JPS635320Y2

JPS635320Y2 -

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Publication number: JPS635320Y2
Application number: JP3285783U
Authority: JP
Priority date: 1983-03-09
Filing date: 1983-03-09
Publication date: 1988-02-13
Also published as: JPS59140587U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本考案は、例えばプロジエクタのリフレクタカ
バー等の開閉装置に関する。

〔背景技術とその問題点〕

一般にプロジエクタは、第１図のように本体１
に設けられた投写管より出た光を本体に取り付け
られたミラー２０で反射し、反射光をスクリーン
２１上に投影するようにしている。このようなプ
ロジエクタでは、全体の形状をコンパクト化する
ために、ミラー２０の取り付けられたリフレクタ
カバー３を本体１に対し開閉自在とするようにし
ている。

例えばこのようなプロジエクタのリフレクタカ
バー３を開閉する開閉装置は、従来次のものが知
られている。

すなわち、第１図に示すように、プロジエクタ
の本体１にヒンジ２により開閉自在に取り付けら
れているリフレクタカバー３は、開閉装置を構成
するアーム４により開閉の調節がされるようにな
つている。このアーム４の一端はリフレクタカバ
ー３に軸１５により軸支れ、アーム４の中間部分
で本体１に軸１６により軸支されている。本体１
の両側壁に一対設けられているこのアーム４は、
第２図に示すように、金属の円筒体５の内部にコ
イル台６が摺動自在に収納され、透孔７を有する
このコイル台６の両側にコイルバネ８，９が配設
されている。このコイルバネ８，９の他端はスト
ツパ１０及び透孔１１を有す摺動体１２と対峙す
るようになつている。また、円筒体５の側壁には
上記コイル台６及び摺動体１２と対向して長孔１
３，１４が形成されている。このコイル台６の透
孔７に軸１６が挿入され、該軸１６は長孔１３内
を移動するようになつている。また、摺動体１２
の透孔１１には軸１５が挿入されるようになつて
いる。

このようなアーム４により開閉調節がなされる
ようになつているリフレクタカバー３が、本体１
に対して完全に閉された第１図に示すＡの位置に
あるとき、コイル台６は第２図中左方に移動し、
ばね９が縮んだ状態となる。また、リフレクタカ
バー３が全開しＢの位置にあるときは、コイル台
６は右方に移動し、ばね８が縮んだ状態となる。
すなわち、Ａの位置に置かれたリフレクタカバー
３は、ばね９により第１図中反時計回転方向に常
に付勢されており、Ｂの位置に置かれたリフレク
タカバー３は、ばね８により時計回転方向に常に
付勢されるようになつている。また、第１図中Ｃ
の位置にあるリフレクタカバー３は、リフレクタ
カバー３の重量平衡点と釣り合つた状態に置かれ
ている。

次に、上記アーム４が、リフレクタカバー３に
より受ける力の説明を第３図に基づいて行なう。
第３図に示すリフレクタカバー３は、上記本体１
に対してθの角度ヒンジ２を中心に回転した状態
に置かれている。リフレクタカバー３の重心１７
は、ヒンジ２よりａの距離にあり、αの角度本体
１寄りにある。したがつて、重心１７は、本体１
に対し（θ−α）の角度の位置に置かれている。
また、アーム４をリフレクタカバー３に軸支して
いる軸１５は、ヒンジ２よりｂの距離にある。リ
フレクタカバー３の重量をｗ、軸１５に掛かる回
転方向接線力をＦとすれば、ヒンジ２を原点とし
ての回転円周方向の力のモーメントの釣り合い
は、次式で与えられる。

aw_sio（θ−α）＝bF これより力Ｆを求めると、Ｆ＝ａ／ｂw_sio（θ−α）となる。この力Ｆのアーム４方向の力F₁は、
軸１５の回転方向接線とアーム４との間の角度を
ψとすれば、 F₁＝ａ／ｂｗsin（θ−α）／cosψ となる。ここで角度ψは角度θの関数である。
このようにして求めたアーム４方向に掛かる力
F₁をリフレクタカバー３の開閉角度θについて
算出すると、第４図のＩのようになる。また、ア
ーム４内に収納されているコイルバネ８，９によ
る力の変化は上記角度θについて直線的であり、
第４図ののようになる。なお、第４図中でＡ，
Ｂ，Ｃは、第１図に示したリフレクタカバー３の
本体１に対する開閉位置Ａ，Ｂ，Ｃに対応するも
のである。

第４図に示すように、リフレクタカバー３が全
開した位置Ｂと重量平衡点で釣り合つた位置Ｃと
の間では、コイルバネ８による力がリフレクタカ
バー３の重量Ｗによるアーム４方向の力F₁より
大きくなつている。したがつて、Ｃの位置からＢ
の位置への開閉の際手を離すと、コイルバネ８に
より第１図中時計回転方向に付勢されているリフ
レクタカバー３は、Ｃの位置すなわちリフレクタ
カバー３の重量平衡点に戻つてしまう。

このように従来の開閉装置においては、リフレ
クタカバー３の開閉操作時に、該リフレクタカバ
ー３が、重量平衡点に戻り、半開きの状態となつ
てしまうという欠点を有していた。

また、アーム４は２本のコイルバネ８，９を内
蔵することにより構成され、構造上複雑であると
いう欠点があつた。

〔考案の目的〕

そこで、本考案はこのような実情に鑑み提案さ
れたものであり、例えばプロジエクタのリフレク
タカバーを開閉する開閉装置において、リフレク
タカバーの開閉時に該リフレクタカバーが重量平
衡点に戻つて半開き状態になるようなことがな
く、また開閉を小さな力でスムーズに行なえ、急
激な開閉動作の起こるようなことがなく構造の簡
単な低コストの開閉装置を提供することを目的と
する。

〔考案の概要〕

この目的を達成するために本考案の開閉装置
は、本体と、この本体に回転開閉自在に取り付け
られた蓋体と、この蓋体の可動端に一端を枢支連
結するとともに他端を上記本体に設けたガイドレ
ールに沿つて移動自在となるように支持した連結
杆と、この連結杆の上記他端と上記本体間に掛止
されたバネ部材とを有し、上記バネ部材の上記本
体に対する掛止固定位置は上記連結杆の他端の移
動ストローク範囲内の位置であつてかつ上記連結
杆の他端の移動軌跡から外れた位置に設けるよう
にしたことを特徴とする。

〔実施例〕

以下、本考案を例えばプロジエクタのリフレク
タカバーの開閉装置に適用した場合の一実施例を
第５図乃至第１１図に基づき説明する。

前述したようにプロジエクタは、プロジエクタ
本体３０に設けられた投写管より出た光をミラー
３１により反射し、反射光をスクリーン３２に投
影するようになつている。このミラー３１はリフ
レクタカバー３３に取り付けられており、プロジ
エクタの全体の形状をコンパクト化するために、
蓋体を構成する該リフレクタカバー３３は本体３
０に対してヒンジ３４を支点に回転開閉自在に取
り付けられるようになつている。このリフレクタ
カバー３３の可動端には、連結杆３５の一端が軸
３６により枢支連結されている。すなわち、連結
杆３５の一端に形成された穴３５Ａに軸３６が挿
入されるようになつている。また、本体３０の側
面には、ガイドレール３７が配設固定されてい
る。このガイドレール３７には、たとえばベアリ
ング３８を有する摺動体３９が取り付けられてお
り、この摺動体３９を介しスライド板４０が、該
レール３７の長手方向に摺動自在となるようにガ
イドレール３７に取り付けられるようになつてい
る。このスライド板４０にはピン４１が植立固定
されており、上記連結杆３５の他端がこのピン４
１に軸支されるようになつている。したがつて、
連結杆３５の他端は、上記ガイドレール３７に沿
つて移動自在となるように該レール３７に支持さ
れるようになつている。また、スライド板４０に
は、ピン４２が植立固定されており、該ピン４２
の径方向には溝４３が全周に渡り形成されてい
る。また、本体３０の上記側面には突起４４が設
けられ、バネ部材であるコイルバネ４５が、上記
ピン４２の溝４３及び該突起４４に掛止されるよ
うになつている。したがつて、コイルバネ４５の
一端は、上記連結杆３５の他端と同様にガイドレ
ール３７に沿つて移動自在となるようになつてい
る。なお、ピン４１，４２を１本のピンで代用す
るようにして、該ピンに連結杆３５の一端及びコ
イルバネ４５の一端を取り付けるようにしてもよ
い。コイルバネ４５の他端が本体に対して掛止固
定される位置すなわち上記突起４４が上記側面に
形成されている位置は、上記連結杆３５の他端の
移動ストローク範囲内の位置であつて、かつ該他
端の移動軌跡から外れた位置に設けられるように
なつている。第６図は、リフレクタカバー３３が
ヒンジ３４を中心に回転し、それと共に連結杆３
５の他端がガイドレール３７に沿つて移動し、リ
フレクタカバー３３が該カバーの重量平衡点で釣
り合つた図中Ｃの位置に置かれている状態を示し
ている。この時、ガイドレール３７上で静止して
いるスライド板４０上のピン４２の真下方向に、
本実施例の場合上記突起４４が形成されており、
この時、ピン４２及び突起４４に掛止された上記
コイルバネ４５は、自由長の状態に置かれるよう
になつている。なお、上記突起４４をピン４２の
真下方向ではなく真上方向に設けるようにしても
よい。

第５図は、リフレクタカバー３３が本体３０に
対して全開した図中Ｂの位置に置かれた状態を示
している。この状態からリフレクタカバー３３を
閉めるようにすると、上記コイルバネ４５のバネ
力は第５図中矢印の方向に働き、閉める力を減少
させるように働くようになつている。リフレクタ
カバー３３が、第６図に示す重量平衡点に達した
時は、上記コイルバネ４５は自由長となり、バネ
力は働かない。さらに、リフレクタカバー３３を
閉めると、今度はバネ力が逆の方向に働くので急
激に閉まるようなことがないようになつている。

第７図に示すリフレクタカバー３３は本体３０
に対して完全に閉ざされた図中Ａの位置に置かれ
ている。この状態からリフレクタカバー３３を開
けると、コイルバネ４５のバネ力は第７図中矢印
の方向に働くので、弱い力でリフレクタカバーを
開くことができるようになつている。また、重量
平衡点を越えてさらに開くと、今度は、バネ力が
逆の方向に働き、リフレクタカバー３３は急激に
開くようなことがないようになつている。

次に、上記連結杆３５がリフレクタカバー３３
より受ける力の説明を第９図により行なう。第９
図に示すリフレクタカバー３３は、本体３０に対
してθの角度ヒンジ３４を中心に回転した状態に
ある。またリフレクタカバー３３の重心４６は、
ヒンジ３４よりａの距離にあり、αの角度本体３
０寄りにあるので本体に対し（θ−α）の角度の
位置にある。また、連結杆３５の一端をリフレク
タカバー３３に軸支している軸３６は、ヒンジ３
４よりｂの距離にある。リフレクタカバー３３の
重量をＷ、軸３６に掛かる回転方向接線力をＦと
すれば、ヒンジ３４を原点としての回転円周方向
の力のモーメントの釣り合いは、 aw_sio（θ−α）＝bF で与えられる。これより力Ｆを求めると、Ｆ＝ａ／ｂw_sio（θ−α）となる。この力Ｆの連結杆３５方向の力の成分
F₁は、軸３６の回転方向接線と連結杆３５との
間の角度をψとすれば、 F₁＝ａ／ｂw_sio（θ−α）・１／cosψ となる。また、連結杆３５の延長線とガイドレ
ール３７の長手方向の角度をφとすれば、力F₁
のレール３７の長手方向に働く力の成分F₂は、 F₂＝ａ／ｂw_sio（θ−α）・cosφ／cosψ となる。また、力F₁のガイドレール３７に対
して直角方向の力の成分F₃は、 F₃＝ａ／ｂw_sio（θ−α）・sinφ／cosψ となる。この力F₃は、スライド板４０がガイド
レール３７を摺動する時に摩擦力となつて働く力
である。したがつて、摩擦係数をμとすれば、リ
フレクタカバー３３がヒンジ３４を中心にして回
転する時、該カバー３３の重量がガイドレール３
７の長手方向に実際に加わる力ｆは、ｆ＝F₂＋μF₃ となる。本実施例では摩擦係数μを0.2とし、
また角度ψ及びφはθの関数であるから、上記力
ｆの変化を、リフレクタカバー３３の開閉角度θ
について算出すると、第１０図ののようにな
る。

また、リフレクタカバー３３が本体３０に対し
て上記Ａ，Ｂ，Ｃの位置にあるときの、スライド
板４０上のピン４２に係止されているコイルバネ
４５の一端のガイドレール３７上の位置をそれぞ
れA′，B′，C′とすれば、コイルバネ４５のバネ
力の該レール３７の長手方向に働く力は、第１１
図により概略的に表わすことができる。

この第１１図において、B′点と突起４４との
間隔すなわちリフレクタカバー３３が本体３０に
対して全開している時のコイルバネ４５のバネ長
はl₁であり、A′点と突起４４との間隔はl₂である。
また、コイルバネ４４の自由長はγである。ま
た、コイルバネ４４の一端がB′点にある時のコ
イルバネ４４とガイドレール３７との角度をＭと
し、この時のコイルバネ４４のバネ力のレール３
７の長手方向の成分力をF_Bとすれば、力F_Bは F_B＝（l₁−γ）ｋ・_cpsＭである。ここで、ｋはバネ定数である。また、
コイルバネ４４の一端がA′点にある時のコイル
バネ４４とガイドレール３７との角度をＮとし、
この時のコイルバネ４４のバネ力のレール３７の
長手方向の成分力をF_Aとすれば、力F_Aは F_A＝（l₂−γ）ｋ・_cpsＮである。このように力F_B及びF_Aは、上記角度
θの関数である角度ＭまたはＮの変化に伴つてコ
サイン的に変化する。力F_B及びF_Aの変化をリフ
レクタカバー３３の開閉角度θの変化について算
出すると、第１０図のようになる。第１０図に
おいて、Ａ，Ｂ，Ｃは、上記リフレクタカバー３
３の本体３０に対する開閉位置Ａ，Ｂ，Ｃに対応
するものである。

この第１０図から明らかなように、リフレクタ
カバー３３の重量がガイドレール３７の長手方向
に掛かる力ｆ（曲線）は、上記コイルバネ４５
のバネ力のガイドレール３７の長手方向に掛かる
力F_B，F_A（曲線）よりも上記Ａ，Ｂ，Ｃの位置
を除いて常に大きくなつている。

したがつて、リフレクタカバー３３が本体３０
に対して上記Ｂの位置とＣの位置との間にあるよ
うな時に開閉動作中のリフレクタカバー３３より
手を離したとしても、該カバー３３は、カバー３
３の重量平衡点位置（上記Ｃの位置）に戻るよう
なことはなく、常にカバー３３の全開した位置
（上記Ｂの位置）に戻るようになつている。また、
リフレクタカバー３３が上記Ａの位置とＣの位置
との間にあるような位置でリフレクタカバー３３
より手を離した場合も同様、該カバー３３は重量
平衡点位置（上記Ｃの位置）に戻るようなことは
なく、常にカバー３３の完全に閉じた位置（上記
Ａの位置）に戻るようになつている。

したがつて、本考案によれば、従来の開閉装置
に見られるような開閉動作中リフレクタカバーよ
り手を離した場合該カバーが重量平衡点に戻つて
半開きしてしまうような欠点は取り除かれてい
る。

また、本考案によれば、コイルバネ４５の効果
により、弱い力によりリフレクタカバー３３を開
閉することができ、該カバー３３が完全に開きき
る時や完全に閉りきる時に急激に開くこともない
し閉ることもない。また、コイルバネ４５のバネ
力が連結杆３５に及ぼす力の変化がコサイン的で
あるため、リフレクタカバー３３の開閉の際の力
の変化に近似され、開閉の感触を非常にスムーズ
にできるようになつている。

さらに本考案は、従来の開閉装置とは異なり、
１本のコイルバネ４５により構成されているため
リフレクタカバー３３の開閉動作が連続的であ
り、また構造が簡単であり、コスト的にも有利で
ある。

なお、プロジエクタの本体３０の両側面に一般
に本考案の開閉装置を一対設けるようにするが、
一方の側面にのみ設けるようにしてもよい。ま
た、本考案をプロジエクタ以外の各種機器の開閉
装置に適用するようにしてもよい。

〔考案の効果〕

以上の説明から明らかなように、本考案によれ
ば、蓋体の可動端に連結杆の一端を取り付け、本
体に設けられたガイドレール上を連結杆の他端を
摺動するようにして蓋体を本体に対して開閉する
ようにし、この開閉を１本のコイルバネにより制
御するようにしている。したがつて、開閉時に蓋
体が重量平衡点に戻つてしまうようなことはな
く、また開閉の際に大きな力を必要とせず急激な
開閉が起こることはない。また、１本のコイルバ
ネを用いるようにしているため、開閉動作を連続
的に行なうことができる。さらに、構造が簡単で
あり低コストで本考案を実現することが可能とな
つている。

【図面の簡単な説明】

第１図はプロジエクタに用いられた従来の開閉
装置を示す該プロジエクタの側面図、第２図は従
来の開閉装置の構成部品の正面図、第３図は従来
の開閉装置の開閉の際の力の関係を示す概略図、
第４図は従来の開閉装置においてリフレクタカバ
ーの重量による力及びコイルバネによる力の特性
を示す図、第５図乃至第７図は本考案をプロジエ
クタに適用した場合の該プロジエクタにおけるそ
れぞれリフレクタカバーの異なる位置での側面
図、第８図は本考案に係る開閉装置の構成部品を
示す外観斜視図、第９図は本考案に係る開閉装置
の開閉の際の力の関係を示す概略図、第１０図は
本考案に係る開閉装置においてリフレクタカバー
の重量による力及びコイルバネによる力の特性を
示す図、第１１図は本考案に係る開閉装置のコイ
ルバネのガイドレール方向のバネ力を示す概略図
である。３０……プロジエクタ本体、３１……ミラー、
３２……スクリーン，３３……リフレクタカバ
ー、３４……ヒンジ、３５……連結杆、３６……
軸、３７……ガイドレール、４０……スライド
板、４１，４２……ピン、４４……突起、４５…
…コイルバネ、４６……リフレクタカバーの重
心。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

本体と、この本体に回転開閉自在に取り付けら
れた蓋体と、この蓋体の可動端に一端を枢支連結
するとともに他端を上記本体に設けたガイドレー
ルに沿つて移動自在となるように支持した連結杆
と、この連結杆の上記他端と上記本体間に掛止さ
れたバネ部材とを有し、上記バネ部材の上記本体
に対する掛止固定位置は上記連結杆の他端の移動
ストローク範囲内の位置であつてかつ上記連結杆
の他端の移動軌跡から外れた位置に設けるように
したことを特徴とする開閉装置。