JPH0571483U - 粘性流体を用いた多板式ダンパー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 外力で回転または牽引される可動軸により、
回転または牽引される可動板と、交互配置の固定板との
間に充填された粘性流体によって、抵抗力が発揮される
ダンパーで、局部的に加わる過大負荷による可動板や固
定板の破損を防止し、抵抗力の調整をも容易にする。 【構成】 外力で回転する可動軸２と一緒に回転する可
動板６と、これらと交互配置で可動軸２と非連動の固定
板７とが、ケーシング１内の粘性流体Ａ中に配設され
る。固定板７はケーシング１と係合して、可動板６が回
動しても不動の状態に保持されるが、固定板７の厚さ方
向には変動自在で、かつ、可動板６もその厚さ方向へは
変動自在で、外力による稼動時、固定板７と稼動板６の
自由な変移によって両板間の離間距離が均一化され、局
部的な過大負荷が労せずに回避される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案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 し得るダンパーに関する。

【０００２】

【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った支障が生ずる虞れもある。

【０００３】 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。

【０００４】 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 、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。

【０００５】 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、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、図９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 至ったが、その構成は図９（Ａ）（Ｂ）の通りである。

【０００６】 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 。

【０００７】 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（調心効果）によって常に回転軸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。

【０００８】 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。

【０００９】 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。

【００１０】 一方、実開昭６１−１６２６３１号には、上記の場合に多数の可動板に相当す る部材間にも、また多数の固定板に相当する部材間にも夫々の弾性リングを介在 させ、これらの可動板群、固定板群をシリンダによって押圧状態に保持すること で、可動板間、固定板間の離間距離を或範囲内で自由に調整自在とする技術内容 が開示されている。

【００１１】 上記構成のものは、確かにシリンダによる押圧の程度により、上記の離間距離 を調整し、これにより簡易に粘性流体による抵抗力を加減できる利点を有するも のの、介在された弾性リングが押圧された状態では固定板も可動板も軸線方向に 対して固定状態となってしまい、従って、稼動状態にあって、固定板や可動板が 自由に軸線方向へスライドするといった構成とはなっておらず、結局弾性リング の精度等を高めなければ、固定板と可動板相互の離間距離を高精度に均一化する ことはできない。

【００１２】

【考案が解決しようとする課題】

本考案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か、両板間 に弾性リングを介装挟持す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 回転とか牽引とかによって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 ことを利用しようとしている。

【００１３】 上記のように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、可動板の自由度をもった全長を、外部から 可変としてやりさえすれば、板相互の離間距離を簡易に変更できるようにし、も って抵抗力の調整をも可能とし、さらには自由に差し換え自在である固定板、可 動板につき、その板面積を異にするものとの組みかえ作業だけで、簡易迅速にそ の抵抗力に対する設定値をも変更できるようにしようとするのが、その目的であ る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】

本考案は上記の目的を達成するために、ケーシング内に、外力により回転また は牽引自在とした可動軸と共に、回転または牽引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または牽引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、前記可動軸の回転または牽引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 在であることを特徴とする粘性流体を用いた多板式ダンパーを提供しようとする ものである。

【００１５】

【作用】

外力が可動軸に回転力として、または直線状の牽引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 転または牽引されることとなり、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。

【００１６】

【実施例】

本考案を図１乃至図８に示す実施例によって詳記すれば、図１から図４までが 可動板、固定板の回転による多板式ダンパーを示し、図５と図６が回転ではなし に牽引式の実施例であり、さらに図７は回転式における抵抗力調整可能なもの、 図８は同じく回転式の場合にあって、粘性流体の不本意な静止時の流動阻止、可 動時における流動の円滑化を図った異種例を示している。

【００１７】 そこで先ず図１の回転による多板式ダンパーにつき説示すれば、器状のケーシ ング１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条１ｄ、１ｄ‥‥‥が凹設されている。 次に可動軸２が、上記ケーシング１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１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をもった角頭部２ｃ が、上記の蓋板３を貫通している。

【００１８】 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、抜止螺子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、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。

【００１９】 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６ｂ、６ｂ‥‥‥に、前記可動軸２に縦設した係嵌突条２ｄ、２ ｄ‥‥‥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、従って図１（Ａ）にあって昇降自在となっている。 つぎに固定板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 には回止突片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と同じ自由となっており、図中３ａは前記蓋 板３の軸孔を示している。

【００２０】 従って上記の回転式ダンパーを、ドアチェッカーなどに用いた際にあっては、 外力が回動腕４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、板間隙が均等化され、この結果ケーシング１内における板自由全長Ｈ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。

【００２１】 ここで図８に示した実施例にあっては、（Ａ）が固定板７の外周端部に肉厚周 部７ｃをもたせた場合を、そして同図（Ｂ）では固定板７と可動板６との間にあ ってリングスペーサ８を軸装した場合を示しており、このようにすることで、当 該ダンパーの不使用状態にあって、両板がその重量によって沈下することで、板 面間の粘性流体が外側へ流出されてしまい、外力が加わった際即時粘性流体によ る粘性剪断抵抗が適切に作用しなくなるといった問題を解消するためのものであ る。

【００２２】 さらに同図（Ｃ）にあっては、可動板６に弧状のスリット６ｃ、６ｃを穿設し ておき、可動軸２と共に矢印方向へ回転した際、粘性流体Ａを当該スリット６ｃ 、６ｃにより、外側から軸心側へ積極的に導入させ得るようにして、両板の板面 間における粘性流体Ａの供与を円滑にしようとしており、また同図（Ｄ）でも固 定板７の嵌挿軸孔７ａを大きくすると共に、可動板６の外径を小さくすることで 、粘性流体Ａを流動し易くし、これにより迅速な調心効果が発揮されることを保 証しようとしている。

【００２３】 次に図３と図４も回転式ダンパーを示す実施例であり、図３では図１のものと その可動軸に係る構成が以下のように相違している。 すなわち、可動軸２が一本ではなしに、中心軸２ｅと偏心軸２ｆ、２ｆとから なり、これらを可動板６の係嵌軸孔６ａである中心軸孔６ｄ、偏心軸孔６ｅ、６ ｅに嵌挿することで、可動軸２の回転を可動板６に伝達するようにし、もちろん 固定板７の嵌挿軸孔７ａは上記中心軸２ｅ、偏心軸２ｆ、２ｆの三本が嵌挿され るよう大きく形成されている。

【００２４】 第４図の実施例もその可動軸に係る構成を異にしおり、可動軸２が、角頭部２ ｃを有する軸本体２ｇのフランジ部２ａにあって、その外周縁に係嵌歯欠２ｈ、 ２ｈ‥‥‥を設け、これに最上位の可動板６にあって係嵌軸孔６ａの内端縁から 起立させた係嵌歯片６ｆ、６ｆ‥‥‥を係合すると共に、上記可動板６の係嵌歯 片６ｆ、６ｆ‥‥‥間に欠設された係嵌欠所６ｇ、６ｇ‥‥‥に、下位の可動板 ６における係嵌歯片６ｆ、６ｆ‥‥‥を係合させることによって構成されており 、これにより軸本体２ｇの回転が順次下側の可動板６、６‥‥‥に伝達されるよ うにし、もちろん係嵌歯片６ｆ、６ｆ‥‥‥は固定板７の嵌挿軸孔７ａに嵌挿可 能な寸法となっている。

【００２５】 以上は可動軸２を回転する外力が加えられる場合のダンパーであるが、図５と 図６に示されている実施例では、可動軸２を直線的に牽引させる外力に対し粘性 剪断抵抗力が作用する場合を示している。 この実施例ではケーシング１が、本体１１ａとこれに側方から嵌合される副体 １１ｂと、当該両者の上部に設けられている半割螺口１１ｃ、１１ｄとの接合状 態にて、両口１１ｃ、１１ｄに被冠螺合される螺子蓋１１ｅとからなっており、 当該螺子蓋１１ｅ軸孔１１f に摺動自在なるよう貫装された可動軸２のケーシン グ１内における先端部には、軸ピン２ｉによってジョイント２ｊが同図（Ａ）の 前後方向へ回動自在に枢着されている。

【００２６】 上記ジョイント２ｊは左右の軸承片２ｋ、２ｋと、これを連結する横向片２１ とからなり、当該軸承片２ｋ、２ｋの下端部間に横設した案内ピン２ｍに、可動 板６、６‥‥‥が、その上端部に穿設の案内孔６ｄによって、厚さ方向すなわち 図面では左右へ変動自在なるよう垂下されている。 一方固定板７、７‥‥‥はケーシング１内にあって、上記可動板６、６‥‥‥ と交互配置にて縦装されており、この実施例では両ディスクとも矩形板状で、固 定板７、７‥‥‥は、その側端縁から突出した抜止突片７ｂ′、７ｂ′‥‥‥を 、ケーシング１の内壁にあって上下配置で形成した横装凹溝条１ｄ′、１ｄ′‥ ‥‥に係嵌することで、縦方向には不動であるが横方向すなわち厚さ方向へは、 可動板６、６‥‥‥と同じく変動自在となっており、図中７ｄは案内ピン２ｍと の当接を回避するための切込溝を示しており、もちろんこの場合にもケーシング １内には粘性流体Ａが収納される。

【００２７】 従って今、外力が可動軸２を図中上方へ牽引したとすれば、垂下状態の可動板 ６、６‥‥‥も上方へ直線状に変動し、この結果調心効果によって当該可動板６ 、６‥‥‥と固定板７、７‥‥‥との板間隔が均一化され、図示の場合前記ジョ イント２ｊにおける軸承片２ｋ、２ｋの離間間隔である板自由全長８が、両板６ 、６‥‥‥、７、７‥‥‥によって均等に区分され、同板間の粘性流体による粘 性剪断抵抗力が均等に発揮されることとなる。 ここで、図７に示したものは前記の回転式ダンパーであるが、ここでは本考案 が可動板と固定板の双方を厚さ方向へ変動自在に構成されていることから、調整 螺子９の螺回といった簡易な外部からの操作によって、当該ダンパーの抵抗力す なわち制動力が増減可能となることが示されている。

【００２８】 すなわち同図では第１図のものと相違して、可動軸２がケーシング１の底壁１ ａに貫設してあり、その下端に回動腕４が取り付けられると共に、当該可動軸２ の上端側には蓋板３の下位に押え板１０が敷設されており、上記蓋板３の軸心部 に、前記調整螺子９が螺合され、押え板１０の中央突部１０ａに被嵌した調整螺 子９を螺回することにより、押え板１０を押下自在となし、ケーシング１の底壁 １ａと押え板１０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 ある。

【００２９】 従って調整螺子９を螺進することで、上記の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９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、圧縮できる粘性流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。

【００３０】

【考案の効果】

本考案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または牽引された際の調心効 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板式 ダンパーを安価に提供することができる。

【００３１】 さらに、これまでの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、螺回操作などの簡易な操作で迅速に実現できることとなり、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。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る回転式の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）
が同上全体の組立斜視説明図である。

【図２】図１に示すダンパーの分解斜視図である。

【図３】図１と同じ回転式ダンパーの他実施例を示す要
部分解斜視図である。

【図４】図１と同じ回転式ダンパーの異種実施例を示す
要部分解斜視図である。

【図５】本考案に係る牽引式ダンパーの一実施例を示す
縦断正面図である。

【図６】同上図５の実施例を示した分解斜視説明図であ
る。

【図７】前同回転式ダンパーの抵抗力調節機構付別異実
施例を示す縦断正面図である。

【図８】（Ａ）は異種固定板を用いた場合の一部を切欠
した部分正面図、（Ｂ）はリングスペーサを用いた場合
の部分正面図、同図（Ｃ）は可動板の異種例を示した平
面図、同図（Ｄ）は他例によりケーシングの一部を切欠
した部分正面図である。

【図９】従来の粘性流体を用いた回転式多板ダンパーを
示し同図（Ａ）が縦断正面図、同図（Ｂ）が横断面図で
ある。

【符号の説明】

１ ケーシング ２ 可動軸 ６ 可動板 ７ 固定板 Ａ 粘性流体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 中山 洋二郎 東京都千代田区東神田１丁目８番11号 ス ガツネ工業株式会社内 (72)考案者 早川 達也 東京都千代田区東神田１丁目８番11号 ス ガツネ工業株式会社内 (72)考案者 田村 静一郎 東京都千代田区東神田１丁目８番11号 ス ガツネ工業株式会社内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケーシング内に、外力により回転または
   牽引自在とした可動軸と共に、回転または牽引される所
   要枚数の可動板と、これらの可動板と交互配置にて上記
   可動軸の回転または牽引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、
   前記可動軸の回転または牽引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ることを特徴
   とする粘性流体を用いた多板式ダンパー。