WO2016129538A1

WO2016129538A1 - 流体ダンパ装置およびダンパ付き機器

Info

Publication number: WO2016129538A1
Application number: PCT/JP2016/053604
Authority: WO
Inventors: 直哉三原
Original assignee: 日本電産サンキョー株式会社
Priority date: 2015-02-13
Filing date: 2016-02-08
Publication date: 2016-08-18
Also published as: JP2016148441A; CN105889391A; CN205654763U

Abstract

課題　ロータとケースの胴部との間の摺動部分での摩耗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。解決手段　流体ダンパ装置１０は、回転軸４０の外周側に弁体５０が支持されたロータ３０と、ロータ３０の周りを囲む円筒状の胴部を備えたケース２０とを有し、ケース２０内のダンパ室１１には、オイル等の流体１２が充填されている。胴部２２から径方向内側には仕切り用凸部２３が突出しており、ダンパ室１１は仕切り用凸部２３によって仕切られている。ダンパ室１１内において、回転軸４０の外径は、周方向で径が相違しており、ロータ３０が軸線Ｌ周りの第１方向Ａに回転する際、特定の角度範囲では、ケース２０とロータ３０とが径方向で離間する隙間Ｇ１が形成され、それ以外の角度範囲では、仕切り用凸部２３の径方向内側端部２３１と回転軸４０の外周面４１０とが重なって回転する。

Description

流体ダンパ装置およびダンパ付き機器

　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。

　流体ダンパ装置は、回転軸の外周側に弁体が支持されたロータと、ロータの周りを囲む胴部を備えたケースとを有しており、ケース内にオイル等の流体が充填される。ケースの胴部からは、径方向内側に仕切り用凸部が突出しており、仕切り用凸部の径方向内側端部は回転軸の外周面に接している。かかる流体ダンパ装置において、ロータが一方方向に回転すると、弁体と仕切り用凸部との間で流体が圧縮されようとするので、ロータと弁体に負荷が加わる（特許文献１参照）。

特開２０１０－１５１３０６号公報

　特許文献１に記載の流体ダンパ装置において、回転軸が一方方向に回転する際に回転軸に十分な負荷を確実にかけるには、ロータとケースの胴部との隙間を詰めて、ダンパ室内でロータとケースの胴部との間で流体の漏れを防止する必要がある。

　一方、ケースの胴部とロータとの間には、仕切り用凸部の径方向内側端部と回転軸の外周面との間や、ケースの胴部の内周面とロータの径方向外側端部との間が摺動部分になっており、流体ダンパ装置を長期間にわたって使用すると、摺動部分での摩耗が発生する。
かかる摩耗は、摺動負荷の減少につながり、ダンパ性能を低下させるため、好ましくない。すなわち、ロータは、流体からの圧力と摺動負荷とが負荷として作用してダンパ性能を発揮するため、摩耗により摺動負荷が低下すると、ロータに加わる負荷が変動する。

　以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、ロータとケースの胴部との間の摺動部分での摩耗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、回転軸の外周側に弁体が支持されたロータと、前記ロータの周りを囲む円筒状の胴部、および該胴部から径方向内側に突出した仕切り用凸部を備え、前記回転軸との間にダンパ室を構成するケースと、前記ダンパ室に充填された流体と、を有し、前記ダンパ室内において、前記回転軸の外径および前記胴部の内径のうちの少なくとも一方は、周方向で径が相違し、前記ロータが軸線周りの一方方向に回転する際、特定の角度範囲では、前記ケースと前記ロータとが径方向で離間する隙間が形成されることを特徴とする。

　本発明では、ロータは軸線周りの一方方向に回転すると、弁体と仕切り用凸部との間で流体が圧縮されようとするので、ロータおよび弁体に負荷が加わる。ここで、ロータが軸線周りの一方方向に回転する際、ロータに大きな負荷を加えたい角度範囲が限定されている場合がある。例えば、回転軸に対して、平伏姿勢と起立姿勢との間で回転移動する開閉部材を連結した場合、起立姿勢から平伏姿勢に向かう途中位置までは、開閉部材に加わる重力によって開閉部材を平伏姿勢に向けて回転させようとする力が小さいため、ロータに大きな負荷を加えなくても、開閉部材が急速に倒れることがない。かかる実態に合わせて、本発明では、回転軸の外径および胴部の内径のうちの少なくとも一方は、周方向で径が相違しており、ロータが軸線周りの一方方向に回転する際、特定の角度範囲では、ケースとロータとが径方向で離間する隙間が形成される。このため、ケースとロータとが径方向で重なる部分（仕切り用凸部の径方向内側端部と回転軸の外周面とが径方向で重なる部分や、ケースの胴部の内周面とロータの径方向外側端部とが径方向で重なる部分）での摩耗を抑制することができる。それ故、摩耗に起因する摺動負荷の低下が発生しにくいので、適正なダンパ性能を長期間にわたって維持することができる。

　本発明において、前記回転軸の外径および前記胴部の内径のうち、周方向で径が相違している側では、周方向において径が段階的に切り換わっている構成を採用することができる。

　この場合、前記回転軸の外周面および前記胴部の内周面のうち、周方向で径が相違している側では、曲率半径が相違する複数の同心状の円弧面が周方向に配置されていることが好ましい。かかる構成によれば、回転軸の外径や胴部の内径の設計を容易に行うことができる。

　本発明において、前記複数の円弧面の間では、径が連続的に変化していることが好ましい。かかる構成によれば、ロータが回転する際、ロータとケースとの間に引っ掛かりが発生しにくい。

　本発明において、前記回転軸の外径および前記胴部の内径のうち、周方向で径が相違している側では、周方向で径が連続的に変化している構成を採用してもよい。

　本発明において、前記回転軸の外径および前記胴部の内径のうち、前記回転軸の外径が周方向で相違している構成を採用することができる。この場合、前記回転軸の外径が軸線方向の全体において周方向で相違している構成や、前記回転軸の外径が軸線方向の一部において周方向で相違している構成のいずれを採用してもよい。

　本発明において、前記回転軸の外径および前記胴部の内径のうち、前記胴部の内径が周方向で相違している構成を採用することができる。この場合、前記胴部の内径が軸線方向の全体において周方向で相違している構成や、前記胴部の内径が軸線方向の一部において周方向で相違している構成のいずれを採用してもよい。

　本発明を適用した流体ダンパ装置を備えたダンパ付き機器は、例えば、前記回転軸には、機器本体に対して平伏姿勢と起立姿勢との間で回転移動する開閉部材が取り付けられている。この場合、前記開閉部材が前記起立姿勢から前記平伏姿勢に向かう途中位置までの間に前記隙間が形成されることが好ましい。

　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、ロータが軸線周りの一方方向に回転すると、弁体と仕切り用凸部との間で流体が圧縮されようとするので、ロータと弁体に負荷が加わるが、その際、ロータに大きな負荷を加える必要がない特定の角度範囲では、ケースとロータとが径方向で離間する隙間が形成される。このため、ケースとロータとが径方向で重なる部分（仕切り用凸部の径方向内側端部と回転軸の外周面とが開方向で重なる部分や、ケースの胴部の内周面とロータの径方向外側端部とが径方向で重なる部分）での摩耗を抑制することができる。それ故、摩耗に起因する摺動負荷の低下が発生しにくいので、適正なダンパ性能を長期間にわたって維持することができる。

本発明の実施の形態１に係る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。本発明の実施の形態１に係る流体ダンパ装置の斜視図である。本発明の実施の形態１に係る流体ダンパ装置の横断面図である。本発明の実施の形態１に係る流体ダンパ装置の縦断面図である。本発明の実施の形態１に係る流体ダンパ装置の分解斜視図である。本発明の実施の形態１に係る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。本発明の実施の形態１に係る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。本発明の実施の形態１の変形例１に係る流体ダンパ装置の回転軸を軸線方向の他方側からみた斜視図である。本発明の実施の形態２に係る流体ダンパ装置に用いたケースを軸線方向の一方側からみた斜視図である。本発明の実施の形態２に係る流体ダンパ装置の縦断面図である。本発明の実施の形態２の変形例１に係る流体ダンパ装置のケースを軸線方向の一方側からみた斜視図である。

　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、本発明の実施の形態１に係る流体ダンパ装置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、本発明の実施の形態１に係る流体ダンパ装置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、本発明の実施の形態１に係る流体ダンパ装置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、本発明の実施の形態１に係る流体ダンパ装置１０の縦断面図であり、図４（ａ）、（ｂ）は、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、および回転軸４０の第１軸部４１の外径を示す説明図である。図４（ｂ）では、周方向における第１軸部４１の外径変化を誇張して示してある。図５は、本発明の実施の形態１に係る流体ダンパ装置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、本発明の実施の形態１に係る流体ダンパ装置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。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。

　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、ダンパ室１１は、２つの仕切り用凸部２３によって２つの部屋に仕切られる。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は、回転軸４０の第１軸部４１の外周面４１０に向けて突出している。本形態では、後述するように、仕切り用凸部２３の径方向内側端部２３１は、特定の角度範囲では、回転軸４０の第１軸部４１の外周面４１０から径方向で離間し、ロータ３０（回転軸４０）が軸線Ｌ回りに第１方向Ａに回転した際、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軸状の基部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。

　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。

　（ダンパ室１１内での軸線Ｌ方向での密閉構造）
　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、本発明の実施の形態１に係る流体ダンパ装置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に示すように、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、他方側Ｌ２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、一方側Ｌ１に位置する部分２２９の内径より大であり、他方側Ｌ２に位置する部分２２８と一方側Ｌ１に位置する部分２２９との間には、他方側Ｌ２に向く環状の段部２２７が形成されている。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が段部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。

　かかる構成によれば、カバー６０とケース２０との固定強度が高く、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の内周面２２０には、雌ねじ２２６に対して軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１で隣り合う位置にカバー６０に当接する環状の段部２２７が形成されているため、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。

　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。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。また、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。

　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）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。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、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の端面には、外周縁に沿って連続して延在する環状の平面部を設けることができる。このため、カバー６０の環状の平面部をケース２０の環状の段部２２７に当接させることができるので、カバー６０のケース２０内への押し込み量を適正に制御することができる。なお、ケース２０の外周面のうち、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が形成されていることが好ましく、かかる構成によれば、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することができる。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。

　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は、熱溶着を利用した加締め処理を行う場合、例えば、ケース２０の一方側Ｌ１の端部を熱溶着によって塑性変形させ、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。その際、カバー６０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。

　（回転軸４０の第１軸部４１の外径の構成）
　本形態の流体ダンパ装置１０において、回転軸４０には、図１に示す便座５が連結されており、便座５が平伏姿勢から起立姿勢を経てやや後方に傾くまで回転する際、回転軸４０は、便座５と一体に回転する。図４を参照して以下に説明するように、ダンパ室１１では、回転軸４０の第１軸部４１の外径、およびケース２０の胴部２２の内径のうちの少なくとも一方は、周方向で径が相違し、ロータ３０が軸線Ｌ周りの第１方向Ａ（一方方向）に回転する際でも、特定の角度範囲では、ケース２０とロータ３０とが径方向で離間する隙間が形成される。本形態では、上記構成のうち、回転軸４０の第１軸部４１の外径が周方向で相違している構成が採用されている。

　より具体的には、図４（ｂ）に誇張して示すように、ロータ３０において、回転軸４０の第１軸部４１の外径は、周方向において２段階に切り換わっている。本形態において、第１軸部４１の外径は、軸線Ｌ方向の全体にわたって周方向において２段階に切り換わっている（図６参照）。

　ここで、回転軸４０の第１軸部４１の外周面４１０は、曲率半径が相違する２つの同心状の円弧面４１０ａ、４１０ｂが周方向に配置されている。本形態では、弁体支持用凸部４６を基準（角度０°）としたとき、第１方向Ａにおいて、約０°～約４５°の角度範囲θ１に位置する円弧面４１０ａは、半径ｒ１であり、約６０°～９０°の角度範囲θ２（特定の角度範囲）に位置する円弧面４１０ｂは、半径ｒ２であり、半径ｒ１、ｒ２は、以下の関係
　　　ｒ１＞ｒ２
になっている。また、約４５°～約６０°の角度範囲に位置する境界面４１０ｃにおける回転軸４０の第１軸部４１の外径は、半径ｒ１から半径ｒ２まで連続的に変化している。
一方、仕切り用凸部２３の径方向内側端部２３１に内接する仮想円は、半径ｒ１である。

　このため、回転軸４０が軸線Ｌ回りに回転して、仕切り用凸部２３が形成されている角度位置に円弧面４１０ａが到達したとき、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。これに対して、図４に示すように、仕切り用凸部２３が形成されている角度位置に円弧面４１０ｂが到達した特定の角度範囲では、仕切り用凸部２３の径方向内側端部２３１が、回転軸４０の第１軸部４１の外周面４１０から径方向で離間し、仕切り用凸部２３の径方向内側端部２３１と、回転軸４０の第１軸部４１の外周面４１０との間には、隙間Ｇ１が形成される。

　（動作）
　本形態の流体ダンパ装置１０において、図１に示す便座５が起立姿勢にあるとき、図４に示すように、仕切り用凸部２３は、円弧面４１０ｂに隙間Ｇ１を介して径方向外側で対向している。この状態で、便座５が平伏姿勢に向けて回転する閉動作を開始すると、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、弁体５０の先端部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と胴部２２との間では流体１２の移動が阻止される。

　但し、図４に示すように、仕切り用凸部２３が形成されている角度位置に円弧面４１０ｂが到達した特定の角度範囲では、仕切り用凸部２３は、回転軸４０の第１軸部４１との間に隙間Ｇ１が形成されるため、仕切り用凸部２３と第１軸部４１との間を流体１２が通り抜ける。従って、ロータ３０に加わる負荷が小さい。その場合でも、便座５に対して重力によって平伏姿勢に向けて加わる回転力が小さいので、便座５が倒れる速度が遅い。また、回転軸４０の第１軸部４１は、仕切り用凸部２３の径方向内側端部２３１から離間した状態で回転するため、仕切り用凸部２３の径方向内側端部２３１には摩耗が発生しにくい。

　そして、便座５がさらに平伏姿勢に向けて回転し、ロータ３０（回転軸４０）が軸線Ｌ周りにさらに第１方向Ａに回転すると、仕切り用凸部２３は、回転軸４０の第１軸部４１の円弧面４１０ａに接する。このため、仕切り用凸部２３と第１軸部４１との間を流体１２が通り抜けないので、ロータ３０には大きな負荷が加わる。従って、便座５に対して重力によって平伏姿勢に向けて加わる回転力が大きくなっても、便座５が倒れる速度は遅い。このような場合でも、弁体５０より他方側Ｌ２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の他方側Ｌ２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２２０との間には隙間があく。従って、弁体５０と胴部２２との間では流体１２が通り抜ける。このため、仕切り用凸部２３が第１軸部４１の円弧面４１０ａに接する状態でも、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では、その使用実態に合わせて、回転軸４０の外径が周方向で相違しており、ロータ３０が軸線Ｌ周りの第１方向Ａ（一方方向）に回転する際、特定の角度範囲では、ケース２０とロータ３０とが径方向で離間する隙間Ｇ１が形成される。このため、ケース２０とロータ３０とが径方向で重なる部分（仕切り用凸部２３の径方向内側端部２３１と回転軸４０の第１軸部４１の外周面４１０とが重なる部分）では摩耗が発生しにくい。それ故、摩耗に起因する摺動負荷の低下が発生しにくいので、適正なダンパ性能を長期間にわたって維持することができる。すなわち、ロータ３０は、流体１２からの圧力と摺動負荷とが負荷として作用してダンパ性能を発揮するため、摩耗により摺動負荷が低下すると、ロータ３０に加わる負荷が変動する。また、流体ダンパ装置１０の製造工程においてロータ３０をケース２０内に挿入する際、回転軸４０の外径が小さい角度位置に仕切り用凸部２３が位置するように調整すれば、仕切り用凸部２３と回転軸４０の外周面４１０とが擦れて仕切り用凸部２３、および回転軸４０の外周面４１０に傷が付くという事態を回避することができる。

　また、回転軸４０の第１軸部４１の外周面４１０では、曲率半径が相違する複数の同心状の円弧面４１０ａ、４１０ｂが周方向に配置されており、かかる同心状の円弧面４１０ａ、４１０ｂであれば、回転軸４０を製作するのが容易である。例えば、回転軸４０は樹脂成形品であるため、回転軸４０を樹脂成形するのに用いる金型の製作が容易である。また、円弧面４１０ａ、４１０ｂの間では、径が連続的に変化しているため、ロータ３０が軸線Ｌ周りに第１方向Ａに回転する際、ロータ３０の回転軸４０の円弧面４１０ａ、４１０ｂの間が、ケース２０の仕切り用凸部２３に引っ掛かりにくい。

　［実施の形態１の変形例１］
　図８は、本発明の実施の形態１の変形例１に係る流体ダンパ装置１０の回転軸４０を軸線Ｌ方向の他方側Ｌ２からみた斜視図である。なお、本形態の基本的な構成は、実施の形態１と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。

　実施の形態１では、図６に示すように、回転軸４０の第１軸部４１の外径が、軸線Ｌ方向の全体において周方向で相違していたが、図８に示すように、本形態では、回転軸４０の第１軸部４１の外径が、軸線Ｌ方向の一部において周方向で相違している。例えば、回転軸４０の第１軸部４１は、軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１では、外径が周方向で同一であるが、軸線Ｌ方向の他方側Ｌ２では、外径が周方向で相違している。かかる構成でも、外径が小さな特定の角度範囲では、ケース２０とロータ３０とが径方向で離間する隙間が形成される。このため、ケース２０とロータ３０とが径方向で重なる部分（仕切り用凸部２３の径方向内側端部２３１と回転軸４０の第１軸部４１の外周面４１０との重なる部分）では摩耗が発生しにくい。それ故、摩耗に起因する摺動負荷の低下が発生しにくいので、適正なダンパ性能を長期間にわたって維持することができる。

　［実施の形態１の変形例２］
　実施の形態１、および実施の形態１の変形例１では、回転軸４０の第１軸部４１の外径は、周方向において２段階に切り換わっていたが、３段階以上に切り換わっていてもよい。また、実施の形態１、および実施の形態１の変形例１では、回転軸４０の第１軸部４１の外径が、周方向において段階的に切り換わっていたが、回転軸４０の第１軸部４１の外径が、周方向において連続的に変化している構成を採用してもよい。

　［実施の形態２］
　図９は、本発明の実施の形態２に係る流体ダンパ装置１０に用いたケース２０を軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１からみた斜視図である。図１０は、本発明の実施の形態２に係る流体ダンパ装置１０の縦断面図であり、図１０（ａ）、（ｂ）は、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、およびケース２０の胴部２２の内径を示す説明図である。図１０（ｂ）では、周方向における胴部２２の外径変化を誇張して示してある。なお、本形態の基本的な構成は、実施の形態１と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。

　本形態の流体ダンパ装置１０においても、実施の形態１と同様、ダンパ室１１では、回転軸４０の第１軸部４１の外径、およびケース２０の胴部２２の内径のうちの少なくとも一方は、周方向で径が相違し、ロータ３０が軸線Ｌ周りの第１方向Ａ（一方方向）に回転する際でも、特定の角度範囲では、ケース２０とロータ３０とが径方向で離間する隙間が形成される。本形態では、上記構成のうち、胴部２２の内径が周方向で相違している構成が採用されている。

　より具体的には、図９および図１０に示すように、ケース２０の胴部２２の内径は、周方向において２段階に切り換わっている。本形態において、胴部２２の内径は、軸線Ｌ方向の全体にわたって周方向において２段階に切り換わっている。

　また、胴部２２の内周面２２０は、曲率半径が相違する２つの同心状の円弧面２２０ａ、２２０ｂが周方向に配置されている。本形態では、仕切り用凸部２３を基準（角度０°）としたとき、第１方向Ａにおいて、約３０°～約７５°の角度範囲θ３（特定の角度範囲）に位置する円弧面２２０ａは、半径ｒ３であり、約９０°～１８０°の角度範囲θ４に位置する円弧面２２０ｂは、半径ｒ４であり、半径ｒ３、ｒ４は、以下の関係
　　　ｒ３＞ｒ４
になっている。また、約７５°～約９０°の角度範囲に位置する境界面２２０ｃは半径ｒ３から半径ｒ４まで連続的に変化している。一方、ロータ３０が軸線Ｌ回りに第１方向Ａに回転している際の外径はｒ４である。このため、回転軸４０が軸線Ｌ回りに第１方向Ａに回転したとき、円弧面２２０ｂが形成されている角度範囲に弁体５０が到達したとき、弁体５０が胴部２２の内周面２２０に接する。これに対して、回転軸４０が軸線Ｌ回りに第１方向Ａに回転したときでも、円弧面２２０ａが形成されている特定の角度範囲に弁体５０が到達したとき、弁体５０は、胴部２２の内周面２２０から径方向で離間し、弁体５０と胴部２２の内周面２２０との間には、図１０（ａ）に示す隙間Ｇ２が形成される。

　本形態の流体ダンパ装置１０において、図１に示す便座５が起立姿勢にある状態から平伏姿勢に向けて回転する閉動作を開始すると、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。その場合でも、弁体５０は、円弧面２２０ａに隙間Ｇ２を介して径方向外側で対向している。このため、弁体５０と胴部２２との間を流体１２が通り抜ける。従って、ロータ３０および弁体５０において流体１２を受ける面に加わる負荷が小さい。その場合でも、便座５に対して重力によって平伏姿勢に向けて加わる回転力が小さいので、便座５が倒れる速度が遅い。また、弁体５０は、胴部２２の内周面２２０から離間した状態で回転するため、弁体５０には摩耗が発生しない。

　そして、便座５がさらに平伏姿勢に向けて回転し、ロータ３０（回転軸４０）が軸線Ｌ周りにさらに第１方向Ａに回転すると、弁体５０は、円弧面２２０ｂに接する。このため、弁体５０と胴部２２との間を流体１２が通り抜けない。従って、ロータ３０には大きな負荷が加わる。従って、便座５に対して重力によって平伏姿勢に向けて加わる回転力が大きくなっても、便座５が倒れる速度は遅い。

　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との間には広い隙間があく。従って、弁体５０と胴部２２との間では流体１２が通り抜ける。このため、ロータ３０（回転軸４０）には負荷が加わらない。

　以上説明したように、本形態の流体ダンパ装置１０では、その使用実態に合わせて、胴部２２の内径が周方向で相違しており、ロータ３０が軸線Ｌ周りの第１方向Ａ（一方方向）に回転する際、特定の角度範囲では、ケース２０とロータ３０とが径方向で離間する隙間Ｇ２が形成される。このため、ケース２０とロータ３０とが径方向で重なる部分（弁体５０と胴部２２の内周面２２０とが径方向で重なる部分）では摩耗が発生しにくい。それ故、摩耗に起因する摺動負荷の低下が発生しにくいので、適正なダンパ性能を長期間にわたって維持することができる。また、流体ダンパ装置１０の製造工程においてロータ３０をケース２０内に挿入する際、ケース２０の内径が大きい角度位置に弁体５０が位置するように調整すれば、ケース２０の内周面２２０と弁体５０とが擦れて弁体５０に傷が付くという事態を回避することができる。

　また、胴部２２の内周面２２０では、曲率半径が相違する複数の同心状の円弧面２２０ａ、２２０ｂが周方向に配置されており、かかる同心状の円弧面２２０ａ、２２０ｂであれば、ケース２０を樹脂成形するのに用いる金型の製作が容易である。また、円弧面２２０ａ、２２０ｂの間では、径が連続的に変化しているため、ロータ３０が軸線Ｌ周りに第１方向Ａに回転する際、弁体５０が胴部２２の円弧面２２０ａ、２２０ｂの間に引っ掛かりにくい。

　［実施の形態２の変形例１］
　図１１は、本発明の実施の形態２の変形例１に係る流体ダンパ装置１０のケース２０を軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１からみた斜視図である。なお、本形態の基本的な構成は、実施の形態１と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。

　実施の形態２では、図９に示すように、胴部２２の外径が、軸線Ｌ方向の全体において周方向で相違していたが、図１１に示すように、本形態では、胴部２２の内径が、軸線Ｌ方向の一部において周方向で相違している。例えば、胴部２２は、軸線Ｌ方向の他方側Ｌ２では、内径が周方向で同一であるが、軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１では、外径が周方向で相違している。かかる構成でも、胴部２２の内径が大きな特定の角度範囲では、ケース２０とロータ３０とが径方向で離間する隙間Ｇ２が形成される。このため、ケース２０とロータ３０とが径方向で重なる部分（弁体５０と胴部２２の内周面２２０とが径方向で重なる部分）では摩耗が発生しにくい。それ故、摩耗に起因する摺動負荷の低下が発生しにくいので、適正なダンパ性能を長期間にわたって維持することができる。

　［実施の形態２の変形例２］
　実施の形態２、および実施の形態２の変形例１では、胴部２２の内径は、周方向において２段階に切り換わっていたが、３段階以上に切り換わっていてもよい。また、実施の形態２、および実施の形態２の変形例１では、胴部２２の内径が、周方向において段階的に切り換わっていたが、胴部２２の内径が、周方向において連続的に変化している構成を採用してもよい。

　（他の実施の形態）
　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、１１・・ダンパ室、１２・・流体、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、４６・・弁体支持用凸部、５０・・弁体、５１・・基部、５２・・先端部、６０・・カバー、１００・・洋式トイレユニット、２２０・・胴部の内周面、２２０ａ、４１０ａ・・円弧面、２２０ｂ、４１０ｂ・・円弧面、２２０ｃ、４１０ｃ・・境界面、２３１・・切り用凸部の径方向内側端部、４１０・・回転軸の外周面、４６０・・弁体支持溝、４６１・・第１凸部、４６２・・第２凸部、Ａ・・第１方向（軸線周りの一方側）、Ｂ・・第２方向（軸線周りの他方側）、Ｇ１、Ｇ２・・隙間、Ｌ・・軸線、Ｌ１・・一方側、Ｌ２・・他方側

Claims

　回転軸の外周側に弁体が支持されたロータと、
　前記ロータの周りを囲む円筒状の胴部、および該胴部から径方向内側に突出した仕切り用凸部を備え、前記回転軸との間にダンパ室を構成するケースと、
　前記ダンパ室に充填された流体と、
　を有し、
　前記ダンパ室内において、前記回転軸の外径および前記胴部の内径のうちの少なくとも一方は、周方向で径が相違し、前記ロータが軸線周りの一方方向に回転する際、特定の角度範囲では、前記ケースと前記ロータとが径方向で離間する隙間が形成されることを特徴とする流体ダンパ装置。
　前記回転軸の外径および前記胴部の内径のうち、周方向で径が相違している側では、周方向において径が段階的に切り換わっていることを特徴とする請求項１に記載の流体ダンパ装置。
　前記回転軸の外周面および前記胴部の内周面のうち、周方向で径が相違している側では、曲率半径が相違する複数の同心状の円弧面が周方向に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の流体ダンパ装置。
　前記複数の円弧面の間では、径が連続的に変化し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。
　前記回転軸の外径および前記胴部の内径のうち、周方向で径が相違している側では、周方向で径が連続的に変化していることを特徴とする請求項１に記載の流体ダンパ装置。
　前記回転軸の外径および前記胴部の内径のうち、前記回転軸の外径が周方向で相違していることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の流体ダンパ装置。
　前記回転軸の外径は、軸線方向の一部において、周方向で相違していることを特徴とする請求項６に記載の流体ダンパ装置。
　前記回転軸の外径および前記胴部の内径のうち、前記胴部の内径が周方向で相違していることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の流体ダンパ装置。
　前記胴部の内径は、軸線方向の一部において、周方向で相違していることを特徴とする請求項８に記載の流体ダンパ装置。
　請求項１乃至９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、機器本体に対して平伏姿勢と起立姿勢との間で回転移動する開閉部材が取り付けられており、
　前記開閉部材が前記起立姿勢から前記平伏姿勢に向かう途中位置までの間に前記隙間が形成され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１０に記載のダンパ付き機器。