JP5193115B2 - 可動体の動作機構 - Google Patents

Description

この発明は、定まった一つの軸によらずに、基準位置と展開位置とに亘る回動可能に可動体を動作させる機構の改良に関する。

扉体のアーム部に設けられた円弧状ギヤ部に噛み合う第１固定ギヤ部を箱状基体に設けると共に、扉体のアーム部に設けられた回転ギヤに噛み合う第２固定ギヤ部を箱状基体に設けて、これにより扉体を閉位置と開位置とに亘る回動可能に箱状基体に組み合わせたものがある。（特許文献１参照）

また、可動体としての蓋体側に設けられたピニオン体に噛み合うラック面を本体に設けると共に、この可動体におけるこのピニオン体の回動中心部に設けられたギアに噛み合うギヤ部を本体に設けて、これにより蓋体を本体の開口を塞いだ第一位置と開放した第二位置とに亘る回動可能にかかる本体に組み合わせたものがある。（特許文献２参照）

このように構成された機構にあっては、可動体となる扉体ないし蓋体を定まった一つの軸によらずに回動させることができる。その反面、扉体なしし蓋体が閉位置ないし第一位置にあるときにこれらにこれらを箱状基体ないし本体の内方に押し込む向きの外力が作用された場合、特許文献１のものにあっては扉体の回転ギアは第２固定ギヤ部の直上に位置されるためこの回転ギヤにこの力が直接作用され、また、特許文献２のものにあっては蓋体のギアは本体のギヤ部の直上に位置されるため同様にこの蓋体のギヤにこの力を直接作用させてしまうものであった。

特許第３８３３９２５号公報 特開２００６−３２８７９０号公報

この発明が解決しようとする主たる問題点は、この種の定まった一つの軸によらずに可動体を回動させるようにした機構において、この可動体に外力が作用された場合に、かかる機構において比較的脆弱になり易い部分に、この力が直接作用されないようにする点にある。

前記課題を達成するために、この発明にあっては、可動体の動作機構を、以下の（１）〜（４）の構成を備えたものとした。
（１）被支持部をもって支持体に基準位置と展開位置とに亘る回動可能に組み合わされた可動体の動作機構であって、
（２）支持体側に設けられた第一固定側ギヤ部及び第二固定側ギヤ部と、可動体の被支持部に設けられた可動側ギヤ部及びピニオンギヤと、可動側ギヤ部が第一固定側ギヤ部に噛み合い、かつ、ピニオンギヤが第二固定側ギヤ部に噛み合うように位置づけるガイド手段とを備えており、
（３）第一固定側ギヤ部は、仮想の円の円弧に沿って形成されると共にこの仮想の円の円心側に歯先を向けており、
（４）第二固定側ギヤ部は、前記仮想の円の円心側においてこの第一固定側ギヤ部に隣接して設けられると共に、この仮想の円とは別の仮想の円の円弧に沿って形成され、かつ、この別の仮想の円の円心側に歯先を向けている。

可動体はその被支持部に設けられた可動側ギヤ部を支持体側の第一固定側ギヤ部に内接させると共に、ピニオンギヤを支持体側の第二固定ギヤ部に内接させることから、第一に、基準位置と展開位置との間に亘って定まった一つの軸によらずに回動される。また、第二に、可動体が基準位置にあるときにこの可動体側に、可動側ギヤ部とピニオンギヤの前記内接を解く向きの外力が作用された場合、この力は可動側ギヤ部及びピニオンギヤに作用されることはなく、前記ガイド手段により受けられる。これにより、このような外力が作用された場合に、前記可動側ギヤ部及びピニオンギヤの破損などを生じさせないようにすることができる。

前記可動体を基準位置において支持体の開口を閉塞するリッドの内面側に被支持部を備えてなるものとすると共に、この基準位置において、リッドと可動側ギヤ部との間に第一固定側ギヤ部の一部が位置され、かつ、リッドとピニオンギヤとの間に第二固定側ギヤ部の一部が位置されるようにしておけば、基準位置にあるリッドにこれを支持体の内方に押し込むような外力が作用された場合に、この力が直接可動側ギヤ部及びピニオンギヤに作用されないようにすることができる。

可動側ギヤ部を仮想の円の円弧に沿って形成させておくと共に、ガイド手段をこの仮想の円の円心位置に設けた軸体と、支持体側に設けられてこの軸体を納める溝部とから構成させることが、この発明の好適な構成態様の一つとなる。

また、基準位置においてリッドに外力が作用されたときに、被支持部の一部に当接される被当接部を支持体側に設けさせておけば、前記基準位置においてリッドに上方から外力が作用された場合にこの被当接部によってもこの外力の一部を受けさせることができる。

前記ピニオンギヤを、ダンパ装置の一部として、又はダンパ装置に連係させて、その回転に制動力が作用されるものとしておけば、可動体の前記回動を付勢手段の付勢により強制的に行うようにした場合でも、この回動を適度に減速させることができる。

この発明によれば、可動側ギヤ部は第一固定側ギヤ部に内接され、かつ、ピニオンギヤは第二固定側ギヤ部に内接されることから、可動体に外力が作用された場合にこの力を直接可動側ギヤ部及びピニオンギヤに作用させないようにすることができる。これにより、例えば、かかる可動体を自動車などの内装品としてのリッドなどとした場合に、基準位置としての閉じ位置にあるこのリッド上に手などをついてこのリッドに下向きの荷重を加えてしまうなどしても、このリッドの動作機構に破損などができる限り生じないようにすることができる。

図１は可動体としてのリッドを備えた収納装置の分離斜視構成図である。 図２は収納装置の左側の要部をカバー体を取り外して示した斜視構成図である。 図３は収納装置の左側の要部をリッドを取り外して示した斜視構成図である。 図４は支持体としてのケースの左側からこの左側に備えられる動作機構を示した側面構成図である。 図５は支持体としてのケースの右側からこの右側に備えられる動作機構を示した側面構成図である。 図６は支持体としてのケースの左側からこの左側に備えられる動作機構を示した側面構成図である。

以下、図１〜図６に基づいて、この発明を実施するための形態について説明する。各図は、この発明にかかる動作機構を適用して可動体２としてのリッド２’の動作を制御するように構成された収納装置を表している。特に、図４および図５はかかる可動体２が基準位置にあるときの様子を、図６はかかる可動体２が展開位置にあるときの様子を、それぞれ示している。

この実施の形態にかかる可動体２の動作機構は、定まった一つの軸によらずに、基準位置と展開位置とに亘る可動体２の規則的な動作を確保させるものである。

かかる動作機構は、例えば、リッド、扉、アームなどを回動可能に備えてなる装置におけるかかるリッドなどの動作機構として用いることができる。図示の例では、かかる動作機構を、上面を開口１０させた支持体１としてのケース１’のこの開口１０を、基準位置において略水平に位置されて上方から閉塞する可動体２としてのリッド２’の動作機構として用いている。

可動体２は、支持体１に、被支持部２１をもって回動可能に組み合わされる。図示の例では、支持体１としてのケース１’は、前板１１と背板１２と左右側板１３、１３と底板１４とを有し、前後方向ｘに狭く左右方向ｙに広い開口１０を備えるように構成されている。これに対応して可動体２としてのリッド２’は、略長方形の板状をなすリッド主体２０を有すると共に、被支持部２１をこのリッド主体２０の左右両側にそれぞれ備えている。左右の被支持部２１はそれぞれ、その板面を、リッド主体２０の面に対し略直交させる向きで、かつ、前後方向ｘに沿って配した板状をなすように構成されている。また、左右の被支持部２１、２１はそれぞれ、基準位置におけるリッド主体２０の下方に位置されるようになっている。そして、図示の例では、左側の被支持部２１が支持体１の左側の側板１３の外側に位置され、かつ、右側の被支持部２１が支持体１の右側の側板１３の外側に位置され、それぞれの側で支持体１に支持されるようになっている。（図４、図５）

図示の例では、かかる被支持部２１の外面部に、可動側ギヤ部３０及びピニオンギヤ３１が備えられている。かかる可動側ギヤ部３０は後述の支持体１側の第一固定側ギヤ部３２に噛み合い、ピニオンギヤ３１は第二固定側ギヤ部３３に噛み合う。

可動側ギヤ部３０は、被支持部２１の外面部に円形状***部２１ａを形成させると共に、この円形状***部２１ａによって形成された被支持部２１の段差部、つまり円形状***部２１ａの縁部に、ギヤ歯を備えさせることで被支持部２１に一体に備えられている。すなわち、可動側ギヤ部３０は、仮想の円の円弧に沿って形成されたラック状をなしている。

かかる可動側ギヤ部３０の中心には、被支持部２１を左右方向に貫通する円形の貫通穴３０ａが形成されている。図示の例では、この貫通穴３０ａに挿入される脚部３４ｃとこの貫通穴３０ａに入り込まない頭部３４ｂとを備えた軸体３４ａのこの貫通穴３０ａに挿入されて被支持部２１の内面側に突き出した脚部３４ｃが、支持体１の側板１３に形成された後述の溝部３４ｄに隙間少なく納まって、前記可動側ギヤ部３０が第一固定側ギヤ部３２に噛み合い、かつ、ピニオンギヤ３１が第二固定側ギヤ部３３に噛み合うように位置づけるようになっている。すなわち、この実施の形態にあっては、かかる軸体３４ａと溝部３４ｄとによって前記各噛み合いを確保するガイド手段３４が構成されている。（図３）

また、図示の例では、かかる可動側ギヤ部３０の貫通穴３０ａは、この可動側ギヤ部３０の中央部に形成された凹所３０ｂの底に形成されている。そして、図示の例では、この凹所３０ｂを利用してダンパ装置３５の一部となるピニオンギヤ３１を被支持部２１の外面部に備えさせている。かかるダンパ装置３５は、前記凹所３０ｂ内にはめ込まれる主体部３５ａに対し、ピニオンギヤ３１の図示しない軸部を軸支させてなる。そして、この軸部つまりピニオンギヤ３１の回転又は相対的な回転に対し抵抗（制動力）を付与させ、このように付与される抵抗により可動体２の回動に制動力を作用させるようになっている。典型的には、かかるダンパ装置３５を構成する主体部３５ａにシリコンオイルなどの粘性流体を封入させ、前記軸部の回転にこの粘性流体の粘性抵抗が作用するようにする。図示の例では、ダンパ装置３５の主体部３５ａの直径方向両側に形成された耳部３５ｂを利用して、ダンパ装置３５は被支持部２１に固定されるようになっている。ピニオンギヤ３１は左右方向に回転中心軸を配すると共に、この回転中心軸を可動側ギヤ部３０の中心に位置させている。ピニオンギヤ３１は前記凹所３０ｂ外に位置され、したがって、可動側ギヤ部３０よりも外側となる位置で、ピニオンギヤ３１は後述の第二固定側ギヤ部３３に噛み合うようになっている。

また、図示の例では、図１に示されるリッド２’の左側において、可動体２の被支持部２１に、可動体２が基準位置にある状態において、かかる被支持部２１の下部に上端側を連接させると共に、下端側に後方に向けて突き出すストライカ部２２ａを備えた延長アーム２２が備えられている。支持体１としてのケース１’の側板１３の外側には、かかる延長アーム２２のストライカ部２２ａを前方から受け入れてこれを内蔵したキャッチャー１５ａによって捕捉するラッチ装置１５が備えられている。図示の例では、かかるラッチ装置１５により可動体２が基準位置にある状態を維持するようになっている。かかるラッチ装置１５はストライカ部２２ａを捕捉した状態からストライカ部２２ａがラッチ装置１５の内奥側にさらに押し込まれるとキャッチャー１５ａがストライカ部２２ａを解放するようになっている。（この押し込みを第一押し込みと称する。）図示の例では、可動体２としてのリッド２’が基準位置にある状態からリッド主体２０の前端２０ａを下方に押し込めるようになっていると共に、この押し込みによりストライカ部２２ａがラッチ装置１５の内奥側に押し込まれるようになっており、このリッド主体２０の前端２０ａの押し込み操作によりラッチ装置１５によるストライカ部２２ａの捕捉が解かれて、後述する付勢手段３６の付勢によって可動体２としてのリッド２’は展開位置（図６の位置）まで強制的に回動されるようになっている。図示の例ではケース１’を構成する側板１３の後縁と背板１２との間にはリッド２’の展開位置への回動の過程において被支持部２１におけるリッド主体２０との連接箇所との干渉を回避する空隙１６が形成されている。展開位置まで回動されたリッド２’を基準位置まで復動回動させると、この復動の終わりにおいてストライカ部２２ａはラッチ装置１５内に再び入り込む。前記第一押し込みによりストライカ部２２ａを解放したラッチ装置１５のキャッチャー１５ａはこのストライカ部２２ａの再度のラッチ装置１５内への入り込みによって第二押し込みされると、再びストライカ部２２ａを捕捉するようになっている。これにより可動体２が基準位置にある状態が再び維持されるようになっている。

なお、図５に示されるリッド２’の右側の支持構造は、図４に示されるリッド２’の左側の支持構造と、前記ラッチ装置１５と延長アーム２２がない点を除けば、実質的に同一である。

一方、支持体１としての前記ケース１’には、動作機構を構成する第一固定側ギヤ部３２及び第二固定側ギヤ部３３が備えられている。かかる第一固定側ギヤ部３２は前記可動体２の可動側ギヤ部３０に噛み合い、第二固定側ギヤ部３３は前記ピニオンギヤ３１に噛み合う。

図示の例では、かかる第一固定側ギヤ部３２及び第二固定側ギヤ部３３は共に、支持体１の側部、図示の例では、ケース１’の側板１３の外面との間に、可動体２の被支持部２１を納めるカバー体１７のこの支持体１の側部に向けられた内面１７ａ側に形成されている。

図示の例では、カバー体１７は板状をなし、ケース１’の側板１３の外面に形成された取付部１８を利用してこの外面との間に前記被支持部２１を納める間隔を開けてネジ止めされるようになっている。

そして、このカバー体１７に、仮想の円の円弧に沿って形成されると共にこの仮想の円の円心側に歯先を向けた第一固定側ギヤ部３２と、
この仮想の円の円心側においてこの第一固定側ギヤ部３２に隣接して設けられると共に、この仮想の円とは別の仮想の円の円弧に沿って形成され、かつ、この別の仮想の円の円心側に歯先を向けている第二固定側ギヤ部３３とが、備えられている。

図示の例では、かかる第一固定側ギヤ部３２及び第二固定側ギヤ部３３は共に、前記仮想の円の円心をケース１’の背板１２側に位置させるようにして設けられており、両ギヤ部３２、３３はその湾曲内側をこの背板１２側に向けるようにして上下方向に連続している。また、かかる第一固定側ギヤ部３２及び第二固定側ギヤ部３３は共に、前記仮想の円の円心を中心とした略９０度の範囲の円弧に沿ったラック状を呈している。また、第一固定側ギヤ部３２よりも第二固定側ギヤ部３３がカバー体１７の外面側に位置されると共に、両ギヤ部３２、３３間の距離はその連続方向におけるどの位置においても略等しく、かつ、この距離が可動側ギヤ部３０の中心から放射方向に延びる仮想の直線上におけるピニオンギヤ３１の外周とこの可動側ギヤ部３０との間の距離ｚ（図４）と略一致するようになっている。

また、この実施の形態にあっては、ケース１’の側面１３であって、第二固定側ギヤ部３３の形成位置よりも後方に、前記ガイド手段３４の一方を構成する軸体３４ａの脚部３４ｃを納める溝部３４ｄが形成されている。この溝部３４ｄは、前記第一固定側ギヤ部３２及び第二固定側ギヤ部３３が沿わされる前記仮想の円の円心位置に円心を位置させるこれらの仮想の円より小径の仮想の円の円弧に沿うように形成されている。この溝部３４ｄもその湾曲内側を前記背板１２側に向けるようにして上下方向に連続している。

可動体２はその被支持部２１に設けられた可動側ギヤ部３０を支持体１側の第一固定側ギヤ部３２に内接させると共に、ピニオンギヤ３１を支持体１側の第二固定側ギヤ部３３に内接させることから、基準位置と展開位置との間に亘って定まった一つの軸によらずに回動される。図示の例では、基準位置にあるときに、第一固定側ギヤ部３２の上部に可動側ギヤ部３０は内接され、第二固定側ギヤ部３３の上部にピニオンギヤ３１は内接され、さらに、軸体３４ａは溝部３４ｄの上端３４ｅ側に位置される。すなわち、可動体２が基準位置において支持体１としてのケース１’の開口１０を閉塞するリッド２’の内面側に被支持部２１を備えてなると共に、この基準位置において、リッド２’と可動側ギヤ部３０との間に第一固定側ギヤ部３２の一部が位置され、かつ、リッド２’とピニオンギヤ３１との間に第二固定側ギヤ部３３の一部が位置されるようになっている。この基準位置にある可動体２を構成するリッド主体２０の前端２０ａを押し込み操作してラッチ装置１５がストライカ部２２ａを開放すると、後述の付勢手段３６の付勢により軸体３４ａには溝部３４ｄの下端３４ｆ側に向けた力が作用されることから、第一固定側ギヤ部３２を走行する可動側ギヤ部３０は軸体３４ａを中心として図４における反時計回りの向きに回転され、かつ、第二固定側ギヤ部３３を走行するピニオンギヤ３１も図４における反時計回りの向きに回転され、リッド２’は前端２０ａを上方に向ける向きに起立しながら下方に移動してそれ以上の移動が制限される展開位置に至りケース１’の開口１０を開放する。（図６）これにより、定まった一つの軸を中心としてリッド２’を回動させる場合に比べ、開き動作の過程においてリッド主体２０の前端２０ａの移動軌跡を低いレベルに抑えることができるようになっている。

この展開位置において、軸体３４ａは溝部３４ｄの下端３４ｆに位置される。可動体２が基準位置にあるときにこの可動体２側に、可動側ギヤ部３０とピニオンギヤ３１の前記内接を解く向きの外力が作用された場合、図示の例ではリッド２’に上方から外力が作用された場合、この力は可動側ギヤ部３０及びピニオンギヤ３１に作用されることはなく、前記ガイド手段３４により受けられる。これにより、このような外力が作用された場合に、前記可動側ギヤ部３０及びピニオンギヤ３１の破損などを生じさせないようにすることができる。図示の例では、溝部３４ｄの上端３４ｅ側に位置されている軸体３４ａの脚部３４ｃがこの溝部３４ｄの上端３４ｅ側の溝内壁に上方から押しつけられて前記外力を受けるようになっている。

この実施の形態にあっては、可動体２が基準位置にあるときに前記リッド２’に外力が作用されたときに、前記被支持部２１の一部に当接される被当接部１９を支持体１側にさらに備えさせている。図示の例では、かかる被当接部１９は、ケース１’の側板１３の外面であって、前記溝部３４ｄの下端３４ｆの直下位置に形成された***部の上部によって構成されている。そして、前記基準位置においてこの被当接部１９と被支持部２１の下端との間に形成されているクリアランスｓ分、リッド２’に上方から外力が作用された場合に被支持部２１が下方に移動して被当接部１９に突き当たり、被当接部１９によってもこの外力の一部を受けるようになっている。

また、この実施の形態にあっては、付勢手段３６によって基準位置にある可動体２が展開位置に向けて強制的に回動されるようになっている。図示の例では、かかる付勢手段３６は、前記溝部３４ｄの湾曲内側にバネ巻回部３６ｂを位置決めされると共に、バネ一端３６ｃを支持体１としてのケース１’の側板１３に常時圧接させ、かつ、バネ他端３６ｄを前記軸体３４ａの脚部３４ｃに常時圧接させるように、この巻回部３６ｂを弾性変形させた状態でケース１’の側板１３の外側に備えられたねじりコイルバネ３６ａにより構成されている。図示の例では、かかるねじりコイルバネ３６ａは、巻回部３６ｂの前記弾性変形により、図３における時計回りの向きにバネ他端３６ｄをバネ一端３６ｃに近づける向きの付勢力を蓄勢させており、これにより、前記基準位置において前記ラッチ装置１５のストライカ部２２ａの捕捉を解くと、軸体３４ａに溝部３４ｄの下端３４ｆ側に向けた力が作用されて可動体２としてのリッド２’は前記のように展開位置まで強制的に回動される。この回動は前記ダンパ装置３５の一部をなすピニオンギヤ３１により適度に減速される。

１ 支持体
２ 可動体
２１ 被支持部
３０ 可動側ギヤ部
３１ ピニオンギヤ
３２ 第一固定側ギヤ部
３３ 第二固定側ギヤ部

Claims (5)

1. 被支持部をもって支持体に基準位置と展開位置とに亘る回動可能に組み合わされた可動体の動作機構であって、
   支持体側に設けられた第一固定側ギヤ部及び第二固定側ギヤ部と、可動体の被支持部に設けられた可動側ギヤ部及びピニオンギヤと、可動側ギヤ部が第一固定側ギヤ部に噛み合い、かつ、ピニオンギヤが第二固定側ギヤ部に噛み合うように位置づけるガイド手段とを備えており、
   第一固定側ギヤ部は、仮想の円の円弧に沿って形成されると共にこの仮想の円の円心側に歯先を向けており、
   第二固定側ギヤ部は、前記仮想の円の円心側においてこの第一固定側ギヤ部に隣接して設けられると共に、この仮想の円とは別の仮想の円の円弧に沿って形成され、かつ、この別の仮想の円の円心側に歯先を向けていることを特徴とする可動体の動作機構。
2. 可動体が基準位置において支持体の開口を閉塞するリッドの内面側に被支持部を備えてなると共に、
   この基準位置において、リッドと可動側ギヤ部との間に第一固定側ギヤ部が位置され、かつ、リッドとピニオンギヤとの間に第二固定側ギヤ部が位置されるようになっていることを特徴とする請求項１に記載の可動体の動作機構。
3. 可動側ギヤ部が仮想の円の円弧に沿って形成されていると共に、
   ガイド手段をこの仮想の円の円心位置に設けた軸体と、支持体側に設けられてこの軸体を納める溝部とから構成したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の可動体の動作機構。
4. 基準位置においてリッドに外力が作用されたときに、被支持部の一部に当接される被当接部を支持体側に設けたことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の可動体の動作機構。
5. ピニオンギヤを、ダンパ装置の一部として、又はダンパ装置に連係させて、その回転に制動力が作用されるようにしたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の可動体の動作機構。

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