(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
収容孔を有するヒンジ本体と、上記収容孔に回動可能に挿入されたヒンジ軸と、上記収容孔に収容され、上記ヒンジ軸を上記ヒンジ本体に対して回動付勢するコイルばねとを備えたヒンジにおいて、
上記コイルばねとして、内側コイルばねと、この内側コイルばねの外側に配置された外側コイルばねとを用い、上記収容孔に連結部材を上記ヒンジ本体及び上記ヒンジ軸に対して回動可能に設け、上記内側コイルばねの一端部を上記ヒンジ本体と上記ヒンジ軸とのいずれか一方に連結し、上記内側コイルばねの他端部と上記外側コイルばねの一端部とを上記連結部材にそれぞれ連結することにより、上記内側コイルばねと上記外側コイルばねとを上記連結部材を介して連結し、上記外側コイルばねの他端部を上記ヒンジ本体と上記ヒンジ軸とのいずれか他方に連結し、上記ヒンジ軸が上記ヒンジ本体に対して相対回動すると、上記内側コイルばね及び上記外側コイルばねがヒンジ軸の回動方向に応じて捻られ、あるいは緩められることを特徴とするヒンジ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば便器の便器本体と便座や便蓋とを回動可能に連結するのに用いられるヒンジに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４は、従来の便器Ａを示すものであり、便器Ａは便器本体１と、便座２と、衛生洗浄装置３とを備えている。便座２は、その後端部が便器本体１にヒンジ４を介して上下方向へ回動可能に連結されており、図４において実線で示す閉位置と、この閉位置からほぼ９０°上方へ回動した想像線で示す開位置との間を回動可能になっている。
【０００３】
ヒンジ４の構成は図示していないが、便器本体１に回動不能に設けられたヒンジ本体と、このヒンジ本体の収容孔に一端部が回動可能に挿入され、他端部が便座２に回動不能に連結されたヒンジ軸と、このヒンジ軸を介して便座２を閉位置側から開位置側へ回動付勢するコイルばねとを備えている。コイルばねの回動付勢力は、閉位置と開位置との間の所定の回動位置より閉位置側では便座２の自重による下方へ回動トルクより小さく、所定の回動位置より開位置側では便座２の自重による下方への回動トルクより大きくなるように設定されている。したがって、便座２は、閉位置においてはその自重によって閉位置に維持され、開位置においてはコイルばねの付勢力によって開位置に維持される。なお、便器本体１にヒンジ軸が、便座２にヒンジ本体がそれぞれ回動不能に設けられることもある。
【０００４】
ところで、従来の便器Ａにおいては、図４からも明かなように、便座２の後端部の高さは衛生洗浄装置３より低くなっていた。しかるに、最近では、デザインの観点から同図において想像線で示すように、便座２の後端部の高さを衛生洗浄装置３の高さとほぼ同一にすることが行われている。そのようにした場合には、便座２が開位置に回動するときにその後端部が便器本体１あるいは衛生洗浄装置３等に干渉しないようにするために、ヒンジ４の位置も便座２の後端部の高さが高くなったことに対応して高い位置に配置される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ヒンジ４の位置を高くすると、図５に示すように、便座２を開位置に回動させたとき便座２の重心Ｇとヒンジ４との間の水平方向の距離Ｌ１が、低い位置に配置されたヒンジ４と重心Ｇとの間の距離Ｌ２に比して、ヒンジ４の高さが高くなった分だけ大きくなる。この結果、開位置においては、便座２の自重による下方への回動トルクが大きくなる。このため、便座２の後端部の高さを高くした便器において、従来のヒンジ４をそのまま用いると、便座２を開位置に回動させたときに便座２の自重による回動トルクがコイルばねの付勢力より大きくなってしまい、便座２を開位置に維持することができなくなってしまうことがあった。
なお、コイルばねの閉位置側から開位置側へ向かう方向の付勢力を大きくすれば、便座２を開位置に維持することは可能であるが、そのようにすると便座２が閉位置に位置しているときのコイルばねの開位置側への付勢力が過度に大きくなってしまうという別の問題が生じる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、収容孔を有するヒンジ本体と、上記収容孔に回動可能に挿入されたヒンジ軸と、上記収容孔に収容され、上記ヒンジ軸を上記ヒンジ本体に対して回動付勢するコイルばねとを備えたヒンジにおいて、上記コイルばねとして、内側コイルばねと、この内側コイルばねの外側に配置された外側コイルばねとを用い、上記収容孔に連結部材を上記ヒンジ本体及び上記ヒンジ軸に対して回動可能に設け、上記内側コイルばねの一端部を上記ヒンジ本体と上記ヒンジ軸とのいずれか一方に連結し、上記内側コイルばねの他端部と上記外側コイルばねの一端部とを上記連結部材にそれぞれ連結することにより、上記内側コイルばねと上記外側コイルばねとを上記連結部材を介して連結し、上記外側コイルばねの他端部を上記ヒンジ本体と上記ヒンジ軸とのいずれか他方に連結し、上記ヒンジ軸が上記ヒンジ本体に対して相対回動すると、上記内側コイルばね及び上記外側コイルばねがヒンジ軸の回動方向に応じて捻られ、あるいは緩められることを特徴としている。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図１〜図３を参照して説明する。
図１及び図２にこの発明に係るヒンジの一実施の形態を示す。これらの図に示すヒンジ１０は、図４に示す便器Ａのヒンジ４に代えて用いられるものである。勿論、ヒンジ１０を便器Ａ以外の本体と回動体とを回動可能に連結するためにも用いることができる。
【０００８】
ヒンジ１０は、ヒンジ本体１１を備えている。ヒンジ本体１１は、その一端から他端まで貫通する収容孔１１ａが形成されることにより、両端が開口した筒状をなしている。ヒンジ本体１１は、例えば図４に示す便器Ａの便器本体１に回動不能に連結される。
【０００９】
ヒンジ本体１１の収容孔１１ａには、その一端開口部（図１において左端開口部；以下、左右は図１における左右を意味するものとする。）からヒンジ軸１２の右端部が挿入されている。ヒンジ軸１２の中央部は、ヒンジ１１の左端開口部にブッシュ１３を介して回動可能に、かつ軸線方向へ位置固定された状態で挿入されている。ヒンジ本体１１から突出したヒンジ軸１２の左端部は、例えば図４に示す便器Ａの便座２に回動不能に連結される。この結果、便座２がヒンジ１０を介して便器本体１に上下方向へ回動可能に連結される。
なお、ブッシュ１３は、ヒンジ本体１１のセレーション部１１ｂにより回転固定され、ヒンジ本体１１の左端開口部に螺合固定されたねじ部材１４によってヒンジ本体１１に抜け止めされている。
【００１０】
収容孔１１ａに挿入されたヒンジ軸１２の右端部には、その軸線上を右端面から左端側へ向かって延びる中心孔１２ａが形成されている。この中心孔１２ａには、第１コイルばね（内側コイルばね）１５が回動可能に挿入されている。第１コイルばね１５の左端部１５ａは、ヒンジ軸１２に連結されている。したがって、ヒンジ軸１２がヒンジ本体１１に対して相対回動すると、第１コイルばね１５もヒンジ軸１２と同方向へ回動しようとする。
【００１１】
収容孔１１ａの右端部には、連結部材１６が挿入されている。この連結部材１６は、ヒンジ本体１１の右端部に螺合固定された蓋体１７によって抜け止めされている。連結部材１６は、ヒンジ本体１１に対して回動可能であり、上記第１コイルばね１５の右端部１５ｂが連結されている。したがって、ヒンジ軸１２がヒンジ本体１１に対して相対回動すると、連結部材１６も第１コイルばね１５と共にヒンジ軸１２と同方向へ回動しようとする。
【００１２】
収容孔１１ａの右端部内周面とヒンジ軸１２の右端部外周面との間に形成される空間には、第２コイルばね（外側コイルばね）１８が回動可能に収容されている。この第２コイルばね１８の内径は、第１コイルばね１５の外径より大きくなっており、第１コイルばね１５の外側にこれとほぼ同芯に配置されている。したがって、二つのコイルばね１５，１８が用いられているが、ヒンジ１０の全長は、例えば第１コイルばね１５だけを用いた場合のものとほぼ同様になっている。第２コイルばね１８の右端部１８ａは、連結部材１６に形成されたスリット１６ａに挿入されている。それにより、コイルばね１８が連結部材１６に回動不能に連結され、ひいてはコイルばね１５に連結されている。したがって、ヒンジ軸１２がヒンジ本体１１に対して相対回動すると、コイルばね１８は、コイルばね１５及び連結部材１６と共にヒンジ軸１２と同方向へ回動しようとする。一方、コイルばね１８の左端部１８ｂは、ヒンジ本体１１に連結されている。したがって、ヒンジ軸１２がヒンジ本体１１に対して相対回動すると、第１、第２コイルばね１５，１８はヒンジ軸１２の回動方向に応じて捻じられ、あるいは緩められる。
【００１３】
ここで、第１、第２コイルばね１５，１８は、便座２が閉位置に位置しているときに最も強く捻じられており、便座２をヒンジ軸１２を介して閉位置から開位置側へ最も大きな力で回動付勢している。ただし、便座２が閉位置に位置しているときの第１、第２コイルばね１５，１８の開位置側への付勢力は、便座２の自重による下方への回動トルクより小さい。したがって、便座２は、閉位置に維持される。一方、便座２が開位置まで回動すると、第１、第２コイルばね１５，１８はヒンジ軸１２の閉位置から開位置までの回動角度の分だけ緩められる。その結果、第１、第２コイルばね１５，１８の閉位置側から開位置側への回動付勢力も弱くなる。しかし、第１、第２コイルばね１５，１８の閉位置側から開位置側への付勢力は、開位置に回動した便座２の自重による下方へ回動トルクより大きくなっている。したがって、便座２は、コイルばね１５，１８によって開位置に維持される。
【００１４】
なお、収容孔１１ａの内周面とヒンジ軸１２の外周面との間には、粘性流体等の流体が充填されたダンパ室１９が形成され、ヒンジ本体１１とヒンジ軸１２との間には、粘性流体を利用したダンパ機構（図示せず）が設けられている。しかし、このダンパ機構は周知のものであり、この発明との直接の関係もない。そこで、ダンパ機構についての説明は省略する。
【００１５】
上記構成のヒンジ１０においては、ヒンジ軸１２に連結された第１コイルばね１５と、ヒンジ本体１１に連結された第２コイルばね１８との互いの自由端部１５ｂ，１８ａどうしが互いに連結されているので、第１コイルばね１５と第２コイルばね１８とは、あたかも長さの長い一本のコイルばねと同様の状況を呈する。この結果、便座２が閉位置に位置しているときの開位置側への回動付勢力を一定にした場合、便座２が開位置に位置したときにおけるコイルばね１５，１８の閉位置側から開位置側への回動付勢力を大きい状態に維持することができる。より解り易く述べると、いま仮に第２コイルばね１８を用いることなく、第１コイルばね１５の右端部１５ｂをヒンジ本体１１に連結したもの（以下、比較ヒンジという。）と、この発明のヒンジ１０とを比較するに、ヒンジ１０と比較ヒンジとにおいて、便座２（ヒンジ軸１２）が閉位置に位置しているときの便座２に対する開位置側への回動付勢力を同一に設定したものとする。この条件において、ヒンジ軸１２が閉位置から開位置に回動したときのヒンジ１０及び比較ヒンジのヒンジ軸１２に対する回動付勢力をそれぞれＴ１，Ｔ２とするならば、
Ｔ１＞Ｔ２
になる。これは、ヒンジ１０におけるコイルばねの長さが比較ヒンジのコイルばねの長さ（コイルばね１５の長さ）より第２コイルばね１８の分だけ長いからである。したがって、この発明に係るヒンジ１０によれば、便座２が開位置に回動したときにおけるコイルばね１５，１８の閉位置側から開位置側への回動付勢力を比較的大きい状態に維持することができる。よって、便座２の後端部の高さを高くし、ヒンジ１０の位置を高くしたとしても、便座２を十分に開位置に維持することができる。
【００１６】
図３はこの発明の他の実施の形態を示すものである。この実施の形態のヒンジ１０′においては、第１コイルばね１５と第２コイルばね１８とが一つのコイル材によって形成されている。すなわち、当該一つのコイル材は、螺旋状に巻回されて第１コイルばね１５を構成した後、その径方向に延びて第１コイルばね１５の外側に達し、第１コイルばね１５より大径の状態で螺旋状に巻回されて第２コイルばね１８を構成している。勿論、第１コイルばね１５の左端部１５ａはヒンジ軸１２に連結され、第２コイルばね１８の左端部１８ｂはヒンジ本体１１に固定されている。また、第１コイルばね１５と第２コイルばね１８との連結部が第１コイルばね１５の右端部（他端部）１５ｂと第２コイルばね１８右端部（一端部）１８ａになっている。したがって。このヒンジ１０′においては、連結部材１６が用いられていない。また、蓋体１７は、ヒンジ本体１１に螺合固定されることなく、嵌合固定されている。その他の構成は、上記の実施の形態と同様であり、同様な構成部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、コイルばねの回動付勢力が弱くなる方向へヒンジ軸が回動した場合に、コイルばねの回動付勢力が弱くなる割合を小さくすることができる。したがって、この発明を便器に用いた場合には、便座を開位置に確実に維持することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態を示す縦断面図である。
【図２】同実施の形態の第１、第２のコイルばねおよび連結部材を示す斜視図である。
【図３】この発明の他の実施の形態を示す縦断面図である。
【図４】この発明に係るヒンジが用いられる便器の一例を示す側面図である。
【図５】同便器の弁座が開位置に回動したときにおける弁座の重心とヒンジとの関係を示す図である。
【符号の説明】
１０  ヒンジ
１０′  ヒンジ
１１  ヒンジ本体
１２  ヒンジ軸
１５  第１コイルばね（内側コイルばね）
１５ａ  第１コイルばねの一端部
１５ｂ  第１コイルばねの他端部
１６  連結部材
１８  第２コイルばね（外側コイルばね）
１８ａ  第２コイルばねの一端部
１８ｂ  第２コイルばねの他端部
【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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