JP2624357B2 - 開閉体の駆動装置 - Google Patents

開閉体の駆動装置

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JP2624357B2 JP2160565A JP16056590A JP2624357B2 JP 2624357 B2 JP2624357 B2 JP 2624357B2 JP 2160565 A JP2160565 A JP 2160565A JP 16056590 A JP16056590 A JP 16056590A JP 2624357 B2 JP2624357 B2 JP 2624357B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、便器の便座や便蓋あるいは洗濯機の排水弁
等のような各種開閉体をモータ駆動により開放および閉
鎖させるようにした開閉体の駆動装置に関する。
(従来の技術) 例えば、便器の便座あるいは便蓋等の便器開閉体に手
を触れることなく、この便器開閉体を自動で衛生的に開
放および閉塞することができるようにした装置が従来か
ら知られている。この装置には、通常オイルダッシュポ
ットあるいはゴム等のガバナー装置が設けられており、
便座あるいは便蓋の閉塞時の衝撃によるこれらの破壊を
防止しかつ衝撃音を抑えるようにしている。
例えば、実開平1−121591号公報には、便座あるいは
便蓋等の開閉軸にゴム製の制動装置が連結された装置が
開示されている。この装置では、上記開閉軸の閉方向へ
の回転に伴ってゴム製の制動手段が拡張を行い、周囲の
壁に摺接することによって別座あるいは便蓋等の閉塞動
作がソフトに行われるようになっている。
(発明が解決しようとする課題) ところがこのようなオイルダッシュポットあるいはゴ
ム等の制動装置を設ける場合には、非常に複雑な機構を
採用さぜるを得ず、装置が大型化して高価になるという
問題がある。
また開閉体の閉じ動作に対するブレーキ力の変更が難
しく、従って装置の仕様を変更することは容易ではない
上に、設計の自由度が制限されるという問題がある。例
えば便座あるいは便蓋等の開閉体におけるモーメントあ
るいはイナーシャ等の各種設計条件によってブレーキ力
は種々異ならせなければならないものであるが、上記制
動手段等を適宜変更することは不可能であり、そのため
設計その他におけるこれらの取り扱いが面倒になってい
る。
そこで本発明は、簡易な構成で所定のブレーキ作用を
働かせることができるとともに、ブレーキ力の変更を容
易に行うことができるようにした開閉体の駆動装置を提
供することを目的とする。
さらに本発明は、開閉体を閉じる場合には所定のブレ
ーキ作用を働かせることができるとともに、開閉体を開
ける場合にはブレーキ力を解除して開放動作を軽く行う
ことができるようにした開閉体の駆動装置を提供するこ
とを目的とする。
(課題を解決するための手段) 上記の目的を達成するために、本発明は、開口部分に
回動可能に取り付けられた開閉体をモータ駆動により開
放及び閉塞させるようにした開閉体の駆動装置におい
て、上記モータと上記開閉体との間に減速機構を介在さ
せるとともに、モータは、このモータのコイル間を所定
の抵抗及び導体を介してショートさせるブレーキ回路
と、モータの電源側とブレーキ回路側との間で、開閉体
の開閉動作の途中でモータの電源側からブレーキ回路側
に接続を切り換えるスイッチ回路とを有し、ブレーキ回
路には、開閉体を閉じる場合にモータコイル間をショー
トさせ、かつ開閉体を開ける場合にモータコイル間を遮
断するダイオードが、抵抗及び導体と直列に配置されて
いるとともにスイッチ回路がブレーキ回路に接続されて
いるとき開閉体の開閉動作が終了することを特徴とす
る。
(作用) モータのコイル間をショートさせる所定の抵抗および
導体を備えたブレーキ回路を付設するとともに、モータ
の電源側とブレーキ回路側との間で接続を切り換えるス
イッチ回路を有することによって、開閉体が閉められて
いく途中で、上記スイッチ回路をモータの電源側からブ
レーキ回路側に切り換えることにより、モータの逆起電
力が開閉体の閉じ動作に対するブレーキ力として作用す
る。
また、ブレーキ回路に設けられているダイオードによ
ってブレーキ作用が適宜制御される。すなわち、開閉体
を閉じる場合には、ブレーキ回路のダイオードを通して
モータのコイル間がショートさせられ、所定のブレーキ
力を発生する逆起電力がモータに誘起されるとともに、
開閉体を開ける場合には、ブレーキ回路のダイオードに
よってショート電流が遮断され、モータにはブレーキ力
のもとになる逆起電流が流れないようになっている。
(実施例) 以下、本発明を便器開閉体の駆動装置に適用した場合
の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
第2図に示されている便器開閉体駆動装置において
は、モータ1の出力軸1aから発生される回転駆動力が、
複数段の減速機構2、3、4、……を介して便座あるい
は便蓋等からなる便器開閉体5の入力軸5aに伝達され、
スイッチ動作に基づく上記モータの駆動力によって便器
開閉体5が自動で開放・閉塞されるようになっている。
また、上記便器開閉体5は手動でも開放・閉塞を行う
ことができるようになっている。上記便器開閉体5の入
力軸5aには、この便器開閉体5の開放方向に付勢力を与
えるべく渦巻状のスプリング6が装着されており、便器
開閉体5を特に手動で開放する際に要するトルクが上記
スプリング6の開放方向付勢力によって低減され、便器
開閉体5の手動による開放を軽く行うことができるよう
になっている。また、便器開閉体5を閉塞する際には、
上記スプリング6の開放方向付勢力によって便器開閉体
5の衝撃が緩和されることになる。
本発明装置を便器開閉体の駆動装置として適用したも
のの電気回路の例が第1図に示されている。
第1図において、モータ11の出力軸は、減速機構12を
介して負荷13に連結されている。ここで減速機構12は第
2図に符号2、3、4、……で示されているものと同一
の構成であり、負荷13は第2図に符号5で示される便座
あるいは便蓋等の便器開閉体と同一の構成である。
前記モータ11には、直流電流Vccを有する電力供給用
回路が、正逆転切換スイッチS1およびオンオフスイッチ
S2を介して接続されている。
さらに上記モータ11には、このモータ11のコイルRaを
ショートさせるブレーキ回路14が付設されている。この
ブレーキ回路14は、抵抗RsとダイオードDiが直列に接続
されてなるものであり、このブレーキ回路14が上記直流
電源Vccと並列関係を有するように、前記オンオフスイ
ッチS2のオフ側、すなわちブレーキ回路14側の端子とモ
ータ11の入力端子との間に設けられている。
このような実施例において、負荷としての便器開閉体
13を開閉させる場合には、以下に述べるように、ブレー
キ回路14によってブレーキがかけられる。
まず、便器開閉体13をモータ11の駆動によって開く場
合は、オンオフスイッチS2がオン状態になされるととも
に、正逆転切変スイッチS1が開側に入れられる。これに
より符号IMで示す方向の電流がモータ11に供給され、便
器開閉体13の開放動作が開始される。便器開閉体13が水
平から約85゜の位置まで開かれたときに、オンオフスイ
ッチS2はオフ状態になるが、モータ11のローターイナー
シャおよび便器開閉体13自体のイナーシャによって便器
開閉体13は引き続き開放されていき、所定の位置にて突
き当てにより停止させられる。
次に、便器開閉体13をモータ駆動により閉じる場合に
は、オンオフスイッチS2がオン状態になるとともに、正
逆転切換スイッチS1が閉側に入れられる。これによりモ
ータ11に上記符号IMで示す方向とは反対の向きの電流が
供給され、便器開閉体13の閉鎖動作が開始される。便器
開閉体13が垂直から所定の角度だけ閉じられったとき
に、オンオフスイッチS2はブレーキ回路14側に切り換え
られてオフ状態になる。以降便器開閉体13は、モータ11
のロータイナーシャ、便器開閉体13のイナーシャおよび
便器開閉体13の自重によって引き続き閉塞されていき、
所定の位置にて突き当てにより停止させられる。
上記オンオフスイッチS2がオフ状態になった時点か
ら、モータ11には逆起電力KENが誘起され、供給電流と
は逆向きの上記符号IMの方向に電流が流れる。これによ
りブレーキ回路14に電流が流れることになり、モータ11
にブレーキ力が発生する。そしてオンオフスイッチS2が
ブレーキ回路側に接続されている状態で開閉体の開閉動
作が終了するため、開閉体の重量と開閉速度に比例する
開閉体自体の慣性力を緩め、開閉動作ソフトにしかも確
実に行わせることができる。
なお、オンオフスイッチS2をオフ状態としたまま便器
開閉体12を手動により開閉することも可能である。手動
によって便器開閉体13を閉じる場合には、この便器開閉
体13で手動閉塞動作によってモータ11に逆起電力KENが
誘起される。この逆起電力KENに基づく電流(IM方向)
はブレーキ回路14を流れ、モータ11にブレーキ力が発生
する。これによって上記便器開閉体13の閉塞動作はソフ
トに行われる。
このように、ブレーキ回路14を設けると、便器開閉体
13を閉じる場合には上述のように衝撃を緩和することが
でき都合がよい。いま、仮にブレーキ回路14が抵抗Rsの
みで構成され、ダイオードDiがないものとすると、便器
開閉体13を開ける場合にも同様にブレーキ力が働くこと
になり、特に手動で便器開閉体13を開放する場合に力を
要するという問題が残る。特に、モータ11と便器開閉体
13との間に減速機構を有していると、この減速機構が介
在することによる回転抵抗に上記ブレーキ回路14による
ブレーキ力が加わることになり、手動で便器開閉体13を
開放するのに要する力量がきわめて大きくなり、操作性
が損なわれる。しかし、第1図に示す実施例ではこの問
題も解決している。
すなわち、第1図に示すように、ブレーキ回路14は、
抵抗RsおよびダイオードDiを直列に配置してなるもので
あり、前記直流電源Vccと並列関係を有するように、前
記オンオフスイッチS2のオフ側端子とモータ11の入力端
子との間に設けられている。また、ダイオードDiは、便
器開閉体13を閉じる場合にモータ11に誘起される逆起電
流の向き、すなわち第1図に符号IMで示す向きに対して
順方向に接続されている。
このような実施例において、負荷としての便器開閉体
13を開閉させる場合には、以下に述べるように、ブレー
キ回路14に設けられているダイオードDiによってブレー
キ力が適宜制御される。
まず、便器開閉体13をモータ11の駆動により開閉する
場合は既に述べたとおり動作する。
次に、オンオフスイッチS2をオフ状態としたまま便器
開閉体13を手動により開く場合には、この便器開閉体13
の手動による開放動作によってモータ11に逆起電力KEN
が誘起されようとするが、この逆起電力KENに基づく電
流(上記IM方向と反対方向の電流)は、正逆転切換スイ
ッチS1の位置にかかわらず、ブレーキ回路14のダイオー
ドDiによって遮断される。従って、モータ11にブレーキ
力は発生せず、そのため便器開閉体13は手動によって軽
く開くことができる。
一方、オンオフスイッチS2をオフ状態としたまま便器
開閉体13を手動により閉じる場合には、この便器開閉体
13の手動閉塞動作によってモータ11に逆起電力KENが誘
起される。この逆起電力KENに基づく電流(上記IM
向)は、ブレーキ回路14のダイオードDiにとって順方向
であるため、ブレーキ回路14に電流が流れることにな
り、既に説明したとおりモータ11にブレーキ力が発生す
る。これによって上記便器開閉体13の閉塞動作はソフト
に行われる。
ここで、上記ブレーキ回路14を交換可能な一体のユニ
ットとして構成し、種々の抵抗および導体を備えたブレ
ーキ回路のユニットを複数用意しておけば、モータの大
きさ、便座、便蓋のモーメントあるいはイナーシャ等の
各種設計条件に合わせて最適なブレーキ回路を容易に選
択し、また変更することができる。そして、これにより
便器開閉体13の開閉制御および他機種への転用も容易に
なる。なお、本発明は、便器の開閉体駆動装置としての
み適用されるものではなく、他の装置や機器の開閉体駆
動機構としても適用可能である。
例えば、洗濯機の排水弁の開閉駆動装置に用いてもよ
く、この場合にも非常に簡易で小型の構成でかつブレー
キ力を容易に変更可能な開閉駆動装置を得ることができ
る。そして、排水が終了して上記排水弁が閉じられる
際、この排水弁を閉じ方向に付勢するばね等の付勢手段
に抗してブレーキ力が作用し、排水弁閉塞時の衝撃音が
抑制される。
(発明の効果) 以上述べたように、本発明は、モータのコイル間をシ
ョートさせる所定のブレーキ回路を付設すると共に、モ
ータの電源側とブレーキ回路側との間で接続を切り換え
るスイッチ回路を有し、このスイッチ回路は、開閉体の
閉じ動作の途中でモータの電源側からブレーキ回路側に
接続を切り換えることにより、モータに誘起させた逆起
電力を開閉体の閉じ動作に対するブレーキ力として作用
させるため、非常に簡易な構成で開閉体の開閉動作をソ
フトに行わせることができ、また、上記抵抗および導体
を適宜変更して的確なブレーキ作用を容易に得ることが
できる。さらに、上記スイッチ回路がブレーキ回路側に
接続されている状態で開閉体の開閉動作が終了するた
め、開閉体の重量と開閉速度に比例する開閉体自体のイ
ナーシャを緩め、開閉動作をソフトにしかも確実に行わ
せることができる。
また、開閉体を閉じる場合にのみブレーキ電流をモー
タに流し、かつ開閉体を開ける場合にはブレーキ電流を
遮断するダイオードをブレーキ回路に設けたため、開閉
体の閉じ動作を所定のブレーキ作用下でソフトに行わせ
ることができ、かつ開閉体を開ける場合にはブレーキ作
用なしで開放動作を軽く行わせることができる。
いま、仮にブレーキ回路が抵抗のみで構成され、ダイ
オードがないものとすると、開閉体を開ける場合にもブ
レーキ力が働くことになり、特に手動で開閉体を開放す
る場合に大きな力を要するという問題が残る。特に、本
発明のようにモータと開閉体との間に減速機構が介在し
ているものでは、この減速機構が介在することによる回
転抵抗に上記ブレーキ回路によるブレーキ力が加わり、
手動で開閉体を開放するのに要する力量がきわめて大き
くなり、操作性が即なわれる。しかし、本発明によれ
ば、上記のように、ブレーキ回路にダイオードを付加
し、開閉体を開ける場合にはブレーキ作用が働かないよ
うにしたため、開放動作を軽く行わせることができ、操
作性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明装置を便器開閉体の駆動装置として用い
る場合の駆動回路の例を示す回路図、第2図は便器開閉
体駆動装置の駆動伝達系の例を原理的に示す側面図であ
る。 11……モータ、12……減速機構、13……便器開閉体、14
……ブレーキ回路、Di……ダイオード。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】開口部分に回動可能に取り付けられた開閉
    体をモータ駆動により開放及び閉塞させるようにした開
    閉体の駆動装置において、 上記モータと上記開閉体との間に減速機構を介在させる
    とともに、上記モータは、当該モータのコイル間を所定
    の抵抗及び導体を介してショートさせるブレーキ回路
    と、上記モータの電源側と上記ブレーキ回路側との間
    で、開閉体の開閉動作の途中でモータの電源側からブレ
    ーキ回路側に接続を切り換えるスイッチ回路とを有し、 上記ブレーキ回路には、開閉体を閉じる場合にモータコ
    イル間をショートさせ、かつ開閉体を開ける場合にモー
    タコイル間を遮断するダイオードが、抵抗及び導体と直
    列に配置されているとともに上記スイッチ回路がブレー
    キ回路に接続されているとき上記開閉体の開閉動作が終
    了することを特徴とする開閉体の駆動装置。
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