JP6190526B2 - 緩衝装置 - Google Patents

Description

本発明は、所定の部材の間で緩衝する緩衝装置に関する。

自動車には箱と蓋により構成されるグローブボックスが設けられる。グローブボックスの箱の縁には緩衝装置が設けられ、グローブボックスの蓋を閉じる際に蓋に当接して弾性力により蓋と箱の衝突を和らげる機能を有する。

特許文献１に開示される緩衝装置は、グローブボックスの箱の縁に取り付けられるケース部材と、ケース部材に収容されるピン部材と、ピン部材を付勢するばね部材とを備える。この緩衝装置は、グローブボックスの蓋を閉じる際、ピン部材に当接した蓋をばね部材で付勢して蓋と箱の衝突を和らげる。

国際公開第２０１４／０２４３５３号パンフレット

特許文献１に開示の技術では、ピン部材の移動量に応じてばね部材が撓み、その撓み量に応じて付勢力を発生させる。この緩衝装置において、ピン部材の移動量に応じた付勢力をいっそう増加させるためにばね部材を大きくすると、緩衝装置全体が大型化する。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、緩衝装置を大型化することなく、ピン部材の移動量に応じた付勢力を高めた緩衝装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の緩衝装置は、筒状のケース部材と、ケース部材にスライド可能に挿入されたピン部材と、を備える。ケース部材の端部は、ピン部材が挿通される挿通孔を形成する孔形成部と、孔形成部を拡大変形可能なスリットと、を有する。ピン部材の外周面および孔形成部の内周面の少なくとも一方に、軸方向に対して傾斜するテーパ部が形成され、ピン部材がケース部材の内側から挿通孔に押し込まれる方向に移動して、ピン部材の外周面および孔形成部の内周面がテーパ部を介して摺動することで、挿通孔が押し広げられる。

本発明によれば、緩衝装置を大型化することなく、ピン部材の移動量に応じた付勢力を高めた緩衝装置を提供できる。

実施形態に係る緩衝装置の分解図である。 緩衝装置の正面図である。 緩衝装置の動作を説明するための図である。 緩衝装置においてピン部材の移動量と荷重の関係を説明するための図である。 第１変形例の緩衝装置を説明するための図である。 第２変形例の緩衝装置を説明するための図である。 第３変形例の緩衝装置を説明するための図である。 他の変形例のケース部材を説明するための図である。

図１は、実施形態に係る緩衝装置１０の分解図である。図２は、緩衝装置１０の正面図である。ここで各図面に示される同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。緩衝装置１０は、取付部材に取り付けられて、所定の部材と取付部材との衝突を和らげたり、取付部材から離れる方向に動く所定の部材の動きを減衰するために用いられる。例えば、緩衝装置１０はグローブボックスの箱に取り付けられ、グローブボックスの蓋を閉じる途中で、蓋の接触面に当接して箱と蓋との衝突を抑える。また、緩衝装置１０は、開き方向に付勢しており、蓋のロックを解除すると蓋の開き動作を補助する。

グローブボックスの箱の開口縁に取付孔が形成され、その取付孔に緩衝装置１０が取り付けられる。また、グローブボックスの蓋を閉じた場合に蓋の縁の接触面に当接して蓋を開き方向に付勢する付勢手段として機能する。グローブボックスの箱は、車体に固定される取付部材であり、蓋は、箱の開口を開閉可能な開閉体であって被緩衝部材である。グローブボックスの箱は、インストルメントパネルと一体であってよい。

緩衝装置１０は、コイル状の巻ばね４０と、巻ばね４０に挿入されるピン部材２０と、巻ばね４０を収容するケース部材５０とを含んで構成され、これらの部材により組み立てられて１ユニット化されている。

ピン部材２０は、本体部５２にスライド可能に挿入される。ピン部材２０は、被緩衝部材に当接可能な頭部２２と、頭部２２に連結し、先端に抜け止め部２８が形成された棒状の軸部２４と、軸部２４の頭部２２側にフランジ状に形成されたばね受け部２６とを有する。

頭部２２はゴム材で形成され、プラスチック材で形成されたピン部材２０の本体と別体である。頭部２２は結合部３０によりピン部材２０の本体に結合する。軸部２４は、抜け止め部２８を有する小径部２４ａと、外周面が大径部２４ｃから小径部２４ａに向かって縮径するテーパ部２４ｂと、ばね受け部２６を有する大径部２４ｃとを有する。大径部２４ｃは、小径部２４ａより大径である。抜け止め部２８は、小径部２４ａの先端が径方向に膨出するように形成される。小径部２４ａおよび大径部２４ｃの外径は一定であるが、テーパ部２４ｂは軸方向に沿って傾斜する。

ケース部材５０は、有底筒状に形成され、円筒状の本体部５２と、本体部５２の一端に形成された開口部５６およびフランジ部５４と、本体部５２の他端に形成された底部６４と、本体部５２の外周面に形成された複数の係止部６０とを有する。ケース部材５０は、径方向外向きに突出する係止部６０により取付孔の縁に固定される。

本体部５２および底部６４は、本体部５２の中途から底部６４に渡って軸方向に沿って切り欠くように形成されたスリット５８により二股状に形成される。スリット５８は、底部６４の挿通孔６６に繋がり、底部６４および本体部５２の一部を２つに分離して一対の脚片５２ａを形成する。

底部６４は、ピン部材２０が挿通される挿通孔６６を形成する孔形成部６５と、ケース部材５０の内側に突出する凸部６２と、を有する。自由状態において孔形成部６５の内径は、小径部２４ａの外径と略同一であってよい。孔形成部６５が自由状態であるとは、一対の脚片５２ａが拡開していない状態をいう。孔形成部６５が自由状態で拡径してなければ、軸部２４の小径部２４ａをほぼ隙間無く保持する。

凸部６２は、底部６４の内面から軸方向内向きに突出するように形成される。凸部６２の内周面と孔形成部６５の内周面は段差なく、平坦に連なっている。凸部６２は、断面が半円弧状に形成される。一対の凸部６２は、一対の脚片５２ａのそれぞれに半円筒形状に形成されて、全体として円筒形状を画成する。

巻ばね４０は、軸部２４を囲んでケース部材５０に収容され、第１端部４２がピン部材２０のばね受け部２６に当接し、第２端部４４がケース部材５０の底部６４に当接する。巻ばね４０は、ピン部材２０の頭部２２が開口部５６から張り出すように、ピン部材２０を開口部５６から出る方向に付勢する。図２に示すように、巻ばね４０に付勢されたピン部材２０は、抜け止め部２８が底部６４の表側の縁に引っ掛かることで、抜け止めされる。

図３は、緩衝装置１０の動作を説明するための図である。図３（ａ）〜図３（ｃ）は、中心軸を通る緩衝装置１０の断面図であり、ピン部材２０が押し込まれて退行する状態を順に示す。図３（ａ）では、取付部材１２の取付孔１２ａに固定された状態を示す。

図３（ａ）に示すように取付孔１２ａの縁をフランジ部５４の裏面と複数の係止部６０で挟むことで緩衝装置１０が取付部材１２に取り付けられる。係止部６０は、係止部６０の両側を他の本体部５２の部分より薄肉に形成することで、径方向内向きに撓み可能に形成され、取付時の緩衝装置１０を取付孔１２ａに挿入する際に撓む。

緩衝装置１０を取付部材１２の取付孔１２ａに押し込めば、係止部６０が撓んで取り付けられるため、取付作業が容易である。係止部６０は薄肉部分により自由端なく一体に本体部５２に形成されているため、係止部６０が内側に過剰に撓んで巻ばね４０などに引っかかることを避けることができる。

抜け止め部２８は、孔形成部６５の縁に引っ掛かり、保持される。孔形成部６５は自由状態において抜け止め部２８より小径に形成される。ピン部材２０の抜け止めをケース部材５０の底部６４に配置することで、ピン部材２０の抜け止めをケース部材５０の側面に配置する場合と比べて、ケース部材５０の外径を小さくすることができる。このように棒状の軸部２４、軸部２４を囲む巻ばね４０、巻ばね４０を囲むケース部材５０というシンプルな形状であるため、緩衝装置１０の本体部５２の外径を小さくすることができ、緩衝装置１０を小型化できる。

底部６４の挿通孔６６はスリット５８により拡大変形可能である。ピン部材２０をケース部材５０に組み付ける際に、ピン部材２０の軸部２４を挿通孔６６に押し込む。このとき、抜け止め部２８が挿通孔６６より大径であるため、複数の脚片５２ａが押し広げられて拡開する。複数の脚片５２ａが拡開すると、脚片５２ａの先端にある挿通孔６６が拡大変形する。抜け止め部２８が挿通孔６６を通過すると脚片５２ａが閉じ、挿通孔６６が縮径して元に戻る。このように、ピン部材２０を挿通孔６６に押し込むだけで容易に組み付けることができる。

図３（ａ）に示すように、巻ばね４０はケース部材５０に収容されており、ピン部材２０は軸部２４がケース部材５０に収容され、頭部２２が外部へ張り出している。巻ばね４０の第２端部４４は底部６４の内面に当接する。これにより、ばね長を十分に確保することができる。

巻ばね４０の第２端部４４は、一対の凸部６２の外側で取り囲むように配置され、凸部６２の外周面６２ａと本体部５２の内周面との間に配置される。巻ばね４０の第２端部４４に凸部６２が挿入されている。これにより、巻ばね４０の径方向のずれを抑えることができる。

図３（ｂ）に示すように、グローブボックスの蓋を閉じる際に、蓋が頭部２２に当接して、ピン部材２０が巻ばね４０の付勢に抗してケース部材５０内に退行する。ケース部材５０は固定されており、ピン部材２０がケース部材５０に相対移動し、挿通孔６６から外に突き出るように移動する。この移動により、挿通孔６６内に位置する軸部２４が、小径部２４ａからテーパ部２４ｂに変わる。

ピン部材２０が挿通孔６６から外に向かって出るように移動すると、ピン部材２０のテーパ部２４ｂは、孔形成部６５の内周面に当接して、一対の脚片５２ａを拡開させて、挿通孔６６を押し広げる。ピン部材２０の外周面および孔形成部６５の内周面がテーパ部を介して摺動することで、挿通孔６６が押し広げられる。図３（ｃ）に示すように、さらにピン部材２０を押し込むと、さらに一対の脚片５２ａを拡開させ、挿通孔６６を拡径させる。ピン部材２０の外周面および孔形成部６５の内周面がテーパ部を介して摺動するとは、ピン部材２０の外周面がテーパ状の孔形成部６５の内周面に摺動すること、または／および、孔形成部６５の内周面がピン部材２０のテーパ部２４ｂに摺動することを含む。

巻ばね４０の第２端部４４が凸部６２を囲むように配置することで、一対の脚片５２ａが拡開した際に、底部６４から外れて挿通孔６６内に落ち込むことを抑えることができる。

また、一対の脚片５２ａは拡開するにつれて、テーパ部２４ｂを径方向内向きに付勢する。この脚片５２ａの付勢力は、ピン部材２０が開口部５６から出る方向に付勢する成分と、テーパ部２４ｂと脚片５２ａの摩擦力が増す成分とに分けることができる。したがって、一対の脚片５２ａがテーパ部２４ｂにより拡開するにつれて、ピン部材２０の移動量に対する抗力が増す。一対の脚片５２ａが拡開すると、巻ばね４０の付勢力に、摩擦力およびピン部材２０を押し戻す力が加わって、ピン部材２０の移動量に対する荷重特性が大きく変化する。脚片５２ａの拡開により、ピン部材２０の移動量に応じた緩衝装置１０の抗力の変化率を変えることができる。

図４は、ピン部材２０の移動量とそれに応じた荷重の関係を説明するための図である。図４の横軸はピン部材２０の移動量を示し、縦軸は緩衝装置１０が生じる荷重（抗力）を示す。つまり、緩衝装置１０は、ピン部材２０を押し込むグローブボックスの蓋に対して、図４に示すピン部材２０の移動量に応じた荷重を付与し、蓋を閉じる速度を弱める。ピン部材２０の移動量がゼロである状態は緩衝装置１０が自由状態である。

ピン部材２０の移動量がゼロからＳ１までの間、小径部２４ａが孔形成部６５内に位置して巻ばね４０の付勢力のみでピン部材２０を付勢しており、ピン部材２０の移動量に対する荷重はリニアに増す。ピン部材２０の移動量がＳ１に達すると、テーパ部２４ｂが孔形成部６５内に押し込まれ始め、脚片５２ａの拡開により生じる荷重が巻ばね４０の付勢力に加えられる。

図４の荷重特性１０２に示すように、緩衝装置１０は、ピン部材２０が押し込まれた初期の状態では巻ばね４０のみによりピン部材２０に荷重をリニアに生じ、ピン部材２０の押し込みが進んでテーパ部２４ｂが孔形成部６５と摺動して脚片５２ａが拡開を開始すると、緩衝装置１０が発揮する荷重を急激に高めることができる。図４に示す巻ばね４０の付勢力のみでピン部材２０を付勢するリニアな荷重特性１０４と比べて、脚片５２ａの拡開が開始する移動量Ｓ１から荷重の変化率が大きくなる。このように緩衝装置１０は、グローブボックスの蓋を閉じる際、蓋が箱に接近してピン部材２０の押し込みが移動量Ｓ１以上となると荷重を急に上昇させ、蓋の動きを減衰することで蓋と箱の接触による打音をより効率的に抑えることができる。また、グローブボックスの蓋を閉じた状態で、緩衝装置１０のピン部材２０が一対の脚片５２ａを拡開した状態で蓋に当接しているため、蓋のガタツキを抑えることができる。

また、一対の脚片５２ａが拡開する場合、一対の凸部６２の外周面に巻ばね４０の第２端部４４が当接して、巻ばね４０が拡開を抑えるように作用する。これにより、ピン部材２０の移動量に対する抗力の変化率をいっそう大きくできる。また、一対の脚片５２ａが拡開を経時的に繰り返した場合に、第２端部４４が一対の脚片５２ａの拡開を抑える方向に付勢するため、脚片５２ａのへたりを抑えることができ、経時的な性能の低下を抑えることができる。

図３に戻る。凸部６２の外周面６２ａは、軸方向内向きに縮径するように形成される。また、凸部６２の内周面６２ｂは、軸方向内向きに拡径するように形成される。つまり、凸部６２は、根元から先端に向かって先細になるように形成される。

凸部６２および孔形成部６５の内周面には、軸方向に対して傾斜するテーパ部が形成される。凸部６２および孔形成部６５の内周面を軸方向内向きに拡径するようにテーパ状に形成することで、ピン部材２０が孔形成部６５から出る方向に移動した場合に、ピン部材２０との当接によって挿通孔６６が拡径するように構成できる。

凸部６２は、周方向に設けられ、突出する方向に外周面６２ａが中心軸に近づくように傾斜する。凸部６２の外周面６２ａをテーパ状にすることで、一対の脚片５２ａが拡開するにつれて、凸部６２の外周面に接触する巻ばね４０が増し、その拡開を抑える巻ばね４０の抗力を増すことができる。

本体部５２の内周面に開口部５６側から底部６４側に向かって縮径する傾斜面５２ｂを有する。傾斜面５２ｂは、巻ばね４０の挿入ガイドとして機能する。

図５は、第１変形例の緩衝装置１００を説明するための図である。第１変形例の緩衝装置１００では巻ばね１４０の形状が、図３に示す緩衝装置１０の巻ばね４０と異なる。また、テーパ部１２４ｂの軸方向の長さが図３に示す軸部２４のテーパ部２４ｂより長くなるように形成される。

第１変形例の緩衝装置１００は、ピン部材２０、巻ばね１４０およびケース部材５０により構成される。巻ばね１４０は、２巻である。なお、１巻きの巻ばね１４０であってもよい。この巻ばね１４０は、ピン部材２０を付勢するものではなく、一対の脚片５２ａの拡開を抑えるために設けられる。

ケース部材５０の内周面に巻ばね１４０の軸方向の移動を制限する複数の突起部１５３が形成される。複数の突起部は周方向に配置され、ケース部材５０の内周面から径方向内向きに突出する。巻ばね１４０の軸方向の移動は底部６４と突起部１５３に制限される。巻ばね１４０は、凸部６２の外周面とケース部材５０の内周面の間に配置され、径方向の移動が制限される。

ピン部材２０の軸部１２４は、大径部１２４ａから抜け止め部２８に渡って縮径するテーパ部１２４ｂを有する。ピン部材２０が挿通孔６６から外に出る方向に移動すると、移動開始時からテーパ部１２４ｂが孔形成部６５と摺動し、孔形成部６５を押し広げて一対の脚片５２ａが拡開する。これにより、ピン部材２０の移動に応じた荷重をピン部材２０に付与することができる。また、巻ばね１４０が脚片５２ａの拡開を抑えるように機能することで、ピン部材２０の移動に応じた荷重を増し、一対の脚片５２ａのへたりを抑えることができる。

図６は、第２変形例の緩衝装置２００を説明するための図である。第２変形例の緩衝装置２００は、第１変形例の緩衝装置１００から巻ばね１４０を除いたものであり、ピン部材２０およびケース部材５０から構成される。

第２変形例においてピン部材２０の軸部２２４は、大径部２２４ａから抜け止め部２８に渡って縮径するテーパ部２２４ｂを有する。ピン部材２０が挿通孔６６から外に出る方向に移動すると、移動開始時からテーパ部２２４ｂが孔形成部６５と摺動し、孔形成部６５を押し広げて一対の脚片５２ａが拡開する。これにより、コストを抑え、巻ばね４０を用いずともピン部材２０の移動に応じた荷重をピン部材２０に付与することができる。

図７は、第３変形例の緩衝装置３００を説明するための図である。第３変形例の緩衝装置３００は、図１に示す緩衝装置１０と比べて、ピン部材３２０に頭部が設けられておらず、ピン部材３２０がケース部材５０の開口部５６から出ない点で異なる。ピン部材２０は、挿通孔６６から突出する連結部３２９を有し、連結部３２９に外部からの入力を受ける。つまり、第３変形例の緩衝装置３００は、図１に示す緩衝装置１０と比べて、入力の方法が異なる。

ピン部材３２０は、軸部２４と、軸部２４の一端に形成されたフランジ状のばね受け部２６と、軸部２４の他端側に形成された抜け止め部２８および連結部３２９を有する。抜け止め部２８および連結部３２９は、挿通孔６６から外に出た状態にある。例えば、グローブボックスの蓋に連結部３２９を連結することで、自重で開く蓋の開き速度を緩やかにすることができる。

図８は、変形例のケース部材を説明するための図である。図８（ａ）〜（ｃ）は、ケース部材の一部であって、底部を主に示す。各変形例のケース部材は、緩衝装置１０や各変形例の緩衝装置と組み合わせてよい。

図８（ａ）に示す第４変形例のケース部材４５０の孔形成部６５は、孔形成部６５の周囲に円弧状の空隙部７２が形成されている点で図３に示す緩衝装置１０の態様と異なる。空隙部７２は、孔形成部６５を囲むように底部６４に形成される。空隙部７２は、孔形成部６５を拡大変形しやすくするため、スリット５８の軸方向長さを短くして脚片５２ａの拡開を抑えるように設定できる。

図８（ｂ）に示す第５変形例のケース部材５５０は、４つのスリット５５８により４つの脚片４５２ａが形成されている。これにより、スリット５５８の数を増やして、脚片５５２ａを拡開しやすくできる。凸部５６２も、脚片５５２ａの数に応じて４つ形成される。

図８（ｃ）は、第６変形例のケース部材６５０ではスリットや脚片は形成されておらず、孔形成部６６５の周囲に円弧状の空隙部６７２を形成することで挿通孔６６を拡大変形可能にしている。空隙部６７２は、孔形成部６６５を囲むように底部６４に複数形成される。孔形成部６６５は、円形部分から径方向に伸びる切れ目部６６５ａを有する。切れ目部６６５ａは対角線上に２つ形成され、２つの空隙部６７２の間に形成される。切れ目部６６５ａにより、挿通孔６６を拡大変形しやすくできる。底部６４が拡開しないため、底部６４の内面に支持される巻ばね４０の第２端部４４が外れることを避けることができる。

本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を実施例に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施例も本発明の範囲に含まれうる。また各変形例を組み合わせることも可能である。

実施形態において、グローブボックスの箱に緩衝装置１０を取り付ける態様を説明したが、これに限られにない。たとえば、蓋に緩衝装置１０を取り付けて、蓋を閉じた場合に箱の縁に当接して、緩衝するように構成してもよい。

また、図１では頭部２２がピン部材２０と別体のゴム材料で形成される構成を説明したが、この態様に限られない。たとえば頭部２２は軸部２４と一体にプラスチック材料で形成されてよい。また頭部２２は、軸部２４と別体でプラスチック材料で形成されてよい。

実施形態において、凸部６２が断面円弧状に形成される態様を示したが、この態様に限られない。例えば、孔形成部６５の縁にて、複数の凸部が周方向に離れて形成されてよい。また、凸部６２は、巻ばね４０の第２端部４４の外れ止めとしての突起であってよい。

１０ 緩衝装置、 １２ 取付部材、 １２ａ 取付孔、 ２０ ピン部材、 ２２ 頭部、 ２４ 軸部、 ２４ａ 小径部、 ２４ｂ テーパ部、 ２４ｃ 大径部、 ２６ ばね受け部、 ２８ 抜け止め部、 ３０ 結合部、 ４０ 巻ばね、 ４２ 第１端部、 ４４ 第２端部、 ５０ ケース部材、 ５２ 本体部、 ５２ａ 脚片、 ５２ｂ 傾斜面、 ５４ フランジ部、 ５６ 開口部、 ５８ スリット、 ６０ 係止部、 ６２ 凸部、 ６２ａ 外周面、 ６２ｂ 内周面、 ６４ 底部、 ６５ 孔形成部、 ６６ 挿通孔。

本発明は、所定の部材の間で緩衝する緩衝装置に関する。

Claims (3)

1. 筒状のケース部材と、
   前記ケース部材にスライド可能に挿入されたピン部材と、を備え、
   前記ケース部材の端部は、
   前記ピン部材が挿通される挿通孔を形成する孔形成部と、
   前記孔形成部を拡大変形可能なスリットと、を有し、
   前記ピン部材の外周面および前記孔形成部の内周面の少なくとも一方に、軸方向に対して傾斜するテーパ部が形成され、
   前記ピン部材が前記ケース部材の内側から前記挿通孔に押し込まれる方向に移動して、前記ピン部材の外周面および前記孔形成部の内周面が前記テーパ部を介して摺動することで、前記挿通孔が押し広げられることを特徴とする緩衝装置。
2. 前記ケース部材に収容され、前記ピン部材が挿通される巻きばねをさらに備え、
   前記ケース部材の端部は、前記ケース部材の軸方向内向きに突出する凸部を有し、
   前記巻きばねの巻端部は、前記凸部を取り囲むように配置され、
   前記凸部は、前記挿通孔が押し広げられた際に、前記巻きばねの内周側に当接することを特徴とする請求項１に記載の緩衝装置。
3. 前記凸部は、周方向に設けられ、突出する方向に外周面が中心軸に近づくように傾斜することを特徴とする請求項２に記載の緩衝装置。

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