JPH0341919A - 便座等のヒンジの制動力制御方法 - Google Patents
便座等のヒンジの制動力制御方法Info
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- JPH0341919A JPH0341919A JP17779789A JP17779789A JPH0341919A JP H0341919 A JPH0341919 A JP H0341919A JP 17779789 A JP17779789 A JP 17779789A JP 17779789 A JP17779789 A JP 17779789A JP H0341919 A JPH0341919 A JP H0341919A
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Abstract
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Description
他の粘性流体とバネとを用い、夫々の粘性剪断抵抗力と
バネ力とを利用することにより抵抗力を得るようにし、
当該抵抗力を利用することによって便座等の開閉時にお
ける制動力を制御する方法に関する。
、外力により回転自在とした回転軸と共に回転可能なる
よう当該回転軸と直交状にて固定した所要数枚の可動デ
ィスクと、これらの可動ディスクとの交互配置にてケー
スとの係合により回転軸の回転には非連動であるが、板
厚方向へは変動自在である所要数枚の固定ディスクとを
配設し、これらの可動ディスクと固定ディスクの板面間
に、ケース内に充填された粘性流体を介在させるように
したもの、さらには回転軸に可動ディスクを固定するこ
となく、その板厚方向へ変動自在としたものも存する。
外力が加えられることにより、該回転軸と共に回転する
可動ディスクと、ケースに係設の固定ディスクとを相対
運動させ、このとき両ディスク間の粘性流体による粘性
剪断抵抗を利用して1.当該外力に対する緩衝作用を発
揮させ得ることとなる。
向(正転、逆転)に応じて、モの抵抗力を可変としたい
場合でも、抵抗力の決定要因となる可動ディスクと固定
ディスクとの相対運動に基づく両ディスク間における粘
性剪断抵抗が不変であることから、抵抗力、即ち制動力
を回転方向によって変えることができないこととなる。
ち扉荷重トルク曲線の余弦(cos)荷重曲線となるも
のに対して、上記各ダンパーの回転軸を扉に固定して使
用した場合には、屏の開閉動作、特に扉が00位置から
FJo’位置へ開く(又は閉じる)動作が非常に重くな
ってしまうこととなるから、屏を軽く開けるようにしか
も扉がゆっくり閉じるようにするには複雑な機構を用い
なければならなくなる。
な機構を用いないで、−軸で制御できるようにしたダン
パーを1本願人は提案し、これは別途出願された。
で、かつ扉荷重トルク曲線よりも低い位置にて、スプリ
ング力を与え、又その時の扉荷重トルク曲線とスプリン
グ力を示す直線との差を、粘性剪断抵抗力でおぎなうよ
うにしたことを要旨とするものである。
ても可成りの定スピードで閉成できると共に、扉を00
から90°までは、スプリング効果により軽く開成でき
、また90’〜ooまでの閉成に際しては、スプリング
効果と、粘性剪断抵抗力効果とにより、ゆるやかにして
かつ円滑な動作を保証することができることとなる。
な問題点を有している。
為、扉を90’から0″′へ回動する際、ダンパー効果
が扉荷重トルクにうち勝つことにより、扉閉成動作が急
に重くなるなどして扉開閉動作が、その角度によって変
化するという現象が生じ、このような現象は1便座のよ
うな軽量の開閉部材の場合には顕著にあられれ、円滑な
開閉動作が得られなくなる。
検討の結果1回転軸にバネ力と、粘性剪断抵抗力を付与
するようにしてなる便座等のヒンジにおいて、便座の開
閉動作、即ち制動力を容易にして多様に制御できるよう
にすることにより、便座のより理想的な開閉作動を実現
されると共に、開閉角度に対するバネ力と粘性剪断抵抗
力の付与範囲を変えることにより、便座の望ましい各種
のアクションを自由に選定できるようにした制御方法を
提供しようとしている。
っては、ケースに、便座等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、前記ケー
ス内の粘性流体が、当該ケース、可動部材間に配在され
ている便座等のヒンジにあって、前記可動軸に、その回
転角度範囲内の最小回転角度から所要回転角度領域にわ
たり、便座等の開閉時における便座等荷重トルク曲線と
近似的で、かつその曲線よりも低い位置にて、バネの力
を付与させると共に、上記可動軸と共に回転自在に配設
されている前記可動部材とケースとの間に配在されてい
る粘性流体による粘性剪断抵抗力を便座等の回転角度全
領域に付与させ、前記可動軸の最大回転角度付近にあっ
ては、前記バネ力が当該可動軸に対して付与されないよ
うにすることを特徴とする便座等のヒンジの制動力制御
方法を提供しようとしている。
動軸に、その回転角度範囲内の最小回転角度から所要回
転角度領域にわたり、便座等の開閉時における便座等荷
重トルク曲線と近似的で、かつその曲線よりも低い位置
にてバネ力を付与させると共に、前記可動軸と共に回転
する前記可動部材とケースとの間に配在されている粘性
流体による粘性剪断抵抗力を付与させ、前記可動軸の所
要回転角度以降にあっては、前記バネ力と、粘性剪断抵
抗力とが、何れも当該可動軸に対して付与されないよう
にすることを特徴とする便座等のヒンジの制動力制御方
法を提供するものである。
可動軸に、その回転角度範囲内の最小回転角度から所要
回転角度領域にわたり、便座等の開閉時における便座等
荷重トルク曲線と近似的で、かつその曲線よりも低い位
置にてバネ力を付与させると共に、前記可動軸と共に回
転する可動部材とケースとの間に配在されている粘性流
体による粘性剪断抵抗力を付与させ、前記便座等の開時
においては、前記可動軸の所要回転角度から所定回転角
度領域にあっては、前記バネ力と、粘性剪断抵抗力が共
に当該可動軸に対して付与されないようにし、かつ、前
記所定回転角度以降にあっては粘性剪断抵抗力のみがw
48方向にのみ当該可動軸に対して付与されるようにす
ると共に、便座等の閉時においては、前記可動軸の最大
回転角度から前記所定回転角度と所要回転角度間の中間
回転角度領域にあっては、前記バネ力、粘性剪断抵抗力
が、共に前記可動軸に対して付与されないようにし、か
つ前記中間回転角度以降にあっては粘性剪断抵抗力が閉
じ方向にのみ付与されるようにすることを特徴とする便
座等のヒンジの制動力制御方法。
。
座開閉時における便座荷重トルク曲線aに近似的で、か
つその荷重トルク曲線aよりも低い位置にあって第2図
、第4図、第16図、第17図に示すコイル状としたバ
ネlによる力を駆動カム2、可動軸3に与えることで、
同図に示すコイル状のバネ制御領域型を得、又、その時
の便座荷重トルク曲線aとコイル状のバネ力のトルク曲
線すとの差を粘性剪断抵抗でおぎなうことで粘性剪断抵
抗制御領域Eを得るだけでなく、可動軸3の最小回転角
度O(図示例ではO’)から所要回転角度A(図示例で
は70°)において、当該可動軸3に上記バネ゛1によ
る力を与え、該バネ力を、上記所要回転角度A(7G’
)から最大回転角度C(図示例では10G’)の間にお
いては、全く与えないようにすると共に、可動軸3の最
小回転角度0から最大回転角度Cまでの全領域にわたっ
て、当該可動軸3に粘性剪断抵抗を与えるようにするの
である。
さくなる所要回転角度A以降は上記1のバネ力は全く無
くなることとなるが、上記所要回転角度A以降において
は、後述の第16図に示す粘性流体による粘性剪断抵抗
力が働くので、可動軸3の回転角度C°00°)から最
大回転角度Cにおいても粘性剪断抵抗制御領域(互°)
が得られるので、便座4には抵抗力が働き、従って1便
座4は、最小回転角度0かも最大回転角度Cの範囲内に
おいては自由に停止させることができる。
、便座4に働く抵抗力は小さく、回転角度C”(90°
)では全く無くなる。
22図に全体の外観が示されているヒンジIを以下の如
き構成とすることができる。
可動軸3と便座4とをキー5とキー溝6とで直結し、便
座4の開閉全角度(O−C)で粘性流体による粘性剪断
抵抗力が働くようにする。
、上記可動軸3に、軸方向と平行な垂直面7aと、該垂
直面7aに対して所要角度傾斜する傾斜面?bとを有す
るカム7を設け、該カム7と対応するよう上記駆動カム
2に垂直面2aと傾斜面2bを設け、第16図に明示の
ケース8内に可動軸3と共に回転可能に配設した可動部
材9に、上記駆動カム2を非回転にして、軸方向へ移動
可能に内装し、該駆動カム2と、上記ケースB内にあっ
て、上記可動部材9のネジ部8aに螺合され、調節ダイ
ヤルlOの回転により軸方向へ移動自在に配設した調節
ネジ11との間に、前記バネlが介在されている。
の前記所要回転角度Aから最大回転角度Cの範囲以上の
クリアランスe、e”が設けてあり、これにより便座4
の開き動作により可動軸3が図示の矢印f方向へ回転さ
れることで、上記両カム2.7の両頭斜面2b、7bに
より駆動カム2が第18図において右方向へバネlを圧
縮しながら移動させ、11バネlに力が蓄勢され、この
バネ力が、可動軸3に、その最小回転角度Oから所要回
転角度Aの範囲で働き、該所要回転角度Aから更に可動
軸3が回転されると、上記駆動カム2が図において左方
向へ移動復帰し、バネ1のバネ力が消失し、上記所要回
転角度A以降では全く無くなる。
対する制動力制御角度を、第1図に対応させて示した説
明図であり、同図において、αは粘性剪断抵抗が働く範
囲、βはバネ力が働く範囲、γはバネ力が全く働かない
範囲を各々示している。
ように1便座開閉時における荷重トルク曲線aに対して
、前記請求項(L)による場合と同様に、第7図、第9
図に示すバネlによる力を駆動カム2、可動軸3に与え
ることで、バネ制御領域型を得、又その時の荷重トルク
曲maとバネ力のトルク曲線すとの差を粘性剪断抵抗力
でおざなうことで粘性剪断抵抗制御領域亙を得るだけで
なく、上記可動軸3の所要回転角度A(図示例では70
°)以降において、当該可動軸3にバネ1による力及び
粘性流体dによる粘性剪断抵抗を全く与えないようにす
るフリー領域ヱが付与されるようにするのである。
さくなる所要回転角度A以降においては、バネ力及び粘
性剪断抵抗力が全ぐ無くなり、便座4はフリーの状態と
なり、所要回転角度Aと最大回転角度C(図示例では1
00’)の範囲内では、当該便座4を小さい力で自由な
開閉動作を行うことができる。
下のように構成とすることができる。
8は回転方向で直結させ、該可動軸3と便座4とには、
第7図、第8図(イ)に示したように、キー5とキー溝
B間に回転方向のクリアランスg、g’が設けである。
要回転角度Aの範囲でだけ粘性剪断抵抗が働く。
aと各傾斜面2b、7bは直結させてあり、このため、
可動軸3には粘性剪断抵抗が働く回転角度範囲でのみバ
ネlの力が働くこととなる。
よるクリアランス8.1に代えて、第8図(ロ)に示し
た如く、可動軸3を軸3a、3bに2分割し、一方の軸
3aに設けたキー5と、他方の軸3bに設けたキー溝6
間にあって1回転方向のクリアランスg、g”を設ける
ようにしてもよい。
ある。
閉角度に対する制動力制御角度を、第6図に対応させて
示した説明図である。
が働く範囲、γは粘性剪断抵抗及びバネ力が共に働かな
いフリー範囲、δは便座(可動軸)の開閉角度を各々示
す。
たように、便座開閉時における便座荷重トルク曲t+l
aに近似的で、かつその便座荷重トルク曲線aよりも低
い位置にあって、第12図、第14図、第16図、第1
7図に示すバネlによる力をヒンジIの可動部材9、可
動軸3に与えることでバネ制御領域Dt−得、又その時
の便座荷重トルク曲線aとバネ力のトルク曲1bとの差
を粘性剪断抵抗でおぎなうことで粘性剪断抵抗制御領域
Eを得るだけでなく、可動軸3の最小回転角度O(0°
)から所要回転角度A(図示例では70’)において、
当該可動軸3にバネ1による力を与え、上記所要回転角
度A(70’)から最大回転角度C(図示例では100
’)においてはバネの力を全く与えないようにする。
要回転角度A(70’)から所定回転角度C’ (図
示例では90°)において、当該可動軸3に粘性剪断抵
抗を全く与えないようにすると共に1便座4の開き方向
にだけ上記所定回転角度C°以降、即ち、最大回転角度
C(図示例では100°)までを、当該可動軸3に粘性
剪断抵抗を与えるようにする開き方向の粘性剪断抵抗制
御領域gを得る。
度C°から、同回転角度C°と上記所要回転角度A(7
0’)間の中間回転角度B(図示例では80’)におい
て、バネによる力及び粘性流体による粘性剪断抵抗を全
く与えないようにするフリー領域上が付与されるように
する。
記中間回転角度B(80″′)から所要回転角度A(7
0°)において、当該可動軸3に粘性剪断抵抗を与える
ようにする閉じ方向の粘性剪断抵抗領域Hが付与される
ようにするものである。
さくなる所要回転角度Aから所定回転角度C°の間にお
いては、バネ力及び粘性剪断抵抗が全く無くなり5便座
4はフリー状態となり自由に開き動作を行うことができ
るが、当該便座4が所定回転角度C′以降の最大回転角
度Cにおいては粘性流体による粘性剪断抵抗のみが開き
方向に働くことにより、当該便座4が開閉方向へ倒れる
ことはない。
おいては、バネ力及び粘性剪断抵抗が全く無くなり、便
座はフリー状態となり、自由に閉じ動作を行うことがで
きる。
は、粘性剪断抵抗力のみが閉じ方向に働くので、当該便
座4は便座荷重トルクにより急激に閉じ動作されること
なく、適当な閉じ力が与えられることにより静かな閉じ
動作が行われる。
ンジIを以下のように構成すればよい。
8は回転方向で連結させ、該可動軸3と便座4は、81
2図、第13ciiff(イ)ニ示シタ如く、キー5と
キー溝8間に回転方向のクリアランス8が設けであると
共に、駆動カム2とカム7の各垂直面2a、7a間及び
各傾斜面2b、?b間に各々回転方向のクリアランスg
°、1が設けである。
開いていくと、所要回転角度Aでバネ力及び粘性剪断抵
抗は無くなる。
と便座4のキー5とキー118間のクリアランスgによ
り粘性剪断抵抗は働かない。
とキー溝6が接触して粘性剪断抵抗が働く、最大回転角
度Cから便座4を閉じる時は、可動軸3と便座4のキー
5とキー@8のクリアランス8により、中間回転角度B
から粘性剪断抵抗が働き、更に便座4を閉じていくと、
所要回転角度Aでバネ力がmき始める。
角度に対する制動力制御角度を第11図に対応させて示
した説明図である。
囲、δは便座の開閉角度範囲、@はBIIき時に粘性剪
断抵抗が働かない範囲、ζは開き方向にだけ粘性剪断抵
抗が働く範囲、ηは閉じる時に粘性剪断抵抗が働かない
範囲、θは閉じる方向にだけ粘性剪断抵抗が働く範囲を
各々示す。
、各軸3a、3bのキー5とキー溝6間に上記クリアラ
ンスgを設けた場合を示す、第18図、第20図は、本
発明方法に適用されるヒンジ■の他の変形例を示したも
ので、第16図に示した前述のヒンジIでは、バネ力を
得るのにバネ1が用いられているのに対し、ここではト
ーションバー1aが用いられている。
られ、該トーションバー1aは中空に形成されている可
動軸3に挿通してビス12にて固定されていると共に、
先端部は、ケース8に固定された蓋筒13に非回転にし
て、軸方向へ移動可能に内装しである調節ネジ11の多
角形孔11aに貫通させることにより固定しである。
1aに捩りが与えられバネ力が蓄勢される。
ネジ11を軸方向へ移動させることによってrJRli
される。
0にビス15にて固定したネジ筒で、該ネジ筒14に上
記調節ネジ11が螺合されている。
可動軸3を、第8図(ロ)、第13図(ロ)に示したよ
うに2分割し、軸相互を図示しないキーとキー溝により
回転方向へクリアランスを有して連結されている。
ラッチ18により回転方向で連結した場合を示し、第2
0図は、可動軸3と可動部材9をスプライン17により
回転方向で連結した場合を示す。
の連結例を各々示したもので、第21図はキー5とキー
溝6にて連結する場合を示し、第22図は、可動軸3に
回転用アーム18を固定し、該アーム18と便座4を両
面テープ19又は接着剤等にて連結する場合を示す。
で、以下に記載されるような効果を奏する。
の開閉角度範囲内において、0°から所要角度まではバ
ネ力及び粘性剪断抵抗が働き、該所要角度以降の便座荷
重トルクが小さくなる範囲では粘性剪断抵抗のみが働く
ので、開閉全角度において、一定速度の開閉スピードが
確保できるだけでなく、開閉動作に一定の抵抗力を有す
ることにより高級感が得られると共に、便座が最大開き
角度に急激に回動されてしまうことがなくなり。
閉動作として理想的な状態に制御することができる。
て0°から所要角度範囲では一定速度の開閉スピードが
確保でき、しかも、所望角度以降においては、バネ力及
び粘性剪断抵抗を全く無くしてしまうことによって便座
を小さい力で円滑に開くことができる。
において、0°から所要角度範囲では一定速度の開閉ス
ピードが確保でき、しかも、所定角度から最大角度ai
li囲では粘性剪断抵抗が崗〈ため1便座の開き動作に
適当な重さが感じられることによって高級感が増すと共
に、最大開き角度付近において、当該便座ががた付いた
り、開き方向、又は閉じ方向へ倒れてしまうこともなく
なり、又便座間じ時においては、先ず粘性剪断抵抗が働
き、ついでバネ力が働くので、その角度を任意に選択す
ることにより、便座のアクションを理想的な状態に自由
に選定することができる。
における請求項(1)の便座荷重トルク曲線と、バネ制
御領域、粘性剪断抵抗領域を各々示すグラフ、第2図は
請求項(りの便座と可動軸と駆動カムとバネの関係を示
す斜視図、第3図は便座と可動軸の連結状態を示す正面
図、第4図は可動軸のカムと駆動カムとの関係を示す正
面図、第5図は請求項(1)における便座の開閉角度に
対する制動力制御角度を示す説明図、第6図は請求項(
2)の便座荷重トルク曲線と、バネ制御領域、粘性剪断
抵抗制御領域、フリー領域を各々示すグラフ、第7図、
第8図(イ)(ロ)、第9図は、請求項(2)における
便座と可動軸と駆動カムとバネの関係を示す斜視図と、
便座と可動軸の連結状態を示す正面図及び斜視図と、可
動軸のカムと可動カムとの関係を示す正面図、第10図
は請求項(2)における便座の開閉角度に対する制動力
制御角度とフリ一部分の角度を示す説明図、第11図は
請求項(3)の便座荷重トルク曲線と、バネ制御領域、
粘性剪断抵抗領域、フリー領域を各々示すグラフ、第1
2図、第13rgJ(イ)(ロ)、第14図は請求項(
3)における便座と可動軸と駆動カムの関係を示す斜視
図と1便座と可動軸の連結状態を各々示す正面図と斜視
図と、可動軸のカムと駆動カムとの関係を示す正面図、
第15図は請求項(2)の便座の開閉角度に対する制動
力制御角度とフリ一部分の角度を示す説明図、第16図
は本発明方法に適用されるヒンジの縦断面図、第17図
は第16図に示すヒンジにおける可動軸と、駆動カムと
バネと、調節ネジと調節ダイヤルの斜視図、第18図、
第20図は本発明方法に適用されるヒンジの変形例を各
々示す各縦断面図。 第19図は第18図に示すヒンジにおけるトーションバ
ーと、調節ネジと、蓋筒と、調節ダイヤルを示す斜視図
、第21図、第22図はヒンジを便座及び蓋の連結例を
各々示す各斜視図である。 1、la・・・・バネ 3・・・・・・可動軸 4・・・・・・便座 8・・・・・・ケース 8・・・・・・可動部材 a・・・・・・便座荷重トルク曲線 I・・◆・・・ヒンジ d・・・・・・粘性流体 p・・・・・・バネ制御領域 旦・・・・・・粘性剪断抵抗制御領域 上・・・・・・フリー領域
Claims (3)
- (1)ケースに、便座等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、前記ケース
内の粘性流体が、当該ケース、可動部材間に配布されて
いる便座等のヒンジにあって、前記可動軸に、その回転
角度範囲内の最小回転角度から所要回転角度領域にわた
り、便座等の開閉時における便座等荷重トルク曲線と近
似的で、かつその曲線よりも低い位置にて、バネの力を
付与させると共に、上記可動軸と共に回転自在に配設さ
れている前記可動部材とケースとの間に配在されている
粘性流体による粘性剪断抵抗力を便座等の回転角度全領
域に付与させ、前記可動軸の最大回転角度付近にあって
は、前記バネ力が当該可動軸に対して付与されないよう
にすることを特徴とする便座等のヒンジの制動力制御方
法。 - (2)ケースに、便座等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、前記ケース
内の粘性流体が、当該ケース、可動部材間に配在されて
いる便座等のヒンジにあって、前記可動軸に、その回転
角度範囲内の最小回転角度から所要回転角度領域にわた
り、便座等の開閉時における便座等荷重トルク曲線と近
似的で、かつその曲線よりも低い位置にてバネ力を付与
させると共に、前記可動軸と共に回転する前記可動部材
とケースとの間に配在されている粘性流体による粘性剪
断抵抗力を付与させ、前記可動軸の所要回転角度以降に
あつては、前記バネ力と、粘性剪断抵抗力とが、何れも
当該可動軸に対して付与されないようにすることを特徴
とする便座等のヒンジの制動力制御方法。 - (3)ケースに、便座等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、前記ケース
内の粘性流体が、当該ケース、可動部材間に配在されて
いる便座等のヒンジにあって、前記可動軸に、その回転
角度範囲内の最小回転角度から所要回転角度領域にわた
り、便座等の開閉時における便座等荷重トルク曲線と近
似的で、かつその曲線よりも低い位置にてバネ力を付与
させると共に、前記可動軸と共に回転する可動部材とケ
ースとの間に配在されている粘性流体による粘性剪断抵
抗力を付与させ、前記便座等の開時においては、前記可
動軸の所要回転角度から所定回転角度領域にあっては、
前記バネ力と、粘性剪断抵抗力が共に当該可動軸に対し
て付与されないようにし、かつ、前記所定回転角度以降
にあっては粘性剪断抵抗力のみが開き方向にのみ当該可
動軸に対して付与されるようにすると共に、便座等の閉
時においては、前記可動軸の最大回転角度から前記所定
回転角度と所要回転角度間の中間回転角度領域にあって
は、前記バネ力、粘性剪断抵抗力が、共に前記可動軸に
対して付与されないようにし、かつ前記中間回転角度以
降にあっては粘性剪断抵抗力が閉じ方向にのみ付与され
るようにすることを特徴とする便座等のヒンジの制動力
制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1177797A JPH0777B2 (ja) | 1989-07-10 | 1989-07-10 | 便座等のヒンジの制動力制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP1177797A JPH0777B2 (ja) | 1989-07-10 | 1989-07-10 | 便座等のヒンジの制動力制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0341919A true JPH0341919A (ja) | 1991-02-22 |
| JPH0777B2 JPH0777B2 (ja) | 1995-01-11 |
Family
ID=16037259
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1177797A Expired - Fee Related JPH0777B2 (ja) | 1989-07-10 | 1989-07-10 | 便座等のヒンジの制動力制御方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
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