JP4461055B2 - ロータリダンパ - Google Patents

Description

本発明は、ロータリダンパの改良に関する。

この種ロータリダンパにあっては、中空なハウジングと、ハウジングに対して回動する軸と、軸に設けられハウジング内に一対の作動室を区画する少なくとも１つ以上ベーンを備えて構成されている（たとえば、特許文献１参照）。

このロータリダンパにあっては、上記一対の作動室は通路を介して連通されており、また、該通路の途中には減衰弁が設けられている。そして、上記軸がハウジングに対して回動すると、ベーンが軸とともに揺動し、一方の作動室を圧縮し、他方の作動室を膨張させる。

そして、このロータリダンパは、上記作動室の容積変化に伴って、作動油が上記一対の作動室を交流して、減衰弁を通過することによって、所定の圧力損失が生じて作動室内圧に差圧が生じ、軸の回動を妨げる減衰力を発生することができ、ロータリダンパは、直動型のダンパとは異なり、軸の回動を抑制するように作用する。

また、ロータリダンパは、作動室を区画するために、ベーンを用いており、このベーンにおけるハウジング内面に摺接する先端および軸に垂直となる側部に溝が設けられており、この溝内に収容されるシール部材によってハウジングとベーンとの間をシールして上記した一対の作動室を油密に保つようにしている。
特開平９−４９５３８号公報（図２，図３）

上記のように構成されるロータリダンパにあっては、ベーンとハウジングとの間で作動油が交流すると、充分な減衰力を発生できなくなる場合もあるので、上述のようにシール部材でベーンとハウジングとの間をシールしているが、シール部材がハウジングに対して摺動初期に静摩擦力が生じることになる。

この静摩擦力はベーン長さと相俟って軸にモーメントとして作用するので軸の回動初期における軸の円滑回動を妨げることになり、ロータリダンパは、作動室内の差圧によって生じる減衰力以外の力を発生する。

そして、一端シール部材がハウジングに対して移動し始めると、今度は静摩擦力より小さい動摩擦力が生じることになり、静摩擦から動摩擦に切換わる時点での軸に作用するモーメントの変動が激しく、たとえば、このロータリダンパが二輪車のステアリングダンパとして使用される場合には、運転者に違和感を与えかねない。

そこで、本発明は、上記不具合を改善する為に創案されたものであって、軸の回動初期における摩擦力によるモーメントの変動を低減できるロータリダンパを提供することである。

上記した目的を達成するために、本発明は、中空なハウジングと、ハウジングに対して回動する軸と、軸に設けられハウジング内に一対の作動室を区画する少なくとも１つ以上ベーンを備え、ベーンのハウジング内面に摺接する先端および軸に垂直となる側部にかけて設けられた溝内にシール部材が収容されたロータリダンパにおいて、上記溝の側面を溝幅がベーン先端に向けて幅広となるように彎曲させた。

また、他の発明は、中空なハウジングと、ハウジングに対して回動する軸と、軸に設けられハウジング内に一対の作動室を区画する少なくとも１つ以上ベーンを備え、ベーンのハウジング内面に摺接する先端および軸に垂直となる側部にかけて設けられた溝内にシール部材が収容されたロータリダンパにおいて、上記シール部材の側部をシール部材幅がベーン先端に向けて幅狭となるように彎曲させた。

本発明によれば、軸の回動を抑制する摩擦力は、軸の回動初期には、シール部材のうち軸の近傍に位置して溝の側面によって押される部位のみで発生するので、軸の回動初期からシール部材全体がハウジングに対して移動してシール部材全体において摩擦力が生じる従来のロータリダンパに比較して、軸の回動初期の摩擦力に起因するモーメントは小さくなる。

また、軸の回動の進捗に伴って、シール部材のうち溝の側面によって押される部位は、すなわち、シール部材のハウジングに対して移動する部位は徐々に増加していくことになり、動摩擦力に起因するモーメントは増加することになるが、この動摩擦力によるモーメントの増加は突然でなく、徐々に増加されることになるとともに、静摩擦から動摩擦に切換わる部位は溝にて押されて動き始める部位のみであってその部位におけるモーメントの変動も小さいので、軸の回動初期からシール部材全体がハウジングに対して移動しシール部材全体において静摩擦が動摩擦に切換わる従来のロータリダンパに比較してモーメント変化量を極めて小さくすることができる。

このように、本発明のロータリダンパにおいては、上記したように、シール部材の摩擦力に起因する軸の回動を抑制するモーメントの変動を極めて小さくすることができるので、このロータリダンパを二輪車にステアリングダンパとして使用した際にあっても、ステアリングの動きが渋くなったり、ぎこちなくなったりすることが無く、二輪車の搭乗者に違和感を与えることがなくなるのである。

以下、図に示した実施の形態に基づき、本発明を説明する。図１は、一実施の形態におけるロータリダンパのカバーを取り外した状態における正面図である。図２は、一実施の形態におけるロータリダンパの縦断面図である。図３は、シール部材他の実施の形態におけるロータリダンパの横断面図である。図４は、他の実施の形態におけるロータリダンパのカバーを取り外した状態における正面図である。図５は、他の実施の形態におけるロータリダンパの縦断面図である。

図１に示すように、一実施の形態におけるロータリダンパＲ１は、中空なハウジング１と、ハウジング１に対して回動する軸１０と、軸１０に設けられハウジング１内に一対の作動室Ａ，Ｂを区画するベーン１５とを備えて構成されている。

以下、詳細に説明すると、ハウジング１は、図１および図２に示すように、内部に略扇型の中空部２ａを備えた本体２と、本体２の中空部２ａを密閉するように本体２を挟持する一対のカバー３，４とで構成され、また、カバー３，４には、それぞれ軸１０を軸支する孔５，６が設けられている。

カバー３，４にあっては、本体２を挟持したときに、互いが対向する対向面が平行をなし、かつ、該対向面が軸１０の軸線に対して垂直となるようになっている。

また、ベーン１５は、軸１０に固着される環状のボス１６と、ボス１６から延設され中空部２ａの円弧状内面の近傍まで伸びる隔壁部１７とを備え、この隔壁部１７で中空部２ａを一対の作動室Ａ，Ｂに区画している。

また、ボス１６のカバー３，４に対面する部位には半円状の溝１８，１９が形成されるとともに、また、ボス１６の隔壁部１７が延設されている部位の反対側の部位には上記は、上記溝１８，１９に連通する溝２０が形成されている。

さらに、隔壁部１７の軸に垂直となる側部となる上記したカバー３，４に対面する部位には、上述した溝１８，１９にそれぞれ連通する溝２１，２２が形成され、さらには、隔壁部１７の先端であって中空部２ａの円弧状内面に対面する部位には、上記した溝２１，２２に連通する溝２３が形成されている。

そして、これら溝のうち隔壁部１７の側部に形成された溝２１，２２の側面にあっては、溝幅Ｈが隔壁部１７の先端に向けて幅広となるように彎曲されており、これに伴い、溝２１，２２に連通する溝２３は、溝２１，２２の隔壁部１７の先端部における幅を同じ幅に設定されている。

これら溝１８，１９，２０，２１，２２，２３は全体としては一つの環状溝Ｄ１を形成しており、この環状溝Ｄ１内には、環状溝Ｄ１と略同形状の図３に示したシール部材Ｓ１が収容されている。

このシール部材Ｓ１における幅Ｗは、概ね溝１８，１９，２０における幅に設定されており、中空部２ａの内面およびカバー３，４の内面に摺接し、ハウジング１とベーン１５との間をシールしており、これによって、各作動室Ａ，Ｂは油密状態に維持されている。

したがって、上記シール部材Ｓ１は、隔壁部１７の先端側に向かうほど溝２１，２２，２３内での図１中左右方向への移動が許容される状態となっている。

なお、上記各作動室Ａ，Ｂは、本体２に内設される通路３０によって連通されるとともに、また、通路３０の途中には減衰力発生要素３１が設けられている。

そして、ハウジング１に対して軸１０が回動させてベーン１５が揺動させると、作動室Ａ，Ｂのうち一方が圧縮され、他方が膨張することになり、通路３０を介して作動油が圧縮側から膨張側の作動室に移動し、減衰力発生要素３１を通過することになるので、作動室Ａ，Ｂ内圧に差圧が生じて、軸１０の回動を抑制する減衰力が発生されることになる。

ここで、上記したように、環状溝Ｄ１を形成する溝２１，２２の側面は、溝幅Ｈが先端に向かうほど幅広となるように彎曲されているので、軸１０が回動し始めると、シール部材Ｓ１の溝２１，２２内に収容されている部位は、軸１０の回動が進むにつれて隔壁部１７の基端側から徐々に先端側に向かって溝２１，２２の側面によって軸１０の回動方向に押されることになる。

すなわち、軸１０の回動の進捗によって、溝２１，２２の側面は溝幅Ｈが隔壁部１７の先端に向けて幅広となるように彎曲されているので、シール部材Ｓ１における溝２１，２２に押される部位が増加する、つまり、軸１０の回動の進捗に伴って、シール部材Ｓ１のカバー３，４および中空部２ａ内面に対して移動する部位は徐々に増加されることになる。

したがって、溝２１，２２の側面によって押されていないシール部材Ｓ１における部位は、その場に留まっている状態となり、やがて、シール部材Ｓ１における溝２１，２２内に収容されている部位の全体が溝２１，２２の側面によって押されることになる。

すると、軸１０の回動を抑制する摩擦力は、軸１０の回動初期には、シール部材Ｓ１のうち軸１０の近傍に位置して溝２１，２２の側面によって押される部位のみで発生するので、軸１０の回動初期からシール部材全体がハウジングに対して移動してシール部材全体において摩擦力が生じる従来のロータリダンパに比較して、軸１０の回動初期の摩擦力に起因するモーメントは小さくなる。

また、軸１０の回動の進捗に伴って、シール部材Ｓ１のうち溝２１，２２の側面によって押される部位は、すなわち、シール部材Ｓ１のハウジング１に対して移動する部位は徐々に増加していくことになり、動摩擦力に起因するモーメントは増加することになるが、この動摩擦力によるモーメントの増加は突然でなく、徐々に増加されることになるとともに、静摩擦から動摩擦に切換わる部位は溝２１，２２にて押されて動き始める部位のみであってその部位におけるモーメントの変動も小さいので、軸１０の回動初期からシール部材全体がハウジングに対して移動しシール部材全体において静摩擦が動摩擦に切換わる従来のロータリダンパに比較してモーメント変化量を極めて小さくすることができる。

このように、この一実施の形態におけるロータリダンパＲ１においては、上記したように、シール部材Ｓ１の摩擦力に起因する軸１０の回動を抑制するモーメントの変動を極めて小さくすることができるので、このロータリダンパＲ１を二輪車にステアリングダンパとして使用した際にあっても、ステアリングの動きが渋くなったり、ぎこちなくなったりすることが無く、二輪車の搭乗者に違和感を与えることがなくなるのである。

なお、溝２１，２２の側面の彎曲の始点としては、隔壁部１７の先端側とされても上記のようにモーメント変化量を従来ロータリダンパより小さくすることができるが、よりモーメント変化量を小さくするのであれば、なるべく軸１０の近傍にする方が良い。

つづいて、他の実施の形態におけるロータリダンパＲ２について説明する。なお、上記した一実施の形態と同様の部分については、同一の符号を付するのみとして、その詳しい説明については省略することとする。

この他の実施の形態にあっては、溝の側面を彎曲させるのではなくて、シール部材Ｓ２の幅が隔壁部１７の先端側に向けて幅狭となるようにシール部材Ｓ２の側面を彎曲させてある。

詳しくは、図４，図５に示すように、ベーン１５の隔壁部１７のカバー３，４に対面する部位に設けた溝４１，４２の溝幅は、隔壁部１７の基端側から先端にかけて同一幅とされており、この溝４１，４２を連通する隔壁部１７の先端に形成される溝４３にあっても、溝４１，４２の溝幅と同一の幅をもって形成されている。

他方、シール部材Ｓ２は、溝１８，１９，２０，４１，４２，４３で形成される環状溝Ｄ２と略同形状になっており、この環状溝Ｄ２内に収容されている。

このシール部材Ｓ２にあっても、中空部２ａおよびカバー３，４の内面に摺接しているが、一実施の形態におけるシール部材Ｓ１と異なるのは、溝４１，４２，４３内に収容される部位におけるシール部材Ｓ２の幅Ｗは、その部位における側面が隔壁部１７の先端に向かって狭くなるように彎曲されている点である。なお、他の構成は、上記した一実施の形態と同様である。

そして、このシール部材Ｓ２にあっても、シール部材Ｓ２の幅Ｗは、その部位における側面が隔壁部１７の先端に向かって狭くなるように彎曲されているので、軸１０の回動の進捗に伴ってシール部材Ｓ２における溝４１，４２に押される部位が増加する、つまり、軸１０の回動の進捗に伴って、シール部材Ｓ２のカバー３，４および中空部２ａ内面に対して移動する部位は徐々に増加されることになる。

すなわち、上記した一実施の形態と同様に、軸１０の回動初期におけるシール部材Ｓ２の摩擦力に起因するモーメントは小さくでき、また、軸１０の回動初期からシール部材全体がハウジングに対して移動しシール部材全体において静摩擦が動摩擦に切換わる従来のロータリダンパに比較してモーメント変化量を極めて小さくすることができる。

したがって、一実施の形態におけるロータリダンパＲ１と同様に、このロータリダンパＲ２を二輪車にステアリングダンパとして使用した際にあっても、ステアリングの動きが渋くなったり、ぎこちなくなったりすることが無く、二輪車の搭乗者に違和感を与えることがなくなるのである。

なお、シール部材Ｓ２の側面の彎曲の始点としては、隔壁部１７の先端側とされても上記のようにモーメント変化量を従来ロータリダンパより小さくすることができるが、よりモーメント変化量を小さくするのであれば、なるべく軸１０の近傍にする方が良い。

また、一実施の形態における環状溝Ｄ１に他の実施の形態におけるシール部材Ｓ２を収容するようにしてもよく、この場合にも、本発明の効果は失われることはない。

また、本実施の形態では、ベーンが一つの場合について説明したが、ロータリダンパを複数のベーンと、ベーン数に応じた作動室とを備えたものとしてもよい。

以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されないことは勿論である。

一実施の形態におけるロータリダンパのカバーを取り外した状態における正面図である。 一実施の形態におけるロータリダンパの縦断面図である。 一実施の形態におけるシール部材の斜視図である。 他の実施の形態におけるロータリダンパのカバーを取り外した状態における正面図である。 他の実施の形態におけるロータリダンパの縦断面図である。

符号の説明

１ ハウジング
２ 本体
２ａ 中空部
３，４ カバー
１０ 軸
１５ ベーン
１６ ボス
１７ 隔壁部
１８，１９，２０，２１，２２，２３，４１，４２，４３ 溝
Ａ，Ｂ 作動室
Ｄ１，Ｄ２ 環状溝
Ｒ１，Ｒ２ ロータリダンパ
Ｓ１，Ｓ２ シール部材

Claims (2)

1. 中空なハウジングと、ハウジングに対して回動する軸と、軸に設けられハウジング内に一対の作動室を区画する少なくとも１つ以上ベーンを備え、ベーンのハウジング内面に対面する先端および軸に垂直となる側部にかけて設けられた溝内にシール部材が収容されたロータリダンパにおいて、上記溝の側面を溝幅がベーン先端に向けて幅広となるように彎曲させたこととを特徴とするロータリダンパ。
2. 中空なハウジングと、ハウジングに対して回動する軸と、軸に設けられハウジング内に一対の作動室を区画する少なくとも１つ以上ベーンを備え、ベーンのハウジング内面に対面する先端および軸に垂直となる側部にかけて設けられた溝内にシール部材が収容されたロータリダンパにおいて、上記シール部材の側部をシール部材幅がベーン先端に向けて幅狭となるように彎曲させたことを特徴とするロータリダンパ。

Images