JPH0456176B2 - - Google Patents

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の用途に供し得
るダンパーに関し、特に気温変化に対しても、常
に所望の制動力が確保され得るようにしたもので
ある。

≪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。

上記方式による初期のダンパーとしては、ケー
シング内に、回転軸と直交状にて軸着した所望複
数枚のデイスク状とした可動板と、当該可動板の
間にあつて当該ケーシングに固着したこれまたデ
イ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てい
る。

従つて上記ダンパーは、回転軸に回転力として
の外力が加えられることにより、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、両板の
離間距離が小さくなるほど大きくなるものである
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、記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、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。

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７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57−39644）
されるに至つたが、その構成は同上図ab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によつて回転自在な回転軸ｃ
が貫入されており、当該回転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
つて、当該固定板ｅ，ｅ，……を回転は阻止され
るが、同図ａにあつて上下方向へは自由度が与え
られた構成となつているのであり、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、隣接の可動板
ｄに近接した状態にあつたとしても、可動板ｄ，
ｄ，……の回転によつて、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
（調心効果）によつて常に回転軸ｃに固着の可動
板間隔を、平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なる。

さらに、上記のダンパーによるときは、その粘
性流体が夏季の気温上昇に伴つて粘性が低くなる
ことから、粘性剪断抵抗力が弱くなつてしまい、
反対に冬季の気温降下によつてその粘度が高くな
り、これにより当該抵抗力が強くなることで、例
えば冬には正常なダンパーとして作動しているに
拘らず、夏になるとダンパーとしての制動力が低
下してしまい、ドアチエツカーなどに用いた際な
どにあつては、ドアが急速に閉動してしまい、閉
扉時に衝撃音をも発するなど、ドアチエツカーと
して機能しなくなつてしまうといつた欠陥をもつ
ている。

そこで、上記の如き問題を解決するものとして
既に、特公昭48−2722号公報の如き技術が開示さ
れている。

上記のものは、前記の回転軸に可動板を固設す
ると共に、固定板をもケーシング内に固設してお
き、当該可動板も固定板もバイメタル材料で形成
することで、定温条件下では可動板も固定板も互
いに離反するように反曲して、両板の離間距離が
比較的大きくなつているが、高温状態になると、
可動板と固定板が何れも平板状に変形して、両板
の離間距離が縮小されるようにしたもので、この
ことにより、粘性流体による剪断抵抗力を大きく
し高温に伴う粘性流体の流動化によつて低下する
こととなる制動力を、補償しようとしている。

しかし、上記の場合には、可動板も固定板も軸
線方向に対し固定されており、従つて、可動板も
固定板も夫々の相互間隔が予め一定不変で、これ
を変更することができないため、可動板と固定板
との離間距離はバイメタル材の変形度合の範囲内
に止まり、それ以上の調整は不能であるから、そ
れほど大巾な制動力の自動調整を期待することは
できない。

≪発明が解決しようとする問題点≫ 本発明は上記従来のダンパーがもつている諸問
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つた固定手
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
によつて、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
流体内にあつて、前記の調心効果（粘性流体が、
粘性剪断抵抗の大となつている箇所（板の離間距
離が狭い箇所）へ向けて流れることにより、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
傷を与えるといつたことも解消するのが、第１の
目的である。さらに、本発明ではこれらの可動
板、固定板に対して所定の弾性外力を付与してお
くと共に、可動板、固定板の一方または双方自体
を感温変形部材であるバイメタルによつて形成す
ることにより、自由度をもつている固定板、可動
板が自由に動き得るように配装されている板自由
全長の範囲が、当該バイメタルの変形によつて自
動的に調整されるようになし、このことにより固
定板と可動板との離間距離を大巾に変化させ得る
ようにして、粘性剪断抵抗力の大きな変更を可能
とし、もつて環境温度の大幅な変化に対しも、こ
れに左右されることなく一定の制動力が、人為的
調整によることなしに自動的に得られるようにす
るのがその目的である。

≪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
板面間に配在させ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、かつ前記可動板
もその厚さ方向へは変動自在であり、これらの可
動板、固定板には当該両板の板間隙を狭小する方
向への弾性外力が付与され、かつ当該可動板、固
定板の一方または双方の全部または一部が、温度
低下による変形によつて、前記板間隙を上記弾性
外力に抗して拡長し、温度上昇による変形で、同
上板間隙を同上弾性外力による押圧により狭小と
するバイメタルによつて形成されていることを特
徴とする粘性流体を用いた自動感温制動力調整機
構付回転多板式ダンパーを提供しようとしてい
る。

≪作用≫ 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、可動板と
固定板との相互間隙に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自由度を有する可
動板、固定板は変動し、結局全板の離間距離が、
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つて部材の破損といつた支
障が生ずることを絶滅し得ることとなる。

しかも本発明によれば、冬季などにあつて気温
が低下することで、粘性流体の粘性が大きくなる
に至つても、バイメタルが熱変形し、これにより
弾性外力に抗して可動板、固定板が軸線方向へ移
動し、これにより、これらの可動板、固定板の昇
降動可能な板自由全長が大きくなることから、可
動板、固定板の離間距離である板間隙自体を大き
くすることができ、この結果粘性増大による粘性
剪断抵抗の強化を弱め得ることとなり、逆に夏季
などの気温上昇時には、バイメタルの復原変化に
より、前記弾性外力が作動して、上記の板自由全
長を小さくし、これにより板間隙が狭小となる結
果、粘性流体の粘性低下を補完し得ることとな
り、かくして外気温が大幅に変動しても、制動力
が不本意に変動してしまうといつた難点を充分に
解消し得ることとなる。

≪実施例≫ 本発明を先ず第１図と第２図とによつて示した
実施例によつて詳記すれば、器状としたケーシン
グ本体１Ａ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１ｃの対向する箇所
に縦装凹溝状１ｂ，１ｂ……が凹設されている。

次に可動軸２が、上記ケーシング本体１Ａの中
心軸線上に軸嵌されて、その先端部が前記軸承凹
所１ｂに嵌合されていると共に、当該可動軸２の
上部に設けられたフランジ２ａに被嵌の蓋板３
が、上記ケーシング本体１Ａの上端雌螺子部１ｅ
に螺着されることで、上記フランジ２ａから突出
した、連結用螺孔２ｂをもつた角頭部２ｃが、上
記の蓋板３を貫通しており、当該蓋板３とケーシ
ング本体１Ａによつてケーシング１が構成されて
いる。

上記角頭部２ｃの突出端部には、外力としての
回転力が作用する回転腕４の角孔４ａが嵌合し、
同腕４の抜出を阻止するため、抜子螺子５が上記
の連結用螺孔２ｂに螺着されている。

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１内には、前記の如くポリイソブチレ
ンなどの高分子粘性とか、ピツチあるいは高粘度
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
の場合円板状である可動板６，６……と、固定板
７，７……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。

すなわち、可動板６はその軸心に係嵌軸孔６ａ
が開口された円板で、当該軸孔６ａの係嵌溝部６
ｂ，６ｂ……に、前記可動軸２に縦設した係嵌突
条２ｄ，２ｄ……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６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、従つて同図
にあつて昇降自在であると共に、当該可動板６，
６……は、所定の高温時にあつて平板状にである
が、低温になると、図示のように山形に変形する
バイメタルにより形成されている。

つぎに同上(a)の固定板７は、その軸線に嵌挿軸
孔７ａが形成されていると共に、外周縁同位置に
は回止突片７ｂ，７ｂ……が突設された円板状の
ものであり、前記可動軸２は上記嵌挿軸孔７ａ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、かつ上記回止突片７ｂ，
７ｂ……は前記ケーシング１の縦装凹溝条１ｄ，
１ｄ……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
動が可動板６と同じく自由となつており、図中３
ａは前記蓋板３の軸孔を示している。

さらに、本発明では上記の可動板６，６……、
固定板７，７……に対して、その板厚方向へ弾性
外力Ｂ（第６図参照）を付加する必要があり、こ
のため当該実施例では前記蓋板３の裏面側に穿設
した環状溝３ｂに、圧縮コイルスプリング８を嵌
装し、当該スプリング８ａの下端縁を、最上位に
配した固定板７に弾接させてある。

ここで、第３図、第４図、第５の実施例にあつ
ては、上記の弾性外力付与手段とバイメタルの採
択手段とに、以下のような差異がある。

すなわち、第１図のものが圧縮コイルスプリン
グ８ａを弾性源としているのに対し、第３図では
蓋板３と最下位のバイメタルである可動板６との
間に、当該バイメタルの変形とは逆向きの山形と
なるよう形成した皿ばね８ｂが挟装されており、
また可動板６，６……には単なる円板を用い、固
定板７，７……に第１図の可動板と同じ特性をも
つたバイメタルを採択するようにしている。

次に第４図の実施例では、圧縮コイルスプリン
グ８ａをケーシング本体１Ａの底壁１ａに穿設し
た環状溝１ｆに収納し、当該スプリング８ａの上
端縁を最下位のバイメタルである固定板７，７…
…に押当させるようにし、さらにこの実施例では
可動板６，６……、固定板７，７……の何れを
も、低温により山形に変形するバイメタルにより
形成するようにしている。

第５図では、第１図と同じく可動板６，６……
にだけバイメタルを採択しており、弾性外力Ｂの
付与手段としても、環状溝３ｂの圧縮コイルスプ
リング８ａを用いているが、さらにゴム等による
弾性シート９を、当該スプリング８ａと最下位の
固定板７との間に介装し、弾性シート９の内周縁
は可動軸と蓋板３との間に、そしてその外周縁は
蓋板３とケーシング本体１Ａとの間に夫々挟着し
た構成となつている。

このため、上記の回転多板式ダンパーを、ドア
チエツカーなどに用いた際にあつては、外力が回
転腕４の回転力として作用したとき、可動軸２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厚さ方向へ何れも自由度をも
つ両板が変動し、第６図ａに示す如く板間隙ｈが
均等化され、この結果ケーシング１内における板
自由全長Ｈ１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。

さらに、第６図ａの如く夏季などで気温が高い
状態から、冬季のように気温が低下してくると、
前記各種の実施例から理解される通り、可動板
６，６……、固定板７，７……の一方または双方
の全部か、その一部がバイメタルによつて形成さ
れており、もちろんこの際、バイメタルの温度変
化による変形力が、前記圧縮コイルスプリング８
ａ等による弾性外力Ｂよりも大きくなるようにし
てあるから、同図ｂの通り可動板６，６……が水
平状態から山形に変形し、この結果それまで固定
板７，７……の板間隙がｈ１であつたものがｈ２
まで大きくなるように、全体としての板自由全長
Ｈ１がＨ２まで拡長されることとなり、これによ
り可動板６，６……と固定板７，７……との板間
隙がｈより大きくなつて、気温低下により粘性流
体Ａの粘性が大きくなつても、板間隙の拡長化に
よる粘性剪断抵抗の低減によつて、ダンパーとし
ての制動力を降温時にあつても増大させてしまう
ことがない。

次に上記の冬季から、夏季を迎えることになれ
ば、今度は第６図ｂの状態から、可動板６，６…
…が平板状に変形し、このことで弾性外力Ｂが固
定板７，７……、可動板６，６……をその厚さ方
向へ押動することとなるから、この結果板自由全
長はＨ２からＨ１に短縮化され、固定板の板間隙
もｈ２からｈ１に縮小されて板間隙ｈも狭くな
り、粘性流体Ａの粘性が低下してしまつても、上
記板間隙の狭小化による粘性剪断抵抗の増大によ
つて、ダンパーとしての制動力を昇温時にあつて
も低下させることなく、年間を通じて所望の値に
定常化させることができる。

≪発明の効果≫ 本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、
局部的に大きな負荷が加わることもないので、板
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回転多板
式ダンパーを安価に提供することができる。

さらに本発明では上記のように厚み方向へ自由
な可動体、固定板につき、弾性外力を付与すると
共に、これを温度により変形するバイメタルによ
つて形成するようにしたから、当該バイメタルの
変形によつて、板自由全長を変化させることがで
き、これにより板間隙を大幅に変じ得ることとな
るから、気温の大きな変化に対しても所定の制動
力を発揮させることができ、従来の支障を解消す
ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るダンパーの一実施例を示
す縦断正面図、第２図は第１図の分解斜視説明
図、第３図、第４図、第５図は異種実施例の各縦
断正面図、第６図ａ，ｂは当該ダンパーの夫々高
温時、低温時における各正面説明図、第７図ａ，
ｂは従来の粘性流体使用によるダンパーの夫々縦
断正面図と横断面図である。 １……ケーシング、２……可動軸、６……可動
板、７……固定板、８ａ……圧縮コイルスプリン
グ、８ｂ……皿バネ、Ａ……粘性流体、Ｂ……弾
性外力、ｈ……板間隙。

Claims (1)

1. 【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、
   かつ前記可動板もその厚さ方向へは変動自在であ
   り、これらの可動板、固定板には当該両板の板間
   隙を狭小とする方向への弾性外力が付与され、か
   つ当該可動板、固定板の一方または双方の全部ま
   たは一部が、温度低下による変形によつて、前記
   板間隙を上記弾性外力に抗して拡長し、温度上昇
   による変形で、同上板間隙を同上弾性外力による
   押圧により狭小とするバイメタルによつて形成さ
   れていることを特徴とする粘性流体を用いた自動
   感温制動力調整機構付回転多板式ダンパー。 ２ 弾性外力の付与が、圧縮コイルスプリング、
   皿バネによる弾性源によつて行なわれている特許
   請求の範囲第１項記載の粘性流体を用いた自動感
   温制動力調整機構付回転多板式ダンパー。