JP2009254537A - 蓋体の開閉制動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】弾性部材によって蓋体が開放または閉鎖される機構に適用でき、炊飯器の蓋体を開く際に制動力を徐々に作用させ、ヒンジバネによって蓋体が急激に全開されることを防止する開閉制動装置を提供する。
【解決手段】蓋体または機器本体とともに回転する可動軸と、可動軸に嵌装するほぼ長円形平面の制動カムと、制動カムを挟むように配置した１対のリーフ部を有する板バネ体とを備え、板バネ体における１対のリーフ部は、その間隔が制動カムの短軸よりも広く且つ該カムの長軸よりも狭い。
【選択図】図２

Description

本発明は、捩りコイルバネなどの弾性部材によって蓋体が開放または閉鎖される機構に適用できる蓋体の開閉制動装置に関し、詳言すれば、炊飯器の蓋体を開く際に制動力を徐々に作用させ、ヒンジバネによって蓋体が急激に全開されることを防止する蓋体の開閉制動装置に関する。

開閉蓋を備える電気炊飯器は、一般に、蓋体と機器本体のヒンジ部において、ヒンジバネが回転軸に嵌装され、該バネの弾力によって比較的重い蓋体を容易に開くことができる。このヒンジバネの弾力は、重い蓋体を自動的に開くために相当に強いことが必要である反面、強い弾力で蓋体を一気に開くと、該蓋体の全開位置において炊飯器本体に振動や衝動を与え、極端な場合には炊飯器本体が転倒したり、蓋体が開口時に付近のものに激突して危険である。

電気炊飯器における蓋体全開時の衝動発生を回避するために、特開平５−１１５３５３号では、ブレーキゴムをヒンジ付近に回転可能に設置し、該ブレーキゴムと蓋体のヒンジ側部との接触によって蓋体を緩慢に開口させる。また、特開平９−１９２００６号は、蓋体が開くときにヒンジバネのコイル径が大きくなる点に着目し、このコイル径の広がりを規制することにより、蓋体の緩慢開口を実現している。しかしながら、特開平５−１１５３５３号に開示のブレーキゴム設置方法は、ブレーキゴムの回転支持機構を新たに設けることを要し、構造が複雑化して製造コストが上昇する。一方、特開平９−１９２００６号に開示の機構では、僅かなコイル径の広がりを正確に規制するため、バネ保持機構の設置を要するとともに、該バネの締め付けが微妙であり、その調整に狂いが生じやすい。

特開２００１−３７６３０号は、炊飯器本体と蓋体のヒンジ部において、該蓋体の一部に制動部を設け、該制動部は回転軸中心からの距離が開口方向に向かって大きくなり、一方、該制動部と対向する炊飯器本体に板状のシリコンゴムを設置する。シリコンゴムの変形量は、蓋体の開口に従って大きくなり、開口抵抗として作用させる。また、別の制動方法として、ヒンジバネに関する蓋体の係止部または炊飯器本体の係止部において、バネ先端部の軸方向への伸びを規制する手段を設けることにより、該コイルバネに制動力を働かせている。
特開平５−１１５３５３号公報 特開平９−１９２００６号公報 特開２００１−３７６３０号公報

特開２００１−３７６３０号において、電気炊飯器の蓋体の開閉を連日行っていると、シリコンゴムの弾力が疲労によって弱くなり、蓋体全開時の衝動を制動する機能が低下しやすい。また、ヒンジバネの係止部でバネ先端部の軸方向への伸びを規制していると、強いバネ弾力が常に係止部に作用することにより、該係止部が破損される事態が発生するおそれがある。係止部の破損が発生しない場合には、ヒンジバネ自体が変形され、蓋体がスムースに開閉しにくくなる。

本発明は、主として電気炊飯器の蓋体に関する前記の問題点を改善するために提案されたものであり、弾性部材によって蓋体が開放または閉鎖される際に、該弾性部材による付勢力を抑制して蓋体による衝動や振動を緩和する蓋体の開閉制動装置を提供することを目的としている。本発明の他の目的は、蓋体の全開時にヒンジバネの弾力を抑制して蓋体をスムースに開く蓋体の開閉制動装置を提供することである。

本発明に係る開閉制動装置は、蓋体を機器本体に対して開閉自在に設置し、該蓋体を弾性部材によって開放または閉鎖方向に付勢する蓋開閉機構において、蓋体または機器本体とともに回転する可動軸と、可動軸に嵌装するほぼ長円形平面の制動カムと、制動カムを挟むように配置した１対のリーフ部を有する板バネ体とを備える。板バネ体における１対のリーフ部は、その間隔が制動カムの短軸よりも広く且つ該カムの長軸よりも狭いことにより、制動カムが可動軸とともに回転する際にカム周壁と接触し、板バネ体の弾力によって可動軸の回転を制動する。

本発明に係る開閉制動装置は、蓋体を機器本体に対して開閉自在に設置し、該蓋体を弾性部材によって開放または閉鎖方向に付勢する蓋開閉機構において、蓋体または機器本体とともに回転する可動軸と、可動軸に嵌装するほぼ長円形平面の制動カムと、制動カムを挟むように配置した１対のリーフ部を有する板バネ体と、板バネ体が収納され且つ機器本体または蓋体に固着する保持枠体とを備えていてもよい。この開閉制動装置では、板バネ体における１対のリーフ部は、制動カムが可動軸とともに回転する際にカム周壁と接触し、板バネ体の弾力によって可動軸の回転を制動するとともに、制動カムの回転による１対のリーフ部の開脚が保持枠体の内壁面との接触によって抑制される。

本発明の開閉制動装置において、制動カムは潤滑性樹脂からなると好ましく、該制動カムは可動軸に嵌装されて一体的に回転する。また、蓋体を開口するヒンジバネは、可動軸に嵌装する捩りコイルバネであり、該コイルバネを１本または１対で設置すればよい。

本発明を図面に従って説明すると、本発明の開閉制動装置２は、蓋体１を有する機器であれば適用可能であり、この蓋体自体の形状も任意であるから、例えば、電気炊飯器などの蓋体の開閉に適用できる。開閉制動装置２は、多少の変形を加えるだけで、蓋体の開放時の作動を抑制するだけでなく、蓋体の閉鎖時の作動を抑制することも可能である。

可動軸３は、実施例では軸前方部１８と軸後方部２０とに二分割されているが、実際には、可動軸３は、前後に二分割することは少なく、一直線状の細長い丸棒体にすることが望ましい。可動部３は、蓋体１とともに回転するため、該蓋体の一方の軸受片１０の長溝（図示しない）に嵌入できるように平面部２２を有し、この平面部は四角形などの異形断面にすればよい。この可動軸は、機器本体とともに非回転に設定することも可能であり、この場合には開閉制動装置を蓋体側に設置すればよい。

制動カム２６は、耐磨耗性且つ潤滑性樹脂であるポリアセタール、ポリテトラフルオロエチレン、超高分子ポリエチレンなどを用い、潤滑油が不要になるので好ましい。制動カム２６は、その平面形状を適宜変更すると、蓋体１の形状や重量に応じてバネ付勢力を効果的に抑制することができ、該蓋体の全開または全閉作動によって機器本体に振動や衝動を与えることが効果的に防止できる。

板バネ体３２および保持枠体４４は、いずれも外観が直方体形であると好ましく、両者を一体化させると組み立て作業が容易であり、機器本体自体への組み込みが容易になる。保持枠体４４は、プラスチックまたは金属製であり、板バネ体３２の両リーフ部３４，３４が過剰に開脚されることを効果的に防止できるので、板バネ体３２つまり開閉制動装置の耐用期間がいっそう長くなる。

本発明に係る開閉制動装置は、制動カムを収納した板バネ体からなる構造であり、さらに可動軸を多少変形するだけという単純な構造であるのに、ヒンジバネによる強制的な蓋体開口を十分に抑制でき、蓋体の全開に達する直前に制動力を高めて炊飯器本体などの機器本体に振動や衝動が生じることを回避する。本発明の開閉制動装置を用いると、蓋体の迅速且つ円滑な開放を実現することができ、さらに蓋体を閉じる際の始動力を軽減することになる。

本発明の開閉制動装置では、潤滑性樹脂製の制動カムが板バネ体の両リーフ部と接触して制動力を付与するため、使用を継続しても潤滑油が不要であり、板バネ体が金属製であるので耐久性が優れている。本発明の開閉制動装置において、制動カムの平面形状を適宜変更すると、蓋体の形状や重量に応じてバネ付勢力を効果的に抑制することができ、該蓋体の全開作動によって炊飯器本体に振動や衝動を与えることが防ぎ、蓋体全開時に炊飯器が転倒したり、蓋体が付近のものに激突することも解消する。

本発明の開閉制動装置において、保持枠体を板バネ体と一体化させると、該板バネ体の両リーフ部が過剰に開脚されることを効果的に防止できるので、板バネ体の長期間使用による変形を防止できる。本発明の開閉制動装置は、板バネ体と保持枠体を一体化させた状態で炊飯器本体などの窪みに嵌め込んで固定すればよく、組み立て作業が容易であるだけでなく、炊飯器本体などへの組み込み自体が容易になるので汎用性が高くなる。

次に、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。図１および図２は、本発明の適用例である電気炊飯器の要部を示し、蓋体１の開閉制動装置２は可動軸３を含む構成である。炊飯器の蓋体１は、炊飯器本体上において、該蓋体に水平に取り付けた可動軸３によって１対の軸受片５，５に回動可能に取り付けられ、両軸受片は炊飯器本体６の後方において所定間隔をおいて垂直に設置されている。

図示しないけれども、電気炊飯器は、一般に、炊飯器本体６の内部にヒータを内蔵し、該ヒータによって内釜を加熱する構造であり、開閉自在の蓋体１を内釜の上面に配置して炊飯器本体とともに統一したデザインにする。また、炊飯器本体６の前方壁には、蓋ロックレバーを取り付け、蓋体１を水平に閉じた状態に維持することができる。

図１に示す蓋体１は、軽量化と保温のために中空構造であり、図２に示すように後方部に矩形で横長の切り欠き７を形成する。切り欠き７には、通常、金属製のフレーム８をインサートし、該フレームに１対の軸受片１０，１０'およびバネ受け１２を形成する。可動軸３は、その両端部が軸受片１０，１０'で支持され、これらの軸受片とともに回転するように構成する。ヒンジバネ１４である捩りコイルバネは、可動軸３に嵌装され、一端部をバネ受け１２に係止し、且つ他端部１６を炊飯器本体に係止する。

金属製の可動軸３の具体的形状は、図３および図５から明らかであり、図３に示す軸前方部１８の後端面に盲孔（図示しない）を形成し、該盲孔に軸後方部２０の先端小径部を嵌入して組み立てる二分割体になっている。軸前方部１８および軸後方部２０は同一の直径を有する。実際には、この可動軸は、前後に二分割することなく、一直線状の細長い丸棒体である。

軸前方部１８には、前端部に平面部２２を且つほぼ中央部に十文字断面の幅出し変形部２４を形成する（図５参照）。平面部２２は、蓋体１における一方の軸受片１０の長溝（図示しない）に嵌入されることにより、可動軸３は蓋体１とともに回転する。幅出し変形部２４は、その断面形状が外方へ突出した突起部２５，２５を有する円形であり、両突起部の幅と厚みは平面部２２のそれとほぼ等しい。この部分に制動カム２６を嵌合して固定する。一方、軸後方部２０の後方部には環状溝２８を設け、該環状溝にＥ金具（図示しない）を嵌め、通常、この金具を他方の軸受片１０'の内側面に位置させ、可動軸３が軸受片１０，１０'から脱離することを防止する。

制動カム２６は、通常、耐磨耗性を有し且つ潤滑性樹脂であるポリアセタールを用いる。制動カム２６は、図６に示すようにほぼ長円形の平面形状を有する筒体であり、例えば、短軸ａの長さは約９ｍｍ、長軸ｂは１２ｍｍである。制動カム２６について，回動時にリーフ部３４，３４と接触する周壁部３６，３６の表面が滑らかである。制動カム２６の中心貫通孔３０は、可動軸３の幅出し変形部２４の断面と対応するように、対向凹み３１，３１を有する円形断面を有し、該幅出し変形部と嵌め合わせると、制動カム２６を可動軸３と一体化に回転できる（図５参照）。また、制動カム２６の一端面において、直径方向に矩形断面の長溝３３を設ける。

板バネ体３２は、通常、バネ鋼製であり、図７に示すような底付きの箱状であり、独立した１対のリーフ部３４，３４および底壁３８（図４）を含む横断面はＵ字形である。リーフ部３４，３４間の前後に直交状に支持部４０，４０を配列する。１対のリーフ部３４，３４は、その間隔が制動カム２６の短軸ａよりも広く且つ該カムの長軸ｂよりも狭くなるように定める（図６参照）。支持部４０，４０に設けた貫通孔４２は、制動カム２６の中心貫通孔３０と同様に、外方へ突出した対向凹みを有する円形断面である。板バネ体３２は、図４および図５に示すように保持枠体４４と組み合わせて配置する。

保持枠体４４は、ポリアセタールなどのプラスチック製であり、図８に示すように四角筒形である。保持枠体４４は、対向する側壁４６，４６において、制動カム２６の中心貫通孔３０と同様に、対向凹みを有する円形断面の貫通孔４８を設ける。一方の対向壁４６，４６間の外寸は、板バネ体３２の支持部４０，４０間の内寸よりも小さく、対向壁４６，４６間の内寸は、制動カム２６の長さよりも大きい。対向壁４６，４６の上縁には浅い矩形の凹み５０を形成し、該凹みの底壁５１は内方から外方に向けてなだらかに傾斜する。また、他方の対向壁５２，５２間の内寸は、板バネ体３２のリーフ部３４，３４間の外寸よりも大きく、図９（３）で示すように、制動カム２６の回転によるリーフ部３４，３４の開脚を抑制できる間隔を有する。

開閉制動装置２を組み立てるには、図８の保持枠体４４を裏返して板バネ体３２に嵌めると、該保持枠体の対向壁４６，４６が板バネ体３２のリーフ部３４と支持部４０との前後隙間５４内に挿入され、支持部４０の基部５６が対向壁４６の凹み５０に入り込んで両者は一体化する。この一体化の状態で、貫通孔４２と４８は一直線状に合致している。次に、板バネ体３２内に制動カム２６を収納し、軸前方部１８を貫通孔４８，４２，３０に挿通させてから軸後方部２０を継ぎ、最後にＥ金具を軸環状溝２８に嵌めると、図５に示す組み立て状態になる。この組み立て状態において、可動軸３にヒンジバネ１４を嵌装し、さらに両側の個々の軸受片を蓋体１または炊飯器本体６の所定の場所に取り付ければよい。

別の組み立て過程では、板バネ体３２と保持枠体４４を一体化させた状態で、図２のように、炊飯器本体６の後方窪み（図示しない）に嵌め込んで静止させる。板バネ体３２内に制動カム２６を収納した後に、図２の左側から軸前方部１８を挿通させ、保持枠体４４から出た軸前方部１８の平面部２２を一方の軸受片５，１０に嵌入すると、該平面部は軸受片１０の長溝内に位置し、軸円形部が軸受片５の貫通孔内に位置する。次に、ヒンジバネ１４を所定の位置に配置し、図２の左側から軸後方部２０を他方の軸受片１０'，５に嵌入し、軸後方部の先端小径部を軸前方部１８の後端盲孔に嵌め込み、Ｅ金具を軸環状溝２８に嵌めればよい。また、可動軸３が一本物である場合には、図２の左側から各部材を順次挿通していけばよい。各部材をすべて取り付けた後に、ヒンジカバー（図示しない）を炊飯器本体６にビス止めし、この固定によって板バネ体３２と保持枠体４４を一体化させた状態で固定する。

図９は、蓋体１の開閉制動装置２を備えた電気炊飯器について、開閉制動装置２が蓋体１の開口状態に応じて作用する態様を示している。図９（１）のように、蓋体１が閉鎖されている時は、該蓋体は炊飯器本体６のロック機構（図示しない）によって閉鎖状態を維持され、制動カム２６は板バネ体３２の両リーフ部３４，３４と軸直交面においてほぼ平行するため、可動軸３は無制動状態のままである。

次に、炊飯器本体６のロック機構を解除すると、蓋体１はヒンジバネ１４の弾性によって自動的に開口され、この開口作動とともに可動軸３つまり制動カム２６も回転する。可動軸３の回転が６０度前後に到達すると、図９（２）に示すように制動カム２６の周壁部がリーフ部３４，３４の内面と接触し、両リーフ部３４，３４のバネ弾力によって可動軸３つまり蓋体１の回転を抑制し始め、蓋体１の回転が進行するとともに制動力が増大していく。

図９（３）のように蓋体１が全開になると、両リーフ部３４，３４による制動カム２６の回転抑制が最大に達し、両リーフ部３４，３４のバネ弾力によって可動軸３つまり蓋体１の回転がほぼ停止する。このため、蓋体１の全開位置において静止し、炊飯器本体に振動や衝動を与えることがなく、蓋体全開時に炊飯器が転倒したり、蓋体が付近のものに激突するようなことも解消する。一方、蓋体１を全開位置から閉じる際に、閉じ始めの際に加える力が比較的少なくても閉鎖可能になる。

図１０は本発明の変形例を示し、蓋体６０は前記の蓋体１に比べて大きく、炊飯量の大きい炊飯器に適用できる。蓋体６０の後方フレーム６２は前記のフレーム８よりも横長であり、これに応じて可動軸６４も長く、２本のヒンジバネ６６，６６を嵌装可能である。ヒンジバネ６６である捩りコイルバネは、一端部をバネ受け６８に係止し、且つ他端部７０を炊飯器本体に係止する。蓋体６０の開閉制動装置７２は、図１０の右側に配置しているけれども、全体の重量バランスを考慮してヒンジバネ６６，６６の中間または図１０の左側にも配置可能であり、この際には可動軸の形状を適宜変形すればよい。

本発明に係る蓋体の開閉制動装置を適用する電気炊飯器の要部を図２のＡ−Ａ線に沿って切断して示す概略断面図である。 本発明に係る蓋体の開閉制動装置を組み込んだ蓋体の後方部を開口して示す概略背面図である。 本発明で用いる可動軸の軸前方部を示す斜視図である。 本発明に係る蓋体の開閉制動装置を示す全体斜視図である。 図４に示す開閉制動装置を図２のＢ−Ｂ線に沿って切断して示す横断面図である。 本発明で用いる制動カムを表示する（１）は平面図、（２）は側面図である。 本発明で用いる板バネ体を示す斜視図である。 本発明で用いる保持枠体を示す斜視図である。 蓋体の開口状態に応じて回動する制動カムを示し、（１）は閉鎖時、（２）は部分開閉時、（３）は全開時の状態を示す断面図である。 本発明の変形例を示す図２と同様の概略背面図である。

符号の説明

１ 蓋体
２ 開閉制動装置
３ 可動軸
５，５ 軸受片
６ 炊飯器本体
８ 金属製のフレーム
１０，１０’ 軸受片
１２ バネ受け
１４ ヒンジバネ
１８ 軸前方部
２２ 軸平面部
２６ 制動カム
３２ 板バネ体
３４，３４ リーフ部
４４ 保持枠体

Claims (4)

1. 蓋体を機器本体に対して開閉自在に設置し、該蓋体を弾性部材によって開放または閉鎖方向に付勢する蓋開閉機構において、蓋体または機器本体とともに回転する可動軸と、可動軸に嵌装するほぼ長円形平面の制動カムと、制動カムを挟むように配置した１対のリーフ部を有する板バネ体とを備え、板バネ体における１対のリーフ部は、その間隔が制動カムの短軸よりも広く且つ該カムの長軸よりも狭いことにより、制動カムが可動軸とともに回転する際にカム周壁と接触し、板バネ体の弾力によって可動軸の回転を制動する蓋体の開閉制動装置。
2. 蓋体を機器本体に対して開閉自在に設置し、該蓋体を弾性部材によって開放または閉鎖方向に付勢する蓋開閉機構において、蓋体または機器本体とともに回転する可動軸と、可動軸に嵌装するほぼ長円形平面の制動カムと、制動カムを挟むように配置した１対のリーフ部を有する板バネ体と、板バネ体が収納され且つ機器本体または蓋体に固着する保持枠体とを備え、板バネ体における１対のリーフ部は、制動カムが可動軸とともに回転する際にカム周壁と接触し、板バネ体の弾力によって可動軸の回転を制動するとともに、制動カムの回転による１対のリーフ部の開脚が保持枠体の内壁面との接触によって抑制される蓋体の開閉制動装置。
3. 制動カムは潤滑性樹脂からなり、可動軸に嵌装されて一体的に回転する請求項１または２記載の開閉制動装置。
4. 蓋体を開口するヒンジバネは、可動軸に嵌装する捩りコイルバネであり、該コイルバネを１本または１対で設置する請求項１または２記載の開閉制動装置。

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