JP2021078308A - 開閉部材駆動装置および便蓋開閉ユニット - Google Patents

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、ケース９の内側に、ケース９よりも剛性の高い補強部材３５を備える。出力軸７は、−Ｚ方向でケース９内に位置する基部１２と、＋Ｚ方向でケース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を備える。ケース９は、補強部材３５を＋Ｚ方向から被う第２ケース２３に、出力軸７を貫通させるケース開口部１０と同軸でケース９内をＺ軸方向に延びる筒状の軸受部１９を備える。出力軸７は、基部１２における出力歯車４３の＋Ｚ方向に、円形外周面を有する被軸受部６４を備える。軸受部１９は、被軸受部６４を外周側から回転可能に支持する。補強部材３５は、軸受部１９を包囲して軸受部１９に外周側から接触する軸受補強部２４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の開閉部材駆動装置は、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を防止或いは抑制できる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、前記ケースよりも剛性が高く、前記ケースの内側に固定された補強部材と、を有し、前記出力軸の軸線に沿った方向を軸線方向、軸線方向の一方側を第１方向、他方側を第２方向とした場合に、前記出力軸は、前記ケース内に位置する基部と、前記基部の前記第２方向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、前記出力軸の基部に同軸に固定された出力歯車を備え、前記ケースは、前記補強部材を前記第２方向の側から被うケース部分を備え、前記ケース部分は、前記出力軸を前記ケースの内側から外側に突出させる開口部と、前記ケースの内側を前記開口部と同軸に延びる筒状の軸受部と、を備え、前記出力軸は、前記基部における前記出力歯車の前記第２方向に、円形外周面を有する被軸受部を備え、前記軸受部は、前記被軸受部を外周側から回転可能に支持し、前記補強部材は、前記軸受部を包囲して当該軸受部に外周側から接触する軸受補強部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、出力軸を支持するケースの軸受部に外周側から接触する軸受補強部を備える。これにより、軸受部は、補強部材によって補強される。従って、出力軸に負荷がかかった場合でも、ケースの変形を防止あるいは抑制できる。よって、出力軸が傾斜することを防止或いは抑制できる。

本発明において、前記軸受補強部は、筒状であり、前記軸受部は、前記軸受補強部から前記第１方向に突出する環状の第１突出部分を備えるものとすることができる。軸受補強部を筒状とすれば、ケースの軸受部が変形することを抑制しやすいので、軸受部に支持された出力軸の傾斜を抑制しやすい。また、ケースの軸受部が、軸受補強部よりも第１方向に突出する第１突出部分を備えるので、軸受部を軸線方向で長くすることが容易である。よって、軸受部に支持された出力軸の傾斜を抑制しやすい。

本発明において、前記出力歯車は、中心穴に前記基部を貫通させた状態で前記出力軸に固定され、前記出力軸の外周側で前記第２方向を向く環状端面を備え、前記環状端面は、前記軸受部と前記軸線方向で対向するものとすることができる。このようにすれば、出力軸が軸線方向を第２方向に移動した場合に、出力軸に固定された出力歯車の環状端面と軸受部とが干渉して、出力軸が第２方向に過度に移動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方向の端面に前記第２方向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を回転可能に支持する支柱部を備え、前記支柱部は、前記軸線と直交する方向から見た場合に、前記軸受部および前記軸受補強部と重なるものとすることができる。このようにすれば、出力軸の傾斜を防止しやすい。

本発明において、前記伝達機構は、前記出力歯車に噛合する前段歯車と、前記軸線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、前記補強部材は、前記支軸の前記第２方向の端部を支持する軸保持部を備え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、出力歯車が固定された出力軸を支持する軸受部を補強するとともに、出力歯車と噛み合う前段歯車の支軸を支持する。従って、外部からの負荷によって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がない。

本発明において、前記出力軸および前記ケースは、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、出力軸およびケースの形状を所望の形状とすることが容易である。また、補強部材の剛性をケースよりも高くすることが容易である。さらに、樹脂製のケースの軸受部によって、樹脂製の出力軸の被軸受部を支持する。従って、金属製の補強部材が出力軸を支持する場合と比較して、摺動ロスを低く抑えることができる。

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。

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を防止できる。従って、便蓋を正常に開閉できる状態を維持できる。

本発明によれば、ケースよりも剛性の高い補強部材によって、出力軸を支持するケースの軸受部が補強されている。従って、出力軸に負荷がかかった場合でも、ケースの変形を防止或いは抑制できる。よって、出力軸が傾斜することを防止或いは抑制できる。

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、出力軸を軸線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、出力軸を軸線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アシストばねおよび第２アシストばねを軸線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アシストばねおよび第２アシストばねを軸線方向の一方側から見た場合の分解斜視図である。 中間ケースを軸線方向の斜視図である。 第２ケース、補強部材、出力軸、および出力歯車の斜視図である。

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一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他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アシストばねおよび第２アシストばね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８は、出力軸、出力歯車、第１アシストばねおよび第２アシストばね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１０は、第２ケース、補強部材、出力軸、および出力歯車の分解斜視図である。

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。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。

以下の説明では、互いに直交する３方向を、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向とする
。Ｚ軸方向は、出力軸７の軸線Ｌに沿った軸線方向であり、Ｙ軸方向はケース９の長手方向であり、Ｘ軸方向は、ケース９の短手方向である。Ｚ軸方向において、出力軸７が突出している側を＋Ｚ方向、その反対側を−Ｚ方向とする。また、Ｘ軸方向の一方側を−Ｘ方向、他方側を＋Ｘ方向とする。Ｙ軸方向の一方側を−Ｙ方向、他方側を＋Ｙ方向とする。出力軸７は、ケース９におけるＹ軸方向の＋Ｙ方向の端部分からケース９の外側に突出する。また、軸線Ｌ周りの方向を周方向、軸線Ｌと直交する方向を径方向とする。

（ケースおよび補強部材）
ケース９は樹脂製である。図１に示すように、ケース９は、Ｙ軸方向に平行に延びる第１側壁１３および第２側壁１４を備える。また、ケース９は、Ｘ軸方向に延びて第１側壁１３の−Ｙ方向の端および第２側壁１４の−Ｙ方向の端を接続する第３側壁１５を備える。さらに、ケース９は、＋Ｙ方向の端を接続する第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＋Ｙ方向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、Ｚ軸方向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−Ｚ方向に位置し、第２ケース２３は中間ケース２２の＋Ｚ方向に位置する。

図４に示すように、第１ケース２１は、ケース９の−Ｚ方向の端面となる底壁部２５と、底壁部２５の外周縁から＋Ｚ方向に延びる第１枠部２６とを備える。第１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−Ｚ方向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−Ｙ方向に位置する。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、Ｚ軸方向から見た場合に、Ｙ軸方向（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＋Ｚ方向に延びる中間枠部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Ｚ軸方向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、金属製であり、ケース９よりも剛性が高い。本例において、補強部材３５は板金である。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には、出力軸７がＺ軸方向に貫通している。補強部材側開口部３６と、出力軸７との間には、出力軸７の径方向に隙間が設けられている。また、補強部材３５は、補強部材側開口部３６の開口縁から＋Ｚ方向に突出する軸受補強部２４を備える。軸受補強部２４は筒状である。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、Ｙ軸方向において、出力軸７とは反対側の端部分に位置する。

第２ケース２３（ケース部分）は、板状であり、＋Ｚ方向から補強部材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、＋Ｚ方向から補強部材３５を被う。第２ケース２３は、ケース９の＋Ｚ方向の端面を構成する。

第２ケース２３は、ケース９の＋Ｚ方向の端面となる板部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＋Ｚ方向に突出する軸支持部１８と、板部１７における板部貫通孔１７ａの開口縁から−Ｚ方向に突出する軸受部１９と、を備える。板部貫通孔１７ａ、軸支持部１８、および軸受部１９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、軸支持部１８および軸受部１９を貫通し、軸支持部１８の＋Ｚ方向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。

（出力軸）
出力軸７は、樹脂製である。出力軸７の基部１２は第２ケース２３および中間ケース２２に収容されている。図７、図８に示すように、基部１２は、−Ｚ方向の側から＋Ｚ方向の側に向かって、歯車固定部６３、径方向外側を向く円形外周面を有する被軸受部６４、および、径方向外側を向く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、伝達機構８の出力歯車４３が同軸に固定される。被支持部６８は、Ｚ軸方向の途中に環状溝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。

また、出力軸７は、図８に示すように、−Ｚ方向の端面に、＋Ｚ方向に窪む円形凹部６２を備える。円形凹部６２の底面は（円形凹部６２の＋Ｚ方向の円形内壁面）は、軸線Ｌと直交する方向から見た場合に、被軸受部６４と重なる。

（伝達機構）
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＋Ｘ方向に位置する。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−Ｚ方向に位置する。第１歯車３９は、Ｚ軸方向に延びる第１支軸４５に回転可能に支持されている。第１支軸４５は、−Ｚ方向の端部分が第１ケース２１の底壁部２５に保持され、＋Ｚ方向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。

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−Ｚ方向に位置する。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、図９参照）。第２歯車４０は、Ｚ軸方向に延びる第２支軸４８に回転可能に支持される。第２支軸４８は、−Ｚ方向の端部分が中間ケース２２の中間底部３１に保持され、＋Ｚ方向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−Ｚ方向に位置する。第３歯車４１は、Ｚ軸方向に延びる第３支軸４９に回転可能に支持される。第３支軸４９は、−Ｚ方向の端部分が中間ケース２２の中間底部３１に保持され、＋Ｚ方向の端部分が第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Ｙ軸方向に配列されている。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、−Ｚ方向の端部分が中間ケース２２に保持され、＋Ｚ方向の端部分が補強部材３５に保持されている。すなわち、図９に示すように、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。図４に示すように、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。

出力歯車４３は、金属製である。出力歯車４３は、出力軸７の歯車固定部６３に同軸に固定される。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の歯車固定部６３が挿入される。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の歯車固定部６３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。

ここで、伝達機構８は、第１アシストばね５３および第２アシストばね５４を備える。第１アシストばね５３および第２アシストばね５４は、いずれもコイルばねである。

第１アシストばね５３は、出力歯車４３の−Ｚ方向に位置する。第１アシストばね５３は、中間ケース２２の中間底部３１に載せられている。第１アシストばね５３の−Ｚ方向の端部分５３ａは、−Ｚ方向に延びている。第１アシストばね５３の−Ｚ方向の端部分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−Ｚ方向に突出し、第１ケース２１に設けられた第１アシストばね第１係止部５６に係止されている（図４参照）。第１アシストばね５３の＋Ｚ方向の端部分５３ｂは、＋Ｚ方向に延びており、出力歯車４３の外周面に設けられた第１アシストばね第２係止部５７に係止可能に挿入される。第１アシストばね第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アシストばね５３の＋Ｚ方向の端部分５３ｂは、出力歯車４３に対して、周方向から可能である。第１アシストばね５３の断面は、矩形である。

第２アシストばね５４は、第１アシストばね５３の内周側に位置する。第２アシストばね５４は、中間ケース２２の中間底部３１に載せられている。第２アシストばね５４は、出力軸７の−Ｚ方向に位置する。第２アシストばね５４の−Ｚ方向の端部分５４ａは、当該第２アシストばね５４の内周側に向かって延びている。第２アシストばね５４の−Ｚ方向の端部分５４ａは、中間ケース２２の中間底部３１から＋Ｚ方向に突出する支柱部６１に設けられた第２アシストばね第１係止部５８（図９参照）に係止されている。第２アシストばね５４の＋Ｚ方向の端部分５４ｂは、＋Ｚ方向に延びており、出力軸７のＺ軸方向の他方の端面に設けられた第２アシストばね第２係止部５９に係止されている（図８参照）。第２アシストばね第２係止部５９は、歯車固定部６３の−Ｚ方向の端面に形成された丸穴である。

（出力軸の支持構造）
ここで、図３に示すように、出力軸７は、中間ケース２２の中間底部３１から＋Ｚ方向に突出する支柱部６１によって回転可能に支持される。支柱部６１は、第１アシストばね５３および第２アシストばね５４の内周側に位置する。また、支柱部６１は、第１アシストばね５３および第２アシストばね５４よりも＋Ｚ方向に突出する。支柱部６１は、その先端側が出力軸７の円形凹部６２に挿入される。支柱部６１の先端は、円形凹部６２の底面（円形凹部６２の＋Ｚ方向の円形内壁面）に接触する。

また、出力軸７は、図３、図１０に示すように、被軸受部６４が第２ケース２３の軸受部１９によって外周側から回転可能に支持される。軸線Ｌと直交する方向から見た場合に、支柱部６１の＋Ｚ方向の端６１ａは、軸受部１９と重なる。さらに、出力軸７は、被支持部６８が、第２ケース２３の軸支持部１８によって外周側から回転可能に支持される。被支持部６８に固定されたＯリング７１は、出力軸７と軸支持部１８との間で、径方向に圧縮される。

第２ケース２３の軸受部１９は、補強部材３５の軸受補強部２４により外周側から包囲される。軸受補強部２４は、軸受部１９の外周側から当該軸受部１９の全周に亘って接触する。軸線Ｌと直交する方向から見た場合に、支柱部６１の＋Ｚ方向の端部分は、軸受部１９および軸受補強部２４と重なる。本例では、図３に示すように、軸受補強部２４が軸受部１９に接触している状態で、軸受部１９は、軸受補強部２４から−Ｚに突出する環状の第１突出部分１９ａと、軸受補強部２４から＋Ｚ方向の突出する環状の第２突出部分１９ｂと、を備える。第１突出部分１９ａは、基部１２の外周側で＋Ｚ方向を向く出力歯車４３の環状端面とＺ軸方向で対向する。

（補強部材の固定構造）
ここで、補強部材３５は、Ｙ軸方向における軸受補強部２４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、Ｙ軸方向に平行に延びる第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１突部７３と第２突部７４とは、Ｘ軸方向で対向する。

これに対して補強部材３５は、図４に示すように、Ｙ軸方向における軸受補強部２４と軸保持部４７との間に、Ｘ軸方向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、−Ｘ方向の突出部３５ｂが、第１枠部分３２ａの第１切欠き部３２ｃに＋Ｚ方向から挿入されて、第１突部７３に当接する。また、補強部材３５は、＋Ｘ方向の突出部３５ｃが、第２枠部分３２ｂの第２切欠き部３２ｄに＋Ｚ方向から挿入されて第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および突出部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−Ｚ方向に位置して、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Ｙ軸方向の一方側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アシストばね５３および第２アシストばね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アシストばね５３および第２アシストばね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。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は、出力軸７を支持するケース９の軸受部１９に外周側から接触する軸受補強部２４を備える。これにより、ケース９の軸受部１９は、補強部材３５によって補強される。従って、出力軸７に負荷がかかった場合でも、ケース９の変形を防止或いは抑制できる。よって、ケースの軸受部１９に支持された出力軸７が傾斜することを防止或いは抑制できる。

また、本例では、軸受補強部２４は、筒状であり、軸受部１９は、軸受補強部２４から−Ｚ方向に突出する環状の第１突出部分１９ａを備える。軸受補強部２４を筒状とすれば、ケース９の軸受部１９が変形することを抑制しやすいので、軸受部１９に支持された出力軸７の傾斜を抑制しやすい。また、軸受部１９が、軸受補強部２４よりもＺ軸方向に突出するので、軸受部１９をＺ軸方向で長くすることが容易である。よって、軸受部１９に支持された出力軸７の傾斜を抑制しやすい。

また、軸受部１９の第１突出部分１９ａは、基部１２の外周側で＋Ｚ方向を向く出力歯車４３の環状端面とＺ軸方向で対向する。従って、出力軸７が＋Ｚ方向に移動した場合に、出力軸７に固定された出力歯車４３の環状端面と軸受部１９とが干渉して、出力軸７が＋Ｚ方向に過度に移動することを防止できる。

さらに、本例では、剛性の高い補強部材３５が、出力歯車４３が固定された出力軸７を支持する軸受部１９を補強するとともに、出力歯車４３と噛み合う第４歯車４２の第２支軸４８を支持する。これにより、外部からの負荷によって第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、−Ｚ方向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柱部６１を備える。そして、支柱部６１の＋Ｚ方向の端部分は、軸線Ｌと直交する方向から見た場合に、軸受部１９および軸受補強部２４と重なる。従って、出力軸７の傾斜を防止しやすい。

さらに、出力軸７およびケース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。また、出力軸７およびケース９が樹脂製なので、これらの形状を所望の形状とすることが容易である。さらに、樹脂製のケース９の軸受部１９によって、樹脂製の出力軸７の被軸受部６４を回転可能に支持するので、例えば、金属製の補強部材３５によって、直接、出力軸７を支持する場合と比較して、摺動ロスを低く抑えることができる。

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、Ｙ軸方向に沿って配列されており、補強部材３５は、Ｙ軸方向における軸受補強部２４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、Ｙ軸方向で軸受補強部２４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、Ｘ軸方向に配列されてＹ軸方向に平行に延びる第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。

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を正常に開閉できる状態を維持できる。

１…開閉部材駆動装置、３…便蓋開閉ユニット、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、１７…板部、１８…軸支持部、１９…軸受部、２１…第１ケース、２２…中間ケース、２３…第２ケース、２４…軸受補強部、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、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アシストばね、５３ａ…第１アシストばねの一方側の端部分、５３ｂ…第１アシストばねの他方側の端部分、５４…第２アシストばね、５４ａ…第２アシストばねの一方側の端部分、５４ｂ…第２アシストばねの他方側の端部分、５５…貫通穴、５６…第１アシストばね第１係止部、５７…第１アシストばね第２係止部、５８…第２アシストばね第１係止部、５９…第２アシストばね第２係止部、６１…支柱部、６２…円形凹部、６８…被支持部、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 (8)

1. 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、
   前記ケースよりも剛性が高く、前記ケースの内側に固定された補強部材と、を有し、
   前記出力軸の軸線に沿った方向を軸線方向、軸線方向の一方側を第１方向、他方側を第２方向とした場合に、前記出力軸は、前記ケース内に位置する基部と、前記基部の前記第２方向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、前記出力軸の基部に同軸に固定された出力歯車を備え、
   前記ケースは、前記補強部材を前記第２方向の側から被うケース部分を備え、
   前記ケース部分は、前記出力軸を前記ケースの内側から外側に貫通させる開口部と、前記ケースの内側を前記開口部と同軸に延びる筒状の軸受部と、を備え、
   前記出力軸は、前記基部における前記出力歯車の前記第２方向に、円形外周面を有する被軸受部を備え、
   前記軸受部は、前記被軸受部を外周側から回転可能に支持し、
   前記補強部材は、前記軸受部を包囲して当該軸受部に外周側から接触する軸受補強部を備えることを特徴とする開閉部材駆動装置。
2. 前記軸受補強部は、筒状であり、
   前記軸受部は、前記軸受補強部から前記第１方向に突出する環状の第１突出部分を備え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。
3. 前記出力歯車は、中心穴に前記基部を貫通させた状態で前記出力軸に固定され、前記出力軸の外周側で前記第２方向を向く環状端面を備え、
   前記環状端面は、前記軸受部と前記軸線方向で対向することを特徴とする請求項２に記載の記載の開閉部材駆動装置。
4. 前記出力軸は、前記第１方向の端面に前記第２方向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を回転可能に支持する支柱部を備え、
   前記支柱部は、前記軸線と直交する方向から見た場合に、前記軸受部および前記軸受補強部と重な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。
5. 前記伝達機構は、前記出力歯車に噛合する前段歯車と、前記軸線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、
   前記補強部材は、前記支軸の前記第２方向の端部を支持する軸保持部を備えることを特徴とする請求項１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。
6. 前記出力軸および前記ケースは、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。
7. 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。
8. 請求項１から７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。

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