運動制御装置
【課題】制御対象である可動体に付与する制動力を調節可能とする。
【解決手段】本発明は、第１及び第２弁機構５０，６０が、第１及び第２通路２１，２２を閉鎖し得るとともに、外周面の一部又は全部がテーパ面とされた弁部材５１，６１と、内周面の一部又は全部が内部に収容される弁部材５１，６１のテーパ面との間に粘性液体の流量を絞る隙間を形成するテーパ面とされた作動室５２，６２と、弁部材５１，６１が粘性液体の圧力を受けることにより開方向へ移動しようとするときに、該弁部材５１，６１に抵抗を付与するばね５３，６３と、弁部材５１，６１の開方向への移動限界位置Ｐを調節し得る調節部材５４，６４とを有して構成されることを特徴とする。
【解決手段】本発明は、第１及び第２弁機構５０，６０が、第１及び第２通路２１，２２を閉鎖し得るとともに、外周面の一部又は全部がテーパ面とされた弁部材５１，６１と、内周面の一部又は全部が内部に収容される弁部材５１，６１のテーパ面との間に粘性液体の流量を絞る隙間を形成するテーパ面とされた作動室５２，６２と、弁部材５１，６１が粘性液体の圧力を受けることにより開方向へ移動しようとするときに、該弁部材５１，６１に抵抗を付与するばね５３，６３と、弁部材５１，６１の開方向への移動限界位置Ｐを調節し得る調節部材５４，６４とを有して構成され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、運動制御装置に関し、より詳細には、所定値を超える外力が制御対象である可動体に加えられない限り、任意の位置で停止する可動体の運動停止状態を保持することができ、更に可動体の運動が開始された後は、可動体に対する外力が運動開始時よりも低下しても、可動体の運動を継続させることができる運動制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、国際公開第２００５／０７３５８９号パンフレットには、第１室と第２室とを連通させる第１通路と、第３室と第４室とを連通させる第２通路と、第１室と第４室とを連通させる第３通路と、第２室と第３室とを連通させる第４通路と、第１乃至第４室に充填された粘性液体を回転運動により押圧する押圧部材と、第１通路に設けられる第１弁機構と、第２通路に設けられる第２弁機構とを備えた運動制御装置が開示されている。
【０００３】
ここで、第１弁機構は、第２室から第１室への粘性液体の逆流を阻止する機能を有する。また、第１弁機構は、第１室の粘性液体が一方向へ回転しようとする押圧部材に押圧されることにより高まる第１室の内圧が所定値以下のときは、第１室の粘性液体が第１通路を通じて第２室へ移動することを阻止し、第１室の内圧が所定値を超えたときは、第１室の粘性液体が第１通路を通じて第２室へ移動することを可能とし、かつその後、第１室の内圧が所定値以下に低下しても第１通路を通じた粘性液体の移動を許容し、押圧部材の回転運動が停止したときは、第１室の粘性液体が第１通路を通じて第２室へ移動することを阻止する機能を有する。さらに、第１弁機構は、第１通路を通過する粘性液体の流量を絞る機能を有する。
【０００４】
他方、第２弁機構は、第４室から第３室への粘性液体の逆流を阻止する機能を有する。また、第２弁機構は、第３室の粘性液体が逆方向へ回転しようとする押圧部材に押圧されることにより高まる第３室の内圧が所定値以下のときは、第３室の粘性液体が第２通路を通じて第４室へ移動することを阻止し、第３室の内圧が所定値を超えたときは、第３室の粘性液体が第２通路を通じて第４室へ移動することを可能とし、かつその後、第３室の内圧が所定値以下に低下しても第２通路を通じた粘性液体の移動を許容し、押圧部材の回転運動が停止したときは、第３室の粘性液体が第２通路を通じて第４室へ移動することを阻止する機能を有する。さらに、第２弁機構は、第２通路を通過する粘性液体の流量を絞る機能を有する。
【０００５】
しかしながら、従来の運動制御装置では、第１及び第２弁機構が、それぞれ第１及び第２通路を通過する粘性液体の流量を絞る機能を有していても、その絞り量を増大させたり又は減少させたりすることができなかった。
【０００６】
従って、かかる運動制御装置を、例えば、自動車のドアに適用した場合には、ドアの開閉を操作する者の腕力に個人差があるにもかかわらず、ドアを開閉させるために一様な外力を加えなければならなかった。
そこで、ドアの開閉を操作する者の腕力に合わせてドアの開閉時に付与される制動力を調節することが可能な運動制御装置が望まれていた。
【０００７】
【特許文献１】国際公開第２００５／０７３５８９号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、制御対象である可動体に付与する制動力を調節することができる運動制御装置を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の運動制御装置を提供する。
（１）第１室と第２室とを連通させる第１通路と、
第３室と第４室とを連通させる第２通路と、
第１室と第４室とを連通させる第３通路と、
第２室と第３室とを連通させる第４通路と、
第１乃至第４室に充填された粘性液体を回転運動により押圧する押圧部材と、
第１通路に設けられ、第２室から第１室への粘性液体の逆流を阻止するとともに、第１室の粘性液体が一方向へ回転しようとする押圧部材に押圧されることにより高まる第１室の内圧が所定値以下のときは、第１室の粘性液体が第１通路を通じて第２室へ移動することを阻止し、第１室の内圧が所定値を超えたときは、第１室の粘性液体が第１通路を通じて第２室へ移動することを可能とし、かつその後、第１室の内圧が所定値以下に低下しても、第１通路を通じた粘性液体の移動を許容し、押圧部材の回転運動が停止したときは、第１室の粘性液体が第１通路を通じて第２室へ移動することを阻止する第１弁機構と、
第２通路に設けられ、第４室から第３室への粘性液体の逆流を阻止するとともに、第３室の粘性液体が逆方向へ回転しようとする押圧部材に押圧されることにより高まる第３室の内圧が所定値以下のときは、第３室の粘性液体が第２通路を通じて第４室へ移動することを阻止し、第３室の内圧が所定値を超えたときは、第３室の粘性液体が第２通路を通じて第４室へ移動することを可能とし、かつその後、第３室の内圧が所定値以下に低下しても、第２通路を通じた粘性液体の移動を許容し、押圧部材の回転運動が停止したときは、第３室の粘性液体が第２通路を通じて第４室へ移動することを阻止する第２弁機構とを備え、
第１及び／又は第２弁機構が、第１及び／又は第２通路を通過する粘性液体の流量を絞る機能を有し、かつ絞り量を可変とする調節機能を有することを特徴とする運動制御装置。
（２）第１及び／又は第２弁機構が、第１及び／又は第２通路を閉鎖し得るとともに、外周面の一部又は全部がテーパ面とされた弁部材と、内周面の一部又は全部が内部に収容される前記弁部材のテーパ面との間に粘性液体の流量を絞る隙間を形成するテーパ面とされた作動室と、前記弁部材が粘性液体の圧力を受けることにより開方向へ移動しようとするときに、該弁部材に抵抗を付与するばねと、前記弁部材の開方向への移動限界位置を調節し得る調節部材とを有して構成されることを特徴とする前記（１）に記載の運動制御装置。
（３）前記調節部材が、前記ばねの抵抗力と前記弁部材の開方向への移動限界位置とを同時に調節し得るものであることを特徴とする前記（２）に記載の運動制御装置。
【発明の効果】
【００１０】
前記（１）に記載の本発明によれば、第１及び／又は第２弁機構が、第１及び／又は第２通路を通過する粘性液体の流量を絞る機能を有し、かつ絞り量を可変とする調節機能を有するため、制御対象である可動体に付与する制動力を調節することが可能となる。
前記（２）に記載の本発明によれば、弁部材のテーパ面と作動室のテーパ面との間に粘性液体の流量を絞る隙間が形成されるため、弁部材の開方向への移動距離が長いほど、隙間の断面積が大きくなり、絞り量が低下することになるところ、さらに、弁部材の開方向への移動限界位置を調節し得る調節部材を備えるため、調節部材により弁部材の開方向への移動限界位置を調節することによって、弁部材の開方向への移動距離を短くしたり長くしたりすることができる。従って、それにより絞り量を増大又は減少させ、制動力を可変とすることが可能となる。
前記（３）に記載の本発明によれば、調節部材が、ばねの抵抗力と弁部材の開方向への移動限界位置とを同時に調節し得るものであるため、調節部材を操作することにより、制御対象である可動体の運動停止状態を保持する力と、可動体が運動を開始した後に、可動体に付与する制動力の両方を同時に増大又は減少させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図面に示した実施例に従って説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１乃至図６は、本発明の実施例１に係る運動制御装置の内部構造を示す図である。これらの図に示したように、本実施例に係る運動制御装置は、第１乃至第４室１１〜１４、第１乃至第４通路２１〜２４、押圧部材として機能するベーン３１，３２又は隔壁４１，４２、第１弁機構５０及び第２弁機構６０を有して構成される。
【００１３】
第１乃至第４室１１〜１４は、図１に示したように、ケーシング１０内に形成される空間が、２つの隔壁４１，４２及び２つのベーン３１，３２によって仕切られることにより形成される。第１乃至第４室１１〜１４には、粘性液体が充填される。粘性液体としては、シリコンオイルなどを用いることができる。
【００１４】
２つの隔壁４１，４２のうち、一方の隔壁４１には、シール部材７１が設けられている（図１及び図２参照）。シール部材７１は、第１及び第２室１１，１２の粘性液体が、ケーシング１０と隔壁４１との間に形成される隙間や軸３０と隔壁４１との間に形成される隙間などを通じて相互に移動することを防止する働きをするものである。また、他方の隔壁４２にも同様に、シール部材７２が設けられている（図１及び図２参照）。シール部材７２は、第３及び第４室１３，１４の粘性液体が、ケーシング１０と隔壁４２との間に形成される隙間や軸３０と隔壁４２との間に形成される隙間などを通じて相互に移動することを防止する働きをするものである。
【００１５】
また、２つのベーン３１，３２のうち、一方のベーン３１には、シール部材７３が設けられている（図１参照）。シール部材７３は、第１及び第３室１１，１３の粘性液体が、ケーシング１０とベーン３１との間に形成される隙間などを通じて相互に移動することを防止する働きをするものである。また、他方のベーン３２にも同様に、シール部材７４が設けられている（図１参照）。シール部材７４は、第２及び第４室１２，１４の粘性液体が、ケーシング１０とベーン３２との間に形成される隙間などを通じて相互に移動することを防止する働きをするものである。
【００１６】
上記した２つの隔壁４１，４２は、軸３０が回転した場合でも、移動しないようケーシング１０に固定されている。上記した２つのベーン３１，３２は、軸３０とともに回転し得るよう軸３０と一体に成形されている（図１参照）。
【００１７】
ケーシング１０の底壁１５には、第１及び第２通路２１，２２が設けられている（図２，図３，図５及び図６参照）。第１通路２１は、第１室１１と第２室１２とを連通させるよう形成され、第２通路２２は、第３室１３と第４室１４とを連通させるよう形成される。また、軸３０には、第３及び第４通路２３，２４が設けられている（図１及び図２参照）。第３通路２３は、第１室１１と第４室１４とを連通させるよう形成され、第４通路２４は、第２室１２と第３室１３とを連通させるよう形成される。
【００１８】
押圧部材は、第１乃至第４室１１〜１４に充填された粘性液体を回転運動により押圧するものである。例えば、ケーシング１０が固定され、軸３０が回転するときには、２つのベーン３１，３２が押圧部材に相当する。一方、軸３０が固定され、ケーシング１０が軸３０の周りを回転するときには、２つの隔壁４１，４２が押圧部材に相当する。
【００１９】
第１弁機構５０は、第１通路２１に設けられる（図４参照）。本実施例において採用した第１弁機構５０は、以下の機能を有するものである。
（１）第２室１２から第１室１１への粘性液体の逆流を阻止する機能、
（２）第１室１１の粘性液体が一方向へ回転しようとする押圧部材に押圧されることにより高まる第１室１１の内圧が所定値以下のときは、第１室１１の粘性液体が第１通路２１を通じて第２室１２へ移動することを阻止する機能、
（３）第１室１１の内圧が所定値を超えたときは、第１室１１の粘性液体が第１通路２１を通じて第２室１２へ移動することを可能とし、かつその後、第１室１１の内圧が所定値以下に低下しても、第１通路２１を通じた粘性液体の移動を許容する機能、
（４）押圧部材の回転運動が停止したときは、第１室１１の粘性液体が第１通路２１を通じて第２室１２へ移動することを阻止する機能、
（５）第１通路２１を通過する粘性液体の流量を絞る機能、
（６）絞り量を可変とする調節機能、及び
（７）制御対象である可動体の運動停止状態を保持する力を可変とする調節機能。
【００２０】
本実施例で採用した第１弁機構５０は、図４に示したように、第１通路２１を閉鎖し得るとともに、外周面がテーパ面とされた弁部材５１と、内周面が内部に収容される弁部材５１のテーパ面との間に粘性液体の流量を絞る隙間ａを形成するテーパ面とされた作動室５２と、弁部材５１が粘性液体の圧力を受けることにより開方向へ移動しようとするときに、弁部材５１に抵抗を付与するばね５３と、ばね５３の抵抗力と弁部材５１の開方向への移動限界位置とを同時に調節し得る調節部材５４とを有して構成される。
【００２１】
弁部材５１は、さらに、球状の弁体５１ａと、弁体５１ａとばね５３との間に介在するように設けられる弁押さえ５１ｂとを有して構成される（図４参照）。この弁部材５１によれば、弁体５１ａの球面が弁座（作動室５２に開口する第１通路２１の開口部）に当接することにより、閉弁時の密閉性を高めることができる。
【００２２】
第１室１１から作動室５２へ流入しようとする粘性液体の圧力を受ける弁部材５１の受圧面の大きさは、上記した（３）の機能を発揮する上で重要である。つまり、弁部材と、該弁部材が開方向へ移動しようとするときに該弁部材に抵抗を付与するばねと有して構成される通常の逆止弁では、閉弁時における受圧面の大きさと開弁後の受圧面の大きさに大きな差がないため、開弁後に粘性液体の圧力が低下すると、ばねの抵抗力により弁部材が押し戻されることになる。従って、通常の逆止弁では、第１室１１の内圧が所定値を超えたときは、第１室１１の粘性液体が第１通路２１を通じて第２室１２へ移動することを可能とすることはできても、その後、第１室１１の内圧が所定値以下に低下すると、弁体が第１通路２１を閉鎖してしまうので、第１通路２１を通じた粘性液体の移動を許容することができない。そこで、開弁後に粘性流体の圧力が低下しても弁部材５１がばね５３の抵抗力によって押し戻されないようにするため、閉弁時における受圧面の大きさと開弁後の受圧面の大きさに大きな差を設け、開弁後に大きな受圧面が提供されるよう設定する必要がある。
【００２３】
本実施例では、弁体５１ａの受圧面を小さく設定するとともに、弁押さえ５１ｂの受圧面を大きく設定することにより、開弁後に粘性液体の圧力が低下しても、弁部材５１がばね５３の抵抗力によって押し戻されないようにされている。
【００２４】
弁部材５１に形成されるテーパ面は、弁部材５１の外周面の全部に形成されていてもよいし、一部に形成されていてもよい。また、作動室５２の形成されるテーパ面も、作動室５２の内周面の全部に形成されていてもよいし、一部に形成されていてもよい。本実施例のように、弁部材５１と作動室５２の相互の対向面をテーパ面とすることにより、弁部材５１の開方向への移動距離Ｒに応じて、粘性液体の流量を絞る隙間ａの大きさを変化させることができる（図７参照）。
【００２５】
ばね５３は、弁部材５１と調節部材５４との間に介在するように設けられている。ばね５３としては、圧縮コイルばねを用いることができる。
【００２６】
調節部材５４は、外周面に沿って螺旋状の溝が切られたねじからなり、ばね５３の一端を支持し得るようにケーシング１０に取り付けられている。また、調節部材５４の先端には、突起５４ａが設けられている。調節部材５４は、外部から操作することができる。
【００２７】
第２弁機構６０は、第２通路２２に設けられる（図４参照）。本実施例で採用した第２弁機構６０は、以下の機能を有するものである。
（１）第４室１４から第３室１３への粘性液体の逆流を阻止する機能、
（２）第３室１３の粘性液体が逆方向へ回転しようとする押圧部材に押圧されることにより高まる第３室１３の内圧が所定値以下のときは、第３室１３の粘性液体が第２通路２２を通じて第４室１４へ移動することを阻止する機能、
（３）第３室１３の内圧が所定値を超えたときは、第３室１３の粘性液体が第２通路２２を通じて第４室１４へ移動することを可能とし、かつその後、第３室１３の内圧が所定値以下に低下しても、第２通路２２を通じた粘性液体の移動を許容する機能、
（４）押圧部材の回転運動が停止したときは、第３室１３の粘性液体が第２通路２２を通じて第４室１４へ移動することを阻止する機能、
（５）第２通路２２を通過する粘性液体の流量を絞る機能、
（６）絞り量を可変とする調節機能、及び
（７）制御対象である可動体の運動停止状態を保持する力を可変とする調節機能。
【００２８】
本実施例で採用した第２弁機構６０は、図４に示したように、第１弁機構５０と同様に構成される。すなわち、第２弁機構６０は、第１弁機構５０を構成する弁部材５１、作動室５２、ばね５３及び調節部材５４とそれぞれ同様に構成される弁部材６１、作動室６２、ばね６３及び調節部材６４を有して構成される。
【００２９】
上記のように構成される運動制御装置は、例えば、ケーシング１０が回転不能に固定され、軸３０が制御対象である可動体の回転運動により回転するように設置され、使用される。
【００３０】
本実施例の運動制御装置を、例えば、自動車のドアに適用した場合には、軸３０がドアの開閉に伴う回転運動により回転するように設置される。
【００３１】
例えば、ドアを全閉位置から少し開け、その回動を停止させたときに、そのドアに対して突風が吹き付けたり、あるいは人や物が不用意に接触するなどすると、ドアは、そのような意図しない外力を受けることにより回動しようとする。しかし、この際、ドアが回動しようとしても、ドアに対する外力が所定値以下であれば、本実施例の運動制御装置により、ドアの停止状態を保持することができる。
【００３２】
すなわち、ドアが意図しない外力を受けることにより、例えば、開方向へ回動しようとすると、軸３０とともに押圧部材として機能するベーン３１，３２が一方向（図１において反時計回り方向）へ回転しようとする。このとき、ドアに対する外力が所定値以下であれば、ベーン３１が第１室１１の粘性液体を押圧する力も弱いため、第１室１１の内圧があまり高まらず、所定値に達しない。第１通路２１に設けられた第１弁機構５０は、第１室１１の粘性液体が一方向へ回転しようとする押圧部材に押圧されることにより高まる第１室１１の内圧が所定値以下のときは、弁部材５１が第１通路２１を閉鎖して、第１室１１の粘性液体が第１通路２１を通じて第２室１２へ移動することを阻止する。また、第２通路２２に設けられた第２弁機構６０は、第４室１４から第３室１３への粘性液体の逆流を阻止する。さらに、第４室１４の粘性液体は、第１弁機構５０が開弁しない限り、第３通路２３を通じて第１室１１へ移動できない。従って、ベーン３１，３２は一方向へ回転できなくなる。その結果、ドアの停止状態が保持されることになる。
【００３３】
一方、ドアが意図しない外力を受けることにより、例えば、閉方向へ回動しようとすると、軸３０とともに押圧部材として機能するベーン３１，３２が逆方向（図１において時計回り方向）へ回転しようとする。このとき、ドアに対する外力が所定値以下であれば、ベーン３１が第３室１３の粘性液体を押圧する力も弱いため、第３室１３の内圧があまり高まらず、所定値に達しない。第２通路２２に設けられた第２弁機構６０は、第３室１３の粘性液体が逆方向へ回転しようとする押圧部材に押圧されることにより高まる第３室１３の内圧が所定値以下のときは、弁部材６１が第２通路２２を閉鎖して、第３室１３の粘性液体が第２通路２２を通じて第４室１４へ移動することを阻止する。また、第１通路２１に設けられた第１弁機構５０は、第２室１２から第１室１１への粘性液体の逆流を阻止する。さらに、第２室１２の粘性液体は、第２弁機構６０が開弁しない限り、第４通路２４を通じて第３室１３へ移動できない。従って、ベーン３１，３２は逆方向へ回転できなくなる。その結果、ドアの停止状態が保持されることになる。
【００３４】
本実施例の運動制御装置によれば、上記のように任意の位置で停止状態が保持されたドアを意図的に回動させる際には、ドアの停止状態を解除するときに、一時的に大きな外力を要するが、ドアの回動が開始された後は、小さな外力でドアの回動を継続させることができる。
【００３５】
すなわち、停止状態のドアを意図的に開方向へ回動させるときには、停止状態のドアに対して大きな外力を加える。それにより、第１室１１の粘性液体がベーン３１に強く押圧されることになり、第１室１１の内圧が高まる。このとき、第１室１１の内圧が所定値を超えると、第１通路２１に設けられた第１弁機構５０は、第１室１１の粘性液体が第１通路２１を通じて第２室１２へ移動することを可能とする。すなわち、第１室１１の内圧が所定値を超えたときには、弁部材５１（弁体５１ａ）が受ける粘性液体の圧力がばね５３の抵抗力よりも大きくなるため、図７（ａ）に示したように、弁部材５１が開方向へ移動し、粘性液体が第１通路２１を通過可能となる。これにより、ベーン３２に押圧される第４室１４の粘性液体は、第１室１１へ移動し、第２室１２の粘性液体は、第４通路２４を通じて第３室１３へ移動する。従って、ベーン３１，３２は一方向へ回転可能となる。その結果、ドアの停止状態が解除されることになる。
【００３６】
ドアの回動が開始された後は、弁部材５１が受ける粘性液体の圧力が低下しても、弁部材５１（弁押さえ５１ｂ）の大きな受圧面が提供されるため、ばね５３の抵抗力によって弁部材５１が押し戻されることがない。従って、ベーン３１，３２は一方向への回転を継続することができる。その結果、小さな外力でドアを回動させることができる。
【００３７】
また、第１弁機構５０は、第１通路２１を通過する粘性液体の流量を絞る機能を有するため、ドアの停止状態が解除された後に、そのドアが勢いよく回動することを防止することができる。すなわち、粘性液体が弁部材５１のテーパ面と作動室５２のテーパ面との間に形成される隙間ａを通過するときに、第１通路２１を通過する粘性液体の流量が絞られることにより、粘性液体に抵抗が生じてベーン３１，３２の回転運動を緩慢にさせる。その結果、ドアに制動力が付与されることになる。
【００３８】
一方、停止状態のドアを意図的に閉方向へ回動させるときには、ドアを開方向へ回動させるときと同様に、停止状態のドアに対して大きな外力を加える。それにより、第３室１３の粘性液体がベーン３１に強く押圧されることになり、第３室１３の内圧が高まる。このとき、第３室１３の内圧が所定値を超えると、第２通路２２に設けられた第２弁機構６０は、第３室１３の粘性液体が第２通路２２を通じて第４室１４へ移動することを可能とする。すなわち、第３室１３の内圧が所定値を超えたときには、弁部材６１（弁体６１ａ）が受ける粘性液体の圧力がばね６３の抵抗力よりも大きくなるため、図８（ａ）に示したように、弁部材６１が開方向へ移動し、粘性液体が第２通路２２を通過可能となる。これにより、ベーン３２に押圧される第２室１２の粘性液体は、第３室１３へ移動し、第４室１４の粘性液体は、第３通路２３を通じて第１室１１へ移動する。従って、ベーン３１，３２は逆方向へ回転可能となり、その結果、ドアの停止状態が解除されることになる。
【００３９】
ドアの回動が開始された後は、弁部材６１が受ける粘性液体の圧力が低下しても、弁部材６１（弁押さえ６１ｂ）の大きな受圧面が提供されるため、ばね６３の抵抗力によって弁部材６１が押し戻されることがない。従って、ベーン３１，３２は逆方向への回転を継続することができる。その結果、小さな外力でドアを回動させることができる。
【００４０】
また、第２弁機構６０は、第２通路２２を通過する粘性液体の流量を絞る機能を有するため、ドアの停止状態が解除された後に、そのドアが勢いよく回動することを防止することができる。すなわち、粘性液体が弁部材６１のテーパ面と作動室６２のテーパ面との間に形成される隙間ａを通過するときに、第２通路２２を通過する粘性液体の流量が絞られることにより、粘性液体に抵抗が生じてベーン３１，３２の回転運動を緩慢にさせる。その結果、ドアに制動力が付与されることになる。
【００４１】
もっとも、本実施例で採用した第１及び第２弁機構５０，６０は、図７及び図８に示したように、調節部材５４，６４を一方向へ回転させることにより、調節部材５４，６４を弁部材５１，６１に近接する方向へ移動させることができ、また、調節部材５４，６４を逆方向へ回転させることにより、調節部材５４，６４を弁部材から離間する方向へ移動させることができる。一方、弁部材５１，６１は、調節部材５４，６４の突起５４ａ，６４ａに当接することにより、開方向へ移動できなくなるため、調節部材５４，６４を弁部材５１，６１に対して近接又は離間させる方向へ移動させることにより、弁部材５１，６１が開方向へ移動し得る限界位置Ｐを調節することが可能となる。そして、図７（ａ）及び図８（ａ）に示したように、調節部材５４，６４を操作して、弁部材５１，６１の開方向への移動距離Ｒが短くなるよう設定したときには、粘性液体の流量を絞る隙間ａの大きさが小さくなるので、第１及び第２弁機構５０，６０の絞り量を大きくし、ドアに付与する制動力を大きくすることができる。一方、図７（ｂ）及び図８（ｂ）に示したように、調節部材５４，６４を操作して、弁部材５１，６１の開方向への移動距離Ｒが長くなるよう設定したときには、粘性液体の流量を絞る隙間ａの大きさが大きくなるので、第１及び第２弁機構５０，６０の絞り量を小さくし、ドアに付与する制動力を小さくすることができる。従って、本実施例に係る運動制御装置によれば、ドアの開閉を操作する者の腕力に合わせてドアの開閉時に付与される制動力を調節することができる。
【００４２】
また、上記のように調節部材５４，６４を弁部材５１，６１に近接する方向へ移動させることにより、ばね５３，６３が圧縮される。それにより、ばね５３，６３の抵抗力が高められる。従って、弁部材５１，６１を開方向へ移動させるには、より大きな粘性液体の圧力を要することになるため、制御対象である可動体の運動停止状態を保持する力（保持力）を高めることができる。一方、上記のように調節部材５４，６４を弁部材５１，６１から離間する方向へ移動させることにより、ばね５３，６３が弛緩される。それにより、ばね５３，６３の抵抗力が低下する。従って、比較的小さな粘性液体の圧力で弁部材５１，６１を開方向へ移動させることが可能になるため、保持力を低下させることができる。つまり、本実施例によれば、調節部材５４，６４を操作することにより、保持力と制動力の両方を同時に増大又は減少させることができる。
【００４３】
図９は、本実施例に係る運動制御装置の特性を示すグラフである。この図に示したように、本実施例の運動制御装置によれば、第１弁機構５０の調節部材５４を操作して、弁部材５１の開方向への移動距離Ｒが短くなるよう設定した場合、そのように設定する前よりも、制御対象である可動体に付与する制動力（制動トルク）を高めることができるとともに、可動体の運動停止状態が解除される時点を示す制動トルクのピークを大きくすることができる。なお、図９において、Ａは調節部材５４により弁部材５１の開方向への移動距離Ｒが短くなるよう設定した後の制動トルクであり、Ｂは第１弁機構５０をそのように設定する前の制動トルクであり、Ｘ軸は可動体の回転角度である。
【実施例２】
【００４４】
本実施例に係る運動制御装置は、図１０に示したように、第１及び第２弁機構５０，６０を構成するばね５３，６３の一端が調節部材５４，６４に支持されていない点で、実施例１に係る運動制御装置と相違し、その他の構成については、実施例１に係る運動制御装置と同じである。
【００４５】
本実施例では、調節部材５４，６４を操作しても、ばね５３，６３が圧縮又は弛緩されないため、ばね５３，６３の抵抗力を変化させることはできない。本実施例では、調節部材５４，６４を弁部材５１，６１に対して近接又は離間させる方向へ移動させることにより、弁部材５１，６１が開方向へ移動し得る限界位置Ｐを調節することができる。そして、図１０（ａ）に示したように、調節部材５４，６４を操作して、弁部材５１，６１の開方向への移動距離Ｒが短くなるよう設定したときには、粘性液体の流量を絞る隙間ａの大きさが小さくなるので、第１及び第２弁機構５０，６０の絞り量を大きくすることができる。一方、図１０（ｂ）に示したように、調節部材５４，６４を操作して、弁部材５１，６１の開方向への移動距離Ｒが長くなるよう設定したときには、粘性液体の流量を絞る隙間ａの大きさが大きくなるので、第１及び第２弁機構５０，６０の絞り量を小さくすることができる。つまり、本実施例に係る運動制御装置によれば、制御対象である可動体に付与する制動力のみを可変とすることができる。
【００４６】
図１１は、本実施例に係る運動制御装置の特性を示すグラフである。この図に示したように、例えば、第１弁機構５０の調節部材５１を操作して、弁部材５１の開方向への移動距離Ｒが短くなるよう設定した場合、そのように設定する前よりも、制御対象である可動体に付与する制動力（制動トルク）を高めることができる。しかし、可動体の運動停止状態が解除される時点を示す制動トルクのピークは、設定の前後において変化がない。なお、図１１において、Ｃは調節部材５４により弁部材５１の開方向への移動距離Ｒが短くなるよう設定した後の制動トルクであり、Ｄはそのように設定する前の制動トルクであり、Ｘ軸は可動体の回転角度である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施例１に係る運動制御装置の内部構造を示す図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ部断面図である。
【図３】図１におけるＢ−Ｂ部部分断面図である。
【図４】図１におけるＣ−Ｃ部部分拡大断面図である。
【図５】図１におけるＤ−Ｄ部部分断面図であって、第１弁機構を構成する弁部材及びばねを取り除いた状態を示す図である。
【図６】図２におけるＥ−Ｅ部断面図であって、第１及び第２弁機構を構成する弁部材及びばねを取り除いた状態を示す図である。
【図７】第１弁機構の作用を説明するための図である。
【図８】第２弁機構の作用を説明するための図である。
【図９】実施例１に係る運動制御装置の特性を示すグラフである。
【図１０】本発明の実施例２に係る運動制御装置において採用した第１及び第２弁機構の構成を示す図である。
【図１１】実施例２に係る運動制御装置の特性を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４８】
１０ ケーシング
１１ 第１室
１２ 第２室
１３ 第３室
１４ 第４室
１５ 底壁
２１ 第１通路
２２ 第２通路
２３ 第３通路
２４ 第４通路
３０ 軸
３１，３２ ベーン
４１，４２ 隔壁
５０ 第１弁機構
５１ 弁部材
５１ａ 弁体
５１ｂ 弁押さえ
５２ 作動室
５３ ばね
５４ 調節部材
５４ａ 突起
６０ 第２弁機構
６１ 弁部材
６１ａ 弁体
６１ｂ 弁押さえ
６２ 作動室
６３ ばね
６４ 調節部材
６４ａ 突起
７１〜７４ シール部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運動制御装置に関し、より詳細には、所定値を超える外力が制御対象である可動体に加えられない限り、任意の位置で停止する可動体の運動停止状態を保持することができ、更に可動体の運動が開始された後は、可動体に対する外力が運動開始時よりも低下しても、可動体の運動を継続させることができる運動制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、国際公開第２００５／０７３５８９号パンフレットには、第１室と第２室とを連通させる第１通路と、第３室と第４室とを連通させる第２通路と、第１室と第４室とを連通させる第３通路と、第２室と第３室とを連通させる第４通路と、第１乃至第４室に充填された粘性液体を回転運動により押圧する押圧部材と、第１通路に設けられる第１弁機構と、第２通路に設けられる第２弁機構とを備えた運動制御装置が開示されている。
【０００３】
ここで、第１弁機構は、第２室から第１室への粘性液体の逆流を阻止する機能を有する。また、第１弁機構は、第１室の粘性液体が一方向へ回転しようとする押圧部材に押圧されることにより高まる第１室の内圧が所定値以下のときは、第１室の粘性液体が第１通路を通じて第２室へ移動することを阻止し、第１室の内圧が所定値を超えたときは、第１室の粘性液体が第１通路を通じて第２室へ移動することを可能とし、かつその後、第１室の内圧が所定値以下に低下しても第１通路を通じた粘性液体の移動を許容し、押圧部材の回転運動が停止したときは、第１室の粘性液体が第１通路を通じて第２室へ移動することを阻止する機能を有する。さらに、第１弁機構は、第１通路を通過する粘性液体の流量を絞る機能を有する。
【０００４】
他方、第２弁機構は、第４室から第３室への粘性液体の逆流を阻止する機能を有する。また、第２弁機構は、第３室の粘性液体が逆方向へ回転しようとする押圧部材に押圧されることにより高まる第３室の内圧が所定値以下のときは、第３室の粘性液体が第２通路を通じて第４室へ移動することを阻止し、第３室の内圧が所定値を超えたときは、第３室の粘性液体が第２通路を通じて第４室へ移動することを可能とし、かつその後、第３室の内圧が所定値以下に低下しても第２通路を通じた粘性液体の移動を許容し、押圧部材の回転運動が停止したときは、第３室の粘性液体が第２通路を通じて第４室へ移動することを阻止する機能を有する。さらに、第２弁機構は、第２通路を通過する粘性液体の流量を絞る機能を有する。
【０００５】
しかしながら、従来の運動制御装置では、第１及び第２弁機構が、それぞれ第１及び第２通路を通過する粘性液体の流量を絞る機能を有していても、その絞り量を増大させたり又は減少させたりすることができなかった。
【０００６】
従って、かかる運動制御装置を、例えば、自動車のドアに適用した場合には、ドアの開閉を操作する者の腕力に個人差があるにもかかわらず、ドアを開閉させるために一様な外力を加えなければならなかった。
そこで、ドアの開閉を操作する者の腕力に合わせてドアの開閉時に付与される制動力を調節することが可能な運動制御装置が望まれていた。
【０００７】
【特許文献１】国際公開第２００５／０７３５８９号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、制御対象である可動体に付与する制動力を調節することができる運動制御装置を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の運動制御装置を提供する。
（１）第１室と第２室とを連通させる第１通路と、
第３室と第４室とを連通させる第２通路と、
第１室と第４室とを連通させる第３通路と、
第２室と第３室とを連通させる第４通路と、
第１乃至第４室に充填された粘性液体を回転運動により押圧する押圧部材と、
第１通路に設けられ、第２室から第１室への粘性液体の逆流を阻止するとともに、第１室の粘性液体が一方向へ回転しようとする押圧部材に押圧されることにより高まる第１室の内圧が所定値以下のときは、第１室の粘性液体が第１通路を通じて第２室へ移動することを阻止し、第１室の内圧が所定値を超えたときは、第１室の粘性液体が第１通路を通じて第２室へ移動することを可能とし、かつその後、第１室の内圧が所定値以下に低下しても、第１通路を通じた粘性液体の移動を許容し、押圧部材の回転運動が停止したときは、第１室の粘性液体が第１通路を通じて第２室へ移動することを阻止する第１弁機構と、
第２通路に設けられ、第４室から第３室への粘性液体の逆流を阻止するとともに、第３室の粘性液体が逆方向へ回転しようとする押圧部材に押圧されることにより高まる第３室の内圧が所定値以下のときは、第３室の粘性液体が第２通路を通じて第４室へ移動することを阻止し、第３室の内圧が所定値を超えたときは、第３室の粘性液体が第２通路を通じて第４室へ移動することを可能とし、かつその後、第３室の内圧が所定値以下に低下しても、第２通路を通じた粘性液体の移動を許容し、押圧部材の回転運動が停止したときは、第３室の粘性液体が第２通路を通じて第４室へ移動することを阻止する第２弁機構とを備え、
第１及び／又は第２弁機構が、第１及び／又は第２通路を通過する粘性液体の流量を絞る機能を有し、かつ絞り量を可変とする調節機能を有することを特徴とする運動制御装置。
（２）第１及び／又は第２弁機構が、第１及び／又は第２通路を閉鎖し得るとともに、外周面の一部又は全部がテーパ面とされた弁部材と、内周面の一部又は全部が内部に収容される前記弁部材のテーパ面との間に粘性液体の流量を絞る隙間を形成するテーパ面とされた作動室と、前記弁部材が粘性液体の圧力を受けることにより開方向へ移動しようとするときに、該弁部材に抵抗を付与するばねと、前記弁部材の開方向への移動限界位置を調節し得る調節部材とを有して構成されることを特徴とする前記（１）に記載の運動制御装置。
（３）前記調節部材が、前記ばねの抵抗力と前記弁部材の開方向への移動限界位置とを同時に調節し得るものであることを特徴とする前記（２）に記載の運動制御装置。
【発明の効果】
【００１０】
前記（１）に記載の本発明によれば、第１及び／又は第２弁機構が、第１及び／又は第２通路を通過する粘性液体の流量を絞る機能を有し、かつ絞り量を可変とする調節機能を有するため、制御対象である可動体に付与する制動力を調節することが可能となる。
前記（２）に記載の本発明によれば、弁部材のテーパ面と作動室のテーパ面との間に粘性液体の流量を絞る隙間が形成されるため、弁部材の開方向への移動距離が長いほど、隙間の断面積が大きくなり、絞り量が低下することになるところ、さらに、弁部材の開方向への移動限界位置を調節し得る調節部材を備えるため、調節部材により弁部材の開方向への移動限界位置を調節することによって、弁部材の開方向への移動距離を短くしたり長くしたりすることができる。従って、それにより絞り量を増大又は減少させ、制動力を可変とすることが可能となる。
前記（３）に記載の本発明によれば、調節部材が、ばねの抵抗力と弁部材の開方向への移動限界位置とを同時に調節し得るものであるため、調節部材を操作することにより、制御対象である可動体の運動停止状態を保持する力と、可動体が運動を開始した後に、可動体に付与する制動力の両方を同時に増大又は減少させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図面に示した実施例に従って説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１乃至図６は、本発明の実施例１に係る運動制御装置の内部構造を示す図である。これらの図に示したように、本実施例に係る運動制御装置は、第１乃至第４室１１〜１４、第１乃至第４通路２１〜２４、押圧部材として機能するベーン３１，３２又は隔壁４１，４２、第１弁機構５０及び第２弁機構６０を有して構成される。
【００１３】
第１乃至第４室１１〜１４は、図１に示したように、ケーシング１０内に形成される空間が、２つの隔壁４１，４２及び２つのベーン３１，３２によって仕切られることにより形成される。第１乃至第４室１１〜１４には、粘性液体が充填される。粘性液体としては、シリコンオイルなどを用いることができる。
【００１４】
２つの隔壁４１，４２のうち、一方の隔壁４１には、シール部材７１が設けられている（図１及び図２参照）。シール部材７１は、第１及び第２室１１，１２の粘性液体が、ケーシング１０と隔壁４１との間に形成される隙間や軸３０と隔壁４１との間に形成される隙間などを通じて相互に移動することを防止する働きをするものである。また、他方の隔壁４２にも同様に、シール部材７２が設けられている（図１及び図２参照）。シール部材７２は、第３及び第４室１３，１４の粘性液体が、ケーシング１０と隔壁４２との間に形成される隙間や軸３０と隔壁４２との間に形成される隙間などを通じて相互に移動することを防止する働きをするものである。
【００１５】
また、２つのベーン３１，３２のうち、一方のベーン３１には、シール部材７３が設けられている（図１参照）。シール部材７３は、第１及び第３室１１，１３の粘性液体が、ケーシング１０とベーン３１との間に形成される隙間などを通じて相互に移動することを防止する働きをするものである。また、他方のベーン３２にも同様に、シール部材７４が設けられている（図１参照）。シール部材７４は、第２及び第４室１２，１４の粘性液体が、ケーシング１０とベーン３２との間に形成される隙間などを通じて相互に移動することを防止する働きをするものである。
【００１６】
上記した２つの隔壁４１，４２は、軸３０が回転した場合でも、移動しないようケーシング１０に固定されている。上記した２つのベーン３１，３２は、軸３０とともに回転し得るよう軸３０と一体に成形されている（図１参照）。
【００１７】
ケーシング１０の底壁１５には、第１及び第２通路２１，２２が設けられている（図２，図３，図５及び図６参照）。第１通路２１は、第１室１１と第２室１２とを連通させるよう形成され、第２通路２２は、第３室１３と第４室１４とを連通させるよう形成される。また、軸３０には、第３及び第４通路２３，２４が設けられている（図１及び図２参照）。第３通路２３は、第１室１１と第４室１４とを連通させるよう形成され、第４通路２４は、第２室１２と第３室１３とを連通させるよう形成される。
【００１８】
押圧部材は、第１乃至第４室１１〜１４に充填された粘性液体を回転運動により押圧するものである。例えば、ケーシング１０が固定され、軸３０が回転するときには、２つのベーン３１，３２が押圧部材に相当する。一方、軸３０が固定され、ケーシング１０が軸３０の周りを回転するときには、２つの隔壁４１，４２が押圧部材に相当する。
【００１９】
第１弁機構５０は、第１通路２１に設けられる（図４参照）。本実施例において採用した第１弁機構５０は、以下の機能を有するものである。
（１）第２室１２から第１室１１への粘性液体の逆流を阻止する機能、
（２）第１室１１の粘性液体が一方向へ回転しようとする押圧部材に押圧されることにより高まる第１室１１の内圧が所定値以下のときは、第１室１１の粘性液体が第１通路２１を通じて第２室１２へ移動することを阻止する機能、
（３）第１室１１の内圧が所定値を超えたときは、第１室１１の粘性液体が第１通路２１を通じて第２室１２へ移動することを可能とし、かつその後、第１室１１の内圧が所定値以下に低下しても、第１通路２１を通じた粘性液体の移動を許容する機能、
（４）押圧部材の回転運動が停止したときは、第１室１１の粘性液体が第１通路２１を通じて第２室１２へ移動することを阻止する機能、
（５）第１通路２１を通過する粘性液体の流量を絞る機能、
（６）絞り量を可変とする調節機能、及び
（７）制御対象である可動体の運動停止状態を保持する力を可変とする調節機能。
【００２０】
本実施例で採用した第１弁機構５０は、図４に示したように、第１通路２１を閉鎖し得るとともに、外周面がテーパ面とされた弁部材５１と、内周面が内部に収容される弁部材５１のテーパ面との間に粘性液体の流量を絞る隙間ａを形成するテーパ面とされた作動室５２と、弁部材５１が粘性液体の圧力を受けることにより開方向へ移動しようとするときに、弁部材５１に抵抗を付与するばね５３と、ばね５３の抵抗力と弁部材５１の開方向への移動限界位置とを同時に調節し得る調節部材５４とを有して構成される。
【００２１】
弁部材５１は、さらに、球状の弁体５１ａと、弁体５１ａとばね５３との間に介在するように設けられる弁押さえ５１ｂとを有して構成される（図４参照）。この弁部材５１によれば、弁体５１ａの球面が弁座（作動室５２に開口する第１通路２１の開口部）に当接することにより、閉弁時の密閉性を高めることができる。
【００２２】
第１室１１から作動室５２へ流入しようとする粘性液体の圧力を受ける弁部材５１の受圧面の大きさは、上記した（３）の機能を発揮する上で重要である。つまり、弁部材と、該弁部材が開方向へ移動しようとするときに該弁部材に抵抗を付与するばねと有して構成される通常の逆止弁では、閉弁時における受圧面の大きさと開弁後の受圧面の大きさに大きな差がないため、開弁後に粘性液体の圧力が低下すると、ばねの抵抗力により弁部材が押し戻されることになる。従って、通常の逆止弁では、第１室１１の内圧が所定値を超えたときは、第１室１１の粘性液体が第１通路２１を通じて第２室１２へ移動することを可能とすることはできても、その後、第１室１１の内圧が所定値以下に低下すると、弁体が第１通路２１を閉鎖してしまうので、第１通路２１を通じた粘性液体の移動を許容することができない。そこで、開弁後に粘性流体の圧力が低下しても弁部材５１がばね５３の抵抗力によって押し戻されないようにするため、閉弁時における受圧面の大きさと開弁後の受圧面の大きさに大きな差を設け、開弁後に大きな受圧面が提供されるよう設定する必要がある。
【００２３】
本実施例では、弁体５１ａの受圧面を小さく設定するとともに、弁押さえ５１ｂの受圧面を大きく設定することにより、開弁後に粘性液体の圧力が低下しても、弁部材５１がばね５３の抵抗力によって押し戻されないようにされている。
【００２４】
弁部材５１に形成されるテーパ面は、弁部材５１の外周面の全部に形成されていてもよいし、一部に形成されていてもよい。また、作動室５２の形成されるテーパ面も、作動室５２の内周面の全部に形成されていてもよいし、一部に形成されていてもよい。本実施例のように、弁部材５１と作動室５２の相互の対向面をテーパ面とすることにより、弁部材５１の開方向への移動距離Ｒに応じて、粘性液体の流量を絞る隙間ａの大きさを変化させることができる（図７参照）。
【００２５】
ばね５３は、弁部材５１と調節部材５４との間に介在するように設けられている。ばね５３としては、圧縮コイルばねを用いることができる。
【００２６】
調節部材５４は、外周面に沿って螺旋状の溝が切られたねじからなり、ばね５３の一端を支持し得るようにケーシング１０に取り付けられている。また、調節部材５４の先端には、突起５４ａが設けられている。調節部材５４は、外部から操作することができる。
【００２７】
第２弁機構６０は、第２通路２２に設けられる（図４参照）。本実施例で採用した第２弁機構６０は、以下の機能を有するものである。
（１）第４室１４から第３室１３への粘性液体の逆流を阻止する機能、
（２）第３室１３の粘性液体が逆方向へ回転しようとする押圧部材に押圧されることにより高まる第３室１３の内圧が所定値以下のときは、第３室１３の粘性液体が第２通路２２を通じて第４室１４へ移動することを阻止する機能、
（３）第３室１３の内圧が所定値を超えたときは、第３室１３の粘性液体が第２通路２２を通じて第４室１４へ移動することを可能とし、かつその後、第３室１３の内圧が所定値以下に低下しても、第２通路２２を通じた粘性液体の移動を許容する機能、
（４）押圧部材の回転運動が停止したときは、第３室１３の粘性液体が第２通路２２を通じて第４室１４へ移動することを阻止する機能、
（５）第２通路２２を通過する粘性液体の流量を絞る機能、
（６）絞り量を可変とする調節機能、及び
（７）制御対象である可動体の運動停止状態を保持する力を可変とする調節機能。
【００２８】
本実施例で採用した第２弁機構６０は、図４に示したように、第１弁機構５０と同様に構成される。すなわち、第２弁機構６０は、第１弁機構５０を構成する弁部材５１、作動室５２、ばね５３及び調節部材５４とそれぞれ同様に構成される弁部材６１、作動室６２、ばね６３及び調節部材６４を有して構成される。
【００２９】
上記のように構成される運動制御装置は、例えば、ケーシング１０が回転不能に固定され、軸３０が制御対象である可動体の回転運動により回転するように設置され、使用される。
【００３０】
本実施例の運動制御装置を、例えば、自動車のドアに適用した場合には、軸３０がドアの開閉に伴う回転運動により回転するように設置される。
【００３１】
例えば、ドアを全閉位置から少し開け、その回動を停止させたときに、そのドアに対して突風が吹き付けたり、あるいは人や物が不用意に接触するなどすると、ドアは、そのような意図しない外力を受けることにより回動しようとする。しかし、この際、ドアが回動しようとしても、ドアに対する外力が所定値以下であれば、本実施例の運動制御装置により、ドアの停止状態を保持することができる。
【００３２】
すなわち、ドアが意図しない外力を受けることにより、例えば、開方向へ回動しようとすると、軸３０とともに押圧部材として機能するベーン３１，３２が一方向（図１において反時計回り方向）へ回転しようとする。このとき、ドアに対する外力が所定値以下であれば、ベーン３１が第１室１１の粘性液体を押圧する力も弱いため、第１室１１の内圧があまり高まらず、所定値に達しない。第１通路２１に設けられた第１弁機構５０は、第１室１１の粘性液体が一方向へ回転しようとする押圧部材に押圧されることにより高まる第１室１１の内圧が所定値以下のときは、弁部材５１が第１通路２１を閉鎖して、第１室１１の粘性液体が第１通路２１を通じて第２室１２へ移動することを阻止する。また、第２通路２２に設けられた第２弁機構６０は、第４室１４から第３室１３への粘性液体の逆流を阻止する。さらに、第４室１４の粘性液体は、第１弁機構５０が開弁しない限り、第３通路２３を通じて第１室１１へ移動できない。従って、ベーン３１，３２は一方向へ回転できなくなる。その結果、ドアの停止状態が保持されることになる。
【００３３】
一方、ドアが意図しない外力を受けることにより、例えば、閉方向へ回動しようとすると、軸３０とともに押圧部材として機能するベーン３１，３２が逆方向（図１において時計回り方向）へ回転しようとする。このとき、ドアに対する外力が所定値以下であれば、ベーン３１が第３室１３の粘性液体を押圧する力も弱いため、第３室１３の内圧があまり高まらず、所定値に達しない。第２通路２２に設けられた第２弁機構６０は、第３室１３の粘性液体が逆方向へ回転しようとする押圧部材に押圧されることにより高まる第３室１３の内圧が所定値以下のときは、弁部材６１が第２通路２２を閉鎖して、第３室１３の粘性液体が第２通路２２を通じて第４室１４へ移動することを阻止する。また、第１通路２１に設けられた第１弁機構５０は、第２室１２から第１室１１への粘性液体の逆流を阻止する。さらに、第２室１２の粘性液体は、第２弁機構６０が開弁しない限り、第４通路２４を通じて第３室１３へ移動できない。従って、ベーン３１，３２は逆方向へ回転できなくなる。その結果、ドアの停止状態が保持されることになる。
【００３４】
本実施例の運動制御装置によれば、上記のように任意の位置で停止状態が保持されたドアを意図的に回動させる際には、ドアの停止状態を解除するときに、一時的に大きな外力を要するが、ドアの回動が開始された後は、小さな外力でドアの回動を継続させることができる。
【００３５】
すなわち、停止状態のドアを意図的に開方向へ回動させるときには、停止状態のドアに対して大きな外力を加える。それにより、第１室１１の粘性液体がベーン３１に強く押圧されることになり、第１室１１の内圧が高まる。このとき、第１室１１の内圧が所定値を超えると、第１通路２１に設けられた第１弁機構５０は、第１室１１の粘性液体が第１通路２１を通じて第２室１２へ移動することを可能とする。すなわち、第１室１１の内圧が所定値を超えたときには、弁部材５１（弁体５１ａ）が受ける粘性液体の圧力がばね５３の抵抗力よりも大きくなるため、図７（ａ）に示したように、弁部材５１が開方向へ移動し、粘性液体が第１通路２１を通過可能となる。これにより、ベーン３２に押圧される第４室１４の粘性液体は、第１室１１へ移動し、第２室１２の粘性液体は、第４通路２４を通じて第３室１３へ移動する。従って、ベーン３１，３２は一方向へ回転可能となる。その結果、ドアの停止状態が解除されることになる。
【００３６】
ドアの回動が開始された後は、弁部材５１が受ける粘性液体の圧力が低下しても、弁部材５１（弁押さえ５１ｂ）の大きな受圧面が提供されるため、ばね５３の抵抗力によって弁部材５１が押し戻されることがない。従って、ベーン３１，３２は一方向への回転を継続することができる。その結果、小さな外力でドアを回動させることができる。
【００３７】
また、第１弁機構５０は、第１通路２１を通過する粘性液体の流量を絞る機能を有するため、ドアの停止状態が解除された後に、そのドアが勢いよく回動することを防止することができる。すなわち、粘性液体が弁部材５１のテーパ面と作動室５２のテーパ面との間に形成される隙間ａを通過するときに、第１通路２１を通過する粘性液体の流量が絞られることにより、粘性液体に抵抗が生じてベーン３１，３２の回転運動を緩慢にさせる。その結果、ドアに制動力が付与されることになる。
【００３８】
一方、停止状態のドアを意図的に閉方向へ回動させるときには、ドアを開方向へ回動させるときと同様に、停止状態のドアに対して大きな外力を加える。それにより、第３室１３の粘性液体がベーン３１に強く押圧されることになり、第３室１３の内圧が高まる。このとき、第３室１３の内圧が所定値を超えると、第２通路２２に設けられた第２弁機構６０は、第３室１３の粘性液体が第２通路２２を通じて第４室１４へ移動することを可能とする。すなわち、第３室１３の内圧が所定値を超えたときには、弁部材６１（弁体６１ａ）が受ける粘性液体の圧力がばね６３の抵抗力よりも大きくなるため、図８（ａ）に示したように、弁部材６１が開方向へ移動し、粘性液体が第２通路２２を通過可能となる。これにより、ベーン３２に押圧される第２室１２の粘性液体は、第３室１３へ移動し、第４室１４の粘性液体は、第３通路２３を通じて第１室１１へ移動する。従って、ベーン３１，３２は逆方向へ回転可能となり、その結果、ドアの停止状態が解除されることになる。
【００３９】
ドアの回動が開始された後は、弁部材６１が受ける粘性液体の圧力が低下しても、弁部材６１（弁押さえ６１ｂ）の大きな受圧面が提供されるため、ばね６３の抵抗力によって弁部材６１が押し戻されることがない。従って、ベーン３１，３２は逆方向への回転を継続することができる。その結果、小さな外力でドアを回動させることができる。
【００４０】
また、第２弁機構６０は、第２通路２２を通過する粘性液体の流量を絞る機能を有するため、ドアの停止状態が解除された後に、そのドアが勢いよく回動することを防止することができる。すなわち、粘性液体が弁部材６１のテーパ面と作動室６２のテーパ面との間に形成される隙間ａを通過するときに、第２通路２２を通過する粘性液体の流量が絞られることにより、粘性液体に抵抗が生じてベーン３１，３２の回転運動を緩慢にさせる。その結果、ドアに制動力が付与されることになる。
【００４１】
もっとも、本実施例で採用した第１及び第２弁機構５０，６０は、図７及び図８に示したように、調節部材５４，６４を一方向へ回転させることにより、調節部材５４，６４を弁部材５１，６１に近接する方向へ移動させることができ、また、調節部材５４，６４を逆方向へ回転させることにより、調節部材５４，６４を弁部材から離間する方向へ移動させることができる。一方、弁部材５１，６１は、調節部材５４，６４の突起５４ａ，６４ａに当接することにより、開方向へ移動できなくなるため、調節部材５４，６４を弁部材５１，６１に対して近接又は離間させる方向へ移動させることにより、弁部材５１，６１が開方向へ移動し得る限界位置Ｐを調節することが可能となる。そして、図７（ａ）及び図８（ａ）に示したように、調節部材５４，６４を操作して、弁部材５１，６１の開方向への移動距離Ｒが短くなるよう設定したときには、粘性液体の流量を絞る隙間ａの大きさが小さくなるので、第１及び第２弁機構５０，６０の絞り量を大きくし、ドアに付与する制動力を大きくすることができる。一方、図７（ｂ）及び図８（ｂ）に示したように、調節部材５４，６４を操作して、弁部材５１，６１の開方向への移動距離Ｒが長くなるよう設定したときには、粘性液体の流量を絞る隙間ａの大きさが大きくなるので、第１及び第２弁機構５０，６０の絞り量を小さくし、ドアに付与する制動力を小さくすることができる。従って、本実施例に係る運動制御装置によれば、ドアの開閉を操作する者の腕力に合わせてドアの開閉時に付与される制動力を調節することができる。
【００４２】
また、上記のように調節部材５４，６４を弁部材５１，６１に近接する方向へ移動させることにより、ばね５３，６３が圧縮される。それにより、ばね５３，６３の抵抗力が高められる。従って、弁部材５１，６１を開方向へ移動させるには、より大きな粘性液体の圧力を要することになるため、制御対象である可動体の運動停止状態を保持する力（保持力）を高めることができる。一方、上記のように調節部材５４，６４を弁部材５１，６１から離間する方向へ移動させることにより、ばね５３，６３が弛緩される。それにより、ばね５３，６３の抵抗力が低下する。従って、比較的小さな粘性液体の圧力で弁部材５１，６１を開方向へ移動させることが可能になるため、保持力を低下させることができる。つまり、本実施例によれば、調節部材５４，６４を操作することにより、保持力と制動力の両方を同時に増大又は減少させることができる。
【００４３】
図９は、本実施例に係る運動制御装置の特性を示すグラフである。この図に示したように、本実施例の運動制御装置によれば、第１弁機構５０の調節部材５４を操作して、弁部材５１の開方向への移動距離Ｒが短くなるよう設定した場合、そのように設定する前よりも、制御対象である可動体に付与する制動力（制動トルク）を高めることができるとともに、可動体の運動停止状態が解除される時点を示す制動トルクのピークを大きくすることができる。なお、図９において、Ａは調節部材５４により弁部材５１の開方向への移動距離Ｒが短くなるよう設定した後の制動トルクであり、Ｂは第１弁機構５０をそのように設定する前の制動トルクであり、Ｘ軸は可動体の回転角度である。
【実施例２】
【００４４】
本実施例に係る運動制御装置は、図１０に示したように、第１及び第２弁機構５０，６０を構成するばね５３，６３の一端が調節部材５４，６４に支持されていない点で、実施例１に係る運動制御装置と相違し、その他の構成については、実施例１に係る運動制御装置と同じである。
【００４５】
本実施例では、調節部材５４，６４を操作しても、ばね５３，６３が圧縮又は弛緩されないため、ばね５３，６３の抵抗力を変化させることはできない。本実施例では、調節部材５４，６４を弁部材５１，６１に対して近接又は離間させる方向へ移動させることにより、弁部材５１，６１が開方向へ移動し得る限界位置Ｐを調節することができる。そして、図１０（ａ）に示したように、調節部材５４，６４を操作して、弁部材５１，６１の開方向への移動距離Ｒが短くなるよう設定したときには、粘性液体の流量を絞る隙間ａの大きさが小さくなるので、第１及び第２弁機構５０，６０の絞り量を大きくすることができる。一方、図１０（ｂ）に示したように、調節部材５４，６４を操作して、弁部材５１，６１の開方向への移動距離Ｒが長くなるよう設定したときには、粘性液体の流量を絞る隙間ａの大きさが大きくなるので、第１及び第２弁機構５０，６０の絞り量を小さくすることができる。つまり、本実施例に係る運動制御装置によれば、制御対象である可動体に付与する制動力のみを可変とすることができる。
【００４６】
図１１は、本実施例に係る運動制御装置の特性を示すグラフである。この図に示したように、例えば、第１弁機構５０の調節部材５１を操作して、弁部材５１の開方向への移動距離Ｒが短くなるよう設定した場合、そのように設定する前よりも、制御対象である可動体に付与する制動力（制動トルク）を高めることができる。しかし、可動体の運動停止状態が解除される時点を示す制動トルクのピークは、設定の前後において変化がない。なお、図１１において、Ｃは調節部材５４により弁部材５１の開方向への移動距離Ｒが短くなるよう設定した後の制動トルクであり、Ｄはそのように設定する前の制動トルクであり、Ｘ軸は可動体の回転角度である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施例１に係る運動制御装置の内部構造を示す図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ部断面図である。
【図３】図１におけるＢ−Ｂ部部分断面図である。
【図４】図１におけるＣ−Ｃ部部分拡大断面図である。
【図５】図１におけるＤ−Ｄ部部分断面図であって、第１弁機構を構成する弁部材及びばねを取り除いた状態を示す図である。
【図６】図２におけるＥ−Ｅ部断面図であって、第１及び第２弁機構を構成する弁部材及びばねを取り除いた状態を示す図である。
【図７】第１弁機構の作用を説明するための図である。
【図８】第２弁機構の作用を説明するための図である。
【図９】実施例１に係る運動制御装置の特性を示すグラフである。
【図１０】本発明の実施例２に係る運動制御装置において採用した第１及び第２弁機構の構成を示す図である。
【図１１】実施例２に係る運動制御装置の特性を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４８】
１０ ケーシング
１１ 第１室
１２ 第２室
１３ 第３室
１４ 第４室
１５ 底壁
２１ 第１通路
２２ 第２通路
２３ 第３通路
２４ 第４通路
３０ 軸
３１，３２ ベーン
４１，４２ 隔壁
５０ 第１弁機構
５１ 弁部材
５１ａ 弁体
５１ｂ 弁押さえ
５２ 作動室
５３ ばね
５４ 調節部材
５４ａ 突起
６０ 第２弁機構
６１ 弁部材
６１ａ 弁体
６１ｂ 弁押さえ
６２ 作動室
６３ ばね
６４ 調節部材
６４ａ 突起
７１〜７４ シール部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１室と第２室とを連通させる第１通路と、
第３室と第４室とを連通させる第２通路と、
第１室と第４室とを連通させる第３通路と、
第２室と第３室とを連通させる第４通路と、
第１乃至第４室に充填された粘性液体を回転運動により押圧する押圧部材と、
第１通路に設けられ、第２室から第１室への粘性液体の逆流を阻止するとともに、第１室の粘性液体が一方向へ回転しようとする押圧部材に押圧されることにより高まる第１室の内圧が所定値以下のときは、第１室の粘性液体が第１通路を通じて第２室へ移動することを阻止し、第１室の内圧が所定値を超えたときは、第１室の粘性液体が第１通路を通じて第２室へ移動することを可能とし、かつその後、第１室の内圧が所定値以下に低下しても、第１通路を通じた粘性液体の移動を許容し、押圧部材の回転運動が停止したときは、第１室の粘性液体が第１通路を通じて第２室へ移動することを阻止する第１弁機構と、
第２通路に設けられ、第４室から第３室への粘性液体の逆流を阻止するとともに、第３室の粘性液体が逆方向へ回転しようとする押圧部材に押圧されることにより高まる第３室の内圧が所定値以下のときは、第３室の粘性液体が第２通路を通じて第４室へ移動することを阻止し、第３室の内圧が所定値を超えたときは、第３室の粘性液体が第２通路を通じて第４室へ移動することを可能とし、かつその後、第３室の内圧が所定値以下に低下しても、第２通路を通じた粘性液体の移動を許容し、押圧部材の回転運動が停止したときは、第３室の粘性液体が第２通路を通じて第４室へ移動することを阻止する第２弁機構とを備え、
第１及び／又は第２弁機構が、第１及び／又は第２通路を通過する粘性液体の流量を絞る機能を有し、かつ絞り量を可変とする調節機能を有することを特徴とする運動制御装置。
【請求項２】
第１及び／又は第２弁機構が、第１及び／又は第２通路を閉鎖し得るとともに、外周面の一部又は全部がテーパ面とされた弁部材と、内周面の一部又は全部が内部に収容される前記弁部材のテーパ面との間に粘性液体の流量を絞る隙間を形成するテーパ面とされた作動室と、前記弁部材が粘性液体の圧力を受けることにより開方向へ移動しようとするときに、該弁部材に抵抗を付与するばねと、前記弁部材の開方向への移動限界位置を調節し得る調節部材とを有して構成されることを特徴とする請求項１記載の運動制御装置。
【請求項３】
前記調節部材が、前記ばねの抵抗力と前記弁部材の開方向への移動限界位置とを同時に調節し得るものであることを特徴とする請求項２記載の運動制御装置。
【請求項１】
第１室と第２室とを連通させる第１通路と、
第３室と第４室とを連通させる第２通路と、
第１室と第４室とを連通させる第３通路と、
第２室と第３室とを連通させる第４通路と、
第１乃至第４室に充填された粘性液体を回転運動により押圧する押圧部材と、
第１通路に設けられ、第２室から第１室への粘性液体の逆流を阻止するとともに、第１室の粘性液体が一方向へ回転しようとする押圧部材に押圧されることにより高まる第１室の内圧が所定値以下のときは、第１室の粘性液体が第１通路を通じて第２室へ移動することを阻止し、第１室の内圧が所定値を超えたときは、第１室の粘性液体が第１通路を通じて第２室へ移動することを可能とし、かつその後、第１室の内圧が所定値以下に低下しても、第１通路を通じた粘性液体の移動を許容し、押圧部材の回転運動が停止したときは、第１室の粘性液体が第１通路を通じて第２室へ移動することを阻止する第１弁機構と、
第２通路に設けられ、第４室から第３室への粘性液体の逆流を阻止するとともに、第３室の粘性液体が逆方向へ回転しようとする押圧部材に押圧されることにより高まる第３室の内圧が所定値以下のときは、第３室の粘性液体が第２通路を通じて第４室へ移動することを阻止し、第３室の内圧が所定値を超えたときは、第３室の粘性液体が第２通路を通じて第４室へ移動することを可能とし、かつその後、第３室の内圧が所定値以下に低下しても、第２通路を通じた粘性液体の移動を許容し、押圧部材の回転運動が停止したときは、第３室の粘性液体が第２通路を通じて第４室へ移動することを阻止する第２弁機構とを備え、
第１及び／又は第２弁機構が、第１及び／又は第２通路を通過する粘性液体の流量を絞る機能を有し、かつ絞り量を可変とする調節機能を有することを特徴とする運動制御装置。
【請求項２】
第１及び／又は第２弁機構が、第１及び／又は第２通路を閉鎖し得るとともに、外周面の一部又は全部がテーパ面とされた弁部材と、内周面の一部又は全部が内部に収容される前記弁部材のテーパ面との間に粘性液体の流量を絞る隙間を形成するテーパ面とされた作動室と、前記弁部材が粘性液体の圧力を受けることにより開方向へ移動しようとするときに、該弁部材に抵抗を付与するばねと、前記弁部材の開方向への移動限界位置を調節し得る調節部材とを有して構成されることを特徴とする請求項１記載の運動制御装置。
【請求項３】
前記調節部材が、前記ばねの抵抗力と前記弁部材の開方向への移動限界位置とを同時に調節し得るものであることを特徴とする請求項２記載の運動制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００７−８５５０５（Ｐ２００７−８５５０５Ａ）
【公開日】平成１９年４月５日（２００７．４．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２７７５８４（Ｐ２００５−２７７５８４）
【出願日】平成１７年９月２６日（２００５．９．２６）
【出願人】（０００１９８２７１）株式会社ソミック石川 (91)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年４月５日（２００７．４．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年９月２６日（２００５．９．２６）
【出願人】（０００１９８２７１）株式会社ソミック石川 (91)
【Ｆターム（参考）】
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