JP6025415B2 - 支持部材および支持部材を備えるヒンジ装置 - Google Patents

Description

本発明は、シャフトを軸孔に取り付ける支持部材を備えるヒンジ装置に関する。

車両には蓋部材を開閉するためにヒンジ装置が用いられる。特許文献１には、コンソールボックスの蓋を開閉させるヒンジが開示される。このヒンジは、ヒンジベースと、ヒンジベースに支軸を介して回動可能に連結されるヒンジアームとを備える。

特許文献１に記載の支軸は、一端に形成されたフランジ状の受座と、他端に形成されたカシメにより形成された留め部とを備える。この受座と留め部により各軸孔に抜け止めされて、支軸が固定されている。

特開２００８−１３３６８０号公報

特許文献１に記載の支軸は、一端にフランジ状の受座を形成するための製造工程が必要であり、他端にカシメをするため組み付け作業の工程が多くなり、製造コストがかかる。

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、製造コストを抑えたヒンジ装置またはシャフトの支持部材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、同軸の一対の第１軸孔を有する第１部材と、第２軸孔を有する第２部材と、一対の第１軸孔と第２軸孔とに挿入されて第１部材と第２部材とを相対回転可能に連結するシャフトと、第１軸孔に挿入されてシャフトの端部を支持する支持部材と、を備える。支持部材は、第１軸孔から延出するように形成された挿入孔を有し、挿入孔の開口からシャフトを受け入れた後、シャフトの端部を係止する係止部と、第１軸孔の軸方向内側において径方向外向きに張り出す張出部と、を有する。

この態様によると、係止部の挿入孔の開口からシャフトを受け入れることができるため、シャフトの取付作業が容易である。

本発明の別の態様は、支持部材は、第１部材の第１軸孔および第２部材の第２軸孔に挿入されたシャフトを支持するものであって、円筒部と、円筒部の一端から径方向外向きに張り出すフランジ部と、軸方向に延出して、円筒部と同軸に周方向に配置される複数の弾性爪体と、を備える。

この態様によると、複数の弾性爪体を拡開させながらシャフトを容易に挿入することができ、シャフトを取り付ける際の作業が容易である。

本発明によれば、製造コストを抑えることができる。

実施形態に係るヒンジ装置の斜視図である。 図２（ａ）は、ヒンジ装置の側面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示すヒンジ装置の線分Ａ−Ａの断面図である。 図３（ａ）は、表側から見た支持部材の斜視図であり、図３（ｂ）は、裏側から見た支持部材の斜視図である。 図４（ａ）は、支持部材の表面図であり、図４（ｂ）は、支持部材の側面図であり、図４（ｃ）は、支持部材の裏面図である。 図５（ａ）は、図４（ａ）に示す支持部材の線分Ｂ−Ｂの断面図であり、図５（ｂ）は、図４（ａ）に示す支持部材の線分Ｃ−Ｃの断面図である。 ヒンジ装置の組み付け工程について説明するための図である。 第１変形例のヒンジ装置を説明するための図である。 第２変形例のヒンジ装置の一部の断面図である。

図１は、実施形態に係るヒンジ装置１０の斜視図である。図２（ａ）は、ヒンジ装置１０の側面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示すヒンジ装置１０の線分Ａ−Ａの断面図である。ここで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。

ヒンジ装置１０によって第１部材２２と第２部材３０とが相対回転可能に連結される。ヒンジ装置１０は、車両のコンソールボックスの蓋部材を開閉するために用いられる。第１部材２２がコンソールボックスの箱部材に固定され、第２部材３０が蓋部材に固定される。ヒンジ装置１０は、第１部材２２、第２部材３０、囲繞部材３６、シャフト３７、複数のバネ部材３８、および一対の支持部材５０を備える。第１部材２２、第２部材３０、シャフト３７およびバネ部材３８は、金属材で形成され、囲繞部材３６および支持部材５０は、合成樹脂材で形成される。

第１部材２２は、連結部２３、一対のフランジ部２４、一対の第１軸孔２６、および複数の第１バネ支持部２８を有する。連結部２３は板状であり、対向する一対のフランジ部２４を連結する。フランジ部２４のそれぞれには、同軸の一対の第１軸孔２６が形成される。第１バネ支持部２８は、バネ部材３８の一端を支持する。

第２部材３０は、一対のフランジ部３１、一対の第２軸孔３２、連結部３３、および複数の第２バネ支持部３４を備える。連結部３３は、対向する一対のフランジ部３１を連結する。フランジ部３１のそれぞれには、同軸の一対の第２軸孔３２が形成される。第２バネ支持部３４は、バネ部材３８の一端を支持する。

２つのバネ部材３８のそれぞれは、コイルバネであって、第１部材２２と第２部材３０が開き方向に相対回転するように一端が第１部材２２を付勢し、他端が第２部材３０を付勢する。

図２（ｂ）に示すようにシャフト３７は、一対の第１軸孔２６と一対の第２軸孔３２とに挿入されて第１部材２２と第２部材３０とを相対回転可能に連結する。シャフト３７は、単純な円柱形状に形成されており、シャフトの加工が容易である。囲繞部材３６は、シャフト３７の外周を囲繞する。囲繞部材３６およびシャフト３７はバネ部材３８のコイル状の部分に挿入される。囲繞部材３６は、合成樹脂製の筒であり、シャフト３７を覆うことで、ともに金属材であるシャフト３７とバネ部材３８の接触を避ける。これによりシャフト３７とバネ部材３８の接触により金属音が生じることを防ぐことができる。

図２（ｂ）に示すように支持部材５０は、第１軸孔２６および第２軸孔３２に挿入されてシャフト３７の両端部を支持する。支持部材５０の軸方向外向きへの移動は、第１部材２２より制限され、支持部材５０の軸方向内向きへの移動は、シャフト３７および第２部材３０により制限されている。なお、軸方向とはシャフト３７の中心軸に沿った方向である。この支持部材５０について詳細に説明する。

図３（ａ）は、表側から見た支持部材５０の斜視図であり、図３（ｂ）は、裏側から見た支持部材５０の斜視図である。また、図４（ａ）は、支持部材５０の表面図であり、図４（ｂ）は、支持部材５０の側面図であり、図４（ｃ）は、支持部材５０の裏面図である。また、図５（ａ）は、図４（ａ）に示す支持部材５０の線分Ｂ−Ｂの断面図であり、図５（ｂ）は、図４（ａ）に示す支持部材５０の線分Ｃ−Ｃの断面図である。なお、図５（ｂ）には、組み付け状態における第１部材２２の第１軸孔２６および第２部材３の第２軸孔３２の位置も示す。

支持部材５０は、張出部５２、複数の弾性爪体５４、円筒部５６およびリブ５８を有する。張出部５２は円盤形のフランジ状に形成される。張出部５２の中央には、シャフト３７を挿入するための貫通孔６０が形成される。図３（ｂ）および図４（ｃ）に示すように張出部５２は、円筒部５６の一端から径方向外向きに張り出す。

図３（ａ）および図４（ａ）に示すように複数の弾性爪体５４は、周方向に配置され、それぞれが貫通孔６０を囲むように円弧状に形成される。複数の弾性爪体５４は、先端に径方向内向きに突出してシャフト３７の端部に当接可能な爪部５４ａを有し、シャフト３７の端部を係止する係止部として機能する。複数の弾性爪体５４および円筒部５６は、シャフト３７の挿入孔を画成する。

図４（ｂ）および図５（ａ）および（ｂ）に示すように複数の弾性爪体５４は、張出部５２から軸方向に沿って延出し、径方向に撓み可能である。図４（ｃ）および図５（ｂ）に示すように円筒部５６は、貫通孔６０と同軸に形成される。円筒部５６の内径と、爪部５４ａおよびリブ５８を除く弾性爪体５４の内接円の直径は同じである。

複数のリブ５８は、支持部材５０の内周面に径方向内向きに突出するよう形成される。リブ５８は、支持部材５０の内面にて軸方向に延在し、リブ５８の内面が滑らかに形成されており、シャフト３７の挿入時にシャフト３７の端部が引っかかりづらくなるように形成されている。爪部５４ａは、リブ５８より径方向内向きに突出する。

複数のリブ５８は、周方向に配置され、複数のリブ５８の内接円の直径は、シャフト３７を挿入する前の状態においてシャフト３７の直径より少し小さくなるように形成されている。すなわち、シャフト３７を支持部材５０に挿入する場合、シャフト３７はリブ５８を潰すように圧入される。これにより、支持部材５０はシャフト３７を強固に支持することができる。また支持部材５０の内周面の寸法公差に余裕を持って支持部材５０を形成することができ、製造コストを抑えることができる。また、リブ５８は、複数の弾性爪体５４のうち少なくともいずれかの内面に形成される。

図５（ｂ）に示すように張出部５２は、第１部材２２と第２部材３０に挟まれる。第１部材２２および第２部材３０は金属材で形成され、支持部材５０は合成樹脂材で形成される。これにより、張出部５２はワッシャとして機能し、第１部材２２と第２部材３０同士が摩擦することを抑えることができ、摩擦による金属音の発生を抑えることができる。

張出部５２は、第１軸孔２６の軸方向内側において径方向外向きに張り出す。これにより、支持部材５０が軸方向外向きに移動することを制限することができる。なお、第１軸孔２６の軸方向内側とは、一対の第１軸孔２６の間に位置することをいう。

円筒部５６は、第２軸孔３２に挿入されて第２軸孔３２とシャフト３７の間に介在する。円筒部５６は第２軸孔３２に嵌められてよい。これにより、第２軸孔３２の内周とシャフト３７が接触して、金属音が発生することを抑えることができる。また組み付け時に円筒部５６により第２部材３０を仮留めすることができる。

図６は、ヒンジ装置１０の組み付け工程について説明するための図である。なお図５（ｂ）も参照する。図６（ａ）に示すように、第１部材２２の第１軸孔２６に支持部材５０の弾性爪体５４が挿入される。これにより支持部材５０が第１軸孔２６に仮留めされる。

次に、支持部材５０の円筒部５６に、第２部材３０の第２軸孔３２が嵌められる。すなわち図５（ｂ）に示す第２軸孔３２に円筒部５６が挿入された状態になる。これにより第２部材３０を仮留めできる。次に、図６（ｃ）に示すようにバネ部材３８に挿入された囲繞部材３６を第１軸孔２６および第２軸孔３２と同軸に配置した状態で、一方の支持部材５０の軸方向外側からシャフト３７が挿入される。

図５（ｂ）に示すように複数の弾性爪体５４は、第１軸孔２６から軸方向外側に延出して開口する。組み付け時にシャフト３７が矢印７０に示す支持部材５０の軸方向外側から挿入されると、複数の弾性爪体５４が矢印７２に示す径方向外向きに拡開する。開口からシャフト３７を受け入れた後、弾性爪体５４が拡開した状態から元の状態に戻り、シャフト３７の端部を爪部５４ａにより係止する。このように、作業者はシャフト３７を支持部材５０の軸方向外側から挿入するだけで容易に組み付けることができる。

また、組み付けを解除する場合は、一方の支持部材５０の弾性爪体５４を所定の治具で拡開させた状態で、他方の支持部材５０の軸方向外側からシャフト３７を押すことで、一方の支持部材５０の軸方向外側にシャフト３７を押し出すことができる。このように、組み付けの解除も容易にできる。

図７は、第１変形例のヒンジ装置１１０を説明するための図である。図７（ａ）は、第１変形例のヒンジ装置１１０の一部の断面図であり、図７（ｂ）は、第１変形例の支持部材１５０の斜視図である。図７（ｂ）に示すように支持部材１５０は、張出部１５２、複数の弾性爪体１５４、および根元円筒部１６２を備える。

根元円筒部１６２の一端から円盤形状の張出部１５２が径方向外向きに張り出し、根元円筒部１６２の他端から複数の弾性爪体１５４が軸方向に延出する。根元円筒部１６２により、支持部材１５０の剛性が向上する。図７（ａ）に示すように根元円筒部１６２は、第１軸孔２６とシャフト３７の間、および第２軸孔３２とシャフト３７の間に介在する。

図７（ａ）に示すように、支持部材１５０の張出部１５２は、第１軸孔２６および第２軸孔３２の軸方向内側において、径方向外向きに張り出して第２部材３０に係止し、支持部材１５０の軸方向外向きへの移動を制限している。これによりシャフト３７の軸方向外向きへの移動、すなわちシャフト３７が抜け出る方向への移動を制限できる。第１部材２２および第２部材３０の間にはワッシャ１１２が設けられ、第１部材２２と第２部材３０の摩擦による摺動音の発生が抑えられている。

第１変形例のヒンジ装置１１０においても、作業者はシャフト３７を支持部材１５０の軸方向外側から挿入するだけで容易に組み付けることができる。シャフト３７の挿入時に第１軸孔２６から軸方向外側に張り出した複数の弾性爪体１５４が拡開してシャフト３７を受け入れる。このとき、囲繞部材３６が支持部材１５０に当接しているため支持部材１５０の移動が制限される。シャフト３７を受け入れた後、弾性爪体１５４が拡開した状態から元の状態に戻り、シャフト３７の端部を爪部１５４ａにより係止し、組み付けが完了する。

図８は、第２変形例のヒンジ装置２１０の一部の断面図である。第２変形例のヒンジ装置２１０においては支持部材２５０の構造が簡素化されている。また第２変形例での第２部材３０は、一つの第２軸孔３２を有する。第２軸孔３２は、円筒形状に形成され、一対の第１軸孔２６の間に配置され、シャフト３７の外周を覆うように囲んでいる。支持部材２５０は、円盤状の張出部５２および複数の弾性爪体２５４を有する。張出部２５２は、第１部材２２および第２部材３０の間に挟まれてワッシャとして機能する。

複数の弾性爪体２５４は張出部２５２から軸方向に延出する。複数の弾性爪体２５４は、軸方向外側からのシャフト３７の挿入時に拡開し、シャフト３７を受け入れると爪部２５４ａによりシャフト３７の端部を係止する。支持部材２５０の形状を簡素化することで製造コストを抑えることができる。

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。

実施形態ではシャフト３７の両端側に支持部材５０をそれぞれ設ける態様を示したが、この態様に限られない。例えば、シャフト３７の一端のみに支持部材５０を設けてよい。この場合、シャフト３７の他端側に有底カップ状の保持部材が設けられる。有底カップ状の保持部材は第１軸孔に挿入されて、底部により受け入れたシャフト３７の他端を保持する。

実施形態では張出部５２を円形である態様を示したがこの態様に限られない。例えば、張出部は円弧状に複数形成される。また別の態様では、張出部は平板で矩形状に複数張り出し、支持部材５０の抜け止めとして機能する。

１０ ヒンジ装置、 ２２ 第１部材、 ２３ 連結部、 ２４ フランジ部、 ２６ 第１軸孔、 ２８ 第１バネ支持部、 ３０ 第２部材、 ３１ フランジ部、 ３２ 第２軸孔、 ３３ 連結部、 ３４ 第２バネ支持部、 ３６ 囲繞部材、 ３７ シャフト、 ３８ バネ部材、 ４０ 第１端部、 ４２ 第２端部、 ５０ 支持部材、 ５２ 張出部、 ５４ 弾性爪体、 ５４ａ 爪部、 ５６ 円筒部、 ５８ リブ、 ６０ 貫通孔

Claims (7)

1. 同軸の一対の第１軸孔を有する第１部材と、
   第２軸孔を有する第２部材と、
   一対の前記第１軸孔と前記第２軸孔とに挿入されて前記第１部材と前記第２部材とを相対回転可能に連結するシャフトと、
   前記第１軸孔に挿入されて前記シャフトの端部を支持する支持部材と、を備え、
   前記支持部材は、
   前記第１軸孔から延出するように形成された挿入孔を有し、前記挿入孔の開口から前記シャフトを受け入れた後、前記シャフトの端部を係止する係止部と、
   前記第１軸孔の軸方向内側において径方向外向きに張り出す張出部と、を有し、
   前記係止部は、径方向内向きに突出して前記シャフトの端部に当接可能な爪部を有する複数の弾性爪体を有し、
   複数の前記弾性爪体は、周方向に配置され、前記第１軸孔から軸方向外側に延出し、
   前記支持部材は、前記弾性爪体の内面に径方向内向きに突出するように形成される複数のリブを有し、
   複数の前記リブは、前記支持部材に前記シャフトを挿入する前の状態において、前記リブの内接円の直径が前記シャフトの直径より小さくなるように形成されることを特徴とするヒンジ装置。
2. 同軸の一対の第１軸孔を有する第１部材と、
   第２軸孔を有する第２部材と、
   一対の前記第１軸孔と前記第２軸孔とに挿入されて前記第１部材と前記第２部材とを相対回転可能に連結するシャフトと、
   前記第１軸孔に挿入されて前記シャフトの端部を支持する支持部材と、を備え、
   前記支持部材は、
   前記第１軸孔の軸方向外側から延出するように形成された挿入孔を有し、前記挿入孔の開口から前記シャフトを受け入れた後、前記シャフトの端部を係止する係止部と、
   前記第１軸孔の軸方向内側において径方向外向きに張り出す張出部と、
   前記張出部を介して前記係止部の反対側に位置して前記張出部から軸方向に延び、前記挿入孔と同軸に形成された円筒部と、を有し、
   前記円筒部は、前記第２軸孔に挿入されて前記第２軸孔と前記シャフトの間に介在することを特徴とするヒンジ装置。
3. 前記張出部は、フランジ状に形成され、前記第１部材と前記第２部材に挟まれ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。
4. 前記支持部材は、前記張出部から軸方向に延び、前記挿入孔と同軸に形成された円筒部をさらに有することを特徴とする請求項１または３に記載のヒンジ装置。
5. 前記支持部材は、前記シャフトを取り付ける際に、前記支持部材の軸方向外側からの前記シャフトの挿入により前記弾性爪体を拡開して前記シャフトを受け入れ、前記シャフトを受け入れると前記弾性爪体を元の状態に戻して前記シャフトの端部を係止することを特徴とする請求項１に記載のヒンジ装置。
6. 第１部材の第１軸孔および第２部材の第２軸孔に挿入されたシャフトを支持するための支持部材であって、
   円筒部と、
   前記円筒部の一端から径方向外向きに張り出すフランジ部と、
   軸方向に延出して、前記円筒部と同軸に周方向に配置される複数の弾性爪体と、を備え、
   複数の前記弾性爪体は、周方向に配置され、前記第１軸孔から軸方向外側に延出し、
   前記支持部材は、前記弾性爪体の内面に径方向内向きに突出するように形成される複数のリブを有し、
   複数の前記リブは、前記支持部材に前記シャフトを挿入する前の状態において、前記リブの内接円の直径が前記シャフトの直径より小さくなるように形成されることを特徴とする支持部材。
7. 第１部材の第１軸孔および第２部材の第２軸孔に挿入されたシャフトを支持するための支持部材であって、
   円筒部と、
   前記円筒部の一端から径方向外向きに張り出すフランジ部と、
   軸方向に延出して前記第１軸孔に挿入され、前記円筒部と同軸に周方向に配置される複数の弾性爪体と、を備え、
   前記円筒部は、前記フランジ部を介して前記弾性爪体の反対側に位置して前記フランジ部から軸方向に延び、複数の前記弾性爪体と同軸に形成され、前記第２軸孔に挿入されて前記第２軸孔と前記シャフトの間に介在することを特徴とする支持部材。

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