JP2008144779A - 回転ダンパ−装置 - Google Patents

Abstract

【課題】入力回転速度に応じて制動効果を変化させることができるようにした点である。
【解決手段】作動液体Ｑを封入したケース１０内にシャフト３０に結合されたロータ２０を配置し、このロータ２０の回転に伴いケース１０側とロータ２０側との対向間Ｔで前記作動液体Ｑの剪断抵抗を作用させる回転ダンパ−装置において、前記ケース１０のテーパー内周面１０ａに前記ロータ２０のテーパー外周面２０ａを対向させ、前記シャフト３０に対し前記ロータ２０を相対回転可能且つ軸方向移動可能に結合し、前記シャフト３０及びロータ２０間に、両者の相対回転により前記ロータ２０を軸方向移動させて前記対向間Ｔの間隔Ｋを変化させるカム機構４２又はねじ機構４１を設けた。
【選択図】 図１

Description

本発明は、入力回転速度に応じて制動効果を変化させることができる回転ダンパ−装置に関する。

従来の回転ダンパ−装置としては、例えば特許第２７３３４８６号公報に記載されたものがある。この回転ダンパ−装置は図８及び図９に示すように、枠体４（ケース）内に回転ドラム５（ローター）を回転可能に配置すると共に、この回転ドラム５と対向して個定ドラム６が上下動可能に設けられている。

前記回転ドラム５の内面にはテーパ凹部５ａが形成され、固定ドラム６の外面には、前記テーパ凹部５ａと対向する円錐凸部６ａが形成されている。回転ドラム５のテーパ凹部５ａと、固定ドラム６の円錐凸部６ａとは、相互に対向して粘性グリース（作動液体）の剪断抵抗を調整する作用間隙幅（対向間の間隔）を形成している。

この作用間隙幅の調節は、手動で調整ねじ９を回転することにより、前記固定ドラム６を上下動して行うことができる。このため、粘性グリースの剪断抵抗値を、変化させることはできるが、変化調整後の制動力は一定であり、入力回転速度に応じて変化させることはできず、また、回転方向に係わらず一定であった。

特許第２７３３４８６号公報

解決しようとする問題点は、制動力を入力回転速度に応じて変化させることができず、また、回転方向に係わらず一定であった点である。

本発明は、制動力を入力回転速度及び回転方向に応じて自動的に変化させるため、作動液体を封入したケース内にシャフトに結合されたロータを配置し、該ロータの回転に伴いケース側のテーパー内周面とロータ側のテーパー外周面との対向間で前記作動液体の剪断抵抗を作用させる回転ダンパ−装置において、前記シャフトに対し前記ロータを相対回転可能且つ軸方向移動可能に結合し、前記シャフト及びロータ間に、両者の相対回転により前記ロータを軸方向移動させて前記対向間の間隔を変化させる調整機構を設けたことを特徴とする。

本発明の回転ダンパ−装置は、作動液体を封入したケース内にシャフトに結合されたロータを配置し、該ロータの回転に伴いケース側のテーパー内周面とロータ側のテーパー外周面との対向間で前記作動液体の剪断抵抗を作用させる回転ダンパ−装置において、前記シャフトに対し前記ロータを相対回転可能且つ軸方向移動可能に結合し、前記シャフト及びロータ間に、両者の相対回転により前記ロータを軸方向移動させて前記対向間の間隔を変化させる調整機構を設けたから、制動力を入力回転速度に応じて自動的に変化させることができる。

制動力を入力回転速度及び回転方向に応じて自動的に変化させるという目的を、シャフト及びロータ間の相対回転により働く調整機構により実現した。

図１及び図２は本発明の実施例１からなる回転ダンパ−装置を示し、図１はロータの上昇状態を示す要部断面説明図、図２は同上ロータの下降状態を示す要部断面説明図である。

本発明の実施例１を適用した回転ダンパ−装置Ｅ１は、ケース１０、ロータ２０、シャフト３０及びねじ機構４１から構成されている。

前記ケース１０は、内部にシリコンオイル等の作動液体Ｑを封入した作動室１１が形成されており、この作動室１１は、内周面が一方に向かって直線的に拡径するテーパー内周面１１ａを有する台形状に形成され、底面１１ｂの中央部に前記シャフト３０を回転可能に支持する軸桿１２が立設されている。

前記ロ−タ２０は、前記作動室１１の軸桿１２に回転可能に支持された前記シャフト３０に軸方向移動可能に設けられている。ロ−タ２０が、作動室１１の底面１１ｂに位置するとき、ロ−タ２０のテーパー外周面２０ａと作動室１１のテーパー内周面１１ａとの対向間Ｔの間隔Ｋが最小となり、ロ−タ２０が蓋板１３側に位置するときに比較して同速度で回転した時、相対的に高い剪断抵抗を得ることができるように設定してある。ロ−タ２０のテーパー外周面２０ａの傾斜角度αと、作動室１１のテーパー内周面１１ａの傾斜角度βとは同一の傾斜角度に設定されている。

また、ロ−タ２０のテーパー外周面２０ａの傾斜角度αと、作動室１１のテーパー内周面１１ａの傾斜角度βの値を大きく設定すれば、ロ−タ２０の軸方向移動に対する対向間Ｔの間隔Ｋの変化を大きくすることができるので、回転ダンパ−装置の回転速度に対する感度を変化させることができる。ねじ機構４１のリード角を変化させることによっても、回転ダンパ−装置の回転速度に対する感度を変化させることができる。

前記ねじ機構４１は、シャフト３０及びロータ２０間に設けられ、両者の相対回転によりロータ２０を軸方向移動させて対向間Ｔの間隔Ｋを変化させる調整機構を構成する。この実施例において図１及び図２に示すように、ねじ機構４１は、シャフト３０の外周面に形成された雄ねじ部３１及び該雄ねじ部３１に螺合し前記ロータ２０の軸心部に形成された雌ねじ部２１である。

従って、図１に示すように、ロ−タ２０が蓋板１３側に位置するとき（ロータ２０を図示上最上方に移動した状態）、前記対向間Ｔの間隔Ｋが最大値を示す。このとき、同速度の回転で比較するとシャフト３０を介してロータ２０を回転した際、間隔Ｋが狭い場合に比較して剪断抵抗値が最小となる。

シャフト３０が、蓋板１３側から見て反時計方向へ回転すると、テーパー外周面２０ａとテーパー内周面１１ａとの間の作動液体Ｑの粘性抵抗によりロータ２０が回転抵抗を受け、シャフト３０及びロ−タ２０間に相対回転力を受ける。この相対回転力によりねじ機構４１が働き、ロータ２０が底面１１ｂ側へ軸方向移動する。

但し、ロータ２０の回転速度が低い状態では、ロ−タ２０のテーパー外周面２０ａと、ケース１０すなわち、作動室１１のテーパー内周面１１ａとの対向間Ｔに発生する作動液体Ｑの粘性抵抗が小さいので、ロ−タ２０はシャフト３０と共に回転する傾向にあり、ロ−タ２０は迅速には移動しない。

シャフト３０の回転速度が上がり、これに伴ってロ−タ２０の回転速度が上がると、前記対向間Ｔに発生する作動液体Ｑの粘性抵抗が大きくなり、ねじ機構４１の働きでロ−タ２０は図示下方へ迅速に移動する。このロ−タ２０の移動により、対向間Ｔの間隔Ｋが狭くなって剪断抵抗が増大し、制動効果を増大させることができる。

従って、前記ロ−タ２０の移動速度は、シャフト３０の回転速度に応じて自動的に変化する。こうして、制動力を入力回転速度に応じて自動的に変化させることができる。

図２に示すように、ロ−タ２０が底面１２ｂ側に位置するとき（ロータ２０を図示最下方に移動した状態）、前記対向間Ｔの間隔Ｋが最小値を示す。
このとき、同速度の回転で比較するとシャフト３０を介してロータ２０を回転した際、間隔Ｋが広い場合に比較して剪断抵抗値が最大となる。

シャフト３０が、蓋板１３側から見て時計方向へ回転すると、テーパー外周面２０ａとテーパー内周面１１ａとの間の作動液体Ｑの粘性抵抗によりロータ２０が回転抵抗を受け、シャフト３０及びロ−タ２０間に相対回転力を受ける。この相対回転力によりねじ機構４１が働き、ロータ２０が蓋板１３側へ軸方向移動する。このロ−タ２０の移動により対向間Ｔの間隔Ｋが広くなって剪断抵抗が減少し、制動効果を低下させることができる。

なお、図１，２において５０は０リングで、シャフト３０とケース１０間をシールするものである。１３は蓋板で、前記作動室１１の開口部を覆うように前記ケース１０に装着されている。

図３は、シャフト３０の回転速度とロータ２０及びケース１０間の粘性抵抗に基ずくシャフト３０に働くトルクとの関係を示すグラフである。横軸にシャフト３０の回転速度、縦軸にシャフト３０に働く粘性抵抗に基ずくトルクを示す。

図３のように、シャフト３０が、蓋板１３側から見て反時計方向へ回転するときシャフト３０の回転速度の上昇に応じてトルクが増大する。

上述したように、この実施例における回転ダンパ−装置Ｅ１は、制動力を入力回転速度に応じて自動的に変化させることができる。また、入力の回転方向によって制動力を、変化させることができる。

従って、回転ダンパー装置Ｅ１を、ワンウェイの速度感応型として用いることができ、、開閉扉に装着した場合、扉を開けるときは、ロータ２０を図１の蓋板１３側へ移動させて抵抗なく扉を開けることができ、扉を閉めるときその閉速度によりロータ２０が底面１１ｂ側へ迅速に移動すると共に大きな回転抵抗を発揮し、扉を静かに閉じさせることができる。

図４は本発明の実施例２からなる回転ダンパ−装置を示しロータの上昇状態を示す要部断面説明図である。

本発明の実施例２からなる回転ダンパ−装置Ｅ２は、前述した実施例１からなる回転ダンパ−装置Ｅ１と、構造及び奏する効果が類似しているから詳細な説明は省略し、相違点についてのみ説明する。

実施例２からなる回転ダンパ−装置Ｅ２は、シャフト３０の回転に伴ってロ−タ２０を移動する調整機構として、カム機構４２を用い、さらに、このカム機構４２のカム面４２ａを密着させるために弾性部材６０を配置している。

すなわち、この実施例２の場合、前記カム機構４２の一方を構成するシャフト３０側のカム３２を、シャフト３０の上部外周面に取り付けると共に、カム機構４２の他方を構成するロ−タ２０側のカム２２を、ロ−タ２０の上部に、互いのカム面４２ａが当接するよう取り付けて構成されている。カム面４２ａは、周方向に傾斜形成され、回転一方向にのみ作用させるカム面形状、或いは回転双方向に作用させる山形のカム面形状にする。回転双方向のカム面４２ａの場合は、カム面の形状（傾斜角等）を周方向前後で異ならせることで、特性を変化させることができる。

さらに、この実施例において前記弾性部材６０を構成するコイルスプリング６０を、ロ−タ２０の下面と作動室１１の底面１１ｂとの間に配置し、ロ−タ２０を常時上方に附勢している。この結果、前記カム機構４２のカム面４２ａを常時密着させて、作動の確実化を図ることができる一方、非作動時において、図示したようにロ−タ２０を、蓋板１３側に位置させた状態に保持でき、ロ−タ２０のテーパー外周面２０ａと作動室１１のテーパー内周面１１ａとの間に形成される隙間、すなわち、対向間Ｔの間隔Ｋを大きくでき、剪断抵抗が小さくなる状態を維持することができる。

従って、シャフト３０を一方に回転すると、ロ−タ２０がコイルスプリング６０の弾撥力に抗して、徐々に下降して行き前記対向間Ｔの間隔Ｋが狭くなって剪断抵抗が増大して行き、図３と同様な特性により制動効果を増大させることができる。

前記ロ−タ２０の移動速度は、シャフト３０の回転速度に応じて自動的に変化する。従って、制動力を入力回転速度に応じて自動的に変化させることができる。

また、ロータ２０を底面１１ｂ側へ移動した状態から、シャフト３０を、上述した場合とは反対に回転すると、前記カム機構４２によるカム作用が解除され、ロ−タ２０はコイルスプリング６０の弾発力により蓋板１３側への移動を開始し、前記対向間Ｔの間隔Ｋが広くなって剪断抵抗が減少し、制動効果を低下させることができる。

この場合も前記ロ−タ２０の移動速度は、シャフト３０の回転速度及びコイルスプリング６０の反力に応じて自動的に変化する。

カム機構４２が、回転双方向に作用する形状の場合、シャフト３０が逆方向へ回転してロータ２０が蓋板１３側へ移動した後、再度カム機構４２が働き、ロータ２０を底面１１ｂ側へ移動させることができる。

上述したように、この実施例における回転ダンパ−装置Ｅ２も、制動力を入力回転速度に応じて自動的に変化させることができる一方、入力の回転方向によって制動力を、同一の装置で変更することができる。

図５は本発明の実施例３からなる回転ダンパ−装置を示しロータの下降状態を示す要部断面説明図、図６は同上特性線図である。

本発明の実施例３からなる回転ダンパ−装置Ｅ３は、前述した実施例１からなる回転ダンパ−装置Ｅ１と、構造及び奏する効果が類似しているから詳細な説明は省略し、相違点についてのみ説明する。

実施例３からなる回転ダンパ−装置Ｅ３は、前述した実施例２と同様に、シャフト３０の回転に伴ってロ−タ２０を移動する調整機構として、カム機構４２を用い、さらに、このカム機構４２のカム面４２ａを密着させるために弾性部材６０を配置している。

すなわち、実施例３において前記カム機構４２の一方を構成するシャフト３０側のカム３２を、シャフト３０の下部に取り付けたフランジ３３の上面に取り付けると共に、カム機構４２の他方を構成するロ−タ２０側のカム２２を、ロ−タ２０の下面に、互いのカム面４２ａが当接するよう取り付けて構成されている。

さらに、この実施例において前記弾性部材６０を構成するコイルスプリング６０を、ロ−タ２０の上面と蓋板１３との間に配置し、ロ−タ２０を常時底面１１ｂ側へ附勢している。

この結果、前記カム機構４２のカム面４２ａを常時密着させて、作動の確実化を図ることができる一方、非作動時において、図示したようにロ−タ２０を、常時底面１１ｂ側に位置した状態に保持でき、ロ−タ２０のテーパー外周面２０ａと作動室１１のテーパー内周面１１ａとの間に形成される隙間、すなわち、対向間Ｔの間隔Ｋを小さくでき、大きな剪断抵抗状態を維持することができる。

従って、シャフト３０を一方に回転すると、ロ−タ２０がコイルスプリング６０の弾撥力に抗して、徐々に上昇して行き前記対向間Ｔの間隔Ｋが広くなって剪断抵抗が減少して行き制動効果を低下させることができる。（図６参照）
前記ロ−タ２０の移動速度は、シャフト３０の回転速度に応じて自動的に変化する。従って、制動力を入力回転速度に応じて自動的に変化させることができる。

また、ロータ２０を蓋板１３側に移動した状態から、シャフト３０を、上述した場合とは反対に回転すると、前記カム機構４２によるカム作用が解除され、ロ−タ２０はコイルスプリング６０の弾発力により図示下方への移動を開始し、前記対向間Ｔの間隔Ｋが狭くなって剪断抵抗が増大し、制動効果を増大させることができる。

この場合も前記ロ−タ２０の移動速度は、シャフト３０の回転速度に応じて自動的に変化する。従って、制動力を入力回転速度に応じて自動的に変化させることができる。

カム機構４２が、回転双方向に作用する形状の場合、シャフト３０が逆方向へ回転してロータ２０が底面１１ｂ側へ移動した後、再度カム機構４２が働き、ロータ２０を蓋板１３側へ移動させることができる。

上述したように、この実施例における回転ダンパ−装置Ｅ３も、制動力を入力回転速度に応じて自動的に変化させることができる一方、入力の回転方向によって制動力を、同一の装置で変更することができる。
（使用例）
図７は使用状態を示す斜視説明図で、前述した回転ダンパ−装置Ｅ１を、システムキッチンＳの取り出し棚Ｄに用いた場合を示している。

取り出し棚Ｄ上に大きな食器などのを多く載せ過ぎて重量が嵩むと、取り出しに際して、取り出し棚Ｄが、所定の開口速度を超えしまう。すると、シャフト３０の回転速度が上がり、これに伴ってロ−タ２０の回転速度が上がって、前述したようにねじ機構４１やカム機構４２が働き、ロ−タ２０が移動して対向間Ｔの間隔Ｋが狭くなり、剪断抵抗が増大して、制動効果が急速に増大し、取り出し棚Ｄの開口速度を急速にしかも自動的に正常化することができる。

また、載置物品が少なくて取り出し棚の重量が軽い場合には、取り出しに際して、ロ−タ２０が移動しないか低速度で移動する。従って、取り出し棚の重量が軽い場合でも、開口速度を正常化できる。

取り出し棚Ｄを上昇させるときは、ロータ２０が間隔Ｋを拡げるように移動することができ、抵抗無く或いは抵抗少なく上昇動作させることができる。

回転ダンパ−装置を示しロータの移動状態を示す要部断面説明図である（実施例１）。 ロータの移動状態を示す要部断面説明図である（実施例１）。 特性線図である（実施例１）。 回転ダンパ−装置を示しロータの移動状態を示す要部断面説明図である（実施例２）。 ロータの移動状態を示す要部断面説明図である（実施例３）。 特性線図である（実施例３）。 使用状態を示す斜視説明図である（使用例）。 個定ドラムを移動した場合を示す要部断面説明図である（従来例）。 個定ドラムを移動した場合を示す要部断面説明図である（従来例）。

符号の説明

１０ ケース
１０ａ ケースのテーパー内周面
２０ ロータ
２０ａ ロータのテーパー外周面
２１ 雌ねじ部
３０ シャフト
３１ 雄ねじ部
４１ ねじ機構（調整機構）
４２ カム機構（調整機構）
６０ 弾性部材
Ｋ ケース側とロータ側との対向間の間隔
Ｑ 作動液体
Ｔ ケース側とロータ側との対向間

Claims (5)

1. 作動液体を封入したケース内にシャフトに結合されたロータを配置し、該ロータの回転に伴いケース側のテーパー内周面とロータ側のテーパー外周面との対向間で前記作動液体の剪断抵抗を作用させる回転ダンパ−装置において、
   前記シャフトに対し前記ロータを相対回転可能且つ軸方向移動可能に結合し、
   前記シャフト及びロータ間に、両者の相対回転により前記ロータを軸方向移動させて前記対向間の間隔を変化させる調整機構を設けた
   ことを特徴とする回転ダンパ−装置。
2. 請求項１記載の回転ダンパ−装置であって、
   前記調整機構は、カム機構又はねじ機構である
   ことを特徴とする回転ダンパ−装置。
3. 請求項２記載の回転ダンパ−装置であって、
   前記カム機構は、前記シャフトと前記ロータとの軸方向間に形成された
   ことを特徴とする回転ダンパ−装置。
4. 請求項１又は２記載の回転ダンパ−装置であって、
   前記カム機構のカム面を密着させる弾性部材を設けた
   ことを特徴とする回転ダンパ−装置。
5. 請求項２記載の回転ダンパ−装置であって、
   前記ねじ機構は、前記シャフトの外周面に形成された雄ねじ部及び該雄ねじ部に螺合し前記ロータの軸心部に形成された雌ねじ部である
   ことを特徴とする回転ダンパ−装置。

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