電子機器の蓋開閉機構及び電子機器

【課題】蓋体の開蓋時に外部からの圧力が掛かった場合において、この圧力を分散可能な蓋開閉機構と、当該蓋開閉機構を備えた電子機器を提供すること
【解決手段】本発明の電子機器は、開口部を有する交換部品収納部と、当該交換部品収納部の有する開口部の蓋をする蓋体21と、蓋体21の可動を制御する蓋開閉機構を有し、蓋開閉機構は、蓋開閉機構は、主軸33を回転軸として回転動作する蓋体21と、一端に主軸33を備え、且つ、他端がヒンジ収納部52においてケースに固定され、主軸33を備えた一端が他端を中心として回動可能とされる補助可動部32とを有しているものである。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器の電池ボックスやメモリボックスの蓋を開閉する蓋開閉機構及び当該蓋開閉機構を備えた電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子機器は近年小型化し、持ち運び等が気軽にできるものが増えたため、何処でも電子機器を使用できるようになった。このため、電子機器の筐体に電池収納部や交換可能なメモリ収納部を構成して、この収納部内に電源用の電池やメモリを着脱可能に内蔵しているものが多くなっている。この電池等の収納部は、収納した電池やメモリ等をむき出しとならないように保護するため、開閉可能な蓋を開口部に用いているものが多い。このような蓋体は、収納物の交換時に回転操作をすることで開口部を開放するように形成されている。
【０００３】
しかし、電池収納部の開口部を開放した際の蓋体は、筐体から取り外される構造となっているものは、電池交換時に蓋体を落として、破損したり、紛失したりするといった問題点が生じていた。そこで、このような問題点を解決するため、開放時においても、筐体から蓋体が離脱しないように形成したものが提案されている。
【０００４】
例えば、蓋体が電池収納部の開口部の開口寸法と略等しくし、蓋体の一側部に支点軸を一体に形成した形状とし、この支点軸が筐体側に形成された凹部に嵌合されることにより、蓋体が回転自在に支持されて開閉自在となるものがある。
【０００５】
このような回転により収納部の開閉を行う蓋体では、蓋体の自由端等に弾性変形可能な係止片を有し、この係止片は筐体側の凹部と係止するように形成されている。この係止片は、蓋体が閉蓋された状態においては、凹部と係合された状態で蓋体の閉止状態を維持し、蓋体が開蓋される際には、押圧により弾性変形が生じ、係止状態が解除され、蓋体の回転動作を可能とするものである。
【０００６】
このように構成された蓋体の開閉装置は、電池が挿入される際には、蓋体が支点軸を支点として開蓋され、所定の大きさをした電池が電池収納部の開口部より電池収納部内に装填され、蓋体は、電池収納部の開口部を閉蓋する。一方、電池取り出し時には、蓋体は支点軸を支点として開蓋されて、電池が電池収納部内から取り出される。
【０００７】
このように形成された蓋体の開閉装置は、筐体の外部に蓋体を回転自在に支持する支点軸等のヒンジ機構が外部に露出しており、筐体全体の外観を損なってしまうという問題点があった。
【０００８】
このような問題点を解決するために特開２００４−７９５４３号公報（特許文献１）では、開口部の任意の位置にスライド可能な電池係止片を取付け、電池の挿入時にはこの電池係止片がスライドして電池の収納が可能となり、電池収納時にはこの電池係止片により内部の電池を係止するため、蓋体が開蓋しても内部の電池が落下しない構成としている。
【特許文献１】特開２００４−７９５４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、上述したような従来の技術においては、蓋体のヒンジ部分が筐体と干渉するまでは蓋体を開くことができるも、このヒンジ部が筐体に干渉した状態において、更に力が加わると蓋体の開閉機構が損傷してしまい、蓋体が開閉しなくなることや、外れてしまうことがあるといった問題点があった。又、近年の電子機器は持ち運びが容易なため、このような外部からの圧力が掛かる頻度が増しているという実情もある。
【００１０】
本発明は、上述したような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、蓋体の開蓋時に外部からの圧力が掛かった場合において、この圧力を分散可能な蓋開閉機構と、当該蓋開閉機構を備えた電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の電子機器の蓋開閉機構は、主軸(33)を回転軸として回転動作する蓋体(21)を有し、一端に主軸(33)を備え、且つ、他端がヒンジ収納部(52)においてケースに固定され、主軸(33)を備えた一端が他端を中心として回動可能とされる補助可動部(32)を有していることを特徴とするものである。
【００１２】
そして、補助可動部(32)は、補助軸(34)を回転軸として回転可能とされ、補助軸(34)がヒンジ収納部(52)においてケースに固定されているものであり、蓋体(21)は、主軸に対して回転可能な主可動板(31)へ摺動可能に取付けられていることもある。
【００１３】
補助軸(34)にはねじりバネ(35)を備え、ねじりバネ(35)は螺旋部を２つ有し、一方は主軸に、他方は補助軸(34)に取付けられていることもある。更に、補助可動部(32)は弾性を有する素材により形成されていることもある。
【００１４】
そして、本発明の電子機器は、開口部を有する交換部品収納部と、当該交換部品収納部の開口部を開口及び閉鎖する蓋開閉機構を有し、蓋開閉機構は、上述したような種々のものを用いるものである。
又、電子機器は、撮像光学系と、当該撮像光学系を保持するレンズ鏡筒(4)と、撮像素子と、交換部品収納部及び蓋開閉機構を備えた撮像装置(1)である場合がある。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、蓋体の開蓋時に外部からの圧力が掛かった場合において、この圧力を分散可能な蓋開閉機構と、当該蓋開閉機構を備えた電子機器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明を実施するための最良の形態の電子機器は、開口部を有する電池等の交換部品収納部と、当該交換部品収納部を開閉する蓋体21及びこの蓋体21を回動可能に支持するヒンジ部による蓋開閉機構を有したものである。
【００１７】
又、蓋開閉機構は、主軸33を回転軸として回転動作する蓋体21を摺動可能に支持する主可動板31と、一端に主軸33を備え、且つ、他端がヒンジ収納部52においてケースに固定され、主軸33を備えた一端が他端を中心として回動可能とされる補助可動部32とを有しているものである。
【実施例１】
【００１８】
以下、本発明の実施例を図に基づいて詳説する。本実施例では多々ある電子機器の１つとしての撮像装置であるデジタルカメラに関して述べる。
【００１９】
本実施例の撮像装置は、正面ケース2と背面ケース3を有する薄肉方形体であり、正面には図１に示すように、レンズ鏡筒が沈胴する沈胴式のレンズ鏡筒4や、フラッシュ5等が適宜配設されており、撮像装置1の裏面には、図２に示すように、液晶表示板などを用いた表示部6、各種の設定を行う各種ボタン7が配設されている。又、撮像装置1の上面には、図示しないが、電源ボタン、撮像ボタン等が適宜配設され、底部には電源となる電池やメモリ等の交換可能な機器を収納する交換部品収納部の蓋である蓋体21を備え、更に、この蓋体21を回動可能に支持する蓋開閉機構を有している。
【００２０】
更に、正面ケース2及び背面ケース3により形成した撮像装置筐体の内部には、レンズ鏡筒4や、画像処理を含む各種の制御を行う撮像制御装置や、表示部を制御する表示部制御装置、画像データを保存するメモリ、電源となる電池等を備えている。
【００２１】
そして、レンズ鏡筒4から入射した外光を撮像素子によりデータ化して、表示部制御装置に送信し、この表示部制御装置が表示部に画像を表示する。又、この画像データはシャッターボタンを押すことでメモリ等に保存され、撮像素子1の表示部5やその他の機器により再生するものである。
【００２２】
又、蓋体21は、図３に示すように、短辺と長辺からなる略長方形状の薄板である蓋体本体部22と、蓋体本体部22の１つの短辺を除く３辺に断面をＬ字型又は逆Ｌ字型とする枠23を有し、蓋体本体部22と枠23の間に摺動溝24を形成し、枠23の形成されていない１つの短辺には蓋体本体部22を延長する小板状のカバー部25が形成された形状である。
【００２３】
そして、この蓋体21を開閉させる蓋開閉機構のヒンジ部は、図４に示すように、蓋体21を摺動可能に保持する主可動板31と、補助可動部32と、主軸33、補助軸34と、ねじりバネ35とから構成されている。
主可動板31は、長辺と短辺からなる長方形状の薄板であり、１つの短辺の両端には主軸33に軸着される主軸受け部41が長辺を延長するように突出している。
【００２４】
又、補助可動部32は、側面を略Ｖ字型とした厚肉形状であり、一方の先端部近傍には主軸33が軸着される主軸穴42を有し、他方の先端部にはねじりバネ35が位置する凹部44が形成されると共に、当該凹部を形成している対向した側面には補助軸34に軸着される補助軸穴43を形成しているものであり、更に、当該凹部44の一方の側面近傍からＶ字型の凸部に向かってねじりバネ35の一端が位置する切欠き部45を形成しているものである。
【００２５】
そして、これらの部材は、図５に示すように、補助可動部32の凹部44にねじりバネ35を配置し、補助軸33で補助軸穴43とねじりバネ35の螺旋部の中心を軸着し、更にねじりバネ35の一端を切欠き部45に配置するものであり、又、補助可動部32の主軸穴42を主可動板31の主軸受け部41の間に配置し、主軸受け部41の側面から主軸33で主軸受け部31と補助可動部22の軸穴を軸着するものである。
【００２６】
そして、図６に示すように、撮像装置1の正面ケース2と背面ケース3は、交換部品収納部の近傍に補助軸34を支持する支持部51と、補助可動部32を収納する底面側に開口部を備えるヒンジ収納部52とを有し、補助軸34をこの正面ケース2と背面ケース3の支持部51で狭持するように固定して、補助可動部32をヒンジ収納部52の内部に収納し、更に、主可動板31に蓋体21の摺動溝24を摺動可能に挿入するものである。又、ねじりバネ35の補助可動部32の切欠き部45に配置されている側とは他端の端部はヒンジ収納部52の底面と接触しており、補助可動部32と切欠き部45との間でねじりバネ35のトルクを発生させているものである。更に蓋体21のカバー部25は、ヒンジ収納部52の開口部を塞いでいるものである。
【００２７】
このような蓋開閉機構は、図７に示すように、蓋体21の閉蓋時においては、補助可動部32はヒンジ収納部52の内部に完全に収納され、主可動板31は蓋体21の摺動溝24に収納されている。
【００２８】
そして、図８に示すように、蓋体21を撮像装置筐体の底面に平行に摺動させると、図９に示すように、撮像装置筐体と蓋体21の係止状態が外れて主可動板31が回転可能となり、主可動板31が主軸33を中心に筐体干渉点まで回転することになるも、補助可動部32はねじりバネ35のトルクによりヒンジ収納部52に収納されたままとなるものである。
【００２９】
又、図１０に示すように、主可動板31の開方向に対して更に強い圧力が掛かると、補助可動部32がねじりバネ35のトルクの力を超えるため、第二回転軸34を中心として回転することにより、主可動板31は撮像装置筐体の底面板近傍の位置まで開くこととなり、略１８０度近く開くことができることになる。
【００３０】
この蓋開閉機構の開放動作は、図１１に示すように、蓋に入力される力をＦ１、蓋に入力される力と筐体干渉点までの距離をｒ１、主可動板の回転軸に掛かる力をＦ２、主可動板の回転軸と筐体干渉ポイントまでの距離をｒ２、主可動板と筐体との回転角度をθ、主可動板の回転軸と左部ヒンジの回転軸までの距離をｒ３、補助可動部の回転軸に掛かるトルクをＴ１、ねじりバネのトルクをＴ１′、従来の主可動板が破損する力をＦ１ＭＡＸとすると、以下の条件を満たすものである。
【００３１】
即ち、蓋体21を開くと筐体干渉点により、蓋体21と撮像装置筐体は干渉するが、干渉した状態で蓋体21に更に力を加えると筐体干渉点を介して主可動板31の回転軸に力が加わることになる。この時のモーメントの関係は式（１）
Ｆ２×ｒ２＝Ｆ１×ｒ１（１）
という関係が成り立ち、主可動板の回転軸に加わる力Ｆ２は、式（２）
Ｆ２＝Ｆ１×ｒ１／ｒ２（２）
となる。更に主可動板21の回転軸に掛かる力は補助可動部を介して補助可動部の軸にトルクとして伝達されることになり、この時のトルクＴ１は、式（３）
Ｔ１＝Ｆ２ｃｏｓθ×ｒ３（３）
という関係が成り立ち、ねじりバネ35にトルクが発生する。又、主可動板31或いは蓋体21が破損する力Ｆ１ＭＡＸとねじりバネ35のトルクＴ１′の関係は、式（４）、式（５）として、
Ｆ１＜Ｆ１ＭＡＸ（４）
Ｔ１′＞Ｔ１（５）
が成り立つようねじりバネ35のトルクＴ１′を設定することで、Ｆ１ＭＡＸに達する前に補助可動部32が作動し破損を防止することが可能となる。
【００３２】
従来の撮像装置では、電池交換時の開蓋状態時に主可動板の破損する力を超えた強い力が蓋体に加わった場合、蓋開閉機構が破損してしまうことがあったが、本実施例によれば、補助可動部を設けたため、強い力が加わった場合にはこの補助可動部が主可動板が破損する前に作動することで、主可動板に全ての力が加わることを防止でき、主可動板の破損を避けることができるものである。
【００３３】
又、ねじりバネを補助可動部に取付けたことにより、電池交換時には筐体干渉点に主可動板が接触するまでのみ開蓋する機構とし、強い力が加わった場合のみ補助可動部が作動する機構とすることができる。
【００３４】
そして、このヒンジ部は、ヒンジ収納部52内に収納し、蓋体21のカバー部25によりヒンジ部を閉じておくことができるため、蓋体21を開くときは蓋体21を大きく回動させることが可能であると共に閉蓋状態としたときは、ケースの外表面である筐体外部に突出部を形成することなく、持ち運びを容易とし、外観を損なわないものとすることができる。
【００３５】
次に本実施例の他の蓋開閉機構の例を述べる。他の実施例としては、ゴム材やバネ材等の弾性を有する材料により補助可能部32を成形するものである。この補助可動部32は、図１２に示すように、側面を略Ｖ字型とするヒンジ部とＶ字型の端部から水平に伸びる係止部55からなる厚肉形状体であり、係止部55をヒンジ収納部52の内部に、固定結合したものである。
【００３６】
このように補助可動部32を弾性材料を用いて形成することにより、主可動板32や蓋体21の破損限界力を超えた力が加わったときに、補助可動部32が変形して蓋体21へ加わる負荷を軽減することができ、上述した実施例と同様に、主可動板31及び蓋体21の破損を避けることができると共に、電池交換時には筐体干渉点に主可動板31が接触するまで開蓋する機構とし、強い力が加わった場合のみ補助可動部32が弾性変形して主軸33をヒンジ収納部52の外部に移動させる作動をする機構とすることができる。
【００３７】
更に別の蓋開閉機構の例としては、図１３に示すように、螺旋部を２つ有するねじりバネ57を主軸と補助軸に共有して取付けることもできる。この場合の補助可動部32は主軸側にもねじりバネ57が位置するための凹部を形成し、主軸、補助軸の両方で一つのねじりバネを共有することとなる。そして、ねじりバネ57の一端は主可動板31の裏面に接触し、他端はヒンジ収納部52と接触しており、主可動板31とヒンジ収納部52の底面とでねじりバネ57のトルクを発生させるものである。
【００３８】
このような構成の場合、主可動板の主軸の回転角度θ１に対してはトルクＴ１で、補助可動部56の回転角度θ２に対してはトルクＴ２で角度を制御するものである。よって、補助可動部56は蓋体が筐体干渉を行わない場合でも作動することとなり、主可動板31に加わった力を分散することが容易となる。
【００３９】
又、図１４に示すように、主可動板31、補助可動部32ともにバネ等のトルクを発生させるものを何ら取付けず、主可動板31や補助可動部32が主軸33及び補助軸34を中心として夫々が独立して回動自在とすることもある。
【００４０】
このような構成の場合、主可動板31と筐体とで干渉が発生することはなく、加わった力の強弱に関係せず、補助可動部32、主可動板31が共に作動することになり、主可動板31を略１８０°回転させることによりケース筐体の外面に密着させて破損を防止することができるものである。
【００４１】
尚、本発明は、以上の実施例の形態に限定されるものでなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で自由に変更、改良が可能である。又、電子機器として撮像装置についてのみの説明を述べたが、電池や交換メモリ等の交換部品を内蔵する全ての電子機器に利用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明に係る電子機器の１実施例を示す正面図。
【図２】本発明に係る電子機器の１実施例を示す背面図。
【図３】本発明に係る電子機器における蓋体の一例を示す斜視図。
【図４】本発明に係る電子機器における蓋開閉機構の分解斜視図。
【図５】本発明に係る電子機器における蓋開閉機構の組立状態を示す斜視図。
【図６】本発明に係る電子機器における蓋開閉機構と撮像装置筐体の分解斜視図。
【図７】本発明に係る電子機器における蓋開閉機構の閉状態を示す図。
【図８】本発明に係る電子機器における蓋開閉機構の開き動作を示す図。
【図９】本発明に係る電子機器における蓋開閉機構の開状態を示す図。
【図１０】本発明に係る電子機器における蓋開閉機構の開状態を示す図。
【図１１】本発明に係る電子機器における蓋開閉機構の動作状態を示す図。
【図１２】本発明に係る電子機器における蓋開閉機構の他の例を示す斜視図及び側面図。
【図１３】本発明に係る電子機器における蓋開閉機構のその他の例を示す斜視図及び側面図。
【図１４】本発明に係る電子機器における蓋開閉機構の更に他の例を示す斜視図及び側面図。
【符号の説明】
【００４３】
1 撮像装置 2 正面ケース
3 背面ケース 4 レンズ鏡筒
5 フラッシュ 6 表示部
7 各種ボタン
21 蓋体 22 蓋体本体部
23 枠 24 摺動溝
25 カバー部 31 主可動板
32,55,56,58 補助可動部 33 主軸
34 補助軸 35,57 ねじりバネ
41 主軸受け部 42 主軸穴
44 凹部 43 補助軸穴
45 切欠き部 52 ヒンジ収納部
51 支持部

【特許請求の範囲】
【請求項１】
主軸を回転軸として回転動作する蓋体を有し、一端に前記主軸を備え、且つ、他端がヒンジ収納部においてケースに固定され、前記主軸を備えた一端が他端を中心として回動可能とされる補助可動部を有していることを特徴とする電子機器の蓋開閉機構。
【請求項２】
前記補助可動部は、補助軸を回転軸として回転可能とされ、前記補助軸が前記ヒンジ収納部においてケースに固定されていることを特徴とする請求項１に記載の電子機器の蓋開閉機構。
【請求項３】
前記蓋体は、前記主軸に対して回転可能な主可動板へ摺動可能に取付けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電子機器の蓋開閉機構。
【請求項４】
前記補助軸にはねじりバネを備え、前記ねじりバネは螺旋部を２つ有し、一方は前記主軸に、他方は前記補助軸に取付けられていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の電子機器の蓋開閉機構。
【請求項５】
前記補助可動部は弾性を有する素材により形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電子機器の蓋開閉機構。
【請求項６】
開口部を有する交換部品収納部と、
当該交換部品収納部の開口部を開口及び閉鎖する蓋開閉機構を有し、
前記蓋開閉機構は、蓋体と補助可動部とを備え、
前記蓋体は、主軸を回転軸として回転可能とされ、補助可動部は、一端に前記主軸を備え、且つ、他端がヒンジ収納部においてケースに固定され、前記主軸を備えた一端が他端を中心として回動可能とされていることを特徴とする電子機器。
【請求項７】
前記補助可動部は、補助軸を回転軸として回転可能とされ、前記補助軸が前記ヒンジ収納部においてケースに固定されていることを特徴とする請求項６に記載の電子機器。
【請求項８】
前記蓋体は、前記主軸に対して回転可能な主可動板へ摺動可能に取付けられていることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の電子機器。
【請求項９】
前記補助軸にはねじりバネを備え、前記ねじりバネは螺旋部を２つ有し、一方は前記主軸に、他方は前記補助軸に取付けられていることを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の電子機器。
【請求項１０】
前記補助可動部は弾性を有する素材により形成されていることを特徴とする請求項６に記載の電子機器。
【請求項１１】
撮像光学系と、当該撮像光学系を保持するレンズ鏡筒と、撮像素子と、前記交換部品収納部及び蓋開閉機構を備えた撮像装置であることを特徴とする請求項６乃至請求項１０のいずれかに記載の電子機器。

【図１】