WO2012157259A1 - ワンウェイクラッチ付き回転ダンパ装置 - Google Patents

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WO2012157259A1
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way clutch
rotary damper
rotor shaft
outer member
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English (en)
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Inventor
啓 下▲崎▼
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株式会社ニフコ
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D41/00Freewheels or freewheel clutches
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/10Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using liquid only; using a fluid of which the nature is immaterial
    • F16F9/12Devices with one or more rotary vanes turning in the fluid any throttling effect being immaterial, i.e. damping by viscous shear effect only
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2300/00Special features for couplings or clutches
    • F16D2300/22Vibration damping

Definitions

  • the present invention relates to a rotary damper device with a one-way clutch that attenuates only one rotation of a rotating member such as a gear.
  • the rotary damper includes a damper housing in which a viscous fluid is sealed, a rotor blade that is received in the damper housing, and a rotor that protrudes from the rotor blade and protrudes from the damper housing.
  • the shaft is coupled to a rotating member such as a gear whose rotation is to be attenuated.
  • a rotary damper may be used as a rotary damper device with a one-way clutch in combination with a one-way clutch in order to generate a damping force only in one direction of rotation (for example, Patent Document 1).
  • the one-way clutch includes a cylindrical inner member having a concave portion on the outer peripheral portion, and a cylindrical outer member having an internal gear on the inner peripheral portion facing the outer peripheral portion of the inner member. It is comprised from the member and the gear accommodated in the recessed part of an inner member, and meshing
  • the gear rotates in the recess and the outer member rotates independently of the inner member, while the outer member moves in the negative direction with respect to the inner member.
  • the gear When rotating, the gear engages with a corner portion formed on one side in the circumferential direction of the concave portion so that the outer member and the inner member rotate integrally.
  • the inner member is configured to be coaxially coupled to the outer end of the rotor shaft of the rotary damper.
  • the one-way clutch is combined by inserting an inner member from the axial direction into the cylindrical outer member. No means for restricting movement is provided. The outer member and the inner member are sandwiched in the axial direction between the base member to which the rotary damper device with the one-way clutch is attached and the rotary damper coupled to the base member, and the one-way clutch is held so as not to be disassembled. Yes. Therefore, there is a problem that the one-way clutch is disassembled when the rotary damper device with the one-way clutch is not attached to the base member.
  • annular groove extending in the circumferential direction is formed on one of the inner peripheral portion of the outer member and the outer peripheral portion of the inner member, and the other is fitted to the annular groove so as to be slidable in the circumferential direction. It is conceivable to form a convex portion that regulates the relative movement of the inner member and the outer member in the axial direction by engagement between the annular groove and the convex portion. However, since a relatively large load is applied to the one-way clutch, it cannot be said that the one-way clutch has sufficient structural strength only by the engagement between the annular groove and the convex portion.
  • the present invention has been made in view of the above background, and an object of the present invention is to increase the structural strength of a one-way clutch with a simple structure in a rotary damper device with a one-way clutch.
  • the present invention includes a damper housing (11) in which a viscous fluid is sealed, a rotor blade (28) rotatably received in the damper housing, and a rotating shaft of the rotor blade.
  • a rotary damper (2) provided with a rotor (12) provided with a rotor shaft (29) protruding along the axis and projecting to the outside of the damper housing, and in a cylindrical shape having a recess (47) on the outer periphery.
  • An inner member (35) formed and coaxially coupled to the outer end of the rotor shaft, and a cylindrical outer member (36 having an inner gear (63) on the inner peripheral portion facing the outer peripheral portion of the inner member.
  • a gear (37) received in the recess and meshing with the internal gear, and when the outer member rotates in the forward direction with respect to the inner member, the gear rotates in the recess.
  • the outer member When the outer member rotates in a negative direction with respect to the inner member while rotating independently of the inner member, the gear is fitted to a corner (49) formed on one side in the circumferential direction of the recess.
  • the locking portion extends between the inner member and the damper housing, when the locking portion abuts against the inner member or the damper housing, the outer member in the axial direction with respect to the inner member. Relative displacement is restricted, and separation of the outer member and the inner member is prevented.
  • Another aspect of the present invention is characterized in that the locking portion extends in an annular shape along an end portion of the outer member on the rotating damper side.
  • the structural strength of the locking portion can be increased.
  • annular groove extending in a circumferential direction is formed in one of the inner peripheral portion of the outer member and the outer peripheral portion of the inner member, and the inner peripheral portion of the outer member and On the other of the outer peripheral portions of the inner member, a convex portion (52) that fits in the annular groove (65) so as to be slidable in the circumferential direction is formed.
  • the outer end of the rotor shaft is formed in a prismatic shape, and the inner member has a rectangular through hole through which the outer end of the rotor shaft passes in a non-rotatable manner.
  • the outer end of the through hole is characterized in that a portion that has passed through the through hole is expanded and engaged with a hole edge of the through hole.
  • the coupling structure between the rotor shaft and the inner member can be simplified.
  • the structural strength of the one-way clutch can be increased with a simple structure.
  • a perspective view of a rotary damper device according to an embodiment Plan view of a rotary damper device according to an embodiment Cross-sectional perspective view along line III-III in FIG. IV-IV sectional view of Fig. 2 VV cross section of Fig. 4
  • the perspective view of the inner member which concerns on embodiment The perspective view of the outer member which concerns on embodiment
  • the side view which shows the box with a lid to which the rotary damper apparatus which concerns on embodiment is applied
  • a rotary damper device with a one-way clutch (hereinafter simply referred to as a rotary damper device) 1 is a combination of a rotary damper 2 and a one-way clutch 3 as a rotary member, as shown in FIGS. is there.
  • the rotary damper 2 includes a damper housing 11 in which a viscous fluid is sealed, and a rotor 12 that is rotatably received in the damper housing 11.
  • the damper housing 11 includes a bottomed cylindrical bottom member 14 that is formed of a resin material, and a disc-shaped lid member 15 that closes the opening end of the bottom member 14.
  • An annular fitting groove 17 into which the opening end of the bottom member 14 can be fitted is recessed in the peripheral edge portion of the lid member 15.
  • the bottom member 14 and the lid member 15 are coupled to each other by friction welding (vibration welding) with the open end of the bottom member 14 fitted in the fitting groove 17.
  • each jaw 21 projecting radially outward is provided on the bottom side portion of the outer peripheral surface of the bottom member 14 at intervals of 180 ° in the circumferential direction.
  • the protruding end of each jaw 21 is provided with an elastic claw 22 that extends to the opening end side of the bottom member 14 in parallel with the axial direction of the bottom member 14.
  • Each elastic claw 22 has a claw portion 23 that protrudes radially outward of the bottom member 14 and has a check surface facing the proximal end side of the elastic claw 22. 14 can be tilted in the radial direction.
  • a columnar shaft 25 that protrudes toward the lid member 15 along the axis of the bottom member 14 projects from the center portion of the bottom portion 19 of the bottom member 14.
  • a through hole 26 that is a circular hole coaxial with the shaft 25 is formed at the center of the lid member 15.
  • the rotor 12 has a disk-shaped rotor blade 28 and a rotor shaft 29 that protrudes along the axis from the center of the rotor blade 28 to one side.
  • the rotor 12 is formed from a thermoplastic resin, and the rotor blades 28 and the rotor shaft 29 are integrated.
  • the rotor shaft 29 has a base end portion 31 on the rotor blade 28 side formed in a columnar shape, and a tip end portion 32 continuous with the base end portion 31 formed in a quadrangular prism shape.
  • a bearing hole 33 which is a bottomed hole having a circular cross section, is recessed on the side of the rotor blade 28 opposite to the side on which the rotor shaft 29 protrudes.
  • the rotor blade 28 is received in a space defined by the bottom member 14 and the lid member 15 (that is, the internal space of the damper housing 11), and is rotatably supported by the shaft 25 in the bearing hole 33.
  • the rotor shaft 29 passes through the through hole 26, and a part of the distal end portion 32 and the proximal end portion 31 protrudes to the outside of the damper housing 11. In this state, the outer peripheral surface of the base end portion 31 faces the hole wall of the through hole 26.
  • a flexible O-ring 34 is interposed between the base end portion 31 of the rotor shaft 29 and the through hole 26.
  • the O-ring 34 seals the gap between the rotor shaft 29 and the through hole 26 and prevents a viscous fluid such as silicone oil filled in the internal space of the damper housing 11 from flowing out of the through hole 26.
  • the rotary damper 2 configured as described above gives a rotational resistance (attenuates the rotation) to the rotor 12 by the flow resistance of the viscous fluid when the rotor 12 rotates relative to the damper housing 11.
  • the rotational resistance of the rotary damper 2 can be adjusted by appropriately changing the viscosity of the viscous fluid and the shape of the rotor 12.
  • the one-way clutch 3 is coupled to the rotor shaft 29 and rotates together with the rotor shaft 29, and an outer member 36 that receives the inner member 35 in a relatively rotatable manner. And a pair of planetary gears 37 interposed between the inner member 35 and the outer member 36.
  • the inner member 35, the outer member 36, and the planetary gear 37 are each formed from a resin material.
  • the inner member 35 has a bottom plate 41 at one end and has a cylindrical shape with the other end opened.
  • a cylindrical support shaft 42 that is coaxial with the bottom plate 41 protrudes from the center of the bottom surface of the bottom plate 41.
  • An insertion hole 43 is formed in the center of the bottom plate 41 and the support shaft 42 so as to penetrate therethrough along the axis of both.
  • the cross section of the insertion hole 43 has a quadrangular shape.
  • a regulation wall 44 is erected upward along each of a pair of opposite sides of the insertion hole 43 facing each other.
  • a side end of the restriction wall 44 extends outward from one side of the insertion hole 43.
  • a first wall 45 and a second wall 46 that are continuous with both side ends of each regulating wall 44 extend radially outward of the inner member 35.
  • Concave portions 47 opened radially outward by the outer wall surfaces of the restriction wall 44, the first wall 45, and the second wall 46 are defined at intervals of 180 ° in the circumferential direction.
  • FIG. 6 is a diagram showing the inner member 35 described in FIG. 3 and the like upside down.
  • the first wall 45 and the second wall 46 are each smoothly connected to the regulating wall 44, and the surface of the recess 47 is formed into a smooth curved surface.
  • the first wall 45 extends to an arc extending from the outer peripheral surface of the arc wall 48 in the radial direction of the inner member 35.
  • the second wall 46 has a radially extending length of the inner member 35 of about half, and has a corner portion 49 at the extended end.
  • the upper ends of the regulation wall 44, the first wall 45, and the second wall 46 are connected by a top wall 50. That is, the upper end of the recess 47 is sealed by the top wall 50.
  • the upper end portions of the pair of arcuate walls 48 have a diameter larger than that of the lower portion, and a protrusion 52 extending along the circumferential direction is formed on the outer wall surface.
  • the inner member 35 configured as described above has inner walls (surfaces facing the axial center side) of the bottom plate 41, the regulating wall 44, the first wall 45, the second wall 46, and the arc wall 48. And has an internal space 55 that opens upward. The internal space 55 communicates with the insertion hole 43.
  • the outer member 36 is formed in a bottomed cylindrical shape including a cylindrical side peripheral wall 61 and a disk-shaped bottom plate 62 provided at one end of the side peripheral wall 61. Yes.
  • the opening end side (lower end side) of the inner peripheral portion of the side peripheral wall 61 is enlarged in steps.
  • An internal gear 63 made of a plurality of internal teeth is formed on the bottom plate 62 side (upper side) of the inner peripheral surface of the side peripheral wall 61, and an external gear 64 made of a plurality of external teeth is formed on the outer peripheral surface.
  • a continuous annular groove 65 extending along the circumferential direction is formed on the opening end side portion of the inner peripheral surface of the side peripheral wall 61.
  • a through hole 66 having a circular cross section is formed through which the support shaft 42 of the inner member 35 can pass while sliding.
  • the bottom plate 62 has an annular structure having a through hole 66 in the center.
  • the outer member 36 receives the inner member 35 in a space defined by the side peripheral wall 61 and the bottom plate 62.
  • the support shaft 42 of the inner member 35 is inserted in sliding contact with the through hole 66 of the outer member 36, and the protrusion 52 is fitted into the annular groove 65. Since the protrusion 52 is fitted in the annular groove 65 so as to be movable along the extending direction of the annular groove 65, the outer member 36 is prevented from coming off in the axial direction with respect to the inner member 35, and relative to the circumferential direction. It is rotatably supported. At this time, the internal gear 63 of the outer member 36 is configured not to contact the inner member 35.
  • Each of the pair of planetary gears 37 is a spur gear having a predetermined length in the axial direction, and is received in each recess 47 so that the axis is parallel to the axis of the inner member 35 and the outer member 36.
  • the planetary gear 37 meshes with the internal gear 63 of the outer member 36 in a state received in the recess 47.
  • a coupling structure between the rotary damper 2 and the one-way clutch 3 configured as described above and a method for forming the coupling structure will be described.
  • the distal end portion 32 of the rotor shaft 29 of the rotary damper 2 is caused to pass through the insertion hole 43 of the inner member 35 of the one-way clutch 3 and protrude into the internal space 55. Since both the tip 32 and the insertion hole 43 have a quadrangular cross section and are shaped to fit each other, the relative rotation of the rotor shaft 29 and the inner member 35 around the axis of the rotor shaft 29 is restricted. And rotate integrally.
  • the pressing piece is a metal bar-like member that can enter the inner space 55 of the inner member 35.
  • the temperature of the pressing piece is increased to a temperature at which the tip 32 can be deformed, and then pressed against the tip 32 from the axial direction of the rotor shaft 29.
  • tip part 32 is pressed and deform
  • the regulation walls 44 exist on both sides of the tip 32, the portion whose flexibility has been improved by heating protrudes in the radial direction of the rotor shaft 29 and in the direction where the regulation walls 44 do not exist.
  • a convex portion 71 is formed.
  • the pair of restriction walls 44 guide the protruding direction of the convex portion 71.
  • two convex portions 71 are formed on the outer side in the radial direction of the rotor shaft 29 and in opposite directions. (See FIGS. 2 and 3). Each convex portion 71 engages with the peripheral edge portion of the insertion hole 43 and prevents the rotor shaft 29 from being detached from the insertion hole 43. As a result, the rotary damper 2 and the one-way clutch 3 are coupled, and the rotary damper device 1 is formed.
  • the bottom plate 62 of the outer member 36 is located below the bottom plate 41 of the inner member 35 coupled to the rotor shaft 29, in other words, between the bottom plate 41 and the lid member 15 of the damper housing 11. Therefore, the outer member 36 cannot move upward and downward in the axial direction with respect to the inner member 35. Therefore, even if the engagement between the annular groove 65 and the protrusion 52 is released, the one-way clutch 3 is not separated. That is, separation of the outer member 36 from the inner member 35 is prevented by the bottom plate 62 of the outer member 36 being hooked on the bottom plate 41 of the inner member 35 as a locking portion or by contacting the lid member 15 of the rotary damper 2.
  • the rotary damper device 1 is used for a box 90 with a lid such as a cup holder, for example.
  • the box 90 with a lid includes a box 91 having an upper opening and a flat lid 92 that closes the opening of the box 91 so as to be freely opened and closed.
  • the lid 92 has a fan-shaped ear portion 93 erected perpendicularly to the main surface on the side thereof, and is rotatably supported on the side wall 95 of the box 91 by a shaft 94 provided on the ear portion 93. ing.
  • a rack 96 is formed on the arc-shaped peripheral edge portion of the ear portion 93.
  • the lidded box 90 is provided with a lock device for maintaining the lid 92 in a state where the opening is closed, and a spring that urges the lid 92 to rotate in the direction to open the opening.
  • the rotary damper device 1 is attached to an attachment hole 98 that is a through hole formed in the side wall 95 of the box 91.
  • the mounting hole 98 has a circular main portion and two cutout portions cut out radially outward from the periphery of the main portion. The two notches are provided at point symmetry positions with the center of the main part as the axis of symmetry.
  • the rotary damper device 1 is inserted into the main part of the mounting hole 98.
  • the jaw 21 is engaged with the peripheral edge of the attachment hole 98 and the elastic claw 22 is engaged with the notch of the attachment hole 98 so that the rotary damper device 1 is supported by the attachment hole 98.
  • the external gear 64 of the outer member 36 of the rotary damper device 1 meshes with the rack 96.
  • the outer member 36 is rotated in the negative direction by the rack 96 when the lid 92 is opened by receiving the biasing force of the spring, and the inner member 36 is rotated.
  • the member 35 and the rotor shaft 29 rotate together, and the rotary damper 2 generates a rotational resistance, and the opening speed of the lid 92 is reduced.
  • the lid 92 is closed, the outer member 36 is rotated in the forward direction by the rack 96, the inner member 35 and the rotor shaft 29 are not rotated, and the rotary damper 2 does not generate a rotational resistance.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be widely modified.
  • the annular bottom plate 62 is provided at the end of the outer member 36 on the rotary damper 2 side.
  • the projecting piece that protrudes radially inward from the end of the side peripheral wall 61 is good.

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Abstract

 ワンウェイクラッチ付き回転ダンパ装置の、ワンウェイクラッチの構造強度を高める。 回転ダンパ(2)は、ダンパハウジング(11)と、ロータ翼(28)を持つロータ(12)とを有する。ワンウェイクラッチ(3)は、、凹部(47)を持つ円柱状に形成され、ロータ軸(29)の外端に結合されたインナ部材(35)と、内周部に内歯車(63)を有する円筒状のアウタ部材(36)と、凹部(47)に収容されて内歯車に噛み合うギヤ(37)とを有し、アウタ部材(36)がインナ部材(35)に対して一の方向にのみ相対回転可能である。インナ部材(35)は底板(41)を有する。アウタ部材(36)は底板(41)とダンパハウジング(11)との間へと延出する底板(62)を有する。

Description

ワンウェイクラッチ付き回転ダンパ装置
 本発明は、ギヤ等の回転部材に対して、その一方の回転のみを減衰するワンウェイクラッチ付き回転ダンパ装置に関する。
 従来、開又は閉方向の一方に付勢した扉等をゆっくりと作動させる目的で、回転ダンパを使用したものがある。回転ダンパは、内部に粘性流体が封入されたダンパハウジングと、ダンパハウジングに受容されるロータ翼及びロータ翼に突設されてダンパハウジングから突出するロータ軸とを備えたロータとを有し、ロータ軸において回転を減衰すべきギヤ等の回転部材に結合される。このような回転ダンパは、一方向の回転のみに対して減衰力を発生させるべくワンウェイクラッチと組み合わせてワンウェイクラッチ付き回転ダンパ装置として使用されることがある(例えば、特許文献1)。
 特許文献1に係るワンウェイクラッチ付き回転ダンパ装置では、ワンウェイクラッチが、外周部に凹部を有する円柱状のインナ部材と、インナ部材の外周部に対向する内周部に内歯車を有する円筒状のアウタ部材と、インナ部材の凹部に収容されて内歯車に噛み合うギヤとから構成されている。そして、アウタ部材がインナ部材に対して正方向に回転する際には、ギヤが凹部内で回転してアウタ部材がインナ部材と独立に回転する一方、アウタ部材がインナ部材に対して負方向に回転する際には、凹部の周方向における一側に形成された角部にギヤが係合してアウタ部材及び前記インナ部材が一体に回転するようになっている。インナ部材は、回転ダンパのロータ軸の外端に同軸に結合された構成となっている。
特開2008-163667号公報
 特許文献1に記載のワンウェイクラッチ付き回転ダンパ装置では、ワンウェイクラッチが筒状のアウタ部材の内部に軸線方向からインナ部材を挿入することによって組み合わされているが、両部材には軸線方向への相対移動を規制する手段が設けられていない。そして、ワンウェイクラッチ付き回転ダンパ装置が取り付けられるベース部材と、ベース部材に結合される回転ダンパとの間で、アウタ部材及びインナ部材が軸線方向において挟持され、ワンウェイクラッチが分解しないように保持されている。そのため、ワンウェイクラッチ付き回転ダンパ装置がベース部材に取り付けられていない状態では、ワンウェイクラッチが分解するという問題がある。このような問題に対して、アウタ部材の内周部及びインナ部材の外周部の一方に、周方向に延在する環状溝を形成し、他方に環状溝に周方向に摺動可能に嵌合する凸部を形成し、環状溝と凸部との係合によってインナ部材とアウタ部材の軸線方向への相対移動を規制する手法が考えられる。しかしながら、ワンウェイクラッチには比較的大きな荷重が加わるため、環状溝と凸部との係合だけでは必ずしも十分な構造強度を有しているとはいえない。
 本発明は、以上の背景を鑑みてなされたものであって、ワンウェイクラッチ付き回転ダンパ装置において、簡素な構造でワンウェイクラッチの構造強度を高めることを課題とする。
 上記課題を解決するために、本発明は、内部に粘性流体が封入されたダンパハウジング(11)と、前記ダンパハウジング内に回転可能に受容されたロータ翼(28)及び前記ロータ翼の回転軸に沿って突設されて前記ダンパハウジングの外部に突出するロータ軸(29)を備えたロータ(12)とを備えた回転ダンパ(2)と、外周部に凹部(47)を有する円柱状に形成され、前記ロータ軸の外端に同軸に結合されたインナ部材(35)と、前記インナ部材の前記外周部に対向する内周部に内歯車(63)を有する円筒状のアウタ部材(36)と、前記凹部に収容されて前記内歯車に噛み合うギヤ(37)とを備え、前記アウタ部材が前記インナ部材に対して正方向に回転する際には、前記ギヤが前記凹部内で回転して前記アウタ部材が前記インナ部材と独立に回転する一方、前記アウタ部材が前記インナ部材に対して負方向に回転する際には、前記凹部の周方向における一側に形成された角部(49)に前記ギヤが係合して前記アウタ部材及び前記インナ部材が一体に回転するワンウェイクラッチ(3)とを有するワンウェイクラッチ付き回転ダンパ装置であって、前記インナ部材は、前記ロータ軸よりも径方向に大きく、前記ダンパハウジングに対向する部分(41)を有し、前記アウタ部材は、その前記回転ダンパ側の端部に、前記インナ部材と前記ダンパハウジングとの間へと延出し、前記インナ部材に係止される係止部(62)を有することを特徴とする。
 この構成によれば、係止部がインナ部材とダンパハウジングとの間へと延出しているため、係止部がインナ部材又はダンパハウジングと当接することによって、アウタ部材のインナ部材に対する軸線方向への相対変位が規制され、アウタ部材とインナ部材との分離が防止される。
 本発明の他の側面は、前記係止部は、前記アウタ部材の前記回転ダンパ側の端部に沿って円環状に延設されていることを特徴とする。
 この構成によれば、係止部の構造強度を高めることができる。
 本発明の他の側面は、前記アウタ部材の前記内周部及び前記インナ部材の前記外周部の一方には、周方向に延在する環状溝が形成され、前記アウタ部材の前記内周部及び前記インナ部材の前記外周部の他方には、前記環状溝(65)に周方向に摺動可能に嵌合する凸部(52)が形成されていることを特徴とする。
 この構成によれば、アウタ部材とインナ部材との軸線方向における相対変位が規制され、アウタ部材とインナ部材との分離が防止される。
 本発明の他の側面は、前記ロータ軸の外端は、角柱状に形成され、前記インナ部材は、前記ロータ軸の外端が回転不能に通過する角形の貫通孔を有し、前記ロータ軸の外端は、前記貫通孔を通過した部分が押し広げられて前記貫通孔の孔縁に係合していることを特徴とする。
 この構成によれば、ロータ軸とインナ部材との結合構造を簡素にすることができる。
 以上の構成によれば、ワンウェイクラッチ付き回転ダンパ装置において、簡素な構造でワンウェイクラッチの構造強度を高めることができる。
実施形態に係る回転ダンパ装置の斜視図 実施形態に係る回転ダンパ装置の平面図 図2のIII-III線に沿った断面斜視図 図2のIV-IV断面図 図4のV-V断面図 実施形態に係るインナ部材の斜視図 実施形態に係るアウタ部材の斜視図 実施形態に係る回転ダンパ装置を適用した蓋付き箱を示す側面図 蓋付き箱に適用した回転ダンパ装置の図8のIX-IX線に沿って見た側面図
 以下、図面を参照して、本発明を適用した実施形態について詳細に説明する。
 実施形態に係るワンウェイクラッチ付き回転ダンパ装置(以下、単に回転ダンパ装置という)1は、図1~図5に示すように、回転ダンパ2と、回転部材としてのワンウェイクラッチ3とを組み合わせたものである。
 図3及び4に示すように、回転ダンパ2は、内部に粘性流体が封入されるダンパハウジング11と、ダンパハウジング11内に回転可能に受容されたロータ12とを備えている。ダンパハウジング11は、共に樹脂材料から形成された有底円筒形の底部材14と、底部材14の開口端を塞ぐ円板状の蓋部材15とを備えている。蓋部材15の周縁部には、底部材14の開口端が嵌合可能な環状の嵌合溝17が凹設されている。底部材14及び蓋部材15は、底部材14の開口端が嵌合溝17に嵌合した状態で摩擦溶着(振動溶着)によって互いに結合されている。
 図1及び2に示すように、底部材14の外周面の底部側部分には、径方向外方に張り出した顎部21が周方向に互いに180°の間隔をおいて2つ設けられている。各顎部21の突出端には、底部材14の軸線方向と平行に底部材14の開口端側へと延びる弾性爪22がそれぞれ設けられている。各弾性爪22は、底部材14の径方向外方に突出するともに、弾性爪22の基端側を向く逆止面を備えた爪部23を有しており、弾性変形することによって底部材14の径方向に傾倒可能となっている。
 図3及び4に示すように、底部材14の底部19の中心部には、底部材14の軸線に沿って蓋部材15側に突出する円柱状の軸25が突設されている。蓋部材15の中心部には、軸25と同軸の円孔である貫通孔26が形成されている。
 ロータ12は、円板状のロータ翼28と、ロータ翼28の中心から一側へと軸線に沿って突設されたロータ軸29とを有している。ロータ12は熱可塑性樹脂から形成され、ロータ翼28及びロータ軸29は一体となっている。ロータ軸29は、ロータ翼28側の基端部31が円柱状に形成され、基端部31に連続する先端部32が四角柱状に形成されている。
 ロータ翼28のロータ軸29が突設された側と相反する側には、断面円形状の有底孔である軸受孔33が凹設されている。ロータ翼28は、底部材14と蓋部材15とによって画成される空間(すなわち、ダンパハウジング11の内部空間)に受容され、軸受孔33において軸25に回転可能に軸支される。このとき、ロータ軸29は、貫通孔26を通過して、先端部32及び基端部31の一部がダンパハウジング11の外部に突出する。この状態で、基端部31の外周面が貫通孔26の孔壁に対向する。
 ロータ軸29の基端部31と貫通孔26との間には可撓性を有するOリング34が介装されている。Oリング34は、ロータ軸29と貫通孔26との隙間をシールし、ダンパハウジング11の内部空間に充填された、例えばシリコーンオイルといった粘性流体が貫通孔26から流出することを防止している。
 以上のように構成した回転ダンパ2は、ロータ12がダンパハウジング11に対して回転する際に、粘性流体の流動抵抗によってロータ12に回転抵抗を与える(回転を減衰する)。回転ダンパ2の回転抵抗は、粘性流体の粘度やロータ12の形状を適宜変更することで、調整することができる。
 図3~5に示すように、ワンウェイクラッチ3は、ロータ軸29に結合され、ロータ軸29と一体となって回転するインナ部材35と、インナ部材35を相対回転可能に受容するアウタ部材36と、インナ部材35とアウタ部材36との間に介装された一対の遊星ギヤ37とを有している。インナ部材35、アウタ部材36及び遊星ギヤ37は、それぞれ樹脂材料から形成されている。
 インナ部材35は、一端に底板41を有する一方、他端が開口した筒状を呈する。底板41の下面の中心部には底板41と同軸となる円柱状の支持軸42が突設されている。底板41及び支持軸42の中心部には、両者の軸線に沿って一体に貫通する挿通孔43が形成されている。挿通孔43の断面は四角形状となっている。
 底板41の上面には、挿通孔43の互いに対向する1組の対辺のそれぞれに沿って規制壁44が上方へと立設されている。規制壁44の側端は、挿通孔43の一辺より外方へと延出している。各規制壁44の両側端に連続する第1壁45及び第2壁46はインナ部材35の径方向外方へと延びている。これらの規制壁44、第1壁45及び第2壁46の外壁面によって径方向外向きに開口した凹部47が周方向において180°間隔で画成されている。詳細は後述するが、各凹部47には遊星ギヤ37が受容される。2つの凹部47間で、一方の凹部47の第1壁45と、他方の凹部47の第2壁46とは円弧状に延在する円弧壁48によって連続されている。図6は、図3等に記載のインナ部材35を上下逆にして示す図である。
 図5及び6に示すように、第1壁45及び第2壁46は、それぞれ規制壁44に滑らかに連続し、凹部47の面を滑らかな曲面に形成している。第1壁45は、インナ部材35の径方向において、円弧壁48の外周面を延長した弧上まで延出している。一方、第2壁46は、第1壁45に比べて、インナ部材35の径方向への延出長さが約半分程度と短く、延出した端部に角部49を有している。
 図3に示すように、規制壁44、第1壁45及び第2壁46の上端同士は、天壁50によって連結されている。すなわち、凹部47の上端は天壁50によって封止されている。一対の円弧壁48の上端部は、下部に比べて拡径されており、その外壁面には、周方向に沿って延在する突条52が形成されている。
 以上のように構成されたインナ部材35は、視点を変えて見ると、底板41、規制壁44、第1壁45、第2壁46及び円弧壁48の内壁面(軸心側を向く面)によって画成された、上方に向けて開口する内部空間55を有している。内部空間55は、挿通孔43に連通している。
 図3~5及び7に示すように、アウタ部材36は、円筒状の側周壁61と、側周壁61の一端に設けられた円板状の底板62とからなる有底円筒状に形成されている。側周壁61の内周部の開口端側(下端側)は段違いに拡径されている。側周壁61の内周面の底板62側(上側)には複数の内歯からなる内歯車63が形成されており、外周面には複数の外歯からなる外歯車64が形成されている。また、側周壁61の内周面の開口端側部分には、周方向に沿って延在する連続した環状溝65が形成されている。底板62の中心には、インナ部材35の支持軸42が摺接しつつ通過可能な断面円形状の貫通孔66が形成されている。換言すると、底板62は中央に貫通孔66を備える環状構造を有する。
 アウタ部材36は、側周壁61及び底板62によって画成される空間にインナ部材35を受容する。このとき、インナ部材35の支持軸42はアウタ部材36の貫通孔66に摺接しつつ挿通され、突条52が環状溝65に嵌合する。突条52は環状溝65内を環状溝65の延在方向に沿って移動可能に嵌合するため、アウタ部材36はインナ部材35に対して軸線方向に抜け止めがなされつつ、周方向に相対回転可能に支持される。このとき、アウタ部材36の内歯車63は、インナ部材35に接触しないように構成されている。
 一対の遊星ギヤ37のそれぞれは、軸方向に所定の長さを有する平歯車であり、軸線がインナ部材35及びアウタ部材36の軸線と平行になるように、各凹部47に受容されている。遊星ギヤ37は、凹部47に受容された状態において、アウタ部材36の内歯車63に噛み合っている。
 以上のように構成したワンウェイクラッチ3は、図5に示すように上方から見た状態を基準とすると、インナ部材35に対してアウタ部材36が正方向(反時計回り)に回転する際には、アウタ部材36の内歯車63によって回転させられる遊星ギヤ37は、凹部47内を第1壁45側に移動する。このとき、遊星ギヤ37は、第1壁45に当接することによって、第1壁45方向への移動が規制され、第1壁45上を摺接しつつ、空転する。第1壁45は、回転する遊星ギヤ37の歯先が当接する位置よりも径方向外方に延出しているため、遊星ギヤ37は第1壁45と円弧壁48との境界部に噛み合うことなく、第1壁45上を円滑に空転する。そのため、アウタ部材36が回転してもインナ部材35は回転しない。
 一方、インナ部材35に対してアウタ部材36が負方向(時計回り)に回転する際には、アウタ部材36の内歯車63によって回転させられた遊星ギヤ37は、第2壁46側へと移動して第2壁46の角部49と噛み合い、回転不能となる。これにより、インナ部材35は、遊星ギヤ37を介してアウタ部材36に係合し、アウタ部材36と一体に回転する。
 以上のように、ワンウェイクラッチ3は、インナ部材35に対してアウタ部材36が正方向に相対回転しようとする際には、インナ部材35及びアウタ部材36は相対回転することができ、インナ部材35に対してアウタ部材36が負方向に相対回転しようとする際には、インナ部材35及びアウタ部材36が一体となって回転する。
 以上のように構成された回転ダンパ2とワンウェイクラッチ3との結合構造およびその形成方法について説明する。最初に、回転ダンパ2のロータ軸29の先端部32を、ワンウェイクラッチ3のインナ部材35の挿通孔43を通過させ、内部空間55内に突出させる。先端部32及び挿通孔43は、共に断面が四角形に形成されており、互いに嵌合する形状となっているため、ロータ軸29とインナ部材35とはロータ軸29の軸線回りの相対回転が規制され、一体回転するようになる。
 次に、加熱された押圧片を使用して、ロータ軸29の先端部32を変形させる。押圧片は、インナ部材35の内部空間55に突入可能な金属製の棒状部材である。押圧片は、先端部32を変形可能な温度に昇温した後に、ロータ軸29の軸線方向から先端部32に押し付ける。これにより、先端部32は、押圧片に加熱されるともに押圧され、変形する。このとき、先端部32の両脇には規制壁44が存在するため、加熱によって可撓性が高められた部分は、ロータ軸29の径方向であって規制壁44が存在しない方向に突出し、凸部71を形成する。すなわち、一対の規制壁44は、凸部71の突出方向をガイドする。本実施形態では、先端部32の規制壁44に沿わない2辺部を変形させることによって、凸部71は、ロータ軸29の径方向外方であって互いに相反する向きに2つ形成される(図2及び3参照)。各凸部71は、挿通孔43の周縁部に係合し、ロータ軸29の挿通孔43からの離脱を阻止する。これにより、回転ダンパ2とワンウェイクラッチ3とが結合され、回転ダンパ装置1が形成される。
 以上のように構成した回転ダンパ装置1では、ダンパハウジング11を固定した状態で、インナ部材35に対してアウタ部材36が正方向に回転する際には、アウタ部材36が回転してもインナ部材35は回転せず、回転ダンパ2による回転抵抗(減衰力)は発生しないが、インナ部材35に対してアウタ部材36が負方向に回転する際には、アウタ部材36とともにインナ部材35及びロータ軸29が回転して、回転ダンパ2による回転抵抗(減衰力)が発生する。
 また、図3に示すように、アウタ部材36の底板62は、ロータ軸29に結合されたインナ部材35の底板41の下方側、換言すると、底板41とダンパハウジング11の蓋部材15との間の空間に配置されているため、アウタ部材36はインナ部材35に対して軸線方向上方及び下方へと移動することができなくなっている。そのため、仮に、環状溝65と突条52との係合が解除されたとしてもワンウェイクラッチ3は分離しないようになっている。すなわち、アウタ部材36の底板62が係止部としてインナ部材35の底板41に引っ掛かることによって、或いは回転ダンパ2の蓋部材15に当接することによってアウタ部材36のインナ部材35からの分離が防止される。
 図8及び図9に、回転ダンパ装置1の使用例を示す。回転ダンパ装置1は、例えば、カップホルダ等の蓋付き箱90に使用される。蓋付き箱90は、上方開口の箱91と、箱91の開口を開閉自在に閉塞する平板状の蓋92とを有している。蓋92は、その側辺部に主面に対して垂直に立設された扇形の耳部93を有し、耳部93に設けられた軸94によって箱91の側壁95に回転可能に支持されている。耳部93の弧状の周縁部には、ラック96が形成されている。なお、図示しないが、蓋付き箱90には、蓋92が開口を閉塞した状態に維持するためのロック装置と、蓋92が開口を開く方向に回転付勢するばねが設けられている。
 回転ダンパ装置1は、箱91の側壁95に形成された貫通孔である取付孔98に取り付けられている。取付孔98は、図示しないが円形状の主部と、主部の周縁から径方向外方へと切り欠かれた2つの切欠部とを有している。2つの切欠部は、主部の中心を対称軸として点対称位置に設けられている。回転ダンパ装置1は、取付孔98の主部に挿入される。このとき、顎部21が取付孔98の周縁に係合するとともに、弾性爪22が取付孔98の切欠部に係合して回転ダンパ装置1は取付孔98に支持される。この状態で、回転ダンパ装置1のアウタ部材36の外歯車64は、ラック96に噛み合う。
 以上のように、回転ダンパ装置1を蓋付き箱90に適用した場合には、蓋92がばねに付勢力を受けて開く際には、ラック96によってアウタ部材36が負方向に回転し、インナ部材35及びロータ軸29が共に回転し、回転ダンパ2が回転抵抗を生じさせ、蓋92の開速度が低減する。一方、蓋92を閉じる際には、ラック96によってアウタ部材36が正方向に回転し、インナ部材35及びロータ軸29は回転せず、回転ダンパ2が回転抵抗を生じさせることはない。
 以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。上述した実施形態では、アウタ部材36の回転ダンパ2側の端部に円環状の底板62を設けたが、底板62に代えて側周壁61の端部から径方向内方へと突出する突片としてもよい。
 1…回転ダンパ装置、2…回転ダンパ、3…ワンウェイクラッチ、11…ダンパハウジング、12…ロータ、28…ロータ翼、29…ロータ軸、31…基端部、32…先端部、35…インナ部材、36…アウタ部材、37…遊星ギヤ、41…底板、43…挿通孔、44…規制壁、45…第1壁、46…第2壁、47…凹部、48…円弧壁、49…角部、50…天壁、52…突条(凸部)、55…内部空間、62…底板(係止部)、63…内歯車、64…外歯車、65…環状溝、71…凸部、80…押圧片、81…突片、90…蓋付き箱、91…箱、92…蓋

Claims (4)

  1.  内部に粘性流体が封入されたダンパハウジングと、前記ダンパハウジング内に回転可能に受容されたロータ翼及び前記ロータ翼の回転軸に沿って突設されて前記ダンパハウジングの外部に突出するロータ軸を備えたロータとを備えた回転ダンパと、
     外周部に凹部を有する円柱状に形成され、前記ロータ軸の外端に同軸に結合されたインナ部材と、前記インナ部材の前記外周部に対向する内周部に内歯車を有する円筒状のアウタ部材と、前記凹部に収容されて前記内歯車に噛み合うギヤとを備え、前記アウタ部材が前記インナ部材に対して正方向に回転する際には、前記ギヤが前記凹部内で回転して前記アウタ部材が前記インナ部材と独立に回転する一方、前記アウタ部材が前記インナ部材に対して負方向に回転する際には、前記凹部の周方向における一側に形成された角部に前記ギヤが係合して前記アウタ部材及び前記インナ部材が一体に回転するワンウェイクラッチと
    を有するワンウェイクラッチ付き回転ダンパ装置であって、
     前記インナ部材は、前記ロータ軸よりも径方向に大きく、前記ダンパハウジングに対向する部分を有し、
     前記アウタ部材は、その前記回転ダンパ側の端部に、前記インナ部材と前記ダンパハウジングとの間へと延出し、前記インナ部材に係止される係止部を有することを特徴とするワンウェイクラッチ付き回転ダンパ装置。
  2.  前記係止部は、前記アウタ部材の前記回転ダンパ側の端部に沿って円環状に延設されていることを特徴とする請求項1に記載のワンウェイクラッチ付き回転ダンパ装置。
  3.  前記アウタ部材の前記内周部及び前記インナ部材の前記外周部の一方には、周方向に延在する環状溝が形成され、
     前記アウタ部材の前記内周部及び前記インナ部材の前記外周部の他方には、前記環状溝に周方向に摺動可能に嵌合する凸部が形成されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のワンウェイクラッチ付き回転ダンパ装置。
  4.  前記ロータ軸の外端は、角柱状に形成され、
     前記インナ部材は、前記ロータ軸の外端が回転不能に通過する角形の貫通孔を有し、
     前記ロータ軸の外端は、前記貫通孔を通過した部分が押し広げられて前記貫通孔の孔縁に係合していることを特徴とする請求項1~請求項3のいずれか1つの項に記載のワンウェイクラッチ付き回転ダンパ装置。
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