JPH0198714A - 回転ダンパ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は回転体の回転力を制動するための回転ダンパに
関するものである。

〈従来の技術〉 従来より、回転体を一定角度の範囲内で往復回動させて
目的の機能を発揮するものに、例えば機械装置の開閉蓋
、或いはドア等がある。

上記開閉蓋等のうち特に上下開閉蓋の開成を自由落下に
より行う場合には、開放時から閉成するまでの間に、蓋
の回転軸から蓋の重心までの距離が増大するため蓋の回
転力が増大し、このため蓋の閉成時に大きな衝撃が発生
していた。そこでこの衝撃を吸収するため、蓋の回転力
を回転軸に設けた回転ダンパにより制動する機構が一般
的に採用されている。

上記した回転ダンパは、第４図に示すようにケーシング
１内に複数のベーン（羽根）２或いは円仮等を収納し、
該ベーン２と一体的に回転軸３を形成し、更に前記ケー
シング１内に作動オイル４を充填して構成されており、
回転軸３に上記開閉蓋等の外部回転力を伝達することに
よってベーン２を回転させ、該ベーン２がケーシング１
内で作動オイル４を攪拌する際の作動オイル４の粘性抵
抗によって制動力を発生するような構造になっている。

〈発明が解決しようとする問題点〉 上記の如く構成した回転ダンパは、回転体に対し一定ト
ルク値の制動力を与えるものであって、前述した上下開
閉蓋の如く、蓋の位置によってトルク値が変動するよう
な場合には回転ダンパとしての効果を発揮し得ないもの
であった。即ち、蓋の閉成時のトルク値に設定した回転
ダンパを用いた場合に、蓋を開放した状態から自由落下
させると、このときのトルク値が開成時のトルク値より
も小さいため蓋は途中で停止してしまい、また蓋の閉成
時のトルク値よりも小さいトルク値に設定した回転ダン
パを用いた場合には、蓋の閉成時の回転力を制動するこ
とが出来ず、衝撃が発生してしまうという問題点があっ
た。

本発明は上記問題点を解決するため、回転角度によりト
ルク値が変動するような回転体の回転力を制動すること
が出来る回転ダンパを提供しようとするものである。

〈問題点を解決するための手段〉 上記問題点を解決するための手段は、固定仕切部材と可
動仕切部材とによって分割された複数の流体室と、前記
流体室を相互に導通ずるための導通室と、前記流体室と
前記導通室とを導通ずるための通孔と、外部の回転力を
前記可動仕切部材に伝達するための伝達手段と、前記流
体室及び前記導通室に充填するための非圧縮性の作動流
体とにより構成したことを特徴とするものである。

く作用〉 上記手段に於いて、作動流体は流体室及び導通室に充填
され、各室間は通孔によって導通されている。外部の回
転力が伝達手段によって可動仕切部材に伝達されると、
可動仕切部材が前記回転力によって回動し、作動流体を
通孔を通して流体室から導通室へ排除し、或いは導通室
から流体室に流入させる。このとき作動流体が通孔を通
過する際に発生する抵抗が外部の回転力に対する制動力
となる。

〈実施例〉 以下上記手段を適用した回転ダンパの一実施例について
、第１図乃至第３図により説明する。

図に於いて、Ａは回転ダンパである。先ず該回転ダンパ
Ａの概略構成について説明すると、筒状に形成された本
体ケース１０の内部所定位置に形成された収納部１１に
は、図示しない回転体からの回転力を受ける軸部２１を
有する受動軸２０のフランジ２２と、ベーン３１を突設
した回転ベー７３０とが互いに保合状態で嵌挿され、前
記軸部２１が本体ケース１０の外部に突出して構成され
ている。また本体ケース１０の後端開放部、即ち前記軸
部２１の反対側からは固定ベーン４２を設けたエンドプ
レート４０が挿入固定され、更に先端開放部、即ち軸部
２１側からは軸受５０が挿入固定されている。

上記各部材の嵌挿により前記本体ケース１０の収納部１
１には、固定仕切部材である固定ベーン４２と可動仕切
部材である回転ベーン３１とにより流体室Ｂ及びＣが形
成され、該流体室Ｂ及びＣの容量は回転ベーン３１の回
動によって可変されるように構成されている。更に本体
ケース１０の外周部には前記収納部１１に対応してその
円周方向に溝１２が全周に亘って刻設されており、該溝
１２を覆って外筒６０が嵌装され、前記溝１２と外筒６
０とによって導通室りを形成している。

前記流体室Ｂと導通室りとの間にある本体ケース１０の
円周方向所定位置には後述する複数のオリフィス１３ａ
、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄが穿設され、流体室Ｂと導通
室りとを連通している。また同様に前記流体室Ｃと導通
室りとの間の本体ケース１０には連通孔１４が穿設され
て流体室Ｃと導通室りとを連通している。このようにし
て各流体室Ｂ、Ｃ及び導通室りは互いに連通して構成さ
れている。また前記各流体室Ｂ、Ｃ及び導通室りには、
例えばシリコンオイル等の非圧縮性の作動流体Ｅが充填
されて回転ダンパＡとして構成されている。

上記構成に於いて、図示しない回転体により第３図に於
いて反時計方向である矢印ａ方向の回転力を受けたとき
、この回転力は受動軸２０を介して回転ベーン３０に伝
達される。回転ベーン３０に設けたベーン３１は前記回
転力によって回転し、流体室Ｂにある作動流体Ｅを複数
のオリフィス１３３〜１３ｄを通過させて導通室りに排
除しようとし、このとき発生する排除抵抗によって前記
回転力に対する制動力を発生させるものである。

次に上記した各部材について詳細に説明する。

本体ケース１０の外周先端部には複数の取付孔１５を穿
設したフランジ１６が設けられており、回転ダンパＡは
該取付孔１５を介して図示しない機械装置のフレームに
取り付は固定されるように構成されている。

本体ケース１０の内面先端部には軸受収納部１７が形成
されると共に軸受５０を固着するための止め輪５１を嵌
合し得る溝１７ａが刻設されている。また本体ケース１
０の内面後端部にはエンドプレート収納部１８が形成さ
れると共にエンドプレート４０を固定するためのネジ部
１８ａが形成されている。更に本体ケース１０の外周所
定位置には外筒嵌装部１９が形成されている。

伝達手段としての受動軸２０は軸部２１の一端にフラン
ジ２２を成形、或いは旋削等により一体的に形成して構
成されている。前記フランジ２２の表面には、その中心
を通って嵌合溝２３が刻設されている。

前記軸部２１の先端は二面中に形成され、該先端に適宜
カンプリング或いはギヤ等を固着し、該カンプリング等
を介して回転体の回転力が伝達されるように構成されて
いる。また前記嵌合／ＪＩ２３に後述する回転ベーン３
０に設けた嵌合突起３２を嵌合することによって前記回
転力を回転ベーン３０に伝達し得るように構成されてい
る。

この受動軸２０は軸部２１を軸受５０に穿設した軸受孔
５４に嵌挿されて回動自在に支持さ・れるものである。

次に回転ベーン３０は、第２図に示すように、ベーン３
１とこれに連設した受動軸２０の嵌合溝２３と嵌合する
嵌合突起３２を有する円筒部３３と、前記ベーン３１に
連設した軸部３４とが一体的に構成されている。この回
転ベーン３０は成形型を用いた成形、或いは精密鋳造、
または機械加工等の加工方法によって製造することが出
来る。この加工方法は回転ダンパＡに要求される制動ト
ルク値等の設定条件に応じて決定される素材と、この素
材に応じた加工方法を選択的に採用することが出来るも
のである。

前記ベーン３１の所定位置には連通孔３５が穿設されて
いる。該連通孔３５には弁棒３６が遊嵌されており、こ
の弁棒３６には一端に前記連通孔３５の径と比較して充
分大きな径をもった頭部３７が形成され、他端には止め
輪３８を装着するための溝３９が刻設されている。そし
てこの弁棒３６は第３図に示す如く、頭部３７が流体室
Ｂ側に位置するようにしてベー７３１に遊嵌されている
。

前記ベーン３１の頭部３１ａから軸心までの距離は精度
良く仕上げる必要があり、この精度が不充分であると、
嵌合ベーン３０が矢印ａ方向酸いは矢印す方向に回動す
る際に、頭部３１ａと本体ケース１０の収納部１１の内
壁との間で作動流体Ｅのリークが発生し、充分な制動力
を発渾出来ない式がある。

本発明者等の実験によればベーン３１の頭部３１ａと収
納部１１の内面との間隙は約２０ｎ程度までが良く、例
えば前記間隙が５Ｏｎになった場合は計画した制動力が
発生しなかった。

次にエンドプレート４０は第２図に示す如く、全体が円
筒状に形成され、且つその中心部には軸受孔４１が穿設
されている。該軸受孔４１には前記回転ベーン３０の軸
部３４が嵌入されるように構成されている。４２は固定
ベーンであり、該固定ベーン４２の軸方向の長さは前記
回転ベーン３１の長さと同寸に仕上げられ、またその外
径は本体ケース１０の収納部１１の内径と同寸に仕上げ
られている。

円筒部４３の所定位置には作動流体Ｅを充填するための
通孔４４が穿設されており、該通孔４４より作動流体Ｂ
が内部に充填された後前記通孔４４は止めネジ４５及び
ボール４５ａによって密閉されるように構成されている
。

このエンドプレート４０は本体ケース１０の後端部に形
成したエンドプレート収納部１８に挿入され、更にその
後端より外周にネジを刻設したストップリング４６を本
体ケース１０の後端に形成したネジ部１８ａに螺合する
ことによって固着されている。

またこのエンドプレート４０と本体ケース１０に穿孔さ
れたオリフィスとの関係位置を固定するために後述する
ノックピン７１を孔４７に打込係合することによって互
いの位置決めを行うように構成されている。

更に、円筒部４３の所定位置にはＯリング７２ａを嵌合
するための溝４８が刻設され、エンドプレート収納部１
８に収納されたときにエンドプレート４０と本体ケース
１０との間隙を前記Ｏリング１２ａを嵌合することによ
ってシールしている。

次に軸受５０は、外径が本体ケース１０の軸受収納部１
７の内径と等しく形成され、中心に前記受動軸２０の軸
部２１を回動自在に嵌挿し得る軸受孔５４を穿設して構
成されている。そして咳軸受５０は本体ケース１０の先
端から軸部２１を嵌挿して本体ケース１０の軸受収納部
１７に収納され止め輪５１を溝１７ａに嵌合することに
よって固着されている。

軸受５０の内外面の所定位置には、０リング７２ｂ。

７２ｃを嵌合するための溝５２．５３が刻設されており
、夫々本体ケース１０と軸受５０との間隙、及び軸受５
０と軸部２１との間隙から作動流体Ｅがリークすること
のないようにシールし得る構成になっている。

次に外筒６０は内径を本体ケース１０の嵌装部１９の外
径に等しく形成されて前記本体ケース１０に嵌装されて
いる。この外筒６０はノックピン７１によって本体ケー
ス１０に固着されている。またこの外筒６０は前述した
ように、本体ケース１０に刻設した溝１２を覆うことに
よって導通室りを形成するものであり、該溝１２０両側
には０リング７２ｄ、７２Ｂを嵌合するための溝６１．
６２が刻設されており、導通室りから作動流体Ｅがリー
クすることのないようにシールし得る構成になっている
。

次に７１はノックピンであり、外筒６０２本体ケース１
０を貫通してエンドプレート４０に形成した孔４７に打
ち込まれており、これによりエンドプレート４０と本体
ケース１０との間の関連位置を決定し、また外筒６０を
本体ケース１０に固着している。即ち本体ケース１０に
穿設した複数のオリフィスの位置と、エンドプレート４
０の固定ベーン４１の位置とは、回転ダンパＡの制動特
性を決定する上で重要な因子であり、従って回転ダンパ
Ａの設計段階で固定ベーンとオリフィス１３ｄとの位置
関係が決定されるものである。このことは別の見方から
すれば、本体ケースｌＯのオリフィスとエンドプレート
４０の固定ベーンとの関係位置を任意に変更することに
より、同一の部品を使用して制動特性の異なった回転ダ
ンパＡを得ることが出来るということである。

次に７２ａ、７２ｂ、？２ｃ、７２ｄ、７２ｅは夫々Ｏ
ＩＪソングある。

次に上記の如く構成した回転ダンパＡによる制動力の発
生について詳細に説明する。

図示しない回転体の第３図に示す矢印ａ方向の回転力が
直接、或いはギヤ等の伝導機構を介して軸部２１に伝達
されると、受動軸２０の嵌合溝２３を介して該回転力が
回転ベーン３０に伝達され、ベーン３１が矢印ａ方向に
回動する。このベーン３１の回動により流体室Ｂ内の作
動流体Ｅはオリフィス１３ａ〜１３ｄより導通室りに排
除される。このとき各オリフィスより作動流体Ｅが排除
される際の排除抵抗により前記回転力に対する制動力が
発生する。

そしてベーン３１の回動の進行に伴い、先ずオリフィス
１３ａがベーン３１の頭部３１ａによって閉塞され、作
動流体Ｅはオリフィス１３ｂ〜１３ｄより排除される。

従って作動流体Ｅが排除される流路が減少するため作動
流体Ｅの排除量が減少し、これにより前記回転力に対す
る制動力が増加する。更にベーン３１が矢印ａ方向に回
動するとオリフィス１３ｂがベーン３１の頭部３１ａに
よって閉塞され、作動流体Ｅはオリフィス１３Ｃ及び１
３ｄにより排除されるようになり、前記回転力に対する
制動力は更に増加する。そしてベーン３１の矢印ａ方向
の回動によりベーン３１の頭部３１ａによってオリフィ
ス１３ｃが閉塞されると、作動流体Ｅはオリフィス１３
ｄのみから排除されるようになり、このとき前記回転力
に対する制動力は最大になる。

以上の動作を通じて、ベーン３１に設けた通孔３５は弁
棒３６の頭部３７により閉塞されており、該通孔３５か
ら作動流体Ｅが流体室Ｃ側に排除されることは無い。ま
た導通室りに排除された作動流体Ｅは導通室り及び連通
孔１４を通って流体室Ｃに流入する。

また回転体が第３図に示す矢印す方向の回転力を存する
場合は、該回転力は前記したと同様に軸部２１を介して
回転ベーン３０に伝達される。これによりベーン３１は
矢印す方向に回動し、このとき作動流体Ｅは連通孔１４
から導通室りに排除され、同時に通孔３５から流体室Ｂ
に排除される。これ等の連通孔１４及び通孔３５は充分
大きな直径を持って形成されるため、前記回転力に対す
る制動力は殆ど発生しない。

以上説明した実施例に於いて、作動流体Ｅは非圧縮性の
流体であれば使用することは可能であり、例えばグリー
ス状のオイル等を使用すればオイルの粘性抵抗、及びオ
リフィスを通して該オイルを排除する際の排除抵抗の複
合した抵抗を利用して制動力を得ることが出来る。

前述の実施例に於いて、流体室Ｂと導通室りとの間に４
つのオリフィス１３８〜１３ｄを形成したが、これば設
計上の問題であり、計画制動力を発生させるために、使
用する作動流体との関係で選択的に設定されるべきもの
であることは明らかであり、本実施例に限定するもので
は無い。

前述の実施例に於いて、導通室りは外筒６０と本体ケー
ス１０との間に形成したが、これは他の部分に形成して
も良く、要するに作動流体Ｅが流体室Ｂと流体室Ｃとの
間で流通することが出来るようにしてあれば良い。

前述の実施例に於いて、ベーン３１に通路３５を形成し
たが、この通路３５は本実施例の回転ダンパが一方向（
第３図に於ける矢印ａ方向）のみに制動力を発生するた
めであり、この通孔３５を形成りない場合には両方向（
矢印ａ、ｂ方向）に対する制動力を発生することが出来
る。

前述の実施例に於いて、受動軸２０と回転ベーン３０と
を分割して形成したが、これは製造技術上の問題であり
、両者を一体的に形成しても本発明の目的と効果とは期
待出来るものであり、従って両者を一体形成しても良い
。

前述の実施例に於いて、Ｏリングの嵌合溝を刻設する部
品は本実施例のものに限定されるものでは無く、作動流
体ＥをシールするためのものであればＯリングでな（で
も同様に利用することが出来る。

前述の実施例に於いて、本体ケース１０とエンドプレー
ト４０と外筒６０とをノックビン７１で位置決め固定し
たが、これは本実施例のノックビン７１に限定されるも
のでは無く、他の方法、例えば本体ケース１０のエンド
プレート収納部１８、及びエンドプレート４０にキー溝
等を刻設してキーにより位置決めを行っても良い。

〈発明の効果〉 以上詳細に説明したように、本発明の回転ダンパは、作
動流体を流体室から導通室へ排除する際に発生する排除
抵抗によって外部の回転力に対する制動力を発生するよ
うにしたので、前記通孔の径或いは数を選択的に設定す
ることで、外部の回転力が回転位置の変動によって変化
する場合であっても、この回転力に対応した制動力を発
生することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例の回転ダンパの軸方向の断面図、第２
図は要部の分解斜視図、第３図は回転ダンパの円周方向
の断面図、第４閏は従来の回転ダンパの説明図である。 Ａは回転ダンパ、Ｂ、Ｃは流体室、Ｄは導通室、Ｅは作
動流体、１０は本体ケース、１１は収納部、１２は溝、
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄはオリフィス、１４は
連通孔、１６はフランジ、１７は軸受収納部、１８はエ
ンドプレート収納部、１９は外筒嵌装部、２０は受動軸
、２１は軸部、２２はフランジ、２３は嵌合溝、３０は
回転ベーン、３１はベーン、３１ａは頭部、３２は嵌合
突起、３５は連通孔、３６は弁棒、４０はエンドプレー
ト、４１は軸受孔、４２は固定ベーン、４４は通孔、４
５は止めネジ、５０は軸受、５１は止め輪、５４は軸受
孔、６０は外筒、７１はノックビンである。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）固定仕切部材と可動仕切部材とによって分割され
   た複数の流体室と、前記流体室を相互に導通するための
   導通室と、前記流体室と前記導通室とを導通するための
   通孔と、外部の回転力を前記可動仕切部材に伝達するた
   めの伝達手段と、前記流体室及び前記導通室に充填する
   ための非圧縮性の作動流体とにより構成したことを特徴
   とする回転ダンパ。
2. （２）前記可動仕切部材に通孔を形成し、該通孔に非圧
   縮性の作動流体を一方向にのみ流通し得る弁棒を嵌挿し
   て構成した特許請求の範囲第１項記載の回転ダンパ。
3. （３）前記可動仕切部材と前記伝達手段とを分割形成し
   た特許請求の範囲第１項または第２項記載の回転ダンパ
   。
4. （４）前記可動仕切部材と前記伝達手段とを一体形成し
   た特許請求の範囲第１項または第２項記載の回転ダンパ
   。