JP6629586B2 - 回転ダンパおよびそれを用いた扉制動装置 - Google Patents

Description

本発明は、一対のトルク発生部材のトルク発生面間に存在する粘性流体により生じるトルクによってシャフトの回転に抵抗を付与する回転ダンパ、およびそれを用いた扉制動装置に関するものである。

従来この種の回転ダンパとしては、例えば、特許文献１に開示された回転ダンパがある。この回転ダンパに備えられる一対のトルク発生部材は、第１トルク発生面を備えた第１トルク発生部材、および、第１トルク発生面に対向し得る第２トルク発生面を備えた第２トルク発生部材からなる。一方のトルク発生部材は、他方のトルク発生部材に対して軸方向に移動可能な可動部材として構成される。可動部材に対向する他方のトルク発生部材にはアジャスタが嵌合して移動調整機構が構成されており、アジャスタの回転により他方のトルク発生部材が軸方向に移動する。この移動により、第１トルク発生面および第２トルク発生面間の対向面積が変化して、一対のトルク発生部材に生じるトルクの大きさが調整される。

また、この回転ダンパには、シャフトが回転駆動されるとき、その回転速度に応じて第１トルク発生面および第２トルク発生面間の対向面積を変化させるトルク自動調整機構が設けられている。このトルク自動調整機構は、シャフトに装着された管体をシャフトに連動して回転させることで、管体に係合する可動部材を、弾性部材の弾発力に抗して軸方向に他方のトルク発生部材側へ移動させる。この移動はシャフトの回転速度に応じて行われ、この移動により、トルク発生面間の対向面積が変化して、一対のトルク発生部材には回転速度に応じたトルクが生成される。

特開２０１３−５０１１７号公報

しかしながら、特許文献１に開示された上記従来の回転ダンパでは、一対のトルク発生部材に生じるトルクの大きさを調整する移動調整機構と、一対のトルク発生部材に回転速度に応じたトルクを生成させるトルク自動調整機構とがシャフトの軸と同軸に直列に設けられている。このため、従来の回転ダンパは、そのシャフトの軸方向における幅寸法が大きくなり、取付部に大きな幅寸法を必要とする。したがって、従来の回転ダンパは、取り付けることの出来る対象に制約が生じ、広範囲に適用することが出来なかった。

一方、回転ダンパのこの幅寸法を小さくすると、第１トルク発生部材および第２トルク発生部材間の相対距離が短くなる。このため、移動調整機構によって他方のトルク発生部材を軸方向に可動部材側へ移動させると、可動部材の移動範囲が狭まる。したがって、上記従来の回転ダンパでは、回転ダンパの幅寸法を小さくすると、トルク自動調整機構によるトルクの自動調整範囲が狭まり、回転ダンパの動作範囲が制限されてしまう。

本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、
内部に粘性流体が充填されたハウジングと、一部がハウジング内に収容されてハウジングに対して回転自在に支持されたシャフトと、互いに対向し得るトルク発生面を備えてハウジング内に同軸に収容される一対のトルク発生部材とを有し、トルク発生面間に存在する粘性流体の粘性抵抗により生じるトルクによってシャフトの回転に抵抗を付与する回転ダンパにおいて、
一方の第１トルク発生部材および他方の第１トルク発生部材から構成され、一方の第１トルク発生部材が回転自在にハウジングに保持され、他方の第１トルク発生部材がその軸方向に移動自在にかつ一方の第１トルク発生部材と連動して回転しないようにハウジングに保持される第１の一対のトルク発生部材、および、他方の第１トルク発生部材に形成された第１従動カム部に係合する第１原動カム部が形成され、第１原動カム部が回転することによって他方の第１トルク発生部材を第１従動カム部を介してその軸方向に移動させて、第１の一対のトルク発生部材におけるトルク発生面の対向面積を変化させるアジャスタからなり、アジャスタによって大きさが調整される第１のトルクを生成する調整トルク生成機構列と、
一方の第２トルク発生部材および他方の第２トルク発生部材から構成され、一方の第２トルク発生部材がその軸方向に移動自在にかつ回転自在にハウジングに保持され、他方の第２トルク発生部材が一方の第２トルク発生部材と連動して回転しないように固定される第２の一対のトルク発生部材、一方の第２トルク発生部材に形成された第２従動カム部に係合する第２原動カム部が形成され、第２原動カム部が回転することによって第２従動カム部を介して回転を一方の第２トルク発生部材に伝達するロータ、および、一方の第２トルク発生部材を他方の第２トルク発生部材から離れるロータ側へ付勢する弾性部材からなり、ロータの回転駆動力を一方の第２トルク発生部材へ伝えて一方の第２トルク発生部材を弾性部材の弾発力に抗して他方の第２トルク発生部材側へ移動させることで、第２の一対のトルク発生部材におけるトルク発生面の対向面積を変化させてロータの回転速度に応じた第２のトルクを生成する、調整トルク生成機構列と並列にハウジング内に配置される速度依存トルク生成機構列と、
一方の第１トルク発生部材およびロータ間において一方の回転駆動力を他方へ伝達する回転伝達部材と
を備え、
シャフトが、一方の第１トルク発生部材またはロータの一方と同軸に設けられて連動して回転する
ことを特徴とする。

本構成においては、シャフトが回転すると、一方の第１トルク発生部材またはロータの一方がシャフトに連動して回転する。一方の第１トルク発生部材がシャフトに連動して回転すると、調整トルク生成機構列に設けられた第１の一対のトルク発生部材において、アジャスタによって調整されるトルク発生面の対向面積に応じた大きさの第１のトルクが生成される。また、一方の第１トルク発生部材の回転は回転伝達部材によってロータに伝達され、ロータが回転する。ロータが回転すると、その回転駆動力が第２原動カム部および第２従動カム部を介して一方の第２トルク発生部材へ伝えられ、一方の第２トルク発生部材が弾性部材の弾発力に抗して他方の第２トルク発生部材側へ移動する。この移動により、第２の一対のトルク発生部材におけるトルク発生面の対向面積が変化し、速度依存トルク生成機構列に設けられた第２の一対のトルク発生部材において、ロータの回転速度に応じた第２のトルクが生成される。したがって、シャフトの回転には、第１のトルクと第２のトルクとが合わさった大きさのトルクによる抵抗が付与される。

また、ロータがシャフトに連動して回転すると、その回転駆動力が第２原動カム部および第２従動カム部を介して一方の第２トルク発生部材へ伝えられ、上記のように、速度依存トルク生成機構列に設けられた第２の一対のトルク発生部材において、ロータの回転速度に応じた第２のトルクが生成される。また、ロータの回転は回転伝達部材によって一方の第１トルク発生部材に伝達され、一方の第１トルク発生部材が回転する。一方の第１トルク発生部材が回転すると、調整トルク生成機構列に設けられた第１の一対のトルク発生部材において、アジャスタによって調整された大きさの第１のトルクが生成される。したがって、この場合にも、シャフトの回転には、第１のトルクと第２のトルクとが合わさった大きさのトルクによる抵抗が付与される。

上記の調整トルク生成機構列と速度依存トルク生成機構列とは、ハウジング内に並列に配置される。このため、本構成による回転ダンパは、従来の、移動調整機構とトルク自動調整機構とがシャフトの軸と同軸に直列に設けられる回転ダンパに比べて、そのシャフトの軸方向における幅寸法を小さくすることが出来る。したがって、回転ダンパの取付部に大きな幅寸法を必要としなくなり、回転ダンパは、幅スペースの狭い場所に設置することが出来、取り付ける対象に制約が生じなくなって、広範囲に適用することが可能になる。

また、調整トルク生成機構列と速度依存トルク生成機構列とが別々に独立して配置されるため、調整トルク生成機構列において生成される第１のトルクの大きさをアジャスタによって調整しても、速度依存トルク生成機構列ではその調整による影響を受けない。このため、従来の回転ダンパのように、移動調整機構によってトルク調整をすると、トルク自動調整機構によるトルクの自動調整範囲が狭まり、回転ダンパの動作範囲が制限されてしまう問題は解消される。また、調整トルク生成機構列におけるアジャスタによる第１のトルクのトルク調整は、速度依存トルク生成機構列における第２のトルクの自動調整を考慮することなく、簡潔に行える。

また、本発明は、一方の第１トルク発生部材および他方の第１トルク発生部材、並びに、一方の第２トルク発生部材および他方の第２トルク発生部材に、一対のトルク発生部材を構成するものどうしにおいて、軸方向の相対移動により対向するように互いの径方向の位置がずれて１列または同心状に複数列突出し、互いに対向する面がトルク発生面を構成する突出板がそれぞれ形成されていることを特徴とする。

本構成によれば、一方の第１トルク発生部材および他方の第１トルク発生部材間の相対距離、並びに、一方の第２トルク発生部材および他方の第２トルク発生部材間の相対距離が変化し、各突出板の互いに対向するトルク発生面の面積が変化することで、調整トルク生成機構列における第１の一対のトルク発生部材で生成される第１のトルクの大きさ、並びに、速度依存トルク生成機構列における第２の一対のトルク発生部材で生成される第２のトルクの大きさが調整される。

また、本発明は、他方の第２トルク発生部材が、一方の第２トルク発生部材に対向するハウジングの内壁が形付けられて形成されることを特徴とする。

本構成によれば、他方の第２トルク発生部材がハウジングに一体に形成されるため、回転ダンパの幅寸法をさらに小さくすることが出来ると共に、構成部品点数が減って回転ダンパを低価格化することが出来る。

また、本発明は、回転伝達部材がハウジング内に収容され、ハウジング内において回転駆動力が伝達されることを特徴とする。

本構成によれば、一方の第１トルク発生部材の回転軸とロータの回転軸との２軸間における動力の伝達は、ハウジング内において行われるため、回転軸のシール部材は、２軸間における動力の伝達をハウジング外で行う場合と異なり、シャフトをハウジング外へ露出させる箇所に設ける１つで済む。したがって、回転軸のシール部材によって生じて粘性流体を介して伝えられる回転抵抗を最低限に抑制することが出来る。よって、シャフトの回転に付与する抵抗が小さく設定される回転ダンパの低トルク設定時、回転軸のシール部材による回転抵抗によってシャフトにかかるトルクが落ち切らない現象の発生を防ぐことが可能になる。

また、本発明は、回転伝達部材が、一方の第１トルク発生部材に一体に形成された第１の伝達部と、ロータに一体に形成された第２の伝達部とから構成されることを特徴とする。

本構成によれば、回転伝達部材が一方の第１トルク発生部材およびロータに一体に形成され、構成部品点数が減るので、回転ダンパを小型化かつ低価格化することが出来る。

また、本発明は、第１の伝達部および第２の伝達部が互いに噛み合う歯車から構成され、歯数比が所定値に設定されることを特徴とする。

本構成によれば、一方の第１トルク発生部材またはロータの一方の回転速度は、歯車に設定される歯数比に応じて速くまたは遅くなる。このため、調整トルク生成機構列で生成される第１のトルクの大きさ、または、速度依存トルク生成機構列で生成される第２のトルクの大きさの調整範囲を広げることが可能になる。

また、本発明は、調整トルク生成機構列と速度依存トルク生成機構列とが扉の開閉方向に並んで配置されてハウジングが固定される、上記のいずれかの回転ダンパと、ハウジングから露出するシャフトに着脱自在かつ表裏反転自在に取り付けられる一方向クラッチとを備える扉制動装置を構成した。

本構成によれば、一方向へ扉を開く場合、およびその逆方向へ扉を開く場合の双方において、扉の移動に制動を加えることが可能な扉制動装置を同じ部材を用いて簡単に実現することが出来る。

本発明によれば、シャフトの軸方向における幅寸法を小さくすることが出来ると共に、トルク調整によりトルクの自動調整範囲が狭まって回転ダンパの動作範囲が制限されてしまうことのない、トルク調整を簡潔に行える回転ダンパ、およびそれを用いた扉制動装置を提供することが出来る。

本発明の一実施の形態による回転ダンパを用いた扉制動装置を一側面側から見た分解斜視図である。 一実施の形態による回転ダンパを用いた扉制動装置を反対の側面側から見た分解斜視図である。 一実施の形態による回転ダンパを用いた扉制動装置の断面図である。 （ａ）は、図１に示した一側面側から見た第２アジャストロータおよびアジャスタの拡大斜視図、（ｂ）は、図２に示した反対の側面側から見た第２アジャストロータおよびアジャスタの拡大斜視図である。 アジャスタが回転させられることで第２アジャストロータが第１アジャストロータに最も近づけられた状態における、一実施の形態による回転ダンパを用いた扉制動装置の断面図である。 （ａ）は、図１に示した一側面側から見た第１速度依存ロータおよび第２速度依存ロータの拡大斜視図、（ｂ）は、図２に示した反対の側面側から見た第１速度依存ロータおよび第２速度依存ロータの拡大斜視図である。 第１速度依存ロータの回転により第２速度依存ロータが速度依存機構列収納ホルダに形成されたトルク発生部に最も近づいた状態における、一実施の形態による回転ダンパを用いた扉制動装置の断面図である。 （ａ）は、一実施の形態による回転ダンパを用いた扉制動装置が右開きの扉に取り付けられた状態の側面図、（ｂ）は、左開きの扉に取り付けられた状態の側面図である。 （ａ）〜（ｄ）は、一実施の形態による回転ダンパを用いた扉制動装置を逆開きの扉に取り付ける場合における取付手順を示す同扉制動装置の側面図である。

次に、本発明による回転ダンパ、およびそれを用いた扉制動装置を実施するための形態について説明する。

図１は、本発明の一実施の形態による回転ダンパ１を用いた扉制動装置１１を一側面側から見た扉制動装置１１の分解斜視図、図２は、反対の側面側から見た扉制動装置１１の分解斜視図である。また、図３は扉制動装置１１の断面図である。

回転ダンパ１は、ケース２がキャップ３で蓋をされて形成されるハウジング内に、調整トルク生成機構列４と速度依存トルク生成機構列５とが並列に配置されて構成される。ケース２およびキャップ３はそれぞれ合成樹脂材料から一体成形品として成形されるが、金属で形成してもよい。キャップ３のケース２に対する取り付けは、キャップ３およびケース２の各接合部３ａ，２ａが当接され、四隅において４本のネジ７で締結することで行われる。ハウジングの内部にはシリコーンオイル等の粘性流体が充填される。キャップ３およびケース２間にはＯリングからなるユニットシール部材６が挟持され、このユニットシール部材６により、ハウジング内部に充填される粘性流体の漏れが防止される。

調整トルク生成機構列４は、第１キャップブッシュ４１，キャップ側シール部材４２，シャフト４３，第１アジャストロータ４４，止め輪４５，第２アジャストロータ４６，アジャスタ４７およびケース側シール部材４８から構成され、ケース２の内側に窪んで形成される調整機構列収容ホルダ２ｂに各部材が同軸に収納される。

シャフト４３は、合成樹脂材料あるいは金属材料からなり、太い大径部４３ａと細い小径部４３ｂとからなる円筒状に形成され、大径部４３ａの小径部４３ｂ側端部の両側が平行に削られて平坦部４３ｃが形成されている。このシャフト４３は、大径部４３ａの一部がハウジング外部に露出し、残余の部分がハウジング内に収容される。キャップ３には、第１キャップブッシュ４１およびキャップ側シール部材４２が嵌まる大きさの内径をした円筒穴３ｂが形成されている。シャフト４３の大径部４３ａは、円筒穴３ｂに嵌入された第１キャップブッシュ４１およびキャップ側シール部材４２に通されて、ハウジングの外部に露出する。第１キャップブッシュ４１はシャフト４３の大径部４３ａをハウジングに対して回転自在に支持し、キャップ側シール部材４２は、ハウジング内部に充填される粘性流体が円筒穴３ｂから漏れるのを防止する。

ハウジングの外部に露出したシャフト４３の大径部４３ａには一方向クラッチ８が同軸に固定され、一方向クラッチ８によって一方向の回転がシャフト４３に伝達される。一方向クラッチ８は、その中心部の開口内径に大径部４３ａを挿入することで、シャフト４３に着脱自在かつ表裏反転自在に取り付けられる。また、キャップ３の表側にはフレーム９が一方向クラッチ８の側部を覆って２本のネジ１０で取り付けられ、一方向クラッチ８がシャフト４３から抜けるのが防止される。回転ダンパ１、並びに、一方向クラッチ８およびフレーム９は扉制動装置１１を構成する。

シャフト４３は、ハウジング内部において平坦部４３ｃが第１アジャストロータ４４の中心部に形成された矩形状取付穴４４ａに嵌入され、第１アジャストロータ４４から突出する小径部４３ｂにＥリングからなる止め輪４５が嵌められる。第１アジャストロータ４４の矩形状取付穴４４ａを囲む外周には平歯車４４ｂが形成されている。止め輪４５によりシャフト４３が矩形状取付穴４４ａから抜けるのが防止される。また、平坦部４３ｃが矩形状取付穴４４ａに嵌入されることにより、シャフト４３に連動して第１アジャストロータ４４が回転するようになり、シャフト４３の回転が第１アジャストロータ４４に伝達される。シャフト４３の小径部４３ｂは一端が閉塞したアジャスタ４７の内径部４７ａに収容される寸法に設定されており、アジャスタ４７の内径部４７ａと嵌合して内径部４７ａに回転自在に支持される。

第２アジャストロータ４６は、その外周に、軸方向に平行に案内溝４６ａが形成されている。案内溝４６ａは、調整機構列収容ホルダ２ｂの内周に軸方向に平行に突出して形成された突条２ｃと嵌合する。案内溝４６ａが突条２ｃと軸方向にスライド自在に嵌合することで、第２アジャストロータ４６は、その軸方向に移動自在に、かつ、第１アジャストロータ４４と連動して回転しないように、ハウジングに保持される。一方、第１アジャストロータ４４は、上記のようにシャフト４３に連動して設けられることで、回転自在にハウジングに保持される。

第１アジャストロータ４４および第２アジャストロータ４６は、互いに対向し得るトルク発生面を備えてハウジング内に同軸に収容される第１の一対のトルク発生部材を構成する。第１アジャストロータ４４は、第１の一対のトルク発生部材の一方の第１トルク発生部材を構成し、第２アジャストロータ４６に対向する側面に、同心状に複数列、軸方向および円周方向に環状に展延して突出する突出板４４ｃ（図２参照）が形成されている。中央の突出板４４ｃは円周方向に一部が切り欠かれて形成されている。第２アジャストロータ４６は、第１の一対のトルク発生部材の他方の第１トルク発生部材を構成し、第１アジャストロータ４４に対向する側面に、同心状に複数列、軸方向および円周方向に環状に展延して突出する突出板４６ｂ（図１参照）が形成されている。各突出板４４ｃ，４６ｂは、第１アジャストロータ４４および第２アジャストロータ４６の径方向に等間隔で形成され、軸方向の相対移動により対向するように互いの径方向の位置がずれて設けられており、互い違いに対向配置されて、互いに対向する面がトルク発生面を構成する。

本構成によれば、第１アジャストロータ４４および第２アジャストロータ４６間の相対距離が変化し、各突出板４４ｃ，４６ｂの互いに対向するトルク発生面の面積が変化することで、調整トルク生成機構列４における第１の一対のトルク発生部材で生成される第１のトルクの大きさが調整される。

なお、本実施形態では、各突出板４４ｃ，４６ｂは、同心状に複数列、軸方向および円周方向に環状に展延して突出して形成されているが、１列に展延して突出し、軸方向の相対移動により対向するように形成されるように構成してもよい。また、必ずしも環状に形成される必要は無く、半環状、その他、軸方向および円周方向に展延した形状であれば、どのような形状であってもよい。また、第１アジャストロータ４４、第２アジャストロータ４６およびアジャスタ４７はそれぞれ合成樹脂材料から一体成形品として成形されるが、金属で形成してもよい。

第２アジャストロータ４６の内径部の対向する２箇所には、図４に示すように、第１従動カム部４６ｃが突出して形成されている。同図（ａ）は、図１に示した一側面側から見た第２アジャストロータ４６およびアジャスタ４７の拡大斜視図、同図（ｂ）は、図２に示した反対の側面側から見た第２アジャストロータ４６およびアジャスタ４７の拡大斜視図である。第１従動カム部４６ｃは、軸方向においてアジャスタ４７から離れるに従って円周方向に傾く、幅を持った螺旋凸状をしており、第２アジャストロータ４６の内径部から立ち上がる側面は第１従動カム面４６c1を形成している。

また、アジャスタ４７の外径部の対向する２箇所には、第１原動カム部４７ｂが溝状に形成されている。第１原動カム部４７ｂは、軸方向において第２アジャストロータ４６に近づくに従って円周方向に傾く、幅を持った螺旋凹状をしており、アジャスタ４７の外径部から立ち下がる側面は第１原動カム面４７b1を形成している。第１原動カム部４７ｂの凹形状は第１従動カム部４６ｃの凸形状を収容する形状になっており、第１原動カム部４７ｂと第１従動カム部４６ｃとは互いに当接して嵌まり合う寸法に設定されている。また、第２アジャストロータ４６の第１従動カム部４６ｃが形成された内径部と、アジャスタ４７の第１原動カム部４７ｂが形成された外径部も、互いに当接して嵌まり合う寸法に設定されている。

アジャスタ４７は、円盤状をした調整部４７ｃの側面がハウジングの外部に露出させられて調整機構列収容ホルダ２ｂに収容される。この際、調整部４７ｃとつば部４７ｄとの間の溝４７ｅに、Ｏリングからなるケース側シール部材４８が嵌められ、調整機構列収容ホルダ２ｂに形成された、調整部４７ｃが露出させられる開口部から粘性流体が漏れるのが防止される。ハウジングの外部に露出させられる調整部４７ｃの側面には、手やドライバ等の道具が差し込まれる溝４７ｆが形成されており、アジャスタ４７はこの溝４７ｆが利用されて一定範囲において回転させられる。

第２アジャストロータ４６は、調整機構列収容ホルダ２ｂに収容されたアジャスタ４７の第１原動カム部４７ｂに第１従動カム部４６ｃが係合されて、図３に示すようにハウジングに収容される。この状態では、第１原動カム部４７ｂの第１原動カム面４７b1と第１従動カム部４６ｃの第１従動カム面４６c1とが当接し、アジャスタ４７が溝４７ｆが利用されて回転させられると、第１原動カム面４７b1が第１従動カム面４６c1を軸方向に押す。これにより、第２アジャストロータ４６の案内溝４６ａが調整機構列収容ホルダ２ｂの突条２ｃに案内され、第２アジャストロータ４６が軸方向にスライド移動する。

アジャスタ４７は、その第１原動カム部４７ｂが回転することによって第２アジャストロータ４６をその軸方向に上記のように移動させる。この移動により、第１アジャストロータ４４および第２アジャストロータ４６に形成された各突出板４４ｃ，４６ｂが対向する面積が変化し、第１アジャストロータ４４および第２アジャストロータ４６によって構成される第１の一対のトルク発生部材におけるトルク発生面の対向面積が調整される。したがって、第１の一対のトルク発生部材を備える調整トルク生成機構列４においては、各突出板４４ｃ，４６ｂ間に存在する粘性流体の粘性抵抗（剪断抵抗）により、アジャスタ４７によって大きさが調整される第１のトルクが生成される。

図３は、第２アジャストロータ４６が調整機構列収容ホルダ２ｂの収納部底面側に最も寄せられ、第１アジャストロータ４４から最も離れた状態を示す。この状態では各突出板４４ｃ，４６ｂの対向面積が実質的にゼロもしくはゼロに近くなり、粘性流体の剪断抵抗が小さくなって、第１の一対のトルク発生部材に生成される第１トルクは最小となる。

図５の扉制動装置１１の断面図は、アジャスタ４７が回転させられることで第２アジャストロータ４６が軸方向に移動させられて、第２アジャストロータ４６が調整機構列収容ホルダ２ｂの収納部底面側から最も離れ、第１アジャストロータ４４に最も近づいた状態を示す。なお、図５において図３と同一または相当する部分には同一符号付してその説明は省略する。この状態では各突出板４４ｃ，４６ｂの対向面積が最も大きくなり、粘性流体の剪断抵抗が大きくなって、第１の一対のトルク発生部材に生成される第１トルクは最大となる。

速度依存トルク生成機構列５は、第２キャップブッシュ５１，第１速度依存ロータ５２，第２速度依存ロータ５３，弾性部材５４，ホルダ５５，止め輪５６，およびケースブッシュ５７から構成され、ケース２の内側に窪んで形成される速度依存機構列収納ホルダ２ｄに各部材が同軸に、かつ、その軸が調整トルク生成機構列４の軸に平行に収納される。

第１速度依存ロータ５２の外周には、第１アジャストロータ４４の外周に形成された平歯車４４ｂと互いに噛み合う平歯車５２ａが形成されている。各平歯車４４ｂ，５２ａの歯数比は所定値に設定される。第１アジャストロータ４４の外周に形成された平歯車４４ｂは第１アジャストロータ４４に一体に形成された第１の伝達部、第１速度依存ロータ５２の外周に形成された平歯車５２ａは第１速度依存ロータ５２に一体に形成された第２の伝達部を構成し、これら第１の伝達部および第２の伝達部は、第１アジャストロータ４４および第１速度依存ロータ５２間において、一方の回転駆動力を他方へ伝達する回転伝達部材を構成する。本実施形態では、この回転伝達部材はハウジング内に収容されており、第１アジャストロータ４４および第１速度依存ロータ５２間における回転駆動力の伝達はハウジング内において行われる。

第１速度依存ロータ５２の中心部に突出した軸５２ｂの一端は、軸受や摺動部材等からなる第２キャップブッシュ５１が嵌められ、第２キャップブッシュ５１がキャップ３の円筒状窪み３ｃに嵌入されることで、キャップ３に回転自在に取り付けられて軸支される。また、第１速度依存ロータ５２の軸５２ｂの他端は、第２速度依存ロータ５３の内径部に挿入されて、第２速度依存ロータ５３の、第１速度依存ロータ５２に対向する側面と反対の側面に突出する。この突出する軸５２ｂの他端に形成された円筒状窪み５２ｄ（図２参照）には、軸受や摺動部材等からなるケースブッシュ５７が嵌合され、ケースブッシュ５７はさらにケース２の速度依存機構列収納ホルダ２ｄに形成された突起２ｅに回転自在に嵌められる。第１速度依存ロータ５２は、第２キャップブッシュ５１およびケースブッシュ５７によってハウジングに回転自在に軸支され、この軸支により、第１アジャストロータ４４から伝達される回転駆動力を受けて回転する。

なお、ケースブッシュ５７を用いることなく、円筒状窪み５２ｄを突起２ｅに相対回転可能に摺接させ、第１速度依存ロータ５２をハウジングに回転自在に軸支させるように構成してもよい。

軸５２ｂの他端には、図６に示すように第２原動カム部５２ｃが形成されている。同図（ａ）は、図１に示した一側面側から見た第１速度依存ロータ５２および第２速度依存ロータ５３の拡大斜視図、同図（ｂ）は、図２に示した反対の側面側から見た第１速度依存ロータ５２および第２速度依存ロータ５３の拡大斜視図である。また、第２速度依存ロータ５３の内径部の対向する２箇所には、第２原動カム部５２ｃに係合する第２従動カム部５３ａが形成されている。第２従動カム部５３ａは、第２速度依存ロータ５３の第１速度依存ロータ５２に対向する側面側を頂点とし、反対の側面側を底辺とする二等辺三角形状に、第２速度依存ロータ５３の内径部に突出して形成されている。第２速度依存ロータ５３の内径部から立ち上がる第２従動カム部５３ａの側面は、第２従動カム面５３a1を形成している。

第２原動カム部５２ｃは、隣合う２個で１個の第２従動カム部５３ａを囲む４個が、軸５２ｂの他端側外周に突出して形成されている。この隣合う２個の第２原動カム部５２ｃは、第２従動カム部５３ａの両側の第２従動カム面５３a1に対向する第２原動カム面５２c1を、軸５２ｂの外周から立ち上がる側面にそれぞれ備えている。一対の傾いた第２原動カム面５２c1間の軸５２ｂの外周には、第２従動カム部５３ａの外形に対応した二等辺三角形状の空間が形成されている。

軸５２ｂの他端側外周と第２速度依存ロータ５３の内径部とは、ハウジングに収納されたときに互いに嵌まり合う寸法に設定されており、第２速度依存ロータ５３は、内径部に軸５２ｂの他端が挿入されることで、その軸方向に移動自在にかつ回転自在にハウジングに保持される。軸５２ｂの他端が第２速度依存ロータ５３の内径部に挿入されて嵌まると、第２原動カム部５２ｃと第２従動カム部５３ａとが係合する。第１速度依存ロータ５２の回転は、この係合により、第２原動カム面５２c1が第２従動カム面５３a1を押すことで、第２速度依存ロータ５３に伝達される。この際、第１速度依存ロータ５２の回転トルクにより、第２原動カム面５２c1が第２従動カム面５３a1を押す圧力は、第２原動カム面５２c1および第２従動カム面５３a1の各傾きにより、第１速度依存ロータ５２の回転方向とその軸方向との二方向の力に変換される。第２速度依存ロータ５３は、その回転方向の力により回転し、その軸方向の力により軸方向に移動する。

第２速度依存ロータ５３は、第１速度依存ロータ５２に対向する側面と反対の側面に、突出板５３ｂに囲まれて形成される収容部５３ｃが形成されている。この収容部５３ｃには、圧縮コイルスプリングからなる弾性部材５４の一端部側が収容される。また、第１速度依存ロータ５２の軸５２ｂの径が細くなった他端先端部には、図３に示すように、ホルダ５５が同心止め輪５６によって抜け止めされて取り付けられる。弾性部材５４は、収容部５３ｃの底面に一端部が支えられ、この収容部５３ｃの底面に対向するホルダ５５の側面に他端部が支えられる。この弾性部材５４により、ホルダ５５は同心止め輪５６側に、第２速度依存ロータ５３は第１速度依存ロータ５２側に押し付けられる。したがって、第１速度依存ロータ５２、第２速度依存ロータ５３、ホルダ５５、および弾性部材５４は、第１速度依存ロータ５２と一体になって回転する。

また、ケース２の速度依存機構列収納ホルダ２ｄには、トルク発生部２ｇを構成する突出板２ｆが形成されている。このトルク発生部２ｇは、第２速度依存ロータ５３に対向するケース２の内壁が形付けられて形成されており、第２速度依存ロータ５３と連動して回転しないように固定されている。突出板２ｆは、同心状に複数列、軸方向および円周方向に環状に展延して突出し、円周方向に一部が切り欠かれて形成されている。また、第２速度依存ロータ５３のトルク発生部２ｇに対向する側面に形成された突出板５３ｂも、同心状に複数列、軸方向および円周方向に環状に展延して突出する。

第２速度依存ロータ５３およびトルク発生部２ｇは、互いに対向し得るトルク発生面を備えてハウジング内に同軸に収容される第２の一対のトルク発生部材を構成する。第２速度依存ロータ５３は、第２の一対のトルク発生部材の一方の第２トルク発生部材を構成し、トルク発生部２ｇは、第２の一対のトルク発生部材の他方の第２トルク発生部材を構成する。各突出板５３ｂ，２ｆは、第２速度依存ロータ５３およびトルク発生部２ｇの径方向に等間隔で形成され、軸方向の相対移動により対向するように互いの径方向の位置がずれて設けられており、互い違いに対向配置されて、互いに対向する面がトルク発生面を構成する。本構成によれば、第２速度依存ロータ５３およびトルク発生部２ｇ間の相対距離が変化し、各突出板５３ｂ，２ｆの互いに対向するトルク発生面の面積が変化することで、第２の一対のトルク発生部材で生成される第２のトルクの大きさが調整される。

なお、各突出板５３ｂ，２ｆも、第１の一対のトルク発生部材を構成する各突出板４４ｃ，４６ｂと同様に、同心状に複数列、軸方向および円周方向に環状に展延して突出して形成されているが、１列に展延して突出し、軸方向の相対移動により対向するように形成されるように構成してもよい。また、必ずしも環状に形成される必要は無く、半環状、その他、軸方向および円周方向に展延した形状であれば、どのような形状であってもよい。また、第１速度依存ロータ５２、第２速度依存ロータ５３およびホルダ５５はそれぞれ合成樹脂材料から一体成形品として成形されるが、金属で形成してもよい。

弾性部材５４は、第２速度依存ロータ５３をトルク発生部２ｇから離れる第１速度依存ロータ５２側へ付勢する。第１速度依存ロータ５２の回転駆動力は第２原動カム部５２ｃと第２従動カム部５３ａとの係合によって前述のように第２速度依存ロータ５３へ伝えられ、第２速度依存ロータ５３を弾性部材５４の弾発力に抗してトルク発生部２ｇ側へ移動させる。この移動により、第２速度依存ロータ５３およびトルク発生部２ｇに形成された各突出板５３ｂ，２ｆが対向する面積が変化し、第２の一対のトルク発生部材におけるトルク発生面の対向面積が変化する。したがって、速度依存トルク生成機構列５においては、各突出板５３ｂ，２ｆ間に存在する粘性流体の剪断抵抗により、第１速度依存ロータ５２の回転速度に応じた第２のトルクが生成される。

第２速度依存ロータ５３は、図３に示す第１速度依存ロータ５２の静止状態では、弾性部材５４が最も伸張して、突出板２ｆによって形成されるトルク発生部２ｇから最も離れた位置にあり、第２速度依存ロータ５３の側端面は第１速度依存ロータ５２の側端面と当接する。この状態では各突出板５３ｂ，２ｆの対向面積が実質的にゼロもしくはゼロに近くなり、粘性流体の剪断抵抗が小さくなって、第２の一対のトルク発生部材に生成される第２トルクは最小となる。

第１速度依存ロータ５２の回転により、第２速度依存ロータ５３は、この静止状態から、弾性部材５４の弾発力に抗して移動する。第１速度依存ロータ５２の回転速度が遅く、第２原動カム部５２ｃが第２従動カム部５３ａを軸方向に押す圧力が弾性部材５４の弾発力よりも小さい場合、第２速度依存ロータ５３は静止位置から動かない。しかし、第１速度依存ロータ５２の回転速度が増し、第２原動カム部５２ｃが第２従動カム部５３ａを軸方向に押す圧力が弾性部材５４の弾発力に打ち勝つと、第２速度依存ロータ５３は弾性部材５４の弾発力に抗して移動する。

そして、最終的に、第２速度依存ロータ５３は、図７に示す、突出板２ｆによって形成されるトルク発生部２ｇに最も近づいた状態に遷移する。なお、図７において図３と同一または相当する部分には同一符号付してその説明は省略する。この状態では各突出板５３ｂ，２ｆの全長が対向するので、トルク発生面の対向面積が最大になり、粘性流体の剪断抵抗が大きくなって、第２の一対のトルク発生部材に生成される第２のトルクは最大となる。

このような本実施の形態による回転ダンパ１の構成においては、シャフト４３が回転すると、第１アジャストロータ４４がシャフト４３に連動して回転する。第１アジャストロータ４４がシャフト４３に連動して回転すると、調整トルク生成機構列４に設けられた第１の一対のトルク発生部材において、アジャスタ４７によって調整されるトルク発生面の対向面積に応じた大きさの第１のトルクが生成される。また、第１アジャストロータ４４の回転は各平歯車４４ｂ，５２ａの噛み合いによって第１速度依存ロータ５２に伝達され、第１速度依存ロータ５２が回転する。第１速度依存ロータ５２が回転すると、その回転駆動力が第２原動カム部５２ｃおよび第２従動カム部５３ａを介して第２速度依存ロータ５３へ伝えられ、第２速度依存ロータ５３が弾性部材５４の弾発力に抗してトルク発生部２ｇ側へ移動する。この移動により、第２の一対のトルク発生部材におけるトルク発生面の対向面積が変化し、速度依存トルク生成機構列５に設けられた第２の一対のトルク発生部材において、第１速度依存ロータ５２の回転速度に応じた第２のトルクが生成される。したがって、シャフト４３の回転には、第１のトルクと第２のトルクとが合わさった大きさのトルクによる抵抗が付与される。

上記の調整トルク生成機構列４と速度依存トルク生成機構列５とは、ハウジング内に並列に配置される。このため、本実施の形態による回転ダンパ１は、従来の、移動調整機構とトルク自動調整機構とがシャフトの軸と同軸に直列に設けられる回転ダンパに比べて、そのシャフト４３の軸方向における幅寸法を小さくすることが出来る。したがって、回転ダンパ１の取付部に大きな幅寸法を必要としなくなり、回転ダンパ１は、幅スペースの狭い場所に設置することが出来、取り付ける対象に制約が生じなくなって、広範囲に適用することが可能になる。

また、調整トルク生成機構列４と速度依存トルク生成機構列５とが別々に独立して配置されるため、調整トルク生成機構列４において生成される第１のトルクの大きさをアジャスタ４７によって調整しても、速度依存トルク生成機構列５ではその調整による影響を受けない。このため、従来の回転ダンパのように、移動調整機構によってトルク調整をすると、トルク自動調整機構によるトルクの自動調整範囲が狭まり、回転ダンパの動作範囲が制限されてしまう問題は解消される。また、調整トルク生成機構列４におけるアジャスタ４７による第１のトルクのトルク調整は、速度依存トルク生成機構列５における第２のトルクの自動調整を考慮することなく、簡潔に行える。

また、本実施の形態による回転ダンパ１によれば、突出板２ｆによって形成されるトルク発生部２ｇがケース２に一体に形成されるため、回転ダンパ１の幅寸法をさらに小さくすることが出来ると共に、構成部品点数が減って回転ダンパ１を低価格化することが出来る。また、本実施の形態による回転ダンパ１によれば、回転伝達部材が第１アジャストロータ４４および第１速度依存ロータ５２に一体に形成され、構成部品点数が減るので、回転ダンパ１を小型化かつ低価格化することが出来る。また、本実施の形態による回転ダンパ１によれば、第１速度依存ロータ５２の回転速度は、各平歯車４４ｂ，５２ａに設定される歯数比に応じて速くまたは遅くなる。このため、速度依存トルク生成機構列５で生成される第２のトルクの大きさの調整範囲を広げることが可能になる。

また、本実施の形態による回転ダンパ１によれば、第１アジャストロータ４４の回転軸と第１速度依存ロータ５２の回転軸との２軸間における動力の伝達は、ハウジング内において各平歯車４４ｂ，５２ａによって行われる。このため、２軸間における動力の伝達をハウジング外で行う場合と異なり、回転軸のシール部材は、第１アジャストロータ４４と同軸のシャフト４３をハウジング外へ露出させる箇所に設けるキャップ側シール部材４２の１つで済む。したがって、回転軸のシール部材によって生じてハウジング内に充填される粘性流体を介して伝えられる回転抵抗を最低限に抑制することが出来る。よって、シャフト４３の回転に付与する抵抗が小さく設定される回転ダンパ１の低トルク設定時、回転軸のシール部材による回転抵抗によってシャフト４３にかかるトルクが落ち切らない現象の発生を防ぐことが可能になる。もしも第１アジャストロータ４４および第１速度依存ロータ５２の各回転軸をハウジングの外に突出させ、ハウジング外で回転駆動力を伝達させようとすると、各回転軸をハウジング外へ突出させる２箇所に回転軸シール部材が必要になり、回転抵抗が大きくなってシャフト４３にかかるトルクが落ち切らなくなる。

上述の回転ダンパ１を用いて構成される本実施の形態による扉制動装置１１は、例えば、図８の側面図に示すように、シャフト４３の軸と速度依存トルク生成機構列５の軸５ａとが並び、調整トルク生成機構列４と速度依存トルク生成機構列５とが扉２１の開閉方向に並んで配置されて、回転ダンパ１のハウジングが扉２１の上端の角に固定される。なお、同図ではフレーム９の図示は省略しており、図１と同一部分には同一符号を付してその説明は省略する。扉２１の上方に設けられるレール２２の下面にはラックギヤ２３が取り付けられ、一方向クラッチ８の外周に形成されたギヤはこのラックギヤ２３にラック＆ピニオン方式で噛合させられる。

同図（ａ）では、扉制動装置１１は扉２１の上端の左角に固定され、矢示Ａ方向へ右開きされる際（扉開時）、一方向クラッチ８が空転して軽く開き、逆方向移動時（扉閉時）には一方向クラッチ８がロックしてシャフト４３を回転させ、扉２１の開閉を制動する。同図（ｂ）に示す、扉２１が逆方向の矢示Ｂ方向へ左開きされる場合には、扉制動装置１１は、調整トルク生成機構列４と速度依存トルク生成機構列５との配置が次のように扉２１の開閉方向において逆にされて、扉２１の上端の右角に固定される。

逆方向への扉２１の制動時、図９（ａ）に示す、調整トルク生成機構列４と速度依存トルク生成機構列５との当初の配置において、まず、一方向クラッチ８を同図（ｂ）に示すように取り外す。次に、速度依存トルク生成機構列５の軸５ａを中心に同図に矢印で示すようにハウジングを１８０°反転させ、同図（ｃ）に示すように、調整トルク生成機構列４と速度依存トルク生成機構列５との配置を扉２１の開閉方向において逆にする。最後に、一方向クラッチ８の表裏を反転させて、一方向クラッチ８を同図（ｄ）に示すようにシャフト４３に取り付ける。

このような本実施の形態による扉制動装置１１によれば、一方向へ扉２１を開く場合、およびその逆方向へ扉２１を開く場合の双方において、扉２１の移動に制動を加えることが可能な扉制動装置１１を同じ部材を用いて簡単に実現することが出来る。

なお、上記の実施形態では、シャフト４３を第１アジャストロータ４４と同軸に設け、シャフト４３が第１アジャストロータ４４と連動して回転する場合について、説明した。しかし、シャフト４３を第１速度依存ロータ５２と同軸に設け、シャフト４３が第１速度依存ロータ５２と連動して回転するように構成してもよい。

この場合、第１速度依存ロータ５２がシャフト４３に連動して回転すると、その回転駆動力が第２原動カム部５２ｃおよび第２従動カム部５３ａを介して第２速度依存ロータ５３へ伝えられ、上記のように、速度依存トルク生成機構列５に設けられた第２の一対のトルク発生部材において、第１速度依存ロータ５２の回転速度に応じた第２のトルクが生成される。また、第１速度依存ロータ５２の回転は各平歯車５２ａ，４４ｂによって第１アジャストロータ４４に伝達され、第１アジャストロータ４４が回転する。第１アジャストロータ４４が回転すると、調整トルク生成機構列４に設けられた第１の一対のトルク発生部材において、アジャスタ４７によって調整された大きさの第１のトルクが生成される。したがって、この場合にも、シャフト４３の回転には、第１のトルクと第２のトルクとが合わさった大きさのトルクによる抵抗が付与される。

また、この際、第１アジャストロータ４４の回転速度は、各平歯車４４ｂ，５２ａに設定される歯数比に応じて速くまたは遅くなる。このため、調整トルク生成機構列４で生成される第１のトルクの大きさの調整範囲を広げることが可能になる。

また、上記の実施形態では、第１アジャストロータ４４および第１速度依存ロータ５２間において、一方の回転駆動力を他方へ伝達する回転伝達部材を平歯車４４ｂ，５２ａによって構成した場合について、説明した。しかし、回転伝達部材は平歯車４４ｂ，５２ａでなくても、はすば歯車等の歯車仕様で構成してもよい。また、歯車に限定されることはなく、例えば、摩擦車、タイミングベルト、Ｖベルト等によって構成するようにしてもよい。

このような各構成においても、上記の実施形態と同様な作用効果が奏される。

本発明による回転ダンパ１および扉制動装置１１は、吊り戸、引き戸、パーティション、ロールスクリーン、手動シャッター、ＯＡ機器などに広範囲に利用することが出来る。

１…回転ダンパ、２…ケース、２ａ，３ａ…接合部、２ｂ…調整機構列収納ホルダ、２ｃ…突条、２ｄ…速度依存機構列収納ホルダ、２ｅ…突起、２ｆ，４４ｃ，４６ｂ，５３ｂ…突出板、２ｇ…トルク発生部（他方の第２トルク発生部材）、３…キャップ、３ｂ…円筒穴、３ｃ，４７ａ…円筒状窪み、４…調整トルク生成機構列、５…速度依存トルク生成機構列、５ａ…速度依存トルク生成機構列の軸、６…ユニットシール部材、７，１０…ネジ、８…一方向クラッチ、９…フレーム、１１…扉制動装置、２１…扉、２２…レール、２３…ラックギヤ、４１…第１キャップブッシュ、４２…キャップ側シール部材、４３…シャフト、４４…第１アジャストロータ（一方の第１トルク発生部材）、４４ｂ，５２ａ…平歯車、４５，５６…止め輪、４６…第２アジャストロータ（他方の第１トルク発生部材）、４６ｃ…第１従動カム部、４７…アジャスタ、４７ｂ…第１原動カム部、４８…ケース側シール部材、５１…第２キャップブッシュ、５２…第１速度依存ロータ、５２ｂ…軸、５２ｃ…第２原動カム部、５３…第２速度依存ロータ（一方の第２トルク発生部材）、５３ａ…第２従動カム部、５４…弾性部材、５５…ホルダ、５７…ケースブッシュ

Claims (7)

1. 内部に粘性流体が充填されたハウジングと、一部が前記ハウジング内に収容されて前記ハウジングに対して回転自在に支持されたシャフトと、互いに対向し得るトルク発生面を備えて前記ハウジング内に同軸に収容される一対のトルク発生部材とを有し、前記トルク発生面間に存在する粘性流体の粘性抵抗により生じるトルクによって前記シャフトの回転に抵抗を付与する回転ダンパにおいて、
   一方の第１トルク発生部材および他方の第１トルク発生部材から構成され、前記一方の第１トルク発生部材が回転自在に前記ハウジングに保持され、前記他方の第１トルク発生部材がその軸方向に移動自在にかつ前記一方の第１トルク発生部材と連動して回転しないように前記ハウジングに保持される第１の前記一対のトルク発生部材、および、前記他方の第１トルク発生部材に形成された第１従動カム部に係合する第１原動カム部が形成され、前記第１原動カム部が回転することによって前記他方の第１トルク発生部材を前記第１従動カム部を介してその軸方向に移動させて、第１の前記一対のトルク発生部材における前記トルク発生面の対向面積を変化させるアジャスタからなり、前記アジャスタによって大きさが調整される第１のトルクを生成する調整トルク生成機構列と、
   一方の第２トルク発生部材および他方の第２トルク発生部材から構成され、前記一方の第２トルク発生部材がその軸方向に移動自在にかつ回転自在に前記ハウジングに保持され、前記他方の第２トルク発生部材が前記一方の第２トルク発生部材と連動して回転しないように固定される第２の前記一対のトルク発生部材、前記一方の第２トルク発生部材に形成された第２従動カム部に係合する第２原動カム部が形成され、前記第２原動カム部が回転することによって前記第２従動カム部を介して回転を前記一方の第２トルク発生部材へ伝達するロータ、および、前記一方の第２トルク発生部材を前記他方の第２トルク発生部材から離れる前記ロータ側へ付勢する弾性部材からなり、前記ロータの回転駆動力を前記一方の第２トルク発生部材へ伝えて前記一方の第２トルク発生部材を前記弾性部材の弾発力に抗して前記他方の第２トルク発生部材側へ移動させることで、第２の前記一対のトルク発生部材における前記トルク発生面の対向面積を変化させて前記ロータの回転速度に応じた第２のトルクを生成する、前記調整トルク生成機構列と並列に前記ハウジング内に配置される速度依存トルク生成機構列と、
   前記一方の第１トルク発生部材および前記ロータ間において一方の回転駆動力を他方へ伝達する回転伝達部材と
   を備え、
   前記シャフトは、前記一方の第１トルク発生部材または前記ロータの一方と同軸に設けられて連動して回転する
   ことを特徴とする回転ダンパ。
2. 前記一方の第１トルク発生部材および前記他方の第１トルク発生部材、並びに、前記一方の第２トルク発生部材および前記他方の第２トルク発生部材は、前記一対のトルク発生部材を構成するものどうしにおいて、軸方向の相対移動により対向するように互いの径方向の位置がずれて１列または同心状に複数列突出し、互いに対向する面が前記トルク発生面を構成する突出板がそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項１に記載の回転ダンパ。
3. 前記他方の第２トルク発生部材は、前記一方の第２トルク発生部材に対向する前記ハウジングの内壁が形付けられて形成されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の回転ダンパ。
4. 前記回転伝達部材は前記ハウジング内に収容され、前記ハウジング内において前記回転駆動力が伝達されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の回転ダンパ。
5. 前記回転伝達部材は、前記一方の第１トルク発生部材に一体に形成された第１の伝達部と、前記ロータに一体に形成された第２の伝達部とから構成されることを特徴とする請求項４に記載の回転ダンパ。
6. 前記第１の伝達部および前記第２の伝達部は互いに噛み合う歯車から構成され、歯数比が所定値に設定されることを特徴とする請求項５に記載の回転ダンパ。
7. 前記調整トルク生成機構列と前記速度依存トルク生成機構列とが扉の開閉方向に並んで配置されて前記ハウジングが固定される、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の回転ダンパと、前記ハウジングから露出する前記シャフトに着脱自在かつ表裏反転自在に取り付けられる一方向クラッチとを備えて構成される扉制動装置。

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