(57)【要約】【課題】小型化が容易で、モータユニットの筐体の撓みによって特性変化が生じることなく、かつ、廉価に製造できること。【解決手段】可撓性のあるベルトラック２０を用いることで、基本軸５に対し回動するモータユニット１０のウォームギヤ１３の回転軌跡が、モータユニット１０のウォームギヤ１３との噛み合い位置のみを張り出した構造であるから、機構全体の占める容積を小さくすることができる。また、基本軸５にアーム３０を固着し、便座本体１内でその両端に可撓性のベルトラック２０を固着し、モータユニット１０のウォームギヤ１３が回転して噛み合うベルトラック２０が移動するので、モータユニット１０の筐体に歪が生じても、それが要因となって噛み合い不良等で便座本体１の回転動作が不安定になることがない。【選択図】図５
2007252841.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
便器に堅固に取り付けられる支持基体に固着された基本軸と、
前記基本軸に取り付けられ、前記支持基体に対して回動自在な便座本体または便蓋本体と、
前記基本軸と前記便座本体または便蓋本体内との何れか一方に固着したモータユニットと、他方に固着した前記基本軸に対し回動する可撓性を有するベルトラックと、
前記ベルトラックと噛み合う前記モータユニットの出力ギヤと
を具備し、
前記モータユニットの出力ギヤが回転して噛み合う前記ベルトラックが移動することにより、前記基本軸を中心に前記便座本体または前記便蓋本体が回転することを特徴とする便座・便蓋の自動開閉装置。
【請求項２】
便器に堅固に取り付けられる支持基体に固着された基本軸と、
前記基本軸に取り付けられ、前記支持基体に対して回動自在な便座本体または便蓋本体と、
前記基本軸に固着されたモータユニットと、
前記便座本体または便蓋本体の上下端に固着された前記基本軸に対し回動する前記便座本体または便蓋本体内に配設された可撓性を有するベルトラックと、
前記ベルトラックと噛み合う前記モータユニットの出力ギヤと
を具備し、
前記モータユニットの出力ギヤが回転して噛み合う前記ベルトラックが移動することにより、前記基本軸を中心に前記便座本体または前記便蓋本体が回転することを特徴とする便座・便蓋の自動開閉装置。
【請求項３】
便器に堅固に取り付けられる支持基体に固着された基本軸と、
前記基本軸に取り付けられ、前記支持基体に対して回動自在な便座本体または便蓋本体と、
前記基本軸に固着されたアームと、
前記アームの両端に固着された前記基本軸に対し回動する前記便座本体または便蓋本体内に配設された可撓性を有するベルトラックと、
前記便座本体または便蓋本体内に固定されたモータユニットと、
前記ベルトラックと噛み合う前記モータユニットの出力ギヤと
を具備し、
前記モータユニットの出力ギヤが回転して噛み合う前記ベルトラックが移動することにより、前記基本軸を中心に前記便座本体または前記便蓋本体が回転することを特徴とする便座・便蓋の自動開閉装置。
【請求項４】
前記モータユニットの出力ギヤと噛み合う前記ベルトラックは、その噛み合い面の反対面を案内するガイドを具備することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１つに記載の便座・便蓋の自動開閉装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水洗便器に設置される便座・便蓋の自動開閉装置に関し、特に、便座及び／または便蓋の自動開閉を行う機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、近年の便座・便蓋の自動開閉装置は、トイレ室内に人が入ると便座及び／または便蓋が自動開閉する機能を有している。
例えば、特許文献１では、モータの駆動力を減速機構から便座・便蓋に伝達して便座・便蓋を自動開閉させるとき、減速機構が２条以上のウォームギヤとヘリカルギヤの組合せを１組以上有し、減速機構内のその他の減速部がギヤの係合によってなされるという技術思想を開示している。
【０００３】
また、特許文献２では、モータの駆動力を出力軸から便座・便蓋に伝達して便座・便蓋を自動的に開閉するとき、出力軸に対して便座・便蓋の自重方向の力と反対方向の力を付勢する付勢バネを設け、その付勢バネは、出力軸と同心円上に配置されるコイル円筒部を有し、かつ、その巻き端の一方が出力軸に固定され、その巻き端の他方が本体ケース側に係止され、コイル円筒部の内側にはその略全長に亘ってコイル円筒部と同心円上のバネ支持部材が設けられている。この構成によって、付勢トルクのロスとバラツキを最小限に押さえ、便座・便蓋が開閉途中で停止するトラブルを防止するという技術思想を開示している。
【０００４】
そして、特許文献３では、軽量、コンパクト化が要求される温水洗浄便座等に使用できる便座・便蓋の自動開閉装置において、便座又は便蓋と共に回転する回転軸と、この回転軸をそれぞれ正逆方向に回転させる駆動モータと、遊星歯車機構を用いた減速歯車列とからなり、駆動モータの駆動力を回転軸に伝達して便座または便蓋を自動開閉する機構をコンパクト化する技術思想を開示している。
【特許文献１】特開平１０−２６２８６７
【特許文献２】特開２００２−２１９０７６
【特許文献３】ＷＯ２００３／０６５８６６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１の便座・便蓋の自動開閉機構は、モータ出力をギヤ列で伝達し、トルク増幅して、各々の回転軸に連結させて便座・便蓋を開閉する構造となっており、特に、回転軸のトルク出力を大きく取れるため、回転軸と同軸のギヤ径を大きくする場合には、回転軸がモータユニットと一体の構造では機構部自体のサイズが増大することになる。したがって、ギヤの構成枚数を多くし減速比を上げるのが一般的であるが、連結するギヤの段数が多く減速比が大きくなるとギヤにかかるカが増大し、強度確保のために材質を変更するなどの処置が必要となり、便座・便蓋の自動開閉機構が高価なものとなる。
また、上記特許文献２の便座・便蓋の自動開閉機構は、出力軸に対して便座・便蓋の自重方向の力と反対方向の力を付勢する付勢バネを設け、その付勢バネによって便座・便蓋の自重方向の力のバラツキを最小限に押さえようにアシストするものであるが、補助バネの配置スペースが機構全体のサイズを増大させることになる。
そして、上記特許文献３の便座・便蓋の自動開閉機構は、ギヤの構成枚数を遊星歯車の使用によって小型化するものであるが、回転軸をモータユニットと別体にすればモータユニットのサイズは小さくできるものの、筺体のたわみ等で両者の噛み合い精度を確保するのが困難になる。通常、回転軸と連結された同軸ギヤ及び回転軸そのものがモータユニットに含まれて一体構造となっており、小型化は困難である。
【０００６】
そこで、この発明はかかる不具合を解決するためになされたもので、小型化が容易で、モータユニットの筐体の撓みによって特性変化が生じることなく、かつ、廉価に製造できる便座・便蓋の自動開閉装置の提供を課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１にかかる便座・便蓋の自動開閉装置は、便器に堅固に取り付けられる支持基体に固着された基本軸と、前記基本軸に取り付けられ、前記支持基体に対して回動自在な便座本体または便蓋本体と、前記基本軸と前記便座本体または便蓋本体内との何れか一方に固着したモータユニット、他方に固着した前記基本軸に対し回動する可撓性を有するベルトラックと、前記ベルトラックと噛み合う前記モータユニットの出力ギヤとを具備し、前記モータユニットの出力ギヤが回転して噛み合う前記ベルトラックが移動することにより、前記基本軸を中心に前記便座本体または前記便蓋本体が回転するものである。
ここで、上記支持基体に固着された基本軸は、前記支持基体との間に相対回転ができないように、堅固に固着されるものである。また、上記基本軸に取り付けられる前記支持基体に対して回動自在な便座本体または便蓋本体とは、本発明の自動開閉装置を取り付ける対象を特定するもので、便座本体と便蓋本体の何れかに取り付けることを意味し、当然、他の取り付けを禁止するものではないので、便座本体及び便蓋本体に取り付けることもできる。
そして、上記モータユニットは、モータ及び必要数のギヤ及び出力ギヤを内蔵するもので、それらがハウジングに組み付けられたものである。また、可撓性を有するベルトラックは、前記基本軸に対し回動する前記モータユニットの出力ギヤの移動軌跡を決定するもので、所定の弾性を有しておればよく、通常、合成樹脂製が望ましい。更に、上記モータユニットと上記ベルトラックとの固着は、前記基本軸と上記便座本体または便蓋本体とが相対的に回動させるものであるから、何れか一方にモータユニット、他方にベルトラックを固着すればよい。
【０００８】
請求項２にかかる便座・便蓋の自動開閉装置は、便器に堅固に取り付けられる支持基体に固着された基本軸と、前記基本軸に取り付けられ、前記支持基体に対して回動自在な便座本体または便蓋本体と、前記基本軸に固着されたモータユニットと、前記便座本体または便蓋本体の上下端に固着された前記基本軸に対し回動する前記便座本体または便蓋本体内に配設された可撓性のベルトラックと、前記ベルトラックと噛み合う前記モータユニットの出力ギヤとを具備し、前記モータユニットの出力ギヤが回転して噛み合う前記ベルトラックが移動することにより、前記基本軸を中心に前記便座本体または前記便蓋本体が回転するものである。
ここで、上記便器に堅固に取り付けられる支持基体に固着された基本軸は、前記支持基体との間に相対回転ができないように、堅固に固着されるものである。また、上記支持基体に対して回動自在な便座本体または便蓋本体とは、本発明の自動開閉装置を取り付ける対象を特定するもので、便座本体と便蓋本体の何れかに取り付けることを意味し、当然、他の取り付けを禁止するものではないので、便座本体及び便蓋本体に取り付けることもできる。
そして、上記モータユニットは、モータ及び必要数のギヤ及び出力ギヤを内蔵するもので、それらが一体に組み付けられ前記基本軸に固着されたものである。更に、可撓性を有するベルトラックは、前記基本軸に対し回動する前記モータユニットの出力ギヤの移動軌跡を決定するもので、所定の弾性を有し、前記便座本体または便蓋本体内に、その両端が固着されたものである。
【０００９】
請求項３にかかる便座・便蓋の自動開閉装置は、便器に堅固に取り付けられる支持基体に固着された基本軸と、前記基本軸に取り付けられ、前記支持基体に対して回動自在な便座本体または便蓋本体と、前記基本軸に固着されたアームと、前記アームの両端に固着された前記基本軸に対し回動する前記便座本体または便蓋本体内に配設された可撓性のベルトラックと、前記便座本体または便蓋本体内に固定されたモータユニットと、前記ベルトラックと噛み合う前記モータユニットの出力ギヤとを具備し、前記モータユニットの出力ギヤが回転して噛み合う前記ベルトラックが移動することにより、前記基本軸を中心に前記便座本体または前記便蓋本体が回転するものである。
ここで、上記便器に堅固に取り付けられる支持基体に固着された基本軸は、前記支持基体との間に相対回転ができないように、堅固に固着されるものである。また、上記支持基体に対して回動自在な便座本体または便蓋本体とは、本発明の自動開閉装置を取り付ける対象を特定するもので、便座本体と便蓋本体の何れかに取り付けることを意味し、当然、他の取り付けを禁止するものではないので、便座本体及び便蓋本体に取り付けることもできる。
そして、上記基本軸に固着されたアームは、前記基本軸に対し回動するようにベルトラックの両端を配設するものであるから、回動角度によって、アーム長、アーム形状が決定される。また、可撓性を有するベルトラックは、前記基本軸に対し回動する前記モータユニットの出力ギヤの移動軌跡を決定するもので、所定の弾性を有し、アームにその両端が固着されるものである。更に、上記モータユニットは、モータ及び必要数のギヤ及び出力ギヤを有するもので、それらが一体に組み付けられ前記便座本体または便蓋本体内に固着されたものである。
【００１０】
請求項４にかかる便座・便蓋の自動開閉装置は、前記モータユニットの出力ギヤと噛み合う前記ベルトラックは、その噛み合い面の反対面を案内するガイドを具備するものである。
ここで、ガイドは、その噛み合い面の反対面を案内することによって、前記モータユニットの出力ギヤとの噛み合いを維持させることができればよい。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の便座・便蓋の自動開閉装置によれば、便器に取り付けられる支持基体に固着された基本軸に取り付けられ、前記支持基体に対して回動自在な便座本体または便蓋本体は、前記基本軸と前記便座本体または便蓋本体内との何れか一方にモータユニットを固着し、他方に前記基本軸に対し回動する可撓性のベルトラックを固着し、前記ベルトラックと噛み合う前記モータユニットの出力ギヤが回転して噛み合う前記ベルトラックが移動することにより、前記基本軸を中心に前記便座本体または前記便蓋本体を回転させるものである。
したがって、可撓性のあるベルトラックを用いることで、前記基本軸に対し回動する前記モータユニットの出力ギヤの回転軌跡が、前記モータユニットの出力ギヤとの噛み合い位置のみを張り出した構造とするものであるから、機構全体の占める容積を小さくすることができる。また、前記基本軸と前記便座本体または便蓋本体内との何れか一方にモータユニットを固着し、他方に前記基本軸に対し回動する可撓性のベルトラックを固着し、前記ベルトラックと噛み合う前記モータユニットの出力ギヤが回転し、前記ベルトラックが移動する構成としたので、前記モータユニットの筐体に歪が生じても、それが要因となって噛み合い不良等で便座本体、便蓋本体の回転動作が不安定になることがない。そして、機能部品の追加等で便座本体、便蓋本体の重量が増加しても、前記モータユニットの出力ギヤと前記ベルトラックと噛み合う噛み合い径を変化させることでモータユニットを大きくする必要がない。故に、標準化が可能である。更に、前記モータユニットの出力ギヤに加わるカが小さくてすむため、個々のギヤ強度も大きくする必要がなくなり、設計自由度が高い。加えて、簡単な構成で機能を満足できるため、部品点数を減らすことでコストも低減できる。
【００１２】
請求項２にかかる便座・便蓋の自動開閉装置によれば、便器に取り付けられる支持基体に固着された基本軸に取り付けられ、前記支持基体に対して回動自在な便座本体または便蓋本体は、前記便座本体または便蓋本体の上下端に固着された前記基本軸に対し回動する前記便座本体または便蓋本体内に配設された可撓性を有するベルトラックに噛み合う前記基本軸に固着されたモータユニットの出力ギヤによって、前記基本軸を中心に前記便座本体または前記便蓋本体を回転することができる。
したがって、可撓性のあるベルトラックを用いることで、前記基本軸に対し回動する前記モータユニットの出力ギヤの回転軌跡が、前記モータユニットの出力ギヤとの噛み合い位置のみを張り出した構造とするものであるから、機構全体の占める容積を小さくすることができる。また、前記基本軸にモータユニットを固着し、前記便座本体または便蓋本体内に可撓性のベルトラックを固着し、前記モータユニットの出力ギヤが回転して噛み合う前記ベルトラックが移動する構成としたので、前記モータユニットの筐体に歪が生じても、それが要因となって噛み合い不良等で便座本体、便蓋本体の回転動作が不安定になることがない。そして、機能部品の追加等で便座本体、便蓋本体の重量が増加しても、前記モータユニットの出力ギヤと前記ベルトラックと噛み合う噛み合い径を変化させることでモータユニットを大きくする必要がない。故に、標準化が可能である。更に、前記モータユニットの出力ギヤに加わるカが小さくてすむため、個々のギヤ強度も大きくする必要がなくなり、設計自由度が高い。加えて、簡単な構成で機能を満足できるため、部品点数を減らすことでコストも低減できる。
【００１３】
請求項３にかかる便座・便蓋の自動開閉装置によれば、便器に取り付けられる支持基体に固着された基本軸に取り付けられ、前記支持基体に対して回動自在な便座本体または便蓋本体は、前記基本軸に固着されたアームの両端に固着された可撓性を有するベルトラックと噛み合う前記便座本体または便蓋本体内に固定されたモータユニットの出力ギヤによって、前記出力ギヤが回転して噛み合う前記ベルトラックが移動することにより、前記便座本体または前記便蓋本体が前記基本軸を中心に回転するものである。
したがって、可撓性のあるベルトラックを用いることで、前記基本軸に対し回動する前記モータユニットの出力ギヤの回転軌跡が、前記モータユニットの出力ギヤとの噛み合い位置のみを張り出した構造とするものであるから、機構全体の占める容積を小さくすることができる。また、前記基本軸にアームを固着し、前記便座本体または便蓋本体内でその両端に可撓性のベルトラックを固着し、前記モータユニットの出力ギヤが回転して噛み合う前記ベルトラックが移動する構成としたので、前記モータユニットの筐体に歪が生じても、それが要因となって噛み合い不良等で便座本体、便蓋本体の回転動作が不安定になることがない。そして、機能部品の追加等で便座本体、便蓋本体の重量が増加しても、前記モータユニットの出力ギヤと前記ベルトラックと噛み合う噛み合い径を変化させることでモータユニットを大きくする必要がない。故に、標準化が可能である。更に、前記モータユニットの出力ギヤに加わるカが小さくてすむため、個々のギヤ強度も大きくする必要がなくなり、設計自由度が高い。加えて、簡単な構成で機能を満足できるため、部品点数を減らすことでコストも低減できる。
【００１４】
請求項４にかかる便座・便蓋の自動開閉装置は、前記モータユニットの出力ギヤと噛み合う前記ベルトラックを、その噛み合い面の反対面を案内手段でガイドするものであるから、請求項１乃至請求項３の何れか１つに記載の効果に加えて、ベルトラックの反対面をガイドで案内するから、前記モータユニットの出力ギヤとベルトラックとの噛み合いが解かれる可能性が回避できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
なお、実施の形態２以降において、実施の形態１の部分と同一記号及び同一符号は、実施の形態１と同一または相当する機能を意味する部品であるから、ここでは重複する説明を省略する。
[実施の形態１]
【００１６】
図１は本発明の実施の形態１における便座・便蓋の自動開閉装置の側面図、図２は本発明の実施の形態１における便座・便蓋の自動開閉装置の背面図である。
図１及び図２において、便座本体１は、図示しない便器の上に載置されるもので、図示しない便器に対してボルト等で支持基体４が堅固に取り付けられ、その支持基体４に固着された基本軸５に取り付けられており、基本軸５に対して回動自在となっている。また、便蓋本体２は、支持基体４に固着された基本軸５に回動自在に取り付けられており、便座本体１の外側で便蓋本体２が軸支されている。
【００１７】
図示を省略するが、公知のように便座本体１、便蓋本体２はストッパーピンによって、また、支持基体４は図示しないストッパーピンによって、開閉する回動範囲が特定されている。ここで、便座本体１、便蓋本体２とは、便座等のようにヒータの内蔵した全体の構成を意味するものである。
【００１８】
図３は本発明の実施の形態１における便座・便蓋の自動開閉装置を便座内に組み込んだ場合の要部説明図、図４は本発明の実施の形態１における便座・便蓋の自動開閉装置のモータユニットの部品構成を説明する部品展開図である。また、図５は本発明の実施の形態１における便座・便蓋の自動開閉装置を便座内に組み込んだ場合の動作説明する要部構成図、図６は本発明の実施の形態１における便座・便蓋の自動開閉装置を便座内に組み込んだ場合の便座が開放状態にある動作説明する要部構成図である。
【００１９】
図３乃至図６において、便座本体１は、意匠面を形成する便座カバー１ａと図示しない便器に載置される側の便座ベース１ｂからなっている。便座カバー１ａに一体に成型された軸支持アーム１ｃに基本軸５が貫通し、便座本体１は回動自在となっている。
また、基本軸５には、モータユニット１０が相対回転をなさないように固着されている。モータユニット１０は、図４に示すように、アルミダイキャストまたは合成樹脂の成型によって形成したアウターケーシング１１に、ウォームギヤ１３を取り付けたモータ１２及びウォームギヤ１３と噛み合うホイールギヤ１４が装着によって位置決めされるようになっている。即ち、アウターケーシング１１にホイールギヤ１４及びウォームギヤ１３を出力軸に取り付けたモータ１２を装着することによって、モータ１２が回転すると、ホイールギヤ１４が所定の減速比で回転するように、各軸合わせがなされている。ホイールギヤ１４には、同軸に摩擦伝導を行う小径部１４ａが一体に設けられている。
【００２０】
ホイールギヤ１４の小径部１４ａは、接触圧によって摩擦伝導を行うホイール１５に回転を伝える。ホイール１５には同軸にピニオンギヤ１６が一体に設けられていて、インナーケーシング１７をアウターケーシング１１に一体に取り付けることによって、モータ１２が回転すると、ホイールギヤ１４が所定の減速比で回転し、ホイールギヤ１４の小径部１４ａを介して、ホイール１５に回転が伝えられ、ホイール１５からピニオンギヤ１６に回転が伝えられる構成が確立する。なお、ホイールギヤ１４の小径部１４ａとホイール１５との接触圧によって摩擦伝導は、便座本体１または便蓋本体２に外力で加えられたとき、必要に応じてスリップさせるものである。
【００２１】
インナーケーシング１７も、アルミダイキャストまたは合成樹脂の成型によって形成されている。また、インナーケーシング１７には、ピニオンギヤ１６の外周にガイド１７ａが設けられている。このガイド１７ａは、ピニオンギヤ１６と噛み合う後述するベルトラック２０の背面に対して数ミリ内の間隔で配設されている。
【００２２】
また、インナーケーシング１７には、その外側裏面にアイドラ１８が配設される。アイドラ１８はベルトラック２０が外方向に突出していないときに、ベルトラック２０に弛みを生じさせないようにテンションをかけるものである。したがって、アイドラ１８はベルトラック２０に対向して配置され、ベルトラック２０とピニオンギヤ１６との位置によっては、ベルトラック２０とアイドラ１８が接触したり接触しなかったりする。
更に、インナーケーシング１７には、アイドラ１８の外側に、ベルトラック２０の離脱を防止するアイドラカバー１９が配設されている。
【００２３】
このように、モータユニット１０は、アウターケーシング１１、ウォームギヤ１３を取り付けたモータ１２、ウォームギヤ１３と噛み合うホイールギヤ１４、ホイールギヤ１４に設けた小径部１４ａ、ホイールギヤ１４の小径部１４ａと摩擦結合するホイール１５、ホイール１５に設けたピニオンギヤ１６、アウターケーシング１１に一体に取り付けるインナーケーシング１７、ベルトラック２０が外方向に突出していないときに、ベルトラック２０に弛みを生じさせないようにテンションをかけるアイドラ１８、アイドラ１８の外側でベルトラック２０の離脱を防止するアイドラカバー１９によって構成されている。
なお、アウターケーシング１１及びインナーケーシング１７及びアイドラカバー１９等は、本実施の形態の筐体を構成している。
【００２４】
便座本体１の内部には、可撓性を有する合成樹脂性のベルトラック２０が、その両端を便座本体１を構成する便座カバー１ａと便座ベース１ｂの内側の面に配設している。便座カバー１ａの裏面には、軸支持アーム１ｃにベルト固定ストッパ２１によって固着している。便座ベース１ｂの内側には、ベルト固定クランプ２２を介して接続している。
【００２５】
このベルトラック２０は、ベルト固定ストッパ２１とベルト固定クランプ２２との間に彎曲させるようにして配置される。また、このベルトラック２０は基本軸５を中心に回動するように、基本軸５を中心にベルトラック２０とピニオンギヤ１６とが噛み合う位置の軌跡を描くように形成されている。ただし、ベルトラック２０とピニオンギヤ１６とが噛み合う位置の軌跡は、正確に基本軸５を中心に変化するものであっても、ベルト固定ストッパ２１とベルト固定クランプ２２との間に配設するベルトラック２０自身の彎曲は、それに一致させることができないので、例えば、ベルト固定ストッパ２１とベルト固定クランプ２２との間に配設するベルトラック２０の内部にピニオンギヤ１６が位置するときには、アイドラ１８によってその張力を維持し、ピニオンギヤ１６とベルトラック２０との噛み合いを維持している。
【００２６】
このように構成した本実施の形態の便座・便蓋の自動開閉装置は、次のように動作させることができる。
まず、便座本体１が図５に示すように、便器の上部に載置された状態にあるとする。ここで、モータ１２を回転させると、ウォームギヤ１３がホイールギヤ１４を回転させる。ホイールギヤ１４の回転によって、その小径部１４ａも同一方向に回転する。その小径部１４ａの回転は、ホイール１５に伝えられて、ホイール１５に固着されたピニオンギヤ１６を回転させる。ピニオンギヤ１６が回転すると、ピニオンギヤ１６が噛み合っているベルトラック２０が図５の左回転方向に回転すると、ピニオンギヤ１６はベルトラック２０を上方向に移動させる。即ち、ピニオンギヤ１６はモータユニット１０として、基本軸５に固着されているから、ベルトラック２０は基本軸５を中心に図５の左回転方向に便座本体１を回動する。
【００２７】
したがって、便座本体１が図６に示すように、便器の上部に載置された便座本体１は、最大開口状態となり、図示しないリミットスイッチの動作によってモータ１２の回転停止と共に、図示しないストッパーピンによって回動が停止される。
【００２８】
逆に、図６に示す状態から、モータ１２を逆回転させると、ウォームギヤ１３、ホイールギヤ１４の逆回転によって、その小径部１４ａも同一方向に回転する。その小径部１４ａの回転は、ホイール１５に伝えられて、ホイール１５に固着されたピニオンギヤ１６を逆回転させる。ピニオンギヤ１６が逆回転すると、ピニオンギヤ１６が噛み合っているベルトラック２０が下方向に送られるから、図６の右回転方向に移動させられる。即ち、ピニオンギヤ１６はモータユニット１０として、基本軸５に固着されているから、ベルトラック２０は基本軸５を中心に右方向に回動する。
【００２９】
この間、ピニオンギヤ１６と噛み合うベルトラック２０とベルト固定クランプ２２とを結ぶ直線よりも基本軸５方向にアイドラ１８の外周の位置があるとき、アイドラ１８とベルトラック２０とは接触せず、アイドラ１８の外周がピニオンギヤ１６と噛み合うベルトラック２０とベルト固定クランプ２２とを結ぶ直線よりも基本軸５の反対方向にあるとき、ベルトラック２０の弛みをなくすためにアイドラ１８の外周でベルトラック２０にテンションを加えることになる。
【００３０】
本実施の形態の便座・便蓋の自動開閉装置は、便座本体１内に取り付けられるものである。そして、便器に堅固に取り付けられる支持基体４に固着された基本軸５と、基本軸５に取り付けられ、支持基体４に対して回動自在な便座本体１と、基本軸５と便座本体１内との何れか一方に固着したモータユニット１０、他方に固着した基本軸５に対し回動する可撓性を有するベルトラック２０と、ベルトラック２０と噛み合うモータユニット１０の出力ギヤとなるピニオンギヤ１６とを具備し、モータユニット１０の出力ギヤとなるピニオンギヤ１６が回転して噛み合うベルトラック２０上を移動することにより、基本軸５を中心に便座本体１が回転するものである。
【００３１】
したがって、可撓性のあるベルトラック２０を用いることで、基本軸５に対し回動するモータユニット１０の出力ギヤとなるピニオンギヤ１６の回転軌跡が、モータユニット１０の出力ギヤとなるピニオンギヤ１６との噛み合い位置のみを張り出した構造とするものであるから、機構全体の占める容積を小さくすることができる。また、基本軸５にモータユニット１０を固着し、便座本体１内に可撓性のベルトラック２０を固着し、モータユニット１０の出力ギヤとなるピニオンギヤ１６が回転して噛み合うベルトラック２０が移動する構成としたので、モータユニット１０のアウターケーシング１１及びインナーケーシング１７及びアイドラカバー１９等からなる筐体に歪が生じても、それが要因となって噛み合い不良等で便座本体１の回転動作が不安定になることがない。そして、機能部品の追加等で便座本体１の重量が増加しても、モータユニット１０の出力ギヤとなるピニオンギヤ１６とベルトラック２０と噛み合う噛み合い径を変化させることでモータユニット１０を大きくする必要がない。故に、標準化が可能である。更に、モータユニット１０の出力ギヤとなるピニオンギヤ１６に加わるカが小さくてすむため、個々のギヤ強度も大きくする必要がなくなり、設計自由度が高い。加えて、簡単な構成で機能を満足できるため、部品点数を減らすことでコストも低減できる。
【００３２】
[実施の形態２]
ところで、本実施の形態は、モータユニット１０が基本軸５に固着される構成について説明したが、本発明を実施する場合には、モータユニット１０を便座本体１に固着することもできる。
【００３３】
図７は本発明の実施の形態２における便座・便蓋の自動開閉装置を便座内に組み込んだ場合の動作説明する要部構成図、図８は本発明の実施の形態２における便座・便蓋の自動開閉装置を便座内に組み込んだ場合の便座が開放状態にある動作説明する要部構成図である。
【００３４】
本実施の形態２の便座・便蓋の自動開閉装置についても、便座本体１内に設定する場合について説明する。
便座カバー１ａと便座ベース１ｂからなる便座本体１に対して、モータユニット１０を固着する。モータユニット１０の構成は、その記載を省略しているが、実施の形態１と同様、アウターケーシング１１、ウォームギヤ１３を取り付けたモータ１２、ウォームギヤ１３と噛み合うホイールギヤ１４、ホイールギヤ１４に設けた小径部１４ａ、ホイールギヤ１４の小径部１４ａと摩擦結合するホイール１５、ホイール１５に設けたピニオンギヤ１６、アウターケーシング１１に一体に取り付けるインナーケーシング１７、ベルトラック２０が外方向に突出していないときに、ベルトラック２０に弛みを生じさせないようにテンションをかけるアイドラ１８、アイドラ１８の外側でベルトラック２０の離脱を防止するアイドラカバー１９によって構成されている。
【００３５】
基本軸５には、略上下に伸びるアーム３０が固着されている。このアーム３０は、上端ベルト固定ストッパ３０ａと下端ベルト固定ストッパ３０ｂには、ベルトラック２０の両端が接続されている。また、アーム３０の上端ベルト固定ストッパ３０ａと下端ベルト固定ストッパ３０ｂとの間には、半円状のアイドラ部３０ｃが形成されている。アイドラ部３０ｃの機能は、実施の形態１のアイドラ１８と相違するものではない。
【００３６】
即ち、実施の形態２の便座・便蓋の自動開閉装置は、便器に堅固に取り付けられる支持基体４に固着された基本軸５と、基本軸５に取り付けられ、支持基体４に対して回動自在な便座本体１と、基本軸５に固着されたアーム３０と、アーム３０の両端の上端ベルト固定ストッパ３０ａと下端ベルト固定ストッパ３０ｂに固着された基本軸５に対し回動する便座本体１内に配設された可撓性を有するベルトラック２０と、便座本体１内に固定されたモータユニット１０と、ベルトラック２０と噛み合うモータユニット１０のピニオンギヤ１６からなる出力ギヤとを具備し、モータユニット１０の出力ギヤとなるピニオンギヤ１６が回転して噛み合うベルトラック２０が移動することにより、基本軸５を中心に便座本体１が回転するものである。
ここで、本実施の形態のアーム３０は、上端ベルト固定ストッパ３０ａと下端ベルト固定ストッパ３０ｂ、アイドラ部３０ｃを一体に形成したものであるが、本発明を実施する場合には、各々を別部品で構成することもできる。
【００３７】
したがって、可撓性のあるベルトラック２０を用いることで、基本軸５に対し回動するモータユニット１０のピニオンギヤ１６からなる出力ギヤの回転軌跡が、モータユニット１０のピニオンギヤ１６からなる出力ギヤとの噛み合い位置のみを張り出した構造とするものであるから、機構全体の占める容積を小さくすることができる。また、基本軸５にアーム３０を固着し、便座本体１内でその両端に可撓性のベルトラック２０を固着し、モータユニット１０のピニオンギヤ１６からなる出力ギヤが回転して噛み合うベルトラック２０が移動する構成としたので、モータユニット１０のアウターケーシング１１及びインナーケーシング１７及びアイドラカバー１９等からなる筐体に歪が生じても、それが要因となって噛み合い不良等で便座本体１の回転動作が不安定になることがない。そして、機能部品の追加等で便座本体１の重量が増加しても、モータユニット１０の出力ギヤとなるピニオンギヤ１６とベルトラック２０と噛み合う噛み合い径を変化させることでモータユニット１０を大きくする必要がない。故に、標準化が可能である。更に、モータユニット１０のピニオンギヤ１６からなる出力ギヤに加わるカが小さくてすむため、個々のギヤ強度も大きくする必要がなくなり、設計自由度が高い。加えて、簡単な構成で機能を満足できるため、部品点数を減らすことでコストも低減できる。
【００３８】
上記実施の形態１では、モータユニット１０が基本軸５に固着する構成で説明し、実施の形態２では、モータユニット１０を便座本体１に固着する構成で説明した。即ち、本発明を実施する場合には、モータユニット１０が基本軸５に取付けられても、便座本体１に取り付けられてもよい。
【００３９】
また、上記実施の形態では、便座本体１に組み込む事例で説明したが、本発明を実施する場合には、便蓋本体２に組み込んでも同様に動作させることができる。即ち、ベルトラック２０がピニオンギヤ１６と噛み合う位置でベルトラック２０にかかる伝達力と、ベルトラック２０の両端が固着された位置によって決定される回転の相当径から回転トルクが求まるが、従来方式のように基本軸５に直接ギヤが連結される構成と比較すると回転径が大きく取れる分だけギヤの伝達力を小さくすることができ、モータユニット１０のサイズを小さくすることが可能である。また、回転動作時にアウターケーシング１１及びインナーケーシング１７及びアイドラカバー１９等からなる筐体が撓んでも、ピニオンギヤ１６とベルトラック２０との噛み合いに影響を与えることがない。故に、回転動作が不安定になることを防止できる。
【００４０】
特に、基本軸５を中心にピニオンギヤ１６と噛み合うベルトラック２０の軌跡によって回動するものであるから、噛み合い位置のみで相当径が確保されていればよいため、剛体ギヤのように回転角度分の容積を占有する必要が無く、機構全体が小型化できる。
【００４１】
このように、本発明を実施する場合の支持基体４に対して回動自在な便座本体１または便蓋本体２は、基本軸５と便座本体１または便蓋本体２内との何れか一方にモータユニット１０を固着し、他方に基本軸５に対し回動する可撓性のベルトラック２０を固着し、ベルトラック２０と噛み合うモータユニット１０のピニオンギヤ１６からなる出力ギヤが回転して噛み合うベルトラック２０上を移動することにより、基本軸５を中心に便座本体１または便蓋本体２を回転させる構成とすることができる。
【００４２】
したがって、可撓性のあるベルトラック２０を用いることで、基本軸５に対し回動するモータユニット１０のピニオンギヤ１６からなる出力ギヤの回転軌跡が、モータユニット１０のピニオンギヤ１６からなる出力ギヤとの噛み合い位置のみを張り出した構造とするものであるから、機構全体の占める容積を小さくすることができる。また、基本軸５と便座本体１または便蓋本体２内との何れか一方にモータユニット１０を固着し、他方に基本軸５に対し回動する可撓性のベルトラック２０を固着し、ベルトラック２０と噛み合うモータユニット１０のピニオンギヤ１６からなる出力ギヤが回転し、ベルトラック２０上を移動する構成としたので、モータユニット１０の筐体に歪が生じても、それが要因となって噛み合い不良等で便座本体１、便蓋本体２の回転動作が不安定になることがない。そして、機能部品の追加等で便座本体１、便蓋本体２の重量が増加しても、モータユニット１０のピニオンギヤ１６からなる出力ギヤとベルトラック２０と噛み合う噛み合い径を変化させることでモータユニット１０を大きくする必要がない。故に、標準化が可能である。更に、モータユニット１０の出力ギヤとなるピニオンギヤ１６に加わるカが小さくてすむため、個々のギヤ強度も大きくする必要がなくなり、設計自由度が高い。加えて、簡単な構成で機能を満足できるため、部品点数を減らすことでコストも低減できる。
【００４３】
上記実施の形態１のインナーケーシング１７には、ピニオンギヤ１６の外周にガイド１７ａが設けられているが、本発明を実施する場合には、実施の形態２のように省略することもできる。しかし、ガイド１７ａを弾性的に押圧する手段または弾性結合したローラとし、外力が働いたときには、ベルトラック２０とピニオンギヤ１６との噛み合いが外れる対応とすることもできる。このときには、ホイールギヤ１４に設けた小径部１４ａからホイールギヤ１４の小径部１４ａと摩擦結合するホイール１５に設けたピニオンギヤ１６との伝達系を、ギヤ結合、リンク機構とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】図１は本発明の実施の形態１における便座・便蓋の自動開閉装置の側面図である。
【図２】図２は本発明の実施の形態１における便座・便蓋の自動開閉装置の背面図である。
【図３】図３は本発明の実施の形態１における便座・便蓋の自動開閉装置を便座内に組み込んだ場合の要部説明図である。
【図４】図４は本発明の実施の形態１における便座・便蓋の自動開閉装置のモータユニットの部品構成を説明する部品展開図である。
【図５】図５は本発明の実施の形態１における便座・便蓋の自動開閉装置を便座内に組み込んだ場合の動作説明する要部構成図である。
【図６】図６は本発明の実施の形態１における便座・便蓋の自動開閉装置を便座内に組み込んだ場合の便座が開放状態にある動作説明する要部構成図である。
【図７】図７は本発明の実施の形態２における便座・便蓋の自動開閉装置を便座内に組み込んだ場合の動作説明する要部構成図である。
【図８】図８は本発明の実施の形態２における便座・便蓋の自動開閉装置を便座内に組み込んだ場合の便座が開放状態にある動作説明する要部構成図である。
【符号の説明】
【００４５】
１    便座本体
２    便蓋本体
４    支持基体
５    基本軸
１０    モータユニット
１２    モータ
１３    ウォームギヤ
１６    ピニオンギヤ
１８    アイドラ
２０    ベルトラック
３０    アーム
３０ｃ  ベルト固定ストッパアイドラ部
【図１】
2007252841.tif 000003
【図２】
2007252841.tif 000004
【図３】
2007252841.tif 000005
【図４】
2007252841.tif 000006
【図５】
2007252841.tif 000007
【図６】
2007252841.tif 000008
【図７】
2007252841.tif 000009
【図８】
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