JP4293987B2 - 便座又は便蓋の開閉装置及び開閉装置の伝達ユニット - Google Patents

Description

【０００１】
技術分野
本発明は、洋式便器に装備される便座又は便蓋の開閉装置及び当該開閉装置を構成する伝達ユニットに関する。
【０００２】
背景技術
従来の洋式便器は、便器本体の背面側のリム上面部分に便座、便蓋が起立、倒伏可能に軸支されたシンプルな構造であったが、近年、温水洗浄便座装置や暖房便座装置が装備されるようになり、このような便器においては、前記リム上面部分に配置された収納ケースに便座、便蓋が軸支された構造となっている。このような収納ケースは、温水洗浄機能や便座暖房機能を作動、制御するための電装部品などを内蔵しているため、リム上面よりも高く突出した形状とならざるを得ず、その結果、便座、便蓋の軸支位置は従来の洋式便器よりも高くなっている。
【０００３】
このように便座、便蓋の軸支位置が高くなると、男子小用の際に便座及び便蓋を起立させ、そのままの姿勢で保持することが困難となり、小用中に便座や便蓋が倒伏するおそれがあった。
【０００４】
そこで、このような不都合を防止するため、温水洗浄便座装置を備えた便器においては、使用者の検出信号あるいはリモコン操作などによって便座、便蓋を電動で自動開閉する自動開閉装置又は便座、便蓋を緩やかに閉止するためのダンパー装置内に、便座、便蓋を開放側へ付勢するねじりばねを設けることにより、自動開閉装置又はダンパー装置とねじりばねとを一体化した開閉制御ユニットとし、この開閉制御ユニットを温水洗浄便器装置の収納ケース内に固定している。このような構造とすることにより、便座、便蓋を軽く開けることができるようになり、便座、便蓋の開状態（便座、便蓋が自立した状態）を確実に保って、不本意に閉じるのを防ぐことができる。
【０００５】
ところで、商品開発の現場においては、種々の市場ニーズに対応できる幅広いバリエーションの商品群を効率的に形成するため、例えば、一つの基本仕様に基づいて客先の様々な要望に応じた種々のバリエーションをもった商品を開発していくことが多い。
【０００６】
したがって、温水洗浄便座装置の自動開閉装置やダンパー装置においても、種々の商品バリエーションにおける複数種類の便座、便蓋の自重トルク特性の相違に合わせて、それぞれに対応した自動開閉装置やダンパー装置を開発することが必要となっている。このため、自動開閉装置においては、例えば、駆動モータのトルクを上げたり、駆動系統のギアの減速比を変更したり、ねじりばねの仕様を変更したりして、種々のバリエーションに応じた商品開発が行われている。また、ダンパー装置においても、例えば、ダンパー室の容積を増減させたり、ねじりばねの仕様を変更したりして、種々の商品バリエーションに応じた開発が行われている。
【０００７】
このため、商品バリエーションの増加に伴って部品の種類が増加し、多大な製造コスト、管理コストが発生するだけでなく、部品類の製作にも長時間を要している。また、バリエーションが増加することにより、製造時の組み立てコストや管理コストも増大する。
【０００８】
また、従来の温水洗浄便座装置では、便座、便蓋を開放側へ付勢するねじりばねが自動開閉装置内又はダンパー装置内に設けられているため、ねじりばねの取付スペース分だけこれらの装置が大型化することは避けられず、温水洗浄便座装置の軽量化、コンパクト化を阻む要因の一つとなっている。
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、比較的小型であって、便座、便蓋を起立姿勢で安定保持することができ、便座、便蓋の自重トルクの大小に対応して構成部品の共通化も図ることができる便座又は便蓋の開閉装置及びこの開閉装置を構成する伝達ユニットを提供することを目的とする。
【００１０】
発明の開示
本発明の便座又は便蓋の開閉装置は、基端部を中心に回動起伏する便座又は便蓋の回動中心線上に配置された軸体を有し便器本体又は便座の基端部に間接的に固定された開閉制御ユニットと、前記回動中心線上に配置され前記開閉制御ユニットの軸体に連結された回転軸及び前記回転軸を前記便座又は便蓋の開放方向に付勢する付勢手段を有する伝達ユニットとを備えたことを特徴とする。このような構成とすれば、便座又は便蓋の開閉動作を司る開閉制御ユニットと、便座又は便蓋を開放方向に付勢する伝達ユニットとを別体化することができるため、小型化を図ることが可能であり、便座又は便蓋を起立姿勢で安定保持することができ、便座、便蓋の自重トルクの大小に対応して構成部品の共通化も図ることができる。
【００１１】
ここで、前記開閉制御ユニットを前記便器本体に間接的に固定し、前記伝達ユニットを前記便座又は便蓋の基端部に配置し前記回転軸の片端部を前記開閉制御ユニットの軸体に分離可能に連結した構成とすることができる。このような構成とすれば、前記伝達ユニットを便座又は便蓋とともに前記開閉制御ユニットから離脱させることが可能となるため、清掃などの際の作業性が向上する。また、開閉制御ユニットを便器側に残したまま、伝達ユニットを交換することも可能となるため、便座、便蓋の自重トルクの大小に対応して構成部品の共通化も図ることができる。
【００１２】
なお、前記開閉制御ユニットが、前記軸体を回動駆動する動力源を有する開閉制御ユニットであれば、便座又は便蓋の開閉操作を自動化することができるため、使用者の負担をなくすことができる。また、前記開閉制御ユニットが、前記伝達ユニットの回転軸の前記便座又は便蓋の閉止方向の回動を制御する機能を有するダンパーユニットであれば、使用後、人力に頼ることなく便座又は便蓋をゆっくりと閉じることができるので、騒音発生、構成部品の損傷を防止することができる。
【００１３】
ここで、前記開閉制御ユニットと前記伝達ユニットとを着脱可能に連結するための嵌合手段を設けることが望ましい。このような嵌合手段を設けることにより、開閉制御ユニットに対する伝達ユニットの着脱作業性を向上させることができ、連結状態も安定する。
【００１４】
前記嵌合手段としては、前記開閉制御ユニット又は前記伝達ユニットのいずれか一方に突出部を設け、他方に前記突出部を挟持する挟持部を設けることが望ましい。このような構成とすれば、突出部を挟持部に嵌入、離脱させるという簡単な操作で、工具を使用することなく両者の着脱を行うことが可能となる。
【００１５】
また、前記突出部の一部に、前記突出部を前記挟持部の嵌合位置へ誘導するためのガイド面を設けることが望ましい。このようなガイド面を設ければ、特に、突出部をガイド面に摺接させながら挟持部の所定の位置にスムーズに誘導することが可能となるため、連結作業性が大幅に向上し、確実な連結状態が得られる。
【００１６】
一方、前記開閉制御ユニットの軸体と、前記伝達ユニットの回転軸との連結手段として、前記軸体又は前記回転軸のいずれか一方の軸端面に突出部を設け、他方の軸端面に前記突出部が嵌合可能な切り欠き部を設けることが望ましい。このような連結手段を設ければ、一方の軸端面の突出部を他方の軸端面の切り欠き部に勘合させるという簡単な操作で工具を使用することなく両者の着脱を行うことが可能となる。
【００１７】
この場合、前記切り欠き部の一部に、前記突出部を前記切り欠き部の嵌合位置へ誘導するためのガイド面を設ければ、前述と同様、一方の軸端面の突出部をガイド面に摺接させながら他方の軸端面の切り欠き部の所定の位置にスムーズに誘導することが可能となるため、連結作業性が向上し、確実な連結状態が得られる。
【００１８】
さらに、前記開閉制御ユニットの軸体と前記伝達ユニットの回転軸との連結によって前記伝達ユニットの回転軸に付勢力を生じさせる付勢力発生機構を設けることもできる。このような構成とすれば、開閉制御ユニットの軸体に伝達ユニットの回転軸を連結させることによって直ちに伝達ユニットの回転軸に付勢力を発生させることができるため、便座又は便蓋の倒伏防止機能が向上する。
【００１９】
次に、本発明の伝達ユニットは、便器本体又は便座の基端部に間接的に固定された開閉制御ユニットの軸体との連結手段を有する回転軸と、前記回転軸が回動可能に収められた収納筒と、前記収納筒内に配置され前記回転軸を一定方向に付勢する付勢手段とを備えたことを特徴とする。このような構成とすることにより、便座又は便蓋の開閉動作を司る開閉制御ユニットと、便座又は便蓋とを組み合わせて開閉装置を構成することができるようになるため、小型化を図ることが可能である。また、便座又は便蓋の開閉装置を構成した場合、便座又は便蓋を起立姿勢で安定保持することができ、便座、便蓋の自重トルクの大小に対応して構成部品の共通化も図ることができる。
【００２０】
ここで、前記回動軸を付勢状態に維持するため前記回動軸の回転開始位置を定めるストッパーを設けることが望ましい。このような構成とすれば、当該伝達ユニットを、開閉制御ユニット及び便座又は便蓋と組み合わせて開閉装置を構成する場合、開閉制御ユニットの軸体に伝達ユニットの回転軸を連結させたときに直ちに伝達ユニットの回転軸に付勢力を発生させることが可能となるため、便座又は便蓋の倒伏防止機能を向上させることができる。
【００２１】
一方、伝達ユニットの収納筒内にねじりばねを複数配置すれば、ねじりばねの選択により付勢力を変化させることもできるため、便座又は便蓋の自重トルクの多様性に的確に対応することができるようになる。また、ねじりばね及びこれを支える支持部材に生じる応力を分散させることができるため、ねじりばね及び支持部材の耐久性も向上する。
【００２２】
また、前記収納筒内に前記回転軸と同軸上に配置された中間回転軸を設け、片端部が前記収納筒に係止され他端部が前記中間回転軸に係止されたねじりばねと、片端部が前記中間回転軸に係止され他端部が前記回転軸に係止されたねじりばねとを設けた構造とすることもできる。このような構成とすれば、ばね配置用スペースが十分に確保できない場合でも、収納筒内でねじりばねの巻き数を増やすことができるためバネ定数が比較的小さなばねの使用が可能となり、ねじりばねトルク変化を小さくすることができるため、便座又は便蓋の開閉動作がスムーズとなり、不完全閉止を防止することができる。
【００２３】
さらに、前記収納筒内への浸水を防止するための防水手段を設ければ、収納筒に内蔵されたねじりばねなどの金属部品の発錆及び腐食を防止得ることができるため、信頼性及び耐久性が向上する。
【００２４】
発明を実施するための最良の形態
本発明の第１の実施形態を図１〜図２２に基づいて説明する。
【００２５】
図１に示すように、温水洗浄便座装置１は、当該装置１を構成する収納ケース２を便器本体３０の背面側のリム上面３０ａに固定することによって便器本体３０に取り付けられている。この収納ケース２には、便座３及び便蓋４がそれぞれの基端部３ｌ，３ｒ，４ｌ，４ｒを中心に回動可能に取り付けられている。便座３及び便蓋４は、後述する機構により、その基端部３ｌ，３ｒ，４ｌ，４ｒが収納ケース２から分離可能である。
【００２６】
図２に示すように、便蓋４及び便座３を開状態（起立状態）にすると、便座３の左側の基端部３ｒと収納ケース２との間に第１の係合部材３２のレバー部３６及びコード７１が視認され、便座３の右側の基端部３ｌと収納ケース２との間にロック部６２のレバー部６５が視認される。
【００２７】
ここで、図３に示すように、左右のレバー部３６，６５をそれぞれ矢印で示すように上方に移動させると、第１の係合部材３２の開口部及び第２の係合部材３３の開口部をそれぞれ開放状態にすることができる。
【００２８】
次に、図４に示すように、便座３及び便蓋４の左右の基端部３ｌ，４ｌ，３ｒ，４ｒ付近を左右の手でそれぞれ掴んで、そのまま収納ケース２の上方に持ち上げると、左側の基端部３ｒ，４ｒとともに第１の係合部材３２が第１の回動軸１６から離脱し、右側の基端部３ｌ，４ｌとともに第２の係合部材３３及び蓋用伝達ユニット１０が第２の回動軸１７から離脱する。これによって、図５に示すように、収納ケース２の左側部分には第１の回動軸１６、キャップ４５及びコード７１が現れ、便座３及び便蓋４の右側の基端部３ｌ，４ｌにおいては蓋用伝達ユニット１０及び第２の係合部材３３が視認できる状態となる。また、図７に示すように、収納ケース２の右側部分には、収納ケース２内に配置された第２の開閉制御ユニット１５の突出部１５ａ及び回動軸１７が現れる。
【００２９】
そして、図８に示すように、便座３の右側の基端部３ｌの切欠き部５５から露出した蓋用伝達ユニット１０のリブ５４を使用して、蓋用伝達ユニット１０を便座３の右側の基端部３ｌの軸心方向の中央部にスライドさせ、蓋用伝達ユニット１０の出力軸４９の先端部を、後述する図１５に示す、便蓋４の右側の基端部４ｌのカラー部２９から引き抜くことができる。
【００３０】
これにより、便蓋４の右側の基端部４ｌに設けられた嵌合部２７（図１５参照）から、便座３の右側の基端部３ｌに設けられた嵌入部２５（図８参照）を外し、続いて、便蓋４の左側の基端部４ｒに設けられた嵌合部２６（図１４参照）から、便座３の左側の基端部３ｒに設けられた嵌入部４４（図１１参照）を抜き取ると、図９に示すように、収納ケース２から離脱させた状態にある便座３と便蓋４とを分離することができる。
【００３１】
図１０，図１１に示すように、便座３の左側の基端部３ｒには、その形状が実質的にＣ形状となった第１の便蓋用回転軸となる嵌入部４４が設けられ、図１２，図１３に示すように、便座３の右側の基端部３ｌには、その形状が実質的に円形となった第２の便蓋用回転軸となる嵌入部２５が設けられ、後述する抜け止め部５６の突出部５８が嵌め込まれる凹部６０及び固定穴６１ａが設けられている。なお、これらの嵌入部４４，２５は、それぞれ便座３の基端部３ｌ，３ｒの軸心方向の外側に突出して設けられている。
【００３２】
また、図１４に示すように、便蓋４の左側の基端部４ｒには、その形状が実質的にＣ形状となった所定の深さを備える嵌合部２６が設けられ、図１５に示すように、便蓋４の右側の基端部４ｌには、その外殻形状が半円形となった所定の深さを備えた嵌合部２７が設けられている。なお、これらの嵌合部２６，２７は、それぞれ便蓋４の基端部４ｌ，４ｒの軸心方向内側に設けられている。
【００３３】
これらの嵌合部２６，２７の深さは、便座３の基端部３ｌ，３ｒの各嵌入部４４，２５を、その軸心を同じとする便蓋４の各基端部４ｌ，４ｒの内側にある各嵌合部２６，２７に、それぞれ回動可能に嵌め込み配置した場合、その位置にズレが発生しない深さであれば問題ない。
【００３４】
この便蓋４の左側の嵌合部２６内には、実質的にＵ字状に開口したカラー部２８が、その開口位置を嵌合部２６の開口位置に合わせて固定され、第１の回動軸１６の先端部と係合可能となっている。また、右側の嵌合部２７内には、実質的に円形に開口したカラー部２９が固定され、便蓋４に対して第２の回動軸１７の回転が伝達されないようになっている。
【００３５】
これにより、便蓋４の左側の嵌合部２６に便座３の左側の嵌入部４４を配置した後、便蓋４の右側の嵌合部２７に便座３の右側の嵌入部２５を配置し、回動自在に固定することで、便蓋４と便座３とを一体的にすることができ、しかも便座４及び便蓋３はそれぞれ個別に回動できる。なお、左側の嵌入部４４及び嵌合部２６の各開口位置は、便蓋４と便座３とを重ね合わせた場合に同じ位置となるように設けられている。これにより、この開口位置から、第１の回動軸１６に便蓋４及び便座３を一体的に着脱することができる。
【００３６】
一方、図１２で示した便座３の右側の基端部３ｌには、図６で示したように、便座３の基端部３ｌに係合して便座３を開放側（起立方向）へ付勢する座用伝達ユニット９を軸方向に移動可能に挿入するため、回動ブロック挿入部３ａが設けられている。
【００３７】
ここで、図１６は図１における矢線Ｐで示す部分の垂直断面図であり、図１７は座用伝達ユニット付近を示す分解断面図である。図１６，図１７に示すように、本実施形態の開閉装置３１は、基端部３ｌ，４ｌを中心にそれぞれ回動起伏する便座３、便蓋４の回動中心線Ｃ上に配置された回動軸１７を有し便器本体３０に間接的に固定された開閉制御ユニット１５と、この回動中心線Ｃ上に配置され片端部が開閉制御ユニット１５の回動軸１７に着脱可能に連結されるとともに他端部が便座３の基端部３ｌに着脱可能に連結される出力軸１２及び出力軸１２を便座３の開放方向に付勢するねじりばね１３が内蔵された座用伝達ユニット９とを備えている。
【００３８】
前述したように、収納ケース２は便器本体３０の背面側のリム上面３０ａに固定されることによって便器本体３０に取り付けられ、この収納ケース２内に開閉制御ユニット１５が固定されているため、開閉制御ユニット１５は収納ケース２を介して間接的に便器本体３０に固定されている。
【００３９】
図１６に示すように、収納ケース２から突出した、開閉制御ユニット１５の回動軸１７及び突出部１５ａに座用伝達ユニット９の基端部分が連結され、この座用伝達ユニット９の出力軸１２には、便座３の基端部３ｌが固定されるとともに、便蓋４の基端部４ｌが回動可能に軸支されている。
【００４０】
開閉制御ユニット１５は便座３の開閉又は開のいずれか一方を電動によって行う減速機付きのモータを備えたもの、あるいは便座３が開状態から閉状態へと回動する速度を緩やかな速度に制動するソフト閉止機構（ダンパー機構の一例）を備えたものでもよく、減速機付きモータとソフト閉止機構とを組み合わせたものでもよい。この減速機付きモータは、駆動モータ（例えば、ＤＣブラシモータ、ＡＣモータ、ステッピングモータ等）、伝達歯車、遊星歯車機構、トルクリミッタ機構、角度検知センサ等を有するものである。
【００４１】
開閉制御ユニット１５は、ケース２２から突出した回動軸１７を有し、ケース２２内には、ＤＣブラシモータである駆動モータ１６と、駆動モータ１６の回転力を順次減速して伝えていく伝達歯車１８及び遊星歯車機構１９と、駆動モータ１６に過負荷が加わることを回避するためのトルクリミッタ機構２０と、回動軸１７の回転角度を検知するための角度検知センサ２１とを備えている。
【００４２】
開閉制御ユニット１５においては、駆動モータ１６の回転が伝達歯車１８によって減速され、その回転力は最終段の遊星歯車機構１９に伝達され、トルクリミッタ機構２０を介して回動軸１７に伝達される。そして、開閉制御ユニット１５の回動軸１７の回転力が座用伝達ユニット９の出力軸１２に伝達された後、便座３の基端部３ｌに伝達され、便座３が基端部３ｌを中心に回動起伏することによって便器本体３０のリム上面３０ａを開閉する。このような過程においては、座用伝達ユニット５に内蔵されたねじりばね１３のねじり力により便座３は常に開放方向へ付勢されている。
【００４３】
開閉制御ユニット１５においては、磁石とホールＩＣとで構成された角度検知センサ２１により回動軸１７の回転角度を検知することによって便座３の開閉角度を検知し、この検知信号で駆動モータ１６の回転をフィードバック制御することにより、便座３の緩やかな開閉動作を実現することができる。なお、回転方向の検出は、回動軸１７に設けられた多極磁着された磁石とホールＩＣのほか、スリットとフォトインプランタによる２相出力のエンコーダにしてもよいし、ポテンシオメータによる角度情報から回転方向を判断してもよい。また、ソフト閉止機構は、オイルの粘性を利用したもので、弁の働きによってダンパー力を発揮させるものである。
【００４４】
ここで、図１７，図１８を参照して、座用伝達ユニット９の構造、機能について詳しく説明する。図１７は座用伝達ユニット付近の分解断面図であり、図１８は座用伝達ユニット付近の分解斜視図である。
【００４５】
図１７，図１８に示すように、座用伝達ユニット９は、機能部品が収められた収納筒１１と、収納筒１１内に回転可能に配置された出力軸１２と、収納筒１１内で回転軸１２を包囲するように配置されたねじりばね１３（コイルばね）と、収納筒１１の開口部分を閉塞する収納蓋１４とで構成されている。
【００４６】
ねじりばね１３は、便座３を開方向に付勢する状態で、一端部が収納筒１１内に設けられた取付け穴１１ａに挿入することによって収納筒１１に係止され、その他端部を出力軸１２の外周面に開設された取付け穴１２ｅに挿入することによって回転軸１２に固定されている。収納筒１１と出力軸１２との摺動部及び出力軸１２と収納蓋１４との摺動部にはそれぞれＯリング５３が配置され、収納筒１１と出力軸１２とで形成される空間内に水分が浸入することを防止している。なお、ねじりばね１３による付勢力は便座３が閉状態を維持できる程度の力となっている。
【００４７】
また、座用伝達ユニット９の収納筒１１の周囲にはリブ５４が設けられ、図８，図１２で示したように、この座用伝達ユニット９が回動自在に嵌入する便座３の右側の基端部３ｌの一部には切欠き部５５が設けられ、切欠き部５５からリブ５４が常時露出する構成となっている。
【００４８】
座用伝達ユニット９の出力軸１２の左側（開閉制御ユニット１５との連結部分）には、図１８（ｂ）に示すように、開口部が拡幅したＵ字状の切欠き１２ｂが形成され、後述する手順により、開閉制御ユニット１５の回動軸１７に対して上方より嵌め込み係合させることが可能である。これにより、出力軸１２は開閉制御ユニット１５の回動軸１７に対して回転不能に固定される。
【００４９】
一方、出力軸１２の右側（便座３との連結部分）は、収納蓋１４から突出しており、基部が断面円形で先部が断面セレーション形状となっている。断面セレーション形状は、外径形状を円形としているため、この先部、便蓋４の基端部４ｌのカラー部２９に回動自在に嵌め込まれる。セレーション形状の歯数を一部異形状若しくは一部歯数の幅を広くすることにより、後述する抜け止め部５６を嵌め込む際の位置決めを可能としている。
【００５０】
図１８（ａ）に示すように、抜け止め部５６は、その形状が実質的にＬ字状となっており、座用伝達ユニット９を載置してスライド可能にするガイドで構成されている。この抜け止め部５６の一片部には、座用伝達ユニット９の出力軸１２と係合する貫通穴５７が設けられ、その外側周辺部には、便座３と係合するための８つの突出部５８が等角度に設けられている。
【００５１】
貫通穴５７は、嵌め込まれる出力軸１２の先部と同様に断面セレーション形状であり、位置決めのため、セレーション形状の歯数を一部異形状若しくは一部歯数の幅を広くしている。また、他片部の中央部には座用伝達ユニット９を便座３の基端部３ｌの軸心方向にスライドさせた場合に、リブ５４と当接可能なストッパー部５９が設けられている。なお、図１２で示したように、便座３の右側の基端部３ｌの内側側壁には、抜け止め部５６の突出部５８がそれぞれ嵌め込まれる凹部６０が形成されている。
【００５２】
ここで、便座３の右側の基端部３ｌへ座用伝達ユニット９を固定する手順について説明する。図１８（ａ）に示すように、係合部材３３を座用伝達ユニット９の外筒部１１ａに嵌め込む。外筒部１１ａは係合部材３３のリング部３３ａより若干大きな内径としているので、リング部３３ａが外筒部１１ａを乗り上げ、細径部１１ｂまで嵌め込まれると、座用伝達ユニット９と係合部材３３とは一体化され、係合部材３３は、そのリング部３３ａと外筒部１１ａとによって軸心方向の抜けが規制される。
【００５３】
次に、抜け止め部５６の貫通孔５７に座用伝達ユニット９の出力軸１２を係合させ、抜け止め部５６の突出部５８を便座３の右側の基端部３ｌに設けられた凹部６０に嵌め込む。そして、抜け止め部５６の柱片に設けられた固定穴６１と、基端部３ｌに設けられた固定穴６１ａとを一致させ、これらの穴を連通するセルフタッピングネジで締結することによって、便座３の右側の基端部３ｌの内側に座用伝達ユニット９が配置される。これにより、座用伝達ユニット９を便座３の基端部３ｌの軸心方向にスライド可能にするとともに、便座３の右側の基端部３ｌからの座用伝達ユニット９の脱落が防止される。
【００５４】
なお、抜け止め部５６は便座３の基端部３ｌに固定される前は外側に弾性変形可能であるため、座用伝達ユニット９は抜け止め部５６から着脱可能であるが、便座３の基端部３ｌに固定された後は、便座３の基端部３ｌによって外側への変形が拘束されるため、座用伝達ユニット９はスラスト方向の抜けが規制される。また、抜け止め部５６と外筒部１１ａとのクリアランスが小さく外筒部１１ａを乗り越える程度まで係合部材３３が変形できないので、係合部材３３も同様に軸心方向の抜けを防止することができる。
【００５５】
このように、座用伝達ユニット９を、開閉制御ユニット５と便座３の基端部３ｌとの間に介在させたことにより、座用伝達ユニット９に内蔵されたねじりばね１３により回転軸１２を介して便座３は開放方向へ付勢された状態となる。
【００５６】
したがって、男子小用の際に便座３及び便蓋４を起立させたとき、その起立姿勢で便座３及び便蓋４を安定保持することができ、小用中に便座３や便蓋４が不本意に倒伏することがない。なお、便座３を閉止状態まで倒伏させたときは、便座３の自重トルクの方がねじりばね１３による付勢力よりも大となるため、便座３が便器本体３０から浮き上がることはない。
【００５７】
図１９は便座自重トルクが異なる２種類の便座装置（製品Ａ及び製品Ｂ）における「便座回動角度」と「便座自重トルク」との関係を示すグラフであり、図２０は製品Ａ，Ｂにおけるそれぞれの「便座回動角度」と座用伝達ユニットの「ばねトルク」との関係を示すグラフであり、図２１は製品Ａ，Ｂそれぞれの「便座回動角度」と、便座自重トルクと座用伝達ユニットのばねトルクとの「合成トルク」との関係を示すグラフである。
【００５８】
図１９に示すように、製品Ａの「便座自重トルク」は、「便座回動角度」の全範囲において製品Ｂの「便座自重トルク」より大きくなっている。このような製品Ａ，Ｂにおいて、図２０に示すようにトルク特性が異なるねじりばねを内蔵した座用伝達ユニットを用いてそれぞれの便座を開放方向へ付勢するトルクを与えると、図２１に示すように、製品Ａ，Ｂにおける「合成トルク」（便座自重トルクと座用伝達ユニットのばねトルクの合成トルク）をほぼ同等とすることができる。
【００５９】
したがって、トルク特性の異なるねじりばねを内蔵した複数種類の座用伝達ユニットを予め準備しておき、種々の商品バリエーションにおける便座自重トルクの違いに応じて、これらの座用伝達ユニット群の中から適切なものを選択して搭載すれば、種々の商品ごとに便座自重トルクが異なっていても、「便座自重トルク」と座用伝達ユニットの「ばねトルク」との「合成トルク」をほぼ同等とすることができる。
【００６０】
このように、便座の種類によってその自重トルクが異なっていても、それぞれの便座に適したトルク特性のねじりばねを内蔵した座用伝達ユニットを選択して使用することにより、「便座自重トルク」と座用伝達ユニットの「ばねトルク」との「合成トルク」をほぼ同等とすることができる。したがって、開閉装置３１を構成する開閉制御ユニット５あるいはダンパー装置は１種類で対応可能となり、構成部品の共通化を図ることができる。なお、座用伝達ユニット９に内蔵されたねじりばね１３のトルク特性は、ねじりばね１３の線径、中心径、巻数等を変えてバネ定数を調節することによって変更することができるため、複数種類の座用伝達ユニットを準備することは比較的容易である。
【００６１】
例えば、図２２に示すように、形状や寸法の異なる４種類の便座（便蓋）がある場合、それぞれの便座（便蓋）ごとに異なる自重トルクに応じて４種類の伝達ユニット（１）〜（４）を準備しておけば、１種類の開閉制御ユニット（又はダンパーユニット）と４種類の伝達ユニット（１）〜（４）との組み合わせによって４種類の開閉装置を構成することができるため、４種類の便座（便蓋）があっても１種類の開閉制御ユニット（又はダンパーユニット）で対応することができる。すなわち、開閉制御ユニット（又はダンパーユニット）の共通化を図ることができ、開閉装置の製造コスト及び管理コストの低減を図ることができる。
【００６２】
また、本実施形態では座用伝達ユニット９を、便座３の基端部３ｌの回動ブロック挿入部３ａに挿入した構造としているため、座用伝達ユニット９を配置するためのスペースを開閉制御ユニット５の内部などに設ける必要がなく、温水洗浄便座装置１の小型化を図ることができる。なお、第１の実施形態を示す図１６においては、便座３側のみに座用伝達ユニット９を配置した場合について説明したが、便蓋４側に蓋用伝達ユニットを用いることも可能である。この場合は、便座３の左側の基端部３ｒ内のスペースに蓋用伝達ユニットを収納する。
【００６３】
次に、図２３を参照して、本発明の第２の実施形態である伝達ユニットについて説明する。なお、前述した座用伝達ユニット９の構成部分と同一の機能、効果を発揮する部分については同一の符号を付している。
【００６４】
本実施形態の座用伝達ユニット２９は、収納筒１１と、回転軸１２と、ねじりばね１３ａと、ねじりばね１３ｂと、収納蓋１４とで構成されている。ねじりばね１３ａは、その一端を取付け穴１１ｃに挿入することによって収納筒１１に固定され、その他端を取付け穴１２ｅに挿入することのよって回転軸１２に固定されている。また、ねじりばね１３ｂは、その一端を取付け穴１１ｄに挿入することによって収納筒１１に固定され、その他端を取付け穴１２ｄに挿入することによって回転軸１２に固定されている。
【００６５】
座用伝達ユニット２９においては、収納筒１１内に配置された複数のねじりばね１３ａ，１３ｂの各々の一端を回転軸１２に係止し、他端を収納筒１１に係止しているため、便座開放方向へ回転軸１２を付勢するねじりトルクの大きさは座用伝達ユニット９の場合よりも大となっている。したがって、座用伝達ユニット２９は、前述した便座３よりも自重トルクの大きな便座の開閉機構の構成部品として好適である。
【００６６】
このように、座用伝達ユニットに内蔵されるねじりばねの個数を変えることにより種々の商品バリエーションにおける便座又は便蓋の自重トルク特性に合わせて対応可能となる。また、座用伝達ユニット２９は複数のねじりばね１３ａ，１３ｂを内蔵しているため、１つのねじりばねに対する負担を低減することができ、さらに、ねじりばね１３ａ，１３ｂの両端部の固定箇所も複数に分けられているので、発生する応力を取付け穴１１ｃ，１１ｄ，１２ｃ，１２ｄに分散することができる。したがって、収納筒１１、回転軸１２の材質の樹脂化を図ることが可能となり、製造コストの低減及び軽量化を促進することができる。
【００６７】
次に、図２４を参照して、本発明の第３の実施形態である伝達ユニットについて説明する。なお、前述した座用伝達ユニット９の構成部分と同一の機能、効果を発揮する部分については同一の符号を付している。
【００６８】
本実施形態の座用伝達ユニット３９は、収納筒１１と、回転軸１２と、ねじりばね１３ｃ，１３ｄと、中間回転軸２３と、収納蓋１４とで構成されている。ねじりばね１３ｃは、その一端を取付け穴１１ｃに挿入することによって収納筒１１に固定され、その他端を取付け穴２３ａに挿入することによって中間回転軸２３に固定されている。また、ねじりばね１３ｄは、その一端を取付け穴２３ｂに挿入することによって中間回転軸２３に固定され、その他端を取付け穴１２ｆに挿入することによって回転軸１２に固定されている。
【００６９】
このように、複数のねじりばね１３ｃ，１３ｄのうち、一方のねじりばね１３ｄの一端を回転軸１２に係止し、他端を中間回転軸２３に係止するとともに、他方のねじりばね１３ｃの一端を中間回転軸２３に係止し、他端を収納筒１１に係止したので、ねじりばねを収容するスペースが十分にない場合でも中間回転軸２３により複数のねじりばねを連結することで比較的強いトーション力を得ることができる。したがって、種々の商品バリエーションにおける便座又は便蓋の自重トルク特性に合わせて、便座又は便蓋を開放方向へ付勢するためのねじりばねのトルク設定を的確に行うことができる。
【００７０】
また、図２３，図２４で示したように、収納筒１１や収納蓋１４と回転軸１２との摺接部分にＯリング２７ａ，２７ｂを設けることにより、伝達ユニット９の内部に水や洗剤等が進入することが無くなる。したがって、便座３又は便蓋４を丸洗いしてもねじりばね１３が腐食することが無く、信頼性及び耐久性が向上する。
【００７１】
さらに、便座３の基端部３ｌの回動ブロック挿入部３ａのスペースが十分に確保できない場合でも、収納筒１１の内部でねじりばねの巻き数を増やすことができる。これによってバネ定数を低減することが可能であり、便座回動角度の範囲内におけるねじりばねトルクの変化を小さくすることができるため、便座の開閉動作がスムーズとなり、不完全閉止を防止することができる。
【００７２】
以上の実施形態においては、いずれも収納ケース２内に開閉制御ユニットとして開閉制御ユニット５を配置した場合について説明したが、この開閉制御ユニット５の代わりに、便座３の閉止動作を緩和する機能を有するダンパーユニット（いわゆる緩閉止機構）を開閉制御ユニットとして配置することもできる。このように、伝達ユニット９を用いることにより、寸法や形状の異なる複数種類の便座，便蓋に対して、開閉制御ユニットを共用することが可能となるため、部品の共通化を図ることができる。
【００７３】
次に、図２５，図２６を参照して、開閉制御ユニット１５の代わりにダンパーユニットを配置した場合について説明する。ダンパーユニット４９においては、回転軸１２の外周に１８０度間隔で２つ羽根１２ｗを設け、収納筒２４の内周面に１８０度間隔で２つの区画壁２６を設けている。また、収納筒２４内にはシリコンオイル等の粘性オイルが充填されている。このダンパーユニット４９の羽根１２ｗは、矢線Ｒ方向に回転する際には、オイル収納室２４ａ内のオイルが羽根１２ｗと収納筒２４の内周面との間隙からオイル収納室２４ｂ内へスムーズに移動し、矢線Ｌ方向へ回転する際には、オイル収納室２４ｂからオイル収納室２４ａへの移動が徐々に行われるような形状としている。
【００７４】
次に、前述した第１の実施形態において、図２〜図４に示す手順を経て収納ケース２から離脱させた便座３及び便蓋４の基端部３ｌ，４ｌ，３ｒ，４ｒを再び収納ケース２に元通り取り付ける方法について説明する。
【００７５】
まず、便蓋４の左側の基端部４ｒに設けられた嵌合部２６に、便座３の左側の基端部３ｒに設けられた嵌入部４４を嵌め込んだ後、便蓋４の右側の基端部４ｌに設けられた嵌合部２７に、便座３の右側の基端部３ｌに設けられた嵌入部２５を嵌め込む。これにより、便蓋４の基端部４ｌ，４ｒと、便座３の基端部３ｌ，３ｒとの軸心を同一にすることができるので、切り欠き部５５から露出した係合部材３３のリブ５４を使用して、係合部材３３を抜け止め部５６に沿って便座３の基端部３ｌの軸心方向端部へスライドさせ、座用伝達ユニット９の出力軸１２の先端部を便蓋４のカラー部２９に嵌め込み、便蓋４と便座３とを個別に回動可能に一体化する。
【００７６】
そして、便蓋４及び便座３を重ね合わせた状態で収納ケース２の上方から降ろしていき、第１の回動軸１６、第２の回動軸１７にそれぞれ係合部材３２，３３の各開口部３０，３１を嵌め込む。このとき、第１の係合部材３２は回動自在であるため回動軸１６に嵌め込む際に、第１の係合部材３２の本体３４の傾斜部３４ｂにて回動軸１６に誘引しつつ軸心に嵌め込むことができる。
【００７７】
次に、図２７〜図３０を参照して、便座３及び便蓋４の基端部３ｌ，４ｌを収納ケース２に元通り取り付ける方法について説明する。図２７に示すように、座用伝達ユニット９においては、一対の挟持部１１ｘのガイド面１１ｇは互いに平行をなすように対向配置されているが、伝達ユニット９を収納ケース２から離脱させた状態においては、これらのガイド面１１ｇの平行方向と、回転軸１２の切り欠き部１２ｂの長手方向１２ｌとは平行をなさず、互いに２５度〜３５度程度ずれた状態となっている。これは、収納ケース２から伝達ユニット９を離脱させた状態においても、収納筒１１に内蔵されたねじりばねによって回転軸１２に付勢されているねじりトルクを一定以上維持するためである。
【００７８】
したがって、図２９，図３０に示すように、開閉制御ユニットの回動軸１７の先端部１７ａに出力軸１２の切り欠き部１２ｂを係合させて両者を連結すると、ガイド面１１ｇの平行方向と、出力軸１２の切り欠き部１２ｂの長手方向１２ｌとは互いに平行状態となり、これによって、回転軸１２に付勢されているねじりトルクが便座３の基端部３ｌに加わり便座３は開放方向に付勢される。
【００７９】
まず、図２８（ａ）に示すように、ロック解除状態とした座用伝達ユニット９をその係合部材３３の切欠部３３ｂを下に向け、収納ケース２から突出した突出部１５ａ及び回動軸１７の先端部１７ａに向かって徐々に押し下げていくと、図２８（ｂ）に示すように、一方の挟み込み部１１ｘの下端部が突出部１５ａのガイド斜面１５ｂに当接する。
【００８０】
このまま、基端部３ｌ，４ｌ部分を下方へ押し下げていくと、前記挟み込み部１１ｘはガイド斜面１５ｂに沿って下方へ移動していき、これによって挟み込み部１１ｘは図２８（ｃ）に示すように反時計方向へ回動するので、図２８（ｄ）に示すように、挟み込み部１１ｘのガイド面１１ｇの平行方向と突出部１５ａの方向とが一致して突出部１５ａが一対の挟み込み部１１ｘの間に嵌り込んでいき、最終的には図２８（ｅ）に示す状態となり、挟持部１１ｘが固定突起２２ａを挟持した状態となって収納筒１１が収納ケース２に固定されるとともに、回動軸１７の先端部１７ａと出力軸１２の切り欠き部１２ｂとの連結も完了する。
【００８１】
このとき、回動軸１７の先端部１７ａは、出力軸１２の切り欠き部１２ｂの開口部分に拡幅形状に形成されたガイド面１２ｇによって誘導されるので、先端部１７ａを切り欠き部１２ｂ内へ確実に嵌入させることができる。
【００８２】
このような手順をとることにより、図２９に示すように、便座３及び便蓋４の基端部３ｌ，４ｌは座用伝達ユニット９を介して、開閉制御ユニットの突出部１５ａ及び回動軸１７に連結される。この後、係合部材３３のレバー部６５を手指で操作して係合部材３３全体を便蓋閉止方向に回転させると、図３０に示すように、係合部材３３の切欠部３３ｂが背面側へ移動してロック状態となるため、座用伝達ユニット９は収納ケース２の突出部１５ａから上方へ離脱不能となって取付が完了する。
【００８３】
このように、伝達ユニット９を介して便座３及び便蓋４が収納ケース２に完全に連結されると、便座３は開放方向に付勢された状態となるため、男子小用の際に便座３及び便蓋４を起立させても、不本意に便座３や便蓋４が倒伏してくることがない。
【００８４】
また、係合部材３３が収納ケース２に対するロック手段であるため、清掃などの場合は係合部材３３のレバー部６５を回転させてロック解除状態として、前述と逆の手順をとれば、便座３及び便蓋４を収納ケース２から離脱させることによって清掃作業が非常にやりやすくなり、作業性が向上する。
【００８５】
産業上の利用可能性
以上のように、本発明の便座又は便蓋の開閉装置及び開閉装置の伝達ユニットは、洋式便器に装備される温水洗浄便座装置や暖房便座装置などにおける便座又は便蓋の開閉機構として使用することができる。
【図面の簡単な説明】
図１は本発明の第１の実施形態である便座又は便蓋の開閉装置を搭載した温水洗浄便座装置を示す斜視図であり、図２〜図４は図１に示す温水洗浄便座装置における便蓋及び便座の取り外し方法を示す説明図であり、図５は図１に示す温水洗浄便座装置の便座及び便蓋の左側基端部を収納ケースから離脱させた状態を示す部分斜視図であり、図６は図１に示す温水洗浄便座装置の便蓋及び便座の右側基端部を収納ケースから離脱させた状態を示す説明図である。
図７は、図６における矢線Ｑ方向から見た側面図であり、図８は収納ケースから離脱させた便座の右側基端部を示す斜視図であり、図９は収納ケースから離脱させた便座と便蓋とを分離した状態を示す斜視図であり、図１０〜図１１は収納ケースから離脱させた便座の左側基端部を示す斜視図であり、図１２及び図１３は収納ケースから離脱させた便座の右側基端部を示す斜視図であり、図１４は収納ケースから離脱させた便蓋の左側基端部を示す斜視図であり、図１５は収納ケースから離脱させた便蓋の右側基端部を示す斜視図である。
図１６は図１における矢線Ｐで示す部分の垂直断面図であり、図１７は座用伝達ユニット付近を示す分解断面図であり、図１８（ａ）は座用伝達ユニットの分解斜視図であり、図１８（ｂ）は図１８（ａ）における矢線Ｒ方向から見た図である。
図１９は便座自重トルクが異なる２種類の便座装置（製品Ａ及び製品Ｂ）における「便座回動角度」と「便座自重トルク」との関係を示すグラフであり、図２０は製品Ａ，Ｂにおけるそれぞれの「便座回動角度」と座用伝達ユニットの「ばねトルク」との関係を示すグラフであり、図２１は製品Ａ，Ｂそれぞれの「便座回動角度」と、便座自重トルクと座用伝達ユニットのばねトルクとの「合成トルク」との関係を示すグラフである。
図２２は１つの開閉制御ユニット又はダンパーユニットと複数の伝達ユニットと複数種類の便座（便蓋）との組み合わせを示す概念図である。
図２３は本発明の第２の実施形態である伝達ユニットを示す断面図である。
図２４は本発明の第３の実施形態である伝達ユニットを示す断面図である。
図２５は図１６に示す便座又は便蓋の開閉装置における開閉制御ユニットに代えてダンパーユニットを配置した状態を示す断面図であり、図２６は図２５における一部省略Ｙ−Ｙ線断面図である。
図２７は便座及び便蓋の右側基端部の座用伝達ユニットを開閉制御ユニットに係合させる状態を模式的に示す図であり、図２８は前記座用伝達ユニットを開閉制御ユニットに係合させる手順を示す図であり、図２９，図３０は前記座用伝達ユニットを開閉制御ユニットに係合させた状態を示す断面図である。

Claims (10)

1. 基端部を中心に回動起伏する便座又は便蓋の回動中心線上に配置された軸体を有し便器本体又は便座の基端部に間接的に固定された開閉制御ユニットと、前記回動中心線上に配置され前記開閉制御ユニットの軸体に連結された回転軸及び前記回転軸を前記便座又は便蓋の開放方向に付勢する付勢手段を有する伝達ユニットとを備えたことを特徴とする便座又は便蓋の開閉装置。
2. 前記開閉制御ユニットを前記便器本体に間接的に固定し、前記伝達ユニットの回転軸の片端部を前記開閉制御ユニットの軸体に分離可能に連結した請求の範囲第１項に記載の便座又は便蓋の開閉装置。
3. 前記開閉制御ユニットと前記伝達ユニットとを着脱可能に連結するための嵌合手段を設けた請求の範囲第２項に記載の便座又は便蓋の開閉装置。
4. 前記嵌合手段として、前記開閉制御ユニット又は前記伝達ユニットのいずれか一方に突出部を設け、他方に前記突出部を挟持する挟持部を設けた請求の範囲第３項に記載の便座又は便蓋の開閉装置。
5. 前記突出部の一部に、前記突出部を前記挟持部の嵌合位置へ誘導するためのガイド面を設けた請求の範囲第４項に記載の便座又は便蓋の開閉装置。
6. 前記開閉制御ユニットの軸体と、前記伝達ユニットの回転軸との連結手段として、前記軸体又は前記回転軸のいずれか一方の軸端面に突出部を設け、他方の軸端面に前記突出部が嵌合可能な切り欠き部を設けた請求の範囲第２項に記載の便座又は便蓋の開閉装置。
7. 前記切り欠き部の一部に、前記突出部を前記切り欠き部の嵌合位置へ誘導するためのガイド面を設けた請求の範囲第６項に記載の便座又は便蓋の開閉構造。
8. 前記開閉制御ユニットの軸体と前記伝達ユニットの回転軸との連結によって前記伝達ユニットの回転軸に付勢力を生じさせる付勢力発生機構を設けた請求の範囲第１項に記載の便座便蓋の開閉装置。
9. 便器本体又は便座の基端部に間接的に固定された開閉制御ユニットの軸体との連結手段を有する回転軸と、前記回転軸が回動可能に収められた収納筒と、前記収納筒内に配置され前記回転軸を一定方向に付勢する付勢手段とを備えたことを特徴とする伝達ユニット。
10. 前記回動軸を付勢状態に維持するため前記回動軸の回転開始位置を定めるストッパーを設けた請求の範囲第９項に記載の伝達ユニット。

Images