JPH0678705B2 - 扉等用ダンパー - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 本考案は、回動により、左右方向へ開閉自在とした通常
の扉や、回動により上下方向へ開閉自在としたフラップ
扉、便蓋等に適用される扉等用ダンパーに関する。

《従来の技術》 従来、扉等用ダンパーにおいて、ポリイソブチレン等の
高分子粘性流体、その他の粘性流体とスプリングとを併
用して、前者の粘性剪断抵抗と後者のスプリング力とを
利用することにより抵抗力を得るようになし、当該抵抗
力によって扉等の一方向への回転時における扉等荷重ト
ルクに対する緩衝作用、即ち制動力を発揮させるように
すると共に、扉等の他方向への回動時においては、スプ
リング効果により当該扉等を軽く回転させ得るようにし
たものが知られている。

《発明が解決しようと課題》 しかし、上記従来の扉等用ダンパーにあっては、スプリ
ング力が可動軸に一方向への回転力として作用するもの
であるため、例えば、フラップ扉の開閉時において、閉
扉時に開扉方向のパワーが蓄勢されるように当該スプリ
ングを配置した場合にあって、扉を軽く開けられるよう
にすると共に、開き位置において当該扉等が固定状態と
なるように、上記可動軸に対してスプリング力が作用す
る構成にすると、扉等の閉じ動作が非常に重くなってし
まうことから、扉等を軽く開けられるようにし、しかも
扉等をゆっくり、かつ軽く閉じるようにするには、可成
り複雑な機構を用いなければならなくなる。

本考案は、上記従来の扉等用ダンパーの有するこのよう
な難点を解消すべく検討されたもので、スプリングを、
トーションスプリングと共に圧縮スプリングとしても利
用すると共に、その圧縮スプリングとしてのスプリング
力を、固定カムに対し、可動カムの軸方向への押圧力と
して作用させる構成とすると共に、開扉等初期動作時、
扉等の開き方向へ任意角度だけ回転トルクが発生するよ
うにして、扉の開き初期動作を軽く行い得るようにする
と共に、閉扉時にあっては、閉じる最終点近傍で可動軸
の回転力に対して抵抗力が大きく働き、扉等を静的に閉
じられるようにした扉等用ダンパーを提供するのがその
目的である。

《課題を解決するための手段》 本発明は上記の目的を達成するため、ケーシング内に扉
の開閉により回転自在とした可動軸と共に回転される可
動部材が配設され、上記ケーシング内の粘性流体が、当
該ケーシング、可動部材間に配在されているダンパーに
おいて、上記ケーシング内には、スプリング受が、上記
可動軸と可動部材間にあって、回転可能にして、かつそ
の回転方向により当該可動部材と断続自在にして一方向
へのみ共に回転可能なるようスプリングワンウエイクラ
ッチを介して配設されると共に、可動カムが上記可動軸
に対して軸方向へ摺動自在なるよう係合された状態に
て、上記ケーシングに固設された固定カムと係合可能な
るよう配設され、上記ケーシング内には、スプリングが
上記スプリング受と可動カム間にあって、一端がスプリ
ング受に掛止され、他端がケーシングに軸方向へ移動可
能なるよう係嵌した状態にて配設され、上記可動カム、
固定カムが、上記可動軸の所定回転角度範囲内にあって
開扉等初期動作時、扉等の開き方向に任意角度範囲だけ
回転トルクが発生する形状に設けられていることを特徴
とする扉等用ダンパーを提供しようとするものである。

《作用》 外力が可動軸に対して一方向への回転力として加えられ
ることで、当該可動軸は当該方向へ回転されるが、この
可動軸と係合されているスプリング受と可動部材とは、
スプリングワンウエイクラッチを介して、その回転方向
により継続自在としてあるので、当該可動軸、スプリン
グ受の一方向回転時は、可動部材が回転されず、従って
粘性剪断抵抗は生じない。

今例えば、フラップ扉が０°で閉じ位置、110°で開き
位置となるよう取付けられた場合において、扉等を閉じ
方向へ回転すると、可動軸とスプリング受とが同一方向
へ共に回転されることとなり、スプリングは巻き方向へ
ねじ込まれていき、このねじ込み抵抗が可動軸に働くこ
ととなり、これにより得られたスプリングの復元力が、
開扉操作を容易にすることとなる。

一方、スプリングワンウエイクラッチの作用でスプリン
グ受と可動部材とが接続されるため、可動軸、スプリン
グ受と共に可動部材が回転されることとなるから、当該
可動部材とケーシングとの間の粘性流体による粘性剪断
抵抗力が生じ、これも可動軸の回転力に対する抵抗とし
て作用することでダンパーとして機能する。

扉等が閉じ位置近くまで閉じられてくると、その位置で
は扉等の開き方向にトルクが働くように、上記固定カム
可動カムが形成されているので、当該扉等の開き方向の
トルクが可動軸の回転力に対する制動力として利用する
ことで、扉等は静かに閉じられる。

又、扉等が閉じ位置にて、開き動作を受け、僅小角度だ
け開かれると、上記固定カム、可動カムの形状により、
該可動カムにスプリングが圧縮スプリングとして作用す
ることによって、可動軸には扉開き方向にトルクが働
き、従って、扉の開き初期動作は軽く行われることとな
る。

《実施例》 以下、本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。

第１図、第２図に示したように、横向き円筒形状のケー
シング１は、その末端壁1aの内面中心に突軸1bが突設さ
せてあり、他端である開口部内面には雌螺子部1cが周設
させてあると共に、複数の凹条溝1d………が軸方向に長
く凹設されている。

横向き円筒形状の可動部材２は、その軸方向の長さが、
上記ケーシング１の軸方向における長さの略1/2となる
よう短く形成されていると共に、その外径は、上記ケー
シング１の内径よりも小さく形成され、又その端末壁2a
の外面中心には軸孔2bが、その内径を、上記ケーシング
１の突軸1bの外径よりも大きく形成してある。

又、上記可動部材２には、その末端壁1aの内面中心にあ
って、突軸2cが軸方向へ突設され、当該可動部材２は、
上記ケーシング１内にて、その突軸1bと上記軸孔2bとを
嵌挿すると共に、開口部外周面に周設した環状凹溝2dに
Ｏリング３を嵌着することで、液密状態にして、かつ、
周方向へ回転可能なるよう配設されている。

このように、Ｏリング３にて閉成、シールされている室
Ａがケーシング１の末端壁1a及び周壁1eと可動部材２の
末端壁2a及び周壁2e間に形成されていて、該室Ａには、
例えば、ポリイソブチレン等の高分子粘性流体とか、ピ
ッチ或いは高粘度の水ガラス等の粘性流体Ｂが収容され
ている。

横向き円注形状のスプリング受４は、その中心に円形の
凹部4aと、多角形状の凹孔4bとが対称位置に凹設させて
あると共に、上記凹部4a側の端部外周に外向きにフラン
ジ4cが、その外径を上記可動部材２の内径よりも僅かに
小さく突設させてあり、上記可動部材２内に、その突軸
2cと上記凹部4a間にあって、スプリングワンウエイクラ
ッチ５を介して回転可能になるよう、かつケーシング１
内の軸心位置に配設されている。

上記スプリングワンウエイクラッチ５は、横断面矩形状
又は、横断面円形状のバネ鋼線条を軸方向へ密に巻回す
ることにより一定の直径にて、上記スプリング受４の凹
部4aの内周面と密着状態となるように形成され、その軸
方向と直角方向に曲突した一端5aが、上記可動部材２の
突軸2cに凹設した凹部2fに掛止した状態にて、上記凹部
4a内に密着状態となるよう配設され、その他端5bは何れ
の部材とも掛止されることなくフリーとなっている。

固定カム６は、第１図〜第３図（Ｂ）に示したように、
厚肉の円盤形状に形成されていて、その中心に円形状の
軸孔6aが軸方向に貫通してあると共に、外周に複雑の突
条6b………が、これまた軸方向に設けられ該突条6b……
…を、上記ケーシング１の凹条溝1d………に係嵌し、該
ケーシング１の雌螺子部1cに螺着した蓋板７にて指示さ
れた状態にて、軸方向及び周方向共に移動することがな
いよう、上記ケーシング１に固定されている。

又、上記固定カム６は第３図（Ｂ）、第４図（Ａ）
（Ｂ）（Ｃ）に明示したように、その内端面6cに３個の
凹部6d………が周方向へ等間隔配置にて軸方向へ凹設さ
れていると共に、該各凹部6d………の周方向への一側面
を、上記内端面6cから凹部6dの底面に傾斜下降する傾斜
面6eとして形成され、該傾斜面6eと対向する各凹部6dの
他側面は軸方向と平行な垂直面6fに形成されている。

可動軸８は、上記固定カム６の軸孔6aに回転自在に挿通
されていて、上記ケーシング１の軸心線上に軸承されて
いる。

上記可動軸８は、そのケーシング１内に延出されている
部分は、任意の多角形部8aに形成され、上記スプリング
受４の多角形状の凹孔4bに係嵌してあり、これによりス
プリング受４は可動軸８と共に回転可能となっている。

可動カム９は、第１図〜第３図（Ａ）に示したように、
厚肉の円盤形状に形成され、その軸心に多角形状の軸孔
9aが軸方向に貫通されていると共に、その軸方向の一端
面9bに３個の突部9c………が周方向へ等間隔配置にて軸
方向へ突出し、かつ半径方向に長く形成されている。

この各突部9c………は、上記固定カム６の各凹部6d……
…と対応し、かつ周方向の寸法が該凹部6dのそれよりも
小さく形成されており、これにより、凹部6dに嵌合され
た状態にて、可動カム９が所要角度だけ回転可能になる
よう形成されている。

又、上記各突部9c………は、その周方向の一側面である
上記固定カム６の傾斜面6eと対向する側面は、該傾斜面
6eと同一方向に、かつ同一角度の傾斜面9dとして形成さ
れ、他側面は軸方向に平行な垂直面9eに形成されてい
る。

この可動カム９は、上記可動軸８の多角形部8aにあっ
て、上記スプリング受４と固定カム６間に、軸回り方向
へ非回転にして、かつ軸方向に摺動自在なるよう被嵌さ
れており、可動軸８と共に軸回り方向に回転自在にし
て、かつ、固定カム６と第４図（Ａ）（Ｂ）に示すよう
に軸方向へ係脱自在なるよう対向して可動軸８に支承さ
れている。

スプリング10は、上記ケーシング１内部にあって、その
各端部が、上記スプリング受４のフランジ4cと、上記可
動カム９の他端面に突き合せた状態にて配設されてい
る。

図示のスプリング10は、コイルスプリングを用いてお
り、上記可動軸８に一方向への回転力を付勢するため
と、該可動軸８が反対向へ回転される際には抵抗力を付
与するためにトーションスプリングとして作用すると共
に、可動カム９を固定カム６側へ押圧するための圧縮ス
プリングとしての効用を果し得るように配設されるもの
であるから、当該スプリング10の軸方向への長さは、ス
プリング受４のフランジ4cと、可動カム９との対向面間
の寸法よりも適当寸法だけ長く形成されていて、その曲
突した一端部10aとスプリング受４のフランジ4cに凹設
の凹所4dに掛止し、他端部10bを、上記ケーシング１に
おける周壁1eの内面にあって、軸方向に長く設けた長溝
1fに、軸方向へ摺動自在なるよう係嵌して配設されてい
る。

又、上記可動軸８のケーシング１から外側に延出してい
る突設端部には、外力としての回転力が作用するよう
に、図示しない扉等の回転中心部が連結固定される。

又、上記スプリングワンウエイクラッチ５は、可動軸
８、スプリング受４が一方向、即ち第１図に示す矢印Ｃ
方向へ回転されることにより、該スプリングワンウエイ
クラッチ５がスプリング受４の凹部4aの内周面に密着
し、可動部材２が可動軸８、スプリング受４と接続さ
れ、これにより共に回転する。

又、逆に、可動軸８、スプリング受４が上記回転方向と
は反対方向である第１図に示す矢印Ｄ方向へ回転される
と、スプリングワンウエイクラッチ５は、上記凹部4aの
内周面を滑るため、可動軸８、スプリング受４と可動部
材２との接続が解かれる構成となっている。

即ち、上記スプリングワンウエイクラッチ５は、可動軸
８、スプリング受４と可動部材２相互間の動力伝達が断
続何れかの状態に切り換えられるように機能する。

上記扉等用ダンパーを、第５図に例示した便器の便座取
付けに用いる場合は、可動軸８を便座11に連結し、ケー
シング１は便座取付部材、即ち便器12に取着させるが、
例えば、便座11が図示の如く、水平状態の０°にて閉じ
位置Ｅとなり、垂直状態よりも広角度110°にて開き位
置Ｆとなるように取付けられている場合には、便座11の
開き時にあって、可動軸８が第１図の矢印Ｄ方向に回転
される如く便座11と可動軸８とが連結される。

又、固定カム６と可動カム９との関係は、便座11が閉じ
位置Ｅでは第４図（Ａ）の状態、閉じ位置Ｅから任意角
度（例えば５°〜10°）開いた位置Ｇでは同図（Ｂ）の
状態、110°に開いた位置Ｆでは同図（Ｃ）の状態とな
るように予め設定してある。

第５図において、便座11が閉じ位置Ｅから開き動作を受
け、可動軸８が第１図の矢印Ｄ方向へ回転されると、便
座11の閉じ位置Ｅではスプリング10によってスプリング
受４が矢印Ｄ方向へ付勢されていることにより、該スプ
リング受４、可動軸８の軸回り方向の係合により、可動
軸８はスプリング受４を介してスプリング10の復元力が
回転方向に蓄勢されていることによって、該可動軸８と
共にスプリング受４も矢印Ｄ方向へ回転されることとな
り、スプリングワンウエイクラッチ５が縮径され、該ス
プリングワンウエイクラッチ５とスプリング受４との密
着が解かれ、上記可動軸８、スプリング受４と可動部材
２との接続が解除され、クラッチ「断」の状態となり、
可動軸８、スプリング受４だけが矢印Ｄ方向へ回転され
るのであって、可動部材２は回転されないから、この
際、粘性流体Ｂによる剪断抵抗力は作用しない。

又、可動カム９と可動軸８の軸回り方向の係合により、
該可動カム９は可動軸８と共に、第１図、第４図（Ａ）
に示す矢印Ｄ方向へ回転されるが、この際、スプリング
10がトーションスプリングと圧縮スプリングとしての利
用により可動カム９は、その突部9cが固定カム６の内端
面6cに押し付けられた第４図（Ａ）の状態にて、矢印Ｄ
方向へ回転される。

このようにして、便座11が閉じ位置Ｅから僅かに開き動
作が行われた図示の位置Ｇに達すると、第４図（Ｂ）に
示したように、可動カム９の突部9cが固定カム６の傾斜
面6eに接触されるようになる。

従って、スプリング10による軸方向の押圧力によって可
動カム９は、その傾斜面9d、固定カム６の傾斜面6e相互
が滑動することになって、可動カム９は図示の矢印Ｄ方
向へ回転される。

即ち、可動軸８に開き方向のトルクが発生するから、当
該トルクにより便座11は開き初期動作時、軽く開かれる
こととなる。

便座11が図示の位置Ｇを通過すると、可動カム９の突部
9cが第４図（Ｃ）に示したように、固定カム６の凹部6d
に嵌合され、該凹部6dを周方向に回転されることとなる
ので、閉じ位置Ｅの場合と同様に回転トルクは生じなく
なるが、スプリング10による押し付け力が弱くなる。

従って、便座11は、スプリング10の復元力により開き位
置Ｆまで開かれることとなる。

又、便座11を閉じ方向へ回転することにより、可動軸８
とスプリング受４が第１図において矢印Ｃ方向に回転さ
れることとなって、スプリングワンウエイクラッチ５は
スプリング受４と密着し、可動部材２がスプリング受
４、可動軸８と接続され、該可動部材２が回転されるこ
とにより粘性流体Ｂによる粘性剪断抵抗が可動軸８の回
転力に抗して働くこととなる。

この時、スプリング受４の回転によりスプリング10が、
その巻き方向へねじ込まれることとなり、そのねじ込む
ための抵抗力が可動軸８の回転力に抗して働くこととな
って、便座11はゆるやかにして円滑に閉じ位置Ｅまで閉
じることとなる。

さらに、この時、可動部材９が可動軸８と共に第１図及
び第４図（Ｃ）の位置から第１図においては矢印Ｃ方
向、第４図（Ｃ）において反矢印Ｄ方向に回転されるこ
とにより、可動カム９は、その傾斜面9cと固定カム６の
傾斜面6e相互が、第１図において左方向である、傾斜上
昇する方向に滑動しつつ回転されることになって、可動
カム９は、その突部9cが固定カム６の内端面6cに乗り上
ることにより、スプリング10を圧縮しつつ第２図に示し
たように左方向に移動される。

従って、可動カム９の突部9cが固定カム６の内面端6cに
スプリング10によって強く押圧され、その押圧力が便座
11の閉じ時にあって、その閉じ際に制動力として可動軸
８に働くこととなって、便座11は第５図の開き位置Ｇか
ら閉じ位置Ｅへゆるやかにして、かつ静かに閉じること
となる。

尚、第５図において、矢印Ｈは、便座11、可動軸８にス
プリング10の復元力が働く方向、矢印Ｉは、粘性流体に
よる粘性剪断抵抗力が働く方向、矢印Ｊは粘性剪断抵抗
力が働かない方向を各々示す。

《発明の効果》 本発明は、以上説明したように構成されているので、フ
ラップ扉や便座等に可動軸を接続して当該ダンパーを用
いれば、スプリングが圧縮スプリングとしての利用によ
るスプリング力により可動カムが固定カムに押し付け付
勢されることと、可動カム、固定カムの形状によって、
可動軸に扉開き方向のトルクが働くことにより、開扉初
期動作時、開きを軽く、かつスムーズに行わせることが
できると共に、閉扉動作時は、扉の閉じ際において、開
き方向のトルクが可動軸の回転力に対して制動力として
働くこととなって、ゆるやかに、かつ静かに扉を閉じる
ことができる。

又、一本のスプリングをトーションスプリングと圧縮ス
プリングとして利用することと、固定カム、可動カムを
簡単な形状に形成することができるから、構造的に簡単
化できて、安価に製造できる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は、本発明に係る扉等用ダンパーの実施
例を各々示した開扉時の状態の縦断面図と、閉扉時の状
態の縦断面図、第３図（Ａ）（Ｂ）は同実施例の可動カ
ムと固定カムの各斜視図、第４図（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は
同実施例の固定カムと可動カムの作動状態を各々示した
各断面図、第５図は同実施例を便座の取付けに用いた一
実施例の側面図である。 １……ケーシング ２……可動部材 ４……スプリング受 ５……スプリングワンウエイクラッチ ６……固定カム ８……可動軸 ９……可動カム 10……スプリング

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ケーシング内に扉の開閉により回転自在と
   した可動軸と共に回転される可動部材が配設され、上記
   ケーシング内の粘性流体が、当該ケーシング、可動部材
   間に配在されているダンパーにおいて、上記ケーシング
   内には、スプリング受が、上記可動軸と可動部材間にあ
   って、回転可能にして、かつその回転方向により当該可
   動部材と断続自在にして一方向へのみ共に回転可能なる
   ようスプリングワンウエイクラッチを介して配設される
   と共に、可動カムが上記可動軸に対して軸方向へ摺動自
   在なるよう係合された状態にて、かつ上記ケーシングに
   固設された固定カムと係合可能なるよう配設され、上記
   ケーシング内には、スプリングが上記スプリング受と可
   動カム間にあって、一端がスプリング受に掛止され、他
   端がケーシングに軸方向へ移動可能なるよう係嵌した状
   態にて配設され、上記可動カム、固定カムが、上記可動
   軸の所定回転角度範囲内にあって開扉等初期動作時、扉
   等の開き方向に任意角度範囲だけ回転トルクが発生する
   形状に設けられていることを特徴とする扉等用ダンパ
   ー。