JP4181831B2 - ダンパ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のグローブボックスや灰皿等に用いられる回転ダンパーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のグローブボックスや灰皿等に用いられる回転ダンパーは、図７に示すように、内部にシリコンオイルなどの粘性流体が充填された略円筒状のケース１００と、ケース１００を閉塞する蓋体（図示省略）と、ケース１００内を回転可能に軸支されたロータ１０２と、を備えている。
【０００３】
ロータ１０２は、略円筒状のシャフト１０４と、シャフト１０４の外周面から張り出す複数の羽根部１０６とで構成されており、シャフト１０４の一端側をケース１００から露出させ、制動力を必要とする制動部材（例えば、グローブボックスの蓋体等）に連結させる。
【０００４】
ケース１００内には粘性流体が充填されているため、シャフト１０４が回転すると、羽根部１０６には粘性流体による粘性トルクが発生し、羽根部１０６及びシャフト１０４を介して制動部材には制動力が働き、制動部材がゆっくり移動することとなる。
【０００５】
ここで、このような回転ダンパにおいて、蓋体などの制動部材を開放させるときには、制動力を効かせて蓋体をゆっくり開放させ、蓋体を閉止させるときは制動力が効かないようにして閉止し易くする等、一方向のみに制動力が働くようにしたものがある。
【０００６】
例えば、特許文献１のように、ケース内に収納するロータの軸芯をケースの軸芯からズラして配置すると共に、羽根部を一方向に傾斜させた状態で揺動可能に取付け、ケースの内周壁を摺擦可能となるようにしている。
【０００７】
これにより、ロータが羽根部の傾斜方向と反対方向に回転するときは、羽根部が開きケースの内周壁と摺擦しながら回転し、羽根部間で仕切られるケース内の空間容積を徐々に増大させて、粘性流体による粘性トルクを増大させ、制動力が大きくなるようにしている。また、ロータが羽根部の傾斜方向と同一方向に回転するときは、羽根部が閉じ粘性流体による粘性トルクが殆どなくなり、ロータが空転状態となり、制動力が働かないようにしている。
【０００８】
しかし、以上のような回転ダンパにおいては、シリコンオイルなどの粘性流体を利用して制動力を得るようにしているため、夏期と冬期では、夏期の方が粘性係数は低く、羽根部の先端部に発生する粘性トルクは小さくなり、夏期と冬期とでは制動力が異なってしまうこととなる。
【０００９】
【特許文献１】
特開平６−２７２７号公報（第２−３頁、図１）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記事実を考慮し、温度依存性の低いダンパを提供することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、ダンパにおいて、略円筒状を成し粘性流体が充填されたハウジングと、前記ハウジング内を回転可能に軸支されたロータ部と、を備え、前記ロータ部から張り出す羽根部が、前記ロータ部の軸方向が板厚となるように配置されて、該羽根部の先端部が前記ハウジングの内周壁の内径より小さい曲率半径の円弧面とされ、前記羽根部の基部に、粘性流体から受ける抵抗に応じて弾性変形し該羽根部の先端部と前記ハウジングの内周壁とのクリアランスを変える変形部を設けたことを特徴としている。
【００１２】
請求項１に記載の発明では、羽根部をロータ部の軸方向が板厚となるように配置し、該羽根部の先端部をハウジングの内周壁の内径より小さい曲率半径の円弧面として、該円弧面の曲率半径を羽根部の先端部の中心から外側へ行くに従って小さくしている。
これにより、羽根部が弾性変形したときに、羽根部の先端部がハウジングの内周壁に当接しないようにすると共に、羽根部の弾性変形量に応じて設けられる羽根部の先端部とハウジングの内周壁とのクリアランスを大きくすることができる。
【００１３】
ここで、羽根部の先端部に生じる粘性トルクは、羽根部の先端部とハウジングの内周壁とのクリアランスを通過する粘性流体の流量によって異なり、該クリアランスを大きくすることで、羽根部の先端部に生じる粘性流体通過流量による粘性トルク（以下、「第１粘性トルク」という）を小さくすることができる。
【００１４】
また、粘性流体において、冬期では、夏期と比較して粘性係数が高くなるため、冬期の方が羽根部の先端部に生じる粘性流体の粘性による粘性トルク（以下、「第２粘性トルク」という）は大きくなり、その分羽根部の弾性変形量は大きくなる。
【００１５】
すなわち、粘性係数が高くなり羽根部の先端部に生じる第２粘性トルクが大きくなる分を、羽根部の弾性変形量の増加によって、羽根部の先端部とハウジングの内周壁とのクリアランスを大きくして羽根部の先端部に生じる第１粘性トルクを小さくすることで相殺することができる。
【００１６】
また、夏期のように粘性係数が低い場合は、冬期と比較して羽根部の先端部に生じる第２粘性トルクが小さいため、羽根部の弾性変形量も小さくなる。従って、羽根部の先端部とハウジングの内周壁とのクリアランスは小さく、第１粘性トルクは大きくなる。
【００１７】
すなわち、粘性係数が低いときは、羽根部の先端部とハウジングの内周壁とのクリアランスを小さくして、羽根部の先端部に生じる第１粘性トルクを大きくすることで、粘性係数の低下によって小さくなった粘性トルク分を相殺することができる。
【００１８】
このように、粘性係数に依存する粘性流体から受ける抵抗に応じて羽根部の先端部とハウジングの内周壁とのクリアランスを変えることで、粘性トルクの増減分を相殺するため、温度依存性の低いダンパを得ることができる。
【００１９】
また、羽根部の基部に変形部を設けることで羽根部の基部を弾性変形し易くして、粘性流体から受ける抵抗に応じて該変形部を弾性変形させることで、羽根部の先端部とハウジングの内周壁とのクリアランスを変えている。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のダンパにおいて、変形部が前記ロータ部と前記羽根部とを連結するくびれ部である。請求項２に記載の発明では、くびれ部を設けることで、変形部を弾性変形し易くしている。
【００２０】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のダンパにおいて、前記変形部が前記ロータ部と前記羽根部とを連結する板バネであることを特徴とする。
請求項３に記載の発明では、変形部がロータ部と羽根部とを連結する板バネである。このように、板バネを用いることで、羽根部を弾性変形し易くしている。
【００２１】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のダンパにおいて、前記板バネがインサート成形されたことを特徴としている。請求項４に記載の発明では、板バネをインサート成形することで、ロータ部に板バネ及び羽根部を取付ける必要がないため、作業工数が削減され、コストダウンを図ることができる。
【００２４】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の何れか１項に記載のダンパにおいて、前記ロータ部の軸方向に沿った前記羽根部の先端部の上下面に突設部を設けたことを特徴としている。請求項５に記載の発明では、ロータ部の軸方向に沿った羽根部の先端部の上下面に突設部を設けることで、羽根部の先端部側に生じる第２粘性トルクを大きくすることができ、変形部を弾性変形し易くすることができる。
【００２５】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５の何れか１項に記載のダンパにおいて、前記羽根部の中心線から一方側へ延出し、前記ロータ部の回転方向によって先端部と前記ハウジングの内周壁とのクリアランスを変える延出部を設けたことを特徴としている。
【００２６】
請求項６に記載の発明では、羽根部の中心線から一方側へ延出部を延出させ、ロータ部の回転方向によって延出部の先端部とハウジングの内周壁とのクリアランスを変えるため、例えば、一方の回転方向では該クリアランスを小さくして制動力を効かせ、他方の回転方向では該クリアランスを大きくして制動力を効かせないようにすることができる（いわゆるワンウェイダンパ）。
【００２７】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載のダンパにおいて、前記ロータ部の軸方向に沿った前記延出部の先端部の上下面に突設部を設けたことを特徴としている。
請求項７に記載の発明では、ロータ部の軸方向に沿った延出部の先端部の上下面に突設部を設けることで、延出部の先端部側に生じる第２粘性トルクを大きくすることができ、変形部を弾性変形し易くすることができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態に係るダンパについて説明する。
【００２９】
図１及び図２に示すように、略円筒状を成し有底のハウジング１０の外周壁からは、一対の固定片１２が張り出しており、固定片１２の下面とハウジング１０の下面とが面一となっている。また、ハウジング１０の軸芯部には、ハウジング１０の同軸上に、小径段部１４と大径段部１６が突設されており、大径段部１６の上面に小径段部１４が位置している。
【００３０】
この小径段部１４の中央部には、円筒状の固定軸１８が立設しており、固定軸１８にはハウジング１０内に収納されるロータ部２０が軸支可能となっている。このロータ部２０にはシャフト２２と羽根部２４とで構成されており、シャフト２２の一端側には係合凹部２２Ａが凹設されており、係合凹部２２Ａの内径寸法が固定軸１８の外径寸法よりも若干大きくなっている。この係合凹部２２Ａを固定軸１８に係合させ、ハウジング１０に対してロータ部２０を回転可能としている。
【００３１】
また、シャフト２２には、シャフト２２の一端部の外周面から張り出す環状の台座２６が設けられており、この台座２６の外周面から複数の羽根部２４が放射線状に張り出している。この羽根部２４は台座２６よりも薄肉となっており、台座２６の下面と羽根部２４の下面とが面一となっている。
【００３２】
一方、ハウジング１０内には粘性流体が充填可能となっており、略円筒状の蓋体２８によって閉塞可能となっている。蓋体２８の内周壁の内径寸法は、ハウジング１０の外周壁の外径寸法と略同一となっており、超音波溶着などによって蓋体２８がハウジング１０に溶着され、蓋体２８がハウジング１０に固定される。
【００３３】
この蓋体２８の軸芯部には、貫通穴３０が形成されており、シャフト２２の他端側が貫通可能となっている。シャフト２２の外周面にはシールリング３２が装着可能となっており、ハウジング１０を密閉すると共に、ハウジング１０内の粘性流体が漏出しないようにしている。
【００３４】
また、蓋体２８の裏面側からは、環状の大径段部３４及び小径段部３６が突設しており、大径段部３４の下面に小径段部３６が位置している。ここで、大径段部３４の外周壁とハウジング１０の内周壁１０Ａとの間には、隙間が設けられており、ハウジング１０内に充填された粘性流体の体積が温度変化によって膨張した際、体積膨張分を吸収できるようにしている。
【００３５】
ところで、図３に示すように、羽根部２４はハウジング１０の底面に対して水平となるように配置されており、羽根部２４の基部側には、くびれ部３８が形成されており狭幅となっている。また、図２及び図３に示すように、羽根部２４の先端部には、シャフト２２の軸方向に沿った羽根部２４の上下面から突設する突設部４０が設けられており、ハウジング１０の内周壁１０Ａに対面して円弧面２４Ａが設けられている。
【００３６】
この円弧面２４Ａとハウジング１０の内周壁１０Ａとの間には、円弧面２４Ａとハウジング１０の内周壁１０Ａとで最も近接する位置において、約０．０５ｍｍのクリアランスを設けている。
【００３７】
ここで、円弧面２４Ａはハウジング１０の内周壁１０Ａの内径より小さい曲率半径とし、また、円弧面２４Ａの曲率半径を羽根部２４の中心から外側へ行くに従って小さくしている。
【００３８】
一方、台座２６は小径段部１４に載置可能となっている。台座２６の外径寸法と小径段部１４の外径寸法は略同一となっており、大径段部１６と羽根部２４との間には隙間が設けられている。また、羽根部２４の突設部４０Ｂは、大径段部１６の外周面とハウジング１０の内周面とで構成された溝部３５に配置され、溝部３５の底面との間には隙間が設けられている。
【００３９】
ところで、蓋体２８の裏面側に突設された小径段部３６は、ハウジング１０を閉塞したときに、ハウジング１０の大径段部１６に対面する位置に配置されており、また、大径段部１６はハウジング１０の溝部３５に対面する位置に配置されている。
【００４０】
また、羽根部２４の上面と蓋体２８の小径段部３６との間には隙間が設けられており、該隙間は羽根部２４の下面とハウジング１０の大径段部１６との間に設けられる隙間が略同一となっている。
【００４１】
また、羽根部２４の突設部４０Ａと蓋体２８の大径段部３４との間には隙間が設けられており、該隙間は羽根部２４の突設部４０Ｂとハウジング１０の溝部３５との間に設けられる隙間と略同一となっている。これにより、羽根部２６に生じる粘性トルクの上下方向のバランスを図り、粘性流体を攪拌するときに羽根部２４が揺動しないようにしている。
【００４２】
また、蓋体２８の小径段部３６とハウジング１０の大径段部１６との離間距離は、蓋体２８の大径段部３４とハウジング１０の溝部３５との離間距離よりも小さくなっており、羽根部２４の突設部４０側に粘性流体を流し易くしている。
【００４３】
以上のような構成によるダンパ４２において、例えば、図示はしないがグローブボックスの本体側に固定片１２を固定し、グローブボックスの本体側にダンパ４２を取付ける。この状態で、シャフト２２の他端側（蓋体２８から露出した部分）にはピニオン（図示省略）を取付け、グローブボックスの蓋部には該ピニオンが噛合可能なギア等を取付ける。
【００４４】
これにより、蓋部が移動するときに、ギアを介してピニオンへ動力が伝達され、シャフト２２が回転する。このとき、羽根部２４が粘性流体を攪拌し、これにより、羽根部２４の突設部４０には、粘性トルクが発生し、羽根部２４を介してシャフト２２には制動力が働く。このため、ピニオン及びギアを介して蓋部には制動力が働き、蓋部をゆっくり開放させることができる。
【００４５】
次に、本形態に係るダンパの作用について説明する。
【００４６】
図３及び図４に示すように、羽根部２４の基部側にくびれ部３８を形成し、狭幅とすることで、粘性流体から受ける抵抗に応じて羽根部２４を弾性変形し易くすると共に、羽根部２４の円弧面２４Ａとハウジング１０の内周壁１０Ａとで最も近接する位置におけるクリアランス（以下、単にクリアランスとする）を変えている。
【００４７】
ここで、粘性流体において、冬期では、夏期と比較して粘性係数が高くなるため、冬期の方が羽根部２４の突設部４０に生じる粘性流体の粘性による粘性トルク（以下、「第２粘性トルク」という）は大きくなり、その分羽根部２４の弾性変形量は大きくなる。
【００４８】
すなわち、粘性係数が高くなり羽根部２４の突設部４０に生じる第２粘性トルクが大きくなる分を、羽根部２４の弾性変形量の増加によって、羽根部２４の円弧面２４Ａとハウジング１０の内周壁１０Ａとのクリアランスを大きくし、羽根部２４の突設部４０に生じる粘性流体通過流量による粘性トルク（以下、「第１粘性トルク」という）を小さくすることで相殺することができる。
【００４９】
また、夏期のように粘性係数が低い場合は、冬期と比較して羽根部２４の突設部４０に生じる第２粘性トルクが小さいため、羽根部２４の弾性変形量も小さくなる。従って、羽根部２４の円弧面２４Ａとハウジング１０の内周壁１０Ａとのクリアランスは小さく、第１粘性トルクは大きくなる。
【００５０】
すなわち、粘性係数が低いときは、羽根部２４の円弧面２４Ａとハウジング１０の内周壁１０Ａとのクリアランスを小さくして、羽根部２４の突設部４０に生じる第１粘性トルクを大きくすることで、粘性係数の低下によって小さくなった粘性トルク分を相殺することができる。
【００５１】
このように、粘性係数に依存する粘性流体から受ける抵抗に応じて羽根部２４の円弧面２４Ａとハウジング１０の内周壁１０Ａとのクリアランスを変えることで、粘性トルクの増減分を相殺するため、温度依存性の低いダンパ４２を得ることができる。
【００５２】
また、羽根部２４の円弧面２４Ａをハウジング１０の内周壁１０Ａの内径より小さい曲率半径とし、円弧面２４Ａの曲率半径を羽根部２４の突設部４０の中心から外側へ行くに従って小さくすることで、羽根部２４が弾性変形したときに、羽根部２４の円弧面２４Ａがハウジング１０の内周壁１０Ａに当接しないようにすると共に、羽根部２４の弾性変形量に応じて設けられる羽根部２４の円弧面２４Ａとハウジング１０の内周壁１０Ａとのクリアランスを大きくすることができる。
【００５３】
さらに、ロータ部２０の軸方向に沿った羽根部２４の先端部の上下面に突設部４０を設けることで、羽根部２４の先端部側に生じる粘性トルクを大きくし、羽根部２４を弾性変形し易くしている。
【００５４】
次に、本発明の第２の実施形態に係るダンパについて説明する。なお、第１の実施形態と略同一の内容については説明を割愛する。
【００５５】
図５に示すように、板状の羽根部４４の先端部４５とハウジング１０の内周壁１０Ａとの間のクリアランスを大きくすると共に、羽根部４４の中心線Ｐから図中左側へは延出部４６が延出し、羽根部４４の先端部４５から張り出している。
【００５６】
この延出部４６にはハウジング１０の内周壁１０Ａに対面して円弧面４４Ａが設けられており、延出部４６の円弧面４４Ａは、羽根部４４が弾性変形する際のの回転中心を中心とする円弧とし、円弧面４４Ａとハウジング１０の内周壁１０Ａとの間には、最も近接する位置（以下、「近接位置」という）において、約０．０５ｍｍのクリアランスを設けている。
【００５７】
また延出部４６の両コーナー部分は、曲率半径を小さくしており、羽根部４４の中心線Ｐ側に位置する一方のコーナー部分は他方のコーナー部分よりもさらに曲率半径を小さくして、回転開始時に延出部４６に掛る粘性トルクの影響を小さくしている。
【００５８】
ここで、近接位置は羽根部４４の中心線Ｐ側に位置しているため、シャフト２２が矢印Ａ方向に回転し、羽根部４４が粘性流体の粘性抵抗により矢印Ｂ方向へ撓むとき、円弧面４４Ａの近接位置は、弾性変形する前の羽根部４４の中心線Ｐから離間する方向へ移動するため、羽根部４４の弾性変形量に比例して、延出部４６の円弧面４４Ａとハウジング１０の内周壁１０Ａとのクリアランスは、徐々に大きくなり、延出部４６に生じる第２粘性トルクが小さくなる。
【００５９】
一方、図６に示すように、シャフト２２が矢印Ｃ方向（矢印Ａ方向と反対方向）に回転し、羽根部４４が矢印Ｄ方向へ撓むとき、円弧面４４Ａの近接位置は、弾性変形する前の羽根部４４の中心線Ｐを通過する。
【００６０】
ここで、羽根部４４は羽根部４４の中心線Ｐを軸に弾性変形するため、延出部４６の円弧面４４Ａの円弧Ｌ（円弧面４４Ａの両コーナー部分のＲの立ち上がりまでの間）の範囲内において、羽根部４４を弾性変形させても（ここでは、羽根部４４を約１５°傾ける）、ハウジング１０の内周壁１０Ａとのクリアランスは、約０．０５ｍｍに維持される。
【００６１】
以上のような構成により、シャフト２２を矢印Ｃ方向へ回転させたときは、羽根部４４が弾性変形するにも拘わらず延出部４６の円弧面４４Ａとハウジング１０の内周壁１０Ａとのクリアランスが維持されるため、所定の制動力を発揮させ、シャフト２２を矢印Ｃ方向と反対方向へ回転させたときは、羽根部４４の弾性変形によって延出部４６の円弧面４４Ａとハウジング１０の内周壁１０Ａとのクリアランスを大きくして制動力を効かせないようにすることで、いわゆるワンウェイダンパとして用いることができる。
【００６２】
なお、本発明によるダンパは、グローブボックスに限るものではなく、ＡＶ機器等の蓋体に用いても良いし、車両に配設された灰皿、カップホルダー等のように水平移動する制動部材に用いても良い。このとき、灰皿、カップホルダー側にはピニオンと噛合可能なラックを用いる。また、ダンパは制動部材側に取付けても良い。
【００６３】
また、羽根部は、ハウジングの底面に対して水平となるように配置したが、これに限るものではなく、ハウジングの底面に対して垂直となるように配置しても良く、また、ハウジングの底面に対して傾けた状態で配置しても良い。さらに、ここでは、羽根部の先端部に突設部を設けたが、必ずしも設ける必要はない。
【００６４】
また、シャフトと羽根部を一体成形することで、羽根部をシャフトに取付ける手間を省き、作業工数を削減してコストダウンを図ることが可能となるが、くびれ部を板バネで形成し、この板バネによってシャフトと羽根部とを連結しても良い。また、この場合、板バネをインサート成形によりシャフト及び羽根部と共に一体成形しても良く、これにより、シャフトに板バネ及び羽根部を取付ける必要がないため、作業工数が削減され、コストダウンを図ることができる。
【００６５】
さらに、羽根部が弾性変形していない状態で、羽根部の円弧面とハウジングの内周壁とのクリアランスが０．０５ｍｍとなるように設定したが、該クリアランスは粘性流体の粘性係数、或いは羽根部の形状等によっても異なる。
【００６６】
【発明の効果】
本発明は、上記構成としたので、請求項１に記載の発明では、羽根部が弾性変形したときに、羽根部の先端部がハウジングの内周壁に当接しないようにすると共に、羽根部の弾性変形量に応じて設けられる羽根部の先端部とハウジングの内周壁とのクリアランスを大きくすることができる。このように、粘性係数に依存する粘性流体から受ける抵抗に応じて羽根部の先端部とハウジングの内周壁とのクリアランスを変えることで、粘性トルクの増減分を相殺するため、温度依存性の低いダンパを得ることができる。また、変形部を弾性変形し易くしている。
【００６７】
請求項２〜３に記載の発明では、羽根部を弾性変形し易くしている。請求項４に記載の発明では、ロータ部に板バネ及び羽根部を取付ける必要がないため、作業工数が削減され、コストダウンを図ることができる。
【００６８】
請求項５及び請求項７に記載の発明では、羽根部の先端部側に生じる粘性トルクを大きくすることができ、変形部を弾性変形し易くすることができる。
【００６９】
請求項６に記載の発明では、一方の回転方向では該クリアランスを小さくして制動力を効かせ、他方の回転方向では該クリアランスを大きくして制動力を効かせないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の第１の形態に係るダンパの構成を示す分解斜視図である。
【図２】本発明の実施の第１の形態に係るダンパを示す断面図である。
【図３】本発明の実施の第１の形態に係るダンパを示す平面図である。
【図４】本発明の実施の第１の形態に係るダンパを構成する羽根部が弾性変形した状態を示す動作図である。
【図５】本発明の実施の第２の形態に係るダンパを構成する羽根部が弾性変形した状態を示す動作図である。
【図６】本発明の実施の第２の形態に係るダンパを構成する羽根部が弾性変形した状態を示す動作図である。
【図７】従来のダンパの構成を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
１０ ハウジング
２０ ロータ部
２４ 羽根部
２４Ａ 円弧面
３８ くびれ部（板バネ、変形部）
４０ 突設部
４２ ダンパ
４４ 羽根部
４６ 延出部
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のグローブボックスや灰皿等に用いられる回転ダンパーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のグローブボックスや灰皿等に用いられる回転ダンパーは、図７に示すように、内部にシリコンオイルなどの粘性流体が充填された略円筒状のケース１００と、ケース１００を閉塞する蓋体（図示省略）と、ケース１００内を回転可能に軸支されたロータ１０２と、を備えている。
【０００３】
ロータ１０２は、略円筒状のシャフト１０４と、シャフト１０４の外周面から張り出す複数の羽根部１０６とで構成されており、シャフト１０４の一端側をケース１００から露出させ、制動力を必要とする制動部材（例えば、グローブボックスの蓋体等）に連結させる。
【０００４】
ケース１００内には粘性流体が充填されているため、シャフト１０４が回転すると、羽根部１０６には粘性流体による粘性トルクが発生し、羽根部１０６及びシャフト１０４を介して制動部材には制動力が働き、制動部材がゆっくり移動することとなる。
【０００５】
ここで、このような回転ダンパにおいて、蓋体などの制動部材を開放させるときには、制動力を効かせて蓋体をゆっくり開放させ、蓋体を閉止させるときは制動力が効かないようにして閉止し易くする等、一方向のみに制動力が働くようにしたものがある。
【０００６】
例えば、特許文献１のように、ケース内に収納するロータの軸芯をケースの軸芯からズラして配置すると共に、羽根部を一方向に傾斜させた状態で揺動可能に取付け、ケースの内周壁を摺擦可能となるようにしている。
【０００７】
これにより、ロータが羽根部の傾斜方向と反対方向に回転するときは、羽根部が開きケースの内周壁と摺擦しながら回転し、羽根部間で仕切られるケース内の空間容積を徐々に増大させて、粘性流体による粘性トルクを増大させ、制動力が大きくなるようにしている。また、ロータが羽根部の傾斜方向と同一方向に回転するときは、羽根部が閉じ粘性流体による粘性トルクが殆どなくなり、ロータが空転状態となり、制動力が働かないようにしている。
【０００８】
しかし、以上のような回転ダンパにおいては、シリコンオイルなどの粘性流体を利用して制動力を得るようにしているため、夏期と冬期では、夏期の方が粘性係数は低く、羽根部の先端部に発生する粘性トルクは小さくなり、夏期と冬期とでは制動力が異なってしまうこととなる。
【０００９】
【特許文献１】
特開平６−２７２７号公報（第２−３頁、図１）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記事実を考慮し、温度依存性の低いダンパを提供することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、ダンパにおいて、略円筒状を成し粘性流体が充填されたハウジングと、前記ハウジング内を回転可能に軸支されたロータ部と、を備え、前記ロータ部から張り出す羽根部が、前記ロータ部の軸方向が板厚となるように配置されて、該羽根部の先端部が前記ハウジングの内周壁の内径より小さい曲率半径の円弧面とされ、前記羽根部の基部に、粘性流体から受ける抵抗に応じて弾性変形し該羽根部の先端部と前記ハウジングの内周壁とのクリアランスを変える変形部を設けたことを特徴としている。
【００１２】
請求項１に記載の発明では、羽根部をロータ部の軸方向が板厚となるように配置し、該羽根部の先端部をハウジングの内周壁の内径より小さい曲率半径の円弧面として、該円弧面の曲率半径を羽根部の先端部の中心から外側へ行くに従って小さくしている。
これにより、羽根部が弾性変形したときに、羽根部の先端部がハウジングの内周壁に当接しないようにすると共に、羽根部の弾性変形量に応じて設けられる羽根部の先端部とハウジングの内周壁とのクリアランスを大きくすることができる。
【００１３】
ここで、羽根部の先端部に生じる粘性トルクは、羽根部の先端部とハウジングの内周壁とのクリアランスを通過する粘性流体の流量によって異なり、該クリアランスを大きくすることで、羽根部の先端部に生じる粘性流体通過流量による粘性トルク（以下、「第１粘性トルク」という）を小さくすることができる。
【００１４】
また、粘性流体において、冬期では、夏期と比較して粘性係数が高くなるため、冬期の方が羽根部の先端部に生じる粘性流体の粘性による粘性トルク（以下、「第２粘性トルク」という）は大きくなり、その分羽根部の弾性変形量は大きくなる。
【００１５】
すなわち、粘性係数が高くなり羽根部の先端部に生じる第２粘性トルクが大きくなる分を、羽根部の弾性変形量の増加によって、羽根部の先端部とハウジングの内周壁とのクリアランスを大きくして羽根部の先端部に生じる第１粘性トルクを小さくすることで相殺することができる。
【００１６】
また、夏期のように粘性係数が低い場合は、冬期と比較して羽根部の先端部に生じる第２粘性トルクが小さいため、羽根部の弾性変形量も小さくなる。従って、羽根部の先端部とハウジングの内周壁とのクリアランスは小さく、第１粘性トルクは大きくなる。
【００１７】
すなわち、粘性係数が低いときは、羽根部の先端部とハウジングの内周壁とのクリアランスを小さくして、羽根部の先端部に生じる第１粘性トルクを大きくすることで、粘性係数の低下によって小さくなった粘性トルク分を相殺することができる。
【００１８】
このように、粘性係数に依存する粘性流体から受ける抵抗に応じて羽根部の先端部とハウジングの内周壁とのクリアランスを変えることで、粘性トルクの増減分を相殺するため、温度依存性の低いダンパを得ることができる。
【００１９】
また、羽根部の基部に変形部を設けることで羽根部の基部を弾性変形し易くして、粘性流体から受ける抵抗に応じて該変形部を弾性変形させることで、羽根部の先端部とハウジングの内周壁とのクリアランスを変えている。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のダンパにおいて、変形部が前記ロータ部と前記羽根部とを連結するくびれ部である。請求項２に記載の発明では、くびれ部を設けることで、変形部を弾性変形し易くしている。
【００２０】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のダンパにおいて、前記変形部が前記ロータ部と前記羽根部とを連結する板バネであることを特徴とする。
請求項３に記載の発明では、変形部がロータ部と羽根部とを連結する板バネである。このように、板バネを用いることで、羽根部を弾性変形し易くしている。
【００２１】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のダンパにおいて、前記板バネがインサート成形されたことを特徴としている。請求項４に記載の発明では、板バネをインサート成形することで、ロータ部に板バネ及び羽根部を取付ける必要がないため、作業工数が削減され、コストダウンを図ることができる。
【００２４】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の何れか１項に記載のダンパにおいて、前記ロータ部の軸方向に沿った前記羽根部の先端部の上下面に突設部を設けたことを特徴としている。請求項５に記載の発明では、ロータ部の軸方向に沿った羽根部の先端部の上下面に突設部を設けることで、羽根部の先端部側に生じる第２粘性トルクを大きくすることができ、変形部を弾性変形し易くすることができる。
【００２５】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５の何れか１項に記載のダンパにおいて、前記羽根部の中心線から一方側へ延出し、前記ロータ部の回転方向によって先端部と前記ハウジングの内周壁とのクリアランスを変える延出部を設けたことを特徴としている。
【００２６】
請求項６に記載の発明では、羽根部の中心線から一方側へ延出部を延出させ、ロータ部の回転方向によって延出部の先端部とハウジングの内周壁とのクリアランスを変えるため、例えば、一方の回転方向では該クリアランスを小さくして制動力を効かせ、他方の回転方向では該クリアランスを大きくして制動力を効かせないようにすることができる（いわゆるワンウェイダンパ）。
【００２７】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載のダンパにおいて、前記ロータ部の軸方向に沿った前記延出部の先端部の上下面に突設部を設けたことを特徴としている。
請求項７に記載の発明では、ロータ部の軸方向に沿った延出部の先端部の上下面に突設部を設けることで、延出部の先端部側に生じる第２粘性トルクを大きくすることができ、変形部を弾性変形し易くすることができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態に係るダンパについて説明する。
【００２９】
図１及び図２に示すように、略円筒状を成し有底のハウジング１０の外周壁からは、一対の固定片１２が張り出しており、固定片１２の下面とハウジング１０の下面とが面一となっている。また、ハウジング１０の軸芯部には、ハウジング１０の同軸上に、小径段部１４と大径段部１６が突設されており、大径段部１６の上面に小径段部１４が位置している。
【００３０】
この小径段部１４の中央部には、円筒状の固定軸１８が立設しており、固定軸１８にはハウジング１０内に収納されるロータ部２０が軸支可能となっている。このロータ部２０にはシャフト２２と羽根部２４とで構成されており、シャフト２２の一端側には係合凹部２２Ａが凹設されており、係合凹部２２Ａの内径寸法が固定軸１８の外径寸法よりも若干大きくなっている。この係合凹部２２Ａを固定軸１８に係合させ、ハウジング１０に対してロータ部２０を回転可能としている。
【００３１】
また、シャフト２２には、シャフト２２の一端部の外周面から張り出す環状の台座２６が設けられており、この台座２６の外周面から複数の羽根部２４が放射線状に張り出している。この羽根部２４は台座２６よりも薄肉となっており、台座２６の下面と羽根部２４の下面とが面一となっている。
【００３２】
一方、ハウジング１０内には粘性流体が充填可能となっており、略円筒状の蓋体２８によって閉塞可能となっている。蓋体２８の内周壁の内径寸法は、ハウジング１０の外周壁の外径寸法と略同一となっており、超音波溶着などによって蓋体２８がハウジング１０に溶着され、蓋体２８がハウジング１０に固定される。
【００３３】
この蓋体２８の軸芯部には、貫通穴３０が形成されており、シャフト２２の他端側が貫通可能となっている。シャフト２２の外周面にはシールリング３２が装着可能となっており、ハウジング１０を密閉すると共に、ハウジング１０内の粘性流体が漏出しないようにしている。
【００３４】
また、蓋体２８の裏面側からは、環状の大径段部３４及び小径段部３６が突設しており、大径段部３４の下面に小径段部３６が位置している。ここで、大径段部３４の外周壁とハウジング１０の内周壁１０Ａとの間には、隙間が設けられており、ハウジング１０内に充填された粘性流体の体積が温度変化によって膨張した際、体積膨張分を吸収できるようにしている。
【００３５】
ところで、図３に示すように、羽根部２４はハウジング１０の底面に対して水平となるように配置されており、羽根部２４の基部側には、くびれ部３８が形成されており狭幅となっている。また、図２及び図３に示すように、羽根部２４の先端部には、シャフト２２の軸方向に沿った羽根部２４の上下面から突設する突設部４０が設けられており、ハウジング１０の内周壁１０Ａに対面して円弧面２４Ａが設けられている。
【００３６】
この円弧面２４Ａとハウジング１０の内周壁１０Ａとの間には、円弧面２４Ａとハウジング１０の内周壁１０Ａとで最も近接する位置において、約０．０５ｍｍのクリアランスを設けている。
【００３７】
ここで、円弧面２４Ａはハウジング１０の内周壁１０Ａの内径より小さい曲率半径とし、また、円弧面２４Ａの曲率半径を羽根部２４の中心から外側へ行くに従って小さくしている。
【００３８】
一方、台座２６は小径段部１４に載置可能となっている。台座２６の外径寸法と小径段部１４の外径寸法は略同一となっており、大径段部１６と羽根部２４との間には隙間が設けられている。また、羽根部２４の突設部４０Ｂは、大径段部１６の外周面とハウジング１０の内周面とで構成された溝部３５に配置され、溝部３５の底面との間には隙間が設けられている。
【００３９】
ところで、蓋体２８の裏面側に突設された小径段部３６は、ハウジング１０を閉塞したときに、ハウジング１０の大径段部１６に対面する位置に配置されており、また、大径段部１６はハウジング１０の溝部３５に対面する位置に配置されている。
【００４０】
また、羽根部２４の上面と蓋体２８の小径段部３６との間には隙間が設けられており、該隙間は羽根部２４の下面とハウジング１０の大径段部１６との間に設けられる隙間が略同一となっている。
【００４１】
また、羽根部２４の突設部４０Ａと蓋体２８の大径段部３４との間には隙間が設けられており、該隙間は羽根部２４の突設部４０Ｂとハウジング１０の溝部３５との間に設けられる隙間と略同一となっている。これにより、羽根部２６に生じる粘性トルクの上下方向のバランスを図り、粘性流体を攪拌するときに羽根部２４が揺動しないようにしている。
【００４２】
また、蓋体２８の小径段部３６とハウジング１０の大径段部１６との離間距離は、蓋体２８の大径段部３４とハウジング１０の溝部３５との離間距離よりも小さくなっており、羽根部２４の突設部４０側に粘性流体を流し易くしている。
【００４３】
以上のような構成によるダンパ４２において、例えば、図示はしないがグローブボックスの本体側に固定片１２を固定し、グローブボックスの本体側にダンパ４２を取付ける。この状態で、シャフト２２の他端側（蓋体２８から露出した部分）にはピニオン（図示省略）を取付け、グローブボックスの蓋部には該ピニオンが噛合可能なギア等を取付ける。
【００４４】
これにより、蓋部が移動するときに、ギアを介してピニオンへ動力が伝達され、シャフト２２が回転する。このとき、羽根部２４が粘性流体を攪拌し、これにより、羽根部２４の突設部４０には、粘性トルクが発生し、羽根部２４を介してシャフト２２には制動力が働く。このため、ピニオン及びギアを介して蓋部には制動力が働き、蓋部をゆっくり開放させることができる。
【００４５】
次に、本形態に係るダンパの作用について説明する。
【００４６】
図３及び図４に示すように、羽根部２４の基部側にくびれ部３８を形成し、狭幅とすることで、粘性流体から受ける抵抗に応じて羽根部２４を弾性変形し易くすると共に、羽根部２４の円弧面２４Ａとハウジング１０の内周壁１０Ａとで最も近接する位置におけるクリアランス（以下、単にクリアランスとする）を変えている。
【００４７】
ここで、粘性流体において、冬期では、夏期と比較して粘性係数が高くなるため、冬期の方が羽根部２４の突設部４０に生じる粘性流体の粘性による粘性トルク（以下、「第２粘性トルク」という）は大きくなり、その分羽根部２４の弾性変形量は大きくなる。
【００４８】
すなわち、粘性係数が高くなり羽根部２４の突設部４０に生じる第２粘性トルクが大きくなる分を、羽根部２４の弾性変形量の増加によって、羽根部２４の円弧面２４Ａとハウジング１０の内周壁１０Ａとのクリアランスを大きくし、羽根部２４の突設部４０に生じる粘性流体通過流量による粘性トルク（以下、「第１粘性トルク」という）を小さくすることで相殺することができる。
【００４９】
また、夏期のように粘性係数が低い場合は、冬期と比較して羽根部２４の突設部４０に生じる第２粘性トルクが小さいため、羽根部２４の弾性変形量も小さくなる。従って、羽根部２４の円弧面２４Ａとハウジング１０の内周壁１０Ａとのクリアランスは小さく、第１粘性トルクは大きくなる。
【００５０】
すなわち、粘性係数が低いときは、羽根部２４の円弧面２４Ａとハウジング１０の内周壁１０Ａとのクリアランスを小さくして、羽根部２４の突設部４０に生じる第１粘性トルクを大きくすることで、粘性係数の低下によって小さくなった粘性トルク分を相殺することができる。
【００５１】
このように、粘性係数に依存する粘性流体から受ける抵抗に応じて羽根部２４の円弧面２４Ａとハウジング１０の内周壁１０Ａとのクリアランスを変えることで、粘性トルクの増減分を相殺するため、温度依存性の低いダンパ４２を得ることができる。
【００５２】
また、羽根部２４の円弧面２４Ａをハウジング１０の内周壁１０Ａの内径より小さい曲率半径とし、円弧面２４Ａの曲率半径を羽根部２４の突設部４０の中心から外側へ行くに従って小さくすることで、羽根部２４が弾性変形したときに、羽根部２４の円弧面２４Ａがハウジング１０の内周壁１０Ａに当接しないようにすると共に、羽根部２４の弾性変形量に応じて設けられる羽根部２４の円弧面２４Ａとハウジング１０の内周壁１０Ａとのクリアランスを大きくすることができる。
【００５３】
さらに、ロータ部２０の軸方向に沿った羽根部２４の先端部の上下面に突設部４０を設けることで、羽根部２４の先端部側に生じる粘性トルクを大きくし、羽根部２４を弾性変形し易くしている。
【００５４】
次に、本発明の第２の実施形態に係るダンパについて説明する。なお、第１の実施形態と略同一の内容については説明を割愛する。
【００５５】
図５に示すように、板状の羽根部４４の先端部４５とハウジング１０の内周壁１０Ａとの間のクリアランスを大きくすると共に、羽根部４４の中心線Ｐから図中左側へは延出部４６が延出し、羽根部４４の先端部４５から張り出している。
【００５６】
この延出部４６にはハウジング１０の内周壁１０Ａに対面して円弧面４４Ａが設けられており、延出部４６の円弧面４４Ａは、羽根部４４が弾性変形する際のの回転中心を中心とする円弧とし、円弧面４４Ａとハウジング１０の内周壁１０Ａとの間には、最も近接する位置（以下、「近接位置」という）において、約０．０５ｍｍのクリアランスを設けている。
【００５７】
また延出部４６の両コーナー部分は、曲率半径を小さくしており、羽根部４４の中心線Ｐ側に位置する一方のコーナー部分は他方のコーナー部分よりもさらに曲率半径を小さくして、回転開始時に延出部４６に掛る粘性トルクの影響を小さくしている。
【００５８】
ここで、近接位置は羽根部４４の中心線Ｐ側に位置しているため、シャフト２２が矢印Ａ方向に回転し、羽根部４４が粘性流体の粘性抵抗により矢印Ｂ方向へ撓むとき、円弧面４４Ａの近接位置は、弾性変形する前の羽根部４４の中心線Ｐから離間する方向へ移動するため、羽根部４４の弾性変形量に比例して、延出部４６の円弧面４４Ａとハウジング１０の内周壁１０Ａとのクリアランスは、徐々に大きくなり、延出部４６に生じる第２粘性トルクが小さくなる。
【００５９】
一方、図６に示すように、シャフト２２が矢印Ｃ方向（矢印Ａ方向と反対方向）に回転し、羽根部４４が矢印Ｄ方向へ撓むとき、円弧面４４Ａの近接位置は、弾性変形する前の羽根部４４の中心線Ｐを通過する。
【００６０】
ここで、羽根部４４は羽根部４４の中心線Ｐを軸に弾性変形するため、延出部４６の円弧面４４Ａの円弧Ｌ（円弧面４４Ａの両コーナー部分のＲの立ち上がりまでの間）の範囲内において、羽根部４４を弾性変形させても（ここでは、羽根部４４を約１５°傾ける）、ハウジング１０の内周壁１０Ａとのクリアランスは、約０．０５ｍｍに維持される。
【００６１】
以上のような構成により、シャフト２２を矢印Ｃ方向へ回転させたときは、羽根部４４が弾性変形するにも拘わらず延出部４６の円弧面４４Ａとハウジング１０の内周壁１０Ａとのクリアランスが維持されるため、所定の制動力を発揮させ、シャフト２２を矢印Ｃ方向と反対方向へ回転させたときは、羽根部４４の弾性変形によって延出部４６の円弧面４４Ａとハウジング１０の内周壁１０Ａとのクリアランスを大きくして制動力を効かせないようにすることで、いわゆるワンウェイダンパとして用いることができる。
【００６２】
なお、本発明によるダンパは、グローブボックスに限るものではなく、ＡＶ機器等の蓋体に用いても良いし、車両に配設された灰皿、カップホルダー等のように水平移動する制動部材に用いても良い。このとき、灰皿、カップホルダー側にはピニオンと噛合可能なラックを用いる。また、ダンパは制動部材側に取付けても良い。
【００６３】
また、羽根部は、ハウジングの底面に対して水平となるように配置したが、これに限るものではなく、ハウジングの底面に対して垂直となるように配置しても良く、また、ハウジングの底面に対して傾けた状態で配置しても良い。さらに、ここでは、羽根部の先端部に突設部を設けたが、必ずしも設ける必要はない。
【００６４】
また、シャフトと羽根部を一体成形することで、羽根部をシャフトに取付ける手間を省き、作業工数を削減してコストダウンを図ることが可能となるが、くびれ部を板バネで形成し、この板バネによってシャフトと羽根部とを連結しても良い。また、この場合、板バネをインサート成形によりシャフト及び羽根部と共に一体成形しても良く、これにより、シャフトに板バネ及び羽根部を取付ける必要がないため、作業工数が削減され、コストダウンを図ることができる。
【００６５】
さらに、羽根部が弾性変形していない状態で、羽根部の円弧面とハウジングの内周壁とのクリアランスが０．０５ｍｍとなるように設定したが、該クリアランスは粘性流体の粘性係数、或いは羽根部の形状等によっても異なる。
【００６６】
【発明の効果】
本発明は、上記構成としたので、請求項１に記載の発明では、羽根部が弾性変形したときに、羽根部の先端部がハウジングの内周壁に当接しないようにすると共に、羽根部の弾性変形量に応じて設けられる羽根部の先端部とハウジングの内周壁とのクリアランスを大きくすることができる。このように、粘性係数に依存する粘性流体から受ける抵抗に応じて羽根部の先端部とハウジングの内周壁とのクリアランスを変えることで、粘性トルクの増減分を相殺するため、温度依存性の低いダンパを得ることができる。また、変形部を弾性変形し易くしている。
【００６７】
請求項２〜３に記載の発明では、羽根部を弾性変形し易くしている。請求項４に記載の発明では、ロータ部に板バネ及び羽根部を取付ける必要がないため、作業工数が削減され、コストダウンを図ることができる。
【００６８】
請求項５及び請求項７に記載の発明では、羽根部の先端部側に生じる粘性トルクを大きくすることができ、変形部を弾性変形し易くすることができる。
【００６９】
請求項６に記載の発明では、一方の回転方向では該クリアランスを小さくして制動力を効かせ、他方の回転方向では該クリアランスを大きくして制動力を効かせないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の第１の形態に係るダンパの構成を示す分解斜視図である。
【図２】本発明の実施の第１の形態に係るダンパを示す断面図である。
【図３】本発明の実施の第１の形態に係るダンパを示す平面図である。
【図４】本発明の実施の第１の形態に係るダンパを構成する羽根部が弾性変形した状態を示す動作図である。
【図５】本発明の実施の第２の形態に係るダンパを構成する羽根部が弾性変形した状態を示す動作図である。
【図６】本発明の実施の第２の形態に係るダンパを構成する羽根部が弾性変形した状態を示す動作図である。
【図７】従来のダンパの構成を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
１０ ハウジング
２０ ロータ部
２４ 羽根部
２４Ａ 円弧面
３８ くびれ部（板バネ、変形部）
４０ 突設部
４２ ダンパ
４４ 羽根部
４６ 延出部
Claims (7)
- 略円筒状を成し粘性流体が充填されたハウジングと、前記ハウジング内を回転可能に軸支されたロータ部と、を備え、
前記ロータ部から張り出す羽根部が、前記ロータ部の軸方向が板厚となるように配置されて、該羽根部の先端部が前記ハウジングの内周壁の内径より小さい曲率半径の円弧面とされ、前記羽根部の基部に、粘性流体から受ける抵抗に応じて弾性変形し該羽根部の先端部と前記ハウジングの内周壁とのクリアランスを変える変形部を設けたことを特徴とするダンパ。 - 前記変形部が前記ロータ部と前記羽根部とを連結するくびれ部であることを特徴とする請求項１に記載のダンパ。
- 前記変形部が前記ロータ部と前記羽根部とを連結する板バネであることを特徴とする請求項１又は２に記載のダンパ。
- 前記板バネがインサート成形されたことを特徴とする請求項３に記載のダンパ。
- 前記ロータ部の軸方向に沿った前記羽根部の先端部の上下面に突設部を設けたことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のダンパ。
- 前記羽根部の中心線から一方側へ延出し、前記ロータ部の回転方向によって先端部と前記ハウジングの内周壁とのクリアランスを変える延出部を設けたことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のダンパ。
- 前記ロータ部の軸方向に沿った前記延出部の先端部の上下面に突設部を設けたことを特徴とする請求項６に記載のダンパ。
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