JP5681047B2

JP5681047B2 - 回転ダンパ

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Publication number: JP5681047B2
Application number: JP2011137421A
Authority: JP
Inventors: 麻純鈴木
Original assignee: Nifco Inc
Current assignee: Nifco Inc
Priority date: 2011-06-21
Filing date: 2011-06-21
Publication date: 2015-03-04
Anticipated expiration: 2031-06-21
Also published as: JP2013002616A; CN102840263B; CN102840263A

Description

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。

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、内端が液室内に受容される一方、外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。ロータ軸の外端は、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、液室内に液路を備えた堰と、液路の開度を調整するフラップ（ブレード）とを設け、ロータが一の回転方向に回転する際には、ロータの回転に伴う粘性流体の流動によってフラップが第１の開度となるようにし、ロータが一の回転方向と相反する他の回転方向に回転する際には、ロータの回転に伴う粘性流体の逆方向への流動によってフラップが第２の開度となるようにして、ロータの回転抵抗を変化させるようにしたものがある（例えば、特許文献１）。

特開平７−１２７６８１号公報

以上のような回転ダンパは、液路を備えた堰をハウジングに設けたため、堰によってロータの回転範囲が規制されるという問題がある。また、構造が複雑であり、部品点数が多くなるという問題がある。

本発明は、以上の問題を鑑みてなされたものであって、発生する抵抗力を回転方向に応じて変化させる回転ダンパにおいて、ロータの回転範囲を任意に設定することができるようにすることを課題とする。また、回転ダンパの構造を簡素にす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、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（２１）及び前記ロータ軸の前記液室内に配置された部分に突設されたベーン（２２）を備えたロータ（３）とを有する回転ダンパ（１）であって、前記ベーンは、前記ロータ軸から第１の方向（Ｂ）に延在し、前記ロータの軸線（Ａ）方向から見て、前記第１の方向と直交する第２の方向（Ｃ）に対して傾斜した第３の方向（Ｄ）に沿って貫通するスロット（３６）を有し、前記スロットには、前記第３の方向に沿ってスライド移動可能に弁体（４０）が支持され、前記弁体は、前記ロータが回転する際に前記粘性流体から圧力を受けて前記第３の方向に沿ってスライド移動することによって、前記第１の方向に変位し、前記第１の方向において前記ベーンと前記ダンパハウジングとの間に形成される通路を開閉することを特徴とする。

この構成によれば、ロータの回転方向に応じて開閉動作する弁体がベーンに設けられているため、ロータの回転の障害となる構造体をハウジングに設けなくてよい。そのため、ロータのハウジングに対する回転範囲を任意に設定することができる。また、ベーンにスロットを形成し、スロットに弁体をスライド移動可能に支持するという簡素な構成で、回転方向に応じて抵抗力を変化する回転ダンパを構築することができる。そのため、回転ダンパの部品点数の削減が可能になる。

また、本発明の他の側面は、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（２１）及び前記ロータ軸の前記液室内に配置された部分に突設されたベーン（２２）を備えたロータ（３）とを有する回転ダンパ（１）であって、前記ベーンは、前記ロータ軸から第１の方向（Ｂ）に延在し、前記ロータの軸線（Ａ）方向から見て、前記第１の方向と直交する第２の方向（Ｃ）に対して傾斜した第３の方向（Ｄ）に沿って貫通するスロット（３６）と、前記第２の方向に貫通する液路（７１）とを有し、前記スロットには、前記第３の方向に沿ってスライド移動可能に弁体（４０）が支持され、前記弁体は、前記ロータが回転する際に前記粘性流体から圧力を受けて前記第３の方向に沿ってスライド移動することによって、前記液路を開閉することを特徴とする。

この構成によれば、上述した発明と同様に、回転方向に応じて抵抗力を変化する回転ダンパにおいて、ロータのハウジングに対する回転範囲を任意に設定することができるようにすると共に、構造を簡素にすることができる。

本発明の他の側面は、前記弁体は、付勢部材（４４）によって、前記第３の方向の一側に付勢されていることを特徴とする。

この構成によれば、粘性流体から弁体に加わる圧力が小さいときに、付勢部材によって弁体を開位置又は閉位置のいずれかに配置することができる。

本発明の他の側面は、前記弁体は、直線状に延在して前記スロットにスライド移動可能に支持されたスライド片（８８）と、前記スライド片の一端に設けられ、前記スロットよりも幅が広い閉止片（８７）と、前記スライド片の他端に設けられ、前記スロットよりも幅が広い係止片（８９）とを有することを特徴とする。

この構成によれば、弁体の構造を簡素にすることができる。

本発明の他の側面は、前記スロットは、前記ベーンの前記ロータ軸の軸線方向における一側の端縁に開口した溝形をなすことを特徴とする

この構成によれば、スロットへの弁体の組み付けが容易になる。

以上の構成によれば、発生する抵抗力を回転方向に応じて変化させる回転ダンパにおいて、ロータの回転範囲を任意に設定することができる。

第１実施形態に係る回転ダンパの分解斜視図第１実施形態に係る回転ダンパの正転時の形態を示す断面図図２のIII−III断面図第１実施形態に係る回転ダンパの負転時の形態を示す断面図第２実施形態に係る回転ダンパを示す断面図第３実施形態に係るロータ及び弁体を示す断面図

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。

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。

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。

ハウジングベース８の側周壁６及び底板７の内面には、側周壁６の内面から径方向に沿って中心側へと延在する隔壁１１が設けられている。隔壁１１は、液室１０を区画して、粘性流体の流れを規制する目的で配置されている。隔壁１１は、他の実施形態では省略してもよい。

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。

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。

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。

ベーン２２は、略四角形の板状に形成され、ロータ軸２１の径方向に沿って延在している。このベーン２２のロータ軸２１の径方向に沿う延在方向を第１の方向Ｂとする。また、ベーン２２は、軸線Ａ方向にも延在している。ベーン２２の主面となる正面３３と背面３４とは、第１の方向Ｂと軸線Ａ方向とに直交する第２の方向Ｃに対して直交している。図２に示すように、ベーン２２の第１の方向Ｂにおける突出端とハウジングベース８の側周壁６の内面との間には空隙が形成されている。この空隙は、粘性流体が通過可能な通路３２となる。

ベーン２２には、正面３３から背面３４へと貫通するスロット３６が形成されている。スロット３６は、軸線Ａ方向から見て（平面視で）、第２の方向Ｃと所定の角度θをなす第３の方向Ｄに沿って延在している。角度θは、０°より大きく、かつ９０°より小さく設定され、３０°〜８０°であることが好ましく、４０°〜６０°であることがより好ましい。また、スロット３６は、軸線Ａ方向に沿って延在し、ベーン２２のロータ軸２１の外端２５側に対応する端部に開口している。換言すると、スロット３６は、ベーン２２のロータ軸２１の外端２５側に対応する端部から軸線Ａ方向に凹設された溝といえる。

スロット３６には、弁体４０が支持されている。弁体４０は、スロット３６を第３の方向Ｄに沿って貫通するように配置された板状のスライド片４１を備えている。スライド片４１のベーン２２の正面３３側に突出した端部には板状の受圧板４２が設けられ、スライド片４１のベーン２２の背面３４側に突出した端部には閉止板４３が設けられている。受圧板４２及び閉止板４３は、互いに平行かつ正面３３及び背面３４と平行となるように、スライド片４１の延在方向、すなわち第３の方向Ｄに対して傾斜してスライド片４１に結合されている。

スライド片４１が第３の方向Ｄに沿ってスロット３６内を正面３３側に変位する際には、受圧板４２及び閉止板４３は第２の方向Ｃにおいて正面３３側に変位すると共に、第１の方向Ｂにおいてロータ軸２１側に変位する。閉止板４３はスロット３６よりも大きいため、スライド片４１の第３の方向Ｄに沿った正面３３側への変位は、閉止板４３がベーン２２の背面３４に当接することによって規制される。一方、スライド片４１が第３の方向Ｄに沿ってスロット３６内を背面３４側に変位する際には、受圧板４２及び閉止板４３は第２の方向Ｃにおいて背面３４側に変位すると共に、第１の方向Ｂにおいてベーン２２の径方向における外端側に変位する。受圧板４２はスロット３６よりも大きいため、スライド片４１の第３の方向Ｄに沿った背面３４側への変位は、受圧板４２がベーン２２の正面３３に当接することによって規制される。以上のようにして、弁体４０は、脱離しないように、スロット３６にスライド移動可能に支持されている。

ロータ軸２１とベーン２２の正面３３との境界部分には、正面３３と所定の角度αをなして突出する薄片状の付勢板４４が突設されている。付勢板４４は、可撓性を有して板ばねとして機能するように、薄く形成されている。角度αは、例えば３０°〜６０°である。付勢板４４は、その突出端が受圧板４２のベーン２２の正面３３と対向する面に当接し、弁体４０をスロット３６から正面３３側に突出する方向へと付勢している。そのため、ロータ３が回転しておらず静止している初期状態においては、弁体４０は閉止板４３がベーン２２の背面３４に接触した状態に維持されている（図２参照）。

以上のように構成した回転ダンパ１の作用及び効果について以下に説明する。図２に示すように、ロータ３が回転していない初期状態においては、弁体４０は、付勢板４４によって付勢され、閉止板４３がベーン２２の背面３４に接触している。初期状態では、閉止板４３の第１の方向Ｂに沿った側周壁６側の側縁部４６は、側周壁６に接触しておらず、ベーン２２の外端と側周壁６の内面との間の通路３２は開放されている。

図２に示すように、ロータ３が軸線Ａ回りの反時計回りの正転方向（図中の白色矢印５１の方向）に回転する際には、閉止板４３は粘性流体にベーン２２の背面３４側へと押圧され、初期状態における弁体４０のベーン２２に対する相対位置を維持する。そのため、通路３２は開放された状態に維持され、粘性流体は通路３２を通過して流動することができる。

図４に示すように、ロータ３が軸線Ａ回りの時計回りの負転方向（図中の白色矢印５２の方向）に回転する際には、受圧板４２が、粘性流体にベーン２２の正面３３側へと押圧され、付勢板４４の付勢力に抗して受圧板４２が正面３３側に変位する。これにより、弁体４０は、第３の方向Ｄに沿って背面３４側に突出する方向に変位する。閉止板４３は、第３の方向Ｄに沿って背面３４から離間する方向に変位することによって、第１の方向Ｂにおいてハウジングベース８の側周壁６側へと変位し、側縁部４６が側周壁６の内面に接触する。これにより、通路３２は閉止板４３（弁体４０）に閉塞されて、粘性流体の通路３２を通過する流動が阻害される。そのため、ロータ３の負転時（図４参照）には、正転時（図２参照）よりも、粘性流体が流動し難く、ロータ３の回転抵抗が増大する。すなわち、回転ダンパ１が生じる抵抗力が増大する。

本実施形態に係る回転ダンパ１は、ベーン２２に形成したスロット３６に弁体４０を摺動可能に支持させることによって構成したため、構造が簡素である。また、隔壁１１を省略することで、ロータ３は正転及び負転方向において３６０°以上の回転が可能である。

次に、図５を参照して第２実施形態に係る回転ダンパ７０について説明する。回転ダンパ７０は、第１実施形態に係る回転ダンパ１と比較して、付勢板４４が省略された点と、ベーン２２に液路７１を形成した点が異なる。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。

回転ダンパ７０のベーン２２には、正面３３と背面３４とを連通するように貫通する液路７１が形成されている。すなわち、液路７１は第２の方向Ｃにベーン２２を貫通している。液路７１は、ロータ３が正転方向（図中の白色矢印５１の方向）に回転し、粘性流体に押圧されて閉止板４３がベーン２２の背面３４に当接した状態（図５中に実線で示す状態）において、開放されている。すなわち、液路７１は弁体４０に閉塞されない。一方、液路７１は、ロータ３が負転方向（図中の白色矢印５２の方向）に回転し、粘性流体に押圧されて受圧板４２がベーン２２の正面３３に当接した状態（図５中に破線で示す状態）において、受圧板４２（弁体４０）によって閉塞される。このように、ロータ３の回転方向に応じて液路７１が開閉されるため、粘性流体の流動態様が変化し、ロータ３に加わる抵抗力、すなわち回転ダンパ７０が発生する抵抗力が変化する。

次に、第３実施形態に係る回転ダンパについて説明する。第３実施形態に係る回転ダンパは、第１実施形態に係る回転ダンパ１と比較して、ベーン２２に形成されたスロット８１の形状と、ベーン２２に追加された液路８２と、弁体８３の形状とが異なる。第３実施形態に係る回転ダンパにおいて、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。

図６に第３実施形態に係るロータ３及び弁体８３の斜視図を示す。第３実施形態に係るロータ３は、ベーン２２に正面３３と背面３４とを連通するスロット８１を有している。また、ベーン２２には、スロット８１に近接して正面３３と背面３４とを連通する液路８５が形成されている。

弁体８３は、板状の閉止板８７と、閉止板８７の中央部から閉止板８７と直交する方向に突設された柱状体８８とを有している。柱状体８８の先端には、可撓性を有する突片である係止爪８９が形成されている。係止爪８９の突出長さは、スロット８１の幅よりも大きく形成されている。柱状体８８は、係止爪８９を撓わせつつスロット８１に挿入され、挿入が完了した後には、係止爪８９がスロット８１の孔縁に引っ掛かることによってスロット８１に抜去不能に支持される。柱状体８８はスロット８１の長さに比べて長く、柱状体８８はスロット８１に延在方向（第２の方向Ｃ）に変位可能に支持されている。これにより、弁体８３の閉止板８７はスロット８１の延在方向に変位し、液路８５の正面３３側の端部を開閉する。弁体８３は、回転ダンパ１、７０と同様に、ロータ３の回転に応じて閉止板８７が粘性流体から圧力を受けることによって変位する。

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。上記の実施形態で示した弁体及びスロットの形状は例示であり、様々な形状を適用し得る。また、付勢板４４は、ロータ軸２１と一体である必要はなく、独立した板ばねをベーン２２と弁体４０との間に介装するようにしてもよい。

１、７０、８０…回転ダンパ、２…ハウジング、３…ロータ、８…ハウジングベース、９…ハウジング蓋、１０…液室、２１…ロータ軸、２２…ベーン、３２…通路、３３…正面、３４…背面、３６、８１…スロット、４０、８３…弁体、４１…スライド片、４２…受圧板、４３…閉止板、４４…付勢板、４６…側縁部、７１、８５…液路、８７…閉止板、８８…柱状体、８９…係止爪、Ａ…軸線、Ｂ…第１の方向、Ｃ…第２の方向、Ｄ…第３の方向

Claims

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突設さ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、
前記ベーンは、前記ロータ軸から第１の方向に延在し、前記ロータの軸線方向から見て、前記第１の方向と直交する第２の方向に対して傾斜した第３の方向に沿って貫通するスロットを有し、
前記スロットには、前記第３の方向に沿ってスライド移動可能に弁体が支持され、
前記弁体は、前記ロータが回転する際に前記粘性流体から圧力を受けて前記第３の方向に沿ってスライド移動することによって、前記第１の方向に変位し、前記第１の方向において前記ベーンと前記ダンパハウジングとの間に形成される通路を開閉することを特徴とする回転ダンパ。
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突設さ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、
前記ベーンは、前記ロータ軸から第１の方向に延在し、前記ロータの軸線方向から見て、前記第１の方向と直交する第２の方向に対して傾斜した第３の方向に沿って貫通するスロットと、前記第２の方向に貫通する液路とを有し、
前記スロットには、前記第３の方向に沿ってスライド移動可能に弁体が支持され、
前記弁体は、前記ロータが回転する際に前記粘性流体から圧力を受けて前記第３の方向に沿ってスライド移動することによって、前記液路を開閉することを特徴とする回転ダンパ。
前記弁体は、付勢部材によって、前記第３の方向の一側に付勢されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の回転ダンパ。
前記弁体は、直線状に延在して前記スロットにスライド移動可能に支持されたスライド片と、前記スライド片の一端に設けられ、前記スロットよりも幅が広い閉止板と、前記スライド片の他端に設けられ、前記スロットよりも幅が広い係止片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。
前記スロットは、前記ベーンの前記ロータ軸の軸線方向における一側の端縁に開口した溝形をなす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。