特開 2022-128811 ロータリーダンパ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022128811

(43)【公開日】2022-09-05

(54)【発明の名称】ロータリーダンパ

(51)【国際特許分類】

   F16F 9/12 20060101AFI20220829BHJP

   F16J 15/18 20060101ALI20220829BHJP

【ＦＩ】

F16F9/12

F16J15/18 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021027241

(22)【出願日】2021-02-24

(71)【出願人】

【識別番号】519184930

【氏名又は名称】株式会社ソミックマネージメントホールディングス

(74)【代理人】

【識別番号】100092565

【弁理士】

【氏名又は名称】樺澤 聡

(74)【代理人】

【識別番号】100112449

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 哲也

(74)【代理人】

【識別番号】100062764

【弁理士】

【氏名又は名称】樺澤 襄

(72)【発明者】

【氏名】志村 良太

(72)【発明者】

【氏名】瀧中 宣明

【テーマコード（参考）】

3J043

3J069

【Ｆターム（参考）】

3J043AA16

3J043CA01

3J043CB13

3J043DA01

3J069AA41

3J069AA44

(57)【要約】

【課題】薄型化が可能なロータリーダンパを提供する。
【解決手段】ロータリーダンパ10は、三つ以上の隔壁部22を有するハウジング12を備える。ロータリーダンパ10は、ハウジング12の内部に収容されるシリコーンオイル16を備える。ロータリーダンパ10は、隔壁部22間の油室33をそれぞれ二室に区画する区画部43を有するローター13を備える。ローター13は、隔壁部22によりハウジング12の内部に回動自在に支持され、少なくとも一方向への回動時に区画部43によるシリコーンオイル16の圧縮によってトルクを生じさせる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

三つ以上の隔壁部を有するハウジングと、
このハウジングの内部に収容される流体と、
前記隔壁部間の室をそれぞれ二室に区画する区画部を有し、前記隔壁部により前記ハウジングの内部に回動自在に支持され、少なくとも一方向への回動時に前記区画部による前記流体の圧縮によってトルクを生じさせるローターと、
を備えることを特徴とするロータリーダンパ。

【請求項2】

ローターとハウジングとの間をシールするシール部材を備え、
隔壁部は、前記ローターの軸受け部であり、
前記シール部材は、前記ローターと並列に配置されている
ことを特徴とする請求項１記載のロータリーダンパ。

【請求項3】

隔壁部は、三つ設定されている
ことを特徴とする請求項１または２記載のロータリーダンパ。

【請求項4】

区画部とハウジングの内面との間に位置し、ローターの回動方向に応じて隔壁部間の室での流体の方向を切り換えるバルブと、
このバルブを前記ハウジングの内面に押圧する付勢手段と、を備える
ことを特徴とする請求項１ないし３いずれか一記載のロータリーダンパ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、流体の圧縮によってトルクを生じさせるロータリーダンパに関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、四輪または二輪の自走式車両または産業用機械器具においては、回動機構において運動エネルギの減衰装置としてロータリーダンパが用いられている。このようなロータリーダンパとして、有底円筒状のハウジングの内部に可動ベーンを有するローターを同軸状に備え、これらハウジングとローターとの間の油室を可動ベーンによって二室に区画して、油室内のオイルを回動方向に応じて圧縮し、トルクを発生させる圧力式のものが知られている(例えば、特許文献１参照。)。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第５８６０４０３号公報(第８－９頁、図１－３)

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上述のロータリーダンパの場合、ローターを摺動支持するハウジングの軸受け部が、ハウジングとローターとの隙間からのオイルの漏出を防止するためのシール部材と軸方向に直列に配置されているため、軸方向に長く、薄型化が困難である。

【0005】

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、薄型化が可能なロータリーダンパを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

請求項１記載のロータリーダンパは、三つ以上の隔壁部を有するハウジングと、このハウジングの内部に収容される流体と、前記隔壁部間の室をそれぞれ二室に区画する区画部を有し、前記隔壁部により前記ハウジングの内部に回動自在に支持され、少なくとも一方向への回動時に前記区画部による前記流体の圧縮によってトルクを生じさせるローターと、を備えるものである。

【0007】

請求項２記載のロータリーダンパは、請求項１記載のロータリーダンパにおいて、ローターとハウジングとの間をシールするシール部材を備え、隔壁部は、前記ローターの軸受け部であり、前記シール部材は、前記ローターと並列に配置されているものである。

【0008】

請求項３記載のロータリーダンパは、請求項１または２記載のロータリーダンパにおいて、隔壁部は、三つ設定されているものである。

【0009】

請求項４記載のロータリーダンパは、請求項１ないし３いずれか一記載のロータリーダンパにおいて、区画部とハウジングの内面との間に位置し、ローターの回動方向に応じて隔壁部間の室での流体の方向を切り換えるバルブと、このバルブを前記ハウジングの内面に押圧する付勢手段と、を備えるものである。

【発明の効果】

【0010】

請求項１記載のロータリーダンパによれば、隔壁部によって、ローターを偏心させることなく回動させることが可能になるため、ローターを回動可能に支持するための軸受け部が別途不要となるので、軸受け部を形成する厚み分が不要となり、ロータリーダンパを薄型化できる。

【0011】

請求項２記載のロータリーダンパによれば、請求項１記載のロータリーダンパの効果に加えて、隔壁部をローターの軸受け部として作用させ、ローターと並列にシール部材を配置したので、シール部材を配置する箇所がローターに直列に位置せず、ロータリーダンパを薄型化できる。

【0012】

請求項３記載のロータリーダンパによれば、請求項１または２記載のロータリーダンパの効果に加えて、最小限の隔壁部によってローターを偏心させることなく回動可能に支持しつつ、ローターが回動可能な角度を最大限確保できる。

【0013】

請求項４記載のロータリーダンパによれば、請求項１ないし３いずれか一記載のロータリーダンパの効果に加えて、ローターの回動方向に応じて発生するトルクが異なるロータリーダンパを構成できる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の一実施の形態のロータリーダンパを示し、(a)はその横断面図、(b)はその縦断面図である。

【図2】同上ロータリーダンパの分解斜視図である。

【図3】同上ロータリーダンパの一方向への回動時の一部を拡大して示す横断面図である。

【図4】同上ロータリーダンパの他方向への回動時の一部を拡大して示す横断面図である。

【図5】同上ロータリーダンパを備えるペダル装置の一例を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照して説明する。

【0016】

図１(a)、図１(b)、及び、図２において、10はロータリーダンパである。ロータリーダンパ10は、回動可能部分に直接または間接に取り付けられ、回動可能部分が回動する際の運動エネルギを減衰させる減衰装置である。

【0017】

ロータリーダンパ10は、概略として、ハウジング12と、回動自在のローター13と、を備える。さらに、本実施の形態において、ロータリーダンパ10は、バルブ14と、付勢手段15と、をさらに備える。そして、本実施の形態のロータリーダンパ10は、ハウジング12内部に封止された流体（粘性流体）であるシリコーンオイル16の圧力を利用して回動時のトルクを発生させる圧力式ダンパである。

【0018】

ハウジング12は、ローター13を回動自在に保持しつつロータリーダンパ10の筐体を構成する部品である。ハウジング12は、例えば、アルミニウム材、鉄材、亜鉛材等の金属部材、あるいはポリアミド樹脂等の樹脂材により形成されている。

【0019】

ハウジング12は、一のハウジング部材であるハウジング本体部17と、このハウジング本体部17に取り付けられる他のハウジング部材である蓋体18と、を有する。ハウジング12の内部に、ローター13、バルブ14、及び、付勢手段15が収容される。

【0020】

図１(a)及び図１(b)に示すように、ハウジング本体部17は、略有底円筒状に形成されている。本実施の形態のハウジング本体部17は、径寸法よりも軸方向寸法が小さい扁平な略有底円筒状に形成されている。ハウジング本体部17は、底面部20と、底面部20の外縁から立ち上がる側壁部21と、底面部20と側壁部21とに亘り形成された隔壁部22と、を有する。

【0021】

底面部20は、ローター13が軸方向に重ねられる部分である。底面部20は、円形の平面状に形成されている。底面部20の中央部には、円形状の穴部24が形成されている。また、底面部20には、穴部24の周縁部から、円筒状またはボス状の軸支持部25が立ち上がって形成されている。軸支持部25は、ローター13を軸方向の一方側から回動可能に支持する。軸支持部25は、底面部20と同軸状に配置されている。

【0022】

側壁部21は、円筒状に形成されている。側壁部21は、軸支持部25よりも底面部20からの突出寸法が大きい。側壁部21の先端部には、蓋体18を受ける受け部27が形成されている。受け部27は、側壁部21の全周に亘り形成されている。受け部27は、側壁部21に対し、内周側と外周側とに拡大されて形成されている。受け部27には、全周に亘り溝部27aが形成されている。溝部27aには、ハウジング本体部17と蓋体18との隙間を閉塞してシリコーンオイル16の漏出を防止するシール部材28が取り付けられる。また、側壁部21には、ロータリーダンパ10を取り付けるための取付部29が形成されている。取付部29は、側壁部21の外周面から外方にフランジ状に突出して形成されている。取付部29には、ボルトあるいは螺子等の取付部材が挿入される取付穴30が形成されている。

【0023】

隔壁部22は、固定ベーンとも呼ばれ、側壁部21の内周面から中心側に向かって突出し、底面部20に連なっている。隔壁部22は、側壁部21の内周面と連なる基端部に対して、先端部側へと徐々に幅狭となるように形成されている。隔壁部22の先端部は、軸支持部25の外周面に対して離れて対向している。隔壁部22の先端部は、軸支持部25と同軸の円弧面となっている。本実施の形態において、隔壁部22は、三つ以上設定されている。好ましくは、隔壁部22は、三つ設定されている。隔壁部22は、周方向に互いに異なる位置に配置されている。本実施の形態において、隔壁部22は、周方向に互いに等角度の位置にそれぞれ離間されて配置されている。隔壁部22，22間に、シリコーンオイル16が充填される室である油室33がそれぞれ形成される。つまり、本実施の形態において、油室33は、三つ設定されている。

【0024】

蓋体18は、略有蓋円筒状に形成されている。本実施の形態の蓋体18は、径寸法よりも軸方向寸法が小さい扁平な略有蓋円筒状に形成されている。蓋体18は、主面部35と、主面部35の外縁に形成された係止部36と、を有する。

【0025】

主面部35は、ローター13が軸方向に重ねられる部分である。主面部35は、円形の平面状に形成されている。主面部35の中央部には、円形状の穴部38が形成されている。また、主面部35には、穴部38の周縁部から、円筒状またはボス状の軸支持部39が立ち上がって形成されている。軸支持部39は、ローター13を軸方向の他方側から回動可能に支持する。軸支持部39は、主面部35と同軸状に配置されている。軸支持部39は、ハウジング本体部17の軸支持部25とともに、ローター13を軸方向に挟み込む部分である。本実施の形態において、軸支持部39，25は、略同径に形成されている。

【0026】

係止部36は、蓋体18をハウジング本体部17に係止する部分である。本実施の形態において、係止部36は、ハウジング本体部17の受け部27に対して係止される部分である。係止部36は、主面部35の外縁から立ち上がって形成されているとともに、先端部が蓋体18の中心側に向かってカシメされて、受け部27の裏側に引っ掛けられるようになっている。

【0027】

ローター13は、被接続部材と接続されて、ハウジング12に対して相対的に回動する部分である。ローター13は、円筒状のローター本体部42と、区画部43と、を有する。

【0028】

ローター本体部42は、ハウジング12の隔壁部22の先端部に対して外周面が当接し、隔壁部22とともに油室33を形成する。このローター本体部42の外周面は、ローター13の回動時に隔壁部22の先端部と摺接する部分である。すなわち、隔壁部22が、ローター13のローター本体部42の外周部を軸方向に見て相異なる三点以上の位置、本実施の形態では相異なる三点の位置で支持する軸受け部となっている。つまり、隔壁部22によって、ローター13のローター本体部42が外周側から支持されている。ローター本体部42の外周面と隔壁部22の先端部との接触により、これらローター本体部42と隔壁部22との間が略液密にシールされている。

【0029】

ローター本体部42は、被接続部材が挿入接続される接続穴45を中央部に備える。接続穴45は、多角形状に形成されている。本実施の形態において、接続穴45は、例えば六角形状に形成されている。接続穴45は、穴部24，38を介して、ハウジング12の外部に露出している。

【0030】

ローター本体部42には、ローター13とハウジング12との隙間を閉塞してシリコーンオイル16の漏出を防止する（一及び他の）シール部材47，48が取り付けられている。

【0031】

シール部材47は、ローター本体部42の軸方向の一方側に取り付けられ、ローター13とハウジング12のハウジング本体部17との隙間を閉塞する。また、シール部材48は、ローター本体部42の軸方向の他方側に取り付けられ、ローター13とハウジング12の蓋体18との隙間を閉塞する。

【0032】

本実施の形態において、シール部材47，48は、（一及び他の）シール装着溝部49，50に装着される。

【0033】

シール装着溝部49は、ローター本体部42の軸方向の一方側にてローター本体部42の接続穴45の外方に円環状に形成されている。また、シール装着溝部50は、ローター本体部42の軸方向の他方側にてローター本体部42の接続穴45の外方に円環状に形成されている。

【0034】

したがって、本実施の形態において、シール部材47，48は、ローター13の軸受け部として作用する隔壁部22及びローター本体部42（ローター13）に対して並列、すなわち同心状に位置する。

【0035】

また、ローター本体部42には、ハウジング12を受ける（一及び他の）ハウジング受け部52，53が形成されている。ハウジング受け部52，53は、シール装着溝部49，50に連なって溝状に形成されている。図示される例では、ハウジング受け部52，53は、シール装着溝部49，50の内周側、つまり接続穴45側に連なって形成されている。ハウジング受け部52，53には、軸支持部25，39の先端部が嵌合される。

【0036】

区画部43は、可動ベーンとも呼ばれ、油室33を一方の室33aと他方の室33bとの二室に区画する部分である。区画部43は、ローター本体部42の外周面から径方向に放射状に突出する羽根状となっている。本実施の形態において、区画部43は、ハウジング12の隔壁部22と同数の三つ以上設定されている。好ましくは、区画部43は、三つ設定されている。すなわち、本実施の形態のロータリーダンパ10は、トリプルベーン構造を有する。区画部43は、周方向に互いに異なる位置に配置されている。本実施の形態において、区画部43は、周方向に互いに等角度の位置にそれぞれ離間されて配置されている。

【0037】

図示される例では、区画部43の先端部は、ハウジング12の内面、本実施の形態ではハウジング本体部17の側壁部21の内周面に対して径方向に離れて位置する。区画部43の先端部には、バルブ14を移動可能に受ける受け溝部55が形成されている。受け溝部55とハウジング12の内面との間が、区画部43により区画された油室33内の一方の室33aと他方の室33bとを連通してバルブ14により開閉される連通部56となっている。受け溝部55は、径方向に対して交差する方向に延びる面状に形成されている。本実施の形態において、受け溝部55は、周方向に対して傾斜する平面状に形成されている。受け溝部55は、シリコーンオイル16の圧縮によりトルクを生じさせる方向に応じて、周方向に対する傾斜が設定されている。図示される例では、受け溝部55は、図１(a)における反時計回り方向に向かってハウジング12の内面に徐々に接近するように傾斜されている。

【0038】

また、受け溝部55に隣接して、バルブ14の位置を規制する規制部58が形成されている。規制部58は、受け溝部55において、ハウジング12の内面から最も遠い位置にて区画部43の先端部から径方向に延びて形成されている。図１(a)に示される例では、規制部58は、受け溝部55の時計回り側の縁部に位置している。

【0039】

バルブ14は、ローター13の回動方向に応じて隔壁部22，22間の油室33でのシリコーンオイル16の方向を切り換える弁体である。本実施の形態において、バルブ14は、軸方向と平行な稜線が湾曲された三角柱状に形成されている。バルブ14は、一側面が受け溝部55に密着され、その一側面に対向する稜線側がハウジング12の内面に対向するように配置されている。つまり、バルブ14は、受け溝部55に対して一側面を密着させた状態で受け溝部55に沿って移動可能に配置されている。バルブ14には、シリコーンオイル16を通過させるオリフィスとして作用する溝が稜線部分に形成されていてもよい。

【0040】

付勢手段15は、バルブ14を連通部56の閉方向に付勢して、シリコーンオイル16の流動がない状態でバルブ14をハウジング12の内面に押圧する。付勢手段15は、例えば板ばね等の弾性部材が用いられる。付勢手段15は、ローター13に取り付けられている。本実施の形態において、付勢手段15は、基端部が区画部43に形成された付勢手段取付部61に保持され、先端部がバルブ14に圧接されている。図示される例では、付勢手段15は、規制部58を基準としてバルブ14とは反対側から、バルブ14を図１(a)における反時計回り側から時計回り方向へと付勢している。

【0041】

そして、一実施の形態のロータリーダンパ10の作用について説明する。

【0042】

ロータリーダンパ10は、ローター13のシール装着溝部49，50にシール部材47，48を予め取り付けるとともに、付勢手段取付部61に付勢手段15の基端部を取り付け、このローター13をハウジング本体部17に組み付けるとともに、ローター13とハウジング本体部17との間にてローター13の受け溝部55にバルブ14を組み付ける。そして、油室33にシリコーンオイル16を充填し、蓋体18を被せてハウジング本体部17にカシメをすることで、ロータリーダンパ10が完成される。

【0043】

ロータリーダンパ10は、非回動状態では、付勢手段15によりバルブ14がハウジング12の内面に押し付けられ、連通部56を閉塞した状態となっており、油室33内にシリコーンオイル16が保持される。

【0044】

接続穴45に接続された回動部材が回動すると、その回動に伴いローター13がハウジング12に対して相対的に回動する。ローター13は、ローター本体部42の外周面がハウジング12の隔壁部22の先端部により三点支持されることで、偏心することなく安定的に回動可能となる。

【0045】

例えば、ローター13がハウジング12に対して一方向、例えば図３に示す時計回り方向に回動する場合には、シリコーンオイル16の圧力を受けるとともに付勢手段15によりハウジング12の内面に押し付けられたバルブ14が連通部56を閉塞することで、区画部43により区画された油室33内を一方の室33aから他方の室33bに連通部56からシリコーンオイル16が殆ど通過せず、一方の室33aのシリコーンオイル16が圧縮され、この圧縮に伴い、一方の室33aのシリコーンオイル16がハウジング12とローター13との間の僅かな隙間あるいはバルブ14に形成されたオリフィスから他方の室33bへと通過するため、一方の室33aのシリコーンオイル16の圧力が高くなり、区画部43に作用するシリコーンオイル16の抵抗が大きくなるので、大きなトルクが発生する。したがって、ローター13の回動速度が減速される。

【0046】

一方、ローター13がハウジング12に対して他方向、例えば図４に示す反時計回り方向に回動する場合には、シリコーンオイル16の圧力を受けるバルブ14により付勢手段15が付勢に抗して押し下げられ、バルブ14が受け溝部55に沿って規制部58側へと移動することで、バルブ14がハウジング12の内面から離れることで連通部56が開き、区画部43により区画された油室33内を他方の室33bから一方の室33aに連通部56からシリコーンオイル16が通過することで、シリコーンオイル16が殆ど圧縮されないため、他方の室33bと一方の室33aとでシリコーンオイル16の圧力差が大きくならず、区画部43に作用するシリコーンオイル16の抵抗が大きくならないので、トルクが殆ど発生しない。

【0047】

このように、本実施の形態のロータリーダンパ10は、一方向への回動時に他方向への回動時よりも大きいトルクが発生する、いわゆるワンウェイのダンパとして作用する。

【0048】

例えば、本実施の形態において、ロータリーダンパ10は、図５に示す自走用車両のペダル装置65に用いられる。ペダル装置65は、アームであるペダルアーム67と、その先端部に位置する作用部であるペダルプレート68と、ペダルアーム67を回動可能に支持する支持ブラケット69と、を有する。そして、ペダルプレート68の踏み込みにより回動したペダルアーム67の変位に応じて、ブレーキあるいはアクセル等の機構が動作される。また、ペダルアーム67は、リターンスプリング等のペダル付勢手段70により復帰方向に付勢される。ペダルアーム67の回動軸67aがロータリーダンパ10の取付穴30に接続され、接続穴45（図１）が支持ブラケット69に取り付けられることでロータリーダンパ10がペダル装置65に組み込まれる。そして、ロータリーダンパ10は、ペダルプレート68を踏み込む際には基本的にトルクを発生させず、ペダル付勢手段70の付勢によりペダルアーム67が復帰する際には大きなトルクを発生させることで、ペダルアーム67の位置を規制するストッパとの衝突により生じる衝撃を低減する減速機構として作用する。

【0049】

なお、これに限らず、ロータリーダンパ10は、例えば自動車におけるシートのリクライニング機構、テールゲート、アームレスト、オットマン、タンブルシート等に用いられてもよい。

【0050】

このように、一実施の形態によれば、ハウジング12に形成された三つ以上の隔壁部22によりローター13をハウジング12の内部に回動自在に支持することで、これら隔壁部22によって、ローター13を偏心させることなく回動させることが可能になる。そのため、ローター13を回動可能に支持するための軸受け部が別途不要となるので、軸受け部を形成する厚み分が不要となり、ロータリーダンパ10を薄型化できる。

【0051】

隔壁部22をローター13の軸受け部として作用させ、ローター13と並列にシール部材47，48を配置したので、シール部材47，48を配置する箇所がローター13に直列に位置せず、ロータリーダンパ10を薄型化できる。

【0052】

また、隔壁部22を、三つ設定したので、最小限の隔壁部22によってローター13を偏心させることなく回動可能に支持しつつ、ローター13が回動可能な角度を最大限確保できる。

【0053】

ローター13の回動方向に応じて隔壁部22，22間の油室33でのシリコーンオイル16の方向を切り換えるバルブ14を付勢手段15によりハウジング12の内面に押圧することで、ローター13の回動方向に応じて発生するトルクが異なるロータリーダンパ10を構成できる。

【0054】

なお、一実施の形態において、バルブ14及び付勢手段15の構造は、上記の態様に限定されるものではない。

【産業上の利用可能性】

【0055】

本発明は、例えば自走用車両のブレーキペダルや工作機械等の産業用機械器具の各種操作ペダルの復帰時のストッパとの衝突により生じる衝撃を低減するダンパとして好適に用いられる。

【符号の説明】

【0056】

10 ロータリーダンパ
12 ハウジング
13 ローター
14 バルブ
15 付勢手段
16 流体であるシリコーンオイル
22 隔壁部
33 室である油室
43 区画部
47，48 シール部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】