JP4109021B2 - Built-in spring damper - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、衝撃を弱めたり振動や運動を減衰させたりするためにばねを内蔵したばね内蔵型ダンパに関し、例えば回転運動(直線運動)している物体の回転運動(直線運動)を減衰させるために好適なばね内蔵型ダンパに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、衝撃を弱めたり振動や運動を減衰させたりするダンパ(緩衝装置又は振動減衰装置)が各種の機械や装置に広く使用されている。ダンパは、一般に、その内部に組み込まれたゴム、ばね、空気、及び油などの弾性を利用して衝撃の運動エネルギを吸収するものである。この運動エネルギを吸収する力(減衰力)を強くするためには、通常、ダンパの内部に組み込むゴムの量を多くしたり、ばねを大型化したりする必要がある。従って、減衰力の強いダンパは大型のものとなる。
【0003】
減衰力の強いダンパが必要な機械や装置ではダンパが大型化するので、このダンパを設置するための広いスペースが必要となる。この結果、これらの機械や装置が大型化することとなる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事情に鑑み、従来よりも小型であっても強い減衰力をもつばね内蔵型ダンパを提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の第1のばね内蔵型ダンパは、
(1)所定の中心軸を中心にして回転する回転部材と、
(2)該回転部材の一部がその外部に位置すると共にこの一部を除く他の部分がその内部に位置する、該回転部材が回転自在に固定された密閉容器と、
(3)前記回転部材を所定の回転方向に回転させるように付勢すると共に、前記密閉容器に収容されて前記回転部材の回転に伴って伸縮するばねと、
(4)前記密閉容器に収容されて前記回転部材及び前記ばねを取り囲む粘性体とを備えたことを特徴とするものである。
【0006】
ここで、
(5)前記回転部材は、
(5−1)その長手方向の両端部が前記密閉容器の外部に位置すると共に、その横断面の中心部に前記中心軸が直交する棒状部と、
(5−2)該棒状部から離れて該棒状部材に並行に延びる、該棒状部と共に回転する並行部とを有するものであり、
(6)前記ばねは、
(6−1)その一端部が前記密閉容器の内壁に固定されると共にその他端部が前記中心軸に沿って移動するように前記並行部に固定された、前記棒状部を取り囲むコイルばねからなるものであってもよい。
【0007】
さらに、
(7)前記回転部材は、
(7−1)その長手方向の一端部のみが前記密閉容器の外部に位置すると共に、その横断面の中心部に前記中心軸が直交する棒状部と、
(7−2)該棒状部と共に回転する、該棒状部から離れて該棒状部に並行に延びる並行部とを有するものであり、
(8)前記ばねは、
(8−1)その一端部が前記密閉容器の内壁に固定されると共にその他端部が前記中心軸に沿って移動するように前記並行部に固定された、前記棒状部を取り囲むコイルばねからなるものであってもよい。
【0008】
さらにまた、
(9)前記回転部材は、その一端部のみが前記密閉容器の外部に位置する棒状部材であり、
(10)前記ばねは、前記棒状部材の前記一端部とは反対側の他端部にその一端部が固定されると共にその他端部が前記棒状部材に沿って移動するように前記密閉容器の内壁に固定された、前記棒状部材を取り囲んで該棒状部材を所定の回転方向に回転させるように付勢する捻りコイルばねであり、
(11)前記棒状部材のうち前記捻りコイルばねよりも前記棒状部材の前記一端部側の部分が貫通した、前記捻りコイルばねの前記他端部に当接することにより該捻りコイルばねが前記棒状部材の長手方向に伸びることを防止する防止板と、
(12)該防止板のうち前記捻りコイルばねの前記他端部が当接している部分とは反対側の部分に固定された、前記密閉容器若しくはその蓋に押し付けられることにより前記粘性体が前記密閉容器から漏れ出ることを防止する皿ばねとを備えてもよい。
【0009】
さらにまた、
(13)前記棒状部材は、前記捻りコイルばねの外周面に近接してこの外周面を取り囲んだ取囲部が形成されたものであってもよい。
【0010】
さらにまた、
(14)前記棒状部材は、前記密閉容器の内壁面に近接して広がる近接部が形成されたものであってもよい。
【0011】
さらにまた、
(15)前記ばねは、帯状材が渦巻状に巻かれた渦巻ばねであり、
(16)前記回転部材は、前記渦巻ばねの中心部に直交する軸が前記中心軸に一致する、前記渦巻ばねの外端部がその外周の近傍に固定された円板状部材であり、
(17)前記密閉容器は、前記渦巻ばねの中心部が固定されたものであってもよい。
【0012】
さらにまた、
(18)前記渦巻ばねの外端部及び前記円板状部材双方に固定された、前記中心軸に並行に延びる突起が形成された固定板を備え、
(19)前記密閉容器は、前記渦巻ばねが解かれるに伴って前記渦巻ばねの外端部における接線と前記固定板との角度が変るように前記突起が嵌まり込む溝が形成されたものであってもよい。
【0013】
また、上記目的を達成するための本発明の第2のばね内蔵型ダンパは、
(20)所定の直線方向に直線運動する棒状の直線運動部材と、
(21)該直線運動部材が前記直線方向に移動自在に固定された密閉容器と、
(22)前記直線運動部材をその長手方向一端部に向けて付勢する、前記密閉容器に収容されたコイルばねと、
(23)前記密閉空間に密閉されて前記コイルばねを取り囲む粘性体とを備えたことを特徴とするものである。
【0014】
ここで、
(24)前記直線運動部材は、前記直線方向に交差する交差方向に突出した凸部が、該直線運動部材のうち前記密閉容器に収容された部分に形成されたものであり、
(25)前記密閉容器は、前記凸部を前記直線方向に案内するガイド部が形成されたものであってもよい。
【0015】
さらに、
(26)前記直線運動部材は、前記密閉容器の内部空間のうち粘性体が収容された空間を広狭するように伸縮するものであってもよい。
【0016】
さらにまた、
(27)前記直線運動部材は、該直線運動部材のうち前記密閉容器に収容されている部分が2分割されたものであり、この2分割された部分が互いに螺合することにより伸縮するものであってもよい。
【0017】
さらにまた、
(28)前記コイルばねは、前記2分割された部分のうちの一方を、この一方とは異なる他方に向けて付勢するものであり、
(29)前記他方を、前記一方に向けて付勢する逆付勢コイルばねを備えてもよい。
【0018】
上記目的を達成するための本発明の第3のばね内蔵型ダンパは、
(30)所定の直線方向に直線運動する、その長手方向他端部に凹部が形成された棒状の直線運動部材と、
(31)該直線運動部材の前記長手方向他端部とは反対側の長手方向一端部がその外部に位置すると共に前記長手方向他端部がその内部に位置する、該直線運動部材が前記直線方向に移動自在に固定された密閉容器と、
(32)前記直線運動部材の前記長手方向他端部の端面にその一端部が当接すると共に前記密閉容器のうち前記端面に向き合う底面にその他端部が当接する、前記直線運動部材をその長手方向一端部に向けて付勢する第1コイルばねと、
(33)前記密閉容器の前記底面とこの底面の近傍の側面、前記直線運動部材の前記長手方向他端部の端面、及び前記凹部の入口側部分に囲まれた密閉空間を形成する、前記直線方向に移動自在に前記凹部に嵌まり込んだ遊動スペーサと、
(34)該遊動スペーサを前記凹部の入口に向けて付勢する、該遊動スペーサよりも前記凹部の内側に配置された第2コイルばねと、
(35)前記密閉空間に密閉されて前記第1コイルばねを取り囲む粘性体とを備えたことを特徴とするものである。
【0019】
ここで、
(36)前記第1コイルばねは、そのばね定数が、前記第2コイルばねのばね定数よりも小さいものであってもよい。
【0020】
また、上記目的を達成するための本発明の第4のばね内蔵型ダンパは、
(37)所定の直線方向に直線運動する棒状の直線運動部材と、
(38)該直線運動部材が前記直線方向に移動自在に固定された密閉容器と、
(39)前記直線運動部材をその長手方向一端部に向けて付勢する、前記密閉容器に収容されたコイルばねと、
(40)前記直線運動部材に圧入されて前記密閉容器に収容された、貫通孔が形成されたワッシャと、
(41)前記直線運動部材を前記直線方向に案内するガイド部と、
(42)前記ワッシャの前記貫通孔に対応する貫通孔が形成された、前記直線運動部材に回転自在に嵌め込まれた回転板と、
(43)前記密閉空間に密閉されて前記コイルばねを取り囲む粘性体とを備えたことを特徴とするものである。
【0021】
ここで、
(44)前記回転板は、サイズの異なる複数の貫通孔が形成されたものであり、
(45)前記ワッシャは、前記複数の貫通孔のいずれかに対応する複数の貫通孔が形成されたものであってもよい。
【0022】
さらに、
(46)前記ガイド部は、前記直線運動部材を前記直線方向に所定距離だけ案内するものであり、
(47)前記直線運動部材は、前記ガイド部に案内される前記所定距離を外れた位置では、前記密閉容器に回転自在に固定されたものであってもよい。
【0023】
さらにまた、
(48)前記粘性体に代えて、未加硫ゴムコンパウンド、シリコンゲル、及びシリコングリースのうちのいずれかを前記密閉容器に収容してもよい。
【0024】
【発明の実施の形態】
図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
[第1実施形態]
【0025】
図1から図5までを参照して本発明の第1実施形態を説明する。
【0026】
図1は、第1実施形態のばね内蔵型ダンパの外観を示す斜視図である。図2は、図1のばね内蔵型ダンパを示す分解斜視図である。図3(a)は、図1のばね内蔵型ダンパを示す正面図であり、(b)は、(a)のB―B断面図である。図4は、回転部材を図3(b)の状態から90°回転させたばね内蔵型ダンパを示す断面図である。図5は、回転部材の回転角度と減衰力との関係を示すグラフである。
【0027】
ばね内蔵型ダンパ10は、その横断面の中心部に直交する中心軸22を中心にして回転する棒状部24を有する回転部材20と、円筒状の密閉容器40とを備えている。棒状部24は、図3や図4に示すように、2つの軸受け12,14によって密閉容器40に回転自在に固定されている。
【0028】
密閉容器40の円筒部分の外壁には板状の固定部42が形成されている。この固定部42が、例えば自動車の車体などに固定される。また、密閉容器40の内部には、未加硫ゴムコンパウンド16が収容されている。この未加硫ゴムコンパウンド16は、蓋18やシール19によって、密閉容器40から漏れ出ないようになっている。なお、密閉容器40の内部には未加硫ゴムコンパウンド16に代えて、シリコンゲルやシリコングリースを収容してもよく、さらに、油などの粘性体を収容してもよい。但し、未加硫ゴムコンパウンド16を密閉容器40に収容した場合は、シール19が無くてもよい
【0029】
棒状部24の長手方向両端部24a,24bは密閉容器40の外部に位置している。これら長手方向両端部24a,24bには、図1に示すように、回転する部品(若しくは部材等)2が固定される。また、棒状部24のうち長手方向両端部24a,24bを除く他の部分は、密閉容器40の内部に位置している。
【0030】
回転部材20には、棒状部24と共に回転する並行部26が一体的に形成されている。並行部26は、棒状部24から離れてこの棒状部24に並行に延びる円筒状のものであり、密閉容器40の内部に位置している。また、並行部26の横断面の中心に棒状部24が直交するようにこれらは配置されている。従って、棒状部24のうち密閉容器40の内部に位置している部分の殆どは、図3や図4に示すように、円筒状の並行部26に囲まれている。また、並行部26の外周壁には、その高さ方向(矢印H方向)に延びる開口26aが形成されている。この開口26aには、直方体状のスライド部材30が矢印H方向に移動自在に嵌め込まれている。
【0031】
密閉容器40の内部には、素線の断面が矩形のコイルばね32も収容されている。コイルばね32の一端部32aは、密閉容器40の内壁のうち蓋18に近い部分に固定されている。また、コイルばね32の他端部32bはスライド部材30のうち棒状部24の長手方向一端部24bの側の部分に固定されている。従って、後述するように回転部材20が回転するに伴ってコイルばね32が伸縮してその他端部32bが中心軸22に沿って移動するので、この移動と共にスライド部材30も中心軸22に沿って矢印H方向に移動する。
【0032】
ばね内蔵型ダンパ10の動作について、図5を参照して説明する。
【0033】
図5の縦軸は、ばね内蔵型ダンパ10の減衰力を表し、横軸は、回転部材20の回転角度を表す。横軸の「0°」は、図3に示す回転部材20の位置であり、「90°」は、図4に示す回転部材20の位置である。図3に示す回転部材20の位置では、コイルばね32が伸びている。一方、図4に示す回転部材20の位置では、コイルばね32が縮んでいる。また、線分L1は、回転部材20を「0°」から「90°」まで回転させる場合の減衰力を示し、線分L2は、回転部材20を「90°」から「0°」まで回転させる場合の減衰力を示す。
【0034】
ここでは、ばね内蔵型ダンパ10の密閉容器40の固定部42を例えば車のボディに固定しておき、部品2を例えばバックドアに固定した場合を想定する。
【0035】
バックドアを開く(回転部材20を「0°」から「90°」まで図3の矢印C方向に回転させる)場合、コイルばね32が縮むので、コイルばね32の他端部32bと共にスライド部材30が蓋18に向けて移動する。この移動の際には、移動しているスライド部材30や回転している回転部材20、及び縮んだ状態から伸び始めているコイルばね32は、未加硫ゴムコンパウンド16を変形させながら移動させる。未加硫ゴムコンパウンド16は、スライド部材30と回転部材20の間や、スライド部材30と密閉容器40の内壁面との間などにおいて変形しながら移動する。
【0036】
未加硫ゴムコンパウンド16が変形するときには、この変形に起因する抵抗(以下、剪断抵抗という)が発生する。この剪断抵抗は、スライド部材30が矢印H方向に移動する際の抵抗になるので、スライド部材30が移動しにくくなると共に回転部材20も回転しにくくなる。また、未加硫ゴムコンパウンド16が移動する際には、未加硫ゴムコンパウンド16の移動に起因する抵抗(以下、移動抵抗という)が発生する。この移動抵抗はスライド部材30の移動や回転部材20の回転を妨げる抵抗となり、また、スライド部材30の移動速度が速いほど大きくなる。また、コイルばね32が縮む量が増えるほど、コイルばね32の反力(伸びようとする力)が増加する。従って、ばね内蔵型ダンパ10には、線分L1で表される減衰力が生じる。
【0037】
上記した剪断抵抗、移動抵抗、及び反力によって、回転部材20も回転しにくくなってその回転が抑制される。従って、回転部材20の回転運動が減衰する。この結果、棒状部材24の端部24a,24bに部品2を介して固定されたバックドアを激しく開けようとしても、このバックドアは緩やかに開く。
【0038】
バックドアを閉める(回転部材20を「90°」から「0°」まで、図3の矢印C方向とは反対の方向に回転させる)場合は、スライド部材30が蓋18から離れる方向に移動する。この場合、コイルばね32の反力によって回転部材20は自動的に「90°」から「0°」まで回転し始める。このため、スライド部材30も自動的に、蓋18から離れる方向に移動し始める。しかし、この移動の際には、移動しているスライド部材30や回転している回転部材20などは、未加硫ゴムコンパウンド16を変形させながら移動させる。従って、未加硫ゴムコンパウンド16の剪断抵抗が発生する。また、上記の移動抵抗も発生する。一方、コイルばね32は、回転部材20が回転するように回転部材20を付勢する。従って、ばね内蔵型ダンパ10には、線分L2で表される減衰力が生じる。この結果、バックドアは緩やかに閉じる。
【0039】
上記した移動抵抗は、回転部材20の回転速度(スライド部材30の移動速度)に依存する。このため、回転部材20の回転速度が速いほど移動抵抗も大きくなる。従って、速度依存性の高い減衰力を有するばね内蔵型ダンパ10が得られる。
【0040】
また、ばね内蔵型ダンパ10では、同じ程度のサイズ(大きさ)であってもスライド部材30や回転部材20が無いダンパに比べて減衰力(衝撃吸収力)が強い。この結果、小型でも減衰力の強いばね内蔵型ダンパ10が得られることとなる。この逆に、減衰力が同じ程度でよいならば、ばね内蔵型ダンパ10をいっそう小型化できる。なお、スライド部材30のサイズなどを変えることにより、スライド部材30が移動するに伴って未加硫ゴムコンパウンド16が移動するときの抵抗を変更できるので、ばね内蔵型ダンパ10の減衰力を変更できることとなる。
[第2実施形態]
【0041】
図6から図9までを参照して本発明の第2実施形態を説明する。
【0042】
図6は、(a)は、第2実施形態のばね内蔵型ダンパを示す正面図であり、(b)は、(a)のB―B断面図である。図7は、回転部材を図6(b)の状態から90°回転させたばね内蔵型ダンパを示す断面図である。図8(a)は、密閉容器を示す正面図であり、(b)は、(a)のB―B断面図である。図9(a)は、回転部材を示す正面図であり、(b)は、(a)のB―B断面図である。
【0043】
ばね内蔵型ダンパ50は、その横断面の中心部に直交する中心軸62を中心にして回転する棒状部64を有する回転部材60と、円筒状の密閉容器70とを備えている。密閉容器70の底壁72には凹部72aが形成されており、この凹部72aには、棒状部64の長手方向他端部64bが回転自在に嵌め込まれて固定されている。また、密閉容器70の内壁のうち入口側の部分には環状の溝74が形成されている。この溝74には、回転部材60の環状の凸部66が回転自在に嵌め込まれて固定されている。
【0044】
密閉容器70の円筒部分の外壁には板状の固定部76が形成されている。この固定部76が、例えば自動車の車体などに固定される。また、密閉容器70の内部には、未加硫ゴムコンパウンド16が収容されている。この未加硫ゴムコンパウンド16は、蓋52によって、密閉容器70から漏れ出ないようになっている。なお、密閉容器70の内部には未加硫ゴムコンパウンド16に代えて、シリコンゲルやシリコングリースを収容してもよく、さらに、油などの粘性体を収容してもよい。但し、粘性体を密閉容器70に収容した場合は、粘性体が漏れ出ることを防止するシールが必要となる。
【0045】
棒状部64の長手方向一端部64aは、図6や図7に示すように、密閉容器70の外部に位置している。この長手方向一端部64aには、回転する部品(若しくは部材等)が固定される。
【0046】
回転部材60には、棒状部64と共に回転する並行部68が一体的に形成されている。並行部68は、棒状部64から離れてこの棒状部64に並行に延びる円筒状のものであり、密閉容器70の内部に位置している。また、並行部68の横断面の中心に棒状部64が直交するようにこれらは配置されている。従って、棒状部64のうち密閉容器70の内部に位置している部分の殆どは、図6や図7に示すように、円筒状の並行部68に囲まれている。また、並行部68の外周壁には、図7に示すように、その高さ方向(矢印H方向)に延びる開口68aが形成されている。この開口68aには、直方体状のスライド部材69が矢印H方向に移動自在に嵌め込まれている。
【0047】
密閉容器70の内部にはコイルばね80も収容されている。コイルばね80の一端部80aは、スライド部材69に固定されている。また、コイルばね80の他端部80bは、密閉容器70の内壁のうち底壁72に近い部分に固定されている。従って、後述するように回転部材60が回転するに伴ってコイルばね80が伸縮し、その一端部80aがスライド部材69と共に中心軸22に沿って矢印H方向に移動する。
【0048】
ばね内蔵型ダンパ50の動作について説明する。
【0049】
ここでは、密閉容器70の固定部76を例えば車のボディに固定しておき、棒状部64の一端部64aに例えばバックドアを固定した場合を想定する。
【0050】
バックドアを開く(回転部材60を、図6に示す状態から図7に示す状態まで、図6の矢印D方向に回転させる)場合、コイルばね80が縮むので、コイルばね80の一端部80aと共にスライド部材69が底壁72に向けて移動する。この移動の際には、移動しているスライド部材69や回転している回転部材60、及び伸びている状態から縮み始めているコイルばね80は、未加硫ゴムコンパウンド16を変形させながら移動させる。未加硫ゴムコンパウンド16は、スライド部材69と回転部材60の間や、スライド部材69と密閉容器70の内壁面との間などにおいて変形しながら移動する。
【0051】
未加硫ゴムコンパウンド16が変形することにより剪断抵抗が発生する。この剪断抵抗は、スライド部材69が矢印H方向に移動する際の抵抗になるので、スライド部材69が移動しにくくなると共に回転部材60も回転しにくくなる。また、スライド部材69が移動する際には、この移動に応じて未加硫ゴムコンパウンド16も移動することとなるので、移動抵抗も発生する。この移動抵抗はスライド部材69の移動を妨げる抵抗となり、また、スライド部材69の移動速度が速いほど大きくなる。また、コイルばね80が縮む量が増えるほど、コイルばね80の反力が増加する。従って、ばね内蔵型ダンパ10には、強い減衰力が生じる。
【0052】
これらの抵抗により、回転部材60も回転しにくくなってその回転が抑制される。従って、回転部材60の回転運動が減衰する。この結果、棒状部64の一端部64aに固定されたバックドアを激しく開けようとしても、このバックドアは緩やかに開く。
【0053】
バックドアを閉める(回転部材60を、図7に示す状態から図6に示す状態まで、図6の矢印D方向とは反対の方向に回転させる)場合は、スライド部材69が底壁72から離れる方向に(蓋52に近づく方向に)移動する。この場合、コイルばね80の反力によって回転部材60は自動的に回転し始める。このため、スライド部材69も自動的に、底壁72から離れる方向に移動し始める。しかし、この移動の際には、移動しているスライド部材69や回転している回転部材60は、未加硫ゴムコンパウンド16を変形させながら移動させる。従って、未加硫ゴムコンパウンド16の剪断抵抗が発生する。また、上記の移動抵抗も発生する。一方、コイルばね80は、回転部材60が回転するように回転部材60を付勢する。従って、ばね内蔵型ダンパ50には強い減衰力が生じる。この結果、バックドアは緩やかに閉じる。
【0054】
上記した移動抵抗は、回転部材60の回転速度(スライド部材69の移動速度)に依存する。このため、回転部材60の回転速度が速いほど移動抵抗も大きくなる。従って、速度依存性の高い減衰力を有するばね内蔵型ダンパ50が得られる。
【0055】
また、ばね内蔵型ダンパ50では、同じ程度のサイズ(大きさ)であってもスライド部材69や回転部材60が無いダンパに比べて減衰力(衝撃吸収力)が強い。この結果、小型でも減衰力の強いばね内蔵型ダンパ50が得られることとなる。この逆に、減衰力が同じ程度でよいならば、ばね内蔵型ダンパ50をいっそう小型化できる。なお、スライド部材69のサイズなどを変えることにより、スライド部材69が移動するに伴って未加硫ゴムコンパウンド16が移動するときの抵抗を変更できるので、ばね内蔵型ダンパ50の減衰力を変更できることとなる。
[第3実施形態]
【0056】
図10と図11を参照して本発明の第3実施形態を説明する。
【0057】
図10は、第3実施形態のばね内蔵型ダンパを示す断面図である。図11は、回転部材を図10の状態から90°回転させたばね内蔵型ダンパを示す断面図である。
【0058】
ばね内蔵型ダンパ90は、その横断面の中心部に直交する中心軸102を中心にして回転する円柱状の回転部材100(本発明にいう棒状部材の一例である)と、円筒状の密閉容器120とを備えている。密閉容器120の底壁122の中央部分には円形の凹部122aが形成されている。この凹部122aには、回転部材100の長手方向他端部100bが回転自在に嵌め込まれて固定されている。また、密閉容器120の内壁のうち入口側の部分には、矢印H方向(密閉容器120の高さ方向)に延びる溝124が形成されている。この溝124には、後述する捻りコイルばね140の他端部140bが矢印H方向に移動自在に嵌め込まれて固定されている。回転部材100の長手方向一端部100aは、密閉容器120の外部に位置している。この長手方向一端部100aには、回転する部品(若しくは部材等)が固定される。
【0059】
密閉容器120の内部には、未加硫ゴムコンパウンド16が収容されている。この未加硫ゴムコンパウンド16は、密閉容器120の入口を覆う蓋92によって、密閉容器120から漏れ出ないようになっている。なお、密閉容器120の内部には未加硫ゴムコンパウンド16に代えて、シリコンゲルやシリコングリースを収容してもよく、さらに、油などの粘性体を収容してもよい。但し、粘性体を密閉容器120に収容した場合は、粘性体が漏れ出ることを防止するシール94が必要となるが、未加硫ゴムコンパウンド16を収容した場合は、シール94が無くてもよい。
【0060】
密閉容器120の内部には、回転部材100を取り囲んだ捻りコイルばね140も収容されている。捻りコイルばね140は回転部材100を所定の回転方向(図10では、紙面の左側から見て時計方向)にのみ回転させるように回転部材100を付勢している。また、回転部材100のうち捻りコイルばね140よりも蓋92の側(回転部材100の一端部100aの側)の部分には、捻りコイルばね140が回転部材100の長手方向に伸びることを防止する円板130(本発明にいう防止板の一例である)が配置されている。円板130の中央部には回転部材100が貫通しており、円板130は回転部材100の長手方向に移動できるようになっている。
【0061】
捻りコイルばね140の一端部140aは、回転部材100の他端部100bに固定されている。捻りコイルばね140の他端部140bは、上述したように、溝124に移動自在に嵌め込まれている。従って、捻りコイルばね140が回転しながら伸縮するに伴って(従動して)、回転部材100が回転すると共に円板130が回転部材100に沿ってその長手方向に移動する。
【0062】
円板130のうち捻りコイルばね140の他端部140bが当接した部分(面)とは反対側の部分(面)には、皿ばね142が固定されている。この皿ばね142は蓋92の裏面に押し付けられている。回転部材100が、図10に示す状態から90°回転して図11に示す状態になった場合、捻りコイルばね140がやや伸びる。これにより、皿ばね142が蓋92の裏面に強く押し付けられるのでシールとして働く。この結果、未加硫ゴムコンパウンド16がシール94を加圧する加圧力が弱まるのでシール94の寿命が延びる。また、未加硫ゴムコンパウンド16に代えて流動性の高い粘性体が密閉容器120に収容されている場合は、この粘性体が密閉容器120から漏れ出ることが確実に防止される。
【0063】
ばね内蔵型ダンパ90の動作について説明する。
【0064】
ここでは、密閉容器120を例えば車のボディに固定しておき、回転部材100の一端部100aに例えばバックドアを固定した場合を想定する。
【0065】
バックドアを開く(回転部材100を、図10に示す状態から図11に示す状態まで回転させる)場合、回転部材100が90°回転すると共に捻りコイルばね140がやや伸びて、捻りコイルばね140の他端部140bが溝124の中を蓋92に向けてやや移動すると共に円板130が蓋92に向けてやや移動する。この移動の際には、移動している円板130や回転している回転部材100、及びやや伸びている捻りコイルばね140が、未加硫ゴムコンパウンド16を変形させながら移動させる。未加硫ゴムコンパウンド16は、捻りコイルばね140の素線の間や、回転部材100と密閉容器120の内壁面との間などにおいて変形しながら移動する。
【0066】
未加硫ゴムコンパウンド16が変形することにより剪断抵抗が発生する。この剪断抵抗は、捻りコイルばね140が伸びたり回転部材100が回転したりする際の抵抗になるので、回転部材100が回転しにくくなる。また、捻りコイルばね140が伸びたり回転部材100が回転したりする際には、これらの動きに応じて未加硫ゴムコンパウンド16が移動することとなるので、移動抵抗も発生する。この移動抵抗は回転部材100の回転を妨げる抵抗となり、また、回転部材100の回転速度が速いほど大きくなる。従って、ばね内蔵型ダンパ90には、強い減衰力が生じる。
【0067】
上記した剪断抵抗や移動抵抗によって、回転部材100が回転しにくくなってその回転が抑制される。従って、回転部材100の回転運動が減衰する。この結果、回転部材100の一端部100aに固定されたバックドアを激しく開けようとしても、このバックドアは緩やかに開く。
【0068】
バックドアを閉める(回転部材100を、図11に示す状態から図10に示す状態まで回転させる)場合は、捻りコイルばね140が縮むと共に、捻りコイルばね140の他端部140bが溝124の中を蓋92から離れる方向に移動する。この場合、捻りコイルばね100の反力によって回転部材100は自動的に回転し始める。このため、円板130も自動的に、蓋92から離れる方向に移動し始める。しかし、この移動の際には、移動している円板130や回転している回転部材100は、未加硫ゴムコンパウンド16を変形させながら移動させる。従って、未加硫ゴムコンパウンド16の剪断抵抗が発生すると共に移動抵抗も発生する。従って、ばね内蔵型ダンパ90には強い減衰力が生じる。この結果、バックドアは緩やかに閉じる。
【0069】
上記した移動抵抗は、回転部材100の回転速度に依存する。このため、回転部材100の回転速度が速いほど移動抵抗も大きくなる。従って、速度依存性の高い減衰力を有するばね内蔵型ダンパ90が得られる。
【0070】
また、ばね内蔵型ダンパ90では、同じ程度のサイズ(大きさ)であっても円板130などが無いダンパに比べて減衰力(衝撃吸収力)が強い。この結果、小型でも減衰力の強いばね内蔵型ダンパ90が得られることとなる。この逆に、減衰力が同じ程度でよいならば、ばね内蔵型ダンパ90をいっそう小型化できる。
[第4実施形態]
【0071】
図12を参照して本発明の第4実施形態を説明する。
【0072】
図12は、第4実施形態のばね内蔵型ダンパを示す断面図である。この図では、図10と図11に示された構成要素と同一の構成要素には同一の符号が付されている。
【0073】
ばね内蔵型ダンパ150の基本的な構成は、第3実施形態のばね内蔵型ダンパ90の基本的な構成と同じである。また、ばね内蔵型ダンパ150の動作もばね内蔵型ダンパ90の動作とほぼ同じである。ばね内蔵型ダンパ150がばね内蔵型ダンパ90とは異なる主な点は、回転部材の形状にある。
【0074】
ばね内蔵型ダンパ150の回転部材160には、捻りコイルばね140の外周面に近接してこの外周面を取り囲んだ環状の取囲部162が形成されている。回転部材160が回転する場合、捻りコイルばね140と取囲部162との間に存在する未加硫ゴムコンパウンド16や、密閉容器120の内壁面と取囲部162との間に存在する未加硫ゴムコンパウンド16は、取囲部162によって大きく変形しながら移動する。従って、ばね内蔵型ダンパ90における剪断抵抗や移動抵抗に比べて、ばね内蔵型ダンパ150では剪断抵抗や移動抵抗が大きい。この結果、減衰力のいっそう強いばね内蔵型ダンパ150が得られる。
[第5実施形態]
【0075】
図13を参照して本発明の第5実施形態を説明する。
【0076】
図13は、第5実施形態のばね内蔵型ダンパを示す断面図である。この図では、図10と図11に示された構成要素と同一の構成要素には同一の符号が付されている。
【0077】
ばね内蔵型ダンパ170の基本的な構成は、第3実施形態のばね内蔵型ダンパ90の基本的な構成と同じである。また、ばね内蔵型ダンパ170の動作もばね内蔵型ダンパ90の動作とほぼ同じである。ばね内蔵型ダンパ170がばね内蔵型ダンパ90とは異なる主な点は、回転部材と密閉容器の形状にある。
【0078】
ばね内蔵型ダンパ170は、その横断面の中心部に直交する中心軸182を中心にして回転する棒状の回転部材180と、円筒状の密閉容器190とを備えている。密閉容器190の底壁192の中央部分には円柱状の高い凸部194が形成されている。この凸部194の先端部194aには、回転部材180の凹部184が回転自在に嵌まり込んでいる。また、密閉容器190の内壁のうち入口側の部分には環状の溝196が形成されている。この溝196には、回転部材180の環状の凸部186が回転自在に嵌め込まれて固定されている。溝196と凸部186はラビリンス構造になっている。従って、流動性の高い粘性体が密閉容器190に収容されている場合、この粘性体が漏れ出ることを防止するシールが無くても、この粘性体は密閉容器190から漏れ出ない。
【0079】
密閉容器190の内部には、未加硫ゴムコンパウンド16が収容されている。この未加硫ゴムコンパウンド16は、蓋172によって、密閉容器190から漏れ出ないようになっている。なお、密閉容器190の内部には未加硫ゴムコンパウンド16に代えて、シリコンゲルやシリコングリースを収容してもよく、さらに、油などの粘性体を収容してもよい。
【0080】
回転部材180の長手方向一端部180aは、密閉容器190の外部に位置している。この長手方向一端部180aには、回転する部品(若しくは部材等)が固定される。また、回転部材180には、この回転部材180と共に回転する近接部188が一体的に形成されている。近接部188は、密閉容器190の内壁面に近接して広がっている円筒状のものである。この近接部188の下端部188aは、密閉容器190の底壁192に形成された環状の凹部198に回転自在に嵌まり込んでいる。
【0081】
密閉容器190の内部には捻りコイルばね140も収容されている。この捻りコイルばね140は凸部194を取り囲むように配置されている。また、捻りコイルばね140は、近接部188の内側に近接して配置されている。捻りコイルばね140の一端部140aは密閉容器190の底壁72に固定されている。一方、捻りコイルばね140の他端部140bは、回転部材180の近接部188に矢印H方向に移動自在に固定されている。従って、回転部材180が回転するに伴って捻りコイルばね140が回転しながら伸縮し、その一端部140aが中心軸182に沿って矢印H方向に移動する。
【0082】
ばね内蔵型ダンパ170の動作について説明する。
【0083】
ここでは、密閉容器190を例えば車のボディに固定しておき、回転部材180の一端部180aに例えばバックドアを固定した場合を想定する。
【0084】
バックドアを開く(回転部材180を回転させる)場合、捻りコイルばね140が捻られながらやや伸びるので、捻りコイルばね140の一端部140bは蓋172に向けて移動する。この移動の際には、伸びている捻りコイルばね140や回転している回転部材180は、未加硫ゴムコンパウンド16を変形させながら移動させる。未加硫ゴムコンパウンド16は、密閉容器190の内壁面と近接部188との間や、近接部188と捻りコイルばね140との間などにおいて変形しながら移動する。
【0085】
未加硫ゴムコンパウンド16が変形することにより剪断抵抗が発生する。この剪断抵抗は、回転部材180が回転する際の抵抗になるので、回転部材180は回転しにくくなる。また、回転部材180が回転する際には、この回転に応じて未加硫ゴムコンパウンド16は移動することとなるので移動抵抗も発生する。この移動抵抗は回転部材180の回転を妨げる抵抗となり、また、回転部材180の回転速度が速いほど大きくなる。従って、ばね内蔵型ダンパ170には、強い減衰力が生じる。
【0086】
これらの抵抗により、回転部材180は回転しにくくなってその回転が抑制される。従って、回転部材180の回転運動が減衰する。この結果、回転部材180の一端部180aに固定されたバックドアを激しく開けようとしても、このバックドアは緩やかに開く。
【0087】
バックドアを閉める(バックドアを開けるときとは逆方向に回転部材180を回転させる)場合は、捻りコイルばね140の反力によって回転部材180は自動的に回転し始める。しかし、この移動の際には、回転している回転部材180は、未加硫ゴムコンパウンド16を変形させながら移動させる。従って、未加硫ゴムコンパウンド16の剪断抵抗が発生する。また、上記の移動抵抗も発生する。一方、捻りコイルばね140は、回転部材180が回転するようにこの回転部材180を付勢する。従って、ばね内蔵型ダンパ170には強い減衰力が生じる。この結果、バックドアは緩やかに閉じる。
【0088】
上記した移動抵抗は、回転部材180の回転速度に依存する。このため、回転部材180の回転速度が速いほど移動抵抗も大きくなる。従って、速度依存性の高い減衰力を有するばね内蔵型ダンパ170が得られる。また、ばね内蔵型ダンパ170では、同じ程度のサイズ(大きさ)であっても従来のダンパに比べて減衰力(衝撃吸収力)が強い。この結果、小型でも減衰力の強いばね内蔵型ダンパ170が得られることとなる。この逆に、減衰力が同じ程度でよいならば、ばね内蔵型ダンパ170をいっそう小型化できる。
[第6実施形態]
【0089】
図14から図17までを参照して本発明の第6実施形態を説明する。
【0090】
図14は、第6実施形態のばね内蔵型ダンパの外観を示す斜視図である。図15は、図14のばね内蔵型ダンパを分解して示す分解斜視図である。図16(a)は、無負荷状態のばね内蔵型ダンパの内部を示す平面図であり、(b)は、(a)のB―B断面図である。図17(a)は、渦巻ばねを図16の状態から180°巻いたばね内蔵型ダンパの内部を示す平面図であり、(b)は、(a)のB―B断面図である。
【0091】
ばね内蔵型ダンパ200は、その横断面の中心部に直交する中心軸212を中心にして回転する円板状部材210と、円筒状の低い密閉容器220とを備えている。密閉容器220の底壁222の周縁部近傍には、環状の2つの突起222a,222bが同心で形成されている。これら2つの突起222a,222bが嵌まり込む2つの環状の溝が円板状部材210に形成されている。従って、円板状部材210に形成された2つの環状の溝をそれぞれ密閉容器220の2つの突起222a,222bに嵌め込むことにより、円板状部材210が密閉容器220に回転自在に固定される。
【0092】
密閉容器220の底壁222の中央部分には割れ目224aを有する円柱状の凸部224が形成されている。また、密閉容器220の内部には渦巻ばね230が収容されており、この渦巻ばね230の中心部230aは上記の割れ目224aに差し込まれて固定されている。渦巻ばね230の外端部230bは、円板状部材210の内壁面に形成された割れ目に差し込まれて固定されている。従って、密閉容器220を固定しておき、中心軸212を中心にして円板状部材210を回転させることにより渦巻ばね230は巻かれたり解かれたりする。なお、密閉容器220の外壁には、この密閉容器220を他の部品や部材に固定するための板状部226が形成されている。また、円板状部材210の中心部には、この円板状部材210に他の部品や部材を取り付けて固定するための凹部216が形成されている。
【0093】
密閉容器220の内部には、未加硫ゴムコンパウンド16が収容されている。この未加硫ゴムコンパウンド16は、密閉容器220の入口を覆う蓋202によって、密閉容器220から漏れ出ないようになっている。なお、密閉容器120の内部には未加硫ゴムコンパウンド16に代えて、シリコンゲルやシリコングリースを収容してもよく、さらに、油などの粘性体を収容してもよい。密閉容器220に未加硫ゴムコンパウンド16を収容した場合は、シールは不要である。
【0094】
ばね内蔵型ダンパ200の動作について説明する。
【0095】
ここでは、密閉容器220の板状部226を例えば乗用車のシートの本体に固定しておき、このシートの背もたれの一部を円板状部材210の凹部216に固定した場合を想定する。
【0096】
シートの背もたれを倒す(円板状部材210を、図16に示す状態から図17に示す状態まで回転させる)場合、円板状部材210が中心軸212を中心にして回転すると共に渦巻ばね230の外端部230bが移動して渦巻ばね230が巻かれる。渦巻ばね230が巻かれる際には、巻かれている渦巻ばね230や回転している円板状部材210が未加硫ゴムコンパウンド16を変形させながら移動させる。未加硫ゴムコンパウンド16は、渦巻ばね230の素線(帯状材)同士の間や、円板状部材210と密閉容器120の内壁面との間などにおいて変形しながら移動する。
【0097】
未加硫ゴムコンパウンド16が変形することにより剪断抵抗が発生する。この剪断抵抗は、渦巻ばね230が巻かれたり円板状部材210が回転したりする際の抵抗になるので、円板状部材210が回転しにくくなる。また、渦巻ばね230が巻かれたり円板状部材210が回転したりする際には、これらの動きに応じて未加硫ゴムコンパウンド16が移動するので、移動抵抗も発生する。この移動抵抗は円板状部材210の回転を妨げる抵抗となり、また、円板状部材210の回転速度が速いほど大きくなる。従って、ばね内蔵型ダンパ200には、強い減衰力が生じる。
【0098】
上記した剪断抵抗や移動抵抗によって、円板状部材210が回転しにくくなってその回転が抑制される。従って、円板状部材210の回転運動が減衰する。この結果、円板状部材210の凹部216に固定された背もたれを激しく倒そうとしても、この背もたれは緩やかに倒れる。
【0099】
倒れている背もたれを起こす(円板状部材210を、図17に示す状態から図16に示す状態まで回転させる)場合は、シートのロック(図示せず)を解除することにより、巻かれている渦巻ばね230が解かれ始め、図16に示す状態に戻り始める。この場合、渦巻ばね230の反力によって円板状部材210は自動的に回転し始める。しかし、この回転の際には、解かれている途中の渦巻ばね230や回転している円板状部材210が未加硫ゴムコンパウンド16を変形させながら移動させる。従って、未加硫ゴムコンパウンド16の剪断抵抗が発生すると共に移動抵抗も発生する。従って、ばね内蔵型ダンパ200には強い減衰力が生じる。この結果、背もたれは緩やかに起きる。
【0100】
上記した移動抵抗は、円板状部材210の回転速度に依存する。このため、円板状部材210の回転速度が速いほど移動抵抗も大きくなる。従って、速度依存性の高い減衰力を有するばね内蔵型ダンパ200が得られる。
【0101】
また、ばね内蔵型ダンパ200では、同じ程度のサイズ(大きさ)であっても未加硫ゴムコンパウンド16などが無いダンパに比べて減衰力(衝撃吸収力)が強い。この結果、小型でも減衰力の強いばね内蔵型ダンパ200が得られることとなる。この逆に、減衰力が同じ程度でよいならば、ばね内蔵型ダンパ200をいっそう小型化できる。なお、渦巻ばね230は、一般に、薄いので、薄型のばね内蔵型ダンパ200が得られる。
[第7実施形態]
【0102】
図18から図23までを参照して本発明の第7実施形態を説明する。
【0103】
図18(a)は、無負荷状態のばね内蔵型ダンパの内部を示す平面図であり、(b)は、(a)のB―B断面図である。図19(a)は、渦巻ばねを図18の状態から180°巻いたばね内蔵型ダンパの内部を示す平面図であり、(b)は、(a)のB―B断面図である。図20は、渦巻ばねを図18の状態から90°巻いたばね内蔵型ダンパの内部を示す平面図である。図21(a)は、密閉容器の平面図であり、(b)は、(a)のB―B断面図であり、(c)は、ばね固定プレートを示す平面図であり、(d)は、(c)のばね固定プレートを示す側面図である。図22(a)は、解かれている渦巻ばねが巻かれるときに未加硫ゴムコンパウンドが移動する様子を示す模式図であり、(b)は、巻かれている渦巻ばねが解かれるときに未加硫ゴムコンパウンドが移動する様子を示す模式図である。図23は、渦巻ばねが巻かれている角度と減衰力との関係を示すグラフであり、縦軸は、ばね内蔵型ダンパの減衰力を表し、横軸は、渦巻ばねの外端部が巻かれたときの角度を表す。この横軸の「0°」は、図18に示す渦巻ばね230の状態であり、「90°」は、図20に示す渦巻ばね230の状態であり、「180°」は、図19に示す渦巻ばね230の状態である。これらの図では、図16と図17に示された構成要素と同一の構成要素には同一の符号が付されている。
【0104】
第7実施形態のばね内蔵型ダンパ240は、第6実施形態のばね内蔵型ダンパ200に類似した構造である。従って、ここでは、第7実施形態のばね内蔵型ダンパ240が第6実施形態のばね内蔵型ダンパ200とは相違する点について主に説明する。
【0105】
ばね内蔵型ダンパ200と比べた場合、ばね内蔵型ダンパ240の特徴は、図21(c),(d)に示すように、細長い板状の固定板250を有する点にある。固定板250の長手方向一端部250aは、渦巻ばね230の外端部230b及び円板状部材210双方に回動自在(若しくは揺動自在)に固定されている。また、固定板250の長手方向他端部250bには、図21(d)に示すように、中心軸212に並行に延びる突起252が形成されている。
【0106】
ばね内蔵型ダンパ240の密閉容器260はばね内蔵型ダンパ200の密閉容器220に似ているが、溝262が形成されている点に相違がある。この溝262には、固定板250の突起252が嵌まり込んでいる。従って、渦巻ばね230が巻かれたり解かれたりするときは、渦巻ばね230の外端部230bの移動に伴って固定板250の突起252が溝262を移動する。この溝262は、渦巻ばね230が巻かれる(解かれる)に伴って渦巻ばね230の外端部230bにおける接線と固定板250との角度が大きく(小さく)なるように形成されている。
【0107】
ばね内蔵型ダンパ240の動作は、第6実施形態のばね内蔵型ダンパ200の動作と基本的には同様である。しかし、ばね内蔵型ダンパ240は固定板250を備えているので、この固定板250の位置に応じて減衰力が変動する。渦巻ばね230が完全に解かれている状態(図18に示す状態)では、渦巻ばね230の外端部230bにおける接線(以下、接線という。)と固定板250との成す角度はほぼ0°である。この状態から渦巻ばね230が巻かれ始めた場合、図22(a)に示すように、渦巻ばね230を構成する素線同士の間に存在していた未加硫ゴムコンパウンド16がこの間から押し出され始める。従って、上記した剪断抵抗と移動抵抗が生じる。また、同時に、固定板250の突起252が溝262に案内されながら移動するので、接線と固定板250との成す角度が少しずつ大きくなり始める。このため、固定板250が渦巻ばね230の外端部230b及び円板状部材210双方の移動に伴って移動する際に、この固定板250が未加硫ゴムコンパウンド16を押しのける(移動させる)量も少しずつ増加する。この増加に伴って、上記の剪断抵抗と移動抵抗も増加するので、図23の線分L3で表すように、減衰力も増加する。
【0108】
上記とは逆に、渦巻ばね230が完全に巻かれている状態(図20に示す状態)では、接線と固定板250との成す角度は約40°である。この状態から渦巻ばね230が解かれ始めた場合、渦巻ばね230の反力で円板状部材210が回転し始めると共に、図22(b)に示すように、渦巻ばね230を構成する素線同士の間に未加硫ゴムコンパウンド16が侵入し始める。従って、上記した剪断抵抗と移動抵抗が生じる。また、同時に、固定板250の突起252が溝262に案内されながら移動するので、接線と固定板250との成す角度が少しずつ小さくなり始める。このため、固定板250が渦巻ばね230の外端部230b及び円板状部材210双方の移動に伴って動する際に、この固定板250が未加硫ゴムコンパウンド16を押しのける(移動させる)量も少しずつ減少する。この減少に伴って、上記の剪断抵抗と移動抵抗も減少するので、図23の線分L4で表すように、減衰力も減少する。
【0109】
上述したように、第7実施形態のばね内蔵型ダンパ240では、固定板250に起因して剪断抵抗と移動抵抗が生じるので、第6実施形態のばね内蔵型ダンパ200よりも強い減衰力が得られることとなる。また、溝262を形成する位置を変えることにより接線と固定板250との成す角度を変えられるので、固定板250が未加硫ゴムコンパウンド16を移動させる量も変えられることとなる。従って、密閉容器260の溝262の位置や固定板250の形状に応じて、ばね内蔵型ダンパ240の減衰力を適宜に変えられることとなる。
[第8実施形態]
【0110】
図24を参照して本発明の第8実施形態を説明する。
【0111】
図24(a)は、コイルばねが伸びているばね内蔵型ダンパを示す断面図であり、(b)は、コイルばねが縮んでいるばね内蔵型ダンパを示す断面図である。
【0112】
第8実施形態のばね内蔵型ダンパ270は、その長手方向(矢印I方向であり、本発明にいう所定の直線方向の一例である)に直線運動する棒状の直線運動部材280と、この直線運動部材280がその長手方向に移動自在に固定された筒状の密閉容器290とを備えている。直線運動部材280は、密閉容器290の底壁292及び蓋272双方の中央部を貫通している。
【0113】
直線運動部材280の長手方向中央部には円盤状の鍔282が形成されている。直線運動部材280は鍔282の中心部を貫通している。この鍔282は、直線運動部材280の長手方向に直交する方向に広がっている。なお、直線運動部材280の長手方向一端部280aと長手方向他端部280bは、密閉容器290の外部に位置している。
【0114】
密閉容器290の内部にはコイルばね274も収容されている。コイルばね274の一端部274aは、密閉容器290の底壁292に押し付けられている。一方、コイルばね274の他端部274bは、鍔282の表面に押し付けられている。従って、コイルばね274は、直線運動部材280をその長手方向一端部280aに向けて付勢している。
【0115】
また、密閉容器290の内部には未加硫ゴムコンパウンド16が収容されている。この未加硫ゴムコンパウンド16は、コイルばね274や直線運動部材280を取り囲んでいる。なお、密閉容器290の内部には未加硫ゴムコンパウンド16に代えて、シリコンゲルやシリコングリースを収容してもよく、さらに、油などの粘性体を収容してもよい。但し、未加硫ゴムコンパウンド16を密閉容器290に収容した場合は、シール276が無くてもよい
【0116】
ばね内蔵型ダンパ270の動作について説明する。
【0117】
例えば密閉容器290を固定しておき、直線運動部材280をその長手方向他端部280b側に押し付けてこの長手方向他端部280b側に直線運動部材280を移動させる。この場合、コイルばね274の付勢力に対抗する外力が直線運動部材280に働いている。直線運動部材280をその長手方向他端部280b側に押し付けるときには、未加硫ゴムコンパウンド16がコイルばね274や直線運動部材280等に接触して変形しながら移動するので、この変形や移動に起因して剪断抵抗や移動抵抗が発生する。これらの抵抗やコイルばね274の付勢力によって、直線運動部材274がその長手方向他端部280b側に移動しにくくなってその移動が抑制されるので、直線運動部材280をその長手方向他端部280b側に移動させる力が減衰する。
【0118】
一方、外力によってその長手方向他端部280b側に押し付けられている直線運動部材280からこの外力を取り除いた場合、コイルばね274の付勢力によって直線運動部材280は元の状態(図24(a)の状態)に戻り始める。この場合も、未加硫ゴムコンパウンド16が変形しながら移動するので剪断抵抗や移動抵抗が発生する。これらの抵抗は、コイルばね274の付勢力に対抗する。従って、直線運動部材280がその長手方向一端部280a側に移動しにくくなってその移動が抑制されるので、直線運動部材280を移動させる力が減衰する。以上のように、ばね内蔵型ダンパ270では、コイルばね274の付勢力や未加硫ゴムコンパウンド16の剪断抵抗と移動抵抗に起因して、強い減衰力(衝撃吸収力)が得られる。このため、小型でも減衰力の強いばね内蔵型ダンパ270が得られることとなる。
[第9実施形態]
【0119】
図25と図26を参照して本発明の第9実施形態を説明する。
【0120】
図25(a)は、コイルばねが伸びているばね内蔵型ダンパを示す断面図であり、(b)は、コイルばねが縮んでいるばね内蔵型ダンパを示す断面図である。図26は、密閉容器のうち未加硫ゴムコンパウンドが収容された空間を狭くしたばね内蔵型ダンパを示す断面図である。
【0121】
第9実施形態のばね内蔵型ダンパ300は、その長手方向(矢印I方向であり、本発明にいう所定の直線方向の一例である)に直線運動する棒状の直線運動部材310と、この直線運動部材310がその長手方向に移動自在に固定された筒状の密閉容器340とを備えている。直線運動部材310はその長手方向中央部分において、第1部材320と第2部材330とに2分割されている。
【0122】
直線運動部材310の第1部材320は、円柱状の棒状部322と、この棒状部322の他端部322bに形成された円板状部324とを有する。棒状部322は、円板状部324から密閉容器340の開口に向かって延びている。この棒状部322の一端部322aは密閉容器340の外部に位置している。また、円板状部324の外周面には螺子324aが形成されている。密閉容器340の開口は蓋302で塞がれており、この蓋302の外面には、棒状部322を回転自在に保持する保持板304が固定されている。従って、棒状部322の一端部322aを回すことによって棒状部322を回転させられる。
【0123】
一方、直線運動部材310の第2部材330は、円柱状の棒状部332と、この棒状部332の一端部332aに形成されたカップ状部334とを有する。棒状部332は、カップ状部334の底面から密閉容器340の底壁342に向かって延びており、この底壁342の中央部を貫通している。この棒状部332の他端部332bは密閉容器340の外部に位置している。また、カップ状部334の内周面には、螺子324aと噛み合った螺子334aが形成されている。カップ状部334の外周部(本発明にいう凸部の一例である)は、矢印I方向に直交する方向(本発明にいう交差方向の一例である)に突出している。
【0124】
密閉容器340の内壁面には、上記のカップ状部334の外周部が嵌まり込んだガイド溝344(本発明にいうガイド部の一例である)が形成されている。このガイド溝344は矢印I方向に延びている。従って、カップ状部334の外周部がガイド溝344に嵌まり込んで矢印I方向に移動するので、第2部材330は矢印I方向に案内されることとなる。なお、上記した円板状部324とカップ状部334は密閉容器340の内部に位置している。
【0125】
上述したように、円板状部324とカップ状部334は螺子324aと螺子334aで噛み合っているので、棒状部322を回転することにより、図26に示すように、円板状部324とカップ状部334の間に空間(隙間)312が形成される。棒状部322をどの程度回転させるかに応じて、この空間312を広くも狭くもできる。また、密閉容器340には未加硫ゴムコンパウンド16が収容されているが、螺子324aと螺子334aが噛み合っているので、空間312には未加硫ゴムコンパウンド16が浸入しない。従って、空間312を広狭することにより、未加硫ゴムコンパウンド16が収容されている空間が広くなったり狭くなったりするので、この空間の広狭に伴って未加硫ゴムコンパウンド16に作用する圧力が変動する。この結果、未加硫ゴムコンパウンド16が変形しながら移動するときの剪断抵抗や移動抵抗が変動するので、減衰力を容易に変動できるばね内蔵型ダンパ300が得られる。
【0126】
密閉容器300の内部にはコイルばね306も収容されている。コイルばね306の一端部306aは、密閉容器340の底壁342に押し付けられている。一方、コイルばね306の他端部306bは、カップ状部334の底面に押し付けられている。従って、コイルばね306は、直線運動部材320を長手方向一端部322aに向けて付勢している。
【0127】
上記した未加硫ゴムコンパウンド16は、コイルばね306や直線運動部材320を取り囲んでいる。なお、密閉容器340の内部には未加硫ゴムコンパウンド16に代えて、シリコンゲルやシリコングリースを収容してもよく、さらに、油などの粘性体を収容してもよい。但し、未加硫ゴムコンパウンド16を密閉容器340に収容した場合は、シール308が無くてもよい。
【0128】
ばね内蔵型ダンパ300の動作について説明する。
【0129】
例えば密閉容器340を固定しておき、直線運動部材320を長手方向他端部332b側に押し付けてこの長手方向他端部332b側に直線運動部材320を移動させる。この場合、コイルばね306の付勢力に対抗する外力が直線運動部材320に働いている。直線運動部材320を長手方向他端部332b側に押し付けるときには、未加硫ゴムコンパウンド16がコイルばね306や直線運動部材320等に接触して変形しながら移動するので、この変形や移動に起因して剪断抵抗や移動抵抗が発生する。これらの抵抗やコイルばね306の付勢力によって、直線運動部材320が長手方向他端部332b側に移動しにくくなってその移動が抑制されるので、直線運動部材320を長手方向他端部332b側に移動させる力が減衰する。
【0130】
一方、外力によって長手方向他端部332b側に押し付けられている直線運動部材320からこの外力を取り除いた場合、コイルばね306の付勢力によって直線運動部材320は元の状態(図25(a)の状態)に戻り始める。この場合も、未加硫ゴムコンパウンド16が変形しながら移動するので剪断抵抗や移動抵抗が発生する。これらの抵抗は、コイルばね306の付勢力に対抗する。従って、直線運動部材320が長手方向一端部322a側に移動しにくくなってその移動が抑制されるので、直線運動部材320を移動させる力が減衰する。以上のように、ばね内蔵型ダンパ300では、コイルばね306の付勢力や未加硫ゴムコンパウンド16の剪断抵抗と移動抵抗に起因して、強い減衰力(衝撃吸収力)が得られる。このため、小型でも減衰力の強いばね内蔵型ダンパ300が得られることとなる。また、上述したように、棒状部322を回転させて空間312を広くしたり狭くしたりすることにより、減衰力を容易に変えられる。
[第10実施形態]
【0131】
図27を参照して本発明の第10実施形態を説明する。
【0132】
図27は、第10実施形態のばね内蔵型ダンパを示す断面図である。この図では、図25と図26に示された構成要素と同一の構成要素には同一の符号が付されている。
【0133】
第10実施形態のばね内蔵型ダンパ350の基本的な構造及び動作は、第9実施形態のばね内蔵型ダンパ300の構造及び動作と同様である。ばね内蔵型ダンパ350の特徴は、第1部材320を第2部材330に向けて付勢する逆付勢コイルばね352を有する点にある。コイルばね306は第2部材330を第1部材320に向けて付勢し、逆付勢コイルばね352は第1部材320を第2部材330に向けて付勢する。従って、円板状部324の螺子324aとカップ状部334の螺子334aとが噛み合っている部分(螺合部分)は、2つのコイルばね306,352によって強く押圧される。このため、この螺合部分が確実に密閉されて空間312には未加硫ゴムコンパウンド16が浸入しない。
【0134】
また、コイルばね306と逆付勢コイルばね352は、直線運動部材310を互いに反対方向に付勢するので、直線運動部材310が矢印I方向に直線運動する際にはいずれの方向に運動してもこの運動がコイルばね306若しくは逆付勢コイルばね352によって抑制される。従って、ばね内蔵型ダンパ300よりも減衰力の強いばね内蔵型ダンパ350が得られる。
[第11実施形態]
【0135】
図28と図29を参照して本発明の第11実施形態を説明する。
【0136】
図28は、直線運動部材が密閉容器の底壁から最も離れた状態のばね内蔵型ダンパを示す断面図である。図29は、直線運動部材が密閉容器の底壁に最も近づいた状態のばね内蔵型ダンパを示す断面図である。
【0137】
ばね内蔵型ダンパ360は、その長手方向(矢印I方向であり、本発明にいう所定の直線方向の一例である)に直線運動する棒状の直線運動部材370と、この直線運動部材370が矢印I方向に移動自在に固定された円筒状の密閉容器380とを有する。
【0138】
直線運動部材370は円柱形状のものであり、その長手方向一端部370aは密閉容器380の外部に位置している。一方、直線運動部材370の長手方向他端部370bは密閉容器380の内部に位置している。また、この長手方向他端部370bには円柱状の凹部372が形成されている。凹部372はかなり深く、その底372aは直線運動部材370の長手方向中央部付近に位置している。この凹部372の底372aと直線運動部材370の長手方向一端部370aとの間には、底372aを外部に連通させるエアー抜き穴374が形成されている。
【0139】
密閉容器380の底壁382の中央部からは、凹部372の内部に到達する円柱384が立ち上がっている。円柱384の上端部には環状部材386が固定されている。また、円柱384のうち環状部材386よりも下方には、横断面がH状の遊動スペーサ388が嵌め込まれている。遊動スペーサ388は環状のものであり、その中央部分を円柱384が貫通している。遊動スペーサ388は凹部372の内部において、直線運動部材370の直線運動に伴って円柱384の長さ方向(矢印I方向)に移動する。従って、遊動スペーサ388は凹部372に嵌まり込んでいることにもなり、遊動スペーサ388が凹部372から飛び出ることは無い。
【0140】
また、遊動スペーサ388は、密閉容器380の底壁(底面)382とこの底壁382の近傍の側面380a、直線運動部材370の長手方向他端部370bの端面370c、及び凹部372の入口側部分に囲まれた密閉空間362を形成する。この密閉空間362には未加硫ゴムコンパウンド16が収容されている。遊動スペーサ388の内周面と外周面には、それぞれ、円柱384に密着したシール364と、凹部372の内壁面に密着したシール366とが嵌め込まれている。また、密閉容器380の内壁面のうち直線運動部材370の一端部370a側の部分にはシール368がはめ込まれている。このシール368は直線運動部材370の外周面に密着している。従って、密閉空間362に収容された未加硫ゴムコンパウンド16はシール364,366,368によって密閉空間362から漏れ出ない。なお、密閉容器380の開口は蓋369で塞がれている。この蓋369の中央部には直線運動部材370が貫通している。
【0141】
密閉容器380の内部には、第1コイルばね390と第2コイルばね392が収容されている。第1コイルばね390は、直線運動部材370の長手方向他端部370bの端面370cにその一端部390aが当接すると共に,密閉容器380のうち端面370cに向き合う底壁382にその他端部390bが当接している。この第1コイルばね390は直線運動部材を370その長手方向一端部370aに向けて付勢している。また、第1コイルばね390のばね定数は第2コイルばね392のばね定数よりも小さい。従って、第1コイルばね390の付勢力(ばね定数に比例する力)は、第2コイルばね392の付勢力よりも小さい。なお、第1コイルばね390は未加硫ゴムコンパウンド16に取り囲まれている。
【0142】
一方、第2コイルばね392は遊動スペーサ388よりも凹部372の内側に配置されている、第2コイルばね392の一端部392aは環状部材386に当接しており、他端部392bは遊動スペーサ388に当接している。従って、第2コイルばね392は遊動スペーサ388を凹部372の入口に向けて(底壁382に向けて)付勢している。
【0143】
ばね内蔵型ダンパ360の動作を説明する。
【0144】
ばね内蔵型ダンパ360では、例えば密閉容器380を固定しておき、直線運動部材370をその長手方向他端部370bの側に押し付けてこの長手方向他端部370bの側に直線運動部材370を移動させる場合、第1コイルばね390の付勢力に対抗する外力が直線運動部材370に働く。また、同時に、密閉空間362に密閉されている未加硫ゴムコンパウンド16が遊動スペーサ388を凹部372の奧(底)に向けて押し付けるので、第2コイルばね392の付勢力に対抗する力が遊動スペーサ388に働く。さらに、未加硫ゴムコンパウンド16が第1コイルばね390等に接触して変形しながら移動するので、この移動や変形の際に剪断抵抗と移動抵抗が発生する。これらの抵抗や上記の付勢力によって、直線運動部材370がその長手方向他端部370bの側に移動しにくくなってその移動が抑制されるので、直線運動部材370を移動させる力が減衰する。
【0145】
一方、長手方向他端部370bの側に押し付けられている直線運動部材370がその長手方向一端部370aの側に移動する場合、第1コイルばね390の付勢力によって直線運動部材370が元の状態(図28に示す位置)に戻り始める。この場合、第2コイルばね392の付勢力によって遊動スペーサ388が凹部372の入口側に押されるが、遊動スペーサ388が未加硫ゴムコンパウンド16を凹部372の入口側に押し出そうとするので、未加硫ゴムコンパウンド16が変形しながら移動して剪断抵抗と移動抵抗が発生する。この剪断抵抗は、第1コイルばね390の付勢力に対抗する。従って、直線運動部材370がその長手方向一端部370aの側に移動しにくくなってその移動が抑制されるので、直線運動部材370を移動させる力が減衰する。以上のように、ばね内蔵型ダンパ360では、第1コイルばね390の付勢力や未加硫ゴムコンパウンド16の剪断抵抗と移動抵抗に起因して、強い減衰力(衝撃吸収力)が得られる。このため、小型でも減衰力の強いばね内蔵型ダンパ360が得られることとなる。
【0146】
ところで、上述したように、第1コイルばね390のばね定数は、第2コイルばね392のばね定数よりも小さい。従って、第2コイルばね392の付勢力に打ち勝って未加硫ゴムコンパウンド16が変形することとなるので、第2コイルばね392のばね定数が大きいときは、未加硫ゴムコンパウンド16の変形に伴って発生する剪断抵抗や移動抵抗も大きくなる。このため、第1コイルばね390のばね定数が小さくても、減衰力の強いばね内蔵型ダンパ360が得られる。
[第12実施形態]
【0147】
図30と図31を参照して本発明の第12実施形態を説明する。
【0148】
図30(a)は、コイルばねが伸びているばね内蔵型ダンパを示す断面図であり、(b)は、コイルばねが縮んでいるばね内蔵型ダンパを示す断面図である。
図31(a)は、ワッシャを示す平面図であり、(b)は、回転板を示す平面図であり、(c)は、直線運動部材の鍔を示す平面図である。
【0149】
第12実施形態のばね内蔵型ダンパ400は、その長手方向(矢印I方向であり、本発明にいう所定の直線方向の一例である)に直線運動する円柱状(本発明にいう棒状の一例である)の直線運動部材410と、この直線動部材410がその長手方向に移動自在に固定された筒状の密閉容器440とを備えている。直線運動部材410は、密閉容器440の底壁442及び円形の蓋402双方の中央部を貫通している。
【0150】
直線運動部材410の長手方向中央部には円盤状の鍔412が形成されている。直線運動部材410は鍔412の中央部を貫通している。また、この鍔412は、直線運動部材410の長手方向に直交する方向に広がっている。鍔412には、図31(c)に示すように、矢印I方向(図31の紙面に直交する方向)に延びる4つの貫通孔414が等間隔で形成されている。また、鍔412は、密閉容器440の内壁面には接触していない。なお、直線運動部材410の長手方向一端部410aと長手方向他端部410bは、密閉容器440の外部に位置している。
【0151】
直線運動部材410のうち鍔412よりも蓋402に近い部分には、環状の回転板460が回転自在に嵌めこまれている。回転板460の外周面には、図31(b)に示すように、4つの凸部462が等間隔で形成されている。これらの凸部462がそれぞれ嵌まり込む溝444が密閉容器440の内壁面に形成されている。これらの溝444は矢印I方向(直線運動部材410の長手方向)に延びており、このため、これらの溝444によって4つの凸部462と共に回転板460は矢印I方向に案内される。従って、回転板460は、直線運動部材410に対しては相対的に回転自在であるが、密閉容器440に対しては回転できない。
【0152】
回転板460には、図31(b)に示すように、矢印I方向(図31の紙面に直交する方向)に延びる4つの貫通孔464が等間隔で形成されている。これら4つの貫通孔464は、鍔412の4つの貫通孔414とほぼ同じ大きさである。また、4つの貫通孔464は、それぞれ、図30に示すように、4つの貫通孔414に重なって連通している。さらに、回転板460には、矢印I方向に延びる4つの小さな貫通孔466が形成されている。これらの貫通孔466は貫通孔464よりも小さく、隣り合う貫通孔464の中間に位置している。後述するように直線運動部材410を回転させることにより、4つの貫通孔466を貫通孔414に重ねて連通させられる。
【0153】
直線運動部材410のうち回転板460よりも蓋402に近い部分には、環状のワッシャ470が圧入されている。従って、ワッシャ470は直線運動部材410と共に移動し、また、直線運動部材410と共に回転する。ワッシャ470には、矢印I方向(図31の紙面に直交する方向)に延びる4つの貫通孔472が等間隔で形成されている。これら4つの貫通孔472は、貫通孔414,464とほぼ同じ大きさである。また、4つの貫通孔464は、それぞれ、図30に示すように、貫通孔414,464に重なって連通している。
【0154】
上記した鍔412、回転板460、及びワッシャ470は重なって配置されている。後述するように、これらに形成された貫通孔414,464,472を連通させるか否かによってばね内蔵型ダンパ400の減衰力が変る。また、貫通孔464ではなくて貫通孔466を貫通孔472,414に連通させた場合も、ばね内蔵型ダンパ400の減衰力が変る。
【0155】
密閉容器440の内部にはコイルばね480も収容されている。コイルばね480の一端部480aは、密閉容器440の底壁442に押し付けられている。一方、コイルばね480の他端部480bは、鍔412の表面に押し付けられている。従って、コイルばね480は、直線運動部材410をその長手方向一端部410aに向けて付勢している。
【0156】
直線運動部材410のうちコイルばね480に向き合う部分の一部には、セレーション(直線運動部材410の長手方向に延びる細かい三角山のギザギザを歯車状に切った溝)416が形成されている。このセレーション416に噛み合う溝が形成された円筒状部446が、密閉容器440の底壁442から立ち上がっている。セレーション416が円筒状部446の溝に噛み合いながら直線運動部材410が移動するので、この直線運動部材410は矢印I方向に案内される。ここでは、セレーション416と円筒状部446によって、本発明にいうガイド部が形成されている。
【0157】
上記した円筒状部446は所定の長さ(高さ)であり、このため、直線運動部材410は矢印I方向に所定距離だけ案内される。従って、コイルばね480が伸びて直線運動部材410の鍔412が蓋402に近づいたときには、セレーション416が円筒状部446から外れる。この場合は、直線運動部材410を自在に回転できることとなる。この結果、上述したように、貫通孔414,464,466,472を適宜に重ねて連通できる。
【0158】
また、密閉容器440の内部には未加硫ゴムコンパウンド16が収容されている。この未加硫ゴムコンパウンド16は、コイルばね480や直線運動部材410を取り囲んでいる。なお、密閉容器440の内部には未加硫ゴムコンパウンド16に代えて、シリコンゲルやシリコングリースを収容してもよく、さらに、油などの粘性体を収容してもよい。但し、未加硫ゴムコンパウンド16を密閉容器440に収容した場合は、シール404が無くてもよい
【0159】
ばね内蔵型ダンパ400の動作を説明する。
【0160】
例えば密閉容器440を固定しておき、直線運動部材410をその長手方向他端部410bの側に押し付けてこの長手方向他端部410bの側に直線運動部材410を移動させるためには、コイルばね480の付勢力に対抗する外力を直線運動部材410に働かせる。この場合、未加硫ゴムコンパウンド16がコイルばね480等に接触して変形しながら移動するので、剪断抵抗と移動抵抗が発生する。これらの抵抗やコイルばね480の付勢力によって、直線運動部材410がその長手方向他端部410bの側に移動しにくくなってその移動が抑制されるので、直線運動部材410を移動させる力が減衰する。
【0161】
一方、長手方向他端部410bの側に押し付けられている直線運動部材410が長手方向一端部410aの側に移動する場合、コイルばね480の付勢力によって直線運動部材410は長手方向一端部410aの側に移動し始める。この場合も、未加硫ゴムコンパウンド16が変形しながら移動するので剪断抵抗や移動抵抗が発生する。これらの抵抗は、コイルばね480の付勢力に対抗する。従って、直線運動部材410が長手方向一端部410aの側に移動しにくくなってその移動が抑制されるので、直線運動部材410を移動させる力が減衰する。
【0162】
また、ワッシャ470の貫通孔472、回転板460の貫通孔464、及び鍔412の貫通孔414を連通させたときは、これらの貫通孔472,464,414を未加硫ゴムコンパウンド16が通過するので未加硫ゴムコンパウンド16が変形し易くなってその剪断抵抗や移動抵抗が弱まり、未加硫ゴムコンパウンド16が貫通孔472,464,414を通過しないときに比べて減衰力が弱いばね内蔵型ダンパ400となる。
【0163】
この逆に、回転板460を回転させて未加硫ゴムコンパウンド16がこれらの貫通孔472,464,414を通過しないようにしたときは、未加硫ゴムコンパウンド16が変形しにくくなってその剪断抵抗や移動抵抗が強まる。従って、未加硫ゴムコンパウンド16が貫通孔472,464,414を通過するときに比べて減衰力の強いばね内蔵型ダンパ400となる。
【0164】
また、回転板460の小サイズの貫通孔466を貫通孔472,414と連通させたときは、上記した2つの減衰力の中間の減衰力をもつばね内蔵型ダンパ400となる。このように、ばね内蔵型ダンパ400では、小型でも強い減衰力が得られるだけでなくこの減衰力(衝撃吸収力)を容易に変えられる。
【0165】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の第1のばね内蔵型ダンパでは、例えば密閉容器を固定しておき、ばねの付勢力に対抗する外力を回転部材に働かせて所定の回転方向とは反対の方向に回転部材を回転させる場合、粘性体が回転部材やばねに接触して変形しながら移動する。粘性体が変形するに伴って剪断抵抗が発生し、同時に、粘性体が移動するに伴って移動抵抗が発生する。これらの抵抗とばねの付勢力とが回転部材に作用する。従って、回転部材が回転しにくくなってその回転が抑制されるので、回転部材の回転運動が減衰する。一方、上記した反対方向に回転部材を回転させた後に、働かせていた外力を解放したときは、ばねの付勢力によって回転部材は所定の回転方向に回転し始めて元の状態に戻り始める。この場合も、粘性体が回転部材やばねに接触して変形しながら移動するので、剪断抵抗や移動抵抗が回転部材に作用してばねの付勢力に対抗する。従って、回転部材が回転しにくくなってその回転が抑制されるので、回転部材の回転運動が減衰する。以上のように、ばね内蔵型ダンパでは、ばねの付勢力や粘性体が変形しながら移動するときの剪断抵抗と移動抵抗に起因する強い減衰力(衝撃吸収力)が得られる。このため、小型でも減衰力の強いばね内蔵型ダンパが得られることとなる。
【0166】
ここで、前記回転部材は、その長手方向の両端部が前記密閉容器の外部に位置すると共に、その横断面の中心部に前記中心軸が直交する棒状部と、該棒状部から離れて該棒状部材に並行に延びる、該棒状部と共に回転する並行部とを有するものであり、前記ばねは、その一端部が前記密閉容器の内壁に固定されると共にその他端部が前記中心軸に沿って移動するように前記並行部に固定された、前記棒状部を取り囲むコイルばねからなるものである場合は、回転部材が回転するときにコイルばねの他端部が中心軸に沿って並行部を移動する。この移動の際にはコイルばねの他端部が粘性体の中を移動するので、コイルばねの他端部は粘性体から抵抗を受ける。この抵抗が回転部材の回転を抑制して回転運動が減衰するので、減衰力のいっそう強いばね内蔵型ダンパが得られる。また、回転部材の棒状部の長手方向両端部が密閉容器の外部に位置するので、これら長手方向両端部それぞれに回転(若しくは回動)する部品等を固定できる。この場合、この回転する部品等を勢い良く回転させようとしても、この回転運動はばね内蔵型ダンパによって減衰されるので、部品等は緩やかに回転することとなる。
【0167】
さらに、前記回転部材は、その長手方向の一端部のみが前記密閉容器の外部に位置すると共に、その横断面の中心部に前記中心軸が直交する棒状部と、該棒状部と共に回転する、該棒状部から離れて該棒状部に並行に延びる並行部とを有するものであり、前記ばねは、その一端部が前記密閉容器の内壁に固定されると共にその他端部が前記中心軸に沿って移動するように前記並行部に固定された、前記棒状部を取り囲むコイルばねからなるものである場合は、回転部材が回転するときにコイルばねの他端部が中心軸に沿って移動する。この移動の際には粘性体の中を移動するので、コイルばねの他端部は粘性体から抵抗を受ける。この抵抗が回転部材の回転を抑制するので、減衰力のいっそう強いばね内蔵型ダンパが得られる。
【0168】
さらにまた、前記回転部材は、その一端部のみが前記密閉容器の外部に位置する棒状部材であり、前記ばねは、前記棒状部材の前記一端部とは反対側の他端部にその一端部が固定されると共にその他端部が前記棒状部材に沿って移動するように前記密閉容器の内壁に固定された、前記棒状部材を取り囲んで該棒状部材を所定の回転方向に回転させるように付勢する捻りコイルばねであり、前記棒状部材のうち前記捻りコイルばねよりも前記棒状部材の前記一端部側の部分が貫通した、前記捻りコイルばねの前記他端部に当接することにより該捻りコイルばねが前記棒状部材の長手方向に伸びることを防止する防止板と、該防止板のうち前記捻りコイルばねの前記他端部が当接している部分とは反対側の部分に固定された、前記密閉容器若しくはその蓋に押し付けられることにより前記粘性体が前記密閉容器から漏れ出ることを防止する皿ばねとを備えた場合は、捻りコイルばねを使用した減衰力の強いばね内蔵型ダンパが得られる。また、皿ばねを用いて粘性体の漏れ出ることを防いでいるので、粘性体の流動性が高いときであってもその流出を防止できる。
【0169】
さらにまた、前記棒状部材は、前記捻りコイルばねの外周面に近接してこの外周面を取り囲んだ取囲部が形成されたものである場合は、捻りコイルばねと取囲部との間に存在する粘性体は、取囲部が捻りコイルばねの外周面に近接しているので、棒状部材が回転する際に移動しにくい。従って、粘性体が移動する際の剪断抵抗や移動抵抗が増大するので、減衰力のいっそう強いばね内蔵型ダンパが得られる。
【0170】
さらにまた、前記棒状部材は、前記密閉容器の内壁面に近接して広がる近接部が形成されたものである場合は、近接部と密閉容器の内壁面との間に存在する粘性体は、近接部が密閉容器の内壁面に近接しているので、棒状部材が回転する際に移動しにくい。従って、粘性体が移動する際の移動抵抗が増大するので、減衰力のいっそう強いばね内蔵型ダンパが得られる。
【0171】
さらにまた、前記ばねは、帯状材が渦巻状に巻かれた渦巻ばねであり、前記回転部材は、前記渦巻ばねの中心部に直交する軸が前記中心軸に一致する、前記渦巻ばねの外端部がその外周の近傍に固定された円板状部材であり、前記密閉容器は、前記渦巻ばねの中心部が固定されたものである場合は、渦巻ばねは、通常、コイルばねに比べて薄い(低い)ので、薄型のばね内蔵型ダンパが得られる。
【0172】
さらにまた、前記渦巻ばねの外端部及び前記円板状部材双方に固定された、前記中心軸に並行に延びる突起が形成された固定板を備え、前記密閉容器は、前記渦巻ばねが解かれるに伴って前記渦巻ばねの外端部における接線と前記固定板との角度が変るように前記突起が嵌まり込む溝が形成されたものである場合は、渦巻ばねが解かれるに伴って渦巻ばねの外端部における接線と固定板との角度が変るので、この角度の変化に伴って粘性体に対する固定板の抵抗も変化する。従って、渦巻ばねが解かれたり巻かれたりする際の粘性体の抵抗が変化することとなる。この結果、円板状部材の回転に伴って減衰力が変動するばね内蔵型ダンパが得られる。
【0173】
また、本発明の第2のばね内蔵型ダンパでは、例えば密閉容器を固定しておき、直線運動部材をその長手方向他端部側に押し付けてこの長手方向他端部側に直線運動部材を移動させる場合、コイルばねの付勢力に対抗する外力が直線運動部材に働く。この場合、粘性体がコイルばね等に接触して変形しながら移動するので、この変形や移動に起因して剪断抵抗や移動抵抗が発生する。これらの抵抗や上記した付勢力によって、直線運動部材がその長手方向他端部側に移動しにくくなってその移動が抑制されるので、直線運動部材を移動させる力が減衰する。一方、その長手方向他端部に押し付けられている直線運動部材がその長手方向一端部側に移動する場合、コイルばねの付勢力によって直線運動部材は元の状態に戻り始める。この場合も、粘性体が変形しながら移動するので剪断抵抗や移動抵抗が発生する。これらの抵抗は、コイルばねの付勢力に対抗する。従って、直線運動部材がその長手方向一端部側に移動しにくくなってその移動が抑制されるので、直線運動部材を移動させる力が減衰する。以上のように、第2のばね内蔵型ダンパでは、コイルばねの付勢力や粘性体の剪断抵抗と移動抵抗に起因して、強い減衰力(衝撃吸収力)が得られる。このため、小型でも減衰力の強いばね内蔵型ダンパが得られることとなる。
【0174】
ここで、前記直線運動部材は、前記直線方向に交差する交差方向に突出した凸部が、該直線運動部材のうち前記密閉容器に収容された部分に形成されたものであり、前記密閉容器は、前記凸部を前記直線方向に案内するガイド部が形成されたものである場合は、直線運動部材の凸部がガイド部によって直線方向に案内されるので、直線運動部材が確実に直線運動することとなる。
【0175】
さらに、前記直線運動部材は、前記密閉容器の内部空間のうち粘性体が収容された空間を広狭するように伸縮するものである場合は、粘性体が収容されている空間が広くなったり狭くなったりするので、この空間の広狭に伴って粘性体に作用する圧力が変動する。従って、粘性体が変形するときの剪断抵抗や移動抵抗が変動するので、減衰力を変動できるばね内蔵型ダンパが得られる。
【0176】
さらにまた、前記直線運動部材は、該直線運動部材のうち前記密閉容器に収容されている部分が2分割されたものであり、この2分割された部分が互いに螺合することにより伸縮するものである場合は、簡易な構造で直線運動部材を伸縮できる。
【0177】
さらにまた、前記コイルばねは、前記2分割された部分のうちの一方を、この一方とは異なる他方に向けて付勢するものであり、前記他方を、前記一方に向けて付勢する逆付勢コイルばねを備えた場合は、2分割された部分がコイルばねと逆付勢コイルばねによって互いに近づくように付勢されるので、螺合している部分が確実に密閉される。また、コイルばねと逆付勢コイルばねが直線運動部材を互いに反対方向(直線方向)に付勢するので、直線運動部材が直線方向に直線運動する際にはいずれの方向に運動してもこの運動がコイルばね若しくは逆付勢コイルばねによって抑制される。従って、減衰力のいっそう強いばね内蔵型ダンパ画が得られる。
【0178】
また、本発明の第3のばね内蔵型ダンパでは、例えば密閉容器を固定しておき、直線運動部材をその長手方向他端部側に押し付けてこの長手方向他端部側に直線運動部材を移動させる場合、第1コイルばねの付勢力に対抗する外力が直線運動部材に働く。また、同時に、密閉空間に密閉されている粘性体が遊動スペーサを凹部の奧(底)に向けて押し付けるで、第2コイルばねの付勢力に対抗する力が遊動スペーサに働く。さらに、粘性体が第1コイルばね等に接触して変形しながら移動するので、この移動や変形の際に粘性体に剪断抵抗と移動抵抗が発生する。これらの抵抗や上記の付勢力によって、直線運動部材がその長手方向他端部側に移動しにくくなってその移動が抑制されるので、直線運動部材を移動させる力が減衰する。一方、その長手方向他端部に押し付けられている直線運動部材がその長手方向一端部側に移動する場合、第1コイルばねの付勢力によって直線運動部材が元の状態(元の位置)に戻り始める。この場合、第2コイルばねの付勢力によって遊動スペーサが凹部の入口側に押されるが、遊動スペーサが粘性体を凹部の入口側に押し出そうとするので、粘性体が変形して剪断抵抗と移動抵抗が発生する。この剪断抵抗は、第1コイルばねの付勢力に対抗する。従って、直線運動部材がその長手方向一端部側に移動しにくくなってその移動が抑制されるので、直線運動部材を移動させる力が減衰する。以上のように、第2のばね内蔵型ダンパでは、第1コイルばねの付勢力や粘性体の剪断抵抗と移動抵抗に起因して、強い減衰力(衝撃吸収力)が得られる。このため、小型でも減衰力の強いばね内蔵型ダンパが得られることとなる。
【0179】
ここで、前記第1コイルばねは、そのばね定数が、前記第2コイルばねのばね定数よりも小さいものである場合は、第2コイルばねの付勢力(ばね定数に比例する力)に打ち勝って粘性体が変形することとなるので、第2コイルばねのばね定数が大きいときは、粘性体の変形に伴って発生する剪断抵抗や移動抵抗も大きくなる。このため、第1コイルばねのばね定数が小さくても、減衰力の強いばね内蔵型ダンパが得られる。
【0180】
また、本発明の第4のばね内蔵型ダンパでは、例えば密閉容器を固定しておき、直線運動部材をその長手方向他端部側に押し付けてこの長手方向他端部側に直線運動部材を移動させる場合、コイルばねの付勢力に対抗する外力が直線運動部材に働く。この場合、粘性体がコイルばね等に接触して変形しながら移動するので、この移動や変形の際に粘性体に剪断抵抗と移動抵抗が発生する。これらの抵抗や上記した付勢力によって、直線運動部材がその長手方向他端部側に移動しにくくなってその移動が抑制されるので、直線運動部材を移動させる力が減衰する。一方、その長手方向他端部に押し付けられている直線運動部材がその長手方向一端部側に移動する場合、コイルばねの付勢力によって直線運動部材は元の状態(元の位置)に戻り始める。この場合も、粘性体が変形しながら移動するので剪断抵抗や移動抵抗が発生する。これらの抵抗は、コイルばねの付勢力に対抗する。従って、直線運動部材がその長手方向一端部側に移動しにくくなってその移動が抑制されるので、直線運動部材を移動させる力が減衰する。また、ワッシャの貫通孔と回転板の貫通孔を連通させたときは、これらの貫通孔を粘性体が通過するので粘性体が変形し易くなってその剪断抵抗や移動抵抗が弱まり、粘性体が貫通孔を通過しないときに比べて減衰力が弱いばね内蔵型ダンパとなる。この逆に、ワッシャの貫通孔と回転板の貫通孔を互いにずらして粘性体がこれらの貫通孔を連通しないようにしたときは、粘性体が変形しにくくなってその剪断抵抗や移動抵抗が強まり、粘性体が貫通孔を通過するときに比べて減衰力が強いばね内蔵型ダンパとなる。また、ガイド部は直線運動部材を所定の直線方向に案内するので、直線運動部材が所定距離だけ確実に案内される。以上のように、第4のばね内蔵型ダンパでは、小型でも減衰力の強いばね内蔵型ダンパが得られるだけでなくこの減衰力(衝撃吸収力)を変えられる。
【0181】
ここで、前記回転板は、サイズの異なる複数の貫通孔が形成されたものであり、前記ワッシャは、前記複数の貫通孔のいずれかに対応する複数の貫通孔が形成されたものである場合は、ワッシャと回転板それぞれの複数の貫通孔同士を連通させるか連通させないか、若しくは、どのサイズの貫通孔に連通させるかによって、数種類の減衰力に容易に変更できるばね内蔵型ダンパが得られる。
【0182】
さらに、前記ガイド部は、前記直線運動部材を前記直線方向に所定距離だけ案内するものであり、前記直線運動部材は、前記ガイド部に案内される前記所定距離を外れた位置では、前記密閉容器に回転自在に固定されたものである場合は、上記の所定距離を外れた位置では、直線運動部材が直線方向に案内されなくなり、直線運動部材を回転させることができる。
【0183】
さらにまた、前記粘性体に代えて、未加硫ゴムコンパウンド、シリコンゲル、及びシリコングリースのうちのいずれかを用いた場合は、流動性が殆ど無いので、これらが密閉容器から漏れることを防止するシールが不要となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施形態のばね内蔵型ダンパの外観を示す斜視図である。
【図2】図1のばね内蔵型ダンパを示す分解斜視図である。
【図3】(a)は、図1のばね内蔵型ダンパを示す正面図であり、(b)は、(a)のB―B断面図である。
【図4】回転部材を図3(b)の状態から90°回転させたばね内蔵型ダンパを示す断面図である。
【図5】回転部材の回転角度と減衰力との関係を示すグラフである。
【図6】(a)は、第2実施形態のばね内蔵型ダンパを示す正面図であり、(b)は、(a)のB―B断面図である。
【図7】回転部材を図6(b)の状態から90°回転させたばね内蔵型ダンパを示す断面図である。
【図8】(a)は、密閉容器を示す正面図であり、(b)は、(a)のB―B断面図である。
【図9】(a)は、回転部材を示す正面図であり、(b)は、(a)のB―B断面図である。
【図10】第3実施形態のばね内蔵型ダンパを示す断面図である。
【図11】回転部材を図10の状態から90°回転させたばね内蔵型ダンパを示す断面図である。
【図12】第4実施形態のばね内蔵型ダンパを示す断面図である。
【図13】第5実施形態のばね内蔵型ダンパを示す断面図である。
【図14】第6実施形態のばね内蔵型ダンパの外観を示す斜視図である。
【図15】図14のばね内蔵型ダンパを分解して示す分解斜視図である。
【図16】(a)は、無負荷状態のばね内蔵型ダンパの内部を示す平面図であり、(b)は、(a)のB―B断面図である。
【図17】(a)は、渦巻ばねを図16の状態から180°巻いたばね内蔵型ダンパの内部を示す平面図であり、(b)は、(a)のB―B断面図である。
【図18】(a)は、無負荷状態のばね内蔵型ダンパの内部を示す平面図であり、(b)は、(a)のB―B断面図である。
【図19】(a)は、渦巻ばねを図18の状態から90°巻いたばね内蔵型ダンパの内部を示す平面図であり、(b)は、(a)のB―B断面図である。
【図20】(a)は、渦巻ばねを図18の状態から180°巻いたばね内蔵型ダンパの内部を示す平面図であり、(b)は、(a)のB―B断面図である。
【図21】(a)は、密閉容器の平面図であり、(b)は、(a)のB―B断面図であり、(c)は、ばね固定プレートを示す平面図であり、(d)は、(c)のばね固定プレートを示す側面図である。
【図22】(a)は、解かれている渦巻ばねが巻かれるときに未加硫ゴムコンパウンドが移動する様子を示す模式図であり、(b)は、巻かれている渦巻ばねが解かれるときに未加硫ゴムコンパウンドが移動する様子を示す模式図である。
【図23】渦巻ばねが巻かれている角度と減衰力との関係を示すグラフであり、縦軸は、ばね内蔵型ダンパの減衰力を表し、横軸は、渦巻ばねの外端部が巻かれたときの角度を表す。
【図24】(a)は、コイルばねが伸びているばね内蔵型ダンパを示す断面図であり、(b)は、コイルばねが縮んでいるばね内蔵型ダンパを示す断面図である。
【図25】(a)は、コイルばねが伸びているばね内蔵型ダンパを示す断面図であり、(b)は、コイルばねが縮んでいるばね内蔵型ダンパを示す断面図である。
【図26】密閉容器のうち未加硫ゴムコンパウンドが収容された空間を狭くしたばね内蔵型ダンパを示す断面図である。
【図27】第10実施形態のばね内蔵型ダンパを示す断面図である。
【図28】直線運動部材が密閉容器の底壁から最も離れた状態のばね内蔵型ダンパを示す断面図である。
【図29】直線運動部材が密閉容器の底壁に最も近づいた状態のばね内蔵型ダンパを示す断面図である。
【図30】(a)は、コイルばねが伸びているばね内蔵型ダンパを示す断面図であり、(b)は、コイルばねが縮んでいるばね内蔵型ダンパを示す断面図である。
【図31】(a)は、ワッシャを示す平面図であり、(b)は、回転板を示す平面図であり、(c)は、直線運動部材の鍔を示す平面図である。
【符号の説明】
10,50,90,150,170,200,240,270,300,360,400 ばね内蔵型ダンパ
16 未加硫ゴムコンパウンド
20,60,100,160,180,210,280 回転部材
24,64,322 棒状部
26 並行部
32,80,274 コイルばね
40,70,120,190,220,260,29,380,440 密閉容器
130 円板
140 捻りコイルばね
230 渦巻ばね
280,370,410 直線運動部材
388 遊動スペーサ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a spring built-in type damper that incorporates a spring to weaken an impact or attenuate vibrations and movements, for example, to attenuate a rotational movement (linear movement) of an object that is rotating (linear movement). The present invention relates to a spring built-in damper suitable for the above.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a damper (a shock absorber or a vibration damping device) that weakens an impact or attenuates a vibration or a motion is widely used in various machines and devices. The damper generally absorbs the kinetic energy of the impact by utilizing elasticity such as rubber, spring, air, and oil incorporated in the damper. In order to increase the force (damping force) that absorbs this kinetic energy, it is usually necessary to increase the amount of rubber incorporated in the damper or to increase the size of the spring. Therefore, the damper having a strong damping force is large.
[0003]
In a machine or apparatus that requires a damper having a strong damping force, the damper becomes large, so that a large space for installing the damper is required. As a result, these machines and devices are increased in size.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a spring built-in type damper having a strong damping force even if it is smaller than the conventional one.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a first spring built-in type damper of the present invention comprises:
(1) a rotating member that rotates about a predetermined central axis;
(2) a sealed container in which a part of the rotating member is positioned on the outside and the other part except the part is positioned on the inside, the rotating member being rotatably fixed;
(3) A spring that energizes the rotating member to rotate in a predetermined rotation direction and that is accommodated in the sealed container and expands and contracts with the rotation of the rotating member;
(4) It is characterized by comprising a viscous body housed in the sealed container and surrounding the rotating member and the spring.
[0006]
here,
(5) The rotating member is
(5-1) Both end portions in the longitudinal direction are located outside the sealed container, and the rod-shaped portion whose central axis is orthogonal to the center portion of the transverse section;
(5-2) It has a parallel part that rotates away from the bar-like part and extends in parallel with the bar-like member, and rotates together with the bar-like part,
(6) The spring is
(6-1) A coil spring that surrounds the rod-shaped portion, whose one end is fixed to the inner wall of the closed container and whose other end is fixed to the parallel portion so as to move along the central axis. It may be a thing.
[0007]
further,
(7) The rotating member is
(7-1) Only one end portion in the longitudinal direction is located outside the sealed container, and the rod-shaped portion whose central axis is orthogonal to the central portion of the transverse section;
(7-2) having a parallel portion that rotates together with the rod-shaped portion and extends in parallel to the rod-shaped portion away from the rod-shaped portion;
(8) The spring is
(8-1) A coil spring that surrounds the rod-shaped portion, whose one end is fixed to the inner wall of the sealed container and whose other end is fixed to the parallel portion so as to move along the central axis. It may be a thing.
[0008]
Furthermore,
(9) The rotating member is a rod-shaped member whose only one end is located outside the sealed container,
(10) The spring includes an inner wall of the sealed container such that one end of the spring is fixed to the other end opposite to the one end and the other end moves along the rod. A torsion coil spring that surrounds the rod-shaped member and is biased so as to rotate the rod-shaped member in a predetermined rotation direction.
(11) The rod-shaped member is in contact with the other end portion of the torsion coil spring through which the portion on the one end side of the rod-shaped member penetrates from the torsion coil spring. A prevention plate for preventing the film from extending in the longitudinal direction,
(12) The viscous body is pressed against the hermetic container or its lid fixed to a part of the prevention plate opposite to the part where the other end of the torsion coil spring is in contact. You may provide the disk spring which prevents leaking out from an airtight container.
[0009]
Furthermore,
(13) The rod-shaped member may be formed with an enclosing portion that surrounds the outer peripheral surface in the vicinity of the outer peripheral surface of the torsion coil spring.
[0010]
Furthermore,
(14) The rod-shaped member may be formed with a proximity portion that expands in proximity to the inner wall surface of the sealed container.
[0011]
Furthermore,
(15) The spring is a spiral spring in which a belt-like material is wound in a spiral shape,
(16) The rotating member is a disk-shaped member in which an axis orthogonal to a central portion of the spiral spring coincides with the central axis, and an outer end portion of the spiral spring is fixed in the vicinity of the outer periphery thereof,
(17) The closed container may be one in which a central portion of the spiral spring is fixed.
[0012]
Furthermore,
(18) A fixing plate is formed which is fixed to both the outer end of the spiral spring and the disk-like member and has a protrusion extending in parallel with the central axis.
(19) The closed container is formed with a groove into which the protrusion is fitted so that the angle between the tangent at the outer end of the spiral spring and the fixed plate changes as the spiral spring is unwound. There may be.
[0013]
The second spring built-in type damper of the present invention for achieving the above object is
(20) a rod-like linear motion member that linearly moves in a predetermined linear direction;
(21) a sealed container in which the linear motion member is fixed movably in the linear direction;
(22) a coil spring accommodated in the sealed container for biasing the linear motion member toward one end in the longitudinal direction;
(23) A viscous body that is sealed in the sealed space and surrounds the coil spring is provided.
[0014]
here,
(24) In the linear motion member, a convex portion protruding in an intersecting direction intersecting the linear direction is formed in a portion of the linear motion member accommodated in the sealed container,
(25) The airtight container may be formed with a guide portion that guides the convex portion in the linear direction.
[0015]
further,
(26) The linear motion member may extend and contract so as to widen or narrow a space in which the viscous body is accommodated in the internal space of the sealed container.
[0016]
Furthermore,
(27) The linear motion member is a member in which the portion of the linear motion member accommodated in the sealed container is divided into two parts, and the two divided parts are expanded and contracted by screwing together. There may be.
[0017]
Furthermore,
(28) The coil spring urges one of the divided parts toward the other different from the one,
(29) A reverse biasing coil spring that biases the other side toward the one side may be provided.
[0018]
In order to achieve the above object, a third spring built-in type damper of the present invention comprises:
(30) A rod-like linear motion member that linearly moves in a predetermined linear direction and that has a recess formed at the other end in the longitudinal direction;
(31) The one end portion in the longitudinal direction opposite to the other end portion in the longitudinal direction of the linear motion member is located on the outside thereof, and the other end portion in the longitudinal direction is located on the inside thereof. An airtight container fixed in a movable manner in the direction;
(32) One end of the linear motion member abuts on the end surface of the other end in the longitudinal direction and the other end abuts on the bottom surface of the sealed container facing the end surface. A first coil spring biased toward one end;
(33) The straight line forming a sealed space surrounded by the bottom surface of the sealed container and a side surface in the vicinity of the bottom surface, an end surface of the other end portion in the longitudinal direction of the linear motion member, and an inlet side portion of the recess. A floating spacer fitted in the recess so as to be movable in the direction;
(34) a second coil spring disposed on the inner side of the recess than the idler spacer for biasing the idler toward the inlet of the recess;
(35) A viscous body that is sealed in the sealed space and surrounds the first coil spring is provided.
[0019]
here,
(36) The first coil spring may have a spring constant smaller than that of the second coil spring.
[0020]
In order to achieve the above object, a fourth spring built-in type damper of the present invention comprises:
(37) a rod-like linear motion member that linearly moves in a predetermined linear direction;
(38) a sealed container in which the linear motion member is fixed movably in the linear direction;
(39) A coil spring accommodated in the sealed container that biases the linear motion member toward one end in the longitudinal direction thereof;
(40) a washer having a through-hole formed by being press-fitted into the linear motion member and housed in the sealed container;
(41) A guide portion for guiding the linear motion member in the linear direction;
(42) A rotary plate formed with a through hole corresponding to the through hole of the washer and rotatably fitted in the linear motion member;
(43) A viscous body that is sealed in the sealed space and surrounds the coil spring is provided.
[0021]
here,
(44) The rotating plate is formed with a plurality of through holes having different sizes,
(45) The washer may include a plurality of through holes corresponding to any of the plurality of through holes.
[0022]
further,
(46) The guide portion guides the linear motion member by a predetermined distance in the linear direction,
(47) The linear motion member may be rotatably fixed to the sealed container at a position outside the predetermined distance guided by the guide portion.
[0023]
Furthermore,
(48) Instead of the viscous material, any one of unvulcanized rubber compound, silicone gel, and silicone grease may be accommodated in the sealed container.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[First Embodiment]
[0025]
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0026]
FIG. 1 is a perspective view showing an external appearance of a spring built-in damper according to the first embodiment. FIG. 2 is an exploded perspective view showing the damper with a built-in spring of FIG. 3A is a front view showing the spring built-in damper of FIG. 1, and FIG. 3B is a sectional view taken along the line BB of FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view showing a spring built-in damper in which the rotating member is rotated by 90 ° from the state of FIG. FIG. 5 is a graph showing the relationship between the rotation angle of the rotating member and the damping force.
[0027]
The built-in spring-
[0028]
A plate-
[0029]
Both
[0030]
The rotating
[0031]
A
[0032]
The operation of the spring built-in
[0033]
The vertical axis in FIG. 5 represents the damping force of the spring built-in
[0034]
Here, it is assumed that the fixing
[0035]
When the back door is opened (the rotating
[0036]
When the
[0037]
Due to the above-described shear resistance, movement resistance, and reaction force, the rotating
[0038]
When the back door is closed (rotating
[0039]
The movement resistance described above depends on the rotation speed of the rotation member 20 (movement speed of the slide member 30). For this reason, movement resistance becomes large, so that the rotational speed of the rotating
[0040]
Further, the
[Second Embodiment]
[0041]
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0042]
6A is a front view showing a spring built-in damper according to the second embodiment, and FIG. 6B is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 6A. FIG. 7 is a cross-sectional view showing a spring built-in damper in which the rotating member is rotated 90 ° from the state of FIG. FIG. 8A is a front view showing the sealed container, and FIG. 8B is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. Fig.9 (a) is a front view which shows a rotation member, (b) is BB sectional drawing of (a).
[0043]
The built-in spring-
[0044]
A plate-
[0045]
One
[0046]
The rotating
[0047]
A
[0048]
The operation of the spring built-in
[0049]
Here, it is assumed that the fixing
[0050]
When the back door is opened (the rotating
[0051]
A shearing resistance is generated by the deformation of the
[0052]
Due to these resistances, the rotating
[0053]
When the back door is closed (the rotating
[0054]
The above-described movement resistance depends on the rotation speed of the rotation member 60 (movement speed of the slide member 69). For this reason, movement resistance becomes large, so that the rotational speed of the rotating
[0055]
Further, the
[Third Embodiment]
[0056]
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 10 and 11.
[0057]
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a spring built-in damper according to the third embodiment. FIG. 11 is a cross-sectional view showing a spring built-in type damper in which the rotating member is rotated 90 ° from the state of FIG.
[0058]
The built-in spring-
[0059]
An
[0060]
A
[0061]
One
[0062]
A
[0063]
The operation of the spring built-in
[0064]
Here, it is assumed that the sealed
[0065]
When the back door is opened (the rotating
[0066]
A shearing resistance is generated by the deformation of the
[0067]
Due to the shearing resistance and movement resistance described above, the rotating
[0068]
When the back door is closed (the rotating
[0069]
The movement resistance described above depends on the rotation speed of the rotating
[0070]
In addition, the spring built-in
[Fourth Embodiment]
[0071]
A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[0072]
FIG. 12 is a cross-sectional view showing a spring built-in damper according to the fourth embodiment. In this figure, the same components as those shown in FIGS. 10 and 11 are denoted by the same reference numerals.
[0073]
The basic configuration of the built-in
[0074]
The rotating
[Fifth Embodiment]
[0075]
A fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[0076]
FIG. 13 is a cross-sectional view showing a spring built-in damper according to the fifth embodiment. In this figure, the same components as those shown in FIGS. 10 and 11 are denoted by the same reference numerals.
[0077]
The basic configuration of the built-in
[0078]
The built-in
[0079]
An
[0080]
One
[0081]
A
[0082]
The operation of the spring built-in
[0083]
Here, it is assumed that the sealed
[0084]
When the back door is opened (rotating
[0085]
A shearing resistance is generated by the deformation of the
[0086]
Due to these resistances, the
[0087]
When the back door is closed (the rotating
[0088]
The movement resistance described above depends on the rotational speed of the rotating
[Sixth Embodiment]
[0089]
A sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0090]
FIG. 14 is a perspective view showing an external appearance of a spring built-in damper according to the sixth embodiment. FIG. 15 is an exploded perspective view showing the spring built-in damper in FIG. 14 in an exploded manner. FIG. 16A is a plan view showing the inside of an unloaded spring built-in type damper, and FIG. 16B is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. FIG. 17A is a plan view showing the inside of a spring built-in type damper in which the spiral spring is wound 180 ° from the state of FIG. 16, and FIG. 17B is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG.
[0091]
The built-in spring-
[0092]
A cylindrical
[0093]
An
[0094]
The operation of the spring built-in
[0095]
Here, it is assumed that the plate-
[0096]
When the seat back is tilted (the disk-shaped
[0097]
A shearing resistance is generated by the deformation of the
[0098]
Due to the shearing resistance and movement resistance described above, the disk-
[0099]
When the backrest that falls is caused (the disk-
[0100]
The movement resistance described above depends on the rotational speed of the disk-shaped
[0101]
Further, the spring built-in
[Seventh Embodiment]
[0102]
A seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0103]
FIG. 18A is a plan view showing the inside of a spring-loaded damper in an unloaded state, and FIG. 18B is a sectional view taken along the line BB in FIG. FIG. 19A shows a spiral spring from the state of FIG. 180 ° It is a top view which shows the inside of the wound spring built-in type damper, (b) is BB sectional drawing of (a). FIG. 20 is a plan view showing the inside of a spring built-in damper in which a spiral spring is wound by 90 ° from the state of FIG. FIG. 21A is a plan view of the sealed container, FIG. 21B is a sectional view taken along line BB in FIG. 21A, FIG. 21C is a plan view showing a spring fixing plate, and FIG. [FIG. 4] is a side view showing a spring fixing plate of (c). FIG. 22 (a) is a schematic diagram showing how the unvulcanized rubber compound moves when the unwound spiral spring is wound, and FIG. 22 (b) is when the unrolled spiral spring is unwound. It is a schematic diagram which shows a mode that an unvulcanized rubber compound moves. FIG. 23 is a graph showing the relationship between the angle at which the spiral spring is wound and the damping force. The vertical axis represents the damping force of the built-in spring damper, and the horizontal axis represents the outer end of the spiral spring. It represents the angle when “0 °” on the horizontal axis is the state of the
[0104]
The spring built-in
[0105]
Compared with the spring built-in
[0106]
The sealed
[0107]
The operation of the built-in
[0108]
Contrary to the above, in the state where the
[0109]
As described above, in the spring built-in
[Eighth Embodiment]
[0110]
An eighth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[0111]
FIG. 24A is a cross-sectional view showing the spring built-in type damper in which the coil spring is extended, and FIG. 24B is a cross-sectional view showing the spring built-in type damper in which the coil spring is contracted.
[0112]
The spring built-in
[0113]
A disc-shaped
[0114]
A
[0115]
Further, an
[0116]
The operation of the built-in
[0117]
For example, the sealed
[0118]
On the other hand, when this external force is removed from the
[Ninth Embodiment]
[0119]
A ninth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0120]
FIG. 25A is a cross-sectional view showing the spring built-in type damper in which the coil spring is extended, and FIG. 25B is a cross-sectional view showing the spring built-in type damper in which the coil spring is contracted. FIG. 26 is a cross-sectional view showing a spring built-in damper in which a space in which an unvulcanized rubber compound is accommodated is narrowed in a sealed container.
[0121]
The damper with built-in
[0122]
The
[0123]
On the other hand, the
[0124]
On the inner wall surface of the sealed
[0125]
As described above, the disc-shaped
[0126]
A
[0127]
The
[0128]
The operation of the spring built-in
[0129]
For example, the sealed
[0130]
On the other hand, when this external force is removed from the
[Tenth embodiment]
[0131]
A tenth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[0132]
FIG. 27 is a cross-sectional view showing a spring built-in damper according to the tenth embodiment. In this figure, the same components as those shown in FIGS. 25 and 26 are denoted by the same reference numerals.
[0133]
The basic structure and operation of the built-in
[0134]
Further, the
[Eleventh embodiment]
[0135]
The eleventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0136]
FIG. 28 is a cross-sectional view showing the spring built-in type damper in a state in which the linear motion member is farthest from the bottom wall of the sealed container. FIG. 29 is a cross-sectional view showing the spring built-in damper in a state where the linear motion member is closest to the bottom wall of the sealed container.
[0137]
The spring built-in
[0138]
The
[0139]
From the center of the
[0140]
The floating
[0141]
A
[0142]
On the other hand, the
[0143]
The operation of the spring built-in
[0144]
In the spring built-in
[0145]
On the other hand, when the
[0146]
By the way, as described above, the spring constant of the
[Twelfth embodiment]
[0147]
A twelfth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0148]
FIG. 30A is a cross-sectional view showing the spring built-in type damper in which the coil spring is extended, and FIG. 30B is a cross-sectional view showing the spring built-in type damper in which the coil spring is contracted.
FIG. 31A is a plan view showing a washer, FIG. 31B is a plan view showing a rotating plate, and FIG. 31C is a plan view showing a collar of a linear motion member.
[0149]
The
[0150]
A disk-shaped
[0151]
An annular
[0152]
As shown in FIG. 31B, the
[0153]
An
[0154]
The
[0155]
A
[0156]
A serration (a groove formed by cutting a fine triangular mountain-shaped jagged line extending in the longitudinal direction of the linear motion member 410) 416 is formed in a part of the
[0157]
The
[0158]
In addition, an
[0159]
The operation of the spring built-in
[0160]
For example, in order to fix the
[0161]
On the other hand, when the
[0162]
Further, when the through
[0163]
On the contrary, when the
[0164]
Further, when the small-sized through
[0165]
【The invention's effect】
As described above, in the first spring built-in damper according to the present invention, for example, a sealed container is fixed, and an external force that opposes the urging force of the spring is applied to the rotating member in a direction opposite to a predetermined rotation direction. When rotating the rotating member, the viscous body moves while deforming in contact with the rotating member or the spring. A shearing resistance is generated as the viscous body is deformed, and at the same time, a moving resistance is generated as the viscous body is moved. These resistances and the biasing force of the spring act on the rotating member. Accordingly, the rotating member is difficult to rotate and its rotation is suppressed, so that the rotational motion of the rotating member is attenuated. On the other hand, when the external force applied is released after rotating the rotating member in the opposite direction as described above, the rotating member starts to rotate in a predetermined rotational direction and starts to return to the original state by the biasing force of the spring. Also in this case, since the viscous body moves while deforming in contact with the rotating member or the spring, the shearing resistance or the moving resistance acts on the rotating member to counter the biasing force of the spring. Accordingly, the rotating member is difficult to rotate and its rotation is suppressed, so that the rotational motion of the rotating member is attenuated. As described above, in the spring built-in type damper, a strong damping force (impact absorbing force) due to the urging force of the spring and the shear resistance and the movement resistance when the viscous body moves while deforming can be obtained. For this reason, the spring built-in type damper with strong damping force is obtained even if it is small.
[0166]
Here, the rotating member has both end portions in the longitudinal direction located outside the sealed container, and a rod-shaped portion whose central axis is orthogonal to the central portion of the transverse section, and the rod-shaped portion separated from the rod-shaped portion. The spring has a parallel part extending in parallel with the rod-like part, and one end of the spring is fixed to the inner wall of the hermetic container and the other end moves along the central axis. When the rotating member rotates, the other end of the coil spring moves along the central axis when the rotating member rotates. . During this movement, the other end portion of the coil spring moves in the viscous body, so that the other end portion of the coil spring receives resistance from the viscous body. Since this resistance suppresses the rotation of the rotating member and the rotational motion is attenuated, a spring built-in type damper having a stronger damping force can be obtained. In addition, since both ends in the longitudinal direction of the rod-shaped portion of the rotating member are located outside the sealed container, components that rotate (or rotate) can be fixed to both ends in the longitudinal direction. In this case, even if this rotating component or the like is to be rotated vigorously, the rotational motion is damped by the spring built-in damper, so that the component or the like rotates gently.
[0167]
Further, the rotating member has only one end portion in the longitudinal direction thereof positioned outside the sealed container, and rotates with the rod-shaped portion, the rod-shaped portion having the central axis orthogonal to the central portion of the transverse section thereof, A parallel portion extending away from the rod-like portion and extending in parallel to the rod-like portion. The spring has one end fixed to the inner wall of the sealed container and the other end moved along the central axis. When the rotating member rotates, the other end of the coil spring moves along the central axis when the rotating member rotates. In this movement, since it moves in the viscous body, the other end of the coil spring receives resistance from the viscous body. Since this resistance suppresses the rotation of the rotating member, a spring built-in type damper having a stronger damping force can be obtained.
[0168]
Still further, the rotating member is a rod-shaped member having only one end portion located outside the sealed container, and the spring has one end portion on the other end portion opposite to the one end portion of the rod-shaped member. It is fixed, and the other end is fixed to the inner wall of the hermetic container so that the other end moves along the rod-shaped member. The rod-shaped member is surrounded and energized to rotate the rod-shaped member in a predetermined rotation direction. It is a torsion coil spring, and the torsion coil spring comes into contact with the other end portion of the torsion coil spring through which the portion on the one end side of the rod member penetrates from the torsion coil spring. The preventive plate for preventing the rod-shaped member from extending in the longitudinal direction, and the sealed container fixed to a portion of the preventive plate opposite to the portion where the other end of the torsion coil spring is in contact Young If the viscous body by being pressed to the lid and a disc spring that prevents the leakage of the said closed vessel, strong spring built damper damping force using the torsion coil spring can be obtained. Moreover, since the viscous body is prevented from leaking out using the disc spring, it is possible to prevent the viscous body from flowing out even when the fluidity of the viscous body is high.
[0169]
Furthermore, the rod-shaped member exists between the torsion coil spring and the surrounding portion when the surrounding portion surrounding the outer peripheral surface is formed adjacent to the outer peripheral surface of the torsion coil spring. Since the surrounding portion is close to the outer peripheral surface of the torsion coil spring, the viscous body that moves is difficult to move when the rod-shaped member rotates. Accordingly, since the shear resistance and the movement resistance when the viscous body moves are increased, a spring built-in type damper having a stronger damping force can be obtained.
[0170]
Furthermore, when the rod-shaped member is formed with a proximity portion that spreads close to the inner wall surface of the sealed container, the viscous material existing between the proximity portion and the inner wall surface of the sealed container is Since the portion is close to the inner wall surface of the sealed container, it is difficult to move when the rod-shaped member rotates. Therefore, since the movement resistance when the viscous body moves increases, a spring built-in type damper with a stronger damping force can be obtained.
[0171]
Still further, the spring is a spiral spring in which a strip-like material is wound in a spiral shape, and the rotating member has an outer end of the spiral spring in which an axis perpendicular to the central portion of the spiral spring coincides with the central axis. When the central portion of the spiral spring is fixed, the spiral spring is usually thinner than the coil spring. Therefore, a thin spring built-in type damper can be obtained.
[0172]
Furthermore, a fixed plate is formed which is fixed to both the outer end of the spiral spring and the disk-like member and is formed with a protrusion extending in parallel with the central axis, and the spiral spring is unwound in the sealed container. Accordingly, when the groove into which the protrusion is fitted is formed so that the angle between the tangent at the outer end of the spiral spring and the fixing plate is changed, the spiral spring is released as the spiral spring is released. Since the angle between the tangent at the outer end of the plate and the fixed plate changes, the resistance of the fixed plate to the viscous material also changes with the change in the angle. Accordingly, the resistance of the viscous body changes when the spiral spring is unwound or wound. As a result, a spring built-in type damper in which the damping force varies with the rotation of the disk-shaped member is obtained.
[0173]
In the second spring built-in type damper of the present invention, for example, a sealed container is fixed, and the linear motion member is pressed against the other end in the longitudinal direction, and the linear motion member is moved to the other end in the longitudinal direction. In this case, an external force that opposes the biasing force of the coil spring acts on the linear motion member. In this case, since the viscous body moves while deforming in contact with the coil spring or the like, shear resistance or movement resistance is generated due to the deformation or movement. These resistances and the urging force described above make it difficult for the linear motion member to move toward the other end in the longitudinal direction and suppress its movement, so that the force for moving the linear motion member is attenuated. On the other hand, when the linear motion member pressed against the other end portion in the longitudinal direction moves to the one end portion side in the longitudinal direction, the linear motion member starts to return to the original state by the biasing force of the coil spring. Also in this case, since the viscous body moves while deforming, shear resistance and movement resistance are generated. These resistances oppose the biasing force of the coil spring. Accordingly, the linear motion member is difficult to move to the one end portion side in the longitudinal direction and the movement is suppressed, so that the force for moving the linear motion member is attenuated. As described above, in the second spring built-in type damper, a strong damping force (impact absorbing force) is obtained due to the biasing force of the coil spring and the shear resistance and movement resistance of the viscous body. For this reason, the spring built-in type damper with strong damping force is obtained even if it is small.
[0174]
Here, in the linear motion member, a convex portion protruding in a crossing direction intersecting the linear direction is formed in a portion of the linear motion member accommodated in the sealed container, and the sealed container is When the guide portion for guiding the convex portion in the linear direction is formed, the convex portion of the linear motion member is guided in the linear direction by the guide portion, so that the linear motion member surely linearly moves. It will be.
[0175]
Further, when the linear motion member expands and contracts so that the space in which the viscous material is accommodated in the internal space of the sealed container, the space in which the viscous material is accommodated becomes wider or narrower. Therefore, the pressure acting on the viscous body varies with the size of the space. Accordingly, since the shearing resistance and the movement resistance when the viscous body is deformed vary, a spring built-in type damper capable of varying the damping force can be obtained.
[0176]
Furthermore, the linear motion member is a member in which the portion of the linear motion member accommodated in the sealed container is divided into two parts, and the two divided parts are expanded and contracted by screwing together. In some cases, the linear motion member can be expanded and contracted with a simple structure.
[0177]
Further, the coil spring biases one of the two divided parts toward the other different from the one, and reversely biases the other toward the one. When the bias coil spring is provided, the two divided parts are biased so as to approach each other by the coil spring and the reverse bias coil spring, so that the screwed part is reliably sealed. In addition, since the coil spring and the reverse biasing coil spring bias the linear motion member in opposite directions (linear directions), when the linear motion member moves linearly in the linear direction, The movement is restrained by a coil spring or a reverse biased coil spring. Therefore, a spring built-in type damper image with a stronger damping force can be obtained.
[0178]
Further, in the third spring built-in type damper of the present invention, for example, a sealed container is fixed, the linear motion member is pressed against the other end in the longitudinal direction, and the linear motion member is moved to the other end in the longitudinal direction. In the case of making it, an external force that opposes the urging force of the first coil spring acts on the linear motion member. At the same time, the viscous member sealed in the sealed space presses the floating spacer toward the ridge (bottom) of the recess, so that a force that opposes the urging force of the second coil spring acts on the floating spacer. Furthermore, since the viscous body moves while deforming in contact with the first coil spring or the like, shear resistance and movement resistance are generated in the viscous body during this movement or deformation. These resistances and the urging force described above make it difficult for the linear motion member to move toward the other end in the longitudinal direction and suppress its movement, so that the force for moving the linear motion member is attenuated. On the other hand, when the linear motion member pressed against the other end portion in the longitudinal direction moves to the one end portion side in the longitudinal direction, the linear motion member returns to the original state (original position) by the biasing force of the first coil spring. start. In this case, the floating spacer is pushed toward the inlet side of the recess by the urging force of the second coil spring, but since the floating spacer tries to push the viscous body toward the inlet side of the recess, the viscous body is deformed and shear resistance and Movement resistance occurs. This shear resistance opposes the biasing force of the first coil spring. Accordingly, the linear motion member is difficult to move to the one end portion side in the longitudinal direction and the movement is suppressed, so that the force for moving the linear motion member is attenuated. As described above, in the second spring built-in type damper, a strong damping force (impact absorbing force) is obtained due to the biasing force of the first coil spring and the shear resistance and movement resistance of the viscous body. For this reason, the spring built-in type damper with strong damping force is obtained even if it is small.
[0179]
Here, when the spring constant of the first coil spring is smaller than the spring constant of the second coil spring, the first coil spring overcomes the biasing force (force proportional to the spring constant) of the second coil spring. Since the viscous body is deformed, when the spring constant of the second coil spring is large, the shear resistance and the movement resistance generated along with the deformation of the viscous body are also increased. For this reason, even if the spring constant of the first coil spring is small, a spring built-in type damper having a strong damping force can be obtained.
[0180]
Further, in the fourth spring built-in type damper of the present invention, for example, a sealed container is fixed, the linear motion member is pressed against the other end in the longitudinal direction, and the linear motion member is moved to the other end in the longitudinal direction. In this case, an external force that opposes the biasing force of the coil spring acts on the linear motion member. In this case, since the viscous body moves while deforming in contact with the coil spring or the like, shearing resistance and movement resistance are generated in the viscous body during the movement or deformation. These resistances and the urging force described above make it difficult for the linear motion member to move toward the other end in the longitudinal direction and suppress its movement, so that the force for moving the linear motion member is attenuated. On the other hand, when the linear motion member pressed against the other end portion in the longitudinal direction moves to the one end portion side in the longitudinal direction, the linear motion member starts to return to the original state (original position) by the biasing force of the coil spring. Also in this case, since the viscous body moves while deforming, shear resistance and movement resistance are generated. These resistances oppose the biasing force of the coil spring. Accordingly, the linear motion member is difficult to move to the one end portion side in the longitudinal direction and the movement is suppressed, so that the force for moving the linear motion member is attenuated. In addition, when the through hole of the washer and the through hole of the rotating plate are communicated with each other, the viscous material passes through these through holes, so that the viscous material is easily deformed, and its shear resistance and movement resistance are weakened. It becomes a spring built-in type damper with a weak damping force compared with the case where it does not pass through a through-hole. Conversely, if the through hole of the washer and the through hole of the rotating plate are shifted from each other so that the viscous material does not communicate with these through holes, the viscous material is difficult to deform and its shear resistance and movement resistance are increased. The damper with a built-in spring has a stronger damping force than when the viscous body passes through the through hole. Further, since the guide portion guides the linear motion member in a predetermined linear direction, the linear motion member is reliably guided by a predetermined distance. As described above, the fourth spring built-in type damper not only provides a small spring built-in type damper with a strong damping force, but also changes the damping force (impact absorbing force).
[0181]
Here, the rotating plate is formed with a plurality of through holes having different sizes, and the washer is formed with a plurality of through holes corresponding to any of the plurality of through holes. Makes it possible to obtain a damper with a built-in spring that can be easily changed to several types of damping force, depending on whether the through holes of the washer and the rotating plate are communicated with each other or not. .
[0182]
Further, the guide portion guides the linear motion member by a predetermined distance in the linear direction, and the linear motion member is disposed in the sealed container at a position outside the predetermined distance guided by the guide portion. In the case where the linear motion member is fixed to be freely rotatable, the linear motion member is not guided in the linear direction at a position outside the predetermined distance, and the linear motion member can be rotated.
[0183]
Furthermore, when any one of unvulcanized rubber compound, silicone gel, and silicone grease is used in place of the viscous material, there is almost no fluidity, thereby preventing these from leaking from the sealed container. No seal is required.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an external appearance of a spring built-in damper according to a first embodiment.
2 is an exploded perspective view showing the spring built-in damper in FIG. 1; FIG.
3A is a front view showing the spring built-in damper of FIG. 1, and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG.
4 is a cross-sectional view showing a spring built-in damper in which a rotating member is rotated 90 ° from the state of FIG. 3B.
FIG. 5 is a graph showing a relationship between a rotation angle of a rotating member and a damping force.
6A is a front view showing a spring built-in damper according to the second embodiment, and FIG. 6B is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG.
7 is a cross-sectional view showing a built-in spring damper in which a rotating member is rotated 90 ° from the state of FIG. 6B.
8A is a front view showing a sealed container, and FIG. 8B is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 8A.
9A is a front view showing a rotating member, and FIG. 9B is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 9A.
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a spring built-in damper according to a third embodiment.
11 is a cross-sectional view showing a spring built-in damper in which a rotating member is rotated 90 ° from the state of FIG.
FIG. 12 is a cross-sectional view showing a spring built-in damper according to a fourth embodiment.
FIG. 13 is a cross-sectional view showing a spring built-in damper according to a fifth embodiment.
FIG. 14 is a perspective view showing an external appearance of a spring built-in damper according to a sixth embodiment.
15 is an exploded perspective view showing the spring built-in damper in FIG. 14 in an exploded manner.
16A is a plan view showing the inside of an unloaded spring built-in type damper, and FIG. 16B is a sectional view taken along the line BB in FIG. 16A.
17 (a) is a plan view showing the inside of a spring built-in type damper obtained by winding a
FIG. 18A is a plan view showing the inside of an unloaded spring built-in damper, and FIG. 18B is a sectional view taken along the line BB of FIG.
19A is a plan view showing the inside of a spring built-in damper in which a spiral spring is wound 90 ° from the state of FIG. 18, and FIG. 19B is a sectional view taken along line BB in FIG.
20A is a plan view showing the inside of a spring built-in type damper in which a spiral spring is wound 180 ° from the state of FIG. 18, and FIG. 20B is a sectional view taken along line BB of FIG.
FIG. 21A is a plan view of a sealed container, FIG. 21B is a sectional view taken along line BB in FIG. 21A, and FIG. 21C is a plan view showing a spring fixing plate; (d) is a side view showing the spring fixing plate of (c).
FIG. 22A is a schematic diagram showing a state in which an unvulcanized rubber compound moves when the unwound spiral spring is wound, and FIG. 22B is a unrolled spiral spring being unwound. It is a schematic diagram which shows a mode that an unvulcanized rubber compound moves sometimes.
FIG. 23 is a graph showing the relationship between the angle at which the spiral spring is wound and the damping force, where the vertical axis represents the damping force of the built-in spring damper, and the horizontal axis represents the winding of the outer end of the spiral spring. It represents the angle when
24A is a cross-sectional view showing a spring built-in type damper in which a coil spring is extended, and FIG. 24B is a cross-sectional view showing a spring built-in type damper in which a coil spring is contracted.
25A is a cross-sectional view showing a spring built-in type damper in which a coil spring is extended, and FIG. 25B is a cross-sectional view showing a spring built-in type damper in which a coil spring is contracted.
FIG. 26 is a cross-sectional view showing a spring built-in type damper in which a space in which an unvulcanized rubber compound is accommodated in a sealed container is narrowed.
FIG. 27 is a cross-sectional view showing a spring built-in damper according to a tenth embodiment.
FIG. 28 is a cross-sectional view showing the spring built-in damper in a state in which the linear motion member is farthest from the bottom wall of the sealed container.
FIG. 29 is a cross-sectional view showing a spring built-in damper in a state in which the linear motion member is closest to the bottom wall of the sealed container.
FIG. 30A is a cross-sectional view showing a spring built-in type damper in which a coil spring is extended, and FIG. 30B is a cross-sectional view showing a spring built-in type damper in which a coil spring is contracted.
31A is a plan view showing a washer, FIG. 31B is a plan view showing a rotating plate, and FIG. 31C is a plan view showing a collar of a linear motion member.
[Explanation of symbols]
10, 50, 90, 150, 170, 200, 240, 270, 300, 360, 400 Built-in spring damper
16 Unvulcanized rubber compound
20, 60, 100, 160, 180, 210, 280 Rotating member
24, 64, 322 Bar-shaped part
26 Parallel part
32, 80, 274 coil spring
40, 70, 120, 190, 220, 260, 29, 380, 440 Airtight container
130 disc
140 Torsion coil spring
230 Spiral spring
280, 370, 410 Linear motion member
388 idler spacer
Claims (9)
前記並行部に形成されてその高さ方向に延びる開口に嵌め込まれると共に、前記高さ方向に自在に移動するスライド部材と、
該回転部材の一部がその外部に位置すると共にこの一部を除く他の部分がその内部に位置する、該回転部材が回転自在に固定された密閉容器と、
前記回転部材を所定の回転方向に回転させるように付勢すると共に、前記密閉容器に収容されて前記回転部材の回転に伴って伸縮するばねと、
前記密閉容器に収容されて前記回転部材及び前記ばねを取り囲む粘性体とを備え、
前記ばねは、
その一端部が前記密閉容器の内壁に固定されると共にその他端部が前記スライド部材に固定されて前記中心軸に沿って移動するように前記並行部に固定された、前記棒状部を取り囲むコイルばねからなるものであり、
前記回転部材の回転に伴って前記コイルばねが伸縮してその他端部が前記中心軸に沿って移動することにより前記スライド部材も前記中心軸に沿って移動することを特徴とするばね内蔵型ダンパ。 A rod-shaped portion having a central axis perpendicular to the central portion of the cross section, and a parallel portion extending away from the rod-shaped portion in parallel to the rod-shaped member and rotating together with the rod-shaped portion, and centering on the central axis A rotating member that rotates;
A slide member which is formed in the parallel part and is fitted in an opening extending in the height direction, and freely moves in the height direction;
A sealed container in which a part of the rotating member is located on the outside and the other part except the part is located on the inside, the rotating member being rotatably fixed;
A spring that energizes the rotating member to rotate in a predetermined rotation direction and that is accommodated in the sealed container and expands and contracts with the rotation of the rotating member;
A viscous body housed in the sealed container and surrounding the rotating member and the spring;
The spring is
A coil spring that surrounds the rod-shaped portion, one end of which is fixed to the inner wall of the sealed container and the other end is fixed to the slide member and fixed to the parallel portion so as to move along the central axis. It consists of
The built-in spring-loaded damper, wherein the coil spring expands and contracts with the rotation of the rotating member and the other end moves along the central axis, so that the slide member also moves along the central axis. .
該回転部材の一部がその外部に位置すると共にこの一部を除く他の部分がその内部に位置する、該回転部材が回転自在に固定された密閉容器と、
前記回転部材を所定の回転方向に回転させるように付勢すると共に、前記密閉容器に収容されて前記回転部材の回転に伴って伸縮するばねと、
前記密閉容器に収容されて前記回転部材及び前記ばねを取り囲む粘性体とを備え、
前記回転部材は、棒状部材であり、
前記ばねは、
前記棒状部材の一端部とは反対側の他端部にその一端部が固定されると共にその他端部が前記棒状部材に沿って移動するように前記密閉容器の内壁に固定された、前記棒状部材を取り囲んで該棒状部材を所定の回転方向に回転させるように付勢する捻りコイルばねであり、
前記棒状部材のうち前記捻りコイルばねよりも前記棒状部材の前記一端部の側が貫通した、前記捻りコイルばねの前記他端部に当接することにより該捻りコイルばねが前記棒状部材の長手方向に伸びることを防止する防止板と、
該防止板のうち前記捻りコイルばねの前記他端部が当接している部分とは反対側の部分に固定された、前記密閉容器若しくはその蓋に押し付けられることにより前記粘性体が前記密閉容器から漏れ出ることを防止する皿ばねとを備えたことを特徴とするばね内蔵型ダンパ。A rotating member that rotates about a predetermined central axis;
A sealed container in which a part of the rotating member is located on the outside and the other part except the part is located on the inside, the rotating member being rotatably fixed;
A spring that energizes the rotating member to rotate in a predetermined rotation direction and that is accommodated in the sealed container and expands and contracts with the rotation of the rotating member;
A viscous body housed in the sealed container and surrounding the rotating member and the spring;
The rotating member is a rod-shaped member,
The spring is
The rod-shaped member, which is fixed to the inner wall of the sealed container so that one end is fixed to the other end opposite to the one end of the rod-shaped member and the other end moves along the rod-shaped member. A torsion coil spring that urges the rod-shaped member to rotate in a predetermined rotation direction.
The torsion coil spring extends in the longitudinal direction of the rod-shaped member by coming into contact with the other end portion of the torsion coil spring through which the one end side of the rod-shaped member penetrates from the torsion coil spring of the rod-shaped member. Prevention plate to prevent that,
The viscous body is removed from the hermetic container by being pressed against the hermetic container or its lid, which is fixed to the part of the prevention plate opposite to the part where the other end of the torsion coil spring abuts. spring built damper, characterized in that a disc spring to prevent leaks.
前記捻りコイルばねの外周面に近接してこの外周面を取り囲んだ取囲部が形成されたものであることを特徴とする請求項2に記載のばね内蔵型ダンパ。The rod-shaped member is
The damper with a built-in spring according to claim 2, wherein an encircling portion surrounding the outer circumferential surface is formed in the vicinity of the outer circumferential surface of the torsion coil spring.
前記密閉容器の内壁面に近接して広がる近接部が形成されたものであることを特徴とする請求項2又は3に記載のばね内蔵型ダンパ。The rod-shaped member is
The spring built-in type damper according to claim 2 or 3, wherein a proximity portion that extends in proximity to an inner wall surface of the sealed container is formed.
該回転部材の一部がその外部に位置すると共にこの一部を除く他の部分がその内部に位置する、該回転部材が回転自在に固定された密閉容器と、
前記回転部材を所定の回転方向に回転させるように付勢すると共に、前記密閉容器に収容されて前記回転部材の回転に伴って伸縮する、帯状材が渦巻状に巻かれた渦巻ばねと、
前記密閉容器に収容されて前記回転部材及び前記ばねを取り囲む粘性体と、
その長手方向一端部が前記渦巻ばねの外端部及び前記円板状部材双方に回動自在に固定 されて前記渦巻ばねの外端部の移動に伴って移動すると共に、前記中心軸に並行に延びる突起がその長手方向他端部に形成された固定板とを備え、
前記回転部材は、
前記渦巻ばねの中心部に直交する軸が前記中心軸に一致する円板状部材であり、
前記密閉容器は、
前記渦巻ばねの中心部が固定されると共に、前記渦巻ばねが解かれるに伴って前記渦巻ばねの外端部における接線と前記固定板との角度が変るように前記突起が嵌まり込んで移動する溝が形成されたものであることを特徴とするばね内蔵型ダンパ。 A rotating member that rotates about a predetermined central axis;
A sealed container in which a part of the rotating member is located on the outside and the other part except the part is located on the inside, the rotating member being rotatably fixed;
A spiral spring in which a belt-like material is wound in a spiral shape, energizing the rotary member to rotate in a predetermined rotation direction, and expanding and contracting with the rotation of the rotary member while being accommodated in the sealed container;
A viscous body housed in the sealed container and surrounding the rotating member and the spring;
One end portion in the longitudinal direction is rotatably fixed to both the outer end portion of the spiral spring and the disc-shaped member , and moves along with the movement of the outer end portion of the spiral spring, and in parallel with the central axis. The extending projection includes a fixing plate formed at the other end in the longitudinal direction,
The rotating member is
An axis perpendicular to the center of the spiral spring is a disk-shaped member that coincides with the central axis;
The sealed container is
The central part of the spiral spring is fixed, and the protrusion is fitted and moved so that the angle between the tangent at the outer end of the spiral spring and the fixing plate changes as the spiral spring is unwound. A damper with a built-in spring, characterized in that a groove is formed .
該直線運動部材が前記直線方向に移動自在に固定された密閉容器と、
前記直線運動部材をその長手方向一端部に向けて付勢する、前記密閉容器に収容されたコイルばねと、
前記密閉空間に密閉されて前記コイルばねを取り囲む粘性体とを備え、
前記直線運動部材は、前記密閉容器の内部空間のうち粘性体が収容された空間を広狭するように伸縮するものであることを特徴とするばね内蔵型ダンパ。A rod-like linear motion member that linearly moves in a predetermined linear direction;
A sealed container in which the linear motion member is fixed to be movable in the linear direction;
A coil spring housed in the hermetic container for biasing the linear motion member toward one longitudinal end thereof;
A viscous body that is sealed in the sealed space and surrounds the coil spring,
The linear motion member is a damper with a built-in spring , wherein the linear motion member expands and contracts so as to widen or narrow a space in which the viscous material is accommodated in the internal space of the sealed container .
該直線運動部材のうち前記密閉容器に収容されている部分が2分割されたものであり、この2分割された部分が互いに螺合することにより伸縮するものであることを特徴とする請求項6に記載のばね内蔵型ダンパ。The linear motion member is:
The portion accommodated in the sealed container of the linear motion member is divided into two parts, and the two divided parts are expanded and contracted by screwing together. The spring built-in type damper described in 2.
前記2分割された部分のうちの一方を、この一方とは異なる他方に向けて付勢するものであり、
前記他方を、前記一方に向けて付勢する逆付勢コイルばねを備えたことを特徴とする請求項7に記載のばね内蔵型ダンパ。The coil spring is
One of the two divided parts is urged toward the other different from the one,
8. The spring built-in damper according to claim 7, further comprising a reverse biasing coil spring that biases the other side toward the one side.
未加硫ゴムコンパウンド、シリコンゲル、及びシリコングリースのうちのいずれかが前記密閉容器に収容されていることを特徴とする請求項1から8までのうちのいずれか一項に記載のばね内蔵型ダンパ。Instead of the viscous body,
The spring built-in type according to any one of claims 1 to 8, wherein any one of an unvulcanized rubber compound, silicon gel, and silicon grease is accommodated in the sealed container. damper.
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