JP5582842B2 - 収納ボックスのヒンジ構造 - Google Patents

Description

本発明は、自動車のインストルメントパネルなどに設けられる収納ボックスのヒンジ構造に関し、詳しくは、ボックス側と蓋側との、一方にヒンジの軸を、他方にヒンジの軸受を、有した収納ボックスのヒンジ構造に関する。

従来、図５に示すように、ボックスにねじ止めするヒンジカバーａと蓋インナｂとを金属製のヒンジピンｃで連結するヒンジ構造が知られている。このヒンジピンｃは、周壁の周方向１箇所に軸線方向の切り離し部ｄを有したパイプ構造をなしている。蓋インナｂはヒンジカバーａの連結部に嵌合し、蓋インナｂの連結部ｇとヒンジカバーａの連結孔ｆにヒンジピンｃが圧入されることで、蓋インナｂはガタツキなく回転させられる程度の嵌め合いで固定される。なお、蓋インナｂは、表側から蓋アウタｈを嵌め合わせて内装される。

また、特許文献１は、グローブボックスのボックス側に設けた軸受に相当する保持部と、インストルメントパネルの側に設けた支軸との軸直角方向からの嵌め合わせによって、グローブボックスを着脱できるように組み付けるヒンジ構造を開示している。この軸直角方向からの嵌め合わせのために、前記保持部にその周方向一部を直径未満の幅で開放する入口部を設け、また前記支軸の断面を、前記入口部に出し入れできる狭幅部と、前記入口部に出し入れできない広幅部とを有した小判型断面形状としている。

これにより、グローブボックスの入口部をインストルメントパネル側の支軸の狭幅部に対向させて差し込んだ後、グローブボックスを閉方向に回転させれば、広幅部が入口部に対向して外れない向きとなって組み付けができる。しかし、ボックスを前記軸差し込み時の位置に戻せば取り外せる。

また、特許文献２は、インストルメントパネル側に設置した円柱状のピンと、このグローブボックスの蓋側と一体に形成された軸受との軸直角方向からの嵌め合わせによって蓋を着脱できるように組み付けるヒンジ構造を開示している。この軸直角方向からの嵌め合わせのために、前記軸受を筒状のピンの直径と同幅で一方に開放した形状とする。そして、蓋を開閉域外となる所定の向きとしたときには、嵌め合わせ口を通じ、軸受をピンに嵌め合わすことができ、この嵌め合わせ状態で蓋を開閉域に回動させるとピンが嵌め合わせ口から外れない位置関係となり蓋を組み付けられる。しかし、蓋を前記嵌め合わせ時の位置に戻せば取り外せる。

さらに、下記の特許文献３は、グローブボックスと、開口の下縁でインストルメントパネルの裏側に位置する下部開口フレームに支持片を介して取り付けられるヒンジピンと、グローブボックスの下縁に形成されヒンジピンに係合されるフック部を有するヒンジブラケットと、フック部の隙間開口より最深部へのヒンジピンの移動を許容した上で最深部からの離脱を阻止するいわゆる返り状などとした爪部材とを具備し、前記ヒンジピンの最深部への移動を許容するためにフック部と爪部材との少なくとも一方が弾性を有するように形成されたものとしている。

特開２０００−９５０２９号公報 特開２００４−１４９０６１号公報 特開２００４−２６２３３４号公報

しかし、図５に示す従来例のように金属製のヒンジピンを用いるのではそれだけでコストアップになる。また、金属製のヒンジピンを圧入する作業は容易でなく、作業効率上コストアップになる。さらに、金属部品の増加はリサイクル性の低下となる。

特許文献１、２が開示するヒンジ構造は、金属製のヒンジピンを用いず、グローブボックスと蓋とに一体に形成した軸と軸受とを嵌め合わせるだけのもので、コストの低減は図れる。しかし、軸と軸受が着脱できるボックスや蓋の角度が特定しているので、組み付け時のボックスや蓋の角度が制限される。また、組み付け後、ボックスや蓋が、偶然着脱できる角度に回転するのを防止するストッパやストッパ機構が必要になるので、構造が複雑化し高価になる。

特許文献３が開示するヒンジ構造は、フック部に設けた返りなどによって軸の外れ側への乗り越し荷重を上げて、軸がフック部の最深部から不用意に外れるのを防止しているので、組み付け性向上のために組み付け荷重を下げると、外れ荷重が低下してしまうという問題がある。

本発明は、上記のような問題点に鑑み、ボックス側、蓋側の一方にヒンジの軸を、他方にヒンジの軸受を持つだけの簡単かつ安価な構造で、蓋の開き角度によらず簡単に嵌め合わせて組み付けられ、かつ、嵌め合わせを解除する角度や位置を持たない収納ボックスのヒンジ構造を提供することを目的とする。

本発明の収納ボックスのヒンジ構造は、
ボックス側と蓋側との、一方にヒンジの軸を、他方にヒンジの軸受を、持った収納ボックスのヒンジ構造において、
軸は、両側支持壁間で途中を分断して分断端間に隙間を形成するように設けられ、
軸受は、前記隙間に蓋の組み付け方向に通過させて軸受孔を前記軸に軸直角方向から嵌め合わせるための通過側周壁と、通過側周壁より幅の広い反通過側周壁を有し、
軸受の通過側周壁の両側面に、
通過側周壁が軸の分断端間の隙間を押し広げながら通過でき、
外れ方向側には前記分断端間と前記軸受孔の間で係止代を有して軸で係止されるための、前記組み付け方向側に先細りとなるテーパ面または曲面とした案内面を形成し、
前記反通過側周壁には、前記軸受孔と連通する型抜き通過窓を有したことを特徴とする。

本発明のヒンジ構造を有する収納ボックスに蓋を取り付ける際は、上記の構成の軸受けの通過側周壁を軸の分断端間の隙間に、蓋の組付け方向に滑り込ませるようにして通過させる。すると、通過側周壁よりも幅が広い反通過側周壁が軸に受止められる形で、軸と軸受孔とが嵌め合わさり、ボックスに蓋を開閉できるように組み付けられる。この時、軸の各分断端面と、軸受の通過側周壁の両側面との、少なくとも一方に形成したテーパ面または曲面が、蓋の組み付け方向に先細りとした案内面の案内になり、スムーズに軸受を軸の分断端間に挿入することができる。

また、同時に、軸と軸受孔との嵌め合わせ状態では、通過側周壁は、軸に対する外れ方向側には軸と所定の係止代を有して係止されるので、蓋に外れ方向側の力が働くだけでは、通過側周壁が軸の分断端間の隙間に入り込んで押し広げて外れてしまうことはない。

本発明の収納ボックスのヒンジ構造によれば、両側壁間に途中を分断して設けられた軸と、その分断端間の隙間を通過させて軸受孔を軸に嵌め合わせる幅の狭い通過側周壁を有した軸受との簡単かつ安価な組み合わせで、軸受の通過側周壁を、軸の分断端間の隙間に案内面による相互間の案内を伴い滑り込ませるようにして、隙間を押し広げながら蓋の組み付け方向に通過させるだけで、蓋を特別なヒンジ嵌め合わせ位置にするような必要もなく、それら軸と軸受孔とを嵌め合わせてボックスに蓋を手間なく迅速に組み付け開閉させられる。

同時に、軸と軸受孔の嵌め合わせ状態では、通過側周壁は外れ方向側には所定の係止代を確保して軸に係止されるので、特別な外れ止めストッパや機構なしに不用意に取り付けた蓋が外れることを確実に防止できる。また、前記係止は、係止代分の引っ掛かり合いによって、組み付けた蓋に外れ方向の力が作用するだけでは外れないが、分断軸端間の隙間を工具などで係止代を無くすまで広げれば係止が解けて取り外せるので、メンテナンスに不便とはならない。

本発明の実施の形態に係る収納ボックスの、ヒンジ構造の１つの具体例を示し、（ａ）は収納ボックスに蓋をヒンジにより組み付けた状態を示す断面図、（ｂ）は軸と軸受の嵌りあい状態を示す横断平面図、（ｃ）は軸受単独の横断平面図、（ｄ）は軸と軸受の関係を示す斜視図である。 同ヒンジ構造のヒンジ部を上方から見た横断平面図である。 同ヒンジ構造のヒンジ部を蔓巻きばね装着部で見た横断平面図である。 同ヒンジ構造をヒンジの軸を持ったヒンジカバー、ヒンジの軸受を持った蓋インナ、蓋インナを表側から外装する蓋アウタに分解して示す斜視図である。 従来のヒンジ構造をヒンジの軸を持ったヒンジカバー、ヒンジの軸受を持った蓋インナ、蓋インナを表側から外装する蓋アウタに分解して示す斜視図である。

本発明の実施の形態に係る収納ボックスの、ヒンジ構造の１つの具体例につき、図１〜４を参照して説明し、本発明の理解に供する。従って、以下の説明は本発明の具体例であって、特許請求の範囲の記載事項を限定するものではない。

本実施の形態の、収納ボックスのヒンジ構造は、図１（ａ）に示すように、ボックス１側と蓋２側との、一方にヒンジ３の軸３１を、他方にヒンジ３の軸受３２を持っている。具体的には、軸３１はボックス１側に設け、軸受３２は蓋２側に設けているが、逆になっても基本的な作用、効果に変わりはない。

図１（ｂ）は、軸と軸受が嵌合した状態を表す横断平面図であり、図１（ｃ）は軸単独の横断平面図である。軸３１は、ボックス１に形成された両側支持壁４、５の間に形成された円筒形で、軸受３２が挿入されてくる側に直径以下の幅のスリットが、支持壁４、５間に渡って形成されている。また、この円筒形の軸は、両側支持壁４、５の間で分断されており、その分断端間には隙間Ｓが形成されている。さらに、この隙間Ｓは、軸受３２が挿入される側から貫通する側に幅が狭まるテーパ形状を有している。言い換えると、軸３１は樋形状をしている。

一方、軸受３２は、蓋２側に設けられ、上記の隙間Ｓを通過する通過側周壁３２ｂと、隙間Ｓを通過しない反通過側周壁３２ｃを有する。通過側周壁３２ｂと反通過側周壁３２ｃは互いに円筒形状の側面の半分ずつを担当し、それぞれの周壁によって軸３１を受け入れる貫通孔である軸受孔３２ａを形成する。なお、通過側周壁３２ｂは蓋２がボックス１に挿入される方向に形成され、反通過側周壁３２ｃは通過側周壁３２ｂと反対側に、通過側周壁３２ｂを正面視して、通過側周壁３２ｂの両側に位置するように形成される。すなわち、反通過側周壁３２ｃは通過側周壁３２ｂより幅が広い。また、反通過側周壁３２ｃは、その上部に通過側周壁３２ｂ側に向かう庇部３２ｅを有する。

通過側周壁３２ｂの先端幅Ｂ１は軸３１の隙間の幅Ｓより狭く、軸受孔３２ａの内壁に向かって幅広になる。軸受３２が軸３１と嵌合した際には、通過側周壁３２ｂは、軸３１の軸受３２が挿入されたのと反対側の隙間から突出する。ここで、通過側周壁３２ｂの内壁面は軸３１の隙間より広く、所定の係止代Ｔが確保されている。

なお、軸３１の各分断端面と、軸受３２の通過側周壁３２ｂの両側面との少なくとも一方には、通過側周壁３２ｂが軸３１の分断端間の隙間Ｓを押し広げながら通過でき、前記組み付け方向Ａと真逆な外れ方向側には、図１（ｂ）に示す所定の係止代Ｔによって、軸３１に係止させられるための組み付け方向Ａの側に先細りとなる、テーパ面または曲面とした案内面３３が形成されている。本実施の形態では、テーパ面３３は、軸受３２の通過側周壁３２ｂにも軸３１の隙間Ｓにもどちらにも形成されているが、少なくともいずれか一方にテーパ面若しくは曲面が形成されていればよい。

蓋２をボックス１に取り付ける際は、通過側周壁３２ｂは、案内面３３に従って、軸３１の分断端間の隙間Ｓに滑り込ませるようにして隙間Ｓを両側支持壁４、５の撓みを伴い押し広げながら通過させられる。

これには、通過側周壁３２ｂの通過側幅Ｂ１が軸３１の各分断端面の反通過側幅Ｂ２よりも小さいことが必要である。前記通過側周壁３２ｂが軸３１の分断端間の隙間Ｓを通過したとき、通過側周壁３２ｂよりも幅が広く、通過側周壁３２ｂと軸受孔３２ａを分担し合って形成する反通過側周壁３２ｃが、軸３１に受止められる。その結果、軸３１に軸受孔３２ａが嵌め合わされ、蓋２がボックス１に開閉できるように組み付けられる。

上記のように蓋２とボックス１が組付けられると、軸３１と軸受孔３２ａとの嵌め合わせ状態では、通過側周壁３２ｂは組み付け方向Ａとは真逆な外れ方向側には、軸３１に所定の係止代Ｔを有して係止されるので、通過側周壁３２ｂが軸３１の分断端間、つまり隙間Ｓを押し広げて軸受３２が軸３１から外れることはない。

しかし、蓋２が回転し、通過側周壁３２ｂが軸３１の幅Ｂ２を有する隙間Ｓ側に位置すると、蓋２はボックス１から外れることも考えられる。従って、蓋２が通常使用される開閉角度の幅内で、通過側周壁３２ｂと軸３１との間の係止代Ｔが確保されている必要がある。この開閉角度は６０°乃至７０°程度が望ましい。なお、図１（ａ）では６５°の場合を示した。すなわち、本発明のヒンジ構造では、使用状態の開閉角度内に、ヒンジの取付角度が存在しないので、使用中に偶然であっても蓋２が外れる事がない。

以上のような構成によれば、両側壁４、５間に途中を分断して設けられた軸３１と、その分断端間の隙間Ｓを通過させて、軸受孔３２ａを軸３１に嵌め合わせる通過側周壁３２ｂを有した軸受３２との簡単かつ安価な組み合わせにて、通過側周壁３２ｂを軸３１の分断端間の隙間Ｓに、相互間の案内面３３による案内を伴い滑り込ませて、隙間Ｓを押し広げながら、蓋２の組み付け方向Ａに通過させるだけで、蓋２を特別なヒンジ嵌め合わせ位置にするような必要もなく、それら軸３１と軸受３２とを嵌め合わせてボックス１に蓋２を手間なく迅速に組み付け開閉させられる。

同時に、嵌め合わせ後の通過側周壁３２ｂは外れ方向側には軸３１に所定の係止代Ｔを有して係止されるので、特別な外れ止めストッパや機構なしに不用意に外れるのを確実に防止でき、これによってもコスト低減が図れる。

また、前記軸３１による軸受３２の通過側周壁３２ｂに対する係止は、係止代Ｔ分の引っ掛かり合いによるものであるので、組み付けた蓋２に外れ方向の力が作用するだけでは、引っ掛かり合いは外れない。しかし、メンテナンスなどの理由で蓋を外す必要がある場合は、軸３１の分断軸端間の隙間Ｓを工具などで係止代以上の幅まで広げれば係止を解くことができる。そこで、軸３１には、前記係止の解除操作が容易なように、分断端の先端に係止代Ｔ域に隣接して丸みを持つ丸み形状部３１ａを形成するのが、より好適である。

このような丸み部３１ａは係止代Ｔに隣接しているだけで、係止代Ｔの働きを阻害しない。従って係止代Ｔを特に大きくしなくても、両側支持壁４、５間での軸受部３２の横移動防止機能が確保され、なおかつ、通過側周壁３２ｂが軸３１の各分断端先端の丸み形状部３１ａ間に嵌り込むことはないし、外れることもない。また、係止代Ｔを小さくできるので、少ない押し広げ量で軸３１の分断端間を通過側周壁３２ｂが通過することができ、前記丸み部３１ａ間に位置させることができる。

図示例では、案内面３３は図１（ｂ）に示すように、軸３１の各分断端面と、通過側周壁３２ｂの両側面との双方にほぼ同じ角度の先細り形状にて左右対称に形成してある。これによって、通過側周壁３２ｂは軸３１の分断端間に双方の案内面３３どうしが面接触して、軸３１の分断端間の隙間Ｓに安定に滑り込み、隙間Ｓを左右均等に押し広げながら難なく通過するので、蓋２の組み付けがさらにスムーズに失敗なく行える。

図１〜図４に示す収容ボックスは、樹脂製のインストルメントパネル４１に設けた場合の１つの例である。インストルメントパネル１に一体成形するなどして設けたボックス１と、このボックス１に図１に示すようにねじ４２により着脱自在に取り付けられる樹脂製のヒンジカバー４３と、このヒンジカバー４３に一体成形した軸３１に軸受３２を既述のように嵌め合わせて開閉できるように組み付けられる樹脂製の蓋２とを備えている。

蓋２は軸受３２を一体成形した蓋インナ２１と、この蓋インナ２１に表側から嵌め合わせて外装する樹脂製の蓋アウタ２２とで構成している。しかし、材質はこれに限られることはない。

蓋インナ２１は、その左右両側から上方へ延びるアーム２１ａが一体成形され、これらアーム２１ａの先端部に軸受３２が一体成形されている。軸受３２は、通過側周壁３２ｂが、蓋２の組み付け方向Ａに向き、具体的には蓋インナ２１がボックス１の開口１ａを塞ぐ組み付け位置側、つまり裏側に向く。一方、反通過側周壁３２ｃは、それとは真逆、つまり蓋インナ２１の表側に向くようアーム２１ａに一体成形されている。

これによって、通過側周壁３２ｂの内周が形成する軸受孔３２ａの半周分の内面は、通過側周壁３２ｂより幅の広い反通過側周壁３２ｃに形成する型抜き窓３２ｄを通じ、蓋インナ２１およびアーム２１ａ、軸受３２の表側の面を形成する金型で成形でき、非通過周壁３２ｃの内周が形成する軸受孔３２ａの非通過側半周分の内面は、通過側周壁３２ｂの両側を通じて、蓋インナ２１およびアーム２１ａ、軸受３２の裏側の面を形成する金型で成形できる。

ヒンジカバー４３は、ボックス１の上部内面に前面側からねじ止めされる取り付け座４３ａを有し、この取り付け座４３ａの両側に、蓋インナ２１のアーム２１ａを表側から受け入れて、ヒンジ３の軸３１と軸受３２との嵌り合部、つまりヒンジ構造を前記開口１ａ側から視認できないようにカバーするアーム受入れ凹部４３ｂを有している。

このアーム受入れ凹部４３ｂの両側支持壁４、５間に、既述のように途中で分断して隙間Ｓを形成した軸３１を一体成形している。軸３１は中実体でもよいが、アーム受入れ凹部４３ｂの側アーム２１ａの受け入れ側に開放した図１（ａ）（ｂ）（ｄ）に示すような樋状とするのが望ましい。

もし、軸３１を中実体とすると、両側支持壁４、５に樹脂成形上ヒケを招くおそれがあり、また、樋形状を採用すれば、ヒンジカバー４３の表裏からの型成形時に、アーム受入れ凹部４３ｂを通じ内面が型成形できるからである。なお両側支持壁４、５は、軸３１の各分断端間の隙間Ｓが押し広げられるための撓み変形を可能にしているが、樹脂製でなく金属製としてもそのような条件を満足することができる。

蓋アウタ２２は、蓋インナ２１に表側から嵌め合わせると、図１に示すように、蓋アウタ２２の裏面周辺数箇所に設けた係合爪２２ａが、蓋インナ２１側の係合片２１ｂに弾性係合することで固定される。

また、蓋２は、図１（ａ）、図３に示すように、アーム受入れ凹部４３ｂの側壁に設けた係止孔４５とアーム２１ａとの間に働かせた蔓巻きばね４６によって、実線の閉じ位置と仮想線の開き位置との間に蔓巻きばね４６の働きが中立となる中立位置があり、蓋２は中立位置から閉じ側に振れると閉じる側に付勢されて自動で閉じられる。

また、蓋２は中立位置から開き側に振れると、開き側に付勢されて自動的に開く。図１（ａ）に示す係止孔４５を中心にした実線の蔓巻きばね４６は、閉じ方向側に働く位置を示しているのに対し、仮想線の蔓巻きばね４６は開き方向側に働く位置を示している。

これは、ヒンジカバー４３に対して、蓋２はｂボックス１の開口１ａを閉じる実線位置にも、開口１ａを開く仮想線の開き位置にも保持されることを意味する。したがって、開き位置の蓋２は、ボックス１のねじ止め位置に当てがったヒンジカバー４３のねじ止め部を、図１（ａ）に示すように開口１ａを通じ外部に大きく開放することになる。

そこで、軸３１と軸受３２とを嵌め合わせてヒンジカバー４３に蓋２を、予め組み付けておき、このアッセンブリのボックス１への組み付け時に、蓋２をヒンジカバー４３に対し開き位置とすれば、ヒンジカバー４３を、蓋２を組み付けている状態のまま、ボックス１の取り付け位置に当てがってねじ止めすることができ、軸３１と軸受３２との嵌め合わせ作業が一層容易になる。

さらに、このアッセンブリ状態でのヒンジカバー４３への取り付けをさらに容易にするため、図２に示すように、アッセンブリをボックス１の所定位置に当てがうと、自身の係合爪４３ｃが、ボックス１の奥部壁に形成した係合窓１ｂに弾性係合することで仮止めできるようにしている。

これにより、作業者はねじ止めに際してヒンジカバー４３をねじ止め位置に保持する必要がなく作業が簡略化する。軸受３２の上面には、軸３１側に張り出す庇部３２ｅが一体成形され、蓋２が図１（ａ）に仮想線で示す開き位置とされたとき、軸受３２とヒンジカバー４３との間の隙間Ｓ１を裏側から塞ぎ、開口１ａから隙間Ｓ１を通じボックス１外からの視線や不正外力が内部に及ぶのを防止する。

本発明は、自動車の各種収納ボックスのヒンジ構造に実用して、ヒンジの軸に、その途中分断構造とヒンジの環状な軸受の通過周壁との関係から、軸受を軸直角方向から軸の分断端間の隙間の押し開きを伴い容易に嵌め合せて、外れ方向には所定の係止代を有して係止されて外れることはなく、必要に応じ軸の分断端間の隙間を押し開くことで係止を解除して取り外しメンテナンスもできる。

１ ボックス
２ 蓋
３ ヒンジ
３１ 軸
３２ 軸受
３２ａ 軸受孔
３２ｂ 通過側周壁
３２ｃ 反通過側周壁
３３ 案内面
４６ 蔓巻きばね
Ａ 組み付け方向
Ｓ 隙間

Claims (1)

1. ボックス側と蓋側との、一方にヒンジの軸を、他方にヒンジの軸受を、持った収納ボックスのヒンジ構造において、
   軸は、両側支持壁間で途中を分断して分断端間に隙間を形成するように設けられ、
   軸受は、前記隙間に蓋の組み付け方向に通過させて軸受孔を前記軸に軸直角方向から嵌め合わせるための通過側周壁と、通過側周壁より幅の広い反通過側周壁を有し、
   軸受の通過側周壁の両側面に、
   通過側周壁が軸の分断端間の隙間を押し広げながら通過でき、
   外れ方向側には前記分断端間と前記軸受孔の間で係止代を有して軸で係止されるための、前記組み付け方向側に先細りとなるテーパ面または曲面とした案内面を形成し、
   前記反通過側周壁には、前記軸受孔と連通する型抜き通過窓を有したことを特徴とする収納ボックスのヒンジ構造。