JP4829656B2 - 回転ダンパー - Google Patents

Description

この発明は、一方部材に対して他方部材が回動可能に組み合わされ、一方部材と他方部材の双方に相対的に回転力を付与する付勢手段を備える回転ダンパーに関するものである。

一方部材に対して他方部材が回動可能に組み合わされ、一方部材と他方部材の双方に相対的に回転力を付与する付勢手段を備える回転ダンパーとして、例えば下記の特許文献１に記載のものが開示されている。
特開２００６−５１５号公報

この特許文献１には、一方部材に対して他方部材を回動させて開く場合に、付勢手段の付勢による自動的な他方部材の回動を回動終了位置に至る前に一旦停止させ、この停止位置から回動終了位置までの間にあっては、中間パーツ３のどの回動位置においても弾性突起２０４のサブシリンダ部分３００の狭径部分３０７の内壁への圧接によって中間パーツ３を仮止めし（特許文献１の図１２参照）、これにより他方部材を回動の途中までは自動的に回動させることができるとともに、そこから先の回動領域をフリーストップ領域とし、任意の回動位置での他方部材の姿勢を保持可能とした点が開示されている。

しかし、この従来技術においては、付勢手段としてのスプリングによるバネ力がフリーストップ領域でも作用しているため、任意の回動位置で姿勢を保持できるものの、回動角度に応じて使用者の作動感に微妙な差が生じ、操作性が必ずしも良好ではない。

また、スプリングによるバネ力がフリーストップ領域でも作用しているため、弾性突起２０４のサブシリンダ部分３００の狭径部分３０７の内壁への圧接力の調整が、バネ力に応じて必要となり、その圧接状態の管理が困難であり、調整が適切におこなれない場合にはバネ力が強すぎて可動する可能性もある。

この発明は上記に鑑み提案されたもので、フリーストップ領域で使用者が感じる作動感の差をなくして操作性を向上することができ、またフリーストップ領域での圧接状態の管理も容易に行うことができる回転ダンパーを提供することを目的とする。

この発明は、以下のようなものである。

（１）一方部材に対して他方部材が回動可能に組み合わされ、一方部材と他方部材の双方に相対的に回転力を付与する付勢手段を備える回転ダンパーにおいて、前記他方部材は、一方部材と摩擦係合するとともに前記付勢手段による付勢力が作用しない第１の回動領域を回動領域の一部に有している。すなわち、ロータに対してハウジングが回動可能に組み合わされ、ロータとハウジングの双方に相対的に回転力を付与するコイルスプリングを備える回転ダンパーにおいて、前記ハウジングは、円形の底部と、底部外縁の円筒壁部とを備えるとともに、円筒壁部の内周面に、内周径が拡げられた広径領域と狭められた狭径領域とを有し、前記ロータは、円形のフランジ部と、フランジ部の一方の面上に対向して設けられた２つの爪部と、フランジ部の外周に設けられた凸部とを有し、前記ロータは、ハウジングの底部中心に回転可能に軸支されてハウジングに収納され、前記コイルスプリングはその一端側の直線状の折曲部分がロータの２つの爪部の間に入れられ、他端側がハウジングに固定され、前記ハウジングは、ロータに対する回動時に、ロータの凸部がハウジングの狭径領域に位置することで摩擦係合するとともにコイルスプリングの折曲部分が２つの爪部の何れからも自由で付勢力が作用せずフリーストップ作用を付与する第１の回動領域を回動領域の一部に有することを特徴とする。

（２）（１）の回転ダンパーにおいて、前記他方部材は、一方部材との摩擦係合の度合いが微弱か零となるとともに前記付勢手段による付勢力が作用する第２の回動領域を回動領域の一部に有している。すなわち、（１）の回転ダンパーにおいて、前記ロータの凸部がハウジングの広径領域に位置することで摩擦係合せずかつコイルスプリングの折曲部分が爪部に圧接して付勢力が作用する第２の回動領域を回動領域の一部に有することを特徴とする。

この発明では、他方部材の回動領域に、他方部材が一方部材と摩擦係合するとともに付勢手段による付勢力が作用しない第１の回動領域を設け、フリーストップ領域としたので、このフリーストップ領域では回動角度に応じて使用者が感じる作動感の差が全くなくなり、均一なものとなるため操作性を向上することができ、また付勢力の調整が必要でないため、フリーストップ領域での圧接状態の管理を容易に行うことができる。

以下、この発明の実施形態を図に基づいて説明する。

図１はこの発明の回転ダンパーの一実施形態を示す分解斜視図で、（ａ）は一方向から、（ｂ）は（ａ）とは異なる方向からの図である。図１において、回転ダンパー１は、ハウジング２と、Ｏリング３と、ロータ４と、コイルスプリング５と、シャフト６とを備え、ロータ４に対してハウジング２が回動可能に組み合わされ、コイルスプリング５はロータ４とハウジング２の双方に相対的に回転力を付与している。以下、各構成部位を詳細に説明する。

図２はハウジングを示す図で、（ａ）はその平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線による断面図である。ハウジング２は、剛性を有する合成樹脂からなり、図１、図２に示すように、平面形状が円形の底部２１と、底部２１の外縁に周回させて設けられた円筒壁部２２と、底部２１の底面２１ａの中心に設けられた略柱状の軸支部２３と、円筒壁部２２の外周に放射方向へ設けられたアーム部２４とを備えている。円筒壁部２２の上部内周面２２ａには、内周径が拡げられた広径領域Ｒ１と、その広径領域Ｒ１の内径より僅かに径が小さい狭径領域Ｒ２とが形成され、その広径領域Ｒ１と狭径領域Ｒ２との間の段差面２２１，２２２には勾配が付されている。また、アーム部２４には、細長い凹部２４ａが形成されている。

図３はロータを示す図で、（ａ）はその平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線による断面図である。ロータ４は、剛性を有する合成樹脂からなり、図１、図３に示すように、平面形状が円形のフランジ部４１と、フランジ部４１の一方の面４１ａの中心に設けられた軸部４２と、フランジ部４１の他方の面４１ｂ上に離隔対向し各々突状に設けられた２つの爪部４３ａ，４３ｂと、フランジ部４１の外周に設けられた凸部４４とを有している。

爪部４３ａ，４３ｂの各根元には、膨設部４３０ａ，４３０ｂが面４１ａ上に形成されている。

また、軸部４２の端面中央には、ハウジング２の軸支部２３が回動（回転）可能に係合する円筒形状の窪み４２ａが設けられている。さらに、軸部４２の外周面に周回させて、Ｏリング３を収容する収容溝４２ｂが設けられている。

Ｏリング３は、例えば自己潤滑シリコーンゴムで形成され、ロータ４の収容溝４２ｂに環装される。

コイルスプリング５は、図１に示すように、その一端側が直線状に形成されるとともに折り曲げられ、その直線状の折曲部分５１がコイルスプリング５を平面視したときの円形の略中央に位置するようになっている。他端側は、平面視で円形のコイルスプリング５に対して略接線方向に直線状に伸ばされた後、コイルスプリング５の一端側の方向に略直角に折り曲げられ、さらに略直角に折り曲げられてその先端直線部分５２がコイルスプリング５に対して外方を向くように形成されている。組み付け時には、一端側の折曲部分５１がロータ４の爪部４３ａ，４３ｂの間に遊嵌され、他端側の先端直線部分５２がハウジング２の細長い凹部２４ａに固定される。

シャフト６は、図１に示すように、略円柱状の底部６１と、底部６１の端面中央に設けられた柱状部６２とを備えている。底部６１には、ロータ４の爪部４３ａ，４３ｂに係合するように、対称位置に切欠部６１１，６１１が形成されている。

上記の各構成部位の組み付け手順を、図４、図５を併用して説明する。

先ずハウジング２の円筒壁部２２の内側に所定量のシリコーンオイルＳを注入し、Ｏリング３をロータ４の収容溝４２ｂに環装し、ロータ４の窪み４２ａをハウジング２の軸支部２３に圧入する。これにより、シリコーンオイルＳはハウジング２の底部２１とＯリングとの間に封止される（図４参照）。そして、ロータ４を固定し、ハウジング２を回転させると、円筒壁部２２の内周面がＯリング３と摺動しハウジング２は軸支部２３を中心にしてロータ４の回りに回動（回転）可能となる。

また、ロータ４の凸部４４は、ハウジング２の円筒壁部２２の上部内周面２２ａに相対することとなり、上部内周面２２ａが狭径領域Ｒ２に相当する場合は、凸部４４と、狭径領域Ｒ２の上部内周面２２ａ（以下、単に「狭径領域Ｒ２」という）とは圧接状態となりハウジング２がロータ４に対して回動する際に、凸部４４と狭径領域Ｒ２とは摩擦係合する。一方、上部内周面２２ａが広径領域Ｒ１に相当する場合は、凸部４４と、広径領域Ｒ１の上部内周面２２ａ（以下、単に「広径領域Ｒ１」という）とは圧接状態の度合いが微弱または零となりハウジング２がロータ４に対して回動する際の摩擦係合の度合いも微弱か零となる。

次に、コイルスプリング５の折曲部分５１をロータ４の爪部４３ａ，４３ｂの間に入れ、先端直線部分５２をハウジング２の凹部２４ａに入れて、コイルスプリング５をロータ４の端面上にセットする（図４参照）。

続いて、シャフト６の切欠部６１１，６１１をロータ４の爪部４３ａ，４３ｂに圧入し、シャフト６の底面６１ａを、爪部４３ａ，４３ｂの膨設部４３０ａ，４３０ｂに衝合させ、シャフト６とロータ４とを一体化させる（図５参照）。これにより、シャフト６の底面６１ａとロータ４の他方の面４１ｂとの間に、膨設部４３０ａ，４３０ｂの高さ分の空隙が確保され、この空隙にコイルスプリング５の折曲部分５１が収納される。そして、このシャフト６の圧入によりコイルスプリング５がシャフト６等から抜け落ちないようになるとともに、コイルスプリング５の折曲部分５１は、詳細は後述するように、ハウジング２の回動に応じて、ロータ４の他方の面４１ｂ上で爪部４３ａ，４３ｂの間を往復するようになり、コイルスプリング５は、その折曲部分５１が爪部４３ａ，４３ｂに圧接されて付勢力を働かせたり（図６（ａ）（ｂ）参照）、爪部４３ａ，４３ｂの間に位置して爪部４３ａ，４３ｂの何れからも自由となり付勢力が作用しない状態となったりする（図７（ｂ）参照）。

また、シャフト６の底部６１の外周面と、ロータ４の爪部４３ａ，４３ｂの外周面とは、合わさって略円柱体となり、この略円柱体にコイルスプリング５が遊嵌されることとなる。

次に、上記構成の回転ダンパー１の作用について図６、図７を用いて説明する。

図６、図７は回転ダンパーの動作を段階的に示す図である。先ず図６（ａ）において、回転ダンパー１は初期姿勢に保持され、このときコイルスプリング５の折曲部分５１は、爪部４３ａ，４３ｂの膨設部４３０ａ，４３０ｂの外周面（以下、単に「爪部４３ａ，４３ｂ」という）に強く圧接され、図中矢印Ｘ方向に付勢力が発生している。またロータ４の凸部４４はハウジング２の広径領域Ｒ１に位置している。

ところで、回転ダンパー１は、ここでは図示しないが、可動体（蓋体）と製品本体がヒンジ部を介して開閉可能に結合されて構成される種々の製品（例えば化粧品容器、ＬＡＮ用アンテナ、携帯電話）のヒンジ部に適用される。この場合、回転ダンパー１は、シャフト６が製品本体側に、ハウジング２が可動体（蓋体）側にそれぞれ固定される。上記の初期姿勢は可動体を開く前の状態に対応し、可動体は製品本体に所定のロック機構で固定されている。

そして、使用者が押しボタン等を押してロックを解除すると、ハウジング２（アーム部２４）がコイルスプリング５の付勢力により回動しそれに応じて製品の可動体が自動的に開くようになる。その自動的な回動の途中の回転ダンパー１の状態を図６（ｂ）に示す。この状態ではコイルスプリング５はその折曲部分５１が爪部４３ａ，４３ｂに圧接されているが徐々にその圧接力は弱まり、それに応じてＸ方向の付勢力も弱まっている。またロータ４の凸部４４はハウジング２の広径領域Ｒ１に位置している。

その後、回転ダンパー１のハウジング２は、勢いを弱めつつ自動回動を継続し、図７（ａ）の状態になって停止する。この状態ではコイルスプリング５の折曲部分５１は爪部４３ａ，４３ｂに軽く接触するかあるいは爪部４３ａ，４３ｂから離れ、折曲部分５１の爪部４３ａ，４３ｂへの圧接はなく付勢力は生じていない。またロータ４の凸部４４はハウジング２の広径領域Ｒ１と狭径領域Ｒ２との境目の段差面２２１に位置している。

上記のように、回転ダンパー１が初期姿勢（図６（ａ））から自動回動停止の姿勢（図７（ａ））をとるまでの間の回動領域（第２の回動領域）では、回転ダンパー１はコイルスプリング５の付勢力によって回動し、またロータ４の凸部４４はハウジング２の広径領域Ｒ１に位置し凸部４４と広径領域Ｒ１とは摩擦係合せず、回転ダンパーにはＸ方向の付勢力のみが作用している。

回転ダンパー１が自動回動を停止した後、使用者が可動体を押してさらに開くと、図７（ｂ）に示すように、ロータ４の凸部４４は段差面２２１を通過してハウジング２の狭径領域Ｒ２に圧入され、凸部４４と狭径領域Ｒ２とは摩擦係合する。また、コイルスプリング５の折曲部分５１は２つの爪部４３ａ，４３ｂの何れからも離れて自由となり付勢力は作用しない。

使用者が可動体の回動操作を継続すると、可動体はストッパ（図示省略）で停止し、それ以降の回動は行えなくなる。この手動回動停止時の姿勢を図７（ｃ）に示し、この姿勢においても、上記の図７（ｂ）の姿勢と同様に、凸部４４と狭径領域Ｒ２とは摩擦係合し、またコイルスプリング５の折曲部分５１は爪部４３ａ，４３ｂに軽く接触するかあるいは爪部４３ａ，４３ｂから離れており、付勢力は作用しない。

上記のように、回転ダンパー１が手動回動開始（自動回動停止）の姿勢（図７（ａ））から手動回動停止の姿勢（図７（ｃ））をとるまでの間の回動領域（第１の回動領域）では、回転ダンパー１にコイルスプリング５の付勢力は作用せず、一方ロータ４の凸部４４と狭径領域Ｒ２とは摩擦係合する。したがって、この第１の回動領域において、回動操作を止めるとその位置においてその姿勢で自由に停止させることができるフリーストップ作用を発揮するようになり、第１の回動領域はフリーストップ領域となる。

可動体を閉じる場合は、第１の回動領域では、開く場合と同じフリーストップの状態となる。また、第２の回動領域では、コイルスプリング５の折曲部分５１が爪部４３ａ，４３ｂを圧接するので、徐々に付勢力が強まり、その付勢力に抗して使用者は可動体を閉じ、製品本体にロックさせて閉動作を終えることになる。

このように、本発明では、フリーストップ領域において、可動体を回動させても付勢力が生じないため、回動角度に応じて使用者が感じる作動感の差が全くなくなり、均一なものとなるので操作性を向上することができる。また、従来フリーストップ領域で付勢力が作用していたため、その付勢力の調整が必要であったが、本発明ではフリーストップ領域において付勢力が作用しないため、フリーストップ領域での圧接状態の管理を容易に行うことができるようになる。

この発明の回転ダンパーの分解斜視図で、（ａ）は一方向から、（ｂ）は（ａ）とは異なる方向からの図である。 ハウジングを示す図で、（ａ）はその平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線による断面図である。 ロータを示す図で、（ａ）はその平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線による断面図である。 回転ダンパーの縦断面図で、コイルスプリングをハウジングおよびロータに装着後、シャフトを圧入する状態を示す図である。 回転ダンパーの正面図である。 ハウジングの回動状態を段階的に示す図である。 ハウジングの回動状態を段階的に示す図である。

符号の説明

１ 回転ダンパー
２ ハウジング
２１ 底部
２１ａ 底面
２２ 円筒壁部
２２ａ 円筒壁部の上部内周面
２３ 軸支部
２４ アーム部
２４ａ 凹部
２２１ 広径領域Ｒ１と狭径領域Ｒ２との段差面
２２２ 広径領域Ｒ１と狭径領域Ｒ２との段差面
３ Ｏリング
４ ロータ
４１ フランジ部
４１ａ フランジ部の一方の面
４１ｂ フランジ部の他方の面
４２ 軸部
４２ａ 窪み
４２ｂ 収容溝
４３ａ 爪部
４３ｂ 爪部
４４ 凸部
４３０ａ 爪部４３ａの膨設部
４３０ｂ 爪部４３ｂの膨設部
５ コイルスプリング
５１ 折曲部分
５２ 先端直線部分
６ シャフト
６１ 底部
６２ 柱状部
６１１，６１１ 切欠部
Ｒ１ 広径領域
Ｒ２ 狭径領域
Ｘ 付勢力の方向

Claims (2)

1. ロータに対してハウジングが回動可能に組み合わされ、ロータとハウジングの双方に相対的に回転力を付与するコイルスプリングを備える回転ダンパーにおいて、
   前記ハウジングは、円形の底部と、底部外縁の円筒壁部とを備えるとともに、円筒壁部の内周面に、内周径が拡げられた広径領域と狭められた狭径領域とを有し、
   前記ロータは、円形のフランジ部と、フランジ部の一方の面上に対向して設けられた２つの爪部と、フランジ部の外周に設けられた凸部とを有し、
   前記ロータは、ハウジングの底部中心に回転可能に軸支されてハウジングに収納され、前記コイルスプリングはその一端側の直線状の折曲部分がロータの２つの爪部の間に入れられ、他端側がハウジングに固定され、
   前記ハウジングは、ロータに対する回動時に、
   ロータの凸部がハウジングの狭径領域に位置することで摩擦係合するとともにコイルスプリングの折曲部分が２つの爪部の何れからも自由で付勢力が作用せずフリーストップ作用を付与する第１の回動領域を回動領域の一部に有する、
   ことを特徴とする回転ダンパー。
2. 前記ロータの凸部がハウジングの広径領域に位置することで摩擦係合せずかつコイルスプリングの折曲部分が爪部に圧接して付勢力が作用する第２の回動領域を回動領域の一部に有する、請求項１に記載の回転ダンパー。

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