JP4144792B2 - 回転ダンパ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、正転と逆転とで制動力を可変する流体式の回転ダンパに関する。
【０００２】
【従来の技術】
下記特許文献１〜３は、流体圧を利用した回転ダンパのうち、流体圧の制動力を可変する従来例である。図５（ａ）は文献１のものである。このダンパー構造は、ケーシング６０が隔壁６１を突設した円筒室６２を有し、軸６５がケーシング６０に回転可能に組み付けられて、円筒室６２に配置される軸部分に突設した回転翼６６、及び回転翼６６の先端側に移動自在に配置された可動体６８を備えている。回転翼６６は、先端に通路６７を有し、該通路６７を介し円筒室６２の両側に連通可能にしている。可動体６８は、略凹状でかつ通路６７と連通する開口６８ａを凹状の片側に有していて、回転翼６６の先端を凹状の内側にて覆った状態で、円筒室６２の内周に沿って摺動可能に組み込まれている。なお、符号６９ａ，６９ａは隔壁６１の両側にある円筒室６２の室内同士を連通している通路である。そして、この構造では、軸６５が時計回りに回転され（以下、正転又はＲ回転と略称）るときには、粘性流体が可動体６８の対応片側で通路６７を閉じて制動力を増大する。軸６５が反時計回りに回転され（以下、逆転又はＬ回転と略称）るときには、粘性流体が同図の左側筒室６２より可動体６８の通路６８ａ、回転翼６６の通路６７、同図の右側筒室６２へ漏れるため制動力を減じる。以上の弁構造は、特開平７−３０１２７２号や特開２０００−１２０７４８号記載のものと類似している。
また、図５（ｂ）は文献２のものである。このダンパー構造において、回転翼６６は、立壁６６ａ，６６ａから構成され、両立壁６６ａのうち、一方の基部に設けられて縦溝６７に連通する通路６７ａを有している。可動体６８は、縦溝６７に対し上下摺動する板厚をなし、下両側に通路６７ａと対応する切欠部６８ａを有している。符号６１ａは隔壁６１に設けられたオリフィスである。そして、この構造において、軸６５がＬ回転のときは、粘性流体が通路６７ａから縦溝６７に導入され、可動体６８がその導入流体圧を切欠部６８ａで受けて軸心側から外側へ押圧され、図の上側のごとく縦溝６７から突出して円筒室６２の内周面に当接することにより制動力を増大する。Ｒ回転のときは、粘性流体が円筒室６２の内周面と立壁６６ａ及び可動体６８の先端との間の隙間から漏れるため、可動体６８が図の下側のごとく縦溝６７内に退避して制動力を減じる。
【０００３】
図６は文献３のものである。同（ａ）のダンパ構造は、上記に比較して、符号６０と６２がケーシング及び円筒室に対応し、符号６１がケーシング６０に組み付けられる軸６５側の回転翼、符号６６と６８がケーシング側の隔壁と可動体に対応している。隔壁６６は、両立壁６６ａから構成され、両立壁６６ａのうち、一方に通路６７ｂを有している。可動体６８は、両立壁６６ａの間に配置されて円筒室６２の内周面に摺接し、又、両立壁６６ａの隙間内で周方向に摺動すると共に通路６８ａを有している。そして、軸６５がＬ回転のときは粘性流体が左側立壁６６ａと内周面との間の隙間、可動体６８の通路６８ａ、右側立壁６６ａの通路６７ｂを通って漏れるため制動力を減じる。Ｒ回転のときは粘性流体が左側立壁６６ａの通路６７ｂや内周面との間の隙間から両立壁６６ａ内に導入され、可動体６８が該導入流体により左側立壁６６ａに当たるまで動かされて通路６８ａを閉じるため制動力を増大する。また、同（ｂ）の構造において、隔壁６６は、立壁６６ａ，６６ａ及び軸６５側に摺接される連結部６６ｂから構成され、両立壁６６ａに通路６７ｃ，６７ｄを有している。可動体６８は、基端が連結部６６ｂの嵌合部に係合し、該係合箇所を支点として揺動され、又、先端が円筒室６２の内周面に摺接すると共に通路６８ａを有している。軸６５がＬ回転のときは粘性流体が左側立壁６６ａの通路６７ｄ、可動体６８の通路６８ａ、右側立壁６６ａの通路６７ｃを経由して漏れるため制動力を減じる。Ｒ回転のときは粘性流体が通路６７ｃから両立壁６６ａ内に導入され、可動体６８が該導入流体により動かされて左側立壁６６ａに当接して通路６７ｄを閉じるため制動力を増大する。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−３０３５１３号公報
【特許文献２】
特開平１０−２０５５６７号公報
【特許文献３】
特開２００１−５０３２６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように、従来構造では、それぞれ工夫された構成により制動力を可変するようにしているが、作動特性が安定維持されなかったり、量産時の加工性が悪くコスト高となる。即ち、図５（ａ）の構造では、ケーシング６０の内周面を摺接する可動体６８の摺動抵抗が作動時の粘性流体圧により設計値以上になり易く、作動特性が不安定となる。図５（ｂ）の構造では、可動体６８と縦溝６７との間のはめ合い寸法精度が作動特性を左右し、例えば、可動体６８が縦溝６７に対し緩く係合していると、Ｒ回転されているにもかかわらず縦溝６７から突出し易くなる。これに対し、図６（ａ），（ｂ）の構造では、可動体６８の移動量が少ない利点があるが、可動体６８が円筒室６２の内周面に摺接する構成であるため可動体６８のはめ合い寸法精度が維持されていないと、作動特性が不安定となる。また、通路６７ｂ，６７ｃ，６７ｄを隔壁６６の軸方向略中間部に形成しなくてはならず造形が難しい。
【０００６】
本発明の目的は、以上のような従来品に対し、部材間のはめ合い寸法精度を緩和したり製造容易にし、しかも作動特性を常に安定維持可能にする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の本発明は、図１〜図４の例で特定すると、ケーシング１が隔壁１１を突設した円筒室１２を有し、前記ケーシング１に組み付けられる軸２が前記円筒室１２に配置される軸部分２１に突設した回転翼２３を有し、前記軸２の正転と逆転とで、前記円筒室１２に充填された粘性流体より受ける制動力を可動体を介して可変する回転ダンパにおいて、前記ケーシング１が後付けされて前記円筒室１２を内周面１０と共に区画している側板３と、前記側板３の端面３１と前記隔壁１１の端面との対向した箇所に設けられて、前記隔壁１１の両側にある前記円筒室１２の室内同士を連通する通路（１３ａ，３２）とを有し、前記通路内に遊嵌した前記可動体５を介して、前記軸２が正転及び逆転の一方へ回転されるときに前記通路（１３ａ，３２）を閉状態に切り換え、他方へ回転されるときに前記通路（１３ａ，３２）を開状態を切り換えて制動力を可変することを特徴としている。
【０００８】
（工夫点等）以上のダンパ構造は、課題に挙げたような問題を一掃する上で、ケーシングに後付け用の側板を設定し、該側板と隔壁との間に弁機構用の通路を設けるようにしたものである。具体的には、弁機構（通路及び可動体）を隔壁及び側板の対向箇所に設けることにより、例えば、各部材用の成形型を簡易化したり自動組立も実現容易にでき、同時に、通路内容積を固定して粘性流体圧の変動、引いては制動力の変動を確実に抑えることができ、しかも通路及び可動体の設計自由度を拡大できる等の利点が得られる。
【０００９】
以上の発明は、請求項２〜３のごとく具体化されることが好ましい。
（請求項２）前記通路は、前記隔壁１１の端面に設けられた切欠段溝１３ａと、前記側板３の端面３１に設けられて前記隔壁１１の端面と空間３２を保って嵌合し（隔壁１１の端面との間に空間３２を保って嵌合する意味）、かつ前記切欠段溝１３ａ及び前記空間３２を通して前記隔壁１１の両側にある前記円筒室１０の室内同士を連通する凹所３３とを有し、前記空間３２に可動体５を配置している構成である。この構造では、図３に例示されるように、ケーシング１、側板３、軸２が共に簡易であり、成形型及び組立を単純化できて量産に最適なものとなる。また、可動体５は、図１（ｂ），（ｃ）のごとく空間３２内で作動時の粘性流体圧により閉又は開位置へ動くが、この動きは従来と異なり内周面に対し摺接状態を保つことなく行われるため、制動力を安定化し易い。この場合は、前記凹所３３の内面に一段低く設けられて可動体５によって密閉不能な略Ｌ形の逃げ溝３４を有している（請求項３）と、例えば、隔壁１１の両側にある円筒室１０の両室内のうち逃げ溝３４と通じている室内側と空間３２との間における粘性流体の出入りを確実に維持でき、又、可動体５を単純な平板状にすることができる。
【００１０】
【００１１】
【００１２】
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明を適用した形態例について図面を参照し説明する。図１〜図３は第１形態を示し、図４はその変形例を示している。
【００１４】
（概要）形態の回転ダンパは、ケーシング１が後付けされて内周面１０及び軸２と共に円筒室１２を区画している側板３、及び内周面１０に一体に設けられて円筒室１２内へ突出した隔壁１１を有し、またケーシング１に回転可能に組み付けられる軸２が円筒室１２に配置される軸部分２１に突設した回転翼２３を有し、さらに側板３の内端面３１と隔壁１１の端面との対向した箇所に設けられた弁機構である通路及び可動体５を有している。そして、軸２がＲ回転とＬ回転とで、円筒室１２に充填された粘性流体より受ける制動力を可動体５を介して可変する。
また、図１及び図２に例示されるごとく、主部材がケーシング１と、軸２と、側板３と、カバー４と、可動体５〜７とから構成されている。該主部材は全て樹脂成形品であるが、材質的には樹脂以外でも差し支えない。
【００１５】
ここで、ケーシング１は、有底筒形であり、内周面１０が片端側の凹部１０ａを除き略同径となっている。内周面１０には所定板厚の隔壁１１が突設されている。軸２は、凹部１０ａに嵌合される枢軸部２０と、円筒室１２に対応した軸部分２１と、軸部分２１から延びてケーシング１外へ突出される軸部分２２とからなる。軸部分２１には回転翼２３が突設されている。なお、軸２は、発明の回転ダンパを適用する蓋体等に直接連結してもよいし、軸側に設けられる連結穴等にシャフト９等を介し連結される。側板３は、略ドーナツ形状であり、外径の外側周囲に装着されたシール材（Ｏリング）Ｓ1、及び内径孔３０の外側内周に装着されたシール材（Ｏリング）Ｓ2を有している。カバー４は、内径孔３０と連続する孔４０と、内周面１０の開口内側に係合される部分４１と、ケーシング１の端面と当接するフランジ部４２と、フランジ部４２に設けられた取付孔４２ａ等を有している。なお、カバー４又はケーシング１の外面には、図示を省略したが、適用装置側への取付部等が設けられる。
【００１６】
そして、上記した各部材は、一方向からの挿入操作により組立可能になるよう設計されている。即ち、各部材は、例えば、軸２をケーシング１の筒内に挿入した後、粘性流体（通常は、油）をケーシング１内に所定量注入したり、逆に、粘性流体を注入したケーシング１内に軸２を挿入する。次に、側板３を軸２の軸部分２２に沿ってケーシング１内へ挿入し、最後にカバー４をケーシング１に不図示のねじ（取付孔４２ａから螺入されるねじ）等を介して装着すると、回転ダンパとして組み立てられる。組立状態において、側板３及びカバー４はケーシング１に対し固定であり、側板３の外周と内周面１０との間がシール材Ｓ1を介し密封され、側板３の内径孔３０と軸部分２２との間がシール材Ｓ2を介し密封されている。円筒室１２は、軸２の軸部分２１と、内周面１０と、凹部１０ａを含むケーシング１の片側内端面と、側板３の内端面３１とにより区画形成され、又、固定側隔壁１１を基準として回転翼２３との間に形成される２つの室内に分割されている。軸２は、枢軸部２０が凹部１０ａに枢支され、軸部分２２が側板３の内径孔３０に枢支されており、図２（ｂ）のごとく回転翼２３が粘性流体の抵抗を受けながら正逆回転される。以上の形態において、側板３は、後述する内端面３１の凹所３３が隔壁１１の対向端面と隙間を持って嵌合し、又、凹所３３以外の側板端面が軸側回転翼２３の対応端面と当接する構造となっているため、回転翼２３の両端側の隙間を最適に調整し制動力を安定維持し易い利点がある。これは、側板を持たない従来形態、つまり図２のカバー４に相当する閉じ部材をケーシング側に直に組み付ける構造だと、部材同士の寸法誤差により、前記閉じ部材と回転翼及び隔壁との間の隙間が小さくなり過ぎて制動力が過剰になったり、逆に、隙間が大きくなり過ぎて所定制動力を維持できなくなるが、そのような問題を解消できることを意味する。具体的には、前記した回転翼２３及び隔壁１１、側板３、カバー４の配列形態により、部材同士が寸法誤差を有していても、ケーシング１に対するカバー４の（ねじ等による）締め付け度合で側板３を動かして前記隙間を簡単に最適状態に調整できるためである。
【００１７】
【００１８】
【００１９】
（要部）図１（ａ）は回転ダンパの縦断面図、同（ｂ）と（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿った要部の拡大断面図である。図２（ａ）は部材関係を示す分解断面図、同（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図、同（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。図３は部材関係を示す外観図である。この形態の弁機構は、隔壁１１の端面に設けられた切欠段溝１３ａと、側板３の内端面３１に設けられて隔壁１１の端面との間に空間３２を形成する凹所３３と、空間３２に配置される可動体５とからなる。ここで、切欠段溝１３ａは、隔壁１１の端面の一部及び隔壁１１の一方の側面に開口した欠如部として形成されている。凹所３３は、隔壁１１の端面を受け入れて、隔壁１１の端面側との間に所定大の空間３２を形成する大きさである。凹所３３の内面には、片側に一段低くなった細い略Ｌ形の逃げ溝３４が設けられている。つまり、切欠段溝１３ａ及び凹所３３は、間に通路及び可動体収容用の空間３２を形成する嵌合関係にある。同時に、該嵌合状態において、切欠段溝１３ａが隔壁１１を基準として分割される円筒室１２の両室内の一方と空間３２とを連通すること、空間３２が隔壁１１を基準として分割される円筒室１２の両室内の他方と連通することが必須となる。可動体５は、逃げ溝３４の溝幅より大きな略矩形チップ状をなし、前記嵌合状態において、空間３２に遊嵌されており、上側が内周面１０の対応部で、下側が軸部分２２の対応部で抜け止めされている。なお、可動体５の組込は、例えば、側板３がケーシング１内に所定量挿入された段階で、凹所３３に入れるだけでよい。
【００２０】
以上の弁機構を備えた回転ダンパにおいて、軸２がＬ回転のときには、図１（ｃ）のごとく粘性流体が凹所３３および逃げ溝３４から空間３２内に導入され、可動体５が該導入流体圧を受けて可動され、切欠段溝１３ａを閉状態にして制動力を増大する。Ｒ回転のときには、図１（ｂ）のごとく粘性流体が切欠段溝１３ａから空間３２内に導入され、可動体５が該導入流体圧で可動されて、切欠段溝１３ａを開状態にして、粘性流体が該切欠段溝１３ａ、空間３２を形成している凹所３３および逃げ溝３３を通って漏れるため、その漏れに比例して制動力を減じる。これにより、軸２及びこれに連結される蓋体等は、相対的に弱くなった制動力によって速く回転される。この利点は、制動力の作動切換を簡易かつ簡明な構成により実現し、可動体５が位置固定された通路（切欠段溝１３ａ、空間３２）に配置され、かつ、従来のような摺接状態で可動されないため、制動力が不安定にならず性能を向上できる。
【００２１】
（変形例）図４は回転翼２３及び隔壁１１が複数構成の例であり、軸２の回転範囲（回転角）が小さな場合に採用される。即ち、この構造は、隔壁１１が内周面１０に対に突設され、又、回転翼２３が軸部分２１に対に突設されている態様において、各隔壁１１の内端面が切欠段溝１３ａを異方向に形成し、かつ、側壁３の内端面３１が各隔壁１１に対応して凹所３３及び逃げ溝３４を形成している。従って、弁機構としては、２枚の可動体５が対応する空間３２に配置され、切欠段溝１３ａ及び空間３２で形成される各通路を同時に開閉するため、制動力が相対的に大きくなる。
【００２２】
【００２３】
【００２４】
【００２５】
【００２６】
なお、本発明は、請求項で特定される要件を具備しておればよく、細部的には種々変形可能なものである。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る回転ダンパは次のような利点を有している。(1)、ケーシングに後付け用の固定側板を設定し、該側板と隔壁との対向箇所に可動体を遊嵌する通路、つまり位置固定された通路を設けることから、例えば、図６の従来品に比べて各部材の成形型を簡略化したり組立も改善し易くなる。
(2)、可動体が通路形成用空間内で遊嵌されて流体圧により動いて作動切換するため、従来品のごとく摺接状態を保つ形式より制動力を設計通り維持し易く、制動力を常に安定化できる。
(3)、回転翼や隔壁の高さ寸法にぱらつきがあっても、弁機構（可動体及び通路）による制動力や作動切換に影響せず、又、該制動力を側板の存在により調整することも容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る回転ダンパの形態を示す模式図である。
【図２】 上記回転ダンパの構成部材同士の関係を示す断面図である。
【図３】 上記回転ダンパの構成部材同士の関係を示す概略外観図である。
【図４】 上記形態の変形例を示す模式図である。
【図５】 回転ダンパの従来例を示す模式図である。
【図６】 回転ダンパの他の従来例を示す模式図である。
【符号の説明】
１…ケーシング（１０は内周面、１２は円筒室）
２…軸（２１は円筒室に配置される軸部分）
３…側板（３１は端面又は内端面）
４…蓋体
５…可動体
８…調整部材
１１…隔壁
１３ａ…切欠段溝（通路）
３２…空間（３３は凹所、３４は逃げ溝）

Claims (3)

1. ケーシングが隔壁を突設した円筒室を有し、前記ケーシングに組み付けられる軸が前記円筒室に配置される軸部分に突設した回転翼を有し、前記軸の正転と逆転とで、前記円筒室に充填された粘性流体より受ける制動力を可動体を介して可変する回転ダンパにおいて、
   前記ケーシングが後付けされて前記円筒室を内周面と共に区画している側板と、前記側板の端面と前記隔壁の端面との対向した箇所に設けられて、前記隔壁の両側にある前記円筒室の室内同士を連通する弁機構用の通路とを有し、
   前記通路内に遊嵌した前記可動体を介して、前記軸が正転及び逆転の一方へ回転されるときに前記通路を閉状態に切り換え、他方へ回転されるときに前記通路を開状態を切り換えて制動力を可変することを特徴とする回転ダンパ。
2. 前記通路が、前記隔壁の端面に設けられた切欠段溝と、前記側板の端面に設けられて前記隔壁の端面と空間を保って嵌合し、かつ前記切欠段溝及び前記空間を通して前記隔壁の両側にある前記円筒室の室内同士を連通する凹所とを有し、前記空間に前記可動体を配置している請求項１に記載の回転ダンパ。
3. 前記凹所の内面に一段低く設けられて前記可動体によって密閉不能な略Ｌ形の逃げ溝を有している請求項２に記載の回転ダンパ。

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