JP3002289B2 - ロ−タリ−ダンパ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は建物のドアヒンジ、ピア
ノ，レコードプレーヤー，ポータブルパソコンの開閉蓋
のヒンジ部等の回転体に適用されるロータリーダンパに
関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の回転体において、垂直方向に回
転するものは、閉成時においては自由落下回転物とな
る。したがって、最後まで手などを添えて閉じないとき
には、閉成回転の最終点で衝突して大きな衝撃音を生じ
ると共に、破損の原因となる。また、水平方向に回転す
るものであっても、例えば、ドアに手などを添えなくて
も自動的に閉成するように閉成方向に付勢するためのス
プリングを用いたヒンジを使用する場合には、同様にド
アの開口枠等に衝突して破損等を生じる場合がある。か
かる不都合に鑑み、従来、液体の粘性抵抗を利用したも
の、摩擦抵抗を利用したもの等、種々のロータリーダン
パを配設することが行なわれている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来のロータ
リーダンパはいずれも一定の制動力を発生するものであ
る。したがって、例えば、ピアノ蓋等の開閉蓋の閉成回
転時においては所定の制動力を発揮し、ゆっくりと閉成
せしめるものであるが、任意の位置で開放状態のまま、
所定位置で止めたりすることはできなかった。その一
方、垂直方向に開放する開閉蓋等を所定位置で開放させ
たまま停止させる装置としては、従来カム方式の係止装
置がある。この係止装置は、開閉蓋が、例えば略水平に
近い角度まで開いたときに、カムによって係止されて停
止し、開閉蓋を閉じる際には、開閉蓋を若干上に持ち上
げてカムの係止を解除して閉成するものである。しかる
に、かかる係止装置によれば、あらかじめ設定した所定
位置まで開閉蓋等を開いたときにのみ係止される構造で
あり、任意の位置で係止させることはできなかった。

【０００４】本発明は上記した課題を解決するためにな
されたものであり、ドアや事務機器の蓋等の回転体が閉
成動作の最終点において基部材に勢いよく衝突して破損
等を生じることを防ぐと共に、任意の位置で該回転体を
開放状態で維持できる可逆性一方向クラッチ付きのロー
タリーダンパを提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のロータリーダンパは、ケーシングの内室に
充填された粘性液体に接触するように配設された中空回
転軸と、該中空回転軸の中空部に挿通配設され、かつ少
なくともその一端を外方に突出させて配設した作動軸
と、該作動軸の周面に接するように前記中空回転軸の中
空部内に固定配設された単純一方向クラッチと、前記ケ
ーシング内室に隣接して上記ケーシングに固定配設さ
れ、かつ上記作動軸を回転可能に挿通し得ると共に、係
止回転方向に対して該作動軸に所定以上のトルクが付勢
されたときに係止力が解かれて同方向が回転フリーとな
ると同時に逆回転方向が係止状態となるように形成した
可逆性一方向クラッチと、を有してなり、可逆性一方向
クラッチのフリー方向が単純一方向クラッチの係止回転
方向と一致するときには該作動軸を粘性液体の抵抗によ
り制動しつつ回転可能とすると共に、該作動軸への外力
が可逆性一方向クラッチの係止回転方向であるときには
所定以上のトルクが作用するまでロック状態が維持され
るように設けたことを特徴とする。

【０００６】

【作用】かかる構成では、まず、ロータリーダンパは、
回転対象物の回動基部に作動軸の外方突出部が固定され
て設置される。そして、回転対象物を開放させる際にお
いては、単純一方向クラッチは作用せず、フリーの状態
であり、かつ可逆性一方向クラッチも回転フリーの状態
であるため容易に開放することができる。このとき、任
意の位置で回転体の開放動作を止めたい場合には、その
まま該回転体に対して外力を加えていた手等を離す。該
回転体が逆方向に回転しようとすると、可逆性一方向ク
ラッチには係止力が働き、作動軸は任意位置でロックさ
れて任意角度開放した状態で止まることになる。この場
合、さらに開放したい場合には、手等により回転体を開
放方向に動作させれば、該係止状態が解除されて再び自
由に開放動作せしめられる。

【０００７】一方、回転体を閉成する場合は、閉成方向
に、可逆性一方向クラッチの係止状態を解除せしめる程
度のトルクを加えることにより、回転体が自由回転可能
な状態となる。このとき、閉成方向に回転する際は、単
純一方向クラッチがロック状態となるので、作動軸と共
に中空回転軸が回転する。したがって、該中空回転軸と
ケーシングとの間に充填された粘性液体の粘性抵抗が働
き、回転体はゆっくりと閉成動作せしめられる。このと
き、可逆性一方向クラッチは上記と逆に開放方向に停止
力が働くことになるので、該開放方向に風や振動等の不
用意な外力等が加わっても回転体が容易に開放してしま
うことはない。

【０００８】

【実施例】以下、図面に示した一実施例に基づき本発明
をさらに詳細に説明する。図において、１は本実施例に
かかるロータリーダンパを示し、かかるロータリーダン
パ１は、ケーシング２、中空回転軸３、作動軸４、単純
一方向クラッチ５、可逆性一方向クラッチ６、粘性液体
７等を有して構成される。

【０００９】ケーシング２は、内部に所定の広さの内室
２ａを有して形成され、中空回転軸３が作動軸４と共に
装填されている。また、このケーシング２内には、内室
２ａに隣接して隔壁部２ｂを介し、後述する可逆性一方
向クラッチ６が配設されている。さらに、このケーシン
グ２は、例えば、その基台部２ｃに、ボルト挿通孔２
ｄ，２ｅが形成されており、これにより任意の不動部に
固定可能とされている。２ｆは蓋部であり、その開口部
から作動軸４の一端が突出せしめられている。なお、隔
壁部２ｂ，基台部２ｃ，蓋部２ｆ等は本実施例では一体
成形したものを示しているが別部材で構成してもよいこ
とはもちろんである。

【００１０】中空回転軸３は、その外周面３ａが上記ケ
ーシング２の内室２ａの内面に対し、該内室２ａに充填
されたグリス等の粘性液体７を介して回転摺動可能に配
設される。３ｂ，３ｃは該中空回転軸３の上面又は下面
と内室２ａとの間に配設した密閉用パッキンであり、か
かる密閉用パッキン３ｂ，３ｃより外側に粘性液体７が
充填される。

【００１１】作動軸４は、上記中空回転軸３に挿通され
て、一方の端部に突設した突片４ｂが上記ケーシング２
の基台部２ｃに形成した凹部２ｈに回転自由に係止され
ている。また、該作動軸４の他方の端部は上記したよう
にケーシング２の蓋部２ｆの開口部から外方に突出せし
められ、該突出部が扉等の任意の回転体の回動基部（図
示せず）に連結可能となっている。

【００１２】単純一方向クラッチ５は、上記中空回転軸
３の中空部内において作動軸４の周面に接するように配
設される。単純一方向クラッチ５としては、作動軸４が
回転体の開放方向に回転するときは該作動軸４と係合せ
ず自由回転を可能ならしめると共に、該作動軸４が回転
体の閉成方向に回転するときは該作動軸４と係合する機
能を果たすものであればどのようなものであってよい。
例えば図２の断面図に示すようなものを用いることがで
きる。

【００１３】この単純一方向クラッチ５は、作動軸４の
周面に接するニードルローラ５１と、該ニードルローラ
５１を保持する溝部５２ａを有するローラ受け外輪５２
と、該ローラ受け外輪５２に支持され該ニードルローラ
５１を溝部の奥底より作動軸４側へ押圧付勢するバネ５
３とからなる。かかる構造の単純一方向クラッチ５は、
作動軸４が図２においてＡ方向へ回転する場合（すなわ
ち回転体の開放時）には、該作動軸４をロックすること
なく空転せしめるものであるが、逆に、Ｂ方向へ回転す
る場合（すなわち回転体の閉成時）には、ばね５３の弾
発力によりニードルローラ５１が作動軸４にロックして
該作動軸４と共に中空回転軸３を回転せしめるものであ
る。

【００１４】可逆性一方向クラッチ６は、上記したよう
にケーシング２内において内室２ａに隣接して配設さ
れ、具体的には図３〜図１１に示す構造を有する。すな
わち、この可逆性一方向クラッチ６は、ケーシング２に
対し、係止溝６１ａに配設された係止ピン９を介して固
定される外筒体６１と、該外筒体６１内に固定して取付
けられるベアリング支持板６２と、該ベアリング支持板
６２に保持されるニードルベアリング６３と、該ベアリ
ング支持板６２と連設され、該ニードルベアリング６３
の押圧手段として機能し、弾性部材からなる押圧体６６
により該ニードルベアリング６３を常時内方に押圧付勢
している押圧ピン６４と、該押圧ピン６４を保持するた
めの押圧ピン保持板６５と、を有して構成される。

【００１５】ベアリング支持板６２は、図４の断面図及
び図５の分解斜視図に示すように、作動軸４を挿通する
ための貫通孔６２ａが穿設された略ドーナツ状に形成さ
れていると共に、該貫通孔６２ａの内周の所定箇所に、
本実施例では３箇所に該作動軸４を挿通したときにその
周面と底壁部６２ｆまでの距離が略中央部において最短
となり、すなわち略中央部において最浅部６２ｃを形成
し、その両側が退避溝部６２ｄ，６２ｅとなっている凹
溝６２ｂを有する薄板材からなる。

【００１６】具体的には、かかる凹溝６２ｂは図６〜図
８の作動図及び図９から明らかなように、略楕円状に、
かつ作動軸４に対面する底壁部６２ｆの溝底面が作動軸
４周面の接線と平行となるように切欠き形成される。し
たがって、該凹溝６２ｂの略中央部においては、作動軸
４が円柱状に形成されていることから、この周面と底壁
部６２ｆとの距離が該凹溝６２ｂ内において最も短い最
浅部６２ｃを構成することになる。この場合、図１０に
示したように、凹溝６２ｂを略楕円状に形成すると共
に、作動軸４に対面する底壁部６２ｆの溝底面中央部が
作動軸４側へ僅かに突出し、クサビ角度Ｐを形成し得る
ようにしてもよい。このように構成すれば、最浅部６２
ｃにおける作動軸４のロックを確実に行なうことができ
る。このようにして最浅部６２ｃが形成される結果、該
凹溝６２ｂには、該最浅部６２ｃを境としてその両側に
該最浅部６２ｃよりも奥行のある２つの退避溝部６２
ｄ，６２ｅが連設されることになる。なお、最浅部６２
ｃの深さはニードルベアリング６３の径よりも若干短く
なるように形成する。また、該ベアリング支持板６２の
該凹溝６２ｂを形成している壁部は、外周部からも該凹
溝６２ｂへ向かって略円弧状切除部６２ｈが形成されて
いるので、最浅部６２ｃを形成する底壁部６２ｆは最も
薄肉に形成されている。

【００１７】なお、本実施例では、上記したように、凹
溝６２ｂを３箇所に形成し、作動軸４に対しニードルベ
アリング６３が全て接触するように３本配設した態様を
示している。また、該ベアリング支持板６２は該外筒体
６１内に所定数配設されている。本実施例では、図面に
示すように、押圧ピン保持板６５を介して、その両側に
それぞれ６枚ずつ重ね合わせて配設されている。

【００１８】押圧ピン保持板６５は、図６〜図８及び図
１１に示すように、上記したベアリング支持板６２と同
様、その略中央部に作動軸４を挿通するための挿通孔６
５ａが穿設されていると共に、該挿通孔６５ａの内周の
適所に、本実施例ではベアリング支持板の凹溝６２ａに
対応させて３箇所に、該凹溝６２ａよりも幅広に形成さ
れ、かつ両端付近に外周方向へ伸びる、つの状切欠き部
６５ｃ，６５ｄを有する押圧ピン保持溝６５ｂが形成さ
れている。

【００１９】かかる押圧ピン保持板６５は、例えば２枚
一組として、各つの状切欠き部６５ｃ，６５ｄに押圧ピ
ン６４の両端を保持せしめて、上記６枚一組として配設
されている一対のベアリング支持板６２の間に連設され
る。したがって、押圧ピン６４は各押圧ピン保持溝６５
ｂに対し、２個一対ずつ配設されることになる。そし
て、押圧帯６６は、かかる一対の押圧ピン保持板６５の
間において、全ての押圧ピン６４に掛け渡されて配設さ
れる。なお、６２ｇ，６５ｅは、それぞれ、ベアリング
支持板６２、押圧ピン保持板６５を図３に示した係止ピ
ン８により外筒体６１に係止固定するための、外周部適
所に形成した係止溝である。

【００２０】１０は押え板、１１は止め環であり、外筒
体６１の両端付近に配設され、上記ベアリング支持板６
２等を該外筒体６１内部に固定するものである。

【００２１】次に、かかる構成からなる本実施例のロー
タリーダンパ１の作用を説明する。まず、ロータリーダ
ンパ１の作動軸４の突出部を、開閉扉や蓋等のヒンジ部
の回転軸に連結する。また、ロータリーダンパ１は、ケ
ーシング２の基台部２ｃをボルト等により扉の開口枠等
の任意の不動部に固定する。

【００２２】かかる状態において、回転体を開放方向に
回転させると、作動軸４は図２上ａ方向へ回転する。こ
のとき、単純一方向クラッチ５は作動軸４に対してロッ
クしない状態である。また、可逆性一方向クラッチ６
も、図６に示すように、ニードルベアリング６３が、支
持板６２の各凹状溝６２ｂにおいて、作動軸４の回転に
より一方の退避溝部６２ｄに位置し、一方の押圧ピン６
４をその押圧力に抗して逆に押圧ピン保持板６５の外周
方向へ押圧しているので、作動軸４に対しては非ロック
状態となっている。したがって、該作動軸４は独立して
回転する。

【００２３】このとき回転体の開放動作を途中で止め
て、回転体の自然落下等により作動軸４が上記と逆に閉
成方向へ回転しようとしたときには、押圧ピン６４に押
圧されて、図７に示すように、ニードルベアリング６３
がＸ方向へ移動せしめられる。その結果、該ニードルベ
アリング６３が凹溝６２ｂの略中央部すなわち最浅部６
２ｃに至って係止され、該位置において作動軸４の回転
が止まることになる。したがって、回転体は任意の位置
で開放している状態となる。なお、この状態で、さらに
回転体を開放させると、ニードルベアリング６３が再び
退避溝部６２ｄに移動し図６に示す状態となる。

【００２４】一方、回転体を閉成方向へ作動させる場
合、すなわち作動軸４を図２においてｂ方向へ回転させ
る場合には、まず、凹溝６２ｂの最浅部６２ｃにおける
ニードルベアリング６３の係止状態を解除できる程度の
トルクを加える。これにより、ニードルベアリング６３
の位置は図８に示すように、ベアリング支持板６２の薄
肉の底壁部６２ｆを弾発的に広げて最浅部６２ｃを通過
し、他方の退避溝部６２ｅに位置することになり、作動
軸４への係止状態が解除されることになる。

【００２５】単純一方向クラッチ５においては、作動軸
４が閉成方向へ回転する際は、該作動軸４をロックする
状態となるので、該作動軸４と共に中空回転軸３も回転
し始める。これにより、粘性液体７の粘性抵抗が作用す
ることになるので、作動軸４及び中空回転軸３はゆっく
り回転し、これにともない回転体もゆっくりと閉成動作
せしめられる。この場合、可逆性一方向クラッチ６は、
上記と逆に開放方向へ停止力が働くことになるので、開
放方向に対し風や振動等の不用意な外力が加わっても回
転体が容易に開放してしまうことはない。

【００２６】図１２は本発明のロータリーダンパの他の
実施例を示す。本実施例においては、ケーシング２の内
室を大きめに形成して、中空回転軸３に、その外周方向
へ突出する薄板状の可動プレート３１を所定間隔をおい
て複数枚配設すると共に、ケーシング２にその内方へ突
出する固定プレート２１を複数枚配設して構成されてい
る。また、この固定プレート２１と可動プレート３１と
は、互い違いとなって相互に接するように配設されてい
る。

【００２７】かかる構成によれば、可動プレート３１と
固定プレート２１との対向面間に粘性液体が介在せしめ
られることになるので、この粘性液体の抵抗によって中
空回転軸３を介して連動して回転する作動軸４の回転力
を減殺させる作用が上記実施例のものよりも大きなもの
となる。したがって、回転体の閉成速度を上記実施例の
ものよりも緩慢なものとすることができる。

【００２８】なお、本発明のロータリーダンパ１は上記
した実施例に何ら限定されるものではない。例えば可逆
性一方向クラッチとして、薄板状のベアリング支持板６
２や押圧ピン保持板６５を用いて、これを複数枚重ね合
わせたものを配設した例を示したが、これらを一体成形
したものを用いてもよい。また、押圧手段として、押圧
ピン６４と押圧帯６６とを組み合わせたものを示した
が、スプリングを用いてニードルベアリングを押圧する
構成としてもよい。

【００２９】

【発明の効果】本発明のロータリーダンパによれば、単
純一方向クラッチ及び粘性液体が配設されているため、
ドアや事務機器の蓋等の回転体の閉成動作を緩慢とさせ
ることができる。したがって、閉成回転の最終時におい
て衝突衝撃により回転体等に破損等を生じさせることが
ない。しかも、可逆性一方向クラッチが配設されている
ため、いずれか一方の回転力に対し、他方への回転を阻
止する停止力を発揮させることができる。したがって、
回転体を任意の位置で開放状態で係止させることができ
ると共に、風等により不用意な外力が加わっても、他方
向へ回転してしまうようなことはない。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明にかかるロータリーダンパの一実
施例を示す断面図である。

【図２】図２は図１Ａ−Ａ線断面図である。

【図３】図３は図１Ｂ−Ｂ線断面図である。

【図４】図４は図３Ｃ−Ｃ線断面図である。

【図５】可逆性一方向クラッチの分解斜視図である。

【図６】ニードルベアリングが凹溝の一方の退避溝部に
位置している場合の可逆性一方向クラッチの作動説明図
である。

【図７】ニードルベアリングが凹溝の最浅部に位置して
いる場合の可逆性一方向クラッチの作動説明図である。

【図８】ニードルベアリングが凹溝の他方の退避溝部に
位置している場合の可逆性一方向クラッチの作動説明図
である。

【図９】ベアリング支持板の要部を示す平面図である。

【図１０】ベアリング支持板の他の態様の要部を示す平
面図である。

【図１１】押圧ピン保持板の要部を示す平面図である。

【図１２】本発明にかかるロータリーダンパの他の実施
例を示す断面図である。

【符号の説明】

１ ロータリーダンパ ２ ケーシング ２１ 可動プレート ３ 中空回転軸 ３１ 固定プレート ４ 作動軸 ５ 単純一方向クラッチ ５１ ニードルローラ ５２ ローラ受け外輪 ５３ ばね ６ 可逆性一方向クラッチ ６１ 外筒体 ６２ ベアリング支持板 ６３ ニードルベアリング ６４ 押圧ピン ６５ 押圧ピン保持板 ６６ 押圧帯 ７ 粘性液体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｈ０５Ｋ 5/03 Ｈ０５Ｋ 5/03 Ｃ (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16F 9/12 - 9/14 E05D 7/086 E05F 3/14 F16D 41/06 F16D 41/08 H05K 5/03

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケーシングの内室に充填された粘性液体
   に接触するように配設された中空回転軸と、該中空回転
   軸の中空部に挿通配設され、かつ少なくともその一端を
   外方に突出させて配設した作動軸と、該作動軸の周面に
   接するように前記中空回転軸の中空部内に固定配設され
   た単純一方向クラッチと、前記ケーシング内室に隣接し
   て上記ケーシングに固定配設され、かつ上記作動軸を回
   転可能に挿通し得ると共に、係止回転方向に対して該作
   動軸に所定以上のトルクが付勢されたときに係止力が解
   かれて同方向が回転フリーとなると同時に逆回転方向が
   係止状態となるように形成した可逆性一方向クラッチ
   と、を有してなり、可逆性一方向クラッチのフリー方向
   が単純一方向クラッチの係止回転方向と一致するときに
   は該作動軸を粘性液体の抵抗により制動しつつ回転可能
   とすると共に、該作動軸への外力が可逆性一方向クラッ
   チの係止回転方向であるときには所定以上のトルクが作
   用するまでロック状態が維持されるように設けたことを
   特徴とするロータリーダンパ。
2. 【請求項２】 前記可逆性一方向クラッチが、作動軸を
   挿通するための貫通孔と、該貫通孔の内周の所定箇所に
   形成され、底壁が僅かに弾性をもつと共に、該作動軸を
   挿通させたときに略中央部が最も浅くかつその両側に退
   避溝部分が連設されてなる凹溝とを有して、前記ケーシ
   ング内に装填固定されるベアリング支持板と、該凹溝内
   に作動軸と平行に遊挿されると共に、該作動軸に接触可
   能に装填されるニードルベアリングと、該ニードルベア
   リングを該凹溝の最浅部方向に常時押圧付勢する押圧手
   段と、を有してなる請求項１記載のロータリーダンパ。