JP2016188683A - 複合装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置の軸方向長さを短くすることが可能な複合装置を提供する。
【解決手段】本発明の複合装置は、ハウジング１１０を有するロータリーダンパ１００と、ロータリーダンパ１００に連結される渦巻きばね２００とを備え、渦巻きばね２００がハウジング１１０の周囲に配置されることを特徴とする。本発明は、渦巻きばね２００がハウジング１１０の周囲に配置されるため、従来の装置よりも軸方向長さを短くすることが可能である。
【選択図】図１

Description

本発明は、渦巻きばねとロータリーダンパとを有して構成される単一又は一体の複合装置に関する。

従来、物体に駆動力を付与する渦巻きばねと、物体に抵抗力を付与するロータリーダンパとを有して構成される単一又は一体の複合装置が知られている。下記特許文献１及び２を参照されたい。

従来の複合装置では、特許文献１の図４及び特許文献２の図１に示されるように、渦巻きばねの内端がロータリーダンパのシャフトの一端に連結されていた。しかしながら、このような構成では、渦巻きばねが巻かれるときに、シャフトの一端側に荷重が集中するので、シャフトが偏心し易い。従って、シャフト又は軸受けの強度を高める設計が必要とされ、その結果として、装置の小型化を困難にさせていた。

また、従来の複合装置では、特許文献１の図４及び特許文献２の図１に示されるように、渦巻きばねの外端がロータリーダンパのハウジングに支持された固定部材に連結されていた。しかしながら、固定部材が渦巻きばねの外端の両側で支持されていないので、固定部材の強度を高める設計が必要とされていた。また、このような構成では、渦巻きばねが巻かれるときに、ハウジングの一端側に荷重が集中するので、ハウジングが偏心し易い。

例えば、ハウジングの内部空間にオイルが充填されたロータリーダンパでは、オイルの漏出を防止するためのシールが設けられているが、従来の複合装置の構成では、シャフト又はハウジングが偏心することによってシールが損傷し、オイルが漏出するおそれがあった。

さらに、特許文献１の図２及び特許文献２の図２に示されるように、渦巻きばねとロータリーダンパが重なり合った構成では、装置の軸方向長さが必然的に長くなるという欠点があった。

特許第５１０４８２４号公報 特許第４６９１２８６号公報

本発明が解決しようとする第１の課題は、装置の軸方向長さを短くすることが可能な複合装置を提供することである。第２の課題は、シャフト及び軸受けの強度を低下させることが可能な複合装置を提供することである。第３の課題は、固定部材の強度を低下させること、並びにシャフトの偏心を抑えることが可能な複合装置を提供することである。第４の課題は、ハウジングの偏心を抑えることが可能な複合装置を提供することである。

上記課題を解決するため、本発明は以下の複合装置を提供する。
１．ハウジングを有するロータリーダンパと、前記ロータリーダンパに連結される渦巻きばねとを備え、前記渦巻きばねが前記ハウジングの周囲に配置されることを特徴とする複合装置。
２．前記渦巻きばねの内端が前記ハウジングに連結されることを特徴とする前記１に記載の複合装置。
３．前記ロータリーダンパがシャフトと、前記シャフトの一端側に支持される第１のアームと、前記シャフトの他端側に支持される第２のアームと、第１のアーム及び第２のアームに支持される固定部材とを備え、前記渦巻きばねの外端が前記固定部材に連結されることを特徴とする前記１に記載の複合装置。
４．前記ロータリーダンパがシャフトと、前記シャフトの一端側に支持される第１のアームと、前記シャフトの他端側に支持される第２のアームと、第１のアーム及び第２のアームに支持される固定部材とを備え、前記渦巻きばねの内端が前記ハウジングに連結され、前記渦巻きばねの外端が前記固定部材に連結されることを特徴とする前記１に記載の複合装置。
５．前記渦巻きばねの内端が前記ハウジングの軸方向中央部分に連結されることを特徴とする前記２又は４に記載の複合装置。
６．前記固定部材が前記シャフトと可動体又は不動体との間に設けられるジョイントとして機能することを特徴とする前記３又は４に記載の複合装置。
７．前記ロータリーダンパが前記ハウジングと可動体との間に設けられるジョイントと、前記渦巻きばねの一面側で前記ジョイントを支持する第１の支持部と、前記渦巻きばねの他面側で前記ジョイントを支持する第２の支持部とを備えることを特徴とする前記１に記載の複合装置。
８．前記ロータリーダンパが前記ハウジングと可動体又は不動体との間に設けられる第１のジョイントと、前記渦巻きばねの一面側で第１のジョイントを支持する第１の支持部と、前記渦巻きばねの他面側で第１のジョイントを支持する第２の支持部とを備え、前記固定部材が前記シャフトと可動体又は不動体との間に設けられる第２のジョイントとして機能することを特徴とする前記３又は４に記載の複合装置。

前記１に記載の発明によれば、渦巻きばねがハウジングの周囲に配置されるため、従来の装置よりも軸方向長さを短くすることが可能になる。
前記２に記載の発明によれば、従来の装置とは異なり、渦巻きばねの内端がハウジングに連結されるため、シャフト及び軸受けの強度を低下させることが可能になる。
前記３に記載の発明によれば、固定部材が第１のアーム及び第２のアームに支持されるため、従来の装置よりも固定部材の強度を低下させることが可能になる。また、この発明によれば、第１のアームはシャフトの一端側に支持され、第２のアームはシャフトの他端側に支持されるため、荷重がシャフトの一端側と他端側に分散される。従って、シャフト及び軸受けの強度を低下させること、並びにシャフトの偏心を抑えることが可能になる。
前記４に記載の発明によれば、従来の装置とは異なり、渦巻きばねの内端がハウジングに連結されるため、シャフト及び軸受けの強度を低下させることが可能になる。この発明によれば、固定部材が第１のアーム及び第２のアームに支持されるため、従来の装置よりも固定部材の強度を低下させることが可能になる。また、この発明によれば、第１のアームはシャフトの一端側に支持され、第２のアームはシャフトの他端側に支持されるため、荷重がシャフトの一端側と他端側に分散される。従って、シャフト及び軸受けの強度を低下させること、並びにシャフトの偏心を抑えることが可能になる。
前記５に記載の発明によれば、渦巻きばねの内端がハウジングの軸方向中央部分に連結されるため、荷重がハウジングの一端側に偏ることなく、ハウジングの全体に分散される。従って、ハウジングの偏心を抑えることが可能になる。
前記６に記載の発明によれば、固定部材がシャフトと可動体又は不動体との間に設けられるジョイントとして機能するため、固定部材に加えてジョイントを設けなくてもよい。従って、部品点数を削減することが可能になる。また、固定部材は、シャフトの一端側に支持される第１のアーム及びシャフトの他端側に支持される第２のアームに支持されるため、荷重がシャフトの一端側と他端側に分散される。従って、シャフト及び軸受けの強度を低下させること、並びにシャフトの偏心を抑えることが可能になる。
前記７に記載の発明によれば、ハウジングと可動体との間に設けられるジョイントが、渦巻きばねの一面側で該ジョイントを支持する第１の支持部及び渦巻きばねの他面側で該ジョイントを支持する第２の支持部に支持されるため、荷重がハウジングの一端側及び他端側に分散される。従って、ハウジングの偏心を抑えることが可能になる。
前記８に記載の発明によれば、ハウジングと可動体又は不動体との間に設けられる第１のジョイントが、渦巻きばねの一面側で第１のジョイントを支持する第１の支持部及び渦巻きばねの他面側で第１のジョイントを支持する第２の支持部に支持されるため、荷重がハウジングの一端側及び他端側に分散される。従って、ハウジングの偏心を抑えることが可能になる。また、この発明によれば、固定部材がシャフトと可動体又は不動体との間に設けられる第２のジョイントとして機能するため、固定部材に加えてジョイントを設けなくてもよい。従って、部品点数を削減することが可能になる。また、固定部材は、シャフトの一端側に支持される第１のアーム及びシャフトの他端側に支持される第２のアームに支持されるため、荷重がシャフトの一端側と他端側に分散される。従って、シャフト及び軸受けの強度を低下させること、並びにシャフトの偏心を抑えることが可能になる。

図１は、本発明の実施例１の正面図である。 図２は、本発明の実施例１の背面図である。 図３は、本発明の実施例１で採用したケースの正面図である。 図４は、本発明の実施例１で採用したケースの断面図である。 図５は、本発明の実施例１の断面図である。 図６は、本発明の実施例１で採用したシャフトの外観図である。 図７は、本発明の実施例１で採用したロータリーダンパの内部構造を示す図である。 図８は、本発明の実施例１で採用した渦巻きばねの配置を示す図である。 図９は、中空のシャフトを採用した実施例の断面図である。 図１０は、本発明の実施例２の断面図である。 図１１は、本発明の実施例３の断面図である。

以下、本発明の実施例に基づいて本発明の実施形態をさらに具体的に説明するが、本発明の技術的範囲は以下の説明の内容に限定されるものではない。

図１に示したように、本発明の一実施形態である実施例１は、ロータリーダンパ１００及び渦巻きばね２００を有して構成される単一又は一体の複合装置である。本発明で採用し得るロータリーダンパは、物体に抵抗力を付与し得るロータリーダンパである。「物体」とは、渦巻きばねの駆動力によって動く物を意味し、「抵抗力」とは、物体が動く速度を減速させる力を意味する。ロータリーダンパが抵抗力を発生するための構造は、既知の構造を採用し得る。

図１及び図２に示したように、実施例１で採用したロータリーダンパ１００は、ハウジング１１０、シャフト１２０、第１のアーム１３０、第２のアーム１４０、固定部材１５０及びジョイント１６０を有して構成される。

図１に示したように、ハウジング１１０は、ケース１１１及びカバー１１２を有して構成される。図３及び図４に示したように、ケース１１１は、筒状の周壁１１１ａと、周壁１１１ａの一端を閉塞する底壁１１１ｂと、周壁１１１ａの内周面から突出する隔壁１１１ｃ，１１１ｄと、周壁１１１ａの外周面から突出する突起１１１ｅと、突起１１１ｅに形成される溝１１１ｆと、底壁１１１ｂから外側に向かって延びる支持部１１１ｇと有して構成される。図５に示したように、カバー１１２は、ケース１１１の開口部（即ち、周壁１１１ａの他端）を閉塞し得るように、ケース１１１に取り付けられている。

図６に示したように、シャフト１２０は、隔壁１１１ｃ，１１１ｄ間に配置される大径部１２１と、大径部１２１の両側に形成される小径部１２２，１２３とを有して構成される。また、このシャフト１２０は、図７に示したように、大径部１２１の外周面から突出するベーン１２４，１２５を有して構成される。小径部１２２，１２３の一方１２２はカバー１１２に形成された穴に挿通され、小径部１２２，１２３の他方１２３は底壁１１１ｂに形成された穴に挿通される。実施例１では、底壁１１１ｂ及びカバー１１２がシャフト１２０の軸受けとして機能している（図５参照）。

実施例１で採用したロータリーダンパ１００は、オイル１７０がハウジング１１０の内部で流動するときに生じる抵抗を利用して抵抗力を発生するものである。図７に示したように、オイル１７０は、ハウジング１１０の内部空間に充填される。ケース１１１とベーン１２４，１２５との間には、オイル１７０を一方向にだけ流す逆止弁１８１，１８２が設けられている。この構成によれば、物体の動きに連動してハウジング１１０が一方向に回転したときには、逆止弁１８１，１８２が閉じた状態で隔壁１１１ｃ，１１１ｄがオイル１７０の中を移動するので、物体に付与する抵抗力が発生する。一方、物体の動きに連動してハウジング１１０が逆方向に回転したときには、逆止弁１８１，１８２が開いた状態で隔壁１１１ｃ，１１１ｄがオイル１７０の中を移動するので、物体に付与する抵抗力はあまり発生しない。つまり、実施例１で採用したロータリーダンパ１００は、ハウジング１１０の回転方向によって発生する抵抗力の大きさが異なる。

図５に示したように、ケース１１１とカバー１１２との間、ケース１１１とシャフト１２０との間及びカバー１１２とシャフト１２０との間には、オイル１７０の漏出を防止するために、シール１９１，１９２，１９３が設けられている。シール１９１，１９２，１９３としては、Ｏリングなどを用いることが可能である。

図２及び図５に示したように、第１のアーム１３０は、シャフト１２０の一端側に支持される。実施例１では、第１のアーム１３０がシャフト１２０と結合する穴１３１を有する。そして、第１のアーム１３０は、この穴１３１とシャフト１２０が結合することによって、シャフト１２０の一端側に支持されている。第１のアーム１３０は、シャフト１２０の周りで回転しないように、シャフト１２０に取り付けられる。実施例１では、第１のアーム１３０がシャフト１２０の周りで回転しないように、六角形状に成形されたシャフト１２０の一端と第１のアーム１３０の一端に形成された六角穴１３１が結合している。図２及び図５に示したように、第１のアーム１３０の他端には、固定部材１５０を支持する穴１３２が形成されている。

図１及び図５に示したように、第２のアーム１４０は、シャフト１２０の他端側に支持される。実施例１では、第２のアーム１４０がシャフト１２０と結合する穴１４１を有する。そして、第２のアーム１４０は、この穴１４１とシャフト１２０が結合することによって、シャフト１２０の他端側に支持されている。第２のアーム１４０は、シャフト１２０の周りで回転しないように、シャフト１２０に取り付けられる。実施例１では、第２のアーム１４０がシャフト１２０の周りで回転しないように、六角形状に成形されたシャフト１２０の他端と第２のアーム１４０の一端に形成された六角穴１４１が結合している。図１及び図５に示したように、第２のアーム１４０の他端には、固定部材１５０を支持する穴１４２が形成されている。

図５に示したように、固定部材１５０は、棒状に成形されている。固定部材１５０の一端は、第１のアーム１３０の他端に形成された穴１３２に支持され、固定部材１５０の他端は、第２のアーム１４０の他端に形成された穴１４２に支持されている。

ジョイント１６０は、ハウジング１１０と可動体を接続する継手である。「可動体」とは、渦巻きばね２００の駆動力によって動く物体を意味する。例えば、背もたれが回動可能な座席では、背もたれが可動体に相当する。図５に示したように、実施例１では、ジョイント１６０が支持部１１１ｇに取り付けられている。また、実施例１では、シャフト１２０がシャフト１２０と不動体を接続するジョイントとしても機能している。「不動体」とは、渦巻きばね２００の駆動力によって動かない物体を意味する。例えば、上記の座席では、座部のような背もたれ以外の部分が不動体に相当する。

図１及び図２に示したように、渦巻きばね２００は、ロータリーダンパ１００の周囲に配置される。より詳細には、図８に示したように、渦巻きばね２００は、渦巻きばね２００を構成する帯状の材料がケース１１１の周りで渦を巻くように配置される。このような配置は、従来の装置のようにロータリーダンパに渦巻きばねを重ね合わせた構成と比較して、装置の軸方向長さをより短くすることを可能にする。

渦巻きばね２００は、ロータリーダンパ１００に連結される。より詳細には、図８に示したように、渦巻きばね２００の内側に位置する渦巻きばね２００の端部である内端２０１がハウジング１１０に連結される。実施例１では、渦巻きばね２００の内端２０１がハウジング１１０に形成された溝１１１ｆに支持されている。このような構成によれば、渦巻きばね２００の内端２０１がシャフト１２０の一端に連結されていないため、シャフト１２０の偏心を抑えることができ、また、シャフト１２０及び軸受けの強度を従来の装置よりも低下させることができる。シャフト１２０及び軸受けの強度を低下させることは、より自由な設計を可能にし、また、製造コストの削減を可能にする。また、従来の装置では、渦巻きばねの内端がシャフトに連結されていたため、中空のシャフトにジョイントを挿入するような構成を採用できなかったが、実施例１のように渦巻きばね２００の内端２０１をハウジング１１０に連結することによって、そのような構成を採用することも可能になる（図９参照）。

渦巻きばね２００の内端２０１は、ハウジング１１０の軸方向中央部分に連結されることが好ましい。それにより、荷重がハウジング１１０の両端のいずれか一方に偏ることなく、ハウジング１１０の全体に分散されるため、ハウジング１１０の偏心を抑えることが可能になる。

図８に示したように、渦巻きばね２００の外側に位置する渦巻きばね２００の端部である外端２０２は、固定部材１５０に連結される。実施例１では、固定部材１５０が第１のアーム１３０及び第２のアーム１４０によって渦巻きばね２００の外端２０２の両側で支持されているため、従来の装置よりも固定部材１５０の強度を低下させることができる。固定部材１５０の強度を低下させることは、より自由な設計を可能にし、また、製造コストの削減を可能にする。

上記のように構成される複合装置は、例えば、自動車の座席に適用し得る。この使用例では、座席が座面を有する座部（不動体）と、座部に回動可能に取り付けられた背もたれ（可動体）を有して構成される。この使用例では、ジョイント１６０が背もたれに設けられたブラケットに接続され、シャフト１２０が座部に設けられたブラケットに接続される。

背もたれを後方に回転させることによって、ハウジング１１０が回転すると共に、渦巻きばね２００が巻かれる。このときに、渦巻きばね２００に弾性エネルギーが蓄積される。ハウジング１１０の内部では、逆止弁１８１，１８２が開いた状態で隔壁１１１ｃ，１１１ｄが回転する。従って、背もたれの回転を阻害するようなロータリーダンパ１００の抵抗力は発生しない。

渦巻きばね２００に蓄積された弾性エネルギーが放出されることによって、背もたれが後方から前方へ回転する。すなわち、変形した渦巻きばね２００がもとの形に戻ろうとする力が駆動力となって背もたれに付与されることによって、背もたれは前方へ回転する。このときに、ハウジング１１０の内部では、逆止弁１８１，１８２が閉じた状態で隔壁１１１ｃ，１１１ｄが回転し、それによりロータリーダンパ１００の抵抗力が発生する。従って、渦巻きばね２００の駆動力によって背もたれが急速に回転しようとするが、背もたれにロータリーダンパ１００の抵抗力が付与されることによって背もたれの回転速度が減速される。

図１０に示したように、本発明の他の実施形態である実施例２は、ケース１１１の底壁１１１ｂから外側に向かって延びる支持部１１１ｇ（第１の支持部）に加えて、カバー１１２から外側に向かって延びる第２の支持部１１２ａを備える点、及びジョイント１６０が第１の支持部１１１ｇ及び第２の支持部１１２ａに支持されている点で、実施例１と異なる。

実施例１では、ハウジング１１０と可動体との間に設けられるジョイント１６０が、渦巻きばね２００の一面側でジョイント１６０を支持する第１の支持部１１１ｇだけで支持されるため、荷重がハウジング１１０の一端側に集中し、それによりハウジング１１０が偏心するおそれがある。

対照的に、実施例２は、ジョイント１６０が、渦巻きばね２００の一面側でジョイント１６０を支持する第１の支持部１１１ｇ及び渦巻きばね２００の他面側でジョイント１６０を支持する第２の支持部１１２ａに支持されるため、荷重がハウジング１１０の一端側及び他端側に分散される。従って、ハウジング１１０の偏心を効果的に抑えることが可能になる。

本発明のさらに別の実施形態である実施例３は、固定部材１５０がシャフト１２０と可動体又は不動体との間に設けられる第２のジョイントとして機能する点で、実施例２と異なる。

実施例３で採用した固定部材１５０は、実施例１及び２と同様に、第１のアーム１３０及び第２のアーム１４０に支持されている。しかしながら、図１１に示したように、この固定部材１５０は、実施例１及び２とは異なり、第２のジョイントとして機能するために、第１のアーム１３０から突出する部分（第２のジョイントとして機能する部分１５０ａ）を有する。なお、実施例３では、シャフト１２０の位置を固定するために、シャフト１２０がシャフト１２０と不動体を接続するジョイントとしても機能している。

上記のように構成される複合装置は、例えば、第１の支持部１１１ｇ及び第２の支持部１１２ａに支持されたジョイント１６０（第１のジョイント）が可動体に接続され、第２のジョイント（固定部材１５０の一部分１５０ａ）が不動体に接続されて使用される。別の使用例では、第１のジョイント１６０が可動体に接続され、第２のジョイント１５０ａが第１のジョイント１６０が接続される可動体とは異なる可動体に接続される。さらに別の使用例では、第１のジョイント１６０が不動体に接続され、第２のジョイント１５０ａが可動体に接続される。

実施例３は、固定部材１５０がシャフト１２０と可動体又は不動体との間に設けられる第２のジョイントとして機能するため、固定部材１５０に加えてジョイントを設けなくてもよい。従って、部品点数を削減することが可能になる。また、固定部材１５０は、シャフト１２０の一端側に支持される第１のアーム１３０及びシャフト１２０の他端側に支持される第２のアーム１４０に支持されるため、荷重がシャフト１２０の一端側と他端側に分散される。従って、シャフト１２０及び軸受けの強度を低下させること、並びにシャフト１２０の偏心を抑えることが可能になる。

１００ ロータリーダンパ
１１０ ハウジング
１１１ ケース
１１１ａ 周壁
１１１ｂ 底壁
１１１ｅ 突起
１１１ｆ 溝
１１１ｃ，１１１ｄ 隔壁
１１１ｅ 突起
１１１ｆ 溝
１１１ｇ 支持部（第１の支持部）
１１２ カバー
１１２ａ 第２の支持部
１２０ シャフト
１２１ 大径部
１２２，１２３ 小径部
１２４，１２５ ベーン
１３０ 第１のアーム
１３１ 穴（六角穴）
１３２ 穴
１４０ 第２のアーム
１４１ 穴（六角穴）
１４２ 穴
１５０ 固定部材
１５０ａ 第２のジョイント（固定部材の一部分）
１６０ ジョイント（第１のジョイント）
１７０ オイル
１８１，１８２ 逆止弁
１９１，１９２，１９３ シール
２００ 渦巻きばね
２０１ 渦巻きばねの内端
２０２ 渦巻きばねの外端

Claims (8)

1. ハウジングを有するロータリーダンパと、前記ロータリーダンパに連結される渦巻きばねとを備え、前記渦巻きばねが前記ハウジングの周囲に配置されることを特徴とする複合装置。
2. 前記渦巻きばねの内端が前記ハウジングに連結されることを特徴とする請求項１に記載の複合装置。
3. 前記ロータリーダンパがシャフトと、前記シャフトの一端側に支持される第１のアームと、前記シャフトの他端側に支持される第２のアームと、第１のアーム及び第２のアームに支持される固定部材とを備え、前記渦巻きばねの外端が前記固定部材に連結されることを特徴とする請求項１に記載の複合装置。
4. 前記ロータリーダンパがシャフトと、前記シャフトの一端側に支持される第１のアームと、前記シャフトの他端側に支持される第２のアームと、第１のアーム及び第２のアームに支持される固定部材とを備え、前記渦巻きばねの内端が前記ハウジングに連結され、前記渦巻きばねの外端が前記固定部材に連結されることを特徴とする請求項１に記載の複合装置。
5. 前記渦巻きばねの内端が前記ハウジングの軸方向中央部分に連結されることを特徴とする請求項２又は４に記載の複合装置。
6. 前記固定部材が前記シャフトと可動体又は不動体との間に設けられるジョイントとして機能することを特徴とする請求項３又は４に記載の複合装置。
7. 前記ロータリーダンパが前記ハウジングと可動体との間に設けられるジョイントと、前記渦巻きばねの一面側で前記ジョイントを支持する第１の支持部と、前記渦巻きばねの他面側で前記ジョイントを支持する第２の支持部とを備えることを特徴とする請求項１に記載の複合装置。
8. 前記ロータリーダンパが前記ハウジングと可動体又は不動体との間に設けられる第１のジョイントと、前記渦巻きばねの一面側で第１のジョイントを支持する第１の支持部と、前記渦巻きばねの他面側で第１のジョイントを支持する第２の支持部とを備え、前記固定部材が前記シャフトと可動体又は不動体との間に設けられる第２のジョイントとして機能することを特徴とする請求項３又は４に記載の複合装置。

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