JP4049584B2

JP4049584B2 - 回転ダンパ

Info

Publication number: JP4049584B2
Application number: JP2001394182A
Authority: JP
Inventors: 弘純佐々
Original assignee: TOK Bearing Co Ltd
Current assignee: TOK Bearing Co Ltd
Priority date: 2001-12-26
Filing date: 2001-12-26
Publication date: 2008-02-20
Anticipated expiration: 2021-12-26
Also published as: JP2003194124A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ダンパ室のエア抜きをすることができる回転ダンパに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５〜９は、従来の回転ダンパを示したものである。このような回転ダンパは、例えばピアノのフタや、便座および便蓋の開閉部、ドアの開閉部、その他種々の箇所に用いられる。上記ピアノのフタの場合には、開けるときには軽く動き、閉めるときにはゆっくり動くようにする。このように閉めるときにゆっくり動くようにしているのは、フタを閉めるときの衝撃でピアノが傷ついたり、あるいはそこに指を挟んでケガなどをしたりしないようにするためである。
【０００３】
図５は回転ダンパの分解斜視図、図６は組み立てた状態の断面図、図７は図６のVII-VII線断面図である。ただし、図７では、図６の概略の断面図としている。
上記回転ダンパは、図５に示したように、ケーシング１と、このケーシング１に回転自在に組み込む回転体２と、上記ケーシング１のキャップ３とからなる。上記ケーシング１は円筒形で、その一端１ａを閉塞し、他端１ｂを開口している。そして、上記他端１ｂの開口をキャップ３でふさぐようにしている。
【０００４】
上記回転体２は、回転軸７と、回転軸７に設けた密閉部材８と、この密閉部材８に連続して設けた円柱部９とを備えている。
また、図６に示したように、上記回転体２を組み込むケーシング１の内面には、その直径線上両側に境界壁５，６を形成している。この境界壁５，６の先端部分は、回転体２に接触し、この接触部を境にして、ケーシング１内をダンパ室１２，１３とに区画している。
【０００５】
また、回転体２には、その直径線上両側に羽根１０，１１を形成し、この羽根１０，１１の先端に凹部１６，１７を形成している。このようにした羽根１０，１１には断面凹字状の弁体１４，１５を被せている。そして、上記弁体１４，１５には、その一方の側面に切り欠き１８，１９を形成し、他方の側面にはこの開口部を形成していない。このようにした羽根１０，１１が境界壁５，６の範囲で移動することによって、上記ダンパ室１２は低圧室１２ａおよび高圧室１２ｂに区分され、ダンパ室１３は低圧室１３ａおよび高圧室１３ｂに区分される。
【０００６】
また、上記円柱部９には、羽根１０，１１に隣接してノッチ２０，２１を形成している。このノッチ２０，２１は、例えば、前記ピアノのフタを閉めるとき、その閉まりはじめのフタの回動速度を上げるためのものである。つまり、フタの閉まりはじめの時に、このノッチ２０，２１を介してダンパ室１２とダンパ室１３とを連通させ、弁体１４，１５が移動しても、低圧室１２ａと高圧室１２ｂとの圧力、あるいは低圧室１３ａと高圧室１３ｂとの圧力が変化しないようにしている。
【０００７】
なお、図中符号２２は密閉部材８の外周にはめたＯリングで、ケーシング１内の粘性流体が漏れないようにするものである。
また、上記回転体２等をケーシング１に組み付けたら、これをキャップ３で閉じるが、このキャップ３の中央部分には、軸穴２４を形成し、この軸穴２４とケーシング１に形成した軸受穴２５との間で、回転体２の軸７を回転自在に支持するようにしている。
【０００８】
上記のような構成において、今、回転体２が図６の矢印Ｘ方向に回転すると、羽根１０，１１は弁体１４，１５の切り欠きを形成していない側面に接触し、その接触部分での粘性流体の通過が阻止される。ただし、ノッチ２０，２１を介して両ダンパ室１２，１３が連通していれば、上記高圧室１２ｂの粘性流体は、低圧室１３ａに流出する。また高圧室１３ｂの粘性流体は、低圧室１２ａに流出する。この場合には、減衰力はほとんど発生しない。したがって、フタの閉まり始めは軽くスムーズになる。
【０００９】
上記の状態から、境界壁５，６によってノッチ２０，２１が閉じられるまで、回転体２が回転すると、低圧室１２ａと高圧室１３ｂとの連通が遮断されるとともに、高圧室１２ｂと低圧室１３ａとの連通が遮断される。このように両室の連通が遮断されると、高圧室１２ｂ内の粘性流体は高圧となり、この高圧室１２ｂ内の粘性流体は、弁体１４とケーシング１とのわずかな摺動すき間を通って低圧室１２ａに流れる。また、上記高圧室１２ｂ内の粘性流体は、境界壁６の先端と回転体２の外周とのわずかなすき間を通って、低圧室１３ａにも流れる。さらに、高圧室１３ｂの粘性流体も高圧となり、上記と同様に、低圧室１３ａおよび１２ａに流れる。
このように、粘性流体が流動抵抗の大きな摺動すき間を通ることによって、大きな減衰力が発生する。したがって、この段階からダンピング効果が発揮され、フタの閉まり終わりはゆっくりになる。
【００１０】
一方、回転体２を矢印Ｘとは逆方向に回転させると、羽根１０，１１は弁体１４，１５の切り欠き１８，１９を形成した側部に接触する。したがって、この切り欠き１８，１９および凹部１６，１７を介して低圧室１２ａと高圧室１２ｂとが連通し、同じく低圧室１３ａと高圧室１３ｂとが連通する。上記切り欠き１８，１９および凹部１６，１７によって形成される流通路は、その流通面積が十分大きいので、そこを粘性流体が通過する場合には、減衰力がほとんど発生しない。したがって、ピアノのフタを軽くスムーズに開けることができる。
【００１１】
上記のような構成の回転ダンパにおいて、まず、上記ケーシング１に粘性流体を入れてから、回転体２を挿入する。この場合、どうしても、密閉部材８とケーシング１の粘性流体との間にエアが入る。また、ケーシング１の内周と密閉部材８の外周とはＯリング２２によってしっかりとシールされているので、上記エアの抜け道がなく、このエアはケーシング１内に残ってしまう。
もし、このエアを残したままにしておけば、図８に示したように、密閉部材８と羽根１０，１１との間、あるいは回転体２の先端とケーシング１との間にすき間ができてしまう。このようにすき間ができてしまうと、粘性流体はこのすき間にも流れてしまい、所望の減衰力が得られなくなる。
【００１２】
そこで、上記密閉部材８の外周にエア抜き用溝２６を形成し、このエア抜き用溝２６からケーシング１内のエアを抜くようにしている。
上記エア抜き用溝２６は、密閉部材８の外周の軸方向に形成され、ケーシング１内とその外部とを連通するものである。ただし、このエア抜き用溝２６は、Ｏリング２２のシール性を損なうものではなく、通常、上記Ｏリングによってケーシング１とその外部との連通を遮断している。
【００１３】
したがって、上記ケーシング１内のエア抜きをしようとした場合には、図９に示したように、エア抜き用溝２６にエア抜き用ピン２７を差し込む。すなわち、エア抜き用ピン２７は、Ｏリング２２とケーシング１の内周との間に強制的に押し込む。そして、このエア抜き用のピン２７でＯリング２２を少しつぶすようにすれば、Ｏリング２２とケーシング１の内周とにすき間ができるので、このすき間からエアを抜くことができる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の構成において、ケーシング１に回転体２を挿入するとき、回転体２の密閉部材８に形成したエア抜き用溝２６を、いずれかの低圧室１２ａあるいは１３ａに臨むように位置合わせしなければならなかった。なぜなら、エア抜き用溝２６を高圧室１２ｂあるいは１３ｂに臨ませると、これを使用した際、高圧室の圧力が、局部的にＯリング２２に作用してしまうからである。このようにＯリング２２に局部的に高圧が作用すると、このＯリング２２のシール機能に悪影響を及ぼしたり、あるいは、Ｏリング２２が変形、損傷して、長期の使用に耐えることができなくなったりする。したがって、上記エア抜き用溝２６は、低圧室１２ａあるいは１３ａに臨ませて、Ｏリングに高圧が作用しないように位置合わせをしなければならない。
【００１５】
また、組み付け時に上記エア抜き用溝２６を低圧室１２ａあるいは１３ａに臨ませたとしても、上記回転体２が回転して、上記エア抜き用溝２６が高圧室１２ｂあるいは１３ｂに臨んでしまうことがある。したがって、上記回転体２がいずれの回転位置に回転したとしても、上記エア抜き用溝２６が低圧側に臨むようにしなければならず、上記エア抜き用溝２６は、かなり限定した位置に対して位置合わせをしなければならなかった。
しかし、密閉部材８の外周と、これを挿入するケーシング１の内周とが円形であるため、回転方向に位置決め用のマークを付けてこれを組み付けたりしなければ、その位置合わせが難しいという問題があった。
また、慣れない作業者は、上記組付けの位置や順番を記載した手順書を見ながら作業することもあり、組み付け作業に時間がかかる。このように組み付け作業に時間がかかると、製造コストを増大させてしまう。
【００１６】
この発明の目的は、密閉部材８を組み付ける時の位置合わせが不要な回転ダンパを提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、回転体をケーシングに組み込んでケーシングとの間でダンパ室を区画する構成にする一方、上記回転体の回転軸には密閉部材を設け、この密閉部材の周囲に弾性を有するシール部材をはめ、これら密閉部材およびシール部材が相まってダンパ室を密閉する構成にした回転ダンパにおいて、密閉部材とケーシングとの対向部分に、上記シール部材に対して交差するエア抜き用溝を形成する一方、このエア抜き用溝は、シール部材とダンパ室との間に、ダンパ室の高圧が上記エア抜き用溝に作用するのを防止する遮断部を備えるとともに、この遮断部には、ダンパ室から上記エア抜き用溝へエアが通過可能なわずかな隙間を備えたことを特徴とする。
なお、上記回転体と密閉部材とは、一体に形成するものでも、これらを別部材で形成するものでもよい。
【００１８】
第２の発明は、密閉部材と回転体とを別部材で構成したことを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１、２は、この発明の第１実施形態を示すもので、図１は密閉部材２８の斜視図であり、図２は従来例の図７に対応する断面図である。なお、この図２は、回転ダンパの概略を示した断面図であり、弁体１４，１５を省略するとともに、各構成の詳細な部分を省略している。
【００２０】
この第１実施形態は、密閉部材２８を回転体２とは別体にしてそれら両者を相対回転可能にするとともに、この密閉部材２８に形成したエア抜き用溝２９に遮断部３０を設けたことが最大の特徴である。この第１実施形態のエア抜き用溝２９と遮断部３０以外の構成要素は、従来例の構成要素と同じであり、その作用も同じである。したがって、上記従来例と同じ構成要素については、従来例と同じ符号を用いて説明するとともに、その詳細な説明を省略する。
【００２１】
図１に示したように、この密閉部材２８の外周には、弾性を有するＯリングなどのシール部材３１をはめるシール溝３２を周方向に形成している。また、上記密閉部材２８の外周には、軸方向に沿ってエア抜き用溝２９を形成している。したがって、上記密閉部材２８のシール溝３２にシール部材３１をはめると、このシール部材３１とエア抜き用溝２９とが交差する。
【００２２】
また、上記エア抜き用溝２９は、ダンパ室１２，１３側を遮断部３０でふさいでいるので、ダンパ室１２，１３とエア抜き用溝２９との連通が、常に遮断されることになる。したがって、密閉部材２８の回転位置に関わりなく、エア抜き用溝２９に高圧が導かれることがなくなる。
なお、上記遮断部３０はダンパ室１２，１３とエア抜き用溝２９との間を完全に遮断するのではなく、わずかなすき間を有している。したがって、ダンパ室１２，１３内のエアは、このわずかなすき間を通ってエア抜き用溝２９側に流れるようにしている。
また、上記遮断部３０は、シール部材３１に高圧が作用するのを防止できればよいので、シール部材３１とダンパ室１２あるいは１３との間であれば、どこに設けてもよい。
【００２３】
さらに、上記エア抜き用溝２９は、シール溝３２よりもその深さを浅くしている。すなわち、エア抜き用溝２９よりもシール溝３２の方を深くしている。このようにシール溝３２の方を深くすることによって、シール溝３２とエア抜き用溝２９との交差部分に段部３３が形成される。このように段部３３を設けたので、シール溝３２にはめたシール部材３１の側面が段部３３によって支持される。このようシール部材３１が段部３３で支持されるので、たとえ、高圧が作用したとしても、シール部材３１が上記エア抜き用溝２９に突き出たりしない。したがって、シール部材のシール機能をしっかりと保つことができる。
【００２４】
上記第１実施形態において、エア抜き用溝２９に遮断部３０を設けたので、エア抜き用溝２９を介してシール部材３１にダンパ室１２あるいは１３の圧力が作用しない。したがって、エア抜き用溝２９の位置関係を特定する必要がないので、その分、作業効率を向上させることができる。
上記のようにエア抜き用溝２９を介してシール部材３１にダンパ室１２あるいは１３の圧力が作用しないので、例えば、高圧対策として何本ものシール部材を設けるなどということもなくなる。したがって、シール部材３１を少なくすることができ、その分、コストダウンを図ることができる。
【００２５】
さらに、上記のように、エア抜き用溝２９に遮断部３０を形成することによって、エア抜きの作業の効率化を図ることができるが、それは以下の理由からである。
従来の構成において、エア抜きをしようとした場合、作業者によっては、エア抜き用のピンの差し込み量が足りなくて、このピンでシール部材３１を押しつぶせないことがあった。このようにシール部材３１を押しつぶせなければ、ケーシング１のエア抜きが不完全になってしまう。
しかし、この実施形態では、遮断部３０にピン２７が突き当たるまでそのピン２７をしっかりと押し込めるので、ピン２７がシール部材３１を通過しているかどうかを意識しなくてもよいことになる。
【００２６】
さらに、この実施形態では、密閉部材２８と回転体２とを別部材として、それら両者を相対回転可能にしているので、回転体２の回転力がキャップ３に伝わりにくくなっている。
もし、上記密閉部材２８と回転体２とが一体になっていれば、回転体２の回転力が直接密閉部材２８に作用するので、場合によっては、キャップ３が回転体２とともに回転することが考えられる。このようにキャップ３が回転すると、その回転状況によって、キャップ３が抜ける方向に移動することもある。キャップ３が抜ける方向に移動すると、回転体２とケーシング１あるいは回転体２とキャップ３との間にすき間ができてしまう。このようにすき間ができると、そこから粘性流体が漏れるので、所望の減衰力が得られなくなる。
しかし、上記したように密閉部材２８と回転体２とを別部材として、回転体２の回転力がキャップ３に伝わりにくくしたので、上記のように減衰力に影響を及ぼすようなことがなくなる。
なお、上記実施形態において、段部３３がなくても、上記エア抜き用溝２９の位置関係を特定する必要がなく、作業効率を向上させることができる等の効果を発揮することができる。
【００２７】
図３は、第２実施形態を示したもので、この第２実施形態では、密閉部材３５と回転体２とを一体にして、この密閉部材３５の外周にエア抜き用溝２９を形成している。このように、密閉部材３５と回転体２とを一体にすること以外は、上記第１実施形態と同様である。
上記密閉部材３５と回転体２とを一体にすることによって、部品点数を減らすことができ、その分、組み付け工数を減少させることができる。
ただし、両者を一体にすると、回転体２の回転力がキャップ３に伝わりやすくなるという問題は解消できなくなる。その他の作用効果は、先に説明した第１実施形態と同様である。
【００２８】
なお、上記第１および第２実施形態では、エア抜き用溝２９を密閉部材２８あるいは密閉部材３５に設けることとしたが、図４に示したように、エア抜き用溝３６をケーシング１の内周側に設けてもよい。このようにエア抜き用溝３６をケーシング１の内周側に設けた場合、このエア抜き用溝３６の長さは、密閉部材３７の軸方向の長さよりも短くなるようにする。このように密閉部材３７よりも短いエア抜き用溝３６を設けることによって、このエア抜き用溝３６とダンパ室とを遮断する遮断部３８が形成される。したがって、この実施形態でいう遮断部３８とは、ケーシング１の一部で形成されたものである。
【００２９】
また、この実施形態におけるシール溝３９もケーシング１の内側に形成している。すなわち、シール溝３９は、上記ケーシング１の内側であって、エア抜き用溝３６に交差させている。
さらに、上記エア抜き用溝３６よりもシール溝３９の方を深くしている。このようにシール溝３９の方を深くすることによって、シール溝３９とエア抜き用溝３６との交差部分に段部４０が形成される。この段部４０によって、シール溝３９にはめたシール部材３１がこのシール溝３９から外れないように支持することができる。
【００３０】
なお、上記各実施形態において、密閉部材２８、３５、３７とキャップ３とを別部材としているが、上記密閉部材２８、３５、３７とキャップ３とを一体としてもよい。
また、上記各実施形態において、回転体２とケーシング１とは相対的に回転するものであればよい。すなわち、非回転のケーシングに対して回転体が回転する構造であっても、非回転の回転体に対してケーシングが回転する構造であってもよい。さらに、ケーシング１に形成した境界壁および回転体２に形成した羽根を各１個として、１個のダンパ室に高圧室と低圧室とを設けたようなダンパでもよいし、弁体１４，１５のないものやノッチ２０，２１のないもの等にも利用することができる。
【００３１】
【発明の効果】
第１、２の発明によれば、密閉部材とケーシングとの対向部分に、シール部材に対して交差するエア抜き用溝を形成する一方、このエア抜き用溝は、シール部材とダンパ室との間に遮断部を有することとしたので、この遮断部によって、密閉部材の回転位置に関わりなく、エア抜き用溝とダンパ室側との連通が遮断される。したがって、エア抜き用溝に高圧が導かれることがなくなり、エア抜き用溝の位置関係を特定する必要がないので、その分、作業効率を向上させることができる。
【００３２】
特に、第２の発明によれば、密閉部材と回転体とを別部材で構成したので、回転体の回転力がキャップに伝わりにくくなる。したがって、減衰力に影響を及ぼすようなことがなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１実施形態の密閉部材の斜視図である。
【図２】図１の第１実施形態の概略断面図である。
【図３】第２実施形態の概略断面図である。
【図４】ケーシングにエア抜き用溝を形成したときの概略断面図である。
【図５】従来例の回転ダンパの分解図である。
【図６】従来例の断面図である。
【図７】図６のVII-VII線概略断面図である。
【図８】エアが入ったときの概略断面図である。
【図９】エア抜きの様子を表した拡大図である。
【符号の説明】
１ケーシング
２回転体
１２ダンパ室
１３ダンパ室
２８密閉部材
２９エア抜き用溝
３０遮断部
３１シール部材
３５密閉部材
３６エア抜き用溝
３７密閉部材
３８遮断部

Claims

回転体をケーシングに組み込んでケーシングとの間でダンパ室を区画する構成にする一方、上記回転体の回転軸には密閉部材を設け、この密閉部材の周囲に弾性を有するシール部材をはめ、これら密閉部材およびシール部材が相まってダンパ室を密閉する構成にした回転ダンパにおいて、密閉部材とケーシングとの対向部分に、上記シール部材に対して交差するエア抜き用溝を形成する一方、このエア抜き用溝は、シール部材とダンパ室との間に、ダンパ室の高圧が上記エア抜き用溝に作用するのを防止する遮断部を備えるとともに、この遮断部には、ダンパ室から上記エア抜き用溝へエアが通過可能なわずかな隙間を備えた回転ダンパ。
密閉部材と回転体とを別部材で構成した請求項１記載の回転ダンパ。