(57)【要約】【課題】モータの回転軸にウォームギアを装着した構造を有する便器の蓋または便座の開閉装置において、ウォームギア部分の潤滑剤のモータ内部への進入が抑えられる構成を提供する。【解決手段】便器の蓋を駆動する蓋駆動軸１１０を回転させるためのモータ１１１の回転軸にウィームギア１１２を装着した構造において、ウォームギア１１２の側が下になるようにウォームギア１１２とモータ１１１を傾けた状態で配置する。ウォームギア１１２に付着した潤滑剤が重力の作用で動いても、上側にあるモータ１１１の側に移動しないので、潤滑剤のモータ１１１内への進入が抑えられる。【選択図】図３
2012110581.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
便器の蓋または便座をモータの動力により開閉する装置であって、
便器の蓋または便座と、
前記蓋または前記便座の開閉を行うためのモータと、
前記モータの回転軸に装着されたウォームギアと、
前記ウォームギアに噛み合ったウォームホイールと、
前記ウォームホイールの回転を前記蓋または前記便座の開閉を行うための駆動軸に伝えるギア機構と
を備え、
前記ウォームギアおよび前記モータは、前記ウォームギアの側が低くなる位置関係で傾斜していることを特徴とする便器の蓋または便座の開閉装置。
【請求項２】
前記ウォームギアに半固形の状態の潤滑剤を接触させる潤滑剤接触手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の便器の蓋または便座の開閉装置。
【請求項３】
前記潤滑剤接触手段は、前記半固形の状態の潤滑剤が滑り落ちる傾斜面を備え、
前記傾斜面は、前記ウォームギアおよび前記モータが傾いた方向に下る方向への成分を有していることを特徴とする請求項２に記載の便器の蓋または便座の開閉装置。
【請求項４】
前記傾斜面は、前記潤滑剤が前記ウォームギアに向けて滑り落ちる傾斜構造を有することを特徴とする請求項３に記載の便器の蓋または便座の開閉装置。
【請求項５】
前記モータよりも下の方向に延在する回路基板を備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の便器の蓋または便座の開閉装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、便器の蓋または便座の開閉装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
便器の蓋や便座をモータにより自動開閉する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１２２１５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、便器の蓋をモータにより自動開閉させる場合において、モータの軸にウォームギアを取付け、このウォームギアにウォームホイールを噛み合わせ、更にこのウォームホイールからギア機構を介して、動力を伝達する構造を採用する場合、ウォームギアとウォームホイールの噛み合わせ部分に潤滑剤（グリース）を供給する機構が必要とされる。通常は、ウォームギア全体が潤滑剤に浸る状態となるように当該ギアが納まる空間に潤滑剤を充填した構造を採用することで、上記の目的を達成している。
【０００５】
しかしながら、上記の潤滑剤を充填する構造は、モータの回転軸の根元付近も潤滑剤に浸る構造となる。このため、ウォームギア部分に供給するための潤滑剤がモータの内部に進入する問題が生じる。この潤滑剤は、ウォームギア部分の回転をスムーズにするための潤滑剤であるので、電気絶縁性等の電気的な特性については、優先的に配慮されていない。そのため、この潤滑剤がモータの内部に侵入すると、モータの内部における電気絶縁性が低下する等の問題が発生する可能性が増大する。
【０００６】
このような背景において、本発明は、モータの回転軸にウォームギアを装着した構造を有する便器の蓋または便座の開閉装置において、ウォームギア部分の潤滑剤のモータ内部への進入が抑えられる構成を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、便器の蓋または便座をモータの動力により開閉する装置であって、便器の蓋または便座と、前記蓋または前記便座の開閉を行うためのモータと、前記モータの回転軸に装着されたウォームギアと、前記ウォームギアに噛み合ったウォームホイールと、前記ウォームホイールの回転を前記蓋または前記便座の開閉を行うための駆動軸に伝えるギア機構とを備え、前記ウォームギアおよび前記モータは、前記ウォームギアの側が低くなる位置関係で傾斜していることを特徴とする便器の蓋または便座の開閉装置である。
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、モータの回転軸にウォームギアが装着されている構造において、ウォームギアが下側になる形で、全体が傾斜した状態とされている。このため、ウォームギアに付着した潤滑剤が、ウォームギアからモータの方に重力の影響で移動する現象が発生しない構造が得られる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記ウォームギアに半固形の状態の潤滑剤を接触させる潤滑剤接触手段を備えることを特徴とする。この構成によれば、ウォームギアに半固形状態の潤滑剤を接触させ、長期にわたり少しずつ潤滑剤がウォームギアに供給される。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記潤滑剤接触手段は、前記半固形の状態の潤滑剤が滑り落ちる傾斜面を備え、前記傾斜面は、前記ウォームギアおよび前記モータが傾いた方向に下る方向への成分を有していることを特徴とする。この構成によれば、半固形の状態の潤滑剤は、ウォームギアの傾斜している下の方向に向かって重力の作用で移動する。このため、傾斜構造の上側にあるモータにウォームギアに供給するための潤滑剤が、重力の影響により移動する現象が発生しない。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記傾斜面は、前記潤滑剤が前記ウォームギアに向けて滑り落ちる傾斜構造を有することを特徴とする。この構成によれば、時間の経過に従って、重力の作用により半固形の状態の潤滑剤がウォームギアに向かって斜面上を滑り落ちる。このため、潤滑剤を長期に渡り、ウォームギアに供給することができる。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の発明において、前記モータよりも下の方向に延在する回路基板を備えることを特徴とする。この構成によれば、モータを斜めに配置することで、回路基板を収めるスペースを確保しつつ、全体を小型化することができる。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に記載の発明によれば、モータの回転軸にウォームギアを装着した構造を有する便器の蓋または便座の開閉装置において、ウォームギア部分の潤滑剤のモータ内部への進入が抑えられる構成が提供される。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、ウォームギアに対して継続的に潤滑剤が供給される構成が得られる。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、重力の作用による潤滑剤の移動が、傾いた構造の上方側に位置するモータと逆の方向となるので、重力の作用によるモータ内部への潤滑剤の侵入を防止することができる。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、ウォームギアに向けて半固形の状態の潤滑剤が傾斜面を滑り落ちてゆくので、ウォームギアへの効果的な潤滑剤の供給を行うことができる。
【００１７】
請求項５に記載の発明によれば、モータを斜めに配置することで、基板を収容するスペースを確保すると共に全体を小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】発明を適用可能な便器の上面図（Ａ）、側面図（Ｂ）および（Ｃ）である。
【図２】蓋開閉駆動装置兼便座ダンパー装置の正面図である。
【図３】蓋開閉駆動装置兼便座ダンパー装置の内部構造図である。
【図４】蓋開閉駆動装置兼便座ダンパー装置の内部構造図である。
【図５】ウォームギア機構部分の拡大図である。
【図６】蓋開閉駆動装置兼便座ダンパー装置の内部構造図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
(構成)
図１は、発明を適用可能な便座の上面図（Ａ）、側面図（Ｂ）および（Ｃ）である。図１には便器１００が示されている。便器１００は、便器本体部１０１、便座１０２、蓋１０３を備えている。この例において、便座１０２は、手で持って手動で開閉（上げ下げ）する。蓋１０３は、電動で開き（上げ動作）、手動で閉める（下げ動作）。勿論、手動で蓋１０３の開閉（上げ下げ）を行うことも可能とされている。
【００２０】
符号１０４は、カバーであり、その内部に蓋開閉駆動装置兼便座ダンパー装置１０５が納められている。蓋開閉駆動装置兼便座ダンパー装置１０５の働きにより、蓋１０３の電動による開閉と便座１０３を手動で動かす場合の制動が行われる。また、カバー１０４の内側には、図示省略した温水洗浄装置等が収められている。
【００２１】
図２には、蓋開閉駆動装置兼便座ダンパー装置１０５の正面図が示され、図３には、その内部構造図が示され、図４には、その内部構造の斜視図が示されている。蓋開閉駆動装置兼便座ダンパー装置１０５は、蓋駆動軸１１０と便座制動軸１３０を備えている。図１に示すように蓋駆動軸１１０は、蓋１０３に連結されている。また、便座制動軸１３０は、便座１０２に連結されている。詳細は記載されていないが、便座１０２は、便座制動軸１３０の部分を軸として、便器本体部１０１に対して回動可能な構造とされ、蓋１０３は、蓋駆動軸１１０の部分を軸として、便器本体部１０１に対して回動可能な構造とされている。
【００２２】
蓋駆動軸１１０は、モータ１１１により駆動され回転する。すなわち、モータ１１１の回転軸には、ウォームギア１１２が装着され、このウォームギア１１２は、ウォームホイール１１３に噛み合っている。ウォームホイール１１３は、減速ギア機構１１４に連結されており、減速ギア機構１１４で減速されたウォームホイール１１３の回転は、蓋駆動軸ギア１１５に伝えられる。蓋駆動軸１１０は、便座制動軸１３０の内側で同軸構造とされ、後方に延在し、その後方端部に蓋駆動軸ギア１１５が取り付けられている。この構造により、モータ１１１の回転が、蓋駆動軸１１０に伝えられ、モータ１１１が回転することで、蓋駆動軸１１０が回転する。なお、モータ１１１としては直流モータが採用されている。
【００２３】
便座制動軸１３０は、その内側を蓋駆動軸１１０が相対的に回転自在な状態とされている同軸構造の外側の部分であり、その後端に便座制動軸ギア１３１が取り付けられている。便座制動軸ギア１３１は、ダンパーギア１３２に噛み合い、ダンパーギア１３２は、ダンパー１３３の図示されていない回転軸に装着されている。ダンパー１３３は、市販されている一方向性のロータリーダンパーであり、特定の方向への回転に対して相対的に弱い制動がかかり、それと反対の方向への回転に対して相対的に強い制動がかかる特性を有している。
【００２４】
図３に示すように、横の方向から見て、モータ１１１が上側になり、ウォームギア１１２が下側になるようにモータ１１１とウォームギア１１２とは、傾いた状態で配置されている。モータ１１１の後側には、モータ１１１の回転軸の回転を検出する回転検出センサ１１６が取り付けられている。回転検出センサ１１６は、磁力を用いてモータ１１１の回転軸の回転を検出する。回転検出センサ１１６の出力は、モータ１１１の回転を制御する制御回路１１７に入力される。制御回路１１７は、回転検出センサ１１６の出力、図示しない操作スイッチの出力、図示しない赤外線検出センサ（人検知用センサ）および蓋１０３の可動範囲を検出する図示しないリミットスイッチの出力に基づいて、モータ１１１の回転を制御する。制御回路１１７は、スペースの関係で下方に延在する部分があるが、モータ１１１を斜めに配置する構造とすることで、制御回路１１７のこの下方に延在した部分が、図６の視点からみた場合に、その部分だけが下方に突出しない構造が実現されている。これにより、図６の視点でみた場合の上下方向の寸法および左右方向の寸法を小さくしている。
【００２５】
図５は、図４のウォームギア１１２の部分を拡大した拡大図である。図５には、図３においてウォームギア１１２を軸方向から見た状態が示されている。図６は、図３を更に拡大した拡大図である。図５および図６には、図３および図４では記載が省略されている潤滑剤保持部材１４１（潤滑剤接触手段の一例）が記載されている。図５および図６には、潤滑剤であるグリースを保持する潤滑剤保持部材１４１が示されている。潤滑剤保持部材１４１は、板状の部材を図５に示す形状に折り曲げたもので、モータ１１１を蓋開閉駆動装置兼便座ダンパー装置１０５の筐体１０５ａに固定するためのブラケット１４４に固定されている。
【００２６】
潤滑剤保持部材１４１は、傾斜面１４２を備えている。傾斜面１４２は、図５の矢印ｃで示すようにウォームギア１１２の下端付近に向かって３０度位の斜度で下るように傾斜している。傾斜面１４２とウォームギア１１２との隙間間隔は、傾斜を下るにしたがって徐々に狭まり、その最短部分（ウォームギア１１２の下方部分）における隙間は、0.1ｍｍ〜0.2ｍｍ程度とされている。ウォームギア１１２の側面方向における傾斜面１４２には、固形状態の潤滑剤１４３が付着している。潤滑剤１４３は、半固形状態を有し、数ヶ月〜数年の時間経過において、重力の影響で傾斜面１４２を徐々に滑り落ちる程度の粘度のものが選択されている。
【００２７】
ここで、傾斜面１４２が傾斜する方向（矢印ｃの方向）で見て、半固形の状態の潤滑剤１４３とウォームギアとが重なる状態（重なって見える状態）とされている。また、初期の状態において、傾斜面１４２上における潤滑剤１４３の位置は、ウォームギア１１２の軸方向における略中央付近の位置とされている。また、図６の矢印ｄで示すように傾斜面１４２は、ウォームギア１１２が傾斜する方向にも傾斜している。
【００２８】
（蓋の開閉動作）
図示しない赤外線検出センサによる人の検出の有無や操作スイッチの出力に基づいて、図３および図４に示すモータ１１１が回転する。モータ１１１が回転すると、その回転がウォームギア１１２、ウォームホイール１１３、減速ギア機構１１４、蓋駆動軸ギア１１５と伝わり、蓋駆動軸１１０が回転する。図１に示すように、蓋開閉駆動装置兼便座ダンパー装置１０５の蓋駆動軸１１０は、蓋１０３の回転軸に連結されている。蓋駆動軸１１０が回転すると、図１（Ｂ）→図１（Ｃ）に一例を示すように蓋１０３が回動する。図１（Ｂ）→（Ｃ）には、蓋１０３が開く（持ち上がる動作）の例が示されているが、モータ１１１の回転方向を逆転させれば、図１（Ｃ）→（Ｂ）の蓋１０３が閉まる動作が生じる。また、蓋１０３がそれ以上回動できない状態は、図示しないリミットスイッチにより検出され、この検出出力に基づいてモータ１１１の動作が停止される。
【００２９】
また、図１（Ｂ）の状態において、蓋１０３を手で持って持ち上げると、蓋１０３の回動が回転検出センサ１１６（図３、図４参照）によって検出され、蓋１０３を開ける方向にモータ１１１を回転させる制御が行われる。つまり、図１（Ｂ）の状態において、蓋１０３を手で持って持ち上げると、それが検知され、蓋１０３がモータ１１１により自動的に開く動作制御が行われる。また、図１（Ｃ）の状態において、蓋１０３を手で持って閉めようとすると、蓋１０３の回動が回転検出センサ１１６（図３、図４参照）によって検出され、蓋１０３を閉める方向にモータ１１１を回転させる制御が行われる。つまり、図１（Ｃ）の状態において、蓋１０３を手で閉めようとすると、それが検知され、蓋１０３がモータ１１１により自動的に閉まる動作制御が行われる。これら、蓋１０３を手動で開け閉めした際に、それが電気的に検出され、手動での蓋の開閉を助長するようにアシストする蓋１０３の駆動制御は、便座１０２と一緒に蓋１０３を開け閉めする際にも同様に作用する。
【００３０】
図１（Ｃ）に示す状態において、便座１０２を手で持って持ち上げると、便座制動軸１３０が回転し、その回転がダンパー１３３（図４参照）に伝わる。ダンパー１３３は、便座１０２の開方向への回転に対して相対的に制動力が弱く作用し、便座１０２の閉方向への回転に対して相対的に制動力が強く作用する設定とされている。この機能により、便座１０２を手で持って持ち上げた際に便座１０２は、持ち上げようとする力に抗することなく持ち上がる。逆に、便座１０２が持ち上がった状態で、便座１０２を下げようとすると、便座１０２は急激に下がらず、ダンパー１３３（図４参照）が示す制動力によって徐々に下がる動作を行う。
【００３１】
（時間経過に伴う潤滑剤の供給機能）
図５に示すように、傾斜面１４２に付着している半固形の状態にある潤滑剤１４３は、その一部がウォームギア１１２の歯に接触している。ウォームギア１１２が回転すると、潤滑剤１４３が回転するウォームギア１１２に付着し、それによりウォームギア１１２への潤滑剤１４３の供給が行われる。そして、時間が経過するに従って、潤滑剤１４３は、傾斜面１４２を矢印ｃの方向に徐々に滑り落ちる。これにより、潤滑剤１４３が矢印ｃの方向に移動し、ウォームギア１１２に潤滑剤１４３が接触した状態とされ、ウォームギア１１２への潤滑剤１４３の供給機能が維持される。
【００３２】
また、傾斜面１４２を矢印ｃの方向に下るに従って、傾斜面１４２とウィームホイール１１２との隙間間隔が徐々に狭くなる構造とされているので、潤滑剤１４３が徐々に狭くなる上記の隙間部分に移動する状態となる。このため、徐々に削られ、厚みが薄くなる潤滑剤１４３を長期に渡りウォームギア１１２に接触させることができる。
【００３３】
（優位性）
図６に示すように、ウォームギア１１２は傾いているので、潤滑剤１４３は、傾いたウォームギア１１２に対して、重力の作用により、図６の矢印ｄの方向に徐々に移動する。この移動は、モータ１１１から離れる方向への移動であるので、モータ１１１を極力潤滑剤１４３に触れさせないようにする上で好ましいものとなる。
【００３４】
また、図５に示すように、傾斜面１４２に半固形の状態の潤滑剤１４３を保持させ、それをウォームギア１１２に接触させることで、ウォームギア１１２への潤滑剤１４３の供給が行われる。この構成によれば、ウォームギア１１２の全体を潤滑剤に浸す構造としないので、モータ１１１に潤滑剤が移動し、モータ１１１の内部に潤滑剤が侵入する不都合の発生を抑えることができる。また、使用する潤滑剤の量を抑えることができる。
【００３５】
また、傾斜面１４２がウォームギア１１２の下方に向かって傾斜しているので、潤滑剤１４３が傾斜面１４２を滑り落ちることで、長期に渡りウォームギア１１２への潤滑剤１４３の効果的な供給が可能となる。更に、傾斜面１４２が傾斜する方向（矢印ｃの方向）で見て、半固形の状態の潤滑剤１４３とウォームギアとが重なる状態とされ、更に潤滑剤がウォームギアに接触しつつ傾斜面を滑り落ちてゆく状態における傾斜面１４２とウォームギア１１２との隙間間隔が、傾斜を下がるにつれて狭くなる設定とされているので、徐々に減ってゆく潤滑剤１４３を最後まで効果的にウォームギア１１２に接触させし続けることができる。
【００３６】
また、潤滑剤１４３は、ウォームギア１１２の軸方向における中央付近に位置しているので、ウォームギア１１２の左右の回転に伴って、ウォームギア１１２の軸方向の全体に均一に行き渡る。
【００３７】
（その他）
傾斜面は平面に限定されず、曲面であってもよい。また、傾斜面を複数の平面、複数の曲面、更に平面と曲面の組み合わせで構成することも可能である。また、傾斜面への潤滑剤の付着性を調整するために、傾斜面の表面に凹部や凸部を設けたり、傾斜面の表面を粗い面としたりすることも可能である。
【００３８】
以上の説明では、蓋１０３の駆動をモータで行う構成に本発明を適用する場合を説明したが、便座１０２をモータにより電動駆動する構成とし、その構成に本発明を適用することも可能である。この場合、モータの駆動力が図４に示されるようなウォームギア機構により、便座１０２を上下動させる駆動力とされる。そして、この構成において、モータを上述した場合と同様に傾けた配置とし、更にウォームギアに潤滑剤を供給する上述した構成が適用される。もちろん、蓋の開閉と便座の開閉の両方を電動で行う構成とし、その一方または両方に本発明の潤滑剤の供給機構を適用することも可能である。
【００３９】
発明の他の実施形態として、潤滑剤接触手段の一例である潤滑剤保持部材１４１を備えていない構造も可能である。この場合、予めウォームギア１１２に潤滑剤を塗布しておき、その塗布された潤滑剤によりウォームギア１１２とウォームホイール１１３との噛み合いを円滑にする機能が働く。そして、モータ１１１およびウォームホイール１１２を、ウォームホイール１１２の側が下になる状態で傾斜させることで、この予め塗布された潤滑剤のモータ１１１への進入が抑えられた構造が得られる。この変形例は、潤滑剤保持部材１４１を必要としないので、構造がより簡素化される。なお、潤滑剤の継続的なウォームギア１１２への供給機能の点では、潤滑剤保持部材１４１を配置した構造が有利となる。
【００４０】
本発明の態様は、上述した個々の実施形態に限定されるものではなく、当業者が想到しうる種々の変形も含むものであり、本発明の効果も上述した内容に限定されない。すなわち、特許請求の範囲に規定された内容およびその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更および部分的削除が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、便器の蓋または便座の開閉を電動により行う構成に適用することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１００…便器、１０１…便器本体、１０２…便座、１０３…蓋、１０４…カバー、１０５…蓋開閉駆動装置兼便座ダンパー装置、１１０…蓋駆動軸、１１１…モータ、１１２…ウォームギア、１１３…ウォームホイール、１１４…減速ギア機構、１１５…蓋駆動軸ギア、１１６…回転検出センサ、１１７…制御回路、１３０…便座制動軸、１３１…便座制動軸ギア、１３２…ダンパーギア、１３３…ダンパー、１４１…潤滑剤保持部材、１４２…傾斜面、１４３…潤滑剤、１４４…ブラケット。
【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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