JPH08303511A - ロータリダンパ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 シールレスタイプのロータリダンパにおい
て、高精度加工を必要とする部位を減らして安定した減
衰力特性を確保すると共に、減衰力特性の設定の自由度
をも増大させる。 【構成】 作動時にケーシング２との間で相対変位を生
じるベーン２５の先端に幅方向全長に亙って仕切部材３
８を出没自在に設置し、この仕切部材３８の先端を弾性
部材４０でケーシング２の内壁面に押し付けてケーシン
グ２とベーン２５間の隙間２６をシールし、かくして、
高精度加工を必要とする部位を減らしつつかつ安定した
減衰力特性を確保する。また、上記仕切部材３８の先端
に切欠き４１を穿って相手側の壁面との間に作動油の逃
げ通路４２を形作り、この切欠き４１の大きさを選定す
ることでロータリダンパ１としての減衰力特性を適切に
設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、セパレートブロック
とベーン部の隙間を利用して車両やその他の振動体に発
生した外部振動を減衰するシールレスタイプの高粘度作
動油使用によるロータリダンパの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のシールレスタイプのロー
タリダンパとしては、例えば、平成６年特許出願公開第
２００９７１号公報に示されるようなものが知られてい
る。

【０００３】すなわち、このものは、円筒状をしたケー
シングの両端開口部にシールを介装してサイドプレート
をボルトで固定し、これらケーシングとサイドプレート
の内壁面に当接してセパレートブロックを固定すること
により本体部分であるハウジングを構成している。

【０００４】一方、ロータ部分は、放射状に延びるベー
ンをもったベーン体をスプラインでロータシャフトに一
体的に結合し、このロータシャフトをハウジング側のサ
イドプレートにベアリングを介して回動自在に支架して
いる。

【０００５】ロータシャフトの外方突出端部分は、サイ
ドプレートとの間には介装したシールで密封されてお
り、これによって、ハウジングの内部をセパレートブロ
ックとベーンとで複数の作動油室に区画している。

【０００６】かくして、ハウジングとロータ部分との間
に相対的な回動運動が生じると、セパレートブロックと
ベーンを挟んで両側に位置する作動油室の一方が圧縮さ
れて他方が拡張する。

【０００７】そして、この圧縮された側の作動油室の作
動油がセパレートブロックとベーン体との間の隙間、並
びにベーンとケーシングおよびサイドプレートとの間の
隙間を通して拡張側の作動油室に押し出され、これら隙
間を通る作動油の流動抵抗によって所定の減衰力を発生
することになる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このように、シールレ
スタイプのロータリダンパにあっては、微小のクリアラ
ンスとして存在するセパレートブロックの先端とベーン
周囲の各隙間を通して作動油が流れる際の流動抵抗によ
って減衰力を発生するようにしている。

【０００９】そのために、ロータリダンパの製作に当っ
て、減衰力特性を常に所定の範囲内に納めるためには上
記の隙間を厳密に管理してやらなければならない。

【００１０】このことから、これらの隙間の設定に関連
する部品に高精度の加工を要するばかりか、加工方法自
体も限定されることになり、精度管理に大きな工数を必
要とするという不都合を有する。

【００１１】また、そればかりでなく、異なる減衰力特
性をもたせるためには、上記微小クリアランスとして存
在する各隙間の設定値や使用作動油の粘度、或いはロー
タリダンパ自体のサイズの変更によってこれに対処しな
ければならない。

【００１２】その結果、減衰力特性の異なるロータリダ
ンパを並行して製造する場合に、それぞれに関連する部
品或いは作動油を数種類に亙って準備する必要が生じ、
部品管理に多大の手数を要してコスト高になるという問
題点をも有している。

【００１３】したがって、この発明の目的は、高精度加
工を必要とする部位を減らして安定した減衰力特性を確
保すると共に、減衰力特性の設定の自由度をも増大させ
ることのできるこの種のロータリダンパを提供すること
である。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記した目的は、この発
明において、以下に述べるような手段を用いることによ
って達成される。

【００１５】ロータリダンパの揺動運動時にハウジング
とロータ部分との間で相手側に対し相対変位を生じるベ
ーンの先端または側面の全長、或いはセパレートブロッ
クの先端の全長に亙って適宜に仕切部材を出没自在に設
置する。

【００１６】そして、当該仕切部材の基端側に弾性部材
を介装して突出方向へと付勢し、当該弾性部材で仕切部
材の先端を相手側の壁面に押し付けてその部分における
隙間をシールする。

【００１７】また、、上記仕切部材の先端に切欠きを穿
って相手側の壁面との間に作動油の逃げ通路を形作り、
必要に応じてこの切欠きの大きさを変えることにより減
衰力特性を変更し得るようにする。

【００１８】

【作用】すなわち、上記のような手段を用いることによ
り、ロータリダンパの揺動運動に際して圧縮側の作動油
室内の作動油がベーンの先端または側面或いはセパレー
トブロックの先端の隙間のうち、仕切部材によってシー
ルされた隙間を除く残りの隙間を通して収縮側の作動油
室に押し出される。

【００１９】そのために、ロータリダンパは、これら残
りの隙間を通る作動油の流動抵抗によって所定の減衰力
を発生することになる。

【００２０】その結果、ロータリダンパの減衰力特性は
当該残りの隙間の開口面積によって決定されることにな
り、したがって、仕切部材によってシールされた隙間を
除く残りの隙間部分を形作る関連部品のみを高精度に加
工することで安定した減衰力特性を確保することにな
る。

【００２１】また、仕切部材の先端を切り欠いて相手側
の壁面との間に逃げ通路を形作ってやったとすると、ロ
ータリダンパの揺動運動に際し上記残りの隙間と併せて
この逃げ通路からも作動油が流れる。

【００２２】これにより、当該逃げ通路の通路面積を変
更することにより発生減衰力が変わることになり、した
がって、減衰力特性の設定の自由度が増大する。

【００２３】

【実施例】以下、この発明の好ましい実施例について説
明するが、その理解を容易にするために、予めこの種の
ロータリダンパとしての一般的な事項を説明し、その後
にこの発明の特徴事項について説明していくことにす
る。

【００２４】図１および図２は、この発明を適用したロ
ータリダンパの一実施例を示すもので、図１は、図２の
Ｂ−Ｂ線に沿う切断展開図を、また、図２は、図１にお
けるＡ−Ａ線からの切断側面図をそれぞれ示す。

【００２５】上記ロータリダンパ１は、円筒状のケーシ
ング２の両端開口部をそれぞれサイドプレート３，４で
塞いだ本体部分であるハウジング５と、ロータシャフト
６にスプライン７でベーン体８を一体結合したロータ部
分９とからなり、当該ロータ部分９をハウジング５内に
回動自在に納めて構成してある。

【００２６】ケーシング２は、ロータリダンパ１におけ
るハウジング５の外周部耐圧壁面を構成するもので、サ
イドプレート３側からサイドプレート４に向ってねじ込
んだ複数本の通しボルト１０により、シール１１，１２
を挟んで油密状態を保ちつつこれらサイドプレート３，
４で挟持して固定してある。

【００２７】一方、サイドプレート３，４は、ハウジン
グ５の両側面における耐圧壁面を構成し、これらケーシ
ング２とサイドプレート３，４が互いに協同して所定の
耐圧強度を備えたハウジング５を形作っている。

【００２８】ケーシング２とベーン体８との間には、当
該ケーシング２の内壁面に接して二つのセパレートブロ
ック１３（一つ或いは三つ以上であってもよい）が１８
０度の位相差をもって等間隔に配設してある。

【００２９】これらセパレートブロック１３は、サイド
プレート３を貫通してサイドプレート４側にねじ込んだ
通しボルト１４でハウジング５に固定されている。

【００３０】また上記と併せて、セパレートブロック１
３は、サイドプレート３，４との間に介装したノックピ
ン１５で位置付けされており、この状態で先端がロータ
部分９側のベーン体８との間に隙間１６を保つて対面し
ている。

【００３１】ロータ部分９におけるロータシャフト６
は、外部から一方のサイドプレート４を貫通してケーシ
ング２と同芯にハウジング５内へと挿入され、かつ、サ
イドプレート３，４に設けたベアリング１７，１８で回
動自在に支持されている。

【００３２】ロータシャフト６における外部突出端部分
の外周には、車両やその他の外部振動発生体へと連結す
るためのスプライン１９が刻まれており、かつ、当該ロ
ータシャフト６の突出端部分は、ハウジング５側のサイ
ドプレート４に設けたオイルシール２０とダストシール
２１によって密封されている。

【００３３】ロータシャフト６にスプライン７で結合し
たベーン体８の両側面は、当該ロータシャフト６を支持
するハウジング５側の前記ベアリング１７に鍔部として
一体的に構成したスラストベアリング２２とサイドプレ
ート４側に設けたスラストベアリング２３と対面してい
る。

【００３４】スラストベアリング２２，２３は、ベーン
体８の側面を越えてハウジング５側の各セパレートブロ
ック１３の先端側面まで延び、これらベーン体８とセパ
レートブロック１３との間に一定のクリアランス２４を
構成している。

【００３５】上記ベーン体８からは、セパレートブロッ
ク１３のそれぞれの間に位置して同数の二枚のベーン２
５（図２参照）がハウジング５側におけるケーシング２
の内壁面に向い１８０度の位相をもって延びている。

【００３６】これらベーン２５も、ハウジング５側にお
けるケーシング２の内壁面とサイドプレート３，４の内
壁面に対しそれぞれ所定の隙間２６，２７を保って対面
している。

【００３７】かくして、セパレートブロック１３とベー
ン２５は、ケーシング２とサイドプレート３，４および
ベーン体８と協同してハウジング５の内部に高粘度の作
動油で満たされ、かつ、隙間１６，２６，２７を通して
直列に連通する四つの作動油室２８，２９，３０，３１
を画成する。

【００３８】そして、これら四つの作動油室２８，２
９，３０，３１は、ロータリダンパ１の揺動運動時にハ
ウジング５とロータ部分９の相対的な回動運動に伴い、
作動油室２８，３０と作動油室２９，３１とが交互に圧
縮および拡張される。

【００３９】そのために、圧縮された側の作動油室内の
作動油が、セパレートブロック１３の先端の隙間１６と
ベーン２５の周りの隙間２６，２７を通して拡張する側
の作動油室に流れる。

【００４０】これにより、ロータリダンパ１は、これら
の隙間１６，２６，２７を流れる作動油の流動抵抗によ
って減衰力を発生し、この減衰力がケーシング２或いは
ロータシャフト６を通して外部の振動体に作用し、当該
振動体の動きを制振することになる。

【００４１】なお、上記において、ケーシング２とセパ
レートブロック１３との間にも予め微小の隙間を与えて
おけば、先の隙間１６，２６，２７と当該隙間を通る作
動油の流動抵抗で所定の減衰力を発生する。

【００４２】このことから、ロータリダンパ１としての
減衰力特性を常に安定して確保するためには、作動油の
温度変化に伴う粘度変動に対応して上記隙間の大きさを
自動的に補正するいわゆる温度補償機能を付与すること
が必要になる。

【００４３】また、同時に、温度変化による作動油の体
積膨張および収縮、並びにロータリダンパ１の作動時に
起る作動油室外への作動油の漏洩によって生じる当該作
動油室内の作動油量の過不足を補償してやる必要もあ
る。

【００４４】前者のために、当該ロータリダンパ１にあ
っては、ハウジング５側であるケーシング２とサイドプ
レート３，４およびセパレートブロック１３を鉄系の材
料で構成すると共に、ベーン体８とベーン２５からなる
ロータ部分９をそれよりも熱膨張係数の大きいアルミニ
ューム等の材料を用いて構成してある。

【００４５】これにより、作動油の温度変化に伴う粘度
変動に対応して各隙間の大きさが自動的に補正されるこ
とになり、ロータリダンパ１は、作動油温度に関係なく
常に所定の減衰力を発生することになる。

【００４６】また、後者のために、ロータシャフト６の
軸心を内方端からくり貫いて中空とし、この中空部内に
独立気泡の発泡ウレタン等からなるガス袋３２を納めて
当該中空部をアキュムレータ３３としている。

【００４７】そして、このアキュムレータ３３をロータ
シャフト６とベアリング１７の摺接隙間からスプライン
７の部分に結び、ここからベーン体８とスラストベアリ
ング２２，２３間の各摺接隙間、およびベーン体８とベ
ーン２５に亙って穿った連通孔３４によりそれぞれチェ
ックバルブ３５を通して並列に作動油室２８，２９，３
０，３１へと結んでいる。

【００４８】これにより、温度変化のように比較的ゆっ
くりとした作動油の過不足に対しては、ベーン体８とス
ラストベアリング２２，２３との間の摺接隙間を通して
各作動油室とアキュムレータ３３の間を作動油が行き来
する。

【００４９】また、ロータリダンパ１の作動時に起る作
動油室外への作動油の漏洩によって生じる当該作動油室
内の作動油量の不足に際しては、ベーン体８とベーン２
５に亙って穿った連通孔３４からチェックバルブ３５を
開いてアキュムレータ３３から補給される。

【００５０】かくして、上記の何れの場合にあっても、
作動油室内に生じた作動油量の過不足は、それぞれアキ
ュムレータ３３によって補償されることになる。

【００５１】なお、サイドプレート３には、アキュムレ
ータ３３と上記経路を通して各作動油室２８，２９，３
０，３１に作動油を注入するための孔３６が設けてあ
り、当該孔３６に封入バルブ３７を設けることによって
ここから作動油を注入し得るようにしてある。

【００５２】しかし、上記のようにしたとても、ロータ
リダンパ１の製作時に、減衰力発生用としてだけでなく
相対変位部分として必然的にできる上記各隙間１６，２
６，２７の寸法をそれぞれ正確に管理して作ってやらな
いと、各製品毎のロータリダンパ１の減衰力特性にバラ
ツキが生じる。

【００５３】そこで、当該実施例にあっては、ケーシン
グ２の内壁面と対面するベーン２５の先端面に対してこ
の発明の特徴機構を形作る仕切部材３８を設置し、当該
仕切部材３８によってケーシング２の内壁面とベーン２
５の先端面との間に必然的にできる隙間２６を塞ぐよう
にしている。

【００５４】すなわち、各仕切部材３８は、ベーン２５
の先端面に幅方向の全長に亙って形成した溝３９内へと
出没自在に挿入してあり、かつ、仕切部材３８の基端側
と溝３９の底との間に介装したコイルスプリングからな
る弾性部材４０で常に突出方向へと付勢されている。

【００５５】なお、この実施例では、仕切部材３８を突
出方向へと付勢する弾性部材４０としてコイルスプリン
グを用いているが、勿論それに限られることなく例えば
ゴム等の弾性材であってもよい。

【００５６】これにより、仕切部材３８の先端は、弾性
部材４０の復元力によってハウジング５側におけるケー
シング２の内壁面に押し付けられ、しかも、側面がロー
タリダンパ１の作動に伴って高圧となる圧縮側の作動油
室の作動油圧力で溝３９の側壁に押し付けられることに
なる。

【００５７】かくして、ケーシング２の内壁面とベーン
２５の先端との間に必然的にできる隙間２６は、当該仕
切部材３８によって塞がれると共にシールされる。

【００５８】これによって、少なくとも隙間２６の寸法
管理が不要となることから、当該隙間２６の構成に関与
する部材の高精度加工が不必要となり、高精度加工を必
要とする部品を減らして安定した減衰力特性を確保する
ことが可能になる。

【００５９】図３は、上記した仕切部材３８を、ベーン
体８とベーン２５の側面に亙り高さ方向の全長に亙って
設けた溝３９内に設置し、かつ、当該溝３９の底との間
に介装した弾性部材４０で仕切部材３８の先端をサイド
プレート３，４の内壁に押し付けてシールするようにし
た場合の実施例を示している。

【００６０】当該実施例にあっても、先の図１，２の実
施例の場合と同様に、サイドプレート３，４の内壁とベ
ーン体８およびベーン２５の側面との間に必然的にでき
る隙間２７を仕切部材３８でシールし、高精度加工を必
要とする部品を減らしつつ安定した減衰力特性を確保で
きることは、これまで述べてきた図１，２の説明に基い
て容易に理解できよう。

【００６１】なお、特に図示はしないが、上記した各実
施例と同様にして仕切部材３８をセパレートブロック１
３の先端に設置し、当該仕切部材３８でベーン体８の外
壁面との間に必然的にできる隙間１６を塞ぎつつシール
するようにしても、高精度加工を必要とする部品を減ら
して安定した減衰力特性を確保できることは言うまでも
ない。

【００６２】ただし、上記の隙間１６，２６，２７の何
れを仕切部材３８によって塞ぐかの選択にあたっては、
前記したように、これら隙間１６，２６，２７に対して
ハウジング５とロータ部分９との構成材料の違いによっ
て温度補償機能が付与されていることが関係してくる。

【００６３】すなわち、この温度補償機能は、勿論のこ
とながら、各隙間１６，２６，２７の合計通路面積を勘
案して設定されるが、これら各隙間１６，２６，２７の
通路面積を個々に捉えてみた場合には、通路面積の小さ
いものほど温度変化に伴う補償効果が小さく、温度補償
特性を低下させる要因となっている。

【００６４】このことから、仕切部材３８の設置に当っ
ては、セパレートブロック１３およびベーン２５の先端
の幅寸法とベーン２５の側面の高さ寸法との対比におい
て、これら寸法のうちの最も小さい部分に設置してやる
ことが温度補償特性上からみてより好ましいことにな。

【００６５】図４は、仕切部材３８の先端に対して厚さ
方向へと向って貫通する切欠き４１を形成し、当該切欠
き４１によってケーシング２の内壁面との間に作動油の
逃げ通路４２を形作った図１の変形例を示す。

【００６６】このものによれば、仕切部材３８に切欠き
４１を設けていない図１の場合に比べて、逃げ通路４２
を通る作動油の分だけ隙間１６，２７による流動抵抗が
減少し、ロータリダンパ１としての発生減衰力が低下す
る。

【００６７】したがって、減衰力特性の異なるロータリ
ダンパ１を並行して製造するような場合にあっても、当
該切欠き４１の大きさの異なる仕切部材３８を準備して
おくだけでその他の部品は共通使用して製造することが
可能となり、部品管理の簡素化と部品の共用化によるコ
ストダウンとを図ることができる。

【００６８】なお、これまで述べてきた実施例は、全て
基本的には従来のロータリダンパと同様に、作動油の隙
間流れを利用して減衰力を発生するようにしているため
に当該発生減衰力は一次比例（リニア）特性となり、低
速度域の減衰力を高くして高速度域では減衰力を低める
等の減衰力特性を得ることができない。

【００６９】その点、当該発明にあっては、図５の実施
例に示すように、仕切部材３８の先端にシール部４３を
境としてそれぞれ両側の作動油室の圧力を個々に受ける
受圧面部４４を形成することによりこれを可能にするこ
とができる。

【００７０】すなわち、上記において、ロータリダンパ
１が高速度域に入ったときにのみ仕切部材３８が、先端
の受圧面部４４に作用する圧縮側の作動油室内の作動油
圧力で弾性部材４０を圧縮して押し下げられるように、
予め当該受圧面部４４の受圧面積に対応して弾性部材４
０の押上力を設定しておく。

【００７１】これにより、ロータリダンパ１の低速度域
では、隙間１６，２６或いは２７の一つが仕切部材３８
によって塞がれたまま当該隙間を通る作動油の流れが阻
止される。

【００７２】それに対し、ロータリダンパ１が高速度域
に入って、圧縮側の作動油室から収縮側の作動油室に向
って流れる作動油の流量が増え、それに伴って圧縮側の
作動油室内の作動油圧力が上昇し、当該作動油圧力で仕
切部材３８が弾性部材４０に抗して押し下げられるよう
になると隙間が開き、当該隙間が残りの隙間に加わって
発生減衰力が低下することになる。

【００７３】このことから、図６に示すように、シール
部４３を境として仕切部材３８の先端両側に形成した受
圧面部４４に受圧面積差を与えてることにより、ロータ
リダンパ１の揺動方向に応じて減衰力特性を変えること
もできる。

【００７４】また、図１の変形例として図４に示した切
欠き４１は、これら図５および図６の実施例にあっても
点線で図示してあるように、そのまま適用して同じ作用
を行い得ることは言うまでもない。

【００７５】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれ
ば、シールレスタイプのロータリダンパにおいて、減衰
力発生用の適宜の隙間を相対変位する一方の部材に設け
た仕切部材で塞ぐことにより、高精度加工を必要とする
部位を減らして安定した減衰力特性を確保することがで
きる。

【００７６】請求項２の発明によれば、上記の効果に加
えて、温度補償機能をも良好に保ってより安定した減衰
力特性を確保することが可能になる。

【００７７】請求項３の発明によれば、さらに上記の効
果に加えて、仕切部材の先端に切欠き形成し、この切欠
きの大きさを選択することで使用作動油の粘度や減衰力
発生用の隙間寸法を変えることなく、ロータリダンパと
しての発生減衰力を変化させることができる。

【００７８】その結果、減衰力特性の異なるロータリダ
ンパを並行して製造する場合にあっても、切欠きの大き
さの異なる仕切部材を準備しておくだけでその他の部品
は共通使用ができ、部品管理の簡素化と部品の共用化に
よってコストダウンを図ることができる。

【００７９】また、請求項４の発明によれば、仕切部材
の先端にシール部を境として受圧面部を構成することに
より、これらと併せてロータリダンパの高速度域での減
衰力特性を下げることができる。

【００８０】さらに、請求項５の発明のように、上記シ
ール部を境とする仕切部材の先端の受圧面部に受圧面積
差を与えることにより、ロータリダンパの揺動方向に応
じて減衰力特性を変えることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明によるロータリダンパの一実施例を示
す縦断正面図である。

【図２】同上、縦断側面図である。

【図３】上記ロータリダンパの他の実施例を示す縦断側
面図である。

【図４】図１におけるロータリダンパの変形例を示す要
部縦断側面図である。

【図５】この発明の主要部品である仕切部材の他の実施
例を示す拡大側面図である。

【図６】同じく、仕切部材の別の実施例を示す拡大側面
図である。

【符号の説明】

１ ロータリダンパ ２ ケーシング ３，４ サイドプレート ５ ハウジング ８ ベーン体 ９ ロータ部分 １３ セパレートブロク １６，２６，２７ 隙間 ２５ ベーン ２８，２９，３０，３１ 作動油室 ３８ 仕切部材 ３９ 溝 ４０ 弾性部材 ４１ 切欠き ４２ 逃げ通路 ４３ シール部 ４４ 受圧面部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シールレスタイプのロータリダンパにお
   いて、当該ロータリダンパの揺動運動時にハウジングと
   ロータ部分との間で相手側に対し相対変位を生じるベー
   ンの先端または側面の全長、或いはセパレートブロック
   の先端の全長に亙って適宜に仕切部材を出没自在に設置
   し、かつ、仕切部材の基端側に弾性部材を介装して突出
   方向へと付勢し、当該弾性部材で仕切部材の先端を相手
   側の壁面に押し付けてその部分における隙間をシールし
   たことを特徴とするロータリダンパ。
2. 【請求項２】 ベーンおよびセパレートブロックの先端
   の幅寸法とベーンの側面の高さ寸法との対比において、
   これら寸法の最も小さい部分に仕切部材を設置した請求
   項１のロータリダンパ。
3. 【請求項３】 仕切部材の先端に厚さ方向へと向って貫
   通する切欠きを形成し、当該切欠きによって相手側の壁
   面との間に作動油の逃げ通路を形作った請求項１または
   ２のロータリダンパ。
4. 【請求項４】 仕切部材の先端にシール部を境としてそ
   れぞれ両側に作動油室の圧力を個々に受ける受圧面部を
   形成した請求項１，２または３のロータリダンパ。
5. 【請求項５】 仕切部材の先端シール部を境として両側
   に形成した受圧面部の受圧面積に差を与えた請求項４の
   ロータリダンパ。