JP2005349936A - コンソールのヒンジ構造 - Google Patents
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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
【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(F1)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(F2)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(F2)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(F1)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。
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)
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 (3)
- 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。
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