JP5038019B2 - 金属ブレーキ機構及び家庭用電気製品 - Google Patents

Description

本発明は金属ブレーキ機構及びこの金属ブレーキ機構を備えた炊飯器、電気ポットなどの家庭用電気製品に関する。

一般に家庭用電気製品において、蓋体はばねに付勢されて開放するが、蓋体の開放後期にのみブレーキ力が作用するため慣性トルクにより開放速度が速くなり、蓋体解放時の蓋体と機器本体の衝撃が大きくなる。

特許文献１には、蓋体がばねの付勢力により開放されるが、最大開放角に到達する前にブレーキ部が固定摺接部に当接して摺接を開始し、この摺接に伴う摩擦により蓋体にブレーキ力が作用し、このブレーキ力は開放角度が大きくなるに従い次第に大きくなり、最大開放角度で最大となるブレーキ機構が提案されている。

特許文献２には、蓋体がばねの付勢力により開放され、摺動面と摺動頭との間の摩擦力で蓋体の回転にブレーキをかけるが、このブレーキ力は蓋体が開き始めの状態では、支持枠リングの表面と摺動面との間に所定の間隔があるため弱く、蓋体が開放していくのに従い、段々とこの間隔が小さくなることでブレーキ力が徐々に強まり、蓋体の開くスピードが加速度的に早まるのを抹殺してスムーズな開閉動作を行うブレーキ機構が提案されている。

しかしいずれの特許文献に記載のブレーキ機構でも、蓋体の開放時に作用するブレーキ力は蓋体の開放後期に大きくなるため、それまでに蓋体の慣性トルクが大きくなり開放速度が速くなると、ブレーキの調整が困難となり蓋体全開時に蓋体がバウンドしたり開放途中に蓋体が停止するという問題があった。又、蓋体の開放速度が速くなると、蓋体を停止するために大きなブレーキ力が作用し、ヒンジ部の破損等を招くという問題があった。

特開２００４−１６５７９号公報 特開平２−７９１５号公報

本発明は前記従来の問題点に鑑みてなされたもので、蓋体の開放速度を抑制することで、ブレーキ調整を容易とし、蓋体開放時のヒンジ部の破損等を防ぐことができるブレーキ機構及びこのブレーキ機構を備えた家庭用電気製品を提供することを課題とする。

前記課題を解決するための手段として、本発明に係る家庭用電気製品は、有底の胴部の上端開口縁に肩体を備えた機器本体と、一端が前記機器本体の前記肩体にヒンジ軸を介して回転可能に取り付けられると共に開放方向に弾性的に付勢された蓋体とを備える家庭用電気製品において、
前記機器本体の肩体に形成された固定摺接部と、
前記蓋体のヒンジ軸付近に配置され、前記蓋体の開放初期に前記機器本体の前記固定摺接部と摺接する第１ブレーキ部と、該第１ブレーキ部と隔てて配設され前記蓋体の開放後期に前記機器本体の前記固定摺接部と摺接する第２ブレーキ部とからなるブレーキ手段と、
を備え、
前記ブレーキ手段は、前記第１ブレーキ部と前記第２ブレーキ部の間に、前記蓋体の開放中期に前記第１ブレーキ部よりも弱いブレーキ力で前記機器本体の前記固定摺接部と摺接する又は前記固定摺接部と摺接せずにブレーキ力を解除する緩和部を更に有するものである。

蓋体の開放速度が上がりやすい蓋体開放初期に第１ブレーキが作用するため、蓋体の開放に伴う慣性トルクを抑制し蓋体の開放速度を抑制でき、ブレーキ調整が容易となる。又、蓋体の開放速度を抑制することで、蓋体の開放後期に作用するブレーキ力を小さくすることができ、蓋体開放時のヒンジ部への負担が軽減し破損を防止することができる。

ヒンジスプリングトルクと蓋体のトルクが近接する蓋体の開放中期に緩和部を設けるため、ブレーキ力によって蓋体が開放途中で停止することを防止することができる。

他の手段として、前記弾性片の前記第１ブレーキ部は、前記固定摺接部と摺接する初期ブレーキ時にブレーキ力が前記蓋体の開放に従って急激に強くなり、その後ブレーキ力が前記蓋体の開放に従って緩やかに解除されることが好ましい。

ヒンジスプリングトルクと蓋トルクの差のはげしい蓋体開放初期においてブレーキ力を強くし、その後ヒンジスプリングトルクと蓋トルクの差が少なくなると共に、ブレーキ力を緩やかに解除することにより、蓋体開放初期の開放速度を抑制し、蓋体が開放途中で停止することを防止できる。

前記蓋体の前記第１及び第２ブレーキ部は、前記ヒンジ軸と直交して配置することが好ましい。

前記蓋体の前記第１及び第２ブレーキ部は、前記ヒンジ軸と平行に配置することが好ましい。

本発明によれば、第１、第２ブレーキ部を有するブレーキ手段により、蓋体の開放初期に蓋体へブレーキ力を作用することで蓋体の慣性トルクを抑制し、開放後期にもブレーキ力を作用し蓋体の開放速度を抑制することで、ブレーキ調整を容易にし、蓋体全開時のヒンジ部への負担を減らしヒンジ部の破損等を防止する。

図１に本発明に係るブレーキ金具１を備えた家庭用電気製品である炊飯器２を示す。
炊飯器２は炊飯鍋（図示せず）を着脱可能に収容する機器本体３と、該機器本体３の上端開口を開閉する蓋体４とを備える。

機器本体３は、有底の胴形状をなす胴体５と、胴体５の上端開口縁に肩体６とを備える。肩体６の前部には液晶表示装置や各種操作スイッチを含む操作パネル７が配設されている。肩体６の後部にはヒンジ受け部８が形成されている。機器本体３後部のヒンジ受け部８には、蓋体４が機器本体３に対して開放する際にブレーキをかけるための、樹脂製である固定摺接部９が設けられている。固定摺接部９はヒンジ受け部８の両側で上方へ向かって延びている。

蓋体４は、樹脂製である下板１０と、該下板１０の上面側に配設された金属性である補強板１１と、該補強板１１の上面側に配設された樹脂製である上側蓋部材１２とを備える。上側蓋部材１２は殻体状であり蓋体４全体を覆うように形成されている。

蓋体４は、補強板１１の後端側にヒンジ穴１３が形成され、該ヒンジ穴１３に挿通したヒンジ軸１４周りに開閉自在に取り付けられている。ヒンジ軸１４は、該ヒンジ軸１４を支持するために機器本体３側に設けられた一対の軸受け１５に嵌合支持される。ヒンジ軸１４には、左右一対のヒンジばね１６が挿通されている。これにより、蓋体４は、ヒンジばね１６によって図１において矢印Ａで示す開放方向に弾性的に付勢されている。

蓋体４の後端側には、機器本体３に対して蓋体４が開放する際に、機器本体３の固定摺接部９との間の摺接による摩擦で蓋体４にブレーキをかけるブレーキ金具１が設けられている。ブレーキ金具１は補強板１１の後端に蓋体４と共にヒンジ軸１４周りに回転するように取り付けられている。ブレーキ金具１は金属性であり、補強板１１に取り付ける取り付け片１７と蓋体４の解放時に機器本体３の固定摺接部９と摺接する弾性片１８とからなり、弾性片１８は、前記取り付け片１７に隣接し、蓋体４の開放初期に固定摺接部９との間でブレーキをかける第１ブレーキ部１９と、該第１ブレーキ部１９に隣接し、蓋体４の開放中期に固定摺接部９との間でブレーキを緩める又は固定摺接部９と摺接せずにブレーキ力を解除する緩和部２０と、該緩和部２０に隣接し、蓋体４の開放後期に固定摺接部９との間でブレーキをかける第２ブレーキ部２１と、を備える。

図２に本発明の第１実施形態であるブレーキ金具１ａを示す。
取り付け片１７ａは補強板１１の上面にネジ（図示せず）を介して、弾性片１８ａが固定摺接部９のヒンジ軸１４と直交する面と摺接するように取り付けられている。又、取り付け片１７ａの蓋体４の内側には補強板１１に取り付けるための取り付け穴２２ａと、蓋体４の外側にはブレーキ金具１ａの位置決めをするための位置決め穴２３と、の２つの穴が設けられている。
弾性片１８ａの第２摺接面２４は、取り付け片１７ａから垂直に下方へ向かって延びている。又、第２摺接面２４の後側には、固定摺接部９と第２摺接面２４とが摺接を開始するまで弾性片１８ａを固定摺接部９に導くための第１摺接面２５と、該第１摺接面２５から機器本体３の外側へ向かって延びるように摺接ガイド部２６が形成されている。第２摺接面２４の下側には、緩和部２０ａと接続する第３摺接面２７が形成されており、第１ブレーキ部１９ａは第１摺接面２５と第２摺接面２４と第３摺接面２７とから構成されている。
弾性片１８ａの緩和部２０ａは、第３摺接面２７から蓋体４の外側へくぼんでいる。
弾性片１８ａの第５摺接面２８は、緩和部２０ａから第４摺接面２９を介して機器本体３の内側へ向かって下方へ延びている。第４摺接面２９は、緩和部２０ａと第５摺接面２８とを区切り、前方から後方へかけて下方へ傾いている。第２ブレーキ部２１ａは第４摺接面２９と第５摺接面２８とからなる。第５摺接面２８の下端には、補強板１１との間でブレーキ金具１ａを支持するため補強板１１に向かって水平に延びる固定部３０ａが形成されている。固定部３０ａは、補強板１１に当接している。これにより、弾性片１８ａは一端が取り付け片１７ａに固定され、他端が補強板１１に支持された状態となっている。もちろん、固定部３０ａは、補強板１１から離した構成をとることも構わない。

次に、第１実施形態に係るブレーキ金具１ａの動作を説明する。
図３から図７を参照すると、蓋体４の閉蓋時にはブレーキ金具１ａは固定摺接部９の前方に位置している（図３）。蓋体４がヒンジスプリング１６の付勢力によりヒンジ軸１４周りに開放を始めると共に、ブレーキ金具１ａもヒンジ軸１４周りに回転し、第１摺接面２５がまず固定摺接部９に摺接して第２摺接面２４を固定摺接部９に導き、第２摺接面２４に続いて第３摺接面２７が固定摺接部９と摺接することにより、第１ブレーキが作用する（図４）。更に蓋体４が開放すると第１ブレーキ部１９ａに続いて緩和部２０ａが、固定摺接部９の側面と摺接する又は摺接を解除する（図５）。緩和部２０ａではブレーキ力を弱める又はブレーキ力を解除することで、ブレーキ力の作用により蓋体４が開放途中で止まるのを防止する。蓋体４が開放を続けると緩和部２０ａに続いて第２ブレーキ部２１ａの第４摺接面２９が、固定摺接部９の側面と摺接を始め、続いて第５摺接面２８が固定摺接部９と摺接することで第２ブレーキが作用する（図６）。蓋体４が開放すると、第２ブレーキ部２１ａが固定摺接部９の側面との間で係合した状態で保持される（図７）。

図８（ａ）は従来のトルクと蓋体４の蓋開き角度の関係を示す。
直線Ａはヒンジスプリングトルクを示し、蓋開き角度が大きくなるのに比例してヒンジスプリングトルクが減少する。曲線Ｂは蓋トルクを示し、蓋開き角度が大きくなるのに従って減少し蓋体４が９０°開いた状態で０になる。蓋トルクは、蓋体４の重量と、ヒンジ軸１４から蓋体４の重心までの水平方向距離を乗じたものであリ、ｃｏｓ（コサイン）曲線である。蓋開き角度が４０°から６０°において直線ＡとＢは近接している。直線Ｃは、従来のブレーキ機構に係る固定摺接部とブレーキ部との摺接により発生し、ヒンジスプリングトルクに抗するブレーキトルクを示す。該ブレーキトルクは、蓋体の開放後期に作用し蓋体の開放に比例して大きくなり、該トルクがヒンジスプリングトルクよりも大きくなることで蓋体の開放を停止することができる。
図８（ｂ）は本発明におけるトルクと蓋開き角度の関係を示す。
直線Ｄは、固定摺接部９と弾性片１８ａの摺接により発生しヒンジスプリングトルクに抗する第１ブレーキのブレーキトルクを示す。ａ点からｂ点までの直線は固定摺接部９と第１摺接面２５との摺接によるブレーキトルクを示し、蓋体４の開放に比例して大きくなる。ｂ点からｃ点までの直線は固定摺接部９と、第２摺接面２４との摺接によるブレーキトルクを示し、蓋体４の開放に比例し直線Ａと平行にブレーキ力を解除するため、蓋体４に余分なブレーキ力が作用し蓋体４が停止することを防止する。ｃ点からｄ点までの直線は固定摺接部９と第３摺接面２７との摺接によるブレーキトルクを示し、ブレーキ力を蓋体４の開放に比例して徐々に解除する。直線Ｄで示すブレーキトルクは、蓋体４の開放初期で第１ブレーキが作用する初期ブレーキ時に、ブレーキ力が蓋体４の開放に従って急激に強くなり、最大となった後、ブレーキ力が蓋体４の開放に従って緩やかに解除されることによって、例えば第１ブレーキが作用している後期にブレーキトルクが最大となることによって、蓋体４が開放途中に停止することを防止する。又、開放初期に第１ブレーキ力が作用することにより蓋体４開放時の慣性トルクを抑制し、開放速度を抑えることができる。直線ＡとＢが近接している開放中期においては、ブレーキ力を作用しない又はブレーキ力を弱める緩和部２０を設けることで滑らかな蓋体の開放を可能にする。又、直線Ｅは、蓋体４の開放後期に固定摺接部９と第２ブレーキ部２１との摺接により発生し、ヒンジスプリングトルクに抗するブレーキトルクを示す。該ブレーキトルクは、蓋体４の開放初期に第１ブレーキが作用しているため、従来の直線Ｃに係るブレーキトルクよりも小さい値で蓋体４の開放を停止することができる。

図９に本発明の第２実施形態であるブレーキ金具１ｂを示す。
取り付け片１７ｂは補強板１１の後端であってその上面にネジ（図示せず）を介して、弾性片１８ｂが固定摺接部９のヒンジ軸１４と平行な面と摺接するように取り付けられている。取り付け片１７ｂの前側には補強板１１に取り付けるための取り付け穴２２ｂが設けられている。取り付け片１７ｂの先端には、ブレーキ金具１ｂの位置決めをするための位置決め板３１が垂直に下方へ向かって形成されている。
弾性片１８ｂの第１ブレーキ部１９ｂは、取り付け片１７ｂ後端から前方に向かって下方へ延びている。
弾性片１８ｂの緩和部２０ｂは、第１ブレーキ部１９ｂから蓋体４の前側へくぼんでいる。
弾性片１８ｂの第２ブレーキ部２１ｂは、緩和部２０ｂから後側へ向かって下方へ延びている。第２ブレーキ部２１ｂの下端には、下板１０との間でブレーキ金具１ｂを支持するため上方へ向かって延び、その後に下板１０に向かって水平に延びる固定部３０ｂが形成されている。固定部３０ｂは、下板１０に当接している。これにより、弾性片１８ｂは一端が取り付け片１７ｂに固定され、他端が下板１０に支持された状態となっている。

次に、第２実施形態に係るブレーキ金具１ｂの動作を説明する。
図１０から図１４を参照すると、蓋体４の閉蓋時にはブレーキ金具１ｂは固定摺接部９の前方に位置している（図１０）。蓋体４がヒンジ軸１４周りに開放を始めると共に、ブレーキ金具１ｂもヒンジ軸１４周りに回転し、第１ブレーキ部１９ｂが固定摺接部９の上部と摺接することで第１ブレーキが作用する（図１１）。第１ブレーキ部１９ｂにおいては、第１実施例のように、初期ブレーキ時にブレーキ力が蓋体４の開放に従って急激に強くなり、その後、蓋体４の開放に従って緩やかに解除することにより、滑らかな開放を可能に出来ることは言うまでもない。更に蓋体４が開放すると第１ブレーキ部１９ｂに続いて緩和部２０ｂが、固定摺接部９の上部と摺接することでブレーキ力を弱める（図１２）。蓋体４が開放を続けると緩和部２０ｂに続いて第２ブレーキ部２１ｂが、固定摺接部９の上部と摺接することにより第２ブレーキが作用する（図１３）。蓋体４が開放するとブレーキ金具１ｂは固定摺接部９の上側で水平に倒れた状態で保持される（図１４）。

なお、本発明のブレーキ部は、前記実施形態の構成に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。

例えば、第１ブレーキ部及び第２ブレーキ部はそれぞれを別の部品で構成することもできる。又、ブレーキ部は金属だけではなく他の材料、例えば樹脂から構成されてもよい。更には、ブレーキ部は別部品ではなく、下板１０の形状を加工することにより形成されてもよい。

本発明に係る実施形態の一部切欠き分解斜視図。 本発明の第１実施形態に係るブレーキ金具の全体斜視図。 閉蓋時の第１実施形態におけるブレーキ機構の断面図 第１ブレーキ作用時の第１実施形態におけるブレーキ機構の断面図 ブレーキ緩和時の第１実施形態におけるブレーキ機構の断面図 第２ブレーキ作用時の第１実施形態におけるブレーキ機構の断面図 開蓋時の第１実施形態におけるブレーキ機構の断面図。 （ａ）従来のトルクと蓋開き角度の関係を示すグラフ（ｂ）本発明におけるトルクと蓋開き角度の関係を示すグラフ。 本発明の第２実施形態に係るブレーキ金具の全体斜視図。 閉蓋時の第２実施形態におけるブレーキ機構の断面図 第１ブレーキ作用時の第２実施形態におけるブレーキ機構の断面図 ブレーキ緩和時の第２実施形態におけるブレーキ機構の断面図 第２ブレーキ作用時の第２実施形態におけるブレーキ機構の断面図 開蓋時の第２実施形態におけるブレーキ機構の断面図。

符号の説明

１ ブレーキ金具
３ 機器本体
４ 蓋体
９ 固定摺接部
１４ ヒンジ軸
１７，１７ａ，１７ｂ 取り付け片
１８，１８ａ，１８ｂ 弾性片
１９，１９ａ，１９ｂ 第１ブレーキ部
２０，２０ａ，２０ｂ 緩和部
２１，２１ａ，２１ｂ 第２ブレーキ部

Claims (4)

1. 有底の胴部の上端開口縁に肩体を備えた機器本体と、一端が前記機器本体の前記肩体にヒンジ軸を介して回転可能に取り付けられると共に開放方向に弾性的に付勢された蓋体とを備える家庭用電気製品において、
   前記機器本体の肩体に形成された固定摺接部と、
   前記蓋体のヒンジ軸付近に配置され、前記蓋体の開放初期に前記機器本体の前記固定摺接部と摺接する第１ブレーキ部と、該第１ブレーキ部と隔てて配設され前記蓋体の開放後期に前記機器本体の前記固定摺接部と摺接する第２ブレーキ部とからなるブレーキ手段と、
   を備え、
   前記ブレーキ手段は、前記第１ブレーキ部と前記第２ブレーキ部の間に、前記蓋体の開放中期に前記第１ブレーキ部よりも弱いブレーキ力で前記機器本体の前記固定摺接部と摺接する又は前記固定摺接部と摺接せずにブレーキ力を解除する緩和部を更に有することを特徴とする家庭用電気製品。
2. 前記弾性片の前記第１ブレーキ部は、前記固定摺接部と摺接する初期ブレーキ時にブレーキ力が前記蓋体の開放に従って急激に強くなり、その後ブレーキ力が前記蓋体の開放に従って緩やかに解除されることを特徴とする請求項１に記載の家庭用電気製品。
3. 前記蓋体の前記第１及び第２ブレーキ部は、前記ヒンジ軸と直交して配置したことを特徴とする請求項１または２に記載の家庭用電気製品。
4. 前記蓋体の前記第１及び第２ブレーキ部は、前記ヒンジ軸と平行に配置したことを特徴とする請求項１または２に記載の家庭用電気製品。

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