JP2020165530A

JP2020165530A - 開閉部材駆動装置および便蓋開閉ユニット

Info

Publication number: JP2020165530A
Application number: JP2019205219A
Authority: JP
Inventors: 昭夫石水; Akio Iwami
Original assignee: Nidec Sankyo Corp
Current assignee: Nidec Sankyo Corp
Priority date: 2019-03-28
Filing date: 2019-11-13
Publication date: 2020-10-08
Anticipated expiration: 2039-11-13
Also published as: JP7411389B2

Abstract

【課題】負荷によって出力軸が傾斜することがない開閉部材駆動装置を提供すること。【解決手段】開閉部材駆動装置１は、出力軸７は、第１方向Ｚの一方側Ｚ１でケース９内に位置する基部１２と、第１方向Ｚの他方側Ｚ２でケース９から突出する突出部と、を備える。伝達機構８は、出力軸７の基部１２に同軸に固定された出力歯車４３と、出力歯車４３に噛合する第４歯車４２と、第１方向Ｚに延びて第４歯車４２を回転可能に支持する支軸と、を備える。出力歯車４３は、第１方向Ｚの他方側Ｚ２の端部分に外周面に歯部を有さない環状部４３ａを備える。補強部材３５は、ケース９よりも剛性が高く、環状部４３ａを外周側から回転可能に支持する出力歯車受部６５と、支軸の第１方向Ｚの他方側Ｚ２の端部を支持する軸保持部と、を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、開閉部材を駆動する開閉部材駆動装置、および開閉部材としてトイレユニットの便蓋を開閉する便蓋開閉ユニットに関する。

便蓋などの開閉部材を開閉する開閉部材駆動装置は特許文献１に記載されている。特許文献１の開閉部材駆動機構は、モータと、開閉部材が接続される出力軸と、モータの駆動力を出力軸に伝達する伝達機構と、モータおよび伝達機構を収容するケースと、を備える。出力軸はケースに設けられた開口部から外部に突出する。ケースは樹脂製である。

特開２０１６−７７３９６号公報

出力軸は、開閉部材の端部に接続されて、開閉部材を片持ち状態で開閉する。従って、出力軸には、開閉部材を開閉する際に、負荷がかかる。ここで、出力軸を回転可能に支持する支持部をケースに設けた場合には、出力軸にかかる負荷よって、ケースが撓み、出力軸が傾斜する場合がある。出力軸が傾斜すると、開閉部材へのトルクの伝達効率が劣化する。

本発明の課題は、かかる点に鑑みて、開閉部材を開閉する際に、負荷によって出力軸が傾斜することがない開閉部材駆動装置および便蓋開閉ユニットを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の開閉部材駆動装置は、モータと、開閉部材が接続される出力軸と、前記モータの駆動力を前記出力軸に伝達する伝達機構と、前記モータおよび前記伝達機構を収容するケースと、前記ケースの内側に固定された補強部材と、を有し、前記出力軸の軸線方向を第１方向とした場合に、前記出力軸は、前記第１方向の一方側で前記ケース内に位置する基部と、前記第１方向の他方側で前記ケースから突出する突出部と、を備え、前記伝達機構は、出力歯車と、前記出力歯車に噛合する前段歯車と、前記第１方向に延びて前記前段歯車を回転可能に支持する支軸と、を有し、前記出力歯車は、前記出力軸の基部に同軸に固定されて当該出力軸とともに出力部材を構成し、前記補強部材は、前記ケースよりも剛性が高く、前記出力部材を外周側から回転可能に支持する出力部材受部と、前記支軸の前記第１方向の他方側の端部を支持する軸保持部と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、ケース内にケースよりも剛性の高い補強部材を有する。また、補強部材は、出力軸と出力歯車とからなる出力部材を回転可能に支持する。従って、出力軸に負荷がかかった場合でも、補強部材によって、出力軸が傾斜することを防止或いは抑制できる。また、剛性の高い補強部材が、出力部材および前段歯車の支軸を支持する。従って、外部からの負荷により、前段歯車と出力歯車とが互いに離間する方向に変位することを防止できる。これにより、前段歯車と出力歯車の噛合を正常な状態で維持できるので、開閉部材へのトルクの伝達効率が劣化することを防止或いは抑制できる。

本発明において、前記出力歯車は、前記第１方向の他方側の端部分に外周面に歯部を有
さない環状部を備え、前記出力部材受部は、前記環状部を外周側から回転可能に支持するものとすることができる。このようにすれば、補強部材による出力歯車の支持によって、出力軸が傾斜することを防止或いは抑制できる。また、剛性の高い補強部材が、出力歯車と前段歯車の支軸とを支持するので、外部からの負荷により、前段歯車と出力歯車とが互いに離間する方向に変位することを防止できる。

本発明において、前記出力軸は、前記基部における前記出力歯車の前記第１方向の他方側に、円形外周面を有する被軸受部を備え、前記出力部材受部は、前記被軸受部を外周側から回転可能に支持するものとすることができる。このようにすれば、補強部材によって出力軸が傾斜することを防止或いは抑制できる。また、剛性の高い補強部材が、出力歯車が同軸に固定された出力軸、および前段歯車の支軸を支持するので、外部からの負荷により、前段歯車と出力歯車とが互いに離間する方向に変位することを防止できる。

本発明において、前記出力軸は、前記第１方向の一方側の端面に他方側に窪む円形凹部を備え、前記ケースは、前記円形凹部に挿入されて前記出力軸および前記出力歯車を回転可能に支持する支持部を備え、前記支持部の前記第１方向の他方側の端は、前記円形凹部内において前記補強部材の前記第１方向の一方側の端面よりも前記第１方向の他方側に位置することが望ましい。このようにすれば、出力軸の傾斜を防止しやすい。
ことを特徴とする。

本発明において、前記出力軸は、前記基部における前記出力歯車の前記第１方向の他方側に、円形外周面を有する被支持部を備え、前記ケースは、前記補強部材を前記第１方向の他方側から被うケース部分を備え、前記ケース部分は、前記被支持部を外周側から回転可能に支持する出力軸受部を有するものとすることができる。これにより、出力軸は、ケースによっても支持される。従って、出力軸の傾斜を防止しやすい。

本発明において、前記ケースは、樹脂製であり、前記補強部材は、金属製であるものとすることができる。このようにすれば、ケースに対して補強部材の剛性が高くなる。

本発明において、前記出力歯車は、金属製であるものとすることができる。このようにすれば、出力軸を介して出力歯車に負荷がかかった場合でも、出力歯車が変形することを防止できる。

本発明において、前記第１方向と直交する２方向を第２方向および第３方向とした場合に、前記出力歯車と前記前段歯車とは、前記第２方向に沿って配列されており、前記補強部材は、前記第２方向における前記出力部材受部と前記軸保持部との間で前記ケースに固定されているものとすることができる。このようにすれば、補強部材は、出力歯車に近い位置でケースに固定される。従って、出力軸を介して出力歯車に負荷がかかった場合に、補強部材が撓むことを防止できる。

本発明において、前記ケースは、前記第３方向に配列されて前記第２方向に平行に延びる第１側壁および第２側壁、を備え、前記補強部材は、前記第１側壁と前記第２側壁との間に配置されており、前記補強部材と前記第１側壁との間には、互いに接触していない部分が設けられ、前記補強部材と前記第２側壁との間には、互いに接触していない部分が設けられているものとすることができる。このようにすれば、出力軸を介して出力歯車から補強部材かかった負荷が、ケースに伝搬することを抑制できる。

本発明において、ポテンショメータを有し、前記ポテンショメータは、前記補強部材の前記第１方向の一方側で、前記伝達機構を構成する複数の歯車のうちのいずれかの歯車に噛合するポテンショ歯車と、前記補強部材の第１方向の他方側に固定されて前記ポテンシ
ョ歯車の回転角度位置を検出する検出部と、を備えるものとすることができる。ポテンショメータを備えれば、出力軸に接続した開閉部材の軸線回りの角度位置を把握することが容易となる。また、このようにすれば、補強部材を利用して、ポテンショメータを配置できる。

次に、本発明の便蓋開閉ユニットは、上記の開閉部材駆動装置を有し、前記開閉部材は、便蓋であることを特徴とする。

本発明によれば、便蓋が接続される開閉部材駆動装置の出力軸が傾斜することがない。従って、便蓋の開閉が正常に維持される。

開閉部材駆動装置の外観斜視図である。便蓋開閉ユニットの説明図である。開閉部材駆動装置の断面図である。開閉部材駆動装置の分解斜視図である。モータ、伝達機構、出力軸を第１方向の他方側から見た場合の斜視図である。モータ、伝達機構、出力軸を第１方向の一方側から見た場合の斜視図である。出力軸、出力歯車、第１コイルバネおよび第２コイルバネを第１方向の他方側から見た場合の分解斜視図である。出力軸、出力歯車、第１コイルバネおよび第２コイルバネを第１方向の一方側から見た場合の分解斜視図である。中間ケースを第１方向の一方側から見た場合の斜視図である。変形例の開閉部材駆動装置の断面図である。補強部材、出力部材、第１コイルバネ、および第２コイルバネの分解斜視図である。

以下、図面を参照して、本発明の便蓋開閉ユニットの実施の形態を説明する。

（全体構成）
図１は、開閉部材駆動装置の外観斜視図である。図２は、便蓋開閉ユニットの説明図である。図３は、開閉部材駆動装置の断面図である。図４は、開閉部材駆動装置の分解斜視図である。図５は、モータ、伝達機構および出力軸を軸線方向の他方側から見た場合の斜視図である。図６は、モータ、伝達機構および出力軸を軸線方向の一方側から見た場合の斜視図である。図７は、出力軸、出力歯車、第１コイルバネおよび第２コイルバネを軸線方向の他方側から見た場合の分解斜視図である。図８は、出力軸、出力歯車、第１コイルバネおよび第２コイルバネを軸線方向の一方側から見た場合の分解斜視図である。図９は、中間ケースを軸線方向の一方側から見た場合の斜視図である。

図１に示す開閉部材駆動装置１は、蓋や扉などの開閉部材を回動させて開閉する。便蓋
開閉ユニット３は、開閉部材駆動装置１に、開閉部材としてトイレユニット２００の便蓋２０１が接続されたものである。より具体的には、図２に示すように、トイレユニット２００は、便器本体２０２、便座２０３、便蓋２０１、およびタンク２０４を有する。便蓋２０１は、タンク２０４の側の端部分が開閉部材駆動装置１の出力軸７に連結される。便蓋２０１は、出力軸７の回転により、平伏して便器本体２０２に被さる閉位置と、便器本体２０２から立ち上がる開位置と、の間を移動する。なお、トイレユニット２００に第２の開閉部材駆動装置１を設け、第２の開閉部材駆動装置１の出力軸７に、開閉部材として、便座２０３を連結することもできる。

開閉部材駆動装置１は、図３に示すように、モータ６と、便蓋２０１が接続される出力軸７と、モータ６の駆動力を出力軸７に伝達する伝達機構８と、モータ６および伝達機構８を収容するケース９と、を有する。

出力軸７は、ケース９のケース開口部１０から突出する突出部１１と、ケース９に収容された基部１２と、を備える。出力軸７の突出部１１には、便蓋２０１の端部が接続される。従って、開閉部材駆動装置１は、片持ち状態で便蓋２０１を開閉する。図１に示すように、ケース９は、出力軸７の軸線Ｌに沿った方向から見た場合に、一方向に細長い形状を備える。出力軸７は、ケース９における長手方向の端部分からケース９の外側に突出する。

ここで、以下の説明では、互いに直交する３方向を、第１方向Ｚ、第２方向Ｙおよび第３方向Ｘとする。第１方向Ｚは、出力軸７の軸線Ｌに沿った軸線方向であり、第２方向Ｙはケース９の長手方向であり、第３方向Ｘは、ケース９の短手方向である。また、第１方向Ｚにおいて、ケース９が位置する側を第１方向Ｚの一方側Ｚ１、出力軸７が突出している側を第１方向Ｚの他方側Ｚ２とする。

ケース９は樹脂製である。図１に示すように、ケース９は、第２方向Ｙに平行に延びる第１側壁１３および第２側壁１４を備える。また、ケース９は、第３方向Ｘに延びて第１側壁１３の一方側の端および第２側壁１４の一方側の端を接続する第３側壁１５を備える。さらに、ケース９は、第１側壁１３の第２方向Ｙの他方側の端および第２側壁１４の第２方向Ｙの他方側の端を接続する第４側壁１６を備える。第４側壁１６は、第１側壁１３と第２側壁１４との間が第２方向Ｙの他方側に突出する形状を備える。

また、ケース９は、図１、図３に示すように、第１方向Ｚに沿って配列された第１ケース２１、中間ケース２２および第２ケース２３を備える。第１ケース２１は中間ケース２２の第１方向Ｚの一方側Ｚ１に位置し、第２ケース２３は中間ケース２２の第１方向Ｚの他方側Ｚ２に位置する。

図４に示すように、第１ケース２１は、底壁部２５と、底壁部２５の外周縁から第１方向Ｚの他方側Ｚ２に延びる枠部２６とを備える。枠部２６は、ケース９の第１側壁１３、第２側壁１４、第３側壁１５、および第４側壁１６の第１方向Ｚの端側部分を構成する。第１ケース２１にはモータ６が固定されている。モータ６は、モータ本体２８と、モータ本体２８から突出する回転軸２７と、モータ本体２８から回転軸２７とは反対側に突出する一対のモータ端子２９を備える。出力軸７は、モータ本体２８の第１方向Ｚの他方側Ｚ２に位置する。回転軸２７は、出力軸７の軸線Ｌと交差する方向を向く。本例では、回転軸２７は、出力軸７の軸線Ｌと直交する方向を向く。また、回転軸２７は、第１方向Ｚから見た場合に、第２方向Ｙ（ケース９の長手方向）に対して傾斜している。回転軸２７の先端は、軸受部材３０によって回転可能に支持されている。

中間ケース２２は、中間底部３１と、中間底部３１の外周縁から第１方向Ｚの他方側Ｚ
２に延びる中間枠部３２とを備える。中間枠部３２は、ケース９の第１側壁１３、第２側壁１４、第３側壁１５、および第４側壁１６の第１方向Ｚの中間部分を構成する。中間ケース２２には、伝達機構８を構成する複数の歯車のうちの一部の歯車が収容されている。

中間ケース２２における第２ケース２３の側の端部分には、板状の補強部材３５が固定されている。補強部材３５は、ケース９よりも剛性が高い。本例において、補強部材３５は、金属製である。補強部材３５には、補強部材側開口部３６が設けられている。補強部材側開口部３６からは、出力軸７が第１方向Ｚの他方側Ｚ２に突出する。また、補強部材３５には、ポテンショメータ３７が取り付けらえている。ポテンショメータ３７は、第２方向Ｙにおいて、出力軸７とは反対側の端部分に位置する。

第２ケース２３は、板状であり、第１方向Ｚの他方側Ｚ２から補強部材３５に被せられて、中間ケース２２に固定される。第２ケース２３は、第１方向Ｚの他方側Ｚ２から補強部材３５を被う。第２ケース２３は、ケース９の第１方向Ｚの他方側Ｚ２の端面となる板部１７を備える。図３、図４に示すように、板部１７は、出力軸７を貫通させる板部貫通孔１７ａを備える。また、第２ケース２３は、板部１７における板部貫通孔１７ａの開口縁から第１方向Ｚの他方側Ｚ２に突出する出力軸受部６９を備える。板部貫通孔１７ａおよび出力軸受部６９は、同軸に設けられている。出力軸７は、ケース９の内側において、板部貫通孔１７ａ、出力軸受部６９を貫通し、出力軸受部６９の第１方向Ｚの他方側Ｚ２の端であるケース開口部１０からケース９の外側に突出する。

ここで、図５、図６に示すように、伝達機構８は、モータ６から出力軸７に至る駆動力伝達経路の上流側から下流側に向かって、ウォーム３８、第１歯車３９、第２歯車４０、第３歯車４１、第４歯車４２（前段歯車）、および出力歯車４３を備える。ウォーム３８は、回転軸２７の外周側に固定されている。ウォーム３８および第１歯車３９は第１ケース２１内に位置する。第２歯車４０、第３歯車４１、第４歯車４２、および出力歯車４３は中間ケース２２内に位置する。

第１歯車３９は、モータ６の回転軸２７の第３方向Ｘの他方側Ｘ２に位置する。第１歯車３９は、ウォーム３８に噛合する第１大径歯車３９ａと、第１大径歯車３９ａと同軸で第１大径歯車３９ａよりも外径寸法が小さい第１小径歯車３９ｂと、を備える。第１大径歯車３９ａは、第１小径歯車３９ｂの第１方向Ｚの一方側Ｚ１に位置する。第１歯車３９は、第１方向Ｚに延びる第１支軸４５に回転可能に支持されている。第１支軸４５は、一方の端部分が第１ケース２１の底壁部２５に保持され、他方の端部分が中間ケース２２の中間底部３１に保持されている。図３に示すように、第１歯車３９は、第１大径歯車３９ａと第１小径歯車３９ｂとの間に駆動力の伝達を継断するトルクリミッタ４６を備える。

図５、図６に示すように、第２歯車４０は、第１小径歯車３９ｂに噛合する第２大径歯車４０ａと、第２大径歯車４０ａと同軸で第２大径歯車４０ａよりも外径寸法が小さい第２小径歯車４０ｂを備える。第２大径歯車４０ａは、第２小径歯車４０ｂの第１方向Ｚの一方側Ｚ１に位置する。第２大径歯車４０ａは、中間ケース２２の中間底部３１に設けられた中間ケース開口部３３を介して第１小径歯車３９ｂに噛合する（図３参照）。第２歯車４０は、第１方向Ｚに延びる第２支軸４８に回転可能に支持される。第２支軸４８は、一方の端部分が中間ケース２２の中間底部３１に保持され、他方の端部分が補強部材３５に保持されている。

第３歯車４１は、第２小径歯車４０ｂに噛合する第３大径歯車４１ａと、第３大径歯車４１ａと同軸で第３大径歯車４１ａよりも外径寸法が小さい第３小径歯車４１ｂを備える。第３大径歯車４１ａは、第３小径歯車４１ｂの第１方向Ｚの一方側Ｚ１に位置する。第３歯車４１は、第１方向Ｚに延びる第３支軸４９に回転可能に支持される。第３支軸４９
は、一方の端部分が中間ケース２２の中間底部３１に保持され、他方の端部分が第２ケース２３に保持されている。第３支軸４９は、補強部材３５を貫通している。

第４歯車４２は、第３小径歯車４１ｂおよび出力歯車４３に噛合する平歯車である。第４歯車４２と出力歯車４３とは第２方向Ｙに配列されている。第４歯車４２は、第２歯車４０と同軸に配置されて、第２支軸４８に回転可能に支持されている。図３に示すように、第２支軸４８は、一方の端部分が中間ケース２２に保持され、他方の端部分が補強部材３５に保持されている。すなわち、中間ケース２２の中間底部３１は、第２歯車４０および第４歯車４２を支持する第２支軸４８を保持する軸保持部３４を備える。補強部材３５は、第２歯車４０および第４歯車４２を支持する第２支軸４８を保持する軸保持部４７を備える（図９参照）。

出力歯車４３は、金属製である。出力歯車４３は、出力軸７に同軸に固定されている。すなわち、図７、図８に示すように、出力歯車４３は、環状であり、その中心穴に出力軸７の基部１２が挿入されている。出力歯車４３の内周面には周方向に複数の凹部５１が設けられており、出力軸７の基部１２の外周面には、出力歯車４３の内周面の凹部５１に嵌る複数の凸部５２が設けられている。これにより、出力歯車４３と出力軸７とは、軸線Ｌ回りに相対回転不能な状態で、連結されている。出力歯車４３は出力軸７とともに出力部材５を構成する。

ここで、伝達機構８は、第１コイルバネ５３および第２コイルバネ５４を備える。第１コイルバネ５３は、出力歯車４３の第１方向Ｚの一方側Ｚ１に位置する。第１コイルバネ５３は、中間ケース２２の中間底部３１に載せられている。第１コイルバネ５３の第１方向Ｚの一方側Ｚ１の端部分５３ａは、第１方向Ｚの一方側Ｚ１に延びている。第１コイルバネ５３の第１方向Ｚの一方側Ｚ１の端部分５３ａは、中間ケース２２の中間底部３１に設けられた貫通穴５５から第１方向Ｚの一方側Ｚ１に突出し、第１ケース２１に設けられた第１コイルバネ第１係止部５６に係止されている（図４参照）。第１コイルバネ５３の第１方向Ｚの他方側Ｚ２の端部分５３ｂは、第１方向Ｚの他方側Ｚ２に延びており、出力歯車４３の外周面に設けられた第１コイルバネ第２係止部５７に係止可能に挿入される。第１コイルバネ第２係止部５７は、出力歯車４３の歯部に設けた切欠き部である。第１コイルバネ５３の第１方向Ｚの他方側Ｚ２の端部分５３ｂは、出力歯車４３に対して、周方向から可能である。第１コイルバネ５３の断面は、矩形である。

第２コイルバネ５４は、第１コイルバネ５３の内周側に位置する。第２コイルバネ５４は、中間ケース２２の中間底部３１に載せられている。第２コイルバネ５４は、出力軸７の第１方向Ｚの一方側Ｚ１に位置する。第２コイルバネ５４の第１方向Ｚの一方側Ｚ１の端部分５４ａは、当該第２コイルバネ５４の内周側に向かって延びており、中間ケース２２の中板部に設けられた第２コイルバネ第１係止部５８に係止されている（図９参照）。第２コイルバネ５４の第１方向Ｚの他方側Ｚ２の端部分５４ｂは、第１方向Ｚの他方側Ｚ２に延びており、出力軸７の第１方向Ｚの他方の端面に設けられた第２コイルバネ第２係止部５９に係止されている（図８参照）。

（出力部材の支持構造）
図３、図９に示すように、出力部材５は、中間ケース２２の中間底部３１から第１方向Ｚの他方側Ｚ２に突出する支持部６１によって回転可能に支持されている。図３に示すように、支持部６１は、第１コイルバネ５３および第２コイルバネ５４の内周側に位置し、第１コイルバネ５３および第２コイルバネ５４よりも第１方向Ｚの他方側Ｚ２に突出する。ここで、出力部材５の出力軸７は、第１方向Ｚの一方側Ｚ１の端面に第１方向Ｚの他方側Ｚ２に窪む円形凹部６２を備えており、支持部６１は、その先端部分が円形凹部６２に挿入されている。支持部６１の先端は、円形凹部６２の底面（円形凹部６２の第１方向Ｚ
の他方側Ｚ２の円形内壁面）に接触する。

また、出力部材５の出力歯車４３は、補強部材３５によって、回転可能に支持されている。すなわち、出力歯車４３は、第１方向Ｚの他方側Ｚ２の端部分に外周面に歯部を有さない環状部４３ａを備える。一方、補強部材３５は、図３、図４に示すように、補強部材側開口部３６の外周縁部分に、出力歯車４３の環状部４３ａを外周側から回転可能に支持する出力歯車受部６５（出力部材受部）を備える。出力歯車受部６５は、補強部材３５における補強部材側開口部３６から第１方向Ｚの他方側Ｚ２に屈曲して延びる筒部である。出力歯車受部６５は、例えば、バーリング加工により設けられる。ここで、図３に示すように、支持部６１の第１方向Ｚの他方側Ｚ２の端は、補強部材３５の第１方向Ｚの一方側Ｚ１の端面３５ａよりも第１方向Ｚの他方側Ｚ２に位置する。

さらに、出力軸７は、第２ケース２３によって、回転可能に支持されている。すなわち、出力軸７は、ケース９の内側に位置する基部１２における出力歯車４３よりも第１方向Ｚの他方側Ｚ２に円形外周面を有する被支持部６８を備える。第２ケース２３（ケース部分）は、ケース開口部１０の外周縁部分において第１方向Ｚに延びる筒状の出力軸受部６９を備え、出力軸受部６９は、出力軸７の支持部６１を外周側から回転可能に支持する。出力歯車受部６５は、第２ケース２３におけるケース開口部１０の第１方向Ｚの他方側Ｚ２に屈曲して延びる筒部である。また、出力軸７は、被支持部６８の第１方向Ｚの途中に環状溝７０を備える。環状溝７０には、Ｏリング７１が取り付けられている。Ｏリング７１は、径方向に圧縮された状態で、第２ケース２３の出力軸受部６９と出力軸７との間を封止する。

（補強部材の固定構造）
ここで、補強部材３５は、第２方向Ｙにおける出力歯車受部６５と軸保持部４７との間で中間ケース２２に固定されている。すなわち、図９に示すように、中間ケース２２は、中間枠部３２において、第２方向Ｙに平行に延びる第１枠部分３２ａおよび第２枠部分３２ｂに、それぞれ内周側に突出する第１突部７３および第２突部７４を備える。第１突部７３および第２突部７４のそれぞれには、ねじ穴が設けられている。また、第１枠部分３２ａは第１突部７３が設けられた位置に矩形の第１切欠き部３２ｃを備える。第２枠部分３２ｂは第２突部７４が設けられた位置に矩形の第２切欠き部３２ｄを備える。第２枠部分３２ｂは、ケースの第２側壁１４の一部を構成する部分である。第１突部７３と第２突部７４とは、第３方向Ｘで対向する。

一方、図４に示すように、補強部材３５は、第２方向Ｙにおける出力歯車受部６５と軸保持部４７との間に、第３方向Ｘの両側に突出する一対の突出部３５ｂ、３５ｃを備える。各突出部３５ｂ、３５ｃには貫通溝が設けられている。補強部材３５は、第３方向Ｘの一方側Ｘ１の突出部３５ｂが、第１枠部分３２ａの第１切欠き部３２ｃに第１方向Ｚの他方側Ｚ２から挿入されて、第１突部７３に当接する。また、補強部材３５は、第３方向Ｘの他方側Ｘ２の突出部３５ｃが、第２枠部分３２ｂの第２切欠き部３２ｄに第１方向Ｚの他方側Ｚ２から挿入されて第２突部７４に当接する。そして、補強部材３５は、第２ケース２３を貫通し、さらに、突出部３５ｂの貫通溝を貫通して第１突部７３のねじ穴に捩じ込まれるねじ７５により、中間ケース２２に固定される。また、補強部材３５は、第２ケース２３を貫通し、さらに、突出部３５ｃの貫通溝を貫通して第２突部７４のねじ７５穴に捩じ込まれるねじ７５により、中間ケース２２に固定される。補強部材３５が中間ケース２２に固定された状態で、補強部材３５と第１枠部分３２ａとの間には、部分的に隙間７６が設けられ、補強部材３５と第２枠部分３２ｂとの間には、部分的に隙間７７が設けられている。すなわち、補強部材３５がケース９に固定された状態で、補強部材３５と第１側壁１３との間には、互いに接触していない部分（隙間７６）が設けられている。また、補強部材３５と第２側壁１４との間には、互いに接触しない部分（隙間７７）が設けら
れている。

（ポテンショメータ）
次に、ポテンショメータ３７は、図５に示すように、伝達機構８を構成する複数の歯車のうちのいずれかの歯車に噛合するポテンショ歯車８１を備える。また、ポテンショメータ３７は、図４に示すように、ポテンショ歯車８１の回転角度位置を検出する検出部８２を備える。ポテンショ歯車８１は、補強部材３５の第１方向Ｚの一方側Ｚ１に位置して、第３歯車４１の第３小径歯車４１ｂに噛合する。検出部８２は、検出部８２は、基板８３を介して補強部材３５に固定される。ここで、基板８３と一対のモータ端子２９との間には、モータ６に電力を供給するための配線（不図示）が接続されている。基板８３には配線およびポテンショメータ３７に接続された複数の端子ピン８６が固定されている。中間ケース２２は、中間枠部３２の第２方向Ｙの一方側Ｙ１の端に、端子ピン保持部８７を備える。

（動作）
端子ピン８６を介した電力の供給によってモータ６が正方向、或は、逆方向に、駆動されると、モータ６の駆動力が伝達機構８を介して出力軸７に伝達される。従って、出力軸７に固定された便蓋２０１は、図２に示すように、閉位置に向かう閉方向Ａ、或は、開位置に向かう開方向Ｂに回転する。便蓋２０１が回転すると、ポテンショメータ３７からは、便蓋２０１の回転角度位置に対応する信号が出力される。

また、出力軸７に接続された便蓋２０１が閉方向Ａに回転すると、第１コイルバネ５３および第２コイルバネ５４は、出力軸７を軸線Ｌ回りで開方向Ｂに回転させる付勢力を蓄える。従って、第１コイルバネ５３および第２コイルバネ５４は、便蓋２０１を開方向Ｂに回転する際に、開方向Ｂに駆動される出力軸７を開方向Ｂに付勢するアシストバネして機能する。さらに、伝達機構８は、第１歯車３９にトルクリミッタ４６を備える。従って、便蓋２０１から出力軸７を介して伝達機構８に過大な負荷が加わった場合には、トルクリミッタ４６が機能して、伝達機構８による駆動力の伝達を遮断する。これにより、外部からの過大な負荷に起因して、伝達機構８が破損することを防止する。

（作用効果）
本例によれば、ケース９内にケース９よりも剛性の高い補強部材３５を有する。また、補強部材３５が出力軸７に同軸に固定された出力歯車４３を回転可能に支持する出力歯車受部６５を備える。従って、出力軸７に負荷がかかった場合でも、補強部材３５による出力歯車４３の支持によって、出力軸７が傾斜することがない。また、剛性の高い補強部材３５が、出力歯車４３に噛合する第４歯車４２の第２支軸４８を支持するので、第４歯車４２が傾斜することがない。これにより、外部からの負荷により、第４歯車４２と出力歯車４３とが互いに離間する方向に変位することを防止できるので、第４歯車４２と出力歯車４３の噛合を正常な状態で維持できる。よって、便蓋２０１へのトルクの伝達効率が劣化することがない。

また、出力軸７は、第１方向Ｚの一方側Ｚ１の端面に他方側に窪む円形凹部６２を備え、ケース９は、円形凹部５０に挿入されて出力軸７および出力歯車４３を回転可能に支持する支持部６１を備える。そして、支持部６１の第１方向Ｚの他方側Ｚ２の端は、円形凹部５０内において補強部材３５の第１方向Ｚの一方側Ｚ１の端面よりも第１方向Ｚの他方側Ｚ２に位置する。従って、出力軸７の傾斜を防止しやすい。
ことを特徴とする

さらに、出力軸７は、基部１２における出力歯車４３の第１方向Ｚの他方側Ｚ２に、円形外周面を有する被支持部６８を備える。ケース９は、補強部材３５を第１方向Ｚの他方
側Ｚ２から被う第２ケース２３を備え、第２ケース２３は、被支持部６８を外周側から回転可能に支持する出力軸７支持部６１を有する。これにより、出力軸７は、ケース９によっても支持される。従って、出力軸７の傾斜を防止しやすい。

また、本例において、ケース９は、樹脂製であり、補強部材３５は、金属製である。従って、ケース９に対して補強部材３５の剛性が高くなる。

さらに、出力歯車４３は、金属製である。従って、出力軸７を介して出力歯車４３に負荷がかかった場合でも、出力歯車４３が変形することを防止できる。

また、本例では、出力歯車４３と第４歯車４２とは、第２方向Ｙに沿って配列されており、補強部材３５は、第２方向Ｙにおける出力歯車受部６５と軸保持部４７との間でケース９に固定されている。すなわち、補強部材３５は、第２方向Ｙで出力歯車受部６５と軸保持部４７との間に位置する一対の突出部３５ｂ、３５ｃがケース９に固定されている。これにより、補強部材３５は、出力歯車４３に近い位置でケース９に固定される。従って、出力軸７を介して出力歯車４３に負荷がかかった場合に、補強部材３５が撓むことを防止できる。

さらに、ケース９は、第３方向Ｘに配列されて第２方向Ｙに平行に延びる第１壁部および第２側壁１４、を備える。補強部材３５は、第１側壁１３と第２側壁１４との間に配置されており、補強部材３５と第１側壁１３との間には、部分的に隙間７６が設けられ、補強部材３５と第２側壁１４との間には、部分的に隙間７７が設けられている。このようにすれば、補強部材３５とケース９とが、互いに接触していない部分を備えるので、出力軸７を介して出力歯車４３から補強部材３５にかかった負荷が、ケース９に伝搬することを抑制できる。

また、本例は、ポテンショメータ３７を有し、ポテンショメータ３７は、補強部材３５の第１方向Ｚの一方側Ｚ１で、伝達機構８を構成する複数の歯車のうちのいずれかの歯車に噛合するポテンショ歯車８１と、補強部材３５の第１方向Ｚの他方側Ｚ２に固定されてポテンショ歯車８１の回転角度位置を検出する検出部８２と、を備える。これにより、出力軸７に接続した便蓋２０１の軸線Ｌ回りの角度位置を把握することが容易となる。また、補強部材３５を利用して、ポテンショメータ３７を配置できる。

ここで、本例の便蓋２０１開閉ユニットによれば、便蓋２０１が接続される開閉部材駆動装置１の出力軸７が傾斜することがない。従って、便蓋２０１の開閉を正常な状態に維持できる。

（変形例）
図１０は変形例の開閉部材駆動装置の断面図である。図１１は、補強部材３５、出力部材５、第１コイルバネ５３、および第２コイルバネ５４の分解斜視図である。上記の開閉部材駆動装置１Ａでは、出力軸７および出力歯車４３からなる出力部材５が、補強部材３５に設けられた筒状の出力歯車受部６５によって回転可能に支持されている。すなわち、出力歯車受部６５が、出力部材５の出力歯車４３を、外周側から回転可能に支持する。これに対して、本例の開閉部材駆動装置１Ａでは、出力軸７および出力歯車４３からなる出力部材５が、補強部材３５に設けられた筒状の出力軸受部６５Ａ（出力部材受部）により回転可能に支持される。すなわち、出力軸受部６５Ａが、出力部材５の出力軸７を外周側から回転可能に支持する。

なお、本例の開閉部材駆動装置１Ａでは、補強部材３５、出力軸７および出力歯車４３の構成が開閉部材駆動装置１と相違するが、他の構成は開閉部材駆動装置１と同一である
。従って、本例の開閉部材駆動装置１Ａでは、補強部材３５、出力軸７および出力歯車４３を説明して、他の構成の説明を省略する。また、開閉部材駆動装置１と対応する構成には、同一の符号を付して、説明する。

出力軸７は、樹脂製である。図１０に示すように、出力軸７は、ケース９のケース開口部１０から突出する突出部１１と、ケース９に収容された基部１２と、を備える。出力軸７の突出部１１には、便蓋２０１の端部が接続される。図１１に示すように、出力軸７は、第１方向Ｚを一方側Ｚ１から他方側Ｚ２に向かって、出力歯車４３を固定する歯車固定部６３、円形外周面を有する被軸受部６４、および円形外周面を有する被支持部６８を、この順に備える。被軸受部６４の外径は、歯車固定部６３および被支持部６８の外径よりも大きい。歯車固定部６３には、金属製の出力歯車４３が同軸に固定される。これにより、出力歯車４３は、出力軸７とともに出力部材５を構成する。出力部材５は、中間ケース２２の中間底部３１から第１方向Ｚの他方側Ｚ２に突出する支持部６１によって回転可能に支持されている。

ここで、出力歯車４３は、外周面に歯部を有さない環状部を備えていない。一方、出力軸７は、基部１２における出力歯車４３の第１方向Ｚの他方側Ｚ２に円形外周面を有する被軸受部６４を備える。補強部材３５は、図１０、図１１に示すように、補強部材側開口部３６の外周縁部分に、被軸受部６４を外周側から回転可能に支持する出力軸受部６５Ａ（出力部材受部）を備える。出力軸受部６５Ａは、補強部材３５における補強部材側開口部３６から第１方向Ｚの他方側Ｚ２に屈曲して延びる筒部である。出力軸受部６５Ａは、例えば、バーリング加工により設けられる。ここで、図１０に示すように、支持部６１の第１方向Ｚの他方側Ｚ２の端は、補強部材３５の第１方向Ｚの一方側Ｚ１の端面３５ａよりも第１方向Ｚの他方側Ｚ２に位置する。

なお、本例においても、伝達機構８の第４歯車４２と、第４歯車４２に噛合する出力歯車４３とは第２方向Ｙに配列されている。第４歯車４２を回転可能に支持する第２支軸４８は、一方の端部分が中間ケース２２に保持され、他方の端部分が補強部材３５に保持されている。すなわち、中間ケース２２の中間底部３１は、第２歯車４０および第４歯車４２を支持する第２支軸４８を保持する軸保持部３４を備える。補強部材３５は、第２歯車４０および第４歯車４２を支持する第２支軸４８を保持する軸保持部４７を備える。また、補強部材３５は、第２方向Ｙにおける。出力軸受部６５Ａと軸保持部４７との間で中間ケース２２に固定されている。

（作用効果）
本例によれば、出力軸７に負荷がかかった場合でも、補強部材３５による出力軸７の支持によって、出力軸７および出力歯車４３が傾斜することがない。また、剛性の高い補強部材３５が、出力歯車４３に噛合する第４歯車４２の第２支軸４８を支持するので、第４歯車４２が傾斜することがない。これにより、外部からの負荷により、第４歯車４２と出力歯車４３とが互いに離間する方向に変位することを防止できるので、第４歯車４２と出力歯車４３の噛合を正常な状態で維持できる。よって、便蓋２０１へのトルクの伝達効率が劣化することがない。

また、本例の開閉部材駆動装置１Ａによれば、上記の開閉部材駆動装置１と同様の作用効果を得ることができる。

１、１Ａ…開閉部材駆動装置、３…便蓋開閉ユニット、５…出力部材、６…モータ、７…出力軸、８…伝達機構、９…ケース、１０…ケース開口部、１１…突出部分、１２…基部、１３…第１側壁、１４…第２側壁、１５…第３側壁、１６…第４側壁、２１…第１ケー
ス、２２…中間ケース、２３…第３ケース、２５…底壁部、２６…枠部、２７…回転軸、２８…モータ本体、２９…モータ端子、３０…軸受部材、３１…中間底部、３２…中間枠部、３２ａ…第１枠部分、３２ｂ…第２枠部分、３２ｃ…第１切欠き部、３２ｄ…第２切欠き部、３３…中間ケース開口部、３４…軸保持部、３５…補強部材、３５ａ…端面、３５ｂ，３５ｃ…突出部、３６…補強部材側開口部、３７…ポテンショメータ、３８…ウォーム、３９…第１歯車、３９ａ…第１大径歯車、３９ｂ…第１小径歯車、４０…第２歯車、４０ａ…第２大径歯車、４０ｂ…第２小径歯車、４１…第３歯車、４１ａ…第３大径歯車、４１ｂ…第３小径歯車、４２…第４歯車（前段歯車）、４３…出力歯車、４３ａ…環状部、４５…第１支軸、４６…トルクリミッタ、４７…軸保持部、４８…第２支軸、４９…第３支軸、５０…円形凹部、５１…凹部、５２…凸部、５３…第１コイルバネ、５３ａ…第１コイルバネの一方側の端部分、５３ｂ…第１コイルバネの他方側の端部分、５４…第２コイルバネ、５４ａ…第２コイルバネの一方側の端部分、５４ｂ…第２コイルバネの他方側の端部分、５５…貫通穴、５６…第１コイルバネ第１係止部、５７…第１コイルバネ第２係止部、５８…第２コイルバネ第１係止部、５９…第２コイルバネ第２係止部、６１…支持部、６２…円形凹部、６３…歯車固定部、６４…被軸受部、６５…出力歯車受部（出力部材受部）、６５Ａ…出力軸受部（出力部材受部）、６８…被支持部、６９…出力軸受部、７０…環状溝、７１…Ｏリング、７３…第１突部、７４…第２突部、７６…隙間、７７…隙間、８１…ポテンショ歯車、８２…検出部、８３…基板、８６…端子ピン、８７…端子ピン保持部、２００…トイレユニット、２０１…便蓋、２０２…便器本体、２０３…便座、２０４…タンク、Ｘ…第３方向（ケースの短手方向）、Ｙ…第２方向（ケースの長手方向）、Ｚ…第１方向（軸線方向）

Claims

モータと、
開閉部材が接続される出力軸と、
前記モータの駆動力を前記出力軸に伝達する伝達機構と、
前記モータおよび前記伝達機構を収容するケースと、
前記ケースの内側に固定された補強部材と、を有し、
前記出力軸の軸線方向を第１方向とした場合に、前記出力軸は、前記第１方向の一方側で前記ケース内に位置する基部と、前記第１方向の他方側で前記ケースから突出する突出部と、を備え、
前記伝達機構は、出力歯車と、前記出力歯車に噛合する前段歯車と、前記第１方向に延びて前記前段歯車を回転可能に支持する支軸と、を有し、
前記出力歯車は、前記出力軸の基部に同軸に固定されて当該出力軸とともに出力部材を構成し、
前記補強部材は、前記ケースよりも剛性が高く、前記出力部材を外周側から回転可能に支持する出力部材受部と、前記支軸の前記第１方向の他方側の端部を支持する軸保持部と、を備えることを特徴とする開閉部材駆動装置。
前記出力歯車は、前記第１方向の他方側の端部分に外周面に歯部を有さない環状部を備え、
前記出力部材受部は、前記環状部を外周側から回転可能に支持することを特徴とする請求項１に記載の開閉部材駆動装置。
前記出力軸は、前記基部における前記出力歯車の前記第１方向の他方側に、円形外周面を有する被軸受部を備え、
前記出力部材受部は、前記被軸受部を外周側から回転可能に支持することを特徴とする請求項１に記載の開閉部材駆動装置。
前記出力軸は、前記第１方向の一方側の端面に他方側に窪む円形凹部を備え、
前記ケースは、前記円形凹部に挿入されて前記出力軸および前記出力歯車を回転可能に支持する支持部を備え、
前記支持部の前記第１方向の他方側の端は、前記円形凹部内において前記補強部材の前記第１方向の一方側の端面よりも前記第１方向の他方側に位置することを特徴とする請求項２または３に記載の開閉部材駆動装置。
前記出力軸は、前記基部における前記出力歯車の前記第１方向の他方側に、円形外周面を有する被支持部を備え、
前記ケースは、前記補強部材を前記第１方向の他方側から被うケース部分を備え、
前記ケース部分は、前記被支持部を外周側から回転可能に支持する出力軸受部を有することを特徴とする請求項２から４のうちのいずれか一項に記載の開閉部材駆動装置。
前記ケースは、樹脂製であり、
前記補強部材は、金属製であることを特徴とする請求項１から５のうちのいずれか一項に記載の開閉部材駆動装置。
前記出力歯車は、金属製であることを特徴とする請求項１から６のうちのいずれか一項に記載の開閉部材駆動装置。
前記第１方向と直交する２方向を第２方向および第３方向とした場合に、
前記出力歯車と前記前段歯車とは、前記第２方向に沿って配列されており、
前記補強部材は、前記第２方向における前記出力部材受部と前記軸保持部との間で前記ケースに固定されていることを特徴とする請求項２から７のうちのいずれか一項に記載の開閉部材駆動装置。
前記ケースは、前記第３方向に配列されて前記第２方向に平行に延びる第１側壁および第２側壁、を備え、
前記補強部材は、前記第１側壁と前記第２側壁との間に配置されており、
前記補強部材と前記第１側壁との間には、互いに接触していない部分が設けられ、
前記補強部材と前記第２側壁との間には、互いに接触していない部分が設けられていることを特徴とする請求項８に記載の開閉部材駆動装置。
ポテンショメータを有し、
前記ポテンショメータは、前記補強部材の前記第１方向の一方側で、前記伝達機構を構成する複数の歯車のうちのいずれかの歯車に噛合するポテンショ歯車と、前記補強部材の第１方向の他方側に固定されて前記ポテンショ歯車の回転角度位置を検出する検出部と、を備えることを特徴とする請求項１から９のうちのいずれか一項に記載の開閉部材駆動装置。
請求項１から１０のうちのいずれか一項に記載の開閉部材駆動装置を有し、
前記開閉部材は、便蓋であることを特徴とする便蓋開閉ユニット。