JP2006218941A

JP2006218941A - 移動体の速度制御構造

Info

Publication number: JP2006218941A
Application number: JP2005032817A
Authority: JP
Inventors: Goro Takahashi; 吾朗高橋; Takao Sato; 孝夫佐藤; Miki Muramatsu; 美希村松
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2005-02-09
Filing date: 2005-02-09
Publication date: 2006-08-24

Abstract

【課題】移動体を原位置から作動位置へ移動させる際に、移動体の原位置から中間位置までの移動速度と中間位置から作動位置までの移動速度をそれぞれ広い範囲で設定すると共に、これらの移動速度の速度差を広い範囲で設定する。
【解決手段】蓋開閉機構では、蓋体が閉鎖位置から開放位置側へ付勢力で回動すると、この回動動作に連動し、蓋体の回転力が第１ピニオン６６に伝達され、第１ピニオン６６及び第１ロータ７６が一体となって正転方向へ回転する。このとき、第１ロータ７６が粘性流体Ｌからの受ける第１の抵抗力が蓋体に作用するので蓋体の回動速度が低下する。次いで、蓋体が中間位置まで回動すると、蓋体の回転力が第２ピニオン７０に伝達されて第２ピニオン７０及び第２ロータ７８が一体となって逆転方向へ回転する。これにより、第１ロータ７６が粘性流体Ｌからの受ける第１の抵抗力に加え、第２ロータ７８が粘性流体Ｌから受ける第２の抵抗力が蓋体２４に作用するので蓋体の回動速度が更に低下する。
【選択図】図３

Description

本発明は、原位置と作動位置との間で移動可能とされた移動体の原位置から作動位置までの移動速度を制御する移動体の速度制御構造に関する。

従来から、車両の内装部分には各種の収納空間が設けられており、このような収納空間には、その開口部に蓋体が開閉可能に配設されているものもある。例えば、車両の内装部分には、インストルメントパネルの助手席側の正面部にグローブボックスが設置され、インストルメントパネルの中央部付近に灰皿を格納する灰皿入れが設置され、センターコンソールの上面部にカップホルダが設置され、またオーバーヘッドコンソールの中央部に眼鏡等を収納するためのグラスホルダが設置されている。これらのグローブボックス、灰皿入れ、カップホルダ、グラスホルダ等の収納空間の開口部には、蓋体が設置される場合が多い。

また、乗用車等の車両では、上記のような蓋体を開放する際に、この蓋体が閉鎖位置から開放位置へ比較的ゆっくりと移動するような開放動作が要求されることがある。このような開放動作を実現するため、蓋体の閉鎖位置から開放位置への回動時に蓋体に対して粘性的な移動抵抗（負荷）を作用させるオイルダンパが用いられている。

このような蓋開閉機構として、開放位置の直前で蓋体を減速して蓋体の回動速度を相対的に遅くして開放位置に停止する時の衝撃を緩和するなどのきめ細かい開放制御を行うために、特許文献１に記載されている蓋開閉装置がある。この蓋開閉装置では、オイルダンパとカムとを組合わせ、蓋体が中間位置に達すると、入力カム部を制動カム部に係合させることにより、中間位置に達した蓋体へ作用させる抵抗を増大させて、中間位置から開放位置までの蓋体の回動速度を低下させる。

しかし、この特許文献１に記載された蓋開閉装置のオイルダンパは、閉鎖位置から中間位置までの角度に応じて入力カム部が制動カム部に係合する角度の設定を変えなければならならず、速度変更点である中間位置の設定が異なる蓋体毎に専用のものを製造する必要がある。このため、特許文献１の蓋開閉装置は、構造が複雑で装置自体も高価なものになると共に、蓋体の閉鎖位置から中間位置までの回動速度を広い範囲で設定できない。
特開平８−２４６７４２号公報

本発明の目的は、上記事実を考慮して、移動体を原位置から作動位置へ移動させる際に、移動体の原位置から中間位置までの移動速度と中間位置から作動位置までの移動速度をそれぞれ広い範囲で設定できると共に、これらの移動速度の速度差を広い範囲で設定できる移動体の速度制御構造を提供することにある。

本発明の請求項１に係る移動体の速度制御構造は、原位置から作動位置へ付勢移動される移動体の移動速度を制御する移動体の速度制御構造であって、付勢力による前記移動体の作動位置への移動により粘性流体に一方向へ流れる第１の流れを発生させ、粘性流体から受ける第１の抵抗力を前記移動体に作用させる第１の負荷部材と、前記移動体が前記原位置から前記作動位置との間に設定された中間位置まで移動すると、粘性流体に第１の流れに対向する方向へ流れる第２の流れを発生させ、該粘性流体から受ける第２の抵抗力を前記移動体に作用させて、該移動体の速度を変更する第２の負荷部材と、を有することを特徴とする。

上記請求項１に係る移動体の速度制御構造では、第１の負荷部材が、移動体の原位置から作動位置への移動動作に連動し、この移動体から伝達される付勢力により粘性流体に一方向へ流れる第１の流れを発生させ、この粘性流体から受ける第１の抵抗力を移動体に作用させることにより、作動位置へ付勢された移動体が原位置から中間位置まで移動する際に、粘性流体から受ける粘性的な第１の抵抗力を作動位置へ付勢された移動体に作用させることができるので、この第１の抵抗力の大きさに応じた速度だけ原位置から中間位置まで移動する移動体の速度を低下できる。

また請求項１に係る移動体の速度制御構造では、第２の負荷部材が、移動体が原位置と作動位置との間に設定された中間位置まで移動すると、移動体の中間位置から作動位置への移動動作に連動し、この移動体から伝達される付勢力により粘性流体に第２の流れを発生させつつ、この粘性流体から受ける第２の抵抗力を移動体に作用させることにより、作動位置へ付勢された移動体が中間位置から作動位置まで移動する際に、第１の負荷部材が粘性流体から受ける粘性的な第１の抵抗力に加えて、第２の負荷部材が粘性流体から受ける粘性的な第２の抵抗力を作動位置へ付勢された移動体に作用させることができるので、原位置から中間位置まで回動する移動体の速度に対して、中間位置から作動位置まで移動する移動体の速度を更に低下させることができる。

また本発明の請求項２に係る移動体の速度制御構造は、請求項１記載の移動体の速度制御構造において、粘性流体が封入されたケーシングと、前記第１の負荷部材に設けられ、前記ケーシング内に回転可能に配置された第１のロータ部と、前記第２の負荷部材に設けられ、前記ケーシング内に回転可能に配置されると共に、前記第１のロータ部と対向するように支持された第２のロータ部と、前記移動体の前記原位置から前記作動位置への移動動作に連動し、前記移動体の付勢力を前記第１のロータ部に伝達し、該付勢力により前記第１のロータ部を、前記第１の流れに対応する正転方向へ回転させつつ、該第１のロータ部が粘性流体から受ける第１の抵抗力を前記移動体に伝達する第１の伝達手段と、前記移動体の前記中間位置から前記作動位置への移動動作に連動し、前記移動体の付勢力を前記第２のロータ部に伝達し、該付勢力により前記第２のロータ部を、前記正転方向とは反対の逆転方向へ回転させつつ、該第２のロータ部が粘性流体から受ける第２の抵抗力を前記移動体に伝達する第２の伝達手段と、を有することを特徴とする。

上記請求項２に係る移動体の速度制御構造では、第１の伝達手段が、移動体の原位置から作動位置への移動動作に連動し、移動体の付勢力を第１のロータ部に伝達し、この付勢力により第１のロータ部を第１の流れに対応する正転方向へ回転させつつ、この第１のロータ部が粘性流体から受ける第1の抵抗力を移動体に伝達することにより、作動位置へ付勢された移動体が原位置から中間位置まで移動する際には、第１のロータ部が粘性流体から受ける粘性的な第１の抵抗力を作動位置へ付勢された移動体に作用させることができるので、この第１の抵抗力の大きさに応じた速度だけ原位置から中間位置まで移動する移動体の速度を低下できる。

また請求項２に係る移動体の速度制御構造では、第２の伝達手段が、移動体の中間位置から作動位置への移動動作に連動し、移動体の付勢力を第２のロータ部に伝達し、この付勢力により第２のロータ部を正転方向とは反対の逆転方向へ回転させつつ、この第２のロータ部が粘性流体から受ける第２の抵抗力を移動体に伝達することにより、作動位置へ付勢された移動体が中間位置から作動位置まで移動する際には、第１のロータ部が粘性流体から受ける粘性的な第1の抵抗力に加えて、第２のロータ部が粘性流体から受ける粘性的な第２の抵抗力を作動位置へ付勢された移動体に作用させることができるので、原位置から中間位置まで移動する移動体の速度に対して、中間位置から作動位置まで移動する移動体の速度を更に低下させることができる。

また本発明の請求項３に係る移動体の速度制御構造は、請求項２記載の移動体の速度制御構造において、前記第１の伝達手段は、前記第１のロータ部にトルク伝達可能に連結された第１のピニオンと、前記移動体と一体となって移動するように該移動体に取り付けられると共に、前記第１のピニオンに噛み合い、前記移動体の前記原位置から前記作動位置へ移動動作に連動して前記第１のピニオンを前記正転方向へ回転させる第１のラックとを有し、前記第２の駆動手段は、前記第２のロータ部にトルク伝達可能に連結された第２のピニオンと、前記移動体と一体となって移動するように該移動体に取り付けられると共に、前記移動体が前記原位置から前記中間位置まで移動すると、前記第２のピニオンに噛み合い、該移動体の前記中間位置から前記作動位置への移動動作に連動して前記第２のピニオンを前記逆転方向へ回転させる第２のラックとを有することを特徴とする。

上記請求項３に係る移動体の速度制御構造では、第１の伝達手段における第１のラックが、第１のロータ部にトルク伝達可能に連結された第１のピニオンと噛み合い、移動体の原位置から作動位置へ移動動作に連動して第１のピニオンを正転方向へ回転させると共に、第２の伝達手段における第２のラックが、移動体が原位置から中間位置まで移動すると、第２のロータ部にトルク伝達可能に連結された第２のピニオンと噛み合い、移動体の中間位置から作動位置への移動動作に連動して第２のピニオンを逆転方向へ回転させることにより、例えば、第２のラックの歯部を第１のラックの歯部とを対向するように配置すれば、第１のピニオン又は第２のピニオンの回転方向を反転するための中間ギヤ等を用いなくても、移動体の作動位置側への移動動作に連動し、第２のピニオンを第１のピニオンの回転方向である正転方向とは反対の逆転方向へ回転させることができるので、第１の伝達手段及び第２の伝達手段の構造をそれぞれ簡単なものにできる。

以上説明したように、本発明の移動体の速度制御構造によれば、移動体を原位置から作動位置へ移動させる際に、移動体の原位置から中間位置までの移動速度と中間位置から作動位置までの移動速度をそれぞれ広い範囲で設定できると共に、これらの移動速度の速度差を広い範囲で設定できる。

以下、本発明の実施形態に係る蓋開閉機構について図面を参照して説明する。

（実施形態の構成）
図５〜図８には、それぞれ本発明の第１の実施形態に係る蓋開閉機構の適用対象とすることができる車両における各種の格納部が示されている。これら図５〜図８に示される格納部１２〜１８には、後述するように、それぞれ異なる名称が付されており、機能等も異なっているが、車両の内装部分に設けられている点、物品又は部品等を収納する空間である収納空間２０が車両の内装面に対して凹状に形成されている点、収納空間２０が車内へ向って開口する開口部２２を備えている点及び、開口部２２には蓋体２４が回動可能に設置されている点で共通している。

先ず、図５〜図８にそれぞれ示される格納部１２〜１８について簡単に説明する。図５に示される格納部１２は、一般的にカップホルダやドリンクホルダと呼称されるもので、センターコンソール２６の上面部に埋設された状態で設置されている。この格納部１２の内部に設けられた収納空間２０（図２参照）は、カップ、ペットボトル等の飲料容器２８が転倒しないように安定した状態で収納できるように構成されている。

図６に示される格納部１４は、一般的に灰皿入れと呼称されるもので、インストルメントパネル３０の中央部のセンターコンソール２６との境界付近に設置されている。この格納部１４の内部に設けられた収納空間２０には、蓋体２４と一体化された灰皿３２が挿脱可能に格納される。

図７に示される格納部１６は、一般的にグローブボックスと呼称されるもので、インストルメントパネル３０の助手席側の正面部に設置されている。また図８に示される格納部１８は、一般的にグラスホルダと呼称されるもので、オーバーヘッドコンソール３３の中央部に眼鏡等を格納するために設置されている。この格納部１８の内部に設けられた収納空間２０には、蓋体２４と一体化された受皿状のグラスケース３４が挿脱可能に格納される。

なお、本実施形態に係る蓋開閉機構１０は、図５〜図８に示される格納部１２〜１８以外であっても、開口部及び蓋体を備えているものであれば、他の格納部にも適用可能であり、むろん車両以外の例えば、家屋等に設置される格納部にも適用可能である。

次に、図１〜図４を用いて、本発明の第１の実施形態に係る蓋開閉機構について詳細に説明する。なお、以下では、本実施形態に係る蓋開閉機構１０を図５に示される格納部１２（カップホルダ）に適用した場合について説明する。

図１及び図２には、本実施形態に係る格納部１２の全体構成を示す側面図が示されている。この格納部１２には、略長方体状に形成された本体容器３６及び、この本体容器３６に蓋開閉機構１０を介して回動可能に連結されるプレート状の蓋体２４を備えている。本体容器３６には、図２に示されるように、その内部に飲料容器２８が格納可能とされた収納空間２０が設けられており、この収納空間２０には、本体容器３６の頂面部分に開口する開口部２２が設けられている。蓋体２４は本体容器３６の開口部２２に配設されており、蓋開閉機構１０により開口部２２を閉鎖する閉鎖位置（図１参照）と開口部２２を開放して飲料容器２８が収納空間２０に対して出し入れ可能になる開放位置（図２参照）との間で回動可能に支持されている。

蓋開閉機構１０には、本体容器３６における車両幅方向（図５に示す矢印W方向）に沿った両側の外側面からそれぞれ突出する一対の支軸部３８が設けられると共に、蓋体２４における車両幅方向に沿った両側の側端部からそれぞれ下方へ延出する一対の回動ステー４０が設けられている。回動ステー４０には、蓋体２４側の基端部に車両幅方向へ貫通する軸受穴４２が形成されており、この軸受穴４２には支軸部３８が相対的に回動可能に挿入されている。これにより、蓋体２４が回動ステー４０及び支軸部３８を介して本体容器３６に連結されると共に、支軸部３８を中心として閉鎖位置と開放位置との間で回動可能となる。

ここで、回動ステー４０は、軸受穴４２を中心として外周側へ向って周方向に沿った寸法が徐々に広がった扇状に形成されている。また回動ステー４０には、その外周側に軸受穴４２を中心とする周方向に沿って円弧状に延在するスロット開口４４が形成されている。

蓋開閉機構１０には、図１に示されるように、支軸部３８の外周側に捩じりコイルスプリング４６が配設されており、この捩じりコイルスプリング４６は、その一方の素線端部が蓋体２４に係合すると共に、他方の素線端部が本体容器３６に係合し、蓋体２４を常に開放位置へ付勢している。また格納部１２には、閉鎖位置にある蓋体２４を係止するラッチ機構４８が設けられており、このラッチ機構４８は、蓋体２４が開放位置側から閉鎖位置に回動してくると、蓋体２４の先端部に設けられたラッチ部５０を係止して蓋体２４を閉鎖位置に拘束する。またラッチ機構４８は開放釦５２を備えており、この開放釦５２に対して車両搭乗者が所定の開放操作を行うとラッチ部５０に対する係止状態を解除する。これにより、蓋体２４は閉鎖位置から解放され、捩じりコイルスプリング４６の付勢力により開放位置側へ回動開始する。

蓋開閉機構１０は、スロット開口４４の内壁面にそれぞれ設けられた第１ラック５４及び第２ラック５８を備えている。図４に示されるように、第１ラック５４は、後述する第１ピニオン６６の歯部６８と噛合可能とされた複数の歯部５６を備えており、スロット開口４４内における外周側の曲面部５５には、第１ラック５４の歯部５６が一定ピッチで配列されている。ここで、スロット開口４４内の外周側の曲面部５５は、軸受穴４２を中心として一定の曲率半径で湾曲した湾曲面により形成されており、歯部５６は外周側の曲面部分の略全長に亘って配列されている。

第２ラック５８は、後述する第２ピニオン７０の歯部７２と噛合可能とされた複数の歯部６０を備えており、スロット開口４４内における内周側の曲面部５９には、第２ラック５８の歯部６０が一定ピッチで配列されている。ここで、スロット開口４４内における内周側の曲面部５９は、軸受穴４２を中心として一定の曲率半径で湾曲した湾曲面により形成されており、第２ラック５８の歯部６０は、曲面部５９における蓋体２４の開放位置に対応する端部付近にのみ配列されている。また図４に示されるように、第２ラック５８は、回動ステー４０の厚さ方向に沿って曲面部５９の本体容器３６側の端部に沿って延在するように配設され、第１ラック５４は、回動ステー４０の厚さ方向に沿って曲面部５５の外側の端部に沿って延在するように配設されている。これにより、第１ラック５４と第２ラック５８とは、回動ステー４０の厚さ方向に沿って互いに重ならないようになっている。

蓋開閉機構１０には、本体容器３６の外側面に連結されスロット開口４４内に配置されるダンパユニット６２（図３参照）が設けられている。なお、図３で符号Ｓが付された鎖線は、ダンパユニット６２の軸心を表しており、この軸心Ｓに沿った方向をダンパユニット６２の軸方向として以下の説明を行う。ダンパユニット６２には、図３（Ａ）に示されるように、軸方向中間部に円柱状のロータリダンパ６４が設けられると共に、このロータリダンパ６４にそれぞれ連結された第１ピニオン６６及び第２ピニオン７０が設けられている。

ロータリダンパ６４は、図３（Ｂ）に示されるように、その外殻部として円筒状に形成されたケーシング７４を備えており、このケーシング７４の内部には、シリコーンオイル等の粘性流体Ｌが封入される円柱状の空間である流体室７５が設けられている。ロータリダンパ６４には、流体室７５内に第１ロータ７６及び第２ロータ７８が同軸的に配設されている。これらのロータ７６，７８は、外径及び肉厚が略等しい肉厚円板状にそれぞれ形成されており、軸方向に沿って所定の間隔を空けて対向するように支持されている。

図３（Ｂ）に示されるように、第１ロータ７６には、その中心部に軸方向外側へ突出する第１連結軸８０が一体的に形成されており、この第１連結軸８０は、ケーシング７４の一方の側板部８２に穿設された挿通穴８４内を通ってケーシング７４の外側まで突出している。第１連結軸８０の先端部は、第１ピニオン６６の中心部に穿設された連結穴８６内へ嵌挿されて固定されている。これにより、第１ロータ７６と第１ピニオン６６とが常に一体となって回転するように連結される。ここで、挿通穴８４の内周面の流体室７５側には環状の段差部が形成されており、この段差部内には、第１連結軸８０と挿通穴８４との間を液密状態にシールすると共に、第１連結軸８０の回転摩擦を抑制するシールリング９０が挿入されている。また第１ロータ７６には、第１連結軸８０とは反対側の側面部分における中心部に支軸穴９２が円形凹状に形成されており、この支軸穴９２内には円筒状の軸受部材９４が嵌挿されている。

一方、第２ロータ７８には、その中心部に軸方向へ貫通する連結穴９６が穿設されており、この連結穴９６内には第２連結軸９８が嵌挿されている。第２連結軸９８は、第２ロータ７８と常に一体となって回転するように第２ロータ７８に固定されており、その一端側及び他端側を第２ロータ７８の両側面からそれぞれ第１ロータ７６側及び第２ピニオン７０側へ突出させている。

第２連結軸９８は、その一端側の先端部を第１ロータ７６の軸受部材９４内へ挿入しており、この軸受部材９４により第１ロータ７６に対して相対的に回動可能に支持されている。また第２連結軸９８の他端側は、ケーシング７４の他方の側板部１００に穿設された挿通穴１０２内を通ってケーシング７４の外側まで突出しており、この第２連結軸９８におけるケーシング７４からの突出部分は、第２ピニオン７０の中心部を貫通する連結穴１０４内を挿通し、第２ピニオン７０に固定されている。これにより、第２ロータ７８と第２ピニオン７０とが常に一体となって回転するように連結される。ここで、挿通穴１０２の内周面の流体室７５側にも環状の段差部が形成されており、この段差部内には、第２連結軸９８と挿通穴１０２との間を液密状態にシールすると共に、第２連結軸９８の回転摩擦を抑制するシールリング１０８が挿入されている。

図３（Ｂ）に示されるように、ダンパユニット６２には、第２ピニオン７０の軸方向外側に連結プレート１１０が配設されている。連結プレート１１０は、径方向へ細長い略矩形状に形成されており、その両端部にはそれぞれプレートの厚さ方向へ貫通する挿通穴１１２が穿設されている。また連結プレート１１０には、長手方向中央部に第２ピニオン７０側へ向って凸状とされたボス部１１４が一体的に形成されており、このボス部１１４には、軸方向へ貫通する支軸穴１１６が穿設されると共に、この支軸穴１１６内に円筒状の軸受部材１１８が嵌挿されている。第２連結軸９８は、その他端側の先端部をボス部１１４の軸受部材１１８内へ挿入しており、この軸受部材１１８により連結プレート１１０に対して相対的に回動可能に支持されている。

図３（Ａ）に示されるように、連結プレート１１０には、その長手方向中央部にプレートの長手方向とは略直交する方向へ延出するステー部１２０が形成されている。このステー部１２０は略コ字状に屈曲された細長いプレート状とされており、その先端部がロータリダンパ６４におけるケーシング７４の外周面に固着されている。これにより、第１ピニオン６６又は第２ピニオン７０に外部からトルクが伝達された際には、このトルクによりロータリダンパ６４が回転することが阻止される。

図１に示されるように、連結プレート１１０は、その一対の挿通穴１１２をそれぞれ挿通したビス等の締結部材（図示省略）により本体容器３６におけるスロット開口４４に面した部位に締結固定される。これにより、ダンパユニット６２は、本体容器３６により片持ち状態で支持されて、第１ピニオン６６、ロータリダンパ６４及び第２ピニオン７０を回動ステー４０のスロット開口４４内に挿入する。

図３（A）に示されるように、第１ピニオン６６及び第２ピニオン７０は、それぞれ円板状の平歯車として構成されており、第１ピニオン６６の外周部には、第１ラック５４の歯部５６に対応する歯部６８が全周に亘って配列され、また第２ピニオン７０には、第２ラック５８の歯部６０に対応する歯部７２が全周に亘って配列されている。

図１に示されるように、ケーシング７４に締結固定されたダンパユニット６２は、回動ステー４０の厚さ方向（＝ダンパユニット６２の軸方向）に沿って第１ピニオン６６を第１ラック５４との噛み合い位置に支持すると共に、第２ピニオン７０を第２ラック５８との噛み合い位置に支持している。これにより、第１ピニオン６６は、第１ラック５４と常に噛み合った状態に保持され、また第２ピニオン７０は、蓋体２４が回動方向に沿って所定の中間位置と開放位置（図２参照）との間に位置するときにのみ、第２ラック５８と噛み合った状態となる。ここで、中間位置は、蓋体２４の回動方向に沿って閉鎖位置と開放位置との中間の位置であって、回動範囲の中心点に対して開放位置寄りの位置として設定されている。

図３（Ｂ）に示されるように、ロータリダンパ６４の流体室７５内には、軸方向に沿ってケーシング７４の側板部８２と第１ロータ７６との間、第１ロータ７６と第２ロータ７８との間及び、第２ロータ７８とケーシング７４の側板部１００との間に薄肉円板状の隙間部１２２，１２４，１２６が形成される。これらの隙間部１２２，１２４，１２６にそれぞれ充填された粘性流体Ｌは、側板部８２と第１ロータ７６と、第１ロータ７６と第２ロータ７８と及び、第２ロータ７８と側板部１００とをそれぞれ粘性的な力（剪断力）で連結する。

従って、第１ロータ７６が流体室７５内で回転するためには、軸心Ｓを中心とする周方向に沿って隙間部１２２及び隙間部１２４にそれぞれ充填された粘性流体Ｌを剪断すると共に、この粘性流体Ｌの剪断力に抗して粘性流体Ｌに渦巻き状に流れる第１の剪断流れを発生させる必要がある。また第１ロータ７６が流体室７５内で回転するためには、軸心Ｓを中心とする周方向に沿って隙間部１２４及び隙間部１２６にそれぞれ充填された粘性流体Ｌを剪断すると共に、この粘性流体Ｌの粘性力に抗して粘性流体Ｌに渦巻き状に流れる第２の剪断流れを発生させる必要がある。

蓋開閉機構１０では、蓋体２４の閉鎖位置から開放位置への回動時には、捩じりコイルスプリング４６が蓋体２４に開放位置側への付勢力を作用させると共に、回動ステー４０及び第１ラック５４が蓋体２４に作用する付勢力を第１ピニオン６６に伝達する。この蓋体２４の付勢力は、第１ラック５４及び第１ピニオン６６により第１の剪断流れに対応するトルクに変換され、第１ピニオン６６及び第１ロータ７６を第１の剪断流れの方向に対応する正転方向（図３（Ａ）に示される矢印Ｒ１方向）へ回転させる。これにより、流体室７５内における隙間部１２２及び隙間部１２４にそれぞれ充填された粘性流体Ｌには、第１の剪断流れが発生する。

また蓋開閉機構１０では、蓋体２４が閉鎖位置から中間位置へ回動すると、第２ピニオン７０が第２ラック５８と噛み合うことから、蓋体２４の中間位置から開放位置への回動時には、回動ステー４０及び第２ラック５８が捩じりコイルスプリング４６から蓋体２４に作用する付勢力を第２ピニオン７０にも伝達する。この蓋体２４の付勢力は、第２ラック５８及び第２ピニオン７０により第２の剪断流れに対応するトルクに変換され、第２ピニオン７０及び第２ロータ７８を第２の剪断流れの方向に対応する逆転方向（図３（Ａ）に示される矢印Ｒ２方向）へ回転させる。これにより、流体室７５内における隙間部１２４及び隙間部１２６にそれぞれ充填された粘性流体Ｌには、第１の剪断流れとは反対の方向へ流れる第２の剪断流れが発生する。

（実施形態の作用）
上記のように構成された本実施形態に係る蓋開閉機構１０の動作及び作用について説明する。

車両搭乗者がカップホルダとして構成された格納部１２を使用する際には、先ず、ラッチ機構４８の開放釦５２に対して所定の開放操作を行う。これに連動し、ラッチ機構４８は、図１に示される閉鎖位置にある蓋体２４のラッチ部５０から離脱して蓋体２４を閉鎖位置から開放する。これにより、蓋体２４が捩じりコイルスプリング４６の付勢力により閉鎖位置から開放位置側へ回動開始すると共に、この蓋体２４と一体となって回動ステー４０も閉鎖位置から開放位置側へ回動開始する。閉鎖位置から回動開始した蓋体２４は、捩じりコイルスプリング４６の付勢力により開放位置まで回動し、この開放位置に保持される。これにより、搭乗者は、格納部１２の収納空間２０内に飲料容器２８を格納し、また収納空間２０内に格納された飲料容器２８を外部に取り出すことが可能になる。また蓋体２４の閉鎖位置から開放位置への回動時には、蓋開閉機構１０は、蓋体２４が閉鎖位置から中間位置に達するまでは比較的緩やかに回動し、中間位置に達した後は開放位置までは更に緩やかに回動するように、捩じりコイルスプリング４６により付勢された蓋体２４の回動速度を制御する。

次に、上記したような蓋開閉機構１０による蓋体２４の回動速度の制御について説明する。

蓋開閉機構１０では、蓋体２４及び回動ステー４０が閉鎖位置から開放位置側へ回動すると、この回動動作に連動し、蓋体２４の付勢力が回動ステー４０及び第１ラック５４により第１ピニオン６６にトルクとして伝達され、このトルクにより第１ピニオン６６及び第１ロータ７６が一体となって正転方向へ回転する。このとき、第１ロータ７６は、流体室７５内における隙間部１２２及び隙間部１２４にそれぞれ充填された粘性流体Ｌに第１の剪断流れを発生させると共に、隙間部１２２及び隙間部１２４にそれぞれ充填された粘性流体Ｌが発生する剪断力を粘性的な抵抗力（第１の抵抗力）として受ける。これにより、捩じりコイルスプリングにより開放位置へ付勢された蓋体２４が閉鎖位置から中間位置まで回動する際には、第１ロータ７６が粘性流体Ｌから受ける第１の抵抗力が、第１ラック５４及び回動ステー４０を介して蓋体２４に作用するので、この抵抗力の大きさに応じた速度（角速度）だけ閉鎖位置から中間位置まで回動する蓋体２４の回動速度が低下する。

次いで、蓋開閉機構１０では、蓋体２４が中間位置まで回動すると、第２ピニオン７０が第２ラック５８と噛み合うことから、蓋体２４及び回動ステー４０の中間位置から開放位置へ回動動作に連動し、蓋体２４の付勢力が回動ステー４０及び第２ラック５８により第２ピニオン７０にトルクとして伝達され、このトルクにより第２ピニオン７０及び第２ロータ７８が一体となって逆転方向へ回転する。このとき、第２ロータ７８は、流体室７５内における隙間部１２４及び隙間部１２６にそれぞれ充填された粘性流体Ｌに第２の剪断流れを発生させると共に、隙間部１２４及び隙間部１２６にそれぞれ充填された粘性流体Ｌが発生する剪断力を粘性的な抵抗力（第２の抵抗力）として受ける。これにより、捩じりコイルスプリングにより開放位置へ付勢された蓋体２４が中間位置から開放位置まで回動する際には、第１ロータ７６が粘性流体Ｌから受ける第１の抵抗力に加え、第２ロータ７８が粘性流体Ｌから受ける第２の抵抗力がラック５４，５８及び回動ステー４０を介して蓋体２４に作用するので、蓋体２４が第２の抵抗力の大きさに対応する角速度だけ中間位置付近で減速されて、閉鎖位置から中間位置まで回動する蓋体２４が第１の抵抗力及び第２の抵抗力の総和に応じた回動速度まで低下する。

以上説明した本実施形態に係る蓋開閉機構１０では、粘性流体Ｌの粘性、第１ロータ７６の形状及び表面積、流体室７５内に形成された隙間部１２２，１２４の軸方向に沿った間隔の少なくとも一つを適宜変更することにより、蓋体２４が閉鎖位置から中間位置へ回動するまでに、ダンパユニット６２が蓋体２４に作用させる第1の抵抗力の大きさを、広い範囲で調整（増減）できるので、閉鎖位置から中間位置まで回動する蓋体２４の回動速度の低下量も広い範囲で調整することができる。

また本実施形態に係る蓋開閉機構１０では、第1の抵抗力の場合と同様に、粘性流体Ｌの粘性、第２のロータ７８の形状及び表面積、流体室７５内に形成される隙間部１２４，１２６の軸方向に沿った間隔の少なくとも１つを適宜変更することにより、蓋体２４が中間位置から開放位置へ回動するまでに、ダンパユニット６２が蓋体２４に作用させる第２の抵抗力の大きさを、広い範囲で調整（増減）できる。

但し、本実施形態に係る蓋開閉機構１０では、第１ロータ７６と第２ロータ７８とが粘性流体Ｌ中で隙間部１２４を介して互いに対向するように配置され、第１ロータ７６と第２ロータ７８とが粘性流体Ｌを介して粘性的に互いに連結されていることから、第１ロータ７６及び第２ロータ７８がそれぞれ粘性流体Ｌに発生させる第1の剪断流れ及び第２の剪断流れは、粘性流体Ｌが第１ロータ７６及び第２ロータ７８にそれぞれ作用させる第１及び第２抵抗力相互にを増大させる。

この結果、本実施形態に係る蓋開閉機構１０では、粘性流体Ｌによる第１ロータ７６と第２ロータ７８との粘性的な連結強度の大きさを調整する、具体的には、粘性流体Ｌの粘性、隙間部１２４の軸方向に沿った間隔を調整することによっても、蓋体２４が中間位置から開放位置まで回動する際に、第１ロータ７６及び第２ロータ７８に作用するの第1の抵抗力及び第２の抵抗力の総和を調整（増減）できるので、閉鎖位置から中間位置まで回動する蓋体２４の回動速度に対する、中間位置から開放位置まで移動する蓋体２４の回動速度を低下量を広い範囲で調整できる。

次に、図９のグラフを参照して本実施形態に係る蓋開閉機構による作用を従来の蓋開閉機構と比較して説明する。この図９における横軸は蓋体２４が閉鎖位置Ｐｃから開放位置Ｐｏへ回動するまでの経過時間Ｔを示しており、縦軸は蓋体２４の閉鎖位置からの角度である開角度θを表している。またグラフ中、符号Ａ及びＢが付された実線は、本実施形態に係る蓋開閉機構１０が適用された格納部における蓋体２４の経過時間Ｔと開角度θとの関係を示し、また符号Ｃが付された破線は、従来の蓋開閉機構が適用された格納部における蓋体２４の経過時間Ｔと開角度θとの関係を示している。なお、横軸にプロットされたＰｉは本実施形態に係る蓋開閉機構１０に設定された蓋体２４の中間位置を示しており、実線Ａと実線Ｂとは、それぞれ中間位置Ｐｉの設定を変更した場合をそれぞれ示している。

ここで、従来の蓋開閉機構は、本実施形態に係るロータリダンパ６４に代えてケーシング内に１個のロータのみが配設されたロータリダンパを用い、このロータリダンパに１個のピニオンを連結したものであり、他の部分の構造は基本的に本実施形態に係るロータリダンパ６４と同一の構造を有している。

図９のグラフに示される破線Ｃから明らかなように、従来の蓋開閉機構を用いた場合には、蓋体２４の閉鎖位置Ｐｃからの回動初期には緩やかに加速するが、この加速時期を過ぎると、蓋体２４の回動速度は開放位置まで大きく変化することなく略一定に保たれる。

一方、本実施形態に係る蓋開閉機構１０によれば、実線Ａ及び実線Ｂから明らかなように、蓋体２４の閉鎖位置Ｐｃからの回動初期には緩やかに加速するが、この加速時期を過ぎると、蓋体２４の回動速度は中間位置Ｐｉまで大きく変化することなく略一定に保たれた後、中間位置Ｐｉから閉鎖位置Ｐｃの手前まで緩やかに減速されつつ閉鎖位置Ｐｃに達する。

このとき、中間位置Ｐｉの設定は、曲面部５９における第２ラック５８の周方向に沿った長さを調整することにより、閉鎖位置Ｐｃと開放位置Ｐｏとの間における任意の位置に設定することができ、また中間位置Ｐｉからの蓋体２４の減速量は、第１ロータ７６と第２ロータ７８との粘性的な連結強度を調整すれば、実線Ａと実線Ｂとの比較から明らかなように広い範囲で調整できる。この結果、蓋体２４が開放位置に達する直前の回動速度を十分に遅いものとし、蓋体２４の開放位置の到達時に生じる衝撃力を効果的に緩和できる。

また本実施形態に係る蓋開閉機構１０では、蓋体２４の支軸部３８を中心とする径方向に沿って第２ラック５８の歯部６０が、第１ラック５４の歯部５６と互いに向かい合うように配置されていることにより、第１ピニオン６６又は第２ピニオン７０の回転方向を反転するための中間ギヤ等を用いなくても、蓋体２４の開放位置側への回動動作に連動し、第１ラック５４に噛み合う第１ピニオン６６と第２ラック５８に噛み合う第２ピニオン７０をそれぞれ反対の方向へ回転させることができるので、蓋体２４の開放位置側への回動動作に連動し、第１ロータ７６及び第２ロータ７８へトルクを伝達する構造をそれぞれ簡単なものにできる。

以上の説明から明らかなように、本実施形態に係る蓋開閉機構１０によれば、蓋体２４を閉鎖位置から開放位置へ回動させる際に、蓋体２４の閉鎖位置から中間位置までの回動速度と中間位置から開放位置までの回動速度を段階的に変えることができると共に、これらの回動速度の速度差を広い範囲で設定できる。

（第２及び第３の実施形態）
図１０及び図１１には、それぞれ本発明の第２及び第３の実施形態に係る蓋開閉機構におけるダンパユニットが示されている。なお、第２及び第３の実施形態に係る蓋開閉機構では、ダンパユニット以外の部分の構成については第１の実施形態に係る蓋開閉機構１０と基本的に同じなので、ダンパユニット以外の部分の説明を省略する。

図１０に示される第２の実施形態に係るダンパユニット１３０では、第１ピニオン６６における軸方向内側の側面部に円形凹状の座ぐり部１３２が形成されると共に、第２ピニオン７０における軸方向内側の側面部にも円形凹状の座ぐり部１３４が形成されており、これら第１ピニオン６６の座ぐり部１３２及び第２ピニオン７０の座ぐり部１３４内には、ケーシング７４の軸方向に沿った一端部及び他端部がそれぞれ挿入されている。このとき、座ぐり部１３２の内面部分とケーシング７４の外面部分との間には、軸方向及び径方向に沿って微小な隙間が形成されており、第１ピニオン６６は、ケーシング７４と接触することなく回動可能とされている。また座ぐり部１３４の内面部分とケーシング７４の外面部分との間にも、軸方向及び径方向に沿って微小な隙間が形成されており、第２ピニオン７０も、ケーシング７４と接触することなく回動可能とされている。

第２の実施形態に係るダンパユニット１３０によれば、図３に示されるダンパユニット６２と比較し、ピニオン６６，７０の歯幅を短縮することなく、軸方向に沿った装置寸法を短縮できるので、回動ステー４０（図４参照）におけるスロット開口４４の軸方向に沿った幅が狭い場合にも、ダンパユニット６２をスロット開口４４内に配設できる。

図１１に示される第３の実施形態に係るダンパユニット１４０では、第１ピニオン６６及び第２ピニオン７０が軸方向に沿って互いに隣接するように同軸的に配置されると共に、これらのピニオン６６，７０がケーシング７４の軸方向外側に配置されている。ここで、第２ピニオン７０と第２ロータ７８とを連結する第２連結軸１４２は、その中心部に軸方向へ貫通する中空部１４４が形成された中空軸とされており、第１ピニオン６６と第１ロータ７６とを連結する第１連結軸１４６は、第２連結軸１４２の中空部１４４内を挿通して、その先端側が第１ロータ７６に連結されている。ここで、中空部１４４の軸方向両端部には、それぞれリング状の軸受部材１４８が配設されており、これら一対の軸受部材１４８は、第１連結軸１４２を第２連結軸１４２に対して相対的に回動可能に支持している。またダンパユニット１４０では、連結プレート１１０がケーシング７４と一体的に形成されていることから、図３及び図１０に示されるダンパユニット６２，１３０ではロータリダンパ６４の回転を防止するために必要であった連結プレート１１０とケーシング７４とを繋ぐステー部１２０を省略できる。

第３の実施形態に係るダンパユニット１４０によれば、第１ピニオン６６及び第２ピニオン７０が軸方向に沿って互いに隣接するように配置されていることから、図３に示されるダンパユニット６２と比較し、軸方向に沿ったピニオン６６，７０間の間隔を短縮できるので、回動ステー４０（図４参照）におけるスロット開口４４の軸方向に沿った幅が狭い場合にも、２個のピニオン６６，７０をスロット開口４４内に配設できる。

なお、第１〜第３の実施形態に係る蓋開閉機構１０では、蓋体２４の開放時に蓋体２４に捩じれ変形が生じて、蓋体２４の開放動作が不安定になることを防止するため、本体容器３６の両側面にそれぞれダンパユニット６２，１３０，１４０をそれぞれ配設し、これら一対のダンパユニット６２，１３０，１４０を、それぞれ蓋体２４の両側の側端部に設けられた一対の回動ステー４０と係合させていたが、蓋体２４の捩じれ方向における強度が十分高い場合には、本体容器３６の片側の側面に１個のダンパユニット６２，１３０，１４０を配設し、この１個のダンパユニット６２，１３０，１４０を、それぞれ蓋体２４の片側の側端部に設けられた１個の回動ステー４０と係合させる要にしても良い。

また本実施形態では、第１ロータ７６及び第２ロータ７８がそれぞれ肉厚一定の円板状に形成されていたが、必ずしも、第１ロータ７６及び第２ロータ７８を肉厚一定の円板状に形成する必要はなく、粘性的な連結強度を調整するために、ロータ７６，７８として、リブ状の突起部や、軸方向に貫通する開口部を形成したものを用いても、また中心部から外周側へ延出する翼状のブレード部が周方向に沿って一定ピッチで配列されたスクリュ状のものを用いても良い。

本発明の第１の実施形態に係る蓋開閉機構が適用された格納部の構成を示す側面図であり、（Ａ）は蓋体が閉鎖位置にある状態を示している。本発明の第１の実施形態に係る蓋開閉機構が適用された格納部の構成を示す側面図であり、蓋体が開放位置にある状態を示している。本発明の第１の実施形態に係る蓋開閉機構におけるダンパユニットの構成を示す斜視図及び側面断面図である。図３に示されるダンパユニットにおける回動ステーの構成を示す斜視図である。本発明の実施形態に係る蓋開閉機構が適用された格納部であるカップホルダの構成を示す斜視図である。本発明の実施形態に係る蓋開閉機構が適用可能な格納部である灰皿入れの構成を示す斜視図である。本発明の実施形態に係る蓋開閉機構が適用可能な格納部であるグローブボックスの構成を示す斜視図である。本発明の実施形態に係る蓋開閉機構が適用可能な格納部であるグラスホルダの構成を示す斜視図である。本実施形態に係る蓋開閉機構及び従来の蓋開閉機構がそれぞれ適用された格納部における蓋体の開放開始からの経過時間と開角度との関係を示すグラフである。本発明の第２の実施形態に係る蓋開閉機構に適用されるダンパユニットを示す斜視図及び側面断面図である。本発明の第３の実施形態に係る蓋開閉機構に適用されるダンパユニットを示す斜視図及び側面断面図である。

符号の説明

１０蓋開閉機構（移動体の速度制御構造）
２２開口部
２４蓋体（移動体）
５４第１ラック（第１の伝達手段）
５８第２ラック（第２の伝達手段）
６２ダンパユニット
６４ロータリダンパ
６６第１ピニオン（第１の負荷部材、第１の伝達手段）
７０第２ピニオン（第２の負荷部材、第２の伝達手段）
７４ケーシング
７５流体室
７６第１ロータ（第１の負荷部材）
７８第２ロータ（第２の負荷部材）
１２２、１２４、１２６隙間部
１３０ダンパユニット
１４０ダンパユニット
Ｌ粘性流体

Claims

原位置から作動位置へ付勢移動される移動体の移動速度を制御する移動体の速度制御構造であって、
付勢力による前記移動体の作動位置への移動により粘性流体に一方向へ流れる第１の流れを発生させ、粘性流体から受ける第１の抵抗力を前記移動体に作用させる第１の負荷部材と、
前記移動体が前記原位置から前記作動位置との間に設定された中間位置まで移動すると、粘性流体に第１の流れに対向する方向へ流れる第２の流れを発生させ、該粘性流体から受ける第２の抵抗力を前記移動体に作用させて、該移動体の速度を変更する第２の負荷部材と、
を有することを特徴とする移動体の速度制御構造。
粘性流体が封入されたケーシングと、
前記第１の負荷部材に設けられ、前記ケーシング内に回転可能に配置された第１のロータ部と、
前記第２の負荷部材に設けられ、前記ケーシング内に回転可能に配置されると共に、前記第１のロータ部と対向するように支持された第２のロータ部と、
前記移動体の前記原位置から前記作動位置への移動動作に連動し、前記移動体の付勢力を前記第１のロータ部に伝達し、該付勢力により前記第１のロータ部を、前記第１の流れに対応する正転方向へ回転させつつ、該第１のロータ部が粘性流体から受ける第１の抵抗力を前記移動体に伝達する第１の伝達手段と、
前記移動体の前記中間位置から前記作動位置への移動動作に連動し、前記移動体の付勢力を前記第２のロータ部に伝達し、該付勢力により前記第２のロータ部を、前記正転方向とは反対の逆転方向へ回転させつつ、該第２のロータ部が粘性流体から受ける第２の抵抗力を前記移動体に伝達する第２の伝達手段と、
を有することを特徴とする請求項１記載の移動体の速度制御構造。
前記第１の伝達手段は、前記第１のロータ部にトルク伝達可能に連結された第１のピニオンと、前記移動体と一体となって移動するように該移動体に取り付けられると共に、前記第１のピニオンに噛み合い、前記移動体の前記原位置から前記作動位置へ移動動作に連動して前記第１のピニオンを前記正転方向へ回転させる第１のラックとを有し、
前記第２の駆動手段は、前記第２のロータ部にトルク伝達可能に連結された第２のピニオンと、前記移動体と一体となって移動するように該移動体に取り付けられると共に、前記移動体が前記原位置から前記中間位置まで移動すると、前記第２のピニオンに噛み合い、該移動体の前記中間位置から前記作動位置へ移動動作に連動して前記第２のピニオンを前記逆転方向へ回転させる第２のラックとを有することを特徴とする請求項２記載の移動体の速度制御構造。