(57)【要約】【課題】  便座ユニットの上昇または下降を電動で行うことにより負担を軽減でき、かつ、電動で行うための駆動源として用いたモータを小型化できるとともに、駆動機構が便座ユニットを上昇または下降させる際にかかる過負荷によって破損するおそれのない便座昇降装置を提供すること。【解決手段】  便座昇降装置１では、ステッピングモータ７の回転駆動力を減速輪列７０、出力ピニオン８０、およびラック５３を介して右側スライダ５１に伝達して、便座ユニットが連結された可動プレート６を昇降させる。また、過負荷によって脱調して回転されるロータ７６の慣性力に対しステッピングモータ７と便座ユニット１０との連結を遮断するラチェット機構７９が設けられている。【選択図】    図３
2005218527.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
洋式トイレの便器本体側に固定される固定部材と、便座ユニットが取り付けられる可動部材と、該可動部材を上下方向に案内するガイド機構とを有する便座昇降装置において、
前記固定部材に対して前記可動部材を電動により上昇または下降可能な駆動機構を有し、
前記駆動機構は、前記可動部材を駆動可能なモータと、該モータと前記可動部材との間に配置されたトルクリミッタとを備え、
該トルクリミッタは、前記可動部材に対して上昇方向または下降方向に働いて前記モータを脱調させる過負荷により脱調して回転する前記モータの前記可動部材へ伝達する慣性力を遮断することを特徴とする便座昇降装置。
【請求項２】
請求項１において、前記トルクリミッタの前記過負荷がかかる方向への空転トルクを、前記過負荷がかかる方向と反対の方向へ前記可動部材が駆動されているときの前記モータの脱調トルクより大きくしたことを特徴とする便座昇降装置。
【請求項３】
請求項１または２において、前記トルクリミッタは、前記可動部材に対して下降方向に働いて前記モータを脱調させる過負荷により脱調して回転する前記モータの前記可動部材へ伝達する慣性力を遮断することを特徴とする便座昇降装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかにおいて、前記モータとしてステッピングモータを用い、前記過負荷がかかる方向へ前記可動部材が駆動される際の前記ステッピングモータの駆動パルスの周波数を、前記過負荷がかかる方向と反対の方向へ前記可動部材が駆動される際の前記ステッピングモータの駆動パルスの周波数よりも大きくしたことを特徴とする便座昇降装置。
【請求項５】
請求項１ないし３のいずれかにおいて、前記トルクリミッタの前記過負荷がかかる方向への空転トルクを、前記過負荷がかかる方向へ前記可動部材が駆動されているときの前記モータの脱調トルクより小さくしたことを特徴とする便座昇降装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかにおいて、前記トルクリミッタは、前記過負荷がかかる方向と反対の方向への空転トルクを、前記過負荷がかかる方向への空転トルクよりも小さくしたことを特徴とする便座昇降装置。
【請求項７】
請求項６において、前記トルクリミッタをラチェット機構により構成したことを特徴とする便座昇降装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洋式便器の便座を昇降させるための便座昇降装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
洋式便器においては、便座や便蓋が奥の方を中心に回転して平伏姿勢および起立姿勢となる。このため、便器本体上面の奥の方を清掃しようとしても便器本体と便座との間には極めて狭い隙間しか空いておらず、その部分を掃除したくても手が入らない。そこで、手動により便座ユニットを便器本体から浮かせた状態にすることが可能な便座昇降装置が案出されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平８-１７７１０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の便座昇降装置のように、手動で便座ユニットを昇降させる構成では、トイレという狭い空間で、人の手により便座ユニットを昇降させる作業は、不自然な姿勢で行わなければならないため、大変な作業である。
【０００４】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、便座ユニットの上昇または下降を電動で行うことにより負担を軽減でき、かつ、電動で行うための駆動源として低出力のモータを用いることができるとともに、駆動機構が便座ユニットを上昇または下降させる際にかかる過負荷によって破損するおそれのない便座昇降装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明では、洋式トイレの便器本体側に固定される固定部材と、便座ユニットが取り付けられる可動部材と、該可動部材を上下方向に案内するガイド機構とを有する便座昇降装置において、前記固定部材に対して前記可動部材を電動により上昇または下降可能な駆動機構を有し、前記駆動機構は、前記可動部材を駆動可能なモータと、該モータと前記可動部材との間に配置されたトルクリミッタとを備え、該トルクリミッタは、前記可動部材に対して上昇方向または下降方向に働いて前記モータを脱調させる過負荷により脱調して回転する前記モータの前記可動部材へ伝達する慣性力を遮断することを特徴とする。
【０００６】
本発明において、前記トルクリミッタの前記過負荷がかかる方向への空転トルクを、前記過負荷がかかる方向と反対の方向へ前記可動部材が駆動されているときの前記モータの脱調トルクより大きくすることが好ましい。このように構成すると、モータが脱調するまでは負荷を伝達可能なので、モータの伝達能力をフルに活用することができる。従って、低出力のモータを用いることができる。
【０００７】
本発明において、前記トルクリミッタは、前記可動部材に対して下降方向に働いて前記モータを脱調させる過負荷により脱調して回転する前記モータの前記可動部材へ伝達する慣性力を遮断することが好ましい。このように構成すると、便座ユニットを上昇または下降させている最中に、誤って腰掛けるような過大な力が加わった場合において、この力により脱調して回転されるモータの慣性力に対し駆動機構の破損を防止できる。
【０００８】
本発明において、前記モータとしてステッピングモータを用い、前記過負荷がかかる方向へ前記可動部材が駆動される際の前記ステッピングモータの駆動パルスの周波数を、前記過負荷がかかる方向と反対の方向へ前記可動部材が駆動される際の前記ステッピングモータの駆動パルスの周波数よりも大きくすることが好ましい。ステッピングモータの場合、過負荷による脱調トルクは、一般的に、過負荷がかかる方向へモータが駆動しているときと、過負荷がかかる方向とは反対の方向へモータが駆動しているときとでは相違しており、過負荷がかかる方向へ駆動しているときの方が遙かに大きい。故に、駆動機構をこの大きい方の負荷に耐えるように強度設計するため、過負荷がかかる方向とは反対の方向へ駆動する方からすれば過剰強度になっている。本発明のように構成すると、過負荷がかかる方向へ駆動するときのモータの脱調トルクを低下させることができる。従って、脱調トルクの低下相当分、駆動機構の強度を低下させることができるので、部品の薄型化等により、駆動機構の小型化が図れる。
【０００９】
本発明において、前記トルクリミッタの前記過負荷がかかる方向への空転トルクを、前記過負荷がかかる方向へ前記可動部材が駆動されているときの前記モータの脱調トルクより小さく構成することが好ましい。このように構成すれば、過負荷がかかる方向へモータが駆動しているときの過負荷に対しては、モータが脱調する前にトルクリミッタが機能し、モータと可動部材との連結を遮断することができる。従って、上述のように駆動パルスの周波数を異ならせることなく、前記脱調トルクと前記空転トルクの差分、駆動機構の強度を低下させることができる。
【００１０】
本発明において、前記トルクリミッタは、前記過負荷がかかる方向と反対の方向への空転トルクを、前記過負荷がかかる方向への空転トルクよりも小さくすることが好ましい。このように構成すると、モータの慣性により駆動機構にかかる衝撃を小さく抑制できるので、駆動機構の破損を防止できる。この場合、例えば、ラチェット機構により構成することが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明では、便座ユニットが取り付けられた可動部材を電動で上昇または下降する駆動機構が構成されているので、便器本体や便座下面の奥の方を清掃する際、便座ユニットを手で持ち上げるまたは押し下げる必要がない。従って、洋式便器を清掃する際の負担を軽減できる。また、モータが脱調するまで可動部材にかかる負荷を駆動させることができる。従って、モータの伝達能力をフルに活用することができるので、低出力のモータを用いることができる。しかも過負荷によって脱調して回転されるモータの慣性力に対してはトルクリミッタによりモータと可動部材との連結を遮断するのでモータの慣性による駆動機構の破損を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に、図面を参照して、本発明を適用した便座昇降装置の一例を説明する。
【００１３】
（トイレユニットの構成）
図１（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、本発明を適用した便座昇降装置を用いた洋式トイレユニットにおいて、便座を下ろした状態の説明図、および便座を便器本体から持ち上げた状態を示す説明図である。
【００１４】
図１（ａ）に示すように、本形態の洋式トイレユニットは、洋式の便器本体１１と、この便器本体１１上で開閉される便座１２と、この便座１２上で開閉される便蓋１３とを有しており、便座１２および便蓋１３は、奥の方を中心に回転して平伏姿勢および起立姿勢となる。ここで、便座１２および便蓋１３は、便座ユニット１０として一体化されており、この便座ユニット１０には、必要に応じて、便座１２および便蓋１３が自重で平伏する際の速度を緩和するダンパー装置や便蓋を電動で開閉するための電動装置が内蔵される場合がある。
【００１５】
これらいずれの場合においても、本形態の洋式トイレユニットには、図１（ｂ）に示すように、便座１２（便座ユニット１０）を便器本体１１から浮き上がらせて、便器本体１１の上面を奥まで清掃可能とする電動式の便座昇降装置１が構成されている。
【００１６】
（便座昇降装置の構成）
図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、本発明を適用した便座昇降装置の平面図、正面図、図２（ａ）のＡ−Ａ’線における概略断面図、および図２（ａ）のＢ−Ｂ’線における概略断面図である。図３（ａ）、（ｂ）は、本発明を適用した便座昇降装置から可動プレートおよび左側スライダを外した状態の正面図、および図３（ａ）のＣ−Ｃ’線における概略断面図である。
【００１７】
図２（ａ）〜（ｄ）、および図３（ａ）、（ｂ）に示すように、本形態の便座昇降装置１は、便器本体１１（図１を参照）の上面部分への固定面２１を備えた固定プレート２（固定部材）と、固定プレート２の後端で上方に折り曲げられた垂直面２２の上端部分に固定された逆Ｌ字形状のストッパープレート３と、ストッパープレート３の水平部分３１と固定プレート２の固定面２１との間に掛け渡された円柱状の右ガイド軸４１および左ガイド軸４２（ガイド機構）とを有している。
【００１８】
左右のガイド軸４１、４２には、それぞれこれらのガイド軸４１、４２に沿って上下にスライド可能な右側スライダ５１、および左側スライダ５２が支持されており、左右のスライダ５１、５２の前面および上面を覆うように可動プレート６（可動部材）が取り付けられている。右側スライダ５１および左側スライダ５２は、略直方体形状を備えており、ガイド軸４１、４２が差し込まれる軸受け部分５１１、５２１を各々有している。
【００１９】
ここで、可動プレート６は、その上面６０に便座ユニット１０が固定される。このため、左右のスライダ５１、５２がガイド軸４１、４２に沿って上下動すると、可動プレート６に固定された便座ユニット１０も一体に上下動することになる。
【００２０】
本形態の便座昇降装置１では、右側スライダ５１に対して、この右側スライダ５１を上下方向に駆動する電動式の駆動機構５が構成されており、この駆動機構５によって、右側スライダ５１が上下に駆動されたとき、左側スライダ５２、可動プレート６、および便座ユニット１０も上下に移動する。
【００２１】
このような駆動機構５として、本形態では、まず、右側スライダ５１の左面には上下方向の全範囲にわたってラック５３が形成されている。
【００２２】
また、本形態では、左右のガイド軸４１、４２により挟まれた空間には、駆動機構５の駆動源としての正逆双方向への回転が可能なステッピングモータ７、このステッピングモータ７の駆動力を伝達する減速輪列７０が配置されており、この減速輪列の出力ピニオン８０は、右側スライダ５１のラック５３と噛み合っている。ステッピングモータ７は、ストッパープレート３の真下に配置されており、出力ピニオン８０は便座昇降装置１の高さ方向における略中央位置に配置されている。
【００２３】
ステッピングモータ７は、所謂ＰＭ型ステッピングモータであり、図３（ｂ）に示すように外周面が周方向に多極着磁されたリング状のマグネット７５ａを備えたロータ７６とマグネット７５ａの外周面に対向するステータ７７を備えている。ステータ７７は、光軸方向に沿って配置された２つの駆動コイルを有している。いずれの駆動コイルも光軸方向の両側から外ステータコアおよび内ステータコアに挟まれており、外ステータコアおよび内ステータコアには、駆動コイルの内周面に沿って交互に並ぶ複数の極歯が形成されている。
【００２４】
なお、一般的に、ステッピングモータ７においては、駆動方向と逆方向へステッピングモータ７を脱調させるモータ過負荷がかかった場合の脱調トルク（以下、逆方向脱調トルクという。）と、駆動方向へステッピングモータ７を脱調させるモータ過負荷がかかった場合の脱調トルク（以下、順方向脱調トルクという。）とが相違する。すなわち、順方向脱調トルクが逆方向脱調トルクよりも遙かに大きくなっている。
【００２５】
減速輪列７０は、ロータ７６に備えられたピニオン７４ａと噛み合う大径歯車を備えた第１の歯車７１と、この第１の歯車７１と噛み合う大径歯車を備えた第２の減速歯車７２と、この第２の減速歯車７２の小径歯車と噛み合う大径歯車を備えた第３の減速歯車７３と、この第３の減速歯車７３の小径歯車と噛み合う大径歯車８１を備えた出力歯車８とを備えており、この出力歯車８の一方の端部に対して出力ピニオン８０が構成され、この出力ピニオン８０は、右側スライダ５１のラック５３と噛み合っている。この右側スライダ５１の昇降に伴い、左側スライダ５２およびこの左側スライダ５２と右側スライダ５１との前面および上面を覆うように取り付けられた可動プレート６が従動される。
【００２６】
（便座ユニットの位置検出手段の構成）
図３（ｂ）に示すように、出力歯車８には、大径歯車８１を挟んで、出力ピニオン８０と反対側の端部に小径歯車８２が構成されており、この小径歯車８２の下方位置には、小径歯車８２と噛み合うセンサ歯車１５が配置されている。このセンサ歯車１５の回転軸１０５の端部は、固定プレート２の垂直面２２から背面側に突出している。この突出した端部は、断面形状がＤ字形であり、ここにポテンショメータ１４のロータリ部のＤ字形状の穴が嵌合している。このため、センサ歯車１５の回転軸１０５が回転すると、ポテンショメータ１４のロータリ部が一体に回転する。
【００２７】
ここで、センサ歯車１５は、出力ピニオン８０が右側スライダ５１のラック５３の全範囲を駆動する間に、その回転が１回転未満で収まるような歯数で構成されている。そのため、ポテンショメータ１４は、センサ歯車１５の回転軸（ロータリ部）の角度位置に応じた信号を出力するので、右側スライダ５１の上下方向の位置、すなわち、便座ユニット５の昇降位置を検出することができる。
【００２８】
（ストッパーの構成）
図２（ｃ）、（ｄ）に示すように、左右のスライダ５１、５２の背面側には、固定プレート２の垂直面２２と対向する部分で角穴５５が各々開口している。これらの角穴５５の内部には各々、係合部材９５が水平方向に進退可能に配置され、その奥には、係合部材９５を固定プレート２の垂直面２２に向けて付勢するばね９６が配置されている。これに対して、固定プレート２の垂直面２２には、左右のスライダ５１、５２を上下したときに係合部材９５が通過する線上のうち、その下方位置に、係合部材９５の先端部が入り込む下側凹部９７が左右に形成されている一方、上方位置には、係合部材９５の先端部が入り込む上側凹部９８が左右に形成されている。
【００２９】
このため、左右のスライダ５１、５２側の係合部材９５、およびばね９６と、固定プレート２の垂直面２２側の下側凹部９７は、便座１２（便座ユニット）を下降させたときの左右のスライダ５１、５２の保持位置を規定する第１のストッパ９１として機能する。また、左右のスライダ５１、５２側の係合部材９５、およびばね９６と、固定プレート２の垂直面２２側の上側凹部９８は、便座１２（便座ユニット）を上昇させたときの左右のスライダ５１、５２の保持位置を規定する第２のストッパ９２として機能する。また、第１のストッパ９１および第２のストッパ９２のいずれにおいても、係合部材９５が下側凹部９７および上側凹部９８に係合したときにクリック感を発生させる。
【００３０】
（ロータの構成）
図４（ａ）、（ｂ）は、本発明を適用した便座昇降装置に用いたステッピングモータのロータを示す平面図、および図４（ａ）のＤ−Ｄ’線における概略断面図である。
【００３１】
ロータ７６は、図４に示すように、マグネット７５ａを備え、固定軸７８に回転可能に支持されたマグネット回転体７５と、このマグネット回転体７５に回転可能に支持され、ピニオン７４ａを備えたピニオン回転体７４とから構成されている。
【００３２】
マグネット回転体７５は、図４（ｂ）に示すように、外壁にマグネット７５ａが固定されるとともに内壁に凹凸状の歯部７５ｅが形成された外筒部７５ｂと、この外筒部７５ｂの内側に配設されるとともに内壁が固定軸７８（図３（ｂ）参照）と摺動する内筒部７５ｃと、この内筒部７５ｃと外筒部７５ｂとを一体に連結する連結部７５ｄとによって構成されている。
【００３３】
一方、ピニオン回転体７４は、内壁がマグネット回転体７５の内筒部７５ｃの外壁と摺動する筒部７４ｂを有し、この筒部７４ｂの外壁の上側にピニオン７４ａが形成されるとともに、下側からは、この外壁に沿って湾曲するように延設されたラチェット腕７４ｃが図４（ａ）のＷ方向へ突出成形されている。このラチェット腕７４ｃの先端が、マグネット回転体７５の外筒部７５ｂの内壁に形成された凹凸状の歯部７５ｅに係合する爪部７４ｄになっている。従って、この爪部７４ｄは、ラチェット腕７４ｃによって半径方向に付勢された状態で歯部７５ｅに当接している。すなわち、本形態では、ラチェット腕７４ｃと歯部７５ｅとによりトルクリミッタとしてのラチェット機構７９を構成している。なお、本形態では、トルクリミッタとしてラチェット機構７９を用いたが、必ずしもラチェット機構７９に限定されるものではなく、各種トルクリミッタを用いることができる。
【００３４】
本形態のラチェット機構７９では、上昇方向に便座ユニット１０を駆動している際に、例えば、誤って便座ユニット１０に腰掛けるといった下降方向の過剰な負荷が便座ユニット１０にかかった場合には、ステッピングモータ７が脱調するように構成されている。すなわち、便座ユニット１０の下降方向に過剰な負荷がかかった場合、ラチェット機構７９の空転トルク（以下、下方向空転トルクという。）は、ステッピングモータ７の逆方向脱調トルクよりも大きくなるように構成されている。そのため、この場合においては、爪部７４ｄと歯部７５ｅの壁部７５ｆとの係合が維持された状態でステッピングモータ７が脱調して、ステッピングモータ７のロータ７６はＷ方向へ高速回転するようになっている。
【００３５】
一方、本形態のラチェット機構７９では、下降方向に便座ユニット１０を駆動している際に、例えば、誤って便座ユニット１０に腰掛けるといった下降方向の過剰な負荷が便座ユニット１０にかかった場合には、マグネット回転体７５に対してピニオン回転体７４が空転するように構成されている。すなわち、下方向空転トルクは、ステッピングモータ７の順方向脱調トルクよりも小さくなるように構成されている。そのため、この場合においては、ステッピングモータ７が脱調する前に、爪部７４ｄと歯部７５ｅの壁部７５ｆとの係合が外れるようになっている。
【００３６】
なお、ステッピングモータ７が脱調して、ステッピングモータ７のマグネット回転体７５がＷ方向へ高速回転されながら便座ユニット１０が下降し、便座ユニット１０が最下位置に達した場合のラチェット機構７９の空転トルク（以下、上方向空転トルクという。）は、下方向空転トルクより小さくなるように構成されている。この上方向空転トルクは、減速輪列７０やスライダ５１等の駆動機構５に破損が生じないように設定されていることから、便座ユニット１０が停止した場合でも、減速輪列７０やスライダ５１等の駆動機構５には過剰な負荷がかからず、駆動機構の破損を防止できる。
【００３７】
（便座の昇降動作の説明）
図５（ａ）、（ｂ）は、本発明を適用した便座昇降装置において、便座ユニットを搭載した可動部材が最下位置にある状態を示す説明図、および可動部材が最上位置にある説明図である。なお、図５（ａ）、（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ’線における断面に相当する。
【００３８】
本形態の便座昇降装置１は、固定プレート２を便器本体１１（図１を参照）の上面部分に固定する一方、可動プレート６の上面６０に便座ユニット１０を取り付けた状態で使用される。
【００３９】
清掃などを開始する前は、図５（ａ）に示すように、便座１２は便器本体１１の上面にあり、便座ユニット１０、および可動プレート６は、最下位置にある。この状態において、係合部材９５の先端部が固定プレート２の垂直面２２の下側凹部９７に係合し、第１のストッパ９１として機能している。従って、この最下位置では、第１のストッパ９１での係合力、ステッピングモータ７のディテントトルク、および便座ユニット１０の自重により、便座ユニット１０が不用意に上昇することはない。また、この状態において、ポテンショメータ１４は、便座ユニット１０が最下位置にある旨の出力を行う。
【００４０】
この状態から、清掃を開始するために便座ユニット１０を浮かせたい場合に、所定のスイッチ動作を行うと、ステッピングモータ７は、所定のステップ数、あるいは所定の時間、正方向に回転する。その結果、ステッピングモータ７の回転運動力は、減速輪列７０を介して出力ピニオン８０に伝達され、図５（ｂ）に示すように出力ピニオン８０は、ラック５３を介して右側スライダ５１を上昇させる。従って、第１のストッパ９１での係合が解除され、左側スライダ５２、可動プレート６、および便座ユニット１０は、右側スライダ５１と一体に上昇する。
【００４１】
そして、第２のストッパ９２での係合が行われるまで、便座ユニット１０が上昇した後、ステッピングモータ７は停止する。それまでの間に、出力歯車８の小歯車８２は、センサ歯車１５を回転させ、ポテンショメータ１４の出力が変化するので、その出力から、便座ユニット１０が所定の位置まで上昇したことを検出できる。また、便座ユニット１０が所定の位置まで上昇したことは、第２のストッパ９２で発生するクリック音で報知することができる。さらに、便座ユニット１０が最上位置で停止した状態では、第２のストッパ９２での係合力、およびステッピングモータ７のディテントトルクにより、便座ユニット１０は、自重で落下してしまうことがない。
【００４２】
一方、清掃が終了して便座ユニット１０を下降させたい場合に、図５（ｂ）に示す状態で所定のスイッチ動作を行うと、ステッピングモータ７は、所定のステップ数、あるいは所定の時間、逆方向に回転する。その結果、ステッピングモータ７の回転運動力は、減速輪列７０を介して出力ピニオン８０に伝達され、図５（ａ）に示すように、出力ピニオン８０は、ラック５３を介して右側スライダ５１を下降させる。従って、第２のストッパ９２での係合が解除され、左側スライダ５２、可動プレート６、および便座ユニット１０は、右側スライダ５１と一体に下降する。
【００４３】
そして、第１のストッパ９１での係合が行われるまで、便座ユニット１０が下降した後、ステッピングモータ７は停止する。それまでの間に、出力歯車８の小歯車８２は、センサ歯車１５を逆回転させ、ポテンショメータ１４の出力が変化するので、その出力から、便座ユニット１０が所定の位置まで下降したことを検出できる。また、便座ユニット１０が所定の位置まで下降したことは、第１のストッパ９１で発生するクリック音で報知することができる。
【００４４】
（ラチェット機構の動作説明）
本形態では、便座ユニット１０を浮かせる場合、マグネット回転体７５は、図４（ａ）に示すＶ方向に回転する。従って、ピニオン回転体７４の爪部７４ｄは、歯部７５ｅの周方向の壁部７５ｆ側に当接し、ピニオン回転体７４がマグネット回転体７５に追随して回転する。ここで、便座ユニット１０に下降方向の過剰の負荷がかかると、上述のように、ラチェット機構７９の下方向空転トルクがステッピングモータ７の逆方向脱調トルクよりも大きいため、ロータが脱調してＷ方向へ高速回転する。
【００４５】
また、浮かせた状態で停止している便座ユニット１０に誤って腰掛けた場合にも、ステッピングモータ７のディテントトルクが、逆方向脱調トルクより小さいため、上記同様にロータ７６が脱調してＷ方向へ高速回転させられる。
【００４６】
このように、便座ユニット１０を浮かせる方向に駆動している最中に誤って腰掛けた場合や、浮かせた状態で停止している便座ユニット１０に誤って腰掛けた場合には、ロータ７６は脱調してＷ方向へ高速回転しながら便座ユニット１０が便器本体１１まで下降する。
【００４７】
やがて、便座ユニット１０は最下位置に達すると、便器本体１１の上面で停止する。それに伴って、ラチェット回転体７４も停止する。一方、マグネット回転体７５には高速回転によるＷ方向の慣性力が働いているため、マグネット回転体７５がＷ方向に回転する結果、図４（ａ）に示すように、爪部７４ｄが歯部７５ｅの壁部７５ｇ側に当接する。
【００４８】
爪部７４ｄが壁部７５ｇに当接した状態でさらにマグネット回転体７５に慣性が働いて、その慣性力に基づくトルクがラチェット機構７９の上方向空転トルクよりも大きくなると、マグネット回転体７５が空転を始める。すなわち、ラチェット腕７４ｃが内側へ撓み、爪部７４ｄが壁部７５ｇを乗り越えて、マグネット回転体７５の回転が許容されることになる。
【００４９】
一方、便座ユニット１０を下降させる場合、マグネット回転体７５は、図４（ａ）に示すＷ方向に回転する。従って、ピニオン回転体７４の爪部７４ｄは、歯部７５ｅの周方向の壁部７５ｇ側に当接し、ピニオン回転体７４がマグネット回転体７５に追随して回転する。ここで、便座ユニット１０に下降方向の過剰な負荷がかかると、上述のようにラチェット機構７９の下方向空転トルクがステッピングモータ７の順方向脱調トルクよりも小さいため、ステッピングモータ７が脱調する前に、爪部７４ｄと歯部７５ｅの壁部７５ｆとの係合が外れる。従って、マグネット回転体７５に対してピニオン回転体７４が空転した状態で、便座ユニット１０は下降を続け、最下位置に達すると停止する。
【００５０】
（本形態の効果）
以上説明したように、本形態の便座昇降装置１では、便座ユニット１０が取り付けられた可動プレート６を電動で上昇および下降する駆動機構５が構成されているので、便器本体１１や便座１２下面の奥の方を清掃する際、便座ユニット１０を手で持ち上げるたり押し下げる必要がない。従って、洋式便器を清掃する際の負担を軽減できる。
【００５１】
また、ラチェット機構７９の下方向空転トルクを、ステッピングモータ７の逆方向脱調トルクより大きく構成したため、マグネット回転体７５が、過負荷により脱調して回転する。故に、マグネット回転体７５が脱調するまでは便座ユニット１０を下降させる方向への負荷を伝達できるので、ステッピングモータ７の伝達能力をフルに活用することができる。従って、低出力のステッピングモータ７が用いられ、ステッピングモータ７の小型化が図れる。しかも過負荷により脱調して回転されるマグネット回転体７５の慣性力に対しては、ラチェット機構７９によりステッピングモータ７と便座ユニット１０との連結を遮断するので、駆動機構５の破損を防止できる。
【００５２】
さらに、ラチェット機構７９の下方向空転トルクを、順方向脱調トルクより小さく構成したため、便座ユニット１０を下降させる方向へマグネット回転体７５が駆動しているときの過負荷に対しては、マグネット回転体７５が脱調する前にラチェット機構７９が機能し、ステッピングモータ７と便座ユニット１０との連結を遮断することができる。そのため、順方向脱調トルクと下方向空転トルクの差分、駆動機構５の強度を低下させることができるので、部品の薄型化等により、駆動機構の小型化が図れる。
【００５３】
（その他の実施の形態）
上記実施の形態の場合、ラチェット機構７９の下方向空転トルクが、順方向脱調トルクより小さく構成されているが、反対に、ラチェット機構７９の下方向空転トルクを、順方向脱調トルクより大きく構成してもよい。この場合、マグネット回転体７５が脱調するまで爪部７４ｄと壁部７５ｆとの係合が維持されることになる。従って、マグネット回転体７５が脱調した後、Ｗ方向へ高速回転させられるが、マグネット回転体７５の慣性力に対しては、ラチェット機構７９によりステッピングモータ７と便座ユニット１０との連結を遮断するので、駆動機構５の破損を防止できる。
【００５４】
また、上記実施の形態のラチェット機構７９は、便座ユニット１０に対して下降方向に働いてステッピングモータ７を脱調させる過負荷により脱調して回転するステッピングモータ７の便座ユニット１０へ伝達する慣性力を遮断するように構成されているが、反対に、便座ユニット１０に対して上昇方向に働いてステッピングモータ７を脱調させる過負荷により脱調して回転するステッピングモータ７の便座ユニット１０へ伝達する慣性力を遮断するように構成してもよい。
【００５５】
このとき、上記実施の形態のように、便座ユニット１０が下降される方向に過負荷がかかると、ピニオン回転体７４がＷ方向へ回転する構成の場合には、ラチェット腕７４ｃは、図４（ａ）とは逆にＶ方向へ突出成形させてやればよい。このように構成すると、便座ユニット１０を下降させる方向に駆動している最中に、誤って便座１２を浮かせるような過大な力が加わった場合、Ｗ方向へ回転しているロータ７６が脱調した後は、Ｖ方向へ高速回転させられる。便座ユニット１０の停止に伴ってピニオン回転体７４が停止し、爪部７４ｄに壁部７５ｆに当接してマグネット回転体７５の慣性力がかかると、ラチェット腕７４ｃが内側に撓み、爪部７４ｄが壁部７５ｆを乗り越えロータ７６の回転が許容される。従って、便座ユニット１０の停止の際に、減速輪列７０、スライダ５１等の駆動機構５には大きな過負荷がかからず破損を防止できる。
【００５６】
さらに、上記実施の形態では、トルクリミッタとしてラチェット機構７９を用いたが、必ずしもラチェット機構７９に限定されるものではない。すなわち、空転トルクが両方向共等しい図６に示すような両方向クラッチ７９’により構成してもよい。なお、本形態の両方向クラッチ７９’において、上記実施の形態のラチェット機構７９と同一の機能を有する箇所には同一符号を付し、共通する部分の説明は省略する。
【００５７】
本形態に示すロータ７６のピニオン回転体７４は、筒部７４ｂの外壁の上側にピニオン７４ａが形成されるとともに、下側には、図６（ａ）に示すように、この外壁を囲むリング状のリング部７４ｃ’に連結した連結梁７４ｅが、周方向の２箇所に形成されている。このリング部７４ｃ’の外壁には、周方向の２箇所に、マグネット回転体７５の外筒部７５ｂの内壁に形成された凹凸状の歯部７５ｅ’に係合する爪部７４ｄ’が突出形成されている。さらに、リング部７４ｃ’の内壁には、金属製のＣリング８３が外力により縮径された状態で嵌合されている。従って、Ｃリング８３は、拡径しようとして、常に付勢した状態で爪部７４ｄ’を歯部７５ｅ’に当接させる。なお、本形態の両方向クラッチ７９’の空転トルクは、逆方向脱調トルクと順方向脱調トルクとの間に設定されている。
【００５８】
さらにまた、上記実施の形態では、ステッピングモータ７の駆動パルスの周波数には言及していないが、適宜設定することができる。例えば、便座ユニット１０を下降させる方向に駆動するときの駆動パルスの周波数を、便座ユニット１０を上昇させる方向に駆動するときの駆動パルスの周波数より大きく設定してもよい。このように構成すると、便座ユニット１０を下降させる方向へ過負荷がかかる場合、便座ユニット１０を下降させる方向に駆動しているときのロータ７６の順方向脱調トルクを低下させることができる。そのため、順方向脱調トルクを逆方向脱調トルク並にすることが可能になる。従って、順方向脱調トルクの低下相当分、駆動機構の強度を低下させることができるので、部品の薄型化等により、駆動機構の小型化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、本発明を適用した便座昇降装置を用いた洋式トイレユニットにおいて、便座を下ろした状態の説明図、および便座を便器本体から持ち上げた状態を示す説明図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、本発明を適用した便座昇降装置の平面図、正面図、図２（ａ）のＡ−Ａ’線における概略断面図、および図２（ａ）のＢ−Ｂ’線における概略断面図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）は、本発明を適用した便座昇降装置から可動プレートおよび左側スライダを外した状態の正面図、および図３（ａ）のＣ−Ｃ’線における概略断面図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）は、本発明を適用した便座昇降装置に用いたステッピングモータのロータを示す平面図、および図４（ａ）のＤ−Ｄ’線における概略断面図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）は、本発明を適用した便座昇降装置において、便座ユニットを搭載した可動部材が最下位置にある状態を示す説明図、および可動部材が最上位置にある説明図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）は、本発明を適用した便座昇降装置に用いたステッピングモータのロータの変形例を示す平面図、および図４（ａ）のＤ−Ｄ’線における概略断面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１  便座昇降装置
２  固定プレート（固定部材）
３  ストッパープレート
５  駆動機構
６  可動プレート（可動部材）
７  ステッピングモータ（モータ）
８  出力歯車
１０  便座ユニット
１１  便器本体
１２  便座
４１、４２  ガイド軸（ガイド機構）
５１  右側スライダ
５２  左側スライダ
５３  ラック
７０  減速輪列
７１、７２、７３  減速歯車
７４  ピニオン回転体
７４ａ  ピニオン
７５  マグネット回転体
７５ａ  マグネット
７６  ロータ
７７  ステータ
７８  固定軸
７９ラチェット機構（トルクリミッタ）
８０  出力ピニオン
９１  第１のストッパー
９２  第２のストッパー 
【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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