JP7348434B2 - 開閉体用液封ダンパ - Google Patents

Description

本発明は、開閉体用液封ダンパに関する。

一般に、荷室が後部に設けられた自動車等の車両は、荷室の開口部にテールゲートが回動自在に設けられている。このような車両では、荷室の開口部とテールゲートとの対向部に開閉体用ダンパとしてテールゲートダンパを設け、このテールゲートダンパによりテールゲートを閉じたとき等に生じる衝撃を抑制している（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００－８５３６３号公報

従来のテールゲートダンパは、ゴム製の弾性部材により衝撃を抑制する簡単な構造であり、液封入式の構造のものはなかった。
液封入式の構造とするためには、インシュレータと、作動液体が封入される主液室と、主液室と仕切部材で区画される副液室とを設けるとともに、副液室の壁部の一部をダイヤフラムで覆う必要がある。また、仕切部材に対して主液室と副液室とを連通するオリフィス通路を設ける必要がある。

しかしながら、テールゲートダンパは、後部荷室やテールゲートの限られたスペースに設置するものであるため、小型化を図る必要があり、上記のような構成を有する液封入式の構造とすることが難しかった。
特に、通流性を確保するためにオリフィス通路の開口部を大きく形成しようとすると、仕切部材が大型化してしまい、その結果、テールゲートダンパが大型化してしまう。

本発明は、前記した課題を解決し、新規な構造の開閉体用液封ダンパを提供するものであり、しかも、オリフィス通路の開口部の大きさを確保しつつ、小型化を実現することができる開閉体用液封ダンパを提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明は、開閉体用液封ダンパであって、車両の開口部及び車両の開口部を覆う開閉体の一方に取り付けられる取付部と、他方の当接を受ける当接部とを有する。開閉体用液封ダンパは、前記取付部と前記当接部とを防振して連結するインシュレータと、前記インシュレータを壁部の一部として作動液体が封入される主液室と、前記主液室と仕切部材により区画され、壁部の一部がダイヤフラムで形成される副液室と、前記仕切部材に形成され、前記主液室と前記副液室と連通するオリフィス通路と、を備えている。前記仕切部材は、前記主液室の壁部の一部をなす略円形状の面を有しており、前記円形状の面には、前記オリフィス通路の一端の開口部が形成されている。前記開口部は、前記円形状の面の外縁部から中央部に亘って開口形成されている。

本発明の開閉体用液封ダンパでは、主液室に面するオリフィス通路の開口部が、仕切部材の円形状の面の外縁部から中央部に亘って開口形成されているので、開口部の大きさを確保しつつ、小型化を実現することができる。

本発明の開閉体用液封ダンパによれば、オリフィス通路の開口部の大きさを確保しつつ、小型化を実現することができる。

本発明の一実施形態に係る開閉体用液封ダンパを示した斜視図である。 本発明の一実施形態に係る開閉体用液封ダンパを示した平面図である。 本発明の一実施形態に係る開閉体用液封ダンパの図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿う断面図である。 本発明の一実施形態に係る開閉体用液封ダンパの上部側を一部切り欠いて示した部分切断斜視図である。 本発明の一実施形態に係る開閉体用液封ダンパのインシュレータを前方斜め右上側から見た斜視図である。 本発明の一実施形態に係る開閉体用液封ダンパのインシュレータを後方斜め左上側から見た斜視図である。 本発明の一実施形態に係る開閉体用液封ダンパのインシュレータの右側面図である。 本発明の一実施形態に係る開閉体用液封ダンパのインシュレータの後面図である。 本発明の一実施形態に係る開閉体用液封ダンパのインシュレータの平面図である。 本発明の一実施形態に係る開閉体用液封ダンパのインシュレータの下面である。 本発明の一実施形態に係る開閉体用液封ダンパの図５のＸＩ－ＸＩ線に沿う平断面図である。 本発明の変形例に係る開閉体用液封ダンパの図３に相当する断面図である。

本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。以下の説明において「前後」「左右」「上下」をいうときは、図１示す方向を基準とする。以下の実施形態では、自動車等の車両に設けられるテールゲートに、開閉体用液封ダンパ１を取り付けた場合を例としいて説明するが、開閉体用液封ダンパの設置場所を限定する趣旨ではなく、その他の車両の開口部や車両の開口部を覆う開閉体、例えば、ボンネットやサイドドア等にも適用が可能である。

図１，図２に示すように、本実施形態の開閉体用液封ダンパ１は、取付部２と、当接部３と、インシュレータ４と、を備えている。また、開閉体用液封ダンパ１は、図３に示すように、主液室５と、副液室６と、仕切部材７と、オリフィス通路８と、ダイヤフラム９と、を備えて構成されている。

取付部２は、図示しない後部荷室の後部開口部を閉じるテールゲートに取り付けられる部位である。テールゲートに取り付けられた状態で取付部２の上面は、車両の前方を向いている。取付部２は、図１，図２に示すように、左右に延在するフランジ部２１，２１を備える。フランジ部２１，２１には、取付用のボルト孔２１ａ，２１ａが形成されている。取付部２の中央部には、インシュレータ４に向けてフランジ部２１，２１よりも一段高く形成された突部２１ｂが形成されている。突部２１ｂの上面は平らであり、インシュレータ４の足部４ｄの下端部が接着されている。すなわち、取付部２は、インシュレータ４の台座となる突部２１ｂと、突部２１ｂの上面よりも一段下がった位置から側方に向かって張り出すフランジ部２１とを備えている。足部４ｄは全体が比較的肉厚に形成されている（インシュレータ４の内面と外面との距離を大きくしている）。これにより、インシュレータ４の耐久性が向上している。

取付部２の中央下部には、図３に示すように、筒状の外筒部２２がフランジ部２１及び突部２１ｂと一体に形成されている。外筒部２２は、仕切部材７の全体を内包する部材である。外筒部２２は、開閉体用液封ダンパ１のケース部材として機能している。外筒部２２の内面には、インシュレータ４の延長部４５が一体化されている。延長部４５は、インシュレータ４の足部４ｄの全周から下方へ延在しており、仕切部材７の外周面を囲むとともに、外筒部２２の内面を覆っている。延長部４５は、取付部２にインシュレータ４を固着する際に一緒に形成される。

外筒部２２の一端部となる上端部には、径方向内側に向けて縮径された絞り部２３が形成されてる。絞り部２３の内側には、仕切部材７の上端部７２が保持されている。

当接部３は、インシュレータ４の上部に一体的に設けられている。当接部３は、図３に示すように、略全体がインシュレータ４に埋設されており、かつインシュレータ４に加硫接着されている。当接部３は、例えば、硬質ゴム等により形成されている。
当接部３は、断面形状が逆台形状を呈しており、上面が平坦な座面３ａとなっている。当接部３には、テールゲートを閉じた際の外力が座面３ａの法線方向に入力される。
このような当接部３は、加硫時に、図示しない上側の治具及び下側の治具により上下方向から保持されてインシュレータ４の所定位置に固定される。インシュレータ４の上端周縁部には、図１，図２，図４に示すように、四つのスリット４ａが形成されている。スリット４ａは、前記上側の治具の図示しない爪部の跡であり、爪部は加硫時に当接部３を受け止める役割をなす。各スリット４ａ内には、当接部３の座面３ａの一部が露出している。
一方、インシュレータ４において、当接部３の下側には、図３に示すように、保持孔４ｂが形成されている。保持孔４ｂは、前記下側の治具の円柱状の保持部の跡である。保持孔４ｂの内側には当接部３の下面が露出している。
なお、当接部３が埋め込まれていることにより、作動液体が流動し易くなる。これは、当接部３を埋め込むことで押し下げられる作動液体が多くなるからである。押し下げられる作動液体が多くなることで、液封性能が向上する。

インシュレータ４は、取付部２と当接部３とを防振して連結する弾性部材である。インシュレータ４は、例えば、耐摩耗性に優れた窒化ホウ素材から形成されている。インシュレータ４は、略円錐台形断面を備えており、主液室５の壁部の一部をなす凹部４ｃを備えている。凹部４ｃは、仕切部材７に向けて開放されており、仕切部材７で仕切られることにより、主液室５となる空間が形成されている。主液室５の内部には、非圧縮性の作動液体が封入されている。インシュレータ４の足部４ｄは、取付部２の突部２ｂに固着されている。
主液室５は、仕切部材７により、軸方向下方に形成された副液室６と区画されている。主液室５は、仕切部材７の外周面に形成されたオリフィス通路８を介して副液室６と連通している。

仕切部材７は、図５～図８に示すように、略円柱状を呈している。仕切部材７の上端部７２は、仕切部材７の他の部分に比べて小径である。仕切部材７の外周面には、周方向に連続する断面凹状の溝からなるオリフィス通路８が形成されている。オリフィス通路８は、仕切部材７の軸方向の上端側から下端側に向けて仕切部材７の外周面を複数周回している。オリフィス通路８は、仕切部材７の前記した上端部７２にも設けられている。

オリフィス通路８は、仕切部材７の軸に直交する平らな基準面（不図示）に沿って周方向に延在する水平部８１と、水平部８１に連続して形成され水平部８１に対して下方向に傾斜する傾斜部８２と、を備えている。各水平部８１は、仕切部材７の軸方向に所定の間隔を空けて形成されている。上下に隣接する水平部８１，８１同士は、傾斜部８２を介して連通している。

本実施形態のオリフィス通路８は、仕切部材７の外周面を約３周半周回している。なお、オリフィス通路８の周回数は、例えば、２周以上６周以下に設定されることが好ましい。オリフィス通路８の周回数を例えばこの範囲に設定することで、テールゲートの防振に必要な所望のばね定数や共振特性を容易に得ることができる。
また、本実施形態のオリフィス通路８は、図７に示すように、仕切部材７の軸方向の大きさＬ１に対する、オリフィス通路８の軸方向全体における溝幅（流路幅）の合計の割合が、例えば、１４％以上４７％以下の範囲に設定されることが好ましい。オリフィス通路８の軸方向全体における大きさの割合を、例えばこの範囲に設定することで、テールゲートの防振に必要な所望のばね定数や共振特性を容易に得ることができる。
具体的に本実施形態では、テールゲートの防振に適した３０Ｈｚ前後の周波数帯に減衰特性をもたせている。
なお、オリフィス通路８の溝幅を広げるように構成した場合には、開閉体用液封ダンパ１のばね定数を低下させることができる。

このような、水平部８１及び傾斜部８２の断面積の大きさは、通路の全体に亘って略同じ大きさに形成されている。これにより、所望のばね定数や共振特性を得易い構造となっている。

仕切部材７の外周面は、外筒部２２の内面に一体に設けられた延長部４５に密着している。この密着により、オリフィス通路８が閉じられている。なお、仕切部材７の上端部７２は、絞り部２３の内側において延長部４５に密着している。この密着により、仕切部材７の上端部７２に形成されているオリフィス通路８も閉じられている。

仕切部材７は、主液室５の壁部の一部をなす略円形状の上面７１を有している。この上面７１には、オリフィス通路８の一端に連通する開口部８３が形成されている。開口部８３は、図５，図９に示すように、上面７１の外縁部から中央部に亘って水平方向に開口形成されており、中央部を頂点とする平面視で略三角形状を呈している。すなわち、仕切部材７の上部は、円板を外縁から中央に向けてＶ字状に切り込んだ形状を呈している。開口部８３には、仕切部材７の上端部７２に形成されたオリフィス通路８の水平部８１が連通している。

仕切部材７の下部内側には、副液室６の一部をなす凹状の内空部７６が形成されている。内空部７６には、図１１に示すように、オリフィス通路８の他端に連通する開口部８４が形成されている。他端の開口部８４は、仕切部材７の外縁部から内空部７６の内面に亘って開口形成されており、内空部７６側を頂点とする平面視で略三角形状を呈している。すなわち、仕切部材７の下部は、円板を外縁から中央に向けてＶ字状に切り込んだ形状を呈している。
内空部７６の開口縁部７５は、図３に示すように、テーパ状に面取りされている。

ダイヤフラム９は、断面凹形状の支持部材９５を介して仕切部材７の下方に取り付けられている。ダイヤフラム９は、例えば、天然ゴムで形成されている。ダイヤフラム９は、断面略ハット状を呈しており、周壁部９１と、周壁部９１の中央部から立ち上がる立上部９２とを備えている。

周壁部９１は、他の部分よりも肉厚に形成され支持部材９５の内側面に固定される環状の固定部９１ａと、固定部９１ａから立上部９２に向けて延在する延在部９１ｂと、を備えている。延在部９１ｂは、固定部９１ａの上下方向の中央部から径方向内側に向けて延在しており、支持部材９５の底部開口部９５ａから仕切部材７側にオフセットされた位置に形成されている。これにより、立上部９２も、支持部材９５の底部開口部９５ａから仕切部材７側にオフセットされた位置から上方に立ち上がっている。

立上部９２は、断面略台形状を呈している。立上部９２の上部は、内空部７６の開口を通じて内空部７６内に挿入されている。立上部９２の外面と内空部７６の内面との間には所定の間隙が形成されている。これにより、ダイヤフラム９が内空部７６の内面に接触し難くなっている。なお、図示はしないが、内空部７６に開口している下側の開口部８４の径方向内側には、立上部９２が位置している。
このようなダイヤフラム９には、支持部材９５の底部開口部９５ａを通じて大気圧が作用している。

支持部材９５は、図３に示すように、側壁部９５ｂの上端部が仕切部材７の下端面に当接し、また、側壁部９５ｂの外周面が弾性部材９６を介して外筒部２２の下部内面に当接することで、外筒部２２の内側に保持されている。また、支持部材９５は、径方向内側に絞り加工された外筒部２２の下端部２２ａにより、下方への抜け止めが防止されている。

以上のような開閉体用液封ダンパ１において、テールゲートを閉じると、当接部３が車両の後部開口部の対向部に当接して、振動が入力される。入力された振動は、まず、インシュレータ４の弾性変形により吸収される。本実施形態では、インシュレータ４の足部を肉厚に形成しているので、入力された振動に対してバネ特性及び耐久性が向上している。

大きな振動が入力された場合には、インシュレータ４の弾性変形が増して主液室５の容積が変化し、主液室５の作動液体の液圧が変化する。これにより、仕切部材７の上面７１の開口部８３を通じてオリフィス通路８内に作動液体が流入し、オリフィス通路８内に液柱共振が生じることで、振動が減衰される。

以上説明した本実施形態の開閉体用液封ダンパ１では、主液室５に面するオリフィス通路８の開口部８３が、仕切部材７の上面７１の外縁部から中央部に亘って開口形成されているので、開口部８３の大きさを確保しつつ、小型化を実現することができる。

また、オリフィス通路８は、仕切部材７の軸方向の上端から下端に向けて仕切部材７の外周面を複数周回するように形成された断面凹状の溝であるので、オリフィス通路８が仕切部材７の外周面に露出し、形成が簡単である。また、金型を利用して仕切部材７を成形する場合に金型を抜く作業が容易である。したがって、仕切部材７の生産性に優れる。
また、オリフィス通路８の全長を長く形成することができるので、減衰させる振動の周波数を低下させることができる。
また、オリフィス通路８の流路高さ（流路幅）を一定にできるので、作動液体がオリフィス通路８を流れるときの抵抗（流路壁面との間で生じる抵抗）を小さくすることができる。

また、オリフィス通路８の断面積の大きさは、オリフィス通路８の全体に亘って略同じ大きさであるので、作動液体がオリフィス通路８を流れるときの抵抗（流路壁面との間で生じる抵抗）を小さくすることができる。

また、仕切部材７の上部は、仕切部材７の他の部分に比べて小径であるので、その分、開閉体用液封ダンパ１の小型化を図ることができる。
また、小径とされた仕切部材７の上部にもオリフィス通路８が形成されているので、小型化を図りつつ、オリフィス通路８の全長を拡大することができる。これにより、減衰性能の向上を図ることができる。

また、外筒部２２に形成された絞り部２３により、小径とされた仕切部材７の上部を保持できるので、外筒部２２に対する仕切部材７の保持性を高めることができる。

また、取付部２には、インシュレータ４の足部４ｄが固着される突部２ｂが形成されているので、平らな面にインシュレータ４の足部４ｄを固着する場合に比べて、足部４ｄの密着性が高まる。これにより、止水性が向上するとともにインシュレータ４の耐久性、ひいては開閉体用液封ダンパ１全体の耐久性が向上する。

また、窒化ホウ素材からなるインシュレータ４を用いているので、開閉体用液封ダンパ１の耐摩耗性や耐久性が向上する。

また、外筒部２２の内面に仕切部材７を組み付けることで、仕切部材７の外周面に延長部（弾性部材）４５が密着してオリフィス通路８が形成される。したがって、別途、特別な手段を用いることなくオリフィス通路８を容易に形成することができる。

また、当接部３は、インシュレータ４に埋設されているので、脱落するおそれがなく、当接部３としての機能を長期間に渡って得ることができる。また、当接部３が埋設されていることで押し下げられる作動液体が多くなり、作動液体が流動し易くなる。これにより、液封性能が向上する。

また、当接部３は、インシュレータ４の成形時にインシュレータ４の軸方向両側から保持されるので、成形時にインシュレータ４内で当接部３が移動したり脱落したりすることが防止される。したがって生産性に優れる。

また、仕切部材７の凹状の内空部７６にダイヤフラム９の一部が挿入されているので、副液室６の容積を確保しつつ、小型化を実現することができる。

また、仕切部材７の内空部７６にオリフィス通路８に連通する開口部８４が形成されているので、副液室６に作動液体がスムーズに流入する。したがって、減衰特性に優れる開閉体用液封ダンパ１が得られる。

また、内空部７６の開口縁部７５がテーパ状に面取りされているので、ダイヤフラム９の立上部９２が開口縁部７５に接触し難く、ダイヤフラム９の耐摩耗性が向上する。

また、ダイヤフラム９は、断面ハット状を呈しており、環状の固定部９１ａの軸方向の中央部から立上部９２に向けて周壁部９１が延在している。そして、ダイヤフラム９の耐久性を向上させるとともにテールゲートダンパ１の小型化を実現するために、副液室６の中にダイヤフラム９を入れている。これにより、ダイヤフラム９の膜面を広くすることができるので、ダイヤフラム９の耐久性が向上する。

また、オリフィス通路８は、周方向に延在する水平部８１と、水平部８１に対して下方向に傾斜する傾斜部８２と、を備えている。これにより、仕切部材７の外周面にスペース効率よくオリフィス通路８を形成することができる。したがって、テールゲートの防振に必要な所望のばね定数や共振特性を容易に得ることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜に変更が可能である。
例えば、図１２に示すように、当接部３Ａをインシュレータ４のみで構成してもよい。このように構成することによって、前記実施形態のような当接部として機能する部材をインシュレータ４に埋設する必要がなくなり、その分、コストを低減できるとともに、生産性が向上する。

また、仕切部材７は、円柱形状のものを示したが、平断面が楕円形状のものを用いてもよい。このように構成した場合にも前記実施形態で説明した作用効果と同様の作用効果が得られる。この場合、当接部も閉断面が楕円形状となるように構成してもよい。

また、オリフィス通路８は、断面凹形状の溝により構成したが、これに限られることはなく、断面湾曲形状、断面半円形状、断面三角形状、断面多角形状等、種々の断面形状のものを採用することができる。また、オリフィス通路８は、水平部８１と傾斜部８２を交互に連ねる形態としたが、傾斜部を主体として螺旋状に形成してもよい。

また、オリフィス通路８の開口部８３，８４は、平面視で略三角形状のものを示したが、これに限られることはなく、面在方向に開口面積が大きく形成されたものであれば種々の形状のものを採用することができる。

１ 開閉体用液封ダンパ
２ 取付部
２ｂ 突部
３ 当接部
４ インシュレータ
５ 主液室
６ 副液室
７ 仕切部材
８ オリフィス通路
９ ダイヤフラム
２２ 外筒部
２３ 絞り部
４５ 延長部（オリフィス通路のいち部をなす弾性部材）
７１ 上面（略円形状の面）
７２ 仕切部材の上端部（仕切部材の一端部）
８３ 一端の開口部
８４ 他端の開口部

Claims (14)

1. 車両の開口部及び車両の開口部を覆う開閉体の一方に取り付けられる取付部と、他方の当接を受ける当接部とを有する開閉体用液封ダンパであって、
   前記取付部と前記当接部とを連結する防振用のインシュレータと、
   前記インシュレータを壁部の一部として作動液体が封入される主液室と、
   前記主液室と仕切部材により区画され、壁部の一部がダイヤフラムで形成される副液室と、
   前記仕切部材に形成され、前記主液室と前記副液室と連通するオリフィス通路と、を備え、
   前記仕切部材は、前記主液室の壁部の一部をなす略円形状の面を有しており、
   前記円形状の面には、前記オリフィス通路の一端の開口部が形成されており、
   前記開口部は、前記円形状の面の外縁部から中央部に亘って開口形成されていることを特徴とする開閉体用液封ダンパ。
2. 前記仕切部材は、略円柱状を呈しており、
   前記オリフィス通路は、
   前記仕切部材の軸方向の一端側から他端側に向けて前記仕切部材の外周面を複数周回するように形成された断面凹状の溝であり、
   前記溝は、前記仕切部材の軸方向の大きさに対する前記オリフィス通路の軸方向全体における溝幅の合計の割合が１４％以上４７％以下の範囲であることを特徴とする請求項１に記載の開閉体用液封ダンパ。
3. 前記オリフィス通路の断面積の大きさは、前記オリフィス通路の全体に亘って略同じ大きさであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の開閉体用液封ダンパ。
4. 前記主液室側となる前記仕切部材の一端部は、前記仕切部材の他の部分に比べて小径であり、
   前記仕切部材の一端部の外周面にも前記オリフィス通路をなす断面凹状の溝が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の開閉体用液封ダンパ。
5. 前記取付部には、前記インシュレータが配置される側と反対側に延在して前記仕切部材を内包する外筒部が設けられており、
   前記外筒部の一端部には、径方向内側に向けて縮径して前記仕切部材の一端部を保持する絞り部が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の開閉体用液封ダンパ。
6. 前記外筒部の内面には、前記仕切部材の外周面に密着する弾性部材が設けられており、
   前記弾性部材が、前記オリフィス通路の壁部の一部をなすことを特徴とする請求項５に記載の開閉体用液封ダンパ。
7. 前記取付部には、前記インシュレータに向けて突出する突部が形成されており、
   前記突部に前記インシュレータが接続されていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の開閉体用液封ダンパ。
8. 前記インシュレータは、窒化ホウ素材からなることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の開閉体用液封ダンパ。
9. 前記当接部は、前記インシュレータに埋設されていることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の開閉体用液封ダンパ。
10. 前記当接部は、前記インシュレータの成形時に前記インシュレータの軸方向両側から保持されることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の開閉体用液封ダンパ。
11. 前記仕切部材は、凹状の内空部を有しており、
    前記内空部の内面には、前記オリフィス通路に連通する開口部が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の開閉体用液封ダンパ。
12. 前記内空部の開口縁部は、テーパ状に面取りされていることを特徴とする請求項１１に記載の開閉体用液封ダンパ。
13. 前記ダイヤフラムは、周壁部と、前記周壁部の中央部から立ち上がる立上部とを備えており、
    前記周壁部は、他の部分よりも肉厚に形成された環状の固定部と、前記仕切部材に近い側となる前記固定部の軸方向の一端部から前記立上部に向けて延在する延在部とを備えていることを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の開閉体用液封ダンパ。
14. 前記仕切部材は、略円柱状を呈しており、
    前記オリフィス通路は、前記仕切部材の軸に直交する平らな基準面に沿って周方向に延在する水平部と、前記水平部に連続して形成され前記水平部に対して傾斜する傾斜部と、を備えていることを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の開閉体用液封ダンパ。

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