(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
便器の左右に設けられるガイドと、各ガイドに上下動自在に設けられる、便座を支持する左右の可動脚と、一方の可動脚を直接駆動する駆動機構と、左右の可動脚の間に配索され、両者の昇降動作を同期させる導管と、その導管内を摺動自在に移動するケーブルとからなる同期ケーブルとを備えた便座昇降装置に用いる安全機構であって、前記同期ケーブルと並列的に、かつ、いくらかの弛みをもって配索される補助ケーブルと、その補助ケーブルをその配索経路に沿って移動自在に案内する手段とからなり、前記補助ケーブルを案内する手段が曲げ方向の弾性変形が可能な導管であり、その導管の端部をフリーな状態で、かつ、屈曲から戻る弾力で補助ケーブルの弛みをとるように、屈曲状態で配索したテンション機構を備えた便座昇降装置の安全機構。
【請求項２】
前記補助ケーブルに所定以上の張力が加わった異常状態を検出する検出手段と、その検出手段が異常状態を検出したとき、駆動機構の少なくとも上昇方向の作動を停止させる電気回路とをさらに備えている請求項１記載の安全機構。
【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の安全機構に関する。さらに詳しくは、便座を支持する左右の可動脚を同期させるための同期ケーブルを備えた便座昇降装置に用いる安全機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本出願人らは先に動力伝達要素としてケーブルを用いる便座昇降装置を提案している（特開平８−２８０５８０号公報など）。このものは便器の左右に昇降駆動ユニットを配置し、左右のユニットのそれぞれにモータ、減速機、駆動用のケーブルなどを設けている。そして左右の駆動機構を別個に作動させて便座の左右端を上昇させ、下降させるようにしている。
【０００３】
さらに本出願人らは、便器の左右に設けられるガイドと、各ガイドに上下動自在に設けられる左右の可動脚と、一方の可動脚を直接駆動する駆動機構と、左右の可動脚の間に配索され、昇降動作を同期させるための同期ケーブルを備えた、いわば片側駆動タイプの便座昇降装置を提案している（特願平９−１１５２４３号）。このものは駆動機構で便座の片側を直接昇降駆動すると共に、反対側を同期ケーブルを介して間接的に昇降駆動することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記片側駆動の便座昇降装置の場合、長期間の使用の結果、万一、ケーブルに切断が生じた場合は、便座が傾いて使用者が滑り落ちたりする問題がある。また、左右のユニットのガイド同士を直接連結せず、独立したフレームで支えているものでは、ケーブルの切断により装置全体の横倒れが発生し、使用者にとって危険な状態になるおそれがある。
【０００５】
本発明は上記の片側駆動タイプの便座昇降装置における、同期ケーブルが万一切断しても、便座の傾きや装置の横倒れを防止し、使用者を安全に保護する安全機構を提供することを技術課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の安全機構は便器の左右に設けられるガイドと、各ガイドに上下動自在に設けられる、便座を支持する左右の可動脚と、一方の可動脚を直接駆動する駆動機構と、左右の可動脚の間に配索され、両者の昇降動作を同期させる導管と、その導管内を摺動自在に移動するケーブルとからなる同期ケーブルとを備えた便座昇降装置に用いる安全機構であって、前記同期ケーブルと並列的に、かつ、いくらかの弛みをもって配索される補助ケーブルと、その補助ケーブルをその配索経路に沿って移動自在に案内する手段とからなり、前記補助ケーブルを案内する手段が曲げ方向の弾性変形が可能な導管であり、その導管の端部をフリーな状態で、かつ、屈曲から戻る弾力で補助ケーブルの弛みをとるように、屈曲状態で配索したテンション機構備えていることを特徴としている（請求項１）。
【０００７】
このような安全機構においては、前記補助ケーブルに所定以上の張力が加わった異常状態を検出する検出手段と、その検出手段が異常状態を検出したとき、駆動機構の少なくとも上昇方向の作動を停止させる電気回路とを設けるのが好ましい（請求項２）。
【０００８】
【作用および発明の効果】
本発明の安全機構においては、通常の状態では、駆動機構が作動して片側の可動脚を駆動すると、その偏心荷重に基づくトルクを同期ケーブルが反対方向のトルクでバランスさせる。そのため左右の可動脚が同期してスムーズに昇降する。補助ケーブルはいくらかの弛みをもちながら同期ケーブルと同じ動作を行う。そして同期ケーブルが切断したとき、同期ケーブルに代わってその負荷を担う。それにより便座が傾いたり、装置が横倒れすることを防ぐことができる。
【０００９】
なお通常の状態では補助ケーブルにはほとんど張力が加わらず、屈曲しながら作動することに基づく摩耗もほとんど生じない。そして同期ケーブルが切断したときに初めて大きい張力が加わる。そのため、補助ケーブルには同期ケーブルよりも細いケーブルを使用することができる。
【００１０】
上記のテンション機構を設けた安全機構では、補助ケーブルの弛みが少ないので、作動がスムーズである。その場合、弾力性を有する導管の端部でテンション機構を構成すると、バネなどの他の構成要素が不要であり、安全機構の構成が簡単になる。
【００１１】
補助ケーブルに所定以上の張力が加わったことを検出する検出手段および作動停止回路を設ける場合は、同期ケーブルが切断した後は、上昇動作ができなくなる。そのため一層安全である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
つぎに図面を参照しながら本発明の安全機構の実施の形態を説明する。図１は本発明の安全機構を備えた便座昇降装置の一実施形態を示す一部切り欠き斜視図、図２はその便座昇降装置の便座が上昇した状態を示す斜視図、図３は図２のＩＩＩ−ＩＩＩ  線断面図、図４は図２のＩＶ−ＩＶ  線断面図、図５はその便座昇降装置の作用を示す模式図、図６は本発明の安全機構を備えた便座昇降装置の他の実施形態を示す模式図である。
【００１３】
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左右の固定脚１、１と、それらの固定脚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。各固定脚１は、金属パイプをＬ字状に折り曲げたフレーム４を備えている。なお左右のフレーム４、４を一体に連結してもよい。各フレーム４の下部の前後には、それぞれレベルボルト４ａが取り付けられている。また立ち上がり部４ｂの内側には、上下２ヶ所の固定部材５により、立ち上がり部との間にいくらか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。
【００１４】
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。左右の可動脚８、９の内壁の上下方向における中間部には、便座支持プレート１３の左右端が固定されている。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。
【００１５】
図１に示すように、角筒状の可動脚８、９の内壁における内面の上下２ヶ所には、固定ガイド６、７の外周面に沿って摺動するスライダ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の下部の中央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。直動アクチュエータ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の直進往復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。
【００１６】
さらに図１に示す実施形態では、左右の可動部２同士を同期させる手段として、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。この同期用のプルコントロールケーブルの内索１８は請求項１にいう同期ケーブルである。同期ケーブル（内索）１８および導管１７の両端近辺は、左右の可動脚８、９内に入っている。さらに可動部２には、同期用のプルコントロールケーブル１９と並列的に第２のプルコントロールケーブル２０が配索されている。この第２のプルコントロールケーブル２０は前記の同期用のプルコントロールケーブル１９よりもいくらか細い導管２１および内索２２を備えている。その内索２２は請求項１の補助ケーブルであり、導管２１は案内する手段である。そして両者で安全機構を構成する。
【００１７】
導管１７、２１はたとえば金属線を巻いて筒状にし、合成樹脂被覆を設けたものである。内面にライナーを設けてもよい。したがって曲げに対する可撓性および弾力性を備えている。軸方向に対してはほとんど弾力性を有しない。内索１８、２２は金属素線を撚り合わせたものであり、可撓性を有する。なお同期ケーブル用の導管１７は可撓性を有しなくてもよい。また補助ケーブル用の導管２１も端部を除く部分は可撓性を有しなくてもよい。
【００１８】
図３に詳細に示すように、同期ケーブル用の導管１７の一端は、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の下部の内面に固定したブラケット２３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、そのブラケット２３に回転自在に取り付けたプーリ２４と係合し、上下の向きを転換した上で上方に延びている。そして内索１８の端部は、固定ガイド６に固定した係止ブラケット２５に係止されている。なおプーリ２４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、同期ケーブル１８の向きを変えるようにしてもよい。
【００１９】
補助ケーブル用の導管２１は連結部材１２からアームレスト１０に通されており、その一端は、左側の可動脚８内に斜め方向に延び出している。その端部は固定されておらず、そのため屈曲自在である。導管２１の端部から出てくる補助ケーブル２２はいくらか弛みをもって下側に延び、前記プーリ２４と同心状に設けた第２プーリ２６と係合し、同期ケーブル１８と同じように方向転換して上方に延び、前述の係止ブラケット２５に係止されている。なお補助ケーブル用のプーリ２６は同期ケーブル用のプーリ２４と一体にしているが、別個にしてもよい。
【００２０】
補助ケーブル用の導管２１の端部は前述のようにフリーであるので、補助ケーブル２２が下側に延びることに基づき、いくらか下向きに屈曲され、弾発力でもとのまっすぐな状態に戻ろうとする。それにより導管２１の端部は、補助ケーブル２２にいくらかの張力を加えながら、その張力と釣り合う位置で斜め方向に向けて止まっている状態となる。そして補助ケーブル２２の張力が弱くなるといくらか上方に戻り、強くなるとさらに下側に屈曲する。なお導管２１の復元性を向上させるため、湾曲している部位あるいはそこから先端に向かって合成樹脂被覆を剥がし、金属線を巻いた鎧層を露出させるようにしてもよい。
【００２１】
図４に示すように、同期ケーブル用の導管１７の反対側の端部は、向かって右側の可動脚９、すなわち駆動されている側の可動脚９に取り付けたブラケット２７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同期ケーブル１８は、下方に延び、その端部は固定ガイド７に固定した係止ブラケット２８に係止されている。
【００２２】
補助ケーブル用の導管２１の右側の端部も可動脚９に固定されておらず、可動脚９内に斜めに延びてフリーにされている。導管２１から出ている補助ケーブル２２は下側に延び、その先端は係止ブラケット２７に停止されている。この右側においても、補助ケーブルの導管２１は、補助ケーブル２２の張力と釣り合う位置で斜め方向に延びている。また導管２１の右側の湾曲部ないし端部でも、合成樹脂被覆を剥がして鎧層を露出するようにしてもよい。
【００２３】
右側の可動脚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。前記係止ブラケット２８には、それらのリミットスイッチを作動させるドッグ２８ａが一体に形成されている。さらに可動脚９の上方には、補助ケーブルの導管２１の端部と対向するように、導管２１の曲がりを検出するリミットスイッチＬＳ３が取り付けられている。このリミットスイッチＬＳ３は補助ケーブル２２に過度の張力が発生したとき、導管２１が想像線のように撓んだことを検出するための検出手段である。
【００２４】
向かって左側のアームレスト１０の先端には、図３に示すように、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。
【００２５】
つぎに図５を参照して、上記の便座昇降装置Ａの昇降動作を説明する。直動アクチュエータ３が伸びて可動部２が上昇すると、同期ケーブル用の導管１７と補助ケーブル用の導管２１も可動部２と一緒に上昇する。そのときそれらの導管１７、２１の右側の端部から出ている同期ケーブル１８および補助ケーブル２２は、端部が係止ブラケット２８に係止されているので、導管１７、２１から引き出され、左側の可動脚８では、同期ケーブル１８が導管１７内に引き込まれ、補助ケーブル２２はその対応する導管２１内に引き込まれる。そのとき、同期ケーブルの張力はプーリ２４で方向転換され、固定ガイド６を押し下げようとし、その反力で可動脚８は上向きに支持される。したがって直動アクチュエータ３による偏心している上昇駆動力に基づく反時計方向のトルクは、その同期ケーブル１８の張力で釣り合い、左右の可動脚８、９が同期して上昇する。
【００２６】
他方、補助ケーブル２２にはほとんど張力が加わっておらず、単に可動部２の上昇に追従して右側では導管２１から引き出され、左側では導管２１に引き込まれるだけである。そのため細いケーブルであっても耐久性に問題がない。また右側では導管２１内の摩擦抵抗に基づく張力が加わり、斜めになっている導管２１の端部がさらにいくらか下向きに傾く。左側では弛みが出ており、その弛みは導管２１の端部の弾発力でいくらか吸収される。そのためプーリ２４との係合が外れたりすることはない。なお、プーリ２４や第２プーリ２５の近辺にケーブルの抜け止め用の突起２９を設けるのが好ましい（図３参照）。
【００２７】
ついで想像線のように上昇した状態で使用者が便座に座ると、その重量は可動部２を介して直動アクチュエータ３が支持する。そのため可動部２には図５で反時計廻りの大きいトルクが加わる。しかし上記のように同期ケーブル１８がプーリ２４を吊り持ちしており、左側では上向きに支持され、右側では同期ケーブル１８の張力を介して下向きに引かれるので、時計廻りのトルクが働き、上記の反時計廻りのトルクと釣り合わせることができる。
【００２８】
その状態から直動アクチュエータ３が縮むと、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。この場合も可動部２に加わる反時計廻りのトルクを同期ケーブル１８がバランスさせながら下降する。そのため、連結部材１２などの剛性が低くても、スティック・スリップやロッキングが生じることなく、左右が同期してスムーズに昇降する。なお、下降時には補助ケーブル２２は導管２１の左端側から引き出され、右端側に引き込まれる。そして弛みは右側に生じ、その側の導管２１の端部の反発力である程度吸収される。
【００２９】
昇降動作の途中で同期ケーブル１８が切断した場合、使用者の重量と直動アクチュエータ３の上向きの支持力とで生ずる反時計廻りのトルクにより、可動部２が反時計方向に傾こうとする。しかしいくらか傾いたときに補助ケーブル２２の弛みがなくなり、同期ケーブル１８に代わってそのトルクを支えるようになる。そのため可動部２が大きく傾いたり、装置全体が横倒れしたりすることが防止される。
【００３０】
さらに補助ケーブル２２に大きい張力が加わると、図４の想像線で示すように、補助ケーブル用の導管２１の端部が下向きにさらに屈曲することになる。そのため導管の曲がりを検出するリミットスイッチＬＳ３がその屈曲が生じたことを検出する。その検出信号は直動アクチュエータ３のモータを制御する制御回路に伝えられ、たとえば直動アクチュエータ３のモータを停止させる。なお、補助ケーブルに加わる負担が大きい上昇動作のみを停止させ、下降動作は有効にしておくようにしてもよい。その構成は、上昇途中で切断した場合は途中で停止し、下降動作途中で切断した場合はそのまま下降を続ける。そしてつぎに上昇させようとしても上昇しない。なお導管の曲がりを検出するリミットスイッチＬＳ３が作動したとき、異常事態を知らせるランプやブザーを作動させるようにしてもよい。
【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利点がある。
【００３２】
図５の実施形態では同期ケーブル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に係止されているが、図６のように逆にすることもできる。この便座昇降装置Ｂでは、同期ケーブル用の導管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同期ケーブル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同期ケーブル１８は、固定ガイド７に回転自在に取り付けたプーリ２４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。また補助ケーブル２２およびその導管２１は同期ケーブル１８およびその導管１７と並列的に配索されている。このものは配索がいくらか複雑になるものの、図５に示す便座昇降装置Ａと実質的に同じ作用効果を奏する。
【００３３】
図１の実施形態では補助ケーブルの導管２１の曲がりを検出するのにリミットスイッチを使用しているが、光電管スイッチや近接スイッチ、あるいは感圧センサなどの検出器を使用することもできる。その場合は、導管の端部を圧縮コイルバネを介してブラケットに取り付け、その圧縮コイルバネの復元力で補助ケーブルに張力を付与することもできる。その場合は導管の端部の位置を検出して補助ケーブルの張力を検出しうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の安全機構を備えた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】本発明の便座昇降装置の他の実施形態を示す模式図である。
【符号の説明】
Ａ    便座昇降装置
１    固定脚
２    可動部
３    直動アクチュエータ
４    フレーム
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    便座支持プレート
１７    導管
１８    同期ケーブル
１９    コントロールケーブル
２０    第２コントロールケーブル
２１    導管
２２    補助ケーブル
２４    プーリ
ＬＳ１    リミットスイッチ
ＬＳ２    リミットスイッチ
ＬＳ３    リミットスイッチ
Ｂ    便座昇降装置
【図１】
0003569632.tif 000002
【図２】
0003569632.tif 000003
【図３】
0003569632.tif 000004
【図４】
0003569632.tif 000005
【図５】
0003569632.tif 000006
【図６】
0003569632.tif 000007