JPH05240285A - 回転ダンパーおよび灰皿装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 温度が変化してもダンピング特性をほぼ一様
にし、ダンピング特性の変化に伴う作動上の障害を防止
すること。 【構成】 中空円筒状のケース５内にボス部４０に円形
の形状記憶合金線材４１Ａと通常の鉄製の線材４１Ｂと
を並設したブレード４１を挿置してシリコンオイルＳＯ
を充填した上で蓋部材５１で閉止して、ボス部４０と一
体に成形した軸４２の上端にギア部４３を一体に固着し
た回転ダンパー。上記回転ダンパーのギア部４３を、自
動車のインパネに配置されたリテーナ６内に介挿される
灰皿トレイ７１とシガレットライタ７２とを具備したボ
ックス７内に配置してそれぞれラックギア６１および７
１Ｇとに係合させた灰皿装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回転運動を粘性流体の
粘性抵抗で制動する回転ダンパーおよびかかる回転ダン
パーを具備した灰皿装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】特開昭６１−１９２９３７に示された従
来の粘性流体を利用した回転ダンパーは、図１４に示す
ように、薄い円筒形の収容室Ｃに両端に円弧部を設けた
回転板Ｂを配設して粘性流体Ｆを封入したものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の回転ダンパ
ーは、収容室Ｃ内に封入した粘性流体Ｆの粘性抵抗を利
用して回転運動を制動するものであるため、温度が変化
すると粘性流体の粘性抵抗が変化するためダンピング特
性の変化および制動された回転速度が変化するという問
題があった。

【０００４】特に０℃以下になると粘性抵抗が急激に増
え、ダンピングおよび制動が必要以上に作用し、作動に
支障をきたす場合もあった。

【０００５】そこで本発明者らは、温度の変化に応ずる
粘性流体の粘性抵抗の変化に応じて、回転部材の回転有
効断面を変化させるという技術思想に着眼し、研究開発
を重ねた結果、温度が変化してもダンピング特性の変化
および制動された回転速度をほぼ一様にし、ダンピング
特性に伴う作動上の障害を防止するという目的を達成す
る本願発明に到達した。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明（請求項１に記載
の第１発明）の回転ダンパーは、中空筒状体で両端に底
部を有し、内部に粘性流体を収容した円筒形状の部屋を
形成したケースと、前記部屋内に介挿され、ケースに対
して相対的に回転し得る部材であって、少なくともその
一部が温度により形状を変え得る部材で構成され、回転
有効断面を変え得る回転部材と、上記ケースと回転部材
のいずれか一方が回転駆動源に連結したものである。

【０００７】本発明（請求項２に記載の第２発明）の回
転ダンパーは、第１発明において、前記回転部材が、ケ
ースの一方の底部を貫通した回転駆動源に連結したシャ
フトに対して直角に配設され、一定温度以上では記憶し
た形状に戻る形状記憶合金製の任意の断面形状を有する
線材で構成され、上記一定温度以下では粘性流体の増加
した粘性抵抗により反回転方向に変形することによって
有効径を減少させるものである。

【０００８】本発明（請求項３に記載の第３発明）の回
転ダンパーは、第２発明において、前記回転部材を構成
する形状記憶合金製の線材より短いその他の材料の適度
な剛性を有する第２の線材を前記形状記憶線材に並設し
て形状記憶合金線材を支えることにより、回転方向によ
って形状記憶線材の変形量および回転有効径に差を設け
たものである。

【０００９】本発明（請求項４に記載の第４発明）の灰
皿装置は、第１発明の回転ダンパーのケースまたは回転
部材のいずれか一方を灰皿装置の灰皿トレイとシガレッ
トライタを具備した可動部の動きに応じて回転し得るよ
うに構成したものである。

【００１０】

【作用】上記構成より成る第１発明の回転ダンパーは、
例えば温度が低下してケース内に収容した粘性流体の粘
性抵抗が増加すると、回転部材が回転有効断面を減少さ
せるものである。

【００１１】上記構成より成る第２発明の回転ダンパー
は、温度が低下してケース内に収容した粘性流体の粘性
抵抗が増大すると、形状記憶合金製の線材で構成された
回転部材が粘性流体の粘性抵抗により反回転方向に変形
して有効径を減少させるものである。

【００１２】上記構成より成る第３発明の回転ダンパー
は、形状記憶合金製の線材の回転部材とその他の材料の
線材の回転部材とを並設して、形状記憶合金線材をその
他の材料の線材で支えて変形を抑制することにより、回
転部材の回転方向により形状記憶合金製の回転部材の変
形による有効径に差が生ずるようにしたものである。

【００１３】上記構成より成る第４発明の灰皿装置は、
第１発明の回転ダンパーのケースまたは回転部材のいず
れか一方を灰皿トレイとシガレットライタを具備した可
動部の動きに応じて回転し得るように構成したので、か
かる可動部の動きに対して制動を付与するものである。

【００１４】

【発明の効果】上記構成および作用を奏する第１発明の
回転ダンパーは、温度が下がり粘性流体の粘性抵抗が増
加すると、それに応じて回転部材の回転有効断面を減少
させて相殺することにより、ダンピング特性の変化およ
び制動された回転速度の変化を抑制するという効果を奏
する。

【００１５】上記構成および作用を奏する第２発明の回
転ダンパーは、温度が下がり粘性流体の粘性抵抗が増大
すると、形状記憶合金製の回転部材が粘性抵抗により反
回転方向に変形してその有効径を減少させることによ
り、温度にかかわらずほぼ一様な回転ダンピング特性お
よび制動された回転速度を実現するという効果を奏す
る。

【００１６】上記構成および作用を奏する第３発明の回
転ダンパーは、上記第２発明の効果に加え、形状記憶合
金製の回転部材が先行する方向への回転の場合は、その
他の材料の回転部材が形状記憶合金製の回転部材を支え
るので僅かしか変形が生じず、逆にその他の材料の回転
部材が先行する方向への回転の場合は、形状記憶合金製
の回転部材は支えるものが無いのでおおきな変形が生ず
ることによって、回転方向により形状記憶合金製の回転
部材の回転有効径に差が生じ、回転方向によりダンピン
グ特性を異ならしめるという効果を奏する。

【００１７】上記構成および作用を奏する第４発明の灰
皿装置は、第１発明の回転ダンパーが灰皿装置の可動部
の動きに応じて回転するので、温度が変化した場合に
は、回転部材の回転有効断面が変化するため可動部に対
し温度変化にかかわらずほぼ一定の制動を付与して、衝
撃のない一様なシガレットライタ、灰皿トレイを備えた
可動部の動きを実現するという効果を奏する。

【００１８】

【実施例】次に本発明の実施例の回転ダンパーおよび灰
皿装置について図面を用いて説明する。

【００１９】（第１実施例の構成）第１実施例の回転ダ
ンパーは、図１ないし図４に示すように、回転部材１の
ブレード１１を台形断面を有する形状記憶合金で構成
し、ケース２のケースボディ２０内に介挿した後、粘性
流体としてシリコンオイルＳＯを充填してケース２の蓋
部材２１を被着し、回転部材１のボス部１０と一体に形
成した蓋部材２１を貫通した軸１２の先端に回転を入力
するギア部１３を固着したものである。

【００２０】回転部材１のブレード１１に使用した形状
記憶合金は、いわゆるワンウェイタイプのＮｉ−Ｔｉ合
金線材で構成され、変態点である０℃より温度が上がる
と徐々に記憶した直線形状に戻るように記憶が与えてあ
る。逆に０℃以下では、粘性流体であるシリコンオイル
ＳＯの温度低下による粘性抵抗の増加に応じて図４に示
すように反回転方向に弓なりに変形して、回転有効半径
を実質的に減少させる。

【００２１】上記Ｎｉ−Ｔｉ合金を台形断面に成形し
て、しかも図１および図２に示すように平行な上底１１
Ｕおよび下底１１Ｄが垂直になるように９０度回転させ
て円形のボス部１０に１８０度間隔で２本配設してブレ
ード１１を形成する。長い方の辺の下底１１Ｄが回転の
リーディング側にある場合は、一定以上の周速において
大きなダンピング効果を実現し、逆に短い方の辺の上底
１１Ｕが回転のリーディング側にある場合は、小さなダ
ンピング効果を実現する。

【００２２】ボス部１０は、軸１２と一体に成形された
樹脂成形体で構成され、下部中央には凹部（図示せず）
を設けケース２の底部中央に形成した凸部（図示せず）
が嵌合しており、軸１２の先端と所定の歯数を有する樹
脂性のギア部１３と熱溶着で一体に形成する。

【００２３】ケース２は、樹脂製の左右に固着用の穴を
形成した突出部２０Ｐを有するケースボディ２０で構成
され、シリコンオイルＳＯが充填された後上部に蓋部材
２１を液密に固着すると内側に円形の部屋２２が形成さ
れ、この部屋２２内で回転部材１のブレード１１が回転
すると、シリコンオイルＳＯの粘性抵抗により、ダンピ
ングを付与するものである。

【００２４】（第１実施例の作用）上記構成より成る第
１実施例の回転ダンパーは、反時計方向の回転がギア部
１３を介して回転部材１に伝えられると、ケース２の部
屋２２内でブレード１１が反時計方向に回転するので、
リーディング側である幅の広いブレード１１の下底１１
ＤがシリコンオイルＳＯを押しのけることになり、逆に
シリコンオイルＳＯの粘性抵抗により制動が付与され、
回転部材１の回転速度が抑制される。

【００２５】第１実施例の回転ダンパーは、０℃以下に
温度が低下すると、シリコンオイルＳＯの粘性抵抗が増
加するとともに、ブレード１１を構成する形状記憶合金
が記憶域で無くなるので、シリコンオイルＳＯの増加し
た粘性抵抗に応じてブレード１１が図４に示すように回
転と反対の方向である時計方向に変形することにより回
転有効半径を減少させるため、ほぼ一様の制動効果が維
持され、回転部材１の回転速度が一様に抑制される。

【００２６】回転部材１のブレード１１を台形状の断面
としたので、一定以上の周速で使用する場合において
は、回転方向によりダンピング特性および回転速度に差
を設けることができる。

【００２７】（第１実施例の効果）上記構成および作用
を奏する第１実施例の回転ダンパーは、０℃以下に温度
が低下しても、形状記憶合金製のブレード１１が変形し
て回転有効半径を減少させることにより、ダンピング特
性および制動効果が一様に維持され、制動された回転速
度を温度にかかわらず一様にすることができるという効
果を奏する。

【００２８】第１実施例においては、シンプルな台形状
の横断面を有する形状記憶合金の線材でブレードを構成
したので、安定した性能を発揮するとともに、コスト面
でもメリットが有る。

【００２９】（第２実施例の構成）第２実施例の灰皿装
置は、回転ダンパーを図９ないし図１１に示すように、
自動車用の灰皿装置に適用したもので、図５および図６
に示すように回転部材４のブレード４１を、形状記憶合
金製の線材４１Ａと通常の金属製の線材４１Ｂとを並設
して構成した点が上述した第１実施例の回転ダンパーと
の主たる相違点である。

【００３０】回転部材４のブレード４１の線材４１Ａ
は、第１実施例と同様にワンウェイタイプの円形断面を
有するＮｉ−Ｔｉ合金線材で構成され、変態点である０
℃より温度が上がると徐々に記憶した直線形状に戻るよ
うにしてある。逆に０℃以下では、粘性流体であるシリ
コンオイルＳＯの温度低下による粘性抵抗の増加に応じ
て図７および図８に示すように回転方向とは反対の方向
に弓なりに変形して、回転有効半径を実質的に減少させ
る。

【００３１】ブレード４１は、さらに形状記憶合金線材
４１Ａの約半分の長さのおむすび形の断面を有する鉄の
線材４１Ｂを当接させて１８０度間隔に並設されてい
る。図７および図８に示すように、シリコンオイルが充
填されたケース５内で線材４１Ａがリーディング側にな
る時計方向に回転する場合は、鉄の線材４１Ｂが線材４
１Ａを支える形になるので、線材４１Ａの先端部のみが
反時計方向に弓なりに変形するのに対し、鉄の線材４１
Ｂがリーディング側になる反時計方向に回転する場合
は、鉄の線材４１Ｂが線材４１Ａを支えないので、線材
４１Ａは根元から大きく弓なりに変形する。

【００３２】ボス部４０は、軸４２と一体に樹脂で成形
されており、上記線材４１Ａおよび４１Ｂを円周上１８
０度間隔で周壁に固着しており、軸４２は、先端に所定
の歯数、ピッチの樹脂製ギア部４３を熱溶着により固着
する。

【００３３】ケース５は、第１実施例と同様の樹脂製で
突出部５０Ｐを有するケースボディ５０にシリコンオイ
ルＳＯを充填した後、上部に蓋部材５１を液密に固着し
て円形の部屋５２を形成し、この部屋５２内に配置され
たブレード４１およびボス部４０がギア部４３の回転に
応じて回転する。

【００３４】上記回転ダンパーを、図９ないし図１１に
示すように、自動車のインパネ（図示せず）に配設され
たリテーナ６の両側に形成された円弧状のラックギア６
１と平行に配設された円弧状のガイド６２上を摺動する
可動部を構成するボックス７内に２個配設する。

【００３５】ボックス７は、灰皿トレイ７１とシガレッ
トライタ７２を並備しており、奥にはコイルスプリング
７３Ｃを巻装した六角シャフト７３が配設され両端にラ
ックギア６１に係合するギア７３Ｇが固着され、ガイド
６２上をガイド７４を介して摺動してコイルスプリング
７３Ｃの付勢力に抗してボックス７が収容され、ロック
機構（図示せず）によりロックされるようになってい
る。

【００３６】第１の回転ダンパーは、図９において左側
のギア７３Ｇに近接してボックス７の側壁に突出部５０
Ｐによりネジ止めされ、ギア部４３がラックギア６１と
係合してボックス７の移動に応じて回転するようにセッ
トしてあり、ボックスをリテーナ６に収納するときは図
８に示す方向に回転部材４が回転して小さな制動を付与
し、逆に灰皿を使うためにボックス７をリテーナ６から
突出させるときは図７に示す方向に回転部材４が回転し
て大きな制動を付与するようにセットしてある。

【００３７】第２の回転ダンパーは、図１１に示すよう
に灰皿トレイ７１の後部に上下に形成した直線ラックギ
ア７１Ｇとギア部４３が係合する位置のボックス内に突
出部５０Ｐにより固着されており、灰皿トレイ７１の下
部に配設したＶ字状の板ばね７１Ｓの付勢力による灰皿
トレイ７１の上昇に制動を付与するようにしてある。こ
の灰皿トレイ７１用の第２の回転ダンパーは、ボックス
７全体に制動を付与する第１の回転ダンパーに比べ制動
性能は小さいものに設定されている。

【００３８】（第２実施例の作用・効果）上記構成より
成る第２実施例の灰皿装置は、ボックス７を収容すると
きは、コイルスプリング７３Ｃの付勢力と図８に示すよ
うな第１の回転ダンパーの小さな制動力に抗して押し込
むことにより、リテーナ６内に収容することができる。

【００３９】灰皿を使うためにロック機構のロックを外
すと、ボックス７はコイルスプリング７３Ｃの付勢力に
より突出されるが、この動きに応じてラックギア６１に
係合してギア部４３が回転するので回転部材４が図７に
示す方向に回転して大きな制動を付与することにより、
なめらかにボックス７が突出される。

【００４０】上記ボックス７の突出動作が、０℃以下の
低温で行われた場合でも、形状記憶合金製の線材４１Ａ
が記憶を失った状態にあるため、シリコンオイルＳＯの
増加した粘性抵抗により図７に示したように先端部が反
回転方向に弓なりに変形し、回転有効半径を実質的に減
少させるので、従来のように過度な制動が付与され完全
に突出するのに多くの時間を要すること無く、常温と同
様の速度および時間でなめらかに突出させることができ
る。線材４１ＡはワンウェイタイプのＮｉ−Ｔｉ合金で
構成したので、低温においてはシリコンオイルの粘性抵
抗の増加に応じて変形するため一様な制動およびダンピ
ングを付与することができる。

【００４１】ボックス７内に収容された灰皿トレイ７１
を低温において取り外す際も、図９に示すＰＵＳＨボタ
ンを押してロックを外すと板バネ７１Ｓの付勢力により
灰皿トレイ７１が上昇するが、直線ラックギア７１Ｇに
よりギア部４３が回転されるのでこのギア部４３に対し
て上述と同様に第２の回転ダンパーの線材４１Ａの変形
により、常温と同様に適度な制動が付与され、なめらか
に上昇させることができる。ボックス７および灰皿トレ
イ７１は、上述したようにコンパクトな第１および第２
の回転ダンパーにより、ストロークの長さにかかわらず
全ストロークに対して有効に制動が付与されるものであ
る。

【００４２】（第３実施例）上述した実施例は、いずれ
も温度が低下したときに形状記憶合金製の回転部材の回
転有効半径を減少させたが、第３実施例の回転ダンパー
は、回転部材８のブレード８１を図１２に示すように、
０℃の変態点以上では破線で示す三日月形の断面の形を
維持し、変態点以下では抵抗の少ない実線で示すような
断面形状に変化するツーウェイタイプのＣｕ−Ｚｎ−Ａ
ｌ合金で構成し、低温においてはブレードの上下に隙間
を形成して、過度な制動、ダンピングの付与を抑制する
ようにしたものである。またブレード８１を三日月形状
の断面としたので回転方向に応じ制動およびダンピング
性能に差を設けることもできる。

【００４３】（第４実施例）第４実施例は、回転部材の
樹脂製ブレード９１を、図１３に示すように充分な幅を
有する中空の長円形として、上下の壁の間にＮｉ−Ｔｉ
合金製のスプリング９１Ａを介挿して、変態点以下では
ブレード９１の上下方向の高さを粘性流体の増加した粘
性抵抗により小さくするように構成されている。

【００４４】上述の実施例は、説明のために例示したも
ので、本発明としてはそれらに限定されるものでは無
く、特許請求の範囲の記載から当業者が認識する技術思
想に反しない限り変更および付加が可能である。

【００４５】上述の実施例では、ブレードの断面形状と
して台形、円形、おむすび形を採用したが、それ以外に
も三角形、菱形、矩形等が採用可能である。

【００４６】第３および第４実施例ではブレードの厚さ
を変える例について述べたが、ブレードの傾き（迎角）
を変えるタイプのブレードも採用可能である。

【００４７】上述の実施例は、いずれもブレード全体を
一様な断面の形状記憶合金で構成したが、先端にゆくに
従い徐々に断面積が小さくなるように先細形状として先
端ほど変形を多くしたり、根元部の断面積を絞り、絞り
より先端を大きく曲げるような態様や、ブレードの根元
の部分のみに形状記憶合金を用いたり、ブレードをワン
ウェイ型の形状記憶合金とバイアスバネの組合せにより
構成したり、ブレードをバイメタルで構成するような態
様も採り得る。

【００４８】第２実施例の灰皿装置については、小型化
の観点より回転ダンパーを採用したが、スペースの余裕
があれば粘性流体を封入したシリンダ内で温度により有
効断面を変え得る形状記憶合金製の円形ピストンが往復
動するピストン式のダンパーももちろん使用可能であ
る。変態点以上の温度においては記憶された形を保ち、
変態点以下においては粘性流体の抵抗の増加に応じて形
を変え得るような形態も採り得る。

【００４９】上述の実施例は、回転部材をギア部により
回転させたがケースの外周に歯を刻設して回転するよう
にし、回転部材およびブレードを固着するような態様も
本発明は採用し得るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の回転ダンパーを示す縦断
面図である。

【図２】第１実施例の回転ダンパーを示す一部欠截斜視
図である。

【図３】第１実施例の回転部材の常温における形態を示
す断面図である。

【図４】第１実施例の回転部材の低温における形態を示
す断面図である。

【図５】第２実施例の回転ダンパーを示す一部欠截斜視
図である。

【図６】第２実施例の回転ダンパーを示す縦断面図であ
る。

【図７】第２実施例の回転部材が時計方向に回転した場
合の状態を示す断面図である。

【図８】第２実施例の回転部材が反時計方向に回転した
場合の状態を示す断面図である。

【図９】第２実施例の灰皿装置を示す一部欠截斜視図で
ある。

【図１０】第２実施例の灰皿装置を示す断面図である。

【図１１】第２実施例の灰皿トレイを示す断面図であ
る。

【図１２】第３実施例の回転ダンパーのブレードを示す
断面図である。

【図１３】第４実施例の回転ダンパーのブレードを示す
断面図である。

【図１４】従来の回転ダンパーを示す縦断面図である。

【符号の説明】

１、４ 回転部材 ２、５ ケース ６ リテーナ ７ ボックス １０、４０ ボス部 １１、４１ ブレード １３、４３ ギア部 ６１ 円弧ラックギア ７１ 灰皿トレイ ７２ シガレットライタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 樋田 浩二 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 城山 魁助 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河電気工業株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中空筒状体で両端に底部を有し、内部に
   粘性流体を収容した円筒形状の部屋を形成したケース
   と、 前記部屋内に介挿され、ケースに対して相対的に回転し
   得る部材であって、少なくともその一部が温度により形
   状を変え得る部材で構成され、回転有効断面を変え得る
   回転部材と、 上記ケースと回転部材のいずれか一方が回転駆動源に連
   結したことを特徴とする回転ダンパー。
2. 【請求項２】 請求項１において、 前記回転部材が、ケースの一方の底部を貫通した回転駆
   動源に連結したシャフトに対して直角に配設され、一定
   温度以上では記憶した形状に戻る形状記憶合金製の任意
   の断面形状を有する線材で構成され、上記一定温度以下
   では粘性流体の増加した粘性抵抗により反回転方向に変
   形することによって有効径を減少させることを特徴とす
   る回転ダンパー。
3. 【請求項３】 請求項２において、 前記回転部材を構成する形状記憶合金製の線材より短い
   その他の材料の適度な剛性を有する第２の線材を前記形
   状記憶線材に並設して形状記憶合金線材を支えることに
   より、回転方向によって形状記憶線材の変形量および回
   転有効径に差を設けたことを特徴とする回転ダンパー。
4. 【請求項４】 請求項１の回転ダンパーのケースまたは
   回転部材のいずれか一方を灰皿装置の灰皿トレイとシガ
   レットライタを具備した可動部の動きに応じて回転し得
   るように構成したことを特徴とする灰皿装置。