JP2014076287A - 便座便蓋開閉用ギヤードモータユニット - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ギヤードモータユニット100は、第1ギヤードモータ1と第2ギヤードモータ2に架け渡された連結ユニット4を備える。連結ユニット4は、開口11からケース10内に挿入されて出力歯車15の第2装着部に装着されるユニット入力軸41と、ユニット入力軸41と平行で出力歯車15に装着された出力軸3の突出方向に延びるユニット出力軸43と、ユニット入力軸41の回転をユニット出力軸43に伝達するユニット輪列45を備える。ギヤードモータユニット100では、第1ギヤードモータ1の出力軸3と連結ユニット4のユニット出力軸43が2本の出力軸となる。
【選択図】図5
Description
第1ケースに第1モータ、第1出力歯車、および前記第1モータの駆動力を前記第1出力歯車に伝達する第1輪列が収納された第1ギヤードモータと、
第2ケースに第2モータ、第2出力歯車、および前記第2モータの駆動力を前記第2出力歯車に伝達する第2輪列が収納され、前記第1ギヤードモータと隣り合う位置に配置された第2ギヤードモータと、
前記第1出力歯車に設けられた第1装着部に装着され、前記第1ケースの出力側の第1端面に設けられた第1開口を貫通して出力側に突出する出力軸と、
前記第2ケースの出力側の第2端面に重なる付加ユニットと、
を有し、
前記第2ケースは、前記第2端面に第2開口が設けられ、
前記第2出力歯車には第2装着部が設けられ、
前記付加ユニットは、前記第2開口を貫通して前記第2装着部に装着されたユニット入力軸と、前記出力軸と平行に出力側に突出するユニット出力軸と、前記ユニット入力軸の回転を前記ユニット出力軸に伝達するユニット輪列と、を備えていることを特徴とする。
(全体構成)
図1は、本発明を適用したギヤードモータユニットの斜視図である。なお、以下の説明において、ギヤードモータユニットおよびギヤードモータの長手方向のうち、出力軸が配置されている側をギヤードモータユニットおよびギヤードモータの装置前側(装置前方)とし、その反対側を装置後側(装置後方)とする。また、ギヤードモータユニットおよびギヤードモータにおいて、出力軸が突出している側を出力側とし、出力軸が突出している側とは反対側を反出力側とする。また、ギヤードモータユニットおよびギヤードモータにおいて、出力軸と直交する方向のうち、ギヤードモータの短手方向(第1ギヤードモータと第2ギヤードモータの配列方向)を幅方向とする。なお、本形態のギヤードモータユニットおよびギヤードモータは、後述する洋式便器において、便座および便蓋の開閉用に用いられため、出力軸は水平に配置される。
図2は、出力軸3を装着する前の状態の第1ギヤードモータ1の斜視図である。図2に示すように、第1ギヤードモータ1は一定厚さのケース10を備えている。ケース10の出力側の端面10a(第1端面)には開口11(第1開口)が設けられ、出力軸3は開口11を貫通して出力側に突出している。
図3は、第1ギヤードモータ1から出力軸3を駆動する駆動系を取り出して示した斜視図である。なお、図3では、各歯車の噛合関係を分かり易くするために、一部の歯車の歯部を2点鎖線で模式的に示してある。
図4は、ポテンショメータの説明図であり、図4(a)、(b)、(c)は、ポテンショメータの平面図、ポテンショメータからの出力電圧の説明図、およびポテンショメータに印加される電圧の極性を反転させたときのポテンショメータからの出力電圧の説明図である。
第2ギヤードモータ2は第1ギヤードモータ1と同一の構成を備えているので、第1ギヤードモータ1と同様、図2および図3を参照して説明する。また、第2ギヤードモータ2の内部構成は、第1ギヤードモータ1の内部構成と同一であるので、第2ギヤードモータ2において第1ギヤードモータ1と対応する構成には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
図1、図5を参照して、連結ユニット4を説明する。図5は、連結ユニット4の分解斜視図である。
連結板5は一定厚さの平板である。連結板5は第1ギヤードモータ1の端面10aの中央部分および第2ギヤードモータ2の端面30aの中央部分に架け渡されている。また、連結板5は有頭ネジ53によって第1ギヤードモータ1と第2ギヤードモータ2の端面10a、30aに取り付けられており、これにより第1ギヤードモータ1と第2ギヤードモータ2を着脱可能に連結している。なお、連結板5は省略することもでき、この場合、第1ギヤードモータ1と第2ギヤードモータ2とは、連結ユニット4のみによって連結されることになる。
図6は、第1ギヤードモータ1の出力歯車15と連結ユニット4のユニット出力軸43との位置関係を示す説明図である。なお、図6では、連結ユニット4の天井板37や、ケース10の端面10a等の図示を省略してある。
以下に、図3、図7〜図10を参照して、第1ギヤードモータ1および第2ギヤードモータ2の具体的な構成例を説明する。図7は、ケース10の上ケースを取り外した状態の第1ギヤードモータ1の斜視図である。図8は、ケース10の下ケースを上方から見た斜視図である。図9は中ケースの斜視図であり、図9(a)は、ケース10の中ケースを上方から見た斜視図であり、図9(b)は中ケースを下方から見た斜視図である。図10は、上ケースを下方から見た斜視図である。なお、第1ギヤードモータ1および第2ギヤードモータ2は同一の構成を備えているので、第1ギヤードモータ1について、その詳細を説明し、第2ギヤードモータ2の説明を省略する。
図11は、本発明を適用したギヤードモータユニット100を用いた洋式便器の説明図である。
本例のギヤードモータユニット100では、第1ギヤードモータ1の出力軸3に装着された出力軸3と、連結ユニット4(付加ユニット)のユニット出力軸43を2本の出力軸とすることができる。このため、第1ギヤードモータ1と第2ギヤードモータ2を連結して2つの駆動源と2本の出力軸を備えるギヤードモータユニット100を構成する際に、第1ギヤードモータ1の出力歯車15に装着された出力軸3と第2ギヤードモータ2の出力歯車15に装着された出力軸を2本の出力軸とした場合と比較して、2本の出力軸の軸間距離を短くすることができる。
図12は、本発明を適用したギヤードモータユニット100に用いたユニット輪列45の改良例の説明図であり、図12(a)、(b)、(c)、(d)、(e)は、ユニット輪列45の斜視図、第2歯車付きユニット出力軸49をユニット出力軸43側からみた斜視図、第2歯車付きユニット出力軸49をユニット出力軸43側からみた分解斜視図、第1歯車付きユニット入力軸48を第1歯車46側からみた斜視図、および第1歯車付きユニット入力軸48を第1歯車46側からみた分解斜視図である。図13は、図12に示す第1歯車付きユニット入力軸48の説明図であり、図13(a)、(b)、(c)、(d)は、第1歯車付きユニット入力軸48をユニット入力軸41側からみた斜視図、第1歯車付きユニット入力軸48をユニット入力軸41側からみた分解斜視図、側面図、およびA−A′断面図である。図14は、図12に示す第2歯車付きユニット出力軸49の説明図であり、図14(a)、(b)、(c)、(d)は、第2歯車付きユニット出力軸49を第2歯車47側からみた斜視図、第2歯車付きユニット出力軸49を第2歯車47側からみた分解斜視図、第2歯車付きユニット出力軸49の側面図、およびB−B′断面図である。
図12〜図14を参照して説明した形態において、第1凹部46bおよび第2凹部47bの断面が半円形であったが、第1凹部46bおよび第2凹部47bの断面は角形のキー溝状であってもよい。かかる形状の第1凹部46bおよび第2凹部47bは、ブローチ加工等によって形成することができる。また、第1歯車46を焼結により形成する場合、第1歯車46は、第1凹部46bも含めて成形により一体に形成される。また、第2歯車47を焼結により形成する場合、第2歯車47は、第2凹部47bも含めて成形により一体に形成される。
図15は、本発明を適用したギヤードモータユニット100に用いたユニット輪列45の変形例の説明図である。
上記実施の形態では、第1ギヤードモータ1と第2ギヤードモータ2とは、同一の構成を備えているが、同一の構成を備えていない2つのギヤードモータを連結ユニット4によって連結して2つの駆動源と各駆動源によってそれぞれ駆動される2本の出力軸を備えるギヤードモータユニットを構成することもできる。この場合には、2つのギヤードモータの間で少なくともケース10とケース30を共通な部材としておけば、2つのギヤードモータを単体として利用する際に、ケースの分だけ部品点数が削減されるので、装置の製造コストを抑制できる。
2・・・第2ギヤードモータ
3・・・出力軸
4・・・連結ユニット(付加ユニット)
10・・・ケース(第1ケース)
10a・・・端面(第1端面)
10c・・・第1側面部分(第1壁面)
10d・・・第2側面部分(第1壁面)
10s・・第1壁面
11・・・開口(第1開口)
14・・・モータ(第1、第2モータ)
15・・・出力歯車(第1、第2出力歯車)
16・・・輪列(第1、第2輪列)
23・・・装着孔(第1、第2装着部)
30・・・ケース(第2ケース)
30a・・・端面(第2端面)
30c・・・第1側面部分(第2壁面)
30d・・・第2側面部分(第2壁面)
30s・・第2壁面
31・・・開口(第2開口)
35・・・ユニットケース
36a・・・底板
37・・・蓋板(天井板)
40・・・底板開口
41・・・ユニット入力軸
41b・・・空回り防止用の第1凸部
42・・・蓋板開口(天井板開口)
43・・・ユニット出力軸
43b・・第2凸部
45・・・ユニット輪列
46・・・第1歯車
46b・・・第1凹部
47・・・第2歯車
47b・・第2凹部
48・・・第1歯車付きユニット入力軸
49・・・第2歯車付きユニット出力軸
41s、41t・・・第1フランジ部
43s、43t・・・第2フランジ部
100・・・ギヤードモータユニット(便座便蓋開閉用ギヤードモータユニット)
L・・・軸線
Claims (21)
- 第1ケースに第1モータ、第1出力歯車、および前記第1モータの駆動力を前記第1出力歯車に伝達する第1輪列が収納された第1ギヤードモータと、
第2ケースに第2モータ、第2出力歯車、および前記第2モータの駆動力を前記第2出力歯車に伝達する第2輪列が収納され、前記第1ギヤードモータと隣り合う位置に配置された第2ギヤードモータと、
前記第1出力歯車に設けられた第1装着部に装着され、前記第1ケースの出力側の第1端面に設けられた第1開口を貫通して出力側に突出する出力軸と、
前記第2ケースの出力側の第2端面に重なる付加ユニットと、
を有し、
前記第2ケースは、前記第2端面に第2開口が設けられ、
前記第2出力歯車には第2装着部が設けられ、
前記付加ユニットは、前記第2開口を貫通して前記第2装着部に装着されたユニット入力軸と、前記出力軸と平行に出力側に突出するユニット出力軸と、前記ユニット入力軸の回転を前記ユニット出力軸に伝達するユニット輪列と、を備えていることを特徴とする便座便蓋開閉用ギヤードモータユニット。 - 請求項1において、
前記第1ケースと前記第2ケースとは、同一の構成を有していることを特徴とする便座便蓋開閉用ギヤードモータユニット。 - 請求項1または2において、
前記付加ユニットは、前記第1ギヤードモータおよび前記第2ギヤードモータに連結されて前記第1ギヤードモータと前記第2ギヤードモータとを連結する連結ユニットであることを特徴とする便座便蓋開閉用ギヤードモータユニット。 - 請求項1ないし3のいずれか一項において、
前記付加ユニットは、前記ユニット入力軸および前記ユニット出力軸を回転可能に支持するユニットケースを備え、
前記ユニットケースは、前記第1端面および前記第2端面に当接する底板と、前記底板に出力側で対向する天井板と、を備え、
前記ユニット入力軸は、前記底板に設けられた底板開口を貫通し、
前記ユニット出力軸は、前記天井板に設けられた天井板開口を貫通し、
前記ユニット輪列は、前記底板と前記天井板との間に収納されていることを特徴とする便座便蓋開閉用ギヤードモータユニット。 - 請求項1ないし4のいずれか一項において、
前記ユニット輪列は、前記ユニット入力軸に同軸に固定されている第1歯車と、前記ユニット出力軸に同軸に固定され、前記第1歯車に噛合する第2歯車と、を備えていることを特徴とする便座便蓋開閉用ギヤードモータユニット。 - 請求項5において、
前記第2歯車は、前記ユニット出力軸の軸線方向から見たときに前記第1出力歯車と部分的に重なる位置に配置されていることを特徴とする便座便蓋開閉用ギヤードモータユニット。 - 請求項5または6において、
前記第1歯車と前記第2歯車とは、外径寸法が等しく、歯数が等しいことを特徴とする便座便蓋開閉用ギヤードモータユニット。 - 請求項7において、
前記出力軸の角度位置を監視する回転角度検出機構と、前記ユニット出力軸の角度位置を監視する回転角度検出機構と、を備えていることを特徴とする便座便蓋開閉用ギヤードモータユニット。 - 請求項7において、
前記第1歯車と前記第2歯車とは、歯幅が等しいことを特徴とする便座便蓋開閉用ギヤードモータユニット。 - 請求項5ないし8のいずれか一項において、
前記第1歯車および前記第2歯車は、金属製であることを特徴とする便座便蓋開閉用ギヤードモータユニット。 - 請求項5ないし8のいずれか一項において、
前記第1歯車を構成する材料は、前記ユニット入力軸を構成する材料より強度が高く、
前記第2歯車を構成する材料は、前記ユニット出力軸を構成する材料より強度が高いことを特徴とする便座便蓋開閉用ギヤードモータユニット。 - 請求項11において、
前記第1歯車および前記ユニット入力軸は、前記ユニット入力軸を樹脂により成形する際に前記ユニット入力軸を構成する樹脂部分と前記第1歯車とを一体化させた歯車付きユニット入力軸を構成しており、
前記第2歯車および前記ユニット出力軸は、前記ユニット出力軸を樹脂により成形する際に前記ユニット出力軸を構成する樹脂部分と前記第2歯車とを一体化させた歯車付きユニット出力軸を構成していることを特徴とする便座便蓋開閉用ギヤードモータユニット。 - 請求項12において、
前記第1歯車および前記第2歯車は、リング状の金属部材であることを特徴とする便座便蓋開閉用ギヤードモータユニット。 - 請求項13において、
前記第1歯車は、内周面に第1凹部が形成され、
前記ユニット入力軸は、前記第1歯車の内側に位置する部分の外周面に前記第1凹部と係合する空回り防止用の第1凸部が形成され、
前記第2歯車は、内周面に第2凹部が形成され、
前記ユニット出力軸は、前記第2歯車の内側に位置する部分の外周面に前記第2凹部と係合する空回り防止用の第2凸部が形成されていることを特徴とする便座便蓋開閉用ギヤードモータユニット。 - 請求項14において、
前記第1凹部、前記第1凸部、前記第2凹部および前記第2凸部は、前記軸線方向に延在していることを特徴とする便座便蓋開閉用ギヤードモータユニット。 - 請求項14において、
前記第1凹部、前記第1凸部、前記第2凹部および前記第2凸部は、前記周方向に延在していることを特徴とする便座便蓋開閉用ギヤードモータユニット。 - 請求項12ないし16のいずれか一項において、
前記ユニット入力軸は、前記第1歯車の軸線方向の両側の端面に重なる一対の第1フランジ部を備え、
前記ユニット出力軸は、前記第2歯車の軸線方向の両側で端面に重なる一対の第2フランジ部を備えていることを特徴とする便座便蓋開閉用ギヤードモータユニット。 - 請求項12ないし16のいずれか一項において、
前記第1歯車および前記第2歯車は、同一構成の部品からなることを特徴とする便座便蓋開閉用ギヤードモータユニット。 - 請求項1ないし18のいずれか一項において、
前記第1モータおよび前記第2モータのうちの少なくとも一方は、供給される電力の極性を反転させたときに、回転方向が逆方向となる直流モータであることを特徴とする便座便蓋開閉用ギヤードモータユニット。 - 請求項1ないし19のいずれか一項において、
前記第1ケースは、前記第1端面と直交する方向に延びて前記軸線と直交する方向で対向する一対の第1壁面を備え、
前記第2ケースは、前記一対の第1壁面に対応する一対の第2壁面を備えており、
前記第1ギヤードモータと前記第2ギヤードモータは、前記一対の第1壁面の一方と前記一対の第2壁面の一方とが当接した状態で配置されていることを特徴とする便座便蓋開閉用ギヤードモータユニット。 - 請求項1ないし20のいずれか一項において、
前記第1ギヤードモータと前記第2ギヤードモータとは、同一の構成を備えていることを特徴とする便座便蓋開閉用ギヤードモータユニット。
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