JP5189208B2 - 回転ダンパ - Google Patents

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Description

この発明は、躯体とこれに回転可能に支持された回転体との間に設けられ、回転体の一方向への回転を低速に抑える回転ダンパに関する。
一般に、回転ダンパは、下記特許文献1に記載されているように、収容孔が形成されたダンパ本体と、収容孔に回転可能に挿入されたロータとを備えている。収容孔の内周面には、その軸線方向に延びる突条が形成されている。一方、ロータの外周面には弁体が設けられている。そして、突条と弁体とにより、収容孔の内周面とロータの外周面との間に形成される環状の空間が高圧室と低圧室に区分されている。高圧室及び低圧室には、粘性流体等の流体が充填されている。
上記構成を有する回転ダンパにおいて、ロータが一方向へ回転するときには、弁体が高圧室と低圧室との間を遮断する。この結果、ロータの一方向への回転が低速に抑えられる。ロータが他方向へ回転するときには、弁体が高圧室と低圧室との間を開き、高圧室と低圧室とが連通する。よって、ロータは、高速回転することができる。
特開2003−194124号公報
上記従来の回転ダンパにおいては、ロータがダンパ本体の収容孔から抜け出ないようにする必要がある。そこで、収容孔の開口部に蓋体を螺合固定し、蓋体によってロータの抜け止めを行っている。しかし、蓋体を用いるとその分だけ部品点数が増えて回転ダンパの製造費が嵩むという問題があった。また、蓋体の螺合固定に手間がかかり、その分だけ製造費がさらに嵩むという問題があった。
この発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、一端部が底部によって閉じられ、他端部が開口した収容孔を有するダンパ本体と、基端部が上記収容孔にその開口部から挿入されて、上記収容孔にその軸線を中心として回転可能に収容されたロータとを備え、上記収容孔の内周面には、上記収容孔の軸線方向に延びる第1突条が形成され、上記ロータの外周面には、上記収容孔の内周面と上記ロータの外周面との間に形成される環状の空間を上記第1突条とによって高圧室と低圧室とに区分する第2突条が設けられた回転ダンパにおいて、上記第1突条が上記収容孔の底部から開口部側に離間して配置され、上記ロータの外周面には、上記収容孔の底部と上記第1突条との間の上記収容孔内に回転可能に収容された環状突出部が形成され、上記環状突出部には、その一端面から他端面まで延び、上記ロータが周方向において所定の初期位置に位置すると上記第1突条が通り抜け可能である挿通溝が形成され、上記ロータの上記収容孔への挿入に伴って上記第1突条が上記挿通溝を通り抜けた後、上記ロータが回転させられて上記初期位置から周方向へ離間させられると、上記環状突出部が上記第1突条に突き当たることによって上記ロータが上記収容孔から抜け出ることが阻止されることを特徴としている。
この場合、上記ロータに阻止部材が設けられ、この阻止部材は、上記ロータが上記初期位置に位置することを許容する許容位置から上記ロータが上記初期位置に位置することを阻止して上記第1突条が上記挿通溝を通り抜けることを阻止する阻止位置まで移動可能であるが、上記阻止位置から上記許容位置への移動が不能であり、移動手段をさらに備え、上記移動手段は、上記第1突条が上記挿通溝を通り抜けるまで上記ロータが上記収容孔にその開口部から挿入された後、上記ロータが上記初期位置から所定の当接方向へ所定の当接位置まで回転させられると、上記阻止部材を上記許容位置から上記阻止位置まで移動させることが望ましい。
上記阻止部材は、上記許容位置に位置しているときには、上記挿通溝に対し上記当接方向において前方に位置して、上記第1突条が上記挿通溝を通り抜けることを許容し、上記阻止部材は、上記阻止位置に位置しているときには、少なくとも一部が周方向において上記挿通溝の内側に突出し、当該一部が上記第1突条に突き当たることによって上記ロータが上記当接位置側から上記初期位置に回転することが阻止され、それによって上記第1突条が上記挿通溝と周方向において同一位置に位置することが阻止されていることが望ましい。
上記移動手段が、上記収容孔の内周面に設けられた当接部であり、この当接部は、上記ロータが上記初期位置から上記当接位置に対して所定距離だけ手前の位置まで回転すると、上記許容位置に位置している上記阻止部材に突き当たり、その後上記ロータが上記当接位置まで回動するのに伴って上記阻止部材を上記許容位置から上記阻止位置まで移動させることが望ましい。
上記第1突条が上記当接部として兼用されていることが望ましい。
上記第2突条に上記高圧室と上記低圧室とを連通させる連通路が形成され、上記ロータに上記連通路を開閉する弁体が設けられ、この弁体に上記阻止部材が一体に設けられ、上記弁体が上記阻止部材と共に上記許容位置と上記阻止位置との間を移動可能であることが望ましい。
上記ロータと上記阻止部材との間には、上記阻止部材が上記阻止位置から上記許容位置側へ移動することを阻止する係合機構が設けられていることが望ましい。
上記特徴構成を有すこの発明によれば、環状突出部が第1突条の底部側の端面に突き当たることにより、ロータがダンパ本体から抜け出ることを阻止する。したがって、ロータがダンパ本体から抜け出ることを阻止するための蓋体が不要であり、蓋体をダンパ本体に螺合固定するための作業が不要になる。よって、回転ダンパ装置の製造費を低減することができる。
図1は、この発明に係る回転ダンパの第1実施の形態を示す斜視図である。 図2は、同実施の形態の側面図ある。 図3は、同実施の形態の正面図である。 図4は、図2のX−X線に沿う拡大断面図であって、ロータが第1の方向へ第1限界位置近傍まで回転した状態を示している。 図5は、図4と同様の断面図であって、ロータが第2の方向へ第2限界位置まで回転した状態を示している。 図6は、図4と同様の断面図であって、ロータが第1の方向へ第1限界位置と第2限界位置との中間位置にまで回転した状態を示している。 図7は、図4と同様の断面図であって、ロータが第2の方向へ第1限界位置と第2限界位置との中間位置にまで回転した状態を示している。 図8は、図4のX−X線に沿う断面図である。 図9は、図4のY−Y線に沿う断面図である。 図10は、同実施の形態の分解斜視図である。 図11は、同実施の形態のダンパ本体を示す側面図である。 図12は、同ダンパ本体を示す正面図である。 図13は、同ダンパ本体を示す斜視図である。 図14は、図12のX−X線に沿う断面図である。 図15は、図12のY−Y線に沿う断面図である。 図16は、同実施の形態のロータを示す側面図である。 図17は、同ロータを示す平面図である。 図18は、図16のX矢視図である。 図19は、図16のY矢視図である。 図20は、図17のX―X線に沿う断面図である。 図21は、図17のY−Y線に沿う断面図である。 図22は、同ロータを第1の方向から見た斜視図である。 図23は、同ロータを第2の方向から見た斜視図である。 図24は、同ロータを第3の方向から見た斜視図である。 図25は、同ロータを第4の方向から見た斜視図である。 図26は、同実施の形態の弁体を示す平面図である。 図27は、同弁体を示す側面図である。 図28は、同弁体を一方向から見た斜視図である。 図29は、同弁体を他方向から見た斜視図である。 図30は、同実施の形態において、ロータをダンパ本体に挿入する前の状態で示す斜視図である。 図31は、同実施の形態において、ロータをダンパ本体に挿入した後のロータ及び弁体を示す斜視図である。 図32は、この発明の第2実施の形態のロータを示す図30と同様の斜視図である。 図33は、同実施の形態の図31と同様の斜視図である。 図34は、同実施の形態の図6と同様の断面図であって、阻止部材が阻止位置に位置している状態を示している。 図35は、同実施の形態の図34と同様の断面図であって、弁体が閉位置に位置している状態を示している。 図36は、この発明の第3実施の形態を示す図8と同様の断面図である。 図37は、この発明の第4実施の形態において用いられているロータ及び弁体を互いに組み付けた状態で示す一部省略斜視図である。 図38は、同ロータ及び弁体を互いに分解した状態で示す一部省略斜視図である。 図39は、この発明の第5実施の形態において用いられているロータ及び弁体を、弁体を開位置に位置させた状態で示す斜視図である。 図40は、同ロータ及び弁体を、弁体を閉位置に位置させた状態で示す斜視図である。 図41は、同ロータ及び弁体の分解斜視図である。 図42は、第5実施の形態の回転ダンパが用いられた便器を示す側面図である。
以下、この発明を実施するための最良の形態を、図面を参照して説明する。
図1〜図31は、この発明の第1実施の形態を示す。この実施の形態の回転ダンパAは、特に図10に示すように、ダンパ本体1、ロータ2及び弁体3を有している。
ダンパ本体1は、金属又は樹脂からなるものであり、この実施の形態では、硬質の樹脂を成形することによって構成されている。ダンパ本体1は、図1〜図15及び図30に示すように、一端が開口し、他端部に底部1aを有することによって有底円筒状をなしており、その内部が収容孔1bになっている。ダンパ本体1は、収容孔1bを有する限り、筒状ないしは円筒状に形成することなく、ブロック状に形成してもよい。ダンパ本体1は、例えば便器と弁座とのような躯体と回転体(いずれも図示せず)とのうちのいずれか一方に回転不能に取り付けられる。
収容孔1bは、特に図15に示すように、その開口部から底部1aに向かって順次配置された大径孔部1c、これより小径の中径孔部1d及びこれより小径の小径孔部1eを有している。大径孔部1c、中径孔部1d及び小径孔部1eは、互いに同軸に配置されている。収容孔1bの内径は、全長にわたって一定にしてもよい。
図12に示すように、中径孔部1dの内周面には、二つの突条(第1突条)1f,1gが形成されている。各突条1f,1gは、中径孔部1dの軸線、つまり収容孔1bの軸線に沿って中径孔部1dの一端から他端まで延びている。二つの突条1f,1gは、周方向へ互いにほぼ180°離れて配置されている。二つの突条1f,1gは、同一の高さ(径方向の寸法)を有している。収容孔1bの径方向内側を向く突条1f,1gの各内面は、収容孔1bの軸線を中心とする円弧面によって形成されている。この円弧面の内径は、小径孔部1eの内径より小径に設定されている。突条1f,1gの周方向の幅は、前者が後者より大きくなっている。この結果、二つの突条1f,1gが互いに異なる形状、寸法に形成されている。二つの突条1f,1gは、互いに同一形状、同一寸法に形成してもよい。
ロータ2は、金属又は樹脂からなるものであり、この実施の形態では、硬質の樹脂を成形することによって棒状に形成されている。図8〜図10、図16〜図25、図30及び図31に示すように、ロータ2の長手方向の中間部には、大径軸部2aが形成されている。大径軸部2aは、ダンパ本体1の大径孔部1cに回転可能に嵌合されている。これによって、ロータ2がダンパ本体1に回転可能に設けられている。大径軸部2aの外周面と大径孔部1cの外周面とは、ほとんど隙間が無い状態で嵌合しているが、それらの間は、Oリング等のシール部材4によってより確実に密封されている。この結果、大径軸部2aより底部1a側に位置する収容孔1bの内周面とロータ2の外周面との間には密閉された空間が形成されており、その空間には粘性流体等の流体(図示せず)が充填されている。
ロータ2の長手方向の一端部(図8〜図10において左端部。以下、先端部と称し、他端部を基端部と称する。)には、連結軸部2bが大径軸部2aと同軸に形成されている。この連結軸部2bは、ダンパ本体1の開口部から外部に突出させられており、躯体と回転体とのうちのいずれか他方に回転不能に取り付けられる。したがって、回転体が躯体に対して回転すると、ロータ2がダンパ本体1に対して回転する。なお、連結軸部2bの先端面には、ロータ2の基端部まで延びる止まり孔2qが形成されているが、この止まり孔2qは、ロータ2の軽量化を図るためのものであり、必ずしも形成する必要がない。
ロータ2の長手方向の他端部(図8〜図10において右端部。)には、ダンパ軸部2cが形成されている。このダンパ軸部2cは、大径軸部2aに続いてそれと同軸に形成されている。ダンパ軸部2cの外径は、突条1f,1gの径方向内側を向く面を構成する円弧面の直径と同一に設定されている。したがって、ダンパ軸部2cの外周面は、突条1f,1gに回転可能に摺接している。
ダンパ軸部2cの基端部には、環状突出部2dが形成されている。この環状突出部2dは、小径孔部1eの内径と同一の外径を有している。したがって、環状突出部2dの外径は、二つの突条1f,1gの径方向内側を向く各内面によって構成される円の直径より大径になっている。環状突出部2dは、小径孔部1eと同一の長さを有しており、小径孔部1e全体にほとんど隙間なく、しかも回転可能に嵌合している。
大径軸部2aと環状突出部2dとの互いに対向する端面間の距離は、突条1f,1gの長さと同一に設定されている。そして、大径軸部2aの基端側の端面が突条1f,1gの先端側の端面に接し、環状突出部2dの先端側の端面が突条1f,1gの基端側の端面に接している。これにより、ロータ2がダンパ本体1に収容孔1bの軸線方向へ移動不能に位置決めされている。しかも、環状突出部2dが突条1f,1gに突き当たることにより、ロータ2が収容孔1bから抜け出ることが阻止されている。なお、大径軸部2a及び環状突出部2dの各端面は、突条1f,1gの端面に回転可能に接している。
大径軸部2a及び環状突出部2dの端面が突条1f,1gの端面に接することにより、ダンパ本体1の内部には、中径孔部1dの内周面、ダンパ軸部2cの外周面、大径軸部2aの基端側の端面、及び環状突出部2dの先端側の端面によって環状の空間が区画されている。この環状の空間は、突条1f,1gによりさらに二つの空間に区画されている。
ダンパ軸部2cの外周面には、二つの突出部(第2突条)2e,2fが形成されている。二つの突出部2e,2fは、周方向へほぼ180°離れて配置されている。しかも、突条1f,1gによって区画される二つの空間内にそれぞれ位置するように配置されている。突出部2e,2fは、大径軸部2aから環状突出部2dまで延びている。つまり、突出部2e,2fは、中径孔部1dと同一の長さを有している。しかも、収容孔1bの径方向における突出部2e,2fの外面は、中径孔部1dの内周面に回転可能に摺接している。これにより、突条1f,1gによって区画された二つの空間が、それぞれ二つの空間にさらに区分され、中径孔部1dの内側には合計四つの空間が形成されている。この四つの空間のうち、突条1fと突出部2eによって区画される空間が第1高圧室(高圧室)5とされ、突条1gと突出部2fとによって区画される空間が第2高圧室6とされ、突条1fと突出部2fとによって区画される空間がダンパ室7とされ、突条1gと突出部2eとによって区画される空間が低圧室8とされている。
第1高圧室5と第2高圧室6とは、環状突出部2dに形成された連通溝2gによって常時連通させられている。それ以外の室どうしは互いに遮断されている。すなわち、第1高圧室5と低圧室8とは、突出部2eによって遮断され、第2高圧室6とダンパ室7とは、突出部2fによって遮断され、第2高圧室6と低圧室8とは、突条1gによって遮断されている。ただし、互いに遮断された各室どうしは、収容孔1bの内面とロータ2の外面との間に形成される僅かな隙間をもって連通している。その隙間は、ロータ2の回転に伴って各室間を流れる流体に対しオリフィスとして作用する。また、後述するように、ロータ2が図4〜図7において時計方向へ回転するときには、第1高圧室5と低圧室8とが弁溝2hを介して連通する。
上記のように、第2高圧室6とダンパ室7との間は、突出部2fによって遮断されている。したがって、ロータ2が図4〜図7の反時計方向へ回転するときには、第2高圧室6内が高圧になり、第2高圧室6内の流体が収容孔1bの内面とロータ2の外面との間に形成される僅かな隙間を通ってダンパ室7内に流入する。流体が当該隙間を通過するときの抵抗により、ロータ2の時計方向への回転が比較的低速に抑えられる。ロータ2が図4〜図7の反時計方向へ回転するときには、ダンパ室7内が高圧になり、ダンパ室7内の流体が収容孔1bの内面とロータ2の外面との間に形成される僅かな隙間を通って第2高圧室6内に流入する。流体が当該隙間を通過するときの抵抗により、ロータ2の反時計方向への回転が比較的低速に抑えられる。結局、ロータ2は、時計方向及び反時計方向のいずれの方向へ回転する場合であっても、その回転が比較的低速に抑えられる。
突出部2eには、その長手方向(収容孔1bの軸線方向)の中央部を周方向に向かって横断する弁溝(連通路)2hが形成されている。この弁溝2hにより、突出部2eを間にして周方向に隣接する第1高圧室5と低圧室8とが連通させられている。しかも、弁溝2hは、低圧室8内の流体が弁溝2hを通って第1高圧室5に流れ込むときに、流体を抵抗なく流すのに十分な流通断面積を有している。弁溝2hは、次に述べるように、弁体3によって開閉される。
弁体3は、弾性を有する樹脂からなるものであり、弁部3aを有している。弁部3aは、突出部2eに隣接するようにして第1高圧室5内に配置されている。収容孔1bの軸線方向における弁部3aの長さは、大径軸部2aと環状突出部2dとの間の距離と同一に設定されており、弁部3aの長手方向の両端面は、大径軸部2aと環状突出部2dとの互いに対向する各面にそれぞれ摺動可能に接している。弁部3aは、その幅が収容孔1bの径方向内側で狭く、外側で広くなるように、断面略三角形状に形成されている。弁部3aの径方向における外側の面は、中径孔部1dの内周面とほぼ同一の曲率半径を有する円弧面によって構成されている。そして、弁部3aは、その外側の面が中径孔部1dの内周面に周方向へ回転可能に摺接させられている。
ロータ2が図4〜図7において反時計方向へ回転すると、第1高圧室5内の流体が弁溝2hを通って低圧室8内に流入しようとする。すると、この流体によって弁部3aが突出部2eに接近するように押圧移動させられ、図4及び図6に示すように、突出部2eの第1高圧室5に臨む側面に押し付けられる。これにより、弁溝2hが弁部3aによって閉じられる。しかも、弁部3aが突き当たる突出部2eの側面は、径方向内側から外側へ向かうにしたがって第1高圧室5側から低圧室8側へ向かうように傾斜する傾斜面になっているので、弁部3aが傾斜面に押しつけられると、弁部3aが径方向外側へ押され、その円弧状をなす外面が中径孔部1dの内周面に押圧接触させられる。これにより、中径孔部1dの内周面と突出部2eの外周面との間が封止されている。このときの弁部3a(弁体3)の位置が閉位置である。
弁体3が閉位置に位置しているときには、弁溝2hが弁部3aによって閉じられるとともに、弁部3aが中径孔部1dの内周面に押圧接触させられて、中径孔部1dの内周面と突出部2eの外周面との間が封止される。このようにして、第1高圧室5と低圧室8との間がより高度に遮断されるので、第1高圧室5内の流体は、弁溝2hを通って低圧室8に流入することができなくなる。このため、第1高圧室5内の流体は、ロータ2の外面と収容孔1bの内面との間に形成される僅かの隙間を通って低圧室8内に流入する。その隙間がオリフィスとしての機能を果たす。したがって、ロータ2が図6において反時計方向(当接方向)へ回転するときには、第2高圧室6からダンパ室7へ流れる流体に対する抵抗によってロータ2の回転速度が低速に抑えられることと相俟って、ロータ2の回転がより一層低速に抑えられる。
図4及び図10に示すように、弁部3aの突出部2eと対向する面には、一対のアーム部3b,3bが形成されている。このアーム部3b,3bは、中径孔部1dの周方向に沿って延びている。アーム部3bの長さは、突出部2eの周方向の寸法より長くなっており、弁溝2hを周方向へ貫通している。また、アーム部3b,3bは、弁溝2hの幅方向(収容孔1bの軸線方向)へ互いに離間して配置されている。ここで、一方のアーム部3bは、弁溝2hの幅方向の一側面及び底面に接しており、他方のアーム部3bは、弁溝2hの幅方向の他側面及び底面に接している。しかも、アーム部3bの高さは、弁溝2hの深さとほぼ同一に設定されており、アーム部3bの径方向外側の面が中径孔部1dの内周面に接している。したがって、弁部3aが突出部2eから離間して弁溝2hを開いたとき、流体は、弁溝2hのうちのアーム部3b,3bの間の部分を通って流れる。よって、アーム部3b,3bの間に形成される流通断面積は、流体が抵抗なく流れることを許容するだけの大きさに設定されている。
アーム部3b,3bの先端部には、係合突出部(阻止部材)3cがそれぞれ形成されている。係合突出部3c,3cは、収容孔1bの軸線方向においてアーム部3b,3bの互いに離間する方向を向く各面に配置されており、当該各面から収容孔1bの軸線に沿って互いに離間するように突出させられている。係合突出部3cは、図5及び図7に示すように、弁部3aが閉位置から第1高圧室5の内側へ向かって所定の距離だけ離間すると、突出部2eの低圧室8に臨む面に突き当たり、それ以上弁部3a(弁体3)が第1高圧室5側へ移動することを阻止する。このときの弁体3の位置が開位置である(後述するように、この位置は係合突出部3cの阻止位置でもある)。弁体3が開位置に位置すると、弁部3aが突出部2eから離間する結果、弁溝2hが開かれ、第1高圧室5と低圧室8との間が弁溝2h(実際には、アーム部3b,3bの間の空間)を介して連通する。
いま、弁体3が閉位置に位置しているものとする。その状態で、ロータ2が図4〜図7において時計方向へ回転すると、低圧室8内の流体が弁溝2hを通って第1高圧室5に流入しようとする。すると、流体によって弁体3が閉位置から開位置側へ向かう方向(図4〜図7において反時計方向)へ移動させられる。弁体3が開位置まで移動すると、係合突出部3cが突出部2eに突き当たり、それによって弁体3が開位置に停止する。この状態では、弁溝2hが開かれ、低圧室8内の流体が弁溝2hを通って第1高圧室5に抵抗無く流入する。よって、ロータ2は、ダンパ室7から第2高圧室6へ流れる流体に対する抵抗によってロータ2の回転速度が低速に抑えられている範囲内の速度ではあるが、図4〜図7の時計方向へは弁体3が閉位置に位置しているときよりも高速で回転することができる。
図4〜図7に示すように、ダンパ軸部2cの外周面には、逃げ溝2p,2pが形成されている。一方の逃げ溝2pは、突出部2eの低圧室8に臨む端面から時計方向に向かって延びており、他方の逃げ溝2pは、突出部2fのダンパ室7に臨む端面から時計方向に延びている。両逃げ溝2p,2pの周方向の長さは、同一に設定されており、突出部2e,2f間の周方向の長さはほぼ半分の長さに設定されている。
図5に示すように、突出部2e,2fが突条1g,1fにそれぞれ接近した状態からロータ2が反時計方向へ回転する場合において、その回転当初は、第1高圧室5内の流体が一方の逃げ溝2pを通ってダンパ室7内に流入し、第2高圧室6内の流体が他方の逃げ溝2pを通って低圧室8内に流入する。したがって、反時計方向への回転当初、ロータ2は比較的高速で回転することができる。逃げ溝2p,2pの深さは、突出部2e,2fから離間するにしたがって浅くなっている。したがって、ロータ2の反時計方向への回転速度は、次第に低速に抑えられる。突条1f,1gが逃げ溝2p,2pを越えると、回転ダンパA本来のダンパ効果が発揮される。
図4に示すように、突条2e,2fが突条1f,1gにそれぞれ接近した状態からロータ2が時計方向へ回転する場合において、その回転当初は、逃げ溝2p,2pが突条1f,1gから周方向へそれぞれ離間しているので、第2高圧室6とダンパ室7とによる通常のダンパ効果が発揮される。なお、第1高圧室5と低圧室8との間は、弁溝2hによって連通しているので、ダンパ効果が発揮されることはない。ロータ2の時計方向への回転に伴って突条1fが逃げ溝2pと対向すると、第2高圧室6内の流体が逃げ溝2pを通ってダンパ室7内に流入するようになる。したがって、その後はダンパ効果が小さくなり、ロータ2が時計方向へ比較的高速で回転することができるようになる。
図19、図22〜図25、図30及び図31に示すように、ロータ2の環状突出部2dには、その軸線に沿ってその一端面から他端面まで横断する挿通溝2i,2jが形成されている。図19に示すように、一方の挿通溝2iは、突出部2eの低圧室8に臨む端面に接するように配置されている。他方の挿通溝2jは、突出部2fのダンパ室7に臨む端面に接するように配置されている。
挿通溝2i,2jは、突条1f,1gがそれぞれ通り抜けることができるよう、それぞれ突条1f,1gとほぼ同一の断面形状及び寸法を有している。しかも、ダンパ本体1の軸線とロータ2の軸線とを一致させた状態で、ロータ2をダンパ本体1に対し周方向へ所定の初期位置に位置させると、突条1f,1gが挿通溝2i,2jとそれぞれ対向するように配置されている。したがって、ロータ2を初期位置に位置させた状態で収容孔1bに挿入すると、突条1f,1gが挿通溝2i,2jを相対的に通過して大径軸部2aと環状突出部2dとの間に入り込む。その後、ロータ2を図4〜図7において反時計方向(当接方向)回転させる。すると、突条1f,1gが挿通溝2i,2jから周方向へ離間し、突条1f,1gの両端面が大径軸部2aの基端面及び環状突出部2dの先端面にそれぞれ接触する。これにより、ロータ2がダンパ本体1に対してその軸線方向へ位置決めされる。しかも、環状突出部2dが突条1f,1gの基端面に接触することにより、ロータ2がダンパ本体1から抜け出ることが阻止される。
図31に示すように、弁体3が開位置に位置しているときには、弁体3のアーム部3b,3bの先端部及び係合突出部3c,3cが周方向において挿通溝2iの内側に位置している。係合突出部3cが、突出部2eの低圧室8に臨む端面に接しているからである。勿論、アーム部3b,3bの先端部及び係合突出部3c,3cは、弁体3が閉位置に位置しているときには、開位置に位置しているときよりも挿通溝2iに対して周方向のより深い位置に位置している。弁体3が開閉いずれの位置に位置している状態においても、ロータ2を初期位置に向かって図4〜図7の時計方向へ所定の位置まで回転させると、図5に示すように、係合突出部3cが突条1gに突き当たり、ひいては突出部2eが係合突出部3cを介して突条1gに突き当たる。これにより、ロータ2が停止させられる。この状態では、ロータ2が係合突出部3cの周方向の寸法の分だけ初期位置から反時計方向へ離間させられており、突条1f,1gが挿通溝2i,2jに対し係合突出部3cの周方向の寸法の分だけ反時計方向へずれた位置に位置している。したがって、突条1f、1gは、挿通溝2i,2jを通り抜けることができない。なお、突出部2eが突条1gに係合突出部3cを介して突き当たったときのロータ2の回転位置が、時計方向(第1の方向)への回転限界位置である。
図30に示すように、ロータ2を収容孔1bに挿入する前は、突条1f,1gが挿通溝2i,2jを通り抜けることができるよう、弁体3(係合突出部3c)が許容位置に位置させられている。すなわち、図21、図22及び図30に示すように、弁溝2hの底面には、その長手方向(ロータ2の軸線方向)の一端から他端まで延びる係止溝2kが形成されている。この係止溝2kは、弁溝2hの低圧室8側の先端部に配置されており、低圧室8側の一側部は低圧室8に開放されている。係止溝2kの他側部に位置する側面、つまり係止溝2kの底面と弁溝2hの底面との間に形成される面は、周方向と直交する平面とされており、その平面が係止面2lになっている。
弁体3の係合突出部3cは、図4、図6及び図26〜図29に示すように、アーム部3bからロータ2の径方向内側へ向かう方向にも突出させられている。この突出した端部(以下、係合突出部3cの内側の端部という。)は、アーム部3b,3bの先端部が互いに所定距離だけ接近するようにアーム部3b,3bを弾性変形させると、係止溝2kの長手方向(収容孔1bの軸線方向)の両端部にそれぞれ入り込むことができるように、その形状寸法が定められている。係合突出部3c,3cの内側の端部が係止溝2kに入り込んだ状態において、アーム部3b,3bを弾性的に復帰変形させると、係合突出部3c,3cが収容孔1bの軸線方向における弁溝2h及び係止溝2kの各端面に押圧接触させられる。また、係合突出部3cの内側の端部が係止溝2kの係止面2lに接触させられる。このときの係合突出部3c(弁体3)の位置が許容位置である。
弁体3が図30に示す許容位置に位置させられているときには、第1高圧室5側から低圧室8側へ向かう方向における係合突出部3cの前面が、挿通溝2iの突出部2e側の側面に対し周方向において同一位置に位置するか、当該側面から第1高圧室5側へ若干離間している。つまり、係合突出部3cを含む弁体3全体が,挿通溝2iの突出部2eに隣接する側面に対して接するか、第1高圧室5側に離間させられている。したがって、弁体3が許容位置に位置しているときには、突条1f,1gが挿通溝2i,2jをそれぞれ通り抜けることができる。
許容位置に位置している弁体3を第1高圧室5側から低圧室8側へ所定距離だけ移動させると、係合突出部3cが弁溝2h及び係止溝2kから低圧室8側に向かって脱出する。すると、アーム部3b,3bがそれ自体の弾性によって復帰変形し、弁溝2hの両端面にそれぞれ押圧接触させられるとともに、係合突出部3cの第1高圧室5側を向く面が突出部2eの低圧室8に臨む端面に接触する。これにより、弁体3(係合突出部3c)が低圧室8側から第1高圧室5側へ向かう方向(当接方向)へ移動することが阻止される。このときの弁体3(係合突出部3c)の位置が阻止位置である。弁体3が阻止位置に位置している状態では、係合突出部3cが周方向において挿通溝2iの内側に位置している。したがって、ロータ2を初期位置まで時計方向へ回転させようとすると、突条2eが係合突出部3cを介して突条1fに突き当たり、係合突出部3cの分だけ初期位置の手前において停止してしまう。この結果、突条1f,1gが挿通溝2i,2jに対し係合突出部3cの分だけが周方向に位置ずれし、突条1f,1g全体が挿通溝2i,2jとそれぞれ対向することができない。このため、ロータ2を収容孔1bから抜き出そうとしても、突条1f,1gが挿通溝2i,2jに入り込むことができず、環状突出部2dが突条1f,1gの先端面に突き当たる。よって、ロータ2が収容孔1bから抜け出ることが確実に阻止される。
上記構成を有する回転ダンパAを組み立てる場合には、図30に示すように、予めロータ2に弁体3を許容位置に組み付けておく。そして、ロータ2の軸線をダンパ本体1の収容孔1bの軸線と一致させるとともに、ロータ2を初期位置に位置させる。なお、ダンパ本体1の内部には、予め所定量の流体を入れておく。その後、ロータ2を収容孔1bに挿入する。ロータ2は、突条1f,1gが挿通溝2i,2jを相対的に通り抜けて、大径軸部2aが突条1f,1gに突き当たるまで収容孔1bに挿入する。その後、ロータ2をダンパ本体1に対し図4〜図7の反時計方向(当接方向)へ回転させる。
ここで、ロータ2を反時計方向へ高速で回転させると、第1高圧室5から低圧室8へ向かう流体によって弁体3(係合突出部3c)が許容位置から阻止位置まで移動させられる。したがって、ロータ2を高速で反時計方向へ回転させたときには、流体が係合突出部3cを許容位置から阻止位置まで移動させるための移動手段となる。
ロータ2を反時計方向へ低速で回転させると、弁体3に対する流体の押圧力が小さいため、弁体3は流体によっては許容位置から阻止位置まで移動させられることがなく、許容位置に止まっている。ロータ2をさらに反時計方向へ回転させると、最終的には弁体3の弁部3aが突条1fに突き当たり、ロータ2の回転に伴って弁体3が許容位置から阻止位置まで移動させられる。したがって、ロータ2を反時計方向へ低速で回転させた場合には、突条1fが係合突出部3cを許容位置から阻止位置まで移動させるための移動手段(当接部)を兼ねることになる。ロータ2を収容孔1bに挿入した後、ロータ2を初期位置から反時計方向へ回転させて弁体3を許容位置から阻止位置まで移動させることにより、回転ダンパAの組立が完了する。なお、ロータ2は、反時計方向へは、弁体3が許容位置から阻止位置まで移動した後、突出部2fが突条1gに突き当たるまで回転可能であり、このときのロータ2の回転位置が反時計方向(第2の方向)への回転限界位置である。ロータ2が反時計方向への回転限界位置に位置し、かつ弁体3が閉位置に位置しているとき、弁体3の弁部3aは突条1fから時計方向に離間している。
このようにして組立製造された回転ダンパAにおいては、環状突出部2dが突条1f,1gに突き当たることにより、ロータ2が収容孔1bから抜け出ることが阻止される。したがって、ロータ2を抜け止めするための蓋体が不要であり、蓋体を螺合固定するための手間を省くことができる。これにより、回転ダンパAの製造費を低減することができる。
また、この実施に形態においては、ロータ2が初期位置に回転することを係合突出部3cが阻止するから、第1突条1f,1gがそれぞれ挿通溝2i,2jと周方向において同一位置に位置することがない。したがって、環状突出部2dが突条1f,1gに確実に突き当たり、ロータ2の収容孔1bからの脱出を確実に阻止する。
次に、この発明の他の実施の形態について説明する。なお、以下の実施の形態については、上記実施の形態と異なる構成だけを説明することとし、上記実施の形態と同様な構成については同一符号を付してその説明を省略する。
図32〜図35は、この発明の第2実施の形態を示す。この実施の形態は、互いに別体である阻止部材11及び弁体12を有している。阻止部材11は、弾性を有する部材からなるものであり、上記実施の形態の弁体3の弁部3aに代えて連結部11aを有する点を除き形状的には弁体3と同様に構成されている。つまり、阻止部材11は、弁体3のアーム部3b及び係合突出部3cに相当するアーム部11b及び係合突出部11cを有している。連結部11aは、一対のアーム部11b,11bの基端部どうしを連結している。アーム部11bの長さは、アーム部3bより若干長くなっている。係合突出部11cは、係合突出部3cとほぼ同一形状、同一寸法であり、係合突出部3cと同一の機能を果たす。連結部11a及びその近傍のアーム部11bの径方向外側を向く面は、中径孔部1dの内径と同一の直径と有する円弧面によって構成されており、中径孔部1dの内周面に周方向へ摺動可能に接している。
弁体12の径方向外側を向く面には、溝12a,12aが形成されている。各溝12a,12aには、アーム部11b,11bの基端部(連結部11a側の端部)がそれぞれ隙間無く嵌め込まれている。しかも、弁体12は連結部11aに接触させられている。これにより、弁体12が阻止部材11とほぼ一体に挙動するように連結されている。したがって、阻止部材11及び弁体12は、閉位置と開位置(阻止位置)との間を周方向へ一体に移動する。弁体12の外周面は、中径孔部1dの内径と同一の直径と有する円弧面によって構成されており、中径孔部1dの内周面に周方向へ摺動可能に接している。
弁体12は、閉位置に位置すると、弁溝2hのうちの実質的な流通空間であるアーム部11b,11b間の空間を閉じるとともに、中径孔部1dの外周面に押し付けられる。これによって、第1高圧室5と低圧室8との間が遮断される。ここで、弁体12については、突出部2e及び中径孔部1dの内周面により高い密着度で押圧接触させられるよう、柔軟性の比較的高い材質で構成することが望ましい。その一方、阻止部材11は、弁体12が大きく変形することを防止することができるよう、適度の弾性を有する範囲において弁体12より強度の高い材質で構成することが望ましい。この実施の形態では、阻止部材11と弁体12とが別体に形成されているから、それぞれの材質を適宜に選択することができる。
図36は、この発明の第3実施の形態を示す。この実施の形態においては、突条1f,1gが、収容孔1bの開口端縁まで延びており、突条1f,1gの先端面がダンパ本体1の先端面と同一平面上に位置させられている。これに対応して、ロータ2の大径軸部2aが収容孔1bの外側に配置されており、大径軸部2aの基端面がダンパ本体1及び突条1f,1gの先端面に回転可能に接触させられている。大径軸部2aの基端面とダンパ本体1の先端面との間は、Oリング等のシール部材13によって密封されている。
図37及び図38は、この発明の第4実施の形態において用いられているロータ2及び弁体3を示す。ロータ2は、係合凹部2rを有する点においてのみ上記第1実施の形態のロータ2と異なっている。係合凹部2rは、突出部2eの低圧室8に臨む面に二つ形成されている。各係合凹部2rは、当該面の弁溝2hを間にした両端部にそれぞれ配置成されている。係合凹部2rは、ロータ2の径方向から見たとき、略三角形状をなしており、弁溝2hに隣接した側面は、弁溝2hに接近するにしたがって第1高圧室5側から低圧室8側へ向かうように傾斜させられている。
一方、弁体3には、係合凹部2rに対応した二つの係合凸部3dが形成されている。各係合凸部3dは、各係合突出部3c,3cの係合凹部2rと対向する面にそれぞれ形成されている。しかも、係合凸部3dは、ロータ2の径方向から見たとき、係合凹部2rと同様な形状を有している。したがって、弁体3が阻止位置に位置すると、係合凸部3dが係合凹部2rに嵌り込んで係合する。この係合状態においては、係合突出部3c,3cが弁溝2h側へ互いに接近移動することが所定の大きさの力で阻止される。係合凹部2r及び係合凸部3dの弁溝2hに隣接した側面が、弁溝2hに接近するにしたがって第1高圧室5側から低圧室8側へ向かうように傾斜させられているからである。したがって、不慮の事故により、係合突出部3c、3cがロータ2の軸線方向において弁溝2h内に入り込み、弁体3が阻止位置から許容位置まで移動するような事態が発生することを未然に防止することができる。上記の内容から明らかなように、互いに係合する係合凹部2r及び係合凸部3dにより、弁体3の係合突出部(阻止部材)3cが阻止位置から許容位置側へ移動することを阻止する係合機構が構成されている。
図39〜図41は、この発明の第5実施の形態において用いられているロータ2及び弁体3を示す。ロータ2には、係止溝2kに代えて逃げ溝2sが形成されている。ただし、逃げ溝2sは、係止溝2kと同一形状、同一寸法を有し、同一位置に配置されている。したがって、この第5実施の形態のロータ2は、上記第1実施の形態のロータ2と実質的に同一形状、同一寸法を有している。
一方、弁体3のアーム部3bの先端部には、係合突出部3cに代えて当接突起3eが形成されている。この当接突起3eは、ロータ2の径方向内側に向かって突出しており、図39に示すように、弁体3が開位置に移動すると、逃げ溝2sの第1高圧室5側に位置する側面(低圧室8側を向く面)に突き当たるように配置されている。しかも、当接突起3eは、逃げ溝2sの第1高圧室5側の側面に突き当たった状態では、低圧室8に臨む当接突起3eの端面が挿通溝2iの突出部2eに隣接する側面と周方向において同一位置に位置するか、当接突起3e全体が逃げ溝2s内に入り込むように、その形状及び寸法が定められている。したがって、弁体3が開位置に位置すると、当接突起3eを含む弁体3全体が挿通溝2iより第1高圧室5側に位置することになり、弁体3はロータ2が初期位置に回転することを阻止することができない。ロータ2が初期位置に回転すると、第1突条1f,1gが挿通溝2i,2jと周方向において同一位置に位置するため、環状突出部2dはロータ2が収容孔1bから抜け出ることを阻止することができなくなる。
弁体3が開位置から閉位置側へ回転すると、少なくともアーム部3bの先端部及び当接突起3eが、周方向において挿通溝2iの内側に位置する。しかし、この状態においてロータ2を初期位置に向かって回転させると、第1突条1fがアーム部3bの先端部及び当接突起3eに突き当たり、弁体3を開位置まで移動させる。したがって、ロータ2は、初期位置まで回転可能であり、結局環状突出部2dは、ロータ2が収容孔1bから抜け出ることを阻止することができない。
このように、第5実施の形態の回転ダンパにおいては、回転ダンパ単体ではロータ2が初期位置に回転することを阻止することができず、ロータ2が収容孔1bから抜け出ることを阻止することができない。しかし、第5実施の形態の回転ダンパは、その使用の態様によってはロータ2の収容孔1bからの抜け出しを確実に阻止することができる。
図42は、第5実施の形態の回転ダンパが用いられた便器Wを示す。この便器Wは、便器本体Waと便座Wbとを有している。便器本体Waには、ダンパ本体1とロータ2とのいずれか一方が回転不能に設けられている。一方、便座Wbには、ダンパ本体1とロータ2とのいずれか他方が回転不能に設けられている。これにより、便座Wbが便器本体Waに第5実施の形態の回転ダンパを介して回転可能に支持されている。
便座Wbは、図42において実線で示す閉位置と、破線で示す開位置との間を回転可能である。便座Wbの閉位置は、便器本体Waの上面Wcに突き当たることによって定められている。一方、便座Wbの閉位置は、便器本体Waの上面Wcの後端部に形成されたタンク部Wdに突き当たることによって定められている。
便座Wbが閉位置から開位置に向かって回転するときには、ロータ2が初期位置に向かって回転する。ただし、便座Wbが開位置に回転したとき、ロータ2は、初期位置に達しておらず、初期位置より例えば10°〜20°だけ手前の位置に位置しており、便座Wbが開位置を越えて図42において想像線で示す位置まで回転すると、ロータ2が初期位置に達する。しかるに、便座Wbは、開位置に達するとタンク部Wdに突き当たり、それ以上回転することができない。したがって、ロータ2は、初期位置まで回転することができない。よって、ロータ2がダンパ本体1の収容孔1bから抜き出ることが確実に阻止される。
なお、この発明は、上記の実施の形態に限定されるものでなく、その要旨を逸脱しない範囲において各種の変形例を採用することができる。
例えば、上記の実施の形態においては、二つの突出部(第2突条)2e,2fのうちの一方の突出部2eにのみ弁溝2h及び弁体3(12)を設けているが、他方の突出部2fにも弁溝及び弁体を設けてもよい。その場合には、連通溝2gが不要である。逆に、二つの突出部2e,2fのいずれにも弁溝及び弁体を設けなくてもよい。その場合には、ロータ2が正逆いずれの方向へ回転するときにも、ロータ2の回転が低速に抑えられる。
また、上記の実施の形態においては、流体又は突条1fを移動手段として兼用しているが、中径孔部1dの内周面に突起を形成し、この突起に弁体3又は阻止部材11を突き当てることにより、弁体3又は阻止部材11を許容位置から阻止位置まで移動させるようにしてもよい。
また、上記の実施の形態においては、二つの突条1f,1g及び二つの突出部2e,2fが設けられているが、第1突条及び突出部をいずれも一つだけ設けてもよい。勿論、その場合には、突出部に弁体3(阻止部材11及び弁体12)が設けられる。
さらに、上記の実施の形態においては、係合突出部3cを有する弁体3あるいは阻止部材11を突出部2eに設けている関係上、挿通溝2i,2jを突出部2e,2fに隣接して配置しているが、挿通溝2i,2jは、突出部2e,2fから離間して配置してもよい。その場合には、阻止部材を挿通溝2i,2jに隣接したダンパ軸部2cの外周面に設ける。
さらにまた、上記第1、第2実施の形態においては、大径軸部2a及び環状突出部2dの各端面を突条1f,1gの端面に回転可能に接触させているが、大径軸部2a及び環状突出部2dの各端面と突条1f,1gの端面とを微小の隙間をもって対向させ、その隙間を流体が通るオリフィスとして用いてもよい。
この発明に係る回転ダンパは、便器と便座とのように躯体とこれに回転可能に設けられた回転体との間に用いることができる。
A 回転ダンパ
1 ダンパ本体
1a 底部
1b 収容孔
1f 突条(第1突条;移動手段;当接部)
1g 突条(第1突条)
2 ロータ
2a 大径軸部(第1環状突出部)
2d 環状突出部(第2環状突出部)
2e 突出部(第2突条)
2f 突出部(第2突条)
2h 弁溝(連通路)
2i 挿通溝
2j 挿通溝
2r 係合凹部
3 弁体
3a 弁部
3c 係合突出部(阻止部材)
3d 係合凸部
5 第1高圧室(高圧室)
8 低圧室
11 阻止部材
12 弁体

Claims (7)

  1. 一端部が底部によって閉じられ、他端部が開口した収容孔を有するダンパ本体と、基端部が上記収容孔にその開口部から挿入されて、上記収容孔にその軸線を中心として回転可能に収容されたロータとを備え、上記収容孔の内周面には、上記収容孔の軸線方向に延びる第1突条が形成され、上記ロータの外周面には、上記収容孔の内周面と上記ロータの外周面との間に形成される環状の空間を上記第1突条とによって高圧室と低圧室とに区分する第2突条が設けられた回転ダンパにおいて、
    上記第1突条が上記収容孔の底部から開口部側に離間して配置され、
    上記ロータの外周面には、上記収容孔の底部と上記第1突条との間の上記収容孔内に回転可能に収容された環状突出部が形成され、
    上記環状突出部には、その一端面から他端面まで延び、上記ロータが周方向において所定の初期位置に位置すると上記第1突条が通り抜け可能である挿通溝が形成され、
    上記ロータの上記収容孔への挿入に伴って上記第1突条が上記挿通溝を通り抜けた後、上記ロータが回転させられて上記初期位置から周方向へ離間させられると、上記環状突出部が上記第1突条に突き当たることによって上記ロータが上記収容孔から抜け出ることが阻止されることを特徴とする回転ダンパ。
  2. 上記ロータに阻止部材が設けられ、この阻止部材は、上記ロータが上記初期位置に位置することを許容する許容位置から上記ロータが上記初期位置に位置することを阻止して上記第1突条が上記挿通溝を通り抜けることを阻止する阻止位置まで移動可能であるが、上記阻止位置から上記許容位置への移動が不能であり、
    移動手段をさらに備え、
    上記移動手段は、上記第1突条が上記挿通溝を通り抜けるまで上記ロータが上記収容孔にその開口部から挿入された後、上記ロータが上記初期位置から所定の当接方向へ所定の当接位置まで回転させられると、上記阻止部材を上記許容位置から上記阻止位置まで移動させることを特徴とする請求項1に記載の回転ダンパ。
  3. 上記阻止部材は、上記許容位置に位置しているときには、上記挿通溝に対し上記当接方向において前方に位置して、上記第1突条が上記挿通溝を通り抜けることを許容し、上記阻止部材は、上記阻止位置に位置しているときには、少なくとも一部が周方向において上記挿通溝の内側に突出し、当該一部が上記第1突条に突き当たることによって上記ロータが上記当接位置側から上記初期位置に回転することが阻止され、それによって上記第1突条が上記挿通溝と周方向において同一位置に位置することが阻止されていることを特徴とする請求項2に記載の回転ダンパ。
  4. 上記移動手段が、上記収容孔の内周面に設けられた当接部であり、この当接部は、上記ロータが上記初期位置から上記当接位置に対して所定距離だけ手前の位置まで回転すると、上記許容位置に位置している上記阻止部材に突き当たり、その後上記ロータが上記当接位置まで回動するのに伴って上記阻止部材を上記許容位置から上記阻止位置まで移動させることを特徴とする請求項2又は3に記載の回転ダンパ。
  5. 上記第1突条が上記当接部として兼用されていることを特徴とする請求項4に記載の回転ダンパ。
  6. 上記第2突条に上記高圧室と上記低圧室とを連通させる連通路が形成され、上記ロータに上記連通路を開閉する弁体が設けられ、この弁体に上記阻止部材が一体に設けられ、上記弁体が上記阻止部材と共に上記許容位置と上記阻止位置との間を移動可能であることを特徴とする請求項2〜5のいずれかに記載の回転ダンパ。
  7. 上記ロータと上記阻止部材との間には、上記阻止部材が上記阻止位置から上記許容位置側へ移動することを阻止する係合機構が設けられていることを特徴とする請求項2〜6のいずれかに記載の回転ダンパ。
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