JP5364047B2

JP5364047B2 - ヒンジ装置

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Publication number: JP5364047B2
Application number: JP2010139759A
Authority: JP
Inventors: 寿中曽称
Original assignee: Piolax Inc
Current assignee: Piolax Inc
Priority date: 2010-06-18
Filing date: 2010-06-18
Publication date: 2013-12-11
Anticipated expiration: 2030-06-18
Also published as: CN102330734B; US8584322B2; CN102330734A; JP2012002317A; US20110308043A1

Description

本発明は、軸部および軸受部を備えるヒンジ装置に関する。

車両のコンソールボックスのリッドに、リッドと収納箱とを連結するヒンジ装置が取り付けられる。たとえば特許文献１には、軸部に複数の凹部を形成し、軸穴部に凹部に対応する複数の凸部を形成したプラスチック一体成形型ヒンジ構造が開示されている。

特開平６−１０９４１号公報

特許文献１の技術では、軸穴部の凸部が軸部の凹部に落ち込んだときにいわゆるクリック感が得られる構成であるが、経年変形により凸部が摩耗した場合、クリック感が損なわれる。また軸穴部の直径が軸部の直径より大きいため凸部の先端のみによって軸部を支持する構造となっているため、軸穴部と軸部との摺動抵抗が得られにくい。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、十分なクリック感が長期的に安定して得られ、軸部および軸受部の相対回転中における軸部と軸受部との摩擦力を高めるヒンジ装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様のヒンジ装置は、突設部を有する軸部と、突設部を挿入して相対回動させる挿入孔を有する軸受部と、を備えるヒンジ装置であって、突設部は、外周面において軸方向に延在する第１平面部を有する。挿入孔は、内周面において軸方向に延在する第２平面部を有する。突設部の軸方向に直交する断面の外周の外接円の直径が、挿入孔の軸方向に直交する断面の内接円の直径より大きく、突設部および挿入孔の少なくともいずれか一方は、弾性を有する。

この態様によると、突設部および挿入孔の相対回転中に第１平面部および第２平面部が合わさったときにユーザにクリック感を伝達することが可能となる。また、第１平面部および第２平面部は形状の経年変形が生じにくい。また、突設部および挿入孔のいずれか一方に弾性を有するので、突設部の軸方向に直交する断面の外周の外接円の直径が、挿入孔の軸方向に直交する断面の内接円の直径より大きいという関係を無理なく増やすことができ、クリック感が向上できる。

本発明によれば、長期的に十分なクリック感が安定して得られ、軸部および軸受部の相対回転中における軸部と軸受部との摩擦力を向上することができる。

実施形態に係るコンソールボックスの斜視図である。実施形態に係るヒンジ装置の斜視図である。実施形態に係る突設部および挿入孔の断面図である。（ａ）および（ｂ）は実施形態に係る挿入孔に突設部を挿入した状態の断面図である。挿入孔と突設部との摩擦により生じるトルク、およびリッドの開度の関係性を示す図である。実施形態に係るヒンジ装置の第１変形例の一部を示す図である。（ａ）および（ｂ）は実施形態に係るヒンジ装置の第２変形例の一部を示す図である。（ａ）および（ｂ）は実施形態に係るヒンジ装置の第３変形例の一部を示す図である。（ａ）および（ｂ）は図８に示す軸部および軸受部の挿入時の断面図である。

以下、本発明を実施形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図面における部材の寸法は、理解を容易にするために適宜拡大、縮小して示される。

図１は、実施形態に係るコンソールボックス１の斜視図である。コンソールボックス１は、たとえば車両の運転席と助手席の間に配置される。コンソールボックス１は、リッド２、収納箱３およびヒンジ装置１０を備える。リッド２は、全開状態において自立する。ヒンジ装置１０は、リッド２を回動自在に収納箱３に連結する。

図２は、実施形態に係るヒンジ装置１０の斜視図である。ヒンジ装置１０は、軸受部２０、第１軸部４０ａおよび第２軸部４０ｂを備える。第１軸部４０ａおよび第２軸部４０ｂを区別しない場合は「軸部４０」という。

第１軸部４０ａおよび第２軸部４０ｂは、同じ形状であってよく、左右で共用可能であってよい。軸部４０は、基部４１に形成された固定部４８にピンを挿入することで収納箱３に固定される。軸部４０は、基部４１から突設する突設部４２を有する。突設部４２は円筒形状に形成され、突設部４２の外周面には軸方向に延在する第１平面部４６が形成される。突設部４２の先端には軸方向に伸びる脚部４４が設けられる。脚部４４の直径は突設部４２の直径より小さい。脚部４４には４つのスリット５０が形成され、脚部４４が４本に分かれている。脚部４４の先端には脚部４４より大径のフランジ部４５が形成される。

軸受部２０は、軸受本体部２８の左右に挿入孔２２を有し、挿入孔２２には軸部４０の脚部４４および突設部４２が挿入される。これにより軸受部２０は軸部４０に軸支される。軸受本体部２８は、軸方向に直交する断面が扇形に形成される。軸受部２０のリッド連結部２４にはコンソールボックスのリッドが連結され、リッドとともに一体に回動する。挿入孔２２の内周面には軸方向に延在する第２平面部２６が形成される。第２平面部２６位置および形状は第１平面部４６に応じて形成される。たとえば、挿入孔２２および突設部４２のそれぞれにおいて同じ幅および同じ奥行きの第２平面部２６と第１平面部４６とが２つずつ形成され、それぞれ２つの平面が軸心に対して対称的な位置に配置される。

図３は、実施形態に係る突設部４２および挿入孔２２の断面図を示す。図３（ａ）は突設部４２の軸方向に直交する断面図を示し、図３（ｂ）は挿入孔２２の軸方向に直交する断面図を示す。

図３（ａ）に示す突設部４２の断面には２つの第１平面部４６が対向して形成される。なお第１平面部４６の数は２つに限定するものではなく、１つであってもよく、また３つ以上であってもよい。突設部４２の軸心は中空に形成され、これにより突設部４２が弾性を有するように構成されている。スリットを設けることで突設部４２に弾性を持たせてもよいが、本実施形態のように軸心を中空にして突設部４２に弾性を持たせることで突設部４２の弾性変形を抑えることができる。図３（ａ）では、突設部４２の断面の外周に接する内接円６２の直径Ｄ１と、突設部４２の断面の外周に接する外接円６４の直径Ｄ２とを示す。

図３（ｂ）に示す挿入孔２２の断面には２つの第２平面部２６が対向して形成される。なお第２平面部２６は第１平面部４６に応じて個数、位置および形状が形成される。図３（ｂ）では、挿入孔２２の断面の内周に接する内接円６６の直径Ｄ３と、挿入孔２２の断面の内周に接する外接円６８の直径Ｄ４とを示す。

図４は、実施形態に係る挿入孔２２に突設部４２を挿入した状態の断面図を示す。図４（ａ）はリッド２を開き始めるときの挿入孔２２および突設部４２の回転位置の関係を示し、図４（ｂ）はリッド２が全開したときの挿入孔２２および突設部４２の回転位置の関係を示す。リッド２は閉じた水平状態から全開した起立状態になるまでに約９０度回転する。

図４（ａ）に示すように第１平面部４６と第２平面部２６とが回転中に合わさってない状態を第１状態とし、図４（ｂ）に示す第１平面部４６と第２平面部２６とが回転中に合わさった状態を第２状態とする。第１平面部４６と第２平面部２６とが合わさった状態とは互いの平面がぴったり密着して面接触している状態をいい、第１平面部４６と第２平面部２６とが合わさっていない状態とは互いの平面が面接触していない状態をいう。なお、図４（ａ）には軸部４０の曲面と軸受部２０の第２平面部２６とは線接触した状態を示すが、その状態に限られず面接触してもよい。

実施形態に係るヒンジ装置１０では、突設部４２の断面の外周に接する外接円６４の直径Ｄ２を、挿入孔２２の断面に接する内接円６６の直径Ｄ３より大きくなるように設ける。これにより、図４（ａ）に示す第１状態において、突設部４２の第１平面部４６が含まれない箇所と、挿入孔２２の第２平面部２６とを接触させて、挿入孔２２と突設部４２との間の摩擦力を高めることができる。これにより、リッド２が半開きの状態である第１状態でもリッド２を収納箱３に対して静止させることができる。

また、突設部４２の断面の外周に接する外接円６４の直径Ｄ２を、挿入孔２２の断面に接する内接円６６の直径Ｄ３より所定値以上大きくなるように設ける。所定値は製造誤差に基づいて設定されてよく、製造誤差により直径Ｄ２が直径Ｄ３より小さくなる可能性を低減する。

挿入孔２２と突設部４２との摺動抵抗が第２状態において高ければ、起立したリッド２に車両運転中に生じる加速度が加わった場合にもリッド２の静止状態を維持できる。図４（ｂ）に示す第２状態では、突設部４２の第１平面部４６と挿入孔２２の第２平面部２６が合わさった状態である。そこで、突設部４２の断面の外周に接する内接円の直径Ｄ１を、挿入孔２２の断面に接する内接円６６の直径Ｄ３より所定値以上大きくなるように設ける。これにより、全開状態のリッド２に加速度が加わった場合にリッド２が閉じてしまう可能性を低減できる。

突設部４２の断面の外周に接する外接円６４の直径Ｄ２と、挿入孔２２の断面に接する外接円６８の直径Ｄ４とは、略同一に設けられる。これにより、全開状態のリッド２のぐらつきを抑えることができる。

図５は、リッド２を開くのに必要なトルクおよびリッド２の開度の関係性を示す。縦軸にトルクを示し、横軸に開度を示す。開度が０度である場合はリッド２が閉じた状態を示し、開度が９０度である場合はリッド２が全開した状態を示す。

開度が０度のとき、図４（ａ）に示すように挿入孔２２と突設部４２との回転位置の関係は第１状態にあり、直径Ｄ２である突設部４２の外周部分が、直径Ｄ３である挿入孔２２の内周部分とが接触し、回転させようとするとトルクが発生する。

そして一定の力でリッド２を開いていくと、開度Ｐ１において、挿入孔２２の第２平面部２６の端部が突設部４２の第１平面部４６の端部に到達し、トルクが小さくなる。リッド２の開度が９０度となってリッド２が静止すると、トルクがゼロとなる。開度Ｐ１から開度９０度までのトルクの傾きおよびトルクの差によってクリック感が生じる。

実施形態では、このクリック感を突設部４２の第１平面部４６および挿入孔２２の第２平面部２６を設けたことにより生じさせることができる。第１平面部４６は、突設部４２に凹部を設ける場合より製造管理が容易となり製造コストを低減することが可能となる。

また、第１平面部４６および第２平面部２６は、平面の形状変形を抑えることができ、クリック感の伝達を長期に維持することができる。また突設部４２を挿入孔２２に挿入するときに突設部４２に障害物が設けられていないため組み付けが容易となる。

図６は、実施形態に係るヒンジ装置１０の第１変形例を示す。軸受本体部２８の挿入孔２２の外側面に、一対のスリットを介して帯状に形成され、突設部４２を押圧する押圧部５２が設けられる。押圧部５２は、突設部４２を押圧部５２に対向する挿入孔２２に押圧する弾性を有する。押圧部５２は、円弧部５２ａと立設部５２ｂとを有する。円弧部５２ａの一端は軸受本体部２８に連結され、他端は立設部５２ｂに連結される。円弧部５２ａの内周面は、突設部４２の外周面に接触する。立設部５２ｂは、軸受本体部２８に立設し、円弧部５２ａに連結される。押圧部５２を設けることで突設部４２を弾性的に支持することができる。

図７は、実施形態に係るヒンジ装置１０の第２変形例を示す。図７（ａ）は軸部４０の一部を示し、図７（ｂ）は軸受部２０の一部を示す。軸部４０には突設部４２の先端から軸方向に伸びる脚部４４が設けられ、脚部４４の先端には脚部４４より大径のフランジ部５６が設けられる。脚部４４は突設部４２より径が小さい。

軸受部２０には、円筒形状の挿入孔８２が軸方向に突出するように設けられる。挿入孔８２の一方の開口端部７６は軸受本体部２８に連結されていない。挿入孔８２は、軸方向に形成され、端部が開口する４つのスリット６０を有する。このスリット６０により挿入孔８２が突設部４２を弾性的に支持することができる。挿入孔８２の開口端部７６の内周には小径部５８が設けられる。

挿入孔８２に突設部４２を挿入すると、小径部５８が脚部４４に嵌合し、フランジ部５６が挿入孔８２の開口端部７６から突出して開口端部７６に引っかかる。フランジ部５６は、挿入孔８２に挿入した際に抜け止めとして機能する。

図８は、実施形態に係るヒンジ装置１０の第３変形例を示す。図８（ａ）は軸部４０の斜視図を示し、図８（ｂ）は軸部４０における脚部４４の断面図を示し、図８（ｃ）は軸受部２０の斜視図を示す。また、図９は、図８に示す軸部４０および軸受部２０の挿入時の軸方向に沿った断面を示す。図９（ａ）は、凸部７２および凹部７４が設けられてない箇所の断面図を示し、図９（ｂ）は、凸部７２および凹部７４が設けられた箇所の断面図を示す。軸部４０には突設部４２の先端から軸方向に伸びる脚部４４が設けられ、脚部４４の先端には脚部４４より大径のフランジ部５６が設けられる。

脚部４４には端部が開口した２つのスリット７０が対向して設けられる。スリット７０により脚部４４が径方向に撓む弾性を有する。この弾性によって軸部４０の挿入時にフランジ部５６が縮径されて小径部５８に係着し、簡単に軸部４０を軸受部２０に取り付けられる構造になっている。図９（ａ）に示すように、挿入孔２２の奥に設けられた小径部５８は、フランジ部５６が係着される係着部として機能する。軸部４０の挿入時に脚部４４の外周面が小径部５８の内周面に接する。

図８（ｂ）に示すように、脚部４４には径方向に突出する凸部７２が２つ形成される。図８（ａ）および図９（ｂ）に示すように、凸部７２は第１平面部４６と周方向における同じ位置に設けられてよい。この凸部７２に応じて、軸受部２０の小径部５８にも凹部７４が２つ形成される。挿入孔２２に突設部４２を挿入して相対回転させ、第１平面部４６および第２平面部２６が合わさったときと同じときに凸部７２と凹部７４とが嵌るように設定することでクリック感を高めることができる。

本発明は上述の各実施例に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を各実施例に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施例も本発明の範囲に含まれうる。

１コンソールボックス、２リッド、３収納箱、１０ヒンジ装置、２０軸受部、２２挿入孔、２４リッド連結部、２６第２平面部、２８軸受本体部、４０軸部、４２突設部、４４脚部、４６第１平面部、４８固定部、５０スリット。

Claims

突設部を有する軸部と、前記突設部を挿入する挿入孔を有する軸受部と、を備えるヒンジ装置であって、
前記突設部は、外周面において軸方向に延在する第１平面部を有し、
前記挿入孔は、内周面において軸方向に延在する第２平面部を有し、
前記突設部の軸方向に直交する断面の外周の外接円の直径が、前記挿入孔の軸方向に直交する断面の内接円の直径より大きく、前記突設部および前記挿入孔の少なくともいずれか一方は、弾性を有することを特徴とするヒンジ装置。
前記突設部の軸方向に直交する断面の外周の内接円の直径が、前記挿入孔の軸方向に直交する断面の内接円の直径以上であることを特徴とする請求項１に記載のヒンジ装置。
前記突設部は、軸心が中空に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のヒンジ装置。
前記突設部の先端から軸方向に伸びる脚部が設けられ、前記脚部の先端に前記脚部より大径のフランジ部が設けられ、
前記挿入孔の奥に前記フランジ部と係着する係着部が設けられ、
前記脚部に径方向に突出する凸部が形成され、前記係着部に前記凸部に応じた凹部が形成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のヒンジ装置。