蓋付きボックス構造
【課題】蓋部材を閉止位置に保持する構成を簡素化することができる蓋付きボックス構造を得る。
【解決手段】インパネ収納ボックス１０は、車両に設けられたボックス部１４と、ヒンジ軸２４周りに回動することでボックス部１４の開口部１４Ａを開閉するリッド１６と、ボックス部１４に接続されたシリンダ３２とリッド１６に接続されたロッド３６との相対変位に伴ってダイラタント特性を有する作動流体Ｆがせん断を受けるように構成されたダンパ３０と、を備えている。
【解決手段】インパネ収納ボックス１０は、車両に設けられたボックス部１４と、ヒンジ軸２４周りに回動することでボックス部１４の開口部１４Ａを開閉するリッド１６と、ボックス部１４に接続されたシリンダ３２とリッド１６に接続されたロッド３６との相対変位に伴ってダイラタント特性を有する作動流体Ｆがせん断を受けるように構成されたダンパ３０と、を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓋付きボックス構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
ドア付きのコンソールボックスにおいて、定トルクぜんまいにて開付勢されたドアが、ドアロックの解除により、流体粘性ダンパの作用でほぼ一定の速度で開放位置に移動されるようにした構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平５−０７４９９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の如き構成では、ドアロックが解除されるとドアが開放位置に移動されてしまうので、衝撃などによってドアが開放されないために、ドアロックの解除ストロークを大きくするなどの対策が要求され、使い勝手の向上の観点から改善の余地がある。
【０００５】
本発明は、蓋部材を閉止位置に保持する構成を簡素化することができる蓋付きボックス構造を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の発明に係る蓋付きボックス構造は、車両に設けられたボックス部と、ヒンジ軸周りに回動することで、前記ボックス部の開口部を開閉する蓋部材と、前記ボックス部に接続されたボックス側部材と前記蓋部材に接続された蓋側部材との相対変位に伴って、ダイラタント特性を有する作動流体がせん断を受けるように構成されたダンパと、を備えている。
【０００７】
請求項１記載の蓋付きボックス構造では、蓋部材によるボックス部の開口部の開閉に伴って、ダンパのボックス側部材と蓋側部材とが相対変位し、作動流体のせん断抵抗に基づく抵抗力が生じる。これにより、蓋部材は穏やかに動作され、良好な開閉姓が得られる。ここで、例えば車両の衝突による慣性などにより、蓋部材に開口部の閉止位置から開放位置に移動する方向の衝撃的な荷重が作用すると、ダイラタント特性を有する作動流体は即座に硬化する。このため、該作動流体のせん断（流動）すなわちボックス側部材と蓋側部材との相対変位が防止又は著しく抑制され、蓋部材の閉止位置から開放位置への移動は規制される。すなわち、蓋部材はボックス部の開口部を閉止する位置（の極近傍）に位置する状態に維持される。
【０００８】
このように、請求項１記載の蓋付きボックス構造では、蓋部材を閉止位置に保持する構成を簡素化することができる。
【０００９】
請求項２記載の発明に係る蓋付きボックス構造は、請求項１記載の蓋付きボックス構造において、前記蓋部材を前記ボックス部の開口を開放する開放位置側に付勢する付勢部材と、前記蓋部材を前記ボックス部の開口を閉止する閉止位置に保持する保持部材とをさらに備えている。
【００１０】
請求項２記載の蓋付きボックス構造では、通常は、保持部材による蓋部材の保持を解消することで、蓋部材は付勢部材の付勢力にて開放位置側に移動する。一方、上記の如き衝突に起因する荷重が入力された場合には作動流体が即座に硬化されて、蓋部材はボックス部の開口部を閉止する位置に位置する状態に維持される。このため、本蓋付きボックス構造では、保持部材による保持に頼ることなく衝突等の際に蓋部材が閉止位置に位置する構成とされ、保持部材による蓋部材の閉止位置への保持構造を簡素化することができる。
【００１１】
請求項３記載の発明に係る蓋付きボックス構造は、請求項２記載の蓋付きボックス構造において、一端が前記ボックス部に係止されると共に他端が前記蓋部材に係止され、前記蓋部材の開度が所定の開度よりも小さい場合には該蓋部材を前記閉止位置側に付勢し、前記蓋部材の開度が所定の開度よりも大きい場合には該蓋部材を前記開放位置側に付勢するターンオーバスプリングにて、前記付勢部材及び保持部材が構成されている。
【００１２】
請求項３記載の蓋付きボックス構造では、閉止位置に位置する蓋部材は、ターンオーバスプリングの付勢力にて該閉止位置に向けて付勢されており、閉止位置に位置する状態に保持される。ボックス部の開口部を開放する際には、蓋部材を閉止位置から所定の開度を超えるまで移動させる。すると、ターンオーバスプリングの付勢方向が閉止方向から開放方向に切り替わり（保持部材による蓋部材の保持が解消され）、その後はターンオーバスプリングの付勢力にて蓋部材が開放位置に至る。ボックス部の開口部を閉止する場合には、逆の動作をとればよい。
【００１３】
ここで、本蓋付きボックス構造では、ダンパの作動流体がダイラタント特性を有するため、単にターンオーバスプリングにて蓋部材を閉止位置に付勢する構成で、衝突の際には上記の通りダンパによって蓋部材が閉止位置に維持される。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように本発明に係る蓋付きボックス構造は、蓋部材を閉止位置に保持する構成を簡素化することができるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係るインパネ収納ボックスにおける閉止状態を示す側断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係るインパネ収納ボックスにおける開放状態を示す側断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係るインパネ収納ボックスを構成するダンパを示す図であって、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は側断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係るインパネ収納ボックスが適用された自動車内の一部を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の実施形態に係る蓋付きボックス構造が適用されたインパネ収納ボックス１０について、図１〜図４に基づいて説明する。なお、図中に適宜記す矢印ＦＲは車両前後方向の前方向を、矢印ＵＰは車両上下方向の上方向を、矢印Ｗは車幅方向をそれぞれ示す。なお、以下の説明で前後、上下の方向を用いる場合は、特記する場合を除き車両前後方向の前後、車両上下方向の上下を示すものとする。
【００１７】
図４には、インパネ収納ボックス１０が適用された車両としての自動車内の一部が斜視図にて示されている。この図に示される如く、インパネ収納ボックス１０は、インストルメントパネル１２内に車載品等を収容するボックス部１４と、ボックス部１４の開口部１４Ａを開閉する蓋部材としてのリッド１６とを備えている。ボックス部１４は、底壁１８、底壁１８の前縁から立設された前壁２０、底壁１８及び前壁２０の左右両側縁を繋ぐ側壁２２を有して後方及び上方を向いて開口されている。
【００１８】
すなわち、ボックス部１４の開口部１４Ａは、底壁１８の後縁、前壁２０の上縁、左右の側壁２２の上後縁にて囲まれて形成されている。この実施形態では、側壁２２の上後縁は、インストルメントパネル１２の湾曲形状に倣って、側面視で湾曲されている。この実施形態におけるリッド１６は、ボックス部１４にアクセスするためにインストルメントパネル１２に開口部１２Ａを開閉することで、ボックス部１４の開口部１４Ａを開閉する構成とされている。開口部１２Ａは、前席乗員から見て開口部１４Ａよりも一回り大きく形成されている。
【００１９】
このリッド１６は、ヒンジ軸２４周りに回動することで、図１に示される如く開口部１２Ａを閉止する閉止位置と、図２に示される如く開口部１２Ａを開放する開放位置（図２は全開位置を示す）とをとり得る構成されている。具体的には、図１及び図２に示される如く、軸方向が車幅方向に略一致されたヒンジ軸２４は、開口部１２Ａの前縁１２ＡＦの前側でインストルメントパネル１２の下側に配置されている。
【００２０】
ヒンジ軸２４には、一端側がリッド１６の前端部の下面側に接続されたアーム２６の他端が該ヒンジ軸２４周りに回転自在に支持されている。アーム２６は、リッド１６が閉止位置と開放位置との間で開動する際に開口部１２Ａの前縁１２ＡＦとの干渉を避けるための逃がし部２６Ａが形成されことで、側面視で略Ｕ字状を成している。これにより、閉止位置において、前上縁１６Ａの位置が開口部１２Ａの前縁１２ＡＦに略一致されると共に、後下縁１６Ｂの位置が開口部１２Ａの後縁１２ＡＲに略一致されたアーム２６が、上記配置（車室側から視認し難い）のヒンジ軸２４周りに回動することで閉止位置と開放位置との間で移動可能とされている。
【００２１】
また、インパネ収納ボックス１０は、付勢部材及び保持部材としてのターンオーバスプリング２８を備えている。ターンオーバスプリング２８は、コイル部２８Ａと、コイル部２８Ａの両端から延出された一対の係止アーム２８Ｂ、２８Ｃとを有するトーションばね（捻りコイルばね）とされている。このターンオーバスプリング２８は、係止アーム２８Ｂと係止アーム２８Ｃとが近接するように弾性変形された状態で、ボックス部１４（インストルメントパネル１２）とアーム２６（リッド１６）との間に配置されている。
【００２２】
具体的には、ターンオーバスプリング２８の係止アーム２８Ｂの先端は、ボックス部１４における前壁２０の上端側に相対回転可能に係止されている。一方、ターンオーバスプリング２８の係止アーム２８Ｃの先端は、アーム２６における閉止位置でヒンジ軸２４の前下方に位置すると共に開放位置でヒンジ軸２４の略直下に位置する部分に、相対回転可能に係止されている。
【００２３】
これにより、ターンオーバスプリング２８は、係止アーム２８Ｂ、２８Ｃの各先端をボックス部１４、リッド１６に対し相対回転させることで、これらに対し姿勢変化しながらリッド１６に付勢力を付与し、後述する所定の開度を境にリッド１６に作用する付勢力の付勢方向が切り替わるようになっている。
【００２４】
補足すると、ターンオーバスプリング２８は、リッド１６の閉止位置では、図１に示される如くアーム２６におけるヒンジ軸２４に対し前側に位置する部分を上向き（矢印Ａ参照）に付勢することで、リッド１６を閉止方向（矢印Ｂ参照）に付勢する。一方、ターンオーバスプリング２８は、リッド１６の開放位置では、図２に示される如くアーム２６におけるヒンジ軸２４に対し下側に位置する部分を後向き（矢印Ｃ参照）に付勢することで、リッド１６を開放方向（矢印Ｄ参照）に付勢する。すなわち、ターンオーバスプリング２８は、その付勢力がヒンジ軸２４（の軸心）を通るときのリッド１６の開度（以下、所定の開度という）を境に、該所定の開度よりも小さい開度ではリッド１６を閉止方向に付勢し、該所定の開度よりも大きい開度ではリッド１６を開放方向に付勢する構成とされている。
【００２５】
さらに、インパネ収納ボックス１０は、ダンパ３０を備えている。図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示される如くダンパ３０は、シリンダ３２と、シリンダ３２内に該シリンダ３２の軸線方向の相対変位可能に設けられたピストン３４と、一端がピストン３４に接続されると共に他端がシリンダ３２からシール状態で突出されたロッド３６と、シリンダ３２内に充填された作動流体Ｆとで構成されている。ピストン３４には、作動流体Ｆの流通可能なオリフィス３４Ａが形成されている。
【００２６】
また、シリンダ３２には車体（ボックス部１４）側への取付部３２Ａが設けられ、ロッド３６にはアーム２６への取付部３６Ａが設けられている。ダンパ３０は、略水平となる姿勢で、取付部３２Ａにおいて車体に対し相対回転可能に接続されており（図示省略）、取付部３６Ａにおいてアーム２６に相対回転可能に接続されている。すなわち、この実施形態では、シリンダ３２は、間接的に（車体を介して）ボックス部１４に接続されており、本発明のボックス側部材に相当する。一方、取付部３６Ａは、アーム２６におけるリッド１６の閉止位置と開放位置とで上下方向の位置（高さ）の差（変位）が小さい部分に接続されている。これにより、ダンパ３０は、略水平な姿勢を維持しながらシリンダ３２に対しロッド３６を伸縮させるようになっている。この実施形態では、ピストン３４及びロッド３６が本発明の蓋側部材に相当する。
【００２７】
以上により、ダンパ３０では、リッド１６の開閉動作に伴ってシリンダ３２内をピストン３４が相対変位し、これに伴って作動流体Ｆのオリフィス３４Ａを流動する際の流動（せん断）抵抗に起因する抵抗力（減衰力）が作用する構成とされている。これにより、リッド１６の穏やかな開閉動作によって開口部１２Ａが開閉される構成である。
【００２８】
そして、インパネ収納ボックス１０では、作動流体Ｆとして、ダイラタント特性を有する流体（例えば、水などの分散媒に片栗粉などの微小粉体を高密度で分散させてなるもの）を採用している。これにより作動流体Ｆは、一定荷重又は荷重変化が穏やかな場合には、通常の流体としてピストン３４の動きに応じた流動を生じ、ダンパ３０をダンパとして機能させるようになっている。一方、作動流体Ｆは、衝撃荷重に対しては瞬時（即座）に硬化され、ダンパ３０を、リッド１６の動きをロックするロック手段として機能させるようになっている。
【００２９】
次に、本実施形態の作用を説明する。
【００３０】
上記構成のインパネ収納ボックス１０では、リッド１６が閉止位置に位置する状態では、ターンオーバスプリング２８の矢印Ｂ方向の付勢力によって、リッド１６は閉止位置に保持される。そして、ボックス部１４にアクセスする際には、リッド１６の後下縁を指先などで持ち上げ、ターンオーバスプリング２８の付勢力に抗して所定の開度を超える（閉止位置への保持荷重が解消される）まで回動させる。すると、その後リッド１６は、ターンオーバスプリング２８の付勢力によって開放位置に至る。
【００３１】
一方、ボックス部１４の開口部１４Ａすなわち開口部１２Ａを閉止する際には、開放位置にあるリッド１６の後縁を、ターンオーバスプリング２８の付勢力に抗してリッド１６の開度が所定の開度を下回るまで回動させる。その後リッド１６は、ターンオーバスプリング２８の付勢力によって閉止位置に至る。
【００３２】
このような通常の開閉動作では、作動流体Ｆは流動性を維持するので、ダンパ３０はダンパとして機能し、リッド１６の動作を穏やかな動作とする。
【００３３】
インパネ収納ボックス１０が適用された自動車が前面衝突に至ると、慣性等によってリッド１６には開放方向の衝撃荷重が作用し、この荷重はロッド３６、ピストン３４を介して作動流体Ｆに伝達される。この衝撃荷重を受けた作動流体Ｆは、シリンダ３２内で瞬時に硬化されるので、ダンパ３０はシリンダ３２とピストン３４との相対変位が規制（阻害）され、リッド１６を閉止位置にロックするロック手段として機能する。
【００３４】
これにより、インパネ収納ボックス１０が適用された自動車では、衝突に伴ってボックス部１４が開放されて内部への収容品が車室内に飛び散ることが防止される。すなわち、インパネ収納ボックス１０では、ダンパ３０をロック手段として機能させることで、衝突時にリッドの開放位置への移動を禁止するロック手段に頼らずに、衝突の際にリッド１６を閉止位置に保持することができる。
【００３５】
例えば、リッドを開放方向に付勢するスプリングと、スプリングの付勢力に抗してリッドを閉止位置に保持する係合式のロック手段とを備えた比較例では、衝突の際にリッドを閉止位置に保持すべくロック手段の係合爪とリッドとの係合量を大きく設定することとなる。このようにすると、スプリングとロック手段とを備えるために部品点数が多くなってしまう。また、ロックのためのストロークが増すことになるので、操作性が悪化したり、てこ等によりストロークを荷重に変換するとロック解除の操作力が増したりしてしまう。
【００３６】
これに対してインパネ収納ボックス１０では、通常時のリッド１６の閉止位置への保持手段はターンオーバスプリング２８が担い、衝突時のリッド１６の閉止位置でのロック手段をダンパ３０が担う。このため、部品点数が少ない簡素な構成で、衝突の際にリッド１６を閉止位置に保持することができる。特に、インパネ収納ボックス１０は、ターンオーバスプリング２８がリッド１６の通常閉止時の保持部材と、開放時の付勢手段としてそれぞれ機能するため、部品点数を一層抑えた構成とすることができる。
【００３７】
このように、インパネ収納ボックス１０では、リッド１６を閉止位置に保持する構成を簡素化することができる。
【００３８】
さらに、例えば上記した係合式のロック手段を備えた比較例では、ロック（解除）部材に作用する衝撃荷重でロック解除されないように、該ロック解除の方向が衝撃荷重の作用方向（リッドの開放位置への移動方向）と一致しない構成とされる。このため、ユーザにロック解除（リッド開放）操作に対する違和感を与える懸念がある。これに対してインパネ収納ボックス１０では、リッド１６を開放位置に移動する際に該リッド１６を持ち上げ、リッド１６を閉止位置に移動する際に該リッド１６を押し下げる。すなわち、リッド１６の移動方向と操作方向が一致しており、違和感なく操作させることができる。
【００３９】
また、インパネ収納ボックス１０では、係合式のロック手段を併せ持つ構成とする場合でも、該係合式ロック手段に頼らずに、衝突の際にリッド１６を閉止位置に保持することができるため、該ロック手段の係合爪とリッドとの係合量を大きく設定する必要がなく、上記比較例と比較してロック解除の操作性が向上する。さらに、この例では、ロック解除方向がリッド１６の開放方向と一致しても良いため、操作性や設計の自由度が向上する。
【００４０】
なお、上記した各実施形態では、本発明がインパネ収納ボックス１０に適用された例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、蓋付きのコンソールボックスやグローブボックスなどに本発明を適用することができる。また、リッドを開閉させるヒンジ軸の軸方向は、車幅方向には限られず、前後方向や上下方向であっても良い。さらに、リッドを開放方向へ付勢する付勢部材を有する構成には限られず、閉止位置から開放位置までの前ストロークが手動にて行われる構成としても良い。
【００４１】
また、上記した実施形態では、ダンパ３０が直動式のダンパである例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、ダンパ３０に代えてロータリダンパを用いた構成としても良い。また、ダンパ３０を用いる構成において、ロッド３６の取付部３６Ａを車体側に接続すると共に、シリンダ３２の取付部３２Ａをアーム２６に接続する構成としても良い。
【符号の説明】
【００４２】
１０ インパネ収納ボックス（蓋付きボックス構造）
１４ ボックス部
１４Ａ 開口部
１６ リッド（蓋部材）
２４ ヒンジ軸
２８ ターンオーバスプリング（付勢部材、保持部材）
３０ ダンパ
３２ シリンダ（ボックス側部材）
３４ ピストン（蓋側部材）
３６ ロッド（蓋側部材）
Ｆ 作動流体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓋付きボックス構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
ドア付きのコンソールボックスにおいて、定トルクぜんまいにて開付勢されたドアが、ドアロックの解除により、流体粘性ダンパの作用でほぼ一定の速度で開放位置に移動されるようにした構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平５−０７４９９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の如き構成では、ドアロックが解除されるとドアが開放位置に移動されてしまうので、衝撃などによってドアが開放されないために、ドアロックの解除ストロークを大きくするなどの対策が要求され、使い勝手の向上の観点から改善の余地がある。
【０００５】
本発明は、蓋部材を閉止位置に保持する構成を簡素化することができる蓋付きボックス構造を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の発明に係る蓋付きボックス構造は、車両に設けられたボックス部と、ヒンジ軸周りに回動することで、前記ボックス部の開口部を開閉する蓋部材と、前記ボックス部に接続されたボックス側部材と前記蓋部材に接続された蓋側部材との相対変位に伴って、ダイラタント特性を有する作動流体がせん断を受けるように構成されたダンパと、を備えている。
【０００７】
請求項１記載の蓋付きボックス構造では、蓋部材によるボックス部の開口部の開閉に伴って、ダンパのボックス側部材と蓋側部材とが相対変位し、作動流体のせん断抵抗に基づく抵抗力が生じる。これにより、蓋部材は穏やかに動作され、良好な開閉姓が得られる。ここで、例えば車両の衝突による慣性などにより、蓋部材に開口部の閉止位置から開放位置に移動する方向の衝撃的な荷重が作用すると、ダイラタント特性を有する作動流体は即座に硬化する。このため、該作動流体のせん断（流動）すなわちボックス側部材と蓋側部材との相対変位が防止又は著しく抑制され、蓋部材の閉止位置から開放位置への移動は規制される。すなわち、蓋部材はボックス部の開口部を閉止する位置（の極近傍）に位置する状態に維持される。
【０００８】
このように、請求項１記載の蓋付きボックス構造では、蓋部材を閉止位置に保持する構成を簡素化することができる。
【０００９】
請求項２記載の発明に係る蓋付きボックス構造は、請求項１記載の蓋付きボックス構造において、前記蓋部材を前記ボックス部の開口を開放する開放位置側に付勢する付勢部材と、前記蓋部材を前記ボックス部の開口を閉止する閉止位置に保持する保持部材とをさらに備えている。
【００１０】
請求項２記載の蓋付きボックス構造では、通常は、保持部材による蓋部材の保持を解消することで、蓋部材は付勢部材の付勢力にて開放位置側に移動する。一方、上記の如き衝突に起因する荷重が入力された場合には作動流体が即座に硬化されて、蓋部材はボックス部の開口部を閉止する位置に位置する状態に維持される。このため、本蓋付きボックス構造では、保持部材による保持に頼ることなく衝突等の際に蓋部材が閉止位置に位置する構成とされ、保持部材による蓋部材の閉止位置への保持構造を簡素化することができる。
【００１１】
請求項３記載の発明に係る蓋付きボックス構造は、請求項２記載の蓋付きボックス構造において、一端が前記ボックス部に係止されると共に他端が前記蓋部材に係止され、前記蓋部材の開度が所定の開度よりも小さい場合には該蓋部材を前記閉止位置側に付勢し、前記蓋部材の開度が所定の開度よりも大きい場合には該蓋部材を前記開放位置側に付勢するターンオーバスプリングにて、前記付勢部材及び保持部材が構成されている。
【００１２】
請求項３記載の蓋付きボックス構造では、閉止位置に位置する蓋部材は、ターンオーバスプリングの付勢力にて該閉止位置に向けて付勢されており、閉止位置に位置する状態に保持される。ボックス部の開口部を開放する際には、蓋部材を閉止位置から所定の開度を超えるまで移動させる。すると、ターンオーバスプリングの付勢方向が閉止方向から開放方向に切り替わり（保持部材による蓋部材の保持が解消され）、その後はターンオーバスプリングの付勢力にて蓋部材が開放位置に至る。ボックス部の開口部を閉止する場合には、逆の動作をとればよい。
【００１３】
ここで、本蓋付きボックス構造では、ダンパの作動流体がダイラタント特性を有するため、単にターンオーバスプリングにて蓋部材を閉止位置に付勢する構成で、衝突の際には上記の通りダンパによって蓋部材が閉止位置に維持される。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように本発明に係る蓋付きボックス構造は、蓋部材を閉止位置に保持する構成を簡素化することができるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係るインパネ収納ボックスにおける閉止状態を示す側断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係るインパネ収納ボックスにおける開放状態を示す側断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係るインパネ収納ボックスを構成するダンパを示す図であって、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は側断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係るインパネ収納ボックスが適用された自動車内の一部を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の実施形態に係る蓋付きボックス構造が適用されたインパネ収納ボックス１０について、図１〜図４に基づいて説明する。なお、図中に適宜記す矢印ＦＲは車両前後方向の前方向を、矢印ＵＰは車両上下方向の上方向を、矢印Ｗは車幅方向をそれぞれ示す。なお、以下の説明で前後、上下の方向を用いる場合は、特記する場合を除き車両前後方向の前後、車両上下方向の上下を示すものとする。
【００１７】
図４には、インパネ収納ボックス１０が適用された車両としての自動車内の一部が斜視図にて示されている。この図に示される如く、インパネ収納ボックス１０は、インストルメントパネル１２内に車載品等を収容するボックス部１４と、ボックス部１４の開口部１４Ａを開閉する蓋部材としてのリッド１６とを備えている。ボックス部１４は、底壁１８、底壁１８の前縁から立設された前壁２０、底壁１８及び前壁２０の左右両側縁を繋ぐ側壁２２を有して後方及び上方を向いて開口されている。
【００１８】
すなわち、ボックス部１４の開口部１４Ａは、底壁１８の後縁、前壁２０の上縁、左右の側壁２２の上後縁にて囲まれて形成されている。この実施形態では、側壁２２の上後縁は、インストルメントパネル１２の湾曲形状に倣って、側面視で湾曲されている。この実施形態におけるリッド１６は、ボックス部１４にアクセスするためにインストルメントパネル１２に開口部１２Ａを開閉することで、ボックス部１４の開口部１４Ａを開閉する構成とされている。開口部１２Ａは、前席乗員から見て開口部１４Ａよりも一回り大きく形成されている。
【００１９】
このリッド１６は、ヒンジ軸２４周りに回動することで、図１に示される如く開口部１２Ａを閉止する閉止位置と、図２に示される如く開口部１２Ａを開放する開放位置（図２は全開位置を示す）とをとり得る構成されている。具体的には、図１及び図２に示される如く、軸方向が車幅方向に略一致されたヒンジ軸２４は、開口部１２Ａの前縁１２ＡＦの前側でインストルメントパネル１２の下側に配置されている。
【００２０】
ヒンジ軸２４には、一端側がリッド１６の前端部の下面側に接続されたアーム２６の他端が該ヒンジ軸２４周りに回転自在に支持されている。アーム２６は、リッド１６が閉止位置と開放位置との間で開動する際に開口部１２Ａの前縁１２ＡＦとの干渉を避けるための逃がし部２６Ａが形成されことで、側面視で略Ｕ字状を成している。これにより、閉止位置において、前上縁１６Ａの位置が開口部１２Ａの前縁１２ＡＦに略一致されると共に、後下縁１６Ｂの位置が開口部１２Ａの後縁１２ＡＲに略一致されたアーム２６が、上記配置（車室側から視認し難い）のヒンジ軸２４周りに回動することで閉止位置と開放位置との間で移動可能とされている。
【００２１】
また、インパネ収納ボックス１０は、付勢部材及び保持部材としてのターンオーバスプリング２８を備えている。ターンオーバスプリング２８は、コイル部２８Ａと、コイル部２８Ａの両端から延出された一対の係止アーム２８Ｂ、２８Ｃとを有するトーションばね（捻りコイルばね）とされている。このターンオーバスプリング２８は、係止アーム２８Ｂと係止アーム２８Ｃとが近接するように弾性変形された状態で、ボックス部１４（インストルメントパネル１２）とアーム２６（リッド１６）との間に配置されている。
【００２２】
具体的には、ターンオーバスプリング２８の係止アーム２８Ｂの先端は、ボックス部１４における前壁２０の上端側に相対回転可能に係止されている。一方、ターンオーバスプリング２８の係止アーム２８Ｃの先端は、アーム２６における閉止位置でヒンジ軸２４の前下方に位置すると共に開放位置でヒンジ軸２４の略直下に位置する部分に、相対回転可能に係止されている。
【００２３】
これにより、ターンオーバスプリング２８は、係止アーム２８Ｂ、２８Ｃの各先端をボックス部１４、リッド１６に対し相対回転させることで、これらに対し姿勢変化しながらリッド１６に付勢力を付与し、後述する所定の開度を境にリッド１６に作用する付勢力の付勢方向が切り替わるようになっている。
【００２４】
補足すると、ターンオーバスプリング２８は、リッド１６の閉止位置では、図１に示される如くアーム２６におけるヒンジ軸２４に対し前側に位置する部分を上向き（矢印Ａ参照）に付勢することで、リッド１６を閉止方向（矢印Ｂ参照）に付勢する。一方、ターンオーバスプリング２８は、リッド１６の開放位置では、図２に示される如くアーム２６におけるヒンジ軸２４に対し下側に位置する部分を後向き（矢印Ｃ参照）に付勢することで、リッド１６を開放方向（矢印Ｄ参照）に付勢する。すなわち、ターンオーバスプリング２８は、その付勢力がヒンジ軸２４（の軸心）を通るときのリッド１６の開度（以下、所定の開度という）を境に、該所定の開度よりも小さい開度ではリッド１６を閉止方向に付勢し、該所定の開度よりも大きい開度ではリッド１６を開放方向に付勢する構成とされている。
【００２５】
さらに、インパネ収納ボックス１０は、ダンパ３０を備えている。図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示される如くダンパ３０は、シリンダ３２と、シリンダ３２内に該シリンダ３２の軸線方向の相対変位可能に設けられたピストン３４と、一端がピストン３４に接続されると共に他端がシリンダ３２からシール状態で突出されたロッド３６と、シリンダ３２内に充填された作動流体Ｆとで構成されている。ピストン３４には、作動流体Ｆの流通可能なオリフィス３４Ａが形成されている。
【００２６】
また、シリンダ３２には車体（ボックス部１４）側への取付部３２Ａが設けられ、ロッド３６にはアーム２６への取付部３６Ａが設けられている。ダンパ３０は、略水平となる姿勢で、取付部３２Ａにおいて車体に対し相対回転可能に接続されており（図示省略）、取付部３６Ａにおいてアーム２６に相対回転可能に接続されている。すなわち、この実施形態では、シリンダ３２は、間接的に（車体を介して）ボックス部１４に接続されており、本発明のボックス側部材に相当する。一方、取付部３６Ａは、アーム２６におけるリッド１６の閉止位置と開放位置とで上下方向の位置（高さ）の差（変位）が小さい部分に接続されている。これにより、ダンパ３０は、略水平な姿勢を維持しながらシリンダ３２に対しロッド３６を伸縮させるようになっている。この実施形態では、ピストン３４及びロッド３６が本発明の蓋側部材に相当する。
【００２７】
以上により、ダンパ３０では、リッド１６の開閉動作に伴ってシリンダ３２内をピストン３４が相対変位し、これに伴って作動流体Ｆのオリフィス３４Ａを流動する際の流動（せん断）抵抗に起因する抵抗力（減衰力）が作用する構成とされている。これにより、リッド１６の穏やかな開閉動作によって開口部１２Ａが開閉される構成である。
【００２８】
そして、インパネ収納ボックス１０では、作動流体Ｆとして、ダイラタント特性を有する流体（例えば、水などの分散媒に片栗粉などの微小粉体を高密度で分散させてなるもの）を採用している。これにより作動流体Ｆは、一定荷重又は荷重変化が穏やかな場合には、通常の流体としてピストン３４の動きに応じた流動を生じ、ダンパ３０をダンパとして機能させるようになっている。一方、作動流体Ｆは、衝撃荷重に対しては瞬時（即座）に硬化され、ダンパ３０を、リッド１６の動きをロックするロック手段として機能させるようになっている。
【００２９】
次に、本実施形態の作用を説明する。
【００３０】
上記構成のインパネ収納ボックス１０では、リッド１６が閉止位置に位置する状態では、ターンオーバスプリング２８の矢印Ｂ方向の付勢力によって、リッド１６は閉止位置に保持される。そして、ボックス部１４にアクセスする際には、リッド１６の後下縁を指先などで持ち上げ、ターンオーバスプリング２８の付勢力に抗して所定の開度を超える（閉止位置への保持荷重が解消される）まで回動させる。すると、その後リッド１６は、ターンオーバスプリング２８の付勢力によって開放位置に至る。
【００３１】
一方、ボックス部１４の開口部１４Ａすなわち開口部１２Ａを閉止する際には、開放位置にあるリッド１６の後縁を、ターンオーバスプリング２８の付勢力に抗してリッド１６の開度が所定の開度を下回るまで回動させる。その後リッド１６は、ターンオーバスプリング２８の付勢力によって閉止位置に至る。
【００３２】
このような通常の開閉動作では、作動流体Ｆは流動性を維持するので、ダンパ３０はダンパとして機能し、リッド１６の動作を穏やかな動作とする。
【００３３】
インパネ収納ボックス１０が適用された自動車が前面衝突に至ると、慣性等によってリッド１６には開放方向の衝撃荷重が作用し、この荷重はロッド３６、ピストン３４を介して作動流体Ｆに伝達される。この衝撃荷重を受けた作動流体Ｆは、シリンダ３２内で瞬時に硬化されるので、ダンパ３０はシリンダ３２とピストン３４との相対変位が規制（阻害）され、リッド１６を閉止位置にロックするロック手段として機能する。
【００３４】
これにより、インパネ収納ボックス１０が適用された自動車では、衝突に伴ってボックス部１４が開放されて内部への収容品が車室内に飛び散ることが防止される。すなわち、インパネ収納ボックス１０では、ダンパ３０をロック手段として機能させることで、衝突時にリッドの開放位置への移動を禁止するロック手段に頼らずに、衝突の際にリッド１６を閉止位置に保持することができる。
【００３５】
例えば、リッドを開放方向に付勢するスプリングと、スプリングの付勢力に抗してリッドを閉止位置に保持する係合式のロック手段とを備えた比較例では、衝突の際にリッドを閉止位置に保持すべくロック手段の係合爪とリッドとの係合量を大きく設定することとなる。このようにすると、スプリングとロック手段とを備えるために部品点数が多くなってしまう。また、ロックのためのストロークが増すことになるので、操作性が悪化したり、てこ等によりストロークを荷重に変換するとロック解除の操作力が増したりしてしまう。
【００３６】
これに対してインパネ収納ボックス１０では、通常時のリッド１６の閉止位置への保持手段はターンオーバスプリング２８が担い、衝突時のリッド１６の閉止位置でのロック手段をダンパ３０が担う。このため、部品点数が少ない簡素な構成で、衝突の際にリッド１６を閉止位置に保持することができる。特に、インパネ収納ボックス１０は、ターンオーバスプリング２８がリッド１６の通常閉止時の保持部材と、開放時の付勢手段としてそれぞれ機能するため、部品点数を一層抑えた構成とすることができる。
【００３７】
このように、インパネ収納ボックス１０では、リッド１６を閉止位置に保持する構成を簡素化することができる。
【００３８】
さらに、例えば上記した係合式のロック手段を備えた比較例では、ロック（解除）部材に作用する衝撃荷重でロック解除されないように、該ロック解除の方向が衝撃荷重の作用方向（リッドの開放位置への移動方向）と一致しない構成とされる。このため、ユーザにロック解除（リッド開放）操作に対する違和感を与える懸念がある。これに対してインパネ収納ボックス１０では、リッド１６を開放位置に移動する際に該リッド１６を持ち上げ、リッド１６を閉止位置に移動する際に該リッド１６を押し下げる。すなわち、リッド１６の移動方向と操作方向が一致しており、違和感なく操作させることができる。
【００３９】
また、インパネ収納ボックス１０では、係合式のロック手段を併せ持つ構成とする場合でも、該係合式ロック手段に頼らずに、衝突の際にリッド１６を閉止位置に保持することができるため、該ロック手段の係合爪とリッドとの係合量を大きく設定する必要がなく、上記比較例と比較してロック解除の操作性が向上する。さらに、この例では、ロック解除方向がリッド１６の開放方向と一致しても良いため、操作性や設計の自由度が向上する。
【００４０】
なお、上記した各実施形態では、本発明がインパネ収納ボックス１０に適用された例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、蓋付きのコンソールボックスやグローブボックスなどに本発明を適用することができる。また、リッドを開閉させるヒンジ軸の軸方向は、車幅方向には限られず、前後方向や上下方向であっても良い。さらに、リッドを開放方向へ付勢する付勢部材を有する構成には限られず、閉止位置から開放位置までの前ストロークが手動にて行われる構成としても良い。
【００４１】
また、上記した実施形態では、ダンパ３０が直動式のダンパである例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、ダンパ３０に代えてロータリダンパを用いた構成としても良い。また、ダンパ３０を用いる構成において、ロッド３６の取付部３６Ａを車体側に接続すると共に、シリンダ３２の取付部３２Ａをアーム２６に接続する構成としても良い。
【符号の説明】
【００４２】
１０ インパネ収納ボックス（蓋付きボックス構造）
１４ ボックス部
１４Ａ 開口部
１６ リッド（蓋部材）
２４ ヒンジ軸
２８ ターンオーバスプリング（付勢部材、保持部材）
３０ ダンパ
３２ シリンダ（ボックス側部材）
３４ ピストン（蓋側部材）
３６ ロッド（蓋側部材）
Ｆ 作動流体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に設けられたボックス部と、
ヒンジ軸周りに回動することで、前記ボックス部の開口部を開閉する蓋部材と、
前記ボックス部に接続されたボックス側部材と前記蓋部材に接続された蓋側部材との相対変位に伴って、ダイラタント特性を有する作動流体がせん断を受けるように構成されたダンパと、
を備えた蓋付きボックス構造。
【請求項２】
前記蓋部材を前記ボックス部の開口を開放する開放位置側に付勢する付勢部材と、
前記蓋部材を前記ボックス部の開口を閉止する閉止位置に保持する保持部材とをさらに備えた請求項１記載の蓋付きボックス構造。
【請求項３】
一端が前記ボックス部に係止されると共に他端が前記蓋部材に係止され、前記蓋部材の開度が所定の開度よりも小さい場合には該蓋部材を前記閉止位置側に付勢し、前記蓋部材の開度が所定の開度よりも大きい場合には該蓋部材を前記開放位置側に付勢するターンオーバスプリングにて、前記付勢部材及び保持部材が構成されている請求項２記載の蓋付きボックス構造。
【請求項１】
車両に設けられたボックス部と、
ヒンジ軸周りに回動することで、前記ボックス部の開口部を開閉する蓋部材と、
前記ボックス部に接続されたボックス側部材と前記蓋部材に接続された蓋側部材との相対変位に伴って、ダイラタント特性を有する作動流体がせん断を受けるように構成されたダンパと、
を備えた蓋付きボックス構造。
【請求項２】
前記蓋部材を前記ボックス部の開口を開放する開放位置側に付勢する付勢部材と、
前記蓋部材を前記ボックス部の開口を閉止する閉止位置に保持する保持部材とをさらに備えた請求項１記載の蓋付きボックス構造。
【請求項３】
一端が前記ボックス部に係止されると共に他端が前記蓋部材に係止され、前記蓋部材の開度が所定の開度よりも小さい場合には該蓋部材を前記閉止位置側に付勢し、前記蓋部材の開度が所定の開度よりも大きい場合には該蓋部材を前記開放位置側に付勢するターンオーバスプリングにて、前記付勢部材及び保持部材が構成されている請求項２記載の蓋付きボックス構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−１４８７１３（Ｐ２０１２−１４８７１３Ａ）
【公開日】平成２４年８月９日（２０１２．８．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１０００４（Ｐ２０１１−１０００４）
【出願日】平成２３年１月２０日（２０１１．１．２０）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月９日（２０１２．８．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月２０日（２０１１．１．２０）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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