説明

回転ダンパ

【課題】 回転ダンパにおいてロータの回転抵抗を高める。
【解決手段】 回転ダンパ1は、粘性流体が封入されたダンパハウジング2と、所定の回転軸線Aを有し、一端がダンパハウジングに回転可能に受容される一方、他端がダンパハウジングから突出し、ダンパハウジング内に位置する部分に第1ベーン36が突設された駆動ロータ21と、駆動ロータと同軸に、ダンパハウジング内に回転可能に支持され、第2ベーン46が突設された従動ロータ22と、駆動ロータが回転軸線回りの一の方向に回転する際に従動ロータが回転軸線回りの一の方向と相反する他の方向に回転するように、駆動ロータと従動ロータとを連結する遊星歯車機構55とを有することを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、粘性流体が封入されたハウジング内にロータを回転可能に支持し、ロータの回転に対して粘性流体の流動抵抗を作用させるようにした回転ダンパに関する。
【背景技術】
【0002】
内部に粘性流体を保持した円筒状のハウジングと、ハウジング内に回転可能に支持されたロータとを有し、粘性流体の抵抗によってロータの回転を減衰するようにした回転ダンパが公知となっている。ロータは、一端がハウジング内に受容される一方、他端がハウジングの外部に突出したロータ軸と、ロータ軸のハウジング内に位置する部分の外周面から径方向外方に突出したベーン(ロータ翼)とを備えている。ロータ軸の他端(外端)は、回転を減衰すべき回転部材(ギヤ等)に連結される。ロータが回転する際には、ベーンとハウジング内壁との間に形成される通路を粘性流体が通過し、このときの粘性流体の流動抵抗がロータに回転抵抗として作用する。このような回転ダンパにおいて、ハウジングの内壁にベーンと周方向において対向する隔壁を設け、ロータが回転する際に隔壁とベーンとが粘性流体を挟み込むようにして、ロータの回転抵抗(減衰力)を高めたものがある(例えば、特許文献1)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2010−7696号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
以上のような回転ダンパにおいて、ロータの回転抵抗を更に高め、より大きな減衰力を発生させたいという要求がある。ロータの回転抵抗を高めることができれば、所望の減衰力を維持しつつ、回転ダンパの小型化が可能となる。
【0005】
本発明は、以上の問題を鑑みてなされたものであって、回転ダンパにおいてロータの回転抵抗を高めることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するために、本発明の回転ダンパは、粘性流体が封入されたダンパハウジング(2)と、所定の回転軸線(A)を有し、一端が前記ダンパハウジングに回転可能に受容される一方、他端が前記ダンパハウジングから突出し、前記ダンパハウジング内に位置する部分に第1ベーン(36)が突設された駆動ロータ(21)と、前記駆動ロータと同軸に、前記ダンパハウジング内に回転可能に支持され、第2ベーン(46)が突設された従動ロータ(22)と、前記駆動ロータが前記回転軸線回りの一の方向に回転する際に前記従動ロータが前記回転軸線回りの一の方向と相反する他の方向に回転するように、駆動ロータと前記従動ロータとを連結する遊星歯車機構(55)とを有することを特徴とする。
【0007】
この構成によれば、駆動ロータと従動ロータとの回転方向が相反するため、ハウジング内の粘性流体が一方向の流れとならず、不規則になり、駆動ロータ及び従動ロータの回転抵抗が増大する。
【0008】
本発明の他の側面は、前記第1ベーン及び前記第2ベーンが、前記回転軸線回りの方向において互いに対向する部分を有するように、それぞれ前記回転軸線方向に延在していることを特徴とする。
【0009】
この構成によれば、駆動ロータ及び従動ロータが回転する際に、第1ベーンと第2ベーンとの間に粘性流体が挟み込まれるため、駆動ロータ及び従動ロータの回転抵抗が増大する。
【0010】
本発明の他の側面は、前記第1ベーンが前記駆動ロータよりも前記回転軸線方向において前記従動ロータ側に延出している、或いは前記第2ベーンが前記従動ロータよりも前記回転軸線方向において前記駆動ロータ側に延出していることを特徴とする。
【0011】
この構成によれば、1ベーン及び第2ベーンの互いに対向する部分の面積を大きくすることができるため、粘性流体から抵抗を受ける面積が増大し、駆動ロータ及び従動ロータの回転抵抗が増大する。
【0012】
本発明の他の側面は、前記遊星歯車機構は、前記従動ロータを前記回転軸線方向に貫通する内孔(29)の内面に形成された内歯歯車(44)と、前記駆動ロータ軸の前記ダンパハウジング内に位置する端部に設けられ、前記内孔内に突入する太陽歯車(31)と、前記ダンパハウジングに回転可能に支持されると共に、前記内歯歯車及び前記太陽歯車に噛み合う遊星歯車(52)とを有することを特徴とする。
【0013】
この構成によれば、遊星歯車機構を簡素な構造とし、回転ダンパの小型化が図れる。
【0014】
本発明の他の側面は、前記ダンパハウジングの内面には、前記回転軸線側に突出し、前記第1ベーン及び前記第2ベーンの少なくとも1つに当接可能な隔壁(61)が突設されていることを特徴とする。
【0015】
この構成によれば、駆動ロータ及び従動ロータの回転角を規制することができる。
【発明の効果】
【0016】
以上の構成によれば、回転ダンパにおいてロータの回転抵抗を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】回転ダンパの斜視図
【図2】図1のII−II断面図
【図3】図2のIII−III断面図
【図4】駆動ロータを示す斜視図
【図5】従動ロータを示す斜視図
【図6】駆動ロータ及び従動ロータを組み合わせて示す斜視図
【図7】変形実施形態に係る回転ダンパの断面図
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【0019】
図1及び2に示すように、回転ダンパ1は、円筒形状のハウジング2と、ハウジング2内に一部が受容されたロータ3とを備えている。ハウジング2及びロータ3の軸線は、それぞれ同軸上に配置されており、回転ダンパ1の回転軸となる軸線Aと一致する。以下、軸線Aに沿った方向を軸線方向という。
【0020】
図2に示すように、ハウジング2は、軸線方向における一端が底板6によって閉塞される一方、他端が開口した有底円筒形状のハウジングベース部7と、ハウジングベース部7の開口端を閉塞する円板状のハウジング蓋部8とから構成されている。ハウジングベース部7及びハウジング蓋部8は樹脂から形成されている。ハウジングベース部7の開口端には、軸線方向に突出した嵌合凸部12が全周にわたって延設されており、ハウジング蓋部8の周縁部には嵌合凸部12が嵌合可能な嵌合溝13が円環状に凹設されている。ハウジングベース部7とハウジング蓋部8とは、後述するロータ3を内部に受容し、シリコーンオイル等の粘性流体が充填された後、嵌合凸部12が嵌合溝13に嵌合した状態で、振動溶着によって互いに接合される。なお、ハウジングベース部7とハウジング蓋部8との結合は、振動溶着に限らず、接着剤を使用する等、公知の手法を代替してもよい。
【0021】
ハウジングベース部7の底板6の外面には、軸線方向に突出するキー14が直径方向に延設されている。キー14は、回転ダンパ1が組み込まれる扉等の装置に対して軸線A回りに回転不能にハウジングベース部7を結合する。なお、キー14に代えて、ボルト締結に使用されるフランジを底板6の周縁部に突設してもよい。
【0022】
ハウジングベース部7の内周部の開口端側は、段部15を形成して段違いに拡径された拡径部16が形成されている。ハウジング蓋部8の中央部には断面円形状の貫通孔である軸受孔17が形成されている。
【0023】
ロータ3は、同軸に配置される駆動ロータ21と従動ロータ22とを備えている。駆動ロータ21と従動ロータ22とは樹脂から形成されている。図2及び4に示すように、駆動ロータ21は、軸線方向における一端がハウジング2の内方に配置され、他端がハウジング蓋部8の軸受孔17を通過してハウジング2の外部に突出している。駆動ロータ21のハウジング2内に配置される側の端部を内端部23とし、ハウジング2の外部に突出した側の端部を外端部24とする。内端部23は、円柱状に形成され、底板6の内面側に形成された有底の円孔である軸受孔25に回転可能に受容されている。また、外端部24は、ハウジング蓋部8の軸受孔17に回転可能に支持されている。以上のようにして、駆動ロータ21はハウジング2に回転可能に支持されている。また、外端部24の先端は、相反する側部が切欠されて扁平形状となっている。扁平形状に形成された外端部24は、入力軸として機能し、回転力を減衰すべきギヤ等に回転不能に連結される。
【0024】
駆動ロータ21の軸線方向における中間部には、径方向に突出した円環状の鍔部26が形成されている。鍔部26がハウジングベース部7の段部15に軸線方向から当接することによって、駆動ロータ21のハウジングベース部7に対する挿入深さが規制されている。また、鍔部26と外端部24との間には、外径が鍔部26よりも小さく、かつハウジング蓋部8の軸受孔17の直径よりも大きい円柱状の第1部分27が形成されている。第1部分27がハウジング蓋部8に当接することによって、駆動ロータ21のハウジング2からの抜け出しが規制されている。第1部分27の外周部にはOリング28が嵌め付けられており、第1部分27の外周面とハウジングベース部7の拡径部16の内周面との間がシールされている。
【0025】
駆動ロータ21の内端部23と鍔部26との間には、内端部23側から順に、ギヤ部31、第2部分32及び第3部分33が連続して形成されている。ギヤ部31は、外周部に歯車が形成された平歯車であり、後述する遊星歯車機構55のサンギヤとして機能する。第2部分32及び第3部分33は円柱状に形成され、第2部分32の直径はギヤ部31の外径よりも大きく、第3部分33の直径は第2部分32の直径より大きく、ハウジングベース部7の内径よりも小さく形成されている。
【0026】
第3部分33の外周面には、径方向に突出すると共に、軸線方向に延びる第1ベーン36が周方向に180°の間隔をおいて形成されている。各第1ベーン36は、第3部分33の内端部23側の端縁よりも内端部23側へと突出しており、ギヤ部31及び第2部分32と空隙を介して対向している。各第1ベーン36は、径方向においてハウジングベース部7の内周面との隙間が小さくなるように突出長さが設定されていることが好ましい。また、各第1ベーン36は、軸線方向においてハウジングベース部7の底板6の内面との隙間が小さくなるように突出長さが設定されていることが好ましい。
【0027】
図2及び5に示すように、従動ロータ22は、両端が開口した円筒形に形成され、軸線A方向に貫通する内孔29を有している。従動ロータ22の外径は駆動ロータ21の第3部分33の外径と同じ大きさに形成されており、その内径は駆動ロータ21の第2部分32が回転可能に嵌合可能な大きさに形成されている。これにより、図6に示すように、従動ロータ22の内孔29内に、駆動ロータ21のギヤ部31及び第2部分32が突入し、駆動ロータ21と従動ロータ22とは同軸かつ相対回転可能に連結される。また、従動ロータ22の駆動ロータ21側と相反する側の端面には、軸線Aを中心とした円環状の突条42が周方向に延設されている。ハウジングベース部7の底板6の内面には、突条42が嵌合可能な環状溝43が凹設されている。これにより、従動ロータ22は、ハウジングベース部7に対して軸線Aを回転軸とした相対回転可能に支持されている。
【0028】
従動ロータ22の内周面、すなわち内孔29の内面には、駆動ロータ21の第2部分が嵌合する部分を除いて内歯歯車44が形成されている。従動ロータ22は、後述する遊星歯車機構55のリングギヤとして機能する。従動ロータ22の外周面には、径方向に突出すると共に、軸線方向に延びる第2ベーン46が周方向に180°の間隔をおいて形成されている。各第2ベーン46は、従動ロータ22の底板6側の端縁からハウジング蓋部8側の端縁を越えてハウジング蓋部8側へと突出しており、駆動ロータ21の鍔部26まで延びている。各第2ベーン46は、径方向においてハウジングベース部7の内周面との隙間が小さくなるように突出長さが設定されていることが好ましい。第2ベーン46の径方向内側を向く部分は、駆動ロータ21の第3部分33の外周面に摺接可能となっている。また、第1ベーン36の径方向内側を向く部分は、従動ロータ22の外周面に摺接可能となっている。
【0029】
図2及び3に示すように、底板6の従動ロータ22によって囲まれる部分には、3つの枢軸51が底板6の内面側から突出するように結合されている。3つの枢軸51は、それぞれ軸線Aと平行に延在し、軸線A回りに120°間隔で配置されている。各枢軸51には、それぞれ遊星ギヤ52が回転自在に支持されている。各遊星ギヤ52は、駆動ロータ21のギヤ部31に噛み合うと共に、従動ロータ22の内歯歯車44に噛み合っている。これにより、サンギヤとしての駆動ロータ21のギヤ部31、リングギヤとしての従動ロータ22の内歯歯車44、各遊星ギヤ52による遊星歯車機構55が構成される。これにより、図3に示すように、駆動ロータ21が軸線A回りの時計回り(図中の白色矢印)に回転する際には、駆動ロータ21の回転が遊星歯車機構55を介して従動ロータ22に伝達され、従動ロータ22は軸線A回りの反時計回り(図中の黒色矢印)に回転する。
【0030】
以上のように構成した回転ダンパ1は、駆動ロータ21及び従動ロータ22が回転する際に、第1ベーン36とハウジング2の内壁との間に形成される通路と、第2ベーン46とハウジング2の内壁との間に形成される通路とに粘性流体が流れる。その際の粘性流体の流動抵抗によって、回転ダンパ1は抵抗を発生する。特に、本実施形態に係る回転ダンパ1では、ロータ3が軸線方向において駆動ロータ21と従動ロータ22とに分割されており、遊星歯車機構55によって互いに相反する方向に回転するため、ハウジング2内での粘性流体の流れが乱れ、駆動ロータ21及び従動ロータ22に加わる回転抵抗が増大する。
【0031】
また、駆動ロータ21に設けられた第1ベーン36と、従動ロータ22に設けられた第2ベーン46とが、軸線A回りの周方向において互いに対向する部分を有するため、駆動ロータ21及び従動ロータ22が互いに逆向きに回転する際には、第1ベーン36と第2ベーン46との間に粘性流体が挟まれる。換言すると、第1ベーン36と第2ベーン46とが粘性流体を挟んで互いに押し合う。そのため、駆動ロータ21及び従動ロータ22に粘性流体が押し返す力が回転抵抗となって加わり、回転抵抗が増大する。
【0032】
次に、上記の実施形態に係る回転ダンパ1のハウジングベース部7の形状を一部変更した変形実施形態について説明する。図7に示すように、変形実施形態ではハウジングベース部7の内周面から駆動ロータ21及び従動ロータ22側に延びる隔壁61が設けられている。隔壁61は、ハウジングベース部7の内周面において、拡径部16(図2参照)が形成された部分を除き、軸線方向に延在している。
【0033】
隔壁61を設けることによって、駆動ロータ21及び従動ロータ22が回転する際には、隔壁61と第1ベーン36との間、隔壁61と第2ベーン46との間に粘性流体が挟まれるようになる。周方向における隔壁61と第1ベーン36との間の距離、または隔壁61と第2ベーン46との間の距離の方が、隔壁61を設けない場合の周方向における第1ベーン36と第2ベーン46との間の距離よりも短くなるため、粘性流体を介して互いに押し合う力が伝達し易くなり、回転抵抗が増大する。また、隔壁61を径方向内方側へと延出させ、隔壁61と駆動ロータ21及び従動ロータ22の外面との間に流路を小さくすることで、回転ダンパ1の回転抵抗(トルク)を増大させることができる。
【0034】
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。特に、遊星歯車機構55の構成は、実施形態で記載した構成に限定されるものではなく、様々な構成を適用し得る。また、第1ベーン36と第2ベーン46との軸線A方向における長さを変更し、第1ベーン36と第2ベーン46とが軸線A回りの周方向において互いに対向する部分の面積を変更することで、回転ダンパ1の回転抵抗を変更することができる。
【符号の説明】
【0035】
1…回転ダンパ、2…ハウジング、3…ロータ、7…ハウジングベース部、8…ハウジング蓋部、17…軸受孔、21…駆動ロータ、22…従動ロータ、28…Oリング、29…内孔、31…ギヤ部、36…第1ベーン、44…内歯歯車、46…第2ベーン、51…枢軸、52…遊星ギヤ、55…遊星歯車機構、61…隔壁、A…軸線

【特許請求の範囲】
【請求項1】
粘性流体が封入されたダンパハウジングと、
所定の回転軸線を有し、一端が前記ダンパハウジングに回転可能に受容される一方、他端が前記ダンパハウジングから突出し、前記ダンパハウジング内に位置する部分に第1ベーンが突設された駆動ロータと、
前記駆動ロータと同軸に、前記ダンパハウジング内に回転可能に支持され、第2ベーンが突設された従動ロータと、
前記駆動ロータが前記回転軸線回りの一の方向に回転する際に前記従動ロータが前記回転軸線回りの一の方向と相反する他の方向に回転するように、駆動ロータと前記従動ロータとを連結する遊星歯車機構と
を有することを特徴とする回転ダンパ。
【請求項2】
前記第1ベーン及び前記第2ベーンが、前記回転軸線回りの方向において互いに対向する部分を有するように、それぞれ前記回転軸線方向に延在していることを特徴とする請求項1に記載の回転ダンパ。
【請求項3】
前記第1ベーンが前記駆動ロータよりも前記回転軸線方向において前記従動ロータ側に延出している、或いは前記第2ベーンが前記従動ロータよりも前記回転軸線方向において前記駆動ロータ側に延出していることを特徴とする請求項2に記載の回転ダンパ。
【請求項4】
前記遊星歯車機構は、
前記従動ロータを前記回転軸線方向に貫通する内孔の内面に形成された内歯歯車と、
前記駆動ロータ軸の前記ダンパハウジング内に位置する端部に設けられ、前記内孔内に突入する太陽歯車と、
前記ダンパハウジングに回転可能に支持されると共に、前記内歯歯車及び前記太陽歯車に噛み合う遊星歯車と
を有することを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1つの項に記載の回転ダンパ。
【請求項5】
前記ダンパハウジングの内面には、前記回転軸線側に突出し、前記第1ベーン及び前記第2ベーンの少なくとも1つに当接可能な隔壁が突設されていることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1つの項に記載の回転ダンパ。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2012−255516(P2012−255516A)
【公開日】平成24年12月27日(2012.12.27)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−129949(P2011−129949)
【出願日】平成23年6月10日(2011.6.10)
【出願人】(000135209)株式会社ニフコ (972)
【Fターム(参考)】