説明

回転ダンパ

【課題】 抵抗力を所期の値に一定させることが容易な回転ダンパを提供する。
【解決手段】 粘性流体が封入された液室10を有するダンパハウジング2と、内端24が液室内に回転可能に受容される一方、外端25がダンパハウジングから突出したロータ軸21及びロータ軸の液室内に配置された部分に設けられたベーン22を備えたロータ3とを有する回転ダンパ1であって、ベーンには、筒状に形成された可撓性の可撓性部材40が、ロータ軸の径方向から被せられ、可撓性部材のロータ軸の径方向における外端部が、ダンパハウジングの内面16に摺接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】
粘性流体が封入された液室を有する円筒状のハウジングと、ハウジング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、一端が液室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、ロータ軸の液室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(例えば、特許文献1)。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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2003−247583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が発生する抵抗力は、ベーンとハウジング内壁との間に形成される通路の断面積によって変化する。そのため、ロータとハウジングの寸法精度が、回転ダンパが発生する抵抗力に影響する。しかしながら、ロータ及びハウジングには樹脂の成形品等が適用されることがあり、高精度に形成することが困難である場合がある。そのため、回転ダンパが発生する抵抗力を所期の値に一定させることが困難であった。
【0005】
本発明は、以上の背景を鑑みてなされたものであって、抵抗力を所期の値に一定させることが容易な回転ダンパを提供す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、本発明は、粘性流体が封入された液室(10)を有するダンパハウジング(2)と、内端(24)が前記液室内に回転可能に受容される一方、外端(25)が前記ダンパハウジングから突出したロータ軸(21)及び前記ロータ軸の前記液室内に配置された部分に設けられたベーン(22)を備えたロータ(3)とを有する回転ダンパ(1)であって、前記ベーンには、筒状に形成された可撓性の可撓性部材(40)が、前記ロータ軸の径方向から被せられ、前記可撓性部材の前記ロータ軸の径方向における外端部が、前記ダンパハウジングの内面(16)に摺接することを特徴とする。
【0007】
この構成によれば、ベーンに設けられた可撓性部材がダンパハウジングの内面に接触し、ロータが回転する際に可撓性部材が撓んで粘性流体が流れる通路が形成される。そのため、粘性流体が流れる通路の大きさを製品間において概ね一定にすることができる。すなわち、ダンパハウジングやロータに寸法誤差が生じていても、可撓性部材がそれらの誤差を吸収して粘性流体が流れる通路の大きさを一定にする。
【0008】
本発明の他の側面は、前記ベーンは、前記ロータの一の回転方向を向く正面部(33)と、前記一の回転方向と相反する他の回転方向を向く背面部(34)と有し、前記可撓性部材は、前記正面部側に配置された部分(41)の外端部(45)が前記ダンパハウジングの内面に摺接する一方、前記背面部側に配置された部分の外端部が前記ダンパハウジングの内面から離間し、前記ベーンの前記背面部の前記可撓性部材に覆われていない第1部分と、前記ベーンの前記正面の前記可撓性部材に覆われた第2部分とを連通する液路(35)が前記ベーンに形成され、前記第1部分から前記液路を介して前記第2部分に前記粘性流体が供給された際に、前記粘性流体によって前記可撓性部材の前記正面部側に配置された部分が前記正面部から離間する方向に変形し、前記可撓性部材の前記正面部側に配置された部分の外端部が前記ロータ軸の径方向内方に変位し、前記ダンパハウジングの内面から離間することを特徴とする。
【0009】
この構成によれば、ロータの回転方向に応じて、回転ダンパが発生する抵抗力が変化する。
【0010】
本発明の他の側面は、前記可撓性部材は、前記正面部側に配置された部分が前記背面部側に配置された部分よりも、前記ロータ軸の径方向における幅が大きいことを特徴とする。
【0011】
この構成によれば、可撓性部材が、正面部側に配置された部分の外端部においてダンパハウジングの内面に摺接する一方、背面部側に配置された部分の外端部においてダンパハウジングの内面から離間する。
【0012】
本発明の他の側面は、前記可撓性部材の前記正面部側に配置された部分の前記ロータ軸の径方向における内端部は前記ベーン又は前記ロータ軸に結合されていることを特徴とする。
【0013】
この構成によれば、第2部分への粘性流体の供給に応じて、可撓性部材の正面部側に配置された部分の外端部がロータ軸の径方向内方に変位する。
【0014】
本発明の他の側面は、前記ベーンは、前記ロータの一の回転方向を向く正面部(33)と、前記一の回転方向と相反する他の回転方向を向く背面部(34)と有し、前記可撓性部材は、前記正面部側に配置された部分(41)及び前記背面部側に配置された部分(42)の少なくとも一方が前記ダンパハウジングの内面に摺接し、前記ベーンの前記背面部の前記可撓性部材に覆われていない第1部分と、前記ベーンの前記正面部の前記可撓性部材に覆われた第2部分とを連通する液路(35)が前記ベーンに形成され、前記可撓性部材の前記第2部分に対応する部分には、スリット(72)によって切り出されたフラップ(71)が形成され、前記フラップは、前記ロータが前記一の回転方向に回転する場合に、前記粘性流体に押圧されて前記ベーンの前記第2部分に当接して前記液路を閉塞する一方、前記ロータが前記他の回転方向に回転する場合に、前記第1部分から前記液路を介して前記第2部分に供給される前記粘性流体に押圧されて前記液路を開くことを特徴とする。
【0015】
この構成によれば、ロータの回転方向に応じて、回転ダンパが発生する抵抗力が変化する。
【発明の効果】
【0016】
以上の構成によれば、抵抗力を所期の値に一定させることが容易な回転ダンパを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】第1実施形態に係る回転ダンパの分解斜視図
【図2】第1実施形態に係る回転ダンパの断面図
【図3】図2のIII−III断面図
【図4】第1実施形態に係る回転ダンパの正転時の形態を示す要部拡大断面図
【図5】第1実施形態に係る回転ダンパの負転時の形態を示す要部拡大断面図
【図6】第2実施形態に係る可撓性部材の斜視図
【図7】第2実施形態に係る回転ダンパの正転時の形態を示す要部拡大断面図
【図8】第2実施形態に係る回転ダンパの負転時の形態を示す要部拡大断面図
【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1〜3に示すように、第1実施形態に係る回転ダンパ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】
ハウジング2は、円筒状の側周壁6の軸線方向における一端が底板7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8と、ハウジングベース8の開口端を閉塞する円板状のハウジング蓋9とから構成されている。ハウジングベース8及びハウジング蓋9は樹脂から形成されている。ハウジングベース8の側周壁6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9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8とハウジング蓋9とは、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。これにより、ハウジング2の内部に液室10が画成される。ハウジングベース8とハウジング蓋9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。なお、ハウジングベース8とハウジング蓋9との接合は、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に行われる。
【0021】
ハウジングベース8の底板7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(図3参照)。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8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7の周縁部に突設してもよい。
【0022】
ロータ3は、樹脂を成形したものであり、円柱状のロータ軸21と、ロータ軸21に突設された2つのベーン22とを有している。ロータ軸21の一端である内端24は、外形が段違いに縮径されており、他端である外端25は、端面との角部が切除されて扁平形状のキーを形成している。ロータ軸21の内端24は、ハウジングベース8の底板7の中央部に形成された断面円形状の有底孔である軸受孔27に軸線A回りに回転可能に嵌合している。ロータ軸21の外端25は、ハウジング蓋9の中央部に形成された断面円形状の貫通孔である軸受孔28に軸線A回りに回転可能に支持されると共に、その先端はハウジング蓋9の外方に突出している。このようにして、ロータ軸21は、ハウジング2に対して回転可能に支持されている。ロータ軸21の外端25には、回転を減衰すべきギヤ等の回転部材が回転不能に結合される。
【0023】
図3に示すように、ハウジング蓋9の軸受孔28の内端側には、段違いに拡径された孔であるOリング収容部29が形成されている。ロータ軸21のOリング収容部29に対応する部分の外周面には、Oリング31が嵌め付けられており、Oリング収容部29とロータ軸21との間がシールされている。
【0024】
2つのベーン22は、軸線Aを回転中心とした180°回転対称位置に設けられている。各ベーン22は、略四角形の板状に形成され、ロータ軸21の径方向に延在すると共に、軸線A方向に延在している。各ベーン22は、主面となる正面33と背面34とを有している。正面33は軸線A回りの正転方向(図2中で時計回り)を向き、背面34は軸線A回りの負転方向(図2中で反時計回り)を向く。図1及び2に示すように、各ベーン22には、正面33と背面34とを連通する液路35が形成されている。液路35は、背面34の軸線Aの径方向における中心側部分から、正面33の軸線Aの径方向における中間部分へと延在している。液路35は、図2に示すようにクランクを有してもよいし、滑らかに湾曲しつつ延在していてもよいし、直線状に延在していてもよい。液路35の正面33側の端部を正面側開口端36とし、液路35の背面34側の端部を背面側開口端37とする。
【0025】
各ベーン22には、両端が開口した筒形の可撓性部材40が被せられる。可撓性部材40は、断面が四角形に形成されている。可撓性部材40は、例えばゴムやシリコーン樹脂から形成されている。図1に示すように、可撓性部材40は、軸線Aの径方向から各ベーン22に被せられる。可撓性部材40は、その内面がベーン22の正面33、背面34、上面及び下面に密着するように寸法が設定されている。
【0026】
可撓性部材40のベーン22の正面33に対応する側部を正面側側部41、ベーン22の背面34に対応する側部を背面側側部42とすると、正面側側部41のベーン22の突出方向における幅W1は、背面側側部42のベーン22の突出方向における幅W2よりも大きくなっている。そのため、図2に示すように、可撓性部材40がベーン22に被せられた状態で、正面側側部41はベーン22よりもハウジングベース8の側周壁6側に突出して、側縁部45が側周壁6の内周面16に接触する。このとき、可撓性部材40は、側縁部45が撓みつつ、内周面16に接触している。これにより、ベーン22及び可撓性部材40に寸法誤差があっても、可撓性部材40の側縁部45は内周面16に確実に接触することができる。ロータ3がハウジング2に対して回転する際には、正面側側部41の側縁部45は側周壁6の内周面16上を摺動する。一方、背面側側部42は側周壁6の内周面16と接触しないようになっている。
【0027】
図3に示すように、本実施形態では、可撓性部材40の軸線A方向における両縁部(図中の上縁部および下縁部)は、ハウジング蓋9又は底板7と所定の空隙をおいて対向している。なお、他の実施形態では、可撓性部材40の軸線A方向における両縁部がハウジング蓋9又は底板7に摺接するようにしてもよい。
【0028】
正面側側部41のロータ軸21側の端縁は、接着剤46によってロータ軸21に結合されている。なお、他の実施形態では、正面側側部41のロータ軸21側の端縁は、ベーン22に接着されていてもよい。他の実施形態では、接着剤46に代えて、他の結合手段を用いてもよい。例えば、可撓性部材40のサイズを小さくし、可撓性部材40とベーン22とがより密着するようにして正面側側部41のロータ軸21側の端縁をベーン22に対して変位不能としてもよい。
【0029】
図2に示すように、ベーン22に可撓性部材40が被せられた状態で、可撓性部材40の正面側側部41は液路35の正面側開口端36を覆っている。一方、可撓性部材40の背面側側部42は、液路35の背面側開口端37を覆わないように配置されている。
【0030】
図4及び5を参照して、以上に説明した回転ダンパ1の作用及び効果について説明する。図4に示すように、ロータ3がハウジング2に対して正転(図中の矢印51の方向に回転)するとき、粘性流体による抵抗力(圧力)はベーン22及び可撓性部材40の正面側に加わる。そのため、正面側側部41はベーン22の正面33に押し付けられ、液路35の正面側開口端36を閉塞する。そのため、ロータ3が正転する際には、粘性流体は可撓性部材40の側縁部45を撓ませて側周壁6の内周面16との間に微小な通路を形成しつつ流れる。そのため、ロータ3に加わる回転抵抗力、すなわち回転ダンパ1が発生する抵抗力は比較的大きくなる。
【0031】
一方、図5に示すように、ロータ3がハウジング2に対して負転(図中の矢印52の方向に回転)するとき、粘性流体による抵抗力はベーン22及び可撓性部材40の背面側に加わる。そのため、粘性流体の圧力が、背面側開口端37から液路35を介して正面側開口端36に供給される。可撓性部材40の正面側側部41は、粘性流体の圧力を受け、ベーン22の正面33との間に空間を形成するように変形する。このとき、正面側側部41のロータ軸21側の端縁が接着剤46に固定されているため、正面側側部41の変形に伴って、正面側側部41の側縁部45が側周壁6の内周面16から離間する方向に変位し、内周面16との間に通路48を形成する。以上より、ロータ3が負転する際には、粘性流体は通路48を通過して流れる。そのため、負転時にロータ3に加わる回転抵抗力、すなわち回転ダンパ1が発生する抵抗力は正転時に比べて小さくなる。
【0032】
以上に説明したように、回転ダンパ1は、ベーン22に取り付けられた可撓性部材40が撓みつつ、側周壁6の内周面16に摺接するため、ベーン22及びハウジングベース8に多少の寸法誤差が生じていても粘性流体の流路が所期の大きさに維持され、回転ダンパ1が発生する抵抗力が所期の大きさとなる。また、ロータ3の回転方向に応じて可撓性部材40が内周面16との間に通路48を形成するようにしたため、回転ダンパ1はロータ3の回転方向に応じて発生する抵抗力を変化させることができる。
【0033】
次に第2実施形態にかかる回転ダンパ70について説明する。回転ダンパ70は、第1実施形態の回転ダンパ1と比べて、可撓性部材40にフラップ71を有する点で異なる。回転ダンパ70において、回転ダンパ1と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【0034】
図6に示すように、可撓性部材40は、正面側側部41の中央部にコ字状のスリット72によって切り出された片持ち片状のフラップ71を有している。フラップ71は、可撓性を有し、正面側側部41と同一平面状に延在する状態と、正面側側部41に対して突出した状態との間で変位可能となっている。可撓性部材40は、第1実施形態に係る回転ダンパ1と同様にベーン22に取り付けられる。
【0035】
図7及び8を参照して、第2実施形態に係る回転ダンパ70の作用及び効果について説明する。図7に示すように、ロータ3がハウジング2に対して正転(図中の矢印51の方向に回転)するとき、フラップ71はベーン22の正面33に押し付けられ、液路35の正面側開口端36を閉塞する。そのため、ロータ3が回転する際には、粘性流体は可撓性部材40の側縁部45を撓ませて側周壁6の内周面16との間に微小な通路を形成しつつ流れる。そのため、ロータ3に加わる回転抵抗力、すなわち回転ダンパ1が発生する抵抗力は比較的大きくなる。
【0036】
図8に示すように、ロータ3がハウジング2に対して負転(図中の矢印52の方向に回転)するときには、粘性流体の圧力が背面側開口端37から液路35を通過して正面側開口端36に供給され、フラップ71がベーン22の正面33から離間し、正面側開口端36が開かれる。そのため、ロータ3が負転する際には、粘性流体は液路35を介して流れる。これにより、負転時にロータ3に加わる回転抵抗力、すなわち回転ダンパ70が発生する抵抗力は正転時に比べて小さくなる。
【0037】
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。上記の第1及び第2実施形態に係る回転ダンパ1、70では、液路35を設けて回転方向に応じて抵抗力を変化させるようにしたが、回転方向に応じて抵抗力を変化させる必要がない場合には液路35を省略してもよい。また、回転ダンパ70や液路35を省略した回転ダンパの場合には、背面側側部42においても内周面16に摺接するようにしてもよい。また、この場合には正面側側部41の幅W1と背面側側部42の幅W2とを同じにしてもよい。本実施形態では、ベーン22の形状を四角形の板状(四角柱状)としたため、可撓性部材40を断面が四角形の筒状としたが、ベーン22が円柱状等の他の形状である場合には、可撓性部材40をベーン22の形状に合わせて円筒状等の他の形状にしてもよい。また、第2実施形態の可撓性部材40は、一端が閉塞された有底筒状にしてもよい。
【符号の説明】
【0038】
1、70…回転ダンパ、2…ハウジング、3…ロータ、6…側周壁、8…ハウジングベース、10…液室、16…内周面、21…ロータ軸、22…ベーン、24…内端、25…外端、33…正面、34…背面、35…液路、36…正面側開口端、37…背面側開口端、40…可撓性部材、41…正面側側部、42…背面側側部、45…側縁部、46…接着剤、48…通路、71…フラップ、72…スリット、A…軸線

【特許請求の範囲】
【請求項1】
粘性流体が封入された液室を有するダンパハウジングと、内端が前記液室内に回転可能に受容される一方、外端が前記ダンパハウジングから突出したロータ軸及び前記ロータ軸の前記液室内に配置された部分に設けられたベーンを備えたロータとを有する回転ダンパであって、
前記ベーンには、筒状に形成された可撓性部材が、前記ロータ軸の径方向から被せられ、
前記可撓性部材の前記ロータ軸の径方向における外端部が、前記ダンパハウジングの内面に摺接することを特徴とする回転ダンパ。
【請求項2】
前記ベーンは、前記ロータの一の回転方向を向く正面部と、前記一の回転方向と相反する他の回転方向を向く背面部と有し、
前記可撓性部材は、前記正面部側に配置された部分の外端部が前記ダンパハウジングの内面に摺接する一方、前記背面部側に配置された部分の外端部が前記ダンパハウジングの内面から離間し、
前記ベーンの前記背面部の前記可撓性部材に覆われていない第1部分と、前記ベーンの前記正面の前記可撓性部材に覆われた第2部分とを連通する液路が前記ベーンに形成され、
前記第1部分から前記液路を介して前記第2部分に前記粘性流体が供給された際に、前記粘性流体によって前記可撓性部材の前記正面部側に配置された部分が前記正面部から離間する方向に変形し、前記可撓性部材の前記正面部側に配置された部分の外端部が前記ロータ軸の径方向内方に変位し、前記ダンパハウジングの内面から離間す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】
前記可撓性部材は、前記正面部側に配置された部分が前記背面部側に配置された部分よりも、前記ロータ軸の径方向における幅が大きい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】
前記可撓性部材の前記正面部側に配置された部分の前記ロータ軸の径方向における内端部は前記ベーン又は前記ロータ軸に結合されていることを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の回転ダンパ。
【請求項5】
前記ベーンは、前記ロータの一の回転方向を向く正面部と、前記一の回転方向と相反する他の回転方向を向く背面部と有し、
前記可撓性部材は、前記正面部側に配置された部分及び前記背面部側に配置された部分の少なくとも一方が前記ダンパハウジングの内面に摺接し、
前記ベーンの前記背面部の前記可撓性部材に覆われていない第1部分と、前記ベーンの前記正面部の前記可撓性部材に覆われた第2部分とを連通する液路が前記ベーンに形成され、
前記可撓性部材の前記第2部分に対応する部分には、スリットによって切り出されたフラップが形成され、
前記フラップは、前記ロータが前記一の回転方向に回転する場合に、前記粘性流体に押圧されて前記ベーンの前記第2部分に当接して前記液路を閉塞する一方、前記ロータが前記他の回転方向に回転する場合に、前記第1部分から前記液路を介して前記第2部分に供給される前記粘性流体に押圧されて前記液路を開くことを特徴とする請求項1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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【図8】
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