| 【発明の名称】 |
蓋体開閉支持機構 |
| 【発明者】 |
【氏名】一丸 貴秀
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| 【要約】 |
【課題】２軸回動式の蓋体開閉支持機構において、蓋体開閉動作時の摩擦抵抗を低減化して、グリース等の潤滑剤を用いる必要なくスムーズな開閉操作を行うことができ、グリースを廃止することを可能とすることを目的とする。
【解決手段】第２スライド軸３２とガイド孔１２内面との摩擦係数をμ、回動軸１１と第１スライド軸３１とを結ぶ線Ｄと、回動軸１１と第２スライド軸３２とを結ぶ線Ｃとのなす角をαとした場合、α≧２μｔａｎ-1なる式を満足するように、回動軸１１、第１スライド軸３１及び第２スライド軸３２を設ける。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 容器等の被開閉体外側面に設けられた回動軸と、該回動軸に軸支され、上記被開閉体の外側面に沿って回動する回動部材と、この回動部材の回動運動の軌跡に沿って、上記容器本体の側面に穿設された円弧状のガイド孔と、該ガイド孔から分岐して穿設された分岐孔と、上記被開閉体の開口部を開閉する蓋体に設けられ、上記被開閉体の内側から上記ガイド孔を通して、上記回動部材に軸支された第１スライド軸と、上記蓋体に設けられ、上記被開閉体の内側から上記ガイド孔に挿入された第２スライド軸とを具備し、上記蓋体で上記被開閉体の開口部を閉じた閉状態では、上記第１スライド軸が上記ガイド孔の一端限に位置すると共に、上記第２スライド軸が上記分岐孔の先端部に位置し、この閉状態から上記蓋体を開方向に回動させることにより、まず該蓋体が上記第１スライド軸を中心に所定角度回動して、上記第２スライド軸が上記分岐孔先端部から上記ガイド孔へと移動し、次いで上記第１スライド軸及び上記第２スライド軸が上記ガイド孔を他端側へと移動すると共に、これらと共に上記回動部材が上記回動軸を中心に回動し、蓋体がこの回動軸を中心に回動して上記被開閉体の開口部が開放し、また、この開状態にある蓋体を閉方向へと回動させることにより、まず上記第１スライド軸及び上記第２スライド軸が上記ガイド孔を一端側へと移動すると共に、これらと共に上記回動部材が上記回動軸を中心に回動して、蓋体がこの回動軸を中心に所定角度回動し、上記第１スライド軸が上記ガイド孔の一端限に達した後、上記第２スライド軸がガイド孔から上記分岐孔へと進入して該分岐孔の先端側へと移動し、蓋体が上記第１スライド軸を中心に回動して、上記被開閉体の開口部を閉塞するように構成された蓋体開閉支持機構において、上記第２スライド軸と上記ガイド孔内面との摩擦係数をμ、上記回動軸と上記第１スライド軸とを結ぶ線と、上記回動軸と上記第２スライド軸とを結ぶ線とのなす角をαとした場合、α≧２μｔａｎ-1なる式を満足するように、上記回動軸、第１スライド軸及び第２スライド軸を設けたことを特徴とする蓋体開閉支持機構。
【請求項２】 上記第２スライド軸を上記ガイド孔の外方へと付勢する付勢手段を具備し、その付勢力により上記蓋体の閉状態及び開状態を保持すると共に、開閉時には蓋体の所定角度以上の回動動作を付勢するように構成した請求項１記載の蓋体開閉支持機構。
【請求項３】 上記ガイド孔の内面がアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）樹脂で形成されていると共に、上記第２スライド軸が金属で形成されており、上記α値が４４度以上である請求項１又は２記載の蓋体開閉支持機構。
【請求項４】 上記被開閉体が、小物入れ、カップホルダーなどの車載内装用の容器である請求項１〜３のいずれか１項に記載の蓋体開閉支持機構。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、小物入れ、カップホルダーなどの車載内装用容器の開口部を開閉する蓋体を開閉する機構として好適に用いられる蓋体開閉支持機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から自動車のセンターコンソール等にカップホルダーや小物入れ等の容器を設定することが行なわれており、このような容器に、その開口部を開閉する蓋体を設けることも行われている。
【０００３】このような容器に設けられる蓋体としては、その一端縁部が容器本体の一端縁部に回動可能に取り付けられたフラップ式に開閉するものが一般的であり、このため、蓋体の開閉に伴う蓋体先端の回動軌道に対応する分だけ、容器本体上方にスペースを確保する必要があり、また、蓋体が容器本体に対して全開状態の際に蓋体が位置するためのスペースを容器本体の一端側に確保する必要がある。このため、蓋体を有する従来の容器は、スペースが限られた自動車内では設置場所を確保することが容易でなかった。
【０００４】そこで、このような問題点を解決するために、図１〜３に示す蓋体開閉支持機構が提案されている（特開平８−１５６６９８号公報）。この蓋体開閉支持機構は、図１，２に示されているように、容器本体１の外側面に突設した回動軸１１に回動部材２を軸支し、この回動部材２の回動軌跡に沿って円弧状に形成されたガイド孔１２と、このガイド孔１２から外方に分岐する分岐孔１３とを上記容器本体１の側面に穿設し、蓋体３の両側部（図では一方のみ表示）に設けた第１スライド軸３１を、容器本体１の内側から上記ガイド孔１２を挿通して上記回動部材２に軸着し、更に上記蓋体３の両側部（図では一方のみ表示）に上記第１スライド軸３１と並設された第２スライド軸３２を、上記容器本体１の内側から上記ガイド孔１２を挿通して上記回動部材２に設けられた切り込み溝２１に挿入したものである。なお、蓋体３は、上記ガイド孔１２と上記回動軸１１との間に存して設けられた突起１４と上記第２スライド軸３２との間に取り付けられたトーションバネｓにより付勢された状態となっている。
【０００５】この蓋体開閉支持機構による蓋体３の開閉動作は、図３に示した通りである。上記蓋体３で上記容器本体１の開口部が閉じられた閉状態では、図３（Ａ）に示されているように、上記第１スライド軸３１が上記ガイド孔１２の一端限（図中、左上限）に位置すると共に、上記第２スライド軸３２が上記分岐孔１３の先端部に位置し、この状態で上記トーションバネｓ（図３では図示せず、以下同様）により蓋体３が閉方向に付勢され、閉状態が保持されている。
【０００６】この閉状態から上記蓋体３を上記トーションバネｓの付勢力に抗して開方向（図３中上方右側）に回動させることにより、図３（Ｂ）に示されているように、まず該蓋体３が上記第１スライド軸３１を中心に所定角度回動して、上記第２スライド軸３２が上記分岐孔１３の先端部から上記ガイド孔１２へと移動し、次いで、図３（Ｃ）に示されているように、上記第１スライド軸３１及び上記第２スライド軸３２が上記ガイド孔１２を他端側（図中、右下側）へと移動すると共に、これらと共に上記回動部材２が上記回動軸１１を中心に回動し、蓋体３がこの回動軸１１を中心に開方向へと回動し、図３（Ｄ）に示されているように、上記第２スライド軸３２がガイド孔１２の他端限に当接してスライド限（蓋体の回動限）となり、上記容器本体の開口部が開放する。この場合、図３（Ｂ）から図３（Ｄ）までの動作時には、上記トーションバネｓの付勢力が、蓋体３を開方向へと回動させる方向に作用し、この付勢力により自動的に蓋体が回動すると共に、図３（Ｄ）の全開状態が保持される。
【０００７】また、蓋体３を図３（Ｄ）の開状態から閉じる場合には、この開状態にある蓋体３を閉方向（図中、左上側）へと上記トーションバネｓの付勢力に抗して回動させることにより、図３（Ｃ）に示されているように、まず上記第１スライド軸３１及び上記第２スライド軸３２が上記ガイド孔１２を一端側へと移動すると共に、これらと共に上記回動部材２が上記回動軸１１を中心に回動して、蓋体３がこの回動軸１１を中心に所定角度回動し、図３（Ｂ）に示されているように、上記第１スライド軸３１が上記ガイド孔１２の一端限に達すると、図３（Ａ）に示されているように、上記第２スライド軸３２がガイド孔１２から上記分岐孔１３へと進入して該分岐孔１３の先端側へと移動し、蓋体３が上記第１スライド軸３１を中心に回動して、容器本体１の開口部を閉塞する。この場合、図３（Ｂ）から図３（Ａ）までの動作時は、上記トーションバネｓの付勢力が、蓋体３を閉方向へと回動させる方向に作用し、この付勢力により自動的に蓋体が回動すると共に、この付勢力により図３（Ａ）の閉状態が保持される。
【０００８】このように、この蓋体開閉支持機構は、蓋体３を回動させる回動軸として、上記第１スライド軸３１と上記回動軸１１との２軸を用いたことにより、蓋体３の開閉に必要なスペースを小さくし、自動車の車内で容器の設置場所を容易に確保することができるように工夫したものである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この蓋体開閉支持機構は、蓋体３の開閉操作時に、上記第２スライド軸３２とガイド孔１２との間に大きな摩擦が生じることとなる。即ち、蓋体３を開く際には、図４に示したように、蓋体３に加えられる開方向の力Ｆ１の反作用が、第１スライド軸３１を中心にして第２スライド軸３２を図中Ａ１方向へと回動させるように作用し、第２スライド軸３２はガイド孔１２の下側内周面に押し付けられながらガイド孔１２内を摺動し、一方、蓋体３を閉じる際には、蓋体３に加えられる閉方向の力Ｆ２の反作用が、第１スライド軸３１を中心にして第２スライド軸３２を図中Ｂ１方向へと回動させるように作用し、第２スライド軸３２はガイド孔１２の上側内周面に押し付けられながらガイド孔１２内を摺動することとなる。このため、蓋体３の開閉操作時には、蓋体３には大きな操作負荷が加えられることとなり、蓋体３を手で回動させる際に、ゴリゴリ感やゴツゴツ感が生じたり、上記トーションバネｓの付勢による回動時にスムーズな動作が得られない場合がある。
【００１０】このため、この開閉支持機構では、上記第２スライド軸３２又はガイド孔１２内周面に潤滑用のグリースを塗布して両者間の摩擦抵抗を低減化する必要があり、これが容器本体１に対する蓋体３の組付作業を煩雑化すると共に、コストの増大を招くことにもなっている。また、このグリースにより周囲を汚す虞もある。
【００１１】本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、上記２軸回動式の蓋体開閉支持機構において、蓋体開閉動作時の摩擦抵抗を低減化して、グリース等の潤滑剤を用いる必要なくスムーズな開閉操作を行うことができ、グリースを廃止することを可能とすることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】本発明者は、上記目的を達成するため、上記２軸回動式の蓋体開閉支持機構による蓋体開閉動作時の力学的考察を行ったところ、上記回動軸１１、第１スライド軸３１及び第２スライド軸３２の配置関係を適正化することにより、蓋体開閉動作時の上記第２スライド軸３２とガイド孔１２との摩擦抵抗を効果的に低減化することができ、その設定によってはグリース等の潤滑剤を用いることなくスムーズな開閉動作を達成し得ることを見出した。
【００１３】即ち、図４において、蓋体３を閉方向に回動させる荷重Ｆ２を入力すると、第１スライド軸３１には図中Ａ２方向に荷重がかかり、第２スライド軸３２には図中Ｂ１の荷重がかかることとなる。このとき、第２スライド軸３２とガイド孔１２との摩擦係数μは、摩擦角の公式から、μ＝ｔａｎθ（この場合、θは、回動軸１１と第２スライド軸３２とを結ぶ直線Ｃと上記荷重方向Ｂ１とのなす角度）で表され、上記θは、θ＝μｔａｎ-1で表される。このとき、回動軸１１と第１スライド軸３１とを結ぶ直線Ｄと、回動軸１１と第２スライド軸３２とを結ぶ直線Ｃとのなす角度αを上記θの２倍以上、即ちα≧２μｔａｎ-1を満足するように上記回動軸１１、第１スライド軸３１及び第２スライド軸３２の配置を設定することにより、ゴリゴリ感やゴツゴツ感を生じることなくスムーズに蓋体３が回動し、トーションバネ等の付勢手段により蓋体３を回動させる場合にも非常にスムーズに動作し、グリースの使用を廃止することも可能となることを見出した。
【００１４】例えば、上記第２スライド軸３１が金属からなり、上記スライド孔１２（容器本体１）がアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）樹脂からなる場合、上記摩擦係数μは約０．４であり、２μｔａｎ-1＝４３．６となる。従って、この場合、上記角度αが４３．６度以上、現実的には４４度以上となるように上記回動軸１１、第１スライド軸３１及び第２スライド軸３２の配置を設定することにより、極めてスムーズな蓋体３の回動操作がグリースを使用することなく得られるものである。なお、この場合、より好ましい角度αの値は、５０度である。
【００１５】従って、本発明は、容器等の被開閉体外側面に設けられた回動軸と、該回動軸に軸支され、上記被開閉体の外側面に沿って回動する回動部材と、この回動部材の回動運動の軌跡に沿って、上記容器本体の側面に穿設された円弧状のガイド孔と、該ガイド孔から分岐して穿設された分岐孔と、上記被開閉体の開口部を開閉する蓋体に設けられ、上記被開閉体の内側から上記ガイド孔を通して、上記回動部材に軸支された第１スライド軸と、上記蓋体に設けられ、上記被開閉体の内側から上記ガイド孔に挿入された第２スライド軸とを具備し、上記蓋体で上記被開閉体の開口部を閉じた閉状態では、上記第１スライド軸が上記ガイド孔の一端限に位置すると共に、上記第２スライド軸が上記分岐孔の先端部に位置し、この閉状態から上記蓋体を開方向に回動させることにより、まず該蓋体が上記第１スライド軸を中心に所定角度回動して、上記第２スライド軸が上記分岐孔先端部から上記ガイド孔へと移動し、次いで上記第１スライド軸及び上記第２スライド軸が上記ガイド孔を他端側へと移動すると共に、これらと共に上記回動部材が上記回動軸を中心に回動し、蓋体がこの回動軸を中心に回動して上記被開閉体の開口部が開放し、また、この開状態にある蓋体を閉方向へと回動させることにより、まず上記第１スライド軸及び上記第２スライド軸が上記ガイド孔を一端側へと移動すると共に、これらと共に上記回動部材が上記回動軸を中心に回動して、蓋体がこの回動軸を中心に所定角度回動し、上記第１スライド軸が上記ガイド孔の一端限に達した後、上記第２スライド軸がガイド孔から上記分岐孔へと進入して該分岐孔の先端側へと移動し、蓋体が上記第１スライド軸を中心に回動して、上記被開閉体の開口部を閉塞するように構成された蓋体開閉支持機構において、上記第２スライド軸と上記ガイド孔内面との摩擦係数をμ、上記回動軸と上記第１スライド軸とを結ぶ線と、上記回動軸と上記第２スライド軸とを結ぶ線とのなす角をαとした場合、α≧２μｔａｎ-1なる式を満足するように、上記回動軸、第１スライド軸及び第２スライド軸を設けたことを特徴とする蓋体開閉支持機構を提供するものである。
【００１６】なお、本発明は、グリースの使用を廃止することが可能なものであるが、グリース等の潤滑剤を用いた使用形態を本発明から除外するものではなく、グリース等の潤滑剤を用いる場合にも、上記回動軸１１、第１スライド軸３１及び第２スライド軸３２の配置設計を適正化することができるものである。
【００１７】即ち、例えば、上述した金属製の第２スライド軸３２とＡＢＳ樹脂製のスライド孔１２（容器本体１）の組み合わせにおいて、潤滑剤としてグリースを用いて上記摩擦係数μを約０．１とした場合には、２μｔａｎ-1＝１１．４となり、上記角度αを１１．４度以上、現実的には１２度以上とすることにより、蓋体３のスムーズな回動動作が得られ、この場合には第１スライド軸３１と第２スライド軸３２との２軸間距離をより狭く設定することができ、設計の自由度が広がることがわかる。本発明では、この設計の自由度を明確に把握することができるものである。
【００１８】また、上記第２スライド軸３２とスライド孔１２（容器本体１）の材質は、上記金属とＡＢＳ樹脂の組み合わせに限定されるものではなく、金属同士、合成樹脂同士、又は異なる合成樹脂の組み合わせであってもよい。
【００１９】更に、ここまで車載用のカップホルダーや小物入れなどの容器の蓋体の開閉支持機構として説明したが、本発明開閉支持機構はこれに限定されず、種々の被開閉体の開口部を開閉する蓋体に用いることができる。
【００２０】更にまた、蓋体３を付勢するトーションバネｓ（付勢手段）は省略してもよく、容器本体１（被開閉体）、回動体２、蓋体３、などの形状や構成も上記図１〜４に制限されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で適宜変更することができる。
【００２１】
【実施例】次に、本発明の実施例を示し、本発明の効果をより具体的に示す。上述の図４に示した蓋体開閉支持機構を構成し、第１スライド軸３１と第２スライド軸３２の相対的形成位置を種々変更して、上記角度αの異なる種々の設定により、グリースを用いることなく蓋体３の開閉動作を評価する実験を行った。結果を図５に示す。
【００２２】なお、上記第１スライド軸３１と第２スライド軸３２には金属製の軸棒を用い、容器本体１（スライド孔１２を含む）及び蓋体３はＡＢＳ樹脂で形成した。従って、摩擦係数μは約０．４であり、２μｔａｎ-1は４３．６である。
【００２３】図５に示されているように、角度αが４４度以上となる設定領域では、操作荷重が少なく、またゴリゴリ感もなく回動動作もスムーズであり、グリースを使用する必要のないことが確認された。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の蓋体開閉支持機構によれば、設置スペースの省スペース化を図ることができる２軸回動式の蓋体開閉支持機構において、軸の配置形態を容易に適正化し得、スムーズな開閉動作を確実に達成することができ、グリース等の潤滑剤の使用を廃止することが可能である。従って、グリース等の塗布工程を廃止してコストの削減を図ることができると共に、グリースによる周囲の汚損発生も確実に防止することが可能となる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００１３５２０９
【氏名又は名称】株式会社ニフコ
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| 【出願日】 |
平成１２年５月３０日（２０００．５．３０） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７９３０４
【弁理士】
【氏名又は名称】小島 隆司 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−３３６３３５（Ｐ２００１−３３６３３５Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年１２月７日（２００１．１２．７） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−１５９４３４（Ｐ２０００−１５９４３４） |
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