JP6386666B2

JP6386666B2 - 回転ダンパ

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Inventors: 織田　信寿; 信寿織田
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Description

本発明は、吊り戸、引き戸、ロールスクリーン、手動シャッター等に使用される回転ダンパに関するものである。

従来、ハウジング内に粘性流体を封じ込め、そのハウジング内部に回転部材と静止部材を近接させて対向配置し、回転部材の回転時に、双方の部材間に介在する粘性流体の剪断抵抗を利用して、その回転の速度に応じて自動的に回転部材に制動力を与える回転ダンパは公知である(例えば、特許文献１参照)。

特許文献１に記載の回転ダンパの構造においては、トルク自動調整機構を構成する弾性部材として圧縮コイルばねを用い、その圧縮コイルばねにおける一方の端面が固定部材と接し、他方の端面が回転部材と接した状態にして配置されている。

特開２０１３−５０１１７号公報。

しかしながら、特許文献１に記載の回転ダンパのように、トルク自動調整機構を構成している圧縮コイルばねの、一方の端面が固定部材に接し、他方の端面が回転部材に接するようにして配置されている構造においては、回転ダンパが動作すると、固定部材と圧縮コイルばねの接触面との間、及び、圧縮コイルばねと回転部材の接触面との間がそれぞれ互いに擦れ、その間に大きな摺接摩擦が発生する。この摺接摩擦は、ダンパ回転時の摩擦抵抗(「摺接抵抗」とも言う)となる。この摩擦抵抗は、回転速度が増して回転ダンパのトルクが大きくなると、ダンパトルクに内包されてしまうために動作上の支障はない。しかし、小さなダンパトルクで動作させたい場合には、その摩擦抵抗によって動作が阻害されるという問題点があった。

そこで、回転部材の回転速度に応じてダンパトルクの大きさが自動的に変化する回転ダンパにおいて、特に低トルク動作時に弾性部材と当接する部材との間に発生する摩擦抵抗を抑制して、動作を阻害することがない構成とするために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１記載の発明は、回転部材の回転速度に応じてダンパトルクの大きさが自動的に変化する回転ダンパにおいて、粘性流体を充填したハウジングの内部に、一端側を前記ハウジングの外側に突出させて該ハウジングに対し回転自在に取り付けられたシャフトと、該シャフトの軸方向に展開する第１トルク発生面を備えて前記ハウジングに取り付けられた第１トルク発生部材と、前記第１トルク発生面と対向し得る第２トルク発生面を備えて前記シャフトと一体に回転する第２トルク発生部材と、前記第１トルク発生部材と前記第２トルク発生部材との間に介装された弾性部材と、前記第１トルク発生部材に対する前記第２トルク発生部材の位置を該シャフトの軸方向に調整するアジャスタと、少なくとも第１抵抗抑制体と、前記アジャスタによる回転ダンパの低負荷設定時には前記第１抵抗抑制体に当接して前記第１トルク発生部材と離れ、高負荷設定時には前記第１抵抗抑制体から離れて前記第１トルク発生部材に当接するようにしてなる第２抵抗抑制体から構成される、前記第１トルク発生部材と前記第２トルク発生部材の間に配設された、前記弾性部材との摩擦抵抗を抑制する摩擦抵抗抑制機構と、を設けてなる回転ダンパを提供する。

この構成によれば、第１トルク発生部材と第２トルク発生部材と弾性部材との間に発生する摩擦抵抗（摺接抵抗）を摩擦抵抗抑制機構により排除することができる。そして、弾性部材と当接する部材との間に発生する摩擦抵抗を排除することにより、低トルク動作時から高トルク動作時までの広い範囲にわたって、回転ダンパの動作をスムースに行わせることができる。

また、この構成によれば、摩擦抵抗抑制機構を、第１抵抗抑制体と第２抵抗抑制体の２つの部材に分けることにより、例えば弾性部材の一方の端面を第２抵抗抑制体として用いることができるので、部品点数の削減を可能にする。

さらに、この構成によれば、第２抵抗抑制体は、負荷設定に応じて周辺部材との当接位置が変わる。すなわち、低負荷設定時（低トルク動作時）、第２抵抗抑制体は弾性部材の付勢力により第１抵抗抑制体に圧着し、固定部材である第１トルク発生部材との当接が切り離される。そしてシャフトが回転すると、第２トルク発生部材と弾性体と第２抵抗抑制体も同方向に回転する。このため、弾性部材と第１トルク発生部材の間に発生する不要な摩擦抵抗（摺接抵抗）は無く、摩擦抵抗でトルク動作を阻害するようなことはない。反対に、高負荷設定時、第２抵抗抑制体は弾性部材の付勢力により第１トルク発生部材に圧着して予備圧縮が強くなり、第２抵抗抑制体と第１トルク発生部材との間に摺接抵抗が発生する。そして、シャフトが回転すると、第２トルク発生部材も同方向に回転するが、第２抵抗抑制体は第１トルク発生部材との摺接抵抗（摺接摩擦力）によりシャフトの回転と同期して回転することはない。

請求項４記載の発明は、請求項１に記載の構成において、前記第２抵抗抑制体は、前記弾性部材が当接する第１当接部と、前記第１抵抗抑制体が当接する第２当接部と、前記第１トルク発生部材が当接する第３の当接部を備え、前記弾性部材を常に予備圧縮させるようにした、回転ダンパを提供する。

この構成によれば、第２抵抗抑制体に３つの当接部を設けたことで、弾性部材を常に予備圧縮させておくことができる。これにより、第１トルク発生部材を高負荷側に設定した場合、予備圧縮も強くなり、回転ダンパの速度依存性が維持される。

本発明による回転ダンパによれば、低トルク動作時に発生する不要な摩擦抵抗(摺接抵抗)を抑制(排除)して回転ダンパの動作をスムースに行わせることができる。反対に、高トルク動作時には、弾性部材の予備圧縮を強めて速度依存性を高め、回転ダンパの効果を確実に維持することができる。また、摩擦抵抗抑制機構を、第１抵抗抑制体と第２抵抗抑制体の２つの部材に分けているので、弾性部材の一方の端面を第２抵抗抑制体として用いるようにした場合には、部品点数の削減が可能となり、コストの低減が図れる。

低負荷設定時の状態で示す本発明に係る回転ダンパの縦断面図で、(ａ)はその全体図、(ｂ)は(ａ)のＡ部拡大図である。低負荷設定時で、かつ、高速回転された時の状態で示す同上回転ダンパの縦断面図である。高負荷設定時の状態で示す同上回転ダンパの縦断面図で、(ａ)はその全体図、(ｂ)は(ａ)のＢ部拡大図ある。同上回転ダンパの分解斜視図である。同上回転ダンパの要部構造及び動作を説明するための部分拡大斜視図である。同上回転ダンパの要部構造及び動作を説明するための模式図である。同上回転ダンパの要部構造及び動作を説明するための模式図である。

本発明は回転部材の回転速度に応じてダンパトルクの大きさが自動的に変化する回転ダンパにおいて、特に低トルク動作時に弾性部材と当接する部材との間に発生する摩擦抵抗を抑制して、動作を阻害することがない回転ダンパを提供するという目的を達成するために、回転部材の回転速度に応じてダンパトルクの大きさが変化する回転ダンパにおいて、粘性流体を充填したハウジングの内部に、一端側を前記ハウジングの外側に一部を突出させて該ハウジングに対し回転自在に取り付けられたシャフトと、該シャフトの軸方向に展開する第１トルク発生面を備えて前記ハウジングに取り付けられた第１トルク発生部材と、前記第１トルク発生面と対向し得る第２トルク発生面を備えて前記シャフトと一体に回転する第２トルク発生部材と、前記第１トルク発生部材と前記第２トルク発生部材との間に介装された弾性部材と、前記第１トルク発生部材に対する前記第２トルク発生部材の位置を該シャフトの軸方向に調整するアジャスタと、前記第１トルク発生部材と前記第２トルク発生部材の間に配設された、前記弾性部材との摩擦抵抗を抑制する摩擦抵抗抑制機構と、を設けたことにより実現した。

以下、本発明の実施形態による回転ダンパを、図１乃至図７を参照しながら好適な実施例について詳細に説明する。

図１乃至図４は、本発明に係る回転ダンパの概略全体構造を示すものである。同図において、回転ダンパ１０は、シャフト１２の回転速度に応じてダンパトルクの大きさが自動的に変化する構造をした回転ダンパであって、大きくはハウジング１１と、このハウジング１１の内部に設けられたシャフト１２、第１トルク発生部材１３、第２トルク発生部材１４、弾性部材としての圧縮コイルばね１５、アジャスタ１６、摩擦抵抗抑制機構１７、等により構成される。そして、本実施例における回転ダンパ１０は、ハウジング１１が固定側、シャフト１２が回転側として吊り戸等に取り付けられる。

前記ハウジング１１は、円筒形のハウジング本体１１ａと、このハウジング本体１１ａの開放端を塞ぐキャップ１１ｂとから構成される。ハウジング本体１１ａ及びキャップ１１ｂは、共に適当な合成樹脂材料から一体成形品として成形されるが、金属材料等で構成してもよい。また、ハウジング本体１１ａとキャップ１１ｂとによって形成された室１１ｄ内には、粘性流体が充填されている。

前記シャフト１２は、合成樹脂材料あるいは金属材料等から形成されている。シャフト１２は、その一端側が、円柱状のアジャスタ１６の軸受部１６ａに、回転自在に支持され、ハウジング本体１１ａの閉塞端に、軸方向に移動しないように定位置で回転可能に装着されている。シャフト１２の他端側は、ハウジング１１のキャップ１１ｂに形成された中央孔１１ｃを貫通して、ハウジング１１の外側に突出されている。なお、キャップ１１ｂの中央の外面側には凹部１１ｅが形成されており、その凹部１１ｅにボール軸受１８が取り付けられ、そのボール軸受１８にシャフト１２の中間部が回転自在に支持されている。

また、キャップ１１ｂの中央の内面側には凹部１１ｆが形成されており、その凹部１１ｆ内にシャフト１２を囲むようにしてＯリングシール１９が設けられている。そして、そのＯリングシール１９により、シャフト１２に沿うキャップ１１ｂからの粘性流体の漏れが防止される。

さらに、ハウジング１１内において、ハウジング本体１１ａの閉塞端側には、前記第１トルク発生部材１３が配設されている。その該第１トルク発生部材１３の外周面には、図４に示すように、軸方向にキー２０が形成されている。一方、ハウジング本体１１ａの内径部には、同じく図４に示すように、前記キー２０に対応して、軸方向にキー溝２１が形成され、該キー溝２１に前記キー２０がスライド自在に嵌合している。これにより、第１トルク発生部材１３は、ハウジング本体１１ａに対して軸方向にスライド自在となっている。

また、ハウジング本体１１ａの閉塞端側と対向する、第１トルク発生部材１３の内径部の一端には、図４に示すように、内径部側から中心側に向かって水平に延出された鍔状部２２が、その内径部の全周に亘って一体に形成されている。その鍔状部２２には、図１(ｂ)、図３(ｂ)に示すように、第２トルク発生部１４と対向する側の面に、後述する第２抵抗抑制体１７ｂの第３当接部３０ｃと当接可能な受け面２２ａが形成されている。

また、第１トルク発生部材１３に形成された図示しない２つの係合突起部はそれぞれ、アジャスタ１６の外周部に形成された２つのカム２３ａ、２３ｂに各々対応して、その２つのカム２３ａ、２３ｂに当接している。そのカム２３ａ、２３ｂは同一形状に構成されており、第１トルク発生部材１３を軸方向に移動するための傾斜面を有している。そして、第１トルク発生部材１３の各係合突起部は、初期状態においては、圧縮コイルばね１５のばね圧により、対応するカム２３ａ、２３ｂのカム面の各始点Ｓに当接している。

前記アジャスタ１６の２つのカム２３ａ、２３ｂは、それぞれアジャスタ１６の軸方向の最も後方(ハウジング本体１１ａの閉塞端側)を始点Ｓ、最も前方(キャップ１１ｂ側)を終点Ｅとして、その間を、アジャスタ１６の外周面に沿って結んだ線上に傾斜面が形成されている。そして、アジャスタ１６を回転させることにより前記係合突起部とカム２３ａ、２３ｂの当接位置を、その始点Ｓと終点Ｅの間で変化させることができるようになっている。

第１トルク発生部材１３の盤状部１３ａには、図１〜図４に示すように、ハウジング本体１１ａの内周方向に沿って同心状に複数列、本実施例では４つの環状の突出板２４が形成されている。各突出板２４は図４に示すように、切り欠き部１３ｂが形成され、シャフト１２の軸方向及び径方向に環状に展延して形成されている。

これら突出板２４は、シャフト１２の半径方向に略等間隔で配置されており、各突出板２４の表面は後述するように第１トルク発生面２４ａとして機能する。なお、突出板２４は同心状に複数列設けた構成を説明したが単数列であってもよい。また、突出板２４は環状でなくともよく、半環状その他、シャフト１２の軸方向で、かつ、該シャフト１２の中心軸線を中心とする周方向に展延した形状であればどのような形状でもよい。

前記シャフト１２には、図４及び図５に示すように、外周に複数のカム２５が形成された管体２６が図１〜図３に示すように被着されている。この管体２６の内面側には、シャフト１２の軸方向に沿って少なくとも１つの凸条、すなわちキー（図示しない）が形成されている。これらキーは、シャフト１２に形成されたキー溝（図示しない）と係合され、これにより、管体２６は、シャフト１２と共に一体的に回転するようになっている。

図５に示すように、前記管体２６の外周部に形成された複数個のカム２５は、互いに等間隔を有している。なお、カム２５は１個以上であれば幾つであってもよい。そして、各カム２５は、略二等辺三角形の外径の周面部２５ａと該周面部２５ａの両側部に位置して、管体２６の径方向に所定の幅を有する第１カム面２５ｂ１と第２カム面２５ｂ２が形成されている。

前記カム２５は、図６及び図７に示すように、シャフト１２の回転トルクにより、該カム２５のカム面２５ｂ１，２５ｂ２に係合する、後述する第２トルク発生部材１４の係合体２７に対する圧力を、カム面２５ｂ１，２５ｂ２の傾きによって、シャフト１２の回転方向とシャフト１２の軸方向に沿ったスラスト方向の二方向の力に変換するように構成されている。そして、各カム２５のカム面２５ｂ１，２５ｂ２は、係合体２７を回転方向に押圧するとともにスラスト方向にスライド自在に案内する、軸方向に対して角度を有する案内面を構成している。

また、互いに隣接する一対のカム２５は、一方のカム２５の第１カム面２５ｂ１が、対向する他方のカム２５の第２のカム面２５ｂ２との間に、図５〜図７に示すように所定の間隔を設けて形成されている。さらに、前記第１のカム面２５ｂ１と第２のカム面２５ｂ２は、管体２６の外周面に軸方向に角度を有してその略全長にわたって形成されており、また第１と第２カム面２５ｂ１，２５ｂ２は互いの対向間隔が軸方向に広がるように傾斜している。

前記第１カム面２５ｂ１の傾斜は、これに接する係合体２７に対して一方向の回転力と、スラスト方向Ｇ(図６参照)の力を付与する。また、第２カム面２５ｂ２の傾斜は、これに接する係合体２７に対して他方向の回転力と、スラスト方向Ｇの力を付与する。２つのカム２５における第１と第２カム面２５ｂ１，２５ｂ２の間に、圧縮コイルばね１５の弾発力により圧接配置される係合体２７は、第２トルク発生部材１４の内径部にくさび状に形成されている。

前記係合体２７は、前記カム２５の数に対応して、これらと同数設けられており、各係合体２７の両側部には、図６に示すように、第１カム受け面２７ｂ１と第２のカム受け面２７ｂ２が各々形成されている。各カム２５の各周面部２５ａは、同一円周面上に形成されており、また各係合体２７の周面部２７ａも図５に示すように同一円周面上に形成されている。そして、各係合体２７は、管体２６に第２トルク発生部材１４が嵌合した状態において、図６の(ａ)に示すように、第１のカム受面２７ｂ１が第１カム面２５ｂ１と対向して面接触すると共に、第２カム受面２７ｂ２が第２カム面２５ｂ２と対向して面接触した状態にて、それぞれ対応する一対のカム２５間に図６の(ａ)に示すように配置される。また、その状態において、各カム２５の周面部２５ａは、係合体２７間に形成された第２トルク発生部材１４の内周面２７ｂに面接触し、各係合体２７の末広がり形状の周面部２７ａは、各カム２５間の管体２６の外周面２６ａに面接触する。

前記シャフト１２が停止した状態において、係合体２７は、図６（ａ）に示すように、圧縮コイルばね１５のばね力により第１と第２カム面２５ｂ１，２５ｂ２間の幅狭方向の奥端に位置している。そして、その状態において、係合体２７の一側部の第１カム受け面２７ｂ１は、対応する第１カム面２５ｂ１に当接し、他側部の第２カム受け面２７ｂ２は対応する第２カム面２５ｂ２に当接する。また、管体２６が一方向に回転すると、この回転は第１カム面２５ｂ１を介して、係合体２７の第１カム受け面２７ｂ１に伝達され、係合体２７は、図６（ｂ）に示すように、回転速度に応じて、カム面２５ｂ１に沿ってスラスト方向Ｇに移動する。逆に、管体２６が他方向に回転すると、この回転は、第２カム面２５ｂ２を介して係合体２７の第２カム受け面２７ｂ２に伝達され、回転速度に応じて、第２カム面２５ｂ２に沿ってスラスト方向Ｇに移動する。

前記第２トルク発生部材１４は、合成樹脂材料で成形されており、カム２５を介してシャフト１２と共に回転するように、管体２６上に装着されている。その第２トルク発生部材１４は、図１(ａ)に示す最左方位置と、図２に示す最右方位置との間で、管体２６の外周面に沿って移動自在とされる。本実施例では、第２トルク発生部材１４は、シャフト１２の中心軸線方向に移動可能な可動部材として定義することができる。

第２トルク発生部材１４の盤状部１４ａには、ハウジング本体１１ａの閉塞端内面側に向かって軸方向、かつ、シャフト１２の中心軸線を中心とする周方向に沿って同心状に３つの環状の突出板２８が形成されている。これら突出板２８は、第１トルク発生部材１４の突出板２４と同様に同心状に等間隔に複数列配置されている。その各突出板２８の表面は、シャフト１２の軸方向及び円周方向に展延した形状を備え、該表面は後述するように第２トルク発生面２８ａとして機能する。なお、突出板２８は環状でなくともよく、半環状その他、シャフト１２の軸方向、かつ該シャフト１２の中心軸線を中心とする周方向に展延した形状であればどのような形状でもよい。

そして、第２トルク発生部材１４が第１トルク発生部材１３に向かってスラスト方向に移動させられた際には、第１トルク発生部材１３の突出板２４と、第２トルク発生部材１４の突出板２８とは、図２に示すように互いに対向配置されて係合し合うことになる。すなわち、第２トルク発生部材１４の突出板２８の厚さは第１トルク発生部材１３の突出板２４の厚さとほぼ同じであり、第２トルク発生部材１４の突出板２８の配置ピッチは第１トルク発生部材１３の突出板２４の配置ピッチに対して半ピッチ分だけ外側にずらされ、このため、図２に示すような係合状態が得られる。なお、突出板２８は同心状に複数列設けた構成を説明したが、単数列であってもよい。

また、前記第２トルク発生部材１４の、前記アジャスタ１６と対向する対向部には、ばね収納用凹部１４ｂが設けられている。さらに、第２トルク発生部材１４とアジャスタ１６との対向部には、前記摩擦抵抗抑制機構１７が設けられている。そして、第２トルク発生部材１４と第１トルク発生部材１３との間には、その摩擦抵抗抑制機構１７を介して弾性手段、すなわち圧縮コイルばね１５が圧縮された状態にして配設されている。その圧縮コイルばね１５は、第２トルク発生部材１４を第１トルク発生部材１３から弾性的に引き離すように機能し、このため第２トルク発生部材１４は図１に示す最左方位置に、通常は弾性的に留められる。

前記摩擦抵抗抑制機構１７は、シャフト１２に一体回転可能に取り付けられた第１抵抗抑制体１７ａと第２抵抗抑制体１７ｂとから構成されている。

前記第１抵抗抑制体１７ａは、アジャスタ１６と管体２６との間で、シャフト１２上の定位置に、シャフト１２と一体回転可能に取り付けられている。その第１抵抗抑制体１７ａには、第１トルク発生部材１３の鍔状部２２に対応して、その鍔状部２２側に向かって水平に延出された鍔状部２９が形成されている。その鍔状部２９には、圧縮コイルばね１５の付勢力で第２抵抗抑制体１７ｂの第２当接部３０ｂと当接可能な受け面２９ａが形成されている。なお、その受け面２９ａの位置は、前記第１トルク発生部材１３が図１(ａ)に示す最右方位置に移動されたとき、同図(ａ)、(ｂ)に示すように、第１トルク発生部材１３の受け面２２ａよりも第２トルク発生部材１４側に距離Ｓだけずれた状態にして配置されるように設定してある。

前記第２抵抗抑制体１７ｂは、合成樹脂材料あるいは金属材料からリング状の板として形成されており、第１抵抗抑制体１７ａの外周と第１トルク発生部材１３の内周との間の隙間内に、軸方向に移動可能に配置されている。そして、第２抵抗抑制体１７ｂには、前記第１当接部３０ａが設けられており、この第１当接部３０ａに圧縮コイルばね１５の他端が当接され、前記第２抵抗抑制体１７ｂを常に第１トルク発生部材１３側に付勢している。

なお、図中、符号３１,３２はシール部材、３３はワッシャ、３４はスナップリングである。

次に、本実施例における回転ダンパ１０の動作を説明する。

(第１トルク発生部材１３を低負荷側に設定した場合):
図１の(ａ)及び図２に示す状態は、第１トルク発生部材１３を最右方位置に配置、すなわち低負荷位置に設定した場合である。この低負荷側の設定では、摩擦抵抗抑制機構１７の第２抵抗抑制体１７ｂは、圧縮コイルばね１５の弾性力により、その第２当接部３０ｂが第１抵抗抑制体１７ａの受け面２９ａと当接し、また第１トルク発生部材１３の受け面２２ａとの間には、図１の(ｂ)に示すように距離(隙間)Ｓが作られ、第１トルク発生部材１３とは非当接状態となっている。

そして、回転ダンパ１０のシャフト１２が非回転状態におかれているとき、図１に示すように第２トルク発生部材１４は、圧縮コイルばね１５の弾性力により第１トルク発生部材１３から引き離され、各係合体２７の両側面の第１カム受面２７ｂ１，第２カム受面２７ｂ２が、対向間隔の最も狭い部分の第１のカム面２５ｂ１と第２のカム２５ｂ２に密着している。このとき、第１トルク発生部材１３の突出板２４の第１トルク発生面２４ａと第２トルク発生部材１４の突出板２８の第２トルク発生面２８ａとの対向面積は実質的にゼロ若しくはゼロに近い状態とされる。

シャフト１２がいずれかの回転方向に回転させられると、圧縮コイルばね１５が第２トルク発生部材１４と第２抵抗抑制体１７ｂの第１当接部３０ａとの間に当接する。また、第２抵抗抑制体１７ｂの第２当接部３０ｂが第１抵抗抑制体１７ａの受け面２９ａに当接しているので、第２トルク発生部材１４とカム２５と第１抵抗抑制体１７ａと第２抵抗抑制体１７ｂと圧縮コイルばね１５とが、同方向に回転する。そして、この回転では、圧縮コイルばね１５が第２トルク発生部材１４と第２抵抗抑制体１７ｂと共に同方向に回転し、圧縮コイルばね１５の両端側における当接箇所で摺接抵抗は発生しない。

また、その回転速度がきわめて小さいときは、カム面２５ｂ１，２５ｂ２の傾斜面により係合体２７に発生するスラスト方向の力は、ほとんどなく、従って第１トルク発生部材１３の突出板２４のトルク発生面２４ａと第２トルク発生部材１４の突出板２８のトルク発生面２８ａとの対向面積がゼロ若しくはゼロに近い状態で回転する。

さらに、シャフト１２が一方向に回転させられて、その回転速度が徐々に速くなると、係合体２７のカム面２５ｂ１から受けるスラスト方向の力が増大する。そして、係合体２７がカム２５の回転と連動して回転しながら、圧縮コイルばね１５の弾発力に抗して第１のカム面２５ｂ１に押圧され、スラスト方向Ｇに移動させられる。

このとき、第２トルク発生部材１４は、回転しつつ第１トルク発生部材１３側に移動させられ、第１トルク発生部材１３の突出板２４の第１トルク発生面２４ａと第２トルク発生部材１４の突出板２８の第２トルク発生面２８ａとが互いに対向することになる。その結果、双方のトルク発生面２４ａ、２８ａ間に粘性流体の剪断抵抗によりトルクが発生させられ、シャフト１２には制動力が加わることになる。そして、シャフト１２の回転速度が大きくなるにつれ、係合体２７は、次第に大きくなるスラスト方向Ｇの力を受け、第１トルク発生部材１３に向かう第２トルク発生部材１４の移動量も大きくなる。また、第１トルク発生部材１３の突出板２４の第１トルク発生面２４ａと第２トルク発生部材１４の突出板２８の第２トルク発生面２８ａとの間の対向面積も次第に増大し、双方のトルク発生面２４ａ,２８ａ間に発生するトルク、すなわちシャフト１２に加わる制動力も増大する。

シャフト１２の回転速度が上限速度に到達すると、図２に示すように、上述の対向面積は最大となり、その間に発生するトルク、即ちシャフト１２に加わる制動力も最大となる。カム２５のカム面２５ｂ１,２５ｂ２が傾斜面として形成されているので、第１トルク発生部材１３の突出板２４のトルク発生面２４ａと第２トルク発生部材１４の突出板２８のトルク発生面２８ａとの間の対向面積の変化はシャフト１２の回転速度に比例することになる。従って、双方のトルク発生面間に発生するトルク、すなわちシャフト１２に加わる制動力もシャフト１２の回転速度に比例することになる。

かくして、例えば、回転ダンパ１０が吊り戸に組み込まれ（このときシャフト１２が吊り戸の回転軸に連結され、ハウジング１１が吊り戸に隣接した壁等に固着される）、しかも開放された吊り戸が重力によって閉鎖位置まで移動する場合を想定すると、吊り戸は重力加速度によって加速されるが、シャフト１２に加わる制動力はシャフト１２の回転速度に比例するので、吊り戸は一定の速さで閉鎖位置まで移動することになる。また、本件発明に係る上記実施形態の装置を引き戸等に使用したときには、引き戸を通常の軽い力で開閉方向に移動させるときには、引き戸は小さな力で軽く移動させることができる。反対に、引き戸を大きな力で開閉方向に移動させた場合には、大きな制動力がかかり、開閉終端部に強く当たることがない。すなわち、引き戸の開閉のために加えられた力の大きさにかかわらず常に一定の移動速度で引き戸の開閉動作が行われることになる。

(第１トルク発生部材１３を高負荷側に設定した場合):
次に、アジャスタ１６を回転操作し、図３の(ａ)に示すように第１トルク発生部材１３を中間位置に配置、すなわち高負荷位置に設定した場合について説明する。高負荷位置に設定した場合は、図３の（ｂ）に示すように、第１トルク発生部材１３が、その鍔状部２２の受け面２２ａが摩擦抵抗抑制機構１７の第１抵抗抑制体１７ａよりも第２トルク発生部材１４側に移動する。そして、圧縮コイルばね１５の一端面は第２トルク発生部材１４に当接し、他端面は第２抵抗抑制体１７ｂを介して第１トルク発生部材１３の受け面２２ａに当接する状態になる。そして、第２抵抗抑制体１７ｂの第２当接部３０ｂと第１抵抗抑制体１７ａの受け面２９ａとは離れた状態となる。

この状態でシャフト１２が回転すると、シャフト１２に固定されているカム２５と第１抵抗抑制体１７ａも同方向に、また第１トルク発生部材１３の突出板２４のトルク発生面２４ａと第２トルク発生部材１４の突出板２８のトルク発生面２８ａとが互いに対向した状態で回転する。ここでは、双方のトルク発生面間に発生するトルク、すなわちシャフト１２に加わる制動力も大きく、高負荷を付与して回転する。一方、第２抵抗抑制体１７ｂは圧縮コイルばね１５の弾発力で固定部材である第１トルク発生部材１４の受け面２２ａに圧着されているため、シャフト１２の回転と同期して回転することはない。

そして、このように圧縮コイルばね１５の一方の端面は回転部材である第２トルク発生部材１４に当接し、他方の端面は第２抵抗抑制体１７ｂを介して固定部材である第１トルク発生部材１３の受け面２２ａに当接して、圧縮コイルばね１５の当接箇所で摺接抵抗がそれぞれ発生することになる。なお、その摺接抵抗は、ダンパトルクに比べて小さい力なので、高トルクに設定した場合には、摺接抵抗がダンパトルクに包容された状態になり、回転ダンパの動作に支障を来すことはない。

なお、アジャスタ１６を調整して第１トルク発生部材１３を低負荷と高負荷の略中間の位置に設定した場合は、第２抵抗抑制体１７ｂは第１抵抗抑制体１７ａと第１トルク発生部材１３の何れか一方に当接するようにして、弾性部材を常に予備圧縮させるように設定する。

以上の記載から明らかなように、本実施例の回転ダンパ１０にあっては、第１トルク発生部材１３と第２トルク発生部材１４と圧縮コイルばね(弾性部材)１５との間に、第１抵抗抑制体１７ａと第２抵抗抑制体１７ｂを有する摩擦抵抗抑制機構１７を設け、その第１トルク発生部材１３と第２トルク発生部材１４と圧縮コイルばね１５との間に発生する摩擦抵抗(摺接抵抗)を、低トルク動作時に、摩擦抵抗抑制機構１７により排除(抑制)するようにしている。そのため、低トルク動作時に発生する不要な摩擦抵抗を排除して、低トルク動作時における回転ダンパの動作をスムースに行わせることができる。

また、摩擦抵抗抑制機構１７を、第１抵抗抑制体１７ａと第２抵抗抑制体１７ｂの２つの部材に分けている。このため、圧縮コイルばね１５の一方の端面を第２抵抗抑制体１７ｂとして用いることも可能になる。このように圧縮コイルばね１５の一方の端面を第２抵抗抑制体１７ｂとして用いてなる構成とした場合は、部品点数の削減を図ることが可能になる。

さらに、第２抵抗抑制体１７ｂには、圧縮コイルばね(弾性部材)１５が当接する第１当接部３０ａと、第１抵抗抑制体１７ａが当接する第２当接部３０ｂと、第１トルク発生部材１３が当接する第３の当接部３０ｃの、３つの当接部を設けて、圧縮コイルばね(弾性部材)１５を常に予備圧縮させておくことができるようにしているので、第１トルク発生部材１３を高負荷側に設定した場合、予備圧縮も強くなり、回転ダンパの速度依存性が維持される。

また、第１トルク発生部材１３の設定位置に応じて第２抵抗抑制体１７ｂの当接位置を設定して、圧縮コイルばね(弾性部材)１５の予備圧縮の大きさを調整できるようにしているので、その調整により更に速度依存性を維持することができる。

なお、本発明の実施に際し、係合体２７は、一対のカム２５，２５間の第１カム面２５ｂ１と第２カム面２５ｂ２に密着する図６に図示する形状に特に限定されるものでなく、図７に図示するような形状でもよい。また、ハウジング１１側がシャフト１２に対して回転する構成としてもよい。また、係合体２７を管体２６側に設けると共に、カム２５を第２トルク発生部材１４側に設け、両者の管体２６と第２トルク発生部材１４に対する取り付け関係を逆にしてもよい。また、第２トルク発生部材１４、カム２５、係合体２７をハウジング１１側に設けると共に、第１トルク発生部材１３をシャフト１２側に設け、シャフト１２に対してハウジング１１を回転させる構成としてもよい。また、アジャスタ１６はなくてもよく、この場合、第１トルク発生部材１３はハウジング本体１１ａと一体となる。なお、上記説明において、スラスト方向と軸方向は同一の方向を示すものとして用いている。

また、更に本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。

１０回転ダンパ
１１ハウジング
１１ａハウジング本体
１１ｂキャップ
１１ｃ中央孔
１１ｄ室内
１１ｅ凹部
１２シャフト
１３第１トルク発生部材
１３ａ盤状部
１３ｂ切り欠き部
１４第２トルク発生部材
１４ａ盤状部
１４ｂばね収納用凹部
１５圧縮コイルばね(弾性部材)
１６アジャスタ
１６ａ軸受部
１７摩擦抵抗抑制機構
１７ａ第１抵抗抑制体
１７ｂ第２抵抗抑制体
１８ボール軸受
１９Ｏリングシール
２０キー
２１キー溝
２２鍔状部
２２ａ受け面
２３ａ、２３ｂカム
２４突出板
２４ａ第１トルク発生面
２５カム
２５ａ周面部
２５ｂ１第１カム面
２５ｂ２第２カム面
２６管体
２６ａ外周面
２７係合体
２７ａ周面部
２７ｂ内周面
２７ｂ１第１カム受け面
２７ｂ２第２カム受け面
２８突出板
２８ａ第２トルク発生面
２９鍔状部
２９ａ受け面
３０ａ第１当接部
３０ｂ第２当接部
３０ｃ第３当接部
３１、３２シール部材
３３ワッシャ
３４スナップリング
Ｓ隙間(距離)
Ｇスラスト方向

Claims

回転部材の回転速度に応じてダンパトルクの大きさが自動的に変化する回転ダンパにおいて、
粘性流体を充填したハウジングの内部に、
一端側を前記ハウジングの外側に突出させて該ハウジングに対し回転自在に取り付けられたシャフトと、
該シャフトの軸方向に展開する第１トルク発生面を備えて前記ハウジングに取り付けられた第１トルク発生部材と、
前記第１トルク発生面と対向し得る第２トルク発生面を備えて前記シャフトと一体に回転する第２トルク発生部材と、
前記第１トルク発生部材と前記第２トルク発生部材との間に介装された弾性部材と、
前記第１トルク発生部材に対する前記第２トルク発生部材の位置を該シャフトの軸方向に調整するアジャスタと、
少なくとも第１抵抗抑制体と、前記アジャスタによる回転ダンパの低負荷設定時には前記第１抵抗抑制体に当接して前記第１トルク発生部材と離れ、高負荷設定時には前記第１抵抗抑制体から離れて前記第１トルク発生部材に当接するようにしてなる第２抵抗抑制体から構成される、前記第１トルク発生部材と前記第２トルク発生部材の間に配設された、前記弾性部材との摩擦抵抗を抑制する摩擦抵抗抑制機構と、
を設けてなることを特徴とする回転ダンパ。
前記第２抵抗抑制体は、前記弾性部材が当接する第１当接部と、前記第１抵抗抑制体が当接する第２当接部と、前記第１トルク発生部材が当接する第３の当接部を備え、前記弾性部材を常に予備圧縮させるようにした、ことを特徴とする請求項１に記載の回転ダンパ。