JP4668848B2 - カバー開閉機構とこのカバー開閉機構を備えた電子機器 - Google Patents

Description

本発明はプリンタ等の電子機器に適用されているカバー開閉機構に関し、詳しくは電子機器の装置本体に組みつけられ、部材補給や調整の都度、オペレータの手作業で頻繁に開閉されるカバーのポップアップ・開閉制動・開き位置保持等の機能を備えたカバー開閉機構に関する。

従来のカバー開閉機構としては、例えば、特許文献１乃至３に開示された構成のものがある。特許文献１に開示された機構は、カバーに相当する硝子蓋（Ｂ）の端部に装着した背板（１２）に対し、圧縮コイルスプリング（１３）の付勢力をフリクションスライダー（１３）を介して作用させることで、開閉動作時に硝子蓋（Ｂ）を制動する構成となっている。また、硝子蓋（Ｂ）が全開状態にあっては背板（１２）の平面部がフリクションスライダー（１３）と面接触することで、その全開状態を安定的に保持する。すなわち、特許文献１の機構は、カバーの制動機能と、開き位置保持機能の双方を備えている。

特許文献２に開示された機構は、カバーに相当する扉（３）に湾曲形状のアーム（６）を設け、このアーム（６）に弾性体（１３）を押し付けて、開閉動作時に扉（３）を制動する構成となっている。なお、弾性体（１３）は回転体（１１）の周面に設けられ、コイルバネ（１２）によってアーム（６）方向に付勢されている。

特許文献３に開示された機構は、カバーに相当する上フレーム（１２）に、段差部（１２２ｂ）を有する回動伝達ギヤ（１２２）を設け、上フレーム（１２）の回動に伴い、回動伝達ギヤ（１２２）の周面にレバー（３０２）の先端部（３０１）が摺接して、上フレーム（１２）を制動する構成となっている。なお、レバー（３０２）は、コイルバネ（３０５）によって回動伝達ギヤ（１２２）の周面方向へ付勢されている。

なお、上記説明において、カッコ内の符号は、各特許文献でそれぞれの部材に付されているものである。
実公昭５６−５５７６号公報 実公昭６４−６４２６号公報 特開平１０−１４３０４４号公報

上述したように、従来からカバーの制動機能を備えたカバー開閉機構は知られており、更に特許文献１のようにカバーの制動機能と開き位置保持機能の双方を備えたカバー開閉機構についても公知であった。
しかし、カバーの制動機能及び開き位置保持機能に加えて、カバーを開く際、瞬間的に当該カバーを一定の位置まで押し開くポップアップ機能までも併せ持つカバー開閉機構は従来知られてなく、このポップアップ機能を別の独立した構成をもって付加した場合には、部品点数が増加したり構造が複雑化する問題があった。

本発明は従来の、このような事情に鑑みてなされたもので、カバーに対する制動機能、開き位置保持機能、ポップアップ機能の各機能を併せ持ち、しかも簡単な構成をしたカバー開閉機構の提供を目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、被装着対象に回動自在に設けられ当該被装着対象の開口部を開閉するカバーの開閉機構であって、
カバーの閉塞状態を保持するロック機構と、回動自在なカバーに設けられたカム部材と、このカム部材に接触するポップアップ部材とを備え、
ポップアップ部材は、ばね部材とこのばね部材により付勢された摩擦駒とを含み、
且つ、カム部材が次の（イ）乃至（ハ）の構成を有していることを特徴とする。
（イ）カバーの開閉動作に際して摩擦駒がばね部材の付勢力をもって摺接する制動カム面
（ロ）制動カム面の一方の端部に形成され、カバーが閉塞状態にあるとき摩擦駒が当接するとともに、ロック機構によるカバーの閉塞ロック状態が解除されたときばね部材の付勢力をもって押し上げられるポップアップ受部
（ハ）制動カム面の他方の端部に形成され、カバーが開状態にあるとき摩擦駒が係合して当該全開状態を保持する係合部

本発明によれば、カバーが閉塞状態にあるときカム部材のポップアップ受部にポップアップ部材の摩擦駒が当接し、閉塞ロック状態の解除と同時にばね部材の付勢力をもって摩擦駒がポップアップ受部を押し上げる。これにより、カバーを一定の位置まで押し開くことができる（ポップアップ機能）。
次に、カバーを開閉する過程では、カム部材の制動カム面に摩擦駒がばね部材の付勢力をもって摺接するので、摩擦駒と制動カム面との間に摩擦力が作用し、カバーの開閉動作を緩やかなものとする（制動機能）。
さらに、カバーが開状態にあるときは、制動カム面の他方の端部に形成された係合部に摩擦駒が係合し、これによりカバーの開状態が保持される（開き位置保持機能）。
本発明によれば、ポップアップ部材及びカム部材の相互間に仕組まれた簡易な構成をもって上記各機能を発揮することができる。

ここで、ポップアップ部材は、軸方向に伸縮自在な圧縮コイルばねでばね部材を構成するとともに、当該圧縮コイルばねの先端に摩擦駒を装着した構成とする。カム部材の制動カム面には、圧縮コイルばねの付勢力によって摩擦駒を摺接させる。また、ポップアップ部材を軸方向に伸縮自在であって且つ横方向に弾力的に撓む圧縮コイルばねによるばね部材と当該圧縮コイルばねの先端に装着した摩擦駒で構成し、カム部材の制動カム面に圧縮コイルばねを横方向へ撓ませた状態で摩擦駒を摺接させることができる。
このように構成することで、単一の圧縮コイルばねによる簡単な構成をもって、カバーの制動とポップアップに必要となる充分に大きな付勢力をカム部材に作用させることができる。

また、カム部材は、制動カム面の中間部に摩擦駒が係合してカバーの回動を抑止する係止溝を形成してもよい。このように構成することで、カバー開閉動作の中間位置でもカバーの静止状態を保持することができる。

本発明は、開口部を有する装置本体と、この装置本体に回動自在に設けられ開口部を開閉するカバーと、このカバーを開閉するカバー開閉機構とを備えた電子機器において、カバー開閉機構を上述した構成とすることで、カバーに対する制動機能、開き位置保持機能、ポップアップ機能の各機能を備えた電子機器を、簡易な構成をもって製作することが可能となる。

以上説明したとおり、本発明によれば、簡単な構成でカバーに対する制動機能、開き位置保持機能、ポップアップ機能の各機能を発揮することができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るカバー開閉機構が組み込まれるプリンタ（電子機器）の外観を示す斜視図である。まず、同図を参照してプリンタの概要を説明する。
プリンタは、本体１の内部にロール紙の収容部２が設けられているとともに、本体１の上面が開口しており、この開口部から収容部２へロール紙を挿入可能となっている。本体１には開口部を開閉するカバー３が回動自在に装着してある。

カバー３と本体１との間にはロック機構が設けてある。ロック機構の詳細は図示しないが、カバー３に設けた係止部が閉塞時に本体１のロック爪に係止されてロック状態が形成される仕組みになっている。ロック状態の解除は、本体１の前部に設けた解除ボタン４によって行う。すなわち、解除ボタン４を操作することで、ロック爪の係止部に対する係止状態が解除され、カバー３が回動自在となる。

図２はカム部材とポップアップ部材の構成を示す断面側面図であり、図３はこれら各部材の作用を示す断面側面図である。
カバー３の一側部には、回転軸Ｏの周囲にカム部材１０が設けてあり、一方、本体１にはポップアップ部材２０が組み込まれている。これらカム部材１０とポップアップ部材２０は、カバー３の開閉機構を構成する。

ポップアップ部材２０は、圧縮コイルばね２１と摩擦駒２２とで構成されている。すなわち、圧縮コイルばね２１の先端に摩擦駒２２が取り付けてあり、圧縮コイルばね２１の付勢力を受けて摩擦駒２２がカム部材１０に接する。
摩擦駒２２は、プラスチック成形で形成されており、カム部材１０との間に所用の摩擦力が得られるように圧縮コイルばね２１のばね力が設定されている。なお、摩擦駒２２は、摩擦係数の高い材料（例えば、軟質ゴム）で形成したり、またプラスチックの表面に摩擦係数の高い材料をコーティングして、カム部材１０との間に所用の摩擦力が圧縮コイルばね２１のより小さいばね力で得られるようにすることが好ましい。また、後述するカム部材１０の制動カム面に、摩擦係数の高い材料の層を形成してもよい。
圧縮コイルばね２１の下端部は、本体１の側壁から突き出した支持片５に固定してある。

カム部材１０は、板状に形成されており外縁部の端縁が制動カム面１１を構成している。制動カム面１１には、カバー３が開閉動作する際に、摩擦駒２２の先端部が摺接する。本実施形態では、制動カム面１１は円弧状に形成してあり、カバー３が回動する間、常時安定して摩擦駒２２が摺接するように調整してある。ここで、摩擦駒２２は、圧縮コイルばね２１の付勢力（ばね力）をもって、制動カム面１１に押し当てられており、その付勢力に基づき摩擦駒２２と制動カム面１１との間に摩擦力が作用する。

また、カム部材１０は、制動カム面１１の始端部にポップアップ受部１２を有している。ポップアップ受部１２は、制動カム面１１の始端部から外方へ延出する平坦面で構成されいる。このポップアップ受部１２には、カバー３が閉塞状態にあるとき、摩擦駒２２の先端部が当接する。このとき、圧縮コイルばね２１は押し縮められた状態となり、摩擦駒２２に対して圧縮量に応じた大きな付勢力（ばね力）を作用している。

さらに、カム部材１０は、制動カム面１１の終端部に係合部１３を有している。この係合部１３には、カバー３が全開状態にあるとき摩擦駒２２が係合し、これによりカバー３の全開状態が保持される。本実施形態では、カム部材１０の角部を係合部１３としており、摩擦駒２２の先端部に、図３（ｄ）に拡大して示すように、係合部１３が引っ掛かる微小な突起２２ａを横方向に突き出して形成してある。

次に、上述したカバー開閉機構の作用を説明する。
図３（ａ）に示すように、カバー３が閉塞状態にあるときは、カム部材１０のポップアップ受部１２にポップアップ部材２０の摩擦駒２２が当接している。このとき、圧縮コイルばね２１は、押し縮められた状態となっており、摩擦駒２２を介して圧縮コイルばね２１の付勢力がポップアップ受部１２に作用している。

カバー３の閉塞状態から解除ボタン４（図１参照）を操作してロック状態を解除すると、圧縮コイルばね２１の付勢力によってポップアップ受部１２が上方へ押し上げられる。これにより、カバー３を一定の位置まで押し開くことができる（ポップアップ機能）。

ロック状態が解除されたカバー３は、ユーザーの操作により開閉自在となる（図３（ｂ）参照）。そして、カバー３を開閉操作する過程では、カム部材１０の制動カム面１１に摩擦駒２２が圧縮コイルばね２１の付勢力をもって摺接する。このとき、圧縮コイルばね２１の付勢力作用に伴い、摩擦駒２２と制動カム面１１との間に摩擦力が作用しており、これによりカバー３の開閉動作が緩やかなものなり、急激な開閉操作による本体１へのカバー３の衝突が抑制されて、大きな衝突音の発生やカバー３の損傷が防止され、また、本体１とカバー３の間に手指が挟まれて怪我をする事故を防止できる（制動機能）。

さらに、カバー３が全開状態にあるときは、図３（ｃ）に示すように、制動カム面１１の終端部に形成された係合部１３に摩擦駒２２が係合し、これによりカバー３の全開状態が保持される（開き位置保持機能）。
このように、本実施形態のカバー開閉機構は、カム部材１０とポップアップ部材２０の相互作用によって、カバー３のポップアップ、制動、開き位置保持を行うことができる。

さて、閉塞状態のカバー３を押し開いた圧縮コイルばね２１は、引き続きカム部材１０の制動カム面１１へ摩擦駒２２を押し付けるための付勢力を作用させている。ここで、図４に示すように、圧縮コイルばね２１を横方向へ撓ませた状態で、摩擦駒２２をカム部材１０の制動カム面１１に摺接させるようにすることもできる。このようにすれば、横方向への撓みによって圧縮コイルばね２１に生じたばね力を、摩擦駒２２を介し制動カム面１１に付勢力として作用させることができるため、圧縮コイルばね２１の軸方向ばね力が小さくても、摩擦駒２２と制動カム面１１との間に充分な摩擦力が作用し、カバー３の開閉動作を緩やかなものとすることができる。
なお、図４に示す制動カム面１１は回動軸を中心とする円弧面で形成してあり、制動カム面１１の半径が始端から終端にかけて同じ寸法となっている。このため、図４（ａ）に示すのごとく、カバー３の全閉状態でポップアップ受部１２に摩擦駒２２が当接しているときも、圧縮コイルばね２１は横方向へ撓ませてある。

また、図５に示すように、回転軸Ｏから制動カム面１１までの距離を、ポップアップ受部１２が形成してある始端部で最も短くし（当該距離＝Ｒ１）、中間部ではＲ１よりも長い距離（Ｒ２）となるように設定すれば、カバー３の全閉状態でポップアップ受部１２に摩擦駒２２が当接しているときは、圧縮コイルばね２１を横方向へ撓ませないで、制動カム面１１の中間部に摩擦駒２２が接触するときのみ圧縮コイルばね２１を横方向に撓ませて、付勢力を得るようにすることができる。
ポップアップ受部１２に摩擦駒２２を当接させて圧縮コイルばねを軸方向に圧縮する際、図４（ａ）に示すように、圧縮コイルばね２１が横方向へ撓んでいると、そのたわみ量によっては座屈が生じて所用の軸方向ばね力を得られなくなるおそれがある。そこで、圧縮コイルばね２１の座屈を回避するには、上述したように回転軸Ｏから制動カム面１１までの距離を調整することが好ましい。

図６は本発明の応用例を示す図である。同図に示すように、カム部材１０の制動カム面１１には、その中間部に係止溝１４が形成してある。この係止溝１４に摩擦駒２２が係合すると、カバー３の自由な開閉が抑止され、カバー３を当該位置で静止させておくことができる。係止溝１４は、制動カム面１１の任意の複数箇所に形成することもできる。
なお、本発明は上述した構成に限定されるものでないことは勿論である。

本発明の実施形態に係るカバー開閉機構が組み込まれるプリンタの外観を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係るカバー開閉機構を構成するカム部材とポップアップ部材を示す断面側面図である。 図２で示したカム部材とポップアップ部材の作用を示す側面図である。 本発明に係るカバー開閉機構の変形例を示す側面図である。 本発明に係るカバー開閉機構の他の変形例を示す側面図である。 本発明に係るカバー開閉機構の応用例を示す断面側面図である。

符号の説明

１：本体、２：収容部、３：カバー、４：解除ボタン、５：支持片、
１０：カム部材、１１：制動カム面、１２：ポップアップ受部、１３：係合部、１４：係止溝、
２０：ポップアップ部材、２１：圧縮コイルばね、２２：摩擦駒

Claims (4)

1. 被装着対象に回動自在に設けられ当該被装着対象の開口部を開閉するカバーの開閉機構であって、
   前記カバーの閉塞状態を保持するロック機構と、回動自在なカバーに設けられたカム部材と、このカム部材に接触するポップアップ部材とを備え、
   前記ポップアップ部材は、ばね部材とこのばね部材により付勢された摩擦駒とを含み、
   且つ、前記カム部材が次の（イ）乃至（ハ）の構成を有していることを特徴とするカバー開閉機構。
   （イ）前記カバーの開閉動作に際して前記摩擦駒が前記ばね部材の付勢力をもって摺接する制動カム面
   （ロ）前記制動カム面の一方の端部に形成され、前記カバーが閉塞状態にあるとき前記摩擦駒が当接するとともに、前記ロック機構によるカバーの閉塞ロック状態が解除されたとき前記ばね部材の付勢力をもって押し上げられるポップアップ受部
   （ハ）前記制動カム面の他方の端部に形成され、前記カバーが開状態にあるとき前記摩擦駒が係合して当該全開状態を保持する係合部
2. 前記ポップアップ部材は、前記ばね部材が軸方向に伸縮自在であって且つ横方向へ弾力的に撓む圧縮コイルばねで構成されるとともに、当該圧縮コイルばねの先端に前記摩擦駒が装着されており、
   前記カム部材の制動カム面には、前記圧縮コイルばねを横方向へ撓ませた状態で前記摩擦駒を摺接させることを特徴とする請求項１のカバー開閉機構。
3. 前記カム部材は、前記制動カム面の中間部に前記摩擦駒が係合して前記カバーの回動を抑止する係止溝が形成されていることを特徴とする請求項１又は２のカバー開閉機構。
4. 開口部を有する装置本体と、この装置本体に回動自在に設けられ前記開口部を開閉するカバーと、このカバーを開閉するカバー開閉機構とを備えた電子機器において、
   前記カバー開閉機構に、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のカバー開閉機構を適用したことを特徴とする電子機器。
   

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