WO2023074647A1

WO2023074647A1 - ダンパー装置

Info

Publication number: WO2023074647A1
Application number: PCT/JP2022/039601
Authority: WO
Inventors: 淳斎藤
Original assignee: 株式会社パイオラックス
Priority date: 2021-10-28
Filing date: 2022-10-25
Publication date: 2023-05-04

Abstract

ダンパー装置１０は、ハウジング２０と、ハウジング２０に回転可能に挿入されるロータ２２と、ハウジング２０およびロータ２２の間に設けられる軟質部材と、を備える。ハウジング２０は、内側に筒状に形成された内筒部を有する。ロータ２２は、内筒部に対向して相対回転可能な外筒部を有する。内筒部および外筒部の一方に溝部が形成され、溝部は、軸方向に直交する直交方向に交差する溝壁部を有する。軟質部材は、溝部に配置され、内筒部および外筒部の相対回転時に溝壁部に押し当てられつつ内筒部および外筒部の他方に摺動する。

Description

ダンパー装置

　本発明は、ハウジングおよびロータの間に設けられた軟質部材が摺動することで減衰力を発揮するダンパー装置に関する。

　特許文献１には、ハウジングと、ハウジングの収納室内に収納されるロータと、表面がシリコンコーティングされた環状の弾性材料で形成され、ハウジングに対するロータの回転を制動するＯリングとを備えた回転式ダンパが開示されている。

特開２０１３－１００８８７号公報

　特許文献１に開示される技術では、Ｏリングがロータの回転方向に沿って配置されているため、ハウジングとロータの相対回転速度が増加した場合に減衰力が低下するおそれがある。

　本発明の目的は、ハウジングおよびロータの相対回転速度に応じた減衰力を発揮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、ハウジングと、ハウジングに回転可能に挿入されるロータと、ハウジングおよびロータの間に設けられる軟質部材と、を備える。ハウジングは、内側に筒状に形成された内筒部を有する。ロータは、内筒部に対向して相対回転可能な外筒部を有する。内筒部および外筒部の一方に溝部が形成され、溝部は、軸方向に直交する直交方向に交差する溝壁部を有する。軟質部材は、溝部に配置され、内筒部および外筒部の相対回転時に溝壁部に押し当てられつつ内筒部および外筒部の他方に摺動する。

　本発明によれば、ハウジングおよびロータの相対回転速度に応じた減衰力を発揮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。取付状態のロータおよび軟質部材の斜視図である。図１に示すダンパー装置の線分Ａ－Ａ断面図である。図１に示すダンパー装置の線分Ｂ－Ｂ断面図である。第１変形例のダンパー装置の分解図である。第２変形例のダンパー装置について説明するための図である。第３変形例のロータおよび軟質部材の斜視図である。

　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、たとえば車室のドア上部に設けられるハンドル装置に取り付けられ、ハンドルの回転動作に減衰力を付与する。ハンドル装置は、車体に固定される固定体と、固定体に対して回転可能なハンドルと、固定体およびハンドルに介在するダンパー装置１０とを有する。また、ダンパー装置１０は、ハンドル装置に限らず、グローブボックスやコンソールボックスの蓋体の開閉動作を減衰するために用いられてもよい。つまり、ダンパー装置１０は、固定体と回転体を有する取付部材に設けられ、回転体の回転動作に減衰力を付与する。

　ダンパー装置１０は、筒状のハウジング２０と、ハウジング２０に回転可能に挿入されるロータ２２と、ハウジング２０およびロータ２２の間に介在する軟質部材（不図示）と、を備える。ハウジング２０およびロータ２２が相対回転した際にダンパー装置１０が減衰力を発揮する。ダンパー装置１０は、粘性流体を利用して減衰力を得ておらず、簡易な構成で製造できるため、安価に製造できる。

　図２は、ダンパー装置１０の分解図である。また、図３は、取付状態のロータ２２および軟質部材２４の斜視図である。ハウジング２０は、内筒部３０、開口部３２、連結部３４、凹部３６および不図示の底部を有する。内筒部３０は、ハウジング２０の内周面に円筒状に形成され、一様に湾曲する。開口部３２は、ハウジング２０の軸方向Ｃの一端を開放し、ロータ２２を受け入れ可能となっている。なお、軸方向Ｃとは、内筒部３０やロータ２２の中心軸に沿う方向であり、ハウジング２０およびロータ２２の相対回転する際の回転軸に平行である。また、直交方向Ｓとは、軸方向Ｃに直交する方向であり、軸方向Ｃに直交する平面に沿う方向である。

　連結部３４は、ハウジング２０の外周面に突出して形成され、固定体および回転体の一方に連結し、トルクの入力を受ける。凹部３６は、ハウジング２０の内周面に環状に凹んで形成され、開口部３２側に位置する。凹部３６は、ロータ２２に係合してロータ２２を外れにくくする。

　ロータ２２は、円柱状に形成され、中央に貫通孔を有する。ロータ２２は、外筒部４０、溝部４２、連結部４４および凸部４６を有する。外筒部４０は、ロータ２２の外周面に形成される。

　溝部４２は、外筒部４０に凹んで形成され、外筒部４０の全周に亘って形成され、軟質部材２４を保持する。溝部４２は、溝壁部４２ａ、第１溝部４２ｂおよび第２溝部４２ｃを含む。

　第１溝部４２ｂは、軸方向Ｃに交差する方向に延在し、直交方向Ｓに交差する方向に延在しており、傾斜して両側に形成される。第２溝部４２ｃは、内筒部３０および外筒部４０の周方向に沿って延在し、軸方向Ｃの上下に離れて一対形成される。内筒部３０および外筒部４０の周方向は、ロータ２２の回転方向に沿う。ロータ２２の回転方向は、ロータ２２の任意の外周部分がロータ２２の回転によって移動する方向である。第１溝部４２ｂおよび第２溝部４２ｃは交互に連なって設けられる。つまり、平行に設けられた一対の第１溝部４２ｂの両端に、上下に離れた一対の第２溝部４２ｃがそれぞれ連設される。これによって、溝部４２を外筒部４０の全周に亘って形成した場合に、第１溝部４２ｂの傾斜を軸方向Ｃに近づけることができる。

　溝壁部４２ａは、第１溝部４２ｂに両側壁に位置し、軸方向Ｃに直交する直交方向Ｓに交差する。すなわち、溝壁部４２ａは、ロータ２２の回転方向に交差する。溝壁部４２ａにより、ロータ２２の中心軸周りに軟質部材２４が動くことを規制することができる。

　図３に示すように、軟質部材２４は、環状に形成され、溝部４２に嵌まるように配置される。軟質部材２４は、ハウジング２０およびロータ２２よりも軟質であり、ゴム材や粘弾性材によって形成される。図２に示す軟質部材２４は、溝部４２に合わせた形状をしているが、溝部４２に嵌まる前は略真円形状であってよく、例えばＯリングであってもよい。いずれにしても、取付状態では図２に示すように軟質部材２４は溝部４２に合わせた形状になる。軟質部材２４が環状に形成されることで、軟質部材２４がロータ２２の溝部４２に嵌め込まれた状態でハウジング２０に挿入することができ、ダンパー装置１０の組み付けを容易にできる。また、安価なＯリングを用いることで、製造コストを抑えることができる。

　図３に示すように、軟質部材２４は、溝部４２に嵌められることで傾斜部２４ａを形成する。軟質部材２４の傾斜部２４ａは、第１溝部４２ｂと同様に、軸方向Ｃに交差する方向に延在し、直交方向Ｓに交差する方向に延在しており、傾斜して両側に形成される。

　図４は、図１に示すダンパー装置１０の線分Ａ－Ａ断面図である。内筒部３０および外筒部４０は、対向しており、相対回転可能である。ロータ２２は、ハウジング２０の底部３８によって軸方向の移動が制限される。また、ハウジング２０の凹部３６とロータ２２の凸部４６が係合することで、ロータ２２の抜け止めがなされる。

　なお、図４では、軟質部材２４が内筒部３０および溝部４２に干渉した状態で示すが、実際には内筒部３０および溝部４２に押圧されて変形する。つまり、軟質部材２４の直径は、内筒部３０および溝部４２の径方向の間隔よりも大きく設定される。ハウジング２０の内筒部３０およびロータ２２の外筒部４０が相対回転したときに、軟質部材２４は、内筒部３０に摺動する。この摩擦によって減衰力が発生する。

　図５は、図１に示すダンパー装置１０の線分Ｂ－Ｂ断面図である。図５では、ロータ２２が矢印方向に回転したときの軟質部材２４’を破線で示す。ハウジング２０およびロータ２２の相対回転によって、溝壁部４２ａは軟質部材２４に向かって移動し、溝壁部４２ａが軟質部材２４’に押し当てられる。このとき、軟質部材２４’は、溝壁部４２ａに当たって、潰れるように撓むことで、摺動抵抗が大きくなる。つまり、内筒部３０および外筒部４０の相対回転時に軟質部材２４’は、溝壁部４２ａに押し当てられて潰れるように撓みつつ、内筒部３０に摺動する。軟質部材２４は、相対回転の速度が大きくなるにつれて、溝壁部４２ａに強く押し当てられ、摺動抵抗が大きくなるように変形される。これにより、内筒部３０および外筒部４０の相対回転の速度が大きくなるにつれて、ダンパー装置１０が発生するトルクが大きくなるように構成できる。

　図３に示すように溝壁部４２ａは、直交方向Ｓだけでなく、軸方向Ｃにも交差する。これにより、軟質部材２４を、溝壁部４２ａと同様に傾斜させて、軟質部材２４の側方から溝壁部４２ａに当てることができ、溝壁部４２ａに当てる軟質部材２４の部分を十分に確保できる。そのため、ロータ２２の転びを抑制できる。

　図３に示すように、軟質部材２４の傾斜部２４ａは、内筒部３０および外筒部４０の相対回転時に溝壁部４２ａに押し当てられて、変形する。傾斜部２４ａは、直交方向Ｓに交差する方向に延在することで、溝壁部４２ａに確実に押し当てられ、内筒部３０に摺動することができる。

　第１溝部４２ｂおよび第２溝部４２ｃを設けることで、第１溝部４２ｂを急な傾斜にすることができ、軟質部材２４が内筒部３０と供回りすることを抑えられる。また、外筒部４０の軸方向長さが短くとも、軟質部材２４が内筒部３０と供回りすることを抑えることができ、ダンパー装置１０の軸方向の長さを短く設定することが可能となる。

　軸方向Ｃに対する溝壁部４２ａの傾斜角θは、２０度から７０度の範囲に設定され、より好ましくは３０度から６０度の範囲に設定されてよい。傾斜角θを３０度以上にすることで、軟質部材２４の大きな屈曲を抑え、傾斜角θを６０度以下にすることで、軟質部材２４を溝壁部４２ａにしっかり当てて、内筒部３０との供回りを抑えることができる。

　図６は、第１変形例のダンパー装置の分解図である。第１変形例のダンパー装置は、図２に示すダンパー装置１０と比べて、連結部の形状が異なる。第１変形例のダンパー装置は、ハウジング１２０、ロータ１２２および軟質部材１２４を備える。図６では、軟質部材１２４は、ロータ１２２の溝部１４２に嵌まった状態を示す。

　ハウジング１２０は、内筒部１３０、開口部１３２、連結部１３４、底部１３８および軸部１３９を有する。内筒部１３０は一端が開口部１３２によって開放され、他端が底部１３８によって閉塞されている。連結部１３４は径方向外向きに張り出し、フランジ状に形成される。軸部１３９は底部１３８の中央に突設されている。

　ロータ１２２は、外筒部１４０、溝部１４２、連結部１４４および軸孔部１４９を有する。溝部１４２は、外筒部１４０に形成され、軸方向Ｃおよび直交方向Ｓに交差する溝壁部１４２ａを有する。これにより、軟質部材１２４がハウジング１２０と供回りすることを規制することができる。

　連結部１４４はギア形状に形成され、取付部材のギアに噛合する。軸孔部１４９は、連結部１４４の中央に形成され、ハウジング１２０の軸部１３９を受け入れる。ハウジング１２０の軸部１３９とロータ１２２の軸孔部１４９が凹凸嵌合して、ロータ１２２が抜け止めされる。

　図７は、第２変形例のダンパー装置２００について説明するための図である。図７（ａ）は第２変形例のロータ２２２および軟質部材２２４の側面図であり、図７（ｂ）はダンパー装置２００の断面図である。第２変形例のダンパー装置２００は、図２に示すダンパー装置１０と比べて、溝部２４２の形状が異なる。

　ロータ２２２は、外筒部２４０、溝部２４２、連結部４４および軸孔部２４９を有する。溝部２４２は、外筒部２４０だけでなく、ロータ２２２の軸方向端面２４１にも形成される。溝部２４２は、溝壁部２４２ａ、第１溝部２４２ｂおよび第２溝部２４２ｃを有する。

　第１溝部２４２ｂは、軸方向Ｃに交差する方向に延在し、直交方向Ｓに交差する方向に延在しており、傾斜して両側に形成される。第２溝部２４２ｃは、軸方向端面２４１に形成され、一対の第１溝部２４２ｂの両端にそれぞれ連設する。第１溝部２４２ｂおよび第２溝部２４２ｃによって、溝部２４２が一周した状態で形成される。溝壁部２４２ａは、第１溝部２４２ｂの両側に壁状に形成され、軟質部材２２４の動きを規制する。溝部２４２が一周しているため、環状の軟質部材２２４を嵌めることができる。また、第２溝部２４２ｃを軸方向端面２４１に配置することで、第１溝部２４２ｂの傾斜を急にして軸方向Ｓに近づけることができる。

　図７（ｂ）に示すように、ハウジング２２０とロータ２２２の抜け止めが、軸部２３９と軸孔部２４９とが係合してなされる。

　図８は、第３変形例のロータ３２２および軟質部材３２４の斜視図である。第３変形例のロータ３２２および軟質部材３２４は、図３に示すロータ２２および軟質部材２４と比べて、溝部３４２および軟質部材３２４の形状が異なる。

　ロータ３２２の溝部３４２は、外筒部３４０に凹んで形成され、軸方向Ｃに沿って形成される。軟質部材３２４は、溝部３４２に嵌まるように板状に形成される。軟質部材３２４は、相対回転時に溝部３４２の溝壁部３４２ａに押し当てられる。なお、溝部３４２は外筒部３４０の周方向に亘って形成され、軟質部材３２４も軸方向に見て円弧状に湾曲して形成されてよい。

　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。

　例えば、実施例では、溝部４２がロータ２２の外筒部４０に形成される態様を示したが、この態様に限られない。溝部が内筒部３０に凹んで形成され、軟質部材２４を嵌め込まれてよい。つまり、軟質部材２４は、内筒部３０および外筒部４０の一方に形成された溝部に配置され、内筒部３０および外筒部４０の他方に摺動する。

　また、実施例では、ロータ２２が略円柱状に形成された態様を示したが、この態様に限られず、一部のロータ２２の外筒部４０が軸方向に沿って切り欠かれてもよい。少なくともロータ２２の外筒部４０は、内筒部３０に対向する湾曲面と、その湾曲面に溝部４２とを有する。

　１０　ダンパー装置、　２０　ハウジング、　２２　ロータ、　２４　軟質部材、　２４ａ　傾斜部、　３０　内筒部、　３２　開口部、　３４　連結部、　３６　凹部、　３８　底部、　４０　外筒部、　４２　溝部、　４２ａ　溝壁部、　４２ｂ　第１溝部、　４２ｃ　第２溝部、　４４　連結部、　４６　凸部。

Claims

　ハウジングと、
　前記ハウジングに回転可能に挿入されるロータと、
　前記ハウジングおよび前記ロータの間に設けられる軟質部材と、を備え、
　前記ハウジングは、内側に筒状に形成された内筒部を有し、
　前記ロータは、前記内筒部に対向して相対回転可能な外筒部を有し、
　前記内筒部および前記外筒部の一方に溝部が形成され、
　前記溝部は、軸方向に直交する直交方向に交差する溝壁部を有し、
　前記軟質部材は、前記溝部に配置され、前記内筒部および前記外筒部の相対回転時に前記溝壁部に押し当てられつつ前記内筒部および前記外筒部の他方に摺動することを特徴とするダンパー装置。
　前記溝壁部は、前記軸方向にも交差することを特徴とする請求項１に記載のダンパー装置。
　前記軟質部材は、環状に形成され、
　前記軟質部材は、前記内筒部および前記外筒部の相対回転時に前記溝壁部に押し当てられ、前記直交方向に交差する方向に延在する傾斜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。
　前記溝部は、
　前記直交方向に交差する方向に延在する第１溝部と、
　前記内筒部または前記外筒部の周方向に沿って延在する第２溝部と、を有することを特徴とする請求項２または３に記載のダンパー装置。