以下添付図面に基づいて、本発明の第一� ��実施形態におけるヒンジ装置を説明する。� ��1は、ヒンジ装置の分解斜視図を示す。ヒン ジ装置は、筒状のケース11と、ケース11にそ� �一部が挿入されてケース11に対して回転可能 な軸体12と、を備える。ケース11が洋式便器� �どの第一部材、又は便座・便蓋などの第二� �材の一方に固定され、軸体12が第一部材又は 第二部材の他方に固定される。ケース11の中� ��線と軸体12の中心線とは一致する。

 ケース11は、有底円筒状に形成される。� �ース11の底部には、軸体12に向かって突出す� ��円柱状の突起11aが形成される(図3参照)。ケ� ��ス11の円周部11bの開放端には、ねじ11cが加� �される。ねじ11cは、軸体12をケース11に組み� ��むためのカバーナット15に螺合する。ケー� �11には、ケース11を第一部材又は第二部材に� ��り付けるための取付け孔11dが形成される。

 図2に示されるように、ケース11の内周と� ��体12の外周との間に、粘性流体が充填され� �高圧側の第一室14aと低圧側の第二室14bが形� �される(図2参照)。ケース11の内周面には、円 柱形状の弁16が収容される溝形状の弁支持部1 7が形成される。2箇所の弁支持部17は、周方� �に180度の間隔を開けて設けられる。各弁支� �部17は、直線状の傾斜壁面17aと、円弧状の壁 面17bと、を有する。円柱形状の弁16は、弁支� ��部17内を僅かに移動できるように弁支持部17 に支持される。弁16は、軸体12が反時計方向� �回転するとき、軸体12及びケース11の傾斜壁� ��17aに密着して、粘性流体の流れを遮断する� ��一方、軸体12が時計方向に回転するとき、� �体12及びケース11に密着することなく、粘性� ��体の流れを許容する。これら弁16及び弁支� �部17が逆止弁機構20を構成する。

 すなわち、軸体12が反時計方向に回転す� �とき、第一室14aが高圧になり、第二室14bが� �圧になる。このとき、円柱形状の弁16が直線 状の傾斜壁面17a上を上昇し、あたかも楔のよ うに軸体12の外周面と傾斜壁面17aとの間に入� ��込み、粘性流体の流路を閉じる。一方、軸� ��12が時計方向に回転するとき、粘性流体は� �二室14bから第一室14aに移動しようとする。� �だし、このとき、円柱形状の弁16は、円弧状 の壁面17bに押し付けられるのみなので、第一 室14aと第二室14bに流れる粘性流体の流路は、 閉じられることがない。

 図1に示されるように、軸体12のケース11� �挿入される挿入部22は、略円柱形状に形成さ れる。軸体12の挿入部22の外周面には、半径� �向に突出する突出部22aが形成される。突出� �22aは、周方向に180度の間隔を開けて設けら� �ると共に、軸体12の軸線方向に伸びる。図2� �示されるように、軸体12がケース11に対して� ��転するとき、突出部22aの外周面とケース11� �内周面との間の僅かなすきまを粘性流体が� �れる。第一室14aから第二室14bに移動する粘� �流体の流路を狭めたこのすきまがオリフィ� �48を構成する。オリフィス48を設けることで� ��負荷の大きさに追従したダンパ力を発生さ� ��ることができる。

 ケース11の内周面と軸体12の外周面との間 には、粘性流体が充填される部屋が形成され る。この部屋は、ケース11のオリフィス48及� �軸体12の突出部22aによって第一室14aと第二室 14bとに区画される。この実施形態では、二箇 所のオリフィス48と二箇所の逆止弁機構20が� �けられているので、粘性流体が充填される� �屋が、二つの第一室14aと二つの第二室14bと� �区画される。

 図3に示されるように、軸体12の挿入部22� �端面には、ケース11の円柱状の突起に形状を 合わせた凹み22bが形成される。軸体12をケー� ��11に挿入したとき、ケース11の突起11aに軸体 12の凹み22bが嵌まる。また、この凹み22bには� ��二つの第一室14aを連通する連通路である連� ��溝22cが形成される(図5及び図6も参照)。

 図1に示されるように、軸体12のケース11� �ら突き出る嵌合部23には、複数の平坦面23aが 形成される。第一部材又は第二部材の他方に は、軸体12の複数の平坦面23aに対応する複数� ��平坦面が形成される。軸体12の嵌合部23を第 一部材又は第二部材に嵌めることで、軸体12� ��第一部材又は第二部材と共に回転する。軸� ��12の軸線方向における挿入部22と嵌合部23と� ��間には、周方向に伸びる溝24が形成される� �この溝24には、第一室14a及び第二室14bに充填 される粘性流体を密封するためのOリング25が 巻かれる。

 図3に示されるように、軸体12の中心には� ��軸線方向に伸びる有底円筒形状の空間領域2 6が形成される。また軸体12には、連通溝22cと 空間領域26とを繋げる貫通孔27が開けられる� �軸体12の空間領域26には、弁体である過負荷� ��止弁28が軸線方向に移動可能に配置される� �空間領域26に配置された過負荷防止弁28が、� ��一室14aの体積を増大させる体積増大手段と� ��て機能する。過負荷防止弁28は空間領域26の 内周面に径を合わせた大径部29と、ばね部材� ��ある圧縮コイルスプリング31が巻かれる小� �部30と、からなる。大径部29の一方の端部に� ��、貫通孔27に嵌まる突起部29aが形成される� �大径部29の一方の端面29bが第一室14aに充填さ れる粘性流体に面し、他方の端面29cが空間領 域26に面する。大径部29の外周面には、周方� �に伸びる溝33が加工される。溝33にはOリング 34が巻かれる。Oリング34は、第一室14aに充填� ��れる粘性流体が空間領域26に漏れるのを防� �する。小径部30に巻かれる圧縮コイルスプリ ング31は、過負荷防止弁28を第一室14a側に付� �する。圧縮コイルスプリング31は、軸体12に� ��入されるスプリングピン36に抜けないよう� �支持される。

 図1に示されるように、軸体12がケース11� �ら抜けるのを防止するために、軸受37、カバ ーナット15をケース11に装着する。軸受37は、 ケース11に対して軸体12が回転するのを案内� �る。軸受37の外周には、粘性流体が外部に漏 れるのを防止するOリング40が装着される。カ バーナット15は、ケース11の開放端部に形成� �たねじ11cにねじ止めされる。

 上述したように、オリフィス48を設ける� �とで、負荷の大きさに追従したダンパ力を� �生させることができる。しかしその反面、� �負荷(通常使用の負荷以外の強制的な開閉や� ��撃的な開閉)が与えられた場合に、第一室14a の内部圧力が増大してケース11や軸体12など� �構成部品を破損するおそれがある。構成部� �の破損を防止するために、一定の負荷を超� �る過負荷に対しては、ダンパ力が発生しな� �ようにする過負荷防止機構を採用している� �

 図3に示されるように、通常使用の負荷範 囲では、過負荷防止弁28が圧縮コイルスプリ� ��グ31によって軸体12に押し付けられている。 そして、第一室14aと第二室14bを繋げるバイパ ス流路38が遮断される。この状態のときは、� ��ンパ力が高出力になっている。

 負荷がある一定値を超えると、図4に示さ れるように、高圧側の第一室14aの内部圧力が 圧縮コイルスプリング31の反力に勝り、過負� ��防止弁28が圧縮コイルスプリング31側に押さ れる。第一室14aの内部圧力によって、過負荷 防止弁28が空間領域26を移動することにより� �第一室14aと第二室14bを繋げるバイパス流路38 が形成される。

 図4に示されるように、バイパス流路38の� ��面には、第二室14bに繋がる第二室連絡流路3 9が形成される。図7及び図8に示されるように 、第二室連絡流路39は、軸体12を内周側から� �周側に貫通する貫通孔からなる。バイパス� �路38が形成されて、第一室14aと第二室14bとが 繋がると、第一室14aに充填される粘性流体が バイパス流路38及び第二室連絡流路39を経由� �て第二室14bに流れるようになる。オリフィ� �48を経由する流路の迂回路が形成されること になるので、過負荷によって第一室14aが過度 に高圧になるのを防止することができ、ダン パ力を低出力状態にすることができる。

 また、バイパス流路38を形成することに� �って、第一室14aと第二室14bを繋げることが� �きるだけでなく、第一室14aの体積を増やす� �とができる(第一室14aに繋がる連通溝22cの体� ��を増やすことができ、結果的に第一室14aの� ��積を増やすことができる)。過負荷防止弁28� ��粘性流体に満たされた領域ではなく、空間� ��域26に配置することで、第一室14aの体積を� �やすことが可能になる。第一室14aの体積を� �やすことができるので、過負荷によって第� �室14aが高圧になっても、第一室14aの内部圧� �を瞬時に低減することができる。

 空間領域26における過負荷防止弁28の移動 量が所定量未満(図4中二点鎖線Lで示す)のと� �、バイパス流路38は第一室14aと第二室14bとを 繋げることはない。粘性流体の温度上昇によ る体積の膨張を見込んで過負荷防止弁28を作� ��させることができるので、ヒンジ装置が高� ��雰囲気中で使用されるときの誤動作、すな� ��ち粘性流体の温度上昇によって、バイパス� ��路38が形成されるのを防止することができ� �。

 図9は、本発明の第二の実施形態のヒンジ 装置の分解斜視図を示す。この実施形態のヒ ンジ装置は、筒状のケース51と、ケース51に� �の一部が挿入されてケース51に対して回転可 能な軸体52と、を備える。ケース51が洋式便� �などの第一部材、又は便座・便蓋などの第� �部材の一方に固定され、軸体52が第一部材又 は第二部材の他方に固定される。ケース51は� ��有底円筒状に形成される。ケース51の底部� �は、軸体52に向かって突出する円柱状の突起 51aが形成される(図13(A)参照)。軸体52には円柱 状の突起51aに嵌まる円筒形状の凹部52a(図10参 照)が形成される。軸体52の回転運動はケース 51の突起51a及びケース51に取り付けた軸受53に 案内される。

 図11(A)に示されるように、ケース51と軸体 52との間には、粘性流体が充填される第一室5 4aと第二室54bが周方向に交互に二つずつ形成� ��れる。上記第一の実施形態のヒンジ装置に� ��いては、図2に示されるように、軸体12が一� ��向である反時計方向に回転するとき、高圧� ��の第一室14aと低圧側の第二室14bとが逆止弁� ��構20の円柱形状の弁16によって区画される。 そして、軸体12の突出部22aとケース11の内周� �との間のオリフィス48を経由して粘性流体が 高圧側の第一室14aから低圧側の第二室14bへ流 れる。これによって、ダンパ力を発生させる 。これに対して、本実施形態においては、図 11(A)に示されるように、軸体52が一方向であ� �反時計方向に回転するとき、高圧側の第一� �54aと低圧側の第二室54bとは、軸体52とケース 51の内周面との間に介在されるダンパ力発生� ��弁体56によって区画される。このダンパ力� �生用弁体56は軸体52と共に回転する。そして� ��粘性流体はケース51の内側に突出する突起51 bと軸体52の小径部との間のオリフィス57を経� ��して高圧側の第一室54aから低圧側の第二室5 4bへ流れる。これによって、ダンパ力を発生� ��せる。軸体52が他方向である時計方向に回� �するとき、逆に第一室54aが低圧側に第二室54 bが高圧側になる。このとき、ダンパ力発生� �弁体56は低圧側の第一室54aと高圧側の第二室 54bとを区画することはない。粘性流体は軸体 52の切欠き部58を経由して高圧側の第二室54b� �ら低圧側の第一室54aへと流れるので、ダン� �力が発生することはない。

 図10に示されるように、軸体52のケース51� ��挿入される挿入部59には、小径部59aと、小� �部59aから半径方向に張り出す断面V字形状の� ��体係合部60が形成される。弁体係合部60は周 方向に180度の間隔を開けて二つ形成され、軸 体52の軸線方向に細長く伸びる。弁体係合部6 0には、ダンパ力発生用弁体56が嵌まり込む。 弁体係合部60の一片60aの長手方向の中央部に� ��、高圧側の第二室54bから低圧側の第一室54a� ��粘性流体を流すための切欠き部58が形成さ� �る。軸体52の小径部59aには、オリフィス57を� ��成する浅溝63が形成される。

 図12は、弁体係合部60及びダンパ力発生用 弁体56の詳細図を示す。ダンパ力発生用弁体5 6は、ケース51の内周面に沿う円弧状の外周部 56aと、弁体係合部60のV字形状の溝に嵌まる軸 体嵌合部56bと、を一体に形成してなる。軸体 嵌合部56bは弁体係合部60の溝に僅かなすきま� ��空けた状態で嵌められる。弁体係合部60に� �、溝を構成する第一の傾斜面64及び第二の傾 斜面65が形成される。ダンパ力発生用弁体56� �軸体嵌合部56bにも、弁体係合部60の第一及び 第二の傾斜面64,65に対応し、山を構成する第� ��及び第二の傾斜面68,69が形成される。

 図12(A)に示されるように、軸体52を反時計 方向に回転させると、軸体52の第一の傾斜面6 4とダンパ力発生用弁体56の第一の傾斜面68と� ��当接し、軸体52はダンパ力発生用弁体56に力 Fを作用させる。この力Fは、第一の傾斜面68� �沿う方向の力成分F1と、第一の傾斜面に直交 する力成分F2とに分けられる。第一の傾斜面6 4は軸体52の中心Oと第一の傾斜面64を結ぶ線70� ��対して、ダンパ力発生用弁体56に外側に向� �う力成分F1を作用させるように傾斜している 。ダンパ力発生用弁体56に外側に向かう力成� ��F1が作用するので、ダンパ力発生用弁体56は 軸体52の第一の傾斜面64に沿ってケース51の内 周面に向かって移動し、ダンパ力発生用弁体 56がケース51の内周面に密着する。これによ� �、高圧側の第一室54aと低圧側の第二室54bと� �区画され、粘性流体が高圧側の第一室54aか� �低圧側の第二室54bに流れるのが遮断される� �このため、粘性流体はオリフィス57を経由し て高圧側の第一室54aから低圧側の第二室54bに 流れざるを得ず、ダンパ力が発生する。

 図12(B)に示されるように、軸体52を逆方向 である時計方向に回転させると、今度は軸体 52の第二の傾斜面65とダンパ力発生用弁体56の 第二の傾斜面69とが当接し、軸体52はダンパ� �発生用弁体56に力Fを作用させる。この力も� �様に、第二の傾斜面69に沿う方向の力成分F1� ��、第二の傾斜面69に直交する力成分F2とに分 けられる。第二の傾斜面69は、軸体52の中心O� ��第二の傾斜面を結ぶ線71に対して、ダンパ� �発生用弁体56に内側に向かう力成分F1を作用� ��せるように傾斜している。ダンパ力発生用� ��体56に内側に向かう力成分F1が作用するので 、ダンパ力発生用弁体56が軸体52の第二の傾� �面69に沿って軸体52の中心に向かって移動す� ��。これにより、ダンパ力発生用弁体56がケ� �ス51の内周面を押圧する力が低減するか、又 はなくなる。このため、ダンパ力発生用弁体 56が軸体52と共に回転し、ケース51の内周面を 摺動しても、軸体52を軽い力で回転させるこ� ��ができる。ここで、ダンパ力発生用弁体56� �ケース51の内周面に接したままでも離れても よい。また、軸体52を時計方向に回転させる� ��、ダンパ力発生用弁体56の第一の傾斜面64と 軸体52の第一の傾斜面68との間にすきま72が空 くので、すきま72及び軸体52の切欠き部58を介 して高圧側の第二室54bから低圧側の第一室54a へ粘性流体が流れる。このため、ダンパ力は 発生しない状態になっている。

 つまり、便座・便蓋を閉じるとき、ダン� ��力を発生させることによって便座・便蓋が� ��式便器に急激に衝突するのを防止すること� ��できる。その一方、便座・便蓋を開くとき� ��ダンパ力を発生させることなく、かつダン� ��力発生用弁体56がケース51の内周面を押圧す る力を低減又はなくすことによって、便座・ 便蓋を極めて軽い力で開くことが可能になる 。

 上記第一の実施形態においては、図6に示 されるように、二つの第一室を連通する連通 路としてのS字状の連通溝22cが軸体12の挿入部 22の端面に形成される。これに対して、図10(A )及び図14に示されるように、第二の実施形態 においては、二つの第一室54aを連通する第一 室連通孔74が軸体52の挿入部59の切欠き部58の� ��置に空けられる。この第一室連通孔74は軸� �52の弁体係合部60の一方の片60aに軸体52を貫� �するように直線状に形成される。また、図10 (B)に示されるように、軸体52の挿入部59の根� �には、二つの第二室54bを連通する第二室連� �孔75が形成される。この第二室連通孔75は軸� ��52の弁体係合部60の他方の片60bに軸体52を貫� ��するように直線状に形成される。

 図13(A)に示されるように、上記第一の実� �形態のヒンジ装置と同様に、軸体52の中心に は軸線方向に伸びる空間領域76が形成され、� ��間領域76には過負荷防止弁78が軸線方向に移 動可能に配置される。ダンパがオンになる通 常の使用状態では、過負荷防止弁78の端部が� ��体52に設けた弁座79に着座し、第一室連通孔 74と第二室連通孔75(図13(A)参照)を遮断する。� ��かし、過負荷(通常使用の負荷以外の強制的 な開閉や衝撃的な開閉)が与えられ、高圧側� �第一室54aの内部圧力が過度に上昇したとき� �図13(B)に示されるように、高圧側の第一室54a の内部圧力が圧縮コイルスプリング31の反力� ��勝り、過負荷防止弁78が図中右側に移動す� �。これにより、高圧側の第一室54aと低圧側� �第二室54bとがバイパス流路81によって繋がり 、第一室54aに充填される粘性流体がバイパス 流路81及び第二室連通孔75を経由して第二室54 bに流れるようになる。このため、第一室54a� �内部圧力が過度に上昇するのを防止でき、� �部の機構を保護することができる。

 図9に示されるように、上記第一の実施形 態の軸体12と同様に第二の実施形態の軸体52� �おいても、第一又は第二の部材と共に軸体52 を回転させることができるように軸体52には� ��数の平坦面52bが形成される。軸体52の空間� �域に配置される圧縮コイルスプリング31、第 一室54aに充填される粘性流体が軸体52の空間� ��域76に漏れるのを防止するOリング34、軸体52 及び圧縮コイルスプリング31が軸体52から抜� �るのを防止するピン36が設けられる点も上記 第一の実施形態と同一であるので、同一の符 号を附してその説明を省略する。さらに、軸 体52に巻かれるOリング25、軸体52の回転運動� �案内する軸受53をケース51に固定するカバー� ��ット15が設けられる点も上記第一の実施形� �と同一であるから、同一の符号を附してそ� �説明を省略する。

 なお、本発明は上記実施形態に限られる� ��とはなく、本発明の要旨を変更しない範囲� ��他の実施形態に具現化できる。例えば、ヒ� ��ジ装置は便器の開閉部だけでなく、門扉や� ��蓋が開く箱の開閉部に用いることができる� ��また、軸体側ではなく、ケース側に空間領� ��を形成し、ケース側の空間領域に過負荷防� ��弁を配置してもよい。さらに、ケースに対� ��る軸体の回転は相対的なものであるので、� ��体が固定されてケースが回転してもよい。

 さらに、図15(A)及び(B)に示されるように� �ケース41と軸体42との間には一つの第一室43a� ��一つの第二室43bが形成されてもよい。この� ��合、逆止弁機構20は1箇所でよい。軸体42と� �ース41との間にオリフィス44を形成してもよ� ��し、逆止弁機構20の弁16に微小な孔を設け、 この微小な孔をオリフィスにしてもよい。

 また、図15(A)に示されるように、連通路46 は一つの部屋を二か所で繋げてもいいし、図 15(B)に示されるように、連通路46は一つの部� �を一か所で繋げてもいい(すなわち、途中で� ��れていてもよい)。ただし、弁体47は、連通� ��46に面している必要がある。

 本明細書は、2007年10月5日出願の特願2007-2 62614に基づく。この内容はすべてここに含め� ��おく。