JP2012111361A - 開閉型内装装置 - Google Patents

Abstract

【課題】軸・軸受機構にトルクヒンジを用いる場合であっても、従来に比べてコスト上有利な、開閉型内装装置の提供。
【解決手段】可動部材３０が固定部材２０に対してアクチュエータ５０によって駆動されて軸・軸受機構４０を介して開位置と閉位置とに回動可能とされている、開閉型内装装置１０である。アクチュエータ５０は、駆動源５１と、駆動源５１の力を固定部材２０と可動部材３０の他方へ伝達する駆動力伝達部５２を備えており、該駆動力伝達部５２は可動部材３０の軸方向の一側のみに設けられている。軸・軸受機構４０は、可動部材３０の軸方向一側と他側にそれぞれ設けられており、可動部材３０の軸方向でアクチュエータ５０の駆動力伝達部５２が設けられる側と同じ側に設けられる軸・軸受機構４１のみが、可動部材３０の固定部材２０に対する回動に制動力を付与するトルクヒンジで構成されている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、車両等に設けられる車両用ディスプレイ装置等の開閉型内装装置に関する。

特許文献１は、可動部材の軸方向両側にある軸・軸受機構に弾性を有するリングを設けることで、ビビリ音を抑えるとともにギヤのバックラッシュによる異音の発生を抑える、開閉型内装装置を開示している。

しかし、上記の特許文献１に開示の開閉型内装装置では、長期間使用すると弾性を有するリングが摩耗等により劣化するおそれがあり、その場合、当初の性能を維持し続けることが困難になってしまう。

上記の特許文献１開示の装置に存在している上記問題点は、弾性を有するリングを廃止し、軸・軸受機構を特許文献２に開示されるようなトルクヒンジで構成することで解決できる。トルクヒンジは、基本的に金属製であり、かつ材料を考慮することで耐摩耗性に優れ、安定した摩擦力が得られるからである。

しかし、特許文献１開示の装置の軸・軸受機構に、特許文献２開示のトルクヒンジを単純にそのまま適用すると、つぎの問題点がある。
特許文献１開示の装置の可動部材の軸方向両側にある軸・軸受機構を両方ともトルクヒンジで構成することになり、コスト上不利である。

特開２０００−２１１４４１号公報 特開２００８−２８５００３号公報

本発明の目的は、軸・軸受機構にトルクヒンジを用いる場合であっても、従来に比べてコスト上有利な、開閉型内装装置を提供することにある。

上記目的を達成する本発明はつぎの通りである。
（１） 固定部材と、可動部材と、軸・軸受機構と、アクチュエータと、を有し、前記可動部材が、前記固定部材に対して、前記アクチュエータによって駆動されて前記軸・軸受機構を介して開位置と閉位置とに回動可能とされている、開閉型内装装置であって、
前記軸・軸受機構は、前記可動部材の軸方向一側と他側にそれぞれ設けられており、
前記アクチュエータは、前記固定部材と前記可動部材の一方に支持される駆動源と、該駆動源の力を前記固定部材と前記可動部材の他方へ伝達する駆動力伝達部を備えており、該駆動力伝達部は前記可動部材の軸方向の一側のみに設けられており、
前記軸・軸受機構のうち、前記可動部材の軸方向で前記アクチュエータの駆動力伝達部が設けられる側と同じ側に設けられる軸・軸受機構のみが、前記可動部材の前記固定部材に対する回動に制動力を付与するトルクヒンジで構成されている、開閉型内装装置。

上記（１）の開閉型内装装置によれば、可動部材の軸方向両側に設けられる軸・軸受機構のうち、可動部材の軸方向でアクチュエータの駆動力伝達部が設けられる側と同じ側に設けられる軸・軸受機構のみが、トルクヒンジで構成されているため、つぎの効果を得ることができる。
（ａ）可動部材の軸方向両側にある軸・軸受機構の両方をトルクヒンジで構成する場合（従来）に比べて、コスト上有利である。
（ｂ）可動部材の軸方向でアクチュエータの駆動力伝達部が設けられる側と反対側に設けられる軸・軸受機構のみをトルクヒンジで構成する場合に比べて、アクチュエータの駆動力伝達部とトルクヒンジとの間の距離を小さくすることができる。そのため、可動部材の軸方向の片側の軸・軸受機構のみをトルクヒンジで構成する場合であっても、可動部材の剛性が可動部材の固定部材に対する回動（動き）に影響を及ぼすことを抑制できる。

本発明実施例の開閉型内装装置の、可動部材が開位置にあるときの模式斜視図である。 本発明実施例の開閉型内装装置の模式断面図である。 本発明実施例のトルクヒンジとその近傍の拡大断面図である。 本発明実施例とは異なる、本発明実施例の比較例を示す、可動部材が開位置にあるときの模式斜視図である。 本発明実施例とは異なる、本発明実施例の比較例を示す、模式断面図である。

以下に、本発明実施例の開閉型内装装置を、図１〜図５を参照して、説明する。なお、図１〜図３は、本発明実施例の開閉型内装装置を示しているが、図４、図５は、本発明実施例の比較例を示しており本発明実施例を示していない。

本発明実施例の開閉型内装装置（以下、内装装置又は装置ともいう）１０は、たとえば、車両用開閉型内装装置からなる。また、車両用開閉型内装装置は、たとえば車両用ディスプレイ装置からなるが、ディスプレイ装置に限定されるものではなく、車両用小物入れや車両用灰皿装置等であってもよい。なお、図示例では、装置１０が車両用ディスプレイ装置である場合を示している。

装置１０は、図２に示すように、固定部材２０と、可動部材３０と、軸・軸受機構４０と、アクチュエータ５０と、を有し、可動部材３０が、固定部材２０に対して、アクチュエータ５０によって駆動されて軸・軸受機構４０を介して開位置と閉位置とに回動可能とされている、装置である。

固定部材２０は、車両の内装部材であるインストルメントパネル、オーバーヘッドコンソール、等に対して固定されている。固定部材２０は、図１に示すように、凹部２１を備える。凹部２１は、閉位置にある可動部材３０の全体又は略全体を受入れ、開位置にある可動部材３０の一部又は全体を受け入れる。

可動部材３０は、装置１０が車両用ディスプレイ装置である場合、固定部材２０に対して開位置と閉位置とに回動可能とされたディスプレイである。可動部材３０が閉位置にあるとき、可動部材３０の表示部（画面）３１は凹部２１内側を向いており車室内乗員が視認不能とされており、可動部材３０が開位置にあるとき、可動部材３０の表示部３１は車室側を向いており車室内乗員が視認可能とされている。可動部材３０の筐体は、装置１０の軽量化等を図るため樹脂製とされており、金属製である場合に比べて低剛性となっている。

軸・軸受機構４０は、図２に示すように、可動部材３０の軸方向（可動部材３０の幅方向、可動部材３０の左右方向）の一側と他側にそれぞれ１つずつ（可動部材３０の軸方向両側に）、可動部材３０の単一の回動軸芯Ｐ上に設けられている。なお、「可動部材３０の軸方向の一側」は、可動部材３０の軸方向で可動部材３０の中央より一側にある装置１０部分であり、「可動部材３０の他側」は、可動部材３０の軸方向で可動部材３０の中央より他側にある装置１０部分である。

軸・軸受機構４０のうち、可動部材３０の軸方向でアクチュエータ５０の後述の駆動力伝達部５２が設けられる側と同じ側に設けられる軸・軸受機構（以下、第１の軸・軸受機構ともいう）４１のみが、可動部材３０の固定部材２０に対する回動に制動力を付与するトルクヒンジで構成されており、可動部材の軸方向でアクチュエータ５０の駆動力伝達部５２が設けられる側と反対側に設けられる軸・軸受機構（以下、第２の軸・軸受機構ともいう）４２は、トルクヒンジで構成されていない。

第１の軸・軸受機構４１を構成するトルクヒンジは、金属製材料のみで構成されており、たとえば、図３に示すような構成である。ただし、可動部材３０の固定部材２０に対する回動に制動力を付与することができるのであれば、第１の軸・軸受機構４１を構成するトルクヒンジは、図３に示す構成に限定されるものではない。

第１の軸・軸受機構４１を構成するトルクヒンジは、図３に示す構成の場合、可動部材３０の軸芯Ｐと同一の軸芯を有し軸方向一側にフランジ４１ａ１が形成されるとともに軸方向他側４１ａ２がかしめられるシャフト４１ａを備え、さらに、シャフト４１ａの外周側でシャフト４１ａの軸方向に順に並べられる、ウエーブワッシャ４１ｂ、フリクションプレート４１ｃ、プレートＡ４１ｄ、フリクションプレート４１ｅ、スリーブ４１ｆ、プレートＢ４１ｇを、備える。ただし、プレートＡ４１ｄを挟む両フリクションプレート４１ｃ、４１ｅの一方とスリーブ４１ｆは、省略可能である。

シャフト４１ａは、たとえば真鍮製である。シャフト４１ａの内周面は円筒形状となっている。シャフト４１ａの外周面の周方向の一部には、図示略の平面部が形成されており（回り止めが施されており）、プレートＢ４１ｇに対して相対回転不能とされている。

ウエーブワッシャ４１ｂは、たとえば鋼製である。ウエーブワッシャ４１ｂは、全周にわたって周方向に波打った凹凸形状とされている。ウエーブワッシャ４１ｂは、軸方向に圧縮された状態で配設されており、軸方向への復元力を発生している。

フリクションプレート４１ｃ、４１ｅは、たとえば真鍮製である。フリクションプレート４１ｃ、４１ｅは、プレートＡ４１ｄを軸方向に挟み込んでおり、ウエーブワッシャ４１ｂの復元力によりプレートＡ４１ｄとの間に摩擦力を発生させている。フリクションプレート４１ｃ、４１ｄの内周面の周方向の一部には、図示略の平面部が形成されており（回り止めが施されており）、プレートＢ４１ｇに相対回転不能なシャフト４１ａに対して、相対回転不能とされている。

プレートＡ４１ｄは、たとえば鋼製である。プレートＡ４１ｄは、固定部材２０と可動部材３０の一方にたとえばボルト等を用いて固定して取付けられる。なお、図示例では、プレートＡ４１ｄが固定部材２０に固定して取付けられる場合を示している。プレートＡ４１ｄが固定部材２０に取付けられる場合、プレートＡ４１ｄは、固定部材２０の凹部２１の側壁に取付けられる。

スリーブ４１ｆは、たとえば快削鋼製である。スリーブ４１ｆは、軸方向スペーサとして働く部材である。

プレートＢ４１ｇは、たとえば鋼製である。プレートＢ４１ｇは、固定部材２０と可動部材３０の他方（プレートＡ４１ｄが取付けられない方）にたとえばボルト等を用いて固定して取付けられる。なお、図示例では、プレートＢ４１ｇが可動部材３０に固定して取付けられる場合を示している。プレートＢ４１ｇが可動部材３０に取付けられる場合、プレートＢ４１ｇは、可動部材３０の軸方向の一側の壁に取付けられる。プレートＢ４１ｇの内周面の周方向の一部には、シャフト４１ａとの相対回転を不能にするために、図示略の平面部が形成されている（回り止めが施されている）。

第２の軸・軸受機構４２は、図２に示すように、固定部材２０と可動部材３０の一方に設けられる軸４２ａと、固定部材２０と可動部材３０の他方に設けられ軸４２ａを受入れる軸受４２ｂと、を備える。なお、第２の軸・軸受機構４２は、さらに、本明細書の背景技術の欄で説明したリング（弾性を有するリング）と同様のリングを備えていてもよい。

軸４２ａと軸受４２ｂの軸芯は、可動部材３０の軸芯Ｐと一致している。軸４２ａの外周面と軸受４２ｂの内周面は、ともに円筒形状である。
可動部材３０に設けられる、軸４２ａと軸受４２ｂの一方は、可動部材３０の軸方向の他側（第１の軸・軸受機構４１と反対側）の壁に設けられている。固定部材２０に設けられる、軸４２ａと軸受４２ｂの他方は、固定部材２０の凹部２１の、第１の軸・軸受機構４１が設けられる側壁と反対側の側壁（対向する側壁）に設けられている。

アクチュエータ５０は、可動部材３０を固定部材２０に対して回動させるために設けられる。アクチュエータ５０は、固定部材２０と可動部材３０の一方に固定して支持される（取付けられる、設けられる）駆動源（モータ）５１と、駆動源５１の力を固定部材２０と可動部材３０の他方へ伝達する駆動力伝達部５２と、駆動源５１の力を駆動力伝達部５２に伝えるギヤ機構５３と、を備えている。なお、図示例では、駆動源５１が可動部材３０に支持されている場合を示している。

駆動力伝達部５２は、可動部材３０の軸方向の一側のみに設けられる。駆動力伝達部５２は、ギヤ機構５３の第２のギヤ５３ｂと連結されるピニオンギヤ５２ａと、ピニオンギヤ５２ａが常時噛合する円弧状のラック５２ｂと、からなる。
ピニオンギヤ５２ａは、ギヤ機構５３の第２のギヤ５３ｂと、直接噛合うことで連結されていてもよく、第２のギヤ５３ｂおよびピニオンギヤ５２ａに対して相対回転不能とされるシャフト５２ｃを介して連結されていてもよい。
円弧状のラック５２ｂは、可動部材３０の軸芯Ｐを中心とする円弧状に延びている。
ピニオンギヤ５２ａとラック５２ｂの一方は、固定部材２０の凹部２１の、第１の軸・軸受機構４１が設けられる側壁と同じ側壁に設けられる。

ギヤ機構５３は、駆動源５１の出力軸５１ａに固定される第１のギヤ５３ａと、第１のギヤ５３ａと噛合する少なくとも１つの第２のギヤ５３ｂと、を備える。なお、図示例では、第２のギヤ５３ｂが３個からなる場合を示している。

つぎに、本発明実施例の作用を説明する。
本発明実施例では、可動部材３０の軸方向両側に設けられる軸・軸受機構４０のうち、可動部材３０の軸方向でアクチュエータ５０の駆動力伝達部５２が設けられる側と同じ側に設けられる軸・軸受機構（第１の軸・軸受機構）４１のみが、トルクヒンジで構成されているため、つぎの（ａ）、（ｂ）の作用を得ることができる。
（ａ）可動部材２０の軸方向両側にある軸・軸受機構４０の両方をトルクヒンジで構成する場合（従来）に比べて、コスト上有利である。
（ｂ）本発明実施例の比較例である図４、図５に示すように、可動部材３０の軸方向でアクチュエータ５０の駆動力伝達部５２が設けられる側と反対側に設けられる軸・軸受機構（第２の軸・軸受機構）４２のみをトルクヒンジで構成する場合に比べて、アクチュエータ５０の駆動力伝達部５２とトルクヒンジとの間の距離を小さくすることができる。そのため、可動部材３０の軸方向の片側の軸・軸受機構４０のみをトルクヒンジで構成する場合であっても、可動部材３０の筐体の低剛性が可動部材３０の固定部材２０に対するスムーズな回動（動き）に影響を及ぼすことを抑制できる。

上記の作用（ｂ）を詳しく説明する。
本発明実施例の比較例である図４、図５に示すように、可動部材３０の軸方向でアクチュエータ５０の駆動力伝達部５２が設けられる側と反対側に設けられる軸・軸受機構（第２の軸・軸受機構）４２のみをトルクヒンジで構成する場合、アクチュエータ５０の駆動力伝達部５２とトルクヒンジとの間の距離が比較的大きくなってしまう。
可動部材３０は固定部材２０側から駆動力伝達部５２とトルクヒンジを介して力を受けるため、駆動力伝達部５２とトルクヒンジが離れていると、その間で可動部材３０の捩れやひねりが生じてしまう。結果として、たとえば可動部材３０が閉位置にあるときに、固定部材２０との隙間の大きさに左右で（軸方向両側で）バラツキが生じ、見栄えがよくない。また、たとえば可動部材３０を閉位置から開位置に動かす際、アクチュエータ５０が動作を始めても可動部材３０の捩れやひねり分だけは可動部材３０が動かない状態が生じる（スムーズな動作とならない）。
しかし、本発明実施例では、可動部材３０の軸方向でアクチュエータ５０の駆動力伝達部５２が設けられる側と同じ側に設けられる軸・軸受機構（第１の軸・軸受機構）４１のみをトルクヒンジで構成しているため、本発明比較例の場合に比べて、アクチュエータ５０の駆動力伝達部５２とトルクヒンジとの間の距離を著しく小さくすることができる。そのため、本発明比較例の場合に比べて、可動部材３０の筐体の剛性が可動部材３０の見栄えやスムーズな回動（動き）に影響を及ぼすことを著しく抑制できる。

本発明実施例では、さらに、つぎの作用を得ることができる。
（Ａ）第１の軸・軸受機構４１を構成するトルクヒンジは、その構成材料が金属材料であるため、ゴム等の樹脂製部材が不要であり、耐摩耗性上有利である。そのため、ゴム等の樹脂製部材を要する場合に比べて、装置１０の耐久性上で有利である。
（Ｂ）第１の軸・軸受機構４１を構成するトルクヒンジがウエーブワッシャ４１ｂを備えているため、プレートＡ４１ｄに対して、第１の軸・軸受機構４１のプレートＡ４１ｄ以外の構成部材が軸方向にがたつくことが抑制される。そのため、可動部材３０が固定部材２０に対して軸方向にがたつくことが抑制される。
（Ｃ）第１の軸・軸受機構４１を構成するトルクヒンジは、その構成材料が金属材料であるため、構成部材間の半径方向隙間を比較的容易に設計で狙った最小隙にすることができる。そのため、プレートＡ４１ｄに対して、第１の軸・軸受機構４１のプレートＡ４１ｄ以外の構成部材が半径方向にがたつくことが抑制される。よって、可動部材３０が固定部材２０に対して半径方向にがたつくことが抑制される。
（Ｄ）第１の軸・軸受機構４１を構成するトルクヒンジが、可動部材３０の固定部材２０に対する回動に制動力を付与するため、アクチュエータ５０が備えるギヤ同士の噛み合いがバックラッシュの量だけ反転してしまうことが抑制される。そのため、ギヤでの異音（噛み合うギヤ同士が当たり合い発生する打音）が発生することが抑制される。

１０ 開閉型内装装置
２０ 固定部材
２１ 凹部
３０ 可動部材
３１ 可動部材の表示部（画面）
４０ 軸・軸受機構
４１ 第１の軸・軸受機構
４２ 第２の軸・軸受機構
５０ アクチュエータ
５１ 駆動源
５２ 駆動力伝達部
５３ ギヤ機構
Ｐ 可動部材の回動軸芯

Claims (1)

1. 固定部材と、可動部材と、軸・軸受機構と、アクチュエータと、を有し、前記可動部材が、前記固定部材に対して、前記アクチュエータによって駆動されて前記軸・軸受機構を介して開位置と閉位置とに回動可能とされている、開閉型内装装置であって、
   前記軸・軸受機構は、前記可動部材の軸方向一側と他側にそれぞれ設けられており、
   前記アクチュエータは、前記固定部材と前記可動部材の一方に支持される駆動源と、該駆動源の力を前記固定部材と前記可動部材の他方へ伝達する駆動力伝達部を備えており、該駆動力伝達部は前記可動部材の軸方向の一側のみに設けられており、
   前記軸・軸受機構のうち、前記可動部材の軸方向で前記アクチュエータの駆動力伝達部が設けられる側と同じ側に設けられる軸・軸受機構のみが、前記可動部材の前記固定部材に対する回動に制動力を付与するトルクヒンジで構成されている、開閉型内装装置。

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