JPH07158679A - 可変ダンパー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 広範囲で発生トルクを調整することができ、
しかも構造が単純な可変ダンパーを提供すること。 【構成】 可変ダンパー１は、底面２２に設けた周状凹
凸２４と、円板７に設けられた周状凹凸７４等を備えて
いる。調整用ビス８１を締めると、調整軸６は下方に移
動し、任意の位置に位置決めされる。従って、円板７
は、周状凹凸２４に接近した位置に位置決めされる。こ
の状態で、第１の回転軸４を回転させると、調整軸６、
円板７、第２の回転軸５も一体となって回転する。この
とき、底面２２に設けた周状凹凸２４と円板７に設けた
周状凹凸７４との間隙は調整用ビス８１を締めたことに
より狭められているため、この間隙に存在する粘性流体
の剪断抵抗が大きくなり、それに応じて発生トルクも増
加する。従って、調整用ビス８１により発生トルクを可
変しうる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、発生トルクを調整可能
な可変ダンパーに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、発生トルクを調整可能な可変ダン
パーとしては、特公平３−６８２５０号公報に開示され
ているように、剪断抵抗を利用した可変ダンパーが知ら
れていた。即ち、図１１に示す可変ダンパーは、回動腕
１０３に付与される回転力によりケーシング１０１内を
回転する複数の可動円筒１０５と、回転しない複数の固
定円筒１０６との間隙に存在する粘性流体の剪断抵抗を
利用してトルクを発生させる。これら円筒１０５，１０
６は、軸方向に沿って図示しないスリットが設けられて
いるため、可動円筒１０５は可動軸１０２に設けたスラ
イド用凹溝１０２ｅに沿って、また、固定円筒１０６は
ケーシング１０１に設けたスライド用凹溝１０１ｅに沿
って、径方向に拡径・縮径可能である。また、これら円
筒１０５，１０６の軸心位置には軸筒１０８が設けら
れ、軸筒１０８は調節軸１０８ａと一対の半割筒１０８
ｃと一対のアーム１０８ｂから構成されている。調節摘
み１０９ｂを回転させると、調節軸１０８ａが回転し半
割筒１０８ｃを軸心側へ引き寄せて軸筒１０８の径を小
さくしたり、逆に軸心より離間させて軸筒１０８の径を
大きくしたりすることができる。

【０００３】軸筒１０８の径を大きくすると、可動円筒
１０５及び固定円筒１０６が拡径され、両者の間隔が狭
まり、粘性流体の剪断抵抗が増加する。このため、発生
トルクは大きくなる。一方、軸筒１０８の径を小さくす
ると、可動円筒１０５及び固定円筒１０６が縮径され、
両者の間隔が広がり、粘性流体の剪断抵抗が減少する。
このため、発生トルクは小さくなる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
可変ダンパーは、発生トルクを変化させるためにその軸
筒１０８の径を変化させているが、このために軸筒１０
８は調節軸１０８ａと一対の半割筒１０８ｃと一対のア
ーム１０８ｂにより構成する必要があった。また、可動
円筒１０５及び固定円筒１０６が拡径・縮径可能にする
ためには、これら円筒１０５，１０６にスリットを設
け、更に、ケーシング１０１及び可動軸１０２にスライ
ド用凹溝１０１ｅ，１０２ｅを設ける必要があった。こ
のように、上記の可変ダンパーでは部品点数が多くなり
構造が複雑になるという欠点があった。

【０００５】更に、外部からの操作により径の大きさを
調整できるのは、軸筒１０８のみであり、直接、可動円
筒１０５と固定円筒１０６との間隙を調整できなかっ
た。このため、発生トルクを変化させる幅は僅かに過ぎ
ず、しかも微調整が困難であった。

【０００６】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、広範囲で発生トルクを調整することができ、し
かも構造が単純な可変ダンパーを提供することを目的と
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の可変ダンパーは、上下端面を有する略円筒
状に形成され、内部に粘性流体が充填された筒状本体
と、上記筒状本体の内部端面に設けられ、該筒状本体の
軸を中心とする第１の周状凹凸と、上記筒状本体の内部
に配置され、該筒状本体の軸を中心として該筒状本体に
対し相対回転可能な円板と、上記円板上であって第１の
周状凹凸と対向する側に設けられ、上記第１の周状凹凸
と重合可能な第２の周状凹凸と、上記筒状本体に設けた
上記第１の周状凹凸に対して上記円板に設けた上記第２
の周状凹凸を相対的に接近離間させ、両者の間隙を調整
する調整機構と、を備えたことを特徴とする。

【０００８】

【作用】上記構成を備えた本発明の可変ダンパーでは、
第２の周状凹凸は、筒状本体と相対的に回転可能な円板
上に設けられているため、第１の周状凹凸に対して相対
的に回転可能である。調整機構により第２の周状凹凸を
第１の周状凹凸に対して相対的に接近させて両者の間隙
を狭めた状態で、第２の周状凹凸を第１の周状凹凸に対
して相対回転させると、この間隙に存在する粘性流体
は、大きな剪断抵抗を生ずる。その結果、大きなトルク
が得られる。一方、調整機構により第２の周状凹凸を第
１の周状凹凸に対して相対的に離間させて両者の間隙を
広げた状態で、第２の周状凹凸を第１の周状凹凸に対し
て相対回転させると、回転により生ずる剪断抵抗は小さ
くなり、上記と比べ小さなトルクが得られる。このよう
に、調整機構により第１の周状凹凸と第２の周状凹凸と
の間隙を任意に調整することにより、広範囲で発生トル
クを任意に調整することができる。

【０００９】

【実施例】本発明の好適な実施例を図面に基づいて以下
に説明する。図１は本実施例の縦断面図、図２は同じく
平面図である。尚、平面図は線対称であるため、その半
分のみを表し他を省略した。また、図３〜図１０は、本
実施例を構成する各部品の説明図である。

【００１０】本実施例の可変ダンパー１は、図１に示す
ように、本体２と、この本体２の上面を覆うキャップ３
と、本体２の軸を中心として回転可能な第１、第２の回
転軸４，５と、両回転軸４，５間に設けられた調整軸６
と、調整軸６に固設され、周状凹凸７４を有する円板７
と、調整軸６の上下位置を位置決めする調整機構８など
から構成されている。

【００１１】図３は本体２の説明図であり、（ａ）は平
面図、（ｂ）は縦断面図、（ｃ）は底面図である。尚、
平面図及び底面図は線対称であるため、その半分のみを
表し他を省略した。図１及び図３に示すように、本体２
は、円筒状の側壁２１と円形の底面２２とが一体形成さ
れた形状を有している。本体２の底面２２には、中央孔
２３が設けられ、また、底面２２の内部側には、本体２
の軸心を中心とする同心円を形成する断面Ｖ字型の凹部
２４ａと断面山型の凸部２４ｂからなる周状凹凸２４が
設けられている。また、本体の側壁２１には、４つのボ
ルト穴２５が設けられている。本体２と後述のキャップ
３とにより囲まれる領域２６には粘性流体が充填されて
いる。尚、本体２とキャップ３とが本発明の筒状本体に
相当する。

【００１２】図４はキャップ３の説明図であり、（ａ）
は平面図、（ｂ）は破断面図、（ｃ）は底面図である。
キャップ３は、図４に示すように、リング状に形成され
ている。即ち、キャップ３には中央孔３１が設けられ、
また、周方向に沿って４つのボルト挿通孔３２が設けら
れている。このキャップ３は、図１に示すように、本体
２の開口側即ち上面側にＯリング１１を介して嵌入さ
れ、ボルト１２により本体２に固定されている。

【００１３】図５は第１の回転軸４の説明図であり、
（ａ）は平面図、（ｂ）は破断面図、（ｃ）は底面図で
ある。図１０はベアリング止め具の説明図であり、
（ａ）は破断面図、（ｂ）は底面図である。第１の回転
軸４は、図５に示すように、略円筒状に形成されてい
る。第１の回転軸４の中心部には中心孔４１があり、中
心孔４１の下方から略中間部分にかけては、回り止め溝
４１ａが設けられている。また、この中心孔４１の上方
部分には、ネジ穴４１ｂが形成されている。このネジ穴
４１ｂには、後述する調整軸６が上下方向に移動する移
動距離よりも長いネジが切られている。第１の回転軸４
は、図１に示すように、キャップ３の中央孔３１の上方
位置にてベアリング１３を介して回転可能に支持され、
また、中央孔３１の下方位置にてＶリング１４を介して
回転可能に支持されている。このＶリング１４は、領域
２６内の粘性流体が漏出するのを防止している。尚、ベ
アリング１３は、ベアリング止め具９（図１０参照）に
より軸方向に移動しないように固定されている。即ち、
ベアリング止め具９に設けた横穴９ａに挿通されるネジ
９１により第１の回転軸４に固定される。

【００１４】図６は第２の回転軸５の説明図であり、
（ａ）は平面図、（ｂ）は破断面図、（ｃ）は底面図で
ある。第２の回転軸５は、図６に示すように、底面を有
する略円筒状に形成されている。第２の回転軸５の中心
部には中心孔５１があり、中心孔５１の上方から底面の
やや上方にかけて、回り止め溝５１ａが設けられてい
る。第２の回転軸５は、図１に示すように、本体２に設
けた中央孔２３の下方位置にてベアリング１３を介して
回転可能に支持され、また、中央孔２３の略中間位置に
てＶリング１４を介して回転可能に支持されている。こ
のＶリング１４は、上記と同様、領域２６内の粘性流体
が漏出するのを防止している。尚、ベアリング１３は、
ベアリング止め具９（図１０参照）により軸方向に移動
しないように固定されている。

【００１５】図７は調整軸６の説明図であり、（ａ）は
平面図、（ｂ）は正面図である。調整軸６には、図７に
示すように、上から第１の回り止め突起６１、第２の回
り止め突起６２、第３の回り止め突起６３が順に設けら
れている。第２の回り止め突起６２の下部には、後述す
る円板７を載置するためのつば状の台座６４が設けられ
ている。図１に示すように、調整軸６の第１、第３の回
り止め突起６１，６３は、それぞれ、第１、第２の回転
軸４，５の回り止め溝４１ａ，５１ａに嵌合されてい
る。従って、調整軸６は、第１、第２の回転軸４，５に
対して周方向には移動不可能に固定され、軸方向には移
動可能に支持されている。この調整軸６には、第２の回
転軸５に設けた回り止め溝５１ａの外周部分に設置され
たコイルスプリング８２が挿通され、このコイルスプリ
ング８２は台座６４を上向きに付勢している。調整軸６
の上端には、第１の回転軸４に設けたネジ穴４１ｂに螺
合する調整用ビス８１が当接しており、この調整用ビス
８１を締め付けると、調整軸６はコイルスプリング８２
の付勢力に抗して下方向に移動し、逆に緩めると、コイ
ルスプリング８２の付勢力によって上方向に移動する。

【００１６】図８は円板７の説明図であり、（ａ）は
（ｂ）のＡ−Ａ断面図、（ｂ）は底面図である。また、
図９は円板止め具７２の説明図であり、（ａ）は破断面
図、（ｂ）は底面図である。図１及び図８に示すよう
に、円板７の中央には、回り止め溝７１が設けられてい
る。また、円板７の下面側即ち本体２に設けた周状凹凸
２４と対向する側には、本体２の軸を中心とする同心円
を形成する断面Ｖ字型の凸部７４ａと断面山型の凹部７
４ｂからなる周状凹凸７４が設けられている。この周状
凹凸７４の凸部７４ａと凹部７４ｂは、それぞれ周状凹
凸２４の凹部２４ａと凸部２４ｂに、隙間なくはまり合
う形状即ち重合可能に形成されている。円板７は、その
回り止め溝７１が調整軸６の第２の回り止め突起６２に
嵌合され、つば状の台座６４上に載置されている。ま
た、円板７の上面には、調整軸６の第２の回り止め突起
６２に挿通された円板止め具７２（図９参照）が横穴７
２ａに挿通されるネジ７３により調整軸６に固定されて
いる。従って、円板７は調整軸６と一体化されており、
調整軸６が上下方向に移動するのに伴って同様に移動す
る。尚、調整軸６、調整用ビス８１及びコイルスプリン
グ８２が、調整機構８を構成する。

【００１７】次に、本実施例の可変ダンパー１の動作に
ついて説明する。図１は、調整用ビス８１を最も緩めた
状態を表す図であり、このとき、調整軸６はコイルスプ
リング８２により付勢され、最も上方に位置決めされ
る。従って、周状凹凸７４を有する円板７は、本体２の
底面２２に設けた周状凹凸２４から最も離間した位置に
位置決めされている。この状態で、第１の回転軸４を外
部から付与される力により回転させると、それに伴って
調整軸６、円板７、第２の回転軸５が一体となって回転
する。即ち、調整軸６は第１の回り止め突起６１が第１
の回転軸４の回り止め溝４１ａに嵌合されているため、
第１の回転軸４と一体に回転する。また、調整軸６の第
２の回り止め突起６２は円板７の回り止め溝７１に嵌合
され、第３の回り止め突起６３は第２の回転軸５の回り
止め溝５１ａに嵌合されているため、調整軸６と円板７
と第２の回転軸５とは一体に回転する。このとき、円板
７に設けた周状凹凸２４と底面２２に設けた周状凹凸７
４との間隙は最も広がっているため、この間隙に存在す
る粘性流体は僅かな剪断抵抗を生じるに過ぎない。従っ
て、発生トルクは最小となる。

【００１８】図１の状態から調整用ビス８１を締める
と、調整軸６はコイルスプリング８２の付勢力に抗して
下方に移動され、任意の位置に位置決めされる。従っ
て、周状凹凸７４を有する円板７は、本体２の底面２２
に設けた周状凹凸２４に接近した位置に位置決めされ
る。この状態で、第１の回転軸４を外部から付与される
力により回転させると、それに伴って調整軸６、円板
７、第２の回転軸５が一体となって回転する。このと
き、円板７に設けた周状凹凸２４と底面２２に設けた周
状凹凸７４との間隙は調整用ビス８１を締めたことによ
り図１の状態よりも狭められているため、この間隙に存
在する粘性流体は図１の状態よりも剪断抵抗が大きくな
り、それに応じて発生トルクも増加する。

【００１９】一方、周知のごとく、円板７に設けた周状
凹凸４ｃと底面２２に設けた周状凹凸７４との間隙があ
る値以上に広がると剪断抵抗はほとんど発生せず、逆に
周状凹凸２４と周状凹凸７４とをほとんど重合する程度
に間隙を狭めた場合には非常に大きな剪断抵抗が発生す
る。

【００２０】従って、本実施例の可変ダンパー１によれ
ば、調整用ビス８１を締め付けたり緩めたりすることに
より円板７に設けた周状凹凸２４と底面２２に設けた周
状凹凸７４との間隙の広狭を調整し、発生トルクを広範
囲で調整することができる。また、この間隙の広狭を直
接的に調整するため、発生トルクを微妙に調整すること
ができる。

【００２１】更に、本実施例では、円板７を本体２の軸
方向の任意の位置に位置決めする調整機構８は、調整軸
６と調整用ビス８１とコイルスプリング８２によって構
成されるため、部品点数も少なく、構造も単純である。
尚、本実施例の可変ダンパー１によりトルクを発生させ
ている最中にその発生トルクを可変させたい場合には、
例えば、次のようにして行うことができる。即ち、第１
の回転軸４及び調整用ビス８１にそれぞれエンコーダを
取り付け、エンコーダの検出によって第１の回転軸４に
対する調整用ビス８１の位置を判断し、その位置を変更
可能な駆動装置を駆動することにより、発生トルクを変
化させることができる。

【００２２】次に、本実施例の用途について説明する。
本実施例の可変ダンパー１は、例えば、ベルトコンベア
等のループ状のベルトやチェーンを駆動ローラにより回
転させ、物体を移動させる装置に適用できる。即ち、駆
動ローラの回転軸に本実施例の可変ダンパー１の第１の
回転軸４を用いることにより、物体の移動速度を調整す
ることができる。

【００２３】また、電動ドリル等の刃を回転させる回転
軸や電動車椅子の車軸に、本実施例の可変ダンパー１の
第１の回転軸４を用いることにより、加工作業や運転操
作を制動自在に行うことができる。そのほか、回転速度
の制御を行う必要のある回転軸を有する機械、器具、装
置等であれば、その回転軸に本実施例の可変ダンパー１
の第１の回転軸４を適用することができ、これにより制
動自在にその機械等を扱うことが可能となる。

【００２４】尚、本発明は、上記実施例に何ら限定され
ることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種
々の態様で実施することができることはいうまでもな
い。例えば、上記実施例は、本発明の筒状本体に相当す
る本体２とキャップ３とを固定し、円板７を回転させる
ことにより、円板７を本体２に対して相対回転可能とし
たが、逆に、円板７を固定し、本体２の円筒状の側壁２
１の周囲に例えばプーリ等を設けてこの本体２を回転さ
せることにより、円板７を本体２に対して相対回転可能
としてもよい。この場合、第１の回転軸４や調整用ビス
８１は回転しないため、トルクを発生させている最中に
その発生トルクを容易に可変することができる。また、
円板７と本体２とをそれぞれ異なる速度で回転させるこ
とにより、円板７を本体２に対して相対回転可能として
もよい。

【００２５】また、上記実施例では円板７を筒状本体２
の底面２２に対して接近離間させたが、逆に円板７に対
して底面２２を接近離間させることにより、周状凹凸２
４と周状凹凸７４との間隙の広狭を調整してもよい。ま
た、上記実施例では、断面Ｖ字型の凹部２４ａと断面山
型の凸部２４ｂからなる周状凹凸２４を底面２２に設
け、この形状に重合可能な凸部７４ａと凹部７４ｂから
なる周状凹凸７４を円板７に設けたが、周状凹凸２４，
７４はこの形状に限らず、互いの凹部と凸部とが隙間な
く重合する形状であれば特に限定されない。更に、周状
凹凸２４，７４は本体２の軸を中心とする円を形成した
が、周状凹凸２４，７４のいずれか一方が円を形成せず
断続的な形状であってもよい。

【００２６】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
広範囲で発生トルクを調整することができ、しかも構造
が単純な可変ダンパーを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本実施例の可変ダンパーの縦断面図である。

【図２】 本実施例の可変ダンパーの平面図である。

【図３】 本実施例の本体の説明図であり、（ａ）は平
面図、（ｂ）は縦断面図、（ｃ）は底面図である。

【図４】 本実施例のキャップの説明図であり、（ａ）
は平面図、（ｂ）は破断面図、（ｃ）は底面図である。

【図５】 本実施例の第１の回転軸の説明図であり、
（ａ）は平面図、（ｂ）は破断面図、（ｃ）は底面図で
ある。

【図６】 本実施例の第２の回転軸の説明図であり、
（ａ）は平面図、（ｂ）は破断面図、（ｃ）は底面図で
ある。

【図７】 本実施例の調整軸の説明図であり、（ａ）は
平面図、（ｂ）は正面図である。

【図８】 本実施例の円板の説明図であり、（ａ）は
（ｂ）のＡ−Ａ断面図、（ｂ）は底面図である。

【図９】 本実施例の円板止め具の説明図であり、
（ａ）は破断面図、（ｂ）は底面図である。

【図１０】 本実施例のベアリングの説明図であり、
（ａ）は破断面図、（ｂ）は底面図である。

【図１１】 従来の発生トルク調整ダンパーの断面図で
ある。

【符号の説明】

１・・・可変ダンパー、 ２・・・本
体、３・・・キャップ、 ４・・
・第１の回転軸、５・・・第２の回転軸、
６・・・調整軸、７・・・円板、
８・・・調整機構、２４・・・周状凹凸、
７４・・・周状凹凸、８１・・・
調整用ビス、 ８２・・・コイルスプ
リング、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上下端面を有する略円筒状に形成され、
   内部に粘性流体が充填された筒状本体と、 上記筒状本体の内部端面に設けられ、該筒状本体の軸を
   中心とする第１の周状凹凸と、 上記筒状本体の内部に配置され、該筒状本体の軸を中心
   として該筒状本体に対し相対回転可能な円板と、 上記円板上であって第１の周状凹凸と対向する側に設け
   られ、上記第１の周状凹凸と重合可能な第２の周状凹凸
   と、 上記筒状本体に設けた上記第１の周状凹凸に対して上記
   円板に設けた上記第２の周状凹凸を相対的に接近離間さ
   せ、両者の間隙を調整する調整機構と、 を備えたことを特徴とする可変ダンパー。