WO2024095662A1 - ロータリーダンパ - Google Patents

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WO2024095662A1
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valve
vane
shaft
hole
rotary damper
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PCT/JP2023/035964
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French (fr)
Inventor
晃史 遠藤
良太 志村
Original Assignee
株式会社ソミックマネージメントホールディングス
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/10—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using liquid only; using a fluid of which the nature is immaterial
    • F16F9/14—Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect

Definitions

  • the present invention relates to a rotary damper.
  • a rotary damper that includes a vane protruding from a shaft, a flow passage formed in the vane, and a valve that prevents oil from flowing back in the flow passage.
  • Patent Document 1 discloses a rotary damper that includes vanes (first blade portion 3c, second blade portion 3d) protruding from a shaft (shaft 3), flow paths (first flow path 3c1, second flow path 3d1) formed in the vanes, and a valve (vane 4) that prevents backflow of oil in the flow paths, the shaft has a hole (mounting hole 3e) that penetrates the shaft in the radial direction, and the valve has a first portion (the intermediate portion between the back surface 4d1 and the back surface 4d2) located in the hole and a second portion (first side surface 4a1, second side surface 4a2) that opens and closes the flow paths (see Figures 5 to 10 of Patent Document 1).
  • the valve (vane 4) has ends (bent end 4b1, bent end 4b2) at the same height as the ends of the vanes (first blade portion 3c, second blade portion 3d), and the valve inserted into the hole (mounting hole 3e) is not held by the shaft (shaft 3) to prevent radial movement.
  • the shaft rotates
  • the valve comes into contact with the peripheral wall of the housing (housing 2), generating friction between the two (see Figure 4 of Patent Document 1). This friction therefore causes wear to the peripheral wall of the housing, resulting in a decrease in torque.
  • Patent Document 2 discloses a rotary damper that includes vanes (blade portion 4) protruding from a shaft (rotating shaft 2), a flow path (flow passage 4a) formed in the vane, and a valve (valve body 6) that prevents backflow of oil in the flow path, the shaft having a recess (band-shaped recess 2c) on its outer periphery, and the valve having an engagement portion (curved portion 6a) that engages with the recess and a valve portion (valve portion 6b) that opens and closes the flow path (see Figure 2 in Patent Document 2).
  • the problem this invention aims to solve is to avoid contact between the valve and the housing.
  • the present invention provides a rotary damper comprising a vane protruding from a shaft, a flow passage formed in the vane, and a valve for preventing backflow of oil in the flow passage, the shaft having a hole with an axial depth and a groove penetrating the peripheral wall of the hole, the flow passage formed at a position away from the outer edge of the vane, and the valve having an engagement portion inserted into the hole and engaging with the peripheral wall of the hole, a valve portion for opening and closing the flow passage, and an intermediate portion positioned between the engagement portion and the valve portion and inserted into the groove.
  • the valve has an engagement portion that engages with the peripheral wall of the hole formed in the shaft, so the valve is held by the shaft so as not to move radially. Also, because the flow path is formed at a position away from the outer edge of the vane, it is not necessary for the valve portion to have an end at the same height as the end of the vane in order to close the flow path. Therefore, the rotary damper according to the present invention is able to avoid contact between the valve and the peripheral wall of the housing. Also, according to the present invention, the engagement portion of the valve is inserted into the hole formed in the shaft, so the partition wall of the housing is in contact with the shaft. Therefore, the rotary damper according to the present invention is able to avoid contact between the valve and the partition wall of the housing.
  • FIG. 1 is a perspective view of a rotary damper according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a vertical cross-sectional view of the rotary damper according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the rotary damper according to the embodiment.
  • FIG. 4 is a bottom view of the rotor employed in the embodiment.
  • FIG. 5 is a perspective view of a valve employed in the embodiment.
  • FIG. 6 is an enlarged view of part A in FIG.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining the operation of the rotary damper according to the embodiment.
  • the rotary damper of the embodiment is configured with a housing 10 and a rotor 20.
  • the housing 10 has a cylindrical peripheral wall 11, a partition wall 12 protruding from the peripheral wall 11, a first end wall 13 closing one end of the peripheral wall 11, and a second end wall 14 closing the other end of the peripheral wall 11.
  • the partition wall 12 is a partition that separates two oil chambers 30 formed inside the housing 10.
  • the oil chamber 30 is a space into which oil is injected, and is formed around the shaft 21 that constitutes the rotor 20.
  • the oil chamber 30 is divided into two chambers, a first chamber 31 and a second chamber 32, by the vanes 22 that constitute the rotor 20.
  • the rotor 20 has a shaft 21 and vanes 22 protruding from the shaft 21.
  • the shaft 21 is connected to an object that transmits rotational force to the rotor 20.
  • the housing 10 may rotate around the rotor 20.
  • the shaft 21 is connected to an object that prevents the rotor 20 from rotating.
  • the vane 22 is installed in the oil chamber 30, and moves within the oil chamber 30 as the shaft 21 rotates, pressurizing the oil.
  • the vane 22 has a flow passage 40 that passes through the vane 22 in the rotational direction.
  • the flow passage 40 is made of a small hole, and is formed at a position away from the outer edge of the vane 22.
  • the "outer edge of the vane 22" specifically means the first end face 22a of the vane 22 that faces the first end wall 13, the second end face 22b of the vane 22 that faces the second end wall 14, and the tip face 22c of the vane 22 that faces the peripheral wall 11.
  • the shaft 21 has a hole 21a that has a depth in the axial direction.
  • the shaft 21 also has a groove 21b that penetrates the peripheral wall of the hole 21a.
  • the rotary damper in this embodiment is equipped with a valve 50.
  • the valve 50 is a leaf spring formed into a specific shape.
  • the valve 50 is configured with a curved engagement portion 51, a plate-shaped valve portion 52, and an intermediate portion 53 located between the engagement portion 51 and the valve portion 52.
  • a spring 54 is provided in the intermediate portion 53 to bias the valve portion 52 in a direction that brings it into contact with the vane 22.
  • the engagement portion 51 is inserted into the hole 21a and engages with the peripheral wall of the hole 21a.
  • the radial movement of the valve 50 is prevented by the engagement of the engagement portion 51 with the peripheral wall of the hole 21a.
  • the middle portion 53 is inserted into the groove 21b.
  • the valve portion 52 is in close contact with the vane 22 to close the flow path 40.
  • the flow path 40 is formed at a position away from the outer edge of the vane 22, so the radial length of the valve portion 52 is shorter than the radial length of the vane 22.
  • the valve 50 is also held by the shaft 21 so as not to move radially. Therefore, the valve 50 does not come into contact with the peripheral wall 11 of the housing 10.
  • the end of the spring 54 is in contact with the wall surface of the groove 21b, and the restoring force of the spring 54 acts on the valve portion 52.
  • the rotary damper according to the embodiment operates as follows. That is, when the shaft 21 is not rotating, the valve portion 52 of the valve 50 is in close contact with the vane 22 and closes the flow path 40, as shown in FIG. 6.
  • the vane 22 pressurizes the oil in the first chamber 31.
  • the valve portion 52 of the valve 50 comes into close contact with the vane 22 to close the flow path 40, thereby preventing backflow of oil in the flow path 40.
  • the engagement portion 51 of the valve 50 is inserted into the hole 21a formed in the shaft 21, so the valve 50 does not come into contact with the partition wall 12 of the housing 10.
  • the rotary damper generates torque because oil does not flow through the flow path 40.
  • the vane 22 pressurizes the oil in the second chamber 32.
  • the valve portion 52 of the valve 50 moves away from the vane 22 due to the oil pressure, thereby opening the flow path 40.
  • the spring 54 of the valve 50 is deformed.
  • the spring 54 stores elastic energy. Because the oil flows through the flow path 40, the rotary damper generates a lower torque than when the shaft 21 rotates in one direction.
  • the rotary damper according to the embodiment can improve the response performance of the valve 50 by using the spring 54.

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Abstract

バルブとハウジングの接触を回避するため、本発明は、シャフト（２１）から突出するベーン（２２）と、ベーン（２２）に形成される流路（４０）と、流路（４０）におけるオイルの逆流を防止するバルブ（５０）を備え、シャフト（２１）は、軸方向に深さを有する穴（２１ａ）と、穴（２１ａ）の周壁を貫通する溝（２１ｂ）を有し、流路（４０）は、ベーン（２２）の外縁から離れた位置に形成され、バルブ（５０）は、穴（２１ａ）に挿入され、穴（２１ａ）の周壁と係合する係合部（５１）と、流路（４０）を開閉する弁部（５２）と、係合部（５１）と弁部（５２）の間に位置し、溝（２１ｂ）に挿入される中間部（５３）を有するロータリーダンパを提供する。

Description

ロータリーダンパ
　本発明は、ロータリーダンパに関する。
　従来、シャフトから突出するベーンと、前記ベーンに形成される流路と、前記流路におけるオイルの逆流を防止するバルブを備えるロータリーダンパが知られている。
　例えば、下記の特許文献１は、シャフト（シャフト３）から突出するベーン（第１羽根部３ｃ，第２羽根部３ｄ）と、前記ベーンに形成される流路（第１流路３ｃ１，第２流路３ｄ１）と、前記流路におけるオイルの逆流を防止するバルブ（ベーン４）を備え、前記シャフトは、径方向に前記シャフトを貫通する穴（取付孔３ｅ）を有し、前記バルブは、前記穴の中に位置する第１部分（背面４ｄ１と背面４ｄ２の中間部分）と、前記流路を開閉する第２部分（第１側面４ａ１，第２側面４ａ２）を有するロータリーダンパを開示している（特許文献１の図５～図１０参照）。
　しかしながら、特許文献１に開示されたロータリーダンパでは、バルブ（ベーン４）がベーン（第１羽根部３ｃ，第２羽根部３ｄ）の端部と同等の高さに端部（屈曲部端４ｂ１，屈曲部端４ｂ２）を有し、また、穴（取付孔３ｅ）に挿入された前記バルブは、シャフト（シャフト３）によって、径方向に移動しないように保持されていないため、前記シャフトの回転時に、前記バルブがハウジング（ハウジング２）の周壁に接触し、両者の間に摩擦が発生する（特許文献１の図４参照）。したがって、この摩擦によって前記ハウジングの周壁が摩耗し、その結果、トルクが低下する。
　例えば、下記の特許文献２は、シャフト（回転軸２）から突出するベーン（羽根部４）と、前記ベーンに形成される流路（流通路４ａ）と、前記流路におけるオイルの逆流を防止するバルブ（弁体６）を備え、前記シャフトは、外周に凹部（帯状凹部２ｃ）を有し、前記バルブは、前記凹部と係合する係合部（湾曲部６ａ）と、前記流路を開閉する弁部（弁部６ｂ）を有するロータリーダンパを開示している（特許文献２の図２参照）。
　しかしながら、特許文献２に開示されたロータリーダンパでは、バルブ（弁体６）の係合部（湾曲部６ａ）がハウジング（ケーシング１）の隔壁（仕切壁５）に接触しているため、シャフト（回転軸２）の回転時に、前記バルブの係合部と前記ハウジングの隔壁との間に摩擦が発生する（特許文献２の図４及び図５参照）。したがって、この摩擦によって前記ハウジングの隔壁が摩耗し、その結果、トルクが低下する。
特開２０２２－０３５８８２号公報 特開２００５－１１３９８０号公報
　本発明が解決しようとする課題は、バルブとハウジングの接触を回避することである。
　上記課題を解決するため、本発明は、シャフトから突出するベーンと、前記ベーンに形成される流路と、前記流路におけるオイルの逆流を防止するバルブを備え、前記シャフトは、軸方向に深さを有する穴と、前記穴の周壁を貫通する溝を有し、前記流路は、前記ベーンの外縁から離れた位置に形成され、前記バルブは、前記穴に挿入され、前記穴の周壁と係合する係合部と、前記流路を開閉する弁部と、前記係合部と前記弁部の間に位置し、前記溝に挿入される中間部を有するロータリーダンパを提供する。
　本発明によれば、バルブがシャフトに形成された穴の周壁と係合する係合部を有するため、バルブが、シャフトによって、径方向に移動しないように保持される。また、流路がベーンの外縁から離れた位置に形成されるため、流路を閉鎖するために、弁部がベーンの端部と同等の高さに端部を有する必要がない。したがって、本発明に係るロータリーダンパは、バルブとハウジングの周壁の接触を回避することが可能である。また、本発明によれば、バルブの係合部がシャフトに形成された穴に挿入されるため、ハウジングの隔壁は、シャフトに接触している。したがって、本発明に係るロータリーダンパは、バルブとハウジングの隔壁の接触を回避することが可能である。
図１は、実施例に係るロータリーダンパの斜視図である。 図２は、実施例に係るロータリーダンパの縦断面図である。 図３は、実施例に係るロータリーダンパの横断面図である。 図４は、実施例で採用したローターの底面図である。 図５は、実施例で採用したバルブの斜視図である。 図６は、図３のＡ部拡大図である。 図７は、実施例に係るロータリーダンパの動作を説明するための図である。
　以下、図面を参照しながら本発明の実施例を説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。
　図１を参照すると、実施例に係るロータリーダンパは、ハウジング１０と、ローター２０を有して構成されている。
　図２及び図３を参照すると、ハウジング１０は、筒状の周壁１１と、周壁１１から突出する隔壁１２と、周壁１１の一端を閉塞する第１端壁１３と、周壁１１の他端を閉塞する第２端壁１４を備えている。隔壁１２は、ハウジング１０の中に形成される２つの油室３０を隔てる仕切りである。
　油室３０は、オイルが注入される空間であり、ローター２０を構成するシャフト２１の周囲に形成されている。油室３０は、ローター２０を構成するベーン２２で第１室３１と第２室３２の２つの室に区分けされている。
　ローター２０は、シャフト２１と、シャフト２１から突出するベーン２２を備えている。シャフト２１は、ローター２０に回転力を伝達する物に連結される。但し、使用態様により、ハウジング１０がローター２０の周りで回転する場合があり得る。この場合、シャフト２１は、ローター２０の回転を阻止する物に連結される。
　ベーン２２は、油室３０に設置され、シャフト２１の回転によって、油室３０の中で移動し、オイルを加圧する。ベーン２２は、ベーン２２を回転方向に貫通する流路４０を有する。流路４０は、小孔からなり、ベーン２２の外縁から離れた位置に形成されている。ここで、「ベーン２２の外縁」とは、具体的には、第１端壁１３と対向するベーン２２の第１端面２２ａ、第２端壁１４と対向するベーン２２の第２端面２２ｂ、及び周壁１１と対向するベーン２２の先端面２２ｃを意味する。
　図２及び図４を参照すると、シャフト２１は、軸方向に深さを有する穴２１ａを有する。また、シャフト２１は、穴２１ａの周壁を貫通する溝２１ｂを有する。
　図３を参照すると、実施例に係るロータリーダンパは、バルブ５０を備えている。
　図５を参照すると、バルブ５０は、１枚の板ばねを所定の形状に成形したものである。このバルブ５０は、湾曲した形状の係合部５１と、板状の弁部５２と、係合部５１と弁部５２の間に位置する中間部５３を有して構成されている。中間部５３には、弁部５２をベーン２２に接触させる方向に付勢するばね５４が設けられている。
　図６を参照すると、係合部５１は、穴２１ａに挿入され、穴２１ａの周壁と係合している。バルブ５０の径方向への移動は、係合部５１と穴２１ａの周壁の係合によって、防止されている。中間部５３は、溝２１ｂに挿入されている。弁部５２は、ベーン２２に密着して流路４０を閉鎖している。実施例では、流路４０がベーン２２の外縁から離れた位置に形成されるため、弁部５２の径方向長さは、ベーン２２の径方向長さよりも短い。また、バルブ５０が、シャフト２１によって、径方向に移動しないように保持されている。したがって、バルブ５０がハウジング１０の周壁１１に接触することはない。ばね５４の端部は、溝２１ｂの壁面に接しており、ばね５４の復元力は、弁部５２に作用している。
　実施例に係るロータリーダンパは、以下のように動作する。すなわち、シャフト２１が回転していない状態では、図６に示したように、バルブ５０の弁部５２がベーン２２に密着して流路４０を閉鎖している。
　シャフト２１が一方向に回転するときは、ベーン２２が第１室３１のオイルを加圧する。図６に示したように、バルブ５０の弁部５２は、ベーン２２に密着して流路４０を閉鎖する。それにより、流路４０におけるオイルの逆流が防止される。このとき、バルブ５０の係合部５１は、シャフト２１に形成された穴２１ａに挿入されているため、バルブ５０がハウジング１０の隔壁１２に接触することはない。ロータリーダンパは、オイルが流路４０を流れないため、トルクを発生させる。
　シャフト２１が逆方向に回転するときは、ベーン２２が第２室３２のオイルを加圧する。図７に示したように、バルブ５０の弁部５２は、オイルの圧力によって、ベーン２２から離れる。それにより、流路４０が開放される。このとき、バルブ５０のばね５４に変形が生じる。それにより、ばね５４は、弾性エネルギーを蓄える。ロータリーダンパは、オイルが流路４０を流れるため、シャフト２１が一方向に回転するときよりも低いトルクしか発生させない。
　その後、シャフト２１が停止、又は一方向に回転すると、ばね５４の復元力によって、弁部５２が素速くベーン２２に密着して流路４０を閉鎖する。実施例に係るロータリーダンパは、ばね５４によって、バルブ５０の応答性能を向上させることができる。
１０　ハウジング
１１　周壁
１２　隔壁
１３　第１端壁
１４　第２端壁
２０　ローター
２１　シャフト
２１ａ　穴
２１ｂ　溝
２２　ベーン
２２ａ　第１端面
２２ｂ　第２端面
２２ｃ　先端面
３０　油室
３１　第１室
３２　第２室
４０　流路
５０　バルブ
５１　係合部
５２　弁部
５３　中間部
５４　ばね

Claims (2)

  1. 　シャフトから突出するベーンと、前記ベーンに形成される流路と、前記流路におけるオイルの逆流を防止するバルブを備え、前記シャフトは、軸方向に深さを有する穴と、前記穴の周壁を貫通する溝を有し、前記流路は、前記ベーンの外縁から離れた位置に形成され、前記バルブは、前記穴に挿入され、前記穴の周壁と係合する係合部と、前記流路を開閉する弁部と、前記係合部と前記弁部の間に位置し、前記溝に挿入される中間部を有するロータリーダンパ。
  2. 　前記中間部に、前記弁部を前記ベーンに接触させる方向に付勢するばねが設けられている請求項１に記載のロータリーダンパ。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000255259A (ja) * 1999-03-04 2000-09-19 Nifco Inc 回転ダンパー装置及びこれを用いたサンバイザーの取付装置
JP2019100402A (ja) * 2017-11-30 2019-06-24 日本電産サンキョー株式会社 流体ダンパ装置

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