JP3525306B2 - 緩衝装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は回転動作を緩衝させるよ
うに成した緩衝装置に係わり、特に便座、便器蓋等の開
閉動作の緩衝に用いて好適な緩衝装置に関する。

【０００２】従来から、下動して閉じる蓋が便器等に当
って急激に音を発生するのを防止するための緩衝装置
（以下ダンパーと記す）は種々のものが提案されてい
る。例えば、特開平６−３３９６６号公報には図８乃至
図１０に示す如きワンウエイダンパーが開示されてい
る。

【０００３】図８はダンパーの動作前の側断面図、図９
はダンパーの動作後の側断面図、図１０は組立状態斜視
図であり、上述の各図で１０はハウジングで一端が閉じ
他端が開口した筒形ケース１１と、開口部にスナップ係
合するキャップ１２を有する。筒形ケース１１にはスナ
ップ爪１３を有し、キャップ１２にはスナップ爪１３に
係合する係合穴１４が穿たれている。

【０００４】２０は回転筒形カム体であり、３０は摺動
筒形カム体である。この両筒形カム体２０及び３０は円
筒壁に円周方向に等間隔に隔離して、二つの山形カム２
１，２１，３１，３１が設けられている。

【０００５】回転筒形カム体２０の山型カム２１，２１
は軸方向に平行な二辺のうち特に図１０に明らかなよう
に一辺の先端にカム斜面２２を有し、先端が閉塞され、
且つ筒形ケース１１の内周と嵌合する円筒部２３を有
し、この円筒部２３の内周は蓋や便座等の回転軸の端部
の形状に対応した小判型乃至角形と成され、円筒部２３
の開放端部２５はキャップ１２の円孔１５にＯリング５
１を介して嵌着されている。

【０００６】更に摺動筒形カム体３０の山型カム３１，
３１は一辺が軸方向に平行で他の一辺にカム斜面３２を
有する。山型カム３１，３１の先端には外周方向に突出
する突起３３が設けられている。この突起３３は筒形ケ
ース１１の内周に１８０℃の位相で軸方向に設けたスリ
ット１６に係合し、摺動筒形カム体３０がハウジング１
０の内部で軸方向に移動できるが回転できないようにな
されている。

【０００７】摺動筒形カム体の二つの山型カム３１，３
１は円筒終端部３４の周縁部に沿って軸方向に延設する
ように設けてあり、終端部３４の中心に、中心部が円形
で、その周りに放射状の切り込み部が設けられた花弁形
の弁孔３５が穿たれ、円筒部３６は山型カム３１，３１
の延設方向と反対方向に延設され、同心状と成されてい
る。

【０００８】４０は弁筒部材であって、弁孔３５の中心
の円形部に摺動自在に嵌合する盲筒４１と、この盲筒４
１の開放端部にはフランジ４２を有し、盲筒４１の底の
中心には小孔４３が設けられている。上述した筒形ケー
ス１１、キャップ１２、回転筒形カム体２０、摺動筒形
カム体３０、弁筒部材４０はプラスチック等で形成され
ている。

【０００９】上記した各部品を用いたダンパーを組み立
てる場合には、図１０に示すように弁筒部材４０の盲筒
４１を摺動筒形カム体３０の円筒部３６内から終端部３
４にある弁孔３５内に挿入し、弁筒部材４０をワッシャ
４４を介して摺動筒形カム体３０に組付け、筒状ケース
１１内にコイルスプリング５０を挿入後、摺動筒形カム
体３０、回転筒形カム体２０を順に入れ、両カム体３０
及び２０の山型カム３１，３１及び２１，２１同志を噛
み合わせて最後にキャップ１２を筒形ケース１１の開放
端部に覆せてスナップ係合させて、図８に示すようにダ
ンパーを構成させる。なお、摺動筒形カム体３０と筒形
ケース１１内壁間とはシール用Ｏリングでシールされ
る。

【００１０】上述のようにダンパーは、図８に示すよう
にハウジング１０を構成する筒形ケース１１の内部で摺
動筒形カム体３０の終端部３４によって仕切られた左右
二つの空間ＡとＢが生じ、この空間Ａ及びＢは弁筒部材
４０の盲筒４１の底の小孔４３と、終端部３４に穿設さ
れた弁孔３５の放射状の切込部３５Ｂとで連通されてい
る。これら空間Ａ及びＢ内には空気又はシリコンオイル
等を充満させるようになす。

【００１１】上述のように組み上げたハウジング１０を
固定し、蓋、便座等の軸の端部を回転円筒カム体２０の
円筒部２３の内周２４に挿入セットし、蓋、便座等の回
転力を回転筒形カム体２０に伝達させる。図８は蓋や便
座が上向きに回動し、蓋は開かれ、便座は開いている状
態を示す。この時、弁筒部材４０のフランジ４２は終端
部３４から左側に離間した位置にある。従って、この時
空間ＡとＢは弁筒部材の小孔４３以外に終端部３４の弁
孔３５の切欠き部３５Ｂによっても連通している。

【００１２】又、摺動筒形カム体３０はコイルスプリン
グ５０で右方向（Ｂ空間方向）に押圧されているので左
の空間Ａの容積に比べて右の空間Ｂは小さくなってい
る。

【００１３】今、開いている蓋を閉じたり、開いている
便座を閉じると、これら部材の自重によって回転力が回
転筒形カム体２０に回転力を与え、この山型カム２１，
２１のカム斜面２２は摺動筒形カム体３０の山型カム３
１，３１のカム斜面３２に乗り上げる。その結果、摺動
筒形カム体はコイルスプリング５０の偏倚力に抗して突
起３３はスリット１６に沿って左方向（Ａ空間方向）に
押圧される。

【００１４】これによって空間部Ａの気圧（液圧）は高
められ、弁筒部材４０のフランジ４２がこの圧を受けて
右方向に移動し、終端部３４に形成した弁孔３５の切込
部３５Ｂを閉じる。この弁筒部材４０の右方向への移動
は回転円筒カム体２０に回転力が与えられた直後に行わ
れるので、その後の空圧又は液圧は弁筒部材の小孔４３
を通ってしか空間Ａから空間Ｂに流入しないため、小孔
４３の断面積又は流量に応じたダンパーとしての制動力
を付与し、例えば便座を閉じ（下げ）た時に静かに回動
して、便器に当った時に大きな音を出さないようにする
ことができるように成されている。図９は便座が閉じた
状態でのダンパーの内部状態を示している。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】上述の従来構成のダン
パーでは便座等の軸の回転力を回転円筒カム２０に与え
られた回転力を、ハウジング１０の筒形ケース１１の軸
方向の力に変換する際に、突起３３で回転方向を阻止さ
れて軸方向に摺動する摺動筒形カム体３０のストローク
及びコイルスプリング５０の密着時の高さ（図９の状
態）及び摺動筒形カム体３０等の構成部品の軸方向寸法
等を加算しただけの長さの筒形ケース長を必要とし、ダ
ンパー全体の長さや大きさが極めて大型化する傾向にあ
る。

【００１６】一般的に考えれば、回転運動を直線運動に
変換する場合に回転動作をカム、ネジ等を用いてピスト
ン往復運動のような直線運動に変換し、往復動作時にダ
ンピングを付与しようとすると、回転角当りの往復方向
のクロストークが大きい程、ダンピング効果（緩衝効
果）は増大する。従って、ダンパーとしてのハウジング
の筒形ケースの長さは長くなり、その結果、大きな取付
スペースを必要とする欠点があった。

【００１７】本発明は叙上の欠点を解消したダンパーを
提供しようとするものであり、その目的とするところは
有効ストロークは長くできるがダンパー装置全体として
の長さは短くできて、小スペース内でダンパー効果の大
きいダンパーを取付けできるようになしたものである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の緩衝装置は、負荷の回転運動を直線運動に
変換し、この直線運動を行う摺動体によって負荷の回転
力を緩衝させる緩衝装置であって、流体が充填される内
径部の一端が開口する一方、開口との反対側に底部が形
成された筒型ケースと、軸部の一側の端部に大径部が形
成されており、上記筒型ケースの内部に挿入されること
により大径部が筒型ケースの内径部に支持されると共に
軸部の先端が筒型ケースの底部に支持された状態で筒型
ケース内で回転する段付軸とを備え、前記摺動体は、相
互に係合するように段付軸との間に形成されたキー及び
キー溝によって段付軸に取り付けられる一方、相互に係
合するように筒型ケースとの間に形成されたキー及びキ
ー溝によって筒型ケースの内径部に沿って直線方向に摺
動可能となっており、摺動体の直線運動時に筒型ケース
内の流体を圧縮して負荷を緩衝させる際のオリフィス
を、段付軸と摺動体とに形成されたキー及びキー溝の間
の隙間、摺動体と筒型ケースとに形成されたキー及びキ
ー溝の間の隙間、段付軸と摺動体間の隙間、摺動体と筒
型ケース間の隙間の内の少なくとも一つの隙間としたこ
とを特徴とする。また、段付軸の外周と摺動体の内壁と
の間及び筒型ケースの内壁と摺動体の外周との間がシー
ル可能となっており、シールする部位を選択することに
より上記オリフィスの選択が可能となっていることを特
徴とする。

【００１９】

【作用】本発明の緩衝装置は、筒形ケース内に段付軸を
回動自在に枢着し、粘性のあるオイル等の緩衝体を充満
密閉した筒形ケース内で、摺動体を負荷の回転運動に対
応して、直線運動に変換して段付軸の軸方向に沿って摺
動させ、オリフィス等を筒形ケースと摺動体又は／及び
摺動体と段付軸間の隙間で兼用させて特別に弁筒部材を
設けたり、圧縮用のコイルスプリング等を設けないよう
になしたのでダンパーとしての筒形ケースの長さを短く
でき、且つ緩衝効果も大きく全体として小型で簡単な構
成となし得る。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の緩衝装置（以下、ダンパーと
いう）の一実施例を図１乃至図４によって説明する。図
１は本発明のダンパーの断面図、図２は組立状態斜視
図、図３は外観図、図４は要部拡大図を示すものであ
り、図８乃至図１０で説明した従来構成との対応部分に
は同一符号を付して重複説明を省略する。

【００２１】図１乃至図４において、図３に示す全体的
外観図から説明する。図３（Ｂ）は平面図、図３（Ａ）
は左側面図を示すもので、ハウジング１０は一端が開口
した筒形の筒形ケース１１の開口部にはキャップ１２が
係止されている。キャップ１２には筒形ケース１１の外
周面に形成したスナップ爪１３に係合する係合孔１４を
有している。

【００２２】筒形ケース１１は、略々正方形状に形成さ
れ４隅に取付孔６１を穿ったベース６０上に固定されて
一体化されている。このベース６０を介して便座や便器
蓋等のヒンジ部近傍に螺着される。

【００２３】キャップ１２は図３（Ａ）に示すように中
心部に透孔６２が穿たれ、段付軸６３の大径部６３ａの
端面には、便座や便器蓋のヒンジ部の回転軸等が挿入さ
れる平行カット盲穴６４が露出されている。図３（Ｂ）
のＢ−Ｂ断面矢視図が図１（Ｂ）であり、図１（Ｂ）の
Ａ−Ａ断面矢視図が図１（Ａ）である。

【００２４】図１及び図２並びに図４によって本例の緩
衝装置の内部構造を詳記する。本例に用いられる筒形ケ
ース１１、即ちシリンダは一端が開口して外周を４等分
した９０°間隔にスナップ爪１３，１３が突出され、他
端は底部１１ａとなされ、この底部１１ａには軸受穴１
１ｂが座ぐられ、この軸受穴１１ｂに連通してエア抜き
又はオイル補充に用いられる螺子穴１１ｃが設けられ、
１１ｄは封止用螺子６５の皿部が挿入される螺子穴１１
ｃの座ぐり部であり、これら軸受穴１１ｂ、螺子穴１１
ｃ並びに座ぐり部１１ｄは連通された透孔と成されてい
る。勿論、軸受穴１１ｂのみ構成されて、螺子穴１１ｃ
及び座ぐり部１１ｄを形成せずに他に空気孔部を設けて
透孔を貫通させない構成としてもよい。

【００２５】封止用螺子６５にはゴム製のＯリング又は
パッキン６６等を介してエア又は油が漏洩しないように
なされ、開口端側はキャップ１２がワンタッチで着脱で
きる構成となされる。

【００２６】又、筒形ケース１１の内径部１１ｅには内
径方向の１８０°角度位置に図１及び図２に明示されて
いるようにストレートのキー溝６７が長手方向に沿って
形成されている。図１（Ａ）及び１（Ｂ）では内径部１
１ｅは開口部からストレートの内径として構成させてい
るが、この開口部近傍の拡大図の図４に示すように、後
述する段付軸６３の大径部６３ａの外径と嵌遊するよう
な座ぐり部１１ｆを筒形ケース１１の内径部１１ｅの直
径より大きく選択して、この段部位置から上記したスト
レートのキー溝６７を内周の１８０°角度位置に内径部
１１ｅの長手方向に沿って対向配設してもよい。

【００２７】上述の筒形ケース１１の内径部１１ｅ内に
は段付軸６３が挿入され、該内径部１１ｅ内で回動自在
に枢着する。図１（Ｂ）及び図２に示すように、段付軸
６３は大径部６３ａとこの大径部６３ａに連通する軸部
６３ｂとで構成されている。大径部６３ａの中心位置に
は平行カットされた盲穴６４が軸方向に所定の深さに座
ぐられ、その外周部にはシール用のＯリング６８を嵌め
込むための溝６３ｃ，６３ｄが所定距離だけ離して円周
方向に形成され、図４（Ａ）に示すようにこれら溝６３
ｃ及び６３ｄにＯリング６８を嵌着して、筒形ケース１
１の座ぐり部１１ｆとの間で回動可能にシールする。

【００２８】段付軸６３の軸部６３ｂの一端は筒形ケー
ス１１の底部１１ａに穿った軸受穴１１ｂに回動自在に
嵌入されている。

【００２９】段付軸６３の軸部６３ｂには図２に示され
ているように段付軸６３の回転に伴って、後述する摺動
体６９が軸部６３ｂの全軸長に亘って移動可能なように
軸部６３ｂの始端から終端に達する緩い螺旋状のキー溝
６３ｆが形成されている。

【００３０】摺動体６９は、図２，図１（Ａ），図４
（Ｂ）に示すように筒形ケース１１の内径部１１ｅに嵌
合して摺動するような外径に選択された円柱体で外周の
１８０°角度位置にはその軸方向に突出したストレート
キー７０が形成され、更に、中心部に穿った貫通孔７１
にはキー溝６３ｆに沿ったカーブ状に形成されたキー７
２が形成されている。

【００３１】そして、オリフィスは、段付軸６３と摺動
体６９の間及び摺動体６９と筒形ケース１１の間の隙間
とする。このオリフィスは、段付軸６３と摺動体６９の
間及び摺動体６９と筒形ケース１１の間を、Ｏリングで
シールする組合わせによって種々に選択できる。

【００３２】その例を図５乃至図７について説明する。
図６及び図７において、摺動体６９の内径の貫通孔７１
の始端にリング溝８０を、更に外周に沿ってリング溝８
１を囲繞させ、これらリング溝８０及び８１のいずれか
一方又は両方にＯリング８２及び８３を嵌着させる組合
わせによって、摺動体６９をはさんで筒形ケース１１の
内径部１１ｅ内に形成された空間Ａから空間Ｂに流通す
るオイルのオリフィスとしての通路を選択できる。

【００３３】リング溝８０にＯリング８２を嵌着する
と、段付軸６３と摺動体６９の間がシールされるので、
オリフィスは摺動体６９と筒形ケース１１の間の隙間及
びキー溝６３ｆとキー７２間の隙間となる。リング溝８
１にＯリング８３を嵌着すると、摺動体６９と筒形ケー
ス１１の間がシールされるので、オリフィスは段付軸６
３と摺動体６９の間及びキー溝６７とキー７０の間とな
る。リング溝８０及びリング溝８１の両方にＯリング８
２及び８３を嵌着すると、キー溝６３ｆとキー７２の間
及びキー溝６７とキー７０との間がオリフィスとなる。
尚、キー７２及び７０には、貫通する透孔を穿って、オ
リフィスとしてもよい。

【００３４】更に、両隙間の間にＯリング８２及び８３
を掛けた場合は、図５に示すように摺動体６９に流通孔
８４，８５を穿ち、この孔８４，８５に一方向弁８６等
を取り付けて、ワンウエイダンパーとして機能させるよ
うにしてもよい。尚、図５（Ａ）は図５（Ｂ）のＣ−Ｃ
方向矢視図である。

【００３５】上述の構成において組立ては、まず段付軸
６３の軸部６３ｂのキー溝６３ｆと摺動体６９のキー７
２とを合せて段付軸６３を回転させながら軸部６３ｂを
摺動体６９の貫通孔７１に挿入させ、更に図２のように
筒形ケース１１の内径部１１ｅのキー溝６７と摺動体６
９のストレートキー７０とを合わせて摺動体６９を内径
部１１ｅに嵌挿する。この時、段付軸６３の大径部６３
ａは、図４（Ａ）に示すように筒形ケース１１の開口側
に形成した座ぐり部１１ｆに位置させ、軸部６３ｂの先
端は、底部１１ａに形成した軸受穴１１ｂに挿入する。

【００３６】次に、筒形ケース１１の開口に、キャップ
１２を嵌合する。このキャップ１２は、キャップ１２の
係止孔１４が、筒形ケース１１の外周に突出されたスナ
ップ爪１３に係合して係止される。このキャップ１２が
段付軸６３の抜止めとなる。

【００３７】次に、筒形ケース１１の内径部１１ｅ内
に、底部１１ａの螺子穴１１ｃから流体、即ち、気体，
液体等を充填する。この流体としてはグリスの如き粘性
体，油，水，ガス，空気等であってもよく、本例では油
７３が充填されている。そして、螺子穴１１ｃに封止用
螺子６５を螺合して完成する。

【００３８】次に上記した図示のダンパーについて動作
を説明する。便座や蓋、扉等の回転体の軸の先端は平行
カットされていて、ハウジング１０のキャップ１２に穿
った透孔６２を通して段付軸６３の平行カット盲穴６４
に挿入係止される。従って、便座等が立てられた状態か
ら下げられて閉じられると、回転体である負荷の軸が回
転して段付軸６３を筒形ケース１１内で回転させる。

【００３９】するとストレートキー７０が筒形ケース１
１の内径部１１ｅのキー溝６７に係合している摺動体６
９は、回転を拘束されているので軸部６３ｂに形成した
キー溝６３ｆと貫通孔７１に形成したキー７２との係合
に基づくリードによって軸方向にスライドする。

【００４０】このスライドによって摺動体６９は油７３
を圧縮する。従って、この際に油７３はキー溝６３ｆ及
び６７とキー７２及び７０との間の２個所の隙間を通じ
てＢ空間からＡ空間又はＡ空間からＢ空間に流入する。
この隙間は極めて狭いのでオリフィスとして機能させて
負荷に緩衝効果を与えることができる。

【００４１】この緩衝効果は、オリフィスの隙間を調整
したり、隙間をＯリングでシールすることによって使用
するオリフィスの隙間の数を選択したり、両方の隙間を
Ｏリングでシールし摺動体に流通孔と弁を配設したり、
これらの組合せにすることによって適宜調整することが
できる。

【００４２】又、図５に示すように両方の隙間をＯリン
グでシールし摺動体に流通孔と弁を配設するように構成
すれば、容易にワンウエイダンパーとすることも可能で
ある。本例では極めてシンプルな構成でワンウエイダン
パーを構成することができる。

【００４３】本発明のダンパーによれば、筒形ケース内
には圧縮用コイルスプリングや回転筒形カム体等を設け
る必要がないので筒形ケースの全長を短くすることがで
き、且つ、筒形ケース内には段付軸と摺動体だけでダン
ピング付与が可能なダンパーとなされて極めてシンプル
な構成となっている。

【００４４】又、回転角当りの摺動体のストロークを大
きくとれるので、負荷の回転直後からガタを生ぜずに直
ちに緩衝効果を与えることができる。

【００４５】又、隙間をオリフィスとして利用するの
で、積極的に流通孔を設ける場合を除いて特にオリフィ
スを設ける必要がなく、より構成をシンプルにすること
ができる。

【００４６】

【発明の効果】以上説明の通り、本発明の緩衝装置によ
れば、緩衝装置の筒形ケースを短くすることができ、ハ
ウジング全体を小さくできると共に極めてシンプルな構
造にでき、かつ小型でもダンピング効果の高いものが得
られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の緩衝装置の断面図で、（Ａ）は縦断
面、（Ｂ）は横断面を示す。

【図２】本発明の緩衝装置の組立状態斜視図である。

【図３】本発明の緩衝装置の外観図で、（Ａ）は側面
図、（Ｂ）は正面図を示す。

【図４】本発明の緩衝装置の要部拡大図で、（Ａ）は横
断面、（Ｂ）は縦断面で示す。

【図５】本発明の緩衝装置の他の構成図で、（Ａ）は縦
断面、（Ｂ）は横断面で示す。

【図６】本発明の緩衝装置の他の組立状態図である。

【図７】本発明の緩衝装置の他の要部拡大図で、（Ａ）
は横断面、（Ｂ）は縦断面で示す。

【図８】従来のダンパーの動作前の側断面図である。

【図９】従来のダンパーの動作後の側断面図である。

【図１０】従来のダンパーの組立状態斜視図である。

【符号の説明】

１０ ハウジング １１ 筒形ケース ６３ 段付軸 ６９ 摺動体 ７３ 油

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16F 9/00 - 9/58 A47K 13/00 - 17/02 G10C 3/02 E05F 3/14

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 負荷の回転運動を直線運動に変換し、こ
   の直線運動を行う摺動体によって負荷の回転力を緩衝さ
   せる緩衝装置であって、 流体が充填される内径部の一端が開口する一方、開口と
   の反対側に底部が形成された筒型ケースと、軸部の一側
   の端部に大径部が形成されており、上記筒型ケースの内
   部に挿入されることにより大径部が筒型ケースの内径部
   に支持されると共に軸部の先端が筒型ケースの底部に支
   持された状態で筒型ケース内で回転する段付軸とを備
   え、 前記摺動体は、相互に係合するように段付軸との間に形
   成されたキー及びキー溝によって段付軸に取り付けられ
   る一方、相互に係合するように筒型ケースとの間に形成
   されたキー及びキー溝によって筒型ケースの内径部に沿
   って直線方向に摺動可能となっており、 摺動体の直線運動時に筒型ケース内の流体を圧縮して負
   荷を緩衝させる際のオリフィスを、段付軸と摺動体とに
   形成されたキー及びキー溝の間の隙間、摺動体と筒型ケ
   ースとに形成されたキー及びキー溝の間の隙間、段付軸
   と摺動体間の隙間、摺動体と筒型ケース間の隙間の内の
   少なくとも一つの隙間としたことを 特徴とする緩衝装
   置。
2. 【請求項２】 段付軸の外周と摺動体の内壁との間及び
   筒型ケースの内壁と摺動体の外周との間がシール可能と
   なっており、シールする部位を選択することにより上記
   オリフィスの選択が可能となっていることを特徴とする
   請求項１記載の緩衝装置。