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▶ リール・プレシジョン・マニュファクチュアリング・コーポレイションの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-09-19
(45)【発行日】2024-09-30
(54)【発明の名称】慣性ロック摩擦ヒンジ
(51)【国際特許分類】
E05C 21/00 20060101AFI20240920BHJP
F16M 13/00 20060101ALI20240920BHJP
F16C 11/04 20060101ALI20240920BHJP
E05D 11/10 20060101ALI20240920BHJP
【ＦＩ】
E05C21/00 A
F16M13/00 T
F16M13/00 U
F16C11/04 F
E05D11/10
【請求項の数】
16
(21)【出願番号】P 2023528476
(86)(22)【出願日】2021-11-11
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2023-11-27
(86)【国際出願番号】 US2021059023
(87)【国際公開番号】W WO2022103989
(87)【国際公開日】2022-05-19
【審査請求日】2023-07-03
(31)【優先権主張番号】63/112,366
(32)【優先日】2020-11-11
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】523173313
【氏名又は名称】リール・プレシジョン・マニュファクチュアリング・コーポレイション
【氏名又は名称原語表記】ＲＥＥＬＬ ＰＲＥＣＩＳＩＯＮ ＭＡＮＵＦＡＣＴＵＲＩＮＧ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
(74)【代理人】
【識別番号】100145403
【弁理士】
【氏名又は名称】山尾 憲人
(74)【代理人】
【識別番号】100132241
【弁理士】
【氏名又は名称】岡部 博史
(74)【代理人】
【識別番号】100113170
【弁理士】
【氏名又は名称】稲葉 和久
(74)【代理人】
【識別番号】100230640
【弁理士】
【氏名又は名称】高山 望
(72)【発明者】
【氏名】アンダーソン，ベンジャミン
(72)【発明者】
【氏名】ラーソン，ジョージ
(72)【発明者】
【氏名】ビール，ホレイス
【審査官】野尻 悠平
(56)【参考文献】
【文献】米国特許出願公開第２００９／００３８２２５（ＵＳ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１７／０５１６７３（ＷＯ，Ａ１）
【文献】再公表特許第２０１７／０５１６７３（ＪＰ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１８／０２７４２７４（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許第０５３８６６３６（ＵＳ，Ａ）
【文献】実開平０５－０７５００３（ＪＰ，Ｕ）
【文献】米国特許第０５６０３５４０（ＵＳ，Ａ）
【文献】特開平０８－１８４２３７（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２００３／００２４０７３（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２００５／０１８８５０４（ＵＳ，Ａ１）
【文献】実開昭５２－００１９６５（ＪＰ，Ｕ）
【文献】実公昭４４－０１６４８８（ＪＰ，Ｙ１）
【文献】特開平１０－３１５８６７（ＪＰ，Ａ）
【文献】再公表特許第２０１８／０７９０８５（ＪＰ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｅ０５Ｃ ２１／００
Ｅ０５Ｄ １１／１０
Ｆ１６Ｍ １３／００
Ｆ１６Ｃ １１／０４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１ヒンジ付き要素と、第２ヒンジ付き要素と、
前記第１ヒンジ付き要素に結合し、シャフトアセンブリ凹部を有するシャフトアセンブリと、
前記第２ヒンジ付き要素に結合し、摩擦アセンブリ凹部を有する摩擦アセンブリであって、前記シャフトアセンブリと前記摩擦アセンブリとが、相対的な摩擦回転のために回転可能に結合される摩擦アセンブリと、
拘束部品と、を含み、
前記拘束部品は、前記拘束部品が前記摩擦アセンブリ凹部と前記シャフトアセンブリ凹部との一方の中に完全に収容されたとき、前記シャフトアセンブリと前記摩擦アセンブリとが、慣性ロック摩擦ヒンジシステムがロック解除状態であるように、摩擦下で互いに対して相対的に回転できるように、慣性ロック摩擦ヒンジ内に配置され、
前記拘束部品は、前記拘束部品が前記摩擦アセンブリ凹部と前記シャフトアセンブリ凹部との両方に少なくとも部分的に収容されるとき、慣性ロック摩擦ヒンジシステムがロック状態であるように、前記シャフトアセンブリと前記摩擦アセンブリとの相対的な回転が抑制されるように配置され、
前記慣性ロック摩擦ヒンジに重力が作用する場合、前記ロック解除状態となるように構成され、前記慣性ロック摩擦ヒンジに外部の衝撃力が作用する場合、前記ロック状態となるように構成されている、慣性ロック摩擦ヒンジシステム。
【請求項2】
前記慣性ロック摩擦ヒンジシステムに作用する重力が、前記拘束部品が前記摩擦アセンブリ凹部と前記シャフトアセンブリ凹部との一方に完全に収容され、慣性ロック摩擦ヒンジシステムがロック解除状態となることをもたらすように構成される、請求項１に記載の慣性ロック摩擦ヒンジシステム。
【請求項3】
前記慣性ロック摩擦ヒンジシステムに作用する外部の衝撃力が、前記拘束部品が前記摩擦アセンブリ凹部と前記シャフトアセンブリ凹部とのそれぞれに部分的に収容され、前記慣性ロック摩擦ヒンジシステムがロック状態となることをもたらすように構成される、請求項１に記載の慣性ロック摩擦ヒンジシステム。
【請求項4】
前記シャフトアセンブリは、シャフトハウジングとシャフトとを有し、前記摩擦アセンブリは、少なくとも１つの摩擦要素を含む摩擦ハウジングを有し、
前記少なくとも１つの摩擦要素は、前記シャフトの上にしまりばめされて構成されている、請求項１に記載の慣性ロック摩擦ヒンジシステム。
【請求項5】
前記シャフトは、シャフト軸に沿って回転し、前記慣性ロック摩擦ヒンジシステムが前記ロック状態と前記ロック解除状態との間で変化するとき、前記拘束部品は、前記シャフトに対して半径方向に移動する、請求項４に記載の慣性ロック摩擦ヒンジシステム。
【請求項6】
前記拘束部品は、ピンと長方形のブロックとの一方である、請求項１に記載の慣性ロック摩擦ヒンジシステム 。
【請求項7】
前記拘束部品は、付勢機構をさらに含み、前記付勢機構は、衝撃力が前記付勢機構に負荷を与え、前記拘束部品を少なくとも部分的に前記摩擦アセンブリ凹部と前記シャフトアセンブリ凹部との両方の内部に移動させるまで、前記拘束部品を前記摩擦アセンブリ凹部と前記シャフトアセンブリ凹部との一方に保持するように構成される、請求項１に記載の慣性ロック摩擦ヒンジシステム 。
【請求項8】
シャフトアセンブリ凹部を有するシャフトアセンブリと、摩擦アセンブリ凹部を有する摩擦アセンブリであって、前記シャフトアセンブリと前記摩擦アセンブリとが、相対的な摩擦回転のために回転可能に結合される摩擦アセンブリと、
拘束部品と、を含み、
前記拘束部品は、慣性ロック摩擦ヒンジがロック解除状態にあるとき、前記拘束部品が前記摩擦アセンブリ凹部と前記シャフトアセンブリ凹部との両方に係合されず、前記シャフトアセンブリと前記摩擦アセンブリが摩擦下で互いに対して相対的に回転できるように慣性ロック摩擦ヒンジ内に配置され、
前記拘束部品は、前記慣性ロック摩擦ヒンジがロック状態にあるとき、前記拘束部品が前記摩擦アセンブリ凹部と前記シャフトアセンブリ凹部との両方と少なくとも部分的に係合し、前記拘束部品によって前記シャフトアセンブリと前記摩擦アセンブリとがロックされ、前記シャフトアセンブリと前記摩擦アセンブリとの相対的な回転が抑制されるように配置され、
前記慣性ロック摩擦ヒンジに重力が作用する場合は前記ロック解除状態となるように構成され、前記慣性ロック摩擦ヒンジに外部衝撃力が作用する場合は前記ロック状態となるように構成される、慣性ロック摩擦ヒンジ。
【請求項9】
前記慣性ロック摩擦ヒンジに作用する外部の衝撃力が、前記拘束部品が前記摩擦アセンブリ凹部と前記シャフトアセンブリ凹部とのそれぞれと部分的に係合することをもたらし、慣性ロック摩擦ヒンジがロック状態にあるように構成される、請求項８に記載の慣性ロック摩擦ヒンジ。
【請求項10】
前記シャフトアセンブリは、シャフトハウジングとシャフトとを有し、前記摩擦アセンブリは、少なくとも１つの摩擦要素を含む摩擦ハウジングを有し、
前記少なくとも１つの摩擦要素は、前記シャフト上にしまりばめされて構成される、請求項８に記載の慣性ロック摩擦ヒンジ。
【請求項11】
前記シャフトは、シャフト軸に沿って回転し、慣性ロック摩擦ヒンジシステムが前記ロック状態と前記ロック解除状態との間で変化するとき、前記拘束部品は、前記シャフトに対して半径方向に移動する、請求項１０に記載の慣性ロック摩擦ヒンジ。
【請求項12】
前記慣性ロック摩擦ヒンジへの衝撃力の作用により、前記拘束部品は、前記シャフトに向かって半径方向に遷移する、請求項１１に記載の慣性ロック摩擦ヒンジ。
【請求項13】
前記拘束部品は、ピン、長方形のブロック、および爪のいずれか１つである、請求項８に記載の慣性ロック摩擦ヒンジ。
【請求項14】
シャフトアセンブリ凹部を有するシャフトアセンブリと、摩擦アセンブリ凹部を有する摩擦アセンブリであって、前記シャフトアセンブリと前記摩擦アセンブリとが、相対的な摩擦回転のために回転可能に結合される摩擦アセンブリと、
拘束部品と、を含み、
前記拘束部品は、慣性ロック摩擦ヒンジがロック解除状態にあるとき、前記拘束部品が前記摩擦アセンブリ凹部と前記シャフトアセンブリ凹部との一方に完全に収容され、前記シャフトアセンブリと前記摩擦アセンブリとが摩擦下で互いに対して相対的に回転できるように前記慣性ロック摩擦ヒンジ内に配置され、
前記拘束部品は、前慣性ロック摩擦ヒンジがロック状態にあるとき、前記拘束部品が前記摩擦アセンブリ凹部と前記シャフトアセンブリ凹部の両方に少なくとも部分的に収容され、前記拘束部品によって前記シャフトアセンブリと前記摩擦アセンブリとがロックされ、前記シャフトアセンブリと前記摩擦アセンブリとの相対的な回転が抑制されるように配置され、
慣性ロック摩擦ヒンジに外部の衝撃力が作用すると、前記ロック状態から前記ロック解除状態に変更し、または前記ロック解除状態から前記ロック状態に変更するように構成され、
慣性ロック摩擦ヒンジシステムに対する外部の衝撃力は、
前記慣性ロック摩擦ヒンジシステムが前記ロック解除状態となるように、前記拘束部品が前記摩擦アセンブリ凹部と前記シャフトアセンブリ凹部との一方に完全に収容されること、または、
前記慣性ロック摩擦ヒンジシステムが前記ロック状態となるように、前記拘束部品が前記摩擦アセンブリ凹部と前記シャフトアセンブリ凹部とのそれぞれに部分的に収容されることをもたらす、慣性ロック摩擦ヒンジシステム。
【請求項15】
前記シャフトアセンブリは、シャフトハウジングとシャフトとを有し、前記摩擦アセンブリは、少なくとも１つの摩擦要素を含む摩擦ハウジングを有し、
前記少なくとも１つの摩擦要素は、前記シャフト上にしまりばめされて構成され、
前記シャフトは、シャフト軸に沿って回転し、
慣性ロック摩擦ヒンジシステムが前記ロック状態と前記ロック解除状態との間で変化するとき、前記拘束部品は、前記シャフトに対して半径方向に移動する、請求項１４に記載の慣性ロック摩擦ヒンジシステム。
【請求項16】
前記シャフトアセンブリと、前記摩擦アセンブリと、前記拘束部品とは、それぞれ統合された単一部品である、請求項１４に記載の慣性ロック摩擦ヒンジシステム。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【0001】
摩擦ヒンジは、一般的に多くの用途に使用されており、産業界では多くの種類がある。具体的な用途としては、自動車用のコンパートメントクロージャーが挙げられる。センターコンソールなどのヒンジ内に摩擦を加えることで、ユーザはしっかりとした感触を得ることができ、手で閉めるまで蓋を開けたままにできる。摩擦ヒンジだけでは、特定の荷重条件下でビンが開くことを抑制できない。そのため、特に自動車コンパートメントでは、安全基準を満たすために、ラッチや慣性ロックを用いて蓋を閉じておくことが知られている。慣性ロックは、コンパートメントを開けるたびに、ユーザにラッチを操作させたくないという要望がある場合に使用される。ラッチレスコンパートメント設計では、安全基準を満たすために、ラッチの代わりに慣性ロックが一般的に使用される。これらは、特定の衝撃荷重を受けたときのみ、コンパートメントの蓋の移動を防止する機能である。しかし、これらの慣性ロックは、外観上のデメリット、パッケージの大きさ、デバイス装着後のリセットが必要、装着に時間がかかる、また、複雑な組み立てが必要などの欠点を有する。
【0002】
そのため、摩擦トルクと慣性ロック機能を併せ持つコンパクトな設計で、上記用途におけるコストや見た目の要望に応えられるものが求められている。また、慣性力によるシステムの可動部の回転角度を制限する設計でこれらの機能を提供することが重要である。
【発明の概要】
【0003】
１つの実施形態は、第１ヒンジ付き要素と、第２ヒンジ付き要素と、第１ヒンジ付き要素に結合し、シャフトアセンブリ凹部を有するシャフトアセンブリと、第２ヒンジ付き要素に結合し、摩擦アセンブリ凹部を有する摩擦アセンブリと、を含む慣性ロック摩擦ヒンジシステムである。シャフトアセンブリと摩擦アセンブリは、相対的な摩擦回転のために回転可能に結合される。拘束部品は、慣性ロック摩擦ヒンジ内に配置され、拘束部品が摩擦アセンブリ凹部とシャフトアセンブリ凹部との一方の中に完全に収容されたとき、シャフトアセンブリと摩擦アセンブリは、慣性ロック摩擦ヒンジシステムがロック解除状態であるように、摩擦下で互いに対して相対的に回転できるようになっている。拘束部品はさらに、拘束部品が摩擦アセンブリ凹部とシャフトアセンブリ凹部との両方に少なくとも部分的に収容されるとき、慣性ロック摩擦ヒンジシステムがロック状態であるように、シャフトアセンブリと摩擦アセンブリとの相対的な回転が抑制されるように配置される。
【0004】
１つの実施形態は、任意の前の実施形態の慣性ロック摩擦ヒンジシステムであり、慣性ロック摩擦ヒンジシステムは、慣性ロック摩擦ヒンジに重力が作用する場合、ロック解除状態となるように、慣性ロック摩擦ヒンジに外部の衝撃力が作用する場合、ロック状態となるように構成されている。
【0005】
１つの実施形態は、任意の前の実施形態の慣性ロック摩擦ヒンジシステムであり、慣性ロック摩擦ヒンジシステムに作用する重力により、拘束部品が摩擦アセンブリ凹部とシャフトアセンブリ凹部との一方に完全に収容され、慣性ロック摩擦ヒンジシステムがロック解除状態となるように構成される。
【0006】
１つの実施形態は、任意の前の実施形態の慣性ロック摩擦ヒンジシステムであり、慣性ロック摩擦ヒンジシステムに作用する外部の衝撃力により、拘束部品が摩擦アセンブリ凹部とシャフトアセンブリ凹部とのそれぞれに部分的に収容され、慣性ロック摩擦ヒンジシステムがロック状態となるように構成される。
【0007】
１つの実施形態は、シャフトアセンブリがシャフトハウジングとシャフトとを有し、摩擦アセンブリが少なくとも１つの摩擦要素を含む摩擦ハウジングを有し、少なくとも１つの摩擦要素がシャフトの上にしまりばめされて構成されている、任意の前の実施形態の慣性ロック摩擦ヒンジシステムである。
【0008】
１つの実施形態は、任意の前の実施形態の慣性ロック摩擦ヒンジシステムであり、シャフトはシャフト軸に沿って回転し、慣性ロック摩擦ヒンジシステムがロック状態とロック解除状態との間で変化するとき、拘束部品はシャフトに対して半径方向に移動する。
【0009】
１つの実施形態は、拘束部品がピンと長方形のブロックとの一方である前の実施形態の慣性ロック摩擦ヒンジシステムである。
【0010】
１つの実施形態は、任意の前の実施形態の慣性ロック摩擦ヒンジシステムであり、拘束部品は、衝撃力が付勢機構に負荷を与え、それによって拘束部品を少なくとも部分的に摩擦アセンブリ凹部とシャフトアセンブリ凹部との両方の内部に移動させるまで、拘束部品を摩擦アセンブリ凹部とシャフトアセンブリ凹部との一方に保持するように構成された付勢機構をさらに含んでいる。
【0011】
１つの実施形態は、シャフトアセンブリ凹部を有するシャフトアセンブリと摩擦アセンブリ凹部を有する摩擦アセンブリを含む慣性ロック摩擦ヒンジである。シャフトアセンブリと摩擦アセンブリは、相対的な摩擦回転のために回転可能に結合される。拘束部品は、慣性ロック摩擦ヒンジがロック解除状態となるとき、拘束部品が摩擦アセンブリ凹部とシャフトアセンブリ凹部との両方に係合されず、シャフトアセンブリと摩擦アセンブリが摩擦下で互いに対して相対的に回転できるように慣性ロック摩擦ヒンジ内に配置される。拘束部品はさらに、慣性ロック摩擦ヒンジがロック状態となるとき、拘束部品が摩擦アセンブリ凹部とシャフトアセンブリ凹部との両方と少なくとも部分的に係合し、シャフトアセンブリと摩擦アセンブリとが拘束部品によってロックされ、シャフトアセンブリと摩擦アセンブリとの相対的な回転が阻止されるように配置される。
【0012】
１つの実施形態は、慣性ロック摩擦ヒンジシステムまたは前の実施形態の一方の慣性ロック摩擦ヒンジであり、慣性ロック摩擦ヒンジは、慣性ロック摩擦ヒンジに重力が作用する場合はロック解除状態となるように構成され、慣性ロック摩擦ヒンジに外部衝撃力が作用する場合はロック状態となるように構成される。
【0013】
１つの実施形態は、前の実施形態の慣性ロック摩擦ヒンジシステムまたは慣性ロック摩擦ヒンジであり、慣性ロック摩擦ヒンジは、慣性ロック摩擦ヒンジに作用する外部の衝撃力が、拘束部品を摩擦アセンブリ凹部とシャフトアセンブリ凹部とのそれぞれと部分的に係合させ、慣性ロック摩擦ヒンジがロック状態となるように構成される。
【0014】
１つの実施形態は、慣性ロック摩擦ヒンジシステムまたは任意の前の実施形態の慣性ロック摩擦ヒンジであり、シャフトアセンブリは、シャフトハウジングとシャフトとを有し、摩擦アセンブリは、少なくとも１つの摩擦要素を含む摩擦ハウジングを有し、少なくとも１つの摩擦要素は、シャフト上にしまりばめされて構成される。
【0015】
１つの実施形態は、任意の前の実施形態の慣性ロック摩擦ヒンジシステムまたは慣性ロック摩擦ヒンジであり、シャフトがシャフト軸に沿って回転し、慣性ロック摩擦ヒンジシステムがロック状態とロック解除状態との間で変化するとき、拘束部品がシャフトに対して半径方向に移動する。
【0016】
１つの実施形態は、前の実施形態の慣性ロック摩擦ヒンジシステムまたは慣性ロック摩擦ヒンジであり、慣性ロック摩擦ヒンジへの衝撃力の作用により、拘束部品は、シャフトに向かって半径方向に遷移する。
【0017】
１つの実施形態は、慣性ロック摩擦ヒンジシステムまたは任意の前の実施形態の慣性ロック摩擦ヒンジであり、拘束部品は、ピン、長方形のブロック、爪のいずれか１つである。
【0018】
１つの実施形態は、シャフトアセンブリ凹部を有するシャフトアセンブリと摩擦アセンブリ凹部を有する摩擦アセンブリを含む慣性ロック摩擦ヒンジである。シャフトアセンブリと摩擦アセンブリは、相対的な摩擦回転のために回転可能に結合される。拘束部品は、慣性ロック摩擦ヒンジがロック解除状態にあるとき、拘束部品が摩擦アセンブリ凹部とシャフトアセンブリ凹部との一方の中に完全に収容されるように慣性ロック摩擦ヒンジ内に配置され、シャフトアセンブリと摩擦アセンブリが摩擦下で互いに対して相対的に回転できる。拘束部品はさらに、慣性ロック摩擦ヒンジがロック状態にあるとき、拘束部品が摩擦アセンブリ凹部とシャフトアセンブリ凹部との両方に少なくとも部分的に収容され、拘束部品によってシャフトアセンブリと摩擦アセンブリがロックされ、シャフトアセンブリと摩擦アセンブリとの相対的な回転が抑制されるように配置される。
【0019】
１つの実施形態は、慣性ロック摩擦ヒンジシステムまたはいずれかの前の実施形態の慣性ロック摩擦ヒンジであり、慣性ロック摩擦ヒンジシステムは、慣性ロック摩擦ヒンジに外部の衝撃力が作用すると、ロック状態からロック解除状態に変更し、またはロック解除状態からロック状態に変更するように構成されている。
【0020】
１つの実施形態は、慣性ロック摩擦ヒンジシステムまたは前の実施形態の慣性ロック摩擦ヒンジであり、慣性ロック摩擦ヒンジシステムに対する外部の衝撃力は、慣性ロック摩擦ヒンジシステムがロック解除状態となるように、拘束部品が摩擦アセンブリ凹部とシャフトアセンブリ凹部との一方の中に完全に収容されること、または、慣性ロック摩擦ヒンジシステムがロック状態となるように、拘束部品が摩擦アセンブリ凹部とシャフトアセンブリ凹部とのそれぞれに部分的に収容されることをもたらす。
【0021】
１つの実施形態は、慣性ロック摩擦ヒンジシステムまたは任意の前の実施形態の慣性ロック摩擦ヒンジであり、シャフトアセンブリは、シャフトハウジングとシャフトとを有し、摩擦アセンブリは、少なくとも１つの摩擦要素を含む摩擦ハウジングを有し、少なくとも１つの摩擦要素は、シャフト上にしまりばめされて構成される。
【0022】
１つの実施形態は、慣性ロック摩擦ヒンジシステムまたは任意の前の実施形態の慣性ロック摩擦ヒンジであり、シャフトがシャフト軸に沿って回転し、慣性ロック摩擦ヒンジシステムがロック状態とロック解除状態との間で変化するとき、拘束部品がシャフトに対して半径方向に移動する。
【0023】
添付の図面は、実施形態のさらなる理解を提供するために含まれ、本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を構成するものである。図面は、実施形態を示すものであり、説明とともに実施形態の原理を説明するのに役立つものである。他の実施形態および実施形態の意図された利点の多くは、以下の詳細な説明を参照することによってよりよく理解され、容易に認識されるであろう。図面の各要素について、必ずしも相対的に縮尺が決まっているわけではない。類似の参照数字は、対応する類似の部品を示す。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】１つの実施形態による慣性ロック摩擦ヒンジを有するヒンジ付きシステムの透視図である。
【図3】１つの実施形態による慣性ロック摩擦ヒンジの透視図である。
【図8】１つの実施形態による慣性ロック摩擦ヒンジの分解図である。
【図11】１つの実施形態よる慣性ロック摩擦ヒンジを有するヒンジ付きシステムの透視図である。
【図13】１つの実施形態による３分割の慣性ロック摩擦ヒンジの透視図である。
【図18】１つの実施形態による慣性ロック摩擦ヒンジの透視図である。
【図24】１つの実施形態による慣性ロック摩擦ヒンジの透視図である。
【発明を実施するための形態】
【0025】
以下の詳細な説明では、本明細書の一部を構成する添付図面を参照し、その中に、本発明を実施できる特定の実施形態が例示として示されている。この点で、「上」、「下」、「前」、「後」、「先頭」、「後尾」などの方向性のある用語は、説明される図面の方向を基準として使用される。実施形態の構成要素は、多数の異なる配向で配置されてもよいため、方向に関する用語は、説明の目的で使用され、決して限定的なものではない。本発明の範囲から逸脱することなく、他の実施形態を利用することができ、構造的または論理的な変更を行うことができることを理解されたい。したがって、以下の詳細な説明は、限定的な意味で捉えられるものではなく、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって定義される。
【0026】
本明細書に記載された様々な例示的な実施形態の特徴は、特に断りのない限り、互いに組み合わせることができると理解されたい。
【0027】
図１は、１つの実施形態による慣性ロック摩擦ヒンジ１６を組み込んだヒンジ付きシステム１０を示す。図２は、ヒンジ付きシステム１０の分解図をさらに示しており、図１では見えなかったさらなる構成要素を示している。１つの実施形態では、ヒンジ付きシステム１０はベース１４と上部１２を含む。１つの実施形態では、ベース１４は開口部１８を含み、上部１２は開口部１９を含み、これらはそれぞれ慣性ロック摩擦ヒンジ１６の一部を収容または収納するように構成されている。このようにして、上部１２は慣性ロック摩擦ヒンジ１６とベース１４とに対して摩擦ヒンジされる。図示の実施形態では、２つの慣性ロック摩擦ヒンジ１６が図示されているが、ある実施形態では１つが使用され、他の実施形態では３つ以上が使用される。
【0028】
１つの実施形態では、ヒンジ付きシステム１０は、自動車の前席の間に位置するコンソールなどのコンソールである。慣性ロック摩擦ヒンジ１６内の摩擦トルクは、上部１２を、ベース１４を閉じるように保持する。このようにして、ヒンジ付きシステム１０は、上部１２を閉じた状態に保持するための別のラッチを必要としない。ユーザは、慣性ロック摩擦ヒンジ１６内の摩擦トルクよりも大きな力を加えるだけで、上部１２を開けることができる。そのため、片手で簡単に操作でき、ヒンジの位置における摩擦によって、コンパートメントの後方コーナーでスペースが限られている場合、効率的な梱包が可能になる。
【0029】
さらに、慣性ロック摩擦ヒンジ１６は、慣性ロック摩擦ヒンジ１６内の慣性力を超えるような状況、例えば、ヒンジ付きシステム１０が搭載された自動車が、通常であれば蓋が開くような衝撃のような外的な動的力を受けた場合、蓋１２を完全に閉じて所定の位置にロックする。これにより、蓋１２がベース１４から離れる方向に大きく回転することが抑制され、衝撃や衝突の際にその中の内容物が自動車内に放出されることがない。慣性ロック摩擦ヒンジ１６は、自動車以外の用途でも同様に実施できる。
【0030】
１つの実施形態では、ヒンジシステム１０が図１および図２に示されるように配向されるとき、重力ＦＧが矢印ＦＧの方向に下向きに作用する。この配向では、慣性ロック摩擦ヒンジ１６に作用する重力によって、慣性ロック摩擦ヒンジ１６はロック解除状態に維持される。このようにして、ユーザは、慣性ロック摩擦ヒンジ１６の摩擦トルクまたは力に打ち勝つことによって、ベース１４に対して蓋１２を開閉できる。しかし、ヒンジシステム１０が動的な力または衝撃力を受けると、重力ＦＧと同じ方向の、部品との衝突による慣性力が重力ＦＧに打ち勝ち、慣性ロック摩擦ヒンジ１６はロック状態となる。このようにして、蓋１２は、蓋１２に加えられる力に関係なく、ベース１４に対して開いたり移動したりすることはできない。
【0031】
図３－図７は、１つの実施形態による慣性ロック摩擦ヒンジ１６を示したものである。１つの実施形態では、慣性ロック摩擦ヒンジ１６にシャフトアセンブリ３０と、摩擦アセンブリ４０と、拘束部品５０とが含まれる。１つの実施形態では、第１ヒンジ付き要素１２が摩擦アセンブリ４０に結合され、第２ヒンジ付き要素１４がシャフトアセンブリ３０に結合されている。第１ヒンジ付き要素１２と摩擦アセンブリ４０とが第２ヒンジ付き要素１４とシャフトアセンブリ３０とに対して相対的に回転すると、以下にさらに説明するように、慣性ロック摩擦ヒンジ１６による摩擦トルクが発生する。１つの実施形態では、例えば、コンソールや他のコンパートメントに追加された場合、ユーザは、しっかりとした感触を体験し、蓋などのヒンジ付き要素１２が、手動で閉じた状態にされるまで開いたままであり、手動で開いた状態にされるまで閉じたままであることを期待できる。そのため、片手で簡単に操作できる。また、慣性ロック摩擦ヒンジ１６では、ラッチとキャッチの部品をなくすことができる。
【0032】
１つの実施形態では、シャフトアセンブリ３０はシャフトハウジング３２とシャフト３４とを含む。１つの実施形態では、シャフトハウジング３２はさらにシャフトハウジング開口部３３とシャフトアセンブリ凹部５４とを含む。１つの実施形態では、摩擦アセンブリ４０は複数の摩擦要素４４と摩擦ハウジング４２とを含む。１つの実施形態では、摩擦ハウジング４２は摩擦アセンブリ凹部５２を含む。
【0033】
１つの実施形態では、慣性ロック摩擦ヒンジ１６が組み立てられると、シャフト３４はシャフトハウジング開口部３３内にしっかりと取り付けられる。１つの実施形態では、シャフト３４にはローレット加工が施された端部を有し、端部はシャフトハウジング開口部３３に押し込まれて両者が固定される。シャフト３４はその軸Ｘを中心に回転するように構成されており、シャフト３４とシャフトハウジング３２とは一緒に固定されていることによって一緒に回転する。
【0034】
摩擦要素４４はシャフト３４の上にしまりばめされて配置され、摩擦ハウジング４２に収納される。１つの実施形態では、摩擦要素４４とシャフト３４との間にグリスが入っている。１つの実施形態では、摩擦ハウジング４２は、摩擦要素４４の摩擦ハウジング４２との相対的な回転が抑制されるように、摩擦要素４４の外側輪郭の一部と一致する輪郭を有する摩擦ハウジング開口部４３を有する。したがって、シャフトハウジング３２が摩擦ハウジング４２に対して回転すると、シャフト３４は摩擦要素４４内で回転する。シャフト３４と摩擦要素４４との間にしまりばめによって、その相対的な回転は慣性ロック摩擦ヒンジ１６内で摩擦トルクを発生させる。慣性ロック摩擦ヒンジ１６内の摩擦トルクの量は、摩擦要素４４の数をそれぞれ加算または減算することにより、容易に上下に調整できる。
【0035】
シャフトハウジング３２と摩擦ハウジング４２の相対的な配向の少なくとも一つの位置では、例えば図５に示されるように、摩擦アセンブリ凹部５２とシャフトアセンブリ凹部５４とが並んでいる。１つの実施形態では、拘束部品５０は、図５に示されているように、完全にシャフトアセンブリ凹部５４の中に配置されている。この位置では、慣性ロック摩擦ヒンジ１６はロック解除状態になり、シャフトハウジング３２を含むシャフトアセンブリ３０と、摩擦ハウジング４２を含む摩擦アセンブリ４０とは、慣性ロック摩擦ヒンジ１６の摩擦トルクよりも大きな力を加えることによって、互いに対して相対的に回転することができる。
【0036】
図６は、拘束部品５０が完全にシャフトアセンブリ凹部５４内に留まる中で、シャフトハウジング３２が摩擦ハウジング４２に対してどのように（図示のように反時計回りに）回転するかを示している。シャフトハウジング３２の回転の間、拘束部品５０は、摩擦ハウジング４２の外径によってシャフトアセンブリ凹部５４内に保持される。従って、この配向において発生する加減速は、拘束部品５０を移動させない。摩擦アセンブリ凹部５２とシャフトアセンブリ凹部５４とが整列したときのみ、拘束部品５０は重力および／または係合を引き起こす衝撃力によって移動するようになる。
【0037】
１つの実施形態では、慣性ロック摩擦ヒンジ１６が外部からの衝撃力または動的な力を受けることで、慣性ロック摩擦ヒンジ１６がロック解除状態からロック状態に変化する。例えば、図７に示されるように、慣性ロック摩擦ヒンジ１６が衝撃力ＦＩを受けると、これにより、拘束部品５０は、その慣性力（摩擦力と呼ばれることもある）により、部分的にシャフトアセンブリ凹部５４の外に、少なくとも部分的に摩擦アセンブリ凹部５２の中に移動する。これが起こると、シャフトハウジング３２と摩擦ハウジング４２との大きな相対的な回転は、拘束部品５０によって抑制される。拘束部品５０の一部がシャフトアセンブリ凹部５４の中に位置し、一部が摩擦アセンブリ凹部５２の中に位置するとき、慣性ロック摩擦ヒンジ１６はロック状態となる。慣性ロック摩擦ヒンジ１６がコンソールに設置されると、カバー１２はベース１４に対して閉じられた状態でロックされ、ベース１４内の内容物を保持する。
【0038】
１つの実施形態において、慣性ロック摩擦ヒンジ１６がヒンジシステム１０に設置されるとき、重力ＦＧが下方に作用し、拘束部品５０がシャフトアセンブリ凹部５４内に留まるように、慣性ロック摩擦ヒンジ１６は配向される（図５に示されるように）。ヒンジシステムが重力ＦＧと同じ方向の動的力または衝撃力ＦＩを受けると、ブロッカー５０の慣性により、ブロッカー５０は地面に対してその位置に留まりたがるが、ヒンジ１６の他の部分は衝撃に従って下方に加速する。ヒンジシステム１０が自動車に搭載されている用途の場合、シャフトアセンブリ３０と、摩擦アセンブリ４０と、第１ヒンジ付き要素１２と、第２ヒンジ付き要素１４とはすべて自動車に固定され、自動車上の衝撃力ＦＩとともに加速する。しかし、拘束部品５０は固定されておらず、シャフトアセンブリ凹部５４と摩擦アセンブリ凹部５２との中で自由に動くことができるため、その慣性力によって、（図７に示されている方法と相対的に）上方に、またはシャフト軸Ｘに向かって半径方向に、動くことになる。
【0039】
１つの実施形態において、動的力または衝撃力ＦＩが消散すると、重力ＦＧは、拘束部品５０をシャフト軸Ｘから半径方向に離れて、シャフトアセンブリ凹部５４（図５）内に戻らせるので、慣性ロック摩擦ヒンジ１６は再びロック解除状態となり、カバー１２はベース１４に対して移動可能となる。１つの実施形態の場合、拘束部品５０をシャフトアセンブリ凹部５４からロックされた位置に移動させるのに必要な衝撃力ＦＩの大きさは、ロックされた位置に保持している重力ＦＧの約２倍であり、重力ＦＧと同じ方向に適用される。
【0040】
図３－図７に示す実施形態では、拘束部品５０は、ピン状または概ね円筒状に構成されている。そして、摩擦アセンブリ凹部５２とシャフトアセンブリ凹部５４との対応する形状は、拘束部品５０の形状を収容するように構成される。拘束部品５０については、図示するような他の構成も可能である。
【0041】
慣性ロック摩擦ヒンジ１６を有するヒンジシステム１０は、摩擦ヒンジ機構の構成部品の中に慣性ロック機構を直接組み込んでいる。これら両方の機構を組み合わせることで、両方の機能が１つのシステムに統合されるため、システム１０の組み立てが簡素化され、それによって、既知の別々のシステムの余分な部品が排除される。拘束部品５０を含む慣性ロック機能をシャフト３４の回転軸Ｘの近傍に配置することは、軸において摩擦を与えることに加えて、慣性ロックが係合するためにより時間をかけることを可能にするという利点を生み出す。慣性ロック摩擦ヒンジ１６は、カバー１２のエネルギーをピボットエリアに向けることによる高い応力に対処するという課題を抱えている。しかし、慣性ロック摩擦ヒンジ１６とカバー１２との構造は、それほど質量を増すことなく対応できる。同じ機能を提供するために、摩擦ディスクや他の摩擦トルク技術を含む摩擦ヒンジを作るためのいくつかの変形例を使用できる。
【0042】
さらに、摩擦トルクと慣性ロック摩擦ヒンジ１６の慣性効果との両方があるため、先行システムに関連する別個のラッチ機構も別個の慣性ロック機構も必要ない。例えば、慣性ロック摩擦ヒンジ１６がヒンジシステム１０に設置されている場合、上部１２をベース１４に対して閉じた状態に保つためのラッチは必要ない。図１－図２に示されているように、慣性ロック摩擦ヒンジ１６がヒンジ付きシステム１０の後部に取り付けられている場合、上部１２が閉じたままであることを保証するために、いくつかの先行システムで必要とされるように、ヒンジ付きシステム１０の前部において、ラッチは必要ない。これにより、特に他のメカニズムのためにスペースが必要な用途では、貴重なスペースが解放される。
【0043】
図１－図７に示す慣性ロック摩擦ヒンジ１６は、どちらの回転方向にも対称的な機能を提供する。慣性力や摩擦が大きいために複数のヒンジを必要とする用途では、一つの設計を、すべてのヒンジを採用してもよい。他の慣性ロック設計では、左右のペアが必要になることもある。図１－図７に示された慣性ロック摩擦ヒンジ１６は、回転システム部品（図１の上部１２）に取り付けられたシャフトアセンブリ３０または摩擦アセンブリ４０のいずれか一方と一緒に使用できる。
【0044】
図８－図１０は慣性ロック摩擦ヒンジ１１６の分解図と断面図を示す。１つの実施形態では、慣性ロック摩擦ヒンジ１１６は、拘束部品１５０に結合されたばね５８をさらに含む。１つの実施形態では、拘束部品１５０をシャフトアセンブリ凹部１５４内に保持するために、ばね１５８は弛緩状態に構成されている。この位置では、慣性ロック摩擦ヒンジ１１６はロック解除状態にあり、シャフトハウジング１３２と摩擦ハウジング１４２とは、慣性ロック摩擦ヒンジ１１６の摩擦トルクよりも大きな力を加えることによって互いに対して相対的に回転できる。
【0045】
図１０は、ばね１５８に引張荷重を加え、ばね１５８を弛緩状態から伸張状態に移動させ、それによって拘束部品１５０がシャフトアセンブリ凹部１５４の外に移動できるように、十分な大きさの衝撃力ＦＩを受けた後の慣性ロック摩擦ヒンジ１１６を示す。このようにして、拘束部品１５０は少なくとも部分的に摩擦アセンブリ凹部１５２内に延びて、慣性ロック摩擦ヒンジ１１６がロック状態となり、シャフトハウジング１３２と摩擦ハウジング１４２との相対的な回転が抑制される。従って、慣性ロック摩擦ヒンジ１１６をロック解除状態からロック状態に移行させるのに必要な衝撃力ＦＩの大きさが任意の特定の用途に対してカスタマイズ可能であるように、慣性ロック摩擦ヒンジ１１６は、ばね１５８によって調節可能な大きさの引張荷重を提供するように設計されてもよい。
【0046】
ばね１５８の配向も調整できる。例えば、ばね１５８は、慣性ロック摩擦ヒンジ１１６がロック解除状態となるように、拘束部品１５０を摩擦アセンブリ凹部１５２内に保持するように構成されてもよい。ばね１５８に十分な引張荷重を与えるのに十分な衝撃力ＦＩが加えられると、拘束部品１５０は少なくとも部分的にシャフトアセンブリ凹部１５４の中に延び、慣性ロック摩擦ヒンジ１１６がロック状態となり、シャフトハウジング１３２と摩擦ハウジング１４２との相対的な回転が抑制される。その他の付勢機構は、慣性ロック摩擦ヒンジ１１６をアンロックされた状態からロック状態に移行させるために、慣性力で打ち勝つ必要のある蓄積エネルギーのために使用されてもよい。例えば、圧縮バネ、板バネ、磁石、流体圧、および同様の付勢機構を使用して、拘束部品１５０をロック位置またはロック解除位置に保持でき、ロック状態からロック解除状態へ、またはロック解除状態からロック状態へ変更するためには、付勢機構に打ち勝たなければならない。
【0047】
また、慣性ロック摩擦ヒンジ１１６の配向、従って、ばね１５８と拘束部品１５０との配向は、力の印加がロック状態とロック解除状態との間の移行を引き起こすように、ばね１５８と拘束部品１５０とが予想される衝撃力ＦＩと整列するように調整できる。
【0048】
図１１－図１２は、ヒンジシステム１００内の慣性ロック摩擦ヒンジ１１６の実施例を示している。このシステムでは、慣性ロック摩擦ヒンジ１１６は可動ドア１１２をベース１１４に対してヒンジで固定する（hinges）。１つの実施形態では、可動ドア１１２は自動車のグローブボックスである。図１－図２のヒンジシステム１０と同様に、ヒンジシステム１００は、重力ＦＧが矢印ＦＧの方向に下向きに作用するように配向されている。この向きでは、慣性ロック摩擦ヒンジ１１６のばね１５８内の蓄積エネルギーが、重力ＦＧに関係なく、慣性ロック摩擦ヒンジ１１６をロック解除状態に維持する。このようにして、ユーザは、慣性ロック摩擦ヒンジ１１６の摩擦力またはトルクに打ち勝つだけで、ベース１１４に対してドア１１２を開閉できる。
【0049】
１つの実施形態では、図１０に示された慣性ロック摩擦ヒンジ１１６の配向が、ヒンジシステム１００で使用される。したがって、図１２に示すように衝撃力ＦＩがヒンジシステム１００に加えられると、拘束部品１５０はシャフトアセンブリ凹部１５４の外に移動し、少なくとも部分的に摩擦アセンブリ凹部１５２内に移動し、慣性ロック摩擦ヒンジ１１６はロック状態となり、シャフトハウジング１３２と摩擦ハウジング１４２との相対的な回転が抑制される。このようにして、衝撃時にドア１１２に加えられた力にかかわらず、ドア１１２をベース１１４に対して開けることはできない。
【0050】
慣性ロック摩擦ヒンジ１１６のこのような配向では、慣性ロック摩擦ヒンジ１１６がロック解除状態にあるとき、拘束部品１５０がシャフトアセンブリ凹部１５４にとどまることをより確実にするために、ばね１５８を使用してもよい。重力ＦＧが、図１２のヒンジシステム１００における摩擦アセンブリ凹部１５２とシャフトアセンブリ凹部１５４との方向と直交する方向にあるため、重力ＦＧは、拘束部品１５０がシャフトアセンブリ凹部１５４にとどまることをより確実にするような助けにはならない。１つの実施形態ではこのためにスプリング１５８を追加できる。
【0051】
図１１および図１２のヒンジシステム１００は、自動車内の安全基準によっては、物体がビンから飛び出て飛散物になることを抑制するために求められる場合がある。他の様々なヒンジ付きシステムは、その有利な性能特性を利用するために、１つまたは複数の慣性ロック摩擦ヒンジ１１６を容易に導入してもよい。例えば、慣性ロック摩擦ヒンジ１６または慣性ロック摩擦ヒンジ１１６は病院用カートに使用してもよく、カートが転倒した際に内容物が飛び出すのを抑制することができる。
【0052】
図１３－図１７は、１つの実施形態による慣性ロック摩擦ヒンジ２１６を示す。１つの実施形態では、慣性ロック摩擦ヒンジ２１６はシャフトアセンブリ２３０と、摩擦アセンブリ２４０と、拘束部品２５０とを含む。１つの実施形態では、慣性ロック摩擦ヒンジ２１６はこの３つの主要コンポーネントのみを含んでいる。前述のように、上部１２、ベース１４、ドア１１２またはベース１１４のような第１ヒンジ付き要素は、摩擦アセンブリ２４０に結合され、上部１２、ベース１４、ドア１１２またはベース１１４のような第２ヒンジ付き要素は、シャフトアセンブリ２３０に結合され、それらの間の拘束部品２５０の相対的な動きは、慣性ロック摩擦ヒンジ２１６をロック状態とロック解除状態との間で移行させる。
【0053】
１つの実施形態では、シャフトアセンブリ２３０は単一部品として構成され、摩擦アセンブリ２４０は統合された単一部品として構成されている。このような構成により、部品点数、組み立て費用、及び全体的なコストが大幅に削減される。１つの実施形態では、シャフトアセンブリ２３０と、摩擦アセンブリ２４０と、拘束部品２５０との３つの部品は、特にプラスチック材料である場合、それぞれ射出成形プロセスで製造される。別の実施形態では、それぞれは金属射出成形（ＭＩＭ）プロセスを用いて製造される。シャフトアセンブリ２３０と、摩擦アセンブリ２４０と、拘束部品２５０とをそれぞれ単一構成要素として製造するために、他の工程およびその組み合わせを使用してもよい。
【0054】
１つの実施形態では、シャフトアセンブリ２３０は、シャフトハウジング部分２３２と、シャフト部分２３４と、シャフトアセンブリ凹部２５４とを有する。１つの実施形態では、摩擦アセンブリ２４０は、摩擦部分２４４と、摩擦ハウジング部分２４２と、摩擦アセンブリ凹部２５２とを含む。図１３－図１７の慣性ロック摩擦ヒンジ２１６は、シャフトアセンブリ２３０と摩擦アセンブリ２４０がそれぞれ単一の構成要素として構成されている点を除き、図１－図１０について上述したものと同様に動作する。
【0055】
１つの実施形態では、慣性ロック摩擦ヒンジ２１６が組み立てられると、シャフトアセンブリ２３０のシャフト部分２３４は、摩擦アセンブリ２４０の摩擦部分２４４上に延び、しまりばめを有する。１つの実施形態では、間にグリスが追加される。例えば図１３－図１４に図示されているように、摩擦部分２４４は、シャフト部分２３４が摩擦部分２４４に押し込まれるにつれて、摩擦部分２４４がわずかに撓むことができるように、摩擦ハウジング部分２４２から少なくとも部分的に間隔を空けられている。したがって、シャフトアセンブリ２３０と摩擦アセンブリ２４０との相対的な回転において、シャフト部分２３２は摩擦部分２４４の中で回転し、慣性ロック摩擦ヒンジ２１６の中で摩擦トルクを発生させる。
【0056】
シャフトアセンブリ２３０と摩擦アセンブリ２４０との相対的な配向の少なくとも１つの位置では、例えば図１５に示されるように、摩擦アセンブリ凹部２５２とシャフトアセンブリ凹部２５４とが並んでいる。１つの実施形態では、図１５と図１６に示されているように、拘束部品２５０は、完全にシャフトアセンブリ凹部２５４の中に配置されている。この位置では、慣性ロック摩擦ヒンジ２１６はロック解除状態にあり、シャフトアセンブリ２３０と摩擦アセンブリ２４０とは、慣性ロック摩擦ヒンジ２１６の摩擦トルクよりも大きな力を加えることによって相対的に回転できる。図１６は、拘束部品２５０が完全にシャフトアセンブリ凹部２５４内に留まると、摩擦アセンブリ２４０がシャフトアセンブリ２３０に対して（図示のように反時計回りに）どのように回転するかを示している。
【0057】
１つの実施形態では、慣性ロック摩擦ヒンジ２１６に衝撃力ＦＩを加えることで、慣性ロック摩擦ヒンジ２１６がロック解除状態からロック状態に変わる。例えば、図１７に示されているように、慣性ロック摩擦ヒンジ２１６に衝撃力ＦＩが加えられた場合、拘束部品２５０上の慣性力は、拘束部品２５０がシャフトアセンブリ凹部２５４の外に部分的にシフトし、少なくとも部分的に摩擦アセンブリ凹部２５２内にシフトする。一旦これが起こると、シャフトアセンブリ２３０と摩擦アセンブリ２４０との相対的な回転は、拘束部品２５０によって実質的に抑制される。拘束部品２５０が部分的にシャフトアセンブリ凹部２５４内に配置され、部分的に摩擦アセンブリ凹部２５２内に配置される場合、慣性ロック摩擦ヒンジ２１６はロック状態となる。
【0058】
図１３－図１７に示す実施形態では、拘束部品２５０は矩形ブロッカーとして構成されている。そして、摩擦アセンブリ凹部２５２とシャフトアセンブリ凹部２５４との対応する形状は、拘束部品２５０の形状を収容するように構成される。１つの実施形態において、シャフトアセンブリ凹部２５４の表面および摩擦アセンブリ凹部２５２の表面、および／または拘束部品２５０の表面は、わずかな角度をもって設計されてもよく、これは、いくつかの実施形態において改善された係合を提供し得る。
【0059】
図１８－図２３は、１つの実施形態による慣性ロック摩擦ヒンジ３１６を示す。１つの実施形態では、慣性ロック摩擦ヒンジ３１６はシャフトアセンブリ３３０と、摩擦アセンブリ３４０と、拘束部品３５０とを含む。慣性ロック摩擦ヒンジ３１６は、前述の慣性ロック摩擦ヒンジ１６、１１６、２１６と同様に動作する。
【0060】
１つの実施形態では、シャフトアセンブリ３３０はシャフトハウジング３３２とシャフト３３４とを含む。１つの実施形態では、シャフトハウジング３３２は、シャフトアセンブリ凹部３５４をさらに含む。１つの実施形態では、摩擦アセンブリ３４０は、複数の摩擦要素３４４と摩擦ハウジング３４２とを含む。１つの実施形態では、摩擦ハウジング３４２は、摩擦アセンブリ凹部３５２を含む。
【0061】
１つの実施形態では、慣性ロック摩擦ヒンジ３１６が組み立てられると、シャフト３３４は、シャフトハウジング３３２の開口部内にしっかりと取り付けられ、両者が固定される。このように、シャフト３３４とシャフトハウジング３３２とは一緒に回転する。摩擦要素３４４はシャフト３３４の上に配置され、任意のグリスとともに摩擦ハウジング３４２の中にも収容される。１つの実施形態では、摩擦要素３４４は、固定プレート部材３４４ａと、摩擦ディスク部材３４４ｂと、皿バネ３４４ｃと、保持リング３４４ｄとが含まれる。１つの実施形態では、固定プレート部材３４４ａはハウジング３４２に、摩擦ディスク部材３４４ｂはシャフト３３４に、保持リング３４４ｄはシャフト３３４に、軸方向にすべての部材をあわせて保持する圧縮力で圧入されている。皿バネ３４４ｃは、摩擦ディスク部材３４４ｂに圧縮力を与える。したがって、シャフトハウジング３３２が摩擦ハウジング３４２に対して相対的に回転すると、相対的な回転における固定プレート部材３４４ａと摩擦ディスク部材３４４ｂとの間の圧縮力により、慣性ロック摩擦ヒンジ３１６内に摩擦トルクが発生する。慣性ロック摩擦ヒンジ３１６内の摩擦トルクの量は、皿バネ３４４ｃの圧縮を調整することにより、または固定プレート部材３４４ａおよび摩擦ディスク部材３４４ｂの数を増減することにより、容易に上下に調整できる。シャフトハウジング３３２と摩擦ハウジング３４２との相対的な回転で摩擦トルクを発生させる他の手段も可能である。
【0062】
また、上記慣性ロック摩擦ヒンジ１６、１１６、２１６と同様に、慣性ロック摩擦ヒンジ３１６におけるシャフトハウジング３３２と摩擦ハウジング３４２との相対的な配向の少なくとも１つの位置において、摩擦アセンブリ凹部３５２とシャフトアセンブリ凹部３５４とは、例えば、図２２に示されるように並んでいる。１つの実施形態では、図２２に示されているように、拘束部品３５０は完全にシャフトアセンブリ凹部３５４内に配置されている。この位置では、慣性ロック摩擦ヒンジ３１６はロック解除状態にあり、シャフトハウジング３３２を含むシャフトアセンブリ３３０と、摩擦ハウジング３４２を含む摩擦アセンブリ３４０とは、慣性ロック摩擦ヒンジ３１６の摩擦トルクよりも大きな力を加えることによって、互いに対して回転できる。図２３は、拘束部品３５０が完全にシャフトアセンブリ凹部３５４内に留まると、シャフトハウジング３３２が摩擦ハウジング３４２に対してどのように（図示のように反時計回りに）回転するかを示している。
【0063】
１つの実施形態では、慣性ロック摩擦ヒンジ３１６に外部の衝撃力ＦＩを与えることで、慣性ロック摩擦ヒンジ３１６がロック解除状態からロック状態に変わる。例えば、慣性ロック摩擦ヒンジ３１６が衝撃力ＦＩを受けると、図２１に示されているように、拘束部品３５０は、その慣性力によって、シャフトアセンブリ凹部３５４の外に部分的にシフトし、少なくとも部分的に摩擦アセンブリ凹部３５２内にシフトする。これが発生すると、拘束部品３５０のそれぞれに対する係合によって、シャフトハウジング３３２と摩擦ハウジング３４２との相対的な回転は、実質的に抑制される。拘束部品３５０が部分的にシャフトアセンブリ凹部３５４内に配向され、部分的に摩擦アセンブリ凹部３５２内に配向される場合、慣性ロック摩擦ヒンジ３１６はロック状態にある。
【0064】
慣性ロック摩擦ヒンジ３１６が図１に示すようなコンソールに設置されると、カバー１２はベース１４に対して閉じられた状態でロックされ、内容物をベース１４内に保持する。図１１に示すように、慣性ロック摩擦ヒンジ３１６がグローブボックスに設置されると、ドア１１２はベース１１４に対して閉じられた状態でロックされ、その内容物を保持する。１つの実施形態では、慣性ロック摩擦ヒンジ３１６がグローブボックスに設置される場合、配向によっては、拘束部品３５０に結合された、図１０に示すようなばね１５８のようなばねを含むこともある。
【0065】
図１９に示すように、拘束部品３５０は一般的に長方形のブロックであるが、図４の拘束部品５０はピン状または円筒状であり、図１４の拘束部品２５０はさらに別の直方体である。したがって、拘束部品にはさまざまな形状を使用でき、シャフトと摩擦アセンブリ凹部とは、拘束部品に収容するような補完的な形状を有する。慣性ロック摩擦ヒンジの中では、実施形態における様々なタイプの拘束部品、摩擦要素、付勢機構の様々な組み合わせが可能である。
【0066】
図２４－図２８は、１つの実施形態による慣性ロック摩擦ヒンジ４１６を示す。１つの実施形態では、慣性ロック摩擦ヒンジ４１６にはシャフトアセンブリ４３０と、摩擦アセンブリ４４０と、拘束部品４５０とが含まれる。１つの実施形態では、シャフトアセンブリ４３０は、シャフトハウジング４３２と、シャフト４３４と、シャフトハウジング凹部４５４とを含む。１つの実施形態では、摩擦アセンブリ４４０は、複数の摩擦要素４４４と、摩擦ハウジング４４２と、摩擦ハウジング凹部４５２とを含む。慣性ロック摩擦ヒンジ４１６は、前述の慣性ロック摩擦ヒンジ１６、１１６、２１６、３１６と同様に動作する。
【0067】
１つの実施形態では、慣性ロック摩擦ヒンジ４１６が組み立てられると、シャフト４３４はシャフトハウジング４３２の開口部内にしっかりと取り付けられ、両者は固定され、シャフト４３４とシャフトハウジング４３２とは一緒に回転する。摩擦要素４４４は、シャフト４３４の上にしまりばめされて配置され、摩擦ハウジング４４２の中にも収容され、よって、摩擦要素４４４と摩擦ハウジング４４２との相対的な回転は抑制される。したがって、シャフトハウジング４３２が摩擦ハウジング４４２に対して回転すると、シャフト４３４は、摩擦要素４４４内で回転し、慣性ロック摩擦ヒンジ４１６内で摩擦トルクを発生させる。
【0068】
１つの実施形態では、拘束部品４５０は爪ブロッカーとして構成されている。慣性ロック摩擦ヒンジ４１６がロック解除状態にあるとき、拘束部品４５０または爪は、ピボット軸４５６（図２７参照）上にあり、摩擦ハウジング凹部４５２またはシャフトハウジング凹部４５４とは係合しない。図２６および図２８に示すように、拘束部品４５０は、シャフトハウジング４３２とともに回転し、重力は、摩擦ハウジング凹部４５２から外れた位置で拘束部品４５０を保持する。拘束部品４５０が図示のような爪である場合、その形状は、その重心ＣＧ（図２７参照）がピボット軸４５６から外れるような形状であり、通常の重力下で爪が係合解除状態に保持される位置にある。前述した実施形態と同様に、実施形態の摩擦部分からの摩擦トルクは、通常の動作中、シャフトハウジング４３２と摩擦ハウジング４４２との間の移動に抵抗する全てである。
【0069】
法線重力と同じ方向の外部の衝撃力ＦＩが設計時に設定した力を超えると、拘束部品４５０は、シャフトハウジング凹部４５４と係合する位置に回転し、シャフトハウジング４３２と摩擦ハウジング４４２との間の相対的な回転を抑制し、慣性ロック摩擦ヒンジ４１６をこのロック状態に配置する。摩擦ハウジング凹部４５２とシャフトハウジング凹部４５４とは、拘束部品４５０の爪の特徴とともに、ロック状態において負荷がかかっても外れないように、ロック角度をつけて設計されている。慣性力が消滅すると、爪は、重力によって係合が外れた位置に戻り、慣性ロック摩擦ヒンジ４１６はロック解除状態に戻る。
【0070】
本明細書では特定の実施形態を図示し説明したが、当業者であれば、本発明の範囲を逸脱することなく、図示し説明した特定の実施形態に代えて、様々な代替的な実施態様および／または同等の実施態様を用いることができることが理解されよう。本出願は、本明細書で説明する特定の実施形態のあらゆる適合例または変形例をカバーすることを意図している。したがって、本発明は特許請求の範囲およびその均等物によってのみ限定されることが意図されている。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】