JP4898629B2 - ダンパー装置 - Google Patents

Description

この発明は、本体に回転可能に組み付けられた出力体を備え、この出力体の回転又は相対的な回転に本体内に封入された粘性流体の抵抗を付与するように構成されたダンパー装置の改良に関する。

粘性流体を封入したケースと、制動板の長さ方向略中程の位置に軸を備えてなる回転子とよりなり、この回転子の制動板をケース内に納めさせた状態でこのケースに回転子を回転可能に組み付けてなる回転ダンパーがある。（特許文献１参照）

しかるに、かかる回転ダンパーにあっては、ケース内に粘性流体を封入するにあたりこの粘性流体に気体を入り込ませてしまう場合がある。こうした場合に回転子の回転の向きが変わると、こうした気体が回転子の制動板における回転軸線に交叉する向きにある面とこの面に向き合うケースの内面との間に入り込み異音を生じさせたり、回転子のトルクに影響を与える場合がある。だからといって回転子の制動板における回転軸線に交叉する向きにある面とこの面に向き合うケースの内面との間の間隔を単純に広げてしまうと回転子の回転軸線方向での回転ダンパーの寸法を過大にすると共にその制動力を高めさせ難いものとしてしまう。
特公平４−３４０１５号公報

この発明が解決しようとする主たる問題点は、この種のダンパー装置を構成する粘性流体中に気体が混入されている場合に、ダンパー装置を構成する出力体（特許文献１における回転子）の回転の向きが変わっても、この混入した気体に起因した異音やこの混入した気体に起因した出力体のトルク変化が生じないようにする点にある。

前記課題を達成するために、第一の観点から、ダンパー装置を、本体と、ローター部をこの本体内に納めてこの本体に回転可能に組み付けられた出力体とを備え、この出力体の回転又は相対的な回転に本体内に封入された粘性流体の抵抗を付与するようにしたダンパー装置であって、
出力体のローター部には、このローター部の回転中心とその外縁部との間において、凹部又は貫通穴からなる粘性流体に混入した気体の停留部が設けられていると共に、
この停留部におけるローター部の回転方向において対向する箇所の一方が、このローター部の正転時に負圧が生じる負圧発生箇所となり、かつ、この停留部におけるローター部の回転方向において対向する箇所の他方が、このローター部の逆転時に負圧が生じる負圧発生箇所となるようにしてあるものとした。

出力体と本体とを組み合わせるにあたり封入される粘性流体に気体を入り込ませてしまう場合がある。ローター部に凹部又は貫通穴を設けておけばこうした気体の逃げ場所を作ることはできるが、こうした場合に出力体の回転又は相対的な回転の向きが変わると、こうした気体がローター部における出力体の回転中心とその外縁部との間にある面とこの面に向き合う本体の内面との間に入り込み異音を生じさせたり、出力体のトルクに影響を与える場合がある。だからといってローター部における出力体の回転軸線に交叉する向きにある面とこの面に向き合う本体の内面との間の間隔を単純に広げてしまうと出力体の回転軸線方向でのダンパー装置の寸法を過大にすると共にその制動力を高め難いものとする。出力体のローター部に前記のように停留部を設けておけば、このように混入した気体をローター部の回転又は相対的な回転によってこの停留部に負圧発生箇所を生じさせることで停留部に取り込み、以後この停留部から抜け出さないように停留させ続けることができる。これにより、このように混入した気体に起因した不都合を生じさせないようにすることができる。

前記ローター部に複数の停留部を、このローター部の回転中心を円心とした仮想の円の円周上に、隣り合う停留部との間に略等しい間隔を開けて設けさせておくこともある。このようにした場合、ローター部の剛性はその回転方向において偏頗なく、粘性流体から受ける抵抗にも偏りがなく、ローター部の所望の回転に停留部が影響を及ぼさない。

前記一つの停留部における正転時の負圧発生箇所と逆転時の負圧発生箇所との間のピッチよりも、この一つの停留部とこの一つの停留部に隣り合う他の停留部との間のピッチが大きくなるようにしておくこともある。このようにした場合、ローター部の回転の向きが切り替わったときに一つの停留部内の一方の負圧発生箇所に停留していた気体はこの一つの停留部内の他方の負圧発生箇所に移動し、この一つの停留部内に留まり続ける。

前記負圧発生箇所を、本体及びローター部の双方又はいずれか一方に、この両者の間のピッチを狭小とする突部を形成させることで、生成させるようにしておけば、かかる突部の形成位置で粘性流体を圧縮させて、この突部の形成位置に近接あるいは臨んだ凹部又は貫通穴により構成される停留部に負圧発生箇所を生じさせることができる。

この発明にかかるダンパー装置によれば、ダンパー装置を構成する粘性流体中に気体が混入されている場合に、この混入した気体に起因した異音やこの混入した気体に起因した出力体のトルク変化が生じないようにすることができる。

以下、図１〜図１６に基づいて、この発明を実施するための最良の形態について説明する。

なお、ここで図１〜図７は図４〜図７に示される出力体２を含んで構成されるダンパー装置を断面にして示している。（第一例）
図８および図９は出力体２の第二例を、図１０および図１１は第三例を、図１２および図１３は第四例を、それぞれ示している。
図１４〜図１７はダンパー装置を構成する本体１側に停留部３を形成させた例を示しており、（第五例、第六例）図１４および図１６はこの本体１を構成するキャップパーツのみを表している。
なお、第二例〜第四例の本体１側の構成は第一例の本体１側の構成と実質的に同一であり、また、第五例および第六例の出力体２側の構成は第一例の出力体２側の構成と実質的に同一である。

この実施の形態にかかるダンパー装置は、本体１と、ローター部２０をこの本体１内に納めてこの本体１に回転可能に組み付けられた出力体２とを備え、この出力体２の回転又は相対的な回転に本体１内に封入された粘性流体１０の抵抗を付与するように構成されている。

かかるダンパー装置は、例えば、可動体及び固定体のいずれか一方に本体１を取り付けると共に、これらの他方の移動又は相対的な移動によって出力体２が回転又は相対的に回転するようにして、この他方の移動又は相対的な移動にダンパー装置を介して制動を付与させるように用いられる。

図示の例では、ダンパー装置を、かかる出力体２にピニオン２１を備えさせ、可動体及び固定体のいずれか一方に備えさせた図示しないラックにこのピニオン２１を噛み合わせることにより、この可動体の移動にダンパー装置を介して制動を付与するものとして構成している。

図示の例では、本体１は、ベースパーツ１１とキャップパーツ１２とから構成されている。ベースパーツ１１は、板状をなすように構成されると共に、その一面側に環状をなす周回突部１１ａと、この周回突部１１ａの中心位置から突き出す軸突部１１ｃと、周回突部１１ａの外側に備えられる取り付け用突きだし部１１ｄとを備えている。一方、キャップパーツ１２は、円板状をなすように構成されると共に、その中央に出力体２の通し穴１２ａを備え、また、その外縁部にベースパーツ１１の周回突部１１ａを納める環状をなす周回溝１２ｂを備えている。かかる本体１は、ベースパーツ１１の周回突部１１ａをキャップパーツ１２の周回溝１２ｂに納め溶着させることで粘性流体１０をこの箇所から漏れ出さないようにして構成される。かかる粘性流体１０としては、例えば、シリコンオイルやグリスなどが用いられる。

一方、図示の例では、出力体２は、軸状主体２２を有すると共に、この軸状主体２２の外端部２２ａをピニオン２１の取り付け部とし、かつ、この軸状主体２２の内端部２２ｂにローター部２０を備えたものとしてある。出力体２は、キャップパーツ１２の通し穴１２ａに、このキャップパーツ１２におけるベースパーツ１１への組み合わせ側となる側から、軸状主体２２の外端部２２ａを先にしてこの軸状主体２２を通した後、このキャップパーツ１２を前記ベースパーツ１１に前記のように組み合わせることで本体１の内部にローター部２０を納めて本体１に回転可能に組み合わされる。軸状主体２２の内端部２２ｂの中央には、この軸状主体２２の軸線に沿っためくら穴状をなす軸穴２２ｃが形成されており、ベースパーツ１１の軸突部１１ｃをこの軸穴２２ｃに入れ込ませることで出力体２はこの軸突部を中心とした回転可能に本体１に組み合わされている。ローター部２０は、この軸状主体２２の軸線に直交する向きにこの軸状主体２２の内端部２２ｂから外側に突き出す板状をなすように構成されている。図示の例では、かかるローター部２０は円板状をなすように構成されており、軸状主体２２の内端部２２ｂはこのローター部２０の一面側においてその中心に一体に連接されている。前記粘性流体１０は、ローター部２０の一面２０ａとベースパーツ１１の内面１１ｅ、ローター部２０の他面２０ｂとキャップパーツ１２の内面１２ｃ、およびローター部２０の外縁部２０ｃとベースパーツ１１の周回突部１１ａの基部１１ｂとの間の隙間に満たされ、ローター部２０の回転に抵抗を付与させる。キャップパーツ１２はその内面１２ｃ側に、通し穴１２ａの穴縁との間に間隔を開けて、この通し穴１２ａを巡る軸状主体２２の軸線に平行な周回段差面１２ｄを有しており、この周回段差面１２ｄと軸状主体２２との間に介装されたシールリング１３によってこの通し穴１２ａからの粘性流体１０の漏れ出しを阻止するようになってる。ピニオン２１の取り付け部である外端部２２ａにおいて軸状主体２２の軸線に直交する向きの断面は非円形になっており、ピニオン２１の中心に形成されたその回転軸線ｘ方向に貫通した取り付け穴２１ａにこの取り付け部をはめ込んだ上でこの取り付け部の取り付け穴２１ａからの突きだし箇所を溶融硬化させることで、軸状主体２２の軸線を回転中心とするように出力体２にピニオン２１が取り付けられるようになっている。

かかる出力体２のローター部２０には、このローター部２０の回転中心ｘ’とその外縁部２０ｃとの間において、凹部又は貫通穴からなる粘性流体に混入した気体の停留部３が設けられている。

それと共に、かかる停留部３におけるローター部２０の回転方向ｙにおいて対向する箇所の一方が、このローター部２０の正転時に負圧が生じる負圧発生箇所３ａとなり、かつ、この停留部３におけるローター部２０の回転方向ｙにおいて対向する箇所の他方が、このローター部２０の逆転時に負圧が生じる負圧発生箇所３ａとなるようにしてある。

また、図１〜図７に示される例では、かかる停留部３は、ローター部２０に複数箇所設けられていると共に、このローター部２０の回転中心ｘ’を円心とした仮想の円の円周上に、隣り合う停留部３との間に略等しい間隔を開けて設けられている。また、一つの停留部３における正転時の負圧発生箇所３ａと逆転時の負圧発生箇所３ａとの間のピッチｚ１よりも、この一つの停留部３とこの一つの停留部３に隣り合う他の停留部３との間のピッチｚ２が大きくなるようにしてある。（図４）

この実施の形態にあっては、かかる負圧発生箇所３ａは、本体１及びローター部２０の双方又はいずれか一方に、この両者の間のピッチを狭小とする突部４を形成させることで、生成させるようにしている。

図１〜図７に示される例では、円板状をなすローター部２０の外縁部２０ｃの内側であって、ローター部２０の回転中心ｘ’の外側において、この回転中心ｘ’を円心とする第一の仮想円ｒ１とこの第一の仮想円ｒ１より直径を大きくしてこの第一の仮想円ｒ１と同様に前記回転中心ｘ’を円心とする第二の仮想円ｒ２との間の環状領域Ｒに、この回転中心ｘ’を周回する方向に略等しい間隔を開けて、前記突部４となる四箇所の弧状隆起部４０をローター部２０の両面２０ａ、２０ｂ側にそれぞれ形成させている。（図４）また、隣り合う弧状隆起部４０、４０の間にそれぞれ前記環状領域Ｒに沿った前記停留部３となる貫通穴としての弧状穴３０を形成させている。

ローター部２０が正転されると、弧状隆起部４０と本体１の内面（図示の例ではキャップパーツ１２の内面１２ａおよびベースパーツ１１の内面１１ｅ）との間で粘性流体１０は圧縮されることから、この弧状隆起部４０の正転後方側に位置される弧状穴３０のこの弧状隆起部４０に近接した側に負圧発生箇所３ａが生じる。また、ローター部２０が逆転されると、弧状隆起部４０の逆転後方側に位置される弧状穴３０のこの弧状隆起部４０に近接した側に負圧発生箇所３ａが生じる。すなわち、一つの停留部３となる弧状穴３０は、ローター部２０の回転方向ｙにおいて対向する箇所の一方を、このローター部２０の正転時に負圧が生じる負圧発生箇所３ａとし、かつ、この停留部３におけるローター部２０の回転方向ｙにおいて対向する箇所の他方を、このローター部２０の逆転時に負圧が生じる負圧発生箇所３ａとする。

前記のように出力体２と本体１とを組み合わせるにあたり封入される粘性流体１０に気体（通常は空気）を入り込ませてしまう場合がある。ローター部２０に凹部又は貫通穴を設けておけばこうした気体の逃げ場所を作ることはできるが、こうした場合に出力体２の回転又は相対的な回転の向きが変わると、こうした気体がローター部２０における出力体２の回転中心ｘ’とその外縁部２０ｃとの間にある面２０ａ、２０ｂとこの面に向き合う本体１の内面１１ｅ、１２ｃとの間に入り込み異音を生じさせたり、出力体２のトルクに影響を与える場合がある。例えば、可動体としての蓋体に形成させたラックに噛み合うピニオン２１を出力体２に備えさせると共にこの蓋体によって開口を開閉可能に閉塞させる固定体としての収納体に本体１を固定させるようにしてダンパー装置を用いた場合に、この蓋体の開閉時にこのような問題が生じる。だからといってローター部２０における出力体２の回転軸線ｘに交叉する向きにある面２０ａ、２０ｂとこの面に向き合う本体１の内面１１ｅ、１２ｃとの間の間隔を単純に広げてしまうと出力体２の回転軸線ｘ方向でのダンパー装置の寸法を過大にすると共にその制動力を高め難いものとする。出力体２のローター部２０に前記のように停留部３を設けておけば、このように混入した気体をローター部２０の回転又は相対的な回転によってこの停留部３に負圧発生箇所３ａを生じさせることで停留部３に取り込み、以後この停留部３から抜け出さないように停留させ続けることができる。これにより、このように混入した気体に起因した不都合を生じさせないようにすることができる。

前記第一例、第二例、第三例、第五例および第六例にあっては、停留部３を、ローター部２０の回転中心ｘ’を円心とした仮想の円の円周上に、隣り合う停留部３との間に略等しい間隔を開けて設けるようにしてあることから、ローター部２０の剛性はその回転方向において偏頗なく、粘性流体１０から受ける抵抗にも偏りがなく、ローター部２０の所望の回転に停留部３が影響を及ぼさないようになっている。

また、前記第一例にあっては、前記弧状隆起部４０の長さを、弧状穴３０の長さよりも大きくすることで、一つの停留部３の二箇所の負圧発生箇所３ａ、３ａ間のピッチよりも、この一つの停留部３とこの一つの停留部３に隣り合う他の停留部３との間のピッチが大きくなるようにしてあることから、ローター部２０の回転の向きが切り替わったときに一つの停留部３内の一方の負圧発生箇所３ａに停留していた気体はこの一つの停留部３内の他方の負圧発生箇所３ａに移動し、この一つの停留部３内に留まり続ける。

（図８および図９に示される第二例）
図８および図９は、停留部３をローター部２０の回転中心ｘ’を円心とした仮想の円の円周上に、この回転中心ｘ’を巡る向きに隣り合う貫通穴３１との間に間隔を開けて、複数の前記停留部３となる丸穴状をなす貫通穴３１を形成させると共に、この貫通穴３１の穴縁部をローター部２０の両面２０ａ、２０ｂ側においてそれぞれ前記突部４となる周回リブ４１によって縁取って、この周回リブ４１の形成箇所において本体１とローター部２０との間のピッチを狭小とさせた例を示している。この例でも隣り合う貫通穴３１、３１間のピッチは、一つの貫通穴３１の径よりも大きくしてあり、これにより、一つの停留部３の二箇所の負圧発生箇所３ａ、３ａ間のピッチよりも、この一つの停留部３とこの一つの停留部３に隣り合う他の停留部３との間のピッチが大きくなるようにしてある。（図８）

（図１０および図１１に示される第三例）
図１０および図１１は、停留部３をローター部２０の回転中心ｘ’を円心とした仮想の円の円周上に、この回転中心ｘ’を巡る向きに隣り合う貫通穴３１との間に間隔を開けて、複数の前記停留部３となる長穴状をなす貫通穴３１を形成させると共に、かかる仮想の円の円周に沿った前記突部４となる環状リブ４２を本体１の内面１１ｅ、１２ｃに形成させて、この環状リブ４２の形成箇所において本体１とローター部２０との間のピッチを狭小とさせた例を示している。この例でも隣り合う貫通穴３１間のピッチは、一つの貫通穴３１の径よりも大きくしてあり、これにより、一つの停留部３の二箇所の負圧発生箇所３ａ間のピッチよりも、この一つの停留部３とこの一つの停留部３に隣り合う他の停留部３との間のピッチが大きくなるようにしてある。（図１０）

ダンパー装置の平面図 同側面図 同要部破断側面図 出力体２の平面図 出力体２の底面図 出力体２の側面図 出力体２の断面図 出力体２の第二例の斜視構成図 第二例にかかるダンパー装置の要部断面構成図 出力体２の第三例の斜視構成図 第三例にかかるダンパー装置の要部断面構成図

符号の説明

１ 本体
１０ 粘性流体
２ 主力体
２０ ローター部
３ 停留部
３ａ 負圧発生箇所

Claims (2)

1. 本体と、ローター部をこの本体内に納めてこの本体に回転可能に組み付けられた出力体とを備え、この出力体の回転又は相対的な回転に本体内に封入された粘性流体の抵抗を付与するようにしたダンパー装置であって、
   出力体のローター部には、このローター部の回転中心とその外縁部との間において、凹部又は貫通穴からなる粘性流体に混入した気体の停留部が設けられていると共に、
   この停留部におけるローター部の回転方向において対向する箇所の一方が、このローター部の正転時に負圧が生じる負圧発生箇所となり、かつ、この停留部におけるローター部の回転方向において対向する箇所の他方が、このローター部の逆転時に負圧が生じる負圧発生箇所となるようにしてあり、
   しかも、前記停留部は、ローター部に、このローター部の回転中心を円心とした仮想の円の円周上に、隣り合う停留部との間に略等しい間隔を開けて複数設けられていると共に、
   一つの停留部における正転時の負圧発生箇所と逆転時の負圧発生箇所との間のピッチよりも、この一つの停留部とこの一つの停留部に隣り合う他の停留部との間のピッチが大きくなるようにしてあることを特徴とするダンパー装置。
2. 負圧発生箇所を、本体及びローター部の双方又はいずれか一方に、この両者の間のピッチを狭小とする突部を形成させることで、生成させるようにしていることを特徴とする請求項１に記載のダンパー装置。

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