(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
便器本体の左右にそれぞれ配置される、固定ガイドとその固定ガイドによって昇降自在に案内されると共に便座を支持する可動部材とを備えたガイド機構と、いずれか一方の可動部材を昇降駆動する駆動手段と、その可動部材の昇降動作に追従して他方の可動部材を昇降駆動する同期手段とを備えており、その同期手段が、左右のガイド機構間に渡される、導管とその導管内を摺動自在に移動する内索とからなるコントロールケーブルであり、前記導管の端部から出ている内索の両端が固定ガイドに上下が互いに逆向きとなるように張られて係止されており、前記導管の両端が可動部材に係止されている便座昇降装置。
【請求項２】
前記導管が、左右の可動部材間に渡される連結部材によって保持されている請求項１記載の便座昇降装置。
【請求項３】
前記連結部材が使用者の背後を通るように湾曲したパイプであり、そのパイプ内に前記導管が通されている請求項２記載の便座昇降装置。
【請求項４】
内索の一端が第１の固定ガイドに係止されており、第１の固定ガイドの中心線に沿って下方に延び、上下の向きを転換されて第２の固定ガイドの上方まで案内され、第２の固定ガイドの中心線に沿って下方に延び、他端がその第２の固定ガイドに係止されている請求項１記載の便座昇降装置。
【請求項５】
前記第１の固定ガイド側の可動部材に、内索の上下の向きを変換するためのプーリが回転自在に設けられており、下方に延びた内索がそのプーリによって上下の向きが転換されている請求項４記載の便座昇降装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は便座昇降装置に関する。さらに詳しくは、高齢者や身体障害者が便器に腰を下ろしたり、そこから立ち上がるときの動作を介助するための、動力で便座を昇降させる装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の便座昇降装置は、使用者の重心位置の下方に便器があるので、中心部を昇降駆動させることができない。そのため、たとえば昇降する部材の剛性を高めて片持支持にするなどの工夫が必要である。しかし片持支持にすると高い剛性が必要になり、装置が大がかりになる。また便座の両側に昇降ガイドを設けて便座の平行を維持しながら操作することも考えられる。しかし左右に離れたガイドは、とくに剛性が低い場合、あるいはガイド長さが短い場合は、とくに駆動力が偏心している場合は、摩擦力が大きく、スティック・スリップやロッキングが生じがちで、スムーズなガイドが困難である。また、便座の昇降をリンク機構で行わせることも考えられるが、全体の機構が複雑になり、各リンクに高い剛性が必要になるので、装置が大がかりになる。
【０００３】
このような問題を解消するものとして、特許第２５８１８９８号公報は、図１２に示すような、一方の可動脚１０１のみを油圧シリンダ１０２などで昇降駆動し、他方の可動脚１０３を左右の固定脚１０４、１０５内に取り付けた一連のプーリ１０６ａ〜１０６ｆによってループ状の配索したワイヤ１０７、１０８で同期して昇降させる片側駆動の便座昇降装置を提案している。このものは、直接駆動していない可動脚１０３をワイヤを介して駆動側の可動脚１０１に連結し、左右を同期操作するものである。またそれにより上記のスティック・スリップやロッキングの問題も解消するものである。
【０００４】
しかしこのものは、左右の固定脚１０４、１０５の下部同士を中空のケース１０９などで連結し、その中に２本のワイヤ１０７、１０８を張り渡しているので、設置容積が大きいという問題がある。また、入れ子式に組み合わせた固定脚１０４、１０５と可動脚１０１、１０３の隙間にワイヤ１０７、１０８を配索しているので、組立作業が厄介である。
【０００５】
なおこの公報には、可動脚の上下に回転自在に設けたスプロケットと、それらに閉ループ状に掛け廻されたチェーンと、そのチェーンの一部を固定脚に固定する固定部材とを備え、それにより可動脚の上下動をスプロケットの回転運動に変換する機構も示されている。この機構は、張力による伝達要素（チェーン）を固定側に設け、ガイド側（スプロケット）を可動脚に設けることを示唆しているが、上記の同期手段について適用することは示唆していない。
【０００６】
他方、左右に個別に駆動ユニットを設けることも考えられる（たとえば特開平８ー２８０５８０号公報参照）。しかし左右の駆動ユニット同士を正確に同期駆動させることは困難であり、しかも部品点数が多くなり、高価になりがちである。なお、この公報には、一方の昇降ユニットに設けたケーブル駆動部で左右の昇降ユニットのケーブルを同時に駆動することが示唆されている。このものはいわば並列的に配索したケーブルを同時に駆動するので、両者の張力をバランスさせることが困難である。
【０００７】
また、便座を受ける板状の部材の左右端をそれぞれ２本のリンク機構で所定の軌跡に沿って昇降ガイドすると共に、片側を直動アクチュエータで昇降駆動し、他方をガススプリングで上向きに付勢する便座昇降装置も市販されている。しかしこの便座昇降装置は、左右の同期を取っておらず、便座を受ける部材の水平の維持をガススプリングの付勢力だけに頼っている。そしてガススプリングの出力がストロークにより一定であるため、負荷により便座の左右に撓みによる高さ方向のずれが生ずる。しかもリンク機構に基づいているので昇降軌跡の自由度が低く、たとえば垂直直線の軌跡は困難である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は基本的に上記の片側駆動で、他方を同期手段で同期させるタイプの便座昇降装置を採用し、その同期手段をシンプルに構成し、装置全体が組み立てやすく、設置作業も容易で、さらに安価に製造しうる実用的な便座昇降装置を提供することを技術課題としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
便器本体の左右にそれぞれ配置される、固定ガイドとその固定ガイドによって昇降自在に案内されると共に便座を支持する可動部材とを備えたガイド機構と、前記可動部材を昇降駆動する駆動手段と、その可動部材の昇降動作に追従して他方の可動部材を昇降駆動する同期手段とを備えており、その同期手段が、左右のガイド機構間に渡される、導管とその導管内を摺動自在に移動する内索とからなるコントロールケーブルであり、前記導管の端部から出ている内索の両端が固定ガイドに上下が互いに逆向きとなるように張られて係止されており、前記導管の両端が可動部材に係止されていることを特徴としている。
【００１１】
その場合、導管を、左右の可動部材間に渡される連結部材によって保持するのがさらに好ましい。その連結部材を、使用者の背後を通るように湾曲したパイプとし、そのパイプ内に前記導管を通すのが一層好ましい。
【００１２】
また内索の一端を第１の固定ガイドに係止し、第１の固定ガイドの中心線に沿って下方に延ばし、上下の向きを転換して第２の固定ガイドの上方まで案内し、第２の固定ガイドの中心線に沿って下方に延ばし、他端をその第２の固定ガイドに係止するのが好ましい。その場合は、第１の固定ガイド側の可動部材に、内索の上下の向きを変換するためのプーリを回転自在に設け、下方に延びた内索をそのプーリによって上下の向きを転換するのが一層好ましい。
【００１４】
【作用および発明の効果】
本発明の便座昇降装置では、便座に座る使用者の体重の半分が駆動側の可動部材に直接伝わり、駆動手段によって支持される。体重の残りの半分は、被駆動側の可動部材およびコントロールケーブルを介して固定ガイドによって支持されることになる。そして駆動手段により一方の可動部材が昇降駆動されると、その動きが内索と導管の相互作用により反対側の可動部材に伝えられ、反対側の可動部材も昇降する。
【００１５】
このように本発明の便座昇降装置では、駆動源は一方のみでよく、同期手段がコントロールケーブルを主体としているので、部品点数が少なく、安価に製造することができる。また従来の装置のように多数のプーリを設ける必要がなく、そのため設置スペースが小さく、機構が簡単である。さらに配索経路を比較的自由に設定することができ、組立作業も容易である。他方、リンク機構のものに比べれば、左右の同期作用により水平度が充分に維持されるほか、昇降ストロークやガイド軌跡を比較的自由に設定することができる利点がある。
【００１６】
導管から出ている内索の両端部が、固定ガイドに張られて係止され、導管の両端が可動部材に係止されているものにおいては、駆動側の可動部材が体重に抗して押し上げられるとき、駆動側の内索の端部が引き出される。そのため被駆動側の可動部材から出ている内索の端部が導管内に引き込まれ、被駆動側の可動部材が体重の半分の重量に抗して引き上げられる。逆に駆動側の可動部材が下がるときは、内索の張力の減少に基づき、まず被駆動側の内索が引き出され、それに伴って駆動側の可動部材の導管内に内索が引き込まれる。それによって左右が同期して下降する。
【００１７】
さらに、内索が固定ガイドに係止されているので、導管は、内索を自身の内部に収容した状態で、可動部材と共に昇降する。そのため固定側に装着している内索も、可動側に一緒に装着することができ、安全に保護することができる。また固定側、とくに固定ガイドの下部近辺の構成がきわめてシンプルになる。なお内索の張力に基づく反力は導管の耐圧縮力によって支持されるので、連結部材の剛性をそれほど高くする必要がない。導管を連結部材に保持させる場合には、その連結部材に保持された状態で可動部材と共に昇降する。また、連結部材を所定形状のパイプで構成し、その中に導管を収容する場合は、全体の構成が一層シンプルになり、軽量で、しかも強度が高い。さらに使用者の背もたれの作用を奏する。
【００１８】
前記内索の一端を第１の固定ガイドに係止し、第１の固定ガイドの中心線に沿って下方に延ばし、上下の向きを転換して第２の固定ガイドの上方まで案内し、第２の固定ガイドの中心線に沿って下方に延ばし、他端をその第２の固定ガイドに係止した昇降駆動装置では、力の伝達線とガイドの中心線とがほぼ一致しているので、昇降操作がスムーズである。第１の固定ガイドに対応する可動部材に、内索の上下の向きを変換するためのプーリを回転自在に設ける場合は、導管によって方向転換するよりも内索の摺動抵抗が少なくなる。そのため、動力の伝達効率が高くなる。さらに湾曲半径を小さくすることができるので、全体を一層コンパクトにすることができる。
【００２０】
つぎに図面を参照しながら本発明の便座昇降装置の好ましい実施の形態を説明する。図１は本発明の便座昇降装置の一実施形態を示す概略斜視図、図２はその便座昇降装置の便座を上昇させた状態を示す概略斜視図、図３は図１のIII-III 線断面図、図４は図１のIV-IV 線断面図、図５は図１の便座昇降装置の作用を示す模式図、図６は本発明に含まれない便座昇降装置の一例を示す模式図、図７は本発明に含まれない便座昇降装置のさらに他の例を示す模式図、図８は本発明の便座昇降装置のさらに他の実施形態を示す模式図、図９、図１０は本発明に含まれない便座昇降装置のさらに他の例を示す模式図、図１１は本発明の便座昇降装置のさらに他の実施形態を示す模式図である。
【００２１】
まず図２を参照して便座昇降装置の全体を説明する。便座昇降装置Ａは便器を跨ぐように床面に設置される固定部１と、その固定部１に支持されて上下動する可動部２と、可動部２を昇降駆動する直動アクチュエータ３とを備えている。固定部１は、金属パイプを折り曲げたフレーム４を備えている。フレーム４はＵ字状の左右の側部４ａと、左右の側部の後ろ側の立ち上がり部の上端同士を連結する渡し部４ｂとからなる。フレーム４の下端部には、レベル調整のための脚４ｃがブラケットを介して取り付けられている。また側部４ａの前側の立ち上がり部の内側には、上下２ヶ所の固定部材５により、いくらか立ち上がり部との間に間隔を開けた状態で、平角板状の固定ガイド６、７が固定されている。
【００２２】
可動部２は左右の固定ガイド６、７に被されて上下動する左右の角筒状の可動脚８、９と、それらの上端に前後方向に延びるように固定されるアームレスト１０、１１と、それらの後端同士の間に渡される連結部材１２とを備えている。連結部材１２は平面視でＵ字状に折り曲げた金属パイプで構成されている。なお可動脚８、９に連結部材１２を直接固定してもよい。左右の昇降部材８、９の上下方向における中間部には、便座１３を支持する支持プレート１４が掛け渡され、その両端が可動脚８、９に固定されている。可動脚８、９の外壁は固定ガイド６、７とフレーム４の間を通るので、固定部材５との干渉を避けるための切り欠き部１５が形成されている。
【００２３】
図１に示すように、角筒状の可動脚８、９の外壁の内面における上下２ヶ所には、固定ガイド６、７の外周面を摺動するスライダ１６が取り付けられている。直動アクチュエータ３の下端は、フレーム４の側部４ａの下端部にピンジョイントされ、その伸縮ロッド３ａの先端は可動脚９の中間部にピンジョイントされている。したがって直動アクチュエータ３の伸縮ロッド３ａが伸縮すると、可動部２全体が上下に移動する。アクチュエータ３は、たとえばモータの回転を減速する減速機や、その回転動作を伸縮ロッド３ａの伸縮動作に変換するネジ−ナット機構などを有する従来公知のものである。なお油圧シリンダやエアシリンダなどの流体シリンダを用いてもよい。
【００２４】
さらに図１に示す実施形態では、左右の可動部２の同期手段として、可動部２の連結部材１２に可撓性の導管１７とその内部に摺動自在に収容された可撓性の内索１８とからなる公知のプルコントロールケーブル１９が収容されている。導管１７の一端は、図３に詳細に示すように、向かって左側の可動脚８、すなわち直接駆動されない側の可動脚８に固定したブラケット２０に下向きに取付長さ調整自在に係止されている。その導管１７の端部から出ている内索１８は、可動脚８に回転自在に取り付けたプーリ２１と係合し、上下の向きを転換した上で上方に延びている。その内索１８の端部は、インナーエンド２２により固定ガイド６の上端に係止されている。なおプーリ２１に代えて導管１７を１８０度湾曲させてガイドさせたり、半円状の摺動ガイドを設けるなどにより、内索１８の向きを変えるようにしてもよい。
【００２５】
導管１７の反対側の端部は、図４に示すように、向かって右側の可動脚９、すなわち駆動している側の可動脚９の上部に取り付けたブラケット２３に下向きに長さ調整自在に係止されている。その導管１７の端部から出ている内索１８は、下方に延び、その端部はインナーエンド２４により固定ガイド７の上端に係止されている。なお可動脚９には、上下の２ヶ所に可動脚の下降端および上昇端を検出してモータを停止させるためのリミットスイッチＬＳ１、ＬＳ２が取り付けられている。固定ガイド７の上端からいくらか下方には、それらのリミットスイッチを作動させるドッグ２５が取り付けられている。
【００２６】
図４の向かって右側のアームレスト１１の先端には、直動アクチュエータ３の作動を制御する操作スイッチＳＷが取り付けられている。その操作スイッチＳＷの配線は、左右のアームレスト１０、１１に並列的に設けて使用者の希望により左右いずれのアームレスト１０、１１にも操作スイッチＳＷを取付けることができるようにするのが好ましい。図１では左側のアームレスト１０に取り付けた状態で示している。
【００２７】
つぎに図５を参照して、上記の便座昇降装置Ａの同期手段の作用を説明する。直動アクチュエータ３が伸びて右側の可動脚９が上昇すると、導管１７も可動脚９と一緒に上昇する。そのときその導管１７の右側の端部から出ている内索１８は、端部が固定ガイド７に係止されているので、導管１７から引き出される。そして左側の可動脚８では、導管１７内に内索１８を引き込もうとする。そしてその張力はプーリ２１で方向転換され、固定ガイド６を押し下げようとする。それゆえその側の可動脚８は、その反力で上向きに付勢される。したがって左側の可動脚８は右側の可動脚９と同期して上昇する。
【００２８】
想像線のように上昇した状態で使用者が便座１３に座ると、向かって左半分の重量は左側の可動脚８を介して内索１８に伝わり、左側の固定ガイド６で支持される。なお可動脚８に加わる下向きの力はプーリ２１によって内索１８の左右に分割して伝わるが、右側に伝わる分は、内索１８の向きが導管１７によって９０度変わるときに導管の湾曲部２６で支持され、結局はその導管１７の端部を係止している可動脚８で支持される。そのため、実際には左側の固定ガイド６が体重の半分を支持することになる。また内索１８の右側の端部の張力は、導管１８で下向きに向きを変えた上で、右側の固定ガイド７に上向きの力として伝わる。そのとき導管１７の湾曲部２７が受ける下向きの力は導管１７の端部を係止している右側の可動脚９で支持される。
【００２９】
他方、右半分の重量は可動脚９が支持し、前述の導管の右側の湾曲部２７に加わる力と共に、直動アクチュエータ３が支持し、最終的にフレーム４が支持する。なお右側の固定ガイド７には引っ張り力が加わることになる。
【００３０】
その状態から直動アクチュエータ３が縮む場合は、右側の可動脚９が下降すると同時に、内索１８の張力が低下しようとするので、内索１８が導管１７の左側の端部から引き出され、左側の可動脚８も同期して下降する。このように左右の可動脚８、９は連結部材に撓みが生じても、スティック・スリップやロッキングが生じることなく、左右が同期して昇降する。
【００３１】
上記の便座昇降装置Ａでは、コントロールケーブル１９を連結部材１２内に通しているので、外部にコントロールケーブルが出ない。そのため外観がシンプルになる。また角筒状の可動脚８、９が固定ガイド６、７を覆っているので、固定ガイドが水などから保護される。
【００３２】
図５の実施形態では内索１８の両端が固定ガイド６、７に係止され、導管１７の両端が可動脚８、９に係止されている。本発明に含まれないが、図６のように逆にすることもできる。すなわち図６の便座昇降装置Ｂでは、導管１７の左側の端部が左側の固定ガイド６の上端に下向きに係止されている。そしてその端部から出ている内索１８は下方に延びて左側の可動脚８ないしスライダ１６に係止されている。さらに導管１７の右側の端部は右側の固定ガイド７の上端に下向きに係止されている。さらにそれから出ている内索１８は、固定ガイド７に回転自在に取り付けたプーリ２１によって、向きを変えた上で、右側の可動脚９にその端部が係止されている。なお導管１７は固定ガイド６、７に係止されているので、可動脚８、９の昇降動作を妨げないように、たとえば可動脚に形成したスリットなどを通して外部に出している。コントロールケーブル１９はたとえばフレーム４に通して左右間に渡すこともできる。このものは配索がいくらか複雑になる。
【００３３】
さらに、本発明に含まれないが、図７に示す便座昇降装置Ｃでは、導管１７の左側の端部が左側の固定ガイド６の下部に上向きに係止されている。その端部から出ている内索１８は、上方に延び、固定ガイド６に回転自在に取り付けたプーリ２１で上下の向きを変えた上で、左側の可動脚８に係止されている。さらに導管１７の右側の端部は右側の固定ガイド７の下部に上向きに係止され、それから出ている内索１８は上方に延びて右側の可動脚９にその端部が係止されている。コントロールケーブル１９はフレーム４に通すことができ、便器の前方に通すこともできる。
【００３４】
前述の実施形態では、いずれも上昇させるときにその側の内索を導管から引き出す側（図５〜７では右側）の可動脚９を直動アクチュエータ３で昇降駆動するようにしている。これは内索として引っ張り力のみを伝えるいわゆるプルケーブルを使用しているので、逆にするとケーブルがたるみ、機能しなくなるからである。しかしたとえば常時上昇させる方向にガススプリングなどで付勢している場合、あるいはプッシュプルケーブルを使用するように工夫する場合は、逆にすることも可能である。
【００３５】
またいずれの実施形態でも１本のコントロールケーブル１９を左右のガイド機構間に渡しているが、たとえば図８、図９、図１０に示すように、２本のコントロールケーブル１９ａ、１９ｂを、両者の内索１８ａ、１８ｂで閉ループを構成するように組み合わせて配索してもよい。なお、図９および１０は本発明に含まれない。この場合は座部に人が座っていない場合でも、下降動作がスムーズである。また前述の実施形態では可撓性を有する導管を採用しているが、金属パイプのように剛性が高い導管を採用してもよい。ただし金属線を螺旋状に巻き、合成樹脂で被覆したプルコントロールケーブル用の導管など、可撓性を有する導管のほうが配索作業が楽である。
【００３６】
前述の実施形態ではスライダ１６や可動脚８、９は直線状に上下に移動するが、たとえば図１１に示すように、固定ガイド６、７を全体に後ろに向かって凸となるように緩やかに湾曲させることにより、左右の可動脚８、９および便座１３が上昇しながら前傾するようにしてもよい。その場合、直動アクチュエータ３を前上がりの斜め向きに配置し、その下端をフレーム４にピンジョイントしておけば、前方への傾動動作がスムーズになる。その場合、スライダ１６には、たとえば固定ガイド６、７に沿って転動するローラ１６ａを設けるのが好ましい。さらに固定ガイド６、７の上部だけを前方に向かって湾曲させて上端近辺で傾動させる場合は、上下のスライダ１６と可動脚８とをピンジョイントなどで回動自在に連結する。
【００３７】
なお固定ガイド６、７は直線状としておき、可動脚８に対して便座１３を支持する支持プレート１４を水平状態と前傾状態との間で回動自在に設けると共に、可動脚８が上端近辺に達したときに支持プレート１４を前傾させるカム機構を設けたり、あるいは支持プレート１４の前側部分の上昇を阻止して前傾させるストッパを設けるようにしてもよい。後者の場合は便座１３は上昇後に前傾する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の便座昇降装置の一実施形態を示す概略斜視図である。
【図２】図１の便座昇降装置の便座を上昇させた状態を示す概略斜視図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ  線断面図である。
【図４】図１のＩＶ−ＩＶ  線断面図である。
【図５】図１の便座昇降装置の作用を示す模式図である。
【図６】本発明に含まれない便座昇降装置の一例を示す模式図である。
【図７】本発明に含まれない便座昇降装置の他の例を示す模式図である。
【図８】本発明の便座昇降装置のさらに他の実施形態を示す模式図である。
【図９】本発明に含まれない便座昇降装置のさらに他の例を示す模式図であ
る。
【図１０】本発明に含まれない便座昇降装置のさらに他の例を示す模式図で
ある。
【図１１】本発明の便座昇降装置のさらに他の実施形態を示す模式図である。
【図１２】従来の便座昇降装置の一例を示す概略斜視図である。
【符号の説明】
Ａ    便座昇降装置
３    直動アクチュエータ
６    固定ガイド
７    固定ガイド
８    可動脚
９    可動脚
１２    連結部材
１３    便座
１７    導管
１８    内索
１９    コントロールケーブル
２１    プーリ
Ｂ、Ｃ  便座昇降装置
１８ａ、１８ｂ  内索
１９ａ、１９ｂ  コントロールケーブル
【図１】
0003569609.tif 000002
【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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【図８】
0003569609.tif 000009
【図９】
0003569609.tif 000010
【図１０】
0003569609.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
0003569609.tif 000013