JP2009103235A - ダンパー装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】粘性流体中に気体が混入されている場合に混入した気体に起因した異音やこの混入した気体に起因した出力体のトルク変化が生じないようにする。
【解決手段】本体1と、ローター部20をこの本体1内に納めてこの本体1に回転可能に組み付けられた出力体2とを備え、出力体2の回転又は相対的な回転に本体1内に封入された粘性流体10の抵抗を付与するようにしたダンパー装置である。出力体2のローター部20には粘性流体10に混入した気体の停留部3が設けられていると共に、停留部3におけるローター部20の回転方向yにおいて対向する箇所の一方が、このローター部20の正転時に負圧が生じる負圧発生箇所3aとなり、かつ、この停留部3におけるローター部20の回転方向yにおいて対向する箇所の他方が、このローター部20の逆転時に負圧が生じる負圧発生箇所3aとなるようにしてある。
【選択図】図4

Description

この発明は、本体に回転可能に組み付けられた出力体を備え、この出力体の回転又は相対的な回転に本体内に封入された粘性流体の抵抗を付与するように構成されたダンパー装置の改良に関する。
粘性流体を封入したケースと、制動板の長さ方向略中程の位置に軸を備えてなる回転子とよりなり、この回転子の制動板をケース内に納めさせた状態でこのケースに回転子を回転可能に組み付けてなる回転ダンパーがある。(特許文献1参照)
しかるに、かかる回転ダンパーにあっては、ケース内に粘性流体を封入するにあたりこの粘性流体に気体を入り込ませてしまう場合がある。こうした場合に回転子の回転の向きが変わると、こうした気体が回転子の制動板における回転軸線に交叉する向きにある面とこの面に向き合うケースの内面との間に入り込み異音を生じさせたり、回転子のトルクに影響を与える場合がある。だからといって回転子の制動板における回転軸線に交叉する向きにある面とこの面に向き合うケースの内面との間の間隔を単純に広げてしまうと回転子の回転軸線方向での回転ダンパーの寸法を過大にすると共にその制動力を高めさせ難いものとしてしまう。
特公平4−34015号公報
この発明が解決しようとする主たる問題点は、この種のダンパー装置を構成する粘性流体中に気体が混入されている場合に、ダンパー装置を構成する出力体(特許文献1における回転子)の回転の向きが変わっても、この混入した気体に起因した異音やこの混入した気体に起因した出力体のトルク変化が生じないようにする点にある。
前記課題を達成するために、第一の観点から、ダンパー装置を、本体と、ローター部をこの本体内に納めてこの本体に回転可能に組み付けられた出力体とを備え、この出力体の回転又は相対的な回転に本体内に封入された粘性流体の抵抗を付与するようにしたダンパー装置であって、
出力体のローター部には、このローター部の回転中心とその外縁部との間において、凹部又は貫通穴からなる粘性流体に混入した気体の停留部が設けられていると共に、
この停留部におけるローター部の回転方向において対向する箇所の一方が、このローター部の正転時に負圧が生じる負圧発生箇所となり、かつ、この停留部におけるローター部の回転方向において対向する箇所の他方が、このローター部の逆転時に負圧が生じる負圧発生箇所となるようにしてあるものとした。
出力体と本体とを組み合わせるにあたり封入される粘性流体に気体を入り込ませてしまう場合がある。ローター部に凹部又は貫通穴を設けておけばこうした気体の逃げ場所を作ることはできるが、こうした場合に出力体の回転又は相対的な回転の向きが変わると、こうした気体がローター部における出力体の回転中心とその外縁部との間にある面とこの面に向き合う本体の内面との間に入り込み異音を生じさせたり、出力体のトルクに影響を与える場合がある。だからといってローター部における出力体の回転軸線に交叉する向きにある面とこの面に向き合う本体の内面との間の間隔を単純に広げてしまうと出力体の回転軸線方向でのダンパー装置の寸法を過大にすると共にその制動力を高め難いものとする。出力体のローター部に前記のように停留部を設けておけば、このように混入した気体をローター部の回転又は相対的な回転によってこの停留部に負圧発生箇所を生じさせることで停留部に取り込み、以後この停留部から抜け出さないように停留させ続けることができる。これにより、このように混入した気体に起因した不都合を生じさせないようにすることができる。
前記ローター部に複数の停留部を、このローター部の回転中心を円心とした仮想の円の円周上に、隣り合う停留部との間に略等しい間隔を開けて設けさせておくこともある。このようにした場合、ローター部の剛性はその回転方向において偏頗なく、粘性流体から受ける抵抗にも偏りがなく、ローター部の所望の回転に停留部が影響を及ぼさない。
前記一つの停留部における正転時の負圧発生箇所と逆転時の負圧発生箇所との間のピッチよりも、この一つの停留部とこの一つの停留部に隣り合う他の停留部との間のピッチが大きくなるようにしておくこともある。このようにした場合、ローター部の回転の向きが切り替わったときに一つの停留部内の一方の負圧発生箇所に停留していた気体はこの一つの停留部内の他方の負圧発生箇所に移動し、この一つの停留部内に留まり続ける。
前記負圧発生箇所を、本体及びローター部の双方又はいずれか一方に、この両者の間のピッチを狭小とする突部を形成させることで、生成させるようにしておけば、かかる突部の形成位置で粘性流体を圧縮させて、この突部の形成位置に近接あるいは臨んだ凹部又は貫通穴により構成される停留部に負圧発生箇所を生じさせることができる。
前記停留部を、格子状体によって複数の停留室に分割させておくこともある。このようにした場合、停留部に取り込まれた気体を細かく分けて、この停留部に生じる負圧発生箇所に停留させることができ、停留部からの気体の抜け出しを効果的に阻止させることができる。
また、前記課題を達成するために、第二の観点から、ダンパー装置を、本体と、ローター部をこの本体内に納めてこの本体に回転可能に組み付けられた出力体とを備え、この出力体の回転又は相対的な回転に本体内に封入された粘性流体の抵抗を付与するようにしたダンパー装置であって、
本体の内面部であって、ローター部の回転中心とその外縁部との間に向き合う箇所には、凹部からなる粘性流体に混入した気体の停留部が設けられていると共に、
この停留部におけるローター部の回転方向において対向する箇所の一方が、このローター部の正転時に負圧が生じる負圧発生箇所となり、かつ、この停留部におけるローター部の回転方向において対向する箇所の他方が、このローター部の逆転時に負圧が生じる負圧発生箇所となるようにしてあるものとした。
このようにした場合にも、粘性流体に混入された気体を常時本体に形成させた停留部に停留させ続けることができる。
この発明にかかるダンパー装置によれば、ダンパー装置を構成する粘性流体中に気体が混入されている場合に、この混入した気体に起因した異音やこの混入した気体に起因した出力体のトルク変化が生じないようにすることができる。
以下、図1〜図16に基づいて、この発明を実施するための最良の形態について説明する。
なお、ここで図1〜図7は図4〜図7に示される出力体2を含んで構成されるダンパー装置を断面にして示している。(第一例)
図8および図9は出力体2の第二例を、図10および図11は第三例を、図12および図13は第四例を、それぞれ示している。
図14〜図17はダンパー装置を構成する本体1側に停留部3を形成させた例を示しており、(第五例、第六例)図14および図16はこの本体1を構成するキャップパーツのみを表している。
なお、第二例〜第四例の本体1側の構成は第一例の本体1側の構成と実質的に同一であり、また、第五例および第六例の出力体2側の構成は第一例の出力体2側の構成と実質的に同一である。
この実施の形態にかかるダンパー装置は、本体1と、ローター部20をこの本体1内に納めてこの本体1に回転可能に組み付けられた出力体2とを備え、この出力体2の回転又は相対的な回転に本体1内に封入された粘性流体10の抵抗を付与するように構成されている。
かかるダンパー装置は、例えば、可動体及び固定体のいずれか一方に本体1を取り付けると共に、これらの他方の移動又は相対的な移動によって出力体2が回転又は相対的に回転するようにして、この他方の移動又は相対的な移動にダンパー装置を介して制動を付与させるように用いられる。
図示の例では、ダンパー装置を、かかる出力体2にピニオン21を備えさせ、可動体及び固定体のいずれか一方に備えさせた図示しないラックにこのピニオン21を噛み合わせることにより、この可動体の移動にダンパー装置を介して制動を付与するものとして構成している。
図示の例では、本体1は、ベースパーツ11とキャップパーツ12とから構成されている。ベースパーツ11は、板状をなすように構成されると共に、その一面側に環状をなす周回突部11aと、この周回突部11aの中心位置から突き出す軸突部11cと、周回突部11aの外側に備えられる取り付け用突きだし部11dとを備えている。一方、キャップパーツ12は、円板状をなすように構成されると共に、その中央に出力体2の通し穴12aを備え、また、その外縁部にベースパーツ11の周回突部11aを納める環状をなす周回溝12bを備えている。かかる本体1は、ベースパーツ11の周回突部11aをキャップパーツ12の周回溝12bに納め溶着させることで粘性流体10をこの箇所から漏れ出さないようにして構成される。かかる粘性流体10としては、例えば、シリコンオイルやグリスなどが用いられる。
一方、図示の例では、出力体2は、軸状主体22を有すると共に、この軸状主体22の外端部22aをピニオン21の取り付け部とし、かつ、この軸状主体22の内端部22bにローター部20を備えたものとしてある。出力体2は、キャップパーツ12の通し穴12aに、このキャップパーツ12におけるベースパーツ11への組み合わせ側となる側から、軸状主体22の外端部22aを先にしてこの軸状主体22を通した後、このキャップパーツ12を前記ベースパーツ11に前記のように組み合わせることで本体1の内部にローター部20を納めて本体1に回転可能に組み合わされる。軸状主体22の内端部22bの中央には、この軸状主体22の軸線に沿っためくら穴状をなす軸穴22cが形成されており、ベースパーツ11の軸突部11cをこの軸穴22cに入れ込ませることで出力体2はこの軸突部を中心とした回転可能に本体1に組み合わされている。ローター部20は、この軸状主体22の軸線に直交する向きにこの軸状主体22の内端部22bから外側に突き出す板状をなすように構成されている。図示の例では、かかるローター部20は円板状をなすように構成されており、軸状主体22の内端部22bはこのローター部20の一面側においてその中心に一体に連接されている。前記粘性流体10は、ローター部20の一面20aとベースパーツ11の内面11e、ローター部20の他面20bとキャップパーツ12の内面12c、およびローター部20の外縁部20cとベースパーツ11の周回突部11aの基部11bとの間の隙間に満たされ、ローター部20の回転に抵抗を付与させる。キャップパーツ12はその内面12c側に、通し穴12aの穴縁との間に間隔を開けて、この通し穴12aを巡る軸状主体22の軸線に平行な周回段差面12dを有しており、この周回段差面12dと軸状主体22との間に介装されたシールリング13によってこの通し穴12aからの粘性流体10の漏れ出しを阻止するようになってる。ピニオン21の取り付け部である外端部22aにおいて軸状主体22の軸線に直交する向きの断面は非円形になっており、ピニオン21の中心に形成されたその回転軸線x方向に貫通した取り付け穴21aにこの取り付け部をはめ込んだ上でこの取り付け部の取り付け穴21aからの突きだし箇所を溶融硬化させることで、軸状主体22の軸線を回転中心とするように出力体2にピニオン21が取り付けられるようになっている。
かかる出力体2のローター部20には、このローター部20の回転中心x’とその外縁部20cとの間において、凹部又は貫通穴からなる粘性流体に混入した気体の停留部3が設けられている。
それと共に、かかる停留部3におけるローター部20の回転方向yにおいて対向する箇所の一方が、このローター部20の正転時に負圧が生じる負圧発生箇所3aとなり、かつ、この停留部3におけるローター部20の回転方向yにおいて対向する箇所の他方が、このローター部20の逆転時に負圧が生じる負圧発生箇所3aとなるようにしてある。
また、図1〜図7に示される例では、かかる停留部3は、ローター部20に複数箇所設けられていると共に、このローター部20の回転中心x’を円心とした仮想の円の円周上に、隣り合う停留部3との間に略等しい間隔を開けて設けられている。また、一つの停留部3における正転時の負圧発生箇所3aと逆転時の負圧発生箇所3aとの間のピッチz1よりも、この一つの停留部3とこの一つの停留部3に隣り合う他の停留部3との間のピッチz2が大きくなるようにしてある。(図4)
この実施の形態にあっては、かかる負圧発生箇所3aは、本体1及びローター部20の双方又はいずれか一方に、この両者の間のピッチを狭小とする突部4を形成させることで、生成させるようにしている。
図1〜図7に示される例では、円板状をなすローター部20の外縁部20cの内側であって、ローター部20の回転中心x’の外側において、この回転中心x’を円心とする第一の仮想円r1とこの第一の仮想円r1より直径を大きくしてこの第一の仮想円r1と同様に前記回転中心x’を円心とする第二の仮想円r2との間の環状領域Rに、この回転中心x’を周回する方向に略等しい間隔を開けて、前記突部4となる四箇所の弧状隆起部40をローター部20の両面20a、20b側にそれぞれ形成させている。(図4)また、隣り合う弧状隆起部40、40の間にそれぞれ前記環状領域Rに沿った前記停留部3となる貫通穴としての弧状穴30を形成させている。
ローター部20が正転されると、弧状隆起部40と本体1の内面(図示の例ではキャップパーツ12の内面12aおよびベースパーツ11の内面11e)との間で粘性流体10は圧縮されることから、この弧状隆起部40の正転後方側に位置される弧状穴30のこの弧状隆起部40に近接した側に負圧発生箇所3aが生じる。また、ローター部20が逆転されると、弧状隆起部40の逆転後方側に位置される弧状穴30のこの弧状隆起部40に近接した側に負圧発生箇所3aが生じる。すなわち、一つの停留部3となる弧状穴30は、ローター部20の回転方向yにおいて対向する箇所の一方を、このローター部20の正転時に負圧が生じる負圧発生箇所3aとし、かつ、この停留部3におけるローター部20の回転方向yにおいて対向する箇所の他方を、このローター部20の逆転時に負圧が生じる負圧発生箇所3aとする。
前記のように出力体2と本体1とを組み合わせるにあたり封入される粘性流体10に気体(通常は空気)を入り込ませてしまう場合がある。ローター部20に凹部又は貫通穴を設けておけばこうした気体の逃げ場所を作ることはできるが、こうした場合に出力体2の回転又は相対的な回転の向きが変わると、こうした気体がローター部20における出力体2の回転中心x’とその外縁部20cとの間にある面20a、20bとこの面に向き合う本体1の内面11e、12cとの間に入り込み異音を生じさせたり、出力体2のトルクに影響を与える場合がある。例えば、可動体としての蓋体に形成させたラックに噛み合うピニオン21を出力体2に備えさせると共にこの蓋体によって開口を開閉可能に閉塞させる固定体としての収納体に本体1を固定させるようにしてダンパー装置を用いた場合に、この蓋体の開閉時にこのような問題が生じる。だからといってローター部2020における出力体2の回転軸線xに交叉する向きにある面20a、20bとこの面に向き合う本体1の内面11e、12cとの間の間隔を単純に広げてしまうと出力体2の回転軸線x方向でのダンパー装置の寸法を過大にすると共にその制動力を高め難いものとする。出力体2のローター部20に前記のように停留部3を設けておけば、このように混入した気体をローター部20の回転又は相対的な回転によってこの停留部3に負圧発生箇所3aを生じさせることで停留部3に取り込み、以後この停留部3から抜け出さないように停留させ続けることができる。これにより、このように混入した気体に起因した不都合を生じさせないようにすることができる。
前記第一例、第二例、第三例、第五例および第六例にあっては、停留部3を、ローター部20の回転中心x’を円心とした仮想の円の円周上に、隣り合う停留部3との間に略等しい間隔を開けて設けるようにしてあることから、ローター部20の剛性はその回転方向において偏頗なく、粘性流体10から受ける抵抗にも偏りがなく、ローター部20の所望の回転に停留部3が影響を及ぼさないようになっている。
また、前記第一例にあっては、前記弧状隆起部40の長さを、弧状穴30の長さよりも大きくすることで、一つの停留部3の二箇所の負圧発生箇所3a、3a間のピッチよりも、この一つの停留部3とこの一つの停留部3に隣り合う他の停留部3との間のピッチが大きくなるようにしてあることから、ローター部20の回転の向きが切り替わったときに一つの停留部3内の一方の負圧発生箇所3aに停留していた気体はこの一つの停留部3内の他方の負圧発生箇所3aに移動し、この一つの停留部3内に留まり続ける。
(図8および図9に示される第二例)
図8および図9は、停留部3をローター部20の回転中心x’を円心とした仮想の円の円周上に、この回転中心x’を巡る向きに隣り合う貫通穴31との間に間隔を開けて、複数の前記停留部3となる丸穴状をなす貫通穴31を形成させると共に、この貫通穴31の穴縁部をローター部20の両面20a、20b側においてそれぞれ前記突部4となる周回リブ41によって縁取って、この周回リブ41の形成箇所において本体1とローター部20との間のピッチを狭小とさせた例を示している。この例でも隣り合う貫通穴31、31間のピッチは、一つの貫通穴31の径よりも大きくしてあり、これにより、一つの停留部3の二箇所の負圧発生箇所3a、3a間のピッチよりも、この一つの停留部3とこの一つの停留部3に隣り合う他の停留部3との間のピッチが大きくなるようにしてある。(図8)
(図10および図11に示される第三例)
図10および図11は、停留部3をローター部20の回転中心x’を円心とした仮想の円の円周上に、この回転中心x’を巡る向きに隣り合う貫通穴31との間に間隔を開けて、複数の前記停留部3となる長穴状をなす貫通穴31を形成させると共に、かかる仮想の円の円周に沿った前記突部4となる環状リブ42を本体1の内面11e、12cに形成させて、この環状リブ42の形成箇所において本体1とローター部20との間のピッチを狭小とさせた例を示している。この例でも隣り合う貫通穴31間のピッチは、一つの貫通穴31の径よりも大きくしてあり、これにより、一つの停留部3の二箇所の負圧発生箇所3a間のピッチよりも、この一つの停留部3とこの一つの停留部3に隣り合う他の停留部3との間のピッチが大きくなるようにしてある。(図10)
(図12および図13に示される第四例)
図12および図13は、停留部3を、格子状体33によって複数の停留室33a、33a…に分割させた例を示している。この例では、停留部3は、ローター部20の回転中心x’を挟んだ両側にそれぞれ形成されており、一つの停留部3はローター部20の外縁部20cに沿った弧状開口縁34aとこの弧状開口縁の34a両端間に亘る直線状開口縁34bとにより画成された開口を備えた貫通穴状をなすように構成されている。かかる停留部3の開口縁は前記突部4となるリブ43で縁取られている。格子状体33は直線状開口縁34bに平行でローター部20の回転軸線方向に面を配したエレメント33bと、このエレメント33bに交叉すると共にローター部20の回転軸線方向に面を配したエレメント33cとからなり、両エレメント33b、33cによって構成される目が停留室33aとなっている。
停留部3を複数の停留室33a、33a…に分割させた場合、停留部3に取り込まれた気体を細かく分けて、この停留部3に生じる負圧発生箇所3aに停留させることができ、停留部3からの気体の抜け出しを効果的に阻止させることができる。
(図14〜図17に示される第五例および第六例)
図14〜図17は、本体1の内面部であって、ローター部20の回転中心x’とその外縁部20cとの間に向き合う箇所に、凹部からなる粘性流体10に混入した気体の停留部3を設け、この停留部3におけるローター部20の回転方向yにおいて対向する箇所の一方が、このローター部20の正転時に負圧が生じる負圧発生箇所3aとなり、かつ、この停留部3におけるローター部20の回転方向yにおいて対向する箇所の他方が、このローター部20の逆転時に負圧が生じる負圧発生箇所3aとなるようにした例を示している。
図14及び図15では、ローター部20の回転中心x’を円心とする第一の仮想円r1とこの第一の仮想円r1より直径を大きくしてこの第一の仮想円r1と同様に前記回転中心x’を円心とする第二の仮想円r2との間の環状領域Rに、この回転中心r’を周回する方向に略等しい間隔を開けて、四箇所の弧状隆起部40’をキャップパーツ12の内面12aにそれぞれ形成させると共に、隣り合う弧状隆起部40’、40’の間にそれぞれ前記環状領域Rに沿った前記停留部3となる弧状凹部30’を形成させている。かかる弧状隆起部40’によってその形成箇所において本体1とローター部20との間のピッチを狭小とさせている。この場合、ベースパーツ11の内面11eにも同様の弧状隆起部40’と弧状凹部30’を形成させる。
また、図16及び図17では、停留部3をローター部20の回転中心x’を円心とした仮想の円の円周上に、この回転中心を巡る向きに隣り合う凹部31’との間に間隔を開けて、複数の前記停留部3となる丸穴状をなす凹部31’を形成させると共に、この凹部31’の穴縁部を周回リブ41’によって縁取って、この周回リブ41’の形成箇所において本体1とローター部20との間のピッチを狭小とさせた例を示している。この場合にも、ベースパーツ11の内面11eにも同様の凹部31’と周回リブ41’を形成させる。
このようにした場合にも、粘性流体10に混入された気体を常時本体1に形成させた停留部3に停留させ続けることができる。
ダンパー装置の平面図 同側面図 同要部破断側面図 出力体2の平面図 出力体2の底面図 出力体2の側面図 出力体2の断面図 出力体2の第二例の斜視構成図 第二例にかかるダンパー装置の要部断面構成図 出力体2の第三例の斜視構成図 第三例にかかるダンパー装置の要部断面構成図 出力体2の第四例の斜視構成図 図12におけるA−A線断面図 第五例にかかるキャップパーツ12の斜視構成図 第五例にかかるダンパー装置の要部断面構成図 第六例にかかるキャップパーツ12の斜視構成図 第六例にかかるダンパー装置の要部断面構成図
符号の説明
1 本体
10 粘性流体
2 主力体
20 ローター部
3 停留部
3a 負圧発生箇所

Claims (6)

  1. 本体と、ローター部をこの本体内に納めてこの本体に回転可能に組み付けられた出力体とを備え、この出力体の回転又は相対的な回転に本体内に封入された粘性流体の抵抗を付与するようにしたダンパー装置であって、
    出力体のローター部には、このローター部の回転中心とその外縁部との間において、凹部又は貫通穴からなる粘性流体に混入した気体の停留部が設けられていると共に、
    この停留部におけるローター部の回転方向において対向する箇所の一方が、このローター部の正転時に負圧が生じる負圧発生箇所となり、かつ、この停留部におけるローター部の回転方向において対向する箇所の他方が、このローター部の逆転時に負圧が生じる負圧発生箇所となるようにしてあることを特徴とするダンパー装置。
  2. ローター部に複数の停留部を、このローター部の回転中心を円心とした仮想の円の円周上に、隣り合う停留部との間に略等しい間隔を開けて設けさせていることを特徴とする請求項1記載のダンパー装置。
  3. 一つの停留部における正転時の負圧発生箇所と逆転時の負圧発生箇所との間のピッチよりも、この一つの停留部とこの一つの停留部に隣り合う他の停留部との間のピッチが大きくなるようにしてあることを特徴とする請求項2記載のダンパー装置。
  4. 負圧発生箇所を、本体及びローター部の双方又はいずれか一方に、この両者の間のピッチを狭小とする突部を形成させることで、生成させるようにしていることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載のダンパー装置。
  5. 停留部を、格子状体によって複数の停留室に分割させていることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載のダンパー装置。
  6. 本体と、ローター部をこの本体内に納めてこの本体に回転可能に組み付けられた出力体とを備え、この出力体の回転又は相対的な回転に本体内に封入された粘性流体の抵抗を付与するようにしたダンパー装置であって、
    本体の内面部であって、ローター部の回転中心とその外縁部との間に向き合う箇所には、凹部からなる粘性流体に混入した気体の停留部が設けられていると共に、
    この停留部におけるローター部の回転方向において対向する箇所の一方が、このローター部の正転時に負圧が生じる負圧発生箇所となり、かつ、この停留部におけるローター部の回転方向において対向する箇所の他方が、このローター部の逆転時に負圧が生じる負圧発生箇所となるようにしてあることを特徴とするダンパー装置。
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