专利名称：盖子开关机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及盖体相对于本体的对应面(例如开口或开关等的操作面)在开位置和关位置间进行切换的盖子开关机构。
背景技术：
车辆用控制台等所采用的盖子开关机构，通常，如日本特开2003-129742号公报所公开的那样，利用加力机构对盖体向开位置方向施加推压力，对抗加力机构的推压力使盖体从开位置向关位置切换，在该关位置将盖体上的卡爪卡固在本体上的闩锁上，从而使盖子保持闭合状态。在这种情况下，就盖体被分成两部分的形态而言，为了使各个盖体同步地在开位置和关位置间切换，盖体相互间装有惰轮等。并且，通过按压操作用按钮解除闩锁对所述卡爪的卡固，可使盖体从关位置向开位置切换。以下将这种类型称为前者的机构。
图24表示专利文献1-日本特开2002-362237号公报所公开的盖子开关机构。该盖子开关机构是使分成两部分的盖体(门体)14、16同步地在开位置和关位置间切换的机构，具有开按钮18及关按钮20、Z形臂58、64、大齿轮的旋转体32以及一端50A与旋转体32的配合槽44配合、而另一端50B通过轴52支撑在本体上的反转式弹簧50等。此外，开按钮18通过轴54与臂58的一端58A连接，关按钮20通过轴60与臂64的一端64A连接。标号30是盖体16上的小齿轮，与旋转体32啮合。标号38是设置在盖体14上与配置有臂58的一侧相对的侧面上的小齿轮。该小齿轮38通过惰轮与盖体16上的对应的小齿轮相啮合。在此机构中，在盖体14、16处于同(a)的关位置状态下，当按下开按钮18时，臂58以嵌入到孔68中的轴66为中心旋转，该臂58的下端前端部58C推压弹簧50的连接部50A沿着旋转体32的配合槽44从左侧端部44A(稳定点)向右侧端部44B方向移动的同时，弹簧50的连接部50A越过中立点向配合槽44右侧的端部44B移动。于是，作为弹簧50的分力，使旋转体32沿反时针方向旋转的力便作用在旋转体32上。因此，即使手离开了开按钮18，在弹簧50的弹力的作用下，旋转体32使得盖体14、16向打开的方向旋转。另一方面，在盖体14、16处于同(b)的开位置状态下，当按下关按钮20时，臂64以轴66为中心旋转，该臂64的下端前端部64C使弹簧50的连接部50A沿着配合槽44从右侧端部44B(稳定点)向左侧端部44A方向移动的同时，当弹簧50的连接部50A越过中立点向配合槽44的端部44A移动时，作为弹簧50的分力，使旋转体32沿顺时针方向旋转的力作用在旋转体32上。因此，即使手离开了关按钮20，在弹簧50的弹力的作用下，旋转体32使得盖体14、16向闭合的方向旋转。
上述的前者机构中，通过对按钮等进行按压操作，解除了卡爪对闩锁的卡固，通过加力机构施加的推压力，盖体自动地从关位置切换到开位置。但是，在此机构中，在盖体从开位置切换到关位置时，必须用手或指等对抗加力机构所施加的推压力一边按压盖体一变使其向关位置的方向移动，因而缺乏高级感。而且，就汽车等而言，闩锁因冲撞时承受的负荷解除了对卡爪的卡固，盖体被意外地切换到开位置，由于要求能够可靠地防止这样的误动作，结构就变得复杂了。
另外，在图24的机构中，首先，由于开按钮和关按钮是并排设置的，司乘人员有按错按钮的担忧。这样，如果按错了按钮，由于盖体有在推压力的作用下自动地切换到开位置的危险，因而有损于安全性。并且，作为操作用按钮，与两个相比单一结构的按钮从加工安装性能和外观设计性能方面考虑更为理想。
发明内容
本发明的目的是用比较简易的方法解决上述的问题，在增加高级感的同时，可靠地消除盖体因冲撞事故等引起的冲击负荷的作用意外地切换到开位置的危险，并容易实现品质的提高和用途的扩大。
为了达到上述目的，本发明第一方案的盖子开关结构的共用结构特定在，图1～图6的实施例1、图7～图14的变形例、图15～图23的实施例2中；本发明第一方案的盖子开关结构用于使盖体相对于本体的对应面，在覆盖该对应面的关位置与打开该对应面的开位置之间进行旋转切换，其特征是，具有将所述盖体从关位置切换到开位置或从开位置切换到关位置时所使用的单一的操作用按钮，在关闭所述盖体时，至少从关闭附进向关位置方向施加力的加力机构，及通过所述按钮的按压操作，可解除对所述盖体在开位置的保持并使该盖体向关位置方向转动的切换机构。
上述的本发明中，由于操作用按钮是单一的，与专利文献1所述设置开按钮与关按钮的结构相比，不必担忧按错按钮。此外，可将设置按钮用的空间减少一半，并易于改善外观设计。另外，由于对盖体至少从关闭附进(关与开的大致中途的位置的意思)向关位置方向施加力，因而不必担忧如以往那样由于闩锁的误动作意外地从关位置切换到开位置的而造成对安全性的损害。
以上的本发明更优选如下所述的第二方案—第十方案的具体化方案。即，本发明的第二、三方案根据实施例1及其变形例1特定。其中，本发明的第二方案是在第一方案的基础上，其结构为，所述切换机构具有通过所述按钮的按压操作而发生转动的凸轮以及与该连接并被该凸轮驱动的、与设置在所述盖体上的齿轮部啮合的齿轮的同时，还具有把所述盖体保持在开位置并通过所述按钮的按压操作解除所述保持的锁定机构用的结构部件。本发明的第三方案的结构是，所述切换机构具有介于所述凸轮和所述齿轮之间的将力放大用的齿轮机构。本发明的第四方案的结构是在第二方案的基础上，如实施例1所述，所述锁定机构具有设置在所述齿轮上的卡爪、及设置在所述本体上对所述卡爪进行锁定或解除锁定的闩锁。本发明的第五方案的结构是在第二方案的基础上，如变形例2所述，所述锁定机构具有介于所述按钮和所述凸轮之间并形成凸轮槽的滑动体，跟踪所述凸轮槽的随动销，与所述滑动体连接并被其驱动的、在与该滑动体大致交叉方向上进退的锁紧部件。
本发明的第六方案—第八方案根据实施例2特定。其中，本发明的第六方案是在第一方案的基础上，其结构为，所述加力机构在将所述盖体从关位置切换到开位置及从开位置切换到关位置的途中，使加力方向发生反转。本发明的第七方案是在第一方案的基础上，其结构为，所述切换机构具有与所述按钮的按压操作联动并在与该按钮的移动方向大致交叉的方向上滑动的移动体，可摆动地支承在所述移动体上的推杆及与所述推杆连接并被推杆驱动的、与设置在所述盖体上的齿轮部啮合的齿轮的同时，还具有把所述盖体保持在开位置并通过所述按钮的按压操作解除所述保持的锁定机构用的结构部件。本发明的第七方案的结构为，所述锁定机构具有设置在位置被固定在所述本体上的固定板上的凸轮槽，及设在所述推杆上的跟踪所述凸轮槽的随动销。
本发明第九方案和第十方案根据实施例1、变形例、实施例3特定。其中，本发明第九方案是在第一至第八方案的基础上，所述盖体被分成两部分，并且具有使另一方的盖体与一方的盖体联动在开位置与关位置间切换的动力传递装置；所述一方的盖体与所述切换机构连接并被切换机构驱动。
本发明第十方案是在第一至第九方案的基础上，具有对所述盖体的开关速度进行制动的阻尼机构。
本发明的盖子开关机构具有如下的优点和效果。
采用本发明的第一方案，与设置了开按钮与关按钮的以往的结构相比，由于操作用按钮是单一的，因而不必担忧按错了按钮，并且可将按钮用的设置空间减少一半，并可提高外观设计性。同时，由于对盖体至少从中途的位置向关位置方向施加力，因而即使锁定机构发生了误动作，也不会意外地从关位置切换到开位置。因此，在这种结构中，对以往的闩锁等锁定机构所要求的不会因冲撞负荷引发误动作的发生这样麻烦的问题予以缓解，从而可实现锁定机构的简化及成本的降低。
采用本发明的第二方案，盖体因按压操作作为切换机构的按钮，通过发生转动的凸轮及与该凸轮连接并被凸轮驱动的齿轮而能良好地进行开关，另外，由于切换机构具有锁定机构的结构部件，因而可减小设置的空间等。
采用本发明的第三方案，通过将齿轮机构介于凸轮与齿轮之间，作为操作用按钮的按压力不会达到不必要过大程度，可抑制按钮的按压量，使按钮的操作性良好。按钮的按压力虽传递给凸轮、齿轮、盖体，或者在第九方案的情况下，按钮的按压力传递给凸轮、齿轮、一方的盖体、动力传递装置、另一方的盖体，但由于其中具有齿轮机构，可减轻按钮的按压力。
采用本发明的第四方案，由于锁定机构由卡爪及将该卡爪锁定或解除锁定的闩锁构成，因而具有如实施例1的闩锁那样采用操作性优良的推压/推压式锁定机构的优点。
采用本发明的第五方案，采用滑动体的凸轮槽和凸轮槽用的随动销构成推压/推压式锁定机构。此外，通过采用变形例那样的锁紧部件，虽然作为通常的推压/推压式锁定机构在解除对如图1(b)所示的卡爪的保持时盖体向开方向的微动，但现在却没有了该盖体的微动并可提高使用的方便性。
采用本发明的第六方案，通过加力机构在盖体的转动的途中使加力方向发生反转，从而，使用者在通过按钮的按压操作使盖体从关位置切换到开位置，或者从开位置切换到关位置时，在稍微按压按钮后，通过加力机构所施加的力即可进行切换。因此，可获得良好的切换操作性的同时，也可简化将盖体保持在开位置的锁定机构。
采用本发明的第七方案，盖体通过按压操作作为切换机构的按钮，则可通过进行滑动的移动体及可摆动地支持在移动体上的推杆以及与该推杆连接并被推杆驱动的齿轮良好地进行开关，另外，由于切换机构具有锁定机构的结构部件，因而还可减小设置的空间等。
采用本发明的第八方案，通过由设置在推杆上的随动销及本体(位置被固定了的)一侧的凸轮槽构成推压/推压式锁定机构，如实施例2那样的动作，虽然作为通常的推压/推压式锁定机构解除如图1(b)所示的对卡爪的保持时盖体向开方向产生微动，但现在该盖体的微动没有了，可提高使用的方便性。
采用本发明的第九方案，在盖体被分成两部分的情况下，可通过动力传递装置使各个盖体联动地进行开关。
采用本发明的第十方案，通过以阻尼机构制动盖体的开关速度，从而可使盖体不会发生急速的运动，而具有良好的动作特性。
图1是从本体的前后的一方所见的实施例1的盖子开关机构的动作示意图。
图2是从本体的前后的另一方所见的图1的盖子开关机构的动作示意图。
图3是表示应用了上述盖子开关机构的装置重要部位的外观示意图。
图4是上述装置的前后的一方的背面图。
图5是分解表示上述装置所使的盖子开关机构的结构示意图。
图6是表示构成上述盖子开关机构的切换机构的重要部位的结构图。
图7是与图1对应地表示将上述实施例1的盖子开关机构应用在单一结构的盖体中的变形例的动作示意图。
图8是与图2对应地表示图7的变形例动作示意图。
图9是与图3(a)对应地表示变更了实施例1的锁定机构等的变形例的外观示意图。
图10是表示图9的主要部件的配置关系的示意图。
图11是以局部剖表示图9的切换机构及锁定机构的外观示意图。
图12是以局部剖表示图9的切换机构及锁定机构的示意图。
图13是表示图9的锁定机构动作的重要部位的剖面图。
图14是表示与图13同样的锁定机构动作的重要部位的剖面图。
图15是与图9对应地表示实施例2的盖子开关机构的外观示意图。
图16是以去掉了托架的状态表示图15的盖子开关机构的结构图。
图17是简化了图16的结构示意图。
图18是表示图15的盖子开关机构的重要部位的外观图。
图19是表示与图18同样的盖子开关机构的重要部位的外观图。
图20是从本体的前后的一方所见的实施例2的盖子开关机构的动作示意图。
图21是从本体的前后的另一方所见的图20的盖子开关机构的动作示意图。
图22是用于说明图20的盖子开关机构的重要部位的动作的动作示意图。
图23是用于说明与图22同样的重要部位的动作的动作示意图。
图24是表示以往的盖子开关机构的例子的说明图。
具体实施例方式
参照附图的实施例及变形例对本发明的最佳实施方式进行说明。附图中，图1～图8表示实施例1(发明的基本方式与其变形例1)，图9～图14表示变更了实施例1的锁定机构的变形例2，图15～图23表示实施例2。此外，在实施例1中，图1～图6表示将盖体被分成了两部分的结构，图7和图8为单一盖体结构展开了的动作示意图。由于受到制图上的制约，附图中省略了部分部件而示意地表示。在以下的说明中，在叙述了各实施例的概要之后，按照实施例1、变形例、实施例2的顺序详细叙述。但在各说明中，对于在工作中相同的部件及部位标以相同的标号，以尽量省去重复的叙述。
本发明的盖子开关机构是，利用单一的操作用按钮4或4A的按压操作，使盖体2或盖体2A、2B相对于本体1的对应部(开口或开关等的操作面)在覆盖该对应部分的关位置与开放该对应部的开位置之间进行旋转切换的机构，可以采用图1～图6和图9～图23所示的分成盖体2A、2B两部分的结构(以下称为分盖方式)，或图7和图8所示的盖体2是单一结构(以下称为单盖方式)的任何一种。在此，盖体与门或罩盖具有同样的意思。本体与机器或装置的壳或盒具有同样的意思。另外，在分盖方式的情况下，与单盖方式相比，增加了动力传递装置7以使一方的盖体2A可以和另一方的盖体2B联动地切换。
实施例1图1～图6所示的实施例1的盖子开关机构与专利文献1相同将车辆用控制台箱做成矩形箱状的收放部，致力于将该收放部所收容配置的本体1的上开口做成开关机构。装置乃至结构特征是具有作为加力机构的螺旋弹簧3、操作用按钮4、切换机构5、闩锁6、动力传递装置7、阻尼机构8。并且，切换机构5由如下部件构成通过按钮4的按压操作经活动体30而予以摆动或转动的凸轮35、经由起力放大作用的齿轮机构40与凸轮35联动的增速齿轮45、设置在增速齿轮45的一部分上的卡爪49等。
在此，本体1由前后壁11、12、底壁13及设置在底壁13的两侧利用加固片或外伸壁14等划分而成，整体被组装成收放在收放部的凹状处内的状态。并且，本体1具有突出地设在前壁11上的安装部15、突出地设在后壁12上的托架用安装部16、17及设置在后壁12上未图示的轴用贯通孔等。标号10表示安装在收放部的凹状处上面周边的边缘装饰部件。在该边缘装饰部件10上，配置有可自由地上下运动的按钮4的凹状部分10a设置在本体1的后壁12上的对应位置。并且，在后壁12上安装有与配置在后述凹状部分10a中的按钮4相对应的托架9，利用该托架9装配了活动体30及切换机构5。
盖体2A、2B是把本体1的上开口(该上开口被边缘装饰部件10的框划分开)分成左右进行开关的形状，在长度方向的前后部上分别具有支持用臂部20、21或者22、23。于是，盖体2A、2B的前后的臂部20、21或者22、23通过销轴等轴24被枢轴支撑在与本体1对应的前后壁11、12上，并能以该轴24为支点在关位置和开位置间旋转切换。另外，在盖体2A的前后的各臂部20、21与盖体2B的前侧臂部22上，形成与以轴24为中心的圆弧状周围部连接的齿状，即齿部25或26。但是，在盖体2B的后侧臂部23上没有设置这样的齿部。
以上的各盖体2A、2B通过轴24分别支撑在本体1上后，在本体1的前壁11上与螺旋弹簧3、动力传递装置7及阻尼机构8相连接，并在本体1的后壁12上与操作用按钮4、切换机构5及闩锁6相连接。
其中，如图2和图3(b)所示，动力传递装置7由位于本体1的前壁11上，通过轴27等分别枢轴支撑在盖体2A的前侧臂部20和盖体2B的前侧臂部22之间并互相啮合的两个惰轮7A、7B组成。惰轮7A、7B是与所述对应的齿部26相互啮合的齿轮形状。在此例中，盖体2A的前侧臂部20的齿部26与惰轮7A相互啮合，盖体2B的前侧臂部22的齿部26与惰轮7B相互啮合。因此，就该动力传递装置7而言，当盖体2A以轴24为支点向开位置方向转动时，通过所述的各相互啮合，盖体2B以轴24为支点与盖体2A同步地向开位置方向转动。
螺旋弹簧3是对盖体2A在常关位置方向加力的机构，其一端用螺钉29等固定在盖体2A的臂部20上，其另一端用螺钉29等固定在与盖体2B相互啮合的惰轮7B上。还有，在图8的单盖方式下，螺旋弹簧3的一端用螺钉29等固定在盖体2的臂部20上，其另一端用螺钉29等固定在本体1的对应部位上。在分盖方式下，比较图2(a)、(b)及图8(a)、(b)即可明白，即使具有同样弹力的螺旋弹簧，由于另一端利用惰轮7B改变位置，因而可多面地调整弹簧压力或弹力。
阻尼机构8由旋转式的油阻尼器等构成，具有受到本体8a中所填充的油等工作流体的阻力的输出轴及装配在该输出轴上的旋转齿轮8b，并且，阻尼机构8以将本体8a安装在本体1的前壁11上的状态，使旋转齿轮8b与惰轮7A啮合，限制盖体2A的转动速度，或者防止盖体2A高速转动。在此情况下，盖体2B通过与惰轮7A啮合的惰轮7B制动。另外，在图8的单盖方式下，阻尼机构8的旋转齿轮8b与盖体2的臂部20的齿部26相互啮合。
与此相对，操作用按钮4配置在边缘装饰部件10的凹状部分10a中，利用设置在本体后壁12上的托架9配置了切换机构5和闩锁6。其中，按钮4如图5和图6所示呈大致的矩形板状，具有突出下面设置的筒部4a，并经由该筒部4a可自由滑动地与活动体30连接。活动体大体上呈L形，其具有设置在垂直部31上面的突出的轴31a和通过销轴33a可自由转动地安装在水平部32的前端上的滚子33b。于是，活动体30以将轴31a插入到筒部4a中的状态与按钮4相连接。在此情况下，通过套在筒部4a上的弹簧部件34对按钮4一直施加推压力使其相对活动体30达到上侧一定的高度位置。换言之，弹簧部件34的上端固定在筒部4a一侧，其下端固定在轴31a或者垂直部31一侧，当手指按下按钮4后离开时，按钮4在弹力的作用下恢复到原来的高度位置。
所述托架9，如图5所示，由下述部分整体地形成设置在本体上侧、与配置有操作用按钮的凹状部分10a重叠的凹形接受部9a，设置在接受部9a的凹形下侧、对插入内部的所述活动体30的垂直部31可自由滑动地导向的框架部9b，设置在本体下侧的闩锁用保持部9c，设置在本体中央部位的筒支持用孔部9d及突出地设在接受部9a的前面及本体两侧的悬臂部9e、9f。于是，当通过使悬臂部9e与本体1的安装部16配合的同时，用螺钉18等固定与本体1的安装部17对应的悬臂部9f，从而将所述托架9安装到本体后壁12上。
在上述的安装过程中，活动体30配置成将垂直部31插入框架部9b的状态，而闩锁6则安装并固定在保持部9c。之后，轴50从本体1内穿过后壁12的通孔突出到外部。如图6所示，轴50按照构成切换机构5的增速齿轮45、齿轮机构40、凸轮35的顺序依次穿过上述零件的状态枢轴支撑在轴50上，轴50的前端(虽省略了图示，但该前端形成外螺纹)插入到后述的凸轮35的筒部38中，在筒部38内，其前端拧上螺母39以固定上述零件而防止其脱出。标号50a表示是轴50的基端的突缘部或者头部。
这里，切换机构5的结构造也可以做成如图6(b)所示，凸轮35在按钮4的按压力的作用下通过活动体30向箭头方向转动，增速齿轮45随着该凸轮35的转动向箭头方向转动。在此例中，为了不使按钮4的按压力过大，齿轮机构40介于凸轮35和增速齿轮45之间。
凸轮35由形成了轴穿过用轴孔的本体36及突出于本体36的一侧的较长的臂部37整体地形成。本体36的内面36a设有未图示的连接部，并利用该连接部与所述支架41直接连接。在外面36b上设置了用于有间隙地插入螺母39的突出的筒部38。该筒部38以插入到托架9的孔部9d中的状态予以支撑。臂部37的前端37a向上弯曲，从该前端37a的跟前向本体36延伸的上表面设定为与活动体30的滚子33b接触的推压面37b。
增速齿轮45由形成了轴孔的本体46及形成本体46的一部分的齿部47整体地形成，并且具有位于本体46的外面一侧、与所述轴孔同轴地固定的直齿轮48。齿部47具有与盖体2A或盖体2的齿部25啮合的齿形。并且，齿部47设置在从本体46以规定的尺寸突出的舌形部分上。由此，当本体46被轴50支撑并由凸轮35带动转动时，增速齿轮45使齿部47相对于齿部25的转动速度增速与轴孔或轴50远离的那部分。
齿轮机构40由以下几部分构成在同心圆上枢轴支撑多个小齿轮42的支架41，将支架41插入其内径、形成有与各小齿轮42啮合的内齿44的内齿轮43及设置在增速齿轮45一侧的所述直齿轮48。支架41大体呈圆环形，多个小齿轮42组装在周围等分的位置上。各小齿轮42在这种组装状态下在此组装状态下从支架的外径及内径突出一些。于是，由于支架41处于与凸轮35的内面36a相连接的状态，当其配置在内齿轮43的内径中时，各小齿轮42与内齿轮43的内齿44相互啮合。并且，当固定在增速齿轮45上的直齿轮48从内齿轮43的内径中插入支架41时，各小齿轮42与直齿轮48相互啮合。
接下来，参照图1和图2说明以上的盖子开关机构的动作。图1(a)及图2(a)表示盖体的关位置。在该关位置，盖体2A、2B以于设置在盖体2A的臂20和与盖体2B的齿部26啮合的惰轮27之间的螺旋弹簧3的弹簧压力相应的强度予以保持，并且，按钮4由于弹簧部件34的推压力的作用位于上方的初始位置，活动体30的滚子33处于与凸轮35的推压面37b轻微接触的状态。当把盖体2A、2B切换到开位置时，用手指等沿着图1(a)的箭头方向按压操作按钮4。于是，活动体30向着按钮4的按压方向移动。凸轮35则由于该活动体30的移动而通过滚子33沿反时针方向旋转。随着凸轮35的转动，增速齿轮45通过齿轮机构40沿与凸轮35同方向地旋转。盖体2A由于增速齿轮45的转动，通过齿部47与齿部25的啮合而转动到图1(b)及图2(b)所示的开位置。在此转动过程中，螺旋弹簧3的弹簧力增大，即弹簧储能。并且，盖体2A的转动力通过动力传递装置7传递到另一个的盖体2B，使得盖体2B可以同步地转动到开位置。同时，卡爪49随着增速齿轮45的转动被闩锁6卡住(锁住)。由此，盖体2A、2B对抗螺旋弹簧3的弹簧力而保持在开位置。
另外，在把盖体2A、2B切换到关位置的情况下，沿着图1(b)的箭头方向，即与切换到开位置时相同的方向按压按钮4然后解除该按压力。于是，盖体2A、2B在所述按压力的作用下，通过活动体30、凸轮35、齿轮机构40、增速齿轮45，从图的实线位置向假想线位置移动，并且，卡爪49一旦处于深入到闩锁6的壳体内的状态，则可解除所述的锁定状态。之后(解除按压力之后)，盖体2A、2B如前所述在螺旋弹簧3的弹簧力的作用下再次向开位置旋转切换。
变形例1图7及图8所示的变形例是利用上述的盖子开关机构，将单个盖体2在关位置和开位置之间旋转切换。在此结构中，作为结构部件有用作对枢轴支撑在本体1上的盖体2向常关位置的方向施加力的加力机构的螺旋弹簧3，设置在本体1或者本体用的边缘装饰部件10等上的单一的操作用按钮4，与按钮4正对地配置的凸轮35，与该凸轮35联动并与设置在盖体2上的齿部25相啮合的增速齿轮45及设置在增速齿轮45上的卡爪49；另外，还具有通过按钮4的按压操作通过凸轮35及增速齿轮45对抗着螺旋弹簧3的弹簧力将盖体2从关位置切换到开位置的切换机构5及在盖体2的开位置时卡住卡爪49并且通过按钮4的按压操作能解除所述锁定的闩锁6。
因此，如图7(a)及图8(a)所示，盖体2以与螺旋弹簧3的弹簧压力相应的强度施加力并保持在关位置(或关闭状态)。当把盖体2向开位置(或开状态)切换时，若按压操作按钮4，如图7(b)及图8(b)所示，在切换机构5的作用下对抗螺旋弹簧3的弹簧力使盖体2旋转到几乎全部打开本体1的开口的开位置。同时，所述卡爪49随着增速齿轮45的运动被安装在本体1上的闩锁6卡住(锁住)。由此，盖体2则对抗螺旋弹簧3的弹簧力被保持在开位置。并且，这种保持直到向同方向按压按钮4后再解除该按压力时予以解除。由于这种解除，盖体2在螺旋弹簧3的弹簧力的作用下再次向开位置旋转切换。以上的单盖方式，也同样地可类推应用在下述的变形例2及实施例2的情况。
在以上的实施例1及变形例1中，作为切换机构5也可以仅由凸轮35和增速齿轮45构成。但是，通过使齿轮机构40介于凸轮35和增速齿轮45之间，例如，当通过按压按钮4使盖体从关位置切换到开位置时，则可减小施加在按钮4上的按压负荷，从而可使操作性良好。
变形例2从图1(b)可知，通过在开位置按钮4的按压操作解除对卡爪的锁定时，盖体虽在打开方向发生微动，但在图9～图14所示的变形例中，在对上述的卡爪49进行锁定或解除的闩锁6采用推压/推压方式的锁定机构的情况下，盖体的微动消失了。在结构方面，首先，托架9A(与上述的托架9相对应)具有臂51及设在臂51的自由端上的突出的随动销53。并且，在活动体30的垂直部31内组装有碍如下部件形成了凸轮槽56的滑动体55，以容纳了滑动体55的状态组装到垂直部31中的框架部件57，组装到框架部件57的内下侧的锁紧部件59，将框架部件57向上侧推压的螺旋弹簧58a及将锁紧部件59向突出于框架部件57的方向推压的螺旋弹簧58b。这些方面与实施例1是不相同的。
此外，在细节方面，改变了阻尼机构8的配置。在本例中，本体8a安装在本体后壁12上，旋转齿轮8b与增速齿轮45的齿部47啮合。这样，本发明的阻尼机构8可配置在各种位置。并且，在本变形例中，在以下各方面虽与实施例1不同，但其作用却是相同的，即增速齿轮45上没有卡爪49，凸轮35和齿轮机构40的支架41做成一个整体，凸轮35没有向上的前端37a，在臂部37的前侧形成有安装孔。
这里，首先，托架9A的侧壁的大致中央部分设置成凹状部分9g的同时，在该凹状部分9g的上部分形成了通孔。并且，在凹状部分9g通过下侧的嵌合部(部件相互间的凹凸嵌合)52可摆动地安装有臂51。该臂51以嵌合部52为支点在凹状部分9g内向左右方向摆动。在臂51的自由端，通过安装部件54设置了向内侧突的随动销53。并且，在形成了凹状部分9g的壁的内面设置了如图12所示的以向下倾斜状态突出的外伸部9j和设置在该外伸部9j的下侧的凹部9h。
活动体30由垂直部31及水平部32构成这一点虽与实施例1相同，但垂直部31做得较长并形成了内部空洞。即，该垂直部31如图10等所示缺少了前后面的一部分和左右面的一部分。其中，图10中，标号31a是面前一册较大的开口，标号31b是左右相对的较小的开口。
框架部件57做成上开口的同时，与开口31a对应的面形成两段开口，即如图12所示的上侧的大孔57a及其下侧的小孔57b，并且还有从底面向下突出的导向轴57c及设在两侧面的弹性爪。并且，从小孔57b中将锁紧部件59与螺旋弹簧58b插入并配置在框架部件57中。该锁紧部件59如图14所示，前面形成爪部，爪部的后侧形成上下贯通的孔59a，后侧形成支撑向后方突出的螺旋弹簧58b的轴部。于是，锁紧部件59从小孔57b配置到框架部件57内部时，前端爪部及孔59a处于位于框架部件57之外的通常状态，当受到从前向后的应力时，对抗着螺旋弹簧58b的弹簧力，孔59a水平移动直到进入到框架部件57内部。另外，当以上的框架部件57和支持在导向轴57c上的螺旋弹簧58a一起被推入垂直部31的内部时，所述的弹性爪与对应的开口31b配合。因此，框架部件5在通常状态下因螺旋弹簧58a的弹簧力虽向上移动至最大高度，但由于所述弹性爪的作用而不能从垂直部31中拔出。
滑动体55收放在框架部件57中并呈小块状，在一侧面上形成有凸轮槽56的同时，还具有做成一体的突出设置在上面、插入按钮4的筒部4a内的轴部55a和突出在下面的前缘部分上的凸起55b。凸轮槽56具有如图13和图14的左侧的圆内示意地表示的大致为心形的凸起的岛，沿着该岛的周围，设有连接用引导凸轮槽56a、配合槽56b、及解除连接用引导凸轮槽56c等；另外，还设置有位于连接用引导凸轮槽56a的最上方的配合用止挡凸轮面56d及从该凸轮面56d向斜上方倾斜的引导凸轮面等。
以下，参照图13和图14对以上变形例2的主要动作进行说明。图13(a)表示盖体2A、2B的关位置。在此状态下，锁紧部件59位于托架9A侧的外伸部9j的上方，并且，随动销53位于凸轮槽56中的连接用引导凸轮槽56a内。
图13(b)表示为将盖体2A、2B切换到开位置，向下按压操作按钮4的状态。这样，当按压按钮4时，滑动体55通过凸起55b与锁紧部件59接触后，框架部件57对抗着螺旋弹簧58a的弹簧力向下移动。这种向下移动因随动销53与配合用止挡凸轮面56d接触而被阻止。并且，在此过程中，锁紧部件59碰到外伸部9j的倾斜面，以所受到该倾斜面的反作用力对抗螺旋弹簧58b的弹簧力，一边退避一边越过了外伸部9j。锁紧部件59在越过外伸部9i的同时，在螺旋弹簧58b的弹簧力的作用下恢复到原来的突出位置并予凹部9h配合。这样，在这种结构中，当锁紧部件59与凹部9h配合时，与由随动销53和凸轮槽56所构成的锁定机构无关，阻止了垂直部31(活动体30)的上下移动的同时，凸轮35也不能转动。并且，在这种结构中，当手指等离开按钮4并解除对锁紧部件59的按压力时，滑动体55与垂直部31(活动体30)无关地在接受部9a内的螺旋弹簧34(参照图12)的弹簧力的作用下向上方滑动，同时，随动销53从止挡凸轮面56d移动到配合槽56b并与其配合。
图14(a)表示为将盖体2A、2B从开位置切换到关位置，向下按压操作按钮4的初期阶段，图14(b)表示最终阶段。在此，首先，当按压按钮4时，滑动体55向下方滑动，通过凸起55b与锁紧部件59接触后，锁紧部件59以从形成凹部9h的下侧的倾斜面受到的反作用力对抗螺旋弹簧58b的弹簧力仅退避预定量，而在最终阶段凸起55b则与锁紧部件59的孔59a配合。在这一过程中，随动销53从配合槽56b进入到解除连接用引导凸轮槽56c中，并向该引导凸轮槽56c的上方滑动。于是，当手指等离开按钮4并解除对锁紧部件59的按压力时，随动销53从引导凸轮槽56c的上方恢复到图13(a)的原来的位置，另外，垂直部31(活动体30)与锁紧部件59和框架部件57等一起向上移动，通过凸轮35等将盖体2A、2B旋转切换到关位置。因此，在以上的变形例2中，滑动体55的凸轮槽56和随动销53虽构成了推压/推压式锁定机构，但由于锁紧部件59等的存在，可解决图1(b)所示的将盖体2A、2B从开位置切换到关位置时，该盖体呈现向开方向微动的问题，因此，消除了不和谐的感觉，提高了使用的方便性和商品价值。
实施例2图15～图23所示的实施例2，与上述的实施例1和各变形例相比，对将盖体2A、2B从本体1的关位置切换到开位置、或从开位置切换到关位置的切换机构5A(对应上述切换机构5)和闩锁乃至锁定机构(推压/推压式锁定机构)进行变更的同时，为了提高按钮4A(对应上述按钮4)的操作性，只通过将按钮4A按压至中途，则能分别将盖体2A、2B从关位置旋转切换到开位置或从开位置旋转切换到关位置。在结构上具有作为加力机构的螺旋弹簧3A，操作用按钮4A，切换机构5A，构成锁定机构的随动销78和凸轮槽66，动力传递装置7以及与省略了图示的上述的阻尼机构8相同或类似的阻尼机构。
这里，本体1与实施例1相同由前后壁11、12、底壁13及设置在底壁13两侧的加固片或外伸壁14等划分而成，整体被组装成收放在收放部的凹状处内的状态。并且，本体1如图17和图18所示具有突出地设置在前壁11上的轴24及安装部15，突出地设置在后壁12上的托架用安装部16、16a及兼作安装部用的轴24和轴24a等。另外，在后壁12上托架9B由螺钉18等安装在安装部16、16a等上。并且，该托架9B上支持有按钮4A，或者固定支持有形成凸轮槽66的固定板65。与此对，与实施例1相同，盖体2A、2B的前后臂部20、21或22、23通过轴24枢轴支撑在与本体1对应的前后壁11、12上，并以该轴24为支点在关位置和开位置间旋转切换。另外，在盖体2A的前侧臂部20和盖体2B的前后的臂部22、23上，形成与以轴24为中心的圆弧状的周围部连接的齿状，即齿部25或26。但是，在盖体2A的后侧臂部21上没有这样的齿部。但是，在后侧臂部21上也设置了与阻尼机构啮合的齿部。
以上的各盖体2A、2B通过轴24分别枢轴支撑在本体1上之后，在本体1的前壁11侧与动力传递装置7联动的同时，在本体1的后壁12侧与操作用按钮4或切换机构5A及锁定机构(随动销78和凸轮槽66)联动。切换机构5A具有与按钮4A的按压操作联动、在与按钮4A的移动方向大致交叉的方向上滑动的移动体60，可摆动地支持在移动体60上的推杆83以及与推杆83连接并推动它的齿轮80，另外，用作锁定机构的结构部件还有附设在推杆83上的随动销78。
其中，如图21所示，动力传递装置7具有位于本体1的前壁11上、通过轴27等分别枢轴支撑在盖体2A的前臂部20和盖体2B的前臂部22之间并互相啮合的两个惰轮7A、7B。并且，该动力传递装置7做成，例如，当盖体2B以轴24为支点向开位置方向转动时，通过各种啮合，盖体2A则以轴24为支点与盖体2B同步地向开位置方向转动。
螺旋弹簧3A的各端部通过螺钉29等固定在惰轮7A、7B的对应部分上。在此情况下，螺旋弹簧3A的设置使得盖体2A、2B在从关位置切换到开位置、及从开位置切换到关位置的过程中加力方向发生反转。即，例如，螺旋弹簧3A在盖体2A、2B直到从关位置向开位置方向旋转切换的中途位置之前进行弹簧储能(积蓄弹簧力的意思)，在将要到达开位置前，使加力方向发生反转，并利用该弹簧力从中途位置向开位置自动地旋转切换。这种反转式弹簧，不限于对螺旋弹簧3A进行适当的配置以切换加力方向的结构，也可以使用两端间的中间卷部发生反转的扭簧。
如图16～图19所示，操作用按钮4A呈大致矩形板状，其板部4b成一体地向下面突出。板部4b具有沿着单侧面设置的齿条4c，设置在内面的外伸部上的凸起4d以及在外面沿上下方向凸起的小棱4e。此外，长度如图20～图23所示，也可以将总长加长。并且，该按钮4A在本体后壁12的外侧，可上下自由地滑动支承在利用两侧的轴24等所组装的支持板70和利用安装部16、16a等所组装的托架9B之间。这里，支持板70如图17所示做成大致T字形并安装在后壁12上。T字形的水平部71上，设有左右的轴24穿过的避让孔73和位于两轴24之间的左侧位置上的轴74。T字形的垂直部72上沿上下方向设有导向槽72a。导向槽72a以与凸起4d相嵌合的状态在规定的尺寸范围内可上下自由移动地对按钮4A进行导向。另外，轴74设在本体后壁12上，还突出于支持板70的孔。
如图15所示，所述托架9B由以下几部分一体构成配置操作用按钮4A用的凹形接受部9a，设在接受部9a内侧、与按钮4A的小棱4e自由滑动地嵌合的未图示的导向部，突出地设在接受部9a的前面及两侧的悬臂部9e、9f及设在中央部位上的安装孔9k等。并且，托架9B相对于本体1，通过把悬臂部9e或对应部与安装部16、16a配合，或者用螺钉18等固定与本体1的轴24对应的悬臂部9f从而安装到本体后壁12上。在进行这种安装时，进行如下操作将按钮4A的板部4b可自由滑动地支持在托架9B的内面对应部分与支持板70之间，将齿轮部件75支持在支持板70的轴74上，通过枢轴85将推杆83可摆动地安装到移动体60上，通过固定板65将该移动体60支持在托架9B上，将齿轮80支持在后壁12的轴24a上。
其中，如图18所示，固定板65由嵌合到移动体60的内侧的板部65A及突出地设在板部65A的中间部位的板部65B构成，通过将螺钉19从该托架侧的安装孔9k拧入设在固定板65的中间的安装孔65c中，从而将固定板65安装到托架9B上(参照图15)。在板部65A上设有凸轮槽66。该凸轮槽66如图27及图23示意地表示的那样，具有大致呈心形凸状的岛，沿该岛的周围设有连接用引导凸轮槽66a，配合槽66b及解除连接用引导凸轮槽66c等，另外，还设有从越过了连接用引导凸轮槽66a的位置向左侧延伸的配合用止挡凸轮面66d以及位于配合槽66b的斜上方并从止挡凸轮面66d的右侧向斜上方倾斜的引导凸轮面等。
齿轮部件75具有直径较大的齿轮76及位于该齿轮76的外端面并设置在同一轴线上的小齿轮77，并自由旋转地支持在轴74上。小齿轮77与齿条4c啮合，可通过按钮4的按压操作转动。
移动体60的截面大致呈コ字形，以将固定板65嵌合在该コ字形的上下悬臂部60a、60a内的状态，移动体60可向横向自由地滑动地支持在该固定板65上。如图19所示，在该移动体60上，连接上下悬臂部60a、60a的中间板部上开有露出凸轮槽66的窗口部62的同时，沿着上悬臂部60a在左右方向形成了与齿轮部件75的齿轮76啮合的齿条61。
标号60b、60c是设在移动体的背面侧、可自由滑动承接推杆83的肋。即，推杆83，其自由端的端面84做成圆弧形的同时，还具有通过安装部件79突出地设置的随动销78。并且，推杆83以其基端侧通过销轴85可摆动地安装在移动体60上的状态，随动销78通过窗口部62可滑动地与凸轮槽66嵌合。标号60d是突出地设在下悬臂部60a的外面的弹簧用固定部。该固定部60d和突出地设在本体后壁的对应部上的未图示的固定部分别固定了螺旋弹簧68的对应端(参照图18)。当移动体60通过齿条4c和小齿轮77的啮合及齿轮76和齿条61的啮合向左侧移动时，该螺旋弹簧68进行弹簧储能。并且，盖体2A、2B在随动销78和凸轮槽66的配合力的作用下保持在开位置，当通过下一次按钮4的按压操作解除随动销78和凸轮槽66的配合时，盖体2A、2B通过动力传递装置7及螺旋弹簧3A从开位置旋转切换到关位置。螺旋弹簧68与这一动作联动，可自动地将移动体60及推杆83恢复到原来的位置。
齿轮80的外周的齿与构成盖体2B的后侧臂23的齿部25啮合的同时，还具有突出地设在外端面上的两根销81、82。其设定为，销81在盖体2A、2B位于关位置时与推杆83的端面84接触，而销82在盖体2A、2B位于开位置时与推杆83的端面84接触。
下面，参照图20～图23对以上的盖子开关机构的主要动作进行说明。图20(a)及图21(a)的实线表示盖体的关位置，图20(b)及图21(b)表示盖体的开位置。图22示意地表示盖体从关位置旋转切换到开位置时的主要部件的动作，图23示意地表示盖体从开位置旋转切换到关位置时的主要部件的动作。在图20和图23中省略了螺旋弹簧38，并且，在图22和图23中为使凸轮槽66和随动销78(推杆83)的动作易于理解而对其进行示意地表示。
在盖体2A、2B的关位置，盖体2A、2B以被固定在与盖体2A的臂20和盖体2B的臂22的各个齿部26相啮合的两个惰轮27上的螺旋弹簧3A的弹簧压力相应的强度予以保持，并且，如图22(a)所示，在推杆83与移动体60一起滑动到左侧的状态下，使前端面84与齿轮80的销81接触。这时，随动销78位于凸轮槽66中连接用引导凸轮槽66a内。
图22(b)表示为把盖体2A、2B切换到开位置向下按压操作了按钮4A的状态。这样，当用手指等按压按钮4A使其下降时，所述齿轮部件75通过齿轮77和齿条4c的啮合沿顺时针方向转动。同时，移动体60通过齿轮76和齿条61的啮合向右侧滑动。于是，由于推杆83随着移动体60的滑动也向同方向运动，因而，以推杆83的前端面84推压齿轮80的销81，齿轮80在该推压力作用下沿顺时针方向转动。盖体2B由于该齿轮80的转动，通过与齿部25的啮合而转动到图22(b)所示的关位置与开位置之间的中途位置。在该过程中，螺旋弹簧3A从以图21(a)的实线所示的状态变成弹簧储能到以假想线所示的最大的状态，并且，随动销78从连接用引导凸轮槽66a到达了配合用止挡凸轮面66d。并且，在这种结构中，螺旋弹簧3A的弹簧储能达到最大后，加力方向发生反转，如图21(b)所示，释放出弹簧力，即，惰轮7A、7B在弹簧力的作用下自动转动的结果，盖体2A、2B通过惰轮7A、7B与齿部26的啮合，自动地旋转切换到开位置。此外，这样一来，当盖体2A、2B切换到开位置时，齿轮80通过与齿部25的啮合沿顺时针方向转动，推杆83的前端面84离开销81而与销82接触。同时，推杆83与移动体60一起在螺旋弹簧68的弹簧力的作用下向右侧移动一些的结果，随动销78从止挡凸轮面66d移动到配合槽66b并与其配合。由此，盖体2A、2B对抗螺旋弹簧3A的弹簧力而保持在开位置。
图23(b)表示为了把盖体2A、2B从开位置切换到关位置，对抗螺旋弹簧3A的弹簧力按压操作按钮4A的状态。这样，当再次按压按钮4A使其下降时，图20的齿轮部件75通过齿轮77和齿条4c的啮合沿顺时针方向转动。同时，移动体60通过齿轮76和齿条61的啮合向左侧滑动。于是，由于推杆83也随着移动体60的滑动向同方向运动，以推杆83的前端面84推压齿轮80的销82，齿轮80在该推压力的作用下沿逆时针方向转动。盖体2B由于该齿轮80的转动，通过与齿轮25的啮合转动到图23(b)所示的关位置与开位置之间的中途位置。在这一过程中，螺旋弹簧3A从图21(b)的状态变成弹簧储能达到图21(a)的假想线所示的最大的状态，另外，随动销78从配合槽66b进入到解除连接用引导凸轮槽66c中，向该引导凸轮槽66c的左侧滑动。并且，在这种结构中，螺旋弹簧3A的弹簧储能达到最大后，加力方向发生反转，如图21(a)的实线所示，释放弹簧力，即，惰轮7A、7B在弹簧力的作用下自动转动的结果，盖体2A、2B通过惰轮7A、7B与齿部26的啮合，自动地旋转切换到关位置。此外，这样一来，当盖体2A、2B切换到关位置时，齿轮80通过与齿部25的啮合沿逆时针方向转动，推杆83的前端面84离开销82而与销81接触。同时，推杆83与移动体60一起在螺旋弹簧68的弹簧力的作用下向右侧移动的结果，随动销78从引导凸轮槽66c恢复到图22(a)的原来位置，即连接用引导凸轮槽66a中。
因此，在以上的实施例2中，例如，通过螺旋弹簧3A在盖体2A、2B转动的途中使加力方向反转，使用者通过按压操作按钮4A使盖体2A、2B从关位置切换到开位置或者从开位置切换到关位置时，只要用手指等少稍微按压按钮4A后就离开，盖体2A、2B就能从转动的中途在螺旋弹簧3A的弹簧力的作用下自动地切换。因此，在这种结构造中，切换操作性可以更好，可大幅地提高装置可靠性及品质。
如上所述，本发明的盖子开关机构，解决了背景技术中所列举的问题，确切地解除了盖体因冲撞事故等产生的冲击负荷导致的意外地切换到开位置的问题，能提高开关操作性，或减小配置空间并改善外观特性。当然，本发明不受上述的各实施例及变形例的任何限制，对于各装置的细部可以进行各种变更。
权利要求
1.一种盖子开关机构，用于使盖体相对于本体的对应面，在覆盖该对应面的关位置与打开该对应面的开位置之间进行旋转切换，其特征是，具有将所述盖体从关位置切换到开位置或从开位置切换到关位置时所使用的单一的操作用按钮，在关闭所述盖体时，至少从关闭附进向关位置方向施加力的加力机构，及通过所述按钮的按压操作，可解除对所述盖体在开位置的保持并使该盖体向关位置方向转动的切换机构。
2.根据权利要求1所述的盖子开关机构，其特征是所述切换机构具有通过所述按钮的按压操作而发生转动的凸轮以及与该连接并被该凸轮驱动的、与设置在所述盖体上的齿轮部啮合的齿轮的同时，还具有把所述盖体保持在开位置并通过所述按钮的按压操作解除所述保持的锁定机构用的结构部件。
3.根据权利要求2所述的盖子开关机构，其特征是所述切换机构具有介于所述凸轮和所述齿轮之间的将力放大用的齿轮机构。
4.根据权利要求2所述的盖子开关机构，所述锁定机构具有设置在所述齿轮上的卡爪、及设置在所述本体上对所述卡爪进行锁定或解除锁定的闩锁。
5.根据权利要求2所述的盖子开关机构，其特征是所述锁定机构具有介于所述按钮和所述凸轮之间并形成凸轮槽的滑动体，跟踪所述凸轮槽的随动销，与所述滑动体连接并被其驱动的、在与该滑动体大致交叉方向上进退的锁紧部件。
6.根据权利要求1所述的盖子开关机构，其特征是所述加力机构在将所述盖体从关位置切换到开位置及从开位置切换到关位置的途中，使加力方向发生反转。
7.根据权利要求1所述的盖子开关机构，其特征是所述切换机构具有与所述按钮的按压操作联动并在与该按钮的移动方向大致交叉的方向上滑动的移动体，可摆动地支承在所述移动体上的推杆及与所述推杆连接并被推杆驱动的、与设置在所述盖体上的齿轮部啮合的齿轮的同时，还具有把所述盖体保持在开位置并通过所述按钮的按压操作解除所述保持的锁定机构用的结构部件。
8.根据权利要求7所述的盖子开关机构，其特征是所述锁定机构具有设置在位置被固定在所述本体上的固定板上的凸轮槽，及设在所述推杆上的跟踪所述凸轮槽的随动销。
9.根据权利要求1至8中任意一项所述的盖子开关机构，其特征是所述盖体被分成两部分，并且具有使另一方的盖体与一方的盖体联动在开位置与关位置间切换的动力传递装置；所述一方的盖体与所述切换机构连接并被切换机构驱动。
10.根据权利要求1至9中任意一项所述的盖子开关机构，其特征是具有对所述盖体的开关速度进行制动的阻尼机构。
全文摘要
本发明涉及盖体相对于本体的对应面在开位置和关位置间进行切换的盖子开关机构。在提高外观特性和切换操作性的同时，也确切地解除了盖体因冲撞事故等产生的冲击负荷导致的意外地切换到开位置的担忧。本发明的盖子开关机构是使盖体(2)相对于本体(1)的对应面，可在使盖体(2)覆盖该对应面的关位置与打开该对应面的开位置之间切换。其特征在于将盖体(2)从关位置切换到开位置或从开位置切换到关位置时所使用的单一的操作用按钮(4)，对盖体(2)至少从关闭附进向关位置方向施加力的加力机构(3)，通过所述按钮(4)的按压操作可对盖体(2)解除在开位置上的保持并使该盖体向关位置方向转动的切换机构(5)。
文档编号E05F17/00GK1695983SQ20051006947
公开日2005年11月16日 申请日期2005年5月9日 优先权日2004年5月11日
发明者一丸贵秀 申请人:株式会社利富高