JP2018001961A - コンソールボックスなどの蓋体用のヒンジ機構 - Google Patents

Abstract

【課題】コンソールボックスなどの蓋体に適用し、油圧作動機構を備えたものに比べて構造が単純で安価である蓋体用のヒンジ機構を提供する。【解決手段】蓋体や回転軸を付勢することによって蓋体を開放回動する弾性部材と、該蓋体を固着し且つ回転軸とともに回動する可動ブラケットと、該回転軸を回動自在に支承し且つボックス本体に固着する固定ブラケットとを備え、回転軸にストッパを固定するとともに、固定ブラケットの内壁に板バネを取り付ける。【選択図】図３

Description

本発明は、コンソールボックスなどの蓋体に適用し、油圧作動機構を備えたものに比べて構造が単純で安価である蓋体用のヒンジ機構に関する。

コンソールボックスは、自動車における内装部の部位を示し、通常、ダッシュボードに対して運転席と助手席を隔離する部分を意味し、一方、最新の乗用車においては、意匠上の理由からセンターコンソールとダッシュボードの境界が曖昧でありまたは判別な不可な場合がある。コンソールボックスは、通常、運転席と助手席とのシート間に設けられた箱状の小物入れであり、アームレスト兼用のリッドを備えていたり、センタークラスターと連続させて左右席の間を仕切るものが存在する。

特開平８−１９８０１５号および特開２００３−２１２０５１号に開示するように、運転席と助手席との間に配置される一般的なコンソールボックスは、ボックス本体に上面開口した収納部が設けられ、その開口部を蓋体によって開閉し、これらの蓋体は、その後端部をボックス本体の後方上端にヒンジ接続することにより開閉可能になる。特開平８−１９８０１５号では、前方の蓋体は側部開閉および後方の蓋体の後方開閉する機構であり、特開２００３−２１２０５１号では、コンソールボックスの合わせ面の内側に軸受部を一体的に形成し、該軸受部に対して蓋体を装着するアームを開閉回動可能に連結する。また、特開２００８−１４９８１６号の蓋開閉構造は、バネなどの弾性部材の付勢力によって蓋体の閉鎖状態を維持しており、該蓋体を開放方向へ回動すると、ハートカムロック機構を機能して蓋体を開放位置で静止する。

特開平８−１９８０１５号公報 特開２００３−２１２０５１号公報 特開２００８−１４９８１６号公報

特開２００８−１４９８１６号の蓋開閉機構では、蓋体は付勢手段によって常時閉鎖方向へ付勢されており、該蓋体を開放方向へ回動すると、ハートカムロック機構が機能することにより、該蓋体を開放状態で保持する。開放状態の保持を解除するには、ハートカムロック機構から解放することにより、付勢手段によって蓋体を閉鎖できる。特開２００８−１４９８１６号のコンソールボックスは、蓋体を開放する際に付勢方向に逆らって回動させることを要し、蓋開放作業に手間取ることがあり、ハートカムロック機構を用いることによるコストアップや故障増加の可能性もある。

また、特開２００８−１４９８１６号に対して、通常の蓋開閉機構では、蓋体をスプリングによって常時開放方向へ付勢し、蓋体の係止ロックを解除するとスプリングの弾力によって蓋体を開放回動する。この蓋体を閉じるときには、スプリングの弾性力に抗して蓋体を下方へ回動させ、該蓋体の前端部をボックス体に係止することにより閉鎖状態を維持する。通常の蓋開閉機構では、蓋体をスプリングによって開放方向へ回動させると、該蓋体の回動がスプリングの弾力によって勢いが付いて危険であり、その衝撃によってコンソールボックスの飲料瓶や缶を倒したり破損することがある。

コンソールボックスの蓋体は、油圧シリンダまたは油圧モータなどの油圧作動機構によって回動させることも可能であり、油圧作動機構を用いる蓋体をスムースに開閉することが可能になる。しかしながら、油圧作動機構は前記のスプリング機構に比べて高価であり、敷設面積も大きくなるので取付部品が密集するコンソールボックス付近では敷設不可能な場合があり、無理な小型化を強いられる場合もある。

本発明は、蓋体用の通常のヒンジ機構に関して前記の問題点を改善するために提案されたものであり、油圧作動機構よりも安価であり、コンソールボックスなどの蓋体に適用すると、該蓋体の開放作動時の衝撃を緩和してスムースな開閉回動ができるヒンジ機構を提供することを目的としている。本発明の他の目的は、コンソールボックス用などの蓋体に適用し、蓋体の自由回動位置から最終開放位置までを手によって行うことができるヒンジ機構を提供することである。

本発明に係る蓋体用のヒンジ機構は、コンソールボックスなどの開口上面を被う蓋体に適用し、蓋体や回転軸を付勢することによって蓋体を開放回動する弾性部材と、該蓋体を固着し且つ回転軸とともに回動する可動ブラケットと、該回転軸を回動自在に支承し且つボックス本体に固着する固定ブラケットとを備える。本発明の蓋体では、回転軸にストッパを固定するとともに、固定ブラケットの内壁に板バネを取り付け、蓋体およびストッパが回転軸とともに開放回動すると、蓋体の自由回動完了近くでストッパが板バネと接触して蓋体を静止し、ついで手で蓋体を動かすと、板バネの弾力に逆らって蓋体を最終開放位置まで回すことができる。

本発明に係る蓋体用のヒンジ機構において、好ましくは、前記の弾性部材は、蓋体作動を開放する捩りコイルバネ、板バネまたはゼンマイバネなどである。前記の板バネは、Ｕ字形平面を有する細長い帯状体であると好ましく、その後端部は側壁貫通孔を通過させ、固定ブラケットの外壁に固着すると、該板バネの前方部は固定ブラケットの内壁に接触させる。また、蓋体とともに回動するストッパは直方体形、円筒形、矩形板または半割り型状であり、該ストッパの突起が回動によって板バネと接触して蓋体を静止し、さらに該蓋体を最終開放位置まで手で回すことができると好ましい。

本発明に係る蓋体用のヒンジ機構は、自動車のコンソールボックスなどの蓋体に適用すると、スプリング式である通常のヒンジ機構と比べ、開放方向への蓋体の回動がスムースであり、該蓋体を開く際に周囲に衝撃を与えることが少なく、コンソールボックス内の飲料瓶や缶を回動の際の衝撃で倒したり破損することがない。本発明のヒンジ機構は、コイルバネなどの弾性部材による自動開放位置から最終開放位置までは手動であり、蓋体を開放状態で確実に静止できるとともに、該蓋体の閉鎖もスムースに行うことができる。

本発明に係る蓋体用のヒンジ機構は、公知の油圧作動機構を用いる蓋体の開閉機構と比べて安価であり、油圧作動機構よりも敷設面積が小さくてよいので、数多くの取付部品が密集するコンソールボックス付近でも敷設が可能である。本発明のヒンジ機構は、蓋体をクッション材で肉厚に形成してコンソールボックスに取り付けると、アームレストとして兼用することができ、コンソールボックス以外ではグローブボックスなどの蓋体に適用することも可能である。

蓋体を備えたコンソールボックスの一例を示す側面図である。 コンソールボックスの蓋体を開いた状態を示す概略斜視図である。 図１の蓋体を取り付けるヒンジ機構を開放位置で示す斜視図である。 図３のヒンジ機構の背面を示す斜視図である。 図３のヒンジ機構を分解して示す斜視図である。 図３のヒンジ機構において、（１）は板バネとストッパの拡大部分断面図、（２）は板バネとストッパの拡大部分側面図である。 図３のヒンジ機構の開放回動態様を示す側面図である。

本発明に係るヒンジ機構１（図３）は、図１に例示するように、通常、自動車のコンソールボックス２において、ボックス本体５の蓋体３を開閉回動するために設置する。蓋体３は、ヒンジ機構１によって後方位置を支点に回動し、ボックス本体５を閉じる閉鎖位置（図１の実線位置）と、図２に示すボックス本体５の収納部６を開口する最終開放位置（図１の一点鎖線位置）との間で回動可能である。蓋体３は、単なる板状の開閉蓋であっても、図示のようなアームレストとして兼用させるものでもよく、アームレストとして用いるならば、断面が逆Ｕ字形であって、触感の良さを考慮して肉厚のクッション材を内在させ、外側をビニル表皮７などで覆っている。

一般に、コンソールボックス２は、ダッシュボードに対して運転席と助手席を隔離する部位を意味し、センターコンソールとダッシュボードの境界を有しない最新の乗用車でも前記部位の部分に相当する。コンソールボックス２は、図１と図２に示すように、通常、蓋体３とボックス本体５とによって構成する。ボックス本体５では、上面前方において物入れとして使用可能な開口凹部からなる収納部６を備え、該収納部の後方においてヒンジ機構１を遮蔽する中空カバー８などを取り付ける。

ヒンジ機構１は、図３から図５に示すように、蓋体３を固着し且つ回転軸１０とともに回動する可動ブラケット１２と、回転軸１０を回動自在に支承し且つボックス本体５に固着する固定ブラケット１４とを備える。回転軸１０には、例えば、捩りコイルバネ１６などの弾性部材およびストッパ１８を嵌合し、該ストッパを回転軸１０に固定する。この弾性部材として、適宜の形状の板バネ、ゼンマイバネまたはゴム体のいずれかを使用してもよい。ストッパ１８の固定は、ピン止め、異形嵌合、接着などのいずれでもよい。板バネ２０は、図６（１）と（２）に示すように、ストッパ１８と関係する位置に配置され、その後端部を固定ブラケット１４に固着する。

固定ブラケット１４は、例えば、ボックス本体５の後方平坦面２２（図１）に固着する平坦部２４を有し、該平坦部の両側から側壁２６，２６をそれぞれ上向きに直角に屈曲させる。回転軸１０の通過用の貫通孔２８，２８は、両側壁２６，２６の中間上方にそれぞれ形成する。両側壁２６，２６の後方壁は外向きにさらに縦直角に屈曲し、この屈曲部にそれぞれ緩衝筒体３０を嵌め合せる。緩衝筒体３０は、軟質プラスチック製などであり、可動ブラケット１２の完全開放時に該ブラケット末端部３２の下側が接触する（図３参照）。また、平坦部２４では、ほぼ中間中央の一部を上方へ直角に屈曲させてコイルバネ１６用のＵ溝３３または貫通孔を形成する。

一方、可動ブラケット１２は、蓋体３を固着する支持部３４を有し、該支持部の両側から直角にアーム部３６，３６をそれぞれ下向きに屈曲させる。アーム部３６，３６は、ほぼ横Ｕ字形状に湾曲し、両アーム部の末端部３２近傍において、回転軸１０の挿入用の貫通孔３８，３８'をそれぞれ形成する。両アーム部３６，３６の末端部３２には、Ｌ字形の切り欠き部４０をそれぞれ設け、両切り欠き部は可動ブラケット１２の最終開放時に緩衝筒体３０に当接して該可動ブラケットを停止する。また、一方のアーム部３６の末端部３２には、さらに内方へ直角に屈曲させてコイルバネ１６用のＵ溝４２または貫通孔を形成する。

回転軸１０は、可動ブラケット１２の貫通孔３８，３８'に挿入して係止させ、この際に固定ブラケット１４の貫通孔２８を回転自在に通過し、さらにプラスチックスリーブ４４、コイルバネ１６およびストッパ１８を嵌合しておく。スリーブ４４は、図４に示すようにコイルバネ１６の内面に配置されることになり、バネ内周面と回転軸１０との直接接触を防ぐ。コイルバネ１６は、その一端部を可動ブラケット１２のＵ溝４２に係止させ、その他端部を固定ブラケット１４のＵ溝３３と係止させることにより、可動ブラケット１２を常時開放に維持する。

制動用の板バネ２０は、図６（１）と（２）に示すようにＵ字形平面を有する細長い帯状体であり、該板バネの取り付けのために、ストッパ１８と隣接する側の固定ブラケット１４の側壁２６において、回転軸１０用の貫通孔２８よりも下方近傍に貫通孔４６を形成する。板バネ２０は、図６（１）に示すように、その後端部を貫通孔４６を通過させてブラケット側壁２６の外壁に固着すると、該板バネの前方部はブラケット側壁２６の内壁に接触している。この結果、回転軸１０の回転によってストッパ１８が回動し、該ストッパの突起４８が板バネ２０と接触すると回転軸１０は緩やかに停止し、自動開放位置で回転軸１０つまりストッパ１８に力を加えると板バネ２０は比較的容易に変形し、該回転軸をさらに回すことができる（図７参照）。

回転軸１０に嵌合して固定するストッパ１８は、図示のような直方体形であっても円板状、円筒形、矩形板、半割り型状のいずれでもよい。ストッパ１８の前端面には、直角三角形状の突起４８（図５）を突設し、該突起が板バネ２０と接触する。回転軸１０の回転によってストッパ１８が回動し、該ストッパも回動して図６（２）の実線位置に達すると、突起４８が板バネ２０と接触して回転軸１０は緩やかに停止し、この自由開放位置から回転軸１０つまりストッパ１８に力を加えると、突起４８が回って板バネ２０は比較的容易に変形し、図６（２）の一点鎖線位置まで該回転軸をさらに回すことができる。

図１に例示するように、図３のように組み立てたヒンジ機構１について、固定ブラケット１４の平坦部２４をボックス本体５の後方平坦面２２にボルト止めするとともに、蓋体３の下方後方部を可動ブラケット１２の支持部３４にボルト止めする。コンソールボックス２において、蓋体３をフリーの状態にすると、該蓋体はコイルバネ１６の弾力によって上方へ開放回動し、同時に回転軸１０とともにストッパ１８も回動する。蓋体３が、図７に示す約７０度傾斜のＡ位置まで回動すると、ストッパ１８の突起４８が板バネ２０と接触して制動され、蓋体３を緩やかに停止する。

蓋体３を図７のＡ位置からさらに手で引き上げると、回転軸１０を経てストッパ１８に力を加えられ、該ストッパの突起４８が板バネ２０を変形しながら回動し、該蓋体をさらに緩やかに回すことができる。蓋体３が図７のＢ位置または図１の一点鎖線位置まで回動すると、ブラケットアーム部３６，３６の切り欠き部４０が、ブラケット側壁２６，２６の緩衝筒体３０と当接することにより、蓋体３を完全に停止する。このＢ位置では蓋体３はほぼ直角に開き、コンソールボックス２を十分に開放する。

一方、蓋体３を閉じる際には、コイルバネ１６の弾力に逆らって蓋体３を下方へ回動すればよい。蓋体３を図１の実線位置まで戻すと、フック５０がボックス本体５に係止され、蓋体３は図１の実線位置で静止する。

ヒンジ機構１は、コイルバネ１６などの弾性部材によって常時開放であっても、スプリング式である通常のヒンジ機構と比べると、開放方向への蓋体３の回動がスムースであり、板バネ２０の変形によって蓋体３を静止するので、該蓋体を開く際に周囲に衝撃を与えることが少ない。ヒンジ機構１は、コイルバネなどの弾性部材による自動開放位置から開放完了位置までが手動であり、蓋体３を開放完了位置で確実に静止できるとともに、該蓋体の閉鎖もスムースに行うことができる。

ヒンジ機構１は、コイルバネ１６などの弾性部材だけで開閉作動させるので、公知の油圧作動機構よりも遙かに安価である。ヒンジ機構１をコンソールボックス２などの蓋体３に取り付けると、該ヒンジ機構の敷設に要する面積が比較的小さく、油圧シリンダなどの油圧作動機構よりも敷設面積が小さくてよいから、数多くの取付部品が密集するコンソールボックス付近でも敷設が十分に可能である。

次に、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。図１に示すコンソールボックス２において、蓋体３の前方部には、バネ（図示しない）によって常時閉鎖のフック５０を取り付けており、該フックの水平部がボックス本体５の係止孔５２（図２）に入り込み、蓋体３を図１の実線位置で静止する。使用者が手でフック５０を外すと、蓋体３は上方へ開放回動する。

ヒンジ機構１は、ボックス本体５の蓋体３を開閉するために、コンソールボックス２からボックス本体５の中空カバー８を除いてから設置する。ヒンジ機構１は、例えば、図１に示すように、固定ブラケット１４の平坦部２４をボックス本体５の後方平坦面２２にボルト止めし、一方、可動ブラケット１２の支持部３４を蓋体３の後方裏側にボルト止めすればよい。

ヒンジ機構１において、例えば、可動ブラケット１２および固定ブラケット１４は圧延鋼板製、回転軸１０は快削鋼製、ストッパ１８はポリアミド製、プラスチックスリーブ４４およびスラストワッシャ５４（図５）はＰＯＭ製である。可動ブラケット１２の貫通孔は、一方３８が回転軸１０とほぼ同径の円形平面であり、且つ他方３８'が異形平面である。固定ブラケット１４の貫通孔２８，２８は、回転軸１０よりも大きい直径の円形平面である。回転軸１０は、ブラケットアーム部３６，３６の間隔よりも長いことを要する。

図５から明らかなように、回転軸１０は、その前端部５６が異形断面であり、この異形形状は可動ブラケット１２の貫通孔３８'の平面形状とほぼ等しい。回転軸１０には、スプリングピン５８（図５）を挿入する直径方向の貫通孔６０および先端面に丸ネジ６２用のねじ孔６４を設け、該丸ネジの直径は貫通孔３８の直径よりも大きい。図示しないけれども、Ｅリングやスプリングピンによって回転軸１０をブラケット両側壁２６，２６間で回転自在に保持してもよい。また、プラスチックスリーブ４４は、前周端に大径部６６を有する円筒形であり、スラストワッシャ５４はリング形である。

ヒンジ機構１を組み立てるには、まず、スリーブ４４を固定ブラケット１４の一方の貫通孔２８へ外部から挿通し、その大径部６６を一方のブラケット１２，１４間に配置し、他方のブラケット１２，１４間にスラストワッシャ５４を配置しておく。回転軸１０は、一方のブラケットアーム部３６の貫通孔３８，スリーブ大径部６６およびブラケット側壁２６の貫通孔２８を順次通過させ、コイルバネ１６およびストッパ４８の貫通孔６８（図５）を嵌合した後に、他方のブラケット側壁２６の貫通孔２８、スラストワッシャ５４を通し、該回転軸の異形前端部５６を他方のブラケットアーム部３６の貫通孔３８'に嵌入してから、アーム外部から丸ネジ６２を回転軸１０のねじ孔６４にねじ込めばよい。この結果、回転軸１０は、ブラケット両側壁２６，２６間で回転自在に支承され、異形断面の前端部５６を異形平面の貫通孔３８'に嵌入することにより、該回転軸は可動ブラケット１２とともに回転する。

ヒンジ機構１では、図４に示すように、一方のブラケット１２，１４間にスリーブ４４の大径部６６が介在し、他方のブラケット１２，１４間にスラストワッシャ５４が介在する。ＰＯＭ製の大径部６６およびワッシャ５４は、可動ブラケット１２の回動を若干制動するので、蓋体３が比較的穏やかに回動されることになる。また、コイルバネ１６は、スリーブ４４上に配置されるので、その内周面と回転軸１０とは直接接触しない。

次に、コイルバネ１６の一端部をブラケットアーム部３６のＵ溝４２に係止し、その他端部を固定ブラケット１４のＵ溝３３に係止させると、該コイルバネによって可動ブラケット１２は開放方向へ常時付勢される。スプリングピン５８は、ストッパ１８のピン孔７０および回転軸１０の貫通孔６０に挿入することにより、ストッパ１８を回転軸１０に固定する。一方、細長い帯状の板バネを図６のようにブラケット側壁２６の外壁にピン止めすると、Ｕ字形平面の板バネ２０の水平前方部はブラケット側壁２６の内壁に接触するけれども自由端であり、該板バネのＵ字凸状面に向かう外部圧力に対して、該板バネは比較的容易に変形する。

回転軸１０の回転によってストッパ１８が回動し、該ストッパの突起４８が板バネ２０のＵ字凸状面に対して横方向から接触して押圧すると、該板バネは比較的容易に変形しながら制動し、回転軸１０は図７のＡ位置において緩やかに停止する。さらに、蓋体３を図７のＡ位置からさらに手で引き上げると、ストッパ１８の突起４８が板バネ２０のＵ字凸状面を横方向からさらに押圧して変形させるので、該蓋体をさらに緩やかに回すことができる。蓋体３を図７のＢ位置まで回動させると、ブラケットアーム部３６，３６の切り欠き部４０がブラケット側壁２６，２６の緩衝筒体３０に当接し、これによって蓋体３を完全に停止する。

１ ヒンジ機構
２ コンソールボックス
３ 蓋体
５ ボックス本体
１０ 回転軸
１２ 可動ブラケット
１４ 固定ブラケット
１６ コイルバネ
１８ ストッパ
２０ 板バネ

Claims (4)

1. コンソールボックスなどの開口上面を被う蓋体に適用するヒンジ機構であって、蓋体や回転軸を付勢することによって蓋体を開放回動する弾性部材と、該蓋体を固着し且つ回転軸とともに回動する可動ブラケットと、該回転軸を回動自在に支承し且つボックス本体に固着する固定ブラケットとを備え、回転軸にストッパを固定するとともに、固定ブラケットの内壁に板バネを取り付け、蓋体およびストッパが回転軸とともに開放回動すると、蓋体の自由回動完了近くでストッパが板バネと接触して蓋体を静止し、ついで手で蓋体を動かすと、板バネの弾力に逆らって蓋体を最終開放位置まで回すことができる蓋体用のヒンジ機構。
2. 前記の弾性部材は、蓋体を開放作動する捩りコイルバネ、板バネまたはゼンマイバネである請求項１記載の蓋体用のヒンジ機構。
3. 前記の板バネはＵ字形平面を有する細長い帯状体であり、その後端部は側壁貫通孔を通過させ、固定ブラケットの外壁に固着すると、該板バネの前方部は固定ブラケットの内壁に接触させる請求項１記載の蓋体用のヒンジ機構。
4. 蓋体とともに回動するストッパは直方体形、円筒形、矩形板または半割り型状であり、該ストッパの突起が回動によって板バネと接触して蓋体を静止し、さらに該蓋体を最終開放位置まで手で回すことができる請求項１記載の蓋体用のヒンジ機構。

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