JPH01320337A - 粘性流体を用いた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１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７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ＣＩ　と同軸である内周固定円筒
Ｃ２が立設され、このケーシングａの上１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ｇ１、
内周可動円筒ｇ２が夫々前記外周固定円筒ＣＩ　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Ｃｓ　
　＋　Ｃ２、ｇ’　　＋　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Ａ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ｇ　”　　＋　ｇ
　２とケーシングａに固設の再固定円筒ｃｔ、ｃｚ　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　’　　＋　ｇ　２が、何
れも所定位置に固着の状態であるため１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、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、その
第１の目的は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４
光るといったことも解消し、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
しようとすることである。

さらに本発明の第２の目的は、上記可動円筒。

固定円筒がケーシングの径方向に全く自由な動きをする
のではなく、同心円状周溝に疏嵌状態にて両凹部を保持
するよう構成することで、所望長だけの範囲内にて上記
の自由度をもたせるようにし、これにより可動円筒、固
定円筒群が相互に過度の近接状態となることを回避し、
これにより可動軸の回動に際し即時調心効果が円滑に始
動させ得るようにすることにある。

（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１回転される所
要数の可動円筒と、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
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、上記可動円筒と固定円筒の両側周端縁が、夫々可
動軸とケーシングとに直接または間接に形成された同心
円状周溝の各溝条に遊嵌されていることを特徴とする粘
性流体を用いた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。

さらに本発明では可動円筒と固定円筒とが同心円状周溝
の各溝条に遊嵌されているので、これら隣装の円筒が互
に当接してしまうほど変動することがないから、当該円
筒群間には常に粘性流体が常備されることとなり、しか
も当該溝条の中長だけ自由度を有するから、可動軸の回
転による調心効果は良好な即応性と円滑性とをもって発
揮されることとなる。

（実　施　例） 本発明を第１図乃至第６図の実施例によって詳記すれば
、器状のケーシング！は同筒器体！ａとその開口部に螺
着した蓋体１ｂとからなっており１円筒器体！ｄ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！ｅ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５ａ　
、　５ｂがケーシングｌ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２ｆを
設けておき、これに可動円筒５ａ　、　５ｂの上側周端
縁５ａ’、　５ｂ’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であ
る。

一方上記の固定円筒６ａ　、　６ｂ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　、
　８ｂの下側周端縁６ａ”、　ｅｂ”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
Ｉｆ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Ｕ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ｅａ　、　１３ｂが
共に同一径方向へ変動自在としてあり、ケーシングｌ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８ａ、
８ｂにあっては第３図、第５図に示すように、１個宛の
分離スリットＳ１　、Ｓ２．Ｓ３　、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の分離スリットＳｔ、Ｓｚ、また固定円筒８
ａ　、　８ｂの分離スリー７　）Ｓ３　、Ｓ４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Ｓｓ　　、Ｓ２．Ｓ３　、Ｓ４は粘性
流体Ａのケーシング１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のものである。

また、前記の実施例では可動円筒５ａ　、　５ｂ、固定
円筒８ａ　、　６ｂ何れの場合にも、これらに係止片５
ｃ。

５ｄ、６ｃ　、　８ｄを突設し、これを夫々スライド用
凹溝２ｆ　、　ＩＦに係嵌させるようしであるが、もち
ろん雄雌関係を逆転させて第６図（ａ）に示す如く１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８ｅを、当該ス
ライド用突条ｔｇ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！ｇ、係止溝８ｅは
同図（ｔｌ）のように複数個併設するようにすることも
できる。

さらに本発明では、上記の可動円筒５ａ　、　５ｂと固
定円筒８ａ　、　６ｂとが夫々の係止片５ｃ　、　５ｄ
、８ｃ　、　８ｄによって径方向への自由度をもって、
夫々のスライド用凹溝２ｆ、１ｆに係嵌されているだけ
でなく、第３図の実施例にあっては第１図によって理解
されるように、可動軸２のフランジ２ａにおける裏面側
と１円筒器体１ａの底壁１ｃにおける表面側とに、夫々
同心円状周溝２ｈ、ｌｈを設けるようにしてあり。

これには所要複数個の各周溝２ｉ　、　ｌｉが同心円状
に凹設されている。

そして可動円筒５ａ　、　５ｂ、固定円筒８ａ　、　１
３ｂの夫々上側周端縁５ａ’、５ｂ’、Ｅｆａ’、　８
ｂ’が、上記した同心円状周溝２ｈにおける夫々の周溝
２１に遊嵌されていると共に、同上円筒の各下側周端縁
５ａ”、　５ｂ”、６ａ”、６ｂ”が、同心円状周溝１
ｈにおける夫々の周溝１ｉにｉｓされており、かくして
、これら円筒群は同心円状周溝２ｈ、ｌｈの相対向する
夫々の周溝２１゜１１内にあって、ケーシングｌの径方
向に当該周溝２ｉ　、　ｌｉの中長だけ変動可能である
が、それ以上の変移は阻止されることとなり、これら円
筒群は互いに近接状態となっ【も周溝２ｉ　、　ｌｉを
形成している円弧突条２ｊ、ｌｊが有する厚さだけの離
間距離を保有し得ることとなる。

そして、この同心円状周溝２ｈ、ｌｈは図示の如く前記
したスライド用凹溝２ｆ、１ｆによって二分割状態とな
っている。

以上は同心円状周溝２ｈ、ｌｈを夫々可動軸２、円筒器
体１ａに直接に凹設したものを示しているが、第４図と
第５図の実施例にあっては、上記同心円状周溝２ｈ　、
　ｌｈを別途設けた夫々円板状としたスペーサ２に、ｌ
ｋに刻設するようにしである。

すなわち、スペーサ２に、ｌｋは夫々可動軸２のフラン
ジ２ａ直下と円筒容器１ａの底壁ＩＣ直上とに配装し、
当該各スペーサ２ｋ　、　ｌｋの夫々裏面側、表面側に
同心円状周溝２ｈ、ｌｈを刻設すると共に、可動軸２の
軸杆内部２ｂが貫通する夫々の軸孔２１　、２１が開口
されると共に、前記した係止片５ｃ　、　５ｄ、　８ｃ
　、　ａｄをスライド用凹溝２ｆ、　Ｉｆに係嵌するた
めの切込溝２ｍ、１ｍが夫々設けられている。

従って、本発明によるときは可動円筒５ａ、５ｂ、固定
円筒８ａ　、　８ｂが、同心円状周溝２ｈ、ｌｈの周溝
２ｉ　、　ｌｉのもつ中長だけ自由な径方向への変動が
許容されているだけであるから、どのような条件下にあ
っても、上記円筒群が相互に当接してしまい粘性流体が
隣装の円筒間に存在しなくなってしまうといった状態は
発生せず、この結果可動軸２に回転力が付与されたとき
における前記の調心効果が即応性をもって発揮されると
共に、上記回転力に対する円滑な制動力が得られること
となる。

（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、この結果書
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
。

さらに本発明にあっては可動円筒、固定円筒の径方向に
対する変動の自由度が、所要範囲内に制約されるように
なっているから、これらの円筒群間の離間距離が過度に
小さくなってしまうことなく、この結果調心効果の即応
性と円滑性が良好となりダンパーとしての望ましい制動
特性をもたせることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る粘性流体を用いた多筒式回転ダン
パーの一実施例を示す縦断正面図、第２図は同上斜視図
、第３図は同上分解斜視図、第４図と第５図は同上ダン
パーの他実施例による夫々縦断正面図と分解斜視図、第
６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、第７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 １ｈ・・・・・・・・同心円状周溝 １１・・・・・・・・周溝 ２・・・・・・・・可動軸 ２ｈ・・・・・・・・同心円状周溝 ２１・・・・・・・・周溝 ５ａ、５ｂ・・・・可動円筒 ５ａ’、　５ｂ’・・可動円筒の上側周端縁５ａ”、　
５ｂ−・可動円筒の下側周端縁８ａ、Ｅｌｂ・・・・固
定円筒 ８ａ’、　８ｂ’・・固定円筒の上側周端縁６ａ“、６
ｂへ・固定円筒の下側周端縁Ａ・・・・・・・・粘性流
体 代理人　弁理士　斎　藤　義　雄 第１図　　　　　第３図 第　４　図　　　　　　　　　　第　５　間第６図

Claims (1)

【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、上記可動円筒と固定円筒
   の両側周端縁が、夫々可動軸とケーシングとに直接また
   は間接に形成された同心円状周溝の各溝条に遊嵌されて
   いることを特徴とする粘性流体を用いた多筒式回転ダン
   パー。