JPS63308238A

JPS63308238A - 粘性流体を用いた制動力調整可能な回転式多板ダンパ−

Info

Publication number: JPS63308238A
Application number: JP14488287A
Authority: JP
Inventors: Moriharu Sugasahara; 菅佐原　盛治; Ken Tsuneki; 常木　建; Kazuyoshi Oshima; 大島　一吉; Yojiro Nakayama; 洋二郎中山; Tatsuya Hayakawa; 達也早川; Seiichiro Tamura; 田村　静一郎
Original assignee: Sugatsune Kogyo Co Ltd
Current assignee: Sugatsune Kogyo Co Ltd
Priority date: 1987-06-10
Filing date: 1987-06-10
Publication date: 1988-12-15

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レンなど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
対する緩衝作用すなわ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回転式多板ダンパーに関する。

（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、さらに当該油隙が汚
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、上記相対連動
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。

上記方式による初期のダンパーとしては、ケーシング内
に１回転軸と直交状にて軸着した所望複数枚のディスク
状とした可動板と、当該可動板の間にあって当該ケーシ
ングに固着したこれまたディスク状の固定板とを配設し
、これらの可動板・と固定板の板面間に、充填されたケ
ーシング内の粘性流体を配在させるようにしたものが知
られている。

従って上記ダンパーは、回転軸に回転力としての外力が
加えられることにより１回転軸に軸着の可動板とケーシ
ングに固設の固定板とを相対運動させ、このとき両板間
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ているのであるが、この際可
動板と固定板とが、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１両板の離間距離が小
さくなるほど大きくなるのもであるから、上記距離に狭
い箇所があるときは、当該箇所における両板間に抵抗力
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
、既述の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、全く新規にダーパーを製作しなければ、当
該要求を充足することができない。

そこで、さらに上記初期ダンパーの欠陥を是正するため
、第５図に示す如き粘性流体を用いた多板式の回転ダン
パーが提案（実公昭５７−３９Ｅ１４４）されるに至っ
たが、その構成は同図（ａ）　（ｂ）の通りである。

すなわち、当該ダンパーはケーシングａ内に、前記初期
ダンパーと同じく外力が加えられることとなる回転アー
ムｂによって回転自在な回転軸Ｃが貫入されており、当
該回転軸Ｃに直交状にて溶着手段などにより固定された
複数枚の可動板ｄ、ｄ。

・・・・・・を具有しているが、固定板ｅ、ｅ、・・・
・・・はケーシングａに固定ではなしに、当該板ｅ、ｅ
、・・・・・・の係合溝ｆ、ｆに、ケーシングａの内周
壁から突設した係合縦突条ｇ、ｇを係合することによっ
て、当該固定板ｅ、ｅ、・・・・・・を回転は阻止され
るが、同図（ａ）にあって上下方向へは自由度が与えら
れた構成となっているのであり、もちろんこのケーシン
グａ内には前記粘性流体が充填される。

上記の改善された従来ダンパーによるときは、仮に固定
板ｅ、ｅ、・・・・・・に対して、上下方向への不都合
な力が作用したとしても、当該板ｅ、ｅ、・・・・・・
は昇降動自在な構成であるから、当該外力を吸収するこ
とが可能で部材の損傷を回避することができ、さらに特
定の固定板ｅが、隣装の可動板ｄに近接した状態にあっ
たとしても、可動板ｄ、ｄ、・・・・・・の回転によっ
て、これに近接している固定板ｅとの間における粘性流
体の粘性剪断抵抗力が大となり、この結果当該固定板ｅ
が、自動的に離間している粘性剪断抵抗力の発生が小で
ある他方の固定板ｅ側へ移動することとなり、この作用
Ｃ調心効果）によって常に回転軸Ｃに固着の可動板間隔
を、子分する位置へと固定板ｅ、ｅ、・・・・・・が移
行し、何れの箇所でも均一な粘性剪断抵抗力が発生し、
異常な粘性剪断抵抗力の局部的な発生による当該部材の
損傷を防止することができるものである。

しかしながら、上記ダンパーによるときも、可動板ｄは
回転軸Ｃに固定されているから、これら可動板ｄの取付
間隔については依然として高い精度が要求されることと
なるだけでなく、抵抗力を別に設定したいようなときも
、可動板の間隔は動かし得ないので、固定板ｅの板面積
を変更しなければ、設定抵抗力を変えることができなく
なる。

そしてこの際、固定板ｅは係合縦突条ｇ、ｇに係嵌させ
ねばならないので、その板面積を小さくすることが困難
となり、結局このダンパーの場合にも新規に製作せざる
を得ないこととなる。

また、一般にこの種のダンパーにあっては、或範囲にあ
って、その抵抗力を可変に調整可能とすることが要求さ
れるのであるが、当該改良ダンパーにしても、可動板ｄ
、ｄ、・・・・・・が回転軸Ｃに固着されていることか
ら、抵抗力の決定要因となる可動板、固定板相互の離間
距離を、外部からの操作で変更するといったことが不能
となり、この結果抵抗力すなわち制動力の調節操作が不
能となる欠陥をもっている。

（発明が解決しようとする問題点）本願：５１発明は上記従来のダンパーがもっている諸問
題を解消しようとするもので、これまでのように前記の
固定板、可動板の双方を回転軸などに固定するとか、一
方の固定板だけを上下方向、すなわち厚さ方向に対し自
由度を与えるといった固定手段採択の考え方を一切排除
し、固定板はもちろん可動板をも厚さ方向への変動を自
由にさせることによって可動板が回転による外力により
変動したとき、これら全く自由な固定板、可動板が粘性
波体内にあって、前記の調心効果（粘性流体が、粘性剪
断抵抗の大となっている箇所（板の離間距離が狭い箇所
）へ向けて魔れることにより、当該離間距離が均一化さ
れていく効果）に基づき、板相互の離間距離が均分化さ
れることを利用することで、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ったことも解消し、さらには、
何れも自由度をもっている固定、可動板の変動許容範囲
である板自由全長を、外部から可変としてやることで、
板相互の離間距離を簡易に変更できるようにし、もって
抵抗力につき簡易、迅速な調整を可能とするのが目的で
ある。

第２発明の目的は、さらに前記板自由全長の減縮に対し
、復元力が発揮される弾性源体を適切に設けることで、
ダンパーとして常に円滑な始動を確保させ、さらに上記
の抵抗力調整操作を行い易くしようとすることである。

（問題点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に、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
所要枚数の可動板と、これらの可動板と交互配置にて前
記可動軸の回転に非連動である所要枚数の固定板とが配
設され、当該ケーシング内の粘性流体が、これらの可動
板、固定板の板面間に配在されているダンパーにおいて
、上記の固定板がケーシングとの保合により、前記可動
軸の回転方向には不動状態であるが、当該固定板の厚さ
方向へは変動自在であり、かつ前記固定板もその厚さ方
向へは変動自在であって、これらの可動板と固定板との
上記変動許容範囲である板自由全長が、外部から操作自
在な調整部材の作動により可変であることを特徴とする
粘性流体を用いた回転式多板ダンパーを提供しようとす
るのが第１の発明である。

そして、第２発明ではさらに第１発明に前記板自由全長
の減縮に対して、これを増大させる方向への復元力を発
揮する弾性原体が付加されていることを内容としている
。

（作　　用）従って、上記構成の第１発明によるときは、外力が可動
軸に回転力として、加えられることで、可動軸に係合ま
たは連結されている可動板が、ケーシングの粘性流体内
にて回転されることとなり、この際当該可動板と静止状
態にある固定板との間に、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、前記の誠
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、可動板と固定板との相互間隙
に広狭の差があったとしても、粘性剪断抵抗の大きな狭
い間隙に粘性波体が流れ込み、これによって何れも自由
度を有する可動板、固定板は変動し、結局金板の離間距
離が、板自由全長を均分するようになり、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。

さらに本発明によれば、調整部材の操作により前記の板
自由全長を長短自在に加減でき、従って当該全長を短縮
させれば、板の板面間隔が小さくなって粘性抵抗力を大
きく、逆に長くしてやれば同上間隔が大となってダンパ
ーとしての抵抗力を小さく調整できることとなる。

また第２発明では弾性原体がケーシング内に設けられて
いるので、上記の板自由全長を短かくして行くと、当該
弾性原体が弾発力を蓄勢することとなり、これにより一
旦弾縮させた後、同上全長を長くしたときは、これに追
随して、可動板、固定板の板面間隔も大なる状態に戻る
だけでなく、外力である回転力が加えられない不使用状
態にあっても、当該弾性原体によって板間隔が零に近く
なってしまうことなく、この結果板の板面間に、平常に
あっても粘性流体を貯滞しておくことができ、外力に対
するダンパーとしての作用も円滑なものとなる。

（実　施　例）本発明を第１図乃至第４図に示す実施例によって詳記す
れば、先ず第１図にあって器状のケーシング１には、そ
の底壁１ａにあって、可動軸２が当該ケーシングｌの中
心軸線上に回転自在なるよう貫装され、かつケーシング
ｌの上端雌螺子部ｔｂに蓋板３が螺着されており、上記
可動軸２の下端に、外力が作用する可動腕４が、抜止螺
子５の螺着により取り付けられ、さらに上記ケーシング
ｌの内周壁１ｃにあって、その対向する箇所には緩装凹
溝条１ｄ、ｌｄ・・・・・・が凹設されている。

さて、このようにして蓋板３により閉成されたケーシン
グｌ内には、前記の如くポリイソブチレンなどの高分子
粘性体とか、ピッチあるいは高粘度の水ガラスなどによ
る粘性流体Ａが収容されると共に、当該粘性流体Ａ内に
は、所要枚数の図示例では円板状である可動板６．６・
・・・・・と、固定板？、７・・・・・・とが、上下方
向へ交互配置となるよう、次のようにして配設されてい
るのである。

すなわち、可動板８はその軸心に係嵌軸孔６ｄが開口さ
れた円板で、当該軸孔６ａの係嵌溝部８ｂ、８ｂ・・・
・・・に、前記可動軸２に縦設した係嵌突条２ａ。

２ａ・・・・・・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６も回転するが、この可動板８
は可動軸２に対し、その軸線方向すなわち厚さ方向へは
変動可能であり、従って第１図（ａ）にあって昇降自在
となっている。

次に固定板７は、その軸心に嵌挿軸孔７ａが形成されて
いると共に、外周縁には口止突片７ｂ、７ｂ・・・・・
・が突設された円板であり、前記可動軸２は上記嵌挿軸
孔７ｄに遊挿されているから、同軸２の回転が固定板７
に伝達されることはなく、かつ−Ｆ記回止突片７ｂ、７
ｂ・・・・・・は前記ケーシング１の緩装凹溝条１ｄ、
ｌｄ・・・・・・に係合され、これにより固定板７は、
回転力に対して追随することなく、厚さ方向への変動か
り動板６と同じく自由となっており、図中３８は前記着
板３の軸孔を示している。

上記軸孔３ａに螺合した調整螺子８ａは、外部から管口
操作自在であり、一方可動軸２の上端側には蓋板３の下
位に押え板８ｂが敷設されており、当該押え板８ｂの中
央突部８ｂ’　に被嵌した、上記調整螺子８ａを、前記
のように管口することにより、押え板８ｂを押下自在と
なし、このことによってケーシング１の底壁１ａと押え
板８ｂとの離間距離すなわち、板自由全長Ｈが加減でき
るようにしてあり、当該実施例では、上記調整螺子８ａ
と押え板８ｂとによって調整部材８が構成されており、
図中８ｂ”は緩装凹溝条１ｄ、ｌｄ・・・・・・に係合
する口止突片であ従って」二記の回転式ダンパーを、ド
アチェフカ−などに用いた際にあっては、外力は回動腕
４に回転力として作用したとき、可動＋ｌＩ２の回転に
より可動板６，６・・・・・・が回転することとなり、
このため可動板６，６・・・・・・と非回転の固定板７
，７・・・・・・との各板面間に存在している粘性波体
Ａに基づく粘性剪断抵抗力が作用すると共に、前記の調
心効果により厚さ方向へ何れも自由度をもつ画板が変動
し、板間隔が均等化され、この結果ケーシング１内にお
ける板自由全ｉＨを等分するように、両板が平行して存
置されることとなる。

ここで今、上記ダンパーの抵抗力を変更調整したいとき
は、調整螺子８ａを回動操作するのであるが、今、調整
螺子８ａを螺進することで、−に記のＨを小さくし、こ
れにより回転腕４に外力が加えられたときの板間隔を小
さくして、当該ダンパーの抵抗力を大きくすることがで
きるのであり、当該調整螺子８ａの螺進は、粘性流体Ａ
がケーシング１内に満杯であっても、圧縮できる粘性波
体であれば可能となり、圧縮が困難であるときは、満杯
に充填せず空気層を残存させておくようにしてもよい。

さらに第１発明につき、第４図の実施例によって説示す
れば、前記第１図のものとの相違点は、可動軸２が底壁
１ａに貫装されているのではなく、蓋板３を貫通して底
壁１ａの軸承凹所１ｄに、その先端部が嵌合されている
と共に、当該可動軸２の上部に設けたフランジ部２ａ’
から突出され連結田螺孔２ｂをもつ角頭部２Ｃが、上記
の蓋板３を貫通している。

そして上記の角頭部２Ｃの突出端部に、前記外力として
の回転力が作用する回転腕４の角孔４ｄが嵌合し、これ
を連結田螺孔２ｂに螺着しだ抜止螺子５により固定しで
ある。

さらに本実施例では、前記の調整部材８がケーシング１
の底壁１ａにあって、その−側偏心位置に貫設螺合され
た調整螺杆８Ｃによって形成され、その先端部が、最下
位に配送の前記固定板７にあって、その内壁面ｌｃ寄り
下面に当接されている。

従って、上記調整螺杆８ｃＩｃ螺進させれば、当該固定
板７が傾斜状に上動されることで、その直」−の可動板
６との板面間隔が狭くなり、結局実質的に板自由全長Ｈ
が小さくなって、当該ダンパーの粘性剪断抵抗による抵
抗力を調節することができる。

次に第２発明の一実施例として示されている第２図につ
き説示すると、これが前記第１図のものと異なるところ
は、上記第１発明にあって板自由全長Ｈが、調整部材８
の操作によって減縮され、ダンパーの抵抗力が大となっ
た際、当該減縮に対して、これを増大させる方向への復
元力を蓄勢する弾性源体８が具備されていることである
。

すなわち、当該実施例での弾性原体８は、第３図（ａ）
によっても示されている如く、可動板６，６・・・・・
・につき、これを単なる円形平板に形成するのではなし
に、縦断面が山形となるよう皿状に形成されており、従
って係嵌軸孔６ａと外周端縁６ｂとに高差りをもたせて
あり、このように形成された１１動板６，６・・・・・
・が係嵌軸孔８ａをもった頂部を、順次交互に反転させ
て、固定板７，７・・・・・・と交互配置にて重積され
ている。

このため、上記のものにあっては、前記の如く調整螺子
８ａを管口すれば、押え板８ｂが押下され。

最上位の可動板６を介して、前部の板を押し下げていく
こととなるから、板の板面間隔が小さくなると共に、皿
状の可動板６，６・・・・・・が山形から次第に偏平形
状に近づいて行くこととなり、これにより今度は調整螺
子８ａを逆管口させれば、上記変形により蓄勢された弾
発力により原形に復することになる。

上記実施例では、可動板６に復元力を求めたが、もちろ
ん固定板７を弾性原体９として活用したり、また画板６
．７の双方に変形によるエネルギーの蓄勢をさせるよう
にすることもできる。

次に第３図（ｂ）　（ｃ）の弾性原体８につき説示すれ
ば、（ｂ）では可動板６，８・・・・・・と固定板７，
７・・・・・・との間にあって、夫々係嵌軸孔８ｄ、嵌
挿軸孔７ａよりも大きな袖口９ｂをもった小皿ばね９ａ
が弾性原体９として用いられ、当該袖口８ｂに可動軸２
が嵌挿されることとなり、同図（Ｃ）にあっては係嵌軸
孔６ａの外周部にあって当接するコイルスプリング９Ｃ
が、りｌ性原体９として可動板８．６間に介装されたも
ので、もちろん固定板７の嵌挿軸孔７ａには挿通され、
同スプリング８ｃの空心に可動軸２が嵌挿されることと
なる。

上記小皿ばね９ａ、コイルスプリング８Ｃについては、
板に復元力を求めず、他部材にこれを求めるようにした
だけで、その作用効果は第２図と第３図（ａ）に示した
ものと同等である。

（発明の効果）本願第１発明は上記のようにして構成されるもので、可
動板も固定板も、その厚さ方向へ変動自由であるため、
可動板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１局部的に大きな負荷が加わる
こともないので、板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回転
式多板ダンパーを安価に提供することができさらに、こ
れまでこの種のダンパーでは実現できなかった粘性剪断
抵抗力の調節も、調整部材の簡易な操作により、板自由
全長を変更してやることで迅速に実現できることとなる
。

また当該抵抗力を大幅に設計変更したいときも、可動板
、固定板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。

そして第２発明ではさらに弾性原体の存在により、可動
板と固定板との間に、閉成されることのない板面間隔を
確保できるから、当該板面間の粘性流体が外側へ排出さ
れて、不存在に近い状態となり、外力が加えられた初期
状態に満足すべき抵抗力が発揮されないといった支障が
解消され、また上記弾性原体が蓄勢している復元力によ
り、調整部材による抵抗力の増減変更が、極めて円滑に
操作でき、微調整操作も行い易いものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本願第１発明に係る回転式多板ダンパーを示す
一実施例で、同図（ａ）がその要部を示した縦断正面図
、（ｂ）が同上分解斜視図、第２図は第２発明に係る同
上ダンパーの一実施例を示す要部縦断正面図、第３図（
ａ）は第２図の可動板を示す縦断正面図、同図（ｂ）　
（ｃ）は第２図と夫々別異の実施例による部分縦断正面
図、第４図（ａ）（ｂ）は第１図の第１発明と異なるダ
ンパーを示した夫々要部縦断正面図と分解斜視図、第５
図（ａ）　（ｂ）は従来の粘性流体を用いた回転式ダン
パーを示す夫々縦断正面図と分解斜視図である。１命・・・・・ケーシングｌａ・・・・・・底壁２・・・・・・可動軸３・・・・・・蓋板６・・・・・・可動板７・・・・・・固定板８・・・・・・調整部材８ａ・・・・・・調整螺子８ｂ・・・・・・押え板８ｃ・・・・・・調整螺杆９・・・・・・りｉ性原体８ａ・・・・・・小冊ばね９ｃ・・・・・・コイルスプリングＡ・・・・・・粘性論体Ｈ・・・・・・板自由全長代理人　弁理士　斎　藤　義　雄、（１）　　　第　１　図第４図第　５　図（α）。

Claims

【特許請求の範囲】

（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、回転される所要枚数の可動板と、これらの可
動板と交互配置にて上記可動軸の回転に非連動である所
要枚数の固定板とが配設され、当該ケーシング内の粘性
流体が、これらの可動板、固定板の板面間に配在されて
いるダンパーにおいて、上記の固定板がケーシングとの
係合により、前記可動軸の回転方向には不同状態である
が、当該固定板の厚さ方向へは変動自在であり、かつ前
記可動板もその厚さ方向へは変動自在であって、これら
の可動板と固定板との上記変動許容範囲である板自由全
長が、外部から操作自在な調整部材の作動により可変で
あることを特徴とする粘性流体を用いた回転式多板ダン
パー。
（２）調整部材が蓋板またはケーシングの底壁に螺合さ
れ、外部に露呈した調整螺子と、これにより夫々上記底
壁または蓋板側へ押動される押え板とにより構成されて
いる特許請求の範囲第１項記載の粘性流体を用いた回転
式多板ダンパー。
（３）調整部材が、ケーシンングの底壁に螺合され、外
部に露呈し、かつ最下端の固定または可動板における下
面偏側に当接する調整螺杆である特許請求の範囲第１項
記載の粘性流体を用いた回転式多板ダンパー。
（４）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、回転される所要枚数の可動板と、これらの可
動板と交互配置にて上記可動軸の回転に非連動である所
要枚数の固定板とが配設され、当該ケーシング内の粘性
流体が、これらの可動板、固定板の板面間に配在されて
いるダンパーにおいて、上記の固定板がケーシングとの
係合により、前記可動軸の回転方向には不動状態である
が、当該固定板の厚さ方向へは変動自在であり、かつ前
記固定板もその厚さ方向へは変動自在であって、これら
の可動板と固定板との上記変動許容範囲である板自由全
長が、外部から操作自在な調整部材の作動により可変で
あると共に、上記板自由全長の減縮に対して、これを増
大させる方向への復元力を発揮する弾性源体が具備され
ていることを特徴とする粘性流体を用いた回転式多板ダ
ンパー。
（５）弾性源体が、皿状に形成した可動、固定板の一方
または双方か、可動板相互間に介設されたコイルスプリ
ングまたは可動板と固定板間に介設の皿ばねである特許
請求の範囲第４項記載の粘性流体を用いた回転式多板ダ
ンパー。