(57)【要約】【課題】歯折損や歯飛びを防止することができる駆動装置を提供すること。【解決手段】実施形態の駆動装置は、洋式便器における可動部を可動させるための駆動力を発生させるモータと、前記モータによって発生された駆動力を前記可動部へ伝達する歯車と、を備え、前記歯車は、歯車の終端位置で噛合する場合に、少なくとも２歯以上で噛合するように設けられる。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
洋式便器における可動部を可動させるための駆動力を発生させるモータと、
前記モータによって発生された駆動力を前記可動部へ伝達する歯車と、
を備え、
前記歯車は、歯車の終端位置で噛合する場合に、少なくとも２歯以上で噛合するように設けられる、駆動装置。
【請求項２】
前記歯車において噛合する少なくとも２歯以上の歯のうちの２歯は、噛み合い深さが同等である、請求項１に記載の駆動装置。
【請求項３】
前記可動部は、前記洋式便器の便座ユニットを支持する支持部と一体に昇降可能に可動するラック部材であり、
前記ラック部材が下端に位置し、前記ラック部材が有する歯の終端位置で対向する歯車と噛合する場合に、前記ラック部材が有する歯と、前記対向する歯車の歯とが少なくとも２歯以上で噛合するように設けられる、請求項１又は２に記載の駆動装置。
【請求項４】
前記ラック部材の歯と前記歯車の歯との噛合が所定の噛み合い深さとなるように、前記ラック部材が形成される、請求項３に記載の駆動装置。
【請求項５】
前記ラック部材の下端面に凸部が形成される、請求項３又は４に記載の駆動装置。
【請求項６】
前記洋式便器の便器本体、前記便座ユニット、前記ラック部材、および、前記支持部のうち少なくとも一以上は保護部を有し、
前記保護部には緩衝部材が設けられる、請求項３〜５のいずれか一項に記載の駆動装置。
【請求項７】
前記ラック部材を補強する補強プレートをさらに備え、
前記補強プレートと前記ラック部材とが相互に対向する面の各々の一方に凹部を有し、他方に前記凹部と嵌合可能な凸部を有する、請求項３〜６のいずれか一項に記載の駆動装置。
【請求項８】
前記可動部は、便座又は便蓋を回動させる歯車群であり、
前記便座及び便蓋を回動させる歯車群が終端位置で噛合する場合に、前記終端位置で噛合する歯車群の歯が少なくとも２歯以上で噛合するように設けられる、請求項１又は２に記載の駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洋式便器の駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、洋式便器の分野においては、モータを駆動力とした種々の駆動装置が知られている。例えば、駆動装置の１つとして、便座および便蓋等を含み便器本体の上面に設けられる便座ユニットを、この便器本体に対して昇降可能にする便座昇降装置が知られている。一般に、便座ユニットのうち便座および便蓋よりも後の部分は、通常、便器本体の後部上面に載置された状態にある。このような便器本体の後部上面と便座ユニットの後部との隙間は極めて狭く、この隙間の部分を清掃しようにも手が入らない。便座昇降装置は、ユーザの操作に応じて、便器本体から便座ユニットを上昇させ、これにより、便器本体の上面略全域を清掃し易い状態にすることができる。
【０００３】
また、洋式便器における駆動装置の１つとして、例えば、便器の便座や便蓋を自動的に開閉する開閉装置が知られている。一般に、洋式トイレは、便器本体の開口部の縁に使用者が着座する便座が設けられるとともに便座の上に重なって開口部を覆う便蓋が設けられた構成となっている。便座および便蓋は回転軸を介して便器本体に回転自在に支持されている。開閉装置は、便蓋や便座を回転させることで、便蓋や便座を自動的に開閉させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２１８５２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した駆動装置は、モータが発生した回転力を複数の歯車を介して伝達することで、便器本体に対して便座ユニットを昇降させたり、便蓋や便座を開閉させたりする。ここで、便座ユニットを昇降させたり、便蓋や便座を開閉させたりする際の負荷が高い状態時に歯車間で噛合する歯の数が少ない場合、歯に掛かる負荷が大きくなるため、歯折損を引き起こすおそれがある。例えば、便座昇降装置においては、便座ユニットを支持する可動部材の可動方向にラック（直径が無限大の平歯車）が設けられ、複数の歯車を介して伝達されたモータの回転力を出力歯車によってラックに伝達することで便座ユニットが昇降される。このような便座ユニットにおいて、最下降状態からの上昇開始時、或いは、最下降状態への到達時に、ラックと出力歯車との間で噛合する歯の数が１歯のみの場合や噛合する歯の噛み合い深さが浅い場合、歯折損や歯飛びを引き起こすおそれがある。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、歯折損や歯飛びを防止することができる駆動装置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】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係る駆動装置は、洋式便器における可動部を可動させるための駆動力を発生させるモータと、前記モータによって発生された駆動力を前記可動部へ伝達する歯車と、を備え、前記歯車は、歯車の終端位置で噛合する場合に、少なくとも２歯以上で噛合するように設けられる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の一態様によれば、歯折損や歯飛びを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本実施形態に係る便座昇降装置を適用した洋式便器の一構成例を示す図である。
【図２】図２は、図１に示す洋式便器の便座ユニットを便座昇降装置によって便器本体から上昇させた状態の一例を示す図である。
【図３】図３は、本実施形態に係る便座昇降装置の一構成例を示す図である。
【図４】図４は、図３に示す便座昇降装置のフレーム構成の一例を示す図である。
【図５】図５は、本実施形態に係る便座昇降装置のラック部材の一構成例を示す図である。
【図６】図６は、本実施形態に係る便座昇降装置の駆動機構の一内部構成例を示す図である。
【図７】図７は、本実施形態に係る便座昇降装置による便座昇降動作を説明する図である。
【図８】図８は、便座昇降装置による便座昇降動作の際におけるラック部材の状態を例示する図である。
【図９】図９は、本実施形態に係るラックと出力歯車との位置関係の一例を示す図である。
【図１０】図１０は、本実施形態に係るラック部材の構成例を示す図である。
【図１１】図１１は、本実施形態に係るラック部材に形成される凸部材の構成例を示す図である。
【図１２】図１２は、本実施形態に係るラック部材に形成される凸部材の構成例を示す図である。
【図１３】図１３は、本実施形態に係るラック部材に形成される歯の構成例を示す図である。
【図１４】図１４は、本実施形態に係る緩衝部材の構成例を示す図である。
【図１５】図１５は、本実施形態に係るラック部材及び補強プレートの構成例を示す図である。
【図１６】図１６は、本実施形態に係るラック部材及び補強プレートの構成例を示す図である。
【図１７】図１７は、本変形例に係る開閉装置を適用した洋式便器の一構成例を示す図である。
【図１８】図１８は、本変形例に係る開閉装置の構成例を示す図である。
【図１９】図１９は、本変形例に係る開閉装置における噛合の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、実施形態に係る駆動装置について図面を参照して説明する。以下の各図面においては、各部材の寸法や、各部材の比率を実際とは異ならせて示す場合がある。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、各図面において、同一または対応する要素には適宜同一の符号を付している。
【００１１】
（洋式便器の構成）
まず、本実施形態に係る洋式便器の構成例について説明する。ここで、以下の実施形態では、本願に係る駆動装置を便座昇降装置に適用した例を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る便座昇降装置を適用した洋式便器の一構成例を示す図である。図１に例示されるように、洋式便器１は、便器本体２と、便器本体２の後ベース３と、便座ユニット４と、便座昇降装置１０とを備える。以降の説明では、便器本体２の上面に平行な面としてＸ−Ｙ平面を設定し、このＸ−Ｙ平面における便器本体２の幅方向をＸ軸方向と表記し、Ｘ軸方向に垂直な方向をＹ軸方向（奥行方向）と表記し、このＸ−Ｙ平面に垂直な方向をＺ軸方向（鉛直方向）と表記する。
【００１２】
なお、図１，２中の互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、およびＺ軸の各方向のうち、Ｘ軸方向は、洋式便器１の横方向（幅方向）であり、Ｘ軸方向正側が右側になり、Ｘ軸方向負側が左側になる。Ｙ軸方向は、洋式便器１の前後方向（奥行方向）であり、Ｙ軸方向正側が後側（奥側）になり、Ｙ軸方向負側が前側（手前側）になる。Ｚ軸方向は、洋式便器１の上下方向（鉛直方向）であり、Ｚ軸方向正側が上側になり、Ｚ軸方向負側が下側になる。これらのＸ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向は、洋式便器１に適用される便座昇降装置１０およびその各構成要素についても同様である。
【００１３】
便器本体２は、便鉢等を有する洋式の水洗大便器であり、陶器等の部材によって構成される。便器本体２のＺ軸方向正側の端部には、上面２ｃが形成される。以降の説明では、上面２ｃのうち、Ｙ軸方向負側（前側）の面を前部上面２ａと表記し、Ｙ軸方向正側（後側）の面を後部上面２ｂと表記する。前部上面２ａは、便座５のうちＺ軸方向負側の下面に対向する。後部上面２ｂは、便鉢のＹ軸方向正側の縁部から、上面２ｃのＹ軸方向正側の端部にわたる部分である。後部上面２ｂは、便座ユニット４のうちＹ軸方向正側の部分（便座５および便蓋６よりも後側の部分）に覆われている。
【００１４】
後ベース３は、便座ユニット４を昇降させるための便座昇降装置１０が取り付けられるベース部材である。後ベース３のＺ軸方向負側の底面は、後部上面２ｂに固定される。図１では図示を省略しているが、後ベース３には、便座昇降装置１０に加えて、便器本体２の便鉢内を水洗するための機能部品等（例えばバルブユニット等）が取り付けられている。
【００１５】
便座ユニット４は、便座５と便蓋６と前ベース７とカバー部材８とを含んで構成され、図１に例示されるように、便器本体２の上面２ｃに配置される。便座５および便蓋６は、各々、便座ユニット４の後部（例えばカバー部材８）に回動自在に支持される。便座５および便蓋６は、各々個別に開閉することも、同時に開閉することも可能である。
【００１６】
なお、便座５には、自身の座面を温めるヒータ装置等の機能部品が内蔵されてもよい。また、便座ユニット４には、便座５および便蓋６が各々自重で閉じる際の回動速度を低速化するダンパー等の機能部品が設けられてもよい。
【００１７】
前ベース７は、洗浄ノズル等の機能部品や便座５に内蔵されたヒータ装置を制御する機能部品等が取り付けられるベース部材である。図１に例示されるように、前ベース７は、後部上面２ｂ上に、後ベース３に対してＹ軸方向負側に配置され、後ベース３に取り付けられた便座昇降装置１０によって昇降可能に支持される。
【００１８】
カバー部材８は、後ベース３と前ベース７と便座昇降装置１０とを覆う部材であり、前ベース７に対して固定され、便座５および便蓋６を各々回動自在に支持する。
【００１９】
便座昇降装置１０は、便器本体２に対して便座ユニット４を昇降させる装置である。便座昇降装置１０は、便器本体２の後ベース３に取り付けられ、便座ユニット４の前ベース７の後部を支持する。図２は、図１に示す洋式便器の便座ユニットを便座昇降装置によって便器本体から上昇させた状態の一例を示す図である。便座昇降装置１０は、ユーザからの操作を契機として、便座ユニット４、すなわち、前ベース７と便座５と便蓋６とカバー部材８とを、便器本体２に対してＺ軸方向の正側および負側に昇降させる。具体的には、図２に例示される通り、便座昇降装置１０は、便座ユニット４を便器本体２に対してＺ軸方向正側に上昇させる一方、便座ユニット４を便器本体２に対してＺ軸方向負側に下降させる。
【００２０】
便座昇降装置１０が、便器本体２に対して便座ユニット４を上昇させた状態にあっては、図２に例示される通り、上面２ｃと前ベース７（カバー部材８）のＺ軸方向負側の底面との間の距離ｄが大きくなる。これにより、便器本体２と便座ユニット４との間にユーザが手を入れて、前部上面２ａから後部上面２ｂに亘る上面２ｃ略全域を清掃することが容易になる。なお、図２では、便座昇降装置１０は、便座５および便蓋６が起立姿勢にある際に便座ユニット４を昇降させている。
【００２１】
他方、便座昇降装置１０は、ユーザからの操作を契機として、便座ユニット４が上昇した状態から、便座ユニット４を下降させる。便器本体２に対して便座ユニット４が下降した状態にあっては、図１に例示される通り、上面２ｃと前ベース７（カバー部材８）のＺ軸方向負側の底面との間の距離ｄは、便座ユニット４が上昇した状態と比較して小さくなる。
【００２２】
（便座昇降装置の構成）
つぎに、本実施形態に係る便座昇降装置１０の構成について説明する。図３は、本実施形態に係る便座昇降装置の一構成例を示す図である。図３に例示される通り、便座昇降装置１０は、メインフレーム１１と、便座ユニット４を昇降させる昇降機構１２と、昇降機構１２に昇降の駆動力を与える駆動機構２０とを含んで構成される。昇降機構１２は、便座ユニット４を支持する可動プレート１３と、駆動機構２０からの駆動力によって可動プレート１３とともに可動するラック部材１４と、可動プレート１３およびラック部材１４をＺ軸方向の正側および負側に案内する主ガイド軸１５および副ガイド軸１６とを備える。
【００２３】
可動プレート１３は、洋式便器１の便座ユニット４を支持し且つ便座ユニット４を支持した状態で可動する支持部として機能する。図３に例示されるように、可動プレート１３は、互いにＺ軸方向に対向する下支持部１３ａおよび上支持部１３ｂと、これら下支持部１３ａおよび上支持部１３ｂのＹ軸方向正側の各端部に連続する背板部１３ｃと、副ガイド軸１６を挿通する挿通部１３ｄとを備える。可動プレート１３は、例えば、これらの下支持部１３ａと上支持部１３ｂと背板部１３ｃと挿通部１３ｄとを一体に有するように、金属材のプレス加工等によって形成される。可動プレート１３は、図３に例示されるように、背板部１３ｃから延在する下支持部１３ａおよび上支持部１３ｂをＹ軸方向負側に向けるよう配置される。
【００２４】
下支持部１３ａは、便座ユニット４の前ベース７（図１，２参照）を下方から支持するプレート部分である。上支持部１３ｂは、この前ベース７を上方から支持するプレート部分である。背板部１３ｃは、これら下支持部１３ａおよび上支持部１３ｂのＹ軸方向正側の各端部に連続して、Ｚ軸方向に延在するプレート部分である。図３に例示されるように、下支持部１３ａは、背板部１３ｃのＺ軸方向負側の端部全域からＹ軸方向負側に延在する。この下支持部１３ａの面積は、便座ユニット４の前ベース７を下支えするに十分な面積に設定される。上支持部１３ｂは、背板部１３ｃのＺ軸方向正側の端部における所定領域（例えば過半領域）からＹ軸方向負側に延在する。この上支持部１３ｂの面積は、図３に例示されるように、下支持部１３ａに比して極めて狭いが、下支持部１３ａによる前ベース７の下支えを上方から支援するに十分な面積に設定される。
【００２５】
可動プレート１３に便座ユニット４の前ベース７を取り付ける際、背板部１３ｃには前ベース７のＹ軸方向正側の端面が押し当てられ、この状態において、下支持部１３ａと前ベース７のＺ軸方向負側の端部とが螺子止め等によって固定され、且つ、上支持部１３ｂと前ベース７のＺ軸方向正側の端部とが螺子止め等によって固定される。この結果、可動プレート１３は、取り付けられた前ベース７のＹ軸方向正側の端部を把持するように支持し、これにより、前ベース７を介して便座ユニット４を昇降可能に支持する。
【００２６】
また、図３に例示されるように、下支持部１３ａには、メインフレーム１１の底板部１１ａの固定孔１１２ａ，１１３ａとＺ軸方向に対向する各部分に、固定孔１１２ａに通じる貫通孔１３１ａと、固定孔１１３ａに通じる貫通孔１３２ａとが形成される。上支持部１３ｂには、下支持部１３ａの貫通孔１３１ａとＺ軸方向に対向する部分に、貫通孔１３１ｂが形成される。上支持部１３ｂの貫通孔１３１ｂは、下支持部１３ａの貫通孔１３１ａを介して上述の固定孔１１２ａに通じる。
【００２７】
このような構成を有する可動プレート１３は、上支持部１３ｂの貫通孔１３１ｂと下支持部１３ａの貫通孔１３１ａとを介し、底板部１１ａの固定孔１１２ａの螺子にドライバ等の工具を届かせて、この螺子締めを容易に実現可能にする。且つ、可動プレート１３は、下支持部１３ａの貫通孔１３２ａを介し、底板部１１ａの固定孔１１３ａの螺子にドライバ等の工具を容易に届かせて、この螺子締めを容易に実現可能にする。これにより、たとえ底板部１１ａの上方に可動プレート１３が存在する状態であっても、可動プレート１３の上方から貫通孔１３１ｂ，１３１ａを介して、固定孔１１２ａの螺子による底板部１１ａと便器本体２の後ベース３との螺子止めを容易に行うことができる。且つ、可動プレート１３の上方から貫通孔１３２ａを介して、固定孔１１３ａの螺子による底板部１１ａと便器本体２の後ベース３との螺子止めを容易に行うことができる。この結果、可動プレート１３の上方からメインフレーム１１の底板部１１ａと便器本体２の後ベース３とを螺子止めによって容易に固定できることから、便座昇降装置１０の後ベース３に対する取付手順の自由度および便座昇降装置１０の組立手順の自由度を向上することができる。また、可動プレート１３が下方に存在するとき、貫通孔１３１ａ，１３２ａは、固定孔１１２ａ，１１３ａの螺子の頭と下支持部１３ａとの接触を回避する逃げ孔にもなる。
【００２８】
一方、挿通部１３ｄは、可動プレート１３のうち副ガイド軸１６を挿通する部分である。図３に例示されるように、挿通部１３ｄは、可動プレート１３の背板部１３ｃの右側上端部からＹ軸方向正側へ延在する形状に形成される。挿通部１３ｄには、副ガイド軸１６に比して大きい寸法の挿通孔（貫通孔）が形成される。また、本実施の形態において、挿通部１３ｄは、ブッシュ１３ｅを有する。
【００２９】
ブッシュ１３ｅは、副ガイド軸１６に対する摩擦を低減する摩擦低減部材であり、副ガイド軸１６を摺動可能に挿通する挿通孔を有する。図３に例示されるように、ブッシュ１３ｅは、副ガイド軸１６を挿通した状態で副ガイド軸１６に配置される。挿通部１３ｄは、ブッシュ１３ｅを介して副ガイド軸１６を挿通した状態で副ガイド軸１６に取り付けられる。すなわち、ブッシュ１３ｅは、挿通部１３ｄの挿通孔内周面と副ガイド軸１６の外周面の間に介在する。挿通部１３ｄは、スナップ止め等によってブッシュ１３ｅに固定され、これにより、ブッシュ１３ｅと一体化した状態になる。このような挿通部１３ｄは、ブッシュ１３ｅを介して副ガイド軸１６の外周面上をＺ軸方向の正側および負側に摺動する。すなわち、挿通部１３ｄは、副ガイド軸１６に沿ってブッシュ１３ｅと一体に摺動する。
【００３０】
他方、図３に例示されるように、可動プレート１３には、背板部１３ｃの左側端部近傍の後面部に、主ガイド軸１５に沿ってＺ軸方向の正側および負側に可動なラック部材１４が固定される。可動プレート１３は、ブッシュ１３ｅとともに挿通部１３ｄを副ガイド軸１６に沿ってＺ軸方向の正側および負側に移動させながら、主ガイド軸１５に沿ってラック部材１４とともにＺ軸方向の正側および負側に昇降する。
【００３１】
メインフレーム１１は、便座昇降装置１０を構成する各種部品が取り付けられるフレームであり、例えば、金属材のプレス加工等によって一体的に形成される。メインフレーム１１は、天板部１１ｂと背板部１１ｃと底板部１１ａとが相互に連結されたコの字状の部材である。背板部１１ｃは、主ガイド軸１５および副ガイド軸１６よりもＹ軸方向正側に配置され、Ｚ軸方向に延在する。天板部１１ｂは、背板部１１ｃのうちＺ軸方向正側の周縁からＹ軸方向負側に延在する。底板部１１ａは、背板部１１ｃのうちＺ軸方向負側の周縁からＹ軸方向負側に延在する。天板部１１ｂおよび底板部１１ａは、互いにＺ軸方向に対向する。
【００３２】
図４は、図３に示す便座昇降装置のフレーム構成の一例を示す図である。図４に例示されるように、底板部１１ａには、開口部１１１ａと、固定孔１１２ａ，１１３ａとが形成されている。開口部１１１ａは、図３に示す昇降機構１２のラック部材１４のラック下端部（後述するラック１４ａの下端部）を挿入可能な貫通孔であり、Ｚ軸方向にラック部材１４のラック下端部と対向する。図４に例示されるように、開口部１１１ａは、底板部１１ａのＸ軸方向負側の端部近傍に、ラック部材１４のラック形状に対応する形状（本実施の形態では矩形状）をなすよう形成される。この開口部１１１ａには、Ｚ軸方向の正側および負側に昇降可能なラック部材１４が最下降位置にある際にラック部材１４のラック下端部が入る。
【００３３】
一方、固定孔１１２ａ，１１３ａは、便座昇降装置１０を洋式便器１の後ベース３に取り付ける際にメインフレーム１１の底板部１１ａと後ベース３とを螺子止めによって固定するための貫通孔である。図４に例示されるように、固定孔１１２ａ，１１３ａは、底板部１１ａのＹ軸方向負側の端部近傍に、Ｘ軸方向に並ぶよう形成される。固定孔１１２ａ，１１３ａには、各々、螺子が挿通され、これらの螺子止めにより、底板部１１ａと後ベース３とが固定される。この結果、メインフレーム１１が後ベース３に固定される。
【００３４】
また、本実施の形態において、図４では図示を省略しているが、底板部１１ａには、上述した開口部１１１ａのＸ軸方向負側近傍に、主ガイド軸１５のＺ軸方向負側の端部が螺子止め等によって固定される。底板部１１ａのＸ軸方向正側の端部近傍には、この主ガイド軸１５と対をなす副ガイド軸１６のＺ軸方向負側の端部が螺子止め等によって固定される。
【００３５】
天板部１１ｂには、図３，４に例示されるように、開口部１１１ｂと、取付フランジ１１２ｂと、引き出し孔１１３ｂとが形成されている。開口部１１１ｂは、図３に示す昇降機構１２のラック部材１４のラック上部を挿通可能なものである。図３，４に例示されるように、開口部１１１ｂは、天板部１１ｂのうち上述した底板部１１ａの開口部１１１ａとＺ軸方向に対向する部分に、ラック部材１４のラック形状に対応する形状をなすよう形成される。本実施の形態では、開口部１１１ｂは、天板部１１ｂの左前端部に、矩形状をなすよう形成される。この開口部１１１ｂには、ラック部材１４がＺ軸方向の正側および負側に昇降している際にラック部材１４の上部（後述する上側ラック１４１ａ）が出入りする。
【００３６】
取付フランジ１１２ｂは、便座昇降装置１０を洋式便器１の後ベース３に取り付ける際にメインフレーム１１の天板部１１ｂと後ベース３とを螺子止めによって固定するための部分である。図３，４に例示されるように、取付フランジ１１２ｂは、天板部１１ｂのＹ軸方向正側の端部からＹ軸方向正側へ延在する形状に形成される。取付フランジ１１２ｂは、メインフレーム１１が後ベース３に配置された際に後ベース３の所定部分に当接し、螺子止め等により、後ベース３に固定される。これら取付フランジ１１２ｂと後ベース３との固定により、天板部１１ｂと後ベース３とが直に固定される。この結果、メインフレーム１１と後ベース３との取付強度、すなわち、便座昇降装置１０の後ベース３への取付強度が強化される。
【００３７】
引き出し孔１１３ｂは、駆動機構２０の配線２０ａを引き出す貫通孔である。本実施形態において、図３，４では全体の図示を省略しているが、引き出し孔１１３ｂは、天板部１１ｂの右側後端部から背板部１１ｃの右側上端部に亘って連続的に形成される。引き出し孔１１３ｂからは、メインフレーム１１に取り付けられた状態の駆動機構２０の配線２０ａが引き出される。なお、この引き出し孔１１３ｂの形成位置は、配線２０ａの引き出し位置に合わせて設定されればよく、実施形態は図示に限られるものではない。
【００３８】
背板部１１ｃは、Ｚ軸方向に対向する底板部１１ａおよび天板部１１ｂのＹ軸方向正側の各端部に連続して、Ｚ軸方向に延在するフレーム部分である。図３，４に例示されるように、背板部１１ｃの内側表面（すなわち背板部１１ｃのＹ軸方向負側の表面）には、駆動機構２０が螺子止め等によって取り付けられ、固定される。
【００３９】
主ガイド軸１５および副ガイド軸１６は、可動プレート１３と一体に可動するラック部材１４の可動方向を洋式便器１に対する昇降方向に規制するガイド軸である。図３，４に例示されるように、主ガイド軸１５および副ガイド軸１６は、各々、メインフレーム１１の底板部１１ａおよび天板部１１ｂの間に架設される。この際、主ガイド軸１５および副ガイド軸１６は、各々Ｚ軸方向に起立し且つ互いにＸ軸方向に対向するように設けられる。
【００４０】
本実施形態において、主ガイド軸１５は、駆動機構２０からの駆動力によって可動するラック部材１４をＺ軸方向の正側および負側に案内するとともに、ラック部材１４のＸ軸方向の正負両側への移動と、ラック部材１４のＹ軸方向の正負両側への移動とを抑制する。副ガイド軸１６は、ラック部材１４と一体に可動する可動プレート１３の挿通部１３ｄおよびブッシュ１３ｅをＺ軸方向の正側および負側に案内するとともに、可動プレート１３の主ガイド軸１５回りの回転を抑制する。この可動プレート１３の回転抑制を通して、副ガイド軸１６は、ラック部材１４の主ガイド軸１５回りの回転を抑制する。このような主ガイド軸１５および副ガイド軸１６は、互いに協働して、可動プレート１３およびラック部材１４の可動方向を、洋式便器１に対する昇降方向、例えば、Ｚ軸方向の正側および負側に規制する。
【００４１】
ラック部材１４は、昇降対象の便座ユニット４を支持した状態で可動する支持部としての機能を有する可動プレート１３と一体に可動する部材である。図５は、本実施形態に係る便座昇降装置のラック部材の一構成例を示す図である。図５に例示されるように、ラック部材１４は、可動プレート１３の可動方向（本実施の形態ではＺ軸方向）に延在するラック１４ａと、主ガイド軸１５に沿って摺動する摺動部１４ｂとを有する。
【００４２】
ラック１４ａは、駆動機構２０の最終歯車（後述する出力歯車２８のピニオン２８ｂ）と噛合する歯部を有する棒状部材である。この歯部は、ラック１４ａにおける摺動部１４ｂとは反対側の部分に、ラック１４ａの長手方向（図５ではＺ軸方向）に複数の歯が並ぶように形成される。ラック１４ａは、自身の歯部（複数の歯）と駆動機構２０の最終歯車とを噛合させることにより、駆動機構２０からの駆動力を受ける。また、本実施の形態において、ラック１４ａは、図５に例示されるように、上側ラック１４１ａおよび下側ラック１４１ｂを有する。上側ラック１４１ａは、ラック１４ａのうち摺動部１４ｂよりもＺ軸方向正側に延在する部分である。下側ラック１４１ｂは、ラック１４ａのうち摺動部１４ｂよりもＺ軸方向負側に延在する部分である。
【００４３】
摺動部１４ｂは、上述した主ガイド軸１５の外周面上を摺動する部材である。図５に例示されるように、摺動部１４ｂは、ラック１４ａの歯部とは反対側の部分に一体形成される。摺動部１４ｂには、主ガイド軸１５（図３，４参照）を挿通する挿通孔１４ｃが形成される。挿通孔１４ｃは、ラック１４ａの長手方向に平行な貫通孔である。摺動部１４ｂは、挿通孔１４ｃに挿通した主ガイド軸１５に沿って、ラック１４ａと一体に摺動する。なお、図５等には特に図示しないが、摺動部１４ｂは、主ガイド軸１５に対する摩擦を低減するブッシュ等の摩擦低減部材を挿通孔１４ｃに有し、この摩擦低減部材を挿通孔１４ｃの内周面と主ガイド軸１５の外周面との間に介在させた状態で主ガイド軸１５に沿って摺動してもよい。
【００４４】
上述したラック１４ａおよび摺動部１４ｂを有するラック部材１４は、摺動部１４ｂの挿通孔１４ｃに主ガイド軸１５（図３，４参照）を挿通した状態で主ガイド軸１５に取り付けられる。この際、ラック部材１４は、図５に例示されるように、Ｘ軸方向正側にラック１４ａが配置され且つＸ軸方向負側に摺動部１４ｂが配置された状態になる。この状態において、ラック部材１４は、ラック１４ａの歯部をＸ軸方向正側に向け、後述する図６に例示されるようにラック部材１４のＸ軸方向正側に配置される駆動機構２０の最終歯車とラック１４ａの歯部とを噛合させる。
【００４５】
また、ラック部材１４は、上述した可動プレート１３のＹ軸方向正側の端面部に固定され、この可動プレート１３と一体に可動する。詳細には、ラック部材１４は、ラック１４ａと駆動機構２０の最終歯車との噛合によって駆動機構２０から付与された駆動力により、摺動部１４ｂを主ガイド軸１５に沿って摺動させながら、可動プレート１３とともにＺ軸方向の正側および負側に昇降する。ラック部材１４は、主ガイド軸１５に沿って可動プレート１３とともに昇降している際、上側ラック１４１ａを、必要に応じてメインフレーム１１の天板部１１ｂの開口部１１１ｂ（図３，４参照）から出し入れする。一方、ラック部材１４は、主ガイド軸１５に沿って可動プレート１３とともに最下降位置まで降下した際、メインフレーム１１の底板部１１ａの開口部１１１ａ（図４参照）に下側ラック１４１ｂを挿入する。すなわち、下側ラック１４１ｂの下端面（Ｚ軸方向負側の端面）は、ラック部材１４が最下降位置にある際、底板部１１ａの開口部１１１ａに入り、この底板部１１ａの内側表面（Ｚ軸方向正側の底板表面）よりも下方に位置する。
【００４６】
駆動機構２０は、昇降対象の便座ユニット４を支持した状態で可動する支持部としての機能を有する可動プレート１３と一体に可動するラック部材１４に対し、昇降の駆動力を付与する機構である。駆動機構２０は、図３に例示した第１カバー２１および第２カバー２２を備える。第１カバー２１は、駆動機構２０の歯車回転軸方向の上側（Ｙ軸方向負側）のカバー部材である。第２カバー２２は、駆動機構２０の歯車回転軸方向の下側（Ｙ軸方向正側）のカバー部材である。第１カバー２１および第２カバー２２は、互いに組み付け合うことによって、駆動機構２０のハウジングを構成する。図６は、本実施形態に係る便座昇降装置の駆動機構の一内部構成例を示す図である。駆動機構２０は、このハウジング内に、図６に例示されるような内部部品を備える。
【００４７】
具体的には、図６に例示されるように、駆動機構２０は、ハウジング内に、モータ２３と、モータ２３等を取り付けるためのブラケット２４と、減速歯車としての第１歯車２５、第２歯車２６、および第３歯車２７と、最終歯車としての出力歯車２８とを備える。
【００４８】
モータ２３は、ステッピングモータ等の正負双方向に回転可能な電子部品である。図６に例示されるように、モータ２３は、正負双方向に回転可能な駆動軸としての出力軸２３ａと、小径のモータ歯車２３ｂとを有する。モータ２３は、出力軸２３ａに取り付けられた状態のモータ歯車２３ｂをＹ軸方向負側へ向けるように、第２カバー２２の所定部位に配置される。モータ２３は、配線２０ａを介して電力を供給され、これにより、モータ歯車２３ｂとともに出力軸２３ａを回転させて駆動力を発生させる。図６に例示されるように、モータ歯車２３ｂは、第１歯車２５と噛合した状態にあり、出力軸２３ａと一体に回転してモータ２３の駆動力を第１歯車２５に伝達する。
【００４９】
ブラケット２４は、モータ２３の取り付け等を行うための部材である。図６に例示されるように、ブラケット２４は、モータ歯車２３ｂをＹ軸方向負側（第２カバー２２とは反対側）へ向けた態様のモータ２３を第２カバー２２に押し付け、この状態で螺子止め等によって第２カバー２２に取り付けられる。これにより、ブラケット２４は、第２カバー２２にモータ２３を固定するとともに、第２カバー２２におけるモータ２３の位置決め、すなわち、出力軸２３ａおよびモータ歯車２３ｂの位置決めを行う。
【００５０】
第１歯車２５、第２歯車２６、および第３歯車２７は、減速歯車としての機能を有するものであり、本実施形態において、図６に例示されるように、モータ２３および出力歯車２８（最終歯車）に比してＺ軸方向負側に配置される。
【００５１】
詳細には、図６に例示されるように、第１歯車２５は、モータ歯車２３ｂに比して大径の歯車であり、モータ歯車２３ｂの左下側に配置される。本実施の形態において、第１歯車２５は、ブラケット２４に形成された軸２９ａによって回転自在に支持される。この結果、第１歯車２５の回転中心とモータ歯車２３ｂの回転中心（すなわち出力軸２３ａ）との相対的な位置関係が、ブラケット２４によって高精度に決められる。このような第１歯車２５は、図６に例示されるように、モータ歯車２３ｂおよび後述の第２歯車２６の双方と噛合した状態にある。第１歯車２５は、モータ歯車２３ｂから伝達されたモータ２３の駆動力を、減速してトルクを高めながら第２歯車２６に伝達する。
【００５２】
第２歯車２６は、第１歯車２５に比して大径に形成される大径歯車と当該大径歯車に比して小径に形成される小径歯車とを有する減速歯車である。図６に例示されるように、第２歯車２６は、第１歯車２５の左下側に配置される。本実施形態において、第２歯車２６は、第２カバー２２に形成された軸２９ｂによって回転自在に支持される。この軸２９ｂには、図６に例示されるように、ブラケット２４のＺ軸方向負側の端部が取り付けられている。この結果、第２歯車２６の回転中心と第１歯車２５の回転中心とモータ歯車２３ｂの回転中心との相対的な位置関係が、ブラケット２４によって高精度に決められる。このような第２歯車２６は、図６に例示されるように、第１歯車２５および後述の第３歯車２７の双方と噛合した状態にある。すなわち、第２歯車２６の大径歯車は第１歯車２５と噛合した状態にあり、第２歯車２６の小径歯車は第３歯車２７と噛合した状態にある。第２歯車２６は、第１歯車２５から伝達されたモータ２３の駆動力を、更に減速してトルクを高めながら第３歯車２７に伝達する。
【００５３】
図６に例示されるように、第３歯車２７は、第２歯車２６の小径歯車（図示せず）に比して大径に形成される大径歯車２７ａと、この大径歯車２７ａに比して小径に形成される小径歯車２７ｂとを有する減速歯車である。第３歯車２７は、第２歯車２６と後述の出力歯車２８との間、具体的には、第２歯車２６の左上側であり且つ出力歯車２８の右下側である部位に配置される。本実施の形態において、第３歯車２７は、第２カバー２２に形成された軸２９ｃによって回転自在に支持される。このような第３歯車２７は、図６に例示されるように、第２歯車２６および出力歯車２８の双方と噛合した状態にある。すなわち、第３歯車２７の大径歯車２７ａは第２歯車２６の小径歯車と噛合した状態にあり、第３歯車２７の小径歯車２７ｂは出力歯車２８と噛合した状態にある。第３歯車２７は、第２歯車２６から伝達されたモータ２３の駆動力を、更に減速してトルクを高めながら出力歯車２８に伝達する。
【００５４】
出力歯車２８は、上述したラック部材１４のラック１４ａに対し噛合して、モータ２３の駆動力をラック１４ａに伝達する最終歯車である。図６に例示されるように、出力歯車２８は、第３歯車２７の小径歯車２７ｂに比して大径に形成される大径歯車２８ａと、この大径歯車２８ａに比して小径に形成される小径歯車であるピニオン２８ｂとを有する。出力歯車２８は、第３歯車２７の左上側であり且つラック１４ａの近傍の部位に配置される。本実施の形態において、出力歯車２８は、第１カバー２１（図３参照）に形成された軸と第２カバー２２に形成された軸とを連結して構成される軸２９ｄによって回転自在に支持される。このような出力歯車２８は、図６に例示されるように、第３歯車２７およびラック１４ａの双方と噛合した状態にある。すなわち、出力歯車２８の大径歯車２８ａは第３歯車２７の小径歯車２７ｂと噛合した状態にあり、出力歯車２８のピニオン２８ｂはラック１４ａと噛合した状態にある。出力歯車２８は、第３歯車２７から大径歯車２８ａに伝達されたモータ２３の駆動力を、更に減速してトルクを高めながら、ピニオン２８ｂからラック１４ａに伝達する。
【００５５】
上述したような構成を有する駆動機構２０は、図６に例示されるように、メインフレーム１１の背板部１１ｃの内側表面に取り付けられて主ガイド軸１５と副ガイド軸１６との間に位置する。この駆動機構２０において、出力歯車２８のピニオン２８ｂは、主ガイド軸１５に摺動可能に取り付けられたラック部材１４のラック１４ａと噛合した状態になる。駆動機構２０は、このようなピニオン２８ｂからラック１４ａに伝達されるモータ２３の駆動力により、上述した可動プレート１３とともにラック部材１４を主ガイド軸１５に沿ってＺ軸方向の正側および負側に昇降させる。
【００５６】
一方、駆動機構２０は、上述した各構成部の他に、出力歯車２８の回転数および回転角度等を検出するセンサ等の検出機構を備える。駆動機構２０のハウジング内には、上述の検出機構のセンサやモータ２３等の電子部品と電気的に接続される導通線が複数配設されている。これら複数の導通線を束ねた状態の配線２０ａは、図６に例示されるように、メインフレーム１１の背板部１１ｃ等に形成された引き出し孔１１３ｂを介して、駆動機構２０のハウジング内側（第２カバー２２側）からメインフレーム１１の外側へ引き出される。
【００５７】
また、本実施形態に係る便座昇降装置１０は、図３〜６には特に図示しないが、便座ユニット４を支持する可動プレート１３と一体に昇降するラック部材１４が最高位置まで上昇した状態を解除可能に保持（ロック）するロック機構を備える。一方、便座昇降装置１０の昇降動作を制御する制御装置（図示せず）は、例えば便座ユニット４の前ベース７（図１，２参照）に搭載される。駆動機構２０の配線２０ａは、この制御装置に対して電気的にコネクタ接続される。便座昇降装置１０の昇降動作を操作する操作スイッチ等の操作装置（図示せず）は、例えば便座ユニット４のカバー部材８や別体の無線通信装置等に設けられる。
【００５８】
（便座昇降動作）
つぎに、本実施形態に係る便座昇降装置１０が便座ユニット４を昇降させる動作、すなわち、便座昇降装置１０による便座昇降動作について説明する。図７は、本実施形態に係る便座昇降装置による便座昇降動作を説明する図である。
【００５９】
便座昇降装置１０は、初期状態として、例えば図１に示したように便座ユニット４を便器本体２の上面２ｃに載置している。この際、便座昇降装置１０は、図７に例示される最下降状態になっている。便座昇降装置１０が最下降状態である際、図７に例示されるように、便座ユニット４の前ベース７の後部を支持した状態の可動プレート１３（以下、「便座支持状態の可動プレート１３」と適宜いう）およびラック部材１４は、双方とも、自身の昇降範囲のうち最も下降した位置、すなわち、最下降位置にある。
【００６０】
ユーザは、便器本体２の上面２ｃを清掃する等のために便器本体２の後部上面２ｂから便座ユニット４を上昇（浮上）させる必要がある際、操作装置を用いて、便座ユニット４の上昇を便座昇降装置１０に指示する操作（上昇操作）を行う。なお、ユーザは、便座ユニット４の上昇前等の所望のタイミングに、便座５および便蓋６を起立姿勢にする。
【００６１】
便座昇降装置１０は、上述したユーザによる上昇操作に応じ、駆動機構２０の駆動力によって、便座支持状態の可動プレート１３およびラック部材１４を一体にＺ軸方向上側へ上昇させる。図７に例示されるように、便座昇降装置１０は、これらの可動プレート１３およびラック部材１４を最下降位置から最上昇位置まで上昇させる。便座支持状態の可動プレート１３およびラック部材１４は、双方とも同時に、最上昇位置まで上昇した状態、すなわち、最上昇状態になる。この結果、便座ユニット４は、例えば図２に示したように、便器本体２の後部上面２ｂから浮上した状態になり、便器本体２と便座ユニット４との間には、ユーザが手を入れ易くなるに十分な距離ｄの間隔が生じる。
【００６２】
ここで、上述した可動プレート１３およびラック部材１４の上昇量は、便座昇降装置１０による便座昇降動作の昇降量、すなわち、便器本体２に対する便座ユニット４の昇降量ΔＨに相当する。本実施の形態において、便座ユニット４の昇降量ΔＨに相当する便座昇降動作の昇降量は、図７に例示されるように、最下降状態のラック部材１４の高さ位置Ｐ１と最上昇状態のラック部材１４の高さ位置Ｐ２との距離として定義される。後述する図８に例示されるように、高さ位置Ｐ１は、最下降状態のラック部材１４の摺動部１４ｂにおけるＺ軸方向の中心位置である。高さ位置Ｐ２は、最上昇状態のラック部材１４の摺動部１４ｂにおけるＺ軸方向の中心位置である。
【００６３】
一方、ユーザは、洋式便器１の清掃完了等の理由で便器本体２の後部上面２ｂに便座ユニット４を戻す必要がある際、操作装置を用いて、便座ユニット４の下降を便座昇降装置１０に指示する操作（下降操作）を行う。なお、ユーザは、便座ユニット４の下降後等の所望のタイミングに、便座５および便蓋６を倒伏姿勢にする。
【００６４】
便座昇降装置１０は、上述したユーザによる下降操作に応じ、駆動機構２０の駆動力によって、便座支持状態の可動プレート１３およびラック部材１４を一体にＺ軸方向負側へ下降させる。図７に例示されるように、便座昇降装置１０は、これらの可動プレート１３およびラック部材１４を最上昇位置から最下降位置まで下降させる。便座支持状態の可動プレート１３およびラック部材１４は、双方とも同時に、最下降位置まで下降した状態、すなわち、最下降状態になる。この結果、便座ユニット４は、例えば図１に示したように、便器本体２の上面２ｃに載置された状態になり、洋式便器１は、ユーザの用便等の通常使用が可能な状態に戻る。これら可動プレート１３およびラック部材１４の下降量は、便座昇降装置１０による便座昇降動作の昇降量、すなわち、便器本体２に対する便座ユニット４の昇降量ΔＨに相当する。
【００６５】
図８は、便座昇降装置による便座昇降動作の際におけるラック部材の状態を例示する図である。図８に例示されるように、駆動機構２０は、最下降状態のラック部材１４を上昇させる際、ラック１４ａの上側ラック１４１ａの上端歯部と噛合した状態のピニオン２８ｂを正方向（図８では時計回り）に回転させながら、ピニオン２８ｂからラック１４ａに駆動力を伝達する。駆動機構２０は、この伝達した駆動力により、ラック部材１４を主ガイド軸１５に沿って上昇させる。
【００６６】
ラック部材１４は、ラック１４ａの上端部から下端部に至るまでの全域に亘ってピニオン２８ｂと噛合する限り、主ガイド軸１５に沿って上昇し続ける。この途中、ラック部材１４は、最下降位置から所定の高さ位置まで上昇して以降、上側ラック１４１ａを、天板部１１ｂの開口部１１１ｂからメインフレーム１１のＺ軸方向正側へ突出させる。その後、ラック部材１４は、自身の昇降範囲のうち最も上昇した位置、すなわち、最上昇位置まで上昇する。このようなラック部材１４とともに、上述した便座支持状態の可動プレート１３は、主ガイド軸１５および副ガイド軸１６に沿って最下降位置から最上昇位置まで上昇し続ける。
【００６７】
図８に例示されるように、ラック部材１４が最上昇位置（最上昇状態）にある際、ラック部材１４のラック１４ａの上側略全域、すなわち、上側ラック１４１ａの略全域は、天板部１１ｂの開口部１１１ｂからメインフレーム１１の外部（Ｚ軸方向正側）へ突出した状態になっている。この際、ラック部材１４の摺動部１４ｂの上端面（Ｚ軸方向正側の端面）は、上側ラック１４１ａに阻害されることなく、天板部１１ｂのＺ軸方向負側の表面（内側表面）と接触した状態になる。ラック１４ａは、下側ラック１４１ｂの下端歯部と駆動機構２０のピニオン２８ｂとを噛合させた状態になる。なお、ラック部材１４の摺動部１４ｂの上端面（Ｚ軸方向正側の端面）と、天板部１１ｂの内側表面（Ｚ軸方向負側の表面）とが接触する前にラック部材１４の動作を停止させることも可能である。
【００６８】
一方、駆動機構２０は、最上昇状態のラック部材１４を下降させる際、ラック１４ａの下側ラック１４１ｂの下端歯部と噛合した状態のピニオン２８ｂを負方向（図８では反時計回り）に回転させながら、ピニオン２８ｂからラック１４ａに駆動力を伝達する。駆動機構２０は、この伝達した駆動力により、ラック部材１４を主ガイド軸１５に沿って下降させる。
【００６９】
ラック部材１４は、ラック１４ａの下端部から上端部に至るまでの全域に亘ってピニオン２８ｂと噛合する限り、主ガイド軸１５に沿って下降し続ける。この際、ラック部材１４は、天板部１１ｂの開口部１１１ｂを通ってメインフレーム１１のＺ軸方向正側に突出した状態にある上側ラック１４１ａを、この開口部１１１ｂから天板部１１ｂのＺ軸方向負側に入れ続ける。ラック部材１４は、上側ラック１４１ａを開口部１１１ｂから天板部１１ｂのＺ軸方向負側に入れ終えた後、自身の昇降範囲のうち最も下降した位置、すなわち、最下降位置まで下降する。このようなラック部材１４とともに、上述した便座支持状態の可動プレート１３は、主ガイド軸１５および副ガイド軸１６に沿って最上昇位置から最下降位置まで下降し続ける。
【００７０】
図８に例示されるように、ラック部材１４が最下降位置（最下降状態）にある際、下側ラック１４１ｂは、底板部１１ａの開口部１１１ａに入った状態になっている。この際、下側ラック１４１ｂのＺ軸方向負側の端面（ラック１４ａの下端面）は、底板部１１ａの開口部１１１ａに入り、底板部１１ａの内側表面１１６ａよりも下方に位置している。この際、下側ラック１４１ｂの下端面は、底板部１１ａの内側表面１１６ａよりも底板部１１ａの外側表面１１７ａ側に向けて突出するように、底板部１１ａの開口部１１１ａ内に位置している。
【００７１】
また、ラック部材１４が最下降位置にある際、図８に例示されるように、ラック部材１４の摺動部１４ｂの下端面（Ｚ軸方向負側の端面）は、下側ラック１４１ｂに阻害されることなく、底板部１１ａの内側表面１１６ａと接触した状態になる。ラック１４ａは、上側ラック１４１ａの上端歯部と駆動機構２０のピニオン２８ｂとを噛合させた状態になる。
【００７２】
（ラック部材のラックと出力歯車との位置関係）
次に、本実施形態に係る便座昇降装置１０のラック部材１４のラック１４ａと駆動機構２０に内蔵される出力歯車２８との位置関係について説明する。図９は、本実施形態に係るラック１４ａと出力歯車２８との位置関係の一例を示す図である。図９に例示されるように、ラック１４ａと出力歯車２８とは、ラック部材１４が下端に位置する場合に、ラック部材１４が有する歯（ラック１４ａの歯）と、ラック部材１４の歯と噛合する歯車の歯（出力歯車２８の歯）とが少なくとも２歯以上で噛合するように設けられる。すなわち、図９に例示するように、ラック部材１４が最下降状態にあり、ラック１４ａの終端位置で噛合する場合に、少なくとも上側ラック１４１ａの歯１４１１ａと歯１４１２ａの間、及び、歯１４１２ａと歯１４１３ａとの間に、ピニオン２８ｂの歯２８１ｂ〜２８ｎｂが同時に噛合するように、ラック１４ａ及び出力歯車２８が設けられる。なお、ラック１４ａの終端位置とは、ラック部材１４が最下降状態にある場合にラック１４ａと歯車が噛み合う位置である。また、本実施形態において、モータ２３の駆動力によって可動されるラック部材１４は、可動部とも呼ばれる。
【００７３】
ここで、ラック１４ａとピニオン２８ｂとの間で噛合する２歯は、例えば、噛み合い深さが同等となる（２歯が均等に噛合する）ように設けられる場合であってもよい。この場合、例えば、上側ラック１４１ａの歯１４１１ａと歯１４１２ａの間で噛合するピニオン２８ｂの歯の噛合状態と、上側ラック１４１ａの歯１４１２ａと歯１４１３ａの間で噛合するピニオン２８ｂの歯の噛合状態とが同様になるように、ラック１４ａ及び出力歯車２８が設けられる。図９を参照して一例を挙げると、ピニオン２８ｂにおける歯２８１ｂのラック１４ａとの噛み合い深さと、ピニオン２８ｂにおける歯２８２ｂのラック１４ａとの噛み合い深さとが同等となるようにラック１４ａ及び出力歯車２８が設けられる。すなわち、ラック１４ａに対し、ピニオン２８ｂの歯２８１ｂと歯２８２ｂが対称の配置となるようにラック１４ａ及び出力歯車２８が設けられる。 なお、噛み合い深さとは、ラック歯先と、ピニオン歯先のかかり量のことである。
【００７４】
このように、ラック部材１４が下端に位置する場合に、ラック１４ａの歯と、出力歯車２８の歯とが少なくとも２歯以上で噛合するように設けられることで、便座ユニット４が最下降状態から上昇する際の歯にかかる負荷、或いは、便座ユニット４が最下降状態に達した時に歯が受ける衝撃などを分散することができ、歯折損や歯飛びを防止することができる。以下、ラック１４ａの歯と出力歯車２８の歯とを少なくとも２歯以上で噛合させるための構成例を順に説明する。
【００７５】
（ラック部材の構成例）
まず、ラック１４ａと出力歯車２８との噛合の深さを調整することによって２歯以上で噛合させる場合について説明する。この場合、ラック部材１４は、ラック１４ａの歯と出力歯車２８の歯との噛合が所定の噛み合い深さとなるように形成される。図１０は、本実施形態に係るラック部材１４の構成例を示す図である。図１０に例示するように、ラック部材１４は、挿通孔１４ｃの中心からラック１４ａの歯先までの距離「ｄ１」が調整されることによって、ラック１４ａと出力歯車２８とが２歯以上で噛合されるように形成される。すなわち、ラック部材１４は、ラック１４ａをピニオン２８ｂに近づけるように形成されることで、最下降状態にある場合であっても、歯１４１１ａ、歯１４１２ａ及び歯１４１３ａがピニオン２８ｂの歯に近づいた状態となり、ラック１４ａ及び出力歯車２８が少なくとも２歯以上で噛合された状態となる。
【００７６】
ここで、距離「ｄ１」は、例えば、ラック１４ａと出力歯車２８との噛合の噛み合い深さに応じて決定される。この場合、例えば、距離「ｄ１」は、噛合する歯において対向する歯の間に入っている歯の割合に応じて決定する場合であってもよい。図１０を参照して一例を挙げると、ラック１４ａにおける歯１４１１ａと歯１４１２ａとの間に噛合するピニオン２８ｂの歯において、歯たけ（歯先から歯底までの距離）に対する歯１４１１ａと歯１４１２ａとの間に入っている歯の距離の割合が１／２以上となり、かつ、歯１４１２ａと歯１４１３ａとの間に噛合するピニオン２８ｂの歯において、歯たけに対する歯１４１２ａと歯１４１３ａとの間に入っている歯の距離の割合が１／２以上となるように、距離「ｄ１」が決定される。
【００７７】
ここで、この所定の割合は、例えば、ラック１４ａ及びピニオン２８ｂにおける歯の「モジュール」、「圧力角」、「歯数」及び「歯のサイズ（歯たけと歯厚）」などに応じて適宜設定される。すなわち、ラック１４ａ及びピニオン２８ｂにおける歯の条件に応じて、「距離ｄ１」が決定される。なお、「距離ｄ１」は、既存の製品をもとに決定される場合であってもよい。この場合、例えば、既存のラック部材１４及び出力歯車２８の位置関係に基づいて「距離ｄ１」が算出される。そして、挿通孔１４ｃの中心からラック１４ａの歯先までの距離が、算出された「距離ｄ１」となるように既存の金型が調整される。このように調整された金型を用いてラック部材１４を作製することで、ラック部材１４が下端に位置する場合であってもラック１４ａの歯と、出力歯車２８の歯とを少なくとも２歯以上で噛合させることができる。
【００７８】
なお、設定される距離は、図１０に例示する「距離ｄ１」に限らず、任意の位置の距離が設定される場合であってもよい。すなわち、噛合の噛み合い深さを調整する場合、ラック部材１４における短手方向（Ｘ軸方向）の長さを調整するものであれば、任意の位置の距離が設定されてもよい。一例を挙げると、ラック１４ａの歯先からラック部材１４の短手方向の任意の位置までの距離が設定されてもよい。
【００７９】
次に、ラック部材１４が下端に位置する場合のラック部材１４の昇降方向の位置を調整することによって２歯以上で噛合させる場合について説明する。この場合、ラック部材１４は、例えば、下端面に凸部材が形成される。図１１及び図１２は、本実施形態に係るラック部材１４に形成される凸部材１４２ａの構成例を示す図である。図１１に例示するように、ラック部材１４は、摺動部１４ｂにおける下端面に凸部材１４２ａを備える。ここで、凸部材１４２ａは、図１２に例示するように、摺動部１４ｂの下端面において、挿通孔１４ｃと同径の貫通孔を有する円状の形状で形成される。これにより、ラック部材１４が下端に達するタイミングを早め（すなわち、ラック部材１４が下端に達した際のラック１４ａとピニオン２８ｂとの噛合のタイミングを遅らせ）、ラック１４ａの終端で噛合する場合であっても、ラック１４ａ及び出力歯車２８が少なくとも２歯以上で噛合された状態となる。
【００８０】
ここで、凸部材１４２ａの高さ（Ｚ軸方向の距離）は、ラック１４ａ及び出力歯車２８のサイズ、配置状態に応じて適宜設定される場合でもよい。この場合、凸部材１４２ａの高さ（Ｚ軸方向の距離）は、ラック１４ａ及び出力歯車２８の各歯の「モジュール」、「圧力角」、「歯数」及び「歯のサイズ（歯たけと歯厚）」と、ラック部材１４及び出力歯車２８の位置関係に基づいて決定される。なお、凸部材１４２ａの高さは、既存の製品をもとに決定される場合であってもよい。この場合、例えば、既存のラック部材１４及び出力歯車２８の位置関係に基づいて凸部材１４２ａの高さが算出される。そして、算出された高さの凸部材１４２ａが生成され、既存のラック部材１４の下端に設置される。或いは、算出された高さの凸部材１４２ａが形成されるように金型が調整される。なお、凸部材１４２ａの形状及び形成される位置は任意に設定される。すなわち、凸部材１４２ａは、図１１及び図１２に図示される形状及び位置に限られず、適宜設定することができる。
【００８１】
ラック部材１４が下端に位置する場合のラック部材１４の昇降方向の位置を調整する構成は上記した凸部材１４２ａの他にも、ラック１４ａの終端に対する歯の形成位置をずらすことで、２歯以上で噛合された状態を実現させてもよい。この場合、例えば、ラック部材１４におけるラック１４ａの歯を進行方向（昇降方向）にずらすことにより実現される。図１３は、本実施形態に係るラック部材１４に形成される歯の構成例を示す図である。図１３に例示するように、ラック部材１４は、ラック１４ａにおける下端から最下端の歯までの距離である「距離ｄ２」が調整されることにより、歯の形成位置が設定される。この場合、ラック１４ａの長手方向の距離である「距離ｄ３」は、図１３に例示するように、Ｚ軸方向の「距離ｄ２」の調整に応じて変化することとなる。これにより、凸部材１４２ａを形成させる場合と同様に、ラック部材１４が下端に達した際のラック１４ａとピニオン２８ｂとの噛合のタイミングを遅らせ、ラック１４ａの終端で噛合する場合であっても、ラック１４ａ及び出力歯車２８が少なくとも２歯以上で噛合された状態となる。また、凸部材１４２ａや距離ｄ２を調整する代わりに、終端位置に達する時のピニオン２８ｂの位相を調整することでも実現可能である。
【００８２】
ここで、「距離ｄ２」は、ラック１４ａ及び出力歯車２８のサイズ、配置状態に応じて適宜設定される場合でもよい。この場合、「距離ｄ２」は、ラック１４ａ及び出力歯車２８の各歯の「モジュール」、「圧力角」、「歯数」及び「歯のサイズ（歯たけと歯厚）」と、ラック部材１４及び出力歯車２８の位置関係に基づいて決定される。なお、「距離ｄ２」は、既存の製品をもとに決定される場合であってもよい。この場合、例えば、既存のラック部材１４及び出力歯車２８の位置関係に基づいて「距離ｄ２」が算出される。そして、ラック１４ａにおける下端から最下端の歯までの距離が、算出された「距離ｄ２」で形成されるように金型が調整される。
【００８３】
（緩衝部材）
上述したように、ラック１４ａ及びピニオン２８ｂにおける歯折損や歯飛びは、便座昇降装置１０（駆動機構２０）の駆動力により、便座ユニット４を昇降させる際、便座ユニット４がＺ軸方向負側に下降して最下降状態に達した時に受ける衝撃によって生じる。便座ユニット４を支持した状態で昇降するラック部材１４にあっては、ラック１４ａの上側から下側に亘り、ピニオン２８ｂと噛合するから、ラック部材１４に衝撃の影響が及ぶと、ラック１４ａ及びピニオン２８ｂにおける歯折損が生じやすい。また、ラック部材１４に固定される可動プレート１３についても衝撃を緩和することが好ましい。歯折損を抑制する観点からは、ラック部材１４および可動プレート１３に緩衝部材を設けることが好ましい。本実施形態では、ラック部材１４の昇降方向の下側（保護部）に緩衝部材を設けた構成を例示する。図１４は、本実施形態に係る緩衝部材３０の構成例を示す図である。図１４は、主ガイド軸１５が挿通孔１４ｃに挿通され、ラック１４ａと出力歯車２８のピニオン２８ｂとが噛合した状態におけるラック部材１４の下端側を示す。図１４に例示するように、緩衝部材３０は、ラック１４ａの下端側（Ｚ軸方向負側）にある開口部１１１ａに設けられる。ここで、緩衝部材３０は、摺動部１４ｂを主ガイド軸１５に沿って摺動させながら昇降するラック部材１４において、最もＺ軸方向負側となる部分の下側に設けられる。すなわち、緩衝部材３０は、ラック部材１４が最下降状態に達した時に最下部となる部分の下側に設けられる。例えば、図１４に例示するように、ラック部材１４において最もＺ軸方向負側となる部分であるラック１４ａの下端側に緩衝部材３０が配置される。これにより、便座ユニット４が最下降状態に達した時に受ける衝撃を和らげることができ、歯折損や歯飛びを防止することができる。なお、緩衝部材３０は、ゴム、合成樹脂及びゲルなどを含む任意の材料によって形成することができる。
【００８４】
以上の説明では、緩衝部材をラック部材１４の下端側（保護部）に設けた構成を例示したが、ラック部材１４と一体に下降する可動プレート１３（支持部）に保護部を設けた構成も好適に採用され得る。具体的には、例えば、可動プレート１３のうち、下支持部１３ａの下面（後ベース３に固定される面）に保護部を設けてもよい。
【００８５】
また、衝撃の影響から保護する観点からは可動プレート１３以外の要素に保護部を設けてもよい。例えば、メインフレーム１１の底板部１１ａのうち、可動プレート１３の下支持部１３ａと接触する部分に保護部を設けてもよいし、前ベース７の下面（便座ユニット）に保護部を設けてもよい。また、後ベース３と可動プレート１３との接触面に保護部を設けてもよい。さらに、便器本体２の後部上面２ｂのうち、カバー部材８と接触する位置に保護部を設けてもよい。以上に例示した保護部に緩衝部材を設けた構成によっても、上述した効果が実現される。
【００８６】
（ラック部材と補強プレートの構成例）
本実施形態に係る便座昇降装置１０は、ラック部材１４を補強する補強プレートを設けて剛性を高めることで、荷重によるラック部材１４の撓みを防止し、歯車の噛合状態を良好に保つことができる。図１５及び図１６は、本実施形態に係るラック部材１４及び補強プレート４０の構成例を示す図である。なお、図１６は、図１５に示すラック部材１４及び補強プレート４０を直線Ｌ１で切断した場合の断面図を示す。図１５に例示するように、補強プレート４０は、ラック部材１４のＸ−Ｚ平面と同様の形状を有し、ラック部材１４のＹ軸方向負側のＸ−Ｚ平面に嵌合される。すなわち、補強プレート４０は、図１５に例示するように、ラック部材１４のＹ軸方向負側のＸ−Ｚ平面に合わせられ、補強プレート４０及びラック部材１４に形成された固定孔にピン４１が嵌合されることによってラック部材１４に固定される。
【００８７】
ここで、ラック部材１４及び補強プレート４０は、ラック部材１４が補強プレート４０に嵌合することにより補強プレート４０の位置ずれを防止することができる。この場合、図１６に例示するように、補強プレート４０は、ラック部材１４に対向する面に嵌合凹部４０ａを有し、ラック部材１４は、補強プレート４０に対向する面に嵌合凹部４０ａと嵌合可能な嵌合凸部１４３ａを有する。すなわち、ラック部材１４の嵌合凸部１４３ａが、補強プレート４０の嵌合凹部４０ａに対して嵌合する。これにより、ラック部材１４に対して荷重がかかった場合でも、ラック部材１４に対する補強プレート４０の位置ずれが生じることを防ぐことができる。その結果、荷重によるラック部材１４の撓みを防止して、歯車の噛合状態を良好に保つことができる。なお、嵌合凹部４０ａは貫通孔も含まれる。また、以上の説明では、補強プレート４０に嵌合凹部４０ａを形成し、ラック部材１４に嵌合凸部１４４ａを形成しているが、逆の構成でも構わない。
【００８８】
上述したように、本実施形態によれば、便座昇降装置１０において、ラック部材１４が下端に位置する場合（ラック１４ａの終端で出力歯車２８と噛合する場合）に２歯以上で噛合させることができ、歯折損や歯飛びを防止することができる。さらに、歯折損や歯飛びを防止することで、スムーズな駆動力の伝達を実現することができる。
【００８９】
（変形例）
上述した実施形態では、本願に係る駆動装置として便座昇降装置を一例に挙げて説明したが、本願の技術は、洋式便器に備えられるその他の駆動装置に適用することも可能である。以下の変形例では、本願に係る駆動装置として、便器の便座や便蓋を自動的に開閉する開閉装置を一例に挙げて説明する。図１７は、本変形例に係る開閉装置を適用した洋式便器の一構成例を示す図である。図１７に例示されるように、洋式便器１は、便器本体２と、便座５と、便蓋６と、カバー部材８と、開閉装置５０とを備える。開閉装置５０は、電動便座付き洋式便器１のカバー部材８内に配設され、便座５や便蓋６を開閉駆動するものである。
【００９０】
図１８は、本変形例に係る開閉装置５０の構成例を示す図である。本変形例に係る開閉装置５０は、図１８に例示するように、モータ５２と、便座５や便蓋６を開閉駆動する駆動軸５７と、モータ５２が発生した回転力を便座５や便蓋６の回動軸（駆動軸５７）に伝達するギア列とを備える。すなわち、駆動軸５７が便座５や便蓋６と連結され、ギア列を介して伝達された駆動力によって駆動軸５７が回転することで、便座５や便蓋６が回動される。ここで、開閉装置５０におけるギア列は、図１８に例示されるように、ウォームホイール５３と、ウォームギア５４と、ウォームホイール５５と、歯車群５６とを有する。なお、本変形例において、モータ２３の駆動力によって便座５及び便蓋６を回動させる歯車群５６は、可動部とも呼ばれる。
【００９１】
ウォームホイール５３は、モータ５２の回転軸に装着されたウォームギア（不図示）に噛合し、モータ５２の回転が伝えられる。ウォームギア５４は、ウォームホイール５３と同軸に固定され、ウォームホイール５３の回転に伴って回転する。ウォームホイール５５は、ウォームギア５４から回転が伝えられ、歯車群５６に回転を伝達する。
【００９２】
歯車群５６は、図１８に例示するように、歯車５６ａ〜５６ｄを有する。歯車５６ａは、ウォームホイール５５と同軸に固定され、ウォームホイール５５の回転に伴って回転する。そして、歯車５６ａは、歯車５６ｂと噛合し、伝えられた回転を歯車５６ｂに伝達する。歯車５６ｂ及び５６ｃは、同軸に固定され、歯車５６ａの回転に伴って回転する。ここで、歯車５６ｃは、歯車５６ｂと比較して小径の歯車である。歯車５６ｄは、駆動軸５７に備えられ、歯車５６ｃから伝えられた回転に伴って回転することで、駆動軸５７を回転させる。
【００９３】
なお、モータ５２は、ステッピングモータなどから構成され、便座５や便蓋６の開閉動作の駆動源・動力源として機能する。モータ５２には、図示しないリード線を介して駆動信号が供給される。駆動信号の供給により、モータ５２の回転軸が回転する。なお、用いるモータはステッピングモータ以外にもＤＣモータ、ＤＣブラシレスモータなど、特に制限されない。また、開閉装置５０は、伝達するトルクを制限する安全装置であるトルクリミッタが設けられる場合であってもよい。
【００９４】
本願に係る技術は、図１８に例示する開閉装置５０に対して適用する場合であってもよい。すなわち、噛合する歯車のうち少なくとも一方が終端を有する歯車に対して本願の技術を適用することができる。例えば、図１８に示す歯車５６ｃ及び歯車５６ｄにおいて、歯車５６ｄの終端位置で少なくとも２歯以上で噛合するように調整される場合であってもよい。図１９は、本変形例に係る開閉装置５０における噛合の一例を示す図である。図１９においては、歯車５６ｃ及び歯車５６ｄを図１８に示す状態から反転させた状態を示す。図１９に例示するように、駆動軸５７に備えられた歯車５６ｄは、円柱の駆動軸５７の周囲の一部に設けられた歯車である。すなわち、歯車５６ｄは、円の全周に渡って歯がある歯車ではなく、歯の終端を有する歯車である。本願に係る技術は、このような歯車の噛合状態を調整するためにも適用することが可能である。
【００９５】
例えば、歯車５６ｃが、歯車５６ｄの終端（歯５６１ｄ〜歯５６３ｄ、或いは、歯５６１３ｄ〜歯５６１５ｄ）で噛合する場合に、少なくとも２歯以上で噛合するように歯５６ｃ及び歯車５６ｄが設けられる。歯車５６ｄは、駆動軸５７に備えられた歯車であり、例えば、便座５及び便蓋６が開いた状態の時に、歯車５６ｃは、歯５６１ｄ〜歯５６３ｄと噛合し、便座５及び便蓋６が閉じた状態の時に、歯車５６ｃは、歯５６１３ｄ〜歯５６１５ｄと噛合する。ここで、歯車５６ｃが歯車５６ｄの終端で噛合する場合に、歯車５６ｃと歯車５６ｄを少なくとも２歯以上で噛合させるために、例えば、歯車５６ｃ、或いは、歯車５６ｄの直径を調整する場合でもよく、或いは、駆動軸５７に対する歯車５６ｄの歯５６１ｄ〜歯５６１５ｄの配置を変更する場合でもよい。これらの変更内容は、例えば、歯車５６ｃと歯車５６ｄの各歯の「モジュール」、「圧力角」、「歯数」及び「歯のサイズ（歯たけと歯厚）」と、歯車５６ｃと歯車５６ｄの位置関係に基づいて決定される場合であってもよく、或いは、既存の製品に基づいて決定される場合であってもよい。
【００９６】
上述したように、本変形例によれば、開閉装置５０において、便座５及び便蓋６が回動における終端に位置する場合（歯車５６ｄの終端で噛合される場合）に２歯以上で噛合させることができ、歯折損や歯飛びを防止することができる。例えば、便座５及び便蓋６が閉じた状態から開く場合、歯車に大きな負荷がかかることとなる。本変形例では、この際に少なくとも２歯以上で噛合させることができるため、歯折損や歯飛びを防止することができる。
【００９７】
なお、上記の変形例では、駆動軸５７に備えられた歯車５６ｄと歯車５６ｃとの噛合状態を調整する場合を例にあげて説明したが、実施形態はこれに限定されるものではなく、終端を有する歯車であればいずれの歯車に対して適用する場合であってもよい。
【００９８】
また、上記の変形例では、便座５及び便蓋６が自動的に回動する場合を例に挙げて説明したが、実施形態はこれに限定されるものではなく、どちらか一方が自動的に回動する場合であっても良い。
【００９９】
また、上記の実施形態及び変形例では、洋式便器１の便座昇降装置１０及び開閉装置５０に適用する例について説明したが、実施形態はこれに限定されるものではなく、洋式便器１に備えられた駆動装置であり、噛合する歯車のうち少なくとも一方が終端を有する歯車を含むものであれば、どのような駆動装置に適用する場合であっても良い。
【０１００】
また、上記の実施形態では、可動部としてラック部材１４を例示し、変形例では可動部として歯車群５６を例示した。以上の説明から理解される通り、本発明の「可動部」にはラック部材１４及び歯車群５６の双方が包含される。 
【０１０１】
また、上記の実施形態では、噛み合い深さとはラック歯先と、ピニオン歯先とのかかり量を意味していたが、変形例における噛み合い深さとは、歯車５６ｃと歯車５６ｄとのかかり量を意味している。
【０１０２】
また、上記実施の形態により本発明が限定されるものではない。上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【０１０３】
１０  便座昇降装置
１３  可動プレート
１４  ラック部材
１４ａ  ラック
２３、５２  モータ
２８ｂ  ピニオン（歯車）
３０  緩衝部材
４０  補強プレート
４０ａ  嵌合凹部
５０  開閉装置
５６  歯車群
５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄ  歯車
１４２ａ  凸部材
１４３ｂ  嵌合凸部
【図１】
2017158972.tif 000003
【図２】
2017158972.tif 000004
【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】
2017158972.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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