(57)【要約】【課題】方向によって減衰力が変化する回転ダンパを開示する。【解決手段】流体を充填したダンパ・ハウジング（12）と、該ダンパ・ハウジング（12）内に回転軸（R）を中心にして第1の方向（B1）及び反対向きの第2の方向（B2）に回転自在に収容されたピストン（20）と、を有し、ピストン（20）は、流体が流れることが出来るフロー断面を有し、ブロッキング装置（30）がピストン（20）に配置され、前記ピストン（20）の第1の方向（B1）への回転時には、前記ピストン（20）の第2の方向（B2）への回転時に比べて、前記開口（32）の少なくとも一つのフロー断面積を減少させて、減衰力を抑制することができる回転ダンパを提供する。【選択図】図3
2019052756.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転ダンパであって、
流体を充填したダンパ・ハウジング（12）と、
該ダンパ・ハウジング（12）内に置かれたピストン（20、20´）と、を有し、
該ピストン（20、20´）は、前記回転ダンパの回転軸（R）を中心にして第1の方向（B1）及び反対向きの第2の方向（B2）に回転可能に収容され、かつ、回転軸（R）の方向に延在するピストン・ロッド（16）を有し、
前記ピストン（20、20´）は、流体が該ピストン（20、20´）を貫流することを可能にするフロー断面を持つ、少なくとも一つの開口（32、32a´、32b´）を有し、
前記少なくとも一つの開口（32、32a´、32b´）のフロー断面積の和として、合計フロー断面積が計算され、かつ、
さらに、ブロッキング装置（30、30´）が前記ピストン（20、20´）に配置され、該ブロッキング装置（30、30´）は、前記ピストン（20、20´）の第1の方向（B1）への回転時には、前記ピストン（20、20´）の第2の方向（B2）への回転時に比べて、前記開口（32、32a´、32b´）の少なくとも一つのフロー断面積を減少させることができること
を特徴とする回転ダンパ。
【請求項２】
前記ピストン（20、20´）の前記第1の方向（B1）への回転時に、前記合計フロー断面積がゼロより大きいこと
を特徴とする請求項1に記載の回転ダンパ。
【請求項３】
前記ブロッキング装置（30、30´）として、少なくとも一つの弾性プレート（30、30´）が形成され、
該弾性プレート（30、30´）は、前記ピストン（20、20´）の前記第1の方向（B1）への回転中に少なくとも一つの開口（32、32b´）を少なくとも部分的に遮蔽し、
前記第2の方向（B2）への回転中に、前記少なくとも一つの開口（32、32b´）の全体を露出させること
を特徴とする請求項1または2に記載の回転ダンパ。
【請求項４】
前記弾性プレート（30）が、前記ピストン（20）の前記第1の方向（B1）への回転中に、前記開口（32）の一つと少なくとも部分的に重なる、少なくとも一つの開口（34）を備えること
を特徴とする請求項3に記載の回転ダンパ。
【請求項５】
回転ダンパであって、
流体を充填したダンパ・ハウジング（12）と、
該ダンパ・ハウジング（12）内にピストン（20、20´）と、を有し、
前記ピストン（20、20´）は、前記回転ダンパの回転軸（R）を中心にして第1の方向（B1）及び反対向きの第2の方向（B2）に回転可能に収容され、かつ、前記回転軸（R）の方向に延在するピストン・ロッド（16）を有し、
前記回転ダンパは、適用可能な場合、請求項１から４のいずれか一項に記載の特徴をさらに有し、
少なくとも一つのバイパス流路（27）が、前記ダンパ・ハウジング（12）の中に少なくとも一つの回転角範囲に亘って設けられており、該バイパス流路（27）は、その延在する回転角範囲内で、前記ピストン（20）の周りの流体の流れを、前記ピストン（20）の回転に逆行する方向に促進すること
を特徴とする回転ダンパ。
【請求項６】
前記少なくとも一つのバイパス流路（27）は、前記回転軸（R）に対して垂直に延在するプレート、例えば、前記ダンパ・ハウジング（12）のフロア（12d）に設けられること
を特徴とする請求項5に記載の回転ダンパ。
【請求項７】
前記少なくとも一つのバイパス流路（27）は、周方向に変化する断面、例えば、直線的に増大する断面を有すること
を特徴とする請求項5または6に記載の回転ダンパ。
【請求項８】
回転ダンパであって、
流体を充填したダンパ・ハウジング（12）と、
該ダンパ・ハウジング（12）内にピストン（20、20´）と、を有し、
前記ピストン（20、20´）は、前記回転ダンパの回転軸（R）を中心にして第1の方向（B1）及び反対向きの第2の方向（B2）に回転可能に収容され、かつ、回転軸（R）の方向に延在するピストン・ロッド（16）を有し、
前記回転ダンパは、適用可能な場合、請求項1〜7のいずれか一項に記載の特徴をさらに有し、かつ、
前記ダンパ・ハウジング（12）内に前記回転軸（R）に沿って移動可能な可動フロア（40）を有すること
を特徴とする回転ダンパ。
【請求項９】
前記可動フロア（40）に、弾性部材（46）、例えば機械的スプリング、特に皿ばねによって前記ピストン（20）の方向に予荷重がかけられること
を特徴とする請求項8に記載の回転ダンパ。
【請求項１０】
前記ピストン（20）に前記回転軸方向のシール部材が置かれ、前記可動フロア（40）が前記弾性部材（46）の作用により前記回転軸方向のシール部材に当接すること
を特徴とする請求項9に記載の回転ダンパ。
【請求項１１】
前記可動フロア（40）を、温度の上昇と共に、前記ピストン（20）の方向にさらに移動させるように構成、配置された熱膨張部材を有すること
を特徴とする、請求項8〜10のいずれか一項に記載の回転ダンパ。
【請求項１２】
前記ピストン（20）が前記回転軸（R）に対して点対称に、又は回転対称に形成されること
を特徴とする、請求項1〜11のいずれか一項に記載の回転ダンパ。
【請求項１３】
前記ダンパ・ハウジング（12）の内壁（12a）に少なくとも一つのストッパ（12b）が形成され、該ストッパ（12b）は、前記ピストン（20）の回転を所定の角度位置に制限すること
を特徴とする請求項1〜12のいずれか一項に記載の回転ダンパ。
【請求項１４】
少なくとも一つのシール部材が、前記ピストン（20）と前記ダンパ・ハウジング（12）の前記内壁（12a）との間に設けられていること
を特徴とする請求項1〜13のいずれか一項に記載の回転ダンパ。
【請求項１５】
前記ピストン（20）は、前記回転軸（R）の位置に略円形のハブ領域（22）を有し、該ハブ領域（22）から少なくとも一つのウイング領域（24）が前記ダンパ・ハウジング（12）の前記内壁（12a）の方へ延在し、
さらに、少なくとも一つの突出部（12c）が、前記ダンパ・ハウジング（12）の前記内壁（12a）から前記ハブ領域（22）の方へ延在し、かつ、
好ましくは、間隙用リングが、前記突出部（12c）と前記ハブ領域（22）との間に設けられること
を特徴とする請求項1〜14のいずれか一項に記載の回転ダンパ。
【請求項１６】
車両用の座席（110）と背もたれ（112）とを有する座席装置であって、
前記座席（110）は、その水平位置から前記車両及び／又は前記背もたれ（112）に対して相対的に回転可能であり、前記背もたれ（112）は略水平な位置から略垂直な位置まで傾動可能であり、
請求項1〜15のいずれか一項に記載の回転ダンパ（10）が、前記座席（110）と前記車両との間、及び／又は、前記座席（110）と傾動可能な前記背もたれ（112）との間に設けられ、かつ、
前記ダンパ・ハウジング（12）と前記ピストン・ロッド（16）とのうちの一つが前記座席（110）に配置され、前記ダンパ・ハウジング（12）と前記ピストン・ロッド（16）とのうちの他方が前記背もたれ（112）および／または前記車両に配置されること
を特徴とする座席装置。
【請求項１７】
車両用の固定座席（110）と傾動可能な背もたれ（112）とを有し、前記固定座席（110）と前記傾動可能な背もたれ（112）との間にダンパ（10）が設けられ、
該ダンパ（10）は、前記背もたれ（112）が略垂直な位置から略水平な位置に傾動するとき、前記背もたれ（112）が反対方向へ動く時よりも大きな減衰力を有し、
該ダンパ（10）は、請求項1〜15のいずれか、少なくとも請求項１に記載の回転ダンパ（10）であること
を特徴とする座席装置。
【請求項１８】
前記背もたれ（112）が略垂直な位置から略水平な位置へ傾動するとき、前記ダンパ（10）は減衰力が増大し、
前記ダンパ（10）は、特に請求項5〜15のいずれか1項、少なくとも請求項5に記載の回転ダンパ（10）であること
を特徴とする請求項17に記載の座席装置。
【請求項１９】
前記背もたれ（112）が略垂直な位置から略水平な位置に傾動するとき、略一定の力がかかるように、前記背もたれ（112）と前記ダンパ（10）とが互いに調整されること
を特徴とする請求項18に記載の座席装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用の回転ダンパ及び座席装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、第1の態様によれば、回転ダンパに関し、該回転ダンパは、流体が充填されたダンパ・ハウジングと、該ダンパ・ハウジング内に収容されたピストンを有し、該ピストンは、回転ダンパの回転軸を中心に第1の方向および反対向きの第2の方向に回転可能に収容され、かつ、前記回転軸の方向に延在するピストン・ロッドを有する。前記ピストンは、所定のフロー断面積を持つ少なくとも一つの開口を有し、該開口は、流体が前記ピストンを貫流することを可能にし、かつ、前記少なくとも一つの開口のフロー断面積の合計として全フロー断面積を計算することができる。
【０００３】
上記のような種類の回転ダンパは多くの用途で使用されており、前記用途では、二つの構成要素の相互の相対回転運動が減衰される。このために、前記ダンパ・ハウジングが前記二つの構成要素の一方に結合され、同時に、前記ピストン・ロッドが前記二つの構成要素の他方に結合されている。ここで、前記ピストン・ロッドは、前記ダンパ・ハウジングの一方の面または両方の面を越えて延在することができ、外部要素との係合が可能な中空シャフトとして形成することができ、または、例えば、端部に前記外部要素との係合のための内側ネジ山または内側形状を有することができる。さらに、前記二つの構成要素間の回転運動を減衰させる減衰強度、すなわち、減衰力は、様々な方法で、例えば、前記ダンパ・ハウジング内に収容される前記流体を選択することによって調整することができる。ここで、流体の粘度が大きくなると、減衰力も大きくなる。
【０００４】
特に、前記ダンパ・ハウジング内に入っている流体が、例えば非圧縮性の液体である場合、前記ピストンの断面の周囲フローおよび／または貫流フローの流量は非常に重要である。その理由は、前記ピストンの周囲を流れる又は前記ピストンを貫流する流体のフローは、前記ピストンの断面の周囲フローおよび／または貫流フローの流量が大きいほど流れやすくなり、それによって、前記ピストンと前記ダンパ・ハウジングとによって形成された二つの部屋の一方から他方の部屋への流体の移動を容易にすることができ、したがって、回転運動に対する減衰強度を確実に低下させるからである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、これらのタイプの一般的な回転ダンパは、ダンパ・ハウジング内のピストンの回転時に、回転可能な両方の方向で減衰強度が同一である。この理由は、ピストンの断面の周囲フローおよび／または貫流フローの量は、ピストンの回転方向によっては変わらないからである。特定の応用では、方向によって変わる減衰力を提供することが望ましく、このような応用としては、例えば自動車の傾動式の背もたれを有する座席装置があるが、これについては後述する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記応用例では、座席の背もたれの傾動の方向、すなわち、略垂直な位置から略水平な位置へ移動する方向に減衰強度を増す必要があるので、より大きな減衰力が望ましい。この理由は、背もたれの反対方向への復元運動が減衰力の減少した条件下で起こるが、背もたれの重量によって、既に、該背もたれは略水平な位置へ引っ張られているので、その結果、使用者は、背もたれの重量に加えて、回転ダンパによって既に減少した反発力を抑えるだけでよいからである。
【０００７】
方向によって変わる減衰力を回転ダンパに提供するという上記の課題を解決するために、本発明による回転ダンパにおいては、さらに、ブロッキング装置がピストンに配置される。該ブロッキング装置は、第1の方向へピストンが回転する間は、第2の方向へピストンが回転する間に比べて、複数の開口の少なくとも一つのフロー断面積を減少させることができる。この動作段階では、前記第1の方向へのピストンの移動中の間、フロー断面積の減少によって減衰力が増大し、一方、前記第2の方向へのピストンの移動の間フロー断面積の増加によって減衰力が減少する。
【０００８】
さらに、本発明によれば、可変なフロー断面がピストンに設けられていても、さらに、ピストンとダンパ・ハウジングとの間に、前記ピストン周囲の貫流フロー断面を設けることができることは明らかである。この断面は、方向には全く依存しないため、減衰力の可変性は、方向によって変化するフロー断面によってのみ起こされるが、フロー断面積全体に対する前記ピストン周囲の貫流フロー断面の面積は、一定値の被加数とみなす必要があるので、本明細書では無視される。
【０００９】
本発明による回転ダンパは、特に、第1の方向へのピストンの回転時にフロー断面積の合計がゼロより大きくなるように形成される。このようにして、所定の面積を有するフロー断面が形成され、これによって、ピストンの周りに流体の漏れフローのみがある場合よりも、はるかに正確に、第1の方向に回転中の減衰強度を調整することができる。
【００１０】
本発明による回転ダンパ内のブロッキング装置の構成に関しては、種々の変形が考えられる。例えば、逆支弁をピストン内に設け、二つの回転方向の一方へピストンが回転する時にのみ流体が流れることを可能にする、すなわち、第1の方向へのピストンの回転時には閉鎖され、第2の方向への回転時には開くように、該逆支弁をピストン本体内に設けることができる。しかしながら、前記第1の方向への回転の間でも、該第1の方向への回転を少量でも可能にするために、面積が減少したフロー断面が存在する必要がある。このため、ダンパ・ハウジング内部のピストンの周りに周囲フロー断面を設けるか、または、逆支弁と並列に延在し常に開いている別の開口をピストン内にさらに設けることができる。
【００１１】
特に容易で、したがって好ましい実施形態では、ブロッキング装置は、ピストンに設けられた少なくとも1枚の弾性プレートにより形成することができる。該弾性プレートは、前記第１の方向へのピストンの回転の間は少なくとも一つの開口を遮蔽し、前記第2の方向への回転の間は少なくとも一つの開口をほぼ全開させる。これによって、流体の動的フロー圧力は、確実に、前記第1の方向への回転中に前記弾性プレートが前記ピストン本体に押し付けられ、前記開口のうちの少なくとも一つを少なくとも部分的に遮蔽することができる。一方、前記第2の方向への回転中には、前記弾性プレートは弾性変形して前記ピストン本体から離れ、従って、少なくとも、反対方向の回転時には遮蔽されていた開口を、確実に露出させることができ、その結果、露出された前記開口は、前記第2の方向へ回転中の全体のフロー断面積増大に寄与することができる。前記弾性プレートは、例えば、リベットによってピストン本体に取り付けることができ、適切に選択された弾性を有する薄い金属製シートで構成することができる。
【００１２】
又、さらに別の実施形態では、前記弾性プレートは、ピストンの第1の方向への回転中に該ピストンの開口の一つと少なくとも部分的に重なる開口を少なくとも一つ有することができる。弾性プレートに少なくとも一つの開口を設けることにより、前記第1の方向への回転中に該弾性プレートによって遮蔽された少なくとも一つの開口が、例え、第2の方向への回転に比べて断面積が減少していても、前記第1の方向への回転の間でも、確実にフロー断面積の全体の一部として寄与するようにすることができる。この場合、ピストンの開口の断面の全体を流体の貫流フローには利用できないが、前記プレートの開口によって定まるフロー断面だけは利用できる。このように、比較的堅固なピストン本体内に穴を空けるよりも容易に弾性プレートに穴を空けること（またはパンチすることさえ）ができるので、単にピストン本体に一つの開口を設け、かつ、別の開口を一つ前記プレートに設けるだけで、可変なフロー断面を作ることができる。このとき、前記第1の方向への回転の間にも前記プレートによって遮蔽することができないさらに別の開口を、前記ピストン本体に設ける必要はない。
【００１３】
追加的または代替的に、本発明の一般的な回転ダンパは、流体が充填されたダンパ・ハウジングと該ダンパ・ハウジングの内部に収容されたピストンとの間の現在の回転角度によって変わる減衰特性を有することが望ましい場合がある。この目的でも、背もたれが傾動可能な車両用の座席構造を、一つの応用例として考えることができる。前述のような傾動プロセスが進行するにつれて、背もたれの重量は、水平方向に近づくにつれて増加する成分を含み、垂直方向下方、したがって前記傾動プロセスの方向に作用するので、背もたれの重量の増加する成分を打ち消し、同時に、座席と背もたれとの間に設けられた回転ダンパに作用する減衰力を増加させ、背もたれを操作する際に、略均一的に進む傾動動作を通して使用者に快適性を提供することが望ましい。これは、座席自体が車両に対して回転可能に構成された、例えば、座席全体が格納位置に移動するために前方に傾けることができるような、車両内の座席構造にも同様に応用することができる。
【００１４】
上記課題を解決するために、本発明の第2の態様は、回転ダンパであって、流体が充填されたダンパ・ハウジングと、該ダンパ・ハウジング内に、第1の方向と、それと反対方向の第2の方向とに回転可能なように前記回転ダンパの回転軸に取り付けられ、かつ、前記回転軸の方向に沿って延在するピストン・ロッドを有するピストンとを有し、適用可能な場合、本発明の前記第1の態様による回転ダンパの付加的な特徴を含み、さらに、前記ダンパ・ハウジングの内部の少なくとも一つの回転角の範囲に少なくとも一つのバイパス流路が設けられ、該バイパス流路は、その延在領域内で前記ピストンの回転と反対の方向に前記流体による前記ピストンの周囲のフローが起きるように構成されている。
【００１５】
上述のように、ピストン用の少なくとも一つのバイパス流路を特定の範囲部分に設けるときには、追加の貫流フロー断面が前記ダンパ・ハウジングと前記ピストンとの間の、前記特定の範囲部分に対応する相対角度位置に設けられる。前記相対角度位置内で、前記ピストンは前記少なくとも一つのバイパス流路の領域内に位置し、それによって前記角度範囲内の減衰力が減少する。したがって、回転方向に依存する減衰を提供する代わりに、またはそれに加えて、回転角度に依存する減衰を実現することができる。
【００１６】
一つの代表的な実施形態では、少なくとも一つのバイパス流路を、回転軸に対して略垂直に延在するプレート中に、例えば、ダンパ・ハウジングのフロアの中に設けることができる。ここで、プレートは、例えば、挿し込み体として、前記ダンパ・ハウジングの内部に挿入されるものが考えられる。しかしながら、少なくとも一つのバイパス流路をハウジングのフロア内に直接設ける場合には、例えば、ハウジングのフロアをミリング加工してバイパス流路を作ることができる。
【００１７】
一方、前記少なくとも一つのバイパス流路を前記ダンパ・ハウジングの内周面に設けることができるが、しかしながら、ダンパ・ハウジングの内壁はダンパ・ハウジングのフロアよりも処理しにくいので、そのような構成では、ダンパ・ハウジングに対してより大きな作業量が必要になる可能性がある。
【００１８】
前記少なくとも一つのバイパス流路は、基本的には、本発明による回転ダンパが設けられる特定の用途を考慮して、任意の構成にすることができる。例えば、同じ設計のバイパス流路を異なった数だけ異なる角度領域に設けて、一つ又は複数の切換え角度点を定め、それぞれの前記角度点に達したときに回転ダンパの減衰強度が変化するようにすることができる。特に簡易な実施形態では、前記少なくとも一つのバイパス流路は、円周方向に可変な断面、例えば直線的に面積が増える断面を有することができる。このようにして、本発明による回転ダンパの、強度が漸増する減衰動作を実現することができ、それにより、前記回転ダンパの減衰強度は、ピストンが動いている間、断面積の増加に応じて増強される。
【００１９】
第3の態様によれば、本発明の回転ダンパは、流体が充填されたダンパ・ハウジングと、該ダンパ・ハウジング内にあるピストンとを有し、該ピストンは、回転ダンパの回転軸を中心に第1の方向及び反対向きの第2の方向に回転可能に収容され、かつ、前記回転軸の方向に延在するピストン・ロッドを有し、前記回転ダンパは、本発明の第1および／または第2の態様による回転ダンパの追加の特徴を有し、さらに、前記回転軸に沿って移動可能なフロアが前記ダンパ・ハウジング内に設けられている。
【００２０】
流体が充填された前記回転ダンパ内部の境界を画定する前記可動フロアは、二つの課題を解決することができる、既知の回転ダンパから進歩したさらに別の実施形態を含む。しかしながら、両方の場合においてわかることは、可動フロアが、前記ダンパ・ハウジングの内壁に対して、かつ、前記ピストン・ロッドに対して密封され、前記ダンパ・ハウジング内に収容された流体がフロアの周りを流れることができないようにし、かつ、前記フロアが、減衰用流体とピストンの両方を収容することができる密閉された容器の境界を定める必要があることが理解される。
【００２１】
一方で、本発明による可動フロアは、過度に強い力のモーメントが外部から作用する場合に、回転ダンパへの損傷を回避することができる過負荷安全機能として働くことができる。このために、該可動フロアは、弾性部材、例えば、機械的スプリング、特に、皿ばねによって、ピストンの方向に、予加重をかけることができる。前記過度に強い力によるモーメントが、外側から回転ダンパに、すなわち、前記ダンパ・ハウジングと前記ピストン・ロッドとの間に作用すると、前記ダンパ・ハウジング内に収容された流体は、前記可動フロアを前記弾性部材の作用に抗して前記ピストンから離れる方向に押すことができ、その結果、別の貫流フロー断面が前記ピストンと前記フロアとの間に形成される。これにより、回転ダンパの減衰強度が低下し、前記ピストンが前記ダンパ・ハウジングに対して相対的に低い抗力で移動することができ、その結果、ダンパの損傷を防ぐことができる。弾性部材を適切に選択することによって、例えば、固有のばね剛性を有する機械的ばねを選択することによって、前記弾性部材の作用に抗して前記可動フロアが上昇する、外力モーメントの最低の大きさを調整することが可能である。なぜなら、前記外力モーメントの最低の大きさ以上の力に対しては、前記ピストンを貫流する、または前記ピストンの周りを流れる流体の、それぞれの通常の量のフローでは、もはや十分ではないからである。このようにして、どのような条件下で前記フロアによって提供される過負荷安全機能が働くかを決定することができる。
【００２２】
前記ピストンに対して予加重をかけた位置にある前記可動フロアは、例えば、前記可動フロアが前記ハウジングの内壁に設けられた接触面に当接する状態にある、前記ピストンからの距離に配置させることができ、従って、任意の時点で、所定の貫流断面をピストンの周囲に設けることができるが、他方では、軸方向のシーリング部材を前記ピストンに配置し、それによって前記可動フロアが、前記弾性部材の作用により前記軸方向シーリング部材に当接するようにできる。このようにして、前記可動フロアが前記ピストンに対して予加重をかけられた状態では、前記ピストンの周囲の貫流フローは、前記可動フロアの面上で止めることができる。
【００２３】
前記ダンパ・ハウジング内の前記回転軸に沿って動く可動フロアの部分的にさらに異なる態様では、前記回転ダンパは、温度が上昇するにつれて前記可動フロアを前記ピストンの方向にさらに移動させるように構成、配置された熱膨張部材を含むことができる。この態様は、上述の過負荷安全機能と合わせて、または代替手段として設けることができる。この目的のために、例えばサーモスタットから周知になっている膨張ワックスを使用することができる。これらの膨張ワックスは、温度が上昇すると膨張し、このときに、前記可動フロアを前記ピストンの方に近づける。この方法は、例えば、作動油等の多くの減衰用流体の、温度が上昇するにつれて発生する粘度の低下を、前記ピストンと前記可動フロアとの間に設けられた前記ピストンの周囲の前記貫流フロー断面積を減少させることによって確実に相殺することができる。このようにして、時間のかかる手段を講ずる必要も、特殊な温度に鈍感な減衰用流体を使用する必要もなく、上述のような回転ダンパを用いて広い温度範囲にわたって略均一な減衰特性を達成することができる。
【００２４】
過負荷安全機構として設けられた可動フロアに関連して、流体充填ダンパ・ハウジングと、該ダンパ・ハウジング内にピストンと、を有する回転ダンパであって、該ピストンが、前記回転ダンパの回転軸を中心に第1の方向、及び反対向きの第2の方向に回転可能に収容され、かつ前記回転軸の方向に延在するピストン・ロッドを有する回転ダンパには、過負荷安全機能と共に一般的な保護機能が求められている。この一般的な保護機能は、外部から前記ピストンに作用する過度に強い力のモーメントが発生した場合に、流体が同じピストンの周りを流れることを可能にする。ここで、既に説明した可動フロアに加えて、前記ピストンと前記ハウジングとの間にシール部材を設けることが考えられる。該シール部材は、力のモーメントが閾値を超えたときに、機械的に弱まり、密封性を失い、その結果、本実施例の場合には、流体がピストンの周りを流れることができるようになる。
【００２５】
本発明の第1の態様から第3の態様の回転ダンパにおいて、ピストンが、回転軸に対して点対称、又は回転対称に構成されている場合、前記回転ダンパは有利になる場合ある。このようにして、ピストン・ロッドに作用するせん断モーメントをバランスまたは吸収することができ、前記ピストンのピストン・ロッドの周りに作用する複数の力が等しくなる。
【００２６】
さらに、これまで説明したすべての回転ダンパにおいて、ピストンの回転を所定の角度位置で制限するストッパが少なくとも一つ、前記ダンパ・ハウジングの内壁に設けられていると有利である。このようにして、ダンパ・ハウジングとピストン、および／またはピストン・ロッドとの間の相対的な回転が起こることができる回転角の最大領域の境界が定まる。このようなストッパが設けられていない場合、ダンパ・ハウジングとピストン・ロッドとは、最初から、このようなダンパ内で、互いに対して両方の回転方向に無限に回転することになる。このようなダンパは、用途によっては非常に望ましい。又は代替策として、回転ダンパを挟んで互いに回転可能に配置された構成要素に、外部ストッパを設けることができる。
【００２７】
さらに、前述の回転ダンパすべてにおいて、ピストンとダンパ・ハウジングの内壁との間に少なくとも一つのシール部材を設けることができる。このようなシール部材を設けることにより、ピストンの周囲、及び、それぞれの位置、すなわち、該ピストンとダンパ・ハウジングの内壁との間の、該ピストンの少なくとも一つの半径方向外側端部で、流体のフローを止めることができる。前述の手段により、前記ピストンに作用するせん断力を、前記ダンパ・ハウジングの上記位置で安定させることができ、前記手段を設けた回転ダンパの耐せん断性および耐久性を高めることができる。
【００２８】
同様の理由から、前述のいずれの回転ダンパにおいても実行可能な別の手段は、前記ピストンが回転軸の位置に略円形のハブ領域を含み、該ハブ領域から少なくとも一つのウイング領域がダンパ・ハウジングの内壁に向かって延在し、これに加え、さらに、少なくとも一つの突出部が前記ダンパ・ハウジングの前記内壁から前記ハブ領域に向かって延在している。ここで、前記突出部と前記ハブ領域の間に間隙用リングを設けることが望ましい。
【００２９】
前記ピストンと前記ハウジングの内壁との間のピストンの軸方向外側端部に設けられた前記シール部材と同様に、前記ダンパ・ハウジングの前記突出部に設けられた前記シール部材は、一方では、ピストンの周りのフローを止めることができ、他方では、前記ピストンの前記ハブ領域を、前記ダンパ・ハウジングに対して、このシール部材の位置で相対的に静止させることができる。しかしながら、留意すべきことは、前記ピストンのウイング領域部が、必らず、特定の角度位置で前記ダンパ・ハウジングと当接するので、前記ダンパ・ハウジングの内壁から回転軸に向かって延在する前記突出部が、回転可能な角度を常に制限することである。従って、上述の手段は、角度ストッパを必ず設けるべき回転ダンパにのみ適しており、適用可能な場合、前記突出部はストッパとしても働き、したがって上述の両方の機能を果たすことができる。
【００３０】
前述のように、第4の態様による本願発明は、車両用の座席および背もたれを有する座席装置に関し、ここで、該座席が車両および／または背もたれに対して水平位置から回転可能であり、かつ、前記背もたれは、略垂直な位置から略水平な位置へ傾動可能であり、本発明に係る回転ダンパは、前記座席と車両との間、及び／又は前記座席と前記傾動可能な背もたれとの間に設けられ、ダンパ・ハウジングとピストン・ロッドとのうちの一方が座席に配置され、かつ、該ダンパ・ハウジングと該ピストン・ロッドとのうちの他方が前記背もたれ及び／又は前記車両へ配置されている。
【００３１】
さらに、本願発明は、固定座席と傾動可能な背もたれとを有する車両用の座席装置を開示する。該座席装置では、前記固定座席と前記傾動可能な背もたれとの間にダンパが設けられ、該ダンパは、前記背もたれが略垂直な位置から略水平な位置に傾動する時、前記背もたれの反対方向の動きのときよりも大きな減衰力が発生する。この装置では、背もたれが上下に傾動するとき、背もたれが無制御に倒れることを防止するために下方への傾動の間に減衰力が増加することによって、背もたれの重量が打ち消されるという利点がある。他方では、使用者は、背もたれの重さを受けないで操作できるので、反対方向に容易に前記背もたれを再度持ち上げることできる。今述べた座席装置では、本発明の第1の態様による回転ダンパを使用することができるが、この態様にするべき必要はなく、例えば、方向によって変わる減衰特性を有するリニア・ダンパを使用することもできる。このリニア・ダンパは、座席に対する背もたれの回転運動をリニア・ダンパの直線運動に変換する偏向装置と併設する必要がある。
【００３２】
このような座席装置においては、さらに、背もたれが略垂直な位置から略水平な位置に移動するときにダンパの減衰力が増加することが望ましい。それによって、垂直から水平へ遷移する間に増大する、前記背もたれの重量の垂直方向の成分が、これらの角度位置においてより強くなる前記ダンパの減衰特性によってバランスされる。この減衰特性は、一方では、本発明の第1の態様の特性に加えて、本願発明の第2の態様の特性をも含む回転ダンパを使用することによって得ることができ、あるいは、他方では、前述の特性と同様の特性を有するリニア・ダンパを使用することによって得ることができる。
【００３３】
固定座席と背もたれとの間を傾動可能に連結するための、このような回転ダンパ、またはリニア・ダンパと偏向装置とのアセンブリの、方向依存減衰特性および角度依存減衰特性を、それぞれ、背もたれの重量に適切に合わせることによって、背もたれが略垂直な位置から略水平な位置へ傾動している間、ほぼ一定の力を加えればよいようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
本発明のさらなる特徴および利点は、以下の実施形態の説明を添付の図面と合わせて検討すると、明らかになる。以下、これらの図面を説明する。
【図１】本発明に係る回転ダンパの搭載状態を示す外部から見た側面図である。
【図２】図1の回転ダンパを回転軸に垂直な断面で見た断面図である。
【図３】図1および図2の回転ダンパの、回転軸に平行な断面に沿う断面図である。
【図４ａ】図1〜図3の回転ダンパのピストンの可能な実施形態の詳細図である。
【図４ｂ】図1〜図3の回転ダンパのピストンの可能な実施形態の詳細図である。
【図５ａ】図4aのピストンが一方の方向へ回転中の状態を示す断面図である。
【図５ｂ】図4aのピストンが図5aと反対方向に回転中の状態を示す断面図である。
【図６】本発明による座席装置の模式的な側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
図1は、本発明による回転ダンパを、搭載状態で示す側面図であり、回転ダンパ全体を参照番号10で示している。該回転ダンパは、エンド・キャップ14が取り付けられた円筒状ダンパ・ハウジング12を有する。該エンド・キャップ14は、公知の方法で、例えば、螺合によって、または、バヨネット口金で固定される。ピストン・ロッド16は、該エンド・キャップ14を貫通して延在する。ここで、シール部材が、ダンパ・ハウジング12、エンド・キャップ14、およびピストン・ロッド16の間にそれぞれ置かれ、その結果、漏れがないように密閉された内部領域がダンパ・ハウジング12内に作られ、該内部領域には減衰用流体が収容される。
【００３６】
ダンパ・ハウジング12、及び該ダンパ・ハウジング12の一方の側に取り付けられたエンド・キャップ14と、他方の側に取り付けられたピストン・ロッド16とは、回転軸Rを中心にして互いに回転可能である。ここで、回転軸Rに対して垂直に図示した破線は平面IIを示し、該平面IIに沿った断面図が図2に示されている。
【００３７】
図2は、既に述べたダンパ・ハウジング12に加えて、その内部に設けられた内部空間18を示しており、該内部空間18は、前述のように作動油等の減衰用流体が充填されている。さらに、ピストン20がダンパ・ハウジング12内に配置され、該ピストン20の軸方向の延長部が、図1に記載のピストン・ロッド16になる。このピストン20は、ダンパ・ハウジング12と同様に、回転軸Rを中心に点対称に形成され、回転軸Rの周囲に延在する略円形のハブ領域22と、ハブ領域22から半径方向外側に延在する二つのウイング領域24と、さらに、二つの半径方向端部26と、を有する。ピストン20の半径方向端部26とダンパ・ハウジング12の内壁12aとの間では、シール部材をピストン20に付けて、ピストン20の周りの流体のフローをその半径方向外側で遮断するようにできる。
【００３８】
さらに、図2には、ダンパ・ハウジング12の内壁12 aから突出するストッパ12bが示されている。該ストッパ12bは、ピストン20とダンパ・ハウジング12との間の回転可能な角度領域を制限する。この制限は、ピストン20が、その半径方向端部26でそれぞれのストッパ12bと当接することによって行われる。このときの状態は図2にも具体的に図示されている。ダンパ・ハウジング12の内壁12aからストッパ12bよりもさらに離れた所まで、二つの突出部12cが対称的に延在し、ピストン20のハブ領域22まで達している。これらの突出部12cとピストン20のハブ領域22との間には、シーリング部材が付けられ、この結果、一方では、ピストン20の周囲の流体フローがこの領域では遮断され、他方では、ピストン20に作用する剪断力のダンパ・ハウジング12への伝達がこの場所で可能になる。
【００３９】
なお、上記に関連して以下のことを述べておきたい。すなわち、突出部12cも、又、ストッパ12bの機能を実行することができるが、図2に示す突出部12cとストッパ12bとの間の角度距離は、例えば、ピストン20の大部分の複数の面が突出部12cと当接するような場合、急激な減衰効果を避けることができる。次にピストン20が突出部12cから再び離脱するときに、エネルギー吸収効果が発生する。
【００４０】
さらに、図2には、前記ダンパ・ハウジングの略平坦なフロア12dに、点対称に形成された二つのバイパス流路27が示されている。これらのバイパス流路27は、両方とも、突出部12cの一つから円周方向反時計回りに、断面積を減少させながら延在し、かつ、その延在領域内で、ピストン20の周囲の減衰用流体の流れを促進する。これらのバイパス流路27は角度依存減衰力を漸進的に増大させる。この角度依存減衰力は、ピストン20が当接していた突出部12cから離れる方向へ移動している間、反時計回りに増大する。
【００４１】
図2に関連して、最後に、ピストン20のウイング領域24内の二つのリベット28について説明する。この二つのリベット28は、ウイング領域24に設けられた孔を貫通し、弾性プレート30をそれぞれウイング領域24に留めている。該弾性プレート30は回転軸Rに略平行に延在し、したがって、この回転軸Rの方向に沿ってピストン20のウイング領域24と平行に延在している。さらに、切断線IIIが図2に図示されている。この切断線IIIに沿って図3に示す断面図が得られる。
【００４２】
図3には、既に上記で述べた構成要素である、ダンパ・ハウジング12、エンド・キャップ14、ピストン・ロッド16、ピストン20、リベット28、及び弾性プレート30に加えて、回転軸Rの方向に移動可能で、Ｏリングとして構成された二つのシール部材42、44によってダンパ・ハウジング12および回転軸Rから密封されたフロア40を含み、内部空間18から流体が漏れないように構成されている。さらに、皿ばね46として構成された弾性部材が、可動フロア40とエンド・キャップ14との間に設けられ、可動フロア40に対してピストン20の方向に予荷重がかけられる。ここで、可動フロア40と皿ばね46とで形成されたアセンブリは、過負荷保護手段として機能する。この理由は、ピストン・ロッド16に作用する力の外部モーメントが生じたときに、流体がもはや十分な流量でピストン20を貫流する又は周囲を流れることができない場合でも、可動フロア40が内部空間18内に収容された流体の変位効果によって持ち上げられるからである。このとき、流体は、ピストン20と可動フロア40との間でさらに流れることができる、このようにして、ピストン20のバイパスが形成され、その結果、ダンパ10の減衰力が急激に減少し、ピストン20がストッパ12bの一つに当接するまで、非常に小さい抗力で前記外部モーメントに対応する方向にピストン20が回転することによって、前記力の外部モーメントを吸収することができる。
【００４３】
また、図4aおよび4bは、回転方向によって変化する減衰が、ピストン20と弾性プレート30および30´との相互作用によって実現できる二つの変形例を示す。ここでは、二つのピストン20および20´は、各々、正面から見た図であり、すなわち、弾性プレート30および30´の平面図が示されている。さらに別のプレート（不図示）がピストン20および20´の背面に対称的に配置されている。
【００４４】
また、図4aに示す第1変形例では、リベット28用に設けられた前記孔に加えて、別の孔32がピストン20の二つのウイング24に設けられ、この孔32を通って流体がピストン20を貫流することができる。しかしながら、これらの孔32は、最初は弾性プレート30によって遮蔽されている。しかし、弾性プレート30のそれぞれが、より小さな断面の開口34を有し、かつ、図4aに示すように、該開口34は前記ピストンの開口32と重なっている。したがって、流体は、最初だけ、弾性プレート30の開口34の断面を利用して、ピストン20を貫流することができる。これは、後で図5aの助けを借りて説明する。
【００４５】
他方、図4bに示す変形例は、ピストン20´のウイング領域24´に二対の開口32a´および32b´を有し、これらの開口のそれぞれの断面は、ピストン20´を貫流する流体の貫流フロー断面全体を形成する。しかし、ここでも又、弾性プレート30´は、最初は二つの開口のうちの一つを遮蔽し、同時に他方の開口32a´はあらゆる状態で露出したままであり、ピストン20´を貫流する流路として働くことができる。
【００４６】
本明細書に示されていない他の変形例は、第1の方向への回転中は、ピストンの全ての孔が前記プレートによって完全に遮蔽され、流体が前記ピストンの周りだけを流れることができるようになった、ピストンとプレートのアセンブリである。換言すれば、当変形例における前記ピストンの貫流フロー断面積は、第1の方向の回転の間はゼロである。
【００４７】
図5a及び図5bは、実際上、図4aの変形例を示すが、その動作原理は図4bの変形例に容易に適用することができる。しかしながら、ここでは、弾性プレート30に作用する動的圧力による弾性プレート30の持ち上がりにより、ピストン20を通る流体が通過可能なフロー断面積が増大することが示されている。図2の時計回りの回転に対応するB1方向へのピストンの移動中に、ピストン20は、流体の動的圧力K1によりピストン20のウイング領域24に押し付けられ、従って、弾性プレート30の開口34の断面だけが流体の流路S1として利用可能である。ピストン20のB1と反対方向のB2方向へ流体が移動中は、流体の圧力K2によって、弾性プレート30はピストン20のウイング領域24から持ち上げられ、弾性プレート30の開口34を通る流路S1に加えて、ピストン20の開口32を通り、そして、ウイング領域24とプレート30との間を通る第2の流路S2が利用可能になる。その結果、ピストン20がB2回転方向に移動しているときよりもB1の回転方向に移動するときの方が大きな減衰力が働く。ここで、減衰用流体の粘度と開口32および34の断面積を適切に選択することにより、両方の方向B1およびB2における減衰強度を多様なレベルで調整することができる。
【００４８】
最後に、図6に、本発明による座席装置の側面図を示す。該座席装置は、参照番号100で示され、固定座席110および傾動可能な背もたれ112を有する。このような種類の座席装置は自動車で使用できる。例えば、座席を使用していないときに連続した座席面を作ることができ、使用する場合は、図示のように、略垂直な位置から略水平な位置までの傾動を、座席から離れて行く後方に向けて起こすことができる。この種の装置では、背もたれを座席に近い前方に向けて傾動させることができることも周知のことである。ここで、座席110に対して背もたれ112を回転可能に取り付けることが、本発明による回転ダンパ10によって可能になる。この場合、回転軸Rは、背もたれ112と座席110との間の回転軸であり、ダンパ10のダンパ・ハウジング12は背もたれ112に配置され、一方、ピストン・ロッド16は座席110に配置される。
【００４９】
背もたれ112の円弧Ｋの方向への傾動時に、垂直方向への重量は、背もたれ112の現在の角度に応じて変化する大きな成分になる。この成分の方向は、背もたれ112が通過可能な3つの位置における矢印G1、G2、及びG3で示されている。本発明による回転ダンパ10によって、背もたれ112が後方へ急激に倒れることを防ぐために、背もたれ112の傾動を、背もたれ112の直立位置への戻りよりも大きく減衰することが可能である。そして、一方では、使用者が背もたれ112をその座席の重量に反して垂直位置に再び戻すことが不用意に困難になることを防ぎ、他方では、減衰力が垂直位置から水平位置への移動の間に漸進的に増加し、かつ、重量G1〜G3の垂直方向に作用する成分の増加の補償も行う。最後に重要なことではあるが、回転ダンパ10は過負荷安全機能も提供し、かつ、ダンパおよび他の構成部品の損傷を防止することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
2019052756.tif 000009
【図６】
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【外国語明細書】
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