JP3967451B2

JP3967451B2 - 自動車用天井設置型収納装置

Info

Publication number: JP3967451B2
Application number: JP04655498A
Authority: JP
Inventors: 敏夫三宅; 紀彦鶴田
Original assignee: Kojima Industries Corp
Current assignee: Kojima Industries Corp
Priority date: 1998-02-27
Filing date: 1998-02-27
Publication date: 2007-08-29
Anticipated expiration: 2018-02-27
Also published as: JPH11245733A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、押し開き式（手で押して手を離すと自動的に開く方式）のボックスを有する自動車用天井設置型収納装置（オーバヘッドコンソールともいう）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用天井設置型収納装置は、たとえば特開平８−１５０８８０号公報などにより知られている。
図１に、従来の自動車用天井設置型収納装置（たとえば、小物入れ）の全体と、それを構成部品に分解した状態を、自動車への実際の組付け状態と天地を逆にして、示している。図２は収納装置全体の自動車への実際の組付け状態における状態を、断面で示している。
図１、図２において、オーバヘッドコンソールのベース１は、自動車の天井に取り付けられ車両前後方向に延びている。ベース１には、小物入れＡ、フロントスポットライトＢ、ルームランプＣ、リアスポットライトＤが、組付けられている。
ケース３には、ボックス２が第１ピン４と第２ピン５により回動可能に支持され、開閉可能に組付けられている。第１スプリング６は第１ピン４とケース３に設定トルクを付与して取り付けられ、ボックス２を開方向に付勢している。ダンパ７はダンパケース８にセットされ、ケース３に組付けられ、開閉のスピードに緩衝作用を与えている。ボックス２には収納物の異音対策としてクッション１２が貼りつけられている。
ケース３には、アーム９がスクリュウ１１により回動可能に取り付けられており、アーム９の先端にはピン１０ｂが取り付けられている。一方、ボックス２にはハートカム１０ａが固定されており、ボックス２がケース３に対して移動した時に、ハートカム１０ａはピン１０ｂに対して移動する。ハートカム１０ａおよびピン１０ｂはロック装置１０を構成する。ロック装置１０は、ボックス２を閉位置で開方向に拘束してロックし、ボックス２を押し込むとロックが外れて第１スプリング６の付勢でボックス２は開動作する、いわゆるプッシュオープン式のロック装置となっている。
ボックス２がケース３に組付けられた後に、ケース３はベース１にスクリュウ１３により組付けられ、車両用収納装置となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
車両の衝突時など衝撃加速度による衝撃力がボックスに作用してもボックスが自動的に開くことは好ましくない。
ボックス２に衝撃力がかかった時の、回動軸芯（ピン５、６の軸芯と同じ）まわりのモーメントは、つぎの通りである。
Ｍ₁＝Ｇ × Ｗ₁ × ｌ₁
Ｍ₂＝Ｔ＋Ｗ₁ × ｌ₁
ここで、Ｍ₁：ボックスに作用するプッシュ方向（押込み方向）のモーメント
Ｍ₂：ボックスに作用する、Ｍ₁と逆方向のモーメント
Ｇ：衝撃加速度
Ｔ：第１スプリングの、ボックスを開方向に付勢するトルク
Ｗ₁：ボックスの重量
ｌ₁：ボックス重心とボックス回動軸芯との間の距離
衝撃加速度Ｇが大きくなってＭ₁＞Ｍ₂となると、ボックス２は押込み方向に回動し、ミニマムストローク以上回動して衝撃加速度がかからなくなるとロックが外れてボックス２は開く。
米国規定ＦＭＶＳＳ２０１では、設計用の衝撃加速度Ｇは前後方向に３０ｇ、上下方向に１０ｇ（ただし、ｇは重力の加速度）と定められている。このＧでボックス２が開放しないように、すなわちＭ₁＜Ｍ₂とするために、第１スプリングのトルクＴを大きくすると、通常使用時に手でボックスをプッシュオープンした時のボックス２の開スピードが早くなり、収納物がボックスから飛び出してしまう虞れがある。
ボックスの開スピードを抑えるためにダンパ７を使用している場合には、第１スプリング６のトルクに合うダンパ荷重を得るためにダンパ７が大型化して、周囲のスペース内に設置することが困難になる場合がある。また、開となったボックス２を閉める時に、手でボックス２を回動する力も増して、閉操作のフィーリングが悪くなる。
本発明の目的は、第１スプリングのトルクを大にすることなく、所定の衝撃加速度（たとえば前後方向３０ｇ、上下方向１０ｇ）でボックスが開いてしまうことを防止できるプッシュオープン式の自動車用天井設置型収納装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明はつぎのとおりである。
（１）ケースと、
ケースに回動可能に組付けられた開閉可能なボックスと、
ボックスを開方向に付勢する第１スプリングと、
ボックスが閉位置にある時にボックスを開方向にロックしボックスが閉位置から押し込み方向に移動された時に前記ロックを解除するロック装置と、
を備えた自動車天井設置型収納装置であって、
衝撃力対応の補助装置をさらに備えており、該補助装置はボックスが閉位置から押し込み方向に移動された時にボックスに押されて押し込み方向と逆方向の付勢力を発生する第２スプリングを有しており、
前記第２スプリングの一端部は前記ケースに固定されており、前記第２スプリングの他端部には、閉位置にあるボックスに一端が当接可能なスナッファの他端が荷重調整機構を介して取り付けられている自動車天井設置型収納装置。
【０００５】
上記（１）の収納装置では、衝撃力対応の補助装置が設けられているので、閉位置にあるボックスに衝撃加速度がかかってボックスが押し込まれても、第２スプリングに付加により衝撃力対応モーメントが大きくなっているので、衝撃力によるモーメントが第１スプリングと第２スプリングによる対応モーメント以内であればロック装置のロックが外れることはなく、ボックスが衝撃力で開いてしまうことはない。第２スプリングを第１スプリングとは別に設けているので、衝撃力対応のために第１スプリングを大型化する必要がなく、開位置から閉位置までボックスを手で回動する時の操作フィーリングを悪化させることがなく、かつ閉位置にあるボックスを押し込んで開く時の押し込み操作のフィーリングを悪くすることもない。
また、組付誤差などにより閉位置にあるボックスとスナッファとの間に隙間が存在しても、第２スプリングへのスナッファの取付位置を荷重調整機構により調整することにより、閉位置にあるボックスとスナッファとの間の隙間を０にすることができる。これによって、ボックスが閉位置から押し込み方向に回動し始めた途端に第２スプリングの衝撃力対応付勢力が効き始める。また、隙間が存在してそれを０にできない場合には同じ回動角に対して第２スプリングの効きが悪くなるからその分第２スプリングの付勢力を増大しておかなければならないが、荷重調整機構が設けられることにより隙間を０にできるので、第２スプリングの付勢力増大は必要でなくなり、その分、プッシュオープン時のボックス押込み操作のフィーリングを向上できる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図３〜図８は、本発明の第１実施例の自動車用天井設置型収納装置を示す。図３は、本発明の第１実施例の自動車用天井設置型収納装置を車室と反対側（すなわち、自動車のルーフパネル側）から見た状態を示しており、図４は、図３のＢ−Ｂ断面を示している。本発明の第１実施例の自動車用天井設置型収納装置は、従来装置に第２スプリングを含む衝撃力対応補助装置を付加したものであり、この衝撃力対応補助装置以外の部分の構成は、図１、図２の従来装置の構成に準じる。したがって、図１、図２の構成の説明は、本発明実施例にも準用される。
【０００７】
図３〜図６に示すように、本発明の第１実施例の自動車天井設置型収納装置は、ケース３と、回動軸芯Ｏ（図１のピン４、５の軸芯と同じ）まわりに回動可能にケース３に組付けられた開閉可能なボックス２と、ボックス２を開方向に常時付勢する第１スプリング６（図１参照）と、ボックス２が閉位置にある時にボックス２を開方向に拘束してロックしボックス２が閉位置から押し込み方向にミニマムストローク以上移動（回動）された時にロックを解除するロック装置１０と、を備えている。
【０００８】
ロック装置１０は、ハートカム１０ａおよびピン１０ｂからなる。ケース３には、アーム９がスクリュウ１１により回動可能に取り付けられており、アーム９の先端にはピン１０ｂが取り付けられている。一方、ボックス２にはハートカム１０ａが固定されており、ボックス２がケース３に対して移動した時に、ハートカム１０ａはピン１０ｂに対して移動する。図６に示すように、ボックス２が回動してハートカム１０ａがピン１０ｂに対して上方に移動するとピン１０ｂがルートＲ₁を通ってＲ₂の位置に至り、そこでボックス２を開方向に拘束してロックする。プッシュオープン時にボックス２をミニマムストロークθ₃（θ₃は閉位置θ₁よりは大で最大押し込みストロークθ₂よりは小である）以上押し込むと、ピン１０ｂがルートＲ₃を通ってハートカム１０ａから外れ、ロックが解除される。ここまでは、図１、図２の従来装置と同じである。
【０００９】
本発明の第１実施例では、図３〜図６に示すように、自動車天井設置型収納装置は、さらに衝撃力対応補助装置を備えている。衝撃力対応補助装置は、ボックス２が閉位置（θ₁）から押し込み方向（θ₁からθ₂の方向）に移動された時にボックス２に押されて押し込み方向と逆方向の付勢力を発生する第２スプリング（衝撃力対応スプリング）１４と、スナッファ１５を、有している。第２スプリング１４のばね力は、閉位置にある時のボックス２に設計衝撃加速度Ｇが上下方向および／または前後方向にかかってボックス２が押し込み方向に回動しても、ロック解除のミニマム角度ストロークθ₃（ただし、θ₁＜θ₃＜θ₂）において衝撃荷重が第１スプリング６の付勢力と第２スプリング１４の付勢力の和よりも小となるように、設定しておく。第２スプリング１４は、たとえば、板ばねからなる。第２スプリング１４の一端はケース３に固定されており、第２スプリング１４の他端にスナッファ１５が取り付けられている。スナッファ１５はケース３を貫通してボックス２側に向って延びている。
【００１０】
ケース３の裏面（自動車搭載状態において車室と反対側の面）には、第２スプリング１４を取付けるボス３ａと第２スプリングガイド用リブ３ｂとが形成されている。また、ケース３には、スナッファ１５を挿通させる開口部３ｃが設けられている。
第２スプリング１４はその一端部をボス３ａにスクリュウ１７にてねじ止めされている。第２スプリング１４の他端部には、スクリュウ１６によりスナッファ１５が取り付けられている。
【００１１】
スクリュウ１６の締めつけ時にスナッファ１５がスクリュウ１６と共回りすることを防止するために、図５に示すように、スナッファ１５には二面幅部１５ａが形成されており、治具を二面幅部１５ａに係合させて共回りしないようにした状態でスクリュウ１６を締めつけることが望ましい。
また、スナッファ１５の先端は、ボックス２との接触面積の低減および作動時の円滑な動作のために、半球状とされている。
【００１２】
つぎに、本発明の第１実施例の作動を説明する。
図７において、実線はプッシュオープンのために、ボックス２を閉位置さらに押し込んだ状態を示しており、二点鎖線はボックス２の開状態および閉状態を示している。角度θ＝０はボックス２が開の状態であり、この状態で小物品を収納装置に出し入れする。角度θ＝θ₁はボックス２を閉じた状態である。角度θが０からθ₁までは、第１スプリング６の付勢力に抗してボックス２を手で押してボックス２を回動させる。
【００１３】
プッシュオープン時には、第１スプリング６と第２スプリング１４の付勢力に抗して、ボックス２を角度θ＝θ₁からさらにミニマムストロークθ＝θ₃以上押し込み、通常はフルストロークである角度θ＝θ₂の位置まで押し込んで、ロック装置１０のロックを解除し、そこで手をボックス２から離すと、ボックス２は第１スプリング６と第２スプリング１４の付勢力によって角度θ＝θ₁の位置まで戻りそこからは第１スプリング６の付勢力によって全開位置（角度θ＝０）まで開く。
【００１４】
図８の特性Ｓ₁は、本発明の第１実施例におけるボックス２の開閉角度θと荷重との関係を示す。ボックス２が閉位置（角度θ＝θ₁）にある時衝撃加速度Ｇが上下方向および／または前後方向にかかってボックス２に押し込み方向の荷重がかかると、ボックス２は第１スプリング６および第２スプリング１４の付勢力に抗して角度θ＝θ₂側に回動するが、第２スプリング１４のばね力が、ロック解除のミニマム角度ストロークθ₃において衝撃荷重が第１スプリング６の付勢力と第２スプリング１４の付勢力の和よりも小となるように、設定してあるので、ボックス２は角度θ＝θ₃までは回動せず、ボックス２が衝撃荷重で勝手に開くことはない。
【００１５】
この場合、もしも衝撃力対応を第１スプリング６のトルクだけで対応させると、図８の特性Ｓ₂に示すように、第１スプリング６は初期荷重から高い荷重を示すので、ボックス２を全開位置θ＝０から閉位置θ＝θ₁を経て、プッシュ時の最押し込み位置θ＝θ₂まで回動させる時の操作フィーリングが悪くなる。この場合、図８において特性Ｓ₁およびＳ₂より下側の面積がそれぞれの仕事量であり、仕事量が小さい程、回動操作のフィーリングは良い。本発明では、補助装置の第２スプリング１４を設けても、第２スプリング１４は、ボックス２の回動角度がθ＝０から閉位置θ＝θ₁までは効かず、閉位置から押し込むと効き始めるので、とくに開位置から閉位置までボックス２を閉める時の操作フィーリングを損なうことはない。
【００１６】
本発明の第１実施例では、スナッファ１５の第２スプリング１４への組付けをスクリュウによるものを示したが、熱かしめによる固定に変更してもよい。
また、第２スプリング１４のケース３への組付けにおいても、スクリュウに代えて、図９に示すように第２スプリング１４のスナップ力を利用してケースに形成した溝内に圧入したものであってもよい。
また、スナッファ１５の代わりに、第２スプリング１４を屈曲させ、表面に樹脂コーティングを施し、それをボックス２に直接当てるようにしてもよい。
【００１７】
図１０〜図１４は本発明の第２実施例を示す。本発明の第２実施例が本発明の第１実施例と異なるところは、スナッファ１５が第２スプリング１４へ荷重調整機構（スナッファ１５の第２スプリング１４への取付位置を調整可能としてスナッファ１５からボックス２にかかる荷重を調整可能とする機構）を介して取り付けられていることである。その他は、第１実施例に準じるので、準じる部分に第１実施例と同じ符号を付してある。
【００１８】
本発明の第２実施例においては、図１０に示すように、スナッファ１５の、第２スプリング１４への取付側の端部の外周には、ねじ１５ｂが形成されており、また端面にはドライバ係合用溝１５ｃが形成されている。一方、第２スプリング１４には、樹脂などにより形成されたボス１８が取付けられており、ボス１８の内面にはねじ１８ａが形成されている。スナッファ１５のねじ１５ｂをボス１８のねじ１８ａに螺合させてスナッファ１５を第２スプリング１４に取付ける。この場合、螺合位置を調整することにより、スナッファ１５の第２スプリング１４への取付位置およびスナッファ１５のボックス２を押す荷重を調整することができる。したがって、スナッファ１５の第２スプリング１４との螺合構造は荷重調整機構を構成している。
【００１９】
つぎに、本発明の第２実施例の作用を図１１〜図１３を参照して説明する。
図１１はスナッファ１５とボックス２との間に隙間が無い理想組付状態を示し、図１２はボックス２が変形したり組付誤差などによりボックス閉時にスナッファ１５とボックス２との間に隙間が生じている状態を示している。
ボックス閉時にスナッファ１５とボックス２との間に隙間があると、図１３に示すように、ミニマム角度ストロークθ₃だけボックス２が回動したにもかかわらず隙間分だけ第２スプリング１４の撓みが少なくなるので第２スプリングからの反力も小さくなり、設計荷重Ｓ₃が低減する側にばらついて荷重Ｓ₄となり、ミニマム角度ストロークθ₃でＧ対応荷重を下まわることがある。
【００２０】
組付誤差などにより設計荷重Ｓ₃がばらついてもミニマム角度ストロークθ₃にてＧ対応荷重を下まわらないようにするために、設計荷重Ｓ₃を始めからばらつき分だけ高く設定して対応すると、閉位置からプッシュオープンする時の操作フィーリングが悪化してしまう。
しかし、本発明の第２実施例では、荷重調整機構が設けられているので、ボックス閉時の、スナッファ１５とボックス２間の隙間を荷重調整機構を調整することにより無くすことができ、設計荷重Ｓ₃の荷重Ｓ₄への低下を防止することができる。したがって、設計荷重Ｓ₃を、組付誤差などによる設計荷重のばらつきを考慮して予め大きくとっておく必要がなくなり、ロック解除ミニマムストロークθ₃で丁度Ｇ対応荷重となるように、最小の設計荷重Ｓ₅とすることができる。そして、設計荷重をＳ₃からＳ₅に下げた分、ボックス２のプッシュオープン時の操作フィーリングが向上する。
【００２１】
上記の第２実施例の実施形態は、ボックス２とスナッファ１５との間に隙間ができ、荷重調整機構はその隙間をなくすように働くものであったが、逆の場合もあり得る。すなわち、第２スプリング１４の付勢力が強過ぎる場合、ボックス２の変形が著しい場合、組付け誤差が著しい場合、ボックス２とスナッファ１５が過度に係合すると、ボックス２をプッシュオープンするために押し込む際、操作荷重が重くなり、使用性が悪くなることが考えられる。
この問題を解決するため、図１４に示すように、スナッファ１５と第２のスプリング１４との間に、荷重調整機構として、ワッシャ１９などの介在物を設けるようにしてもよい。
これによって、ボックス２とスナッファ１５が適度の係合または隙間０を保つことができる。
【００２２】
【発明の効果】
請求項１の自動車用天井設置型収納装置によれば、衝撃力対応の補助装置を設けたので、ボックス閉時に衝撃加速度がボックスに作用しても、その衝撃力でロックが外れてボックスが開いてしまうことが防止される。また、衝撃力対応補助装置の第２スプリングを第１スプリングとは別に設けるので、第１スプリングを大型化して対応する必要がなく、開位置にあるボックスを閉位置にしさらにプッシュオープンする時の操作フィーリングを悪化させることがない。
また、スナッファの第２スプリングへの取付部に荷重調整機構を設けたので、荷重調整機構を調整することによりボックス閉時におけるスナッファとボックス間の隙間を無くすことができ、衝撃力対応の設計荷重を必要最小限の荷重に設定でき、プッシュオープン時の操作フィーリングを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の（補助装置以外の部分は本発明にも適用できる）オーバヘッドコンソールの天地を逆にして示した斜視図および部品の分解斜視図である。
【図２】図１の装置のＡ−Ａ断面図である。
【図３】本発明の第１実施例の自動車用天井設置型収納装置のケースおよび衝撃力対応補助装置の、車室と反対側から見た斜視図および衝撃力対応補助装置の部品の分解斜視図である。
【図４】図３の装置のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】図３の装置のＣ−Ｃ線断面図である。
【図６】図４の装置のうちロック装置の正面図である。
【図７】図３の装置のボックスの開閉の各位置を示す断面図である。
【図８】図３の装置の操作荷重対回転角度図である。
【図９】図３の装置の第２スプリングのケースの変更態様を示す部分断面図である。
【図１０】本発明の第２実施例の自動車用天井設置型収納装置の荷重調整機構の部品の分解斜視図である。
【図１１】本発明の第２実施例の自動車用天井設置型収納装置の理想組付状態（ボックス閉時にスナッファとボックスとの間に隙間が無い状態）の断面図である。
【図１２】本発明の第２実施例の自動車用天井設置型収納装置の誤差組付状態（ボックス閉時にスナッファとボックスとの間に隙間がある状態）の断面図である。
【図１３】本発明の第２実施例の自動車用天井設置型収納装置の荷重対回転角度（ストローク）図である。
【図１４】本発明の第２実施例の自動車用天井設置型収納装置において荷重調整機構として介在物を設けた場合の部分断面図である。
【符号の説明】
２ボックス
３ケース
４第１ピン
５第２ピン
６第１スプリング
１０ロック装置
１０ａハートカム
１０ｂピン
１４第２スプリング
１５スナッファ
１９ワッシャ

Claims

ケースと、
ケースに回動可能に組付けられた開閉可能なボックスと、
ボックスを開方向に付勢する第１スプリングと、
ボックスが閉位置にある時にボックスを開方向にロックしボックスが閉位置から押し込み方向に移動された時に前記ロックを解除するロック装置と、
を備えた自動車天井設置型収納装置であって、
衝撃力対応の補助装置をさらに備えており、該補助装置はボックスが閉位置から押し込み方向に移動された時にボックスに押されて押し込み方向と逆方向の付勢力を発生する第２スプリングを有しており、
前記第２スプリングの一端部は前記ケースに固定されており、前記第２スプリングの他端部には、閉位置にあるボックスに一端が当接可能なスナッファの他端が荷重調整機構を介して取り付けられている自動車天井設置型収納装置。