(57)【要約】【課題】開閉扉の操作感に関する様々な要求を満足させる開閉機構を提供する。【解決手段】一端側が回動自在な状態で開閉扉に取り付けられた支持アームを、本体ケースに取り付けられたローラーの上に載置し、支持アームの下面側にはカム部を形成する。支持アームの他端側には、上下方向よりも水平方向に大きな引張力を作用させる水平コイルバネと、水平方向よりも上下方向に大きな引張力を作用させる上下コイルバネとを本体ケースとの間に張設する。こうすれば、開閉扉が自重で開こうとする力を主に水平コイルバネで支えることができ、上下コイルバネの力を軽減することができる。このため、支持アームのカム部が上下コイルバネでローラーに押し付けられても、支持アームがローラー上でスムーズに移動し難くなることがなく、開閉扉の操作感に対する様々な要求を、支持アームに設けたカム部と上下コイルバネとで十分に満足させることが可能となる。【選択図】図１
2018197611.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体ケースの開口部に下端側が軸支されて取り付けられた開閉扉に適用される開閉機構において、
前記開閉扉の下端側の軸支位置よりも上方で、前記開閉扉に一端側が回動自在に取り付けられた支持アームと、
前記開閉扉で前記開口部が閉じられると、前記開閉扉に取り付けられた前記支持アームの一端側が近付くこととなる位置の前記本体ケースに取り付けられて、前記支持アームが載置されるローラーと、
前記開閉扉の開閉に伴って前記ローラー上で移動する前記支持アームの前記ローラーとの接触部分に形成されたカム部と、
前記支持アームの他端側と前記本体ケースとの間に張設されて、前記支持アームの他端側に対して、上下方向よりも水平方向の方が大きな引張力を作用させる水平コイルバネと、
前記支持アームの他端側と前記本体ケースとの間に張設されて、前記支持アームの他端側に対して、水平方向よりも上下方向の方が大きな引張力を作用させる上下コイルバネと
を備えることを特徴とする開閉機構。
【請求項２】
請求項１に記載の開閉機構において、
前記水平コイルバネの前記本体ケースへの取付位置は、前記ローラーの位置よりも低い位置に設けられている
ことを特徴とする開閉扉の開閉機構。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の開閉扉の開閉機構において、
前記上下コイルバネの前記支持アームの他端側への取付位置は、前記支持アームが前記開閉扉に取り付けられている位置からの距離を異ならせて複数箇所に設けられている
ことを特徴とする開閉扉の開閉機構。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３の何れか一項に記載の開閉機構を備える加熱調理機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、本体ケースの開口部に下端側が軸支されることによって取り付けられた開閉扉に関する。
【背景技術】
【０００２】
オーブンレンジや食洗機などの前面側には開口部が設けられており、この開口部には、下端側が軸支された状態で開閉扉が本体ケースに取り付けられていることが一般的である。この開閉扉の上部には取手が設けられており、この取手を手前側に引くと開閉扉が下端側を中心に回動して、扉を開放させることができる。また、開閉扉を閉める際には、取手を持ち上げるようにして、扉全体を逆方向に回動させることによって閉鎖する。
【０００３】
この開閉扉は、下端側が軸支されて重量が支えられているため、開閉扉が少し開くと扉は自重で開こうとする。それによって開閉扉が更に開くと、自重で開こうとする力が大きくなる。このように開閉扉が開くほど自重で開こうとする力が大きくなるので、扉が勢い良く開いてしまうようになる。そこで、このような事態を避けるために、開閉扉を開こうとするユーザーは、途中から扉の重量を支えるようにしてゆっくりと開く必要が生じる。また、開閉扉を閉める際にも、初めのうちはユーザーが扉の重量を支えながら、開閉扉を持ち上げる必要がある。このため、大きな開閉扉では、扉を開閉する度に大きな力が必要となってしまい、ユーザーに負担を掛けることとなる。
【０００４】
そこで、コイルバネの力を用いて開閉扉の重量を支えることで、ユーザーの負担を軽減する技術が提案されている（特許文献１）。この提案の技術では、コイルバネの力で開閉扉の重量を支えるために、次のような構造を採用している。先ず、金属製の長い支持アームの一端側を、回動可能な状態で開閉扉に取り付けておく。支持アームの取付位置は、開閉扉の下端側の軸支位置よりは上方で、ユーザーが操作する扉の取手の位置よりは下方の位置に設定されている。次ぎに、本体ケースには、開閉扉を閉じると支持アームの取付位置が接近することとなる位置にローラーを取り付けておき、そのローラーの上に支持アームを載せて、支持アームの他端側がローラーの向こう側に出るような状態としておく。また、支持アームの長さは、開閉扉を開いた場合でもローラーの上から支持アームが落ちないように十分な長さとしておく。そして最後に、その支持アームの他端側と本体ケースとの間に、引き延ばされた状態でコイルバネを取り付ける。こうすれば、コイルバネの引張力で、支持アームを介して開閉扉の重量を支えることができるので、ユーザーは軽い力で開閉扉を開閉することができる。また、提案されている技術では、開閉扉を開閉させる動きに伴って、支持アームもローラーの上を移動する。そこで、支持アームの下側面のローラーと接触する部分にカムを形成しておき、開閉扉を開閉させるときの開閉角度に応じてコイルバネのバネ力を変更することで、開閉扉が閉じる際に扉が勢い良く閉じる動きを抑制可能となる点についても記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−０６４３３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし今日では、このような開閉扉の操作感に対して、様々な要求が出されるようになっており、上記の提案されている技術では、これらの要求を十分に満足させることが困難になりつつあるという問題があった。すなわち、今日では、開閉扉を軽い力で開閉可能なことに加えて、開閉扉を少し開けると自重でゆっくりと開き始めた後、所定角度まで開くと勝手に止まるが、それ以降は任意の角度位置で自由に止めることができるような操作感が求められるようになっている。更に、開閉扉が全開となる手前では、前述したように開閉扉が勢い良く開こうとする動きにブレーキを掛けるようにする必要があり、加えて、全閉状態では、開閉扉が適度な力で本体ケースに押し付けられるようにしておく必要がある。このように、開閉扉の操作感に関しては様々な要求が出されるようになっており、提案されている技術では、これらの要求を十分に満足させることが困難となっていた。
【０００７】
この発明は、従来の技術が有する上述した課題に対応してなされたものであり、開閉扉の操作感に関する様々な要求を十分に満足させることが可能な開閉機構を備えた開閉扉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】
【０００８】
上述した課題を解決するために本発明の開閉扉の開閉機構は次の構成を採用した。すなわち、
本体ケースの開口部に下端側が軸支されて取り付けられた開閉扉に適用される開閉機構において、
前記開閉扉の下端側の軸支位置よりも上方で、前記開閉扉に一端側が回動自在に取り付けられた支持アームと、
前記開閉扉で前記開口部が閉じられると、前記開閉扉に取り付けられた前記支持アームの一端側が近付くこととなる位置の前記本体ケースに取り付けられて、前記支持アームが載置されるローラーと、
前記開閉扉の開閉に伴って前記ローラー上で移動する前記支持アームの前記ローラーとの接触部分に形成されたカム部と、
前記支持アームの他端側と前記本体ケースとの間に張設されて、前記支持アームの他端側に対して、上下方向よりも水平方向の方が大きな引張力を作用させる水平コイルバネと、
前記支持アームの他端側と前記本体ケースとの間に張設されて、前記支持アームの他端側に対して、水平方向よりも上下方向の方が大きな引張力を作用させる上下コイルバネと
を備えることを特徴とする。
【０００９】
かかる本発明の開閉扉の開閉機構においては、一端側が回動自在な状態で開閉扉に取り付けられた支持アームが、本体ケースに取り付けられたローラーの上に載置されており、支持アームとローラーとの接触部分にはカム部が形成されている。そして、支持アームの他端側には、水平コイルバネおよび上下コイルバネが本体ケースとの間に張設されている。更に、水平コイルバネは、支持アームの他端側に対して上下方向よりも水平方向に大きな引張力を作用させ、上下コイルバネは、支持アームの他端側に対して水平方向よりも上下方向に大きな引張力を作用させるようになっている。
【００１０】
こうすれば、開閉扉が自重で開こうとする力を、主に水平コイルバネで支えることができるので、上下コイルバネの力を軽減することができる。このため、支持アームに設けたカム部が上下コイルバネでローラーに押し付けられても、支持アームがローラー上でスムーズに移動し難くなる事態を防止することができる。その結果、開閉扉の操作感に対する様々な要求を、支持アームに設けたカム部と上下コイルバネとを用いて、十分に満足させることが可能となる。
【００１１】
また、上述した本発明の開閉扉の開閉機構においては、水平コイルバネの本体ケースへの取付位置を、ローラーの位置よりも低い位置に設けることとしてもよい。
【００１２】
開閉扉が開けば開くほど、水平コイルバネが開閉扉に引張力を及ぼす位置は低くなり、開閉扉の下端側に設けられた軸支位置の高さに近付いていく。その一方で、水平コイルバネの引張力は、上下方向の力成分よりも水平方向の力成分の方が大きくなっている。このため、開閉扉が水平方向に近い角度まで開くと、水平コイルバネの引張力の多くが開閉扉を軸支している部分に掛かってしまい、水平コイルバネの引張力で開閉扉の重量を支えることが困難となる。しかし、水平コイルバネの本体ケースへの取付位置を、支持アームを支えるローラーの位置よりも低い位置に設けておけば、水平コイルバネの引張力の上下方向の力成分が大きくなり、その大きくなった力成分で支持アームの他端側が下方向に引き付けられるようになる。そして、支持アームの他端側に加わった下向きの力成分は、ローラーを支点とするテコの原理で上向きの力に変換されて開閉扉に作用する。このため、水平コイルバネの引張力で、効率よく開閉扉を支えることが可能となる。
【００１３】
また、上述した本発明の開閉扉の開閉機構においては、上下コイルバネを支持アームの他端側に取り付ける取付位置を複数設けることとして、それらの取付位置は、支持アームが開閉扉に取り付けられる位置からの距離が異なる複数箇所に設けることとしてもよい。
【００１４】
こうすれば、上下コイルバネを支持アームに取り付ける取付位置を変更することによって、上下コイルバネが支持アームを介して開閉扉に及ぼす力を変更することができる。そして、開閉扉の操作感は、支持アームのカム部と上下コイルバネとによって実現されているから、上下コイルバネが開閉扉に及ぼす力を変更すれば、開閉扉の操作感を変更することが可能となる。
【００１５】
また、上述した本発明の開閉扉の開閉機構は、加熱調理機の開閉扉に適用することとしても良い。
【００１６】
加熱調理機の開閉扉は大きいので、ユーザーは開閉扉を開閉する度に負担を感じることとなり、その分だけ開閉扉の操作感に対する要求が多岐に亘ると共に、内容も複雑になる傾向がある。従って、本発明の開閉扉の開閉機構は、特に加熱調理器の開閉扉の好適に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】開閉扉３に対して本実施例の開閉機構１０が適用された加熱調理機１の大まかな構造を示す斜視図である。
【図２】本実施例の開閉機構１０の詳細な構造を示す説明図である。
【図３】開閉扉３の開閉に伴う開閉機構１０の動作を示す説明図である。
【図４】開閉機構１０の支持アーム１１の下端側に形成されたカム部１１ｂの機能についての説明図である。
【図５】開閉扉３に求められる操作感を示した説明図である。
【図６】本実施例の開閉機構１０の水平コイルバネ１３および上下コイルバネ１４によるバネトルクを示した説明図である。
【図７】本実施例の開閉機構１０によって実現される開閉扉３の操作感を示した説明図である。
【図８】本実施例の開閉機構１０が開閉扉３の開閉位置に応じて水平コイルバネ１３と上下コイルバネ１４との役割分担を修正している理由についての説明図である。
【図９】上下コイルバネ１４を支持アーム１１に取り付ける位置が変更可能な変形例についての説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１は、本実施例の開閉機構１０を搭載した加熱調理機１の大まかな構造を示す斜視図である。図示されるように、加熱調理機１は、前面側に開口部２ａを有する箱形状の本体ケース２と、下端側が軸支されることによって開口部２ａに取り付けられた開閉扉３とを備えている。開閉扉３の上方には、前面側に取手４が取り付けられており、取手４を手前側に引くと、開閉扉３が下端側の軸支位置を中心として回動することによって開放状態となる。逆に、開閉扉３を閉じる際には、取手４を持ち上げるようにして開閉扉３を逆方向に回動させることによって閉鎖する。
【００１９】
また、開閉扉３が途中まで開きかけた状態では、開閉扉３の重量が開閉扉３を開こうとする方向に作用するので、その力で加速されて開閉扉３が勢い良く開こうとする。このため、加熱調理機１のユーザーは、開閉扉３の重量を支えながらゆっくりと開閉扉３を開く必要が生じる。逆に、開閉扉３が開いた状態から閉じる際にも、開閉扉３の重量を支えながら持ち上げる様にして閉じる必要が生じる。このため、開閉扉３が大きくなると、開閉扉３を開け閉めする度にユーザーに負担が掛かってしまう。そこで、このような事態を回避するために、加熱調理機１には開閉扉３の開閉機構１０が内蔵されている。尚、開閉機構１０は、加熱調理機１の左右に１つずつ内蔵されているが、図示が煩雑となることを避けるために、図１では、片側の開閉機構１０については図示が省略されている。
【００２０】
図１に示されるように、開閉機構１０は、一端側が開閉扉３に取り付けられた支持アーム１１と、本体ケース２に取り付けられて支持アーム１１が載せられるローラー１２とを備えている。また、本実施例の開閉機構１０では、支持アーム１１の他端側に２本のコイルバネ（すなわち、水平コイルバネ１３および上下コイルバネ１４）が取り付けられている。このうち、水平コイルバネ１３は、支持アーム１１の他端側と、本体ケース２の内側面に設けられた取付位置１３ｐとの間に張設されており、支持アーム１１の他端側に対して、上下方向よりも水平方向の方が大きな引張力を作用させる。尚、水平コイルバネ１３の本体ケース２側の取付位置１３ｐは、ローラー１２の位置よりも低い位置に設定されている。一方、上下コイルバネ１４は、支持アーム１１の他端側と本体ケース２の内底面との間に張設されており、支持アーム１１の他端側に対して、水平方向よりも上下方向の方が大きな引張力を作用させるようになっている。
【００２１】
図２は、本実施例の開閉機構１０で用いられている支持アーム１１の詳細な形状を示した説明図である。尚、図２では理解の便宜から、支持アーム１１以外の部品は破線で表示されている。図示されるように支持アーム１１は、一端側に取付穴１１ａが形成され、他端側には２つの取付穴１１ｃ，１１ｄが形成された細長い形状の板金部品であり、一端側の取付穴１１ａは、開閉扉３に回動自在な態様で取り付けられている。開閉扉３に支持アーム１１が取り付けられる位置は、開閉扉３を下端側で本体ケース２に軸支するために設けられた開閉扉３の支持軸３ａよりも上方で、且つ、取手４（図１参照）よりは下方の位置に設定されている。
【００２２】
支持アーム１１は取付穴１１ａを中心として回動自在となっており、本体ケース２に取り付けられたローラー１２の上に、ローラー１２を跨ぐような状態で載せられている。このため、開閉扉３を開閉させると、支持アーム１１はローラー１２に載せられたまま、開閉扉３の動きに伴ってローラー１２の上を移動する。この時にローラー１２と接触しながら移動する支持アーム１１の下面側の部分には、カム部１１ｂが形成されている。更に、支持アーム１１の他端側（すなわち、取付穴１１ａが形成された側の反対側）には、上下に位置を異ならせて２つの取付穴１１ｃ，１１ｄが形成されており、上側の取付穴１１ｃには水平コイルバネ１３（図１参照）が取り付けられ、下側の取付穴１１ｄには上下コイルバネ１４（図１参照）が取り付けられている。
【００２３】
図３は、開閉扉３を開閉させる動作に伴って、ローラー１２上で支持アーム１１が移動する動きを示した説明図である。図中では、全閉状態での開閉扉３や、支持アーム１１、水平コイルバネ１３、上下コイルバネ１４の位置が実線で示されており、全開状態での開閉扉３や、支持アーム１１、水平コイルバネ１３、上下コイルバネ１４の位置が一点鎖線で示されている。また、開閉扉３および支持アーム１１については、全閉状態と全開状態との間の途中の状態での位置も、細い破線で示されている。図示されるように、開閉扉３が全閉状態から開くに従って、ローラー１２の上を支持アーム１１が移動していき、これに伴って、水平コイルバネ１３および上下コイルバネ１４が引き延ばされていく。その結果、開閉扉３が自重で開こうとする力を、水平コイルバネ１３および上下コイルバネ１４の引張力で支えることが可能となる。
【００２４】
開閉扉３が自重で開こうとする力は、開閉扉３が開いていくに従って大きくなっていく。また、水平コイルバネ１３および上下コイルバネ１４の引張力も、開閉扉３が開いていくに従って大きくなる。しかし、開閉扉３が自重で開こうとする力の増加量と、水平コイルバネ１３および上下コイルバネ１４の引張力の増加量とが、等しくなるとは限らない。従って、開閉扉３の開閉位置が変われば、開閉扉３の重量と、水平コイルバネ１３および上下コイルバネ１４の引張力とが釣り合わなくなることも起こり得る。そこで、支持アーム１１の下面側にはカム部１１ｂが形成されている。カム部１１ｂの形状を適切な形状としておけば、開閉扉３の開閉位置に依らずに、開閉扉３が自重で開こうとする力と、水平コイルバネ１３および上下コイルバネ１４の引張力とを釣り合わせることができる。
【００２５】
図４は、支持アーム１１の下面側にカム部１１ｂを形成することによって、開閉扉３の開閉位置に依らずに、開閉扉３の重量と、水平コイルバネ１３および上下コイルバネ１４の引張力とを釣り合わせることが可能な理由を示した説明図である。尚、説明の便宜上、支持アーム１１の代わりに、カム部が形成されていない支持アーム９１が用いられているものとする。開閉扉３が図示した開閉位置にある場合、開閉扉３の重量をＧとすると、重量Ｇの中で開閉扉３を開こうとする力成分は、図中に太い実線の矢印で示したＧｒとなり、この力成分Ｇｒに、開閉扉３の重心と開閉扉３の支持軸３ａとの距離を乗算して得られるトルクが、開閉扉３を開こうとするトルクとなる。そして、このトルクは、支持アーム９１に対して、図中に太い破線の矢印で示した力Ｆを生じさせる。尚、図中で、この力Ｆの大きさが、力成分Ｇｒよりも大きく表示されているのは、力Ｆが、力成分Ｇｒよりも開閉扉３の支持軸３ａに近い位置で生じているためである。このようにして開閉扉３の重量が支持アーム９１に及ぼす力Ｆは、支持アーム９１に対してローラー１２周りのトルクを生じさせるので、水平コイルバネ１３の引張力Ｓｈおよび上下コイルバネ１４の引張力Ｓｖで、このトルクに釣り合わせれば良い。
【００２６】
ここで、ローラー１２に接する部分の支持アーム９１にカムを設ければ、図中に破線で示したように、支持アーム９１の取付穴９１ａを中心として支持アーム９１が回転し、支持アーム９１の他端側が移動するので、水平コイルバネ１３の引張力Ｓｈおよび上下コイルバネ１４の引張力Ｓｖが変化する。このため、支持アーム９１に適切な大きさのカムを設けておけば、開閉扉３が支持アーム９１に力Ｆを及ぼすことによって生じるトルクを、水平コイルバネ１３の引張力Ｓｈおよび上下コイルバネ１４の引張力Ｓｖで釣り合わせることができる。そして、このような操作を、開閉扉３の様々な開閉位置で行えば、開閉扉３の開閉位置に依らずに、開閉扉３が自重で開こうとする力と、水平コイルバネ１３および上下コイルバネ１４の引張力とを釣り合わせることが可能となる。
【００２７】
しかし、今日では、開閉扉３の操作感に関して、図５に示すような様々な要求が出されるようになっている。すなわち、開閉扉３が全閉状態になる手前では、開閉扉３が本体ケース２側に引き付けられるような操作感（いわゆる吸着感）であるが、そこから少し開くと開閉扉３が勝手に開き始めるような操作感（自走感）となり、ある角度まで開くと一旦停止するような操作感（ロック感）が求められている。更に、一旦停止した状態から更に開くと、どの開閉位置で手を離してもその位置で開閉扉３が止まっているような操作感（自立感）となるが、全開状態となる手前ではブレーキが掛かるような操作感（制動感）が求められている。
【００２８】
このような開閉扉３の操作感に対する様々な要求を満足させようとすると、支持アーム１１のカム部１１ｂの形状は複雑となり、また、凹凸も比較的大きなものとなる。すると、コイルバネ（特に上下コイルバネ１４）の力が、ある程度以上に強くなると、ローラー１２の上を支持アーム１１がスムーズに移動し難くなって、開閉扉３の操作感に対する全ての要求を十分に満足させることが困難となる。そこで、本実施例の開閉機構１０では、支持アーム１１の他端側に引張力を作用させるコイルバネを２本に分けて、一方のコイルバネは、上下方向よりも水平方向の方が大きな引張力を作用させる水平コイルバネ１３とし、他方のコイルバネは、水平方向よりも上下方向の方が大きな引張力を作用させる上下コイルバネ１４としている。こうすれば、図５に例示するような様々な要求を十分に満足させることが可能となる。以下では、開閉扉３の操作感に対する複雑な要求を、２本のコイルバネ（水平コイルバネ１３および上下コイルバネ１４）を用いて満足させる方法について説明する。
【００２９】
図６は、水平コイルバネ１３および上下コイルバネ１４が支持アーム１１に及ぼす開放トルクを示した説明図である。尚、開放トルクとは、開閉扉３が開く方向を正方向とするトルクという意味である。図６（ａ）には、水平コイルバネ１３が発生させるトルク（以下、水平バネトルク）が示されており、図６（ｂ）には、上下コイルバネ１４が発生させるトルク（以下、上下バネトルク）が示されている。
【００３０】
図６（ａ）中には、開閉扉３が自重で開こうとするトルク（以下、自重トルク）が示されているが、水平コイルバネ１３の水平バネトルクが開閉扉３の自重トルクのほとんど（例えば７割〜８割程度）を支えるように、水平コイルバネ１３の引張力を設定しておく。また、開閉扉３の全閉付近では、水平バネトルクが自重トルクを上まわるように設定しておく。こうすることにより、開閉扉３の全閉付近では水平コイルバネ１３の水平バネトルクで開閉扉３を本体ケース２に押し付けることができる。このような水平バネトルクは、水平コイルバネ１３の自由長や、バネ定数を適切に選択することによって、比較的容易に設定することができる。
【００３１】
また、図６（ｂ）中には、開閉扉３に要求される操作感を実現するためのトルク（以下、目標操作トルク）が示されている。上下コイルバネ１４が発生させる上下バネトルクは、目標操作トルクをシフトさせたようなトルクに設定しておく。目標操作トルクのシフト量は、図６（ａ）に示した開閉扉３の自重トルクと、水平コイルバネ１３の水平バネトルクとの差分に応じて決定する。すなわち、図６（ａ）に示したように開閉扉３のほとんどの開度では、水平バネトルクは自重トルクと釣り合うよりも少なめの大きさに設定されているので、この足りないトルクを補うように、目標操作トルクを負方向（開閉扉３を閉じる方向）にシフトさせる。また、開閉扉３の全閉付近では、水平バネトルクは自重トルクよりも大きめに設定されているので、この大きめのトルクを補正するように、目標操作トルクを正方向（開閉扉３を開く方向）にシフトさせる。上下コイルバネ１４の上下バネトルクは、このようにして目標操作トルクをシフトさせることによって設定されている。このような上下バネトルクは、支持アーム１１のカム部１１ｂの形状によって実現することができる。もちろん、カム部１１ｂの形状は複雑となるが、水平コイルバネ１３による水平バネトルクで、開閉扉３の自重トルクのほとんど（例えば７割〜８割程度）が支えられているので、上下バネトルクの大きさは抑制することができる。その結果、上下コイルバネ１４の引張力Ｓｖも、水平コイルバネ１３の引張力Ｓｈよりも小さな力に抑制することができる。
【００３２】
そして、支持アーム１１には、水平コイルバネ１３による水平バネトルクと、上下コイルバネ１４による上下バネトルクとが同時に作用するので、これらのバネトルクを合計した合計バネトルクが、支持アーム１１に作用することになる。図７（ａ）には、水平バネトルクと上下バネトルクとを合計して得られる合計バネトルクが示されている。結局、この合計バネトルクで、開閉扉３の自重トルクを打ち消した残りのトルクが、開閉扉３の操作感を発生させていることになる。そこで、合計バネトルクと、開閉扉３の自重トルクとを加算すると、図７（ｂ）に太い実線で示した操作トルクが得られる。図示されるように、得られた操作トルクは、図５に示した目標操作トルクを正確に反映しており、開閉扉３の操作感に対する様々な要求が十分に満足されていることが分かる。このように、本実施例の開閉機構１０では、支持アーム１１の他端側に設けた水平コイルバネ１３および上下コイルバネ１４を用いて、開閉扉３の操作感に対する様々な要求を十分に満足させることができる。
【００３３】
また、上述したように、水平コイルバネ１３は上下方向よりも水平方向に大きな引張力を作用させ、上下コイルバネ１４は、水平方向よりも上下方向に大きな引張力を作用させるが、従来の開閉機構ではもっぱら上下コイルバネ１４が用いられ、水平コイルバネ１３が用いられることは無かった。この理由は次のようなものである。先ず、支持アーム１１は、一端側が開閉扉３に取り付けられ、尚且つ、ローラー１２に載せられるので、支持アーム１１の向きは、上下方向よりは水平方向に近くなる。また、カム部１１ｂは支持アーム１１の下面側に設けられるから、カム部１１ｂを設けることで支持アーム１１の他端側は水平方向よりも上下方向に変化する。従って、カム部１１ｂの形状によって容易に引張力を制御することができるのは上下コイルバネ１４であり、水平コイルバネ１３については、カム部１１ｂの形状によって引張力を制御することが困難なためである。
【００３４】
これに対して、本実施例の開閉機構１０では、水平コイルバネ１３と上下コイルバネ１４とを設けて、水平コイルバネ１３では開閉扉３の自重による自重トルクの大部分（例えば７〜８割）を支え、上下コイルバネ１４では、水平コイルバネ１３で足りない分を補うと共に、開閉扉３の操作感に対応する操作トルクを発生させている。このように、張設方向の異なる水平コイルバネ１３および上下コイルバネ１４で役割分担することによって、水平コイルバネ１３および上下コイルバネ１４の引張力を減少させることができる。特に、上下コイルバネ１４の引張力Ｓｖは、水平コイルバネ１３の引張力Ｓｈよりも小さくすることができる。そして、上下コイルバネ１４の引張力Ｓｖを減少させることができるので、支持アーム１１のカム部１１ｂの形状が複雑になったり、凹凸が大きくなったりしても、ローラー１２の上で支持アーム１１をスムーズに移動させることができ、その結果、開閉扉３の操作感に対する要求が複雑になっても、それらの要求を十分に満足させることが可能となる。
【００３５】
このように、本実施例の開閉機構１０の基本的な考え方は、開閉扉３の自重トルクは主に水平コイルバネ１３で支え、開閉扉３の操作感は支持アーム１１のカム部１１ｂおよび上下コイルバネ１４で実現するというものであるが、開閉扉３の開閉位置に応じて、より適切な役割分担に修正することもできる。たとえば、図６（ａ）を用いて前述したように、開閉扉３の全閉付近では、水平コイルバネ１３による水平バネトルクは、開閉扉３の自重トルクよりも大きめに設定されているが、これは開閉扉３を本体ケース２に押し付けるようなトルクを発生させるためである。このようなトルクを、上下コイルバネ１４ではなく、水平コイルバネ１３で発生させているのは、開閉扉３の全閉付近では、上下コイルバネ１４よりも水平コイルバネ１３の方が、開閉扉３に効率よくトルクを伝えることができるためである。
【００３６】
図８（ａ）は、開閉扉３の全閉付近では、上下コイルバネ１４よりも水平コイルバネ１３の方が効率よく、開閉扉３にトルクを伝えることができる理由を示した説明図である。開閉扉３の全閉付近では、開閉扉３を開こうとする力成分Ｇｒの向きは、上下方向よりも水平方向に近くなる（図中の実線の矢印を参照）。このような力成分Ｇｒに抗して開閉扉３を本体ケース２に押し付けるようなトルクを発生させるために、上下コイルバネ１４を用いて支持アーム１１の他端側を引張力Ｓｖで引っ張ったとすると、引張力Ｓｖは支持アーム１１を介して開閉扉３に伝わって、図８（ａ）中に細い一点鎖線の矢印で示した力ｓｖとして開閉扉３に作用する。図示されるように、この力ｓｖは上向きの力なので、大部分の力は開閉扉３の支持軸３ａに掛かってしまい、開閉扉３を回転させるトルクとしては力ｓｖの一部しか伝わらない。このため、力成分Ｇｒに抗して開閉扉３を本体ケース２に押し付けようとすると、上下コイルバネ１４の引張力Ｓｖを大きくしなければならなくなり、その結果、開閉扉３の支持軸３ａに過大な力が掛かって支持軸３ａを痛めてしまうことになる。これに対して、水平コイルバネ１３による引張力Ｓｈは、そのまま開閉扉３を閉じ方向に回転させるトルクとして伝わる。
【００３７】
このように、開閉扉３の全閉付近では、上下コイルバネ１４よりも水平コイルバネ１３の方が効率よく開閉扉３に伝えることが可能であり、開閉扉３の操作感に対応する操作トルクの一部を水平コイルバネ１３で負担することで、水平コイルバネ１３および上下コイルバネ１４を全体として見ると、開閉扉３に効率良くトルクを作用させることが可能となる。
【００３８】
また、以上では開閉扉３の全閉付近について説明したが、開閉扉３の全開付近についても同様な事情が存在する。すなわち、図８（ｂ）に示されるように、全開付近では開閉扉３が横向きになるので開閉扉３を回転させる力成分Ｇｒは下向きの力となる。このような力成分Ｇｒに抗して開閉扉３を支えるためには、主に水平方向の引張力Ｓｈを発生させる水平コイルバネ１３よりも、主に上下方向の引張力Ｓｖを発生させる上下コイルバネ１４の方が適している。従って、開閉扉３の全開付近では、開閉扉３の重量を支えるトルクの一部を上下コイルバネ１４で負担することで、水平コイルバネ１３および上下コイルバネ１４を全体として見ると、開閉扉３に効率良くトルクを作用させることが可能となる。そして、このように効率よくトルクを伝えることができれば、水平コイルバネ１３や上下コイルバネ１４の引張力Ｓｈや引張力Ｓｖを抑制することができるので、開閉扉３の支持軸３ａや、開閉扉３への支持アーム１１の取付部、更にはローラー１２に掛かる負担を軽減して、耐久性を向上させることも可能となる。
【００３９】
尚、図８（ｂ）から明らかなように、開閉扉３が全開付近になると、水平コイルバネ１３の引張力Ｓｈの大部分は開閉扉３の支持軸３ａに掛かってしまうが、引張力Ｓｈの一部は、開閉扉３の重量を支える方向に作用する。そして、水平コイルバネ１３が本体ケース２に取り付けられている取付位置１３ｐが低い位置になるほど、水平コイルバネ１３の引張力Ｓｈが開閉扉３の重量を支える割合が大きくなって、効率よく開閉扉３の重量を支えることができるようになる。本実施例の開閉機構１０で、本体ケース２に水平コイルバネ１３が取り付けられる取付位置１３ｐが、ローラー１２の位置よりも低い位置に設定されているのは、開閉扉３の全開付近で効率よく開閉扉３の重量を支えるためである。こうすることによって、水平コイルバネ１３が最も引き延ばされた時の引張力Ｓｈを抑制することが可能となり、その結果、開閉扉３の支持軸３ａや、本体ケース２に掛かる負担を軽減して、耐久性を向上させることが可能となる。
【００４０】
上述した本実施例の１０では、上下コイルバネ１４は取付穴１１ｄで支持アーム１１に取り付けられるものとして説明した。しかし、支持アーム１１の複数箇所に取付穴を設けておき、上下コイルバネ１４を付け替えられるようにしても良い。
【００４１】
図９は、支持アーム１１に上下コイルバネ１４を取り付ける位置を付け替えられるようにした変形例の支持アーム１１が示されている。図示した例では、取付穴１１ｄに加えて、もう１つの取付穴１１ｅが設けられている。これらの取付穴１１ｄ，１１ｅは、支持アーム１１が開閉扉３に取り付けられる位置（すなわち、取付穴１１ａの位置）からの距離を異ならせた位置に設けられている。こうすれば、上下コイルバネ１４の引張力Ｓｖが支持アーム１１に作用する位置から、支持アーム１１がローラー１２で支えられている位置までのスパンが変わるので、支持アーム１１の取付位置で開閉扉３に及ぼす力の大きさを変更することができる。例えば、スパンの短い取付穴１１ｅに上下コイルバネ１４を取り付ければ、開閉扉３に及ぼす力が小さくなり、逆に、スパンの長い取付穴１１ｄに取り付ければ、開閉扉３に及ぼす力が大きくなる。
【００４２】
そして、上述したように本実施例の開閉機構１０では、水平コイルバネ１３と上下コイルバネ１４とで役割を分担しており、上下コイルバネ１４は主に開閉扉３の操作感に対応する操作トルクを発生させているので、支持アーム１１が開閉扉３に及ぼす力の大きさを変更すれば、操作トルクの大きさを変更することができる。もちろん、上下コイルバネ１４の取付位置を変更しても、水平コイルバネ１３が支持アーム１１を介して開閉扉３に及ぼす力が変化することはない。このため、上下コイルバネ１４を、取付穴１１ｅまたは取付穴１１ｄの何れに取り付けるかで、開閉扉３の操作感の強弱を切り替えることができる。すなわち、上下コイルバネ１４を、スパンが長くなる取付穴１１ｄに取り付けた場合には、開閉扉３に掛かる操作トルクが大きくなるので、開閉扉３の操作感はメリハリの効いた強い操作感となる。これに対して、上下コイルバネ１４をスパンが短くなる取付穴１１ｅに取り付けた場合には、開閉扉３の操作感は控えめな弱い操作感となる。その結果、ユーザーは、自分の好みに合わせて操作感の強さを選択することが可能となる。
【００４３】
以上、本実施例および変形例の開閉機構１０について説明したが、本発明は上記の実施例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することが可能である。例えば、上述した実施例および変形例では、開閉機構１０は加熱調理機１の開閉扉３に適用されているものとして説明した。しかし、加熱調理機１の開閉扉３に限らず、例えば、食洗機の開閉扉など、様々な開閉扉に対して本実施例の開閉機構１０を適用することが可能である。
【符号の説明】
【００４４】
１…加熱調理機、          ２…本体ケース、            ２ａ…開口部、
３…開閉扉、              ３ａ…支持軸、              ４…取手、
１０…開閉機構、          １１…支持アーム、          １１ｂ…カム部、
１１ｃ〜ｅ…取付穴、      １２…ローラー、            １３…水平コイルバネ、
１３ｐ…取付位置、        １４…上下コイルバネ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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