JP6817118B2

JP6817118B2 - ロータリダンパ

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Publication number: JP6817118B2
Application number: JP2017050362A
Authority: JP
Inventors: 亮平金子
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Current assignee: Oiles Corp
Priority date: 2017-03-15
Filing date: 2017-03-15
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Description

本発明は、ロータリダンパに関し、特に、制動トルクの発生タイミングを設定可能なロータリダンパに関する。

加えられた回転力に対して制動トルクを発生させるロータリダンパが知られている。例えば、特許文献１には、正転方向の回転に対して強い制動トルクを発生させる一方、反転方向の回転に対しては弱い制動トルクを発生させる、いわゆる一方向性のロータリダンパが開示されている。

特許文献１に記載のロータリダンパは、円筒室を備えたケースと、円筒室内に回転自在に収容されたロータと、円筒室内に充填された粘性流体と、ケースの開口側端面に取り付けられて円筒室内にロータを粘性流体とともに封じ込める蓋と、を備えている。

ロータは、円筒形状のロータ本体と、円筒室の内周面と僅かな隙間を形成するようにロータ本体の外周面から径方向外方に突出して形成されたベーンと、を有している。ベーンには、ロータの回転方向におけるベーンの両端面を繋ぐ流路が形成されている。また、ロータの径方向におけるベーンの先端面（円筒室の内周面と対向する面）には、円筒室の内周面との僅かな隙間を塞ぐシール材が取り付けられている。このシール材は、ベーンに形成された流路の開閉を行う弾性体の逆止弁を有している。また、円筒室の内周面には、ロータ本体の外周面と僅かな隙間を形成するように、径方向内方に突出した仕切り部が形成されている。

以上のような構成において、特許文献１に記載のロータリダンパは、ロータの回転方向におけるベーンの両端面のうちの一方の端面（第一端面と呼ぶ）から他方の端面（第二端面と呼ぶ）へ向かう方向（正転方向）に回転させる力がロータに加わると、円筒室内の粘性流体によって逆止弁がベーンの第二端面に押し付けられて、流路が逆止弁で塞がれる。これにより、粘性流体の移動が、円筒室の仕切り部とロータ本体の外周面との隙間およびケースの閉口側端面（底面）とベーンの下面（ケースの閉口側端面と対向する面）との隙間を介してのみに制限され、ベーンの第二端面側の粘性流体に対する圧力が高まる。このため、正転方向へのロータの回転開始とともに強い制動トルクが発生する。一方、ベーンの第二端面から第一端面へ向かう方向（反転方向）に回転させる力がロータに加わると、ベーンの第一端面側の粘性流体が流路に流入して逆止弁を押し上げて流路を開放する。したがって、粘性流体の移動がベーンに形成された流路においても行われるため、ベーンの第一端面側の粘性流体に対する圧力は高くならない。このため、反転方向へのロータの回転開始とともに弱い制動トルクが発生する。

特開平７−３０１２７２号公報

特許文献１に記載のロータリダンパは、正転方向の回転力がロータに加わると、直ちに逆止弁が流路を塞いで、強い制動トルクを発生させる。しかしながら、ロータリダンパの用途によっては、正転方向の回転力がロータに加わった直後に強い制動トルクを発生させるのではなく、強い制動トルクの発生タイミングを遅らせたい場合がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、制動トルクの発生タイミングを設定可能なロータリダンパを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明では、円筒室の底面側、内周面側もしくは蓋の裏面側に、ロータの回転方向におけるベーンの厚みより長い溝からなる迂回路を設け、ロータの回転方向におけるベーンの両端面が迂回路内に位置している場合、ロータの回転方向に対してベーンの上流側と下流側とが迂回路を介して連結され、これらの領域内の粘性流体が迂回路を介して移動可能となり、ロータの回転方向におけるベーンの両端面の少なくともいずれか一方が迂回路外に位置している場合、ロータの回転方向に対してベーンの上流側と下流側とが迂回路を介して連結されず、これらの領域内の粘性流体が迂回路を介して移動不可能となるようにした。

例えば、本発明の一態様は、粘性流体の移動を制限することにより、加えられた回転力に対して制動トルクを発生させるロータリダンパであって、
前記粘性流体が充填された円筒室を有するケースと、
前記円筒室内に配置され、当該円筒室を仕切る扇形の仕切り部と、
前記円筒室に対して相対的に回転するように当該円筒室に収容され、外周面が前記仕切り部の内周面と近接するロータ本体、および前記円筒室の中心線に沿って前記ロータ本体の外周面から径方向外方に向けて形成され、先端面が前記円筒室の内周面と近接するベーンを有するロータと、
前記円筒室の開口部に取り付けられ、前記ロータを前記粘性流体とともに前記円筒室内に封じ込める蓋と、
前記円筒室の底面に配され、当該円筒室の底面と前記ベーンとの隙間を塞ぐ円板と、
前記円板の前記ベーンとの対向面に設けられ、前記ロータの回転方向における前記ベーンの厚みより長い溝からなる迂回路と、を有し、
前記ロータの回転方向における前記ベーンの両端面が前記迂回路内に位置している場合、前記ベーンおよび前記仕切り部によって仕切られる前記円筒室内の領域のうち、前記ロータの回転方向に対して前記ベーンの上流側に位置する領域と下流側に位置する領域とが前記迂回路を介して連結され、当該上流側に位置する領域および下流側に位置する領域内の前記粘性流体が前記迂回路を介して移動可能となり、
前記ロータの回転方向における前記ベーンの両端面のうちの少なくともいずれか一方が前記迂回路外に位置している場合、前記ベーンの上流側に位置する領域と下流側とが前記迂回路を介して連結されず、当該上流側に位置する領域および下流側に位置する領域内の前記粘性流体が前記迂回路を介して移動不可能となり、
前記ケースは、
前記円筒室の底面に形成された挿入孔をさらに有し、
前記円板は、
前記ケースの前記挿入孔に挿入され、先端部が前記ケースから外部に露出した操作部を有し、当該操作部を操作することにより回転可能である。
また、本発明の他の態様は、粘性流体の移動を制限することにより、加えられた回転力に対して制動トルクを発生させるロータリダンパであって、
前記粘性流体が充填された円筒室を有するケースと、
前記円筒室内に配置され、当該円筒室を仕切る扇形の仕切り部と、
前記円筒室に対して相対的に回転するように当該円筒室に収容され、外周面が前記仕切り部の内周面と近接するロータ本体、および前記円筒室の中心線に沿って前記ロータ本体の外周面から径方向外方に向けて形成され、先端面が前記円筒室の内周面と近接するベーンを有し、前記加えられた回転力により回転するロータと、
前記円筒室の開口部に取り付けられ、前記ロータを前記粘性流体とともに前記円筒室内に封じ込める蓋と、
前記蓋の裏面に配され、当該蓋の裏面と前記ベーンとの隙間を塞ぐ円板と、
前記円板の前記ベーンとの対向面に設けられ、前記ロータの回転方向における前記ベーンの厚みより長い溝からなる迂回路と、を有し、
前記ロータの回転方向における前記ベーンの両端面が前記迂回路内に位置している場合、前記ベーンおよび前記仕切り部によって仕切られる前記円筒室内の領域のうち、前記ロータの回転方向に対して前記ベーンの上流側に位置する領域と下流側に位置する領域とが前記迂回路を介して連結され、当該上流側に位置する領域および下流側に位置する領域内の前記粘性流体が前記迂回路を介して移動可能となり、
前記ロータの回転方向における前記ベーンの両端面のうちの少なくともいずれか一方が前記迂回路外に位置している場合、前記ベーンの上流側に位置する領域と下流側とが前記迂回路を介して連結されず、当該上流側に位置する領域および下流側に位置する領域内の前記粘性流体が前記迂回路を介して移動不可能となり、
前記蓋は、
前記蓋の裏面に形成された挿入孔を有し、
前記円板は、
前記蓋の前記挿入孔に挿入され、先端部が前記蓋から外部に露出した操作部を有し、当該操作部を操作することにより回転可能である。
また、本発明のさらに他の態様は、粘性流体の移動を制限することにより、加えられた回転力に対して制動トルクを発生させるロータリダンパであって、
前記粘性流体が充填された円筒室を有するケースと、
前記円筒室内に配置され、当該円筒室を仕切る扇形の仕切り部と、
前記円筒室に対して相対的に回転するように当該円筒室に収容され、外周面が前記仕切り部の内周面と近接するロータ本体、および前記円筒室の中心線に沿って前記ロータ本体の外周面から径方向外方に向けて形成され、先端面が前記円筒室の内周面と近接するベーンを有し、前記加えられた回転力により回転するロータと、
前記円筒室の開口部に取り付けられ、前記ロータを前記粘性流体とともに前記円筒室内に封じ込める蓋と、
前記円筒室内に挿入され、当該円筒室の内周面と前記ベーンおよび前記仕切り部各々との隙間を塞ぐ円筒と、
前記円筒の内周面に設けられ、前記ロータの回転方向における前記ベーンの厚みより長い溝からなる迂回路と、を有し、
前記ロータの回転方向における前記ベーンの両端面が前記迂回路内に位置している場合、前記ベーンおよび前記仕切り部によって仕切られる前記円筒室内の領域のうち、前記ロータの回転方向に対して前記ベーンの上流側に位置する領域と下流側に位置する領域とが前記迂回路を介して連結され、当該上流側に位置する領域および下流側に位置する領域内の前記粘性流体が前記迂回路を介して移動可能となり、
前記ロータの回転方向における前記ベーンの両端面のうちの少なくともいずれか一方が前記迂回路外に位置している場合、前記ベーンの上流側に位置する領域と下流側とが前記迂回路を介して連結されず、当該上流側に位置する領域および下流側に位置する領域内の前記粘性流体が前記迂回路を介して移動不可能となり、
前記蓋は、
前記蓋の裏面に形成された挿入孔を有し、
前記円筒は、
前記挿入孔に挿入され、先端部が前記ケースあるいは蓋から外部に露出した操作部を有し、当該操作部を操作することにより回転可能である。

本発明では、円筒室の底面側、内周面側もしくは蓋の裏面側に設けられ、ロータの回転方向におけるベーンの厚みより長い溝からなる迂回路により、ロータの回転方向におけるベーンの両端面が迂回路内に位置している間、ロータの回転方向に対してベーンの上流側と下流側とが迂回路を介して連結され、これらの領域内の粘性流体が迂回路を介して移動可能とたるため、ロータに加えられた回転力に対して強い制動トルクは発生しない。一方、ロータの回転方向におけるベーンの両端面の少なくともいずれか一方が迂回路外となった場合、ロータの回転方向に対してベーンの上流側と下流側とが迂回路を介して連結されず、これらの領域内の粘性流体が迂回路を介して移動不可能となるため、ロータに加えられた回転力に対して強い制動トルクが発生する。したがって、迂回路を構成する溝の長さ、配置位置を変更することにより、ロータに加えられた回転力に対する制動トルクの発生タイミングを任意に設定することができる。

図１（Ａ）、図１（Ｂ）は、本発明の一実施の形態に係るロータリダンパ１の概略構成を示す外観図および部分断面図である。図２は、本発明の一実施の形態に係るロータリダンパ１の部品展開図である。図３（Ａ）は、ケース２の正面図であり、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）に示すケース２のＡ−Ａ断面図であり、図３（Ｃ）は、ケース２の背面図である。図４（Ａ）は、仕切り部３の正面図であり、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）に示す仕切り部３のＢ−Ｂ断面図であり、図４（Ｃ）は、仕切り部２の背面図であり、図４（Ｄ）は、図４（Ａ）に示す仕切り部３のＣ−Ｃ断面図（仕切りブロック３０ａの上面図）である。図５（Ａ）〜図５（Ｃ）は、逆止弁４の正面図、上面図および下面図である。図６（Ａ）、図６（Ｂ）は、ロータ５の正面図および側面図であり、図６（Ｃ）は、図６（Ａ）に示すロータ５のＤ−Ｄ断面図である。図７（Ａ）〜図７（Ｃ）は、蓋７の正面図、側面図および背面図であり、図７（Ｄ）は、図７（Ａ）に示す蓋７のＥ−Ｅ断面図である。図８（Ａ）〜図８（Ｃ）は、トルク調整板８の正面図、側面図および背面図であり、図８（Ｄ）は、図８（Ａ）に示すトルク調整板８のＦ−Ｆ断面図である。図９（Ａ）および図９（Ｂ）は、ケース２に対してロータ５が第一回転方向Ｒ１に相対的に回転した場合の動作原理を説明するための図である。図１０は、ケース２に対してロータ５が第二回転方向Ｒ２に相対的に回転した場合の動作原理を説明するための図である。図１１（Ａ）は、本発明の一実施の形態に係るロータリダンパ１の第一の変形例１Ａの概略断面図であり、図１１（Ｂ）は、本発明の一実施の形態に係るロータリダンパ１の第二の変形例１Ｂの概略断面図である。

以下、図面を参照して本発明の一実施の形態を説明する。

図１（Ａ）および図１（Ｂ）は、本実施の形態に係るロータリダンパ１の概略構成を示す外観図および部分断面図である。また、図２は、本実施の形態に係るロータリダンパ１の部品展開図である。

図示するように、本実施の形態に係るロータリダンパ１は、ケース２と、一対の仕切り部３と、一対の逆止弁４と、ロータ５と、ケース２内に充填されたオイル、シリコン等の粘性流体６と、蓋７と、トルク調整板８と、を備えている。

ケース２は、それぞれ逆止弁４が取り付けられた一対の仕切り部３、ロータ５、およびトルク調整板８を、粘性流体６とともに収容する。

図３（Ａ）は、ケース２の正面図であり、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）に示すケース２のＡ−Ａ断面図であり、図３（Ｃ）は、ケース２の背面図である。

図示するように、ケース２内には、一端が開口した円筒室（底付き円筒状の空間）２００が形成されており、この円筒室２００には、内周面２０３および外周面２０５を貫く挿入孔２０８ａ、２０８ｂが、円筒室２００内に収容される仕切り部３毎に形成されている。仕切り部３は、挿入孔２０８ａ、２０８ｂに挿入された固定ボルト９０によって、円筒室２００内に取り付けられる。

また、円筒室２００の底部２０１には、この底部２０１から軸方向外方に向けて筒状の開口部２０２が形成されている。トルク調整板８は、後述する操作部８０２（図８参照）がこの開口部２０２に挿入されることにより、トルク調整板８の中心線８３０が円筒室２００の中心線２２０と一致して、ケース２に対して相対的に回転可能となるように、円筒室２００内に収容される（図１および図２参照）。開口部２０２には、内周面２０９および外周面２１０を貫く一対のネジ孔２０４が形成されている。トルク調整板８は、ネジ孔２０４に取り付けられた規制ネジ９１によって、ケース２に対する相対的な回転が規制される。

円筒室２００の底部２０１と開口部２０２との連結部分（開口部２０２の軸方向内方側端部）には、開口部２０２の内周面２０９とトルク調整板８の操作部８０２との隙間を塞いで、円筒室２００内の粘性流体６が外部に漏れるのを防止するＯリング等のシール材を装着するための装着部２１１が形成されている。

円筒室２００の内周面２０３の開口側２０６には、蓋７の後述する雄ネジ部７０２（図７参照）と螺合する雌ネジ部２０７が形成されている。

仕切り部３は、外周面３００がケース２の円筒室２００の内周面２０３と接触し、内周面３０１がケース２の円筒室２００に収容されたロータ５の後述するロータ本体５００の外周面５０４（図６参照）と近接する扇形の柱状部材である。一対の仕切り部３は、ケース２の円筒室２００の中心線２２０に沿って、この中心線２２０に対して軸対称となるように、内周面３０１を円筒室２００の径方向内方に向けて配置され、これにより、円筒室２００内を２つの領域２１６ａ、２１６ｂ（図９、図１０参照）に仕切る。

図４（Ａ）は、仕切り部３の正面図であり、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）に示す仕切り部３のＢ−Ｂ断面図であり、図４（Ｃ）は、仕切り部３の背面図であり、図４（Ｄ）は、図４（Ａ）に示す仕切り部３のＣ−Ｃ断面図（仕切りブロック３０ａの上面図）である。

図示するように、仕切り部３は、２つの仕切りブロック３０ａ、３０ｂがケース２の円筒室２００の中心線２２０に沿って積み重ねられて構成される。仕切りブロック３０ａ、３０ｂの外周面３００には、固定ボルト９０と螺合するボルト穴３０４ａ、３０４ｂがそれぞれ形成されている。

仕切り部３には、円周方向の両端面３０５、３０６を貫いて、この仕切り部３によって仕切られたケース２の円筒室２００内の領域２１６ａ、２１６ｂ（図９、図１０参照）間を連結する流路３０３が形成されている。流路３０３の第一回転方向Ｒ１（図９、図１０参照）の上流側（仕切り部３の端面３０６側）には、逆止弁４の脱落を防止するためのストッパ３０７が形成されている。

流路３０３は、仕切りブロック３０ａの上面に形成された溝と、仕切りブロック３０ｂの下面に形成された溝とを対向させて、両仕切りブロック３０ａ、３０ｂを積み重ねることにより形成される。

上記構成の仕切り部３は、例えばつぎのようにして、逆止弁４が取り付けられた状態でケース２の円筒室２００内に収容される。まず、仕切りブロック３０ａをケース２の円筒室２００の底面２０１上に配置する。それから、ケース２の挿入孔２０８ａを介して、固定ボルト９０を仕切りブロック３０ａの外周面３００に形成されたボルト孔３０４ａに螺合させ、これにより仕切りブロック３０ａをケース２の円筒室２００に取り付ける。その後、逆止弁４を、仕切り部３の端面３０６側に、流路３０３のストッパ３０７に係止させつつ配置する。

つぎに、仕切りブロック３０ｂをケース２の円筒室２００内に配置された仕切りブロック３０ａ上に配置する。それから、ケース２の挿入孔２０８ｂを介して、固定ボルト９０を仕切りブロック３０ｂの外周面３００に形成されたボルト孔３０４ｂに螺合させ、これにより仕切りブロック３０ｂをケース２の円筒室２００に取り付ける。以上のようにして、逆止弁４が取り付けられた仕切り部３を円筒室２００内に配置する。

逆止弁４は、仕切り部３の端面３０６側において、流路３０３を開閉する。

図５（Ａ）〜図５（Ｃ）は、逆止弁４の正面図、上面図、および下面図である。

図示するように、逆止弁４は、円板状の弁部４００と、係止部４０１と、弁部４００および係止部４０１を連結する円柱状の連結部４０２と、を有する。

弁部４００は、仕切り部３の端面３０６における流路３０３の開口（流路３０３の第一回転方向Ｒ１の上流側の開口）の直径Ｄ１（図４（Ｅ）参照）よりも大きな直径Ｄ３を有し、逆止弁４が移動することにより仕切り部３の端面３０６における流路３０３の開口を開閉する。

係止部４０１は、仕切り部３の端面３０６における流路３０３の開口の直径Ｄ１より長く、かつ流路３０３の直径Ｄ２より短い長さＬ１と、仕切り部３の端面３０６における流路３０３の開口の直径Ｄ１より狭い幅Ｗと、を有する板状部材であり、弁部４００が仕切り部３の端面３０６における流路３０３の開口を開く方向に移動した場合に、流路３０３のストッパ３０７と係止して、逆止弁４の流路３０３からの脱落を防止する。

連結部４０２は、仕切り部３の端面３０６における流路３０３の開口の直径Ｄ１よりも小さい直径Ｄ４を有する円柱状部材である。逆止弁４の連結部４０２の長さＬ２は、係止部４０１が流路３０３のストッパ３０７と係止したときに、弁部４００が流路３０３を開門し、かつ弁部４００が流路３０３を閉門したときに、係止部４０１が流路３０３の側壁面に当接することなく、自由に移動できる長さに設定される。

上記構成の逆止弁４は、弁部４００が仕切り部３の端面３０６側の外部に位置し、かつ係止部４０１がストッパ３０７よりも流路３０３側に位置するように取り付けられる。

ロータ５は、ケース２の円筒室２００に対して相対的に回転可能となるように円筒室２００内に収容される。

図６（Ａ）および図６（Ｂ）は、ロータ５の正面図および側面図であり、図６（Ｃ）は、図６（Ａ）に示すロータ５のＤ−Ｄ断面図である。

図示するように、ロータ５は、円筒状のロータ本体５００と、ロータ本体５００の回転軸５２０に対して軸対称に形成された一対のベーン（回転翼）５０１と、を有する。

ベーン５０１は、ロータ５の回転軸５２０に沿って形成され、ロータ本体５００の外周面５０４から径方向外方へ突出し、先端面５０５がケース２の円筒室２００の内周面２０３と近接して、円筒室２００を仕切る。ベーン５０１には、ベーン５０１の先端面５０５と円筒室２００の内周面２０３との間、ベーン５０１の上面５０７と蓋７の下面７０４（図７参照）との間、およびベーン５０１の下面５０６とトルク調整板８の上面８０３（図８参照）との間を塞ぐシール材として機能する摺動部材５０８が必要に応じて装着される（図１、図２参照）。摺動部材５０８の素材には、ポリアミド等の摺動性に優れた樹脂が用いられる。

ロータ本体５００には、外部からの回転力をロータ５に伝達する六角シャフト（不図示）を挿入するための貫通孔５０９が、回転軸５２０を中心にして形成されている。そして、ロータ本体５００の上端部５０２は、蓋７の開口部７００（図８参照）に回転可能に挿入され、ロータ本体５００の下端部５０３は、ケース２の円筒室２００の底部２０１に配置されたトルク調整板８の開口部８００（図８参照）に回転可能に挿入される（図２参照）。なお、トルク調整板８の開口部８００から粘性流体６が外部に漏れないようにするために、Ｏリング等のシール材（不図示）を、ロータ本体５００の下端部５０３とトルク調整板８の開口部８００との間に介在させてもよい。

蓋７は、それぞれ逆止弁４が取り付けられた一対の仕切り部３、ロータ５、およびトルク調整板８を、粘性流体６とともにケース２内に封じ込める。

図７（Ａ）〜図７（Ｃ）は、蓋７の正面図、側面図、および背面図であり、図７（Ｄ）は、図７（Ａ）に示す蓋７のＥ−Ｅ断面図である。

図示するように、蓋７には、ケース２の円筒室２００の底部２０１に形成された開口部２０２と対向する位置に、蓋７の上面７０３および下面７０４を貫く開口部７００が形成されている。この開口部７００には、ロータ５のロータ本体５００の上端部５０２が挿入される。また、蓋７の外周面７０１には、ケース２の円筒室２００の内周面２０３の開口側２０６に形成された雌ネジ部２０７と螺合する雄ネジ部７０２が形成されている。なお、蓋７の開口部７００から粘性流体６が外部に漏れないように、Ｏリング等のシール材（不図示）を、ロータ５のロータ本体５００の上端部５０２と蓋７の開口部７００との間に介在させてもよい。同様に、蓋７の雄ネジ部７０２とケース２の円筒室２００の雌ネジ部２０７との螺合部分から粘性流体６が外部に漏れないように、Ｏリング等のシール材（不図示）を、蓋７の外周面７０１とケース２の円筒室２００の内周面２０３との間に介在させてもよい。

トルク調整板８は、ケース２の円筒室２００の底部２０１に配置され、円筒室２００の底部２０１とロータ５のベーン５０１との隙間を塞ぐ。

図８（Ａ）〜図８（Ｃ）は、トルク調整板８の正面図、側面図および背面図であり、図８（Ｄ）は、図８（Ａ）に示すトルク調整板８のＦ−Ｆ断面図である。

図示するように、トルク調整板８は、中央にロータ５のロータ本体５００の下端部５０３が挿入される開口部８００が形成された円板状のトルク調整板本体８０１と、トルク調整板本体８０１の下面（ケース２の円筒室２００の底部２０１と対面する側の面）８０４において開口部８００と連結された筒状の操作部８０２と、を有する。

トルク調整板本体８０１は、ケース２の円筒室２００の内径より僅かに小さな外径を有し、その上面８０５には、ロータ５の回転方向におけるベーン５０１の厚みＬ４よりも長い長さＬ３を円周方向に有する一対の溝状の迂回路８０５が、トルク調整板８の中心線８３０に対して軸対称となるように形成されている。

操作部８０２は、ケース２の開口部２００の長さＬ６よりも長い長さＬ５を有し、ケース２の開口部２０２に挿入され、その先端部８０６がケース２の開口部２０２から露出する（図１参照）。操作者は、この露出した先端部８０６を操作することにより、ケース２に対してトルク調整板本体８０１を相対的に回転させることができ、これにより、迂回路８０５を任意の位置に配置することができる。そして、ケース２の開口部２０２のネジ孔２０４に規制ネジ９１を螺合させ、規制ネジ９１の先端を操作部８０２に押し付けることにより、トルク調整板本体８０１のケース２に対する相対的な回転が規制され、これにより、迂回路８０５を任意の位置に固定することができる。

つぎに、ロータリダンパ１の動作原理を説明する。

図９（Ａ）および図９（Ｂ）は、ケース２に対してロータ５が第一回転方向Ｒ１に相対的に回転した場合の動作原理を説明するための図である。また、図１０は、ケース２に対してロータ５が第二回転方向Ｒ２に相対的に回転した場合の動作原理を説明するための図である。

まず、図９（Ａ）および図９（Ｂ）に示すように、ケース２に対してロータ５が第一回転方向Ｒ１に相対的に回転した場合、ロータ５のベーン５０１と仕切り部３の第一回転方向Ｒ１の上流側に位置する端面３０６との間の領域２１７が圧縮される。

その結果、領域２１７内の粘性流体６の圧力によって、逆止弁４が流路３０３を閉門するため、領域２１７からロータ５のベーン５０１と仕切り部３の第一回転方向Ｒ１の下流側に位置する端面３０５との間の領域２１８への流路３０３経由による粘性流体６の移動は行われない。しかしながら、図９（Ａ）に示すように、ロータ５の回転方向におけるベーン５０１の両端面５０８ａ、５０８ｂが円周方向において迂回路８０５内に位置している場合、領域２１７および領域２１８が迂回路８０５を介して連結され、この迂回路８０５を介して領域２１７から領域２１８への移動が行われる。このため、領域２１７内の粘性流体６の圧力はそれほど高くならず、このロータ５の第一回転方向Ｒ１の回転力に対して弱い制動トルクを発生させる。

その後、ケース２に対してロータ５が第一回転方向Ｒ１にさらに相対的に回転し、図９（Ｂ）に示すように、ロータ５の回転方向におけるベーン５０１の両端面５０８ａ、５０８ｂの少なくとも一方が円周方向において迂回路８０５外に位置している場合、迂回路８０５による領域２１７および領域２１８間の連結が分断され、領域２１７から領域２１８への迂回路８０５経由による粘性流体６の移動は行われない。これにより、粘性流体６の移動が、仕切り部３の外周面３００とロータ５のロータ本体５００の外周面５０４との隙間、トルク調整板８の上面８０３とロータ５のベーン５０１の下面５０６との隙間、および蓋７の下面７０４とロータ５のベーン５０１の上面５０７との隙間を介してのみに制限され、領域２１７内の粘性流体６の圧力が高まる。このため、このロータ５の第一回転方向Ｒ１の回転力に対して強い制動トルクを発生させる。

一方、図１０に示すように、ケース２に対してロータ５が第一回転方向Ｒ１の逆回転方向である第二回転方向Ｒ２に相対的に回転した場合、ロータ５のベーン５０１と仕切り部３の第二回転方向Ｒ２の上流側に位置する端面３０５との間の領域２１８が圧縮される。

その結果、この領域２１８内の粘性流体６が流路３０３に流れ込む。この流路３０３内に流れ込んだ粘性流体６の力により、逆止弁４が流路３０３を開門し、領域２１８から流路３０３内に流れ込んだ粘性流体６は、領域２１７へ排出される。このため、領域２１８内の粘性流体６の圧力はそれほど高くならず、このロータ５の第二回転方向Ｒ２の回転力に対して弱い制動トルクを発生させる。

以上、本発明の一実施の形態について説明した。

本実施の形態では、ケース２の円筒室２００の底部２０１に、円筒室２００の底部２０１とロータ５のベーン５０１との隙間を塞ぐトルク調整板８を配置するとともに、このトルク調整板８のトルク調整板本体８０１の上面８０３に、ロータ５の回転方向におけるベーン５０１の厚みＬ４よりも長い長さＬ３を円周方向に有する溝状の迂回路８０５を形成している。そして、ロータ５がケース２に対して第一回転方向Ｒ１へ相対的に回転した場合、ロータ５の回転方向におけるベーン５０１の両端面５０８ａ、５０８ｂが迂回路８０５内に位置しているならば、ロータ５の第一回転方向Ｒ１に対してベーン５０１の上流側の領域２１８と下流側の領域２１７とが迂回路８０５を介して連結され、粘性流体６の領域２１７から領域２１８への迂回路８０５経由での移動が可能となる。このため、ロータ５に加えられた第一回転方向Ｒ１の回転力に対して強い制動トルクは発生しない。

その後、ロータ５がケース２に対して第一回転方向Ｒ１へさらに相対的に回転し、ロータ５の回転方向におけるベーン５０１の両端面５０８ａ、５０８ｂの少なくともいずれか一方が迂回路８０５外となったならば、ロータ５の第一回転方向Ｒ１に対してベーン５０１の上流側の領域２１８と下流側の領域２１７とが迂回路８０５を介して連結されず、粘性流体６の領域２１７から領域２１８への迂回路８０５経由での移動が不可能となる。このため、ロータ５に加えられた第一回転方向Ｒ１の回転力に対して強い制動トルクが発生する。

したがって、本実施の形態によれば、迂回路８０５を構成する溝の長さ、配置位置を変更することにより、ロータ５に加えられた回転力に対する強い制動トルクの発生タイミングを任意に設定することができる。

また、本実施の形態では、トルク調整板８に、ケース２の開口部２０２の長さＬ６よりも長い長さＬ５を有し、ケース２の開口部２０２に挿入され、その先端部８０６がケース２の開口部２０２から露出する操作部８０２を設けている。このため、操作者は、この露出した先端部８０６を操作することにより、ケース２に対してトルク調整板本体８０１を相対的に回転させることができ、これにより、迂回路８０５を任意の位置に配置することができる。そして、ケース２の開口部２０２のネジ孔２０４に規制ネジ９１を螺合させ、規制ネジ９１の先端を操作部８０２に押し付けることにより、トルク調整板本体８０１のケース２に対する相対的な回転が規制され、これにより、迂回路８０５を任意の位置に固定することができる。

また、本実施の形態において、ロータ５のベーン５０１に、ベーン５０１の先端面５０５と円筒室２００の内周面２０３との間、ベーン５０１の下面５０６と円筒室２００の底部２０１との間、およびベーン５０１の上面５０７と蓋７の下面７０４との間を塞ぐシール材として機能する摺動部材５０８を装着することにより、これらの隙間を塞ぎつつ摺動性を向上させることができる。このため、ロータ５に加えられた回転力に対して、より高い制動トルクを実現しつつ、外部からの回転力をロータ５に伝達する六角シャフトを滑らかに回転させることができる。

なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形が可能である。

例えば、上記の実施の形態では、ケース２の円筒室２００の底部２０１にトルク調整板８を配置することにより、円筒室２００の底部２０１側に迂回路８０５を形成している。しかし、本発明はこれに限定されない。迂回路を蓋７の下面７０４側に形成してもよいし、あるいは、円筒室２００の内周面２０３側に形成してもよい。

図１１（Ａ）は、本発明の一実施の形態に係るロータリダンパ１の第一の変形例１Ａの概略断面図である。

図１１（Ａ）に示すロータリダンパ１Ａが本発明の一実施の形態に係るロータリダンパ１と異なる点は、トルク調整板８が、操作部８０２を蓋７の開口部７００に挿入し、トルク調整板本体８０１の迂回路８０５が形成された面を円筒室２００に向けて、蓋７の裏面７０４に配置され、蓋７の下面７０４とロータ５のベーン５０１との隙間を塞いでいる点、蓋７の上面７０３において開口部７００の周囲に、蓋７の厚みを加えた合計長がトルク調整板８の操作部８０２の長さより短い環状凸部７０５を形成し、トルク調整板８の操作部８０２の先端部８０６を環状凸部７０５から露出させた点、および、この環状凸部７０５に規制ネジ９１と螺合する一対のネジ孔を形成した点である。その他の構成は、本発明の一実施の形態に係るロータリダンパ１と同様である。

本実施の形態においても、操作者は、蓋７の上面７０３に形成された環状凸部７０５から露出したトルク調整板８の操作部８０２の先端部８０６を操作することにより、ケース２に対してトルク調整板本体８０１を相対的に回転させることができ、これにより、迂回路８０５を任意の位置に配置することができる。そして、この環状凸部７０５のネジ孔に規制ネジ９１を螺合させ、規制ネジ９１の先端を操作部８０２に押し付けることにより、トルク調整板本体８０１のケース２に対する相対的な回転が規制され、これにより、迂回路８０５を任意の位置に固定することができる。その他の効果は、本発明の一実施の形態に係るロータリダンパ１と同様である。

図１１（Ｂ）は、本発明の一実施の形態に係るロータリダンパ１の第二の変形例１Ｂの概略断面図である。

図１１（Ｂ）に示すロータリダンパ１Ｂが本発明の一実施の形態に係るロータリダンパ１と異なる点は、仕切り部３の外周面３００とケース２の円筒室２００の内周面２０３との間に隙間が形成されるようにして、仕切りブロック３０ａ、３０ｂが、円筒室２００の底部２０１に積み重ねられ、円筒室２００の底部２０１に設けられた貫通孔を介して固定ボルト９２で固定されることにより、仕切り部３が、逆止弁４が取り付けられた状態で円筒室２００内に収容されている点、トルク調整板８に代えてトルク調整筒８２を設けた点、蓋７の上面７０３において開口部７００の周囲に環状凸部７０５を形成した点、および、この環状凸部７０５に規制ネジ９１と螺合する一対のネジ孔を形成した点である。その他の構成は、本発明の一実施の形態に係るロータリダンパ１と同様である。

トルク調整筒８２は、下端側が開口し、上端側にロータ５のロータ本体５００の上端部５０２が挿入される開口部８２０を有する端面８２２が形成されたトルク調整筒本体８２１と、トルク調整筒本体８２１の端面８２２の反対側の面８２４において開口部８２０と連結された筒状の操作部８２３と、を有する。

トルク調整筒本体８２１は、ケース２の円筒室２００の内径より僅かに小さな外径と、仕切り部３の外周面３００およびロータ５のベーン５０１の先端面５０５を含む円の直径より僅かに大きな外径と、を有し、円筒室の内周面２０３と仕切り部３の外周面３００およびベーン５０１の先端面５０５のそれぞれとの隙間を塞ぐように、円筒室２００に装着される。トルク調整筒本体８２１の側面８２７には、ロータ５の回転方向におけるベーン５０１の厚みＬ４よりも長い長さを円周方向に有する一対のスリット状の迂回路８２５が、トルク調整筒８の中心線８４０に対して軸対称となるように形成されている。

操作部８２３は、蓋７の厚みおよび環状凸部７０５の長さの合計長より長く、蓋７の開口部７００に挿入され、その先端部８２６が蓋７の環状凸部７０５から露出する。

本実施の形態においても、操作者は、蓋７の上面７０３に形成された環状凸部７０５から露出したトルク調整筒８２の操作部８２３の先端部８２６を操作することにより、ケース２に対してトルク調整筒本体８２１を相対的に回転させることができ、これにより、迂回路８２５を任意の位置に配置することができる。そして、この環状凸部７０５のネジ孔に規制ネジ９１を螺合させ、規制ネジ９１の先端を操作部８２３に押し付けることにより、トルク調整筒本体８２１のケース２に対する相対的な回転が規制され、これにより、迂回路８２５を任意の位置に固定することができる。その他の効果は、本発明の一実施の形態に係るロータリダンパ１と同様である。

また、上記の実施の形態では、規制ネジ９１によりトルク調整板８のケース２に対する相対的な回転を規制しているが、本発明はこれに限定されない。ケース２に対してトルク調整板８を相対的に回転させて、迂回路８０５を任意の位置に配置した後、接着剤等のその他の手段によりトルク調整板８をケース２に固定して、トルク調整板８のケース２に対する相対的な回転を規制してもよい。

また、上記の実施の形態では、トルク調整板８を用いて迂回路８０５を形成する場合を例にとり説明した。しかし、本発明はこれに限定されない。ケース２の円筒室２００の底部２０１、内周面２０３、もしくは蓋７の下面７０４に、ロータ５の回転方向におけるベーン５０１の厚みＬ４よりも長い長さを円周方向に有する一対の溝状の迂回路を直接形成してもよい。

また、上記の実施の形態では、流路３０３を仕切り部３に形成した場合を例にとり説明した。しかし、本発明はこれに限定されない。ロータ５のベーン５０１に領域２１７および領域２１８間を繋ぐ流路を形成してもよい。

また、上記の実施の形態では、ケース２の円筒室２００に一対の仕切り部３を設けるとともに、ロータ５に一対のベーン５０１を設けた場合を例にとり説明した。しかし、本発明はこれに限定されない。仕切り部３およびベーン５０１は、互いに同数であれば、１または３以上形成されていてもよい。この場合、迂回路８０５も同数形成する。

また、上記の実施の形態では、ケース２に対してロータ５が第一回転方向Ｒ１に相対的に回転した場合に強い制動トルクを発生させ、第一回転方向Ｒ１の逆回転方向である第二回転方向Ｒ２に相対的に回転した場合には弱い制動トルクを発生させる、いわゆる一方向性のロータリダンパを例にとり説明した。しかし、本発明は、ケース２に対してロータ５が第一回転方向Ｒ１および第二回転方向Ｒ２のいずれの方向に相対的に回転した場合でも強い制動トルクを発生させる、いわゆる双方向性のロータリダンパにも適用可能である。

本発明に係るロータリダンパは、例えば、自動車、鉄道車両、航空機、船舶等で用いられるリクライニング機能付きの座席シートに広く適用できる。

１、１Ａ、１Ｂ：ロータリダンパ、２：ケース、３：仕切り部、４：逆止弁、５：ロータ、６：粘性流体、７：蓋、８：トルク調整板、３０ａ、３０ｂ：仕切りブロック、８２：トルク調整筒、２００：円筒室、２０１：円筒室２００の底部、２０２：円筒室２００の開口部、２０３：円筒室の内周面、２０４：ネジ孔、２０５：円筒室の外周面、２０６：円筒室２００の開口側、２０７：円筒室２００の雌ネジ部、２０８ａ、２０８ｂ：挿入孔、２０９：開口部２０２の内周面、２１０：開口部２０２の外周面、２１１：装着部、２２０：円筒室２００の中心線、３００：仕切り部３の外周面、３０１：仕切り部３の内周面、３０３：流路、３０４ａ、３０４ｂ：ボルト穴、３０５、３０６：仕切り部３の端面、３０７：ストッパ、４００：弁部、４０１：係止部、４０２：連結部、５００：ロータ本体、５０１：ベーン、５０２：ロータ本体５００の上端部、５０３：ロータ本体５００の下端部、５０４：ロータ本体５００の外周面、５０５：ベーン５０１の先端面、５０６：ベーン５０１の下面、５０７：ベーン５０１の上面、５０８：シール材、５０９：ロータ本体５００の貫通孔、５２０：ロータ５の回転軸、７００：蓋７の開口部、７０１：蓋７の外周面、７０２：蓋７の雄ネジ部、７０３：蓋７の上面、７０４：蓋７の下面、７０５：環状凸部、８００：トルク調整板８の開口部、８０１：トルク調整板本体、８０２：トルク調整板８の操作部、８０３：トルク調整板本体８０１の上面、８０４：トルク調整板本体８０１の下面、８０５：迂回路、８０６：操作部８０２の先端部、８２０：トルク調整筒８２の開口部、８２１：トルク調整筒本体、８２２：トルク調整筒８２の端面、８２３：トルク調整筒８２の操作部、８２４：トルク調整筒本体８２１の端面８２２の反対側の面、８２５：迂回路、８２６：操作部８２３の先端部、８２７：トルク調整筒本体８２１の側面

Claims

粘性流体の移動を制限することにより、加えられた回転力に対して制動トルクを発生させるロータリダンパであって、
前記粘性流体が充填された円筒室を有するケースと、
前記円筒室内に配置され、当該円筒室を仕切る扇形の仕切り部と、
前記円筒室に対して相対的に回転するように当該円筒室に収容され、外周面が前記仕切り部の内周面と近接するロータ本体、および前記円筒室の中心線に沿って前記ロータ本体の外周面から径方向外方に向けて形成され、先端面が前記円筒室の内周面と近接するベーンを有し、前記加えられた回転力により回転するロータと、
前記円筒室の開口部に取り付けられ、前記ロータを前記粘性流体とともに前記円筒室内に封じ込める蓋と、
前記円筒室の底面に配され、当該円筒室の底面と前記ベーンとの隙間を塞ぐ円板と、
前記円板の前記ベーンとの対向面に設けられ、前記ロータの回転方向における前記ベーンの厚みより長い溝からなる迂回路と、を有し、
前記ロータの回転方向における前記ベーンの両端面が前記迂回路内に位置している場合、前記ベーンおよび前記仕切り部によって仕切られる前記円筒室内の領域のうち、前記ロータの回転方向に対して前記ベーンの上流側に位置する領域と下流側に位置する領域とが前記迂回路を介して連結され、当該上流側に位置する領域および下流側に位置する領域内の前記粘性流体が前記迂回路を介して移動可能となり、
前記ロータの回転方向における前記ベーンの両端面のうちの少なくともいずれか一方が前記迂回路外に位置している場合、前記ベーンの上流側に位置する領域と下流側とが前記迂回路を介して連結されず、当該上流側に位置する領域および下流側に位置する領域内の前記粘性流体が前記迂回路を介して移動不可能となり、
前記ケースは、
前記円筒室の底面に形成された挿入孔をさらに有し、
前記円板は、
前記ケースの前記挿入孔に挿入され、先端部が前記ケースから外部に露出した操作部を有し、当該操作部を操作することにより回転可能である
ことを特徴とするロータリダンパ。
粘性流体の移動を制限することにより、加えられた回転力に対して制動トルクを発生させるロータリダンパであって、
前記粘性流体が充填された円筒室を有するケースと、
前記円筒室内に配置され、当該円筒室を仕切る扇形の仕切り部と、
前記円筒室に対して相対的に回転するように当該円筒室に収容され、外周面が前記仕切り部の内周面と近接するロータ本体、および前記円筒室の中心線に沿って前記ロータ本体の外周面から径方向外方に向けて形成され、先端面が前記円筒室の内周面と近接するベーンを有し、前記加えられた回転力により回転するロータと、
前記円筒室の開口部に取り付けられ、前記ロータを前記粘性流体とともに前記円筒室内に封じ込める蓋と、
前記蓋の裏面に配され、当該蓋の裏面と前記ベーンとの隙間を塞ぐ円板と、
前記円板の前記ベーンとの対向面に設けられ、前記ロータの回転方向における前記ベーンの厚みより長い溝からなる迂回路と、を有し、
前記ロータの回転方向における前記ベーンの両端面が前記迂回路内に位置している場合、前記ベーンおよび前記仕切り部によって仕切られる前記円筒室内の領域のうち、前記ロータの回転方向に対して前記ベーンの上流側に位置する領域と下流側に位置する領域とが前記迂回路を介して連結され、当該上流側に位置する領域および下流側に位置する領域内の前記粘性流体が前記迂回路を介して移動可能となり、
前記ロータの回転方向における前記ベーンの両端面のうちの少なくともいずれか一方が前記迂回路外に位置している場合、前記ベーンの上流側に位置する領域と下流側とが前記迂回路を介して連結されず、当該上流側に位置する領域および下流側に位置する領域内の前記粘性流体が前記迂回路を介して移動不可能となり、
前記蓋は、
前記蓋の裏面に形成された挿入孔を有し、
前記円板は、
前記蓋の前記挿入孔に挿入され、先端部が前記蓋から外部に露出した操作部を有し、当該操作部を操作することにより回転可能である
ことを特徴とするロータリダンパ。
粘性流体の移動を制限することにより、加えられた回転力に対して制動トルクを発生させるロータリダンパであって、
前記粘性流体が充填された円筒室を有するケースと、
前記円筒室内に配置され、当該円筒室を仕切る扇形の仕切り部と、
前記円筒室に対して相対的に回転するように当該円筒室に収容され、外周面が前記仕切り部の内周面と近接するロータ本体、および前記円筒室の中心線に沿って前記ロータ本体の外周面から径方向外方に向けて形成され、先端面が前記円筒室の内周面と近接するベーンを有し、前記加えられた回転力により回転するロータと、
前記円筒室の開口部に取り付けられ、前記ロータを前記粘性流体とともに前記円筒室内に封じ込める蓋と、
前記円筒室内に挿入され、当該円筒室の内周面と前記ベーンおよび前記仕切り部各々との隙間を塞ぐ円筒と、
前記円筒の内周面に設けられ、前記ロータの回転方向における前記ベーンの厚みより長い溝からなる迂回路と、を有し、
前記ロータの回転方向における前記ベーンの両端面が前記迂回路内に位置している場合、前記ベーンおよび前記仕切り部によって仕切られる前記円筒室内の領域のうち、前記ロータの回転方向に対して前記ベーンの上流側に位置する領域と下流側に位置する領域とが前記迂回路を介して連結され、当該上流側に位置する領域および下流側に位置する領域内の前記粘性流体が前記迂回路を介して移動可能となり、
前記ロータの回転方向における前記ベーンの両端面のうちの少なくともいずれか一方が前記迂回路外に位置している場合、前記ベーンの上流側に位置する領域と下流側とが前記迂回路を介して連結されず、当該上流側に位置する領域および下流側に位置する領域内の前記粘性流体が前記迂回路を介して移動不可能となり、
前記蓋は、
前記蓋の裏面に形成された挿入孔を有し、
前記円筒は、
前記挿入孔に挿入され、先端部が前記ケースあるいは蓋から外部に露出した操作部を有し、当該操作部を操作することにより回転可能である
ことを特徴とするロータリダンパ。
請求項１ないし３のいずれか一項に記載のロータリダンパであって、
前記仕切り部および／または前記ロータの前記ベーンに設けられ、当該仕切り部および前記ベーンによって仕切られる前記円筒室内の領域間を連結する流路をさらに有する
ことを特徴とするロータリダンパ。
請求項４に記載のロータリダンパであって、
前記ロータが前記円筒室に対して相対的に第一の回転方向へ回転した場合に、前記流路を閉門し、前記ロータが前記円筒室に対して相対的に前記第一の回転方向の逆回転方向である第二の回転方向へ回転した場合に、前記流路を開門する逆止弁をさらに有する
ことを特徴とするロータリダンパ。