(57)【要約】【課題】蓋等の回転部材の回転範囲内でダンピング力を付与する必要のない回転領域については、ダンピング力を発生せず、回転部材の動作がスムーズになるようにする。【解決手段】ケーシング２内に設けられ、該ケーシング２に対して相対的に回転自在な軸部材３と、前記ケーシング２と前記軸部材３との間に介在させた粘性流体Ｆと、前記ケーシング２と前記軸部材３とのいずれか一方に設けられ、蓋等の回転部材側または本体等の非回転部材側のいずれかである結合相手部材６との間で回転力の伝達を行う結合部５とを有し、該結合部５を、所要角度範囲での自由な相対的な回転を許容する空間を介して相手部材の対応部分と凹凸係合するように構成する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転部材側と非回転部材側のいずれか一方に結合されるケーシングと、前記回転部材側と前記非回転部材側の他方に結合され、前記ケーシング内に相対的に回転自在に設けられる軸部材と、前記ケーシングと前記軸部材との間に介在させた粘性流体とを有する回転ダンパ装置であり、
前記ケーシングと前記軸部材の一方が前記回転部材側と前記非回転部材側の一方に固定されるときに、前記ケーシングと前記軸部材の他方に設けられ、前記回転部材側と前記非回転部材側の他方である相手部材との間で回転力の伝達を行う結合部を有し、該結合部は、所要角度範囲での自由な相対的な回転を許容する空間を介して前記相手部材の対応部分と凹凸係合するように構成されていることを特徴とする回転ダンパ装置。
【請求項２】
前記結合部は係合凹部から成ることを特徴とする請求項１に記載の回転ダンパ装置。
【請求項３】
前記結合部は係合凸部から成ることを特徴とする請求項１に記載の回転ダンパ装置。
【請求項４】
前記相手部材と固定的に結合されることにより、該相手部材の前記対応部分として機能する部材を更に有することを特徴とする請求項１に記載の回転ダンパ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばトイレの便座・便蓋、ピアノ等の蓋、あるいは複写機・ファクシミリ・プリンター等の事務機器関連や携帯電話機等の蓋などの開閉部分に使用される回転ダンパ装置に関するものであり、特に、所要角度範囲にわたるダンパ効果のない回転領域を設けることで、蓋などの開閉時の快適性を得ることができる回転ダンパ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の回転ダンパ装置としては、例えばトイレの便座・便蓋、ピアノの蓋等への適用において、可動弁や、ケーシング内面或いは軸部材外面に形成した溝、等の流体制御手段を介して粘性流体の流れを制御することによって蓋等の回転ストローク過程にダンピング力の大きな高トルク発生部分とダンピング力の小さな低トルク発生部分とを設け、必要に応じて蓋等の回動時におけるダンピング力を調節していた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−１８２６０７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来における回転ダンパ装置では、蓋等の回転部材乃至開閉部材の回動時において、抵抗がない方がよい部分においても粘性流体の流動によりダンピング力が生じてしまうため、蓋等の回動が必要以上に遅くなってしまう。例えば、トイレの便座・便蓋等のような場合、蓋の開閉に際して、閉まっている状態の蓋を開ける初期の段階、および、開いている状態の蓋を或程度の角度まで閉める段階では、ダンピング力は全く不要であり、むしろこれが無い方が使用者としてはいらいらせずに蓋をスムーズに開閉できる。このような場合においても従来では、粘性流体の流動によりダンピング力が生じてしまう構成であるため、蓋開閉時の抵抗感と開閉の遅れにより使用者が違和感を覚えるということがあった。
【０００５】
そこで本発明はこのような従来存した諸事情に鑑み創出されたもので、従来のような粘性流体の流れを制御するための精密で複雑な加工等を必要とせずに、蓋等の所要回転角度範囲においてダンパ効果のない無抵抗な領域を設けることができ、これによってダンピング力の発生が全く不要な部分では蓋等を無抵抗にスムーズに動作させることができる回転ダンパ装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するため、請求項１乃至４記載の発明にかかる回転ダンパは、回転部材側と非回転部材側のいずれか一方に結合されるケーシングと、前記回転部材側と前記非回転部材側の他方に結合され、前記ケーシング内に相対的に回転自在に設けられる軸部材と、前記ケーシングと前記軸部材との間に介在させた粘性流体とを有する回転ダンパ装置であり、前記ケーシングと前記軸部材の一方が前記回転部材側と前記非回転部材側の一方に結合されるときに、前記ケーシングと前記軸部材の他方に設けられ、前記回転部材側と前記非回転部材側の他方である相手部材との間で回転力の伝達を行う結合部を有し、該結合部は、所要角度範囲での自由な相対的な回転を許容する空間を介して前記相手部材の対応部分と凹凸係合するように構成されている。結合部は係合凹部として構成されても、係合凸部として構成されてもよい。また、このような構成としたことにより、前記軸部材はダンピング力を発するための回転ストロークが短くてすむため、より大きなダンピング力を得ることが好ましい場合には軸部材に３つ以上の羽根部を設けることも可能である。
【０００７】
以上のように構成された本発明に係る回転ダンパ装置において、例えば、ケーシングが非回転部材側に固定されており、軸部材に設けられて回転部材側である相手部材との間で回転力の伝達を行う結合部が係合凹部として構成されている場合には、相手部材の対応部分である係合凸部（以下相手係合凸部と称す）が軸部材に対して所要角度範囲だけ自由回転した後、係合凹部の突壁と係合したときに、相手係合凸部の回転力が係合凹部に伝えられ、軸部材は相手部材とともにケーシング内で粘性流体の抵抗を受けながら回転する。こうして、相手部材が結合している蓋等の開閉部材乃至回動部材は、例えば、全開の初期位置の状態から所要角度まではダンパ装置のダンピング作用を受けずに閉方向にすばやく回転し、相手係合凸部と本発明に係るダンパ装置の係合凹部とが係合した後に、ダンパ装置のダンピング作用を受けて、完全閉位置までゆっくりと回転する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明すると、図１乃至図６において示される第１の実施の形態における符号１は、本発明に係る回転ダンパ装置を示す。ダンパ装置１は、円筒形状のケーシング２内に相対的に回転自在に軸部材３が組み込まれ、ケーシング２と軸部材３との間に、シリコーンオイル、グリス（通称トルクグリス）等の粘性流体Ｆが封入されてダンパ部１２を構成している。ケーシング２は、不図示の一般的に本体と呼ばれる非回転部材側の取り付け相手部材１４に固定関係を持って結合されている。軸部材３は、不図示の蓋等の回転部材側である取り付け相手部材（以下単に回転部材側相手部材と称する）６と限定的に相対回動可能に結合されている。この軸部材３のケーシング２外に面した端部には、軸部材３が結合される相手部材の対応部分との間で回転力の伝達を行う結合部５が形成されている。軸部材３は、ケーシング２の開口部にネジ込み、接着などで固定されたキャップ２０によりケーシング２内に保持されている。
【０００９】
図１の断面図に示すように、結合部５は係合凹部８として構成されている。この凹部８は、図２の正面図に示すように、内壁の相対向する位置から一対の内方突起１０を突出させることにより、２つの扇形の穴８ａ、８ｂを要の部分で合わせて対向配置したような形状に形成されている。
【００１０】
図３の断面図に示すように、回転部材側相手部材６の軸部材３に面する端部には、軸部材３の係合凹部８に対応する係合凸部７が突設されている。図４に明瞭にしめされるように、係合凸部７は周面の１８０°対称位置には一対の外方突起９を有する。軸部材３を回転部材側相手部材６に組み付けるとき、軸部材３の係合凹部８は、回転部材側相手部材６の係合凸部７の一対の外方突起９がそれぞれ係合凹部８の２つの扇形の穴８ａ、８ｂ内に位置し、かつ係合凸部７の移動方向に大きな空間を残して組み付けられる。こうして、回転部材側相手部材６が回転すると、係合凸部７の外方突起９は、係合凹部８の穴８ａ、８ｂ内で内方突起１０と係止するまで所定の角度、例えば１１０°、の範囲内での自由回転が許容される。
【００１１】
次に、ダンパ部１２の構成について説明するが、ダンパ部１２の構成はこれに限らない。従来の如何なる構造のダンパをも利用し得る。
ダンパ部１２の一例を説明すると、図１に示すように、軸部材３は、底部外面に軸受凹部１８を有し、この軸受凹部に挿入されたケーシング２の底部内面に突設された支軸部１７により回転自在に支持されている。軸部材３は、図５の下部に示されるように、ケーシング２内に挿入配置された部分には１８０°対称位置に外方に向けて形成された羽根部１５を有する。ケーシング２の内周面には羽根部１５が収容される作動室４を画成する一対の凸壁１６が１８０°対称位置に形成されている。軸部材３が回転すると、作動室４内で羽根部１５が角度移動し、粘性流体Ｆを流動させてダンピング力を発生する。
【００１２】
ケーシング２のダンパ部１２より開口に近い部分には、Ｏリング等のシール部材１３を軸部材３の外周に装着して、ケーシング２外部に粘性流体Ｆが漏出するのを防止している。尚、前述のように、ダンパ部１２の構成はこれに限られない。特開２０００−１７９５３６号の図３および図４に開示されているように、軸部材に羽根部を設けず、高粘度の流体の粘性のみを利用した構造や、特開平４―２８２０３９号公報に開示されているように、羽根部の先端に流体通路を開閉する可動弁を設けてダンピング力を制御する構造、あるいは特開平１１−１８２６０７号に種々開示されているように、ケーシング内面または軸部材外面に流体通路となる溝を形成したり、そうした溝と可動弁とを併用したりしてダンピング力を制御する構造、その他の全ての構造を採用し得る。
【００１３】
次に、図５を参照して、相手部材６から本発明に係る回転ダンパ装置１への回転力の伝達の仕方を説明する。
図５（ａ）、図５（ｂ）および図５（ｃ）中、上方に結合部５が、下方にダンパ部１２がそれぞれ横断面図で示されている。
図５（ａ）は、回転部材側相手部材６が回転を始める前の状態を示している。このとき、結合部５では、回転部材側相手部材６の係合凸部７が軸部材３の係合凹部８内で回転を始める前の第１位置にあり、ダンパ部１２では、軸部材３の羽根部１５がケーシング２の作動室４内で回転を始める前の第１位置にある。
【００１４】
図５（ｂ）は、回転部材側相手部材６が軸部材３に対して所定の角度、例えば１１０°回転した状態を示している。このとき、結合部５では、回転部材側相手部材６の係合凸部７が軸部材３の係合凹部８内で自由回転し、その外方突起９を係合凹部８の内方突起１０と当接したばかりの第２位置にある。しかし、この回転部材側相手部材６の回転は、相手部材６の係合凸部７が軸部材３の係合凹部８内で自由回転している間、軸部材３に伝達されないため、ダンパ部１２では、軸部材３の羽根部１５がケーシング２の作動室４内で回転を始める前の第１位置に停止したままにある。
【００１５】
図５（ｃ）は、回転部材側相手部材６が回転を終了した状態を示している。このとき、結合部５では、係合凸部７がその外方突起９を係合凹部８の内方突起１０に係止させながら軸部材３を所定角度、例えば５０°回転させた第３位置にある。ダンパ部１２では、羽根部１５が作動室４内で粘性流体Ｆの抵抗を受けながら上記所定角度回転した第２位置にある。
【００１６】
以上の如く、この実施の形態によれば、回転部材側相手部材６の全回転角度、例えば１６０°の内、始めの所定角度、例えば１１０°の範囲は結合部５において空転し、残りの角度、例えば５０°の範囲だけがダンパ部１２において発生するダンピング力の作用を受ける。
【００１７】
このように、上記の実施の形態では、回転ダンパ装置１のダンパ部１２を二枚羽根構造としたが、本発明では上記のように、相手部材６の回転角度に対するダンパ部１２の作動範囲が極めて小さくてすむため、羽根の枚数はこれに限定されない。例えば図６に示すように、回転ダンパ装置１のダンパ部１２の軸部材３を３枚羽根構造とし、これに対応させて羽根部１５と係止するケーシング２内の凸壁１６も３つ形成した構造とすることができる。結合部５における係合凹部８内で相手部材６の係合凸部７が自由回転する角度範囲の設定の仕方により、軸部材３に設ける羽根を４枚とすることも容易に理解できるであろう。
【００１８】
以上のように構成された回転ダンパ装置１を回転部材側相手部材６に組み付ける組付け方の一例を説明する。先ず、ケーシング２内に粘性流体Ｆを注入するとともに軸部材３を挿入してダンパ部１２を組み立て、回転部材側相手部材６の係合凸部７が結合部５の係合凹部８内に位置するようにして軸部材３の結合部５を回転部材側相手部材６の対応部分に組み付ける。このとき、図５（ａ）に示すように、回転部材側相手部材６が回転を始める前の状態にあるときの、結合部５における、回転を始める前の位置（第１位置）にある係合凸部７の外方突起９と、ダンパ部１２における、ケーシング２の作動室４内で回転を始める前の位置（第１位置）にある軸部材３の羽根部１５とがそれぞれ同じ向きになるように各部材を組み込む。
【００１９】
以上の説明においては、説明の便宜上、ダンパ装置１の軸部材３が結合される相手部材６を不図示の蓋等の回転部材側とともに回転する回転部材側相手部材とし、ケーシング２は非回転部材側に固定されているものとして説明した。しかし、上記ダンパ装置の構成を全く変更せずに、ケーシング２が不図示の蓋等の回転部材側とともに回転するように構成し、軸部材３が結合される相手部材は非回転部材側に固定されていてもよいことは図から理解されるであろう。このことは以下に説明される実施の形態に関しても同様である。
【００２０】
図７には本発明に係る第２の実施の形態が示されている。第１の実施の形態における構成に対応する部分には末尾１桁あるいは２桁を同じとした１００番代の符号を付すことでその詳細な説明を省略する。第１の実施の形態では、結合部５をなす係合凹部８が一対の内方突起１０を有するが、本実施の形態においては、結合部１０５の構成として、相手部材１０６の係合凸部１０７が略半円の形状をなす場合に対応しており、結合部１０５の係合凹部１０８を略円形とし、内周面の一部には略三角状に突出させた一つの内方突起１１０を形成してある。このように構成しても、その作用は第１の実施の形態とおなじであり、回転ダンパと相手部材との組付けをより容易に行うことができる。
【００２１】
図８乃至図１０には本発明に係る第３の実施の形態が示されている。第１の実施の形態における構成に対応する部分には末尾１桁あるいは２桁を同じとした２００番代の符号を付すことでその詳細な説明を省略する。本実施の形態において、軸部材２０３の結合部２０５には、ケーシング２０２の開口から外に面した端部に、中央の円柱部２０８と外方に延びた一対の外方突起２１０とからなる係合凸部２０８が形成されている。本発明に係る回転ダンパによりダンピング力が付与される相手部材２０６には、係合凹部２０７が穿設され、当該係合凹部２０７の内周面には、対向位置に一対の内方突起２０９が形成されている。相手部材２０６が回転した際、軸部材２０３は、係合凸部２０８の外方突起２１０が相手部材２０６の係合凹部２０７の内方突起２０９と係止するまで相対的に自由回転し、相互に係止した時から相手部材２０６と一体に回転する。
【００２２】
図１１には本発明に係る第４の実施の形態が示されており、第１の実施の形態における構成に対応する部分には末尾１桁あるいは２桁を同じとした３００番代の符号を付すことでその詳細な説明を省略する。本実施の形態においては、結合部３０５はケーシング３０２の底部外面に設けられて、ダンパ装置３０１のケーシング３０２が不図示の蓋等の回転部材側に結合されている。すなわち、ケーシング３０２の底部外面中央に係合凹部３０８を有し、当該係合凹部３０８の内周面の相対向する位置に一対の内方突起（不図示）が形成されている。回転部材側相手部材３０６の底部内面には円柱部とその外方に延びる一対の外方突起３０９とからなる係合凸部３０７が形成されている。回転部材側相手部材３０６が回転した際、ケーシング３０２は、係合凹部３０８の内方突起が相手部材３０６の係合凸部３０７の外方突起３０９と係止するまで相対的に自由回転し、相互に係止した時から回転部材側相手部材３０６と一体に回転する。
【００２３】
軸部材３０３は図中左側に示される非回転部材の一部３１４と結合されている。すなわち、非回転部材の一部３１４は軸部材３０３に面する端面に少なくとも一つの平らな外壁面を含む、例えば四角柱のような、突起３２４が形成されている。軸部材３０３は図中左端面にこの突起３２４と合致する形状の廻り止め用凹部３２８を有する。該凹部３２８には突起３２４が嵌め込まれて軸部材３０３の回転を阻止している。
【００２４】
図１２には本発明に係る第５の実施の形態が示されており、第１の実施の形態における構成に対応する部分には末尾１桁あるいは２桁を同じとした４００番代の符号を付すことでその詳細な説明を省略する。本実施の形態においては、これまでに説明した実施の形態にはない新たな部材４３０がダンパ装置４０１のケーシング４０２内に組み込まれている。この新たな部材４３０は、不図示の相手部材と固定的に結合されることにより、回転部材側相手部材の対応部分として機能する。部材４３０は、軸方向一端に係合凸部４０７を有し、他端に回転部材側相手部材との結合孔４３１を有する。係合凸部４０７は軸部材４０３に形成された係合凹部４０８からなる結合部４０５と、第１の実施の形態における回転部材側相手部材６に形成された係合凸部７と軸部材３に形成された係合凹部８との関係と同様の関係をもって係合する。
【００２５】
結合孔４３１は、回転部材側相手部材との相対回転を許さない形状に形成されている。また、この結合孔４３１は、回転部材側相手部材との関係で相対回転を許さない形態のものであれば形状、個数は限定されない。場合によっては、部材４３０は、結合孔４３１を使用せずに回転部材側相手部材と接着などにより一体に結合されてもよい。ケーシング４０２の開放端にはエンドキャップ４２５が被せられてネジ止めあるいは接着などにより固定されており、軸部材４０３、部材４３０などをケーシング内の所定位置に保持している。
【００２６】
この実施の形態によれば、本発明に係る回転ダンパ装置と連結される相手部材は、その一部の構造を特定の形状に構成する必要がなく、いかなる端部構造であっても、本発明に係る回転ダンパ装置と結合させることが可能となる。
【００２７】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成されているために、従来のような粘性流体Ｆの流れを制御するための精密で複雑な加工等を必要とせずに、蓋等の所要回転角度範囲においてダンパ効果のない無抵抗な領域を設けることができ、これによってダンピング力の発生が全く不要な部分では蓋等を無抵抗にスムーズに動作させることができる。
【００２８】
すなわち請求項１乃至３記載の発明に係る回転ダンパ装置は、ケーシングと軸部材の一方が固定部材側と回転部材側の一方に固定されるときに、ケーシングと軸部材の他方に設けられ、固定部材側と回転部材側の他方である相手部材との間で回転力の伝達を行う結合部を有し、該結合部は、所要角度範囲での自由な相対的な回転を許容する空間を介して相手部材の対応部分と凹凸係合するように構成されているので、これによってダンピング力が全く不要な部分では相手部材がスムーズに動作して相手部材にかける負荷も最小限で良いものとなる。また、相手部材の回転範囲のうち、所定範囲を結合部で空転させるため、ダンパ部での軸部材とケーシングとの相対回転角度を可及的に小さくすることができ、ダンパ部の作動時に大きなダンピング力の発生が望まれる場合には、軸部材に３つ以上の羽根部を設けてこれに応えるえることが可能である。さらに、本発明はダンパ部の構造が特定のものに限定されず、いかなる構造の回転ダンパにも適用できるという利点をも有する。
【００２９】
また、請求項４記載の発明にあっては、本発明に係る回転ダンパ装置と結合される相手部材の一部は、その構造が特定の形状に限定されず、いかなる端部構造であっても、本発明に係る回転ダンパ装置と結合させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における回転ダンパ装置の内部構造を示す断面図である。
【図２】図１の回転ダンパを左側から見た正面図である。
【図３】相手部材に組み付けられた状態における図１と同様の断面図である。
【図４】相手部材を対応部分の正面から見た図である。
【図５】本発明に係る回転ダンパ装置の作動時における結合部とダンパ部との関係を示すもので、（ａ）は相手部材が回転前の位置にある状態を示す図、（ｂ）はダンパ装置のダンパ部が機能しないまま相手部材が所定角度まで自由回転した状態を示す図、（ｃ）はダンパ装置のダンパ部が機能しつつ相手部材が回転し回転終了位置に至った状態を示す図である。
【図６】本発明に係る回転ダンパ装置の三枚羽根構造を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態における回転ダンパ装置の結合部を示す図２と同様の図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態における回転ダンパ装置の相手部材に組み付けられた状態を示す図３と同様の図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態における回転ダンパ装置の図２と同様の図である。
【図１０】本発明の第３の実施の形態における相手部材の図４と同様の図である。
【図１１】本発明の第４の実施の形態における回転ダンパ装置の相手部材に組み付けられた状態を示す図３と同様の図である。
【図１２】本発明の第５の実施の形態を示す図１と同様の図である。
【符号の説明】
１…回転ダンパ装置
２…ケーシング
３…軸部材
４…作動室
５…結合部
６…回転部材側相手部材
７…係合凸部
８…係合凹部
９…外方突起
１０…内方突起
１２…ダンパ部
１３…シール部材
１４…非回転部材側相手部材
１５…羽根部
１６…凸壁
１７…支軸部
１８…軸受凹部
２０…エンドキャップ
Ｆ…粘性流体Ｆ
【図１】
2004316808.tif 000003
【図２】
2004316808.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2004316808.tif 000011
【図１０】
2004316808.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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