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WO2021100262A1 - ロータリダンパ - Google Patents

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Publication number
WO2021100262A1
WO2021100262A1 PCT/JP2020/030485 JP2020030485W WO2021100262A1 WO 2021100262 A1 WO2021100262 A1 WO 2021100262A1 JP 2020030485 W JP2020030485 W JP 2020030485W WO 2021100262 A1 WO2021100262 A1 WO 2021100262A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
rotary damper
rotor
housing
fluid
inner chamber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2020/030485
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
一正 中屋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Somic Management Holdings Inc
Original Assignee
Somic Management Holdings Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Somic Management Holdings Inc filed Critical Somic Management Holdings Inc
Priority to CN202080070294.9A priority Critical patent/CN114502856A/zh
Priority to US17/755,258 priority patent/US12140197B2/en
Priority to EP20890035.7A priority patent/EP4063686A4/en
Publication of WO2021100262A1 publication Critical patent/WO2021100262A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/10—Springs, 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
    • F16F9/14—Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/10—Springs, 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
    • F16F9/14—Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect
    • F16F9/145—Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect involving only rotary movement of the effective parts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32—Details
    • F16F9/3207—Constructional features
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32—Details
    • F16F9/3207—Constructional features
    • F16F9/3235—Constructional features of cylinders
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32—Details
    • F16F9/34—Special valve constructions; Shape or construction of throttling passages
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F2230/00—Purpose; Design features
    • F16F2230/0005—Attachment, e.g. to facilitate mounting onto confer adjustability

Definitions

  • the present invention relates to a rotary damper used as a damping device for kinetic energy in a rotating mechanism in an industrial machine such as a joint in an articulated robot.
  • a rotary damper has been used as a damping device for kinetic energy in a rotating mechanism.
  • a rotary damper for example, in Patent Document 1 below, both ends of a rotor having two vane-shaped movable vanes on the outer peripheral portion of a shaft body are rotatably supported by a cylindrical housing directly or via a plug. The rotary damper is disclosed.
  • the present invention has been made to address the above problems, and an object of the present invention is to provide a rotary damper that can be easily miniaturized.
  • the feature of the present invention is to have a cylindrical inner chamber for liquid-tightly accommodating the fluid, and to form a wall shape along the radial direction in the inner chamber in the circumferential direction of the fluid.
  • a housing having a fixed vane that hinders flow and a support cylinder portion that penetrates or has a bottom are formed inside the shaft body, and the fluid body is partitioned on the outer peripheral portion of the shaft body outside the support cylinder portion while partitioning the inner chamber.
  • a rotor having a movable vane that rotates while pushing, a lid provided in the housing that liquidally closes the inner chamber, and a fixed vane and a movable vane formed in the inner chamber and the rotation direction of the movable vane.
  • a cylindrical or cylindrical shape formed on one of a housing and a lid to rotatably support the inner peripheral surface of a support cylinder in the rotor.
  • a shaft-shaped first rotor support portion is provided, and the first rotor support portion supports the support cylinder portion at the central portion of the length of the movable vane in the axial direction of the rotor.
  • the first rotor support portion supported by the housing or the lid is the center of the length of the movable vane in the axial direction of the rotor in the support cylinder portion of the rotor. Since the portion is rotatably supported, the structure of the rotary damper can be easily miniaturized by shortening the length of the rotor as compared with the case where both ends of the rotor are supported.
  • the rotary damper further includes a second rotor support portion formed on the other of the housing and the lid to rotatably support the shaft body of the rotor.
  • the shaft body is formed with a protruding shaft portion that projects in the axial direction with respect to the movable vane, and the second rotor support portion is formed in a cylindrical shape that rotatably supports the protruding shaft portion. ..
  • the rotary damper is a cylindrical second rotor that rotatably supports a protruding shaft portion protruding in the axial direction with respect to a movable vane on the shaft body of the rotor. Since the support portion is provided, the rotor can be stably supported in cooperation with the first rotor support portion.
  • the second rotor support portion rotatably supports the outer peripheral portion of the protruding shaft portion.
  • the rotary damper since the second rotor support portion rotatably supports the outer peripheral portion of the protruding shaft portion, the inner peripheral portion of the protruding shaft portion is supported.
  • the configuration of the rotary damper can be simplified and downsized as compared with the case of supporting it.
  • the protruding shaft portion is formed in a tubular shape having a through hole communicating with the support cylinder portion.
  • the rotary damper is formed in a tubular shape having a through hole in which the protruding shaft portion communicates with the support cylinder portion, so that the rotary damper is formed with respect to the shaft body of the rotor.
  • the connecting portion of the rotary damper to be attached can be inserted and attached from either end of the coaxial body, and the usability can be improved.
  • Another feature of the present invention is that in the rotary damper, only one fixed vane is formed in the inner chamber.
  • the rotary damper can be easily and miniaturized while the rotor can be moved and rotated.
  • the corners can be increased.
  • the rotary damper further includes a cushion body that elastically contacts at least one of the fixed vane and the movable vane with respect to the other of the fixed vane and the movable vane.
  • the rotary damper is a cushion body that elastically contacts at least one of the fixed vane and the movable vane with respect to the other of the fixed vane and the movable vane. Therefore, it is possible to prevent impact or damage due to collision with the fixed vane when the movable vane is rotated.
  • the housing is provided with an accumulator holding portion that holds an accumulator that absorbs a volume change due to expansion or contraction of a fluid in the inner chamber at a position adjacent to the inner chamber. It is in.
  • the rotary damper holds an accumulator in a position adjacent to the inner chamber, which holds an accumulator that absorbs a volume change due to expansion or contraction of the fluid in the inner chamber. Since the part is provided, the configuration of the rotary damper can be simplified and miniaturized. In this case, the movable range of the rotor can be secured by providing the accumulator holding portion in a state of protruding from the outer peripheral portion of the housing. Further, the structure of the rotary damper can be miniaturized by providing the accumulator holding portion in a state of projecting into the inner chamber of the housing.
  • At least one of the fixed vane and the movable vane is provided with a communication passage for circulating a fluid between private rooms adjacent to each other, and the communication passage is provided with a flow passage. It is to be provided with a filter for filtering foreign substances in the body.
  • the rotary damper is provided with, at least one of the fixed vanes and the movable vanes, a communication passage for circulating fluid between private chambers adjacent to each other. Since the communication passage is provided with a filter for filtering foreign substances in the fluid body, it is possible to prevent the communication passage from being clogged and the movable vane from becoming immobile and falling into a locked state.
  • the communication passage includes a bidirectional communication passage in which the fluid flows between two private rooms adjacent to each other and a one-way communication passage in which the fluid flows only from one to the other between the two private rooms. is there. Further, in these cases, the communication passage can limit the flow of the fluid by the size of the flow path through which the fluid flows or the load that hinders the flow.
  • the rotary damper further includes a bypass passage for communicating the at least two private chambers with each other and an adjusting needle for adjusting the flow rate of the fluid in the bypass passage. It is formed adjacent to the second rotor support portion in the housing or the lid.
  • the rotary damper has a bypass passage adjacent to the second rotor support portion in the housing or lid on which the second rotor support portion supporting the protruding shaft portion is formed.
  • the bypass passage is formed in the housing or lid on the opposite side of the second rotor support, it is easy to form the bypass passage by projecting from the housing or lid together with the second rotor support. Compared with this, the rotary damper can be efficiently miniaturized.
  • the support cylinder portion accommodates only the first rotor support portion in the space inside the support cylinder portion.
  • the rotary damper has a diameter of the rotary damper because the support cylinder portion accommodates only the first rotor support portion in the space inside the support cylinder portion.
  • the wall thickness of the first rotor support is sufficient regardless of whether the first rotor support is formed in a tubular shape or in a solid columnar shape while avoiding an increase in size in the direction. It can be secured and the rigidity can be increased.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing an outline of an internal configuration of the rotary damper shown in FIG. 1 as viewed from line 4-4 shown in FIG.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing an outline of an internal configuration of the rotary damper shown in FIG. 1 as viewed from line 5-5 shown in FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state in which the rotor of the rotary damper shown in FIG. 3 is rotated to the rotation limit in the counterclockwise direction.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state in which the rotor of the rotary damper shown in FIG. 3 is rotated to the rotation limit in the clockwise direction. It is sectional drawing which shows the outline of the internal structure of the rotary damper which concerns on the modification of this invention.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an outline of the overall configuration of the rotary damper 100 from the lid 140 side.
  • FIG. 2 is a perspective view showing an outline of the overall configuration of the rotary damper 100 shown in FIG. 1 from the housing main body 102 side.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing an outline of the internal configuration of the rotary damper 100 shown in FIG. 1 from the plan view side of the rotary damper 100.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing an outline of the internal configuration of the rotary damper 100 shown in FIG. 1 as viewed from line 4-4 shown in FIG. FIG.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing an outline of the internal configuration of the rotary damper 100 shown in FIG. 1 as viewed from line 5-5 shown in FIG.
  • Figure 6 is an end view schematically showing an internal configuration seen each rotary damper 100 shown in FIG. 1 from 6 1 -6 1 line and 6 2 -6 2 line shown in FIG.
  • the rotary damper 100 is a mechanical device that applies a predetermined amount of load to the rotation of joints in an articulated robot.
  • the rotary damper 100 includes a housing 101.
  • the housing 101 is a component that constitutes the housing of the rotary damper 100 while rotatably holding the rotor 120, and is made of various resin materials such as an aluminum material, an iron material, a zinc material, and a polyamide resin.
  • the housing 101 is mainly composed of a housing body 102 and a lid 140.
  • the housing body 102 is a component that accommodates the movable vanes 124, 125 and the fluid 150 of the rotor 120, which will be described later, and rotatably supports one end of the shaft body 121 of the rotor 120, and is one end of the cylinder. Is formed in a bottomed cylindrical shape with a large opening and a small opening at the other end.
  • a cylindrical inner chamber 103 is formed on the side of the opening 102a that opens widely at one end of the tubular body, and a second rotor is supported on the bottom 103a of the inner chamber 103.
  • a portion 111 and bypass passages 114a and 114b are formed, respectively.
  • the housing main body 102 is formed by projecting a lid body mounting portion 102b to which the lid body 140 is mounted on the outside of the opening 102a in a flange shape.
  • the inner chamber 103 is a space for liquidally accommodating the fluid 150 together with the movable vanes 124 and 125 of the rotor 120, and two halves facing each other via the rotor 120 arranged at the center in the housing body 102. It is composed of a cylindrical space.
  • a fixed vane 104 and an accumulator holding portion 107 are integrally formed with the housing main body 102, respectively.
  • the fixed vane 104 is a wall-shaped portion that partitions a part of the inner chamber 103 together with the rotor 120 to form the first private chamber R1 and the second private chamber R2, and is an inner chamber wall surface 103b along the axial direction of the housing body 102. It is formed so as to project inward inward.
  • the fixed vane 104 is formed in a groove shape in which the tip portions facing the lid body 140 and the shaft body 121 of the rotor 120, which will be described later, are recessed in a concave shape, and the seal body 105 is fitted in the groove shape. Further, cushion bodies 106 are provided on the two side surfaces of the fixed vane 104, respectively.
  • the seal body 105 is a component for ensuring the liquidtightness of the first private chamber R1 and the second private chamber R2 formed in the inner chamber 103, and is made of various rubber materials such as nitrile rubber, hydrogenated nitrile rubber, and fluororubber. It is constructed by forming an elastic material such as the above in an L shape in a side view.
  • the seal body 105 is attached so as to project from the tip end portion of the fixing vane 104 so as to be in close contact with the inner side surface of the lid body 140 and the outer peripheral surface of the shaft body 121 of the rotor 120 in a slidable state.
  • the cushion body 106 is a component for preventing the movable vanes 124 and 125 from directly colliding with the fixed vanes 104 and preventing the movable vanes 124 and 125 from colliding with the accumulator holding portion 107.
  • Nitrile rubber It is composed of elastic materials such as various rubber materials such as hydrogenated nitrile rubber and fluororubber formed in a substantially triangular shape in a plan view. These cushion bodies 106 are fitted into grooves formed on both side surfaces of the fixed vane 104 and are attached so as to project from both side surfaces of the fixed vane 104.
  • the accumulator holding portion 107 is a portion for accommodating the accumulator 110, and the inner chamber wall surface 103b of the housing main body 102 is formed so as to project cylindrically toward the inner chamber 103 side.
  • the accumulator holding portion 107 is closed by a disc-shaped partition portion 107b having a communication hole 107a on the lid 140 side while the bottom 103a side of the housing body 102 opens to the outer peripheral portion of the bottom portion 103a.
  • the communication hole 107a is a through hole for allowing the fluid 150 to flow by communicating the inner chamber 103 and the inside of the accumulator holding portion 107. Therefore, the partition portion 107b is formed at a position where a gap S for allowing the fluid 150 to flow between the accumulator holding portion 107 and the lid body 140 can be formed.
  • the gap S is set to 0.5 mm.
  • the accumulator 110 is a device for compensating for a volume change due to expansion or contraction of the fluid 150 in the inner chamber 103 due to a temperature change.
  • the accumulator 110 is mainly composed of a piston 110a, a pressing elastic body 110b, a plug 110c, and an accumulator holding portion 107.
  • the piston 110a is a component that regulates while increasing or decreasing the volume in the accumulator holding portion 107 that communicates with the inner chamber 103, and slides into the accumulator holding portion 107 at the tip of a rod extending in the axial direction in the accumulator holding portion 107.
  • a disk body that fits movably is formed and configured. Therefore, the accumulator holding portion 107 is a portion that accommodates the accumulator 110 and is a component that constitutes the accumulator 110.
  • the accumulator 110 may be configured by separately preparing a cylindrical cylinder in which the piston 110a is slidably fitted and fitted in the accumulator holding portion 107.
  • the pressing elastic body 110b is a coil spring provided between the piston 110a and the plug 110c and elastically pressing the piston 110a toward the communication hole 107a.
  • the plug 110c is a component that receives the reaction force of the pressing elastic body 110b, and is screw-fitted to the opening end of the accumulator holding portion 107. That is, the accumulator 110 is integrally assembled with the housing body 102.
  • the second rotor support portion 111 is a portion that rotatably supports the protruding shaft portion 123 of the rotor 120, and is formed so as to project cylindrically outward in the axial direction from the central portion of the bottom portion 103a of the housing body 102. There is. As a result, the central portion of the bottom portion 103a of the housing main body 102 is opened via the second rotor support portion 111.
  • a seal body 112 and a bearing 113 are provided on the inner peripheral portion of the second rotor support portion 111, respectively.
  • the seal body 112 is a component for preventing leakage of the fluid body 150 in the inner chamber 103, and is formed by forming an elastic material such as various rubber materials such as nitrile rubber, hydrogenated nitrile rubber, and fluororubber in an annular shape. It is configured.
  • the seal body 112 is attached in a state of being fitted into an annular recess formed in the inner peripheral portion of the second rotor support portion 111.
  • the bearing 113 is a component that rotatably supports the protruding shaft portion 123 of the rotor 120, and is composed of an annular bearing.
  • the bearing 113 is attached in a state of being fitted into an annular recess formed at the tip of the second rotor support portion 111.
  • the bearing 113 may be formed of a bush formed of a metal material or a ceramic material in a cylindrical shape instead of the bearing.
  • bypass passage 114a the first private chamber R1 and the third private chamber R3 described later are communicated with each other in the inner chamber 103 to allow the fluid 150 to circulate with each other, and the first private chamber R1 and the third private chamber R3 are communicated with each other to the outside. It is a passage.
  • the bypass passage 114b is a passage in which the second private chamber R2 and the third private chamber R3 in the inner chamber 103 are communicated with each other to allow the fluid 150 to circulate with each other, and the second private chamber R2 and the third private chamber R3 are communicated with each other to the outside. ..
  • bypass passages 114a and 114b are formed on the bottom 103a of the housing 101 at a position adjacent to the second rotor support portion 111 so as to project from the outer surface of the housing 101 together with the second rotor support portion 111.
  • the rotary damper 100 can be made thinner and smaller than the case where the bypass passages 114a and 114b are provided on the lid 140 on the side opposite to the second rotor support portion 111.
  • Adjustment needles 115a and 115b are provided in these bypass passages 114a and 114b, respectively.
  • the adjusting needles 115a and 115b are parts for sealing the insides of the bypass passages 114a and 114b to the outside and adjusting the flow rate of the flowing fluid 150, respectively, using a tool such as a screwdriver (not shown).
  • the flow rate of the fluid 150 can be increased or decreased by rotating the fluid.
  • the rotor 120 is arranged in the inner chamber 103 of the housing 101, and together with the fixed vane 104, the inside of the inner chamber 103 is divided into three spaces, the first private chamber R1, the second private chamber R2, and the third private chamber R3. It is a component for increasing or decreasing the volume of each of the first private chamber R1 and the second private chamber R2 by rotating in the chamber 103, and is mainly composed of a shaft body 121 and movable vanes 124 and 125. ing.
  • the shaft body 121 is a portion that serves as the central axis of the rotating movable vanes 124 and 125, and is formed by forming various resin materials such as an aluminum material, an iron material, a zinc material, and a polyamide resin in a cylindrical shape.
  • the shaft body 121 is mainly composed of a support cylinder portion 122 and a protruding shaft portion 123.
  • the support cylinder portion 122 is a portion that supports the movable vanes 124 and 125, respectively, and is supported by the first rotor support portion 141 in the lid 140, and is formed in a cylindrical shape.
  • the support cylinder portion 122 is formed in a cylindrical shape whose inner peripheral surface is exposed to the axial center of the shaft body 121 in a state where the first rotor support portion 141, which will be described later, is not fitted. The entire inside of the is formed in the space for accommodating the first rotor support portion 141.
  • movable vanes 124 and 125 are formed on the outer peripheral portion of the support cylinder portion 122, respectively.
  • the length of the support cylinder portion 122 in the axial direction is formed to be substantially the same as the length in the axial direction of the shaft body 121 of the movable vanes 124 and 125 (the length including the seal body 126).
  • the protruding shaft portion 123 is a portion supported by the second rotor supporting portion 111 and to which an object to be mounted (not shown) (articulated robot in the present embodiment) of the rotary damper 100 is connected, and the movable vane 124, It is formed so as to project and extend in the axial direction of the shaft body 121 with respect to 125.
  • the protruding shaft portion 123 is formed in a tubular shape.
  • the outer peripheral portion of the protruding shaft portion 123 has a circular cross-sectional shape that fits into the second rotor support portion 111.
  • an external connecting portion 123a is formed on the inner peripheral portion of the protruding shaft portion 123.
  • the external connecting portion 123a is a portion to which the mounting object of the rotary damper 100 is connected.
  • the external connecting portion 123a is formed in a hexagonal tubular shape in which a circle having a diameter smaller than that of the support cylinder portion 122 and a diameter smaller than the inner diameter of the first rotor support portion 141 is inscribed. .. Therefore, a portion in which the cross-sectional shape provided on the object to be mounted of the rotary damper 100 is formed into a hexagonal shape and extends in an axial shape is inserted into the external connecting portion 123a to be connected.
  • the movable vanes 124 and 125 are parts for liquidally increasing or decreasing the volume of each of these spaces while partitioning the inside of the inner chamber 103 into a plurality of spaces, and the shaft body 121 (inside).
  • Each of the chambers 103) is composed of a plate-like body extending in the radial direction.
  • these two movable vanes 124 and 125 are formed so as to extend in opposite directions (in other words, on a virtual coplanar surface) via the shaft body 121.
  • These movable vanes 124 and 125 are formed in a groove shape in which a C-shaped (or U-shaped) tip portion facing the bottom portion 103a, the inner chamber wall surface 103b, and the inner side surface of the lid 140 is recessed.
  • the seal body 126 is fitted in each of these grooves.
  • the seal body 126 is liquidtight between the first private chamber R1 and the third private chamber R3 and between the second private chamber R2 and the third private chamber R3 formed in the inner chamber 103. It is a component for securing the above, and is configured by forming an elastic material such as various rubber materials such as nitrile rubber, hydrogenated nitrile rubber, and fluororubber in a C shape (or U shape) in a side view.
  • the seal body 126 is attached so as to project from the tip portions of the movable vanes 124 and 125 so as to be in close contact with the bottom portion 103a, the inner chamber wall surface 103b, and the inner side surface of the lid body 140 in a slidable state, respectively.
  • the movable vanes 124 and 125 cooperate with the fixed vanes 104 to liquidally confine the first private chamber R1, the second private chamber R2, and the third private chamber R3, which are three spaces in the inner chamber 103, to each other.
  • the fixed vane 104 and the movable vane 124 form the first private chamber R1
  • the fixed vane 104 and the movable vane 125 form the second private chamber R2, and the movable vane 124.
  • the movable vane 125 form a third private chamber R3. That is, the first private chamber R1, the second private chamber R2, and the third private chamber R3 are formed adjacent to each other in the inner chamber 103 along the circumferential direction.
  • Bidirectional passages 131 and 132 and unidirectional passages 134 and 135 are formed in these movable vanes 124 and 125, respectively.
  • the bidirectional passages 131 and 132 are bidirectionally distributed between the first private chamber R1 and the third private chamber R3 and between the second private chamber R2 and the third private chamber R3, which are adjacent to each other, while limiting the fluid 150.
  • the bidirectional passages 131 and 132 are composed of throttle valves. In this case, while restricting the flow of the fluid 150 in the bidirectional passages 131 and 132, the same conditions (for example, pressure and hydraulic fluid) are applied to the ease of flow of the fluid 150 in the bidirectional passages 131 and 132. It means that the fluid 150 does not easily flow under the pressure (such as the viscosity of the above).
  • Filters 133 are provided in the openings at both ends where the fluid 150 flows in or out of these bidirectional passages 131 and 132, respectively.
  • the filter 133 is a component for preventing foreign matter contained in the fluid 150 from flowing into the bidirectional passages 131 and 132, and has a metal or resin mesh-like plate state with a bottomed tubular shape. It is formed and constructed in.
  • the filter 133 can also be made of a porous material such as a sponge.
  • the one-way communication passages 134 and 135 allow the fluid 150 to circulate only from one to the other between the first private chamber R1 and the third private chamber R3 and between the second private chamber R2 and the third private chamber R3, which are adjacent to each other. It is configured in. Specifically, the one-way communication passages 134 and 135 are composed of a one-way valve that allows the fluid 150 to flow only from the third private chamber R3 to the first private chamber R1 and the second private chamber R2.
  • Filters 136 are provided in the openings at both ends at which the fluid 150 flows in or out of these one-way communication passages 134 and 135, respectively. Similar to the filter 133, the filter 136 is a component for preventing foreign matter contained in the fluid 150 from flowing into the one-way communication passages 134 and 135, and is a mesh plate made of metal or resin. The state is formed in a bottomed tubular shape. The filter 136 can also be made of a porous material such as a sponge.
  • the rotary damper 100 rotates the rotor 120 by limiting the flow of the fluid 150 between the first private chamber R1 and the third private chamber R3 by these bidirectional passages 131 and 132 and the one-way communication passages 134 and 135. At that time, a damping force is generated.
  • the lid 140 is a component for liquidally closing the inner chamber 103 formed in the housing body 102, and one end of the first rotor support portion 141 formed in a cylindrical shape projects in a flange shape. It is formed in a flat plate annular shape.
  • the first rotor support portion 141 is a cylindrical portion that rotatably supports the support cylinder portion 122 of the shaft body 121 of the rotor 120.
  • the first rotor support portion 141 is composed of a through hole formed with an inner diameter larger than the size of the through hole of the protruding shaft portion 123. Further, a seal body 142 and a bearing 143 are provided on the inner peripheral portion of the first rotor support portion 141, respectively.
  • the seal body 142 is a component for preventing leakage of the fluid body 150 in the inner chamber 103, and is an elastic material such as various rubber materials such as nitrile rubber, hydrogenated nitrile rubber, and fluororubber. Is formed in an annular shape.
  • the seal body 142 is attached in a state of being fitted into an annular recess formed in the inner peripheral portion of the first rotor support portion 141.
  • the bearing 143 is a component that rotatably supports the protruding shaft portion 123 of the rotor 120, like the bearing 113, and is composed of an annular bearing.
  • the bearing 143 is attached in a state of being fitted into an annular recess formed at the tip of the first rotor support portion 141.
  • the bearing 143 supports the support cylinder portion 122 at the central portion of the lengths of the movable vanes 124 and 125 in the axial direction of the rotor 120.
  • the bearing 143 is located at a position deviated toward the protruding shaft portion 123 with respect to the center position CL in the range including the center position CL of the lengths of the movable vanes 124 and 125 in the axial direction of the rotor 120. It is fitted and supported by the support cylinder portion 122.
  • the first rotor support portion 141 is formed so that the length in the axial direction can support the support cylinder portion 122 at the central portion of the lengths of the movable vanes 124 and 125 in the axial direction of the rotor 120. ..
  • supporting the support cylinder portion 122 at the central portion of the rotor 120 of the movable vanes 124 and 125 in the axial length does not mean that the support cylinder portion 122 is supported only at the exact center position CL.
  • the support cylinder portion 122 is supported at a position adjacent to the center position CL even if it is deviated from the center position CL.
  • the bearing 143 may be formed of a bush in which a metal material or a ceramic material is formed in a cylindrical shape instead of the bearing, similarly to the bearing 113.
  • the outer edge of the lid 140 is attached to the lid mounting portion 102b of the housing body 102 by six bolts 144 via an annular sealing material.
  • the first rotor support portion 141 is supported by the housing body 102 via the lid body 140.
  • the opening 102a is closed and the inside of the inner chamber 103 is liquid-tightly sealed.
  • the fluid body 150 is a substance for causing the rotary damper 100 to act as a damper by imparting resistance to the movable vanes 124 and 125 rotating in the inner chamber 103, and is filled in the inner chamber 103. ..
  • the fluid 150 is composed of a liquid, gel-like or semi-solid substance having viscosity and fluidity according to the specifications of the rotary damper 100. In this case, the viscosity of the fluid 150 is appropriately selected according to the specifications of the rotary damper 100.
  • the fluid 150 is composed of an oil such as mineral oil or silicone oil. The fluid 150 is shown only in the hatched region surrounded by the broken line circles in FIGS. 3, 7 and 8 described later.
  • the rotary damper 100 has a housing 101 having an outer diameter of 90 mm and a housing 101 having a thickness of 23 mm. Further, the axial length of the shaft body 121 of the movable vanes 124 and 125 is 12 mm. It goes without saying that the size of the rotary damper 100 is appropriately set according to the intended use of the rotary damper 100.
  • the rotary damper 100 is attached to a shaft portion as a joint for connecting an arm and an arm in an articulated robot (not shown) so as to be relatively rotatable, and applies a predetermined amount of load to the rotation of the coaxial portion.
  • one arm of the two arms swings coaxially around the shaft portion with respect to the other arm.
  • the rotary damper 100 can be connected to the external connecting portion 123a by inserting the shaft portion of the joint in the articulated robot from the first rotor supporting portion 141 side or the second rotor supporting portion 111 side.
  • the housing 101 of the rotary damper 100 is fixed to a component in which the shaft portion of the joint in the articulated robot rotates relative to the relative rotation.
  • the movable vane 124 of the rotary damper 100 is the most fixed vane 104 as shown in FIG.
  • the movable vane 125 is in the state of being closest to the accumulator holding portion 107. That is, in the rotary damper 100, the volume of the first private chamber R1 is in the minimum state, and the volume of the second private chamber R2 is in the maximum state.
  • the movable vanes 124 and 125 can prevent the movable vanes 124 from colliding with the fixed vanes 104 and the movable vanes 125 from colliding with the accumulator holding portion 107 when the movable vanes 124 come into contact with the cushion body 106, respectively. it can.
  • the fluid 150 in the third private chamber R3 flows into the first private chamber R1 which has the minimum volume through the one-way communication passage 134. Further, the fluid 150 in the second private chamber R2 having the maximum volume moves into the third private chamber R3 via the bidirectional passage 132. That is, in the rotary damper 100, when the rotor 120 rotates clockwise as shown in the drawing, a resistance force is generated by the fluid 150 in the second private chamber R2 flowing through the bidirectional passage 132. As a result, when the one arm rotates to the other swing limit side in the swing direction, the articulated robot receives the resistance force generated by the rotary damper 100 as a load and the rotating power is attenuated. ..
  • the rotary damper 100 has the movable vane 124 and the accumulator holding portion 107 as shown in FIG.
  • the movable vane 125 is closest to the fixed vane 104 as well as the closest to the fixed vane 104. That is, in the rotary damper 100, the volume of the first private chamber R1 is in the maximum state, and the volume of the second private chamber R2 is in the minimum state.
  • the movable vanes 124 and 125 can prevent the movable vanes 125 from colliding with the fixed vanes 104 and the movable vanes 124 from colliding with the accumulator holding portion 107 when the movable vanes 125 come into contact with the cushion body 106, respectively. it can.
  • the fluid 150 in the third private chamber R3 flows into the second private chamber R2, which has the minimum volume, via the one-way communication passage 135. Further, the fluid 150 in the first private chamber R1 having the maximum volume moves into the third private chamber R3 via the bidirectional passage 131. That is, in the rotary damper 100, when the rotor 120 rotates counterclockwise as shown in the drawing, resistance is generated by the fluid 150 in the first private chamber R1 flowing through the bidirectional passage 131. As a result, when the one arm rotates to the one swing limit side in the swing direction, the articulated robot receives the resistance force generated by the rotary damper 100 as a load and the rotating power is attenuated. ..
  • the rotor 120 When the rotor 120 is swung clockwise or counterclockwise and when the rotor 120 is stationary, the rotor 120 has a support cylinder portion 122 supported by the first rotor support portion 141 and a protruding shaft portion 123. Since it is supported by the second rotor support portion 111, it can stably rotate or stand still in the inner chamber 103. In FIGS. 7 and 8, the rotation direction of the rotor 120 is indicated by a broken line arrow.
  • the first rotor support portion 141 supported by the housing 101 is the axis of the rotor 120 in the support cylinder portion 122 of the rotor 120. Since the central portion of the lengths of the movable vanes 124 and 125 in the direction is rotatably supported, the rotary damper 100 can be shortened by shortening the length of the rotor 120 as compared with the case of supporting both ends of the rotor 120. The configuration of the above can be easily miniaturized.
  • the rotary damper 100 is configured to include one fixed vane 104 and two movable vanes 124 and 125, respectively.
  • the rotary damper 100 may include at least one fixed vane and one movable vane. Therefore, the rotary damper 100 can be configured with, for example, two or three or more fixed vanes. Further, the rotary damper 100 can be configured to include, for example, one or three or more movable vanes.
  • the movable vane needs to be formed on the radial side of the support cylinder portion 122 of the shaft body 121.
  • the support cylinder portion 122 in the rotor 120 is composed of a through hole communicating with the external connecting portion 123a of the protruding shaft portion 123.
  • the support cylinder portion 122 may be formed of a bottomed hole that does not communicate with the external connecting portion 123a of the protruding shaft portion 123, for example.
  • the support cylinder portion 122 is configured to accommodate only the first rotor support portion 141 in the space inside the support cylinder portion 122.
  • the rotary damper 100 is formed in a solid columnar shape even when the first rotor support portion 141 is formed in a tubular shape while avoiding an increase in the radial size of the rotary damper 100. Even if there is, the wall thickness of the first rotor support portion 141 can be sufficiently secured and the rigidity can be increased.
  • the support cylinder portion 122 can also be configured so that components other than the first rotor support portion 141 are arranged.
  • the first rotor support portion 141 rotatably supports the support cylinder portion 122 via the bearing 143.
  • the first rotor support portion 141 can directly and rotatably support the support cylinder portion 122 by omitting the bearing 143.
  • the first rotor support portion 141 is formed in a tubular shape in the above embodiment. As a result, the first rotor support portion 141 can efficiently dissipate the heat generated between the first rotor support portion 141 and the support cylinder portion 122. However, as shown in FIG. 9, the first rotor support portion 141 can be formed in a solid columnar shape instead of a tubular shape to increase the rigidity of the first rotor support portion 141. As with the first rotor support portion 141, the second rotor support portion 111 can also directly and rotatably support the protruding shaft portion 123 by omitting the bearing 113.
  • the length of the portion (bearing 143) that supports the support cylinder portion 122 in the first rotor support portion 141 is set to the axial length (seal body) of the shaft body 121 in the movable vanes 124 and 125. It was formed to a length shorter than the length including 126).
  • the length of the portion of the first rotor support portion 141 that supports the support cylinder portion 122 shall be formed to be the same as or longer than the axial length of the shaft body 121 in the movable vanes 124 and 125. Can be done. As a result, the first rotor support portion 141 can stably support the rotor 120. Further, as shown in FIG.
  • the length of the portion of the first rotor support portion 141 that supports the support cylinder portion 122 is equal to or less than the axial length of the shaft body 121 of the movable vanes 124 and 125 and has the same length.
  • the rotor 120 can be stably supported by forming the rotor 120 into more than half of the above.
  • the first rotor support portion 141 supports the support cylinder portion 122 by two bearings 143.
  • the first rotor support portion 141 is formed on the lid 140.
  • the first rotor support portion 141 can also be formed on the housing body 102 like the second rotor support portion 111.
  • the first rotor support portion 141 is formed so that the central portion of the bottom portion 103a of the housing main body 102 enters the support cylinder portion 122 side.
  • the rotary damper 100 may be configured by omitting the second rotor support portion 111, or by forming the protruding shaft portion 123 on the lid 140 side with respect to the support cylinder portion 122.
  • the rotor support portion 111 can be formed on the lid 140.
  • the housing 101 is configured to include the second rotor support portion 111.
  • the housing 101 can stably support the rotor 120.
  • the housing 101 may be configured by omitting the second rotor support portion 111.
  • the housing 101 is formed by forming the length of the portion of the first rotor support portion 141 that supports the support cylinder portion 122 to be half or more of the axial length of the shaft body 121 of the movable vanes 124 and 125.
  • the rotor support portion 111 can be omitted.
  • the housing 101 corresponds to the second rotor support portion 111 that holds only the seal body 112 in order to ensure the liquidtightness in the inner chamber 103.
  • a cylindrical projecting portion can be provided and fitted with the projecting shaft portion 123.
  • the external connecting portion 123a is formed on the inner peripheral portion of the protruding shaft portion 123.
  • the external connecting portion 123a can also be formed on the outer peripheral portion of the protruding shaft portion 123. That is, the external connecting portion 123a can be configured by forming the outer peripheral portion of the hollow or solid protruding shaft portion 123 into a rod shape having a hexagonal cross section. Further, the external connecting portion 123a can be formed as a part of the support cylinder portion 122 instead of the protruding shaft portion 123.
  • the bidirectional passages 131 and 132 and the one-way passages 134 and 135 are provided on the movable vanes 124 and 125, respectively. That is, the bidirectional passages 131 and 132 and the one-way passages 134 and 135 correspond to the passages according to the present invention. However, the bidirectional passages 131, 132 and the one-way passages 134, 135 can also be provided in the fixed vanes 104 in place of or in addition to the movable vanes 124, 125.
  • the housing main body 102 is provided with bypass passages 114a and 114b and adjustment needles 115a and 115b, respectively.
  • the housing body 102 can be configured by omitting the bypass passages 114a and 114b and the adjusting needles 115a and 115b, respectively.
  • the bypass passages 114a and 114b and the adjusting needles 115a and 115b can be formed on the lid 140 in place of or in addition to the housing body 102.
  • the housing main body 102 is configured to include an accumulator holding portion 107 and an accumulator 110, respectively.
  • the accumulator holding portion 107 is formed so as to project into the inner chamber 103 inside the housing main body 102.
  • the accumulator holding portion 107 can also be formed so as to project to the outside of the housing body 102.
  • the housing main body 102 may be configured by omitting the accumulator holding portion 107 and the accumulator 110, respectively.
  • the housing body 102 is configured to include the cushion body 106.
  • the rotary damper 100 can prevent the movable vanes 124 and 125 from being impacted or damaged by colliding with the fixed vanes 104 when rotating.
  • the housing body 102 may be configured by omitting the cushion body 106.
  • the rotary damper 100 has the housing 101 as the fixed side and the rotor 120 as the movable side.
  • the rotation of the rotor 120 with respect to the housing 101 in the rotary damper 100 is relative. Therefore, it is natural that the rotary damper 100 can have the housing 101 on the movable side and the rotor 120 on the fixed side.
  • the rotary damper 100 is used for joints in an articulated robot.
  • the rotary damper 100 can be provided between two components that are movably connected to each other. Therefore, in addition to the articulated robot, the rotary damper 100 includes power assist suit joints, exercise equipment joints, moving parts in a two-wheel self-propelled vehicle (for example, a swing arm or seat opening / closing mechanism), and two-wheel self-propelled type. It may be attached to a movable part in a vehicle other than a vehicle (for example, a suspension mechanism, a seat mechanism or an opening / closing door in a four-wheel self-propelled vehicle) or a movable part in a mechanical device, an electric device or an appliance other than the self-propelled vehicle. it can.

Landscapes

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Abstract

小型化を容易に実現できるロータリダンパを提供することにある。 ロータリダンパ（１００）は、ハウジング（１０１）を備えている。ハウジング（１０１）は、有底円筒状のハウジング本体（１０２）内にロータ（１２０）を備えて蓋体（１４０）によって閉塞されている。ハウジング本体（１０２）内の内室（１０３）は、固定ベーン（１０４）およびロータ（１２０）が備える可動ベーン（１２４，１２５）によって３つの第１個室Ｒ１、第２個室Ｒ２および第３個室Ｒ３に仕切られている。ロータ（１２０）には、可動ベーン（１２４，１２５）の内側に円筒状の支持筒部（１２２）が形成されている。蓋体（１４０）には、支持筒部（１２２）を回動自在に支持する円筒状の第１ロータ支持部（１４１）が形成されている。第１ロータ支持部（１４１）は、ロータ（１２０）の軸線方向での可動ベーン（１２４，１２５）の長さの中央部分で支持筒部（１２２）を支持している。

Description

ロータリダンパ
　本発明は、多関節ロボットにおける関節などの産業用機械器具における回動機構において運動エネルギの減衰装置として用いられるロータリダンパに関する。
　従来から、四輪または二輪の自走式車両または産業用機械器具においては、回動機構において運動エネルギの減衰装置としてロータリダンパが用いられている。例えば、下記特許文献１には、軸体の外周部に羽根状の２つの可動ベーンを有したロータの両端部が円筒状のハウジングに直接またはプラグを介して回動自在な状態で支持されたロータリダンパが開示されている。
特開２０１４－５８８３号公報
　しかしながら、上記特許文献１に開示されたロータリダンパにおいては、ロータが両端の軸部分を介してハウジングにそれぞれ支持されているため、ロータリダンパの小型化が困難であるという問題がある。
　本発明は上記問題に対処するためなされたもので、その目的は、小型化を容易に実現できるロータリダンパを提供することにある。
　上記目的を達成するため、本発明の特徴は、流動体を液密的に収容する円筒状の内室を有するとともに同内室内に径方向に沿う壁状に形成されて流動体の周方向の流動を妨げる固定ベーンを有したハウジングと、軸体の内部に貫通または有底の支持筒部が形成されるとともに同支持筒部の外側における軸体の外周部に内室内を仕切りつつ流動体を押しながら回動する可動ベーンを有したロータと、ハウジングに設けられて内室を液密的に閉塞する蓋体と、内室内に固定ベーンおよび可動ベーンによって形成されるとともに可動ベーンの回動方向によって容積が増加または減少する少なくとも２つの個室とを備えたロータリダンパにおいて、ハウジングおよび蓋体のうちの一方に形成されてロータにおける支持筒部の内周面を回動自在に支持する円筒状または軸状の第１ロータ支持部を備え、第１ロータ支持部は、ロータの軸線方向での可動ベーンの長さの中央部分で支持筒部を支持していることにある。
　このように構成した本発明の特徴によれば、ロータリダンパは、ハウジングまたは蓋体に支持された第１ロータ支持部がロータの支持筒部内におけるロータの軸線方向での可動ベーンの長さの中央部分を回動自在に支持しているため、ロータの両端部を支持する場合に比べてロータの長さを短くすることでロータリダンパの構成を容易に小型化することができる。
　また、本発明の他の特徴は、前記ロータリダンパにおいて、さらに、ハウジングおよび蓋体のうちの他方に形成されてロータにおける軸体を回動自在に支持する第２ロータ支持部を備え、ロータは、軸体に可動ベーンに対して軸線方向に突出する突出軸部が形成されており、第２ロータ支持部は、突出軸部を回動自在に支持する円筒状に形成されていることにある。
　このように構成した本発明の他の特徴によれば、ロータリダンパは、ロータの軸体に可動ベーンに対して軸線方向に突出する突出軸部を回動自在に支持する円筒状の第２ロータ支持部を備えているため、第１ロータ支持部と協働してロータを安定的に支持することができる。
　また、本発明の他の特徴は、前記ロータリダンパにおいて、第２ロータ支持部は、突出軸部の外周部を回動自在に支持していることにある。
　このように構成した本発明の他の特徴によれば、ロータリダンパは、第２ロータ支持部が突出軸部の外周部を回動自在に支持しているため、突出軸部の内周部を支持する場合に比べてロータリダンパの構成を簡単化および小型化することができる。
　また、本発明の他の特徴は、前記ロータリダンパにおいて、突出軸部は、支持筒部に連通する貫通孔を有した筒状に形成されていることにある。
　このように構成した本発明の他の特徴によれば、ロータリダンパは、突出軸部が支持筒部に連通する貫通孔を有した筒状に形成されているため、ロータの軸体に対して同軸体の両端部のどちらからでもロータリダンパの取付対象物における連結部分を差し込んで取り付けることができ、使い勝手を向上させることができる。
　また、本発明の他の特徴は、前記ロータリダンパにおいて、固定ベーンは、内室内に１つだけ形成されていることにある。
　このように構成した本発明の他の特徴によれば、ロータリダンパは、固定ベーンが内室内に１つだけ形成されているため、ロータリダンパの構成を簡単化および小型化しつつロータの可動回動角を大きくすることができる。
　また、本発明の他の特徴は、前記ロータリダンパにおいて、さらに、固定ベーンおよび可動ベーンのうちの少なくとも一方に、固定ベーンおよび可動ベーンのうちの他方に対して弾性的に接触するクッション体を備えることにある。
　このように構成した本発明の他の特徴によれば、ロータリダンパは、固定ベーンおよび可動ベーンのうちの少なくとも一方に、固定ベーンおよび可動ベーンのうちの他方に対して弾性的に接触するクッション体を備えているため、可動ベーンの回動時に固定ベーンに衝突することによる衝撃または損傷が生じることを防止することができる。
　また、本発明の他の特徴は、前記ロータリダンパにおいて、ハウジングは、内室に隣接する位置に内室内の流動体の膨張または収縮による体積変化を吸収するアキュムレータを保持するアキュムレータ保持部を備えることにある。
　このように構成した本発明の他の特徴によれば、ロータリダンパは、ハウジングは、内室に隣接する位置に内室内の流動体の膨張または収縮による体積変化を吸収するアキュムレータを保持するアキュムレータ保持部を備えているため、ロータリダンパの構成を簡単化および小型化することができる。この場合、アキュムレータ保持部は、ハウジングの外周部に張り出した状態で設けることでロータの可動範囲を確保することができる。また、アキュムレータ保持部は、ハウジングの内室内に張り出した状態で設けることでロータリダンパの構成を小型化することができる。
　また、本発明の他の特徴は、前記ロータリダンパにおいて、固定ベーンおよび可動ベーンのうちの少なくとも一方に、互いに隣接する個室間で流動体を流通させる連通路を備えており、連通路は、流動体内の異物を濾すフィルタを備えることにある。
　このように構成した本発明の他の特徴によれば、ロータリダンパは、固定ベーンおよび可動ベーンのうちの少なくとも一方に、互いに隣接する個室間で流動体を流通させる連通路を備えているとともにこの連通路に流動体内の異物を濾すフィルタを備えているため、連通路が詰まって可動ベーンが可動しなくなるロック状態に陥ることを防止することができる。
　ここで、連通路には、互いに隣接する２つの個室間で相互に流動体を流通させる双方向連通路と、２つの個室間で一方から他方にのみ流動体を流通させる片方向連通路とがある。また、これらの場合、連通路は、流動体を流通させる流路の大きさまたは流通を妨げる負荷などによって流動体の流通を制限することができる。
　また、本発明の他の特徴は、前記ロータリダンパにおいて、さらに、前記少なくとも２つの個室を互いに連通させるバイパス通路と、バイパス通路における流動体の流量を調節する調整ニードルとを備え、バイパス通路は、ハウジングまたは蓋体における前記第２ロータ支持部に隣接して形成されていることにある。
　このように構成した本発明の他の特徴によれば、ロータリダンパは、突出軸部を支持する第２ロータ支持部が形成されたハウジングまたは蓋体にバイパス通路が第２ロータ支持部に隣接して形成されているため、バイパス通路を第２ロータ支持部とともにハウジングまたは蓋体に対して張り出して形成し易くバイパス通路を第２ロータ支持部とは反対側のハウジングまたは蓋体に形成した場合に比べてロータリダンパを効率的に小型化することができる。
　また、本発明の他の特徴は、前記ロータリダンパにおいて、支持筒部は、同支持筒部の内側の空間内に第１ロータ支持部のみを収容していることにある。
　このように構成した本発明の他の特徴によれば、ロータリダンパは、支持筒部が同支持筒部の内側の空間内に第１ロータ支持部のみを収容しているため、ロータリダンパの径方向の大きさの大型化を回避しつつ第１ロータ支持部を筒状に形成した場合であっても中実の柱状に形成した場合であっても第１ロータ支持部の肉厚を十分に確保でき剛性を高めることができる。
本発明に係るロータリダンパの全体構成の概略を蓋体側から示す斜視図である。 図１に示すロータリダンパの全体構成の概略をハウジング本体側から示す斜視図である。 図１に示すロータリダンパの内部構成の概略をロータリダンパの平面視側から示す断面図である。 図１に示すロータリダンパを図３に示す４－４線から見た内部構成の概略を示す断面図である。 図１に示すロータリダンパを図３に示す５－５線から見た内部構成の概略を示す断面図である。 図１に示すロータリダンパ１００を図３に示す６１－６１線および６２－６２線からそれぞれ見た内部構成の概略を示す端面図である。 図３に示すロータリダンパのロータが反時計回り方向の回動限界まで回動させた状態を示す断面図である。 図３に示すロータリダンパのロータが時計回り方向の回動限界まで回動させた状態を示す断面図である。 本発明の変形例に係るロータリダンパの内部構成の概略を示す断面図である。
　以下、本発明に係るロータリダンパの一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、ロータリダンパ１００の全体構成の概略を蓋体１４０側から示す斜視図である。また、図２は、図１に示すロータリダンパ１００の全体構成の概略をハウジング本体１０２側から示す斜視図である。また、図３は、図１に示すロータリダンパ１００の内部構成の概略をロータリダンパ１００の平面視側から示す断面図である。図４は、図１に示すロータリダンパ１００を図３に示す４－４線から見た内部構成の概略を示す断面図である。図５は、図１に示すロータリダンパ１００を図３に示す５－５線から見た内部構成の概略を示す断面図である。図６は、図１に示すロータリダンパ１００を図３に示す６１－６１線および６２－６２線からそれぞれ見た内部構成の概略を示す端面図である。このロータリダンパ１００は、多関節ロボットにおける関節の回動に所定量の負荷を与える機械装置である。
（ロータリダンパ１００の構成）
　ロータリダンパ１００は、ハウジング１０１を備えている。ハウジング１０１は、ロータ１２０を回動自在に保持しつつロータリダンパ１００の筐体を構成する部品であり、アルミニウム材、鉄材、亜鉛材、またはポリアミド樹脂などの各種樹脂材によって構成されている。具体的には、ハウジング１０１は、主として、ハウジング本体１０２と蓋体１４０とで構成されている。
　ハウジング本体１０２は、後述するロータ１２０の可動ベーン１２４，１２５および流動体１５０を収容するとともにロータ１２０の軸体１２１の一方の端部を回動自在に支持する部品であり、筒体における一方端が大きく開口するとともに他方端が小さく開口する有底円筒状に形成されている。
　より具体的には、ハウジング本体１０２は、前記筒体における一方端で大きく開口する開口部１０２ａ側に円筒状の内室１０３が形成されるとともに、この内室１０３の底部１０３ａに第２ロータ支持部１１１およびバイパス通路１１４ａ，１１４ｂがそれぞれ形成されている。また、ハウジング本体１０２は、開口部１０２ａの外側に蓋体１４０が取り付けられる蓋体取付部１０２ｂがフランジ状に張り出して形成されている。
　内室１０３は、ロータ１２０の可動ベーン１２４，１２５とともに流動体１５０を液密的に収容する空間であり、ハウジング本体１０２内に中央部に配置されたロータ１２０を介して互いに対向する２つの半円筒の空間で構成されている。これらの内室１０３内には、固定ベーン１０４およびアキュムレータ保持部１０７がハウジング本体１０２と一体的にそれぞれ形成されている。
　固定ベーン１０４は、ロータ１２０とともに内室１０３内の一部を仕切って第１個室Ｒ１，第２個室Ｒ２を形成する壁状の部分であり、ハウジング本体１０２の軸線方向に沿って内室壁面１０３ｂから内側に向かって凸状に張り出して形成されている。この固定ベーン１０４は、後述する蓋体１４０およびロータ１２０の軸体１２１にそれぞれ対向する先端部分がそれぞれ凹状に凹む溝状に形成されており、この溝内にシール体１０５が嵌め込まれている。また、固定ベーン１０４の２つの側面には、それぞれクッション体１０６が設けられている。
　シール体１０５は、内室１０３内に形成される第１個室Ｒ１と第２個室Ｒ２の液密性を確保するための部品であり、ニトリルゴム、水素化ニトリルゴムまたはフッ素ゴムなどの各種ゴム材などの弾性材料を側面視でＬ字状に形成して構成されている。このシール体１０５は、蓋体１４０の内側面およびロータ１２０の軸体１２１の外周面にそれぞれ摺動自在な状態で密着するように固定ベーン１０４の先端部から張り出して取り付けられている。
　クッション体１０６は、可動ベーン１２４，１２５が固定ベーン１０４に直接衝突することを防止するとともに、可動ベーン１２４，１２５がアキュムレータ保持部１０７に衝突することを防止するための部品であり、ニトリルゴム、水素化ニトリルゴムまたはフッ素ゴムなどの各種ゴム材などの弾性材料を平面視で略三角形状に形成して構成されている。これらのクッション体１０６は、固定ベーン１０４の両側面にそれぞれ形成された溝部に嵌め込まれて固定ベーン１０４の両側面から張り出すように取り付けられている。
　アキュムレータ保持部１０７は、アキュムレータ１１０を収容するための部分であり、ハウジング本体１０２の内室壁面１０３ｂが内室１０３側に円筒状に張り出して形成されている。この場合、アキュムレータ保持部１０７は、ハウジング本体１０２の底部１０３ａ側が同底部１０３ａの外周部に開口するとともに蓋体１４０側が連通孔１０７ａを有した円板状の仕切り部１０７ｂによって閉じられている。
　連通孔１０７ａは、内室１０３とアキュムレータ保持部１０７内とを連通させて流動体１５０を流通させるための貫通孔である。したがって、仕切り部１０７ｂは、アキュムレータ保持部１０７において蓋体１４０との間に流動体１５０を流通させるための隙間Ｓが形成可能な位置に形成されている。本実施形態においては、隙間Ｓは、０．５ｍｍに設定されている。
　アキュムレータ１１０は、内室１０３内の流動体１５０の温度変化による膨張または収縮による体積変化を補償するための機具である。具体的には、アキュムレータ１１０は、主として、ピストン１１０ａ、押圧弾性体１１０ｂ、プラグ１１０ｃおよびアキュムレータ保持部１０７によって構成されている。
　ピストン１１０ａは、内室１０３に連通するアキュムレータ保持部１０７内の容積を増減させつつ規定する部品であり、アキュムレータ保持部１０７内において軸線方向に延びる棒体の先端部にアキュムレータ保持部１０７内に摺動自在に嵌合する円板体が形成されて構成されている。したがって、アキュムレータ保持部１０７は、アキュムレータ１１０を収容する部分であるとともに、アキュムレータ１１０を構成する一部品となっている。この場合、アキュムレータ１１０は、ピストン１１０ａが摺動自在に嵌合してアキュムレータ保持部１０７内に嵌合する円筒状のシリンダを別途用意して構成することもできる。
　押圧弾性体１１０ｂは、ピストン１１０ａとプラグ１１０ｃとの間に設けられてピストン１１０ａを連通孔１０７ａ側に弾性的に押圧するコイルスプリングである。プラグ１１０ｃは、押圧弾性体１１０ｂの反力を受け止める部品であり、アキュムレータ保持部１０７の開口する端部にネジ嵌合している。すなわち、アキュムレータ１１０は、ハウジング本体１０２に一体的に組み付けられている。
　第２ロータ支持部１１１は、ロータ１２０における突出軸部１２３を回動自在な状態で支持する部分であり、ハウジング本体１０２の底部１０３ａの中心部分から軸線方向外側に円筒状に突出して形成されている。これにより、ハウジング本体１０２の底部１０３ａは、中心部分が第２ロータ支持部１１１を介して開口している。この第２ロータ支持部１１１の内周部には、シール体１１２および軸受け１１３がそれぞれ設けられている。
　シール体１１２は、内室１０３内の流動体１５０の漏出を防止するための部品であり、ニトリルゴム、水素化ニトリルゴムまたはフッ素ゴムなどの各種ゴム材などの弾性材料を円環状に形成して構成されている。このシール体１１２は、第２ロータ支持部１１１の内周部に形成された円環状の凹部に嵌め込まれた状態で取り付けられている。
　軸受け１１３は、ロータ１２０における突出軸部１２３を回動自在な状態で支持する部品であり、円環状のベアリングで構成されている。この軸受け１１３は、第２ロータ支持部１１１の先端部に形成された円環状の凹部に嵌め込まれた状態で取り付けられている。なお、軸受け１１３は、ベアリングに代えて金属材またはセラミック材を円筒状に形成したブッシュで構成することもできる。
　バイパス通路１１４ａは、内室１０３内における第１個室Ｒ１と後述する第３個室Ｒ３とを互いに連通させて流動体１５０を互いに流通させるとともに第１個室Ｒ１および第３個室Ｒ３をそれぞれ外部に連通させる通路である。バイパス通路１１４ｂは、内室１０３内における第２個室Ｒ２と第３個室Ｒ３とを連通させて流動体１５０を互いに流通させるとともに第２個室Ｒ２および第３個室Ｒ３をそれぞれ外部に連通させる通路である。
　これらのバイパス通路１１４ａ，１１４ｂは、ハウジング１０１の底部１０３ａに第２ロータ支持部１１１に隣接した位置に同第２ロータ支持部１１１とともにハウジング１０１の外表面から突出した状態で形成されている。これにより、ロータリダンパ１００は、バイパス通路１１４ａ，１１４ｂを第２ロータ支持部１１１とは反対側の蓋体１４０に設けた場合に比べて厚さを薄くして小型化することができる。これらのバイパス通路１１４ａ，１１４ｂには、調整ニードル１１５ａ，１１５ｂがそれぞれ設けられている。
　調整ニードル１１５ａ，１１５ｂは、バイパス通路１１４ａ，１１４ｂ内をそれぞれ外部に対して密閉するとともに流通する流動体１５０の流量を調整するための部品であり、ドライバなどの工具（図示せず）を使って回動させることにより流動体１５０の流通量を増減することができる。
　ロータ１２０は、ハウジング１０１の内室１０３内に配置されて固定ベーン１０４とともに内室１０３内を３つの空間である第１個室Ｒ１、第２個室Ｒ２および第３個室Ｒ３にそれぞれ仕切るとともに、この内室１０３内で回動することによりこれらの第１個室Ｒ１および第２個室Ｒ２の各個室の容積をそれぞれ増減させるための部品であり、主として、軸体１２１と可動ベーン１２４，１２５とで構成されている。
　軸体１２１は、回動する可動ベーン１２４，１２５の中心軸となる部分であり、アルミニウム材、鉄材、亜鉛材、またはポリアミド樹脂などの各種樹脂材を円筒状に形成して構成されている。この軸体１２１は、主として、支持筒部１２２と突出軸部１２３とで構成されている。
　支持筒部１２２は、可動ベーン１２４，１２５をそれぞれ支持するとともに蓋体１４０における第１ロータ支持部１４１によって支持される部分であり、円筒状に形成されている。この場合、支持筒部１２２は、内周面が後述する第１ロータ支持部１４１が嵌合しない状態で軸体１２１の軸心に対して露出した円筒状に形成されており、支持筒部１２２の内側の全体が第１ロータ支持部１４１を収容する空間に形成されている。また、支持筒部１２２の外周部には、可動ベーン１２４，１２５がそれぞれ形成されている。この支持筒部１２２は、軸線方向の長さが可動ベーン１２４，１２５の軸体１２１の軸線方向の長さ（シール体１２６を含む長さ）と略同じ長さに形成されている。
　突出軸部１２３は、第２ロータ支持部１１１に支持されてロータリダンパ１００の取付対象物（図示せず）（本実施形態においては多関節ロボット）が連結される部分であり、可動ベーン１２４，１２５に対して軸体１２１の軸線方向に突出して延びて形成されている。本実施形態においては、突出軸部１２３は、筒状に形成されている。この場合、突出軸部１２３の外周部は、第２ロータ支持部１１１に嵌合する断面形状が円形に形成されている。
　また、突出軸部１２３の内周部に外部連結部１２３ａが形成されている。外部連結部１２３ａは、ロータリダンパ１００の取付対象物が連結される部分である。本実施形態においては、外部連結部１２３ａは、支持筒部１２２よりも小径でかつ第１ロータ支持部１４１の内径よりも小径の円が内接する断面形状が六角形状の筒状に形成されている。したがって、外部連結部１２３ａには、ロータリダンパ１００の取付対象物に設けられた断面形状が六角形状に形成されて軸状に延びた部分が挿し込まれて連結される。
　可動ベーン１２４，１２５は、図５に示すように、内室１０３内を複数の空間に仕切りつつこれらの各空間の容積を液密的にそれぞれ増減させるための部品であり、軸体１２１（内室１０３）の径方向に延びる板状体によってそれぞれ構成されている。この場合、これら２つの可動ベーン１２４，１２５は、軸体１２１を介して互いに反対方向（換言すれば仮想の同一平面上）に延びて形成されている。これらの可動ベーン１２４，１２５は、底部１０３ａ、内室壁面１０３ｂおよび蓋体１４０の内側面にそれぞれ対向するＣ字状（またはコ字状）の先端部分がそれぞれ凹状に凹む溝状に形成されており、これらの各溝内にシール体１２６が嵌め込まれている。
　シール体１２６は、前記シール体１０５と同様に、内室１０３内に形成される第１個室Ｒ１と第３個室Ｒ３との間および第２個室Ｒ２と第３個室Ｒ３との間の液密性を確保するための部品であり、ニトリルゴム、水素化ニトリルゴムまたはフッ素ゴムなどの各種ゴム材などの弾性材料を側面視でＣ字状（またはコ字状）に形成して構成されている。このシール体１２６は、底部１０３ａ、内室壁面１０３ｂおよび蓋体１４０の内側面にそれぞれ摺動自在な状態で密着するように可動ベーン１２４，１２５の各先端部から張り出して取り付けられている。
　これらにより、可動ベーン１２４，１２５は、前記固定ベーン１０４と協働して内室１０３内に互いに３つの空間である第１個室Ｒ１、第２個室Ｒ２および第３個室Ｒ３を互いに液密的に形成する。より具体的には、内室１０３内には、固定ベーン１０４と可動ベーン１２４とで第１個室Ｒ１が形成され、固定ベーン１０４と可動ベーン１２５とで第２個室Ｒ２が形成され、可動ベーン１２４と可動ベーン１２５とで第３個室Ｒ３が形成される。すなわち、第１個室Ｒ１、第２個室Ｒ２および第３個室Ｒ３は、内室１０３内において周方向に沿って隣接して形成されている。
　これらの可動ベーン１２４，１２５には、双方向連通路１３１，１３２および片方向連通路１３４，１３５がそれぞれ形成されている。双方向連通路１３１，１３２は、互いに隣接する第１個室Ｒ１と第３個室Ｒ３との間および第２個室Ｒ２と第３個室Ｒ３との間で流動体１５０を制限しつつ双方向に流通させるように構成されている。具体的には、双方向連通路１３１，１３２は、絞り弁で構成されている。この場合、双方向連通路１３１，１３２における流動体１５０の流れを制限しつつとは、双方向連通路１３１，１３２における流動体１５０の流れ易さに対して同一条件（例えば、圧力および作動液の粘度など）下において流動体１５０が流れ難いことを意味する。
　これらの双方向連通路１３１，１３２には、流動体１５０が流入または流出する両端の開口部にフィルタ１３３がそれぞれ設けられている。フィルタ１３３は、流動体１５０内に含まれる異物が双方向連通路１３１，１３２内に流入することを防止するための部品であり、金属製または樹脂製の網目状の板状態を有底筒状に形成して構成されている。なお、フィルタ１３３は、スポンジのような多孔質体で構成することもできる。
　片方向連通路１３４，１３５は、互いに隣接する第１個室Ｒ１と第３個室Ｒ３との間および第２個室Ｒ２と第３個室Ｒ３との間で流動体１５０を一方から他方にのみ流通させるように構成されている。具体的には、片方向連通路１３４，１３５は、第３個室Ｒ３から第１個室Ｒ１および第２個室Ｒ２にのみ流動体１５０を流通させる一方向弁で構成されている。
　これらの片方向連通路１３４，１３５には、流動体１５０が流入または流出する両端の開口部にフィルタ１３６がそれぞれ設けられている。フィルタ１３６は、フィルタ１３３と同様に、流動体１５０内に含まれる異物が片方向連通路１３４，１３５内に流入することを防止するための部品であり、金属製または樹脂製の網目状の板状態を有底筒状に形成して構成されている。なお、フィルタ１３６は、スポンジのような多孔質体で構成することもできる。
　これらの双方向連通路１３１，１３２および片方向連通路１３４，１３５によってロータリダンパ１００は、第１個室Ｒ１ないし第３個室Ｒ３間における流動体１５０の流動が制限されることでロータ１２０の回動に際して減衰力が発生する。
　蓋体１４０は、ハウジング本体１０２に形成されている内室１０３を液密的に塞ぐための部品であり、円筒状に形成された第１ロータ支持部１４１の一方の端部がフランジ状に張り出した平板円環状に形成されている。第１ロータ支持部１４１は、ロータ１２０の軸体１２１における支持筒部１２２を回動自在な状態で支持する円筒状の部分である。この第１ロータ支持部１４１は、突出軸部１２３の貫通孔の大きさよりも大きい内径に形成された貫通孔で構成されている。また、第１ロータ支持部１４１の内周部には、シール体１４２および軸受け１４３がそれぞれ設けられている。
　シール体１４２は、シール体１１２と同様に、内室１０３内の流動体１５０の漏出を防止するための部品であり、ニトリルゴム、水素化ニトリルゴムまたはフッ素ゴムなどの各種ゴム材などの弾性材料を円環状に形成して構成されている。このシール体１４２は、第１ロータ支持部１４１の内周部に形成された円環状の凹部に嵌め込まれた状態で取り付けられている。
　軸受け１４３は、軸受け１１３と同様に、ロータ１２０における突出軸部１２３を回動自在な状態で支持する部品であり、円環状のベアリングで構成されている。この軸受け１４３は、第１ロータ支持部１４１の先端部に形成された円環状の凹部に嵌め込まれた状態で取り付けられている。この場合、軸受け１４３は、ロータ１２０の軸線方向での可動ベーン１２４，１２５の長さの中央部分で支持筒部１２２を支持している。より具体的には、軸受け１４３は、ロータ１２０の軸線方向での可動ベーン１２４，１２５の長さの中央位置ＣＬを含む範囲で同中央位置ＣＬに対して突出軸部１２３側にずれた位置で支持筒部１２２に嵌合して支持している。
　すなわち、第１ロータ支持部１４１は、軸線方向の長さがロータ１２０の軸線方向での可動ベーン１２４，１２５の長さの中央部分で支持筒部１２２を支持可能な長さに形成されている。この場合、可動ベーン１２４，１２５のロータ１２０の軸線方向の長さの中央部分で支持筒部１２２を支持するとは、厳密な中央位置ＣＬで支持筒部１２２を支持することのみを意味するものではなく、同中央位置ＣＬを含んで支持筒部１２２を支持することのほか、同中央位置ＣＬから外れていても同中央位置ＣＬに接するほど隣接する位置で支持筒部１２２を支持するなど、実質的に同中央位置ＣＬで支持筒部１２２を支持すると見做せる支持を含むものである。また、軸受け１４３は、軸受け１１３と同様に、ベアリングに代えて金属材またはセラミック材を円筒状に形成したブッシュで構成することもできる。
　この蓋体１４０は、外縁部がハウジング本体１０２の蓋体取付部１０２ｂ上に円環状のシール材を介して６つのボルト１４４によって取り付けられている。これにより、第１ロータ支持部１４１は、蓋体１４０を介してハウジング本体１０２に支持されている。また、ロータリダンパ１００は、開口部１０２ａが閉塞されて内室１０３内が液密的に封止される。
　流動体１５０は、内室１０３を回動する可動ベーン１２４，１２５に対して抵抗を付与することによりロータリダンパ１００にダンパー機能を作用させるための物質であり、内室１０３内に満たされている。この流動体１５０は、ロータリダンパ１００の仕様に応じた粘性を有する流動性を有する液状、ジェル状または半固体状の物質で構成されている。この場合、流動体１５０の粘度は、ロータリダンパ１００の仕様に応じて適宜選定される。本実施形態においては、流動体１５０は、油、例えば、鉱物油またはシリコーンオイルなどによって構成されている。なお、流動体１５０は、図３、後述する図７および図８における破線円で囲んだハッチング領域でのみ示している。
　このロータリダンパ１００は、本実施形態においては、ハウジング１０１の外径が９０ｍｍ、ハウジング１０１の厚さが２３ｍｍである。また、可動ベーン１２４，１２５の軸体１２１の軸方向の長さが１２ｍｍである。このロータリダンパ１００の大きさは、ロータリダンパ１００の使用用途に応じて適宜設定されることは当然である。
（ロータリダンパ１００の作動）
　次に、このように構成されたロータリダンパ１００の作動について説明する。このロータリダンパ１００は、多関節ロボット（図示せず）におけるアームとアームとを相対回転可能に連結する関節としての軸部分に取り付けられて同軸部分の回動に対して所定量の負荷を与える。この場合、２つのアームにおける一方のアームは、他方のアームに対して軸部分を中心として同軸周りに揺動する。そして、ロータリダンパ１００は、外部連結部１２３ａに対して第１ロータ支持部１４１側または第２ロータ支持部１１１側から多関節ロボットにおける関節の軸部分を挿し込んで連結することができる。なお、この場合、ロータリダンパ１００におけるハウジング１０１は、多関節ロボットにおける前記関節の軸部分が相対回転する部品に対して固定される。
　まず、多関節ロボットにおける前記一方のアームが揺動方向における一方の揺動限界位置まで回動した状態においては、ロータリダンパ１００は、図７に示すように、可動ベーン１２４が固定ベーン１０４に最接近するとともに可動ベーン１２５がアキュムレータ保持部１０７に最接近した状態にある。すなわち、ロータリダンパ１００は、第１個室Ｒ１の容積が最小の状態であるとともに、第２個室Ｒ２の容積が最大の状態になる。この場合、可動ベーン１２４，１２５は、可動ベーン１２４がクッション体１０６に接触することで可動ベーン１２４の固定ベーン１０４への衝突および可動ベーン１２５のアキュムレータ保持部１０７への衝突をそれぞれ防止することができる。
　この状態から多関節ロボットにおける前記一方のアームが揺動方向における他方の揺動限界側（図７における破線矢印参照）に回動した場合（図３参照）には、ロータ１２０が図示時計回りに回動する。すなわち、ロータリダンパ１００は、可動ベーン１２４がアキュムレータ保持部１０７に向かって回動するとともに可動ベーン１２５が固定ベーン１０４に向かって回動する。これにより、ロータリダンパ１００は、第１個室Ｒ１の容積が増加するとともに第２個室Ｒ２の容積が減少する。
　この場合、最小容積にあった第１個室Ｒ１には、第３個室Ｒ３内の流動体１５０が片方向連通路１３４を介して流入する。また、最大容積にあった第２個室Ｒ２内の流動体１５０は、双方向連通路１３２を介して第３個室Ｒ３内に移動する。すなわち、ロータリダンパ１００は、ロータ１２０が図示時計回りに回動する場合においては、第２個室Ｒ２内の流動体１５０が双方向連通路１３２を流通することで抵抗力が発生する。これにより、多関節ロボットは、前記一方のアームが揺動方向における他方の揺動限界側に回動する際においては、ロータリダンパ１００が発生させた前記抵抗力を負荷として受け回動力が減衰する。
　次に、多関節ロボットにおける前記一方のアームが揺動方向における他方の揺動限界位置まで回動した状態においては、ロータリダンパ１００は、図８に示すように、可動ベーン１２４がアキュムレータ保持部１０７に最接近するとともに可動ベーン１２５が固定ベーン１０４に最接近した状態にある。すなわち、ロータリダンパ１００は、第１個室Ｒ１の容積が最大の状態であるとともに、第２個室Ｒ２の容積が最小の状態になる。この場合、可動ベーン１２４，１２５は、可動ベーン１２５がクッション体１０６に接触することで可動ベーン１２５の固定ベーン１０４への衝突および可動ベーン１２４のアキュムレータ保持部１０７への衝突をそれぞれ防止することができる。
　この状態から多関節ロボットにおける前記一方のアームが揺動方向における一方の揺動限界側（図８における破線矢印参照）に回動した場合（図３参照）には、ロータ１２０が図示反時計回りに回動する。すなわち、ロータリダンパ１００は、可動ベーン１２４が固定ベーン１０４に向かって回動するとともに可動ベーン１２５がアキュムレータ保持部１０７に向かって回動する。これにより、ロータリダンパ１００は、第１個室Ｒ１の容積が減少するとともに第２個室Ｒ２の容積が増加する。
　この場合、最小容積にあった第２個室Ｒ２には、第３個室Ｒ３内の流動体１５０が片方向連通路１３５を介して流入する。また、最大容積にあった第１個室Ｒ１内の流動体１５０は、双方向連通路１３１を介して第３個室Ｒ３内に移動する。すなわち、ロータリダンパ１００は、ロータ１２０が図示反時計回りに回動する場合においては、第１個室Ｒ１内の流動体１５０が双方向連通路１３１を流通することで抵抗力が発生する。これにより、多関節ロボットは、前記一方のアームが揺動方向における一方の揺動限界側に回動する際においては、ロータリダンパ１００が発生させた前記抵抗力を負荷として受け回動力が減衰する。
　このようなロータ１２０の図示時計回りまたは反時計回りの揺動時およびロータ１２０の静止時においてロータ１２０は、支持筒部１２２が第１ロータ支持部１４１に支持されているとともに突出軸部１２３が第２ロータ支持部１１１に支持されているため、内室１０３内にて安定的に回動または静止することができる。なお、図７および図８においては、ロータ１２０の回動方向を破線矢印で示している。
　上記作動方法の説明からも理解できるように、上記実施形態によれば、ロータリダンパ１００は、ハウジング１０１に支持された第１ロータ支持部１４１がロータ１２０の支持筒部１２２内におけるロータ１２０の軸線方向での可動ベーン１２４，１２５の長さの中央部分を回動自在に支持しているため、ロータ１２０の両端部を支持する場合に比べてロータ１２０の長さを短くすることでロータリダンパ１００の構成を容易に小型化することができる。
　さらに、本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。なお、各変形例の説明においては、上記実施形態と同様の部分については同じ符号を付して重複する説明は省略する。
　例えば、上記実施形態においては、ロータリダンパ１００は、１つの固定ベーン１０４および２つの可動ベーン１２４，１２５をそれぞれ備えて構成した。しかし、ロータリダンパ１００は、少なくとも１つずつの固定ベーンおよび可動ベーンを備えていればよい。したがって、ロータリダンパ１００は、例えば、２つまたは３以上の固定ベーンを備えて構成することができる。また、ロータリダンパ１００は、例えば、１つまたは３つ以上の可動ベーンを備えて構成することができる。なお、可動ベーンは、軸体１２１における支持筒部１２２の径方向外側に形成されている必要がある。
　また、上記実施形態においては、ロータ１２０における支持筒部１２２は、突出軸部１２３の外部連結部１２３ａに連通する貫通孔で構成した。しかし、支持筒部１２２は、例えば、図９に示すように、突出軸部１２３の外部連結部１２３ａに連通しない有底の穴で構成することもできる。
　また、上記実施形態においては、支持筒部１２２は、同支持筒部１２２の内側の空間内に第１ロータ支持部１４１のみを収容するように構成した。これにより、ロータリダンパ１００は、ロータリダンパ１００の径方向の大きさの大型化を回避しつつ第１ロータ支持部１４１を筒状に形成した場合であっても中実の柱状に形成した場合であっても第１ロータ支持部１４１の肉厚を十分に確保でき剛性を高めることができる。しかし、支持筒部１２２は、第１ロータ支持部１４１以外の構成部品が配置されるように構成することもできる。
　また、上記実施形態においては、第１ロータ支持部１４１は、軸受け１４３を介して支持筒部１２２を回動自在に支持している。しかし、第１ロータ支持部１４１は、軸受け１４３を省略して支持筒部１２２を直接回動自在に支持することもできる。
　また、第１ロータ支持部１４１は、上記実施形態においては、筒状に形成した。これにより、第１ロータ支持部１４１は、支持筒部１２２との間で生じた熱を効率的に放熱することができる。しかし、第１ロータ支持部１４１は、図９に示すように、筒状に代えて中実の柱状に形成することで第１ロータ支持部１４１の剛性を高めることもできる。なお、第２ロータ支持部１１１についても、第１ロータ支持部１４１と同様に、軸受け１１３を省略して突出軸部１２３を直接回動自在に支持することもできる。
　また、上記実施形態においては、第１ロータ支持部１４１における支持筒部１２２を支持する部分（軸受け１４３）の長さを、可動ベーン１２４，１２５における軸体１２１の軸方向の長さ（シール体１２６を含む長さ）よりも短い長さに形成した。しかし、第１ロータ支持部１４１における支持筒部１２２を支持する部分の長さは、可動ベーン１２４，１２５における軸体１２１の軸方向の長さと同じまたは同長さを超える長さに形成することができる。これにより、第１ロータ支持部１４１は、ロータ１２０を安定的に支持することができる。また、第１ロータ支持部１４１における支持筒部１２２を支持する部分の長さは、図９に示すように、可動ベーン１２４，１２５における軸体１２１の軸方向の長さ以下でかつ同長さの半分以上に形成することでロータ１２０を安定的に支持することができる。図９においては、第１ロータ支持部１４１は、２つの軸受け１４３によって支持筒部１２２を支持している。
　また、上記実施形態においては、第１ロータ支持部１４１は、蓋体１４０に形成した。しかし、第１ロータ支持部１４１は、第２ロータ支持部１１１のように、ハウジング本体１０２に形成することもできる。この場合、第１ロータ支持部１４１は、ハウジング本体１０２の底部１０３ａの中心部分が支持筒部１２２側に入り込んで形成されることになる。また、この場合、ロータリダンパ１００は、第２ロータ支持部１１１を省略して構成してもよいし、突出軸部１２３を支持筒部１２２に対して蓋体１４０側に形成することで第２ロータ支持部１１１を蓋体１４０に形成することができる。
　また、上記実施形態においては、ハウジング１０１は、第２ロータ支持部１１１を備えて構成した。これにより、ハウジング１０１は、ロータ１２０を安定的に支持することができる。しかし、ハウジング１０１は、図９に示すように、第２ロータ支持部１１１を省略して構成することもできる。特に、ハウジング１０１は、第１ロータ支持部１４１における支持筒部１２２を支持する部分の長さを可動ベーン１２４，１２５における軸体１２１の軸方向の長さの半分以上に形成することで第２ロータ支持部１１１を省略することができる。
　このように、第２ロータ支持部１１１を省略した場合には、ハウジング１０１は、内室１０３内の液密性を確保するためにシール体１１２のみを保持する第２ロータ支持部１１１に相当する円筒状の突出部を設けて突出軸部１２３との間で嵌合させることができる。
　また、上記実施形態においては、外部連結部１２３ａは、突出軸部１２３の内周部に形成した。しかし、外部連結部１２３ａは、図９に示すように、突出軸部１２３の外周部に形成することもできる。すなわち、外部連結部１２３ａは、中空または中実の突出軸部１２３の外周部を断面形状が六角形状の棒状に形成して構成することができる。また、外部連結部１２３ａは、突出軸部１２３に代えて支持筒部１２２の一部に形成することもできる。
　また、上記実施形態においては、双方向連通路１３１，１３２および片方向連通路１３４，１３５は、可動ベーン１２４，１２５にそれぞれ設けた。すなわち、双方向連通路１３１，１３２および片方向連通路１３４，１３５が、本発明に係る連通路に相当する。しかし、双方向連通路１３１，１３２および片方向連通路１３４，１３５は、可動ベーン１２４，１２５に代えてまたは加えて固定ベーン１０４に設けることもできる。
　また、上記実施形態においては、ハウジング本体１０２は、バイパス通路１１４ａ，１１４ｂおよび調整ニードル１１５ａ，１１５ｂをそれぞれ設けた。しかし、ハウジング本体１０２は、バイパス通路１１４ａ，１１４ｂおよび調整ニードル１１５ａ，１１５ｂをそれぞれ省略して構成することができる。また、バイパス通路１１４ａ，１１４ｂおよび調整ニードル１１５ａ，１１５ｂは、ハウジング本体１０２に代えてまたは加えて蓋体１４０に形成することもできる。
　また、上記実施形態においては、ハウジング本体１０２は、アキュムレータ保持部１０７およびアキュムレータ１１０をそれぞれ備えて構成した。この場合、アキュムレータ保持部１０７は、ハウジング本体１０２の内部である内室１０３内に張り出した状態で形成されている。しかし、アキュムレータ保持部１０７は、ハウジング本体１０２の外側に張り出して形成することもできる。また、ハウジング本体１０２は、アキュムレータ保持部１０７およびアキュムレータ１１０をそれぞれ省略して構成することもできる。
　また、上記実施形態においては、ハウジング本体１０２は、クッション体１０６を備えて構成した。これによりロータリダンパ１００は、可動ベーン１２４，１２５の回動時に固定ベーン１０４に衝突することによる衝撃または損傷が生じることを防止することができる。しかし、ハウジング本体１０２は、クッション体１０６を省略して構成することもできる。
　また、上記実施形態においては、ロータリダンパ１００は、ハウジング１０１を固定側としロータ１２０を可動側とした。しかし、ロータリダンパ１００におけるハウジング１０１に対するロータ１２０の回動は相対的なものである。したがって、ロータリダンパ１００は、ハウジング１０１を可動側としロータ１２０を固定側とすることもできることは当然である。
　また、上記実施形態においては、ロータリダンパ１００は、多関節ロボットにおける関節に用いた。しかし、ロータリダンパ１００は、互いに可動的に連結される２つの部品間に設けことができる。したがって、ロータリダンパ１００は、多関節ロボットのほかにも、パワーアシストスーツの関節、運動機具の関節、二輪自走式車両における可動部分（例えば、スイングアームまたはシートの開閉機構）、二輪自走式車両以外の車両における可動部分（例えば、四輪自走式車両におけるサスペンション機構、シート機構または開閉扉）または自走式車両以外の機械装置、電機装置または器具における各可動部分に取り付けて用いることができる。
Ｒ１…第１個室、Ｒ２…第２個室、Ｒ３…第３個室、Ｓ…隙間、ＣＬ…可動ベーンにおける軸体の軸線方向の長さの中央位置、
１００…ロータリダンパ、１０１…ハウジング、１０２…ハウジング本体、１０２ａ…開口部、１０２ｂ…蓋体取付部、１０３…内室、１０３ａ…底部、１０３ｂ…内室壁面、１０４…固定ベーン、１０５…シール体、１０６…クッション体、１０７…アキュムレータ保持部、１０７ａ…連通孔、１０７ｂ…仕切り部、
１１０…アキュムレータ、１１０ａ…ピストン、１１０ｂ…押圧弾性体、１１０ｃ…プラグ、１１１…第２ロータ支持部、１１２…シール体、１１３…軸受け、１１４ａ，１１４ｂ…バイパス通路、１１５ａ，１１５ｂ…調整ニードル、
１２０…ロータ、１２１…軸体、１２２…支持筒部、１２３…突出軸部、１２３ａ…外部連結部、１２４，１２５…可動ベーン、１２６…シール体、
１３１，１３２…双方向連通路、１３３…フィルタ、１３４，１３５…片方向連通路、１３６…フィルタ、
１４０…蓋体、１４１…第１ロータ支持部、１４２…シール体、１４３…軸受け、１４４…ボルト、１５０…流動体。

Claims (10)

  1. 　流動体を液密的に収容する円筒状の内室を有するとともに同内室内に径方向に沿う壁状に形成されて前記流動体の周方向の流動を妨げる固定ベーンを有したハウジングと、
    　軸体の内部に貫通または有底の支持筒部が形成されるとともに同支持筒部の外側における前記軸体の外周部に前記内室内を仕切りつつ前記流動体を押しながら回動する可動ベーンを有したロータと、
    　前記ハウジングに設けられて前記内室を液密的に閉塞する蓋体と、
    　前記内室内に前記固定ベーンおよび前記可動ベーンによって形成されるとともに前記可動ベーンの回動方向によって容積が増加または減少する少なくとも２つの個室とを備えたロータリダンパにおいて、
    　前記ハウジングおよび前記蓋体のうちの一方に形成されて前記ロータにおける前記支持筒部の内周面を回動自在に支持する円筒状または軸状の第１ロータ支持部を備え、
    　前記第１ロータ支持部は、
    　前記ロータの軸線方向での前記可動ベーンの長さの中央部分で前記支持筒部を支持していることを特徴とするロータリダンパ。
  2. 　請求項１に記載したロータリダンパにおいて、さらに、
    　前記ハウジングおよび前記蓋体のうちの他方に形成されて前記ロータにおける前記軸体を回動自在に支持する第２ロータ支持部を備え、
    　前記ロータは、
    　前記軸体に前記可動ベーンに対して軸線方向に突出する突出軸部が形成されており、
    　前記第２ロータ支持部は、
    　前記突出軸部を回動自在に支持する円筒状に形成されていることを特徴とするロータリダンパ。
  3. 　請求項２に記載したロータリダンパにおいて、
    　前記第２ロータ支持部は、
    　前記突出軸部の外周部を回動自在に支持していることを特徴とするロータリダンパ。
  4. 　請求項２または請求項３に記載したロータリダンパにおいて、
    　前記突出軸部は、
    　前記支持筒部に連通する貫通孔を有した筒状に形成されていることを特徴とするロータリダンパ。
  5. 　請求項１ないし請求項４のうちのいずれか１つに記載したロータリダンパにおいて、
    　前記固定ベーンは、
    　前記内室内に１つだけ形成されていることを特徴とするロータリダンパ。
  6. 　請求項１ないし請求項５のうちのいずれか１つに記載したロータリダンパにおいて、さらに、
    　前記固定ベーンおよび前記可動ベーンのうちの少なくとも一方に、前記固定ベーンおよび前記可動ベーンのうちの他方に対して弾性的に接触するクッション体を備えることを特徴とするロータリダンパ。
  7. 　請求項１ないし請求項６のうちのいずれか１つに記載したロータリダンパにおいて、
    　前記ハウジングは、
    　前記内室に隣接する位置に前記内室内の前記流動体の膨張または収縮による体積変化を吸収するアキュムレータを保持するアキュムレータ保持部を備えることを特徴とするロータリダンパ。
  8. 　請求項１ないし請求項７のうちのいずれか１つに記載したロータリダンパにおいて、
    　前記固定ベーンおよび前記可動ベーンのうちの少なくとも一方に、
    　互いに隣接する個室間で前記流動体を流通させる連通路を備えており、
    　前記連通路は、
    　前記流動体内の異物を濾すフィルタを備えることを特徴とするロータリダンパ。
  9. 　請求項２ないし請求項８のうちのいずれか１つに記載したロータリダンパにおいて、さらに、
    　前記少なくとも２つの個室を互いに連通させるバイパス通路と、
    　前記バイパス通路における前記流動体の流量を調節する調整ニードルとを備え、
    　前記バイパス通路は、
    　前記ハウジングまたは前記蓋体における前記第２ロータ支持部に隣接して形成されていることを特徴とするロータリダンパ。
  10. 　請求項１ないし請求項９のうちのいずれか１つに記載したロータリダンパにおいて、
    　前記支持筒部は、
    　同支持筒部の内側の空間内に前記第１ロータ支持部のみを収容していることを特徴とするロータリダンパ。
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