JP2016153687A - 流体ダンパ装置、ダンパ付き機器、および流体ダンパ装置の製造方法 - Google Patents

流体ダンパ装置、ダンパ付き機器、および流体ダンパ装置の製造方法 Download PDF

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直哉 三原
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Abstract

【課題】ダンパ室を構成するケースの端部にカバーを適正に固定することのできる流体ダンパ装置、流体ダンパ装置を備えたダンパ付き機器、および流体ダンパ装置の製造方法を提供すること。【解決手段】流体ダンパ装置10において、ダンパ室を構成する筒状のケース20の端部には、回転軸40が貫通する穴61を備えたカバー60が固定されている。カバー60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に形成された雌ねじ226とによってケース20に固定されている。ケース20およびカバー60は、樹脂成形品であり、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が同時に形成される。カバー60は、ケース20の内周面220に形成された被当接部227に当接して押し込み量が制御されており、カバー60の全体または略全体がケース20の内部に位置する。【選択図】図3

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、ダンパ付き機器、および流体ダンパ装置の製造方法に関するものである。
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では、ケースの軸線方向の一方側の端部に、回転軸が貫通する穴を備えたカバーが固定されている。カバーをケースに固定するにあたっては、超音波溶着を利用した方法が提案されている。かかる超音波溶接では、カバーの挿入方向の後側の端面にホーンを当接させて超音波を発振し、軸線方向から見たときに重なっているカバー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、カバーをケース内に向かって押し込む(特許文献1参照)。
特開2012−202504号公報
しかしながら、超音波溶着では、超音波溶着を行う際の条件がばらつきやすく、超音波溶着の条件が不適正であると、固定強度が低くなる。このため、ダンパ室内の圧力が過度に高まった際、カバーが外側に押し出されるという問題点がある。また、超音波溶着を利用した場合、カバーの寸法がばらつくと、カバーのケース内への押し込み量が変動し、ダンパ室内の容積が変動し、ダンパ性能がばらつくという問題点がある。
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、ダンパ室を構成するケースの端部にカバーを適正に固定することのできる流体ダンパ装置、流体ダンパ装置を備えたダンパ付き機器、および流体ダンパ装置の製造方法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、ダンパ室を構成する筒状のケースと、前記ケース内に挿入された回転軸と、前記ケース内に充填された流体と、前記回転軸が貫通する穴を備え、前記ケースの軸線方向の一方側の端部に固定されたカバーと、を有し、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。
また、本発明は、ダンパ室を構成する筒状のケースと、前記ケース内に挿入された回転軸と、前記ケース内に充填された流体と、前記回転軸が貫通する穴を備え、前記ケースの軸線方向の一方側の端部に固定されたカバーと、を有する流体ダンパ装置の製造方法であって、前記カバーの外周面に雄ねじを設け、前記ケースの内周面に雌ねじを設けておき、前記カバーを前記ケースに固定する固定工程では、前記雄ねじと前記雌ねじとによって前記カバーを前記ケースに固定することを特徴とする。
本発明では、ケースの軸線方向の一方側の端部には、回転軸が貫通する穴を備えたカバーが固定されているため、ケース内の圧力をカバーで受けることができる。ここで、カバーは、カバーの外周面に形成された雄ねじとケースの内周面に形成された雌ねじとによってケースに固定されているため、固定強度が高く、カバーをケースに適正に固定することができる。このため、ダンパ室内の圧力が過度に高まった際でも、カバーが外側に押し出
されるという事態が発生しにくい。また、カバーの寸法がばらついても、カバーのケース内への押し込み量が変動しにくいので、カバーをケースに適正に固定することができる。従って、カバーのケース内への押し込み量が変動してダンパ室内の容積が変動するという事態が発生しにくいので、ダンパ性能がばらつきにくい。
本発明において、前記ケースおよび前記カバーは、樹脂成形品であることが好ましい。かかる構成によれば、ケースおよびカバーを成形する際、雌ねじおよび雄ねじを同時に形成することができる。
本発明において、前記ケースには、前記一方側に向いた被当接部が形成され、前記カバーには、前記軸線方向の他方側に向いて前記被当接部に当接する平面部が形成されていることが好ましい。かかる構成によれば、カバーのケース内への押し込み量を安定させることができる。
本発明において、前記被当接部は、前記ケースの内周面に形成され、前記カバーの前記他方側の端面の外縁に前記平面部が形成されていることが好ましい。
本発明において、前記軸線方向において、前記カバーの外径が最大となっている部分は、前記雄ねじが形成されている部分であることが好ましい。かかる構成によれば、カバーの全体あるいは略全体をケース内に位置させることができる。
本発明において、前記カバーは、前記軸線方向の全体にわたって外径が一定であり、前記カバーの外周面には、前記軸線方向の全体にわたって前記雄ねじが形成されていることが好ましい。かかる構成によれば、カバーの全体をケースにねじ止めできるので、カバーをケースに強固に固定することができる。
本発明において、前記カバーは、全体あるいは略全体が前記ケース内に位置することが好ましい。かかる構成によれば、流体ダンパ装置の軸線方向の寸法を小型化することができる。
本発明において、前記カバーの前記一方側の端面には、周方向の複数個所に凹部が形成されていることが好ましい。かかる構成によれば、カバーをケースに固定する際、凹部に治具を係合させて、カバーを回転させることができる。
本発明において、前記カバーと前記ケースとの間には、周り止め処理が施されていることが好ましい。すなわち、本発明において、前記カバーと前記ケースとの間には、前記ケースに対する前記カバーの空回りを防止する周り止め部が設けられていることが好ましい。かかる構成によれば、カバーが緩むことを防止することができる。
本発明において、前記周り止め処理は、前記ケースの前記一方側の端部を塑性変形させる処理であることが好ましい。すなわち、本発明において、前記周り止め部は、前記ケースの前記一方側の端部に設けられた塑性変形部であることが好ましい。かかる構成によれば、接着固定等に比して、周り止め処理を効率よく行うことができる。
本発明において、前記軸線方向において前記回転軸と前記カバーとに挟まれた調整部材を備え、前記調整部材は、前記カバーに対する前記回転軸の前記軸線方向における相対位置を調整していることが好ましい。すなわち、本発明に係る流体ダンパ装置の製造方法において、前記固定工程では、調整部材を前記軸線方向において前記回転軸と前記カバーとの間に挟んだ状態とし、前記カバーを前記ケースに固定した状態における前記カバーに対する前記回転軸の前記軸線方向における相対位置を前記調整部材によって調整することが
好ましい。かかる構成によれば、回転軸は、調整部材の軸線方向における寸法(厚さ)や個数に応じて、軸線方向における位置が調整される。その結果、ダンパ室において回転軸とケースとの軸線方向における隙間の大きさが変化するので、流体ダンパ装置のダンパ力が変化する。従って、例えば、流体ダンパ装置を組み立てた後、ダンパ力を検査した結果、ダンパ力が所定の範囲から外れている場合、調整部材の軸線方向における寸法(厚さ)や個数を変えて、流体ダンパ装置のダンパ力を調節することができる。
本発明において、前記回転軸と前記カバーとの間には、前記調整部材が複数、前記軸線方向で重ねて配置されている態様を採用することができる。すなわち、本発明に係る流体ダンパ装置の製造方法において、前記調整部材として、前記軸線方向の厚さが異なる調整部材を準備しておき、前記固定工程では、前記回転軸と前記カバーとの間に挟む前記調整部材の厚さを変えて前記カバーを前記ケースに固定した状態における前記カバーに対する前記回転軸の前記軸線方向における相対位置を調整する態様を採用することができる。
この場合、前記回転軸と前記カバーとの間には、前記調整部材が2つ、前記軸線方向で重ねて配置されており、2つの前記調整部材は、双方のダレ面が重なるように配置されていることが好ましい。かかる構成によれば、調整部材のダレ面とは反対側の面にバリに発生している場合でも、2つの調整部材を重ねて配置した際、2つの調整部材の間にバリが挟まれない。従って、2つの調整部材が軸線方向で占める厚さが変動しにくいので、回転軸の軸線方向における位置がばらつきにくい。
また、本発明に係る流体ダンパ装置の製造方法では、前記調整部材として、複数枚の調整部材を準備しておき、前記固定工程では、前記回転軸と前記カバーとの間に挟む前記調整部材の枚数を変えて前記カバーを前記ケースに固定した状態における前記カバーに対する前記回転軸の前記軸線方向における相対位置を調整する態様を採用してもよい。
本発明において、前記調整部材は、前記回転軸が貫通する円環状部材であることが好ましい。かかる構成によれば、回転軸が回転した際、回転軸において調整部材が接する部分が局部的に削られることを抑制することができる。
本発明において、前記調整部材が設けられている位置において、前記調整部材の外径は、前記ケースの内径より小さく、前記調整部材の内径は、前記回転軸の外径より大きいことが好ましい。かかる構成によれば、調整部材が適正な寸法で製作されていることから、カバーと回転軸との間に噛み込むことを抑制することができる。従って、カバーをケースに固定した際、カバーに対して回転軸を軸線方向の適正な位置に配置することができるので、ダンパー性能を安定化させることができる。また、回転軸が回転する際、調整部材が回転軸に余計な負荷をかけることを抑制することができる。
本発明において、前記調整部材は、金属製であることが好ましい。
本発明において、少なくとも前記調整部材には、潤滑材が塗布されていることが好ましい。
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、ケースの軸線方向の一方側の端部には、回転軸が貫通する穴を備えたカバーが固定されているため、ケース内の圧力をカバーで受けることができる。ここで、カバーは、カバーの外周面に形成された雄ねじとケースの内周面に形成された雌ねじとによってケースに固定されているため、固定強度が高く、カバーをケースに適正に固定することができる。このため、ダンパ室内の圧力が過度に高まった際でも、カバーが外側に押し出されるという事態が発生しにくい。また、カバーの寸法がばらついても、カバーのケース内への押し込み量が変動しにくいので、カバーをケースに適正に固定することができる。このため、カバーのケース内への押し込み量が変動してダンパ室内の容積が変動するという事態が発生しにくいので、ダンパ性能がばらつきにくい。
本発明を適用した流体ダンパ装置が搭載された洋式便器を備えた洋式トイレユニットの説明図である。 本発明を適用した流体ダンパ装置の斜視図である。 本発明を適用した流体ダンパ装置の横断面図である。 本発明を適用した流体ダンパ装置の縦断面図である。 本発明を適用した流体ダンパ装置の分解斜視図である。 本発明を適用した流体ダンパ装置の弁体等を軸線方向の他方側からみた斜視図である。 本発明を適用した流体ダンパ装置に周り止め処理を施した後の側面図である。 本発明を適用した流体ダンパ装置において調整部材の厚さを変更した場合の説明図である。 本発明を適用した流体ダンパ装置に設けた調整部材の個数を変更した場合の説明図である。 本発明を適用した流体ダンパ装置に調整部材を2つ設ける場合の説明図である。
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とは反対側を他方側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方向の一方側L1からみた斜視図、および流体ダンパ装置10を軸線L方向の他方側L2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、他方側L2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から一方側L1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)、(c)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、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、およびカバー60付近を拡大して示す断面図である。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の分解斜視図であり、図5(a)、(b)は各々、ケース20からカバー60を外した状態を軸線L方向の一方側L1からみた分解斜視図、およびケース20から回転軸40等を外した状態を軸線L方向の一方側L1からみた分解斜視図である。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方向の他方側L2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、他方側L2に底壁21を備えた筒状のケース20と、他方側L2がケース20の内側に配置されたロータ30と、一方側L1でケース20の開口29を塞ぐ円環状のカバー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の外周縁から一方側L1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、他方側L2に凹んでロータ30の回転軸40の他方側L2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、他方側L2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方向の他方側L2がケース20の内側に配置された回転軸40と、回転軸40に保持された弁体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よりも一方側L1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の他方側L2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。本形態において、端部49は円筒状に形成されており、樹脂成形時にゲートに残った樹脂が飛び出さない構造になっている。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。また、端部49は、長円状の筒部になっていてもよい。
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に対して一方側L1で隣接する円形の第1フランジ部43と、第1フランジ部43に対して所定の間隔をあけて一方側L1で対向する円形の第2フランジ部44とが形成されている。このため、第1フランジ部43と第2フランジ部44との間には環状の周溝45が形成されて
いる。従って、周溝45にOリング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、Oリング70がケース20の胴部22の内周面220のうち、他方側L2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、第1軸部41において一方側L1で対向する第1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。その際、カバー60と回転軸40の第2フランジ部44との間には、円環状のワッシャ75(図5(b)参照)が配置される。
この状態で、回転軸40の他方側L2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ているとともに、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。
(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、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の他方側L2の端部から第1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、一方側L1の端部が第1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、一方側L1の端部が第1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。
(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の一方側L1の端部56は、第1フランジ部43と接している。このため、弁体50と第1フランジ部43との間に隙間がほとんど空いていない。従って、弁体50と第1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の他方側L2の端部57は、弁体支持用凸部46の他方側L2の端部467よりわずかに一方側L1に位置する。このため、弁体50に対して他方側L2では、弁体50の他方側L2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の他方側L2の端面417と、弁体支持用凸部46の他方側L2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の他方側L2の端面417および弁体支持用凸部46の他方側L2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や弁体支持用凸部46の端部467とケース20の底壁21と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の一方側L1の端面236と回転軸40の第1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の一方側L1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の第1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の第1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。
(ケース20に対するカバー60の固定構造)
図7は、本発明を適用した流体ダンパ装置10に周り止め処理を施した後の側面図であり、図7(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3および図5において、本形態の流体ダンパ装置10において、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。また、ケース20の内周面220では、一方側L1に位置する部分228(雌ねじ226が形成されている部分)の内径が、他方側L2に位置する部分229の内径より大であり、一方側L1に位置する部分228と他方側L2に位置する部分229との間には、一方側L1に向く環状の段部からなる被当接部227が形成されている。
また、カバー60は、樹脂成形品であり、樹脂成形時、雄ねじ66も同時に形成されている。従って、雄ねじ66を切削等によって形成した場合と違って、カバー60の他方側L2の端面65には、外周縁に沿って連続して延在する環状の平面部651が形成されている(図3(c)参照)。このため、本形態では、カバー60をケース20に固定した際、カバー60の平面部651が被当接部227に当接することによって、カバー60のケース20内への押し込み量が制御されている。また、ケース20の外周面24のうち、雌ねじ226と径方向で重なる部分には、開口29側を小径とする方向に傾いたテーパ面28が形成されている。
本形態において、カバー60では、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の一方側L1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の一方側L1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(図示せず)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。すなわち、カバー60とケース20との間には、ケース20に対するカバー60の空回りを防止する周り止め部が設けられている。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。その結果、カバー60とケース20との間には、嫌気性接着剤等の接着剤層からなる周り止め部が設けられる。かかる構成によれば、図7(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から一方側L1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の一方側L1の端部に対して熱溶着を行って塑性変形させ、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。この場合、ケース20の塑性変形した部分(塑性変形部)によって周り止め部が構成される。かかる構成の場合、ケース20の一方側L1の端部は、凹むことになるので、図7(b)に示すように、ケース20から一方側L1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。この場合、カバー60の雄ねじ66、およびケース20の雌ねじ226において、超音波溶着によって塑性変形した部分(塑性変形部)によって周り止め部が構成される。
(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結果、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の他方側L2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ため、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220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結果、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、ケース20の軸線L方向の一方側L1の端部には、回転軸40が貫通する穴61を備えたカバー60が固定されているため、ダンパ室11内の圧力(ケース20内の圧力)は、回転軸40のフランジ部(第1フランジ部43および第2フランジ部44)を介してカバー60で受けている。ここで、カバー60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に形成された雌ねじ226とによってケース20に固定されている。このため、固定強度が高く、カバー60をケース20に適正に固定することができる。従って、ダンパ室11内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、カバー60の寸法がばらついても、カバー60のケース20内への押し込み量が変動しにくいので、カバー60をケース20に適正に固定することができる。このため、カバー60のケース20内への押し込み量が変動してダンパ室11内の容積が変動するという事態が発生しにくいので、ダンパ性能がばらつきにくい。
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、ケース20の外周面24には、雌ねじ226と径方向で重なる部分を開放端(開口29の側)で小径とする方向に傾いたテーパ面28が形成されており、かかるテーパ面28は、樹脂成形用の金型とケース20とを分離する際の抜きテーパとして利用される。従って、金型とケース20とを分離する際、ケース20において雌ねじ226が形成されている部分に大きな応力が加わりにくいので、雌ねじ226が変形しにくい。
また、ケース20の内周面220には、雌ねじ226に対して軸線L方向の他方側L2で隣り合う位置に環状の段部からなる被当接部227が形成されている一方、カバー60の端面65の外縁には、被当接部227と当接する円環状の平面部651が形成されている。このため、カバー60のケース20内への押し込み量を安定させることができる。
また、カバー60の一方側L1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。また、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にねじ止めできるので、カバー60をケース20に強固に固定することができる。
また、カバー60は、全体あるいは略全体がケース20内に位置するため、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。
(ワッシャ75による回転軸の位置調整)
図8は、本発明を適用した流体ダンパ装置において調整部材(ワッシャ75)の厚さを
変更した場合の説明図であり、図8(a)、(b)は、調整部材の厚さが薄い場合の説明図、および調整部材の厚さが厚い場合の説明図である。図9は、本発明を適用した流体ダンパ装置に設けた調整部材の個数を変更した場合の説明図であり、図9(a)、(b)は、調整部材が2つの場合の説明図、および調整部材が3つの場合の説明図である。図10は、本発明を適用した流体ダンパ装置に調整部材を2つ設ける場合の説明図である。
図1〜図7を参照して説明したように、本形態の流体ダンパ装置10の製造方法では、カバー60の外周面62に雄ねじ66を設け、ケース20の内周面に雌ねじ226を設けておき、カバー60をケース20に固定する固定工程では、雄ねじ66と雌ねじ226とによってカバー60をケース20に固定する。また、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の第2フランジ部44との間には、回転軸40が貫通する穴750が形成された円環状のワッシャ75(図5(b)参照)が配置され、ワッシャ75は、軸線L方向においてカバー60と回転軸40の第2フランジ部44との間に挟まれている。従って、固定工程において、雄ねじ66と雌ねじ226とによってカバー60をケース20に固定する際、ワッシャ75は、カバー60に対する回転軸40の軸線L方向における相対位置を調整する調整部材75aとして機能する。すなわち、回転軸40は、ワッシャ75(調整部材75a)の軸線L方向における寸法(厚さ)や個数に応じて、軸線L方向における位置が調整される。このため、図6に示す第1リブ16の潰れ具合が調整されるので、ダンパ室11において回転軸40(ロータ30)とケース20との軸線L方向における隙間(弁体50の他方側L2の端部57とケース20の底壁21との隙間)の大きさが変化する。それ故、流体ダンパ装置10のダンパ力が変化する。従って、例えば、流体ダンパ装置10を組み立てた後、ダンパ力を検査した結果、ダンパ力が所定の範囲から外れている場合、ワッシャ75(調整部材75a)の軸線L方向における寸法(厚さ)や個数を変えて、流体ダンパ装置10のダンパ力を調節することができる。
より具体的には、図8(a)、(b)に示すように、ワッシャ75として厚さが異なる複数種類のワッシャ75e、75fを準備しておき、固定工程では、回転軸40とカバー60との間に挟むワッシャ75の厚さを変え、カバー60をケース20に固定した状態におけるカバー60に対する回転軸40の軸線方向における相対位置を調整する。このため、図8(a)に示すように、薄いワッシャ75eを用いた場合より、図8(b)に示すように、厚いワッシャ75fを用いた場合には、回転軸40が軸線L方向において他方側L2に位置するので、図6に示す第1リブ16が大きく潰れる。従って、ダンパ室11において回転軸40(ロータ30)とケース20との軸線L方向における隙間(弁体50の他方側L2の端部57とケース20の底壁21との隙間)は、薄いワッシャ75eを用いた場合より、厚いワッシャ75fを用いた場合の方が狭くなる。それ故、流体12の圧力が大きくなるので、流体ダンパ装置10のダンパ力を大きくすることができる。
また、ワッシャ75として厚さが等しいものを複数、準備しておき、固定工程では、回転軸40とカバー60との間に挟む調整部材75aの個数を変え、カバー60をケース20に固定した状態におけるカバー60に対する回転軸40の軸線方向における相対位置を調整してもよい。この場合、図8(a)に示すように、1つのワッシャ75を用いた場合より、図9(a)に示すように、2つのワッシャ75を軸線L方向で重ねて配置した場合には、回転軸40が軸線L方向において他方側L2に位置するので、図6に示す第1リブ16が大きく潰れる。従って、ダンパ室11において回転軸40(ロータ30)とケース20との軸線L方向における隙間(弁体50の他方側L2の端部57とケース20の底壁21との隙間)は、1つのワッシャ75を用いた場合より、2つのワッシャ75を用いた場合の方が狭くなる。それ故、流体12の圧力が大きくなるので、流体ダンパ装置10のダンパ力を大きくすることができる。
さらに、図9(b)に示すように、3つのワッシャ75を用いた場合には、回転軸40
が軸線L方向において他方側L2に位置するので、図6に示す第1リブ16がさらに大きく潰れる。従って、3つのワッシャ75を用いた場合には、1つのワッシャ75を用いた場合や、2つのワッシャ75を用いた場合より小さくなるので、流体12の圧力がさらに大きくなる。それ故、流体ダンパ装置10のダンパ力をさらに大きくすることができる。
また、固定工程では、図9(a)に示すように、回転軸40とカバー60との間に挟む調整部材75aの個数を2つとし、ダンパ力を検査した結果、ダンパ力を大きくする必要がある場合には、図9(b)に示すように、調整部材75aの個数を3つに増やし、ダンパ力を小さくする必要がある場合には、図8(a)に示すように、調整部材75aの個数を1つに減らしてもよい。なお、調整部材75aの個数を変える方法と、調整部材75aの厚さを変える方法とを組み合わせてもよい。
ここで、ワッシャ75は、樹脂製および金属製のいずれであってもよいが、耐摩耗性や軸線方向における剛性を考慮した場合、ワッシャ75は金属製であることが好ましい。また、ワッシャ75が金属製のプレス加工品である場合、ワッシャ75の外周縁や内周縁において、軸線L方向の一方側L1または他方側L2にバリが突出する場合がある。従って、回転軸40とカバー60との間に、ワッシャ75を2つ、軸線L方向で重ねて配置する場合、2つのワッシャ75は、双方のダレ面75tが重なるように配置されていることが好ましい。すなわち、ワッシャ75において、ダレ面75tとは反対側の面にバリ75sが発生している場合でも、一方側L1に配置されたワッシャ75は、バリ75sが一方側L1に向くように配置し、他方側L2に配置されたワッシャ75は、バリ75sが他方側L2に向くように配置することが好ましい。かかる構成によれば、2つのワッシャ75の間にバリ75sが挟まれない。また、一方側L1に配置されたワッシャ75のバリ75sは、図9(a)に示すカバー60の端面65に食い込み、他方側L2に配置されたワッシャ75のバリ75sは、図9(a)に示す回転軸40の第2フランジ部44の端面に食い込む。従って、2つのワッシャ75が軸線L方向で占める厚さが変動しにくいので、回転軸40の軸線L方向における位置がばらつきにくい。なお、ダレ面75tとはプレス加工の際、パンチ等が位置していた側の面である。
以上説明したように、本形態の流体ダンパ装置10では、軸線L方向において回転軸40とカバー60とに挟まれたワッシャ75(調整部材75a)を備えており、ワッシャ75は、カバー60に対する回転軸40の軸線L方向における相対位置を調整している。このため、回転軸40は、ワッシャ75の寸法(厚さ)や個数に応じて、軸線L方向における位置が調整される。その結果、ダンパ室11において回転軸40(ロータ30)とケース20との軸線L方向における隙間(弁体50の他方側L2の端部57とケース20の底壁21との隙間)の大きさが調整されるので、流体ダンパ装置10のダンパ力を調整することができる。
ここで、回転軸40が回転した際、回転軸40と調整部材75a(ワッシャ75)とが摺動することがある。この場合でも、調整部材75aは、回転軸40が貫通する円環状部材(ワッシャ75)からなるため、回転軸40が回転した際、回転軸40において調整部材75aが接する部分が局部的に削られることを抑制することができる。すなわち、調整部材75aが多角形の枠状である場合、回転軸40が回転した際、回転軸40において多角形の角と接する部分が局部的に削られることになるが、調整部材75aが円環状部材(ワッシャ75)である場合、かかる局部的な削れを抑制することができる。
また、本形態では、ワッシャ75が設けられている位置において、ワッシャ75の外径は、ケース20の内径より小さく、ワッシャ75の内径は、回転軸40の外径より大きい。かかる構成によれば、ワッシャ75(調整部材75a)が適正な寸法で製作されていることから、ワッシャ75がカバー60と回転軸40との間に噛み込まれることを抑制する
ことができる。従って、カバー60をケース20に固定した際、カバー60に対して回転軸40を軸線方向の適正な位置に配置することができるので、ダンパ性能を安定化させることができる。また、回転軸40が回転する際、ワッシャ75が回転軸40に余計な負荷をかけることを抑制することができる。
なお、少なくとも調整部材75aには、グリス等の潤滑材を塗布しておくことが好ましい。回転軸40が回転した際、回転軸40と調整部材75a(ワッシャ75)との間、あるいは回転軸40とカバー60との間で摺動が発生することがあるので、調整部材75aと回転軸40との間、および調整部材75aとカバー60との間の少なくとも一方には、グリス等の潤滑材を塗布しておくことが好ましい。また、複数の調整部材75a(ワッシャ75)を重ねて配置した場合、複数の調整部材75aの間で摺動が発生することがあるので、複数の調整部材75aの間にグリス等の潤滑材を塗布しておくことが好ましい。
(他の実施の形態)
上記実施の形態では、カバー60のケース20内への押し込み量を安定させるにあたって、ケース20の内周面220に形成された被当接部227(段部)に、カバー60の平面部651が当接する構造を採用した。これに対して、ケース20の一方側L1の端面(被当接部)とカバー60に設けたフランジ部の環状の平面部とが当接する構造や、ケース20の一方側L1の端部にカバー60が被さってケース20の外周面24に形成された環状の段部(被当接部)にカバー60の平面部が当接する構造等を採用してもよい。
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(ダンパ付き機器)、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、10a・・流体ダンパ装置本体、11・・ダンパ室、12・・流体、16・・第1リブ、17・・第2リブ、20・・ケース、21・・底壁、22・・胴部、23・・仕切り用凸部、30・・ロータ、40・・回転軸、41・・第1軸部、42・・第2軸部、43・・第1フランジ部、44・・第2フランジ部、45・・周溝、46・・弁体支持用凸部、50・・弁体、51・・基部、52・・先端部、60・・カバー、61・・カバーの穴、62・・カバーの外周面、63・・カバーの端面、64・・カバーの凹部、66・・雄ねじ、75・・ワッシャ、75a・・調整部材、75s・・バリ、75t・・ダレ面、100・・洋式トイレユニット、220・・内周面、226・・雌ねじ、227・・被当接部、231・・径方向内側端部、410・・第1軸部の外周面、417・・第1軸部の端面、467・・弁体支持用凸部の端部、651・・平面部、L・・軸線、L1・・一方側、L2・・他方側

Claims (23)

  1. ダンパ室を構成する筒状のケースと、
    前記ケース内に挿入された回転軸と、
    前記ケース内に充填された流体と、
    前記回転軸が貫通する穴を備え、前記ケースの軸線方向の一方側の端部に固定されたカバーと、
    を有し、
    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流体ダンパ装置。
  2. 前記ケースおよび前記カバーは、樹脂成形品であることを特徴とする請求項1に記載の流体ダンパ装置。
  3. 前記ケースには、前記一方側に向いた被当接部が形成され、
    前記カバーには、前記軸線方向の他方側に向いて前記被当接部に当接する平面部が形成されてい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。
  4. 前記被当接部は、前記ケースの内周面に形成され、
    前記カバーの前記他方側の端面の外縁に前記平面部が形成されていることを特徴とする請求項3に記載の流体ダンパ装置。
  5. 前記軸線方向において、前記カバーの外径が最大となっている部分は、前記雄ねじが形成されている部分であることを特徴とする請求項4に記載の流体ダンパ装置。
  6. 前記カバーは、前記軸線方向の全体にわたって外径が一定であり、
    前記カバーの外周面には、前記軸線方向の全体にわたって前記雄ねじが形成されていることを特徴とする請求項5に記載の流体ダンパ装置。
  7. 前記カバーは、全体あるいは略全体が前記ケース内に位置することを特徴とする請求項5または6に記載の流体ダンパ装置。
  8. 前記カバーの前記一方側の端面には、周方向の複数個所に凹部が形成されていることを特徴とする請求項1乃至7の何れか一項に記載の流体ダンパ装置。
  9. 前記カバーと前記ケースとの間には、前記ケースに対する前記カバーの空回りを防止する周り止め部が設けられていることを特徴とする請求項1乃至8の何れか一項に記載の流体ダンパ装置。
  10. 前記周り止め部は、前記ケースの前記一方側の端部に設けられた塑性変形部であることを特徴とする請求項9に記載の流体ダンパ装置。
  11. 前記軸線方向において前記回転軸と前記カバーとに挟まれた調整部材を備え、
    前記調整部材は、前記カバーに対する前記回転軸の前記軸線方向における相対位置を調整していることを特徴とする請求項1乃至10の何れか一項に記載の流体ダンパ装置。
  12. 前記回転軸と前記カバーとの間には、前記調整部材が複数、前記軸線方向で重ねて配置されていることを特徴とする請求項11に記載の流体ダンパ装置。
  13. 前記回転軸と前記カバーとの間には、前記調整部材が2つ、前記軸線方向で重ねて配置
    されており、
    2つの前記調整部材は、双方のダレ面が重なるように配置されていることを特徴とする請求項12に記載の流体ダンパ装置。
  14. 前記調整部材は、前記回転軸が貫通する円環状部材であることを特徴とする請求項11乃至13の何れか一項に記載の流体ダンパ装置。
  15. 前記調整部材が設けられている位置において、前記調整部材の外径は、前記ケースの内径より小さく、前記調整部材の内径は、前記回転軸の外径より大きいことを特徴とする請求項14に記載の流体ダンパ装置。
  16. 前記調整部材は、金属製であることを特徴とする請求項11乃至15の何れか一項に記載の流体ダンパ装置。
  17. 少なくとも前記調整部材には、潤滑材が塗布されていることを特徴とする請求項11乃至16の何れか一項に記載の流体ダンパ装置。
  18. 請求項1乃至17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。
  19. 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18に記載のダンパ付き機器。
  20. ダンパ室を構成する筒状のケースと、前記ケース内に挿入された回転軸と、前記ケース内に充填された流体と、前記回転軸が貫通する穴を備え、前記ケースの軸線方向の一方側の端部に固定されたカバーと、を有する流体ダンパ装置の製造方法であって、
    前記カバーの外周面に雄ねじを設け、前記ケースの内周面に雌ねじを設けておき、
    前記カバーを前記ケースに固定する固定工程では、前記雄ねじと前記雌ねじとによって前記カバーを前記ケースに固定することを特徴とする流体ダンパ装置の製造方法。
  21. 前記固定工程では、調整部材を前記軸線方向において前記回転軸と前記カバーとの間に挟んだ状態とし、前記カバーを前記ケースに固定した状態における前記カバーに対する前記回転軸の前記軸線方向における相対位置を前記調整部材によって調整することを特徴とする請求項20に記載の流体ダンパ装置の製造方法。
  22. 前記調整部材として、前記軸線方向の厚さが異なる複数種類の調整部材を準備しておき、
    前記固定工程では、前記回転軸と前記カバーとの間に挟む前記調整部材の厚さを変えて前記カバーを前記ケースに固定した状態における前記カバーに対する前記回転軸の前記軸線方向における相対位置を調整することを特徴とする請求項21に記載の流体ダンパ装置の製造方法。
  23. 前記調整部材として、複数枚の調整部材を準備しておき、
    前記固定工程では、前記回転軸と前記カバーとの間に挟む前記調整部材の枚数を変えて前記カバーを前記ケースに固定した状態における前記カバーに対する前記回転軸の前記軸線方向における相対位置を調整することを特徴とする請求項21に記載の流体ダンパ装置の製造方法。
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