JPWO2011101953A1 - カバーロック機構 - Google Patents

Abstract

筐体１０の開口部にヒンジを介して開閉自在に蝶着されたカバーに設けられ、筐体１０の開口部の周囲１７に掛止可能に形成されたラッチ４０を有するカバーロック機構であって、一端（板ばねの一端４１ａ）がカバーに取り付けられ、カバーの内側から開口部の周囲１７の方向に向う付勢力により、他端（板ばねの他端４１ｂ）に取り付けられたラッチ４０を開口部の周囲１７に付勢し、ラッチ４０を開口部の周囲１７に接触させる板ばね４１を備え、ラッチ４０は、カバーの開放動作時に、カバーを第１の開放角に保持する形状（第１の切り込み部４４）を有すると共に、カバーが第１の開放角より大きな第２の開放角以上に開放されることを阻止する形状（第２の切り込み部４７）を有する。

Description

本発明は、電子機器などを収納する筐体本体にヒンジを介して取り付けられたカバーのロック機構に関するものである。

列車や自動車などの車両には、各種電子装置や、空圧、油圧制御装置が搭載されている。これらの各種制御装置は、車両の内部、床下、あるいは屋根上などに設置されるが、車両の安全上極めて重要な装置なので、風雨、降雪、塵埃などの浸入を防ぐカバーを備えた筐体に設置される場合が多い。

一般的な筐体は、ヒンジによって回動する開閉カバーが筐体開口部に設けられ、カバーに配設されたハンドルを所定の角度まで回転させたとき、ハンドルの他端に設けられたつめが筐体開口部に引っ掛ることで、カバーが不用意に開くことを防止している。ただし、保守作業者が筐体内部の装置を保守点検した後に、ロックを忘れた場合、あるいはロックが不完全な場合、車両の走行時の振動によってカバーが開くときがあるという課題があった。

このような問題を解決する手段として、下記特許文献に示される従来のカバーロック機構は、一端がカバー裏面に取り付けられた板ばねに保持され、他端がフック状に形成されたラッチを備える。このフックは、板ばねの付勢力によって、開口部に引っ掛るため、ロックを忘れた場合であっても、所定の角度以上にカバーが開いてしまうことを防止している。

国際公開第２００６／００６２１０号

しかしながら、上記特許文献に示される従来の技術は、車両の走行時の振動が大きい場合には、フックが外れる可能性があり、カバーロック機構としての機能が発揮されない場合があるという課題があった。また、保守点検時にカバーが前方に強く引っ張られた際、フックが変形あるいは破損し、カバーロック機構としての機能低下あるいは機能不全に陥る場合があるという課題もあった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、機能低下を抑制することができるカバーロック機構を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、筐体の開口部にヒンジを介して開閉自在に蝶着されたカバーに設けられ、前記筐体の開口部の周囲に掛止可能に形成されたラッチを有するカバーロック機構であって、一端が前記カバーに取り付けられ、前記カバーの内側から前記開口部の周囲の方向に向う付勢力により、他端に取り付けられた前記ラッチを前記開口部の周囲に付勢し、前記ラッチを前記開口部の周囲に接触させる板ばねを備え、前記ラッチは、前記カバーの開放動作時に、前記カバーを第１の開放角に保持する形状を有すると共に、前記カバーが前記第１の開放角より大きな第２の開放角以上に開放されることを阻止する形状を有すること、を特徴とする。

この発明によれば、カバーの内側に取り付けられた板ばねの付勢力で筐体の開口部の任意点に引っ掛るフックと、筐体の開口部の端部に嵌合する切り込み部と、を有するラッチを備えるようにしたので、機能低下を抑制することができるという効果を奏する。

図１は、筺体およびカバーの外観図である。 図２は、図１に示されるカバーの裏面図である。 図３は、図２に示されるつめが開口部に引っ掛る状態を説明するための図である。 図４は、図２に示されるラッチが開口部に引っ掛る状態を説明するための図である。 図５は、本発明の実施の形態１にかかるカバーロック機構の詳細を示す図である。 図６は、カバーを閉じるときの動作を説明するための図である。 図７は、フックが突起部に嵌合するときの動作を説明するための図である。 図８は、カバーを開く時の動作を説明するための図である。 図９は、第１の切り込み部を省いたラッチを示す図である。 図１０は、本発明の実施の形態２にかかるカバーロック機構を示す図である。

以下に、本発明にかかるカバーロック機構の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、筺体およびカバーの外観図であり、図２は、図１に示されるカバーの裏面図であり、図３は、図２に示されるつめが開口部に引っ掛る状態を説明するための図であり、図４は、図２に示されるラッチが開口部に引っ掛る状態を説明するための図であり、図５は、本発明の実施の形態１にかかるカバーロック機構の詳細を示す図である。

図１に示される筐体１０には制御装置などが搭載され、筐体１０の開口部にはカバー１２が設置されている。図２において、本実施の形態にかかるカバーロック機構は、カバー１２の裏面に設けられ、板ばね４１およびラッチ４０を有して構成されている。なお、本実施の形態にかかるカバーロック機構は、筐体１０に対して開閉する扉式のカバーを有した箱形状のものであれば、その内部に収納する制御装置は限定されず、また、カバーの開閉方向に関わらず使用可能である。

図２および図３において、カバー１２は、ヒンジ１４を介して、筐体１０の開口部を開閉可能に設置されている。カバー１２の周囲は、筐体１０側に折り曲げられている。開口部の周囲１７には、パッキン押さえ１６と、パッキン押さえ１６の内側に配置されたパッキンＰと、が設けられている。点検時には、カバー１２がヒンジ１４を支点として筐体１０の外側に開き、点検完了時には、カバー１２の端部がパッキンＰに当接する。カバー１２を閉じた後にハンドル１３を所定の角度に回転させると、つめ１５が開口部の周囲１７の内側に引っ掛るため、カバー１２の端部がパッキンＰに押し付けられ、防塵性および防水性が向上する。

図４において、ハンドル１３のロックが不完全な場合、ラッチ４０が筐体１０に引っ掛るため、所定の角度以上にカバー１２が開くことはない。なお、図２〜図３において、ヒンジ１４は、カバー１２の上側に設けられているが、これに限定されるものではなく、カバー１２に対して、上、下、右、左のいずれの場所でもよい。

図５は、本発明の実施の形態１にかかるカバーロック機構の詳細を示す図である。図５（ａ）には、板ばね４１とラッチ４０とが示されている。板ばねの一端４１ａは、溶接等でカバー１２に設けられ、板ばねの他端４１ｂは、ラッチの一端４０ａに溶接部４３で接続されている。

ラッチの一端４０ａには、逃げ部４２が設けられている。逃げ部４２は、ラッチ４０が動いた際、ラッチ４０がカバー１２に干渉しないように加工されている。ラッチの他端４０ｂには、斜部４５と、フック（フック面）４６と、凹状に形成された第１の切り込み部４４と、凹状に形成された第２の切り込み部４７とが設けられている。斜部４５は、カバー１２の閉動作時にパッキン押さえ１６あるいは開口部の周囲１７に干渉して、ラッチ４０が開口部の中心方向に動くように鉤形に形成されている。

このように形成されたラッチ４０は、板ばね４１により開口部の周囲１７の方向に付勢され、板ばね４１の弾性変形で上下方向に動く。すなわち、ラッチ４０は、板ばね４１の付勢力によって、フック４６が開口部の周囲１７の任意点に掛止可能に形成されている。

ここで言う「上下」について更に詳しく説明する。図１では、カバー１２の下方にラッチ４０を取り付けた例について説明しているので、ラッチ４０の動く方向は上下となる。ただし、例えばヒンジ１４が左側にあり、カバー１２が左に開く場合には、ラッチ４０の動きは「左右」となる。すなわち、一般的に言えば、ラッチ４０の動きは、カバー１２の中心と開口部の周囲１７とを結ぶ方向に動くのである。

第１の切り込み部４４は、板ばねの一端４１ａから所定の位置に形成されている。第１の切り込み部４４よりもラッチの他端４０ｂ側には、第１の切り込み部４４と略直交する方向に切り込まれた第２の切り込み部４７が形成されている。

以下、図５に示されるラッチ４０の各部の寸法および形状を説明する。

図５（ｂ）に示されるｂは、パッキン押さえ１６の高さであり、ｃは、ラッチ４０の下面からラッチ４０を押し上げる際に必要な３〜７ｃｍ程度の長さであり、ｄは、第１の切り込み部４４の溝幅であり、ｅは、筐体１０の板厚であり、ｆは、突起部１９の高さである。なお、溝幅ｄは、開口部の周囲１７の板厚よりやや大きい程度である。

図５（ａ）に示される第１の切り込み部４４の溝の深さは、図５（ｂ）に示される開口部の周囲１７の端部からパッキン押さえ１６までの高さより深く形成されていればよく、数ｍｍ程度である。また、第２の切り込み部４７は、筐体１０の内側に設けられた突起部１９が嵌合するように形成されている。

図５（ａ）に示されるＬ１は、ｂ＋ｃであり、Ｌ２は、Ｌ１＋ｄである、Ｌ３（Ｌ）は、フック４６から第１の切り込み部４４までの長さであり、Ｌ４は、Ｌ２＋Ｌ３である。

次に、ラッチ４０の動作を説明する。図６は、カバーを閉じるときの動作を説明するための図であり、図７は、フックが突起部に嵌合するときの動作を説明するための図であり、図８は、カバーを開く時の動作を説明するための図である。

カバー１２を閉めるときの動作を説明すると、図６（ａ）において、カバー１２を閉じる方向に押したとき、図６（ｂ）に示すように、ラッチ４０の斜部４５は、パッキン押さえ１６あるいは開口部の周囲１７に干渉する。斜部４５が干渉すると、ラッチ４０は、板ばね４１の反力に抗して上に押し上げられ、パッキン押さえ１６の上面をスライドする。ラッチ４０が筐体１０の内部にスライドすると、図６（ｃ）に示すように、第１の切り込み部４４が開口部の周囲１７に嵌合する。この状態では、カバー１２が閉まっていないため、ラッチ４０の下面を上に押し上げてからカバー１２を閉じる方向に押すことにより、ラッチ４０が筐体１０の内部に挿入される。その結果、図６（ｄ）に示すように、カバー１２の周囲の折り曲げ部が、パッキンＰに干渉する。この状態でロックが掛けられて、カバー１２が固定される。

次に、カバー１２のロックが外れて（あるいは故意に外されて）、カバー１２が開く場合の動作（開放動作）を説明する。図７（ａ）に示されるカバー１２は、図６（ｄ）の状態から外側に開いた状態である。カバー１２が矢印方向に開き始めると、第１の切り込み部４４が開口部の周囲１７に嵌合する。従って、カバー１２は、第１の切り込み部４４の位置でほぼ固定され、図５に示される長さＬ２以上に開くことも、その長さ未満に閉じることもない。

換言すれば、カバー１２は、図７（ａ）に示すような所定の角度（第１の開放角）に保持される。例えば、車両の床下などに設置される筐体１０には、飛び石などに対する強度を確保した堅固なカバー１２が採用されている。また、上記の課題でも説明したように、ヒンジ１４が上側にある場合、作業者は、カバーを持ち上げながらラッチ４０の位置を特定しなければならない。そのため、カバー１２を若干開いた状態を保持しながらラッチ４０の位置を特定しなければならず、特に、複数のラッチ４０が設けられている場合、作業者の負担が増大する。本実施の形態にかかるカバーロック機構によれば、カバー１２が開状態に保持されるため、作業者はラッチ４０の位置などを容易に特定することができ、点検作業を効率的に実施することが可能となる。このように、第１の切り込み部４４は、カバー１２を第１の開放角に保持する形状を有している。

図７（ｂ）は、図７（ａ）の状態において、カバー１２が開く方向に強い力などが作用し、第１の切り込み部４４から開口部の周囲１７が離れた状態を示している。この場合、筐体１０の内側に設けられた突起部１９が第２の切り込み部４７に嵌合する。例えば、第２の切り込み部４７と突起部１９がない場合、カバー１２に強い力が作用したときに、ラッチ４０が板ばね４１の反力に抗して上に押し上げられ、開口部の周囲１７から外れる可能性がある。このような事象は、人為的な力が作用した場合だけでなく、車両の走行中の振動によっても発生する可能性がある。本実施の形態にかかるカバーロック機構によれば、カバー１２が開く方向に強い力などが作用した場合でも、フック４６が突起部１９に嵌合するので、ラッチ４０が開口部の周囲１７から外れることが抑制され、Ｌ４以上に開くことがない。すなわち、第２の切り込み部４７は、カバー１２が、第１の開放角より大きな角度（第２の開放角）以上に開放されることを阻止する形状を有している。

ここで、第１の切り込み部４４から開口部の周囲１７が離れたときに、フック４６が突起部１９に即座に嵌合するようにするためには、Ｌ３（Ｌ）＜ｅ＋ｆとなるように設定することが望ましい。すなわち、第１の切り込み部４４と第２の切り込み部４７との間隔は、開口部の周囲１７が第１の切り込み部４４から外れたときに、突起部１９が第２の切り込み部４７に嵌合するという関係が成り立つように設定されている。

また、図６（ｄ）の状態において、カバー１２が開く方向に働く強い力が作用した場合には、まず図７（ａ）のように、開口部の周囲１７が第１の切り込み部４４で引っ掛り、次に、図７（ｂ）のように、突起部１９が第２の切り込み部４７に嵌合する。すなわち、第１の切り込み部４４で衝撃が緩和されるため、フック４６の変形あるいは破損が抑制される。

なお、本実施の形態にかかる突起部１９は、図５（ｂ）に示すように、所定の部材１８を断面Ｌ字状に加工した突起部分を用いているが、第２の切り込み部４７に嵌合する形状のものであれば、図５（ｂ）のような部材１８に限定されるものではない。

図８を用いて、図７(ｂ)の状態からカバー１２を更に開くときの動作を説明する。まず、第２の切り込み部４７が突起部１９から外れるように、カバー１２を筐体１０側に押すと、ラッチ４０は、筐体１０の内部にスライドする。ラッチ４０が筐体１０の内部にスライドすると、図８に示すように、第１の切り込み部４４が開口部の周囲１７に嵌合する。次に、ラッチ４０の下面を上に押し上げる。押し上げる部分は、カバー１２とパッキンＰとの隙間部分である。フック４６は開口部の周囲１７から離れるため、この状態でカバー１２を開く方向に引くことにより、カバー１２を開くことができる。

ここで、図８に示されるラッチ４０を押し上げる際、突起部１９がフック４６に引っ掛ることを抑制するためには、ｆ＜Ｌ３（Ｌ）となるように設定することが望ましい。すなわち、第１の切り込み部４４と第２の切り込み部４７との間隔は、第１の切り込み部４４が開口部の周囲１７に嵌合しているときには、突起部１９が第２の切り込み部４７に嵌合しないという関係が成り立つように設定されている。

図９は、第１の切り込み部を省いたラッチを示す図である。図９のラッチ４０からは、第１の切り込み部４４が省かれている。例えば、１つのカバー１２に、図５のラッチ４０と、図９のラッチ４０とを混載した場合、カバー１２は、図５のラッチ４０によって第１の切り込み部４４の位置で固定することができるため、ラッチ４０のコストを低減することが可能である。

以上に説明したように、本実施の形態にかかるカバーロック機構は、一端４１ａがカバー１２に取り付けられ、カバー１２の内側から開口部の周囲１７の方向に向う付勢力により、他端４１ｂに取り付けられたラッチ４０を開口部の周囲１７に付勢し、ラッチ４０を開口部の周囲１７に接触させる板ばね４１を備え、ラッチ４０は、カバー１２の開放動作時に、カバー１２を第１の開放角に保持する形状を有すると共に、カバー１２を第１の開放角より大きな第２の開放角以上に開放されることを阻止する形状を有するようにしたので、カバー１２が前方に強く引っ張られた場合でも、突起部１９が第２の切り込み部４７に嵌合し、フック４６の変形あるいは破損を防止することが可能である。

実施の形態２．
図１０は、本発明の実施の形態２にかかるカバーロック機構を示す図である。実施の形態２にかかるカバーロック機構は、実施の形態１の板ばね４１の代わりに、ばね付き蝶番４８を使用している。また、実施の形態２にかかるカバーロック機構は、実施の形態１のラッチ４０の代わりに、断面Ｕ字型に形成された曲げラッチ５０を使用している。

曲げ部分５１、５２は、実施の形態１のラッチ４０と同様の形状である。曲げ部分５１および５２の一端は、リベットなどの締結部材４９によって、ばね付蝶番４８の他端に設けられている。このとき、曲げラッチ５０の幅Ｗは、ばね付き蝶番４８の幅よりやや大きいものとする。

このように、溶接無しの構造にすることで、リベットなどの締結作業が出来る作業者なら誰でも作成することができる。また、実施の形態１のラッチ４０は、開口部の周囲１７の１ヶ所にのみ引っ掛る態様であるが、実施の形態２にかかる曲げラッチ５０は、実施の形態１のラッチ４０を２つ有するような構造であるため、曲げラッチ５０を採用した場合、実施の形態１よりも強固なカバーロック機構を実現可能である。

以上のように、本発明は、電子機器などを収納する筐体に取り付けられたカバーのロック機構に適用可能であり、特に、機能低下を抑制し、かつ、点検作業の効率を向上させることができる発明として有用である。

１０ 筐体
１２ カバー
１３ ハンドル
１４ ヒンジ
１５ つめ
１６ パッキン押さえ
１７ 開口部の周囲
１８ 所定の部材
１９ 突起部
４０ ラッチ
４０ａ ラッチの一端
４０ｂ ラッチの他端
４１ 板ばね
４１ａ 板ばねの一端
４１ｂ 板ばねの他端
４２ 逃げ部
４３ 溶接部
４４ 第１の切り込み部
４５ 斜部
４６ フック（フック面）
４７ 第２の切り込み部
４８ ばね付蝶番
４９ 締結部材
５０ 曲げラッチ
５１，５２ 曲げ部分
Ｐ パッキン

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、筐体の開口部にヒンジを介して開閉自在に蝶着されたカバーに設けられ、前記筐体の開口部の周囲に掛止可能に形成されたラッチを有するカバーロック機構であって、一端が前記カバーに取り付けられ、前記カバーの内側から前記開口部の周囲の方向に向う付勢力により、他端に取り付けられた前記ラッチを前記開口部の周囲に付勢し、前記ラッチを前記開口部の周囲に接触させる板ばねを備え、前記ラッチは、前記開口部の周囲に嵌合し、前記カバーを第１の開放角に保持する第１の切り込み部と、前記開口部の周囲に設置された所定の部材に嵌合し、前記カバーを第２の開放角以上に開放されることを阻止する第２の切り込み部と、を備えたこと、を特徴とする。

Claims (7)

1. 筐体の開口部にヒンジを介して開閉自在に蝶着されたカバーに設けられ、前記筐体の開口部の周囲に掛止可能に形成されたラッチを有するカバーロック機構であって、
   一端が前記カバーに取り付けられ、前記カバーの内側から前記開口部の周囲の方向に向う付勢力により、他端に取り付けられた前記ラッチを前記開口部の周囲に付勢し、前記ラッチを前記開口部の周囲に接触させる板ばねを備え、
   前記ラッチは、
   前記カバーの開放動作時に、前記カバーを第１の開放角に保持する形状を有すると共に、前記カバーが前記第１の開放角より大きな第２の開放角以上に開放されることを阻止する形状を有すること、
   を特徴とするカバーロック機構。
2. 前記ラッチは、
   前記開口部の周囲に嵌合し、前記カバーを第１の開放角に保持する第１の切り込み部と、
   前記開口部の周囲に設置された所定の部材に嵌合し、前記カバーを第２の開放角以上に開放されることを阻止する第２の切り込み部と、
   を備えたことを特徴とする請求項１に記載のカバーロック機構。
3. 前記ラッチは、フック状に形成され、
   前記第１の切り込み部は、前記ラッチの一端から所定の位置に凹状に形成され、
   前記第２の切り込み部は、前記第１の切り込み部よりも前記筐体側に設けられたフック面に、凹状に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のカバーロック機構。
4. 前記第１の切り込み部から前記フック面までの長さをＬとし、前記筐体の板厚をｅとし、前記筐体に設けられ前記第２の切り込み部に嵌合する突起部の高さをｆとしたときに、 前記Ｌは、Ｌ＜ｅ＋ｆの関係を満たす値に設定されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のカバーロック機構。
5. 前記ｆは、ｆ＜Ｌの関係を満たす値に設定されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のカバーロック機構。
6. 前記第１の切り込み部および前記第２の切り込み部は、
   直交する方向に設置されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載のカバーロック機構。
7. 前記第１の切り込み部および前記第２の切り込み部は、
   板材を略断面Ｕ字型に形成した部材に設けられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載のカバーロック機構。

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