JP2013002477A - 回転ダンパ - Google Patents

Abstract

【課題】ロータの製造容易性を阻害することなく可動体である弁体を予めロータに組み付けたサブアッシィ化を可能にし、更には、弁体の設置箇所の自由度が高く、回動方向の違いでダンパ作用トルクの差異が大きいワンウェイ型の回転ダンパを構成できるようにすること。
【解決手段】ベーンに一体形成されて連通路内に突出した突出部５６を含み、当該突出部５６によって弁体６０が弁座部４８より離れる方向への移動量を規制して弁体６０を連通路４２内に移動可能に保持する弾性変形爪５０を設け、弁座部４８は弾性変形爪５０の突出部５６とは、連通路４２を貫通する方向の投影面で見て重ならない部位にのみ形成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、回転ダンパに関し、特に、ワンウェイ型の回転ダンパに関するものである。

自動車のグローブボックスのリッド等の回動物に用いられる回転ダンパとして、回動物の降下方向の回動時には、その回動に対して大きい抵抗力（ダンパ作用トルク）を与え、それとは逆の上昇方向の回動時には、その回動に対して抵抗力を与えないか或いは小さい抵抗力を与えるワンウェイ型の回転ダンパが知られている（例えば、特許文献１）。

この回転ダンパは、円筒状のロータ室を画定するハウジングと、ロータ室に回転可能に配置されてロータ室を回転することにより流体圧を受けるベーンを具備したロータと、一端をロータに連結され他端がロータ室外に突出した回転入力軸とを有しており、ベーンの先端面部に形成された凹溝状の収容部にコロ形状の可動体が配置されている。

この回転ダンパでは、例えば、ロータがハウジングに対して時計廻り方向に回動する場合には、この回動に伴う方向の流体圧によって可動体が収容部の一方の側の傾斜面を駆け上がり、可動体がベーン先端とロータ室内周との間の間隙を塞くことにより、ハウジングとロータとの相対的な回転運動に大きい抵抗を与え、これとは反対に、ロータがハウジングに対して反時計廻り方向に回動する場合には、可動体が時計廻り方向の回動時とは逆の動作をし、可動体がベーン先端とロータ室内周との間の間隙を開放する位置に位置することにより、ハウジングとロータとの相対的な回転運動に大きい抵抗を与えなくなる。

特開２００４−６８９９３号公報

上述した従来技術によるワンウェイ型の回転ダンパは、可動体の組み付けを、ハウジングに対するロータの組み付けと同時に行う必要があり、可動体を予め組み付けたサブアッシィとしてハウジングに組み付けることができない。このため、組立作業性が悪く、可動体を予めロータに組み付けたサブアッシィ状態で、可動体の正常な動き等を確認することができない。

また、従来のものは、可動体の設置箇所がベーン先端に限られ、ダンパ作用トルクの設定に制約があり、回動方向の違いでダンパ作用トルクの差異が大きいワンウェイ型の回転ダンパを構成することが難しい。

本発明が解決しようとする課題は、ロータの製造容易性を阻害することなく可動体である弁体を予めロータに組み付けたサブアッシィ化を可能にし、更には、弁体の設置箇所の自由度が高く、回動方向の違いでダンパ作用トルクの差異が大きいワンウェイ型の回転ダンパを構成できるようにすることである。

本発明による回転ダンパは、円筒状のロータ室（１８）を画定するハウジング（１２）と、前記ロータ室（１８）に回転可能に配置され前記ロータ室（１８）を回転することにより流体圧を受けるベーン（２６）を具備したロータ（２０）と、一端を前記ロータ（２０）に連結され他端が前記ロータ室（１８）外に突出した回転入力軸（３４）とを有し、前記ハウジング（１２）と前記ロータ（２０）との相対的な回転運動に抵抗を与える回転ダンパ（１０）であって、前記ベーン（２６）に貫通形成され、途中に弁座部（４８）を有する連通路（４２）と、前記連通路（４２）に移動可能に配置され、前記ロータ（２０）が前記ハウジング（１２）に対して時計廻り方向に回動する場合には前記弁座部（４８）に着座する方向に流体圧を受けて前記弁座部（４８）に着座して前記連通路（４２）を閉塞し、前記ロータ（２０）が前記ハウジング（１２）に対して反時計廻り方向に回動する場合には前記弁座部（４８）より離れる方向に流体圧を受けて前記弁座部（４８）より離間して前記連通路（４２）の連通を確立する弁体（６０）と、前記ベーン（２６）に一体形成されて前記連通路（４２）内に突出した突出部（５６）を含み、当該突出部（５６）によって前記弁体（６０）が前記弁座部（４８）より離れる方向への移動量を規制し前記弁体（６０）を前記連通路（４２）内に移動可能に保持する少なくとも一つの弾性変形爪（５０）とを有し、前記弁座部（４８）は前記弾性変形爪（５０）の突出部（５６）とは、前記連通路（４２）を貫通する方向の投影面で見て重ならない部位にのみ形成されている。

この構成によれば、突出部（５６）によって弁体（６０）を連通路（４２）内に移動可能に保持する弾性変形爪（５０）が設けられているから、予め連通路（４２）に弁体（６０）を組み込んだサブアッシィ状態で、ロータ（２０）をハウジング（１２）内に組み付けることができる。そして、弁座部（４８）は弾性変形爪（５０）の突出部（５６）とは、連通路（４２）を貫通する方向の投影面で見て重ならない部位にのみ形成されているので、ベーン（２６）に連通路（４２）を有するロータ（２０）を、二面割りの金型によって射出成形することができる。

本発明による回転ダンパは、好ましくは、更に、前記弾性変形爪（５０）は、前記弁体（６０）との当接による弾性変形によって前記弁体（６０）を前記弁座部（４８）に着座する方向に付勢する分力を生じる付勢傾斜面部（５４Ａ）を有する。

この構成によれば、別途の閉弁ばね等を必要とすることなく、弁体（６０）が閉弁方向に付勢され、弁体（６０）が不必要にがた付き移動することが回避される。

本発明による回転ダンパは、好ましい一つの実施形態として、前記弾性変形爪（５０）の前記突出部（５６）は、前記連通路（４２）の貫通方向の軸線に対して傾斜した前記弁体（６０）の挿入案内傾斜面（５６Ａ）と、前記軸線に対して直交する方向に延在して前記弁体（６０）が前記連通路（４２）より離脱しないようにする係止面（５６Ｂ）とを具備した逆止形状をしている。

この構成によれば、突出部（５６）の挿入案内傾斜面（５６Ａ）上を滑らせて弾性変形爪（５０）を撓ませながら弁体（６０）を連通路（４２）内に押し込むことができ、弁体（６０）の組み付けが工具等を必要とすることなく作業性よく行われる。

本発明による回転ダンパは、好ましくは、前記弁体（６０）は球体あるいは円柱体により構成され、前記連通路（４２）は前記弁体（６０）を受け入れる円横断面形状あるいは矩形横断面形状をしている

この構成によれば、この構成によれば、連通路（４２）、弁体（６０）の寸法、個数によって、回動方向の違いでダンパ作用トルクの差異が大きいワンウェイ型の回転ダンパの設計の自由度が大きくなる。

本発明による回転ダンパは、突出部によって弁体を連通路内に移動可能に保持する弾性変形爪が設けられているから、予め連通路に弁体を組み込んだサブアッシィ状態で、ロータをハウジング内に組み付けることができる。そして、弁座部は弾性変形爪の突出部とは、連通路を貫通する方向の投影面で見て重ならない部位にのみ形成されているので、ベーンに連通路を有するロータを、二面割りの金型によって射出成形することができる。

本発明による回転ダンパの一つの実施形態を示す縦断面図。 図１の線ＩＩ−ＩＩに沿った拡大断面図。 図２のＡ矢視図。 本実施形態による回転ダンパのロータ成形金型の一例の一部を示す断面図。 本発明による回転ダンパの他の実施形態を示す縦断面図。 本発明による回転ダンパの他の実施形態の図１の線ＩＩ−ＩＩに沿った拡大断面図相当の断面図。

本発明による回転ダンパの一つの実施形態を、図１〜図３を参照して説明する。なお、本実施形態による回転ダンパの構成部品は、材料のことわりがない限り、すべて合成樹脂による成形品である。

図１に示されているように、回転ダンパ１０は外郭をなすハウジング１２を有する。ハウジング１２は、一端（上端）が開口（開口部１４Ａ）した有底の円筒形状（カップ形状）のハウジング本体１４と、ハウジング本体１４の開口部１４Ａを塞ぐようにハウジング本体１４の一端側に取り付けられた円盤状の蓋体１６とにより構成されている。

ハウジング本体１４に対する蓋体１６の固定は、接着、溶着等によって行われてよく、それ以外に、ハウジング本体１４と蓋体１６との嵌合部に形成された円環凹溝と円環凸部との嵌合や、他の締結具を用いたものによって行われてもよい。

ハウジング１２は内側に円筒状のロータ室１８を画定する。ロータ室１８は、後述するＯリング２８によって気密室とされ、粘性流体としてシリコンオイル等を充填される。

ロータ室１８には、ロータ２０が、同心配置で、自身の中心軸線周りに回転可能に配置されている。ロータ２０は、中心円柱部２２と、中心円柱部２２の図１で見て上端に一体成形された円盤状のフランジ部２４と、中心円柱部２２の外周部に径方向外方へ突出成形されたベーン２６とを有する。フランジ部２４と蓋部材１６との間には、加硫ゴム、シリコンゴム等のゴム状弾性体製のＯリング２８がハウジング本体１４の内周面に密着する形態で設けられている。この配置により、Ｏリング２８は、ロータ室１８を気密室にしている。

中心円柱部２２の下端部中央には軸部３０が突出成形されている。軸部３０はハウジング本体１４の底部中央に形成された軸受凹部３２に回転可能に嵌合している。フランジ部２４の上面中央部には一端（下端）を連結された形態で回転入力軸（ロータ軸）３４が一体形成されている。回転入力軸３４は、蓋体１６の中央部に貫通形成された中心孔３６を回転可能に貫通し、他端（上端）がロータ室１８外に突出している。ロータ２０は、これら軸部３０、回転入力軸３４によってハウジング１２より自身の中心軸線周りに回転可能に支持されている。

ベーン２６は、本実施形態では、中心円柱部２２の中心軸線周りに１８０度回転変位した２箇所に各々形成され、ハウジング本体１４の内周面と底面との間に、各々絞り流路３８、４０を画成している。

各ベーン２６の高さ方向の任意の位置に連通路４２がベーン２６の厚さ方向（ロータ回転方向と同等の方向）に貫通形成されている。連通路４２は、図２、図３に示されているように、円形横断面の弁ポート４４と、弁ポート４４の一方の側（図２、図３で見て右側）に偏心した円形横断面の弁体収容室４６とを連通状態で有し、弁ポート４４と弁体収容室４６との間に図２で見て下向きの弁座部４８を形成されている。

ベーン２６の弁体収容室４６の部分には弾性変形爪５０が一体成形されている。弾性変形爪５０は、上辺を除く下辺と両側片の３辺をスリット状の空隙５２によってベーン２６の主部より隔離されることにより、上辺部分を樹脂ヒンジとして、弁体収容室４６の径方向に弾性変形する弾性片部５４と、弾性片部５４の自由端（図２で見て下端）側に一体形成されて連通路４２の弁体収容室４６内に突出した突出部５６とにより構成されている。

突出部５６は、弁体収容室４６が弁ポート４４に連通する側の端部（図２で見て上端）とは反対側の端部（図２で見て下端）近傍にあり、連通路４２の貫通方向の軸線に対して、弁ポート４４に近付くほど弁体収容室４６の中心側に向かい、弁ポート４４に近付くほど弁体収容室４６への突出量を増大する方向に傾斜した挿入案内傾斜面５６Ａと、挿入案内傾斜面５６Ａの図２で見て上縁（最大突出側の縁部）に接続されて連通路４２の貫通方向の軸線に対して直交する方向に延在する図２で見て上向きの係止面５６Ｂとを具備した側面形状が直角三角形状の逆止形状をしている。係止面５６Ｂは後述する弁体６０が連通路４２より離脱しないようにする弁体６０との当接面であり、必ずしも連通路４２の貫通方向の軸線に対して直交する方向に延在している必要はない。

弁体収容室４６には球状の弁体６０が移動可能に配置されている。弁体６０は、図２に実線により示されているように、弁座部４８に着座する閉弁位置と、図２に仮想線により示されているように、突出部５６の係止面５６Ｂに当接し、連通路４２より離脱しないように連通路４２内に保持される開弁位置との間を移動可能になっている。

このようにして、弾性変形爪５０は、突出部５６によって弁体６０が弁座部４８より離れる方向への移動量を規制し、弁体６０を連通路４２内に移動可能に保持する。

弁体６０は、ロータ２０がハウジング１２に対して図２で見て時計廻り方向に回動する場合には、弁座部４８に着座する方向に流体圧を受けて弁座部４８に着座する閉弁位置へ移動し、連通路４６の弁ポート４４を閉塞する。これに対し、ロータ２０がハウジング１０に対して図２で見て反時計廻り方向に回動する場合には、弁体６０は、弁座部４８より離れる方向に流体圧を受けて弁座部４８より離間した開弁位置へ移動し、連通路４６の弁ポート４４の連通を確立する。

これにより、ロータ２０が回転入力軸３４による回転入力によってハウジング１２に対して図２で見て時計廻り方向に回動する場合には、弁体６０によって弁ポート４４が閉じられることにより、大きい流動抵抗のもとに大きいダンパ作用トルクを生じる。なお、弁ポート４４は必ずしも弁体６０によって完全に閉じられる必要はなく、絞り流路３８、４０との兼ね合いにより要求仕様に応じて定められればよい。

これとは反対に、ロータ２０が回転入力軸３４による回転入力によってハウジング１２に対して図２で見て反時計廻り方向に回動する場合には、弁体６０が弁座部４８より離れて弁ポート４４が開かれることにより、ベーン外側の絞り流路３８、４０に加えて弁ポート４４も粘性流体の流路になるので、大きい流動抵抗が生じなくなり、ダンパ作用トルクを減少する。

なお、弁ポート４４が開かれている状態の時に、連通路４６を粘性流体が大きい絞り作用を受けることなく流れるよう、弁体収容室４６の内側壁に軸線方向に延在する拡張通路溝５８が形成されていてよい。拡張通路溝５８は、弾性変形爪５０とは異なった周方向位置に設けられる。

このようにして、回動方向の違いでダンパ作用トルクの差異があるワンウェイ型の回転ダンパ１０が得られる。

上述したように、弾性変形爪５０が突出部５６によって弁体６０を連通路４２の弁体収容室４６内に移動可能に保持するから、予め連通路４２に弁体６０を組み込んだサブアッシィ状態で、ロータ２０をハウジング本体１４内に組み付けることができる。これにより、弁体６０を含むロータ２０のハウジング本体１４に対する組み付け作業性が改善される。また、ロータ２０のハウジング本体１４に対する組み付け前に、ロータ２０の連通路４２に弁体６０を組み込んだサブアッシィ状態、つまり、実際の使用時と同等の状態で、弁体６０の正常な動きを目視で確認することができる。

弁体６０の組み付けは、図２で見て弁体収容室４６の下側から突出部５６の挿入案内傾斜面５６Ａ上を滑らせて弾性変形爪５０を弁体収容室４６の径方向外方に撓ませながら弁体６０を弁体収容室４６内に押し込む。弁体６０が突出部５６を乗り越えると、弾性変形爪５０が図２に示されているような元の状態に自ずと復元することにより、弁体６０の組み付けが完了する。このようにして、弁体６０の組み付けが、工具等を必要とすることなく作業性よく行われる。

図３に示されているように、弾性変形爪５０は、弁ポート４４に対する弁体収容室４６の最大偏心部位に対して弁体収容室４６の中心軸線周りに１８０度回転変位した部位にあり、弁座部４８が弾性変形爪５０の突出部５６とは、連通路４２を貫通する方向の投影面で見て重ならない部位にのみ形成されているので、ベーン２６に連通路４２を有するロータ２０を、二面割りの金型によって射出成形することができる。

図４は、ロータ２０を射出成形する金型構成の一例を示している。この例では、弁ポート４４と弾性変形爪５０の突出部５６より図４で見て上側を成形する第１の金型１００Ａと、弁体収容室４６と空隙５２と弾性変形爪５０の突出部５６と拡張通路溝５８とを成形する第２の金型１００Ｂとにより、ロータ２０の成形金型が構成されている。この成形金型では、パーテイション面Ｓをもって第１の金型１００Ａと第２の金型１００Ｂとが型合わせされ、第１の金型１００Ａは図４で見て上側に、第２の金型１００Ｂは図４で見て下側に各々型抜きすることができる。これにより、ロータ２０の成形金型が複雑なものになることがなく、金型コストの低減が図られる。

連通路４２と弁体６０とによるワンウェイ構造は、ベーン２６の全域に配置可能であるから、必要されるワンウェイ特性、つまり、回動方向の違いより相違するダンパ作用トルクの必要値に応じて、連通路４２、弁体６０の大きさ、ベーン２６に設置する連通路４２、弁体６０の個数を、大きい設計の自由度をもって選定することができる。これにより、回動方向の違いでダンパ作用トルクの差異が大きいワンウェイ型の回転ダンパ１０を構成することができる。

弁体６０の形状は、球形に限られることなく、図５に示されているように、円柱状のものであってもよい。この場合、連通路４２は、弁体６０の形状に合わせて横断面形状がベーン２６の長手方向（軸線方向）に長い矩形をしていればよい。このことによっても、回動方向の違いでダンパ作用トルクの差異が大きいワンウェイ型の回転ダンパ１０を、大きい設計の自由度をもって構成することができる。

この場合も、弾性変形爪５０は、弁ポート４４に対する弁体収容室４６の最大偏心部位に対して弁体収容室４６の中心軸線周りに１８０度回転変位した部位にあり、弁座部４８が弾性変形爪５０の突出部５６とは、連通路４２を貫通する方向の投影面で見て重ならない部位にのみ形成することができ、ベーン２６に連通路４２を有するロータ２０を、二面割りの金型によって射出成形することができる。

本発明による回転ダンパの他の実施形態を、図６を参照して説明する。なお、図６において、図２に対応する部分は、図２に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。

この実施形態では、弾性変形爪５０の弾性片部５４の弁体収容室４６の弁体収容室４６の側の面が付勢傾斜面部５４Ａになっている。付勢傾斜面部５４Ａは、弁ポート４４より離れる方向に進むに従って弁体収容室４６の中心側に変位する方向の傾斜であり、弁体６０との当接によって弾性片部５４が弾性変形することにより、弁体６０を弁ポート４４の側、つまり、弁座部４８に着座する方向に付勢する分力を生じる。

これにより、別途の閉弁ばね等を必要とすることなく、弁体６０が閉弁方向に付勢され、弁体６０が不必要にがた付き移動することがなくなり、弁体６０の耐久性が向上すると共に、がた付きによる異音の発生が回避される。

なお、弾性変形爪５０の個数は、一つに限られることはなく、連通路４２を貫通する方向の投影面で見て、弁座部４８と重ならない部位であれば、複数個、形成されていてもよい。

１０ 回転ダンパ
１２ ハウジング
１８ ロータ室
２０ ロータ
２６ ベーン
３８、４０ 絞り流路
４２ 連通路
４４ 弁ポート
４６ 弁体収容室
４８ 弁座部
５０ 弾性変形爪
５６ 突出部
６０ 弁体

Claims (4)

1. 円筒状のロータ室を画定するハウジングと、前記ロータ室に回転可能に配置され前記ロータ室を回転することにより流体圧を受けるベーンを具備したロータと、一端を前記ロータに連結され他端が前記ロータ室外に突出した回転入力軸とを有し、前記ハウジングと前記ロータとの相対的な回転運動に抵抗を与える回転ダンパであって、
   前記ベーンに貫通形成され、途中に弁座部を有する連通路と、
   前記連通路に移動可能に配置され、前記ロータが前記ハウジングに対して時計廻り方向に回動する場合には前記弁座部に着座する方向に流体圧を受けて前記弁座部に着座して前記連通路を閉塞し、前記ロータが前記ハウジングに対して反時計廻り方向に回動する場合には前記弁座部より離れる方向に流体圧を受けて前記弁座部より離間して前記連通路の連通を確立する弁体と、
   前記ベーンに一体形成されて前記連通路内に突出した突出部を含み、当該突出部によって前記弁体が前記弁座部より離れる方向への移動量を規制し前記弁体を前記連通路内に移動可能に保持する少なくとも一つの弾性変形爪とを有し、
   前記弁座部は前記弾性変形爪の突出部とは、前記連通路を貫通する方向の投影面で見て重ならない部位にのみ形成されている回転ダンパ。
2. 前記弾性変形爪は、前記弁体との当接による弾性変形によって前記弁体を前記弁座部に着座する方向に付勢する分力を生じる付勢傾斜面部を有する請求項１に記載の回転ダンパ。
3. 前記弾性変形爪の前記突出部は、前記連通路の貫通方向の軸線に対して傾斜した前記弁体の挿入案内傾斜面と、前記軸線に対して直交する方向に延在して前記弁体が前記連通路より離脱しないようにする係止面とを具備した逆止形状をしている請求項請求項１または２に記載の回転ダンパ。
4. 前記弁体は球体あるいは円柱体により構成され、前記連通路は前記弁体を受け入れる円形横断面形状あるいは矩形横断面形状をしている請求項１から３の何れか一項に記載の回転ダンパ。

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