JP2006046450A - 回転ダンパー - Google Patents

Abstract

【課題】 この発明の目的は、粘性流体を必要としない回転ダンパーを提供する。
【解決手段】 ケーシングＣ内にそれと相対移動する摺動体８，９を組み込むとともに、これらケーシングＣあるいは摺動体８，９の何れか一方に制動溝１０，１１を設け、何れか他方にこの制動溝１０，１１に摺動自在にはまる制動部８ａ，９ａを設け、上記制動溝１０，１１は、その側面の対向間隔を深さ方向に徐々に狭くするテーパ面１０ａ，１１ａを形成するとともに、制動部８ａ，９ａにもこのテーパ面１０ａ，１１ａに対向するテーパ面８ｂ，９ｂを形成する。一方、上記摺動体８，９とは別に移動体Ｔを設け、この移動体Ｔには回転体４の回転力が押圧力として作用する構成にし、上記押圧力が作用して移動体が軸方向に移動したとき、上記制動部８ａ，９ａを制動溝１０，１１の対向間隔が狭くなる方向に押し付ける押し付け力を発揮する変換構造を設けた。
【選択図】 図１

Description

この発明は、流体を用いることなく効果的なダンピング力を発揮する回転ダンパーに関する。

特許文献１に記載された従来公知の回転ダンパーは、ケーシング内に回転体を組み込むとともに、この回転体に設けた羽根によって、上記ケーシング内をダンパー室である高圧室と低圧室とに区画している。そして、上記回転体の回転にともなって羽根が回るとともに、この羽根が回ることによって上記高圧室から低圧室に粘性流体を導くとともに、この粘性流体の移動過程で発生する流動抵抗によってダンピング効果を発揮させるようにしたものである。
特開２００２−３６４６９３号公報

上記のように、従来の回転ダンパーは、オイルダンパーとしてケーシング内に粘性流体を入れ、この粘性流体の流動抵抗によってダンピング効果を得るようにしていたので、どうしてもオイルを必要とする。このようにオイルを必要とするということは、流体漏れを防止するためのシール部材が必要になる。

そして、上記シール部材のシール効果を完全なものにするためには、シール構造が複雑になるとともに大型になるので、これがコストアップの要因になってしまう。また、シール効果を完全なものとするためにシール構造の精度を上げれば、その分ますますコストアップしてしまうという問題があった。

もし、シールの精度を上げずにシール機能を満足させようとすれば、当該シールの締め付け力を大きくしなければならない。しかし、シールの締め付け力を大きくすればするほど、そのフリクションが大きくなるので、今度は、回転体の回転に影響を及ぼし、ダンパー効果にも悪影響を及ぼしてしまう。
しかも、シール部材を備えるためには、シール溝を形成してこれを保持するようにしなければならないが、シール溝を形成すること自体、手間がかかり、それもコストアップの要因になってしまう。

さらに、回転体に連結した回転軸は、オイル漏れを防止したり、摩擦抵抗を最小限に抑えたりするために、その表面の加工精度を高く保たなければならない。このように加工精度を高くしようとすれば、当然のこととして、その分、コストが高くなってしまう。いずれにしても、従来のオイルダンパーでは、その用途が限定されるだけでなく、その製造コストが大幅にアップしてしまうという問題を避けて通れなかった。
この発明の目的は、オイルダンパーの欠点を補い、しかも、十分なダンパー効果を発揮できる回転ダンパーを提供することである。

この発明は、ケーシング内にそれと相対移動する摺動体を組み込むとともに、これらケーシングあるいは摺動体の何れか一方に制動溝を設け、何れか他方にこの制動溝に摺動自在にはまる制動部を設け、上記制動溝は、その側面の対向間隔を深さ方向あるいは開口方向に徐々に狭くするテーパ面を形成するとともに、制動部にもこのテーパ面に対向するテーパ面を形成する一方、上記摺動体には、制動溝あるいは制動部以外に作用部を設け、この作用部には回転体の回転力が押圧力として作用する構成にし、上記押圧力が作用して摺動体が軸方向に移動したとき、その制動部を制動溝の対向間隔が狭くなる方向に押し付ける押し付け力を発揮する変換構造を設けた点に特徴を有する。

この発明によれば、制動部と制動溝によってダンパー効果を発揮することができる。したがって、従来のオイルダンパーのような粘性流体を必要としないので、オイル漏れを防止するためのシール部材も必要としない。そして、シール部材を必要としないので、その分コストの低減が可能となる。

また、上記したようにシール部材を必要としないので、シールの締め付け力によってダンパー効果が低減するという、ダンパー効果への悪影響も回避することができる。
さらに、制動部を制動溝に押し付けることによって制動力を得ているので、エアーダンパのように圧縮性が高いガスを使用しているものとは異なり、より応答性の高いダンパーを得ることができる。

図１〜図３に示す実施形態において、ケーシングＣは、動力伝達ケース部１と制動機構ケース部２とからなり、上記動力伝達ケース部１には駆動軸３と一体になって回動する回転体４を設けている。そして、上記動力伝達ケース部１と制動機構ケース部２との境界部分には、隔壁５を設けるとともに、この隔壁５には移動体Ｔを摺動自在に設けている。このようにした移動体Ｔは、動力伝達ケース部１側にシャフト部６を臨ませ、制動機構ケース部２に拡開力作用部７を臨ませている。

そして、動力伝達ケース部１側に臨ませたシャフト部６の端部は、上記回転体４の回動片４ａの回動軌跡内に臨ませるとともに、この回動片４ａは、その回動位置に関わりなく、常に、シャフト部６を軸線に沿って押圧する曲線を保っている。一方、制動機構ケース部２に臨ませた拡開力作用部７は、基端から先端に向かって傾斜する一対の斜面７ａ，７ｂを、シャフト部６の軸線を基準にして対称に設けている。

さらに、上記制動機構ケース部２には、一対の摺動体８，９を摺動可能に組み込んでいるが、この摺動体８，９は、上記シャフト部６の軸線を基準にして対称に設けている。しかも、これら摺動体８，９は、上記軸線に直交する方向の断面形状を、図３に示すように、上記軸線側である内側からその外側に向かって先細りにした台形にして、その台形部分を制動部８ａ，９ａとしている。

また、制動機構ケース部２には、一対の制動溝１０，１１を、上記軸線を基準にして対称に設けるとともに、これら制動溝１０，１１は、その側面の対向間隔を深さ方向に徐々に狭くするテーパ面１０ａおよび１１ａを形成するとともに、制動部８ａ，９ａにもこのテーパ面１０ａ，１１ａに対向するテーパ面８ｂ，９ｂを形成している。そして、上記摺動体８，９のテーパ面８ｂ，９ｂと、制動溝１０，１１のテーパ面１０ａ，１１ａとは、それらの角度を同じにしている。したがって、摺動体８，９を制動溝１０，１１に組み込むことによって、各テーパ面８ｂ，９ｂと１０ａ，１１ａとがぴったりと一致することになる。このようにした摺動体８，９の内面には凸部８ｃ，９ｃを形成するとともに、これら凸部８ｃ，９ｃには斜面８ｄ，９ｄを形成し、この斜面８ｄ，９ｄは、移動体Ｔの斜面７ａ，７ｂと面接触するようにしている。

したがって、移動体Ｔが図面右方向に移動すると、摺動体８，９は、斜面７ａ，７ｂに押され、上記制動部８ａ，９ａには、制動溝１０，１１に形成したテーパ面１０ａ，１１ａの対向間隔が狭くなる方向に押し付ける押し付け力が作用する。なお、これら移動体Ｔの斜面７ａ，７ｂと、凸部８ｃ，９ｃの斜面８ｄ，９ｄとによって、この発明の変換構造を構成するものである。

また、上記制動機構ケース部２には、バネ受け部材１２を設けているが、このバネ受け部材１２は、両摺動体８，９の間に介在させ、移動体Ｔと対向させている。ただし、このバネ受け部材１２であって、移動体Ｔと対向する面とは反対端に、その反対端に向かって広がる一対の傾斜部１２ａ，１２ｂを設けている。そして、摺動体８，９側にも、上記傾斜部１２ａ，１２ｂと面接触するテーパ部８ｅ，９ｅを形成している。そして、制動機構ケース部２であって隔壁５とは反対端をキャップ１３でふさいでいるが、このキャップ１３と上記バネ受け部材１２との間にスプリング１４を介在させ、バネ受け部材１２のテーパ部１２ａ，１２ｂを摺動体８，９のテーパ部８ｅ，９ｅに圧接させている。したがって、スプリング１４のバネ力で、摺動体８，９には隔壁５側に移動する復帰力が作用するが、この復帰力は摺動体８，９を介して移動体Ｔにも作用する。

次に、この実施形態の作用を説明する。
今、回転部材４が図１の状態にあって、それが図面反時計方向に回ると、その回動片４ａで移動体Ｔのシャフト部６を押す。このとき、前記したように回動片４ａは、その回動位置に関わりなく、常に、シャフト部６を軸線に沿って押圧する曲線を保っているので、シャフト部６が常に軸線に沿って移動することになる。言い換えると、シャフト部６が隔壁５に対して斜めになったりせず、当然のこととしてシャフト部６が偏摩耗したりしない。

上記のようにして移動体Ｔのシャフト部６が押されると、その拡開力作用部７の斜面７ａ，７ｂを介して摺動体８，９をスプリング１４に抗して押すことになる。ただし、このときには、上記拡開力作用部７が摺動体８，９の斜面８ｄ，９ｄに対してくさびの作用をするので、摺動体８，９の制動部８ａ，９ａは制動溝１０，１１に押し付けられる。このように制動部８ａ，９ａが制動溝１０，１１に強く押し付けられれば、制動部８ａ，９ａが制動溝１０，１１に食い込むことになり、制動部８ａ，９ａのテーパ面８ｂ，９ｂと制動溝１０，１１のテーパ面１０ａ，１１ａとの間で大きな摩擦力が発揮される。この摩擦力が回転体４と一体回転する駆動軸３に対して制動力となるので、ダンパー効果が発揮されることになる。

上記のようにして回転体４が最大角度回動すると、摺動体８，９が図２に示す位置まで最大にストロークするとともに、スプリング１４を最大にたわませる。この図２の状態から回転体４を今度は時計方向に回動すると、摺動体８，９および移動体Ｔは、スプリング１４のバネ力の作用で回動片４ａに追随して図面左方向に移動する。なお、摺動体８，９および移動体Ｔが上記のように復帰する方向に移動しているときには、拡開力作用部７の斜面７ａ，７ｂと、摺動体８，９の斜面８ｄ，９ｄとの間に、それほど大きな力が作用しないので、摺動体８，９が制動溝１０，１１に強く食い込むことはなく、それらの間に大きな摩擦力も発生しない。したがって、上記復帰時には、ほとんどダンパー効果が発揮されない。

なお、上記実施形態では、一つの動力伝達ケース部１と一つの制動機構ケース部２とからケーシングＣを構成したが、これらケース部１，２を複数組並列に設けて、複数の駆動軸３のそれぞれ回転ダンパーを設け、それらを並列に設けることもできる。そして、例えば、一つの駆動軸３をトイレにおける便座の開閉用の回転軸とし、他の一つの駆動軸３をトイレにおける便蓋の開閉用の回転軸とすれば、それぞれトイレの便座と便蓋のダンパー装置として利用することができる。
また、複数組のケース部１，２を一つの駆動軸に対して設け、一つの駆動軸に複数の回転ダンパーを並列に設けることによって、制動力をより大きくすることもできる。

なお、この実施形態では、一対の摺動体８，９を設けたが、いずれか一方の摺動体だけにしてもよい。さらに、制動機構ケース部２側に摺動体８，９に対向するくさび状の制動部を形成し、摺動体８，９側に上記くさび状の制動部がはまる制動溝を形成するようにしてもよい。

さらに、上記実施形態では、いわゆる片効きのダンパーの例を説明したが、例えば、移動体Ｔに二つの拡開力作用部を設け、それら拡開力作用部に形成する斜面の向きを反対にするとともに、それぞれの斜面に対応する向きの斜面を、摺動体側に設けるようにすれば、いわゆる両効きダンパーとして機能させることができる。
また、拡開力作用部は一つでも、その一つの拡開力作用部に向きを反対にした一対の斜面を設けるとともに、この一対の斜面に対応した一対の斜面を上記摺動体側に設けても、両効きダンパーとして機能させることができる。

一方、上記実施形態における拡開力作用部７に、上記斜面７ａ，７ｂとは別に、この斜面７ａ，７ｂとほぼ平行なもう一組の斜面を形成するとともに、摺動体８，９側にも、上記各斜面に対応する斜面を形成しておけば、当該摺動体８，９の復帰時に、上記斜面７ａ，７ｂとは別の斜面が、摺動体８，９に対して、摺動体８，９を制動溝１０，１１から積極的に引き抜く方向の力を作用させることができる。このように摺動体８，９の復帰時に、それを制動溝１０，１１から引き抜く方向に力を作用させれば、復帰時に制動力がほとんど作用しなくなり、それだけ復帰動作がスムーズになる。

回転体が回動していない位置にあるときの断面図である。 回転体が回動した位置にあるときの断面図である。 図１のIII−III線断面図である。

符号の説明

Ｃ ケーシング
４ 回転体
Ｔ 移動体
７ａ 斜面
７ｂ 斜面
８ 摺動体
８ｂ テーパ面
８ｄ 斜面
９ 摺動体
９ｂ テーパ面
９ｄ 斜面
１０ 制動溝
１０ａ テーパ面
１１ 制動溝
１１ａ テーパ面

Claims (1)

1. ケーシング内にそれと相対移動する摺動体を組み込むとともに、これらケーシングあるいは摺動体の何れか一方に制動溝を設け、何れか他方にこの制動溝に摺動自在にはまる制動部を設け、上記制動溝は、その側面の対向間隔を深さ方向に徐々に狭くするテーパ面を形成するとともに、制動部にもこのテーパ面に対向するテーパ面を形成する一方、上記摺動体とは別に移動体を設け、この移動体には回転体の回転力が押圧力として作用する構成にし、上記押圧力が作用して移動体が軸方向に移動したとき、上記制動部を制動溝の対向間隔が狭くなる方向に押し付ける押し付け力を発揮する変換構造を設けた回転ダンパー。

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