JP2004052865A - 回転ダンパ - Google Patents

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Abstract

【課題】その回転限度位置で更に過大な回転力が可動体に加わった場合にも破損せずに済むように構成された回転ダンパを提供する。
【解決手段】粘性流体が充填された円筒室(2)の内周面に半径線に沿う壁(8)を備えたシリンダ部材(3)と、円筒室の内周面に沿って移動するベーン(7)を備えたロータ部材(4)とを有し、これらシリンダ部材とロータ部材との間に粘性流体による回転抵抗力が加わるようにしてなる回転ダンパにおいて、前記回転抵抗力よりも大きな回転抵抗力を発生し、且つシリンダ部材とロータ部材との相対回転が制限された際には空転可能となるトルクキャンセル手段(5)をシリンダ部材またはロータ部材の軸方向端に設けてなるものとする。これにより、回転ダンパの回転限度位置で更に回転力が加わると、トルクキャンセラが働いてシリンダ部材あるいはロータ部材に対する過大なトルクの伝達が断たれる。
【選択図】   図2

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転ダンパに関し、特に開閉体のヒンジ軸に回転抵抗を作用させるための回転ダンパに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
自動車のコンソールボックスやグローブボックスのリッド、或いはラップトップコンピュータのディスプレーパネルやプリンタのサービスリッド等、可動体を固定体(可動体と固定体とは便宜的な区別であり、必ずしも一方が固定されているものに限らない)に回動可能に連結するためのヒンジ軸には、可動体が急激に回転作動しないように、適度な回転抵抗を作用させるための回転ダンパが設けられることがある。
【0003】
この回転ダンパとしては、液体の粘性抵抗を利用したものが良く知られており、例えば特開昭64−30938号公報に開示されるもののように、円筒室の内周面に半径線に沿う壁が形成されたシリンダ部材と、円筒室の内周面に沿って移動するベーンが形成されたロータ部材とを備え、円筒室内に充填された粘性流体の抵抗をベーンが受けることによってシリンダ部材とロータ部材との相対回転に制動力を与えるようにしたものが知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、上記従来の構造によると、例えばシリンダ部材を固定体に固着し、ロータ部材を可動体に固着した場合、円筒室内の壁にベーンが当接することで固定体に対する可動体の機械的な回転範囲が規定されることとなる。従って、ロータ部材が回転限度に達している状態時に更に回転させようとする力が可動体に加わると、最悪の場合、ヒンジ軸が破損してしまう可能性があった。
【0005】
本発明は、このような従来技術の問題点を解消すべく案出されたものであり、その主な目的は、その回転限度位置で更に過大な回転力が可動体に加わった場合にも破損せずに済むように構成された回転ダンパを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
このような目的を果たすために、本発明の請求項1においては、粘性流体が充填された円筒室(2)の内周面に半径線に沿う壁(8)を備えたシリンダ部材(3)と、円筒室の内周面に沿って移動するベーン(7)を備えたロータ部材(4)とを有し、これらシリンダ部材とロータ部材との間に粘性流体による回転抵抗力が加わるようにしてなる回転ダンパにおいて、前記回転抵抗力よりも大きな回転抵抗力を発生し、且つシリンダ部材とロータ部材との相対回転が制限された際には空転可能となるトルクキャンセル手段(5)をシリンダ部材またはロータ部材の軸方向端に設けてなることを特徴とする回転ダンパを提供するものとした。特に、前記トルクキャンセル手段を、軸方向について互いに圧接積層された複数の板からなり、そのうちの一部が軸方向についての弾発力を発生可能なものとすると良い(請求項2)。
【0007】
また上記構成に加えて、前記複数の板のうちの一対の板同士間に、所定位置で互いに係合する軸線方向の凹部と凸部とからなるクリック手段を設けると良い(請求項3)。さらに、前記一対の板の一方に設けた凸部が、所定位置以外の領域では他方の板の軸方向面に点接触あるいは線接触するようにしたり(請求項4)、前記一対の板のいずれか一方が、径方向の凸部または凹部を有し、可動体と固定体とのいずれか一方に回り止めされるものとしたりすると良い(請求項5)。
【0008】
このようにすれば、流体抵抗式回転ダンパの回転限度位置で更に回転力が加わった場合には、トルクキャンセラが働き、シリンダ部材あるいはロータ部材との間に過大なトルクが加わらないようにすることができる。また、トルクキャンセラにはフリーストップ機能を附加し得るので、トルクキャンセラが働いても可動体の回転抵抗を維持することができる。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図面を参照して本発明について詳細に説明する。
【0010】
図1は、本発明に基づいて構成された回転ダンパを示している。この回転ダンパ1は、その内側に円筒室2が形成されたシリンダ部材3と、円筒室2内に回転自在に受容され、且つシリンダ部材3の一端側から一方の軸端4aを突出させたロータ部材4と、シリンダ部材3の他端に連結されたトルクキャンセラ5とからなっている。この回転ダンパ1は、例えばプリンタに開閉自在に設けられるサービスリッドのヒンジ軸に装着され、ロータ部材4の一方の軸端4aがプリンタの本体部Bに固定され、トルクキャンセラ5の一部がリッド部Lに固定される。
【0011】
ロータ部材4は、円筒室2の底壁に形成された中心孔6に他方の軸端を突入させている。そしてロータ部材4の外周面には、図3に示すように、直径線上に一対のベーン7が形成されている。
【0012】
円筒室2の内周面には、ロータ部材4の外周面にその径方向内端縁を接した一対の壁8が、直径線上に形成されている。円筒室2は、その直径が2段階に変えられており、小径部の内周面9はベーン7の径方向外端縁に殆ど接触し、大径部の内周面10はベーン7の径方向外端縁と適宜な間隙をおいて対向している(図3参照)。
【0013】
ロータ部材4の一方の軸端4a側は、円筒室2の開口端にOリング11を介して液密に嵌着されている。そして一方の軸端4aを挿通したキャップ部材12を円筒室2の開口端に超音波溶着することにより、シリンダ部材3からのロータ部材4の抜け止めがなされている。そして円筒室2内には、例えばシリコンオイルなどの粘性流体が封入されている。
【0014】
この回転ダンパ1によると、シリンダ部材3とロータ部材4とが相対回転すると、円筒室2内に封入されたシリコンオイルの流動抵抗がベーン7に作用し、シリンダ部材3とロータ部材4との相対回動に制動力が加わる。そして隙間が小さい小径部内周面9をベーン7が通過する際には比較的大きな回転抵抗が作用し、隙間が大きい大径部内周面10をベーン7が通過する際には比較的小さな回転抵抗が作用する。これを例えば下向きに開くリッド部Lに適用し、初期の抵抗トルクを小さく設定すれば開放操作力を軽減することができ、リッド部Lの自重が加わる開角度が大きくなる領域での抵抗トルクを大きく設定すれば、開放速度を低減することができる。
【0015】
他方、トルクキャンセラ5は、図2に併せて示すように、シリンダ部材3の他端に軸方向に突設された凸部12にピン13をもって結合される二股ジョイント14を備え、且つ二面取り15を施されたシャフト16と、シャフト16の二面取り15に対応する回り止め孔17を備え、且つ概ね円板状をなす第1摩擦板18と、シャフト16に回転自在に係合する真円孔19を備えた回転可能板20と、第1摩擦板18と同様にシャフト16の二面取り15に対応する回り止め孔21を備えた第2摩擦板22と、2枚の波座金23と、第1・第2両摩擦板18・22と同様にシャフト16の二面取り15に対応する回り止め孔24を備えたストッパプレート25とからなっており、シャフト16に対し、第1摩擦板18、回転可能板20、第2摩擦板22、2枚の波座金23、及びストッパプレート25をこの順で装着し、且つシャフト16の遊端をかしめることにより、これらの各部材が一体化されている。
【0016】
第1摩擦板18の外周部における中心を挟む対称位置には、径方向外向きに開かれたU字形をなす凹所26が形成されている。そして回転可能板20には、凹所26に対応する位置にプレス加工にて軸方向凸部27が形成されている。また回転可能板20の外周部の適所には、可動体であるリッド部Lに回り止め係合するための径方向凸部28が形成されている。
【0017】
さて、円筒室2内でのベーン7の回転可能範囲では、粘性流体からの回転抵抗が加わるが、この常用範囲においては、第1摩擦板18の凹所26に回転可能板20の軸方向凸部27が、2枚の波座金23が発する軸方向弾発力をもって係合しており、この状態でトルクキャンセラ5が発生する静止トルクの方が粘性流体の回転抵抗よりも大きいので、回転可能板20に対して径方向凸部28を介して回り止めされて結合したリッド部Lは、シリンダ部材3と一体回転する。従って、リッド部Lには粘性流体による適度な回転抵抗が作用して緩速で開放動作を行う。
【0018】
壁8にベーン7が当接して停止したリッド部Lにさらに回転力が加わると、波座金23が軸方向に撓み、第1摩擦板18の直径線上にある凹所26に対する回転可能板20の軸方向凸部27の係合が外れる。すると波座金23が発する軸力で定まる回転抵抗が加わりつつ回転可能板20が回転する。これにより、シリンダ部材3と無関係にリッド部Lが回転可能となり、しかも波座金23の軸力によって第1摩擦板18に回転可能板20の軸方向凸部27が圧接されるので、フリーストップ機能が与えられる。ここで第1摩擦板18の軸方向面に対して回転可能板20の軸方向凸部27が線接触しており、両者間に安定した摩擦圧接力が作用するので、波座金23の軸力設定が容易である。また、第1摩擦板18の凹所26と回転可能板20の軸方向凸部27とが係合してクリック感を発生するので、トルクキャンセラ5が作動しない常用範囲の静止トルクを、確実に且つ容易に設定することができる。
【0019】
上記の第1・第2両摩擦板18・22並びに回転可能板20の材質は、金属、合成樹脂、或いはセラミックス等、所望に応じて適宜に選択設定し得る。また、上記したように、回転ダンパ1とトルクキャンセラ5とを、凸部12、ピン13、および二股ジョイント14で相互に結合するものとすれば、回転ダンパ1とトルクキャンセラ5との組み合わせを対象機機の仕様違いに応じて簡単に変更することができる。
【0020】
なお、上記実施例においては、トルクキャンセラ5をシリンダ部材3に連結するものとしたが、これはロータ部材4に連結するようにしても良い。またロータ4を本体部Bに固着し、回転可能板20をリッド部Lに固着するものとしたが、この関係も上記と逆にしても良い。さらにリッド部Lに対する回転可能板20の回り止めは、回転可能板20に設けた凹所にリッド部Lに設けた凸部が係合するようにしても良い。
【0021】
【発明の効果】
以上詳述した通り本発明によれば、ロータ部材とシリンダ部材との間の相対回転が機械的に制限された状態で更に固定体と可動体との間に過大な相対回転トルクが作用すると、例えば軸方向について互いに圧接積層された複数の板からなるトルクキャンセル手段が空転して固定体と可動体との間のトルク伝達を断つようにすることができる。従って、ヒンジ軸が破損するおそれを皆無にし、回転ダンパの適用範囲を拡大する上に大きな効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による回転ダンパの軸線に沿う断面図
【図2】トルクキャンセラの分解斜視図
【図3】回転ダンパの軸方向中間部の軸線に直交する断面図
【符号の説明】
1 回転ダンパ
2 円筒室
3 シリンダ部材
4 ロータ部材
5 トルクキャンセラ
6 中心孔
7 ベーン
8 壁
9 小径部内周面
10 大径部内周面
11 Oリング
12 凸部
13 ピン
14 二股ジョイント
15 二面取り
16 シャフト
17 回り止め孔
18 第1摩擦板
19 真円孔
20 回転可能板
21 回り止め孔
22 第2摩擦板
23 波座金
24 回り止め孔
25 ストッパプレート
26 凹所
27 軸方向凸部
28 径方向凸部

Claims (5)

  1. 粘性流体が充填された円筒室の内周面に半径線に沿う壁を備えたシリンダ部材と、前記円筒室の内周面に沿って移動するベーンを備えたロータ部材とを有し、前記シリンダ部材と前記ロータ部材との間に前記粘性流体による回転抵抗力が加わるようにしてなる回転ダンパであって、
    前記回転抵抗力よりも大きな回転抵抗力を発生し、且つ前記シリンダ部材と前記ロータ部材との相対回転が制限された際には空転可能となるトルクキャンセル手段を前記シリンダ部材または前記ロータ部材の軸方向端に設けてなることを特徴とする回転ダンパ。
  2. 前記トルクキャンセル手段は、軸方向について互いに圧接積層された複数の板からなり、そのうちの一部が軸方向についての弾発力を発生可能なものであることを特徴とする請求項1に記載の回転ダンパ。
  3. 前記複数の板のうちの一対の板同士間に、所定位置で互いに係合する凹部と凸部とからなるクリック手段を設けたことを特徴とする請求項2に記載の回転ダンパ。
  4. 前記一対の板の一方に設けた凸部は、前記所定位置以外の領域では他方の板の軸方向面に点接触あるいは線接触することを特徴とする請求項3に記載の回転ダンパ。
  5. 前記一対の板のいずれか一方が、径方向の凸部または凹部を有し、可動体と固定体とのいずれか一方に回り止めされることを特徴とする請求項3に記載の回転ダンパ。
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