JP4125586B2 - 回転ダンパ - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、回転動作する制御対象物に対して、所定の制動力を与えて、その回転動作を遅動させる回転ダンパに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、粘性流体が充填される流体室内に、揺動可能に設けられるベーンと、該ベーンが一方向へ揺動した場合にのみ粘性流体の抵抗を発生させるように設けられた逆止弁とを備えた一方向性の回転ダンパが知られている（例えば、下記特許文献１参照）。
【０００３】
かかる回転ダンパとしては、ケーシング内に１つの流体室が形成され、１つのベーンが該流体室内で揺動する所謂シングルベーン方式のものと、ケーシング内に２つの流体室が形成され、２つのベーンがそれぞれ各流体室内で揺動する所謂ダブルベーン方式のものとがある。
【０００４】
シングルベーン方式のものは、ベーンの揺動角を大きく取れるという利点がある反面、発揮し得る制動力はダブルベーン方式のものの約半分であるため、所定の制動力を発揮させるために大型化し易く、また、内部圧力発生時に回転軸に対して偏った力が加わるため、耐久性が低いという問題がある。これに対し、ダブルベーン方式のものは、小型でも大きな制動力を発揮することができ、内部圧力発生時も回転軸に対して偏った力が加わらないため長期間にわたって安定した特性が得られるという利点がある反面、ベーンの揺動角をシングルベーン方式のもののように大きく取れないという問題がある。
【０００５】
ダブルベーン方式の回転ダンパにおけるベーンの揺動角は、通常、１２０度程度である。しかしながら、この角度は、ケーシングが略円筒状に形成された場合に確保できるものである。従って、設置スペースの問題等からケーシングの外周の一部に、軸心からの距離が半径よりも短い平面部を形成して、ケーシングが略円筒形状でなくなった場合に、従来のように、２つのベーンを回転軸を中心として１８０度対称の位置に配設した構成、あるいは同一形状の２つの隔壁部を回転軸を挟んで対向した位置に配設し、かつ２つの隔壁部に等分された各流体室内をさらに２つの室に等分し得る位置に２つのベーンを配設した構成では、十分な揺動角を得ることが困難である。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−８１４８２号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、ケーシングがその外周の一部に軸心からの距離が半径よりも短い平面部を有し、略円筒形状でない場合でも、ベーンの揺動角を十分に得ることができる回転ダンパを提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、ケーシングの軸心に沿って設けられる回転軸、該回転軸を挟んで対向する位置に配設され、前記ケーシングと前記回転軸との間に形成される空間を２つに等分する第１及び第２の隔壁部、該第１及び第２の隔壁部に等分された各室内に充填される粘性流体、及び該粘性流体が充填される各室内に配設され、前記回転軸の回転に伴い揺動する第１及び第２のベーンを有する回転ダンパであって、前記ケーシングは、外周の一部に、軸心からの距離が半径よりも短い平面部を有し、前記第１の隔壁部は、前記ケーシングの平面部の内側に、前記回転軸の外周面に摺接する先端面の弧の長さが、前記第２の隔壁部の前記回転軸の外周面に摺接する先端面の弧の長さよりも長く、両側面間の角度が、前記第２の隔壁部の両側面間の角度よりも大きい形状にて形成されると共に、該第１及び第２の隔壁部に等分された各室内をさらに２つの室に等分し得る位置に前記第１及び第２のベーンが配設されていることを特徴とする回転ダンパを提供する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいてさらに詳しく説明する。
図１乃至図７は、本発明の一の実施の形態に係る回転ダンパを示す図であり、図１（ａ）は正面図、図１（ｂ）は右側面図、図２は図１（ａ）のＡ−Ａ部断面図、図３は図２のＢ−Ｂ部断面図、図４は図２のＣ−Ｃ部断面図、図５は図２のＤ−Ｄ部断面図、図６は図２のＥ−Ｅ部断面図、図７は図３のＦ−Ｆ部断面図である。これらの図に示したように、本実施形態に係る回転ダンパは、ケーシング１０、回転軸２０、第１及び第２の隔壁部３１，３２、粘性流体（図示せず）、第１及び第２のベーン４１，４２を有して構成される。
【００１０】
ケーシング１０は、一端が端壁１１ａにより閉塞された筒状の本体部１１と、該本体部１１の他端側開口部を閉塞する蓋１２とを有して構成される。本体部１１の端壁１１ａには、図２に示したように、ケーシング１０の軸心Ｐに沿って貫通する軸挿通孔１１ｂが形成されている。そして、このケーシング１０は、図１に示したように、外周の一部に、軸心Ｐからの距離ｈが半径ｄよりも短い平面部１３を有する。従って、この回転ダンパによれば、従来の略円筒状のケーシングを有する回転ダンパと比較して、図１上、ケーシング１０の高さ方向の大きさを小さくすることができるので、ケーシングの高さ方向の大きさに制限のある設置場所にも適用することが可能となる。また、ケーシング１０に平面部１３を形成することにより、設置したときの安定性を高めることができる。
【００１１】
回転軸２０は、図２に示したように、ケーシング１０内で回転し得るように、ケーシング１０の軸心Ｐに沿って設けられ、その一端は、ケーシング１０の端壁１１ａに形成された軸層通孔１１ｂに挿通されている。この回転軸２０には、該回転軸２０を図示しない制御対象物に連結するための断面略四角形の孔部２０ａが一端側に開口して設けられている。
【００１２】
第１及び第２の隔壁部３１，３２は、ケーシング１０内において、回転軸２０を挟んで対向する位置に配設され、これにより、ケーシング１０と回転軸２０との間に形成される空間は、２つに等分される。この第１及び第２の隔壁部３１，３２は、ケーシング１０と一体に成形され、各先端面は、回転軸２０の外周面と摺接するように断面略円弧状に形成されている。
【００１３】
ここで、第１及び第２の隔壁部３１，３２を、従来のように同一形状に形成したとすると、上記のようにケーシング１０がその外周の一部に軸心Ｐからの距離ｈが半径ｄよりも短い平面部１３を有し、略円筒形状でない場合には、第１及び第２の隔壁部３１，３２によって等分された２つの室（以下「流体室」という。）６１，６２が小さいものとなり、後述の第１及び第２のべーン４１，４２の揺動角が小さくなるという結果を招来する。
【００１４】
そこで、図４に示したように、第１の隔壁部３１は、ケーシング１０の平面部１３の内側に、回転軸２０の外周面に摺接する先端面の弧３１ａの長さが、第２の隔壁部３２の回転軸２０の外周面に摺接する先端面の弧３２ａの長さよりも長く、両側面３１ｂ，３１ｃ間の角度θ_１が、第２の隔壁部３２の両側面３２ｂ，３２ｃ間の角度θ_２よりも大きい形状に形成される。つまり、第２の隔壁部３２を第１の隔壁部３１よりも小さい断面略扇形に形成することで、各流体室６１，６２を、後述の第１及び第２のべーン４１，４２の揺動角を大きく取り得る大きさとした。
【００１５】
各流体室６１，６２内には、それぞれ粘性流体が充填される。粘性流体としては、シリコンオイルなどを用いることができる。そして、ケーシング１０内の所定箇所には、粘性流体の外部への漏れを防止するためのシール部材５０ａ，５０ｂが配設される（図２、図３、図６，図７参照）。
【００１６】
第１及び第２のベーン４１，４２は、回転軸２０の外周面からケーシング１０の内周面に向かって突出するように、回転軸２０と一体に成形され、各流体室６１，６２内にそれぞれ配設される。この第１及び第２のベーン４１，４２は、回転軸２０の回転に伴い各流体室６１，６２内で揺動するが、最も大きな揺動角が得られるよう、第１及び第２の隔壁部３１，３２に等分された各流体室６１，６２内をさらに２つの室６１ａ，６１ｂ，６２ａ，６２ｂに等分し得る位置に設けられている（図３〜図５参照）。つまり、第１及び第２のベーン４１，４２を、回転軸２０を中心として１８０度対称の位置に設けるのではなく、第１及び第２の隔壁部３１，３２を上記のように異なる形状に形成したことにより形成される流体室６１，６２にあわせて、第１及び第２のベーン４１，４２の配設位置をそれぞれ第２の隔壁部３２側にずらしたものである。これにより、ケーシング１０がその外周の一部に軸心Ｐからの距離ｈが半径ｄよりも短い平面部１３を有し、略円筒形状でない場合でも、第１及び第２のベーン４１，４２の揺動角を十分に得ることができる。本実施形態では、第１及び第２のベーン４１，４２が、図５において、図示した位置からそれぞれ時計回り方向に５０度、反時計回り方向に同じく５０度揺動することができる。従って、回転軸２０は、双方向に１００度回転することが可能であるため、蓋や扉など、回転動作する種々の制御対象物に対して適用可能となる。
【００１７】
また、本実施形態では、第１及び第２のベーン４１，４２が一方向に揺動した場合にのみ、制動力を発揮するようにするため、第１及び第２のベーン４１，４２にそれぞれ一方向性の弁機構が設けられている。かかる弁機構としては、従来種々の構成のものが知られており、特に限定されない。
【００１８】
本実施形態において採用した弁機構は、図７に示したように、球状の弁体７１、及び該弁体７１が移動可能に配設される大孔部７２と、該大孔部７２の内径よりも小さい内径を有する小孔部７３とを有し、第１及び第２のベーン４１，４２をそれぞれ軸方向に貫通する流体通路から構成される。ここで、上記大孔部７２は、図３に示したように、第１及び第２のベーン４１，４２によって仕切られた２つの室６１ａ，６１ｂ，６２ａ，６２ｂのうちの一方（以下「圧力室」という。）６１ａ，６２ａに溝４１ａ，４２ａを介して連通し、また、上記小孔部７３は、図５に示したように、第１及び第２のベーン４１，４２によって仕切られた２つの室６１ａ，６１ｂ，６２ａ，６２ｂのうちの他方（以下「非圧力室」という。）６１ｂ，６２ｂに溝４１ｂ，４２ｂを介して連通している。また、上記弁体７１は、大孔部７２又は小孔部７３に流入する粘性流体の流動圧を受けることにより大孔部７２内で移動して、大孔部７２と小孔部７３との境界部を閉塞し、又は開放するように動作する。
【００１９】
上記のように構成される回転ダンパは、回転軸２０が制御対象物に連結され、ケーシング１０が所定位置に固定されて使用される。そして、制御対象物に連結された回転軸２０が回転し、それに伴い第１及び第２のベーン４１，４２が、図３上、時計回り方向へ揺動した場合には、圧力室６１ａ，６２ａ内の粘性流体が大孔部７２に流入し、その流動圧を受けることにより弁体７１が移動して大孔部７２と小孔部７３の境界部を閉塞するため、流体通路を通じた粘性流体の移動が阻止される。従って、圧力室６１ａ，６２ａ内の粘性流体は、第１及び第２のベーン４１，４２とケーシング１０との間の僅かな隙間等を通じて非圧力室６１ｂ，６２ｂ内に移動することとなるため、その移動の際に大きな抵抗が生じて回転軸２０の回転速度が減速され、それにより制御対象物の回転動作が緩慢なものとなる。
【００２０】
一方、制御対象物に連結された回転軸２０が逆方向に回転し、それに伴い第１及び第２のベーン４１，４２が、図５上、反時計回り方向へ揺動した場合には、非圧力室６１ｂ，６２ｂ内の粘性流体が小孔部７３に流入し、その流動圧を受けることにより弁体７１が上記とは逆方向に移動して大孔部７２と小孔部７３の境界部を開放するため、流体通路を通じた粘性流体の移動が可能となる。従って、非圧力室６１ｂ，６２ｂ内の粘性流体は、流体通路を通過して速やかに、かつ殆ど抵抗を生じることなく圧力室６１ａ，６２ａ内へ移動するので、回転軸２０は減速されずに回転し、制御対象物は制動力が付与されることなく回転動作する。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ケーシングがその外周の一部に軸心からの距離が半径よりも短い平面部を有し、略円筒形状でない場合でも、ベーンの揺動角を十分に得ることができる回転ダンパを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の一の実施の形態に係る回転ダンパを示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図である。
【図２】図２は、図１（ａ）のＡ−Ａ部断面図である。
【図３】図３は、図２のＢ−Ｂ部断面図である。
【図４】図４は、図２のＣ−Ｃ部断面図である。
【図５】図５は、図２のＤ−Ｄ部断面図である。
【図６】図６は、図２のＥ−Ｅ部断面図である。
【図７】図７は、図３のＦ−Ｆ部断面図である。
【符号の説明】
１０ ケーシング
２０ 回転軸
３１ 第１の隔壁部
３２ 第２の隔壁部
４１ 第１のベーン
４２ 第２のベーン

Claims (1)

1. ケーシングの軸心に沿って設けられる回転軸、該回転軸を挟んで対向する位置に配設され、前記ケーシングと前記回転軸との間に形成される空間を２つに等分する第１及び第２の隔壁部、該第１及び第２の隔壁部に等分された各室内に充填される粘性流体、及び該粘性流体が充填される各室内に配設され、前記回転軸の回転に伴い揺動する第１及び第２のベーンを有する回転ダンパであって、前記ケーシングは、外周の一部に、軸心からの距離が半径よりも短い平面部を有し、前記第１の隔壁部は、前記ケーシングの平面部の内側に、前記回転軸の外周面に摺接する先端面の弧の長さが、前記第２の隔壁部の前記回転軸の外周面に摺接する先端面の弧の長さよりも長く、両側面間の角度が、前記第２の隔壁部の両側面間の角度よりも大きい形状にて形成されると共に、該第１及び第２の隔壁部に等分された各室内をさらに２つの室に等分し得る位置に前記第１及び第２のベーンが配設されていることを特徴とする回転ダンパ。

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