JPS5930933B2 - ダツシユポツト - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は回転可能なベーンロータ（羽根付きロータ）に
よるチャンバー内の液体の移動Ｑこよって緩衝作用を得
るようにしたセミロータリ型のダンパーまたはダッシュ
ポットに関する。

この種のダッシュポットにロータをチャンバーに対して
回転させるようなトルクが作用すると、液体の移動に対
する抵抗によって緩衝作用が生じるが、そのとき各々の
ベーンの片側に作用するチャンバー内の流体圧力は増大
し且つ反対側の面に作用する圧力は低下する。

もし大きなトルクの作用によりかなり大きな圧力低下が
生ずると液体中に空隙が発生する。

吸引力が作用しなくなれば空隙も消滅するが、液体が完
全に元の状態に回復することは期待できない。

これは空隙には既に液体中に溶解されていたガスが含ま
れることになるからである。

予備真空処理によって液体からガスを除去した場合であ
っても気泡の発生を避けることは非常に困難であるか不
可能である。

例えば空気（エアー）などの既溶解ガスの完全な除去は
工業的条件下では不可能であり、またガスはダッシュポ
ットの内面のガス放出によるなどの他のガス源からも液
体中に発生する。

ダッシュポットの液体中における気泡の存在はダッシュ
ポットの動作に重大な影響を及ぼす。

特にガタガタと動く振動運動（ジャーキー運動）が生じ
、もしダッシュポットの運動が戻り工程の場合はバック
ラッシュが生じる。

空隙の発生は液体がダッシュポットチャンバーから移動
されたことを意味する。

特に、熱膨張係数の相違を補償可能なリザーバ領域を設
けることが知られている。

このリザーバ領域は空隙の容積で表わされるところの移
動液体量を受は入れることができるものであり、空隙が
充填されるときはこのリザーバ領域から液体がダッシュ
ポットのチャンバー内に戻る。

しかし、このリザーバはかなりゆっくりとした体積変化
を補償することを目的としたものであり、また緩衝作用
はダッシュポットのロータの運動によって生ずる圧力変
化によって得られるものであるから、ダッシュポットの
チャンバーとリザーバとの間には非常に限定された連通
路が設けられているに過ぎない。

従ってリザーバは瞬間的な圧力変化に応答することが不
可能であり、空隙の発生要因である最高吸引圧はリザー
バの存在によっても影響を受けない。

従って本発明の目的は上記のような高トルクが作用した
場合の問題を排除することにある。

本発明は、ハウジング内のチャンバーに液体を満たし、
該チャンバー内にベーンを少なくとも１つ有するロータ
を回動自在に設けて該ベーンの両側間の強制流体流れに
よって緩衝作用を得るように構成され、また前記ロータ
に中空ボスを設けて流体のリザーバの役目をする内側空
間を形成すると共に、該ロータ内に流体連通機構を設け
て前記リザーバから該ロータを経て前記チャンバーの圧
力低下領域へ至るほとんど拘束されない流体流れを許容
するように構成されたセミロータリ型ダッシュポットに
おいて、前記バウシングとベーンとの間に可撓性封止ス
リーブを該封止スリーブの少なくとも一部が前記ロータ
のボス内に延在し且つ該封止スリーブが前記リザーバの
半径方向内壁を形成するように設けた構成としたもので
ある。

かかる構造によれば、望ましくない大きさの吸引圧の発
生を阻止あるいは制限すると共に、ダッシュポット動作
時の高圧ピークの発生を阻止して適切な緩衝応答を確保
できる。

これにより高トルクの作用による上記のような問題を回
避することが可能である。

かかる構造において、封止スリーブは二重の機能を奏す
る。

１つは、摩耗しやすく漏洩の生じゃすい摺動ピストンシ
ールを用いずにダッシュポットの内側空間を封止する。

もう１つは、流体圧低下に迅速に応動して空隙の発生を
阻止する。

本発明の一実施例では前記連通機構はバルブ制御される
通路を有し、この通路はチャンバー領域内において周囲
圧力に対し所定の圧力降下が生じた時に開放するように
構成されている。

これは特に複動型ダッシュポットに適している。

この場合は個々のチャンバー領域を分割しているロータ
のベーンにリザーバから共通管路を経てチャンバー領域
へ至る流れを制御する反対向きのバルブを有する連通機
構を設けることができ、そして両方のバルブはばねによ
ってそれぞれ反対方向へ通常開の位置に付勢することが
できる。

本発明のもう１つの実施例として単動型ダッシュポット
の場合は、ロータのベーンに該ベーンの両側間に連通し
た通路を有する連通機構を設け、ベーン両側のチャンバ
ー領域の相互接続を可能としてロータの復帰方向への自
由な運動を得るようにする。

上記通路はまたリザーバに接続され、また該通路中には
バルブが設けである。

バルブの配設位置はロータの作用方向への運動時のベー
ンの高圧側からりザーバへの流れを阻止することができ
る位置である。

好ましい実施例では、ロータ内の流体連通機構はリザー
バ内に封止スリーブの反対側にて直接開放した少なくと
も１つの通路を有している。

なお、ロータが複数のベーンを有するダイキャスト部品
である場合は上記連通機構に各々のベーンから中空ボス
へ連通したスロット形通路を設けることができる。

これらの通路はロータのダイキャスト製作時に両端開放
形の溝として形成し、詰め部材挿入してこれらの溝の端
部を閉鎖することによって容易に得ることができる。

以下、本発明（こつき添付図面を参照し実施例にもとづ
いて詳細に説明する。

第１図および第２図に示すダッシュポットは複動型のも
のであり、２部品からなる中空のケーシング２を有する
。

ケーシング２内にはロータ４がベアリング６および８に
よって支承されている軸１０にスプライン１２によって
固定されている。

ロータ４は中空の円形ボス１４を有している。

このボスはケーシング内の固定部品１６の内側円弧面に
近接させて嵌め込まれ、該固定部品と共に２つの直径方
向にて対向した扇形のチャンバー１８を形成している。

ロータのベーン２０は各チャンバー１８内においてロー
タの回転に伴って角変位可能となっている。

緩衝液体はケーシング内にスクリュー２２で閉じられた
充填孔から充填され、この液体はケーシング内に２つの
ダイキャストケーシング部品間の０−ＩＪソング４と、
ねじれに対して可撓性を有する封止スリーブ２６とによ
って密封される。

封止スリーブはその一端が第一の留めはね２８によりケ
ーシングの中空の栓３０に接続且つ固定され、またその
他端は第二の留めはね３２によりロータ４が固定されて
いる軸１０に接続且つ固定されている。

使用中は、各ベーンのエツジと該ベーンエツジに近接す
るチャンバー壁面との間の小さな間隙３４（第２図に最
も良く示されている）によ、す、ロータがケーシング内
で回転する際の各ベーンの両側Ｑこおける領域間の限定
された流体の流れが許容される。

この液体の移動に対する抵抗が緩衝作用を実現する。

温度の変化がチャンバーと液体との体積の相対的な変化
をもたらすことは明らかであり、このためロータの中空
ボス１４と可撓性のスリーブ２６との間に環状空間３６
が形成しである（可撓性のスリーブの内側には当然にベ
アリング８を介して周囲圧力または大気圧が作用する）
。

この空間３６は液体の体積変化を調整する可変容積型リ
ザーバの役目をする。

スリーブはバッキングリング３８に対しそれの全長に亘
って当接した最大変位の状態で図示しであるが、比較的
低い温度においてはスリーブは大気圧によって弾性的に
変形してバッキングリング３８から離れ、このときチャ
ンバー容積に対する液体の熱膨張により幾分かの液体が
ケーシング端壁とロータ頂部との間の間隙４０から空間
３６へと逃げる。

しかし、間隙４０を経て空間３６に至る通路はベーンの
移動によって得られる緩衝機能が低減されないように当
然に非常に限定されている。

従ってロータに大きなトルクが作用したときにチャンバ
ー内に生ずる瞬間的な変化に対してはほとんどあるいは
全く効果がなく、このため個々のチャンバー内のベーン
の後側の膨張しつつある空間内には非常に激しい圧力降
下が生ずることになる。

前述したようにこのことは液体中に空隙を発生させ、結
果的にチャンバー内の液体に気泡を発生させてダッシュ
ポットの付随的な性能低下をもたらす。

この欠点は図示の構造において、回転する個々のベーン
の追従面の後方の膨張する空間内に成る圧力降下が生じ
た場合に内側の環状空間から当該膨張空間への自由な流
れが生ずるようにすること・によって解決できる。

このために各ベーンにはそれの両面間に連通ずる通路４
４が形成してあり、またスロット形の穴４６により環状
空間３６をボスを介して通路４４に接続させである。

また通路４４内には穴４６の両側にそれぞれ逆流防止バ
ルブ４８を設けである。

各ベーン内のバルブは一対の互いに反対向きに配置され
た截頭円錐体の弁体を有し、それぞれの弁体ははね５２
によって穴４６の近傍の弁座５０に押し付けられている
。

これら２本のはね５２は共通の結合部材５４に圧縮状態
で取り付けられている。

結合部材ははねおよび弁体を貫通し、両端にティスフ５
６を有していてこれにはねの外側端部が当接している。

すなわち、弁体はばねの弾性力と正の流体圧とによって
弁座（こしつかりと押し付けられてベーンのいずれかの
側の高圧領域から内側環状空間３６へのいかなる流れを
も阻止する。

しかし関連するチャンバー領域内の負圧が発生すると弁
体ははねの弾性力に抗して持ち上がり、環状空間３６か
ら当該チャンバー領域内への流体の自由な流れを許容す
る。

これにより空隙の形式ならびにその結果生ずる気泡の発
生が阻止される。

試験では既に緩衝液体中に溶解していたガスの分離によ
って生ずる気泡の形成がないことが確認された。

従って通常のダッシュポット構造では不可欠であった使
用前における液体のガス抜きは不要となり、コストの低
減に寄与する。

なお、試験によれば初期に多少の空気が気泡の形で混入
していても、図示の構造のダッシュポットでは気泡が液
体中に溶解する傾向にありほとんどあるいは全く影響が
ないことが認められた。

環状空間３６と各バルブ通路４４との間のスロット形の
穴４６は流れの絞りを防止する程度に十分大きな断面積
を有し、流れは比較的大きなバルブ通路を流通可能であ
る。

ダイキャスト法あるいは鋳造法による場合、これらのス
ロットならびに通路４４はそれらをロータの一端および
ボス内に開放させることが許されればロータ主要部に一
体的に簡便に形成できる。

スロットのロータ主要部の端部における穴は補助の詰め
部材６２で閉じる。

この詰め部材は内側の円形リング６４とこれに一体の直
径方向に対向するアーム６６とを有し、アームはロータ
主要部端部内の補完し合う溝内に密着して嵌め込丈れる
。

詰め部材６２それ自体もダイキャストまたは鋳造によっ
て作ることができる。

第３図から第５図に示す実施例は、一方の回転方向にの
み緩衝機能が得られる単動型ダッシュポットである。

このダッシュポットはロータ７０およびこれと関連する
バルブを除けば第１図および第２図に示したものと同じ
基本構造を有す。

また第３図から第５図に示すロータ７０も第１図および
第２図の第一実施例のものに似た中空ボス７２を有し、
更【ここれはロータをロータ軸に固定するための同様の
スプライン７４とダイキャスト主要部へ嵌め込む詰め部
材７６を有する。

この例では、トルクは一方向にのみ作用するので・低圧
力の作用を受けるのは各ベーンの片側７８のみであるか
ら、それと関連するチャンバー空間を内側環状空間にス
ロット８０を経て自由に連通させるだけで良い。

すなわち、各ベーンを貫通する円形断面の通路８２はス
ピンドル８６上を摺動可能な截頭円錐形の弁体８４によ
って閉じられる。

スピンドル８６は折曲端部８８を有し、この端部はねじ
９０によってベーンに通路の近傍にて固定されている。

弁体が第４図に示す如く弁座に押し付けられている状態
ではベーンの片面はスロット８０から遮蔽され、その他
面７８はスロットと自由に連通しでいてベーンのこの側
での圧力降下が生じると内側環状空間からの液体の吸引
を許容する。

非作用復帰ストロークを行なう復帰回転運動時には弁体
は変化した圧力差によって弁座から持ち上がり、ベーン
の両側間の自由な流れを許容する。

直径方向に対置させたバルブは互いに反対方向へ向けて
あり、作用ストローク時には両方のバルブが弁座に押し
付けられるようになっている。

図示のいずれの実施例においても、自由な流れの通路は
望ましくない圧力降下を阻止するに十分な程度の流量の
ほぼ瞬間的な液体供給を可能とし、且つその機構はベー
ンの厚さの中に収まっている。

これにより所定の機能はロータのそれの運動範囲内にお
ける位置とは独立にしかもこの運動範囲の制限を伴なう
ことなしに達成できる。

本発明は図示の実施例に限定されることなしに多くの変
形例が考えられる。

例えは、緩衝液体のリザーバの役目をする環状空間は大
容積リザーバの一部まｆ二は多数のリザーバの１つとし
て形成しても良く、また図示のダイキャストローフの例
であれば詰め部材を除去してもそれほど大きな効率低下
を伴なわない。

更に図示例は２つのベーンを直径方向に対置させて設け
たロータを有するダッシュポットであるか、単一ベーン
のロータあるいは２つ以上のベーンを有するロータにも
適用可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明による複動型ダッシュポッ
トを示す図であって第１図はケーシングのカバーを除去
し一部を断面で示す平面図、第２図は軸線方向断面図、
第３図は本発明による単動型ダッシュポット用のロータ
の側面図、第４図および第５図は第３図のそれぞれ線Ａ
−人、線Ｂ −Ｂに関する断面図である。 図において、２・・・・・・ケーシング、４・・・・・
・ロータ、６．８・・・・・ベアリング、１０・・・・
・・軸、１２・・・・・・スブライン、１４・・・・・
・中空ボス、２０・・・・・・ベーン、２６・・・・・
・封止スリーブ、２８，３２・・・・・・留めはね、３
４・・・・・・間隙、３６・・・・・・環状空間、３８
・・曲パツキンクリング、４０・・・・・・間隙、４４
・・回通路、４６・・・・・・穴、４８・・・・・・弁
体、５２・・・・司まね、６２・・・・・・詰め部材、
７０・・・・・・ローフ、７２・・・・・・中空ボス、
７６・・・・・・詰め部材、８０・・・・・・スロット
、８４・・・・・・弁体、８６・・・・・・スピンドル
、である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ハウジング内２のチャンバー１８に液体を満たし、
   該チャンバー内にベーン２０を少なくとも１つ有するロ
   ータ４，７０を回動自在に設けて該ベーンの両側間の強
   制流体流れによって緩衝作用を得るように構成され、ま
   た前記ロータに中空ボス１４．７２を設けて流体のリザ
   ーバの役目をする内側空間３６を形成すると共に、該ロ
   ータ内に流体連通機構４６．８０を設けて前記リザーバ
   から該ロータを経て前記チャンバー１８の圧力低下領域
   に至るほとんど拘束されない流体流れを許容するように
   構成されたセミロータリ型ダッシュポットにおいて、前
   記ハウジング２とロータ４゜７０の間に可撓性封止スリ
   ーブ２６を該封止スリーブの少なくとも一部が前記ロー
   タのボス内に延在し且つ該封止スリーブが前記リザーバ
   ３６の半径方向内壁を形成するように設けたことを特徴
   とするダッシュポット。 ２、特許請求の範囲第１項記載のダッシュポットにおい
   て、前記の流体連通機構はバルブで制御される通路を有
   し、前記封止スリーブ２６は周囲圧力に露呈していて、
   前記チャンバー領域内において周囲圧力に対する成る所
   定の圧力降下が生じた場合に該通路が開くようにしたこ
   とを特徴とするダッシュポット。 ３ 特許請求の範囲第１項または第２項に記載のダッシ
   ュポットにおいて、前記ロータの流体連通機構が、前記
   封止スリーブの反対側において前記リザーバに直接開放
   する通路４６．８０を少なくとも１つ有することを特徴
   とするダッシュポット。 ４ 特許請求の範囲第１項から第３項までのいずれかに
   記載のダッシュポットにおいて、前記ロータは複数のベ
   ーン２０を有するダイキャスト部品であり、前記流体連
   通機構は、ロータのグイキャスト成形時に端部開放溝と
   して成形される、各ベーンから中空ボス内へ延びるスロ
   ット形通路４６゜８０を有することを特徴とするダッシ
   ュポット。 ５ 特許請求の範囲第４項記載のダッシュポットにおい
   て、前記ダイキャストロータの溝の端部に詰め部材６２
   ．７６を挿入して該端部を閉鎖したことを特徴とするダ
   ッシュポット。 ６ 特許請求の範囲第１項記載のダッシュポットにおい
   て、前記ロータのベーンに該ベーンの両側間に連通した
   通路８０．８２を有する連通機構を設けてベーン両側の
   チャンバー領域の相互接続を許容し、ロータの復帰方向
   への自由な運動を可能とならし、めで該ダッシュポット
   を単動型として構成し、また前記通路８０．８２をリザ
   ーバ３６にも接続し、そして該通路にバルブ８４をロー
   タの作用方向への運動時にはベーンの高圧側からりザー
   バへの流れを阻止可能であるが、ロータの反対方向への
   運動時にはベーン高圧側をベーンの反対側及びリザーバ
   の双方へ連通させる如く開放する位置に設けたことを特
   徴とするダッシュポット。