JPH02292482A - 粘性流体を用いたフラップ扉用ダンパー - 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，ポリイソブチン等の高分子粘性流体，その他
の粘性流体とスプリングとを用い，その粘性剪断抵抗力
とスプリングのパワーを利用することにより抵抗力を得
るようにし，当該抵抗力によって扉の一方向回動時にお
ける扉荷重トルクに対する緩衝作用、即ち制動力を発揮
させるようにすると共に、扉の他方向への回動時におい
ては，スプリングの効果により当該扉を軽く回動させ得
るようにした粘性流体を用いたフラップ堺用ダンパー，
更に詳しくは、そのワンウェイクラッチとパワー発生用
のスプリングに関する．《従来の技術》 従来，粘性流体を用いたダンパーとしては，第６図（イ
）（口）に示した如く，ケースａ内に，外力により回転
自在とした回転軸ｂと共に回転可能なるよう当該回転軸
ｂと直交状にて固定した所要数枚の可動ディスクｃ，ｃ
’　，ｃ　　・・・・・・と，これらの可動ディスクＣ
，Ｃ’　，Ｃ　　・・・・・・との交互配置にてケース
との係合により回転軸ｂの回転に非連動であるが、板厚
方向へは変動自在である所要数枚の固定ディスクｄ，ｄ
’，ｄ“・・・・・・とを配設し，これらの可動ディス
クｃ，ｃ’　，ｃ　　・・・・・・と固定ディスクｄ，
ｄ’，ｄ″・・・・・・の板面間に、ケースａ内に充填
された粘性流体ｅを介在させるようにしたもの，さらに
は，図示しないが、回転軸に可動ディスクを固定するこ
となく、その板厚方向へ変動自在であるようにしたもの
も存する． 従って，上記両ダンパーによるときは，回転軸ｂに回転
力としての外力が加えられることにより、該回転軸ｂと
共に回転する可動ディスクｃ，ｃ・・・・・・と、ケー
スａに係設の固定ディスクｄ，ｄ’・・・・・・とを相
対運動させ，このとき両ディスクｃ，ｃ・・・・・・、
ｄ，ｄ’・・・・・・間の粘性流体による粘性剪断抵抗
を利用して、当該外力に対する緩衝作用を発揮させ得る
こととなる． 《発明が解決しようとする課題》 しかし，これらのダンパーにあっては，回転軸ｂの回転
方向（正転，逆転）に応じて，その抵抗力を可変とした
い場合でも、抵抗力の決定要因となる可動ディスクｃ，
ｃ’・・・・・・と固定ディおクｄ．ｄ’・・・・・・
との相対遅動に基づく両ディスクにおける粘性剪断抵抗
が不変であることから、抵抗力，即ち制動力を回転方向
によって変えることができないこととなる． 従って、フラップ扉等の開閉時における軸トルク、即ち
扉荷重トルク曲線が余弦（ｃｏｓ）荷重曲線となるもの
に対して、上記各ダンパーの回転軸を扉に固定して使用
した場合には、扉の開閉動作、特に扉がθ°位置から９
０’位置へ開く（又は閉じる）動作が非常に重くなって
しまうこととなるから、扉が軽く開けるように、しかも
扉がゆっくり閉じるようにするには，複雑な機構を用い
なければならなくなる． そこで、粘性流体を用いたダンパーにおいて，ケース内
に、扉の開閉により回転自在とした可動軸と共に一方向
へのみ回転可能なるようワンウェイクラッチを介在して
可動部材を配設し，上記ケース，可動部材間に配在した
粘性流体による粘性剪断抵抗力と，上記ケース内に，あ
る程度までねじ込んだ状態にて配設したスプリングのそ
のパワーによって可動軸に対する制動力を発揮させるよ
うに設けてなるものは本願人の提案により知られている
． このような構成のダンパーは，扉を例えば，θ°から９
０°まで回動するときダンパー効果がなく、９０６から
０°まで回動復帰させるとき、ダンパー効果が働〈よう
にしたものであり，従って、扉を軽〈，かつゆるやかに
スムーズに回動させ得ることとなり、又扉の開閉動作を
一軸で制御できる等の利点があって効果的である． 本発明は、上記ダンパーにおけるワンウェイクラッチと
パワー発生源であるスプリングをコイルスプリングにて
一体に構成することにより当該ダンパーの機能を維持し
つつ，その機構の簡素化を図り，小型化及びコストダウ
ンができる粘性流体を用いフラップ扉用ダンパーを提供
しようとするのが、その目的である． 《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、ケース内に．１ｓ
の開閉により回転自在とした可動軸と共に一方向へのみ
回転可能なるようワンウェイクラッチを介して可動部材
が配設され、上記ケース，可動部材間に配在されている
粘性流体による粘性剪断抵抗力と，少なくとも一端がケ
ース側に固定され，かつ，ケース内に配設されているコ
イルスプリングのパワーにより，可動軸に対する制動力
が発揮されるようにした粘性流体を用いたフラップ扉用
ダンバーであって．一つのコイルスプリングの一部を可
動部材等へ圧入嵌合し，その圧入部分によりワンウェイ
クラッチ部が、当該圧入部分以外の部分にてスプリング
のパワー発生部が、夫々形成されるようにしたことを特
徴とする粘性咬体を用いたフラップ扉用ダンパーを提供
しようとするものである． 《作　　　用》 外力が可動軸に一方向の回転力として加えられることで
，該可動軸は一方向へ回転されるが，同軸の回転によっ
て，コイルスプリングが変径され，これにより、そのワ
ンウェイクラッチと可動部材との食い付きが解かれて当
該可動軸だけが回転されることとなり、このため粘性流
体による粘性剪断抵抗は生じない． 従って，例えば扉が００で閉じ位置９０’で開き位置と
なるよう取付けられている場合にあっては、扉を閉じ方
向へ回動すれば，上記コイルスプリングは、その巻き方
向，または巻き戻す方向へねじ込まれるので，この時の
コイルスプリングによるパワーが可動軸に動くこととな
る．一方，コイルスプリングは、そのねじ込みにより変
径されて可動部材と食い付きワンウェイクラッチとして
機能することとなり、可動軸と可動部材とが連結される
から、該可動部材は可動軸と共に回転され，粘性流体に
よる粘性剪断抵抗をも生ずる． 従って、上記コイルスプリングによる抵抗力と、粘性剪
断抵抗力によって，扉はゆるやかに、かつ円滑に閉じる
こととなり、扉には，開き時，閉じ時において，ある程
度の一定化された開閉速度を保有させることができるこ
ととなり、これにより得られたコイルスプリングの復元
力が，開扉操作を容易にすることとなる． 《実　施　例》 以下，本発明の実施例について図面を参照して説明する
． 第１図は本発明の第１実施例を示す． 同図において，横向き円筒形状のケース１は、その長さ
方向における端末壁１ａの中心に、軸孔１ｂが貫通され
ていると共に，該端末１１ｊｌａと反対側に開設されて
いる開口部に蓋板２を液密状態にて嵌着してある． 可動軸３は、上記ケース１の軸孔１ｂに回転可能にして
，かつ液密状態となるよう貫通されていると共に、その
一端３ａが，上記蓋板２の中心に凹設の軸承凹所３ａに
嵌合され、これにより軸回り方向へ回軸自在なるよう上
記ケースｌの中心線上に支承されている． 上記可動軸３にあって、その上記軸孔１ｂから外側へ突
出されている他端３ｂには，外力としての回転力が作用
するように図示しないフラップ扉の回転軸が連結される
こととなる． 可動軸３には，そのケース１内部にあって，該ケース１
の端末壁１ａに内接するフランジ３ｃが設けられ、これ
によって当該可動軸３がケース！から抜け出さないよう
になっている． 上記ケースｌにあって、回転可能なるよう内装されてい
る円筒形状の可動部材４は，その軸方向の長さが，上記
ケースｌにおける内部の軸方向の有効長さと同等ないし
は，それにより僅かに短く形成されていると共に、その
外径は上記ケースｌの内径よりも，所要寸法だけ小さく
なるよう形成されている． 又、可動部材４の内径は，上記可動軸３の外径よりも十
分に大きく形成されていると共に，ケース１の端末ｇｌ
ａ側は径小部４ａに，蓋板２側は径大部４ｂに形成され
，当該径小部４ａは、可動軸３のフランジ３Ｃに外装嵌
合されていることによって、当該可動部材．４は、可動
軸３に対して軸回り方向への回転が可能にして，かつケ
ースｌの内周面と同心円状に配設されている． Ｆ記可動部材４における軸方向の両端部と，ケースｌの
端末壁１ａ及び蓋板２間はＯリング５．６等によって，
液密状態となるようシールされており，これによってケ
ース１内部は、中心部側の室Ａと、外周部側である室Ｂ
とに画成され，ケースｌと可動部材４との間である上記
室Ｂには，例えばポリイソブチン等の高分子粘性流体と
か、ピッチあるいは高粘度の水ガ５ラス等による粘性流
体Ｃが収容されている． 回転方向によって，可動軸３と可動部材４を断と統とに
切換え自在とするためのワンウェイクラッチ部７゜と，
スプリングのパワー発生部７″′とによって．コイルス
プリング７が一体に形成されている． すなわち，コイルスプリング７は、横断面円形状又は正
方形状等による横断面多角形状などのバネ鋼線条を巻回
することにより，一端から他端までが一定の外径に形成
され，各端部のフック７ａ，？ｂ　ｔ−．ｆ−記可動軸
３のフランジ３ｃと，該可動軸３に対する固定側、図示
例では蓋板２に凹設のスプリング掛止用溝部３ｄ，２ｂ
に，各々掛止させることで当該コイルスプリング７は，
その一端部を数巻分，上記可動部材４の径小部４ａに圧
入した状態にて、可動軸３の外周部に配設させてあり，
これにヨリ，上記コイルスプリング７の上記径小部４ａ
に圧入した部分でワンウェイクラッチ部７゜を形成し、
可動部材４の径大部４ｂ内にあって，コイルスプリング
７の圧入されていない部分で，パワー発生部７“を形成
するようにしている． ここで、上記コイルスプリング７は，予めその巻き戻し
方向へある程度までねじ込んだ状態にて、上述のように
配設するようにしてもよく，この場合に′はその巻き方
向の復元力によって可動軸３は図示の矢印Ｄ方向へだけ
回転力が付勢されている． 上記ダンパーをクラップ扉等に用いる際には，可動軸３
は扉に連結固定し，ケース１は扉取付部材に固定される
が、例えば扉の開閉角度が約９０°であって、水平状態
の００では閉じ位置，垂直状態の９０’では●開き位置
となるよう当該屏が取付けられる場合には，扉の開き方
向に対して可動軸３が図示の矢印Ｄ方向へ回転されるよ
う当該可動軸３を扉に連結する． 扉が開き方向へ回動され、可動軸３が上記の如く図示の
矢印Ｄ方向へ回転されると、コイルスプリング７は巻き
方向へ復元により回転することで縮径されるから，その
ワンウェイクラッチ部７゛と，可動部材４における径小
部４ａの内周面との食い付きが解かれ、クラッチとして
は「断』の状態となり，これにより可動軸３のみが矢印
Ｄ方向へ回転されるだけで、可動部材４は回転しないか
ら、当然のことながら粘性剪断抵抗は作用しない． こノ時、可動軸３は，コイルスプリング７の前記例によ
る巻き方向への復元力によって回転付勢されることによ
り、扉は軽く開きの動作を行うこととなる． 次に，扉を閉じ方向へ回動すると，可動軸３は図示の矢
印Ｅ方向へ回転されることとなるから，コイルスプリン
グ７はその巻き戻し方向へ回転されて拡径状態となり、
ワンウェイクラッチ部７゛の外周が、可動部材４の径小
部４ａの内周面に食い付き，クラッチとして「続』の状
態となり、可動軸３に可動部材４が連動して回転され，
粘性流体Ｃによる粘性剪断抵抗が作用する． この時，コイルスプリング７のパワー発生′部７”は，
巻き戻し方向へのスプリングカを有するから，コイルス
プリング７によるパワーと粘性剪断抵抗力が同時に可動
軸３への制動力として作用し、扉は緩徐にして円滑に閉
動することとなる．第２図は本発明の第２実施例を示す
． この場合は，可動軸３がケース１の軸孔ｔｂに回転自在
に挿通支持され、該可動軸３の内端３ｅが，可動部材４
の端壁中心に凹設した軸承凹所４Ｃに嵌合され、該可動
部材４の他端開口部からその内部軸心には、蓋板２の内
面中心から突設した円柱状部２ｃが遊挿され，該円柱状
部２Ｃの基部外周と、可動部材４の開口部周壁間がＯリ
ング８等により液密状態にシールされることで，当該可
動部材４が回転自在に配設されていると共に．ケース１
内部は，その中心部の室轟と外周部の室Ｂに画成され、
その一方である室Ａ，即ち、上記円柱状部２Ｃと可動部
材４間には，前述した粘性流体Ｃが収容されている． 上記可動部材４には、可動軸３と連接されている側を径
大部４ａに，これと反対側に径小部４ｂを形成してある
． コイルスプリング７は、前述した第１実施例による場合
と同様、所定の内径，外径寸法に形成されていて、上記
可動部材４の径大部４ａにおける外周に圧入状態にて当
該可動部材４に外装させてあると共に、端部のフック７
ａ，７ｂを、可動軸３のフランジ３Ｃと、蓋板２に各々
凹設のスプリング掛止用溝部３ｄ，２ｂに掛止させてあ
り，これにより，当該コイルスプリング７にあって可動
部材４の径大部４ａへ圧入した部分が、ワンウェイクラ
ッチ部７゜を形成することとなり、圧入されていない部
分がパワー発生部７″′となっている． ここで、上記コイルスプリング７は、予め巻き方向へあ
る程度までねじ込んだ状態にて配設してもよく、この場
合は、その巻き戻し方向の復元力により可動軸３は図示
の矢印Ｄ方向への回転力が付勢されている． 従って、可動軸３を図示の矢印Ｄ方向，即ちスプリング
の巻き戻し方向へ回転すると，コイルスプリング７の復
元力により当該可動軸３は矢印Ｄ方向への回転力を受け
ると共に、該コイルスプリング７は巻き戻されることに
よって拡径され，そのワンウェイクラッチ７゜と可動部
材４の径大部４ａの食い付きは解かれ、クラッチとして
の「断」の状態となり、可動部材４は回転されないから
、粘性剪断抵抗は作用しない． 遂に，可動軸３が図示の矢印Ｅ方向、つまりコイルスプ
リング７の巻き方向へ回転されると，当該コイルスプリ
ング７は巻き方向へ回動されて縮径し，これにより，ワ
ンウェイクラッチ７゜が、可動部材４における径大部４
ａの外周へ食い付き，クラッチとしての［続』の状態と
なるから，可動部材４は可動軸３と連動して回転され，
粘性流体Ｃによる粘性剪断抵抗が生じる． この時，コイルスプリング７のパワー発生部？　”が巻
き込まれることとなって，スプリングカガ発生する為，
スプリングによるパワーと粘性剪断抵抗が同時に働くこ
ととなる． 第３図は本発明の第３実施例を示す． 図示のように、可動軸３は，前述の第１実施例による場
合と同様、ケース１の中心線上への回転自在に支持され
ているが、そのケース１内部に位匿する部位には，径大
部３ｆが軸方向へ所要長さに形成されている． 可動部材４には、その軸方向の一端にあって，円筒部４
ｄが一体に形成され、かつその外径は上記可動軸３にお
ける径大部３ｆのそれと同一であり，その中心に貫設の
軸孔４ｅに、上記可動軸３を貫通させることで、上記円
筒部４ｄが，上記径大部３ｆとケースｌの端末壁ｌａ間
に配置され，これにより可動部材４は、ケースｌ内にあ
って可動軸３に回転自在なるよう被嵌状態にて配設され
ている．可動部材４の軸方向の両端部外周と，ケース１
の周壁間はＯリング５．６等により液密状態にシールさ
れることにより、前述した第１実施例による場合と同様
ケース！内部は二個の室＾，Ｂに画成され．ケース！と
可動部材４間に画成の室Ｂに，粘性流体Ｃが収容されて
いる． コイルスプリング７は，所定の内径に形成されていて，
その一端のフック７ｂが蓋板２の溝部２ｂに掛止されて
いるが、その他端部は何れの部材にも掛止されていない
フリーの状態にて、数巻き分を上記径大部３ｆと円筒部
４ｄとの外周に圧入嵌合させてあり，この圧入部分でワ
ンウェイクラッチ部７゛が形成されていると共に、圧入
部分以外の部分で、パワー発生部７”が形成されている
．従って，可動軸３が，０°位置にある閉扉状態から開
き動作を受けることによって，図示の矢印Ｄ方向へ回転
されると，コイルスプリング７におけるワンウェイクラ
ッチ部７゜のＳｔ部分が，可動軸３における径大部３ｆ
のＦ点側から巻き戻し方向へまわされることどなり、コ
イルスプリング７のＳ２部分がたわみ，円筒部４ｄに対
し滑りを生ずることとなるので，可動部材４は連動され
ず粘性剪断抵抗は生じないから，扉は軽く開くことがで
きる． 次に，扉が例えば９０°に開かれている位置から閉動さ
れると、可動軸３が図示の矢印Ｅ方向へ回転されること
により、コイルスプリング７のクラッチ部７゜の図にお
いて，　　Ｓ＋　，９２部分が、径大部４ｄの外周に巻
き込まれて食い付くこととなるから、可動部材４は可動
軸３と共に回転され，粘性剪断抵抗が生じる． この時、コイルスプリング７のパワー発生ｍ７＝が巻き
込まれることによる抵抗力にてパワーが発生し、これに
より可動軸３に制動力が働く為、扉はゆるやかにして、
かつ円滑に閉じられる．第４図は，多板式ダンパーを採
用した第４の実施例を示している． 同図に示したように、可動軸３は，前述した第１，第３
両実施例による場合と同じく、ケースｌの中心線上へ回
転自在に支持されており、そのケースｌ内に位置する部
分には径大部３ｆが，前述の第３実施例における場合よ
りも大径に形成されている． ケース１における端末壁１ａと，上記径大部３ｒとには
，その対向面にあって，夫々同一直径の円形文部１ｃ，
３ｇが対設され、該両円形突部１ｃ，３ｇには、Ｏリン
グ５．６等を用いて液密状態にシールすることで，円筒
形状の可動部材４が回転自在なるよう外装され，これに
よって、ケース！内部が、二個の室Ａ，Ｈに画成されて
いる． 上記室Ｂ内には，上記可動部材４と共に回転可能なるよ
う当該可動部材４と直交状にて係設され、かつ板厚方向
へは変動自在である所要数枚の可動ディスク４ｄと、こ
れらの可動ディスク４ｄと交互配置にて、ケースｌとの
係合により可動部材４の回転に非連動であるが，板厚方
向へは変動自在である所要数枚の固定ディスク８．８と
が配設され，これら可動ディスク４ｄと固定ディスク８
・・・・・・の板面間に，ケース１の室Ｂ内に充填され
た粘性流体Ｃが配在させてある． コイルスプリング７は所定の内径に形成され，その一端
のフック７ｂが、蓋板２の溝部２ｂに掛止された状態に
て，他端部側を数巻分宛，上記径大部３ｆと可動部材４
との外周に圧入嵌合して配設されている． 即ち，コイルスプリング７の径大部３Ｆ，可動部材４に
圧入されている部分でワンウェイクラッチ７゜が形成さ
れ，圧入されていない部分でパワー発生部が形成されて
いることとなる． 可動軸３が、扉の開閉動惺によって図示の矢印Ｄ，Ｅ方
向へ回軸されることによるワンウェイクラッチ７゜の作
動は、前述の第３実施例による場合と全く同一となる． 上記構成の第４実施例にあっては，可動軸３と共に可．
動部材４が図示の矢印Ｅ方向、即ち扉が垂直状態の９０
°位置から水平状態の０６位置へ回動されることにより
、可動部材４と共に回転する可動ディスク４ｄと固定デ
ィスク８とが相対運動したときの両ディスク４ｄ，８間
の粘性流体による粘性剪断抵抗と、コイルスプリング７
のパワー発生部７″でのパワーを利用して，可動軸つま
り扉の外力に対する制動作用が発揮されることとなる．
第５図は、扉開き角度と，扉開閉時における扉荷重トル
クに対する粘性剪断抵抗によるダンパー効果領域Ｇと、
コイルスプリング７におけるパワー発生部７″のパワー
直線Ｈとを示している．尚，第５図において矢印Ｉは，
コイルスプリングパワーによるダンパーＯＮ方向を、矢
印ＪはコイルスプリングパワーによるダンパーＯＦＦ方
向を各々示す． 《発明の効果》 本発明は、以上説明したように扉の開閉により回転自在
とした可動軸が，扉によって一方向へ回転される時はダ
ンパー効果が無く、他方向へ回転される時だけダンパー
効果が働くようにしてなるダンパーにおいて、上記可動
軸の回転方向によって該可動軸と，回転することにより
粘性剪断抵抗を発生させる為の可動儒材とを連動、又は
非連動に切換える７ンウェイクラッチ部と，スプリング
のバ７一発生部とをコイルスプリングにて一体に構成し
たものであるから，パワー発生用スプリングと９ンウェ
イクラッチが別体に形成されているものに比し，その機
構を簡素化できることにより当該ダンパーの小型化を図
り得ると共に、ワンウェイクラッチ部は、コイルスプリ
ングを特別に加工することによって形成させるものでは
なく、該コイルスプリングの一部を可動部材等に圧入さ
せることによって形成され、その圧入以外の部分をパワ
ー発生部とするので，部材の加工及び組立が容易で，こ
の点からもコストダウンが可能となる．

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明に係る粘性流体を用いたフ
ラップ扉用ダンパーの実施例を示すもので、第１図はそ
の第１実施例の縦断側面図、第２図はその第２実施例の
縦断側面図，第３図は同上第３実施例の縦断側面図，第
４図は第４実施例の縦断側面図，第５図は本発明に係る
ダンパーの扉開き角度と扉開閉時における騨荷重トルク
に対する粘性剪断抵抗作用領域とスプリングによるパワ
ー直線を示すグラフ，第６図（イ）（口）は従来の粘性
流体を用いたダンパーの夫々縦断側面図と横断面図であ
る． ！・・・・Φ・ケース ３・・・・・・可動軸 ４・・・・・・可動部材 ７・・・・・・コイルスプリング ７゜・・・・・・ワンウェイクラッチ部？−・・・・・
パワー発生部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ケース内に、扉の開閉により回転自在とした可動軸と共
   に一方向へのみ回転可能なるようワンウェイクラッチを
   介して可動部材が配設され、上記ケース、可動部材間に
   配在されている粘性流体による粘性剪断抵抗力と、少な
   くとも一端がケース側に固定され、かつ、ケース内に配
   設されているコイルスプリングのパワーにより、可動軸
   に対する制動力が発揮されるようにした粘性流体を用い
   たフラップ扉用ダンパーであって、一つのコイルスプリ
   ングの一部を可動部材等へ圧入嵌合し、その圧入部分に
   よりワンウェイクラッチ部が、当該圧入部分以外の部分
   にてスプリングのパワー発生部が、夫々形成されるよう
   にしたことを特徴とする粘性流体を用いたフラップ扉用
   ダンパー。