(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体ケース内に配設される回転軸と、該回転軸に取り付けられ、本体ケース内面と回転軸外面とにより形成される液体室内に充填される粘性液体を押圧するベーンと、を有する回転ダンパにおいて、前記本体ケース内に小径部と該小径部を挟んで形成された大径部とを有し、前記液体室が各大径部の内面と回転軸の外面とにより複数形成され、前記ベーンが各液体室に１個ずつ設けられ、各ベーンの両端縁が回転軸の外面から突出可能であるとともに、各ベーンの両端縁が各大径部の内面に摺接しながら回動する範囲が各液体室ごとに異なる一方、回転軸が３６０度回転する間、いずれかのベーンの両端縁が必ず対応する大径部の内面に摺接し得ることを特徴とする回転ダンパ。
【請求項２】
前記大径部が１個所の小径部を挟んで２個所に設けられることにより、前記液体室が２つ形成されており、さらに一方の液体室に配置されたベーンは、回転軸の回転角が回転開始位置から１／４回転までの間及び２／４回転から３／４回転までの間、該一方の液体室を形成する大径部の内面に両端縁が摺接し、他方の液体室に配置されたベーンは、回転軸の回転角が１／４回転から２／４回転までの間及び３／４回転から回転開始位置までの間、該他方の液体室を形成する大径部の内面に両端縁が摺接するように設けられている請求項１記載の回転ダンパ。
【請求項３】
小径の穴部及び大径の穴部からなる貫流穴と、前記大径の穴部内に設けられる鋼球とからなり、制動力を発揮させる方向に前記回転軸が回転している場合に閉弁し、逆方向に前記回転軸が回転している場合に開弁する弁機構が各ベーンに設けられるとともに、前記大径の穴部からの前記鋼球の脱落が前記回転軸によって阻止され得る位置に、前記大径の穴部が形成されていることを特徴とする請求項１記載の回転ダンパ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は回転ダンパに関し、特に、３６０度にわたって制動力を発揮する回転ダンパに関する。
【０００２】
【従来の技術】
回転ダンパには、本体ケース内に充填される粘性液体の粘性抵抗を主として利用するタイプと、粘性液体を押圧して小孔や隙間などからなるオリフィスを通過させることにより生じる動圧抵抗を主として利用するタイプがある。このうち、動圧抵抗を主として利用したものの方が、粘性抵抗を主として利用したものよりも、発生する制動力は大きなものとすることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、動圧抵抗を主として利用するタイプでは、図７に示したように、本体ケース１００内に形成された液体室１０４に充填されている粘性液体を回転軸１０２に突設されたベーン１０３により押圧する必要があるため、内部に必ず固定隔壁１０１が設けられていた。このため、動圧抵抗を主として利用するタイプの回転軸１０２の回転角は、最大で固定隔壁１０１の一面１０１ａから他面１０１ｂまでであり、このタイプにおいて回転軸１０２が３６０度にわたって制動力を受けながら回転できるものは従来存在しなかった。
【０００４】
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、主として動圧抵抗を利用するタイプであって、回転軸が３６０度にわたって制動力を受けながら回転する回転ダンパを提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の回転ダンパは、本体ケース内に配設される回転軸と、該回転軸に取り付けられ、本体ケース内面と回転軸外面とにより形成される液体室内に充填される粘性液体を押圧するベーンと、を有する回転ダンパにおいて、前記本体ケース内に小径部と該小径部を挟んで形成された大径部とを有し、前記液体室が各大径部の内面と回転軸の外面とにより複数形成され、前記ベーンが各液体室に１個ずつ設けられ、各ベーンは、各ベーンの両端縁が回転軸の外面から突出可能であるとともに、各ベーンの両端縁が各大径部の内面に摺接しながら回動する範囲が各液体室ごとに異なる一方、回転軸が３６０度回転する間、いずれかのベーンの両端縁が必ず対応する大径部の内面に摺接し得ることを特徴とする。
【０００６】
例えば、前記大径部が１個所の小径部を挟んで２個所に設けられることにより、前記液体室が２つ形成されており、さらに一方の液体室に配置されたベーンは、回転軸の回転角が回転開始位置から１／４回転までの間及び２／４回転から３／４回転までの間、該一方の液体室を形成する大径部の内面に両端縁が摺接し、他方の液体室に配置されたベーンは、回転軸の回転角が１／４回転から２／４回転までの間及び３／４回転から回転開始位置までの間、該他方の液体室を形成する大径部の内面に両端縁が摺接するように設けることができる。
また、小径の穴部及び大径の穴部からなる貫流穴と、前記大径の穴部内に設けられる鋼球とからなり、制動力を発揮させる方向に前記回転軸が回転している場合に閉弁し、逆方向に前記回転軸が回転している場合に開弁する弁機構を各ベーンに設けるとともに、前記大径の穴部からの前記鋼球の脱落が前記回転軸によって阻止され得る位置に、前記大径の穴部を形成することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳述する。図において、１は本実施の形態の回転ダンパであり、本体ケース２、回転軸３、第１のベーン４、第２のベーン５を有して構成される。
【０００８】
本体ケース２は、図１に示すように、略円筒状に形成されている。後述の回転軸３は、その一端部３ａを本体ケース２の一端２ａから突出させて収容され、第１及び第２のベーン４，５は、回転軸３と共にこの本体ケース２の内部に収容される。そして、これらの抜け止めのためキャップ２１，２２が装着されている。なお、本体ケース２の他端２ｂに装着されるキャップ２２の内端面には、回転軸３の軸受け孔２２ａが形成されている。また、本体ケース２の他端２ｂの周囲にはフランジ部２ｃが突設されている。これは、本体ケース２を固定配置するために利用される。
【０００９】
本体ケース２は、さらに、軸心方向略中央部に回転軸３の外径とほぼ同じ内径の小径部２ｄと、該小径部２ｄを挟んで両側に形成され、回転軸３の外径よりも大きな第１及び第２の大径部２ｅ、２ｆが形成されている。なお、小径部２ｄの内径は、大径部２ｅ，２ｆの径よりも小さければ、これに限定されるものではない。その結果、図２及び図３に示すように、回転軸３の外面と、該各大径部２ｅ、２ｆとにより、第１及び第２の液体室２ｇ、２ｈが形成されることになる。
【００１０】
より具体的には、第１の液体室２ｇを形成する大径部２ｅの内面は、図２の断面でみた場合に、図の０度から９０度（回転開始位置から右回りに１／４回転）の範囲では、回転軸３の軸心ｄを中心とし、後述の第１のベーン４の突出している端縁４ａが０度から９０度の位置にある場合の軸心ｄから端縁４ａまでの距離ｘと同じ長さの半径で描かれた弧に沿い、図の１８０度から２７０度（２／４回転から３／４回転）の範囲では回転軸３の軸心ｄを中心とし、回転軸３の半径ｒと同じ長さで描かれた弧に沿い、図の９０度から１８０度（１／４回転から２／４回転）及び２７０度から０度（３／４回転から回転開始位置）の範囲では、この範囲で対向する軸心ｄを通過する内面間の径ｙが第１のベーン４の両端縁４ａ，４ｂ間の長さよりも長くなるように描かれた弧に沿って形成されている。
【００１１】
これに対し、第２の液体室２ｈを形成する大径部２ｆの内面は、第１の液体室２ｇとは逆の関係で形成されている。即ち、図３の断面でみた場合に、図の９０度から１８０度（１／４回転から２／４回転）の範囲では、回転軸３の軸心ｄを中心とし、後述の第２のベーン５の突出している端縁５ａが９０度から１８０度の位置にある場合の軸心ｄから端縁５ａまでの距離ｘ’と同じ長さの半径で描かれた弧に沿い、図の２７０度から０度（３／４回転から回転開始位置）の範囲では回転軸３の軸心ｄを中心とし、回転軸３の半径ｒと同じ長さで描かれた弧に沿い、図の０度から９０度（回転開始位置から１／４回転）及び１８０度から２７０度（２／４回転から３／４回転）の範囲では、この範囲で対向する内面間の径ｙ’が第２のベーン５の両端縁５ａ，５ｂ間の長さよりも長くなるように描かれた弧に沿って形成されている。
【００１２】
回転軸３は、図１及び図６に示すように、軸心方向略中央部であって、本体ケース２内に配設したときに上記した小径部２ｄ内に位置する部分３ｃよりも一端３ａ寄りに、後述の第１のベーン４を挿通できる大きさで直径方向に貫通する第１のベーン挿通孔３１が形成されている。また、本体ケース２の小径部２ｄ内に位置する部分３ｃよりも他端３ｂ寄りには、第２のベーン５を挿通できる大きさで直径方向であって第１のベーン挿通孔３１の貫通方向と同じ方向に貫通する第２のベーン挿通孔３２が形成されている。但し、本実施の形態では、一体成形された１本の回転軸３を用いているため、２つのベーン４，５を各ベーン挿通孔３１，３２に予め取り付けておいたのでは、本体ケース２内に回転軸３及びベーン４，５を所定位置に配設することができない。従って、少なくとも一方、本実施の形態では、第２のベーン５を、回転軸３を本体ケース２内の所定位置に配設してから組み付けられるように、第２のベーン挿通孔３２は、回転軸３の他端３ｂから所定深さ切り欠かれた溝状に形成されている（図６参照）。そして、この第２のベーン挿通孔３２に第２のベーン５を配設した後、余分な溝部３２ａには、溝埋め部２３ａを有する補助キャップ２３が装着され、その後に回転軸３の他端３ｂがこの補助キャップ２３と共にキャップ２２に形成された軸受け孔２２ａ内に配設される。但し、例えば、回転軸３として、本体ケース２の小径部２ｄ内に位置する部分３ｃで２分割され、組み付け時に両者を接合可能なものを採用すれば、ベーン挿通孔４，５はいずれも孔状のものであってもよいし、補助キャップ２３も不要である。
【００１３】
第１及び第２のベーン４，５は、厚みが上記した第１及び第２のベーン挿通孔３１，３２の孔幅とほぼ同じであって、いずれかの端縁４ａ，４ｂ又は５ａ，５ｂが大径部２ｅ，２ｆの内面に接することにより各ベーン挿通孔３１，３２内を摺動する程度で形成されている。また、図１において軸心ｄ方向に沿った長さは第１及び第２のベーン挿通孔３１，３２の孔長さ及び第１及び第２の液体室２ｇ，２ｈの軸心ｄ方向の長さとほぼ一致している。また、端縁４ａ，４ｂ間又は端縁５ａ，５ｂ間の長さは、第１のベーン４の場合には、第１の液体室２ｇにおいて、図２上０度から９０度及び１８０度から２７０度の範囲で対向する内面間の距離と同じ長さであり、第２のベーン５の場合には、第２の液体室２ｈにおいて、図３上９０度から１８０度及び２７０度から０度の範囲で対向する内面間の距離と同じ長さである。
【００１４】
第１及び第２のベーン４，５には、本実施の形態では、それぞれ各端縁４ａ，４ｂ又は５ａ，５ｂよりも僅かに内側に、各２つの貫流穴４ｃ，４ｄ及び５ｃ，５ｄが形成されている。また、各貫流穴４ｃ，４ｄ，５ｃ，５ｄは、制動力を発揮させる方向に回転軸３が回転している場合に閉弁し、逆方向に回転軸３が回転している場合に開弁する弁機構が採用されている。弁機構は限定されるものではないが、本実施の形態では、貫流穴４ｃ，４ｄ，５ｃ，５ｄとして、制動力を発揮する方向（矢印Ｒ方向）に回転している際に先行する一方の面側に大径の穴部が他方の面側に小径の穴部が形成されているものを採用し、各大径の穴部内に鋼球４ｅ，４ｆ，５ｅ，５ｆを配置したものを採用している。
【００１５】
本実施の形態の回転ダンパ１は次のように組み付けられる。まず、第１のベーン４を回転軸３の第１のベーン挿通孔３１に装着する。次に、これを本体ケース２内に一端２ａ側から挿入する。次に、キャップ２１を装着し、さらに、本体ケース２の他端２ｂ側から第２のベーン５を溝状に形成された第２のベーン挿通孔３２に装着する。しかる後、補助キャップ２３を第２のベーン挿通孔３２の余剰部３２ａに嵌合し、キャップ２２を本体ケース２の他端に装着する。
【００１６】
ここで、回転軸３は、本体ケース２の小径部２ｄにより位置が規制され、該小径部２ｄ内で摺動するように配設される。このため、第１及び第２の大径部２ｅ，２ｆの内面のうち、小径部２ｄと同様に回転軸３の軸心ｄを中心として回転軸３の半径ｒと同じ半径で描かれた弧の部分（図２の１８０度から２７０度の部分、及び図３の２７０度から０度の部分）にも回転軸３の外面が接するように配設されることになる。
【００１７】
このようにして組み付けた回転ダンパ１は、フランジ部２ｃを利用して固定配設し使用される。図２において、制動力を発揮させる方向（矢印Ｒ方向）に回転軸３が回転する場合、回転角０度から９０度の範囲においては、第１のベーン４に設けられた鋼球４ｅ，４ｆが貫流穴４ｃ，４ｄを閉塞する。そして、第１のベーン４の他方の端縁４ｂが回転軸３の半径ｒと同じ半径の弧で形成された１８０度から２７０度の範囲に位置しているため、該端面４ｂが当該内面によって押し込まれるように第１のベーン挿通孔３１内において回転軸３の外面形成線と同じ位置に位置している。その結果、一方の端縁４ａは回転軸３の外面形成線から突出し、第１の液体室２ｇ内で０度から９０度の回転角の範囲に相当する大径部内面に接しながら回転軸３と共に回転する。これにより、第１の液体室２ｇ内に充填された粘性液体のうち、第１のベーン４の回転方向側に充填されている粘性液体は押圧され、第１のベーン４と大径部内面との僅かな隙間等を通じて第１のベーン４を挟んだ反対側に移動する。これにより、動圧抵抗が発揮され、回転軸３がゆっくり回転する。
【００１８】
矢印Ｒ方向にさらに回転し、回転角９０度から１８０度の範囲に至った場合、第１の液体室２ｇ内においては、第１のベーン４の一方の端縁４ａは回転角９０度から１８０度の範囲に、他方の端縁４ｂは図２上２７０度から０度の範囲に位置する。このため、いずれの端縁４ａ，４ｂも大径部の内面に接しないため、第１のベーン４によっては制動力は発揮されない。これに対し、第２の液体室２ｈ内においては、当該回転角の範囲で一方の端縁５ａが大径部２ｆの内面に接する。これにより、上記と同様に当該回転角の範囲でも回転軸３はゆっくり回転する。
【００１９】
回転軸３が矢印Ｒ方向にさらに回転し、第１の液体室２ｇ内において一方の端縁４ａが図２上１８０度から２７０度の範囲に至った場合には、その範囲の内面に一方の端縁４ａが押圧され、他方の端縁４ｂが図２上０度から９０度の範囲の大径部の内面に接する。その結果、上記と同様に、当該回転角の範囲でも回転軸３はゆっくりと回転することになる。なお、この間、第２の液体室２ｈにおいては、第２のベーン５の他方の端縁５ｂが図２上１８０度から２７０度の範囲に位置し、一方の端縁５ａが０度から９０度の範囲に位置しているため、当該大径部２ｆの内面に各端縁５ａ，５ｂが接することはなく、第２のベーン５によっては制動力は発揮されない。
【００２０】
回転軸３が矢印Ｒ方向にさらに回転し、第１の液体室２ｇ内において第１のベーン４の一方の端縁４ａが図２上２７０度から０度の範囲に至った場合には、他方の端縁４ｂは図２上９０度から１８０度の範囲に位置しており、当該大径部２ｅの内面に接しないため、第１のベーン４によっては制動力が発揮されない。しかしながら、第２の液体室２ｈ内においては第２のベーン５の他方の端縁５ｂが２７０度から０度の間に位置しているため、その間に内面に押圧され、一方の端縁５ａが９０度から１８０度の範囲の内面に接しつつ回動し、制動力が発揮される。
【００２１】
回転軸３が矢印Ｒ方向にさらに回転した場合、上記の過程が繰り返され、当該方向に回転する限りは何回転しても動圧抵抗を利用した制動力が発揮される。
【００２２】
一方、回転軸３が矢印Ｌ方向に回転する場合には、各貫流穴４ｃ，４ｄ，５ｃ，５ｄ内において鋼球４ｅ，４ｆ，５ｅ，５ｆが小径の穴部から離間する。その結果、粘性液体は、該貫流穴４ｃ，４ｄ，５ｃ，５ｄを通じて大量の移動を行うため、動圧抵抗は発生せずスムースに回転する。
【００２３】
なお、本発明の回転ダンパは上記した実施の形態に限定されるものではないことはもちろんである。上記した実施の形態では、動圧抵抗を発生させるオリフィスとして、各ベーン４，５と本体ケース２の各大径部２ｅ，２ｆの内面との隙間を利用しているが、各ベーン４，５に小さな孔を設けたり、大径部２ｅ，２ｆ内面に溝を形成したりしてオリフィスとして機能させるようにしてもよい。
【００２４】
また、上記実施の形態では貫流穴を設け、一方向（例えば、矢印Ｒ方向）に回転する場合に制動力を発揮させるようにしているが、本発明の回転ダンパを取り付ける対象によっては貫流穴を形成せずに両方向に３６０度制動力が発揮される構成としてもよい。
【００２５】
さらに、上記実施の形態では、２つの液体室２ｇ，２ｈを設けると共に、２つのベーン４，５を配設しているが、これらを３つ以上設けてもよい。この場合に、各液体室に対応して各ベーンが制動力を発揮する回転角が配設数に応じて異なることはもちろんであるが、どの回転角でも、必ず少なくとも一つのベーンが対応する大径部の内面と接しつつ回動するように設けることが必要である。
【００２６】
【発明の効果】
本発明の回転ダンパによれば、動圧抵抗を利用しているにも拘わらず、３６０度にわたり制動力を発揮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の回転ダンパの一の実施の形態を示す縦断面図である。
【図２】図２は、図１のＡ−Ａ線矢視図である。
【図３】図３は、図１のＢ−Ｂ線矢視図である。
【図４】図４は、図１のＣ−Ｃ線矢視図である。
【図５】図５は、図１の左側面図である。
【図６】上記実施の形態で用いた回転軸及び２つのベーンの配設方法を説明するための分解斜視図である。
【図７】従来の動圧抵抗を利用した回転ダンパの一例を示す図である。
【符号の説明】
１  回転ダンパ
２  本体ケース
３  回転軸
４  第１のベーン
５  第２のベーン
【図１】
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【図２】
0003947248.tif 000003
【図３】
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【図４】
0003947248.tif 000005
【図５】
0003947248.tif 000006
【図６】
0003947248.tif 000007
【図７】
0003947248.tif 000008