(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対的に開閉回動される第１部材と第２部材の一方の部材に固定された有底筒状のカムケースと、該カムケースに相対回動可能に嵌合されるように前記第１部材と第２部材の内他方の部材に固定された有底筒状のばねケースと、前記カムケースと前記ばねケースの同一回動軸心に貫通されて前記カムケースと前記ばねケースとを連結したもので回り止め用ツバ付きヒンジ軸と、該ヒンジ軸に挿通されて前記ばねケース内に軸心方向に移動可能に且つ回り止め状に収容されたスライダーと、前記ばねケース内に収容され前記スライダーを前記カムケース側に押圧付勢するばね部材と、前記カムケースの内底面の前記ヒンジ軸周りに配備され、第１山頂から前記カムケースの内底面に向かって所定の傾斜角度で下る自動開き作動用の第１傾斜面と、この傾斜面の下端から平坦面が続いており、その平坦面と前記第１傾斜面よりは緩やかな第２傾斜面の麓までの平坦面との境は段差となっており、第２傾斜面の麓から傾斜面を上り、第２山頂に戻ると、そこからまた平坦面になっており、その平坦面と前記第１山頂に戻る平坦面との境も段差となっているカムケースと一体となっているカムと、前記スライダーの先端における前記ヒンジ軸の周りに一体に形成され、前記カムケースの回動に伴い前記カムに対し摺接するボール球形状のカムフォロアと、を備えており、カムフォロアであるボール球が摺動するカム面に溝が設けてあることを特徴とするトルク差を有するチルトヒンジ。
【請求項２】
前記第１傾斜面を前記カムフォロアが摺動している前記第１部材または第２部材が開き動作状態中、前記第１傾斜面から平坦な面に移行しても、跳ね上げモーメント荷重が自重落下モーメントの1.5倍以上確保していることにより、そのまま平坦面をカムフォロアが摺動し続け、段差を経て第２傾斜面の麓まで来るような構造としたことを特徴とする請求項１に記載のトルク差を有するチルトヒンジ。
【請求項３】
前記第２傾斜面をカムフォロアが摺動している前記第１部材または第２部材が閉じ動作状態中、前記第２山頂に達すると、前記第１部材または第２部材の自重と段差により、前記第１山頂に自然と戻る形状となっていることを特徴とする請求項１または２に記載のトルク差を有するチルトヒンジ。
【請求項４】
前記第１部材または第２部材の開き動作状態でカムフォロアが摺動する第１傾斜面を前記第１部材または第２部材の閉じ動作状態でカムフォロアが摺動する第２傾斜面よりもラジアル方向外側に配置し、トルク半径を大きくすることによっても、開き動作状態での開き方向のトルクを閉じ動作状態での開き方向のトルクよりも大きくしたことを特徴とする請求項１、２または３に記載のトルク差を有するチルトヒンジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トルク差を有するチルトヒンジに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、便座および便蓋を完全に閉まった状態から開く方向に開動作させる場合は、便座および便蓋をある角度まで持ち上げると、そこから便座および便蓋の重力より若干大きい開く方向のトルクが発生し、開くのは容易であったが、便座および便蓋を開状態から閉める方向に閉動作を行なう際、便座および便蓋に作用する開く方向のトルクが強いため、ある角度になるまで便座および便蓋を押さえながら閉めなければならなく、利便性が良くなかった。
【特許文献１】実用新案登録第３１１８１６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、便座および便蓋の開動作時と閉動作時のトルクに差を設けることにより、特に閉動作を開始させる時に、一旦閉める方向に力を加えると、その後は自動的に緩やかに動作し、便座および便蓋を押さえて閉めなくて済み、殊に身体障害者等にとって、便座および便蓋の開閉動作の労力を緩和させ、利便性が良好なトルク差を有するチルトヒンジを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明のトルク差を有するチルトヒンジは、相対的に開閉回動される第１部材と第２部材の一方の部材に固定された有底筒状のカムケースと、該カムケースに相対回動可能に嵌合されるように前記第１部材と第２部材の内他方の部材に固定された有底筒状のばねケースと、前記カムケースと前記ばねケースの同一回動軸心に貫通されて前記カムケースと前記ばねケースとを連結したもので回り止め用ツバ付きヒンジ軸と、該ヒンジ軸に挿通されて前記ばねケース内に軸心方向に移動可能に且つ回り止め状に収容されたスライダーと、前記ばねケース内に収容され前記スライダーを前記カムケース側に押圧付勢するばね部材と、前記カムケースの内底面の前記ヒンジ軸周りに配備され、第１山頂から前記カムケースの内底面に向かって所定の傾斜角度で下る自動開き作動用の第１傾斜面と、この傾斜面の下端から平坦面が続いており、その平坦面と前記第１傾斜面よりは緩やかな第２傾斜面の麓までの平坦面との境は段差となっており、第２傾斜面の麓から傾斜面を上り、第２山頂に戻ると、そこからまた平坦面になっており、その平坦面と前記第１山頂に戻る平坦面との境も段差となっているカムケースと一体となっているカムと、前記スライダーの先端における前記ヒンジ軸の周りに一体に形成され、前記カムケースの回動に伴い前記カムに対し摺接するボール球形状のカムフォロアと、を備えており、カムフォロアであるボール球が摺動するカム面に溝が設けてあることを特徴とする。また、前記第１傾斜面を前記カムフォロアが摺動している前記第１部材または第２部材が開き動作状態中、前記第１傾斜面から平坦な面に移行しても、跳ね上げモーメント荷重が自重落下モーメントの1.5倍以上確保していることにより、そのまま平坦面をカムフォロアが摺動し続け、段差を経て第２傾斜面の麓まで来るような構造としたことを特徴とする。さらに、前記第２傾斜面をカムフォロアが摺動している前記第１部材または第２部材が閉じ動作状態中、前記第２山頂に達すると、前記第１部材または第２部材の自重と段差により、前記第１山頂に自然と戻る形状となっていることを特徴とする。又さらに、前記第１部材または第２部材の開き動作状態でカムフォロアが摺動する第１傾斜面を前記第１部材または第２部材の閉じ動作状態でカムフォロアが摺動する第２傾斜面よりもラジアル方向外側に配置し、トルク半径を大きくすることによっても、開き動作状態での開き方向のトルクを閉じ動作状態での開き方向のトルクよりも大きくしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明のトルク差を有するチルトヒンジは、便座および便蓋が閉状態にあり、開けようと試みる際に、開ける方向に軽い力を作用させるだけで、便座および便蓋が自動的に完全な開状態になるまで、回動することが出来る。即ち、開く力の方が、便座および便蓋の自重より大きいので、便座および便蓋が不用意に閉じ倒れる様なことがなく、開き状態を確保出来る効果を有する。また、完全に開状態になっている状態から、閉じようと試みる際に、閉じる方向に軽い力を作用させるだけで、便座および便蓋が便器に当たる完全に閉まった状態になるまで自動的に且つ緩やかに回動する効果を有する。
そのため、身体障害者等にとって、身体的疲労を伴わず、快適に便座、便蓋を使用することが出来る効果を有する。
また、便座および便蓋に限らず、同様な用途を有するものであれば構わない。さらに、ヒンジのカム面への摺動往復動作に関して、往きと帰りのトルクを違う値にしたい目的の場合にも適用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
図１〜図３は本発明の一実施例を示すもので、本発明の第１部材を成す洋式便器３の上面に対し、本発明の第２部材を成す便座２および便蓋１が、チルトヒンジＨを介して、図２（ａ）に仮想線で示すごとく垂直もしくは垂直に近い姿勢に開く開き状態と、図１、図２に実線状態で示すように、洋式便器３の上面に水平もしくは水平に近い姿勢に閉じる閉じ状態とにわたって回動する。
【０００７】
また、上記便蓋１は、前記チルトヒンジＨとは別のチルトヒンジＨ′を介して、水平もしくは水平に近い姿勢の便座２の上面に対し、図２（ｂ）に仮想線で示すごとく垂直もしくは垂直に近い姿勢に開く開き状態と、図２（ｂ）に実線で示すように、上記便座２の上面に水平もしくは水平に近い姿勢に閉じる閉じ状態とにわたって回動する。
【０００８】
まず、上記第２部材を成す便座２が、便蓋１ごと図２（ａ）に仮想線で示すように、上記第１部材を成す洋式便器３ の水平な上面に対し垂直もしくは垂直に近い姿勢に開く開き状態と、図２（ａ）に実線で示すように洋式便器３の上面に水平もしくは水平に近い姿勢に閉じる閉じ状態とにわたって回動するようにした場合のチルトヒンジＨの実施例について、以下に説明する。
【０００９】
図１、図３に示すように、上記洋式便器３は、この上面の後部に便座２を取付けるための左右一対の取付突起４、４を上向きに突設している。一方、便座２は、上記洋式便器３の上面を覆い得る大きさの平面視で馬蹄形状に形成され、この便座２の後方の回動基端側には、上記取付突起４、４に対応する左右一対のボス５、５（図３では一方のボス５のみを示す）が一体に備えられる。
【００１０】
上記便座２の一方のボス５と上記洋式便器３の一方の取付突起４間に、上記チルトヒンジＨ が組込まれる。便座２のもう一方のボス５と洋式便器３のもう一方の取付突起４間には、通常の継手ピンによるヒンジ（図示せず）が組込まれる。
【００１１】
上記チルトヒンジＨは、図３、図４に示すように、便座２のボス５に固定される有底筒状のカムケース６と、該カムケース６内に、その開放端部７ａが相対回転可能に嵌合されるように洋式便器３の上記取付突起４に固定される有底筒状のばねケース７と、該ばねケース７と上記カムケース６の同一回動軸心に貫通されて両ケース６、７を連結した回り止め用ツバ８ｂ付きのヒンジ軸８と、該ヒンジ軸８に挿通されて上記ばねケース７内にその軸方向に移動可能に且つ回り止め状に収容されるスライダー９と、上記ばねケース７内に収容され該スライダー９を上記カムケース６側に押圧付勢する圧縮コイルばね等によるばね部材１０を備える。
【００１２】
また、図３、図４に示すように、上記カムケース６は、これの外周に複数個のキー状の突起１１を軸心方向に設け、便座２のボス５の内周に突起１１が嵌まる溝１２を形成し、カムケース６をボス５に嵌合することにより、カムケース６が便座２の回動基端側に固定される。
【００１３】
さらに、図３、図４に示すように、ばねケース７は、その外周に複数個のキー状の突起１５を軸心方向に設け、洋式便器３の一方の取付突起４の先端部に設けた横孔１６の内周に突起１５が嵌まる溝１７を形成し、ばねケース７を横孔１６に挿入嵌合することにより、ばねケース７が洋式便器３の取付突起４に固定される。そして、便座２は洋式便器３の上に重ねられるとともに、カムケース６内に、ばねケース７の開放端部７ａが相対回転可能に嵌合される。
【００１４】
図４に示すように、ばねケース７の開放端部７ａには一対の切欠１８、１８が径方向に対向するよう設けられ、スライダー９の先端部の外周に切欠１８、１８に嵌まる回り止め突起１９、１９が設けられ、スライダー９は回り止め突起１９を切欠１８に嵌め込むことによりばねケース７の開放端部７ａ内に軸心方向に移動可能に且つ回り止め状に収容される。
【００１５】
スライダー９の先端におけるヒンジ軸８の周りには、図４に示すように、カムケース６の回転に伴いカム１３（図５参照）に対し摺接するボール球形状のカムフォロア２０、２０が一体に形成されている。
【００１６】
なお、図５に示すように、上記カム１３は上記カムケース６の底壁内部に一体に形成されている。図６に示すように、該カム１３の自動開き作動用の第１傾斜面１３ａの傾斜角度は、カムフォロア２０の球形状ボールと接触し、スライダー９に作用するばね部材１０のばね圧Ｖを伴って便蓋１と便座２の自重による閉じ方向への回転トルクよりも大きい開き方向の回転力が発生する角度に設定している。
【００１７】
また、カム１３の第２傾斜面１３ｂの傾斜角度は、カムフォロア２０の球形状ボールと接触し、スライダー９に作用するばね部材１０のばね圧Ｖ′を伴って便蓋１と便座２の自重による閉じ方向への回転トルクよりも若干小さい開き方向の回転力が発生する角度に設定している。さらに、第１傾斜面１３ａの下端から平坦面１３ｃが続き、その平坦面と第２傾斜面１３ｂの下端までの平坦面１３ｃとの境は段差となっている。
【００１８】
第１傾斜面１３ａの下端から続く平坦面１３ｃは若干長い距離となっているが、この時の便蓋１と便座２の跳ね上げモーメント荷重が便蓋１と便座２の自重落下モーメントの1.5倍以上確保していることにより、便蓋１と便座２が停止する状態になることがない。
【００１９】
また、カムフォロア段差となっていることにより、開動作が終わり、閉動作する時にカムフォロアが逆に第１傾斜面１３ａを戻ることがないようにしている。
【００２０】
さらに、第２山頂１３ｂ′から続く平坦面１３ｃと第１山頂１３ａ′までの平坦面との境も段差となっている。この段差も閉動作が終わり、開動作する時にカムフォロアが逆に第２傾斜面１３ｂを戻ることがないようにしている。なお、カムフォロア２０の球形状ボールが摺動する溝がカム１３に形成されている。
【００２１】
また、ばねケース７とヒンジ軸８のツバ８ｂとの間にポリスライダー８ｃを入れてあることにより、ばねケース７とヒンジ軸８のツバ８ｂとの摺接を緩和している。また、スライダー９に作用するばね部材１０のばね圧Ｖ、Ｖ′が強過ぎるときはダブルナット２８（２８ａ、２８ｂ）による締付けを緩め、弱過ぎるときは反対にダブルナット２８の締付けを強めればよい。経時的にばね圧Ｖ、Ｖ′が低下したときは、ダブルナット２８の締付けを強めればよい。
【００２２】
次に、本発明の第１部材を成す洋式便器３上に閉じた水平もしくは水平に近い状態の便座２の上面に対して、本発明の第２部材を成す便蓋１が、図２(ｂ)の仮想線で示すごとく垂直もしくは垂直に近い姿勢に開く開き状態と、図２(ｂ)に実線で示すように便座２の上面に水平もしくは水平に近い状態に閉じる閉じ状態とにわたって回動するようにした場合のチルトヒンジＨの実施例について以下に説明する。
【００２３】
便蓋１は、図１、図３に示すように、洋式便器３及び便座２の上面全体を覆い得る大きさの平面視において馬蹄カバー状に形成される。便蓋１の後方の回動基端側には、便座２の一方のボス５に対応するボス２６が一体に備えられる。この便蓋１の一方のボス２６と便座２の一方のボス５間にチルトヒンジＨが組み込まれる。便蓋１のもう一方のボス２６と便座２のもう一方のボス５間には、通常の継手ピンによるヒンジ(図示せず)が組み込まれる。
【００２４】
この場合のチルトヒンジＨそれ自体は、上記実施例のチルトヒンジＨと同一構造に構成されるものであって、便蓋１のボス２６に固定される有底筒状のカムケース６と、このカムケース６内に、その開放端部７ａが相対回転可能に嵌合されるように便座２のボス５に固定される有底筒状のバネケース７と、カムケース６とバネケース７の同一回動軸心に貫通されて両ケース６、７を連結した回り止め用ツバ付きヒンジ軸８と、該ヒンジ軸８に挿通されてばねケース７内に軸心方向に移動可能に且つ回り止め状に収容されるスライダー９と、ばねケース７内に収容されスライダー９をカムケース６側に押圧不勢する圧縮コイルばね等によるばね部材１０を備える。
【００２５】
上記実施例でも説明した通り、カムケース６はこれの外周に複数個のキー状の突起１１を軸心方向に設け、便蓋１のボス２６の内周に突起１１が嵌まる溝（図示せず）をつけ、カムケース６をボス２６に嵌合することによりカムケース６が便蓋１の回動基端側に固定される。
【００２６】
また、上記実施例でも説明したとおり、ばねケース７はこれの外周に複数個のキー状の突起１５を軸心方向に設け、便座２の回動基端側に一体に突設したボス５の内周に突起１５が嵌まる溝１２をつけ、ばねケース７をボス５内の上記実施例のカムケース６の軸方向外方に並ぶよう該ボス５
内に嵌合することによりばねケース７が便座２の回動基端側に固定される。
【００２７】
そして、便蓋１は便座２の上に重ねられるとともに、カムケース６内に、ばねケース７の開放端部７ａが相対回転可能に嵌合される。ばねケース７の開放端部７ａには一対の切欠１８、１８
が径方向に対向するよう設けられ、スライダー９の先端部の外周に切欠１８、１８に嵌まる回り止め突起１９、１９が設けられ、スライダー９は回り止め突起１９を切欠１８に嵌め込むことによりばねケース７の開放端部７ａ内に軸心方向に移動可能に且つ回り止め状に収容される。
【００２８】
スライダー９の先端におけるヒンジ軸８の周りには、又、上記実施例で説明した通り、図４に示すように、カムケース６の回転に伴いカム１３に対し摺接するボール球形状のカムフォロア２０、２０が一体に形成されている。なお、カム１３とカムケース６とは一体になっている。カム１３の自動開き作動用の第１傾斜面１３ａの傾斜角度は、カムフォロア２０の球形状ボールと接触し、スライダー９に作用するばね部材１０のばね圧Ｗを伴って便蓋１の自重による閉じ方向への回転トルクよりも大きい開き方向の回転力が発生する角度に設定している。
【００２９】
また、カム１３の第２傾斜面の傾斜角度は、カムフォロア２０の球形状ボールと接触し、スライダー９に作用するばね部材１０のばね圧Ｗ′を伴って便蓋１の自重による閉じ方向への回転トルクよりも若干小さい開き方向の回転力が発生する角度に設定している。さらに、第１傾斜面１３ａの下端から平坦面１３ｃが続き、その平坦面１３ｃと第２傾斜面１３ｂの下端までの平坦面１３ｃとの境は段差となっている。第１傾斜面１３ａの下端から続く平坦面１３ｃは若干長い距離となっているが、この時の便蓋１の跳ね上げモーメント荷重が便蓋１の自重落下モーメントの1.5倍以上確保していることにより、便蓋１が停止する状態になることがない。
【００３０】
また、段差となっていることにより、開動作が終わり、閉動作する時にカムフォロアが逆に第１傾斜面１３ａを戻ることがないようにしている。また、第２山頂１３ｂ′から続く平坦面１３ｃと第１山頂１３ａ′までの平坦面との境も段差となっている。この段差も閉動作が終わり、開動作する時にカムフォロアが逆に第２傾斜面１３ｂを戻ることがないようにしている。
【００３１】
なお、カムフォロアの球形状ボールが摺動する溝がカム１３に形成されている。また、ばねケース７とヒンジ軸８のツバ８ｂとの間にポリスライダー８ｃを入れてあることにより、ばねケース７とヒンジ軸８のツバ８ｂとの摺接を緩和している。また、スライダー９に作用するばね部材１０のばね圧Ｗ、Ｗ′が強過ぎるときはダブルナット２８による締付けを緩め、弱過ぎるときは反対にダブルナット２８の締付けを強めればよい。経時的にばね圧Ｗ、Ｗ′が低下したときは、ダブルナット２８の締付けを強めればよい。
【００３２】
上記実施例では、便座２の一方のボス５と洋式便器３の一方の取付突起４間にチルトヒンジＨが組込まれ、便座２のもう一方のボス５と洋式便器３のもう一方の取付突起４間には、通常の継手ピンによるヒンジが組込まれるが、便座２の両方のボス５、５と洋式便器３の両方の取付突起４、４間にそれぞれ上記チルトヒンジＨを組込むこともできる。同様に、便蓋１の一方のボス２６と便座２の一方のボス５間にチルトヒンジＨを組込み、便蓋１のもう一方のボス２６と便座２のもう一方のボス５間には、通常の継手ピンによるヒンジを組込むという上記実施例に代えて、便蓋１に左右一対のボス２６、２６を設け、この両方のボス２６、２６と便座２の両方のボス５、５間にそれぞれ上記チルトヒンジＨを組込むこともできる。
【００３３】
また、上記実施例では便蓋１および便座２両方を回動させるチルトヒンジＨと、便蓋１のみを回動させるもう一つのチルトヒンジＨについての例であったが、便座のみを回動させるチルトヒンジと便蓋のみを回動させるチルトヒンジの組み合わせであっても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】チルトヒンジにより取付けられた便座及び便蓋を全閉状態で示す洋式便器の斜視図である。
【図２】図1の洋式便器の側面図である。
【図３】図1の洋式便器の便座、便蓋及びチルトヒンジの分解斜視図である。
【図４】チルトヒンジの分解斜視図である。
【図５】カムの外観図である。
【図６】円周方向に切断して示すカムの展開断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１    便蓋
２    便座
３    洋式便器
４    取付突起
５    ボス
６    カムケース
７    ばねケース
７ａ  開放端部
８    ヒンジ軸
８ｂ  ツバ
８ｃ  ポリスライダー
９    スライダー
１０  ばね部材
１１  突起
１２  溝
１３  カム
１３ａ  第１傾斜面
１３ｂ  第２傾斜面
１３ｃ  平坦面
１５  突起
１６  横孔
１７  溝
１８  切欠
１９  回り止め突起
２０  カムフォロア
２６  ボス
２８（２８ａ、２８ｂ）ダブルナット
Ｈ、Ｈ′チルトヒンジ
Ｖ、Ｖ′ばね圧
【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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