特許 6801905 簡易自立機構を備える回転ダンパ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6801905

(24)【登録日】2020年11月30日

(45)【発行日】2020年12月16日

(54)【発明の名称】簡易自立機構を備える回転ダンパ

(51)【国際特許分類】

   F16F 9/14 20060101AFI20201207BHJP

【ＦＩ】

   F16F9/14 A

【請求項の数】3

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2019-517499(P2019-517499)

(86)(22)【出願日】2018年4月5日

(86)【国際出願番号】JP2018014555

(87)【国際公開番号】WO2018207511

(87)【国際公開日】20181115

【審査請求日】2019年9月20日

(31)【優先権主張番号】特願2017-95087(P2017-95087)

(32)【優先日】2017年5月11日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000110206

【氏名又は名称】株式会社ＴＯＫ

(74)【代理人】

【識別番号】100104204

【弁理士】

【氏名又は名称】峯岸 武司

(72)【発明者】

【氏名】織田 信寿

(72)【発明者】

【氏名】坂巻 孝行

【審査官】 熊谷 健治

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−１６３４７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−９８４４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−２２７７１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２９３６９７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｆ ９／１４

Ａ４７Ｋ １３／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

一端が開口し他端が閉塞して粘性流体が充填される、軸心に向かって所定高さで突出する隔壁が深さ方向の内周に形成される圧力室を有するハウジングと、
前記圧力室に回転自在に収容され外周が前記隔壁と近接する軸部、前記軸部の軸心方向において前記隔壁を挟む閉塞端側および開口端側に前記圧力室を区画する圧力作用板、閉塞端側に区画される前記圧力室における前記軸部の外周に前記軸部の軸心方向に所定高さで突出して形成される羽根部、および、前記軸部に同軸に形成されて前記ハウジングから突出する、開閉部材が取り付けられる被取付部を有する回転部材と、
前記圧力室を封止する封止部材とを備えて構成され、
前記回転部材が一方向に回転すると前記軸部の周りに粘性流体の主流路を形成し、前記回転部材が他方向に回転すると前記主流路を閉じる回転ダンパにおいて、
前記ハウジングは内周の対向する位置に前記隔壁を一対備え、
前記回転部材は前記軸部の外周の対向する位置に前記羽根部並びに第１の溝および第２の溝を一対備え、
前記第１の溝は、前記羽根部の根元から前記軸部の外周に周方向に所定長形成され、前記開閉部材が自立する前記回転部材の回転位置において、前記主流路の副流路を前記隔壁との間に形成し、
前記第２の溝は、前記第１の溝との間に前記軸部の周方向に所定の間隔をあけて、前記軸部の外周に周方向に所定長形成され、前記回転部材が前記一方向に回転して前記開閉部材が直立するまでの前記回転部材の回転位置において、前記主流路の副流路を前記隔壁との間に形成し、
前記第１の溝と前記第２の溝との間にあけられた前記所定の間隔に存在する前記軸部の外周は、前記開閉部材が直立する前記回転部材の回転位置において前記隔壁の頂部に近接して、前記第１の溝または前記第２の溝によって前記隔壁との間に形成される前記主流路の副流路を閉じる
ことを特徴とする簡易自立機構を備える回転ダンパ。

【請求項2】

前記第２の溝は、前記第１の溝側の一端部が最も深く、前記第１の溝から離れるにしたがって浅くなり、前記第１の溝から離れた他端部が前記軸部の外周面と面一になる底面をしていることを特徴とする請求項１に記載の簡易自立機構を備える回転ダンパ。

【請求項3】

前記羽根部または前記軸部に装着され、前記回転部材が前記一方向に回転すると前記羽根部との間または前記圧力室の内面との間における前記軸部の周りに粘性流体の前記主流路を形成し、前記回転部材が前記他方向に回転すると前記主流路を閉じる弁部材を一対備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の簡易自立機構を備える回転ダンパ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、開閉部材の開閉動作に制動力を与えて緩衝する回転ダンパに関し、特に、開閉部材を簡易的に自立させる自立機構を備える回転ダンパに関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来この種の回転ダンパとしては、例えば、特許文献１に開示された、洋式トイレの便蓋を簡易的に自立させる回転ダンパがある。

【0003】

この簡易自立機構を備える回転ダンパは、粘性流体を充填する圧力室を具備した円筒形状のハウジングと、このハウジングに組み込む回転部材と、回転部材に設置する弁部材とを備える。回転部材には圧力室に組み込む軸部を備え、この軸部には粘性流体の流路となる凹空間が形成されている。凹空間は、軸部の外周に形成された羽根部の根元部から近い位置が最も深く、徐々に浅くなって軸部の外周面と面一になる。洋式トイレの便蓋を開ける方向に動かすと回転部材は時計回りに回転し、ハウジングの内周に形成された隔壁先端と凹空間とで粘性流体の流路が形成される。この流路の大きさは、便蓋を開くのに連れて徐々に大きくなり、便蓋が自立する手前で最大となる。したがって、便蓋を開ける力は、流路の大きさが徐々に大きくなるのに伴って徐々に軽くなる。その後、便蓋を開ける動作の終盤で流路は閉塞して断たれ、便蓋を開ける力は、便蓋が自立する手前で重くなる。この閉塞位置を超えて便蓋が開けられると、便蓋の自立が可能になる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１５−２２７７１９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に開示された上記従来の簡易自立機構を備える回転ダンパでは、便蓋を開ける動作の終盤で、便蓋の開方向から閉方向への反発力が便蓋に生じ、便蓋が跳ね返る不都合が生じる。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、
一端が開口し他端が閉塞して粘性流体が充填される、軸心に向かって所定高さで突出する隔壁が深さ方向の内周に形成される圧力室を有するハウジングと、
圧力室に回転自在に収容され外周が隔壁と近接する軸部、軸部の軸心方向において隔壁を挟む閉塞端側および開口端側に圧力室を区画する圧力作用板、閉塞端側に区画される圧力室における軸部の外周に軸部の軸心方向に所定高さで突出して形成される羽根部、および、軸部に同軸に形成されてハウジングから突出する、開閉部材が取り付けられる被取付部を有する回転部材と、圧力室を封止する封止部材とを備えて構成され、
回転部材が一方向に回転すると軸部の周りに粘性流体の主流路を形成し、回転部材が他方向に回転すると主流路を閉じる回転ダンパにおいて、
前記ハウジングは内周の対向する位置に前記隔壁を一対備え、
前記回転部材は前記軸部の外周の対向する位置に前記羽根部並びに第１の溝および第２の溝を一対備え、
前記第１の溝は、前記羽根部の根元から前記軸部の外周に周方向に所定長形成され、前記開閉部材が自立する前記回転部材の回転位置において、前記主流路の副流路を前記隔壁との間に形成し、
前記第２の溝は、前記第１の溝との間に前記軸部の周方向に所定の間隔をあけて、前記軸部の外周に周方向に所定長形成され、前記回転部材が前記一方向に回転して前記開閉部材が直立するまでの前記回転部材の回転位置において、前記主流路の副流路を前記隔壁との間に形成し、
前記第１の溝と前記第２の溝との間にあけられた前記所定の間隔に存在する前記軸部の外周は、前記開閉部材が直立する前記回転部材の回転位置において前記隔壁の頂部に近接して、前記第１の溝または前記第２の溝によって前記隔壁との間に形成される前記主流路の副流路を閉じることを特徴とする。

【0007】

本構成によれば、回転部材の被取付部を洋式トイレの便蓋等の開閉部材に固定して取り付け、第１の溝および第２の溝を軸部の外周に所定の位置関係に形成することで、開閉部材は、開けられて自立する手前まで、第２の溝と隔壁との間に形成される副流路を主流路と共に粘性流体が通ることで、開ける力が軽くなる。しかし、開閉部材は、開けられて自立する手前で、第２の溝および第１の溝間の軸部の外周によって副流路が塞がれるので、制動力が加えられ、開ける力が重くなる。開閉部材は、開ける力が重くなるこの位置を超えて開けられると、この制動力によって自立することが可能になる。また、開閉部材は、開ける力が重くなるこの位置を超えて開けられると、第１の溝によって隔壁との間に再び粘性流体の副流路が主流路と共に形成されて、自立動作の最終時には制動力がかからなくる。このため、開閉部材を開ける動作の終盤で、開閉部材の開方向から閉方向への反発力が開閉部材に生じることで従来生じた、開閉部材が跳ね返る不都合は、解消される。
また、本構成によれば、回転部材の軸部の軸心を挟む対向する位置に、粘性流体の流路が対象に形成される。このため、回転部材の回転制動に偏った力がかからなくなり、回転部材の回転制動は安定して行われる。また、回転制動力を確保することができ、開閉部材の回転制動を確実に行える。

【0008】

また、本発明は、第２の溝が、第１の溝側の一端部が最も深く、第１の溝から離れるにしたがって浅くなり、第１の溝から離れた他端部が軸部の外周面と面一になる底面をしていることを特徴とする。

【0009】

本構成によれば、開閉部材を開けて開閉部材が自立する手前まで、第２の溝と隔壁との間に形成される粘性流体の副流路は徐々に大きくなり、開閉部材を開ける力は徐々に軽くなる。このため、開閉部材の開操作を滑らかに行え、開閉部材の操作性が向上する。

【0010】

また、本発明は、羽根部または軸部に装着され、回転部材が一方向に回転すると羽根部との間または圧力室の内面との間における軸部の周りに粘性流体の主流路を形成し、回転部材が他方向に回転すると主流路を閉じる弁部材を一対備えることを特徴とする。

【0011】

本構成によれば、弁部材によって粘性流体の主流路の開閉が行われる。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、便蓋等の開閉部材を開ける動作の終盤で開閉部材が跳ね返る不都合が生じない簡易自立機構を備える回転ダンパを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の第１実施形態による簡易自立機構を備える回転ダンパを一方の側から見た分解斜視図である。

【図2】第１実施形態による簡易自立機構を備える回転ダンパを他方の側から見た分解斜視図である。

【図3】第１実施形態による簡易自立機構を備える回転ダンパを構成するハウジングの圧力室を臨む正面図である。

【図4】図３に示すハウジングをIV−IV線に沿って破断した縦断面図である。

【図5】（ａ）は、第１実施形態による簡易自立機構を備える回転ダンパを構成するシャフトの正面図、（ｂ）は側面図である。

【図6】第１実施形態による簡易自立機構を備える回転ダンパの一部破断断面図である。

【図7】第１実施形態による簡易自立機構を備える回転ダンパを構成するシャフトの軸部の横断面図である。

【図8】（ａ）は、第１実施形態による簡易自立機構を備える回転ダンパを構成するベーンの正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は底面図、（ｄ）は左側面図である。

【図9】第１実施形態による簡易自立機構を備える回転ダンパが適用された洋式トイレの一部破断平面図である。

【図10】（ａ）〜（ｅ）は、図９に示す便座・便蓋の開操作時における、第１実施形態による簡易自立機構を備える回転ダンパ内部の動きを示す断面図、（ｆ）〜（ｊ）は閉操作時における回転ダンパ内部の動きを示す断面図である。

【図11】第１実施形態の第１変形例による回転ダンパを示し、（ａ）は、この第１変形例による回転ダンパが備えるシャフトの側面図、（ｂ）は、第１変形例による回転ダンパの一部破断断面図である。

【図12】第１実施形態の第２変形例による回転ダンパを示し、（ａ）は、この第２変形例による回転ダンパが備えるシャフトの側面図、（ｂ）は、第２変形例による回転ダンパの一部破断断面図である。

【図13】本発明の第２実施形態による回転ダンパを示し、（ａ）は、この第２実施形態による回転ダンパを一方の側から見た分解斜視図、（ｂ）は、他方の側から見た分解斜視図である。

【図14】本発明の第３実施形態による回転ダンパを示し、（ａ）は、この第３実施形態による回転ダンパを一方の側から見た分解斜視図、（ｂ）は、他方の側から見た分解斜視図である。

【図15】本発明の第４実施形態による回転ダンパを示し、（ａ）は、この第４実施形態による回転ダンパを一方の側から見た分解斜視図、（ｂ）は、他方の側から見た分解斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

次に、本発明による簡易自立機構を備える回転ダンパを実施するための形態について説明する。

【0017】

図１は、本発明の第１実施形態による簡易自立機構を備える回転ダンパ１を一方の側から見た分解斜視図、図２は他方の側から見た分解斜視図である。

【0018】

回転ダンパ１は、ハウジング２、シャフト３、ベーン４、摺動部材５、Ｏリング６、およびキャップ７を主な構成要素として備える。

【0019】

ハウジング２は、一端が開口し、他端が閉塞した円筒形状をしており、その内部空間に形成される圧力室２ａには、シリコーンオイル等の図示しない粘性流体が充填される。この圧力室２ａには、その深さ方向の内周に隔壁２ｂが形成されている。また、ハウジング２の閉塞端側の外部には、略直方体状をした係止部２ｃが設けられている。隔壁２ｂは、図３の正面図に示すように、圧力室２ａの内周の対向する位置に一対備えられ、断面形状が略扇形形状をして、ハウジング２の軸心に向かって所定高さで突出している。

【0020】

図４は、図３のIV−IV線に沿って破断したハウジング２の縦断面図である。ハウジング２の内部の閉塞端側の端面には、小径の円柱状に開口する軸支部２ｄが軸部２ａと同軸に形成されている。また、ハウジング２の開放端側には、圧力室２ａよりも少し大径で幅の小さな接合内径部２ｅが形成されている。

【0021】

図５（ａ）はシャフト３の正面図、図５（ｂ）は側面図である。シャフト３は、軸部３ａ、圧力作用板３ｂ、羽根部３ｃ、および被取付部３ｄを主な構成要素とする回転部材を構成する。

【0022】

軸部３ａは端部に小径部３a3を有する。シャフト３は、この小径部３a3がハウジング２の軸支部２ｄに挿入され、圧力作用板３ｂが接合内径部２ｅの内周に外周が近接して、図６に示す回転ダンパ２の一部破断断面図に示すように、ハウジング２に取り付けられる。シャフト３のこの取付により、軸部３ａはハウジング２の圧力室２ａに回転自在に収容される。隔壁２ｂの頂部２b1は、軸部３ａの外周と極僅かな隙間を有する曲面形状をしており、軸部３ａの外周は隔壁２ｂの頂部２b1に近接する。

【0023】

圧力作用板３ｂは、軸部３の軸心方向において、隔壁２ｂを挟むハウジング２の閉塞端側、およびハウジング２の開口端側に、圧力室２ａを区画する。ハウジング２の開口端側の圧力室２ａに面する圧力作用板３ｂの端面の面積Ｓ２は、閉塞端側の圧力室２ａに面する圧力作用板３ｂの反対側の端面の面積Ｓ１よりも大きく設定されている。

【0024】

閉塞端側に区画される圧力室２ａにおける軸部３ａの外周には、軸部３ａの軸心方向に所定高さで突出して延び、断面形状が台形形状の羽根部３ｃが形成されている。羽根部３ｃは、軸部３ａの外周の対向する位置に一対備えられており、両端部に挟まれた中央部の一部が所定長さに切り欠かれて、切り欠き部３c1が形成されている。羽根部３ｃの長手方向の長さＬ２は、隔壁２ｂの長さＬ１よりも僅かに短く設定されている。また、羽根部３ｃの一側面Ａには出っ張りが無いが、他側面Ｂには、切り欠き部３c1の基部３c2が軸部３ａの周方向に張り出して形成されている。

【0025】

各羽根部３ｃの他側面Ｂ側には、羽根部３ｃの根元から軸部３ａの外周に第１の溝３a1が周方向に所定長で所定幅に形成されている。また、この第１の溝３a1と所定の間隔をあけた軸部３ａの外周には、第２の溝３a2が周方向に所定長で所定幅に形成されている。図７に示す軸部３ａの横断面図に示すように、本実施形態では、第２の溝３a2は、第１の溝３a1側の一端部が最も深く、第１の溝３a1から離れるにしたがって浅くなり、第１の溝３a1から離れた他端部が軸部３ａの外周面と面一になる底面をしている。第１の溝３a1は、第２の溝３a2の最も深い深さと同じ一定深さの底面をしている。第２の溝３a2の底面は、軸部３ａの軸心から離れた位置に軸心を持つ円柱面になっている。しかし、第２の溝３a2の底面は、このような形状に限られることはなく、例えば、平坦な面や、正定曲率の面、負定曲率の面などにしてもよい。

【0026】

軸部３ａに同軸に、圧力作用板３ｂを挟んで被取付部３ｄが形成されている。被取付部３ｄは、軸部３ａが圧力室２ａに収容されると、ハウジング２から突出する。被取付部３ｄと圧力作用板３ｂとの間には、図５に示すように、圧力作用板３ｂの側から、摺動部材取付部３ｅおよびＯリング装着部３ｆが形成されている。

【0027】

図８（ａ）はベーン４の正面図、図８（ｂ）は平面図、図８（ｃ）は底面図、図８（ｄ）は左側面図である。

【0028】

ベーン４は、一対の側壁４ａ，４ｂおよび連結部４ｃを主要な構成要素とし、弁部材を構成する。連結部４ｃは各側壁４ａ，４ｂ間を連結する。一方の側壁４ａは、羽根部３ｃの一側面Ａに内側面ａが当接して、羽根部３ｃの切り欠き部３c1を塞ぐ。他方の側壁４ｂは、羽根部３ｃの他側面Ｂに内側面ｂが当接する。他方の側壁４ｂには、この際に、羽根部３ｃの切り欠き部３c1を開口させる切り欠き部４b1が形成されている。ベーン４は、各側壁４ａ，４ｂが所定の遊びを持って各羽根部３ｃを挟んで跨がり、シャフト３に一対設けられる。この際、連結部４ｃの内周４c1は羽根部３ｃの頂部を摺接し、外周４c2は閉塞端側に区画される圧力室２ａの内周に摺接する。

【0029】

ベーン４の長手方向の長さＬ３は、羽根部３ｃの長さＬ２と同程度の長さに設定されている。ベーン４は、羽根部３ｃに跨がって取り付けられることで、切り欠き部４b1が羽根部３ｃの基部３c2を僅かな遊びを持って挟む。これにより、ベーン４は、長手方向両端が、圧力室２ａの閉塞端および圧力作用板３ｂとの間に、僅かな隙間を形成する。

【0030】

摺動部材５は、薄肉の中空円板で、シャフト３の摺動部材取付部３ｅに取り付けられて、シャフト３とキャップ７との間に介在する。この摺動部材５により、シャフト３とキャップ７の接触により生じる摩耗が低減される。本実施形態では、摺動部材５は高分子化合物で形成され、その耐摩耗性が確保されている。Ｏリング６はゴム等の弾性部材から形成され、シャフト３のＯリング装着部３ｆに取り付けられる。このＯリング６により、シャフト３とキャップ７との間から、圧力室２ａに充填された粘性流体が漏れるのが防止されている。キャップ７およびＯリング６は圧力室２ａを封止する封止部材を構成する。

【0031】

キャップ７は、一端にフランジ部を有する中空円筒形状をしている。このキャップ７は、円筒部外周の接合外径部７ａ（図１，図２参照）がハウジング２の接合内径部２ｅ（図４参照）に接してハウジング２に取り付けられることで、ハウジング２の開口端を塞ぐ。キャップ７とハウジング２とは、接合外径部７ａと接合内径部２ｅとが超音波溶着等によって接合されることで、相互に固定される。

【0032】

このような構成をした回転ダンパ１は、例えば、図９に示す洋式トイレ１１における便座・便蓋１１ｂを開閉させるヒンジ装置に用いられる。この場合、ハウジング２の係止部２ｃは、洋式トイレ１１の本体１１ａに固定され、シャフト３の被取付部３ｄは、回転制動がかけられる制動対象物、つまり、便座・便蓋１１ｂに取り付けられる。

【0033】

図１０（ａ）〜（ｅ）は、便座・便蓋１１ｂの開操作時における回転ダンパ１の内部の動きを示す断面図、図１０（ｆ）〜（ｊ）は便座・便蓋１１ｂの閉操作時における回転ダンパ１の内部の動きを示す断面図である。これら各断面図は、図９に示す側と反対側の便座・便蓋１１ｂの側部に取り付けられる回転ダンパ１の内部をハウジング２の開放端側から見た図である。

【0034】

ハウジング２の閉塞端側の圧力室２ａは、隔壁２ｂとシャフト３の軸部３ａによって軸部３ａの軸心周りに第１の圧力室Ｐ１と第２の圧力室Ｐ２とに区画される。また、圧力作用板３ｂによりハウジング２の開放端側に区画される圧力室２ａは、第３の圧力室Ｐ３（図６参照）になる。これら各圧力室Ｐ１，Ｐ２およびＰ３には粘性流体が充填されている。

【0035】

図１０（ａ）は便座・便蓋１１ｂが閉じた開き角度０°の状態における回転ダンパ１の内部状態を示している。この状態では、羽根部３ｃの側面Ａはベーン４の側壁４ａの内側面ａに当接し、羽根部３ｃの側面Ｂとベーン４の側壁４ｂの内側面ｂとは離れている。便座・便蓋１１ｂをこの状態から開け始めると、シャフト３はハウジング２の開放端側から見ると反時計回りに左回転する。シャフト３が左回転すると、図１０（ｂ）に示すように、羽根部３ｃの側面Ａはベーン４の側壁４ａの内側面ａから離れ、羽根部３ｃの側面Ｂはベーン４の側壁４ｂの内側面ｂに当接する。この状態では、羽根部３ｃの側面Ａとベーン４の側壁４ａの内側面ａとの間に隙間ができ、ベーン４の切り欠き部４b1および羽根部３ｃの切り欠き部３c1を介してこの隙間を通る第１の流路Ｆ１が主流路として形成される。また、ベーン４の長手方向の一端と圧力室２ａの閉塞端との間に形成される隙間に第２の流路Ｆ２、ベーン４の長手方向の他端と圧力作用板３ｂとの間に形成される隙間に第３の流路Ｆ３が形成される（図６参照）。このため、シャフト３の左回転によって圧力室Ｐ１，Ｐ２の粘性流体は、回転方向前方から、第１の流路Ｆ１、第２の流路Ｆ２および第３の流路Ｆ３を通って、回転方向の後方に移動する。しかし、第２の流路Ｆ２および第３の流路Ｆ３は第１の流路Ｆ１に比べて小さく、第１の流路Ｆ１は十分大きな大きさに設定されているため、粘性流体は第１の流路Ｆ１を大きな抵抗を受けずに通過する。このため、シャフト３の回転には軽い回転トルクがかかり、便座・便蓋１１ｂは総体的に軽い力で動く。

【0036】

図１０（ｂ）に示す状態から便座・便蓋１１ｂがさらに開けられ、図１０（ｃ）に示す状態になると、軸部３ａの外周に形成された第２の溝３a2を通る第４の流路Ｆ４が、隔壁２ｂの頂部２b1との間に副流路として形成される。第４の流路Ｆ４が形成されると、回転方向前方から回転方向の後方に移動する粘性流体にかかる抵抗は弱まる。便座・便蓋１１ｂがさらに開けられと、第４の流路Ｆ４の大きさは、第２の溝３a2の深さが深くなるのにつれて大きくなり、粘性流体にかかる抵抗は図１０（ｄ）に示す便座・便蓋１１ｂが直立する状態まで、さらに弱まっていく。このため、この間、シャフト３の回転にかかる回転トルクは次第に弱まり、便座・便蓋１１ｂを開ける力は次第に軽くなる。

【0037】

便座・便蓋１１ｂが図１０（ｄ）に示す直立状態になると、第２の溝３a2および第１の溝３a1間に存在する軸部３ａの外周が隔壁２ｂの頂部２b1に接し、第４の流路Ｆ４が断たれる。このため、シャフト３の回転にかかる回転トルクは増大し、便座・便蓋１１ｂを開ける力は重くなる。この状態を超えると、便座・便蓋１１ｂは自立が可能になる。その後、便座・便蓋１１ｂがさらに開けられ、軸部３ａの外周に形成された第１の溝３a1が隔壁２ｂの頂部２b1にさしかかるようになると、第５の流路Ｆ５が副流路として形成される。第５の流路Ｆ５が形成されると、シャフト３の回転にかかる回転トルクは再び弱まり、便座・便蓋１１ｂを開ける力は再び軽くなる。この状態で便座・便蓋１１ｂがさらに開けられると、便座・便蓋１１ｂは最終的に図１０（ｅ）に示す１１０°の角度に開き、自立状態を保つ。

【0038】

一方、便座・便蓋１１ｂの閉操作時に、図１０（ｆ）に示す１１０°の角度に開いた状態から、便座・便蓋１１ｂを閉め始めると、シャフト３はハウジング２の開放端側から見ると時計回りに右回転する。シャフト３が右回転すると、図１０（ｇ）に示すように、羽根部３ｃの側面Ａはベーン４の側壁４ａの内側面ａに当接し、羽根部３ｃの側面Ｂはベーン４の側壁４ｂの内側面ｂから離れる。この状態では、羽根部３ｃに形成された切り欠き部３c1がベーン４の側壁４ａの内側面ａに塞がれ、ベーン４の切り欠き部４b1および羽根部３ｃの切り欠き部３c1を通る第１の流路Ｆ１が閉じる。したがって、圧力室Ｐ１，Ｐ２の粘性流体は、僅かな隙間によって形成される第２の流路Ｆ２および第３の流路Ｆ３を通り、回転方向前方から回転方向の後方に移動する。このため、粘性流体にかかる抵抗は大きく、シャフト３の回転にかかる回転トルクは強くなる。よって、便座・便蓋１１ｂの閉動作に制動がかけられ、便座・便蓋１１ｂは総体的にゆっくりと閉まる。

【0039】

図１０（ｇ）に示す状態は、便座・便蓋１１ｂが図１０（ｆ）に示す１１０°の角度から９０°の角度に直立した状態であり、この間、第１の溝３a1によって第５の流路Ｆ５が隔壁２ｂの頂部２b1との間に形成される。したがって、便座・便蓋１１ｂの閉動作にかかる制動は幾分弱められる。しかし、便座・便蓋１１ｂが図１０（ｇ）に示す直立した状態になると、第１の溝３a1および第２の溝３a2間に存在する軸部３ａの外周が隔壁２ｂの頂部２b1に接して、第５の流路Ｆ５が閉じるので、便座・便蓋１１ｂの閉動作にかかる制動は大きくなる。このため、便座・便蓋１１ｂは直立した状態になると、一旦、閉まる速度が遅くなる。

【0040】

その後、シャフト３ａが図１０（ｈ）に示す状態になると、第２の溝３a2によって第４の流路Ｆ４が隔壁２ｂの頂部２b1との間に形成される。この第４の流路Ｆ４は、シャフト３ａが図１０（ｉ）に示す状態になるまで、第２の溝３a2が次第に浅くなるのに連れて、次第に小さくなる。このため、シャフト３の回転にかかる制動は第４の流路Ｆ４の形成によって再び幾分弱まるが、次第に大きくなる。したがって、便座・便蓋１１ｂは、図１０（ｈ）に示す状態になると、閉まる速度が幾分速まるが、その後、図１０（ｉ）に示す状態になるまで、次第に遅くなる。その後、便座・便蓋１１ｂは、図１０（ｊ）に示す、完全に閉まった０°の角度になるまで、一定の遅い速度でゆっくりと閉まる。

【0041】

また、シャフト３の圧力作用板３ｂの第３の圧力室Ｐ３に面する端面の面積Ｓ２は、圧力室Ｐ１，Ｐ２に面する反対側の端面の面積Ｓ１よりも大きいので、圧力室Ｐ１，Ｐ２には圧力室Ｐ３からシャフト３の軸方向に圧力作用板３ｂによって圧力が加わる。したがって、圧力室Ｐ１，Ｐ２側にある流路Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４およびＦ５はその体積が縮小させられ、圧力室Ｐ１，Ｐ２側にある粘性流体はその流動抵抗が増す。ここで、この事象を圧力作用板効果と称する。

【0042】

便座・便蓋１１ｂを開ける方向に動かすと、この圧力作用板効果により、流路Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４およびＦ５は縮小する。しかし、流路Ｆ１は十分な大きさに設定してあるので、粘性流体の流路Ｆ１の通過に大きく影響することは無い。反対に便座・便蓋１１ｂを閉める方向に動かすと、圧力作用板効果により、流路Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４およびＦ５は縮小する。したがって、粘性流体の流動抵抗が増し、便座・便蓋１１ｂの自立状態はしっかりと保たれ、より大きな自立感触を得ることができる。

【0043】

このような本実施形態による回転ダンパ１によれば、シャフト３の被取付部３ｄを洋式トイレ１１の便座・便蓋１１ｂに固定して取り付け、第１の溝３a1および第２の溝３a2を軸部３ａの外周に所定の位置関係に形成することで、便座・便蓋１１ｂは、開けられて自立する手前まで、第２の溝３a2と隔壁２ｂとの間に形成される第４の流路Ｆ４を粘性流体が通ることで、開ける力が軽くなる。しかし、便座・便蓋１１ｂは、開けられて自立する手前で、第２の溝３a2および第１の溝３a1間の軸部３ａの外周によって第４の流路Ｆ４が塞がれるので、制動力が加えられ、開ける力が重くなる。便座・便蓋１１ｂは、開ける力が重くなるこの位置を超えて開けられると、この制動力によって自立することが可能になる。また、便座・便蓋１１ｂは、開ける力が重くなるこの位置を超えて開けられると、第１の溝３a1によって隔壁２ｂとの間に第５の流路Ｆ５が形成されて、自立動作の最終時には制動力がかからなくる。このため、便座・便蓋１１ｂを開ける動作の終盤で、便座・便蓋１１ｂの開方向から閉方向への反発力が便座・便蓋１１ｂに生じることで従来生じた、便座・便蓋１１ｂが跳ね返る不都合は、解消される。

【0044】

また、本実施形態による回転ダンパ１によれば、便座・便蓋１１ｂを開けて便座・便蓋１１ｂが自立する手前まで、第２の溝３a2と隔壁２ｂとの間に形成される粘性流体の第４の流路Ｆ４は徐々に大きくなり、便座・便蓋１１ｂを開ける力は徐々に軽くなる。このため、便座・便蓋１１ｂの開操作を滑らかに行え、便座・便蓋１１ｂの操作性が向上する。

【0045】

また、本実施形態による回転ダンパ１によれば、シャフト３の軸部３ａの軸心を挟む対向する位置に、粘性流体の流路Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４およびＦ５が対象に形成される。このため、シャフト３の回転制動に偏った力がかからなくなり、シャフト３の回転制動は安定して行われる。また、回転制動力を確保することができ、便座・便蓋１１ｂの回転制動を確実に行える。

【0046】

なお、本実施形態は、圧力作用板３ｂをシャフト３に一体に形成しているが、それぞれ別体として形成し、組み合わせても構わない。

【0047】

また、第１実施形態では、第１の溝３a1が、羽根部３ｃの根元の中央部から軸部３ａの外周に、第２の溝３a2の端部との間に所定間隔をあけて、第２の溝３a2と同じ幅で所定長形成されている場合について、説明した。しかし、図１１に示すシャフト３Ａのように、羽根部３ｃの根元の中央部を挟む両側の軸部３ａの外周に、第２の溝３a2の端部の周位置との間に所定間隔をあけて、羽根部３ｃの根元から周方向に所定長、第１の溝３a1に代えて第１の溝３a11，３a11を形成するように構成してもよい。図１１（ａ）はシャフト３Ａの側面図、図１１（ｂ）はシャフト３に代えてシャフト３Ａを備える第１変形例による回転ダンパ１Ａの一部破断断面図である。なお、図１１において図５および図６と同一または相当する部分には同一符号を付してその説明は省略する。第１の溝３a11，３a11も第１の溝３a1と同様に一定深さの底面をしているが、その形成面積は第１の溝３a1よりも広いので、その深さを第２の溝３a2の最も深い深さよりも浅くしても、第５の流路Ｆ５を流れる粘性流体の流量を第１実施形態と同じにすることができる。

【0048】

また、図１２に示すシャフト３Ｂのように、羽根部３ｃの根元の全域の軸部３ａの外周に、第２の溝３a2の端部の周位置との間に所定間隔をあけて、羽根部３ｃの根元から周方向に所定長、第１の溝３a1に代えて第１の溝３a12を形成するように構成してもよい。図１２（ａ）はシャフト３Ｂの側面図、図１２（ｂ）はシャフト３に代えてシャフト３Ｂを備える第２変形例による回転ダンパ１Ｂの一部破断断面図である。なお、図１２において図５および図６と同一または相当する部分には同一符号を付してその説明は省略する。第１の溝３a12も第１の溝３a1と同様に一定深さの底面をしているが、その形成面積は第１の溝３a1よりも広いので、その深さを第２の溝３a2の最も深い深さよりも浅くすることができる。

【0049】

また、第１実施形態では、シャフト３の回転に応じて、ベーン４が一方の側壁４ａと羽根部３ｃの側面Ａとの間に隙間を形成することにより、他方の側壁４ｂに形成された切り欠き部４b1と羽根部３ｃの切り欠き部３c1とで第１の流路Ｆ１を開通させ、また、ベーン４の一方の側壁４ａが羽根部３ｃの切り欠き部３c1を塞ぐことで、第１の流路Ｆ１を閉じるタイプの弁機構について、説明した。

【0050】

しかし、図１３に示す本発明の第２実施形態による回転ダンパ１Ｃが備えるＣ型ベーン弁機構によっても、第１実施形態と同様に第１の流路Ｆ１を開通させたり、閉じたりすることができる。なお、図１３において図１および図２と同一または相当する部分には同一符号を付してその説明は省略する。このＣ型ベーン弁機構では、羽根部３cAはその断面形状が円形状をしており、切り欠き部３c1のような切り欠きは無い。ベーン４Ａは、その長手方向に沿って羽根部３cAの円形断面と略同一円の凹状部４A1が内周に形成されている。この凹状部４A1が羽根部３cAに嵌合してベーン４Ａが羽根部３cAに装着されることで、ベーン４Ａは羽根部３cAの円形断面の中心の周りに所定角度分回動可能になる。ベーン４Ａの外周面には、圧力室２ａの内周に密着して粘性流体の流動を阻止する密着面４A2と、粘性流体が流動可能な切り欠き部４A3とが形成されている。また、ベーン４Ａの側面には平坦部４A4が形成されている。

【0051】

シャフト３Ｃがハウジング２の閉塞端側から見て反時計回りに左回転すると、ベーン４Ａの平坦部４A4は粘性流体により流動抵抗を受け、密着面４A2と圧力室２ａの内周とが密着する。これにより、第１の流路Ｆ１が閉じ、第１の圧力室Ｐ１と第２の圧力室Ｐ２との間における粘性流体の流動は大きな抵抗を受け、被取付部３ｄに取り付けられる制動対象物の回転には高いトルクがかかる。一方、シャフト３Ｃが閉塞端側から見て時計回りに右回転すると、ベーン４Ａは羽根部３cAの円形中心の周りに逆方向に回動する。これにより、密着面４A2と圧力室２ａの内周との密着が解け、ベーン４Ａの切り欠き部４A3と圧力室２ａの内周との間に隙間が生じて、第１の流路Ｆ１が開通する。したがって、制動対象物の回転にかかるトルクは低くなる。

【0052】

このＣ型ベーン弁機構を備える回転ダンパ１Ｃにおいても、第５の流路Ｆ５を隔壁２ｂとの間に形成する第１の溝３a1が、羽根部３cAの根元から軸部３ａの外周に周方向に所定長形成され、第４の流路Ｆ４を隔壁２ｂとの間に形成する第２の溝３a2が、第１の溝３a1と所定の間隔をあけて軸部３ａの外周に周方向に所定長形成されることで、第１実施形態と同様な作用効果が奏される。

【0053】

また、図１４に示す本発明の第３実施形態による回転ダンパ１Ｄが備えるｂ型ベーン弁機構によっても、第１実施形態と同様に第１の流路Ｆ１を開通させたり、閉じたりすることができる。なお、図１４において図１および図２と同一または相当する部分には同一符号を付してその説明は省略する。このｂ型ベーン弁機構では、羽根部３cBには、軸部３ａの回転方向に貫通する流通路３cB1と、ベーン４Ｂが突き当たる段部３cB2とが形成されている。段部３cB2の頂部は圧力室２の内周に摺接する。ベーン４Ｂは、軸部３ａの外周に沿った湾曲部４B1と、この湾曲部４B1に連続し、軸部３ａからその直径方向に延びる弁部４B2とを有する。軸部３ａの外周には、湾曲部４B1の湾曲長さよりも長く周方向に帯状凹部３aBが形成されている。ベーン４Ｂは、湾曲部４B1が帯状凹部３aBに嵌められて軸部３ａに装着される。

【0054】

シャフト３Ｃがハウジング２の閉塞端側から見て反時計回りに左回転すると、ベーン４Ｂの弁部４B2が羽根部３cBの段部３cB2に突き当たって流通路３cB1を塞ぐ。これにより、第１の流路Ｆ１が閉じ、第１の圧力室Ｐ１と第２の圧力室Ｐ２との間における粘性流体の流動は大きな抵抗を受け、被取付部３ｄに取り付けられる制動対象物の回転には高いトルクがかかる。一方、シャフト３Ｄが閉塞端側から見て時計回りに右回転すると、ベーン４Ｂの湾曲部４B1が軸部３ａの帯状凹部３aB内を移動し、弁部４B2が段部３cB2から離れて流通路３cB1が開放される。これにより第１の流路Ｆ１が開通する。したがって、制動対象物の回転にかかるトルクは低くなる。

【0055】

このｂ型ベーン弁機構を備える回転ダンパ１Ｄにおいても、第５の流路Ｆ５を隔壁２ｂとの間に形成する第１の溝３a1が、羽根部３cBの根元から軸部３ａの外周に周方向に所定長形成され、第４の流路Ｆ４を隔壁２ｂとの間に形成する第２の溝３a2が、第１の溝３a1と所定の間隔をあけて軸部３ａの外周に周方向に所定長形成されることで、第１実施形態と同様な作用効果が奏される。

【0056】

また、図１５に示す本発明の第４実施形態による回転ダンパ１Ｅが備えるＪ型ベーン弁機構によっても、第１実施形態と同様に第１の流路Ｆ１を開通させたり、閉じたりすることができる。なお、図１５において図１および図２と同一または相当する部分には同一符号を付してその説明は省略する。このＪ型ベーン弁機構では、羽根部３cCは、第１側壁３cC1と第２側壁３cC2との間に溝３cC3を備えて構成される。第１側壁３cC1および第２側壁３cC2にはそれぞれ切り欠きが形成されている。ベーン４Ｃは、弁部４C1と、Ｕの字状に曲げられたバネ部４C2とから構成され、弁部４C1の頂部は圧力室２ａの内周に摺接する。弁部４C1の下方およびバネ部４C2の端部にも、それぞれ切り欠きが形成されている。ベーン４Ｃは、バネ部４C2が羽根部３cCの溝３cC3に嵌挿されて、羽根部３cCに装着される。

【0057】

シャフト３Ｅの非回転時、ベーン４Ｃは、バネ部４C2のＵの字状の壁部が溝３cC3の壁部に着いており、第１側壁３cC1に形成された切り欠きが弁部４C1によって塞がれて、第１の流路Ｆ１は閉じている。シャフト３Ｅがハウジング２の閉塞端側から見て反時計回りに左回転しても、第１の流路Ｆ１が閉じた状態に変化は生じない。このため、第１の圧力室Ｐ１と第２の圧力室Ｐ２との間における粘性流体の流動は大きな抵抗を受け、被取付部３ｄに取り付けられる制動対象物の回転には高いトルクがかかる。一方、シャフト３Ｅが閉塞端側から見て時計回りに右回転すると、ベーン４Ｃは、弁部４C1の外側から粘性流体の圧力を受けて、バネ部４C2のＵの字状の壁部が溝３cC3の壁部から離間する。このため、第１側壁３cC1の切り欠きと弁部４C1の下方の切り欠きとによって形成される流体通路、および、第２側壁３cC2の切り欠きとバネ部４C2の端部の切り欠きとによって形成される流体通路によって、第１の流路Ｆ１が開通する。したがって、制動対象物の回転にかかるトルクは低くなる。

【0058】

このＪ型ベーン弁機構を備える回転ダンパ１Ｅにおいても、第５の流路Ｆ５を隔壁２ｂとの間に形成する第１の溝３a1が、羽根部３cCの根元から軸部３ａの外周に周方向に所定長形成され、第４の流路Ｆ４を隔壁２ｂとの間に形成する第２の溝３a2が、第１の溝３a1と所定の間隔をあけて軸部３ａの外周に周方向に所定長形成されることで、第１実施形態と同様な作用効果が奏される。

【産業上の利用可能性】

【0059】

上記実施形態では、本発明による簡易自立機構を備える回転ダンパを洋式トイレのヒンジ装置に適用した場合について、説明した。しかし、本発明による簡易自立機構を備える回転ダンパは、洋式トイレのヒンジ装置に限ることなく、物体間を開閉自在に支持する他の開閉装置にも同様に適用することが出来、上記の実施形態と同様な作用効果が奏される。

【符号の説明】

【0060】

１…回転ダンパ、２…ハウジング、２ａ…圧力室、２ｂ…隔壁、２b1…隔壁２ｂの頂部、２ｃ…係止部、２ｄ…軸支部、２ｅ…接合内径部、２ｆ…雌ねじ部、３…シャフト（回転部材）、３ａ…軸部、３a1…第１の溝、３a2…第２の溝、３a3…小径部、３ｂ…圧力作用板、３ｃ…羽根部、３c1…切り欠き部、３c2…基部、３ｄ…被取付部、３ｅ…摺動部材取付部、３ｆ…Ｏリング装着部、４…ベーン（弁部材）、４ａ，４ｂ…側壁、４b1…側壁４ｂの切り欠き部、４ｃ…連結部、４c1…連結部４ｃの内周、４c2…連結部４ｃの外周、５…摺動部材、６…Ｏリング（封止部材）、７…キャップ（封止部材）、Ａ…羽根部３ｃの一側面、Ｂ…羽根部３ｃの他側面、ａ…側壁４ａの内側面、ｂ…側壁４ｂの内側面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】