JPH03163232A - 粘性流体を用いたダンパー - 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、例えばプリインブチレン等の高分子粘性流体
、その他の粘性流体を用い，その粘性剪断抵抗を利用す
ることにより抵抗力を得るようにし、当該抵抗力によっ
て外力に対する緩衝作用、即ち制動力を発揮させるよう
にした各種の用途に供し得るダンパーに関する． 《従来の技術》 従来，この種のダンパーとしては、第８図（イ）（口）
に示した如く，ハウジングａ内に、外力により回転自在
とした可動軸ｂと共に回転可能なるよう当該可動軸ｂと
直交状に固定した所要複数枚の可動部材Ｃ，Ｃ’　，Ｃ
　　・・・・・・と、これらの可動部材ｃ，ｃ’　，ｃ
　　・・・・・・との交互配置にてハウジングａとの係
合により可動軸ｂとの回転に非連動である所要複数枚の
固定部材ｄ，ｄ’，ｄ”・・・・・・とを配設し、ハウ
ジングａ内に充填された粘性流体ｅを可動部材ｃ，ｃ’
・・・・・・と固定部材ｄ．ｄ’・・・・・・の板面間
に介在させるようにしたもの等が知られている． このようなダンパーは，可動軸ｂに回転力としての外力
が加えられることにより、該可動軸ｂと共に回転する可
動部材ｃ，ｃ’　，ｃ　　・・・・・・とハウジングａ
に係設の固定部材ｄ．ｄ’．ｄ”・・・・・・とを相対
運動させ、このとき両部材Ｃ，Ｃ’　，Ｃ　　・・・・
・・、ｄ，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． 従って、この種のダンパーにあっては，粘性流体ｅが介
在されるハウジングａ，可動軸ｂ及び可動部材Ｃ，Ｃ’
・・・・・・、固定部材ｄ．ｄ’・・・・・・間のクリ
アランスが粘性流体による粘性剪断抵抗力の決定要因と
なるが、当該クリアランスは、ダンパーが使用される場
所における温度、即ち環境、温度の変化により以下のよ
うに変化することとなる．すなわち、上記ダンバーでは
、外側の部材（ハウジング）のほうが、内側の部材（可
動軸、可動部材及び固定部材）に比べて環境温度変化を
うけ易いため、当該環境温度が高くなると、内側の部材
に対して外側の部材の線（熱）Ｗ張が大きくなり、この
結果該部材間のクリアランスが大となるよう変化し、従
って、この際、粘性流体による粘性剪断抵抗力は、低下
し，逆に環境温度が降下すると当該抵抗力が大となり、
上記粘性剪断抵抗力、即ち制動力が変化してしまうこと
となる．《発明が解決しようとする課題》 本発明は、上記従来の技術が有するこのような問題点に
鑑みてなされたもので、ハウジング、可動部材及び、固
定部材、可動軸等の間に粘性流体が配在されているダン
パーにおいて、上記各部材の配在位置が外側である部材
を線膨張係数の小さい材料で形成すると共に、内側の部
材は線膨張係数の大きい材料で形或することによって、
環境温度の変化に対し、外側部材の線膨張が小さく、こ
れに比し内側部材の線膨張が太き〈なるようにし、この
ことで、環境の温度変化に対して粘性流体による粘性剪
断抵抗力の変化を可及的に小さ〈できるようにし、かく
して、環境温度変化の大きい箇所にあっても使用できる
粘性流体を用いた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、ハウジング内に，
外力により回転自在とした可動軸と共に回転する可動部
材と、該可動部材と隣装配置にてハウジングとの係合に
より可動軸の回転に非連動である固定部材とが配置され
、上記ハウジング内の粘性流体が、当該ハウジング、可
動部材、固定部材、可動軸等の間に配在されているダン
パーにおいて、上記のハウジング、可動部材及び固定部
材、可動軸等のうち、それらの配在位置が外側である部
材を線膨張係数の小さい材料で、内側である部材は線膨
張係数の大きい材料で夫々形威したことを特徴とする粘
性流体を用いたダンパーを提供しようとするものである
． 《作　　　用》 外力が可動軸に回転力として加えられることで、該可動
軸が回転されると、該可動軸と共に可動部材が回転され
ることとなるから、該可動部材と固定部材、ハウジング
との間の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
機能することとなる． 環境温度が高くなると、各部材は熱膨張することとなる
が、外側の部材，つまりハウジングは線膨張係数の小さ
い材料からなるので、該ハウジングの膨張は小さいのに
対し，内側の部材，つまり可動軸、可動部材及び固定部
材はｍ＋＊張係数の大きい材料からなるので、これらの
膨張は大となり、これにより、ダンパー全体の容積増加
が抑制されることとなって、粘性流体による粘性剪断抵
抗力の変化が抑止される． 又、環境温度が低〈なると、上述とは逆に外側の部材及
び内側の部材は何れも縮小することとなるが、内側の部
材の縮小変化量に対し，外側の部材のそれは小さいので
、ダンパー全体の容積の減少は抑制され、環境温度の低
下に対して粘性剪断抵抗力の変化は小さくなる． 《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図から第４図までが可動筒、固定筒の回転による多
円筒式ダンパーの実施例を示し，第５図，第６図が可動
板、固定板の回転による多板式タンパーの実施例であり
，さらに第７図（Ａ）　（Ｂ）はｔ『ｆ動筒，固定筒の
回転による横型の単円筒式ダンパーの各実施例を示して
いる． 先ず、第１図〜第４図の回転による多円筒式ダンパーに
つき説示すれば，器状のハウジング１は，その底ｊｐ１
ａの中心に軸承四部！ｂが設けられていると共に，該底
１７１ａの直径方向に四溝条１ｃが門設されている． 次に可動軸２が、１一記ハウジング１の中心線上に軸嵌
されて、その先端部が，上記軸承四所１ｂに嵌合されて
いると共に、該可動軸２のｈＦｉｆｌに設けられたフラ
ンジ２ａに被嵌の蓋板３が，干記ハウジングｌの１一端
雌螺子部＋ｄにｆｇ着されることで，上記７ランジ２ｄ
から突出した、連結田螺孔２ｂをもった角頭部２Ｃが，
上記の蓋板３を貫通している．七記角頭部２ｃの突出端
部には、外力としての四転力が作用する回動腕４の角孔
４ａが嵌合し、同腕４の抜出しを咀止するため、抜＋｝
−め螺子５が、上記の連結用螺孔２ｂに螺着されている
．また、上記可動軸２におけるフランジ２ａの下面には
、上記の凹溝条１ｃと対向する凹溝条２ｄが直径方向に
凹設されている． このようにして，蓋板３により閉威されたハウジング１
内には、前記の如〈ポリイソブチレン等の高分子粘性体
とか、ピッチあるいは高粘度の水ガラス等による粘性流
体Ａが収容されると共に、該粘性流体Ａ内には、所要数
（図示例では二個）の可動筒６，６゛と、固定筒７，ｒ
とが、交互に隣装配置となるよう同心内状に配設されて
いる．即ち、可動筒６，６゜，固定筒７，７゜は、その
直径を，固定筒７，可動筒Ｂ、固定筒７゜、可動筒６゜
の舶に、等しい寸法宛大きくなるよう形成されていると
共に、該固定筒７と可動軸２との間隔及び可動筒６′と
ハウジングｌとの間隔とが、上記各筒７，６，７゜．６
゜の各間隔と同一となるよう各々が形威されている． ヌ，各可動筒６，６゜は、その上端対向位置から二個の
回肥突片８ａ，８ａ．８ａ’　，８ａ’が上方に突設さ
れていて、上記したフランジ２ａの凹溝条２ｄに係嵌さ
れることにより可動軸２と共に回転自在としてある． 一方，固定筒？，７゜は、その下端対向位置から二個の
回止突片？ａ，７ａ，７ａ’　，７ａ’が下方に突設さ
れていて、上記した底壁１ａの凹溝条１ｃに係嵌される
ことにより、上記可動軸２とは非連動であるようハウジ
ングｌには固定されている． ここで，第１図、第２図に示した多円筒式ダンパーでは
、上記可動軸６．Ｂ゜、固定筒７．７“が完全な円筒状
に形成してあるのに対して、第３図、第４図に示した多
円筒式ダンパーでは、可動筒６，６゜、固定筒７．７゛
が、その周壁に切割Ｂｂ，８ｂ’　，７ｂ，７ｂ’　を
上端から下端までに切設させてあって、後述するように
して，それらの直径が拡径又は縮径し易〈してある． そして、上記ハウジングｌ、可動軸２及び可動筒６，６
゛、固定筒７，７゜は、それらの外側から内側の順、即
ち、例えばハウジング１、可動筒６゛、固定筒７゜、可
動筒６、固定筒７、可動軸２の順にて何れも線（熱）膨
張係数が小さくなるように、その材料が選定されており
、環境温度の変化にょうて、各々の円周長さ，つまり直
径が、各棒に変化するようにしてある． 即ち、環境温度の変化に対し、ハウジング１の直径は変
化が小さいように、一方，可動軸２，可動筒６．６′、
固定筒７．７゜等の直径は変化が大きくなるように形威
されている． 次に、第５図、第６図の回転による多板式ダンパーにつ
き示すれば，器状のハウジングｌは、その底壁１ａに軸
承凹所１ｂが設けられていると共に、内周壁！ｅの対向
する箇所に縦長凹溝条Ｈ，Ｈ・・・・・・が凹設されて
いる． 可動軸２は、第１図〜第４図に示し、前記したものと同
様に、蓋板３を貫通した状態にてハウジングｌの中心軸
線上に軸承されている．上記蓋板３により閉成されたハ
ウジングｌ内に収容の粘性流体Ａ内には、円板状である
二枚の可動板８．８’　，８”と、二枚の固定板θ，９
′とが、上下方向へ交互に隣装配置となるよう配設され
ている．すなわち、可動板８，８゜，８”は、その中心
に係嵌軸孔８ａが開口され、該軸孔８ａ・・・・・・の
係嵌溝部８ｂ，８ｂ・・・・・・に、前記可動軸２に縦
設した係嵌突条２ｅ，２ｅ・・・・・・が係嵌されるこ
とにより、可動軸２の回転と共に、当該可動板８，８゜
．８”も回転するが、この可動板８・・・・・・は可動
軸２に対し、その軸方向、即ち板厚方向へは変動可能で
あり、従って第５図にあっては昇降自在となっている．
一方、固定板９，９゜は、その中心に軸孔３ａが形威さ
れていると共に、外周縁には回出突片９ｂ，９ｂ・・・
・・・が突設された円板であり、前記可動軸２は上記軸
孔９ａに遊嵌されているから、同軸２の回転が固定板９
．９゛に伝達されることなく、かつ上記回士突片９ｂ・
・・・・・はハウジング】の縦長凹溝条ＩＦ・・・・・
・に係合され、これにより固定板９，９゜は、回転力に
対して追随することな〈、板厚方向への変動が可動板８
・・・・・・と同じ〈可能となっている．そして、外側
の部材であるハウジング１や着板３は、＆９膨張係数の
小さい材料にて形成されているのに対し，内側の部材で
ある可動板８・・・・・・又は固定板９・・・・・・、
もし〈は可動板８・・・・・・と固定板９・・・・・・
は、線膨張係数の大きい材料にて形威されている． さらに、第７図（Ａ）　（Ｂ）の回転による横型の円筒
式ダンパーにつき説示すれば、横向き円筒形状のハウジ
ングｌは、その端末壁ｔＨの中心に軸孔１ｋが貢通され
ていると共に、他端である開口部には蓋板３が液密状態
にて嵌着させてある． 呵動軸２は、上記軸孔１ｋに回転可能にかつ液密状態と
なるよう貫通されている， 上記蓋板３の中心に貫通した軸孔３ａには，ダイヤル保
持ｉ１０が回転自在に嵌挿させてあり、該ダイヤル保持
筒１０の，上記軸孔３ａから突出する外端部には調整ダ
イヤルｌ１が螺子にて固定され、これにより蓋板３に対
して、ダイヤル保持筒１０と調整ダイヤルＵは軸方向移
動が阻止された状態にて一体に回転可能なるよう支承さ
れている．又，上記蓋板３は、その内面から固定筒７が
軸方向へ一体に、かつ上記ハウジング１の長さよりも所
要寸法だけ短く突設され、該固定筒７は、上記ハウジン
グ１内にあって、その周壁ｈと上記可動軸２との間に配
置されている． 上記固定筒７には、その内周面の対向位置に係嵌用凹溝
条７ｃ　，　７ｃが、軸方向へ長〈凹設されている． 円筒形状の調整ネジＩ３は、その周壁外周に雄蝶子１３
ａが刻設させてあると共に、その内端には回止突片１３
ｂ，１３ｂが対称に半径方向へ突設され、該雄蝶子１３
ａを、上記ダイヤル保持筒ＩＯの内周に刻設した雌螺子
１０ａと螺合させてあり、かつ、上記回止突片１３ｂ，
１３ｂを、上記固定筒７の係嵌凹溝条７ｃ，７ｃに係嵌
させ、これにより上記調整ネジｌＯは，調整ダイヤル１
１の回転により軸方向へ摺動可能となっている． 又、上記可動軸２の内端部は、上記調整ネジｌ３の内部
孔１３ｃに回転、かつ軸方向へ摺動自在に嵌挿されてい
る． 又、上記可動軸２には、前記ハウジング１の端末Ｊｆｌ
ｇの内面に゛当接する径大部２ｆが設けてあり，これに
よって可動軸２はハウジングｌからの抜け出しが阻止さ
れている． 円筒形状の可動筒６は、その軸方向の長さが、上記ハウ
ジング１の内部の軸方向における有効長さよりも僅かに
短く形成されていると共に、その外径は，上記ハウジン
グｌの内径より小さく、かつその内径は、上記固定筒７
の外径よりも大きく形成され、上記ハウジング１内に，
その周壁ｈと上記固定％Ｖ７との略中間部配置にて，か
つ上記可動軸２の径大部２ｆに対して回転自在なるよう
外装された状態にて配設されている． そして、上記可動筒６の一端部外周と、ハウジング１の
周壁ｈ、端末壁！ｇとの間及び可動筒６と固定筒７の先
端部との間は、０リング１４．１５等によって液密状態
にてシールされ、これにより、ハウジング１内には室Ｂ
が画成され、該室Ｂ内には、前記した如く粘性流体Ａが
収容されている．スプリングワンウエイクラッチｌ６は
、適宜の横断面形状であるバネ鋼線条を軸方向へ密に巻
回することにより、一定の直径にて上記可動筒Ｂの内周
面と密着するように形威されている．上記スプリングワ
ンウエイクラッチＩＢは、その半径方向内側へ曲突した
一端ｌｅａが、上記可動軸２における径大部２ｆに凹設
の凹所２ｇと掛止した状態にて，可動筒Ｂ内に密着状態
となるよう配設され、その他端は何れの部材とも掛止さ
れることなく、フリーの状態となっており、可動軸２が
一方向へ回転されることにより，その一端１６ａによっ
て巻き締めされ、その外径が縮径されることで、その外
周面と可動筒６の内周面との密着が解除され，可動軸２
と可動筒６との接続が解かれ、又逆に可動軸２が上記回
転方向とは反対方向へ回転されると、その外径が拡径さ
れて可動筒６と密着し、該可動筒６が可動軸２と接続さ
れ、これにより、両者共に回転する構威となっている．
上記可動軸２に一方向への回転力を付勢するためと、該
可動軸２が反対方向へ回転される際には抵抗力を付与す
るために配設されるバネとして，図示例ではトーション
バーｌ７が用いられ，該トーションバ−１７は、中空軸
に形成された可動軸２内に挿通して配設され、その一端
は、前記調整ネジｌ３の中心に穿設の角孔に嵌着されて
いる．そして、このような円筒式ダンパーにあっては、
外側の部材であるハウジング１は、線膨張係数の小さい
材料で形威され、内側の部材である可動筒６と、固定筒
７は１ａ膨張係数の大きい材料にて形成する． 尚、第７図（＾）（Ｂ）においてＣは，ハウジング１と
可動筒６間のクリアランスを示す． ここで、．ヒ記線膨張係数の小さい材料及び線膨張係数
の大きい材料としては、下記に例示したものを用いるこ
とができる． 上記材料を用いて２０φの円筒を形威し，これにつき＋
４０℃〜−１０℃（５０℃の変化）温度変化を与えたと
きの変形状況を以下に示す． （１）鋼 軸方向長さが０．０３６短かくなる． 直径で１９．９８９、片側で０．００５７５小さ〈なる
．（２）　ＲＯＭ（線膨張係数を８．ＩＸ１０−５×℃
−１として）軸方向長さが０．２５短かくなる． 直径で１９．９１ｉ１１、片側で０．０４０５小さ〈な
る．尚，Ｎ−８／８の場合も同程度である．（３）　Ｎ
−　８／６　Ｇ入（線膨張係数２ＸＩＱ−’　Ｘ”Ｏ”
”として）軸方向長さが０．０１３３短かくなる．直径
で１９．９８　，片側で０．０１小さくなる．従って，
外側の円筒と、内側の円筒を、Ｎ−６／６Ｇ入とＮ−８
／８で形威した場合の両部材間のクリアランスは、＋４
０℃〜−ｌＯ℃で０．０３１一広〈なる． これとは逆にＰＯＭと鋼で形戊した場合の両部材間のク
リアランスは、＋４０℃〜−ｌＯ℃で、０．０３５ｍｍ
狭くなる． 従って，本発明のダンパーによるときは、前記ハウジン
グ１、可動筒８，６゜、可動板８，８゜・・・・・・及
び固定筒７．７゜，固定板９，８゜、可動軸２に適当な
線膨張係数の材料を選定することによって，環境温度の
変化に対して、各部材間のクリアランス，つまり（粘性
流体Ａが収容される室の容積の増加又は減少を抑制でき
ることになる． このようなダンパーをフラップ扉等に用いる際には，可
動軸２を屏に連結し、ハウジングｌは扉取付部材に取着
させ、従来のこの種のダンパーと同様に機能することに
なる． 《発明の効果》 本発明は、以上説明したように構威されているので、環
境の温度変化に対して、外側のハウジングや蓋板の膨張
による変形が小さく、内側の可動部材や固定部材の変形
が大きくなることにより、各部材間のクリアランス、即
ち、粘性流体による粘性剪断抵抗力の決定要因となる粘
性流体が収容される室につき、その容積の増減が抑制さ
れることによって、環境温度が変化しても粘性流体によ
る粘性剪断抵抗力の変化を極力小さくすることができ、
この結果、環境温度の変化の大きい場所での使用が可能
となるだけでなく、当該場所でも信頼性の高い抵抗力が
得られる． 又、他部品を付加して温感機能をもたせるものとは違い
．Ｍ成部品自体の線膨張係数を利用しているため、安価
に提供することができる．

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明に係る粘性流体を用いたダンパ
ーの一実施例である多円筒四転式ダンパーを示す縦断正
面図と分解斜視図，第３図、第４図は多円筒回転式ダン
バーの変形例を示す縦断正而図と分解斜視図、第５図、
第６図は本発明の多板回転式ダンパーを示す縦断正而図
と分解斜視図、第７図（Ａ）　（Ｂ）は本発明の横型単
円筒式ダンパーを示す環境温度に対する夫々変形前の全
体縦断面図と、変形後の部分縦断面図、第８図（イ）（
口）は従来の粘性流体を用いた多板回転式ダンパーを例
示した縦断面図と横断面図である．１・・・・・・ハウ
ジング ２・・・・・・可動軸 ６．６゜・・・・可動筒 ７，７゜・・・・固定筒 ８，８゜，８”・・・・・・可動板 ８，９゜・・・・固定板 Ａ・・・・・・粘性流体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ハウジング内に、外力により回転自在とした可動軸と共
   に回転する可動部材と、該可動部材と隣装配置にてハウ
   ジングとの係合により可動軸の回転に非連動である固定
   部材とが配置され、上記ハウジング内の粘性流体が、当
   該ハウジング、可動部材、固定部材、可動軸等の間に配
   布されているダンパーにおいて、上記のハウジング、可
   動部材及び固定部材、可動軸等のうち、それらの配在位
   置が外側である部材を線膨張係数の小さい材料で、内側
   である部材は線膨張係数の大きい材料で夫々形成したこ
   とを特徴とする粘性流体を用いたダンパー。