JP2906328B2

JP2906328B2 - ダンパー機構

Info

Publication number: JP2906328B2
Application number: JP7064683A
Authority: JP
Inventors: 洋二郎中山
Original assignee: SUGATSUNE KOGYO KK
Current assignee: SUGATSUNE KOGYO KK
Priority date: 1995-02-28
Filing date: 1995-02-28
Publication date: 1999-06-21
Anticipated expiration: 2014-06-21
Also published as: JPH08233013A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、作動油を用い、これを
利用することにより一回動方向への外力に対する抵抗力
を得るようにして、当該抵抗力による緩衝作用、即ち、
制動力を発揮させるようにし、かつ、逆回動方向に対し
ては、可及的に小さな抵抗力ですむようにした各種の用
途に供し得るダンパー機構の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のダンパー機構としては図
７に示した如く、ケーシングａと、このケーシングａの
内周壁面ｂを摺動する羽根ｃが設けられた羽根軸ｄと、
この羽根軸ｄを上記ケーシングａ内にあって、回転自在
に保持する図示しない上部固定軸受および下部固定軸受
と、上記羽根ｃによってケーシングａの内部がその軸線
方向に仕切られることで形成されている二つの室ｅ、ｆ
と、これに充填の作動油ｇとを備えてなるものが知られ
ている。

【０００３】しかし、上記構造のダンパー機構によると
きは、ケーシングａの内周壁面ｂと羽根ｃとの間にギャ
ップが存すると、羽根軸ｄの回転時、このギャップを介
して作動油ｇが流通してしまうこととなって、制動性能
が損なわれることとなることから、これを防止するた
め、どうしてもケーシングａの内周壁面ｂや羽根ｃ等の
部品につき、精密加工が要求されることとなり、その組
立てにも難度の高い作業が要求されることとなる。

【０００４】しかし、上記ギャップを零にしようとする
と、羽根ｃの内周壁面ｂに対する摺動が円滑でなくなる
から、この摺動が滑らかで、かつ作動油ｇの前記流通に
よる漏れが生じないようにするには、加工精度がさらに
厳しくなり、生産性が著しく低下する。また、このよう
に羽根ｃが摺動する構成では、ケーシングａの内周壁面
ｂや羽根ｃの損耗が避けられず、耐久性の乏しいものと
なる。

【０００５】そこで、上記加工精度の激しさを緩和する
ため、同上図中に破線で示した如く羽根ｃにゴム等の
可撓性部材ｈを装着したもの、可撓性を有するシール
部材（図示せず）を取付けたもの、羽根ｃに凹設の図
示しない弁孔に、これまた図示しない可動弁を羽根軸の
径方向へ摺動自在に嵌装配設し、介設した図示しないバ
ネによりケーシングの内周壁面へ当接する方向で移動付
勢させてなるもの等が提案されている。

【０００６】しかも、上記した〜の構造にるとき
は、部品の加工精度は緩和され、組立ても容易になる
が、加工精度の緩和により摺動面が粗くなると、上記
、の構造のものでは、可撓性部材やシール部材の耐
久性が低下してしまうことになる。

【０００７】また、上記の構造のものでは、ケーシン
グの内周壁面に対して可動弁がバネ力によって常時、押
し付けられた状態にて摺動することとなるから、当該可
動弁およびケーシングの内周壁面の損耗が著しく、早期
に損耗してしまうことになる上、バネ力を強くすると、
これを例えば上下に開閉するフラップ扉や便蓋等にあっ
て、これらが閉成するときに制動力が働くようにし、開
成するときは非制動状態となるように使用した際、バネ
による抵抗力によって、上記便蓋等の開成動作が重くな
り、軽快な開成作動ができなくなってしまうことにな
る。

【０００８】そして、上記〜の如き構造を有するも
のは、同上図のように、羽根軸ｄの外側とケーシングａ
の内周壁面ｂとの間に固設した固定羽根ｉにあって通孔
ｊを貫通し、これに逆止弁ｋを配設するようにした構成
を具備しており、このことにより、制動しようとすると
きは逆止弁ｋが閉成状態となって、羽根軸ｄの回動に対
し充分な抵抗力が発揮され、逆回動（図７で右回転）の
ときには逆止弁ｋが開成して抵抗力が小さくなるよう構
成されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な逆止弁をもち、かつ羽根ｃがケーシングａの内周壁面
ｂと摺動することとなる従来のダンパー機構に関し、こ
れが有する同上各種の問題点に鑑み、ケーシングの内周
壁面に摺動することとなる羽根軸の羽根の構成につき改
良を加えようとしている。すなわち、先ずこの種のダン
パー機構に関し、これに充分な制動力を発揮させるため
羽根軸を所定の一方向へ回動させる場合にあって、当該
羽根の回動方向側に形成されたダンパー用側端面は、ケ
ーシングの内周壁面と略直交状の平面に形成すると共
に、当該ダンパー用側端面と上記内周壁面に細隙流路を
介して対向する外周摺接面とを、これまた略直交状に連
設することで角状コーナ部を形成するのである。

【００１０】そして、上記のダンパー用側端面とは反対
側にあって羽根に形成される非ダンパー用側端面は、前
記外周摺接面から、次第にケーシングの内周壁面より離
間するに従って突曲するよう連設された弧状コーナ部に
より形成するのである。このようにすることで、ダンパ
ー機構により制動力を発揮させようとするときは、作動
油が、ダンパー用側端面側から前記外周摺接面とケーシ
ングの内周壁面間における細隙流路内へ浸入し難いよう
にし、かつ、作動油に基づく制動力を、可及的に小さく
しようとする羽根軸の逆回動時にあっては、作動油が上
記の突曲された弧状コーナ部から、上記の細隙流路内へ
浸入し易くし、かくして、ダンパーＯＮの状態では大き
な抵抗力を、羽根軸の羽根とケーシングの内周壁面との
摺動に依存することなしに充分に発揮でき、かつ、ダン
パーＯＦＦに際しては、軽い力で羽根軸を復動できるよ
うにしようとするのが、本発明の目的である。

【００１１】

【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、ケーシングと、当該ケーシング内に回動
自在なるよう挿入配設されている円柱状の羽根軸と、当
該羽根軸のケーシングに対する相対的な回動によって、
ケーシングの内周壁面を摺動可能なるように、当該羽根
軸の外周にあってその径方向へ突設した羽根と、この羽
根によりケーシング内部が羽根軸の軸線方向に仕切られ
る二つ以上の室と、当該各室に充填の作動油と、ケーシ
ング内に装設されて上記二つの部屋を夫々分室に区分す
る逆止弁装置部とを備えたダンパー機構において、上記
の羽根は作動油により上記逆止弁装置部が閉動する状態
にあって、当該羽根の回動方向側となるダンパー用側端
面を、この羽根の回動方向と略直交状となるよう形成す
ると共に、このダンパー用側端面と前記ケーシングの内
周壁面に対向する外周摺接面とを略直交状に連設して角
状コーナ部が形成され、上記ダンパー用側端面の反対側
であり、前記羽根が作動油により逆止弁装置部を開動す
る状態にあって、羽根の回動方向側となる非ダンパー用
側端面は、前記ケーシングの内周壁面との間に細隙流路
の形成された外周摺接面から、次第に当該内周壁面より
離間するに従って突曲するよう連設の弧状コーナ部によ
り形成されていることを特徴とするダンパー機構を提供
しようとしている。

【００１２】

【作用】本発明に係るダンパー機構をダンパーＯＮの状
態で稼動させると、逆止弁装置部は閉止状態となり、羽
根軸の羽根にあって形成されたダンパー用側端面が作動
油を押圧することとなるが、この際ダンパー用側端面は
ケーシングの内周壁面と略直交状で、これと外周摺接面
とは角状コーナ部にて連設されていることから、作動油
が、ケーシングの内周壁面と羽根の外周摺接面間に形成
される細隙流路内へ浸入しようとしても、その際の損失
係数が大きく、極めて侵入しにくい状態を形成し得るこ
ととなる。

【００１３】この結果、細隙流路を高精度に細成しなく
とも、作動油の細隙流路における流量は抑制されること
となり、ダンパー機構としての作動油に基づく制動力を
充分に発揮し得ることになる。

【００１４】これに対し、羽根軸を逆方向へ回動して、
原位置に戻したいときは、もちろん、前掲逆止弁装置部
が開成状態となり、羽根における非ダンパー用側端面が
作動油を押圧することになるが、この際、外周摺接面と
非ダンパー用側端面とが弧状コーナ部により連設し、従
って作動油の流路は細隙流路へ向けて、次第にその流路
断面積を小さくして行くこととなり、当該流路断面積の
急激な変化がなく、この結果作動油の損失係数は小さく
なり、当該作動油の細隙流路における流量は大となる。
このため、ダンパーＯＦＦに際しては、羽根軸の回動操
作が、作動油に基づく制動力の低減により、これまでの
ものに比し、充分に小さな力で行い得ることになる。

【００１５】

【実施例】本発明を図１の実施例によって詳記すると、
既知の如くケーシング１と、その内周壁面１ａを摺動す
る図示例では一対の羽根２ａ、２ａが設けられた羽根軸
２と、この羽根軸２を上記のシリンダ１内にあって回動
自在に保持する図示しない上部固定軸受、下部固定軸受
と、上記の羽根２ａ、２ａによってシリンダ１の内部が
羽根軸２の軸線方向に仕切られることにより形成される
二つの室Ａ、Ｂと、これに充填の作動油３および、ケー
シング１側に装設してあり、上記二つの室Ａ、Ｂを夫々
分室Ａ₁ 、Ａ₂ と分室Ｂ₁ 、Ｂ₂ とに区分する逆止弁装
置部４ａ、４ａとを具備している。もちろん、羽根２ａ
を一個だけ羽根軸２から突設した場合には、これに対応
して逆止弁装置部４ａも一箇所に装設することになる。

【００１６】ここで、上記羽根軸２は円柱状に形成さ
れ、この羽根軸２のケーシング１における内周壁面１ａ
との相対的な回転運動により、ダンパー機構による制動
力が作用することになるが、今、図１にあって矢印Ｒ₁
方向へ羽根軸２が回動した際、後に詳記する上記逆止弁
装置部４ａ、４ａが閉止状態となり、これによりダンパ
ーＯＮの状態となって、作動油３に基づく制動力が発揮
される場合につき以下詳記する。

【００１７】すなわち、ダンパーＯＮの状態には、羽根
軸２にあって、その一直径線上に延出している羽根２
ａ、２ａが、図１（Ａ）の矢印Ｒ１方向へ回動すること
になり、当該羽根２ａ、２ａにあって、その回動方向側
に形成されているダンパー用側端面２ｂ、２ｂは、ケー
シング１の内周壁面１ａと略直交状の平面に形成されて
おり、しかも、このダンパー用側端面２ｂ、２ｂと、前
記ケーシング１の内周壁面１ａに細隙流路を介して対向
する外周摺接面２ｃ、２ｃとが、これまた略直交に連設
され、これによって角状コーナ部２ｄが形成されている
のである。

【００１８】さらに、上記の羽根軸２につき、これを矢
印Ｒ₁ 方向とは反対の方向、すなわち、図１（Ｂ）の矢
印Ｒ₂ の方向に回動すれば、これにより前記逆止弁装置
部４ａ、４ａが開動状態となってダンパーＯＦＦの状態
となる。そしてこの際、前記ダンパー用側端面２ｂ、２
ｂの反対側に形成されている羽根２ａ、２ａの非ダンパ
ー用側端面２ｅ、２ｅが、作動油３を押動することにな
るが、これは、前記した外周摺接面２ｃ、２ｃから、次
第にケーシング１の内周壁面１ａより離間するに従って
弧状に突曲するよう連設した弧状コーナ部２ｆ、２ｆに
より形成されている。

【００１９】ここで、図１に示した上記非ダンパー用側
端面２ｅ、２ｅでは、矢印Ｒ₂ 方向へ向けて半円弧状に
突曲してあり、従って羽根２ａ、２ａの基端側には細成
の首部２ｇが形成されているのに対し、図３の実施例に
あっては、首部はなく、外周摺接面２ｃ、２ｃとケーシ
ング１の内周壁面１ａと直交状とした基側端面２ｈとを
弧状コーナ部２ｆによって連設されている。

【００２０】上記の外周摺接面２ｃ、２ｃとケーシング
１の内周壁面１ａとの間には、極めて僅少な間隙をもっ
た前記の細隙流路を形成するが、これには充分な幅長Ｗ
をもたせることが望ましく、また、図示の羽根軸２には
図１、図３、図４に明示の如く、その円柱状に形成され
た外周面２ｉに凹溝条２ｊ、２ｊが削成されており、こ
れは上記の羽根２ａ、２ａにおける首部２ｇ、または基
側端面２ｈの近傍から所定縦幅Ｓをもってその溝深が矢
印Ｒ₂ の方向へ向けて、次第に浅くなるように形成され
ている。従ってこの場合には後述の如く羽根軸２の回動
角度に伴い、その制動力が次第に大きくなって行くこと
となる。

【００２１】さらに、図示の実施例による前掲逆止弁装
置部４ａ、４ａは、図１、図３そして図５によって例示
されている通り、ケーシング１の内周壁面１ａにあっ
て、直径線上に相対向して閉止用弁座４ｂと、これに連
設の開成用ストッパ部４ｃが径方向へ突設されてなる弁
座突部４ｄと、この弁座突部４ｄと羽根軸２との間に嵌
挿された丸棒状である逆止弁体４ｅとからなっている。
図１（Ａ）ではこの逆止弁体４ｅが、上記の閉止用弁座
４ｂと羽根軸２の外周面２ｉとに押当した状態で作動油
３の流動を閉止しており、この逆止弁体４ｅが図１
（Ｂ）のように前記の開成用ストッパ部４ｃに押当した
状態にあっては、作動油３が、矢印Ｒ₂ の方向へ開成用
ストッパ部４ｃの上位に開成された流通口４ｆを介して
流動するようにしてある。

【００２２】そこで、今図１（Ａ）の如く羽根軸２を矢
印Ｒ₁ の方向へ回動させて、ダンパーＯＮの状態とした
場合には、羽根２ａ、２ａが夫々分室Ａ₁ 、分室Ｂ₁ に
おける作動油３を、そのダンパー用側端面２ｂによって
押動させ、これにより逆止弁体４ｅが、閉止用弁座４ｂ
と羽根軸２の外周面２ｉとに押当することとなって、作
動油３の閉止的状態となる。この際上記の外周面２ｉに
凹溝条２ｊが凹設されているので、この凹溝条２ｊの縦
幅Ｓと深さによって決定される流量だけ、作動油３が分
室Ａ₁ 、分室Ｂ₁ から夫々分室Ａ₂ 、分室Ｂ₂ へ流入
し、これに見合った制動力が発揮されることになる。

【００２３】そして、上記の如きダンパーＯＮの状態に
あって、本発明に係る羽根２ａ、２ａの回動方向側とな
るダンパー用側端面２ｂが、前記の通りその回動方向
（矢印Ｒ₁ ）と略直交状で、かつ、外周摺接面２ｃとも
略直交状に形成されているのである。ここで、図２
（Ａ）にあって示した管路Ｆを考えた場合にあって、そ
の広域管路Ｆ₁ から狭域管路Ｆ₂ に流体が矢印Ｅのよう
に流入しようとする際、当該狭域管路Ｆ₂ の入口に角状
コーナ部Ｆ₃ 、Ｆ₄ が存している場合を想定してみる
と、その損失係数は０．５と可成り大きくなる原理が知
られており、このことは、管路の断面積が急変する場合
にあって、流体の流れに衝突や渦流を生じ、このため大
きなエネルギが消費することを明示している。

【００２４】従って、本発明の場合にあってもダンパー
用側端面２ｂ、角状コーナ部２ｄそして外周摺接面２ｃ
の存在により、分室Ａ₁ 、分室Ｂ₁ の作動油３が、ケー
シング１の内周壁面１ａと羽根２ａ、２ａにおける外周
摺接面２ｃとの間に形成される僅少な細隙流路を通過す
る際、可成り大きな損失係数を示すこととなり、この結
果当該細隙流路における作動油３の流量は抑制されるこ
とになる。従って、この細隙流路が多少大きく形成され
てしまっても、作動油３に基づく制動力が充分発揮され
ることになるのであり、ダンパー機構として望ましい作
用を発揮する。

【００２５】次に、図１（Ｂ）に示す如く羽根軸２を逆
転、すなわち矢印Ｒ₂ の方向へ回動させることで、ダン
パーＯＦＦの状態とした場合にあっては、上記ダンパー
用側端面２ｂの反対側である非ダンパー用側端面２ｅに
より、作動油３を押動することになるが、本発明では当
該非ダンパー用側端面２ｅが、前記の如く外周摺接面２
ｃから次第にケーシング１の内周壁面１ａより離間する
に従って突曲するよう連設された弧状コーナ部２ｆによ
り形成されているのである。ここで、今、図２（Ｂ）の
如き管路Ｈを考えた場合あって、その広域管路Ｈ₁ か
ら、狭域管路Ｈ₂に流体が矢印Ｇのように流入しようと
する際、当該狭域管路Ｈ₂ の入口に弧状コーナＨ₃ 、Ｈ
₄ が存する場合を想定してみると、その損失係数は、そ
の曲率半径ｒに夫々対応して、０．０５（ｒ小）〜０．
００５（ｒ大）となる原理が知られている。従って、ダ
ンパーＯＦＦの状態にあっては、図１、図３である何れ
の場合でも、分室Ｂ₂ 、分室Ａ₂ の作動油３が非ダンパ
ー用側端面２ｅから、ケーシング１の内周壁面１ａと外
周摺動面２ｃとの間に形成される細隙通路内へ、流入通
過し易いこととなる。

【００２６】この結果、ダンパーＯＦＦの状態にあって
は、羽根２ａ、２ａにおける作動油３に基づく抵抗力は
小さくなり、しかも、前記した逆止弁体４ｅは、図１
（Ａ）における位置から図１（Ｂ）の如く非ダンパー用
側端面２ｅ側へ押当され、前記の如く、この場合には、
作動油３が矢印Ｒ₂ 方向へ可成り流動して行くので、作
動油３に基づく抵抗力は小さくなり、当該抵抗力の低下
と、上記の羽根２ａ、２ａにおける抵抗力の低下とが相
俟って、羽根軸２に対して軽い回転力を矢印Ｒ₂の方向
へ付加することで、軽い力により当該羽根軸２を、再度
ダンパーＯＮの状態とする原位置まで復帰させることが
できる。

【００２７】図６は、本発明に係るダンパー機構の開閉
弁装置を便蓋１０に使用した状態を示しており、そのケ
ーシング１を便器本体１１に固定し、羽根軸２を便蓋１
０の基端に固定することで、当該便蓋１０は便器本体１
１に対して開閉自在に枢着されている。

【００２８】このようにして便器本体１１に取付けられ
ている便蓋１０を図示した閉蓋位置、即ち、ハ位置から
上方へ開いていくことにより、便器本体１１に固定され
たケーシング１に対して羽根軸２が、図６に示した前記
矢印Ｄ方向へ回動される。換言すれば、図６において、
ハ位置からロ位置方向へ回動されるので、前述したよう
に逆止弁装置部４ａ、４ａが開弁状態となり、この結
果、分室Ａ₂ 、Ｂ₂ 内の作動油３は分室Ａ₁ 、Ｂ₁ 内へ
速やかに流入すると共に、前記細隙通路内の流通も円滑
になされるので、これにより、ダンパー力は作用せず、
従って、便蓋１０は図示したイ位置に達するまで軽く開
くことができる。

【００２９】開蓋状態であるイ位置にあって、便蓋１０
に閉じ方向の力が加えられると、羽根軸２が図６の反矢
印Ｄ方向、図１において矢印Ｒ₁ 方向へ回動されるの
で、逆止弁装置部４ａの適度なダンパーＯＮ作用と、ダ
ンパー用側端面２ｂの存在により、この場合の細隙通路
に作動油３の流入が抑制されることになるため、作動油
１１による充分な抵抗力が発揮され、羽根軸２の外力に
対して直ちにダンパー効果が発揮される。このことによ
って、便蓋１０は、図６において、イ位置からハ位置ま
で緩徐に閉動して行くこととなる。

【００３０】

【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるから、逆止弁装置部を具有したダンパー機構におい
て、羽根軸における羽根の形状とケーシングにおける内
周壁面との相対構成を適切に構成したので、羽根の外周
摺動面と上記内周壁面との摺接精度につき細心の注意を
傾注しなくとも、ダンパーＯＮの状態では、外周摺動面
と内周壁面との間における細隙流路に対する作動油の流
入を、労することなしに抑制することができ、作動油に
基づく充分な制動力の発揮を実現することができる。

【００３１】それだけでなく、ダンパーＯＦＦの状態に
あっては、これまた前掲摺接精度の向上に努力を傾けな
くとも、同上細隙流路への作動油の流通を円滑に行い得
ることとなるため、羽根軸を原位置に復動するための外
力も小さくてすみ、ダンパー機構における開閉弁装置に
関し、従来の欠陥を解消できると共に、羽根軸等の円滑
にして有効な開閉動を効率的に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るダンパー機構を示す一実施例であ
り、（Ａ）はそのダンパーＯＮ状態を示す横断平面図、
（Ｂ）はダンパーＯＦＦ状態における横断平面図であ
る。

【図２】本発明に係るダンパー機構の作用を説示するた
めの原理説明用図で、（Ａ）は角状コーナ部を有する管
路の横断平面図、（Ｂ）は弧状コーナ部を有する管路の
横断平面図である。

【図３】本発明の図１とは相違する他実施例を示し、
（Ａ）（Ｂ）は夫々ダンパーＯＮ状態、ダンパーＯＦＦ
状態を示した夫々横断平面図である。

【図４】同上ダンパー機構における羽根軸の部分斜視図
である。

【図５】同上ダンパー機構における逆止弁装置部の斜視
説明図である。

【図６】同上ダンパー機構の一使用例を示す側面説明図
である。

【図７】従来の一ダンパー機構を示した横断面図であ
る。

【符号の説明】

１ケーシング１ａ内周壁面２羽根軸２ａ羽根２ｂダンパー用側端面２ｃ外周摺接面２ｄ角状コーナ部２ｅ非ダンパー用側端面２ｆ弧状コーナ部３作動油４ａ逆止弁装置部Ａ室Ｂ室Ａ ₁ 分室Ａ ₂ 分室

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ケーシングと、当該ケーシング内に回動
自在なるよう挿入配設されている円柱状の羽根軸と、当
該羽根軸のケーシングに対する相対的な回動によって、
ケーシングの内周壁面を摺動可能なるように、当該羽根
軸の外周にあってその径方向へ突設した羽根と、この羽
根によりケーシング内部が羽根軸の軸線方向に仕切られ
る二つ以上の室と、当該各室に充填の作動油と、ケーシ
ング内に装設されて上記二つの部屋を夫々分室に区分す
る逆止弁装置部とを備えたダンパー機構において、上記
の羽根は作動油により上記逆止弁装置部が閉動する状態
にあって、当該羽根の回動方向側となるダンパー用側端
面を、この羽根の回動方向と略直交状となるよう形成す
ると共に、このダンパー用側端面と前記ケーシングの内
周壁面に対向する外周摺接面とを略直交状に連設して角
状コーナ部が形成され、上記ダンパー用側端面の反対側
であり、前記羽根が作動油により逆止弁装置部を開動す
る状態にあって、羽根の回動方向側となる非ダンパー用
側端面は、前記ケーシングの内周壁面との間に細隙流路
の形成された外周摺接面から、次第に当該内周壁面より
離間するに従って突曲するよう連設の弧状コーナ部によ
り形成されていることを特徴とするダンパー機構。