JP2019110107A - トレイ変位方法及び変位機構 - Google Patents

Abstract

【課題】限られた空間のケース内でトレイを移動する方法及び装置を提供する。【解決手段】トレイの移動は、従動ギアによってラックを連動させることで達成される。従動ギアを回転させるように駆動するための駆動ギアは、ハンドルに設けられ、又はハンドルと一体成形される。ケースにピボットが設けられ、ハンドルは従動ギアへラックを連動させる駆動力を提供するようにピボットに対して回動することができる。【選択図】図１

Description

本発明は、変位機構に関し、特に、限られた空間でトレイを水平に移動する変位機構に関する。

多くの場合、水平動作を行う必要があるが、同期的に移動されなければならない複数の電子装置や部品を支持するトレイにとって、均一な水平動作のための十分な空間がない。これらの装置は、同期的に移動されなければならなく、しかも動作に必要な力が各電子装置や部品に対して同時又はほぼ同時の電気的効果（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｅｆｆｅｃｔ）を与えるのに十分でなければならない。複数のコネクタを同時に作動（ａｃｔｕａｔｅｄ）させなければならないことはこの状況に属し、複数の電気コネクタを同時に接続しなければならないこともこの状況に属する。

従来の技術では、水平動作を達成させるために、電磁コイル、電気モータ又は他の電気駆動装置を使用するが、空間が限られる場合、これらの電気装置を使用することはできない。手動で、電動式装置による同じタイプの作動を同じ効率で達成させることができれば、有益である。

本開示は、ハンドルに与えられる回転動作を直線水平動作に転換するための手動操作装置を提供する。

一実施形態において、トレイに電気コネクタ、スイッチ、コネクタ、ヒューズ及び他の電子装置又は部品のような複数の電子装置又は部品が取り付けられる。簡単に説明するために、以下、これらの電子装置や部品を電気コネクタと称する。

別の実施形態において、トレイに取り付けられる複数の電気コネクタは、ケースに対して移動することができる。複数のラックがトレイに固定され、第１のギアの各々が対応するラックに噛み合うように、ラックと同数の複数の第１のギアは回動可能にケースに設けられる。Ｕ形ハンドルは、ケースに枢転可能に設けられる。２つの第２のギアが第１のギアに噛み合うようにＵ形ハンドルの両端に固定されるので、ハンドルがピボット周りに回動する場合、第２のギアが第１のギアに噛み合い、ハンドルの回転方向と反対する方向に回転させるように第１のギアを駆動する。第１のギアは、更に対応するラックを連動させて、トレイを直線水平方向に移動させて、各電気コネクタを同期的に移動させる。第１のギアは、出力ギア又は従動ギアとも呼ばれ、第２のギアは、入力ギア又は駆動ギアとも呼ばれる。

更なる実施形態において、トレイに設けられる電気コネクタは、同期して水平に移動し、且つＵ形ハンドルの回転動作によって、Ｕ形ハンドルを回動させるために与える力よりも大きい推力を電気コネクタに提供する。
また、本発明は、ケースを提供する工程と、
前記ケース内に移動可能に設けられる少なくとも１つのトレイを提供する工程と、
前記ケースに設けられたピボットにハンドルを枢転可能に設ける工程と、
前記少なくとも１つのトレイを移動させるように従動ギアを提供する工程と、
ラックを提供し、前記従動ギアを回動させて前記ラックを連動する工程と、
前記従動ギアのギヤ歯に噛み合う複数のギヤ歯を含む駆動ギアを提供する工程と、
前記駆動ギアを前記ハンドルの一端に設けて前記駆動ギアを回動させる工程と、
前記ハンドルを回動させて前記駆動ギアを回動させる工程と、
を備えるトレイ変位方法を提供する。

下記の実施形態及び図面を合わせて参照すると、上記及び他の実施形態がよりよく理解される。

Ｕ形ハンドルの回転動作により複数の電気コネクタに対して水平動作を行うトレイ変位機構を示す斜視模式図である。 図１によるトレイ変位機構と類似する斜視模式図を示し、ハンドルが一方向に回転する時のトレイと電気コネクタの水平移動を説明するための図である。 図２Ａによるトレイ変位機構を示す側面模式図であり、ハンドルが一方向に回転する時のトレイと電気コネクタの水平移動及び第１のギアと第２のギアの回動方向を説明するための図である。 図１によるトレイ変位機構を示す斜視模式図であり、ハンドルが別の方向に回転する時のトレイと電気コネクタの水平後退を説明するための図である。 図３Ａによるトレイ変位機構を示す側面模式図であり、ハンドルが別の方向に回転する時のトレイと電気コネクタの水平後退及び第１のギアと第２のギアの回動方向を説明するための図である。 シェル内に設けられるトレイ変位機構を示す斜視模式図であり、トレイ変位機構がトレイに対して水平動作を行って、トレイにおける電気コネクタがプラットフォームにおける対応する電気コネクタに結合される。 図４によるトレイ変位機構を示す側面模式図である。

以下、添付図面を参照して本発明を説明するが、添付図面において同一の数字記号を使用して類似又は同等な素子を指定する。添付図面は、比例して描かれたものではなく、単に本発明を説明するために提供される。以下、説明用の適用例を参照して、本発明の複数の態様を説明する。注意すべきなのは、以下、本発明を全面的に理解させるために、数多くの具体的な細部、関係及び方法を述べる。しかしながら、当業者であれば、一つ又は複数の具体的な細部がなくても他の方法で本発明を実施することもできることは容易に理解できる。他の実施例において、本発明を不明確にしないように、既知の構造や操作は詳しく示されていない。ある動作が異なる順序で発生し及び／又は他の動作や事象と同時に発生する場合があるため、本発明は、動作や事象の説明順序により制限されない。また、開示された全ての動作や事象の何れも本発明の方法に基づいて実施されるわけでもない。

図１に示すように、回転するＵ形ハンドル１は、ピボット２でケース６に枢転可能に接続される。ケース６は、縦軸及び横軸を有する。通常、ケース６の縦軸がケース６の横軸よりも長い。トレイ５は、例えば、電気コネクタ１０、１１、１２及び１５のような複数の電子素子を支持する。具体的には、これらの電気コネクタがトレイ５のボトムプレート８に接続される。水平方向Ａは、ケース６の縦軸と横軸に同時に垂直となる。電気コネクタ１０、１１、１２及び１５の水平方向Ａの移動を達成させるために、ハンドル１をピボット２周りに枢転するように方向Ｂに回動させる。ケース６に取り付けられる第１のギア３は、回転する時にラック４に沿って移動し、ラック４に対して動作するピニオンとされてよいため、ラック４を移動（ｍｏｖｅ）させ又はラック４に沿って連動（ｔｒａｎｓｌａｔｅ）することができる。第１のギア３に噛み合う（ｅｎｇａｇｅ）第２のギア１４の回転により第１のギア３が回転するように連動され、且つ第１のギア３と第２のギア１４との回転方向は反対である。「噛み合う」という用語は、通常の意味で使用され、例えば、第２のギア１４におけるギヤ歯と第１のギア３におけるギヤ歯とは係合又は咬合され、この噛み合いにより第２のギア１４（入力ギア又は駆動ギアとも呼ばれる）の回転で第１のギア３（出力ギア又は従動ギアとも呼ばれる）が駆動される。

第２のギア１４の第１のギア３に対する回動については、図２Ａ、図２Ｂ、図３Ａ及び図３Ｂに合わせてよりよく理解される。ハンドル１が方向Ｂに回転する時に、第２のギア１４は、ハンドル１と同じ方向に回動する。図２Ｂにおいて、第２のギア１４が反時計回り方向Ｃに回動することにより、第１のギア３は、時計回り方向Ｄに回動する。第１のギア３の時計回り方向への回動により、第１のギア３がラック４を連動させて、電気コネクタ１０、１１、１２及び１５を支持するトレイ５が方向Ａに水平に移動する。図１、図２Ａ、図２Ｂ、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、ラック４がトレイ５に水平に固定され取り付けられるので、トレイ５が水平方向に移動し、トレイ５のボトムプレート８に取り付けられる電気コネクタ１０、１１、１２及び１５も水平に移動する。

図３Ａ及び図３Ｂに示すように、ハンドル１を方向Ｅに回動するように逆回転させることで、第２のギア１４が時計回り方向Ｆに回動して、第１のギア３が反時計回り方向Ｇに回動するようになる。第１のギア３の反時計回り方向への回動により、第１のギア３がラック４を連動させて、トレイ５が方向Ｈに水平に後退するようになる。この動作は、図２Ａ及び図３Ａに示す第１のギア３のラック４に対する位置と比較すると見られる。トレイ５の水平後退により、電気コネクタ１０、１１、１２及び１５も方向Ｈに移動するようになる。

上記で、単一の第１のギア３が単一のラック４に沿って動作することを説明したが、ケース６における動作を安定にするように、複数の第１のギア及び複数のラックを提供してもよいことは、明らかである。従って、トレイ５の水平動作を安定にするために、Ｕ形ハンドル１の他側に第１のギア３のミラー対称ギア、及びラック４のミラー対称ラックを設ける。第２のギア１４及び第２のギア１４のミラー対称ギアは、それぞれハンドル１の両端に位置してもよい。

図１に示すように、１組の補助ギア１３及び補助ラック４４（ひいては第２組、未図示）を加えることで、トレイ５の移動を安定にすることもできる。前記実施形態において、図２Ｂ及び図３Ｂに示すように、補助ギア１３は、補助ラック４４に沿って移動するが、補助ギア１３に噛み合う駆動ギアがない。逆に、補助ギア１３は、転送バー７（ｔｒａｎｓｆｅｒ ｂａｒ）により連動される。転送バー７は、第１のギア３と補助ギア１３との間に接続される。補助ギア１３は、転送バー７と第１のギア３によって連動される。図面における二つずつ相対する補助ギア１３及び補助ラック４４も、互いにミラー対称構造になる。

第２のギア１４が単一の素子として示めされるが、第２のギア１４がハンドル１と一体成形してもよいことは理解すべきである。第２のギア１４を必要とせずに、ハンドル１の回転によって直接第１のギア３を駆動し回転させるように、ハンドル１の末端をギアと類似するギヤ歯（ｔｅｅｔｈ）構造を有するように配置して、完全に第２のギア１４を取り外してもよいことは理解すべきである。なお、第１のギア３と第２のギア１４との対応するサイズを適切に配置することで、必要な機械的有益効能を達成させてもよいことは、理解すべきである。第１のギア３と第２のギア１４との対応するサイズ、及び第１のギア３と第２のギア１４とのギヤ歯の数を適切に配置することで、第１のギア３のラック４に対する水平移動の距離を増えるとともに、ハンドル１の回転角度を減少することができることは、更に理解すべきである。

また理解すべきなのは、添付図面において、ハンドル１は、Ｕ形ハンドルとして示されるが、回転動作から水平動作への変換能力を損なわずに、他の形を含んでもよい。従って、ハンドル１は、枢転可能に動作して第１のギア３を駆動できれば、「Ｌ」形又は直線状であってもよい。

また理解すべきなのは、「水平移動」は、ケース６の方向に対して決められる相対用語であってよい。そのため、他の方向で設ければ、トレイ５のケース６に対する動作は、垂直、即ち上向き又は下向きの方向であってもよい。

図４に示すように、シェル３６内に複数のプラットフォーム１８と２８が収納されてよく、ケース６がシェル３６のフランジ２０と２１に取り付けられる。図４と図５に示すように、プラットフォーム１８と２８は、それぞれ例えば図４に示す電気コネクタ３０と３１及び図５に示す電気コネクタ４０と４１のような複数の電気コネクタを含む。この配置で、ハンドル１の回転動作を水平動作に変換する機構は、ほぼ上文に開示されるものと同じである。ピボット２がケース６に取り付けられ、ハンドル１がピボット２に枢転可能に取り付けられ、フランジ２０と２１がケース６をガイドするためのシェル３６に固定される。ハンドル１が方向Ｂに回動する時に、第２のギア１４が回動し、第２のギア１４の回動により第１のギア３がラック４を連動させて、電気コネクタ１０と１１が水平方向に移動するようになる。本実施形態において、電気コネクタ１０と１１の移動によって、それぞれ電気コネクタ３０と３１に結合される。図５に示すように、下方のプラットフォーム２８は、電気コネクタ４０と４１を有し、且つハンドル１の回動により図１における電気コネクタ１２と１５（図５に示せず）も移動し、それぞれ電気コネクタ４０と４１に結合されるようになる。電気コネクタ１０、１１、１２及び１５が同期的に移動し、同時に、対応する電気コネクタ３０、３１、４０及び４１に結合される。電気コネクタ１０、１１、１２、１５、３０、３１、４０と４１は、雄コネクタ、雌コネクタ、タッチコネクタ、ピンコネクタ又は当該技術分野で知られている他のタイプの電気コネクタであってよい。

本明細書に記載された様々な実施形態は単なる例示であり、当業者であれば、この開示を参照して、本発明を達成させるための他の修正及び実施形態を想到することができる。

本文に用いられる用語は、特定な実施形態を説明するためのものであるが、本発明を限定する意図ではない。本文に用いられるものであれば、上下文で特に明確に指定されない限り、単数形の「一つ」及び「前記」は、複数形を含むことを意図する。また、実施形態及び／又は特許請求の範囲に用いられる用語「を含む」、「有する」又はその変形について言えば、これらの用語は、「含む」に類似な用語の意味を表現する意図がある。

別に定義されない限り、本文に使用する全ての用語（技術及び科学用語を含む）は、当業者が一般的に理解する意味を有する。更に、一般的に使用される辞書のように定義される用語は、その本発明の関連分野での意味と一致の意味を有する形態で解釈されるべきであり、且つ特に明確に定義されない限り、理想化又は正式すぎる意味で解釈されるべきではない。

符号説明

１ ハンドル
２ ピボット
３ 第１のギア
４ ラック
５ トレイ
６ ケース
７ 転送バー
８ ボトムプレート
１０、１１、１２、１５、３０、３１、４０、４１ 電気コネクタ
１３ 補助ギア
１４ 第２のギア
１８、２８ プラットフォーム
２０、２１ フランジ
３６ シェル
４４ 補助ラック
Ａ〜Ｈ 方向

Claims (10)

1. ケースと、
   前記ケース内に移動可能に設けられ、複数の電気コネクタを含むトレイと、
   前記ケースで水平方向に前記トレイ及び前記電気コネクタを移動させるためのラックギア機構と、
   を備えるトレイ変位機構。
2. 前記ラックギア機構は、
   前記ケースに設けられる第１のギアと、
   前記トレイに設けられるラックと、
   を含み、
   前記第１のギアは、前記ラックに回動可能に噛み合って、この回動により前記ラックを連動可能にする請求項１に記載のトレイ変位機構。
3. 前記ケースに枢転可能に設けられるハンドルと、
   前記ハンドルに設けられ、前記第１のギアに噛み合って前記ハンドルの回動により前記第１のギアを駆動する第２のギアと、
   を更に含み、
   前記ハンドルの回動により前記トレイが前記水平方向に移動するようにする請求項２に記載のトレイ変位機構。
4. 前記ハンドルは、「Ｕ」形になる請求項３に記載のトレイ変位機構。
5. 前記第１のギアは、前記第２のギアと反対に回動するように配置される請求項３又は４に記載のトレイ変位機構。
6. それぞれ前記ハンドルの両端に位置する、前記第１のギアのミラー対称ギア及び前記第２のギアのミラー対称ギアを更に含む請求項３〜５の何れか１項に記載のトレイ変位機構。
7. 補助ラックと、前記補助ラックを駆動するための補助ギアと、を更に含む請求項２〜６の何れか１項に記載のトレイ変位機構。
8. 前記第１のギア及び前記補助ギアの間に接続される転送バーを更に含む請求項７に記載のトレイ変位機構。
9. ケースを提供する工程と、
   前記ケース内に移動可能に設けられる少なくとも１つのトレイを提供する工程と、
   前記ケースに設けられたピボットにハンドルを枢転可能に設ける工程と、
   前記少なくとも１つのトレイを移動させるように従動ギアを提供する工程と、
   ラックを提供し、前記従動ギアを回動させて前記ラックを連動する工程と、
   前記従動ギアのギヤ歯に噛み合う複数のギヤ歯を含む駆動ギアを提供する工程と、
   前記駆動ギアを前記ハンドルの一端に設けて前記駆動ギアを回動させる工程と、
   前記ハンドルを回動させて前記駆動ギアを回動させる工程と、
   を備えるトレイ変位方法。
10. 前記トレイは、前記ケースに対して水平に移動する請求項９に記載のトレイ変位方法。

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