| 【発明の名称】 |
ロータリーダンパ及びその製造方法並びにヒンジ |
| 【発明者】 |
【氏名】志村 良太
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| 【要約】 |
【課題】Ｏリングやパッキン等のシール用部材を配設不要とする。
【解決手段】本発明のロータリーダンパは、ケーシング１０内に充填される回転速度を減速させる抵抗材料３０として、ゲル状の合成樹脂を用いている。従って、シール用部材を配設する必要がない。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 ケーシング内に充填される回転速度を減速させる抵抗材料として、ゲル状の合成樹脂を用いたことを特徴とするロータリーダンパ。
【請求項２】 請求項１記載のロータリーダンパであって、前記合成樹脂がアクリル樹脂であることを特徴とするロータリーダンパ。
【請求項３】 請求項１又は２記載のロータリーダンパであって、前記ケーシング内に配設されるロータと、前記ケーシングの開口部を閉塞するキャップが一体的に形成されていることを特徴とするロータリーダンパ。
【請求項４】 ケーシング内に所定量の液状の合成樹脂を注入し、該ケーシングを所定の温度下で所定時間放置して前記合成樹脂をゲル化した後、該ケーシング内にロータを配設することを特徴とするロータリーダンパの製造方法。
【請求項５】 ケーシング内にロータを配設し、該ケーシングとロータとの間隙に所定量の液状の合成樹脂を注入した後、所定の温度下で所定時間放置することにより前記合成樹脂をゲル化することを特徴とするロータリーダンパの製造方法。
【請求項６】 請求項４又は５記載のロータリーダンパの製造方法であって、前記合成樹脂がアクリル樹脂であることを特徴とするロータリーダンパの製造方法。
【請求項７】 軸を介して連結され、相互に揺動可能に配設される一対の取付板を備えるヒンジであって、前記軸が収容される筒状ケーシング内に、回転速度を減速させる抵抗材料として、ゲル状の合成樹脂が充填されていることを特徴とするヒンジ。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はロータリーダンパ及びその製造方法並びにヒンジに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、ロータリーダンパは、図６に示したように、シリコンオイル等の粘性液体２３０が充填されたケーシング２１０内に、ロータ２２２が回転可能に配設されて構成されている。かかるロータリーダンパは、蓋や扉等の制御対象物の軸体に連結された回転軸２２１が回転すると、それに伴ってロータ２２２が粘性液体２３０中を回転するようになっており、その際に生ずる抵抗によって回転軸２２１の回転速度を減速させ、それにより、該回転軸２２１が連結された制御対象物の軸体の回転速度を減速させて、制御対象物の回転動作を遅動させることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来のロータリーダンパでは、ケーシング２１０と、その内部に回転可能に配設されるロータ２２２との間隙に、回転速度を減速させる抵抗材料として、粘性液体２３０が充填されているため、該粘性液体２３０の外部への漏れを防止するために、パッキンやＯリング等のシール用部材２４０を配設しなければならない。従って、部品点数が増加し、製作コストが高く付くという問題があった。また、シール用部材２４０が回転軸２２１等と擦れ合うことによって摩耗したり、使用により劣化するため、製品寿命が短かった。さらに、粘性液体２３０による抵抗のみならず、シール用部材２４０が回転軸２２１等と擦れ合うことによっても摺動抵抗が生じるため、制動力が小さいロータリーダンパを製作することが困難であった。一方、抵抗材料として粘性液体を利用したダンパ機能付きのヒンジも知られているが、かかるヒンジにおいても、シール用部材を配設する必要があるため、上記したロータリーダンパと同様の問題があった。
【０００４】本発明は上記に鑑みなされたものであり、シール用部材を配設する必要がないロータリーダンパ及びその製造方法並びにヒンジ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】上記課題を解決するため、請求項１記載の本発明のロータリーダンパは、ケーシング内に充填される回転速度を減速させる抵抗材料として、ゲル状の合成樹脂を用いたことを特徴とする。請求項２記載の本発明のロータリーダンパは、請求項１記載のロータリーダンパであって、前記合成樹脂がアクリル樹脂であることを特徴とする。請求項３記載の本発明のロータリーダンパは、請求項１又は２記載のロータリーダンパであって、前記ケーシング内に配設されるロータと、前記ケーシングの開口部を閉塞するキャップが一体的に形成されていることを特徴とする。請求項４記載の本発明のロータリーダンパの製造方法は、ケーシング内に所定量の液状の合成樹脂を注入し、該ケーシングを所定の温度下で所定時間放置して前記合成樹脂をゲル化した後、該ケーシング内にロータを配設することを特徴とする。請求項５記載の本発明のロータリーダンパの製造方法は、ケーシング内にロータを配設し、該ケーシングとロータとの間隙に所定量の液状の合成樹脂を注入した後、所定の温度下で所定時間放置することにより前記合成樹脂をゲル化することを特徴とする。請求項６記載の本発明のロータリーダンパの製造方法は、請求項４又は５記載のロータリーダンパの製造方法であって、前記合成樹脂がアクリル樹脂であることを特徴とする。請求項７記載の本発明のヒンジは、軸を介して連結され、相互に揺動可能に配設される一対の取付板を備えるヒンジであって、前記軸が収容される筒状ケーシング内に、回転速度を減速させる抵抗材料として、ゲル状の合成樹脂が充填されていることを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示した実施の形態に基づきさらに詳しく説明する。図１は本発明の第１の実施形態にかかるロータリーダンパを示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ部断面図である。この図に示したように、本実施形態のロータリーダンパは、ケーシング１０、ロータ２０及び抵抗材料３０を有して構成される。
【０００７】ケーシング１０は、有底の略円筒形に形成され、底壁１０ａ内面には、凹部１０ｂが形成されている。また、ケーシング１０の周壁のうち、開口部寄りの部位１０ｃは、それ以外の周壁の外径よりも小さい外径で形成されており、該開口部寄りの部位１０ｃの外周面には、円周方向に沿って外方に突出する突起１０ｄが形成されている。
【０００８】ロータ２０は、回転軸２１と一体に形成されている。回転軸２１は、一端２１ａがケーシング１０の外方に突出して配置され、他端２１ｂがケーシング１０の底壁１０ａ内面に形成された凹部１０ｂに填め込まれて、該ケーシング１０の軸心に沿って配設される。ロータ２０は、回転軸２１とケーシング１０との間に形成される室内で、該回転軸２１の回転に伴って回転し得るように、ケーシング１０の内径よりも小さい外径を有する断面略円形に形成されると共に、軸方向の長さがケーシング１０の底壁１０ａとの間に隙間を形成しうる長さを有して構成され、ケーシング１０内において、その外周面２０ａとケーシング１０の内周面１０ｅとの間、及びその底面２０ｂとケーシング１０の底壁１０ａ内面との間にそれぞれ隙間を形成して配設される。なお、後述する抵抗材料３０は、かかる隙間に充填される。
【０００９】ロータ２０は、また、ケーシング１０の開口部を閉塞するキャップ２２と一体に形成されることが好ましい。本実施形態では、後述するように、抵抗材料３０としてゲル状の合成樹脂を採用し、シール用部材を配設不要としたため、キャップ２２をロータ２０と一体に形成することができ、キャップを別部材で構成した場合と比較して製作コストの低減を図ることができる。但し、上記した回転軸２１やキャップ２２をロータ２０と別部材で構成してもよいことはもちろんである。このキャップ（キャップに相当する部位）２２は、ケーシング１０の外径とほぼ同じ外径を有する略円盤状に形成されると共に、周縁に沿ってケーシング１０の開口部寄りの部位１０ｃが填め込まれる溝２２ａが刻設されており、該溝２２ａの内面には、上記突起１０ｄが係合するくぼみ２２ｂが形成されている。
【００１０】上記のように構成されるロータ２０は、回転軸２１の他端２１ｂをケーシング１０の凹部１０ｂに填め込むと共に、ケーシング１０の開口部を閉塞すべくキャップ２２に形成されたくぼみ２２ｂをケーシング１０の突起１０ｄに係合させることにより、ケーシング１０内に配設される。
【００１１】抵抗材料３０は、ケーシング１０とロータ２２との間隙に充填され、ケーシング１０に対してロータ２０が相対的に回転動作することによってせん断抵抗を生じるものである。かかる抵抗材料３０として、本実施形態では、ゲル状の合成樹脂を採用している。このゲル状の合成樹脂は、当初からゲル状のものをケーシング１０内に充填して使用することもできるが、ゲル状のものはケーシング１０内に充填すべき量を一定に調整することが困難であり取り扱いが不便である。そこで、本実施形態では、溶剤が添加され液状化された合成樹脂を材料として用いている。具体的には、以下の工程を経て本実施形態のロータリーダンパは製造される。
【００１２】まず、ケーシング１０内に所定量の液状の合成樹脂を注入する。液状であるため、ケーシング１０内に充填すべき量を一定に調整することが容易である。ここで、合成樹脂としては、通常の使用環境においてゲル状態を維持できるものを使用する必要がある。例えば、分子量が２０万〜２００万であり、ガラス転移温度が−５０℃であるアクリル樹脂を用いることができる。本実施形態では、かかるアクリル樹脂にトルエン系の溶剤を添加して液状化したものをケーシング１０内に注入している。ケーシング１０内に上記の液状のアクリル樹脂を注入したならば、次に、該ケーシング１０を恒温装置付きの炉などに入れ、所定の温度下において所定時間放置する。それにより、溶剤が除去され、アクリル樹脂がゲル化する。なお、温度や放置時間は、添加された溶剤等によって異なるが、本実施形態では、液状のアクリル樹脂が注入されたケーシング１０を１００℃前後の温度下において約１時間放置した。そして、最後に、ゲル状のアクリル樹脂が入ったケーシング１０内に、ロータ２０を配設する。それにより、ケーシング１０とロータ２０との間隙に、ゲル状のアクリル樹脂が充填されることとなる。
【００１３】かかるアクリル樹脂はゲル状であるため、その一部が他と分離して垂れ落ちることがない。従って、ケーシング１０と、その開口部を閉塞するキャップ２２との間に僅かな隙間が生じたとしても、従来の粘性液体のように、その隙間を通じて外部へ漏れ出すことはない。そのため、本実施形態のロータリダンパによれば、シール用部材を配設する必要がなく、従来のようなシール用部材の摩耗や劣化が起こり得ず、耐久性が向上すると共に、雰囲気の悪い場所での使用が可能となる。また、シール用部材を配設しないことで、従来よりも部品点数が減少するため、製作コストを低減させることができる。
【００１４】上記のように構成されるロータリーダンパは、回転軸２１の一端２１ａが図示しない制御対象物の軸体に連結され、ケーシング１０が所定位置に固定されて使用される。ここで、制御対象物としては、例えば、自動車に装備されるカップホルダ、コンソールボックスの開閉蓋、アシストグリップなどが挙げられるが、これらに限定されるものではなく、軸体によって支持された基端部を中心として自由端が回転動作する種々の開閉体等に対して適用することが可能である。
【００１５】そして、制御対象物が回転動作を開始すると、その軸体に連結された回転軸２１が回転する。この際、回転軸２１と一体に形成されたロータ２０が、所定位置に固定されたケーシング１０内で回転するため、該ケーシング１０内において、ケーシング１０とロータ２０との間隙に抵抗材料３０として充填されたゲル状のアクリル樹脂にせん断力が作用することとなる。本実施形態のロータリーダンパは、このようにゲル状のアクリル樹脂にせん断力が作用するときに生じるせん断応力が抵抗となって回転軸２１の回転速度を減速させる。それにより、回転軸２１が連結された制御対象物の軸体の回転速度を減速させて、制御対象物の回転動作を遅動させることができる。なお、このロータリーダンパは、シール用部材が配設されていないので、従来のようにシール用部材が回転軸等と擦れ合うことによる摺動抵抗が生じない。従って、ゲル状のアクリル樹脂が充填されるケーシング１０とロータ２０との間の隙間の大きさを適宜調節することにより、制動力が小さいロータリーダンパを製作することが可能である。
【００１６】図２は本発明の第２の実施形態にかかるロータリーダンパを示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ部断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ部断面図である。本実施形態にかかるロータリーダンパも上記した第１の実施形態と同様に、ケーシング１０、ロータ２０及び抵抗材料３０を有して構成され、さらに、抵抗材料３０として第１の実施形態と同様のゲル状のアクリル樹脂が用いられている。但し、ケーシング１０及びロータ２０の形状等が上記した第１の実施形態とは異なる。
【００１７】すなわち、本実施形態のケーシング１０は、外周面に軸方向に沿って突出する突起部１０ｆを有する略円筒形に形成されている。ロータ２０は、ケーシング１０の内径よりもやや小さい外径を有すると共に、軸心に沿って貫通して形成された孔部２０ｃを有する略円筒形に形成されている。このロータ２０の外周面には、円周方向に沿って溝２０ｄが刻設されており、また、一方の端面から突出するように回り止め用の突起２０ｅが設けられている。かかるロータ２０は、ケーシング１０の両端の開口部を閉塞して、該ケーシング１０の軸心に沿って回転可能に配設される。
【００１８】本実施形態のロータリーダンパは、また、上記のようにロータ２０がケーシング１０内に配設された後に抵抗材料３０が充填される点でも上記した第１の実施形態とは異なる。すなわち、本実施形態では、ロータ２０がケーシング１０内に配設されることによって、ロータ２０の溝２０ｄとケーシング１０の内周面１０ｅとの間に隙間が形成される。図２（ａ）及び（ｃ）に示したように、このロータリーダンパには、かかる隙間と外部とを連通するように、所定の部位に注入口４０が形成されており、その注入口４０を通じて、まず、液状のアクリル樹脂が当該隙間へ注入される。次に、恒温装置付きの炉などに入れ、所定の温度下において所定時間放置する。それにより、ケーシング１０内において、液状のアクリル樹脂から溶剤が除去され、そのアクリル樹脂がゲル化して、ケーシング１０とロータ２０との間隙に充填されることとなる。
【００１９】本実施形態にかかるロータリーダンパも第１の実施形態のものと同様に、ケーシング１０とロータ２０との間隙に抵抗材料３０としてゲル状のアクリル樹脂が充填されているため、シール用部材を配設する必要がない。従って、従来よりも耐久性が向上すると共に、雰囲気の悪い場所での使用が可能である。また、部品点数の減少による製作コストを低減を図ることができる。
【００２０】図３及び図４は、本実施形態にかかるロータリーダンパの使用例を示す図である。これらの図に示したように、本実施形態のロータリーダンパ１００は、自動車等の車両の出入口上部に配設される、乗降を補助するためのアシストグリップ３００に適用することができる。この制御対象物としてのアシストグリップ３００は、把持部３１０の両側に脚部３２０，３３０を有して構成され、該脚部３２０，３３０が、それぞれ支持体３４０，３４０に対して軸３５０，３５０を介して回転可能に連結されている。また、一方の脚部３２０側には、一端３６０ａが一方の脚部３２０に、他端３６０ｂが支持体３４０にそれぞれ支持され、一方の脚部３２０を車両の天井面に近接させる方向に付勢するねじりコイルばね３６０が配設されている。ロータリーダンパ１００は、かかるアシストグリップ３００の他方の脚部３３０側において、ロータ２０の軸心に沿って貫通形成された孔部２０ｃに、他方の脚部３３０と支持体３４０とを連結する軸部３５０が挿通され、また、ロータ２０に形成された回り止め用の突起２０ｅを支持体３４０に、ケーシング１０に形成された突起部１０ｆを他方の脚部３３０にそれぞれ係合させて配設される。
【００２１】かかるアシストグリップ３００によれば、図４に示したように、未使用時において車両の天井面に近接している把持部３１０を利用者が手指で把持して車両の天井面から引き下げると、両脚部３２０，３３０が下方向に回転動作してアシストグリップ３００が下方向に倒立した姿勢となり、利用者が乗降の際に把持することができるグリップとして機能する。
【００２２】一方、使用後に利用者が把持部３１０から手を離すと、一方の脚部３２０側に配設されたねじりコイルばね３６０の付勢力によって両脚部３２０，３３０が上方向に回転動作して車両の天井面に近接するように跳ね上がっていく。この際、ロータリーダンパ１００を構成するロータ２０は、回り止め用の突起２０ｅが支持体３４０に係合しているため回転せず、突起部１０ｆが他方の脚部３３０に係合しているケーシング１０がロータ２０の周りで回転する。それにより、ケーシング１０とロータ２０との間隙に抵抗材料３０として充填されたゲル状のアクリル樹脂にせん断力が作用し、その際に生じるせん断応力が抵抗となってケーシング１０の回転速度が減速する。その結果、アシストグリップ３００は、その回転速度が減速されつつ回転動作していき、最終的に車両の天井面に近接した状態で収納される。
【００２３】図５は、本発明の一の実施形態にかかるヒンジを示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ部断面図、（ｃ）は（ｂ）のＢ−Ｂ部断面図である。この図に示したように、本実施形態のヒンジは、軸５０を介して連結され、相互に揺動可能に配設される一対の取付板６１，６２を有して構成される。
【００２４】軸５０は、中途に、両端部５０ａ，５０ｂの外径よりも小さい外径で形成された小径部５０ｃを有している。軸５０を挟んで、その両側にそれぞれ配置される一対の取付板６１，６２のうち、一方の取付板６１は、その側部に、一体的に形成された筒状ケーシング６１ａを有しており、該筒状ケーシング６１ａ内に軸５０の小径部５０ｃを収容して、該軸５０に連結されている。筒状ケーシング６１ａ内には、軸５０の小径部５０ｃとの間に隙間が形成され、この隙間に、回転速度を減速させる抵抗材料３０としてゲル状の合成樹脂が充填されている。他方の取付板６２は、その側部両端に、それぞれ筒状連結部６２ａ，６２ｂを有しており、該筒状連結部６２ａ，６２ｂ内に軸５０の両端部５０ａ，５０ｂを収容して、該軸５０に連結されている。なお、他方の取付板６２は軸５０と共に回転するように配設されている。
【００２５】上記のように構成されるヒンジは、蓋や扉等の開閉体とその支持体との連結部に配設されて使用される。例えば、一方の取付板６１を開閉体の支持体に、他方の取付板６２を開閉体にそれぞれ取り付けた場合には、開閉体が開放状態から閉止状態へと閉じていくのに従って、他方の取付板６２が回転動作し、それに伴って軸５０が筒状ケーシング６１ａ内で回転する。筒状ケーシング６１ａ内において、筒状ケーシング６１ａと軸５０の小径部５０ｃとの間隙には、抵抗材料３０としてゲル状の合成樹脂が充填されているため、筒状ケーシング６１ａ内で回転する軸５０はゲル状の合成樹脂によるせん断抵抗を受けながら回転することとなり、その回転速度が減速される。従って、開閉体はゆっくりとした回転動作で閉じていくこととなる。
【００２６】本実施形態にかかるヒンジは、このように開閉体等の制御対象物の回転動作を遅動させるダンパ機能を備えたものであり、上記したロータリーダンパと同様に、回転速度を減速させる抵抗材料として、ゲル状の合成樹脂を用いたことによって、シール用部材を配設不要とすることができる。
【００２７】なお、本発明はケーシング内に充填される回転速度を減速させる抵抗材料として、ゲル状の合成樹脂を用いたことを特徴とするものであり、上記した実施形態に限定されるものではない。ロータリーダンパのケーシングやロータ、又はヒンジの軸や一対の取付板の形状等はその使用形態に応じて適宜変更可能である。また、回転速度を減速させる抵抗材料としては、ゲル状のアクリル樹脂を用いることが好ましいが、その他のゲル状の合成樹脂を用いることも可能である。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のロータリーダンパ及びヒンジは、ケーシング内に充填される回転速度を減速させる抵抗材料として、ゲル状の合成樹脂を用いている。従って、シール用部材を配設する必要がなく、従来よりも耐久性を向上させることができると共に、部品点数の減少による製作コストを低減を図ることができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００２３６７３５
【氏名又は名称】不二精器株式会社
【識別番号】０００１９８２７１
【氏名又は名称】株式会社ソミック石川
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| 【出願日】 |
平成１２年９月２６日（２０００．９．２６） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７３１３９
【弁理士】
【氏名又は名称】千田 稔 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２００２−９８１８４（Ｐ２００２−９８１８４Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１４年４月５日（２００２．４．５） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−２９１７１０（Ｐ２０００−２９１７１０） |
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