JP2002081482A - ロータリーダンパ - Google Patents
ロータリーダンパInfo
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Abstract
リーダンパを提供する。 【解決手段】 粘性液体が充填される液体室内で、回転
軸20の回転に伴って、上端面30aを本体ケース10
の開口部を閉塞する閉塞部材の下面60bに、下端面3
0bを本体ケース10の底壁10e内面に、先端面30
cを本体ケース10の内周面10cにそれぞれ摺接させ
て回転可能に配設され、前記液体室内を圧力室と非圧力
室に二分するベーン部材30と、大径部81と、該大径
部81の内径よりも小さい内径を有する小径部82とを
有し、ベーン部材30を軸方向と略平行な方向に貫通す
ると共に、大径部81が前記圧力室に、小径部82が前
記非圧力室にそれぞれ連通するように形成される液体流
路80と、該液体流路80の小径部82の内径よりも大
きい直径を有する球状に形成され、大径部81内に配設
される弁体40とを具備して構成される。
Description
放又は閉止する際の回転動作を遅動させるために用いら
れる一方向性のロータリーダンパに関する。
は、例えば、図7に示したように、本体ケース101の
軸心に沿って配設される回転軸102と、該回転軸10
2と本体ケース101との間に形成される空間を仕切る
ように設けられる隔壁部103と、該隔壁部103によ
り仕切られた粘性液体が充填される液体室内で、回転軸
102の回転に伴って回転し得るように設けられるベー
ン部材104と、該ベーン部材104の先端面に形成さ
れる溝部に遊びを有して係合可能な係合突起を有すると
共に、外周面がベーン部材104の回転に伴ってケース
本体101の内周面と摺接する円弧部とを有する平面略
T字状の弁部材105とを有して構成されたものが知ら
れている。
に、ベーン部材104が一方向へ回転する際に閉鎖さ
れ、逆方向へ回転する際に粘性液体が通過する還流溝
(図示せず)が設けられている。そして、制御対象物で
ある開閉体が一方向、例えば、閉止方向へ回転動作する
際には、該開閉体の回転動作に連動して、該開閉体の軸
体に連結された回転軸102が回転し、それに伴って、
ベーン部材104が液体室内で回転する。液体室内は、
ベーン部材104及び弁部材105によって圧力室10
6aと非圧力室106bに二分されており、ベーン部材
104が回転することによって圧力室106a内の粘性
液体が押圧されて非圧力室106b内へと移動する。こ
の際、弁部材105の還流溝は閉鎖されるため、粘性液
体は、弁部材105の円弧部の外周面と本体ケース10
1の内周面との間のわずかな隙間を通じて移動する。こ
のロータリーダンパは、かかる粘性液体の移動の際に生
ずる抵抗により所定の制動力を発揮して、開閉体の回転
動作を遅動させることができる。一方、制御対象物であ
る開閉体が逆方向(開放方向)へ回転動作する際には、
該開閉体の回転動作に連動して、回転軸102が上記と
は逆回転し、それに伴って、ベーン部材104が液体室
内で上記とは逆方向に回転する。それにより非圧力室1
06b内の粘性液体が押圧されて圧力室106a内へと
移動する。この際、粘性液体は、弁部材105の還流溝
を通過して移動するため、その移動の際に抵抗がほとん
ど生じない。従って、ロータリダンパは制動力を発揮せ
ず、開閉体を遅動させることなく回転動作させる。
方向に回転した場合にのみ制動力を発揮し得る一方向性
のロータリーダンパでは、粘性液体が圧力室から非圧力
室へと移動する際に通過する隙間の大きさによって制動
特性が変動する。しかしながら、上記したロータリーダ
ンパでは、かかる隙間が、ベーン部材104の先端部に
おいて円周方向にスライド可能に配設される弁部材10
5の円弧部外周面と、本体ケース101の内周面との間
に形成される構造であるため、複数製作した場合には、
その全てについて隙間の大きさを一定にするのは非常に
困難である。すなわち、上記したロータリーダンパにお
いて、かかる隙間の大きさを一定にするには、少なくと
も回転軸102と一体に成形されるベーン部材104、
弁部材105及び本体ケース101の3つの部品につい
て精密な加工が要求されるが、実際には、各部品ごとに
寸法精度のばらつきがあり、その結果、これらの各部品
を組み付けて形成される隙間の大きさにばらつきが生じ
てしまう。従って、上記構造のロータリーダンパでは、
複数製作した場合に、個々のロータリーダンパによって
制動特性に差が生じ易く、安定した制動特性を得ること
が困難であった。また、上記した弁部材105を成形す
るための型代も高く付くこと等から製作コストを低減さ
せることが困難であった。
する液体流路を形成すると共に、該液体流路に粘性液体
の流動を制御する弁体を設け、該ベーン部材の先端面が
直接本体ケースの内周面に摺接して回転するように構成
した一方向性のロータリーダンパがある。かかる構造の
ロータリーダンパによれば、複数製作した場合でも、ベ
ーン部材の先端面と本体ケースの内周面との間に弁部材
が介在していないため、粘性液体が圧力室内から非圧力
室内へと移動する際に通過する隙間(ベーン部材の先端
面と本体ケースの内周面との間隙)の大きさのばらつき
を少なくすることができる。しかしながら、ベーン部材
が一方向へ回転する際には液体流路を閉鎖し、逆方向へ
回転する際には液体流路を開放するように弁体を動作さ
せるためには、液体流路内に該弁体の移動を許容する遊
びを設ける必要があり、ベーン部材の厚さが厚くなって
しまう。このため、このような構成とした場合には、ベ
ーン部材の回転角度範囲が狭くなるという問題があっ
た。また、ベーン部材が一方向へ回転した際に、その回
転初期の時点から弁体によって液体流路を確実に閉鎖す
るために、遊び空間を有する液体流路内に配設された弁
体が、常態において液体流路の圧力室側の開口部を閉塞
するように、該弁体を付勢するスプリング等を設けるこ
とが考えられるが、これではベーン部材がさらに厚くな
ってしまう。また、ベーン部材を厚くするにも限界があ
るため、横穴式の液体流路を備えたベーン部材内にスプ
リング等を配設することは、従来ほとんど行われていな
い。従って、ベーン部材の回転初期の時点では、発揮す
る制動力が不安定なものとなり易く、その時点から確実
に制動力を発揮させることが困難であった。
あり、粘性液体が圧力室内から非圧力室内へ移動する際
に通過する隙間の大きさのばらつきを少なくして、より
安定した制動特性を得ることができるロータリーダンパ
を提供することを第1の課題とする。また、粘性液体の
流動を制御する弁体をベーン部材内に配設した構造にお
いて、ベーン部材の厚さを従来よりも薄くすることが可
能で、かつベーン部材が一方向へ回転した際に、その回
転初期の時点から液体流路を確実に閉鎖するように弁体
を動作させることができるロータリーダンパを提供する
ことを第2の課題とする。
め、請求項1に記載の本発明のロータリーダンパは、本
体ケースの軸心に沿って配設される回転軸と、該回転軸
と本体ケースとの間に形成される空間を仕切るように設
けられる隔壁部と、該隔壁部により仕切られた粘性液体
が充填される液体室内で、前記回転軸の回転に伴って、
上端面を前記本体ケースの開口部を閉塞する閉塞部材の
下面に、下端面を前記本体ケースの底壁内面に、先端面
を前記本体ケースの内周面にそれぞれ摺接させて回転可
能に配設され、前記液体室内を圧力室と非圧力室に二分
するベーン部材と、大径部と、該大径部の内径よりも小
さい内径を有する小径部とを有し、前記ベーン部材を軸
方向と略平行な方向に貫通すると共に、大径部が前記圧
力室に、小径部が前記非圧力室にそれぞれ連通するよう
に形成される液体流路と、該液体流路の小径部の内径よ
りも大きい直径を有する球状に形成され、前記大径部内
に配設される弁体とを具備することを特徴とする。
パは、請求項1記載のロータリーダンパであって、さら
に、常態において、前記弁体が前記液体流路の大径部と
小径部との境界部を閉塞するように、前記弁体を付勢す
るスプリングが設けられていることを特徴とする。
の形態に基づいてさらに詳しく説明する。図1は本発明
の一の実施形態にかかるロータリーダンパを示す平面
図、図2は図1のA−A部断面図、図3は図2のB−B
部断面図、図4は図3のC−C部断面図である。これら
の図に示したように、本実施形態にかかるロータリーダ
ンパは、本体ケース10、回転軸20、ベーン部材3
0、弁体40、蓋部材50、ガイド部材60を有して構
成される。
された板状の取付部10aと、略円筒形に形成され、底
面が閉塞されている筒状部10bとを有して構成されて
いる。図3に示したように、筒状部10bには、その内
周面10cから軸心方向に向かって突出し、後述する回
転軸20と本体ケース10との間に形成される空間を仕
切るように形成された2つの隔壁部10dが回転軸20
を挟んで対峙するように設けられている。各隔壁部10
dの先端面は、それぞれ断面略円弧状に形成されてお
り、後述する回転軸20が回転した際に、その外周面が
摺接するようになっている。このように各隔壁部10d
に仕切られて筒状部10b内に形成された2つの室がそ
れぞれ液体室であり、各液体室には、シリコンオイル等
の粘性液体が充填される。そして、各液体室は、本体ケ
ース10の上面開口部を閉塞する、蓋部材50と、該蓋
部材50の内側に配設されるガイド部材60から構成さ
れる閉塞部材によって密閉される。閉塞部材を構成する
蓋部材50とガイド部材60には、それぞれ後述する回
転軸20の一方の端部20aが挿通される挿通孔50
a,60aが形成され、また、ガイド部材60には、各
液体室に充填された粘性液体の漏れを防止するためのシ
ール用部材70が配設されている。
の端部20aが本体ケース10から突出するように配置
され、他方の端部20bが本体ケース10の底壁(筒状
部10bの底面を閉塞する端壁)10eの内面に形成さ
れた凹部に填め込まれて、本体ケース10の軸心に沿っ
て配設されている。
上下端面30a,30b間の長さが、閉塞部材の下面
(ガイド部材60の下面)60bと本体ケース10の底
壁10eの内面との間の距離とほぼ同じで、径方向の長
さ(回転軸20の外周面に接する仮想後端面と先端面3
0cとの間の長さ)が、回転軸20の外周面と本体ケー
ス10の内周面(筒状部10bの内周面)10cとの間
の距離とほぼ同じである、所定の厚さを有する板状に形
成され、回転軸20を挟んでその周囲に対峙して設けら
れている。各ベーン部材30は、図2及び図3に示した
ように、回転軸20と一体に成形され、上記した各液体
室内において、回転軸20の回転に伴って回転するよう
に配設される。各ベーン部材30がこのように配設され
ることによって、各液体室内は、それぞれ圧力室11と
非圧力室12に二分される。
1と非圧力室12とを連通させる液体流路80が形成さ
れている。この液体流路80は、図2及び図4に示した
ように、ベーン部材30の厚さの範囲内に大径部(大径
の孔)81と、該大径部81の内径よりも小さい内径を
有する小径部(小径の孔)82とを有し、ベーン部材3
0を回転軸20の軸方向に対して略平行な方向に貫通す
ると共に、大径部81が圧力室11に、小径部82が非
圧力室12にそれぞれ連通するように形成されている。
液体流路80の大径部81内には、小径部82の内径よ
りも大きい直径を有する鋼球からなる弁体40が配設さ
れており、この弁体40は、粘性液体の流動圧を受ける
ことによって、大径部81と小径部82との境界部を閉
塞し、又は開放するように動作する。
ダンパは、回転軸20の一方の端部20aを制御対象と
なる開閉体の軸体に連結し、本体ケース10を所定の位
置に固定して使用される。そして、開閉体が開放又は閉
止する際の回転動作に伴って、開閉体の軸体及びこれに
連結された回転軸20が回転すると、それに伴って、ベ
ーン部材20が液体室内で回転する。例えば、回転軸2
0が制動力発揮方向(図3において矢印X方向)に回転
した場合、ベーン部材30は、上端面30aを本体ケー
ス10の開口部を閉塞する閉塞部材の下面60bに、下
端面30bを本体ケース10の底壁10eの内面に、先
端面30cを本体ケース10の内周面10cにそれぞれ
摺接させながら回転して圧力室11内の粘性液体を押圧
する。
形成された液体流路80の大径部81内へ流れ込むが、
流れ込んだ粘性液体の圧力によって、弁体40が大径部
81と小径部82との境界部に押し付けられ、該境界部
が弁体40によって閉塞されるため、液体流路を通過し
て非圧力室12内へ移動することができず、本体ケース
10内に形成されたわずかな隙間を通じて非圧力室12
内へ移動する。すなわち、粘性液体は、回転軸20の外
周面と隔壁部10dの先端面との間隙、ベーン部材30
の上端面30aと閉塞部材の下面60bとの間隙、ベー
ン部材30の下端面30bと本体ケース10の底壁10
e内面との間隙、ベーン部材30の先端面30cと本体
ケース10の内周面10cとの間隙を通じて圧力室11
内から非圧力室12内へ移動する。そして、かかるわず
かな隙間を通じて粘性液体が移動する際に生ずる抵抗に
よって回転軸20の回転速度が減速され、それにより開
閉体に所定の制動力が付与され、開閉体の回転動作が遅
動する。
3において矢印Y方向)に回転すると、ベーン部材30
は、上端面30a、下端面30b及び先端面30cを、
それぞれ本体ケース10の開口部を閉塞する閉塞部材の
下面60b、本体ケース10の底壁10eの内面及び本
体ケース10の内周面10cに摺接させながら上記とは
逆方向に回転して非圧力室12内の粘性液体を押圧す
る。
形成された液体流路80の小径部82内へ流れ込み、そ
の圧力によって、大径部81と小径部82との境界部を
閉塞している弁体40を押し戻して該境界部を開放させ
る。それにより液体流路80の通過が可能となるため、
粘性液体は、該液体流路80を通過して速やかに、かつ
ほとんど抵抗を生じることなく圧力室11内へ移動す
る。その結果、回転軸20は減速されずに回転し、開閉
体は制動力が付与されることなく回転動作する。
では、回転軸20が制動力発揮方向に回転した場合に
は、液体流路80を閉鎖して、本体ケース10内に形成
されるわずかな隙間のみを通じて粘性液体が圧力室11
内から非圧力室12内へ移動するように構成されてい
る。従って、この際に粘性液体が通過する隙間の大きさ
によって制動特性が変動することとなるが、本実施形態
によれば、ベーン部材30が、液体室内において、回転
軸20の回転に伴って、上端面30aを本体ケース10
の開口部を閉塞する閉塞部材の下面60bに、下端面3
0bを本体ケース10の底壁10e内面に、先端面30
cを本体ケース10の内周面10cにそれぞれ摺接させ
て回転可能に配設され、先端面30cを直接本体ケース
10の内周面10cに摺接させながら回転する構造であ
るため、複数製作した場合でも、本体ケース10内に形
成される隙間の大きさのばらつきを従来よりも少なくす
ることができ、安定した制動特性を得ることが可能であ
る。また、従来のように、弁部材を別途配設する必要が
ないので、部品点数が減少し、製作コストを低減させる
ことができる。
厚さの範囲内に大径部81と、該大径部81の内径より
も小さい内径を有する小径部82とを有し、ベーン部材
30を回転軸20の軸方向に対して略平行な方向に、す
なわち縦方向に貫通すると共に、大径部81が圧力室1
1に、小径部82が非圧力室12にそれぞれ連通するよ
うに形成され、かつその小径部82の内径よりも大きい
直径を有する球状に形成された弁体40が、大径部81
内に配設される構成であるため、ベーン部材30を厚く
形成しなくても弁体40の移動を許容する遊びを配設す
ることができる。従って、従来よりもベーン部材30の
厚さを薄くすることが可能である。また、液体流路80
がベーン部材30を回転軸20の軸方向に略平行な方向
に貫通するように形成されることにより、図5に示した
ように、液体流路80における大径部81の占める割合
を大きくして、該大径部81内に、常態において、弁体
40が大径部81と小径部82との境界部を閉塞するよ
うに、該弁体40を付勢するスプリング90を設けるこ
とができる。このスプリング90は圧縮ばねからなり、
該スプリング90によって、弁体40が、大径部81と
小径部82との境界部に常時押し付けられ、該境界部を
閉塞するため、回転軸20の制動力発揮方向への回転に
伴ってベーン部材30が回転した際に、その回転初期の
時点から弁体40によって液体流路80を確実に閉鎖す
ることができる。従って、ベーン部材30の回転初期の
時点から確実に制動力を発揮させることが可能であり、
ガタつきがなくなる。なお、回転軸20が非制動力発揮
方向へ回転し、それに伴ってベーン部材30が回転した
場合には、粘性液体の圧力によって弁体40が押し戻さ
れることによりスプリング90が圧縮して、液体流路8
0を開通させる。
で、その周囲に対峙するように2つのベーン部材30が
設けられているが、かかる構造のものに限定されるもの
ではなく、本発明は、図6に示したように、回転軸20
の周囲に1つのベーン部材30が突設されて構成される
ロータリーダンパにも適用することが可能であることは
もちろんである。
発明のロータリーダンパによれば、複数製作した場合で
も、粘性液体が圧力室内から非圧力室内へ移動する際に
通過する隙間の大きさのばらつきを少なくすることがで
き、より安定した制動特性を得ることが可能である。ま
た、ベーン部材を厚くしなくても粘性液体の流動を制御
する弁体をその内部に配設することができると共に、ベ
ーン部材の厚さを従来よりも薄くすることが可能であ
る。また、請求項2記載の本発明のロータリーダンパに
よれば、さらに、ベーン部材が一方向へ回転した際に、
その回転初期の時点から液体流路を確実に閉鎖するよう
に弁体を動作させることができ、その時点から確実に制
動力を発揮させることが可能である。
ーダンパを示す平面図である。
ーダンパを示す断面図である。
ータリーダンパを示す断面図である。
ある。
Claims (2)
- 【請求項1】 本体ケースの軸心に沿って配設される回
転軸と、 該回転軸と本体ケースとの間に形成される空間を仕切る
ように設けられる隔壁部と、 該隔壁部により仕切られた粘性液体が充填される液体室
内で、前記回転軸の回転に伴って、上端面を前記本体ケ
ースの開口部を閉塞する閉塞部材の下面に、下端面を前
記本体ケースの底壁内面に、先端面を前記本体ケースの
内周面にそれぞれ摺接させて回転可能に配設され、前記
液体室内を圧力室と非圧力室に二分するベーン部材と、 大径部と、該大径部の内径よりも小さい内径を有する小
径部とを有し、前記ベーン部材を軸方向と略平行な方向
に貫通すると共に、大径部が前記圧力室に、小径部が前
記非圧力室にそれぞれ連通するように形成される液体流
路と、 該液体流路の小径部の内径よりも大きい直径を有する球
状に形成され、前記大径部内に配設される弁体とを具備
することを特徴とするロータリーダンパ。 - 【請求項2】 請求項1記載のロータリーダンパであっ
て、さらに、常態において、前記弁体が前記液体流路の
大径部と小径部との境界部を閉塞するように、前記弁体
を付勢するスプリングが設けられていることを特徴とす
るロータリーダンパ。
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