特許 7541740 揺動ダンパー

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-21

(45)【発行日】2024-08-29

(54)【発明の名称】揺動ダンパー

(51)【国際特許分類】

   F16F 9/14 20060101AFI20240822BHJP

【ＦＩ】

F16F9/14 A

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2021092564

(22)【出願日】2021-06-01

(65)【公開番号】P2022184616

(43)【公開日】2022-12-13

【審査請求日】2024-03-18

(73)【特許権者】

【識別番号】000236665

【氏名又は名称】不二ラテックス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100110629

【弁理士】

【氏名又は名称】須藤 雄一

(74)【代理人】

【識別番号】100166615

【弁理士】

【氏名又は名称】須藤 大輔

(72)【発明者】

【氏名】中谷 進一郎

(72)【発明者】

【氏名】住吉 隆行

(72)【発明者】

【氏名】早乙女 敦司

【審査官】杉山 豊博

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－２２７７１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－１２０７４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０１９３００（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｆ ９／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

作動室に粘性を有する作動液体を封入したケースと、
前記ケースに対して軸周り相対回転可能に備えられ前記作動室を圧力室と非圧力室とに区画する区画壁を有した回転体と、
前記回転体の区画壁に設けられ前記回転体の回転に応じて作動する弁体部とを備え、
前記回転体の一方向への回転により前記区画壁が前記圧力室側に変位するとき前記弁体部が前記作動液体の圧力を受けることで作動状態となり前記圧力室内の前記作動液体の圧力を上昇させ、前記回転体の他方への回転により前記区画壁が前記非圧力室側に変位するとき前記弁体部が前記作動液体からの圧力により非作動状態となり前記圧力室の圧力を解放する揺動ダンパーであって、
前記作動室の内面に対向して配置され前記回転体が前記一方向へ回転するときに前記圧力室の前記作動液体の圧力により前記内面に押し付けられ前記回転体と一体的に回転可能な回転板を備えた、
揺動ダンパー。

【請求項2】

請求項１記載の揺動ダンパーであって、
前記回転板を介して前記作動室の内面に対向して配置され前記ケースに対して回転不能なスペーサーを備えた、
揺動ダンパー。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、昇降可能な収納棚等のダンピングに利用される揺動ダンパーに関する。

【背景技術】

【0002】

揺動ダンパーとしては、例えば、特許文献１、２に記載のように、回転部材の外周面に軸方向に沿って設けられ、径方向に突出する羽根部材と、この羽根部材に被せる弁部材とを備えたものがある。

【0003】

この揺動ダンパーでは、回転部材の一方向の回転に対しては殆どトルクが発生せず、逆方向の回転時にのみ大きなダンピングトルクが発生するように作用する。

【0004】

かかる揺動ダンパーでは、高トルク比特性を得るためには大型化を図る必要があり、小型で高トルク比の揺動ダンパーを得ることが困難であった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００７－３２７５７８号公報

【文献】特開２０１４－２２４５８２号公報

【発明の開示】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

解決しようとする問題点は、小型で高トルク比の揺動ダンパーを得ることが困難であった点である。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、小型で高トルク比の揺動ダンパーを得ることを可能とするため、作動室に粘性を有する作動液体を封入したケースと、前記ケースに対して軸周り相対回転可能に備えられ前記作動室を圧力室と非圧力室とに区画する区画壁を有した回転体と、前記回転体の区画壁に設けられ前記回転体の回転に応じて作動する弁体部とを備え、前記回転体の一方向への回転により前記区画壁が前記圧力室側に変位するとき前記弁体部が前記作動液体の圧力を受けることで作動状態となり前記圧力室内の前記作動液体の圧力を上昇させ、前記回転体の他方への回転により前記区画壁が前記非圧力室側に変位するとき前記弁体部が前記作動液体からの圧力により非作動状態となり前記圧力室の圧力を解放する揺動ダンパーであって、前記作動室の内面に対向して配置され前記回転体が前記一方向へ回転するときに前記圧力室の前記作動液体の圧力により前記内面に押し付けられ前記回転体と一体的に回転可能な回転板を備えたことを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明の揺動ダンパーは、圧力室内の作動液体の圧力が高まると回転板がケースの内面に押し付けられるから、ケースと回転板との間に働く摩擦力を回転板と一体的に回転可能な回転体に付加することができ、小型で高トルク比の揺動ダンパーを得ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】揺動ダンパーの図２のＩ－Ｉ線矢視における断面図である（実施例）。

【図2】揺動ダンパーの側面図である（実施例）。

【図3】動作時間の測定結果を示す図表である（実施例）。

【図4】動作時間の測定結果を示すグラフである（実施例）。

【図5】動作時のトルク波形を示すグラフである（実施例）。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本発明は、小型で高トルク比の揺動ダンパーを得ることを可能とするという目的を、以下のように実現した。

【0011】

すなわち、揺動ダンパーは、ケースと、回転体と、弁体部と、回転板とを備える。ケースは、作動室に粘性を有する作動液体を封入する。回転体は、ケースに対して軸周り相対回転可能に備えられ、作動室を圧力室と非圧力室とに区画する区画壁を有する。弁体部は、回転体の区画壁に設けられ前記回転体の回転に応じて作動する。回転体の一方向への回転により区画壁が圧力室側に変位するとき、弁体部が前記作動液体の圧力を受けることで作動状態となり圧力室内の作動液体の圧力を上昇させ、回転体の他方への回転により区画壁が非圧力室側に変位するとき弁体部が作動液体からの圧力により非作動状態となり圧力室の圧力を解放する。回転板は、作動室の内面に対向して配置され回転体が一方向へ回転するときに、圧力室の作動液体の圧力により内面に押し付けられ、回転体と一体的に回転可能となっている。

【0012】

弁体部の作動は、弁体部が弁を一部に備え、この弁が作動して流路を開閉する形態、弁体部全体が区画壁に対して相対的に作動して流路を開閉する形態等がある。

【0013】

回転板は、単板、多板の何れでもよい。多板の場合、アウタープレート及びインナープレートが交互に配置され、インナープレートが回転体と一体的に可能とされ、アウタープレートは、ケースに対して回転不能とされる。

【0014】

回転板は、圧力室内の圧力によりケースの内面に押し付けられ、ケースとの間で摩擦力を発生できればよく、その材質、形状、厚み等の選択は自由である。

【0015】

揺動ダンパーは、回転板を介して作動室の内面に対向して配置されケースに対して回転不能なスペーサーを備えてもよい。

【0016】

スペーサーは、回転板の機能を向上できればよく、その材質、形状、厚み等の選択は自由である。

【実施例】

【0017】

図１及び図２は、本発明の実施例に係る揺動ダンパーを示す。図１は、揺動ダンパーの図２のＩ－Ｉ線矢視における断面図であり、図２は、揺動ダンパーの側面図である。以下の説明において、軸方向とは、回転体の回転軸方向、回転方向とは、回転体の回転方向、径方向とは、回転体の径方向を意味する。

【0018】

本発明の実施例に係る揺動ダンパー１は、ケース３と、回転体５と、弁体部７と、回転板９とを備えている。

【0019】

ケース３は、全体として円筒形状を有し、内部に粘性を有するシリコンオイル等の作動液体を封入する作動室１１を備えている。このケース３は、円筒状の周壁部１５と、周壁部１５の軸方向両側の側壁部１７、１９とを備えている。なお、ケース３の形状は、作動室１１に作動液体を封入可能である限り円筒形状とする必要はなく、例えば断面扇形の筒状等とすることも可能である。

【0020】

作動室１１は、ケース３内を仕切板部としての仕切凸条部１３ａ、１３ｂによって区画することで二つ設けられている。ただし、作動室１１は、一つ或いは三つ以上とすることも可能である。仕切凸状部１３ａ，１３ｂは、ケース３の径方向内側に突設されている。

【0021】

本実施例の仕切凸状部１３ａ，１３ｂは、周壁部１５の内周面から径方向内側に一体に対称に突設されている。仕切凸条部１３ａ、１３ｂには、係合凸部２３ａ、２３ｂが形成されている。係合凸部２３ａ、２３ｂは、仕切凸状部１３ａ、１３ｂからそれぞれ軸方向に突出している。また、仕切凸条部１３ａ、１３ｂには、係合凸部２３ａ、２３ｂよりも径方向の外側に有底孔２５ａ、２５ｂが形成されている。有底孔２５ａ、２５ｂには、アキュムレータ―２７ａ、２７ｂが備えられている。周壁部１５の外周には、ねじ穴を備えた取り付け用の凸部２９ａ、２９ｂが対称に形成されている。

【0022】

一側の側壁部１７は、周壁部１５と一体に形成されている。この側壁部１７には、軸支持用の凹部３１が形成されている。

【0023】

他側の側壁部１９は、周壁部１５に螺合して結合されている。側壁部１９は、周壁部１５に対してカシメや溶着によって結合してもよい。側壁部１９には、軸支持用の貫通孔３３が形成されている。周壁部１５と側壁部１９との間にはシール部材としてのОリング３５が介設されている。

【0024】

側壁部１９の軸方向の内面１９ａは、周壁部１５の仕切凸条部１３ａ、１３ｂに対し間隔ｔが設定されている。

【0025】

回転体５は、ケース３に対して軸周り相対回転可能に備えられ、作動室１１を圧力室１１ａと非圧力室１１ｂとに区画する区画壁としての駆動凸状部３９ａ、３９ｂを有している。本実施例の回転体５は、軸状部３７を備え、駆動凸状部３９ａ、３９ｂは、この軸状部３７から径方向外側に突出する。

【0026】

なお、回転体５は、ケース３に対して回転軸周りに回転可能であり、区画壁を有するものであれば、形状は特に限定されるものではない。圧力室１１ａとは、弁体部７が作動状態となったときに回転体５の回転に伴い作動流体の圧力が上昇するものである。非圧力室１１ｂとは、弁体部７が非作動状態となったときに回転体５の回転に伴い圧力室１１ａのような圧力の上昇がないものであり、全く圧力を生じないものを意味しているわけではない。

【0027】

軸状部３７は、仕切凸条部１３ａ、１３ｂに内接する。軸状部３７の一端３７ａは、側壁部１７の凹部３１に回転自在に嵌合して支持されている。軸状部３７の他端３７ｂは、側壁部１９の貫通孔３３に貫通して支持され回転自在である。軸状部３７と貫通孔３３との間には、シール部材としてのОリング４１が介設されている。

【0028】

弁体部７は、回転体５の駆動凸条部３９ａ、３９ｂに設けられ、回転体５の回転に応じて作動する。本実施例の弁体部７は、駆動凸条部３９ａ、３９ｂと作動室１１の内面との間に配置され、径方向での外面が作動室１１の内周面に対向する面としての摺接面であり駆動凸条部３９ａ、３９ｂに嵌合により係合している。

【0029】

弁体部７の径方向の外面は、作動室１１の内周面に対する摺接面であるが、作動液体に抵抗を与えることができれば僅かな隙間で対向する配置は許容される。また、弁体部７の外縁を作動室１１の内周面に隙間をもって対向させ、この外縁に閉止部材を備えて作動室１１の内周面に摺接させることもできる。この場合は、作動室１１の内周面に摺接する閉止部材の面が弁体部７の径方向の外面を構成する。

【0030】

弁体部７は、ベーン４３ａ、４３ｂ及び弁４５ａ、４５ｂを備えている。ベーン４３ａ、４３ｂ相互、及び弁４５ａ、４５ｂ相互は同一構造である。

【0031】

ベーン４３ａ、４３ｂは、軸方向に沿った溝部４７を備えている。ベーン４３ａ、４３ｂは、溝部４７が、それぞれ駆動凸条部３９ａ、３９ｂに嵌合している。ベーン４３ａ、４３ｂは、駆動凸条部３９ａ、３９ｂに対し圧力室１１ａ側に弁孔４９を備えている。弁孔４９は、ベーン４３ａ、４３ｂ及び駆動凸条部３９ａ、３９ｂに形成された流路５０により圧力室１１ａ及び非圧力室１１ｂ間を連通するように形成されている。

【0032】

弁４５ａ、４５ｂは、弁孔４９に対し圧力室１１ａ側に備えられている。弁４５ａ、４５ｂは、弁孔４９に対し微小範囲で開閉動作するようにベーン４３ａ、４３ｂに支持されている。なお、弁体部としては、単純に、駆動凸条部に設けられた圧力室１１ａと非圧力室１１ｂとを連通する孔からなる流路を、粘性流体の圧力に弁によって開閉する構成としてもよい。

【0033】

回転板９は、作動室１１を構成する側壁部１９の内面１９ａに対向して配置され、回転体５が一方向へ回転するときに圧力室１ａの作動液体の圧力により内面１９ａに押し付けられ、回転体５と一体的に回転可能なものである。本実施例の回転板９は、回転体５と同心状で一体的に回転可能となっている。

【0034】

なお、回転板９は、平常時において内面１９ａに押し付けられていないが、平常時においても内面１９ａに押し付けてイニシャルトルクを生じさせてもよい。このイニシャルトルクは、側壁部１９の螺合量によって設定することが可能である。

【0035】

本実施例の回転板９は、ドーナツ板形状であり、側壁部１９の内面１９ａと周壁部１５の仕切凸条部１３ａ、１３ｂとの間の間隔ｔ内に配置されている。なお、回転板９の厚みや平面形状は、間隔ｔ内に収まれば、任意に設定可能である。回転板９の内周は、矩形状に形成され、回転体５の矩形断面に形成された嵌合部３７ｃに嵌合して固定されている。

【0036】

回転板９の外周は、周壁部１５の内周面に対し僅かに小径に形成されている。この回転板９の外周の径の設定は、周壁部１５に対する回転板９の相対回転を許容し且つ作動液体に流通抵抗を与えて圧力室１１ａ側の圧力上昇時に回転板９を側壁部１９の内面１９ａに押し付け得る程度のものである。

【0037】

ただし、回転板９の外周は、回転板９と内面１９ａとの間の隙間が極めて小さく作動液体の進入に対して抵抗を与えることができるため、周壁部１５の内周面に対し小径に形成されていればよい。

【0038】

回転板９と仕切り凸状部１３ａ、１３ｂとの間には、ケース３に対して回転不能なスペーサー５１が配置されている。これにより、スペーサー５１は、回転板９を介して側壁部１９の内面１９ａに対向して配置されている。スペーサー５１は、板状体であり、仕切凸条部１３ａ、１３ｂの係合凸部２３ａ、２３ｂに係合して回り止めが行われている。

【0039】

本実施例のスペーサー５１は、軸状部３７の円形断面部の外周に嵌合し、軸状部３７がスペーサー５１に対して相対回転可能となっている。スペーサー５１の厚みは、回転板９の厚みよりも僅かに厚く形成されている。回転板９及びスペーサー５１の合計厚みが、間隔ｔに等しく設定されている。なお、スペーサー５１の厚みや平面形状は任意に設定可能である。また、スペーサー５１を省略することも可能である。

【0040】

上記構成より、回転体５が一方向へ回転して駆動駆動凸条部３９ａ、３９ｂが圧力室１１ａ側に変位するとき、弁体部７の弁４５ａ、４５ｂが圧力室１１ａ内の作動液体の圧力を受けることで作動し弁孔４９が閉じられる。つまり、弁体部７が作動状態となる。

【0041】

従って、回転体５と弁体部７との間での弁孔４９による作動液体の流通が阻止されるか流通に抵抗が付与される。結果として、圧力室１１内の圧力が上昇する。

【0042】

回転体５が他方向へ回転して駆動凸条部３９ａ、３９ｂが非圧力室１１ｂ側に変位するとき、弁体部７の弁４５ａ、４５ｂが第２の圧力室１１ｂ内の作動液体の圧力を受けることで作動が戻り弁孔４９が開かれる。つまり、弁体部７が非作動状態となる。

【0043】

従って、回転体５と弁体部７との間での弁孔４９による作動液体の流通が許容される。結果として、圧力室１１ａの圧力が解放される。

【0044】

このようにして回転体５の逆方向の回転に対しては殆どトルクが発生せず、一方向の回転時にのみ大きなトルクが発生するように作用する。この作用により外部に突出する軸状部３７に結合した開閉扉等のダンピングを行わせることができる。

【0045】

そして、回転体５が一方向へ回転して圧力室１１ａの圧力が上昇すると、回転板９のスペーサー５１側の面にも相対的に高い圧力が働き、回転板９が側壁部１９の内面１９ａに押し付けられ、回転板９に側壁部１９の内面１９ａに対する摩擦力が発生する。

【0046】

この場合、回転板９の外周縁とケース３の内周面との間は、シールはされていないが僅かな隙間であるため圧力室１１ａの圧力の急激な高まりにより回転板９の両面間で圧力差が生じ、回転板９が側壁部１９の内面１９ａに押し付けられることになる。

【0047】

この押し付けによる摩擦力は回転体５の嵌合部３７ｃから軸状部３７に伝達され、回転体５に摩擦抵抗を付加する。

【0048】

この摩擦抵抗の付加により作動液体によるダンピングと併せて小型で高トルク比の揺動ダンパー１を得ることができる。

【0049】

図３～図５は、回転板９の有無による特性の比較結果を示し、図３は、動作時間の測定結果を示す図表、図４は、動作時間の測定結果を示すグラフ、図５は、動作時のトルク波形を示すグラフである。

【0050】

図３、図４において、内圧対応式摩擦ダンパーが回転板９を採用した実施例の結果であり、揺動ダンパーは回転板９を採用しない同じ大きさの比較例である。なお、図４において（揺動ダンパー＋一定摩擦）とあるのは、回転板９が側壁部１９の内面１９ａに押し付けられた当初の摩擦力が圧力室１１ａの内圧上昇に関わらず変化しないものとして結果を予測した仮想例である。

【0051】

測定は、回転体５に扉相当の物体を取り付け、垂直（６０°）から水平（０°）に向かって物体を自重により回動させて行った。

【0052】

図３、図４のように、内圧式対応摩擦ダンパーである実施例の揺動ダンパー１は、６０°～４０°、４０°～２０°、２０°～０°の何れの範囲においても比較例よりも動作時間が長く、ダンピング機能の向上があった。

【0053】

しかも、２０°～０°の範囲では、６０°～４０°、４０°～２０°の範囲に比較して相対的に動作時間が長くなり、動作の終わりに渡ってよりダンピング機能を働かせる特性を得ることができた。

【0054】

図５において、オイル流路：大、オイル流路：小とあるのは、弁孔４９の大小を意味する。この図５は、回転体５を０°から回転速度７．５ｒｐｍで回転させたときの角度に応じた発生トルクを測定したものである。

【0055】

図５のように、トルク波形を見ても実施例の揺動ダンパー１は、上２本のトルク波形となる。比較例の下２本のトルク波形の揺動ダンパーよりもトルクの増大ができた。

【0056】

しかも、本実施例の揺動ダンパー１は、弁孔４９の大小により特性を大きく変化させることができたのに対し、比較例の揺動ダンパーは、特性がほとんど変化しなかった。

【0057】

このように、本発明の実施例は、小型で高トルク比の揺動ダンパーを回転板９の付加による簡単な構造で得ることができた。

【符号の説明】

【0058】

１ 揺動ダンパー
３ ケース
５ 回転体
７ 弁体部
９ 回転板
１１ 作動室
１３ａ、１３ｂ 仕切凸条部
１９ａ 作動室の内面
３７ 軸状部
３９ａ、３９ｂ 駆動凸条部
４３ａ、４３ｂ ベーン
４５ａ、４５ｂ 弁
４９ 弁孔
５１ スペーサー

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】