JP5296601B2

JP5296601B2 - エアダンパ

Info

Publication number: JP5296601B2
Application number: JP2009117918A
Authority: JP
Inventors: 敦司小川
Original assignee: Nifco Inc
Current assignee: Nifco Inc
Priority date: 2009-05-14
Filing date: 2009-05-14
Publication date: 2013-09-25
Anticipated expiration: 2029-05-14
Also published as: JP2010265990A; CN102422047B; US20120118689A1; US8657085B2; CN102422047A; KR101172964B1; WO2010131682A1; KR20100123613A

Description

本発明は、ピストンがシリンダ内を相対的に移動することにより、シリンダ内の空気室の空気をオリフィスを介して流動させることで制動を行うエアダンパに関する。

特許文献１に記載のエアダンパには、シリンダ内を移動可能とされるピストンが設けられており、このピストンには、シリンダ内の空気室の空気と外部の空気とを流動可能とするオリフィスが形成されている。

さらに、ピストンの外周面に形成された凹部には、ピストンとシリンダの内周面をシールするＯリングが配置されている。そして、この凹部の底面には、ピストンをシリンダから引き出すとＯリングがシリンダの内周面との摩擦力で凹部内を一方向へ向けて転がることで閉塞され、ピストンをシリンダへ押し込むとＯリングがシリンダの内周面との摩擦力で凹部内を他方向へ向けて転がることで開放される空気通路が設けられている。

この構成により、ピストンをシリンダから引き出すときには、エアダンパによる制動力が発揮し、ピストンをシリンダへ押し込むときには、エアダンパによる制動力を失うようになっている。

特開平８−１０５４８１号公報

しかしながら、従来の構成によると、Ｏリングがシリンダの内周面との摩擦力で凹部内を転がることで空気通路が閉塞又は開放されるようになっている。ところが、Ｏリングとシリンダの内周面との摩擦力が全周に渡って一定とならず、凹部内を転がるＯリンクが変形して、エアダンパの制動力が安定しないことが考えられる。

本発明は、上記事実を考慮し、エアダンパの制動力を安定させることが課題である。

本発明の請求項１に係るエアダンパは、有底円筒状のシリンダ部材と、前記シリンダ部材の内部に移動可能に設けられ、前記シリンダ部材の底板との間で空気室を形成し、前記空気室と外部を連通するオリフィス部が外周面の一部を移動方向に延びる凹状とすることで形成されると共に、前記空気室と外部を連通する空気通路が形成されたピストン部材と、前記ピストン部材の外周に形成された凹部に配置され、前記ピストン部材と前記シリンダ部材の内周面をシールすると共に、前記オリフィス部における前記シリンダ部材の径方向外側の壁面を構成するシール部材と、前記ピストン部材に形成された空気通路を貫通するロッド部材と、前記ロッド部材に設けられ、前記ロッド部材をシリンダ部材の底板に向けて押し込むと前記ピストン部材に当り前記ピストン部材を前記シリンダ部材の底板に向けて移動させる押込部と、前記ロッド部材の端部に設けられ、前記ロッド部材を前記シリンダ部材から引き出すと、前記ピストン部材と当って前記空気通路を閉じ、前記ロッド部材を前記シリンダ部材に押し込んで前記押込部が前記ピストン部材を前記シリンダ部材の底板に向けて移動させると前記ピストン部材と離間して空気通路を開放する吸盤部材と、を備える。

上記構成によれば、ロッド部材をシリンダ部材から引き出すと、ロッド部材の端部に設けられた吸盤部材がピストン部材と当って空気通路を閉じる。これに対し、ロッド部材をシリンダ部材に押し込んで押込部がピストン部材をシリンダ部材の底板に向けて移動させると、吸盤部材がピストン部材と離間して空気通路を開放する。

また、ピストン部材の外周に形成された凹部に配置されるシール部材が、ピストン部材とシリンダ部材の内周面をシールする。

これにより、ロッド部材をシリンダ部材から引き出すときは、シリンダ部材内の空気室の空気と外部の空気がオリフィス部のみを介して流動するため、制動力が発揮され、ロッド部材をシリンダ部材へ押し込むときは、シリンダ部材内の空気室の空気と外部の空気がオリフィス部と空気通路を介して流動するため、制動力が失われる。

ここで、吸盤部材をピストン部材に当てることで空気通路を閉じ、吸盤部材をピストン部材から離間させることで空気通路を開放させるため、従来のようにＯリングがシリンダの内周面との摩擦力で転がって空気通路を開放又は閉止するする構成と比較して、空気通路の開放、閉止が狙い通りに行われ、制動力を安定させることができる。

本発明の請求項２に係るエアダンパは、請求項１記載において、前記ピストン部材は、前記ロッド部材の外側から組み付け可能なように、複数個の部品から構成される。

上記構成によれば、ピストン部材は、複数個の部品から構成され、ロッド部材の外側から組み付け可能となっているため、容易にピストン部材をロッド部材に組み付けることができる。

本発明の請求項３に係るエアダンパは、請求項１又は２に記載において、前記シール部材の断面は、円形状とされ、断面円形状の前記シール部材が配置される前記凹部の内幅寸法は、前記シール部材の直径寸法よりも前記シール部材のつぶれ代だけ長くされる。

上記構成によれば、凹部の内幅寸法は、シール部材の直径寸法よりもシール部材のつぶれ代だけ長くされている。このため、シール部材のつぶれ形状が安定し、ピストン部材とシリンダ部材の内周面を確実にシールすることができる。

本発明の請求項４に係るエアダンパは、請求項３記載において、前記シール部材は、Ｏリングである。

上記構成によれば、シール部材はＯリングであるため、シール部材として汎用品を使用することができる。

本発明の請求項５に係るエアダンパは、請求項１〜４何れか１項に記載において、前記ロッド部材は、複数個の連結部品が互いに揺動可能に連結されたバンド部を備える。

上記構成によれば、ロッド部材は複数個の連結部品が互いに揺動可能に連結されたバンド部を備えている。このため、ロッド部材のバンド部をシリンダ部材に押し込む際のバンド部の押込方向の自由度を向上させることができる。

本発明の請求項６に係るエアダンパは、請求項１〜４何れか１項に記載において、前記ロッド部材は、決められた方向に湾曲状に弾性変形可能とされる弾性変形部を備える。

上記構成によれば、ロッド部材は決められた方向に湾曲状に弾性変形可能とされる弾性変形部を備えている。このため、弾性変形部が決められた方向に湾曲状に変形するようにエアダンパを配置することができ、エアダンパの配置の自由度を向上させることができる。

本発明によれば、エアダンパの制動力を安定させることができる。

（Ａ）（Ｂ）本発明の第１実施形態に係るエアダンパを示した断面図である。本発明の第１実施形態に係るエアダンパを示した断面図である。（Ａ）（Ｂ）本発明の第１実施形態に係るエアダンパに採用されたピストン部材及びロッド部材等を示した分解斜視図及び拡大斜視図である。（Ａ）（Ｂ）（Ｃ））本発明の第１実施形態に係るエアダンパに採用されたピストン部材、ロッド部材及びＯリング等を示した側面図、断面図、拡大断面図である。（Ａ）（Ｂ）本発明の第１実施形態に係るエアダンパに採用されたロッド部材のバンド部を示した斜視図及び分解斜視図である。（Ａ）（Ｂ）本発明の第１実施形態に係るエアダンパを示した断面図および斜視図である。本発明の第１実施形態に係るエアダンパが用いられたグローブボックスを示した斜視図である。（Ａ）（Ｂ）本発明の第２実施形態に係るエアダンパを示した断面図および斜視図である。（Ａ）（Ｂ）本発明の第３実施形態に係るエアダンパを示した断面図および斜視図である。（Ａ）（Ｂ）本発明の第４実施形態に係るエアダンパを示した断面図および斜視図である。本発明の第４実施形態に係るエアダンパが用いられたグローブボックスを示した斜視図である。本発明の第４実施形態に係るエアダンパが用いられたグローブボックスを示した斜視図である。

本発明の第１実施形態に係るエアダンパの一例が採用されたグローブボックス及びこのエアダンパについて図１〜図７に従って説明する。

（全体構成）
図７に示されるように、エアダンパ１０が採用されたグローブボックス１２は、自動車の車内であって、助手席の前方に設けられており、グローブボックス１２を回転可能に支持する回転軸部１４を一端側に備えている。さらに、グローブボックス１２の他端側には、図示せぬブラケットで車体に固定されたエアダンパ１０のロッド部材１６の一端が係止されている。

また、グローブボックス１２は、図示せぬ係合手段で車体に係合されており、グローブボックス１２の把持部１２Ａを把持することで係合手段が解除されるようになっている。さらに、係合手段が解除されたグローブボックス１２は、自重で回転軸部１４を中心に回転してグローブボックス１２が開放されるように配置されている。

（要部構成）
次ぎに、エアダンパ１０について説明する。

図６（Ａ）（Ｂ）に示されるように、エアダンパ１０は、有底円筒状のシリンダ部材２０を備えており、シリンダ部材２０の外周面には、シリンダ部材２０を車体に設けられたブラケットに取り付ける取付孔２２Ａを備えた取付部２２が一体的に成形されている。

一方、シリンダ部材２０の内部には、シリンダ部材２０の内部から出し入れされると共に一端部に設けられた係止部１８Ａがグローブボックス１２に係止されるロッド部材１６が設けられている。さらに、ロッド部材１６は、シリンダ部材２０から出し入れされると共に、複数個の連結部品２４が互いに揺動可能に連結されたバンド部１８を備えている。

詳細には、図５（Ａ）（Ｂ）に示されるように、バンド部１８を構成する連結部品２４には、円柱状のピン部２４Ａと、隣接する連結部品２４のピン部２４Ａを揺動可能に支持する軸支部２４Ｂが設けられている。この構成により、隣接する連結部品２４のピン部２４Ａを軸支部２４Ｂに軸支させることで、シリンダ部材２０から露出したバンド部１８は、図５（Ａ）に示されるように、曲線状に揺動自在とされるようになっている。

さらに、図２に示されるように、シリンダ部材２０の内部であって、ロッド部材１６の他端側には、シリンダ部材２０の底板２０Ａとの間で空気室２６を形成すると共にロッド部材１６が挿通する円状の空気通路２８が形成されたピストン部材３０が、シリンダ部材２０の内部を移動可能に設けられている。

詳細には、図３（Ａ）に示されるように、ロッド部材１６に設けられた円柱状の挿通部４０が、ピストン部材３０に設けられた空気通路２８（図２参照）を挿通するようになっており、空気通路２８を備えるピストン部材３０は、略半円状の一部材３２Ａと他部材３２Ｂから構成されている。また、この一部材３２Ａと他部材３２Ｂは、ピストン部材３０の移動方向（以下単に「移動方向」）に対して直交する直交方向（以下単に「直交方向」）に２つに分割されるようになっている。

そして、一部材３２Ａ及び他部材３２Ｂには、他方に向けて突出するように、三角爪３４Ａを備えた突出部３４が一体的に形成されている。さらに、他方にもう設けられた突出部３４が挿入される挿入口３６が一部材３２Ａ及び他部材３２Ｂに形成されており、また、この挿入口３６の内部へ移動方向から貫通するように開けられた係止口３８が形成されている。そして、この係止口３８の縁部に、挿入口３６に挿入された突出部３４の三角爪３４Ａが引っ掛かり、一部材３２Ａと他部材３２Ｂが組み付けられる構成となっている。

さらに、図４（Ｂ）（Ｃ）には、図４（Ａ）に示すピストン部材３０の断面ＪＪが記載されているが、図４（Ｂ）（Ｃ）に示されるように、一部材３２Ａと他部材３２Ｂの合わせ目には、ピストン部材３０の表裏を貫通すると共に、空気室２６の空気と外部の空気との空気流路を絞るオリフィス部４２が設けられている。

また、図３（Ｂ）に示されるように、シリンダ部材２０の外周には、凹部４４が全周に渡って設けられている。さらに、図４（Ａ）に示されるように、この凹部４４には、つぶれることで、ピストン部材３０とシリンダ部材２０の内周面をシールするシール部材としての断面円形のＯリング４８が配置されている。ここで、凹部４４の内幅寸法（図４（Ａ）に示すＫ寸法）は、Ｏリング４８の直径寸法（図４（Ａ）に示すＬ寸法）よりもＯリング４８のつぶれ代だけ長くされている。

さらに、図３（Ａ）（Ｂ）に示されるように、ロッド部材１６には、ロッド部材１６をシリンダ部材２０の底板２０Ａに向けて押し込むと、ピストン部材３０に当りピストン部材３０をシリンダ部材２０の底板２０Ａに向けて移動させる押込部５２が、径方向外側に広がるように４個設けられている。

詳細には、押込部５２が、ピストン部材３０の移動方向を向いた一側面５４と当り、ピストン部材３０を底板２０Ａに向けて移動させるようになっている。また、押込部５２が、一側面５４と当っても、空気通路２８を介して空気室２６の空気が外部へ流出するように、押込部５２の外形形状が決められている。

一方、ロッド部材１６の他端部には、ロッド部材１６をシリンダ部材２０から引き出すと、ピストン部材３０の他側面５６と当って空気通路２８を閉じる吸盤部材６０が設けられている。

詳細には、図１（Ａ）に示されるように、吸盤部材６０は、ロッド部材１６をシリンダ部材２０から引き出すと、ピストン部材３０の他側面５６と当って空気通路２８を閉じて、空気室２６と外部とを連通する空気流路をオリフィス部４２のみする。これに対し、図１（Ｂ）に示されるように、吸盤部材６０は、ロッド部材１６をシリンダ部材２０に押し込んで押込部５２がピストン部材３０をシリンダ部材２０の底板２０Ａに向けて移動させると、ピストン部材３０の他側面５６と離間して空気通路２８を開放するようになっている。

（作用・効果）
次ぎに、エアダンパ１０の作用・効果について説明する。

図７に示されるように、自動車のグローブボックス１２を開放しようとする際には、ユーザは、グローブボックス１２の把持部１２Ａを把持してグローブボックス１２と車体を係合する係合手段（図示省略）を解除する。係合手段が解除されると、グローブボックス１２が自重で矢印Ｍ方向へ移動さしてグローブボックス１２が開放される。グローブボックス１２が開放され際には、グローブボックス１２の他端側に固定されたロッド部材１６が、車体に固定されたシリンダ部材２０から引き出される。

詳細には、ロッド部材１６のバンド部１８がシリンダ部材２０から引き出されるようになっており、バンド部１８は、曲線状に変形しながら、グローブボックス１２の回転軌跡に沿うように引き出される。

図１（Ａ）に示されるように、ロッド部材１６がシリンダ部材２０から引き出されると、吸盤部材６０がピストン部材３０の他側面５６と当って空気通路２８を閉じて、空気室２６と外部とを連通する空気流路をオリフィス部４２のみとする。

つまり、シリンダ部材２０内の空気室２６の空気と外部の空気がオリフィス部４２のみを介して流動する。このため、オリフィス部４２を通る空気の流動抵抗により制動力が発揮し、自重で開こうとするグローブボックス１２は、ゆっくり開放されて所定の位置で図示せぬストッパーにより停止する。

図７に示されるように、開放された状態で停止したグローブボックス１２（２点鎖線で示すグローブボックス）を閉止しようとする際には、ユーザは自重で開こうとするグローブボックス１２の外表面を矢印Ｎ方向に向けて押してグローブボックス１２を車体と係合させようとする。ユーザがグローブボックス１２を閉止させようとして矢印Ｎ方向に向けて押すと、ロッド部材１６のバンド部１８がシリンダ部材２０に押し込まれる。

図１（Ｂ）に示されるように、ロッド部材１６がシリンダ部材２０に押し込まれると、ロッド部材１６に形成された押込部５２が、ピストン部材３０の一側面５４と当り、ピストン部材３０を底板２０Ａに向けて移動させる。また、吸盤部材６０は、ピストン部材３０の他側面５６と離間して空気通路２８を開放し、空気室２６の空気は、空気通路２８及びオリフィス部４２を介して外部へ流出する。

つまり、シリンダ部材２０内の空気室２６の空気と外部の空気が空気通路２８及びオリフィス部４２を介して流動するため、空気の流動抵抗がオリフィス部４２だけを介して流動する場合と比較して小さくなる。これにより、エアダンパ１０の制動力が失われて自重で開こうとするグローブボックス１２は、ユーザの押圧力により閉止される。

このように、吸盤部材６０をピストン部材３０の他側面５６に当てることで空気通路２８を閉じ、吸盤部材６０をピストン部材３０の他側面５６から離間させることで空気通路２８を開放させる構成となっている。このため、従来のようにＯリングがシリンダの内周面との摩擦力で転がって空気通路を開放又は閉止するする構成と比較して、空気通路２８の開放、閉止が狙い通りに行われ、制動力を安定させることができる。

また、ピストン部材３０は、直交方向に２つに分割される略半円状の一部材３２Ａと他部材３２Ｂから構成され、ロッド部材１６の挿通部４０の外側から組み付け可能となっているため、容易にピストン部材３０をロッド部材１６に組み付けることができる。

また、Ｏリング４８が配置される凹部４４の内幅寸法は、Ｏリング４８の直径寸法よりもＯリング４８のつぶれ代だけ長くされているため、Ｏリング４８のつぶれ形状が安定し、ピストン部材３０とシリンダ部材２０の内周面を確実にシールすることができる。

また、ピストン部材３０とシリンダ部材２０の内周面をシールするシール部材にＯリング４８を用いることで、シール部材として汎用品を使用することができる。

また、ロッド部材１６は複数個の連結部品２４が互いに揺動可能に連結されたバンド部１８を備えている。このため、ロッド部材１６のバンド部１８をシリンダ部材２０に押し込む際のバンド部１８の押込方向の自由度を向上させることができる。

なお、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記実施形態では、グローブボックス１２の開放動作を制動させるため、エアダンパ１０を２個用いたが、これに限定されることなく、エアダンパは１個であっても３個以上であってもよい。

また、上記実施形態では、特に言及しなかったが、オリフィス部４２の開口面積を変えて、グローブボックス１２の制動特性を変えてもよい。

また、上記実施形態では、特に言及しなかったが、吸盤部材６０をロッド部材１６と一体的に射出成形により成形し、さらに、ピストン部材３０を構成する一部材３２Ａと他部材３２Ｂを射出成形により成形することで、吸盤部材６０及びピストン部材３０の形状を安定させることで、さらに、空気通路２８の開放、閉止を狙い通りに行うことができる。

また、上記実施形態では、ピストン部材３０は、直交方向に２つに分割される略半円状の一部材３２Ａと他部材３２Ｂから構成されたが、特にこれに限定されることはなく、３つ以上に分割されても良く、ロッド部材１６の外側から組み付け可能であればよい。

また、上記実施形態では、エアダンパ１０をグローブボックス１２に用いた一例について説明したが、エアダンパ１０を、例えば、テレビ等の操作パネルの開閉カバー等、他の開閉カバーに用いてもよい。

次ぎに、本発明の第２実施形態に係るエアダンパの一例を図８に従って説明する。なお、第１実施形態と同一部材については、同一符号を付してその説明を省略する。

図８に示されるように、本第２実施形態のエアダンパ８０のロッド部材８２には、複数個の連結部材が互いに揺動可能に連結されたバンド部が設けられておらず、円柱状のロッド部８４が設けられている。また、ロッド部８４は弾性材料で成形され、弾性変形可能とされている。

このように、ロッド部材８２に弾性変形可能なロッド部８４を設けることで、簡易な構成でシリンダ部材２０の内部に配置されたピストン部材３０を移動させることができる。

なお、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記実施形態では、ロッド部８４の断面形状を円形状としたが、矩形状等他の断面形状としてもよい。

次ぎに、本発明の第３実施形態に係るエアダンパの一例を図９に従って説明する。なお、第１実施形態と同一部材については、同一符号を付してその説明を省略する。

図９に示されるように、本第３実施形態のエアダンパ９０のシリンダ部材２０内には、ピストン部材３０をシリンダ部材２０の底板２０Ａに向けて付勢するコイルスプリング９２が設けられている。そして、このコイルスプリング９２の付勢力は、自重でグローブボックス１２を開放させようとしたときに、グローブボックス１２の開放動作を停止させず、さらに、グローブボックス１２を押圧して閉止しようとしたときのユーザの押圧力を軽減させるように決められている。

次ぎに、本発明の第４実施形態に係るエアダンパの一例を図１０、図１１、図１２に従って説明する。なお、第１実施形態と同一部材については、同一符号を付してその説明を省略する。

図１０に示されるように、本第４実施形態のエアダンパ１００のロッド部材１０２には、複数個の連結部材が互いに揺動可能に連結されたバンド部が設けられておらず、決められた方向に湾曲状に弾性変形可能とされる弾性変形部１０４が設けられている。詳細には、弾性変形部１０４は断面矩形状とされ、表面に長手方向に連続した凹凸部１０４Ａが形成されている。そして、断面矩形状とすることで、図１０に示す矢印Ｄ及び矢印Ｅ方向に湾曲状に弾性変形可能とされている。

図１１、図１２に示されるように、このエアダンパ１００は、グローブボックス１２の背面に沿って配置され、弾性変形部１０４を湾曲状に変形させることで弾性変形部１０４の先端をグローブボックス１２に固定している。

このように、湾曲状に変形可能な弾性変形部１０４を備えることで、エアダンパ１００をグローブボックス１２の背面に沿って配置することができ、エアダンパ１００の配置の自由度を向上させることができる

１０エアダンパ
１６ロッド部材
１８バンド部
２０シリンダ部材
２０Ａ底板
２４連結部品
２６空気室
２８空気通路
３０ピストン部材
３２Ａ一部材（部品）
３２Ｂ他部材（部品）
４２オリフィス部
４４凹部
４８Ｏリング（シール部材）
５２押込部
６０吸盤部材
８０エアダンパ
８２ロッド部材
９０エアダンパ
１００エアダンパ
１０２ロッド部材
１０４弾性変形部

Claims

有底円筒状のシリンダ部材と、
前記シリンダ部材の内部に移動可能に設けられ、前記シリンダ部材の底板との間で空気室を形成し、前記空気室と外部を連通するオリフィス部が外周面の一部を移動方向に延びる凹状とすることで形成されると共に、前記空気室と外部を連通する空気通路が形成されたピストン部材と、
前記ピストン部材の外周に形成された凹部に配置され、前記ピストン部材と前記シリンダ部材の内周面をシールすると共に、前記オリフィス部における前記シリンダ部材の径方向外側の壁面を構成するシール部材と、
前記ピストン部材に形成された空気通路を貫通するロッド部材と、
前記ロッド部材に設けられ、前記ロッド部材をシリンダ部材の底板に向けて押し込むと前記ピストン部材に当り前記ピストン部材を前記シリンダ部材の底板に向けて移動させる押込部と、
前記ロッド部材の端部に設けられ、前記ロッド部材を前記シリンダ部材から引き出すと、前記ピストン部材と当って前記空気通路を閉じ、前記ロッド部材を前記シリンダ部材に押し込んで前記押込部が前記ピストン部材を前記シリンダ部材の底板に向けて移動させると前記ピストン部材と離間して空気通路を開放する吸盤部材と、
を備えるエアダンパ。
前記ピストン部材は、前記ロッド部材の外側から組み付け可能なように、複数個の部品から構成される請求項１に記載のエアダンパ。
前記シール部材の断面は、円形状とされ、
断面円形状の前記シール部材が配置される前記凹部の内幅寸法は、前記シール部材の直径寸法よりも前記シール部材のつぶれ代だけ長くされる請求項１又は２に記載のエアダンパ。
前記シール部材は、Ｏリングである請求項３に記載のエアダンパ。
前記ロッド部材は、複数個の連結部品が互いに揺動可能に連結されたバンド部を備える請求項１〜４何れか１項に記載されたエアダンパ。
前記ロッド部材は、決められた方向に湾曲状に弾性変形可能とされる弾性変形部を備える請求項１〜４何れか１項に記載されたエアダンパ。