(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸（４）を中心に回転し、重力に基づく一方向（Ａ）の回転力が作用する回転部材（４，６）と、
この回転部材（４）を回転可能に支持する支持部材（１）と、
上記支持部材（１）に対して回転を規制され軸線方向移動のみを可能にしたスライダー（８）と、
上記回転部材（６）と上記支持部材（１）との間に設けられ、上記支持部材（１）との相対回転が規制され、上記回転部材（６）の上記一方向（Ａ）の回転運動を軸方向移動に変換した上記スライダー（８）に伝達する運動伝達部材（７）と、
上記回転部材（６）と上記スライダー（８）との摺動面間に設けられ、上記スライダーの軸方向移動を、回転部材（４）の他方向（Ｂ）の回転運動に変換して上記回転部材（４）に伝達するカム構造と、
上記スライダーと上記支持部材（１）との間に介在し、上記一方向の回転力に抗して上記回転部材（６）を他方向に回転させるばね部材（９）とが備えられ、
上記回転部材（６）と運動伝達部材（７）との摺動面のいずれか一方には、環状のカム溝が設けられ、いずれか他方には上記カム溝に嵌って移動可能な凸部が設けられ、
上記カム溝（６ａ）は、
上記回転部材（６）の一方向の回転時に上記凸部を案内する一方向回転案内部（Ｐ９→Ｐ１→Ｐ７）と、この一方向回転案内部と連続するとともに、上記一方向の回転がその回転終端（Ｐ７）を越えてから、上記回転部材（４）の他方向の回転時に上記凸部を回転終端まで案内する他方向回転案内部（Ｐ７→Ｐ８→Ｐ９）とからなり、
上記一方向回転案内部は、
上記回転部材（６）が上記一方向の回転始点（Ｐ９）から回転して所定の角度位置に至る過程で、上記運動伝達部材（７）によって軸方向に移動させられた上記スライダー（８）が上記ばね部材（９）を圧縮させるばね力蓄積行程（Ｐ９→Ｐ３）と、
上記回転部材（４）が上記一方向に回転して上記所定の回転角度を越えてから一方向の回転終端もしくはその近傍に至る過程で、上記ばね力の開放を制限して、上記回転部材（４）を重力の作用のみで上記一方向（Ａ）の回転力を、上記ばね力に基づく他方向の回転力よりも大きくするばね力解放制限行程（Ｐ３→Ｐ６）とからなり、
上記他方向回転案内部は、上記ばね部材（９）に蓄積されたばね力を解放させるばね力解放行程からなり、
上記ばね力で上記スライダー（８）を軸方向に移動させたとき、上記スライダー及び回転部材（４）間に介在させた上記カム構造によって回転部材（４）が他方向へ回転し、この回転部材（４）の他方向の回転によって上記運動伝達部材（７）が軸方向に移動する構成にされた
回転制御装置。
【請求項２】
上記カム溝（６ａ）の他方向回転案内部には、
上記ばね力によってスライダーが軸方向に移動するとき、このスライダーと同時もしくはそれに先だって、上記運動伝達部材（７）が移動するように上記凸部を案内する軸方向案内行程（Ｐ７→Ｐ８）と、上記凸部を、上記軸方向案内行程から上記一方向回転案内部へ導く回転方向案内行程（Ｐ８→Ｐ９）とが備えられた請求項１に記載の回転制御装置。
【請求項３】
上記一方向回転案内部には、
上記ばね部材（９）にばね力を蓄積した状態で、上記回転部材（６）を、一方向における終端位置もしくはその近傍に保つ保持行程（Ｐ５→Ｐ６）が備えられた請求項１又は２に記載の回転制御装置。
【請求項４】
上記ばね部材（９）のばね力を調整するばね力調整機構（１２）が備えられた請求項１〜３のいずれか１に記載の回転制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、便座などの回転を制御するための回転制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
できるだけ人の力を使わないで洋式便器の便座を開閉しようとしたときに、電動モータを用いることが、例えば特許文献1などで、従来から知られている。
上記特許文献１に開示された制御装置は、電動モータの出力を、減速機を介して便座に伝達する構成にしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１６５８３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電動モータを用いて便座を開閉する上記従来の装置では、電動モータの外に減速機を必要とするもので、構成が複雑になるとともにコストがかさむという問題があった。
また、電動モータの電源を確保しなければならないが、例えば公衆トイレの場合には、便器の周辺に電源設備がなかったり、電源設備があったとしても便器の周辺の清掃などに水を使用するので、それが故障や感電の原因になったり、停電の場合に使用不能となってしまったりするという問題があった。
そこで、できるだけ人の力を利用しないで、便座を開閉しようとすると、当該便座を開くときにばね力を作用させ、便座を閉じるときだけ、人の力を使うようにすることが考えられる。
【０００５】
また、大便用及び小便用を兼ねた男性用のトイレの便座の場合には、便座を降ろした状態にしていると、男性が小用の際に便座を上げずに用を足し、便座面が汚れてしまうということがある。
そのため、男性が使用する洋式便座の場合には、通常は開いた状態を維持して小便用とし、大便用として使用するときにのみ閉じた状態とすることが、衛生面上好ましい使い方といえる。
特に、不特定多数の人間が使用する公衆トイレなどにおいては、開いた状態を維持することが衛生面上望まれる。
このような衛生上の目的を達成し、しかも電源の確保が難しい公衆トイレなどにも適用できる構成として当然に考えられる構成は、便座にそれを常時開く方向のばね力を作用させておき、大便用として使用するときに、上記ばね力に抗して便座を回転して閉じた状態にするものである。
【０００６】
このようにしておけば、通常は使用頻度が高い小便用として便座が開いた状態を保つとともに、大便用として使用するときに、上記ばね力に抗して便座を閉じて着座できる。そして、人が便座から離れたとき、当該便座を自動的に開いた状態に復帰させることがでる。
便座が自動的に開いた状態に復帰するので、使用者にわずらわしさを感じさせないうえ、衛生面上の目的も達成することができる。
【０００７】
しかし、上記した構成では、ばね力によって便座が開く方向の力が作用しているので、例えば、便座を閉じるときに、押さえている手を瞬間でも放してしまうと、便座はばね力によって元の位置に戻ってしまう。そのために当該便座を下げ切るまでの間、それを押さえ続けていなければならない。
【０００８】
従って、上記便座などの回転を制御する上記の装置では、荷物などを抱えているようなときに、使用者に大きな不便を感じさせるという問題があった。
【０００９】
この発明の目的は、電力を用いない機械的構造であって、上記ばね力に抗して回転部材を回転させる力を最後までかけ続けずに途中で手を離したとしても、回転部材が元の位置に復帰することなく移動を続け、しかも、その回転過程でばね力を蓄積でき、この蓄積したばね力で移動部材を元の位置まで復帰させることができる回転制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１の発明は、回転軸（４）を中心に回転し、重力に基づく一方向（Ａ）の回転力が作用する回転部材（４，６）と、この回転部材（４）を回転可能に支持する支持部材（１）と、上記支持部材（１）に対して回転を規制され軸線方向移動のみを可能にしたスライダー（８）と、上記回転部材（６）と上記支持部材（１）との間に設けられ、上記支持部材（１）との相対回転が規制され、上記回転部材（６）の上記一方向（Ａ）の回転運動を軸方向移動に変換した上記スライダー（８）に伝達する運動伝達部材（７）と、上記回転部材（６）と上記スライダー（８）との摺動面間に設けられ、上記スライダーの軸方向移動を、回転部材（４）の他方向（Ｂ）の回転運動に変換して上記回転部材（４）に伝達するカム構造と、上記スライダーと上記支持部材（１）との間に介在し、上記一方向の回転力に抗して上記回転部材（６）を他方向に回転させるばね部材（９）とが備えられ、上記回転部材（６）と運動伝達部材（７）との摺動面のいずれか一方には、環状のカム溝が設けられ、いずれか他方には上記カム溝に嵌って移動可能な凸部が設けられ、上記カム溝（６ａ）は、上記回転部材（６）の一方向の回転時に上記凸部を案内する一方向回転案内部（Ｐ９→Ｐ１→Ｐ７）と、この一方向回転案内部と連続するとともに、上記一方向の回転がその回転終端（Ｐ７）を越えてから、上記回転部材（４）の他方向の回転時に上記凸部を回転終端まで案内する他方向回転案内部（Ｐ７→Ｐ８→Ｐ９）とからなり、上記一方向回転案内部は、上記回転部材（６）が上記一方向の回転始点（Ｐ９）から回転して所定の角度位置に至る過程で、上記運動伝達部材（７）によって軸方向に移動させられた上記スライダー（８）が上記ばね部材（９）を圧縮させるばね力蓄積行程（Ｐ９→Ｐ３）と、上記回転部材（４）が上記一方向に回転して上記所定の回転角度を越えてから一方向の回転終端もしくはその近傍に至る過程で、上記ばね力の開放を制限して、上記回転部材（４）を重力の作用のみで上記一方向（Ａ）の回転力を、上記ばね力に基づく他方向の回転力よりも大きくするばね力解放制限行程（Ｐ３→Ｐ６）とからなり、上記他方向回転案内部は、上記ばね部材（９）に蓄積されたばね力を解放させるばね力解放行程からなり、上記ばね力で上記スライダー（８）を軸方向に移動させたとき、上記スライダー及び回転部材（４）間に介在させた上記カム構造によって回転部材（４）が他方向へ回転し、この回転部材（４）の他方向の回転によって上記運動伝達部材（７）が軸方向に移動する構成にされたことを特徴とする。
【００１１】
なお、重力の作用に基づく回転力とは、重力が基になっているということであって、重力と、方向や大きさが等しいということではない。
【００１２】
第２の発明は、上記カム溝（６ａ）の他方向回転案内部に、上記ばね力によってスライダーが軸方向に移動するとき、このスライダーと同時もしくはそれに先だって、上記運動伝達部材（７）が移動するように上記凸部を案内する軸方向案内行程（Ｐ７→Ｐ８）と、上記凸部を、上記軸方向案内行程から上記一方向回転案内部へ導く回転方向案内行程（Ｐ８→Ｐ９）とが備えられたことを特徴とする。
【００１３】
第３の発明は、上記一方向回転案内部に、上記ばね部材（９）にばね力を蓄積した状態で、上記回転部材（６）を、一方向における終端位置もしくはその近傍に保つ保持行程（Ｐ５→Ｐ６）が備えられたことを特徴とする。
【００１４】
第４の発明は、上記ばね部材（９）のばね力を調整するばね力調整機構（１２）が備えられたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
この発明では、回転部材を一方向に回転させるときに、所定の位置まで外力を作用させれば、その後は重力に基づく回転力によって一方向の回転を自動的に継続させることができる。
従って、人の力を外力として回転部材に作用させるときには、回転部材の一方向回転の間中、人が回転部材に力を作用し続ける必要がない。言い換えると、たとえ手がふさがっていても、肘などの体の一部を使って、回転部材を少し移動させれば、当該回転部材をそのまま回転させることができる。
また、回転部材を一方向に移動させる過程でばね力を蓄積し、このばね力によって、一方向の回転終端に達した回転部材を他方向の回転終端まで自動的に戻すことができるので、他方向の回転には人の力などの外力を必要としない。
【００１６】
また、移動部材の移動過程で、ばね力蓄積手段によってばね力を蓄積できる。
しかも、ばね力解放制限手段によって、移動部材の移動過程で蓄積したばね力の解放を制限するため、上記蓄積されたばね力に基づく他方向の回転力が、回転部材の上記一方向の回転力を超えないように制御できる。従って、所定の回転位置から重力の作用のみによって自動的に一方向の回転を継続させることができる。
【００１７】
すなわち、第１の発明によれば、回転部材が一方向に回転する過程で、所定の角度位置まで外力を作用させれば、ばね力蓄積手段によってばね力を蓄積できる。しかも、上記所定の角度位置を越えた時点からは、上記ばね力の解放が制限されるので、その後はスプリング力もしくは重力あるいはこれらの複合力の作用のみによって自動的に回転を継続させることができる。
【００１８】
従って、回転部材を回転させるために人の力が必要なのは、一方向の回転過程における所定の範囲のみであり、回転部材を回転させるために、いつまでも大きな力を必要としないだけでなく、回転部材を回転終端まで回転させる間中、手がふさがってしまうようなこともなくなる。
さらに、上記のようにして一方向の回転終端に達した回転部材は、蓄積したばねエネルギーによって他方向へ回転させて自動的にもとの位置に戻すことができる。
【００１９】
特に、第２の発明によれば、回転部材の回転によって軸方向に移動する運動伝達部材が、スライダーの軸方向移動と同時もしくはそれに先立って移動するため、運動伝達部材がスライダーの軸方向移動を邪魔することがない。そのため、ばねエネルギーによって他方向に回転する回転部材のスムーズな回転を実現できる。
【００２０】
第３の発明では、ばね力を蓄積した状態で、一方向の移動終端あるいはその近傍位置を保つための保持手段と、ばね力を解放する解放手段とを備えているため、ばね力を解放するタイミングを自由に制御することができる。
第４の発明によれば、ばね部材のばね力を調整できるので、回転部材に作用する他方向の回転力を調整することができる。その為、回転部材の他方向の回転速度を調整することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は第１実施形態の断面図であり、回転軸が他方向の回転終端である回転角度１１０°の状態を示している。
【図２】図２は第１実施形態の回転軸の外観斜視図である。
【図３】図３は図２の断面図である。
【図４】図４は第１実施形態のスライダーの外観斜視図である。
【図５】図５は図４のスライダーの底面を除いた状態を示した斜視図である。
【図６】図６は第１実施形態のスライダーの軸方向移動量と回転軸の回転角度との関係を示したグラフである。
【図７】図７は第１実施形態の回転軸の回転角度と運動伝達部材の軸方向移動量との関係を示したグラフである。
【図８】図８は第１実施形態の断面図であり、回転軸の回転角度が所定の回転角度である７０°の状態を示している。
【図９】図９は第１実施形態の断面図であり、回転軸が重力の作用に基づく回転力によって一方向に回転して回転終端近傍の回転角度１０°に達した状態を示している。
【図１０】図１０は第１実施形態の断面図であり、回転軸が他方向の回転中であってその回転角度９０°の状態を示している。
【図１１】図１１は第２実施形態の断面図である。
【図１２】図１２は第３実施形態の断面図である。
【図１３】図１３は第４実施形態の断面図である。
【図１４】図１４は第５実施形態のカム溝形状を説明するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１〜図１０に示す第１実施形態の移動制御装置は、便座の回転運動を制御するための装置である。
この装置では、全開状態の便座を閉じる方向に手で少し押し下げると、その後は便座に作用する重力によって自動的に閉方向へ移動して、全閉の直前で停止する。その後、便座に腰掛けてから立ち上がれば、今度は自動的にばね力によって便座が跳ね上がり、全開状態になるというものである。
この第１実施形態は、上記ケーシング１を図示していない便器に固定し、回転軸４を図示していない便座に固定して、当該便座の開閉制御に用いるものである。従って、回転軸４と便座とは常に一体的に回転する。
【００２３】
そして、上記のように回転軸４に固定された便座の重量は、便座が閉じる方向に回転する過程において、回転軸４に対する回転力として作用する。
なお、上記のように便座を閉じる力が、便座の重量すなわち重力に基づくこの発明の一方向の回転力で、図１に矢印Ａで示している。また、この一方向の回転力とは反対方向で便座を開く方向の力が、この発明の他方向の回転力であり、図１に矢印Ｂで示している。
なお、回転軸４は、一方向の回転力による回転終端を回転角度０°とし、他方向の回転力による回転終端を回転角度１１０°とし、これら回転角度０°〜１１０°の範囲で回転軸４すなわち便座が回転できるようにしている。
【００２４】
上記ケーシング１は、ケーシング本体２とこのケーシング本体２の開口を塞ぐキャップ３とで構成されている。そして、このケーシング１に回転軸４を組み込むが、この回転軸４は、ケーシング本体２に対して回転可能に組み込まれた筒部６と、この筒部６と一体に形成された連結部５とで構成されている。また、上記筒部６と上記回転軸４によってこの発明の回転部材を構成している。
さらに、上記連結部５は、上記キャップ３に形成された軸穴３ａから突出させ、上記便座に連結できるようにしている。
また、上記ケーシング１には、ケーシング１に対して回転を規制され軸方向移動を可能にした筒状の運動伝達部材７及びスライダー８を組み込むとともに、この発明のばね部材であるコイルばね９を組み込み、上記スライダー８にコイルばね９のばね力を常時作用させている。
【００２５】
なお、上記運動伝達部材７及びスライダー８の移動方向である軸方向とは、回転軸４に設けた連結部５の回転中心の軸線方向のことである。
そして、上記便座を閉じる方向に回転させる力が作用したとき、言い換えると、上記回転軸４を一方向に回転させる力が作用したとき、運動伝達部材７が図１に示した矢印Ａ’の方向に移動する。運動伝達部材７が上記のように移動すると、上記キャップ３とは反対端である運動伝達部材７の先端が、スライダー８に形成したフランジ部８ｂを押し、運動伝達部材７とともにスライダー８をコイルばね９のばね力に抗して移動させる。従って、コイルばね９の圧縮量は上記運動伝達部材７の上記矢印Ａ’方向の移動量と同じになる。
【００２６】
また、便座を開く方向に回転させる力が作用したとき、言い換えると、上記回転軸４を他方向に回転させる力が作用したときには運動伝達部材７が上記とは反対方向に移動する。運動伝達部材７がこのように移動すれば、スライダー８はコイルばね９のばね力の作用で、図１に示した矢印Ｂ’方向に移動する。
【００２７】
上記ケーシング本体２は、内周に円周方向に所定の間隔を保って、軸線に沿った直線状の複数の線状凹部２ａ（図１参照）を形成するとともに、上記運動伝達部材７は外周に円周方向に所定の間隔を保って、軸線に沿った直線状の複数の線状凸部７ａ（図１参照）を形成している。そして、これら線状凹部２ａに線状凸部７ａをはめ込むことによってケーシング１に対する運動伝達部材７の回転を規制しながら、それが軸方向に移動できるようにしている。
また、ケーシング本体２には、その底面中央に、キャップ３に向かって突出する中央筒部２ｂと、その外側を囲むように配置された大径筒部２ｃとを設けている。
上記中央筒部２ｂには、上記コイルばね９の一端を支持するばね受け部材１０を取り付け、大径筒部２ｃには、上記スライダー８を軸方向に移動可能に取り付け、上記大径筒部２ｃをスライダー８のガイドとして機能させている。
【００２８】
上記のようにした運動伝達部材７の内周には、回転方向に１８０°位相をずらした位置で対向する一対の半球状の凹部７ｂが形成され、各凹部７ｂにこの発明の凸部を構成するボール１１をはめ込んでいる。このボール１１は上記凹部７ｂ内で回転可能であるが、運動伝達部材７と一体的に移動する。
一方、回転軸４の筒部６の外周には、図２，３，７に示すエンドレスにしたカム溝６ａが形成されている。なお、図２には、筒部６の外周面に形成したカム溝６ａは一つしか表われていないが、上記筒部６の回転方向に１８０°位相をずらした位置にも、図示のカム溝６ａと同じ形状のカム溝６ａが形成されている。
【００２９】
そして、上記カム溝６ａと上記運動伝達部材７に形成した凹部７ｂとの間に上記ボール１１をはめ込み、回転軸４の回転に伴って、ボール１１がカム溝６ａ内を移動し、ボール１１とともに運動伝達部材７を軸方向に移動させる構成にしている。
なお、図２中の符号６ｂは、上記運動伝達部材７を筒部６の外周に組み付ける際に、上記ボール１１を、筒部６の端部からカム溝６ａまで導くための導入溝である。
【００３０】
さらに、回転軸４の上記筒部６の内周面には、図３に示すように、筒部６の中心を通る軸線と交差する方向の斜面６ｄを備えたカム山６ｃを形成している。
なお、上記カム山６ｃも、カム溝６ａと同様に、筒部６の中心を通る軸線を基準にして１８０°回転させた位置に一対のカム山６ｃが形成されている。
【００３１】
一方、上記筒部６の内側に挿入されるスライダー８は、図１，４，５に示すように筒部８ａとフランジ部８ｂとからなる。なお、図５は、図４から筒部８ａの底面を取り除き内部を表わした図である。
このスライダー８の筒部８ａの外周には、回転方向に１８０°位相をずらした位置に一対のカム山８ｃ，８ｃを形成している。このカム山８ｃには斜面８ｄを形成し、この斜面８ｄの傾斜を、上記筒部６に形成したカム山６ｃの斜面６ｄと一致させている。
これらカム山６ｃ及び８ｃは、両者が相まって、回転軸４の回転をスライダー８の軸方向移動に変換したり、スライダー８の軸方向移動を回転軸４の回転に変換したりするこの発明のカム構造を構成するものである。
【００３２】
さらに、スライダー８の筒部８ａの内側には、図１，５に示すように、上記コイルばね９をガイドするためのガイド筒部８ｅと、内壁に筒部８ａの軸線に沿った直線状の複数の線状凸部８ｆとを形成している。
そして、ケーシング本体２の大径筒部２ｃの外周には、大径筒部２ｃの軸線に沿った直線状の線状凹部２ｄを形成し、この線状凹部２ｄに上記線状凸部８ｆをはめることによって、ケーシング１に対するスライダー８の回転を規制しながら、軸方向移動を可能にしている。
【００３３】
上記両カム山６ｃ，８ｃの関係を図６のグラフに示しているが、この図６では、回転角度０°で軸方向距離０ｍｍの位置に太線でカム山８ｃを示し、この位置から矢印Ｂ’方向へ移動したカム山８ｃを、回転角度１１０°で軸方向距離２０ｍｍの位置に二点鎖線で示している。
上記回転角度０°で軸方向位置０からカム山８ｃが上記コイルばね９のバネエネルギーの作用で図６の矢印Ｂ’方向に移動すると、上記カム山８ｃがカム山６ｃを押す。このときのカム山８ｃの移動力が、カム山６ｃを介して筒部６すなわち回転軸４の矢印Ｂ方向である他方向の回転力として作用する。
上記のようにしてスライダー８のカム山８ｃが、図６のグラフに示す軸方向位置０から２０ｍｍまで移動すると、回転軸４が矢印Ｂ方向に回転し、回転角度０°から１１０°まで、すなわち便座が完全に閉じた状態から全開状態まで回転する。
【００３４】
なお、上記一対のカム山８ｃ，６ｃによって、スライダー８の軸方向移動を回転軸４の他方向の回転運動に変換するカム構造が構成され、このカム構造が、この発明における上記回転軸４に回転力を伝達する第２伝達機構を構成している。
一方、回転軸が、上記とは反対の矢印Ａ方向に、回転角度１１０°から０°まで回転したときには、カム山６ｃとカム山８ｃとは互いに力を伝達することなく相対移動し、上記カム山６ｃが図６に示す軸方向移動距離０の位置に移動する。
【００３５】
また、ケーシング本体２の中央筒部２ｂには調整ネジ１２を貫通させ、この調整ネジ１２に上記ばね受け部材１０をネジ結合している。このようにした調整ネジ１２にはストッパ１３を設け、上記ばね受け部材１０に作用するコイルばね９のばね力の作用で、上記ストッパ１３が中央筒部２ｂの先端に押し付けられるようにしている。このようにストッパ１３が中央筒部２ｂの先端に押し付けられることによって、調整ネジ１２は、上記中央筒部２ｂに対し軸方向移動が規制され回転のみが許容されることになる。
【００３６】
従って、この調整ネジ１２をケーシング１の外部から回転させることによってばね受け部材１０を軸方向に移動させ、コイルばね９のばね力を調整することができる。なお、調整ネジ１２には、間隔を保って一対のストッパ１３，１４が取り付けられているが、一方のストッパ１３によって調整ネジ１２が中央筒部２ｂから脱落することを防止し、もう一方のストッパ１４によって上記調整ネジ１２からばね受け部材１０が脱落しないようにしている。
【００３７】
さらに、上記キャップ３側における回転軸４の筒部６の外周に形成した段部６ｅと上記キャップ３との間に戻しばね１５が設けられている。そして、上記段部６ｅの高さは、戻しばね１５の線材の直径よりも小さくし、上記運動伝達部材７の端部が上記段部６ｅよりもキャップ３側に移動したとき、戻しばね１５が運動伝達部材７に当たるようにしている。従って、上記運動伝達部材７の端部が上記段部６ｅよりもキャップ３側に位置しているとき、運動伝達部材７に矢印Ａ’方向のばね力が作用することになる。
このようにした戻しばね１５は、図１０に示すように、上記運動伝達部材７によって圧縮されたとき、そのばね力によって運動伝達部材７を押して、運動伝達部材７及び上記ボール１１を図１に示す初期位置に戻すように機能するものである。
【００３８】
次に、回転軸４に形成されたカム溝６ａの機能について、図７を中心に説明するが、この図７は、回転軸の回転角度を縦軸とし、上記ボール１１の軸方向移動距離を横軸とした平面上に、上記カム溝６ａを展開して示したものである。
このカム溝６ａは、例えば、図７の点Ｐ１を起点として、点Ｐ２→点Ｐ３→点Ｐ４→点Ｐ５→点Ｐ６→点Ｐ７→点Ｐ８→点Ｐ９を通り、点Ｐ１に戻るエンドレスの形状にしている。そして、このカム溝６ａ内を、上記したボール１１が相対移動するもので、ボール１１の動軌跡を一点鎖線で示しているが、ボール１１の相対移動位置に応じて便座の回転角度が決まるようにしている。
【００３９】
なお、点Ｐ１は便座が全開位置である回転角度１１０°にある位置を示している。
そして、上記点Ｐ１から点Ｐ２の間は、回転軸４が１１０°から１００°まで回転するが、ボール１１及びボール１１と一体的に移動する運動伝達部材７はその軸方向位置が変化しない。この状態では、便座が全開状態から１０°だけ閉方向に回転するが、上記運動伝達部材７は軸方向に移動しないので、コイルばね９は圧縮されない。
【００４０】
上記点Ｐ２から点Ｐ３までの間は、回転軸４が１００°から７０°まで回転し、ボール１１の軸方向位置は２０ｍｍから６ｍｍまで変化する。この状態では、便座が１００°からさらに３０°だけ閉方向に回転し、上記運動伝達部材７が軸方向位置２０ｍｍの位置から６ｍｍの位置まで移動する。この間では、運動伝達部材７の軸方向移動量が大きくなるので、その分コイルばね９の圧縮量が大きくなり、大きなばね力が蓄積される。
【００４１】
上記点Ｐ３から点Ｐ４までの間は、回転軸４が７０°から４０°まで回転し、ボール１１の軸方向位置は６ｍｍから５ｍｍまで変化する。この状態では、便座が７０°からさらに３０°閉方向に回転するが、上記運動伝達部材７の軸方向移動量は１ｍｍというほんのわずかであり、コイルばね９のばね力の蓄積量は極めて小さい。
【００４２】
上記点Ｐ４から点Ｐ５までの間は、回転軸４が４０°から２０°まで回転し、ボール１１の軸方向位置は５ｍｍから１．８ｍｍまで変化する。この状態では、便座が４０°からさらに２０°閉方向に回転し、上記運動伝達部材７の軸方向移動量は３．２ｍｍとなる。従って、この３．２ｍｍ分だけコイルばね９のばね力が蓄積されるが、この間でコイルばね９を圧縮させたのは、便座の閉じ位置近傍におけるダンパ効果を発揮させるためである。
【００４３】
上記点Ｐ５から点Ｐ６までの間は、回転軸４が２０°から１７°まで回転し、ボール１１の軸方向位置は１．８ｍｍから０ｍｍまで移動する。
この点Ｐ５から点Ｐ６間では、軸線に対するカム溝６ａの勾配を、上記点Ｐ３から点Ｐ５までの間の勾配と比べて緩やかにしている。そのため、上記コイルばね９に蓄積したばね力に基づく他方向の回転力が、上記点Ｐ３から点Ｐ５までの間よりも大きく作用することになる。
この間では、回転軸４が３°回転して上記コイルばね９を３．２ｍｍ圧縮することになるが、この時のばね力が便座の重力に基づく回転力とバランスして、便座を閉じ位置である一方向の回転終端近傍位置に保つように機能する。
【００４４】
上記点Ｐ６から点Ｐ７までの間は、回転軸４が１７°から０°まで回転し、ボール１１の軸方向位置は変化しない。この状態では、便座が１７°からさらに閉方向に１７°回転して回転角度が０°となり全閉状態となるが、上記運動伝達部材７は軸方向に移動せず、コイルばね９は圧縮されない。従って、この間では、点Ｐ６までに蓄積されたばね力が維持される。
【００４５】
上記点Ｐ７から点Ｐ９までの過程における点Ｐ７は、便座が閉方向から開方向に変化するターニングポイントとなる。
そして、上記便座の全閉状態である点Ｐ７から点Ｐ８までの間は、回転軸４が回転角度０°から５０°まで開き方向に回転し、ボール１１の軸方向移動量は２５ｍｍとなる。この状態では、回転軸４とともに便座がコイルばね９のばね力によって０°から５０°まで開き方向に回転するとともに、その回転にともなって上記運動伝達部材７は２５ｍｍ移動する。このとき、運動伝達部材７は、ボール１１が起点である点Ｐ１に位置しているときよりも矢印Ｂ’方向に位置し、図１０に示すように運動伝達部材７の軸方向端部が上記スライダー８のフランジ部８ｂから離れた位置を保つ。
【００４６】
上記点Ｐ８から点Ｐ９までの間は、回転軸４が５０°から９５°まで開き方向に回転するが、上記ボール１１の軸方向位置は変化しない。この状態では、便座がさらに４５°開き方向に回転するが、上記運動伝達部材７の軸方向位置は変化しない。
なお、上記起点Ｐ１直前の点Ｐ９における軸方向位置を、起点Ｐ１の２０ｍｍの軸方向位置よりも矢印Ｂ’方向に５ｍｍほど差をつけたのは、全開状態から便座を閉方向へ移動させる際に、上記ボール１１が上記点Ｐ１から点Ｐ９へ逆戻りし難くさせるためである。
【００４７】
また、上記点Ｐ９から起点である点Ｐ１までの間は、回転軸４が９５°から１１０°まで開き方向に回転し、上記ボール１１は軸方向位置２５ｍｍから２０ｍｍに矢印Ａ’方向へ移動する。この状態では、便座が９５°からさらに開く方向に１５°回転して全開状態となり、上記運動伝達部材７は矢印Ａ’方向に移動し、矢印Ａ’方向先端を上記スライダー８のフランジ部８ｂに接触させ、図１に示した全開状態に戻る。
【００４８】
上記した起点Ｐ１及び点Ｐ７は、便座の回転方向が変わるターニングポイントであり、カム溝６ａにおける点Ｐ１から点Ｐ２、点Ｐ３、点Ｐ４、点Ｐ５及び点Ｐ６を経由して点Ｐ７に至る部分をこの発明の一方向回転案内部とし、点Ｐ７から点Ｐ８及び点Ｐ９を経由して起点Ｐ１に至る部分をこの発明の他方向回転案内部としている。
そして、上記一方向回転案内部のうち、点Ｐ２から点Ｐ３までが回転角度に対する軸方向移動量が最も大きくなる部分であり、カム溝６ａのこの部分がばね力蓄積手段を構成している。また、このばね力蓄積手段に沿って移動する移動行程をこの発明のばね力蓄積行程としている。
【００４９】
但し、カム溝６ａの上記ばね力蓄積行程では、途中で便座に作用している外力が解放されると、言い換えると人が便座から手を離してしまうと、コイルばね９が伸長してスライダー８を矢印Ｂ’方向へ移動させ、回転軸４が他方向へ回転して便座が全開位置に戻ってしまう。なぜなら、ばね力蓄積行程は、軸線に対するカム溝６ａの勾配が緩やかだからである。このようにばね力蓄積行程の勾配が緩やかなので、スライダー８に上記のように矢印Ｂ’方向の力が作用すると、ボール１１が緩やかな勾配に沿って上記点Ｐ１まで戻ってしまう。
【００５０】
上記ばね力蓄積行程に連続する点Ｐ３から点Ｐ７までのカム溝６ａの部分であって、このカム溝６ａに沿って上記ボール１１が移動する移動行程をこの発明のばね力解放制限行程としている。
そして、上記ばね力解放制限行程では、上記ばね力蓄積行程と比べて、軸線に対する上記カム溝６ａの勾配を大きくしている。そのため、運動伝達部材７に矢印Ｂ’方向の力が作用したとしてもボール１１がカム溝６ａの側面に突き当たり、運動伝達部材７の軸方向移動を制限できる。
【００５１】
このように運動伝達部材７の矢印Ｂ’方向の移動が規制されれば、フランジ部８ｂを運動伝達部材７に接触させたスライダー８も軸方向の移動が規制される。従って、コイルばね９の力がスライダー８に作用していても、スライダー８の移動も規制され、圧縮されたコイルばね９は圧縮状態を保ち、蓄積したばね力の解放が制限されることになる。
【００５２】
但し、この第１実施形態では、上記ばね力解放制限行程の終端近くである回転角度２０°から１７°の間では、上記カム溝６ａの軸線に対する勾配を小さくして便座の閉方向の回転を阻止するようにしている。言い換えれば、上記カム溝６ａの点Ｐ５から点Ｐ６に対応する回転角度では、外力を作用させなければ便座を閉方向に回転させることができない。このように、点Ｐ５から点Ｐ６までの間では便座を閉方向に回転させるために外力を必要とする。
【００５３】
一方で、上記点Ｐ３から点Ｐ５までの間では、重力に基づく閉方向の回転力が開方向の回転力に打ち勝って便座は落下して閉方向へ回転する。
このように、上記点Ｐ５を境に、閉方向の回転力と開方向の回転力とが逆転するため、その境界部分である点Ｐ５において便座の位置、すなわち回転軸４の回転位置が保持されることになる。上記カム溝６ａにおける点Ｐ５から点Ｐ６の区間が、回転軸４を一方向の回転終端の近傍位置に保持するこの発明の保持行程を構成する。
【００５４】
なお、上記点Ｐ４から点Ｐ５までの行程の勾配を、点Ｐ３から点Ｐ４までの行程の勾配に比べて小さくしている。このように、点Ｐ４から点Ｐ５までの行程における勾配を小さくしたのは、この行程におけるコイルばね９の圧縮量を大きくするためである。このように圧縮量を大きくすることによって、便座の回転モーメントが最も大きくなる全閉位置近傍におけるダンパ効果を十分に発揮させることができる。
【００５５】
このように、ばね力解放制限行程の勾配をいろいろに設定することによって、回転軸４の回転すなわち便座の落下を緩やかにするダンパ効果を調整することができる。但し、ダンパ効果を発揮させることはこの発明の必須要素ではない。
しかし、いずれの区間でも上記点Ｐ１から点Ｐ３までのばね力蓄積手段と比べてその勾配を大きくしてばね力の解放を制限している。従って、上記点Ｐ３から点Ｐ５の過程では、スライダー８が矢印Ｂ’方向に移動することはない。
【００５６】
また、上記他方向回転案内部では、上記ばね力蓄積行程で蓄積されたばね力が解放される。従って、スライダー８は解放されたばね力で矢印Ｂ’方向に移動し、回転軸４を便座が開く方向に回転させる。
上記他方向回転案内部のうち、点Ｐ７から点Ｐ８までの行程をこの発明の軸方向案内行程とし、点Ｐ８から点Ｐ９を経由して起点Ｐ１に戻る行程をこの発明の回転方向案内行程としている。
【００５７】
上記軸方向案内行程では、回転軸４の軸線に対する勾配を、上記スライダー８のカム山８ｃの勾配よりも小さくしている（図６，７参照）。従って、回転軸４の一回転当たりの運動伝達部材７の軸方向の移動量はスライダー８の軸方向の移動量よりも大きくなる。このように、運動伝達部材７の軸方向移動量を大きくしたのは、運動伝達部材７の軸方向の移動が遅れて、スライダー８の軸方向の移動に支障をきたさないようにするためである。
【００５８】
また、上記軸方向案内行程に連続する回転方向案内行程の起点となる点Ｐ８では、図１０に示すように、運動伝達部材７がスライダー８の軸方向移動に対して先行して両者間に間隔が保たれているので、スライダー８に作用しているばね力が運動伝達部材７に作用しない。従って、運動伝達部材７のボール１１が、カム溝６ａの側面に押し付けられて移動を阻害されることがなく、回転軸４の回転にともなって点Ｐ８から点Ｐ９を経由して起点Ｐ１まで移動する。
【００５９】
次に、第１実施形態の作用を説明する。
初めに、便座が図１の回転角度１１０°の全開状態にある位置から、閉じる方向の力である一方向の回転力が作用した場合について説明する。
図１の状態から人が便座を手で押し下げると回転軸４が回転し、上記ボール１１がカム溝６ａ内を上記点Ｐ１から点Ｐ２を経由して点Ｐ３へと移動する。回転軸４が上記の方向に回転し、ボール１１が点Ｐ２から点Ｐ３に移動する間には、ボール１１は運動伝達部材７とともに軸方向である矢印Ａ’方向に移動する。
なお、ボール１１が点Ｐ３に位置した状態を示したのが図８である。
【００６０】
上記のように回転軸４を矢印Ａ方向に回転させると、運動伝達部材７が矢印Ａ’方向に移動し、この運動伝達部材７がスライダー８のフランジ部８ｂを押すので、スライダー８も矢印Ａ’方向に移動する。
上記のようにスライダー８が移動すれば、図８に示すように図１の場合よりもスライダー８とばね受け部材１０との距離が縮まる。従って、コイルばね９が圧縮され、ばね力が蓄積される。
【００６１】
但し、この点Ｐ１からＰ３に至るばね力蓄積行程の途中で、便座に作用している外力を解放すると、言い換えると人が便座から手を離してしまうと、上記したようにコイルばね９が伸長し、スライダー８を矢印Ｂ’方向へ移動させ、回転軸４が他方向へ回転して便座が全開位置に戻ってしまう。
なお、便座の回転角度が９０°より小さくなると、便座に作用する重力がコイルばね９のばね力と反対方向すなわち便座の閉方向の回転力となる。しかし、上記ばね力蓄積行程では、便座の開方向の回転力が重力に基づく回転力より大きくなるように便座の重量とコイルばね９のばね力を予め設定している。
【００６２】
ボール１１が点Ｐ３からＰ４を経由してＰ５に至るばね力解放制限行程では、上記したように圧縮されたコイルばね９は圧縮状態を保ち、蓄積したばね力の解放が制限されることになる。
このようにコイルばね９にばね力が蓄積された状態でそのばね力の解放が制限されるので、ばね力に対して便座の重力が打ち勝ち、便座は重力によって閉方向に回転する。
【００６３】
なお、この第１実施形態では上記ボール１１が点Ｐ３に位置する回転角度７０°が、ばね力を蓄えるためのこの発明の所定の角度位置であり、この位置まで人の力で回転軸４を回転させれば、その後は上記ばね力を解放することなく、重力に基づく回転力で、点Ｐ５に対応する回転角度２０°まで自動的に回転し、人が腰掛けるまでこの使用待機位置を保つ。
このように一方向に回転した回転軸４が回転角度２０°の使用待機位置で停止するのは、上記したように便座に作用する重力に基づく一方向の回転力とばね力による他方向の回転力とがバランスするからである。
【００６４】
次に、上記蓄積されたばね力によって回転軸４が他方向に回転する過程について説明する。
上記回転角度が２０°の上記使用待機位置で便座及び回転軸４が止まった状態で、人が便座に腰掛けると、その重力で回転軸４が回転して回転角度０°の全閉状態となり、上記ボール１１は点Ｐ６を介して点Ｐ７に達する。
上記ボール１１が点Ｐ７に達した状態を図９に示すが、このとき、コイルばね９が最圧縮状態となっている。
【００６５】
このように、上記使用待機位置を保っている便座に人が腰掛ければ、便座は全閉状態まで回転する。但し、人の荷重などによって便座が回転角度２０°から１７°まで回転して上記ボール１１が点Ｐ６に達すれば、その後はカム溝６ａの点Ｐ６から点Ｐ７の行程でコイルばね９のばね力の解放が完全に規制されるので、便座は自重のみに基づく回転力で回転可能になる。つまり、便座の回転角度を２０°から１７°まで回転させることによって、上記保持手段の保持力を解除でき、その後は便座を押さえ続けなくてもボール１１は点Ｐ７まで達し、便座は全閉状態になる。
【００６６】
便座が全閉状態となったときにボール１１が位置する点Ｐ７は、他方向回転案内部の入口部分に対応する。従って、この状態から人が立ち上がれば、便座を押さえつける力がなくなるので、上記コイルばね９の力によって上記スライダー８が矢印Ｂ’方向に移動する。このとき、上記他方向回転案内部の入口部分に位置するボール１１は、軸方向案内行程にスムーズに移行し、その軸方向案内行程を移動する。
このように、この第１実施形態では、上記使用待機状態の便座に腰掛けるだけで、解放を制限されたばね力を解放させることができる。上記便座に腰掛けるか押し下げる手段、すなわち便座そのものが、ばね力の開放を制限する制限手段の制限を解除する手段を構成している。
【００６７】
上記ボール１１がカム溝６ａの点Ｐ７からＰ８まで移動し、運動伝達部材７がスライダー８に先だって移動したら、その後は、運動伝達部材７は軸方向位置を変えずに回転軸４のみがスライダー８の軸方向移動に応じて回転し、ボール１１はカム溝６ａの点Ｐ９まで移動する。さらに回転軸４の回転によって点Ｐ９からＰ１まで軸方向（矢印Ａ’方向）に移動して図１のように、スライダー８のフランジ部８ｂに接触した状態となる。
そして、この位置から便座を手で押し下げれば、回転軸４は一方向である矢印Ａ方向に回転する。
【００６８】
なお、運動伝達部材７が矢印Ｂ’方向の軸方向終端に位置しているときには、上記戻しばね１５が圧縮され（図１０参照）ているが、上記したようにこの戻しばね１５が伸長するばね力によって運動伝達部材７のボール１１を上記点Ｐ９からＰ１へ移動しやすくしている。
但し、上記ボール１１は回転軸４の回転によってカム溝６ａ内を移動するので、上記戻しばね１５はなくてもよい。
【００６９】
以上のように、この第１実施形態では、便座を途中まで手で押し下げれば、ばね力が蓄積されるとともに、その後は便座が自動的に閉方向に回転する。従って、当該便座を全閉位置まで人手で押し下げる必要はない。
また、便座は全閉状態の少し手前の使用待機位置で停止するので、人は便座を押さえるたり、特別な固定手段を操作したりすることなく、腰掛けることができる。そして、腰かけた人が立ち上がれば、蓄積されたばね力で便座が自動的に開方向に回転する。
【００７０】
要するに、全開状態の便座を閉じるためには、人が少しだけ便座を押せば足りるので、たとえ手がふさがっていても、ひじなど体の一部を使って便座を簡単に閉方向に回転させることができる。
また、便座に腰かけていた人が立ち上がるだけで便座が自動的に開くので、開いた状態を常に保つことができる。従って、衛生面でも好ましい状態を保つことができる。
なお、この第１実施形態では、カム溝６ａに上記点Ｐ５から点Ｐ６の区間による保持手段を備えて、回転角度２０°の使用待機位置で便座を停止させるようにしているが、このような保持手段を設けずに、所定の角度位置以降、全閉位置まで連続的に閉方向へ回転させるようにしてもよい。
【００７１】
さらに、全閉状態となった便座をその位置に保つために、特別なストッパ機構を設けてもよいが、何も設けなくてもカム溝６ａの勾配を調整することによってダンパ効果を発揮させて全閉位置近傍での便座の回転速度を緩やかにすれば腰掛けやすくすることもできる。
また、上記カム溝６ａで構成される保持手段を設けた場合には、使用保持位置で停止した便座をさらに押し下げて保持力を解除しなければ、ばね力によって便座が全開状態に戻らないが、保持手段を設けない場合には、自動的に全閉状態に達し、自動的に全開状態になるため、このような装置は特に全開状態を通常状態としておきたい公衆トイレなどに適している。
【００７２】
上記カム溝６ａとボール１１とで構成され、上記回転軸４の一方向の回転運動を軸方向移動力としてスライダー８に伝達する第１伝達機構は、回転軸４と運動伝達部材７との間に構成されればよく、上記カム溝６ａとボール１１とはどちらを回転軸４あるいは運動伝達部材７に設けてもよい。
また、上記スライダー８の軸方向移動を他方向の回転運動として筒部６に伝達する第２伝達機構を構成するカム構造は、上記カム山６ｃ，８ｃの形状に限らない。例えば、カム山６ｃの斜面６ｄとカム山８ｃの斜面８ｄとが一致する必要はなく、例えば、一方に斜面を設け、他方は単なる凸部でもよい。
【００７３】
さらに、上記ケーシング１、回転軸４、運動伝達部材７、スライダー８及びコイルばね９の位置関係も、上記第１実施形態のものに限らず様々な構成が考えられる。図１１〜１３にそれらの例を示すが、いずれも第１実施形態と同様の機能を有する構成要素には図１と同じ符号を用い、個々の構成要素についての説明は省略する。
そして、いずれの実施形態においても、カム溝とボールとのうち、どちらを回転軸４及び運動伝達部材７に設けてもよい。
【００７４】
例えば、図１１に示す第２実施形態はコイルばね９をケーシング１とスライダー８のフランジ部８ｂとの間に介在させるとともに、コイルばね９の調整ネジ１２などを省略したものである。その他の構成は、上記第１実施形態と同じである。
すなわち、回転軸４の筒部６の外周に形成したカム溝６ａと運動伝達部材７の内周に設けたボール１１とによって、上記回転軸４の回転力を軸方向の移動力としてスライダー８に伝達する第１伝達機構を構成し、スライダー８の外周に形成したカム山８ｃと上記筒部６の内周に形成したカム山６ｃとによって、上記スライダ８の軸方向の移動力を回転力として筒部６に伝達する第２伝達機構を構成している。
なお、図１１は、便座が全閉位置である一方向の回転終端に位置し、コイルばね９の最圧縮状態を示している。
【００７５】
図１２に示す第３実施形態は、運動伝達部材７及びスライダー８の位置を第１実施形態とは反対にした移動制御装置である。すなわち、スライダー８を回転軸４の筒部６の外周側に設け、運動伝達部材７を筒部６の内周側に設けている。
そして、回転軸４の筒部６の内周にボール１１を設け、運動伝達部材７の外周にカム溝７ｃを形成している。これらボール１１とカム溝７ｃとによって第１伝達機構を構成している。なお、上記カム溝７ｃは、第１実施形態のカム溝６ｃと同じ形状である。
また、スライダー８の内周にカム山８ｃを形成し、回転軸４の筒部６の外周にカム山６ｃを形成し、これら一対のカム山８ｃ，６ｃによって第２伝達機構を構成している。
なお、図１２は、便座が全開位置である他方向の回転終端に位置している状態を示している。
【００７６】
図１３に示す第４実施形態は、回転軸４に筒部を備えずに、大径部６’を備えている。そして、上記大径部６’の外周に、ケーシング本体２に対して回転を規制された筒状の運動伝達部材７とスライダー８とを軸方向に並べて設け、スライダー８のフランジ部８ｂとケーシング１との間にコイルばね９を設けている。
そして、回転軸４の大径部６’の外周に第１実施形態と同様のカム溝６ａを設け、このカム溝６ａと運動伝達部材７に設けたボール１１とによって第１伝達機構を構成している。
また、上記大径部６’の外周に形成したカム山６ｃとスライダー８の内周に形成したカム山８ｃとによって第２伝達機構を構成している。
なお、図１３は便座が全開位置である他方向の回転終端に位置した状態を示している。
【００７７】
上記第１〜第４実施形態では、回転力を直線運動に変換して伝達する第１伝達機構を、上記ボール１１と図７に示す形状のカム溝６ａあるいは７ｃとで構成しているが、上記第１伝達機構を構成するカム溝の形状は図７に示すものに限らない。
例えば、図１４に示す第５実施形態のカム溝１６は、図７に示すカム溝６ａと比べて単純な形状をしている。このカム溝１６を上記第１実施形態のカム溝６ａの代わりに上記回転軸４の筒部６の外周に形成し、それ以外の構成は第１実施形態と同じにする。従って、この第５実施形態の説明にも図１を参照する。
【００７８】
図１４は、回転軸の回転角度を縦軸とし、上記ボール１１の軸方向移動距離を横軸とした平面上に、上記カム溝１６を展開して示したものである。
このカム溝１６は、例えば、図１４の点Ｑ１を起点として、点Ｑ２→点Ｑ３→点Ｑ４を通り、点Ｑ１へ戻るエンドレスの形状にしている。そして、このカム溝１６内を、上記したボール１１が相対移動するもので、このボール１１の相対移動位置に応じて便座の回転角度が、０°〜１１０°の間で決まるようにしている。
【００７９】
なお、上記起点Ｑ１は便座が全開位置である回転角度１１０°を示している。
そして、上記点Ｑ１から点Ｑ２の間は、回転軸４が１１０°から７０°まで回転し、ボール１１及びボールと一体的に移動する運動伝達部材７はその軸方向位置が２０ｍｍから０ｍｍまで変化する。この状態で便座が４０°閉方向へ回転し、上記運動伝達部材７が２０ｍｍ移動する。このように運動伝達部材７が移動すれば、スライダー８が運動伝達部材７に押されて移動し、その分コイルばね９を圧縮してばね力が蓄積される。
この点Ｑ１から点Ｑ２までの行程が、この発明のばね力蓄積行程であり、この行程に対応するカム溝１６の部分がこの発明のばね力蓄積手段を構成している。
【００８０】
上記点Ｑ２から点Ｑ３までの間は、回転軸４が７０°から０°まで回転し、ボール１１の軸方向位置は変化しない。この状態では、便座が７０°からさらに０°の全閉位置まで閉方向に回転し、上記運動伝達部材７の軸方向移動量は０である。従って、この間ではコイルばね９の圧縮はなく、先に蓄積されたばね力量が維持される。
上記点Ｑ２から点Ｑ３までの行程がこの発明のばね力解放制限行程であり、この行程に対応するカム溝１６の部分がこの発明のばね力解放制限手段を構成している。
【００８１】
上記便座の全閉位置である点Ｑ３から点Ｑ４の間は、上記蓄積されたばね力が解放されることによってスライダー８が回転するとともに、この回転に伴って上記ボール１１及びこのボール１１と一体的に移動する運動伝達部材７が軸方向に移動する行程である。この点Ｑ３から点Ｑ４の間では、便座が回転角度０°から５０°まで開方向に回転し、上記運動伝達部材７の軸方向移動量は２０ｍｍを超える。このように運動伝達部材７の軸方向移動量が多い行程をこの発明の軸方向案内行程としている。
【００８２】
上記ボール１１が点Ｑ４に達した時点で、運動伝達部材７は上記起点Ｑ１に対応する位置よりも、矢印Ｂ’方向に位置している。
なお、この軸方向案内行程では、上記第１実施形態と同様に、運動伝達部材７が、スライダー８の軸方向移動に先行して矢印Ｂ’方向へ移動し、点Ｑ４に達した時点で、運動伝達部材７の端部は上記スライダー８に接触せず、運動伝達部材７とスライダー８との間には間隔が保たれている。この状態は、上記第１実施形態の図１０に示す状態に相当する。
【００８３】
上記点Ｑ４から点Ｑ１までの間は、回転軸４は回転角度５０°から便座の全開位置である１１０°まで回転するが、運動伝達部材７の軸方向移動量はほとんどない。この点Ｑ４から点Ｑ１までの行程をこの発明の回転方向案内行程としている。
但し、上記点Ｑ４に達した時点でボール１１の軸方向位置が２０ｍｍを超えているで、上記回転方向案内行程において起点Ｑ１の直前には、上記２０ｍｍを超えた軸方向位置から、起点Ｑ１に対応する２０ｍｍの軸方向位置に戻すためのカーブｃを備えている。このようなカーブｃを設けることによって、ボール１１が点Ｑ１に位置した状態で回転軸４を便座の閉じる方向に回転したとき、ボール１１が上記回転方向案内行程へ逆戻りしないようにしている。
【００８４】
この第５実施形態では、上記カム溝１６における起点Ｑ１から点Ｑ２を経由して点Ｑ３に至る部分をこの発明の一方向回転案内部とし、点Ｑ３から点Ｑ４を経由して起点Ｑ１に至る部分をこの発明の他方向回転案内部としている。
また、上記点Ｑ２に対応する回転角度７０°がこの発明の所定の角度位置である。
【００８５】
この第５実施形態の装置でも、全開位置の便座を回転角度７０°まで押し下げれば、その間にばね力を蓄積する。その後のばね力解放制限行程では、上記コイルばね９は上記ばね力蓄積行程で圧縮された状態をそのまま保ち、便座に作用する重力に基づいて便座が落下し、回転軸４の回転を自動的に継続する。
また、便座が全閉位置に達し、上記ボール１１が上記カム溝１６の点Ｑ３まで達した後は、コイルばね９のばね力によって便座を全開位置まで回転させることができる。
【００８６】
なお、この第５実施形態の上記ばね力解放制限行程では、運動伝達機構７及びスライダー８の軸方向移動は全くなく、コイルばね９はそれまでに蓄積されたばね力を保持したまま、回転軸４には便座に作用する重力の作用に基づく回転力によって自動的に一方向の回転を継続する。このように、ばね力解放制限行程においてコイルばね９が全く圧縮されない場合には、ばね力に基づく他方向の回転力がないので、便座の落下に対して上記第１実施形態のようなダンパ効果は発揮されず、便座は、重力に基づいて増加する回転モーメントに従って勢いよく落下する。
また、この第５実施形態では、回転角度が０°に達したら、上記ボール１１がカム溝１６の他方向回転案内部の入口に達するので、全閉位置を保持するためには図示しないストッパ機構を用いるか、手で便座を押さえて腰掛ける必要がある。
【００８７】
以上のように、上記第１伝達機構を構成するカム溝は、ばね力蓄積行程、ばね力解放制限行程、軸方向案内行程、回転方向案内行程を備えていればよく、図７に示すカム溝６ａの形状でも、図１４のカム溝１６のような形状でもかまわない。
また、一方向回転時のダンパ機能を必要とする場合、その大きさに応じてばね力解放制限行程の勾配を設計すればよい。
なお、図１４に示すカム溝１６は、上記第２〜第４実施形態に用いることもできる。
【００８８】
上記第２〜第５実施形態においても、便座を押し下げて回転軸４を所定の回転位置まで回転させれば、その間にばね力が蓄積され、その後は、便座に作用する重力の作用に基づいた回転力で、一方向回転を自動的に継続することができる。
また、一方向の回転終端から他方向の回転終端までは、蓄積したばね力によって回転させることができる。
【００８９】
上記第１〜第５実施形態では、ケーシング１に便器を固定し、回転軸４に便座を固定しているが、ケーシング１に便座、回転軸４に便器を固定するようにしてもよい。
但し、ケーシング１に便座を固定する場合には、ケーシング１と運動伝達部材７との間に上記第１伝達機構を設け、ケーシング１とスライダー８との間に第２伝達機構を設けなければならない。
具体的には、図１３に示す第４実施形態のように、回転軸４の外周に運動伝達部材７及びスライダー８を設ける構成が考えられる。但し、これら運動伝達部材７及びスライダー８は、回転軸４に対する回転が規制され、ケーシング１との相対回転を可能にして設けられている。
【００９０】
そして、運動伝達部材７の外周あるいはケーシング本体２の内周のいずれか一方に、第１実施形態のカム溝６ａと同様のカム溝を設けるとともに、運動伝達部材７の外周あるいはケーシング本体２の内周のいずれか他方に、ボール１１などの凸部を設けて第１伝達機構を構成する。
また、スライダー８の外周面とケーシング本体２の内周面とに一対のカム山などによるリンク機構を設けて第２伝達機構を構成する。
【００９１】
さらに、上記第１〜第５実施形態では、便座を回転部材としてその開閉を制御する場合を説明しているが、上記移動制御装置は、便座以外のも、ピアノの蓋、その他の蓋部材の開閉や、壁に取り付けた物干し竿用ハンガーの開閉などに利用できる。
物干し竿用ハンガーの場合には、先端を上方にして壁面に沿った非使用時の収容状態から、ハンガーを所定の位置まで手で下げれば、その後は自動的に下がり、ハンガーが物干しの使用状態になる。使用後は一方向に少しだけ押し下げれば、蓄積されたばねエネルギーでハンガーが跳ね上がり、上記収容位置に戻すことができるものとなる。
【００９２】
また、回転部材が固定部材に対して螺旋状に移動可能にして、グレビティヒンジとして扉の開閉機構などに適用することもできる。
なお、上記第１から第５実施形態の全てにおいて、ばね部材をコイルばねとしているが、この発明のばね部材はコイルばねに限らない。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
両方向に回転運動をする様々な部材の回転制御に利用できる。
【符号の説明】
【００９４】
１      ケーシング
２      ケーシング本体
４      回転軸
６      （回転軸の）筒部
６ａ    カム溝
６ｃ    カム山
６ｄ    斜面
７      運動伝達部材
８      スライダー
８ｃ    カム山
８ｄ    斜面
９      コイルばね
１１    （凸部）ボール
１２    調整ネジ
７ｃ    カム溝
１６    カム溝
【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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【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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