JP6262488B2 - ダンパーおよびそれを備えるハンドル装置 - Google Patents

Description

本発明は、ハウジングとロータの相対回転によりトルクを生じるダンパーおよびそれを備えるハンドル装置に関する。

車両の助手席や後部座席の車室の壁面に、乗車者が把持するハンドル装置が設けられる。このハンドル装置は、回転可能に設けられる把持部と、把持部を所定の回転方向に付勢するバネ部と、把持部の回転を減衰するダンパーとを有する。

たとえば特許文献１には、回転ダンパを備えるアシストグリップ装置が開示される。この回転ダンパは、環状室が設けられるハウジングと、本体部が環状室に挿入されてハウジングに対して相対回転可能なロータと、環状室に充填されるシリコンオイルと、ロータとハウジングの間をシールするシール部材とを備える。

特開２００２−２２１２４７号公報

特許文献１に記載の環状室にはシリコンオイルが充填されるものの気泡が残留する可能性がある。またシリコンオイルが熱膨張によって漏れた場合に、気泡が環状室に入る可能性がある。この気泡は、ハウジングおよびロータの相対回転時に環状室内に広がり、この気泡が広がった箇所では、シリコンオイルによる抵抗が得られず、ダンパーが発揮するトルクを低下させる。環状室はシリコンオイルの漏れを防ぐためにシールされているため、ダンパーの組み立て後に気泡を取り除くことは困難である。

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、ダンパー動作時のトルクの低下を抑えることができる技術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ダンパーは、外筒部と、外筒部の内側に形成された内筒部と、外筒部および内筒部を連設する底部と、外筒部および内筒部の間に画成されて粘性流体が充填される充填空間部と、を有するハウジングと、頭部と、頭部から垂下して充填空間部に配設されるロータ筒部と、を有するロータと、充填空間部を閉塞するシール部材と、を備える。ロータは、ロータ筒部の外周面に、シール部材よりも底部側に形成され、軸方向に沿って延在する第１溝部と、ロータ筒部の内周面に、シール部材よりも底部側に形成され、軸方向に沿って延在する第２溝部と、を有する。第１溝部の少なくとも一部は、ロータの内部と外部を連通するように形成された連通部を有する。第２溝部は、連通部と周方向に離間して設けられる。

この態様によると、ダンパーの組み立て時に残留した充填空間部内の気泡を第１溝部および第２溝部に収集して、気泡がロータの周面に広がることを抑えることができる。また、ロータの外側の気泡を連通部を通ってロータの内側に移動させ、第２溝部に気泡を溜め、ダンパーの動作時のトルクの低下を抑えることができる。また第２溝部を連通部と周方向に離間して設けることで、ロータの内側から外側に気泡が移動することを抑えることができる。

本発明の別の態様は、ハンドル装置である。この装置は、通常状態から使用状態へ回転可能に設けられ、使用者が把持するための把持部と、把持部を回転可能に軸支する軸部と、把持部を使用状態から通常状態に戻る方向に付勢するバネ部と、把持部の回転を減衰するダンパーと、を備える。ダンパーは、外筒部と、外筒部の内側に形成された内筒部と、外筒部および内筒部を連設する底部と、外筒部および内筒部の間に画成されて粘性流体が充填される充填空間部と、を有するハウジングと、頭部と、頭部から垂下して充填空間部に配設されるロータ筒部と、を有するロータと、充填空間部を閉塞するシール部材と、を備える。ロータは、ロータ筒部の外周面に、シール部材よりも底部側に形成され、軸方向に沿って延在する第１溝部と、ロータ筒部の内周面に、シール部材よりも底部側に形成され、軸方向に沿って延在する第２溝部と、を有する。第１溝部の少なくとも一部は、ロータの内部と外部を連通するように形成された連通部を有する。第２溝部は、連通部と周方向に離間して設けられる。

この態様によると、ダンパーの組み立て時に残留した充填空間部内の気泡を第１溝部および第２溝部に収集して、気泡がロータの周面に広がることを抑えることができる。また、ロータの外側の気泡を連通部を通ってロータの内側に移動させ、第２溝部に気泡を溜め、ダンパーの動作時のトルクの低下を抑えることができる。また第２溝部を連通部と周方向に離間して設けることで、ロータの内側から外側に気泡が移動することを抑えることができる。

本発明によれば、ダンパーの動作時のトルクの低下を抑えることができる。

実施形態に係るハンドル装置の組み立て図である。 実施形態のダンパーの斜視図である。 図３（ａ）は、ロータの正面図であり、図３（ｂ）はロータの斜視図である。 図４（ａ）は、図２（ａ）に示すダンパーの線分Ａ−Ａの断面図であり、図４（ｂ）は、ロータ、第１Ｏリングおよび第２Ｏリングの断面図である。 変形例のロータを説明するための図である。 変形例のダンパーの軸方向に沿った断面図である。

ダンパーは、粘性流体であるオイルを注入されたハウジングと、ハウジングに挿入されたロータとを有する。このダンパーは、ハウジングとロータの相対回転時のせん断抵抗および撹拌抵抗によって、トルクを発生する。

ダンパーの組み立て時に粘性流体の充填空間部に気泡が残留する可能性がある。また、粘性流体は温度によって体積が変化し、ハウジング内に気泡が入り込む可能性がある。この気泡は、ハウジングとロータの相対回転時に加圧されて、ロータの周面に広がり、せん断抵抗を変化させ、気泡が広がるにつれてトルクが弱まる可能性がある。つまり、ハウジングとロータの相対回転を何度も行うと、ダンパーが発揮するトルクが小さくなる可能性がある。

そこで、ロータの内外の周面に第１および第２の溝部を形成し、その溝部に気泡を収集することで気泡がロータの周面に広がることを抑えることができる。さらに、充填空間部においてロータの外周側は、回転時の遠心力によって粘性流体の圧力が高まり、粘性流体より軽い気泡がロータに形成された連通部を通ってロータの内側に移動させることができる。ロータの内側の粘性流体は外側より圧力が低いため、内側に移動した気泡によるせん断抵抗の変化は小さくなる。また、ロータの外側では内側よりモーメントが大きくなり、ロータの外側でのトルクの発生を安定させることで、ダンパーの全体としてトルクの低下を抑えることができる。ロータの内周面に第２の溝部が形成されるため、第２の溝部に気泡を収集して気泡がロータの周面に広がること抑えることができる。また、ダンパーの動作が終了しても、連通部と第２の溝部を離間するため、ロータの内側から外側に気泡が移動することを抑えることができる。つまり、ロータの内周面に形成された第２の溝部に気泡を閉じ込めることができる。このように、ダンパーの動作時のトルクの低下を抑えることができる。このダンパーおよびそれを備えるハンドル装置の形態について説明をする。

図１は、実施形態に係るハンドル装置１０の組み立て図である。ハンドル装置１０は、軸部１２、保持部１４、バネ部１６、把持部１８およびダンパー２０を備える。ハンドル装置１０は、車室の壁面に設けられ、壁面に対して回転可能に設けられる。保持部１４は、バネ部１６およびダンパー２０を保持する。バネ部１６は、把持部１８が車室の壁面に張り付くように付勢する。把持部１８は、使用者に把持される。軸部１２は把持部１８を回転可能に軸支する。

把持部１８が車室の壁面に張り付いた状態、または車室の壁面に近接して静止した状態を通常状態といい、通常状態から把持部１８が回転されて車室の壁面から離れた状態を使用状態という。バネ部１６は、使用状態から通常状態に向かう回転方向に付勢する。

使用者がハンドル装置１０の使用する際に、把持部１８をつまんで軸部１２で回転させ、使用後は把持部１８から手を離し、把持部１８を元の回転位置に戻す。把持部１８はバネ部１６に付勢されて、車室の壁面に張り付くように戻る。把持部１８が壁面に当接したときに大きな衝撃音が鳴ならないように、ダンパー２０により把持部１８の回転速度を抑え、衝撃音を抑える。ダンパー２０について詳細に説明する。

図２は、実施形態のダンパー２０の斜視図である。図２（ａ）は、口部３３側のダンパー２０の斜視図であり、図２（ｂ）は、底部３８側のダンパー２０の斜視図である。なお、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。

ダンパー２０は、ハウジング３０、ロータ５０、第１Ｏリング（不図示）および第２Ｏリング（不図示）を備える。ロータ５０、第１Ｏリングおよび第２Ｏリングは、ハウジング３０に収容される。ハウジング３０およびロータ５０は円筒形状に形成され、中央には軸部１２が挿入される。

ハウジング３０は、外筒部３２、口部３３、内筒部３４、突部３６および底部３８を有する。ハウジング３０は、外筒部３２および内筒部３４により２重構造を有し、その間に粘性流体が充填される。粘性流体として、オイルなどの液体が用いられる。

外筒部３２および内筒部３４の間にロータ５０の筒部５４が挿入される。ハウジング３０およびロータ５０は相対回転可能であり、ダンパー２０は相対回転時の粘性抵抗によって減衰力を発生する。ダンパー２０の各部材の構成について詳細に説明する。

図３（ａ）は、ロータ５０の正面図であり、図３（ｂ）はロータ５０の斜視図である。図４（ａ）は、図２（ａ）に示すダンパー２０の線分Ａ−Ａの断面図であり、図４（ｂ）は、ロータ５０、第１Ｏリング８０および第２Ｏリング８２の断面図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）のダンパー２０からハウジング３０を除いた断面である。

図４（ａ）に示すように、ハウジング３０は外筒部３２および内筒部３４の間に画成されて粘性流体が充填される充填空間部３７をさらに有する。充填空間部３７は外筒部３２および内筒部３４と同じく筒状である。第１Ｏリング８０は、ロータ５０の外側に配設され、第２Ｏリング８２はロータ５０の内側に配設される。第１Ｏリング８０および第２Ｏリング８２（これらを区別しない場合、Ｏリングという）は充填空間部３７を閉塞する。ハウジング３０およびロータ５０の間に第１Ｏリング８０および第２Ｏリング８２が設けられる。第１Ｏリング８０および第２Ｏリング８２は、粘性流体の漏れを抑えるシール部材として機能し、ゴム材で形成される。

第１Ｏリング８０および第２Ｏリング８２の線径はほぼ同じである。外筒部３２および内筒部３４は、底部３８により一端部が連設される。外筒部３２の内側に形成された内筒部３４は、内周面に軸方向に沿って延在する溝部４０を有する。

突部３６は、外筒部３２の外周面に径方向外向きに突出するように形成される。突部３６は、保持部１４や車室の内壁に当接して、ハウジング３０の回転を規制する。

ロータ５０は、頭部５２、筒部５４、突部５６、環状凹部５８、第１溝部６０ａ、第１溝部６０ｂ、切欠部６２、連通孔６４および第２溝部６６を有する。頭部５２は、中央孔５３が形成された円盤状である。頭部５２の表面に軸方向外向き突出する突部５６が形成される。頭部５２および突部５６は、ハウジング３０の口部３３から露出する。

突部５６は、把持部１８に当接してロータ５０の回転を規制する。筒部５４は、頭部５２から垂下するよう延出する。環状凹部５８は、筒部５４の外周面に形成され、筒部５４の頭部５２側、すなわち頭部５２との連結部分近傍に設けられる。環状凹部５８には第１Ｏリング８０が配設される。

筒部５４の外周面に、第１Ｏリング８０よりも底部３８側、すなわち先端側に形成され、軸方向に沿って延在する第１溝部６０ａおよび第１溝部６０ｂ（これらを区別しない場合、第１溝部６０という）を有する。第１溝部６０は筒部５４の外周面に凹むように形成される。これにより第１溝部６０は、ロータ５０の外周側に残留した気泡を収集することができる。第１溝部６０は周方向に等間隔離れて複数形成される。

第１溝部６０ａは、底部３８側の先端部を切り欠くように形成された切欠部６２を有する。第１溝部６０ｂは、複数の連通孔６４を有する。切欠部６２および連通孔６４は、ロータ５０の内部と外部を連通するように形成された連通部として機能する。これにより、ダンパー２０の組み立て時に残留した充填空間部３７内の気泡を連通部、すなわち切欠部６２および連通孔６４を通ってロータ５０の内側に移動させることができる。また、切欠部６２および連通孔６４は第１溝部６０に形成されるため、第１溝部６０に収集した気泡を切欠部６２および連通孔６４へ容易に移動させることができる。そしてロータ５０の内側に移動した気泡を第２溝部６６に溜めることで、ダンパー２０の動作時のトルクの低下を抑えることができる。

図３（ｂ）に示すように切欠部６２を有する第１溝部６０ａと連通孔６４を有する第１溝部６０ｂとは、周方向に交互に配設される。第１溝部６０ａおよび第１溝部６０ｂのそれぞれに切欠部６２および連通孔６４の両方を形成する場合と比べて、ロータ５０の剛性の低下を抑えることができる。また、切欠部６２は筒部５４の先端に形成され、連通孔６４は筒部５４の中途に形成されることで、切欠部６２および連通孔６４は軸方向に異なる位置に設けられる。これにより、軸方向に延在した気泡を切欠部６２および連通孔６４でロータ５０の内側に移動させることができる。このように、ロータ５０の剛性の低下を抑えつつ、気泡の収集性能を高めることができる。また、切欠部６２を筒部５４の先端に形成することで、ロータ５０の連通部を容易に加工しつつ、底部３８に溜まった気泡を収集しやくできる。

図４（ｂ）に示すように第２溝部６６は、筒部５４の内周面に、第２Ｏリング８２よりも底部３８側、すなわち先端部側に形成され、軸方向に沿って延在する。第２溝部６６は、切欠部６２および連通孔６４と周方向に離間して設けられる。これにより、切欠部６２および連通孔６４を通ってロータ５０の内側に移動した気泡を第２溝部６６に回収すれば、回転終了時に第２溝部６６内の気泡が切欠部６２および連通孔６４を通ってロータ５０の外側に移動することを抑えることができる。なお、気泡を収集する溝部をハウジング３０に形成した場合、ハウジング３０およびロータ５０の相対回転時に、ハウジング３０の溝部とロータ５０の切欠部６２および連通孔６４とが何度も相対するため、ロータ５０の内側にある気泡が切欠部６２および連通孔６４を通ってロータ５０の外側に移動する可能性がある。第１溝部６０および第２溝部６６をロータ５０に形成し、それらの周方向位置を異ならせることで、相対回転時に気泡がロータ５０の外側に出ることを抑えることができます。

ロータ５０の内周面および内筒部３４の外周面に第２Ｏリング８２を保持する第２保持部７０が形成される。ロータ５０の外周面および外筒部３２の内周面に第１Ｏリング８０を保持する第１保持部６８が形成される。第２保持部７０により画成される保持空間は、第１保持部６８より軸方向に長い。Ｏリングは、保持空間内で軸方向に移動できる。第２保持部７０の軸方向長さは、第２Ｏリング８２の線径の２倍以上である。これにより、ロータ５０の内側に移動した気泡を第２保持部７０の空間に移動させることができる。また、粘性流体をハウジング３０に過剰に入れた場合、第２保持部７０にて粘性流体の量のばらつきを吸収することができる。ダンパー２０を減圧空間で組み立てることで、充填空間部３７の気泡の残留を抑えることができる。また。組み立て後にダンパー２０を大気圧に移動させると、第２Ｏリング８２が外内の圧力差によって第２保持部７０内で筒部５４の先端側に引き込まれる。

図５は、変形例のロータ１５０を説明するための図である。図５（ａ）は、第１Ｏリング８０およびロータ１５０の正面図であり、図５（ｂ）はロータ１５０の軸方向に沿った中央断面図である。なお図５（ｂ）は第１Ｏリング８０および第２Ｏリング８２を設けている。また、図６は、変形例のダンパー１２０の軸方向に沿った断面図である。

変形例のロータ１５０は、図３に示すロータ５０と、溝部、連通部および保持部の構成が異なる。ロータ１５０は、頭部５２と、頭部５２から垂下する筒部１５４と、を有する。筒部１５４は、第１Ｏリング８０よりも底部３８側の外周面に形成され、軸方向に沿って延在する第１溝部１６０ａおよび第１溝部１６０ｂ（これらを区別しない場合、第１溝部１６０という）と、第２Ｏリング８２よりも底部３８側の内周面に形成され、軸方向に沿って延在する第２溝部１６６とを有する。

ハウジング１３０は、外筒部１３２と内筒部１３４とを有し、外筒部１３２と内筒部１３４の間に形成される筒状の充填空間部３７を有する。ロータ１５０の筒部１５４は、充填空間部３７に挿入される。

第１溝部１６０ａ、１６０ｂおよび第２溝部６６により充填空間部３７内に残留した気泡を収集することができる。第１溝部１６０ａは、底部３８側の先端部を切り欠くように形成された切欠部６２を有する。切欠部６２は、ロータ１５０の内部と外部を連通するように形成された連通部として機能する。一方で、第１溝部１６０ｂには切欠部６２などの連通部は形成されない。つまり、図５（ａ）に示すように筒部５４の外周面には、切欠部６２を有する第１溝部１６０ａと、切欠部６２を有さない第１溝部１６０ｂが、周方向に交互に配設される。これにより、ロータ１５０の先端側の剛性の低下を抑えることができる。

第１溝部１６０は、８本設けられ、図３に示すロータ５０の第１溝部６０の２倍の数である。溝部の数を増やすことで、ロータ１５０は、相対回転時の撹拌抵抗が高まり、大きなトルクを発生することができる。

図５（ｂ）に示すように筒部１５４の内周面に形成される第２溝部１６６は、第１溝部１６０の半分の４本設けられる。また、第２溝部１６６は、切欠部６２と周方向に離間して設けられる。これにより、第２溝部１６６に移動した気泡が切欠部６２を通ってロータ５０の外側に移動することを抑えることができる。

本発明は上述の各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各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。

実施形態では、ハウジング３０の突部３６が保持部１４や車室の内壁に当接し、ロータ５０の突部５６が把持部１８に当接して把持部１８にトルクを伝達する態様を示したが、この態様に限られない。例えば、ハウジング３０の突部３６が把持部１８に当接し、ロータ５０の突部５６が保持部１４や車室の内壁に当接する態様であってよい。

実施形態では、把持部１８の通常状態として車室の壁面に張り付く態様を示したが、この態様に限られない。例えば、ハンドル装置１０に所定の回転位置で把持部１８の回転を規制する規制手段を有し、把持部１８が所定の回転位置にある場合を通常状態としてもよい。所定の回転位置では、把持部１８が車室内に張り出さない形で静止する。規制手段は、所定の回転位置で把持部１８に当接して回転を規制する。

実施形態では、シール部材としてＯリングを用いる態様を示したが、この態様に限られない。例えば、シール部材としてＴ型パッキンや、Ｕ型パッキンを用いて、充填空間部３７から外部への粘性流体の漏れを抑えてよい。

１０ ハンドル装置、 １２ 軸部、 １４ 保持部、 １６ バネ部、 １８ 把持部、 ２０ ダンパー、 ３０ ハウジング、 ３２ 外筒部、 ３３ 口部、 ３４ 内筒部、 ３６ 突部、 ３７ 充填空間部、 ３８ 底部、 ４０ 溝部、 ５０ ロータ、 ５２ 頭部、 ５４ 筒部、 ５６ 突部、 ５８ 環状凹部、 ６０ａ，６０ｂ，６０ 第１溝部、 ６２ 切欠部、 ６４ 連通孔、 ６６ 第２溝部、 ６８ 第１保持部、 ７０ 第２保持部、 ８０ 第１Ｏリング、 ８２ 第２Ｏリング。

Claims (6)

1. 外筒部と、前記外筒部の内側に形成された内筒部と、前記外筒部および前記内筒部を連設する底部と、前記外筒部および前記内筒部の間に画成されて粘性流体が充填される充填空間部と、を有するハウジングと、
   頭部と、前記頭部から垂下して前記充填空間部に配設されるロータ筒部と、を有するロータと、
   充填空間部を閉塞するシール部材と、を備え、
   前記ロータは、前記ロータ筒部の外周面に、前記シール部材よりも前記底部側に形成され、軸方向に沿って延在する第１溝部と、前記ロータ筒部の内周面に、前記シール部材よりも前記底部側に形成され、軸方向に沿って延在する第２溝部と、を有し、
   前記第１溝部の少なくとも一部は、前記ロータの内部と外部を連通するように形成された連通部を有し、
   前記第２溝部は、前記連通部を通って前記ロータの内側に移動した気泡を収集可能に設けられ、収集した気泡が前記ロータの内側から外側に移動することを抑えるために前記連通部と周方向に離間して設けられることを特徴とするダンパー。
2. 前記連通部は、底部側の先端部を切り欠くように形成された切欠部を含むことを特徴とする請求項１に記載のダンパー。
3. 前記連通部を有する前記第１溝部と、前記連通部を有さない前記第１溝部が、周方向に交互に配設されることを特徴とする請求項１または２に記載のダンパー。
4. 前記連通部は、前記第１溝部に形成される連通孔を含み、
   前記連通孔を有する前記第１溝部と、前記切欠部を有する前記第１溝部が、周方向に交互に配設されることを特徴とする請求項２に記載のダンパー。
5. 外筒部と、前記外筒部の内側に形成された内筒部と、前記外筒部および前記内筒部を連設する底部と、前記外筒部および前記内筒部の間に画成されて粘性流体が充填される充填空間部と、を有するハウジングと、
   頭部と、前記頭部から垂下して前記充填空間部に配設されるロータ筒部と、を有するロータと、
   充填空間部を閉塞するシール部材と、を備え、
   前記ロータは、前記ロータ筒部の外周面に、前記シール部材よりも前記底部側に形成され、軸方向に沿って延在する第１溝部と、前記ロータ筒部の内周面に、前記シール部材よりも前記底部側に形成され、軸方向に沿って延在する第２溝部と、を有し、
   前記第１溝部の少なくとも一部は、前記ロータの内部と外部を連通するように形成された連通部を有し、
   前記第２溝部は、前記連通部と周方向に離間して設けられ、
   前記シール部材は、前記ロータの外側に配設される第１シール部材と、前記ロータの内側に配設される第２シール部材と、を有し、
   前記ロータの内周面および前記内筒部の外周面に形成される前記第２シール部材の保持空間は、前記ロータの外周面および前記外筒部の内周面に形成される前記第１シール部材の保持空間より軸方向に長く、
   前記第２シール部材は、前記第２シール部材の保持空間内で軸方向に移動可能であることを特徴とするダンパー。
6. 通常状態から使用状態へ回転可能に設けられ、使用者が把持するための把持部と、
   前記把持部を回転可能に軸支する軸部と、
   前記把持部を前記使用状態から前記通常状態に戻る方向に付勢するバネ部と、
   前記把持部の回転を減衰するダンパーと、を備え、
   前記ダンパーは、
   外筒部と、前記外筒部の内側に形成された内筒部と、前記外筒部および前記内筒部を連設する底部と、前記外筒部および前記内筒部の間に画成されて粘性流体が充填される充填空間部と、を有するハウジングと、
   頭部と、前記頭部から垂下して前記充填空間部に配設されるロータ筒部と、を有するロータと、
   充填空間部を閉塞するシール部材と、を備え、
   前記ロータは、前記ロータ筒部の外周面に、シール部材よりも前記底部側に形成され、軸方向に沿って延在する第１溝部と、前記ロータ筒部の内周面に、シール部材よりも前記底部側に形成され、軸方向に沿って延在する第２溝部と、を有し、
   前記第１溝部の少なくとも一部は、前記ロータの内部と外部を連通するように形成された連通部を有し、
   前記第２溝部は、前記連通部を通って前記ロータの内側に移動した気泡を収集可能に設けられ、収集した気泡が前記ロータの内側から外側に移動することを抑えるために前記連通部と周方向に離間して設けられることを特徴とするハンドル装置。

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