JP2013185649A - 回転ダンパ - Google Patents

Abstract

【課題】 回転ダンパにおいて、高制動トルク化及びコンパクト化を両立する。
【解決手段】 回転ダンパ１であって、同心に配置された外筒６及び内筒７と、外筒及び内筒の軸線方向における一端側を塞ぐ底板８とを備え、環状の液室９に粘性流体が充填されたハウジング２と、筒状の翼部２１を有するロータ３と、内筒の外周面であって前記底板側と相反する側の端縁部に配置された第１部分１７及び翼部の内周面の第１部分に対向する第２部分３３の一方に延設された環状の係止溝１６と、第１部分及び第２部分の他方に突設され、係止溝に係止される係止凸部３２と、内筒の外周面であって第１部分よりも前記底板側の部分と翼部の内周面との間に介装された環状の内側シール部材３８と、外筒の内周面であって軸線方向における他端近傍と翼部の外周面との間に介装された環状の外側シール部材３７とを有するようにした。
【選択図】 図３

Description

本発明は、回転ダンパに関する。

従来、ベースに対して回転可能に支持された扉や蓋、持ち手（グリップハンドル）等の回転体の回転速度を緩やかにするために、回転ダンパを使用したものがある（例えば、特許文献１及び２）。回転ダンパは、内部に粘性流体を封入したハウジングと、ハウジング内に回転可能に収容された翼部を備えたロータとを有する（例えば、特許文献１）。ハウジングはベース及び回転体の一方に連結され、ロータはベース及び回転体の他方に連結されている。回転体がベースに対して回転すると、ロータがハウジングに対して回転し、粘性流体の流体抵抗（内部摩擦抵抗）によってロータ及びハウジングの回転に制動トルクが生じ、ベースに対する回転体の回転が緩やかになる。

特許文献１に係る回転ダンパは、所定の軸線を有する外筒と、外筒の内部に同軸に配置された内筒と、外筒及び内筒の軸線方向における一端側を塞ぐ底板とを備え、外筒、内筒及び底板によって環状の液室が画成されたハウジングと、外筒と同軸に液室に回転可能に受容された筒状の翼部とを備えたロータとを有する。ロータ軸と外筒との間、及び翼部と内筒との間には、それぞれ可撓性を有するＯリングが介装され、ロータとハウジングとは回転可能にシールされている。ハウジングに対するロータの回転軸線方向への移動の規制、すなわちハウジングに対するロータの抜け止めは、ロータ及びハウジングの一方が、ロータ及びハウジングの他方に形成された係止部に係止されることによって行われている。

特許第４５２４７７１号 国際公開第２００７／１０２１１１号パンフレット

上記のような回転ダンパは、小さなスペースに配置される場合（例えば、キャリーバッグの持ち手に組み込まれる場合）があるため、コンパクト化が要求されている。しかしながら、回転ダンパの制動トルクは、ロータと粘性流体との接触面積に相関があるため、回転ダンパの外形を小さくするとロータも併せて小さくなり、制動トルクが低下する虞がある。そのため、制動トルクを維持しつつ、回転ダンパの外形を小さくする、すなわちコンパクト化することが難しい。

特許文献１に係る回転ダンパの一実施形態では、ロータがハウジングの内筒の内周面側を貫通する挿通筒部を有し、挿通筒部が貫通した内筒の端縁に係合した構成を有している。この構成では、挿通筒部を設けたことによって回転ダンパが径方向に大きくなると共に、挿通筒部が内筒を貫通した後に内筒の端縁に係合しているため、回転ダンパが軸線方向においても大きくなるという問題がある。また、特許文献１に係る回転ダンパの一実施形態及び特許文献２に係る回転ダンパの一実施形態では外筒にロータの端部に係合する係止片を設けた構成を有している。この構成では、係止片を設けたため、係止片の分だけロータ翼の外周面の粘性流体との接触面積を縮小しなければならず、制動トルクが小さくなるという問題がある。また、特許文献１に係る回転ダンパの一実施形態では、ロータに外筒の外周面側に延出する鍔部を設け、鍔部の先端を外筒の外周面に形成した環状溝に係止する構成を有している。しかしながら、この構成では鍔部が回転ダンパを径方向に拡張することになり、コンパクト化が図れない。以上に説明したように、従来の回転ダンパは、ハウジングに対するロータの軸線方向への移動を規制するための係止構造が、高制動トルク化及びコンパクト化を両立するために十分とはいえない。

本発明は、以上の背景を鑑みてなされたものであって、回転ダンパにおいて、高制動トルク化及びコンパクト化を両立することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明は、回転ダンパ（１）であって、所定の軸線（Ａ）を有する外筒（６）と、前記外筒の内部に同軸に配置された内筒（７）と、前記外筒及び前記内筒の軸線方向における一端側を塞ぐ底板（８）とを備え、前記外筒、前記内筒及び前記底板によって環状の液室（９）が画成され、前記液室に粘性流体が充填されたハウジング（２）と、前記外筒と同軸に前記液室に回転可能に受容された筒状の翼部（２１）を有するロータ（３）と、前記内筒の外周面であって前記底板側と相反する側の端縁部に配置された第１部分（１７）及び前記翼部の内周面の前記第１部分に対向する第２部分（３３）の一方に、周方向にわたって延設された環状の係止溝（１６）と、前記第１部分及び前記第２部分の他方に突設され、前記係止溝に係止されることによって前記ハウジングと前記ロータとの軸線方向における相対移動を規制する係止凸部（３２）と、前記内筒の外周面であって前記第１部分よりも前記底板側の部分と前記翼部の内周面との間に介装された環状の内側シール部材（３８）と、前記外筒の内周面であって軸線方向における前記他端近傍と前記翼部の外周面との間に介装された環状の外側シール部材（３７）とを有することを特徴とする。

この構成によれば、翼部と内筒とが対向する部分であって、軸線方向における他端に係止溝及び係止凸部を設けたため、回転ダンパのコンパクト化を図りつつ、翼部の粘性流体と接触する面積を最大にして制動トルクの増大が図れる。係止溝及び係止凸部の配置が回転ダンパの外形に与える影響を小さくしてコンパクト化を図る場合、係止溝及び係止凸部を翼部の内周面と内筒の外周面とが対向する部分、又は翼部の外周部と外筒の内周面とが対向する部分に配置することが考えられる。しかしながら、翼部は内周面よりも外周面の方が、表面積が大きいため、翼部の内周面に係止溝又は係止凸部を設けた方が翼部と粘性流体との接触面積を大きく確保することができる。また、ロータが所定の角度を回転する際に、外周面の方が内周面よりも移動距離が大きくなるため、外周面と粘性流体との接触部の方が内周面と粘性流体との接触部よりも単位面積当りで大きな制動トルクを発生することができる。そのため、翼部の内周面に係止溝又は係止凸部を設けることによって、回転ダンパが発生する制動トルクを大きくすることができる。以上より、翼部の内周面に係止溝又は係止凸部を設けることによって、回転ダンパのコンパクト化と高制動トルク化とを両立することができる。係止溝又は係止凸部を翼部の底板側と相反する側の端縁部に配置することによって、翼部の内周面と粘性流体との接触面積を広く確保することができる。

本発明の他の側面は、前記翼部の外周面の軸線方向における端部には、前記外側シール部材を受容すべく、周方向に延在する環状の外側シール部材受容溝（２７）が形成されていることを特徴とする。

この構成によれば、外筒ではなく翼部に外側シール部材受容溝を設けたため、外筒の厚みを薄くすることが可能になり、回転ダンパのコンパクト化が図れる。

以上の構成によれば、回転ダンパにおいて、高制動トルク化及びコンパクト化を両立することが可能になる。

実施形態に係る回転ダンパの斜視図 実施形態に係る回転ダンパの平面図 図２のIII−III断面図 実施形態に係るハウジングの断面図 実施形態に係るロータの側面図及び断面図

以下、図面を参照して、本発明に係る実施形態を説明する。実施形態に係る回転ダンパ１は、キャリーバッグの側壁と、持ち手（グリップハンドル）との間に介装され、持ち手を側壁に対して回転可能に支持すると共に、側壁に対する持ち手の回転に対して制動トルク（回転抵抗力）を付与するものである。以下、説明の便宜上、図１に示すように、回転ダンパ１の軸線Ａが延在する方向を上下方向として説明する。

図１〜図３に示すように、回転ダンパ１は、ハウジング２と、ロータ３とを主要構成要素として有している。ハウジング２及びロータ３は、樹脂の成形品であってよく、例えばポリアセタール（ＰＯＭ）といった熱可塑性樹脂を射出成形することによって形成されている。

図３及び図４に示すように、ハウジング２は、軸線Ａを軸とした円筒状の外筒６と、外筒６の内部に同軸に配置された円筒状の内筒７と、外筒６及び内筒７の下端に配置され、外筒６及び内筒７の下縁間を閉塞する環状の底板８とを有している。軸線Ａを軸線として同心に配置された外筒６及び内筒７と、それらの一端を封止する底板８とは、上方に向けて開口する環状の液室９を画成している。内筒７の内周側は、上下両端が開口している。

内筒７は、段部１１を介して同軸に配置された円筒状の大径部１２及び小径部１３とを有している。大径部１２は、底板８の内周縁から軸線Ａを軸線として上方に延在している。段部１１は、軸線Ａと直交する面上に延在する環状の平板に形成され、外周縁が大径部１２の上端縁に連続している。小径部１３は、段部１１の内周縁から軸線Ａを軸線として上方に延在している。

図２〜図４に示すように、小径部１３には、その上端縁から下方へと延在する一対のスリット１４が形成されている。スリット１４は、軸線Ａを中心として対称となる位置に形成されており、小径部１３の上下方向における中間部まで延びている。一対のスリット１４が形成されたことによって、小径部１３の上半部１５は、２つの弧状片に分割され、若干径方向内側へと傾倒可能となっている。小径部１３の上半部１５の外周面（第１部分）１７には、周方向に延在する係止溝１６が形成されている。係止溝１６は、一対のスリット１４を介して周方向に連続し、環状をなしている。

大径部１２の内周面には、軸線Ａ方向に延在する凸条１８が複数突設されている。凸条１８は、周方向に等間隔に配置されており、その突出端は径方向において小径部１３の内周面まで突出している。外筒６の外周面には、軸線Ａ方向に延在する凸部１９が突設されている。

図３及び図５に示すように、ロータ３は、軸線Ａを軸線とした円筒状の翼部２１と、翼部２１の上端縁から径方向外方に突出した環状のフランジ２２とを有している。翼部２１は、両端が開口し、その大部分を構成する円筒状の本体部２４と、本体部２４の上端に連続し、径方向における肉厚が本体部２４よりも厚い厚肉部２５とを有している。本体部２４と厚肉部２５は外径が等しく、翼部２１の外周面は１つの円周面を形成している。厚肉部２５の内径は本体部２４の内径よりも小さく形成されており、本体部２４及び厚肉部２５の内周面の境界には、下方を向く段部２６が形成されている。換言すると、本体部２４は、厚肉部２５に対して内周部を拡径して内周面の面積を拡大しているといえる。フランジ２２は、他の実施形態では省略してもよい。

フランジ２２は、厚肉部２５の外周面の上端縁に沿って延設されている。厚肉部２５の外周面であって上端縁近傍には、周方向にわたって延設された環状のＯリング溝（外側シール部材受容溝）２７が形成されている。Ｏリング溝２７は、上端縁に近接しているほど好ましい。換言すると、Ｏリング溝２７の下方に形成された翼部２１の外周面が軸線Ａ方向に長くなり、外周面の表面積が大きくなるほど好ましい。翼部２１の本体部２４の適所には、翼部２１を径方向に貫通する貫通孔２８が形成されている（図５参照）。

厚肉部２５の内周面の段部２６との境界部分には、段違いに拡径されたＯリング収容部３１が形成されている。Ｏリング収容部３１は、軸線Ａを中心として拡径され、その底面は本体部２４の内周面と同径の円周面を形成している。厚肉部２５の内周面であって、Ｏリング収容部３１よりも上方に位置する部分（第２部分）３３には、径方向内方に突出した係止凸部３２が周方向に沿って環状に延設されている。なお、係止凸部３２は、周方向に断続的に延設されていてもよい。

厚肉部２５の上端面には、有底孔である嵌合孔３４が軸線Ａを中心とした対称位置に一対形成されている。また、厚肉部２５の上端面には、上方に突出すると共に径方向に延在した結合片３５が軸線Ａを中心とした対称位置に一対形成されている。

図３に示すように、ロータ３は、翼部２１が液室９に受容された状態にハウジング２に配置されている。翼部２１の本体部２４は大径部１２と外筒６との間に配置され、厚肉部２５は小径部１３と外筒６との間に配置されている。厚肉部２５の係止凸部３２は、小径部１３の係止溝１６に軸線Ａ回りに回転可能に係止され、ロータ３とハウジング２との軸線Ａ方向における相対移動が規制されている。フランジ２２の下方を向く面は、外筒６の上端面と間隙を介して対向している。なお、他の実施形態ではフランジ２２の下方を向く面が外筒６の上端面と摺接していてもよい。

Ｏリング溝２７には外側Ｏリング（外側シール部材）３７が配置され、Ｏリング収容部３１には内側Ｏリング（内側シール部材）３８が配置されている。外側及び内側Ｏリング３７、３８は、可撓性を有するゴムから形成されており、例えばＥＰＤＭから形成されている。外側Ｏリング３７は、Ｏリング溝２７の底面と外筒６の底面とに接触し、これらの間をシールする。内側Ｏリング３８は、Ｏリング収容部３１の内周面と内筒７の小径部１３の外周面とに接触し、これらの間をシールする。ハウジング２及びロータ３は、外側Ｏリング３７及び内側Ｏリング３８と摺接することによって、軸線Ａ回りに互いに相対回転可能となっている。外側Ｏリング３７及び内側Ｏリング３８によって封止された液室９には、例えばシリコーンオイルやグリース等の粘性流体が充填されている。

本実施形態では、図３に示すように、軸線Ａ方向において、外側Ｏリング３７は、係止凸部３２と内側Ｏリング３８との間に配置されている。他の実施形態では、軸線Ａ方向において、外側Ｏリング３７と係止凸部３２との位置を同じ位置にしてもよい。外側Ｏリング３７及び内側Ｏリング３８は、軸線Ａ方向において上端側に配置されるほど好ましい。例えば、外側Ｏリング３７は、外筒６の内周面の上端縁に接触するように配置してもよい。このように外側及び内側Ｏリング３７、３８を上端側に配置することで、翼部２１と粘性流体との接触面積を軸線Ａ方向において広くすることができる。

以上のように構成した回転ダンパ１は、例えば、キャリーバッグの側壁に結合された支持片（図示しない）にハウジング２が結合され、持ち手にロータ３が結合される。ハウジング２は、支持片の軸部が内筒７の大径部１２の内部に下方から挿入され、凸条１８と軸線Ａ回りに引っ掛かることによって、或いは支持片が外筒６を受容すると共に、凸部１９と軸線Ａ回りに引っ掛かることによって支持片に軸線Ａ回りに相対回転不能に結合される。ロータ３は、その嵌合孔３４及び結合片３５が持ち手に引っ掛かることによって、持ち手に軸線Ａ回りに相対回転不能に結合される。これにより、持ち手が側壁に対して回転する際には、ロータ３がハウジング２に対して回転し、液室９内に封入された粘性流体によって、ハウジング２に対するロータ３の回転に対して制動トルクが発生する。

本実施形態では、翼部２１と内筒７とが対向する部分であって、軸線Ａ方向における上端に係止溝１６及び係止凸部３２を設けたため、回転ダンパ１のコンパクト化を図りつつ、翼部２１の粘性流体との接触面積を最大化にして制動トルクの増大させることができる。翼部２１の内周面と内筒７の外周面とが対向する部分、又は翼部２１の外周部と外筒６の内周面とが対向する部分に、係止溝及び係止凸部３２を配置することによって、係止溝１６及び係止凸部３２が回転ダンパ１の外形に与える影響を小さくすることができる。そのため、回転ダンパ１のコンパクト化が図れる。

係止溝１６及び係止凸部３２を内筒７及び翼部２１の内周面に設けたため、翼部２１の外周面と粘性流体との接触面積を大きくすることができる。翼部２１の外周面は、内周面に比べて周方向に長いため、翼部２１の外周面よりも内周面に係止凸部３２を設けた方が、係止凸部３２及び係止溝１６が小さくなり、翼部２１と粘性流体との接触面積を大きくすることができる。また、ロータ３が所定の角度を回転する際に、外周面の方が内周面よりも移動距離が大きいため、外周面と粘性流体との接触部の方が内周面と粘性流体との接触部よりも単位面積当りで大きな制動力を発生させることができる。そのため、翼部２１の内周面に係止溝又は係止凸部３２を設け、外周面と粘性流体との接触範囲を大きく確保することによって、回転ダンパ１が発生する制動トルクを大きくすることができる。また、係止溝１６又は係止凸部３２を翼部２１の内周面の軸線Ａ方向における上端に配置することによって、翼部２１の内周面と粘性流体との接触面積を広く確保することができる。

本実施形態では、翼部２１の本体部２４の内周部を厚肉部２５よりも径方向において拡径することによって内周面の表面積を拡張している。一方、厚肉部２５は、Ｏリング溝２７及びＯリング収容部３１を形成するために、所定の肉厚を確保している。本体部２４の内径が厚肉部２５の内径よりも大きくなることによって、本体部２４の内周面の面積が増大すると共に、ロータ３の単位回転角当りの本体部２４の内周面の移動量が大きくなり、制動トルクの増大が図れる。本体部２４の内周面を拡張するために、厚肉部２５は軸線Ａ方向における長さが小さいほど好ましい。

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。ハウジング２及びロータ３と、回転を緩衝するべきベース及び回転体との結合方法は、本実施形態で示した構成に限らず公知の様々な構成を適用することができる。

１…回転ダンパ、２…ハウジング、３…ロータ、６…外筒、７…内筒、８…底板、９…液室、１２…大径部、１３…小径部、１６…係止溝、１７…外周面（第１部分）、２１…翼部、２４…本体部、２５…厚肉部、２７…Ｏリング溝（外側シール部材受容溝）、２８…貫通孔、３１…Ｏリング収容部、３２…係止凸部、３３…部分（第２部分）、３７…外側Ｏリング（外側シール部材）、３８…内側Ｏリング（内側シール部材）、Ａ…軸線

Claims (2)

1. 所定の軸線を有する外筒と、前記外筒の内部に同軸に配置された内筒と、前記外筒及び前記内筒の軸線方向における一端側を塞ぐ底板とを備え、前記外筒、前記内筒及び前記底板によって環状の液室が画成され、前記液室に粘性流体が充填されたハウジングと、
   前記外筒と同軸に前記液室に回転可能に受容された筒状の翼部を有するロータと、
   前記内筒の外周面であって前記底板側と相反する側の端縁部に配置された第１部分及び前記翼部の内周面の前記第１部分に対向する第２部分の一方に、周方向にわたって延設された環状の係止溝と、
   前記第１部分及び前記第２部分の他方に突設され、前記係止溝に係止されることによって前記ハウジングと前記ロータとの軸線方向における相対移動を規制する係止凸部と、
   前記内筒の外周面であって前記第１部分よりも前記底板側の部分と前記翼部の内周面との間に介装された環状の内側シール部材と、
   前記外筒の内周面であって軸線方向における前記他端近傍と前記翼部の外周面との間に介装された環状の外側シール部材と
   を有することを特徴とする回転ダンパ。
2. 前記翼部の外周面の軸線方向における端部には、前記外側シール部材を受容すべく、周方向に延在する環状の外側シール部材受容溝が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の回転ダンパ。

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