JP6078795B2 - ロック機構 - Google Patents

Description

本開示は筐体内に収納した収納物を筐体内に保持するためのロック機構に関する。

携帯電話機等に代表される携帯機器において、落下等による衝撃や振動等が筐体に加わった場合に電池カバーが外れないように、電池カバーを固定するための様々なロック機構が提案されている。

例えば、特許文献１では、ロック部材をロックばね部材でロック位置に保持させることで電池カバーを固定している。

特開２００３−２１７５３６号公報

本開示では、落下等の際に意図せぬ電池カバーの外れを防止し、且つ、電池カバーを取り外す操作を容易にすることが出来るロック機構を提供することを目的とする。

本開示におけるロック機構は、収納部および収納部の外側に第１の溝部と開口部を有する筐体と、収納部を覆い、着脱可能または開閉可能に取り付けられた蓋部と、一端に前記蓋部と嵌合する第１の突出部と、他端に開口部に差し込まれる第２の突出部と、を有するロック部と、第１の溝部に配置され、筐体、蓋部およびロック部の第２の突出部と当接し、弾性変形可能な緩衝部材と、を備える。ロック部は、第１の突出部と第２の突出部との間に位置する回転軸回りに回動する。

本開示によれば、落下等の際に意図せぬ電池カバーの外れを防止し、且つ、電池カバーを取り外す操作を容易にすることが出来るロック機構を提供することができる。

実施の形態１における電子機器を正面側から見た外観を示す斜視図 実施の形態１における電子機器を裏面側から見た外観を示す斜視図 実施の形態１における電子機器を裏面側から見た分解斜視図 図２のＡ−Ａ線による断面を示すロック機構の一構成例の模式図 実施の形態１におけるロック機構のロック状態を説明する図 実施の形態１におけるロック機構のロック部の微小回動状態を説明する図 実施の形態１におけるロック機構のロック解除動作を説明する図 実施の形態１におけるロック機構のロック解除状態を説明する図 実施の形態１におけるロック機構の蓋部が取り外された状態を説明する図 緩衝部材の他の一例（変形例Ａ）を示す図 緩衝部材の他の一例（変形例Ｂ）を示す図 緩衝部材の他の一例（変形例Ｃ）を示す図

以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。

なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために、提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。

（実施の形態１）
以下、図１〜図９を用いて、本開示の一実施形態について説明する。

本開示では、本開示のロック機構を備えた電子機器を一例として説明する。

［１．構成］
［１−１．電子機器の構成］
図１は、電子機器を正面側から見た外観を示す斜視図である。図２は、電子機器を裏面側から見た外観を示す斜視図である。図３は、電子機器を裏面側から見た分解斜視図である。

図１〜図３に示すように、電子機器１は、フロントカバー１２とバックカバー１３、蓋部２とからなる外装ケース内に、表示部１４、電池５１、回路基板（図示せず）等を収容している。フロントカバー１２とバックカバー１３は、筐体の一例である。

電子機器１は、正面上部に表示部１４、表示部１４の下方に操作部１５を備えている。電子機器１は、裏面側の下方に電池５１を収容する収納部５と、収納部５を塞ぐことで、電池５１を収納部５に保持する着脱可能または開閉可能に取り付けられた蓋部２を備える。収納部５は、電池５１が着脱自在に収納可能に形成されている。また、電子機器１は、蓋部２をバックカバー１３と嵌め合わせる（ロックする）ロック部３を設ける。バックカバー１３には、収納部５の外側に第１の溝部１７と開口部１６が設けられている。電池５１は収納部５の被収納物の一例である。

［１−２．ロック機構の構成］
図４は、図２のＡ−Ａ線による断面を示すロック機構の一構成例の模式図である。図４は電池５１が収納部５に収容され、蓋部２とバックカバー１３がロック部３で嵌め合わされたロック状態を示す。図４に示すように、実施の形態１のロック機構は、バックカバー１３、蓋部２、ロック部３、緩衝部材６で構成される。

図４に示すように、バックカバー１３の第１の溝部１７は、壁部４を挟んで収納部５の外側に形成され、裏面側（蓋部２側）に開口している。バックカバー１３の開口部１６は、第１の溝部１７の外側に形成され、電子機器１の下方側（ロック部３側）に開口している。そして、第１の溝部１７と開口部１６とは、バックカバー１３の内部で繋がっている。また、第１の溝部１７は、開口部１６に対して、正面側（フロントカバー１２側）と裏面側（蓋部２側）の両側に形成されている。

蓋部２は、ロック部３と嵌合する第２の溝部２１と、緩衝部材６の方向に突出して緩衝部材６と当接する第１の当接部２２を有する。

ロック部３は、バックカバー１３の開口部１６を塞ぐように略コの字状に形成される。ロック部３は、一端が蓋部２の第２の溝部２１と嵌合する第１の突出部３１と、他端がバックカバー１３の開口部１６に差し込まれる第２の突出部３２とが設けられ、第１の突出部３１と第２の突出部３２との間に、両端がバックカバー１３の凹部に嵌め込まれる回転軸３３を備える。第１の突出部３１は蓋部２の方向に延びた後、バックカバー１３の方向に突出している。第２の突出部３２は、収納部５の方向に突出している。

緩衝部材６は、バックカバー１３に設けた第１の溝部１７内に配置され、蓋部２の当接部２２とロック部３の第２の突出部３２とに当接し、当接部２２と第２の突出部３２からの押圧力により圧縮変形された状態で配置される。緩衝部材６は、図４に示すように、Ｔ字状の断面形状を有し、３つの挿入部（第１の挿入部６１、第２の挿入部６２、第３の挿入部６３）を有する。第１の挿入部６１は、第１の溝部１７のフロントカバー１２側に挿入され、バックカバー１３と当接する。第２の挿入部６２は、第１の挿入部６１と対向した位置にあり、第１の溝部１７の蓋部２側に挿入され、第１の溝部１７内で蓋部２の当接部２２と当接する。第３の挿入部６３は、開口部１６に挿入され、開口部１６内でロック部３の第２の突出部３２と当接する。

緩衝部材６は、速度依存性を有し、変形速度により反力が変化する弾性変形可能な部材が望ましい。一例として、シリコン系樹脂やゴム材が該当する。

［２．動作］
［２．１ ロック状態］
図５は、ロック機構のロック状態を説明する図である。図５は、図４におけるロック機構の部分のみを拡大した図である。

緩衝部材６は、蓋部２の当接部２２とロック部３の第２の突出部３２から力を受け圧縮変形されている。そのため、緩衝部材６には、蓋部２に向かう反力（矢印Ｆ１０）と、ロック部３に向かう反力（矢印Ｆ２０）が生じる。この時、緩衝部材６が反力（矢印Ｆ１０）により蓋部２を上方向へ押し上げることで、蓋部２の第２の溝部２１がロック部３の第１の突出部３１に嵌合し、ロック部３が嵌合の解除方向（図５における右回り）に回動することを規制する。また、緩衝部材６の反力（矢印Ｆ２０）がロック部３の第２の突出部３２を右方向へ押し返し、ロック部３の回転軸３３の効果（矢印Ｆ２１）により、第１の突出部３１は、第２の溝部２１の方向に回動する（矢印Ｆ２２）。このように、ロック部３の第１の突出部３１がロック方向（図５における左回り）へ回動し、ロック状態（蓋部２の第２の溝部２１とロック部３の第１の突出部３１との嵌合）を維持する。

［２．２ 電子機器が衝撃を受けた時の状態］
図６は、落下等の衝撃により、ロック部３がロック位置から解除方向に微小回動した瞬間の状態を説明する図である。

落下などの衝撃により、ロック部３が解除方向に微少回動する（矢印Ｆ３０）ことによって、ロック部３の第１の突出部３１が蓋部２を押し下げる（矢印Ｆ３４）。この動きにより、蓋部２の第１の当接部２２が緩衝部材６を下方向に圧縮させる（矢印Ｆ３５）。一方、ロック部３の回転軸３３の効果（矢印Ｆ３１）により、ロック部３の第２の突出部３２が緩衝部材６を左方向に圧縮させる（矢印Ｆ３２、Ｆ３３）。

その後、図５に示す通り、緩衝部材６は、その復元力により、反力（矢印Ｆ１０）によって蓋部２の当接部２２を押し上げ、蓋部２を上に持ち上げる。その結果、蓋部２の第２の溝部２１がロック部３の第１の突出部３１に嵌合し、ロック部３がさらに解除方向に回動することを規制する。また、緩衝部材６の復元力により、反力（矢印Ｆ２０）がロック部３の第２の突出部３２を押し返し、ロック部３は回転軸３３の効果（矢印Ｆ２１）により、ロック方向へ回動する（矢印Ｆ２２）。

［２．３ ロック解除状態］
図７は、ロック機構のロック解除動作を説明する図である。図８は、ロック機構のロック解除状態を説明する図である。図９は、ロック機構の蓋部が取り外された状態を説明する図である。

図７に示すように、蓋部２を下方向に押し込む（矢印Ｆ４０）と、緩衝部材６が当接部２２により押圧され（矢印Ｆ４１）て、圧縮変形する。これにより、第２の溝部２１と第１の突出部３１の嵌合が解除される。その後、図８に示すように、ロック部３を手操作で完全にロック状態を解除する位置まで回動させる（矢印Ｆ４２）。緩衝部材６はその性質により、手操作による変形速度では簡単に変形するため、ロック部３を容易に解除位置まで回動することが可能となる。その結果、図９に示すとおり、蓋部２を取り外す（矢印Ｆ４３）ことが可能となり、収納部５から電池５１を取り出すことができる。

収納する場合は、収納部５に電池５１を設置し、蓋部２で収納部５を覆った後、蓋部２をバックカバー１３の方向に押し込んだ状態で、ロック部３の第１の突出部３１を第２の溝部２１に嵌め込む。

［３．効果など］
以上のように、本実施の形態の電子機器１は、収納部５を有するバックカバー１３と、収納部５を覆い、着脱可能または開閉可能に取り付けられた蓋部２を嵌め合わせるロック機構を備える。

バックカバー１３は、収納部５の外側に第１の溝部１７と開口部１６を有する。ロック部３は、一端に蓋部２と嵌合する第１の突出部３１と、他端に開口部１６に差し込まれる第２の突出部３２と、を有し、第１の突出部３１と第２の突出部３２との間に位置する回転軸３３回りに回動する。緩衝部材６は、第１の溝部１７に配置され、バックカバー１３、蓋部２およびロック部３の第２の突出部３２と当接し、弾性変形可能である。そして、蓋部２は、ロック部３と嵌合する第２の溝部２１と、緩衝部材６の方向に伸びて緩衝部材６と当接する当接部２２とを有する。また、ロック部３の第１の突出部３１は、蓋部２の方向に伸びた後、バックカバー１３の方向に突出し、第２の突出部３２は、収納部５の方向に突出している。

これにより、緩衝部材６は、当接部２２と第２の突出部３２より押圧され、緩衝部材６の反力による、蓋部２をロック部３の突起と嵌合する方向に押し返す力と、ロック部を蓋部２に嵌合する方向に回転させる方向に押し返す力によって、ロック状態を維持することができる。そのため、筐体であるバックカバー１３から蓋部２が外れることを防ぐことができる。

そして、緩衝部材６は、第１の溝部１７の蓋部２側において、当接部２２と当接している。そのため、緩衝部材６の第１の溝部１７方向の長さを確保することができ、緩衝部材６が当接部２２により押圧されたときの反力を十分確保できるとともに、蓋部２を押圧し緩衝部材６を圧縮変形させて第２の溝部２１と第１の突出部３１との嵌合を解除する場合に必要な蓋部２の変位量を確保することが容易となる。

また、緩衝部材６は、開口部１６において、第２の突出部３２と当接している。そのため、緩衝部材６の開口部１６方向の長さを確保することができ、緩衝部材６が第２の突出部３２により押圧されたときの反力を十分確保できる。

また、ロック機構は、第２の溝部２１と第１の突出部３１との嵌合が解除される方向に外力が加わると、当接部２２と第２の突出部３２からの押圧力により緩衝部材６が圧縮変形し、圧縮変形により発生する緩衝部材６の反力により、ロック状態に戻るように構成される。

これにより、落下等の衝撃によりロック部３が解除方向に回動しても、ロック部３が元のロック位置に戻るように力が掛かるため、ロック状態を維持することが可能となる。また、速度依存性を有する緩衝部材を有することで、落下等の衝撃が大きくなり、ロック部３により大きな回動速度が加わった場合でも、緩衝部材６は変形しにくくなり、ロック部３の解除方向への回動を規制することが可能となる。

また、ロック機構は、蓋部２が押圧されることにより緩衝部材６が圧縮変形し、第２の溝部２１と第１の突出部３１との嵌合が解除すされるように構成される。

これにより、手操作では緩衝部材が容易に変形するため簡単にロック部３を開方向に回転することができる。また、緩衝部材を速度依存性のある緩衝部材にすることで、落下等の衝撃による大きな変形速度では緩衝部材が変形しにくいためロック部３を解除方向に回動しにくくすることができる。

（他の実施の形態）
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態１を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用できる。また、上記実施の形態１で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。そこで、以下、他の実施の形態を例示する。

緩衝部材６は、実施の形態１で説明した形状に限定されるものではない。図１０は、緩衝部材の変形例Ａを示す図である。図１０に示すように、緩衝部材７は、蓋部２の当接部２２とロック部材の第２の突出部３２と接触している形であればよい。即ち、緩衝部材７は、図１０に示すように、Ｌ字状の断面形状を有し、第２の挿入部７２及び第３の挿入部７３を備えている。そして、実施の形態１の緩衝部材６と同様に、第２の挿入部７２は、第１の溝部１９の蓋部２側に挿入され、第１の溝部１９内で蓋部２の当接部２２と当接し、第３の挿入部７３は、開口部１６に挿入され、開口部１６内でロック部３の第２の突出部３２と当接する。この場合も、緩衝部材７は、蓋部２の当接部２２とロック部材の第２の突出部３２とに接触しており、上記実施の形態１の図５から図９で説明したロック機構と同様の動作を行う。

緩衝部材７は、図１０に示すように、第１の挿入部６１を有しておらず、バックカバー１８の第１の溝部１９は、蓋部２側に形成され、フロントカバー１２側には形成されていない。そのため、緩衝部材７は、実施の形態１の緩衝部材６と比べて、第１の溝部の方向の長さを確保することを制約されるが、図５から図９で説明したロック機構としての反力やロック状態を解除するために必要な蓋部２の変位量を確保できれば、緩衝部材７のような形状を採用できる。

次に、緩衝部材の変形例Ｂを説明する。図１１は、緩衝部材の変形例Ｂを示す図である。緩衝部材８は、図１１に示すように、Ｌ字状の断面形状を有し、第１の挿入部８１及び第３の挿入部８３を備えている。そして、実施の形態１の緩衝部材６と同様に、第１の挿入部８１は、第１の溝部１７のフロントカバー１２側に挿入され、バックカバー１３と当接し、第３の挿入部８３は、開口部１６に挿入され、開口部１６内でロック部３の第２の突出部３２と当接する。この場合も、緩衝部材８は、蓋部２の当接部２３とロック部材の第２の突出部３２とに接触し、上記実施の形態１の図５から図９で説明したロック機構と同様の動作を行う。

緩衝部材８は、図１１に示すように、第３の挿入部６３を有しておらず、第１の溝部１７の蓋部２側には、挿入されていない。そして、蓋部２の当接部２３は、実施の形態１の当接部２２に比べて、第１の溝部の方向に長く形成され、緩衝部材８に当接している。そのため、緩衝部材８は、実施の形態１の緩衝部材６と比べて、第１の溝部の方向の長さを確保することを制約されるが、図５から図９で説明したロック機構としての反力やロック状態を解除するために必要な蓋部２の変位量を確保できれば、緩衝部材８のような形状を採用できる。

次に、緩衝部材の変形例Ｃを説明する。図１２は、緩衝部材の変形例Ｃを示す図である。緩衝部材９は、図１２に示すように、Ｉ字状の断面形状を有し、第１の挿入部９１及び第２の挿入部９２を備えている。そして、実施の形態１の緩衝部材６と同様に、第１の挿入部９１は、第１の溝部１７のフロントカバー１２側に挿入されて、バックカバー１３と当接し、第２の挿入部９２は、第１の溝部１７の蓋部２側に挿入されて、蓋部２の当接部２２と当接する。この場合も、緩衝部材９は、蓋部２の当接部２２とロック部材の第２の突出部３４とに接触しており、上記実施の形態１の図５から図９で説明したロック機構と同様の動作を行う。

緩衝部材９は、図１２に示すように、第３の挿入部６３を有しておらず、開口部１６には、挿入されていない。そして、ロック部３の第２の突出部３４は、実施の形態１の第２の突出部３２に比べて、開口部１６の方向に長く形成され、緩衝部材９に当接している。そのため、緩衝部材９は、実施の形態１の緩衝部材６と比べて、開口部１６方向の長さを確保することを制約されるが、図５から図９で説明したロック機構としての反力を確保できれば、緩衝部材９のような形状を採用できる。

なお、緩衝部材７、８、９の形状は、緩衝部材６に比べて、単純であるため、それらの製作及びバックカバーへの取り付けは、比較的容易である。

また、緩衝部材は防水部材と兼用してもよい。この場合、図４に示す実施の形態１のように、緩衝部材６が、第１の溝部１７のフロントカバー１２側と蓋部２側の両側を埋め、かつ、開口部１６を埋めるような形状であれば、防水効果が向上する。

また、上記実施の形態１では、回転軸３３はロック部３に備えられている。しかし、ロック部３が必ずしも回転軸３３を備える必要なく、ロック部３がバックカバー１３に対して回動するように構成されていればよい。すなわち、ロック部３の一端に設けられた第１の突出部３１と他端に設けられた第２の突出部３２との間に位置する回転軸の回りに、ロック部３が回動すればよい。例えば、バックカバー１３に回転軸を設け、ロック部３に嵌合する凹部を設けて、ロック部３の回動機構を構成してもよい。また、回転軸を別部材とし、その回転軸をバックカバー１３に設けた凹部とロック部３に設けた凹部とに嵌合させることにより、ロック部３の回動機構を構成することもできる。

本開示は、蓋構造を有する機器ケースに適用可能である。具体的には、ＰＯＳ端末、携帯電話、リモコンなどの携帯端末に、本開示は適用可能である。

１ 電子機器
１２ フロントカバー
１３，１８ バックカバー
１６ 開口部
１７，１９ 第１の溝部
２ 蓋部
２１ 第２の溝部
２２，２３ 当接部
３ ロック部
３１ 第１の突出部
３２，３４ 第２の突出部
３３ 回転軸
４ 壁部
５ 収納部
５１ 電池
６，７，８，９ 緩衝部材
６１，８１，９１ 第１の挿入部
６２，７２，９２ 第２の挿入部
６３，７３，８３ 第３の挿入部

Claims (8)

1. 収納部および前記収納部の外側に第１の溝部と開口部を有する筐体と、
   前記収納部を覆い、前記筐体に着脱可能または開閉可能に取り付けられる蓋部と、
   一端に前記蓋部と嵌合する第１の突出部と、他端に前記開口部に差し込まれる第２の突出部と、を有し、前記第１の突出部と前記第２の突出部との間に位置する回転軸回りに回動するロック部と、
   前記第１の溝部に配置され、前記筐体、前記蓋部および前記ロック部の前記第２の突出部と当接し、弾性変形可能な緩衝部材と、を備えたロック機構。
2. 前記蓋部は、前記ロック部と嵌合する第２の溝部と、前記緩衝部材の方向に延出して前記緩衝部材と当接する当接部と、を有し、
   前記ロック部の前記第１の突出部は、前記蓋部の方向に延出した後、前記筐体の方向に突出し、前記第２の突出部は、前記収納部の方向に突出している、請求項１記載のロック機構。
3. 前記緩衝部材は、前記第１の溝部の前記蓋部側において、前記当接部と当接している、請求項２記載のロック機構。
4. 前記緩衝部材は、前記開口部において、前記第２の突出部と当接している、請求項１記載のロック機構。
5. 前記緩衝部材は、前記当接部と前記第２の突出部からの押圧力により圧縮変形し、
   前記圧縮変形により発生する反力により前記蓋部と前記筐体がロック状態になるように構成された、請求項１記載のロック機構。
6. 前記蓋部と前記第１の突出部との嵌合が解除される方向に外力が加わると、前記当接部と前記第２の突出部からの押圧力により前記緩衝部材が圧縮変形し、前記圧縮変形により発生する前記緩衝部材の反力により、前記第２の溝部と前記第１の突出部とが嵌合する状態に戻るように構成された、請求項５記載のロック機構。
7. 前記蓋部が押圧されることにより前記緩衝部材が圧縮変形し、前記蓋部と前記第１の突出部との嵌合が解除されるように構成された、請求項１記載のロック機構。
8. 前記収納部の被収納物が電池である、請求項１記載のロック機構。

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