JP7129564B2 - ダンパー装置 - Google Patents

Description

本発明は、粘性液体を充填されたダンパー装置に関する。

特許文献１には、回転可能なロータと、ロータを収容するハウジングおよびキャップと、ロータの回転領域に充填される減衰媒体と、ロータの回転領域の外側に設けられ、回転領域に連通する封入部を備えるダンパーが開示されている。ハウジングおよびキャップは複数の環状突部を有し、ロータは上下に突出する円環状のロータ突部を複数有する。ハウジングおよびキャップの環状突部の間隙にロータ突部が嵌合する。

特開２０１６－１０２５２４号公報

特許文献１に開示される技術では、複数の環状突部と複数のロータ突部が嵌合した隙間に減衰媒体を充填しているが、その隙間が複雑な形状になっているため減衰媒体を隙間全体に十分に充填しづらい。

本発明の目的は、粘性液体を十分に充填できるダンパー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ダンパー装置は、回転軸部と、径方向外向きに立ち上がるように回転軸部に直交する面に対して傾斜するロータ傾斜部と、を有するロータと、ロータを回転可能に支持するベースと、ベースとともにロータの収容室を画成するキャップと、収容室に充填される粘性液体と、を備える。ベースの内面には、径方向外向きに立ち上がるように回転軸部に直交する面に対して傾斜するベース傾斜面が形成され、キャップの内面には、径方向内向きに下がるように回転軸部に直交する面に対して傾斜するキャップ傾斜面が形成される。ベース傾斜面およびキャップ傾斜面によって形成される収容室内の領域にロータ傾斜部が位置する。

本発明によれば、粘性液体を十分に充填できるダンパー装置を提供できる。

実施例のダンパー装置の斜視図である。 ダンパー装置の分解図である。 ダンパー装置の断面図である。 ダンパー装置の組み立て工程について説明する図である。 図４のダンパー装置の組み立て工程の続きを示す図である。 図５のダンパー装置の組み立て工程の続きを示す図である。 図６のダンパー装置の組み立て工程の続きを示す図である。 ダンパー装置の部分断面図である。

図１は、実施例のダンパー装置１０の斜視図である。ダンパー装置１０は、たとえば車両のグローブボックスに取り付けられ、グローブボックスの開閉体（ふた部材）の開閉動作に減衰力を付与する。また、ダンパー装置１０は、車両のコンソールボックスに取り付けられ、コンソールボックスの開閉体の開閉に減衰力を付与してもよい。いずれにしてもダンパー装置１０は固定体と固定体の開口を開閉する開閉体とに取り付けられる。

ダンパー装置１０は、ベース２０、キャップ２２、ロータ２４、連結ギヤ２６、シールリング（不図示）および粘性液体（不図示）を備える。粘性液体は、ベース２０およびキャップ２２の間に充填され、ロータ２４の回転に粘性抵抗を付与する。粘性液体は、例えばグリースなどのオイル等であって、ベース２０およびキャップ２２の間から漏れないように充填される。

ベース２０は、固定体および開閉体のいずれか一方に連結し、連結ギヤ２６は、固定体および開閉体のいずれか他方に連結する。例えば、連結ギヤ２６はラックギヤ等を介して開閉体に連結され、開閉体の動きに応じて回転し、ベース２０は固定体に連結される。ロータ２４は、連結ギヤ２６とともに回転して粘性液体から抵抗力を受け、減衰力を発生する。なお、ダンパー装置１０の使用態様は、図１に示すようにベース２０を下側に配置し、連結ギヤ２６を上側に配置される態様に限定されず、ロータ２４の回転軸を鉛直方向に対して傾斜させた状態で使用してもよい。

図２は、ダンパー装置１０の分解図である。また、図３は、ダンパー装置１０の断面図である。図３（ａ）および図３（ｂ）に示すダンパー装置１０の断面図はともに軸方向に沿ったものであるが回転位置が異なる。なお、図２および図３には、粘性液体が充填されていない状態を示す。

ベース２０は、周壁部３０、凹部３２、ベース傾斜面３４、環状溝部３６、環状窪み部３８、歯部４０および連結孔部４２を有する。キャップ２２は、挿通孔６０、外周壁部６２、キャップ傾斜面６４および内周溝部６６を有する。ロータ２４は、回転軸部５０、傾斜部５２、貫通孔部５４、環状壁部５６および凸部５８を有する。連結ギヤ２６は、連結孔６８を有する。

ベース２０は、有底円筒状に形成される。ベース２０の底部には、凹部３２、ベース傾斜面３４および環状溝部３６が形成される。凹部３２は、ベース２０の中央で円筒状に凹んで形成される。組み立て工程時に凹部３２に多くの粘性液体を載せやすくなる。

ベース傾斜面３４は、ベース２０の内面に形成され、凹部３２から径方向外向きに立ち上がるように傾斜し、軸方向に直交する面に対して傾斜する。すなわち、ベース傾斜面３４は、ベース２０の底面に対して径方向外向きに離れる方向に延在する。ベース傾斜面３４は、環状溝部３６の内縁から凹部３２に向かって窪んだ錐状に形成される。

環状溝部３６は、ベース傾斜面３４の径方向外側に連設し、環状に凹んで形成される。環状溝部３６は、ロータ２４の回転をガイドする。周壁部３０は、環状溝部３６に連設し、ベース２０の外周に立設するように形成される。周壁部３０の外周面には、歯部４０が形成される。歯部４０は、例えば固定体に噛合してベース２０の回転を規制する。

環状窪み部３８は、周壁部３０を上端部を窪ませて形成され、周壁部３０に沿って環状に形成される。環状窪み部３８には、余った粘性液体が収容される。周壁部３０は、環状窪み部３８を径方向に挟む内側壁部３０ａおよび外側壁部３０ｂを有する。内側壁部３０ａは、外側壁部３０ｂより軸方向高さが低くなるように設定される。これにより、粘性液体が外側壁部３０ｂより外径側に移動しづらくなる。内側壁部３０ａの先端側は、径方向外向きに立ち上がるようにテーパ状に傾斜する。

連結孔部４２は、ベース２０の下面に環状に形成され、ダンパー装置１０を取り付ける台座に形成された突起に係合する。これにより、ダンパー装置１０を安定して取り付けることができる。また、連結孔部４２を中央側ではなく、環状溝部３６より径方向外側に形成し、溜まり室４４の軸方向に見て重なる位置に設けることで、ベース２０の軸方向高さが高くなることを抑えることができる。

ロータ２４の回転軸部５０は、ロータ２４の中央に立設し、柱状に形成される。ロータ２４は、回転軸部５０の軸周りに回転する。回転軸部５０の先端側の側面には、連結ギヤ２６に嵌合する平面が形成される。傾斜部５２は、回転軸部５０から径方向外向き張り出し、周方向に等間隔に離れて複数形成される。図２に示すように、隣り合う傾斜部５２の間には貫通孔部５４が形成される。傾斜部５２は、回転軸部５０から径方向外向きに立ち上がるように延在し、図３（ａ）に示すようにベース傾斜面３４に沿って傾斜する。傾斜部５２は、回転軸部５０に直交する面に対して傾斜し、径方向外向きかつ軸方向上向きに傾斜する。傾斜部５２および貫通孔部５４の径方向長さは同じである。

環状壁部５６は、円筒形状に形成され、複数の傾斜部５２の径方向外側に位置し、傾斜部５２の外周縁から垂下する。環状壁部５６は、ベース２０の環状溝部３６に収まって係合し、ロータ２４の回転を安定させる。

凸部５８は、回転軸部５０を下方に突出させるように円柱状に形成され、回転軸部５０と同軸である。凸部５８の外周面には、気体の移動経路を確保するための軸方向溝が形成される。凸部５８が凹部３２に収まって係合することで、ロータ２４の回転を安定させることができる。

キャップ２２は、ロータ２４をベース２０と挟んで、ベース２０とともにロータ２４の収容室７０を画成する。挿通孔６０は、キャップ２２の中央に形成され、ロータ２４の回転軸部５０を収容室７０から外部に露出させる。挿通孔６０には、回転軸部５０が挿通される。外周壁部６２は、キャップ２２の外周に円筒状に形成される。

内周溝部６６は、外周壁部６２の内側に形成され、ベース２０の周壁部３０を受け入れて周壁部３０に結合する。内周溝部６６は、ベース２０の環状窪み部３８に対向する。結合方法については後述するが、溶着により第１シール部４６および第２シール部４８が形成される。図３（ａ）および図３（ｂ）の第１シール部４６および第２シール部４８は、シール部分のベース２０およびキャップ２２が重なった状態で溶けていない状態で示される。

第１シール部４６は、周壁部３０の内周面に形成され、第２シール部４８は、周壁部３０の外周面に形成される。第１シール部４６および第２シール部４８により閉塞されて溜まり室４４が収容室７０の径方向外側に形成される。ベース２０およびキャップ２２は、収容室７０の径方向外側に粘性液体の溜まり室４４を画成する。溜まり室４４は、ベース２０の周壁部３０およびキャップ２２の内周溝部６６とにより形成され、環状窪み部３８により溜まり室４４の体積が確保されている。溜まり室４４は、周方向に沿って形成され、収容室７０から出た粘性液体を収容する。収容室７０側に十分な粘性液体を満たし、余った粘性液体を溜まり室４４が収容する。

キャップ傾斜面６４は、キャップ２２の内面に形成され、径方向内向きに下がるように傾斜し、軸方向に直交する面に対して傾斜する。キャップ傾斜面６４は、傾斜部５２およびベース傾斜面３４に沿って平行に形成される。ベース傾斜面３４およびキャップ傾斜面６４によりロータ２４の傾斜部５２が挟まれている。ベース傾斜面３４およびキャップ傾斜面６４によって形成される収容室７０内の領域に傾斜部５２が位置する。つまり、ベース傾斜面３４は傾斜部５２の下面に対向し、キャップ傾斜面６４は傾斜部５２の上面に対向し、軸方向に見てベース傾斜面３４、傾斜部５２およびキャップ傾斜面６４が重なって位置する。これにより、収容室７０が回転軸部５０の位置から径方向外向きに立ち上がるように形成される。

シールリング２８は、回転軸部５０に環囲し、回転軸部５０の外周面および挿通孔６０の内周面に当接し、挿通孔６０を介して収容室７０にある粘性液体が漏れることを抑える。

図４は、ダンパー装置１０の組み立て工程について説明する図である。図４（ａ）に示すように、吐出装置７２の吐出口がベース２０の中央の位置に合わされ、吐出装置７２が粘性液体７４を吐出する。図４（ｂ）に示すように、粘性液体７４は、ベース２０の中央に載っており、収容室７０に必要な量より多く吐出される。凹部３２により多くの粘性液体７４をベース２０に載せやすい。

図５は、図４のダンパー装置１０の組み立て工程の続きを示す図である。図５（ａ）に示すように、ロータ２４が上方からベース２０に接近させられて、図５（ｂ）に示すようにベース２０に載置される。ロータ２４がベース２０に接近すると、凹部３２に凸部５８が入り込んで粘性液体７４を押し、粘性液体７４が貫通孔部５４から上に出て隆起した状態になる。

ロータ２４の凸部５８は、ベース２０の凹部３２に収まって係合する。ベース２０およびロータ２４の凹凸関係が逆である場合、ロータ２４の凹部に気体が溜まるおそれがあるが、ロータ２４に凸部５８を形成することで、気体が溜まることを抑えることができる。また、ベース傾斜面３４がロータ２４の傾斜部５２に沿って立ち上がるように形成されることで、中央側にある気体を径方向外側に誘導できる。

図６は、図５のダンパー装置１０の組み立て工程の続きを示す図である。図６（ａ）に示すように、キャップ２２が上方からベース２０側に接近させられて、図６（ｂ）に示すように、キャップ傾斜面６４が隆起した粘性液体７４に接触し、粘性液体７４を押し広げる。粘性液体７４および気体は、キャップ傾斜面６４や傾斜部５２に誘導されて径方向に拡がり、傾斜によって環状窪み部３８に向かって誘導される。キャップ傾斜面６４および傾斜部５２が径方向外向きに立ち上がるように傾斜していることで、収容室７０内にある気体を径方向外向きに押し出しやすくなる。

図７は、図６のダンパー装置１０の組み立て工程の続きを示す図である。図７（ａ）に示すように、キャップ２２がベース２０に向かって接近させられると、外周壁部６２の先端が外側壁部３０ｂに当接して接近が止まる。このとき粘性液体７４は、キャップ２２に押されて環状溝部３６や環状窪み部３８に拡がっている。

外周壁部６２の先端と外側壁部３０ｂが当接した状態で超音波溶着装置７６が駆動して、その当接部分が溶かされて接近が可能となり、キャップ２２が押されてベース２０にさらに接近し、内周溝部６６の内周縁が内側壁部３０ａに当接する。外周壁部６２の先端と外側壁部３０ｂの当接部分が溶かされることで、第２シール部４８が形成され、粘性液体７４がダンパー装置１０の外部に漏れることを抑えることができる。

外周壁部６２の先端と外側壁部３０ｂの当接部分が溶かされている途中で、内周溝部６６の内周縁と内側壁部３０ａとの当接部分が超音波溶着装置７６により溶かされ始め、第１シール部４６が形成される。図７（ｂ）に示すように、第１シール部４６により収容室７０と溜まり室４４の連通が遮断される。第１シール部４６は、収容室７０と溜まり室４４の間をシールする。これにより、気体を溜まり室４４に押し出した後、気体が収容室７０に戻ることを制限でき、収容室７０に気泡が溜まってロータ２４回転時に発生する粘性抵抗が安定して発揮できないことを抑えることができる。溜まり室４４は、溜まり室４４の径方向外側における第２シール部４８によって外部と閉塞され、粘性液体７４が外部に漏れることを抑えられる。

図７（ｂ）に示すように、ベース２０およびキャップ２２が固定された後、連結ギヤ２６が回転軸部５０に装着されて、ダンパー装置１０の組み立て工程が完了する。

図８は、ダンパー装置１０の部分断面図である。図８では、第１シール部４６および第２シール部４８が形成される部分を、ベース２０およびキャップ２２が重なった状態で示すが、実際には重なった部分は溶けて結合している。

組み立て工程で説明したように、第２シール部４８は、第１シール部４６より先に溶かされて溶着開始される。第１シール部４６より先に第２シール部４８を形成するため、第２シール部４８のシール代Ｌ２は、第１シール部４６のシール代Ｌ１より大きく、軸方向長さが長くなるように形成される。第１シール部４６および第２シール部４８は円環状に形成され、第１シール部４６の軸方向長さがシール代Ｌ１であり、第２シール部４８の軸方向長さがシール代Ｌ２である。

これにより、キャップ２２をベース２０側に押し込む際に、収容室７０から溜まり室４４側へ気体を押し出す経路を押し込み完了まで確保できる。つまり、第２シール部４８を形成している間も収容室７０から気体を押し出すことができる。これにより粘性液体７４は、十分な充填率で収容室７０に充填される。また、第２シール部４８を先に形成開始することで、キャップ２２を押し込む工程で粘性液体７４が外部に漏れることを抑えることができる。

また、第１シール部４６のシール代Ｌ１が第２シール部４８のシール代Ｌ２より長いため、第１シール部４６を溶着している途中から第２シール部４８を溶着開始して、第１シール部４６および第２シール部４８の両方を溶かしつつ、キャップ２２をベース２０側に押し込める。これにより、一回の押し込み工程で第１シール部４６および第２シール部４８を形成でき、作業効率を高めることができる。

ロータ２４の回転時に発生する粘性抵抗は主に環状壁部５６の領域で発生するため、所望の減衰力を発生させるためには、環状壁部５６および環状溝部３６の軸方向長さを確保する必要がある。傾斜部５２が立ち上がっているため、傾斜部５２から環状壁部５６を垂下させても、ダンパー装置１０全体の軸方向長さが長くなることを抑えることができる。また、溜まり室４４が軸方向に見て環状壁部５６に重ならない位置に設けられることで、環状壁部５６の軸方向長さを確保しつつ、ダンパー装置１０の軸方向長さが長くなることを抑えることができる。

径方向に見て溜まり室４４が収容室７０に重なる位置に設けられることで、ダンパー装置１０の軸方向高さを抑えることができる。ベース傾斜面３４は、環状溝部３６に至るまで延在し、傾斜部５２および貫通孔部５４に対向部分の全てが傾斜して形成される。

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。

実施例では、ベース２０に形成された歯部４０に固定体または開閉体が連結される態様を示したが、この態様に限られない。例えば、ネジ止め孔を有するフランジ板状の取付部が形成されてよい。いずれにしても、連結ギヤ２６が開閉体に連結される場合、ベース２０は回転が規制された状態で固定体に連結される。

また、実施例では、第１シール部４６および第２シール部４８を溶着により形成する態様を示したが、この態様に限られない。例えば、第２シール部４８は、接着や機械的結合で形成され、第１シール部４６は機械的結合、例えばシールリングを用いて形成されてもよい。また、超音波溶着に限られず、振動溶着、レーザー溶着等の別方法の溶着で形成されてもよい。

また、実施例では、ベース傾斜面３４およびキャップ傾斜面６４がロータ２４の傾斜部５２に平行である態様を示したが、この態様に限られず、平行でなくてもよい。いずれにしても、ベース傾斜面３４、キャップ傾斜面６４および傾斜部５２は、径方向外向きに立ち上がるように傾斜し、回転軸部５０に直交する面に対して傾斜しており、粘性液体７４を溜まり室４４へ誘導する。

本発明は、粘性液体を充填されたダンパー装置に関する。

１０ ダンパー装置、 ２０ ベース、 ２２ キャップ、 ２４ ロータ、 ２６ 連結ギヤ、 ２８ シールリング、 ３０ 周壁部、 ３０ａ 内側壁部、 ３０ｂ 外側壁部、 ３２ 凹部、 ３４ ベース傾斜面、 ３６ 環状溝部、 ３８ 環状窪み部、 ４０ 歯部、 ４２ 連結孔部、 ４４ 溜まり室、 ４６ 第１シール部、 ４８ 第２シール部、 ５０ 回転軸部、 ５２ 傾斜部、 ５４ 貫通孔部、 ５６ 環状壁部、 ５８ 凸部、 ６０ 挿通孔、 ６２ 外周壁部、 ６４ キャップ傾斜面、 ６６ 内周溝部、 ６８ 連結孔、 ７０ 収容室、 ７２ 吐出装置、 ７４ 粘性液体、 ７６ 超音波溶着装置。

Claims (4)

1. 回転軸部と、径方向外向きに立ち上がるように前記回転軸部に直交する面に対して傾斜するロータ傾斜部と、を有するロータと、
   前記ロータを回転可能に支持するベースと、
   前記ベースとともに前記ロータの収容室を画成するキャップと、
   前記収容室に充填される粘性液体と、を備え、
   前記ベースの内面には、径方向外向きに立ち上がるように前記回転軸部に直交する面に対して傾斜するベース傾斜面が形成され、
   前記キャップの内面には、径方向内向きに下がるように前記回転軸部に直交する面に対して傾斜するキャップ傾斜面が形成されており、
   前記ベース傾斜面および前記キャップ傾斜面によって形成される前記収容室内の領域に前記ロータ傾斜部が位置することを特徴とするダンパー装置。
2. 前記ベース傾斜面および前記キャップ傾斜面は、前記ロータ傾斜部に沿って延びることを特徴とする請求項１に記載のダンパー装置。
3. 前記ベースは、中央に凹部を有し、
   前記ロータは、前記凹部に収まる凸部を有することを特徴とする請求項１または２に記載のダンパー装置。
4. 前記ロータは、前記ロータ傾斜部の径方向外側に環状壁部を有し、
   前記ベースは、前記環状壁部を収める環状溝部を有することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のダンパー装置。

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