JP5588386B2 - 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。

従来、ロータリダンパにあっては、シャフトと、上記シャフトを周方向への回転を許容しつつ軸支する一対のサイドパネルと、これらのサイドパネルで挟持されて内部に圧力室を形成するケースと、上記シャフトに設けられて上記圧力室を一方室と他方室とに区画するベーンとを備えて構成されている。

そして、ロータリダンパは、たとえば、シャフトに外部から回転力が加わると、シャフトの回転に伴ってベーンが圧力室内で移動して一方室を縮小し、他方室を拡大するよう動作し、縮小される一方室から拡大される他方室へ移動する油の流れに減衰弁で抵抗を与えることで、シャフトの回転を抑制する減衰力を発揮するようになっている（特許文献１参照）。

上記ロータリダンパでは、ベーンで一方室と他方室とを仕切っているが、シャフトのベーン間の側面とケースとの間、ベーンとサイドパネルとの間、さらにはサイドパネルとシャフトとの間を介して一方室と他方室とが連通してしまうと高圧側の室の圧力が低圧側の室へ逃げてしまい、減衰弁を通過する流量が減少して狙い通りの減衰力を発揮できなくなるので、ケースにシャフトのベーン間の側面に摺接するシールを設け、ベーンにケースとサイドパネルに摺接するシールを設けるとともに、ケース側に固定した筒状のベアリングをシャフトに摺接させ、ベーンに設けたシールのシール端をベアリングの端部に摺接させることで、減衰弁が設けられている通路以外では、一方室と他方室との連通を断つようにしている（特許文献１参照）。

特開平１０−１２２２８７号公報

このようなロータリダンパにあっては、シャフト回りをベアリングのみでシールすることは難しく、最終的には、ベアリングよりも外方側に設けられるオイルシールでシャフト回りをシールするようにしており、ベアリングとシャフトとの間の微小隙間を介して一方室と他方室とが連通するので、上記構造では高圧側の室から低圧側の室への圧力漏れを阻止することは難しく、シャフトへ外部トルクの入力に対して減衰力の発生応答に遅れが生じたり、シャフトの回転速度が低いと減衰力不足となったりすることがあり、改善が望まれている。

また、油がベアリングとシャフトとの微小隙間を通過することから、シャフトとサイドパネルとの間であってベアリングよりも外方側にロータリダンパの外方への漏れを防止するためのパッキンを設けているが、ベアリングとシャフトとの間を介して当該ベアリングとパッキンとの間の隙間に入り込んで、当該隙間が蓄圧され、パッキンに過剰な圧力が作用することがあり、特に、パッキンがダンパ内圧を受けてシャフトへの緊迫力を高めるような構造である場合、当該パッキンが上記圧力でシャフトへ過剰に押圧されて摩耗してしまうことに加え、パッキンとシャフトの間で生じる摩擦力が大きくなる問題がある。

そこで、本発明は、上記した不具合を改善するために創案されたものであって、その目的とするところは、シャフト外周を介しての一方室と他方室との連通を阻止するとともにパッキンの摩耗を抑制することができ、パッキンとシャフトとの間で生じる摩擦力を低減することができるロータリダンパを提供することである。

上記した課題を解決するために、本発明の課題解決手段は、途中に拡径部を備えたシャフトと、上記シャフトを周方向への回転を許容しつつ軸支するとともに内部に圧力室を形成するケーシングと、上記シャフトにおける拡径部の外周に設けられるとともに上記ケーシング内に摺動自在に挿入されて上記圧力室を一方室と他方室とに区画するベーンと、上記ケーシングとシャフトとの間を密封してケーシング外への作動流体の漏れを阻止する環状のパッキンとを備えたロータリダンパにおいて、上記ケーシングに設けられて上記圧力室および上記シャフトの外周の双方に対面する環状凹部と、当該環状凹部内に収容されて上記パッキンとの間に背圧室を形成するサイドシールと、上記背圧室を上記一方室と上記他方室へ連通する排出通路とを備え、サイドシールは、上記一方室と上記他方室のうち高圧側の圧力を受けることで高圧側の室を背圧室へ連通させ、背圧室の圧力によって押圧されて上記環状凹部の周側面および上記拡径部の軸方向端面へ密着してケーシングとシャフトとの間をシールしてシャフト外周を介しての上記一方室と上記他方室との連通を遮断し、排出通路は、上記背圧室の圧力を上記一方室と上記他方室のうち低圧側へ逃がして当該背圧室の圧籠りを抑制することを特徴とする。

本発明のロータリダンパによれば、シャフト外周を介しての一方室と他方室との連通を阻止するとともにパッキンの摩耗を抑制することができることに加え、パッキンとシャフトとの間で生じる摩擦力を低減することができる。

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ロータリダンパの横断面図である。 一実施の形態におけるロータリダンパの一方のサイドパネルの平面図である。 一実施の形態におけるロータリダンパの一方のサイドパネルとサイドシールのＡＡ縦断面図である。 一実施の形態におけるロータリダンパの他方のサイドパネルの平面図である。 一実施の形態におけるロータリダンパの他方のサイドパネルとサイドシールのＢＢ縦断面図である。 他の実施の形態におけるロータリダンパのサイドシールの斜視図である。 他の実施の形態の一変形例におけるロータリダンパのサイドシールの斜視図である。 他の実施の形態の他の変形例におけるロータリダンパのサイドパネルの平面図である。 他の実施の形態の他の変形例におけるロータリダンパのシャフトの一部拡大斜視図である。

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から図６に示すように、一実施の形態におけるロータリダンパＤは、シャフト１と、上記シャフト１を周方向への回転を許容しつつ軸支するとともに内部に圧力室Ｒを形成するケーシング２と、上記シャフト１に設けられるとともに上記ケーシング２内に摺動自在に挿入されて上記圧力室Ｒを一方室Ｒ１と他方室Ｒ２とに区画するベーン６と、上記ケーシング２とシャフト１との間を密封してケーシング２外への作動流体の漏れを阻止する環状のパッキンとしてのＵパッキン７，８と、上記ケーシング２に設けられて上記圧力室Ｒおよび上記シャフト１の外周の双方に対面する環状凹部１１，１２と、当該環状凹部１１，１２内に収容されて上記パッキン７，８との間に背圧室Ｐ１，Ｐ２を形成するサイドシール９，１０と、上記背圧室Ｐ１，Ｐ２内の圧力を上記一方室Ｒ１と上記他方室Ｒ２のうち低圧側へ排出する排出通路１３，１４とを備えて構成されている。そして、このロータリダンパＤは、シャフト１をケーシング２に対して周方向へ回転させると、このシャフト１の回転を抑制する減衰力を発揮する。

以下、このロータリダンパＤの各部について詳細に説明する。まず、シャフト１は、先端に設けられて図示しない継手等への連結を可能とするセレーション１ａと、途中に設けた他部よりも大径な拡径部１ｂと、当該拡径部１ｂの外周であって周方向に１８０度の位相をもって設けた一対のベーン６，６と、拡径部１ｂのベーン６，６間の側部から開口して反対側のベーン６，６間へ通じるとともに互いに軸方向へずれて交わらない二つの連通孔１５，１６とを備えている。なお、上記したところでは、図外の継手等への連結のためにセレーション１ａを設けているが、接続方法はこれに限定されない。

ケーシング２は、詳細には後述するが、中空部３１を備えたケース本体３と、ケース本体３の図１中上下に積層固定されるサイドパネル４，５とを備えて構成され、中空部３１で内部に圧力室Ｒを形成しており、シャフト１は、サイドパネル４，５に回転自在に軸支されて、ベーン６，６は、圧力室Ｒ内に挿入されて、圧力室Ｒ内を一方室Ｒ１と他方室Ｒ２とに区画している。

ベーン６は、先端に円弧状面を備えており、ケーシング２におけるサイドパネル４に摺接する図１中上端、ケーシング２におけるケース本体３の内面に摺接する先端、およびケーシング２におけるサイドパネル５に摺接する図１中下端にかけて、コ字状のシール１７が装着されており、このシール１７は、ケーシング２におけるケース本体３、サイドパネル４，５に摺接してベーン６、ケーシング２との間をシールしている。

ケース本体３は、圧力室Ｒを形成する中空部３１を備えたシェル３０と、シェル３０の側部に設けたバルブブロック３２と、シェル３０の図１中上端に同一円周上に間隔を開けて設けた複数の螺子孔３３と、シェル３０の図１中下端に同一円周上に間隔を開けて設けた複数の螺子孔３４とを備えて構成されている。

そして、ケース本体３の図１中上方には、サイドパネル４が積層され、ケース本体３の図１中下方には、サイドパネル５が積層され、シャフト１をこれらケース本体３、サイドパネル４，５に挿通しつつ、これらを一体化すると、シェル３０の中空部３１が密閉されて二つの扇状の圧力室Ｒを形成する。これら二つの圧力室Ｒは、シャフト１に設けたベーン６によって、それぞれ、空間Ｌ１と空間Ｌ２とに区画され、たとえば、作動油等の流体が封入される。なお、ケース本体３のシェル３０とサイドパネル４，５との間には、中空部３１の外周を取り巻くＯリング４１，４２が装着されていて、ケース本体３とサイドパネル４，５との間がシールされる。

空間Ｌ１は、図２では、シャフト１の軸から見てベーン６の左側に区画され、空間Ｌ２は、シャフト１の軸から見てベーン６の右側に区画されており、シャフト１が図２中で時計回りに回転する場合、ベーン６によって各空間Ｌ１が拡大されるとともに各空間Ｌ２が縮小され、反対に、シャフト１が図２中で反時計回りに回転する場合、ベーン６によって各空間Ｌ１が縮小されるとともに各空間Ｌ２が拡大されるようになっている。

そして、シャフト１の回転に伴って容積がともに拡大或いは縮小される空間Ｌ１同士をシャフト１の連通孔１５によって連通してこれを一方室Ｒ１とし、同じく、シャフト１の回転に伴って容積がともに拡大或いは縮小される空間Ｌ２同士をシャフト１の連通孔１６によって連通してこれを他方室Ｒ２としてあり、これら一方室Ｒ１と他方室Ｒ２は上述したところから理解できるように、ベーン６によって区画される。また、連通孔１５の開口位置は、シャフト１が回転しても一方室Ｒ１同士が連通孔１５によって連通状態に維持されようベーン６の付根に設けてあり、連通孔１６の開口位置もまた、シャフト１が回転しても他方室Ｒ２同士が連通孔１６によって連通状態に維持されるようベーン６の付根に設けてある。

戻って、ケース本体３のシェル３０からバルブブロック３２へかけて一方室Ｒ１と他方室Ｒ２とを連通する減衰通路３５が設けられており、バルブブロック３２には、減衰通路３５の途中に配置されて一方室Ｒ１から他方室Ｒ２へ向かう作動油の流れのみを許容しつつ当該流れに抵抗与える減衰弁３６と、減衰弁３６に並列して減衰通路３５に配置され他方室Ｒ２から一方室Ｒ１へ向かう作動油の流れのみを許容するチェック弁３７と、減衰通路３５の途中であって減衰弁３６に対しては直列に配置されて他方室Ｒ２から一方室Ｒ１へ向かう作動油の流れのみを許容しつつ当該流れに抵抗与える減衰弁３８と、減衰弁３８に並列して減衰通路３５に配置され一方室Ｒ１から他方室Ｒ２へ向かう作動油の流れのみを許容するチェック弁３９と、減衰通路３５の途中であって減衰弁３６と減衰弁３８の間に接続されるアキュムレータ４０とが設けられている。

したがって、シャフト１が時計回りに回転して、ベーン６が他方室Ｒ２を圧縮すると、他方室Ｒ２から押し出された作動油は、減衰弁３８およびチェック弁３７を通過し減衰通路３５を通じて拡大する一方室Ｒ１へ移動することになり、この作動油の流れに減衰弁３８が抵抗を与えることで、他方室Ｒ２と一方室Ｒ１とに差圧を生じせしめて、上記シャフト１の回転を抑制する減衰力を発揮する。

他方、シャフト１が反時計回りに回転して、ベーン６が一方室Ｒ１を圧縮すると、一方室Ｒ１から押し出された作動油は、減衰弁３６およびチェック弁３９を通過し減衰通路３５を通じて拡大する他方室Ｒ２へ移動することになり、この作動油の流れに減衰弁３６が抵抗を与えることで、一方室Ｒ１と他方室Ｒ２とに差圧を生じせしめて、上記シャフト１の回転を抑制する減衰力を発揮する。

なお、ケース本体３のシェル３０の内周であってシャフト１の拡径部１ｂの外周に摺接する部位には、それぞれ、シェル３０の上下端をともにコ字状のシール４３が装着されており、このシール４３、ベーン６に設けたシール１７、Ｏリング４１，４２、さらには、サイドパネル４，５の環状凹部１１，１２内に収容されたサイドシール９，１０によって、減衰通路３５以外で一方室Ｒ１と他方室Ｒ２が連通しないようになっている。

ロータリダンパＤでは、シャフト１の回転による一方室Ｒ１の拡大或いは縮小分の容積は、他方室Ｒ２の縮小或いは拡大分の容積に等しくなるので、シリンダとピストンとピストンロッドとで構成される直動片ロッド型のダンパのようにシリンダ内容積変化を補償する必要はないが、温度変化による流体の体積変化、この場合、作動油の体積変化を補償する必要があるので、アキュムレータ４０を設置して上記作動油の温度変化による体積変化を補償するようにしている。また、アキュムレータ４０は、封入される作動油に所定圧の圧力を作用させていて、作動油の見掛け上の剛性を高めて減衰力発生応答性を向上させる。

つづいて、サイドパネル４は、この実施の形態の場合、図１から図４に示すように、筒状でシャフト１の図１中上端が挿通されるシャフト保持部４ａと、シャフト保持部４ａの図１中下端外周に設けたフランジ状のキャップ部４ｂと、キャップ部４ｂに上述のケース本体３におけるシェル３０の各螺子孔３３に符合するように設けた複数のボルト挿通孔４ｃと、シャフト保持部４ａのケース本体側の内周に設けた環状凹部１１と、キャップ部４ｂのケース本体側端であって一方室Ｒ１に面する部位から環状凹部１１へと通じる一方室通路２６と、キャップ部４ｂのケース本体側端であって他方室Ｒ２に面する部位から環状凹部１１へと通じる他方室通路２７とを備えている。このサイドパネル４は、ケース本体３の図１中上方に積層されて、ボルト挿通孔４ｃに通したボルト４４を螺子孔３３に螺着することで、これらが一体化される。なお、ボルト４４は、強度上要求される数を用いればよく、ボルト４４の数に対応する数のボルト挿通孔４ｃおよび螺子孔３３を設ければよい。

また、シャフト保持部４ａの内周には、シャフト１の拡径部１ｂよりも図１中上方側に摺接する筒状のベアリング１８が装着され、同じくシャフト保持部４ａの内周であってこのベアリング１８よりも図１中上方となる反ケース本体側には、シャフト１の外周に摺接するパッキンとしての環状のＵパッキン７と、このＵパッキン７よりも反ケース本体側に配置される環状のダストシール１９とがそれぞれ装着され、さらに、ベアリング１８よりも図１中下方となるケース本体側に設けられた環状凹部１１内には、環状のサイドシール９と、サイドシール９よりも反ケース本体側に設けた環状のテーパリング２０と、テーパリング２０をサイドシール９側へ向けて押圧するばね部材としての皿ばね２１とが収容されている。

そして、環状凹部１１は、圧力室Ｒおよび上記シャフト１の外周の双方に対面しており、内方にはサイドシール９が収容される。サイドシール９は、環状凹部１１の周側面１１ａと拡径部１ｂの上端面１ｃとに当接して、上記環状凹部１１内に背圧室Ｐ１を形成する。背圧室Ｐ１は、サイドシール９とパッキンとしてのＵパッキン７との間に配置されており、当該背圧室Ｐ１の圧力がＵパッキン７へも作用するようになっている。

また、Ｕパッキン７は、背圧室Ｐ１の圧力の作用によって内周リップ７ａがシャフト１の外周に押しつけられることで、シャフト１の外周を密にシールすることができるようになっている。

サイドシール９は、内周にテーパリング側端部の内径が大径となるように内周テーパ面９ａを備えており、テーパリング２０は、上記環状凹部１１内であって上記サイドシール９より背圧室Ｐ１側へ設けられて外周にサイドシール側端部の外径が小径となるように外周テーパ面２０ａを備えており、サイドシール９の内周テーパ面９ａと上記テーパリング２０の外周テーパ面２０ａとを対面させて摺動自在に当接させている。

さらに、テーパリング２０の反サイドシール側端と環状凹部１１の底面１１ｂとの間には、皿ばね２１が介装されており、テーパリング２０をサイドシール９側へ押圧している。

この皿ばね２１の附勢力は、サイドシール９の内周テーパ面９ａと上記テーパリング２０の外周テーパ面２０ａとが当接しているので、サイドシール９に、環状凹部１１の周側面１１ａへ押しつける方向と、拡径部１ｂの上端面１ｃへ押しつける方向へ作用している。また、一方室Ｒ１或いは他方室Ｒ２の圧力が背圧室Ｐ１より大きくなり皿ばね２１の附勢力に抗してサイドシール９が背圧室Ｐ１側へ後退すると、サイドシール９と拡径部１ｂの上端面１ｃとの間に隙間が生じて、背圧室Ｐ１が一方室Ｒ１或いは他方室Ｒ２へ連通されて、背圧室Ｐ１内に一方室Ｒ１と他方室Ｒ２のうち高圧側の圧力が導かれるようになっている。

このように背圧室Ｐ１内に一方室Ｒ１と他方室Ｒ２のうち高圧側の圧力が作用すると、この背圧（背圧室Ｐ１内の圧力）は、サイドシール９を環状凹部１１の周側面１１ａへ押しつける方向と、拡径部１ｂの上端面１ｃへ押しつける方向へ作用するので、当該背圧に押圧されてサイドシール９の外周は環状凹部１１の周側面１１ａに密着し、サイドシール９の図４中下面となるケース本体側面がシャフト１の拡径部１ｂの上端面１ｃに密着して、ケーシング２とシャフト１との間をシールしシャフト１回りでの一方室Ｒ１と他方室Ｒ２との連通を阻止する。なお、テーパリング２０とばね部材としての皿ばね２１は、予め、サイドシール９の環状凹部１１内での位置決めと予圧を与えるために設けられており、ロータリダンパＤの回転速度が遅くともロータリダンパＤの動作初期からシャフト１回りをシールして一方室Ｒ１と他方室Ｒ２の連通を確実に阻止することができるが、これらを省略することも可能であり、その場合は、サイドシール９の内周テーパ面９ａを設けなくともよい。また、ばね部材は、皿ばね２１に限らず、ウェーブワッシャその他のばねや弾性体を使用することができる。

転じて、一方室通路２６の一方室Ｒ１側の開口は、この実施の形態の場合、サイドパネル４のキャップ部４ｂに螺子２８ａで螺子止めされる一方側板状弁体２８ｂを備えた一方側リリーフ弁２８で開閉されるようになっている。一方側板状弁体２８ｂには初期撓みを与えてあって開弁圧が設定されている。一方室通路２６の環状凹部１１側の開口は、サイドシール９にて形成される背圧室Ｐ１に連通されており、一方側リリーフ弁２８が背圧室Ｐ１の圧力が一方室Ｒ１の圧力を上回ってこれらの差圧が開弁圧に達すると一方室通路２６を開放して背圧室Ｐ１の圧力を一方室Ｒ１へ逃がすが、一方室Ｒ１から背圧室Ｐ１へ向かう流れを阻止するようになっていて、上記背圧室Ｐ１から上記一方室Ｒ１へ向かう流れのみを許容するようになっている。なお、一方側リリーフ弁２８は、ベーン６の可動範囲外、つまり、シャフト１の回転に伴ってベーン６が圧力室Ｒ内で揺動する範囲外（図３中斜線で示した範囲）に設けてあって、シャフト１が回転しても一方側リリーフ弁２８がベーン６と接触せず、シャフト１の回転を阻害しないようになっている。

また、他方室通路２７の他方室Ｒ２側の開口は、この実施の形態の場合、サイドパネル４のキャップ部４ｂに螺子２９ａで螺子止めされる他方側板状弁体２９ｂを備えた他方側リリーフ弁２９で開閉されるようになっている。他方側板状弁体２９ｂには初期撓みを与えてあって開弁圧が設定されている。他方室通路２７の環状凹部１１側の開口は、サイドシール９にて形成される背圧室Ｐ１に連通されており、他方側リリーフ弁２９が背圧室Ｐ１の圧力が他方室Ｒ２の圧力を上回ってこれらの差圧が開弁圧に達すると他方室通路２７を開放して背圧室Ｐ１の圧力を他方室Ｒ２へ逃がすが、他方室Ｒ２から背圧室Ｐ１へ向かう流れを阻止するようになっていて、上記背圧室Ｐ１から上記他方室Ｒ２へ向かう流れのみを許容するようになっている。他方側リリーフ弁２９もまた、ベーン６の可動範囲外、つまり、シャフト１の回転に伴ってベーン６が圧力室Ｒ内で揺動する範囲外（図３中斜線で示した範囲）に設けてあって、シャフト１が回転しても他方側リリーフ弁２９がベーン６と接触せず、シャフト１の回転を阻害しないようになっている。

そして、一方側リリーフ弁２８は、一方室Ｒ１と他方室Ｒ２のうち、一方室Ｒ１が低圧側であって、高圧側の他方室Ｒ２の圧力が導入される背圧室Ｐ１の圧力が高くなって、背圧室Ｐ１と一方室Ｒ１の差圧が開弁圧に達すると背圧室Ｐ１の圧力を一方室Ｒ１へ逃がして、背圧室Ｐ１の圧籠りを抑制する。なお、一方側リリーフ弁２８の開弁圧は、ロータリダンパＤがＵパッキン７へ作用する圧力が過剰とならない程度に設定され、シャフト１の回転速度が低速時に開弁して他方室Ｒ２から一方室Ｒ１へ圧力が逃げることがないようにすることで、減衰力の発生応答に遅れが生じさせないようにしつつも、背圧室Ｐ１の圧籠りも防止できる。他方側リリーフ弁２９にあっても同様に、一方室Ｒ１と他方室Ｒ２のうち、他方室Ｒ２が低圧側であって、高圧側の一方室Ｒ１の圧力が導入される背圧室Ｐ１の圧力が高くなって、背圧室Ｐ１と他方室Ｒ２の差圧が開弁圧に達すると背圧室Ｐ１の圧力を他方室Ｒ２へ逃がして、背圧室Ｐ１の圧籠りを抑制する。他方側リリーフ弁２９の開弁圧にあっても、ロータリダンパＤがＵパッキン７へ作用する圧力が過剰とならない程度に設定され、シャフト１の回転速度が低速時に開弁して一方室Ｒ１から他方室Ｒ２へ圧力が逃げることがないようにすることで、減衰力の発生応答に遅れが生じさせないようにしつつも、背圧室Ｐ１の圧籠りも防止できる。すなわち、一方室通路２６と一方側リリーフ弁２８、他方室通路２７と他方側リリーフ弁２９は、排出通路１３を形成しており、この実施の形態の場合には、排出通路１３は、上記のようにして、上記背圧室Ｐ１の圧力を上記一方室Ｒ１と上記他方室Ｒ２のうち低圧側へ逃がして当該背圧室Ｐ１の圧籠りを抑制している。

なお、一方側リリーフ弁２８と他方側リリーフ弁２９は、開弁圧に達すると開いて背圧室Ｐ１の圧力を逃がすが反対の流れを阻止する上記の動作を呈することができれば、上記した構成に限定されるものではないが、一方側リリーフ弁２８と他方側リリーフ弁２９が螺子２８ａ，２９ａでサイドパネル４に螺子止めされる板状弁体２８ｂ，２９ｂを備えて構成することで、サイドパネル４の肉の内部に弁体を設けるようなリリーフ弁の構造を採る場合に比較して、サイドパネル４を薄肉にして軽量化することができるともに形状の複雑化を避けることができる利点がある。

サイドパネル５は、この実施の形態の場合、図１、図２および図５、図６に示すように、有底筒状でシャフト１の図１中下端が挿通されるシャフト保持部５ａと、シャフト保持部５ａの図１中上端外周に設けたフランジ状のキャップ部５ｂと、キャップ部５ｂに上述のケース本体３０の各螺子孔３４に符合するように設けた複数のボルト挿通孔５ｃと、シャフト保持部５ａのケース本体側の内周に設けた環状凹部１２と、キャップ部５ｂのケース本体側端であって一方室Ｒ１に面する部位から環状凹部１２へと通じる一方室通路５１と、キャップ部５ｂのケース本体側端であって他方室Ｒ２に面する部位から環状凹部１２へと通じる他方室通路５２とを備えている。このサイドパネル５は、ケース本体３の図１中下方に積層されて、ボルト挿通孔５ｃに通したボルト４５を螺子孔３４に螺着することで、これらが一体化される。なお、ボルト４５は、強度上要求される数を用いればよく、ボルト４５の数に対応する数のボルト挿通孔５ｃおよび螺子孔３４を設ければよい。

また、シャフト保持部５ａの内周には、シャフト１の拡径部１ｂよりも図１中下方側に摺接する筒状のベアリング５３が装着され、同じくシャフト保持部５ａの内周であってこのベアリング５３よりも図１中下方となる反ケース本体側には、シャフト１の外周に摺接するパッキンとしての環状のＵパッキン８がそれぞれ装着され、さらに、ベアリング５３よりも図１中上方となるケース本体側に設けられた環状凹部１２内には、環状のサイドシール１０と、サイドシール１０よりも反ケース本体側に設けた環状のテーパリング５５と、テーパリング５５をサイドシール１０側へ向けて押圧するばね部材としての皿ばね５６とが収容されている。

そして、環状凹部１２は、圧力室Ｒおよび上記シャフト１の外周の双方に対面しており、内方には上述のようにサイドシール１０が収容される。サイドシール１０は、環状凹部１２の周側面１２ａと拡径部１ｂの下端面１ｄとに当接して、上記環状凹部１２内に背圧室Ｐ２を形成する。背圧室Ｐ２は、サイドシール１０とパッキンとしてのＵパッキン８との間に配置されており、当該背圧室Ｐ２の圧力がＵパッキン８へも作用するようになっている。

サイドシール１０は、内周にテーパリング側端部の内径が大径となるように内周テーパ面１０ａを備えており、テーパリング５５は、上記環状凹部１２内であって上記サイドシール１０より背圧室Ｐ２側へ設けられて外周にサイドシール側端部の外径が小径となるように外周テーパ面５５ａを備えており、サイドシール１０の内周テーパ面１０ａと上記テーパリング５５の外周テーパ面５５ａとを対面させて摺動自在に当接させている。テーパリング５５の反サイドシール側端と環状凹部１２の底面１２ｂとの間には、皿ばね５６が介装されており、テーパリング５５をサイドシール１０側へ押圧している。

さらに、一方室通路５１の一方室Ｒ１側の開口は、この実施の形態の場合、サイドパネル５のキャップ部５ｂに螺子５７ａで螺子止めされる一方側板状弁体５７ｂを備えた一方側リリーフ弁５７で開閉されるようになっている。他方室通路５２の他方室Ｒ２側の開口は、この実施の形態の場合、サイドパネル５のキャップ部５ｂに螺子５８ａで螺子止めされる他方側板状弁体５８ｂを備えた他方側リリーフ弁５８で開閉されるようになっている。

そして、一方側リリーフ弁５７は、背圧室Ｐ２の圧力が一方室Ｒ１の圧力を上回ってこれらの差圧が開弁圧に達すると一方室通路５１を開放して背圧室Ｐ２の圧力を一方室Ｒ１へ逃がすが、一方室Ｒ１から背圧室Ｐ２へ向かう流れを阻止するようになっていて、上記背圧室Ｐ２から上記一方室Ｒ１へ向かう流れのみを許容するようになっている。また、他方側リリーフ弁５８は、背圧室Ｐ２の圧力が他方室Ｒ２の圧力を上回ってこれらの差圧が開弁圧に達すると他方室通路５２を開放して背圧室Ｐ２の圧力を他方室Ｒ２へ逃がすが、他方室Ｒ２から背圧室Ｐ２へ向かう流れを阻止するようになっていて、上記背圧室Ｐ２から上記他方室Ｒ２へ向かう流れのみを許容するようになっている。

したがって、このサイドパネル５の環状凹部１２、サイドシール１０、一方室通路５１、他方室通路５２、一方側リリーフ弁５７および他方側リリーフ弁５８は、それぞれ、上記したサイドパネル４の環状凹部１１、サイドシール９、一方室通路２６、他方室通路２７、一方側リリーフ弁２８および他方側リリーフ弁２９と同様の構成を備えており、それぞれ、同様の作用、作動を呈するようになっている。

そのため、背圧室Ｐ２内へ一方室Ｒ１と他方室Ｒ２のうち高圧側の圧力が導かれて、背圧室Ｐ２内の圧力でサイドシール１０を環状凹部１２の周側面１２ａと拡径部１ｂの下端面１ｄへ押しつけて、ケーシング２とシャフト１との間をシールしシャフト１回りでの一方室Ｒ１と他方室Ｒ２との連通を阻止することができる。また、一方側リリーフ弁５７は、一方室Ｒ１と他方室Ｒ２のうち、一方室Ｒ１が低圧側であって、高圧側の他方室Ｒ２の圧力が導入される背圧室Ｐ２の圧力が高くなって、背圧室Ｐ２と一方室Ｒ１の差圧が開弁圧に達すると背圧室Ｐ１の圧力を一方室Ｒ１へ逃がして、背圧室Ｐ２の圧籠りを抑制し、他方側リリーフ弁５８にあっても同様に、一方室Ｒ１と他方室Ｒ２のうち、他方室Ｒ２が低圧側であって、高圧側の一方室Ｒ１の圧力が導入される背圧室Ｐ２の圧力が高くなって、背圧室Ｐ２と他方室Ｒ２の差圧が開弁圧に達すると背圧室Ｐ２の圧力を他方室Ｒ２へ逃がして、背圧室Ｐ２の圧籠りを抑制する。

すなわち、一方室通路５１と一方側リリーフ弁５７、他方室通路５２と他方側リリーフ弁５８は、排出通路１４を形成しており、この実施の形態の場合には、排出通路１４は、上記のようにして、上記背圧室Ｐ２の圧力を上記一方室Ｒ１と上記他方室Ｒ２のうち低圧側へ逃がして当該背圧室Ｐ２の圧籠りを抑制している。

以上のようにこのロータリダンパＤにあっては、環状凹部１１，１２内に収容したサイドシール９，１０で背圧室Ｐ１，Ｐ２を形成して、シャフト１がロータリダンパＤの駆動の際、つまり、シャフト１がケーシング２に対して回転する際に、一方室Ｒ１と他方室Ｒ２のうち圧縮される高圧側の圧力を背圧室Ｐ１，Ｐ２内に導入して、当該背圧室Ｐ１，Ｐ２内に導入される圧力でサイドシール９，１０をサイドパネル４，５とシャフト１とに押しつけてケーシング２とシャフト１との間を密にシールすることができ、シャフト１回りでの一方室Ｒ１と他方室Ｒ２との連通を阻止することができる。

また、背圧室Ｐ１，Ｐ２内に導入された圧力が高くなると一方側リリーフ弁２８，５７或いは他方側リリーフ弁２９，５８が開弁して一方室通路２６，５１或いは他方室通路２７，５２を介して一方室Ｒ１と他方室Ｒ２のうち低圧側へ圧力を逃がすので、背圧室Ｐ１，Ｐ２内が過剰な高圧に維持されてしまう圧籠りを解消することができる。つまり、排出通路１３，１４は、背圧室Ｐ１，Ｐ２内の圧力がＵパッキン７，８に過剰な圧力を作用させる高圧となると、当該背圧室Ｐ１，Ｐ２内の圧力を一方室Ｒ１と他方室Ｒ２のうち低圧側へ圧力を逃がす。

これによって、サイドシール９，１０でシャフト１の外周を介しての一方室Ｒ１と他方室Ｒ２との連通を阻止しつつも、排出通路１３，１４で過剰な圧力を一方室Ｒ１と他方室Ｒ２のうち低圧側へ圧力を逃がすことで、Ｕパッキン７，８へ過剰な圧力を作用したまま、この状態が解消されずに継続してしまうことを防止することができ、Ｕパッキン７，８が過剰な圧力でシャフト１の外周へ強く締め付けられてシャフト１の回転時にＵパッキン７，８が強くこすられて著しく摩耗してしまうことを防止することができる。したがって、本発明のロータリダンパＤは、シャフト１の外周を介しての一方室Ｒ１と他方室Ｒ２との連通を阻止しつつも、パッキンとしてのＵパッキン７，８の摩耗を抑制することができる。また、パッキンとしてのＵパッキン７，８の摩耗を抑制できるので、Ｕパッキン７，８の寿命が伸びる。また、これに加えて、Ｕパッキン７，８が過剰な圧力でシャフト１の外周へ強く締め付けられることが防止されるので、Ｕパッキン７，８とシャフト１との間で生じる摩擦力を低減することができる。

なお、上記したところでは、排出通路１３，１４をそれぞれ一方室通路２６，５１、他方室通路２７，５２、一方側リリーフ弁２８，５７および他方側リリーフ弁２９，５８とで構成しているが、これらを設ける代わりに、図７に示すように、サイドシール９（１０）の外周である環状凹部当接面９ｂ（１０ｂ）に軸方向に沿って溝９ｃ（１０ｃ）を設け、これらの溝９ｃ（１０ｃ）で排出通路を形成して、サイドシール９（１０）の外周が環状凹部１１（１２）の周側面１１ａ（１２ａ）に当接すると当該溝９ｃ（１０ｃ）がオリフィスとして機能するようにしておくようにしてもよい。なお、溝９ｃ，１０ｃは、一方室Ｒ１と他方室Ｒ２のいずれにも背圧室Ｐ１，Ｐ２を連通させるため少なくとも２つ設ける必要があるが、シャフト１の回転によってサイドシール９，１０も回転しても一方室Ｒ１と他方室Ｒ２のいずれにも背圧室Ｐ１，Ｐ２を連通させることができるように設置位置と設置数を空間Ｌ１，Ｌ２の数に応じて幾何的に最適となるように設定するとよい。

このようにすることで、一方室Ｒ１と他方室Ｒ２のうち高圧側の圧力で環状凹部１１，１２内中をサイドシール９，１０が後退して背圧室Ｐ１，Ｐ２内に高圧を導入する作動を呈するのは、上記した一実施の形態のロータリダンパＤのサイドシール９，１０の作動と同様である。したがって、この他の実施の形態におけるロータリダンパＤ１にあっても、一方室Ｒ１と他方室Ｒ２のうち圧縮される高圧側の圧力を背圧室Ｐ１，Ｐ２内に導入して、当該背圧室Ｐ１，Ｐ２内に導入される圧力でサイドシール９，１０をサイドパネル４，５とシャフト１とに押しつけてケーシング２とシャフト１との間を密にシールすることができる。なお、溝９ｃ，１０ｃは、サイドシール９，１０の外周が環状凹部１１，１２の周側面１１ａ，１２ａに密着しても背圧室Ｐ１，Ｐ２を一方室Ｒ１と他方室Ｒ２のうち低圧側へ連通させる状態となるが、これら溝９ｃ，１０ｃはオリフィスとして機能するので、背圧室Ｐ１，Ｐ２の圧力の低下は、一方室Ｒ１と他方室Ｒ２のうち低圧側の圧力に一次遅れとなり、シャフト１の回転方向が交互に切換り、一方室Ｒ１と他方室Ｒ２の圧力に差が生じる場合、常に、高圧側の圧力が背圧室Ｐ１，Ｐ２に導入されるので、シール性が損なわれない。

そして、ロータリダンパＤ１が作動を停止すると、背圧室Ｐ１，Ｐ２の圧力は上記溝９ｃ，１０ｃを介して一方室Ｒ１或いは他方室Ｒ２へ逃げるので、背圧室Ｐ１，Ｐ２内が過剰な高圧に維持されてしまう圧籠りを解消することができる。つまり、溝９ｃ，１０ｃは、排出通路として機能しており、ロータリダンパＤ１の動作中に、背圧室Ｐ１，Ｐ２内の圧力がＵパッキン７，８に過剰な圧力を作用させる高圧となっても、動作が停止されると、当該背圧室Ｐ１，Ｐ２内の圧力を一方室Ｒ１と他方室Ｒ２へ逃がすので、Ｕパッキン７，８へ過剰な圧力を作用したまま、この状態が解消されずに継続してしまうことを防止することができ、Ｕパッキン７，８が過剰な圧力でシャフト１の外周へ強く締め付けられてシャフト１の回転時にＵパッキン７，８が強くこすられて著しく摩耗してしまうことを防止することができる。したがって、本発明のロータリダンパＤ１にあっても、シャフト１の外周を介しての一方室Ｒ１と他方室Ｒ２との連通を阻止しつつも、パッキンとしてのＵパッキン７，８の摩耗を抑制することができる。

上記した溝は、サイドシール９，１０の環状凹部当接面９ｂ，１０ｂである外周以外にも設けることができ、たとえば、図８に示すように、サイドシール９（１０）のシャフト１の拡径部へ当接する面である拡径部当接面９ｄ（１０ｄ）に溝９ｅ（１０ｅ）を設けるようにしてもよいし、環状凹部当接面９ｂ（１０ｂ）と拡径部当接面９ｄ（１０ｄ）の両方に設けてもよい。また、サイドシール９，１０に設けるのではなく、図９に示すように、環状凹部１１（１２）の周側面１１ａ（１２ａ）に溝１１ｃ（１２ｃ）を設けてもよいし、図１０に示すように、シャフト１の拡径部１ｂのサイドシール当接面である上端面１ｃ（下端面１ｄ）に溝１ｅ（１ｆ）を設けてもよい。なお、溝９ｅ，１０ｅも溝９ｃ，１０ｃと同様に、一方室Ｒ１と他方室Ｒ２のいずれにも背圧室Ｐ１，Ｐ２を連通させるため少なくとも２つ設ける必要があり、シャフト１の回転によってサイドシール９，１０も回転しても一方室Ｒ１と他方室Ｒ２のいずれにも背圧室Ｐ１，Ｐ２を連通させることができるように設置位置と設置数を空間Ｌ１，Ｌ２の数に応じて幾何的に最適となるように設定するとよい。環状凹部１１，１２の周側面１１ａ，１２ａに溝１１ｃ，１２ｃを設ける場合には、ベーン６の可動範囲外でそれぞれ一方室Ｒ１に連通される溝と他方室Ｒ２に連通される溝を設けるとよい。また、シャフト１の拡径部１ｂのサイドシール当接面である上端面１ｃ（下端面１ｄ）に溝１ｅ（１ｆ）を設ける場合には、図１０に示すように、ベーン６の付け根の両側にそれぞれ溝１ｅ，１ｅを設けることで、シャフト１が回転してもこれら溝１ｅ（１ｆ），１ｅ（１ｆ）を介して背圧室Ｐ１（Ｐ２）を一方室Ｒ１と他方室Ｒ２に確実に連通させることができる。

また、上記したところでは、ケース本体３にバルブブロック３２を設けて、減衰弁３６，３８をバルブブロック３２に設けているが、減衰通路、チェック弁、減衰弁をベーン６に設け、アキュムレータをシャフト１内に設ける等して、バルブブロックを廃止することも可能であり、シャフト１の回転方向にて減衰特性（シャフト１の回転速度に対する減衰力の特性）を違える必要がない場合には、一つの減衰弁で減衰力を発揮するようにしてもよい。

さらに、上記したところでは、ベーン６を二つ設けているが、設置数は、単数であっても三つ以上であってもよく、ロータリダンパＤ，Ｄ１の仕様に適当な数だけ設置すればよい。また、本実施の形態では、ケース本体３は、単一の部品で形成されているが、複数の部品で構成されてもよい。

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。

本発明は、種々の用途のロータリダンパに利用でき、たとえば、車両のサスペンション等に使用されるロータリダンパに利用することができる。

１ シャフト
１ｂ 拡径部
１ｃ 拡径部の上端面
１ｄ 拡径部の下端面
１ｅ，１ｆ，９ｃ，９ｅ，１０ｃ，１０ｅ，１１ｃ，１２ｃ 溝
２ ケーシング
３ ケース本体
４，５ サイドパネル
６ ベーン
７，８ パッキンとしてのＵパッキン
９，１０ サイドシール
９ａ，１０ａ 内周テーパ面
９ｂ，１０ｂ 環状凹部当接面
９ｄ，１０ｄ 拡径部当接面
１１，１２ 環状凹部
１１ａ，１２ａ 周側面
１３，１４ 排出通路
２０，５５ テーパリング
２０ａ，５５ａ 外周テーパ面
２１，５６ ばね部材としての皿ばね
２８，５７ 一方側リリーフ弁
２９，５８ 他方側リリーフ弁
２８ｂ，５７ｂ 一方側板状弁体
２９ｂ，５８ｂ 他方側板状弁体
Ｄ ロータリダンパ
Ｐ１，Ｐ２ 背圧室
Ｒ 圧力室
Ｒ１ 一方室
Ｒ２ 他方室

Claims (6)

1. 途中に拡径部を備えたシャフトと、上記シャフトを周方向への回転を許容しつつ軸支するとともに内部に圧力室を形成するケーシングと、上記シャフトにおける拡径部の外周に設けられるとともに上記ケーシング内に摺動自在に挿入されて上記圧力室を一方室と他方室とに区画するベーンと、上記ケーシングとシャフトとの間を密封してケーシング外への作動流体の漏れを阻止する環状のパッキンとを備えたロータリダンパにおいて、上記ケーシングに設けられて上記圧力室および上記シャフトの外周の双方に対面する環状凹部と、当該環状凹部内に収容されて上記パッキンとの間に背圧室を形成するサイドシールと、上記背圧室内の圧力を上記一方室と上記他方室のうち低圧側へ排出する排出通路とを備え、サイドシールは、上記一方室と上記他方室のうち高圧側の圧力を受けることで高圧側の室を背圧室へ連通させ、背圧室の圧力によって押圧されて上記環状凹部の周側面および上記拡径部の軸方向端面へ密着してケーシングとシャフトとの間をシールしてシャフト外周を介しての上記一方室と上記他方室との連通を遮断し、排出通路は、上記背圧室の圧力を上記一方室と上記他方室のうち低圧側へ逃がして当該背圧室の圧籠りを抑制することを特徴とするロータリダンパ。
2. 上記環状凹部内であって上記サイドシールより背圧室側へ設けられて外周にサイドシール側端部の外径が小径となるように外周テーパ面を備えたテーパリングと、上記環状凹部内に収容されてテーパリングをサイドシール側へ向けて押圧するばね部材とを備え、上記サイドシールの内周にテーパリング側端部の内径が大径となるように内周テーパ面を設け、当該サイドシールの内周テーパ面と上記テーパリングの外周テーパ面とを当接させ、上記テーパリングを介して上記背圧室の圧力を上記サイドシールに伝えて当該サイドシールを上記環状凹部の周側面および上記拡径部の軸方向端面へ向けて押圧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. 上記排出通路は、上記背圧室と上記一方室とを連通する一方室通路と、上記背圧室と上記他方室とを連通する他方室通路と、上記一方室通路に設けられて上記背圧室から上記一方室へ向かう流れのみを許容する一方側リリーフ弁と、上記他方室通路に設けられて上記背圧室から上記他方室へ向かう流れのみを許容する他方側リリーフ弁とを備えていることを特徴とする請求項１または２に記載のロータリダンパ。
4. 上記一方側リリーフ弁は、上記ケーシングに固定されて上記一方室通路の上記一方室側の出口端を開閉する一方側板状弁体を備え、上記他方側リリーフ弁は、上記ケーシングに固定されて上記他方室通路の上記他方室側の出口端を開閉する他方側板状弁体を備え、一方側板状弁体および他方側板状弁体を上記ベーンの可動範囲外へ設けたことを特徴とする請求項３に記載のロータリダンパ。
5. 上記排出通路は、上記サイドシールの環状凹部当接面と拡径部当接面の一方または両方に形成されるオリフィスとして機能する溝でなることを特徴とする請求項１または２に記載のロータリダンパ。
6. 上記排出通路は、上記環状凹部の周側面と拡径部のサイドシール当接面の一方または両方に形成されるオリフィスとして機能する溝でなることを特徴とする請求項１または２に記載のロータリダンパ。

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