JP2012255516A - 回転ダンパ - Google Patents

Abstract

【課題】 回転ダンパにおいてロータの回転抵抗を高める。
【解決手段】 回転ダンパ１は、粘性流体が封入されたダンパハウジング２と、所定の回転軸線Ａを有し、一端がダンパハウジングに回転可能に受容される一方、他端がダンパハウジングから突出し、ダンパハウジング内に位置する部分に第１ベーン３６が突設された駆動ロータ２１と、駆動ロータと同軸に、ダンパハウジング内に回転可能に支持され、第２ベーン４６が突設された従動ロータ２２と、駆動ロータが回転軸線回りの一の方向に回転する際に従動ロータが回転軸線回りの一の方向と相反する他の方向に回転するように、駆動ロータと従動ロータとを連結する遊星歯車機構５５とを有することを特徴とする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、粘性流体が封入されたハウジング内にロータを回転可能に支持し、ロータの回転に対して粘性流体の流動抵抗を作用させるようにした回転ダンパに関する。

内部に粘性流体を保持した円筒状のハウジングと、ハウジング内に回転可能に支持されたロータとを有し、粘性流体の抵抗によってロータの回転を減衰するようにした回転ダンパが公知となっている。ロータは、一端がハウジング内に受容される一方、他端がハウジングの外部に突出したロータ軸と、ロータ軸のハウジング内に位置する部分の外周面から径方向外方に突出したベーン（ロータ翼）とを備えている。ロータ軸の他端（外端）は、回転を減衰すべき回転部材（ギヤ等）に連結される。ロータが回転する際には、ベーンとハウジング内壁との間に形成される通路を粘性流体が通過し、このときの粘性流体の流動抵抗がロータに回転抵抗として作用する。このような回転ダンパにおいて、ハウジングの内壁にベーンと周方向において対向する隔壁を設け、ロータが回転する際に隔壁とベーンとが粘性流体を挟み込むようにして、ロータの回転抵抗（減衰力）を高めたものがある（例えば、特許文献１）。

特開２０１０−７６９６号公報

以上のような回転ダンパにおいて、ロータの回転抵抗を更に高め、より大きな減衰力を発生させたいという要求がある。ロータの回転抵抗を高めることができれば、所望の減衰力を維持しつつ、回転ダンパの小型化が可能となる。

本発明は、以上の問題を鑑みてなされたものであって、回転ダンパにおいてロータの回転抵抗を高めることを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明の回転ダンパは、粘性流体が封入されたダンパハウジング（２）と、所定の回転軸線（Ａ）を有し、一端が前記ダンパハウジングに回転可能に受容される一方、他端が前記ダンパハウジングから突出し、前記ダンパハウジング内に位置する部分に第１ベーン（３６）が突設された駆動ロータ（２１）と、前記駆動ロータと同軸に、前記ダンパハウジング内に回転可能に支持され、第２ベーン（４６）が突設された従動ロータ（２２）と、前記駆動ロータが前記回転軸線回りの一の方向に回転する際に前記従動ロータが前記回転軸線回りの一の方向と相反する他の方向に回転するように、駆動ロータと前記従動ロータとを連結する遊星歯車機構（５５）とを有することを特徴とする。

この構成によれば、駆動ロータと従動ロータとの回転方向が相反するため、ハウジング内の粘性流体が一方向の流れとならず、不規則になり、駆動ロータ及び従動ロータの回転抵抗が増大する。

本発明の他の側面は、前記第１ベーン及び前記第２ベーンが、前記回転軸線回りの方向において互いに対向する部分を有するように、それぞれ前記回転軸線方向に延在していることを特徴とする。

この構成によれば、駆動ロータ及び従動ロータが回転する際に、第１ベーンと第２ベーンとの間に粘性流体が挟み込まれるため、駆動ロータ及び従動ロータの回転抵抗が増大する。

本発明の他の側面は、前記第１ベーンが前記駆動ロータよりも前記回転軸線方向において前記従動ロータ側に延出している、或いは前記第２ベーンが前記従動ロータよりも前記回転軸線方向において前記駆動ロータ側に延出していることを特徴とする。

この構成によれば、１ベーン及び第２ベーンの互いに対向する部分の面積を大きくすることができるため、粘性流体から抵抗を受ける面積が増大し、駆動ロータ及び従動ロータの回転抵抗が増大する。

本発明の他の側面は、前記遊星歯車機構は、前記従動ロータを前記回転軸線方向に貫通する内孔（２９）の内面に形成された内歯歯車（４４）と、前記駆動ロータ軸の前記ダンパハウジング内に位置する端部に設けられ、前記内孔内に突入する太陽歯車（３１）と、前記ダンパハウジングに回転可能に支持されると共に、前記内歯歯車及び前記太陽歯車に噛み合う遊星歯車（５２）とを有することを特徴とする。

この構成によれば、遊星歯車機構を簡素な構造とし、回転ダンパの小型化が図れる。

本発明の他の側面は、前記ダンパハウジングの内面には、前記回転軸線側に突出し、前記第１ベーン及び前記第２ベーンの少なくとも１つに当接可能な隔壁（６１）が突設されていることを特徴とする。

この構成によれば、駆動ロータ及び従動ロータの回転角を規制することができる。

以上の構成によれば、回転ダンパにおいてロータの回転抵抗を高めることができる。

回転ダンパの斜視図 図１のII−II断面図 図２のIII−III断面図 駆動ロータを示す斜視図 従動ロータを示す斜視図 駆動ロータ及び従動ロータを組み合わせて示す斜視図 変形実施形態に係る回転ダンパの断面図

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。

図１及び２に示すように、回転ダンパ１は、円筒形状のハウジング２と、ハウジング２内に一部が受容されたロータ３とを備えている。ハウジング２及びロータ３の軸線は、それぞれ同軸上に配置されており、回転ダンパ１の回転軸となる軸線Ａと一致する。以下、軸線Ａに沿った方向を軸線方向という。

図２に示すように、ハウジング２は、軸線方向における一端が底板６によって閉塞される一方、他端が開口した有底円筒形状のハウジングベース部７と、ハウジングベース部７の開口端を閉塞する円板状のハウジング蓋部８とから構成されている。ハウジングベース部７及びハウジング蓋部８は樹脂から形成されている。ハウジングベース部７の開口端には、軸線方向に突出した嵌合凸部１２が全周にわたって延設されており、ハウジング蓋部８の周縁部には嵌合凸部１２が嵌合可能な嵌合溝１３が円環状に凹設されている。ハウジングベース部７とハウジング蓋部８とは、後述するロータ３を内部に受容し、シリコーンオイル等の粘性流体が充填された後、嵌合凸部１２が嵌合溝１３に嵌合した状態で、振動溶着によって互いに接合される。なお、ハウジングベース部７とハウジング蓋部８との結合は、振動溶着に限らず、接着剤を使用する等、公知の手法を代替してもよい。

ハウジングベース部７の底板６の外面には、軸線方向に突出するキー１４が直径方向に延設されている。キー１４は、回転ダンパ１が組み込まれる扉等の装置に対して軸線Ａ回りに回転不能にハウジングベース部７を結合する。なお、キー１４に代えて、ボルト締結に使用されるフランジを底板６の周縁部に突設してもよい。

ハウジングベース部７の内周部の開口端側は、段部１５を形成して段違いに拡径された拡径部１６が形成されている。ハウジング蓋部８の中央部には断面円形状の貫通孔である軸受孔１７が形成されている。

ロータ３は、同軸に配置される駆動ロータ２１と従動ロータ２２とを備えている。駆動ロータ２１と従動ロータ２２とは樹脂から形成されている。図２及び４に示すように、駆動ロータ２１は、軸線方向における一端がハウジング２の内方に配置され、他端がハウジング蓋部８の軸受孔１７を通過してハウジング２の外部に突出している。駆動ロータ２１のハウジング２内に配置される側の端部を内端部２３とし、ハウジング２の外部に突出した側の端部を外端部２４とする。内端部２３は、円柱状に形成され、底板６の内面側に形成された有底の円孔である軸受孔２５に回転可能に受容されている。また、外端部２４は、ハウジング蓋部８の軸受孔１７に回転可能に支持されている。以上のようにして、駆動ロータ２１はハウジング２に回転可能に支持されている。また、外端部２４の先端は、相反する側部が切欠されて扁平形状となっている。扁平形状に形成された外端部２４は、入力軸として機能し、回転力を減衰すべきギヤ等に回転不能に連結される。

駆動ロータ２１の軸線方向における中間部には、径方向に突出した円環状の鍔部２６が形成されている。鍔部２６がハウジングベース部７の段部１５に軸線方向から当接することによって、駆動ロータ２１のハウジングベース部７に対する挿入深さが規制されている。また、鍔部２６と外端部２４との間には、外径が鍔部２６よりも小さく、かつハウジング蓋部８の軸受孔１７の直径よりも大きい円柱状の第１部分２７が形成されている。第１部分２７がハウジング蓋部８に当接することによって、駆動ロータ２１のハウジング２からの抜け出しが規制されている。第１部分２７の外周部にはＯリング２８が嵌め付けられており、第１部分２７の外周面とハウジングベース部７の拡径部１６の内周面との間がシールされている。

駆動ロータ２１の内端部２３と鍔部２６との間には、内端部２３側から順に、ギヤ部３１、第２部分３２及び第３部分３３が連続して形成されている。ギヤ部３１は、外周部に歯車が形成された平歯車であり、後述する遊星歯車機構５５のサンギヤとして機能する。第２部分３２及び第３部分３３は円柱状に形成され、第２部分３２の直径はギヤ部３１の外径よりも大きく、第３部分３３の直径は第２部分３２の直径より大きく、ハウジングベース部７の内径よりも小さく形成されている。

第３部分３３の外周面には、径方向に突出すると共に、軸線方向に延びる第１ベーン３６が周方向に１８０°の間隔をおいて形成されている。各第１ベーン３６は、第３部分３３の内端部２３側の端縁よりも内端部２３側へと突出しており、ギヤ部３１及び第２部分３２と空隙を介して対向している。各第１ベーン３６は、径方向においてハウジングベース部７の内周面との隙間が小さくなるように突出長さが設定されていることが好ましい。また、各第１ベーン３６は、軸線方向においてハウジングベース部７の底板６の内面との隙間が小さくなるように突出長さが設定されていることが好ましい。

図２及び５に示すように、従動ロータ２２は、両端が開口した円筒形に形成され、軸線Ａ方向に貫通する内孔２９を有している。従動ロータ２２の外径は駆動ロータ２１の第３部分３３の外径と同じ大きさに形成されており、その内径は駆動ロータ２１の第２部分３２が回転可能に嵌合可能な大きさに形成されている。これにより、図６に示すように、従動ロータ２２の内孔２９内に、駆動ロータ２１のギヤ部３１及び第２部分３２が突入し、駆動ロータ２１と従動ロータ２２とは同軸かつ相対回転可能に連結される。また、従動ロータ２２の駆動ロータ２１側と相反する側の端面には、軸線Ａを中心とした円環状の突条４２が周方向に延設されている。ハウジングベース部７の底板６の内面には、突条４２が嵌合可能な環状溝４３が凹設されている。これにより、従動ロータ２２は、ハウジングベース部７に対して軸線Ａを回転軸とした相対回転可能に支持されている。

従動ロータ２２の内周面、すなわち内孔２９の内面には、駆動ロータ２１の第２部分が嵌合する部分を除いて内歯歯車４４が形成されている。従動ロータ２２は、後述する遊星歯車機構５５のリングギヤとして機能する。従動ロータ２２の外周面には、径方向に突出すると共に、軸線方向に延びる第２ベーン４６が周方向に１８０°の間隔をおいて形成されている。各第２ベーン４６は、従動ロータ２２の底板６側の端縁からハウジング蓋部８側の端縁を越えてハウジング蓋部８側へと突出しており、駆動ロータ２１の鍔部２６まで延びている。各第２ベーン４６は、径方向においてハウジングベース部７の内周面との隙間が小さくなるように突出長さが設定されていることが好ましい。第２ベーン４６の径方向内側を向く部分は、駆動ロータ２１の第３部分３３の外周面に摺接可能となっている。また、第１ベーン３６の径方向内側を向く部分は、従動ロータ２２の外周面に摺接可能となっている。

図２及び３に示すように、底板６の従動ロータ２２によって囲まれる部分には、３つの枢軸５１が底板６の内面側から突出するように結合されている。３つの枢軸５１は、それぞれ軸線Ａと平行に延在し、軸線Ａ回りに１２０°間隔で配置されている。各枢軸５１には、それぞれ遊星ギヤ５２が回転自在に支持されている。各遊星ギヤ５２は、駆動ロータ２１のギヤ部３１に噛み合うと共に、従動ロータ２２の内歯歯車４４に噛み合っている。これにより、サンギヤとしての駆動ロータ２１のギヤ部３１、リングギヤとしての従動ロータ２２の内歯歯車４４、各遊星ギヤ５２による遊星歯車機構５５が構成される。これにより、図３に示すように、駆動ロータ２１が軸線Ａ回りの時計回り（図中の白色矢印）に回転する際には、駆動ロータ２１の回転が遊星歯車機構５５を介して従動ロータ２２に伝達され、従動ロータ２２は軸線Ａ回りの反時計回り（図中の黒色矢印）に回転する。

以上のように構成した回転ダンパ１は、駆動ロータ２１及び従動ロータ２２が回転する際に、第１ベーン３６とハウジング２の内壁との間に形成される通路と、第２ベーン４６とハウジング２の内壁との間に形成される通路とに粘性流体が流れる。その際の粘性流体の流動抵抗によって、回転ダンパ１は抵抗を発生する。特に、本実施形態に係る回転ダンパ１では、ロータ３が軸線方向において駆動ロータ２１と従動ロータ２２とに分割されており、遊星歯車機構５５によって互いに相反する方向に回転するため、ハウジング２内での粘性流体の流れが乱れ、駆動ロータ２１及び従動ロータ２２に加わる回転抵抗が増大する。

また、駆動ロータ２１に設けられた第１ベーン３６と、従動ロータ２２に設けられた第２ベーン４６とが、軸線Ａ回りの周方向において互いに対向する部分を有するため、駆動ロータ２１及び従動ロータ２２が互いに逆向きに回転する際には、第１ベーン３６と第２ベーン４６との間に粘性流体が挟まれる。換言すると、第１ベーン３６と第２ベーン４６とが粘性流体を挟んで互いに押し合う。そのため、駆動ロータ２１及び従動ロータ２２に粘性流体が押し返す力が回転抵抗となって加わり、回転抵抗が増大する。

次に、上記の実施形態に係る回転ダンパ１のハウジングベース部７の形状を一部変更した変形実施形態について説明する。図７に示すように、変形実施形態ではハウジングベース部７の内周面から駆動ロータ２１及び従動ロータ２２側に延びる隔壁６１が設けられている。隔壁６１は、ハウジングベース部７の内周面において、拡径部１６（図２参照）が形成された部分を除き、軸線方向に延在している。

隔壁６１を設けることによって、駆動ロータ２１及び従動ロータ２２が回転する際には、隔壁６１と第１ベーン３６との間、隔壁６１と第２ベーン４６との間に粘性流体が挟まれるようになる。周方向における隔壁６１と第１ベーン３６との間の距離、または隔壁６１と第２ベーン４６との間の距離の方が、隔壁６１を設けない場合の周方向における第１ベーン３６と第２ベーン４６との間の距離よりも短くなるため、粘性流体を介して互いに押し合う力が伝達し易くなり、回転抵抗が増大する。また、隔壁６１を径方向内方側へと延出させ、隔壁６１と駆動ロータ２１及び従動ロータ２２の外面との間に流路を小さくすることで、回転ダンパ１の回転抵抗（トルク）を増大させることができる。

以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。特に、遊星歯車機構５５の構成は、実施形態で記載した構成に限定されるものではなく、様々な構成を適用し得る。また、第１ベーン３６と第２ベーン４６との軸線Ａ方向における長さを変更し、第１ベーン３６と第２ベーン４６とが軸線Ａ回りの周方向において互いに対向する部分の面積を変更することで、回転ダンパ１の回転抵抗を変更することができる。

１…回転ダンパ、２…ハウジング、３…ロータ、７…ハウジングベース部、８…ハウジング蓋部、１７…軸受孔、２１…駆動ロータ、２２…従動ロータ、２８…Ｏリング、２９…内孔、３１…ギヤ部、３６…第１ベーン、４４…内歯歯車、４６…第２ベーン、５１…枢軸、５２…遊星ギヤ、５５…遊星歯車機構、６１…隔壁、Ａ…軸線

Claims (5)

1. 粘性流体が封入されたダンパハウジングと、
   所定の回転軸線を有し、一端が前記ダンパハウジングに回転可能に受容される一方、他端が前記ダンパハウジングから突出し、前記ダンパハウジング内に位置する部分に第１ベーンが突設された駆動ロータと、
   前記駆動ロータと同軸に、前記ダンパハウジング内に回転可能に支持され、第２ベーンが突設された従動ロータと、
   前記駆動ロータが前記回転軸線回りの一の方向に回転する際に前記従動ロータが前記回転軸線回りの一の方向と相反する他の方向に回転するように、駆動ロータと前記従動ロータとを連結する遊星歯車機構と
   を有することを特徴とする回転ダンパ。
2. 前記第１ベーン及び前記第２ベーンが、前記回転軸線回りの方向において互いに対向する部分を有するように、それぞれ前記回転軸線方向に延在していることを特徴とする請求項１に記載の回転ダンパ。
3. 前記第１ベーンが前記駆動ロータよりも前記回転軸線方向において前記従動ロータ側に延出している、或いは前記第２ベーンが前記従動ロータよりも前記回転軸線方向において前記駆動ロータ側に延出していることを特徴とする請求項２に記載の回転ダンパ。
4. 前記遊星歯車機構は、
   前記従動ロータを前記回転軸線方向に貫通する内孔の内面に形成された内歯歯車と、
   前記駆動ロータ軸の前記ダンパハウジング内に位置する端部に設けられ、前記内孔内に突入する太陽歯車と、
   前記ダンパハウジングに回転可能に支持されると共に、前記内歯歯車及び前記太陽歯車に噛み合う遊星歯車と
   を有することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つの項に記載の回転ダンパ。
5. 前記ダンパハウジングの内面には、前記回転軸線側に突出し、前記第１ベーン及び前記第２ベーンの少なくとも１つに当接可能な隔壁が突設され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つの項に記載の回転ダンパ。

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