WO2013133150A1

WO2013133150A1 - ロータリダンパ

Info

Publication number: WO2013133150A1
Application number: PCT/JP2013/055633
Authority: WO
Inventors: 敦作田
Original assignee: カヤバ工業株式会社
Priority date: 2012-03-05
Filing date: 2013-03-01
Publication date: 2013-09-12
Also published as: US9404550B2; EP2824357A1; JP2013181640A; EP2824357B1; US20150008082A1; JP6010310B2; CN104160172A; CN104160172B; EP2824357A4

Abstract

　ロータリダンパは、中心軸まわりに回転可能なシャフトと、前記シャフトを回転可能に軸支する一対のサイドパネルと、前記一対のサイドパネル間に設けられ、内部に作動室が画成されるケースと、前記シャフトに設けられ、その先端が前記ケースの内周に摺接して前記作動室を一方の室と他方の室とに区画するベーンと、前記シャフト内に設けられ、前記一方の室と前記他方の室とを行き来する液体の流れに抵抗を付与する減衰バルブと、を備える。

Description

ロータリダンパ

　本発明は、ロータリダンパの改良に関する。

　従来から、シャフトと、シャフトを回転可能に軸支する一対のサイドパネルと、一対のサイドパネルで挟持されて内部に作動室が画成されるケースと、シャフトに設けられて作動室を一方の室と他方の室とに区画するベーンと、を備えるロータリダンパが用いられている。

　例えば、ＪＰ１１－８２５９３Ａ及びＪＰ１１－３４４０６６Ａには、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作動室内で移動して一方の室を縮小し、他方の室を拡大するよう動作するロータリダンパが開示されている。これらのロータリダンパでは、縮小される一方の室から拡大される他方の室へ移動する油の流れに減衰弁で抵抗を付与することで、シャフトの回転を減衰している。

　このようなロータリダンパは、上記したように、減衰力を発生するために減衰弁を備えている。ＪＰ１１－８２５９３Ａのロータリダンパでは、作動室を形成するケースの側方に二つの減衰弁が横方向に並べて配置される。ＪＰ１１－３４４０６６Ａのロータリダンパでは、円盤状のケースの作動室間を仕切る隔壁部に二つの貫通孔を設け、この貫通孔にそれぞれ対応する減衰弁が収容される。

　したがって、ＪＰ１１－８２５９３Ａのロータリダンパでは、ケースの側方に減衰弁が設けられるため、ロータリダンパが大型となる。そのため、ロータリダンパの重量が重くなり、車両等の制振対象への搭載性が損なわれるおそれがある。

　また、ＪＰ１１－３４４０６６Ａのロータリダンパでは、減衰弁がケースの作動室間を仕切る隔壁部に設けられるため、シャフトの揺動可能範囲が減少する。シャフトの揺動可能範囲を充分に確保しようとすると、ケースの外径を大きくしなければならないため、ＪＰ１１－８２５９３Ａのロータリダンパと同様に大型となる。そのため、ロータリダンパの重量が重くなり、車両等の制振対象への搭載性が損なわれるおそれがある。

　本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、軽量でかつ小型なロータリダンパを提供することを目的とする。

　本発明のある態様によれば、中心軸まわりに回転可能なシャフトと、前記シャフトを回転可能に軸支する一対のサイドパネルと、前記一対のサイドパネル間に設けられ、内部に作動室が画成されるケースと、前記シャフトに設けられ、その先端が前記ケースの内周に摺接して前記作動室を一方の室と他方の室とに区画するベーンと、前記シャフト内に設けられ、前記一方の室と前記他方の室とを行き来する液体の流れに抵抗を付与する減衰バルブと、を備えるロータリダンパが提供される。

　本発明の実施形態、本発明の利点については、添付された図面を参照しながら以下に詳細に説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係るロータリダンパの縦断面図である。図２は、図１におけるＩＩ－ＩＩ断面図である。

　以下、図面を参照して、本発明の実施の形態に係るロータリダンパＤについて説明する。

　図１及び図２に示すように、ロータリダンパＤは、中心軸まわりに回転可能なシャフト１と、シャフトを回転可能に軸支する一対のサイドパネル２，３と、一対のサイドパネル２，３間に設けられ、内部に作動室Ｒが画成される筒状のケース４と、シャフト１に設けられ、その先端がケース４の内周に摺接して作動室Ｒを一方の室Ｒ１と他方の室Ｒ２とに区画するベーン５と、シャフト１内に設けられ、一方の室Ｒ１と他方の室Ｒ２とを行き来する液体の流れに抵抗を付与する減衰バルブＶと、を備える。ロータリダンパＤは、シャフト１をケース４に対して周方向へ回転させると、シャフト１の回転を減衰する減衰力を発生する。

　シャフト１は、内部に中空部１ａを有する筒状に形成される。シャフト１は、先端外周に設けられて継手等（図示省略）への連結を可能とするセレーション１ｂと、外径が他の部分よりも大径に形成される拡径部１ｃと、拡径部１ｃの外周に周方向に１８０度の間隔をあけて形成される一対のべーン５と、拡径部１ｃの一対のべーン５間の側部に開口して中空部１ａに通じる四つの通孔１ｄ，１ｅ，１ｆ，１ｇと、を備える。

　シャフト１には、図外の継手等への連結のためにセレーション１ｂが設けられるが、接続方法はこれに限定されない。中空部１ａの内径は、シャフト１の一端側（図１では右側）の途中に段部１ｈが設けられて拡径されている。シャフト１の一端の中空部１ａの内周には、螺子部１ｉが設けられる。シャフト１の他端（図１では左端）には、有底筒状のキャップ３０が螺着されている。

　キャップ３０は、シャフト１の他端を閉塞する。キャップ３０は、その底部を貫通する螺子孔３０ａを備えている。螺子孔３０ａには、弁３１が螺着されている。そして、中空部１ａには、摺動隔壁３２が摺動自在に挿入されている。

　摺動隔壁３２は、中空部１ａ内の摺動隔壁３２よりも他端側（図１では左側）に気室Ｇを区画している。摺動隔壁３２は、中空部１ａ内を軸方向（図１では左右方向）へ移動することで、気室Ｇの容積を増減している。気室Ｇには、弁３１を介して外部から気体を充填することができる。

　中空部１ａの摺動隔壁３２よりも一端側（図１では右側）には、減衰バルブＶが収容されている。減衰バルブＶは、中空部１ａ内に挿入されて当該中空部１ａ内に一方の室Ｒ１に連通する一方側バルブ室Ａと他方の室Ｒ２に連通する他方側バルブ室Ｂとを画成する隔壁部材３３と、隔壁部材３３の他方側バルブ室Ｂ側に設けられる一方側弁体としての一方側リーフバルブ３４と、隔壁部材３３の一方側バルブ室Ａ側に設けられる他方側弁体としての他方側リーフバルブ３５と、隔壁部材３３，一方側リーフバルブ３４及び他方側リーフバルブ３５を一体化するロッド３６と、を備える。

　ロッド３６には、中空部１ａの内周に嵌合する仕切部材３７と、減衰バルブＶを中空部１ａ内の所定位置に固定するためのホルダ部材３８と、が装着されている。

　中空部１ａ内の仕切部材３７よりも他端側（図１では左側）は、摺動隔壁３２によって、液室Ｌと気室Ｇとに区画されている。仕切部材３７とホルダ部材３８との間には、隔壁部材３３が配置される。この隔壁部材３３によって一方側バルブ室Ａと他方側バルブ室Ｂとが画成されている。中空部１ａ内には、仕切部材３７と隔壁部材３３の間に一方側バルブ室Ａが形成され、隔壁部材３３とホルダ部材３８の間に他方側バルブ室Ｂが形成される。一方側バルブ室Ａは、通孔１ｄ，１ｅを介して一方の室Ｒ１に連通している。他方側バルブ室Ｂは、通孔１ｆ，１ｇを介して他方の室Ｒ２に連通している。

　隔壁部材３３は、円盤状に形成される。隔壁部材３３は、ロッド３６が挿通する挿通孔３３ａと、一方側バルブ室Ａと他方側バルブ室Ｂとを連通する一方側ポート３３ｂ及び他方側ポート３３ｃと、を備える。隔壁部材３３の外周には、中空部１ａの内周に密着して一方側バルブ室Ａと他方側バルブ室Ｂとが隔壁部材３３の外周を通じて連通することを防止するシールリング４４が装着されている。

　隔壁部材３３の一方側バルブ室Ａ側には、環状の他方側リーフバルブ３５が積層して設けられる。他方側リーフバルブ３５は、ロッド３６の外周に装着され、他方側ポート３３ｃの他端側（図１では左側）の開口を閉塞している。

　他方側リーフバルブ３５は、ロッド３６の外周に内周が固定され、外周の撓みが許容されている。他方側リーフバルブ３５は、他方側バルブ室Ｂの圧力が一方側バルブ室Ａの圧力を上回り両者の差圧が開弁圧に達した場合には、撓んで他方側ポート３３ｃを開放し液体の通過を許容し、この液体の流れに抵抗を付与する。他方側リーフバルブ３５は、他方側バルブ室Ｂの圧力が一方側バルブ室Ａの圧力を下回る場合には、隔壁部材３３へ押しつけられて他方側ポート３３ｃを閉塞する。このように、他方側ポート３３ｃは、他方側リーフバルブ３５によって他方側バルブ室Ｂから一方側バルブ室Ａへ向かう液体の流れのみを許容する一方通行のポートである。

　隔壁部材３３の他方側バルブ室Ｂ側には、環状の一方側リーフバルブ３４が積層して設けられる。一方側リーフバルブ３４は、ロッド３６の外周に装着され一方側ポート３３ｂの一端側（図１では右側）の開口を閉塞している。

　一方側リーフバルブ３４は、ロッド３６の外周に内周が固定され、外周の撓みが許容されている。一方側リーフバルブ３４は、一方側バルブ室Ａの圧力が他方側バルブ室Ｂの圧力を上回り両者の差圧が開弁圧に達した場合には、撓んで一方側ポート３３ｂを開放し液体の通過を許容し、この液体の流れに抵抗を付与する。一方側リーフバルブ３４は、一方側バルブ室Ａの圧力が他方側バルブ室Ｂの圧力を下回る場合には、隔壁部材３３へ押しつけられて一方側ポート３３ｂを閉塞する。このように、一方側ポート３３ｂは、一方側リーフバルブ３４によって一方側バルブ室Ａから他方側バルブ室Ｂへ向かう液体の流れのみを許容する一方通行のポートである。

　なお、一方側リーフバルブ３４と他方側リーフバルブ３５とは、ともに、環状板を複数枚積層して構成される積層リーフバルブである。この環状板の枚数は任意であり、ロータリダンパＤに望まれる減衰特性によっては、一枚の環状板のみで構成されてもよい。

　また、一方側弁体と他方側弁体とは、リーフバルブ以外の弁体であってもよい。例えば、ポペット弁やニードル弁といった弁体を利用することも可能である。また、減衰バルブＶは、オリフィスやチョークといった弁体を必要としないバルブであってもよい。なお、一方側弁体と他方側弁体とをリーフバルブ３４，３５とすることで、ポペット弁やニードル弁といった弁体を採用する場合と比較して、減衰バルブＶの全長を短くすることができる。また、リーフバルブ３４，３５を構成する環状板の板厚や積層枚数の変更によって容易にロータリダンパＤの減衰特性をチューニングすることができるという利点がある。

　仕切部材３７は、円盤状に形成される。仕切部材３７は、ロッド３６が挿通される挿通孔３７ａと、一方側バルブ室Ａと液室Ｌとを連通するオリフィス通路３７ｂと、を備える。仕切部材３７の外周には、中空部１ａの内周に密着して一方側バルブ室Ａと液室Ｌとが仕切部材３７の外周を通じて連通することを防止するシールリング４５が装着されている。

　ホルダ部材３８は、環状に形成される。ホルダ部材３８は、ロッド３６の外周に装着される環状部３８ａと、環状部３８ａの外周に設けられて中空部１ａの内周に嵌合する嵌合部３８ｂと、嵌合部３８ｂの外周に設けられる大径部３８ｃと、を備える。ホルダ部材３８の嵌合部３８ｂの外周には、他方側バルブ室Ｂと中空部１ａ内のホルダ部材３８よりも一端側（図１では右側）とが、ホルダ部材３８の外周を通じて連通することを防止するシールリング４６が装着されている。嵌合部３８ｂの外径は、中空部１ａの小径側の内周に嵌合可能な径に設定される。大径部３８ｃの外径は、中空部１ａの大径側の内周に嵌合可能な径に設定される。

　ロッド３６は、基端にフランジ３６ａを備える筒状に形成される。ロッド３６の先端外周には、螺子部３６ｂが設けられている。このロッド３６の外周には、仕切部材３７，他方側リーフバルブ３５，隔壁部材３３，一方側リーフバルブ３４及びホルダ部材３８が組み付けられる。そして、ロッド３６の先端の螺子部３６ｂにバルブナット３９が螺着されると、ロッド３６の外周に組み付けられた各部材が、フランジ３６ａとバルブナット３９とによって挟持されて、ロッド３６と一体化されて固定される。

　このように、減衰バルブＶを構成する部材は、ロッド３６に固定されてアッセンブリ化される。そして、中空部１ａの一端側（図１では右側）からロッド３６の基端を中空部１ａの内方へ向けて挿入され、ホルダ部材３８の大径部３８ｃの他端（図１では左端）が中空部１ａの段部１ｈに当接するまで中空部１ａ内へ押し込まれる。このように、中空部１ａ内にアッセンブリ化された減衰バルブＶを収容してから、中空部１ａの右端に設けた螺子部１ｉに外周螺子ナット４０を螺着し、外周螺子ナット４０と段部１ｈとでホルダ部材３８の大径部３８ｃを挟持する。これにより、ホルダ部材３８がシャフト１に固定される。

　ホルダ部材３８がシャフト１に固定されると、ホルダ部材３８がロッド３６を保持する。これにより、減衰バルブＶの構成部材及び仕切部材３７は、シャフト１に固定される。なお、ホルダ部材３８の形状は、上記した形状に限定されるものではなく、シャフト１の中空部１ａの内周に固定可能であれば上記以外の形状とされてもよい。また、ロッド３６は筒状であるため、液室Ｌは、ロッド３６内を介して中空部１ａのホルダ部材３８よりも右方の空間に連通する。

　サイドパネル２は、ケース４に円盤状のプレート６を介して取り付けられ、ケース４の他端（図１では左端）を閉塞する。サイドパネル２は、筒状に形成されてシャフト１の他端側（図１では左側）が挿通するシャフト保持部２ａと、シャフト保持部２ａの一端（図１では右端）の外周に設けられるフランジ部２ｂと、フランジ部２ｂに同一円周上に間隔を開けて設けられる複数のボルト挿通孔２ｃと、を備える。シャフト保持部２ａの内周には、シャフト１の他端側（図１では左側）の外周に摺接する筒状のベアリング１１が装着される。シャフト保持部２ａの内周のベアリング１１よりも他端側（図１では左側）には、シャフト１の外周に摺接する環状のＵパッキン１３と環状のダストシール１４とがそれぞれ装着されている。

　Ｕパッキン１３は、シャフト１の外周に密着してシャフト１とサイドパネル２との間をシールする。ダストシール１４は、シャフト１とサイドパネル２との間への外方からの塵や埃の侵入を防止する。フランジ部２ｂのケース４側には、Ｏリング１５が装着されている。Ｏリング１５は、プレート６に密着して、サイドパネル２とプレート６との間をシールしている。

　サイドパネル３は、ケース４に円盤状のプレート７を介して取り付けられ、ケース４の一端（図１では右端）を閉塞する。サイドパネル３は、シャフト１の一端（図１では右端）が挿入される凹状のシャフト保持部３ａと、シャフト保持部３ａの他端側（図１では左側）の外周に設けられるフランジ部３ｂと、フランジ部３ｂに同一円周上に間隔を開けて設けられる複数のボルト挿通孔３ｃと、外周に開口してシャフト保持部３ａ内に通じるパネル側注入口３ｄと、を備える。また、パネル側注入口３ｄにおけるサイドパネル３の外周に開口する開口端３ｅには、パネル側注入口３ｄを閉塞するプラグ４１が螺着されている。

　サイドパネル３は、シャフト１の一端（図１では右端）の開口端を閉塞する。サイドパネル３は、中空部１ａのホルダ部材３８よりも一端側（図１では右側）の空間を閉鎖している。この空間は、ロッド３６の内部を介して液室Ｌに通じている。この空間は、サイドパネル３によって閉鎖されることで、副液室Ｌｓとして機能する。

　副液室Ｌｓは、パネル側注入口３ｄを介してロータリダンパＤの外部へと通じている。パネル側注入口３ｄを利用して、ロータリダンパＤの外部から液体を注入すると、副液室Ｌｓとこれに連通する液室Ｌとの内部に液体を充填することができる。なお、仕切部材３７には、オリフィス通路３７ｂが設けられている。そのため、オリフィス通路３７ｂを介して一方側バルブ室Ａへの液体の充填が可能である。更に、一方側ポート３３ｂを介して他方側バルブ室Ｂへの液体の充填が可能である。

　シャフト保持部３ａの内周には、シャフト１の一端側（図１では右側）の外周に摺接する筒状のベアリング１６が装着される。シャフト保持部３ａの内周のベアリング１６よりも一端側（図１では右側）には、シャフト１の外周に摺接する環状のＵパッキン１８が装着されている。サイドパネル３には、シャフト保持部３ａが外部へ開放されていないため、ダストシールは設けられていない。しかしながら、シャフト１の他端が外方へ突出してシャフト保持部３ａが外部へ開放される場合には、ダストシールを設けてもよい。

　サイドパネル３のケース４側には、Ｏリング１９が装着されている。Ｏリング１９は、サイドパネル３とプレート７との間をシールしている。サイドパネル２，３は、例えば、アルミニウムなどの軽量な材料で形成されている。よって、ロータリダンパＤの全体重量が軽減されている。

　プレート６，７は、サイドパネル２，３よりも薄肉の円盤状に形成される。プレート６，７は、中央に形成されてシャフト１が挿通されるシャフト挿通孔６ａ，７ａと、サイドパネル２，３の各ボルト挿通孔２ｃ，３ｃに符合する位置に設けられる複数のボルト挿通孔６ｂ，７ｂと、を備える。プレート６，７は、ベーン５に摺接してサイドパネル２，３を保護するために設けられている。

　プレート６，７のべ一ン５側の面は、プレート６，７の耐摩耗性を確保するために、耐摩耗性に優れる材料で形成するとよい。具体的には、例えば、プレート６，７の全体を高硬度の材料で形成してもよい。また、プレート６，７のべ一ン５と接触する表面（摺動面）にメッキやダイヤモンドライクカーボン皮膜を形成したり、表面にガス軟窒化処理、熱処理やシリコン添付処理を施したりして、表面の耐摩耗性を高くするようにしてもよい。なお、プレート６，７を設けずにケース４に直接サイドパネル２，３を取り付けてもよい。

　ケース４は、筒状に形成されて内部に作動室Ｒが画成される本体２０と、本体２０の他端側（図１では左側）にサイドパネル２の各ボルト挿通孔２ｃに符合するように設けられる複数の螺子孔２１と、本体２０の一端側（図１では右側）にサイドパネル３の各ボルト挿通孔３ｃに符合するように設けられる複数の螺子孔２２と、本体２０の内外を連通するケース側注入口２３，２４と、を備える。

　ケース４の他端側には、プレート６とサイドパネル２とが順に取り付けられる。プレート６とサイドパネル２とは、ボルト挿通孔２ｃ，６ｂに挿通されたボルト２５が螺子孔２１に螺着されることで、ケース４と一体化される。ケース４の一端側には、プレート７とサイドパネル３とが順に取り付けられる。プレート７とサイドパネル３とは、ボルト挿通孔３ｃ，７ｂ挿通されたボルト２６が螺子孔２２に螺着されることで、ケース４と一体化される。ボルト２５，２６は、強度上要求される数を用いればよい。よって、ボルト挿通孔２ｃ，３ｃ，６ｂ，７ｂ及び螺子孔２１，２２は、強度上要求されるボルト２５，２６の数に対応して設けられる。

　ケース４内にシャフト１を挿通し、ケース４に上述のようにしてプレート６，７とサイドパネル２，３とを取り付けると、ケース４内は密閉される。このとき、ケース４内には、二つの扇状の作動室Ｒが形成される。ベーン５の先端は、ケース４の内周に摺接する。二つの作動室Ｒは、ベーン５によって、それぞれ、部屋Ｃ１と部屋Ｃ２とに区画される。部屋Ｃ１と部屋Ｃ２とには、例えば、作動油等の液体が封入される。なお、ケース４の本体２０の両端（図１では左右端）には、作動室Ｒの外周を取り巻くＯリング２７，２８が装着される。ケース４とプレート６，７との間は、Ｏリング２７，２８によってシールされる。これにより、作動室Ｒが密閉される。

　部屋Ｃ１は、一対のベーン５の一端側（図２では左上と右下）に区画され、部屋Ｃ２は、ベーン５の他端側（図２では右上と左下）に区画されている。図２においてシャフト１が時計回りに回転する場合には、ベーン５によって部屋Ｃ１が拡大されるとともに部屋Ｃ２が縮小される。一方、図２においてシャフト１が反時計回りに回転する場合には、ベーン５によって部屋Ｃ１が縮小されるとともに部屋Ｃ２が拡大される。

　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部屋Ｃ１同士は、シャフト１の通孔１ｄ，１ｅと一方側バルブ室Ａとを介して連通され、一方の室Ｒ１とされる。同様に、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部屋Ｃ２同士は、シャフト１の通孔１ｆ，１ｇと他方側バルブ室Ｂとを介して連通され、他方の室Ｒ２とされる。一方の室Ｒ１と他方の室Ｒ２とは、ベーン５によって区画される。通孔１ｄ，１ｅは、シャフト１が回転しても部屋Ｃ１同士が連通状態に維持されように、ベーン５の付根に開口して設けられる。通孔１ｆ，１ｇもまた、シャフト１が回転しても部屋Ｃ２同士が連通状態に維持されるように、ベーン５の付根に開口して設けられる。

　ベーン５は、その先端に円弧状面を有する。ベーン５には、サイドパネル２側である他端（図１では左端）から先端及びサイドパネル３側である一端（図１では右端）にかけて、Ｕ字状のシール１０が装着される。シール１０は、ケース４の内周面とプレート６，７の端面とに摺接して、ベーン５とケース４との間、及びベーン５とプレート６，７との間をシールしている。

　また、本体２０の内周におけるシャフト１の拡径部１ｃの外周に摺接する部分から本体２０の両端（図１では左右端）にかけて、Ｕ字状のシール２９が装着される。プレート６の内周には、シャフト挿通孔６ａの側壁とシャフト１の拡径部１ｃとの双方に摺接して、プレート６とシャフト１との間をシールするサイドシール１２が設けられる。プレート７の内周には、シャフト挿通孔７ａの側壁とシャフト１の拡径部１ｃとの双方に摺接して、プレート７とシャフト１との間をシールするサイドシール１７が設けられる。これらのシール２９，シール１０，サイドシール１２，１７及びＯリング２７，２８によって、一方の室Ｒ１と他方の室Ｒ２とが減衰バルブＶを介さずに互いに連通することがないようにシールされる。

　ケース側注入口２３は、部屋Ｃ１に通じており、一方の室Ｒ１ヘケース４の外部から液体を注入することができるようになっている。ケース側注入口２３におけるケース４の外周に開口する開口端２３ａには、ケース側注入口２３を閉塞するプラグ４２が螺着されている。ケース側注入口２４は、部屋Ｃ２に通じており、他方の室Ｒ２ヘケース４の外部から液体を注入することができるようになっている。ケース側注入口２４におけるケース４の外周に開口する開口端２４ａには、ケース側注入口２４を閉塞するプラグ４３が螺着されている。

　ケース側注入口２３，２４の開口端２３ａ，２４ａと、パネル側注入口３ｄの開口端３ｅとは、ロータリダンパＤを図１に示すようにシャフト１が水平となるように横置きした際に、全てが上方を向くように配置される。即ち、横置き時における作動室Ｒの上端よりも、各開口端２３ａ，２４ａ及び３ｅの上端が上方に配置されるようにすることができる。よって、ケース側注入口２３，２４とパネル側注入口３ｄとから液体をロータリダンパＤ内へ注入し、プラグ４１，４２及び４３で閉塞することで、ロータリダンパＤの一方の室Ｒ１，他方の室Ｒ２，一方側バルブ室Ａ，他方側バルブ室Ｂ，液室Ｌ及び副液室Ｌｓに気体を混入させることなく容易に液体を注入することができる。また、液体の排出も同様にケース側注入口２３，２４とパネル側注入口３ｄとを介して行うことができるため、液体の交換も容易である。

　一方側バルブ室Ａと一方の室Ｒ１とは、通孔１ｄ，１ｅによって連通される。他方側バルブ室Ｂと他方の室Ｒ２とは、通孔１ｆ，１ｇによって連通される。一方側バルブ室Ａと他方側バルブ室Ｂとは、一方側ポート３３ｂと他方側ポート３３ｃとによって連通される。一方側バルブ室Ａと液室Ｌとは、オリフィス通路３７ｂによって連通される。液室Ｌと副液室Ｌｓとは、ロッド３６内を通じて連通される。そのため、ケース側注入口２３，２４とパネル側注入口３ｄとのうちいずれか一つのみを設けるだけでも、ロータリダンパＤ内へ液体を注入することができる。

　しかしながら、一方側ポート３３ｂと他方側ポート３３ｃとには、各リーフバルブ３４，３５が設けられる。そのため、一方側バルブ室Ａから他方側バルブ室Ｂへ、或いは他方側バルブ室Ｂから一方側バルブ室Ａへ液体を移動させるのには時問がかかる。また、液室Ｌから一方側バルブ室Ａへ、或いは、一方側バルブ室Ａから液室Ｌへ液体が移動するには、オリフィス通路３７ｂを通過しなければならないため、通過に時間がかかる。よって、ケース側注入口２３，２４とパネル側注入口３ｄとをともに設けて液体を注入するようにすることで、液体注入作業時間が短くなる。また、一方の室Ｒ１，他方の室Ｒ２，一方側バルブ室Ａ，他方側バルブ室Ｂ，液室Ｌ及び副液室Ｌｓへの気体の残留を確実に防止することができる。

　以下、ロータリダンパＤの作動について説明する。

　図２において、シャフト１が反時計回りに回転して、ベーン５が一方の室Ｒ１を圧縮すると、一方の室Ｒ１内の圧力が上昇して、一方側リーフバルブ３４が撓んで一方側ポート３３ｂを開放する。そのため、一方の室Ｒ１から押し出される液体は、一方側バルブ室Ａ，一方側ポート３３ｂ及び他方側バルブ室Ｂを介して他方の室Ｒ２へ流入する。そして、液体が一方側ポート３３ｂを通過する際に、液体の流れに一方側リーフバルブ３４が抵抗を付与することで、一方の室Ｒ１と他方の室Ｒ２との圧力に差が生じる。これにより、ロータリダンパＤは、シャフト１の回転を減衰する減衰力を発生する。

　一方、図２において、シャフト１が時計回りに回転して、ベーン５が他方の室Ｒ２を圧縮すると、他方の室Ｒ２内の圧力が上昇して、他方側リーフバルブ３５が撓んで他方側ポート３３ｃを開放する。そのため、他方の室Ｒ２から押し出される液体は、他方側バルブ室Ｂ，他方側ポート３３ｃ及び一方側バルブ室Ａを介して一方の室Ｒ１へ流入する。そして、液体が他方側ポート３３ｃを通過する際に、液体の流れに他方側リーフバルブ３５が抵抗を付与することで、他方の室Ｒ２と一方の室Ｒ１の圧力に差が生じる。これにより、ロータリダンパＤは、シャフト１の回転を減衰する減衰力を発生する。

　また、ロータリダンパＤ内の液体の温度変化によって液体の体積が変化する場合には、摺動隔壁３２が中空部１ａ内で軸方向へ移動して気室Ｇの容積を増減させる。これにより、液体の体積変化が補償される。この場合、補償機構は、中空部１ａ内に摺動自在に挿入される摺動隔壁３２と、摺動隔壁３２によって画成される気室Ｇ及び液室Ｌと、で構成される。

　具体的には、液体の体積変化が生じる場合、一方の室Ｒ１，他方の室Ｒ２，一方側バルブ室Ａ及び他方側バルブ室Ｂ内で体積が変化した分だけ、液体が過剰となるか又は不足する。そのため、摺動隔壁３２が体積変化の分だけ中空部１ａ内を移動する。これにより、液体が過剰となる場合には、過剰分の液体が一方の室Ｒ１，他方の室Ｒ２，一方側バルブ室Ａ及び他方側バルブ室Ｂから液室Ｌに排出される。一方、液体が不足する場合には、不足分の液体が液室Ｌから一方の室Ｒ１，他方の室Ｒ２，一方側バルブ室Ａ及び他方側バルブ室Ｂへ供給される。気室Ｇ内の圧力は、液室Ｌを介して一方の室Ｒ１，他方の室Ｒ２，一方側バルブ室Ａ及び他方側バルブ室Ｂへ伝播する。よって気室Ｇ内の圧力を高くすることで、液体の見かけ上の剛性が高くなるため、ロータリダンパＤは、応答性よく減衰力を発生することができる。

　一方側リーフバルブ３４と他方側リーフバルブ３５とは、流量が同じであれば、一方側リーフバルブ３４が液体の流れに付与する抵抗よりも、他方側リーフバルブ３５が液体の流れに付与する抵抗の方が大きくなるように設定してある。即ち、ロータリダンパＤは、シャフト１の回転速度の絶対値が同じであれば、他方の室Ｒ２をベーン５が圧縮する際の減衰力は、一方の室Ｒ１をベーン５が圧縮する際の減衰力よりも大きくなるように設定されている。よって、ロータリダンパＤでは、一方の室Ｒ１が圧縮される際の一方の室Ｒ１内の圧力と、他方の室Ｒ２が圧縮される際の他方の室Ｒ２内の圧力とを比較すると、一方の室Ｒ１よりも他方の室Ｒ２の方が高圧になりやすく、一方の室Ｒ１は他方の室Ｒ２よりも低圧になりやすい。

　このように、シャフト１の回転方向によってロータリダンパＤが発生する減衰力を異なるように設定する場合には、液室Ｌを低圧になりやすい一方の室Ｒ１に一方側ダンパ室Ａを通じて連通されるようになっている。そのため、高圧になりやすい他方の室Ｒ２が圧縮される際に、他方の室Ｒ２内の圧力が液室Ｌへ逃げてしまうことがない。よって、他方の室Ｒ２が圧縮される際に、ロータリダンパＤが高い減衰力を発揮すべき状況にもかかわらず、他方の室Ｒ２の圧力が逃げて期待される減衰力に満たないことはない。

　ロータリダンパＤを車両のサスペンションへ組み込んで、車両の車体と車軸とが離間する際と接近する際との相対運動を減衰力によって減衰する場合、一般に、ロータリダンパＤには、車体と車軸とが接近する際よりも離間する際に高い減衰力を発揮することが要求される。そのため、車体と車軸とが離間する場合に他方の室Ｒ２が圧縮され、車体と車軸とが接近する場合に一方の室Ｒ１が圧縮されるようにロータリダンパＤを取り付けると、液室Ｌへ他方の室Ｒ２の圧力が逃げてしまうことがなく、ロータリダンパＤは、要求通りの減衰力を発生できる。よって、ロータリダンパＤは、車両のサスペンションの用途に最適である。

　上述のように、ロータリダンパＤは、シャフト１の回転に伴って、シャフト１の回転を減衰する減衰力を発生するものである。ロータリダンパＤでは、一方の室Ｒ１と他方の室Ｒ２とを行き来する液体の流れに抵抗を付与する減衰バルブＶがシャフト１内に設けられる。そのため、減衰バルブＶをケース４の側方に設けたり、シャフト１の揺動可能範囲に影響を及ぼす箇所へ設けたりする必要がなく、ロータリダンパＤを小型化することができるとともに軽量化することができる。

　また、従来はデッドスペースであったシャフト１内に減衰バルブＶが設けられるため、複雑な構造の減衰バルブＶを使用してもシャフト１の外径や長さに影響を及ぼすことがない。よって、ロータリダンパＤを大型化せずに、要求される減衰特性を実現することができる。

　また、シャフト１内に液体の温度変化による体積変化を補償する補償機構を構成する気室Ｇ,液室Ｌ及び摺動隔壁３２が設けられる。そのため、補償機構をケース４の側方に設けたり、シャフト１の揺動可能範囲に影響を及ぼす箇所へ設けたりする必要がない。よって、ロータリダンパＤを小型化することができる。

　補償機構は、上記の構成に限られず、摺動隔壁３２で液室Ｌと気室Ｇを画成する構成に代えて、ダイヤフラムやブラダを中空部１ａ内に設けて液室Ｌと気室Ｇを画成する構成としてもよい。また、中空部１ａ内に代えて、一方の室Ｒ１或いは他方の室Ｒ２の内部にダイヤフラムやブラダを収容して気室を形成して補償機構としてもよい。

　また、シャフト１に中空部１ａを設けて、中空部１ａ内に挿入されて一方の室Ｒ１に連通する一方側バルブ室Ａと他方の室Ｒ２に連通する他方側バルブ室Ｂとを中空部１ａ内に画成する隔壁部材３３と、隔壁部材３３に設けられ一方側バルブ室Ａと他方側バルブ室Ｂとを連通する一方側ポート３３ｂ及び他方側ポート３３ｃと、一方側ポート３３ｂを開閉可能な一方側リーフバルブ３４と、他方側ポート３３ｃを開閉可能な他方側リーフバルブ３５と、によって減衰バルブＶを構成した。よって、シャフト１の回転方向によって減衰力を発生する減衰力発生源が一方側リーフバルブ３４と他方側リーフバルブ３５との間で切り換わるため、ロータリダンパＤの回転方向に応じて最適な減衰力を発生することができる。

　一方側弁体及び他方側弁体は、環状のリーフバルブ３４，３５であり、これらのリーフバルブ３４，３５は、隔壁部材３３を貫くロッド３６の外周に装着されて、隔壁部材３３に固定されている。このように、減衰バルブＶを構成する各部材がアッセンブリ化されているため、シャフト１の中空部１ａへの減衰バルブＶの収容作業が容易となる。

　また、ロータリダンパＤは、ロッド３６の基端に設けられ中空部１ａ内に嵌挿されて液室Ｌと一方側バルブ室Ａとを仕切る仕切部材３７と、ロッド３６を保持し、他方側バルブ室Ｂを閉塞するホルダ部材３８と、を備える。ホルダ部材３８は、ロッド３６の外周に装着される環状部３８ａと、環状部３８ａの外周に設けられ中空部１ａ内に嵌合する嵌合部３８ｂと、を備える。中空部１ａの内周には、段部１ｈが設けられる。ホルダ部材３８は、段部１ｈと、中空部１ａの内周に螺着される外周螺子ナット４０とで嵌合部３８ｂが挟持されることによって、中空部１ａ内に固定される。そのため、隔壁部材３３とこれに取り付けられる一方側リーフバルブ３４及び他方側リーフバルブ３５を一体化するロッド３６には、ホルダ部材３８を押しつける外周螺子ナット４０の荷重が作用しない。よって、ロータリダンパＤによれば、狙い通りの減衰特性を実現することができる。

　ロータリダンパＤでは、ロッド３６の先端に取り付けられるバルブナット３９は、摺動隔壁３２とは反対側に配置される。よって、摺動隔壁３２とバルブナット３９との干渉を避けることができる。

　ロッド３６を筒状に形成して、ホルダ部材３８の外部から液室Ｌへ液体の注入を可能としている。よって、ロータリダンパＤでは、液体注入作業が非常に容易である。

　中空部１ａは、シャフト１の少なくとも一端へ開口し、その一端を一方のサイドパネル３で覆うことによって、ホルダ部材３８とサイドパネル３との間に、液室Ｌに通じる副液室Ｌｓが形成される。このように、液室Ｌだけでなく副液室Ｌｓも液室として機能させることで、液室容積を充分に確保することができる。また、その分だけ、気室Ｇの容積を充分に確保できる。よって、液体の体積変化による気室Ｇ内の圧力変動を少なくできる。したがって、ロータリダンパＤによれば、温度変化による減衰特性変化量を少なくできる。

　一方のサイドパネル３に、副液室Ｌｓに連通して液室Ｌへ液体を注入可能なパネル側注入口３ｄを設け、ケース４に一方の室Ｒ１と他方の室Ｒ２との両方にそれぞれ独立して連通してケース４内に液体を注入可能なケース側注入口２３，２４を設けた。よって、ロータリダンパＤによれば、液体注入作業時間が短くなるとともに、一方の室Ｒ１，他方の室Ｒ２，一方側バルブ室Ａ，他方側バルブ室Ｂ，液室Ｌ及び副液室Ｌｓへの気体の残留を確実に防止することができる。

　シャフト１が、車体と車軸との問に介装されるサスペンションに連結され、一方の室Ｒ１と他方の室Ｒ２とのうち車体と車軸とが接近する際に圧縮される方が、オリフィス通路３７ｂを介して液室Ｌに連通する。そのため、一方の室Ｒ１と他方の室Ｒ２とのうち高圧になりやすい室から圧力が液室Ｌへ逃げることがない。よって、ロータリダンパＤは、期待通りの減衰力を発揮でき、車両のサスペンションの用途に最適となる。

　なお、本実施の形態では、車体と車軸とが接近する際に圧縮される室を一方の室Ｒ１としている。よって、一方の室Ｒ１が液室Ｌに連通される。しかしながら、車体と車軸とが接近する際に圧縮される室が他方の室Ｒ２である場合には、他方の室Ｒ２が液室Ｌに連通される。

　以上の実施の形態によれば、以下に示す効果を奏する。

　ロータリダンパＤは、シャフト１の回転に伴って、シャフト１の回転を抑制する減衰力を発揮する。ロータリダンパＤでは、一方の室Ｒ１と他方の室Ｒ２とを行き来する液体の流れに抵抗を付与する減衰バルブＶがシャフト１内に設けられる。よって、減衰バルブＶをケース４の側方に設けたりシャフト１の揺動可能範囲に影響を及ぼす箇所へ設けたりする必要がない。したがって、ロータリダンパＤを小型化及び軽量化することができる。

　以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

　本願は、２０１２年３月５日に日本国特許庁に出願された特願２０１２－０４７６７８に基づく優先権を主張し、この出願の全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。

　この発明の実施例が包含する排他的性質又は特徴は、以下のようにクレームされる。

Claims

　ロータリダンパであって、
　中心軸まわりに回転可能なシャフトと、
　前記シャフトを回転可能に軸支する一対のサイドパネルと、
　前記一対のサイドパネル間に設けられ、内部に作動室が画成されるケースと、
　前記シャフトに設けられ、その先端が前記ケースの内周に摺接して前記作動室を一方の室と他方の室とに区画するベーンと、
　前記シャフト内に設けられ、前記一方の室と前記他方の室とを行き来する液体の流れに抵抗を付与する減衰バルブと、を備えるロータリダンパ。
　請求項１に記載のロータリダンパであって、
　前記シャフト内に設けられ、液体の温度変化による体積変化を補償する補償機構を更に備えるロータリダンパ。
　請求項２に記載のロータリダンパであって、
　前記シャフトは、中空部を有し、
　前記減衰バルブは、
　前記中空部内に挿入され、前記中空部内に前記一方の室に連通する一方側バルブ室と前記他方の室に連通する他方側バルブ室とを画成する隔壁部材と、
　前記隔壁部材に設けられ、前記一方側バルブ室と前記他方側バルブ室とを連通する一方側ポート及び他方側ポートと、
　前記一方側ポートを開閉可能な一方側弁体と、
　前記他方側ポートを開閉可能な他方側弁体と、を備えるロータリダンパ。
　請求項３に記載のロータリダンパであって、
　前記一方側弁体及び前記他方側弁体は、前記隔壁部材を挿通するロッドの外周に装着されて前記隔壁部材に固定される環状のリーフバルブであるロータリダンパ。
　請求項４に記載のロータリダンパであって、
　前記補償機構は、前記中空部内に摺動自在に挿入されて前記中空部内に気室と液室とを画成する摺動隔壁を備え、
　前記液室は、前記一方側バルブ室と前記他方側バルブ室とのいずれかに連通するロータリダンパ。
　請求項５に記載のロータリダンパであって、
　前記ロッドの基端に設けられ、前記中空部内に嵌挿されて前記液室と前記一方側バルブ室とを仕切る仕切部材と、
　前記ロッドを保持し、前記他方側バルブ室を閉塞するホルダ部材と、
　前記中空部の内周に螺着され、前記ホルダ部材を前記中空部に固定する外周螺子ナットと、を備え、
　前記中空部の内周には、段部が設けられ、
　前記ホルダ部材は、前記ロッドの外周に装着される環状部と、前記環状部の外周に設けられ前記中空部内に嵌合する嵌合部と、を有し、
　前記外周螺子ナットは、前記ホルダ部材の前記嵌合部を前記段部との間で挟持して前記中空部に固定するロータリダンパ。
　請求項６に記載のロータリダンパであって、
　前記ロッドは、前記ホルダ部材の外部から前記液室へ液体の注入が可能な筒状に形成されるロータリダンパ。
　請求項６に記載のロータリダンパであって、
　前記中空部は前記シャフトの少なくとも一端へ開口し、
　一方の前記サイドパネルは、前記シャフトの前記一端を覆って前記ホルダ部材との間に前記液室に通じる副液室を形成するロータリダンパ。
　請求項８に記載のロータリダンパであって、
　一方の前記サイドパネルは、前記副液室に連通して前記液室へ液体を注入可能なパネル側注入口を有し、
　前記ケースは、前記一方の室と前記他方の室との一方又は両方にそれぞれ独立して連通して前記ケース内に液体を注入可能なケース側注入口を有するロータリダンパ。
　請求項５に記載のロータリダンパであって、
　前記シャフトは、車両の車体と車軸との間に介装されるサスペンションに連結され、
　前記一方の室と前記他方の室とのうち前記車両の車体と前記車軸とが接近する際に圧縮される側は、オリフィス通路を介して前記液室に連通するロータリダンパ。