特開 2021-92294 粘性剪断式回転ダンパ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2021-92294(P2021-92294A)

(43)【公開日】2021年6月17日

(54)【発明の名称】粘性剪断式回転ダンパ

(51)【国際特許分類】

   F16F 9/14 20060101AFI20210521BHJP

   F16F 9/44 20060101ALI20210521BHJP

【ＦＩ】

   F16F9/14 A

   F16F9/44

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2019-224204(P2019-224204)

(22)【出願日】2019年12月12日

(71)【出願人】

【識別番号】000103644

【氏名又は名称】オイレス工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000800

【氏名又は名称】特許業務法人創成国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】奥村 謙一

(72)【発明者】

【氏名】金子 亮平

【テーマコード（参考）】

3J069

【Ｆターム（参考）】

3J069AA41

3J069EE35

(57)【要約】

【課題】良好な減衰力を得ることができる粘性剪断式回転ダンパを提供する。
【解決手段】粘性剪断式回転ダンパ１は、第１テーパー面１００を有する第１部材３と、第１テーパー面１００と所定の間隔を存して対向する第２テーパー面２００を有し、第１部材３に対して所定の間隔を変化させずに相対的に回転自在な第２部材４と、第１テーパー面１００と第２テーパー面２００との間に充填される粘性体と、第１テーパー面１００と第２テーパー面２００との間の隙間を調整可能に第１部材３と第２部材４とを相対的に進退させる進退機構と、を備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１テーパー面を有する第１部材と、
前記第１テーパー面と所定の間隔を存して対向する第２テーパー面を有し、前記第１部材に対して前記所定の間隔を変化させずに相対的に回転自在な第２部材と、
前記第１テーパー面と前記第２テーパー面との間に充填される粘性体と、
前記第１テーパー面と前記第２テーパー面との間の隙間を調整可能に前記第１部材と前記第２部材とを相対的に進退させる進退機構と、
を備えることを特徴とする粘性剪断式回転ダンパ。

【請求項2】

請求項１に記載の粘性剪断式回転ダンパであって、
前記第１テーパー面と前記第２テーパー面とは、径方向に複数設けられていることを特徴とする粘性剪断式回転ダンパ。

【請求項3】

請求項２に記載の粘性剪断式回転ダンパであって、
複数の前記第１テーパー面及び複数の前記第２テーパー面は、山部及び谷部を形成することを特徴とする粘性剪断式回転ダンパ。

【請求項4】

請求項１から請求項３の何れか１項に記載の粘性剪断式回転ダンパであって、
前記第１部材及び前記第２部材を収容するケースを備え、
前記進退機構は、
前記第１部材に設けられた雌ネジと、
前記雌ネジに螺合し、前記ケースに対して回転自在に且つ進退不能に設けられた雄ネジと、
で構成されており、
前記雄ネジを回転させることで前記雌ネジを介して前記第１部材を進退させ前記第１テーパー面と前記第２テーパー面との間の所定の間隔を調整可能であることを特徴とする粘性剪断式回転ダンパ。

【請求項5】

請求項１から請求項４の何れか１項に記載の粘性剪断式回転ダンパであって、
前記第１テーパー面と前記第２テーパー面との間の隙間を狭めたときに押し出される前記粘性体を貯め、前記隙間を広げたときに前記粘性体を供給する貯留部を備え、
前記貯留部はダイヤフラムを備えることを特徴とする粘性剪断式回転ダンパ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、粘性剪断式回転ダンパに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ハウジングとハウジング内にハウジングの内面と隙間を存して回転自在に収容された隙間形成部材との間にシリコン系未加硫ゴムが配置され、ハウジングと隙間形成部材との間で発生するシリコン系未加硫ゴムの剪断力によりハウジングと隙間形成部材との相対的な滑り運動を減衰させる粘性ダンパが知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第４３５２６２９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

粘性剪断式回転ダンパにおいて、回転力を減衰させる対象物の種類や、製造上の寸法のばらつき、それに伴う重量のばらつき等により、対象物に対して良好な減衰力が得られない場合がある。

【0005】

本発明は、以上の点に鑑み、良好な減衰力を得ることができる粘性剪断式回転ダンパを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

［１］上記目的を達成するため、本発明の粘性剪断式回転ダンパは、
第１テーパー面を有する第１部材と、
前記第１テーパー面と所定の間隔を存して対向する第２テーパー面を有し、前記第１部材に対して前記所定の間隔を変化させずに相対的に回転自在な第２部材と、
前記第１テーパー面と前記第２テーパー面との間に充填される粘性体と、
前記第１テーパー面と前記第２テーパー面との間の隙間を調整可能に前記第１部材と前記第２部材とを相対的に進退させる進退機構と、
を備えることを特徴とする。

【0007】

本発明によれば、減衰対象物の製造上のばらつきなどによって求められる適切な減衰力に変化が生じる場合であっても、進退機構で第１テーパー面と第２テーパー面との間の隙間を調整して生じる剪断力を調整することができ、最適な減衰力が得られるように設定することができる。

【0008】

［２］また、本発明においては、前記第１テーパー面と前記第２テーパー面とは、径方向に複数設けられていることが好ましい。かかる構成によれば、径方向に何層も隙間を調整自在で且つ剪断力を生じさせる箇所を広げることができ、第１部材と第２部材とが相対的に回転する回転軸線方向への寸法を抑えて、粘性剪断式回転ダンパの小型化を図ることができる。

【0009】

［３］また、本発明においては、複数の前記第１テーパー面及び複数の前記第２テーパー面は、山部及び谷部を形成することが好ましい。かかる構成によれば、山部及び谷部を形成する第１テーパー面及び第２テーパー面によって、径方向に何層も隙間を調整自在で且つ剪断力を生じさせる箇所を広げることができ、第１部材と第２部材とが相対的に回転する回転軸線方向への寸法を抑えて、粘性剪断式回転ダンパの小型化を図ることができる。

【0010】

［４］また、本発明のおいては、
前記第１部材及び前記第２部材を収容するケースを備え、
前記進退機構は、
前記第１部材に設けられた雌ネジと、
前記雌ネジに螺合し、前記ケースに対して回転自在に且つ進退不能に設けられた雄ネジ（例えば、実施形態の雄ネジ部５１。以下同一。）と、
で構成されており、
前記雄ネジを回転させることで前記雌ネジを介して前記第１部材を進退させ前記第１テーパー面と前記第２テーパー面との間の所定の間隔を調整可能であるように構成することができる。

【0011】

本発明によれば、減衰対象物の製造上のばらつきなどによって求められる適切な減衰力に変化が生じる場合であっても、進退機構で第１テーパー面と第２テーパー面との間の隙間を調整して生じる剪断力を調整することができ、最適な減衰力が得られるように設定することができる。

【0012】

［５］また、本発明においては、
前記第１テーパー面と前記第２テーパー面との間の隙間を狭めたときに押し出される前記粘性体を貯め、前記隙間を広げたときに前記粘性体を供給する貯留部を備え、前記貯留部はダイヤフラムを備えることが好ましい。

【0013】

本発明によれば、第１テーパー面と第２テーパー面との間の隙間を調整しても第１テーパー面と第２テーパー面との間の粘性体を適正量に維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の実施形態の粘性剪断式回転ダンパを示す斜視図。

【図2】本実施形態に粘性剪断式回転ダンパを示す断面図。

【図3】本実施形態の第１部材を示す斜視図。

【図4】本実施形態の第１部材を示す底面図。

【図5】本実施形態の第２部材を示す斜視図。

【図6】本実施形態の第１テーパー面と第２テーパー面との間の隙間を狭めた状態を示す断面図。

【図7】本実施形態の第１テーパー面と第２テーパー面との間の隙間を広げた状態を示す断面図。

【発明を実施するための形態】

【0015】

図を参照して、本発明の粘性剪断式回転ダンパを説明する。図１を参照して、本実施形態の粘性剪断式回転ダンパ１は、窓（図示省略）の開閉補助装置や、自動車用シートダンパなどに使用可能なものであり、円筒形状のケース２を備える。図２を参照して、ケース２の内部には、ケース２の軸方向に順に第１部材３と、第２部材４とが配置されている。

【0016】

図２及び図３を参照して、第1部材３は、内周面に雌ネジ３１ａが形成された円筒部３１と、円筒部３１の第２部材４側を閉塞する円板部３２と、円板部３２から第２部材４に向かって先細に突出するように径方向に並んで設けられた環状の第１山部１０１，１０２と、を備えている。

【0017】

図２を参照して、雌ネジ３１ａには、雄ネジ部５１（本発明の雄ネジに相当）を備える雄ネジ部材５が螺着されている。雄ネジ部材５の第１部材３から離隔した側の端部には、径方向外側に張り出すフランジ部５３が設けられている。雄ネジ部材５には、第１部材３から離隔する方向に延びる摘み部５２が設けられている。

【0018】

ケース２には、雄ネジ部材５が挿入される側の端部に拡径された拡径部２２が設けられており、この拡径部２２によって、段部２４が形成されている。フランジ部５３は、この段部２４に当接することで、ケース２に対して雄ネジ部材５が位置決めされている。また、拡径部２２には、フランジ部５３よりもケース２の端縁側に位置させて環状溝２６が設けられている。この環状溝２６にはスナップリング２８が嵌合されており、スナップリング２８によって雄ネジ部材５がケース２から脱落することを防止している。

【0019】

雄ネジ部材５には、第１部材３側に向かって開口する穴部５４が設けられている。穴部５４は、開口側が拡径されて段部が形成されており、この段部にゴムで形成されたダイヤフラム５５の周縁が係止されている。ダイヤフラム５５はワッシャ５６を介して穴部５４の開口縁に螺着された六角孔付き止めネジ５７で穴部５４からの脱落を阻止されている。ダイヤフラム５５と円板部３２との間の空間にはシリコーンオイル（粘性体）が充填されている。本実施形態においては、ダイヤフラム５５と円板部３２との間のシリコーンオイル（粘性体）が貯められた空間が貯留部７０となる。

【0020】

また、雄ネジ部材５には、雄ネジ部５１（雄ネジ）とフランジ部５３との間に環状溝５８が設けられ、この環状溝５８には、Ｏリング５９が嵌め込まれている。Ｏリング５９は、第１部材３の円筒部３１の内周面に当接してシリコーンオイル（粘性体）の漏れを防止している。

【0021】

径方向内側の第１山部１０２の更に径方向内側には、第２部材４に向かって先細で円錐台形状の第１山部１０３が設けられている。第１山部１０１と第１山部１０２との間には第１谷部１０４が形成され、第１山部１０２と第１山部１０３との間には第１谷部１０５が形成される。

【0022】

図２及び図４を参照して、第１谷部１０４及び第１谷部１０５の底部には、円板部３２を貫通して円筒部３１に連通する６つの貫通孔１０６，１０７が周方向に等間隔で設けられている。貫通孔１０６、１０７は、シリコーンオイル（粘性体）が通過できるように構成されている。第１部材３の外周面には、３つの案内凸部３３が周方向に等間隔で設けられており、案内凸部３３がケース２の内周面に設けられた中心軸線方向に沿って延びる案内溝部（図示省略）と嵌合することにより、雄ネジ部材５と一緒に回転することが阻止されている。

【0023】

図２及び図５を参照して、第２部材４には、第１谷部１０４及び第１谷部１０５に夫々挿入される先細で環状の第２山部２０１、２０２が設けられている。本実施形態においては、第１山部１０１の内周面、第１山部１０２の外周面及び内周面、第１山部１０３の外周面がそれぞれテーパー形状であり、第１テーパー面１００となる。また、第２山部２０１の外周面及び内周面、第２山部２０２の外周面及び内周面がそれぞれテーパー形状であり、第１テーパー面１００に対向する第２テーパー面２００となる。第１テーパー面１００と第２テーパー面２００との間には粘度の高いシリコーンオイル（例えば、粘度が１０万cSt（Centi Stokes）〜１００万cStの粘性体。）が充填されている。第１テーパー面１００と第２テーパー面２００との間の間隔は、シリコーンオイル（粘性体）から剪断力を得られるように所定の間隔で設定されている。

【0024】

図５を参照して、第２山部２０１、２０２には、それぞれ３つのスリット２０１ａ，２０２ａが等間隔で且つスリット２０１ａとスリット２０２ａとが径方向で位置が重ならないように設けられている。第２山部２０１、２０２にスリット２０１ａとスリット２０２ａを設けることにより、第１テーパー面１００と第２テーパー面２００との間に隙間なくシリコーンオイル（粘性体）を充填することが容易となる。

【0025】

第２部材４の外周面には、環状溝４１が形成されている。環状溝４１には、Ｏリング４２が嵌め込まれている。図２に示すように、Ｏリング４２は、第１山部５の内周面に当接してシリコーンオイル（粘性体）の漏れを防止している。

【0026】

ケース２の第２部材４側の端部には、内径が縮径された縮径部２９が設けられている。縮径部２９と第２部材４との間には、回転部分の荷重負荷位置に滑り易く且つ偏心し難くすべく筒状のブッシュ４３が設けられている。第２部材４は、ケース２内で回転自在に配置されており、これにより、第２部材４は、ケース２に対して回り止めされた第１部材３に対して相対的に回転自在となっている。

【0027】

第２部材４には、第１部材３から離隔する方向に開口を有する穴部４４が設けられている。この穴部４４には、ワンウェイクラッチ４５を介して断面正方形状の貫通孔を有する筒状の接続部材４６が挿入されている。

【0028】

接続部材４６の貫通孔には、窓（図示省略）に接続されたチェーン（図示省略）が巻き掛けられるスプロケットの回転軸が嵌合される。そして、排煙装置が作動して窓（図示省略）が自重で開こうとするときは、チェーン（図示省略）、スプロケット（図示省略）、接続部材４６、ワンウェイクラッチ４５を介して、第２部材４に回転する力が働き、第２部材４が回転しようとするが、第１部材３の第１テーパー面１００と第２部材４の第２テーパー面２００との間のシリコーンオイル（粘性体）の剪断力が作用することにより、窓（図示省略）がゆっくりと開く。逆に窓を閉じようとするときには、ワンウェイクラッチ４５の働きで、接続部材４６が回転しても第２部材４が回転しないため、剪断力が発生せず、窓（図示省略）を容易に閉めることができる。

【0029】

次に、図６及び図７を参照して、本実施形態の粘性剪断式回転ダンパ１の作動について説明する。本実施形態の粘性剪断式回転ダンパ１では、摘み部５２を捻ることにより、第１部材３を第２部材４に対して進退させることができる。本実施形態においては、雄ネジ部材５と雌ネジ３１ａとが進退機構に該当する。これにより、図６に示すように、第１テーパー面１００と第２テーパー面２００との間の距離が狭くなった場合には、第１テーパー面１００と第２テーパー面２００との間のシリコーンオイル（粘性体）は、貫通孔１０６，１０７を通ってダイヤフラム５５と円板部３２との間の貯留部７０へと押し出され、ダイヤフラム５５が膨らむ。

【0030】

逆に、図７に示すように第１部材３が第２部材４に対して後退して、第１テーパー面１００と第２テーパー面２００との間の距離が広くなった場合には、ダイヤフラム５５の自己復元力によって、貯留部７０内のシリコーンオイル（粘性体）が貫通孔１０６，１０７から押し出されて、シリコーンオイル（粘性体）が第１テーパー面１００と第２テーパー面２００との間に供給される。

【0031】

本実施形態の粘性剪断式回転ダンパ１によれば、窓（減衰対象物）の種類や、製造上のばらつきによる個体重量の微細な差などによって、窓に求められる適切な減衰力に変化が生じる場合であっても、摘み部５２を捻って第１テーパー面１００と第２テーパー面２００との間の隙間を調整して生じる剪断力を調整することができ、最適な減衰力が得られるように設定することができる。

【0032】

また、本実施形態においては、第１テーパー面１００と第２テーパー面２００とが、第１山部１０１の内周面、第１山部１０２の外周面と内周面、第１山部１０３の外周面、第２山部２０１の外周面と内周面、第２山部２０２の外周面と内周面、と径方向に複数設けられている。この構成により、第１部材３と第２部材４との間で、径方向に何層も剪断力を生じさせる箇所を広げることができ、第１部材３と第２部材４とが相対的に回転する回転軸線方向への寸法を抑えて、粘性剪断式回転ダンパ１の小型化を図ることができる。

【0033】

また、ダイヤフラム５５が弾性変形可能に構成されているため、シリコーンオイルを充填した時にダイヤフラム５５が膨らむことができ、ダイヤフラム５５が膨らんでいない状態で且つ隙間が最大のときのシリコーンオイルの充填率を１００％として、ダイヤフラム５５が膨らむ分だけシリコーンオイルを充填させることができ、シリコーンオイルの充填率を１００％以上とすることができる。

【0034】

また、隙間にシリコーンオイルを多く充填しすぎても、ダイヤフラム５５が膨らんで隙間からあふれた分を吸収するため、組み立て作業が容易となる。

【0035】

また、シリコーンオイル充填時、シリコーンオイルを圧縮しながら雄ネジ部材５を締めて組み付けるため、ダイヤフラムがない場合はシリコーンオイルを圧縮するための力が大きくなる。しかし、ダイヤフラム５５を設けたことでダイヤフラム５５が圧縮力を吸収するため組みつけが容易となっている。特に本実施形態のシリコーンオイルは粘度が高く圧縮力が非常に大きいため有用である。

【0036】

また、シリコーンオイルに多少気泡が含まれていると、一部、気泡がせん断されることになり、減衰力が不安定になることがある。ダイヤフラム５５を設け１００%以上のシリコーンオイルを充填した場合、膨らんだダイヤフラム５５が元の形状に戻ろうとする圧力がシリコーンオイル充填空間に伝わり、シリコーンオイルに多少含まれた気泡の体積を減らすことができるため、減衰力を安定させることができる。

【0037】

雄ネジ部材５を素早く回転させてシリコーンオイルの圧力が急激に上昇してもダイヤフラム５５が膨らんで他の部材の負荷を軽減することができるため、破損予防となる。

【0038】

なお、粘性剪断式回転ダンパ１の回転軸線方向への小型化を図れないものの、第１テーパー面１００と第２テーパー面２００とを、径方向に複数設けなくてもよく、これによっても「最適な減衰力が得られるように設定することができる」という本発明の作用効果を得ることができる。

【0039】

また、本実施形態においては、進退機構として雌ネジ３１ａと雄ネジ部材５とで構成されるものを説明したが、本発明の進退機構はこれに限らない。例えば、雄ネジ部材５に代えて第１部材と接触する傾斜したカム面を有するスライド部材を設け、スライド部材を回転軸線方向に直行する方向にスライドさせた分だけ、第１部材が第２部材に対して進退するように進退機構を構成してもよい。

【0040】

また、本実施形態ではダイヤフラム５５を有する貯留部７０が設けられているため、第１テーパー面１００と第２テーパー面２００との間の隙間を調整しても第１テーパー面１００と第２テーパー面２００との間のシリコーンオイル（粘性体）を適正量に維持することができ、第１テーパー面１００と第２テーパー面２００との間に隙間なくシリコーンオイル（粘性体）を充満させておくことができる。

【0041】

なお、本実施形態においては、粘性体としてシリコーンオイルを用いて説明したが、本発明の粘性体は、シリコーンオイルに限らず、剪断力が得られる粘性体であれば、他のものであってもよい。

【符号の説明】

【0042】

１ 粘性剪断式回転ダンパ
２ ケース
３ 第１部材
４ 第２部材
５ 雄ネジ部材
２２ 拡径部
２４ 段部
２６ 環状溝
２８ スナップリング
２９ 縮径部
３１ 円筒部
３１ａ 雌ネジ
３２ 円板部
３３ 案内凸部
４１ 環状溝
４２ Ｏリング
４３ ブッシュ
４４ 穴部
４５ ワンウェイクラッチ
４６ 接続部材
５１ 雄ネジ部（雄ネジ）
５２ 摘み部
５３ フランジ部
５４ 穴部
５５ ダイヤフラム
５６ ワッシャ
５７ 六角孔付き止めネジ
５８ 環状溝
５９ Ｏリング
７０ 貯留部
１００ 第１テーパー面
１０１ 第１山部
１０２ 第１山部
１０３ 第１山部
１０４ 第１谷部
１０５ 第１谷部
１０６ 貫通孔
１０７ 貫通孔
２００ 第２テーパー面
２０１ 第２山部
２０１ａ スリット
２０２ 第２山部
２０２ａ スリット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】