JP2014178011A - 回転ダンパ - Google Patents

Abstract

【課題】連通路が弁体によって開かれ、それによってロータが開回転するときに、ロータをより高速で開回転させることができる回転ダンパを提供する。
【解決手段】ケーシング１の収容孔の内周面に第１連通溝７Ａを形成する。ピストン３の外周面に第２連通溝７Ｂを形成する。第１連通溝７Ａと第２連通溝７Ｂが一つの孔状になって一つの連通路７を構成するよう、第１連通溝７Ａと第２連通溝７Ｂとを収容孔の周方向において同一位置に配置する。
【選択図】図１０

Description

この発明は、躯体と回転体との間に設けられ、回転体の回転速度を低速に抑えるための回転ダンパに関する。

一般に、この種の回転ダンパは、下記特許文献１に記載されているように、一端部が開口し、他端部が底部によって閉じられた収容孔を有するケーシングと、収容孔の開口部側の端部に回転可能に設けられたロータと、このロータと底部との間の収容孔の内部に、摺動可能に、かつ回転不能に設けられたピストンとを備えている。ロータには、雄ねじが形成されている。一方、ピストンには、ねじ孔が形成されている。このねじ孔には、雄ねじが螺合されている。したがって、ロータが回転すると、ピストンがケーシングの軸線方向へ移動する。例えば、ロータが時計方向へ回転すると、ピストンが底部側へ移動し、ロータが反時計方向へ回転すると、ピストンがロータ側へ移動する。

収容孔の内部にピストンが設けられることにより、収容孔の内部がロータ側の第１の室と、底部側の第２の室とに区分されている。第１及び第２の室には、粘性流体等の流体が充填されている。第１及び第２の室は、連通路によって互いに連通されている。

ピストンには、弁体が設けられている。この弁体は、連通路を開閉するためのものであり、ピストンが底部側へ移動するときには連通路を閉じ、ピストンがロータ側へ移動するときには連通路を開く。弁体が連通路を閉じると、第２の室内の流体がオリフィス等の抵抗路を通って第１室内に流入する。このときの流通抵抗により、ピストンの移動速度が低速に抑えられ、ひいてはロータの回転速度が低速に抑えられる。弁体が連通路を開くと、第１の室内の流体が連通路を通って第２の室内に流入する。連通路の流通抵抗は小さい。したがって、ピストンが高速で移動することができ、ロータが高速で回転することができる。

中国実用新案公告第ＣＮ２０１２８８７８４Ｙ号公報

回転ダンパにおいては、弁体が連通路を開いたとき、ロータがより高速で回転することができるものであることが要望される。このような要望は、連通路の流量を大きくすることによって達成することができる。流量を大きくするための一つの方法として、連通路の流路面積（断面積）を大きくすることが考えられる。しかし、連通路の流路面積を大きくすると、それに対応して回転ダンパが大型化してしまう。この発明は、回転ダンパが大型化することなく、連通路の流量を大きくすることができる回転ダンパを提供することを課題としている。

この発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、一端部が開口し、他端部が底部によって閉じられたケーシングと、上記ケーシングに回転可能に設けられたロータと、このロータと上記底部との間の上記ケーシングの内部に摺動可能にかつ回転不能に設けられ、上記底部と上記ロータとの間の上記ケーシングの内部を第１の室と第２の室とに区分するピストンと、このピストンを上記ロータの回転に追随して移動させる移動手段と、上記第１の室と上記第２の室とを連通させる連通路と、この連通路を開閉する弁体とを備え、上記底部と上記ロータとの間に位置する上記ケーシングの内部に流体が充填された回転ダンパにおいて、上記ケーシングの内周面には第１連通溝が形成され、上記ピストンの外周面には第２連通溝が形成され、上記第１連通溝と上記第２連通溝とが上記ケーシングの径方向に互いに対向して配置され、上記第１及び第２連通溝によって上記連通路が構成されていることを特徴としている。
この場合、上記ピストンが第１の位置と第２の位置との間を摺動可能であり、上記第１連通溝は、上記ピストンが上記第１の位置とこの第１の位置と上記第２の位置との間の所定の中間位置との間に位置しているときには開状態に維持され、上記ピストンが上記中間位置と上記第２の位置との間に位置しているときには上記弁体によって閉じられ、上記第２連通溝は、上記ピストンが上記第１の位置から上記第２の位置まで移動するときには、上記弁体によって閉じられ、上記ピストンが上記第２の位置から上記第１の位置まで移動するときには、開状態に維持されることが望ましい。
また、上記ピストンが第１の位置と第２の位置との間を摺動可能であり、上記第１連通溝及び上記第２連通溝は、上記ピストンが上記第１の位置から上記第２の位置に向かって移動するときには、上記弁体によって閉じられ、上記ピストンが上記第２の位置から上記第１の位置に向かって移動するときには、開状態に維持されることが望ましい。

上記構成を有するこの発明によれば、第１連通溝と第２連通溝とが互いに対向して配置されているので、第１及び第２連通溝が一つの連通路を構成する。このように構成した場合と、第１連通溝と第２連通溝とが互いに対向せず、互いに別個に連通路をそれぞれ構成しているものと比較すると、第１及び第２連通溝の断面積（流路面積）を一定とした場合、この発明の連通路の周長を比較対象の場合の連通路の周長より短くすることができる。換言すれば、この発明の連通路の周長と比較対象の連通路の周長とを同一にした場合には、この発明の連通路の流路面積を比較対象の連通路の流路面積より大きくすることができる。したがって、この発明によれば、連通路の流量を大きくすることができる。よって、ピストンをより高速で移動させることができ、それに応じてロータをより高速で回転させることができる。しかも、第１及び第２連通溝を互いに対向して配置するだけであり、それらの断面積を大きくするものではない。したがって、回転ダンパが大型することもない。

図１は、この発明の第１実施の形態を、そのロータを初期位置に回転させた状態で示す図であって、図１（Ａ）はその正面図、図１（Ｂ）はその平面図である。 図２は、同実施の形態を、そのロータを初期位置から限界位置に向かってほぼ７０°回転させた状態で示す図であって、図２（Ａ）はその正面図、図２（Ｂ）はその平面図である。 図３は、同実施の形態を、そのロータを限界位置に回転させた状態で示す図であって、図３（Ａ）はその正面図、図３（Ｂ）はその平面図である。 図４は、図１（Ｂ）のＸ−Ｘ線に沿う拡大断面図である。 図５は、図２（Ｂ）のＸ−Ｘ線に沿う拡大断面図である。 図６は、図３（Ｂ）のＸ−Ｘ線に沿う拡大断面図である。 図７は、ロータを限界位置から初期位置側へ回転させた直後の状態を示す図６と同様の断面図である。 図８は、ロータを限界位置から初期位置へ向かって図２に示す位置と同一位置まで回転させたときの状態を示す図５と同様の断面図である。 図９は、ロータを限界位置から初期位置まで回転させたときの状態を示す図４と同様の断面図である。 図１０は、図９のＸ−Ｘ断面図である。 図１１は、図９のＹ−Ｙ断面図である。 図１２は、同実施の形態を示す分解斜視図である。 図１３は、同実施の形態を図１２と異なる方向から見たときの分解斜視図である。 図１４は、この発明の第２実施の形態を、ロータを初期位置に位置させた状態で示す正面図である。 図１５は、同実施の形態の図４と同様の断面図である。 図１６は、同実施の形態の図５と同様の断面図である。 図１７は、同実施の形態の図６と同様の断面図である。 図１８は、図１６のＸ−Ｘ線に沿う拡大断面図である。

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１３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４〜図１３に示すように、ケーシング１、ロータ２、ピストン３及び弁体４を主な構成要素としている。なお、図１〜図９においては、ダンパＡがその軸線（この軸線は、ケーシング１の軸線であり、ロータ２の回転中心線でもある。）を上下方向に向けて配置されている。そこで、回転ダンパＡの各構成については、上下を用いて説明することとする。回転ダンパＡは、水平方向又は他の方向に向けて配置してもよい。

ケーシング１は、断面円形の金属製の筒体からなるものであり、その内部が収容孔１１になっている。収容孔１１は、その上端部に開口部１ｄを有し、下端部が底部１ａによって閉じられている。

ケーシング１の周壁部には、一対の幅広平坦部１ｂ，１ｂ及び一対の幅狭平坦部１ｃ，１ｃが形成されている。両平坦部１ｂ，１ｃは、ケーシング１の上端から所定の同一距離だけ下側へ離れた箇所からケーシング１の下端まで延びている。収容孔１１のうちの両平坦部１ｂ，１ｃが形成された部分が、摺動孔部１２になっている。

一対の幅広平坦部１ｂ，１ｂは、ケーシング１の軸線と平行に延びており、ケーシング１の周方向へ１８０°離れて配置されている。つまり、一対の幅広平坦部１ｂ，１ｂは、ケーシング１の軸線を挟んで互いに対向するように配置されている。幅広平坦部１ｂ，１ｂが形成されることにより、摺動孔部１２の内周面には、ケーシング１の軸線と平行に延びる第１摺動面１３，１３が形成されている。

一対の幅狭平坦部１ｃ，１ｃは、ケーシング１の軸線と平行に延びており、ケーシング１の周方向へ１８０°離れて配置されている。しかも、一対の幅狭平坦部１ｃ，１ｃは、一対の幅広平坦部１ｂ，１ｂに対してケーシング１の周方向へ９０°離れて配置されている。この結果、幅広平坦部１ｂと幅狭平坦部１ｃが、ケーシング１の周方向へ９０°毎に交互に配置されている。幅狭平坦部１ｃは、その幅が幅広平坦部１ｂの幅より狭くなっている。幅狭平坦部１ｃ，１ｃが形成されることにより、摺動孔部１２の内周面には、ケーシング１の軸線と平行に延びる第２摺動面１４，１４が形成されている。

摺動孔部１２の内周面に第１摺動面１３，１３及び第２摺動面１４，１４が形成されることにより、摺動孔部１２の断面形状が、第１摺動面１３に沿う方向を長手方向とし、第２摺動面１４に沿う方向を短手方向とする断面略長方形の長孔状に形成されている。しかも、摺動孔部１２の４つの角部は、ケーシング１の軸線を曲率中心とする円弧面によって構成されている。

一対の幅広平坦部１ｂ，１ｂ及び一対の幅狭平坦部１ｃ，１ｃは、例えば次のようにして形成することができる。すなわち、摺動孔部１２と同一の断面形状を有する芯金（図示せず）を収容孔１１に挿入する。その後、ケーシング１の周壁部をプレスして芯金の第１摺動面１３，１３に対応する平坦面に押し付ける。それによって幅広平坦部１ｂ，１ｂを形成する。次にケーシング１の周壁部をプレスして芯金の第２摺動面１４，１４に対応する平坦面に押し付ける。それによって、幅狭平坦部１ｃを形成する。幅広平坦部１ｂ及び幅狭平坦部１ｃの形成順序は、上記と逆にしてもよく、両者の形成を同時に行ってもよい。

ロータ２は、断面円形の嵌合軸部２１を有している。嵌合軸部２１は、収容孔１１の内径と同一の外径を有しており、収容孔１１の開口部１ｄ側の端部に収容孔１１の軸線（ケーシング１の軸線）を中心として回転可能に嵌合されている。これにより、ロータ２がケーシング１に回転可能に支持されている。嵌合軸部２１の外周面と収容孔１１の内周面との間は、Ｏリング等のシール部材５１によってシールされている。なお、嵌合軸部２１が収容孔１１に嵌合された後、ケーシング１の周壁部の上端部が径方向内側へ向かって折り返されることにより、嵌合軸部２１がケーシング１にストップリング５２を介して上方へ抜け止めされている。

嵌合軸部２１の上端面には、連結軸部２２が嵌合軸部２１と一体に形成されている。連結軸部２２は、ケーシング１から上方へ突出させられている。連結軸部２は、非円形に形成されており、建物の柱や便器本体等の躯体（図示せず）と、扉や便蓋等の回転体（図示せず）とのいずれか一方に回転不能に連結される。躯体と回転体とのいずれか他方には、ケーシング１が回転不能に連結される。この実施の形態では、ケーシング１が便器本体に連結され、連結軸部２２が便蓋に連結されている。したがって、便蓋が回転すると、ロータ２がケーシング１に対して回転する。

ロータ２は、便蓋が閉位置に位置すると、図１に示す初期位置に位置し、便蓋が開位置に位置すると、図３に示す最大回転位置に位置する。ただし、ロータ２の最大回転角度は、初期位置と最大回転位置との間の角度より若干大きい角度に設定されており、ロータ２は、初期位置から最大回転位置側へ向かう方向（便蓋が閉位置から開位置へ向かう方向であり、図１（Ｂ）〜図３（Ｂ）において反時計方向；以下、開方向という。）へは最大回転位置を越えて若干の角度（例えば５°程度）だけ回転可能であり、最大回転位置から初期位置側へ向かう方向（便蓋が開位置から閉位置へ向かう方向であり、図１（Ｂ）〜図３（Ｂ）において時計方向；以下、閉方向という。）へは初期位置を越えて若干の角度（例えば５°程度）だけ回転可能である。

嵌合軸部２１の下端面には、雄ねじ部２３が嵌合軸部２１と一体に形成されている。雄ねじ部２３は、その軸線を嵌合軸部２１の軸線と一致させて配置されている。雄ねじ部２３は、複数条のねじを有している。複数条のねじは、ねじのリード角を大きくするために形成されている。リード角を大きくする必要がない場合には、１条のねじを形成してもよい。

雄ねじ部２３の下端面には、小径軸部２４が雄ねじ部２３と一体に形成されている。小径軸部２４は、その軸線を雄ねじ部２３の軸線と一致させて配置されている。小径軸部２４の外径は、雄ねじ部２３の谷の径より小径になっている。小径軸部２４の外径は、雄ねじ部２３のねじの谷の径と同一にしてもよい。

収容孔１１のうちのロータ２の嵌合軸部２１と底部１ａとの間の部分、つまり摺動孔部１２には、ピストン３が収容されている。これにより、収容孔１１の内部が、嵌合軸部２１とピストン３との間の第１の室６Ａと、ピストン３と底部１ａとの間の第２の室６Ｂとに区分されている。第１及び第２室６Ａ，６Ｂ内を含む、嵌合軸部２１と底部１ａとの間の収容孔１１の内部空間には、粘性流体等の流体が収容されている。

ピストン３は、その外周面の断面形状が摺動孔部１２の内周面と同一の断面形状になるように形成されており、摺動孔部１２に上下方向（ケーシング１の軸線方向）へ摺動可能に、かつ回転不能に収容されている。したがって、ピストン３の外周面には、一対の第１摺動面１３，１３に対応する第１平面部３１，３１が形成されるとともに、一対の第２摺動面１４，１４に対応する第２平面部３２，３２が形成されている。第１及び第２摺動面１３，１４は、ピストン３の上端面から下端面まで延びている。第１及び第２平面部３１，３２が第１及び第２摺動面１３，１４にそれぞれ面接触することにより、ピストン３のケーシング１に対する回転が阻止されている。

ピストン３には、その軸線上を上端面から下端面まで延びる雌ねじ部３３が形成されている。この雌ねじ部３３には、ロータ２の雄ねじ部２３が螺合されている。したがって、ロータ２が回転すると、ピストン３が上下方向へ移動する。この場合、ピストン３は、ロータ２が開方向へ回転すると上方へ移動し、ロータ２が閉方向へ回転すると下方へ移動する。これから明らかなように、この回転ダンパＡにおいては、雄ねじ部２３及び雌ねじ部３３により、ピストン３をロータ２の回転に追随して移動させる移動手段が構成されている。

ピストン３は、ロータ２が最大回転位置に回転すると、図６及び図７に示す上限位置（第１の位置）に位置し、ロータ２が初期位置に回転すると、図４及び図９に示す下限位置（第２の位置）に位置する。ただし、ピストン３は、ロータ２が初期位置と最大回転位置との間の角度より若干大きい角度だけ回転可能であることに対応して、上限位置を超えて若干の距離だけ上方へ移動可能であり、下限位置を越えて若干の距離だけ下方へ移動可能である。

ピストン３の下端面には、支持筒部３４が形成されている。この支持筒部３４の内径は、ロータ２の小径軸部２４の外径と同一に設定されている。支持筒部３４には、小径軸部２４が回転可能に、かつ摺動可能に挿入されている。支持筒部３４の内周面と小径軸部２４の外周面との間は、Ｏリング等のシール部材５３によってシールされている。

図４〜図９に示すように、ピストン３が上方へ移動すると、第１の室６Ａの内部容積が減少し、第２の室６Ｂの内部容積が増大する。この結果、第１の室６Ａ内の流体が第２の室６Ｂへ流入しようとする。逆に、ピストン３が下方へ移動すると、第１の室６Ａの内部容積が増大し、第２の室６Ｂの内部容積が減少する。この結果、第２の室６Ｂ内の流体が第１の室６Ａに流入しようとする。

流体が第１の室６Ａと第２の室６Ｂとの間を流通することができるようにするために、第１の室６Ａと第２の室６Ｂと間には、それらを連通させる連通路７が設けられている。連通路７は、ケーシング１の摺動孔部１２の内周面に形成された第１連通溝７Ａと、ピストン３の外周面に形成された連通溝７Ｂとによって構成されている。

第１連通溝７Ａは、幅狭平坦部１ｃの幅方向（ケーシング１の周方向）の中央部をケーシング１の径方向外側へ向かって突出させることにより、第２摺動面１４に形成されている。なお、第１連通溝７Ａを形成するための幅狭平坦部１ｃの突出量は、当該突出部の外面のうちの最も外側に位置する部分がケーシング１の外周面を構成する円弧面に接するように、その大きさが設定されている。

第１連通溝７Ａは、その幅が第２摺動面１４の幅より狭くなっており、第２摺動面１４の幅方向の中央部に配置されている。第１連通溝７Ａの上端部は、図４〜図９に示すように、第２摺動面１４の上端部とほぼ同一位置に配置されており、第１の室６Ａと常時連通している。一方、第１連通溝７Ａの下端部は、図４及び図９に示すように、下限位置に位置しているピストン３の下端面より所定距離だけ上方に位置するように配置されている。第１連通溝７Ａの下端部は、後述するように、第２の室６Ｂに対しピストン３及び弁体４により連通状態と遮断状態とに切り換えられる。

なお、第１連通溝７Ａの幅が第２摺動面１４の幅より狭くなっているので、第２摺動面１４の幅方向の両側部は、平坦面としてそのまま残っている。そして、当該第２摺動面１４の両側部にピストン３の第２平面部３２の両側部が摺動可能に面接触している。これから明らかなように、第２摺動面１４の幅方向の両側部が、内向き平面部であり、第２平面部３２の両側部が外向き平面部である。

第２連通溝７Ｂは、ピストン３の各第２平面部３２にそれぞれ形成されている。ここで、第２平面部３２は、断面長方形状をなすピストン３の断面形状における長手方向の両端部に配置されている。したがって、第２連通溝７Ｂ，７Ｂも、ピストン３の外周面のうちの断面形状における長手方向の両端部にそれぞれ配置されている。第２連通溝７Ｂの長さは、ピストン３の長さと同一であり、第２平面部３２の上端から下端まで延びている。第２連通溝７Ｂの上端は、第１の室６Ａに常時連通している。第２連通溝７Ｂの下端は、後述するように、第２の室６Ｂに対し弁体４により連通状態と遮断状態とに切り換えられる。

第２連通溝７Ｂは、第２平面部３２の幅方向の中央部に配置されている。したがって、第２連通溝７Ｂは、図１０に示すように、第１連通溝７Ａと対向しており、互いに連通している。この結果、第１連通溝７Ａと第２連通溝７Ｂとによって一つの孔が形成されており、その孔が連通路７になっている。なお、第２連通溝７Ｂの幅は、第２平面部３２の幅より狭くなっているが、第２連通溝７Ｂの幅は、第１連通溝７Ａの幅と同一にしてもよく、第１連通溝７Ａの幅より狭くしてもよい。

ピストン３の支持筒部３４には、弁体４がピストン３の軸線方向（ケーシング１の軸線方向）へ開位置と閉位置との間を移動可能に設けられている。すなわち、支持筒部３４の下端部には、係止突出部３５が形成されている。係止突出部３５は、断面長円状をなしており、その長手方向を摺動孔部１２の長手方向と直交する方向に向けて配置されている。

弁体４は、リング状に形成されている。弁体４の内部の断面形状は、係止突出部３５の断面形状と同一に形成されている。したがって、弁体４には係止突出部３５を挿通可能であり、係止突出部３５が弁体４を通り抜けると、弁体４の内部には支持筒部３４のうちの係止突出部３５より上側の部分が挿通される。その状態で弁体４を係止突出部３５に対して９０°回転させると、弁体４の短手方向が係止突出部３５の長手方向と対向するようになる。この結果、弁体４が支持筒部３４から下方へ抜け出ようとすると、弁体４の短手方向の両端部が係止突出部３５の長手方向の両端部に突き当たる。これによって、弁体４が支持筒部３４から下方へ抜け出ることが阻止されている。

弁体４は、その外部の断面形状が摺動孔部１２の断面形状と同一に形成されている。したがって、弁体４は、摺動孔部１２に挿脱可能であり、係止突出部３５を挿通した後、９０°回転させた状態で摺動孔部１２に挿入されている。この結果、弁体４がケーシング１の摺動孔部１２に回動不能に、かつ摺動可能に嵌合されている。

弁体４の厚さ（ケーシング１の軸線方向の寸法）は、ピストン３の下端面と係止突出部３５の上面との間の距離より薄くなっている。したがって、弁体４は、ピストン３の下端面と係止突出部３５の上面との間の距離と弁体４の厚さとの差の分だけ上下方向へ移動可能である。弁体４は、ピストン３の下端面に突き当たると、それ以上上方へ移動することができなくなる。このときのピストン３の位置が閉位置である。弁体４は、係止突出部３５に突き当たると、それ以上下方へ移動することができなくなる。このときの弁体４の位置が開位置である。

第１の室６Ａと第２の室６Ｂとの間の第１連通溝７Ａ及び第２連通溝７Ｂによる連通状態及び遮断状態は、ピストン３の位置及び弁体４の位置に応じて次のように変化する。

先ず、弁体４が開位置に位置している場合について説明すると、図４〜図６に示すように、弁体４が開位置に位置している場合には、弁体４の上面とピストン３の下端面との間に環状の隙間Ｓ１が形成される。この結果、第２連通溝７Ｂの下端部が、隙間Ｓ１と、弁体４の内周面のうちの断面において長手方向に位置する部分と支持筒部３４の外周面との間に形成された隙間Ｓ２とを介して第２の室６Ｂに連通する。したがって、弁体４が開位置に位置している場合には、ピストン３の位置に拘わらず、第１の室６Ａと第２の室６Ｂとが第２連通溝７Ｂを介して連通している。

第１連通溝７Ａと第２の室６Ａとの間の連通状態について述べると、弁体４が開位置に位置している場合において、ピストン３が図６に示す上限位置と、弁体４の下面が第１連通溝７Ａの下端縁と同一位置に位置した図８に示す中間位置との間に位置しているときには、第１連通溝７Ａの下端部が第２の室６Ｂに直接連通している。したがって、第１の室６Ａと第２の室６Ｂとが第１連通溝７Ａを介して連通する。よって、弁体４が開位置に位置している場合において、ピストン３が上限位置と中間位置との間に位置しているときには、第１の室６Ａと第２の室６Ｂとが第１連通溝７Ａと第２連通溝７Ｂとの両者、つまり連通路７全体を介して連通する。

ピストン３が、中間位置と、ピストン３の下端面が第１連通溝７Ａの下端縁と同一位置に位置する遮断位置と間に位置しているときには、第１連通溝７Ａの下端部が、第２連通溝７Ｂの下端部、隙間Ｓ１，Ｓ２を介して第２の室６Ｂに連通する。したがって、この場合にも、第１の室６Ａと第２の室６Ｂとが第１連通溝７Ａと第２連通溝７Ｂとの両者を介して連通する。

ピストン３が遮断位置と下限位置との間に位置しているときには、第１連通溝７Ａの下端部がピストン３によって閉じられる。このため、第１の室６Ａと第２の室６Ｂとの間を流れる流体は、一旦第２連通溝７Ｂの下端部だけを流れることになる。したがって、弁体４が開位置に位置している場合において、ピストン３が遮断位置と下限位置との間に位置しているときには、第１の室６Ａと第２の室６Ｂとが、実質的には第２連通溝７Ｂだけを介して連通する。

次に、弁体４が閉位置に位置している場合について述べると、弁体４が閉位置に位置している場合には、隙間Ｓ１が閉じられる。この結果、第２連通溝７Ｂの下端部と第２の室６Ｂとの間が弁体４によって閉じられる。したがって、弁体４が閉位置に位置している場合には、第２連通溝７Ｂが第１の室６Ａと第２の室６Ｂとの間の連通に関与することがない。

第１連通溝７Ａは、ピストン３が図７に示す上限位置と図８に示す中間位置（このときの中間位置は、弁体４が開位置に位置しているときのピストン３の中間位置に対し、所定の距離だけ、つまり弁体４の閉位置と開位置との間の距離だけ下側の位置になっている。）との間に位置しているときには、第１連通溝７Ａの下端部が第２の室６Ｂに直接連通している。したがって、弁体４が閉位置に位置している場合において、ピストン７が上限位置と中間位置との間に位置しているときには第１の室６Ａと第２の室６Ｂとが第１連通溝７Ａだけを介して連通する。

ピストン３が中間位置より下方へ移動すると、第１連通溝７Ａの下端部が弁体４によって閉じられる。したがって、弁体４が閉位置に位置している場合において、ピストン３が中間位置と下限位置との間に位置しているときには、連通路７全体が弁体４によって遮断されることになり、第１及び第２の室６Ａ，６Ｂ内の流体が、連通路７、つまり第１連通溝７Ａ及び第２連通溝７Ｂを介して流れることがない。第１及び第２の室６Ａ，６Ｂ内の流体は、摺動孔部１２の内周面と弁体４の外周面との間の摺動に必要な僅かな隙間を通って流れる。このとき、当該僅かな隙間がオリフィスとして機能し、流体が隙間を流れるときに大きな流通抵抗が発生する。この流通抵抗により、ピストン３の下方への移動速度が低速に抑えられ、ひいてはロータ２の閉方向への回転速度が低速に抑えられる。

上記構成の回転ダンパＡにおいて、いま、回転ダンパＡが設けられた便器の便蓋が閉位置に位置しているものとする。このときには、ロータ２が初期位置に位置し、ピストン３が図４に示す下限位置に位置し、弁体４が開位置に位置している。便蓋及びロータ２を開方向へ回転させると、ピストン３が下限位置から上方へ移動する。すると、第１の室６Ａ内の流体が連通路７を通って第２の室６Ｂへ流入しようとする。この流体によって弁体４が下方へ押される。その結果、弁体４が開位置に維持される。

ロータ２が初期位置から開方向へ回転し、それに伴ってピストン３が下限位置から遮断位置まで移動するときには、上記のように、第１の室６Ａと第２の室６Ｂとが実質的には連通路７のうちの第２連通溝７Ｂだけを介して連通する。したがって、ピストン３は、高速で上方へ移動するが、第１の室６Ａと第２の室６Ｂとが連通路７全体を介して連通する場合よりも若干低速で移動する。よって、ロータ２も高速で回転するが、その回転速度は若干低速回転に抑えられる。

ロータ２の開方向への回転に伴ってピストン３が遮断位置と中間位置との間に達すると、第１連通溝７Ａの下端部が第２連通溝７Ｂ及び隙間Ｓ１，Ｓ２を介して第２の室６Ｂに連通する。したがって、第１の室６Ａと第２の室６Ｂとが第１連通溝７Ａ及び第２連通溝７Ｂを介して連通する。よって、ロータ２が高速回転する。ただし、第１連通溝７Ａの下端部が第２の室６Ｂに第２連通溝７Ｂを介して連通しているので、第１連通溝７Ａの下端部が第２の室６Ｂに直接連通する場合よりも、流体に対する抵抗が僅かに大きい。したがって、ピストン３が中間位置から上限位置まで移動するときよりもロータ２の回転速度が僅かに低速に抑えられる。

ピストン３が中間位置を上方へ越えると、第１連通溝７Ａが第２の室６Ｂと直接連通する。この結果、第１の室６Ａと第２の室６Ｂとが第２連通溝７Ｂ及び第１連通溝７Ａの両者を介して連通する。これは、ピストン３が遮断位置と中間位置との間に位置している場合と同様であるが、その場合よりも第１連通溝７Ａの下端部が第２の室６Ｂに直接連通している分だけ流体に対する流通抵抗が小さい。したがって、ピストン３がより高速で上方へ移動することができ、ロータ２がより高速で開方向へ回転することができる。

また、第１の室６Ａと第２の室６Ｂとが、第１連通溝７Ａと第２連通溝７Ｂとの両者を通って流れるときには、両連通溝７Ａ，７Ｂが互いに対向して一つの連通路７を構成しているので、第１連通溝７Ａと第２連通溝７Ｂとが対向せずに、互いに独立して連通路をそれぞれ構成している場合に比して流通路７の内周面の周長を短くすることができる。換言すれば、第１及び第２連通溝７Ａ，７Ｂによって構成された一つの連通路７の周長と、第１及び第２連通溝によってそれぞれ構成された二つの連通路の合計周長とを同一にした場合には、一つの連通路７の流路面積（断面積）を二つの連通路の合計の流路面積より大きくすることができ、流路面積の差の分だけ連通路７の流通抵抗を小さくすることができる。よって、ピストン３はより一層高速で移動することができ、ロータ２がさらに高速で回転することができる。便蓋及びロータ２は、開位置に達すると停止する。このときの状態が図６に示されている。

便蓋及びロータ２が開位置から閉回転すると、ピストン３が下方へ移動し、第２の室６Ｂ内の流体が連通路７を通って第１の室６Ａに流入しようとする。すると、弁体４が流体によって閉位置まで押し上げられる。この結果、第２連通溝７Ｂが閉じられる。一方、内向き連通路７Ａは、上記のように、ピストン３が開位置から中間位置に達するまでの間、第２の室６Ｂと連通した状態を維持する。したがって、第１の室６Ａと第２の室６Ｂとが実質的に第１連通溝７Ａだけを介して連通し、第２の室６Ｂ内の流体が第１連通溝７Ａを通って第１の室６Ａ内に流入する。ここで、第１連通溝７Ａの流通抵抗は、比較的小さいものの、第１連通溝７Ａの断面積、つまり流路面積が、第２連通溝７Ｂの流路面積より小さくなっている。したがって、第１連通溝７Ａの流通抵抗は、第２連通溝７Ｂの流通抵抗より大きい。このため、ピストン３は、比較的高速で下方へ移動することができるが、上方へ移動する場合よりも低速に抑えられる。よって、ロータ２も、開回転時よりも低速で閉回転する。

ロータ２の閉回転に伴ってピストン３が中間位置を越えると、第１連通溝７Ａの下端部と第２の室６Ｂとの間が弁体４によって遮断される。この結果、第１の室６Ａと第２の室６Ｂとの間が遮断される。このため、第２の室６Ｂ内の流体は、摺動孔部１２の内周面と弁体４の外周面との間の摺動に必要な僅かな隙間を通って第１の室６Ａ側へ流れる。摺動孔部１２の内周面と弁体４の外周面との間を通過した流体は、摺動孔部１２の内周面とピストンの外周面との間の隙間（連通路７を含む）を通って第１の室６Ａに流入する。ここで、流体が摺動孔部１２の内周面と弁体４の外周面との間の隙間を流れるときには、当該隙間がオリフィスとして作用し、大きな流通抵抗を発生させる。この流通抵抗により、ピストン３の下方への移動速度が低速に抑えられ、ひいてはロータ２の閉方向への回転速度が低速に抑えられる。ロータ２が閉位置に達して停止すると、ピストン４が下限位置において停止する。その後、弁体４がその自重によって開位置まで下方へ移動して、回転ダンパＡが図４に示す状態になる。

上記構成の回転ダンパＡにおいては、第１連通溝７Ａ及び第２連通溝７Ｂによって一つの連通路７が構成されている。この連通路７と、第１連通溝７Ａと第２連通溝７Ｂとが互いに独立した二つの連通路をそれぞれ構成している場合とを比較すると、前者の連通路７と後者の二つの連通路との流通面積を同一にしたものとすると、前者の連通路７の内周面の周長、つまり周方向の長さを、後者の互いに独立した二つの連通路の合計の周長より短くすることができる。換言すれば、前者の連通路の周長と、後者の二つの連通路の合計の周長とを同一にした場合には、前者の連通路の流路面積を後者の二つの連通路の合計の流路面積より大きくすることができる。したがって、この回転ダンパＡによれば、連通路７の流通抵抗を小さくすることができ、その分だけ連通路７の流量を大きくすることができる。したがって、ロータ２をより高速で開回転させることができる。しかも、第１及び第２連通溝７Ａ，７Ｂについては、それぞれの流路面積を大きくする必要がない。したがって、回転ダンパＡが大型することがない。

また、ロータ２が最大回転位置から閉方向へ回転する場合において、ピストン３が上限位置と下限位置との間に位置しているときには、第２連通溝７Ｂが弁体４によって閉じられるものの、第１連通溝７Ａが第１の室６Ａと第２の室６Ｂとを連通させているので、ピストン３は下方へ比較的高速で回転することができ、ロータ２が比較的高速で閉回転することができる。これにより、ロータ２が最大回転位置から初期位置まで回転するのに要する時間、つまり便蓋が開位置から閉位置まで回転するのに要する時間を短くすることができる。

次に、図１４〜図１８に示すこの発明の第２実施の形態を説明する。なお、この第２実施の形態については、上記第１実施の形態と異なる構成だけを説明することとし、上記第１実施の形態と同様な構成部分には同一符号を付してその説明を省略する。

第２実施の形態の回転ダンパＢにおいては、幅狭平坦部１ｃがケーシング１の下端まで延びている。これに対応して、第２摺動面１４及び第１連通溝７Ａがケーシング１の下端まで延びている。

弁体４の外周面のうちの幅狭平坦部１ｃ，１ｃと対向する各部分には、閉鎖突出部４１がそれぞれ形成されている。閉鎖突出部４１は、第１連通溝７Ａと同一の形状を有しており、第１連通溝７Ａに摺動のための不可避の隙間を除きほとんど隙間無く摺動可能に嵌り込んでいる。これにより、第１連通溝７Ａの長手方向の中間部が閉じられている。したがって、第１の室６Ａと第２の室６Ｂとは、第１連通溝７Ａだけを介して連通することはない。

上記構成の回転ダンパＢにおいては、弁体４が開位置に位置すると、第１連通溝７Ａ及び第２連通溝７Ｂが第２の室６Ｂに隙間Ｓ１，Ｓ２を介して連通する。この結果、第１及び第２の室６Ａ，６Ｂが連通路７を介して連通する。
したがって、ロータ２が開回転するときには、ロータ２が高速で回転する。逆に、弁体４が閉位置に位置すると、第１連通溝７Ａ及び第２連通溝７Ｂが閉じられ、第１及び第２の室６Ａ，６Ｂ間が遮断される。したがって、ロータ２が閉回転するときには、ロータ２が低速で回転する。

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可能である。
例えば、上記の実施の形態においては、移動手段を雄ねじ部２３及び雌ねじ部３３によって構成しているが、公知の他の移動手段を採用してもよい。例えば、ロータ２とピストン３との間にカム機構を設けるとともに、ピストン３と底部１ａとの間に圧縮コイルばねを設け、カム機構と圧縮コイルばねとにより、ピストン３をロータ２の回転に追随して移動させてもよい。
また、上記の実施の形態においては、ロータ２の下端面に小径軸部２４を形成し、この小径軸部２４をピストン３の内周面に摺動可能に、かつ回転可能に嵌合させているが、小径軸部２４は必ずしも形成する必要がない。

Ａ 回転ダンパ
Ｂ 回転ダンパ
１ ケーシング
１ａ 底部
１ｄ 開口部
２ ロータ
３ ピストン
４ 弁体
６Ａ 第１の室
６Ｂ 第２の室
７ 連通路
７Ａ 第１連通溝
７Ｂ 第２連通溝
１２ 摺動孔部
２３ 雄ねじ部（移動手段）
３３ 雌ねじ部（移動手段）

Claims (3)

1. 一端部が開口し、他端部が底部によって閉じられたケーシングと、上記ケーシングに回転可能に設けられたロータと、このロータと上記底部との間の上記ケーシングの内部に摺動可能にかつ回転不能に設けられ、上記底部と上記ロータとの間の上記ケーシングの内部を第１の室と第２の室とに区分するピストンと、このピストンを上記ロータの回転に追随して移動させる移動手段と、上記第１の室と上記第２の室とを連通させる連通路と、この連通路を開閉する弁体とを備え、上記底部と上記ロータとの間に位置する上記ケーシングの内部に流体が充填された回転ダンパにおいて、
   上記ケーシングの内周面には第１連通溝が形成され、上記ピストンの外周面には第２連通溝が形成され、上記第１連通溝と上記第２連通溝とが上記ケーシングの径方向に互いに対向して配置され、上記第１及び第２連通溝によって上記連通路が構成されていることを特徴とする回転ダンパ。
2. 上記ピストンが第１の位置と第２の位置との間を摺動可能であり、上記第１連通溝は、上記ピストンが上記第１の位置とこの第１の位置と上記第２の位置との間の所定の中間位置との間に位置しているときには開状態に維持され、上記ピストンが上記中間位置と上記第２の位置との間に位置しているときには上記弁体によって閉じられ、上記第２連通溝は、上記ピストンが上記第１の位置から上記第２の位置まで移動するときには、上記弁体によって閉じられ、上記ピストンが上記第２の位置から上記第１の位置まで移動するときには、開状態に維持されることを特徴とする請求項１に記載の回転ダンパ。
3. 上記ピストンが第１の位置と第２の位置との間を摺動可能であり、上記第１連通溝及び上記第２連通溝は、上記ピストンが上記第１の位置から上記第２の位置に向かって移動するときには、上記弁体によって閉じられ、上記ピストンが上記第２の位置から上記第１の位置に向かって移動するときには、開状態に維持されることを特徴とする請求項１に記載の回転ダンパ。

Images