JP4258175B2 - 蓋体の開閉機構 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、開口が蓋体によって開閉されるような構造体における蓋体の開閉機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
蓋付の収納体としては従来より種々のものが知られている。例えば、自動車の車室内にはカップホルダや収納ボックス等の収納体が配設される。このような収納体の蓋体の開閉機構としては、１箇所の揺動軸を中心として蓋体を本体に対して一軸的に揺動させるものが一般的である。しかし、閉状態から開状態に至るまでの蓋体の変位角は９０°程度と非常に大きいものとなることから、蓋体の揺動を一軸的におこなう場合は、揺動軸を中心とした蓋体の揺動軌跡は大きいものとなり、蓋体開閉のためのスペースを大きくとることが必要となる。この場合、自動車の車室内など限られた空間で使用するのには適さない場合がある。また蓋体の揺動を一軸的におこなう場合、蓋体の揺動軌跡を小さいものとすると収納体に形成されるデッドスペースが大きいものとなる。さらに、収納体の長さが収納体の高さよりも長いような場合は、蓋体を開状態に配置する場合に蓋体の端部が収納体の高さよりも非常に高い位置に突出する場合があり、配置スペースが大きくなるばかりでなく視覚的にも好ましいとはいい難い。
【０００３】
したがって従来は、特開平８−１５６６９８号公報，特開平９−１３２０８５号公報，特開２００１−３３６３３５号公報などに記載されるような、揺動軸あるいは揺動中心を多軸あるいは多中心のものとすることで、これらの問題を解決することが考えられている。
【０００４】
特開平８−１５６６９８号公報に記載される蓋体の開閉機構は２箇所の回動軸を設けることで、２箇所の異なる回動中心で蓋体の回動を行うものであり、途中までの回動を一方の回動軸を中心としておこない、途中で回動軸を他方の回動軸に切換することで途中からの回動を他方の回動軸を中心として行うものである。
【０００５】
また、特開平９−１３２０８５号公報に記載される蓋体の開閉機構は、２箇所の異なるガイドレールを用いることで２箇所の異なる回動中心で蓋体の回動を行うものであり、特開平８−１５６６９８号公報に記載される蓋体の開閉機構と同様に途中で回動中心を切換することで途中までの回動と途中からの回動とを異なる回動中心によって行うものである。
【０００６】
しかしこの場合、回動軸（中心）が途中で切換されるため、蓋体の開閉は段階をもって行われることとなり、開閉動作が複雑なものとなると共に開閉動作が滑らかに行われない問題がある。
【０００７】
また、特開２００１−３３６３３５号公報に記載される蓋体の開閉機構のように、ガイド溝とスライド軸との摩擦係数を特定の範囲とすることで開閉動作を滑らかにすることも考えられているが、摩擦係数を特定の範囲に管理しつつ設計や製造を行うことは非常に困難である。
【０００８】
さらに、上述した蓋体の開閉機構はいずれも複雑な構造であり多くの部品点数を必要とすることから製造コストが高くなる等の問題もあった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記事情を考慮してなされたもので、開状態において蓋体の突出高さを低くするとともに、滑らかな開閉動作が省スペースで行われ、かつ簡単な構成である蓋体の開閉機構を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決する本発明の蓋体の開閉機構は、開口６を持つ本体３に揺動可能に枢支され該開口６を開閉する蓋体４の開閉機構であって、一端側に形成された第１の揺動軸９と他端側に形成された第２の揺動軸１２とを有し該第１の揺動軸９で前記本体３に揺動可能に枢支された連結腕部５と、揺動腕部７を有し該揺動腕部７で該第２の揺動軸１２に揺動可能に枢支された蓋体４と、該第１の揺動軸９を中心とした円弧状に配置され該本体３の側面に固定されたラック１３と、該揺動腕部７の端側に形成され該ラック１３と噛合するピニオン部１５と、からなる調整手段１６と、を有し、閉状態から開状態に至るまでの該連結腕部５に対する揺動腕部７の揺動角αと、閉状態から開状態に至るまでの該本体３に対する該連結腕部５の揺動角βと、閉状態から開状態に至るまでの蓋体４の該本体３に対する揺動角γとがγ＝α＋βを満たすとともに、該調整手段１６によって該連結腕部５と該揺動腕部７とを同期させて揺動させることを特徴とする。
【００１２】
本発明の蓋体の開閉機構においては、蓋体の本体に対する揺動は連結腕部に対する揺動腕部の揺動と、本体に対する連結腕部の揺動との２種類の揺動によっておこなわれる。したがって、閉状態から開状態に至る蓋体の揺動角γを、揺動角αと揺動角βの２つの揺動角に分けることができるため、本体に対する蓋体の揺動軌跡を小さなものとすることが可能となる。また、閉状態から開状態に至るまでの蓋体の揺動は、本体に対する連結腕部の揺動と連結腕部に対する揺動腕部の揺動との２つの揺動が足し合わされ同期されたものとしておこなわれるため、揺動軸の切換をおこなう必要がなく、蓋体の揺動は滑らかなものとなる。
【００１４】
そして、上記揺動角αと上記揺動角βとはα＞βの関係を満たすことが好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の蓋体の開閉機構は、開口を持つ本体に揺動可能に枢支され開口を開閉する蓋体の開閉機構である。
【００１６】
本発明の蓋体の開閉機構は、種々の収納体に使用することができる。例えば、自動車の車室内に配設されるカップホルダや収納ボックスに使用することもできるし、電化製品や家具等に使用することもできるし、これに限らず開口と蓋体を有し蓋体が開口を開閉するような種々のものに使用することもできる。
【００１７】
本発明の蓋体の開閉機構は本体に配設されるものであり、連結腕部と、蓋体と、調整手段とを有する。
【００１８】
本体は内部に開口を有する箱状の形状を有するものを使用することができる。本発明の蓋体の開閉機構を配設する本体は、独立したものであってもよいし、また他の何らかの装置等と一体となったものであってもよい。例えばこの本体を車室内に設置する場合には、センターコンソールボックス等の内装部材の一部を本体として利用することもできるし、箱状に形成した後にこれらの内装部材に埋設することもできるし、別途設けることもできる。いずれの場合も本体は開口を上方向に向けて配置することが好ましい。
【００１９】
蓋体は、その一面が本体の開口を閉じる蓋となり、また本体に揺動可能に枢支できる形状であればその形状を特に限定するものではないが、本体の開口を閉じた際には一面が本体外面に表出し、他面が本体の箱内部に収納されるような形状に形成されることが好ましい。また、自動車の車室内に設置する場合などは、振動による蓋体の開動作を防ぐために、蓋体および本体に蓋体と本体とをロックするロック手段を設けることがより好ましい。また、蓋体の開閉動作は手動にて行うこともできるし、付勢手段を別途設けてこの付勢手段によって付勢することによって行うこともできる。
【００２０】
連結腕部は、その一端側に第１の揺動軸を有し、他端側に第２の揺動軸を有する。また、この連結腕部は第１の揺動軸で本体に揺動可能に枢支される。ここで、連結腕部の形状は揺動角αや揺動角βと関係し、また、後述する蓋体と揺動腕部との距離と関係して種々の形状や長さに設定することができる。また、ここで用いられる枢支手段としては一般的なものを使用することができる。例えば、一方の部材に穴を設け、他方の部材に突片を設けてこの穴と突片との枢支によって各部材を揺動させることもできるし、また、これに限らず種々の枢支方法を用いることもできる。
【００２１】
本発明において、蓋体を閉状態から開状態へと移行させる開動作および蓋体を閉状態から開状態へと移行させる閉動作は揺動によって行われるものであり、本体に対して蓋体が開いた状態である開状態においては、蓋体は本体の外部に配置されることとなる。本明細書において、本体のうち、開状態において蓋体が配置される端側を本体の開口基部とし、開状態において蓋体が配置されない端側を本体の開口端部とする。また、蓋体のうち閉状態において本体の開口端部側に位置する端側を蓋体の開口端部とし、本体の開口基部側に位置する端側を蓋体の開口基部とする。
【００２２】
本発明において連結腕部は長尺状の部材であり、長尺方向の両端側に第１の揺動軸と第２の揺動軸とをそれぞれ有するものである。この連結腕部は第１の揺動軸を本体の開口端部方向に向け第２の揺動軸を本体の開口基部方向に向けて配置される。このため、連結腕部はこの第１の揺動軸を中心に本体の開口基部方向へ突出するように配置され、この第１の揺動軸を中心に揺動することとなる。連結腕部の長尺方向の長さや第１の揺動軸の本体に対する配置位置は、後述する揺動腕部の形状や配置位置，揺動角αや揺動角βの大きさ等と関連して決定される。
【００２３】
蓋体は、本体の開口方向に延びる揺動腕部を有し、この揺動腕部で連結腕部の第２の揺動軸に揺動可能に枢支される。
【００２４】
揺動腕部は、蓋体の一端より本体の開口方向に延びる形状に形成される。このうち開口方向の端部が連結腕部の第２の揺動軸に揺動可能に枢支される。また、揺動腕部は、蓋体より開口方向に延びるような形状であればその形状や配置位置は特に問わないが、蓋体は開状態において本体外部に配置されるものであるため、第２の揺動軸と蓋体との距離と、第１の揺動軸から第２の揺動軸までの距離との和が、第１の揺動軸から本体の開口基部端側までの距離以上の長さとなることが必要である。
【００２５】
また、開状態において蓋体が本体と離間して配置される場合は収納体の配置スペースが大きくなることから、開状態においては蓋体は本体に接するように配置されることが好ましい。この場合、第２の揺動軸と蓋体との距離と、第１の揺動軸から第２の揺動軸までの距離との和が、第１の揺動軸から本体の開口基部端側までの距離以上の長さとなるように構成した上で、第１の揺動軸から第２の揺動軸までの距離，第２の揺動軸と蓋体との距離，閉状態から開状態に至るまでの連結腕部に対する揺動腕部の揺動角α，および閉状態から開状態に至るまでの本体に対する連結腕部の揺動角βを適宜調整することで、開状態において蓋体が本体に接するように配置することができる。また、第２の揺動軸と蓋体との距離と、第１の揺動軸から第２の揺動軸までの距離との和が、第１の揺動軸から本体の開口基部端側までの距離と等しくなるように構成することで、開状態において蓋体が本体に接するように配置することもできる。
【００２６】
さらに、開状態において蓋体の開口端部の突出高さを低くするためには、第２の揺動軸はなるべく本体の開口端部寄りに配置されることが好ましい。
【００２７】
本発明の蓋体の開閉機構において、閉状態から開状態に至るまでの連結腕部に対する揺動腕部の揺動角αと、閉状態から開状態に至るまでの本体に対する連結腕部の揺動角βと、閉状態から開状態に至るまでの蓋体の揺動角γと、は、γ＝α＋βを満たす。このことによって揺動角γを揺動角αと揺動角βの２つの揺動角に分けることができるため、本体に対する蓋体の揺動軌跡を小さなものとすることが可能となる。そして、本発明の蓋体の開閉機構において、閉状態から開状態に至るまでの蓋体の変位は、第１の揺動軸と第２の揺動軸との２つの揺動軸による揺動がたし合わされたものとして同期されておこなわれる。したがって、揺動軸の切換を行うこと必要はなく、蓋体の揺動は滑らかなものとなる。
【００２８】
本発明の蓋体の開閉機構において、蓋体の揺動はこの２つの揺動軸による揺動によって行われることから、開閉動作は簡易な機構によっておこなわれることとなる。そして、開閉動作が簡易な機構によっておこなわれることから部品点数を少ないものとすることができる。
【００２９】
本体に対する連結腕部の揺動と、連結腕部に対する揺動腕部の揺動とは、調整手段によって同期させつつ行われる。本発明の調整手段は、連結腕部の揺動と揺動腕部の揺動とを同期させることが可能な手段であればよく、各種歯車や摩擦体等の既知の手段を使用することができる。揺動腕部の連結腕部に対する揺動と、連結腕部の本体に対する揺動とを適宜同期させつつおこなうことで、蓋体の揺動はより滑らかなものとなり、蓋体の揺動を常に所望の揺動軌跡をとるように制御することが可能となる。
【００３０】
また、この調整手段を適宜選択し組み合わせて用いることで、揺動腕部の連結腕部に対する揺動と連結腕部の本体に対する揺動とを所望の割合に規制しつつおこなうこともできる。さらに、この駆動手段に適当な切換手段を加えることで、蓋体の本体に対する揺動と連結腕部の本体に対する揺動とを所望の変化率で変化させつつ行うこともできる。これらの方法によると、蓋体の揺動軌跡をより所望かつ多様な揺動軌跡に制御することが可能となる。
【００３１】
また、本発明の蓋体の開閉機構において、本体にはラックが固定され、蓋体は揺動腕部の端側にラックと噛合するピニオン部を有する。そして、調整手段はこのラックとピニオン部とによって構成される。
【００３２】
ラックは、本体の側面に固定されたレール状の部材であり、このうち、第２の揺動軸側の面に歯部が形成されたものである。また、この歯部は第１の揺動軸を中心とした円弧状に固定されて配置されるものである。
【００３３】
ピニオン部は、揺動腕部の端側に位置しラック方向に歯部が設けられた部位である。このピニオン部の歯部とラックの歯部とは互いに噛合するように形成されている。
【００３４】
蓋体の開動作または閉動作時には、揺動腕部の揺動と連結腕部の揺動はこのラックとピニオン部との噛合によって同期されつつおこなわれる。すなわち、蓋体の開動作時には、揺動腕部の連結腕部に対する揺動に伴って、ラックと噛合するピニオン部の回転が駆動されて蓋体および連結腕部は本体下方方向に移動する。このとき第２の揺動軸は蓋体および連結腕部の移動に伴って同時に本体下方方向に移動する。ここで、揺動腕部を枢支している連結腕部は第１の揺動軸を中心として本体に対して揺動可能に枢支されている。このため、このピニオン部の回転によって揺動腕部の連結腕部に対する揺動がおこなわれるとともに、揺動腕部を第２の揺動軸で枢支している連結腕部の揺動もおこなわれる。したがって、揺動腕部の連結腕部に対する揺動および連結腕部の本体に対する揺動はラックとピニオン部との噛合によって同期されつつおこなわれることとなる。そしてこの場合、ラックは本体に固定されていることから蓋体の本体に対する揺動および連結腕部の本体に対する揺動はより安定したものとなる。
【００３５】
さらに、揺動腕部の連結腕部に対する揺動および連結腕部の本体に対する揺動はラックとピニオン部との噛合によって規制されつつおこなわれることとなり、このラックとピニオン部との噛合を適宜調整することで所望の蓋体の揺動軌跡を得ることが可能となる。
【００３６】
また、本発明の蓋体の開閉機構において、揺動角αと揺動角βとはα＞βの関係を満たすことが好ましい。
【００３７】
揺動角αと揺動角βとがα＞βを満たす場合、連結部材の本体に対する揺動は小さなものとなり、このことによって、薄型の本体にも良好に配設することが可能となる。
【００３８】
【実施例】
以下、本発明の実施例を添付図面を基にして説明する。
【００３９】
（実施例）
本発明の実施例を、蓋体の開閉機構の構造と、蓋体の開閉機構の開閉動作とに分けて説明する。本実施例の蓋体の開閉機構の閉状態における摸式断面図を図１に示し、本実施例の蓋体の開閉機構の開状態と閉状態との推移状態における摸式断面図を図２に示し、本実施例の蓋体の開閉機構の開状態における摸式断面図を図３に示す。
【００４０】
＜蓋体の開閉機構の構造＞
本実施例の蓋体の開閉機構１は、自動車の車室内に配設されるセンターコンソールボックス２の一部を本体３として、この本体３に配設されるものである。
【００４１】
本実施例の蓋体の開閉機構は、蓋体４と、連結腕部５とを有する。蓋体４は、本体３の開口６の形状とほぼ一致する長尺状の形状に形成され、この蓋体４の短尺方向の一端側には本体３の開口６方向に延びる揺動腕部７が形成されている。揺動腕部７の開口６方向の側端側には凸形状の枢支突片８が形成されている。
【００４２】
連結腕部５は長尺かつ薄板状の形状に形成されている。連結腕部５の一端には凸形状の突片である第１の揺動軸９が設けられている。この第１の揺動軸９は本体３の側面の開口端部１０側に設けられた枢支穴部１１に挿通されている。このため、連結腕部５は第１の揺動軸９で本体３に揺動可能に枢支されることとなる。また、連結腕部５の他端には穴状の第２の揺動軸１２が設けられ、この第２の揺動軸１２には揺動腕部７の枢支突片８が挿通されている。このため、蓋体４は揺動腕部７で第２の揺動軸１２に枢支されることとなる。
【００４３】
本体３の側面の所定位置には、ラック１３が固定されつつ配置されている。このラック１３は第１の揺動軸９を中心とした円弧状に配置されたレール状の部材であり、このうち、第２の揺動軸１２側の面には歯部１４が形成されている。また、揺動腕部５の端側にはこのラック１３と噛合するピニオン部１５が第２の揺動軸１２を中心とする円弧状に形成されている。本実施例においてこのラック１３とピニオン部１５とが調整手段１６を構成する。そして、蓋体４には図示しない付勢手段が設けられており、この付勢手段によって蓋体４の本体３に対する揺動が付勢されておこなわれることとなる。
【００４４】
＜蓋体の開閉機構の開閉動作＞
本実施例の蓋体の開閉機構は、閉状態においては図１に示すような配置をとっている。閉状態においては、蓋体４は図１に示す閉位置１７に配置される。開動作時には、図２に示すように、蓋体４の本体３に対する揺動が図３に示す開位置１８方向に付勢されて、揺動腕部７は第２の揺動軸１２を中心に連結腕部５に対して揺動する。このとき、同時に揺動腕部７に設けられたピニオン部１５が本体３に固定されたラック１３と噛合することにより、ピニオン部１５の回転が駆動され本体３に対する第２の揺動軸１２は本体下方方向に移動する。このため、この第２の揺動軸を枢支する連結腕部５の揺動がおこなれる。ここで、連結腕部５は第１の揺動軸９を中心に本体３に対して揺動可能に枢支されている。したがって、このとき第２の揺動軸１２とこれを枢支する連結腕部５は、第１の揺動軸９を中心に本体に対して揺動する。このため、揺動腕部７の連結腕部５に対する揺動と連結腕部５の本体３に対する揺動とは同期して行なわれ、蓋体４の揺動は、第２の揺動軸１２を中心とした揺動腕部７の連結腕部５に対する揺動と、第１の揺動軸９を中心とした連結腕部５の本体３に対する揺動との２種類の揺動が足し合わされたものとなる。
【００４５】
本実施例の蓋体の開閉機構において、開動作が完了し、蓋体４が開位置１８に移動すると、蓋体４の閉位置１７から開位置１８への揺動角γはγ＝９０°となる。また、連結腕部５に対する蓋体４の揺動角αはα＝６０°となり、本体３に対する連結腕部５の揺動角βはβ＝３０°となる。したがって、閉状態から開状態に至るまでの連結腕部５に対する蓋体４の揺動角αと、閉状態から開状態に至るまでの連結腕部５の揺動角β、開状態から閉状態に至るまでの蓋体４の揺動角γとは、γ＝α＋βを満たすこととなり、蓋体４の揺動角γは揺動角αと揺動角βとに分けられることとなる。
【００４６】
また、閉動作時には、蓋体４の連結腕部５に対する揺動と連結腕部５の本体３に対する揺動とは開動作と逆方向の揺動となり、この揺動がおこなわれることによって、蓋体４は開位置１８から閉位置１７へと変位する。このときも、開動作時と同様に変位角γ，揺動角αおよび揺動角βの関係はγ＝α＋βを満たすものとなる。
【００４７】
また、閉状態において蓋体４の開口端部１９は本体３に対して下がった位置に配置されることとなる。したがって、蓋体４の開口端部１９が本体３の高さよりも非常に高い位置に配置されることは防止される。
【００４８】
なお本実施例は、連結腕部の揺動を揺動腕部の揺動に同期させるものであるが、揺動腕部の揺動を連結腕部の揺動に同期させることも可能である。例えば、連結腕部の揺動をモータ等によっておこない、この揺動を調整手段によって揺動腕部に伝達して揺動腕部の揺動を連結腕部の揺動に同期させることも可能であるし、その他の方法によって揺動腕部の揺動を連結腕部の揺動に同期させることも可能である。
【００４９】
【発明の効果】
以上述べてきたように、本発明の蓋体の開閉機構によると、蓋体の揺動は揺動腕部の連結腕部に対する揺動と、連結腕部の本体に対する揺動との２種類の揺動によっておこなわれる。したがって、閉状態から開状態に至る蓋体の揺動角γを、揺動角αと揺動角βの２つの揺動角に分けることができるため、本体に対する蓋体の揺動軌跡を小さなものとすることが可能となる。また、この２つの揺動軸による揺動が同時に行われることによって閉状態から開状態に至るまでの蓋体の揺動がおこなわれることから、揺動軸の切換をおこなう必要がなく、蓋体の揺動は滑らかなものとなる。この構成によって、開閉動作は簡易な機構によっておこなわれることとなり、部品点数を少ないものとすることができる。
【００５０】
また、蓋体の開口端部の突出高さを低くすることが可能となり、配置スペースを小さくするとともに視覚的にも好ましいものとすることが可能となる。
【００５１】
さらに、本体がラックを有し、蓋体が揺動腕部の端側にラックと噛合するピニオン部を有する構成とする場合には、蓋体の連結腕部に対する揺動と連結腕部の本体に対する揺動とは、この噛合によって同期されるものとなる。この場合、蓋体の揺動はラックとピニオン部との噛合によって適宜規制されつつおこなわれ、所望の蓋体の揺動軌跡を得ることが可能となるとともに、蓋体の本体に対する揺動および連結腕部の本体に対する揺動はより安定したものとなる。
【００５２】
さらに、揺動角αと揺動角βとがα＞βを満たす場合、連結部材の本体に対する揺動は小さなものとなり、蓋体の開閉機構を薄型の本体にも良好に配設することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の蓋体の開閉機構の閉状態における摸式断面図である。
【図２】本発明の実施例の蓋体の開閉機構の開状態と閉状態との推移状態における摸式断面図である。
【図３】本発明の実施例の蓋体の開閉機構の開状態における摸式断面図である。
【符号の説明】
１：蓋体の開閉機構 ２：センターコンソールボックス ３：本体 ４：蓋体 ５：連結腕部 ６：開口 ７：揺動腕部 ８：枢支突片 ９：第１の揺動軸 １０：開口端部 １１：枢支穴部 １２：第２の揺動軸 １３：ラック １４：歯部 １５：ピニオン部 １６：調整手段 １７：閉位置 １８：開位置 １９：蓋体の開口端部
【発明の属する技術分野】
本発明は、開口が蓋体によって開閉されるような構造体における蓋体の開閉機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
蓋付の収納体としては従来より種々のものが知られている。例えば、自動車の車室内にはカップホルダや収納ボックス等の収納体が配設される。このような収納体の蓋体の開閉機構としては、１箇所の揺動軸を中心として蓋体を本体に対して一軸的に揺動させるものが一般的である。しかし、閉状態から開状態に至るまでの蓋体の変位角は９０°程度と非常に大きいものとなることから、蓋体の揺動を一軸的におこなう場合は、揺動軸を中心とした蓋体の揺動軌跡は大きいものとなり、蓋体開閉のためのスペースを大きくとることが必要となる。この場合、自動車の車室内など限られた空間で使用するのには適さない場合がある。また蓋体の揺動を一軸的におこなう場合、蓋体の揺動軌跡を小さいものとすると収納体に形成されるデッドスペースが大きいものとなる。さらに、収納体の長さが収納体の高さよりも長いような場合は、蓋体を開状態に配置する場合に蓋体の端部が収納体の高さよりも非常に高い位置に突出する場合があり、配置スペースが大きくなるばかりでなく視覚的にも好ましいとはいい難い。
【０００３】
したがって従来は、特開平８−１５６６９８号公報，特開平９−１３２０８５号公報，特開２００１−３３６３３５号公報などに記載されるような、揺動軸あるいは揺動中心を多軸あるいは多中心のものとすることで、これらの問題を解決することが考えられている。
【０００４】
特開平８−１５６６９８号公報に記載される蓋体の開閉機構は２箇所の回動軸を設けることで、２箇所の異なる回動中心で蓋体の回動を行うものであり、途中までの回動を一方の回動軸を中心としておこない、途中で回動軸を他方の回動軸に切換することで途中からの回動を他方の回動軸を中心として行うものである。
【０００５】
また、特開平９−１３２０８５号公報に記載される蓋体の開閉機構は、２箇所の異なるガイドレールを用いることで２箇所の異なる回動中心で蓋体の回動を行うものであり、特開平８−１５６６９８号公報に記載される蓋体の開閉機構と同様に途中で回動中心を切換することで途中までの回動と途中からの回動とを異なる回動中心によって行うものである。
【０００６】
しかしこの場合、回動軸（中心）が途中で切換されるため、蓋体の開閉は段階をもって行われることとなり、開閉動作が複雑なものとなると共に開閉動作が滑らかに行われない問題がある。
【０００７】
また、特開２００１−３３６３３５号公報に記載される蓋体の開閉機構のように、ガイド溝とスライド軸との摩擦係数を特定の範囲とすることで開閉動作を滑らかにすることも考えられているが、摩擦係数を特定の範囲に管理しつつ設計や製造を行うことは非常に困難である。
【０００８】
さらに、上述した蓋体の開閉機構はいずれも複雑な構造であり多くの部品点数を必要とすることから製造コストが高くなる等の問題もあった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記事情を考慮してなされたもので、開状態において蓋体の突出高さを低くするとともに、滑らかな開閉動作が省スペースで行われ、かつ簡単な構成である蓋体の開閉機構を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決する本発明の蓋体の開閉機構は、開口６を持つ本体３に揺動可能に枢支され該開口６を開閉する蓋体４の開閉機構であって、一端側に形成された第１の揺動軸９と他端側に形成された第２の揺動軸１２とを有し該第１の揺動軸９で前記本体３に揺動可能に枢支された連結腕部５と、揺動腕部７を有し該揺動腕部７で該第２の揺動軸１２に揺動可能に枢支された蓋体４と、該第１の揺動軸９を中心とした円弧状に配置され該本体３の側面に固定されたラック１３と、該揺動腕部７の端側に形成され該ラック１３と噛合するピニオン部１５と、からなる調整手段１６と、を有し、閉状態から開状態に至るまでの該連結腕部５に対する揺動腕部７の揺動角αと、閉状態から開状態に至るまでの該本体３に対する該連結腕部５の揺動角βと、閉状態から開状態に至るまでの蓋体４の該本体３に対する揺動角γとがγ＝α＋βを満たすとともに、該調整手段１６によって該連結腕部５と該揺動腕部７とを同期させて揺動させることを特徴とする。
【００１２】
本発明の蓋体の開閉機構においては、蓋体の本体に対する揺動は連結腕部に対する揺動腕部の揺動と、本体に対する連結腕部の揺動との２種類の揺動によっておこなわれる。したがって、閉状態から開状態に至る蓋体の揺動角γを、揺動角αと揺動角βの２つの揺動角に分けることができるため、本体に対する蓋体の揺動軌跡を小さなものとすることが可能となる。また、閉状態から開状態に至るまでの蓋体の揺動は、本体に対する連結腕部の揺動と連結腕部に対する揺動腕部の揺動との２つの揺動が足し合わされ同期されたものとしておこなわれるため、揺動軸の切換をおこなう必要がなく、蓋体の揺動は滑らかなものとなる。
【００１４】
そして、上記揺動角αと上記揺動角βとはα＞βの関係を満たすことが好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の蓋体の開閉機構は、開口を持つ本体に揺動可能に枢支され開口を開閉する蓋体の開閉機構である。
【００１６】
本発明の蓋体の開閉機構は、種々の収納体に使用することができる。例えば、自動車の車室内に配設されるカップホルダや収納ボックスに使用することもできるし、電化製品や家具等に使用することもできるし、これに限らず開口と蓋体を有し蓋体が開口を開閉するような種々のものに使用することもできる。
【００１７】
本発明の蓋体の開閉機構は本体に配設されるものであり、連結腕部と、蓋体と、調整手段とを有する。
【００１８】
本体は内部に開口を有する箱状の形状を有するものを使用することができる。本発明の蓋体の開閉機構を配設する本体は、独立したものであってもよいし、また他の何らかの装置等と一体となったものであってもよい。例えばこの本体を車室内に設置する場合には、センターコンソールボックス等の内装部材の一部を本体として利用することもできるし、箱状に形成した後にこれらの内装部材に埋設することもできるし、別途設けることもできる。いずれの場合も本体は開口を上方向に向けて配置することが好ましい。
【００１９】
蓋体は、その一面が本体の開口を閉じる蓋となり、また本体に揺動可能に枢支できる形状であればその形状を特に限定するものではないが、本体の開口を閉じた際には一面が本体外面に表出し、他面が本体の箱内部に収納されるような形状に形成されることが好ましい。また、自動車の車室内に設置する場合などは、振動による蓋体の開動作を防ぐために、蓋体および本体に蓋体と本体とをロックするロック手段を設けることがより好ましい。また、蓋体の開閉動作は手動にて行うこともできるし、付勢手段を別途設けてこの付勢手段によって付勢することによって行うこともできる。
【００２０】
連結腕部は、その一端側に第１の揺動軸を有し、他端側に第２の揺動軸を有する。また、この連結腕部は第１の揺動軸で本体に揺動可能に枢支される。ここで、連結腕部の形状は揺動角αや揺動角βと関係し、また、後述する蓋体と揺動腕部との距離と関係して種々の形状や長さに設定することができる。また、ここで用いられる枢支手段としては一般的なものを使用することができる。例えば、一方の部材に穴を設け、他方の部材に突片を設けてこの穴と突片との枢支によって各部材を揺動させることもできるし、また、これに限らず種々の枢支方法を用いることもできる。
【００２１】
本発明において、蓋体を閉状態から開状態へと移行させる開動作および蓋体を閉状態から開状態へと移行させる閉動作は揺動によって行われるものであり、本体に対して蓋体が開いた状態である開状態においては、蓋体は本体の外部に配置されることとなる。本明細書において、本体のうち、開状態において蓋体が配置される端側を本体の開口基部とし、開状態において蓋体が配置されない端側を本体の開口端部とする。また、蓋体のうち閉状態において本体の開口端部側に位置する端側を蓋体の開口端部とし、本体の開口基部側に位置する端側を蓋体の開口基部とする。
【００２２】
本発明において連結腕部は長尺状の部材であり、長尺方向の両端側に第１の揺動軸と第２の揺動軸とをそれぞれ有するものである。この連結腕部は第１の揺動軸を本体の開口端部方向に向け第２の揺動軸を本体の開口基部方向に向けて配置される。このため、連結腕部はこの第１の揺動軸を中心に本体の開口基部方向へ突出するように配置され、この第１の揺動軸を中心に揺動することとなる。連結腕部の長尺方向の長さや第１の揺動軸の本体に対する配置位置は、後述する揺動腕部の形状や配置位置，揺動角αや揺動角βの大きさ等と関連して決定される。
【００２３】
蓋体は、本体の開口方向に延びる揺動腕部を有し、この揺動腕部で連結腕部の第２の揺動軸に揺動可能に枢支される。
【００２４】
揺動腕部は、蓋体の一端より本体の開口方向に延びる形状に形成される。このうち開口方向の端部が連結腕部の第２の揺動軸に揺動可能に枢支される。また、揺動腕部は、蓋体より開口方向に延びるような形状であればその形状や配置位置は特に問わないが、蓋体は開状態において本体外部に配置されるものであるため、第２の揺動軸と蓋体との距離と、第１の揺動軸から第２の揺動軸までの距離との和が、第１の揺動軸から本体の開口基部端側までの距離以上の長さとなることが必要である。
【００２５】
また、開状態において蓋体が本体と離間して配置される場合は収納体の配置スペースが大きくなることから、開状態においては蓋体は本体に接するように配置されることが好ましい。この場合、第２の揺動軸と蓋体との距離と、第１の揺動軸から第２の揺動軸までの距離との和が、第１の揺動軸から本体の開口基部端側までの距離以上の長さとなるように構成した上で、第１の揺動軸から第２の揺動軸までの距離，第２の揺動軸と蓋体との距離，閉状態から開状態に至るまでの連結腕部に対する揺動腕部の揺動角α，および閉状態から開状態に至るまでの本体に対する連結腕部の揺動角βを適宜調整することで、開状態において蓋体が本体に接するように配置することができる。また、第２の揺動軸と蓋体との距離と、第１の揺動軸から第２の揺動軸までの距離との和が、第１の揺動軸から本体の開口基部端側までの距離と等しくなるように構成することで、開状態において蓋体が本体に接するように配置することもできる。
【００２６】
さらに、開状態において蓋体の開口端部の突出高さを低くするためには、第２の揺動軸はなるべく本体の開口端部寄りに配置されることが好ましい。
【００２７】
本発明の蓋体の開閉機構において、閉状態から開状態に至るまでの連結腕部に対する揺動腕部の揺動角αと、閉状態から開状態に至るまでの本体に対する連結腕部の揺動角βと、閉状態から開状態に至るまでの蓋体の揺動角γと、は、γ＝α＋βを満たす。このことによって揺動角γを揺動角αと揺動角βの２つの揺動角に分けることができるため、本体に対する蓋体の揺動軌跡を小さなものとすることが可能となる。そして、本発明の蓋体の開閉機構において、閉状態から開状態に至るまでの蓋体の変位は、第１の揺動軸と第２の揺動軸との２つの揺動軸による揺動がたし合わされたものとして同期されておこなわれる。したがって、揺動軸の切換を行うこと必要はなく、蓋体の揺動は滑らかなものとなる。
【００２８】
本発明の蓋体の開閉機構において、蓋体の揺動はこの２つの揺動軸による揺動によって行われることから、開閉動作は簡易な機構によっておこなわれることとなる。そして、開閉動作が簡易な機構によっておこなわれることから部品点数を少ないものとすることができる。
【００２９】
本体に対する連結腕部の揺動と、連結腕部に対する揺動腕部の揺動とは、調整手段によって同期させつつ行われる。本発明の調整手段は、連結腕部の揺動と揺動腕部の揺動とを同期させることが可能な手段であればよく、各種歯車や摩擦体等の既知の手段を使用することができる。揺動腕部の連結腕部に対する揺動と、連結腕部の本体に対する揺動とを適宜同期させつつおこなうことで、蓋体の揺動はより滑らかなものとなり、蓋体の揺動を常に所望の揺動軌跡をとるように制御することが可能となる。
【００３０】
また、この調整手段を適宜選択し組み合わせて用いることで、揺動腕部の連結腕部に対する揺動と連結腕部の本体に対する揺動とを所望の割合に規制しつつおこなうこともできる。さらに、この駆動手段に適当な切換手段を加えることで、蓋体の本体に対する揺動と連結腕部の本体に対する揺動とを所望の変化率で変化させつつ行うこともできる。これらの方法によると、蓋体の揺動軌跡をより所望かつ多様な揺動軌跡に制御することが可能となる。
【００３１】
また、本発明の蓋体の開閉機構において、本体にはラックが固定され、蓋体は揺動腕部の端側にラックと噛合するピニオン部を有する。そして、調整手段はこのラックとピニオン部とによって構成される。
【００３２】
ラックは、本体の側面に固定されたレール状の部材であり、このうち、第２の揺動軸側の面に歯部が形成されたものである。また、この歯部は第１の揺動軸を中心とした円弧状に固定されて配置されるものである。
【００３３】
ピニオン部は、揺動腕部の端側に位置しラック方向に歯部が設けられた部位である。このピニオン部の歯部とラックの歯部とは互いに噛合するように形成されている。
【００３４】
蓋体の開動作または閉動作時には、揺動腕部の揺動と連結腕部の揺動はこのラックとピニオン部との噛合によって同期されつつおこなわれる。すなわち、蓋体の開動作時には、揺動腕部の連結腕部に対する揺動に伴って、ラックと噛合するピニオン部の回転が駆動されて蓋体および連結腕部は本体下方方向に移動する。このとき第２の揺動軸は蓋体および連結腕部の移動に伴って同時に本体下方方向に移動する。ここで、揺動腕部を枢支している連結腕部は第１の揺動軸を中心として本体に対して揺動可能に枢支されている。このため、このピニオン部の回転によって揺動腕部の連結腕部に対する揺動がおこなわれるとともに、揺動腕部を第２の揺動軸で枢支している連結腕部の揺動もおこなわれる。したがって、揺動腕部の連結腕部に対する揺動および連結腕部の本体に対する揺動はラックとピニオン部との噛合によって同期されつつおこなわれることとなる。そしてこの場合、ラックは本体に固定されていることから蓋体の本体に対する揺動および連結腕部の本体に対する揺動はより安定したものとなる。
【００３５】
さらに、揺動腕部の連結腕部に対する揺動および連結腕部の本体に対する揺動はラックとピニオン部との噛合によって規制されつつおこなわれることとなり、このラックとピニオン部との噛合を適宜調整することで所望の蓋体の揺動軌跡を得ることが可能となる。
【００３６】
また、本発明の蓋体の開閉機構において、揺動角αと揺動角βとはα＞βの関係を満たすことが好ましい。
【００３７】
揺動角αと揺動角βとがα＞βを満たす場合、連結部材の本体に対する揺動は小さなものとなり、このことによって、薄型の本体にも良好に配設することが可能となる。
【００３８】
【実施例】
以下、本発明の実施例を添付図面を基にして説明する。
【００３９】
（実施例）
本発明の実施例を、蓋体の開閉機構の構造と、蓋体の開閉機構の開閉動作とに分けて説明する。本実施例の蓋体の開閉機構の閉状態における摸式断面図を図１に示し、本実施例の蓋体の開閉機構の開状態と閉状態との推移状態における摸式断面図を図２に示し、本実施例の蓋体の開閉機構の開状態における摸式断面図を図３に示す。
【００４０】
＜蓋体の開閉機構の構造＞
本実施例の蓋体の開閉機構１は、自動車の車室内に配設されるセンターコンソールボックス２の一部を本体３として、この本体３に配設されるものである。
【００４１】
本実施例の蓋体の開閉機構は、蓋体４と、連結腕部５とを有する。蓋体４は、本体３の開口６の形状とほぼ一致する長尺状の形状に形成され、この蓋体４の短尺方向の一端側には本体３の開口６方向に延びる揺動腕部７が形成されている。揺動腕部７の開口６方向の側端側には凸形状の枢支突片８が形成されている。
【００４２】
連結腕部５は長尺かつ薄板状の形状に形成されている。連結腕部５の一端には凸形状の突片である第１の揺動軸９が設けられている。この第１の揺動軸９は本体３の側面の開口端部１０側に設けられた枢支穴部１１に挿通されている。このため、連結腕部５は第１の揺動軸９で本体３に揺動可能に枢支されることとなる。また、連結腕部５の他端には穴状の第２の揺動軸１２が設けられ、この第２の揺動軸１２には揺動腕部７の枢支突片８が挿通されている。このため、蓋体４は揺動腕部７で第２の揺動軸１２に枢支されることとなる。
【００４３】
本体３の側面の所定位置には、ラック１３が固定されつつ配置されている。このラック１３は第１の揺動軸９を中心とした円弧状に配置されたレール状の部材であり、このうち、第２の揺動軸１２側の面には歯部１４が形成されている。また、揺動腕部５の端側にはこのラック１３と噛合するピニオン部１５が第２の揺動軸１２を中心とする円弧状に形成されている。本実施例においてこのラック１３とピニオン部１５とが調整手段１６を構成する。そして、蓋体４には図示しない付勢手段が設けられており、この付勢手段によって蓋体４の本体３に対する揺動が付勢されておこなわれることとなる。
【００４４】
＜蓋体の開閉機構の開閉動作＞
本実施例の蓋体の開閉機構は、閉状態においては図１に示すような配置をとっている。閉状態においては、蓋体４は図１に示す閉位置１７に配置される。開動作時には、図２に示すように、蓋体４の本体３に対する揺動が図３に示す開位置１８方向に付勢されて、揺動腕部７は第２の揺動軸１２を中心に連結腕部５に対して揺動する。このとき、同時に揺動腕部７に設けられたピニオン部１５が本体３に固定されたラック１３と噛合することにより、ピニオン部１５の回転が駆動され本体３に対する第２の揺動軸１２は本体下方方向に移動する。このため、この第２の揺動軸を枢支する連結腕部５の揺動がおこなれる。ここで、連結腕部５は第１の揺動軸９を中心に本体３に対して揺動可能に枢支されている。したがって、このとき第２の揺動軸１２とこれを枢支する連結腕部５は、第１の揺動軸９を中心に本体に対して揺動する。このため、揺動腕部７の連結腕部５に対する揺動と連結腕部５の本体３に対する揺動とは同期して行なわれ、蓋体４の揺動は、第２の揺動軸１２を中心とした揺動腕部７の連結腕部５に対する揺動と、第１の揺動軸９を中心とした連結腕部５の本体３に対する揺動との２種類の揺動が足し合わされたものとなる。
【００４５】
本実施例の蓋体の開閉機構において、開動作が完了し、蓋体４が開位置１８に移動すると、蓋体４の閉位置１７から開位置１８への揺動角γはγ＝９０°となる。また、連結腕部５に対する蓋体４の揺動角αはα＝６０°となり、本体３に対する連結腕部５の揺動角βはβ＝３０°となる。したがって、閉状態から開状態に至るまでの連結腕部５に対する蓋体４の揺動角αと、閉状態から開状態に至るまでの連結腕部５の揺動角β、開状態から閉状態に至るまでの蓋体４の揺動角γとは、γ＝α＋βを満たすこととなり、蓋体４の揺動角γは揺動角αと揺動角βとに分けられることとなる。
【００４６】
また、閉動作時には、蓋体４の連結腕部５に対する揺動と連結腕部５の本体３に対する揺動とは開動作と逆方向の揺動となり、この揺動がおこなわれることによって、蓋体４は開位置１８から閉位置１７へと変位する。このときも、開動作時と同様に変位角γ，揺動角αおよび揺動角βの関係はγ＝α＋βを満たすものとなる。
【００４７】
また、閉状態において蓋体４の開口端部１９は本体３に対して下がった位置に配置されることとなる。したがって、蓋体４の開口端部１９が本体３の高さよりも非常に高い位置に配置されることは防止される。
【００４８】
なお本実施例は、連結腕部の揺動を揺動腕部の揺動に同期させるものであるが、揺動腕部の揺動を連結腕部の揺動に同期させることも可能である。例えば、連結腕部の揺動をモータ等によっておこない、この揺動を調整手段によって揺動腕部に伝達して揺動腕部の揺動を連結腕部の揺動に同期させることも可能であるし、その他の方法によって揺動腕部の揺動を連結腕部の揺動に同期させることも可能である。
【００４９】
【発明の効果】
以上述べてきたように、本発明の蓋体の開閉機構によると、蓋体の揺動は揺動腕部の連結腕部に対する揺動と、連結腕部の本体に対する揺動との２種類の揺動によっておこなわれる。したがって、閉状態から開状態に至る蓋体の揺動角γを、揺動角αと揺動角βの２つの揺動角に分けることができるため、本体に対する蓋体の揺動軌跡を小さなものとすることが可能となる。また、この２つの揺動軸による揺動が同時に行われることによって閉状態から開状態に至るまでの蓋体の揺動がおこなわれることから、揺動軸の切換をおこなう必要がなく、蓋体の揺動は滑らかなものとなる。この構成によって、開閉動作は簡易な機構によっておこなわれることとなり、部品点数を少ないものとすることができる。
【００５０】
また、蓋体の開口端部の突出高さを低くすることが可能となり、配置スペースを小さくするとともに視覚的にも好ましいものとすることが可能となる。
【００５１】
さらに、本体がラックを有し、蓋体が揺動腕部の端側にラックと噛合するピニオン部を有する構成とする場合には、蓋体の連結腕部に対する揺動と連結腕部の本体に対する揺動とは、この噛合によって同期されるものとなる。この場合、蓋体の揺動はラックとピニオン部との噛合によって適宜規制されつつおこなわれ、所望の蓋体の揺動軌跡を得ることが可能となるとともに、蓋体の本体に対する揺動および連結腕部の本体に対する揺動はより安定したものとなる。
【００５２】
さらに、揺動角αと揺動角βとがα＞βを満たす場合、連結部材の本体に対する揺動は小さなものとなり、蓋体の開閉機構を薄型の本体にも良好に配設することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の蓋体の開閉機構の閉状態における摸式断面図である。
【図２】本発明の実施例の蓋体の開閉機構の開状態と閉状態との推移状態における摸式断面図である。
【図３】本発明の実施例の蓋体の開閉機構の開状態における摸式断面図である。
【符号の説明】
１：蓋体の開閉機構 ２：センターコンソールボックス ３：本体 ４：蓋体 ５：連結腕部 ６：開口 ７：揺動腕部 ８：枢支突片 ９：第１の揺動軸 １０：開口端部 １１：枢支穴部 １２：第２の揺動軸 １３：ラック １４：歯部 １５：ピニオン部 １６：調整手段 １７：閉位置 １８：開位置 １９：蓋体の開口端部
Claims (2)
- 開口６を持つ本体３に揺動可能に枢支され該開口６を開閉する蓋体４の開閉機構であって、
一端側に形成された第１の揺動軸９と他端側に形成された第２の揺動軸１２とを有し該第１の揺動軸９で前記本体３に揺動可能に枢支された連結腕部５と、
揺動腕部７を有し該揺動腕部７で該第２の揺動軸１２に揺動可能に枢支された蓋体４と、
該第１の揺動軸９を中心とした円弧状に配置され該本体３の側面に固定されたラック１３と、該揺動腕部７の端側に形成され該ラック１３と噛合するピニオン部１５と、からなる調整手段１６と、を有し、
閉状態から開状態に至るまでの該連結腕部５に対する揺動腕部７の揺動角αと、閉状態から開状態に至るまでの該本体３に対する該連結腕部５の揺動角βと、閉状態から開状態に至るまでの蓋体４の該本体３に対する揺動角γとがγ＝α＋βを満たすとともに、
該調整手段１６によって該連結腕部５と該揺動腕部７とを同期させて揺動させることを特徴とする蓋体の開閉機構。 - 前記揺動角αと前記揺動角βとはα＞βの関係を満たす請求項１に記載の蓋体の開閉機構。
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