JP2006123652A - 開閉装置 - Google Patents

Abstract

【課題】省スペースとするとともに、開閉不良を防止し、変形した場合でも安定して開閉できるようにする。
【解決手段】ドア３の回動方向に延びるガイド部材33と、基体２に回動自在に保持されガイド部材33と係合してドア３の回動に伴って回動する回動部材５とを備え、基体２に設けられた第１係止部材６と回動部材５に設けられた第２係止部材50とから係止装置を構成した。
第２係止部材50は回動部材５の回動の動きによって第１係止部材60と係脱するので、てこの原理を利用する場合に比べて作動軌跡を短くすることができ、また小さな押圧ストロークで第２係止部材50を大きく移動させることができる。さらにドア３が変形しても回動部材５は変形せず第２係止部材50の変位が生じないので、作動不良が防止される。
【選択図】 図２

Description

本発明は、自動車用のカップホルダ、コンソールボックス、灰皿装置など、回動によって収納位置と使用位置とで保持される開閉装置に関する。

例えば特開平07−009905号公報には、断面円弧状のカップホルダが開示されている。このカップホルダは、円弧状の収納空間を有するケースと、断面円弧状のホルダ部材とからなり、ホルダ部材は一端がケースに枢支されて回動自在となっている。これによりホルダ部材は、収納空間内に収納された収納位置と、収納空間から突出した使用位置とでそれぞれ保持される。

ケースにはホルダ部材の回動方向に延びるラックギヤが固定され、ホルダ部材の枢支部に回動自在に配置されたピニオンギヤが歯合することで、ホルダ部材の回動に伴ってピニオンギヤが回動する。そしてピニオンギヤにバネが配置され、ホルダ部材が収納位置方向へ回動することによってバネに付勢力が蓄えられ、この付勢力によってホルダ部材は収納位置から使用位置となる方向に付勢されている。

またホルダ部材には一端がホルダ部材の端部に回動自在に軸支され他端に係合ピンをもつ揺動アームが保持され、ケースにはハートカムが固定されている。そして収納位置では、係合ピンがハートカムと係合することでホルダ部材が収納空間に収納された状態が保持され、ホルダ部材の先端を収納空間に向かって押圧することで係合ピンとハートカムとの係合が解除されるため、ホルダ部材はバネの付勢力によって回動し、収納空間から出た使用位置となる。

したがってこのカップホルダによれば、開閉に伴う荷重は機械的な荷重であるので、温度による変化がほとんどなく、作動のフィーリングが安定する。またホルダ部材の回動に伴ってバネの付勢力が変化するため、オイルダンパを不要としてダンパ作用が奏され、ダンパ作用も機械的な荷重変化であるため温度による変化がほとんどない。

ところで上記公報に記載のカップホルダでは、ホルダ部材を押圧して係合ピンとハートカムとの係合を解除する際に、押圧のストロークと係合ピンの移動距離とが同一である。操作感を向上させるには押圧のストロークを小さくするのが好ましいが、そうすると係合ピンとハートカムとの係合を解除するための移動距離も小さくなるために、係合解除が困難となる場合がある。

てこの原理を利用し、小さな押圧ストロークで係合ピン側が大きく移動するように構成することも考えられるが、そうするとホルダ部材の回動中心から係合ピンまでの距離を長くする必要がある。しかし回動中心から係合ピンまでの距離を長くすると、作動軌跡が長くなるためスペースが大きく必要となるという問題がある。さらにホルダ部材に大きな力が加わって変形が生じた場合などには、係合ピンとハートカムとの相対位置関係を正確に維持することが困難となり、開閉不良が発生するという不具合もあった。
特開平07−009905号

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、省スペースとするとともに、開閉不良を防止し、変形した場合でも安定して開閉できるようにすることを解決すべき課題とする。

上記課題を解決する本発明の開閉装置の特徴は、基体と、少なくとも収納位置から使用位置の間で回動自在に基体に保持された機能体と、機能体を収納位置で係止するとともに機能体を一方向へ押圧することで係止を解除する係止装置と、からなる開閉装置であって、
機能体に固定され機能体の回動方向に延びるガイド部材と、基体に回動自在に保持されガイド部材と係合して機能体の回動に伴って回動する回動部材とを備え、係止装置は基体に設けられた第１係止部材と回動部材に設けられた第２係止部材とから構成されていることにある。

基体及び機能体の少なくとも一方には、機能体を収納位置から使用位置へ回動する方向に付勢する付勢部材を備えることが好ましい。

ガイド部材と回動部材とが互いに当接する表面は、機能体の回動面に対して直交していることが望ましい。

さらに、回動部材の直径はガイド部材の直径より短いことが望ましい。

本発明の開閉装置によれば、第２係止部材は回動部材に設けられ回動の動きによって第１係止部材と係脱するので、てこの原理を利用する場合に比べて作動軌跡を短くすることができ、省スペースとなる。また回動部材の径をガイド部材の径より十分に小さくすることで、小さな押圧ストロークで第２係止部材を大きく移動させることができ、操作フィーリングに優れている。さらに第２係止部材は回動部材を介して基体に保持されているので、機能体が変形しても回動部材は変形せず第２係止部材の変位が生じない。したがって安定した開閉が可能となり、作動不良も防止される。

本発明の開閉装置は、基体と機能体と係止装置とからなり、機能体に固定され機能体の回動方向に延びるガイド部材と、基体に回動自在に保持されガイド部材と係合して機能体の回動に伴って回動する回動部材とを備え、係止装置は基体に設けられた第１係止部材と回動部材に設けられた第２係止部材とから構成されている。

基体としては、インストルメントパネル、センタークラスタ、ドアパネル、小物入れ、コンソールボックス、リアパッケージトレイなどが例示される。また機能体としては、グラブドア、カップホルダ、テーブル、灰皿、各種蓋体などが例示される。機能体は、少なくとも収納位置から使用位置の間で回動自在に基体に保持されている。

機能体には機能体の回動方向に延びるガイド部材が固定され、基体にはガイド部材と係合し機能体の回動に伴って回動する回動部材が回動自在に保持されている。ガイド部材としては、レール、ラックギヤなどが例示され、回動部材としてはレールと係合して転動するローラ、ラックギヤと歯合して回動するピニオンギヤなどが例示される。係合精度に優れたラックギヤ及びピニオンギヤを用いるのが好ましい。

ガイド部材と回動部材とが互いに当接する表面は、機能体の回動面に対して直交していることが望ましい。このように構成することで、機能体に大きな力が作用して機能体が変形し回動面に対して直交する方向にガイド部材が変形しても、ガイド部材と回動部材との係合を安定して維持できるので、開閉不良となるような不具合を防止することができる。

また本発明の開閉装置は、機能体を収納位置で係止するとともに機能体を一方向へ押圧することで係止を解除する係止装置を備えている。これによりプッシュ−ロック−オープンが可能となり、操作性に優れている。

この係止装置は、基体に設けられた第１係止部材と、回動部材に設けられた第２係止部材とから構成されている。第２係止部材は回動部材に設けられているため、回動の動きによって第１係止部材と係脱するので、てこの原理を利用する場合に比べて作動軌跡を短くすることができ、省スペースとなる。また回動部材の径をガイド部材の径より十分に小さくすることで、小さな押圧ストロークで第２係止部材を大きく移動させることができ、操作フィーリングに優れている。さらに第２係止部材は回動部材を介して機能体に保持されているので、機能体が変形しても基体に設けられた回動部材は変形せず第２係止部材の変位が生じない。したがって安定した開閉が可能となり、作動不良も防止される。

係止装置としては、市販のプッシュ−ロック−オープン装置、ハートカム装置などを用いることができる。ハートカム装置を用いる場合は、係合ピンが係脱自在なハートカム部材を第１係止部材とし、係合ピンをもつ揺動アームを第２係止部材とすることもできるが、一端が基体に回動自在に軸支され他端に係合ピンをもつ揺動アームを第１係止部材とし、係合ピンが係脱自在なハートカム部材を第２係止部材とすることが望ましい。このようにすることで、機能体が変形しても基体に設けられた回動部材は変形せず、係脱の要であるハートカム部材の変位が生じないので、作動不良を軽減することができる。

ガイド部材は機能体の回動方向に延びる円弧状に形成されるが、回動部材の直径はガイド部材の直径より短くすることが望ましい。このようにすることにより、機能体の押圧ストロークを短くして回動部材の回動周長を長くすることができ、係止装置における第１係止部材と第２係止部材との係脱を確実に行うことができるので、操作フィーリングがより向上する。

本発明の開閉装置は、機能体の回動を手動で行うこともできるが、基体及び機能体の少なくとも一方に、機能体を収納位置から使用位置へ回動する方向に付勢する付勢部材を備えることが望ましい。このようにすれば、機能体の開方向への移動を自動化することができ、操作フィーリングがより向上する。この付勢部材としては、バネ、重力などを利用することができる。

以下、実施例により本発明を具体的に説明する。

図２〜８に本実施例の開閉装置を示す。この開閉装置は、図１に示すように自動車のコンソールに形成された小物入れ１に本発明を適用したものである。

小物入れ１は、上方に開口する箱状の基体２と、基体２の開口を開閉自在なドア３とから構成される。基体２は車体に固定され、一対の側面には第１ボス20と第２ボス21が外方に突出するようにそれぞれ形成されている。また開口周縁部の一辺には、面取り部22が形成されている。

ドア３は、板状の蓋体30と、蓋体30の両側から垂下された一対の脚部31と、から構成されている。一対の脚部31にはそれぞれ取付孔32が貫通し、脚部31どうしが互いに対向する内側表面には円弧状のラックギヤ33がそれぞれ形成されている。ラックギヤ33は、取付孔32を中心とする真円の円周に沿う円弧形状に形成され、歯面は蓋体30の長手方向と平行に延びている。

ドア３は、一対の取付孔32と一対の第１ボス20とがそれぞれ連通するように、ビス34にて基体２に枢支され、取付孔32を中心に回動自在となっている。また一方の第１ボス20には、バネ４が取付けられている。バネ４は、一方の脚部31と基体２の側面との間に配置され、基体２の開口を開く方向にドア３を付勢している。

また一対の第２ボス21には、ピニオンギヤ５がそれぞれビス23にて回動自在に取付けられ、ピニオンギヤ５は脚部31のラックギヤ33と歯合している。一方のピニオンギヤ５には、基体２の側面に対向する表面にハートカム50が形成されている。

そしてハートカム50が形成されたピニオンギヤ５が取付けられた側の基体２の側面には、アーム６が揺動自在に取付けられ、アーム６の先端にはハートカム50と係合するピン60が突出している。

基体２の開口が蓋体30で閉じられた図３に示す収納位置では、図４に示すようにハートカム50にピン60が係合した状態にあり、図４におけるピニオンギヤ５の時計回り方向への回動が規制されている。したがって蓋体30は基体２の開口を開く方向の移動が記載され、開口は閉じられた状態が維持される。

蓋体30を開く場合には、図３の矢印に示されるように、蓋体30の一端部を基体２に近接する方向（下方）へ基体２に当接するまで押圧する。押圧の力によって脚部31及びラックギヤ33が上方へ揺動し、それに伴ってピニオンギヤ５が図４における反時計回りに回動する。すると図５に示すようにピン60がハートカム50から離れ、アーム６が揺動するとともにピン60がガイド51に沿って図５の上方へ移動する。

その状態で押圧を解除すると、バネ４の付勢力によって蓋体30は開口を開く方向へ揺動し、脚部31及びラックギヤ33が下方へ揺動する。それに伴ってピニオンギヤ５が図５における時計回りに回動し、ピン60はハートカム50の内周側を移動して図６のようにハートカム50から離れるため、図７に示すように蓋体30は基体２の開口を開く。ドア３の開方向への回動は、基体２に形成された図示しない凸部に脚部31の一部が当接することで規制される。

再びドア３を閉じる場合には、バネ４の付勢力に抗して蓋体30を閉方向に揺動させる。するとピン60がガイド51に沿ってハートカム50の外周側へ案内され、蓋体30の一端部が基体２に当接するまで押圧した後に押圧を解除することで、図４に示すようにピン60がハートカム50と係合し、ドア３は閉状態を維持する。

例えばピニオンギヤ５を用いずに開時の押圧の力をハートカム50に伝える場合、脚部31にハートカム50を形成することが考えられる。この場合、図３に示すように、ドア２の回動中心から押圧点までの距離をａ、ドア２の回動中心から閉時のハートカム50までの距離をｂとした時、ａ＝ｂである場合は、押圧ストロークとハートカム50の移動距離とが同一である。押圧ストロークよりハートカム50の移動量を大きくする場合には、てこの原理を利用してａ＜ｂとすればよいが、そうすると作動軌跡が長くなるためスペースが大きく必要となる。

しかし本実施例の開閉装置では、ラックギヤ33の半径をｃ、ピニオンギヤ５の半径をｄとした場合、押圧ストロークがＬでラックギヤ33が距離Ｌだけ移動すると、ピニオンギヤ５はｃＬ／ｄだけ移動することになる。したがってｃ＞ｄに設定すれば、Ｌ＜ｃＬ／ｄであるので、ピニオンギヤ５及びハートカム50は押圧ストロークより大きな距離を移動することになる。

したがって本実施例の開閉装置によれば、小さな押圧ストロークでハートカム50を大きく移動させることができ、操作フィーリングに優れている。またドア２の回動中心の位置を考慮することで、容易にａ≧ｂとすることができるため、省スペースとすることができる。

また蓋体30に大きな荷重が加わったりした場合には、図８に示すように脚部31は先端が外方に拡がるように変形する。しかしながら本実施例では、ラックギヤ33及びピニオンギヤ５の歯面は蓋体30の長手方向と平行に延びているので、脚部31の先端が外方に拡がるように変形してもラックギヤ33が歯溝方向にずれるだけであり、ラックギヤ33の駆動力はピニオンギヤ５に十分に伝達される。さらに脚部31の先端が外方に拡がるように変形しても、ピン60とハートカム50との間には位置ずれは生じない。したがって安定した開閉が可能となり、作動不良を確実に防止することができる。

本発明の一実施例の開閉装置を用いた自動車の要部斜視図である。 本発明の一実施例の開閉装置の部品構成を示す分解斜視図である。 本発明の一実施例の開閉装置の収納位置における側面図である。 本発明の一実施例の開閉装置の収納位置における係止装置の正面図である。 本発明の一実施例の開閉装置を開時に押圧した時における係止装置の正面図である。 本発明の一実施例の開閉装置の使用位置における係止装置の正面図である。 本発明の一実施例の開閉装置の使用位置における側面図である。 本発明の一実施例の開閉装置の要部断面図である。

符号の説明

１：小物入れ ２：基体 ３：ドア（機能体）
４：バネ（付勢部材） ５：ピニオンギヤ（回動部材）
６：揺動アーム（第１係止部材） 33：ラックギヤ（ガイド部材）
50：ハートカム（第２係止部材） 60：ピン

Claims (6)

1. 基体と、少なくとも収納位置から使用位置の間で回動自在に該基体に保持された機能体と、該機能体を収納位置で係止するとともに該機能体を一方向へ押圧することで係止を解除する係止装置と、からなる開閉装置であって、
   該機能体に固定され該機能体の回動方向に延びるガイド部材と、該基体に回動自在に保持され該ガイド部材と係合して該機能体の回動に伴って回動する回動部材とを備え、該係止装置は該基体に設けられた第１係止部材と該回動部材に設けられた第２係止部材とから構成されていることを特徴とする開閉装置。
2. 前記基体及び前記機能体の少なくとも一方には、前記機能体を前記収納位置から前記使用位置へ回動する方向に付勢する付勢部材を備えた請求項１に記載の開閉装置。
3. 前記ガイド部材と前記回動部材とが互いに当接する表面は、前記機能体の回動面に対して直交している請求項１に記載の開閉装置。
4. 前記第１係止部材は一端が前記基体に回動自在に軸支され他端に係合ピンをもつ揺動アームであり、前記第２係止部材は該係合ピンが係脱自在なハートカム部材である請求項１に記載の開閉装置。
5. 前記ガイド部材はラックギヤであり、前記回動部材は該ラックギヤと係合するピニオンギヤである請求項１に記載の開閉装置。
6. 前記回動部材の直径は前記ガイド部材の直径より短い請求項１に記載の開閉装置。

Images