JP2023006261A - 開閉部材駆動装置および便蓋開閉ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】出力軸支持部材、モータ、および伝達機構を収容するケースの内部空間における部品配置の自由度を高める。【解決手段】開閉部材駆動装置１のケース９は、第１ケース２１、中間ケース２２、第２ケース２３を第１方向Ｚに積層して構成される。中間ケース２２内に配置される出力軸支持部材２４は、第１方向Ｚに延びる固定部７２を備える。固定部７２は中間ケース２２の内側面３２ｂに設けられた凸部７０に係止される抜け防止部７４と、凸部７０に対して第１方向Ｚと交差する方向で並ぶ先端部７３ａを備える。中間ケース２２に補強部材３５を取り付けると、補強部材３５の縁に設けられた切欠き部７５に先端部７３ａおよび凸部７０を嵌まる。これにより、固定部７２の移動が規制されて抜け防止部７４が凸部７０から外れることが規制されるので、出力軸支持部材２４が中間ケース２２に固定される。【選択図】図７

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、モータを収容する第１ケースと、第１ケースに重ねられ伝達機構を収容する中間ケースと、第１ケースとは反対側から中間ケースを覆う第２ケースを備える。中間ケースの底部からは、開閉部材に連結される出力軸の端面に開口する凹部に挿入されて出力軸を回転可能に支持する支持部が突出している。中間ケースと第１ケースは、ネジにより固定されている。そのため、ネジ固定位置にはボス部が設けられている。

特開２０２０－１６５５３０号公報

ケース同士の固定にネジを用いる場合、ネジ固定用のボス部を設ける必要があり、ネジ固定位置に部品を配置できない。確実な固定には複数位置にボス部を設ける必要があるため、ケース内の空間が狭くなり、部品配置の制限が大きくなるという問題がある。

例えば、ケース内におけるモータ、伝達機構、および出力軸の配置によっては、中間ケースの底部に出力軸を回転可能に支持する支持部を設けることができない場合がある。例えば、第１ケース内に配置されるモータの回転を中間ケース内に配置される出力歯車に伝達するにあたって、中間ケースの底部に開口部を設けて、開口部を介して第１ケース内の歯車と中間ケース内の歯車とが噛み合うように構成した場合には、開口部の位置に支持部を設けることができない。

そこで、中間ケース内において、歯車同士の噛み合い部が配置される開口部を覆うように中間ケースとは別体の出力軸支持部材を配置し、出力軸支持部材に出力軸を回転可能に支持する支持部（出力軸支持部）を設ける構造が提案されている。しかしながら、この構造を採用する場合には、出力軸支持部材を固定するための固定構造を設ける必要がある。そして、上記のようにネジ固定による固定構造を採用した場合には、ボス部を設ける必要があるので、ケース内の空間が狭くなり、部品配置の制限が大きくなる。

本発明の課題は、かかる点に鑑みて、複数のケース部品を組み立てたケース内に出力軸支持部材、モータ、および伝達機構を配置する開閉部材駆動装置において、ねじ固定用の構造によりケースの内部空間が狭くなることを回避し、ケース内における部品配置の自由度を高めることにある。

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、前記ケースに収容される補強部材と、を備え、前記出力軸の軸線方向を第１方向とした場合に、前記ケースは、前記モータを収容する第１ケースと、前記第１ケースの前記第１方向の一方側に重なる中間ケースと、前記中間ケースの前記第１方向の一方側に重なる第２ケースと、前記中間ケースに収容される出力軸支持部材と、を備え、前記第１ケースと前記第２ケースの一方に設けられたフックは、前記第１ケースと前記第２ケースの他方に設けられた係止突起に係止され、前記出力軸は、前記出力軸支持部材に設けられた出力軸支持部に回転可能に支持されるとともに、前記第２ケースに設けられた開口部から前記第１方向の一方側へ突出し、前記補強部材は、前記開口部の前記第１方向の他方側に配置されて前記出力軸を外周側から回転可能に支持する軸受部を備え、前記出力軸支持部材は、前記中間ケースの内側面に沿って前記第１方向に延びる固定部を備え、前記固定部は、前記内側面に設けられた凸部に前記第１方向の他方側から当接する抜け防止部と、前記凸部に対して前記第１方向と交差する方向で並ぶ先端部と、を備え、前記補強部材または前記第２ケースは、前記先端部が前記凸部から離れることを規制する規制部を備えることを特徴とする。

本発明によれば、第１ケース、中間ケース、および第２ケースの３部材を積層してケースを構成しており、中間ケース内には、中間ケースとは別体の出力軸支持部材が配置される。従って、中間ケースに出力軸支持部を設ける場合と比較して、出力軸支持部の配置の自由度を高めることができるので、モータ、伝達機構、および出力軸の配置の自由度を高めることができる。また、出力軸支持部材は、ねじ固定なしで中間ケースに固定される。すなわち、出力軸支持部材は、第１方向に延びる固定部を備えており、固定部は、中間ケースの内側面に設けられた凸部に対して第１方向に当接する抜け防止部と、凸部に対して第１方向と交差する方向で並ぶ先端部を備え、先端部は、第２部材または補強部材に設けられた規制部によって凸部から離れることが規制される。従って、中間ケースに補強部材または第２ケースを固定すると、同時に規制部によって固定部の移動が規制されて抜け防止部が凸部から外れることが規制されるので、出力軸支持部材が中間ケースに固定される。よって、ねじ固定用のボス部を省略できる。さらに、ケースは、中間ケースの第１方向の両側に配置される第１ケースと第２ケースをフックで固定することにより組み立てられている。よって、ねじ固定用の構造を設けることによりケース内の空間が狭くなることを回避でき、部品配置の自由度を高めることができる。

本発明において、前記規制部は、前記補強部材の縁を切り欠いた切欠き部の縁であり、前記先端部および前記凸部は、前記切欠き部に嵌まることが好ましい。このようにすると、出力軸支持部材の第１方向の一方側から補強部材を取り付けることにより、切欠き部に先端部および凸部を嵌め込むことができる。これにより、固定部の先端部が凸部から離れることが規制されるので、抜け防止部が凸部から外れることを規制できる。

本発明において、前記出力軸支持部材は、ボス部を備え、前記第２ケースおよび前記補強部材は、ねじによって前記ボス部に共締めされることにより、前記出力軸支持部材に固定されることが好ましい。このようにすると、第２ケースと補強部材が共通のねじによって出力軸支持部材に固定される。さらに、補強部材を出力軸支持部材に固定することで、同時に抜け防止部が凸部から外れない状態となり、出力軸支持部材が中間ケースに固定される。よって、少ない工数で第２ケース、補強部材、出力軸支持部材、中間ケースを組み立てることができる。また、ねじ固定箇所を少なくすることができる。

本発明において、前記第１方向と直交する方向を第２方向とする場合に、前記固定部は、板厚方向が前記第２方向と一致する板部を備え、前記抜け防止部は、前記板部の前記第２方向の表面から突出することが好ましい。このようにすると、板部が第２方向に撓みやすく、抜け防止部を凸部に係止させやすい。従って、出力軸支持部材を中間ケースに組み
付けやすい。

本発明において、前記出力軸支持部材は、前記固定部を複数備え、前記中間ケースは、複数の前記固定部のそれぞれに対応する位置に設けられた複数の前記凸部を備えることが好ましい。このように、複数位置で出力軸支持部材を中間ケースに係止することにより、出力軸支持部１８の傾きを防止あるいは抑制できる。従って、出力軸７の傾きを防止あるいは抑制できる。

本発明において、前記出力軸支持部材は、板厚方向が前記第１方向と一致する中間板と、前記中間板の縁から前記第１方向の他方側へ延びる側板と、を備え、前記出力軸支持部は、前記中間板から前記第１方向の一方側へ突出し、前記固定部は、前記中間板の縁から前記第１方向の一方側へ延びていることが好ましい。このようにすると、中間板の第１方向の他方側にスペースを確保できる。従って、伝達機構を構成する部品および出力軸の配置の自由度を高めることができる。

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、第１ケース、中間ケース、および第２ケースの３部材を積層してケースを構成しており、中間ケース内には、中間ケースとは別体の出力軸支持部材が配置される。従って、出力軸支持部の配置の自由度を高めることができ、モータ、伝達機構、および出力軸の配置の自由度を高めることができる。また、出力軸支持部材は、中間ケースに係止されて固定されるため、ねじ固定用のボス部を省略できる。さらに、ケースは、中間ケースの第１方向の両側に配置される第１ケースと第２ケースをフックで固定することにより組み立てられている。よって、ねじ固定用の構造を設けることによりケース内の空間が狭くなることを回避でき、部品配置の自由度を高めることができる。

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。 第２ケースを中間ケースから取り外した開閉部材駆動装置を第１方向の一方側から見た分解斜視図である。 金属端子および第１歯車を組み付けた第１ケースとモータの分解斜視図である。 ケースおよび補強部材の分解斜視図である。 中間ケース、出力軸支持部材、補強部材の組立方法を示す説明図（第３方向の他方側から見た図）である。 中間ケース、出力軸支持部材、補強部材の組立方法を示す説明図（第３方向の一方側から見た図）である。

以下、図面を参照して、本発明の開閉部材駆動装置および便蓋開閉ユニットの実施形態を説明する。

（全体構成）
図１は、開閉部材駆動装置１の外観斜視図である。図２は、便蓋開閉ユニット３の説明図である。図３は、開閉部材駆動装置１の断面図である。図４は、第２ケース２３を中間ケース２２から取り外した開閉部材駆動装置１を第１方向Ｚの一方側Ｚ１から見た分解斜
視図である。図５は、金属端子６０および第１歯車３９を組み付けた第１ケース２１とモータ６の分解斜視図である。図６は、ケース９および補強部材３５の分解斜視図である。図７、図８は、中間ケース２２、出力軸支持部材２４、補強部材３５の組立方法を示す説明図であり、図７は、第３方向Ｘの他方側Ｘ２から見た図であり、図８は、第３方向Ｘの一方側Ｘ１から見た図である。

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。

図３に示すように、開閉部材駆動装置１は、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を有する。出力軸７は、ケース９に設けられた開口部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細長い形状である。出力軸７は、ケース９における長手方向の一方側の端部に配置される。

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る。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。第１方向Ｚにおいて、ケース９から出力軸７が突出している側を第１方向の一方側Ｚ１とし、ケース９が位置する側を第１方向Ｚの他方側Ｚ２とする。第２方向Ｙにおいて、出力軸７が位置する側を第２方向の一方側Ｙ１とし、出力軸７が位置する側とは反対側を第１方向Ｚの他方側Ｚ２とする。また、第３方向Ｘの一方側をＸ１、他方側をＸ２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９ａおよび第２側壁９ｂを備える。また、ケース９は、第３方向Ｘに延びて第１側壁９ａの第２方向Ｙの他方側Ｙ２の端および第２側壁９ｂの第２方向Ｙの他方側Ｙ２の端を接続する第３側壁９ｃを備える。さらに、ケース９は、第１側壁９ａの第２方向Ｙの一方側Ｙ１の端および第２側壁９ｂの第２方向Ｙの一方側Ｙ１の端を接続する第４側壁９ｄを備える。第４側壁９ｄは、半円状に湾曲し第２方向Ｙの一方側Ｙ１に突出する。

図１、図３、図６に示すように、ケース９は、第１方向Ｚに積層された第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。また、図３に示すように、ケース９は、中間ケース２２に収容される出力軸支持部材２４を備える。

図３、図５に示すように、第１ケース２１は、第１底部２５と、第１底部２５の外周縁から第１方向Ｚの一方側Ｚ１に立ち上がる第１周壁２６を備える。第１周壁２６は、ケース９の第１側壁９ａ、第２側壁９ｂ、および第４側壁９ｄの第１方向Ｚの他方側Ｚ２の部分を構成する。また、第１周壁２６の第２方向の他方側Ｙ２の端部分には、第３方向に延
びる支持板部２０が設けられている。支持板部２０は、第１底部２５から第２ケース２３の縁まで延びており、中間ケース２２の第２方向Ｙの他方側Ｙ２の外周面を覆う。支持板部２０は、ケース９の第３側壁９ｃを構成する。

図３に示すように、支持板部２０の第１方向Ｚの一方側の端部には、複数の端子ピン１３が圧入された端子部１４が設けられており、端子部１４の第３方向Ｘの両側に係止突起１５が設けられている。２箇所の係止突起１５には、第２ケース２３の第２方向の他方側Ｙ２の縁に設けられたフック１６が係止される（図１参照）。また、係止突起１５は、第１ケース２１の第１周壁２６において、ケース９の第１側壁９ａおよび第２側壁９ｂを構成する部分（すなわち、第１ケース２１の第３方向Ｘの一方側Ｘ１の側面、および、第３方向Ｘの他方側Ｘ２の側面）においても、それぞれ１箇所ずつ設けられている（図１、図５，図６参照）。

図３、図５に示すように、第１ケース２１にはモータ６が固定される。また、第１ケース２１の第２方向Ｙの一方側Ｙ１の端には、伝達機構８を構成する複数の歯車のうちの一部の歯車（第１歯車３９）が収容される。図５に示すように、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給電端子２９を備える。図３に示すように、モータ本体２８は、第１ケース２１の第２方向Ｙの他方側Ｙ２の端に配置される。図５に示すように、回転軸２７は、モータ本体２８から第１ケース２１の第２方向Ｙの一方側Ｙ１の端に向けて延びる。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。

図３、図６に示すように、中間ケース２２は、第２底部３１と、第２底部３１の外周縁から第１方向Ｚの一方側へ立ち上がる第２周壁３２を備える。第２周壁３２は、ケース９の第１側壁９ａ、第２側壁９ｂ、第３側壁９ｃ、および第４側壁９ｄ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、第１歯車３９を除く歯車が収容される。中間ケース２２は、第２底部３１の第３方向Ｘの一方側Ｘ１の縁および他方側Ｘ２の縁から第１方向Ｚの他方側Ｚ２へ延びる一対のフック１９を備える。各フック１９は、第１ケース２１の第１周壁２６に設けられた係止突起１５に係止される。

図３、図４に示すように、中間ケース２２における第２ケース２３の側の端部分（すなわち、第１方向Ｚの一方側Ｚ１の端部分）には、板状の補強部材３５が固定される。補強部材３５は、ケース９よりも剛性が高い。本形態において、補強部材３５は、金属製である。補強部材３５には、筒状の軸受部３６が設けられている。軸受部３６は、例えば、バーリング加工により形成される。軸受部３６からは、出力軸７が第１方向Ｚの他方側Ｚ２に突出する。出力軸７の基部１２は、軸受部３６によって外周側から回転可能に支持される。

第２ケース２３は、板状であり、第１方向Ｚの一方側Ｚ１から補強部材３５に被せられている。ケース９の第１方向Ｚの他方側Ｚ２の端面は、第２ケース２３によって構成される。図３、図４に示すように、第２ケース２３の第２方向Ｙの一方側Ｙ１の端部分には、第１方向Ｚの一方側Ｚ１に突出する環状の軸受部１７が設けられている。軸受部１７は、補強部材３５に設けられた軸受部３６の第１方向Ｚの一方側Ｚ１において、出力軸７を回転可能に支持する。出力軸７は、軸受部１７の先端に設けられた開口部１０から第１方向Ｚの一方側Ｚ１へ延びている。

図３、図５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、および出力歯車４２を備える。また、伝達機構８は、第３歯車４１と噛み合う補助歯車４３を備える。図５に示すように、ウォーム３８は、モータ６の回転軸２７に固定される。ウォーム３８および第１歯車３９は第１ケース２１内に配置される。第２歯車４０、第３歯車４１、出力歯車４２、および補助歯車４３は中間ケース２２内に配置される。

図３、図５に示すように、第１歯車３９は、第１ケース２１の第２方向Ｙの一方側Ｙ１の端に配置される。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と同軸に配置される第１小径歯車３９ｂを備える。第１小径歯車３９ｂは、第１大径歯車３９ａの第１方向Ｚの一方側Ｚ１に位置する。図２に示すように、第１大径歯車３９ａと第１小径歯車３９ｂとの間には、駆動力の伝達を継断するトルクリミッタ４４が配置される。

図３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と同軸に配置される第２小径歯車（図示省略）を備える。第２大径歯車４０ａは、第２小径歯車の第１方向Ｚの他方側Ｚ２に位置し、中間ケース２２の第２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。

第３歯車４１は、中間ケース２２の第２方向Ｙの略中央に配置される。第３歯車４１は、第２小径歯車に噛合する第３大径歯車４１ａと、第３大径歯車４１ａと同軸に配置される第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の他方側Ｚ２に位置する。第３歯車４１を回転可能に支持する支軸は、一端が中間ケース２２の第２底部３１に保持され、他端が補強部材３５に設けられた支軸保持部３７（図４参照）を貫通して第２ケース２３に保持される。

出力歯車４２は、中間ケース２２の第２方向Ｙの一方側Ｙ１の端に配置され、第３歯車４１の第３小径歯車４１ｂと噛み合う。出力歯車４２は、金属製である。図３に示すように、出力歯車４２の中心穴に出力軸７の基部１２が挿入されており、出力歯車４２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。

図３に示すように、中間ケース２２内において、補強部材３５と第２底部３１との間には、出力軸支持部材２４が配置される。出力軸支持部材２４は、出力軸７の基部１２を回転可能に支持する出力軸支持部１８を備える。図３、図６に示すように、出力軸支持部材２４は、第２底部３１の第１方向Ｚの一方側Ｚ１に配置される中間板２４ａと、中間板２４ａの外周縁から第１方向Ｚの他方側Ｚ２に延びる側板２４ｂを備える。側板２４ｂは、第２底部３１に第１方向Ｚの一方側Ｚ１から当接する。出力軸支持部１８は、中間板２４ａの略中央から第１方向Ｚの一方側Ｚ１に突出する。出力軸支持部１８が出力軸７の基部１２に設けられた凹部に挿入されることにより、出力軸７および出力歯車４２が回転可能に支持される。

補助歯車４３は、中間ケース２２の第２方向Ｙの他方側Ｙ２の端に配置される。補助歯車４３は、外周面に歯部が設けられた環状の歯車部４３ａと、歯車部４３ａの中心に配置される軸部４３ｂと、歯車部４３ａと軸部４３ｂの第１方向Ｚの他方側Ｚ２の端部を接続する端板部４３ｃを備える。歯車部４３ａは、第３大径歯車４１ａに第２方向Ｙの他方側Ｙ２から噛み合う。

伝達機構８は、補助歯車４３に組み付けられた第１コイルバネ４８および第２コイルバネ４９を備える。第１コイルバネ４８は、補助歯車４３の歯車部４３ａと軸部４３ｂとの間に配置される。第２コイルバネ４９は、第１コイルバネ４８の内周側に配置される。第１コイルバネ４８の第１方向Ｚの一方側Ｚ１の端からは、中間ケース２２の内周面に設け
られた係止部に係止されるバネ端部が延びている。同様に、第２コイルバネ４９の第１方向Ｚの一方側Ｚ１の端からは、中間ケース２２の内周面に設けられた係止部に係止されるバネ端部が延びている。第１コイルバネ４８の第１方向Ｚの他方側Ｚ２の端のバネ端部、および、第２コイルバネ４９の第１方向Ｚの他方側Ｚ２の端のバネ端部は、補助歯車４３に係止される。

ポテンショメータ８０は、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（図示省略）を備える。また、ポテンショメータ８０は、ポテンショ歯車の回転角度位置を検出する検出部８１を備える。例えば、ポテンショ歯車は、第３歯車４１の第３小径歯車４１ｂと噛み合う。図３に示すように、検出部８１は、中間ケース２２の第１方向Ｚの一方側Ｚ１の端に配置される基板８２に搭載される。

ケース９には、モータ６に電力を供給するための金属端子６０が保持される。図３に示すように、金属端子６０は、ケース９の第３側壁９ｃを構成する支持板部２０に保持され、支持板部２０から第１方向Ｚの一方側Ｚ１へ突出する。基板８２の第２方向Ｙの他方側Ｙ２の端部は、端子部１４まで延びており、端子ピン１３および金属端子６０に接続される。基板８２の第２方向Ｙの一方側Ｙ１の端部は、補強部材３５まで延びており、ポテンショメータ８０の検出部８１が配置される。

（動作）
金属端子６０を介した電力の供給によってモータ６が正方向また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、閉方向Ａまたは開方向Ｂに回転する。便蓋２０１が回転すると、ポテンショメータ８０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。

便蓋２０１が閉方向Ａに回転すると、第１コイルバネ４８および第２コイルバネ４９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４８および第２コイルバネ４９は、便蓋２０１を開方向Ｂに回転する際に、出力軸７を開方向Ｂに付勢するアシストバネとして機能する。さらに、伝達機構８は、第１歯車３９にトルクリミッタ４４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４４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。

（金属端子）
図３、図５に示すように、支持板部２０の内側面２０ａには、第１方向Ｚに直線状に延びる端子保持溝５０が２本並んで設けられている。各端子保持溝５０の幅方向の一方側（第３方向の一方側Ｘ１）の開口縁からは、幅方向の他方側（第３方向Ｘの他方側Ｘ２）へ突出するガイド部５１が設けられている。ガイド部５１は、金属端子６０が端子保持溝５０から外れることを規制する。

図６に示すように、中間ケース２２の第２周壁３２は、支持板部２０の内側面２０ａと対向する外側面３２ａを備える。第１ケース２１と中間ケース２２とを組み立てると、支持板部２０の内側面２０ａと第２周壁３２の外側面３２ａとの隙間が密閉される。２本の金属端子６０は、支持板部２０と第２周壁３２との間の密閉空間を通って第１ケース２１の内側から基板８２まで延びている。

図５に示すように、２本の金属端子６０のそれぞれは、第１方向Ｚに延びる直線部６１と、直線部６１の第１方向Ｚの他方側Ｚ２の端部からモータ６側へ延びる給電端子接続部
６２を備える。給電端子接続部６２の先端には、給電端子２９を挟み込んで保持する一対の板部６３が設けられている。給電端子接続部６２は、第１ケース２１の底部に沿って直線部６１からモータ本体２８へ向かって延びる腕部６４を備える。一対の板部６３は、腕部６４の先端から第１方向Ｚの一方側Ｚ１へ延びている。一対の板部６３の隙間は、第１方向Ｚに延びる給電端子挿入溝６５となっている。

図５に示すように、給電端子接続部６２は、第１ケース２１の第１底部２５に設けられた溝状の第１凹部５２に保持される。一対の板部６３の第１方向Ｚの一方側Ｚ１の先端部は、第１方向Ｚの一方側Ｚ１へ向かうに従って隙間が拡がるテーパ部６７を備える。金属端子６０を第１ケース２１に組み付けた後に、モータ本体２８を第１ケース２１に嵌め込むと、モータ本体２８から突出する２本の給電端子２９は、それぞれ、一対の板部６３の隙間（給電端子挿入溝６５）に挿入される。このとき、テーパ部６７によって給電端子２９の挿入がガイドされる。一対の板部６３が給電端子２９を両側から締め付けることにより、金属端子６０と給電端子２９が導通される。

（出力軸支持部材の固定構造）
図６に示すように、中間ケース２２は、第２周壁３２の内側面３２ｂの第１方向Ｚの一方側Ｚ１の端部分から突出する凸部７０を備える。以下に説明するように、出力軸支持部材２４は、凸部７０に第１方向Ｚの他方側Ｚ２から係止されることにより、中間ケース２２に固定される。凸部７０は、中間ケース２２内に配置される出力軸支持部材２４の第３方向Ｘの一方側Ｘ１、および、出力軸支持部材２４の第３方向Ｘの他方側Ｘ２の２箇所に配置される（図７、図８参照）。

図６に示すように、出力軸支持部材２４は、中間板２４ａの第２方向Ｙの他方側Ｙ２の端部分において第１方向Ｚの一方側Ｚ１へ突出するボス部７１と、ボス部７１の第２方向Ｙの他方側Ｙ２において中間板２４ａの縁から第１方向Ｚの一方側Ｚ１へ延びる固定部７２を備える。ボス部７１と固定部７２は、中間板２４ａの第３方向Ｘの一方側Ｘ１および他方側Ｘ２の端部分にそれぞれ１つずつ設けられている。各固定部７２は、板厚方向が第２方向Ｙと一致する板部７３と、板部７３の表面から第２方向Ｙの他方側Ｙ２へ突出する抜け防止部７４を備える。板部７３は、中間板２４ａの第２方向Ｙの他方側Ｙ２の縁に接続され、第１方向Ｚに直線状に延びている。

図７（ａ）、図８（ａ）は、それぞれ、中間ケース２２の内側に出力軸支持部材２４を位置決めした状態を示す斜視図である。出力軸支持部材２４は、２箇所のボス部７１および固定部７２が、それぞれ、中間ケース２２の第２周壁３２の内側面３２ｂに内側から当接する。各固定部７２は、内側面３２ｂに設けられた凸部７０に係止される。より詳細には、抜け防止部７４が凸部７０に第１方向Ｚの他方側から当接するとともに、板部７３の先端部７３ａが凸部７０に第２方向Ｙの一方側Ｙ１から当接する。従って、第１方向Ｚの一方側から見ると、板部７３の先端部７３ａと凸部７０は、第２方向Ｙに並んでいる。

図７（ｂ）、図８（ｂ）は、それぞれ、中間ケース２２の第１方向Ｚの一方側Ｚ１の端部分に補強部材３５を位置決めした状態を示す斜視図である。図６に示すように、補強部材３５は、第３方向Ｘの一方側Ｘ１の縁、および、第３方向Ｘの他方側Ｘ２の縁に、それぞれ１か所ずつ切欠き部７５が設けられている。また、補強部材３５は、外周側に突出する突出部７６を３個所に備える。突出部７６のうちの１つは、補強部材３５の第２方向Ｙの一方側Ｙ１の先端に配置される。また、他の２つの突出部７６は、各切欠き部７５の第２方向Ｙの一方側Ｙ１に配置される。

図７（ｂ）、図８（ｂ）に示すように、中間ケース２２の内側面３２ｂの第１方向Ｚの一方側Ｚ１の端部分に設けられた３個所の凹部７７にそれぞれ突出部７６を嵌め込むこと
により、補強部材３５は、中間ケース２２に対して位置決めされる。このとき、補強部材３５の切欠き部７５に固定部７２の先端部７３ａおよび凸部７０が嵌まる。これにより、補強部材３５によって先端部７３ａおよび凸部７０が囲まれるので、先端部７３ａが凸部７０から離れることが規制される。すなわち、補強部材３５に設けられた切欠き部７５の縁が、先端部７３ａが凸部７０から離れることを規制する規制部として機能する。先端部７３ａが凸部７０から離れることを規制すれば、固定部７２が第２方向Ｙに撓むことが規制されるので、抜け防止部７４が凸部７０の第１方向Ｚの他方側Ｚ２から外れることが規制される。

補強部材３５および第２ケース２３は、ねじ７９によってボス部７１に共締めされることにより、出力軸支持部材２４に固定される。これにより、補強部材３５の切欠き部７５から凸部７０および先端部７３ａが外れなくなるので、結果として、出力軸支持部材２４が中間ケース２２に固定される。本形態では、第２ケース２３は、フック１６により第１ケース２１に固定されるので、中間ケース２２は、第２ケース２３と第１ケース２１との間に挟まれて固定されるとともに、出力軸支持部材２４を介して第２ケース２３に固定される。

（本形態の主な作用効果）
以上のように、本形態の開閉部材駆動装置１は、モータ６と、開閉部材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、ケース９に収容される補強部材３５と、を備える。出力軸７の軸線方向を第１方向Ｚとした場合に、ケース９は、モータ６を収容する第１ケース２１と、第１ケース２１の第１方向Ｚの一方側Ｚ１に重なる中間ケース２２と、中間ケース２２の第１方向Ｚの一方側Ｚ１に重なる第２ケース２３と、中間ケース２２に収容される出力軸支持部材２４と、を備える。第２ケース２３に設けられたフック１６は、第１ケース２１に設けられた係止突起１５に係止される。出力軸７は、出力軸支持部材２４に設けられた出力軸支持部１８に回転可能に支持されるとともに、第２ケース２３に設けられた開口部１０から第１方向Ｚの一方側Ｚ１へ突出する。補強部材３５は、開口部１０の第１方向Ｚの他方側Ｚ２に配置されて出力軸７を外周側から回転可能に支持する軸受部３６を備える。出力軸支持部材２４は、中間ケース２２の内側面３２ｂに沿って第１方向Ｚに延びる固定部７２を備える。固定部７２は、内側面３２ｂに設けられた凸部７０に第１方向Ｚの他方側Ｚ２から当接する抜け防止部７４と、凸部７０に対して第１方向Ｚと交差する方向で並ぶ先端部７３ａと、を備える。補強部材３５は、先端部７３ａが凸部７０から離れることを規制する規制部を備える。

ここで、本形態の規制部は、補強部材３５の縁を切り欠いた切欠き部７５の縁である。本形態では、出力軸支持部材２４の第１方向Ｚの一方側Ｚ１から補強部材３５を取り付けることにより、切欠き部７５に先端部７３ａおよび凸部７０を嵌め込むことができる。これにより、固定部７２の先端部７３ａが凸部７０から離れることが規制されるので、抜け防止部７４が凸部７０から外れることを規制できる。

本形態によれば、第１ケース２１、中間ケース２２、および第２ケース２３の３部材を積層してケース９を構成しており、中間ケース２２内には、中間ケース２２とは別体の出力軸支持部材２４が配置される。従って、中間ケース２２に出力軸支持部１８を設ける場合と比較して、出力軸支持部１８の配置の自由度を高めることができるので、モータ６、伝達機構８、および出力軸７の配置の自由度を高めることができる。また、出力軸支持部材２４は、ねじ固定なしで中間ケース２２に固定される。すなわち、出力軸支持部材２４は、第１方向Ｚに延びる固定部７２を備えており、固定部７２は、中間ケース２２の内側面３２ｂに設けられた凸部７０に対して第１方向Ｚに当接する抜け防止部７４と、凸部７０に対して第１方向Ｚと交差する方向で並ぶ先端部７３ａを備える。先端部７３ａは、補
強部材３５に設けられた規制部（切欠き部７５の縁）によって凸部７０から離れることが規制される。従って、中間ケース２２に補強部材３５または第２ケース２３を固定すると、同時に規制部によって固定部７２の移動が規制されて抜け防止部７４が凸部７０から外れることが規制されるので、出力軸支持部材２４が中間ケース２２に固定される。よって、ねじ固定用のボス部を省略でき、ボス部の配置スペースを他の部品の配置スペースとして利用できる。さらに、ケース９は、中間ケース２２の第１方向Ｚの両側に配置される第１ケース２１と第２ケース２３をフック１６で固定することにより組み立てられている。よって、ねじ固定用の構造を設けることによりケース９内の空間が狭くなることを回避できるので、部品配置の自由度を高めることができる。

本形態の出力軸支持部材２４は、ボス部７１を備え、第２ケース２３および補強部材３５は、ねじによってボス部７１に共締めされることにより、出力軸支持部材２４に固定される。このように、複数の部品を共通のねじによって共締めして固定することにより、組立工数を削減できるとともに、ねじ固定用の構造の配置スペースを削減できる。また、補強部材３５を出力軸支持部材２４に固定することで、同時に抜け防止部７４が凸部７０から外れない状態となり、出力軸支持部材２４が中間ケース２２に固定される。よって、少ない工数で第２ケース２３、補強部材３５、出力軸支持部材２４、中間ケース２２を組み立てることができる。

本形態の固定部７２は、板厚方向が第２方向Ｙと一致する板部７３を備え、抜け防止部７４は、板部７３の第２方向Ｙの表面から突出する。従って、板部７３が第２方向Ｙに撓みやすく、抜け防止部７４を凸部７０に係止させやすい。よって、出力軸支持部材２４を中間ケース２２に組み付けやすい。

本形態の出力軸支持部材２４は、固定部７２を複数備え、中間ケース２２は、複数の固定部７２のそれぞれに対応する位置に設けられた複数の凸部７０を備える。このように、複数位置で出力軸支持部材２４を中間ケース２２に係止することにより、出力軸支持部材２４の位置精度が高まり、出力軸支持部１８の傾きを防止あるいは抑制できる。従って、出力軸７の傾きを防止あるいは抑制できる。なお、固定部７２および凸部７０の数は、２より多くてもよい。例えば、３個所以上であってもよい。

本形態の出力軸支持部材２４は、板厚方向が第１方向Ｚと一致する中間板２４ａと、中間板２４ａの縁から第１方向Ｚの他方側Ｚ２へ延びる側板２４ｂと、を備え、出力軸支持部１８は、中間板２４ａから第１方向Ｚの一方側Ｚ１へ突出し、固定部７２は、中間板２４ａの縁から第１方向Ｚの一方側Ｚ１へ延びている。このような部品形状により、中間板２４ａの第１方向Ｚの他方側Ｚ２にスペースを確保できる。従って、伝達機構８を構成する部品および出力軸７の配置の自由度を高めることができる。

（変形例）
（１）上記形態では、補強部材３５に設けられた切欠き部７５の縁が、固定部７２が凸部７０から離れることを規制する規制部として機能する構成であったが、規制部は、第２ケース２３に設けられていてもよい。例えば、補強部材３５を省略した構成とする場合には、第２ケース２３に規制部を設けることができる。

（２）規制部は、切欠き部７５の縁と異なる構成であってもよく、先端部７３ａに対して凸部７０とは反対側から当接する部分であればよい。例えば、リブなどの凸形状であってもよい。

（３）上記形態では、第２ケース２３にフック１６が設けられ、第１ケース２１に係止突起１５が設けられているが、第２ケース２３に係止突起を設け、第１ケース２１にフック
を設ける構成であってもよい。

（４）上記形態では、第２ケース２３をフック１６で第１ケース２１に係止して固定するだけでなく、中間ケース２２をフック１９で第１ケース２１に係止して固定する構造になっているが、中間ケース２２のフック１９は省略してもよい。

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、９ａ…第１側壁、９ｂ…第２側壁、９ｃ…第３側壁、９ｄ…第４側壁、１０…開口部、１１…突出部、１２…基部、１３…端子ピン、１４…端子部、１５…係止突起、１６…フック、１７…軸受部、１８…出力軸支持部、１９…フック、２０…支持板部、２０ａ…内側面、２１…第１ケース、２２…中間ケース、２３…第２ケース、２４…出力軸支持部材、２４ａ…中間板、２４ｂ…側板、２５…第１底部、２６…第１周壁、２７…回転軸、２８…モータ本体、２９…給電端子、３１…第２底部、３２…第２周壁、３２ａ…外側面、３２ｂ…内側面、３３…中間ケース開口部、３５…補強部材、３６…軸受部、３７…支軸保持部、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、４１…第３歯車、４１ａ…第３大径歯車、４１ｂ…第３小径歯車、４２…出力歯車、４３…補助歯車、４３ａ…歯車部、４３ｂ…軸部、４３ｃ…端板部、４４…トルクリミッタ、４８…第１コイルバネ、４９…第２コイルバネ、５０…端子保持溝、５１…ガイド部、５２…第１凹部、６０…金属端子、６１…直線部、６２…給電端子接続部、６３…板部、６４…腕部、６５…給電端子挿入溝、６７…テーパ部、７０…凸部、７１…ボス部、７２…固定部、７３…板部、７３ａ…先端部、７４…抜け防止部、７５…切欠き部、７６…突出部、７７…凹部、８０…ポテンショメータ、８１…検出部、８２…基板、２００…トイレユニット、２０１…便蓋、２０２…便器本体、２０３…便座、２０４…タンク、Ａ…閉方向、Ｂ…開方向、Ｌ…軸線、Ｘ…第３方向、Ｙ…第２方向、Ｚ…第１方向

Claims (7)

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、
   前記ケースに収容される補強部材と、を備え、
   前記出力軸の軸線方向を第１方向とした場合に、
   前記ケースは、前記モータを収容する第１ケースと、前記第１ケースの前記第１方向の一方側に重なる中間ケースと、前記中間ケースの前記第１方向の一方側に重なる第２ケースと、前記中間ケースに収容される出力軸支持部材と、を備え、
   前記第１ケースと前記第２ケースの一方に設けられたフックは、前記第１ケースと前記第２ケースの他方に設けられた係止突起に係止され、
   前記出力軸は、前記出力軸支持部材に設けられた出力軸支持部に回転可能に支持されるとともに、前記第２ケースに設けられた開口部から前記第１方向の一方側へ突出し、
   前記補強部材は、前記開口部の前記第１方向の他方側に配置されて前記出力軸を外周側から回転可能に支持する軸受部を備え、
   前記出力軸支持部材は、前記中間ケースの内側面に沿って前記第１方向に延びる固定部を備え、
   前記固定部は、前記内側面に設けられた凸部に前記第１方向の他方側から当接する抜け防止部と、前記凸部に対して前記第１方向と交差する方向で並ぶ先端部と、を備え、
   前記補強部材または前記第２ケースは、前記先端部が前記凸部から離れることを規制する規制部を備えることを特徴とする開閉部材駆動装置。
2. 前記規制部は、前記補強部材の縁を切り欠いた切欠き部の縁であり、
   前記先端部および前記凸部は、前記切欠き部に嵌ま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. 前記出力軸支持部材は、ボス部を備え、
   前記第２ケースおよび前記補強部材は、ねじによって前記ボス部に共締めされることにより、前記出力軸支持部材に固定されることを特徴とする請求項２に記載の開閉部材駆動装置。
4. 前記第１方向と直交する方向を第２方向とする場合に、
   前記固定部は、板厚方向が前記第２方向と一致する板部を備え、
   前記抜け防止部は、前記板部の前記第２方向の表面から突出することを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の開閉部材駆動装置。
5. 前記出力軸支持部材は、前記固定部を複数備え、
   前記中間ケースは、複数の前記固定部のそれぞれに対応する位置に設けられた複数の前記凸部を備えることを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の開閉部材駆動装置。
6. 前記出力軸支持部材は、板厚方向が前記第１方向と一致する中間板と、前記中間板の縁から前記第１方向の他方側へ延びる側板と、を備え、
   前記出力軸支持部は、前記中間板から前記第１方向の一方側へ突出し、
   前記固定部は、前記中間板の縁から前記第１方向の一方側へ延びていることを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載の開閉部材駆動装置。
7. 請求項１から６の何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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