JP4397331B2 - 可動体の動作機構 - Google Patents

Description

この発明は、本体に回動軸をもって、基準位置と展開位置とに亘る回動を可能とした状態で組み付けられた可動体を動作させる機構の改良に関する。

蓋体の開閉支持機構として、蓋体の回動軸、本体側に設けられたトーションバネのばね一端の固定部、蓋体側に設けられたトーションバネのばね他端の固定部とが略一直線になった状態（中立状態）から少しでも閉蓋方向に蓋体が移動されるとこのトーションバネのばね両端を広げ出す向きの弾性復帰により蓋体が強制的に閉じられ、一方、この中立状態から少しでも開蓋方向に蓋体が移動されるとこのトーションバネのばね両端を広げ出す向きの弾性復帰により蓋体が強制的に開かれるようにしたものがある。（特許文献１参照）

この支持機構にあっては、前記中立状態を越える位置までは蓋体を手動で操作することとなるが、中立状態に近くなってくるとその操作感（抵抗感など）は中立状態の操作感と大差がなくなるため、中立状態に至ったかどうか、また、これを越えたかどうかは、操作者においてはその操作感において明確に認識し難いものであった。
特開平８−１５６６９８号公報

この発明が解決しようとする主たる問題点は、本体に基準位置と展開位置との間に亘る回動を可能として組み付けられた可動体を、両位置の中間位置を越える位置まで回動操作した後は付勢によりいわば自動的に回動させるようにした機構において、この中間位置を越えたかどうかを操作者に明確に認識させるようにする点にある。

前記問題点を解決するために、この発明にあっては、可動体の動作機構を以下の（１）〜（６）の構成を備えたものとした。
（１）基準位置と展開位置とに亘る回動を可能にした状態で本体に回動軸をもって組み付けられた可動体の動作機構であって、
（２）可動体に備えられるカムと、本体に備えられてこのカムのカム面に案内される摺動子及びこの摺動子の付勢手段とを備えており、
（３）摺動子は、可動体の回動軸に近接する向き、及び、離隔する向きにスライド移動可能に支持されており、
（４）付勢手段は、摺動子を、回動軸に近接する向き、又は、回動軸から離隔する向きに、常時付勢しており、この付勢によって摺動子がカムのカム面に常時圧接されるようになっており、
（５）カムは、付勢手段による摺動子の付勢側と反対側に突き出す頂部を有しており、
（６）このカムのカム面のうち、頂部を挟んだ一方側にある部分がこの部分に摺動子が圧接されるときに前記付勢により可動体を基準位置に位置づけさせる向きの力をこの可動体に作用させるようになっていると共に、
頂部を挟んだ他方側にある部分がこの部分に摺動子が圧接されるときに前記付勢により可動体を展開位置に位置づけさせる向きの力をこの可動体に作用させるようになっている。

摺動子の付勢手段の付勢により、この摺動子がカムのカム面のうち頂部を挟んだ一方側にある部分に圧接されているときには、可動体は基準位置に安定的に位置づけられる。また、摺動子の付勢手段の付勢により、この摺動子がカムのカム面のうち頂部を挟んだ他方側にある部分に圧接されているときには、可動体は展開位置に安定的に位置づけられる。

基準位置にある可動体を展開位置に向けて回動操作するときには、カムの頂部に摺動子が接する位置、つまり、両者の中間位置を越えるまでは摺動子の付勢手段の付勢により可動体にはこの可動体を基準位置に位置づけさせる向きの力が作用されると共に、中間位置を越えると可動体には直ちにこの可動体を展開位置に向かわせる力が作用され、（抵抗感が急激に減少する。）中間位置を越えると可動体は展開位置まで付勢手段の付勢力によって回動される。

一方、展開位置にある可動体を基準位置に向けて回動操作するときには両者の中間位置を越えるまでは摺動子の付勢手段の付勢により可動体にはこの可動体を展開位置に位置づけさせる向きの力が作用されると共に、中間位置を越えると可動体には直ちにこの可動体を基準位置に向かわせる力が作用され、（抵抗感が急激に減少する。）中間位置を越えると可動体は基準位置まで付勢手段の付勢力によって回動される。

すなわち、かかる機構にあっては、付勢手段の付勢によってカムのカム面に常時圧接される摺動子によって可動体の回動に規則性と一定の抵抗とを常時付与させることができると共に、摺動子が付勢手段の付勢に抗しながらカムの頂部を乗り越える前と後とで可動体に作用される力の向きを直ちに明確に変化させて、この力の向きの変化、つまり、可動体を展開位置に向けて回動操作するにあたってはそれ以上この向きに可動体を回動操作しなくても可動体がいわば自動的にこの向きに回動を開始する始点を、また、可動体を基準位置に向けて回動操作するにあたってはそれ以上この向きに可動体を回動操作しなくても可動体がいわば自動的にこの向きに回動を開始する始点を、それぞれ操作者に確実に認識させることができる。これにより、かかる機構によれば、いわば自動的に可動体が回動を開始する時点に至る前に操作者が誤ってその回動操作を中止してしまい可動体が回動操作前の位置に復帰してしまうような事態を生じさせ難くすることができる。

前記摺動子を、ローラ周面をカムのカム面に圧接させるローラによって構成させておくこともある。

このようにした場合、さらに、可動体は、その回動の過程において、カムのカム面にローラのローラ周面をこのローラを回転させながら圧接させるものとされ、この可動体の回動を抵抗少なく、また、スムースなものとさせることができる。

前記可動体の回動に制動を付与するダンパ装置を備えさせておくこともある。

このようにした場合、さらに、操作者の中間位置までの回動操作後の付勢手段の付勢による可動体のいわば自動的な回動をゆったりとしたものとするなど、可動体の回動を高級感などの高い動きとすることができる。

前記可動体を、基準位置において本体内に納まり、かつ、展開位置で本体の開口から少なくとも一部を突き出させる収納体とさせておくこともある。

このようにした場合、さらに、基準位置においてはこの収納体が本体内に納まった状態を安定的に維持させることができ、かつ、展開位置においては本体の開口から収納体の少なくとも一部が突き出された状態を安定的に維持させることができる。そして、この収納体が展開位置にある状態において収納体内に被収納物を納め、あるいは、収納体内より被収納物を取り出すようにすることができる。

また、収納体を自動車用小物入れとさせておくこともある。

このようにした場合、さらに、走行中の振動などによってこの小物入れが基準位置および展開位置のいずれにおいてもガタついたりしないようにでき、この小物入れに高級感を付与することができる。

この発明にかかる動作機構によれば、可動体がいわば自動的に回動を開始する位置、つまり、可動体の基準位置と展開位置との間の中間位置を越える位置まで可動体を回動操作したことを、カムの頂部を可動体の回動操作によって付勢手段の付勢に抗して乗り越える摺動子のこの乗り越えによって、その操作者に操作感の変化として明確に認識させることができる。また、カムの形状を調整するだけで、可動体の回動にあたっての抵抗を増減させたり、中間位置となる可動体の回動位置を変えることができる特徴を有する。

以下、図１ないし図１５に基づいて、この発明を実施するための最良の形態について説明する。

なお、ここで図１ないし図１０は、実施の形態にかかる動作機構の一つを、図１１は、図１ないし図１０の例と構成要素の配置を一部変更させた一つの例を、図１２ないし図１５は、図１ないし図１０の例と構成要素の配置を一部変更させた他の一つの例を、それぞれ示しており、これらにおいて同一又は実質的に同一の構成要素には同じ符号を付している。

具体的には、図１〜図３は、可動体２が基準位置にある様子を、図４〜図７は、可動体２が中間位置にある様子を、図８〜図１０は、可動体２が展開位置にある様子を、それぞれ側方から見て示しており、図２、図６、図９は図１、図４、図８からスライダ８と引っ張りコイルバネ６０を取り去った様子を、図３、図７、図１０は、図２、図６、図９における本体１の側板１４を破断した場合の様子を、それぞれ示している。

また、図１１は、可動体２が基準位置にある様子を側方から見て示している。

また、図１２は、可動体２が基準位置にある様子を側方から見て示しており、図１３〜図１５は、図１２の状態から本体１の側板１４をカム４のみ残して破断して示しており、図１３は可動体２が基準位置に、図１４は中間位置に、図１５は展開位置にある。

この実施の形態にかかる動作機構は、本体１に回動軸３をもって、基準位置と展開位置とに亘る回動を可能とした状態で組み付けられた可動体２に対し、
基準位置から展開位置に回動操作するときには両者の中間位置を越えるまでは基準位置に位置づけさせる向きの力を作用させると共に、中間位置を越えると直ちに展開位置に向かわせる力を作用させ、
一方、展開位置から基準位置に回動操作するときには両者の中間位置を越えるまでは展開位置に位置づけさせる向きの力を作用させると共に、中間位置を越えると直ちに基準位置に向かわせる力を作用させるように、機能するものである。

かかる可動体２としては、本体１に回動可能に組み付けられるものであればいかなる構成のものでも良いが、典型的には、開口を備えた本体１のこの開口を基準位置において塞ぐ蓋体や、開口を備えた本体１のこの開口から展開位置において少なくとも一部を突き出させる収納体２’などが予定される。

かかる可動体２を、基準位置において本体１内に納まり、かつ、展開位置で本体１の開口１０から少なくとも一部を突き出させる収納体２’とした場合、基準位置においてはこの収納体２’が本体１内に納まった状態を安定的に維持させることができ、かつ、展開位置においては本体１の開口１０から収納体２’の少なくとも一部が突き出された状態を安定的に維持させることができる。そして、この収納体２’が展開位置にある状態において収納体２’内に被収納物を納め、あるいは、収納体２’内より被収納物を取り出すようにすることができる。

また、かかる収納体２’を自動車用小物入れとした場合、走行中の振動などによってこの小物入れが基準位置および展開位置のいずれにおいてもガタついたりしないようにでき、この小物入れに高級感を付与することができる。

図示の例では、この実施の形態にかかる機構をかかる小物入れについて適用した例を示している。

かかる機構は、カム４と、摺動子５と、この摺動子５の付勢手段６とを備えている。

カム４は、本体１及び可動体２のいずれか一方に備えられる。一方、摺動子５および摺動子５の付勢手段６は、本体１及び可動体２の他方に備えられる。摺動子５はかかるカム４のカム面４０に案内される。より具体的には、これら（カム４、摺動子５、付勢手段６）は、本体１及び可動体２における回動軸３の軸線に交叉する向きにある側部に備えられる。

かかる摺動子５は、可動体２の回動軸３に近接する向き、及び、離隔する向きにスライド移動可能に、本体１及び可動体２のどちらかに支持されている。

付勢手段６は、摺動子５を、回動軸３に近接する向き、又は、回動軸３から離隔する向きに、常時付勢しており、この付勢によって摺動子５がカム４のカム面４０に常時圧接されるようになっている。

カム４は、付勢手段６による摺動子５の付勢側と反対側に突き出す頂部４１を有している。

そして、このカム４のカム面４０のうち、頂部４１を挟んだ一方側にある部分がこの部分に摺動子５が圧接されるときに前記付勢により可動体２を基準位置に位置づけさせる向きの力をこの可動体２に作用させるようになっていると共に、
頂部４１を挟んだ他方側にある部分がこの部分に摺動子５が圧接されるときに前記付勢により可動体２を展開位置に位置づけさせる向きの力をこの可動体２に作用させるようになっている。

摺動子５の付勢手段６の付勢により、この摺動子５がカム４のカム面４０のうち頂部４１を挟んだ一方側にある部分（以下第一部分４２という。）に圧接されているときには、可動体２は基準位置に安定的に位置づけられる。また、摺動子５の付勢手段６の付勢により、この摺動子５がカム４のカム面４０のうち頂部４１を挟んだ他方側にある部分（以下第二部分４３という。）に圧接されているときには、可動体２は展開位置に安定的に位置づけられる。

基準位置にある可動体２を展開位置に向けて回動操作するときには、カム４の頂部４１に摺動子５が接する位置、つまり、両者の中間位置を越えるまでは摺動子５の付勢手段６の付勢により可動体２にはこの可動体２を基準位置に位置づけさせる向きの力が作用されると共に、中間位置を越えると可動体２には直ちにこの可動体２を展開位置に向かわせる力が作用され、（抵抗感が急激に減少する。）中間位置を越えると可動体２は展開位置まで付勢手段６の付勢力によって回動される。

一方、展開位置にある可動体２を基準位置に向けて回動操作するときには両者の中間位置を越えるまでは摺動子５の付勢手段６の付勢により可動体２にはこの可動体２を展開位置に位置づけさせる向きの力が作用されると共に、中間位置を越えると可動体２には直ちにこの可動体２を基準位置に向かわせる力が作用され、（抵抗感が急激に減少する。）中間位置を越えると可動体２は基準位置まで付勢手段６の付勢力によって回動される。

すなわち、かかる機構にあっては、付勢手段６の付勢によってカム４のカム面４０に常時圧接される摺動子５によって可動体２の回動に規則性と一定の抵抗とを常時付与させることができると共に、摺動子５が付勢手段６の付勢に抗しながらカム４の頂部４１を乗り越える前と後とで可動体２に作用される力の向きを直ちに明確に変化させて、この力の向きの変化、つまり、可動体２を展開位置に向けて回動操作するにあたってはそれ以上この向きに可動体２を回動操作しなくても可動体２がいわば自動的にこの向きに回動を開始する始点を、また、可動体２を基準位置に向けて回動操作するにあたってはそれ以上この向きに可動体２を回動操作しなくても可動体２がいわば自動的にこの向きに回動を開始する始点を、それぞれ操作者に確実に認識させることができる。これにより、かかる機構によれば、いわば自動的に可動体２が回動を開始する時点に至る前に操作者が誤ってその回動操作を中止してしまい可動体２が回動操作前の位置に復帰してしまうような事態を生じさせ難くすることができる。

図示の例にあっては、かかる機構を、天板１１、底板１２、背板１３、および、左右側板１４、１４を備え、前面を開放させた本体１に対して、
基準位置においてこの本体１内に納まり、かつ、展開位置においてその上部を本体１の開放された前面から前方に突き出させるように回動可能に組み付けられた可動体２（収納体２’）について適用している。

かかる収納体２’は、基準位置において略鉛直に位置して前記本体１の開放された前面（開口１０）を基準位置においておおむね塞ぐ大きさを備えた前板２０と、背板２１と、底板２２と、左右側板２３、２３とを備え、かつ、天面を開放させており、展開位置において前記のように前方に突き出される上部におけるこの開放された天面（開口２４）より、その内部に被収納物を入れ込め、また、内部から取り出せるように構成されている。

また、図示の例にあっては、収納体２’の上下方向略中程で、かつ、前後方向略中程の位置において、本体１の左右においてそれぞれ本体１の側板１４に形成された軸穴１５に入れ込ませた回動軸３を収納体２’の側板２３に止め付けることにより、この回動軸３を中心として、基準位置と展開位置との間に亘って収納体２’が回動されるようになっている。

また、図示の例にあっては、本体１および収納体２’の左右にそれぞれ、前記機構が一組づつ備えられている。

図１ないし図１０に示される例にあっては、カム４が収納体２’の側板２３の外面に形成されており、摺動子５とその付勢手段６が本体１の側板１４に備えられている。

この例では、摺動子５は、本体１の側板１４の外面に回動軸３側から後方に向けて斜め下がりとなるように形成された隆起部状をなすレール７に沿ってスライド移動可能にこのレール７に組み合わされたスライダ８に備えられている。この例では、レール７の突き出し面と本体１の側板１４の内面との間に亘ってこのレール７の延長方向に沿った長穴７０が貫通状態に設けられていると共に、スライダ８にこの長穴７０を通って本体１の側板１４の内面より先に入り込む軸部８０と、この軸部８０の先端にこの軸部８０の軸線を中心とした回転可能にこの軸部８０に組み付けられたローラ８１とが備えられている。そして、このローラ８１のローラ周面が収納体２’に形成された前記カム４のカム面４０に圧接されるようになっている。すなわち、この例では、かかるローラ８１が摺動子５として機能するようになっている。

これにより、この例にあっては、可動体２（収納体２’）は、その回動の過程において、カム４のカム面４０にローラ８１のローラ周面をこのローラ８１を回転させながら圧接させるものとされ、この可動体２の回動を抵抗少なく、また、スムースなものとさせることができる。

また、この例にあっては、スライダ８の下端側の両側にそれぞれ引っかけ片８２が形成されており、スライダ８を間において配された一対の引っ張りコイルバネ６０、６０がそれぞれ、回動軸３の近傍にバネ上端を止着させ、かつ、バネ下端をこの引っかけ片８２に止着させている。これにより、この例にあっては、このバネによって摺動子５は常時回動軸３に近接する向きに付勢されている。すなわち、この例にあっては、このバネ６０が付勢手段６として機能するようになっている。

また、この例にあっては、カム４は、収納体２’の側板２３の外面から突き出す隆起部状をなすように構成されている。かかるカム４は、付勢手段６の付勢側（この例では、回動軸３側）と反対側に頂部４１を有していると共に、この頂部４１の形成側にある側板からの立ち上がり面をカム面４０としている。

前記中間位置において、回動軸３と、かかるカム４の頂部４１と、摺動子５とが略一直線上に並び、バネ６０は最も引き延ばされる。（図４）この中間位置において、かかるカム面４０の第一部分４２は、かかる直線を挟んだ上側にあって、上方に向かうに連れてかかる直線から次第に離れ出す輪郭を持ち、また、かかるカム面４０の第二部分４３は、かかる直線を挟んだ下側であって、上方に向かうに連れてかかる直線から次第に離れ出す輪郭を持つようになっている。これにより、前記基準位置と中間位置との間では、回動軸３の下方において第一部分４２に圧接される摺動子５によって可動体２にはこの可動体２を基準位置に位置づけさせようとする力が作用され、（図１）一方、前記展開位置と中間位置との間では、回動軸３の下方において第二部分４３に圧接される摺動子５によって可動体２にはこの可動体２を展開位置に位置づけさせようとする力が作用されるようになっている。（図８）

なお、この例にあっては、可動体２の回動に制動を付与するダンパ装置９が備えられており、操作者の中間位置までの回動操作後の付勢手段６の付勢による可動体２のいわば自動的な回動をゆったりとしたものとするなど、高級感などの高い動きとすることができるようになっている。

この例にあっては、収納体２’の側板２３の後端にラック９０が形成されていると共に、本体１の側板１４に開設されたはめ込み穴１６に、内部にシリコンオイルなどの粘性流体が封入されたケース９２と、このケース９２内に納められた回動軸３を備えたピニオン９３とを備えたいわゆるダンパ具９１が、ピニオン９３を内方に向けるようにして嵌め付けられており、このピニオン９３が前記ラック９０に噛み合うようになっている。これにより、収納体２’が回動されピニオン９３が回転されると回動軸３には粘性流体の抵抗が作用されることから収納体２’のこの回動にこの抵抗に基づく制動を付与することが可能とされる。

図１１に示される例にあっては、スライダ８の上端側の両側にそれぞれ引っかけ片８２が形成されており、ケースの下部側にバネ下端を止着させた付勢手段６となる引っ張りコイルバネ６０のバネ上端がこの引っかけ片８２に止着されるようになっている。これにより、この例にあっては、このバネ６０によって摺動子５は常時回動軸３から離隔する向きに付勢されている。

また、この例にあっても、カム４は、収納体２’の側板２３の外面から突き出す隆起部状をなすように構成されている。かかるカム４は、付勢手段６の付勢側（この例では、回動軸３から離れる側）、と反対側（この例では、回動軸３の側）に頂部４１を有していると共に、この頂部４１の形成側にある側板からの立ち上がり面をカム面４０としている。この例にあっては、基準位置において、この頂部４１を挟んだ後方側がカム面４０の第一部分４２、前方側がカム面４０の第二部分４３となるようになっている。

図１２ないし図１５に示される例にあっては、カム４が本体１の側板１４の内面に形成されており、摺動子５とその付勢手段６が収納体２’の側板２３に備えられている。

この例では、摺動子５は、基準位置において、収納体２’の側板２３の外面に回動軸３側から後方に向けて斜め下がりとなるように形成された隆起部状をなすレール７に沿ってスライド移動可能にこのレール７に組み合わされたスライダ８に備えられている。

また、この例にあっては、スライダ８の下端側の両側にそれぞれ引っかけ片８２が形成されており、スライダ８を間において配された一対の引っ張りコイルバネ６０、６０がそれぞれ、回動軸３の近傍にバネ上端を止着させ、かつ、バネ下端をこの引っかけ片８２に止着させている。これにより、この例にあっては、このバネ６０によって摺動子５は常時回動軸３に近接する向きに付勢されている。すなわち、この例にあっては、このバネが付勢手段６として機能するようになっている。

また、この例にあっては、カム４は、本体１の側板１４の内面から突き出す隆起部状をなすように構成されている。かかるカム４は、付勢手段６の付勢側（この例では、回動軸３側）と反対側に頂部４１を有していると共に、この頂部４１の形成側にある側板からの立ち上がり面をカム面４０としている。

前記中間位置において、回動軸３と、かかるカム４の頂部４１と、摺動子５とが略一直線上に並び、バネは最も引き延ばされる。（図１４）この中間位置において、かかるカム面４０の第一部分４２は、かかる直線を挟んだ下側にあって、上方に向かうに連れてかかる直線から次第に離れ出す輪郭を持ち、また、かかるカム面４０の第二部分４３は、かかる直線を挟んだ上側であって、上方に向かうに連れてかかる直線から次第に離れ出す輪郭を持つようになっている。これにより、前記基準位置と中間位置との間では、回動軸３の下方において第一部分４２に圧接される摺動子５によって可動体２にはこの可動体２を基準位置に位置づけさせようとする力が作用され、（図１２、図１３）一方、前記展開位置と中間位置との間では、回動軸３の下方において第二部分４３に圧接される摺動子５によって可動体２にはこの可動体２を展開位置に位置づけさせようとする力が作用されるようになっている。（図１５）

動作機構の側面構成図 同スライダ８と付勢手段６とを省略した側面構成図 同本体１の一部を破断して示した側面構成図 動作機構の側面構成図 図４におけるＡ−Ａ線断面図 同スライダ８と付勢手段６とを省略した側面構成図 同本体１の一部を破断して示した側面構成図 動作機構の側面構成図 同スライダ８と付勢手段６とを省略した側面構成図 同本体１の一部を破断して示した側面構成図 動作機構の側面構成図 動作機構の側面構成図 同本体１の一部を破断して示した側面構成図 同本体１の一部を破断して示した側面構成図 同本体１の一部を破断して示した側面構成図

符号の説明

１ 本体
２ 可動体
３ 回動軸
４ カム
４０ カム面
４１ 頂部
５ 摺動子
６ 付勢手段

Claims (5)

1. 基準位置と展開位置とに亘る回動を可能にした状態で本体に回動軸をもって組み付けられた可動体の動作機構であって、
   可動体に備えられるカムと、本体に備えられてこのカムのカム面に案内される摺動子及びこの摺動子の付勢手段とを備えており、
   摺動子は、可動体の回動軸に近接する向き、及び、離隔する向きにスライド移動可能に支持されており、
   付勢手段は、摺動子を、回動軸に近接する向き、又は、回動軸から離隔する向きに、常時付勢しており、この付勢によって摺動子がカムのカム面に常時圧接されるようになっており、
   カムは、付勢手段による摺動子の付勢側と反対側に突き出す頂部を有しており、
   このカムのカム面のうち、頂部を挟んだ一方側にある部分がこの部分に摺動子が圧接されるときに前記付勢により可動体を基準位置に位置づけさせる向きの力をこの可動体に作用させるようになっていると共に、
   頂部を挟んだ他方側にある部分がこの部分に摺動子が圧接されるときに前記付勢により可動体を展開位置に位置づけさせる向きの力をこの可動体に作用させるようになっていることを特徴とする可動体の動作機構。
2. 摺動子が、ローラ周面をカムのカム面に圧接させるローラによって構成されていることを特徴とする請求項１記載の可動体の動作機構。
3. 可動体の回動に制動を付与するダンパ装置を備えていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の可動体の動作機構。
4. 可動体が、基準位置において本体内に納まり、かつ、展開位置で本体の開口から少なくとも一部を突き出させる収納体であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の可動体の動作機構。
5. 収納体が自動車用小物入れであることを特徴とする請求項４記載の可動体の動作機構。

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