(57)【要約】【課題】  部品点数を減らして低コスト化が可能で、且つ、小型化で使い勝手の良好な便座装置を実現すること。【解決手段】  モータ１の駆動力を減速機構を介して減速すると共に、出力軸１３、１４を介して便座および便蓋にその駆動力を伝達して便座および便蓋を電動にて開閉可能とさせた便座装置である。駆動力を便座の回転軸と便蓋の回転軸とに選択的に伝達し作動させるデファレンシャルギヤ機構４を備え、その便座の回転軸と便蓋の回転軸とがそれぞれ異なる駆動力伝達系を経て駆動されて便座あるいは便蓋の何れか一方の開閉を制限させたときに他方が開閉されるよう成す。便座および便蓋それぞれの回転軸駆動機構の回転角度等の回転物理量検出をおこなう回転検出手段を設ける。【選択図】図１
2006034365.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータの駆動力を減速機構を介して減速すると共に、出力軸を介して便座および便蓋にその駆動力を伝達して便座および便蓋を電動にて開閉可能とさせた便座装置であって、
前記駆動力を便座の回転軸と便蓋の回転軸とに選択的に伝達し作動させるデファレンシャルギヤ機構を備え、その便座の回転軸と便蓋の回転軸とがそれぞれ異なる駆動力伝達系を経て駆動されて便座あるいは便蓋の何れか一方の開閉を制限させたときに他方が開閉されるよう成し、且つ、便座および便蓋それぞれの回転軸駆動機構の回転角度等の回転物理量検出をおこなう回転検出手段を設けたことを特徴とする便座装置。
【請求項２】
前記回転物理量検出を前記便座および便蓋の開角度に関わる回転情報とし、同回転情報において、便蓋の開動作中にあってその位置角度が所定角度に至る以前に便座の開角度が閉動作方向から開動作方向への状態変化の有ったときに前記モータの回転速度を増大させて成ること特徴とする請求項１に記載の便座装置。
【請求項３】
前記回転物理量検出を前記便座および便蓋の開角度に関わる回転情報とし、同回転情報において、便座の閉動作中にあってその位置角度が所定角度に至る以前に便蓋の開角度が開動作方向から閉動作方向への状態変化の有ったときに前記モータの回転速度を増大させて成ること特徴とする請求項１に記載の便座装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は便座装置に関し、特にモータの駆動力を減速機構を介して減速すると共に、出力軸を介して便座および便蓋にその駆動力を伝達して便座および便蓋を電動にて開閉可能とした便座装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のような便座装置は、例えば図８に示すような、便座２０１および便蓋２０２を有するもので、従来から、例えば特開２００２−２１９０７６号公報に開示された、図９に示すように、モータ１０１と、減速機構に相当する減速歯車１０２〜１０５と出力歯車１０６とを有して構成された電動開閉ユニット１００を備えたものが知られている。
【０００３】
図９（ａ）は電動開閉ユニット１００の平面図、図９（ｂ）は電動開閉ユニット１００の側面図で、上記モータ１０１の駆動力は、同図に示す如く、減速歯車１０２〜１０５を介して出力歯車１０６に伝達され、さらに出力歯車１０６に取り付けられた出力軸１０７へ伝えられるようになっている。上記の便座２０１、あるいは便蓋２０２には出力軸１０７の一端が取り付けられており、モータ１０１を正方向あるいは逆方向に回転させることにて便座２０１、便蓋２０２を電動にて開閉させる機構となっている。
【特許文献１】特開２００２−２１９０７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記ような構成による場合、便座２０１と便蓋２０２それぞれに電動開閉ユニット１００を設ける必要があり、便座装置２００が大型化したりあるいはコストアップするなどの問題があった。その対応のために、デファレンシャル機構を用いてモータ１つを有して構成することも考えられるが、その場合、便座２０１、便蓋２０２を手動にて開閉したときに何れか一方から他方側に操作力が伝わり手を挟むなどの不具合の生ずることが想定され、使い勝手の面での問題が懸念される。
【０００５】
本願発明は、このような従来の構成が有していた問題を解決しようとするものであり、部品点数を減らして低コスト化が可能で、且つ、小型化で使い勝手の良好な便座装置を実現することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そして、本発明は上記目的を達成するために、モータの駆動力を減速機構を介して減速すると共に、出力軸を介して便座および便蓋にその駆動力を伝達して便座および便蓋を電動にて開閉可能とさせた便座装置であって、前記駆動力を便座の回転軸と便蓋の回転軸とに選択的に伝達し作動させるデファレンシャルギヤ機構を備え、その便座の回転軸と便蓋の回転軸とがそれぞれ異なる駆動力伝達系を経て駆動されて便座あるいは便蓋の何れか一方の開閉を制限させたときに他方が開閉されるよう成し、且つ、便座および便蓋それぞれの回転軸駆動機構の回転角度等の回転物理量検出をおこなう回転検出手段を設けたものである。
【０００７】
また、第２の課題解決手段は、前記回転物理量検出を前記便座および便蓋の開角度に関わる回転情報とし、同回転情報において、便蓋の開動作中にあってその位置角度が所定角度に至る以前に便座の開角度が閉動作方向から開動作方向への状態変化の有ったときに前記モータの回転速度を増大させて成るものである。
【０００８】
また、第３の課題解決手段は、前記回転物理量検出を前記便座および便蓋の開角度に関わる回転情報とし、同回転情報において、便座の閉動作中にあってその位置角度が所定角度に至る以前に便蓋の開角度が開動作方向から閉動作方向への状態変化の有ったときに前記モータの回転速度を増大させて成るものである。
【０００９】
上記第１の課題解決手段による作用は次の通りである。すなわち、モータの駆動力を便座の回転軸と便蓋の回転軸とに選択的に伝達し作動させるデファレンシャルギヤ機構を備え、その便座の回転軸と便蓋の回転軸とがそれぞれ異なる駆動力伝達系を経て駆動される構成において、便座あるいは便蓋の何れか一方の開閉を制限させたときに他方が開閉され、且つ、回転検出手段を介して、便座および便蓋それぞれの回転軸駆動機構の回転角度等の回転物理量が検出されることにて、モータの駆動力を便座及び便蓋の回転軸に伝達するための伝達機構を個別に設ける必要がなく、また、便座および便蓋の開角度が把握されるようになるため、部品点数を減らして低コスト化が可能で、且つ、小型化でモータの駆動力制御の容易な便座装置が実現される。
【００１０】
また、第２の課題解決手段による作用は、回転物理量検出を前記便座および便蓋の開角度に関わる回転情報とし、同回転情報において、便蓋の開動作中にあってその位置角度が所定角度に至る以前に便座の開角度が閉動作方向から開動作方向への状態変化の有ったときに前記モータの回転速度が増大されることにより、便座の操作により便蓋の閉方向への動作が抑制されるため、モータおよびギア機構への過負荷が抑制されるという効果を発揮する。
【００１１】
また、第３の課題解決手段による作用は、回転物理量検出を前記便座および便蓋の開角度に関わる回転情報とし、同回転情報において、便座の閉動作中にあってその位置角度が所定角度に至る以前に便蓋の開角度が開動作方向から閉動作方向への状態変化の有ったときに前記モータの回転速度が増大されることにより、便蓋の操作により便座の閉方向への動作が抑制されるため、モータおよびギア機構への過負荷が抑制されるという効果を発揮する。
【発明の効果】
【００１２】
上述したように本発明の便座装置は、モータの駆動力を便座及び便蓋の回転軸に伝達するための伝達機構を個別に設ける必要がなく、また、便座および便蓋の開角度が把握されるようになるので、部品点数を減らして低コスト化が可能で、且つ、小型化で使い勝手の良好な便座装置を実現される。
【００１３】
また、便座または便蓋の一方の操作により便座または便蓋の他方の閉方向への動作が抑制されるため、モータおよびギア機構への過負荷が抑制されるという効果を発揮する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の便座装置の一実施形態を図１〜図４に基づいて説明する。
【００１５】
この便座装置は、背景技術の項にて説明したものと同じく、モータの駆動力を減速機構を介して減速すると共に、出力軸１３、１４を介して便座および便蓋にその駆動力を伝達して便座および便蓋を電動にて開閉可能とさせた便座装置であって、前記駆動力を便座の回転軸と便蓋の回転軸とに選択的に伝達し作動させるデファレンシャルギヤ機構４を備え、その便座の回転軸と便蓋の回転軸とがそれぞれ異なる駆動力伝達系を経て駆動されて便座あるいは便蓋の何れか一方の開閉を制限させたときに他方が開閉されるよう成し、且つ、便座および便蓋それぞれの回転軸駆動機構の回転角度等の回転物理量検出をおこなう回転検出手段を設けている。
【００１６】
また、前記回転物理量検出を前記便座および便蓋の開角度に関わる回転情報とし、同回転情報において、便蓋の開動作中にあってその位置角度が所定角度に至る以前に便座の開角度が閉動作方向から開動作方向への状態変化の有ったときに前記モータの回転速度を増大させてもいる。また、前記回転物理量検出を前記便座および便蓋の開角度に関わる回転情報とし、同回転情報において、便座の閉動作中にあってその位置角度が所定角度に至る以前に便蓋の開角度が開動作方向から閉動作方向への状態変化の有ったときに前記モータの回転速度を増大させてもいる。
【００１７】
詳しくは、図１は、この便座装置おいて要部となる電動開閉ユニットを示し、１は便座および便蓋を電動にて駆動させるモータで、減速機構に相当する中間歯車２、３、５、６、８、９と、便座側出力歯車７と、便蓋側出力歯車１０と、上記中間歯車３、５、８の間に配されたデファレンシャルギヤ機構４とともに、図２に示すケーシング１１、１２に内装される。
【００１８】
上記中間歯車５、８には、それぞれ便座あるいは便蓋の回転角度検出をおこなう回転検出手段に相当する角度センサ２４、２５が取りつけられており、また、便座側出力歯車７、便蓋側出力歯車１０には、それぞれ便座の回転軸および便蓋の回転軸となる便座側出力軸１３、便蓋側出力軸１４が取りつけられており、この便座側出力軸１３、便蓋側出力軸１４を介して、背景技術の項にて述べた便座２０１、便蓋２０２と同様の便座および便蓋を電動にて開閉させる。
【００１９】
デファレンシャルギヤ機構４は、この場合、図４に示すように、外周に歯車をもったデファレンシャルケース１５と、その内部に対向し配設されたかさ歯車１６、１７とが設けられており、さらに上記かさ歯車１６、１７とかみ合うように、かさ歯車と平歯車とが一体となった便蓋側デファレンシャル歯車１８と便座側デファレンシャル歯車１９と、ケース抑え２０とを備えており、これらの歯車と上記デファレンシャルケース１５とは同軸で回転するようになっている。
【００２０】
すなわち、同図に示すように、デファレンシャルケース１５をＡ方向へ回転させる駆動力が伝達されると、かさ歯車１６、１７を通じて便蓋側デファレンシャル歯車１８と便座側デファレンシャル歯車１９とに駆動力が伝わるが、このとき、例えば便座の開閉を制限させると便座側デファレンシャル歯車１９への負荷が大きくなり、かさ歯車１６、１７は、軸に対してＡ方向へ回転しながらデファレンシャルケース１５に対してかさ歯車１６はＣ方向、かさ歯車１７がその反対のＤ方向へ回転する。この結果、便蓋側デファレンシャル歯車１８がＡ方向に回転する。また、便蓋の開閉を制限させると便蓋側デファレンシャル歯車１８への負荷が大きくなり、便蓋側デファレンシャル歯車１８が静止することとなり、このときは便座側デファレンシャル歯車１９が回転するのである。
【００２１】
角度センサ２４、２５は、便座および便蓋それぞれの回転軸となる、便座側出力軸１３、便蓋側出力軸１４の駆動機構に相当する中間歯車５、８の回転角度検出をおこなうものである。この便座装置にあっては、図５に示すように、当該回転角度検出結果を便座および便蓋の開角度に関わる回転情報として、マイクロコンピュータを中心として構成される制御回路Ｃに入力して演算し、電動開閉ユニットに設けられているモータ１の制御をおこなう。
【００２２】
具体的には、図６に示す概略フローチャートに示す手順に基づく制御で、まず、便座および便蓋の開角度の変化が検知されると(Ｓ１）、便座および便蓋の動作モード（状態）が開動作方向か閉動作方向の何れかといった、現状の動作状態の判断が成される（Ｓ２）。次いで、その判断結果により、この場合、図７に示す処理モード表に基づいて、モータ制御のための演算処理が成されて（Ｓ３）、後述する如くモータ１が制御される（Ｓ４）。
【００２３】
以下、上記構成の動作を図８に基づいて説明する。便蓋２０２、便座２０１が共に閉じている状態では、便蓋側出力歯車１０は、付勢ばね２３により便蓋２０２の開方向への負荷をばね付勢されているため回転しやすくなっている。この状態でモータ１が便蓋２０２、便座２０１を開状態とする方向に駆動されると、便座２０１が静止したままの状態にて便蓋２０２は開動作を開始する。その後、便蓋２０２が開状態に達したときに、次いで便座２０１が駆動される。また、便蓋２０２、便座２０１が共に開いている状態では、便蓋側出力歯車１０には付勢ばね２３による負荷があるため動きにくくなっている。この状態でモータ１が閉状態とする方向に駆動されると、便蓋２０２が静止したままの状態にて便座２０１は閉動作を開始する。その後、便座２０１が閉状態に達すると便蓋２０２が動き出す。
【００２４】
この場合、図７（ａ）に示すように、便座２０１および便蓋２０２の手動操作がおこなわれたときに、予め把握されているモータ１の動作状態から手動操作により、便座２０１の開角度が閉動作方向から開動作方向への状態変化の有ったことや、便蓋２０２の開角度が開動作方向から閉動作方向への状態変化の有ったことが検知されて、便座２０１および便蓋２０２の従動動作をおこない、さらに同図（ｂ）に示すように、モータ１の回転速度や回転の方向が制御されるのである。このように、便座２０１および便蓋２０２の開角度が把握されるようになるため、部品点数を減らして低コスト化が達成されるとともに、小型化でモータの駆動力制御の容易な便座装置が実現されるのである。
【００２５】
具体的には、角度センサ２４、２５による回転情報において、便座２０１の操作の有ったことが検知され、例えば便蓋２０２の開動作中にあってその位置角度が所定角度に至る以前に便座の開角度が閉動作方向から開動作方向への状態変化の有ったときにモータ１の回転速度が増大されることにより、便座２０１の操作により便蓋２０２の閉方向への動作が抑制され、また、該回転情報において、便蓋２０２の操作の有ったことが検知され、反対に、便座２０１の閉動作中にあってその位置角度が所定角度に至る以前に便蓋２０２の開角度が開動作方向から閉動作方向への状態変化の有ったときにモータ１の回転速度が増大されることにより、便蓋２０２の操作により便座２０１の閉方向への動作が抑制されることとなり、モータ１およびギア機構への過負荷が抑制されるという効果が発揮されるのである。
【００２６】
したがって、以上説明した便座装置によると、モータ１の駆動力を便座の回転軸と便蓋の回転軸とに選択的に伝達し作動させるデファレンシャルギヤ機構４を備え、その便座の回転軸と便蓋の回転軸とがそれぞれ異なる駆動力伝達系を経て駆動される構成において、便座あるいは便蓋の何れか一方の開閉を制限させたときに他方が開閉され、且つ、回転検出手段に相当する角度センサ２４、２５を介して、便座および便蓋それぞれの回転軸駆動機構の回転角度等の回転物理量が検出されることにて、モータ１の駆動力を便座及び便蓋の回転軸に伝達するための伝達機構を個別に設ける必要がなく、また、便座および便蓋の開角度が把握されるようになるから、部品点数を減らして低コスト化が可能で、且つ、小型化でモータの駆動力制御が容易となり、以って、少ない部品点数で小型化で使い勝手の良好な便座装置を実現される。
【００２７】
そして、回転物理量検出を前記便座および便蓋の開角度に関わる回転情報とし、同回転情報において、便蓋の開動作中にあってその位置角度が所定角度に至る以前に便座の開角度が閉動作方向から開動作方向への状態変化の有ったときに前記モータの回転速度が増大されること、あるいは、便座の閉動作中にあってその位置角度が所定角度に至る以前に便蓋の開角度が開動作方向から閉動作方向への状態変化の有ったときに前記モータの回転速度が増大されることから、便座または便蓋の一方の操作により便座または便蓋の他方の閉方向への動作が抑制されるため、モータ１およびギア機構への過負荷が抑制されるという効果を発揮する。
【００２８】
なお、本発明は上記各実施例に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施例は適宜変更され得ることは明らかであり、例えば、本実施例ではデファレンシャル機構としてかさ歯車を利用したものを用いたが、遊星歯車など他のデファレンシャル機構を用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第一の実施形態を示す便座装置に使用する電動開閉ユニットの歯車配置を示す平面図
【図２】同便座装置に使用する電動開閉ユニットの外観を示す斜視図
【図３】同便座装置に使用する電動開閉ユニットの歯車構成を示す断面図で、（ａ）便座側歯車構成図、（ｂ）は便蓋側歯車構成図
【図４】同便座装置に使用する電動開閉ユニットにおけるデファレンシャルギヤ機構の説明図
【図５】同便座装置の信号系統を示すブロック図
【図６】同便座装置の制御手順を示す概略フローチャート
【図７】同便座装置の制御状態の一例を示し、（ａ）は動作モード一覧、（ｂ）はモータ制御条件の説明図
【図８】便座装置に使用する便座及び便蓋動作の説明図
【図９】従来の便座装置に使用する電動開閉ユニットの説明図
【符号の説明】
【００３０】
１      モータ
４      デファレンシャルギヤ機構
１３      便座側出力軸（出力軸）
１４      便蓋側出力軸（出力軸）
２４、２５      角度センサ（回転検出手段）
【図１】
2006034365.tif 000003
【図２】
2006034365.tif 000004
【図３】
2006034365.tif 000005
【図４】
2006034365.tif 000006
【図５】
2006034365.tif 000007
【図６】
2006034365.tif 000008
【図７】
2006034365.tif 000009
【図８】
2006034365.tif 000010
【図９】
2006034365.tif 000011