CN1647738A - 便座升降装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的便座升降装置(1)，是将步进电动机(7)的旋转驱动力通过减速齿轮组(70)、输出小齿轮(80)和齿条(53)向右侧滑块(51)传递，使与便座组件连接的可动板(6)进行升降。另外，设有棘轮机构(79)，对于在使可动板(6)上升或下降时施加的过负荷，使步进电动机(7)与可动板(6)的连接断开。故能提供电动方式进行便座组件的上升或下降来减轻负担、且使电动方式的驱动机构不会在便座组件上升或下降时因施加的过负荷而引起损坏的便座升降装置。
Description
技术领域
本发明，涉及使西式便器的便座进行升降用的便座升降装置。
背景技术
在西式便器中，便座及便盖以里侧一方为中心进行旋转而成为平伏姿势和起立姿势。因此，即使要对便器本体上面的进深里处进行清扫，在便器本体与便座之间只有很狭窄的间隙，想要扫除该部分，也难以着手。因此，提出了通过手动能使便座组件形成从便器本体抬起状态的便座升降装置的方案(例如，参照专利文献1)。
[专利文献1] 日本专利特开平8-177104号公报
但是，如以往的便座升降装置那样，在用手动使便座组件进行升降的结构中，在厕所这样的狭窄的空间中，利用人手进行使便座组件进行升降的作业，由于必须以不自然的姿势来进行，故是很麻烦的作业。
发明内容
鉴于以上的问题，本发明的目的在于，能提供电动方式进行便座组件的上升或下降来减轻负担、且使电动方式的驱动机构不会在便座组件上升或下降时因施加的过负荷而引起损坏的便座升降装置。
为了解决上述问题，本发明的便座升降装置，具有：固定在西式厕所的便器本体侧的固定构件；安装有便座组件的可动构件；将该可动构件向上下方向进行导向的导向机构，其特征在于，具有相对所述固定构件、利用电动使所述可动构件进行上升或下降的驱动机构，所述驱动机构，具有：可驱动所述可动构件地被连接的驱动源；以及对于在使所述可动构件进行上升或下降时施加的过负荷、能将所述驱动源与所述可动构件的连接进行断开的转矩限制器。
在本发明中，最好是，使用电动机作为所述驱动源，利用该电动机的驱动力可传递的负荷比利用所述转矩限制器断开传递的所述过负荷大。采用这样的结构，能使用可传递比过负荷大的负荷的电动机(包括直流电动机)。因此，电动机的驱动力具有富裕量，能扩大设计的自由度。例如，通过减少减速齿轮组的齿轮或减少齿数，能提高可动构件的驱动速度。另外，在转子因过负荷而失调之前，转矩限制器起作用，故能防止因过负荷引起的失调而进行高速旋转的转子惯性力造成驱动机构的损坏。
在本发明中，最好是，所述转矩限制器对于施加在使所述可动构件下降方向上的过负荷，能使所述驱动源与所述可动构件的连接断开。采用这样的结构，当坐在便座上时、错误地操作了使便座组件上升的开关的场合，或者使便座组件上升或下降的过程中、错误地施加了坐在便座上那样过大的力的场合，能防止驱动机构的损坏。
在本发明中，最好是，利用棘轮机构来构成所述转矩限制器。采用这样的结构，能用少的零件个数构成在小的空间内具有较大转矩值的转矩限制器。
在本发明中，最好是，使用电动机作为所述驱动源，并具有使该电动机的驱动力向所述可动构件减速地进行传递的减速齿轮组。采用这样的结构，能以适当的速度使便座组件进行上升。另外，在用手动使抬起的便座组件进行下降时，由于与减速齿轮组的减速比对应发生的负荷与电动机的制动转矩一起，具有适度的阻力感而使便座组件缓慢地下降，故能防止便座组件以大的力与便器本体冲撞。因此，即使不设置缓冲机构，也不会损坏便座组件及便器本体。
在本发明中，最好是，使用电动机作为所述驱动源，使用步进电动机作为该电动机。采用这样的结构，在用手动使抬起的便座组件下降时，步进电动机的制动转矩作为阻力起作用。因此，在使抬起的便座组件下降时，由于便座组件缓慢地下降，故即使不设置缓冲机构，也不会损坏便座组件及便器本体。
[发明的效果]
在本发明中，由于构成了用电动使安装有便座组件的可动构件上升或下降的驱动机构，故在清扫便器本体及便座下面的进深里处时，不需要用手将便座组件往上抬或往下推。因此，能减轻在清扫西式便器时的负担。另外，由于具有转矩限制器，对于在使可动构件上升或下降时施加的过负荷，能将驱动源与可动构件的连接进行断开，故能防止驱动机构的损坏。
附图说明
图1(a)、(b)是在使用本发明适用的便座升降装置的西式厕所装置中、分别表示便座下降状态的说明图和从便器本体将便座抬起后状态的说明图。
图2(a)、(b)、(c)、(d)是本发明适用的便座升降装置的俯视图、主视图、图2(a)的A-A’线的概略剖视图和图2(a)的B-B’线的概略剖视图。
图3(a)、(b)是从本发明适用的便座升降装置、将可动板和左侧滑块卸除后状态的主视图和图3(a)的C-C’线的概略剖视图。
图4(a)、(b)是表示本发明适用的便座升降装置中使用的步进电动机的转子的俯视图和图4(a)的D-D’线的概略剖视图。
图5(a)、(b)是在本发明适用的便座升降装置中、表示搭载了便座组件的可动构件位于最下位置状态的说明图和可动构件位于最上位置的说明图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明适用的便座升降装置的一例进行说明。
[厕所装置的结构]
图1(a)、(b)是在使用本发明适用的便座升降装置的西式厕所装置中、分别表示便座下降状态的说明图和从便器本体将便座抬起后状态的说明图。
如图1(a)所示，本形态的西式厕所装置，具有：西式的便器本体11；在该便器本体11上进行开闭的便座12；在该便座12上进行开闭的便盖13，便座12和便盖13，以进深里处为中心进行旋转而可成为平伏姿势和起立姿势。这里，便座12和便盖13作为便座组件10而一体化，在该便座组件10中，根据需要，有时可内藏使便座12和便盖13利用自重而平伏时的速度缓和的缓冲器装置及以电动方式将便盖进行开闭用的电动装置。
在这些任1种场合，在本形态的西式厕所装置中，如图1(b)所示，构成了将便座12(便座组件10)从便器本体11往上抬起、对便器本体11的上面一直可清扫至里侧的电动式的便座升降装置1。
[便座升降装置的结构]
图2(a)、(b)、(c)、(d)是本发明适用的便座升降装置的俯视图、主视图、图2(a)的A-A’线的概略剖视图和图2(a)的B-B’线的概略剖视图。图3(a)、(b)是从本发明适用的便座升降装置将可动板和左侧滑块卸除后状态的主视图和图3(a)的C-C’线的概略剖视图。
如图2(a)～(d)和图3(a)、(b)所示，本形态的便座升降装置1，包括：具有向便器本体11(参照图1)的上面部分固定的固定面21的固定板2(固定构件)；在固定板2的后端、固定于向上方折弯的垂直面22的上端部分的倒L字形的挡板3；横架在挡板3的水平部分31与固定板2的固定面21之间的圆柱形的右导向轴41和左导向轴42(导向机构)。
在左右的导向轴41、42上，分别支承着沿这些导向轴41、42可上下滑动的右侧滑块51和左侧滑块52，将左右的滑块51、52的前面和上面覆盖状地安装着可动板6(可动构件)。右侧滑块51和左侧滑块52，具有大致长方体形状，并分别具有插入导向轴41、42的轴承部分511、521。
这里，可动板6，在其上面60固定有便座组件10。因此，当左右的滑块51、52沿导向轴41、42进行上下移动时，固定在可动板6上的便座组件10也一体地进行上下移动。
在本形态的便座升降装置1中，相对右侧滑块51，构成有将该右侧滑块51向上下方向进行驱动的电动式的驱动机构5，在利用该驱动机构5将右侧滑块51向上下进行驱动时，左侧滑块52、可动板6和便座组件10也上下地进行移动。
作为这样的驱动机构5，在本形态中，首先，在右侧滑块51的左面、沿上下方向的全范围形成有齿条53。
另外，在本形态中，在被左右的导向轴41、42夹持的空间中，配置着作为驱动机构5的驱动源的向正反双方可进行旋转的步进电动机7、传递该步进电动机7的驱动力的减速齿轮组70，该减速齿轮组的输出小齿轮80与右侧滑块51的齿条53啮合着。步进电动机7，被配置在挡板3的正下方，输出小齿轮80被配置在便座升降装置1的高度方向上的大致中央位置。
步进电动机7是所谓的PM型步进电动机，如图3(b)所示，包括：具有外周面在圆周方向上被多极磁化后的环状的磁铁75a的转子76和与磁铁75a的外周面相对的定子77。定子77，具有沿光轴方向配置的2个驱动线圈。2个驱动线圈都从光轴方向的两侧被外定子铁心和内定子铁心夹持着，在外定子铁心和内定子铁心上，形成有沿驱动线圈的内周面交替排列的多个极齿。
减速齿轮组70，包括：具有与在转子76上的小齿轮74a啮合的大径齿轮的第1减速齿轮71；具有与该第1减速齿轮71啮合的大径齿轮的第2减速齿轮72；具有与该第2减速齿轮72的小径齿轮啮合的大径齿轮的第3减速齿轮73；具有与该第3减速齿轮73的小径齿轮啮合的大齿轮81的输出齿轮8，相对该输出齿轮8的一方的端部构成有输出小齿轮80，该输出小齿轮80，与右侧滑块51的齿条53啮合着。随着该右侧滑块51的升降，使左侧滑块52和覆盖该左侧滑块52与右侧滑块51的前面及上面所安装的可动板6从动。
[便座组件的位置检测装置的结构]
如图3(b)所示，在输出齿轮8的轴向上，以夹持大齿轮81的状态，在与输出小齿轮80相反侧的端部上构成有小齿轮82，在该小齿轮82的下方位置，配置着与小齿轮82啮合的传感器齿轮15。该传感器齿轮15的旋转轴105的端部，从固定板2的垂直面22向背面侧突出。该突出的端部剖面形状为D字形，在这里，与电位计14的转动部的D字形的孔嵌合着。因此，当传感器齿轮15的旋转轴105旋转时，电位计14的转动部一体地进行旋转。
这里，传感器齿轮15是以在输出小齿轮80将右侧滑块51的齿条53的全范围进行驱动的期间、其旋转由未满转1圈那样的齿数来构成。因此，电位计14，由于输出与传感器齿轮15的旋转轴(转动部)的角度位置相应的信号，故能检测出右侧滑块51的上下方向的位置，即、便座组件5的升降位置。
[挡块的结构]
如图2(c)、(d)所示，在左右滑块51、52的背面侧，在与固定板2的垂直面22相对的部分，分别开设有方孔55。在这些方孔55的内部，分别配置着向水平方向可进退的卡合构件95，在其里侧，配置着将卡合构件95向固定板2的垂直面22进行施力的弹簧96。与其相对，在固定板2的垂直面22上，在使左右的滑块51、52向上下移动时通过卡合构件95的线上，在其下方位置的左右，形成有卡合构件95的前端部进入的下侧凹部97，另一方面，在上方位置的左右，形成有卡合构件95的前端部进入的上侧凹部98。
因此，左右的滑块51、52侧的卡合构件95和弹簧96、与固定板2的垂直面22侧的下侧凹部97，起到作为对使便座12(便座组件)下降时的左右滑块51、52的保持位置进行规定的第1挡块91的功能。另外，左右的滑块51、52侧的卡合构件95和弹簧96以及与固定板2的垂直面22侧的上侧凹部98，起到作为对使便座12(便座组件)上升时的左右滑块51、52的保持位置进行规定的第2挡块92的功能。另外，第1挡块91和第2挡块92，在卡合构件95与下侧凹部97和上侧凹部98卡合时都会发生卡搭感。
[转子的结构]
图4(a)、(b)是表示本发明适用的便座升降装置中使用的步进电动机的转子的俯视图和图4(a)的D-D’线的概略剖视图。
转子76如图4所示，由具有磁铁75a、并可旋转地支承在固定轴78上的磁铁旋转体75和可旋转地支承在该磁铁旋转体75上、并具有小齿轮74a的小齿轮旋转体74所构成。
磁铁旋转体75如图4(b)所示，由在外壁上固定有磁铁75a并在内壁上形成有凹凸状的齿部75e的外筒部75b、配设在该外筒部75b的内侧且内壁与固定轴78(参照图3(b))滑动的内筒部75c、以及将该内筒部75c与外筒部75b连接成一体的连接部75d所构成。
另一方面，小齿轮旋转体74，具有内壁与磁铁旋转体75的内筒部75c的外壁滑动的筒部74b，在该筒部74b的外壁的上侧形成有小齿轮74a，并如图4(a)所示，从下侧向V方向突出地形成有沿该外壁弯曲状延设的棘爪臂74c。该棘爪臂74c的前端，成为了与在磁铁旋转体75的外筒部75b的内壁上所形成的齿部75e卡合的爪部74d。因此，该爪部74d，利用棘爪臂74c在径向施力的状态下与齿部75e抵接着。即，在本形态中，利用棘爪臂74c和齿部75e构成了作为转矩限制器的棘轮机构79。本形态的场合，利用步进电动机7的驱动力可传递的负荷比利用棘轮机构79将传递断开的过负荷大。这样，在本形态中，作为转矩限制器使用了棘轮机构79，但不一定限于棘轮机构79，能使用各种转矩限制器。
[便座的升降动作的说明]
图5(a)、(b)是在本发明适用的便座升降装置中、表示搭载了便座组件的可动构件位于最下位置状态的说明图和可动构件位于最上位置的说明图。另外，图5(a)、(b)与图2(a)的A-A’线的剖面相当。
本形态的便座升降装置1，将固定板2固定在便器本体11(参照图1)的上面部分，另一方面，在将便座组件10安装在可动板6的上面60的状态下使用。
在开始清扫等之前，如图5(a)所示，便座12位于便器本体11的上面，便座组件10和可动板6位于最下位置。在该状态下，卡合构件95的前端部与固定板2的垂直面22的下侧凹部97卡合，起到作为第1挡块91的功能。因此，在该最下位置，第1挡块91上的卡合力，利用步进电动机7的制动转矩和便座组件10的自重，便座组件10不会不经意地上升。另外，在该状态下，电位计14输出便座组件10位于最下位置的信息。
从该状态，在为了开始清扫而想使便座组件10抬起时，若进行规定的开关动作，则步进电动机7以规定的步进数或规定的时间向正方向旋转。其结果，步进电动机7的旋转运动力，通过减速齿轮组70向输出小齿轮80传递，如图5(b)所示，输出小齿轮80通过齿条53使右侧滑块51上升。因此，第1挡块91上的卡合被解除，左侧滑块52、可动板6和便座组件10就与右侧滑块51一体地上升。
并且，第2挡块92处进行卡合之前，在便座组件10上升后，步进电动机7停止。在此期间，输出齿轮8的小齿轮82使传感器齿轮15旋转，由于电位计14的输出发生变化，故从该输出能检测出便座组件10上升至规定位置的情况。另外，便座组件10上升至规定位置的这一情况，能以在第2挡块92处发生的卡搭音进行报知。并且，在便座组件10停止在最上位置的状态下，利用第2挡块92上的卡合力和步进电动机7的制动转矩，便座组件10不会因自重而落下。
另一方面，在清扫结束后想使便座组件10下降的场合，当从图5(b)所示的状态进行规定的开关动作时，步进电动机7以规定的步进数或规定的时间向反方向进行旋转。其结果，步进电动机7的旋转运动力，通过减速齿轮组70向输出小齿轮80传递，如图5(a)所示，输出小齿轮80通过齿条53使右侧滑块51下降。因此，第2挡块92上的卡合被解除，左侧滑块52、可动板6和便座组件10就与右侧滑块51一体地下降。
并且，第1挡块91处进行卡合之前，在便座组件10下降后，步进电动机7停止。在此期间，输出齿轮8的小齿轮82使传感器齿轮15进行反向旋转，由于电位计14的输出发生变化，故从其输出能检测出便座组件10下降至规定的位置的情况。另外，便座组件10下降至规定的位置的这一情况，能以在第1挡块91处发生的卡搭音进行报知。
[棘轮机构的动作说明]
在本形态中，当与步进电动机7是否正在向正反的某1方向进行驱动无关地、驱动过程中向便座组件10下降的方向施加了过负荷的场合，利用棘轮机构79能断开步进电动机7与便座组件10的连接。即，在本形态中，在将便座组件10抬起的场合，由于使磁铁旋转体75向图4(a)所示的V方向进行旋转，故小齿轮旋转体74的爪部74d与齿部75e的圆周方向的壁部75f侧抵接，小齿轮旋转体74追随磁铁旋转体75进行旋转。这里，当对便座组件10施加负荷时，爪部74d与齿部75e的壁部75f的抵接压力增高。保持两者的卡合虽然可以一直达到能保持两者卡合的最大抵接压力，但在本形态的场合，由于利用步进电动机7的驱动力可传递的负荷比利用棘轮机构79断开传递的过负荷大，故在步进电动机失调前超过能保持两者的卡合的最大抵接压力。其结果，向V方向延设的棘爪臂74c向内侧挠曲，爪部75d跨越壁部75f。即，当向便座组件10施加最大抵接压力以上的过负荷时，设在小齿轮旋转体74与磁铁旋转体75之间的棘轮机构79起作用，磁铁旋转体75的旋转持续进行，小齿轮旋转体74不能追随磁铁旋转体75的旋转，断开步进电动机7与便座组件10的连接。
[本形态的效果]
如上所述，在本形态的便座升降装置1中，由于构成了以电动方式使安装有便座组件10的可动板6进行上升和下降的驱动机构5，故在将便器本体11及便座12下面的进深里处进行清扫时，不需要用手将便座组件10往上抬或往下推。因此，能减轻对西式便器进行清扫时的负担。另外，棘轮机构79，在使可动板6进行上升或下降时，由于对于可动板6下降的方向施加的过负荷，使步进电动机7与可动板6的连接断开，故当坐在便座12上时、错误地进行了使便座组件10上升的开关操作的场合，或在便座组件10上升或下降的过程中、错误地施加了坐在便座12上那样的过大的力的场合，能防止驱动机构5的损坏。
另外，由于利用步进电动机7的驱动力可传递的负荷比利用棘轮机构79断开传递的过负荷大，故能使用可传递比过负荷大的负荷的步进电动机7。因此，能减少减速齿轮组70的齿轮，或者通过减少齿轮而能提高可动板6的驱动速度。另外，由于棘轮机构79在磁铁旋转体75失调之前起作用，故能防止因过负荷引起失调而进行高速旋转的磁铁旋转体75的惯性力、所造成的减速齿轮组70的齿轮间的啮合脱开或缺齿等损坏的不良情况。
[其它的实施形态]
另外，上述实施形态的便座组件10是使用步进电动机7的自动下降的结构，但也可以用手动使便座组件10下降。即，在上述实施形态中，步进电动机7与输出小齿轮80之间用减速齿轮组70连接着。因此，在用手动使便座组件10下降的场合，与减速齿轮组70的减速比对应发生的负荷，由于与步进电动机7的制动转矩一起具有适度的阻力感，使便座组件10缓慢地下降，故能防止便座组件10以大的力与便器本体11冲撞。因此，即使不设置缓冲机构，也不会损坏便座组件10及便器本体11。
另外，上述实施形态的棘轮机构79，在使可动板6上升或下降时，对于向可动板6下降的方向施加的过负荷，采用了使步进电动机7与可动板6的连接断开的结构，而在使可动板6上升或下降时，对于向可动板6上升的方向施加的过负荷，也可以采用使步进电动机7与可动板6的连接断开的结构。这时，如上述实施形态那样，当对便座组件10下降的方向施加过负荷时，在小齿轮旋转体74构成了向W方向旋转的场合，棘爪臂74c就需要与图4(a)相反地向W方向突出成形。作成这样的结构，在使便座组件10上升或下降的过程中，当错误地进行施加将便座12抬起那样过大的力的场合，能防止驱动机构的损坏。
另外，棘轮机构79，在使可动板6进行上升或下降时，对于向可动板6施加下降方向的过负荷和向可动板6施加上升方向的过负荷的双方，也可以采用使步进电动机7与可动板6的连接断开的结构。例如，在利用上述实施形态的棘轮机构79来实现的场合，通过使齿部75e的壁部75g与壁部75f的斜面形成与圆周方向相反的倾斜的斜面，对于向可动板6施加上升方向的过负荷，也可使爪部74d向内侧退避。其结果，对于向可动板6施加下降方向的过负荷和向可动板6施加上升方向的过负荷的双方，都能将步进电动机7与可动板6的连接进行断开。
Claims (6)
1、一种便座升降装置，具有：固定在西式厕所的便器本体侧的固定构件；安装有便座组件的可动构件；将该可动构件向上下方向进行导向的导向机构，其特征在于，
具有相对所述固定构件、利用电动使所述可动构件进行上升或下降的驱动机构，
所述驱动机构具有：可驱动所述可动构件地被连接的驱动源；以及对于在使所述可动构件上升或下降时施加的过负荷、能将所述驱动源与所述可动构件的连接予以断开的转矩限制器。
2、如权利要求1所述的便座升降装置，其特征在于，使用电动机作为所述驱动源，利用该电动机的驱动力可传递的负荷比利用所述转矩限制器断开传递的所述过负荷大。
3、如权利要求1所述的便座升降装置，其特征在于，所述转矩限制器，对于施加在使所述可动构件下降方向上的过负荷，能使所述驱动源与所述可动构件的连接断开。
4、如权利要求1所述的便座升降装置，其特征在于，利用棘轮机构来构成所述转矩限制器。
5、如权利要求1所述的便座升降装置，其特征在于，使用电动机作为所述驱动源，并具有使该电动机的驱动力向所述可动构件减速传递的减速齿轮组。
6、如权利要求1所述的便座升降装置，其特征在于，使用电动机作为所述驱动源，使用步进电动机作为该电动机。
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