつ、右側の被支持部２０が支持体１の右側の側板１０ｄの外側に位置され、それぞれの側で支持体１に支持されるようになっている。なお、図１におけるリッド２’の左側の支持構造は、図３に示されるようにリッド２’の右側の支持構造と後述するスイングアーム１６がない点を除けば実質的に同一である。

かかる回動体２の被支持部２０は、仮想の円の円弧に沿うようにして形成された大径ギヤ部２０ａと、この仮想の円の円心ｒを略回転中心として備えられる小径ギヤ部２０ｂとを有している。

図示の例では、被支持部２０は、基準位置にあるリッド２’の面と略平行な上辺２０ｄを有すると共に、概ねその前後方向ｘの中程の位置から前方を前記大径ギヤ部２０ａとし、これより後方を後述のラッチ機構を構成するカム部２４としている。前記仮想の円の円心ｒは被支持部２０の上辺２０ｄ側であって被支持部２０の前後方向ｘ略中程の位置に設定されている。大径ギヤ部２０ａは、リッド２’が基準位置にある状態における被支持部２０の上辺２０ｄの前端から始まりこの仮想の円の円心ｒの略直下位置で終わるように、約９０度の範囲で形成されている。被支持部２０の大径ギヤ部２０ａの中心にはダンパー装置２４の嵌め付け穴２５が形成されている。図示の例では、この嵌め付け穴２５に嵌め付けられたダンパー装置２４の図示しないローター体に接続されたピニオン２４ｂによって小径ギヤ部２０ｂが被支持部２０に備えられるようになっている。かかるダンパー装置２４は、図示しないローター体とステーター体２４ａとからなりローター体の回転に制動を付与するように構成されている。（いわゆるロータリーダンパー）かかる制動の付与は例えばステーター体２４ａ内にシリコンオイルなどの粘性流体を封入させることで確保される。そして、ステーター体２４ａの外形に倣うように形成された前記嵌め付け穴２５に嵌め込むことでローター体の回転軸を左右方向ｙに沿わせた向きで被支持部２０に備え付けられるようになっている。小径ギヤ部２０ｂとなるピニオン２４ｂは、かかるダンパー装置２４におけるステーター体２４ａの外側に突き出したローター体の出力軸を回転中心に形成された軸穴に嵌め付けて、かかるダンパー装置２４に備えられている。図示の例では、ケース１’の側板１０ｄの外面側に小径ギヤ部２０ｂとなるピニオン２４ｂの一面を向き合わせるようにして、被支持部２０にダンパー装置２４が取り付けられている。

一方、支持体１には、回動体２の回動中心側において前記大径ギヤ部２０ａに噛み合う第一ギヤ部１１と、この第一ギヤ部１１よりも外側において前記小径ギヤ部２０ｂに噛み合う第二ギヤ部１２とが備えられており、これらの噛み合いにより支持体１に回動体２が所望の回動軌跡に沿った回動であって、定まった一つの軸によらない回動をなすように支持されている。

図示の例では、回動体２としてのリッド２’は、図２における左側に仮想の回動中心を位置させるようにしてケース１’に支持されている。第一ギヤ部１１はケース１’の側板１０ｄの外面部であってその前後方向ｘの略中程の位置において上下方向に続き歯を後方に向けたラック状をなすように構成されている。また、この第一ギヤ部１１は前記回動中心側ｚを湾曲内側とするように弧状に湾曲されている。第二ギヤ部１２はケース１’の側板１０ｄの外面部であってその背板１０ｃ側の位置において上下方向に続き歯を前方に向けたラック状をなすように構成されている。また、この第二ギヤ部１２も前記回動中心側ｚを湾曲内側とするように弧状に湾曲されている。図示の例では、第一ギヤ部１１は前記回動中心側ｚに円心を位置させた仮想の円の円弧に沿うように形成され、また、第二ギヤ部１２はこの円と円心を共通にするがそれよりも直径を大きくする仮想の円の円弧に沿うように形成されている。

ねじりコイルバネ３は、バネ一端３０を支持体１に固定させ、かつ、バネ他端３１を被支持部２０に固定させて、基準位置にある回動体２に展開位置に向けた付勢力を作用させる。図示の例では、後述するラッチ機構によるリッド２’の基準位置での係止状態が解除されると、このねじりコイルバネ３の付勢によりリッド２’は強制的に展開位置まで回動されるようになっている。図示の例では、ケース１’の側板１０ｄの外面部であって、その前板１０ｂとの連接側と第一ギヤ部１１の形成位置との間となる位置に、ねじりコイルバネ３の巻回部３２に挿通される支持突部１３が形成されている。この支持突部１３の上方にはねじりコリバネのバネ一端３０の止着部１４が形成されている。また、被支持部２０にはリッド２’が基準位置にある状態において前記嵌め付け穴２５に連通して下方に延びる引っかけ溝２６が形成されている。図示の例では、支持突部１３を巻回部３２を通してこの巻回部３２をケース１’に保持させると共に、バネ一端３０を前記止着部１４に止着させ、かつ、バネ他端３１を前記引っかけ溝２６に引っかけさせることで、基準位置にあるリッド２’に展開位置に向けたねじりコイルバネ３の付勢力が作用されるようにしてある。かかるねじりコイルバネ３はリッド２’が基準位置にある状態においてそのバネ他端３１を下方に回動させる向きの付勢力を蓄えるように構成されている。

そして、この実施の形態にあっては、かかるねじりコイルバネ３によって、第二ギヤ部１２と小径ギヤ部２０ｂとの噛み合いを深くする向きへの被支持部２０の移動を規制するようにしてある。具体的には、ねじりコイルバネ３の巻回中心３３からバネ他端３１までの長さを利用して、第二ギヤ部１２と小径ギヤ部２０ｂとの噛み合いを深くする向きへの被支持部２０の移動を規制するようにしてある。

上記のように構成された被支持部２０を第一ギヤ部１１と第二ギヤ部１２とにより支持させて回動可能に支持体１に組み合わされた回動体２が回動されると、回動体２の回動中心側ｚにある大径ギヤ部２０ａよりも外側に位置される小径ギヤ部２０ｂにはこれを第二ギヤ部１２に押しつける向きの力が作用されることから、この小径ギヤ部２０ｂと第二ギヤ部１２との噛み合いが深くなり過ぎて回動体２の円滑な回動が妨げられやすくなる。しかるに、この実施の形態にかかる動作機構にあっては、回動体２を付勢するねじりコイルバネ３により第二ギヤ部１２と小径ギヤ部２０ｂとの噛み合いを一定に保つことができ、回動体２を常時スムースに回動させることが可能とされる。すなわち、ねじりコイルバネ３の巻回中心３３からバネ他端３１までの長さ、つまり、ねじりコイルバネ３の腕を利用して回動体２の被支持部２０が第二ギヤ部１２と小径ギヤ部２０ｂとの噛み合いを深くする向きに移動しないようにすることができる。

また、図示の例では、支持体１としてのケース１’に、小径ギヤ部２０ｂと一体に備えられた被ガイド部２０ｃを案内するガイド部１５が形成されている。図示の例では、かかる被ガイド部２０ｃは小径ギア部２０ｂの一面においてその回転中心を巡るように形成された筒状ボス部２０ｃ’として構成されている。（図１）一方、ガイド部１５は、第一ギヤ部１１と第二ギヤ部１２との間にあって、上下方向に延びるケース１’の側板１０ｄに形成された案内溝１５ａとして構成されている。案内溝１５ａはラック状をなす第二ギヤ部１２に倣った湾曲状をなすように形成されている。案内溝１５ａの溝幅は筒状ボス部２０ｃ’の直径よりも大きく、筒状ボス部２０ｃ’はかかる案内溝１５ａにおける第二ギヤ部１２側の溝壁１５ｂにのみ摺接されるようになっている。かかる被ガイド部２０ｃとガイド部１５とにより定まった一つの軸を持たない回動体２を安定的に回動させることができると共に、これによっても小径ギヤ部２０ｂの第二ギヤ部１２への噛み合い位置を規制させることができる。

また、図示の例では、前記のように小径ギヤ部２０ｂはダンパー装置２４のローター体に接続されていることから、ねじりコイルバネ３による展開位置への回動体２の回動をゆっくりと行わせることができるものとなっている。

図示の例とは別に、前記ねじりコイルバネ３のバネ他端３１を、被支持部２０に軸支された小径ギヤ部２０ｂの回転中心に枢支させても、これにより第二ギヤ部１２と小径ギヤ部２０ｂとの噛み合いを深くする向きへの被支持部２０の移動を規制することができる。具体的には、小径ギヤ部２０ｂの回転中心にねじりコイルバネ３のバネ他端３１を隙間少なく納める穴を形成させ、折り曲げたバネ他端３１をこの穴に納めさせるようにする。

図示の例では、リッド２’はケース１’の開口１０ａを閉塞した水平向きの基準位置としての閉じ位置から、ケース１’の背板１０ｃの後方にあってこの背板１０ｃと略平行となる垂直向きの展開位置としての開ききった位置まで、ねじりコイルバネ３の付勢により往動回動されるようになっている。リッド２’が基準位置にある状態は、ラッチ機構により維持されるようになっている。図示の例では、かかるラッチ機構は、ケース１’側に備えられたピン１６ａと、リッド２’の被支持部２０のカム部２４とから構成されている。ピン１６ａは上端をケース１’に回動可能に組み付けられたスイングアーム１６の下端に左右方向ｙに軸線を沿わせるように備えられている。スイングアーム１６は被支持部２０の外側に位置され、被支持部２０の外側の面に形成されたカム部２４から前記ピン１６ａをリッド２’の展開位置に向けた回動により抜け出させ、また、基準位置に向けた回動操作により再びこのカム部２４にピン１６ａを入れ込ませるように取り付けられている。カム部２４は被支持部２０の上辺２０ｄにおいて開放されて下方に延び途中から往路２４ａと復路２４ｂに分岐してその間に略ハート形の島状部２４ｃを作る溝状をなすように形成されている。リッド２’が基準位置にあるとき島状部２４ｃの凹み２４ｄが下側に位置され、スイングアーム１６のピン１６ａはねじりコイルバネ３の付勢によりこの凹み２４ｄに下方から引っかかり、リッド２’の往動回動が阻止される。（図２／ラッチ機構の係止状態）この状態から、リッド２’の前側を下方にやや押し込み操作するとその分リッド２’の後側が持ち上がり、スイングアーム１６のピン１６ａは島状部２４ｃの凹み２４ｄから外れ復路２４ｂに入り込む。これによりラッチ機構の係止状態は解除されリッド２’は展開位置まで強制的に回動され、スイングアーム１６のピン１６ａはカム部２４から抜け出す。（図４）この状態からねじりコイルバネ３の付勢に抗してリッド２’を復動回動させると、スイングアーム１６のピン１６ａはカム部２４に再び入り込み往路２４ａに案内され基準位置よりもリッド２’の前側をやや下方に押し込んだ位置までこの復動回動させた後のこの復動回動操作の停止によって再び島状部２４ｃの凹み２４ｄに下方から引っかかるようになっている。

動作機構の適用例の分解斜視構成図 同側面構成図 同側面構成図 同側面構成図 図２におけるＡ−Ａ線位置での破断端面構成図 動作機構の要部拡大構成図

符号の説明

１ 支持体
１１ 第一ギヤ部
１２ 第二ギヤ部
２ 回動体
２０ 被支持部
２０ａ 大径ギヤ部
２０ｂ 小径ギヤ部
３ ねじりコイルバネ

Claims (4)

1. 被支持部をもって支持体に基準位置と展開位置とに亘る回動可能に組み合わされると共に、展開位置に向けた回動をねじりコイルバネの付勢によって行うようにされた回動体の動作機構であって、
   回動体の被支持部は、仮想の円の円弧に沿うようにして形成された大径ギヤ部と、この仮想の円の円心を略回転中心として備えられる小径ギヤ部とを有しており、
   支持体には、回動体の回動中心側において前記大径ギヤ部に噛み合う第一ギヤ部と、この第一ギヤ部よりも外側において前記小径ギヤ部に噛み合う第二ギヤ部とが備えられ、これらの噛み合いにより回動体を支持するようになっており、
   バネ一端を支持体に固定させ、かつ、バネ他端を被支持部に固定させたねじりコイルバネによって、第二ギヤ部と小径ギヤ部との噛み合いを深くする向きへの被支持部の移動を規制するようにしてあることを特徴とする回動体の動作機構。
2. 支持体に、小径ギア部と一体に備えられた被ガイド部を案内するガイド部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の回動体の動作機構。
3. 小径ギア部が、ローター体とステーター体とからなりローター体の回転に制動を付与するように構成されたダンパー装置のローター体に接続されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の回動体の動作機構。
4. ねじりコイルバネの巻回中心からバネ他端までの長さを利用して、第二ギヤ部と小径ギヤ部との噛み合いを深くする向きへの被支持部の移動を規制するようにしてあることを特徴とする請求項１に記載の回動体の動作機構。

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