JP3658253B2

JP3658253B2 - 回転ダンパ

Info

Publication number: JP3658253B2
Application number: JP28800599A
Authority: JP
Inventors: 一吉大嶋; 洋二郎中山; 剛水野
Original assignee: Sugatsune Kogyo Co Ltd
Current assignee: Sugatsune Kogyo Co Ltd
Priority date: 1999-10-08
Filing date: 1999-10-08
Publication date: 2005-06-08
Anticipated expiration: 2019-10-08
Also published as: JP2001108006A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、便器の便蓋のようなフラップ扉その他の回転扉の回転速度を低速に抑えるための回転ダンパに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の回転ダンパとしては、例えば、特公平７−２３６６０号公報に記載のものがある。この公報に記載の回転ダンパは、筒状をなすケーシングと、このケーシングに回転自在に挿入された回転軸と、ケーシングの内周面と回転軸の外周面との間の環状の空間に回転自在に配置された筒状の可動部材と、この可動部材と回転軸との間に設けられたクラッチ機構と、ケーシングの内周面と可動部材の外周面との間に設けられた粘性流体とを備えており、可動部材とケーシングとの間の相対回転を粘性流体の剪断抵抗によって低速に抑え、それによって回動軸の回転速度を低速に抑えるというものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の回転ダンパは、構造が複雑で部品点数が多く、そのため製造費が嵩むという問題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の問題を解決するために、第１の発明は、筒部を有するケーシングと、上記筒部の内径より外径が小さく、かつ筒部にこれと軸線を一致させて回転可能に挿入された軸部を有し、上記ケーシングに上記筒部の軸線を中心として回転可能に連結された回転軸と、上記筒部の内周面と上記軸部の外周面との間に形成される環状の空間に配置された弾性的に拡縮径可能であるコイル体とを備え、上記コイル体に外力が作用しない自然状態では上記筒部の内周面に上記コイル体が弾性的に押圧接触するように、上記コイル体の大きさが設定され、上記コイル体の一端部と他端部とが上記回転軸にその周方向へ所定範囲相対回動可能に、かつ異なる位相に連結されており、それにより上記回転軸の一方向への回転時には上記コイル体の一端部が上記回転軸の回転に追随して回転し始めた後に上記コイル体の他端部が上記回転軸の回転に追随して回転し始め、上記回転軸の他方向への回転時には上記コイル体の他端部が上記回転軸の回転に追随して回転し始めた後に上記コイル体の一端部が上記回転軸の回転に追随して回転し始めるように構成されていることを特徴としている。
【０００５】
上記の問題を解決するために、第２の発明は、筒部を有するケーシングと、上記筒部の内径より外径が小さく、かつ筒部にこれと軸線を一致させて回転可能に挿入された軸部を有し、上記ケーシングに上記筒部の軸線を中心として回転可能に連結された回転軸と、上記筒部の内周面と上記軸部の外周面との間に形成される環状の空間に配置された弾性的に拡縮径可能であるコイル体とを備え、上記コイル体に外力が作用しない自然状態では上記筒部の内周面と上記コイル体との間に環状の隙間が形成されるように、上記コイル体の大きさが設定され、上記環状の隙間に粘性流体が設けられ、上記コイル体の一端部と他端部とが上記回転軸にその周方向へ所定範囲相対回動可能に、かつ異なる位相に連結されており、それにより上記回転軸の一方向への回転時には上記コイル体の一端部が上記回転軸の回転に追随して回転し始めた後に上記コイル体の他端部が上記回転軸の回転に追随して回転し始め、上記回転軸の他方向への回転時には上記コイル体の他端部が上記回転軸の回転に追随して回転し始めた後に上記コイル体の一端部が上記回転軸の回転に追随して回転し始めるように構成されていることを特徴としている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図１〜図９を参照して説明する。
まず、図１〜図４に示すこの発明の一実施の形態について説明する。なお、図１はこの発明に係る回転ダンパ１を示す図３のＸ−Ｘ線に沿う断面図であり、図２、図３はそれぞれ図１のＹ−Ｙ線、Ｚ−Ｚ線に沿う断面図であり、図４は回転ダンパ１の分解図である。
【０００９】
図１に示すように、回転ダンパ１は、ケーシング２、回転軸３およびコイル体４とを備えている。
ケーシング２は、本体（筒部）２１と蓋体２２とから構成されている。本体２１は、一端が開口し、他端に底部２１ａを有する円筒として形成されている。本体２１の一端開口部には、奥側部分より大径の支持孔２１ｂが形成されている。底部２１ａの内面中央部には、支持突起２１ｃが本体２１の軸線上に形成されている。一方、蓋体２２は、長さの短い短円筒状をなすものであり、本体２１の開口側端部の外周に嵌合されて、その開口部を閉じている。しかも、図１および図２に示すように、蓋体２２には係止孔２２ａが形成されており、この係止孔２２ａに本体２１の係止突起２１ｄが嵌り込むことにより、蓋体２２が本体２１に着脱可能に係止されている。蓋体２２の中央部には、これを貫通する貫通孔２２ｂが形成されている。なお、本体２１は、例えばフラップ扉とこれを回転自在に支持する躯体（いずれも図示せず）とのいずれか一方に回転不能に連結される。
【００１０】
回転軸３は、その一端側から他端側へ向って順次形成された連結部３１、支持部３２、および軸部３３を有している。連結部３１、支持部３２および軸部３３は、互いの軸線を一致させて形成されている。連結部３１は、貫通孔２２ｂを回転自在に貫通しており、貫通孔２２ｂから外部に突出した端部には、フラップ扉と躯体とのいずれか他方が回転不能に連結される。支持部３２は、本体２１の支持孔２１ｂに回転自在に嵌合している。支持部３２の外周面と支持孔２１ｂの内周面との間は、Ｏリング等のシール部材５によって密封されている。軸部３３は、本体２１内に挿入されており、その先端面中央部には、凹部３３ａが形成されている。この凹部３３ａには、支持突起２１ｃが回転自在に嵌合している。支持部３２が支持孔２１ｂに回転自在に嵌合するとともに、凹部３３ａに支持突起２１ｃが嵌合することにより、回転軸３がケーシング２に互いの軸線を一致させて回転自在に支持されている。
【００１１】
回転軸３の軸部３３の外径は、本体２１の内径より小径になっており、軸部３３の外周面と本体２１の内周面との間には、本体２１の軸線を中心とする環状の空間６が形成されている。この空間６内に上記コイル体４が本体２１と軸線を一致させて回転可能に配置されている。
【００１２】
コイル体４は、鋼製の帯状の板材をコイル状に巻回してなるものであるが、必ずしも鋼材を用いる必要はなく、他の材質のものであってもよい。ただし、コイル体４は、後述するように、本体２１の内周面に押圧接触し、それに伴なって発生する摩擦抵抗によってケーシング２と回転軸３との相対回転速度を低速に抑え、ひいてはフラップ扉等の回転速度を低速に抑えるものであるので、摩擦抵抗に十分に耐えられる強度、および耐摩耗性を有しているものであることが望ましい。また、大きな摩擦抵抗が得られるよう、帯状の板材が用いられているが、所望の摩擦抵抗が得られるのであれば、断面正方形、長方形または円形の線材を用いてもよい。
【００１３】
コイル体４の外径は、それに外力が作用しない自然状態では本体２１の内径より若干大径になっている。したがって、コイル体４は、空間６に挿入された状態では、その外周面が本体２１の内周面に若干の押圧力をもって接触している。
【００１４】
コイル体４の両端部には、その直径径線上を内側へ向って突出する係合部４１，４２が形成されている。各係合部４１，４２は、回転軸３の軸部３３にその長手方向に沿って形成された係合溝３３ｂに挿入されている。図３に示すように、係合部４１，４２の厚さは、係合溝３３ｂの幅より薄くなっている。したがって、係合部４１，４２は、係合溝３３ａに対しその溝幅と係合部４１，４２の厚さの差の分だけ相対回転可能である。しかも、係合部４１，４２は、軸部３３の周方向における位相が互いに異なっており、係合部４１は係合溝３３ｂの一方の側面に接触し、係合部５２は係合溝３３ｂの他方の側面に接触している。したがって、回転軸３が矢印Ａ方向へ回転すると、係合部４１は回転軸３と一緒に直ちに回転し始めるが、係合部４２は回転軸３が係合溝３３ｂの幅の分だけ回転した後に回転軸３と一緒に回転し始める。逆に、回転軸３が矢印Ｂ方向へ回転すると、係合部４２は回転軸３と一緒に直ちに回転し始めるが、回転軸３が係合溝３３ｂの幅の分だけ回転した後に回転軸３と一緒に回転し始める。係合部４２（４１）を位置固定した状態で係合部４１（４２）を矢印Ａ（Ｂ）方向へ回転させると、コイル体４が拡径するようにその巻回方向が定められている。
【００１５】
上記構成の回転ダンパ１において、回転軸３がケーシング２に対して図３の矢印Ａ方向へ相対回転すると、係合部４１が回転軸３と一緒に回転し、係合部４１近傍のコイル体４が同方向へ回転しようとする。このとき、コイル体４の外周がケーシング２の内周面に押圧接触しているので、コイル体４とケーシング２との間に摩擦抵抗が発生する。この摩擦抵抗によってコイル体４の回転が抑えられるため、コイル体４が拡径しようとしてケーシング２の内周面にさらに強く押圧接触し、より大きな摩擦抵抗が発生する。この摩擦抵抗によって、回転軸３の回転速度が低速に抑えられ、ひいてはフラップ扉等の回転速度が低速に抑えられる。
【００１６】
回転軸３が係合溝３３ｂの幅の分だけ回転すると、係合部４２が係合溝３３ｂの一方の側面に突き当たる結果、係合部４２が回転軸３と一緒に矢印Ａ方向へ回転し始める。これにより、係合部４２近傍のコイル体４が縮径しようとする。このため、係合部４２が回転し始めた後は、コイル体４全体がそれ以上拡径することがなくなる。よって、コイル体４とケーシング２との間に作用する摩擦抵抗も増大することなくほぼ一定になる。
なお、回転軸３を矢印Ｂ方向へ回転させた場合も同様である。
【００１７】
上記構成の回転ダンパ１は、ケーシング２、回転軸３およびコイル体４によって構成されており、従来の回転ダンパに比べて少なくとも可動部材の分だけ部品点数が少ない。したがって、その分だけ構造を簡単にし、製造費を低減することができる。
【００１８】
また、回転ダンパ１においては、コイル体４の両端部の係合部４１，４２を係合溝３３ｂに挿入しているが、いずれか一方の係合部４１（４２）だけを係合溝部３３ｂに挿入し、他方の係合部４２（４１）を回転軸３３に対してフリーにしてもよい。その場合には、係合部４１（４２）と係合溝３３ｂとを同一幅にし、係合部４１（４２）を回転軸３３に回転不能に連結してもよい。
【００１９】
コイル体４の一端部だけを回転軸３に回転不能に連結し、他端部をフリーにした場合、例えば係合部４１を回転軸３３に回転不能に連結し、係合部４２を回転軸３３に対してフリーにした場合には、回転軸３３が矢印Ａ方向へ回転するときには大きな摩擦抵抗が発生するが、回転軸３３が矢印Ｂ方向へ回転するときには、コイル体４が縮径しようとするので、摩擦抵抗がほとんど発生しない。したがって、回転ダンパ１を例えば便器に用いる際に、便座の閉時の回転方向を矢印Ａ方向に合わせることにより、便座の閉回動を低速に抑え、しかも開時には便座を軽く回動させることができる。
【００２０】
また、上記の回転ダンパ１においては、コイル体４の自然状態での外径をケーシング２の内径より若干大径にし、それによってコイル体４の外周面をケーシング２の内周面に押圧接触させているが、コイル体４の自然状態における内径を軸部３３の外径より若干小径にし、それによって自然状態のコイル体４の内周面を軸部３３の外周面に押圧接触させるようにしてもよい。そのようにする場合には、本体２１の内周面に上記係合溝３３ｂに代わる係合溝を形成する一方、コイル体４の係合部４１，４２を径方向外側へ突出させて係合溝に挿入する。勿論、この場合にも、いずれか一方の係合部４１（４２）だけをケーシング２に固定し、他方をフリーにしてもよい。
【００２１】
図５は、この発明の他の実施の形態を示すものであり、図１の符号イで示す部分に相当する部分の拡大図である。この実施の形態においては、上記空間６内にポリイソブチレン等の高分子粘性流体その他の粘性流体７が充填されている。また、コイル体４の自然状態での外径が本体２１の内径より若干小径になっている。したがって、コイル体４の外周面と本体２の内周面との間にも、粘性流体７が充填されている。その他の構成は、上記回転ダンパ１と同様である。
【００２２】
この実施の形態の回転ダンパにおいては、回転軸３が回転すると、コイル体４と粘性流体７との間に作用する剪断抵抗によってコイル体４の回転が抑えられ、ひいては回転軸４の回転が抑えられる。しかも、コイル体４の回転が抑えられると、コイル体４が拡径し、その外周面と本体２１の内周面との間隔が狭くなるため、剪断抵抗がより一層大きくなる。そして、コイル体４の外周面の少なくとも一部が本体２１の内周面に直接接触し、それらの間に摩擦抵抗が発生する。したがって、回転軸３に作用する回転抑止力を回転軸３の回転速度に対応して増大させることができ、回転抑止力の変化量を大きくすることができる。
【００２３】
なお、この実施の形態においても、コイル体４の一端部だけを回転軸３に連結し、他端部をフリーにしてもよい。また、コイル体４の少なくとも一端部をケーシング２に連結し、回転軸３の回転時にコイル体４を縮径させて、軸部３３に押圧接触させるようにしてもよい。
【００２４】
図６および図７は、回転軸３とコイル体４との連結構造の他の例をそれぞれ示す図であり、図６に示す連結構造は、支持部３２の本体２１側を向く端面に係合突起３２ａを形成する一方、コイル体４の一端面に係合凹部４３を形成し、係合凹部４３に係合突起３２ａを嵌め込むことにより、コイル体４の一端部を回転軸３３に回転不能に連結したものである。図７に示す連結構造は、支持部３２に係合凹部３２ｂを形成する一方、コイル体４の一端面に係合突起４４を形成し、係合突起４４を係合凹部３２ｂに嵌め込むことにより、コイル体４の一端部を回転軸３に回転不能に連結したものである。
【００２５】
なお、図６、図７に示す連結構造は、ケーシング２の底部２１ａまたは蓋体２２とコイル体４との連結にも採用することができる。また、図６に示す実施の形態では、コイル体４の支持部３２側の端部を円筒状に、図７に示す実施の形態では支持部３２から離れた端部を円筒状にしているが、全体をコイル状にしてもよく、また逆側の端部を円筒状にしてもよい。
【００２６】
図８および図９はこの発明のさらに他の実施の形態を示すものである。この実施の形態の回転ダンパ１′においては、回転軸３が連結部３１および支持部３２だけから構成されており、軸部３３を有していない。軸部３３が形成された部分には、それに代えてコイル体４が一体に設けられている。コイル体４は、本体２１の内部に粘性流体が充填されない場合には、外力が作用しない自然状態で外径が本体２１の内径より若干大径に形成され、粘性流体が充填される場合には、本体２１の内径より若干小径に形成される。いずれの場合にも、回転軸３が一方向（この実施の形態の場合、図３の矢印Ａ方向）へ回転するときには、コイル体４が拡径しようとするので、回転軸３の回転速度が低速に抑えられる。回転軸３が逆方向へ回転するときには、コイル体４が縮径しようとするので、回転軸３に回転を阻止しようとする力が小さく、回転軸３は比較的自由に回転することができる。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、回転ダンパの構成部品を減らしてその構造を簡単にすることができるとともに、その製造費を低減することができるという効果が得られる。
コイル体の一端部をケーシングと回転軸とのいずれか一方に連結し、コイル体を他方に直接に、あるいは粘性流体を介して接触させるようにすれば、回転軸を一方向への回転時にはその回転速度を低速に抑え、他方向への回転時には比較的自由に回転させることができるという効果が得られる。
さらに、コイル体とケーシングまたは回転軸との間に粘性流体を介在させた場合には、回転軸の回転を抑える力を大きく変化させることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態を示す図であって、図３のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図２】図１のＹ−Ｙ線に沿う断面図である。
【図３】図１のＺ−Ｚ線に沿う断面図である。
【図４】図１に示す実施の形態の分解図である。
【図５】この発明の他の実施の形態を示す図であって、図１のイ円部に相当する部分の拡大図である。
【図６】この発明に係る回転軸とコイル体との連結構造の他の例を示す分解斜視図である。
【図７】この発明に係る回転軸とコイル体との連結構造のさらに他の例を示す分解斜視図である。
【図８】この発明のさらに他の実施の形態を示す図１と同様の断面図である。
【図９】図８に示す実施の形態で用いられている回転軸とこれに一体に形成されたコイル体とを示す図である。
【符号の説明】
１回転ダンパ
１′ 回転ダンパ
２ケーシング
３回転軸
４コイル体
２１本体（筒部）
３３軸部
６環状の空間
７粘性流体

Claims

筒部を有するケーシングと、上記筒部の内径より外径が小さく、かつ筒部にこれと軸線を一致させて回転可能に挿入された軸部を有し、上記ケーシングに上記筒部の軸線を中心として回転可能に連結された回転軸と、上記筒部の内周面と上記軸部の外周面との間に形成される環状の空間に配置された弾性的に拡縮径可能であるコイル体とを備え、上記コイル体に外力が作用しない自然状態では上記筒部の内周面に上記コイル体が弾性的に押圧接触するように、上記コイル体の大きさが設定され、上記コイル体の一端部と他端部とが上記回転軸にその周方向へ所定範囲相対回動可能に、かつ異なる位相に連結されており、それにより上記回転軸の一方向への回転時には上記コイル体の一端部が上記回転軸の回転に追随して回転し始めた後に上記コイル体の他端部が上記回転軸の回転に追随して回転し始め、上記回転軸の他方向への回転時には上記コイル体の他端部が上記回転軸の回転に追随して回転し始めた後に上記コイル体の一端部が上記回転軸の回転に追随して回転し始めるように構成されていることを特徴とする回転ダンパ。
筒部を有するケーシングと、上記筒部の内径より外径が小さく、かつ筒部にこれと軸線を一致させて回転可能に挿入された軸部を有し、上記ケーシングに上記筒部の軸線を中心として回転可能に連結された回転軸と、上記筒部の内周面と上記軸部の外周面との間に形成される環状の空間に配置された弾性的に拡縮径可能であるコイル体とを備え、上記コイル体に外力が作用しない自然状態では上記筒部の内周面と上記コイル体との間に環状の隙間が形成されるように、上記コイル体の大きさが設定され、上記環状の隙間に粘性流体が設けられ、上記コイル体の一端部と他端部とが上記回転軸にその周方向へ所定範囲相対回動可能に、かつ異なる位相に連結されており、それにより上記回転軸の一方向への回転時には上記コイル体の一端部が上記回転軸の回転に追随して回転し始めた後に上記コイル体の他端部が上記回転軸の回転に追随して回転し始め、上記回転軸の他方向への回転時には上記コイル体の他端部が上記回転軸の回転に追随して回転し始めた後に上記コイル体の一端部が上記回転軸の回転に追随して回転し始めるように構成されていることを特徴とする回転ダンパ。