JP3993258B2

JP3993258B2 - Rotation shock absorber and Western style toilet with rotation shock absorber

Info

Publication number: JP3993258B2
Application number: JP18538996A
Authority: JP
Inventors: 秀雄佐々木
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Nidec Sankyo Corp; Aisin Corp
Current assignee: Nidec Sankyo Corp; Aisin Corp
Priority date: 1996-06-26
Filing date: 1996-06-26
Publication date: 2007-10-17
Anticipated expiration: 2016-06-26
Also published as: JPH109317A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自重により回動する回動部材と、その回動の勢いを阻止する緩衝部材とを有する回動緩衝装置およびその回動緩衝装置付き洋式便器の改良に関し、特に、洋式便器の便座や便蓋の回動に使用して好適な回動緩衝装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、洋式便器の便座や便蓋をモータによって駆動させる装置が知られている。このような装置は、停電時等に対応するため、モータ駆動以外に手動で動作できるようになっているものが多い。そして、その手動動作時に、便座や便蓋が勢いよく便器本体に衝突するのを阻止するためや、モータ駆動時の便座等の持ち上げを容易にするために、スプリング等の緩衝部材が設けられている。
【０００３】
このような回動緩衝装置付き洋式便器の１例が実開昭６１−１３６９９８号公報に開示されている。この公開公報に開示されている洋式便器は、図７から図１０に示すような構成となっている。すなわち、この洋式便器は、便器７１と、便器７１に脚７３により支持されて取り付けられる便座７２とから主に構成されている。そして、便器７２の基部に具備された支軸７４を脚７３により回動自在に支持させている。さらに支軸７４と電動機７６の減速機７７とを連結するクラッチ７５を設けている。このクラッチ７５は、摩擦板７８により回転力を伝達するように構成されている。そして、該摩擦板７８は、一定荷重すなわち便座７２の回動に伴う負荷を超えた荷重が与えられた状態でスリップするように摩擦板７８を互いにスプリング７９により圧接させている。
【０００４】
この洋式便座には、さらに便座７２の支軸７４に対して常時便座７２を持ち上げるように便座７２の荷重より小さな荷重により付勢したスプリング８０を設けている。このスプリング８０の一端は、便座７２側に対して固定され、他端が脚７３等に対し固定され便座７２に回動力を与えている。
【０００５】
また、電動機７６を制御するスイッチ８１が室内の壁面等に取り付けられている。そして、その切換操作により便座７２の開閉動作が行えるように、その接点の一方ａは電動機７６の正転端子ｂに、他方ｃは逆転端子ｄに接続される。なお、この洋式便器を駆動する回路は、図１０に示すように、さらに、電源８２と、電動機７６の回路に並列に接続されたリレー８３，８３′と、スイッチ８１と並列に接続されるリレー８３，８３′の自己保持接点８４，８４′と、リレー８３，８３′への通電を遮断する便座下限および便座上限位置検知スイッチ８５，８５′とを有している。
【０００６】
なお、この検知スイッチ８５，８５′は便座７２の基部等に例えば磁性体を埋設し、対応部位にリードスイッチ等を備えて便座７２の回動位置を検出するようにしている。
【０００７】
このように、この洋式便器は、便座７２を便器７１に対して支軸７４により回動可能に支持させ、かつ該支軸７４に対し電動機７６を減速機７７とクラッチ７５を介して連通させている。そして、この電動機７６を、任意に操作されるスイッチ８１により正反転させることによって便座７２を開閉させている。加えて、便座７２を持ち上げ方向に便座７２の荷重を超えないトルクのスプリング８０により付勢している。このため、便器７１の使用に際し、手を用いることなく便座７２を開閉でき、衛生的なものとなると共にスプリング８０によって便座７２を開放側に一定荷重をもって持ち上げる方向に付勢したので、電動機７６の回転トルクを小さくでき、結果的に小型の電動機７６を用いて装置をコンパクト化できるものとなっている。しかも、故障時においても、便座７２がそれ自体の荷重で落下し、便器７１に衝突することがスプリング８０の弾性力によって阻止される、すなわち緩衝されるので、破損の危険もなく使用できるものとなっている。
【０００８】
このように、図７から図１０に示すような洋式便器では、スプリング８０を使用して便座７２の落下時の勢いを阻止するようにしているが、便座７２のモーメントやイナーシャ等の各種設計条件が変更される場合への対応が容易でない。このため、図１１から図１３に示すような、モータ自体の回転力を利用してブレーキを働かせるものが発明されている（特開平４−５１９２６号公報参照）。
【０００９】
この技術が採用される便器開閉体駆動装置は、図１１に示すように、モータ９１の出力軸９１ａから発生される回転駆動力が、複数段の減速機構９２，９３，９４等を介して便座あるいは便蓋等からなる便器開閉体９５の入力軸９５ａに伝達されており、スイッチ動作に基づくモータ９１の駆動力によって便器開閉体９５が自動で開放・閉塞されるようになっている。
【００１０】
また、便器開閉体９５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。そして、便器開閉体９５の入力軸９５ａには、当該便器開閉体９５の開放方向に付勢力を与えるべく渦巻状のスプリング９６が装着されており、便器開閉体９５を特に手動で開放する際に要するトルクがスプリング９６の開放方向付勢力によって低減され、便器開閉体９５の手動開放が軽く行えるようになっている。また、便器開閉体９５を閉塞する際には、スプリング９６の開放方向付勢力によって便器開閉体９５の衝撃が緩和されることとなる。
【００１１】
このようにモータ９１の出力軸９１ａは、減速機構９２，９３，９４等を介して負荷となる便器開閉体９５に連結されている。なお、このモータ９１には、直流電源Ｖｃｃを有する電力供給回路が正逆転切替スイッチ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、モータ９１には、当該モータ９１のコイルＲａをショートさせるブレーキ回路９７が付設されている。このブレーキ回路９７は、抵抗Ｒｓを基板上に配置してなるものであり、直流電源Ｖｃｃと並列関係を有するように、オンオフスイッチＳ２のオフ側端子とモータ９１の入力端子との間に設けられている。
【００１２】
この便器開閉体駆動装置において、便器開閉体９５をモータ９１の駆動により開く場合には、オンオフスイッチＳ２がオン状態になされると共に、正逆転切替スイッチＳ１が開側に入れられる。これにより図示Ｉｍ方向の電流がモータ９１に供給され、便器開閉体９５の開放動作が開始される。便器開閉体９５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はオフ状態になされるが、モータ９１のローターイナーシャおよび便器開閉体９５のイナーシャによって便器開閉体９５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。
【００１３】
次に、便器開閉体９５をモータ９１の駆動により閉じる場合には、オンオフスイッチＳ２がオン状態になされると共に、正逆転切替スイッチＳ１が閉側に入れられる。これにより、モータ９１に図示Ｉｍと反対の方向の電流が供給され、便器開閉体９５の閉塞動作が開始される。便器開閉体９５が垂直から所定の角度だけ閉じられたときに、オンオフスイッチＳ２はオフ状態になされる。以後、便器開閉体９５は、モータ９１のローターイナーシャ、便器開閉体９５のイナーシャおよび便器開閉体９５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。
【００１４】
なお、オンオフスイッチＳ２がオン状態になされた時点から、モータ９１には逆起電力ＫＥＮが誘起され、供給電流とは逆の図示Ｉｍの方向に電流が流れる。これにより、ブレーキ回路９７に電流が流れることとなり、モータ９１にブレーキ力が発生する。そして、このブレーキ力とスプリング９６の付勢力により便器開閉体９５の閉塞動作はソフトに行われる。
【００１５】
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９５を手動により開閉することも可能である。このとき、便器開閉体９５を閉じる場合には、当該便器開閉体９５の手動閉塞動作によって、モータ９１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９７を流れ、モータ９１にブレーキ力が発生する。これによって、便器開閉体９５の閉塞動作はソフトに行われる。
【００１６】
ところで、このようなブレーキ回路９７を設けると、便器開閉体９５を閉じる場合には、上述のように衝撃緩和を行わせることができ都合がよいが、便器開閉体９５を開ける場合にも同様にブレーキ力が働くこととなり、特に手動で便器開閉体９５を開放する場合に力を有するという問題が残っている。この問題を解決するために図１３に示す技術が開示されている（特開平４−５１９２６号公報参照）。
【００１７】
すなわち、図１３に示されているように、モータ９１には、直流電源Ｖｃｃを有する電力供給用回路が、正逆転切替スイッチＳ１およびオンオフスイッチＳ２を介して接続されている。さらにモータ９１には、当該モータ９１のコイルＲａをショートさせるブレーキ回路９８が付設されている。このブレーキ回路９８は、抵抗ＲｓおよびダイオードＤｉを基板上に直列に配置してなるものであり、直流電源Ｖｃｃと並列関係を有するように、オンオフスイッチＳ２のオフ側端子とモータ９１の入力端子との間に設けられている。
【００１８】
このような便器開閉体駆動装置において、便器開閉体９５をモータ９１の駆動により開く場合には、オンオフスイッチＳ２がオン状態になされると共に、正逆転切替スイッチＳ１が開側に入れられる。これにより、図示Ｉｍ方向の電流がモータ９１に供給され便器開閉体９５の開放動作が開始される。便器開閉体９５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はオフ状態になされるが、モータ９１のローターイナーシャおよび便器開閉体９５のイナーシャによって便器開閉体９５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。オンオフスイッチＳ２がオフ状態になされた時点から、モータ９１には逆起電力ＫＥＮが誘起され、Ｉｍと反対の方向に電流が流れようとする。しかしながら、この逆方向電流は、ブレーキ回路９８のダイオードＤｉによって遮断され、したがってこの場合にはモータ９１によるブレーキ力は生じない。
【００１９】
次に、便器開閉体９５をモータ９１の駆動により閉じる場合には、オンオフスイッチＳ２がオン状態になされると共に正逆転切替スイッチＳ１が閉側に入れられる。これによりモータ９１に図示Ｉｍと反対の方向の電流が供給され、便器開閉体９５の閉塞動作が開始される。便器開閉体９５がが垂直から所定の角度だけ閉じられたときに、オンオフスイッチＳ２はオフ状態になされる。以後、便器開閉体９５は、モータ９１のローターイナーシャ、便器開閉体９５のイナーシャおよび便器開閉体９５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。オンオフスイッチＳ２がオフ状態になされた時点から、モータ９１には逆起電力ＫＥＮが誘起され、供給電流とは逆の図示Ｉｍの方向に電流が流れる。すなわち、この逆方向電流は、ブレーキ回路９８のダイオードＤｉにおける順方向であるため、ブレーキ回路９８には電流が流れることとなり、モータ９１にブレーキ力が発生する。そして、このブレーキ力により、便器開閉体９５の閉塞動作はソフトに行われる。
【００２０】
さらに、オンオフスイッチＳ２をオフ状態としたまま便器開閉体９５を手動により開く場合には、当該便器開閉体９５の手動開放動作によってモータ９１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（Ｉｍと反対方向）は、正逆転切替スイッチＳ１の位置にかかわらず、ブレーキ回路９８のダイオードＤｉによって遮断される。したがって、モータ９１にブレーキ力は発生せず、そのため便器開閉体９５はスプリング９６の付勢力の助けを借りて手動によって軽く開かれる。
【００２１】
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９５を手動により閉じる場合には、当該便器開閉体９５の手動閉塞動作によってモータ９１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９８のダイオードＤｉの順方向であるため、ブレーキ回路９８には電流が流れることとなり、モータ９１にブレーキ力が発生する。これによって、便器開閉体９５の閉塞動作は、ブレーキ力とスプリング９６の付勢によってソフトに行われる。
【００２２】
この図１３の技術では、便器開閉体９５を閉じる場合にのみブレーキ電流をモータ９１に流し、かつ便器開閉体９５を開ける場合にはブレーキ電流を遮断するダイオードＤｉを、ブレーキ回路９８を設けることとしている。このため、便器開閉体９５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、かつ便器開閉体９５を開ける場合は、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。したがって、特に手動における便器開閉体９５の操作性を向上させることができる。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図７から図１３に示す従来の技術では、緩衝部材となるスプリング８０とスプリング９６のバネ力に加え、電動機７６やモータ９１（以下単にモータという）のモータコキングトルクが便座７２や便器開閉体９５の自重による落下時の回動阻止力となっている。このモータコキングトルクは、手動操作時に、便座７２や便器開閉体９５を一層ソフトに自重動作させることとなり、好ましいものである反面、バネ力が強いときには、一層回動を阻止する力となり、便座７２や便器開閉体９５が自重動作の途中で停止してしまう問題の原因ともなっている。
【００２４】
特に、図１１から図１３に示すブレーキ力を付加させた便器開閉体駆動装置においては、ブレーキ回路９７，９８によって、ブレーキ力を働かせ、自重による落下の勢いを殺しているため、便器開閉体９５は、所定位置の手前で止まってしまう危険性が一層高くなっている。
【００２５】
以上のようなモータコキングトルクと他のトルクとの関係を示すと、図１４のとおりとなる。すなわち、便座７２や便器開閉体９５（以下共に回動部材という）の支軸７４や入力軸９５ａ（以下共に回動軸という）でのモータコキングトルクＴ１１は、図１４の矢示Ｔ１１で示す実線直線のように、回動部材の動作角度の全範囲（図１４に示すような全開位置から便器９１等に当接する全閉位置）に渡って一定の値となっている。なお、この従来装置は、後述する本発明の装置と同様に１００度が全開位置で、重心との関係で９５度の位置から閉じ側への自重トルクが発生するようになっている。
【００２６】
そして、回動部材の自重による回動トルクＴ１２は、矢示Ｔ１２で示す実線曲線となる。この回動トルクＴ１２からスプリング８０，９６の付勢力Ｔ１４を差し引いた差し引き回動トルクＴ１３が矢示Ｔ１３で示す点線曲線となる。この差引き回動トルクＴ１３のうち、モータコキングトルクＴ１１から上方に位置する部分では、回動部材の差し引き回動トルクＴ１３の方がモータコキングトルクＴ１１より大きいため、その位置、例えば、手動操作時において、動作角度３０度の位置で回動部材を離すと、回動部材は自重落下し、図７から図１０に示す装置では全閉位置へもたらされる。ただし、図１１から図１３に示す装置では、ブレーキ力がさらに作用するため途中で止まる危険性が生ずる。
【００２７】
一方、差し引き回動トルクＴ１３のうちモータコキングトルクＴ１１の下方に位置する部分、例えば、動作角度１０度や５０度の位置で手を離すと勢いをつけていない限り、回動部材は自重動作せずその位置で停止する。これは、モータコキングトルクＴ１１が回転阻止力として働くためであり、かつその値が回動トルクＴ１２からスプリング８０，９６の付勢力Ｔ１４（抵抗トルクＴ１４）を差し引いた値より大きいため回動部材が動作できないのである。なお、この抵抗トルクＴ１４は、図１４に示すように、全閉時に最も回動部材を全開側に付勢する力となり、９０度の位置でその力が零となるように働くものとなっている。
【００２８】
このような現象を避けるためには、回動部材の自重による回動トルクＴ１２を大きくするかスプリング８０，９６の抵抗トルクＴ１４を小さくすれば良いのであるが、仮にそのようにして仮想の回動トルクＴ１３′（矢示Ｔ１３′で示す一点鎖線曲線）を得たとすると、その一部がモータの回動軸でのモータ出力トルクＴ１５（矢示Ｔ１５で示す点線直線）を越えてしまう。そうすると、今度は、モータによって回動部材を閉側から開側へ駆動しようとしても、その越えた部分ではその動作は停止してしまうこととなる。このため、差し引き回動トルクＴ１３は、モータ出力トルクＴ１５より小さな値としなければならない。
【００２９】
一方、このモータ出力トルクＴ１５は、図１１のように減速機構を介している場合、モータコキングトルクＴ１１に比べそれ程大きくすることができない。これは、モータ単体での最大出力トルクＴＳとコキングトルクＴＣが、ＴＳ＞＞ＴＣとなっていても、減速機構が介在するとＴＳ＞ＴＣとなってしまうためである。すなわち、減速機構の減速ギヤ比ｉと伝達効率ηを踏まえ、各トルクを計算すると、モータ出力トルクＴ１５は、ＴＳ×ｉ×ηとなり、モータコキングトルクＴ１１は、ＴＣ×ｉ×１／ηとなる。ここで例えば、一段効率を０．９とすると５段減速の場合、η＝０．５９、１／η＝１．６９となり、その差は２．９倍となる。
【００３０】
よって、ＴＳ＞＞ＴＣであったとしても、モータ出力トルクＴ１５＞モータコキングトルクＴ１１、となり、両トルクＴ１５，Ｔ１１の間隔は大きくならない。このため、差し引き回動トルクＴ１３が図１４に示すように全閉側および全開側の両側でモータコキングトルクＴ１１より低くなったり、２点鎖線で示すような差し引き回動トルクＴ１３″が全開側にそれ程近づいていない位置、すなわち矢示Ｚの位置でモータコキングトルクＴ１１より低くなることが生じてしまう。この結果、モータコキングトルクＴ１１が回動部材の回動を阻止し、回動部材は停止してしまう。このように減速機構を有している回動緩衝装置では、一層、回動部材の途中停止が生じがちとなっている。なお、減速機構を有さない装置でも、程度の差はあるものの同様な原理により、手動操作時に回動部材の途中停止が生じ易くなっている。
【００３１】
本発明は、緩衝部材によって自重回動の勢いを阻止される回動部材を手動操作しても確実に所定位置、例えば、閉の位置に回動部材をもたらすことができる回動緩衝装置および回動緩衝装置付き洋式便器を提供することを目的とする。
【００３２】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するため、請求項１記載の回動緩衝装置では、回動軸を有する回動部材と、その回動部材の自重による回動の勢いを阻止する緩衝部材とを有する回動緩衝装置において、回動軸に連結するモータと、回動軸の回動角度を検知する位置検知手段とを設け、回動部材が自重回動した際、その停止位置が所定位置より手前になることを位置検知手段によって検出したとき、モータをアシスト駆動し回動部材を所定位置にもたらすようにしている。さらに、請求項２記載の発明では、請求項１記載の回動緩衝装置において、緩衝部材をバネ部材とし、このバネ部材に加え、回動部材の回動速度が速い程ブレーキ力が大きくなるブレーキ手段を設けている。
【００３３】
また、請求項３記載の発明では、回動軸を有する回動部材と、その回動部材の自重による回動の勢いを阻止する緩衝部材とを有する回動緩衝装置において、回動軸の回動角度を検知する位置検知手段を設けると共に、緩衝部材を、回動部材の回動速度が速い程ブレーキ力が大きくなるブレーキ手段で構成し、回動部材が自重回動した際、その停止位置が所定位置より手前になることを位置検知手段によって検出したとき、ブレーキ手段をオフし、回動部材の自重によるアシスト駆動を行わせ、所定位置にもたらすようにしている。さらに、請求項４記載の発明では、請求項３記載の回動緩衝装置において、回動軸に連結するモータを設け、このモータの短絡によりブレーキ力を働かせるようにしている。
【００３５】
また、請求項５記載の発明では、請求項１、２、３または４記載の回動緩衝装置において、回動部材の自重による回動トルクから緩衝部材の抵抗トルクを引いた値が、モータのコキングトルクより大きくなる部分を持つように設定すると共に、モータによる回動軸の出力トルクを、回動トルクから抵抗トルクを引いた値より常に大きくなるように設定している。
【００３６】
さらに、請求項６記載の発明では、請求項１、２、３、４または５記載の回動緩衝装置において、回動部材の回動開始を手動にて行い、回動部材を所定位置にもたらす手動モードと、回動部材の回動開始をモータの駆動にて行い、回動部材を所定位置にもたらす自動モードとを有する制御手段を設け、手動モード時に、回動部材が所定位置の手前で停止することを位置検知手段によって検出したとき、アシスト駆動を行わせている。さらに、請求項７記載の発明では、請求項６記載の回動緩衝装置において、手動モードと自動モードのいずれで動作しているかを判断する判別手段を設け、手動モードでの動作と判別したとき、アシスト駆動を可能にしている。
【００３８】
また、請求項８記載の回動緩衝装置付き洋式便器では、回動部材を便座とした請求項１から７のいずれか１項記載の回動緩衝装置を有している。さらに、請求項９記載の回動緩衝装置付き洋式便器では、回動部材を便蓋とした請求項１から７のいずれか１項記載の回動緩衝装置を有している。
【００３９】
また、請求項１０記載の回動緩衝装置付き洋式便器では、回動部材を便座とした請求項１から７いずれか１項記載の回動緩衝装置と、回動部材を便蓋とした請求項１から７いずれか１項記載の回動緩衝装置とを備えている。
【００４０】
本発明の回動緩衝装置は、回動部材が自重により回動するときに、その回動の勢いを緩衝部材が阻止する。そして、回動部材が所定位置の手前で停止すると、モータを駆動させたり、ブレーキ力をオフさせたりして、回動部材をアシスト駆動し、回動部材を所定位置までもたらす。
【００４１】
このため、洋式便器にこの回動緩衝装置を使用すると、例えば、便座や便蓋が手動にて閉じ始められたとき、仮に途中で止まってもモータ等で確実に全閉とすることができる。この結果、洋式便器に自動モードと手動モードを用意し、手動モードで動作させたときにも、確実に便座や便蓋が閉まることとなる。
【００４２】
以下、本発明の実施の形態の例を図面に基づいて詳細に説明する。そして、まず、本発明の第１の実施の形態を図１から図５に基づいて説明する。
【００４３】
図１および図２に、本発明の回動緩衝装置を洋式便器の便蓋および便座の自動開閉に適用した実施の形態を示す。この回動緩衝装置１０は、洋式便器に取り付けられるケーシング１２と、便蓋と共に回転する便蓋開閉軸１４と、便座と共に回転する便座開閉軸１６と、便蓋開閉軸１４が連結する便蓋アダプタ２０と、便座開閉軸１６が連結する開閉軸としての便座アダプタ１８と、便蓋アダプタ２０に取り付けられ緩衝部材となるねじりコイルばね２２と、便座アダプタ１８に取り付けられ緩衝部材となる第１ねじりコイルばね２４および第２ねじりコイルばね２６と、便蓋アダプタ２０に駆動力を伝達する便蓋駆動系２７と、便座アダプタ１８に駆動力を伝達する便座駆動系３３と、便蓋アダプタ２０に駆動力を与える便蓋用モータ４０と、便座アダプタ１８に駆動力を与える便座用モータ４２とから主に構成されている。
【００４４】
洋式便器、例えば、図７に示されるような外観形状を有する洋式便器には、回動部材となる便蓋と便座とが設けられている。便蓋と便座には、ほぼ同軸上に配置された支持軸が設けられており、この支持軸が便器に回転自在に支持されている。そして、便蓋と便座とは、各支持軸を中心に揺動することにより開閉される。具体的には、便蓋と便器とがほぼ水平になる全閉状態（図５の動作角度０度）と、この水平状態から９０度を超える角度を有して全開された開状態、具体的には図５の動作角度１００度の位置との間を往復回動することにより開閉される。
【００４５】
また、便座の側部には、便座の支持軸とほぼ同軸上に円筒形状の便座開閉軸１６が固着されている。一方、便蓋の側部には、便蓋の支持軸とほぼ同軸上に便座開閉軸１４が固着されている。この便蓋開閉軸１４は、便座開閉軸１６に回転自在に挿入されて、便座開閉軸１６の端部から突出されている。そして、これら開閉軸１４，１６は、ケーシング１２に挿入されている。
【００４６】
ここで、ケーシング１２の外部には取付腕１２ａが突出して設けられており、その先端部には取付孔１２ｂが形成されている。そして、この取付孔１２ｂを通したボルト等により取付腕１２ａが便器取付枠等に止着され、ケーシング１２が便器に対して固定される。なお、ケーシング１２は収納箱体１２ｃと蓋体１２ｄとにより構成されており、蓋体１２ｄが収納箱体１２ｃにボルト４４により止着されている。
【００４７】
一方、便座開閉軸１６の先端部は軸方向に沿って互いに平行な２つに平面部１６ａが形成されており、いわゆるダブルＤカットを構成して便座アダプタ１８にはめ込まれている。ここで、便座開閉軸１６と便座アダプタ１８とは、軸方向に摺動可動に嵌合されると共に回転方向には一体的に回転されるよう結合される。この便器アダプタ１８の一端部は、ケーシング１２の内部に形成されたほぼ円筒形状の支持部１２ｅに回転自在に支持されている。なお、便座開閉軸１６と便座アダプタ１８と便座の支持軸とにより、便座の回動軸が構成されている。
【００４８】
便座アダプタ１８の周囲には、第１ねじりコイルばね２４が隙間を設けられて嵌合されている。この第１ねじりコイルばね２４の一端部には止着端部（直線起こしの端末部分）２４ａが形成されており、便座アダプタ１８の止着孔１８ａに挿入されて止着されている。また、第１ねじりコイルばね２４の他端部には係合フック２４ｂが形成され、ケーシング１２の内部に設けられたばね止め突起１２ｇに係脱自在に係合されている。
【００４９】
また、第１ねじりコイルばね２４の周囲には、第２ねじりコイルばね２６が隙間を設けられて嵌合されている。この第２ねじりコイルばね２６の一端部には止着端部（ヒンジの端末部分）２６ａが形成されており、便座アダプタ１８の止着孔１８ｂに挿入されて止着されている。また、第２ねじりコイルばね２６の他端部には係合フック２６ｂが形成されて、ケーシング１２の内部に設けられたばね止め突起１２ｇに近接する他のばね止め突起１２ｈに係合されている。
【００５０】
ここで、第２ねじりコイルばね２６の内径は、第１ねじりコイルばね２４の外径よりも大きいものとされているので、第１ねじりコイルばね２４の周囲に第２ねじりコイルばね２６を接触することなく嵌合し、二重ばねの構造とすることができる。また、外側に位置する第２ねじりコイルばね２６の外径は、便座アダプタ１８の最大径とほぽ等しいものとされている。なお、便器と、便器取付枠と、ケーシング１２と、ばね止め突起１２ｇ，１２ｈとにより、本体部が構成されている。
【００５１】
そして、便座を開状態にしたときは、第１ねじりコイルばね２４と第２ねじりコイルばね２６の弾性力の蓄勢がほとんど行われず、便座を閉状態にしたときは蓄勢されるようにする。また、本実施の形態では、この蓄勢力は、便座を閉状態から開状態に回動するのに必要なトルクより小さいものとしている。このため、便座を閉状態にした場合は、この便座の自重により閉状態が維持される。
【００５２】
なお、第１ねじりコイルばね２４の止着端部２４ａを止着した止着孔１８ａと第２ねじりコイルばね２６の止着端部２６ａを止着した止着孔１８ｂとは、便座開閉軸１６を挟んでほぼ反対側に設けられていることが好ましい。
【００５３】
そして、便座アダプタ１８には歯車部１８ｃが形成されて、便座駆動系３３が連係されている。ここで、便座駆動系３３は、便座第１歯車３４と、便座第２歯車３６と、便座歯付きプーリ（ホイール）３８と、歯付き伝動ベルト（タイミングベルト）４６と、歯付き伝動ベルト（タイミングベルト）５０とにより構成されている。なお、本実施の形態ではホイールとタイミングベルトとの組み合わせとしているので、ベルトの滑りによる伝達のロスを極力防止することができる。ただし、歯を有しないベルトとプーリとの組み合わせであってもかまわない。
【００５４】
そして、便座アダプタ１８に隣接して、便座第１歯車３４が配設されている。この便座第１歯車３４は、同一の回転軸３４ａを有する小歯車部３４ｂと大歯車３４ｃとにより構成されている。この小歯車部３４ｂと便座アダプタ１８の歯車部１８ｃとが噛合されている。
【００５５】
さらに、便座第１歯車３４に隣接して、便座第２歯車３６が配設されている。この便座第２歯車３６は、同一の回転軸３６ａを有する歯車部３６ｂと歯付きプーリ（ホイール）部３６ｃとにより構成されている。そして、この歯車部３６ｂと便座第１歯車３４の大歯車部３４ｃとが噛合されている。
【００５６】
また、便座第２歯車３６に隣接して、便座歯付きプーリ３８が配設されている。この便座歯付きプーリ３８は、同一の回転軸３８ａを有する小歯付きプーリ（ホイール）部３８ｂと大歯付きプーリ（ホイール）部３８ｃとにより構成されている。そして、この小歯付きプーリ部３８ｂと便座第２歯車３６の歯付きプーリ部３６ｃとに歯付き伝動ベルト４６が掛け渡されている。
【００５７】
さらに、便座歯付きプーリ３８に隣接して、便座用モータ４２が配設されている。この便座用モータ４２の駆動軸４２ａには駆動歯付きプーリ（ホイール）４８が嵌合されており、この駆動歯付きプーリ４８と便座歯付きプーリ３８の大歯付きプーリ３８ｃとに歯付き伝動ベルト５０が掛け渡されている。
【００５８】
一方、便蓋開閉軸１４の先端部は軸方向に沿って互いに平行な２つの平面部１４ａが形成されており、いわゆるダブルＤカットを構成して便蓋アダプタ２０にはめ込まれている。ここで、便蓋開閉軸１４と便蓋アダプタ２０とは、軸方向には摺動可動に嵌合されると共に回転方向には一体的に回転されるよう結合される。なお、便蓋アダプタ２０の一端部は、便座アダプタ１８の一端部に回転自在に嵌合されている。また、他端部はケーシング１２の内部に形成されたほぼ円筒形状の支持部１２ｆに回転自在に支持されている。これにより、便蓋アダプタ２０と便座アダプタ１８との軸方向への摺動が制限される。なお、便蓋開閉軸１４と便蓋アダプタ２０と便蓋の支持軸とにより、便蓋の回動軸が構成されている。
【００５９】
そして、便蓋アダプタ２０の周囲には、ねじりコイルばね２２が嵌合されている。このねじりコイルばね２２の一端部２２ａは便蓋アダプタ２０に係合されており、他端部に係合フック２２ｂが形成されてケーシング１２の内部に設けられたばね止め突起１２ｉに係合されている。
【００６０】
そして、便蓋を開状態にしたときは、ねじりコイルばね２２の弾性力の蓄勢がほとんど行われず、便蓋を閉状態にしたときは、蓄勢されるようにする。また、本実施の形態では、この蓄勢力は、便蓋を閉状態から開状態に回動するのに必要なトルクより小さいものとしている。このため、便蓋を閉状態にした場合は、この便蓋の自重により閉状態が維持される。
【００６１】
ここで、便蓋アダプタ２０には歯車部２０ａが形成されており、便蓋駆動系２７が連係されている。この便蓋駆動系２７は、便蓋第１歯車２８と、便蓋第２歯車３０と、便蓋歯付きプーリ（ホイール）３２と、歯付き伝動ベルト（タイミングベルト）５２と、歯付き伝動ベルト（タイミングベルト）５６とにより構成されている。
【００６２】
そして、便蓋アダプタ２０に隣接して、便蓋第１歯車２８が配設されている。この便蓋第１歯車２８は、同一の回転軸２８ａを有する小歯車部２８ｂと大歯車部２８ｃとにより構成されている。この小歯車部２８ｂと便蓋アダプタ２０の歯車部２０ａとが噛合されている。
【００６３】
さらに、便蓋第１歯車２８に隣接して、便蓋第２歯車３０が配設されている。この便蓋第２歯車３０は、同一の回転軸３０ａを有する歯車部３０ｂと歯付きプーリ（ホイール）部３０ｃとにより構成されている。そして、この歯車部３０ｂと便蓋第１歯車２８の大歯車部２８ｃとが噛合されている。
【００６４】
また、便蓋第２歯車３０に隣接して、便蓋歯付きプーリ３２が配設されている。この便蓋歯付きプーリ３２は、同一の回転軸３２ａを有する小歯付きプーリ（ホイール）部３２ｂと大歯付きプーリ（ホイール）部３２ｃとにより構成されている。そして、この小歯付きプーリ部３２ｂと便蓋第２歯車３０の歯付きプーリ部３０ｃとに歯付き伝動ベルト５２が掛け渡されている。
【００６５】
さらに、便蓋歯付きプーリ３２に隣接して、便蓋用モータ４０が配設されている。この便蓋用モータ４０の駆動軸４０ａには駆動歯付きプーリ（ホイール）５４が嵌合されており、この駆動歯付きプーリ５４と便蓋歯付きプーリ３２の大歯付きプーリ３２ｃとに歯付き伝動ベルト５６が掛け渡されている。
【００６６】
そして、便座用モータ４２の駆動歯付きプーリ４８と便蓋用モータ４０の駆動歯付きプーリ５４とに近接して、回転検出基板５８が設けられている。そして、この便座用モータ４２と便蓋用モータ４０とは、図４に示す制御装置やスイッチにより駆動される。
【００６７】
この図４に示す制御回路は、図１３に示す従来の制御回路と基本的に同一であり、その動作も同一となっている。ただし、負荷となる回動部材である便蓋や便座の回動位置を検知する位置検知手段となる位置センサ６０が加えられていると共に、各スイッチＳ１，Ｓ２はすべて洋式便器を制御するマイコンで制御されるようになっている。そして、そのマイコンが、手動操作の手動モードかモータ駆動の自動モード化の判別を行うようになっている。なお、位置センサ６０は、ポテンショメータのような絶対位置を検出できるセンサとなっており、各回動軸と固定部材との間に設けられる。
【００６８】
なお、便蓋と便座とが開状態、すなわち、動作角度１００度の位置にあるときは、便座アダプタ１８に係合された第１ねじりコイルばね２４および第２ねじりコイルばね２６や便蓋アダプタ２０に係合されたねじりコイルばね２２が、全く付勢されていないか僅かにしか付勢されていない。例えば、本実施の形態では、図３に示すように、第１ねじりコイルばね２４は全く付勢されてなく（図中実線）、第２ねじりコイルばね２６は僅かに付勢されている（図中一点鎖線）。また、ねじりコイルばね２２は、図５に示すように、全開状態では、全く付勢されていない。
【００６９】
すなわち、第１ねじりコイルばね２４の止着端部２４ａが便座アダプタ１８の止着孔１８ａに係合されており、係合フック２４ｂとばね止め突起１２ｇとの係合が解除されている。また、第２ねじりコイルばね２６の止着端部２６ａは便座アダプタ１８の止着孔１８ｂに係合されており、この第２ねじりコイルばね２６が僅かに捻られて係合フック２６ｂがばね止め突起１２ｈに係合されている。
【００７０】
一方、この実施の形態における便蓋を駆動する各トルクは、図５に示すとおりとなっている。すなわち、便蓋用モータ４０の回動軸部分でのモータコキングトルクＴ２１は、約１２Ｋｇ．ｃｍで、便蓋にカバーを付けたときの回動トルクＴ２２が矢示Ｔ２２で示す実線曲線となり、最大（全閉位置）で３０Ｋｇ．ｃｍとなっている。そして、ねじりコイルばね２２の蓄勢力、すなわち、抵抗トルクＴ２４（矢示Ｔ２４で示す点線斜線）は、全閉位置で最大の約１６Ｋｇ．ｃｍとなり、９０度の位置で零となる傾斜直線、すなわち動作角度に反比例するものとなっている。このため、回動トルクＴ２２から抵抗トルクＴ２４を差し引いた差し引き回動トルクＴ２３は、図５の矢示Ｔ２３で示すような曲線となり、動作角度約６０度の所でモータコキングトルクＴ２１と交叉するものとなる。なお、便蓋用モータ４０の回動軸部分でのモータ出力トルクＴ２５は、約２２Ｋｇ．ｃｍとなっている。
【００７１】
このように、差引き回動トルクＴ２３は、モータ出力トルクＴ２５より常に小さいため、回動部材である便蓋がどの動作角度であっても便蓋用モータ４０によって動作させることができる。
【００７２】
なお、この実施の形態では、便蓋にカバーを取り付けずに動作させる場合があるが、そのときの回動トルクＴ２２′は矢示Ｔ２２′となり、その差し引き回動トルクＴ２３′は矢示Ｔ２３′となる。この差し引き回動トルクＴ２３′が図１４に示す差し引き回動トルクＴ１３と同様な曲線となり、動作角度で約１０度から約４５度の範囲のみがモータコキングトルクＴ２１を超える値となっている。よって、このカバー無し便蓋を手動モードにて動作させるときには、先に説明した途中停止が生じがちとなる。ただし、カバー有り便蓋でも手動時、手を離す位置によっては途中停止を生ずることがある。
【００７３】
この図５に示す各トルクの関係は、便蓋の場合であるが、便座の場合も基本的には同一となっている。すなわち、便座用モータ４２の回動軸部分でのモータ出力トルクは、便座の回動トルクから、第１ねじりコイルばね２４と第２ねじりコイルばね２６の合成力となる合計の抵抗トルクを差し引いた差し引き回動トルクより大きく設定され、便座がどの動作角度であっても、便座用モータ４２によって駆動できるようにされている。また、便座を確実に全閉できるように、便座の回動トルクと便座用モータ４２のモータ出力トルクの合計動作トルクを、モータコキングトルクと合計抵抗トルクとを合わせた合計緩衝トルクより大きくなるように設定している。そして、便座の差し引き回動トルクは、便蓋の差し引き回動トルクＴ２３と同様に、できる限りモータコキングトルクより大きくなるようにされている。
【００７４】
次に、以上のように構成された回動緩衝装置付き洋式便器の動作について説明する。
【００７５】
まず、自動モードで便座を閉状態にする場合は、使用者がスイッチを操作する。これにより、便座用のオンオフスイッチＳ２がオン状態になされると共に、便座用の正逆切替スイッチＳ１０が閉側に入れられ、便座用モータ４２が駆動され、駆動歯付きプーリ４８が回転される。そして、この駆動歯付きプーリ４８の回転が、便座歯付きプーリ３８の大歯付きプーリ部３８ｃにベルト５０により伝達されて便座歯付きプーリ３８を回転させる。この便座歯付きプーリ３８の回転が、便座歯付きプーリ３８の小歯付きプーリ部３８ｂから便座第２歯車３６の歯付きプーリ部３６ｃにベルト４６により伝達されて便座第２歯車３６を回転させる。続いて、この便座第２歯車３６の回転が、便座第２歯車３６の歯車部３６ｂから便座第１歯車３４の大歯車部３４ｃに伝達されて便座第１歯車３４を回転させる。さらに、便座第１歯車３４の回転が、便座第１歯車３４の小歯車部３４ｂから便座アダプタ１８の歯車部１８ｃに伝達されて便座アダプタ１８を回転させる。便座アダプタ１８の回転により、この便座アダプタ１８に嵌合された便座開閉軸１６が回転されて、便座が閉状態の方向に回動される。
【００７６】
そして、便座がほぼ垂直な状態よりも閉じられたときに、便座用のオンオフスイッチＳ２をオフ側に移動させ、便座用モータ４２を停止する。この停止時期は、自重による回動トルクによって便座が確実に閉状態となるポイントとしている。これにより、便座は各ねじりコイルばね２４，２６の蓄勢による抵抗トルクを受けながら自重により徐々に閉じる。このとき、図４に示す回路によって、便座用モータ４２の各電極端子同士が短絡することとなり、ブレーキ作動が生じ、より滑らかに閉じることとなる。なお、このブレーキ力を作用させず、各ねじりコイルばね２４，２６だけでソフトに動作させるようにしても良い。
【００７７】
本実施の形態では、便座が開状態で第２ねじりコイルばね２６の付勢が僅かになされており、便座が閉状態に変化するに伴って付勢力、すなわち、蓄勢による抵抗トルクが増大される。また、第１ねじりコイルばね２４の係合フック２４ｂは、便座が開状態であるときは、ばね止め突起１２ｇに係合されていない。しかし、便座アダプタ１８の回転に伴って第１ねじりコイルばね２４も回転されることにより、その係合フック２４ｂがばね止め突起１２ｇに係合される。この後は、第１ねじりコイルばね２４の付勢力と第２ねじりコイルばねの付勢力との合成力が、便座アダプタ１８に付勢されることになる。
【００７８】
そして、便座が閉状態になったとき、便座用の位置センサ６０により閉状態であることが検出される。このとき、便座の自重による回動トルクよりも第１ねじりコイルばね２４と第２ねじりコイルばね２６との合成力の方が小さいので、便座は閉状態に維持される。このため、便座用モータ４２や便座アダプタ１８等に、便座の開放を防止するストッパ等を設ける必要はない。なお、便蓋を閉状態に維持する力としては、回動トルクの他にモータコキングトルクも作用する。
【００７９】
一方、便座が閉状態のときは、便蓋を閉じることができる。すなわち、便蓋を閉状態にすべく使用者がスイッチを操作することにより、便蓋用のオンオフスイッチＳ２がオン状態となると共に便蓋用の正逆切替スイッチＳ１が閉側に入れられ、便蓋用モータ４０が駆動され、駆動歯付きプーリ５４が回転される。そして、この駆動歯付きプーリ５４の回転が、便蓋歯付きプーリ３２の大歯付きプーリ部３２ｃにベルト５６により伝達されて便蓋歯付きプーリ３２を回転させる。この便蓋歯付きプーリ３２の回転が、便蓋歯付きプーリ３２の小歯付きプーリ部３２ｂから便蓋第２歯車３０の歯付きプーリ部３０ｃにベルト５２により伝達されて便蓋第２歯車３０を回転させる。続いて、この便蓋第２歯車３０の回転が、便蓋第２歯車３０の歯車部３０ｂから便蓋第１歯車２８の大歯車部２８ｃに伝達されて便蓋第２歯車２８を回転させる。さらに、便蓋第１歯車２８の回転が、便蓋第１歯車２８の小歯車部２８ｂから便蓋アダプタ２０の歯車部２０ａに伝達されて便蓋アダプタ２０を回転させる。便蓋アダプタ２０の回転により、この便蓋アダプタ２０に嵌合された便蓋開閉軸１４が回転されて、便蓋が閉状態に回動される。なお、このときも、便座と同様に便蓋がほぼ垂直な状態よりも閉じられたときに便蓋のオンオフスイッチＳ２をオフ側に移動させ、便蓋用モータ４０を停止させる。そして、便蓋用モータ４０を短絡させブレーキ力を働かせている。
【００８０】
そして、便蓋が閉状態になったとき、便蓋用の位置センサ６０により閉状態であることが検出される。このとき、便蓋の自重による回動トルクよりもねじりコイルばね２２の蓄勢力の方が小さいので、便蓋は閉状態に維持される。このため、便蓋用モータ４０や便蓋アダプタ２０等に便蓋の開放を防止するストッパ等を設ける必要はない。なお、このときも便蓋用モータ４０のモータコキングトルクＴ２１が閉状態維持の力として作用する。
【００８１】
ところで、便座が開状態のときに、便蓋を閉状態にするようスイッチが操作された場合は、両モータ４０，４２が駆動されなかったり、また両モータ４０，４２が同時に駆動されたりする等の制御が行われることが好ましい。
【００８２】
また、閉状態にある便蓋を自動モードによって開状態にするには、同様にスイッチの操作を行う。これにより、便蓋用のオンオフスイッチＳ２がオンとなり、便蓋用の正逆切替スイッチＳ１が開側に入り、便蓋用モータ４０が便蓋を閉状態に回動する場合の回転と逆方向に回転される。そして、この回転が、便蓋歯付きプーリ３２と、便蓋第２歯車３０と、便蓋第１歯車２８とを介して、便蓋アダプタ２０に伝達される。この便蓋アダプタ２０の回転により便蓋開閉軸１４が回転されて、便蓋が開状態に回動される。
【００８３】
このとき、便蓋アダプタ２０に係合するねじりコイルばね２２の蓄勢力が便蓋を開放する方向に付勢しているので、便蓋を開放するために必要なトルクが減少される。このため、便蓋用モータ４０の負担を減少させることができる。そして、便蓋が開状態になったとき、便蓋用の位置センサ６０により開状態であることが検出されて、便蓋用モータ４０が停止される。このとき、便蓋はその重心位置が回動の境界点から開側に位置しているので、開状態が維持される。
【００８４】
一方、閉状態にある便座を開状態にするには、同様にスイッチの操作を行う。これにより、便座用のオンオフスイッチＳ２がオンとなり、便座用の正逆切替スイッチＳ１が開側に入り、便座用モータ４２が便座を閉状態に回動する場合の回転と逆方向に回転される。そして、この回転が、便座歯付きプーリ３８と、便座第２歯車３６と、便座第１歯車３４とを介して、便座アダプタ１８に伝達される。この便座アダプタ１８の回転により便座開閉軸１６が回転され、便座が開状態に回動される。
【００８５】
このとき、便座アダプタ１８に係合する第１ねじりコイルばね２４および第２ねじりコイルばね２６の蓄勢力が便座を開放する方向に付勢しているので、便座を開放するために必要なトルクが減少される。このため、便座用モータ４２の負担を減少させることができ、小型のモータにより駆動を行うことができるので、装置の小型軽量化を図ることができる。
【００８６】
そして、便座が開状態になる直前に、第１ねじりコイルばね２４の係合フック２４ｂのばね止め突起１２ｇへの係合が解除されて、第１ねじりコイルばね２４による付勢力がなくなる。その後、便座が開状態に達したとき、便座用の位置センサ６０により開状態であることが検出されて、便座用モータ４２が停止される。このとき、第２ねじりコイルばね２６は僅かに付勢力を有しており、しかも、便座はほぼ垂直な状態を通過して傾斜されているので、便座は開状態に維持される。
【００８７】
なお、便蓋が閉状態のときに便座を開状態にするようスイッチが操作された場合は、両モータ４０，４２が駆動されなかったり、また両モータ４０，４２が同時に駆動されたりする等の制御が行われることが好ましい。
【００８８】
以上のような自動モードの操作に加え、本実施の形態の洋式便器は、便座や便蓋を手動で操作する手動モードの設定が可能となっている。この手動モードは、自動モード駆動を希望しないときに使用されるもので、次のような動作がなされる。なお、停電時は、この手動モードと類似の動作が行われるが後述するモータ等によるアシスト駆動等は行われず全くのメカ的な動作となる。
【００８９】
便座や便蓋を手動モードで操作するときは、オンオフスイッチＳ２がオフの状態で動作させる。このため、マイコンは、オンオフスイッチＳ２がオフにもかかわらず位置センサ６０からの動作信号を受けることにより、手動モードで動作が始まったことを判別する。そして、便座や便蓋が全開位置より手動にて閉じ始められると、各モータ４０，４２は短絡状態のため、ブレーキ力が働き始める。なお、当初、オンオフスイッチＳ２をオンとオフの中間位置にする等して、自動モードの際のブレーキ力が働くポイントで同様にオフに接続し、ブレーキを働かせるようにしても良い。
【００９０】
一方、使用者は、便座や便蓋が僅かでも自由落下し始めるとその手を離すことが生じる。すなわち、動作角度が高い位置で手を離す場合がある。そうすると、落下速度に応じ、作用するモータ短絡によるブレーキ力が大きくなる。すなわち、手を離す位置の動作角度が大きいため、自重による落下速度が大きくなり、それに応じてブレーキ力も大きくなるのである。このため、全閉位置まで便座や便蓋が到達しない状態が生ずることがある。この現象は、図５に示す差し引き回動トルクＴ２３′のように、モータコキングトルクＴ２１より超える部分が僅かしかないものの場合、特に生じがちとなる。なお、この差し引き回動トルクＴ２３′のようなものの場合、動作角度が約４５度以上の所や１０度以下の所で何も勢いをつけずに手を離すと、モータコキングトルクＴ２１によりその回動が阻止され、そのまま停止してしまう現象も生ずる。
【００９１】
なお、図５に示す差し引き回動トルクＴ２３のようなトルクをもつ便座や便蓋を動作角度６０度当たりまで離さずにもっていき、その後、手を離すようにすれば、全閉位置へもたらされるようになっている。また、動作角度８０度付近で手を離す場合でも、閉側へ勢いをつけて離せば全閉へもたらされることもある。
【００９２】
このように、便座や便蓋が全閉まで行かない場合、オンオフスイッチＳ２をオフとオンの中間にし、ブレーキモードをオフとする。すると、差し引き回動トルクＴ２３を有する便座や便蓋は、そのトルクＴ２３によって回動し、全閉となる。よって、差し引き回動トルクＴ２３を有するように便座や便蓋の動きを設定した装置では、ブレーキモードをオフすることにより仮に全閉位置、すなわち所定位置の前で便座や便蓋が停止しても確実に全閉位置へもたらすことができる。このブレーキモードのオフを完全なオフではなく、ブレーキモードのオンとオフを繰り返すような制御としても良い。なお、ブレーキモードをオフする以外に、オンオフスイッチＳ２をオンにし、かつ正逆切替スイッチＳ１を閉側にすることによりモータ４０，４２を閉方向回転させ確実に全閉位置へ便座や便蓋をもたらすようにしても良い。
【００９３】
また、ブレーキ力を働かせない装置や、仮にブレーキ力を働かせる装置でも、差し引き回動トルクＴ２３′を有するような便座や便蓋を駆動させる場合は、上述のオンオフスイッチＳ２をオンにし、かつ正逆切替スイッチＳ１を閉側にしてモータ４０，４２を閉方向回転させる方式が好ましい。
【００９４】
本実施の形態では、便座アダプタ１８にねじりコイルばね２４と第２ねじりコイルばね２６とを二重にして嵌合した構造としたので、便座アダプタ１８を１本のねじりコイルばねで付勢する構造に比べて、ねじりコイルばねの全長を小さくすることができる。しかも、外側に位置する第２ねじりコイルばね２６の外径は、便座アダプタ１８の歯車部１８ｃの外径とほぼ等しいものとされている。このため、ケーシング１２の幅を小さくすることができ、回動緩衝装置１０の小型軽量化に貢献する。
【００９５】
例えば、表１に示すように、１本のねじりコイルばねによりトルク１９．６ｋｇ．ｃｍ（変位角５０度）を得るためには、ばね長２９．８ｍｍ、ばね径３０．７ｍｍとする必要がある（比較例）。これに対し、本実施の形態の第１ねじりコイルばね２４と第２ねじりコイルばね２６とにより同トルクを得るためには、ばね長２３．３ｍｍ、ばね径３１．３ｍｍとすればよい。したがって、本実施の形態によれば、１本のねじりコイルばねによる場合に比べ、比較例よりも線径を細くして尚かつばね径をほとんど拡大することなく、ばね長を約２２％程度短くできる。
【００９６】
【表１】

【００９７】
また、本実施の形態によれば、第１ねじりコイルばね２４は便座が開状態になる前に付勢しなくなるので、各ねじりコイルばね２４，２６の付勢力を合成した付勢力は便座の開閉の角度に対して２段階に変化される。このため、便座の自重により便座開閉軸１６に作用する動作トルクは、ほぼ垂直な状態とほぼ水平な閉状態との間でサインカーブを描くのに対し、このサインカーブに近似した形状を描くよう付勢力を変化させることができる。したがって、便座を開閉するのに必要なトルクがほぼ一定のものとなり、便座用モータ４２の駆動力を大きく変化させることなく便座の開閉が行われる。このため、便座用モータ４２の劣化を防止し、長寿命化を図ることができる。
【００９８】
また、本実施の形態では、便座や便蓋の開閉軸１４，１６に各ねじりコイルばね２２，２４，２６を付勢させた構造としているので、手動による開閉をより小さい力で行うことができる。このため、例えば、子供や老人のように力の弱いものであっても、便座や便蓋の開閉を容易に行うことができるようになる。しかも、閉じる際には急激に閉じることはなく、便座に内蔵された発熱装置等を衝撃から確実に保護することができる。
【００９９】
また、各モータ４０，４２から負荷となる便座や便蓋までの機構を図６に示すような第２の実施の形態の構成としても良い。この第２の実施の形態では、減速機構中にフリクション機構６１を入れ、モータ４０，４２からの駆動力は負荷に伝えられるが、負荷からの力はモータ４０，４２に伝えないようにしている。このような機構の動作は第１の実施の形態と基本的に同一となるが、手動モード時のモータ４０，４２の短絡によるブレーキ力は作用しないものとなる。よって、各コイルばね２２，２４，２６の弾性力のみが緩衝トルクとして作用することとなる。また、この第２の実施の形態の場合、ブレーキ力が働かないので、自動モードでは、全開から全閉まですべてモータ４０，４２で便座や便蓋を駆動するようにするのが好ましい。
【０１００】
なお、上述の各実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の例であるが、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々変形実施可能である。例えば、各モータ４０，４２を自動モードで使用するのでなく、手動操作時のアシスト駆動だけに限定するようにしても良い。その場合、自動モードでの駆動はなくなる。また、位置センサ６０を動作角度の全位置を検出できるものとするもではなく、閉方向へ回動されたことの検出と、その検出をした時、動作角度が所定角度、例えば、３０度以下になったにもかかわらず、０度まで行かないのを検知してモータ４０，４２を動作させるようにしても良い。
【０１０１】
また、全閉にならないときに、各モータ４０，４２を駆動させる際、人の手が便座や便蓋と便器本体との間に挟まるのを防止するため、各モータ４０，４２を駆動させたとき、便座や便蓋の動きが全閉の前で止まり、それ以上動かなくなったことを位置センサ６０によって検出したときは、所定時間、例えば、１秒間を経過したら逆転させ、再度トライさせるようにするのが好ましい。なお、そのトライを所定回数行っても便座や便蓋が全閉位置に行かないときは、各モータ４０，４２を完全に停止させるか音等のアラーム表示をさせるようにするのが好ましい。
【０１０２】
また、自動モードで動作させたとき、途中から自重落下させたとき何等かの理由で途中停止が生じたときに、手動モード時と同様にモータ４０，４２によってアシスト駆動させるようにしても良い。さらには、各コイルばね２２，２４，２６を取り去り、モータ４０，４２のブレーキ力だけで、便座や便蓋の自重回動の勢いを阻止するようにしても良い。
【０１０３】
さらに、手動モード時、洋式便器内のマイコンによって、回動部材となる便座や便蓋の自重回動による到達位置を推定するようにし、このマイコン、すなわち位置推定手段によって回動部材が所定位置例えば全閉位置に到達しないと推定したとき、モータ４０，４２をアシスト駆動したり、ブレーキ力をオフとし、アシスト駆動するようにしても良い。この場合、回動部材の動作角度位置とその時点の回動部材の速度を位置センサ６０によって検出し、その各値からマイコンによって到達位置を推定するようにすれば、特に付加部材を必要とすることなく到達位置推定を行うことができる。
【０１０４】
なお、上述の実施の形態では、回動緩衝装置を洋式便器の便座および便蓋の開閉に適用した場合について説明したが、他の開閉蓋等の回動部材を回動させる装置に本発明を適用することができる。また、減速機構等の輪列機構を採用した場合、過負荷防止クラッチ、例えば図８に示すようなクラッチ７５を使用すると、過大な負荷によって輪列中の歯車等が損傷するような事故を防止でき、好ましいものとなる。
【０１０５】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１および３記載の回動緩衝装置では、緩衝部材によって回動の勢いを阻止される回動部材を、手動操作しても確実に所定位置にもたらすことができる。さらに、請求項２記載の発明では、緩衝部材をバネ部材とし、かつブレーキ手段を設けているので、モータ駆動のようなモードがあるときにおいて、停電が生じても確実にソフトな動作を行わせることができる。加えて、請求項４記載の発明では、ブレーキ力を働かせるモータを回動部材の駆動に使用しているので、簡易な構成の回動緩衝装置とすることができる。
【０１０６】
また、請求項５記載の発明では、確実に所定位置へ回動部材をもたらすことができると共に、確実に回動部材を持ち上げることができるものとなる。
【０１０７】
加えて、請求項６記載の発明では、手動モードと自動モードとを設定できると共に、手動モード時に回動部材を確実に所定の位置にもたらすことができる。さらに、請求項７記載の発明では、手動モードと自動モードの判別を設けているので、手動モード時のアシスト駆動を確実に行わせることができる。
【０１０８】
また、請求項８および９記載の発明では、緩衝部材によって回動の勢いを阻止される便座や便蓋を手動操作しても確実に所定位置にもたらすことができる。しかも、請求項１０記載の発明では、便座も便蓋も共に手動操作時に確実に所定位置にもたらすことができ、高性能な洋式便器とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を水平方向に切断した状態を示す横断面図である。
【図２】図１の回動緩衝装置のケーシングの蓋体を取り外した状態を示す側面図である。
【図３】図１の回動緩衝装置に使用される第１コイルバネと第２コイルバネのトルクを示すグラフである。
【図４】図１の回動緩衝装置の制御回路の構成を示す図である。
【図５】図１の回動緩衝装置のトルク特性を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態の要部の構成を示す図である。
【図７】従来の洋式便器の斜視図である。
【図８】図７の要部構成説明図である。
【図９】図７の駆動力伝達部の説明図である。
【図１０】図７の電気回路図である。
【図１１】従来の便器開閉体駆動装置の駆動伝達系を表した原理的説明図である。
【図１２】図１１の駆動回路の構成を示す図である。
【図１３】図１１の他の駆動回路の構成を示す図である。
【図１４】従来の回動緩衝装置のトルク特性を示す図である。
【符号の説明】
１０回動緩衝装置
１２ケーシング（本体部）
１２ｇばね止め突起（本体部）
１２ｈばね止め突起（本体部）
１４便蓋開閉軸（回動軸の一部）
１６便座開閉軸（回動軸の一部）
１８便座アダプタ（回動軸の一部）
２０便蓋アダプタ（回動軸の一部）
２２ねじりコイルバネ（緩衝部材）
２４第１ねじりコイルバネ（緩衝部材）
２６第２ねじりコイルバネ（緩衝部材）
４０便蓋用モータ
４２便座用モータ
６０位置センサ（位置検知手段）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a rotating shock absorber having a rotating member that rotates by its own weight and a buffer member that prevents the momentum of the rotation, and to an improvement of a Western-style toilet with the rotating buffer device, and in particular, a toilet seat for a Western-style toilet. The present invention relates to an improvement of a rotation shock absorber suitable for use in rotation of a toilet lid.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a device that drives a toilet seat or a toilet lid of a Western-style toilet with a motor is known. Many of such devices can be manually operated in addition to motor driving in order to cope with a power failure or the like. A buffer member such as a spring is provided to prevent the toilet seat and toilet lid from violently colliding with the toilet body during the manual operation and to facilitate lifting of the toilet seat when the motor is driven. Yes.
[0003]
One example of such a Western-style toilet with a rotating shock absorber is disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 61-136998. The Western-style toilet disclosed in this publication is configured as shown in FIGS. That is, this Western-style toilet is mainly composed of a toilet 71 and a toilet seat 72 that is supported and attached to the toilet 71 by a leg 73. A support shaft 74 provided at the base of the toilet bowl 72 is rotatably supported by a leg 73. Further, a clutch 75 that connects the support shaft 74 and the reduction gear 77 of the electric motor 76 is provided. The clutch 75 is configured to transmit a rotational force by a friction plate 78. The friction plates 78 are brought into pressure contact with each other by a spring 79 so as to slip in a state where a constant load, that is, a load exceeding the load associated with the rotation of the toilet seat 72 is applied.
[0004]
The Western toilet seat is further provided with a spring 80 biased by a load smaller than the load of the toilet seat 72 so that the toilet seat 72 is always lifted with respect to the support shaft 74 of the toilet seat 72. One end of the spring 80 is fixed to the toilet seat 72 side, and the other end is fixed to the leg 73 or the like, and provides rotational force to the toilet seat 72.
[0005]
A switch 81 for controlling the electric motor 76 is attached to the wall surface of the room. Then, one contact a is connected to the forward rotation terminal b of the electric motor 76 and the other c is connected to the reverse rotation terminal d so that the toilet seat 72 can be opened and closed by the switching operation. As shown in FIG. 10, the circuit for driving this Western-style toilet is further connected to a power source 82, relays 83 and 83 'connected in parallel to the circuit of the motor 76, and a relay connected in parallel to the switch 81. 83, 83 'and self-holding contacts 84, 84', and toilet seat lower limit and toilet seat upper limit position detection switches 85, 85 'for cutting off the energization of the relays 83, 83'.
[0006]
The detection switches 85 and 85 'are configured such that, for example, a magnetic material is embedded in the base of the toilet seat 72 and the like, and a reed switch or the like is provided at a corresponding portion to detect the rotational position of the toilet seat 72.
[0007]
In this way, this Western-style toilet has the toilet seat 72 supported rotatably on the toilet 71 by the support shaft 74, and the motor 76 communicates with the support shaft 74 via the speed reducer 77 and the clutch 75. Yes. The toilet seat 72 is opened and closed by reversing the electric motor 76 with a switch 81 that is arbitrarily operated. In addition, the toilet seat 72 is biased in the lifting direction by a spring 80 having a torque that does not exceed the load of the toilet seat 72. For this reason, when the toilet bowl 71 is used, the toilet seat 72 can be opened and closed without using a hand, and the toilet seat 72 is urged in a direction to lift the toilet seat 72 to the open side with a constant load by the spring 80. The rotational torque can be reduced, and as a result, the apparatus can be made compact by using a small electric motor 76. Moreover, even in the event of a failure, the toilet seat 72 falls due to its own load and collides with the toilet bowl 71 is prevented by the elastic force of the spring 80, that is, is buffered, so that it can be used without risk of breakage. It has become.
[0008]
As described above, in the Western-style toilet as shown in FIGS. 7 to 10, the spring 80 is used to prevent the momentum when the toilet seat 72 is dropped, but various design conditions such as moment and inertia of the toilet seat 72 are used. It is not easy to cope with the case where the change is made. For this reason, as shown in FIG. 11 to FIG. 13, a device has been invented that uses the rotational force of the motor itself to actuate the brake (see Japanese Patent Laid-Open No. 4-51926).
[0009]
As shown in FIG. 11, the toilet door opening / closing body driving device employing this technique is configured such that the rotational driving force generated from the output shaft 91a of the motor 91 is passed through a plurality of stages of

speed reduction mechanisms

92, 93, 94, etc. Alternatively, it is transmitted to an input shaft 95a of a toilet opening / closing body 95 composed of a toilet lid or the like, and the toilet opening / closing body 95 is automatically opened / closed by a driving force of a motor 91 based on a switch operation.
[0010]
Further, the toilet opening / closing body 95 can be manually opened and closed. A spiral spring 96 is attached to the input shaft 95a of the toilet opening / closing body 95 so as to apply an urging force in the opening direction of the toilet opening / closing body 95, particularly when the toilet opening / closing body 95 is manually opened. The required torque is reduced by the biasing force of the spring 96 in the opening direction, so that the manual opening of the toilet opening / closing body 95 can be performed lightly. Further, when closing the toilet bowl opening / closing body 95, the impact of the spring 96 on the opening direction is alleviated by the impact of the spring 96 on the opening direction.
[0011]
Thus, the output shaft 91a of the motor 91 is connected to the toilet opening / closing body 95 serving as a load via the

speed reduction mechanisms

92, 93, 94 and the like. The motor 91 is connected to a power supply circuit having a DC power supply Vcc through a forward / reverse switch S1 and an on / off switch S2. Further, the motor 91 is provided with a brake circuit 97 for short-circuiting the coil Ra of the motor 91. The brake circuit 97 has a resistor Rs disposed on the substrate, and is provided between the off-side terminal of the on-off switch S2 and the input terminal of the motor 91 so as to have a parallel relationship with the DC power source Vcc. ing.
[0012]
In this toilet bowl opening / closing body driving device, when the toilet bowl opening / closing body 95 is opened by driving the motor 91, the on / off switch S2 is turned on and the forward / reverse switching switch S1 is placed on the open side. As a result, current in the Im direction shown in the figure is supplied to the motor 91, and the opening operation of the toilet opening / closing body 95 is started. When the toilet opening / closing body 95 is opened to a position of about 85 ° from the horizontal, the on / off switch S2 is turned off, but the toilet opening / closing body 95 is continuously opened by the rotor inertia of the motor 91 and the inertia of the toilet opening / closing body 95. Then, it is stopped by abutment at a predetermined position.
[0013]
Next, when the toilet opening / closing body 95 is closed by driving the motor 91, the on / off switch S2 is turned on, and the forward / reverse switching switch S1 is placed on the closed side. As a result, a current in the direction opposite to Im shown in the figure is supplied to the motor 91, and the closing operation of the toilet opening / closing body 95 is started. When the toilet opening / closing body 95 is closed by a predetermined angle from the vertical, the on / off switch S2 is turned off. Thereafter, the toilet opening / closing body 95 is continuously closed by the rotor inertia of the motor 91, the inertia of the toilet opening / closing body 95 and the dead weight of the toilet opening / closing body 95, and is stopped by abutment at a predetermined position.
[0014]
From the point in time when the on / off switch S2 is turned on, the counter electromotive force KEN is induced in the motor 91, and a current flows in the direction Im shown opposite to the supply current. As a result, a current flows through the brake circuit 97, and a braking force is generated in the motor 91. The closing operation of the toilet opening / closing body 95 is softly performed by the braking force and the urging force of the spring 96.
[0015]
It is also possible to manually open and close the toilet opening / closing body 95 while the on / off switch S2 is in the off state. At this time, when the toilet bowl opening / closing body 95 is closed, the counter electromotive force KEN is induced in the motor 91 by the manual closing operation of the toilet bowl opening / closing body 95. The current (Im direction) based on the counter electromotive force KEN flows through the brake circuit 97, and a braking force is generated in the motor 91. As a result, the closing operation of the toilet opening and closing body 95 is performed softly.
[0016]
By the way, when such a brake circuit 97 is provided, when closing the toilet bowl opening / closing body 95, it is possible to reduce the impact as described above, but it is also convenient when opening the toilet bowl opening / closing body 95. The braking force will work, and there remains a problem of having a force particularly when the toilet open / close body 95 is manually opened. In order to solve this problem, a technique shown in FIG. 13 is disclosed (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-51926).
[0017]
That is, as shown in FIG. 13, a power supply circuit having a DC power supply Vcc is connected to the motor 91 via a forward / reverse switch S1 and an on / off switch S2. Further, the motor 91 is provided with a brake circuit 98 for short-circuiting the coil Ra of the motor 91. The brake circuit 98 is formed by arranging a resistor Rs and a diode Di in series on the substrate, and has an off-side terminal of the on-off switch S2 and an input terminal of the motor 91 so as to have a parallel relationship with the DC power source Vcc. It is provided between.
[0018]
In such a toilet opening / closing body driving device, when the toilet opening / closing body 95 is opened by driving the motor 91, the on / off switch S2 is turned on and the forward / reverse switching switch S1 is placed on the open side. Thereby, the current in the Im direction shown in the figure is supplied to the motor 91, and the opening operation of the toilet opening / closing body 95 is started. When the toilet opening / closing body 95 is opened to a position of about 85 ° from the horizontal, the on / off switch S2 is turned off, but the toilet opening / closing body 95 is continuously opened by the rotor inertia of the motor 91 and the inertia of the toilet opening / closing body 95. Then, it is stopped by abutment at a predetermined position. From the time when the on / off switch S2 is turned off, the counter electromotive force KEN is induced in the motor 91, and a current tends to flow in a direction opposite to Im. However, this reverse current is interrupted by the diode Di of the brake circuit 98, and therefore no braking force is generated by the motor 91 in this case.
[0019]
Next, when the toilet opening / closing body 95 is closed by driving the motor 91, the on / off switch S2 is turned on and the forward / reverse switching switch S1 is placed on the closed side. As a result, a current in the direction opposite to Im shown in the figure is supplied to the motor 91, and the closing operation of the toilet opening / closing body 95 is started. When the toilet opening / closing body 95 is closed by a predetermined angle from the vertical, the on / off switch S2 is turned off. Thereafter, the toilet opening / closing body 95 is continuously closed by the rotor inertia of the motor 91, the inertia of the toilet opening / closing body 95 and the dead weight of the toilet opening / closing body 95, and is stopped by abutment at a predetermined position. From the time when the on / off switch S2 is turned off, the back electromotive force KEN is induced in the motor 91, and a current flows in the direction Im shown in the opposite direction to the supply current. That is, since the reverse current is a forward direction in the diode Di of the brake circuit 98, a current flows through the brake circuit 98, and a braking force is generated in the motor 91. Then, the closing operation of the toilet opening / closing body 95 is performed softly by this braking force.
[0020]
Further, when the toilet switch 95 is manually opened while the on / off switch S2 is kept off, the counter electromotive force KEN is induced in the motor 91 by the manual opening operation of the toilet switch 95. The current (opposite to Im) based on the electromotive force KEN is interrupted by the diode Di of the brake circuit 98 regardless of the position of the forward / reverse selector switch S1. Therefore, no braking force is generated in the motor 91, and therefore the toilet opening / closing body 95 is lightly opened manually with the help of the biasing force of the spring 96.
[0021]
On the other hand, when the toilet switch 95 is manually closed while the on / off switch S2 is kept off, the back electromotive force KEN is induced in the motor 91 by the manual closing operation of the toilet switch 95. Since the current (Im direction) based on the back electromotive force KEN is the forward direction of the diode Di of the brake circuit 98, a current flows through the brake circuit 98, and a braking force is generated in the motor 91. Thereby, the closing operation of the toilet opening / closing member 95 is softly performed by the braking force and the bias of the spring 96.
[0022]
In the technique of FIG. 13, the brake circuit 98 is provided with a diode Di that passes a brake current to the motor 91 only when the toilet switch body 95 is closed, and cuts off the brake current when the toilet switch body 95 is opened. Yes. For this reason, the closing operation of the toilet opening / closing body 95 can be performed softly under a predetermined braking action, and when the toilet opening / closing body 95 is opened, the opening operation can be performed lightly without the braking action. Therefore, it is possible to improve the operability of the toilet opening / closing body 95 particularly in manual operation.
[0023]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the prior art shown in FIGS. 7 to 13, in addition to the spring force of the spring 80 and the spring 96 serving as buffer members, the motor coking torque of the electric motor 76 and the motor 91 (hereinafter simply referred to as motor) causes the toilet seat 72 and the toilet bowl to be opened and closed. This is a rotation prevention force when the body 95 falls due to its own weight. This motor coking torque causes the toilet seat 72 and the toilet bowl opening / closing body 95 to operate more softly during manual operation, which is preferable. However, when the spring force is strong, the motor cocking torque further prevents the toilet seat 72 from rotating. This also causes a problem that the toilet opening and closing body 95 stops in the middle of its own weight operation.
[0024]
In particular, in the toilet door opening / closing body driving apparatus to which the braking force shown in FIGS. 11 to 13 is applied, the braking force is applied by the

brake circuits

97 and 98 to kill the falling force due to its own weight. Has a higher risk of stopping before a predetermined position.
[0025]
FIG. 14 shows the relationship between the motor coking torque as described above and other torques. That is, the motor coking torque T11 at the support shaft 74 and the input shaft 95a (hereinafter both referred to as the rotation shaft) of the toilet seat 72 and the toilet opening and closing body 95 (hereinafter referred to as the rotation member) is a solid line indicated by an arrow T11 in FIG. Like a straight line, the value is constant over the entire range of the operating angle of the rotating member (from the fully open position as shown in FIG. 14 to the fully closed position in contact with the toilet bowl 91 and the like). In this conventional apparatus, as in the apparatus of the present invention to be described later, 100 degrees is the fully open position, and the self-weight torque from the position of 95 degrees to the closing side is generated in relation to the center of gravity.
[0026]
And rotation torque T12 by the dead weight of a rotation member turns into a continuous line curve shown by arrow T12. A subtraction rotation torque T13 obtained by subtracting the urging force T14 of the

springs

80 and 96 from the rotation torque T12 becomes a dotted line curve indicated by an arrow T13. Of the subtraction rotation torque T13, in the portion located above the motor coking torque T11, the subtraction rotation torque T13 of the rotation member is larger than the motor coking torque T11. When the rotating member is released at the position of the operating angle of 30 degrees, the rotating member falls by its own weight, and is brought to the fully closed position in the apparatus shown in FIGS. However, in the apparatus shown in FIG. 11 to FIG. 13, there is a risk that the braking force further acts and stops in the middle.
[0027]
On the other hand, the rotating member does not move by its own weight unless it is energized when the hand is released at a portion of the subtractive rotating torque T13 located below the motor coking torque T11, for example, at an operating angle of 10 degrees or 50 degrees. Stop at that position. This is because the motor coking torque T11 works as a rotation blocking force, and the value is larger than the value obtained by subtracting the biasing force T14 (resistance torque T14) of the

springs

80 and 96 from the rotation torque T12. It cannot work. As shown in FIG. 14, the resistance torque T14 is a force that most biases the rotating member to the fully open side when fully closed, and works so that the force becomes zero at a position of 90 degrees. Yes.
[0028]
In order to avoid such a phenomenon, the rotation torque T12 due to the weight of the rotation member may be increased or the resistance torque T14 of the

springs

80 and 96 may be decreased. Assuming that torque T13 '(a dashed-dotted line curve indicated by arrow T13') is obtained, a part thereof exceeds motor output torque T15 (dotted line indicated by arrow T15) on the rotating shaft of the motor. Then, even if it tries to drive the rotating member from the closed side to the open side by the motor this time, the operation stops at the part beyond that. For this reason, the subtraction rotation torque T13 must be smaller than the motor output torque T15.
[0029]
On the other hand, when the motor output torque T15 is provided with a speed reduction mechanism as shown in FIG. 11, the motor output torque T15 cannot be increased as much as the motor cocking torque T11. This is because even if the maximum output torque TS and the coking torque TC of the motor alone are TS >> TC, if the speed reduction mechanism is interposed, TS> TC. That is, when each torque is calculated based on the reduction gear ratio i of the reduction mechanism and the transmission efficiency η, the motor output torque T15 is TS × i × η, and the motor coking torque T11 is TC × i × 1 / η. . Here, for example, if the one-stage efficiency is 0.9, in the case of five-stage deceleration, η = 0.59 and 1 / η = 1.69, and the difference is 2.9 times.
[0030]
Therefore, even if TS >> TC, the motor output torque T15> the motor cocking torque T11, and the interval between the torques T15 and T11 does not increase. For this reason, as shown in FIG. 14, the subtraction rotation torque T13 is lower than the motor coking torque T11 on both the full-close side and the full-open side, or the subtraction rotation torque T13 ″ as shown by the two-dot chain line is on the full-open side. It may occur that the motor coking torque T11 is lower than the motor coking torque T11 at a position that is not so close, that is, the position indicated by the arrow Z. As a result, the motor coking torque T11 prevents the rotating member from rotating, and the rotating member stops. In the rotation shock absorber having the speed reduction mechanism as described above, the rotation member is more likely to stop halfway, even if the device does not have the speed reduction mechanism. However, due to the same principle, the rotating member is likely to stop halfway during manual operation.
[0031]
The present invention relates to a rotation shock absorber capable of reliably bringing a rotation member to a predetermined position, for example, a closed position, even if the rotation member whose weight is prevented by the buffer member is manually operated. An object of the present invention is to provide a Western-style toilet with a rotating shock absorber.
[0032]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve this object, in the rotation shock absorber according to claim 1, a rotation buffer having a rotation member having a rotation shaft and a buffer member for preventing the momentum of rotation due to the weight of the rotation member. Motor connected to the rotating shaft in the deviceAnd position detecting means for detecting the rotation angle of the rotation shaft;When the rotating member rotates by its own weight, the stop position is in front of the predetermined position.Detected by the position detection meansWhen the motor is driven to assist, the rotating member is brought to a predetermined position. Further, in the invention according to claim 2, in the rotation shock absorber according to claim 1, the shock absorber is a spring member, and in addition to the spring member, the brake whose brake force increases as the rotation speed of the rotation member increases. Means are provided.
[0033]
  According to a third aspect of the present invention, in the rotary shock absorber having a rotary member having a rotary shaft and a buffer member for preventing the momentum of the rotary due to its own weight,While providing a position detection means for detecting the rotation angle of the rotation shaft,The buffer member is constituted by a brake means in which the braking force increases as the rotation speed of the rotation member increases, and when the rotation member rotates by its own weight, the stop position is in front of a predetermined position.Detected by the position detection meansAt this time, the brake means is turned off, and the assist drive is performed by the dead weight of the rotating member to bring it to a predetermined position. According to a fourth aspect of the present invention, in the rotational shock absorber according to the third aspect, a motor connected to the rotational shaft is provided, and a braking force is applied by a short circuit of the motor.
[0035]
  Claims5In the described invention, claims 1, 2, 3Or 4In the rotation shock absorber described above, the value obtained by subtracting the resistance torque of the buffer member from the rotation torque due to the weight of the rotation member is set so as to have a portion larger than the coking torque of the motor, and the rotation shaft by the motor Is set so as to be always larger than the value obtained by subtracting the resistance torque from the rotational torque.
[0036]
  And claims6In the described invention, claims 1, 2, 3, 4Or 5In the described rotation shock absorber, the rotation of the rotation member is manually started, the manual mode for bringing the rotation member to a predetermined position, and the rotation of the rotation member is started by driving the motor. A control means having an automatic mode for bringing the member into a predetermined position is provided, and the rotating member stops before the predetermined position in the manual mode.Detected by the position detection meansWhen assist drive is performed. And claims7In the described invention, the claims6In the rotation shock absorber described above, a discriminating means for judging whether the operation is in the manual mode or the automatic mode is provided, and assist driving is enabled when it is discriminated that the operation is in the manual mode.
[0038]
  Claims8In the Western style toilet bowl with a rotation shock absorber described above, the rotation member is a toilet seat.7The rotation shock absorber according to any one of the above. And claims9In the Western-style toilet bowl with a rotation shock absorber described above, the rotation member is a toilet lid.7The rotation shock absorber according to any one of the above.
[0039]
  Claims10In the Western style toilet bowl with a rotation shock absorber described above, the rotation member is a toilet seat.7The rotating shock absorber according to any one of claims 1 to 3, and the rotating member as a toilet lid.7Any one of the rotation shock absorbers is provided.
[0040]
In the rotation buffer device of the present invention, when the rotation member rotates due to its own weight, the buffer member prevents the momentum of the rotation. When the rotating member stops before the predetermined position, the motor is driven or the brake force is turned off to assist the rotating member to bring the rotating member to the predetermined position.
[0041]
For this reason, when this rotation buffer device is used for a Western-style toilet, for example, when a toilet seat or a toilet lid is manually started to be closed, it can be surely fully closed by a motor or the like even if it stops halfway. As a result, when the automatic toilet mode and the manual mode are prepared for the Western-style toilet, and the manual toilet mode is operated, the toilet seat and the toilet lid are securely closed.
[0042]
Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0043]
1 and 2 show an embodiment in which the rotation shock absorber of the present invention is applied to automatic opening and closing of a toilet lid and toilet seat of a Western-style toilet. The rotation shock absorber 10 includes a casing 12 attached to a western toilet, a toilet lid opening / closing shaft 14 that rotates together with the toilet lid, a toilet seat opening / closing shaft 16 that rotates together with the toilet seat, and a toilet lid adapter that connects the toilet lid opening / closing shaft 14. 20, a toilet seat adapter 18 as an opening / closing shaft to which the toilet seat opening / closing shaft 16 is connected, a torsion coil spring 22 which is attached to the toilet lid adapter 20 and serves as a buffer member, and a first torsion coil which is attached to the toilet seat adapter 18 and serves as a cushion member The spring 24 and the second torsion coil spring 26, the toilet lid drive system 27 that transmits the driving force to the toilet lid adapter 20, the toilet seat drive system 33 that transmits the driving force to the toilet seat adapter 18, and the driving force to the toilet lid adapter 20 Is mainly composed of a toilet lid motor 40 for supplying a toilet seat and a toilet seat motor 42 for applying a driving force to the toilet seat adapter 18.
[0044]
A Western-style toilet, for example, a Western-style toilet having an external shape as shown in FIG. 7, is provided with a toilet lid and a toilet seat as a rotating member. The toilet lid and the toilet seat are provided with a support shaft arranged substantially coaxially, and this support shaft is rotatably supported by the toilet. The toilet lid and the toilet seat are opened and closed by swinging about each support shaft. Specifically, a fully closed state in which the toilet lid and the toilet bowl are substantially horizontal (operation angle 0 degree in FIG. 5), and an open state in which the toilet lid and the toilet bowl are fully opened at an angle exceeding 90 degrees from this horizontal state, specifically 5 is opened and closed by reciprocating between the position of the operating angle of 100 degrees in FIG.
[0045]
A cylindrical toilet seat opening / closing shaft 16 is fixed to the side of the toilet seat substantially coaxially with the support shaft of the toilet seat. On the other hand, on the side of the toilet lid, a toilet seat opening / closing shaft 14 is fixed substantially coaxially with the support shaft of the toilet lid. The toilet lid opening / closing shaft 14 is rotatably inserted into the toilet seat opening / closing shaft 16 and protrudes from the end of the toilet seat opening / closing shaft 16. The opening /

closing shafts

14 and 16 are inserted into the casing 12.
[0046]
Here, a mounting arm 12a protrudes outside the casing 12, and a mounting hole 12b is formed at the tip thereof. And the attachment arm 12a is fixed to the toilet bowl attachment frame etc. with the bolt etc. which let this attachment hole 12b pass, and the casing 12 is fixed with respect to the toilet bowl. The casing 12 includes a storage box body 12c and a lid body 12d, and the lid body 12d is fixed to the storage box body 12c with bolts 44.
[0047]
On the other hand, the front end portion of the toilet seat opening / closing shaft 16 is formed with two flat portions 16a parallel to each other along the axial direction, and a so-called double D-cut is formed and fitted into the toilet seat adapter 18. Here, the toilet seat opening / closing shaft 16 and the toilet seat adapter 18 are coupled so as to be slidably movable in the axial direction and integrally rotated in the rotational direction. One end of the toilet adapter 18 is rotatably supported by a substantially cylindrical support portion 12e formed inside the casing 12. The toilet seat opening / closing shaft 16, the toilet seat adapter 18, and the toilet seat support shaft constitute a toilet seat rotation shaft.
[0048]
A first torsion coil spring 24 is fitted around the toilet seat adapter 18 with a gap. At one end of the first torsion coil spring 24, a fastening end portion (straight raising end portion) 24 a is formed and inserted into the fastening hole 18 a of the toilet seat adapter 18 and fastened. Further, an engagement hook 24b is formed at the other end of the first torsion coil spring 24, and is detachably engaged with a spring stop projection 12g provided inside the casing 12.
[0049]
A second torsion coil spring 26 is fitted around the first torsion coil spring 24 with a gap. A fastening end portion (terminal portion of the hinge) 26 a is formed at one end portion of the second torsion coil spring 26, and is inserted into the fastening hole 18 b of the toilet seat adapter 18 and fastened. Further, an engagement hook 26 b is formed at the other end of the second torsion coil spring 26 and is engaged with another spring stop projection 12 h adjacent to the spring stop projection 12 g provided inside the casing 12.
[0050]
Here, since the inner diameter of the second torsion coil spring 26 is larger than the outer diameter of the first torsion coil spring 24, the second torsion coil spring 26 is brought into contact with the periphery of the first torsion coil spring 24. It can be fitted without any problem and a double spring structure can be obtained. Further, the outer diameter of the second torsion coil spring 26 located on the outer side is substantially equal to the maximum diameter of the toilet seat adapter 18. In addition, the main body part is comprised by the toilet bowl, the toilet bowl attachment frame, the casing 12, and

spring stop protrusion

12g, 12h.
[0051]
When the toilet seat is in the open state, the elastic force of the first torsion coil spring 24 and the second torsion coil spring 26 is hardly accumulated, and when the toilet seat is in the closed state, the energy is accumulated. . In the present embodiment, this energy storage force is smaller than the torque required to rotate the toilet seat from the closed state to the open state. For this reason, when the toilet seat is closed, the closed state is maintained by the weight of the toilet seat.
[0052]
The fastening hole 18a to which the fastening end portion 24a of the first torsion coil spring 24 is fastened and the fastening hole 18b to which the fastening end portion 26a of the second torsion coil spring 26 is fastened are the toilet seat opening / closing shaft 16. It is preferable that it is provided on the substantially opposite side across.
[0053]
The toilet seat adapter 18 is formed with a gear portion 18c, and the toilet seat drive system 33 is linked. Here, the toilet seat drive system 33 includes a toilet seat first gear 34, a toilet seat second gear 36, a toilet seat toothed pulley (wheel) 38, a toothed transmission belt (timing belt) 46, and a toothed transmission belt (timing). Belt) 50. In this embodiment, since the combination of the wheel and the timing belt is used, it is possible to prevent transmission loss due to belt slipping as much as possible. However, a combination of a belt having no teeth and a pulley may be used.
[0054]
A toilet seat first gear 34 is disposed adjacent to the toilet seat adapter 18. The toilet seat first gear 34 includes a small gear portion 34b and a large gear 34c having the same rotation shaft 34a. The small gear portion 34b and the gear portion 18c of the toilet seat adapter 18 are meshed with each other.
[0055]
Further, a toilet seat second gear 36 is disposed adjacent to the toilet seat first gear 34. The toilet seat second gear 36 includes a gear portion 36b having the same rotation shaft 36a and a toothed pulley (wheel) portion 36c. And this gear part 36b and the large gear part 34c of the toilet seat 1st gear 34 are meshed | engaged.
[0056]
Further, a toilet seat toothed pulley 38 is disposed adjacent to the toilet seat second gear 36. The pulley 38 with the toilet seat tooth is constituted by a pulley (wheel) portion 38b with a small tooth and a pulley (wheel) portion 38c with a large tooth having the same rotation shaft 38a. A toothed transmission belt 46 is stretched around the pulley portion 38b with small teeth and the toothed pulley portion 36c of the toilet seat second gear 36.
[0057]
In addition, a toilet seat motor 42 is disposed adjacent to the toilet seat toothed pulley 38. A drive toothed pulley (wheel) 48 is fitted to the drive shaft 42a of the toilet seat motor 42, and a toothed transmission belt is connected to the drive toothed pulley 48 and the large toothed pulley 38c of the toilet seat toothed pulley 38. 50 is passed.
[0058]
On the other hand, the front end portion of the toilet lid opening / closing shaft 14 is formed with two flat portions 14a that are parallel to each other along the axial direction. Here, the toilet lid opening / closing shaft 14 and the toilet lid adapter 20 are coupled so as to be slidably movable in the axial direction and integrally rotated in the rotational direction. Note that one end of the toilet lid adapter 20 is rotatably fitted to one end of the toilet seat adapter 18. The other end is rotatably supported by a substantially cylindrical support portion 12f formed inside the casing 12. Thereby, the sliding to the axial direction of the toilet lid adapter 20 and the toilet seat adapter 18 is restrict | limited. The toilet lid opening / closing axis 14, the toilet lid adapter 20, and the toilet lid support axis constitute a toilet lid rotation axis.
[0059]
A torsion coil spring 22 is fitted around the toilet lid adapter 20. One end portion 22 a of the torsion coil spring 22 is engaged with the toilet lid adapter 20, and an engagement hook 22 b is formed at the other end portion and is engaged with a spring stop projection 12 i provided inside the casing 12. .
[0060]
When the toilet lid is opened, the elastic force of the torsion coil spring 22 is hardly accumulated, and when the toilet lid is closed, the energy is accumulated. In the present embodiment, the stored energy is smaller than the torque required to rotate the toilet lid from the closed state to the open state. For this reason, when the toilet lid is closed, the closed state is maintained by the weight of the toilet lid.
[0061]
Here, the toilet lid adapter 20 is formed with a gear portion 20a, and the toilet lid drive system 27 is linked. The toilet lid drive system 27 includes a toilet lid first gear 28, a toilet lid second gear 30, a toilet lid toothed pulley (wheel) 32, a toothed transmission belt (timing belt) 52, and a toothed transmission belt. (Timing belt) 56.
[0062]
A toilet lid first gear 28 is disposed adjacent to the toilet lid adapter 20. The toilet lid first gear 28 includes a small gear portion 28b and a large gear portion 28c having the same rotation shaft 28a. The small gear portion 28b and the gear portion 20a of the toilet lid adapter 20 are engaged with each other.
[0063]
Further, a toilet lid second gear 30 is disposed adjacent to the toilet lid first gear 28. The toilet lid second gear 30 includes a gear portion 30b having the same rotation shaft 30a and a toothed pulley (wheel) portion 30c. And this gear part 30b and the large gear part 28c of the toilet lid 1st gear 28 are meshed | engaged.
[0064]
Further, a toilet lid toothed pulley 32 is disposed adjacent to the toilet lid second gear 30. The toilet lid toothed pulley 32 includes a small toothed pulley (wheel) portion 32b and a large toothed pulley (wheel) portion 32c having the same rotation shaft 32a. A toothed transmission belt 52 is stretched between the small toothed pulley portion 32 b and the toothed pulley portion 30 c of the toilet lid second gear 30.
[0065]
Further, a toilet lid motor 40 is disposed adjacent to the toilet lid toothed pulley 32. A drive toothed pulley (wheel) 54 is fitted to the drive shaft 40 a of the toilet lid motor 40, and the drive toothed pulley 54 and the large toothed pulley 32 c of the toilet lid toothed pulley 32 are toothed. A transmission belt 56 is wound around.
[0066]
A rotation detection board 58 is provided in the vicinity of the pulley 48 with the driving teeth of the toilet seat motor 42 and the pulley 54 with the driving teeth of the toilet lid motor 40. The toilet seat motor 42 and the toilet lid motor 40 are driven by a control device and a switch shown in FIG.
[0067]
The control circuit shown in FIG. 4 is basically the same as the conventional control circuit shown in FIG. 13, and the operation thereof is also the same. However, a position sensor 60 serving as a position detecting means for detecting the rotational position of the toilet lid or toilet seat as a rotating member serving as a load is added, and each of the switches S1 and S2 is a microcomputer that controls a Western-style toilet. To be controlled. The microcomputer determines whether the manual operation manual mode or the motor drive automatic mode is set. The position sensor 60 is a sensor that can detect an absolute position, such as a potentiometer, and is provided between each rotation shaft and the fixed member.
[0068]
When the toilet lid and the toilet seat are in an open state, that is, at an operation angle of 100 degrees, the first torsion coil spring 24 and the second torsion coil spring 26 engaged with the toilet seat adapter 18 and the toilet lid adapter 20 are used. The torsion coil spring 22 engaged with is not urged at all or only slightly. For example, in the present embodiment, as shown in FIG. 3, the first torsion coil spring 24 is not biased at all (solid line in the figure), and the second torsion coil spring 26 is slightly biased (FIG. 3). Middle one-dot chain line). Further, as shown in FIG. 5, the torsion coil spring 22 is not biased at all in the fully opened state.
[0069]
That is, the fastening end portion 24a of the first torsion coil spring 24 is engaged with the fastening hole 18a of the toilet seat adapter 18, and the engagement between the engagement hook 24b and the spring stop projection 12g is released. Further, the fastening end portion 26a of the second torsion coil spring 26 is engaged with the fastening hole 18b of the toilet seat adapter 18, and the second torsion coil spring 26 is slightly twisted so that the engagement hook 26b is spring-loaded. The projection 12h is engaged.
[0070]
On the other hand, each torque which drives the toilet lid in this embodiment is as shown in FIG. That is, the motor coking torque T21 at the rotating shaft portion of the toilet lid motor 40 is about 12 kg. cm, the rotational torque T22 when the cover is attached to the toilet lid becomes a solid curve indicated by an arrow T22, and the maximum (fully closed position) is 30 kg. cm. The stored force of the torsion coil spring 22, that is, the resistance torque T24 (dotted diagonal line indicated by the arrow T24) is about 16 kg. Inclined straight line that becomes zero at a position of 90 degrees, that is, inversely proportional to the operating angle. Therefore, the subtraction rotation torque T23 obtained by subtracting the resistance torque T24 from the rotation torque T22 has a curve as indicated by an arrow T23 in FIG. 5 and crosses the motor cocking torque T21 at an operation angle of about 60 degrees. It becomes. The motor output torque T25 at the rotating shaft portion of the toilet lid motor 40 is about 22 kg. cm.
[0071]
Thus, since the subtraction rotation torque T23 is always smaller than the motor output torque T25, it can be operated by the toilet lid motor 40 regardless of the operating angle of the toilet lid as a rotation member.
[0072]
In this embodiment, the operation may be performed without attaching a cover to the toilet lid. At that time, the rotational torque T22 ′ is indicated by an arrow T22 ′, and the subtractive rotational torque T23 ′ is indicated by an arrow T23 ′. It becomes. This subtraction rotation torque T23 'has a curve similar to that of the subtraction rotation torque T13 shown in FIG. 14, and only the range of about 10 degrees to about 45 degrees in operating angle exceeds the motor cocking torque T21. Therefore, when the toilet lid without cover is operated in the manual mode, the midway stop described above tends to occur. However, even with a toilet lid with a cover, it may stop halfway depending on where you release your hand during manual operation.
[0073]
The relationship between the torques shown in FIG. 5 is the case of the toilet lid, but the case of the toilet seat is basically the same. That is, the motor output torque at the rotation shaft portion of the toilet seat motor 42 is obtained by subtracting the total resistance torque that is the combined force of the first torsion coil spring 24 and the second torsion coil spring 26 from the rotation torque of the toilet seat. It is set to be larger than the subtraction rotation torque, and can be driven by the toilet seat motor 42 regardless of the operating angle of the toilet seat. Further, in order to ensure that the toilet seat can be fully closed, the total operating torque of the toilet seat rotation torque and the motor output torque of the toilet seat motor 42 is set to be larger than the total buffer torque obtained by adding the motor cocking torque and the total resistance torque. Is set. The toilet seat subtraction rotation torque is set to be greater than the motor cocking torque as much as possible, similarly to the toilet lid subtraction rotation torque T23.
[0074]
Next, the operation of the Western-style toilet with the rotation shock absorber configured as described above will be described.
[0075]
First, when the toilet seat is closed in the automatic mode, the user operates the switch. As a result, the on / off switch S2 for the toilet seat is turned on, the forward / reverse selector switch S10 for the toilet seat is placed on the closed side, the toilet seat motor 42 is driven, and the pulley 48 with drive teeth is rotated. The rotation of the drive toothed pulley 48 is transmitted by the belt 50 to the large toothed pulley portion 38 c of the toilet seated pulley 38 to rotate the toilet seated pulley 38. The rotation of the pulley 38 with the toilet seat tooth is transmitted by the belt 46 from the pulley portion 38b with the small tooth of the pulley 38 with the toilet seat tooth to the toothed pulley portion 36c of the toilet seat second gear 36 to rotate the toilet seat second gear 36. Subsequently, the rotation of the toilet seat second gear 36 is transmitted from the gear portion 36 b of the toilet seat second gear 36 to the large gear portion 34 c of the toilet seat first gear 34 to rotate the toilet seat first gear 34. Further, the rotation of the toilet seat first gear 34 is transmitted from the small gear portion 34 b of the toilet seat first gear 34 to the gear portion 18 c of the toilet seat adapter 18 to rotate the toilet seat adapter 18. By the rotation of the toilet seat adapter 18, the toilet seat opening / closing shaft 16 fitted to the toilet seat adapter 18 is rotated, and the toilet seat is rotated in the closed state.
[0076]
When the toilet seat is closed from a substantially vertical state, the toilet seat on / off switch S2 is moved to the off side, and the toilet seat motor 42 is stopped. This stop time is a point at which the toilet seat is surely closed by the turning torque due to its own weight. As a result, the toilet seat is gradually closed by its own weight while receiving resistance torque due to accumulation of the torsion coil springs 24 and 26. At this time, the electrode terminals of the toilet seat motor 42 are short-circuited by the circuit shown in FIG. 4, causing a brake operation and closing more smoothly. In addition, you may make it operate | move softly only by each

torsion coil spring

24,26, without making this brake force act.
[0077]
In the present embodiment, the second torsion coil spring 26 is slightly biased when the toilet seat is in the open state, and the biasing force, that is, the resistance torque due to accumulation is increased as the toilet seat changes to the closed state. The Further, the engagement hook 24b of the first torsion coil spring 24 is not engaged with the spring stop projection 12g when the toilet seat is in the open state. However, the first torsion coil spring 24 is also rotated along with the rotation of the toilet seat adapter 18, whereby the engagement hook 24b is engaged with the spring stop projection 12g. Thereafter, the combined force of the urging force of the first torsion coil spring 24 and the urging force of the second torsion coil spring is urged by the toilet seat adapter 18.
[0078]
When the toilet seat is closed, it is detected by the toilet seat position sensor 60 that the toilet seat is closed. At this time, since the combined force of the first torsion coil spring 24 and the second torsion coil spring 26 is smaller than the rotational torque due to the weight of the toilet seat, the toilet seat is maintained in the closed state. For this reason, it is not necessary to provide a stopper or the like for preventing the toilet seat from being opened on the toilet seat motor 42, the toilet seat adapter 18, or the like. In addition, as a force for maintaining the toilet lid in the closed state, a motor coking torque is also applied in addition to the rotating torque.
[0079]
On the other hand, when the toilet seat is closed, the toilet lid can be closed. That is, when the user operates the switch to close the toilet lid, the toilet lid on / off switch S2 is turned on, and the forward / reverse selector switch S1 for the toilet lid is placed on the closed side. The lid motor 40 is driven, and the driving toothed pulley 54 is rotated. The rotation of the pulley 54 with drive teeth is transmitted by the belt 56 to the large-tooth pulley portion 32c of the pulley 32 with toilet lid teeth to rotate the pulley 32 with toilet lid teeth. The rotation of the toilet lid toothed pulley 32 is transmitted from the small toothed pulley portion 32 b of the toilet lid toothed pulley 32 to the toothed pulley portion 30 c of the toilet lid second gear 30 by the belt 52, and the toilet lid second gear 30. Rotate. Subsequently, the rotation of the toilet lid second gear 30 is transmitted from the gear portion 30 b of the toilet lid second gear 30 to the large gear portion 28 c of the toilet lid first gear 28 to rotate the toilet lid second gear 28. Further, the rotation of the toilet lid first gear 28 is transmitted from the small gear portion 28 b of the toilet lid first gear 28 to the gear portion 20 a of the toilet lid adapter 20 to rotate the toilet lid adapter 20. By the rotation of the toilet lid adapter 20, the toilet lid opening / closing shaft 14 fitted to the toilet lid adapter 20 is rotated, and the toilet lid is rotated to the closed state. At this time as well as the toilet seat, when the toilet lid is closed from a substantially vertical state, the toilet lid on / off switch S2 is moved to the off side, and the toilet lid motor 40 is stopped. Then, the toilet lid motor 40 is short-circuited to apply the braking force.
[0080]
When the toilet lid is closed, the toilet lid position sensor 60 detects that the toilet lid is closed. At this time, since the stored force of the torsion coil spring 22 is smaller than the rotational torque due to the weight of the toilet lid, the toilet lid is maintained in the closed state. For this reason, it is not necessary to provide a stopper or the like for preventing the toilet lid from being opened on the toilet lid motor 40, the toilet lid adapter 20, or the like. Also at this time, the motor coking torque T21 of the toilet lid motor 40 acts as a force for maintaining the closed state.
[0081]
By the way, when the switch is operated to close the toilet lid when the toilet seat is in the open state, both the

motors

40 and 42 are not driven, or both the

motors

40 and 42 are driven at the same time. It is preferable that control is performed.
[0082]
In addition, the switch is similarly operated to open the toilet lid in the closed state in the automatic mode. As a result, the on / off switch S2 for the toilet lid is turned on, the forward / reverse selector switch S1 for the toilet lid enters the open side, and the direction opposite to the rotation when the toilet lid motor 40 rotates the toilet lid to the closed state. To be rotated. This rotation is transmitted to the toilet lid adapter 20 via the toilet lid toothed pulley 32, the toilet lid second gear 30, and the toilet lid first gear 28. The toilet lid opening / closing shaft 14 is rotated by the rotation of the toilet lid adapter 20, and the toilet lid is rotated to the open state.
[0083]
At this time, since the stored force of the torsion coil spring 22 that engages with the toilet lid adapter 20 biases the toilet lid in the direction to open the toilet lid, the torque required to open the toilet lid is reduced. For this reason, the burden of the toilet lid motor 40 can be reduced. When the toilet lid is opened, the toilet lid position sensor 60 detects that the toilet lid is open, and the toilet lid motor 40 is stopped. At this time, since the center of gravity of the toilet lid is located on the open side from the boundary point of rotation, the opened state is maintained.
[0084]
On the other hand, in order to open the toilet seat in the closed state, the switch is similarly operated. Thereby, the on / off switch S2 for the toilet seat is turned on, the forward / reverse selector switch S1 for the toilet seat enters the open side, and the toilet seat motor 42 is rotated in the opposite direction to the rotation when the toilet seat is rotated to the closed state. . This rotation is transmitted to the toilet seat adapter 18 via the toilet seat toothed pulley 38, the toilet seat second gear 36, and the toilet seat first gear 34. The toilet seat opening / closing shaft 16 is rotated by the rotation of the toilet seat adapter 18, and the toilet seat is rotated to the open state.
[0085]
At this time, since the stored force of the first torsion coil spring 24 and the second torsion coil spring 26 engaged with the toilet seat adapter 18 is biased in the direction of opening the toilet seat, the torque required to open the toilet seat Is reduced. For this reason, the burden on the toilet seat motor 42 can be reduced, and the driving can be performed by a small motor, so that the apparatus can be reduced in size and weight.
[0086]
Then, immediately before the toilet seat is opened, the engagement of the engagement hook 24b of the first torsion coil spring 24 with the spring stop projection 12g is released, and the urging force by the first torsion coil spring 24 is lost. Thereafter, when the toilet seat reaches the open state, the toilet seat position sensor 60 detects that the toilet seat is in the open state, and the toilet seat motor 42 is stopped. At this time, the second torsion coil spring 26 has a slight urging force, and since the toilet seat is inclined through the substantially vertical state, the toilet seat is maintained in the open state.
[0087]
If the switch is operated to open the toilet seat when the toilet lid is closed, both

motors

40 and 42 are not driven, or both

motors

40 and 42 are driven simultaneously. Control is preferably performed.
[0088]
In addition to the operation in the automatic mode as described above, the Western-style toilet of the present embodiment can be set in the manual mode in which the toilet seat and the toilet lid are manually operated. This manual mode is used when automatic mode driving is not desired, and the following operation is performed. In the event of a power failure, an operation similar to this manual mode is performed, but an assist drive or the like by a motor, which will be described later, is not performed, and the operation is completely mechanical.
[0089]
When operating the toilet seat or toilet lid in the manual mode, the on / off switch S2 is turned off. For this reason, the microcomputer determines that the operation has started in the manual mode by receiving the operation signal from the position sensor 60 even though the on / off switch S2 is off. When the toilet seat and the toilet lid are manually closed from the fully opened position, the

motors

40 and 42 are short-circuited, so that the braking force starts to work. In addition, initially, the on / off switch S2 may be set to an intermediate position between on and off, and the brake may be applied similarly at the point where the braking force in the automatic mode works.
[0090]
On the other hand, the user may release his hand when the toilet seat or toilet lid starts to fall freely even a little. That is, the hand may be released at a position where the operating angle is high. If it does so, the braking force by the motor short circuit which acts according to fall speed will become large. That is, since the operating angle at the position where the hand is released is large, the falling speed due to its own weight increases, and the braking force increases accordingly. For this reason, a state where the toilet seat and the toilet lid do not reach the fully closed position may occur. This phenomenon is particularly likely to occur when there is only a portion that exceeds the motor coking torque T21, such as the subtraction rotation torque T23 'shown in FIG. In the case of the subtraction rotation torque T23 ′, if the hand is released without any momentum when the operating angle is about 45 degrees or more or 10 degrees or less, the rotation is caused by the motor cocking torque T21. There is also a phenomenon that the movement is blocked and the movement stops.
[0091]
It should be noted that if the toilet seat or toilet lid having a torque such as the subtraction rotation torque T23 shown in FIG. 5 is not released until the operating angle reaches about 60 degrees, and then released, it is brought to the fully closed position. It is like that. Further, even when the hand is released near the operating angle of 80 degrees, it may be brought into the fully closed state by applying a momentum toward the closing side.
[0092]
As described above, when the toilet seat and the toilet lid are not fully closed, the ON / OFF switch S2 is set between OFF and ON, and the brake mode is turned OFF. Then, the toilet seat and toilet lid having the subtraction rotation torque T23 are rotated by the torque T23 and are fully closed. Therefore, in a device in which the movement of the toilet seat and the toilet lid is set so as to have the subtraction rotation torque T23, even if the toilet seat and the toilet lid are stopped before the fully closed position, that is, before the predetermined position, by turning off the brake mode It can be surely brought to the fully closed position. The brake mode may not be completely turned off, but may be controlled such that the brake mode is repeatedly turned on and off. In addition to turning off the brake mode, the on / off switch S2 is turned on and the forward / reverse selector switch S1 is closed to rotate the

motors

40 and 42 in the closing direction so that the toilet seat and the toilet lid are securely moved to the fully closed position. You may make it bring.
[0093]
Further, even in a device that does not apply braking force or a device that applies braking force, when driving a toilet seat or toilet lid having a subtraction rotational torque T23 ', the above-described on / off switch S2 is turned on and forward / reverse. A system in which the changeover switch S1 is closed and the

motors

40 and 42 are rotated in the closing direction is preferable.
[0094]
In the present embodiment, since the torsion coil spring 24 and the second torsion coil spring 26 are doubly fitted to the toilet seat adapter 18, the toilet seat adapter 18 is biased by one torsion coil spring. Compared to the above, the total length of the torsion coil spring can be reduced. In addition, the outer diameter of the second torsion coil spring 26 located on the outer side is substantially equal to the outer diameter of the gear portion 18 c of the toilet seat adapter 18. For this reason, the width | variety of the casing 12 can be made small and it contributes to size reduction and weight reduction of the rotation buffering apparatus 10. FIG.
[0095]
For example, as shown in Table 1, a torque of 19.6 kg. In order to obtain cm (displacement angle 50 degrees), it is necessary to set the spring length to 29.8 mm and the spring diameter to 30.7 mm (comparative example). On the other hand, in order to obtain the same torque by the first torsion coil spring 24 and the second torsion coil spring 26 of the present embodiment, the spring length may be 23.3 mm and the spring diameter may be 31.3 mm. Therefore, according to the present embodiment, the spring length is shortened by about 22%, compared with the case of using a single torsion coil spring, without making the wire diameter thinner and enlarging the spring diameter than in the comparative example. it can.
[0096]
[Table 1]

[0097]
In addition, according to the present embodiment, the first torsion coil spring 24 is not urged before the toilet seat is opened. The angle is changed in two steps. For this reason, the operating torque acting on the toilet seat opening / closing shaft 16 due to the weight of the toilet seat draws a sine curve between a substantially vertical state and a substantially horizontal closed state, whereas a shape approximating this sine curve is drawn. The biasing force can be changed. Therefore, the torque required to open and close the toilet seat is substantially constant, and the toilet seat is opened and closed without greatly changing the driving force of the toilet seat motor 42. For this reason, deterioration of the toilet seat motor 42 can be prevented, and the life can be extended.
[0098]
In the present embodiment, the torsion coil springs 22, 24, 26 are biased to the opening /

closing shafts

14, 16 of the toilet seat and toilet lid, so that manual opening / closing can be performed with a smaller force. . For this reason, for example, a toilet seat and a toilet lid can be easily opened and closed even with a weak force such as a child or an elderly person. In addition, it does not close suddenly when it is closed, and the heat generating device built in the toilet seat can be reliably protected from impact.
[0099]
Further, the mechanism from the

motors

40 and 42 to the toilet seat and toilet lid as loads may be configured as in the second embodiment as shown in FIG. In the second embodiment, the friction mechanism 61 is inserted in the speed reduction mechanism so that the driving force from the

motors

40 and 42 is transmitted to the load, but the force from the load is not transmitted to the

motors

40 and 42. . The operation of such a mechanism is basically the same as that of the first embodiment, but the braking force due to the short circuit of the

motors

40 and 42 in the manual mode does not act. Therefore, only the elastic force of each

coil spring

22, 24, 26 acts as a buffer torque. In the case of the second embodiment, since the braking force does not work, in the automatic mode, it is preferable that the toilet seat and the toilet lid are driven by the

motors

40 and 42 from fully open to fully closed.
[0100]
Each of the above-described embodiments is an example of a preferred embodiment of the present invention, but is not limited thereto, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. For example, the

motors

40 and 42 may not be used in the automatic mode, but may be limited to only assist driving during manual operation. In that case, driving in the automatic mode is eliminated. In addition, the position sensor 60 is not capable of detecting all positions of the operation angle, and when the detection is made to rotate in the closing direction and the detection is performed, the operation angle is a predetermined angle, for example, 30 degrees or less. However, the

motors

40 and 42 may be operated by detecting that the motor does not go to 0 degrees.
[0101]
Further, when the

motors

40 and 42 are driven when they are not fully closed, the

motors

40 and 42 are driven in order to prevent a human hand from being caught between the toilet seat or the toilet lid and the toilet body. When the position sensor 60 detects that the movement of the toilet seat or toilet lid stops before it is fully closed and stops moving further, it is reversed after a predetermined time, for example, 1 second, and then tried again. It is preferable to do this. If the toilet seat or toilet lid does not go to the fully closed position even after a predetermined number of tries, it is preferable to completely stop the

motors

40 and 42 or display an alarm such as a sound.
[0102]
In addition, when operating in the automatic mode, if the vehicle stops for some reason when dropping by its own weight from the middle, it may be driven by the

motors

40 and 42 as in the manual mode. Furthermore, the coil springs 22, 24, 26 may be removed, and the momentum of the toilet seat and the toilet lid may be prevented from rotating by only the braking force of the

motors

40, 42.
[0103]
Further, in the manual mode, a microcomputer in the Western-style toilet uses a microcomputer to estimate the arrival position of the toilet seat and toilet lid that rotate by its own weight. For example, when it is estimated that the fully closed position has not been reached, the

motors

40 and 42 may be driven with assistance, or the braking force may be turned off to perform driving with assistance. In this case, if the operating angle position of the rotating member and the speed of the rotating member at that time are detected by the position sensor 60, and the arrival position is estimated by the microcomputer from each value, an additional member is required. The arrival position can be estimated without any problem.
[0104]
In the above-described embodiment, the case where the rotation buffering device is applied to the opening and closing of the toilet seat and toilet lid of a Western-style toilet bowl has been described. However, the present invention is applied to an apparatus that rotates a rotation member such as another opening / closing lid. Can be applied. Further, when a train wheel mechanism such as a speed reduction mechanism is employed, an overload prevention clutch, for example, a clutch 75 as shown in FIG. 8, prevents accidents such as damage to gears in the train wheel due to excessive load. Can be preferable.
[0105]
【The invention's effect】
As described above, in the rotation shock absorber according to

claims

1 and 3, even if the rotation member whose rotation force is blocked by the buffer member is manually operated, it can be surely brought to a predetermined position. Further, in the invention described in claim 2, since the buffer member is a spring member and the brake means is provided, the soft operation is surely performed even if a power failure occurs when there is a mode such as motor drive. be able to. In addition, in the invention according to the fourth aspect, since the motor for applying the braking force is used for driving the rotating member, the rotating shock absorber having a simple configuration can be obtained.
[0106]
  Moreover, in invention of Claim 5,,The rotating member can be reliably brought to a predetermined position, and the rotating member can be reliably lifted.
[0107]
  In addition, the claims6In the described invention, the manual mode and the automatic mode can be set, and the rotating member can be reliably brought to a predetermined position in the manual mode. And claims7In the described invention, since the manual mode and the automatic mode are provided, assist driving in the manual mode can be surely performed..
[0108]
  Claims8and9In the described invention, even if the toilet seat or toilet lid whose rotation force is prevented by the buffer member is manually operated, the toilet seat and the toilet lid can be reliably brought to a predetermined position. And claims10In the described invention, both the toilet seat and the toilet lid can be reliably brought to a predetermined position during manual operation, and a high-performance Western-style toilet can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a state in which a first embodiment of the present invention is cut in a horizontal direction.
2 is a side view showing a state where a lid of a casing of the rotation shock absorber shown in FIG. 1 is removed. FIG.
FIG. 3 is a graph showing torques of a first coil spring and a second coil spring used in the rotation shock absorber shown in FIG. 1;
4 is a diagram showing a configuration of a control circuit of the rotation shock absorber shown in FIG. 1; FIG.
FIG. 5 is a diagram showing torque characteristics of the rotation shock absorber shown in FIG. 1;
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a main part of a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a perspective view of a conventional Western-style toilet.
8 is an explanatory diagram of a main part configuration of FIG. 7. FIG.
FIG. 9 is an explanatory diagram of the driving force transmission unit in FIG. 7;
10 is an electric circuit diagram of FIG. 7; FIG.
FIG. 11 is a principle explanatory view showing a drive transmission system of a conventional toilet switch driving device.
12 is a diagram showing a configuration of the drive circuit of FIG. 11. FIG.
13 is a diagram showing a configuration of another drive circuit of FIG.
FIG. 14 is a diagram showing torque characteristics of a conventional rotation buffer device.
[Explanation of symbols]
10 Rotation shock absorber
12 Casing (main part)
12g Spring stop projection (main part)
12h Spring stop projection (main part)
14 Toilet lid opening / closing axis (part of rotating axis)
16 Toilet seat opening / closing axis (part of rotating axis)
18 Toilet seat adapter (part of rotating shaft)
20 Toilet lid adapter (part of rotating shaft)
22 Torsion coil spring (buffer member)
24 First torsion coil spring (buffer member)
26 Second torsion coil spring (buffer member)
40 Toilet lid motor
42 Toilet seat motor
60 Position sensor (position detection means)

Claims

In a rotation buffer device having a rotation member having a rotation shaft and a buffer member for preventing the rotation force due to the weight of the rotation member, a motor connected to the rotation shaft, and the rotation shaft Position detecting means for detecting a rotation angle, and assisting the motor when the position detecting means detects that the stop position is closer than a predetermined position when the rotating member rotates by its own weight. A rotation buffer device that is driven to bring the rotation member to the predetermined position.

2. The rotation buffering device according to claim 1, wherein the buffer member is a spring member, and in addition to the spring member, a brake means is provided which increases the brake force as the rotation speed of the rotation member increases.

In a rotation buffering device having a rotation member having a rotation shaft and a buffer member for preventing the rotation momentum due to the weight of the rotation member, position detecting means for detecting the rotation angle of the rotation shaft is provided. In addition, the buffer member is constituted by a brake means in which the braking force increases as the rotating speed of the rotating member increases, and when the rotating member rotates by its own weight, the stop position is closer to the predetermined position. When the position detection means detects that the rotation is detected , the brake means is turned off, and the assist drive is performed by the weight of the rotation member, and the rotation buffer device is brought to the predetermined position. .

The rotation buffer device according to claim 3, wherein a motor connected to the rotation shaft is provided, and a braking force is applied by a short circuit of the motor.

The value obtained by subtracting the resistance torque of the buffer member from the rotation torque due to the weight of the rotation member is set so as to have a portion larger than the coking torque of the motor, and the output torque of the rotation shaft by the motor a rotation damping device according to claim 1, 2, 3 or 4, wherein the set to always larger than a value obtained by subtracting the resistant torque from the rotational torque.

The rotation member is manually started to rotate, the manual mode for bringing the rotation member to the predetermined position, the rotation member is started to rotate by driving the motor, and the rotation member is A control unit having an automatic mode for bringing the predetermined position to the predetermined position, and when the position detecting unit detects that the rotating member stops before the predetermined position in the manual mode, the assist driving is performed. The rotation shock absorber according to claim 1, 2, 3, 4 or 5 .

7. The assisting drive according to claim 6 , further comprising a determining unit that determines whether the manual mode or the automatic mode is operating, and when the operation is determined to be the manual mode, the assist driving is enabled. Rotating shock absorber.

A Western-style toilet with a rotation shock absorber comprising the rotation shock absorber according to any one of claims 1 to 7 , wherein the rotation member is a toilet seat.

Rotating shock absorber with toilet characterized by having a rotating shock absorber according to any one of said rotating member from claim 1 in which the toilet cover 7.

Wherein a rotating shock absorber according to any one of the pivot member from claim 1 in which the seat 7, rotating buffer according to any one of the rotary member to claim 1 in which the toilet lid 7 A Western-style toilet with a rotating shock absorber.