JP5066493B2 - ダンパ装置 - Google Patents

Description

本発明は、ダンパ装置に関し、特に、車両等の収納部を開閉する開閉体の開放速度の制御用に用いて好適なダンパ装置に関する。

車両等において、収納部を開閉する開閉体の開放速度を制御するためにダンパ装置を用いたものがあり、この種のダンパ装置に関しても種々の提案がなされている。この種のダンパ装置として、例えば、シリンダ、ピストン、線状材およびスプリングから構成されて、スプリングによる反力と、シリンダおよびピストンからなるダンパのダンピング力とにより、開閉体の開閉速度を制御するものがある（例えば、特許文献１参照）。
実開平６−６７７７０号公報

しかし、スプリングは、初期形状（力を加えていない状態）からの形状変化が大きくなるほど、初期形状に戻ろうとする力つまりスプリング反力は大きくなる。上記したダンパ装置においては、ピストンがスプリングの収縮方向に移動するほど、スプリング反力が増大するようになっている。つまり、開閉体が開放初期位置にあるときのスプリング反力よりも、開放終端位置（全開位置）にあるときのスプリング反力が増大するため、開放初期に開閉体が急激に開放される等、良好な操作性を得ることができない。

逆に、開閉体の開放初期位置でのスプリング反力を満足させようと、スプリング反力を大きく設定した場合には、開放終端位置でのスプリング反力が過大となり、開閉体が開くにしたがって開放速度が遅くなったり、開閉体の開状態での姿勢維持が困難だったり等の不具合が考えられる。

このように開閉体の開放初期位置と開放終端位置とで開放速度が異なると、乗員の操作時に不具合が起きたり、開閉体の操作性を満足できなかったり等、種々の問題を生じる可能性があった。

したがって、本発明は、ピストンの各移動位置毎の移動速度を調整することが簡単な構成によって可能となるダンパ装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、一端側に底部（例えば実施形態における底部３６）が形成され他端側に開口部（例えば実施形態における開口部３７）が形成された有底筒状のシリンダ（例えば実施形態におけるシリンダ３１）と、該シリンダの内面に摺接して前記底部と前記開口部との間で軸方向移動可能なピストン（例えば実施形態におけるピストン４０）と、該ピストンに一端側が固定され他端側が前記シリンダの前記開口部から前記シリンダ外に突出するピストンロッド（例えば実施形態におけるピストンロッド３２）と、前記ピストンの前記底部と前記開口部との間での移動速度を制御する速度制御手段（例えば実施形態における速度制御機構５５）と、を備えたダンパ装置（例えば実施形態におけるダンパ装置３０）であって、前記速度制御手段は、前記シリンダの内外を貫通するよう形成され前記ピストンの軸方向位置によって前記底部と前記ピストンとの間の底部側室（例えば実施形態における底部側室４４）と前記シリンダの外部とを連通させる総連通面積が変化するオリフィス部（例えば実施形態におけるオリフィス部５０）と、前記ピストンと前記開口部との間の開口部側室（例えば実施形態における開口部側室４２）に配設されて前記ピストンを前記底部側へと常時付勢するとともに前記ピストンの前記開口部側への移動により収縮して付勢力を増大させる付勢部材（例えば実施形態におけるコイルスプリング４３）とを備え、前記付勢部材の付勢力の増大にともなって前記オリフィス部による前記ピストンの移動抵抗が低下するように設定されていることを特徴としている。

請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記オリフィス部は、前記底部に設けられた主オリフィス（例えば実施形態における主オリフィス５１）と、前記シリンダの周壁部（例えば実施形態における周壁部３５）に設けられた副オリフィス（例えば実施形態における副オリフィス５２）と、を有し、前記ピストンの前記底部から前記開口部に向けた移動によって、前記ピストンが前記副オリフィスの連通面積を増大させることを特徴としている。

請求項３に係る発明は、請求項２に係る発明において、前記副オリフィスは、前記ピストンの移動方向に沿って所定間隔をもって開けられた複数の小孔（例えば実施形態における小孔５３）であり、前記ピストンが、前記開口部側への移動によって、前記小孔を越えて前記オリフィス部の総連通面積を段階的に増大させることを特徴としている。

請求項４に係る発明は、請求項２に係る発明において、前記副オリフィスは、前記ピストンの移動方向に沿って開けられた長尺状のスリット（例えば実施形態における副オリフィス６０）であり、前記ピストンが、前記開口部側への移動によって、前記スリット上を移動して前記オリフィス部の総連通面積を連続的に増大させることを特徴としている。

請求項５に係る発明は、請求項１乃至４のいずれか一項に係る発明において、車両の収納部（例えば実施形態におけるグローブボックス２０）を開閉する開閉体（例えば実施形態におけるリッド２２）の開放速度を制御することを特徴としている。

請求項１に係る発明によれば、速度制御手段のオリフィス部が、ピストンの軸方向位置によってシリンダの底部とピストンとの間の底部側室とシリンダの外部とを連通させる総連通面積を変化させることによって、ピストンの移動速度を調整することになるため、ピストンの各移動位置毎の移動速度の調整が簡単な構成によって可能となる。
また、ピストンとシリンダ開口部との間の開口部側室に配設されてピストンを底部側へと常時付勢する付勢部材に対し、その付勢力の増大にともなってオリフィス部によるピストンの移動抵抗が低下するように設定されているため、略一定の制御力を発生させることができ、ピストンの移動速度を略一定にすること等が可能となる。

請求項２に係る発明によれば、オリフィス部がシリンダの底部に主オリフィスを有しているため、底部側室が密室になることがなく、ピストンの移動範囲の全体においてピストンの移動動作を妨げることがない。また、オリフィス部が、シリンダの周壁部に副オリフィスを有し、この副オリフィスがピストンのシリンダ底部からシリンダ開口部に向けた移動によって連通面積を増大させることになるため、ピストンのシリンダ底部からシリンダ開口部に向けた移動に伴って底部側室への空気の導入面積が増大し、ピストンの空気による移動抵抗を低下させることで移動速度を調整できる。

請求項３に係る発明によれば、副オリフィスが、ピストンの移動方向に沿って所定間隔をもって開けられた複数の小孔であり、ピストンが、シリンダ開口部側への移動によって、小孔を越えてオリフィス部の総連通面積を段階的に増大させるものであるため、小孔の開口面積、数および配置のいずれかを適宜設定することで、高い自由度で速度制御を行うことができる。

請求項４に係る発明によれば、副オリフィスが、ピストンの移動方向に沿って開けられた長尺状のスリットであり、ピストンが、シリンダ開口部側への移動によって、スリット上を移動してオリフィス部の総連通面積を連続的に増大させるものであるため、連続的にピストンの速度制御を行うことができる。

請求項５に係る発明によれば、車両の収納部を開閉する開閉体の開放速度を制御するため、開閉体の各位置毎の開速度の調整が簡単な構成によって可能となる。

本発明の第１実施形態のダンパ装置を図１〜図８を参照して以下に説明する。なお、以下の説明における前後左右は車両を基準とした前後左右である。

図１は、車両の車室内に配置されるインストルメントパネル１１を示すもので、インストルメントパネル１１には、上面の右側に、運転者に向けて車速等の表示を行うメータ１２が設けられている。

インストルメントパネル１１の左右方向の中間部には、ＡＶユニット１３が設けられており、その後側に収納トレイ１４が設けられている。また、収納トレイ１４のさらに後側には、エアコン操作ユニット１５およびシフトレバー１６が並設されている。さらに、インストルメントパネル１１の右側には、ステアリングホイール１７が設けられている。

インストルメントパネル１１の正面には、その左右方向の中間部の下部側にフロアまで延出するコンソールボックス１８が設けられている。また、インストルメントパネル１１の正面の左右方向の左側には、グローブボックス（収納部）２０が設けられている。

グローブボックス２０は、インストルメントパネル１１に固定される図２に示すボックス本体２１と、このボックス本体２１の後方（乗員側）に開口する図示略の開口部を開閉するリッド（開閉体）２２とを有している。リッド２２は、下端縁部に左右方向に沿って設けられた回動軸２４を中心に回動する。ここで、リッド２２は、図示略のロック機構により、閉状態でボックス本体２１に対しロックされることになり、この状態から図１に示す上面に設けられたプッシュ式のボタン２５が下方に押し下げられることでロック機構のロックが解除されると、自重により全開位置まで後方（乗員側）かつ下方に開作動することになる。また、リッド２２は、開状態から乗員により押し上げられることで閉状態となるとロック機構によって自動的にボックス本体２１にロックされる。

そして、グローブボックス２０の側部には、ボックス本体２１に対するリッド２２の開放速度を制御する第１実施形態のダンパ装置３０が設けられている。このダンパ装置３０は、有底筒状のシリンダ３１と、シリンダ３１の開口側から突出するピストンロッド３２とを有しており、シリンダ３１の底側の連結部３１ａがボックス本体２１に回動可能に連結され、ピストンロッド３２の突出先端側の連結部３２ａがリッド２２に回動可能に連結されている。リッド２２が閉じられた状態でピストンロッド３２はシリンダ３１内に最も入り込み、リッド２２が全開された状態でピストンロッド３２はシリンダ３１から最も突出する。

ダンパ装置３０は、図３および図４に示すように、円筒状の周壁部３５と周壁部３５の軸方向の一端側を閉塞する底部３６とを有し周壁部３５の他端側が開口部３７とされた有底円筒状の上記したシリンダ３１と、このシリンダ３１の周壁部３５の内面に摺接して底部３６と開口部３７との間でシリンダ軸方向に移動可能なピストン４０と、ピストン４０に一端側が固定されシリンダ軸方向に沿って延在し他端側がシリンダ３１の開口部３７からシリンダ外に突出する上記したピストンロッド３２と、シリンダ３１の開口部３７側に固定されるキャップ４１と、シリンダ３１内のピストン４０と開口部３７との間の開口部側室４２に配設されキャップ４１とピストン４０との間に介装されてピストン４０をシリンダ３１の底部３６側へと常時付勢するコイルスプリング（付勢部材）４３とを有している。コイルスプリング４３は、ピストン４０の開口部３７側への移動により収縮して付勢力を増大させる。

シリンダ３１には、内外を貫通するよう形成されて、リッド２２の開作動によりシリンダ３１内を移動するピストン４０の軸方向位置によって、底部３６とピストン４０との間の底部側室４４とシリンダ３１の外部とを連通させる総連通面積が変化するオリフィス部５０が形成されている。

このオリフィス部５０は、シリンダ３１の底部３６をシリンダ軸方向に貫通する主オリフィス５１と、シリンダ３１の周壁部３５をシリンダ径方向に貫通する副オリフィス５２とを有しており、副オリフィス５２は、シリンダ３１の軸方向つまりピストン４０の移動方向に沿って所定間隔をもって開けられた複数の小孔５３からなっている。

ここで、シリンダ３１の底部３６に設けられた主オリフィス５１は、ピストン４０の位置にかかわらず常に底部側室４４をシリンダ３１の外部に連通させることになる。他方、副オリフィス５２は、リッド２２が閉じられ、ピストン４０が最もシリンダ３１の底部３６側に位置する状態では、すべての小孔５３が底部側室４４に開口しない状態となる。そして、リッド２２の開作動によりピストン４０が開口部３７側へ移動すると、ピストン４０が一つずつ小孔５３を越えて小孔５３を順次一つずつ底部側室４４に開口させることになり、その結果、オリフィス部５０の総連通面積が所定ストローク毎に段階的に増大することになる。つまり、リッド２２の開作動に伴う底部３６から開口部３７に向けた移動によってピストン４０が副オリフィス５２の連通面積を一つの小孔５３分ずつ段階的に増大させることになる。そして、リッド２２が全開位置となりピストン４０が開口部３７側に最も移動した位置にあるとき、すべての小孔５３が底部側室４４に開口する状態となる。

これにより、リッド２２の開放時（ダンパ装置３０の伸長時）に、ピストン４０が開口部３７側に移動して底部側室４４を拡大することにより発生する、底部側室４４内空気によるピストン４０の移動抵抗つまりオリフィス部５０により決まる抵抗が、図５に示すように、徐々に段階的に低下することになる。これに対して、リッド２２の開放時に、コイルスプリング４３によるピストン４０の移動抵抗は、図６に示すように、開放量が拡大するほど大きくなる。そして、主オリフィス５１の大きさ、副オリフィス５２の位置および大きさは、オリフィス部５０およびコイルスプリング４３の特性を合わせたときに、図７に示すように、ピストン４０の位置によらず略一定のピストン４０の移動抵抗（ダンパ装置３０の制御力）を発生させることができるように設定されている。なお、開口部側室４２は常に大きな連通量で大気開放されており、開口部側室４２の縮小時に開口部側室４２内の空気はピストン４０に対して抵抗とはならない。

ここで、上記したオリフィス部５０およびコイルスプリング４３によって、ピストン４０のシリンダ３１内の底部３６と開口部３７との間での移動速度が制御されることになり、これらオリフィス部５０およびコイルスプリング４３が速度制御機構（速度制御手段）５５を構成する。

以上に述べた第１実施形態のダンパ装置３０によれば、速度制御機構５５のオリフィス部５０が、ピストン４０の軸方向位置によってシリンダ３１内の底部側室４４とシリンダ３１の外部とを連通させる総連通面積を変化させることによって、ピストン４０の移動速度を調整することになるため、ピストン４０の各移動位置毎の移動速度の調整が簡単な構成によって可能となる。

また、オリフィス部５０がシリンダ３１の底部３６に主オリフィス５１を有しているため、底部側室４４が密室になることがなく、ピストン４０の移動範囲の全体においてピストン４０の移動動作を妨げることがない。

また、オリフィス部５０が、シリンダ３１の周壁部３５に副オリフィス５２を有し、この副オリフィス５２がピストン４０のシリンダ底部３６からシリンダ開口部３７に向けた移動によって連通面積を増大させることになるため、ピストン４０のシリンダ底部３６からシリンダ開口部３７に向けた移動に伴って底部側室４４への空気の導入面積が増大し、ピストン４０の空気による移動抵抗を低下させることで移動速度を調整できる。

また、副オリフィス５２が、ピストン４０の移動方向に沿って所定間隔をもって開けられた複数の小孔５３であり、ピストン４０が、シリンダ開口部３７側への移動によって、小孔５３を越えてオリフィス部５０の総連通面積を段階的に増大させるものであるため、小孔５３の開口面積、数および配置のいずれかを適宜設定することで、高い自由度で速度制御を行うことができる。例えば、主オリフィス５１のみが底部側室４４内に開口する開作動初期の揺動範囲では、ボタン２５を操作した指を開作動するリッド２２から良好に離すことが可能となる遅い速度でリッド２２が開作動するように設定し、主オリフィス５１と一つの小孔５３とが底部側室４４内に開口する開作動中前期の揺動範囲と、主オリフィス５１と二つの小孔５３とが底部側室４４内に開口する開作動中後期の揺動範囲と、主オリフィス５１と三つの小孔５３とが底部側室４４内に開口する開作動終期の揺動範囲とについては、それぞれ商品性を考慮した速度でリッド２２が開作動するように設定できる。また、小孔５３は同径のものをシリンダ軸方向に等間隔で配置したり、同径のものをシリンダ軸方向に不等間隔で配置したり、異径のものをシリンダ軸方向に等間隔で配置したり、異径のものをシリンダ軸方向に不等間隔で配置したりできる。さらに、図８に示すように、シリンダ３１に主オリフィス５１および小孔５３をそれぞれ複数形成しておき、リッド２２の重量や仕様等に応じてテープ５７で適宜の主オリフィス５１および小孔５３を閉塞して小孔５３の位置および連通面積等を調整するようにしても良い。

また、ピストン４０とシリンダ開口部３７との間の開口部側室４２に配設されてピストン４０を底部３６側へと常時付勢するコイルスプリング４３に対し、その付勢力の増大にともなってオリフィス部５０によるピストン４０の移動抵抗が低下するように副オリフィス５２の小孔５３の位置が設定されているため、略一定の制御力を発生させることができ、ピストン４０の移動速度を略一定にすることができる。

また、車両のグローブボックス２０を開閉するリッド２２の開放速度を制御するため、リッド２２の各位置毎の開速度の調整が簡単な構成によって可能となる。

次に、本発明の第２実施形態のダンパ装置を主に図９〜図１２を参照して第１実施形態との相違部分を中心に以下に説明する。なお、第１実施形態と同様の部分には同一の符号を付しその説明は略す。

第２実施形態のダンパ装置３０は、オリフィス部５０が、第１実施形態と同様、シリンダ３１の底部３６をシリンダ軸方向に貫通する主オリフィス５１と、シリンダ３１の周壁部３５をシリンダ径方向に貫通する副オリフィス６０とを有しているが、図９および図１０に示すように、副オリフィス６０は、シリンダ３１の周壁部３５を径方向に貫通し、シリンダ軸方向つまりピストン４０の移動方向に沿って延在するように開けられた長尺状のスリットとされている。

このスリットからなる副オリフィス６０は、リッド２２が閉じられ、ピストン４０が最もシリンダ３１の底部３６側に位置する状態では、底部側室４４に開口しない状態となる。そして、リッド２２の開作動によりピストン４０が開口部３７側へ移動すると、ピストン４０が徐々に副オリフィス６０を底部側室４４に開口させることになり、その結果、オリフィス部５０の総連通面積がピストン４０のストローク増大に応じて連続的に増大することになる。つまり、リッド２２の開作動に伴う底部３６から開口部３７に向けた移動によってピストン４０が副オリフィス６０上を移動してその連通面積を連続的に増大させることになる。そして、リッド２２が全開位置となりピストン４０が開口部３７側に最も移動した位置にあるとき、スリットからなる副オリフィス６０が全長にわたって底部側室４４に開口する状態となる。

これにより、リッド２２の開放時（ダンパ装置３０の伸長時）に、ピストン４０が開口部３７側に移動して底部側室４４を拡大することにより発生する、底部側室４４内空気によるピストン４０の移動抵抗つまりオリフィス部５０により決まる抵抗が、図１１に示すように、連続的に低下することになる。これに対して、リッド２２の開放時に、コイルスプリング４３によるピストン４０の抵抗は、図６に示すように、開放量が拡大するほど抵抗が大きくなる。そして、副オリフィス６０の位置および幅は、これらの特性を合わせたときに、図１２に示すように、ピストン４０の位置によらず略一定のピストン４０の移動抵抗（ダンパ装置３０の制御力）を発生させることができるように設定されている。

以上に述べた第２実施形態のダンパ装置３０によれば、第１実施形態と同様の効果を奏することができ、その上で、副オリフィス６０が、ピストン４０の移動方向に沿って開けられた長尺状のスリットであり、ピストン４０が、シリンダ開口部３７側への移動によって、副オリフィス６０上を移動してオリフィス部５０の総連通面積を連続的に増大させるものであるため、連続的にピストン４０の速度制御を行うことができる。

本発明の第１実施形態のダンパ装置が適用された車両のインストルメントパネルを示す斜視図である。 本発明の第１実施形態のダンパ装置が適用されたグローブボックスの斜視図である。 本発明の第１実施形態のダンパ装置を示す断面図である。 本発明の第１実施形態のダンパ装置を示す斜視図である。 本発明の第１実施形態のダンパ装置におけるオリフィス部の特性を示す特性線図である。 本発明の第１実施形態のダンパ装置におけるコイルスプリングの特性を示す特性線図である。 本発明の第１実施形態のダンパ装置の特性を示す特性線図である。 本発明の第１実施形態のダンパ装置の変形例を示す斜視図である。 本発明の第２実施形態のダンパ装置を示す断面図である。 本発明の第２実施形態のダンパ装置を示す斜視図である。 本発明の第２実施形態のダンパ装置におけるオリフィス部の特性を示す特性線図である。 本発明の第２実施形態のダンパ装置の特性を示す特性線図である。

符号の説明

２０ グローブボックス（収納部）
２２ リッド（開閉体）
３０ ダンパ装置
３１ シリンダ
３５ 周壁部
３６ 底部
３７ 開口部
４０ ピストン
４２ 開口部側室
４３ コイルスプリング（付勢部材）
４４ 底部側室
５０ オリフィス部
５１ 主オリフィス
５２ 副オリフィス
５３ 小孔
５５ 速度制御機構（速度制御手段）
６０ 副オリフィス（スリット）

Claims (5)

1. 一端側に底部が形成され他端側に開口部が形成された有底筒状のシリンダと、
   該シリンダの内面に摺接して前記底部と前記開口部との間で軸方向移動可能なピストンと、
   該ピストンに一端側が固定され他端側が前記シリンダの前記開口部から前記シリンダ外に突出するピストンロッドと、
   前記ピストンの前記底部と前記開口部との間での移動速度を制御する速度制御手段と、を備えたダンパ装置であって、
   前記速度制御手段は、前記シリンダの内外を貫通するよう形成され前記ピストンの軸方向位置によって前記底部と前記ピストンとの間の底部側室と前記シリンダの外部とを連通させる総連通面積が変化するオリフィス部と、前記ピストンと前記開口部との間の開口部側室に配設されて前記ピストンを前記底部側へと常時付勢するとともに前記ピストンの前記開口部側への移動により収縮して付勢力を増大させる付勢部材とを備え、前記付勢部材の付勢力の増大にともなって前記オリフィス部による前記ピストンの移動抵抗が低下するように設定されていることを特徴とするダンパ装置。
2. 前記オリフィス部は、前記底部に設けられた主オリフィスと、前記シリンダの周壁部に設けられた副オリフィスと、を有し、前記ピストンの前記底部から前記開口部に向けた移動によって、前記ピストンが前記副オリフィスの連通面積を増大させることを特徴とする請求項１に記載のダンパ装置。
3. 前記副オリフィスは、前記ピストンの移動方向に沿って所定間隔をもって開けられた複数の小孔であり、前記ピストンが、前記開口部側への移動によって、前記小孔を越えて前記オリフィス部の総連通面積を段階的に増大させることを特徴とする請求項２に記載のダンパ装置。
4. 前記副オリフィスは、前記ピストンの移動方向に沿って開けられた長尺状のスリットであり、前記ピストンが、前記開口部側への移動によって、前記スリット上を移動して前記オリフィス部の総連通面積を連続的に増大させることを特徴とする請求項２に記載のダンパ装置。
5. 車両の収納部を開閉する開閉体の開放速度を制御する請求項１乃至４のいずれか一項に記載のダンパ装置。

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