JP2022145339A - ダンパー装置 - Google Patents

Abstract

【課題】外形形状を小型化および単純化して設置場所のバリエーションを増やすことができるダンパー装置を提供する。【解決手段】ダンパー装置１００は、ロータリダンパで構成されておりハウジング１０１を構成するハウジング本体１０２に補償装置収容部１１０が形成されている。補償装置収容部１１０は、ハウジング本体１０２の内部に形成された有底円筒状の作動液収容部１０３の軸方向に沿って延びる有底円筒状に形成されている。この補償装置収容部１１０は、ハウジング本体１０２上に張り出して外部に露出する外気面１１２と作動液収容部１０３内に張り出す作動液面１１３をそれぞれ有して構成されている。この場合、補償装置収容部１１０は、作動液収容部１０３内を仕切る４つの個室Ｒ１～個室Ｒ４のうちの個室Ｒ１および個室Ｒ４の各個室内において固定ベーン１０４と収容部壁面１０３ｂとの間に跨った状態でそれぞれ形成されている。【選択図】 図３

Description

本発明は、液体を液密的に収容する作動液収容部に接続されて前記液体の体積変化を補償する体積変化補償装置を備えたダンパー装置に関する。

従来から、四輪または二輪の自走式車両または産業用機械器具においては、回動機構において運動エネルギの減衰装置としてロータリダンパが用いられている。例えば、下記特許文献１には、作動油室が形成されたハウジングの外表面に作動油室内の作動油の温度変化による体積変化を補償するために体積変化補償装置としての温度補償機構を備えたロータリダンパが開示されている。

特開平１１－８２５９３号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示されたロータリダンパにおいては、体積変化補償装置としての温度補償機構がハウジングの外表面上に張り出して設けられているため、ロータリダンパが大型化および外形形状が複雑化して設置場所が限定されるという問題があった。

本発明は上記問題に対処するためなされたもので、その目的は、外形形状を小型化および単純化して設置場所のバリエーションを増やすことができるダンパー装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の特徴は、液体からなる作動液を液密的に収容する作動液収容部と、作動液収容部内で作動液を押しながら摺動する作動液押圧体と、作動液収容部内の作動液の体積変化を補償する体積変化補償装置を収容する補償装置収容部とを備えて作動液押圧体に入力される力を作動液を流動させることで減衰するダンパー装置において、補償装置収容部は、一部が外気に接触する外気面と、他の一部が作動液収容部内の作動液に接触する作動液面とを有していることにある。

このように構成した本発明の特徴によれば、ダンパー装置は、体積変化補償装置を収容する補償装置収容部における一部が外気に接触する外気面および他の一部が作動液収容部内の作動液に接触する作動液面をそれぞれ有して構成されている。すなわち、ダンパー装置は、補償装置収容部の一部が外気に面しつつ他の一部が作動液収容部の内部に面するまたは入り込んで形成されているため、ダンパー装置の外表面における補償装置収容部の張り出し量を抑えることができ、ダンパー装置の外形形状を小型化および単純化して設置場所のバリエーションを増やすことができる。

また、本発明の他の特徴は、前記ダンパー装置において、補償装置収容部は、外気面の表面積が作動液面の表面積よりも大きいことにある。

このように構成した本発明の他の特徴によれば、ダンパー装置は、補償装置収容部における外気面の表面積が作動液面の表面積よりも大きいため、作動液収容部内への補償装置収容部の入り込み量を抑えて作動液収容部の容量の減少を抑えることができる。また、ダンパー装置は、ロータリダンパで構成されている多場合には、作動液押圧体の摺動量の減少を抑えることができる。

また、本発明の他の特徴は、前記ダンパー装置において、補償装置収容部は、作動液面の表面積が外気面の表面積よりも大きいことにある。

このように構成した本発明の他の特徴によれば、ダンパー装置は、補償装置収容部における作動液面の表面積が外気面の表面積よりも大きいため、ダンパー装置の外表面における補償装置収容部の張り出し量を抑えてダンパー装置の外形形状を小型化および単純化して設置場所のバリエーションを増やすことができる。

また、本発明の他の特徴は、前記ダンパー装置において、円筒状に形成された作動液収容部を有するとともに同作動液収容部内に径方向に沿う壁状に形成されて同作動液収容部内を仕切って作動液の周方向の流動を妨げる固定ベーンを有したハウジングと、軸体の外周部に作動液収容部内を仕切りつつ作動液を押しながら回動する可動ベーンを有したロータとを備えたロータリダンパで構成されていることにある。

このように構成した本発明の他の特徴によれば、ダンパー装置は、円筒状に形成された作動液収容部を有するとともに同作動液収容部内に径方向に沿う壁状に形成されて同作動液収容部内を仕切って作動液の周方向の流動を妨げる固定ベーンを有したハウジングと、軸体の外周部に作動液収容部内を仕切りつつ作動液を押しながら回動する可動ベーンを有したロータとを備えたロータリダンパで作動液の体積変化を補償することができる。

また、本発明の他の特徴は、前記ダンパー装置において、補償装置収容部は、ハウジングに形成されていることにある。

このように構成した本発明の他の特徴によれば、ダンパー装置は、補償装置収容部がハウジングに形成されているため、大きさの大きな補償装置収容部をハウジングの形状に沿って大きく張り出させることなく形成することができる。

また、本発明の他の特徴は、前記ダンパー装置において、作動液収容部は、一方が開口するとともに他方に底部を有する有底円筒状に形成されるとともに同開口する部分が蓋体によって閉塞されており、補償装置収容部は、蓋体とは反対側に体積変化補償装置を出し入れするための開口部を有していることにある。

このように構成した本発明の他の特徴によれば、ダンパー装置は、補償装置収容部が蓋体とは反対側に体積変化補償装置を出し入れするための開口部を有しているため、蓋体の反対側から体積変化補償装置を出し入れすることができ、蓋体に対して補償装置収容部を密着して形成してダンパー装置の外形形状を小型化および単純化して設置場所のバリエーションを増やすことができる。

また、本発明の他の特徴は、前記ダンパー装置において、補償装置収容部は、固定ベーンの両側に張り出して形成されていることにある。

このように構成した本発明の他の特徴によれば、ダンパー装置は、補償装置収容部が固定ベーンの両側に張り出して形成されているため、補償装置収容部および固定ベーンが相互にお互い補強して剛性を高めることができる。

また、本発明の他の特徴は、前記ダンパー装置において、ハウジングは、作動液収容部内が少なくとも２つの個室に仕切られており、補償装置収容部は、少なくとも２つに仕切られた個室のうちの相対的に常に低圧となる個室に連通して形成されていることにある。

このように構成した本発明の他の特徴によれば、ダンパー装置は、補償装置収容部が少なくとも２つ形成された個室のうちの相対的に常に低圧となる個室に連通して形成されているため、相対的に高圧となる個室の圧力が体積変化補償装置に吸収されて同個室の圧力が上がり難くなるという不都合を回避することができる。

また、本発明の他の特徴は、前記ダンパー装置において、補償装置収容部は、同補償装置収容部が連通する個室に隣接する位置に形成されていることにある。

このように構成した本発明の他の特徴によれば、ダンパー装置は、補償装置収容部がこの補償装置収容部が連通する個室に隣接する位置に形成されているため、ダンパー装置の外形形状を小型化および単純化して設置場所のバリエーションを増やすことができる。

また、本発明の他の特徴は、前記ダンパー装置において、作動液収容部は、一方が開口するとともに他方に底部を有する有底円筒状に形成されるとともに同開口する部分が蓋体によって閉塞されており、補償装置収容部は、作動液収容部との間で作動液を流通させるための連通流通孔が作動液収容部における開口する側に開口していることにある。

このように構成した本発明の他の特徴によれば、ダンパー装置は、補償装置収容部は作動液収容部との間で作動液を流通させるための連通流通孔を有するとともにこの連通流通孔は作動液収容部における開口する側に開口しているため、作動液収容部の開口部を介して連通流通孔を容易かつ精度よく成形することができる。

本発明に係るダンパー装置の全体構成を蓋体側から見た斜視図である。 図１に示すダンパー装置の外観構成をハウジング本体側から見た斜視図である。 図１に示すダンパー装置の内部構造を示す縦断面図である。 図１に示すダンパー装置の内部構造を示す横断面図である。 図１に示すハウジング本体の全体構成を示す斜視図である。 図４に示すダンパー装置のロータが反時計回りに回動した作動状態を説明するためにダンパー装置の横断面の構造を模式的に示した説明図である。 図４に示すダンパー装置のロータが時計回りに回動した作動状態を説明するためにダンパー装置の横断面の構造を模式的に示した説明図である。 本発明の変形例に係るダンパー装置の内部構造を示す横断面図である。

以下、本発明に係るダンパー装置の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係るダンパー装置１００の全体構成を蓋体側から見た斜視図である。また、図２は、図１に示すダンパー装置１００の外観構成をハウジング本体側から見た斜視図である。また、図３は、図１に示すダンパー装置１００の内部構造を示す横断面図である。また、図４は、図１に示すダンパー装置１００の内部構造を示す縦断面図である。

なお、本明細書において参照する各図は、本発明の理解を容易にするために一部の構成要素を誇張して表わすなど模式的に表している部分がある。このため、各構成要素間の寸法や比率などは異なっていることがある。このダンパー装置１００は、二輪の自走式車両（バイク）の後輪を上下動可能に支持するスイングアームの基端部に取り付けられて後輪の上下動時に運動エネルギを減衰させる減衰装置である。

（ダンパー装置１００の構成）
ダンパー装置１００は、ハウジング１０１を備えている。ハウジング１０１は、後述するロータ１４０を回転自在に保持しつつダンパー装置１００の筐体を構成する部品であり、アルミニウム材、鉄材、亜鉛材、またはポリアミド樹脂などの各種樹脂材によって構成されている。具体的には、ハウジング１０１は、主として、ハウジング本体１０２と蓋体１３０とで構成されている。

ハウジング本体１０２は、体積変化補償装置１２０、ロータ１４０の可動ベーン１４５，１４６および作動液１６０をそれぞれ収容するとともにロータ１４０の軸体１４１の一方の端部を回転自在に支持する部品であり、筒体における一方端が大きく開口するとともに他方端が小さく開口する有底円筒状に形成されている。より具体的には、ハウジング本体１０２は、前記筒体における一方の端部がフランジ状に張り出した蓋体取付部１０２ａが形成されるとともにこの蓋体取付部１０２ａの内側に円筒状の作動液収容部１０３が大きく開口して形成されている。

一方、ハウジング本体１０２における他方の端部には、作動液収容部１０３の底部１０３ａに連通した状態でロータ支持部１０７が形成されている。また、ハウジング本体１０２の外表面には、エア抜き孔１０８ａ，１０８ｂおよび補償装置収容部１１０がそれぞれ形成されている。

作動液収容部１０３は、図４および図５にそれぞれ示すように、ロータ１４０の可動ベーン１４５，１４６とともに作動液１６０を液密的に収容する空間であり、ハウジング本体１０２内に中央部に配置されたロータ１４０を介して互いに対向する２つの半円筒の空間で構成されている。これらの作動液収容部１０３内には、固定ベーン１０４，１０５がハウジング本体１０２と一体的にそれぞれ形成されている。

固定ベーン１０４，１０５は、ロータ１４０とともに作動液収容部１０３内を仕切って個室Ｒ１～個室Ｒ４を形成する壁状の部分であり、ハウジング本体１０２の軸線方向に沿って収容部壁面１０３ｂから内側に向かって凸状に張り出して形成されている。この場合、２つの固定ベーン１０４，１０５は、収容部壁面１０３ｂの内周面における周方向上での互いに対向する位置に設けられている。これらの各固定ベーン１０４，１０５は、後述する蓋体１３０およびロータ１４０の軸体１４１にそれぞれ対向する先端部分がそれぞれ凹状に凹む溝状に形成されており、これらの各溝内にシール体１０６が嵌め込まれている。

シール体１０６は、作動液収容部１０３内に形成される個室Ｒ１～個室Ｒ４の液密性を確保するための部品であり、ニトリルゴム、水素化ニトリルゴムまたはフッ素ゴムなどの各種ゴム材などの弾性材料を側面視でＬ字状に形成して構成されている。このシール体１０６は、蓋体１３０の内側面およびロータ１４０の軸体１４１の外周面にそれぞれ摺動自在な状態で密着するように固定ベーン１０４，１０５の各先端部から張り出して取り付けられている。

ロータ支持部１０７は、ロータ１４０の軸体１４１における一方の端部を回転自在な状態で支持する円筒状の部分である。このロータ支持部１０７は、ベアリングおよびパッキンなどのシール材を介してロータ１４０の軸体１４１を液密的に支持している。

エア抜き孔１０８ａ，１０８ｂは、個室Ｒ１，個室Ｒ４にそれぞれ個別に連通しており、個室Ｒ１，個室Ｒ４内の各空気を抜く際に使用する貫通孔である。これらの各エア抜き孔１０８ａ，１０８ｂは、プラグによって着脱自在に塞がれている。

補償装置収容部１１０は、体積変化補償装置１２０を収容する部分であり、ハウジング本体１０２の外表面上に露出した状態でハウジング本体１０２と一体的に形成されている。この補償装置収容部１１０は、外気面１１２および作動液面１１３をそれぞれ有してハウジング本体１０２の軸線方向に沿って延びる有底円筒状に形成されている。この場合、補償装置収容部１１０は、ロータ支持部１０７側に開口部１１１が形成されて外部に向かって開口するとともに蓋体取付部１０２ａ側が蓋体取付部１０２ａの一部によって閉塞されている。開口部１１１は、体積変化補償装置１２０を出し入れする部分であり、プラグ１２３によって閉塞される。

外気面１１２は、ハウジング本体１０２の外表面から露出している補償装置収容部１１０の外表面である。一方、作動液面１１３は、作動液収容部１０３の内部に露出している補償装置収容部１１０の外表面である。すなわち、補償装置収容部１１０は、外表面の一部が外気面１１２を介してハウジング本体１０２の外表面に張り出した状態で露出するとともに、外表面の他の一部が作動液面１１３を介して作動液収容部１０３の内部に張り出した状態で形成されている。本実施形態においては、補償装置収容部１１０は、内径の半分程度の深さまで作動液収容部１０３の内部に張り込むように形成されている。これにより、補償装置収容部１１０は、外気面１１２の表面積が作動液面１１３の表面積よりも大きく形成されている。

この場合、補償装置収容部１１０は、作動液収容部１０３内に形成された固定ベーン１０４の両壁面から作動液収容部１０３内の周方向にそれぞれ扇状に張り出すように形成されている。すなわち、補償装置収容部１１０は、作動液収容部１０３内を仕切る４つの個室Ｒ１～個室Ｒ４のうちの個室Ｒ１および個室Ｒ４の各個室内において固定ベーン１０４と収容部壁面１０３ｂとの間に跨った状態でそれぞれ形成されている。また、補償装置収容部１１０は、作動液収容部１０３に連通して連通流通孔１１４が形成されている。

連通流通孔１１４は、作動液収容部１０３と補償装置収容部１１０との間で作動液１６０を双方向に流通させる部分であり、貫通孔によって構成されている。この連通流通孔１１４は、補償装置収容部１１０の底部と作動液収容部１０３との間に形成されている。この場合、連通流通孔１１４は、４つの個室Ｒ１～個室Ｒ４のうちの常時低圧となる個室、本実施形態においては個室Ｒ１に連通した状態で形成されている。

体積変化補償装置１２０は、作動液収容部１０３内の作動液１６０の温度変化による膨張または収縮による体積変化を補償するための機具である。具体的には、体積変化補償装置１２０は、主として、シリンダ、ピストン１２１、押圧弾性体１２２およびプラグ１２３によって構成されている。シリンダは、作動液１６０、ピストン１２１、押圧弾性体１２２およびプラグ１２３をそれぞれ収容する部分であり、前記した補償装置収容部１１０である。

ピストン１２１は、シリンダ（補償装置収容部１１０）内において連通流通孔１１４を介して導かれる作動液１６０を収容する空間を形成するための部品であり、シリンダ内を軸方向に液密的に摺動する円柱状に形成されている。このピストン１２１は、連通流通孔１１４側の面がシリンダ内を塞ぐ大きさの平坦な円板状に形成されるとともにこの連通流通孔１１４とは反対側が棒状に延びてプラグ１２３に摺動自在に嵌合している。

押圧弾性体１２２は、ピストン１２１とプラグ１２３との間に設けられてピストン１２１を連通流通孔１１４側に弾性的に押圧するコイルスプリングである。プラグ１２３は、押圧弾性体１２２の反力を受け止める部品であり、シリンダ（補償装置収容部１１０）の端部にネジ嵌合している。すなわち、体積変化補償装置１２０は、ハウジング本体１０２に対して一体的に組み付けられている。

蓋体１３０は、ハウジング本体１０２に形成されている作動液収容部１０３を液密的に塞ぐための部品であり、主として、蓋体本体１３１とロータ支持部１３３とで構成されている。蓋体本体１３１は、作動液収容部１０３を液密的に塞ぐ部分であり、蓋体取付部１０２ａに対応する板状に形成されている。この蓋体本体１３１には、調整ニードル１３２ａ，１３２ｂがそれぞれ形成されている。

調整ニードル１３２ａは、蓋体本体１３１の内部に形成されて作動液収容部１０３内における個室Ｒ１と個室Ｒ２とを互いに連通させて作動液１６０を互いに流通させるとともに個室Ｒ１および個室Ｒ２をそれぞれ外部に連通させるバイパス流路（図示せず）を外部に対して密閉するとともに流通する作動液１６０の流量を調整するための部品である。この調整ニードル１３２ａは、ドライバなどの工具（図示せず）を使って回動させることにより作動液１６０の流通量を増減することができる。

調整ニードル１３２ｂは、蓋体本体１３１の内部に形成されて作動液収容部１０３内における個室Ｒ１と個室Ｒ３とを互いに連通させて作動液１６０を互いに流通させるとともに個室Ｒ１および個室Ｒ３をそれぞれ外部に連通させるバイパス流路（図示せず）を外部に対して密閉するとともに流通する作動液１６０の流量を調整するための部品である。この調整ニードル１３２ｂは、ドライバなどの工具（図示せず）を使って回動させることにより作動液１６０の流通量を増減することができる。なお、図１および図３においては、調整ニードル１３２ａ，１３２ｂが内蔵される蓋体本体１３１の筒状部に符号を付している。

ロータ支持部１３３は、ロータ１４０の軸体１４１における他方の端部を回転自在な状態で支持する円筒状の部分である。このロータ支持部１３３は、ベアリングおよびパッキンなどのシール材を介してロータ１４０の軸体１４１の外周部を液密的に支持している。この蓋体１３０は、４つのボルト１３４によってハウジング本体１０２における作動液収容部１０３が開口する蓋体取付部１０２ａに取り付けられている。

ロータ１４０は、ハウジング１０１の作動液収容部１０３内に配置されて作動液収容部１０３内を４つの空間である個室Ｒ１、個室Ｒ２、個室Ｒ３および個室Ｒ４にそれぞれ仕切るとともに、この作動液収容部１０３内で回動することによりこれらの個室Ｒ１、個室Ｒ２、個室Ｒ３および個室Ｒ４の各個室の容積をそれぞれ増減させるための部品であり、主として、軸体１４１と可動ベーン１４５，１４６とで構成されている。

軸体１４１は、可動ベーン１４５，１４６を支持する丸棒状の部分であり、アルミニウム材、鉄材、亜鉛材、またはポリアミド樹脂などの各種樹脂材によって構成されている。この軸体１４１は、両端部がそれぞれ筒状に形成されてハウジング本体１０２のロータ支持部１０７および蓋体１３０のロータ支持部１３３にそれぞれ回転摺動自在な状態で支持されている。また、軸体１４１の両端部のうちの一方（図３において上側）の端部には、ダンパー装置１００が取り付けられる２つの部品間のうちの一方の部品に接続するための連結部１４２が軸方向に延びて形成されている。本実施形態においては、連結部１４２は、断面形状が六角形状の棒状に形成されている。

また、この軸体１４１には、軸内双方向連通路１４３および軸内片方向連通路１４４がそれぞれ形成されている。軸内双方向連通路１４３は、可動ベーン１４５，１４６の一方への回動によって容積が同時に減少するとともに同可動ベーン１４５，１４６の他方への回動によって容積が同時に増加する２つの個室間で相互に作動液１６０の流通を可能とする通路である。本実施形態においては、軸内双方向連通路１４３は、可動ベーン１４５，１４６の図示反時計回りの回動によって容積が同時に増加するとともに図示時計回りの回動によって容積が同時に減少する個室Ｒ２と個室Ｒ４とが互いに連通するように軸体１４１を貫通した状態で形成されている。

軸内片方向連通路１４４は、可動ベーン１４５，１４６の前記一方への回動によって容積が同時に増加するとともに同可動ベーン１４５，１４６の前記他方への回動によって容積が同時に減少する２つの個室間で一方から他方にのみ作動液１６０を流通させる通路である。本実施形態においては、軸内片方向連通路１４４は、可動ベーン１４５，１４６の図示反時計回りの回動によって容積が同時に減少するとともに図示時計回りの回動によって容積が同時に増加する個室Ｒ１と個室Ｒ３との間で軸体１４１を貫通した状態で形成されている。この場合、軸内片方向連通路１４４は、個室Ｒ１から個室Ｒ３にのみ作動液１６０が流通するように一方向弁を介して軸体１４１を貫通した状態で形成されている。

可動ベーン１４５，１４６は、作動液収容部１０３内を複数の空間に仕切りつつこれらの各空間の容積を液密的にそれぞれ増減させるための部品であり、軸体１４１（作動液収容部１０３）の径方向に延びる板状体によってそれぞれ構成されている。この場合、これら２つの可動ベーン１４５，１４６は、軸体１４１を介して互いに反対方向（換言すれば仮想の同一平面上）に延びて形成されている。これらの可動ベーン１４５，１４６は、底部１０３ａ、収容部壁面１０３ｂおよび蓋体１３０の内側面にそれぞれ対向するＣ字状（またはコ字状）の先端部分がそれぞれ凹状に凹む溝状に形成されており、これらの各溝内にシール体１４７が嵌め込まれている。

シール体１４７は、前記シール体１０６と同様に、作動液収容部１０３内に形成される個室Ｒ１～個室Ｒ４の液密性を確保するための部品であり、ニトリルゴム、水素化ニトリルゴムまたはフッ素ゴムなどの各種ゴム材などの弾性材料を側面視でＣ字状（またはコ字状）に形成して構成されている。このシール体１４７は、底部１０３ａ、収容部壁面１０３ｂおよび蓋体１３０の内側面にそれぞれ摺動自在な状態で密着するように可動ベーン１４５，１４６の各先端部から張り出して取り付けられている。

これらにより、可動ベーン１４５，１４６は、前記固定ベーン１０４，１０５と協働して作動液収容部１０３内に互いに４つの空間である個室Ｒ１、個室Ｒ２、個室Ｒ３および個室Ｒ４を互いに液密的に形成する。より具体的には、作動液収容部１０３内には、固定ベーン１０４と可動ベーン１４５とで個室Ｒ１が形成され、可動ベーン１４５と固定ベーン１０５とで個室Ｒ２が形成され、固定ベーン１０５と可動ベーン１４６とで個室Ｒ３が形成され、可動ベーン１４６と固定ベーン１０４とで個室Ｒ４が形成される。すなわち、個室Ｒ１、個室Ｒ２、個室Ｒ３および個室Ｒ４は、作動液収容部１０３内において周方向に沿って順次隣接して形成されている。

これらの可動ベーン１４５，１４６には、ベーン内双方向連通路１５１およびベーン内片方向連通路１５２がそれぞれ形成されている。ベーン内双方向連通路１５１は、軸内双方向連通路１４３によって連通される２つの連通個室としての個室Ｒ２および個室Ｒ４のうちの個室Ｒ２と、軸内片方向連通路１４４によって連通される２つの片側連通個室としての個室Ｒ１および個室Ｒ３のうちの個室Ｒ１とが互いに連通するように個室Ｒ１と個室Ｒ２とを仕切る可動ベーン１４５に形成されている。

このベーン内双方向連通路１５１は、個室Ｒ１側から個室Ｒ２側に作動液１６０を流通させるとともに個室Ｒ２側から個室Ｒ１側に作動液１６０を制限しつつ流通させるように構成されている。具体的には、ベーン内双方向連通路１５１は、一方から他方にのみ流体の流動を許容する一方向弁と流動を制限しつつ双方向に流体の流動を許容する絞り弁とが並列配置されて構成されている。なお、流体の流動を制限しつつとは、一方向弁における流体（作動液１６０）の流れ易さに対して同一条件（例えば、圧力および作動液の粘度など）下において流体が流れ難いことを意味する。

ベーン内片方向連通路１５２は、ベーン内双方向連通路１５１が連通していない個室Ｒ３と個室Ｒ４との間で個室Ｒ３側から個室Ｒ４側にのみ作動液１６０を制限しつつ流通させるように個室Ｒ３と個室Ｒ４とを仕切る可動ベーン１４６に形成されている。具体的には、ベーン内片方向連通路１５２は、個室Ｒ３側から個室Ｒ４側にのみ作動液１６０を流通させる一方向弁と、作動液１６０の流動を制限しつつ双方向に流体の流動を許容する絞り弁とが直列配置されて構成されている。

これらの軸内双方向連通路１４３、軸内片方向連通路１４４、ベーン内双方向連通路１５１およびベーン内片方向連通路１５２によってダンパー装置１００は、個室Ｒ１ないし個室Ｒ４間における作動液１６０の流動が制限されることでロータ１４０の回動に際して減衰力が発生する。すなわち、本実施形態に係るダンパー装置１００は、回転運動時に減衰力を発生させるロータリダンパで構成されている。

作動液１６０は、作動液収容部１０３を回動する可動ベーン１４５，１４６に対して抵抗を付与することによりダンパー装置１００にダンパー機能を作用させるための物質であり、作動液収容部１０３内に満たされている。この作動液１６０は、ダンパー装置１００の仕様に応じた粘性を有する流動性を有する液状、ジェル状または半固体状の物質で構成されている。この場合、作動液１６０の粘度は、ダンパー装置１００の仕様に応じて適宜選定される。本実施形態においては、作動液１６０は、油、例えば、鉱物油またはシリコーンオイルなどによって構成されている。なお、図４においては、作動液１６０を破線円内に斜線ハッチングを描いて示している。

（ダンパー装置１００の作動）
次に、このように構成されたダンパー装置１００の作動について説明する。このダンパー装置１００は、相対的に回動する２つの器具間に取り付けられて回動時に減衰力を発生させる。例えば、ダンパー装置１００は、自走式車両の走行時にスイングアームが上下動する際にスイングアームに対して減衰力を発生させる。

具体的には、ダンパー装置１００は、図６に示すように、スイングアームが下降した状態から自走式車両の後輪が段差などに乗り上げて上昇した場合にはロータ１４０が図示反時計回りに回動する。すなわち、ダンパー装置１００は、可動ベーン１４５が固定ベーン１０４に向かって回動するとともに可動ベーン１４６が固定ベーン１０５に向かって回動する。

この場合、ダンパー装置１００は、軸内双方向連通路１４３、軸内片方向連通路１４４、ベーン内双方向連通路１５１およびベーン内片方向連通路１５２の作用によって個室Ｒ３のみが作動液１６０の流出が制限されて高圧状態となるため、後述する図示時計回り時の減衰力に比べて小さい減衰力を発生させながらロータ１４０が図示反時計回りに回動する。

一方、ダンパー装置１００は、図７に示すように、自走式車両の後輪が段差を乗り越えてスイングアームが上昇した状態から下降した場合にはロータ１４０が図示時計回りに回動する。すなわち、ダンパー装置１００は、可動ベーン１４５が固定ベーン１０５に向かって回動するとともに可動ベーン１４６が固定ベーン１０４に向かって回動する。

この場合、ダンパー装置１００は、軸内双方向連通路１４３、軸内片方向連通路１４４、ベーン内双方向連通路１５１およびベーン内片方向連通路１５２の作用によって個室Ｒ２および個室Ｒ４が作動液１６０の流出が制限されてそれぞれ高圧状態となるため、前記した図示反時計回り時の減衰力に比べて大きな減衰力を発生させながらロータ１４０が図示時計回りに回動する。すなわち、体積変化補償装置１２０は、ロータ１４０の図示時計回りおよび反時計回りの両回動時において共に高圧状態となることなく低圧状態が維持される個室Ｒ１に連通されている。

なお、図６および図７においては、ロータ１４０の回動方向を太い破線矢印で示すとともに、軸内双方向連通路１４３、軸内片方向連通路１４４、ベーン内双方向連通路１５１およびベーン内片方向連通路１５２における作動液１６０の各流通方向を細い破線矢印で示している。また、図６および図７においては、作動液１６０の圧力が他の個室に対して相対的に高い状態を濃いハッチングで示し、圧力が相対的に低い状態を薄いハッチングで示している。

一方、体積変化補償装置１２０は、前記したロータ１４０の回動運動に拘らず作動液１６０の温度変化に基づく体積変化を補償する。具体的には、体積変化補償装置１２０は、ダンパー装置１００内の作動液１６０の温度が低下した場合においては作動液１６０全体の体積が減少する。この場合、体積変化補償装置１２０は、シリンダ（補償装置収容部１１０）内の作動液１６０がピストン１２１に押されて連通流通孔１１４を介して個室Ｒ１に供給されることで作動液収容部１０３内の作動液１６０の体積減少が補償される。

一方、作動液１６０の温度が上昇した場合においては、体積変化補償装置１２０は、ダンパー装置１００の作動液１６０全体の体積が増加する。この場合、体積変化補償装置１２０は、作動液１６０の体積増加によってシリンダ（補償装置収容部１１０）内に個室Ｒ１内の作動液１６０が連通流通孔１１４を介して供給されることで作動液収容部１０３内の作動液１６０の体積増加が補償される。

上記作動方法の説明からも理解できるように、上記実施形態によれば、ダンパー装置１００は、体積変化補償装置１２０を収容する補償装置収容部１１０における一部が外気に接触する外気面１１２および他の一部が作動液収容部１０３内の作動液１６０に接触する作動液面１１３をそれぞれ有して構成されている。すなわち、ダンパー装置１００は、補償装置収容部１１０の一部が外気に面しつつ他の一部が作動液収容部１０３の内部に入り込んで形成されているため、ダンパー装置１００の外表面における補償装置収容部１１０の張り出し量を抑えることができ、ダンパー装置１００の外形形状を小型化および単純化して設置場所のバリエーションを増やすことができる。また、ダンパー装置１００は、補償装置収容部１１０によって作動液収容部１０３が外部に面する表面積が増加することでロータ１４０の回動による作動液１６０の温度上昇を抑えることができる。

さらに、本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。なお、各変形例の説明においては、上記実施形態と同様の部分については同じ符号を付して重複する説明は省略する。

例えば、上記実施形態においては、補償装置収容部１１０は、外気面１１２の表面積が作動液面１１３の表面積よりも大きく形成されている。これによりダンパー装置１００は、作動液収容部１０３内への補償装置収容部１１０の入り込み量を抑えて作動液収容部１０３の容量の減少および可動ベーン１４５，１４６の回動摺動量の減少をそれぞれ抑えることができる。しかし、補償装置収容部１１０は、作動液面１１３の表面積を外気面１１２の表面積よりも大きく形成することもできる。これによれば、ダンパー装置１００は、ハウジング本体１０２の外表面における補償装置収容部１１０の張り出し量を抑えてダンパー装置１００の外形形状を小型化および単純化して設置場所のバリエーションを増やすことができる。

また、上記実施形態においては、補償装置収容部１１０は、ハウジング本体１０２に形成されている。これにより、ダンパー装置１００は、大きさの大きな補償装置収容部１１０をハウジング本体１０２の形状に沿って大きく張り出させることなく形成することができる。しかし、補償装置収容部１１０は、外気面１１２および作動液面１１３をそれぞれ備えて構成されていればよい。したがって、補償装置収容部１１０は、ハウジング本体１０２に代えてまたは加えて蓋体１３０に形成することもできる。

また、上記実施形態においては、ダンパー装置１００は、連通流通孔１１４が連通する個室Ｒ１に隣接する位置に補償装置収容部１１０を形成した。これにより、ダンパー装置１００は、ダンパー装置１００の外形形状を小型化および単純化して設置場所のバリエーションを増やすことができる。しかし、ダンパー装置１００は、連通流通孔１１４が連通する個室Ｒ１以外の個室（例えば、個室Ｒ２または個室Ｒ３）に隣接する位置に補償装置収容部１１０を形成することもできる。この場合、連通流通孔１１４は、連通流通孔１１４が開口する個室と補償装置収容部１１０とを連通させるようにハウジング本体１０２内および／またはハウジング本体１０２外に延びて形成される。

また、上記実施形態においては、連通流通孔１１４は、作動液収容部１０３における蓋体１３０が取り付けられる開口部側に向かって開口するように形成した。これにより、ダンパー装置１００は、作動液収容部１０３の開口部を介して連通流通孔１１４を容易かつ精度よく成形することができる。しかし、連通流通孔１１４は、作動液収容部１０３内の作動液面１１３の円筒部に形成、すなわち、作動液面１１３上において作動液収容部１０３の周方向に向かって開口するように形成することもできる。

また、上記実施形態においては、補償装置収容部１１０は、蓋体１３０とは反対側に体積変化補償装置１２０を出し入れするための開口部１１１を形成した。これにより、ダンパー装置１００は、蓋体１３０の反対側から体積変化補償装置１２０を出し入れすることができ、蓋体１３０に対して補償装置収容部１１０を密着して形成してダンパー装置１００の外形形状を小型化および単純化して設置場所のバリエーションを増やすことができる。しかし、補償装置収容部１１０は、蓋体１３０側に体積変化補償装置１２０を出し入れするための開口部１１１を形成することもできる。

また、上記実施形態においては、補償装置収容部１１０は、固定ベーン１０４の両側にそれぞれ張り出して形成した。これにより、ダンパー装置１００は、補償装置収容部１１０および固定ベーン１０４が相互にお互い補強して剛性を高めることができる。しかし、補償装置収容部１１０は、作動液収容部１０３内に面してまたは張り出して形成されていればよい。したがって、補償装置収容部１１０は、作動液収容部１０３内において固定ベーン１０４，１０５に対して離隔した位置の底部１０３ａおよび／または収容部壁面１０３ｂに面してまたは張り出して形成することができる。

また、補償装置収容部１１０は、ハウジング１０１の外表面上に張り出すことなくハウジング１０１の外形形状に滑らかに連続的に形成されてハウジング１０１の外部に面するように形成することもできる。また、補償装置収容部１１０は、例えば、図８に示すように、体積変化補償装置１２０の全体を作動液収容部１０３内に位置させるように形成することもできる。この場合、補償装置収容部１１０は、ロータ１４０の回動量または回動角度を規定する部品として機能させることができる。この図８に示すダンパー装置１００においては、作動液収容部１０３内を３つの個室Ｒ１～Ｒ３に仕切っている。なお、図８に示すダンパー装置１００においては、可動ベーン１４５には個室Ｒ２側から個室Ｒ１側に作動液１６０を流通させるとともに個室Ｒ１側から個室Ｒ２側に作動液１６０を制限しつつ流通させるベーン内双方向連通路１５１が設けられている。また、可動ベーン１４６には、個室Ｒ２側から個室Ｒ３側に作動液１６０を流通させるとともに個室Ｒ３側から個室Ｒ２側に作動液１６０を制限しつつ流通させるベーン内双方向連通路１５１が設けられている。また、このダンパー装置１００においては、軸内双方向連通路１４３および軸内片方向連通路１４４は設けられていない。

また、上記実施形態においては、補償装置収容部１１０は、作動液収容部１０３内に形成された４つの個室Ｒ１～Ｒ４のうち相対的に常に低圧となる個室Ｒ１に連通して形成した。これにより、ダンパー装置１００は、相対的に高圧となる個室Ｒ２～Ｒ４の各圧力が体積変化補償装置１２０に吸収されてこれらの個室Ｒ２～Ｒ４の圧力が上がり難くなるという不都合を回避することができる。しかし、補償装置収容部１１０は、作動液収容部１０３内に形成された４つの個室Ｒ１～Ｒ４のうちのいずれに形成してもよいことは当然である。すなわち、作動液収容部１０３内に形成された４つの個室Ｒ１～Ｒ４のうち相対的に高圧になる個室Ｒ２～Ｒ４に連通して形成することができる。

また、上記実施形態においては、ダンパー装置１００としてロータリダンパを採用した。しかし、本発明に係るダンパー装置は、液体からなる作動液を液密的に収容する作動液収容部と、作動液収容部内で作動液を押しながら摺動する作動液押圧体とを備えて作動液押圧体に入力される力を作動液を流動させることで減衰するダンパー装置に広く適用することができる。

この場合、ダンパー装置としては、直線状に延びる円筒体状のシリンダ内に作動液が充填されるとともに、このシリンダ内を軸線方向に作動液を押し退けながら変位するピストンロッドを備えたショックアブソーバのような直動型のダンパー装置で構成することができる。この場合、シリンダが本発明に係る作動液収容部に相当するとともに、ピストンロッドが本発明に係る作動液押圧体に相当する。なお、上記実施形態においては、可動ベーン１４５，１４６が本発明に係る作動液押圧体に相当する。また、作動液１６０は、油以外の液体、例えば、水を採用することもできる。

また、上記実施形態においては、ハウジング１０１は、ハウジング本体１０２を有底筒状に形成した。しかし、ハウジング１０１は、ハウジング本体１０２を筒状に形成するとともに、この筒状体の両端部を蓋体１３０に相当する板状体で塞いで構成することもできる。

また、上記実施形態においては、ダンパー装置１００は、１つの作動液収容部１０３内を固定ベーン１０４，１０５および可動ベーン１４５，１４６によって４つの個室Ｒ１～Ｒ４に仕切った。しかし、ダンパー装置１００は、１つの作動液収容部１０３内を少なくとも２つの個室で仕切って構成すればよい。

また、上記実施形態においては、ダンパー装置１００は、ハウジング１０１を固定側としロータ１４０を可動側とした。しかし、ダンパー装置１００におけるハウジング１０１に対するロータ１４０の回動は相対的なものである。したがって、ダンパー装置１００は、ハウジング１０１を可動側としロータ１４０を固定側とすることもできることは当然である。

また、上記実施形態においては、ベーン内双方向連通路１５１およびベーン内片方向連通路１５２は、可動ベーン１４５，１４６にそれぞれ設けた。しかし、ベーン内双方向連通路１５１およびベーン内片方向連通路１５２は、固定ベーン１０４，１０５に設けることもできる。

また、上記実施形態においては、ダンパー装置１００は、二輪自走式車両のスイングアームに取り付け場合について説明した。しかし、ダンパー装置１００は、二輪自走式車両におけるスイングアーム以外の場所（例えば、シートの開閉機構）、二輪自走式車両以外の車両（四輪自走式車両におけるサスペンション機構、シート機構または開閉扉）または自走式車両以外の機械装置、電機装置または器具に取り付けて用いることができる。

Ｒ１～Ｒ４…個室、
１００…ダンパー装置、１０１…ハウジング、１０２…ハウジング本体、１０２ａ…蓋体取付部、１０３…作動液収容部、１０３ａ…底部、１０３ｂ…収容部壁面、１０４，１０５…固定ベーン、１０６…シール体、１０７…ロータ支持部、１０８ａ，１０８ｂ…エア抜き孔、
１１０…補償装置収容部、１１１…開口部、１１２…外気面、１１３…作動液面、１１４…連通流通孔、
１２０…体積変化補償装置、１２１…ピストン、１２２…押圧弾性体、１２３…プラグ、
１３０…蓋体、１３１…蓋体本体、１３２ａ，１３２ｂ…調整ニードル、１３３…ロータ支持部、１３４…ボルト、
１４０…ロータ、１４１…軸体、１４２…連結部、１４３…軸内双方向連通路、１４４…軸内片方向連通路、１４５，１４６…可動ベーン、１４７…シール体、
１５１…ベーン内双方向連通路、１５２…ベーン内片方向連通路、
１６０…作動液。

Claims (10)

1. 液体からなる作動液を液密的に収容する作動液収容部と、
   前記作動液収容部内で前記作動液を押しながら摺動する作動液押圧体と、
   前記作動液収容部内の前記作動液の体積変化を補償する体積変化補償装置を収容する補償装置収容部とを備えて前記作動液押圧体に入力される力を前記作動液を流動させることで減衰するダンパー装置において、
   前記補償装置収容部は、
   一部が外気に接触する外気面と、
   他の一部が前記作動液収容部内の前記作動液に接触する作動液面とを有していることを特徴とするダンパー装置。
2. 請求項１に記載したダンパー装置において、
   前記補償装置収容部は、
   前記外気面の表面積が前記作動液面の表面積よりも大きいことを特徴とするダンパー装置。
3. 請求項１に記載したダンパー装置において、
   前記補償装置収容部は、
   前記作動液面の表面積が前記外気面の表面積よりも大きいことを特徴とするダンパー装置。
4. 請求項１ないし請求項３のうちのいずれか１つに記載したダンパー装置において、
   円筒状に形成された前記作動液収容部を有するとともに同作動液収容部内に径方向に沿う壁状に形成されて同作動液収容部内を仕切って前記作動液の周方向の流動を妨げる固定ベーンを有したハウジングと、
   軸体の外周部に前記作動液収容部内を仕切りつつ前記作動液を押しながら回動する可動ベーンを有したロータとを備えたロータリダンパで構成されていることを特徴とするダンパー装置。
5. 請求項４に記載したダンパー装置において、
   前記補償装置収容部は、
   前記ハウジングに形成されていることを特徴とするダンパー装置。
6. 請求項５に記載したダンパー装置において、
   前記作動液収容部は、
   一方が開口するとともに他方に底部を有する有底円筒状に形成されるとともに同開口する部分が蓋体によって閉塞されており、
   前記補償装置収容部は、
   前記蓋体とは反対側に前記体積変化補償装置を出し入れするための開口部を有していることを特徴とするダンパー装置。
7. 請求項４ないし請求項６のうちのいずれか１つに記載したダンパー装置において、
   前記補償装置収容部は、
   前記固定ベーンの両側に張り出して形成されていることを特徴とするダンパー装置。
8. 請求項４ないし請求項７のうちのいずれか１つに記載したダンパー装置において、
   前記ハウジングは、
   前記作動液収容部内が少なくとも２つの個室に仕切られており、
   前記補償装置収容部は、
   前記少なくとも２つに仕切られた前記個室のうちの相対的に常に低圧となる前記個室に連通して形成されていることを特徴とするダンパー装置。
9. 請求項４ないし請求項８のうちのいずれか１つに記載したダンパー装置において、
   前記補償装置収容部は、
   同補償装置収容部が連通する個室に隣接する位置に形成されていることを特徴とするダンパー装置。
10. 請求項４ないし請求項９のうちのいずれか１つに記載したダンパー装置において、
    前記作動液収容部は、
    一方が開口するとともに他方に底部を有する有底円筒状に形成されるとともに同開口する部分が蓋体によって閉塞されており、
    前記補償装置収容部は、
    前記作動液収容部との間で前記作動液を流通させるための連通流通孔が前記作動液収容部における前記開口する側に開口していることを特徴とするダンパー装置。

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