JPH01320340A - 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。

（従来の技術及 従来のダンパーには、既知の如く油を用い、これが狭い
透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、上記の透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、さらに当該退陣が汚
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９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ｄ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Ｃ
２が立設され、このケーシングｄの上ａｄ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、
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、ｃ
２、ｇｌ１ｇ２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内に粘性流体ムが充填され
ている。

従って上記ダンパーによるときは、可動軸ｅに回転力Ｆ
としての外力が加えられることにより、可動軸ｅに軸着
状態である両可動円筒ｇｔｅｇｚとケーシングａに固設
の再固定円筒Ｃ１，Ｃ２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Ｃ１，８２、ｇ
ｔ＋ｇｚ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、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
与え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、その体積が増減変更する感温素材により上記可
動円筒、固定円筒の一方または双方を形成することで粘
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、固定円筒の一方または双方に、シ
リコンゴム、バイメタルなどの感温素材が用いられるこ
とで、温度の昇降により夫々体積が増減変更自在である
ことを特徴とする粘性流体を用いた制動力自動ｍｆｒ１
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、可動円筒
、固定円筒の一方または双方の体積が増大して、これら
同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
なるのであり、逆に気温等降下によって粘性抵抗が強化
されようとするときは、可動円筒、固定円筒の一方また
は双方の体積減少に基づく、これら同筒群相互の離間距
離増大により、上記粘性抵抗の強化が消去され、かくし
て常に一定の制動力を保持し得ることとなる。

（実　施　例） 本発明を興ず第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ｌは円筒器体１ａ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ｉｂ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１に内装されていると共に、フラン
ジ２ａの軸心から直、又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、蓋
体１ｂ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に電着することで、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１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１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１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の上側
周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である。

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　、
　８ｂの下側周端縁から一対の係止片Ｂｅ　、　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１ｆと前
記のスライド用凹溝２ｔ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にあっては第３図
に示すように、１個宛の分離スリットＳｔ　　、Ｓ２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７）Ｓｔ　　。

Ｓ２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７）５１．３２は、可動円筒５ａ。

５ｂ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、６ｄ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８図（ａ）に示す如く、
例えば円筒器体１ａの底１１ｃ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、θｂ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ｔｇ、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、上記した可動円筒５ａ　、　５ｂ、
固定円筒８ａ　、　８ｂの一方または双方につき、その
素材としてシリコンゴム、バイメタルなどの感温素材を
用いるようにするのであり、このことによって温度が上
昇したときには、上記可動円筒、固定円筒につきその体
積が増大するよう変形し、逆に温度が降下したときは、
同上体積が減少するように変形させるのである。

すなわち、ここで第１図乃至第３図の第１実施例にあっ
ては、固定円筒８ａ　、　６ｂに感温素材を用いるよう
にしてあり、このため固定円筒８ａ　、　８ｂは。

何れも内側二円筒体Ｗｔ、外側の円筒体Ｗ２との間にシ
リコンゴム等の温度昇降により夫々体積が増減変更する
感温素材としての介装円筒Ｗ３を挟装状態にて重積する
ことにより形成されており。

この場合上記円筒体Ｗｓ　、Ｗ２にも前記可動円筒５ａ
　、　５ｂと同じく分離スリットＳ３　、Ｓ＊°、Ｓ４
，３４°が縦設されており、従って温度変化による介装
円筒Ｗ３の肉厚変化によって、固定円筒８ａ　、　８ｂ
の肉厚が増減変更するよう構成されてい次に、第４図と
第５図によって示されている第２実施例にあっては、第
１実施例とは逆に可動円筒５ａ　、　５ｂにつき温度変
化による体積変化の要素をもたせるようにしてあり、こ
のため前実施例と同様にして当該可動円筒５ａ　、　５
ｂを何れも内側の円筒体Ｘｓ、外側の円筒体ｘ２との間
にシリコンゴム等による介装円筒ｘ３を挟装状態にて重
積した構成としている。

さらに、第６図と第７図によって示した第３実施例では
シリコンゴムによる介装円筒ｘ３を用いることもなく、
可動円筒５ａ　、　５ｂ、固定円筒８ａ　、　８ｂの一
方または双方をバイメタルによって形成するようにして
おり、従って当該バイメタル自体に感温素材としての役
割を果させるようにしている。

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、
この際上記可動円筒５ａ。

５ｂ、固定円筒８ａ　、　ｅｂの一方または双方の体積
従って肉厚が大となるため、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ｌ
内の粘性流体Ａが、その粘性を増してダンパーとしての
制動力が大きくなるが、この場合は可動円筒５ａ　、　
５ｂ、固定円筒θａ　、　８ｂの一方または双方の肉厚
が薄くなることから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。

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２ｆ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の方は
、その係止片６ｃ　、　Ｅｌｄが円筒器体１ａのスライ
ド用凹溝ＩＦに係止されて非回転の状態にあるから。

当該固定円筒１１ｆａ　、　８ｂと回転する可動円筒５
ａ　、　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１の径方向に何れも自由度をもつ内円
筒５ａ　、　５ｂ、８ａ　、　１３ｂ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、内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これに伴
い可動円筒５ａ　、　５ｂ、固定円筒８ａ　、　８ｂの
体積が増減することになり、これによって粘性流体の粘
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、この結果室
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Ｐ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
。

さらに本発明によるときは可動円筒、固定円筒の一方ま
たは双方に１体積変化を伴う感温素子を用いるようにし
たので、気温等の温度変化による制動力の不本意な変動
を是正して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
の夫々縦断正面図と分解斜視図、第８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９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 Ｘ！・・・・・・内側の円筒体 ｘ２・・・・・・外側の円筒体 ｘ３・・・・・・感温素材としての介装円筒８ａ、８ｂ
・・・・固定円筒 Ｗｌ・・・・・・内側の円筒体 Ｗ２・・・・・・外側の円筒体 Ｗ３・・・・・・感温素材としての介装円筒Ａ・・・・
・・・・粘性流体 代理人　弁理士　斎　藤　義　雄 第１図　　　　第３ｍ １１１５図　　　　第４図 第７”　　　　　第ｂｍ

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、固定円筒
   の一方または双方に、シリコンゴム、バイメタルなどの
   感温素材が用いられることで、温度の昇降により夫々体
   積が増減変更自在であ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各筒式回転ダンパー。
2. （２）可動円筒、固定円筒の一方または双方が、分離ス
   リットを有する大小一対の円筒体と、当該両円筒体間に
   重積挟装のシリコンゴムによる介装円筒とにより形成さ
   れている請求項（１）記載の粘性流体を用いた制動力自
   動調節可能な各筒式回転ダンパー。