JP2014190502A - ロータリダンパ - Google Patents

Abstract

【課題】加えられた回転力に対して所望の制動トルクを精度よく発生させるロータリダンパを提供する。
【解決手段】円筒室１１１内に充填された粘性流体１３の移動を制限することで加えられた回転力に対して強い制動トルクを発生させる。ロータ１２が円筒室１１１に対し相対的に正転方向へ回転した場合に、蓋１４の裏面１４２と当接し、ロータ１２がケース１１に対し相対的に反転方向へ回転した場合に、蓋１４の裏面１４２から離れるリップシール１６ａ、１６ｂをベーン１２４ａ、１２４ｂに取り付ける。また、ロータ１２がケース１１に対し相対的に正転方向へ回転した場合に、蓋１４の裏面１４２と当接し、ロータ１２が円筒室１１１に対し相対的に反転方向へ回転した場合に、蓋１４の裏面１４２から離れるリップシール付き逆止弁１５ａ、１５ｂを、円筒室１１１の仕切り１１５ａ、１１５ｂに形成された流路２１５ａ、２１５ｂにスライド自在に収容させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、ロータリダンパに関し、特に、一方向性のロータリダンパに関する。

正転方向の回転に対して強い制動トルクを発生させる一方、反転方向の回転に対しては弱い制動トルクを発生させる、いわゆる一方向性のロータリダンパが知られている。例えば、特許文献１には、構造が簡単で安価に製造可能な一方向性のロータリダンパが開示されている。

特許文献１に記載のロータリダンパは、円筒室を備えたケースと、回転軸が円筒室の中心線と一致して回転自在となるように円筒室内に収容された、円筒形状のロータ本体およびベーンを備えたロータと、円筒室内に充填された粘性流体と、円筒室内にロータを粘性流体とともに封じ込める蓋と、を有する。

円筒室の側壁面には、ロータ本体の外周面と僅かなギャップを形成するように、中心線に向かって凸状の仕切りが形成されている。ベーンは、円筒室の側壁面と僅かな隙間を形成するように、ロータ本体の外周面から円筒室の側壁面側に向かって突出して形成されている。このベーンには、ロータの回転方向と垂直な一方の側面（第一の側面と呼ぶ）から他方の側面（第二の側面と呼ぶ）へと繋がる流路が形成されている。また、ベーンの先端面（円筒室の側壁面と対向する面）には、円筒室の側壁面との間のギャップを埋めるシール部材が取り付けられている。そして、このシール部材は、ベーンの回転方向において第二の側面側から流路の開閉を行う弾性体の逆止弁を備えている。

以上のような構成において、特許文献１に記載のロータリダンパは、ベーンの第一の側面から第二の側面へ向かう方向（正転方向）に回転させる力がロータに加わると、円筒室内の粘性流体によって逆止弁がベーンの第二の側面に押し付けられて、流路が逆止弁で塞がれる。これにより、粘性流体の移動が、円筒室の仕切りとロータ本体の外周面との隙間を介してのみに制限されて、ベーンの第二の側面側の粘性流体に対する圧力が高まり、強い制動トルクが発生する。一方、ベーンの第二の側面から第一の側面へ向かう方向（反転方向）に回転させる力がロータに加わると、ベーンの第一の側面側の粘性流体が、流路に流入して逆止弁を押し上げて流路を開放する。したがって、粘性流体の移動がベーンに形成された流路においても行われるため、ベーンの第一の側面側の粘性流体に対する圧力は高くならず、このため、弱い制動トルクが発生する。

特開平７−３０１２７２号公報

上述したように、特許文献１に記載のロータリダンパは、ロータが粘性体で充填されたケースの円筒室内を回転して、ベーンおよびベーンに対して回転方向の前方に位置する円筒室の仕切りに挟まれる領域内の粘性流体に対する圧力を高めることにより、制動力を得ている。このため、ロータリダンパの各部品の組付誤差、蓋の歪み等により、ベーンの上面と蓋の裏面との間、あるいは円筒室の仕切りの上面と蓋の裏面との間に隙間ができると、これらの隙間を介して粘性流体が移動し、所望の制動トルクを得られない場合がある。したがって、所望の制動トルクを精度よく得るためには、これらの隙間をできるだけなくして密閉性の高い空間を形成する必要がある。しかし、特許文献１に記載のロータリダンパは、この点を何ら考慮していない。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、加えられた回転力に対して、所望の制動トルクを精度よく発生させることのできるロータリダンパを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明は、充填された粘性流体の移動を制限することにより、加えられた回転力に対して制動トルクを発生させるロータリダンパにおいて、ロータがケースに対して相対的に正転方向へ回転した場合に、円筒室の仕切りと蓋との隙間を塞ぎ、ロータがケースに対して相対的に反転方向へ回転した場合に、円筒室の仕切りと蓋との隙間を解放する第一の密閉手段を設けた。

例えば、本発明は、充填された粘性流体の移動を制限することにより、加えられた回転力に対して制動トルクを発生させるロータリダンパであって、
前記粘性流体が充填された円筒室と、前記円筒室の中心線に沿って当該円筒室の側壁面から径方向内側に向けて形成された凸状の仕切りと、を備えたケースと、
前記円筒室に対して相対的に回転するように当該円筒室内に収容され、外周面が前記仕切りの先端面と近接するロータ本体と、前記円筒室の中心線に沿って前記ロータ本体の外周面から径方向外側に向けて形成され、先端面が前記円筒室の前記側壁面と近接するベーンと、を備えたロータと、
前記円筒室の上面側に取り付けられ、前記ロータを前記粘性流体とともに前記円筒室内に封じ込めるための蓋と、
前記ロータが前記円筒室に対して相対的に正転方向へ回転した場合に、前記仕切りと前記蓋との隙間を塞ぎ、前記ロータが前記円筒室に対して相対的に反転方向へ回転した場合に、前記仕切りと前記蓋との隙間を解放する第一の密閉手段と、を有する。

ここで、前記第一の密閉手段は、前記ロータが前記円筒室に対して相対的に正転方向へ回転した場合に、前記蓋と当接して、前記仕切りと前記蓋との隙間を塞ぎ、前記ロータが前記円筒室に対して相対的に反転方向へ回転した場合に、前記蓋から離れて、前記仕切りと前記蓋との隙間を解放する第一のリップシールを有するものでもよい。

本発明によれば、ロータが円筒室に対して相対的に正転方向へ回転することにより、仕切りと蓋との隙間が塞がり、ベーンと円筒室の仕切りとに挟まれる領域の密閉度が向上する。このため、ロータが円筒室に対して相対的に正転方向へ回転した場合に、この領域内の粘性流体の移動を精度よく管理することが可能となるので、加えられた回転力に対して、所望の制動トルクをより精度よく発生させることができる。

図１（Ａ）および図１（Ｂ）は、本発明の一実施の形態に係るロータリダンパ１の概略構成を示す外観図および部分断面図である。 図２は、本発明の一実施の形態に係るロータリダンパ１の部品展開図である。 図３（Ａ）〜図３（Ｃ）は、ケース１１の上面図、正面図、および底面図であり、図３（Ｄ）は、図３（Ａ）に示すケース１１のＡ−Ａ断面図である。 図４（Ａ）〜図４（Ｃ）は、蓋１４の上面図、正面図、および底面図である。 図５（Ａ）〜図５（Ｄ）は、ロータ１２の上面図、正面図、側面図、および底面図である。 図６（Ａ）〜図６（Ｃ）は、リップシール付き逆止弁１５ａ、１５ｂの上面図、正面図、および底面図であり、図６（Ｄ）は、図６（Ａ）に示すリップシール付き逆止弁１５ａ、１５ｂのＢ−Ｂ断面図である。 図７（Ａ）および図７（Ｂ）は、ロータ１２が正転方向（α方向）に相対的に回転した場合におけるロータリダンパ１の動作原理を説明するための図であり、図７（Ｃ）は、リップシール付き逆止弁１５ａ、１５ｂのリップシール１５２の動作を説明するための図である。 図８（Ａ）および図８（Ｂ）は、ロータ１２が反転方向（β方向）に相対的に回転した場合におけるロータリダンパ１の動作原理を説明するための図であり、図８（Ｃ）は、リップシール付き逆止弁１５ａ、１５ｂのリップシール１５２の動作を説明するための図である。 図９（Ａ）〜図９（Ｃ）は、リップシール付き逆止弁の第一の変形例１５’ａ、１５’ｂの上面図、正面図、および底面図であり、図９（Ｄ）は、図９（Ｃ）に示すリップシール付き逆止弁の第一の変形例１５’ａ、１５’ｂのＣ−Ｃ断面図である。 図１０（Ａ）〜図１０（Ｃ）は、リップシール付き逆止弁の第二の変形例１５”ａ、１５”ｂの上面図、正面図、および底面図であり、図１０（Ｄ）は、図１０（Ｃ）に示すリップシール付き逆止弁の第二の変形例１５”ａ、１５”ｂのＤ−Ｄ断面図である。

以下、図面を参照して本発明の一実施の形態を説明する。

図１（Ａ）および図１（Ｂ）は、本実施の形態に係るロータリダンパ１の概略構成を示す外観図および部分断面図であり、図２は、このロータリダンパ１の部品展開図である。

図示するように、本実施の形態に係るロータリダンパ１は、ケース１１と、ケース１１に対して相対的に回転可能にケース１１内に収容されたロータ１２と、ケース１１に充填された粘性流体（オイル、シリコン等）１３と、ロータ１２を粘性流体１３とともにケース１１内に封じ込める蓋１４と、一対のリップシール付き逆止弁１５ａ、１５ｂと、一対のリップシール１６ａ、１６ｂと、ケース１１に蓋１４を固定するための複数のネジ１８と、ケース１１と蓋１４との密封性を高めて粘性流体１３が外部へ漏れるのを防止するＯリング１９と、を備えている。

図３（Ａ）〜（Ｃ）は、ケース１１の上面図、正面図、および底面図であり、図３（Ｄ）は、図３（Ａ）に示すケース１１のＡ−Ａ断面図である。

図示するように、ケース１１は、ケース本体１１２と、ケース本体１１２の縁部外周に形成されたフランジ部１１８と、を備えている。

ケース本体１１２内には円筒室（底付き円筒状の空間）１１１が形成されている。ロータ１２は、後述するように、円筒形状のロータ本体１３１とロータ本体１３１の上部外周面１２２に形成された一対のベーン１２４ａ、１２４ｂとを備え、この円筒室１１１の中心線１１０がロータ１２の回転軸１２０と一致するように、この円筒室１１１内に収容される。ケース本体１１２の内周面（円筒室１１１の側壁面１１３）には、ロータ本体１３１の外周面１２２と円筒室１１１の側壁面１１３との間の環状の空間を径方向に仕切るように、ロータ本体１３１の外周面１２２に向かって突出し、それぞれ外周面１２２に相似した形状を有する先端面１１４ａ、１１４ｂがロータ１２の外周面１２２と近接している一対の凸状の仕切り１１５ａ、１１５ｂが、円筒室１１１の中心線１１０に沿って形成されている。粘性流体１３は、これらの仕切り１１５ａ、１１５ｂによって仕切られた、ロータ本体１３１の外周面１２２と円筒室１１１の側壁面１１３との間の領域（図７および図８における１１１ａ〜１１１ｄ）に充填される。また、円筒室１１１の底面１１６には、ロータ本体１３１の一端部（下端部）１２９１を挿入するための開口部１１７が形成されている。

一方の仕切り１１５ａの上面側（中心線１１０方向蓋１４側）には、仕切り１１５ａおよびロータ１２のベーン１２４ｂにより形成される円筒室１１１内の領域１１１ａ（図７および図８参照）と、仕切り１１５ａおよびロータ１２のベーン１２４ａにより形成される円筒室１１１内の領域１１１ｃ（図７および図８参照）とを繋ぐ溝状の流路２１５ａが、円筒室１１１の周方向に沿って形成され、この流路２１５ａにリップシール付き逆止弁１５ａがスライド自在に収容される。同様に、他方の仕切り１１５ｂの上面側（中心線１１０方向蓋１４側）には、仕切り１１５ｂおよびロータ１２のベーン１２４ａにより形成される円筒室１１１内の領域１１１ｄ（図７および図８参照）と、仕切り１１５ｂおよびロータ１２のベーン１２４ｂにより形成される円筒室１１１内の領域１１１ｂ（図７および図８参照）とを繋ぐ溝状の流路２１５ｂが、円筒室１１１の周方向に沿って形成され、この流路２１５ｂにリップシール付き逆止弁１５ｂがスライド自在に収容される。

流路２１５ａには、一部の径方向の流路幅を狭め、リップシール付き逆止弁１５ａのスライド範囲を規制するための一対の凸部２１６ａが形成されている。同様に、流路２１５ｂには、一部の径方向の流路幅を狭め、リップシール付き逆止弁１５ｂのスライド範囲を規制するための一対の凸部２１６ｂが形成されている。

フランジ部１１８には、複数のネジ穴１１９が形成されており、フランジ部１１８に載置された蓋１４の貫通孔１４３に挿入されたネジ１８が、これらのネジ穴１１９に締結される。

図４（Ａ）〜（Ｃ）は、蓋１４の上面図、正面図、および底面図である。

図示するように、蓋１４には、円筒室１１１の底面１１６の開口部１１７に対向する位置に、ロータ本体１３１の他端部（上端部１２９２）を挿入するための開口部１４１が形成されている。また、ケース１１のフランジ部１１８のネジ穴１１９に対応する位置には、それらのネジ穴１１９に締結されるネジ１８を挿入するための貫通孔１４３が形成されている。

図５（Ａ）〜（Ｄ）は、ロータ１２の上面図、正面図、側面図、および底面図である。

図示するように、ロータ本体１３１には、外部からの回転力をロータ１２に伝達するシャフト（不図示）を挿入するための貫通孔１２１が、回転軸１２０を中心にして形成されている。そして、ロータ本体１３１の下端部１２９１は、ケース１１の円筒室１１１の底面１１６に形成された開口部１１７に摺動可能に挿入され、ロータ本体１３１の上端部１２９２は、蓋１４の開口部１４１に摺動可能に挿入される。なお、円筒室１１１から粘性流体１３が外部に漏れないように、Ｏリング等のシール材を、ロータ本体１３１の下端部１２９１とケース１１の開口部１１７との間およびロータ本体１３１の上端部１２９２と蓋１４の開口部１４１との間のそれぞれに介在させて密封性を高めるようにしてもよい。

ロータ本体１３１の外周面１２２には、それぞれ先端面（円筒室１１１の側壁面１１３に対向する面）１２３ａ、１２３ｂが円筒室１１１の側壁面１１３と近接するように円筒室１１１の側壁面１１３に向かって突出した一対のベーン（回転翼）１２４ａ、１２４ｂが、回転軸１２０に対して軸対象となるように形成されている。

ベーン１２４ａには、ベーン１２４ａの先端面１２３ａと円筒室１１１の側壁面１１３との間、ベーン１２４ａの下面（円筒室１１１の底面１１６と対向する面）１２５ａと円筒室１１１の底面１１６との間、および、ベーン１２４ａの上面（蓋１４側の面）１２６ａと蓋１４の裏面（ケース１１側の面）１４２との間に形成される隙間を塞ぐためのリップシール１６ａ（図２参照）が取り付けられている。同様に、ベーン１２４ｂには、ベーン１２４ｂの先端面１２３ｂと円筒室１１１の側壁面１１３との間、ベーン１２４ｂの下面１２５ｂと円筒室１１１の底面１１６との間、および、ベーン１２４ｂの上面１２６ｂと蓋１４の裏面１４２との間に形成されるギャップを塞ぐためのリップシール１６ｂ（図２参照）が取り付けられている。

リップシール１６ａ、１６ｂは、エラストマー系樹脂、ゴム等の弾性を有する素材で形成されており、ロータ１２が正転方向（図７のα方向）に回転すると、円筒室１１１に充填されている粘性流体１３の圧力により開いて、円筒室１１１の側壁面１１３、円筒室１１１の底面１１６、および蓋１４の裏面１４２と当接する。これにより、ベーン１２４ａ、１２４ｂのそれぞれの先端面１２３ａ、１２３ｂと円筒室１１１の側壁面１１３との間、ベーン１２４ａ、１２４ｂのそれぞれの下面１２５ａ、１２５ｂと円筒室１１１の底面１１６との間、および、ベーン１２４ａ、１２４ｂのそれぞれの上面１２６ａ、１２６ｂと蓋１４の裏面１４２との間に形成される隙間を塞ぐ。一方、リップシール１６ａ、１６ｂは、ロータ１２が反転方向（図８のβ方向）に回転すると、円筒室１１１に充填されている粘性流体１３の圧力により閉じて、円筒室１１１の側壁面１１３、円筒室１１１の底面１１６、および蓋１４の裏面１４２から離れる。これにより、ベーン１２４ａ、１２４ｂのそれぞれの先端面１２３ａ、１２３ｂと円筒室１１１の側壁面１１３との間、ベーン１２４ａ、１２４ｂのそれぞれの下面１２５ａ、１２５ｂと円筒室１１１の底面１１６との間、および、ベーン１２４ａ、１２４ｂのそれぞれの上面１２６ａ、１２６ｂと蓋１４の裏面１４２との間に形成される隙間を解放する。

図６（Ａ）〜（Ｃ）は、リップシール付き逆止弁１５ａ、１５ｂの上面図、正面図、および底面図であり、図６（Ｄ）は、図６（Ａ）に示すリップシール付き逆止弁１５ａ、１５ｂのＢ−Ｂ断面図である。

図示するように、リップシール付き逆止弁１５ａ、１５ｂは、エラストマー系樹脂、ゴム等の弾性を有する素材で形成されており、逆止弁１５１と、板状のリップシール１５２と、を有する。

逆止弁１５１は、周方向にスライドして仕切り１１５ａ、１１５ｂに形成された流路２１５ａ、２１５ｂの一方の流路口（ロータ１２を正転方向（図７のα方向）に回転させた場合に、充填されている粘性流体１３が加圧される領域１１１ａ、１１１ｄ側の流路口２１７ａ、２１７ｂ、図７参照）を開閉する板状の弁部１５３と、流路２１５ａ、２１５ｂ内に収容され、流路２１５ａ、２１５ｂ内の凸部２１６ａ、２１６ｂと連携して弁部１５３のスライド範囲を規制するストッパ１５４と、弁部１５３およびストッパ１５４を連結する連結部１５５と、を有する。

ここで、ストッパ１５４は、弁部１５３および流路２１５ａ、２１５ｂ内の凸部２１６ａ、２１６ｂに対して、ロータ１２を正転方向（図７のα方向）に回転させた場合に、充填されている粘性流体１３が減圧される領域１１１ｂ、１１１ｃ（図７参照）側に位置するように形成されている。また、連結部１５５は、ロータ１２が反転方向（図８のβ方向）に回転して、ストッパ１５４が流路２１５ａ、２１５ｂ内の凸部２１６ａ、２１６ｂに当接した場合に、弁部１５３が流路２１５ａ、２１５ｂの流路口２１７ａ、２１７ｂから所定の間隔だけ離れる程度の長さを有する。

リップシール１５２は、逆止弁１５１の弁部１５３の上端部１５３１側（リップシール付き逆止弁１５ａ、１５ｂの上面１５６側）において、リップシール付き逆止弁１５ａ、１５ｂの上面１５６と蓋１４の裏面１４２との間に形成された隙間（図７（Ｃ）および図８（Ｃ）に示した隙間２００）を開閉できる程度に粘性流体１３の圧力で弾性変形する厚さおよび長さを有している。

このため、ロータ１２が正転方向（図７のα方向）に回転すると、円筒室１１内の領域（加圧側）１１１ａ、１１１ｄの粘性流体１３と領域（減圧側）１１１ｂ、１１１ｃの粘性流体１３との圧力差により蓋１４側に撓んで、蓋１４の裏面１４２と当接する。これにより、リップシール付き逆止弁１５ａ、１５ｂの上面１５６（仕切り１１５ａ、１１５ｂの上面）と蓋１４の裏面１４２との間に形成される隙間を塞ぐ。なお、粘性流体１３の圧力差でリップシール１５２をこのように変形させるために、リップシール１５２は、その先端が蓋１４の裏面１４２に近づくように、リップシール付き逆止弁１５ａ、１５ｂの上面１５６よりもわずかに蓋１４側に傾斜していることが好ましい。

一方、ロータ１２が反転方向（図８のβ方向）に回転すると、リップシール１５２は、円筒室１１１内の領域（減圧側）１１１ａ、１１１ｄの粘性流体１３と領域（加圧側）１１１ｂ、１１１ｃの粘性流体１３との圧力差により元の状態に復帰して（または蓋１４と反対方向側に撓んで）、蓋１４の裏面１４２から離れる。これにより、リップシール付き逆止弁１５ａ、１５ｂは、リップシール１５２を蓋１４の裏面１４２に接触させることなく、流路２１５ａ、２１５ｂを開放する方向にスムーズにスライドする。

つぎに、ロータリダンパ１の動作原理を説明する。図７（Ａ）および図７（Ｂ）はロータ１２が正転方向（α方向）に相対的に回転した場合におけるロータリダンパ１の動作原理を説明するための図であり、図７（Ｃ）は、リップシール付き逆止弁１５ａ、１５ｂのリップシール１５２の動作を説明するための図である。また、図８（Ａ）および図８（Ｂ）は、ロータ１２が反転方向（β方向）に相対的に回転した場合におけるロータリダンパ１の動作原理を説明するための図であり、図８（Ｃ）は、リップシール付き逆止弁１５ａ、１５ｂのリップシール１５２の動作を説明するための図である。

図７（Ａ）に示すように、ケース１１に対してロータ１２が正転方向（α方向）に相対的に回転すると、リップシール付き逆止弁１５ａ、１５ｂが流路２１５ａ、２１５ｂ内をスライドし、リップシール付き逆止弁１５ａ、１５ｂの逆止弁１５１の弁部１５３がそれぞれ仕切り１１５ａ、１１５ｂの凸部２１６ａ、２１６ｂと当接する。これにより、流路２１５ａ、２１５ｂの流路口２１７ａ、２１７ｂが、それぞれ、リップシール付き逆止弁１５ａ、１５ｂの逆止弁１５１の弁部１５３によって塞がれ、流路２１５ａ、２１５ｂが閉口する。

このとき、図７（Ｂ）に示すように、ロータ１２の正転方向への相対的な回転によって生じる粘性流体１３の移動による粘性流体１３の圧力により、ベーン１２４ａ、１２４ｂに取り付けられたリップシール１６ａ、１６ｂが開いて、円筒室１１１の側壁面１１３、円筒室１１１の底面１１６、および蓋１４の裏面１４２と当接する。これにより、ベーン１２４ａ、１２４ｂの先端面１２３ａ、１２３ｂと円筒室１１１の側壁面１１３との隙間、ベーン１２４ａ、１２４ｂの下面１２５ａ、１２５ｂと円筒室１１１の底面１１６との隙間、および、ベーン１２４ａ、１２４ｂの上面１２６ａ、１２６ｂと蓋１４の裏面１４２との隙間が塞がれる。

また、図７（Ｃ）に示すように、円筒室１１内の領域１１１ａ、１１１ｄと領域１１１ｂ、１１１ｃとを繋ぐ流路２１５ａ、２１５ｂを塞いでいるリップシール付き逆止弁１５ａ、１５ｂそれぞれのリップシール１５２は、円筒室１１内の領域（加圧側）１１１ａ、１１１ｄの粘性流体１３と領域（減圧側）１１１ｂ、１１１ｃの粘性流体１３との圧力差によって蓋１４側に撓んで、蓋１４の裏面１４２と当接する。これにより、リップシール付き逆止弁１５ａ、１５ｂそれぞれの上面１５６（仕切り１１５ａ、１１５ｂの上面）と蓋１４の裏面１４２との隙間２００が塞がれる。

以上により、円筒室１１１内において、仕切り１１５ａ、１１５ｂおよびベーン１２４ａ、１２４ｂにより区切られる領域１１１ａ〜領域１１１ｄ各々の密閉性が高まり、粘性流体１３の領域１１１ａから領域１１１ｃへの移動が仕切り１１５ａの先端面１１４ａとロータ本体１３１の外周面１２２との間に形成される隙間等を介してのみに制限されるとともに、粘性流体１３の領域１１１ｄから領域１１１ｂへの移動が仕切り１１５ｂの先端面１１４ｂとロータ本体１３１の外周面１２２との間に形成される隙間等を介してのみに制限される。これにより、領域１１１ａ、１１１ｄ内の粘性流体１３の圧力が高まって、強い制動トルクが発生する。

一方、図８（Ａ）に示すように、ケース１１に対してロータ１２が反転方向（β方向）に相対的に回転すると、リップシール付き逆止弁１５ａ、１５ｂが流路２１５ａ、２１５ｂ内をスライドし、リップシール付き逆止弁１５ａ、１５ｂの逆止弁１５１の弁部１５３がそれぞれ流路２１５ａ、２１５ｂの流路口２１７ａ、２１７ｂから離れる。これにより、流路２１５ａ、２１５ｂが開口する。そして、リップシール付き逆止弁１５ａ、１５ｂは、それぞれ、逆止弁１５１のストッパ１５４が仕切り１１５ａ、１１５ｂの凸部２１６ａ、２１６ｂと当接することにより停止する。

このとき、図８（Ｂ）に示すように、ロータ１２の反転方向（β方向）への相対的な回転によって生じる粘性流体１３の移動による粘性流体１３の圧力により、ベーン１２４ａ、１２４ｂに取り付けられたリップシール１６ａ、１６ｂが閉じて、円筒室１１１の側壁面１１３、円筒室１１１の底面１１６、および蓋１４の裏面１４２から離れる。これにより、ベーン１２４ａ、１２４ｂの先端面１２３ａ、１２３ｂと円筒室１１１の側壁面１１３との隙間、ベーン１２４ａ、１２４ｂの下面１２５ａ、１２５ｂと円筒室１１１の底面１１６との隙間、および、ベーン１２４ａ、１２４ｂの上面１２６ａ、１２６ｂと蓋１４の裏面１４２との隙間が解放される。

また、図８（Ｂ）に示すように、円筒室１１内の領域１１１ａ、１１１ｄと領域１１１ｂ、１１１ｃとを繋ぐ流路２１５ａ、２１５ｂを塞いでいるリップシール付き逆止弁１５ａ、１５ｂそれぞれのリップシール１５２は、円筒室１１１内の領域（減圧側）１１１ａ、１１１ｄの粘性流体１３と領域（加圧側）１１１ｂ、１１１ｃの粘性流体１３との圧力差により元の状態に復帰して（蓋１４と反対方向側に撓んで）、蓋１４の裏面１４２から離れる。これにより、リップシール付き逆止弁１５ａ、１５ｂそれぞれの上面１５６（仕切り１１５ａ、１１５ｂの上面）と蓋１４の裏面１４２との隙間が解放される。

以上により、円筒室１１１内において、仕切り１１５ａ、１１５ｂおよびベーン１２４ａ、１２４ｂにより区切られる領域１１１ａ〜領域１１１ｄ各々の密閉性が低くなり、粘性流体１３の領域１１１ｃから領域１１１ａへの移動が、仕切り１１５ａの先端面１１４ａとロータ本体１３１の外周面１２２との間に形成される隙間に加えて、開口された流路２１５ａ、およびリップシール付き逆止弁１５ａの上面１５６と蓋１４の裏面１４２との隙間等を介して行われるとともに、粘性流体１３の領域１１１ｂから領域１１１ｄへの移動が、仕切り１１５ｂの先端面１１４ｂとロータ本体１３１の外周面１２２との間に形成される隙間に加えて、開口された流路２１５ｂ、およびリップシール付き逆止弁１５ｂの上面１５６と蓋１４の裏面１４２との隙間等を介して行われる。また、リップシール付き逆止弁１５ａ、１５ｂは、それぞれ、リップシール１５２が蓋１４の裏面１４２に接触させずにスムーズにスライドして流路２１５ａ、２１５ｂをすみやかに開放する。これにより、領域１１１ｂ、１１１ｃ内の粘性流体１３の圧力が高くならずに、弱い制動トルクが発生する。

以上、本発明の一実施の形態を説明した。

本実施の形態では、円筒室１１１内に充填された粘性流体１３の流路２１５ａ、２１５ｂ経由での移動を制限することにより、ロータ１２あるいはケース１１に加えられた正転方向（α方向）の回転力に対して強い制動トルクを発生させるロータリダンパ１において、ロータ１２が円筒室１１１に対して相対的に正転方向（α方向）へ回転した場合に、蓋１４の裏面１４２と当接し、ロータ１２が円筒室１１１に対して相対的に反転方向（β方向）へ回転した場合に、蓋１４の裏面１４２から離れるリップシール付き逆止弁１５ａ、１５ｂを、円筒室１１１の仕切り１１５ａ、１１５ｂに形成された流路２１５ａ、２１５ｂにスライド自在に収容している。

これにより、ロータ１２が円筒室１１１に対して相対的に正転方向（α方向）へ回転することにより、仕切り１１５ａ、１１５ｂの上面（リップシール付き逆止弁１５ａ、１５ｂの上面１５６）と蓋１４の裏面１４２との隙間が塞がり、円筒室１１１の各領域１１１ａ〜１１１ｄの密閉度が向上する。このため、本実施の形態によれば、ロータ１２が円筒室１１１に対して相対的に正転方向（α方向）へ回転した場合に、領域１１１ａ、１１１ｄ内の粘性流体１３の領域１１１ｂ、１１１ｃへの移動を、仕切り１１５ａ、１１５ｂの先端面１１４ａ、１１４ｂとロータ本体１３１の外周面１２２との間に形成される隙間によって精度よく管理することが可能となるので、加えられた回転力に対して、所望の制動トルクをより精度よく発生させることができる。

また、本実施の形態では、ロータ１２が円筒室１１１に対して相対的に正転方向（α方向）へ回転した場合に、蓋１４の裏面１４２と当接し、ロータ１２が円筒室１１１に対して相対的に反転方向（β方向）へ回転した場合に、蓋１４の裏面１４２から離れるリップシール１６ａ、１６ｂをベーン１２４ａ、１２４ｂに取り付けている。

これにより、ロータ１２が円筒室１１１に対して相対的に正転方向（α方向）へ回転することにより、ベーン１２４ａ、１２４ｂの上面１２６ａ、１２６ｂと蓋１４の裏面１４２との隙間が塞がり、円筒室１１１の各領域１１１ａ〜１１１ｄの密閉度がさらに向上する。このため、本実施の形態によれば、ロータ１２が円筒室１１１に対して相対的に正転方向（α方向）へ回転した場合に、領域１１１ａ、１１１ｄ内の粘性流体１３の領域１１１ｂ、１１１ｃへの移動を、仕切り１１５ａ、１１５ｂの先端面１１４ａ、１１４ｂとロータ本体１３１の外周面１２２との間に形成される隙間によってさらに精度よく管理することが可能となるので、加えられた回転力に対して、所望の制動トルクをさらに精度よく発生させることができる。

なお、本実施の形態では、仕切り１１５ａ、１１５ｂの先端面１１４ａ、１１４ｂとロータ本体１３１の外周面１２２との間に隙間を形成し、ロータ１２が円筒室１１１に対して相対的に正転方向（α方向）へ回転した場合に、この隙間を介して粘性流体１３を、領域１１１ａから領域１１１ｃへ移動させるとともに、領域１１１ｄから領域１１１ｂへ移動させている。しかし、本発明はこれに限定されない。

例えば、円筒室１１１の仕切り１１５ａに、領域１１１ａおよび領域１１１ｃ間を繋ぐオリフィス（流路）を流路２１５ａとは別途設けるとともに、円筒室１１１の仕切り１１５ｂに、領域１１１ｄおよび領域１１１ｂ間を繋ぐオリフィスを流路２１５ｂとは別途設けて、これらのオリフィスを介して粘性流体１３を、領域１１１ａから領域１１１ｃに移動させるとともに、領域１１１ｄから領域１１１ｂに移動させてもよい。

あるいは、ベーン１２４ａに領域１１１ｃおよび領域１１１ｄ間を繋ぐオリフィスを設けるとともに、ベーン１２４ｂに領域１１１ａおよび領域１１１ｂ間を繋ぐオリフィスを設けて、これらのオリフィスを介して粘性流体１３を、領域１１１ｄから領域１１１ｃに移動させるとともに、領域１１１ａから領域１１１ｂに移動させてもよい。

また、本実施の形態において、リップシール付き逆止弁１５ａ、１５ｂに設けられるリップシール１５２の形状は図６に示すものに限定されない。ロータ１２が円筒室１１１に対して相対的に正転方向（α方向）へ回転した場合に、蓋１４の裏面１４２と当接して、リップシール付き逆止弁１５ａ、１５ｂのそれぞれの上面（仕切り１１５ａ、１１５ｂの上面）１５６と蓋１４の裏面１４２との隙間を塞ぎ、ロータ１２が円筒室１１１に対して相対的に反転方向（β方向）へ回転した場合に、蓋１４の裏面１４２から離れて、リップシール付き逆止弁１５ａ、１５ｂのそれぞれの上面１５６と蓋１４の裏面１４２との隙間を解放することができるものであれば、どのような形状のものでもよい。

図９（Ａ）〜図９（Ｃ）は、リップシール付き逆止弁の第一の変形例１５’ａ、１５’ｂの上面図、正面図、および底面図であり、図９（Ｄ）は、図９（Ａ）に示すリップシール付き逆止弁の第一の変形例１５’ａ、１５’ｂのＣ−Ｃ断面図である。

図９に示すリップシール付き逆止弁１５’ａ、１５’ｂでは、一方の端部１６２１が弁部１５３から円筒室１１１の周方向に突出し、他方の端部１６２２が連結部１５５と連結する板状のリップシール１６２が、連結部１５５の弁部１５３側の端面１５８からストッパ１５４側に向けて形成されたスリット１５７を介して連結部１５５と並行に形成されている。ロータ１２が正転方向（α方向）に回転した場合に粘性流体１３が加圧される領域１１１ａ、１１１ｄ（ベーン１２４ａ、１２４ｂが近づいてくる側）に向けてスリット１５７が開口しているため、このスリット１５７内に入り込む粘性流体１３の圧力を受けてリップシール１６２は確実に弾性変形する。スリット１５７の奥行きを深くすることにより、リップシール１６２と、スリット１５７内に入り込んだ粘性流体１３との接触面積を大きくすることができる。このため、リップシール１６２は、図６に示すリップシール付き逆止弁１５ａ、１５ｂのリップシール１５２に比べて、粘性流体１３のより小さな圧力で開閉する。また、リップシール１６２が長いため、リップシール１６２が、より確実に蓋１４の裏面１４２に当接して、リップシール付き逆止弁１５’ａ、１５’ｂの上面１５６（仕切り１１５ａ、１１５ｂの上面）と蓋１４の裏面１４２との隙間２００を塞ぐ。したがって、ロータ１２が円筒室１１１に対して相対的に正転方向（α方向）へ回転した場合に、円筒室１１１の各領域１１１ａ〜１１１ｄの密閉度をより迅速に高めることができ、加えられた回転力に対する制動トルクの応答性を高めることができる。

図１０（Ａ）〜図１０（Ｃ）は、リップシール付き逆止弁の第二の変形例１５”ａ、１５”ｂの上面図、正面図、および底面図であり、図１０（Ｄ）は、図１０（Ｃ）に示すリップシール付き逆止弁の第二の変形例１５”ａ、１５”ｂのＤ−Ｄ断面図である。

図１０に示すリップシール付き逆止弁１５”ａ、１５”ｂでは、一方の端部１７２１が弁部１５３の上端部１５３１側（リップシール付き逆止弁１５”ａ、１５”ｂの上面１５６側）に位置し、他方の端部１７２２が弁部１５３の下端部１５３２と連結する、板状のリップシール１７２が、弁部１５３の上端部１５３１側に開口したスリット１６３を介して弁部１５３に形成されている。ここで、リップシール１７２の一方の端部１７２１から他方の端部１７２２までの寸法は、弁部１５３の上端部１５３１から弁部１５３の下端部１５３２とリップシールの他方の端部１７２２との連結部分までの寸法よりも長く形成されている。また、スリット１６３は、弁部１５３の上端部１５３１側の厚みが下端部１５３２側の厚みより大きくなるように形成されている。

ロータ１２が正転方向（α方向）に回転した場合、リップシール１７２は、表面（弁部１５３との対向面である裏面１７２４と反対側の面）１７２３が粘性流体１３の圧力を受けて、弁部１５３に近づく方向に弾性変形する。その結果、リップシール１７２の一方の端部１７２１が蓋１４の裏面１４２に当接し、リップシール付き逆止弁１５”ａ、１５”ｂの上面１５６（仕切り１１５ａ、１１５ｂの上面）と蓋１４の裏面１４２との隙間２００を塞ぐ。また、ロータ１２が反転方向（β方向）に回転した場合、リップシール１７２は、裏面１７２４が粘性流体１３の圧力を受けて、弁部１５３から離れる方向に弾性変形する。その結果、リップシール１７２の一方の端部１７２１が蓋１４の裏面１４２から離れ、リップシール付き逆止弁１５”ａ、１５”ｂの上面１５６と蓋１４の裏面１４２との隙間２００を解放する。ここで、リップシール１７２の一方の端部１７２１から他方の端部１７２２までの寸法を長くすることにより、リップシール１７２の表面１７２３および裏面１７２４と粘性流体１３との接触面積を大きくすることができる。このため、リップシール１７２は、図６に示すリップシール付き逆止弁１５ａ、１５ｂのリップシール１５２に比べて、粘性流体１３のより小さな圧力で開閉する。したがって、ロータ１２が円筒室１１１に対して相対的に正転方向（α方向）へ回転した場合に、円筒室１１１の各領域１１１ａ〜１１１ｄの密閉度をより迅速に高めることができ、加えられた回転力に対する制動トルクの応答性を高めることができる。

また、本実施の形態では、ロータ１２が円筒室１１１に対して相対的に正転方向（α方向）へ回転した場合に、蓋１４の裏面１４２と当接して、仕切り１１５ａ、１１５ｂそれぞれの上面１５６と蓋１４の裏面１４２との隙間を塞ぎ、ロータ１２が円筒室１１１に対して相対的に反転方向（β方向）へ回転した場合に、蓋１４の裏面１４２から離れて、仕切り１１５ａ、１１５ｂそれぞれの上面１５６と蓋１４の裏面１４２との隙間を解放するリップシール１５２を、リップシール付き逆止弁１５ａ、１５ｂにそれぞれ設けているが、本発明はこれに限定されない。蓋１４の裏面１４２において仕切り１１５ａ、１１５ｂの上面１５６と対向するそれぞれの位置にリップシールを設けるようにしてもよい。

また、本実施の形態において、ベーン１２４ａ、１２４ｂに取り付けられたリップシール１６ａ、１６ｂの形状は図１、図５等に示すものに限定されない。ロータ１２が円筒室１１１に対して相対的に正転方向（α方向）へ回転した場合に、蓋１４の裏面１４２と当接して、ベーン１２４ａ、１２４ｂの上面１２６ａ、１２６ｂと蓋１４の裏面１４２との隙間を塞ぎ、ロータ１２が円筒室１１１に対して相対的に反転方向（β方向）へ回転した場合に、蓋１４の裏面１４２から離れて、ベーン１２４ａ、１２４ｂの上面１２６ａ、１２６ｂと蓋１４の裏面１４２との隙間を解放することができるものであれば、どのような形状のものでもよい。

また、本実施の形態において、リップシール付き逆止弁１５ａ、１５ｂを省略して、円筒室１１１の仕切り１１５ａ、１１５ｂに流路２１５ａ、２１５ｂを形成しないようにしてもよい。この場合、ロータ１２が円筒室１１１に対して相対的に正転方向（α方向）へ回転した場合に、蓋１４の裏面１４２と当接して、仕切り１１５ａ、１１５ｂそれぞれの上面１５６と蓋１４の裏面１４２との隙間を塞ぎ、ロータ１２が円筒室１１１に対して相対的に反転方向（β方向）へ回転した場合に、蓋１４の裏面１４２から離れて、仕切り１１５ａ、１１５ｂそれぞれの上面１５６と蓋１４の裏面１４２との隙間を解放するリップシールを仕切り１１５ａ、１１５ｂそれぞれの上面１５６に取り付ける。このようにした場合でも、仕切り１１５ａ、１１５ｂそれぞれの上面１５６に取り付けられたリップシールおよびベーン１２４ａ、１２４ｂに取り付けられたリップシール１６ａ、１６ｂが逆止弁として機能することにより、本実施の形態のロータリダンパ１と同様の機能を得ることが可能である。また、リップシール付き逆止弁１５ａ、１５ｂを省略できるので、より安価にロータリダンパ１を作製することができる。

また、本実施の形態に係るロータリダンパ１では、円筒室１１１に一対の仕切り１１５ａ、１１５ｂを設けるとともに、ロータ１２に一対のベーン１２４ａ、１２４ｂを設けた場合を例にとり説明した。しかし、本発明はこれに限定されない。円筒室１１１に形成された仕切りおよびロータ１２に形成されたベーンが同数であれば、１または３以上形成されていてもよい。

なお、本実施の形態に係るロータリダンパ１は、例えば、自動車、鉄道車両、航空機、船舶等で用いられるリクライニング機能付きの座席シートに広く適用できる。また、双方向に回転する回転体の一方向側への回転運動を制動することが必要とされる装置であれば、リクライニング機能付きの座席シート以外の装置にも広く適用できる。

１：ロータリダンパ、 １１：ケース、 １２：ロータ、 １３：粘性流体、 １４：蓋、 １５ａ、１５’ａ、１５”ａ、１５ｂ、１５’ｂ、１５”ｂ：リップシール付き逆止弁、 １６ａ、１６ｂ：リップシール、 １８：ネジ、 １９：Ｏリング、 １１１：円筒室、 １１２：ケース本体、 １１３：ケース本体の内周面（円筒室の側壁面）、 １１４ａ、１１４ｂ：仕切りの先端面、 １１５ａ、１１５ｂ：仕切り、 １１６：円筒室の底面、 １１７：円筒室の開口部、 １１８：フランジ部、 １１９：フランジ部のネジ穴、 １２１：ロータ本体の貫通孔、 １２２：ロータ本体の外周面、 １２３：ベーンの先端面、 １２４ａ、１２４ｂ：ベーン、 １２５：ベーンの下面、 １２６：ベーンの上面、 １３１：ロータ本体、 １４１：蓋の開口部、 １４２：蓋の裏面、 １４３：蓋の貫通孔、 １５１：逆止弁、 １５２、１６２、１５２”：リップシール、 １５３：弁部、 １５４：ストッパ、 １５５：連結部、 １５６：リップシール付き逆止弁の上面、 １５７、１６３：スリット、 １５８：連結部の端面、 ２１５ａ、２１５ｂ：流路、 ２１６ａ、２１６ｂ：凸部、 １２９１：ロータ本体の下端部、 １２９２：ロータ本体の上端部、 １５３１：弁部の上端部、 １５３２：弁部の下端部、 １６２１、１７２１：リップシールの一方の端部、 １６２２、１７２２：リップシールの他方の端部、 １７２３：リップシールの表面、 １７２４：リップシールの裏面

Claims (8)

1. 充填された粘性流体の移動を制限することにより、加えられた回転力に対して制動トルクを発生させるロータリダンパであって、
   前記粘性流体が充填された円筒室と、前記円筒室の中心線に沿って当該円筒室の側壁面から径方向内側に向けて形成された凸状の仕切りと、を備えたケースと、
   前記円筒室に対して相対的に回転するように当該円筒室内に収容され、外周面が前記仕切りの先端面と近接するロータ本体と、前記円筒室の中心線に沿って前記ロータ本体の外周面から径方向外側に向けて形成され、先端面が前記円筒室の前記側壁面と近接するベーンと、を備えたロータと、
   前記円筒室の上面側に取り付けられ、前記ロータを前記粘性流体とともに前記円筒室内に封じ込めるための蓋と、
   前記ロータが前記円筒室に対して相対的に正転方向へ回転した場合に、前記仕切りと前記蓋との隙間を塞ぎ、前記ロータが前記円筒室に対して相対的に反転方向へ回転した場合に、前記仕切りと前記蓋との隙間を解放する第一の密閉手段と、を有する
   ことを特徴とするロータリダンパ。
2. 請求項１に記載のロータリダンパであって、
   前記第一の密閉手段は、
   前記ロータが前記円筒室に対して相対的に正転方向へ回転した場合に、前記蓋と当接して、前記仕切りと前記蓋との隙間を塞ぎ、前記ロータが前記円筒室に対して相対的に反転方向へ回転した場合に、前記蓋から離れて、前記仕切りと前記蓋との隙間を解放する第一のリップシールを有する
   ことを特徴とするロータリダンパ。
3. 請求項２に記載のロータリダンパであって、
   前記円筒室の周方向に沿って、前記仕切りの、前記蓋に対向する面側に形成され、当該仕切りによって区切られる前記円筒室の領域間を繋ぐための溝状の流路と、
   前記流路にスライド自在に収容され、前記ロータが前記円筒室に対して相対的に正転方向へ回転した場合に前記流路を閉口し、前記ロータが前記円筒室に対して相対的に反転方向へ回転した場合に前記流路を開口する逆止弁と、をさらに有し、
   前記第一のリップシールは、前記逆止弁に形成されている
   ことを特徴とするロータリダンパ。
4. 請求項３に記載のロータリダンパであって、
   前記流路には、前記逆止弁のスライド範囲を規制するための凸部が形成されており、
   前記逆止弁は、
   前記ロータの前記円筒室に対する相対的な回転により前記円筒室の周方向にスライドして、前記流路の流路口を開閉する板状の弁部と、
   前記凸部と連携して前記弁部のスライド範囲を規制するストッパと、
   前記弁部および前記ストッパを連結する連結部と、を有し、
   前記第一のリップシールは、
   前記弁部に形成され、前記粘性流体の圧力によって、前記蓋に近づく方向に弾性変形可能な板状部材である
   ことを特徴とするロータリダンパ。
5. 請求項３に記載のロータリダンパであって、
   前記流路には、前記逆止弁のスライド範囲を規制するための凸部が形成されており、
   前記逆止弁は、
   前記ロータの前記円筒室に対する相対的な回転により前記円筒室の周方向にスライドして、前記流路の流路口を開閉する板状の弁部と、
   前記凸部と連携して前記弁部のスライド範囲を規制するストッパと、
   前記弁部および前記ストッパを連結する連結部と、を有し、
   前記第一のリップシールは、
   端部が前記弁部から前記円筒室の周方向に突出するように、前記連結部と連結し、前記粘性流体の圧力によって、当該端部が前記蓋に近づく方向に弾性変形可能な板状部材であり、
   前記第一のリップシールと前記連結部との間には、前記ロータが前記円筒室に対して相対的に正転方向へ回転した場合に前記ベーンが近づく側に開口したスリットが形成されている
   ことを特徴とするロータリダンパ。
6. 請求項３に記載のロータリダンパであって、
   前記流路には、前記逆止弁のスライド範囲を規制するための凸部が形成されており、
   前記逆止弁は、
   前記ロータの前記円筒室に対する相対的な回転により前記円筒室の周方向にスライドして、前記流路の流路口を開閉する板状の弁部と、
   前記凸部と連携して前記弁部のスライド範囲を規制するストッパと、
   前記弁部および前記ストッパを連結する連結部と、を有し、
   前記第一のリップシールは、
   端部が前記弁部の前記蓋側の端部である上端部側に位置するように、前記弁部の下端部と連結し、前記粘性流体の圧力によって、当該端部が前記蓋に近づく方向に弾性変形可能な板状部材であり、
   前記第一のリップシールと前記弁部との間には、前記弁部の上端部側に開口し、前記弁部の上端部側の厚みが前記弁部の下端部側の厚みより大きいスリットが形成されている
   ことを特徴とするロータリダンパ。
7. 請求項１ないし６のいずれか一項に記載のロータリダンパであって、
   前記ロータが前記円筒室に対して相対的に正転方向へ回転した場合に、前記ベーンと前記蓋との隙間を塞ぎ、前記ロータが前記円筒室に対して相対的に反転方向へ回転した場合に、前記ベーンと前記蓋との隙間を解放する第二の密閉手段をさらに有する
   ことを特徴とするロータリダンパ。
8. 請求項７に記載のロータリダンパであって、
   前記第二の密閉手段は、
   前記ベーンに取り付けられ、前記ロータが前記円筒室に対して相対的に正転方向へ回転した場合に、前記蓋と当接して、前記ベーンと前記蓋との隙間を塞ぎ、前記ロータが前記円筒室に対して相対的に反転方向へ回転した場合に、前記蓋から離れて、前記ベーンと前記蓋との隙間を解放する第二のリップシールを有する
   ことを特徴とするロータリダンパ。

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