JP2005349936A

JP2005349936A - コンソールのヒンジ構造

Info

Publication number: JP2005349936A
Application number: JP2004172202A
Authority: JP
Inventors: Tomoharu Kato; 友晴加藤
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2004-06-10
Filing date: 2004-06-10
Publication date: 2005-12-22

Abstract

【課題】繰り返しの使用によっても回動移動体部を任意の角度で保持する保持性能が低下することのないコンソールのヒンジ構造を提供する。
【解決手段】車両２３に固定した基部１１と、基部１１に設けた支持部１２と、回動軸機構を介して支持部１２に回転自在に枢支されるアームレスト１７とを有するコンソールのヒンジ構造である。
そして、回動軸機構を構成する軸受け部１４を支持部１２に固定し、回動軸部１６をアームレスト１７に固定する。ここで、軸受け部１４と回動軸部１６が対峙する面の一面を永久磁石１５とし、他面を磁性材若しくは磁石として磁力によって回転抵抗を付与することを特徴としている。

【選択図】図１

Description

本発明は、自動車の運転席と助手席の間の空間などに設けて、小物を収納したり、アームレストとして使用したりするコンソールのヒンジ構造に関するものである。

自動車の運転席に隣接した空間には、運転者の利便性や快適性を向上させるために、ドライブ時に必要な小物などを収納するボックスや、肘をおくためのアームレストを設けている。

ボックスは、リッドと呼ばれる蓋を有し、リッドはスライド構造、シェード構造またはヒンジ構造でボックス本体部に結合されている。

従来のコンソールは、特許文献１などに開示されているように、アームレストを兼ねたリッドを有し、リッドの後端をヒンジ構造で結合して上下に回動して開閉する構造が一般的である。

また、最近では車両の高級化、多様化に伴って、リッドの外観及び機能も様々な形態が求められるようになり、回動中の任意の角度で保持できるリッドも知られている（例えば、特許文献１等参照）。

まず、図９を参照しながら構成から説明すると、バネ４の伸長力によって左右方向に押し広げられる摩擦軸３と、摩擦軸３を収納する内部孔を有する枢支短軸２と、枢支短軸２の回転に伴って回動するリッド１を備えている。

摩擦軸３は、例えば截頭円錐形に形成され、枢支短軸２の内部孔は摩擦軸３の表面に密着するようにテーパー状に成形されている。

次に、この従来のヒンジ構造の作用について説明する。

このように構成された従来のヒンジ構造では、摩擦軸３と枢支短軸２の孔内面間に発生する摩擦抵抗によってリッド１を保持する。

ここで、摩擦軸３，３間に取り付けられたバネ４の伸長力によって摩擦軸３，３は左右方向に押し広げられる。そして、テーパー状に形成された枢支短軸２の孔内面に摩擦軸３が押し付けられて、摩擦軸３と枢支短軸２の間の摩擦抵抗は増加する。

増加した摩擦抵抗は、回転抵抗としてリッド１が自重によって転倒しようとする力に対抗する。

またこの他にも、バネの押し付け力によってヒンジ構造の回転抵抗を調整する技術が他の技術分野においても知られている（例えば、特許文献２、３等参照）。
特開平９−２６７８５２号公報（図９、図１，０００２段落乃至０００３段落）特開２００１−６５５４３号公報（図１，０００２段落乃至０００４段落）特開平１０−２８０７８１号公報（図１）

しかしながら、従来のヒンジ構造では、バネの伸長力によって所望する摩擦抵抗を確保する。このため、繰り返しの使用によってバネの伸長力が低下すると摩擦抵抗が低下して、任意の角度でリッド１を保持するだけの回転抵抗を確保できなくなる。

また、バネの伸長力は、枢支短軸２と摩擦軸３の角度に関わらず一定であるため、角度によって回転抵抗の大きさを変えることはできない。

そこで、本発明は、繰り返しの使用によっても回動移動体部を任意の角度で保持する保持性能が低下することのないコンソールのヒンジ構造を提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、請求項１の発明は、車両に固定した基部と、該基部に設けた支持部と、回動軸機構を介して前記支持部に回転自在に枢支される回動移動体部とを有するコンソールのヒンジ構造であって、前記回動軸機構は対峙する前記支持部側の一側面と前記回動移動体部側の他側面を有し、前記対峙する面の一方に、他方に設けられた磁性材若しくは磁石と磁力によって回転抵抗を付与する磁石を有することを特徴としている。

また、請求項２に記載されたものは、前記回動軸機構は、円筒状の軸受け部と該軸受け部の端面に対峙する鍔部を設けた回動軸部を有し、前記鍔部の一部に磁石を固定し、前記軸受け部の端面の一部を回転角度によって前記磁石との接触面積が増減するように切り欠いた請求項１記載のコンソールのヒンジ構造であることを特徴としている。

更に、請求項３に記載されたものは、前記支持部に設けた間隔をおいて対向する一対の立設部に前記回動軸機構の一方を設け、前記回動移動体部の後端に設けた枢支基部の左右両側に前記回動軸機構の他方を設け、前記枢支基部を前記立設部間に配置して前記回動移動体部を前記支持部で枢支した請求項１または請求項２に記載のコンソールのヒンジ構造であることを特徴としている。

このように構成された請求項１のものは、前記回動軸機構を介して前記支持部に回転自在に前記回動移動体部を枢支するコンソールのヒンジ構造である。そして、前記回動軸機構は対峙する前記支持部側の一側面と前記回動移動体部側の他側面を有しており、前記対峙する面の一方には、他方に設けられた磁性材若しくは磁石と磁力によって回転抵抗を付与する磁石が備えられている。

このため、磁石と磁性材若しくは磁石間に発生する磁力による吸引力や反発力が抵抗となって、任意の角度で前記回動移動体部を保持することができる。また、抵抗は磁力によって発生するため、繰り返し使用しても保持力が低下することがない。

また、請求項２に記載されたものは、前記回動軸機構を円筒状の軸受け部と該軸受け部の端面に対峙する鍔部を設けた回動軸部によって構成する。そして、前記鍔部の一部に磁石を固定し、前記軸受け部の端面の一部を回転角度によって前記磁石との接触面積が増減するように切り欠く。

このため、回動軸部の回転によって切欠き部以外の軸受け部の端面と永久磁石との接触面積の広さが変化し、磁力による回転抵抗もこの接触面積の変化に比例して変化する。

また、回動移動体部は水平状態にあるときは自重による下向きの力が、回転支点から重心までの水平距離だけ離れた位置に作用している。このため、回動を始めても垂直状態になるまでは、回転支点を中心に回動移動体部が転倒する方向の力が作用する。

このため、回動移動体部の角度が大きくなることで自重によって転倒しようとする力が減少すると、回動移動体部の回動に必要な力も減少して必要以上に移動してしまうおそれがある。

これに対して回転抵抗を回転角度によって調整できる構成とすることで、転倒しようとする力の減少分を回転抵抗の増加で補い、回動移動体部を回動するために必要な操作力を常に一定の大きさに保つことができる。

更に、請求項３に記載されたものは、前記支持部に間隔をおいて対向する一対の立設部を設け、前記枢支基部を前記立設部間に配置する。

このため、前記回動移動体部の枢支基部を両側から支持することができ、両側の回動軸機構が磁力による保持力（回転抵抗）を有するため、回動移動体部の自重が大きくなっても任意の角度で確実に保持できる。

以下、本発明の最良の実施の形態について図面を参照して説明する。

なお、前記従来例と同一乃至均等な部分については、同一符号を付して説明する。

図２に示すように、コンソール１０は、運転席と助手席の間に設ける。図３は、コンソール１０全体の斜視図である。また、図１は、本実施の形態によるコンソール１０の分解斜視図を示している。

まず、構成から説明すると、このような本実施の形態のコンソール１０は、車両２３に固定する基部１１と、基部１１の後端に設けた支持部１２と、支持部１２に回転自在に枢支する回動移動体部としてのアームレスト１７とを有する。

基部１１には、ドライブ時に使用する小物やコンパクトディスクなどを収納する箱部１１ａを設ける。例えば、基部１１の前方を箱部１１ａとして、後方に支持部１２を固定する。

支持部１２は、アームレスト１７を回転自在に枢支する部材である。支持部１２の高さは、任意に設定することができる。例えば、基部１１の高さと運転者が肘を置くのに適した高さの差を支持部１２の高さとする。

支持部１２と基部１１は、通常、別々に成型して、嵌め込み方式またはネジ２２等で基部１１に支持部１２を固定する。また、基部１１と支持部１２を一体に成形することもできる。

支持部１２の例えば先端には、間隔を開けて対向する一対の立設部１３，１３を設け、そこに孔を形成して取付孔とする。一対の立設部１３，１３に設けた取付孔は、水平方向に投影すると重なるような位置関係で形成される。

支持部１２は、組み立て後に前面をフロントカバー１８で覆い、側面をサイドカバー１９，１９、背面をリアカバー２０及びヒンジカバー２１で覆うことで外観を良くすることができる。

回動軸機構は、例えば一対の部材を組み合わせて構成する。例えば、受軸となる円筒形状の軸受け部１４と、軸受け部１４に挿入する回動軸部１６によって構成する。図４に回動軸機構の一実施例の分解斜視図を示す。

軸受け部１４は、回動軸部１６を挿入する円筒部１４ｃと、支持部１２に固定するための取付部１４ｄによって構成する。軸受け部１４は、鉄などの磁性材で製作する。例えば、冷間圧延鋼板（ＳＰＣ）等の鋼材をプレス加工して成型する。また、削り出しによって成型することもできる。

また、軸受け部１４の端面１４ａの一部を切り欠いて切欠き部１４ｂを形成する。端面１４ａと切欠き部１４ｂでは高さが異なる面が形成される。

回動軸部１６は、円筒部１４ｃの内空に挿入する挿入部１６ｂと、円筒部１４ｃの端面１４ａが対峙する鍔部１６ａと、アームレスト１７に係止するための係止部１６ｃによって構成する。回動軸部１６は、樹脂材料などで成型する。

回動軸部１６の鍔部１６ａには、磁石としての永久磁石１５をネジ２２などで固定する。永久磁石１５には、フェライト磁石、アルニコ磁石、希土類磁石などが使用できる。永久磁石１５は、鍔部１６ａの形状に合わせた円弧状のものや環状のものが使用できる。

回動移動体部としてのアームレスト１７は、例えば表面を構成するパッド１７ａと、骨組みとなるフレーム１７ｂと、底面に配置する底蓋１７ｃによって構成する。

パッド１７ａは固定式としても良いし、助手席側に展開する開閉式としてもよい。開閉式とした場合、アームレスト１７は小物を収納するボックスとしての機能も併せ持つことになる。

フレーム１７ｂの後端には、回動軸部１６を固定する枢支基部１７ｄを設ける。枢支基部１７ｄは、支持部１２の立設部１３，１３間に配置できる幅に形成する。

そして、立設部１３，１３に設けた取付孔に外側から円筒部１４ｃを挿入し、取付部１４ｄを取付孔周辺にネジ２２等で固定することによって、支持部１２に軸受け部１４を取り付ける（図１参照）。

回動軸機構を構成するもう一方の部材である回動軸部１６は、アームレスト１７に固定する。

アームレスト１７の枢支基部１７ｄにも取付孔を設け、回動軸部１６の挿入部１６ｂと鍔部１６ａを内側から取付孔に挿入する。枢支基部１７ｄの取付孔に回動軸部１６を嵌め合わせて結合することによってアームレスト１７に回動軸部１６を取り付ける（図１参照）。

図３に組み立てが完成したコンソール１０の斜視図を示す。また、図３のＡ−Ａ矢視方向の断面図を図５に示す。

組み付けられたコンソールのヒンジ構造は、軸受け部１４の内部で回動軸部１６が回転することによって回動自在になる。軸受け部１４の端面１４ａと回動軸部１６の鍔部１６ａの間には永久磁石１５が介在する。

このため、回動軸部１６に固定した永久磁石１５と軸受け部１４の端面１４ａの間には磁力による吸引力が働く。ここで、永久磁石１５の表面と端面１４ａは密着していても良いし、磁力による吸引力が発生する範囲で隙間があってもよい。

次に、この実施の形態の作用について説明する。

このように構成されたコンソールのヒンジ構造は、アームレスト１７を図３に示すように上下方向に自由に回動することができる。

アームレスト１７は、水平姿勢時に肘を置いて使用するため、水平よりは下に下がらないようにストッパ等が備えられている。

アームレスト１７を回動して回動軸部１６が軸受け部１４の内部で回転すると、回動軸部１６に固定した永久磁石１５と、軸受け部１４の端面１４ａが擦れ合いながら回転する。なお、回転時の永久磁石１５の磨耗を防ぐために、軸受け部１４の端面１４ａと永久磁石１５の表面は僅かに離すこともできる。

アームレスト１７の回動を任意の角度で停止すると、永久磁石１５と軸受け部１４間の磁力によって、アームレスト１７をその位置に保持することができる。

このように永久磁石１５と磁性材からなる軸受け部１４の間に発生する磁力を回転抵抗とするため、繰り返し使用しても回転抵抗が減少することがほとんどない。

図６は、永久磁石１５を円弧状に形成し、軸受け部１４の端面１４ａの一部を円弧状に切り欠いて切欠き部１４ｂを形成した場合の回転時の位置関係を説明した図である。

図６の左側の状態では、永久磁石１５と端面１４ａが重なる面積が小さいため、軸受け部１４と回動軸部１６間に働く磁力による吸引力は小さい。これは、切欠き部１４ｂが端面１４ａよりも窪んでいるため、永久磁石１５と切欠き部１４ｂの間が離れて吸引力が小さくなることに起因する。

そして、回動軸部１６が回転して図６の右側の状態になると、永久磁石１５と端面１４ａの重なる面積が増加して、軸受け部１４と回動軸部１６間に働く吸引力が大きくなる。

アームレスト１７は、水平状態から垂直状態に回動する際に、水平状態のときがアームレスト１７の自重によって水平に戻ろうとする力がもっとも大きく、垂直状態に近づくに従って回転の支点とアームレスト１７の重心の水平距離が小さくなり、アームレスト１７が水平状態に戻ろうとする転倒力が小さくなる。

図７は、アームレスト１７を回動する際に軸受け部１４と回動軸部１６の間に発生する回転抵抗力（Ｆ_１）と、アームレスト１７が自重によって水平に戻ろうとする転倒力（Ｆ_２）と、その両者の合計である操作力（Ｆ）の望ましい関係を示した図である。

運転者が、アームレスト１７を回動する際に、操作力（Ｆ）がアームレスト１７の角度によって異なれば、重く感じて力を入れた途端に軽くなって移動しすぎてしまうなど、運転者が希望する適切な位置にアームレスト１７の角度を合わせるのが難しくなる。

そこで、アームレスト１７の自重による転倒力（Ｆ_２）の減少に伴って、軸受け部１４と回動軸部１６の間に発生する回転抵抗力（Ｆ_１）を増加させてやれば、常に一定の操作力（Ｆ）に保つことができる。

このため、運転者は一定の操作力（Ｆ）を付与することでアームレスト１７を回動すればよいので、任意の位置でアームレスト１７を停止させることが容易にできる。

また、アームレスト１７の枢支基部１７ｄの左右両側を回動軸機構で支持するため、回転抵抗を両側からバランスよく作用させることができる。このため、所望する回転抵抗を容易に付与することができる。

さらに、永久磁石１５を使用した構造であるため、温度変化や使用頻度によって劣化することがほとんど無い。また、温度や湿度などの使用状態によって保持性能に差が生じることもほとんど無い。

また、ボルトやナットを締め付けてヒンジ構造を構成する場合は、締め付け時のトルク管理が必要になるが、本発明の構成によればそのようなトルク管理をおこなう必要がなく、組み立てが容易である。

前記実施の形態では、切欠き部１４ｂを有する軸受け部１４と、円弧状に形成した永久磁石１５を取り付けた回動軸部１６を組み合わせた回動軸機構を例に説明した。

この実施例では、図８に示すように環状の永久磁石２５と切り欠きのない環状の端面２４ａを使用する。

すなわち、磁性材で成形した軸受け部２４の端面２４ａは、切り欠いていないため同じ高さの平面である。一方、この端面２４ａに対峙する回動軸部２６に取り付けた永久磁石２５も環状に段差もなく形成され、鍔部２６ａの全体に配置されている。

このため、端面２４ａと永久磁石２５の全面で磁力による吸引力が発生し、軸受け部２４と回動軸部２６間の回転抵抗となる。このため、切欠き部１４ｂを設けた場合に比べて保持力が大きくなり、自重の大きなアームレスト１７であっても任意の角度で保持することができる。

なお、このように磁性材と永久磁石を全面で重ねた場合は、回転角度によらず回転抵抗は常に一定になる。

上記した実施の形態及び実施例１では、回動軸機構を構成する一対の部材が対峙する面は、軸受け部１４，２４の端面１４ａ，２４ａと回動軸部１６，２６の鍔部１６ａ，２６ａとしたが、それ以外の対峙する面を使用することもできる。

例えば、軸受け部２４の円筒部２４ｃの内面と回動軸部２６の挿入部２６ｂの側面を、２つの部材が対峙する面とする。そして、挿入部２６ｂの側面に円筒形の永久磁石（図示せず）を取り付ける。

永久磁石を取り付けた挿入部２６ｂを円筒部２４ｃ内に挿入すると、円筒部２４ｃの内面と永久磁石の間に磁力による吸引力が発生し、これがアームレスト１７の回動時の回転抵抗となる。

また、半円筒形の永久磁石を使用したり、円筒部２４ｃの側面の一部を開口部（図示せず）としたりすることによって、軸受け部２４と回動軸部２６の回転角度によって永久磁石と磁性材が対峙する面積が変化し、回転抵抗の大きさを調整することができる。

また、鍔部２６ａと挿入部２６ｂの両方に永久磁石を取り付けて二組の対峙面間の磁力によって回転抵抗を得ることもできる。

上記した実施の形態及び実施例では、磁石と磁性材間に働く磁力による吸引力によって、軸受け部と回動軸部間に回転抵抗を発生させた。

実施例３では、磁石の反発力を利用した実施例について説明する。

この実施例では、軸受け部２４の端面２４ａにも磁石（図示せず）を取り付け、回動軸部２６の鍔部２６ａに取り付ける永久磁石２５は軸受け部２４側の磁石に反発する磁石とする。そして、回動軸部２６は軸受け部２４内で軸方向にスライド可能に構成する。

また、回動軸部２６の係止部２６ｃの背面には係止部２６ｃとの摺動抵抗が大きい摩擦板（図示せず）を設置する。

この実施例の作用について説明すると、磁力による反発力を受けた回動軸部２６は軸受け部２４から離れる方向に移動する。移動した回動軸部２６の係止部２６ｃの背面は、摩擦板に接触して回動軸部２６と摩擦板の間に摩擦抵抗が発生する。この摩擦抵抗が回転抵抗になってアームレスト１７を任意の角度に保持することができる。

以上、図面を参照して、本発明の最良の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。

例えば、一対の回動軸機構で確保できる保持力が、アームレスト１７を任意の角度で保持するのに充分な大きさである場合は、一点支持のヒンジ構造にすることもできる。この場合は、運転席と助手席の間のフロアに設置するだけでなく、運転席のシートの側面にアームレスト１７を取り付ける場合にも利用できる。この場合、運転席のシートが車両に固定した基部となる。

また、アームレスト１７の機能しか持たないなど、コンソールの構成中にまったくボックスが無い構造であってもよい。また、ヒンジ構造の回転によって回動する回動移動体部がリッドなどの蓋であってもよい。

さらに、前記実施の形態とは反対に、回動軸機構を構成する軸受け部１４，２４をアームレスト１７に固定して、回動軸部１６，２６を支持部１２に固定することもできる。

また、回動軸機構を構成する軸受け部や回動軸部を、支持部や回動移動体部と一体に成形することもできる。

さらに、回動軸部１６，２６を磁性材で形成し、軸受け部１４，２４の端面１４ａ，２４ａに永久磁石１５，２５を取り付けることもできる。

また、回動軸部１６，２６と軸受け部１４，２４の両側に永久磁石１５，２５を取り付けることもできる。両側に磁石を取り付けた場合、吸引力を高める構成にすることもできるが、一部を反発力が発生する組み合わせとすることで回転角度によって回転抵抗の大きさを変化させることもできる。

また、磁石としては永久磁石の他に電磁石なども使用できる。

本発明の最良の実施の形態のコンソールのヒンジ構造の全体の構成を説明する分解斜視図である。コンソールの配置位置を説明する斜視図である。組み立て後のコンソールの全体及び動作状況を説明する斜視図である。回動軸機構の構成を説明する分解斜視図である。図３のＡ−Ａ矢視線断面図である。ヒンジの回転角度による軸受け部と永久磁石の位置関係を説明する説明図である。ヒンジの回転角度と操作力の関係を示した図である。実施例１の回動軸機構の構成を説明する分解斜視図である。従来例のコンソールのヒンジ構造の動作を説明する斜視図である。

符号の説明

１０コンソール
１１基部
１２支持部
１３立設部
１４軸受け部（回動軸機構）
１４ａ端面
１４ｂ切欠き部
１５永久磁石
１６回動軸部（回動軸機構）
１６ａ鍔部
１７アームレスト（回動移動体部）
１７ｄ枢支基部
２３車両
２４軸受け部（回動軸機構）
２５永久磁石
２６回動軸部（回動軸機構）

Claims

車両に固定した基部と、該基部に設けた支持部と、回動軸機構を介して前記支持部に回転自在に枢支される回動移動体部とを有するコンソールのヒンジ構造であって、前記回動軸機構は対峙する前記支持部側の一側面と前記回動移動体部側の他側面を有し、前記対峙する面の一方に、他方に設けられた磁性材若しくは磁石と磁力によって回転抵抗を付与する磁石を有することを特徴とするコンソールのヒンジ構造。
前記回動軸機構は、円筒状の軸受け部と該軸受け部の端面に対峙する鍔部を設けた回動軸部を有し、前記鍔部の一部に磁石を固定し、前記軸受け部の端面の一部を回転角度によって前記磁石との接触面積が増減するように切り欠いたことを特徴とする請求項１記載のコンソールのヒンジ構造。
前記支持部に設けた間隔をおいて対向する一対の立設部に前記回動軸機構の一方を設け、前記回動移動体部の後端に設けた枢支基部の左右両側に前記回動軸機構の他方を設け、前記枢支基部を前記立設部間に配置して前記回動移動体部を前記支持部で枢支したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のコンソールのヒンジ構造。