JP4373756B2 - 回転ダンパー - Google Patents
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Description
この発明は、例えば、歯車やラックと噛み合う被駆動歯車の回転を制動する回転ダンパーに関するものである。
上記した回転ダンパーは、ハウジングと、このハウジング内に収容された粘性流体と、ハウジング内に収められ、ハウジングから一部が突出する軸部にハウジング内の粘性流体中を移動する抵抗部が設けられたローターと、このローターの軸部とハウジングとの間から粘性流体が漏れるのを防止するシール部材と、で構成されている。
なお、ハウジングから突出する軸部には、被駆動歯車が取り付けられる。
特公平４−３４０１５号公報
なお、ハウジングから突出する軸部には、被駆動歯車が取り付けられる。
従来の回転ダンパーは、組立時にハウジング内に混入した空気を、トルク発生部分であるローターの抵抗部とハウジングの底面あるいは天井面との間に位置させないように、抵抗部の形状を略小判型としている。
しかし、ローターは双方向へ回転するので、ハウジング内に混入した空気が抵抗部を乗り越えて抵抗部の反対側へ移動する際に異音が発生する。
このハウジング内に混入した空気が抵抗部を乗り越えるときに発生する異音は、ハウジング内に混入した空気が抵抗部へ乗り上げることによって圧縮された後、抵抗部を乗り越えたときに、急激に開放されることに起因する破裂音と考えられる。
なお、この異音は、粘性流体の粘度が高い程発生し易く、また、ローターとハウジングとの間隔が狭い程発生し易くなる。
しかし、ローターは双方向へ回転するので、ハウジング内に混入した空気が抵抗部を乗り越えて抵抗部の反対側へ移動する際に異音が発生する。
このハウジング内に混入した空気が抵抗部を乗り越えるときに発生する異音は、ハウジング内に混入した空気が抵抗部へ乗り上げることによって圧縮された後、抵抗部を乗り越えたときに、急激に開放されることに起因する破裂音と考えられる。
なお、この異音は、粘性流体の粘度が高い程発生し易く、また、ローターとハウジングとの間隔が狭い程発生し易くなる。
この発明は、組立時に、ハウジング内に混入し、抵抗部に乗り上がることによって圧縮された空気を徐々に開放させることにより、ローターが双方向へ回転してもハウジング内に混入した空気に起因する異音の発生を防止することのできる回転ダンパーを提供するものである。
この発明は、以下のような発明である。
（１）ハウジングと、このハウジング内に収容された粘性流体と、前記ハウジング内に収められ、前記ハウジングから一部が突出する軸部に前記ハウジング内の前記粘性流体中を移動する抵抗部が設けられたローターと、前記軸部と前記ハウジングとの間から前記粘性流体が漏れるのを防止するシール部材と、からなる回転ダンパーにおいて、前記抵抗部は、軸部から放射状に、水平に延出させた放射状平板と、この放射状平板の外周縁に円周方向へ設けられ、前記ハウジングの内周面と対向する円弧状板とで構成され、回転する前記抵抗部の前記円弧状板の上流側に、前記ハウジングの内周面に対して下流へ向かって徐々に間隔が狭くなる第１傾斜部を設け、回転する前記抵抗部の前記円弧状板の下流側に、前記ハウジングの内周面に対して下流へ向かって徐々に間隔が広くなる第２傾斜部を設けたことを特徴とする。
（１）ハウジングと、このハウジング内に収容された粘性流体と、前記ハウジング内に収められ、前記ハウジングから一部が突出する軸部に前記ハウジング内の前記粘性流体中を移動する抵抗部が設けられたローターと、前記軸部と前記ハウジングとの間から前記粘性流体が漏れるのを防止するシール部材と、からなる回転ダンパーにおいて、前記抵抗部は、軸部から放射状に、水平に延出させた放射状平板と、この放射状平板の外周縁に円周方向へ設けられ、前記ハウジングの内周面と対向する円弧状板とで構成され、回転する前記抵抗部の前記円弧状板の上流側に、前記ハウジングの内周面に対して下流へ向かって徐々に間隔が狭くなる第１傾斜部を設け、回転する前記抵抗部の前記円弧状板の下流側に、前記ハウジングの内周面に対して下流へ向かって徐々に間隔が広くなる第２傾斜部を設けたことを特徴とする。
この発明によれば、抵抗部を、軸部から放射状に、水平に延出させた放射状平板と、この放射状平板の外周縁に円周方向へ設けられ、ハウジングの内周面と対向する円弧状板とで構成し、回転する前記抵抗部の円弧状板の上流側に、ハウジングの内周面に対して下流へ向かって徐々に間隔が狭くなる第１傾斜部を設け、回転する抵抗部の円弧状板の下流側に、ハウジングの内周面に対して下流へ向かって徐々に間隔が広くなる第２傾斜部を設けたので、組立時に、ハウジング内に混入した空気がハウジングの内周面と第１傾斜部との間に流入しても、空気は徐々に圧縮された後、徐々に開放される。
したがって、ローターが双方向へ回転してもケース内に混入した空気に起因する異音の発生を防止することができる。
また、第１傾斜部および第２傾斜部をハウジングの内周面に対して設けたので、ハウジング内に混入した空気に起因する異音の発生を有効に防止することができる。
したがって、ローターが双方向へ回転してもケース内に混入した空気に起因する異音の発生を防止することができる。
また、第１傾斜部および第２傾斜部をハウジングの内周面に対して設けたので、ハウジング内に混入した空気に起因する異音の発生を有効に防止することができる。
以下、この発明の実施例を図に基づいて説明する。
図１はこの発明の第１実施例である回転ダンパーの断面図、図２は図１に示したローターの斜視図である。
図１はこの発明の第１実施例である回転ダンパーの断面図、図２は図１に示したローターの斜視図である。
図１において、Ｄは回転ダンパーを示し、合成樹脂製のケース１１と、このケース１１内に収容された粘性流体としてのシリコーンオイル２１と、ケース１１内に収められ、ケース１１から外部へ一部が突出する軸部３２にケース１１内のシリコーンオイル２１中を移動する抵抗部３６が設けられた合成樹脂製のローター３１と、このローター３１の軸部３２が貫通する貫通孔６２が設けられ、ケース１１の開口を閉塞する合成樹脂製のキャップ６１と、このキャップ６１とローター３１の軸部３２との間からシリコーンオイル２１が漏れるのを防止するシール部材としてのＯリング７１と、キャップ６１から突出するローター３１の軸部３２に取り付けられた合成樹脂製の被駆動歯車８１とで構成されている。
なお、ハウジングは、ケース１１と、キャップ６１とで構成されている。
なお、ハウジングは、ケース１１と、キャップ６１とで構成されている。
上記したケース１１は、平面形状が円形の底部１３の外縁に周回させて円筒壁部１４が設けられたケース本体１２と、底部１３の内側面１３ａの中心に設けられた円柱状の軸支部１６と、ケース本体１２の外周に、例えば、１８０度の間隔で放射方向へ設けられ、取付孔１８を備えた取付フランジ１７とで構成されている。
そして、円筒壁部１４の上側には、円筒壁部１４の内周面１４ａを延長した面を内周面とする、周回した薄肉突出円筒部分１４ｂが設けられている。
なお、１５はケース本体１２内に形成された収容部を示し、シリコーンオイル２１を収容する部分であり、薄肉突出円筒部分１４ｂから下側の部分に相当する。
そして、円筒壁部１４の上側には、円筒壁部１４の内周面１４ａを延長した面を内周面とする、周回した薄肉突出円筒部分１４ｂが設けられている。
なお、１５はケース本体１２内に形成された収容部を示し、シリコーンオイル２１を収容する部分であり、薄肉突出円筒部分１４ｂから下側の部分に相当する。
上記したローター３１は、円柱状の軸部３２と、この軸部３２から放射状に延出させた複数、この実施例では１８０度の間隔で設けられた２つの抵抗部３６とで構成されている。
そして、軸部３２には、底面にケース１１の軸支部１６が回転可能に係合する円筒形状の窪み３３が設けられ、キャップ６１から突出する部分に、ＩカットされたＩカット段部３４が設けられ、Ｉカットされた平面部分（垂直面）にそれぞれ水平方向の嵌合溝３５が設けられている。
そして、軸部３２には、底面にケース１１の軸支部１６が回転可能に係合する円筒形状の窪み３３が設けられ、キャップ６１から突出する部分に、ＩカットされたＩカット段部３４が設けられ、Ｉカットされた平面部分（垂直面）にそれぞれ水平方向の嵌合溝３５が設けられている。
上記した抵抗部３６は、図２に示すように、軸部３２から放射状に、水平に延出させた放射状平板３７と、この放射状平板３７の外周縁に円周方向へ設けられ、ケース１１の内側面、すなわち、円筒壁部１４の内周面１４ａと対向する円弧状板３８とで構成されている。
そして、円弧状板３８には、図２に示すように、水平方向の両端に、中心側へ向かって徐々に間隔が狭くなる傾斜部３９Ａ，３９Ｂが設けられている。
なお、図２においてローター３１が時計方向へ回転する場合、傾斜部３９Ａが円筒壁部１４の内周面１４ａに対して下流へ向かって徐々に間隔が狭くなる、抵抗部３６の上流側に位置する第１傾斜部となり、傾斜部３９Ｂが円筒壁部１４の内周面１４ａに対して下流へ向かって徐々に間隔が広くなる、抵抗部３６の下流側に位置する第２傾斜部となる。
そして、図２においてローター３１が反時計方向へ回転する場合、傾斜部３９Ｂが第１傾斜部となり、傾斜部３９Ａが第２傾斜部となる。
そして、円弧状板３８には、図２に示すように、水平方向の両端に、中心側へ向かって徐々に間隔が狭くなる傾斜部３９Ａ，３９Ｂが設けられている。
なお、図２においてローター３１が時計方向へ回転する場合、傾斜部３９Ａが円筒壁部１４の内周面１４ａに対して下流へ向かって徐々に間隔が狭くなる、抵抗部３６の上流側に位置する第１傾斜部となり、傾斜部３９Ｂが円筒壁部１４の内周面１４ａに対して下流へ向かって徐々に間隔が広くなる、抵抗部３６の下流側に位置する第２傾斜部となる。
そして、図２においてローター３１が反時計方向へ回転する場合、傾斜部３９Ｂが第１傾斜部となり、傾斜部３９Ａが第２傾斜部となる。
上記したキャップ６１には、中心に、ローター３１の軸部３２が貫通する貫通孔６２が設けられ、この貫通孔６２の下側に、下端まで達するように円筒状に肉抜きされた、Ｏリング７１を収容する拡径段部６３が設けられ、さらに、下側の外縁に、ケース本体１２の薄肉突出円筒部分１４ｂが嵌合する周回した嵌合凹溝６４が設けられている。
なお、６１ａはキャップ６１の内側面（下面）を示す。
また、被駆動歯車８１には、Ｉカット状の取付孔８２が中心に設けられ、この取付孔８２の平面部分に、ローター３１の軸部３２に設けた嵌合溝３５に嵌合する嵌合突条８３が設けられている。
なお、６１ａはキャップ６１の内側面（下面）を示す。
また、被駆動歯車８１には、Ｉカット状の取付孔８２が中心に設けられ、この取付孔８２の平面部分に、ローター３１の軸部３２に設けた嵌合溝３５に嵌合する嵌合突条８３が設けられている。
次に、回転ダンパーＤの組立の一例について説明する。
まず、ローター３１の軸部３２をＯリング７１に嵌め、窪み３３および抵抗部３６の部分にシリコーンオイル２１を塗布した後、窪み３３内へケース１１の軸支部１６を嵌合させるように、収容部１５内へ軸部３２の一部および抵抗部３６を収容する。
そして、収容部１５内へ適量のシリコーンオイル２１を注入した後、貫通孔６２内へ軸部３２を挿入しながら薄肉突出円筒部分１４ｂをキャップ６１の嵌合凹溝６４内に嵌合させ、ケース１１の開口をキャップ６１で閉塞する。
まず、ローター３１の軸部３２をＯリング７１に嵌め、窪み３３および抵抗部３６の部分にシリコーンオイル２１を塗布した後、窪み３３内へケース１１の軸支部１６を嵌合させるように、収容部１５内へ軸部３２の一部および抵抗部３６を収容する。
そして、収容部１５内へ適量のシリコーンオイル２１を注入した後、貫通孔６２内へ軸部３２を挿入しながら薄肉突出円筒部分１４ｂをキャップ６１の嵌合凹溝６４内に嵌合させ、ケース１１の開口をキャップ６１で閉塞する。
このようにしてケース１１の開口をキャップ６１で閉塞すると、薄肉突出円筒部分１４ｂ内の空気はほとんどケース１１外へ排出され、薄肉突出円筒部分１４ｂとキャップ６１とは密着するとともに、拡径段部６３内にＯリング７１が収容され、Ｏリング７１が軸部３２とキャップ６１との間からシリコーンオイル２１が漏れるのを防止する。
次に、薄肉突出円筒部分１４ｂとキャップ６１との間を、例えば、高周波溶着で周回するように溶着して密閉する。
そして、キャップ６１から突出した軸部３２を被駆動歯車８１の取付孔８２内へ圧入させると、嵌合突条８３が嵌合溝３５に嵌合することにより、回転ダンパーＤの組立が終了する。
次に、薄肉突出円筒部分１４ｂとキャップ６１との間を、例えば、高周波溶着で周回するように溶着して密閉する。
そして、キャップ６１から突出した軸部３２を被駆動歯車８１の取付孔８２内へ圧入させると、嵌合突条８３が嵌合溝３５に嵌合することにより、回転ダンパーＤの組立が終了する。
次に、動作について説明する。
まず、図２においてローター３１が時計方向へ回転すると、シリコーンオイル２１中で抵抗部３６が時計方向へ回転し、抵抗部３６にシリコーンオイル２１の粘性抵抗およびせん断抵抗が作用するので、ローター３１の回転を制動する。
したがって、ローター３１に取り付けられた被駆動歯車８１が噛み合う歯車、ラックなどの回転または移動を制動してその回転または移動をゆっくりとさせる。
このようにローター３１が時計方向へ回転するとき、抵抗部３６の下流側に、組立時にケース１１内に混入した空気は抵抗部３６の傾斜部３９Ｂの下流に発生する負圧部に追従するように移動し、抵抗部３６の上流側に、組立時にケース１１内に混入した空気の一部は、円筒壁部１４の内周面１４ａと傾斜部３９Ａの外周面との間で徐々に圧縮された後、内周面１４ａと傾斜部３９Ｂの外周面との間で徐々に開放されて傾斜部３９Ｂの下流に発生する負圧部に追従するように移動し、また、組立時にケース１１内に混入した空気の残りは、ほとんど圧縮されない状態で放射状平板３７の上下を通過して傾斜部３９Ｂの下流に発生する負圧部に追従するように移動する。
まず、図２においてローター３１が時計方向へ回転すると、シリコーンオイル２１中で抵抗部３６が時計方向へ回転し、抵抗部３６にシリコーンオイル２１の粘性抵抗およびせん断抵抗が作用するので、ローター３１の回転を制動する。
したがって、ローター３１に取り付けられた被駆動歯車８１が噛み合う歯車、ラックなどの回転または移動を制動してその回転または移動をゆっくりとさせる。
このようにローター３１が時計方向へ回転するとき、抵抗部３６の下流側に、組立時にケース１１内に混入した空気は抵抗部３６の傾斜部３９Ｂの下流に発生する負圧部に追従するように移動し、抵抗部３６の上流側に、組立時にケース１１内に混入した空気の一部は、円筒壁部１４の内周面１４ａと傾斜部３９Ａの外周面との間で徐々に圧縮された後、内周面１４ａと傾斜部３９Ｂの外周面との間で徐々に開放されて傾斜部３９Ｂの下流に発生する負圧部に追従するように移動し、また、組立時にケース１１内に混入した空気の残りは、ほとんど圧縮されない状態で放射状平板３７の上下を通過して傾斜部３９Ｂの下流に発生する負圧部に追従するように移動する。
そして、図２においてローター３１が反時計方向へ回転すると、シリコーンオイル２１内で抵抗部３６が反時計方向へ回転し、抵抗部３６にシリコーンオイル２１の粘性抵抗およびせん断抵抗が作用するので、ローター３１の回転を制動する。
したがって、ローター３１に取り付けられた被駆動歯車８１が噛み合う歯車、ラックなどの回転または移動を制動してその回転または移動をゆっくりとさせる。
このようにローター３１が反時計方向へ回転するとき、前回ローター３１が時計方向へ回転したときに傾斜部３９Ｂの下流に発生する負圧部に追従して移動した大部分の空気は、ほとんど圧縮されない状態で放射状平板３７の上下を通過して傾斜部３９Ａの下流に発生する負圧部に追従して移動し、一部の空気は内周面１４ａと傾斜部３９Ｂの外周面との間で徐々に圧縮された後、内周面１４ａと傾斜部３９Ａの外周面との間で徐々に開放される。
なお、トルク発生部分は、円筒壁部１４の内周面１４ａとローター３６の外周面との間である。
したがって、ローター３１に取り付けられた被駆動歯車８１が噛み合う歯車、ラックなどの回転または移動を制動してその回転または移動をゆっくりとさせる。
このようにローター３１が反時計方向へ回転するとき、前回ローター３１が時計方向へ回転したときに傾斜部３９Ｂの下流に発生する負圧部に追従して移動した大部分の空気は、ほとんど圧縮されない状態で放射状平板３７の上下を通過して傾斜部３９Ａの下流に発生する負圧部に追従して移動し、一部の空気は内周面１４ａと傾斜部３９Ｂの外周面との間で徐々に圧縮された後、内周面１４ａと傾斜部３９Ａの外周面との間で徐々に開放される。
なお、トルク発生部分は、円筒壁部１４の内周面１４ａとローター３６の外周面との間である。
上述したように、この発明の第１実施例によれば、円筒壁部１４の内周面１４ａに対して傾斜部３９Ａ，３９Ｂ（第１傾斜部および第２傾斜部）を設けたので、組立時に、ケース１１内に混入した空気の一部は、内周面１４ａと傾斜部３９Ａ（または傾斜部３９Ｂ）の外周面との間で徐々に圧縮された後、内周面１４ａと傾斜部３９Ｂ（または傾斜部３９Ａ）の外周面との間で徐々に開放される。
したがって、ローター３１が双方向へ回転してもケース１１内に混入した空気は急激に開放されなくなるので、ケース１１内に混入した空気に起因する異音の発生を防止することができる。
また、ローター３１が回転するときに負圧が最も発生し易い抵抗部３６の外周部分に傾斜部３９Ａ，３９Ｂを設けたので、ケース１１内に混入した空気に起因する異音の発生を有効に防止することができる。
したがって、ローター３１が双方向へ回転してもケース１１内に混入した空気は急激に開放されなくなるので、ケース１１内に混入した空気に起因する異音の発生を防止することができる。
また、ローター３１が回転するときに負圧が最も発生し易い抵抗部３６の外周部分に傾斜部３９Ａ，３９Ｂを設けたので、ケース１１内に混入した空気に起因する異音の発生を有効に防止することができる。
上記した実施例では、ケース１１に軸支部１６を設け、軸部３２に窪み３３を設けてローター３１を回転可能に支持する例を示したが、ケースに窪みを設け、軸部に軸支部を設ける構成としてもよい。
また、ケース１１の内周面１４ａと抵抗体３６の外周面との間で主にトルクを発生させる例を示したが、キャップの内周面と抵抗体の外周面との間で主にトルクを発生させる構成としてもよい。
そして、ハウジングをケース１１およびキャップ６１で構成し、ケース１１にシリコーンオイル２１の収容部１５を設け、ローター３１の軸部３２が貫通する貫通孔６２をキャップ６１に設け、キャップ６１と軸部３２との間からシリコーンオイル２１が漏れるのをＯリング７１で防止する構成とした例を示したが、キャップにシリコーンオイルの収容部を設け、ローターの軸部が貫通する貫通孔をケースに設け、ケースと軸部との間からシリコーンオイルが漏れるのをＯリングで防止する構成としてもよい。
また、粘性流体としてシリコーンオイル２１を用いた例を示したが、同様に機能する他の粘性流体、例えば、グリースなどを用いることもできる。
さらに、軸部３２に抵抗部３６を一体成形した例を示したが、軸部と抵抗部とを別々に成形し、例えば、角軸と角孔との関係で一体的に回転するように構成してもよい。
また、ケース１１の内周面１４ａと抵抗体３６の外周面との間で主にトルクを発生させる例を示したが、キャップの内周面と抵抗体の外周面との間で主にトルクを発生させる構成としてもよい。
そして、ハウジングをケース１１およびキャップ６１で構成し、ケース１１にシリコーンオイル２１の収容部１５を設け、ローター３１の軸部３２が貫通する貫通孔６２をキャップ６１に設け、キャップ６１と軸部３２との間からシリコーンオイル２１が漏れるのをＯリング７１で防止する構成とした例を示したが、キャップにシリコーンオイルの収容部を設け、ローターの軸部が貫通する貫通孔をケースに設け、ケースと軸部との間からシリコーンオイルが漏れるのをＯリングで防止する構成としてもよい。
また、粘性流体としてシリコーンオイル２１を用いた例を示したが、同様に機能する他の粘性流体、例えば、グリースなどを用いることもできる。
さらに、軸部３２に抵抗部３６を一体成形した例を示したが、軸部と抵抗部とを別々に成形し、例えば、角軸と角孔との関係で一体的に回転するように構成してもよい。
Ｄ 回転ダンパー
１１ ケース（ハウジング）
１２ ケース本体
１３ 底部
１３ａ 内側面
１４ 円筒壁部
１４ａ 内周面
１４ｂ 薄肉突出円筒部分
１５ 収容部
１６ 軸支部
１７ 取付フランジ
１８ 取付孔
２１ シリコーンオイル（粘性流体）
３１ ローター
３２ 軸部
３３ 窪み
３４ Ｉカット段部
３５ 嵌合溝
３６ 抵抗部
３７ 放射状平板
３８ 円弧状板
３９Ａ，３９Ｂ 傾斜部
４０ 放射状杆
４０ａ〜４０ｄ 傾斜面（傾斜部）
６１ キャップ（ハウジング）
６１ａ 内周面
６２ 貫通孔
６３ 拡径段部
６４ 嵌合凹溝
７１ Ｏリング（シール部材）
８１ 被駆動歯車
８２ 取付孔
８３ 嵌合突条
１１ ケース（ハウジング）
１２ ケース本体
１３ 底部
１３ａ 内側面
１４ 円筒壁部
１４ａ 内周面
１４ｂ 薄肉突出円筒部分
１５ 収容部
１６ 軸支部
１７ 取付フランジ
１８ 取付孔
２１ シリコーンオイル（粘性流体）
３１ ローター
３２ 軸部
３３ 窪み
３４ Ｉカット段部
３５ 嵌合溝
３６ 抵抗部
３７ 放射状平板
３８ 円弧状板
３９Ａ，３９Ｂ 傾斜部
４０ 放射状杆
４０ａ〜４０ｄ 傾斜面（傾斜部）
６１ キャップ（ハウジング）
６１ａ 内周面
６２ 貫通孔
６３ 拡径段部
６４ 嵌合凹溝
７１ Ｏリング（シール部材）
８１ 被駆動歯車
８２ 取付孔
８３ 嵌合突条
Claims (1)
- ハウジングと、
このハウジング内に収容された粘性流体と、
前記ハウジング内に収められ、前記ハウジングから一部が突出する軸部に前記ハウジング内の前記粘性流体中を移動する抵抗部が設けられたローターと、
前記軸部と前記ハウジングとの間から前記粘性流体が漏れるのを防止するシール部材と、
からなる回転ダンパーにおいて、
前記抵抗部は、軸部から放射状に、水平に延出させた放射状平板と、この放射状平板の外周縁に円周方向へ設けられ、前記ハウジングの内周面と対向する円弧状板とで構成され、
回転する前記抵抗部の前記円弧状板の上流側に、前記ハウジングの内周面に対して下流へ向かって徐々に間隔が狭くなる第１傾斜部を設け、
回転する前記抵抗部の前記円弧状板の下流側に、前記ハウジングの内周面に対して下流へ向かって徐々に間隔が広くなる第２傾斜部を設けた、
ことを特徴とする回転ダンパー。
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