JP4250046B2 - ロータリーダンパ及びロータリーダンパの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ロータと該ロータを収容するハウジングとの間に形成される空間を仕切り、流体が充填される流体室を形成する隔壁部と、前記流体室内に設けられるベーンとを有するロータリーダンパ及び該ロータリーダンパの製造方法に関するものである。

従来、ロータと該ロータを収容するハウジングとの間に形成される空間を仕切り、流体が充填される流体室を形成する隔壁部と、前記流体室内に設けられるベーンとを有するロータリーダンパとしては、例えば、特開２００２−８１４８２号公報（特許文献１）に開示されたものが知られている。
この種のロータリーダンパは、ベーンが流体室内で揺動することにより押圧される流体がベーンとハウジングとの僅かな隙間等を通じて移動する際に生じる抵抗により制御対象物の回転動作を緩慢なものとさせることができる。

しかしながら、従来のロータリーダンパでは、隔壁部がハウジングと一体成形されているものの、その成形手段として、一般に亜鉛ダイカスト等の鋳造方法が採用されているため、製造コストが高くつくという問題があり、また、成形品の重量が重いという欠点があった。
また、ロータリーダンパを設置する際に用いられる鍔部の形状・寸法は、設置対象物に合わせて設計されるが、その鍔部がハウジングに設けられているため、設計変更の都度、鍔部を含むハウジング全体の金型を製作しなければならなかった。
また、プラグが亜鉛ダイカストにより成形されたハウジングの開口部の縁をかしめることにより接合されたロータリーダンパでは、内圧によってかしめた部分にクリープによる変形が生じ易いという問題があった。

特開２００２−８１４８２号公報

本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、製品の軽量化と製造コストの削減を図ること、また、設置用の鍔部の形状・寸法の設計変更を低廉なコストで容易にできるようにすること、さらに、ハウジングに対するプラグの接合強度を高めて特性の低下や破損を防止することを課題とする。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の本発明では、ロータと該ロータを収容するハウジングとの間に形成される空間を仕切り、流体が充填される流体室を形成する隔壁部と、前記流体室内に設けられるベーンとを有するロータリーダンパであって、前記ハウジングと前記隔壁部とがプレス加工により一体成形されていることを特徴とするロータリーダンパを提供する。
請求項２に記載の本発明では、前記ハウジングの開口部を閉塞するプラグが設置用の鍔部を有することを特徴とする請求項１に記載のロータリーダンパを提供する。
請求項３に記載の本発明では、前記プラグがプレス加工により成形されていることを特徴とする請求項２に記載のロータリーダンパを提供する。
請求項４に記載の本発明では、前記プラグが前記ハウジングの開口部の縁をかしめることにより前記ハウジングに接合されていることを特徴とする請求項２又は３に記載のロータリーダンパを提供する。
請求項５に記載の本発明では、前記ハウジングの開口部の縁をかしめるローラの一部が該ハウジングの外周縁に沿って旋回走行することを可能とする段差部が前記プラグに設けられていることを特徴とする請求項４に記載のロータリーダンパを提供する。
請求項６に記載の本発明では、ロータと該ロータを収容するハウジングとの間に形成される空間を仕切り、流体が充填される流体室を形成する隔壁部と、前記流体室内に設けられるベーンとを有するロータリーダンパの製造方法であって、
前記ハウジングと前記隔壁部とをプレス加工により一体成形する工程を含むことを特徴とするロータリーダンパの製造方法を提供する。
請求項７に記載の本発明では、前記ハウジングの開口部を閉塞し、かつ設置用の鍔部を有するプラグをプレス加工により成形する工程を含むことを特徴とする請求項６に記載のロータリーダンパの製造方法を提供する。
請求項８に記載の本発明では、前記ハウジングの開口部の縁をかしめることにより、前記プラグを前記ハウジングに接合する工程を含むことを特徴とする請求項７に記載のロータリーダンパの製造方法を提供する。

請求項１に記載の本発明によれば、ハウジングと隔壁部とがプレス加工により一体成形されているため、従来の亜鉛ダイカスト等の鋳造方法により成形されたものと比較して、製品の重量を軽くすることができると共に、大幅に製造コストの削減を図ることが可能となる。
請求項２に記載の本発明によれば、さらに、ハウジングの開口部を閉塞するプラグが設置用の鍔部を有するため、鍔部の形状・寸法の設計変更があっても、ハウジングを成形するための金型を製作する必要がなく、ハウジングと比較して単純な構成のプラグを成形する金型を用意すれば足りるので、鍔部の形状・寸法の設計変更を低廉なコストで容易にすることが可能となる。
請求項３に記載の本発明によれば、さらに、設置用の鍔部を有するプラグがプレス加工により成形されているため、ロータリーダンパ全体の製造コストをさらに削減することが可能となる。
請求項４に記載の本発明によれば、さらに、プラグがハウジングの開口部の縁をかしめることによりハウジングに接合されているため、プラグが亜鉛ダイカストにより成形されたハウジングの開口部の縁をかしめることにより接合されたものと比較して、ハウジングに対するプラグの接合強度を向上させることができ、特性の低下や破損を防止することが可能となる。
請求項５に記載の本発明によれば、さらに、ハウジングの開口部の縁をかしめるローラの一部が該ハウジングの外周縁に沿って旋回走行することを可能とする段差部がプラグに設けられているため、ローラにより押し曲げられるハウジングの開口部の縁をプラグにより密着させることができ、ハウジングに対するプラグの接合強度をさらに向上させることが可能となる。
請求項６に記載の本発明によれば、ハウジングと前記隔壁部とをプレス加工により一体成形する工程を含むため、従来の亜鉛ダイカスト等の鋳造方法により一体成形する製法と比較して、製品の重量を軽くすることができると共に、大幅に製造コストの削減を図ることが可能となる。
請求項７に記載の本発明によれば、ハウジングの開口部を閉塞し、かつ設置用の鍔部を有するプラグをプレス加工により成形する工程を含むため、鍔部の形状・寸法の設計変更があっても、ハウジングを成形するための金型を製作する必要がなく、ハウジングと比較して単純な構成のプラグを成形する金型を用意すれば足りるので、鍔部の形状・寸法の設計変更を低廉なコストで容易することが可能となり、さらに、該プラグをプレス加工により成形することにより、ロータリーダンパ全体の製造コストをさらに削減することが可能となる。
請求項８に記載の本発明によれば、ハウジングの開口部の縁をかしめることにより、前記プラグを前記ハウジングに接合する工程を含むため、プラグが亜鉛ダイカストにより成形されたハウジングの開口部の縁をかしめることにより接合されたものよりもハウジングに対するプラグの接合強度が強く、特性の低下や破損を防止することが可能なロータリーダンパを製造することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態を図面に示した実施例に従って説明するが、本発明はこの実施例により何等限定されるものではない。

本実施例に係るロータリーダンパは、図１乃至図４に示したように、ハウジング１、ロータ２、隔壁部３、ベーン４及びプラグ５を有して構成される。

ハウジング１は、図２に示したように、該ハウジング１の外周面を形成する断面略円形の外壁１ａ及び該ハウジング１の一方の端部を閉塞する底壁１ｃに加えて、さらに外壁１ａよりも小さい径を有する断面略円形の内壁１ｂを有して構成される。この内壁１ｂは、後述のロータ２を支持する役割を果たす。また、内壁１ｂを設けることにより、流体の漏出を防止するシール部材の配設スペースを作り出すことができるという利点がある。図２において符号６ａ，６ｂは、シール部材としてのＯリングである。

ロータ２は、図３に示したように、ハウジング１の外壁１ａの内径よりも僅かに小さい外径を有する大径部２ａと、大径部２ａよりも小さい外径を有する小径部２ｂと、軸心に沿って貫通する断面略四角形の孔部２ｃとを有して構成されている。このロータ２は、小径部２ｂの端面に形成された溝にハウジング１の内壁１ｂが挿入された状態でハウジング１内に回転可能に収容されている。

隔壁部３は、図４乃至図６に示したように、ハウジング１の外壁１ａの内周面から軸心に向かって突出するように、ハウジング１と一体に成形されるが、その成形手段として本実施例では、プレス加工が採用されている。すなわち、隔壁部が一体成形されたハウジング１は、鋼板を素材としてプレス機械を用いて加工される。これにより、亜鉛ダイカスト等の鋳造方法により成形されたものと比較して、製品の重量を格段に軽くすることができ、また、大幅に製造コストを削減することができる。その製造方法としては、例えば以下の工程により製造することができる。

まず、第１工程では、図８に示したように、鋼板からハウジング１の外壁１ａ及び底壁１ｃを成形すると同時に、ハウジング１の内壁１ｂを形成する部分が底壁１ｃよりも幾分盛り上がるように成形する。次に、第２工程では、図９に示したように、ハウジング１の内壁１ｂを形成する部分を底壁１ｃから完全に盛り上げ、さらに盛り上げられた部分の上部を打ち抜いて、内壁１ｂを成形する。次に、第３工程では、図１０に示したように、隔壁部３を形成する部分がハウジング１の外壁１ａの内周面から幾分突出するように成形する。次に、第４工程では、図１１に示したように、隔壁部３を形成する部分をハウジング１の外壁１ａの内周面から完全に突出させ、隔壁部３を成形する。そして、最終工程では、図１２に示したように、ハウジング１の内壁１ｂの端部及びハウジング１の開口部を形成する外壁１ａの端部に存在する不要な部分を除去し、これにより、隔壁部３が一体成形されたハウジング１が完成する。なお、完成したハウジング１の開口部の縁１ｄは、後述のようにかしめられることにより、後述のプラグ５をハウジング１に強固に接合できるよう所定の形状に形成される。

上記のようにハウジング１と一体成形される隔壁部３は、図４に示したように、その先端面がロータ２の小径部２ｂの外周面に摺接するように成形され、この隔壁部３によって、ロータ２とハウジング１との間に形成される空間が仕切られ、ハウジング１内にシリコンオイル等の流体が充填される流体室が形成される。

ベーン４は、ロータ２の小径部２ｂの外周面からハウジング１の内周面に向かって突出するように、ロータ２と一体に成形されている。このベーン４は、流体室内に配設され、その先端面は、ハウジング１の内周面に摺接しており、これにより、流体室内は、２つの室（以下それぞれを「第１室」「第２室」という。）７ａ，７ｂに区画される。なお、流体は、ベーン４とハウジング１との間に形成される隙間等を通じて第１室７ａと第２室７ｂとの間を流動するようになっている。

ハウジング１の開口部は、ハウジング１内にロータ２及びベーン４を配設し、かつ流体を充填した後、プラグ５により閉塞されるが、このプラグ５としては、図１、図３、図１３及び図１４に示したように、ロータリーダンパを設置対象物に設置するための鍔部５ａを有するものであることが好ましい。プラグ５が設置用の鍔部５ａを有することにより、鍔部５ａの形状・寸法の設計変更があっても、従来のようにハウジングを成形するための金型を製作する必要がなく、ハウジングと比較して単純な構成のプラグ５を成形する金型を用意すれば足りるので、鍔部５ａの形状・寸法の設計変更を低廉なコストで容易にすることができる。

また、このように設置用の鍔部５ａを有するプラグ５は、鋼板を素材としてプレス加工により成形されることが好ましく、これにより、ロータリーダンパ全体の製造コストをさらに削減することができる。さらに、プラグ５には、ハウジング１の開口部の縁１ｄをかしめるローラ８の一部が該ハウジング１の外周縁に沿って旋回走行することを可能とする段差部５ｃが設けられていることが好ましい。

上記のように成形されるプラグ５は、ハウジング１の開口部の縁１ｄをかしめることによりハウジング１に接合されることが好ましい。鋼板をプレス加工することにより成形されたハウジング１の開口部の縁１ｄをかしめることにより接合されたものは、従来の亜鉛ダイカストにより成形されたハウジングの開口部の縁をかしめることにより接合されたものと比較して、ハウジングに対するプラグの接合強度を向上させることができ、内圧によるかしめた部分の変形によって引き起こされる特性の低下や破損を防止することが可能となるからである。

さらに、プラグ５は、例えば、図１５に示したように、旋回しながら下降してハウジング１の開口部の縁１ｄをかしめることができるローラ８を備えたかしめ装置を用いて、ハウジング１に接合されることが好ましい。このかしめ装置のローラ８は、その外周に、ハウジング１の開口部の縁１ｄに当接して該縁１ｄを押し曲げる部分と、当該部分よりも外方に突出し、かしめる時に、ハウジングの外周縁に沿って旋回走行する部分８ａとを有して構成されている。他方、プラグ５には、上記した段差部５ｃが設けられているため、ローラ８により押し曲げられるハウジング１の開口部の縁１ｄをプラグ５により密着させることができ、ハウジング１に対するプラグ５の接合強度をさらに向上させることが可能となるからである。

上記のように構成されるロータリーダンパは、以下のように使用される。すなわち、まず、鍔部５ａに形成された孔部５ｂにねじやボルト等の固定具が挿通され、該固定具により鍔部５ａを有するプラグ５が所定の設置対象物に固定される。プラグ５は、ハウジング１に接合されているため、プラグ５が設置対象物に固定されることで、ハウジング１も固定される。ここで、ハウジング１は、プラグ５に対して回動不能に接合されている。

プラグ５の略中央には、制御対象物の軸（図示せず）が挿通される孔部５ｄが形成されており、制御対象物の軸は、該孔部５ｄを通じてロータ２に形成された孔部２ｃに挿通され、ロータ２に連結される。

そして、制御対象物の回転動作に伴いロータ２に連結された軸が回転すると、ハウジング１内でロータ２が回転し、これに伴い、流体室では、ベーン４が揺動する。例えば、図４において、ベーン４が時計回り方向へ揺動したとすると、第１室７ａ内の流体がベーン４と隔壁部３との間で圧縮されると共に、第１室７ａ内の流体は、ベーン４とハウジング１との間に形成される僅かな隙間等を通じて第２室７ｂ内へ移動する。そして、この際に生じる流体の抵抗により、ロータ２の回転力は減衰され、ロータ２に軸を介して連結された制御対象物の回転動作が緩慢なものとなる。

なお、本実施例に係るロータリーダンパでは、ベーン４が時計回り方向又は反時計回り方向のいずれの方向に揺動した場合でも流体に抵抗を生じさせ、減衰力を発揮する構成を採用しているが、例えば、ベーン４に流体通路を形成し、かつ該流体通路に逆止弁を設ける等して、ベーン４が一方向へ揺動する場合にのみ減衰力を発揮する構成を採用することもできる。また、本実施例に係るロータリーダンパでは、ハウジング１と一体成形される隔壁部３が、ロータ２を挟んで対峙するように２つ設けられているが、隔壁部３は１つであってもよい。

本発明の一実施例に係るロータリーダンパを示す平面図である。 図１におけるＡ−Ａ部断面図である。 図１におけるＢ−Ｂ部断面図である。 図３におけるＣ−Ｃ部断面図である。 ハウジングの平面図である。 図５におけるＤ−Ｄ部断面図である。 図５におけるＥ−Ｅ部断面図である。 ハウジングをプレス加工により成形する際の第１工程を説明するための図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＦ−Ｆ部断面図である。 ハウジングをプレス加工により成形する際の第２工程を説明するための図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＧ−Ｇ部断面図である。 ハウジングをプレス加工により成形する際の第３工程を説明するための図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＨ−Ｈ部断面図である。 ハウジングをプレス加工により成形する際の第４工程を説明するための図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＩ−Ｉ部断面図である。 ハウジングをプレス加工により成形する際の最終工程を説明するための図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＪ−Ｊ部断面図である。 プラグの平面図である。 図１３におけるＫ−Ｋ部断面図である。 ハウジングにプラグを取り付ける方法を説明するための図である。

符号の説明

１ ハウジング
２ ロータ
３ 隔壁部
４ ベーン
５ プラグ
５ａ 鍔部
６ａ，６ｂ Ｏリング
７ａ 第１室
７ｂ 第２室
８ ローラ

Claims (8)

1. ロータと該ロータを収容するハウジングとの間に形成される空間を仕切り、流体が充填される流体室を形成する隔壁部と、前記流体室内に設けられるベーンとを有するロータリーダンパであって、
   前記ハウジングと前記隔壁部とがプレス加工により一体成形されていることを特徴とするロータリーダンパ。
2. 前記ハウジングの開口部を閉塞するプラグが設置用の鍔部を有することを特徴とする請求項１に記載のロータリーダンパ。
3. 前記プラグがプレス加工により成形されていることを特徴とする請求項２に記載のロータリーダンパ。
4. 前記プラグが前記ハウジングの開口部の縁をかしめることにより前記ハウジングに接合されていることを特徴とする請求項２又は３に記載のロータリーダンパ。
5. 前記ハウジングの開口部の縁をかしめるローラの一部が該ハウジングの外周縁に沿って旋回走行することを可能とする段差部が前記プラグに設けられていることを特徴とする請求項４に記載のロータリーダンパ。
6. ロータと該ロータを収容するハウジングとの間に形成される空間を仕切り、流体が充填される流体室を形成する隔壁部と、前記流体室内に設けられるベーンとを有するロータリーダンパの製造方法であって、
   前記ハウジングと前記隔壁部とをプレス加工により一体成形する工程を含むことを特徴とするロータリーダンパの製造方法。
7. 前記ハウジングの開口部を閉塞し、かつ設置用の鍔部を有するプラグをプレス加工により成形する工程を含むことを特徴とする請求項６に記載のロータリーダンパの製造方法。
8. 前記ハウジングの開口部の縁をかしめることにより、前記プラグを前記ハウジングに接合する工程を含むことを特徴とする請求項７に記載のロータリーダンパの製造方法。

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