(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータシャフトを有する駆動モータと、第１位置と第２位置との間で部材を枢着駆動するための出力軸と、前記モータシャフトを前記出力軸に接続するギア列と、このギア列を収容するギアケースとを備え、前記ギア列には、前記出力軸を駆動するための出力ギアが設けられ、前記出力軸は、ライブ接続により前記ギアケース及び出力ギアに接続され、これにより、前記出力軸を前記出力ギアにアッセンブルでき又は前記ギアケースを分解せずに前記出力ギアから分解でき、更に、前記ギアケースの外側には、前記出力軸が前記出力ギアから分離するのを防止するように構成された少なくとも１つの可動バッフルプレートが設けられ、前記ギア列は、前記モータシャフトの軸方向に沿って延びる第１ギア列セットと、前記モータシャフトの軸に対して横方向に延びる第２ギア列セットとを備え、前記第１ギア列セットは、前記モータシャフトに接続され、そして前記第２ギア列セットは、前記出力軸に接続され、更に、前記出力軸は、前記モータシャフトと平行であり、前記第２ギア列セットは、前記第１ギア列セットによって駆動される入力ギアと、前記出力軸を駆動する出力ギアと、これら入力ギアと出力ギアとの間に接続された複式ギアとを備えた、開放装置。
【請求項２】
前記出力軸は、前記ギアケースのスルーホールを通過し、このスルーホールに隣接して前記可動バッフルプレートが配置され、更に、前記可動バッフルプレートは、前記出力軸が前記スルーホールを通してスライドするのを防止するために前記出力軸の端の上に延びる第１位置と、前記可動バッフルプレートが前記スルーホールを通して移動する前記出力軸を妨げない第２位置との間で移動できる、請求項１に記載の開放装置。
【請求項３】
前記第１ギア列セットは、遊星ギア列であり、そして前記モータシャフトに固定された太陽ギアと、内部ギアと、これら太陽ギア及び内部ギアとかみ合う少なくとも１つの遊星ギアグループとを含む、請求項１又は２に記載の開放装置。
【請求項４】
前記遊星ギア列は、３つの段を有する、請求項３に記載の開放装置。
【請求項５】
前記出力軸は、その軸に沿ってスルーホールを有する、請求項１から４のいずれかに記載の開放装置。
【請求項６】
装着部を有するベースと、該ベースに対して枢着運動でき且つ結合部を有する可動部材と、この可動部材を第１位置と第２位置との間で駆動するための開放装置とを備えた開放アッセンブリにおいて、前記開放装置は、駆動モータと、前記可動部材を駆動する出力軸と、前記駆動モータのシャフトを前記出力軸に接続するギア列とを有し、このギア列は、前記出力軸を駆動するように構成された出力ギアを有し、更に、前記ギア列を収容するためのギアケースを備え、このギアケースは、前記ベースに固定され、前記出力軸は、ライブ接続により前記ギアケース及び出力ギアに接続され、前記出力軸は、前記結合部が前記ベースの装着部に整列されたときにカバーの結合部に挿入することができ、前記出力軸は、前記ギアケース、出力ギア、装着部、及び結合部を通過し、更に、前記出力軸が前記可動部材の結合部に挿入された後に前記出力ギアに対する前記出力軸の軸方向移動を制限するために前記ギアケースに少なくとも１つの可動バッフルプレートが設けられ、前記ギア列は、前記モータシャフトの軸に沿って延びる第１ギア列セットと、前記モータシャフトの軸に対して横方向に延びる第２ギア列セットとを備え、前記第１ギア列セットは、モータシャフトに接続され、そして前記第２ギア列セットは、前記出力ギアを含み、前記第１ギア列セットは、遊星ギア列であり、そして前記モータシャフトに固定された太陽ギアと、内部ギアと、これら太陽ギア及び内部ギアとかみ合う少なくとも１つの遊星ギアグループとを含む、開放アッセンブリ。
【請求項７】
ねじれスプリングを更に備え、該ねじれスプリングの一端は、前記ベースに固定され、その他端は、前記カバー又は出力軸に固定される、請求項６に記載のアッセンブリ。
【請求項８】
前記ベースは、第２の装着部を更に備え、各装着部には、収容穴が設けられ、前記可動部材の結合部は、前記ベースの２つの装着部間に配置され、前記可動部材の結合部には、結合穴が設けられ、前記出力軸は、前記結合部の結合穴及び前記出力ギアの穴に取り外し可能にスライド可能に受け入れられ、これにより、前記出力軸は、前記出力ギアを前記可動部材に結合してそれと共に回転させる、請求項６又は７に記載のアッセンブリ。
【請求項９】
前記遊星ギア列は、３つの段を有する、請求項８に記載のアッセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、開放装置に係り、より詳細には、トイレの開放装置のためのモータ駆動ユニットに係る。
【背景技術】
【０００２】
従来のトイレは、ユーザが手でカバーや便座に直接接触して開閉することを必要とし、これは、便利でも衛生的でもない。
【０００３】
このような問題を解決するために、カバー又は便座を自動的に開閉する装置が開発されている。市場に現れているトイレ用の典型的な装置は、トイレの便座又はカバーを第１の位置と第２の位置との間で駆動するために、駆動モータ、ギアボックス及び出力シャフトを備えている。しかしながら、トイレ用の既存の開放装置は、便座又はカバーを開放装置の外側に固定する必要のある外部出力型のもので、開放装置がトイレの便座又はカバーに固定される前に、出力シャフトがデッドジョイントにより開放装置に固定され、一般的には、ケースを分解せずに開放装置から出力シャフトを分解する術がない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
又、既存の開放装置は、その出力シャフトがデッドジョイント（例えば、締まりばめ）により開放装置に固定されるので、便座又はカバーの結合部を開放装置の内側に固定する必要があるときには適さない。従って、便座又はカバーの結合部を開放装置の内側に固定するのに適した開放装置が要望されている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
従って、本発明は、その１つの態様において、モータシャフトを有する駆動モータと、第１位置と第２位置との間で部材を枢着駆動するための出力軸と、モータシャフトを出力軸に接続するギア列と、ギア列を収容するギアケースとを備え、ギア列には、出力軸を駆動するための出力ギアが設けられ、出力軸は、ライブ接続によりギアケース及び出力ギアに接続され、これにより、出力軸を出力ギアにアッセンブルでき、又はギアケースを分解せずに出力ギアから分解でき、更に、ギアケースの外側には、出力軸が出力ギアから分離するのを防止するように構成された少なくとも１つの可動バッフルプレートが設けられた開放装置を提供する。
【０００６】
好ましくは、出力軸は、ギアケースのスルーホールを通過し、このスルーホールに隣接して可動バッフルプレートが配置され、更に、可動バッフルプレートは、出力軸がスルーホールを通してスライドするのを防止するために出力軸の端の上に延びる第１の位置と、可動バッフルプレートがスルーホールを通して移動する出力軸を妨げない第２の位置との間で移動できる。
【０００７】
好ましくは、ギア列は、モータシャフトの軸方向に沿って延びる第１ギア列セットと、モータシャフトの軸に対して横方向に延びる第２ギア列セットとを備え、第１ギア列セットは、モータシャフトに接続され、そして第２ギア列セットは、出力軸に接続され、又、出力軸は、モータシャフトと平行である。
【０００８】
好ましくは、第２ギア列セットは、第１ギア列セットによって駆動される入力ギアと、出力軸を駆動する出力ギアと、これら入力ギアと出力ギアとの間に接続された複式ギアとを備えている。
【０００９】
好ましくは、第１ギア列セットは、遊星ギア列であり、そしてモータシャフトに固定された太陽ギアと、内部ギアと、これら太陽ギア及び内部ギアとかみ合う少なくとも１つの遊星ギアグループとを含む。
【００１０】
好ましくは、遊星ギア列は、３つの段を有する。
【００１１】
好ましくは、出力軸は、その軸に沿ってスルーホールを有する。
【００１２】
本発明は、第２の態様によれば、装着部を有するベースと、ベースに対して枢着運動でき且つ結合部を有する可動部材と、この可動部材を第１位置と第２位置との間で駆動するための開放装置とを備えた開放アッセンブリにおいて、開放装置は、駆動モータと、可動部材を駆動する出力軸と、駆動モータのシャフトを出力軸に接続するギア列とを有し、このギア列は、出力軸を駆動するように構成された出力ギアを有し、更に、ギア列を収容するためのギアケースを備え、ギアケースは、ベースに固定され、出力軸は、ライブ接続によりギアケース及び出力ギアに接続され、出力軸は、結合部がベースの装着部に整列されたときにカバーの結合部に挿入することができ、出力軸は、ギアケース、出力ギア、装着部、及び結合部を通過し、更に、出力軸が可動部材の結合部に挿入された後に出力ギアに対する出力軸の軸方向移動を制限するためにギアケースに少なくとも１つの可動バッフルプレートが設けられた、開放アッセンブリを提供する。
【００１３】
好ましくは、このアッセンブリは、ねじれスプリングも有し、ねじれスプリングの一端はベースに固定され、そしてその他端はカバー又は出力軸に固定される。
【００１４】
好ましくは、ベースは、第２の装着部を有し、各装着部には、収容穴が設けられ、可動部材の結合部は、ベースの２つの装着部間に配置され、可動部材の結合部には、結合穴が設けられ、出力軸は、結合部の結合穴及び出力ギアの穴に取り外し可能にスライド可能に受け入れられ、これにより、出力軸は、出力ギアを可動部材に結合してそれと共に回転させる。
【００１５】
好ましくは、ギア列は、モータシャフトの軸に沿って延びる第１ギア列セットと、モータシャフトの軸に対して横方向に延びる第２ギア列セットとを備え、第１ギア列セットはモータシャフトに接続され、そして第２ギア列セットは出力ギアを含む。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の実施形態は、開放装置がベースにアッセンブルされた後に出力軸をケース及びカバーに挿入できるようにして、出力軸をケースに自由にアッセンブルすることができ、又はケースを分解せずにケースから分解することができる。従って、本発明の開放装置は、便座又はカバーの結合部を開放装置の外側及び内側にアッセンブルする必要がある場合に使用するのに適している。
【００１７】
以下、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施形態を一例として詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の好ましい実施形態による開放装置の斜視図である。
【図２】図１の装置の部分分解図である。
【図３】図１の装置の一部分である第１ギア列セットの分解図である。
【図４】図３のギア列セットの断面図である。
【図５】本発明の実施形態によりトイレ便座のベースにアッセンブルされた２つの開放装置の斜視図である。
【図６】図５のベースを上から見た斜視図である。
【図７】便座又はカバーと、ベースと、開放装置との間の接続を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図中、１つ以上の図面に現れる同一の構造体、要素又は部品は、一般的に、それらが現れる全ての図面において同じ参照番号で示される。図示されたコンポーネント及び特徴部の寸法は、一般的に、便宜上及び表現の明確さのために選択されたものであり、必ずしも正しいスケールになっていない。
【００２０】
図１及び図２は、本発明の好ましい実施形態による開放装置を示す。この開放装置は、第１位置と第２位置との間で枢着運動される部材を必要とするトイレ又は他の用途で使用することができる。ここに示す実施形態は、可動部材がトイレの便座であるか又はトイレの便座のためのカバーであるようなトイレを、本発明を説明するための一実施例として使用している。開放装置は、駆動モータ１０と、第１ギア列セット３０と、第２ギア列セット５０と、出力軸７０と、ギアケースとを備えている。ギアケースは、第１ギア列セット３０を収容するための第１ケース部分９２と、第２ギア列セット５０を収容するための第２ケース部分９４と、蓋９６とを備えている。第１ケース部分９２の外側には、一対の装着ベース９２２が設けられ、そして各装着ベース９２２には、装着穴９２４が設けられる。蓋９６には、出力軸７０を通すためのスルーホール９６２が設けられ、又、一対の可動バッフルプレート９６４が蓋９６の外側に回転可能に固定され且つスルーホール９６２の両側に配置される。可動バッフルプレート９６４を回転することにより、その端を移動してスルーホール９６２上に延ばし、出力軸７０がスルーホール９６２からスライドして出るのを防止すると共に、その端をスルーホール９６２から離れるように移動して、出力軸７０をスルーホール９６２に入れることができる。出力軸７０の中心には、トイレの便座のカバー（可動部材）からの電気ワイヤ（図示せず）を通すためのスルーホール７２が設けられる。
【００２１】
駆動モータ１０は、モータシャフト１２（図４を参照）と、シャフト１２の端に固定されたリング磁石１４と、モータ１０の端において回路板に固定され且つリング磁石１４に隣接して配置された位置センサ１６とを備えている。ここに示す実施形態では、位置センサは、リング磁石１４が回転する回数に対応する高及び低電圧信号を発生できるホールセンサである。トイレに関連したマイクロプロセッサ（図示せず）は、ホールセンサにより発生される信号を処理することにより、モータシャフト１２が回転する回数を判断して、カバー又は便座の位置を決定することができる。
【００２２】
図３及び４を参照すれば、第１ギア列セット３０は、モータシャフト１２の軸方向に延びるＮＧＷ遊星ギアである。この遊星ギアは、第１太陽ギア３２と、第１遊星ギアグループ３４と、第１キャリア３６と、第２遊星ギアグループ３８と、第２キャリア４０と、第３遊星ギアグループ４２と、第３キャリア４４と、装着プレート４６と、バッキングプレート４８と、内部ギア４９とを備えている。第１太陽ギア３２は、デッドジョイントによりモータシャフト１２に固定されて、それと共に回転する（図４を参照）。第１遊星ギアグループ３４、第２遊星ギアグループ３８、及び第３遊星ギアグループ４２は、第１キャリア３６、第２キャリア４０、及び第３キャリア４４の装着軸３６ａ、４０ａ及び４４ａに別々に回転可能に固定され、且つ内部ギア４４と一緒にかみ合う。ここに示す実施形態では、各遊星ギアグループは、３つの衛星ギアを有する。第１遊星ギアグループ３４は、第１太陽ギア３２とかみ合う。モータ１０から離れた第１キャリア３６及び第２キャリア４０の側には、第２太陽ギア３６ｂ及び第３太陽ギア４０ｂが各々設けられ、これら第２太陽ギア３６ｂ及び第３太陽ギア４０ｂは、第２遊星ギアグループ３８及び第３遊星ギアグループ４２と別々にかみ合う。全ての遊星ギアグループは、内部ギア４９とかみ合い、それに沿ってローリングすることができる。モータから離れた第３キャリア４４の側には、出力シャフト４４ｂが設けられる。装着プレート４６は、モータ１０に隣接して内部ギア４９の片側に固定され、そして遊星ギアをモータ１０に装着するのに使用される。バッキングプレート４８は、装着プレート４６と第１遊星ギアグループ３４との間に配置されて、第１遊星ギアグループ３４と装着プレート４６との間の摩擦を減少する。
【００２３】
図２及び７を参照すれば、第２ギア列セット５０は、出力軸をモータシャフトの軸からずらすためにモータシャフト１２の軸に対して横方向に延びる平行軸ギアセットである。第２ギア列セットは、入力ギア５２と、複式ギア５４と、出力ギア５６とを備え、各ギアの軸は、モータシャフト１２の軸に平行に延びる。入力ギア５２は、デッドジョイント（締りばめ又は圧ばめ）により遊星ギアの出力シャフト４４ｂに接続されて、それと共に回転する。複式ギア５４は、第１のかみ合い部分５４ａ及び第２のかみ合い部分５４ｂを含み、第１のかみ合い部分５４ａは、入力ギア５２とかみ合い、そして第２のかみ合い部分５４ｂは、出力ギア５６とかみ合う。第１のかみ合い部分５４ａの歯数は、第２のかみ合い部分５４ｂの歯数より多く、出力ギアが出力シャフトより低速で回転するようになっている。入力ギア５２、複式ギア５４、及び出力ギア５６は、全て、第２ケース部分９４に収容される。蓋９６は、第１ケース部分９２及び第２ケース部分９４の開放端に固定される。
【００２４】
図５から７を参照すれば、２つの開放装置がトイレ便座アッセンブリのベース１００にアッセンブルされる。ベース１００は、収容穴１０４を中央に有する２つの装着部１０２を備えている。トイレの便座及びカバーの結合部１１０（図７）は、ベース１００の２つの装着部１０２間に配置される。２つの開放装置は、装着ベース９２２により下からベース１００に取り付けられ、即ちスクリューが装着ベース９２２の穴９２４を通過し、ベース１００のスクリュー穴にねじ込まれる。第２ケース部分９４は、ベース１００の下側から上方に収容穴１０４へと延び、そして便座又はカバーの結合部１１０が２つの装着部１０２間に配置されて、結合部１１０の結合穴１１２が出力ギア５６のスルーホールに整列された後、出力軸７０が収容穴１０４から蓋９６のスルーホール９６２を通過し、そして出力ギア５６のスルーホールを経て第２ケース部９４のスルーホール９４ａを通過した後に便座又はカバーの結合穴１１２へ挿入される。出力軸７０の外面は、円筒形状で、２つの対角方向に対向するフラットな部分が軸方向に延び、出力ギア５６の装着穴、及び便座又はカバーの結合穴１１２の形状は、出力軸７０の断面の形状に嵌合するようにされて、出力ギア５６が回転するときに、出力軸７０及び便座又はカバーが、それと共に回転するようになっている。従って、出力軸７０は、出力ギアの穴及び結合穴１１２にスライド可能に受け入れられるが、形状ロック又はキー止めされて、出力ギア及びカバー又は便座を枢着回転させるか又はそれと共に移動させるように構成される。
【００２５】
ねじれスプリング１２０は、ソケットジョイントにより出力軸７０に固定される。スプリングの一端（図示せず）は、ベース１００に固定され、そしてその他端１２２は、出力軸７０に固定される。トイレのカバー又は便座が、７０度のような設定角度に配置されると、ねじれスプリング１２０は、弛緩又は自由状態となる。カバー又は便座が、設定角度より高い位置又は低い位置に配置されると、ねじれスプリング１２０は、変形状態となり、カバー又は便座を弾力で設定角度に押し戻す傾向を有する。又、ねじれスプリング１２０の他端１２２をトイレのカバー又は便座に固定できることも理解されたい。
【００２６】
使用中に、モータシャフト１２は、第１及び第２ギア列セット３０、５０を経て出力軸７０を回転駆動して、カバー又は便座を第１位置と第２位置との間で駆動する。マイクロプロセッサが、位置センサ１６により発生される信号を処理することにより、カバー又は便座の開き角度が１１０度のような所定の希望角度に到達したと決定すると、モータへの電力が遮断され、モータシャフト１２が回転を停止し、カバー又は便座が希望の位置で停止する。
【００２７】
本発明の開放装置では、出力軸７０は、自由にケースにアッセンブルすることができ、又はケースを分解せずにケースから分解することができる。トイレのカバー又は便座をトイレのベース１００にアッセンブルする前に、カバー又は便座の結合部をベース１００の２つの装着部１０２間に整列させる便宜上、出力軸７０を開放装置から便利に分解することができる。カバー又は便座の結合部がベース１００の２つの装着部１０２間に正しく整列された後に、出力軸７０が、収容穴１０４から蓋９６のスルーホール９６２に通され、そして出力ギア５６の装着穴を経て第２ケース部分９４のスルーホール９４ａを通過した後に便座又はカバーの結合穴１１２へ挿入される。従って、本発明の開放装置は、便座又はカバーの結合部を開放装置の内側にアッセンブルする必要があるか又は開放装置の外側にアッセンブルする必要があるかに関わらず使用するのに適している。第２ギア列セット５０は、モータシャフト１２の軸に対して横方向に延びる平行軸ギアセットであるから、出力軸７０は、モータシャフト１２から平行に離間されている。
【００２８】
１つ以上の好ましい実施形態を参照して本発明を説明したが、当業者であれば、種々の変更がなされ得ることが明らかであろう。それ故、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって決定されるものとする。
【００２９】
本発明の説明及び特許請求の範囲において、各動詞「備える(comprise)」、「含む(include)」、「収容する(contain)」、及び「有する(have)」、並びにその変形は、ここに述べるアイテムの存在を特定するために包括的な意味で使用されるが、付加的なアイテムの存在を除外するものではない。
【符号の説明】
【００３０】
１０：駆動モータ
１４：リング磁石
１６：位置センサ
３０：第１ギア列セット
３２：太陽ギア
３４：第１遊星ギアグループ
３６：第１キャリア
３８：第２遊星ギアグループ
４０：第２キャリア
４２：第３遊星ギアグループ
４４：第３キャリア
４６：装着プレート
４８：バッキングプレート
５０：第２ギア列セット
５６：出力ギア
７０：出力軸
７２：スルーホール
９２：第１ケース部分
９４：第２ケース部分
９６：蓋
１００：ベース
１０２：装着部
１０４：収容穴
１１０：結合部
１１２：結合穴
１２０：ねじれスプリング
９２２：第１装着ベース
９２４：装着穴
９６２：スルーホール
９６４：可動バッフルプレート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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