JP4335635B2 - 回転ダンパー - Google Patents

Description

この発明は、例えば、歯車やラックと噛み合う被駆動歯車の回転を制動する回転ダンパーに関するものである。

上記した回転ダンパーは、ハウジングと、このハウジング内に収容された粘性流体と、ハウジング内に収められ、ハウジングから一部が突出する軸部にハウジング内の粘性流体中を移動する抵抗部が設けられたローターと、このローターの軸部とハウジングとの間から粘性流体が漏れるのを防止するシールリングと、で構成されている。
なお、ハウジングは、ケースと、キャップとで構成されている。
そして、ハウジングから突出する軸部には、被駆動歯車が取り付けられる。
特開平９−１４４７９５号公報

従来の回転ダンパーは、組立時にキャップをケースに溶着する際にハウジング内の圧力（内圧）を上昇させてしまうので、トルクにバラツキが発生し、トルク精度が一定しなくなる。
また、組立時にキャップをケースに溶着する際にハウジング内に空気が混入することにより、ハウジング内に混入した空気に起因してトルクにバラツキが発生し、トルク精度が一定しなくなる。

この発明は、ハウジング内の圧力上昇を小さくすることができるとともに、ハウジング内に混入する空気を少なくすることができることにより、トルクのバラツキを小さくしてトルク精度を向上させることのできる回転ダンパーを提供するものである。

この発明は、以下のような発明である。
（１）上部が開口したケースと、貫通孔が設けられ前記ケースの開口を閉塞するキャップとから構成されているハウジングと、このハウジング内に収容された粘性流体と、前記ハウジング内に収められ、前記ケースから一部が突出する軸部に前記ハウジング内の前記粘性流体中を移動する抵抗部が設けられたローターと、前記軸部と前記ハウジングとの間へ挿入され前記軸部と前記ハウジングとの間から前記粘性流体が漏れるのを防止するシールリングと、前記軸部に取り付けられ、下面に設けられた環状突壁が前記軸部と前記ハウジングとの間へ進入して前記シールリングが抜けるのを防止する被駆動歯車と、からなることを特徴とする。
（２）（１）の回転ダンパーにおいて、前記シールリングは前記軸部と前記ハウジングとの間を移動可能に取り付けられていることを特徴とする。
（３）（１）または（２）の回転ダンパーにおいて、前記ハウジングの前記貫通孔に連なる内面は前記貫通孔へ向かって上昇する面を有することを特徴とする。
（４）（１）から（３）のいずれか１つの回転ダンパーにおいて、前記粘性流体をシリコーンオイルとし、前記シールリングはエチレンプロピレンゴム、イソブチレンイソプレンゴム、クロロプレンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴムのいずれか１つで形成されていることを特徴とする。
（５）（１）から（３）のいずれか１つの回転ダンパーにおいて、前記粘性流体をシリコーンオイルとし、前記シールリングはエチレンプロピレンジエンゴムで形成されていることを特徴とする。

この発明によれば、ハウジングを構成するキャップを、ハウジングを構成するケースに溶着した後、シールリングを軸部とハウジングとの間へ挿入（圧入）してハウジングから突出する軸部に被駆動歯車を取り付けて被駆動歯車の下面の環状突壁を前記軸部と前記ハウジングとの間へ進入させて、軸部とハウジングとの間から粘性流体が漏れるのを確実に防止することができる。
したがって、ハウジング内の圧力上昇を小さくすることができるとともに、ハウジング内に混入する空気を少なくすることができるので、トルクのバラツキを小さくしてトルク精度を向上させることができる。
そして、シールリングを、軸部とハウジングとの間を移動可能に取り付けたので、シールリングが移動することによってハウジング内の圧力上昇をさらに小さくすることができ、トルクのバラツキをさらに小さくしてトルク精度をさらに向上させることができる。
さらに、ハウジングの貫通孔に連なる内面に貫通孔へ向かって上昇する面を設けたので、ハウジング内の空気が抜け易くなってハウジング内に混入する空気をさらに少なくすることができることにより、トルクのバラツキをさらに小さくしてトルク精度をさらに向上させることができる。
そして、粘性流体をシリコーンオイルとし、シールリングを、非膨潤性を有するエチレンプロピレンゴム、イソブチレンイソプレンゴム、クロロプレンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴムのいずれか１つで形成したり、または、粘性流体をシリコーンオイルとし、シールリングを、非膨潤性を有するエチレンプロピレンジエンゴムで形成したので、温度変化に対する、シールリングに起因したトルク変動を小さくすることができ、寒冷地でも不具合なく使用することができる。

以下、この発明の実施例を図に基づいて説明する。
図１はこの発明の第１実施例である回転ダンパーの左側を断面として左側半断面図である。
なお、断面は左右対称であるとともに、正面図も左右対称である。

図１において、Ｄは回転ダンパーを示し、合成樹脂製のケース１１と、このケース１１内に収容された粘性流体としてのシリコーンオイル２１と、ケース１１内に収められ、ケース１１から外部へ一部が突出する軸部３２にケース１１内のシリコーンオイル２１中を移動する抵抗部３６が設けられた合成樹脂製のローター３１と、ローター３１の軸部３２が貫通する貫通孔４２が設けられ、ケース１１の開口を閉塞する合成樹脂製のキャップ４１と、このキャップ４１とローター３１の軸部３２との間からシリコーンオイル２１が漏れるのを防止するシールリングとしてのＯリング５１と、キャップ４１から突出するローター３１の軸部３２に取り付けられた合成樹脂製の被駆動歯車６１とで構成されている。
なお、ハウジングは、ケース１１と、キャップ５１とで構成されている。

上記したケース１１は、平面形状が円形の底部１３の外縁に周回させて円筒壁部１４が設けられたケース本体１２と、底部１３の底面の中心に設けられた円柱状の軸支部１６と、ケース本体１２の外周に、例えば、１８０度の間隔で放射方向へ設けられ、取付孔１８を備えた取付フランジ１７とで構成されている。
そして、底部１３の下側の外縁、円筒壁部１４に対応する部分には、肉抜き凹部１３ａが設けられている。
また、円筒壁部１４の上側には、円筒壁部１４の内周面を延長した面を内周面とする、周回した薄肉突出円筒部分１４ａが設けられている。
なお、１５はケース本体１２内に形成された収容部を示し、シリコーンオイル２１を収容する部分であり、薄肉突出円筒部分１４ａから下側の部分に相当する。

上記したローター３１は、円柱状の軸部３２と、この軸部３２から放射状に延出させた複数、この実施例では１８０度の間隔で設けられた２つの抵抗部３６とで構成されている。
そして、軸部３２には、底面にケース１１の軸支部１６が回転可能に係合する円筒形状の窪み３３が設けられ、キャップ４１から突出する部分に、ＩカットされたＩカット段部３４が設けられ、Ｉカットされた平面部分（垂直面）にそれぞれ水平方向の嵌合溝３５が設けられている。

上記したキャップ４１には、中心に、ローター３１の軸部３２が貫通する貫通孔４２が設けられ、下側の外縁に、ケース本体１２の薄肉突出円筒部分１４ａが嵌合する周回した嵌合凹溝４４が設けられている。
なお、貫通孔４２の大きさは、Ｏリング５１をローター３１の軸部３２とキャップ４１との間へ挿入可能で、かつ、Ｏリング５１の最大外径よりも小さくされている。
そして、キャップ４１の貫通孔４２に連なる内面（下側面、下面）は、貫通孔４２へ向かって上昇する円錐面４１ａとされている。

上記したＯリング５１は、非膨潤性を有するエチレンプロピレンゴムのエチレンプロピレンジエンゴムで形成され、最大外径がキャップ４１の貫通孔４２の外径よりも大きくされて、幅がローター３１の軸部３２とキャップ４１との間隔よりも大きくされている。
また、被駆動歯車６１には、Ｉカット状の取付孔６２が中心に設けられ、この取付孔６２の平面部分に、ローター３１の軸部３２に設けた嵌合溝３５に嵌合する嵌合突条６３が設けられている。

次に、回転ダンパーＤの組立の一例について説明する。
まず、ローター３１の軸部３２、窪み３３および抵抗部３６にシリコーンオイル２１を塗布した後、窪み３３内へケース１１の軸支部１６を嵌合させるように、収容部１５内へ軸部３２の一部および抵抗部３６を収容する。
そして、収容部１５内へ適量のシリコーンオイル２１を注入した後、貫通孔４２内へ軸部３２を挿入しながら薄肉突出円筒部分１４ａをキャップ４１の嵌合凹溝４４内に嵌合させ、ケース１１の開口をキャップ４１で閉塞する。
このようにしてケース１１の開口をキャップ４１で閉塞すると、薄肉突出円筒部分１４ａ内の空気は円錐面４１ａ伝いに移動して軸部３２とキャップ４１との間を通ってほとんどケース１１外へ排出され、薄肉突出円筒部分１４ａとキャップ４１とは密着する。

次に、薄肉突出円筒部分１４ａとキャップ４１との間を、例えば、高周波溶着で周回するように溶着して密閉する。
そして、軸部３２とキャップ４１との間へＯリング５１を圧入することにより、軸部３２とキャップ４１との間からシリコーンオイル２１が漏れるのを防止する。
次に、キャップ５１から突出した軸部３２を被駆動歯車６１の取付孔６２内へ圧入させると、嵌合突条６３が嵌合溝３５に嵌合することにより、回転ダンパーＤの組立が終了する。
なお、Ｏリング５１は、軸部３２とキャップ４１との間を上下方向へ移動可能に取り付けられている。
そして、被駆動歯車６１は、軸部３２とキャップ４１との間からＯリング５１が抜けないように、キャップ４１と僅かな隙間をおいて対向するように取り付けられている。

次に、動作について説明する。
まず、ローター３１が回転すると、シリコーンオイル２１中で抵抗部３６が回転し、抵抗部３６にシリコーンオイル２１の粘性抵抗およびせん断抵抗が作用するので、ローター３１の回転を制動する。
したがって、ローター３１に取り付けられた被駆動歯車６１が噛み合う歯車、ラックなどの回転または移動を制動してその回転または移動をゆっくりとさせる。

上述したように、この発明の第１実施例によれば、キャップ４１に形成する軸部３２が貫通する貫通孔４２の大きさを、Ｏリング５１を軸部３２とキャップ４１との間へ挿入可能で、かつ、Ｏリング５１の最大外径よりも小さくしたので、キャップ４１をケース１１に溶着した後、Ｏリング５１を軸部３２とキャップ４１との間へ挿入（圧入）して軸部３２とキャップ４１との間からシリコーンオイル２１が漏れるのを防止することができる。
したがって、ハウジング内の圧力上昇を小さくすることができるとともに、ハウジング内に混入する空気を少なくすることができるので、トルクのバラツキを小さくしてトルク精度を向上させることができる。
そして、Ｏリング５１を、軸部３２とキャップ４１との間を移動可能に取り付けたので、Ｏリング５１が移動することによってハウジング内の圧力上昇をさらに小さくすることができ、トルクのバラツキをさらに小さくしてトルク精度をさらに向上させることができる。
さらに、キャップ４１の貫通孔４２に連なる内面を貫通孔４２へ向かって上昇する円錐面４１ａとしたので、ハウジング内の空気が抜け易くなってハウジング内に混入する空気をさらに少なくすることができることにより、トルクのバラツキをさらに小さくしてトルク精度をさらに向上させることができる。
そして、粘性流体をシリコーンオイル２１とし、Ｏリング５１を、非膨潤性を有するエチレンプロピレンジエンゴムで形成したので、温度変化に対する、Ｏリング５１に起因したトルク変動を小さくすることができ、寒冷地でも不具合なく使用することができる。
さらに、キャップ４１から突出する軸部３２に取り付けた被制動歯車６１の下面で、軸部３２とキャップ４１との間からＯリング５１が抜けるのを防止したので、Ｏリング５１が軸部３２とキャップ４１との間から抜けにくくなり、軸部３２とキャップ４１との間からシリコーンオイル２１が漏れるのを確実に防止することができる。

図２はこの発明の第２実施例の回転ダンパーを構成するキャップの断面図、図３は図２に示したキャップの平面図であり、図１と同一または相当部分に同一符号を付して、その説明を省略する。

これらの図において、キャップ４１には、貫通孔４２の内周上端に、上面が外周から内周へ向かって下降する傾斜面４３ａとされ、下面が外周から内周へ延びる水平面４３ｂとされた抜け止め突出部４３が、連続的に周回させて一体的に設けられている。

この第２実施例の回転ダンパーＤの組立および動作は、第１実施例と同様になるので、その説明を省略する。
そして、この第２実施例においては、軸部３２とキャップ４１との間からＯリング５１が抜けるのを、キャップ４１に設けた抜け止め突出部４３で防止している。
この第２実施例においても、第１実施例と同様な効果を得ることができる。
そして、抜け止め突出部４３の上面を傾斜面４３ａとしたので、この傾斜面４３ａをガイド面とすることにより、軸部３２とキャップ４１との間へＯリング５１が挿入（圧入）し易くなる。

図４はこの発明の第３実施例である回転ダンパーの左側を断面として左側半断面図、図５は図４に示した被駆動歯車の底面図であり、図１〜図３と同一または相当部分に同一符号を付して、その説明を省略する。
なお、図４の断面は左右対称であるとともに、正面図も左右対称である。

これらの図において、６４は被駆動歯車６１の下面に設けられた環状突壁を示し、キャップ４１から突出するローター３１の軸部３２に被制動歯車６１を取り付けると、軸部３２とキャップ４１との間へ進入し、軸部３２とキャップ４１との間からＯリング５１が抜けるのを防止するものである。

この第３実施例の回転ダンパーＤの組立および動作は、第１実施例と同様になるので、その説明を省略する。
そして、この第３実施例においては、軸部３２とキャップ４１との間からＯリング５１が抜けるのを、被駆動歯車６１に設けた環状突壁６４で防止している。

上記した実施例では、シリコーンオイル２１に対して非膨潤性を有したエチレンプロピレンジエンゴムでＯリング５１を形成した例を示したが、同様な性質を有するエチレンプロピレンゴム、イソブチレンイソプレンゴム、クロロプレンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴムのいずれか１つで形成しても、同様な効果を得ることができる。
そして、キャップ４１に円錐面４１ａを設けた例を示したが、キャップの下面の一部に、貫通孔へ向かって上昇する面（案内面、案内溝）を設けても、同様な効果を得ることができる。
さらに、軸部３２とキャップ４１との間からＯリング５１が抜けるのを防止する抜け止め突出部４３を、キャップ４１に設けた例を示したが、同様に機能する抜け止め突出部を軸部に設けたり、抜け止め突出部を軸部およびキャップに設けても、同様な効果を得ることができる。
この場合、抜け止め突出部は必ずしも連続して周回していなくとても、すなわち、抜け止め突出部を周方向へ所定間隔で複数設けても、同様な効果を得ることができる。
また、キャップ４１から突出する軸部３２に取り付けられた被制動歯車６１の下面（環状突起６４）で、軸部３２とキャップ４１との間からＯリング５１が抜けるのを防止する例を示したが、キャップ４１から突出する軸部３２に取り付けられる被制動部材、例えば、軸などで軸部３２とキャップ４１との間からＯリング５１が抜けるのを防止する構成としても、同様な効果を得ることができる。

次に、粘性流体としてシリコーンオイル２１を用いた例を示したが、同様に機能する他の粘性流体、例えば、グリースなどを用いることもできる。
そして、ケース１１に軸支部１６を設け、軸部３２に窪み３３を設けてローター３１を回転可能に支持する例を示したが、ケースに窪みを設け、軸部に軸支部を設ける構成としてもよい。
また、複数の抵抗部３６を２つとした例を示したが、２つ以上であれば、３つでも、４つでもよい。
そして、軸部３２に抵抗部３６を一体成形した例を示したが、軸部と抵抗部とを別々に成形し、例えば、角軸と角孔との関係で一体的に回転するように構成してもよい。

なお、ハウジングをケース１１およびキャップ４１で構成し、ケース１１にシリコーンオイル２１の収容部１５を設け、ローター３１の軸部３２が貫通する貫通孔４２をキャップ４１に設けるとともに、キャップ４１に円錐面４１ａを設け、キャップ４１と軸部３２との間からシリコーンオイル２１が漏れるのをＯリング５１で防止する構成とした例を示したが、キャップにシリコーンオイルの収容部を設け、ローターの軸部が貫通する貫通孔をケースに設けるとともに、ケースに貫通孔へ向かって上昇する円錐面を設け、ケースと軸部との間からシリコーンオイルが漏れるのをＯリングで防止する構成としてもよい。

この発明の第１実施例である回転ダンパーの左側を断面とした左側半断面図である。 この発明の第２実施例の回転ダンパーを構成するキャップの断面図である。 図２に示したキャップの平面図である。 この発明の第３実施例である回転ダンパーの左側を断面として左側半断面図である。 図４に示した被駆動歯車の底面図である。

符号の説明

Ｄ 回転ダンパー
１１ ケース（ハウジング）
１２ ケース本体
１３ 底部
１３ａ 肉抜き凹部
１４ 円筒壁部
１４ａ 薄肉突出円筒部分
１５ 収容部
１６ 軸支部
１７ 取付フランジ
１８ 取付孔
２１ シリコーンオイル（粘性流体）
３１ ローター
３２ 軸部
３３ 窪み
３４ Ｉカット段部
３５ 嵌合溝
３６ 抵抗部
４１ キャップ（ハウジング）
４１ａ 円錐面
４２ 貫通孔
４３ 抜け止め突出部
４３ａ 傾斜面
４３ｂ 水平面
４４ 嵌合凹溝
５１ Ｏリング（シールリング）
６１ 被駆動歯車
６２ 取付孔
６３ 嵌合突条
６４ 環状突壁

Claims (5)

1. 上部が開口したケースと、貫通孔が設けられ前記ケースの開口を閉塞するキャップとから構成されているハウジングと、
   このハウジング内に収容された粘性流体と、
   前記ハウジング内に収められ、前記ケースから一部が突出する軸部に前記ハウジング内の前記粘性流体中を移動する抵抗部が設けられたローターと、
   前記軸部と前記ハウジングとの間へ挿入され前記軸部と前記ハウジングとの間から前記粘性流体が漏れるのを防止するシールリングと、
   前記軸部に取り付けられ、下面に設けられた環状突壁が前記軸部と前記ハウジングとの間へ進入して前記シールリングが抜けるのを防止する被駆動歯車と、からなることを特徴とする回転ダンパー。
2. 請求項１に記載のダンパー装置において、
   前記シールリングは前記軸部と前記ハウジングとの間を移動可能に取り付けられている、
   ことを特徴とする回転ダンパー。
3. 請求項１または請求項２に記載の回転ダンパーにおいて、
   前記ハウジングの前記貫通孔に連なる内面は前記貫通孔へ向かって上昇する面を有する、
   ことを特徴とする回転ダンパー。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の回転ダンパーにおいて、
   前記粘性流体をシリコーンオイルとし、
   前記シールリングはエチレンプロピレンゴム、イソブチレンイソプレンゴム、クロロプレンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴムのいずれか１つで形成されている、
   ことを特徴とする回転ダンパー。
5. 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の回転ダンパーにおいて、
   前記粘性流体をシリコーンオイルとし、
   前記シールリングはエチレンプロピレンジエンゴムで形成されている、
   ことを特徴とする回転ダンパー。

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