JPH01320339A - 粘性流体を用いた制動力自動調節可能な多筒式回転ダンパー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は複数の固定円筒と回転円筒とを同軸となるよう
ケーシング内で嵌装状態に配設し、当該ケーシング内に
供与されたポリイソブチレンなどの高分子粘性流体を、
上記両円筒間に存在させることで、回転円筒を回転させ
た際、当該粘性流体の粘性剪断抵抗を利用することによ
って抵抗力が得られるようにし、この抵抗力によって外
力に対する緩衝作用すなわち制動力を発揮させるように
した各種用途に供し得る制動力自動調節可能な多筒式回
転ダンパーに関する。

（従来の技術） 従来のダンパーには、既知の如く油を用い、これが狭い
油隙を通るときの乱流抵抗を利用するようにしたものが
多用されて来た。

しかし、当該緩衝装置によるときは、所定の抵抗力によ
る制動を得るのに、上記の油隙に対し高い精度が要求さ
れることとなり、また衝撃的な外力を受けた際には、油
が圧縮不能であるため、各部材に外力そのままの衝撃が
加わることとなり。

この結果高い強度が必要となることから大形化してしま
う難点があり、さらに当該透隙が汚物により狭塞されて
しまうといった支障が生ずる虞れもある。

そこで、上記従来方式のダンパーがもつ欠陥を解消する
ため、相対運動を行う二物体の相近接する二面間に、高
粘性をもった粘性流体を配在させておき、上記相対運動
に際して生ずる、当該粘性流体の粘性剪断抵抗を利用し
、この粘性流体に内部昇圧を発生させることなしに、外
力に対する抵抗力を得るようにした方式の緩衝装置が、
既に開発されるに至っている。

上記方式のダンパーとしては、何れもディスク状とした
可動板と固定板とを用いた多板式ダンパーと、複数の固
定円筒と回転円筒とを交互に嵌装するようにした多筒式
回転ダンパーとが知られているが、後者として既に提案
されているもの（特開昭５３−１２７９７７）は第１３
図の如き構成となっている。

すなわち円筒状に形成したケーシングａには、その底板
すから、外周固定円筒Ｃ！と同軸である内周固定円筒ｃ
２が立設され、このケーシングｄの上蓋ｄにあって、そ
の中心部に回転軸ｅが回転自在なるよう軸装されている
と共に、この可動軸ｅに固設されケーシングａに内装の
回転円板ｆから下向きに突設された外周可動円筒“ｇｔ
ｔ内周可動円筒ｇ２が夫々前記外周固定円筒Ｃ１と内周
固定円筒Ｃ２との間と、内周固定円筒Ｃ２内とに何れも
同軸となるよう嵌入され、かつこの際上記全円筒ＣＩ　
　、Ｃ２，ｇｌ　　、ｇ２間の離間距離がすべて同寸法
となるよう調整され、当該ケーシングａ内に粘性流体＾
が充填されている。

従って上記ダンパーによるときは、可転軸ｅに回転力Ｆ
としての外力が加えられることにより、可転軸ｅに軸着
状態である両可動円筒ｇｔ＋ｇｚとケーシングａに固設
の両固定円筒ＣＩ、８２とを相対運動させれば、このと
き両板間の粘性流体による粘性剪断抵抗が利用され、当
該外力に対する緩衝作用を発揮させ得ることとなるので
あるが、この際上記の如くすべての円筒ＣＩ、Ｃ２、ｇ
ｌ１ｇ２が、何れも所定位置に固着の状態であ・るため
、両板の離間距離を高精度で均一に整合させておかない
と、粘性流体による粘性剪断抵抗は、各円筒の離間距離
が小さくなるほど大きくなるのもであることから、上記
距離に狭い箇所があるときは、当該箇所における両円筒
間に抵抗力が大きく負担されることとなって、当該部材
に無理な力が加わり、破損に至るのである。

この結果、製作に可成りの精度を要求されるだけでなく
、既知の如く粘性剪断抵抗なるものは。

両板の対向面積に比例するのであるが、この対向面積を
変更して抵抗力を別個の設定値にしたい場合でも１両板
の位置は固定化されているので、全く新規にダンパーを
製作しなければ、当該要求を充足することはできない。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は上記従来の欠陥に鑑み検討されたもので、可動
軸を外力によって回転させることにより、この回転力は
可動円筒に伝達されて回転するが、当該可動円筒は回転
軸の径方向へは自由に変移可能としておくと共に、固定
円筒については。

可動軸が回転しても回転は阻止されるようになし、かつ
当該固定円筒も可動軸の径方向へは自由に変動可能な構
成とすることによって、これら全く自由に変動し得る固
定円筒、可動円筒が粘性流体内にあって調心効果、すな
わち粘性流体が、粘性剪断抵抗の大となっている箇所（
各円筒の離間距離が狭くなっているところ）へ向けて流
れることにより、当該離間距離が均分化されることを利
用できるようにし、これによって製作上高精度を要求さ
れることなく、異常な粘性抵抗を局部的に発生させて、
当該部品に損傷を与えるといつたことも解消し、かつ抵
抗力を変更したいときは、固定円筒、可動円筒を除去し
たり加えてやることで、即時ダンパーとしての各種要請
に対応できるようにしようとするのが、第１目的である
。

さらに本発明では、上記構成のダンパーにあって、夏期
等気温が上昇したとき、前記粘性流体の粘性抵抗が低下
してしまい、この結果制動力が不本意に弱化してしまっ
たり、また冬期などにあって気温が降下すると、粘性流
体の粘性抵抗が大となり、このため制動力が過大になっ
てしまうといった不都合に対処するため、温度変化によ
って径が増減変更する制動力調節円筒を嵌装しておくと
共に、可動円筒と固定円筒を、その径が拡縮自在なるよ
う形成することで、粘性抵抗の変動を、可動円筒と固定
円筒との離間距離の自動的な変動により消去してしまい
、このことで気温の変化に対しても常に所定の制動力が
発揮され得るようにするのが、第２の目的である。

（課題を解決するための手段） 本発明は上記の目的を達成するため、ケーシング内に、
外力により回転自在とした可動軸と共に、回転される所
要数の径が拡縮自在なる可動円筒と、当該可動円筒と同
軸にして交互配置であり、かつ上記可動軸の回転に非連
動である所要数の径が拡縮自在なる固定円筒とが嵌装状
態にて配設され、当該ケーシング内の粘性流体が、これ
ら可動円筒、固定円筒の対向面間に配在されているダン
パーにおいて、上記の固定円筒がケーシングとの係合に
より、前記可動軸の回転には不動状態であるが、当該固
定円筒の径方向へは変動自在であり、かつ前記可動円筒
もその径方向へは変動自在であると共に、当該ケーシン
グ内には、上記可動円筒、固定円筒と同軸状にて、温度
の昇降により外径が夫々増大、減少する制動力調節円筒
が嵌装されていることを特徴とする粘性流体を用いた制
動力自動調整可能な多筒式回転ダンパーを提供しようと
するものである。

（作　　用） 本発明では外力が可動軸に回転力として加えられること
で、可動軸に係合されている可動円筒が、ケーシングの
粘性流体内にて回転されることとなり、この際当該可動
円筒と静止状態が保持されている固定円筒との間に、粘
性流体による粘性剪断抵抗力が生じ、これが外力に対す
る抵抗として作用することでダンパーとしての効用を果
すこととなるが、前記の調心効果として、粘性流体が上
記粘性剪断抵抗力の大きい箇所へ向は流動するから、可
動円筒と固定円筒との相互間隙に、それまで広狭の差が
あったとしても、粘性剪断抵抗の大きな狭い間隙に粘性
流体が流れ込み、これによって何れも径方向へ自由度を
有する可動円筒、固定円筒は変動し、結局金板が同心円
状配置にてケーシング内に存置されるようになり、この
結果局所に無理な抵抗力がかかって部材の破損といった
支障が生ずることを絶滅し得ることとなる。

さらに、気温等の変化により粘性流体の粘性抵抗が低下
して制動力が弱化してしまうようなときには、制動力調
節円筒が増径状態となるから、可動円筒、固定円筒が拡
径状態となって、円筒群相互の離間距離が小さくなり、
このことによる粘性抵抗の増大が、上記粘性抵抗の低下
を消去することとなり、逆に気温降下時による粘性抵抗
の強化を、制動力調節円筒の減径状態と可動円筒、固定
円筒の縮径状態へ変形とによる円筒群の離間距離増大が
消去し、かくして常に制動力を一定に保持し得ることと
なる。

（実　施　例） 本発明を先ず第１図乃至第３図の第１実施例によって詳
記すれば、器状のケーシング１は円筒器体１ａとその開
口部に螺着した蓋体ｔｂとからなっており、円筒器体１
ａの底壁１ｃにあって、その中心位置には軸承凹所１ｄ
が設けられている。

次に上記蓋体１ｂの直下には可動軸２の円板状であるフ
ランジ２ａが円筒器体１ａに回転自在なるよう嵌合する
ことで、ケーシングｌに内装されていると共に、フラン
ジ２ａの軸心から直交状に突設されている夫々軸杆内部
２ｂと軸杆外部２Ｃとが夫々前記の軸承凹所１ｄ、　Ｍ
体ｌｂの軸承口１ｅに夫々回転自在なるよう軸嵌されて
おり、軸杆外部２Ｃの軸承口１ｅから突出した角頭部２
ｄに、回動腕３の角孔３ａを嵌合した後、抜止螺子４を
角頭部２ｄの連結用蟻孔２ｅに螺着することで、当該回
動腕３に付与される回転力により可動軸２が回転され得
るよう構成しである。

さらに上記ケーシングｌ内には所要数の可動円筒５ａ　
、　５ｂ、固定円筒８ａ　、　８ｂとが、可動軸２にお
ける軸杆内部２ｂの外周側にあって交互配置にて遊嵌さ
れているが、図示例では軸杆内部２ｂ側から、順次小径
の固定円筒８ａ、小径の可動円筒５ａ、大径の固定円筒
６ｂ、大径の可動円筒５ｂが嵌装されている。

ここで本発明では上記可動円筒５ａ　、　５ｂを可動軸
２の回転により回転力が伝達されると共に、当該円筒５
ａ　、　５ｂがケーシング！の径方向へは自由度を保有
するようにするため、前記の可動軸２におけるフランジ
２ａの下面にあって、その直径位置にスライド用凹溝２
ｆを設けておき、これに可動円筒５ａ　、　５ｂの上端
縁から突設した一対の係止片５ｃ　、　５ｄをスライド
自在なるよう係嵌させるようにしてあ一方上記の固定円
筒８ａ　、　８ｂは、上記可動軸２の回転に伴い回転し
てしまうことなく、かつケーシングｌの径方向へは可動
円筒５ａ　、　５ｂと同じように自由な変動が許容され
るようにするため、固定円筒８ａ　、　Ｅｉｂの下端縁
から一対の係止片８ｃ　、　８ｄを突設し、これを前記
円筒器体１ａの底壁１ｃにあって、その直径位置に設け
たスライド用凹溝１ｔにスライド自在なるよう係嵌して
あり、このスライド用凹溝ＩＦと前記のスライド用凹溝
２ｆとは、第１図のように平行となるよう配設すること
で、可動円筒５ａ。

５ｂ、固定円筒８ａ　、　８ｂが共に同一径方向へ変動
自在としてあり、ケーシング１内には前記した粘性流体
Ａが充填されている。

ここで図示の可動円筒５ａ　、　５ｂ、固定円筒Ｅｔａ
、８ｂにあっては第３図に示すように、１個宛の分離ス
リットＳ１　、Ｓ２．Ｓｌ　　、Ｓ４が軸線と平行な直
線状となるよう切設されており、かつ可動円筒５ａ　、
　５ｂの分離スリッ）Ｓｌ　、Ｓｚ、また固定円筒８ａ
　、　８ｂの分離スリッ）Ｓｌ、３４夫々が、相互に一
直径線上にあって離間位置となるよう切離されている。

この分離スリットＳ１　、Ｓｚ、Ｓｚ　、Ｓ４は。

可動円筒５ａ　、　５ｂ、固定円筒１３ａ　、　８ｂが
、拡径または縮径状態に変形自在となるためのものであ
ると共に粘性流体Ａのケーシングｌ内における流通性を
向上させ、これにより可動軸２の回転により生ず調心効
果により一層即応性と円滑性とをもたせるためにも効果
的である。

また前記の実施例では可動円筒５ａ　、　５ｂ、固定円
筒８ａ　、　８ｂ何れの場合にも、これらに係止片５ｃ
。

５ｄ　、　８ｃ、８ｄを突設し、これを夫々スライド用
凹溝２ｆ、ｉＦに係嵌させるようにしであるが、もちろ
ん雄雌関係を逆転させて第１２図（ａ）に示す如く。

例えば円筒器体１ａの底壁１ｃからスライド用突条１ｇ
を直径位置に突設しておき、固定円筒８ａ　、　８ｂの
下端縁にあって直径位置に対設した係止溝６ｅを、当該
スライド用突条１ｇにスライド自在なるよう係嵌するよ
うにしてもよく、このスライド用突条１ｇ。

係止溝６ｅは同図（ｂ）のように複数個併設するように
することもできる。

さて、本発明ではこのようなケーシング１内にあって上
記可動円筒５ａ　、　５ｂ、固定円筒８ａ　、　８ｂと
同軸状にて、温度の上昇、下降により外径が夫々増減す
る制動力調節円筒７を嵌装するのである。

そして上記第１実施例によって示されている制動力調節
円筒７は円筒状のもので、その空心７ａに可動軸２の軸
杆内部２ｂが嵌合されており、従って当該制動力調節円
筒７は軸杆内部２ｂと内側の固定円筒８ａとの間に嵌装
され、その素材としてはシリコンゴムを用いることがで
き、これによるときはと記の如く気温の変化によってそ
の径が増減することになる。

この結果夏期などにあって気温が高くなったとき、ケー
シングｌ内の粘性流体Ａは、その粘性が低下し、この結
果ダンパーとしての制動力が小さくなることとなるが、
この際上記制動力調節円筒７の径が大となるため、可動
円筒５ａ　、　５ｂ、固定円筒８ａ　、　８ｂが径方向
に動き得る全径長が小さくなり、かつ当該円筒群の径が
拡大することから、これら円筒群の離間距離が小さくな
り、これによりダンパーの制動力が是正され、温度変化
によってもその制動力を一定に保つことができる。

また冬期などにあって、気温が低下すればケーシング１
内の粘性流体Ａが、その粘性を増大してダンパーとして
制動力が大きくなるが、この場合も制動力調節円筒７の
径が小さくなることと、可動円筒、固定円筒の径が縮小
することから１円筒群の離間距離が大きくなり、これに
よりダンパーの制動力を一定に保持させ得ることとなる
。

次に第４図と第５図に示す第２実施例では、上記制動力
調節円筒７が、最外周側すなわち円筒器体１ａと外周側
の可動円筒５ｂとの間に嵌装されている点が５前記第１
実施例のものと相違しているが、その作用は第１実施例
のものと同じであり。

また固定円筒８ａ　、　８ｂ　、　６ｂ’の三個となっ
ている第６図と第７図による第３実施例の制動力調節円
筒７は、前実施例の如くシリコンゴムを用いるのでなし
に、既知の如く熱膨張係数の異なる２種以上の合金板を
接合して形成されたバイメタルを素材としており、これ
には軸線方向の分離スリット７ｂが形成されていること
から、温度の昇降によってその外径が夫々増減し得るこ
ととなり前第１、第２実施例のものと同じ作用を発揮す
るもので、当該第３実施例では、このバイメタルが可動
軸２の軸杆内部２ｂと最内周側の固定円筒６ａとの間に
嵌装されている。

さらに第８図と第９図による第４実施例では前記第２実
施例と同じく固定円筒が８ａ　、　８ｂ　、　８ｂ’の
三個となっており、かつバイメタルによる制動力調節円
筒７が円筒容器１ａと最外周側の固定円筒６ｂ°　との
間に嵌装されている点が第３実施例と違っており、第１
θ図と第１１図の第５実施例では、その制動力調節円筒
７がシリコンゴム製であり、軸杆内部２ｂ、円筒容器１
ａ、可動円筒５ａ　、　５ｂ　。

５ｂ゛、固定円筒８ａ　、　８ｂの全間隙に夫々嵌装さ
れている場合を示しており、この場合も前実施例と実質
的に同じ作用を果すこととなる。

従って上記多筒式回転ダンパーを、ドアチエッカ−など
に用いた際にあっては、外力が回動腕３に回転力として
作用したとき、可動軸２の回転により可動円筒５ａ　、
　５ｂにも、フランジ２ａに設けられているスライド用
凹溝２ｒと、可動円筒５ａ　、　５ｂの係止片５ｃ　、
　５ｄとの係合により、当該可動円筒５ａ、５ｂに回転
力が伝達され、このとき固定円筒８ａ　、　８ｂ　。

８ｂ°　の方は、その係止片８ｃ　、　８ｄが円筒器体
！ａのスライド用凹溝１「に係止されて非回転の状態に
あるから、当該固定円筒８ａ　、　６ｂ　、　８ｂ’　
と回転する可動円筒５ａ　、　５ｂとの筒面間に存在し
ている粘性流体Ａに基づく粘性剪断抵抗力が作用すると
共に、前記の調心効果によりケーシングｌの径方向に何
れも自由度をもつ両円筒５ａ　、　５ｂ、　８ａ　、　
１３ｂ　、　８ｂ’が変動し、各円筒の離間距離が均等
化され、この結果ケーシングｌ内における直径を等分す
るように、両円筒が平行して存置されることとなる。

しかも本発明によるときは温度変化があっても制動力調
節円筒７の外径が増減することにより。

粘性流体の粘性抵抗変化による制動力への影響が是正さ
れ、一定の制動力が四季を通じて得られる。

（発明の効果） 本発明は以上のようにして構成されるものであるから、
可動円筒も固定円筒も、ケーシングの径方向へ変動自由
であるため、可動円筒が外力により回動された際の調心
効果が、極めて理想的な状態にて発揮され、この結果常
に信頼性の高い抵抗力が得られると共に、局部的に大き
な負荷が加わることもないので、円筒等の部材を破壊す
るといった支障も生ぜず、外力作動時にも粘性流体の内
圧が上昇しない多筒式回転ダンパーを安価に提供するこ
とができる。

さらに粘性剪断抵抗力を大幅に設計変更したいときも、
可動円筒、固定円筒を異種寸法のものに組みかえたり、
またその枚数を変更するだけで、新規に製作することな
しに極めて容易に、その目的を達成することができる。

さらに本発明では制動力調節円筒を適所に嵌装し、温度
変化に追随して外径可変としたことから、気温等の温度
変化による制動力の不本意な変動を是正でき、常に所望
の制動力を発揮させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明に係る粘性流体を用いた制動
力自動調節可能な多筒式回転ダンパーの第１実施例を示
す夫々縦断正面図、斜視図、分解斜視図、第４図と第５
図は同上第２実施例、第６図と第７図は同上第３実施例
、第８図と第９図は同上第４実施例、第１θ図と第１１
図は同上第５実施例の夫々縦断面図と分割斜視図、第１
２図・（ａ）（ｂ）は他実施例による固定円筒と円筒器
体とを示した分解斜視図、９１３図は従来の粘性流体を
用いた多筒式回転ダンパーを示す要部縦断正面図である
。 ｌ・・・・・・・・ケーシング ２・・・・・・・・可動軸 ５ａ　、５ｂ・・・・可動円筒 ８ａ、８ｂ、８ｂ’　−−−−固定円筒７・・・・・・
・・制動力調節円筒 ７ｂ・・・・・・・・分離スリット Ａ・・・・・・・・粘性流体 第５図　　　　第４図 第７図　　　　　第す図 第３図　　　　　第９図 第１１図　　　　　　ｔｓｒｏｍ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ケーシング内に、外力により回転自在とした可動
   軸と共に、回転される所要数の径が拡縮自在なる可動円
   筒と、当該可動円筒と同軸にして交互配置であり、かつ
   上記可動軸の回転に非連動である所要数の径が拡縮自在
   なる固定円筒とが嵌装状態にて配設され、当該ケーシン
   グ内の粘性流体が、これら可動円筒、固定円筒の対向面
   間に配在されているダンパーにおいて、上記の固定円筒
   がケーシングとの係合により、前記可動軸の回転には不
   動状態であるが、当該固定円筒の径方向へは変動自在で
   あり、かつ前記可動円筒もその径方向へは変動自在であ
   ると共に、当該ケーシング内には、上記可動円筒、固定
   円筒と同軸状にて、温度の昇降により外径が夫々増大、
   減少する制動力調節円筒が嵌装されていることを特徴と
   する粘性流体を用いた制動力自動調節可能な多筒式回転
   ダンパー。
2. （２）制動力調節円筒がケーシング内の最内周側または
   最外周側に嵌装され、かつシリコンゴム製の円筒かバイ
   メタル製にして分離スリットにより分離された円筒によ
   り形成されている請求項（１）記載の粘性流体を用いた
   制動力自動調節可能な多筒式回転ダンパー。