ダンパー装置およびダンパー装置の製造方法
【課題】カバーとケーシングの溶着と、回転軸とカバーの間のシールを確実なものとしながら、軸線方向における装置の短縮化を図ることができるダンパー装置を提案すること。
【解決手段】ダンパー装置１０は、ケーシング１１とケーシング１１に挿入された回転軸１２と、回転軸１２を貫通させた状態でケーシング１１の開口部１１ａに超音波溶着されている環状のカバー１４と、カバー１４の前端１４ａに当接しているワッシャー４０と、回転軸１２の装着溝４５内に装着されて、カバー１４と回転軸１２をシールするＯリング４６を有する。ワッシャー４０と装着溝４５の間の第１幅寸法Ａおよびカバー１４の後端面と装着溝４５の間の第２幅寸法Ｂは変形前のＯリング４６の直径Ｄ以下であり、ケーシング１１とカバー１４の溶着部分の溶着幅寸法Ｃは第１幅寸法Ａよりも長い。従って、装置を短縮化しながらカバー１４とケーシング１１の溶着を確実なものにできる。
【解決手段】ダンパー装置１０は、ケーシング１１とケーシング１１に挿入された回転軸１２と、回転軸１２を貫通させた状態でケーシング１１の開口部１１ａに超音波溶着されている環状のカバー１４と、カバー１４の前端１４ａに当接しているワッシャー４０と、回転軸１２の装着溝４５内に装着されて、カバー１４と回転軸１２をシールするＯリング４６を有する。ワッシャー４０と装着溝４５の間の第１幅寸法Ａおよびカバー１４の後端面と装着溝４５の間の第２幅寸法Ｂは変形前のＯリング４６の直径Ｄ以下であり、ケーシング１１とカバー１４の溶着部分の溶着幅寸法Ｃは第１幅寸法Ａよりも長い。従って、装置を短縮化しながらカバー１４とケーシング１１の溶着を確実なものにできる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ケーシングに挿入されている回転軸がケーシングに対して相対回転する際に、ケーシング内に封入された粘性流体によって回転軸に回転負荷が付与されるダンパー装置およびダンパー装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
かかるダンパー装置は特許文献１に記載されている。同文献のダンパー装置は、オイル（粘性流体）を保持している有底筒状のケーシングと、ケーシング内に挿入されている回転軸と、貫通孔に回転軸を貫通させた状態でケーシングの開口部に挿入され、この開口部の内周面に溶着されている円環状のカバーと、貫通孔内に位置している回転軸の外周面部分に装着されて、回転軸が回転可能な状態で当該回転軸とカバーの間をシールしているＯリングを備えている。カバーは、ケーシング内でカバーの挿入方向の前端に当接する当接部によって軸線方向で位置決めされている。Ｏリングは回転軸の外周面部分に形成された円環状の装着溝内に装着され、装着溝によって軸線方向の移動が規制された状態で、軸線方向と直交する方向に潰されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−３１８３１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
カバーとケーシングを超音波溶着する場合には、カバーの挿入方向の後側の後端面にホーンを当接させて超音波を発振し、軸線方向から見たときに重なっているカバーの外周面部分とケーシングの内周面部分を溶融させながら、カバーの前端が当接部に当接するまでカバーをケーシング内に向って移動させる。ここで、ダンパー装置には軸線方向における短縮化が求められているが、短縮化を図るためにカバーを位置決めする当接部とＯリングの装着溝との間の軸線方向の寸法を短くすると、当接部に向って移動するカバーが、当該カバーと当接部との間にＯリングを挟み込んでしまい、Ｏリングを損傷する可能性がある。また、ダンパー装置の短縮化を図るために、カバーとケーシングの溶着部分の軸線方向の溶着幅寸法を著しく短縮してしまうと、カバーとケーシングの溶着が不十分になることがある。
【０００５】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、カバーとケーシングの溶着および回転軸とカバーの間のシールを確実なものとしながら、軸線方向における装置の短縮化を図ることができるダンパー装置、および、その製造方法を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は、筒状のケーシングと、前記ケーシング内に挿入されている回転軸と、内径寸法が一定の貫通孔に前記回転軸を貫通させた状態で前記ケーシングの開口部に挿入され、当該開口部の内周面に超音波溶着されている円環状のカバーと、前記貫通孔内に位置している前記回転軸の円形の外周面部分に装着されて、前記カバーと前記回転軸との間を当該回転軸が回転可能な状態でシールしているＯリングとを有し、前記ケーシング内に封入された粘性流体によって前記回転軸に回転負荷が付与されるダンパー装置において、
前記カバーの挿入方向の前端に当接して当該カバーを軸線方向で位置決めする当接部を有し、
前記回転軸の前記外周面部分には、前記Ｏリングが装着される円環状の装着溝が形成されており、
前記当接部と前記装着溝との間の前記軸線方向の第１幅寸法は、変形前の前記Ｏリングの直径以下、かつ、当該直径の１／２以上であり、
前記装着溝と前記カバーの挿入方向の後側の後端面との間の前記軸線方向の第２幅寸法は、変形前の前記Ｏリングの前記直径以下、かつ、当該直径の１／２以上であり、
前記カバーの外周面における前記ケーシングの前記開口部の内周面と溶着されている溶着部分の前記軸線方向の溶着幅寸法は、前記第１幅寸法よりも長いことを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、装着溝の前方に位置する当接部と当該装着溝の間の軸線方向の第１幅寸法、および、装着溝の後方に位置するカバーの後端面と当該装着溝の間の軸線方向の第２幅寸法のそれぞれを、変形前のＯリングの直径以下としてある。この結果、当接部とカバーの後端面の間の軸線方向の寸法、すなわち、カバーの軸線方向の寸法が抑制されるので、ダンパー装置の短縮化が図られる。また、当接部と装着溝との間の軸線方向の第１幅寸法を、変形前のＯリングの直径の１／２以上としてあるので、超音波溶着に際して当接部に向って移動するカバーが、当該カバーと当接部との間にＯリングを挟み込んで損傷させてしまうことを防止できる。さらに、装着溝とカバーの後端面の間の軸線方向の第２幅寸法を、変形前のＯリングの直径の１／２以上としてあるので、ケーシング内の粘性流体に圧力が加わることによってケーシング内が高圧となって装着溝に装着されているＯリングを外側に押し出す力が働いた場合に、Ｏリングがカバーと回転部材との間から外側（軸線方向の他方の側）にはみ出すことを防止できる。従って、回転軸とカバーの間のシールを確実なものとすることができる。また、ケーシングとカバーとが溶着されている溶着部分の溶着幅寸法が第１幅寸法よりも長いので、カバーとケーシングの溶着を確実なものとすることができる。
【０００８】
ここで、カバーの挿入方向の後側の後端面にホーンを当接させて超音波を発振し、軸線方向から見たときに重なっているカバーの外周面部分とケーシングの開口部の内周面を溶融させながら、カバーの前端が当接部に当接するまでカバーをケーシング内に向って移動させる超音波溶着では、カバーに付与される超音波に起因して、カバーに接触するＯリングに溶融や損傷が発生しやすいという問題がある。これに対して、本発明者は、実験、検討を重ねた結果、カバーをケーシングの開口部の内周面に固定する超音波溶着に際して、カバーの挿入方向の前端をＯリングの円弧外周面部分の頂上を越える溶着開始位置までケーシング内に挿入した後に、カバーの後端面にホーンを当接させて超音波を発振し、カバーの前端が当接部に当接するまでカバーをケーシング内に向って移動させれば、カバーとケーシングを超音波溶着する際にカバーに接触するＯリングに発生する溶融や損傷を低減あるいは回避できるという新たな知見を得ている。このような知見に基づいて、カバーの前端を挿入する溶着開始位置をＯリングの円弧外周面部分の頂上を越え、かつ、装着溝を越えない位置に規定した状態から超音波溶着を行えば、Ｏリングに発生する溶融や損傷を低減あるいは回避したうえで、超音波溶着に際してカバーの挿入距離が第１幅寸法よりも長くなるので、ケーシングとカバーの溶着部分の溶着幅寸法が第１幅寸法よりも長い構成が得られ、カバーとケーシングの溶着を確実なものとすることができる。また、このような新たな知見に基づく超音波溶着を行う際に、当接部と装着溝との間の軸線方向の第１幅寸法を、変形前のＯリングの直径以下に規定しておけば、軸線方向におけるカバーの挿入距離が規定されるので、ケーシングとカバーの溶着部分の溶着幅寸法が必要以上に長くなることがなく、ダンパー装置の短縮化が図られる。
【０００９】
本発明において、前記溶着幅寸法は、前記第１幅寸法と変形前の前記Ｏリングの前記直径の１／２との合計幅寸法以下であることが望ましい。このように溶着幅寸法が規定されれば、装置の軸線方向の短縮化を図ることが更に容易となる。また、発明者の新たな知見に基づいて、カバーの前端を挿入する溶着開始位置をリングの円弧外周面部分の頂上を越え、かつ、装着溝を越えない位置とした超音波溶着を行えば、溶着幅寸法は、第１幅寸法と、変形前のＯリングの直径の１／２との合計幅寸法以下となる。
【００１０】
本発明において、前記カバーは、外径寸法が前記ケーシングの内径寸法よりも小さい小径部と、外径寸法が前記ケーシングの内径寸法よりも大きい大径部とを前記前端の側から軸線方向に沿ってこの順番で備えており、前記大径部の外周面部分が、前記ケーシングの前記開口部の内周面との前記溶着部分となっていることが望ましい。このようにすれば、超音波溶着に際してケーシングの開口部の内周面およびカバーの大径部の外周面部分が溶融したときに、溶融した部分が小径部とケーシングの内周面との間に流れ込んで保持される。従って、溶融した部分が回転軸の側に垂れて付着し、回転軸の回転を阻害してしまうことを防止できる。
【００１１】
本発明において、中心孔に前記回転軸を貫通させているワッシャーを有し、前記回転軸は、当該回転軸の前記ケーシング内に挿入されている前記前端と前記装着溝との間に前記ケーシングの円筒内周面と対峙する円環状外周面を備える円環状突部を備え、当該円環状突部が前記ケーシングの内側空間のうち当該円環状突部よりも前側の空間を前記粘性流体の封入部として区画しており、前記ワッシャーは、前記円環状突部の後側円環状端面に当接しており、前記ワッシャーの後端面が前記当接部となっていることが望ましい。このようにすれば、円環状突部の後側円環状端面を被うワッシャーがカバーの挿入方向の前方に位置するので、超音波溶着の際の振動エネルギーを、ワッシャーによって遮断して、回転軸の円環状突部へ伝達されることが阻止することができる。この結果、超音波溶着によって、回転軸の円環状突の外周面とケーシングが固定されてしまい、回転軸の回転が阻害されることを防止できる。また、カバーと回転軸の円環状突部の後側円環状端面が一体に固定されてしまい、回転軸の回転が阻害されることを防止できる。
【００１２】
次に、本発明は、上記のダンパー装置の製造方法であって、
前記Ｏリングを前記装着溝に装着するＯリング装着工程と、
前記回転軸を前記ケーシングに挿入する回転軸挿入工程と、
前記カバーの前記貫通孔に前記回転軸を貫通させ、しかる後に、前記カバーの前記前端を、前記Ｏリングの円弧外周面部分の頂上を越え、かつ、前記装着溝を越えない前記ケーシング内の溶着開始位置まで挿入するカバー挿入工程と、
前記カバーの前記後端面にホーンを当接させて、前記前端が前記当接部に当接するまで前記カバーを前方に移動させながら当該カバーの外周面部分と前記ケーシングの前記開口部の内周面とを超音波溶着する超音波溶着工程とを含むことを特徴とする。
【００１３】
本発明者は、カバーの外周面部分をケーシングの開口端部の内周面に固定する超音波溶着の開始時点において、回転部材に装着されているＯリングに対するカバーの先端位置を規定することによって、カバーに接触するＯリングに発生する溶融や損傷を低減あるいは回避できることを見出した。本発明は、このような新たな知見に基づくものであり、超音波溶着の開始時点においてカバーの前端をＯリングの円弧外周面部分の頂上を越える位置までケーシング内に挿入した時点から超音波溶着を開始することによって、カバーに接触するＯリングに発生する溶融や損傷を低減あるいは回避している。また、本発明では、超音波溶着開始時点の開始カバーの前端の溶着開始位置を装着溝を越えない位置としているので、当接部と装着溝との間の軸線方向の第１幅寸法を変形前のＯリングの直径以下としてダンパー装置の短縮化を図った場合でも、超音波溶着時におけるカバーの挿入距離を第１幅寸法よりも長くすることができる。すなわち、溶着部分の溶着幅寸法を第１幅寸法より長くして、カバーとケーシングとの溶着を確実なものとすることができる。さらに、本発明では、当接部と装着溝との間の軸線方向の第１幅寸法を、変形前のＯリングの直径以下に規定することにより、超音波溶着時におけるカバーの挿入距離が規定されているので、ケーシングとカバーの溶着部分の溶着幅寸法が必要以上に長くなることがなく、ダンパー装置の短縮化を図ることができる。
【００１４】
本発明において、前記溶着開始位置は、前記ケーシングの前記開口端の側から前記装着溝の幅の２／３の位置であることが望ましい。本発明者は、このような位置までカバーを挿入すれば、カバーの前端をＯリングの円弧外周面部分の頂上を越える位置に配置することが可能となることを見出している。
【００１５】
本発明において、前記カバー挿入工程では、前記小径部と前記大径部との間の段部を前記ケーシングの前記開口端に当接させたときに、前記カバーの前記前端が前記溶着開始位置に達することが望ましい。このようにすれば、超音波溶着の開始時において、カバーの前端を溶着開始位置に配置することが容易となる。
【００１６】
本発明において、前記Ｏリング装着工程と前記回転軸挿入工程との間に、前記Ｏリングの前記円弧外周面部分に潤滑材を塗布する潤滑材塗布工程を含んでいることが望ましい。このようにすれば、カバーをケーシング内に挿入する際に、カバーの前端がＯリングの円弧外周面の頂点を乗り越えることが容易となるので、カバーの挿入時にカバーによってＯリングを傷つけてしまうことを防止できる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のダンパー装置によれば、軸線方向における当接部と装着溝との間の第１幅寸法、および、装着溝とカバーの後端面の間の第２幅寸法を、変形前のＯリングの直径よりも短く規定してあるので、ダンパー装置を軸線方向で短縮化することが容易である。また、第１幅寸法および第２幅寸法を変形前のＯリングの直径の１／２以上としてあるので、Ｏリングの損傷やはみ出しを防止して回転軸とカバーの間のシールを確実なものとすることができる。さらに、ケーシングとカバーとが溶着されている溶着部分の溶着幅寸法を第１幅寸法よりも長くしているので、カバーとケーシングとの溶着を確実なものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】（ａ）は本発明のダンパー装置を搭載する洋式便器の説明図であり、（ｂ）はダンパー装置の概観斜視図である。
【図２】本発明のダンパー装置の分解斜視図および断面図である。
【図３】ダンパー装置のオイル室の軸線と直交する方向の断面図である。
【図４】起立していた便座を倒す動作を行っているときのダンパー装置の動作を示す説明図である。
【図５】平伏している便座を起こす動作を行っているときのダンパー装置の動作を示す説明図である。
【図６】ダンパー装置の製造工程を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。
【００２０】
（全体構成）
図１（ａ）は本発明を適用したダンパー装置を搭載する洋式便器の説明図であり、図１（ｂ）は本発明を適用したダンパー装置の概観斜視図である。図１（ａ）に示す洋式便器１は、便器本体２、便蓋３、便座ユニット４から構成され、便座ユニット４は、便座５、本体カバー６を備えている。本体カバー６の内部には、ダンパー装置１０が内蔵されている。
【００２１】
図１（ｂ）に示すように、ダンパー装置１０は、有底筒状のケーシング１１と、軸線Ｌ回りに回転可能な状態で軸線Ｌ方向の一部分がケーシング１１内に挿入されている回転軸１２と、内径寸法が一定の貫通孔１３を備え、貫通孔１３に回転軸１２を貫通させた状態でケーシング１１の開口部１１ａに固定されている環状のカバー１４を備えている。回転軸１２は便座５に連結されており、ダンパー装置１０は、便座５が開閉される際に所定の回転負荷を発生させる。ケーシング１１、回転軸１２およびカバー１４は、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）などの樹脂から形成されている。なお、以下の説明では、便宜上、軸線Ｌ方向の図面左側を前側、図面右側を後側として説明する。
【００２２】
（ダンパー装置）
図２（ａ）はダンパー装置１０の分解斜視図であり、図２（ｂ）はダンパー装置１０の軸線Ｌ方向に沿った断面図である。ケーシング１１の円形底面２０の中央には、図２（ｂ）に示すように、軸線Ｌ方向に窪む円形凹部２１が形成されている。また、円形底面２０には、円形凹部２１を挟んだ両側にオリフィス２２が形成されている。円形凹部２１と各オリフィス２２の間は突出部分２３となっている。ケーシング１１の円筒内周面２４からは、図２（ａ）に示すように、半径方向内側に一対の隔壁２５が突出している。各隔壁２５は１８０°離れた角度位置に形成されており、それらの先端面はケーシング１１内に挿入された回転軸１２の外周面部分と僅かな隙間を開けて対峙している（図３参照）。
【００２３】
回転軸１２は、ケーシング１１内に挿入されている前端の側から、円形凹部２１内に回転可能な状態で挿入されている第１軸部分３０と、第１軸部分３０よりも大径であり、その外周面にケーシング１１の各隔壁２５の先端面が対峙している第２軸部分３１と、第２軸部分３１よりも大径であり、後側部分がケーシング１１の外側に露出している第３軸部分３２を備えている。第２軸部分３１と第３軸部分３２との間には、ケーシング１１の円筒内周面２４と狭い隙間を開けて対峙する円環状外周面３３ａを備える円環状突部３３が設けられている。円環状突部３３はケーシング１１内に位置しており、円環状突部３３によってケーシング１１内は前側空間と後側空間に区画されている。前側空間はオイル３４が封入されたオイル室（封入部）３５となっており、オイル室３５内にはダンパー機構３６が構成されている。ダンパー機構３６の詳細は後述する。
【００２４】
第２軸部分３１の外周面には、半径方向外側に突出して軸線Ｌ方向に沿って伸びている一対の翼部３７が形成されている。各翼部３７は１８０°離れた角度位置に形成されている。各翼部３７の軸線Ｌ方向の中央部分には、半径方向内側に窪む矩形のオリフィス３８が形成されている。各翼部３７には、オリフィス３８を開閉する逆止弁３９が装着されている。
【００２５】
ここで、円環状突部３３の後方に隣接する位置には、カバー１４とは音響インピーダンスが異なる材質であるステンレス鋼、真鍮、アルミ等の各種金属から形成されたワッシャー（当接部）４０が配置されている。ワッシャー４０は、中心孔４０ａに回転軸１２を貫通させた状態で円環状突部３３の後側円環状端面３３ｂを後方から被っており、ワッシャー４０の円形外周面４０ｂは、円環状突部３３の円環状外周面３３ａよりも狭い間隔でケーシング１１の円筒内周面２４と対峙している。なお、ワッシャー４０は金属製に限定されるものではなく、カバー１４とは音響インピーダンスが異なる材質の各種の樹脂製、またはセラミック製でもよい。
【００２６】
第３軸部分３２において、カバー１４の貫通孔１３内に位置している円形の外周面部分３２ａには、円環状の装着溝４５が形成されている。装着溝４５はワッシャー４０から第１幅寸法Ａだけ離れた位置に形成されており、装着溝４５にはＯリング４６が装着されている。第１幅寸法Ａは、変形前のＯリング４６の直径Ｄ以下であり、かつ、直径Ｄの１／２以上である。装着溝４５の軸線Ｌ方向の幅寸法は、変形前のＯリング４６の直径Ｄの１．３倍である。軸線Ｌと直交する方向から見たときに、装着溝４５の後端はケーシング１１の開口端１１ｃから僅かに外側に露出しており、装着溝４５は、その殆どの部分がケーシング１１内に位置している。第３軸部分３２においてケーシング１１から露出している後端部分は、軸線Ｌ方向と直交する断面形状が小判形となるよう外周面部分がカットされたカット部４７を備えている。
【００２７】
Ｏリング４６は、カバー１４の内周面１４ｂと回転軸１２の外周面部分３２ａ（装着溝４５の円環状の底面）の間に挿入されており、回転軸１２が回転可能な状態で、回転軸１２とカバー１４の間をシールしている。Ｏリング４６はＮＢＲ（ニトリルゴム）などのゴムから形成されており、カバー１４の内周面１４ｂの内径寸法よりも小さな外径寸法を備えている。Ｏリング４６が装着溝４５に装着された状態では、Ｏリング４６は第３軸部分３２に締まり付いた状態となるとともに、装着溝４５によって回転軸１２上における軸線Ｌ方向の移動が規制された状態となる。
【００２８】
カバー１４は、ケーシング１１内に挿入される挿入方向の前端１４ａの側から軸線Ｌ方向に沿って、外径寸法がケーシング１１の開口部１１ａの内径寸法よりも小さい小径部５０と、外径寸法がケーシング１１の開口部１１ａの内径寸法よりも大きい大径部５１と、外径寸法が大径部５１よりも大きいホーン当接部５２を備えている。ホーン当接部５２の後端面は、カバー１４をケーシング１１に固定する際に、超音波溶着を行うためのホーンを当接させるホーン当接面５２ａとなっている。
【００２９】
ここで、カバー１４は、大径部５１の外周面部分５１ａとケーシング１１の開口部１１ａの内周面１１ｂが超音波溶着されることにより、ケーシング１１に固定されている。カバー１４がケーシング１１に固定された状態では、カバー１４の前端１４ａはワッシャー４０に当接した状態となっている。また、カバー１４の大径部５１は後端がケーシング１１の外側に露出しており、ケーシング１１の開口端１１ｃとホーン当接部５２との間には隙間Ｇ１が形成されている（図１参照）。装着溝４５とカバー１４の後端面との間は軸線Ｌ方向で第２幅寸法Ｂだけ離れている。第２幅寸法Ｂは、変形前のＯリング４６の直径Ｄ以下であり、かつ、直径Ｄの１／２以上である。
【００３０】
カバー１４がケーシング１１に固定された状態では、回転軸１２の装着溝４５内に装着されているＯリング４６は、軸線Ｌと直交する方向で１０％〜３０％押し潰されている。回転軸１２の装着溝４５、Ｏリング４６、および、カバー１４とケーシング１１の溶着部分５５は、軸線Ｌ方向と直交する方向から見たときに重なり合う部分を備えている。カバー１４とケーシング１１の溶着部分５５の軸線Ｌ方向における溶着幅寸法Ｃは、ワッシャー４０から装着溝４５までの第１幅寸法Ａよりも長い。
【００３１】
なお、従来、カバー１４には、カバー１４とケーシング１１を超音波溶着する際にカバー１４に付与される超音波によってカバー１４の内周面１４ｂに接触するＯリング４６が溶融したり損傷したりすることを防止するために、ホーン当接面５２ａから軸線Ｌ方向に沿って大径部５１と同軸の円環状の凹部を形成して、カバー１４の大径部５１の外周面部分５１ａとカバー１４の内周面１４ｂの間に空間を形成していたが、本例では、後述するダンパー装置１０の製造方法によって超音波溶着の際に発生するＯリング４６の溶融や損傷を低減或いは回避できるので、このような空間を形成していない。この結果、カバー１４の半径方向の厚さ寸法を抑制することができるので、回転軸１２の外径寸法を大きくすることができ、装着溝４５の外径（装着溝４５の円環状の底面の外径）を大きくすることができる。従って、回転軸１２の強度を低下させることがない。また、装着溝４５に径の大きなＯリング４６を装着することができるので、シール性能が高くなり、回転軸１２とカバー１４の間のシールを１つのＯリング４６によって行うことが可能となっている。
【００３２】
また、本例では、後述するダンパー装置１０の製造方法によって超音波溶着の際に発生するＯリング４６の溶融や損傷を低減或いは回避できるので、超音波溶着の際にケーシング１１内に挿入されるカバー１４が、回転軸１２に装着されたＯリング４６をスムーズに押し潰すためのテーパー面を内周面１４ｂの前端１４ａに備える必要がない。この結果、カバーの前端１４ａの端面の面積を大きくすることができるので、金型を用いてカバー１４を樹脂成形する際に、イジェクトピンをカバーの前端１４ａの端面に当接させて、カバー１４の軸線方向に沿ってカバー１４を金型からを取り出すことが容易となる。
【００３３】
（ダンパー機構）
ここで、図２、図３を参照してダンパー機構を説明する。図３はオイル室３５の軸線Ｌと直交する方向の断面図である。オイル室３５は、ケーシング１１の円筒内周面２４から回転軸１２の第２軸部分３１に向って延びている一対の隔壁２５と、回転軸１２の第２軸部分３１からケーシング１１の円筒内周面２４に向って延びている一対の翼部３７によって複数のオイル室に区画されている。すなわち、隔壁２５によってオイル室３５は２つの空間に区画されており、各空間のそれぞれは、翼部３７によって、翼部３７に対して時計回りＣＷ方向の側に位置する第１オイル室６１と、翼部３７に対して反時計回りＣＣＷ方向の側に位置する第２オイル室６２に区画されている。
【００３４】
翼部３７は、その軸線Ｌ方向の両端に矩形の切り欠き部を備えており、オリフィス３８と各切り欠き部の間は、逆止弁３９を固定するための第１、第２係合突部３７ａ、３７ｂとなっている。
【００３５】
逆止弁３９はＰＯＭ（ポリアセタール）などの樹脂からなる成形品である。図２、図３に示すように、逆止弁３９は、翼部３７の周方向に位置する２つの端面のうち、時計回りＣＷ方向側の端面の側でオリフィス３８を被う平板状の弁板部６３と、弁板部６３の軸線Ｌ方向の一方端から第１係合突部３７ａの外側を回って翼部３７の反時計回りＣＣＷ方向側の端面まで屈曲して第１係合突部３７ａに係合する第１屈曲部６４と、弁板部６３の他方端から第２係合突部３７ｂの外側を回って翼部３７の反時計回りＣＣＷ方向側の端面まで屈曲して第２係合突部３７ｂに係合する第２屈曲部６５を備えている。第１、第２屈曲部６４、６５のそれぞれは、翼部３７の反時計回りＣＣＷ方向側の端面で弁板部６３と平行に延びる係合部６７と、係号部と弁板部６３とを連結している連結部６８を備えており、連結部６８は翼部３７の周方向の厚さ寸法よりも長い寸法を備えている。
【００３６】
逆止弁３９は、図２（ｂ）に示すように、第１屈曲部６４の連結部６８が第１係合突部３７ａとケーシング１１の円形底面２０との間の矩形空間に挿入され、第２屈曲部６５の連結部６８が第２係合突部３７ｂと回転軸１２の円環状突部３３の間の矩形空間の間に挿入されることにより、周方向の所定の範囲内を移動可能な状態で翼部３７に取り付けられる。逆止弁３９が翼部３７に取り付けられた状態では、弁板部６３の外周側の端は翼部３７の外周側の端よりも僅かに外周側に突出している。
【００３７】
ここで、ケーシング１１の円筒内周面２４において隔壁２５で挟まれた２つの円弧内周面部分のそれぞれは、周方向に沿って時計回りＣＷ方向に、回転軸１２の翼部３７に取り付けられた逆止弁３９の外周側の端との間に僅かな隙間が形成される内径寸法を備える大径内周面部分７０と、大径内周面部分７０よりも内径寸法が小さく、回転軸１２の翼部３７に取り付けられた逆止弁３９が摺接可能な小径内周面部分７１を備えている。小径内周面部分７１と大径内周面部分７０とは滑らかに連続している。一方の円弧内周面部分の小径内周面部分７１と他方の円弧内周面部分の小径内周面部分７１とは点対称の位置にあり、一方の円弧内周面部分の大径内周面部分７０と他方の円弧内周面部分の大径内周面部分７０とは点対称の位置にある。
【００３８】
また、回転軸１２の第２軸部分３１の外周面において各翼部３７で囲まれた２つの外周面部分は、周方向に沿って時計回りＣＷ方向に、第１小径外周面部分７２と、第１小径外周面部分７２よりも外径寸法が大きい大径外周面部分７３と、第１小径外周面部分７２と同一の外径寸法を備える第２小径外周面部分７４を備えている。第１小径外周面部分７２および第２小径外周面部分７４の外径寸法は、ケーシング１１の各隔壁２５の先端面の内径寸法よりも小さな寸法である。大径外周面部分７３の外径寸法は、ケーシング１１の各隔壁２５の先端面が摺接可能な外径寸法である。
【００３９】
（ダンパー装置の動作）
次に、回転軸１２に便座５を連結した場合のダンパー装置１０の動作を説明する。図４は起立していた便座を倒す動作を行っているときのダンパー装置の動作を示す説明図である。図５は平伏している便座を起こす動作を行っているときのダンパー装置の動作を示す説明図である。図４（ａ）、図４（ｂ）、図５（ａ）および図５（ｂ）はオイル室３５の軸線と直交する方向の断面図であり、図４（ｃ）および図５（ｃ）はオイル室３５の軸線方向の断面図である。
【００４０】
図４（ａ）はダンパー装置１０に連結された便座５が開かれた状態（＝立ち上がった状態）を示している。この状態では、翼部３７および逆止弁３９は大径内周面部分７０の内側に位置している。また、翼部３７は、ケーシング１１の円形底面２０に形成されているオリフィス２２と重なる位置にある。すなわち、オリフィス２２は第１オイル室６１と第２オイル室６２の両方に開口している。従って、オイル３４は、翼部３７および逆止弁３９とケーシング１１の円筒内周面２４の大径内周面部分７０の間の隙間、および、オリフィス２２を介して第１オイル室６１と第２オイル室６２の間で移動可能となっている。従って、起立していた便座５を倒そうとする動作を行うと、便座５は軽く動作される。
【００４１】
ここで、便座５が下方に回動すると、ケーシング１１が固定されたまま、回転軸１２が時計回りＣＷ方向に回転する。これにより、図４（ｂ）に示すように、翼部３７および逆止弁３９は小径内周面部分７１の内側に移動し、時計回りＣＷ方向に回転しながら第１オイル室６１を狭め、隔壁２５の先端が回転軸１２の大径外周面部分７３と対峙した状態となる。また、第１オイル室６１が狭められる結果、第１オイル室６１のオイル３４が加圧されて第２オイル室６２に移動しようとするが、その圧力で逆止弁３９が反時計回りＣＣＷ方向に変位する。従って、図４（ｃ）に示すように、逆止弁３９は翼部３７の時計回りＣＷ方向の側に位置する端面に弁板部６３を押し付け、翼部３７のオリフィス３８を塞いだ状態となる。また、オリフィス２２は第２オイル室６２のみに開口している。この結果、オイル３４は、翼部３７および逆止弁３９と小径内周面部分７１の間のごく僅かな隙間を介して、第２オイル室６２に移動する。従って、ダンパー装置１０は、このときのオイル３４の流動抵抗によって高負荷状態となる。よって、便座５は緩やかに閉じられ、便座５が便器本体２に勢いよく衝突することを回避できる。
【００４２】
次に、平伏していた便座５を起こそうとする動作を行うと、回転軸１２が反時計回りＣＣＷ方向に回転する。これにより、翼部３７および逆止弁３９は反時計回りＣＣＷ方向に回転しながら第２オイル室６２を狭める。また、第２オイル室６２が狭められる結果、第２オイル室６２のオイル３４が加圧されて第１オイル室６１に移動しようとするので、その圧力で逆止弁３９が時計回りＣＷ方向に変位する。従って、図５（ａ）、図５（ｃ）に示すように、逆止弁３９は翼部３７の時計回りＣＷ方向の側に位置する端面から弁板部６３を離間させ、翼部３７のオリフィス３８が開放される。この結果、オイル３４は翼部３７のオリフィス３８を介して第２オイル室６２から第１オイル室６１へ移動可能となる。
【００４３】
また、図５（ｂ）に示すように、翼部３７および逆止弁３９が大径内周面部分７０の内側に移動して、オイル３４が翼部３７および逆止弁３９とケーシング１１の円筒内周面２４の大径内周面部分７０の間の隙間を介して第１オイル室６１へ移動可能となる。この結果、第２オイル室６２に存在していたオイルはそれほど加圧されないので、オイル３４の流動抵抗が低い。従って、便座５を軽い力で開けることができる。
【００４４】
（ダンパー装置の製造方法）
図６はダンパー装置１０の製造方法の説明図である。ダンパー装置１０を製造する際には、まず、図６（ａ）に示すように、ワッシャー４０の中心孔４０ａに回転軸１２を後端側から貫通させ、ワッシャー４０を円環状突部３３の後方に隣接配置して、ワッシャー４０で円環状突部３３の後側円環状端面３３ｂを被った状態とする。次に、Ｏリング４６を装着溝４５に装着して、回転軸１２に締め付けた状態とする（Ｏリング装着工程）。回転軸１２の翼部３７に逆止弁３９を装着する。しかる後に、Ｏリング４６の外周側の円弧外周面部分に潤滑材を塗布する（潤滑材塗布工程）。また、ケーシング１１のオイル室３５に所定量のオイル３４を保持させた状態とする。
【００４５】
次に、図６（ｂ）に示すように、回転軸１２をケーシング１１に挿入して、第１軸部分３０をケーシング１１の円形底面２０の円形凹部２１に挿入し、第１軸部分３０と第２軸部分３１の間の円環状端面を円形底面２０の突出部分２３に当接させる（回転軸挿入工程）。これにより、軸線Ｌ方向における回転軸１２の位置が位置決めされる。
【００４６】
ここで、回転軸１２が位置決めされると、オイル３４が円環状突部３３よりも前側に区画されたオイル室３５に封入された状態となる。回転軸１２が位置決めされた状態では、回転軸１２の円環状突部３３はケーシング１１内に位置しており、装着溝４５は、その大部分、軸線方向の９割以上がケーシング１１内に挿入された状態となる。このとき、回転軸１２の第２軸部分によって押し出された空気は、内周面１１ｂと円環状突部３３の隙間から排出される。
【００４７】
次に、図６（ｃ）に示すように、カバー１４の貫通孔１３に回転軸１２を後端側から貫通させ、しかる後に、図６（ｄ）に示すように、カバー１４の小径部５０とケーシング１１内に挿入して、小径部５０と大径部５１との間の段部がケーシング１１の開口端１１ｃに当接するまでカバー１４を前方に移動させる（カバー挿入工程）。
【００４８】
これにより、カバー１４の前端１４ａは、Ｏリング４６の円弧外周面部分の頂上４６ａを越え、かつ、装着溝４５を越えないケーシング１１内の溶着開始位置１４Ａまで挿入される。本例では、カバー１４の前端１４ａはケーシング１１の開口端１１ｃの側から装着溝４５の幅の２／３の位置に到達する。カバー１４の前端１４ａが溶着開始位置１４Ａに到達した状態では、Ｏリング４６はカバー１４の内周側に位置する部分が押し潰された状態となる。
【００４９】
その後、カバー１４のホーン当接面５２ａにホーンを当接させて軸線Ｌ方向に振動する超音波を発振し、カバー１４を軸線Ｌ方向の前方に押し込みながらカバー１４の外周面部分５１ａとケーシング１１の開口部１１ａの内周面１１ｂとを超音波溶着する（超音波溶着工程）。すなわち、軸線Ｌ方向から見たときに重なっているカバー１４の外周面部分５１ａとケーシング１１の開口部１１ａの内周面１１ｂを溶融させながら、カバー１４を軸線Ｌ方向の前方に移動させる。
【００５０】
なお、本例では、カバー１４は、内周面１４ｂの前端１４ａにＯリング４６をスムーズに押し潰すためのテーパー面を備えていないが、このようなテーパー面を備えてなくても、超音波溶着の開始時点においてカバー１４の前端１４ａがＯリング４６の円弧外周面部分の頂上４６ａを越えているので、カバー１４の前端１４ａの端面と内周面１４ｂにより形成されているエッジがＯリング４６を強く押し付けている状態で、超音波溶着が行なわれることを避けることができる。
【００５１】
超音波溶着工程において、カバー１４は、その前端１４ａがワッシャー４０に当たるまで前方に移動させられる。そして、カバー１４がワッシャー４０に当接した時点で、超音波溶着は終了する。これにより、カバー１４の第２軸部分３１の外周面部分５１ａとケーシング１１の開口部１１ａの内周面１１ｂが溶着される。超音波溶着による溶着部分５５の溶着幅寸法Ｃはワッシャー４０と装着溝４５との間の第１幅寸法Ａよりも長く、第１幅寸法ＡにＯリング４６の直径Ｄの１／２を加えた合計幅寸法よりも短い。
【００５２】
ここで、超音波溶着工程においてケーシング１１の開口部１１ａの内周面１１ｂおよびカバー１４の大径部５１の外周面部分５１ａが溶融したときに、溶融した部分が小径部５０の外周側とケーシング１１の内周面の間に流れ込む。従って、溶融した部分が回転軸１２の側に垂れて付着した状態となり、回転軸１２の回転を阻害することを防止できる。また、カバー１４の前端１４ａがワッシャー４０に当接して軸線Ｌ方向で位置決めされた状態では、ケーシング１１の開口端１１ｃとホーン当接部５２との間には僅かな隙間Ｇ１が形成されているので、溶融した部分が軸線Ｌ方向の後方に流れた場合には、この隙間Ｇ１から外側に溢れ出る。従って、カバー１４を、ワッシャー４０に当接させるまで確実にケーシング１１内に挿入することができる。
【００５３】
（作用効果）
本例では、装着溝４５の前方に位置するワッシャー４０と当該装着溝４５の間の軸線Ｌ方向の第１幅寸法Ａ、および、装着溝４５の後方に位置するカバー１４の後端面（ホーン当接面５２ａ）と当該装着溝４５の間の軸線Ｌ方向の第２幅寸法Ｂを、変形前のＯリング４６の直径Ｄ以下としてある。この結果、ワッシャー４０とカバー１４の後端面の間の軸線Ｌ方向の寸法、すなわち、カバー１４の軸線Ｌ方向の寸法が抑制されるので、ダンパー装置１０の短縮化が図られる。
【００５４】
また、ワッシャー４０と装着溝４５との間の軸線Ｌ方向の第１幅寸法Ａを、変形前のＯリング４６の直径Ｄの１／２以上としてあるので、溶着に際して当接部に向って移動するカバー１４が、当該カバー１４とワッシャー４０との間にＯリング４６を挟み込んで損傷させてしまうことを防止できる。さらに、装着溝４５とカバー１４の後端面の間の軸線Ｌ方向の第２幅寸法Ｂを、変形前のＯリング４６の直径Ｄの１／２以上としてあるので、ケーシング１１内の粘性流体に圧力が加わることによってケーシング１１内が高圧となって装着溝４５に装着されているＯリング４６を外側に押し出す力が働いた場合に、Ｏリング４６がカバー１４と回転軸１２との間から後側にはみ出すことを防止できる。従って、回転軸１２とカバー１４の間のシールを確実なものとすることができる。
【００５５】
さらに、ケーシング１１とカバー１４とが溶着されている溶着部分５５の溶着幅寸法Ｃが第１幅寸法Ａよりも長いので、カバー１４とケーシング１１との溶着を確実なものとすることができる。また、溶着部分５５の溶着幅寸法Ｃは、第１幅寸法Ａよりも長く、第１幅寸法ＡにＯリング４６の直径Ｄの１／２を加えた寸法よりも短いので、ダンパー装置１０が軸線Ｌ方向において短縮されている。
【００５６】
また、本例によれば、装着溝４５は、その大部分がケーシング１１内に位置しており、Ｏリング４６によるシール位置と、カバー１４とケーシング１１の溶着位置が軸線Ｌと直交する方向から見たときに重なり合う部分を備えている。従って、ダンパー装置１０が軸線Ｌ方向において短縮されている。
【００５７】
さらに、本例によれば、カバー１４の外周面に形成されている小径部５０と大径部５１の間の段部をカバー１４の開口端１１ｃに当接させることにより、カバー１４の前端１４ａをケーシング１１内の溶着開始位置１４Ａに配置することができる。従って、超音波溶着の開始時点におけるカバー１４の前端１４ａの位置を正確に規定できる。
【００５８】
ここで、カバー１４のホーン当接面５２ａにホーンを当接させて軸線Ｌ方向に振動する超音波を発振し、カバー１４を軸線Ｌ方向の前方に押し込みながらカバー１４の外周面部分５１ａとケーシング１１の開口部１１ａの内周面１１ｂとを超音波溶着する際には、カバー１４に付与される超音波に起因して、カバー１４に接触するＯリング４６に溶融や損傷が発生しやすいという問題がある。この問題に対して、本発明者は、超音波溶着の開始時点における回転軸１２に装着されているＯリング４６に対するカバー１４の前端１４ａの位置を規定することによって、Ｏリングに発生する溶融や損傷を低減あるいは回避できることを見出した。本例では、このような新たな知見に基づいて、超音波溶着の開始時点において、カバー１４の前端１４ａをＯリング４６の円弧外周面部分の頂上４６ａを越えるケーシング１１内の位置まで挿入した時点から超音波溶着を開始しているので、超音波溶着に際して、Ｏリング４６の溶融や損傷を低減あるいは回避できる。
【００５９】
また、このような新たな知見に基づいて、カバー１４の前端１４ａを挿入する溶着開始位置１４ＡをＯリング４６の円弧外周面部分の頂上４６ａを越え、かつ、装着溝４５を越えない位置に規定した超音波溶着を行えば、超音波溶着に際してカバー１４の移動距離が第１幅寸法Ａよりも長くなり、ケーシング１１とカバー１４の溶着部分５５の溶着幅寸法Ｃが第１幅寸法Ａよりも長い構成が得られるので、カバー１４とケーシング１１との溶着を確実なものとすることができる。このような新たな知見に基づく超音波溶着を行う際に、ワッシャー４０と装着溝４５の間の第１幅寸法Ａを、変形前のＯリングの直径Ｄ以下に規定してあるので、軸線方向におけるカバーの挿入距離が規定される。この結果、ケーシング１１とカバー１４の溶着部分５５の溶着幅寸法Ｃが必要以上に長くなることがなく、ダンパー装置１０の短縮化が図られる。
【００６０】
さらに、本例では、カバー１４とは音響インピーダンスの異なるワッシャー４０がカバー１４の挿入方向の前方に位置しているので、超音波溶着の際の振動エネルギーが、ワッシャー４０によって遮断される。この結果、超音波溶着の際にカバー１４に付与される超音波が、カバー１４からワッシャー４０を介して回転軸１２に伝達されることを低減できる。従って、超音波溶着によって回転軸１２の円環状突部３３とケーシング１１が固定されてしまい、回転軸１２の回転が阻害されることを防止できる。また、超音波溶着によって、カバー１４と回転軸１２の円環状突部３３が一体に固定されてしまい、回転軸１２の回転が阻害されることを防止できる。
【００６１】
また、本例では、Ｏリング４６の円弧外周面部分に潤滑材を塗布してからカバー１４をケーシング１１内に挿入しているので、カバー１４をケーシング１１内に挿入する際に、カバー１４の前端１４ａがＯリング４６の円弧外周面の頂点を乗り越えることが容易となり、カバー１４の挿入時にカバー１４によってＯリング４６を傷つけてしまうことを防止できる。
【符号の説明】
【００６２】
１０・・・・ダンパー装置
１１・・・・ケーシング
１１ａ・・・ケーシングの開口部
１１ｃ・・・ケーシングの開口端
１１ｂ・・・開口部の内周面
１２・・・・回転軸
１３・・・・貫通孔
１４・・・・カバー
１４ａ・・・カバーの前端
１４Ａ・・・溶着開始位置
２４・・・・ケーシングの円筒内周面
３２ａ・・・回転軸の外周面部分
３３・・・・円環状突部
３３ａ・・・円環状外周面
３３ｂ・・・後側円環状端面
３４・・・・オイル（粘性流体）
３５・・・・オイル室（封入部）
４０・・・・ワッシャー（当接部）
４５・・・・装着溝
４６・・・・Ｏリング
４６ａ・・・Ｏリングの円弧外周面部分の頂上
５０・・・・カバーの小径部
５１・・・・カバーの大径部
５１ａ・・・カバーの外周面部分
５２ａ・・・ホーン当接面（カバーの後端面）
５５・・・・溶着部分
Ａ・・・・・第１幅寸法
Ｂ・・・・・第２幅寸法
Ｃ・・・・・溶着幅寸法
Ｄ・・・・・変形前のＯリングの直径
Ｌ・・・・・軸線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ケーシングに挿入されている回転軸がケーシングに対して相対回転する際に、ケーシング内に封入された粘性流体によって回転軸に回転負荷が付与されるダンパー装置およびダンパー装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
かかるダンパー装置は特許文献１に記載されている。同文献のダンパー装置は、オイル（粘性流体）を保持している有底筒状のケーシングと、ケーシング内に挿入されている回転軸と、貫通孔に回転軸を貫通させた状態でケーシングの開口部に挿入され、この開口部の内周面に溶着されている円環状のカバーと、貫通孔内に位置している回転軸の外周面部分に装着されて、回転軸が回転可能な状態で当該回転軸とカバーの間をシールしているＯリングを備えている。カバーは、ケーシング内でカバーの挿入方向の前端に当接する当接部によって軸線方向で位置決めされている。Ｏリングは回転軸の外周面部分に形成された円環状の装着溝内に装着され、装着溝によって軸線方向の移動が規制された状態で、軸線方向と直交する方向に潰されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−３１８３１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
カバーとケーシングを超音波溶着する場合には、カバーの挿入方向の後側の後端面にホーンを当接させて超音波を発振し、軸線方向から見たときに重なっているカバーの外周面部分とケーシングの内周面部分を溶融させながら、カバーの前端が当接部に当接するまでカバーをケーシング内に向って移動させる。ここで、ダンパー装置には軸線方向における短縮化が求められているが、短縮化を図るためにカバーを位置決めする当接部とＯリングの装着溝との間の軸線方向の寸法を短くすると、当接部に向って移動するカバーが、当該カバーと当接部との間にＯリングを挟み込んでしまい、Ｏリングを損傷する可能性がある。また、ダンパー装置の短縮化を図るために、カバーとケーシングの溶着部分の軸線方向の溶着幅寸法を著しく短縮してしまうと、カバーとケーシングの溶着が不十分になることがある。
【０００５】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、カバーとケーシングの溶着および回転軸とカバーの間のシールを確実なものとしながら、軸線方向における装置の短縮化を図ることができるダンパー装置、および、その製造方法を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は、筒状のケーシングと、前記ケーシング内に挿入されている回転軸と、内径寸法が一定の貫通孔に前記回転軸を貫通させた状態で前記ケーシングの開口部に挿入され、当該開口部の内周面に超音波溶着されている円環状のカバーと、前記貫通孔内に位置している前記回転軸の円形の外周面部分に装着されて、前記カバーと前記回転軸との間を当該回転軸が回転可能な状態でシールしているＯリングとを有し、前記ケーシング内に封入された粘性流体によって前記回転軸に回転負荷が付与されるダンパー装置において、
前記カバーの挿入方向の前端に当接して当該カバーを軸線方向で位置決めする当接部を有し、
前記回転軸の前記外周面部分には、前記Ｏリングが装着される円環状の装着溝が形成されており、
前記当接部と前記装着溝との間の前記軸線方向の第１幅寸法は、変形前の前記Ｏリングの直径以下、かつ、当該直径の１／２以上であり、
前記装着溝と前記カバーの挿入方向の後側の後端面との間の前記軸線方向の第２幅寸法は、変形前の前記Ｏリングの前記直径以下、かつ、当該直径の１／２以上であり、
前記カバーの外周面における前記ケーシングの前記開口部の内周面と溶着されている溶着部分の前記軸線方向の溶着幅寸法は、前記第１幅寸法よりも長いことを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、装着溝の前方に位置する当接部と当該装着溝の間の軸線方向の第１幅寸法、および、装着溝の後方に位置するカバーの後端面と当該装着溝の間の軸線方向の第２幅寸法のそれぞれを、変形前のＯリングの直径以下としてある。この結果、当接部とカバーの後端面の間の軸線方向の寸法、すなわち、カバーの軸線方向の寸法が抑制されるので、ダンパー装置の短縮化が図られる。また、当接部と装着溝との間の軸線方向の第１幅寸法を、変形前のＯリングの直径の１／２以上としてあるので、超音波溶着に際して当接部に向って移動するカバーが、当該カバーと当接部との間にＯリングを挟み込んで損傷させてしまうことを防止できる。さらに、装着溝とカバーの後端面の間の軸線方向の第２幅寸法を、変形前のＯリングの直径の１／２以上としてあるので、ケーシング内の粘性流体に圧力が加わることによってケーシング内が高圧となって装着溝に装着されているＯリングを外側に押し出す力が働いた場合に、Ｏリングがカバーと回転部材との間から外側（軸線方向の他方の側）にはみ出すことを防止できる。従って、回転軸とカバーの間のシールを確実なものとすることができる。また、ケーシングとカバーとが溶着されている溶着部分の溶着幅寸法が第１幅寸法よりも長いので、カバーとケーシングの溶着を確実なものとすることができる。
【０００８】
ここで、カバーの挿入方向の後側の後端面にホーンを当接させて超音波を発振し、軸線方向から見たときに重なっているカバーの外周面部分とケーシングの開口部の内周面を溶融させながら、カバーの前端が当接部に当接するまでカバーをケーシング内に向って移動させる超音波溶着では、カバーに付与される超音波に起因して、カバーに接触するＯリングに溶融や損傷が発生しやすいという問題がある。これに対して、本発明者は、実験、検討を重ねた結果、カバーをケーシングの開口部の内周面に固定する超音波溶着に際して、カバーの挿入方向の前端をＯリングの円弧外周面部分の頂上を越える溶着開始位置までケーシング内に挿入した後に、カバーの後端面にホーンを当接させて超音波を発振し、カバーの前端が当接部に当接するまでカバーをケーシング内に向って移動させれば、カバーとケーシングを超音波溶着する際にカバーに接触するＯリングに発生する溶融や損傷を低減あるいは回避できるという新たな知見を得ている。このような知見に基づいて、カバーの前端を挿入する溶着開始位置をＯリングの円弧外周面部分の頂上を越え、かつ、装着溝を越えない位置に規定した状態から超音波溶着を行えば、Ｏリングに発生する溶融や損傷を低減あるいは回避したうえで、超音波溶着に際してカバーの挿入距離が第１幅寸法よりも長くなるので、ケーシングとカバーの溶着部分の溶着幅寸法が第１幅寸法よりも長い構成が得られ、カバーとケーシングの溶着を確実なものとすることができる。また、このような新たな知見に基づく超音波溶着を行う際に、当接部と装着溝との間の軸線方向の第１幅寸法を、変形前のＯリングの直径以下に規定しておけば、軸線方向におけるカバーの挿入距離が規定されるので、ケーシングとカバーの溶着部分の溶着幅寸法が必要以上に長くなることがなく、ダンパー装置の短縮化が図られる。
【０００９】
本発明において、前記溶着幅寸法は、前記第１幅寸法と変形前の前記Ｏリングの前記直径の１／２との合計幅寸法以下であることが望ましい。このように溶着幅寸法が規定されれば、装置の軸線方向の短縮化を図ることが更に容易となる。また、発明者の新たな知見に基づいて、カバーの前端を挿入する溶着開始位置をリングの円弧外周面部分の頂上を越え、かつ、装着溝を越えない位置とした超音波溶着を行えば、溶着幅寸法は、第１幅寸法と、変形前のＯリングの直径の１／２との合計幅寸法以下となる。
【００１０】
本発明において、前記カバーは、外径寸法が前記ケーシングの内径寸法よりも小さい小径部と、外径寸法が前記ケーシングの内径寸法よりも大きい大径部とを前記前端の側から軸線方向に沿ってこの順番で備えており、前記大径部の外周面部分が、前記ケーシングの前記開口部の内周面との前記溶着部分となっていることが望ましい。このようにすれば、超音波溶着に際してケーシングの開口部の内周面およびカバーの大径部の外周面部分が溶融したときに、溶融した部分が小径部とケーシングの内周面との間に流れ込んで保持される。従って、溶融した部分が回転軸の側に垂れて付着し、回転軸の回転を阻害してしまうことを防止できる。
【００１１】
本発明において、中心孔に前記回転軸を貫通させているワッシャーを有し、前記回転軸は、当該回転軸の前記ケーシング内に挿入されている前記前端と前記装着溝との間に前記ケーシングの円筒内周面と対峙する円環状外周面を備える円環状突部を備え、当該円環状突部が前記ケーシングの内側空間のうち当該円環状突部よりも前側の空間を前記粘性流体の封入部として区画しており、前記ワッシャーは、前記円環状突部の後側円環状端面に当接しており、前記ワッシャーの後端面が前記当接部となっていることが望ましい。このようにすれば、円環状突部の後側円環状端面を被うワッシャーがカバーの挿入方向の前方に位置するので、超音波溶着の際の振動エネルギーを、ワッシャーによって遮断して、回転軸の円環状突部へ伝達されることが阻止することができる。この結果、超音波溶着によって、回転軸の円環状突の外周面とケーシングが固定されてしまい、回転軸の回転が阻害されることを防止できる。また、カバーと回転軸の円環状突部の後側円環状端面が一体に固定されてしまい、回転軸の回転が阻害されることを防止できる。
【００１２】
次に、本発明は、上記のダンパー装置の製造方法であって、
前記Ｏリングを前記装着溝に装着するＯリング装着工程と、
前記回転軸を前記ケーシングに挿入する回転軸挿入工程と、
前記カバーの前記貫通孔に前記回転軸を貫通させ、しかる後に、前記カバーの前記前端を、前記Ｏリングの円弧外周面部分の頂上を越え、かつ、前記装着溝を越えない前記ケーシング内の溶着開始位置まで挿入するカバー挿入工程と、
前記カバーの前記後端面にホーンを当接させて、前記前端が前記当接部に当接するまで前記カバーを前方に移動させながら当該カバーの外周面部分と前記ケーシングの前記開口部の内周面とを超音波溶着する超音波溶着工程とを含むことを特徴とする。
【００１３】
本発明者は、カバーの外周面部分をケーシングの開口端部の内周面に固定する超音波溶着の開始時点において、回転部材に装着されているＯリングに対するカバーの先端位置を規定することによって、カバーに接触するＯリングに発生する溶融や損傷を低減あるいは回避できることを見出した。本発明は、このような新たな知見に基づくものであり、超音波溶着の開始時点においてカバーの前端をＯリングの円弧外周面部分の頂上を越える位置までケーシング内に挿入した時点から超音波溶着を開始することによって、カバーに接触するＯリングに発生する溶融や損傷を低減あるいは回避している。また、本発明では、超音波溶着開始時点の開始カバーの前端の溶着開始位置を装着溝を越えない位置としているので、当接部と装着溝との間の軸線方向の第１幅寸法を変形前のＯリングの直径以下としてダンパー装置の短縮化を図った場合でも、超音波溶着時におけるカバーの挿入距離を第１幅寸法よりも長くすることができる。すなわち、溶着部分の溶着幅寸法を第１幅寸法より長くして、カバーとケーシングとの溶着を確実なものとすることができる。さらに、本発明では、当接部と装着溝との間の軸線方向の第１幅寸法を、変形前のＯリングの直径以下に規定することにより、超音波溶着時におけるカバーの挿入距離が規定されているので、ケーシングとカバーの溶着部分の溶着幅寸法が必要以上に長くなることがなく、ダンパー装置の短縮化を図ることができる。
【００１４】
本発明において、前記溶着開始位置は、前記ケーシングの前記開口端の側から前記装着溝の幅の２／３の位置であることが望ましい。本発明者は、このような位置までカバーを挿入すれば、カバーの前端をＯリングの円弧外周面部分の頂上を越える位置に配置することが可能となることを見出している。
【００１５】
本発明において、前記カバー挿入工程では、前記小径部と前記大径部との間の段部を前記ケーシングの前記開口端に当接させたときに、前記カバーの前記前端が前記溶着開始位置に達することが望ましい。このようにすれば、超音波溶着の開始時において、カバーの前端を溶着開始位置に配置することが容易となる。
【００１６】
本発明において、前記Ｏリング装着工程と前記回転軸挿入工程との間に、前記Ｏリングの前記円弧外周面部分に潤滑材を塗布する潤滑材塗布工程を含んでいることが望ましい。このようにすれば、カバーをケーシング内に挿入する際に、カバーの前端がＯリングの円弧外周面の頂点を乗り越えることが容易となるので、カバーの挿入時にカバーによってＯリングを傷つけてしまうことを防止できる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のダンパー装置によれば、軸線方向における当接部と装着溝との間の第１幅寸法、および、装着溝とカバーの後端面の間の第２幅寸法を、変形前のＯリングの直径よりも短く規定してあるので、ダンパー装置を軸線方向で短縮化することが容易である。また、第１幅寸法および第２幅寸法を変形前のＯリングの直径の１／２以上としてあるので、Ｏリングの損傷やはみ出しを防止して回転軸とカバーの間のシールを確実なものとすることができる。さらに、ケーシングとカバーとが溶着されている溶着部分の溶着幅寸法を第１幅寸法よりも長くしているので、カバーとケーシングとの溶着を確実なものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】（ａ）は本発明のダンパー装置を搭載する洋式便器の説明図であり、（ｂ）はダンパー装置の概観斜視図である。
【図２】本発明のダンパー装置の分解斜視図および断面図である。
【図３】ダンパー装置のオイル室の軸線と直交する方向の断面図である。
【図４】起立していた便座を倒す動作を行っているときのダンパー装置の動作を示す説明図である。
【図５】平伏している便座を起こす動作を行っているときのダンパー装置の動作を示す説明図である。
【図６】ダンパー装置の製造工程を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。
【００２０】
（全体構成）
図１（ａ）は本発明を適用したダンパー装置を搭載する洋式便器の説明図であり、図１（ｂ）は本発明を適用したダンパー装置の概観斜視図である。図１（ａ）に示す洋式便器１は、便器本体２、便蓋３、便座ユニット４から構成され、便座ユニット４は、便座５、本体カバー６を備えている。本体カバー６の内部には、ダンパー装置１０が内蔵されている。
【００２１】
図１（ｂ）に示すように、ダンパー装置１０は、有底筒状のケーシング１１と、軸線Ｌ回りに回転可能な状態で軸線Ｌ方向の一部分がケーシング１１内に挿入されている回転軸１２と、内径寸法が一定の貫通孔１３を備え、貫通孔１３に回転軸１２を貫通させた状態でケーシング１１の開口部１１ａに固定されている環状のカバー１４を備えている。回転軸１２は便座５に連結されており、ダンパー装置１０は、便座５が開閉される際に所定の回転負荷を発生させる。ケーシング１１、回転軸１２およびカバー１４は、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）などの樹脂から形成されている。なお、以下の説明では、便宜上、軸線Ｌ方向の図面左側を前側、図面右側を後側として説明する。
【００２２】
（ダンパー装置）
図２（ａ）はダンパー装置１０の分解斜視図であり、図２（ｂ）はダンパー装置１０の軸線Ｌ方向に沿った断面図である。ケーシング１１の円形底面２０の中央には、図２（ｂ）に示すように、軸線Ｌ方向に窪む円形凹部２１が形成されている。また、円形底面２０には、円形凹部２１を挟んだ両側にオリフィス２２が形成されている。円形凹部２１と各オリフィス２２の間は突出部分２３となっている。ケーシング１１の円筒内周面２４からは、図２（ａ）に示すように、半径方向内側に一対の隔壁２５が突出している。各隔壁２５は１８０°離れた角度位置に形成されており、それらの先端面はケーシング１１内に挿入された回転軸１２の外周面部分と僅かな隙間を開けて対峙している（図３参照）。
【００２３】
回転軸１２は、ケーシング１１内に挿入されている前端の側から、円形凹部２１内に回転可能な状態で挿入されている第１軸部分３０と、第１軸部分３０よりも大径であり、その外周面にケーシング１１の各隔壁２５の先端面が対峙している第２軸部分３１と、第２軸部分３１よりも大径であり、後側部分がケーシング１１の外側に露出している第３軸部分３２を備えている。第２軸部分３１と第３軸部分３２との間には、ケーシング１１の円筒内周面２４と狭い隙間を開けて対峙する円環状外周面３３ａを備える円環状突部３３が設けられている。円環状突部３３はケーシング１１内に位置しており、円環状突部３３によってケーシング１１内は前側空間と後側空間に区画されている。前側空間はオイル３４が封入されたオイル室（封入部）３５となっており、オイル室３５内にはダンパー機構３６が構成されている。ダンパー機構３６の詳細は後述する。
【００２４】
第２軸部分３１の外周面には、半径方向外側に突出して軸線Ｌ方向に沿って伸びている一対の翼部３７が形成されている。各翼部３７は１８０°離れた角度位置に形成されている。各翼部３７の軸線Ｌ方向の中央部分には、半径方向内側に窪む矩形のオリフィス３８が形成されている。各翼部３７には、オリフィス３８を開閉する逆止弁３９が装着されている。
【００２５】
ここで、円環状突部３３の後方に隣接する位置には、カバー１４とは音響インピーダンスが異なる材質であるステンレス鋼、真鍮、アルミ等の各種金属から形成されたワッシャー（当接部）４０が配置されている。ワッシャー４０は、中心孔４０ａに回転軸１２を貫通させた状態で円環状突部３３の後側円環状端面３３ｂを後方から被っており、ワッシャー４０の円形外周面４０ｂは、円環状突部３３の円環状外周面３３ａよりも狭い間隔でケーシング１１の円筒内周面２４と対峙している。なお、ワッシャー４０は金属製に限定されるものではなく、カバー１４とは音響インピーダンスが異なる材質の各種の樹脂製、またはセラミック製でもよい。
【００２６】
第３軸部分３２において、カバー１４の貫通孔１３内に位置している円形の外周面部分３２ａには、円環状の装着溝４５が形成されている。装着溝４５はワッシャー４０から第１幅寸法Ａだけ離れた位置に形成されており、装着溝４５にはＯリング４６が装着されている。第１幅寸法Ａは、変形前のＯリング４６の直径Ｄ以下であり、かつ、直径Ｄの１／２以上である。装着溝４５の軸線Ｌ方向の幅寸法は、変形前のＯリング４６の直径Ｄの１．３倍である。軸線Ｌと直交する方向から見たときに、装着溝４５の後端はケーシング１１の開口端１１ｃから僅かに外側に露出しており、装着溝４５は、その殆どの部分がケーシング１１内に位置している。第３軸部分３２においてケーシング１１から露出している後端部分は、軸線Ｌ方向と直交する断面形状が小判形となるよう外周面部分がカットされたカット部４７を備えている。
【００２７】
Ｏリング４６は、カバー１４の内周面１４ｂと回転軸１２の外周面部分３２ａ（装着溝４５の円環状の底面）の間に挿入されており、回転軸１２が回転可能な状態で、回転軸１２とカバー１４の間をシールしている。Ｏリング４６はＮＢＲ（ニトリルゴム）などのゴムから形成されており、カバー１４の内周面１４ｂの内径寸法よりも小さな外径寸法を備えている。Ｏリング４６が装着溝４５に装着された状態では、Ｏリング４６は第３軸部分３２に締まり付いた状態となるとともに、装着溝４５によって回転軸１２上における軸線Ｌ方向の移動が規制された状態となる。
【００２８】
カバー１４は、ケーシング１１内に挿入される挿入方向の前端１４ａの側から軸線Ｌ方向に沿って、外径寸法がケーシング１１の開口部１１ａの内径寸法よりも小さい小径部５０と、外径寸法がケーシング１１の開口部１１ａの内径寸法よりも大きい大径部５１と、外径寸法が大径部５１よりも大きいホーン当接部５２を備えている。ホーン当接部５２の後端面は、カバー１４をケーシング１１に固定する際に、超音波溶着を行うためのホーンを当接させるホーン当接面５２ａとなっている。
【００２９】
ここで、カバー１４は、大径部５１の外周面部分５１ａとケーシング１１の開口部１１ａの内周面１１ｂが超音波溶着されることにより、ケーシング１１に固定されている。カバー１４がケーシング１１に固定された状態では、カバー１４の前端１４ａはワッシャー４０に当接した状態となっている。また、カバー１４の大径部５１は後端がケーシング１１の外側に露出しており、ケーシング１１の開口端１１ｃとホーン当接部５２との間には隙間Ｇ１が形成されている（図１参照）。装着溝４５とカバー１４の後端面との間は軸線Ｌ方向で第２幅寸法Ｂだけ離れている。第２幅寸法Ｂは、変形前のＯリング４６の直径Ｄ以下であり、かつ、直径Ｄの１／２以上である。
【００３０】
カバー１４がケーシング１１に固定された状態では、回転軸１２の装着溝４５内に装着されているＯリング４６は、軸線Ｌと直交する方向で１０％〜３０％押し潰されている。回転軸１２の装着溝４５、Ｏリング４６、および、カバー１４とケーシング１１の溶着部分５５は、軸線Ｌ方向と直交する方向から見たときに重なり合う部分を備えている。カバー１４とケーシング１１の溶着部分５５の軸線Ｌ方向における溶着幅寸法Ｃは、ワッシャー４０から装着溝４５までの第１幅寸法Ａよりも長い。
【００３１】
なお、従来、カバー１４には、カバー１４とケーシング１１を超音波溶着する際にカバー１４に付与される超音波によってカバー１４の内周面１４ｂに接触するＯリング４６が溶融したり損傷したりすることを防止するために、ホーン当接面５２ａから軸線Ｌ方向に沿って大径部５１と同軸の円環状の凹部を形成して、カバー１４の大径部５１の外周面部分５１ａとカバー１４の内周面１４ｂの間に空間を形成していたが、本例では、後述するダンパー装置１０の製造方法によって超音波溶着の際に発生するＯリング４６の溶融や損傷を低減或いは回避できるので、このような空間を形成していない。この結果、カバー１４の半径方向の厚さ寸法を抑制することができるので、回転軸１２の外径寸法を大きくすることができ、装着溝４５の外径（装着溝４５の円環状の底面の外径）を大きくすることができる。従って、回転軸１２の強度を低下させることがない。また、装着溝４５に径の大きなＯリング４６を装着することができるので、シール性能が高くなり、回転軸１２とカバー１４の間のシールを１つのＯリング４６によって行うことが可能となっている。
【００３２】
また、本例では、後述するダンパー装置１０の製造方法によって超音波溶着の際に発生するＯリング４６の溶融や損傷を低減或いは回避できるので、超音波溶着の際にケーシング１１内に挿入されるカバー１４が、回転軸１２に装着されたＯリング４６をスムーズに押し潰すためのテーパー面を内周面１４ｂの前端１４ａに備える必要がない。この結果、カバーの前端１４ａの端面の面積を大きくすることができるので、金型を用いてカバー１４を樹脂成形する際に、イジェクトピンをカバーの前端１４ａの端面に当接させて、カバー１４の軸線方向に沿ってカバー１４を金型からを取り出すことが容易となる。
【００３３】
（ダンパー機構）
ここで、図２、図３を参照してダンパー機構を説明する。図３はオイル室３５の軸線Ｌと直交する方向の断面図である。オイル室３５は、ケーシング１１の円筒内周面２４から回転軸１２の第２軸部分３１に向って延びている一対の隔壁２５と、回転軸１２の第２軸部分３１からケーシング１１の円筒内周面２４に向って延びている一対の翼部３７によって複数のオイル室に区画されている。すなわち、隔壁２５によってオイル室３５は２つの空間に区画されており、各空間のそれぞれは、翼部３７によって、翼部３７に対して時計回りＣＷ方向の側に位置する第１オイル室６１と、翼部３７に対して反時計回りＣＣＷ方向の側に位置する第２オイル室６２に区画されている。
【００３４】
翼部３７は、その軸線Ｌ方向の両端に矩形の切り欠き部を備えており、オリフィス３８と各切り欠き部の間は、逆止弁３９を固定するための第１、第２係合突部３７ａ、３７ｂとなっている。
【００３５】
逆止弁３９はＰＯＭ（ポリアセタール）などの樹脂からなる成形品である。図２、図３に示すように、逆止弁３９は、翼部３７の周方向に位置する２つの端面のうち、時計回りＣＷ方向側の端面の側でオリフィス３８を被う平板状の弁板部６３と、弁板部６３の軸線Ｌ方向の一方端から第１係合突部３７ａの外側を回って翼部３７の反時計回りＣＣＷ方向側の端面まで屈曲して第１係合突部３７ａに係合する第１屈曲部６４と、弁板部６３の他方端から第２係合突部３７ｂの外側を回って翼部３７の反時計回りＣＣＷ方向側の端面まで屈曲して第２係合突部３７ｂに係合する第２屈曲部６５を備えている。第１、第２屈曲部６４、６５のそれぞれは、翼部３７の反時計回りＣＣＷ方向側の端面で弁板部６３と平行に延びる係合部６７と、係号部と弁板部６３とを連結している連結部６８を備えており、連結部６８は翼部３７の周方向の厚さ寸法よりも長い寸法を備えている。
【００３６】
逆止弁３９は、図２（ｂ）に示すように、第１屈曲部６４の連結部６８が第１係合突部３７ａとケーシング１１の円形底面２０との間の矩形空間に挿入され、第２屈曲部６５の連結部６８が第２係合突部３７ｂと回転軸１２の円環状突部３３の間の矩形空間の間に挿入されることにより、周方向の所定の範囲内を移動可能な状態で翼部３７に取り付けられる。逆止弁３９が翼部３７に取り付けられた状態では、弁板部６３の外周側の端は翼部３７の外周側の端よりも僅かに外周側に突出している。
【００３７】
ここで、ケーシング１１の円筒内周面２４において隔壁２５で挟まれた２つの円弧内周面部分のそれぞれは、周方向に沿って時計回りＣＷ方向に、回転軸１２の翼部３７に取り付けられた逆止弁３９の外周側の端との間に僅かな隙間が形成される内径寸法を備える大径内周面部分７０と、大径内周面部分７０よりも内径寸法が小さく、回転軸１２の翼部３７に取り付けられた逆止弁３９が摺接可能な小径内周面部分７１を備えている。小径内周面部分７１と大径内周面部分７０とは滑らかに連続している。一方の円弧内周面部分の小径内周面部分７１と他方の円弧内周面部分の小径内周面部分７１とは点対称の位置にあり、一方の円弧内周面部分の大径内周面部分７０と他方の円弧内周面部分の大径内周面部分７０とは点対称の位置にある。
【００３８】
また、回転軸１２の第２軸部分３１の外周面において各翼部３７で囲まれた２つの外周面部分は、周方向に沿って時計回りＣＷ方向に、第１小径外周面部分７２と、第１小径外周面部分７２よりも外径寸法が大きい大径外周面部分７３と、第１小径外周面部分７２と同一の外径寸法を備える第２小径外周面部分７４を備えている。第１小径外周面部分７２および第２小径外周面部分７４の外径寸法は、ケーシング１１の各隔壁２５の先端面の内径寸法よりも小さな寸法である。大径外周面部分７３の外径寸法は、ケーシング１１の各隔壁２５の先端面が摺接可能な外径寸法である。
【００３９】
（ダンパー装置の動作）
次に、回転軸１２に便座５を連結した場合のダンパー装置１０の動作を説明する。図４は起立していた便座を倒す動作を行っているときのダンパー装置の動作を示す説明図である。図５は平伏している便座を起こす動作を行っているときのダンパー装置の動作を示す説明図である。図４（ａ）、図４（ｂ）、図５（ａ）および図５（ｂ）はオイル室３５の軸線と直交する方向の断面図であり、図４（ｃ）および図５（ｃ）はオイル室３５の軸線方向の断面図である。
【００４０】
図４（ａ）はダンパー装置１０に連結された便座５が開かれた状態（＝立ち上がった状態）を示している。この状態では、翼部３７および逆止弁３９は大径内周面部分７０の内側に位置している。また、翼部３７は、ケーシング１１の円形底面２０に形成されているオリフィス２２と重なる位置にある。すなわち、オリフィス２２は第１オイル室６１と第２オイル室６２の両方に開口している。従って、オイル３４は、翼部３７および逆止弁３９とケーシング１１の円筒内周面２４の大径内周面部分７０の間の隙間、および、オリフィス２２を介して第１オイル室６１と第２オイル室６２の間で移動可能となっている。従って、起立していた便座５を倒そうとする動作を行うと、便座５は軽く動作される。
【００４１】
ここで、便座５が下方に回動すると、ケーシング１１が固定されたまま、回転軸１２が時計回りＣＷ方向に回転する。これにより、図４（ｂ）に示すように、翼部３７および逆止弁３９は小径内周面部分７１の内側に移動し、時計回りＣＷ方向に回転しながら第１オイル室６１を狭め、隔壁２５の先端が回転軸１２の大径外周面部分７３と対峙した状態となる。また、第１オイル室６１が狭められる結果、第１オイル室６１のオイル３４が加圧されて第２オイル室６２に移動しようとするが、その圧力で逆止弁３９が反時計回りＣＣＷ方向に変位する。従って、図４（ｃ）に示すように、逆止弁３９は翼部３７の時計回りＣＷ方向の側に位置する端面に弁板部６３を押し付け、翼部３７のオリフィス３８を塞いだ状態となる。また、オリフィス２２は第２オイル室６２のみに開口している。この結果、オイル３４は、翼部３７および逆止弁３９と小径内周面部分７１の間のごく僅かな隙間を介して、第２オイル室６２に移動する。従って、ダンパー装置１０は、このときのオイル３４の流動抵抗によって高負荷状態となる。よって、便座５は緩やかに閉じられ、便座５が便器本体２に勢いよく衝突することを回避できる。
【００４２】
次に、平伏していた便座５を起こそうとする動作を行うと、回転軸１２が反時計回りＣＣＷ方向に回転する。これにより、翼部３７および逆止弁３９は反時計回りＣＣＷ方向に回転しながら第２オイル室６２を狭める。また、第２オイル室６２が狭められる結果、第２オイル室６２のオイル３４が加圧されて第１オイル室６１に移動しようとするので、その圧力で逆止弁３９が時計回りＣＷ方向に変位する。従って、図５（ａ）、図５（ｃ）に示すように、逆止弁３９は翼部３７の時計回りＣＷ方向の側に位置する端面から弁板部６３を離間させ、翼部３７のオリフィス３８が開放される。この結果、オイル３４は翼部３７のオリフィス３８を介して第２オイル室６２から第１オイル室６１へ移動可能となる。
【００４３】
また、図５（ｂ）に示すように、翼部３７および逆止弁３９が大径内周面部分７０の内側に移動して、オイル３４が翼部３７および逆止弁３９とケーシング１１の円筒内周面２４の大径内周面部分７０の間の隙間を介して第１オイル室６１へ移動可能となる。この結果、第２オイル室６２に存在していたオイルはそれほど加圧されないので、オイル３４の流動抵抗が低い。従って、便座５を軽い力で開けることができる。
【００４４】
（ダンパー装置の製造方法）
図６はダンパー装置１０の製造方法の説明図である。ダンパー装置１０を製造する際には、まず、図６（ａ）に示すように、ワッシャー４０の中心孔４０ａに回転軸１２を後端側から貫通させ、ワッシャー４０を円環状突部３３の後方に隣接配置して、ワッシャー４０で円環状突部３３の後側円環状端面３３ｂを被った状態とする。次に、Ｏリング４６を装着溝４５に装着して、回転軸１２に締め付けた状態とする（Ｏリング装着工程）。回転軸１２の翼部３７に逆止弁３９を装着する。しかる後に、Ｏリング４６の外周側の円弧外周面部分に潤滑材を塗布する（潤滑材塗布工程）。また、ケーシング１１のオイル室３５に所定量のオイル３４を保持させた状態とする。
【００４５】
次に、図６（ｂ）に示すように、回転軸１２をケーシング１１に挿入して、第１軸部分３０をケーシング１１の円形底面２０の円形凹部２１に挿入し、第１軸部分３０と第２軸部分３１の間の円環状端面を円形底面２０の突出部分２３に当接させる（回転軸挿入工程）。これにより、軸線Ｌ方向における回転軸１２の位置が位置決めされる。
【００４６】
ここで、回転軸１２が位置決めされると、オイル３４が円環状突部３３よりも前側に区画されたオイル室３５に封入された状態となる。回転軸１２が位置決めされた状態では、回転軸１２の円環状突部３３はケーシング１１内に位置しており、装着溝４５は、その大部分、軸線方向の９割以上がケーシング１１内に挿入された状態となる。このとき、回転軸１２の第２軸部分によって押し出された空気は、内周面１１ｂと円環状突部３３の隙間から排出される。
【００４７】
次に、図６（ｃ）に示すように、カバー１４の貫通孔１３に回転軸１２を後端側から貫通させ、しかる後に、図６（ｄ）に示すように、カバー１４の小径部５０とケーシング１１内に挿入して、小径部５０と大径部５１との間の段部がケーシング１１の開口端１１ｃに当接するまでカバー１４を前方に移動させる（カバー挿入工程）。
【００４８】
これにより、カバー１４の前端１４ａは、Ｏリング４６の円弧外周面部分の頂上４６ａを越え、かつ、装着溝４５を越えないケーシング１１内の溶着開始位置１４Ａまで挿入される。本例では、カバー１４の前端１４ａはケーシング１１の開口端１１ｃの側から装着溝４５の幅の２／３の位置に到達する。カバー１４の前端１４ａが溶着開始位置１４Ａに到達した状態では、Ｏリング４６はカバー１４の内周側に位置する部分が押し潰された状態となる。
【００４９】
その後、カバー１４のホーン当接面５２ａにホーンを当接させて軸線Ｌ方向に振動する超音波を発振し、カバー１４を軸線Ｌ方向の前方に押し込みながらカバー１４の外周面部分５１ａとケーシング１１の開口部１１ａの内周面１１ｂとを超音波溶着する（超音波溶着工程）。すなわち、軸線Ｌ方向から見たときに重なっているカバー１４の外周面部分５１ａとケーシング１１の開口部１１ａの内周面１１ｂを溶融させながら、カバー１４を軸線Ｌ方向の前方に移動させる。
【００５０】
なお、本例では、カバー１４は、内周面１４ｂの前端１４ａにＯリング４６をスムーズに押し潰すためのテーパー面を備えていないが、このようなテーパー面を備えてなくても、超音波溶着の開始時点においてカバー１４の前端１４ａがＯリング４６の円弧外周面部分の頂上４６ａを越えているので、カバー１４の前端１４ａの端面と内周面１４ｂにより形成されているエッジがＯリング４６を強く押し付けている状態で、超音波溶着が行なわれることを避けることができる。
【００５１】
超音波溶着工程において、カバー１４は、その前端１４ａがワッシャー４０に当たるまで前方に移動させられる。そして、カバー１４がワッシャー４０に当接した時点で、超音波溶着は終了する。これにより、カバー１４の第２軸部分３１の外周面部分５１ａとケーシング１１の開口部１１ａの内周面１１ｂが溶着される。超音波溶着による溶着部分５５の溶着幅寸法Ｃはワッシャー４０と装着溝４５との間の第１幅寸法Ａよりも長く、第１幅寸法ＡにＯリング４６の直径Ｄの１／２を加えた合計幅寸法よりも短い。
【００５２】
ここで、超音波溶着工程においてケーシング１１の開口部１１ａの内周面１１ｂおよびカバー１４の大径部５１の外周面部分５１ａが溶融したときに、溶融した部分が小径部５０の外周側とケーシング１１の内周面の間に流れ込む。従って、溶融した部分が回転軸１２の側に垂れて付着した状態となり、回転軸１２の回転を阻害することを防止できる。また、カバー１４の前端１４ａがワッシャー４０に当接して軸線Ｌ方向で位置決めされた状態では、ケーシング１１の開口端１１ｃとホーン当接部５２との間には僅かな隙間Ｇ１が形成されているので、溶融した部分が軸線Ｌ方向の後方に流れた場合には、この隙間Ｇ１から外側に溢れ出る。従って、カバー１４を、ワッシャー４０に当接させるまで確実にケーシング１１内に挿入することができる。
【００５３】
（作用効果）
本例では、装着溝４５の前方に位置するワッシャー４０と当該装着溝４５の間の軸線Ｌ方向の第１幅寸法Ａ、および、装着溝４５の後方に位置するカバー１４の後端面（ホーン当接面５２ａ）と当該装着溝４５の間の軸線Ｌ方向の第２幅寸法Ｂを、変形前のＯリング４６の直径Ｄ以下としてある。この結果、ワッシャー４０とカバー１４の後端面の間の軸線Ｌ方向の寸法、すなわち、カバー１４の軸線Ｌ方向の寸法が抑制されるので、ダンパー装置１０の短縮化が図られる。
【００５４】
また、ワッシャー４０と装着溝４５との間の軸線Ｌ方向の第１幅寸法Ａを、変形前のＯリング４６の直径Ｄの１／２以上としてあるので、溶着に際して当接部に向って移動するカバー１４が、当該カバー１４とワッシャー４０との間にＯリング４６を挟み込んで損傷させてしまうことを防止できる。さらに、装着溝４５とカバー１４の後端面の間の軸線Ｌ方向の第２幅寸法Ｂを、変形前のＯリング４６の直径Ｄの１／２以上としてあるので、ケーシング１１内の粘性流体に圧力が加わることによってケーシング１１内が高圧となって装着溝４５に装着されているＯリング４６を外側に押し出す力が働いた場合に、Ｏリング４６がカバー１４と回転軸１２との間から後側にはみ出すことを防止できる。従って、回転軸１２とカバー１４の間のシールを確実なものとすることができる。
【００５５】
さらに、ケーシング１１とカバー１４とが溶着されている溶着部分５５の溶着幅寸法Ｃが第１幅寸法Ａよりも長いので、カバー１４とケーシング１１との溶着を確実なものとすることができる。また、溶着部分５５の溶着幅寸法Ｃは、第１幅寸法Ａよりも長く、第１幅寸法ＡにＯリング４６の直径Ｄの１／２を加えた寸法よりも短いので、ダンパー装置１０が軸線Ｌ方向において短縮されている。
【００５６】
また、本例によれば、装着溝４５は、その大部分がケーシング１１内に位置しており、Ｏリング４６によるシール位置と、カバー１４とケーシング１１の溶着位置が軸線Ｌと直交する方向から見たときに重なり合う部分を備えている。従って、ダンパー装置１０が軸線Ｌ方向において短縮されている。
【００５７】
さらに、本例によれば、カバー１４の外周面に形成されている小径部５０と大径部５１の間の段部をカバー１４の開口端１１ｃに当接させることにより、カバー１４の前端１４ａをケーシング１１内の溶着開始位置１４Ａに配置することができる。従って、超音波溶着の開始時点におけるカバー１４の前端１４ａの位置を正確に規定できる。
【００５８】
ここで、カバー１４のホーン当接面５２ａにホーンを当接させて軸線Ｌ方向に振動する超音波を発振し、カバー１４を軸線Ｌ方向の前方に押し込みながらカバー１４の外周面部分５１ａとケーシング１１の開口部１１ａの内周面１１ｂとを超音波溶着する際には、カバー１４に付与される超音波に起因して、カバー１４に接触するＯリング４６に溶融や損傷が発生しやすいという問題がある。この問題に対して、本発明者は、超音波溶着の開始時点における回転軸１２に装着されているＯリング４６に対するカバー１４の前端１４ａの位置を規定することによって、Ｏリングに発生する溶融や損傷を低減あるいは回避できることを見出した。本例では、このような新たな知見に基づいて、超音波溶着の開始時点において、カバー１４の前端１４ａをＯリング４６の円弧外周面部分の頂上４６ａを越えるケーシング１１内の位置まで挿入した時点から超音波溶着を開始しているので、超音波溶着に際して、Ｏリング４６の溶融や損傷を低減あるいは回避できる。
【００５９】
また、このような新たな知見に基づいて、カバー１４の前端１４ａを挿入する溶着開始位置１４ＡをＯリング４６の円弧外周面部分の頂上４６ａを越え、かつ、装着溝４５を越えない位置に規定した超音波溶着を行えば、超音波溶着に際してカバー１４の移動距離が第１幅寸法Ａよりも長くなり、ケーシング１１とカバー１４の溶着部分５５の溶着幅寸法Ｃが第１幅寸法Ａよりも長い構成が得られるので、カバー１４とケーシング１１との溶着を確実なものとすることができる。このような新たな知見に基づく超音波溶着を行う際に、ワッシャー４０と装着溝４５の間の第１幅寸法Ａを、変形前のＯリングの直径Ｄ以下に規定してあるので、軸線方向におけるカバーの挿入距離が規定される。この結果、ケーシング１１とカバー１４の溶着部分５５の溶着幅寸法Ｃが必要以上に長くなることがなく、ダンパー装置１０の短縮化が図られる。
【００６０】
さらに、本例では、カバー１４とは音響インピーダンスの異なるワッシャー４０がカバー１４の挿入方向の前方に位置しているので、超音波溶着の際の振動エネルギーが、ワッシャー４０によって遮断される。この結果、超音波溶着の際にカバー１４に付与される超音波が、カバー１４からワッシャー４０を介して回転軸１２に伝達されることを低減できる。従って、超音波溶着によって回転軸１２の円環状突部３３とケーシング１１が固定されてしまい、回転軸１２の回転が阻害されることを防止できる。また、超音波溶着によって、カバー１４と回転軸１２の円環状突部３３が一体に固定されてしまい、回転軸１２の回転が阻害されることを防止できる。
【００６１】
また、本例では、Ｏリング４６の円弧外周面部分に潤滑材を塗布してからカバー１４をケーシング１１内に挿入しているので、カバー１４をケーシング１１内に挿入する際に、カバー１４の前端１４ａがＯリング４６の円弧外周面の頂点を乗り越えることが容易となり、カバー１４の挿入時にカバー１４によってＯリング４６を傷つけてしまうことを防止できる。
【符号の説明】
【００６２】
１０・・・・ダンパー装置
１１・・・・ケーシング
１１ａ・・・ケーシングの開口部
１１ｃ・・・ケーシングの開口端
１１ｂ・・・開口部の内周面
１２・・・・回転軸
１３・・・・貫通孔
１４・・・・カバー
１４ａ・・・カバーの前端
１４Ａ・・・溶着開始位置
２４・・・・ケーシングの円筒内周面
３２ａ・・・回転軸の外周面部分
３３・・・・円環状突部
３３ａ・・・円環状外周面
３３ｂ・・・後側円環状端面
３４・・・・オイル（粘性流体）
３５・・・・オイル室（封入部）
４０・・・・ワッシャー（当接部）
４５・・・・装着溝
４６・・・・Ｏリング
４６ａ・・・Ｏリングの円弧外周面部分の頂上
５０・・・・カバーの小径部
５１・・・・カバーの大径部
５１ａ・・・カバーの外周面部分
５２ａ・・・ホーン当接面（カバーの後端面）
５５・・・・溶着部分
Ａ・・・・・第１幅寸法
Ｂ・・・・・第２幅寸法
Ｃ・・・・・溶着幅寸法
Ｄ・・・・・変形前のＯリングの直径
Ｌ・・・・・軸線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状のケーシングと、前記ケーシング内に挿入されている回転軸と、内径寸法が一定の貫通孔に前記回転軸を貫通させた状態で前記ケーシングの開口部に挿入され、当該開口部の内周面に超音波溶着されている円環状のカバーと、前記貫通孔内に位置している前記回転軸の円形の外周面部分に装着されて、前記カバーと前記回転軸との間を当該回転軸が回転可能な状態でシールしているＯリングとを有し、前記ケーシング内に封入された粘性流体によって前記回転軸に回転負荷が付与されるダンパー装置において、
前記カバーの挿入方向の前端に当接して当該カバーを軸線方向で位置決めする当接部を有し、
前記回転軸の前記外周面部分には、前記Ｏリングが装着される円環状の装着溝が形成されており、
前記当接部と前記装着溝との間の前記軸線方向の第１幅寸法は、変形前の前記Ｏリングの直径以下、かつ、当該直径の１／２以上であり、
前記装着溝と前記カバーの挿入方向の後側の後端面との間の前記軸線方向の第２幅寸法は、変形前の前記Ｏリングの前記直径以下、かつ、当該直径の１／２以上であり、
前記カバーの外周面における前記ケーシングの前記開口部の内周面と溶着されている溶着部分の前記軸線方向の溶着幅寸法は、前記第１幅寸法よりも長いことを特徴とするダンパー装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記溶着幅寸法は、前記第１幅寸法と変形前の前記Ｏリングの前記直径の１／２との合計幅寸法以下であることを特徴とするダンパー装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記カバーは、外径寸法が前記ケーシングの内径寸法よりも小さい小径部と、外径寸法が前記ケーシングの内径寸法よりも大きい大径部とを前記前端の側から軸線方向に沿ってこの順番で備えており、
前記大径部の外周面部分が、前記ケーシングの前記開口部の内周面との前記溶着部分となっていることを特徴とするダンパー装置。
【請求項４】
請求項３において、
中心孔に前記回転軸を貫通させているワッシャーを有し、
前記回転軸は、当該回転軸の前記ケーシング内に挿入されている前記前端と前記装着溝との間に前記ケーシングの円筒内周面と対峙する円環状外周面を備える円環状突部を備え、当該円環状突部が前記ケーシングの内側空間のうち当該円環状突部よりも前側の空間を前記粘性流体の封入部として区画しており、
前記ワッシャーは、前記円環状突部の後側円環状端面に当接しており、
前記ワッシャーの後端面が前記当接部となっていることを特徴とするダンパー装置。
【請求項５】
請求項４に記載のダンパー装置の製造方法において、
前記Ｏリングを前記装着溝に装着するＯリング装着工程と、
前記回転軸を前記ケーシングに挿入する回転軸挿入工程と、
前記カバーの前記貫通孔に前記回転軸を貫通させ、しかる後に、前記カバーの前記前端を、前記Ｏリングの円弧外周面部分の頂上を越え、かつ、前記装着溝を越えない前記ケーシング内の溶着開始位置まで挿入するカバー挿入工程と、
前記カバーの前記後端面にホーンを当接させて、前記前端が前記当接部に当接するまで前記カバーを前方に移動させながら当該カバーの外周面部分と前記ケーシングの前記開口部の内周面とを超音波溶着する超音波溶着工程とを含むことを特徴とするダンパー装置の製造方法。
【請求項６】
請求項５において、
前記溶着開始位置は、前記ケーシングの前記開口端の側から前記装着溝の幅の２／３の位置であることを特徴とするダンパー装置の製造方法。
【請求項７】
請求項６において、
前記カバー挿入工程では、前記小径部と前記大径部との間の段部を前記ケーシングの前記開口端に当接させたときに、前記カバーの前記前端が前記溶着開始位置に達することを特徴とするダンパー装置の製造方法。
【請求項８】
請求項６または７において、
前記Ｏリング装着工程と前記回転軸挿入工程との間に、前記Ｏリングの前記円弧外周面部分に潤滑材を塗布する潤滑材塗布工程を含んでいることを特徴とするダンパー装置の製造方法。
【請求項１】
筒状のケーシングと、前記ケーシング内に挿入されている回転軸と、内径寸法が一定の貫通孔に前記回転軸を貫通させた状態で前記ケーシングの開口部に挿入され、当該開口部の内周面に超音波溶着されている円環状のカバーと、前記貫通孔内に位置している前記回転軸の円形の外周面部分に装着されて、前記カバーと前記回転軸との間を当該回転軸が回転可能な状態でシールしているＯリングとを有し、前記ケーシング内に封入された粘性流体によって前記回転軸に回転負荷が付与されるダンパー装置において、
前記カバーの挿入方向の前端に当接して当該カバーを軸線方向で位置決めする当接部を有し、
前記回転軸の前記外周面部分には、前記Ｏリングが装着される円環状の装着溝が形成されており、
前記当接部と前記装着溝との間の前記軸線方向の第１幅寸法は、変形前の前記Ｏリングの直径以下、かつ、当該直径の１／２以上であり、
前記装着溝と前記カバーの挿入方向の後側の後端面との間の前記軸線方向の第２幅寸法は、変形前の前記Ｏリングの前記直径以下、かつ、当該直径の１／２以上であり、
前記カバーの外周面における前記ケーシングの前記開口部の内周面と溶着されている溶着部分の前記軸線方向の溶着幅寸法は、前記第１幅寸法よりも長いことを特徴とするダンパー装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記溶着幅寸法は、前記第１幅寸法と変形前の前記Ｏリングの前記直径の１／２との合計幅寸法以下であることを特徴とするダンパー装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記カバーは、外径寸法が前記ケーシングの内径寸法よりも小さい小径部と、外径寸法が前記ケーシングの内径寸法よりも大きい大径部とを前記前端の側から軸線方向に沿ってこの順番で備えており、
前記大径部の外周面部分が、前記ケーシングの前記開口部の内周面との前記溶着部分となっていることを特徴とするダンパー装置。
【請求項４】
請求項３において、
中心孔に前記回転軸を貫通させているワッシャーを有し、
前記回転軸は、当該回転軸の前記ケーシング内に挿入されている前記前端と前記装着溝との間に前記ケーシングの円筒内周面と対峙する円環状外周面を備える円環状突部を備え、当該円環状突部が前記ケーシングの内側空間のうち当該円環状突部よりも前側の空間を前記粘性流体の封入部として区画しており、
前記ワッシャーは、前記円環状突部の後側円環状端面に当接しており、
前記ワッシャーの後端面が前記当接部となっていることを特徴とするダンパー装置。
【請求項５】
請求項４に記載のダンパー装置の製造方法において、
前記Ｏリングを前記装着溝に装着するＯリング装着工程と、
前記回転軸を前記ケーシングに挿入する回転軸挿入工程と、
前記カバーの前記貫通孔に前記回転軸を貫通させ、しかる後に、前記カバーの前記前端を、前記Ｏリングの円弧外周面部分の頂上を越え、かつ、前記装着溝を越えない前記ケーシング内の溶着開始位置まで挿入するカバー挿入工程と、
前記カバーの前記後端面にホーンを当接させて、前記前端が前記当接部に当接するまで前記カバーを前方に移動させながら当該カバーの外周面部分と前記ケーシングの前記開口部の内周面とを超音波溶着する超音波溶着工程とを含むことを特徴とするダンパー装置の製造方法。
【請求項６】
請求項５において、
前記溶着開始位置は、前記ケーシングの前記開口端の側から前記装着溝の幅の２／３の位置であることを特徴とするダンパー装置の製造方法。
【請求項７】
請求項６において、
前記カバー挿入工程では、前記小径部と前記大径部との間の段部を前記ケーシングの前記開口端に当接させたときに、前記カバーの前記前端が前記溶着開始位置に達することを特徴とするダンパー装置の製造方法。
【請求項８】
請求項６または７において、
前記Ｏリング装着工程と前記回転軸挿入工程との間に、前記Ｏリングの前記円弧外周面部分に潤滑材を塗布する潤滑材塗布工程を含んでいることを特徴とするダンパー装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−２０２５０４（Ｐ２０１２−２０２５０４Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６８７９６（Ｐ２０１１−６８７９６）
【出願日】平成２３年３月２５日（２０１１．３．２５）
【出願人】（０００００２２３３）日本電産サンキョー株式会社 (1,337)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２５日（２０１１．３．２５）
【出願人】（０００００２２３３）日本電産サンキョー株式会社 (1,337)
【Ｆターム（参考）】
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