JP7049645B2 - 電子機器のポップアップ機構 - Google Patents

Description

本発明は、電子機器のポップアップ機構に関する。更に詳しくは、例えば、カメラのストロボ装置のように、電子機器本体に対してポップアップユニットが、収容位置とポップアップ位置との間で往復移動可能な電子機器のポップアップ機構に関する。

従来の電子機器のポップアップ機構は、電子機器本体に対してポップアップユニットが、バネによって収容位置からポップアップ位置に移動する構造を有している。このようなバネによるポップアップ機構では、ポップアップユニットがポップアップの終端位置で停止する際に衝撃音が発生し、製品としての品位が低下するという問題点がある。例えば、特許文献１に記載の電子機器のポップアップ機構は、ポップアップユニットに凸状部を形成し、電子機器本体にスリット状の変形部を形成し、ポップアップユニットの移動時に凸状部がスリット状の変形部に摺接して、スリット状の変形部を弾性変形させている。

特許文献１の電子機器のポップアップ機構は、このスリット状の変形部の弾性変形によってポップアップユニットの移動速度が減速され、ポップアップユニットが停止する際の衝撃音が低減されるものである。しかし、特許文献１に記載の電子機器のポップアップ機構は、ポップアップユニットの移動の開始位置、又は中間位置、若しくは終端位置のいずれか一箇所の位置でバネの付勢力を減衰させて、ポップアップユニットの移動速度を減速させている。従って、ポップアップユニットの移動ストロークの全ての位置に渡って、ポップアップユニットの移動速度を最適に制御することができなかった。

特開２０１３－５７７６３号公報

本発明は、以上のような背景で発明されたものであり、以下の目的を達成するものである。本発明の目的は、ポップアップユニットの移動ストロークの全ての位置に渡って、ポップアップユニットの移動速度を適切に制御することを可能にした電子機器のポップアップ機構を提供することにある。

本発明は、前記課題を解決するため、次の手段を採る。
即ち、本発明１の電子機器のポップアップ機構は、
機器本体と、
前記機器本体に収容された収容位置と前記機器本体から突出したポップアップ位置との間で往復移動可能に前記機器本体に取り付けられたポップアップユニットと、
前記機器本体と前記ポップアップユニットとの間に取り付けられ、前記ポップアップユニットを前記収容位置から前記ポップアップ位置に向けて付勢する引っ張りバネと、
前記ポップアップユニットに、前記ポップアップユニットの移動ストロークの全ての位置に渡って形成された押し当て面が形成された押し当て板と、
一端が前記機器本体に固定され、他端が弾性変形して前記押し当て面を押圧し、前記ポップアップユニットにブレーキ荷重を付与するブレーキ板と
を備えた電子機器のポップアップ機構であって、
前記押し当て面は、前記移動ストロークの全ての位置に渡って設定されたブレーキ荷重を付与するために、前記ポップアップユニットの移動方向に対して傾斜角度を変化させたもの、又は傾斜角度が一定であることを特徴とする。

本発明２の電子機器のポップアップ機構は、本発明１において、前記押し当て面は、前記移動ストロークの全ての位置に渡って前記ポップアップユニットのポップアップ動作荷重が一定になるようにブレーキ荷重を付与するものであることを特徴とする。

本発明３の電子機器のポップアップ機構は、本発明１又は２において、前記ポップアップユニットは金属で形成され、前記押し当て面は、合成樹脂製であることを特徴とする。

本発明４の電子機器のポップアップ機構は、本発明１又は２において、前記押し当て面は、前記ポップアップユニットの両側面に一対形成され、前記一対の押し当て面を各々押圧する前記ブレーキ板が一対形成されていることを特徴とする。

本発明の電子機器のポップアップ機構は、ポップアップユニットの移動ストロークの全ての位置に渡って形成された押し当て面が、移動ストロークの全ての位置に渡って、ポップアップユニットの移動方向に対応して傾斜角度を徐々に変化させるか、又は傾斜角度を一定にして、ポップアップユニットのポップアップ動作荷重が設定値になるように、ブレーキ荷重を付与する形状に形成されている。従って、ポップアップユニットの移動ストロークの全ての位置に渡って、ポップアップユニットの移動速度を適切に制御することが可能となる。

図１は、本発明の電子機器のポップアップ機構の外観を示す全体斜視図であり、ポップアップユニットが収容位置に有る状態を示す。 図２は、図１の電子機器のポップアップ機構を背面から見た全体斜視図である。 図３は、図１の正面図である。 図４は、図３の左側面図である。 図５は、図３の右側面図である。 図６は、（ａ）は図３の平面図、（ｂ）は図３の下面図である。 図７は、図３の背面図である。 図８は、ポップアップユニットが収容位置とポップアップ位置との中間位置に有る状態を示す正面図である。 図９は、ポップアップユニットがポップアップ終端位置に有る状態を示す全体斜視図である。 図１０は、図９の電子機器のポップアップ機構を背面から見た全体斜視図である。 図１１は、図９の正面図である。 図１２は、図１１の左側面図である。 図１３は、図１１の背面図である。 図１４は、ブレーキ板が押し当て板の押し当て面に摩擦接触で移動するときの力関係を示す概念図である。 図１５は、本発明の電子機器のポップアップ機構のポップアップ移動ストロークと、ポップアップ動作荷重、引っ張りバネ荷重、及びブレーキ荷重との関係の例を示すグラフである。 図１６は、本発明の電子機器のポップアップ機構のポップアップ移動ストロークと、ポップアップ動作荷重との関係を示す３つのパターン例を示すグラフである。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の電子機器のポップアップ機構の外観を示す全体斜視図であり、ポップアップユニットが収容位置に有る状態を示す。図２は図１の電子機器のポップアップ機構を背面から見た全体斜視図である。図３は図１の正面図、図４は図３の左側面図、図５は図３の右側面図である。図６（ａ）は図３の平面図、図６（ｂ）は図３の下面図、図７は図３の背面図である。図１から図７に示すように、本発明の電子機器のポップアップ機構１は、断面形状がコの字状の機器本体２と、機器本体２に対して往復移動（図１の上下方向）可能に内嵌する断面形状がコの字状のポップアップユニット３で構成される。機器本体２、ポップアップユニット３はステンレス等の金属で成形されている。ポップアップユニット３には、図示しないが、カメラのストロボ装置が取り付けられる。

機器本体２の両側面の側板２１、２１には、ガイド溝２２、２２が形成されている。ガイド溝２２、２２は、ポップアップユニット３の移動ストロークの全ての位置に渡って形成されている。ポップアップユニット３の側板３１、３１の下部には、ガイドピン３２、３２が取り付けられ、ガイドピン３２、３２がガイド溝２２、２２に摺動可能に嵌合している。機器本体２の底板２３の背面上部には、２本の固定ピン２４、２４が固定されている。また、ポップアップユニット３の底板３３の背面下部には、２本の移動ピン３４、３４が固定されている。機器本体２の底板２３には長溝２５、２５が形成され、移動ピン３４、３４が長溝２５、２５を貫通して底板２３の背面側に突出している。長溝２５、２５は、ポップアップユニット３の移動ストロークの全ての位置に渡って形成されている。固定ピン２４、２４と移動ピン３４、３４との間には引っ張りバネ４１、４１が取り付けられ、ポップアップユニット３を収容位置からポップアップ位置に向けて付勢している。

機器本体２の一方の側板（図３の左側の側板）２１の上部には、揺動ピン４２が取り付けられ、揺動ピン４２に係止レバー４３が揺動可能に軸支されている。係止レバー４３と一方の側板２１との間にはねじりコイルバネ４４が取り付けられている。ねじりコイルバネ４４のコイル部分は揺動ピン４２に巻き掛けられている。係止レバー４３はねじりコイルバネ４４によって図４の時計方向に付勢されている。ポップアップユニット３の一方の側板（図３の左側の側板）３１の上部には、ロックピン４５が取り付けられている。ポップアップユニット３が図２、図４の収容位置に有る状態では、ロックピン４５が係止レバー４３に係合し、ポップアップユニット３が図２、図４の収容位置に保持される。

ポップアップユニット３には、側板３１、３１の内側に押し当て板３５、３５が形成されている。押し当て板３５、３５は、ポップアップユニット３の移動ストロークの全ての位置に渡って形成されている。押し当て板３５、３５の外側面には、ポップアップユニット３の移動方向（図３の矢印Ａ方向）に対して傾斜した押し当て面３６、３６が形成されている。押し当て面３６、３６には、本例ではポリアミド樹脂製のテープ３７、３７が両面テープで貼り付けられている。

機器本体２の側板２１、２１の下部には、バネ鋼製のブレーキ板５１、５１の下端が固定され、ブレーキ板５１、５１の上端５１１、５１１がテープ３７、３７に接触している。ブレーキ板５１、５１の上端５１１、５１１は、外側にＵ字形に折り曲げられている。ブレーキ板５１、５１は、ブレーキ板５１、５１の下端を支点にして弾性変形し、ブレーキ板５１、５１の上端５１１、５１１がテープ３７、３７を強く押圧して、ポップアップユニット３にブレーキ荷重（ポップアップユニット３を収容位置側に押し下げる方向の力）を付与している。

図３に示すように、ポップアップユニット３の収容位置でレーキ板５１、５１の上端５１１、５１１が接触する押し当て面３６、３６の上端部３６１、３６１は、ポップアップユニット３の移動方向（図３の矢印Ａ方向）に対して傾斜角度（図３の上側から下側に向かって広がる方向の角度）が大きく形成されている。押し当て面３６、３６は、上端部３６１、３６１から下方に行くに従って傾斜角度が徐々に小さくなり、その後、ポップアップユニット３の移動方向（図３の矢印Ａ方向）に対して平行に形成されている。その後、傾斜角度（図３の上側から下側に向かって狭まる方向の角度）が徐々に大きくなり、図１１に示すように、ポップアップユニット３のポップアップ終端位置で、ブレーキ板５１、５１の上端５１１、５１１が接触する押し当て面３６、３６の下端部３６２、３６２は、傾斜角度（図３の上側から下側に向かって狭まる方向の角度）が特に大きく形成されている。

図１４は、ブレーキ板５１の先端が、押し当て板３５の押し当て面３６に摩擦接触で移動するときの力関係を示す概念図である。引っ張りバネ４１のバネ力Ｈで、ポップアップユニット３が静止状態から移動させるためには、片面側で次式の関係が成立しないと移動できない。
Ｈ≧Ｗtan（λ_０＋α）
但し、Ｗ：ブレーキ板５１の押し当て面３６への押圧力（ブレーキ荷重）、Ｈ：引っ張りバネ４１のバネ力、α：押し当て面３６の傾斜角度、λ_０：静止摩擦角、である。
ポップアップユニット３の等速運動を維持するためには、次式の関係が成立する必要がある。
Ｈ＝Ｗtan（λ＋α） 但し、λ：運動摩擦角、である。
上記の関係式から理解されるように、通常、静止摩擦角λ_０、運動摩擦角λは一定であるので、ポップアップユニット３の移動開始、中間位置の移動速度を制御するためには、押し当て面３６の傾斜角度αを移動位置で変化させることで、移動速度を制御できる。

即ち、上述した「Ｗtan（λ＋α）」において、押圧力Ｗ、運動摩擦角λは、一定であるので、押し当て面３６の傾斜角度αを変えることにより、ポップアップユニット３の移動速度を制御できる。但し、引っ張りバネ４１のバネ力Ｈは、伸縮により力が異なるので、伸縮位置によりその力の大きさを計算式で考慮する必要がある。また、押圧力Ｗは、正確には押し当て面３６の位置により、その大きさが異なる。ブレーキ板５１は片持ちバネであり、かつ押し当て面３６との間の間隔が異なるので、ポップアップユニット３を制動する「ブレーキ荷重」、及びポップアップユニット３を駆動する「ポップアップ動作荷重」を計算するときはそのための補正も必要である。

ねじりコイルバネ４４の付勢力に抗して係止レバー４３を図４の反時計方向に揺動すると、ロックピン４５が係止レバー４３から外れるため、引っ張りバネ４１、４１の付勢力によってポップアップユニット３が収容位置からポップアップ位置に向けて移動する。すると、ブレーキ板５１、５１の上端５１１、５１１が押し当て面３６、３６の上端部３６１、３６１のテープ３７、３７を強く押圧して、ポップアップユニット３に「ブレーキ荷重」を付与する。図８はポップアップユニット３が収容位置とポップアップ終端位置との中間位置に有る状態を示す正面図である。

図１５のグラフに示すように、ポップアップユニット３が収容位置からポップアップ位置に向けて移動すると、引っ張りバネ４１の引っ張りバネ荷重は徐々に小さくなる。押し当て面３６、３６の傾斜角度は、上端部３６１、３６１が傾斜角度が大きく、上端部３６１、３６１から下方に行くに従って傾斜角度が徐々に小さくなる。従って、「ブレーキ荷重」が徐々に小さくなり、ポップアップユニット３の「ポップアップ動作荷重」は、収容位置からポップアップ終端位置までほぼ一定になる。その結果、ポップアップユニット３の移動ストロークの全ての位置に渡って、ポップアップユニット３の移動速度が適切に制御されるため、ポップアップユニット３がポップアップ終端位置で停止する際の衝撃音が緩和される。また、ブレーキ板５１、５１はポリアミド樹脂製のテープ３７、３７に接触して摺接するため、金属同士の接触が無く、ポップアップ動作時の感触が良好になる。

図９から図１３に、ポップアップユニット３がポップアップ終端位置に有る状態を示す。図９から図１３に示すように、ポップアップ終端位置では、ブレーキ板５１、５１の上端５１１、５１１が押し当て面３６、３６の下端部３６２、３６２に接触する。押し当て面３６、３６の下端部３６２、３６２は、傾斜角度が特に大きく形成されているため、ポップアップユニット３にブレーキ荷重（ポップアップユニット３をポップアップ位置側に押し上げる方向の力）を付与している。従って、ポップアップユニット３はポップアップ終端位置に確実に保持される。本発明ではポップアップユニット３をポップアップ終端位置に保持するための乗り上げ機構を別に設ける必要が無いため、ポップアップ動作の途中でポップアップユニット３が止まることが無く、ポップアップ動作が確実に行われる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はこの実施例に限定されることはない。図１６は、本発明の電子機器のポップアップ機構のポップアップ移動ストロークと、「ポップアップ動作荷重」との関係を示す３つのパターン例を示すグラフである。移動パターンａは、「ポップアップ動作荷重」が移動開始当初はポップアップユニット３を一定の荷重（駆動力）で、後半に荷重が強くなるパターンである。移動パターンｂは、「ポップアップ動作荷重」が移動開始当初は大きな荷重で、後半の荷重が一定の荷重になるパターンである。移動パターンｃは、「ポップアップ動作荷重」が移動開始当初は荷重が徐々に上がった後、後半は徐々に下がったパターンである。

前述した実施の形態は、ポップアップユニット３の位置により何れも傾斜角度を変化させものであったが、角度を変化させずに一定の傾斜角度のものであっても良い。この場合、ポップアップユニット３の移動位置により、「ポップアップ動作荷重」は一定であり、バネ力は弱くなるので速度は直線的に低下する。また、前述した実施の形態では、押し当て面がポップアップユニットの両側面に一対形成されているが、ポップアップユニットの片側の側面にだけ形成してもよい。また、押し当て面をポップアップユニットの底板の背面に形成してもよい。

１…電子機器のポップアップ機構
２…機器本体
２１…側板
２２…ガイド溝
２３…底板
２４…固定ピン
２５…長溝
３…ポップアップユニット
３１…側板
３２…ガイドピン
３３…底板
３４…移動ピン
３５…押し当て板
３６…押し当て面
３６１…上端部
３６２…下端部
３７…テープ
４１…引っ張りバネ
４２…揺動ピン
４３…係止レバー
４４…ねじりコイルバネ
４５…ロックピン
５１…ブレーキ板
５１１…上端

Claims (4)

1. 機器本体と、
   前記機器本体に収容された収容位置と前記機器本体から突出したポップアップ位置との間で往復移動可能に前記機器本体に取り付けられたポップアップユニットと、
   前記機器本体と前記ポップアップユニットとの間に取り付けられ、前記ポップアップユニットを前記収容位置から前記ポップアップ位置に向けて付勢する引っ張りバネと、
   前記ポップアップユニットに、前記ポップアップユニットの移動ストロークの全ての位置に渡って形成された押し当て面が形成された押し当て板と、
   一端が前記機器本体に固定され、他端が弾性変形して前記押し当て面を押圧し、前記ポップアップユニットにブレーキ荷重を付与するブレーキ板と
   を備えた電子機器のポップアップ機構であって、
   前記押し当て面は、前記移動ストロークの全ての位置に渡って設定されたブレーキ荷重を付与するために、前記ポップアップユニットの移動方向に対して傾斜角度を変化させたもの、又は傾斜角度が一定である
   ことを特徴とする電子機器のポップアップ機構。
2. 請求項１に記載の電子機器のポップアップ機構において、
   前記押し当て面は、前記移動ストロークの全ての位置に渡って前記ポップアップユニットのポップアップ動作荷重が一定になるようにブレーキ荷重を付与するものである
   ことを特徴とする電子機器のポップアップ機構。
3. 請求項１又は２に記載の電子機器のポップアップ機構において、
   前記ポップアップユニットは金属で形成され、
   前記押し当て面は、合成樹脂製である
   ことを特徴とする電子機器のポップアップ機構。
4. 請求項１又は２に記載の電子機器のポップアップ機構において、
   前記押し当て面は、前記ポップアップユニットの両側面に一対形成され、
   前記一対の押し当て面を各々押圧する前記ブレーキ板が一対形成されている
   ことを特徴とする電子機器のポップアップ機構。

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