JP2004187917A

JP2004187917A - 蓋の開閉装置

Info

Publication number: JP2004187917A
Application number: JP2002359270A
Authority: JP
Inventors: Koichi Hayashi; 浩一林; Makoto Okabayashi; 真岡林; Akihito Shiraki; 彰人白木; Shinji Kawai; 伸治川合
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2002-12-11
Filing date: 2002-12-11
Publication date: 2004-07-08

Abstract

【課題】本発明は、構造が簡単で、蓋の開閉速度及び回転軸に働く負荷を容易に変えることができる蓋の開閉装置を提供すること。
【解決手段】便座の開閉装置１は、開閉可能に回動する図示しない便座と、便座の回動とともに回転する回転軸２と、回転軸２の周部に設けられた２つの室３と、室３を形成し回転軸２と連動して回転する内側壁４と、室３を形成し内側壁４と相対回転する外側壁５と、内側壁４に設けられた凹部６と、凹部６に移動可能に一定の隙間ｃをもって配設され且つ室３に突出した弁７と、弁７の表面に設けられた溝８から構成する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は蓋の開閉装置に係り、特に蓋を開放又は閉止する際に適度な速度で回動させる蓋の開閉装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本発明に関する従来技術として、制御弁を用いた蓋の開閉装置がある。（例えば、特許文献１参照。）。図５は従来の蓋の開閉装置で、ハウジング部１００によって構成されたケース体の内部に制動部材１０１が回転自在に収容されている。この制動部材１０１は、その中心部に、一対の凹溝部を備えた軸孔１０２を備えている。この軸孔１０２には、支軸が嵌合固定される。
【０００３】
制動部材１０１の外周側には、一対のベーン１０３が設けられ、このベーン１０３にはそれぞれ２つのオリフィス１０４が穿設されている。このオリフィス１０４には制御弁１０５がそれぞれ取付けられており、制御弁１０５はベーン１０４の面に垂直な方向に所定範囲だけ移動できるようになっている。
【０００４】
ハウジング１００の内部には、ベーン１０３を所定角度だけ回動可能にする断面略扇型の一対の油室１０６が、一対の仕切り壁に仕切られるようにして形成されている。これらの油室１０６内には所定の粘性を有するオイル等の流体が封入されている。油室１０６は、共に制動部材１０１が時計方向に回転するに従って、制動部材１０１のベーン１０３とハウジング１００との間隙が減少するように構成されている。
【０００５】
制動部材１０１及びこれに取付けられた制御弁１０５の動作を示す。制御弁１０５はオリフィス１０４の開口面積を完全に封鎖可能な頭部１０７と、この頭部１０７から一対延伸した脚部１０８と、これらの脚部１０８の先端にそれぞれ形成された係止部１０９とを備えている。
【０００６】
制動部材１０１を回転させると、一対のベーン１０３はそれぞれの油室１０６内において移動するが、制動部材１０１が時計方向に回転する場合には、流体の抵抗により制御弁１０５の頭部１０７はベーン１０３に押し付けられるため、オリフィス１０４の開口を完全に封鎖する。したがって、ベーン１０３のオリフィス１０４は閉止され、流体の抵抗が増大する。
【０００７】
一方、制動部材１０１が反時計方向に回転する場合には、制御弁１０５は流体抵抗により上記とは逆側に押し付けられ、頭部１０７はベーン１０３のオリフィス１０４から離れ、係止部１０９がオリフィス１０４の反対側の開口に係止された状態となる。このとき、制御弁１０５の一対の脚部１０８の間には、オリフィス１０４内と外部とを連通させる隙間が形成される。したがって、オリフィス１０４はベーン１０３の表裏を連通することとなり、流体の抵抗は減少する。
【０００８】
このような構造を持つ制動部材１０１を蓋の開放に伴って回動させると、先ず、当初各ベーン１０３はハウジング１００との間隙が大きい位置にあるため、制御弁１０５はオリフィス１０４を閉止しているものの流体抵抗を殆ど受けることがない。このため、蓋は殆ど回転抵抗を受けることなく開放動作を続ける。
【０００９】
しかし、蓋の回動に従って制動部材１０１が回転し、約６５度回転すると、ベーン１０３とハウジング１００との間隙が急激に減少するとともに、制御弁１０５はオリフィス１０４を閉止し続けているため、制動力が発生して、蓋の回動速度は低下する。
【００１０】
蓋がその回動限界角度（例えば１００度）に到達すると、制動部材１０１も回転を停止する。この状態で、蓋を逆に閉止させようとすると、制御弁１０５がオリフィス１０４を開くため、流体抵抗を殆ど受けることなく、制動部材１０１は元位置に復帰する。
【００１１】
【特許文献１】
特開平０８−２４６７４２号公報（第２、６頁、第７−９図）
【００１２】
【特許文献２】
特開２０００−１９９５３６号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術では、蓋を開閉動作するときの負荷を変えるのに頭部１０７、脚部１０８、係止部１０９から構成されオリフィス１０４内をベーン１０４の面に垂直な方向に所定範囲だけ移動可能な制御弁１０５が必要である。
【００１４】
しかしながら、制御弁１０５は、構造が複雑でコスト高の要因になる。また、蓋の回動する速度を変えるには、ベーン１０３とハウジング１００との間隙を変える必要があるが、間隙を変えるにはベーン又はハウジングの加工が必要である。蓋の開動作若しくは閉動作における蓋の回動する速度、及び回転軸に働く負荷を変えるには、オリフィス１０４の孔径の加工による変更と制御弁１０５の交換が必要であり、またベーン１０３に設けられたオリフィス１０４と制御弁１０５の数を増やすには構造上限界がある。
【００１５】
本発明は、構造が簡単で、蓋の開閉速度及び回転軸に働く負荷を容易に変えることができる蓋の開閉装置を提供することを課題とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための請求項１の発明は、「開閉可能に回動する蓋と、前記蓋の回動とともに回転する回転軸と、前記回転軸の周部に設けられた室と、前記室を形成し前記回転軸と連動して回転する内側壁と、前記室を形成し前記内側壁と相対回転する外側壁と、前記内側壁又は外側壁に設けられた凹部と、前記凹部に移動可能に一定の隙間をもって配設され且つ前記室に突出した弁と、前記弁の表面に設けられた溝と、から構成されたこと」を特徴とする。
【００１７】
請求項１の発明では、蓋が開閉動作するときには、室に封入された粘性流体が弁と相対回転する内側壁若しくは外側壁の間隙を流動するときの流動抵抗により、回転軸に負荷が生じて、蓋の回動する速度を緩やかにすることができる。また、弁のみを交換することで、弁と内側壁又は外側壁との間隙を調整することができ、蓋の回動速度を容易に変かえることができる。また、弁は凹部に移動可能となるように一定の隙間をもって配設されるため、弁又は凹部には高度な加工精度又は嵌め合い精度が要求されず、加工コストの低減、弁を凹部に組み付けるための工数を低減できる。また、弁の表面には粘性流体が流動する溝を設けてあるため、蓋の開動作若しくは閉動作のときには溝に形成される流路を閉止して、蓋の閉動作若しくは開動作のときには溝に形成される流路を開放することで、蓋を回動するときの速度及び回転軸に働く負荷を変えることができる。
【００１８】
また、上記課題を解決するための請求項２の発明は、「前記弁と前記内側壁又は前記外側壁の間隙が回転軸の回転に応じて変化すること」を特徴とする。
【００１９】
請求項２の発明では、弁と内側壁又は外側壁の間隙が回転軸の回転に応じて変化するため、蓋の開動作若しくは閉動作において角度に応じて蓋の回動する速度を変化させることができる。蓋の閉動作において、蓋の回動する速度を遅くすることで、蓋を静かに閉止することができ、ダンパー効果を奏する。
【００２０】
また、上記課題を解決するための請求項３の発明は、「前記弁の少なくとも２面に溝が設けられたこと」を特徴とする。
【００２１】
請求項３の発明では、弁の少なくとも２面に溝が設けているため、蓋を開動作若しくは閉動作するときに、弁は凹部の底面と回転軸が回転する方向とは反対の面に接触するが、弁の底面と回動する方向と反対の面の２面に溝を設けることで、弁が凹部の底面と回動する方向と反対の面に接触した場合でも、粘性流体が流動するための流路が形成される。したがって開動作若しくは閉動作時において、室に封入された粘性流体が流動するためのトータルでの流路断面積が変わるため、蓋の開動作若しくは閉動作における開閉速度、回転軸に働く負荷を変えることができる。また、蓋の開閉速度を調整する場合には、弁に設けた溝の深さ、幅、形状、数を変えることで溝の流路断面積を変えられるため、回転軸への負荷の調整を容易に行なうことができ、よって蓋の開閉速度の調整が行なえる。
【００２２】
また、上記課題を解決するための請求項４の発明は、「前記室には粘性流体が封入されること」を特徴とする。
【００２３】
請求項４の発明では、蓋が開閉動作するときには、室に封入された粘性流体が弁と相対回転する内側壁若しくは外側壁の間隙を流動するときの流動抵抗により、回転軸に負荷が生じて、蓋の回動を緩やかにすることができるが、このとき粘性の異なる粘性流体を用いることで、蓋が回動する速度を調整することが可能である。
【００２４】
また、上記課題を解決するための請求項５の発明は、「前記蓋は、便蓋又は便座であること」を特徴とする。
【００２５】
請求項５の発明では、便蓋又は便座の回転機構に本発明を用いることで、閉動作のときには便蓋又は便座を緩やかに閉回動することができ、開動作のときには使用者が便蓋又は便座を開回動するのに負荷がかからないようにできる。したがって、製品の品位を損なわない便座又は便蓋の開閉装置が得られる。また、便座と便蓋の開閉装置を回転軸に同時に組み込むことで、コンパクトな便座と便蓋の開閉装置を提供できる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の蓋の開閉装置を図面に基づいて詳述する。
【００２７】
図１は、本発明の蓋の開閉装置を用いた、便座（蓋）の開閉装置１の断面図である。便座の開閉装置１は、開閉可能に回動する図示しない便座と、便座の回動とともに回転する回転軸２と、回転軸２の周部に設けられた２つの室３と、室３を形成し回転軸２と連動して回転する内側壁４と、室３を形成し内側壁４と相対回転する外側壁５と、内側壁４に設けられた凹部６と、凹部６に移動可能に一定の隙間ｃをもって配設され且つ室３に突出した弁７と、弁７の表面に設けられた溝８と、便座を開状態に自立させるための自立バネ９、ローラー１０、シート１１と、回転軸２の端部に設けられたキャップ１２と、から構成される。
【００２８】
図２は、本発明の開閉装置１のＡ−Ａ断面図である。内側壁４は回転軸２とともに回転する回転部材１３に設けられ、回転部材１３は弁７を配設する凹部６を室３内に形成する。外側壁５はハウジング１４に設けられ、ハウジング１４は回転部材１３との間に室３を形成する。弁７は回転部材１３の内側壁４に形成された凹部６に移動可能となるように一定の隙間ｃをもって配設され、室３に突出して外側壁５との間に間隙ａを形成する。間隙ａは回転軸２の回転に応じて徐減するように、外側壁５の径が時計回りの方向に小さくなるように構成される。弁７には凹部６の底面１８と回転軸２の時計回りの方向の面１７に、複数の溝８が形成される。溝８は弁７が凹部６の時計回りの方向の面１７と接するときには、室３に封入されたオイル（粘性流体）が流動する流路１９（図４）が形成される。
【００２９】
次に本発明の開閉装置１の動作について詳述する。
【００３０】
図３は、回転軸２が時計回りに回転したとき（便座の閉動作）の弁７の状態を示したＡ−Ａ断面部分拡大図である。回転軸２が時計回りに回転すると、凹部６に設けられた弁７は隙間ｃのぶんだけ凹部６内を移動して、凹部６の反時計回り方向（回転軸の回転と反対の方向）の面１６と接する。室３の時計回り側にあるオイル１５は、弁７と外側壁５の間隙ｂを通り、反時計回り側に向かいに流動する。このとき弁７は凹部６の反時計回り方向の面１６に接するため、弁７に設けられた溝８の流路は閉じられた状態になる。また、間隙ｂは間隙ａ（図２）と比べて小さい（間隙ｂ＜間隙ａ）ため、オイル１５が間隙ｂを流動するときの流動抵抗は、間隙ａと比べて大きい。
【００３１】
図４は、回転軸２が反時計回りに回転したとき（便座の開動作）の弁７の状態を示したＡ−Ａ断面部分拡大図である。回転軸２が反時計回りに回転すると、凹部６に設けられた弁７は隙間ｃのぶんだけ凹部６内を移動して、凹部６の時計回り方向（回転軸の回転と反対の方向）の面１７と接する。室３の反時計回りの方向にあるオイル１５は、弁７と外側壁５の間隙ｂ及び溝８に形成された流路を通り、時計回り側に流動する。このとき弁７は凹部６の時計回り方向の面１７に接するため、弁７に設けられた溝８には流路１９が形成される。したがって、回転軸２が反時計回りに回転したときのオイル１５が流動するトータルの流路断面積は、時計回りに回転したときのトータルの流路断面積より大きくなり、オイル１５が流動するときの流動抵抗は、反時計回りに回転したときの方が小さい。流動抵抗が小さいと、便座を開動作するときに使用者が便座を持ち上げるときの負荷を少なくできる。
【００３２】
本発明では、便座が開閉動作するときには、室３に封入されたオイル１５が弁７と相対回転する外側壁５の間隙を流動するときの流動抵抗により、回転軸２に負荷が生じて、便座の回動する速度を緩やかにすることができる。また、弁７のみを交換することで、外側壁５と弁７との間隙を調整することが可能で、便座の回動速度を容易に変かえることができる。また、弁７は凹部６に移動可能となるように一定の隙間ｃを備えて配設されるため、弁７又は凹部６には高度な加工精度又は嵌め合い精度が要求されず、加工コストの低減、弁７を凹部６に組み付けるための工数が低減できる。また、弁７の表面にはオイル１５が流動する溝８を設けているため、便座の閉動作のときには溝８の流路１９を閉止して、蓋の開動作のときには溝８を開放して流路１９を形成することで、蓋８を回動するときの速度及び回転軸２に働く負荷を変えることができる。
【００３３】
また、弁７と外側壁５の間隙が回転軸２の回転に応じて変化するため、便座の閉動作において角度に応じて便座の回動する速度を変化させることができる。便座の閉動作において、便座の回動する速度を遅くすることで、便座を静かに閉止することができ（ダンパー効果）、製品の品位を損なわない便座の開閉装置が得られる。
【００３４】
また、弁７の少なくとも２面に溝８を設けることで、便座を開動作するときに、弁７は凹部６の底面１８と時計回り（回転軸の回転と反対の方向）の面１６に接するが、弁７の底面１８と凹部６の時計回りの面１６の２面に溝８を設けることで、オイル１５が流動するための流路１９が形成される。したがって便座の開動作若しくは閉動作時において、室３に封入されたオイル１５が流動するトータルでの流路断面積が変わるため、便座の開動作若しくは閉動作における開閉速度と回転軸２に働く負荷を変えることができる。また、弁７の表面に溝８を設けることで、開閉速度を調整したい場合には、溝８の深さ、幅、形状、数を変えることで流路断面積を変えることができるため、負荷の調整を容易に行なえる。
【００３５】
また、便座が開閉動作するときには、室３に封入されたオイル１５が弁７と相対回転する外側壁５の間隙を流動するときの流動抵抗により、回転軸に負荷が生じて、蓋の回動を緩やかにすることができる。また、粘性の異なるオイル１５を用いることで、便座が回動する速度の調整が可能である。
【００３６】
本発明の実施形態では、便座の開閉動作における開閉装置１について詳述したが、便蓋の開閉装置も同様の構成である。便座と便蓋の開閉装置を回転軸２に同時に組み込むことで、コンパクトな便座と便蓋の開閉装置を提供できる。また、本発明は便座に限定されるものではなく、蓋が回動して開閉動作するものであればよい。また、本実施形態では凹部６を内側壁４に設けたが、外側壁５に凹部６をも設けてもよい。その場合には弁７と内側壁６との間隙により回転軸２に働く負荷の調整が可能である。また、本実施形態では、便座の開動作時に負荷がかからないように閉動作時に負荷がかからないようにしてもよい。また、発明の実施形態では室３は２つであったが、１つでも３つ以上でもよく、数に限定されない。また、溝８の形状、数に限定されるものではない。また、回転軸２の軸の表面の一部を内側壁４としてもよい。その場合には、凹部６及び弁７は外側壁５に設ける。
【００３７】
上述の実施形態は、説明のために例示したもので、本発明としては、それらに限定されるものでは無く、特許請求の範囲、発明の詳細な説明および図面の記載から当業者が認識することができる本発明の技術的思想に反しない限り、変更および付加が可能である。
【００３８】
【発明の効果】
本発明は、構造が簡単で、蓋の開閉速度及び回転軸に働く負荷を容易に変えることができる蓋の開閉装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の蓋の開閉装置を用いた、便座（蓋）の開閉装置の断面図である。
【図２】本発明の開閉装置のＡ−Ａ断面図である。
【図３】回転軸が時計回りに回転したとき（便座の閉動作）の弁の状態を示したＡ−Ａ断面部分拡大図である。
【図４】回転軸が反時計回りに回転したとき（便座の開動作）の弁の状態を示したＡ−Ａ断面部分拡大図である。
【図５】従来の蓋の開閉装置である。
【符号の説明】
１回転装置
２回転軸
３室
４内側壁
５外側壁
６凹部
７弁
８溝
１５オイル（粘性流体）
ａ、ｂ間隙
ｃ隙間

Claims

開閉可能に回動する蓋と、前記蓋の回動とともに回転する回転軸と、前記回転軸の周部に設けられた室と、前記室を形成し前記回転軸と連動して回転する内側壁と、前記室を形成し前記内側壁と相対回転する外側壁と、前記内側壁又は外側壁に設けられた凹部と、前記凹部に移動可能に一定の隙間をもって配設され且つ前記室に突出した弁と、前記弁の表面に設けられた溝と、から構成されたこと、を特徴とする蓋の開閉装置。
前記弁と前記内側壁又は前記外側壁の間隙が回転軸の回転に応じて変化すること、を特徴とする請求項１に記載の蓋の開閉装置。
前記弁の少なくとも２面に溝が設けられたこと、を特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の蓋の開閉装置。
前記室には粘性流体が封入されること、を特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の蓋の開閉装置。
前記蓋は、便蓋又は便座であること、を特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の蓋の開閉装置。