JP3218416B2 - ロータリダンパのケーシング構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、揺動運動を利用して
外部振動を減衰するロータリダンパのケーシング構造に
関し、特に、当該ケーシングを溶接手段によって構成す
ることを可能にしたロータリダンパのケーシング構造に
関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の揺動型作動機器におけるケーシ
ング構造として、例えば、平成２年実用新案出願公開第
１０２０３６号公報にみられるように、セパレートブロ
ックをもつハウジングの両端開口面にそれぞれシールを
介装してボディとカバーをあてがう。

【０００３】そして、これらハウジングとボディおよび
カバーを貫通して複数本の通しボルトを挿通し、当該通
しボルトでハウジングとボディおよびカバーを締め上げ
ることで油密構造のケーシングを構成するようにしてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
ケ−シング構造では、シールおよび通しボルトを必要と
するので部品点数が多く、これらの部品管理に手数が掛
るばかりか重量も重くなり、また、シール溝を必要とす
るために加工性および強度の点でも不利であるという不
都合な面をもつ。

【０００５】上記の不都合面を避けるためには、ハウジ
ングに対してボディとカバーを嵌着したのち、これらハ
ウジングとボディおよびカバーの結合部をシーム溶接等
の溶接手段によって結合し、それによって、ケーシング
を溶接構造として構成するようにしてやればよい。

【０００６】特に、このように、ケーシングをシーム溶
接手段で構成することは、一般に、シーム溶接手段が作
業性および技術面からみて極めて効率がよい点で非常に
有効な手段である。

【０００７】しかし、その反面、ケーシングを溶接構造
とするためには、ハウジングに対してボディとカバーを
嵌着したのちに溶接を施さなければならない。

【０００８】そのため、ハウジングとボディおよびカバ
ー間にシール部材を施しておいて溶接することができ
ず、これらハウジングとボディおよびカバー間のシール
性は、ハウジングに対するボディとカバーの圧入による
メタルコンタクトに頼らざるを得ない。

【０００９】その結果、このようなメタルコンタクトで
はどうしても多少のクリアランスの発生を防止すること
ができず、油室内に加わった高圧がこれらクリアランス
を通して溶接部に作用することになる。

【００１０】このことから、特に、溶接部が大径となる
ばかりか油室内に対しても高圧が加わるのロータリダン
パにあっては、でき得る限り溶接部の肉厚を大きくした
としても、耐圧的にみてそのままでは到底適用が困難で
ある。

【００１１】したがって、この発明の目的は、溶接構造
でありながら耐圧強度を十分に確保することのできるロ
ータリダンパのケーシングン構造を提供することであ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的の達成のため
に、この発明にあっては、ケーシングの構成に際して一
体的に接合される結合部位の内方側嵌着面に環状の圧力
逃溝を形成し、当該圧力逃溝をセパレートブロックから
ベアリングの部分を通して油室の部分を避けつつ構成し
た油通路で低圧の作動油溜室へと連通する。

【００１３】そして、この状態で上記ケーシングにおけ
る結合部位を溶接により一体的に結合するようにしたの
である。

【００１４】

【作用】かくして、ケーシングの構成に際して一体的に
接合される結合部位の内方側嵌着面に形成した環状の圧
力逃溝が、油室を避けつつ構成した油通路で常に低圧の
作動油溜室へと通じ、常に低圧状態に保たれることにな
る。

【００１５】これにより、嵌着面のクリアランスを通し
て結合部位に作用しようとする油室内の高圧作動油は、
当該圧力逃溝により拾われて油通路から作動油溜室へと
逃げる。

【００１６】したがって、油室内の高圧作動油が圧力逃
溝によりカットされて直接結合部位の溶接部分に直接作
用することがなくなるので耐圧的に楽となり、安価な溶
接構造のケーシングを使用することが可能になる。

【００１７】

【実施例】以下、図面に基づいてこの発明を説明する。

【００１８】図１および図２において、ロータリダンパ
１は、円筒状部材からなるハウジング２と、このハウジ
ング２の両端開口部に嵌着したボディ３とカバー４とで
ケーシング５を構成し、これらハウジング２とボディ３
およびカバー４とをシーム溶接手段による溶接部６ａ，
６ｂを用いて互いに結合している。

【００１９】ハウジング２の内周面には、当該ハウジン
グ２とボディ３およびカバー４とに圧接して二つのセパ
レートブロック７ａ，７ｂが１８０度位相をずらして配
設してある。

【００２０】これらセパレートブロック７ａ，７ｂは、
それらを貫通して挿入したノックピン８ａ，８ｂの両端
突出部分をボディ３に形成した嵌合穴３ａ，３ｂとカバ
ー４に形成した嵌合穴４ａ，４ｂ（図では嵌合穴３ａ，
４ａのみ示す）とにそれぞれ嵌挿することにより、ケー
シング５に対して所定位置に固定してある。

【００２１】なお、この種の揺動型作動装置において従
来からよく知られているように、上記セパレートブロッ
ク７ａ，７ｂは、これらをハウジング２と一体にして構
成するようにしてもよい。

【００２２】一方、ボディ３を貫通して外部からハウジ
ング２の軸心に沿いシャフト９が挿通してあり、当該シ
ャフト９をボディ３とカバー４にそれぞれ嵌着したベア
リング１０，１１で回動自在に支持している。

【００２３】ボディ３におけるシャフト９の挿入口端部
には、ベアリング１０との間にワッシャ１２とスナップ
リング１３とで固定してオイルシール１４が設けてあ
り、このオイルシール１４によってケーシング５内を油
密状態に保っている。

【００２４】ケーシング５内において、シャフト９の外
周には、スプライン１５を介して回転方向に規制したベ
ーン体１６が嵌着してあり、このベーン体１６における
ボス部１６ａの外周面を前記ハウジング２側に設けたセ
パレートブロック７ａ，７ｂの内周面へと摺接してあ
る。

【００２５】また、シャフト９の外周には、ベーン体１
６のボス部１６ａに接してスナップリング１７が嵌着し
てあり、このスナップリング１７によってシャフト９が
外部へと抜け出るのを阻止している。

【００２６】上記ベーン体１６は、ボス部１６ａから１
８０度位相をずらして外方へと延びる二枚のベーン１８
ａ，１８ｂを備え、これらベーン１８ａ，１８ｂの先端
面と両側面をハウジング２とベアリング１０，１１に摺
接させることによりセパレートブロック７ａ，７ｂとの
間に油室１９ａ，１９ｂを区画する。

【００２７】ベーン１８ａ，１８ｂと対面するセパレー
トブロック７ａ，７ｂの両面に対して、当該セパレート
ブロック７ａ，７ｂに形成した窪み部７ｃ，７ｄに沿い
クッション部材２０ａ，２０ｂが配設してある。

【００２８】これらクッション部材２０ａ，２０ｂは、
ゴム等の弾力性を持つ材料で作られており、ケ−シング
５の組立時において図３にみられるように、当該クッシ
ョン部材２０ａ，２０ｂの両端部分を、ボディ３とカバ
ー４に形成したそれぞれの係止穴３ｃ，４ｃ，３ｄ，４
ｄ内に遊挿することによって保持されている。

【００２９】かくして、外部からシャフト９に対して回
動運動が加えられると、シャフト９と共にケーシング５
内においてベーン体１６が回動し、当該ベーン体１６の
ベーン１８ａ，１８ｂによって油室１９ａ，１９ｂの一
方の容積を縮小すると共に他方を拡張する。

【００３０】これにより、油室１９ａ，１９ｂの縮小さ
れた側から拡張された側に向って作動油が、摺動部分で
ありならシールを施していないベーン体１６の周囲の隙
間を通して流れ、これら隙間を通る作動油の流動抵抗に
より減衰力を発生し、シャフト９の往復回動運動に抵抗
力を与えてロータリダンパとしての役目を果たす。

【００３１】また、上記隙間を通る作動油の一部は、同
じく摺動部分でありながらシールレスとなっているベア
リング１０，１１の内面へと入り、これらベアリング１
０，１１の摺接面を潤滑しつつオイルシール１４にも達
してそれをも潤滑する。

【００３２】上記の場合において、外部からシャフト９
に加えられる回動運動の振幅が大きくなったとすると、
ベーン１８ａ，１８ｂがセパレートブロック７ａ，７ｂ
に当たってその動きを制限される以前にクッション部材
２０ａ或いは２０ｂへと当たり、当該クッション部材２
０ａ，２０ｂを圧縮する。

【００３３】このクッション部材２０ａ，２０ｂの圧縮
によってベーン１８ａ，１８ｂの動きは緩衝され、当該
ベーン１８ａ，１８ｂがセパレートブロック７ａ，７ｂ
へと激しく衝突するのを防止する。

【００３４】しかも、上記ベーン１８ａ，１８ｂによる
クッション部材２０ａ，２０ｂの圧縮動作が繰り返され
たとしても、これらクッション部材２０ａ，２０ｂは、
両端をボディ３とカバー４の係止穴３ｃ，４ｃ，３ｄ，
４ｄによって保持されているので所定の位置から脱落し
てしまうような恐れはない。

【００３５】なお、上記クッション部材２０ａ，２０ｂ
は、この実施例の場合、円柱状に構成してあるが、角柱
状或いはそれらを中空にした中空体として構成するよう
にしてもよい。

【００３６】ただし、この実施例のように、例えば、ク
ッション部材２０ａ，２０ｂを円柱状に構成したとする
と、ベーン１８ａ，１８ｂによる圧縮に伴って当該クッ
ション部材２０ａ，２０ｂの反発力が二次曲線的に増加
することになる。

【００３７】したがって、クッション部材２０ａ，２０
ｂの形状は、そのときどきの使用目的に応じて選んでや
ればよい。

【００３８】一方、ケ−シング５の構成に当って、各構
成部材の製作誤差や組付け誤差等により、ボディ３とカ
バー４の係止穴３ｃ，４ｃ，３ｄ，４ｄよりもセパレー
トブロック７ａ，７ｂの窪み部７ｃ，７ｄが引っ込み、
図３に点線で示すように両者の境界部分に段差ｆができ
る場合が考えられる。

【００３９】上記において、クッション部材２０ａ，２
０ｂが、係止穴３ｃ，４ｃ，３ｄ，４ｄ内に遊挿された
部分を残してベーン１８ａ，１８ｂによりセパレートブ
ロック７ａ，７ｂの窪み部７ｃ，７ｄとの間で圧縮され
たとする。

【００４０】すると、クッション部材２０ａ，２０ｂは
上記境界部分のところで段差ｆに沿い強制的に変形さ
れ、その部分に集中荷重が加わることから繰り返し圧縮
によって当該部分に亀裂が入り、遂には破断を起こして
脱落してしまう恐れが想定される。

【００４１】図４は、上記のような恐れをも考慮に入れ
た場合を示すものであって、係止穴３ｃ，４ｃ，３ｄ，
４ｄをセパレートブロック７ａ，７ｂ側へと偏心した大
径の穴または長穴として構成し、これら大径の穴または
長穴で上記段差ｆによって発生する集中荷重を解消する
ようにしている。

【００４２】また、図５は、上記のようにする代わり
に、テーパ状部分を通してクッション部材２０ａ，２０
ｂの両端部分を細く構成することにより支持部分の弾力
性を増すか、或いはそれと上記の偏心穴とを組み合わせ
ることで段差ｆによるクッション部材２０ａ，２０ｂへ
の影響を除去するようにしている。

【００４３】一方、この種のロータリダンパ１にあって
は、油室１９ａ，１９ｂ内に作動油を封入しておく関係
上、この封入した作動油が油温変化や外部への漏洩等に
よって過不足を起こし、ロータリダンパとしての正常な
作動を阻害する。

【００４４】そこで、図示の実施例にあっては、図１に
みられるように、この作動油の過不足を補償するため
に、シャフト９の内端から軸方向に向って中空部分を形
成し、この中空部分内にフリーピストン２１を摺動自在
に嵌挿して密閉したガス室２２とシャフト９の内端を通
して開口する作動油溜室２３とを構成している。

【００４５】上記作動油溜室２３の開口部分は、カバー
４とシャフト９間の隙間２４から前記したシールレスの
ベアリング１０，１１の摺接面およびスプライン１５の
部分を通して油室１９ａ，１９ｂへと通じ、これら油室
１９ａ，１９ｂ内に生じた作動油の過不足を当該作動油
溜室２３で補償する。

【００４６】ただし、このようにして油室１９ａ，１９
ｂ内における作動油の過不足補償を行うと、ロータリダ
ンパ１の作動時において、油室１９ａ，１９ｂの縮小さ
れた側からベーン体１６の周囲の隙間を通して拡張され
た側へと流れる作動油の一部が作動油溜室２３へと逃
げ、油室１９ａ，１９ｂの拡張された側の作動油量に不
足が生じてキャビテーションを起こすことになる。

【００４７】したがって、当該実施例にあっては、これ
を防ぐために、ベーン体１６に対してボス部１６ａから
ベーン１８ａ，１８ｂに亙って縦貫通孔２５ａ，２５ｂ
を穿ち、かつ、これら縦貫通孔２５ａ，２５ｂとクロス
する横貫通孔２６ａ，２６ｂをベーン１８ａ，１８ｂに
穿設してある。

【００４８】上記横貫通孔２６ａ，２６ｂの油室１９
ａ，１９ｂへの開口部分は、それぞれベーン１８ａ，１
８ｂにピン２７ａ，２７ｂで取り付けたリードバルブ２
８ａ，２８ｂで覆われている。

【００４９】これにより、前記したように、作動油溜室
２３へと通じるスプライン１５の部分が、上記縦貫通孔
２５ａ，２５ｂと横貫通孔２６ａ，２６ｂからリードバ
ルブ２８ａ，２８ｂを通して油室１９ａ，１９ｂへと通
じ、作動油溜室２３内の作動油をこれらの通路で油室１
９ａ，１９へと補給することで上記キャビテーションの
発生を防止するようにしてある。

【００５０】なお、上記ロータリダンパ１を、自動車等
のばね上とばね下間の振動を減衰するダンパとして使用
する場合には、図１にみられるように、例えば、一方の
リードバルブ２８ａにのみ小孔２９ａを設ける。

【００５１】そして、油室１９ａの縮小時においての
み、当該油室１９ａ内の作動油の一部を、リードバルブ
２８ａの小孔２９ａから横貫通孔２６ａ，２６ｂを通し
てリードバルブ２８ｂを開きつつ油室１９ｂに流すと共
に、横貫通孔２６ａ，２６ｂおよび縦貫通孔２５ａ，２
５ｂを通して作動油溜室２３へと流すことで、ロータリ
ダンパ１の回動方向による発生減衰力に差を与えるよう
にしてやる。

【００５２】この発明の特徴部分をかたちづくるケーシ
ング５は、冒頭で述べたように、ハウジング２に対して
ボディ３とカバー４を嵌着し、それらの結合部をシーム
溶接手段による溶接部６ａ，６ｂで結合した溶接構造か
らなっている。

【００５３】しかし、このように溶接構造であるがため
に、先に発明が解決しようとする課題の項で述べたよう
に耐圧性の点で問題を生じる。

【００５４】そこで、この実施例にあっては、図１およ
び図６，図７とにみられるように、ハウジング２とボデ
ィ３およびカバー４間のメタルコンタクト部分に環状の
圧力逃溝３０ａ，３０ｂを形成し、これら圧力逃溝３０
ａ，３０ｂを作動油溜室２３へと積極的に繋ぐことによ
り、ケーシング５を溶接構造とすることを可能にしてい
る。

【００５５】すなわち、ハウジング２とボディ３間のメ
タルコンタクト部分に位置して、当該ハウジング２に対
するボディ３の圧入面に環状の圧力逃溝３０ａを形成
し、この圧力逃溝３０ａをボディ３に設けた切欠溝３１
ａでセパレートブロック７ａ，７ｂの端面に形成した縦
溝３２ａへと導いている。

【００５６】同様に、ハウジング２とカバー４のメタル
コンタクト面にも、当該カバー４の圧入時のガイド兼ね
た面取りを利用して圧力逃溝３０ｂを形成し、この圧力
逃溝３０ｂを同じくカバー４に設けた切欠溝３１ｂでセ
パレートブロック７ａ，７ｂの反対側端面の縦溝３２ｂ
へと導いている。

【００５７】このことから分かるように、上記圧力逃溝
３０ａ，３０ｂは、ボディ３およびカバー４のメタルコ
ンタクト面に形成しても、或いは、それぞれの面取りを
利用して形成するようにしてもよく、また、ハウジング
２側のコンタクト面に形成してやってもよい。

【００５８】セパレートブロック７ａ，７ｂの両端面に
位置して形成した上記縦溝３２ａ，３２ｂは、当該セパ
レートブロック７ａ，７ｂの両端面中央部分を縦に貫通
して延び、かつ、ノックピン８ａ，８ｂに形成した直径
方向の貫通孔３３ａ，３３ｂと、当該貫通孔３３ａ，３
３ｂにクロスする軸方向の貫通孔３４ａ，３４ｂを通し
て互いに通じている。

【００５９】なお、上記縦溝３２ａ，３２ｂは、例え
ば、図８の例において当該縦溝３２ｂをカバー４に設け
てあるように、当該縦溝３２ａ，３２ｂをセパレートブ
ロック７ａ，７ｂの両端中央に形成することなく、ボデ
ィ３およびカバー４側に形成することも可能である。

【００６０】また、上記のように、この実施例にあって
は、縦溝３２ａ，３２ｂをノックピン８ａ，８ｂの貫通
孔３３ａ，３３ｂと貫通孔３４ａ，３４ｂを通してセパ
レートブロック７ａ，７ｂの外周面から内周面へと導く
ようにしている。

【００６１】しかし、必ずしもこのようにする必要はな
く、例えば、縦溝３２ａ，３２ｂの途中部分をノックピ
ン８ａ，８ｂの外周面を取り巻く環状溝として形成し、
これら環状溝によりノックピン８ａ，８ｂを避けてセパ
レートブロック７ａ，７ｂの外周面から内周面へと導く
ようにしてもよい。

【００６２】そして、これら縦溝３２ａ，３２ｂは、セ
パレートブロック７ａ，７ｂの外周面において前記圧力
逃溝３０ａ，３０ｂから延びる切欠溝３１ａ，３１ｂへ
と通じており、また、内周面においシールレスのベアリ
ング１０，１１の摺接面を通してスプライン１５の切欠
溝部分に連通している。

【００６３】上記スプライン１５の部分は、先に説明し
たように、ベアリング１０，１１の摺接面を通してカバ
ー４とシャフト９間の隙間２４から作動油溜室２３へと
通じている。

【００６４】この実施例にあっては、上記の連通をさら
に確実なものとするために、ベアリング１０，１１の摺
接面に上記セパレートブロック７ａ，７ｂ側の縦溝３２
ａ，３２ｂと連通する油溝３５ａ，３５ｂを形成してあ
る。

【００６５】勿論、これら油溝３５ａ，３５ｂは、ボデ
ィ３とベアリング１０およびカバー４とベアリング１１
の嵌着部を通して形成するようにしてもよいことは言う
までもない。

【００６６】かくして、ハウジング２とボディ３および
カバー４とのメタルコンタクト面に形成した環状の圧力
逃溝３０ａ，３０ｂは、切欠溝３１ａ，３１ｂとノック
ピン８ａ，８ｂを貫通するセパレートブロック７ａ，７
ｂの縦溝３２ａ，３２ｂ、およびベアリング１０，１１
の油溝３５ａ，３５ｂからなる一連の油通路３６ａ，３
６ｂを通して作動油溜室２３へと通じることになる。

【００６７】これにより、上記圧力逃溝３０ａ，３０ｂ
を常時低圧に保つことで、ハウジング２とボディ３およ
びカバー４との溶接部６ａ，６ｂに油室１９ａ，１９ｂ
内の高圧が直接作用するのを防止し、ケーシング５を溶
接構造にすることを可能にしている。

【００６８】なお、これまでの実施例にあっては、ハウ
ジング２に対してボディ３とカバー４をそれぞれ溶接に
より取り付けてケーシング５を構成した非分解式のワン
ピースタイプのロータリダンパを例にとって説明してき
たが、例えば、ハウジングとボディを一体構造にしてこ
れにカバー４のみを溶接で取り付けたワンピースタイプ
のロータリダンパにもこの発明を適用し得ることは勿論
である。

【００６９】すなわち、その場合には、ハウジング２と
カバー４の嵌着部側にのみ上記の圧力逃溝３０ｂと油通
路３６ｂを形成するようにしてやればよい。

【００７０】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、ケー
シングの嵌着面を通して溶接部に作用しようとする油室
内の高圧作動油が圧力逃溝によりカットされ、直接溶接
部分へと作用することがなくなるので耐圧的に楽とな
り、したがって、ケーシングを安価な溶接構造にするこ
とが可能になるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明を車両用ロータリダンパに適用した場
合の実施例を示す縦断正面図である。

【図２】図１におけるＸ−Ｘ線からの縦断側面図であ
る。

【図３】クッション部材の保持部を拡大して示す断面図
である。

【図４】同上の他の実施例を示す拡大断面図である。

【図５】同上のさらに他の実施例を示す拡大断面図であ
る。

【図６】ハウジングとボディの結合部分を拡大して示す
中間省略断面図である。

【図７】ハウジングとカバーの結合部分を拡大して示す
中間省略断面図である。

【図８】同上の結合部の他の実施例を示す拡大断面図で
ある。

【符号の説明】

１ ロータリダンパ ２ ハウジング ３ ボディ ４ カバー ５ ケーシング ６ａ，６ｂ 溶接部 ７ａ，７ｂ セパレートブロク １０，１１ ベアリング １９ａ，１９ｂ 油室 ２３ 作動油溜室 ３０ａ，３２ｂ 圧力逃溝 ３６ａ，３２ｂ 油通路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16F 9/14

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケーシングの構成に際して一体的に接合
   される結合部位の内方側嵌着面に環状の圧力逃溝を形成
   し、当該圧力逃溝をセパレートブロックからベアリング
   の部分を通して油室の部分を避けつつ構成した油通路で
   低圧の作動油溜室へと連通し、かつ、この状態で上記ケ
   ーシングにおける結合部位を溶接により結合したことを
   特徴とするロータリダンパのケーシング構造。