(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２条以上の歯数を有するウォームギアが回転軸に取り付けられたモータと、便座・便蓋を開閉する出力軸と、前記ウォームギアの回転を減速して前記出力軸に伝達する減速ギア機構と、を備え、
前記減速ギア機構は、少なくとも一つの支持部材を挟持して平行配置された複数のプレートと、前記プレート間に配置されたギア群と、を有し、
前記ギア群に、少なくとも、前記ウォームギアと噛合して回転する第１ヘリカルギアと、前記第１ヘリカルギアと同軸上で連動回転する副ウォームギアと、前記副ウォームギアと噛合して回転する第２ヘリカルギアと、を設け、
前記第１ヘリカルギアおよび前記副ウォームギアの支軸を除く前記ギア群の支軸を複数の前記プレートに軸支し、前記第１ヘリカルギアおよび前記副ウォームギアの支軸を前記支持部材に軸支したことを特徴とする自動開閉装置。
【請求項２】
前記モータの回転軸を複数の前記プレートの一方のみで保持したことを特徴とする請求項１記載の自動開閉装置。
【請求項３】
前記ウォームギアと前記第１ヘリカルギアとの軸間距離を保持する保持機構を設けたことを特徴とする請求項１または２記載の自動開閉装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洋式便器に具備される便座や便蓋をモータの駆動力で開閉する自動開閉装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
洋式便器に具備される自動開閉装置においては、従来、運転音の減少を図るために、動力源であるモータの出力軸に２条以上の歯数を有するウォームギアを設け、このウォームギアの回転を、減速ギア機構の初段に設けたヘリカルギアで受けて便座・便蓋の開閉支軸に伝達するものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
しかしながら、特許文献１記載の自動開閉装置においては、モータの出力軸と、減速ギア機構の歯車列の回転軸と、が異なる方向を向いているので、装置のコンパクト化、軽量化が困難である。そこで、本出願人は、モータの出力軸と、減速ギア機構の歯車列の回転軸と、互いに平行をなす構造を有する自動開閉装置を提案している（例えば、特許文献２参照。）。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２６２８６７号公報
【特許文献２】国際公開第０３／０６５８６６号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１記載の自動開閉装置によれば静音化を図ることができ、特許文献２記載の自動開閉装置によればコンパクト化、軽量化を図ることができるため、これらを組み合わせれば、比較的コンパクトで重量も軽く、運転音も静かな自動開閉装置を得ることができるはずである。しかしながら、特許文献１に記載されているように、ウォームギアの回転軸とヘリカルギアの回転軸とは互いに方向が異なるため、特許文献１記載の発明と特許文献２記載の発明とを組み合わせることは困難であった。
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、便座・便蓋の自動開閉装置のコンパクト化、軽量化および静音化を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の自動開閉装置は、２条以上の歯数を有するウォームギアが回転軸に取り付けられたモータと、便座・便蓋を開閉する出力軸と、前記ウォームギアの回転を減速して前記出力軸に伝達する減速ギア機構と、を備え、
前記減速ギア機構は、少なくとも一つの支持部材を挟持して平行配置された複数のプレートと、前記プレート間に配置されたギア群と、を有し、
前記ギア群に、少なくとも、前記ウォームギアと噛合して回転する第１ヘリカルギアと、前記第１ヘリカルギアと同軸上で連動回転する副ウォームギアと、前記副ウォームギアと噛合して回転する第２ヘリカルギアと、を設け、
前記第１ヘリカルギアおよび前記副ウォームギアの支軸を除く前記ギア群の支軸を複数の前記プレートに軸支し、前記第１ヘリカルギアおよび前記副ウォームギアの支軸を前記支持部材に軸支したことを特徴とする。
【０００８】
このような構成とすれば、摩擦力で回転力を伝達するウォームギアおよび副ウォームギアで減速することとなるため、静音化することができる。また、ウォームギアと第１ヘリカルギアとの噛合および副ウォームギアと第２ヘリカルギアとの噛合により、モータの回転軸の方向は９０度変更された後、さらに９０度変更されるため、第１ヘリカルギアおよび副ウォームギアの支軸を除く他のギア群の支軸と、モータの回転軸と、を同じ方向に配置することができる。ギア群を集約化することが可能となり、コンパクト化、軽量化を図ることができる。
【０００９】
また、前記第１ヘリカルギアおよび前記副ウォームギアの支軸を除く前記ギア群の支軸を複数の前記プレートに軸支し、前記第１ヘリカルギアおよび前記副ウォームギアの支軸を前記支持部材に軸支したことにより、第１ヘリカルギアおよび副ウォームギアの支軸を除く他のギア群の支軸の軸受けを集約化することができるため、コンパクト化、軽量化に有効である。
【００１０】
一方、前記モータの回転軸を複数の前記プレートの一方のみで保持すれば、ウォームギアに加わる負荷を軽減することができる。
【００１１】
また、前記ウォームギアと前記第１ヘリカルギアとの軸間距離を保持する保持機構を設ければ、ウォームギアと第１ヘリカルギアとの噛合精度を向上させることができるため、バックラッシ量が低減され、バックラッシに起因する騒音を低減することができる。また、噛合精度を向上させることにより、トルクロスの増大を防止できる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明により、便座・便蓋の自動開閉装置のコンパクト化、軽量化および静音化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明の実施の形態である自動開閉装置を示す断面図、図２は図１におけるＡ−Ａ線断面図、図３は図２の一部拡大図である。
【００１４】
図１〜図３に示すように、本実施形態の自動開閉装置１０は、２条以上の歯数を有するウォームギア１１が回転軸１２に取り付けられたモータ１３と、便座・便蓋（図示せず）を開閉する出力軸１４と、ウォームギア１１の回転を減速して出力軸１４に伝達する減速ギア機構１５と、を備えている。減速ギア機構１５は、三つの支持部材１６，１７，１８を挟持して平行配置された二枚のプレート１９，２０と、プレート１９，２０間に配置された複数のギアからなるギア群２１と、を有している。そして、ギア群２１には、ウォームギア１１と噛合して回転する第１ヘリカルギア２２と、第１ヘリカルギア２２と同じ支軸２３上で連動回転する副ウォームギア２４と、副ウォームギア２４と噛合して回転する第２ヘリカルギア２５と、を設けている。また、第１ヘリカルギア２２および副ウォームギア２４の支軸２３を除くギア群２１の支軸２６，２７を複数のプレート１９，２０に軸支している。第１ヘリカルギア２２および副ウォームギア２４の支軸２３は、支持部材１６，１８に軸支されている。
【００１５】
モータ１３の回転軸１２が回転するとウォームギア１１が回転して、その回転力が第１ヘリカルギア２２に伝わり、これと同軸上に配置された副ウォームギア２４が回転する。副ウォームギア２４の回転力は第２ヘリカルギア２５へ伝達され、第２ヘリカルギア２５と同軸上で連動するギア２８が回転する。そして、ギア２８と噛合するギア２９が回転することにより、ギア２９の支軸２７と同軸上に連結された出力軸１４が回転駆動される。
【００１６】
このような構成としたことにより、摩擦力で回転力を伝達するウォームギア１１および副ウォームギア２４で減速することとなるため、静音化を図ることができる。また、図３に示すように、第１ヘリカルギア２２および副ウォームギア２４の支軸２３は、支持部材１６，１８に軸支させ、ウォームギア１１と第１ヘリカルギア２２との噛合および副ウォームギア２４と第２ヘリカルギア２５との噛合により、モータ１３の回転軸１２の回転が９０度変更された後、さらに９０度変更されて伝達されるため、第１ヘリカルギア２２および副ウォームギア２４の支軸２３を除く他のギア群の支軸２６，２７と、モータ１３の回転軸１２と、を同じ方向に配置することができる。このため、ギア群２１を集約化することができ、自動開閉装置１０のコンパクト化、軽量化を図ることができる。
【００１７】
また、第１ヘリカルギア２２および副ウォームギア２４の支軸２３を除くギア群２１の支軸２６，２７を複数のプレート１９，２０に軸支したことにより、他のギア群２１の支軸２６，２７の軸受けを集約化することができるため、コンパクト化、軽量化に有効である。さらに、モータ１３の回転軸１２は、プレート２０のみで保持しているため、ウォームギア１１に加わる負荷を軽減することができる。
【００１８】
次に、図４〜図９に基づいて、ウォームギア１１と第１ヘリカルギア２２との軸間距離を保持する保持機構について説明する。図４〜図９はいずれもウォームギア１１と第１ヘリカルギア２２との軸間距離保持機構を示す模式図である。
【００１９】
図４に示す保持機構においては、モータの回転軸１２の先端に取り付けられた軸受け３０を板バネ３１で第１ヘリカルギア２２に向かって押圧することによってウォームギア１１と第１ヘリカルギア２２との軸間距離を保持している。
【００２０】
図５に示す保持機構においては、モータの回転軸１２の先端に取り付けられた軸受け３０を、誘導斜面３３で摺動可能な係止部材３２で把持するとともに、この係止部材３２をバネ材３４の付いたネジ３５で回転軸１２方向に押圧している。ネジ３５で回転軸１２方向の押圧力を増すと、誘導斜面３３に沿った摺動により、ウォームギア１１が第１ヘリカルギア２２に向かって移動する。また、バネ３４によりウォームギア１１と第１ヘリカルギア２２との軸間距離の変化を吸収する。これにより、ウォームギア１１と第１ヘリカルギア２２との軸間距離を適切な距離に保持することが可能となる。
【００２１】
図６に示す保持機構においては、モータの回転軸１２の先端に取り付けられた軸受け３０をＯリング３６で保持する。Ｏリング３６はウォームギア１１と第１ヘリカルギア２２との軸間距離の変化を吸収する。それによってウォームギア１１と第１ヘリカルギア２２との軸間距離を保持している。
【００２２】
図７に示す保持機構においては、モータの回転軸１２の先端に取り付けられた軸受け３０をバネ材３７で保持する。バネ材３７はウォームギア１１と第１ヘリカルギア２２との軸間距離の変化を吸収する。それによってウォームギア１１と第１ヘリカルギア２２との軸間距離を保持している。
【００２３】
図８（ａ）に示す保持機構においては、モータの回転軸１２の先端に取り付けられた偏心軸受け３８をケーシング３９に回動可能に取り付けることによってウォームギア１１と第１ヘリカルギア２２との軸間距離を調節し、保持している。この場合、偏心軸受け３８の姿勢を調節した後に、図８（ｂ）に示すネジ４０あるいは図８（ｃ）に示すネジ４１により、偏心軸受け３８の回り止めを行えばよい。
【００２４】
図９（ａ）に示す保持機構においては、モータの回転軸１２の先端に取り付けられた軸受け３０を、バネ材４０で付勢された楔部材４２および摺動部材４３によって第１ヘリカルギア２２に向かって押圧する。バネ材４８はウォームギア１１と第１ヘリカルギア２２との軸間距離の変化を吸収する。これによってウォームギア１１と第１ヘリカルギア２２との軸間距離を保持している。
【００２５】
図９（ｂ）に示す保持機構においては、モータの回転軸１２の先端に取り付けられた軸受け３０を、ネジ４４で第１ヘリカルギア２２に向かって押圧することによってウォームギア１１と第１ヘリカルギア２２との軸間距離を調節し、保持している。
【００２６】
図９（ｃ）に示す保持機構においては、モータの回転軸１２の先端に取り付けられた軸受け３０を、バネ材４５で第１ヘリカルギア２２に向かって押圧することによってウォームギア１１と第１ヘリカルギア２２との軸間距離を調節し、保持している。
【００２７】
図９（ｄ）に示す保持機構においては、モータの回転軸１２の先端に取り付けられた軸受け３０を、ネジ４６に係止されたバネ材４７で第１ヘリカルギア２２に向かって押圧することによってウォームギア１１と第１ヘリカルギア２２との軸間距離を調節し、保持している。
【００２８】
図４〜図９に示すような軸間距離保持機構を設ければ、ウォームギア１１と第１ヘリカルギア２２との噛合精度を向上させることができるため、バックラッシ量が低減され、バックラッシに起因する騒音を低減することができる。また、噛合精度を向上させることにより、トルクロスの増大を防止できる。この場合、板バネ３１やバネ材３４，３７，４０，４４，４６あるいはＯリング３６などの弾性体でウォームギア１１を第１ヘリカルギア２２へ押し付ける機構を用いれば、常に一定のバックラッシ量を維持することにより滑らかな回転動作を達成することができるほか、繰返し動作による歯の磨耗によるバックラッシの増大を抑制することができる。なお、図４〜図９は例示であり、これらの保持機構に限定するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明の自動開閉装置は、一般住宅や公共施設などの洋式トイレにおいて広く利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施の形態である自動開閉装置を示す断面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図２の一部拡大図である。
【図４】ウォームギアと第１ヘリカルギアとの軸間距離保持機構を示す模式図である。
【図５】ウォームギアと第１ヘリカルギアとの軸間距離保持機構を示す模式図である。
【図６】ウォームギアと第１ヘリカルギアとの軸間距離保持機構を示す模式図である。
【図７】ウォームギアと第１ヘリカルギアとの軸間距離保持機構を示す模式図である。
【図８】ウォームギアと第１ヘリカルギアとの軸間距離保持機構を示す模式図である。
【図９】ウォームギアと第１ヘリカルギアとの軸間距離保持機構を示す模式図である。
【符号の説明】
【００３１】
１０  自動開閉装置
１１  ウォームギア
１２  回転軸
１３  モータ
１４  出力軸
１５  減速ギア機構
１６，１７，１８  支持部材
１９，２０  プレート
２１  ギア群
２２  第１ヘリカルギア
２３，２６，２７  支軸
２４  副ウォームギア
２５  第２ヘリカルギア
２８，２９  ギア
３０  軸受け
３１  
３２  係止部材
３３  誘導斜面
３４，３７，４５，４７，４８  バネ材
３５，４０，４１，４４，４６  ネジ
３６  Ｏリング
３８  偏心軸受け
３９  ケーシング
４２  楔部材
４３  摺動部材
【図１】
0004814693.tif 000002
【図２】
0004814693.tif 000003
【図３】
0004814693.tif 000004
【図４】
0004814693.tif 000005
【図５】
0004814693.tif 000006
【図６】
0004814693.tif 000007
【図７】
0004814693.tif 000008
【図８】
0004814693.tif 000009
【図９】
0004814693.tif 000010