JP2012127383A

JP2012127383A - 流体ダンパーヒンジ

Info

Publication number: JP2012127383A
Application number: JP2010277737A
Authority: JP
Inventors: Hideo Kato; 秀夫加藤
Original assignee: Katoh Electrical Machinery Co Ltd
Current assignee: Katoh Electrical Machinery Co Ltd
Priority date: 2010-12-14
Filing date: 2010-12-14
Publication date: 2012-07-05
Anticipated expiration: 2030-12-14
Also published as: TWI451027B; JP5727775B2; TW201231835A; CN102525330B; CN102525330A

Abstract

【課題】構造が簡単で安価に製作できる、とくに洋式便器の便蓋や便座等の開閉体の開閉用に用いて好適な流体ダンパーヒンジを提供する。
【解決手段】流体室を有し本体部側に取り付けられるシリンダーケースと、このシリンダーケースの中心部軸方向に当該軸方向への移動を規制されつつシール部材を介して回転可能に取り付けられると共に、該シリンダーケースより突出した突出部分に開閉体の取付手段を設けた回転シャフトと、この回転シャフトの前記流体室内に位置する部分に設けられた圧力弁ガイド部と、この圧力弁ガイド部に設けた圧力弁ガイド溝に移動可能に設けられた圧力弁と、で構成し、前記圧力弁ガイド部に前記圧力弁に向けて流体加速手段を設けるとともに、前記圧力弁ガイド溝を前記流体室の内周側に向けて傾斜して設けたことで前記課題を解決した。
【選択図】図５

Description

本発明は、とくに洋式便器の便蓋や便座のような開閉体を本体部に対して開閉させ、自立状態で保持させると共に、開閉体を閉成時に急激に落下させないようにする際に用いて好適な流体ダンパーヒンジに関する。

従来、洋式便器の便蓋や便座は、便器本体のである本体部の後部に開閉用ヒンジによって該本体部に対し開閉可能に取り付けられているが、とくに閉成時に急激に落下して本体部や便蓋の場合は便座に衝突し、大きな音を立てるため、便蓋や便座の急激な落下を緩衝するダンパーヒンジが下記特許文献１に示したように公知である。

特開２００２−１３９０１８号公報

この公知のダンパーヒンジは、洋式便器の本体部側へ取り付けられるケース体と、このケース体に係止されその内部中心部軸方向を貫通すると共に、該ケース体より突出した突出部分に開閉体の取付手段を設けた回転シャフトと、この回転シャフトを中心部に挿通させつつ前記ケース体内に固定されたその縁部側軸方向にリング状のフリクション溝を設けた複数のフリクション部材と、前記シャフトに拘束されつつその縁部側軸方向に設けた翼部を前記フリクション部材のフリクション溝に圧入させた複数のブレーキディスクと、前記フリクション溝と翼部との間に充填させた粘性オイルとで構成されており、フリクション溝と、このフリクション溝内に圧入した翼部とでフリクショントルクを創出するものである。

上述したダンパーヒンジは、便蓋や便座の閉成時の落下速度を緩衝できる点では申し分のないものであったが、構造が複雑となり、製作コストが高くつくという問題があった。

本発明の目的は、構造が簡単で安価に製作できる、とくに洋式便器の便蓋や便座等の開閉体の開閉用に用いて好適な流体ダンパーヒンジを提供せんとするにある。

上述した目的を達成するために本発明は、流体室を有し本体部側に取り付けられるシリンダーケースと、このシリンダーケースの中心部軸方向に当該軸方向への移動を規制されつつシール部材を介して回転可能に取り付けられると共に、該シリンダーケースより突出した突出部分に開閉体の取付手段を設けた回転シャフトと、この回転シャフトの前記流体室内に位置する部分に設けられた圧力弁ガイド部と、この圧力弁ガイド部に設けた圧力弁ガイド溝に移動可能に設けられた圧力弁と、から成り、前記圧力弁ガイド部に前記圧力弁に向けて流体加速手段を設けるとともに、前記圧力弁ガイド溝を前記流体室の内周側に向けて傾斜して設けたことを特徴とする。

その際に本発明は、前記回転シャフトを前記シリンダーケースに対して軸方向へ移動規制する手段を、当該回転シャフトに設けた周溝と、この周溝と係合すべく前記シリンダーケースに設けられた係止孔より圧入された圧入係止ピンとで構成することができる。

本発明はさらに、流体加速手段を、前記シリンダーケースに設けた棚状部と、圧力弁ガイド部に設けた湾曲凹部と、前記流体室内壁と前記圧力弁ガイド部との間に前記圧力弁に向けて設けられた大湾曲海峡部及び小湾曲海峡部と、で構成することができる。

本発明は以上のように構成したので、請求項１によれば、流体加速手段によって便蓋や便座の開閉操作時に、流体室内の流体の流れを加速させて圧力弁の流体室の内壁に向けての圧力弁ガイド溝内での摺動とその先端側の流体室内壁に対する離間と圧接を容易かつ確実なものとし、圧力弁を１枚としても、十分なダンパー機能を発揮することができるものである。

また、請求項２によれば、シリンダーケースに対する回転シャフトの組み付けを、ネジやビス或は溶着手段を使用せず、係止ピンの圧入固定としたので、容易に流体ダンパー装置を組み立てることができる、組み込み不具合を削減させることができるものである。

そして、請求項３によれば、便蓋或は便座を開閉させると、開成時には大湾曲海峡部により流体が加速されて圧力弁を圧力弁ガイド溝内へ押圧して流体の圧力弁を介しての流れをスムーズにして、回転シャフト、しかして便蓋や便座の開成操作を容易にすることができ、閉成時には湾曲凹部と小湾曲海峡部と棚状部によって流体が加速されて圧力弁の流体室内壁に向けての摺動と圧接を促進させて、流体室内での圧力弁を介しての流体の流れを阻害して、回転シャフトの、しかして便蓋や便座の閉成動作を緩やかなものとすることができるものである。

本発明に係る流体ダンパーヒンジを便座や便蓋の開閉用ヒンジとして用いた洋式便器の斜視図である。本発明に係る流体ダンパーヒンジの正面図である。図２の中央縦断面図である。図２のＢ−Ｂ線断面図である。本発明に係る流体ダンパーヒンジの分解斜視図である。本発明に係る流体ダンパーヒンジの動作を説明する動作説明図である。本発明に係る流体ダンパーヒンジの動作を説明する動作説明図である。本発明に係る流体ダンパーヒンジの回転シャフトの斜視図である。本発明に係る流体ダンパーヒンジの圧力弁の斜視図である。本発明に係る流体ダンパーヒンジの回転シャフトの第３流体ガイド凹部の部分の拡大斜視図である。

以下に本発明の一実施の形態を洋式便器の便蓋や便座の開閉用の流体ダンパーヒンジとして説明するが、本発明に係る流体ダンパーヒンジは、洋式便器の便蓋や便座の開閉用のヒンジ以外にも開閉体の開閉時に緩衝を必要としたり、開閉体を自立状態で保つ必要のある場合に広く応用されるものである。

図面によれば図１において、指示記号１で示したものは洋式便器であり、指示記号２で示したものは洋式便器１の本体部、指示記号３で示したものは開閉体の一例としての便蓋、指示記号４は便座である。便蓋３と便座４は、本発明に係る流体ダンパーヒンジ５と６を介して、本体部２に対し開閉可能に連結されている。例えば、便蓋３は流体ダンパーヒンジ５を介して本体部２に対し開閉可能に取り付けられており、便座４は流体ダンパーヒンジ６を介して本体部２へ開閉可能に取り付けられている。実際には本体部２へ取り付けられたカバー部７、８を介して流体ダンパーヒンジ５、６の後述するシリンダーケース１０が本体部２へ取り付けられる構成であるが、以下の説明ではこのカバー部７、８を省略してある。また、このカバー部７、８を省略してシリンダーケース１０を直に本体部２へ取り付けてもよく、さらに、自動洗浄装置の保護カバーへ取り付けてもよい。その取付方法に限定はない。

このように流体ダンパーヒンジ５、６は、左右に１対あり、一方は便蓋３用であり、他方は便座４用であるが、構成は同じなので、以下の説明では便蓋３用の流体ダンパーヒンジ５について説明する。

図２〜図１０は流体ダンパーヒンジ５を示し、図面によれば、指示記号１０で示したものが、例えばＰＯＭのような合成樹脂で成形したシリンダーケースである。このシリンダーケース１０は、大径部１０ａと小径部１０ｂから成り、とくに図３に示したように、大径部の１０ａと小径部１０ｂの内部にはそれぞれの径に合わせた穴が設けられている。即ち、大径部１０ａ側の穴には大径穴１０ｄが、小径部１０ｂの部分には小径穴１０ｅが互いに連通して設けられている。大径穴１０ｄの方には、その略中央部に位置して流体室１０ｆが設けられている。この流体室１０ｆ内部には、この流体室１０ｆを仕切ってストッパー壁１０ｃが設けられ、このストッパー壁１０ｃの下側に位置して流体室１０ｆの内周に沿って棚状部１０ｐが設けられている。流体室１０ｆに続いて、とくに図３に示したように、左側に位置して第１シール室１０ｇが設けられている。小径穴１０ｅの方には、流体室１０ｆに続いて第２シール室１０ｈが設けられている。大径部１０ａの方の外周には、カバー部７に挿入固定させるための複数の係合突起１０ｉ、１０ｊ、１０ｋが設けられ、小径部１０ｂの方には、その端部の中心部軸方向に第２シール室１０ｈと連通している小孔１０ｍが設けられ、さらに半径方向の軸芯部を通過しない位置に係止孔１０ｎが設けられている。

このシリンダーケース１０の中心部軸方向に回転シャフト１１が回転可能に取り付けられている。この回転シャフト１１は、例えば６６−ＮＹＬＯＮ製であり、とくに図５と図８に示したように、一端部側から非円形状の断面略楕円形状を呈した取付穴１１ａをその軸芯部軸方向に設けた取付手段１１ｂと、この取付手段１１ｂに続いて設けられたところの外周に第１シール部材１３装着用の第１周溝１１ｃを設けた第１シール部材取付部１１ｄと、この第１シール部材取付部１１ｄに続いて設けられた全外周の半分を占める大きさの圧力弁ガイド部１１ｅと、この圧力弁ガイド部１１ｅに続いて設けられたところの外周に小径の第２シール部材１４取付用の第２周溝１１ｆを設けた第２シール部材取付部１１ｇとで構成され、この第２シール部材取付部１１ｇには、その外周に後述する圧入係止ピン１５と係合する第３周溝１１ｈが設けられている。圧力弁ガイド部１１ｅは、さらに、ストッパー壁１０ｃの内側に摺接している湾曲小凸部１１ｐとその反対側に設けられた湾曲大凸部１１ｒとを有し、この湾曲大凸部１１ｒの側に、ストッパー部１１ｓと、このストッパー部１１ｓの反対側に位置して設けられた湾曲凹部１１ｉと、後述する圧力弁１２の圧力弁ガイド溝１１ｋが設けられている。即ち、この圧力弁ガイド溝１１ｋは、実施例では回転シャフト１１の軸芯部を通る水平線に対し、６５°後方へ傾きをもって形成されている。湾曲大凸部１１ｒの外側から圧力弁ガイド溝１１ｋの底部に向けて一対のオリフィス１１ｍ、１１ｍが所定間隔を空けて設けられている。さらに、圧力弁ガイド溝１１ｋの入り口のオリフィス１１ｍ、１１ｍを設けた側には、一対の第１流体ガイド凹部１１ｎ、１１ｎが設けられ、湾曲凹部１１ｉの側には、とくに図１０に示したように、同じく一対の第３流体ガイド凹部１１ｖ、１１ｖが設けられている。尚、オリフィス１１ｍや第１と第３流体ガイド凹部１１ｎ、１１ｖの数に限定はない。さらに、湾曲大凸部１１ｒのストッパー部１１ｓから圧力弁１２側に向けてと、湾曲凹部１１ｉから圧力弁１２側に向けて、それぞれ流体室１０ｆの内壁との間の間隙が小さくなるような大湾曲海峡部１１ｔと小湾曲海峡部１１ｕが形成されるようにその外周が形成されている。

そして、大湾曲海峡部１１ｔと、シリンダーケース１０の棚状部１０ｐと、湾曲凹部１１ｉと、小湾曲海峡部１１ｕとで、流体加速手段１７を構成している。
圧力弁１２は、例えばＰＯＭ製の成型品であり、とくに図９に示したように、略プレート状を呈し、先端部分は丸味を帯び、一端部側に返し部１２ａが設けられるとともに、この返し部１２ａに所定間隔を空けて一対の第２流体ガイド凹部１２ｂ、１２ｂが設けられている。この第２流体ガイド凹部１２ｂ、１２ｂの数に限定はない。そして、この圧力弁１２の長さは圧力弁ガイド溝１１ｋの深さより短いもので、圧力弁ガイド溝１１ｋの中を長手方向へ摺動可能である。

さらに、第１及び第２シール部材１３，１４は、例えば０リングから成り、それぞれ径が異なっている。とくに図３に示したように、径の大きな第１シール部材１３は、第１周溝１１ｃに嵌めこまれており、径の小さな第２シール部材１４は第２周溝１１ｆに嵌めこまれている。そして指示記号１５で示したものは、圧入係止ピンである。この圧入係止ピン１５は、例えばＳＵＳのような金属製のもので、係止孔１０ｎより圧入されて回転シャフト１１の第３周溝１１ｈと係合することにより、回転シャフト１１が軸方向へ移動してシリンダーケース１０より抜け出ないように規制している。

以上に説明したような構成部品が、図２や図３に示したように組み付けられて流体ダンパーヒンジ５を構成している。即ち、まず、回転シャフト１１の第１シール部材取付部１１ｄに設けた第１周溝１１ｃと、第２シール部材取付部１１ｇの第２周溝１１ｆとにそれぞれ第１シール部材１３と第２シール部材１４を装着した上で、第２シール部材取付部１１ｇ側を先にしてシリンダーケース１０内の大径穴１０ｄ側から回転シャフト１１を挿入させる。次いで、例えばシリコンオイルのような流体１６を流体室１０ｆへ充填させ、第１シール部材１３と第２シール部材１４で大径穴１０ｄと小径穴１０ｅをシールさせる。この際に余分な流体１６は、シリンダーケース１０の小径部１０ｂ側に設けた小孔１０ｍ側から外部へ排出される。

その後、さらに回転シャフト１１をシリンダーケース１０内へ圧入させてやると、回転シャフト１１の第２シール部材取付部１１ｇの端部が小径穴１０ｅの内壁に当接し、第２シール部材１４が小径穴１０ｅをシールする。この位置で第３周溝１１ｈと係止孔１０ｎの位置が一致し、シリンダーケース１０内の小径穴１０ｅに係止孔１０ｎを介して圧入係止ピン１５が圧入されることにより、圧入係止ピン１５と回転シャフト１１の第３周溝１１ｈとが係合し、ネジや溶着などのコストのかかる手段によらず組み込みが可能になった上で、回転シャフト１１はシリンダーケース１０から抜け出ないように軸方向規制されることになる。この状態において第１シール部材１３と第２シール部材１４により、流体室１０ｆ内はシールされ、この流体室１０ｆ内の流体１６は外部へ漏れてくることはない。

そして、シリンダーケース１０を本体部２の後部上端へ取り付け、回転シャフト１１の取付手段１１ｂに設けた取付穴１１ａへ便蓋３の取付部３ａに固定させた図示してない支持ピンを挿入固定させるものである。さらに詳しくは、この支持ピンには便座４の図示してない取付部が回転可能に軸支される。また、便座４の開閉用の流体ダンパーヒンジ６には、便座４が支持ピンによって同じよう軸支され、便蓋３の取付部３ａがこの支持ピンへ回転可能に軸支されることになる。

次に、動作について説明する。今、便蓋３が洋式便器１の本体部２に対し閉じている状態において、流体ダンパーヒンジ５の回転シャフト１１の圧力弁ガイド部１１ｅの圧力弁ガイド溝１１ｋに摺動可能に取り付けた圧力弁１２の頂部１２ｃは、流体室１０ｆの内壁に当接した状態にある。

この閉成状態から便蓋３を開くと、回転シャフト１１は時計方向へ回転することから、流体室１０ｆの流体１６が大湾曲海峡部１１ｔにより加速されて圧力弁１２を圧力弁ガイド溝１１ｋの中側へ押すことになり、圧力弁１２は圧力弁ガイド溝１１ｋの中に押し込まれる。すると、圧力弁１２の頂部１２ｃと流体室１０ｆの内壁との間に隙間が生ずることから、流体１６が圧力弁１２を挟んで左下側へ流れることにより、流体１６のスムーズな流れができることから便蓋３の開成操作が可能となる。

このようにして開いた便蓋３は、図６に示したように、圧力弁ガイド部１１ｅのストッパー部１１ｓが流体室１０ｆ内に設けたストッパー壁１０ｃに当接することにより停止させられる。その開成角度は実施例のもので９２°である。この開成角度で便蓋３が反転するので、便蓋３は保持され自然落下することはない。尚、ここのところの開成角度を９２°以上にするのは任意であり、ストッパー壁１０ｃやストッパー部１１ｓの位置を変えることにより対応することが可能である。

次に、便蓋３を閉じる場合には、便蓋３を手を用いて閉成方向の反時計方向へ回転させると、回転シャフト１１も同時に反時計方向へ回転し、この回転動作に伴い圧力弁ガイド部１１ｅの湾曲凹部１１ｉによって流体室１０ｆの流体１６はガイドされて流速を速めて圧力弁ガイド部１１ｅの外周と流体室１０ｆの内壁の間の流体加速手段１７の小湾曲海峡部１１ｕにより流速を加速されてその一部がオリフィス１１ｍ、１１ｍを介して圧力弁ガイド溝１１ｋの底部に流入して圧力弁１２を流体室１０ｆの内側へ押し上げ、他方の流体１６は第１流体ガイド凹部１１ｎ、１１ｎを介して圧力弁１２の返し部１２ａに当たって圧力弁１２を流体室１０ｆの内壁に押し当てるので、流体１６の圧力弁１２を介してのその上方への流れが制限される結果、便蓋３の閉成操作は緩やかに緩衝されたものとなる。図７はこの便蓋３が開成状態から閉成状態に移った際の圧力弁１２の状態を表している。また、流体加速手段１７の棚状部１０ｐは、湾曲大凸部１１ｒと流体室１０ｆの内壁との間の間隔を狭くして流体１６の速度を早め、さらに、流体１６の移動を制限することにより、回転シャフト１１、しかして便蓋３や便座４の閉成動作に向けての回動を阻害して緩衝させる機能を果たす。他方、第２流体ガイド凹部１２ｂ、１２ｂは、便蓋３の閉成時に流体１６が少しずつ圧力弁１２の頂部１２ｃからその反対側へ移動するのを許容する役割を果たすものである。

尚、以上説明したことは、開閉させる開閉体が便座４のような場合でも同じことであり、本発明に係る開閉体の流体ダンパーヒンジは、便座４の開閉用ヒンジとしても用いることができるものである。

本発明は以上のように構成したので、とくに洋式便器を始めとする、便蓋や便座のような開閉体のとくに閉成時の緩衝機能を果たすものとして、好適に用いられる。

１洋式便器
２本体部
３便蓋
３ａ取付部
４便座
５流体ダンパーヒンジ
６流体ダンパーヒンジ
７カバー部
８カバー部
１０シリンダーケース
１０ａ大径部
１０ｂ小径部
１０ｃストッパー壁
１０ｄ大径穴
１０ｅ小径穴
１０ｆ流体室
１０ｇ第１シール室
１０ｈ第２シール室
１０ｉ係合突起
１０ｊ係合突起
１０ｋ係合突起
１０ｍ小孔
１０ｎ係止孔
１０ｐ棚状部
１１回転シャフト
１１ａ取付穴
１１ｂ取付手段
１１ｃ第１周溝
１１ｄ第１シール部材取付部
１１ｅ圧力弁ガイド部
１１ｆ第２周溝
１１ｇ第２シール部材取付部
１１ｈ第３周溝
１１ｉ湾曲凹部
１１ｋ圧力弁ガイド溝
１１ｍオリフィス
１１ｎ第１流体ガイド凹部
１１ｐ湾曲小凸部
１１ｒ湾曲大凸部
１１ｓストッパー部
１１ｔ大湾曲海峡部
１１ｕ小湾曲海峡部
１１ｖ第３流体ガイド凹部
１２圧力弁
１２ａ返し部
１２ｂ第２流体ガイド凹部
１２ｃ頂部
１３第１シール部材（大）
１４第２シール部材（小）
１５圧入係止ピン
１６流体
１７流体加速手段

Claims

流体室を有し本体部側に取り付けられるシリンダーケースと、このシリンダーケースの中心部軸方向に当該軸方向への移動を規制されつつシール部材を介して回転可能に取り付けられると共に、該シリンダーケースより突出した突出部分に開閉体の取付手段を設けた回転シャフトと、この回転シャフトの前記流体室内に位置する部分に設けられた圧力弁ガイド部と、この圧力弁ガイド部に設けた圧力弁ガイド溝に移動可能に設けられた圧力弁と、から成り、前記圧力弁ガイド部に前記圧力弁に向けて流体加速手段を設けるとともに、前記圧力弁ガイド溝を前記流体室の内周側に向けて傾斜して設けたことを特徴とする、流体ダンパーヒンジ。
前記回転シャフトを前記シリンダーケースに対して軸方向へ移動を規制する手段を、当該回転シャフトに設けた周溝と、この周溝と係合すべく前記シリンダーケースに設けられた係止孔より圧入された圧入係止ピンとで構成したことを特徴とする、請求項１に記載の流体ダンパーヒンジ。
前記流体加速手段は、前記シリンダーケースに設けた棚状部と、前記圧力弁ガイド部に設けた湾曲凹部と、前記流体室内壁と前記圧力弁ガイド部との間に前記圧力弁に向けて設けられた大湾曲海峡部及び小湾曲海峡部と、で構成したことを特徴とする、請求項１に記載の流体ダンパーヒンジ。