(57)【要約】【課題】従来の便蓋・便座開閉装置では、動力伝達部の部品の噛合い音、衝突音等の騒音が発生していた。また、構成する部品が多数必要になると共に装置が大型となる場合がある。【解決手段】駆動源により発生する力を動力伝達手段により便蓋・便座に伝達し、便蓋・便座を自動開閉する便蓋・便座開閉装置において、駆動源を温度により弾性特性の変化する金属材料により構成し、前記金属材料の温度を上昇させる発熱手段と、発熱手段を制御する制御装置と、を設けたことを特徴とする。【選択図】          図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源により発生する力を動力伝達手段により便蓋・便座に伝達し、便蓋・便座を自動開閉する便蓋・便座開閉装置において、駆動源を温度により弾性特性の変化する金属材料により構成し、前記金属材料の温度を上昇させる発熱手段と、発熱手段を制御する制御装置と、を設けたことを特徴とする便蓋・便座開閉装置。
【請求項２】
前記制御装置により前記金属材料に電流を通電する事による発熱効果により前記金属材料の温度を上昇させ、弾性特性を変化させる事で便蓋又は／及び便座を開閉する事を特徴とする請求項１記載の便蓋・便座開閉装置。
【請求項３】
前記金属材料による発生力が便蓋又は／及び便座の開方向に働くように前記金属材料を配する事を特徴とする請求項１又は２記載の便蓋・便座開閉装置。
【請求項４】
前記金属材料による発生力が便蓋又は／及び便座の閉方向に働くように前記金属材料を配する事を特徴とする請求項１又は２に記載の便蓋・便座開閉装置。
【請求項５】
便蓋又は／及び便座の開方向に附勢する弾性体を設けたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の便蓋・便座開閉装置。
【請求項６】
前記金属材料をコイル状に成形し、待機時には圧縮した状態で組み込み、高温時に伸長させる事により便蓋又は／及び便座が開閉する事を特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の便蓋・便座開閉装置。
【請求項７】
前記金属材料をコイル状に成形し、待機時には伸長した状態で組み込み、高温時に収縮する事により便蓋又は／及び便座が開閉する事を特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の便蓋・便座開閉装置。
【請求項８】
前記金属材料をコイル状に成形し、待機時には捩じった状態で組み込み、高温時に捩じりが戻る事により便蓋又は／及び便座が開閉する事を特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の便蓋・便座開閉装置。
【請求項９】
前記動力伝達部に便蓋又は／及び便座の角度を検知する手段を設け、前記制御装置から前記発熱手段へ通電する電流を制御する事を特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の便蓋・便座開閉装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、洋風便器の便蓋・便座の開閉装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、便蓋・開閉装置の多くは、通電する事により回転動を発生するモータを駆動源とし、歯車列により回転動を便蓋又は／及び便座に伝達し、便蓋又は／及び便座を開閉する構造であった。（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
一般的に、モータの発生トルクのみで便蓋又は／及び便座を回転動するためには大きなモータを使用しなければならず装置の配置に制限が生じる、さらに低速で回転する必要があるため効率が低いという問題点があった。
問題点を解決するために歯車列により減速しモータの発生トルクを倍加して便蓋又は／及び便座に伝達する事で、使用者に不快でない速度で便蓋又は／及び便座を開閉する事を実現している。
【０００４】
【特許文献１】
特許２９９４２００号公報（第５頁、第３図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の便蓋・便座開閉装置では、大きな減速比の歯車列で減速・トルク伝達を行なうため、動力伝達部の部品である歯車の噛合い音、歯車支持軸と歯車又は便蓋・便座開閉装置のケースとの衝突音等の騒音が発生し、使用者が不快感を与える場合がある。
また、大きな減速比を歯車列にて実現するため装置を構成する部品が多数必要になると共に装置が大型となる場合がある。
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、本発明の目的は、動力伝達部を構成する部品の衝突等よる騒音の発生が少なく、部品が少なく、小型の便蓋・便座開閉装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段及び作用及び効果】
第１の発明では、駆動源により発生する力を動力伝達手段により便蓋・便座に伝達し、便蓋・便座を自動開閉する便蓋・便座開閉装置において、駆動源を温度により弾性特性の変化する金属材料により構成し、前記金属材料の温度を上昇させる発熱手段と発熱手段を制御する制御装置と、を設けたことを特徴とする便蓋・便座開閉装置を提供する。
これにより、動力伝達部を構成する部品の衝突等よる騒音の発生が少なく、部品が少なく、小型の便蓋・便座開閉装置を提供することができる。
【０００７】
第２の発明では、前記制御装置により前記金属材料に電流を通電する事による発熱効果により前記金属材料の温度を上昇させ、弾性特性を変化させる事で便蓋又は／及び便座を開閉する事を特徴とする請求項１記載の便蓋・便座開閉装置を提供する。
これにより、別途発熱手段を設ける必要がなく、部品が少なく、小型の便蓋・便座開閉装置を提供することができる。
【０００８】
第３の発明では、前記金属材料による発生力が便蓋又は／及び便座の開方向に働くように前記金属材料を配する事を特徴とする請求項１又は２記載の便蓋・便座開閉装置を提供する。
これにより、該装置の駆動を開方向に限定する事で、部品が少なく、小型の便蓋・便座開閉装置を提供することができる。
【０００９】
第４の発明では、前記金属材料による発生力が便蓋又は／及び便座の閉方向に働くように前記金属材料を配する事を特徴とする請求項１又は２記載の便蓋・便座開閉装置を提供する。
これにより、該装置の駆動を閉方向に限定する事で、部品が少なく、小型の便蓋・便座開閉装置を提供することができる。
【００１０】
第５の発明では、便蓋又は／及び便座の開方向に附勢する弾性体を設けたことを特徴とする請求項１乃至４記載の便蓋・便座開閉装置を提供する。
これにより、該金属材料の発生するトルクが小さくてよく、該金属材料による駆動源を小型にでき、小型の便蓋・便座開閉装置を提供することができる。
【００１１】
第６の発明では、前記金属材料をコイル状に成形し、待機時には圧縮した状態で組み込み、高温時に伸長させる事により便蓋又は／及び便座が開閉する事を特徴とする請求項１乃至５記載の便蓋・便座開閉装置を提供する。
これにより、少ない領域に長い該金属材料を配する事ができ、同じ力を発生するために必要な領域が少なくなり駆動源を小型にでき、また、動力伝達部がばね形状の部品の伸びを支える筒状の構造でよく複雑な保持機構を必要しない、さらに筒状の構造を発熱手段として用いる事ができるため、部品が少なく、小型の便蓋・便座開閉装置を提供することができる。
【００１２】
第７の発明では、前記金属材料をコイル状に成形し、待機時には伸長した状態で組み込み、高温時に収縮させる事により便蓋又は／及び便座が開閉する事を特徴とする請求項１乃至５記載の便蓋・便座開閉装置を提供する。
これにより、少ない領域に長い該金属材料を配する事ができ、同じ力を発生するために必要な領域が少なくなり駆動源を小型にでき、また、動力伝達部がばね形状の部品の収縮を支えるためにばね形状の両端を固定する構造でよく複雑な保持機構を必要としないため、部品が少なく、小型の便蓋・便座開閉装置を提供することができる。
【００１３】
第８の発明では、前記金属材料をコイル状に成形し、待機時には大きく捩じった状態で組み込み、高温時に捩じりが戻る事により便蓋又は／及び便座が開閉する事を特徴とする請求項１乃至５記載の便蓋・便座開閉装置を提供する。
これにより、少ない領域に長い該金属材料を配する事ができ、同じ力を発生するために必要な領域が少なくなり駆動源を小型にでき、また、動力伝達部がばね形状の部品の捩じれを支えるためにばね形状の両端を固定する構造でよく複雑な保持機構を必要としないため、部品が少なく、小型の便蓋・便座開閉装置を提供することができる。
【００１４】
第９の発明では、前記動力伝達部に便蓋又は／及び便座の角度を検知する手段を設け、前記制御装置から前記発熱手段へ通電する電流を制御する事を特徴とする請求項１乃至８記載の便蓋・便座開閉装置を提供する。
これにより、使用者に不快でない速度で便蓋又は／及び便座を開閉する便蓋・便座開閉装置を提供することができる。
事ができる装置となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその実施形態を示す図面を参酌しながら説明し、本発明の理解に供する。
【００１６】
図１は本発明の実施形態の便蓋及び便座の開閉装置を配する洋風便器であり、便器１の上に取り付けられている、回動自在の便蓋２、便座３と、機能部４で概略構成されている。
【００１７】
図２は該機能部４の構成であり、該便蓋２は便蓋回動軸５により便蓋用開閉装置６に連結され、該便座３は便座回動軸７により便座用開閉装置８に連結されており、該便蓋用開閉装置６及び該便座用開閉装置８は制御装置９により開閉制御が行なわれる。
該便蓋用開閉装置６と該便座開閉装置８の構成は同様なため、以下の説明はすべて便蓋用開閉装置６について行なう。
【００１８】
図３は該便蓋用開閉装置６の構成の一例であり、該便蓋２が便蓋回動軸５により便蓋用開閉装置６のケース１８の一部である軸受１９に支持された出力軸１０に連結され、該出力軸１０に移動可能なスライド１１が連結され、温度により弾性特性が変化する金属材料１２および１３がガイド２０に支持され配されている。
該便蓋２は閉の状態を示しており、該金属材料１２の両端に連結した配線１４及び１５を介して制御装置９により電圧を加える事で開動作を行なう。
該金属材料１２に電圧を加える事により開動作を行なう原理を以下に説明する。
該金属材料１２及び１３には、温度が上昇する事により弾性係数が小さくなり弾性が低下する材料を用いる。
【００１９】
一般に形状記憶合金と呼ばれている材料は温度が上昇する事により弾性係数が小さくなり、弾性が低下する材料であり、該金属材料１２及び１３には形状記憶合金を使用してもよい。
該金属材料１２に電圧を加える事で該金属材料１２に電流が流れ、自己発熱により温度が上昇し、温度により弾性特性が小さくなり、同じ変位を保つために必要な力が増加する。
該スライド１１を介して伝達する該便蓋２のトルクによる力は該便蓋２の角度により決まるため、該金属材料１２は力が釣り合う変位まで変形し、該スライド１１を押し、該出力軸１０、該便蓋回動軸５、該便蓋２を回動させる。
該金属材料１２により発生する力を該便蓋２のトルクによる力より大きくする事により、該便蓋２が開状態となる。
【００２０】
図４は該スライド１１の動作の概略を示しており、該出力軸１０に対し軸方向に移動可能である事を示している。
【００２１】
図５は図３の該金属材料１２に電圧を加える事で開動作を行なった結果を示しており、同様に該金属材料１３の両端に連結した配線１６及び１７を介して制御装置９により電圧を加える事で閉動作を行なう事ができ、図３の状態に戻す事ができる構成である。
【００２２】
以下、図６乃至９において該金属材料１２又は１３の温度を上昇させる発熱手段の構成を説明するにあたり、該金属材料１２又は１３は同様の構成であるため該金属材料１２にて説明する。
発熱手段は図６の通り該金属材料１２により発熱体２１を包む構成であってもよい。
発熱手段は図７の通り発熱体２１により該金属材料１２を包む構成であってもよい。
発熱手段は図８の通り該金属材料１２により形成したばね形状に発熱体２１を通す構成であってもよい。
発熱手段は図９の通り該金属材料１２により形成したばね形状を発熱体２１で包む構成あってもよい。
【００２３】
図１０は該便蓋用開閉装置６に附勢する弾性体２２を設けた構成を示しており、該弾性体２２はケース１８に設けた固定ピン２３に固定され、該出力軸１０を該弾性体２２の一部であるレバー２４により該便蓋２が開する方向に力を与える事により、該便蓋２のトルクにより該スライド１１を介して該金属材料１２及び１３に伝達する力を減じるため、動作に必要な該金属材料１２及び１３の発生する力を附勢する構成となる。
【００２４】
図１１は該便蓋用開閉装置６が開動作のみを行なう装置である場合の構成を示しており、力を発生する金属材料が開方向に力を発生する該金属材料１２のみを配した構成であってもよい。
【００２５】
図１２は図１１に示した開動作のみを行なう該便蓋用開閉装置６が開動作を終了した時点の状態を示している。
【００２６】
図１３は該便蓋用開閉装置６が閉動作のみを行なう装置である場合の構成を示しており、力を発生する金属材料が閉方向に力を発生する該金属材料１３のみを配した構成であってもよい。
【００２７】
図１４は図１３に示した閉動作のみを行なう該便蓋用開閉装置６が閉動作を終了した時点の状態を示している。
【００２８】
図１５は該金属材料１２が収縮して該便蓋用開閉装置６が動作する構成の一例として開動作のみを行なう装置である場合の構成を示しており、該金属材料１２は一端を該ケース１８にある固定板２５に固定し、一端をフック形状２６として該スライド１１の突起２７に係合する事により、閉状態に伸長の変位を生じ、温度が上昇する事により収縮する事で開動作する。
【００２９】
図１６は図１５に示した開動作のみを行なう該便蓋用開閉装置６が開動作を終了した時点の状態を示している。
開動作及び閉動作ともに行なう装置においても、また閉動作のみを行なう装置においても該金属材料１２が収縮する事により動作する構成であってよい。
【００３０】
図１７は該金属材料１２の捩じり角度が小さくなることで該便蓋用開閉装置６が動作する構成の一例として開動作のみを行なう装置である場合の構成を示しており、該金属材料１２は一端のレバー２８を該ケース１８にある穴部２９係合して固定し、一端のレバー形状３０を該出力軸１０にある穴部３１に係合する事により、閉状態に大きな捩じり角を生じ、温度が上昇する事により捩じり角度を小さくするよう力を生じる事で開動作する。
【００３１】
図１８は図１７に示した開動作のみを行なう該便蓋用開閉装置６が開動作を終了した時点の状態を示している。
開動作及び閉動作ともに行なう装置においても、また閉動作のみを行なう装置においても該金属材料１２の捩じり角度が小さくなる事により動作する構成であってよい。
【００３２】
図１９は該便蓋用開閉装置６に該便蓋２の角度を検出する手段を構成した一例を示しており、該出力軸１０に円周方向に着磁を変えた磁石３２を固定し、一方でホールＩＣ３３をホールＩＣ基板３４に固定し、該ケース１８に該ホールＩＣ基板３４を固定し、該ホールＩＣ３３からの信号を配線３５を介して該制御装置９が取り入れる構成となる。
【００３３】
これにより該便蓋２の回転は該出力軸１０を介して該磁石３２を回転させ、該ホールＩＣ３３に接近する該磁石３２の極により該ホールＩＣ３３の出力する信号が変化する事で、該制御装置９は該便蓋２の角度を検出する事ができ、この信号を用いて発熱手段へ通電する電流を制御する事により、該便蓋２の動作を制御する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施した便蓋・便座開閉装置を便器に組み込んだ状態の側面図であり、便蓋・便座の開閉動作を示す。
【図２】本発明を実施した便蓋・便座開閉装置を便器に組み込んだ状態の上面図である。
【図３】本発明を実施した便蓋・便座開閉装置の一例であり、便蓋・便座が閉の状態を示す図である。
【図４】本発明の便蓋・便座開閉装置に用いる金属材料の伸縮を便蓋・便座の回動に変換する機構を示す図である。
【図５】本発明を実施した便蓋・便座開閉装置の一例であり、便蓋・便座が開の状態を示す図である。
【図６】本発明の便蓋・便座開閉装置に用いる金属材料の温度を上昇させる機構の一例であり、金属材料により発熱体を包む構造を示す図である。
【図７】本発明の便蓋・便座開閉装置に用いる金属材料の温度を上昇させる機構の一例であり、発熱体により金属材料を包む構造を示す図である。
【図８】本発明の便蓋・便座開閉装置に用いる金属材料の温度を上昇させる機構の一例であり、ばね形状に成形した金属材料に発熱体を通す構造を示す図である。
【図９】本発明の便蓋・便座開閉装置に用いる金属材料の温度を上昇させる機構の一例であり、ばね形状に成形した金属材料を発熱体に通す構造を示す図である。
【図１０】本発明の便蓋・便座開閉装置に附勢する弾性体を設けた構造を示す図である。
【図１１】本発明の便蓋・便座開閉装置の開動作のみを行なう装置を示し、便蓋・便座が閉の状態を示す図である。
【図１２】本発明の便蓋・便座開閉装置の開動作のみを行なう装置を示し、便蓋・便座が開の状態を示す図である。
【図１３】本発明の便蓋・便座開閉装置の閉動作のみを行なう装置を示し、便蓋・便座が開の状態を示す図である。
【図１４】本発明の便蓋・便座開閉装置の閉動作のみを行なう装置を示し、便蓋・便座が閉の状態を示す図である。
【図１５】本発明の便蓋・便座開閉装置の開動作のみを行なう装置で金属材料の収縮により動作する構造を示し、便蓋・便座が閉の状態を示す図である。
【図１６】本発明の便蓋・便座開閉装置の開動作のみを行なう装置で金属材料の収縮により動作する構造を示し、便蓋・便座が開の状態を示す図である。
【図１７】本発明を実施した便蓋・便座開閉装置の一例であり、金属材料をねじりばねに成形した構造を示し、便蓋・便座が閉の状態を示す図である。
【図１８】本発明を実施した便蓋・便座開閉装置の一例であり、金属材料をねじりばねに成形した構造を示し、便蓋・便座が開の状態を示す図である。
【図１９】本発明を実施した便蓋・便座開閉装置に便蓋・便座の角度を検出する機構柄お設けた構造を示す図である。
【符号の説明】
１  便器
２  便蓋
３  便座
４  機能部
５  便蓋回動軸
６  便蓋用開閉装置
７  便座蓋回動軸
８  便座用開閉装置
９  制御装置
１０  出力軸
１１  スライド
１２  開方向に作動する金属材料
１３  閉方向に作動する金属材料
１４  開方向に作動する金属材料を加熱する配線
１５  開方向に作動する金属材料を加熱する配線
１６  閉方向に作動する金属材料を加熱する配線
１７  閉方向に作動する金属材料を加熱する配線
１８  ケース
１９  軸受
２０  ガイド
２１  発熱体
２２  附勢する弾性体
２３  固定ピン
２４  レバー
２５  固定板
２６  フック形状
２７  突起
２８  レバー
２９  穴部
３０  レバー形状
３１  穴部
３２  磁石
３３  ホールＩＣ
３４  ホールＩＣ基板
３５  ホールＩＣの信号を伝達する配線
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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