JPH0368250B2 - - Google Patents

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つて抵抗力が
得られるようにし、この抵抗力によつて外力に対
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可変の多筒式回転
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
れが狭い通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、上記の通隙に対し高
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、さらに当該通隙が汚物によ
り狭塞されてしまうといつ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、高粘性をもつ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
発されるに至つている。

上記方式のダンパーとしては、何れもデイスク
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１３図の如き構成となつて
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ｂから、外周固定円筒c₁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
蓋ｄにあつて、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c₁，c₂，
g₁，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。

従つて上記ダンパーによるときは、可動軸ｅ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g₁，g₂とケー
シングａに固設の両固定円筒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，c₂，g₁，g₂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
なつて、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
充足することができない。

≪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つて回転
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つ
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つて調心効果、すなわち粘
性流体が、粘性剪断抵抗の大となつている箇所
（各円筒の離間距離が狭くなつているところ）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、これによつて
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
えるといつたことも解消し、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することである。

さらに本発明の第２の目的は、上記の如きダン
パーにあつて、粘性流体による粘性剪断抵抗を加
減可能として、その制動力を所望の設定値に調節
できるようにするため、固定円筒、可動円筒を、
その径が拡縮自在なるよう形成すると共に、当該
円筒の軸心位置に設けた軸筒の太さを外部からの
操作によつて調節自在となし、これによつてこれ
ら円筒群が存し得るケーシングの内径を可変とな
し、これに伴う円筒群の拡径、縮径により、円筒
間の離間距離を狭くすることで制動力を増し、逆
に広くすることで制動力を減じることができるよ
うにして、簡易迅速に制動力の調整ができるよう
にすることである。

≪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、回転される所要数の径が拡縮自在になる可動
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いる所要数
の径が拡縮自在なる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、ケーシング内には上記可動円
筒、固定円筒の軸心位置にあつて、外部から操作
自在な伝動機構により、軸筒の径を加減自在とし
た制動力調節装置が設けられていることを特徴と
する粘性流体を用いた制動力可変の多筒式回転ダ
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け流動する
から、可動円筒と固定円筒との相互間隙に、それ
まで広狭の差があつたとしても、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
つ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、結局全板が同心円状配置にてケ
ーシング内に在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つて部材の破損といつた
支障が生ずることを絶減し得ることとなる。

さらに本発明では、制動力調節装置の伝動機構
を外部から操作すれば、ケーシング内で軸心位置
にある軸筒が、太くなつたり細くなつたりするこ
ととなるから、太くしたときはこれにより可動円
筒、固定円筒が拡径状態となつて、円筒群相互の
離間距離が小さくなるから制動力は大となり、逆
に細くなれば当該両円筒が縮径状態となつて同上
離間距離が大きくなり、これによつて制動力は小
さくなるから、軸筒の径を加減することで、制動
力を所要設定値とすることができる。

≪実施例≫ 本発明を第１図乃至第１２図の実施例によつて
詳記すれば、器状のケーシング１は同筒器体１ａ
とその開口部に螺着した蓋体１ｂとからなつてい
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１に内装さ
れていると共に、フランジ２ａの軸心から直交状
に突設されている軸杆２ｂが蓋体１ｂの軸承口１
ｃに夫々回転自在なるよう軸嵌されており、軸杆
２ｂの軸承口１ｃから突出した角頭部２ｃに、回
動腕３の角孔３ａを嵌合した後、抜止螺子４を角
頭部２ｃの連結用螺孔２ｄ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てある。

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６ａ，６ｂとが、可動軸
２の軸心線の外周側にあつて交互配置にて遊嵌さ
れており、図示例では軸心線側から、順次小径の
固定円筒６ａ、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の下面にあつて、その直
径位置にスライド用凹溝２ｅを設けておき、これ
に可動円筒５ａ，５ｂの上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
させるようにしてある。

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１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６ａ，６ｂの下端縁から一対の係止
片６ｃ，６ｄを突設し、これを前記円筒器体１ａ
の底壁１ｄにあつて、その直線位置に設けたスラ
イド用凹溝１ｅ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１ｅと前記のスライド
用凹溝２ｅ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
６ａ，６ｂが共に同一径方向へ変動自在としてあ
り、ケーシング１内には前記した粘性流体Ａが充
填されている。

ここで可動円筒５ａ，５ｂ、固定円筒６ａ，６
ｂは第３図、第５図、第７図、第９図、第１１
図、に示すように、１個宛の分離スリツトS₁，
S₂，S₃，S₄が軸線と平行な直線状となるように切
設されており、かつ可動円筒５ａ，５ｂの分離ス
リツトS₁，S₂、また固定円筒６ａ，６ｂの分離ス
リツトS₃，S₄夫々が、相互に一直径線上にあつて
離間位置となるよう切離されている。

この分離スリツトS₁，S₂，S₃，S₄は、可動円筒
５ａ，５ｂ、固定円筒６ａ，６ｂが拡径または縮
径状態に変形自在とするためのものであると共
に、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を円滑性ともたせ
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６ａ，６ｂ何れの場合にも、これら係止
片５ｃ，５ｄ，６ｃ，６ｄを突設し、これを夫々
スライド用凹溝２ｅ，１ｅに係嵌させるようにし
てあるが、もちろん雄雌関係を逆転させて第１２
図ａに示す如く、例えば円筒器体１ａの底壁１ｄ
からスライド用突条１ｆを直径位置に突設してお
き、固定円筒６ａ，６ｂの下端縁にあつて直径位
置に対設した係止溝６ｅを、当該スライド用突条
１ｆ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１ｅ、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。

さらに本考案では、上記ケーシング１内にあつ
て、その軸心位置が制動力調節装置７の軸筒８が
配設されていて、当該軸筒８が外部より操作可能
な伝動機構９によつて、その径寸法が加減できる
ようにしてある。

ここで第１図と第３図により明示された第１実
施例と、第４図と第５図による第２実施例の場合
には、その制動力調節装置が夫々リンク機構とカ
ム機構によつて構成されている。

すなわち第１実施例では、軸筒８が調節軸８ａ
と一対のアーム８ｂ，８ｂと、一対の半割筒８
ｃ，８ｃによつて構成されている調節筒とからな
つていて、上記調節軸８ａの下端部にあつて突設
された鍔部８ｄに連続する軸杆部８ｅが、円筒器
体１ａの底壁１ｄに開口した軸心孔１ｇに回転自
在なるよう嵌合していると共に、この軸杆部８ｅ
に連続した細成角頭部８ｆが底壁１ｄから突出し
ている。

前記伝動機構９は、上記角頭部８ｆに角孔９ａ
が嵌合された調節摘み９ｂと、これを細成角頭部
８ｆに固定するため、その螺孔８ｇに螺着される
止螺子９ｃとからなつている。

さらに、前記調節軸８ａの上端面からは、その
一直線上にあつて上向きに突設されたリンク杆８
ｈ，８ｈが突設され、半割筒８ｃ，８ｃの上端面
中央から上向きに突設された調節杆８ｉ，８ｉと
上記リンク杆８ｈ，８ｈとの間に、前記一対の軸
孔８ｊ，８ｊ，８ｋ，８ｋが開口されたアーム８
ｂ，８ｂが連枢されていると共に、半割筒８ｃ，
８ｃの下端面から突設された案内子８ｌ，８ｌ
が、前記係止片６ｃ，６ｄが係嵌しているスライ
ド用凹溝１ｅに、径方向の移動が可能なるよう係
嵌されている。

従つて上記の制動力調節装置７によるときは、
外部から、その調節摘み９ｂを所望回転量だけ回
動させてやれば、調節軸８ａが回転し、これによ
りアーム８ｂ，８ｂも回動して、半割筒８ｃ，８
ｃを軸心側へ引きよせて、軸筒８の径を小さくし
たり、また半割筒８ｃ，８ｃを軸心より離反させ
て軸筒８の径を大きくしたりすることができるこ
ととなる。

これに対し前掲第２実施例による制動力調節装
置７にあつては、アーム８ｂ，８ｂを用いるのに
かえて、長孔８ｍ，８ｍを開設したカム８ｎの軸
心角孔８ｐに、調節軸８ａの上端面から軸心位置
に突設した角杆８ｑを嵌合すると共に、上記長孔
８ｍ，８ｍに夫々半割筒８ｃ，８ｃの調節杆８
ｉ，８ｉを遊嵌させたもので、この場合も調節摘
み９ｂの回動操作により、カム８ｎを回動させ半
割筒８ｃ，８ｃを互いに離したり、近ずけること
で軸筒８の径を可変としてある。

次に第６図と第７図による第３実施例では、上
記の制動力調節装置７に楔機構を、第８図と第９
図による第４実施例ではスプリング機構を、そし
て第１０図と第１１図による第５実施例にあつて
は弾性体の弾性変化を夫々利用するようにしてい
る。

すなわち第３実施例にあつては、調節軸８ａに
は前記鍔部８ｄから上向きに先細りのテーパ部８
ｒが形成されていると共に、その上端部の螺杆８
ｓには、下向きに先細りのテーパ駒８ｔが、その
螺孔８t′にて螺合されていると共に、半割筒８
ｃ，８ｃの上下内面には、夫々端縁から筒深部へ
向けて次第に小径となるよう形成されている上下
のテーパ受面８ｕ，８u′が設けられており、これ
ら各テーパ受面に夫々上記のテーパ駒８ｔとテー
パ部８ｒとが当接されている。

従つて当該装置にあつては、調節摘み９ｂを回
動することで調節軸８ａが回転し、これにより半
割筒８ｃ，８ｃによつて回り止め状態に保持され
ているテーパ駒８ｔが螺杆８ｓの回動によつて昇
降動することとなり、この結果下降動の場合は楔
が打ち込まれた状態となつて半割筒８ｃ，８ｃが
離反し、これにより軸筒８の外径が大となり、反
対にテーパ駒８ｔを上昇させれば外径が小さくな
る。

第４実施例にあつては、調節軸８ａには別途用
意した帯板を巻回した螺旋筒８ｖが被嵌されてお
り、同筒８ｖの下端から突設した係止片８ｗ，８
ｗが前記スライド用凹溝１ｅに係止されていると
共に、上端からも係止片８ｘ，８ｘが、昇降駒８
ｙの左右側面に欠設した係止溝８ｚ，８ｚに係止
されていると共に、半割筒８ｃ，８ｃの内面に設
けた縦リブ８c′，８c′も上記係止溝８ｚ，８ｚに
係止され、かつ調節軸８ａの螺杆８ｓが昇降駒８
ｙの軸螺孔８y′に螺合するように構成されてい
る。

従つて調節摘み９ｂを回動することで調節軸８
ａが左右に回動し、これにより回り止め状態の昇
降駒８ｙが下降するときは、螺旋筒８ａが軸方向
に押圧されてその径が大となるから、その増径分
だけ半割筒８ｃ，８ｃが外向きにスライドして軸
筒８の径は大きくなり、逆に昇降駒８ｙが上動す
れば、螺旋筒８ａは復原して径小となり、半割筒
８ｃ，８ｃも、その離間距離が小さくなる。

第５実施例では第４実施例にあつて用いられた
螺旋筒８ｖにかえて、図示例では２個のゴム等に
よる弾性筒体８v′，８v′を用いるようにしてあ
り、この場合にも昇降駒８ｙの下降で弾性筒体８
v′，８v′が軸方向に押し潰され、これによる増径
により半割筒８ｃ，８ｃを離反させて軸筒８を太
くでき、また昇降駒８ｙの逆動による弾性筒体８
v′，８v′の復原で小径に調節することができる。

従つて、本発明によるときは伝動機構９の操作
によつて軸筒８の径を自由に調整することができ
るから、これにより可動円筒５ａ，５ｂ、固定円
筒６ａ，６ｂの存在するケーシング１内の実動可
能な径寸法を自由に調整できることとなり、かつ
当該円筒の径が拡縮自在であることから当該径寸
法が調心効果により均分されることにより得られ
る、これら円筒群の離間距離を大きくしたり、小
さくしたりできることとなつて、当該粘性流体Ａ
にもとづく制動力を所望値に調整することができ
る。

このため、これをドアチエツカなどに用いれ
ば、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，５
ｄ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６ａ，６ｂの
方は、その係止片６ｃ，６ｄが円筒器体１ａのス
ライド用凹溝１ｅに係止されて非回転の状態にあ
るから、当該固定円筒６ａ，６ｂと回転する可動
円筒５ａ，５ｂとの前記の如くして調節した筒面
間に存在している粘性流体Ａの厚さによつて定ま
る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
をもつ両円筒５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂ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１内における直径を等分するように、両円筒
が平行して存置されることとなる。

≪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、この結果常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
つた支障も生ぜず、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。

さらに粘性断線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。

しかも本発明では回動操作等外部からの簡易な
操作だけで制動力調節装置の軸筒径を加減できる
から、簡易迅速に所望の制動力に調節することが
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制動力
可変の多筒式回転ダンパーを示す第１実施例の縦
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、第６図と第７図、第
８図と第９図、第１０図と第１１図は夫々同上回
転ダンパーの第２、第３、第４、第５実施例によ
る各縦断正面図と分解斜視図、第１２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１３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。 １……ケーシング、２……可動軸、５ａ，５ｂ
……可動円筒、６ａ，６ｂ……固定円筒、７……
制動力調節装置、８……軸筒、９……伝動機構、
Ａ……粘性流体。

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径が拡縮自在
   なる可動円筒と、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
   る所要数の径が拡縮自在なる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、ケーシング内には上
   記可動円筒、固定円筒の軸心位置にあつて、外部
   から操作自在な伝動機構により、軸筒の径を加減
   自在とした制動力調節装置が設けられていること
   を特徴とする粘性流体を用いた制動力可変の多筒
   式回転ダンパー。