JP7399425B2 - 回転ダンパ - Google Patents

Description

本発明は、特定の方向に回転部材が回転すると回転部材の回転に制動トルクを与える弁機構を備える回転ダンパ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。

この回転ダンパは、粘性流体を充填する圧力室を具備した円筒形状のハウジングと、このハウジングに組み込む回転軸と、回転軸に設けるチェック弁機構とを備える。回転軸の外周には一対の羽根部が形成されている。各羽根部には、回転方向に貫通する流通路と、段部とが形成されている。各羽根部の先端には、ハウジングの内周に接触するスペーサが被せられ、また、回転軸の外周には一対の弁体が取り付けられる。スペーサには、羽根部の流通路の位置に対応する流通路と、弁体を移動可能にした切り欠きとが形成されている。各弁体には、回転軸に沿った湾曲部と、この湾曲部に連続し、回転軸から直径方向に延びる弁部とが形成されている。これら湾曲部および弁部はチェック弁機構を構成する。

回転軸が右回転すると、羽根部の流通路を介して弁体の弁部に粘性流体が作用し、チェック弁機構は、弁体を羽根部から離れる方向へ回転させる。したがって、羽根部の大きな流通路が開放され、粘性流体は大きな制動力を受けること無く、羽根部の流通路およびスペーサの切り欠きを通過する。このため、回転軸は楽に回転する。一方、回転軸が左回転すると、弁部が粘性流体によって羽根部の流通路に押し付けられて、その流通路が遮断される。したがって、粘性流体は羽根部の大きな流通路を通過できず、回転軸の外周のわずかな隙間を流れることになる。このため、回転軸の回転には大きな制動力がかかる。

特許第４４６２８８７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は、製造時、回転軸の外周に一対の弁体を取り付けると共に、回転軸の一対の各羽根部にそれぞれスペーサを被せた状態で、回転軸をハウジングの圧力室に組み込む必要がある。このため、回転軸のハウジングへの挿入時、回転軸の外周に一対の弁体を取り付けた状態に保つと共に、各羽根部にスペーサを被せた状態に保持しておくことが難しく、上記従来の回転ダンパは、製造時の組立性が劣り、組立作業の自動化が困難であった。

また、上記従来の回転ダンパは、ダンパ動作開始時、羽根部から離れた位置にある弁部が粘性流体によって羽根部の流通路に押し付けられるのに間が生じ、羽根部の流通路遮断動作が瞬時に行われない。このため、上記従来の回転ダンパは、回転軸の回転に制動力がかからないフリー回転から、回転軸の回転に制動がかかるダンパ回転への移行にもたつきが生じ、遅れが生じた。

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、
内部に圧力室が形成されたハウジングと、圧力室に軸部が回転自在に収容される回転部材と、圧力室内に充填される粘性流体と、回転部材が一方向に回転すると軸部の周りに粘性流体の大流路を形成し、回転部材が他方向に回転すると大流路を閉じて回転部材の回転に制動トルクを与える弁機構とを備える回転ダンパにおいて、
弁機構が、
軸部の軸心に直交する方向に貫通して形成され、所定の軸心方向長さおよび所定の開口幅で開口して、内部に幅方向で対向する一対の内壁面を有する取付孔と、
取付孔の一方の開口側において一方の内壁面に連なる第１側壁面を有して軸部の外周に突出して形成され、圧力室の内壁に近接する高さを有すると共に、一部に高さが落ち込んで形成された粘性流体の第１流路を有する第１羽根部と、
取付孔の他方の開口側において他方の内壁面に連なる第２側壁面を有して軸部の外周に突出して形成され、圧力室の内壁に近接する高さを有すると共に、一部に高さが落ち込んで形成された粘性流体の第２流路を有する第２羽根部と、
取付孔の軸心方向に所定の隙間をもって嵌まる幅、および、第１羽根部の先端部から第２羽根部の先端部までに至って第１流路および第２流路を覆う長さを有し、取付孔に嵌められたときに、長さ方向の一端部側の第１側面を第１側壁面に押圧して第１流路を塞ぎ、長さ方向の他端部側の第２側面を第２側壁面に押圧して第２流路を塞ぐ弾性を発揮する弾性体と
から構成されることを特徴とする。

本構成によれば、回転部材の軸部のハウジングへの組み込み時、回転部材の軸部に形成された取付孔に弾性体が嵌められた状態で、回転部材の軸部がハウジングの圧力室に組み込まれる。このとき、弾性体は、長さ方向の一端部側の第１側面を第１羽根部の第１側壁面に押圧し、長さ方向の他端部側の第２側面を第２羽根部の第２側壁面に押圧する弾性を発揮することで、回転部材の軸部に形成された取付孔の内部に保持され、取付孔から抜け落ちない状態にある。したがって、回転部材の軸部のハウジングへの組み込み時、弁機構を構成する弾性体は、回転部材の軸部に形成された取付孔に保持された状態に保たれるので、回転部材の軸部のハウジングへの組み込みが容易に行えるようになる。このため、本構成による回転ダンパでは、製造時の組立性が向上し、組立作業の自動化が容易になる。

また、回転部材が一方向に回転すると、弾性体の第１側面の背面が第１流路に向かう方向、第２側面の背面が第２流路に向かう方向へ、粘性流体によって押されて、第１側面が第１流路、第２側面が第２流路を堅固に塞ぐ。このため、第１流路および第２流路を通る粘性流体の大きな流れが遮られて、第１羽根部および第２羽根部の回転に抗する力が粘性流体から第１羽根部および第２羽根部に作用し、回転部材の回転には大きな制動力が加わる。

一方、回転部材が他方向に回転すると、第１羽根部の高さが一部落ち込んで形成された第１流路を粘性流体が通って、弾性体の発揮する、その長さ方向の一端部側の第１側面を第１側壁面に押圧する弾性力に抗して、粘性流体は第１側面を仰け反らせる。同時に、第２羽根部の高さが一部落ち込んで形成された第２流路を粘性流体が通って、弾性体の発揮する、その長さ方向の他端部側の第２側面を第２側壁面に押圧する弾性力に抗して、粘性流体は第２側面を仰け反らせる。第１側面および第２側面がそれぞれ仰け反ると、弾性体の第１側面の先端と圧力室の内壁との間、および、弾性体の第２側面の先端と圧力室の内壁との間にそれぞれ隙間が生じ、粘性流体は、これらの隙間を流路にして大きな流れを形成する。このため、第１羽根部および第２羽根部の回転に抗する大きな力が粘性流体から第１羽根部および第２羽根部に作用しなくなり、回転部材はスムーズに回転するようになる。

また、回転部材の回転が停止すると、第１流路および第２流路を流れる粘性流体の流れが止まって、第１側面および第２側面をそれぞれ仰け反らせる力が粘性流体から第１側面および第２側面に作用しなくなる。したがって、弾性体は、粘性流体によって抑え込まれていた自身の弾性力を発揮して、長さ方向の一端部側の第１側面を第１側壁面に押圧し、長さ方向の他端部側の第２側面を第２側壁面に押圧する元の形状に、直ちに復帰する。よって、第１側壁面および第２側壁面にそれぞれ形成された第１流路および第２流路は弾性体の第１側面および第２側面によって直ちに塞がれ、粘性流体の流れが遮断されて、回転部材の回転に制動がかかるダンパ状態に直ちに移行する。このため、回転部材の回転に制動がかからないフリー回転から、回転部材の回転に制動がかかるダンパ回転への移行動作は、瞬時に行われるようになる。

また、本発明は、弾性体が、
第１羽根部の先端部と同等の高さに屈曲部端を有し、折り曲げ幅が取付孔の開口幅より大きくとられて、長さ方向の一端部側が長さ方向の中央部側に折り返して曲げられ、当該第１折り曲げ片の前面が第１流路を塞ぐ第１側面を形成し、折り曲げ幅の方向で第１折り曲げ片に対向する箇所の背面が、他方の内壁面と軸部の外周面とが取付孔の一方の開口で接して形成される第１稜線に当接し、
第２羽根部の先端部と同等の高さに屈曲部端を有し、折り曲げ幅が取付孔の開口幅より大きくとられて、長さ方向の他端部側が、第１折り曲げ片の形成された弾性体の側面と反対の側面において長さ方向の中央部側に折り返して曲げられ、当該第２折り曲げ片の前面が第２流路を塞ぐ第２側面を形成し、折り曲げ幅の方向で第２折り曲げ片に対向する箇所の背面が、一方の内壁面と軸部の外周面とが取付孔の他方の開口で接して形成される第２稜線に当接する形態に、
弾性を有する１枚の板状体が折り曲げられて構成されることを特徴とする。

本構成によれば、弾性体の長さ方向の一端部側における第１折り曲げ片の折り曲げ幅が取付孔の開口幅より大きくとられるので、当該第１折り曲げ部が取付孔に挿入されることで、当該第１折り曲げ部は元の折り曲げ幅に戻る弾性を取付孔の開口幅方向に発揮する。このため、回転部材の軸部のハウジングへの組み込み時、この弾性により、第１折り曲げ片の前面が第１側壁面に押圧されると共に、第１折り曲げ片に対向する箇所の背面が第１稜線に押圧されて、弾性体は、長さ方向の一端部側において第１側壁面と第１稜線との間に挟持される。同時に、弾性体の長さ方向の他端部側における第２折り曲げ片の折り曲げ幅も取付孔の開口幅より大きくとられるので、当該第２折り曲げ部が取付孔に挿入されることで、当該第２折り曲げ部は元の折り曲げ幅に戻る弾性を取付孔の開口幅方向に発揮する。このため、回転部材の軸部のハウジングへの組み込み時、この弾性により、第２折り曲げ片の前面が第２側壁面に押圧されると共に、第２折り曲げ片に対向する箇所の背面が第２稜線に押圧されて、弾性体は、長さ方向の他端部側において第２側壁面と第２稜線との間に挟持される。したがって、回転部材の軸部のハウジングへの組み込み時、弁機構を構成する弾性体は、長さ方向の一端部側の第１折り曲げ部および他端部側の第２折り曲げ部が回転部材の軸部に形成された取付孔内に保持された状態に保たれるので、回転部材の軸部のハウジングへの組み込みが容易に行えるようになる。

また、回転部材が一方向に回転すると、第１折り曲げ片に対向する箇所の弾性体背面が第１流路に向かう方向、第２折り曲げ片に対向する箇所の弾性体背面が第２流路に向かう方向へ、粘性流体によって押されて、第１折り曲げ片の前面に形成される第１側面が第１流路、第２折り曲げ片の前面に形成される第２側面が第２流路を堅固に塞ぐ。

一方、回転部材が他方向に回転すると、第１羽根部の高さが一部落ち込んで形成された第１流路を粘性流体が通って、弾性体の発揮する、第１折り曲げ片の前面に形成される第１側面を第１側壁面に押圧する弾性に抗して、粘性流体は、第１折り曲げ片およびそれに対向する弾性体背面を仰け反らせる。同時に、第２羽根部の高さが一部落ち込んで形成された第２流路を粘性流体が通って、弾性体の発揮する、第２折り曲げ片の前面に形成される第２側面を第２側壁面に押圧する弾性に抗して、粘性流体は、第２折り曲げ片およびそれに対向する弾性体背面を仰け反らせる。第１折り曲げ片およびそれに対向する弾性体背面が仰け反ると、弾性体の長さ方向の一端部側は、第１折り曲げ片の後方に形成される弾性体背面が第１稜線を支点として背面側に屈曲する。同時に、第２折り曲げ片およびそれに対向する弾性体背面が仰け反ると、弾性体の長さ方向の他端部側は、第２折り曲げ片の後方に形成される弾性体背面が第２稜線を支点として背面側に屈曲する。弾性体の長さ方向の一端部側および他端部側がこのようにそれぞれ背面側に屈曲すると、第１折り曲げ部の屈曲部端と圧力室の内壁との間、および、第２折り曲げ部の屈曲部端と圧力室の内壁との間にそれぞれ隙間が生じ、粘性流体はこれらの隙間を流路にして大きな流れを形成する。

また、回転部材の回転が停止すると、第１流路および第２流路を流れる粘性流体の流れが止まって、弾性体の長さ方向の一端部側および他端部側をそれぞれ仰け反らせる力が粘性流体から各側に作用しなくなる。したがって、弾性体は、粘性流体によって抑え込まれていた自身の弾性力を発揮して、第１折り曲げ片の前面に形成される第１側面を第１側壁面に押圧し、第２折り曲げ片の前面に形成される第２側面を第２側壁面に押圧する元の形状に、直ちに復帰する。

また、本発明は、弾性体が、弾性を有する１枚の板状体が、長さ方向の略中央部で、折り曲げ幅が取付孔の開口幅より大きくとられて、長さ方向に偶数回折り返し曲げられて構成され、長さ方向の一端部側に、端部が第１羽根部の先端部まで至って第１流路を塞ぐ第１側面を形成する第１折り曲げ片を有し、長さ方向の他端部側に、端部が第２羽根部の先端部まで至って第２流路を塞ぐ第２側面を形成する第２折り曲げ片を有することを特徴とする。

本構成によれば、弾性体の長さ方向の略中央部における、折り返し曲げ部の折り曲げ幅が取付孔の開口幅より大きくとられるので、当該折り返し曲げ部が取付孔に挿入されることで、当該折り返し曲げ部は元の折り曲げ幅に戻る弾性を取付孔の開口幅方向に発揮する。このため、回転部材の軸部のハウジングへの組み込み時、その弾性により、弾性体の長さ方向の一端部側に形成される第１折り曲げ片の前面が第１側壁面および一方の内壁面に押圧されると共に、弾性体の長さ方向の他端部側に形成される第２折り曲げ片の前面が第２側壁面および他方の内壁面に押圧されて、弾性体は、第１側壁面および一方の内壁面と、第２側壁面および他方の内壁面との間に挟持される。したがって、回転部材の軸部のハウジングへの組み込み時、弁機構を構成する弾性体は、長さ方向の一端部側の第１折り曲げ片および他端部側の第２折り曲げ片が回転部材の軸部に形成された取付孔内に保持された状態に保たれるので、回転部材の軸部のハウジングへの組み込みが容易に行えるようになる。

また、回転部材が一方向に回転すると、第１折り曲げ片の背面が第１流路に向かう方向、第２折り曲げ片の背面が第２流路に向かう方向へ、粘性流体によって押されて、第１折り曲げ片の前面に形成される第１側面が第１流路、第２折り曲げ片の前面に形成される第２側面が第２流路を堅固に塞ぐ。

一方、回転部材が他方向に回転すると、第１羽根部の高さが一部落ち込んで形成された第１流路を粘性流体が通って、弾性体の発揮する、第１折り曲げ片の前面に形成される第１側面を第１側壁面に押圧する弾性に抗して、粘性流体は第１折り曲げ片の先端部側を仰け反らせる。同時に、第２羽根部の高さが一部落ち込んで形成された第２流路を粘性流体が通って、弾性体の発揮する、第２折り曲げ片の前面に形成される第２側面を第２側壁面に押圧する弾性に抗して、粘性流体は第２折り曲げ片の先端部側を仰け反らせる。第１折り曲げ片の先端部側および第２折り曲げ片の先端部側が仰け反ると、第１折り曲げ片の先端部と圧力室の内壁との間、および、第２折り曲げ片の先端部と圧力室の内壁との間にそれぞれ隙間が生じ、粘性流体はこれらの隙間を流路にして大きな流れを形成する。

また、回転部材の回転が停止すると、第１流路および第２流路を流れる粘性流体の流れが止まって、弾性体の長さ方向の一端部側および他端部側をそれぞれ仰け反らせる力が粘性流体から各側に作用しなくなる。したがって、弾性体は、粘性流体によって抑え込まれていた自身の弾性力を発揮して、第１折り曲げ片の前面に形成される第１側面を第１側壁面に押圧し、第２折り曲げ片の前面に形成される第２側面を第２側壁面に押圧する元の形状に、直ちに復帰する。

本発明によれば、組立作業の自動化が容易になると共に、回転部材の回転に制動がかからないフリー回転から、回転部材の回転に制動がかかるダンパ回転への移行動作を瞬時に行える回転ダンパを提供することができる。

本発明の一実施形態による回転ダンパの外観斜視図である。 一実施形態による回転ダンパの一方の側から見た分解斜視図である。 一実施形態による回転ダンパの他方の側から見た分解斜視図である。 （ａ）は、一実施形態による回転ダンパを構成するハウジングの正面図、（ｂ）は縦断面図である。 （ａ）は、一実施形態による回転ダンパを構成するシャフトの斜視図、（ｂ）は平面図である。 （ａ）は、一実施形態による回転ダンパの横断面図、（ｂ）は縦断面図である。 （ａ）は、一実施形態による回転ダンパを構成するベーンの斜視図、（ｂ）は側面図である。 （ａ）は、図７に示すベーンが図５に示すシャフトに形成された取付孔に取り付けられた状態を一方向から見た斜視図、（ｂ）は別の方向から見た斜視図である。 （ａ）は、図７に示すベーンが図５に示すシャフトに形成された取付孔に取り付けられた部分の破断断面を一方向から見た斜視図、（ｂ）はその断面を別の方向から見た斜視図である。 図７に示すベーンが仰け反った状態を示す断面図である。 （ａ）は、本発明の他の実施形態による回転ダンパを構成するベーンの斜視図、（ｂ）は側面図である。 （ａ）は、図１１に示すベーンが図５に示すシャフトに形成された取付孔に取り付けられた状態を一方向から見た斜視図、（ｂ）は、ベーンがシャフトに形成された取付孔に取り付けられた部分の破断断面を一方向から見た斜視図である。

次に、本発明による回転ダンパを実施するための形態について説明する。なお、各図において同一または相当する部分には同一符号を付して説明する。

図１は、本発明の一実施形態による回転ダンパ１の外観斜視図、図２は回転ダンパ１の一方の側から見た分解斜視図、図３は他方の側から見た分解斜視図である。

回転ダンパ１は、ハウジング２、シャフト３、ベーン４、摺動部材５、Ｏリング６，７、およびキャップ８を主な構成要素として備える。

ハウジング２は、一端が開口し、他端が閉塞した円筒形状をしており、その内部空間に形成される圧力室２ａには、シリコーンオイル等の図示しない粘性流体が充填される。また、ハウジング２の閉塞端側の外部には、略直方体状をした係止部２ｃが設けられている。圧力室２ａには、図４（ａ）に示すハウジング２の正面図のように、圧力室２ａの内周の対向する位置に隔壁２ｂが一対備えられている。隔壁２ｂは、断面形状が略扇形形状をして、ハウジング２の軸心に向かって所定高さで突出している。図４（ｂ）は、図４（ａ）のIVb－IVb線に沿って破断して矢視方向から見たハウジング２の縦断面図である。隔壁２ｂは、ハウジング２の深さ方向の内周に形成されており、ハウジング２の開放端側には、圧力室２ａの内周に隔壁２ｂが存在しない接合内径部２ｅが形成されている。また、ハウジング２の内部の閉塞端側の端面には、小径の円柱状に開口する軸支部２ｄがシャフト３の軸部３ａと同軸に形成されている。

図５（ａ）はシャフト３の斜視図、図５（ｂ）は平面図である。シャフト３は、軸部３ａ、フランジ部３ｂ、第１羽根部３ｃ、第２羽根部３ｄ、取付孔３ｅ、小径部３ｆおよび被取付部３ｇを主な構成要素とする回転部材を構成する。

小径部３ｆは軸部３ａの端部に形成され、シャフト３は、この小径部３ｆがハウジング２の軸支部２ｄに挿入され、フランジ部３ｂが接合内径部２ｅの内周に外周が接して、図６（ｂ）に示す回転ダンパ１の縦断面図に示すように、ハウジング２に取り付けられる。図６（ｂ）は、図６（ａ）の回転ダンパ１の横断面図におけるVIb－VIb線に沿って回転ダンパ１を破断して、矢視方向から見た回転ダンパ１の縦断面図である。シャフト３のこの取付により、軸部３ａはハウジング２の圧力室２ａに回転自在に収容される。隔壁２ｂの頂部２b1は、軸部３ａの外周と極僅かな隙間を有する曲面形状をしており、軸部３ａの外周は隔壁２ｂの頂部２b1に近接する。また、シャフト３のこの取付により、圧力室２ａは、軸部３ａの外周と一対の隔壁２ｂにより、図６（ａ）に示すように、第１圧力室２a1と第２圧力室２a2、および、第３圧力室２a3と第４圧力室２a4とに区画される。

フランジ部３ｂは、軸部３ａの軸心方向において、ハウジング２の閉塞端側に圧力室２ａを区画する。圧力室２ａにおける軸部３ａの外周には、軸部３ａの直径方向に突出して、断面形状が略台形形状の第１羽根部３ｃおよび第２羽根部３ｄが形成されている。各羽根部３ｃ，３ｄは、軸部３ａの外周の対向する位置に、圧力室２ａの内壁に近接する高さをそれぞれ有して、一対備えられている。軸部３ａの軸心方向におけるフランジ部３ｂ寄りにおける第１羽根部３ｃには粘性流体の第１流路３c1、第２羽根部３ｄには粘性流体の第２流路３d1が設けられている。各流路３c1，３d1は、各羽根部３ｃ，３ｄの一部高さが落ち込んで形成されている。

また、第１流路３c1および第２流路３d1間における軸部３ａには、その軸心に直交する方向に貫通して、ベーン４の取付孔３ｅが形成されている。ベーン４は、図７（ａ）に斜視図、図７（ｂ）に側面図が示され、弾性を有する１枚の板状体、例えば、ステンレス板が折り曲げられて、形成されている。図８（ａ）はベーン４が取付孔３ｅに取り付けられた状態を一方向から見た斜視図、図８（ｂ）は別の方向から見た斜視図である。また、図９（ａ）は、ベーン４が取付孔３ｅに取り付けられた部分の破断断面を一方向から見た斜視図、図９（ｂ）はその断面を別の方向から見た斜視図である。

取付孔３ｅは、所定の軸心方向長さＬ１および所定の開口幅Ｗ１（図５（ｂ）参照）で開口して、内部に幅方向で対向する一対の内壁面３e1，３e2（図９参照）を有する。第１羽根部３ｃは、取付孔３ｅの一方の開口側において一方の内壁面３e1に連なって面一となる第１側壁面３c2を有して、軸部３ａの外周に突出して形成されている。また、第２羽根部３ｄは、取付孔３ｅの他方の開口側において他方の内壁面３e2に連なって面一となる第２側壁面３d2を有して、軸部３ａの外周に突出して形成されている。

ベーン４は、取付孔３ｅの軸心方向両端に所定の僅かな隙間をもって嵌まる幅Ｗ２（図７（ａ）参照）、および、第１羽根部３ｃの先端部から第２羽根部３ｄの先端部までに至って、第１流路３c1および第２流路３d1を覆う長さＬ２（図７（ｂ）参照）を有する弾性体を構成する。このベーン４は、取付孔３ｅに嵌められたときに、長さ方向の一端部側の第１側面４a1を第１側壁面３c2に押圧して第１流路３c1を塞ぎ、長さ方向の他端部側の第２側面４a2を第２側壁面３d2に押圧して第２流路３d1を塞ぐ弾性を発揮する。

第１羽根部３ｃ、第２羽根部３ｄ、取付孔３ｅおよびベーン４は、シャフト３が一方向に回転すると、第１流路３c1および第２流路３d1によって軸部３ａの周りに粘性流体の大流路を形成し、シャフト３が他方向に回転するとその大流路を閉じてシャフト３の回転に制動トルクを与える弁機構を構成する。

本実施形態では、ベーン４は、図９に示すように取付孔３ｅに取り付けられたとき、第１羽根部３ｃの先端部と同等の高さに屈曲部端４b1を有し、折り曲げ幅ｗ（図７（ｂ）参照）が取付孔３ｅの開口幅Ｗ１より大きくとられて、長さ方向の一端部側が長さ方向の中央部側に折り返して曲げられている。そして、当該第１折り曲げ片４c1の前面が第１流路３c1を塞ぐ第１側面４a1を形成する。また、折り曲げ幅ｗの方向で第１折り曲げ片４c1に対向する箇所の背面４d1が、第１稜線３h1に当接する。第１稜線３h1は、他方の内壁面３e2と軸部３ａの外周面とが取付孔３ｅの一方の開口で接して形成される。

また、ベーン４は、図９に示すように取付孔３ｅに取り付けられたとき、第２羽根部３ｄの先端部と同等の高さに屈曲部端４b2を有する。ベーン４は、折り曲げ幅ｗが取付孔３ｅの開口幅Ｗ１より大きくとられて、長さ方向の他端部側が、第１折り曲げ片４c1の形成されたベーン４の側面と反対の側面において、長さ方向の中央部側に折り返して曲げられている。そして、当該第２折り曲げ片４c2の前面が第２流路３d1を塞ぐ第２側面４a2を形成する。また、折り曲げ幅ｗの方向で第２折り曲げ片４c2に対向する箇所の背面４d2が、第２稜線３h2に当接する。第２稜線３h2は、一方の内壁面３e1と軸部３ａの外周面とが取付孔３ｅの他方の開口で接して形成される。

シャフト３には、軸部３ａに同軸に、フランジ部３ｂを挟んで被取付部３ｇが形成されている。被取付部３ｇは、図６（ｂ）に示すように軸部３ａが圧力室２ａに収容されると、ハウジング２から突出する。被取付部３ｇとフランジ部３ｂとの間には、図５（ｂ）に示すようにフランジ部３ｂの側から、摺動部材取付部３ｉおよびＯリング装着部３ｊが形成されている。

摺動部材５は、薄肉の中空円板で、図６（ｂ）に示すように、シャフト３の摺動部材取付部３ｉに取り付けられて、シャフト３とキャップ８との間に介在する。この摺動部材５により、シャフト３とキャップ８の各接触面に生じる摩耗が低減される。本実施形態では、摺動部材５は高分子化合物で形成され、その耐摩耗性が確保されている。Ｏリング６はゴム等の弾性部材から形成され、シャフト３のＯリング装着部３ｊに取り付けられる。このＯリング６により、シャフト３とキャップ８との間から、圧力室２ａに充填された粘性流体が漏れるのが防止されている。

キャップ８は、一端にフランジ部を有する中空円筒形状をしている。このキャップ８は、円筒部外周の接合外径部８ａ（図２，図３参照）がハウジング２の接合内径部２ｅ（図４（ｂ）参照）に図６（ｂ）に示すように接してハウジング２に取り付けられることで、ハウジング２の開口端を塞ぐ。接合外径部８ａにはＯリング装着部８ｂ（図２，図３参照）が形成されている。Ｏリング７はゴム等の弾性部材から形成され、キャップ８のＯリング装着部８ｂに図６（ｂ）に示すように取り付けられる。このＯリング７により、キャップ８とハウジング２との間から、圧力室２ａに充填された粘性流体が漏れるのが防止されている。

このような構成をした回転ダンパ１は、例えば、一方の物体を他方の物体に対して開閉させるヒンジ装置などに用いられる。この場合、ハウジング２の係止部２ｃは一方の物体に固定され、シャフト３の被取付部３ｇは、回転制動がかけられる制動対象物、つまり、他方の物体に取り付けられる。

本実施形態の回転ダンパ１によれば、シャフト３の軸部３ａのハウジング２への組み込み時、シャフト３の軸部３ａに形成された取付孔３ｅにベーン４が嵌められた状態で、シャフト３の軸部３ａがハウジング２の圧力室２ａに組み込まれる。このとき、ベーン４は、長さ方向の一端部側の第１側面４a1を第１羽根部３ｃの第１側壁面３c2に押圧し、長さ方向の他端部側の第２側面４a2を第２羽根部３ｄの第２側壁面３d2に押圧する弾性を発揮することで、シャフト３の軸部３ａに形成された取付孔３ｅの内部に保持され、取付孔３ｅから抜け落ちない状態にある。

本実施形態では、ベーン４の長さ方向の一端部側における第１折り曲げ片４c1の折り曲げ幅ｗが取付孔３ｅの開口幅Ｗ１より大きくとられるので、当該第１折り曲げ部４e1が取付孔３ｅに挿入されることで、当該第１折り曲げ部４e1は元の折り曲げ幅ｗに戻る弾性を取付孔３ｅの開口幅方向に発揮する。このため、シャフト３の軸部３ａのハウジング２への組み込み時、この弾性により、第１折り曲げ片４c1の前面が第１側壁面３c2に押圧されると共に、第１折り曲げ片４c1に対向する箇所の背面４d1が第１稜線３h1および他の内壁面３e2に押圧されて、ベーン４は、長さ方向の一端部側において第１側壁面３c2と第１稜線３h1および他の内壁面３e2との間に挟持される。同時に、ベーン４の長さ方向の他端部側における第２折り曲げ片４c2の折り曲げ幅ｗも取付孔３ｅの開口幅Ｗ１より大きくとられるので、当該第２折り曲げ部４e2が取付孔３ｅに挿入されることで、当該第２折り曲げ部４e2は元の折り曲げ幅ｗに戻る弾性を取付孔３ｅの開口幅方向に発揮する。このため、シャフト３の軸部３ａのハウジング２への組み込み時、この弾性により、第２折り曲げ片４c2の前面が第２側壁面３d2に押圧されると共に、第２折り曲げ片４c2に対向する箇所の背面４d2が第２稜線３h2および一方の内壁面３e1に押圧されて、ベーン４は、長さ方向の他端部側において第２側壁面３d2と第２稜線３h2および一方の内壁面３e1との間に挟持される。

したがって、シャフト３の軸部３ａのハウジング２への組み込み時、弁機構を構成するベーン４は、長さ方向の一端部側の第１折り曲げ部４e1および他端部側の第２折り曲げ部４e2がシャフト３の軸部３ａに形成された取付孔３ｅ内に保持された状態に保たれるので、シャフト３の軸部３ａのハウジング２への組み込みが容易に行えるようになる。このため、本実施形態による回転ダンパ１では、製造時の組立性が向上し、組立作業の自動化が容易になる。

また、シャフト３が図９に示す一方向Ａに回転すると、各圧力室２a1～２a4における粘性流体が流動し、第１折り曲げ片４c1に対向する箇所の背面４d1が第１流路３c1に向かう方向、第２折り曲げ片４c2に対向する箇所の背面４d2が第２流路３d1に向かう方向へ、粘性流体によって押される。このため、第１折り曲げ片４c1の前面に形成される第１側面４a1が第１流路３c1、第２折り曲げ片４c2の前面に形成される第２側面４a2が第２流路３d1を堅固に塞ぎ、第１流路３c1および第２流路３d1を通って各圧力室２a1，２a2間および各圧力室２a3，２a4間を行き来する粘性流体の大きな流れが遮られる。したがって、第１羽根部３ｃおよび第２羽根部３ｄの回転に抗する力が粘性流体から第１羽根部３ｃおよび第２羽根部３ｄに作用し、シャフト３の回転には大きな制動力が加わる。この際、粘性流体は、ベーン４の周囲とシャフト３の周囲とハウジング２の内周壁との間に形成される僅かな隙間を通る。

一方、シャフト３が図９に示す他方向Ｂに回転すると、各圧力室２a1～２a4における粘性流体が流動し、第１羽根部３ｃの高さが一部落ち込んで形成された第１流路３c1を粘性流体が通って、ベーン４の発揮する、第１折り曲げ片４c1の前面に形成される第１側面４a1を第１側壁面３c2に押圧する弾性に抗して、粘性流体は、第１折り曲げ片４c1およびそれに対向する背面４d1を仰け反らせる。同時に、第２羽根部３ｄの高さが一部落ち込んで形成された第２流路３d1を粘性流体が通って、ベーン４の発揮する、第２折り曲げ片４c2の前面に形成される第２側面４a2を第２側壁面３d2に押圧する弾性に抗して、粘性流体は、第２折り曲げ片４c2およびそれに対向する背面４d2を仰け反らせる。

第１折り曲げ片４c1およびそれに対向する背面４d1が仰け反ると、ベーン４の長さ方向の一端部側は、第１折り曲げ片４c1の後方に形成される背面４d1が第１稜線３h1を支点として図１０に示す断面図のように背面側に屈曲する。同時に、第２折り曲げ片４c2およびそれに対向する背面４d2が仰け反ると、ベーン４の長さ方向の他端部側は、第２折り曲げ片４c2の後方に形成される背面４d2が第２稜線３h2を支点として図１０に示す断面図のように背面側に屈曲する。ベーン４の長さ方向の一端部側および他端部側がこのようにそれぞれ背面側に屈曲すると、第１折り曲げ部４e1の屈曲部端４b1と圧力室２ａの内壁との間、および、第２折り曲げ部４e2の屈曲部端４b2と圧力室２ａの内壁との間にそれぞれ隙間が生じ、粘性流体はこれらの隙間を流路にして、第１圧力室２a1にある粘性流体は第１流路３c1を経由して第２圧力室２a2へ向かう大きな流れを、第３圧力室２a3にある粘性流体は第２流路３d1を経由して第４圧力室２a4へ向かう大きな流れを、形成する。このため、第１羽根部３ｃおよび第２羽根部３ｄの回転に抗する大きな力が粘性流体から第１羽根部３ｃおよび第２羽根部３ｄに作用しなくなり、シャフト３はスムーズに回転するようになる。

また、シャフト３の回転が停止すると、第１流路３c1および第２流路３d1を流れる粘性流体の流れが止まって、ベーン４の長さ方向の一端部側および他端部側をそれぞれ仰け反らせる力が粘性流体からこれら各側に作用しなくなる。したがって、ベーン４は、粘性流体によって抑え込まれていた自身の弾性力を発揮して、第１折り曲げ片４c1の前面に形成される第１側面４a1を第１側壁面３c2に押圧し、第２折り曲げ片４c2の前面に形成される第２側面４a2を第２側壁面３d2に押圧する元の形状に、直ちに復帰する。よって、第１側壁面３c2および第２側壁面３d2にそれぞれ形成された第１流路３c1および第２流路３d1はベーン４の第１側面４a1および第２側面４a2によって直ちに塞がれ、粘性流体の流れが遮断されて、シャフト３の回転に制動がかかるダンパ状態に直ちに移行する。このため、シャフト３の回転に制動がかからないフリー回転から、シャフト３の回転に制動がかかるダンパ回転への移行動作は、瞬時に行われるようになる。

次に、本発明の他の実施形態による回転ダンパ１について、説明する。

この他の実施形態による回転ダンパ１は、上記の一実施形態による回転ダンパ１と同様なハウジング２、シャフト３、摺動部材５、Ｏリング６，７、およびキャップ８を主な構成要素として備えるが、ベーン４に代えて、図１１に示す形態のベーン４１が採用されている点だけが、上記の一実施形態による回転ダンパ１と相違する。

図１１（ａ）はベーン４１の斜視図、図１１（ｂ）は側面図である。ベーン４１も、取付孔３ｅの軸心方向両端に所定の僅かな隙間をもって嵌まる幅Ｗ２、および、第１羽根部３ｃの先端部から第２羽根部３ｄの先端部までに至って、第１流路３c1および第２流路３d1を覆う長さＬ２を有する弾性体を構成する。

図１２（ａ）は、ベーン４１が取付孔３ｅに取り付けられた状態を一方向から見た斜視図、図１２（ｂ）は、ベーン４１が取付孔３ｅに取り付けられた部分の破断断面を一方向から見た斜視図である。

このベーン４１は、取付孔３ｅに嵌められたときに、長さ方向の一端部側の第１側面４１a1を第１側壁面３c2に押圧して第１流路３c1を塞ぎ、長さ方向の他端部側の第２側面４１a2を第２側壁面３d2に押圧して第２流路３d1を塞ぐ弾性を発揮する。

ベーン４１も、弾性を有する１枚の板状体、例えば、ステンレス板が折り曲げられて形成されているが、その折り曲げの形態が、上記の一実施形態による回転ダンパ１とは異なる。すなわち、ベーン４１は、ステンレス板等が、長さ方向の略中央部で、折り曲げ幅ｗ（図１１（ｂ）参照）が取付孔３ｅの開口幅Ｗ１より大きくとられて、所定の折り返し長さで長さ方向に偶数回、本実施形態では２回折り返し曲げられて、構成されている。長さ方向の一端部側には、端部４１b1が第１羽根部３ｃの先端部まで至って第１流路３c1を塞ぐ第１側面４１a1を形成する第１折り曲げ片４１c1を有する。また、長さ方向の他端部側には、端部４１b2が第２羽根部３ｄの先端部まで至って第２流路３d1を塞ぐ第２側面４１a2を形成する第２折り曲げ片４１c2を有する。

この他の実施形態による回転ダンパ１によれば、ベーン４１の長さ方向の略中央部における、折り返し曲げ部４１ｅの折り曲げ幅ｗが取付孔３ｅの開口幅Ｗ１より大きくとられるので、当該折り返し曲げ部４１ｅが取付孔３ｅに挿入されることで、当該折り返し曲げ部４１ｅは元の折り曲げ幅ｗに戻る弾性を取付孔３ｅの開口幅方向に発揮する。このため、シャフト３の軸部３ａのハウジング２への組み込み時、その弾性により、ベーン４１の長さ方向の一端部側に形成される第１折り曲げ片４１c1の前面が第１側壁面３c2および一方の内壁面３e1に押圧されると共に、ベーン４１の長さ方向の他端部側に形成される第２折り曲げ片４１c2の前面が第２側壁面３d2および他方の内壁面３e2に押圧されて、ベーン４１は、図１２（ｂ）に示すように、第１側壁面３c2および一方の内壁面３e1と、第２側壁面３d2および他方の内壁面３e2との間に挟持される。したがって、シャフト３の軸部３ａのハウジング２への組み込み時、弁機構を構成するベーン４１は、長さ方向の一端部側の第１折り曲げ片４１c1および他端部側の第２折り曲げ片４１c2がシャフト３の軸部３ａに形成された取付孔３ｅ内に保持された状態に保たれるので、シャフト３の軸部３ａのハウジング２への組み込みが容易に行えるようになる。このため、この他の実施形態による回転ダンパ１でも、製造時の組立性が向上し、組立作業の自動化が容易になる。

また、シャフト３が図１２に示す一方向Ａに回転すると、各圧力室２a1～２a4における粘性流体が流動し、第１折り曲げ片４１c1の背面４１d1が第１流路３c1に向かう方向、第２折り曲げ片４１c2の背面４１d2が第２流路３d1に向かう方向へ、粘性流体によって押される。このため、第１折り曲げ片４１c1の前面に形成される第１側面４１a1が第１流路３c1、第２折り曲げ片４１c2の前面に形成される第２側面４１a2が第２流路３d1を堅固に塞ぎ、第１流路３c1および第２流路３d1を通って各圧力室２a1～２a4間を行き来する粘性流体の大きな流れが遮られる。したがって、第１羽根部３ｃおよび第２羽根部３ｄの回転に抗する力が粘性流体から第１羽根部３ｃおよび第２羽根部３ｄに作用し、シャフト３の回転には大きな制動力が加わる。

一方、シャフト３が図１２に示す他方向Ｂに回転すると、各圧力室２a1～２a4における粘性流体が流動し、第１羽根部３ｃの高さが一部落ち込んで形成された第１流路３c1を粘性流体が通って、ベーン４１の発揮する、第１折り曲げ片４１c1の前面に形成される第１側面４１a1を第１側壁面３c2に押圧する弾性に抗して、粘性流体は第１折り曲げ片４１c1の先端部側を仰け反らせる。同時に、第２羽根部３ｄの高さが一部落ち込んで形成された第２流路３d1を粘性流体が通って、ベーン４１の発揮する、第２折り曲げ片４１c2の前面に形成される第２側面４１a2を第２側壁面３d2に押圧する弾性に抗して、粘性流体は第２折り曲げ片４１c2の先端部側を仰け反らせる。第１折り曲げ片４１c1の先端部側および第２折り曲げ片４１c2の先端部側が仰け反ると、第１折り曲げ片４１c1の先端部と圧力室２ａの内壁との間、および、第２折り曲げ片４１c2の先端部と圧力室２ａの内壁との間にそれぞれ隙間が生じ、粘性流体はこれらの隙間を流路にして大きな流れを形成する。このため、第１羽根部３ｃおよび第２羽根部３ｄの回転に抗する大きな力が粘性流体から第１羽根部３ｃおよび第２羽根部３ｄに作用しなくなり、シャフト３はスムーズに回転するようになる。

また、シャフト３の回転が停止すると、第１流路３c1および第２流路３d1を流れる粘性流体の流れが止まって、ベーン４１の長さ方向の一端部側および他端部側をそれぞれ仰け反らせる力が粘性流体から各側に作用しなくなる。したがって、ベーン４１は、粘性流体によって抑え込まれていた自身の弾性力を発揮して、第１折り曲げ片４１c1の前面に形成される第１側面４１a1を第１側壁面３c2に押圧し、第２折り曲げ片４１c2の前面に形成される第２側面４１a2を第２側壁面３d2に押圧する元の形状に、直ちに復帰する。よって、第１側壁面３c2および第２側壁面３d2にそれぞれ形成された第１流路３c1および第２流路３d1はベーン４１の第１側面４１a1および第２側面４１a2によって直ちに塞がれ、粘性流体の流れが遮断されて、シャフト３の回転に制動がかかるダンパ状態に直ちに移行する。このため、この他の実施形態による回転ダンパ１においても、シャフト３の回転に制動がかからないフリー回転から、シャフト３の回転に制動がかかるダンパ回転への移行動作は、瞬時に行われるようになる。

本発明による回転ダンパ１は、洋式トイレの便座・便蓋ユニットにおける便座・便蓋の開閉用や、ピアノの鍵盤を覆う蓋の開閉用のヒンジ装置を始め、物体間を開閉自在に支持する他の開閉装置にも同様に適用することが出来る。

１…回転ダンパ、２…ハウジング、２ａ…圧力室、２a1…第１圧力室、２a2…第２圧力室、２a3…第３圧力室、２a4…第４圧力室、２ｂ…隔壁、２b1…隔壁２ｂの頂部、２ｃ…係止部、２ｄ…軸支部、２ｅ…接合内径部、３…シャフト（回転部材）、３ａ…軸部、３ｂ…フランジ部、３ｃ…第１羽根部、３c1…第１流路、３c2…第１側壁面、３ｄ…第２羽根部、３d1…第２流路、３d2…第２側壁面、３ｅ…取付孔、３e1…一方の内壁面、３e2…他方の内壁面、３ｆ…小径部、３ｇ…被取付部、３h1…第１稜線、３h2…第２稜線、３ｉ…摺動部材取付部、３ｊ…Ｏリング装着部、４，４１…ベーン（弾性体）、４a1，４１a1…第１側面、４a2，４１a2…第２側面、４b1，４b2…屈曲部端、４１b1，４１b2…端部、４c1，４１c1…第１折り曲げ片、４c2，４１c2…第２折り曲げ片、４d1，４d2，４１d1，４１d2…背面、４e1…第１折り曲げ部、４e2…第２折り曲げ部、４１ｅ…折り返し曲げ部、５…摺動部材、６，７…Ｏリング、８…キャップ、８ａ…接合外径部、８ｂ…Ｏリング装着部

Claims (3)

1. 内部に圧力室が形成されたハウジングと、前記圧力室に軸部が回転自在に収容される回転部材と、前記圧力室内に充填される粘性流体と、前記回転部材が一方向に回転すると前記軸部の周りに粘性流体の大流路を形成し、前記回転部材が他方向に回転すると前記大流路を閉じて前記回転部材の回転に制動トルクを与える弁機構とを備える回転ダンパにおいて、
   前記弁機構は、
   前記軸部の軸心に直交する方向に貫通して形成され、所定の軸心方向長さおよび所定の開口幅で開口して、内部に幅方向で対向する一対の内壁面を有する取付孔と、
   前記取付孔の一方の開口側において一方の前記内壁面に連なる第１側壁面を有して前記軸部の外周に突出して形成され、前記圧力室の内壁に近接する高さを有すると共に、一部に高さが落ち込んで形成された前記粘性流体の第１流路を有する第１羽根部と、
   前記取付孔の他方の開口側において他方の前記内壁面に連なる第２側壁面を有して前記軸部の外周に突出して形成され、前記圧力室の内壁に近接する高さを有すると共に、一部に高さが落ち込んで形成された前記粘性流体の第２流路を有する第２羽根部と、
   前記取付孔の軸心方向に所定の隙間をもって嵌まる幅、および、前記第１羽根部の先端部から前記第２羽根部の先端部までに至って前記第１流路および前記第２流路を覆う長さを有し、前記取付孔に嵌められたときに、長さ方向の一端部側の第１側面を前記第１側壁面に押圧して前記第１流路を塞ぎ、長さ方向の他端部側の第２側面を前記第２側壁面に押圧して前記第２流路を塞ぐ弾性を発揮する弾性体と
   から構成されることを特徴とする回転ダンパ。
2. 前記弾性体は、
   前記第１羽根部の先端部と同等の高さに屈曲部端を有し、折り曲げ幅が前記取付孔の開口幅より大きくとられて、長さ方向の前記一端部側が長さ方向の中央部側に折り返して曲げられ、当該第１折り曲げ片の前面が前記第１流路を塞ぐ前記第１側面を形成し、折り曲げ幅の方向で前記第１折り曲げ片に対向する箇所の背面が、他方の前記内壁面と前記軸部の外周面とが前記取付孔の一方の開口で接して形成される第１稜線に当接し、
   前記第２羽根部の先端部と同等の高さに屈曲部端を有し、折り曲げ幅が前記取付孔の開口幅より大きくとられて、長さ方向の前記他端部側が、前記第１折り曲げ片の形成された前記弾性体の側面と反対の側面において長さ方向の中央部側に折り返して曲げられ、当該第２折り曲げ片の前面が前記第２流路を塞ぐ前記第２側面を形成し、折り曲げ幅の方向で前記第２折り曲げ片に対向する箇所の背面が、一方の前記内壁面と前記軸部の外周面とが前記取付孔の他方の開口で接して形成される第２稜線に当接する形態に、
   弾性を有する１枚の板状体が折り曲げられて構成されることを特徴とする請求項１に記載の回転ダンパ。
3. 前記弾性体は、弾性を有する１枚の板状体が、長さ方向の略中央部で、折り曲げ幅が前記取付孔の開口幅より大きくとられて、長さ方向に偶数回折り返し曲げられて構成され、長さ方向の前記一端部側に、端部が前記第１羽根部の先端部まで至って前記第１流路を塞ぐ前記第１側面を形成する第１折り曲げ片を有し、長さ方向の前記他端部側に、端部が前記第２羽根部の先端部まで至って前記第２流路を塞ぐ前記第２側面を形成する第２折り曲げ片を有することを特徴とする請求項１に記載の回転ダンパ。

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