專利名稱：上部單元外殼的開關裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種能夠相對于下部單元外殼開關轉動地安裝的上部單元外殼的開
關裝置。
背景技術：
以往，在打印機、傳真機、復印機等圖像記錄裝置中，在配置有供紙部、記錄部等的下部單元外殼上，經由鉸鏈可開關轉動地安裝配置有原稿讀取部的上部單元外殼。在上述結構的圖像記錄裝置中，在相對于下部單元外殼關閉上部單元外殼的末端區(qū)間，產生上部單元外殼向關閉方向的轉速急劇加快而導致上部單元外殼與下部單元外殼發(fā)生碰撞而產生很大的噪音、用戶手指被夾住、部件損傷等缺陷。為了解決上述問題，提出了將上部單元外殼從大幅打開的狀態(tài)關閉時在關閉結束區(qū)間對上部單元外殼的轉動施加制動的各種結構。例如，在專利文獻1所公開的技術中，上部單元外殼和下部單元外殼通過氣彈簧進行連接，并且在上部單元外殼的下表面自由端側朝下配置螺旋彈簧，在上部單元外殼的關閉結束區(qū)間，螺旋彈簧的一端被下部單元外殼上的接觸部支撐，從而防止上部單元外殼急劇地關閉。另外，在專利文獻2中公開了如下技術，在上部單元外殼(蓋)的側面上朝下突出設置的圓弧狀的引導部件上，形成有圓弧狀的引導槽，將下部單元外殼(框體)的一側上所設置的螺栓軸插通到引導槽中，并且用該螺栓的頂部和彈簧部件夾著引導部件，從而上部單元外殼可保持在任意的角度位置，并且在上部單元外殼相對于下部單元外殼關閉的位置，通過下部單元外殼上所設置的扭簧對上部單元外殼向上施力。專利文獻1 日本特開平11-38714號公報(參照該公報的圖1及圖2)專利文獻2 日本實公平1-29815號公報(參照該公報的圖3及圖6)但是，在專利文獻1及2的開關裝置中，部件數(shù)量多，并且需要氣彈簧等尺寸大的部件。為了減緩上部單元外殼向下部單元外殼關閉時的速度，雖然可以考慮設置直線狀的油壓減震器來代替氣彈簧，或者在鉸鏈部增設旋轉式油壓減震器，但此時開關裝置的結構復雜，或者下部單元外殼等產品整體中開關裝置所占的比例增大，存在產品大型化的問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種開關裝置，能夠防止上部單元外殼向關閉方向的轉速急劇加快而導致上部單元外殼與下部單元外殼發(fā)生碰撞而產生很大的噪音、用戶手指被夾住、部件損傷等，并且能夠實現(xiàn)構成部件的簡化及小型化。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一種開關裝置，具備下部單元外殼；上部單元外殼，位于上述下部單元外殼的上部，相對于上述下部單元外殼開關；鉸鏈部，連接上述下部單元外殼與上述上部單元外殼，使之能夠上下開閉轉動；下部引導部件，位于上述下部單元外殼，從上述下部單元外殼的基端側延伸到前端側；上部引導部件，位于上述上部單元外殼，從上述上部單元外殼的基端側延伸到前端側；以及開關連接體，包括第一旋轉體、第二旋轉體及連接部，上述連接部連接上述第一旋轉體與上述第二旋轉體，隨著相對于上述下部單元外殼打開上述上部單元外殼，上述開關連接體沿著上述上部引導部件及上述下部引導部件從上述前端側移動到上述基端側，隨著相對于上述下部單元外殼關閉上述上部單元外殼，上述開關連接體沿著上述上部引導部件及上述下部引導部件從上述基端側移動到上述前端側。根據(jù)本發(fā)明的開關裝置，能夠防止上部單元外殼向關閉方向的轉速急劇加快而導致上部單元外殼與下部單元外殼發(fā)生碰撞而產生很大的噪音、用戶手指被夾住、部件損傷等，并且能夠實現(xiàn)構成部件的簡化及小型化。


圖1 (A)是表示第1實施例的上部單元外殼相對于下部單元外殼打開中的狀態(tài)的簡要側視圖，圖I(B)是關閉上部單元外殼的狀態(tài)的簡要側視圖。圖2是圖I(A)的II-II箭頭擴大剖視圖。圖3是開關連接體的局部及施力單元的側視圖。圖4是第1實施例的原理說明圖。圖5是用于說明原理的圖表。圖6(A)是表示第3實施例的上部單元外殼相對于下部單元外殼打開中的狀態(tài)的透視圖，圖6(B)是關閉上部單元外殼的狀態(tài)的透視圖。圖7(A)是表示第3實施例的上部單元外殼相對于下部單元外殼打開中的狀態(tài)的簡要側視圖，圖7(B)是關閉上部單元外殼的狀態(tài)的簡要側視圖。圖8是圖7(B)的III-III箭頭放大剖視圖。圖9是第3實施例的原理說明圖。圖10是表示關閉上部單元外殼的狀態(tài)中停止開關連接體的例的簡要側視圖。圖11表示下部引導部件呈上凸彎曲狀，上部引導部件呈水平且直線狀的第4實施例，(A)是表示第4實施例的上部單元外殼相對于下部單元外殼打開中的狀態(tài)的簡要側視圖，(B)是關閉上部單元外殼的狀態(tài)的簡要側視圖。圖12是第4實施例的原理說明圖。
具體實施例方式參照圖1至圖4對本發(fā)明的第1實施例進行說明。本實施例的圖像記錄裝置1將本發(fā)明適用于具有打印功能、復印功能、掃描功能、 傳真功能的多功能裝置(MFD =Multi Function Device)，如圖1 (A)和圖I(B)所示，在圖像記錄裝置1中，上部單元外殼3通過鉸鏈部4連接到由合成樹脂制成的下部單元外殼2的一側部，并能夠上下轉動。此外，雖未圖示，但在下部單元外殼2內，噴墨式等記錄部配置在供紙盒的上側， 從供紙盒傳送的紙張(記錄介質)經由可裝拆地配置在后側的U旋轉狀的傳送路徑體傳送到記錄部，記錄后的紙張從供紙盒的上方且在下部單元外殼2的側面開口的開口部排紙。 供紙盒被配置為能從開口部插入。
在上部單元外殼3中設有用于在復印功能、傳真功能中讀取原稿等的原稿自動傳送裝置及圖像讀取裝置；原稿放置用玻璃板及蓋住其上表面的原稿蓋體；具備各種操作按扭、液晶顯示部等的操作面板部(均未圖示)。接著，對能夠開關本發(fā)明的下部單元外殼2和上部單元外殼3的開關裝置進行說明。兩個單元外殼2和3分別具有從上述鉸鏈部4側延伸到打開端部側的下部引導部件6 和上部引導部件7。橫跨下部引導部件6和上部引導部件7而配置的開關連接體10構成為能夠沿著上部引導部件7移動的第一旋轉體12和能夠沿著下部引導部件6移動的第二旋轉體13分別能夠旋轉地安裝在一個支軸14上，該支軸14固定在任意形狀的框架11上。 圖4中省略了第一旋轉體12的圖示。在第1實施例中，下部引導部件6從鉸鏈部4側向打開端部側實質上延伸為水平狀且直線狀。另一方面，上部引導部件7從鉸鏈部4向打開端部方向延伸為下凸彎曲線狀 (參照圖1(A)、圖1(B))。上部引導部件7在上部單元外殼3的側面板的內表面被配置為引導槽23向內開口(參照圖2(A)和圖2(B))。在上部單元外殼3相對于下部單元外殼2關閉的狀態(tài)中，上部引導部件7位于下部單元外殼2的下部引導部件6的外側，以防下凸彎曲狀的上部引導部件7的中途部干擾下部單元外殼2。如圖2(A)和圖2(B)所示，作為嵌入支軸14的軸線方向的中央部的由橡膠等制成的摩擦系數(shù)較大的摩擦部件的圓盤狀的制動部件15被粘合劑等固定，以防相對于框架11 或支軸14旋轉。第一旋轉體12和第二旋轉體13夾著框架11及制動部件15配置在兩側。第一旋轉體12配置為兩個大徑輥部12a、12b夾著小徑輥部12c，并通過粘合劑等固定，從而一體地旋轉。同樣地，第二旋轉體13也配置為兩個大徑輥部13a、13b夾著小徑輥部13c，并通過粘合劑等固定，從而一體地旋轉。此外，構成小徑輥部12c、13c的材料的摩擦系數(shù)小于構成大徑輥部12a、12b、13a、13b的材料的摩擦系數(shù)。如圖2(A)和圖2(B)所示，下部引導部件6形成在下部單元外殼2的側面上側，由上下尺寸略大于第二旋轉體13的兩個大徑輥部13a、13b的直徑的引導槽20和在該引導槽 20之間從上下相對地突出的突條部21、22構成。引導槽20的上下引導面20a、20b與兩個大徑輥部13a、13b的外周面相對，上下突條部21、22與小徑輥部13c的外周面相對。同樣地，上部引導部件7形成在上部單元外殼3的側板內表面，由上下尺寸略大于第一旋轉體12的兩個大徑輥部12a、12b的直徑的引導槽23和從在該引導槽23之間上下相對地突出的突條部24、25構成。引導槽23的上下引導面23a、23b與兩個大徑輥部12a、 12b的外周面相對，上下突條部24、25與小徑輥部12c的外周面相對。第一旋轉體12及第二旋轉體13中，同一軸(支軸14)上的兩個大徑輥部12a、 12b(13a、13b)夾著小徑輥部12c(13c)而相隔配置，上部引導部件7的上下側引導面23a、 23b具有的突條部24、25與小徑輥部12c相對地突出形成，并且下部引導部件6的上下側引導面20a、20b所具有的突條部21、22與小徑輥部13c相對地突出形成，因而進行上部單元外殼的開關動作時，防止大徑輥部12a、12b (13a、13b)沿軸線方向移動，不會導致各旋轉體 12,13分別沿其中心軸方向相對于上下兩個引導部件7、6脫落，開關連接體10不會因不小心而脫落，而變得更安全。并且，隨著用戶相對于下部單元外殼2打開上部單元外殼3的動作，開關連接體10沿著上下兩個部件6、7從打開端部側向接近鉸鏈部4側的方向逐漸移動。并且，隨著相對于下部單元外殼2關閉上部單元外殼3的動作，開關連接體10沿著上下兩個部件6、7從鉸鏈部4側向接近打開端部側的方向逐漸移動。接著，對開關裝置的開關連接體10的動作進行說明。如圖4(A)所示，假設上部單元外殼3的自重mg(豎直方向)作用于重心G(從鉸鏈部4的位置(原點0)分離了距離a 的位置)，用戶用手以載荷W的力在上部單元外殼3的任意部位例如自由端側中從原點0分離了距離b的位置按押上部單元外殼3。并且，假設從原點0通過重心G及載荷W的直線與 X軸成2 π-θ角。并且，設進行關閉動作時開關連接體10的第一旋轉體12支撐上部單元外殼3，并設開關連接體10的第二旋轉體13能夠沿著與X軸平行的下部引導部件6的引導槽20的下引導面移動。設第一旋轉體12與上部引導部件7的引導槽的上引導面接觸的位置 (切點P)與原點0在X軸方向上分離了距離d。此時，設切點P位于X軸線上。將切點P 處的與上部引導部件7的引導槽23的上引導面的切線T與X軸所成的角度設為k時，k = α-θ。此外，切點P不在X軸上時，角度k，α，θ的關系為k = 2 Ji-θ = α-θ。并且，上部引導部件7呈下凸彎曲狀時，很明顯切點P將位于相比第一旋轉體12 的中心軸更靠近鉸鏈部4的位置。將切點P處的支持反作用力設為F時，鉸鏈部4(原點0)周圍的力矩平衡公式成為 aXmgXcos(2 π - θ )+ffXb = dXFXcosk。由于 cos (2 π - θ ) = cos θ，因而，F(xiàn) = [aXmgXcos θ +WXb]/[dXcosk] ......公式(1)將切點P處的X軸的正方向的力設為S時，S =(上部單元外殼3的自重和載荷W 的X軸方向的分力)-(上部單元外殼3的自重和載荷W產生的上部引導部件7處的摩擦力在X軸方向的分力)_(作用于開關連接體10的負荷在X軸方向的分力)。在這里，設(作用于開關連接體10的負荷在X軸方向的分力)=N，將上部引導部件7和第一旋轉體12的靜摩擦系數(shù)設為P。由此，S = (FXsin k)-(y XFXcosk)-N ......公式 O)。此外，作用于開關連接體10的負荷N根據(jù)例如開關連接體10沿著下部單元外殼 2的下部引導部件6移動時的摩擦力、制動力或旋轉體12(13)與兩個引導部件6、7側面的接觸摩擦力、使旋轉體12(1 停止旋轉的制動機構等確定。在本實施例中，進行關閉動作時，由于用戶以載荷W按壓上部單元外殼3，因而如圖2(B)所示，第一旋轉體12的大徑輥部12a、12b的圓周面上側被按壓到上部引導部件7 的上側引導面23a。另一方面，第二旋轉體13的大徑輥部13a、13b的圓周面下側被按壓到下部引導部件6的下側引導面20b。因此，第一旋轉體12和第二旋轉體13向相互相反的方向旋轉。例如，如圖I(A)的側視圖，開關連接體10通過關閉動作而向從鉸鏈部4分離的的右向進行移動時，第一旋轉體12按照逆時針方向旋轉，而第二旋轉體13按照順時針方向旋轉。并且，由于在第一旋轉體12和第二旋轉體13之間配置有制動部件15，并且該制動部件15的兩個側面與第一旋轉體12的大徑輥部12b的側面及第二旋轉體13的大徑輥部13b的側面分別滑接，因而由于其摩擦產生的阻力，開關連接體10受到與其移動方向相反方向(左向)的負荷N。
如果將公式(1)代入公式(2)求得S的值，則，S= [bX (sink-μ Xcos k)/(dXcos k) ]W+[aXmgX cos θ X (sink-μ Xcosk)]/ (dXcosk) -N ......公式(3)。在這里，設U= [bX (sink-μ Xcosk)/(dXcosk)]，V = aXmgXcos θ XU/b。由于U和V為根據(jù)上部單元外殼3的自重、第一旋轉體12位置確定的一定的常數(shù)， 因而函數(shù)S是W的一次函數(shù)。即，公式(3)的函數(shù)為S(W) = UXW+(V-N) ......公式(4)。如圖5的圖表所示，橫軸取W，縱軸取S。并且，由于通過使W產生作用(W彡0)，分析任意位置的開關連接體10開始沿關閉方向移動的條件(S ^ 0)時，U應該為正值，并應該滿足Wl = (V-N) ^ O的條件。如果U為負值，則V也成為負值，且上部單元外殼3被卡住而無法移動。并且，U為正、wl為負時，由于在開關連接體10(移動體)上始終施有正方向的力，因而即使松手也無法保持上部單元外殼3。如上所述，在本實施例中，如果上部引導部件7形成為下凸彎曲狀，并且下部引導部件形成為水平直線狀，開關連接體10能在上下兩個部件之間進行移動，則用戶將稱為向下的按壓力W作用于上部單元外殼3的任意部位時，開關連接體10能夠向關閉方向(從鉸鏈部4分離的方向)進行移動，不作用上述按壓力(即不按壓)時，開關連接體10能夠在任意位置停止。因此，不會像以往的技術，在相對于下部單元外殼2關閉上部單元外殼3的末端區(qū)間，產生上部單元外殼3向關閉方向的轉速急劇加快而導致上部單元外殼3與下部單元外殼2發(fā)生碰撞而產生很大的噪音、或者用戶手指被夾住等缺陷。并且，能夠達到如下效果通過由用戶增減按壓力W的大小，減緩上部單元外殼3 向關閉位置方向進行關閉轉動的動作。此外，在第1實施例中，打開上部單元外殼3時，用戶對上部單元外殼3的自由端側等施加向上力。這樣一來，如圖2(A)所示，上部引導部件7的下側的突條部25向上頂起小徑輥部12c的外周面。通過其反作用力，下部單元外殼2的下部引導部件6的上側的突條部21抵接到小徑輥部13c的外周面。此時，由于兩個小徑輥部12c (13c)和突條部25(21) 的摩擦力小，所以第一旋轉體12不旋轉，而沿著上部引導部件7滑行(滑接)，第二旋轉體 13也不旋轉，而沿著下部引導部件6滑行(滑接)。并且，開關連接體10能夠向接近鉸鏈部4的方向進行移動。如此一來，能夠達到減小此時用戶朝向打開方向施加的力，并輕易打開上部單元外殼3的效果。此外，通過將上部引導部件7的下凸彎曲線設定為預定的形狀，與上部單元外殼3 的打開角度的大小無關地，用戶能夠將向下的按壓力W保持一定。在本發(fā)明中，相對于下部單元外殼2打開上部單元外殼3時，用戶對上部單元外殼 3的自由端等施加向上力，從而開關連接體10沿著下部引導部件6和上部引導部件7向接近鉸鏈部4的方向移動，中止施加上述向上力時，開關連接體10在其位置停止，能夠保持上部單元外殼3的打開角度。如圖3所示，作為對開關連接體10施加負荷N的另一方式，在圓筒狀外殼30內固定盤簧的基端，并在該盤簧的自由端連接金屬絲等具有撓性的線體31的基端，預先對該盤簧施加卷繞方向的力，利用使線體31的大部分卷入外殼30內的施力單元，并將外殼30固定到接近鉸鏈部4的一側的下部單元外殼2內，將線體31的自由端連接到開關連接體10 的框架11，對開關連接體10施加朝向鉸鏈部4的作用力(參照圖I(A)和圖1(B))。除此之外，還可以將伸縮型油壓缸或氣缸固定到下部單元外殼2內，將其活塞桿的前端連接到框架11，對開關連接體10施加朝向鉸鏈部4的作用力(負荷)。作為第2實施例，雖然未圖示，在下部單元外殼2配置上凸彎曲狀的下部引導部件 6，使之從鉸鏈部4側延伸到打開端部側，在上部單元外殼3上結束關閉時水平且直線狀的上部引導部件7配置為從鉸鏈部4側延伸到打開端部側。該實施例也能達到與第1實施例相同的作用效果。還可以將直線狀的上部引導部件7配置為朝向打開端部側向上或向下傾斜的形狀。在第1實施例和第2實施例中，均通過在下部引導部件6的下引導面中的從鉸鏈部4分離的位置設置凹部(未圖示)，使第二旋轉體13在上部單元外殼3相對于下部單元外殼2的關閉位置嵌入凹部。通過該嵌入，能夠提供上部單元外殼3結束關閉位置處的定位感，并且能夠完全關閉。 下面，參照圖6至圖9對本發(fā)明的第3實施例進行說明。橫跨下部引導部件6和上部引導部件7而配置的開關連接體1010構成為能夠沿著上部引導部件7移動的第一旋轉體12和能夠沿著下部引導部件6移動的第二旋轉體13、 第三旋轉體1014分別被安裝在側視時呈三角形等任意形狀的框架1011上并能夠旋轉。第一 第三旋轉體12、13、1014分別形成輥狀。在第3實施例中，第一旋轉體12配置在側視時呈三角形的框架1011的上頂部的表面?zhèn)龋诙D體13、第三旋轉體1014分別配置在框架1011的下邊側兩角部(下頂部) 的里面?zhèn)取２⑶?，隨著用戶相對于下部單元外殼2打開上部單元外殼3的動作，開關連接體 1010沿著上下兩個部件6、7從打開端部側向接近于鉸鏈部4側的方向逐漸移動。并且，隨著相對于下部單元外殼2關閉上部單元外殼3的動作，開關連接體1010沿著上下兩個部件 6、7從鉸鏈部4側向接近于打開端部側的方向逐漸移動。在第3實施例中，下部引導部件6從鉸鏈部4側向打開端部側實質上延伸為水平狀且直線狀。另一方面，上部引導部件7從鉸鏈部4向打開端部方向延伸為下凸彎曲線狀 (參照圖 6(A)、圖 6(B)、圖 7(A)、圖 7(B))。下部引導部件6及上部引導部件7的剖面均形成二字狀，第一 第三旋轉體12、 13、1014沿著上述各部件的軌槽1015、1016內旋轉。下部引導部件6設在下部單元外殼2 的上表面加，槽1015配置為朝向下部單元外殼2的側方的外表面開口。上部引導部件7配置在上部單元外殼3的側面板3a的內表面，槽1016向內開口(參照圖8)。在上部單元外殼3相對于下部單元外殼2關閉的狀態(tài)中，側面板3a及上部引導部件7位于下部單元外殼 2的側面板2b的外側，以防下凸彎曲狀的上部引導部件7的中途部干擾下部單元外殼2 (參照圖8)。并且，通過設在上部單元外殼3的抵接塊17抵接到下部單元外殼2的上表面加的抵接部，從而確定上部單元外殼3的關閉位置，使之不再進一步向下移動。此時，觀其投影，側面板3a的部分下端邊緣3al與下部單元外殼2的側面板2b重疊(參照圖7 (B)的雙點劃線狀態(tài))。并且，在軌槽1015、1016上一體地突出形成有上下護邊18、19，用于圍住各旋轉體的外周部位，以防第一旋轉體12沿其中心軸方向從上部引導部件7的軌槽1016脫落，并防止第二、第三旋轉體13、1014分別沿其中心軸方向從下部引導部件6的軌槽1015脫落(參照圖8)。接著，對開關裝置的開關連接體1010的動作進行說明。如圖9(A)所示，假設上部單元外殼3的自重mg(豎直方向)作用于重心G(從鉸鏈部4的位置(原點0)分離了距離 a的位置)，用戶用手以載荷W的力在上部單元外殼3的任意部位例如自由端側中從原點0 分離了距離b的位置按押上部單元外殼3。并且，假設從原點0通過重心G及載荷W的直線與X軸成2 π-θ角。并且，設開關連接體1010的第一旋轉體12支撐上部單元外殼3，并設第一旋轉體 12與上部引導部件7的軌槽1016的上引導面接觸的位置(切點P)從原點0在X軸方向上分離了距離d。設為開關連接體1010的第二旋轉體13及第三旋轉體1014能夠沿著與 X軸平行的下部引導部件6的軌槽1015的下引導面移動。此時，設切點P位于X軸線上。 將切點P處的與上部引導部件7的軌槽1016的上滑接面的切線T與X軸所成的角度設為 k時，k= α-θ。此外，切點P不在X軸上時(參照圖9(B))，角度k，α , θ的關系為k =
2 Ji - θ = α-θ。并且，上部引導部件7呈下凸彎曲狀時，很明顯切點P將位于相比第一旋轉體12 的中心軸更靠近鉸鏈部4的位置。將切點P處的支持反作用力設為F時，鉸鏈部4(原點0)周圍的力矩平衡公式成為 aXmgXcos(2 π - θ )+WXb = dXFXcosk。由于 cos(2Ji-e) = cos θ，因而與第 1 實施例同樣地得到F= [aXmgXcos θ+WXb]/[dXcosk] ......公式(1)將切點P處的X軸的正方向的力設為S時，S =(上部單元外殼3的自重和載荷W 而產生的X軸方向的分力)-(上部單元外殼3的自重和載荷W而產生的上部引導部件7處的摩擦力在X軸方向的分力)_ (作用于開關連接體1010的負荷在X軸方向的分力)。在這里，設(作用于開關連接體1010的負荷在X軸方向的分力)=N，將上部引導部件7和第一旋轉體12的靜摩擦系數(shù)設為μ。由此，與第1實施例同樣地得到S= (FXsin k)-(y XFXcosk)-N ......公式(2)。此外，作用于開關連接體1010的負荷N根據(jù)例如開關連接體1010沿著下部單元外殼2的下部引導部件6移動時的摩擦力、制動力或旋轉體12(13、1014)與兩個引導部件 6、7側面的接觸摩擦力、使旋轉體12(13、1014)停止旋轉的制動機構等確定。在本實施例中，在圓筒狀外殼1023內固定盤簧的基端，并在該盤簧的自由端連接金屬絲等具有撓性的線體1024的基端，預先對該盤簧施加卷繞方向的力，利用使線體1024 的大部分卷入外殼1023內的施力單元，并將外殼1023固定到接近鉸鏈部4的一側的下部單元外殼2內，將線體1024的自由端連接到開關連接體1010的框架1011，對開關連接體 1010施加朝向鉸鏈部4的作用力(參照圖7(A)和圖7(B))。除此之外，還可以將伸縮型油壓缸或氣缸固定到下部單元外殼2內，將其活塞桿的前端連接到框架1011，對開關連接體 1010施加朝向鉸鏈部4的作用力。如果將公式⑴代入公式(2)求得S的值，則與第1實施例同樣地得到，
S= [bX (sink-μ Xcos k)/(dXcos k) ]W+[aXmgX cos θ X (sink-μ Xcosk)]/ (dXcosk) -N ......公式(3)。在這里，設U= [bX (sink-μ Xcosk)/(dXcosk)]，V = aXmgXcos θ XU/b。由于U和V為根據(jù)上部單元外殼3的自重、第一旋轉體12位置確定的一定的常數(shù)， 因而函數(shù)S是W的一次函數(shù)。SP，公式(3)的函數(shù)為 S(W) = UX W+(V-N) ......公式(4)。如圖5的圖表所示，橫軸取W，縱軸取S。并且，由于通過使W產生作用(W彡0)，分析任意位置的開關連接體1010開始沿關閉方向移動的條件(S ^ 0)時，U應該為正值，并應該滿足Wl= (V-N) > O的條件。如果U為負值，則V也成為負值，且上部單元外殼3被卡住而無法移動。并且，U為正、wl為負時，由于在開關連接體1010(移動體)上始終施有正方向的力，因而即使松手也無法保持上部單元外殼3。如上所述，在本實施例中，如果上部引導部件7形成為下凸彎曲狀，并且下部引導部件形成為水平直線狀，開關連接體1010能在上下兩個部件之間進行移動，則用戶將稱為向下的按壓力W作用于上部單元外殼3的任意部位時，開關連接體1010能夠向關閉方向 (從鉸鏈部4分離的方向)進行移動，不作用上述按壓力(即不按壓)時，開關連接體1010 能夠在任意位置停止。因此，不會像以往的技術，在相對于下部單元外殼2關閉上部單元外殼3的末端區(qū)間，上部單元外殼3向關閉方向的轉速急劇加快而導致上部單元外殼3與下部單元外殼2發(fā)生碰撞而產生很大的噪音，從而能夠防止發(fā)生這種碰撞導致上述裝置主體內的部件錯位、碰撞面的部件破損等缺陷。并且，同樣能夠達到如下效果通過由用戶增減按壓力W的大小，減緩上部單元外殼3向關閉位置方向進行關閉轉動的動作。并且，開關連接體1010具有三角形的框架1011，設在該框架1011的三角形的頂部附近的第一旋轉體12在與上部引導部件7的切點P處受到的力的方向介于設在框架1011 的三角形的底邊側頂部附近的第二旋轉體13和第三旋轉體1014之間，因而開關連接體 1010的能夠輕易維持姿態(tài)并穩(wěn)定地沿著兩個引導部件6、7進行移動。此外，通過將上部引導部件7的下凸彎曲線設定成預定的形狀，與上部單元外殼3 的打開角度的大小無關地，用戶能夠將向下的按壓力W保持一定。此外，在本發(fā)明中，使上部單元外殼3相對于下部單元外殼2打開時，用戶將向上的力作用于上部單元外殼3的自由端等，從而開關連接體1010沿著下部引導部件6和上部引導部件7向接近鉸鏈部4的方向移動，中止上述向上的力的作用時，開關連接體1010停止在該位置，從而能夠保持上部單元外殼3的打開角度。圖10是下部引導部件6的下部引導面中的設在從鉸鏈部4分離的位置的凹部 1020，在上部單元外殼3相對于下部單元外殼2的關閉位置，使位于開關連接體1010所在位置的第三旋轉體1014向下嵌入凹部1020。通過該嵌入，第一旋轉體12和第三旋轉體 1014以第二旋轉體13為中心向下移動，因而關閉期間作用于開關連接體1010的X軸負方向的負荷減輕，從而能夠完全關閉。在如圖Il(A)和圖Il(B)所示的第4實施例中，在下部單元外殼2配置呈上凸彎曲狀的下部引導部件1031，使之從鉸鏈部4側延伸到打開端部側，在上部單元外殼3上配置關閉上部單元外殼3的狀態(tài)下呈直線且水平狀的上部引導部件1032，使之從鉸鏈部4側延伸到打開端部側。并且，開關連接體1030具有呈向下的三角形的框架34。在框架34的下端能夠旋轉地安裝有第一旋轉體35，在框架34的上邊能夠旋轉地分別安裝有第二旋轉體 36和第三旋轉體37。并且，隨著用戶相對于下部單元外殼2打開上部單元外殼3的動作， 開關連接體1030沿著上下兩個引導部件1031、1032從打開端部側向接近鉸鏈部4的方向逐漸移動。并且，隨著相對于下部單元外殼2關閉上部單元外殼3的動作，開關連接體1030 沿著上下兩個部件1031、1032從鉸鏈部4側向接近打開端部的方向逐漸移動。進行該關閉動作時，第一旋轉體35接觸下部引導部件1031的軌槽下表面而進行旋轉，第二旋轉體36 和第三旋轉體37則接觸上部引導部件1032的軌槽上表面而進行旋轉。各旋轉體35 37 和上下兩個引導部件1031、1032的結構與第3實施例相同。在相對于下部單元外殼2關閉上部單元外殼3的狀態(tài)中，從下部引導部件和上部引導部件延伸的方向觀其投影時，這兩個引導部件的一部分在外殼的高度方向上重疊。并且，將具有線體IOM的外殼1023固定在接近上部單元外殼3的鉸鏈部4的一側，將線體IOM的自由端連接到框架34上，將負荷向鉸鏈部4方向作用于開關連接體1030。如圖12所示，根據(jù)這種結構，上部單元外殼3的自重mg(豎直方向)作用于重心 G，而關閉時，用戶用手以載荷W的力在上部單元外殼3的自由端側等任意部位按壓上部單元外殼3。并且，設由開關連接體1030的第二及第三旋轉體36、37支撐上部單元外殼3，僅由一個第一旋轉體35支撐它們的載荷。第一旋轉體35與上凸彎曲狀的下部引導部件1031 的軌槽的下引導面接觸的位置(切點P)從原點0沿X軸方向分離了距離d。設開關連接體 1030的第二旋轉體36及第三旋轉體37能夠沿著與X軸平行的上部引導部件1032進行移動。此時，設切點P位于X軸線上。將切點P處的與下部引導部件1031的切線T與X軸所成的角度設為k。將切點P處的X軸的正方向的力設為S,則S =(上部單元外殼3的自重和載荷W 的在X軸方向分力)-(上部單元外殼3的自重和載荷W產生的下部引導部件1031處的摩擦力在X軸方向的分力)_(作用于開關連接體1030的負荷在X軸方向的分力)。在這里， 設(作用于開關連接體1030的負荷在X軸方向的分力)=N，將下部引導部件1031和第一旋轉體35的靜摩擦系數(shù)設為μ。由此，S = (FX sink)-(μ XFXcosk)_N。但是，由于與第1 第3實施例的公式 (2)相同，因而第4實施例的結構也能達到與第1 第3實施例相同的作用效果。此外，上述開關裝置還可以包括限制部件，該限制部件位于上述上部引導部件7、 1032的上述上部單元外殼3的上述基端側，限制上述上部引導部件7、1032的上下移動量。本發(fā)明除了上述實施方式之外，在不脫離發(fā)明宗旨的范圍內能夠采用各種實施方式。即，上下外殼能夠適用于除圖像記錄裝置之外的電子產品、家具等用具類的主體及其蓋體。
權利要求
1.一種開關裝置，其特征在于， 具備下部單元外殼；上部單元外殼，位于上述下部單元外殼的上部，相對于上述下部單元外殼開關； 鉸鏈部，連接上述下部單元外殼與上述上部單元外殼，使之能夠上下開閉轉動； 下部引導部件，位于上述下部單元外殼，從上述下部單元外殼的基端側延伸到前端側；上部引導部件，位于上述上部單元外殼，從上述上部單元外殼的基端側延伸到前端側；以及開關連接體，包括第一旋轉體、第二旋轉體及連接部，上述連接部連接上述第一旋轉體與上述第二旋轉體，隨著相對于上述下部單元外殼打開上述上部單元外殼，上述開關連接體沿著上述上部引導部件及上述下部引導部件從上述前端側移動到上述基端側，隨著相對于上述下部單元外殼關閉上述上部單元外殼，上述開關連接體沿著上述上部引導部件及上述下部引導部件從上述基端側移動到上述前端側。
2.根據(jù)權利要求1所述的開關裝置，其特征在于，上述第一旋轉體和上述第二旋轉體被配置為能夠同軸旋轉。
3.根據(jù)權利要求1所述的開關裝置，其特征在于，上述下部引導部件形成為直線狀，上述上部引導部件形成為下凸彎曲狀， 上述第一旋轉體能夠沿著上述上部引導部件移動，上述第二旋轉體能夠沿著上述下部引導部件移動。
4.根據(jù)權利要求1所述的開關裝置，其特征在于，上述開關連接體無論位于上述上部引導部件和上述下部引導部件的任何位置，上述上部單元外殼的自重和施加到上述上部單元外殼按壓力的合力在上述第一旋轉體位置處的水平方向分力的大小，均大于或等于由于上述按壓力的豎直分力和上述開關連接體的自重而產生的水平方向的摩擦力的大小與作用于上述開關連接體的阻力的水平分力的大小之和，并且若解除上述按壓力，則保持上述上部單元外殼的開關姿勢。
5.根據(jù)權利要求1所述的開關裝置，其特征在于， 上述下部引導部件具有凹部，相對于上述下部單元外殼關閉上述上部單元外殼時，上述第二旋轉體嵌入上述凹部而停止。
6.根據(jù)權利要求2所述的開關裝置，其特征在于，上述開關連接體在上述第一旋轉體與上述第二旋轉體之間具備摩擦部件， 隨著相對于上述下部單元外殼關閉上述上部單元外殼，上述第一旋轉體與上述上部引導部件的上側引導面抵接而旋轉，并且上述第二旋轉體與上述下部引導部件的下側引導面抵接而旋轉，從而上述第一旋轉體和上述第二旋轉體彼此向相反方向旋轉， 上述第一旋轉體和上述第二旋轉體分別與上述摩擦部件抵接而受到阻力。
7.根據(jù)權利要求6所述的開關裝置，其特征在于，上述第一旋轉體被配置為同軸上的兩個第一大徑輥部夾著第一小徑輥部， 上述第二旋轉體被配置為同軸上的兩個第二大徑輥部夾著第二小徑輥部，上述上部引導部件的下側引導面上所具有的突條部與上述第一小徑輥部相對，上述下部引導部件的上側引導面上所具有的突條部與上述第二小徑輥部相對，隨著相對于上述下部單元外殼關閉上述上部單元外殼，上述第一大徑輥部被上述上部引導部件的上側引導面按壓并旋轉，并且上述第二大徑輥部被上述下部引導部件的下側引導面按壓并旋轉。
8.根據(jù)權利要求7所述的開關裝置，其特征在于，上述第一小徑輥部、上述第二小徑輥部、上述上部引導部件的下側引導面上所具有的突條部及上述下部引導部件的上側引導面上所具有的突條部均為摩擦系數(shù)小的部件，隨著相對于上述下部單元外殼打開上述上部單元外殼，上述第一小徑輥部與上述上部引導部件的下側引導面上所具有的突條部滑接，并且上述第二小徑輥部與上述下部引導部件的上側引導面上所具有的突條部滑接。
9.根據(jù)權利要求1所述的開關裝置，其特征在于，上述下部引導部件及上述上部引導部件具有剖面呈二字狀的引導槽，上述下部引導部件的引導槽朝向上述下部單元外殼的外側開口，上述上部引導部件的弓I導槽朝向上述上部單元外殼的內側開口。
10.根據(jù)權利要求9所述的開關裝置，其特征在于，在上述引導槽與上述開關連接體之間，在上下方向上設有間隙。
11.根據(jù)權利要求1所述的開關裝置，其特征在于，上述開關裝置還包括施力部件，上述施力部件連接上述鉸鏈部與上述開關連接體，對上述開關連接體施加朝向上述鉸鏈部的作用力。
全文摘要
一種上部單元外殼的開關裝置，具備下部單元外殼；上部單元外殼，位于下部單元外殼的上部，相對于下部單元外殼開關；鉸鏈部，能夠上下開閉轉動地連接下部單元外殼與上部單元外殼；下部引導部件，位于下部單元外殼，從下部單元外殼的基端側延伸到前端側；上部引導部件，位于上部單元外殼，從上部單元外殼的基端側延伸到前端側；以及開關連接體，包括第一旋轉體、第二旋轉體、連接部，連接部連接第一旋轉體與第二旋轉體，隨著相對于下部單元外殼打開上部單元外殼，開關連接體沿著上部引導部件及下部引導部件從前端側移動到基端側，隨著相對于下部單元外殼關閉上部單元外殼，開關連接體沿著上部引導部件及下部引導部件從基端側移動到前端側。
文檔編號G03G15/00GK102207705SQ201110083718
公開日2011年10月5日 申請日期2011年3月30日 優(yōu)先權日2010年3月30日
發(fā)明者加藤正久, 栗城久美湖, 樋口智久, 鹽原由季央, 石田一仁, 西村陽一郎 申請人:兄弟工業(yè)株式會社