JP2004194772A - 回転ダンパにおける自立機構 - Google Patents

Abstract

【課題】製造上の不具合や、ばねが外部に露出する形で組み付けられることにより生ずる問題を解消すると共に、低コスト化を図ることができる、回転ダンパにおける自立機構を提供する。
【解決手段】本発明の自立機構は、回転ダンパにおける自立機構であって、断面略円形の中空部１０ａを有し、ダンパ本体部に固定される外枠１０と、該外枠１０の中空部１０ａ内周面から突出する突起部２０と、外枠１０の中空部１０ａ内において、ダンパ本体部から突出する回転軸５２に支持されるばね３０と、該ばね３０の弾性により、外枠１０の中空部１０ａ内周面に押し当てられ、回転軸５２の回転に伴い外枠１０の中空部１０ａ内周面に沿って移動すると共に、突起部２０に係合することにより、回転軸５２に対して、所定以上の回転力が付与されない限り、該回転軸５２を所定位置にて回転不能にする移動体４０とを具備することを特徴とする。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、回転動作する制御対象物に対して、所定の制動力を与えて、その回転動作を緩慢なものとさせる回転ダンパに組み合わせて用いられ、制御対象物を所定位置にて自立させる自立機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、回転ダンパにおける自立機構として、例えば、下記特許文献１において開示されたものが知られている。すなわち、この自立機構は、図６乃至図８に示したように、ダンパ本体部（１２）から突出する回転軸（１４）に形成された溝（２４）に嵌入される第１ニードル（２６）と、回転軸（１４）に対して所定間隔をもって嵌め込まれる円筒状の外枠（３０）と、外枠（３０）に形成されたスリット（３２）に遊嵌される第２ニードル（３４）と、内方向に弾性を有し、外枠（３０）を包囲するように設けられるばね（４０）とを有して構成される。
【０００３】
なお、図６乃至図８は、下記特許文献１の図１乃至図３を引用したものであり、上記各構成部材に付した符号は引用した図面において用いられているものである。
【０００４】
この自立機構によれば、蓋や扉などの回転動作する制御対象物に連結された回転軸（１４）が、制御対象物の回動に伴い一方向へ回転すると、第１ニードル（２６）が外枠（３０）の内周面をガイドとして回転していき、図７に示したように、第２ニードル（３４）と接触する。この状態で、回転軸（１４）に対して所定の回転力が付与されると、回転軸（１４）はさらに一方向へ回転し、第１ニードル（２６）が、ばね（４０）の内方向への弾性に抗して第２ニードル（３４）を外方向へ押しやる。これにより、ばね（４０）の左右片（４６）は、図８に示したように、外側に拡がるように変形する。そして、さらに回転軸（１４）が一方向へ回転することにより、第１ニードル（２６）が第２ニードル（３４）を乗り越える。これにより、第２ニードル（３４）は、ばね（４０）の弾性によって内方向へ押しやられる。この状態から回転軸（１４）が逆方向へ回転しようとしても、第１ニードル（２６）が第２ニードル（３４）と係合した状態では、第２ニードル（３４）が障害となるので、回転軸（１４）に対して所定以上の回転力が付与されない限り、回転軸（１４）は逆方向へ回転できなくなる。従って、回転軸（１４）に連結された制御対象物をその位置にて自立させること、すなわち、制御対象物の回動を抑制して、制御対象物をその位置にて停止した状態にさせることができる。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−１８２６３５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した自立機構では、ばね（４０）を外枠（３０）に組み付けるときに、ばね（４０）の左右片（４６）を一旦外側に拡げなければならないため、その左右片（４６）を外側に拡げ過ぎてばね（４０）を破損させてしまったり、外枠（３０）への装着時に、内側へ収縮するばね（４０）の左右片（４６）によって外枠（３０）に傷を負わせたりする等の製造上の不具合があった。
【０００７】
また、ばね（４０）が外部に露出する形で組み付けられているため、第１ニードル（２６）が第２ニードル（３４）を乗り越えるときに、ばね（４０）の左右片（４６）が外側に拡がるように変形すると、その周囲に存する他の部品と干渉するおそれがある。また、そのばね（４０）が何らかの影響を受けて外枠（３０）から外れたときには、単に自立機構自体が機能しなくなるというだけでなく、その周辺にいる者にばね（４０）が直撃する等といった事故につながる危険性もある。
【０００８】
さらに、第２ニードル（３４）が２つ設けられているにもかかわらず、ばね（４０）が単体であるため、ばね（４０）は２点において荷重を受けることとなり、その中央部に大きな応力が生じることになる。そのため、形状、板厚寸法等を含むばね（４０）の品質管理が重要となり、コストが高くつくという問題があった。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、製造上の不具合や、ばねが外部に露出する形で組み付けられることにより生ずる問題を解消すると共に、低コスト化を図ることができる、回転ダンパにおける自立機構を提供することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の本発明は、回転ダンパにおける自立機構であって、断面略円形の中空部を有し、ダンパ本体部に固定される外枠と、該外枠の中空部内周面から突出する突起部と、前記外枠の中空部内において、前記ダンパ本体部から突出する回転軸に支持されるばねと、該ばねの弾性により、前記外枠の中空部内周面に押し当てられ、前記回転軸の回転に伴い前記外枠の中空部内周面に沿って移動すると共に、前記突起部に係合することにより、前記回転軸に対して、所定以上の回転力が付与されない限り、該回転軸を所定位置にて回転不能にする移動体とを具備することを特徴とする自立機構を提供する。
請求項２に記載の本発明は、前記突起部が一定の間隔をおいて２以上設けられていると共に、各突起部に対応して、前記移動体及び前記ばねがそれぞれ配設されていることを特徴とする請求項１に記載の自立機構を提供する。
請求項３に記載の本発明は、前記突起部は、前記外枠の中空部内周面に形成された溝に嵌入される断面略円形の部材からなり、また、前記ばねは、両端部間に位置する部位が断面略円弧状に形成され、該部位により前記突起部を支持可能であると共に、該部位の略中央に前記移動体を支持可能な支持部が形成された板ばねからなることを特徴とする請求項１又は２に記載の自立機構を提供する。
請求項４に記載の本発明は、前記移動体は、前記外枠の中空部内周面に沿って転動可能な形状に形成されたものであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の自立機構を提供する。
請求項５に記載の本発明は、前記移動体が、前記突起部を乗り越えるときに、前記回転軸の軸心に向かって又はその逆方向に移動するように、該移動体を案内するガイド溝を前記回転軸に形成したことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の自立機構を提供する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいてさらに詳しく説明する。
図１は、本発明の一の実施の形態に係る自立機構を有して構成される回転ダンパの一例を示す図であり、図２は、図１のＡ−Ａ部断面図であって、自立機構の内部構造を示す図である。これらの図に示したように、本実施形態に係る自立機構は、外枠１０、突起部２０、ばね３０及び移動体４０を有して構成される。
【００１２】
外枠１０は、断面略円形の中空部１０ａを有する形状に形成され、回転ダンパのダンパ本体部５１に固定される。ここで、ダンパ本体部５１の構成については、何等限定されるものではなく、油圧等を利用して回転軸の回転速度を減速せしめる構造を有するものであればよい。なお、図１に示した回転ダンパは、例えば、便器の便座、便蓋の開閉動作を制御するものとして好適な構造を有する。すなわち、ダンパ本体部５１から突出する回転軸５２は、軸心に沿って貫通する中空部５２ａを有し、この中空部５２ａ内には、回転軸５２の端部から突出する内軸５３が挿通されている。回転軸５２と内軸５３は独立して回転可能であると共に、ダンパ本体部５１は、回転軸５２の回転速度と内軸５３の回転速度とを個別に減速せしめる機構を備える。従って、例えば、回転軸５２を制御対象物たる便蓋に連結し、内軸５３を制御対象物たる便座に連結すると、便蓋と便座の各開閉動作をそれぞれ独立して制御することができる。
【００１３】
突起部２０は、外枠１０の中空部１０ａ内周面から突出するように設けられる。突起部２０としては、外枠１０と一体に成形されたものであっても良い。もっとも、この突起部２０は、後述の移動体４０と接触することにより生じる摩擦により摩耗する部分であるので、その摩耗を少なくして長期間にわたり安定した機能を発揮し得るように、外枠１０の中空部１０ａ内周面に形成された溝１０ｂに嵌入される断面略円形の部材から構成されること、具体的には、例えば、断面略半円形の溝１０ｂにその一部が嵌入される平行ピンなどから構成されることが好ましい。突起部２０を上記した平行ピン等の断面略円形の部材から構成すれば、後述の移動体４０との接触時に、該移動体４０が内方向に突出する突起部２０の外周面に沿って移動することになるので、摩擦を小さくでき、また、その際に、突起部２０自体が回転することによりさらに摩擦を小さくすることが可能である。また、長期間の使用により突起部２０が摩耗した場合でも、その突起部２０を新たなものに交換するだけで、容易に機能の回復を図ることが可能となる。なお、本実施形態における突起部２０は、一定の間隔を置いて、具体的には、周方向に１８０度離れた位置に相対向するように２つ設けられている。
【００１４】
ばね３０は、外枠１０の中空部１０ａ内において、ダンパ本体部５１から突出する回転軸５２に支持される。このばね３０は、後述の移動体４０が外枠１０の中空部１０ａ内周面に沿って移動し得るように、該移動体４０に対して、常に外方向に発揮される弾発力を付与するものである。従って、ばね３０としては、外方向に弾性を有するものであればよいが、特に、両端部３０ａ，３０ａ間に位置する部位３０ｂが断面略円弧状に形成され、該部位（以下「湾曲部」という。）３０ｂにより突起部２０を支持可能であると共に、湾曲部３０ｂの略中央に後述の移動体４０を支持可能な支持部３０ｃが形成された板ばねからなるもの（図２及び図４参照）であることが好ましい。
【００１５】
かかるばね３０によれば、回転軸５２に組み付けるときに、ばね３０を殆ど変形させる必要がないので、容易に組付けを行うことができるほか、組付け時にばね３０を変形させることにより生ずるばね３０の破損を防ぐことができ、また、ばね３０の両端部３０ａ，３０ａの収縮等により回転軸５２を傷付けてしまうことも防ぐことができる。また、外枠１０の中空部１０ａ内周面との間に所定の間隔を有して配置される湾曲部３０ｂにより突起部２０を支持できるため、突起部２０の溝１０ｂからの脱落を防ぐことができる。また、断面略半円形の凹みからなる支持部３０ｃが湾曲部３０ｂの略中央に形成されることにより、支持部３０ｃに設けられる後述の移動体４０に対して適度な弾発力を付与することができる。また、外枠１０の中空部１０ａ内に設けられるため、万が一、回転軸５２からばね３０が外れた場合でも、単に自立機構自体が機能しなくなるだけで、その周辺にいる者にばね３０が直撃する等といった事故につながる危険性はなく、また、ばね３０が外部の部品と干渉する問題も生じ得ないという利点がある。
【００１６】
移動体４０は、ばね３０の弾性により、外枠１０の中空部１０ａ内周面に押し当てられ、回転軸５２の回転に伴い外枠１０の中空部１０ａ内周面に沿って移動すると共に、突起部２０に係合することにより、回転軸５２に対して、所定以上の回転力が付与されない限り、該回転軸５２を所定位置にて回転不能にする働きをするものである。この移動体４０としては、外枠１０の中空部１０ａ内周面に沿って転動可能な形状に形成されたものであることが好ましい。すなわち、移動体４０は、外枠１０の中空部１０ａ内周面及び突起部２０に接触して移動する部材であるため、移動体４０が転動可能であることにより、移動体４０自体及び相手の部材の摩耗をより少なくすることができると共に、回転軸５２をより円滑に回転させることが可能となるからである。なお、本実施形態における移動体４０は、断面略円形の平行ピンからなる。
【００１７】
上記したばね３０及び移動体４０は、図２に示したように、突起部２０が一定の間隔をおいて２以上設けられている場合には、各突起部２０に対応して、それぞれ配設されていることが好ましい。すなわち、例えば、突起部２０が２つ設けられている場合には、それに対応して、ばね３０及び移動体４０もそれぞれ２つずつ設けられていることが好ましい。かかる構成を採用することにより、従来の単体のばねと比較して、移動体４０が突起部２０を乗り越えるときに生ずるばね３０の応力を分散することができるので、個々のばね３０の板厚を薄くでき、製造コストを低く抑えることが可能となる。
【００１８】
また、回転軸５２には、移動体４０が、突起部２０を乗り越えるときに、回転軸５２の軸心に向かって又はその逆方向に移動するように、該移動体４０を案内するガイド溝５２ｃが形成されていることが好ましい（図２及び図３参照）。本実施形態におけるガイド溝５２ｃは、移動体４０の直径よりもやや大きい幅と、移動体４０が突起部２０を乗り越えるときに回転軸５２の軸心に向かって内方向に移動する距離以上の深さとを有し、回転軸５２の外周に形成されており、移動体４０のばね３０に支持されていない部分を常時その内部に受け入れている。かかるガイド溝５２ｃを形成することにより、移動体４０が突起部２０を乗り越えるときには、常にガイド溝５２ｃに沿って、回転軸５２の軸心に向かって又はその逆方向に移動することになるので、ばね３０の変位を一定にすることが可能となる。
【００１９】
上記のように構成される自立機構は、例えば、制御対象物としての便蓋（図示せず）に連結された回転軸５２が、便蓋の開方向への回動に伴い、一方向（図２上、時計回り方向）にすると、移動体４０が、ばね３０の外方向に発揮される弾発力により外枠１０の中空部１０ａ内周面に押し当てられつつ、その内周面に沿って転動していき、図２に示したように、突起部２０と接触する。この状態で、回転軸５２に対して所定の回転力が付与されると、回転軸５２はさらに一方向へ回転すると共に、移動体４０は、ばね３０の外方向に発揮される弾発力に抗して、回転軸５２の軸心に向かって移動する。これにより、ばね３０は、図５に示したように、支持部３０ｃが内方向に沈み込むように変形するが、この際、移動体４０は回転軸５２に形成されたガイド溝５２ｃに沿って移動するため、ばね３０の変位は常に一定である。つまり、常に一定の大きさの外力にて突起部２０を乗り越えさせることができる。なお、ばね３０は外枠１０の内部に配設されているため、従来の自立機構のように、移動体４０が突起部２０を乗り越えるときに、外部に張り出す部分はない。従って、外部の部品との干渉の問題は生じ得ない。
【００２０】
そして、さらに回転軸５２が一方向へ回転することにより、移動体４０が突起部２０を乗り越える。これにより、移動体４０は、ばね３０の弾性により、回転軸５２の軸心に向かう方向とは逆方向に移動して、外枠１０の中空部１０ａ内周面に押し当てられ、突起部２０と係合する。この状態から回転軸５２が逆方向へ回転しようとしても、移動体４０が突起部２０と係合した状態では、突起部２０が障害となるので、回転軸５２に対して所定以上の回転力が付与されない限り、回転軸５２は逆方向へ回転できなくなる。従って、回転軸５２に連結された便蓋をその位置（起立姿勢）にて自立させること、すなわち、便蓋の閉方向への回動を抑制して、便蓋を起立姿勢にて停止した状態にさせることができる。なお、上記したように、ガイド溝５２ｃによりばね３０の変位を一定にできるため、移動体４０と突起部２０との係合状態を解除するための外力の大きさも常に一定のものとすることが可能である。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、製造上の不具合や、ばねが外部に露出する形で組み付けられることにより生ずる問題を解消すると共に、低コスト化を図ることができる、回転ダンパにおける自立機構を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の一の実施の形態に係る自立機構を有して構成される回転ダンパの一例を示す図である。
【図２】図２は、図１のＡ−Ａ部断面図であって、自立機構の内部構造を示す図である。
【図３】図３は、上記実施形態において採用した回転軸の要部を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図である。
【図４】図４は、上記実施形態において採用したばねを示す斜視図である。
【図５】図５は、上記実施形態に係る自立機構の作用を説明するための図である。
【図６】図６は、従来の回転ダンパにおける自立機構を示す分解斜視図である。
【図７】図７は、従来の回転ダンパにおける自立機構の内部構造を示す図である。
【図８】図８は、従来の回転ダンパにおける自立機構の内部構造を示す図である。
【符号の説明】
１０ 外枠
２０ 突起部
３０ ばね
４０ 移動体
５１ ダンパ本体部
５２ 回転軸

Claims (5)

1. 回転ダンパにおける自立機構であって、断面略円形の中空部を有し、ダンパ本体部に固定される外枠と、該外枠の中空部内周面から突出する突起部と、前記外枠の中空部内において、前記ダンパ本体部から突出する回転軸に支持されるばねと、該ばねの弾性により、前記外枠の中空部内周面に押し当てられ、前記回転軸の回転に伴い前記外枠の中空部内周面に沿って移動すると共に、前記突起部に係合することにより、前記回転軸に対して、所定以上の回転力が付与されない限り、該回転軸を所定位置にて回転不能にする移動体とを具備することを特徴とする自立機構。
2. 前記突起部が一定の間隔をおいて２以上設けられていると共に、各突起部に対応して、前記移動体及び前記ばねがそれぞれ配設されていることを特徴とする請求項１に記載の自立機構。
3. 前記突起部は、前記外枠の中空部内周面に形成された溝に嵌入される断面略円形の部材からなり、また、前記ばねは、両端部間に位置する部位が断面略円弧状に形成され、該部位により前記突起部を支持可能であると共に、該部位の略中央に前記移動体を支持可能な支持部が形成された板ばねからなることを特徴とする請求項１又は２に記載の自立機構。
4. 前記移動体は、前記外枠の中空部内周面に沿って転動可能な形状に形成されたものであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の自立機構。
5. 前記移動体が、前記突起部を乗り越えるときに、前記回転軸の軸心に向かって又はその逆方向に移動するように、該移動体を案内するガイド溝を前記回転軸に形成したことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の自立機構。

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