JPH08109940A - 回転ダンパおよび該ダンパを用いた蓋等の開閉装置 - Google Patents
回転ダンパおよび該ダンパを用いた蓋等の開閉装置Info
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Abstract
範囲を除去した、いわゆる、ノンヒステリシスな回転ダ
ンパとする。 【構成】 回転部材(25)の回転に即応して支持手段
(26,38)に支持されている可動弁(27)が動作
し、ケーシング(23)の内側面と可動弁(27)との
間に形成される流体経路(36)を開閉するようにし
た。可動弁(27)としては、支持手段(26)に対し
て回転可能とすることにより即流体経路(36)を開閉
し、また、可動弁(27)が支持手段(46)に対して
上下動することにより即対応するようにした。
Description
たは高いトルクのダンピング作用を発揮する高トルク用
ダンパの改良に関し、特に、ダンパ作用が効かない部分
を除去した(以下、ノンヒステリシスという)回転ダン
パおよび該回転ダンパを用いた蓋等の開閉装置に関する
ものである。
平4−282039号公報に示されている。この回転ダ
ンパは、図11に示すように、内部に粘性流体(2)が
充填されている円筒型の室(1)を有するケーシング
(3)と、該ケーシング(3)に対して相対的に回転可
能に組合わされ、前記室(1)にて回転可能な軸部
(4)を中心に有する回転部材(5)と、該回転部材
(5)の軸部(4)に設けられる軸方向の軸羽根(6)
に回転方向への遊びをもって係止可能であって、かつ他
の面が室(1)の壁面又は軸部(4)の周面に摺接しな
がら回転可能な可動弁(7)とを備えており、相対回転
の方向に応じて抵抗を変えるために断面積の異なる複数
の流体通路(8,9,10)を前記軸羽根(6)と可動
弁(7)の接触部分に設けるようにした構造をしてい
る。
(5)とは、相対的に回転し、それにより可動弁(7)
も粘性流体(2)中で回転し、位置を変える。該可動弁
(7)は、軸羽根(6)に回転方向の遊びをもって係止
可能であり、軸羽根(6)と可動弁(7)には、それぞ
れ断面積の異なる流体通路(8,9,10)が形成さ
れ、回転方向に応じて抵抗を変えるようになっている。
ど抵抗がなく、逆方向の回転にのみ、すなわち、小通路
(8)方向の回転にのみ大きな抵抗を生じるよう作用す
る。この小通路(8)側への回転の場合の抵抗は、可動
弁(7)と軸羽根(6)が接触し隙間がないため、非常
に高いトルクを発生することとなる。
を小さくすればする程大きなトルクが得られ、該孔の大
きさを変化させることにより回転トルクを自在に変える
ことができる。
と、可動弁(7)に流体通路(8,9)が形成されてい
るアングル(7a)には前述したように遊び(7b)が
あり、高トルク側、すなわち、小通路(8)側に軸部
(4)を回転させようとするとき、前記遊びのためすぐ
には高トルクが得られず、ダンパ作用が効かない範囲が
ある。
開いて手を離した場合、全くダンパ作用が効かないた
め、急速に閉じてしまい危険を生じることがあるという
問題点を有している。
してなされたものであって、ダンパ作用が効かない範囲
を除去した、いわゆるノンヒステリシスな回転ダンパを
提供することを課題とするものである。
いた、例えば、ピアノの鍵盤蓋等の開閉装置を提供する
ことを課題とするものである。
本発明者らは鋭意研究した結果、本発明を、室(21)
内を有し、該室(21)内に粘性流体(22)を充填す
るケーシング手段(23)と、該ケーシング手段(2
3)の内部に回転可能に取付けられ、軸部(24)を有
する回転手段(25)と、該軸部(24)に取付けら
れ、可動する弁手段(27)とを含む回転ダンパであっ
て、前記軸部(24)の外周面側に軸方向に延長し、前
記弁手段(27)を支持する支持手段(26,38)を
軸部に一体的に形成し、前記回転手段(25)の回転に
即応して、前記弁手段(27)と、前記ケーシング手段
(23)の内側面との間に形成される前記粘性流体(2
2)が流通する流体経路(36)を開閉するようにした
回転ダンパとした。
4)が矢印A方向(反時計方向)にに回転しようとする
と、粘性流体(22)により可動弁(27)の平坦部
(27d)が抵抗を受け、可動弁(27)は、支持突起
(26)を中心として矢印Aとは反対方向(時計方向)
に回転する。そして、大径部(27a)の先端側である
流体阻止面(27c)と、ケーシング(23)の内側面
とが密着する。さらに、回転部材(25)が矢印(A)
方向に回転しようとすると、粘性流体(22)は、前記
可動弁(27)の平坦部(27d)により押され、該粘
性流体(22)は、ケーシング羽根(23a)と軸部
(24)との間の隙間(30)から流動するが、このと
き、その流動速度は遅く、高い回転トルクが得られる。
つまり、ダンパ作用として高抵抗のトルクが得られる。
また、支持突起(26)に対して、可動弁(27)は僅
かに回転するだけで、直ちにダンパ作用が得られる。
を矢印(B)方向(時計方向)に回転すると、粘性流体
(22)の抵抗を受けて、可動弁(27)は、軸部(2
4)の支持突起(26)を中心として矢印(B)方向と
は反対方向(反時計方向)に回転する。すると、図1に
おいて示した可動弁(27)の流体阻止面(27c)と
ケーシング(23)の内側面との密着が解かれ、図2に
示すように流体通路(34)側がケーシング(23)の
内側面側に位置し、可動弁(27)により分れていた2
つの室(21)が連通状態となり、流体経路(36)が
形成される。そして、さらに、回転部材(25)を矢印
(B)方向に回転していくと、粘性流体(22)は流体
経路(36)を介して矢印(C)方向に移動するだけ
で、回転部材(25)のB方向回転については、スムー
ズに回転し、ダンパ作用がない状態となる。
すると、図5に示すように回転部材(25)を矢印で示
すように左方向(反時計方向)に回転すると、可動弁
(27)も同方向に回転しようとする。しかし、該可動
弁(27)は、ケーシング(23)に充填されているグ
リース等の高粘度の粘性流体(22)の抵抗を受ける。
すなわち、可動弁(27)の小径部(27b)に粘性流
体(22)が入り込もうとするため、該可動弁(27)
は下方方向(軸部側)に力を受けることにより、下方に
移動する。そして、図5に示すようにケーシング(2
3)の内側面と、可動弁(27)との間に隙間である流
体経路(36)が形成され、該流体経路(36)を介し
て粘性流体(22)は移動するので、回転部材(25)
の回転は、抵抗を受けず軽く、いわゆる、ダンパ効果が
機能しない状態となる。
転部材(25)を矢印で示すように右方向(時計方向)
に回転すると、可動弁(27)も同方向に回転する。し
かし、可動弁(27)の第1傾斜平坦部(27e)は、
直線状であるため直に粘性流体(22)の抵抗を受ける
が、該第1傾斜平坦部(27e)は、傾斜しているた
め、ベクトルの分散力により可動弁(27)は上方(ケ
ーシング側)側にも力を受けることになり、該可動弁
(27)は上方に移動し、図6に示すように可動弁(2
7)の流体阻止面(27c)とケーシング(23)の内
側面とが密着する。さらに、回転部材(25)が回転し
ようとすると、粘性流体(22)に圧力がかかるが、ケ
ーシング羽根(23a)と、軸部(24)との間の隙間
(30)(オリフィスの機能を有する)から該粘性流体
(22)は、他の室(21)側に押出されるが、この時
流動速度は遅く、回転部材(25)の回転に抵抗がかか
り、ダンパ機能が働く。
詳細に説明する。図1および図2は本発明に係る回転ダ
ンパ(20)の第1実施例を示す概略的な断面図であ
る。
室(21)を有している。この室(21)には、グリー
ス等の高粘度の粘性流体(22)が充填されている。ケ
ーシング(23)には、ケーシング羽根(23a)が形
成されている。このケーシング羽根(23a)は、前記
ケーシング(23)の内部に長手方向に一体的に形成さ
れ、内方向の中心軸方向に延出するよう突出し、回転部
材(25)の回転を規制するストッパとしての機能を有
している。
(23)の内部に配置され、該ケーシング(23)に対
して回転可能に取付けられている。この回転部材(2
5)は、入力軸に相当する部材であり、中心軸としての
軸部(24)を有している。この軸部(24)の先端部
は、図示していない軸受け部に軸承されている。
と、回転部材(25)の軸部(24)の外周面とは、軸
部(24)がケーシング羽根(23a)に邪魔されずに
回転できるように、これらの間には僅かな隙間(30)
ができるよう設計されている。
回転可能に支持する支持突起(26)形成されている。
この支持突起(26)は、軸部(24)の軸長手方向に
沿って延長し、外方に向けて突出しており、その形状
は、断面円形状となっている。そして、この支持突起
(26)は従来例において説明した軸羽根(6)に相当
するものである。
実施例においては、軸部(24)に1箇所のみに設けた
例を示しているが、本発明においてはこれに限定される
ものではなく、反対側の位置、すなわち、180度の角
度で隔たった位置に2箇所設けたものも含むものであ
る。
および図4に詳細に示している。この可動弁(27)に
は、前記軸部(24)に設けられた支持手段である支持
突起(26)の外径とほぼ同一径を有し、支持突起(2
6)に対して回転自在に嵌合する開口凹部(32)が形
成されている。この開口凹部(32)は、支持突起(2
6)の長手方向に形成されている。
照)において、前記ケーシング(23)の内面側の径と
同じ径の大径部(27a)と、該大径部(27a)より
も小さい径の小径部(27b)とを有している。また、
可動弁(27)の外面側においては、大径部(27a)
から小径部(27b)にかけて切り欠いた流体通路(3
4)が形成されている。また、可動弁(27)は、大径
部(27a)において、粘性流体(22)の流れを阻止
するよう前記ケーシング(23)の内側面と接触する流
体阻止面(27c)を有している。また、可動弁(2
7)の一側面側は、軸部(24)の中心部(O)と一直
線状となるよう平坦部(27d)が形成されている。こ
の平坦部(27d)は、軸部(24)が一方向に回転す
る際に、粘性流体(22)の抵抗を多く受けるよう作用
する。
れている可動弁(27)の例を示しており、図4は、他
の実施例であって、1つまたは複数のリブ(32a)を
形成することにより複数の流体通路(34)を形成した
例を示したものである。
回転ダンパの動作について説明する。図1において、回
転部材(25)の軸部(24)が矢印A方向(反時計方
向)にに回転しようとすると、粘性流体(22)により
可動弁(27)の平坦部(27d)が抵抗を受け、可動
弁(27)は、支持突起(26)を中心として矢印Aと
は反対方向(時計方向)に回転する。そして、大径部
(27a)の先端側である流体阻止面(27c)と、ケ
ーシング(23)の内側面とが密着する。さらに、回転
部材(25)が矢印(A)方向に回転しようとすると、
粘性流体(22)は、前記可動弁(27)の平坦部(2
7d)により押され、該粘性流体(22)は、ケーシン
グ羽根(22)と軸部(24)との間の隙間(30)か
ら流動するが、このとき、その流動速度は遅く、高い回
転トルクが得られる。つまり、ダンパ作用として高抵抗
のトルクが得られる。また、支持突起(26)に対し
て、可動弁(27)は僅かに回転するだけで、直ちにダ
ンパ作用が得られる。
を矢印(B)方向(時計方向)に回転すると、粘性流体
(22)の抵抗を受けて、可動弁(27)は、軸部(2
4)の支持突起(26)を中心として矢印(B)方向と
は反対方向(反時計方向)に回転する。すると、図1に
おいて示した可動弁(27)の流体阻止面(27c)と
ケーシング(23)の内側面との密着が解かれ、図2に
示すように流体通路(34)側がケーシング(23)の
内側面側に位置し、可動弁(27)により分れていた2
つの室(21)が連通状態となり、流体経路(36)が
形成される。そして、さらに、回転部材(25)を矢印
(B)方向に回転していくと、粘性流体(22)は流体
経路(36)を介して矢印(C)方向に移動するだけ
で、回転部材(25)のB方向回転については、スムー
ズに回転し、ダンパ作用がない状態となる。
パの第2実施例を示すものである。すなわち、軸部(2
4)の軸方向に沿って一体的に形成された方形状の支持
部材(38)に対して上下にスライド可能に取付けられ
た可動弁(27)を有している。
の軸部(24)の中心(O)と直線状となる第1傾斜平
坦部(27e)と、該第1傾斜平坦部(27e)と反対
側の面であって、第1傾斜平坦部(27e)よりも短い
第2傾斜平坦部(27f)とを有している。また、可動
弁(27)には、第1実施例と同様に、第1傾斜平坦部
(27e)側には大径部(27a)、第2傾斜平坦部
(27f)側には小径部(27b)が形成され、該大径
部(27a)の先端側には、ケーシング(23)の内面
側と離着する流体阻止面(27c)が形成されている。
について説明する。
で示すように左方向(反時計方向)に回転すると、可動
弁(27)も同方向に回転しようとする。しかし、該可
動弁(27)は、ケーシング(23)に充填されている
グリース等の高粘度の粘性流体(22)の抵抗を受け
る。すなわち、可動弁(27)の小径部(27b)に粘
性流体(22)が入り込もうとするため、該可動弁(2
7)は下方方向(軸部側)に力を受けることにより、下
方に移動する。そして、図5に示すようにケーシング
(23)の内側面と、可動弁(27)との間に隙間であ
る流体経路(36)が形成され、該流体経路(36)を
介して粘性流体(22)は移動するので、回転部材(2
5)の回転は、抵抗を受けず軽く、いわゆる、ダンパ効
果が機能しない状態となる。
転部材(25)を矢印で示すように右方向(時計方向)
に回転すると、可動弁(27)も同方向に回転する。し
かし、可動弁(27)の第1傾斜平坦部(27e)は、
直線状であるため直に粘性流体(22)の抵抗を受ける
が、該第1傾斜平坦部(27e)は、傾斜しているた
め、ベクトルの分散力により可動弁(27)は上方(ケ
ーシング側)側にも力を受けることになり、該可動弁
(27)は上方に移動し、図6に示すように可動弁(2
7)の流体阻止面(27c)とケーシング(23)の内
側面とが密着する。さらに、回転部材(25)が回転し
ようとすると、粘性流体(22)に圧力がかかるが、ケ
ーシング羽根(23a)と、軸部(24)との間の隙間
(30)(オリフィスの機能を有する)から該粘性流体
(22)は、他の室(21)側に押出されるが、この時
流動速度は遅く、回転部材(25)の回転に抵抗がかか
り、ダンパ機能が働く。
材(25)の回転動作に直ちに反応して、弁手段である
可動弁(27)が単に上下動に自動的にスライドし、流
体経路(36)を開閉するので、ダンパ機能が作用しな
い範囲というものがなくなり、いわゆる、ノンヒステリ
シスのダンパ効果が得られる。
設計的変更を加えられるが、これらは、特許請求の範囲
に示した技術的範囲内において、本発明思想の範疇に包
含されるものである。
ンパ(20)または図5に示した第2実施例の回転ダン
パ(20)を用いたピアノの鍵盤蓋等の重量のある蓋の
開閉装置(12)として利用した場合の一実施例を示す
使用状態の斜視図であり、図8は該開閉装置(12)の
正面図を示している。
した実施例の回転ダンパ(20)と、該回転ダンパ(2
0)に対して回動可能に取付けられたアーム(40)
と、例えば、ピアノの拍子木(52)に固定的に取付け
られ、底面が前記回転ダンパ(20)の底部と面一とな
るよう回転ダンパ(20)対して一体的に設けられた支
持台(42)とを有している。
おいては両面接着テープ(44)が貼り付けられてお
り、該接着テープ(44)をピアノの拍子木(52)に
接着することにより、本実施例の開閉装置(12)はピ
アノに簡単に固定取付けされる。両面接着テープ(4
4)の代わりに木ねじ等を用いて支持台(42)を拍子
木(52)にねじ止め固定するようにしてもよい。
形状をしており、先端にはフリーな状態で回転するロー
ラ(46)が取付けられている。このローラ(46)
は、前述したピアノ等の鍵盤蓋(54)の内面に当接す
るようになっている。アーム(40)の下部側は、回転
ダンパ(20)に対して回動可能に枢支されるように二
股に分岐した軸支持部(48,48)が形成されてい
る。
いては図8の一点鎖線および二点鎖線で示しているよう
にほぼ115゜±5゜であるが、該角度は回転ダンパ
(20)の有効角によって自由に設定することができ
る。
の底面からアーム(40)の背部にかけて板ばね(5
0)が掛け渡されるように設けられている。この板ばね
(50)は、アーム(40)を常時開く方向に付勢して
いる。従って、重量のある鍵盤蓋(54)等を開けると
きは、該板ばね(50)の復帰力により軽く開けること
ができる。
側は四角形状をし、アーム(40)の一方の軸支持部
(48)に嵌入され、アーム(40)の回転により回転
ダンパ(20)の軸部(24)が回転するようになって
いる。
した開閉装置(12)の他の実施例を示すものであっ
て、図7および図8の実施例においては、支持台(4
2)が一方向のみに延びるよう設けられているのに対し
て、この実施例においては、相反する方向となるよう2
つ設けられている。また、この実施例では、ダンパ軸で
ある軸部(24)をケーシング(23)の外方に延出す
るように設け、該軸部(24)の延出部(56)に板状
からなるアーム(40)の下端部を止めねじ(58)で
固定することにより、アーム(40)と軸部(24)と
が一体的に回転するようにしている。
アーム(40)と延出した軸部(24)間にねじりコイ
ルばね(60)を介在させることにより行なっている。
ーラ(46)は、アーム(40)に切欠きを形成し、ロ
ーラ(46)の軸を嵌め込むことによりワンタッチで取
付けできるようになっている。
前述した回転ダンパ(20)を用いることによって、ダ
ンパ機能が効かない範囲がなくなり、特に、鍵盤蓋が閉
じる寸前においても急激に閉じてしまうことがなく安全
である。
転部材の回転動作に伴い、直ちに弁手段が反応し、該弁
手段とケーシング内側面との間に形成される流体経路が
開閉されるようにしたので、簡単な構成でダンパ作用が
効かない範囲が除去され、いわゆる、ノンヒステリシス
な回転ダンパが得られる。特に、重量のある、例えば、
ピアノの鍵盤蓋等に使用する場合においては、ダンパ機
能が効かない範囲がなくなり、急に該蓋が閉じてしまう
ことがなく、危険防止の点から有効である。
略断面図である。
ある。
た斜視図である。
概略断面図である。
図である。
ノの鍵盤蓋に適用した例を示す斜視図である。
図である。
図である。
Claims (11)
- 【請求項1】 室(21)を有し、該室(21)内に粘
性流体(22)を充填するケーシング手段(23)と、
該ケーシング手段(23)の内部に回転可能に取付けら
れ、軸部(24)を有する回転手段(25)と、該軸部
(24)に支持され、可動する弁手段(27)とを含む
回転ダンパであって、 前記軸部(24)の外周面側に軸方向に延長し、前記弁
手段(27)を支持する支持手段(26,38)を軸部
に一体的に形成し、 前記回転手段(25)の回転に即応して、前記弁手段
(27)と前記ケーシング手段(23)の内側面との間
に形成される前記粘性流体(22)が流通する流体経路
(36)を開閉する、ようにしたことを特徴とする回転
ダンパ。 - 【請求項2】 前記支持手段(26)が断面円形状であ
り、外方に向けて突出する支持突起であり、前記弁手段
(27)が該支持突起(26)に対して回転可能に支持
されていることを特徴とする請求項1に記載の回転ダン
パ。 - 【請求項3】 前記弁手段(27)は、外周面において
大径部(27a)と、小径部(27b)とを有し、小径
部(27b)から大径部(27a)にかけて少なくとも
1つの切り欠いた流体通路(34)を有することを特徴
とする請求項2に記載の回転ダンパ。 - 【請求項4】 前記弁手段(27)の大径部(27a)
の先端側に、回転手段(25)の回転によりケーシング
手段(23)の内側面と離れたり、密着したりする流体
阻止面(27c)が形成されていることを特徴とする請
求項3に記載の回転ダンパ。 - 【請求項5】 前記ケーシング手段(23)に、前記回
転手段(25)の回転をストップさせるためのケーシン
グ羽根(23a)を前記軸部(24)が回転可能なよう
に僅かな隙間(30)を持って内方に向けて突出させた
ことを特徴とする請求項1に記載の回転ダンパ。 - 【請求項6】 前記ケーシング羽根(23a)は、ケー
シング手段(23)の相対向する位置に2つ形成され、
該2つのケーシング羽根(23a)の円周方向の間に前
記支持手段(26,38)および弁手段(27)を相対
向するよう前記軸部(24)に2箇所形成するようにし
たことを特徴とする請求項5に記載の回転ダンパ。 - 【請求項7】 前記支持手段(38)が断面方形状であ
り、外方に向けて突出する支持部材であり、前記弁手段
(27)が該支持部材(46)に対して上下動可能に支
持されていることを特徴とする請求項1に記載の回転ダ
ンパ。 - 【請求項8】 前記弁手段(27)は、外周面において
大径部(27a)と、小径部(27b)とを有し、大径
部(27a)の先端側側面が前記軸部(24)の中心
(O)と一直線状となるようまたはそれ以上の傾斜角度
となる傾斜平坦部(27e)を有していることを特徴と
する請求項7に記載の回転ダンパ。 - 【請求項9】 上端に蓋等の内面と接触するローラ(4
6)を回転可能に有するアーム(40)と、該アーム
(40)の回動によって回動させられるダンパ軸である
軸部(24)を有する回転ダンパ(20)とを備えてな
る蓋等の開閉装置であって、 前記回転ダンパ(20)と一体的に設けられ、一方向あ
るいは相反する方向に延び、被着体に固定手段により取
付けられる支持台(42)を設け、 前記回転ダンパ(20)が、室(21)を有し、該室
(21)内に粘性流体(22)を充填するケーシング手
段(23)と、該ケーシング手段(23)の内部に回転
可能に取付けられ、軸部(24)を有する回転手段(2
5)と、該軸部(24)に支持され可動する弁手段(2
7)とからなり、前記軸部(24)の外周面側に軸方向
に延長し、前記弁手段(27)を支持する支持手段(2
6,38)を軸部に一体的に形成し、前記回転手段(2
5)の回転に即応して、前記弁手段(27)と前記ケー
シング手段(23)の内側面との間に形成される前記粘
性流体(22)が流通する流体経路(36)を開閉す
る、ようにしたことを特徴とする蓋等の開閉装置。 - 【請求項10】 前記支持台(42)を固定する手段と
して、該支持台(42)の底面に両面接着テープ(4
4)を貼り付け、ワンタッチで被着体に接着固定するよ
うにしたことを特徴とする請求項9に記載の蓋等の開閉
装置。 - 【請求項11】 前記アーム(40)と前記回転ダンパ
(20)との間に、アーム(40)を上方に付勢するよ
う板ばね(50)あるいはねじりコイルばね(60)か
らなる復帰用のばね手段を介在させたことを特徴とする
請求項9または10に記載の蓋等の開閉装置。
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