CN113163995B - 缓冲装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种无须加大壳体外径即能加大螺旋弹簧转矩的缓冲装置。缓冲装置(1)具备壳体(2)、可对壳体(2)作相对旋转的轴(3)、在壳体(2)与轴(3)之间形成的缓冲室(5)所充填的流体、形成封闭缓冲室(5)的轴向一端的区隔壁(5a)但与轴(3)不同体的轴承件(4)、和使轴(3)有转矩作用于壳体(2)的螺旋弹簧(9)；螺旋弹簧(9)的一端被连结于壳体(2)侧，另一端被连结于轴(3)或轴承件(4)。轴承件(4)配置于螺旋弹簧(9)的绕线部(9a)与缓冲室(5)之间；螺旋弹簧(9)的绕线部(9a)与缓冲室(5)在轴向离开。

Description

缓冲装置
技术领域
本发明涉及对马桶盖、马桶座等旋转体的旋转进行制动的缓冲装置。
背景技术
这种缓冲装置，已知的有具备壳体和可对壳体作相对旋转的轴的缓冲装置(参见专利文献1)。譬如，壳体安装于坐便器，轴安装于马桶盖或马桶座。在壳体与轴之间的缓冲室充填有带粘性流体。当轴相对壳体旋转时，因沿流路流动的流体的阻力而产生制动轴旋转的缓冲力。因此，马桶盖或马桶座关闭时的撞击可被缓冲。
专利文献1所记载的缓冲装置中，壳体组装有螺旋弹簧(为产生扭矩的弹簧，也称扭簧)。螺旋弹簧使轴对壳体作用打开方向的转矩，使得马桶盖或马桶座可被轻松抬起。
已有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第3280941号公报
发明内容
技术问题
然而，已有缓冲装置中，在环状缓冲室的内侧配置螺旋弹簧。因此，螺旋弹簧绕线部的外径小，不能加大螺旋弹簧的转矩，这是尚待解决的问题。螺旋弹簧绕线部的直径若小，就不得不搞细螺旋弹簧的线径，这样螺旋弹簧的转矩就变小。旋转体重时，螺旋弹簧的转矩若小，就不能轻松抬起旋转体。
对此，本发明目的就在于提供一种无须加大壳体外径即能加大螺旋弹簧转矩的缓冲装置。
技术方案
为解决上述问题，本发明的一个技术方案是一种缓冲装置，具备壳体、可对上述壳体作相对旋转的轴、在上述壳体与上述轴之间形成的缓冲室所充填的流体、形成封闭上述缓冲室轴向一端的区隔壁但与上述轴不同体的轴承件、和使上述轴有转矩作用于上述壳体的螺旋弹簧；该螺旋弹簧的一端被连结于上述壳体侧，另一端被连结于上述轴或上述轴承件；上述轴承件配置于上述螺旋弹簧的绕线部与上述缓冲室之间；上述螺旋弹簧的上述绕线部与上述缓冲室在上述轴向离开。
发明的效果
根据本发明，无须加大壳体外径即能加大螺旋弹簧绕线部外径，故能加大螺旋弹簧转矩。另外，由于将缓冲室一端封闭的轴承件配置在螺旋弹簧绕线部与缓冲室之间，所以能防止缓冲室所充填的流体在螺旋弹簧侧泄漏。
附图说明
图1是本发明第1实施方式的缓冲装置的沿轴线的剖视图。
图2是上述第1实施方式的缓冲装置的立体分解图。
图3是沿图1的III-III线的剖面图(其中，图3(a)给出轴于关闭方向旋转的情形，图3(b)给出轴于打开方向旋转的情形)。
图4是本发明第2实施方式的缓冲装置的沿轴线的剖视图。
图5是上述第2实施方式的缓冲装置的立体分解图。
图6是沿图3的VI-VI线的剖面图(其中，图6(a)给出轴于关闭方向旋转的情形，图6(b)给出轴于打开方向旋转的情形)。
附图标记
2：壳体；3：轴；4：轴承件；5：缓冲室；5a：区隔壁；7：弹簧保持件；8：盖件；9：螺旋弹簧；9a：螺旋弹簧的绕线部；9b：螺旋弹簧的一端；9c：螺旋弹簧的另一端；11：固定密封件；12：滑动密封件；21：缓冲装置；22：轴；23：轴承件；25：缓冲室；25a：区隔壁；27：滑动密封件。
具体实施方式
以下根据附图详细描述本发明实施方式的缓冲装置。但本发明缓冲装置可以各种形态具体实现，并非限于本说明书记载的实施方式。本实施方式不过是为了通过使说明书公开充分而使得本领域技术人员能充分理解发明范围这一目的而提供的。
(第1实施方式)
图1是本发明第1实施方式的缓冲装置1的沿轴线的剖视图，图2是本实施方式的缓冲装置1的立体分解图。本实施方式的缓冲装置1设在坐便器与马桶盖或马桶座之间，以便使马桶盖或马桶座低速旋转。缓冲装置1具备壳体2和可相对壳体2旋转的轴3。壳体2与轴3的某一方安装于坐便器，另一方安装于马桶盖或马桶座。据此，马桶盖(或马桶座)可旋转地连结于坐便器。当然，本发明缓冲装置1也可供用于马桶盖或马桶座以外的用途。
壳体2大致为筒状，带有贯穿其中央部的嵌孔2a。壳体2沿其轴向具有缓冲器收容部2a1和螺旋弹簧収容部2a2。缓冲器收容部2a1与螺旋弹簧収容部2a2之间形成台阶。壳体2的轴向一端设端部壁2b。在端部壁2b形成可旋转地支撑贯穿的轴3的支撑孔2b1。在壳体2的轴向另一端部的内面形成螺纹2c。
轴3具备往壳体2的嵌孔2a插入的轴部3a、和从壳体2的端部壁2b突出的连结部3b。轴部3a，通过在其两端形成的轴颈部3a1、3a2可旋转地嵌合于端部壁2b和轴承件4，被可旋转地支撑于壳体2。在轴颈部3a2与端部壁2b之间，配置防止缓冲室5所充填的流体泄露的O型圈等密封件6。在轴颈部3a2的外面形成供密封件6嵌入的槽3d(参见图2)。轴3的连结部3b具有平行的一对平坦面，与马桶盖(或马桶座)与坐便器中某一方连结。
轴3沿一方向(图1中右向)插入壳体2的嵌孔2a。通过轴部3a所形成的台阶部抵接端部壁2b，就构成了从端部壁2b沿一方向(图1中右向)的防拔。另外，往壳体2插入轴3后，往壳体2插入轴承件4和弹簧保持件7，将盖件8螺接于壳体2，据此，则构成了轴3从另一方向(图1中左向)的防拔。
在壳体2与轴3之间形成环状的缓冲室5。缓冲室5充填粘性流体等。
轴承件4为环状，与轴3不同体。缓冲室5充填了流体后，轴承件4沿一方向(图1中右向)插入于壳体2与轴3之间。通过轴承件4抵接轴部3a的台阶部，轴承件4朝一方向的移动就被限制。轴承件4形成将缓冲室5的轴向一端封闭的区隔壁5a。将缓冲室5的轴向另一端封闭的区隔壁5b形成于壳体2的端部壁2b。须指出，将缓冲室5的另一端封闭的区隔壁5b也可形成于轴3，或者形成于与轴3不同体的轴承件也可。
轴承件4，不可相对壳体2旋转，但可以能调整缓冲力的方式轴向移动。在轴承件4的外面沿圆周方向形成多个突起4a(参见图2)。在壳体2的嵌孔2a的内面形成供该突起4a嵌入的槽。在壳体2与轴承件4之间配置防止缓冲室5所充填流体泄漏的环状固定密封件11。在轴承件4的外面形成供固定密封件11嵌入的槽4b(参见图2)。
轴3可相对轴承件4旋转。在轴承件4与轴3之间配置防止流体泄漏的O型圈等滑动密封件12。在轴3的外面形成供滑动密封件12嵌入的槽3c(参见图2)。
由于在轴3的外面配置滑动密封件12，在滑动密封件12的外侧配置轴承件4，在轴承件4的外面配置固定密封件11，所以能抑制轴3旋转时的滑动阻力，能维持稳定的缓冲性能。
在轴承件4与弹簧保持件7之间配置螺旋弹簧9。螺旋弹簧9沿一方向(图1中右向)插入壳体2。螺旋弹簧9具备绕线部9a、一端9b和另一端9c(参见图2)。螺旋弹簧9的一端9b连结于壳体2侧。本实施方式中，螺旋弹簧9的一端9b连结于弹簧保持件7。弹簧保持件7不可相对壳体2旋转。在弹簧保持件7形成供螺旋弹簧9的一端9b嵌入的孔。须指出，也可将螺旋弹簧9的一端9b连结于壳体2。
螺旋弹簧9的另一端9c连结于轴3。在轴3形成供螺旋弹簧9的另一端9c嵌入的豁口3e(参见图2)。螺旋弹簧9，其一端9b连结于壳体2侧，其另一端9c连结于轴3侧。螺旋弹簧9，使轴3产生转矩作用于壳体2，将马桶盖(或马桶座)朝打开方向(图3(b)中箭头Y方向)弹压。因此，能轻松抬起马桶盖(或马桶座)。
在螺旋弹簧9的绕线部9a与缓冲室5之间配置轴承件4。螺旋弹簧9的绕线部9a和缓冲室5是沿轴向相互离开的。至少是螺旋弹簧9的绕线部9a在轴向与缓冲室5离开即可，也可将螺旋弹簧9的另一端9c配置于缓冲室5的内侧。螺旋弹簧9的绕线部9a的外径Φ1大于缓冲室5的内径Φ2(轴3的台阶部的外径Φ2(参见图1))。螺旋弹簧9的绕线部9a配置于轴3的外侧。
根据本实施方式，由于螺旋弹簧9的绕线部9a沿轴向离开缓冲室5，所以无须加大壳体2外径即能加大螺旋弹簧9的绕线部9a的外径Φ1。因此，能加粗螺旋弹簧9的线径，加大螺旋弹簧9的转矩。另外，由于在螺旋弹簧9的绕线部9a与缓冲室5之间配置将缓冲室5一端封闭的轴承件4，所以能防止缓冲室5所充填的流体在螺旋弹簧9侧泄漏。
弹簧保持件7大致为有底圆筒状。弹簧保持件7具有包围螺旋弹簧9的筒部7a、和供螺旋弹簧9的一端9b连结的底部7b。弹簧保持件7沿一方向(图1中右向)插入壳体2。弹簧保持件7，不可相对壳体2旋转，但可以能调整缓冲力的方式轴向移动。在弹簧保持件7的外面沿圆周方向形成多个突起7c(参见图2)。该突起7c嵌入在壳体2的嵌孔2a的内面形成的槽。
标号10表示开闭检测轴。开闭检测轴10，插入轴3，不可旋转地连结于轴3。开闭检测轴10，将弹簧保持件7贯穿，被可旋转地支撑于弹簧保持件7。在从壳体2露出的开闭检测轴10的前端安装省略图示的磁块。通过检测磁块的磁束，能检测马桶盖(或马桶座)开闭。须指出，也可省略开闭检测轴10。
盖件8在其外面带有与壳体2的内面螺纹2c螺接的螺纹。将轴3、轴承件4、螺旋弹簧9、开闭检测轴10和弹簧保持件7按相同方向插入壳体2的嵌孔2a后，通过将盖件8拧入壳体2，就可防止这些部件被从壳体2拔出。这里，由于这些部件是按相同方向插入壳体2的，所以只要一个盖件8就够了，缓冲装置1的组装容易。
弹簧保持件7夹于盖件8与轴承件4之间。壳体2与盖件8螺接时，由于盖件8介于弹簧保持件7挤压轴承件4，所以能够通过调节轴承件4的区隔壁5a与叶轮部15或阀体17(参见图3)之间隙来调整缓冲力。这样，就能容易地在与轴3的连结部3b相反一侧作缓冲力调整。缓冲力调整后，通过销13将盖件8和弹簧保持件7固定于壳体2。须指出，不使用销13而是通过焊接等将盖件8固定于壳体2也可。
如图3(a)所示，在面对缓冲室5的轴部3a的外面形成有叶轮部15，在面对缓冲室5的壳体2的内面形成有隔壁部16。通过该叶轮部15和隔壁部16，缓冲室5的内部沿周方向被一分为四，而形成2个第1室S1和2个第2室S2。须指出，也可以是：各形成1个叶轮部15和1个隔壁部16，而形成1个第1室S1和1个第2室S2。
叶轮部15具有截面V形的一对突起15a、15b。在一方的突起15b形成流体能无阻力通过的豁口15b1(参见图2)。突起15a、15b之间的阀室收纳作为流量控制部的阀体17。如图3(a)所示，轴3朝关闭方向(图中X方向)旋转时，阀体17关闭突起15a与壳体2之间的流路，阻止第2室S2的流体朝左邻的第1室S1流。第2室S2的流体通过隔壁部16与轴部3a的微小间隙流入右邻的第1室S1。故，轴3朝关闭方向旋转时，有缓冲力作用于轴3，轴3朝关闭方向的旋转速度被抑制。另外，由于轴3被螺旋弹簧9朝打开方向弹压，所以轴3朝关闭方向的旋转速度也被螺旋弹簧9抑制。
另一方面，如图3(b)所示，轴3朝打开方向(图中Y方向)旋转时，阀体17将突起15a与壳体2之间的流路打开，允许第1室S1的流体朝左邻的第2室S2流。由于第1室S1的流体可通过豁口15b1无阻力地流入第2室S2，所以轴3无阻力地朝打开方向旋转。轴3朝打开方向旋转时产生的缓冲力小于轴3朝关闭方向旋转时产生的缓冲力。由于轴3被螺旋弹簧9朝打开方向弹压，所以能以轻力抬起马桶盖(或马桶座)。
(第2实施方式)
图4给出本发明第2实施方式的缓冲装置21的剖视图，图5给出缓冲装置21的立体分解图。第2实施方式的缓冲装置21也具备壳体2、轴22、轴承件23、螺旋弹簧9、弹簧保持件7、开闭检测轴10和盖件8。壳体2、螺旋弹簧9、弹簧保持件7、开闭检测轴10和盖件8的结构基本上与第1实施方式一样，故标相同标号，省略其说明。
轴22具备被插入壳体2的嵌孔2a的轴部22a、和从壳体2的端部壁2b突出的连结部22b。轴部22a的一端不可旋转地嵌入轴承件23。在轴部22a的一端形成平行的一对平坦面22c(参见图5)。轴部22a介于轴承件23被可旋转地支撑于壳体2。轴部22a的另一端的轴颈部22d被可旋转地支撑于壳体2的端部壁2b。在轴颈部22d与端部壁2b之间配置防止被充填于缓冲室25的流体泄漏的密封件6。
轴承件23形成将缓冲室25的轴向一端封闭的区隔壁25a。轴承件23可相对壳体2旋转。在壳体2与轴承件23之间配置防止被充填于缓冲室25的流体泄漏的O型圈等滑动密封件27。在轴承件23的外面形成供滑动密封件27嵌入的槽23a(参见图5)。
螺旋弹簧9，其一端9b连结于壳体2侧，其另一端9c连接于轴22侧。螺旋弹簧9的一端9b与弹簧保持件7连结。螺旋弹簧9的另一端9c与轴承件23连结。螺旋弹簧9使轴22产生转矩作用于壳体2，朝将马桶盖(或马桶座)打开的方向(图6(b)中箭头Y方向)弹压。
在螺旋弹簧9的绕线部9a与缓冲室25之间配置轴承件23。螺旋弹簧9的绕线部9a与缓冲室25在轴向上是离开的。因此，无须加大壳体2的外径即能加大螺旋弹簧9的绕线部9a的外径。另外，由于在螺旋弹簧9的绕线部9a与缓冲室25之间配置将缓冲室25的一端封闭的轴承件23，所以能防止被充填于缓冲室25的流体在螺旋弹簧9侧泄漏。
将轴23、轴承件23、螺旋弹簧9、开闭检测轴10和弹簧保持件7按相同方向插入壳体2的嵌孔2a后，通过将盖件8拧入壳体2，就可防止这些部件被从壳体2拔出。这里，由于这些部件是按相同方向插入壳体2的，所以只要一个盖件8就够了，缓冲装置21的组装容易。
如图6(a)所示，在面对缓冲室25的轴部22a的外面形成有叶轮部29，在面对缓冲室25的壳体2的内面形成有隔壁部16。通过该叶轮部29和隔壁部16，缓冲室5的内部沿周方向被一分为四，而形成2个第1室S1和2个第2室S2。
缓冲室25的隔壁部16装设作为流量控制部的截面コ形的阀体31。阀体31具备一对相互面对壁31a、31b、和将一对相互面对壁31a、31b连结起来的连结壁31c(参见图5)。在一方的相互面对壁31a形成浅的豁口31a1，而在另一方的相互面对壁31b形成深的豁口31b1。如图6(a)所示，轴22按关闭方向(图中X方向)旋转时，阀体31的相互面对壁31a抵接于隔壁部16，阀体31的相互面对壁31b离开隔壁部16。此时，由于相互面对壁31a的豁口31a1被封闭，所以第2室S2的流体不能通过豁口31a1朝右邻的第1室S1流入，而是通过叶轮部29的外面与壳体2的内面的微小间隙朝左邻的第1室S1流入。故，第2室S2的流体朝第1室S1流时出现大阻力，有缓冲力作用于轴22。
另一方面，如图6(b)所示，轴22按打开方向(图中Y方向)旋转时，阀体31的相互面对壁31a离开隔壁部16，相互面对壁31b抵接于隔壁部16。因此，阀体31允许第1室S1的流体通过相互面对壁31b的豁口31b1和相互面对壁31a的豁口31a1朝左邻的第2室S2流。由于第1室S1的流体能通过豁口31b1、31a1无阻力地朝第2室S2流入，所以轴22无阻力地按打开方向旋转。
须指出，本发明并非仅限于具体实现于上述实施方式，可在不改变本发明构思的范围变更为各种各样实施方式。譬如，虽然上述实施方式中只当轴按X方向旋转时才产生缓冲力，但是也可作成无论按X、Y中哪个方向旋转时都产生缓冲力。
本说明书基于2018年12月27日提出的特愿2018-244675号日本发明专利申请，在此包含其全部内容。

Claims (4)

1.一种缓冲装置，具备壳体、可对上述壳体作相对旋转的轴、在上述壳体的内面与上述轴之间形成的缓冲室所充填的流体、形成封闭上述缓冲室轴向一端的区隔壁但与上述轴不同体的轴承件、螺接于上述壳体内面的盖件、被夹于上述盖件与上述轴承件之间的不可相对上述壳体旋转但可沿上述轴向移动的弹簧保持件、和使上述轴有打开方向的转矩作用于上述壳体的螺旋弹簧；该螺旋弹簧的一端被连结于上述弹簧保持件，另一端被连结于上述轴或上述轴承件；上述轴承件配置于上述螺旋弹簧的绕线部与上述缓冲室之间；上述螺旋弹簧的上述绕线部与上述缓冲室在上述轴向离开；上述壳体与上述盖件螺接时，上述盖件通过上述弹簧保持件挤压上述轴承件。
2.按权利要求1所述的缓冲装置，其特征在于，在上述轴承件与可相对上述轴承件旋转的上述轴之间配置滑动密封件，在上述壳体与不可相对上述壳体旋转的上述轴承件之间配置固定密封件。
3.按权利要求1所述的缓冲装置，其特征在于，在上述壳体与可相对上述壳体旋转的上述轴承件之间配置滑动密封件，上述轴不可相对上述轴承件旋转。
4.按权利要求1至3中任一项所述的缓冲装置，其特征在于，上述轴、上述轴承件和上述螺旋弹簧按相同方向插入上述壳体。
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