JP2015094439A - ロータリダンパ - Google Patents

Abstract

【課題】作動液の注入作業を容易にし、部品数を削減できるロータリダンパを提供する。
【解決手段】ハウジング１に自軸回りに回転可能に軸支されるシャフト２の外周に起立するベーン３で区画され、作動液が充填される一方室Ｌ１と他方室Ｌ２とを備えるロータリダンパＤにおいて、筒状のシャフト２の内部には、一対の固定仕切４，５の間に区画され減衰弁を収容するバルブ収容室と、一方の固定仕切でバルブ収容室と区画され作動液が充填される液溜室とが形成されており、ハウジング１外部の作動液を内部に導く注入口と、液溜室とバルブ収容室とを連通するオリフィス通路と、注入口からの作動液を液溜室に導くメイン注入路と、液溜室から一方室Ｌ１への作動液の流れのみを許容する一方側分岐注入路２ａと、液溜室から他方室Ｌ２への作動液の流れのみを許容する他方側分岐注入路２ｂとを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、ロータリダンパに関する。

従来、ロータリダンパにあっては、ハウジングと、このハウジングに自軸回りに回転可能に軸支されるシャフトと、ハウジングとシャフトとの間に形成されて作動液が充填される作用室と、シャフトの外周に起立して作用室を一方室と他方室に区画するベーンと、一方室と他方室とを連通する流路と、この流路を通過する作動液の流れに抵抗を与える減衰弁とを備えている。

そして、外力の入力によりシャフトが回転すると、一方室と他方室のうち縮小される室の作動液が上記流路を通過して拡大する室に移動するので、ロータリダンパは、上記流路を作動液が通過する際の減衰弁の抵抗に起因する減衰力を発生する（例えば、特許文献１，２）。

特開平１１−８２５９３号公報 特開平１１−３４４０６６号公報

特許文献１に開示のロータリダンパでは、作用室を形成するハウジングの側部に二つの減衰弁を横方向に並べて配置しているので、ロータリダンパが大型となってしまい、重量が重くなるとともに車両等の制振対象への搭載性が損なわれる。また、特許文献２に開示のロータリダンパでは、減衰弁がハウジングの作用室間を仕切る隔壁部に設けられており、シャフトの揺動可能範囲が圧迫される。このため、シャフトの揺動可能範囲を充分に確保しようとすると、ハウジングの外径を大きくしなければならず、特許文献１に開示のロータリダンパと同様に、大型化して重量が重くなるとともに、搭載性が損なわれる。

そこで、このような不具合を解決するため、図４に示すように、シャフト２を筒状にし、その内部に減衰弁Ｖを収容することで、ロータリダンパを小型化し、軽量化を可能にする提案がある。また、図４に示すロータリダンパでは、シャフト２内に減衰弁Ｖを収容するバルブ収容室Ｒを一対の固定仕切４，５で区画し、この他の部分に温度変化による作動液の体積変化を補償する温度補償室を形成している。この温度補償室は、固定仕切４側に配置されて作動液が充填される液溜室Ｌ３と、この液溜室Ｌ３と可動隔壁６で区画され気体が封入される気室Ｇとからなり、液溜室Ｌ３は、図４中左側の固定仕切４に形成されるオリフィス通路４ａを介してバルブ収容室Ｒに連通している。

そして、上記ロータリダンパでは、シャフト２の回転に伴い縮小される一方室Ｌ１または他方室Ｌ２の作動液がバルブ収容室Ｒに流入して減衰弁Ｖを通り、拡大する室に移動するようになっているので、ロータリダンパは、シャフト２の回転時に上記減衰弁Ｖの抵抗に起因する減衰力を発生し、シャフト２の回転を抑制できる。また、温度変化により作動液の体積が変化すると、この変化分の作動液がオリフィス通路４ａを通って液溜室Ｌ３とバルブ収容室Ｒとの間を行き来し、可動隔壁６が移動して気室Ｇが膨縮するので、ロータリダンパは、温度変化による作動液の体積変化を液溜室Ｌ３と気室Ｇで補償できる。

しかしながら、上記ロータリダンパにおいては、作動液を注入する際、液溜室Ｌ３からオリフィス通路４ａを通して一方室Ｌ１と他方室Ｌ２に作動液を充填しようとすると、オリフィス通路４ａの抵抗で作業時間が極めて長くなるので、一方室Ｌ１に作動液を注入するための注入口１０ｃと、他方室Ｌ２に作動液を注入するための注入口１０ｄと、液溜室Ｌ３に作動液を注入するための注入口１４ｄの、三つの注入口１０ｃ，１０ｄ，１４ｄを設け、各注入口１０ｃ，１０ｄ，１４ｄから作動液を注入して作業時間を短縮している。このため、三つの注入口１０ｃ，１０ｄ，１４ｄ全てに作動液注入用のホースを接続しなければならず、作業が煩雑であるとともに、部品数が増加する不具合がある。

そこで、本発明の目的は、シャフト内に減衰弁を収容するとともに、シャフト内に温度補償用の気室及び液溜室を形成する場合であっても、作動液の注入作業を容易にするとともに、部品数を削減することが可能なロータリダンパを提供することである。

上記課題を解決するための手段は、ハウジングと、このハウジングに自軸回りに回転可能に軸支されるシャフトと、このシャフトの外周に起立するベーンと、上記ハウジングと上記シャフトとの間に形成されて上記ベーンで区画され作動液が充填される一方室及び他方室と、これら一方室と他方室とを行き来する作動液の流れに抵抗を与える減衰弁とを備えるロータリダンパにおいて、上記シャフトは、筒状に形成されるとともに、その内部には、一対の固定仕切の間に区画され上記減衰弁を収容するバルブ収容室と、一方の上記固定仕切で上記バルブ収容室と区画され作動液が充填される液溜室と、可動隔壁で上記液溜室と区画され気体が封入される気室とが形成されており、上記ハウジングに形成されて上記ハウジング外の作動液を上記ハウジング内に導く注入口と、上記液溜室と上記バルブ収容室とを連通するオリフィス通路と、上記注入口からの作動液を上記液溜室に導くメイン注入路と、上記液溜室から上記一方室へ向かう作動液の流れのみを許容する一方側分岐注入路と、上記液溜室から上記他方室へ向かう作動液の流れのみを許容する他方側分岐注入路とを備えることである。

本発明のロータリダンパによれば、シャフト内に減衰弁を収容するとともに、シャフト内に温度補償用の気室及び液溜室を形成する場合であっても、作動液の注入作業を容易にするとともに、部品数を削減することが可能となる。

本発明の一実施の形態に係るロータリダンパを、図２中Ｘ１−Ｘ１線で切断した切断部端面図である。 本発明の一実施の形態に係るロータリダンパを図１中Ｘ２−Ｘ２線で切断したハウジングの切断面と、上記ロータリダンパを図１中Ｘ３−Ｘ３線で切断したシャフトの切断面を組み合わせて示した図である。 本発明の一実施の形態に係るロータリダンパにおける一方側分岐注入路と他方側分岐注入路部分を拡大して示した断面図である。 （ａ）は、従来のロータリダンパを、シャフトの軸方向に沿って切断した縦断面図である。（ｂ）は、従来のロータリダンパを、シャフトの径方向に沿って切断した切断部端面図である。

以下に本発明の一実施の形態に係るロータリダンパについて、図面を参照しながら説明する。いくつかの図面を通して付された同じ符号は、同じ部品か対応する部品を示す。また、図面は、符号の向きに見るとする。

図１，２に示すように、本実施の形態に係るロータリダンパＤは、ハウジング１と、このハウジング１に自軸回りに回転可能に軸支されるシャフト２と、このシャフト２の外周に起立するベーン３と、上記ハウジング１と上記シャフト２との間に形成されて上記ベーン３で区画され作動液が充填される一方室Ｌ１及び他方室Ｌ２と、これら一方室Ｌ１と他方室Ｌ２とを行き来する作動液の流れに抵抗を与える減衰弁Ｖ１，Ｖ２とを備えており、上記シャフト２は、筒状に形成されるとともに、その内部には、一対の固定仕切４，５の間に区画され上記減衰弁Ｖ１，Ｖ２を収容するバルブ収容室Ｒと、一方の上記固定仕切４で上記バルブ収容室Ｒと区画され作動液が充填される液溜室Ｌ３と、可動隔壁６で上記液溜室Ｌ３と区画され気体が封入される気室Ｇとが形成されている。

さらに、ロータリダンパＤは、上記ハウジング１に形成されて上記ハウジング１外の作動液を上記ハウジング１内に導く注入口１４ｄと、上記液溜室Ｌ３と上記バルブ収容室Ｒとを連通するオリフィス通路４ａと、上記注入口１４ｄからの作動液を上記液溜室Ｌ３に導くメイン注入路７ａと、上記液溜室Ｌ３から上記一方室Ｌ１へ向かう作動液の流れのみを許容する一方側分岐注入路２ａと、上記液溜室Ｌ３から上記他方室Ｌ２へ向かう作動液の流れのみを許容する他方側分岐注入路２ｂとを備えている。

また、本実施の形態において、ロータリダンパＤは、車両のサスペンション用に利用されており、ハウジング１を制振対象である車体に固定する一方、ハウジング１から突出するシャフト２の突端部にセレーション２ａを設け、当該セレーション２ａを振動入力部である車輪に、図示しないリンク機構を介して接続している。このリンク機構は、車輪の上下運動をシャフト２の回転運動に変換するので、路面凹凸による衝撃が車輪に入力されると、シャフト２がハウジング１に軸支されながら自軸回りに回転するようになっている。この自軸回りに回転するとは、自身（シャフト）の軸回りに回転することをいう。なお、シャフト２とリンク機構との接続方法は、適宜変更することが可能であり、ロータリダンパＤが車両のサスペンション以外に利用されるとしてもよい。

以下、ロータリダンパＤの各構成について詳細に説明する。

ハウジング１は、シャフト２が挿通されてシャフト２との間に空間を形成する筒状のケース１０と、同じくシャフト２が挿通されてケース１０の軸方向の両側に積層される一対のサイドプレート１１，１２と、これらサイドプレート１１，１２の反ケース側に積層されてシャフト２を軸支する一対のサイドパネル１３，１４とを備えている。そして、ケース１０とサイドプレート１１，１２とサイドパネル１３，１４は、ハウジング１の外側からサイドパネル１３とサイドプレート１１を貫通しケース１０の図２中左部に螺合される複数のボルト１５と、ハウジング１の外側からサイドパネル１４とサイドプレート１２を貫通しケース１０の図２中右部に螺合される複数のボルト１６で一体化されている。

ケース１０の内周には、相対向してシャフト２側に突出しシャフト２の軸方向に沿って延びる一対の隔壁部１０ａ，１０ｂが設けられており、ケース１０とシャフト２との間に形成される空間を二つの断面扇状の作用室Ｐ１，Ｐ２に区画している。これらの作用室Ｐ１，Ｐ２には、それぞれ、作動液が充填されている。本実施の形態において、作動液は油からなるが、減衰力を発生できれば他の液体であってもよい。また、隔壁部１０ａ，１０ｂには、それぞれ、両サイドプレート１１，１２に密着するとともに、シャフト２の外周面に摺接するコ字状のシール１７が取り付けられており、隔壁部１０ａ，１０ｂとシャフト２との間、及び、隔壁部１０ａ，１０ｂとサイドプレート１１，１２との間を通って、作動液が二つの作用室Ｐ１，Ｐ２の間を行き来できないようになっている。

ケース１０の両側に積層されるサイドプレート１１，１２は、それぞれ、サイドパネル１３，１４よりも薄肉の円板状とされていて、中央部にシャフト２の挿通を許容する挿通孔１１ａ，１２ａが形成されている。また、サイドプレート１１，１２は、ベーン３に摺接してサイドパネル１３，１４を保護するために設けられており、耐摩耗性の観点から、耐摩耗性に優れた性質を有する。また、一方のサイドプレート１１の図２中左右両側には、それぞれ、サイドプレート１１の周方向に沿ってＯリング１８，１９が設けられており、サイドプレート１１とサイドパネル１３との間と、サイドプレート１１とケース１０との間を塞いでいる。同様に、他方のサイドプレート１２の図２中左右両側にも、それぞれ、サイドプレート１２の周方向に沿ってＯリング２０，２１が設けられており、サイドプレート１２とケース１０との間と、サイドプレート１２とサイドパネル１４との間を塞いでいる。なお、サイドプレート１１，１２は、サイドパネル１３，１４と一体化されていてもよく、また、サイドパネル１３，１４が他の構成によって保護されていれば、サイドプレート１１，１２を廃するとしてもよい。

ケース１０との間に一方のサイドプレート１１を挟む一方のサイドパネル１３と、ケース１０との間に他方のサイドプレート１２を挟む他方のサイドパネル１４は、共に、例えば、アルミニウムといった軽量な材料で形成されており、これによりロータリダンパＤの全重量を軽減することができる。

一方のサイドパネル１３は、筒状でシャフト２の図２中左部が挿通されるシャフト保持部１３ａと、このシャフト保持部１３ａの図２中右端から外側に張り出すフランジ状のキャップ部１３ｂとを備えている。シャフト保持部１３ａの内周には、反ケース側から順に、環状のダストシール２２と、環状のオイルシール２３と、筒状のベアリング２４と、環状のサイドシール２５が軸方向に並んで保持されている。そして、ダストシール２２はシャフト２の外周面に摺接して塵や埃がハウジング１内に侵入することを防ぎ、オイルシール２３は同じくシャフト２の外周面に摺接してハウジング１内の作動液が流出することを防ぐ。また、サイドシール２５は、シャフト２とサイドプレート１１との間を塞ぐので、一方のサイドパネル１３は、ベアリング２４を介してシャフト２の図２中左部を自軸回りに回転可能に軸支しながら、ケース１０とシャフト２との間に形成される空間の図２中左側開口を塞ぐことができる。また、キャップ部１３ｂには、上記ボルト１５が挿通されるとともに、このボルト１５よりも内周側の図２中右側面に上記Ｏリング１８が密着している。

他方のサイドパネル１４は、有底筒状であってシャフト２の図２中右部が挿入されるシャフト保持部１４ａと、このシャフト保持部１４ａの図２中左端から外側に張り出すフランジ状のキャップ部１４ｂとを備えており、シャフト保持部１４ａの底部１４ｃとシャフト２の図２中右端との間には、隙間室Ｌ４が形成されている。シャフト保持部１４ａの内周には、反ケース側から順に、環状のオイルシール２６と、筒状のベアリング２７と、環状のサイドシール２８が軸方向に並んで保持されている。そして、シャフト保持部１４ａの底部１４ｃは塵や埃がハウジング１内に侵入することを防ぎ、オイルシール２６は作用室Ｐ１，Ｐ２内の作動液が隙間室Ｌ４に漏れることを防ぐ。また、サイドシール２８はシャフト２とサイドプレート１２との間を塞ぐので、他方のサイドパネル１４は、ベアリング２７を介してシャフト２の図２中右部を自軸回りに回転可能に軸支しながら、ケース１０とシャフト２との間に形成される空間の図２中右側開口を塞ぐことができる。また、キャップ部１４ｂには、上記ボルト１６が挿通されるとともに、このボルト１６よりも内周側の図２中左側面に上記Ｏリング２１が密着している。

また、他方のサイドパネル１４において、シャフト保持部１４ａの底部１４ｃには、ハウジング１外の作動液をハウジング１内に導くための注入口１４ｄが形成されており、この注入口１４ｄは、シャフト保持部１４ａの底部１４ｃとシャフト２の図２中右端との間に形成される隙間室Ｌ４に開口している。また、注入口１４ｄは、ハウジング１内に作動液を注入した後、プラグ２９で栓をされ、ロータリダンパＤの作動時に、ハウジング１内の作動液が注入口１４ｄから漏れないようになっている。

シャフト２は、筒状に形成されて、図２中左側をハウジング１から突出させており、この突出端から図２中右側に連なり、同軸上に配置されるセレーション２ａと、第一軸部２ｂと、この第一軸部２ｂよりも外径が大きい拡径部２ｃと、この拡径部２ｃよりも外径が小さい第二軸部２ｄとを備えている。そして、第一軸部２ｂの外周面に、一方のサイドパネル１３に保持されるダストシール２２、オイルシール２３及びベアリング２４が摺接し、第一軸部２ｂと拡径部２ｃの境界の段差面にサイドシール２５が摺接している。他方、第二軸部２ｄの外周面には、他方のサイドパネル１４に保持されるオイルシール２６及びベアリング２７が摺接し、第二軸部２ｄと拡径部２ｃの境界の段差面にサイドシール２８が摺接している。また、拡径部２ｃがケース１０に収容されるようになっており、この拡径部２ｃの外周面に隔壁部１０ａ，１０ｂのシール１７が摺接し、拡径部２ｃの外周であって、両隔壁部１０ａ，１０ｂの間に上記作用室Ｐ１，Ｐ２がそれぞれ形成されている。

シャフト２の内部には、図２中右側部分の軸心部に配置されるとともにシャフト２の軸方向に沿うロッド７と、環状に形成されてロッド７の軸方向の両端部外周に保持される一対の固定仕切４，５と、ロッド７の外周における両固定仕切４，５の間に保持される環状の固定隔壁８と、図２中左側の固定仕切４の反ロッド側に配置されシャフト２の内周面に摺接する可動隔壁６とが設けられている。さらに、シャフト２の図２中左端部内周には、キャップＣが螺合されており、このキャップＣでシャフト２の図２中左側開口を塞いでいる。他方、シャフト２の図２中右端部内周には、環状の外周螺子ナット９が螺合されており、この外周螺子ナット９でシャフト２の図２中右側開口を塞がないようになっている。

また、上記外周螺子ナット９は、図２中右側の固定仕切５をシャフト２に固定している。この固定仕切５は、ロッド７に螺合するバルブナット７０でロッド７、図２中左側の固定仕切４及び固定隔壁８と一体化されているので、図２中右側の固定仕切５をシャフト２に固定することで、ロッド７、図２中左側の固定仕切４及び固定隔壁８を一体的にシャフト２に固定できる。

キャップＣと可動隔壁６との間には、気体が圧縮されながら封入されて気室Ｇが形成されており、可動隔壁６と図２中左側の固定仕切４との間には、作動液が充填されて液溜室Ｌ３が形成されており、両固定仕切４，５の間には、作動液が充填されてバルブ収容室Ｒが形成されている。そして、このバルブ収容室Ｒは、固定隔壁８で、図２中左側の一方側バルブ室ｒ１と、図２中右側の他方側バルブ室ｒ２とに区画されている。また、キャップＣには、エアバルブＧＶが取り付けられているので、このエアバルブＧＶで気室Ｇに気体を給排できるようになっている。

つづいて、シャフト２の外周面に軸方向に沿って起立するベーン３は、図１に示すように、シャフト２における拡径部２ｃの外周に、周方向に１８０度の角度をもって一対設けられており、一方のベーン３が一方の作用室Ｐ１を二つの部屋ｐ１０，ｐ１１に区画するとともに、他方のベーン３が他方の作用室Ｐ２を二つの部屋ｐ２０，ｐ２１に区画している。ベーン３，３は、それぞれ、両サイドプレート１１，１２に摺接するとともに、ケース１０の内周面に摺接するコ字状のシール３０を備えており、ベーン３とケース１０との間、及び、ベーン３とサイドプレート１１，１２との間を通って作動液が二つの部屋（ｐ１０とｐ１１、ｐ２０とｐ２１）を行き来することを防いでいる。

シャフト２が図１中時計回りに回転するとき、ベーン３，３の進行方向に位置し、対角線上に配置される二つの部屋ｐ１０，ｐ２０は、共に、シャフト２に形成される一方側通孔２ｅを介して一方側バルブ室ｒ１に連通しており、一方室Ｌ１を構成している。また、シャフト２が図１中反時計回りに回転するとき、ベーン３，３の進行方向に位置し、対角線上に配置される二つの部屋ｐ１１，ｐ２１は、共に、シャフト２に形成される他方側通孔２ｆを介して、他方側バルブ室ｒ２に連通しており、他方室Ｌ２を構成している。つまり、一方室Ｌ１と他方室Ｌ２は、一対のベーン３，３で区画され、シャフト２が図１中時計回りに回転するとき、一方室Ｌ１が縮小され、反時計回りに回転するとき、他方室Ｌ２が縮小されるようになっている。

図２には、本実施の形態に係るロータリダンパＤを図１中Ｘ２−Ｘ２線で切断したときのハウジング１の切断面と、本実施の形態に係るロータリダンパＤを図１中Ｘ３−Ｘ３線で切断したときのシャフト２の切断面とを組み合わせた状態が示されている。このため、図２中、一方側通孔２ｅが、隔壁部１０ａに対向しているように見えるが、実際に、一方側通孔２ｅと他方側通孔２ｆは、シャフト２におけるベーン３の根本付近に設けられており、シャフト２が回転しても隔壁部１０ａ，１０ｂと重ならないようになっている。

つづいて、一方室Ｌ１に連通する一方側バルブ室ｒ１と、他方室Ｌ２に連通する他方側バルブ室ｒ２は、固定隔壁８に形成される流路８ａ，８ｂを介して連通している。本実施の形態において、流路８ａ，８ｂは、固定隔壁８の図２中右側に積層される減衰弁Ｖ１で開閉される流路８ａと、固定隔壁８の図２中左側に積層される減衰弁Ｖ２で開閉される流路８ｂとで構成されており、これらを区別するため、以下、図２中右側の減衰弁を一方側減衰弁Ｖ１、この一方側減衰弁Ｖ１で開閉される流路を一方側流路８ａ、図２中左側の減衰弁を他方側減衰弁Ｖ２、この他方側減衰弁Ｖ２で開閉される流路を他方側流路８ｂとする。

一方側減衰弁Ｖ１は、一方側流路８ａを一方側バルブ室ｒ１から他方側バルブ室ｒ２へ向かう作動液の流れを許容し、この反対方向の流れを阻止するとともに、一方側流路８ａを通過する作動液の流れに対して所定の抵抗を与えるように設定されている。他方、他方側減衰弁Ｖ２は、他方側流路８ｂを他方側バルブ室ｒ２から一方側バルブ室ｒ１へ向かう作動液の流れを許容し、この反対方向の流れを阻止するとともに、他方側流路８ｂを通過する作動液の流れに対して所定の抵抗を与えるように設定されている。本実施の形態において、一方側減衰弁Ｖ１と他方側減衰弁Ｖ２は、共に、積層リーフバルブからなるが、この限りではなく、減衰弁Ｖ１，Ｖ２の構成は適宜変更することが可能である。

つづいて、図２中左側の固定仕切４で一方側バルブ室ｒ１と区画される液溜室Ｌ３は、上記固定仕切４に形成されるオリフィス通路４ａを介して一方側バルブ室ｒ１に連通するとともに、ロッド７を軸方向に貫通するメイン注入路７ａと、外周螺子ナット９の内側とを介して、シャフト２と図２中右側のサイドパネル１４の底部１４ｃとの間に形成される隙間室Ｌ４に連通している。上記したように、隙間室Ｌ４には、注入口１４ｄが開口しているので、注入口１４ｄからの作動液をメイン注入路７ａを通して液溜室Ｌ３に導くことができる。さらに、液溜室Ｌ３は、シャフト２に形成される一方側分岐注入路２ａを介して一方室Ｌ１に連通するとともに、同じくシャフト２に形成される他方側分岐注入路２ｂを介して他方室Ｌ２に連通している。

上記したように、図２には、本実施の形態に係るロータリダンパＤを図１中Ｘ２−Ｘ２線で切断したハウジング１の切断面と、本実施の形態に係るロータリダンパＤを図１中Ｘ３−Ｘ３線で切断したシャフト２の切断面とを組み合わせた状態が示されている。このため、図２中、一方側分岐注入路２ａが、隔壁部１０ａに対向しているように見えるが、実際には図１に示すように、一方側分岐注入路２ａと他方側分岐注入路２ｂがシャフト２におけるベーン３の根本付近に設けられており、シャフト２が回転しても隔壁部１０ａ，１０ｂと重ならないようになっている。また、本実施の形態において、一方側分岐注入路２ａと他方側分岐注入路２ｂは、シャフト２の軸方向の同じ位置に設けられているが、軸方向にずれていてもよく、ロータリダンパＤが減衰力を発生するロータリダンパＤの作動時において、可動隔壁６の摺動範囲外に設けられていれば、任意に軸方向の位置を変更することができる。

一方側分岐注入路２ａの途中には、この一方側分岐注入路２ａを液溜室Ｌ３から一方室Ｌ１に向かう作動液の流れを許容し、この反対方向の流れを阻止する逆止弁Ｖ３が設けられており、他方側分岐注入路２ｂの途中には、この他方側分岐注入路２ｂを液溜室Ｌ３から他方室Ｌ２へ向かう作動液の流れを許容し、この反対方向の流れを阻止する逆止弁Ｖ４が設けられている。図３に示すように、一方側分岐注入路２ａと他方側分岐注入路２ｂは、共に、逆止弁Ｖ３，Ｖ４を収容する弁収容部２ｃと、この弁収容部２ｃに連通するとともに液溜室Ｌ３に開口する開口部２ｄとを備えている。この開口部２ｄは、円錐台状に形成されており、液溜室Ｌ３にかけて拡径している。

一方側分岐注入路２ａに設けられる逆止弁Ｖ３と、他方側分岐注入路２ｂに設けられる逆止弁Ｖ４は、共に、球状の弁体３０と、この弁体３０を収容する筒状のホルダ３１と、このホルダ３１の液溜室Ｌ３側の先端部に嵌合する環状の弁座部材３２と、ホルダ３１内に収容されて弁体３０を弁座部材３２側に附勢するばね３３とを備えており、液溜室Ｌ３の圧力が弁体３０を弁座部材３２から離座させる方向に作用する一方、シャフト２外の圧力が弁体３０を弁座部材３２に押し付ける方向に作用するようになっている。また、ホルダ３１の外周にはシャフト２との間に隙間３４が形成されるとともに、ホルダ３１には当該ホルダ３１の肉厚を貫通する通孔３１ａが形成されている。このため、弁体３０が弁座部材３２から離座すると、液溜室Ｌ３の作動液が通孔３１ａと隙間３４を通ってシャフト２外に移動できる。なお、逆止弁Ｖ３，Ｖ４の構成は、図示する限りではなく、適宜変更することができる。

もどって、図２に示すように、上記液溜室Ｌ３と気室Ｇを区画する可動隔壁６は、有底筒状に形成される本体部６０と、この本体部６０における筒部の外周に沿って取り付けられる環状のシール６１とを備えており、このシール６１をシャフト２の内周面に押し付けながら、シャフト２内を軸方向に摺動する。シール６１をシール溝に装着した際のシール６１の外径と、シャフト２の内径との差がシール６１のシャフト２に対する締め代ｄ１（図３）である。そして、当該締め代ｄ１よりも、一方側分岐注入路２ａ及び他方側分岐注入路２ｂの各開口部２ｄにおけるシャフト２の径方向に沿う長さ（深さ）ｄ２が長くなるように設定されている。このようにすることで、後述する作動液注入工程で、シール６１が一方側分岐注入路２ａと他方側分岐注入路２ｂを通過しても、シール６１が疵付くことを防ぐことができる。

以下、本実施の形態に係るロータリダンパＤの作動液注入工程について説明する。

作動液注入前の前処理として、プラグ２９を外した注入口１４ｄに真空ポンプを接続し、ロータリダンパＤ内の空気を抜く。この真空引きにより、一方室Ｌ１の気体は、一方側通孔２ｅから一方側バルブ室ｒ１に移動する。また、他方室Ｌ２の気体は、他方側減衰弁Ｖ２を開き、他方側通孔２ｆ、他方側バルブ室ｒ２、他方側流路８ｂの順に通って一方側バルブ室ｒ１に移動する。さらに、この一方側バルブ室ｒ１の気体は、オリフィス通路４ａ、液溜室Ｌ３、メイン注入路７ａ、外周螺子ナット９の内側を順に通って隙間室Ｌ４に移動し、この隙間室Ｌ４に開口する注入口１４ｄからハウジング１外に吸い出される。このとき、両逆止弁Ｖ３，Ｖ４は開かず、可動隔壁６が図２中左側の固定隔壁４まで移動する。

真空引きの後、注入口１４ｄに作動液注入用のホースを接続し、ハウジング１内に作動液を注入する。注入口１４ｄから隙間室Ｌ４に流入した作動液は、外周螺子ナット９の内側と、メイン注入路７ａを通って液溜室Ｌ３に流入し、可動隔壁６を図２中左側に押し上げる。さらに、液溜室Ｌ３の作動液は、オリフィス通路４ａを通って一方側バルブ室ｒ１に移動し、この一方側バルブ室ｒ１から一方側通孔２ｅを通って一方室Ｌ１に移動したり、一方側減衰弁Ｖ１を開き、一方側流路８ａ、他方側バルブ室ｒ２、他方側通孔２ｆの順に通って他方室Ｌ２に移動したりする。

また、可動隔壁６が図２中左側に移動して、一方側分岐注入路２ａと他方側分岐注入路２ｂの開口部２ｄと液溜室Ｌ３が連通すると、逆止弁Ｖ３，Ｖ４が開き、液溜室Ｌ３の作動液が一方側分岐注入路２ａを通って一方室Ｌ１に移動するとともに、他方側分岐注入路２ｂを通って他方室Ｌ２に移動する。一方室Ｌ１に流入した作動液は、一方側通孔２ｅを通って一方側バルブ室ｒ１に移動することもでき、他方室Ｌ２に流入した作動液は、他方側通孔２ｆを通って他方側バルブ室ｒ２に移動することもできる。つまり、上記一方側分岐注入路２ａ及び他方側分岐注入路２ｂを設けることにより、注入口１４ｄが一か所であっても、一方室Ｌ１、他方室Ｌ２、一方側バルブ室ｒ１、他方側バルブ室ｒ２等、作動液充填用の部屋に速やかに作動液を充填することができる。

以下、本実施の形態に係るロータリダンパＤの作動について説明する。

外力の入力により、シャフト２が図１中時計回りに回転するとき、ベーン３，３で一方室Ｌ１が加圧され、一方側分岐注入路２ａは逆止弁Ｖ３で遮断されたままとなる。そして、縮小される一方室Ｌ１の作動液は、一方側通孔２ｅを通って一方側バルブ室ｒ１に移動するとともに、一方側減衰弁Ｖ１を押し開き、一方側流路８ａ、他方側バルブ室ｒ２、他方側通孔２ｆの順に通って拡大する他方室Ｌ２に移動する。このため、ロータリダンパＤは、一方側減衰弁Ｖ１の抵抗に起因する減衰力を発生し、上記シャフト２の図１中時計回りの回転を抑制する。

反対に、外力の入力により、シャフト２が図１中反時計回りに回転するとき、ベーン３，３で他方室Ｌ２が加圧され、他方側分岐注入路２ｂは逆止弁Ｖ４で遮断されたままとなる。そして、縮小される他方室Ｌ２の作動液は、他方側通孔２ｆを通って他方側バルブ室ｒ２に移動するとともに、他方側減衰弁Ｖ２を押し開き、他方側流路８ｂ、一方側バルブ室ｒ１、一方側通孔２ｅの順に通って拡大する一方室Ｌ１に移動する。このため、ロータリダンパＤは、他方側減衰弁Ｖ２の抵抗に起因する減衰力を発生し、上記シャフト２の図１中反時計回りの回転を抑制する。

また、温度上昇により作動液の体積が増加すると、一方側バルブ室ｒ１の作動液がオリフィス通路４ａを通過して液溜室Ｌ３に移動するので、可動隔壁６が図２中左側に移動して気室Ｇが縮小される。反対に、温度低下により作動液の体積が減少すると、液溜室Ｌ３の作動液がオリフィス通路４ａを通過して一方側バルブ室ｒ１に移動するので、可動隔壁６が図２中右側に移動して気室Ｇが拡大する。つまり、上記液溜室Ｌ３と上記気室Ｇで、温度変化による作動液の体積変化を補償することができる。

また、本実施の形態において、気室Ｇには、気体を圧縮しながら封入して作動液を加圧しているので、減衰力発生応答性を良好にできる。

以下、本実施の形態におけるロータリダンパＤの作用効果について説明する。

本実施の形態において、可動隔壁６は、シャフト２の内周面に摺接する環状のシール６１を備えており、このシール６１におけるシャフト２に対する締め代ｄ１よりも、開口部２ｄにおけるシャフト２の径方向に沿う長さｄ２が長く設定されている。

上記構成によれば、真空引きをするときに、可動隔壁６が一方側分岐注入路２ａや他方側分岐注入路２ｂに達し、シール６１の外径が締め代分拡径したとしても、シール６１と逆止弁Ｖ３，Ｖ４が干渉してシール６１が疵付くことを防ぐことができる。

なお、可動隔壁６が、真空引き時を含め、一方側分岐注入路２ａや他方側分岐注入路２ｂを通過しない構成となっていれば、上記開口部２ｄの形状を変更したり、開口部２ｄを廃止したりするとしてもよい。また、本実施の形態において、可動隔壁６は、一般に、フリーピストンと称される構成であるが、この限りではなく、気室Ｇと液溜室Ｌ３とを区画しながら、これらの容積比率を変更可能な限りにおいて、適宜変更することが可能である。例えば、可動隔壁６が、ブラダやベローズ等、膨縮可能な構成であるとしてもよく、この場合にも、上記開口部６ｄの形状を変更したり、開口部６ｄを廃止したりすることができる。

また、本実施の形態において、一方側分岐注入路２ａ及び他方側分岐注入路２ｂは、それぞれ、液溜室Ｌ３からシャフト２外へ向かう作動液の流れのみを許容する逆止弁Ｖ３，Ｖ４を収容する弁収容部２ｃと、この弁収容部２ｃに連通するとともに液溜室Ｌ３に開口する開口部３ｄとを備えている。そして、この開口部３ｄは、円錐台状に形成されて液溜室Ｌ３にかけて拡径する。

上記構成によれば、真空引き時に可動隔壁６が一方側分岐注入路２ａや他方側分岐注入路２ｂを通過する際、シール６１が開口部２ｄの傾斜に沿って拡径したり縮径したりできるので、シール６が疵付くことを防ぐことができる。

なお、この場合にも、可動隔壁６が真空引き時を含め、一方側分岐注入路２ａや他方側分岐注入路２ｂを通過しない構成となっていれば、上記開口部２ｄの形状を変更したり、開口部２ｄを廃止したりするとしてもよい。

また、本実施の形態において、シャフト２は、筒状に形成されるとともに、その内部には、一対の固定仕切４，５の間に区画され減衰弁Ｖ１，Ｖ２を収容するバルブ収容室Ｒと、一方の固定仕切４でバルブ収容室Ｒと区画され作動液が充填される液溜室Ｌ３と、可動隔壁６で液溜室Ｌ３と区画され気体が封入される気室Ｇとが形成されている。さらに、ロータリダンパＤは、ハウジング１に形成されてハウジング１外の作動液をハウジング１内に導く注入口１４ｄと、液溜室Ｌ３とバルブ収容室Ｒとを連通するオリフィス通路４ａと、注入口１４ｄからの作動液を液溜室Ｌ３に導くメイン注入路７ａと、液溜室Ｌ３から一方室Ｌ１へ向かう作動液の流れのみを許容する一方側分岐注入路２ａと、液溜室Ｌ３から他方室Ｌ２へ向かう作動液の流れのみを許容する他方側分岐注入路２ｂとを備えている。

上記構成によれば、シャフト２内に減衰弁Ｖ１，Ｖ２を収容するとともに、シャフト２内に温度補償用の気室Ｇと液溜室Ｌ３とを形成しているので、ロータリダンパＤを小型化することができる。このため、ロータリダンパＤを軽量化するとともに、搭載性を良好にすることが可能となる。

また、このように、シャフト２内に減衰弁Ｖ１，Ｖ２を収容するとともに、シャフト２内に温度補償用の気室Ｇと液溜室Ｌ３とを形成した場合であっても、上記構成によれば、一方側分岐注入路２ａと他方側分岐注入路２ｂを備えているので、液溜室Ｌ３に作動液を導くことのできる注入口１４ｄを一か所設けておけば、液溜室Ｌ３から分岐する一方側分岐注入路２ａと他方側分岐注入路２ｂを通して一方室Ｌ１及び他方室Ｌ２に速やかに作動液を充填することができる。

つまり、上記構成によれば、図４に示すような、一方室Ｌ１に作動液を注入するための注入口１０ｃや、他方室Ｌ２に作動液を注入するための注入口１０ｄが不要となり、注入口を従来よりも減らすことができるので、注入口に栓をするプラグや、注入口に接続するホース等の部品数を減らすことができる。また、注入口を減らすことで、真空ポンプや作動液注入用のホースを接続する作業工数を減らすことができるので、作動液の注入作業を容易にすることが可能となる。

以上、本発明の好ましい実施の形態を詳細に説明したが、特許請求の範囲から逸脱することなく改造、変形及び変更を行うことができることは理解すべきである。

Ｄ ロータリダンパ
ｄ１ シールにおけるシャフトに対する締め代
ｄ２ 開口部におけるシャフトの径方向に沿う長さ
Ｇ 気室
Ｌ１ 一方室
Ｌ２ 他方室
Ｌ３ 液溜室
Ｒ バルブ収容室
Ｖ１，Ｖ２ 減衰弁
Ｖ３，Ｖ４ 逆止弁
１ ハウジング
２ シャフト
２ａ 一方側分岐注入路
２ｂ 他方側分岐注入路
２ｃ 弁収容部
２ｄ 開口部
３ ベーン
４，５ 固定仕切
４ａ オリフィス通路
６ 可動隔壁
７ａ メイン注入路
１４ｄ 注入口
６１ シール

Claims (3)

1. ハウジングと、このハウジングに自軸回りに回転可能に軸支されるシャフトと、このシャフトの外周に起立するベーンと、上記ハウジングと上記シャフトとの間に形成されて上記ベーンで区画され作動液が充填される一方室及び他方室と、これら一方室と他方室とを行き来する作動液の流れに抵抗を与える減衰弁とを備えるロータリダンパにおいて、
   上記シャフトは、筒状に形成されるとともに、その内部には、一対の固定仕切の間に区画され上記減衰弁を収容するバルブ収容室と、一方の上記固定仕切で上記バルブ収容室と区画され作動液が充填される液溜室と、可動隔壁で上記液溜室と区画され気体が封入される気室とが形成されており、
   上記ハウジングに形成されて上記ハウジング外の作動液を上記ハウジング内に導く注入口と、上記液溜室と上記バルブ収容室とを連通するオリフィス通路と、上記注入口からの作動液を上記液溜室に導くメイン注入路と、上記液溜室から上記一方室へ向かう作動液の流れのみを許容する一方側分岐注入路と、上記液溜室から上記他方室へ向かう作動液の流れのみを許容する他方側分岐注入路とを備えることを特徴とするロータリダンパ。
2. 上記一方側分岐注入路及び上記他方側分岐注入路は、それぞれ、上記液溜室から上記シャフト外へ向かう作動液の流れのみを許容する逆止弁を収容する弁収容部と、この弁収容部に連通するとともに上記液溜室に開口する開口部とを備えており、この開口部は、円錐台状に形成されて上記液溜室にかけて拡径することを特徴とする請求項１に記載のロータリダンパ。
3. 上記可動隔壁は、上記シャフトの内周面に摺接する環状のシールを備えており、このシールにおける上記シャフトに対する締め代よりも、上記開口部における上記シャフトの径方向に沿う長さが長く設定されていることを特徴とする請求項２に記載のロータリダンパ。

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