JP2016148439A - 流体ダンパ装置およびダンパ付き機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】部材の摩耗に起因するダンパ性能の低下を抑制することのできる流体ダンパ装置、およびダンパ付き機器を提供すること。【解決手段】流体ダンパ装置10は、軸線L方向の一方側L1に底壁を備えた有底のケース20の内側に、弁体50を支持した回転軸40が挿入され、ケース20の内側にオイル等の流体が充填されており、ケース20の軸線L方向の他方側L2の端部はカバー60が固定されている。ケース20の胴部22では、径方向内側に仕切り用凸部23が突出し、回転軸40では、仕切り用凸部23に軸線L方向で隣接する位置でフランジ部43が径方向外側に突出している。回転軸40の周りには、カバー60とフランジ部43との間に、軸線L方向に弾性変形可能な弾性部材80が配置されている。このため、回転軸40は、弾性部材80によって、軸線L方向の一方側L1に押圧されている。【選択図】図5
Description
本発明は、ケースと回転軸との間に流体が充填された流体ダンパ装置およびダンパ付き機器に関するものである。
流体ダンパ装置では、図10に示すように、外周側に弁体50を保持する回転軸40がケース20内に挿入されており、かかるケース20内にはオイル等の流体12が充填されている。ケース20は、軸線L方向の一方側L1に底壁21を有しているとともに、径方向内側に突出した仕切り用凸部(図示せず)を有している。ケース20の軸線L方向の他方側L2の端部には、回転軸40が貫通するカバー60が溶着等の方法で固定されており、回転軸40においてカバー60から突出している部分には、便座等の開閉部材が連結される。回転軸40には、仕切り用凸部に対して軸線L方向の他方側L2で隣り合う位置に、径方向外側に突出したフランジ部43が設けられており、ケース20内において、底壁21とフランジ部43との間は、流体12が充填されたダンパ室11とされる(特許文献1参照)。
また、回転軸40の周りに環状の封止部材70を設けておき、流体12の漏れを防止する。例えば、フランジ部43の外周面に周溝430を形成しておき、周溝430に封止部材70を装着しておく。
図10に示す流体ダンパ装置において、開閉部材の回転に伴って、回転軸40が軸線周りの一方側に回転した際、回転軸40には、流体12を圧縮させようとする力が加わるので、回転軸40に負荷を印加することができる。
その際、ダンパ室11の圧力が上昇してフランジ部43がカバー60に向けて押圧されると、フランジ部43はカバー60に対して押圧された状態で摺動するため、フランジ部43またはカバー60に摩耗が発生するおそれがある。また、底壁21と回転軸40との間も摺動部分になっており、底壁21または回転軸40に摩耗が発生するおそれがある。かかる摩耗が発生すると、回転軸40に軸線L方向のガタが発生するため、フランジ部43と仕切り用凸部の間や、回転軸40と底壁21との間に大きな隙間が発生してダンパ性能が低下する。
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、部材の摩耗に起因するダンパ性能の低下を抑制することのできる流体ダンパ装置、および流体ダンパ装置を備えたダンパ付き機器を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明に係る流体ダンパ装置は、筒状の胴部、該胴部の軸線方向の一方側に設けられた底壁、および前記胴部から径方向内側に突出した仕切り用凸部を備えたケースと、前記ケース内に挿入され、前記仕切り用凸部に前記軸線方向の他方側で隣接する位置で径方向外側に突出したフランジ部を備えた回転軸と、前記フランジ部
より前記軸線方向の一方側で前記回転軸の外周側に支持された弁体と、前記ケース内の前記底壁と前記フランジ部との間に充填された充填された流体と、前記回転軸が貫通する穴を備え、前記ケースの前記軸線方向の他方側の端部に固定されたカバーと、前記カバーと前記フランジ部との間に配置され、前記軸線方向に弾性変形可能な弾性部材と、を有していることを特徴とする。
より前記軸線方向の一方側で前記回転軸の外周側に支持された弁体と、前記ケース内の前記底壁と前記フランジ部との間に充填された充填された流体と、前記回転軸が貫通する穴を備え、前記ケースの前記軸線方向の他方側の端部に固定されたカバーと、前記カバーと前記フランジ部との間に配置され、前記軸線方向に弾性変形可能な弾性部材と、を有していることを特徴とする。
本発明では、カバーと回転軸のフランジ部との間に弾性部材が配置されており、弾性部材は、回転軸のフランジ部を介して回転軸を軸線方向の一方側に押圧している。従って、回転軸が回転する際、回転軸の軸線方向の一方側の端部は、ケースの底壁に対して摺動する。また、回転軸のフランジ部は、仕切り用凸部の軸線方向の他方側の端面に対して摺動する。このため、回転軸の軸線方向の一方側の端部とケースの底壁との間や、回転軸のフランジと仕切り用凸部の軸線方向の他方側の端面との間に摩耗が発生するおそれがある。しかるに本発明では、カバーと回転軸のフランジ部との間に弾性部材が配置されているため、回転軸は、弾性部材によって軸線方向の一方側に押圧されている。このため、上記の摩耗が発生しても、回転軸とケースの底壁との間や、フランジ部と仕切り用凸部との間には、軸線方向で離間する余計な隙間が発生しにくい。従って、ダンパ性能の低下を抑制することができる。また、回転軸に大きな外力が加わって回転軸が回転すると、ケース内の圧力が急激に上昇しようとするが、かかる圧力の急激な上昇を弾性部材で吸収することができる。従って、ケース、カバー、回転軸等が変形する等の不具合の発生を抑制することもできる。
本発明において、前記カバーは、該カバーの外周面に形成された雄ねじと前記ケースの内周面に形成された雌ねじとによって前記ケースに固定されていることが好ましい。フランジ部とカバーとの間に弾性部材を設けると、カバーが軸線方向に変位するため、ケースにカバーを溶着するのに多大な手間がかかる等の問題があるが、ねじ込み方式であれば、フランジ部とカバーとの間に弾性部材を設けた場合でも、ケースにカバーを容易に固定することができる。また、ねじ込み方式であれば、ケースに対するカバーの固定強度が大きいので、ケース内の圧力が急激に上昇した場合でも、ケースからカバーが外れにくい。
本発明において、前記弾性部材は、例えば、ゴム製のスペーサである。
本発明において、前記弾性部材がバネ部材である構成を採用してもよい。
本発明に係る流体ダンパ装置を備えたダンパ付き機器では、例えば、前記回転軸には、機器本体に対して回転移動する開閉部材が取り付けられている構成を採用することができる。
本発明において、前記開閉部材は、洋式便器の便座である。
本発明では、カバーと回転軸のフランジ部との間に弾性部材が配置されており、弾性部材は、回転軸のフランジ部を介して回転軸を軸線方向の一方側に押圧している。従って、回転軸が回転する際、回転軸の軸線方向の一方側の端部は、ケースの底壁に対して摺動する。また、回転軸のフランジ部は、仕切り用凸部の軸線方向の他方側の端面に対して摺動する。このため、回転軸の軸線方向の一方側の端部とケースの底壁との間や、回転軸のフランジと仕切り用凸部の軸線方向の他方側の端面との間に摩耗が発生するおそれがある。しかるに本発明では、カバーと回転軸のフランジ部との間に弾性部材が配置されているため、回転軸は、弾性部材によって軸線方向の一方側に押圧されている。このため、上記の摩耗が発生しても、回転軸とケースの底壁との間や、フランジ部と仕切り用凸部との間には、軸線方向で離間する余計な隙間が発生しにくい。従って、ダンパ性能の低下を抑制す
ることができる。また、回転軸に大きな外力が加わって回転軸が回転すると、ケース内の圧力が急激に上昇しようとするが、かかる圧力の急激な上昇を弾性部材で吸収することができる。従って、ケース、カバー、回転軸等が変形する等の不具合の発生を抑制することもできる。
ることができる。また、回転軸に大きな外力が加わって回転軸が回転すると、ケース内の圧力が急激に上昇しようとするが、かかる圧力の急激な上昇を弾性部材で吸収することができる。従って、ケース、カバー、回転軸等が変形する等の不具合の発生を抑制することもできる。
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明においては、ロータ30において、回転軸40の中心軸が延在する方向を軸線L方向とし、軸線L方向において、回転軸40がケース20から突出している側とは反対側を一方側L1とし、回転軸40がケース20から突出している側を他方側L2として説明する。
(ダンパ付き機器および流体ダンパ装置10の全体構成)
図1は、本発明を適用した流体ダンパ装置10が搭載された洋式便器1を備えた洋式トイレユニット100の説明図である。図2は、本発明を適用した流体ダンパ装置10の斜視図であり、図2(a)、(b)は各々、流体ダンパ装置10を軸線L方向の他方側L2からみた斜視図、および流体ダンパ装置10を軸線L方向の一方側L1からみた斜視図である。
図1は、本発明を適用した流体ダンパ装置10が搭載された洋式便器1を備えた洋式トイレユニット100の説明図である。図2は、本発明を適用した流体ダンパ装置10の斜視図であり、図2(a)、(b)は各々、流体ダンパ装置10を軸線L方向の他方側L2からみた斜視図、および流体ダンパ装置10を軸線L方向の一方側L1からみた斜視図である。
図1に示す洋式トイレユニット100は、洋式便器1(ダンパ付き機器)および水タンク3を備えている。洋式便器1は、便器本体2(機器本体)、樹脂製の便座5(開閉部材)、樹脂製の便蓋6(開閉部材)、およびユニットカバー7等を備えている。ユニットカバー7の内部には、後述する流体ダンパ装置10が弁座用および弁蓋用として内蔵されており、便座5および便蓋6は各々、流体ダンパ装置10を介して便器本体2に連結されている。ここで、便座5に連結された流体ダンパ装置10、および便蓋6に連結された流体ダンパ装置10としては、同一構成のものを用いることができるので、以下の説明では、便座5に連結された流体ダンパ装置10を中心に説明する。
図2に示すように、流体ダンパ装置10は、一方側L1に円柱状の流体ダンパ装置本体10aを有している。流体ダンパ装置本体10aから他方側L2には軸状の連結部10b(出力軸)が突出しており、連結部10bは、便座5に連結される。かかる流体ダンパ装置10は、起立している便座5が便器本体2に被さるように倒れようとする際、それに抗する力(負荷)を発生させ、便座5が倒れる速度を低下させる。連結部10bは、相対向する面が平坦面10cになっており、かかる平坦面10cによって、連結部10bに対する便座5の空周りが防止されている。
(流体ダンパ装置10の全体構成)
図3は、本発明を適用した流体ダンパ装置10の横断面図であり、図3(a)、(b)は、弁体50を通る位置で軸線Lに沿う面で流体ダンパ装置10を切断したときの断面図、および仕切り用凸部23を通る位置で軸線Lに沿う面で流体ダンパ装置10を切断したときの断面図である。図4は、本発明を適用した流体ダンパ装置10の縦断面図であり、弁体50を通る位置で軸線Lに直交する面で流体ダンパ装置10を切断したときの断面図である。図5は、本発明を適用した流体ダンパ装置10を軸線L方向の他方側L2からみた分解斜図であり、図5(a)、(b)、(c)は各々、ケース20からカバー60を外した状態の分解斜視図、ケース20からさらにロータ30を外した状態の分解斜視図、およびロータ30から弾性部材80を外した状態の分解斜視図である。図6は、本発明を適用した流体ダンパ装置10の弁体50等を軸線L方向の一方側L1からみた斜視図である。
図3は、本発明を適用した流体ダンパ装置10の横断面図であり、図3(a)、(b)は、弁体50を通る位置で軸線Lに沿う面で流体ダンパ装置10を切断したときの断面図、および仕切り用凸部23を通る位置で軸線Lに沿う面で流体ダンパ装置10を切断したときの断面図である。図4は、本発明を適用した流体ダンパ装置10の縦断面図であり、弁体50を通る位置で軸線Lに直交する面で流体ダンパ装置10を切断したときの断面図である。図5は、本発明を適用した流体ダンパ装置10を軸線L方向の他方側L2からみた分解斜図であり、図5(a)、(b)、(c)は各々、ケース20からカバー60を外した状態の分解斜視図、ケース20からさらにロータ30を外した状態の分解斜視図、およびロータ30から弾性部材80を外した状態の分解斜視図である。図6は、本発明を適用した流体ダンパ装置10の弁体50等を軸線L方向の一方側L1からみた斜視図である。
図3、図4および図5に示すように、流体ダンパ装置10は、一方側L1の端部に底壁21を備えた筒状のケース20と、一方側L1がケース20の内側に配置されたロータ30と、他方側L2でケース20の開口29を塞ぐ円環状状のカバー60とを有している。本形態において、ケース20およびカバー60はいずれも、樹脂成形品である。
ケース20は、底壁21の外周縁から他方側L2に向けて延在する円筒状の胴部22を有している。胴部22は、周方向において内径が同一である。ケース20において、底壁21の中央には、一方側L1に凹んでロータ30の回転軸40の一方側L1の端部49を回転可能に支持する円形の凹部210が形成されている。
胴部22の内周面220から径方向内側には、2つの仕切り用凸部23が突出している。2つの仕切り用凸部23は、周方向で180°ずれた角度位置に形成されている。本形態において、2つの仕切り用凸部23はいずれも、一方側L1の端部が底壁21と繋がっている。仕切り用凸部23は、断面台形形状であり、径方向外側から内側に向かって周方向の寸法(厚さ)が薄くなっている。
ロータ30は、軸線L方向の一方側L1がケース20の内側に配置された回転軸40と、回転軸40の外周側に支持された弁体50とを備えている。回転軸40は、樹脂製であり、ケース20の内側に位置する丸棒状の第1軸部41と、第1軸部41よりも他方側L2で延在する第2軸部42とを有している。第1軸部41は、回転軸40の一方側L1の端部49より外径が大であり、第2軸部42は、第1軸部41より外径が大である。なお、第2軸部42は、第1軸部41より外径が小であってもよい。
回転軸40において、第1軸部41と第2軸部42との間には、第1軸部41に対して他方側L2で隣接する位置で径方向外側に突出した円環状のフランジ部43が形成されており、フランジ部43は、ケース20の仕切り用凸部23に対して他方側L2で隣り合っている。フランジ部43には、フランジ部43の外周面に沿って延在する周溝45が形成されている。従って、周溝45にゴム製のOリング等の封止部材70を装着して回転軸40の第1軸部41をケース20の内側に挿入すれば、封止部材70がケース20の胴部22の内周面220のうち、一方側L1に位置する部分229に圧縮された状態で当接し、ケース20と回転軸40とに挟まれた空間が密閉される。また、ケース20の内部には、底壁21と回転軸40のフランジ部43とによって区画された空間がダンパ室11として密閉される。その際、ダンパ室11にはオイル等の流体12(粘性流体)が充填される。
その後、カバー60を回転軸40の第2軸部42とケース20の胴部22との間に差し込み、カバー60を固定すれば、流体ダンパ装置10が構成される。ここで、カバー60
は、回転軸40が貫通する穴61が形成された円筒部67と、円筒部67の軸線L方向の他方側L2の端部で径方向外側に突出した円環部68を有している。従って、回転軸40の一方側L1の端部49は、ケース20の底壁21の凹部210に回転可能に支持されるとともに、第2軸部42がカバー60の穴61の内側で回転可能に支持される。また、第2軸部42の一部がカバー60の穴61を貫通し、連結部10bが構成される。
は、回転軸40が貫通する穴61が形成された円筒部67と、円筒部67の軸線L方向の他方側L2の端部で径方向外側に突出した円環部68を有している。従って、回転軸40の一方側L1の端部49は、ケース20の底壁21の凹部210に回転可能に支持されるとともに、第2軸部42がカバー60の穴61の内側で回転可能に支持される。また、第2軸部42の一部がカバー60の穴61を貫通し、連結部10bが構成される。
本形態において、カバー60をケース20に固定するにあたっては、超音波溶着が利用されている。かかる超音波溶接では、カバー60の挿入方向の後側の端面(円環部68)にホーンを当接させて超音波を発振し、カバー60の外周面部分とケースの内周面部分とを溶融させながら、カバー60をケース20内に向って押し込む。
(弾性部材80の構成)
本形態の流体ダンパ装置10において、カバー60と回転軸40のフランジ部43との間には、軸線L方向に弾性変形可能な弾性部材80が配置されている。本形態において、弾性部材80は、回転軸40の外径より大きな内径を有するゴム製のスペーサ80aである。弾性部材80(スペーサ80a)は、一方側L1の端面81がフランジ部43と軸線L方向で接し、他方側L2の端面82がカバー60の円筒部67に軸線L方向で接しており、フランジ部43とカバー60との間で圧縮された状態にある。このため、回転軸40は、フランジ部43を介して弾性部材80によって軸線L方向の一方側L1に押圧されている。
本形態の流体ダンパ装置10において、カバー60と回転軸40のフランジ部43との間には、軸線L方向に弾性変形可能な弾性部材80が配置されている。本形態において、弾性部材80は、回転軸40の外径より大きな内径を有するゴム製のスペーサ80aである。弾性部材80(スペーサ80a)は、一方側L1の端面81がフランジ部43と軸線L方向で接し、他方側L2の端面82がカバー60の円筒部67に軸線L方向で接しており、フランジ部43とカバー60との間で圧縮された状態にある。このため、回転軸40は、フランジ部43を介して弾性部材80によって軸線L方向の一方側L1に押圧されている。
本形態において、弾性部材80は、外周面83がケース20の内周面220と接している。なお、ケース20の内周面には、軸線L方向の他方側L2に向いた環状の段部227が形成されている。
(ダンパ室11内の詳細構成)
図3および図4に示すように、ダンパ室11において、ケース20の2つの仕切り用凸部23の径方向内側端部231は、回転軸40の第1軸部41の外周面410に接する。
図3および図4に示すように、ダンパ室11において、ケース20の2つの仕切り用凸部23の径方向内側端部231は、回転軸40の第1軸部41の外周面410に接する。
図3、図4、図5および図6に示すように、回転軸40の第1軸部41の外周面410において、周方向で180°ずれた2箇所には、径方向外側に突出した弁体支持用凸部46が形成されており、かかる2つの弁体支持用凸部46の各々には、弁体50が支持されている。2つの弁体支持用凸部46はいずれも、回転軸40の一方側L1の端部からフランジ部43まで軸線L方向に延在しており、2つの弁体支持用凸部46はいずれも、他方側L2の端部がフランジ部43と繋がっている。
弁体支持用凸部46には、径方向外側に突出した第1凸部461と、第1凸部461に対して第2方向Bで隣り合う位置で径方向外側に突出する第2凸部462とが形成されており、第1凸部461と第2凸部462との間に弁体支持溝460が形成されている。第1凸部461および第2凸部462はいずれも、他方側L2の端部がフランジ部43と繋がっている。
弁体支持溝460は、内周面が約180°を超える角度範囲にわたって湾曲した円弧状になっており、弁体支持溝460には弁体50が支持されている。本形態において、第2凸部462は、第1凸部461より周方向の幅が広い。また、第1凸部461の先端部は、第2凸部462の先端部より径方向内側に位置する。また、弁体支持用凸部46は、周方向の幅が径方向外側より径方向内側で狭くなっている。
弁体50は、弁体支持溝460において軸線Lと平行な軸線周りに回転可能に支持された断面略円形の基部51と、基部51から径方向外側に突出して第1凸部461に被さる
ように第1方向Aに向けて傾いた断面凸状の先端部52とを備えており、先端部52の径方向外側部分は、第1凸部461および第2凸部462より径方向外側に位置する。
ように第1方向Aに向けて傾いた断面凸状の先端部52とを備えており、先端部52の径方向外側部分は、第1凸部461および第2凸部462より径方向外側に位置する。
(ダンパ室11内での軸線L方向での密閉構造)
弁体50は弁体支持用凸部46と同様、軸線L方向に延在しており、弁体50の他方側L2の端部56は、フランジ部43と接している。従って、弁体50とフランジ部43との間に隙間がほとんど空いていない。このため、弁体50とフランジ部43との間を流体12が通過しないようになっている。これに対して、弁体50の一方側L1の端部57は、弁体支持用凸部46の一方側L1の端部よりわずかに他方側L2に位置する。このため、弁体50に対して一方側L1では、弁体50の端部57とケース20の底壁21との間にはわずかな隙間が空いている。従って、流体12は、隙間を通ってわずかに通過することができる。
弁体50は弁体支持用凸部46と同様、軸線L方向に延在しており、弁体50の他方側L2の端部56は、フランジ部43と接している。従って、弁体50とフランジ部43との間に隙間がほとんど空いていない。このため、弁体50とフランジ部43との間を流体12が通過しないようになっている。これに対して、弁体50の一方側L1の端部57は、弁体支持用凸部46の一方側L1の端部よりわずかに他方側L2に位置する。このため、弁体50に対して一方側L1では、弁体50の端部57とケース20の底壁21との間にはわずかな隙間が空いている。従って、流体12は、隙間を通ってわずかに通過することができる。
第1軸部41の一方側L1の端面417と、弁体支持用凸部46の一方側L1の端部467とは連続した面を構成している。ここで、第1軸部41の端面417および弁体支持用凸部46の端部467と、ケース20の底壁21との間に隙間が存在することがあるが、第1軸部41の一方側L1の端面417および弁体支持用凸部46の一方側L1の端部467には、径方向に延在する第1リブ16(図6参照)が形成されている。かかる第1リブ16は、流体ダンパ装置10を構成した際、第1軸部41の端面417とケース20の底壁21と隙間、および弁体支持用凸部46の端部467とケース20の底壁21との隙間に対応する状態にまで押し潰される。このため、第1軸部41の端面417と底壁21との間、および弁体支持用凸部46の端面417と底壁21との間を流体12が通過しないようになっている。
また、仕切り用凸部23の他方側L2の端面236と回転軸40のフランジ部43との間にはわずかな隙間が存在することがあるが、仕切り用凸部23の他方側L2の端面236には、径方向に延在する第2リブ17(図5(b)参照)が形成されている。かかる第2リブ17は、流体ダンパ装置10を構成した際、仕切り用凸部23の端面236と回転軸40のフランジ部43との隙間に対応する状態にまで押し潰される。このため、仕切り用凸部23の端面236と回転軸40のフランジ部43との間を流体12が通過しないようになっている。
(動作)
図4に示すように、流体ダンパ装置10において、図1に示す便座5が起立姿勢から平伏姿勢に回転する閉動作の際、ロータ30(回転軸40)が軸線L周りに第1方向Aに回転する。このため、弁体50は、流体12から圧力を受けて回転し、先端部52が第2凸部462の側に向けて移動する。その結果、先端部52の径方向外側部分は、ケース20の胴部22の内周面220に当接する。従って、弁体50および弁体支持用凸部46では、第2方向Bへの流体の移動が阻止されるので、ロータ30(回転軸40)には負荷(抗力)が加わる。このような場合でも、弁体50より一方側L1では、弁体50の端部57とケース20の底壁21との間にはわずかな隙間が空いている。従って、弁体50の一方側L1では、第2方向Bへの流体の移動がわずかに許容される。それ故、ロータ30(回転軸40)は、負荷が加わるものの、低速度での第1方向Aへの回転が許容される。
図4に示すように、流体ダンパ装置10において、図1に示す便座5が起立姿勢から平伏姿勢に回転する閉動作の際、ロータ30(回転軸40)が軸線L周りに第1方向Aに回転する。このため、弁体50は、流体12から圧力を受けて回転し、先端部52が第2凸部462の側に向けて移動する。その結果、先端部52の径方向外側部分は、ケース20の胴部22の内周面220に当接する。従って、弁体50および弁体支持用凸部46では、第2方向Bへの流体の移動が阻止されるので、ロータ30(回転軸40)には負荷(抗力)が加わる。このような場合でも、弁体50より一方側L1では、弁体50の端部57とケース20の底壁21との間にはわずかな隙間が空いている。従って、弁体50の一方側L1では、第2方向Bへの流体の移動がわずかに許容される。それ故、ロータ30(回転軸40)は、負荷が加わるものの、低速度での第1方向Aへの回転が許容される。
これに対して、図1に示す便座5が平伏姿勢から起立姿勢に回転する開動作の際、ロータ30(回転軸40)が軸線L周りに第2方向Bに回転する。このため、弁体50は、流体12から圧力を受けて回転し、先端部52が第1凸部461の側に向けて移動する。その結果、先端部52の径方向外側部分とケース20の胴部22の内周面との間には隙間があく。従って、弁体50および弁体支持用凸部46では、第1方向Aへの流体の移動が許容されるので、ロータ30(回転軸40)には負荷が加わらない。
(本形態の主な効果)
以上説明したように、本形態の流体ダンパ装置10においては、カバー60と回転軸40のフランジ部43との間に弾性部材80が配置されており、弾性部材80は、回転軸40のフランジ部43を介して回転軸40を軸線L方向の一方側L1に押圧している。従って、回転軸40が回転する際、第1軸部41の端面417および弁体支持用凸部46の端部467は、ケース20の底壁21に対して摺動する。また、回転軸40のフランジ部43は、仕切り用凸部23の他方側L2の端面236に対して摺動する。また、ダンパ室11(ケース20の内部)の圧力が高まると、フランジ部43と弾性部材80との間、あるいは弾性部材80とカバー60との間でも摺動が発生する。このため、フランジ部43と弾性部材80との間、あるいは弾性部材80とカバー60との間に摩耗が発生するおそれがある。また、第1軸部41の端面417とケース20の底壁21との間、弁体支持用凸部46の端部467とケース20の底壁21との間、およびフランジ部43と仕切り用凸部23の他方側L2の端面236との間に摩耗が発生するおそれがある。しかるに本形態では、カバー60と回転軸40のフランジ部43との間に弾性部材80が配置されているため、回転軸40は、弾性部材80によって軸線L方向の一方側L1に押圧されている。このため、上記の摩耗が発生しても、回転軸40とケース20の底壁21との間(第1軸部41の端面417とケース20の底壁21との間、および弁体支持用凸部46の端部467とケース20の底壁21との間)や、フランジ部43と仕切り用凸部23の他方側L2の端面236との間には、軸線L方向で離間する余計な隙間が発生しにくい。従って、ダンパ性能の低下を抑制することができる。
以上説明したように、本形態の流体ダンパ装置10においては、カバー60と回転軸40のフランジ部43との間に弾性部材80が配置されており、弾性部材80は、回転軸40のフランジ部43を介して回転軸40を軸線L方向の一方側L1に押圧している。従って、回転軸40が回転する際、第1軸部41の端面417および弁体支持用凸部46の端部467は、ケース20の底壁21に対して摺動する。また、回転軸40のフランジ部43は、仕切り用凸部23の他方側L2の端面236に対して摺動する。また、ダンパ室11(ケース20の内部)の圧力が高まると、フランジ部43と弾性部材80との間、あるいは弾性部材80とカバー60との間でも摺動が発生する。このため、フランジ部43と弾性部材80との間、あるいは弾性部材80とカバー60との間に摩耗が発生するおそれがある。また、第1軸部41の端面417とケース20の底壁21との間、弁体支持用凸部46の端部467とケース20の底壁21との間、およびフランジ部43と仕切り用凸部23の他方側L2の端面236との間に摩耗が発生するおそれがある。しかるに本形態では、カバー60と回転軸40のフランジ部43との間に弾性部材80が配置されているため、回転軸40は、弾性部材80によって軸線L方向の一方側L1に押圧されている。このため、上記の摩耗が発生しても、回転軸40とケース20の底壁21との間(第1軸部41の端面417とケース20の底壁21との間、および弁体支持用凸部46の端部467とケース20の底壁21との間)や、フランジ部43と仕切り用凸部23の他方側L2の端面236との間には、軸線L方向で離間する余計な隙間が発生しにくい。従って、ダンパ性能の低下を抑制することができる。
また、回転軸40に大きな外力が加わって回転軸40が回転すると、ダンパ室11(ケース20の内部)の圧力が急激に上昇しようとするが、かかる圧力の急激な上昇を弾性部材80の変形によって吸収することができる。従って、ケース20、カバー60、あるいは回転軸40が変形する等の不具合の発生を抑制することもできる。
(ケース20に対するカバー60の固定構造の改良例)
図7は、本発明を適用した流体ダンパ装置10におけるカバー60の固定構造の改良例の説明図である。図8は、図7に示す固定構造を採用した場合の周り止め処理の説明図であり、図8(a)、(b)は、周り止め処理として接着処理を行った場合の側面図、および周り止め処理として加締処理を行った場合の側面図である。
図7は、本発明を適用した流体ダンパ装置10におけるカバー60の固定構造の改良例の説明図である。図8は、図7に示す固定構造を採用した場合の周り止め処理の説明図であり、図8(a)、(b)は、周り止め処理として接着処理を行った場合の側面図、および周り止め処理として加締処理を行った場合の側面図である。
図1〜図6を参照して説明した実施の形態では、超音波溶着が用いられていたが、本形態では、図7に示すように、ケース20にカバー60を固定するにあたっては、カバー60の外周面62に形成された雄ねじ66と、ケース20の内周面220のうち、開口29に隣接する部分228に形成された雌ねじ226とを利用する。
本形態において、カバー60は、円環状であり、軸線L方向において外径が最大となっている部分は、雄ねじ66が形成されている部分である。より具体的には、カバー60は、軸線L方向の全体にわたって外径が一定であり、カバー60の外周面62には、軸線L方向の全体にわたって雄ねじ66が形成されている。このため、カバー60の全体をケース20にねじ止めでき、カバー60をケース20にねじ止めした状態で、カバー60は、全体がケース20内に位置する。
カバー60の他方側L2の端面63には、周方向の複数個所に凹部64が形成されている。本形態では、カバー60の他方側L2の端面63の内周縁には、周方向の3個所に凹部64が形成されており、かかる凹部64は、カバー60をねじ込む際、治具(図示)を係合させて、カバー60を回転させる。
このように構成したケース20およびカバー60は樹脂成形品である。このため、ケース20を成形する際、雌ねじ226等が同時に形成され、カバー60を成形する際、雄ねじ66および凹部64は同時に形成される。
本形態において、カバー60とケース20との間には、周り止め処理が施されている。かかる周り止め処理としては、例えば、接着処理や、熱加締めや超音波加締め等を利用した加締め処理等が利用される。このため、回転軸40が回転した際、カバー60が回転してケース20に対する固定が緩むことを防止することができる。
周り止め処理として接着処理を利用する際には、カバー60の雄ねじ66、およびケース20の雌ねじ226の少なくとも一方に嫌気性接着剤等を塗布しておき、その後、カバー60をケース20にねじ込む。かかる構成によれば、図8(a)に示すように、流体ダンパ装置10が完成した後、カバー60の全体がケース20の内部に位置するため、ケース20から他方側L2にカバー60が一切突出しない構造となる。
これに対して、周り止め処理として加締め処理を行う場合、例えば、ケース20の他方側L2の端部に加熱ヘッド等を当接させてケース20を塑性変形させ、ケース20の塑性変形した部分を雄ねじ66に食い込ませる。その際、ケース20の他方側L2の端部は、凹むことになるので、図8(b)に示すように、ケース20から他方側L2にカバー60の一部が突出し、カバー60の略全体がケース20の内部に位置することになる。
また、カバー60の雄ねじ66とケース20の雌ねじ226とを超音波溶着によって塑性変形させて、カバー60とケース20との間に周り止めを行ってもよい。
かかる構成によれば、ケース20に対するカバー60の固定強度が高い。特に、カバー60の外周面62では、軸線L方向の全体にわたって雄ねじ66が形成されているため、カバー60の全体をケース20にねじ止めできる。従って、カバー60をケース20に強固に固定することができる。それ故、ケース20内(ダンパ室11)の圧力が過度に高まった際でも、カバー60が外側に押し出されるという事態が発生しにくい。また、フランジ部43とカバー60との間に弾性部材80を設ける場合でも、カバー60をケース20にねじ込む方式であれば、超音波溶着によってカバー60をケース20に固定する方式より、ケース20にカバー60を容易かつ確実に固定することができる。また、ケース20およびカバー60は、樹脂成形品であるため、ケース20およびカバー60を成形する際、雌ねじ226および雄ねじ66を同時に形成することができる。それ故、流体ダンパ装置10のコストを低減することができる。また、カバー60の他方側L2の端面63には、周方向の複数個所に凹部64が形成されているため、カバー60をケース20に固定する際、凹部64に治具を係合させて、カバー60を回転させることができる。
また、カバー60の外径が最大となっている部分は、雄ねじ66が形成されている部分であるため、カバー60の全体あるいは略全体をケース20内に位置させることができる。従って、流体ダンパ装置10の軸線L方向の寸法を小型化することができる。
(弾性部材80の変形例)
図9は、本発明を適用した流体ダンパ装置10に用いた弾性部材80の変形例の説明図であり、図9(a)、(b)、(c)は、弾性部材80として用いたウェーブワッシャ80bの平面図、ウェーブワッシャ80bの断面図、および弾性部材80として用いたコイルバネ80cの斜視図である。
図9は、本発明を適用した流体ダンパ装置10に用いた弾性部材80の変形例の説明図であり、図9(a)、(b)、(c)は、弾性部材80として用いたウェーブワッシャ80bの平面図、ウェーブワッシャ80bの断面図、および弾性部材80として用いたコイルバネ80cの斜視図である。
図1〜図6を参照して説明した実施の形態では、弾性部材80として、ゴム製のスペーサ80aが用いられていたが、弾性部材80としては、バネ部材を用いてもよい。例えば
、図9(a)、(b)に示すウェーブワッシャ80b(バネ部材)を用いてもよく、ウェーブワッシャ80bは、厚さの一方側に湾曲した部分88と、厚さの他方側に湾曲した部分89とを交互に備えている。また、弾性部材80としては、図9(c)に示すコイルバネ80b(バネ部材)を用いてもよい。
、図9(a)、(b)に示すウェーブワッシャ80b(バネ部材)を用いてもよく、ウェーブワッシャ80bは、厚さの一方側に湾曲した部分88と、厚さの他方側に湾曲した部分89とを交互に備えている。また、弾性部材80としては、図9(c)に示すコイルバネ80b(バネ部材)を用いてもよい。
(他の実施の形態)
上記実施の形態では、カバー60と回転軸40のフランジ部43との間に弾性部材80を配置した際、弾性部材80がカバー60および回転軸40のフランジ部43に直接、接していたが、弾性部材80とカバー60との間や、弾性部材80と回転軸40のフランジ部43との間にワッシャ等が配置されている構成を採用してもよい。
上記実施の形態では、カバー60と回転軸40のフランジ部43との間に弾性部材80を配置した際、弾性部材80がカバー60および回転軸40のフランジ部43に直接、接していたが、弾性部材80とカバー60との間や、弾性部材80と回転軸40のフランジ部43との間にワッシャ等が配置されている構成を採用してもよい。
上記実施の形態では、便座5が連結される流体ダンパ装置10を例示したが、洗濯機(ダンパ付き機器)において、洗濯機本体(機器本体)に回転可能に取り付けられた蓋(開閉部材)等に連結される流体ダンパ装置10に本発明を適用してもよい。
1・・洋式便器、2・・便器本体(機器本体)、5・・便座(開閉部材)、6・・便蓋(開閉部材)、10・・流体ダンパ装置、11・・ダンパ室、12・・流体、20・・ケース、21・・底壁、22・・胴部、30・・ロータ、40・・回転軸、46・・弁体支持用凸部、50・・弁体、60・・カバー、66・・雄ねじ、70・・封止部材、80・・弾性部材、80a・・スペーサ、80b・・ウェーブワッシャ、80c・・コイルバネ、100・・洋式トイレユニット、226・・雌ねじ、L・・軸線、L1・・軸線方向の一方側、L2・・軸線方向の他方側
Claims (6)
- 筒状の胴部、該胴部の軸線方向の一方側に設けられた底壁、および前記胴部から径方向内側に突出した仕切り用凸部を備えたケースと、
前記ケース内に挿入され、前記仕切り用凸部に前記軸線方向の他方側で隣接する位置で径方向外側に突出したフランジ部を備えた回転軸と、
前記フランジ部より前記軸線方向の一方側で前記回転軸の外周側に支持された弁体と、
前記ケース内の前記底壁と前記フランジ部との間に充填された充填された流体と、
前記回転軸が貫通する穴を備え、前記ケースの前記軸線方向の他方側の端部に固定されたカバーと、
前記カバーと前記フランジ部との間に配置され、前記軸線方向に弾性変形可能な弾性部材と、
を有していることを特徴とする流体ダンパ装置。 - 前記カバーは、該カバーの外周面に形成された雄ねじと前記ケースの内周面に形成された雌ねじとによって前記ケースに固定されていることを特徴とする請求項1に記載流体ダンパ装置。
- 前記弾性部材は、ゴム製のスペーサであることを特徴とする請求項1または2に記載の流体ダンパ装置。
- 前記弾性部材は、バネ部材であることを特徴とする請求項1または2に記載の流体ダンパ装置。
- 請求項1乃至4の何れか一項に記載の流体ダンパ装置を備えたダンパ付き機器であって、
前記回転軸には、機器本体に対して回転移動する開閉部材が取り付けられていることを特徴とするダンパ付き機器。 - 前記開閉部材は、洋式便器の便座であることを特徴とする請求項5に記載のダンパ付き機器。
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