JP2009185522A - ヒンジ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ヒンジ装置において、スムーズな使用感ならびに安定した制動動作、少ない部品点数に伴う簡素な構造と組立性向上などを図る。
【解決手段】固定ブラケット１１０と、固定ブラケット１１０に回転軸１２０を介して回転自在に支持された回転ブラケット１３０と、回転ブラケット１２０の一方向への回転を制動する制動手段とを備えたヒンジ装置１００において、制動手段を、回転軸１２０に連結されて回転軸１２０とともに回転するロータ２０と、ロータ２０の一方向（扉４が閉じる方向）への回転を流体の抵抗作用によって制動する弁体３０とを有する流体圧ダンパ３００で構成する。
【選択図】図４

Description

本発明は、各種の蓋体や扉などを本体側の部材に回転自在に取り付けるヒンジ装置に係わり、特に、いずれか一方向への回転動作を制動する制動手段を備えるヒンジ装置に関する。

例えば、コインロッカーの扉、便座の蓋体、給湯ポットや炊飯器の蓋体等の回転式開閉部材においては、一端部がヒンジ装置を介して本体側に取り付けられている。ヒンジ装置としては、開閉部材を回転自在に支持する回転軸を備えており、開閉部材はその回転軸を支点として回転し、開閉するように設けられる。ところで、例えばコインロッカーの扉のヒンジ装置では、扉を閉方向にスプリングで付勢することにより常に閉じた状態が保持されるような構造が採られているものが多い。ところが、スプリングだけが装備されていると、扉が閉まる際に手を本体側と扉との間に挟んだ際の衝撃が強いため、衝撃を弱くする安全構造を要求される。このような要求に対しては、遅く回転させたい方向に回転する開閉部材を制動する回転ダンパが知られている（特許文献１参照）。

特開平１１−２９４４９５号公報 特開２００５−２９９３１２号公報

上記各文献に記載される回転ダンパは、例えば、開閉部材が制動方向に回転するに伴い、巻き締められたコイルばねが芯状の部材に巻き付きながら摺動回転することにより、制動力が生じるものである。ところがこのようなコイルばね式の回転ダンパでは、コイルばねの摺動がスムーズに生じないことにより、安定した制動動作を得られにくいとともに、使用感に不満が生じる場合があった。また、部品点数の増大や構造の複雑化を招きやすく、これに伴って組み立て易さに劣るといった問題もある。また、コイルばねといった弾性部材を用いることから耐久性に難があった。さらに、制動力を発生させるタイミングを調整したい場合、その調整が困難であった。

よって本発明は、一方向に付勢されている回転部材の付勢力に抗する制動動作が、スムーズな使用感とともに安定した動作として得ることができ、また、少ない部品点数に伴う簡素な構造と組立性向上、さらには制動力の発生タイミングを容易に調整可能とするダンパを備えたヒンジ装置を提供することを目的としている。

本発明のヒンジ装置は、固定部材と、この固定部材に回転軸を介して回転自在に支持された回転部材と、回転部材の一方向への回転を制動する制動手段とを備えたヒンジ装置において、制動手段が、回転軸に連結されて該回転軸とともに回転するロータと、このロータの回転部材の一方向への回転に伴う方向への回転を、流体の抵抗作用によって制動する弁手段とを有する流体圧ダンパであることを特徴としている。

本発明のヒンジ装置は、回転部材が、例えばコインロッカーの扉、便座の蓋体、給湯ポットや炊飯器の蓋体等の回転式開閉部材に固定され、固定部材が本体側に取り付けられて使用される。

本発明のヒンジ装置によれば、回転部材が一方向に回転する際に回転動作を制動する制動手段が流体圧ダンパであるため、従来技術のコイルばねによるダンパと比べると、スムーズな使用感ならびに安定した制動動作が発揮される。また、ロータと弁手段を必須とする構成であって部品点数を少なくすることができ、このため、簡素な構造ならびに組立性向上が図られる。また、弁体の形状を工夫することなどによって制動力の発生タイミングを容易に調整することも可能である。

本発明では、回転部材の一方向への回転を付勢する付勢手段を有する形態を含む。またこの場合、流体圧ダンパと付勢手段とを、それぞれ少なくとも１つ有し、これら流体圧ダンパと付勢手段とが離間した２位置に配置されている形態を含む。すなわち、回転部材を一方向に付勢して速く回転させる付勢手段と、この付勢手段の付勢力に抗して回転を制動する流体圧ダンパを、それぞれ単独で配置するという形態である。また、流体圧ダンパのロータを回転軸と同軸的に連結する形態は、コンパクト化が図られるので好ましい形態である。

次に、流体圧ダンパの具体的な形態としては、次の形態が挙げられる。すなわち、有底円筒状をなして内周壁を有するとともに、該内周壁に突設された隔壁によって、円筒室が周方向に仕切られたケーシングと、ロータとして、ケーシングに回転自在に組み込まれ、円筒室を周方向に分割する回転翼を備えたロータと、ケーシングの一端に配置され円筒室を覆うカバーと、円筒室に封入される粘性流体と、弁手段として、ロータの端面とケーシングの底面との間に、該ロータと同軸的に配置され、ケーシングの隔壁を挟んで所定角度の範囲内で回転自在とする凹部が外周に形成された略リング状の弁体とを備え、弁体は、回転翼がケーシングに対して相対回転することで生じる粘性流体の圧力により回転し、弁体に設けられた凹部に、その一端側壁部が隔壁と当接したときに隔壁の両側の円筒室どうしを連通させるとともに、該凹部の他端側壁部が隔壁と当接したときに隔壁の両側の円筒室どうしの連通を閉塞する連通路を備える。

この形態の流体圧ダンパによると、ロータの回転翼がケーシングに対して相対回転することで生じる粘性流体の圧力により、弁体が回転する。今、回転部材を制動させない方向に回転させたとすると、回転部材とともにロータも回転し、弁体に設けられた凹部の一端側壁部が隔壁と当接する。このとき、隔壁の両側の円筒室どうしが連通路を介して連通する。このため、粘性流体は回転翼に押されて一方の円筒室から連通路を通って他方の円筒室に流れ込む。したがって回転部材は回転が自由状態となる。なお、このとき、回転部材はロータを介して粘性流体の流動抵抗を受け、ある程度の制動力が生じるが、ここでは自由状態と定義する。一方、回転部材を制動させる上記一方向（制動方向）に回転させると、凹部の他端側壁部が隔壁と当接し、このとき、隔壁の両側の円筒室どうしは連通せず閉塞される。したがって回転部材を制動方向へ回転させたときには粘性流体が他方の円筒室に流れ込むことができなくなって抵抗が大きくなり、制動状態となる。

この形態によると、上記のような構造を１つの弁体により達成することができるから、部品点数の増加を抑えることができ、コストの低減を図ることができる。また、流体圧ダンパの組み立てに際して、弁体、ロータの順にケーシングの円筒室に挿入するだけでよいので組み立て易さが向上し、生産性が増大する。

上記具体的形態においては、次の構成を追加することができる。すなわち、流体圧ダンパにおける弁体の回転翼への対向面に、一端側壁部に連なり、回転翼と摺動するかもしくは最も近接する強制動維持部と、この強制動維持部よりも高さが低く、他端側壁部に連なるリーク流路とを、強制動発生点を境界として略周方向に分けて形成する。

この形態によると、ロータを制動がかかる方向（制動方向）に回転させた場合において、回転翼がリーク流路を通過している間は、回転翼と弁体との間にリーク流路が空いており、したがって、回転翼で仕切られている１つの円筒室のうちの回転翼の回転前方側（第１圧力室）と、回転後方側（第２圧力室）とは、リーク流路を介して連通している。このため、回転前方側の第１圧力室から、粘性流体がリーク流路を通って回転後方側の第２圧力室にリークし、第１圧力室の圧力はそれほど高くならず、弱制動状態となる。もしもリーク流路がなかった場合には、第１圧力室内の粘性流体の行き場はなく、強い制動力が生じる。

さらにロータが制動方向に回転し、回転翼が弁体の強制動発生点に到達すると、第１圧力室がリーク流路を介して第２圧力室と連通する状態が回転翼によって閉塞され、第１圧力室から第２圧力室への粘性流体のリークは起こらなくなる。この状態から、さらにロータを制動方向に回転させていき、回転翼が強制動維持部を摺動する間は、第１圧力室から第２圧力室への粘性流体のリークは生じないことから、第１圧力室内の粘性流体の圧力が高まって回転に対する抵抗が増大し、強制動状態となる。

この形態では、回転部材を制動方向に回転させたとき、回転初期から回転翼が強制動発生点に至るまでは弱制動状態となり、続いて強制動発生点を超えてから強制動維持部に沿って回転翼が回転する回転終期のときには、強制動状態を得ることができる。すなわち、ロータの回転し始めてからある回転角度までは制動力が弱く、回転終期には制動力が強くなるように、制動力を可変とすることができる。したがって、上記のように蓋体に適用した場合、蓋体の閉まる時間を短縮しながらも閉じるときの衝撃は弱くできるといった構造を得ることができる。このような制動力の強弱は、弁体に形成するリーク流路の形状や強制動発生点の位置、すなわち弁体の形状によって任意に制御することができる。

本発明によれば、回転部材の一方向への回転を制動する制動手段を流体圧ダンパで構成したので、スムーズな使用感ならびに安定した制動動作を得ることができるといった効果を奏する。また、少ない部品点数に伴う簡素な構造と組立性向上が図られ、さらには、制動力の発生タイミングを容易に調整可能である。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
［１］ヒンジ装置が適用されたコインロッカー
図１および図２は、一実施形態に係るヒンジ装置が適用されたコインロッカーを示している。このコインロッカー１は、キャビネット２に複数の直方状の収納空間３が縦横に区画されており、それら収納空間３には、それぞれウイング式の扉４が設けられている。

扉４は、図２に示すように、左側の端縁が、上下に配された一実施形態に係る複数（この場合、２つ）のヒンジ装置１００を介して、収納空間３の左側の開口縁部に、上下方向を軸として回転自在に取り付けられている。扉４は、右端側に設けられた取っ手部４ａを手前側に引っ張ることで回転して開き、これとは逆方向に回転すると閉じるようになっている。扉４は、ヒンジ装置１００が備える後述するコイルばね（付勢手段）２００によって常時閉方向に回転するように付勢されている。したがって、開いた扉４を離せば、扉４は閉じるようになっている。

［２］ヒンジ装置の概要
図３〜図５に示すように、一実施形態に係るヒンジ装置１００は、コインロッカー１のキャビネット２に固定される固定ブラケット（固定部材）１１０と、固定ブラケット１１０に回転軸１２０を介して回転自在に支持され、扉４に固定される回転ブラケット（回転部材）１３０を有している。なお、図３、図４および図５（Ａ）はヒンジ装置１００が閉状態、すなわち扉４が閉じられる状態を示しており、図５（Ｂ）は開状態を示している。

図３に示すように、固定ブラケット１１０は、一方の長辺部１１１ｂが湾曲した長方形状の中間板部１１１の両側に、直角に折り曲げ加工して形成された側板部１１２を有するコ字状の金具であり、中間板部１１１の両側には、中間板部１１１と同一面方向に延びて側方に突出する矩形状のフランジ板部１１３が一体に形成されている。中間板部１１１およびフランジ板部１１３には、コインロッカー１の収納空間３の内側面３ａに固定ブラケット１１０を取り付けるための取付孔１１１ａ，１１３ａが、それぞれ形成されている。側板部１１２は、中間板部１１１の奥行き方向（湾曲した長辺部１１１ｂとは反対方向）に延びており、これら側板部１１２の間の空所に、回転ブラケット１３０が配置されている。

回転ブラケット１３０は、短板部１３１と長板部１３２と有するＬ字状の金具で、短板部１３１が、固定ブラケット１１０の側板部１１２の間に配されている。短板部１３１は固定ブラケット１１０の中間板部１１１方向に延びており、中間板部１１１の手前で直角に屈曲してから、長板部１３２が側板部１１２間を貫通し、中間板部１１１の面方向に対して直交する方向に延びている。長板部１３２には、コインロッカー１の扉４の内面に回転ブラケット１３０を取り付けるための取付孔１３２ａが形成されている。

回転ブラケット１３０の短板部１３１の両側には、固定ブラケット１１０の側板部１１２の内面と僅かな隙間を空けて平行に対面する側壁部１３３が形成されている。これら側壁部１３３と、固定ブラケット１１０の両側の側板部１１２には、回転軸１２０が貫通されている。

回転軸１２０は、図４（Ｂ）に示すように、軸部１２１の一端に円盤状の頭部１２２を有し、軸部１２１の頭部１２２側は、断面Ｄ字状の非円形係合部１２３、反対側が断面円形状の円形部１２４とされている。固定ブラケット１１０の、回転軸１２０の非円形係合部１２３が貫通している図４（Ｂ）で上側の側板部１１２の貫通孔１１２ａは円形である。したがって、固定ブラケット１１０と回転軸１２０とは相対回転可能となっている。一方、回転ブラケット１３０の、回転軸１２０の非円形係合部１２３が貫通している図４（Ｂ）で上側の側壁部１３３の貫通孔１３３ａは、非円形係合部１２３の断面形状と同形状に形成されており、この貫通孔１３３ａに非円形係合部１２３が嵌合している。このため、回転ブラケット１３０は、回転軸１２０と一体回転可能となっている。

図４（Ｂ）に示すように、回転ブラケット１３０の側壁部１３３の間の空間の、回転軸１２０の軸部１２１上には、扉４を閉じる方向に付勢するコイルばね２００と、扉４が閉じる方向の回転を制動する流体圧ダンパ（制動手段）３００とが装着されている。

［３］扉を閉じる付勢手段（コイルばね）
コイルばね２００は、図４（Ｂ）においてダンパ３００の上側に配されている。コイルばね２００は、短く真っ直ぐ延びる腕部２０１，２０２を両端に有しており、一方の腕部２０１が回転ブラケット１３０の短板部１３１の内面に係止されている。そして、他方の腕部２０２は、固定ブラケット１１０の中間板部１１１に形成された凹部１１１ｃに嵌め込まれて係止されている。このように、一方の腕部２０１が回転ブラケット１３０、他方の腕部２０２が固定ブラケット１１０に係止されていることにより、コイルばね２００は、巻き締められてばね力が溜められた状態となっている。

このコイルばね２００により、回転ブラケット１３０は、図３および図５（Ａ）において常に矢印閉方向、すなわち扉４が閉じる方向に常に付勢されている。図３、図４および図５（Ａ）は、扉４が閉じた状態におけるヒンジ装置１００を示しており、図示の如く、扉４が閉まると、固定ブラケット１１０の中間板部１１１と回転ブラケット１３０の長板部１３２は直交する状態になる。

図５は、コインロッカー１に取り付けられたヒンジ装置１００を上から見た図であって、ヒンジ装置１００は、固定ブラケット１１０の中間板部１１１およびフランジ板部１１３の図中左側に向く面が収納空間３の左側の内側面３ａに対面させられ、その内側面３ａに、取付孔１１１ａ，１１３ａを利用してねじ止め固定される。また、回転ブラケット１３０は、長板部１３２の図中下面が、コインロッカーの扉４の内面に対面させられ、その内面に、取付孔１３２ａを利用してねじ止め固定される。

［４］流体圧ダンパ
次に、流体圧ダンパ（以下、ダンパと略称）３００を説明する。ダンパ３００は、図４（Ｂ）においてコイルばね２００の下側に配されている。図６はダンパ３００の断面を示しており、このダンパ３００は、有底円筒状のケーシング１０（図７〜図９）と、このケーシング１０に、同軸的、かつ回転自在に収容されるロータ２０（図１０）と、ロータ２０とケーシング１０との間に介装された弁体３０（図１１）と、カバー４０（図１２）とを備えている。

ケーシング１０は、円筒部１１と、この円筒部１１の一端側の底部１２とを有している。ケーシング１０の側部には、平面視で三角形状をなす一対のフランジ部１３が形成されている。図７および図９に示すように、底部１２には、軸方向へ向けて突出する中空の軸１５が形成されている。また、ケーシング１０の内部であって、内周壁１４および底部１２には、中心に向かって径方向に延びる一対の隔壁１６が、互いに向かい合うように突出して形成されている。これら隔壁１６は、厚さ（軸方向の長さ）がケーシング１０の内部高さの半分強とされている。そして、これら隔壁１６と軸１５との間に、ロータ２０が回転自在に支持されている。

図１０に示すように、ロータ２０は、円筒状の筒部２１を有し、この筒部２１の外周面の互いに１８０°離れた位置に放射状に延びる一対の回転翼２２が形成されたものである。ロータ２０は、筒部２１を隔壁１６と軸１５との間に回転自在に挟んだ状態で、ケーシング１０内に回転自在に嵌め込まれている。

各回転翼２２は、先端に向かうにしたがって周方向の幅が次第に大きくなる扇状を呈している。回転翼２２の先端面は、ケーシング１０の内壁周１４に沿った周面に形成されている。筒部２１と反対側の端部には、断面Ｄ字状の取付孔２３ａを有するボス２３が形成されている。取付孔２３ａには、上記ヒンジ装置１００の回転軸１２０の、非円形係合部１２３が嵌合される。したがって、コインロッカー１の扉４を回転させて回転ブラケット１３０が回転すると、ロータ２０も回転ブラケット１３０と一体に回転するようになっている。また、ボス２３と筒部２１との間には、リング状をなす仕切２４が形成されている。この仕切２４とケーシング１０の底部１２との間に、一対の隔壁１６によって、周方向に仕切られた２つの扇状の円筒室６０が形成されている（図１３，図１４参照）。

ロータ２０の筒部２１とケーシング１０の底部１２との間には、弁体（弁手段）３０が介装されている。図１１に示すように、弁体３０は比較的薄い板厚の略リング状をなしており、その外周の互いに１８０°離れた位置には、凹部３１が形成されている。これら凹部３１は、周方向に互い対向する一対の側面（一端側壁部と他端側壁部）３９，３５と、底部３８とによって略コ字状に切り欠いた形状をなしている。

凹部３１の、図１１で反時計回り方向側の側面３９には、一段低くした段部３２が形成され、また、底部３８には、連通路３４が形成されている。連通路３４の周方向の長さは、隔壁１６の周方向の長さよりも長く設定されている。また、連通路３４は、図１１で時計回り方向において凹部３１の側面３５の手前まで延在している。したがって、側面３５が隔壁１６に当接した状態では、連通路３４の片側は、隔壁１６とロータ２０の筒部２１により閉塞された状態となる。さらに、凹部３１の時計回り方向の側面３５の角には、一段低くした切欠３３が形成されている。これら切欠３３，段部３２および連通路３４は、弁体３０の、ロータ２０への対向面に形成されており、高さは同一であって、例えば弁体３０の厚さの半分程度とされている。

図６に示すように、ロータ２０が収納されたケーシング１０の開口側には、図１２に示すカバー４０が螺合されている。カバー４０の中央には孔４１が形成され、孔４１はロータ２０のボス２３に貫通されている。なお、図６において符号１７，２５は粘性流体の漏出を防ぐＯリングである。

上記各回転翼２２は各円筒室６０内に配され、ロータ２０が回転すると、回転翼２２は、ケーシング１０と、弁体３０のロータ２０側に面する対向面３０Ａに接触して回転摺動するようになっている。なお、本実施形態で言う接触とは、部材間に形成された油膜を介して接触する状態（いわゆる流体潤滑状態）を含むものとする。また、ロータ２０の筒部２１の外周面は、隔壁１６の内周面に摺動する。

以上がダンパ３００の構成であり、このダンパ３００は、図４（Ｂ）に示すように、同図でコイルばね２００の下側においてカバー４０をコイルばね２００側に向けて配され、回転軸１２０の円形部１２４が軸１５内に挿通され、かつ、非円形係合部１２３の下端部が取付孔２３ａに嵌合されている。また、ダンパ３００のケーシング１０は、フランジ部１３を介して回転ブラケット１３０に固定される。この取付状態で、ロータ２０は回転軸１２０と一体回転可能に連結されており、また、ロータ２０は回転軸１２０と同軸的に配されている。

次に、図１３および図１４を参照して実施形態のダンパ３００の動作を、扉４と関連付けて説明する。図１３は図６のｋ−ｋ断面図、図１４は図６のｌ−ｌ断面図である。なお、図１４（Ａ）〜（Ｄ）は、弁体３０の動きをわかりやすくするため図１３からロータ２０を省いたもので、図１３（Ａ）〜（Ｄ）に対応した図である。回転翼２２によって、隔壁１６で仕切られた円筒室６０は２分割される。ここで、２分割されたうちの一方（図１３中、矢印Ｒで示す回転翼２２の時計回り方向）を第１圧力室６１、他方を第２圧力室６２と定める。各円筒室６０内には、高い粘度（例えば１０万〜１００万ｃＳｔ）を有する粘性流体が充填、封入される。

今、扉４を開けた状態から扉４を離したとすると、その扉４は、コイルばね２００の付勢力によって閉じる方向に回転する。扉４が閉じる方向は図１３ではＲ方向であり、ロータが図１３（Ａ）に示すようにＲ方向に回転すると、第１圧力室６１内の粘性流体の圧力が上昇することにより、連通路３４の周方向を向く面および凹部３１の側面３９が粘性流体により押圧される。また、粘性流体は、ロータ２０の筒部２１の下に位置する連通路３４を通って第２圧力室６２へ流入しようとする。

ここで、第１圧力室６１側では、連通路３４の周方向を向く面および凹部３１の側面３９が粘性流体に押圧されるのに対して、隔壁１６で隔てられた第２圧力室６２側では、連通路３４の周方向を向く面および凹部３１の側面３５が粘性流体により押圧される。このとき、矢印Ｌ方向を向く面よりも矢印Ｒ方向を向く面の方が大きいこと、および粘性流体であるため圧力伝播が遅くなるため回転翼２２に近い側では粘性流体の圧力が大きく、かつ、遠い側では粘性流体の圧力が小さくなることから、この圧力差によって、弁体３０は矢印Ｌ方向へ回転し、図１３（Ｂ）に示すように、弁体３０の凹部３１の矢印Ｌ方向を向く面である側面３５が隔壁１６に当接する。これによって、一方の円筒室６０の第１圧力室６１と他方の円筒室６０の第２圧力室６２とは、隔壁１６によって遮断され、互いに連通しない状態となる。

これにより粘性流体は、弁体３０およびロータ２０どうしの隙間、それらとケーシング１０との隙間を流れて第２圧力室６２に流入する。このため、ロータ２０がＲ方向に回転する間、すなわち扉４が閉じる方向に回転している間は、コイルばね２００に付勢されていながらも強い制動力が受け、扉４はゆっくりと回転して閉じる。

次に、図１３（Ｂ）に示す状態（扉４が閉じている）から、扉４を開く方向に回転させると、ロータ２０はＬ方向に回転し、第２圧力室６２の粘性流体が弁体３０の切欠３３に流入する。すると、これによって生じる圧力変動により、図１３（Ｃ），図１４（Ｃ）に示すように弁体３０がＲ方向に回転する。次いで第２圧力室６２側では、凹部３１の側面３５と連通路３４の矢印Ｌ方向を向く面が粘性流体の圧力に曝されるのに対して、第１圧力室６１側では、連通路３４の矢印Ｒ側を向く面だけが粘性流体の圧力により押圧される。この圧力差により、弁体３０はさらに矢印Ｒ方向へ回転する。これによって、図１３（Ｄ），図１４（Ｄ）に示すように、弁体３０の凹部３１の矢印Ｒ方向を向く側面３９が隔壁１６に当接するとともに、連通路３４を介して、隔壁１６を間に挟んだ第１圧力室６１と第２圧力室６２とが連通する。

隔壁１６を間に挟んだ第１圧力室６１と第２圧力室６２とが連通することによって、第２圧力室６２内の粘性流体が連通路３４を通って第１圧力室６１へ流入することができる。このため、ロータ２０は制動力を受けず自由状態となり、扉４を軽い力で早く開けることができる。なお、自由状態といえども、ロータ２０は粘性流体の流動抵抗によってある程度の制動力を受けるが、ロータ２０をＲ方向へ回転させるために要する力と比べるとＬ方向へ回転させる力の方が格段に弱い。

［５］ヒンジ装置の作用効果
本実施形態のヒンジ装置１００によれば、扉４が閉じるときの回転動作を制動する制動手段が、粘性流体の抵抗を利用したダンパ３００であるため、スムーズな使用感を得ることができるとともに、安定した制動動作が発揮される。

そしてこのような作用を、回転軸１２０に連結されるロータ２０と弁体３０との組み合わせで実現することができるので、部品点数が少なく、構成を簡素とすることができる。この結果、組み立てやすさの向上に伴って生産性が増大するとともに、製造コストの低減が図られる。また、弁体３０の形状を工夫することなどによって制動力の発生タイミングを容易に調整することも可能である。また、ダンパ３００のロータ２０を回転軸１２０と同軸的に連結しているため、ヒンジ装置１００のコンパクト化が図られるといった利点もある。

［６］弁体の他の実施形態
図１５は、上記弁体３０を変更した他の実施形態のダンパ３００を示している。この場合の弁体３０は、図１６および図１７に示すように、対向面３０Ａにおける外周部であって一対の凹部３１間に、弁体３０の外周面側に開放し、対向面３０Ａよりもやや低くされた、回転翼２２が接触しない円弧状のリーク流路７１が形成されている。このリーク流路７１は、幅が一定で、高さは、切欠３３，段部３２および連通路３４よりも高く設定されている。リーク流路７１を形成する段差周面７２は、弁体３０の周方向に沿って延びている。

リーク流路７１の切欠３３側の端部は凹部３１に連通しており、一方、その切欠３３側とは反対側の端部は段部３２にまでは延びておらず、途中で緩やかな曲線を描いて弁体３０の外周面に開放している。すなわち、リーク流路７１は、周方向一端側は切欠３３および凹部３１に連通しているが、周方向他端側は閉じており、Ｒ状の端面７３が形成されている。この端面７３は、ロータ２０が図１８においてＲ方向に回転した際に強い制動力が発生する強制動発生点となっている。そして、対向面３０Ａにおける強制動発生点７３から周方向に沿った段部３２までの領域が、回転翼２２と摺動して強い制動が継続して維持される強制動維持部７４とされている。つまり、対向面３０Ａにおける回転翼２２が通過する外周部は、リーク流路７１と強制動維持部７４とが、強制動発生点７３を境界として周方向に分けて形成されている。リーク流路７１の周方向長さは任意であるが、ここでは、強制動維持部７４の周方向長さのおよそ２倍程度に設定されている。

上記各回転翼２２は各円筒室６０内に配され、ロータ２０が回転すると、回転翼２２は、ケーシング１０と、弁体３０の強制動維持部７４に摺動する。回転する回転翼２２が弁体３０のリーク流路７１の領域を通過するときには、そのリーク流路７１によって回転翼２２と弁体３０との間には隙間が形成される。また、ロータ２０の筒部２１の外周面は、隔壁１６の内周面に摺動する。

図１８および図１９を参照して、上記他の実施形態のダンパ３００の動作を説明する。図１８は図１５のｎ−ｎ断面図、図１９は図１５のｏ−ｏ断面図である。扉４が閉じる方向に回転して、図１８においてロータ２０が制動方向であるＲ方向に回転するとき、回転翼２２は、図１８（Ａ）〜（Ｂ）に示すように、リーク流路７１の中間部分にある状態からロータ２０を矢印Ｒ方向（制動方向）へ回転する。すると、第１圧力室６１内の粘性流体の圧力が上昇することにより、上記実施形態と同様に、弁体３０の凹部３１の側面３５が隔壁１６に当接し、一方の円筒室６０の第１圧力室６１と他方の円筒室６０の第２圧力室６２とは互いに連通しない状態となる。なお、図１９（Ａ），（Ｂ）は、弁体３０の動きをわかりやすくするため図１８からロータ２０を省いたもので、図１８（Ａ），（Ｂ）に対応した図である。

このように隔壁１６によって第１圧力室６１と第２圧力室６２とが連通していない状態であっても、図１８（Ｂ）に示すように、ロータ２０が制動方向であるＲ方向に回転する初期のときには、回転翼２２の回転前方側である第１圧力室６１と回転後方側の第２圧力室６２とがリーク流路７１を介して連通している。このため、第１圧力室６１から、圧力が高まる粘性流体がリーク流路７１を通って回転後方側の第２圧力室６２にリークし、第１圧力室６１の圧力はそれほど高くならない。このため、制動力が比較的弱い弱制動状態でロータ２０は回転する。

この弱制動状態から、さらにさらに扉４が閉じてロータ２０がＲ方向に回転し、図１８（Ｃ），図１９（Ｃ）に示すように回転翼２２が弁体３０の強制動発生点７３に到達すると、第１圧力室６１がリーク流路７１を介して第２圧力室６２と連通する状態が回転翼２２によって閉塞される。したがって、第１圧力室６１から第２圧力室６２への粘性流体のリークは起こらなくなる。そして、この状態から、図１８（Ｄ），図１９（Ｄ）に示すように、さらにロータ２０がＲ方向に回転していくと、第１圧力室６１から第２圧力室６２への粘性流体のリークは生じないことから、第１圧力室６１内の粘性流体の圧力が高まって回転に対する抵抗が増大し、強制動状態となる。この後、扉４が閉じるまで、回転翼２２が強制動維持部７４に摺動しながらロータ２０がＲ方向に回転する間は、強制動がかかった状態となる。そして、扉４を開ける場合には、上記実施形態と同様にロータ２０は制動力を受けず自由状態となり、扉４を軽い力で早く開けることができる（図１８（Ｅ）〜（Ｆ），図１９（Ｅ）〜（Ｆ）参照）。

このように、他の実施形態のダンパ３００によると、扉４が閉じるときにおいて、比較的大きく開いた回転初期には制動力が弱く、閉じる直前の回転終期には制動力が強くなるように、制動力が２段階に変化する。したがって、扉４が閉じる時間が短縮されながらも閉じるときの衝撃は弱くできる。このため、手をロッカーの開口縁と扉４の間に挟まれても、衝撃は弱く、安全にロッカーを利用することができる。

上記他の実施形態のダンパ３００では、ロータ２０が制動方向へ回転すると、回転翼２２がリーク流路７１に沿って回転している回転初期は弱制動状態で、回転翼２２が強制動発生点７３に至ってから先は強制動状態といったように、制動力が弱から強へと２段階に分けられる。弱制動のときの制動力は、リーク流路７１の高さが低くて弁体３０と回転翼２２との間に空く隙間が大きいと粘性流体の抵抗が弱いので弱く、逆にリーク流路７１の高さが低くて該隙間が狭いと、粘性流体の抵抗が強くなって弱制動時の制動力は強くなる。また、リーク流路７１の長さを短くして強制動発生点７３を側面３５側に近付ければ、弱制動の時間は短くなり、逆にリーク流路７１の長さを長くして強制動発生点７３を側面３９側に近付ければ、弱制動の時間は長くなる。このように、制動力の強弱や弱制動とその次に生じる強制動の時間の割合などは、弁体３０の形状によって任意に制御可能である。

また、リーク流路７１の高さは一定であり、幅もほぼ一定であることから、弱制動のときの弁体３０と回転翼２２との間に形成されるリーク流路７１の容積は、側面３５から凹部３１への連通部である始点から終点の強制動発生点７３まで、ほぼ一定である。つまり、弱制動時の制動力はほぼ一定である。ここで、リーク流路７１の容積、すなわち断面積を、弱制動の発生初期から強制動発生点７３に向かうにしたがって漸次小さくすることにより、制動力が漸次強くなるように調整することができる。

なお、上記実施形態では、扉４を閉じる方向に付勢するコイルばね２００と、閉じる扉４を制動するダンパ３００を組み合わせて１つのヒンジ装置１００としているが、コイルばね２００とダンパ３００とそれぞれ単独のものとし、扉４の上下２つのヒンジ部分のうち、一方にコイルばね２００を配し、他方にダンパ３００を配するといった形態を採用することもできる。また、扉４の大きさに応じてコイルばね２００およびダンパ３００の設置数は１つ以上で任意の数とすることもできる。このような形態では、コイルばね２００およびダンパ３００双方が単独となって構成が単純化するので、メンテナンスがしやすくなったりコストが低減したりするといった利点がある。

また、本発明に係るヒンジ装置は、上記実施形態のようにコインロッカーの扉に適用されることに限定はされず、例えば、便座の蓋体、給湯ポットや炊飯器の蓋体等、一方向への回転を制動する形式の様々な扉や蓋体に適用することが可能である。

本発明の一実施形態に係るダンパが適用されたコインロッカーの正面図である。 図１のコインロッカーの１つの収納空間の扉を開いた状態の斜視図である。 一実施形態に係るダンパの斜視図である。 （Ａ）は（Ｂ）のｄ矢視図、（Ｂ）は（Ａ）のｅ−ｅ矢視図である。 図４（Ｂ）のｆ−ｆ矢視におけるヒンジ装置の開閉動作を示す図であって、（Ａ）は閉状態、（Ｂ）開状態である。 一実施形態に係るダンパの断面図である。 ダンパのケーシングを示す平面図である。 図７のｇ矢視図である。 ケーシングを示す断面図である。 （Ａ）はダンパのロータを示す断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のｈ矢視図、（Ｃ）は（Ａ）のｉ矢視図である。 （Ａ）はダンパの弁体を示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）のｊ−ｊ断面図である。 ダンパのカバーを示す（Ａ）平面図、（Ｂ）断面図、（Ｃ）裏面図である。 （Ａ）〜（Ｄ）の順に弁体の作用を示す図６におけるｋ−ｋ断面図である。 （Ａ）〜（Ｄ）の順に弁体の作用を示す図６におけるｌ−ｌ断面図である。 本発明の他の実施形態に係るダンパの断面図である。 （Ａ）は他の実施形態のダンパの弁体を示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）のｍ−ｍ断面図である。 他の実施形態のダンパの弁体を示す斜視図である。 （Ａ）〜（Ｆ）の順に弁体の作用を示す図１５におけるｎ−ｎ断面図である。 （Ａ）〜（Ｄ）の順に弁体の作用を示す図１５におけるｏ−ｏ断面図である。

符号の説明

１…コインロッカー
４…扉
１０…ケーシング
１４…内周壁
１６…隔壁
２０…ロータ
２２…回転翼
３０…弁体（弁手段）
３０Ａ…対向面
３４…連通路
３５…側面（他端側壁部）
３９…側面（一端側壁部）
４０…カバー
６０…円筒室
６１…第１圧力室
６２…第２圧力室
７１…リーク流路
７３…強制動発生点
７４…強制動維持部
１００…ヒンジ装置
１１０…固定ブラケット（固定部材）
１２０…回転軸
１３０…回転ブラケット（回転部材）
２００…コイルばね（付勢手段）
３００…流体圧ダンパ（制動手段）

Claims (6)

1. 固定部材と、
   この固定部材に回転軸を介して回転自在に支持された回転部材と、
   前記回転部材の一方向への回転を制動する制動手段とを備えたヒンジ装置において、
   前記制動手段が、前記回転軸に連結されて該回転軸とともに回転するロータと、このロータの前記回転部材の一方向への回転に伴う方向への回転を、流体の抵抗作用によって制動する弁手段とを有する流体圧ダンパであることを特徴とするヒンジ装置。
2. 前記回転部材の前記一方向への回転を付勢する付勢手段を有することを特徴とする請求項１に記載のヒンジ装置。
3. 前記流体圧ダンパと前記付勢手段とを、それぞれ少なくとも１つ有し、これら流体圧ダンパと付勢手段とが、離間した２位置に配置されていることを特徴とする請求項２に記載のヒンジ装置。
4. 前記流体圧ダンパの前記ロータは、前記回転軸と同軸的に連結されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のヒンジ装置。
5. 前記流体圧ダンパは、
   有底円筒状をなして内周壁を有するとともに、該内周壁に突設された隔壁によって、円筒室が周方向に仕切られたケーシングと、
   前記ロータとして、前記ケーシングに回転自在に組み込まれ、前記円筒室を周方向に分割する回転翼を備えたロータと、
   前記ケーシングの一端に配置され前記円筒室を覆うカバーと、
   前記円筒室に封入される粘性流体と、
   前記弁手段として、前記ロータの端面と前記ケーシングの底面との間に、該ロータと同軸的に配置され、前記ケーシングの隔壁を挟んで所定角度の範囲内で回転自在とする凹部が外周に形成された略リング状の弁体とを備え、
   前記弁体は、前記回転翼が前記ケーシングに対して相対回転することで生じる前記粘性流体の圧力により回転し、
   前記弁体に設けられた前記凹部に、その一端側壁部が前記隔壁と当接したときに前記隔壁の両側の前記円筒室どうしを連通させるとともに、該凹部の他端側壁部が前記隔壁と当接したときに前記隔壁の両側の前記円筒室どうしの連通を閉塞する連通路を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のヒンジ装置。
6. 前記流体圧ダンパにおける前記弁体の前記回転翼への対向面には、
   前記一端側壁部に連なり、回転翼と摺動するかもしくは最も近接する強制動維持部と、
   この強制動維持部よりも高さが低く、前記他端側壁部に連なるリーク流路とが、強制動発生点を境界として略周方向に分けて形成されていることを特徴とする請求項５に記載のヒンジ装置。

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