JP5700596B2

JP5700596B2 - 締結装置

Info

Publication number: JP5700596B2
Application number: JP2013524274A
Authority: JP
Inventors: 裕一幡野
Original assignee: Sugatsune Kogyo Co Ltd
Current assignee: Sugatsune Kogyo Co Ltd
Priority date: 2011-12-02
Filing date: 2012-11-09
Publication date: 2015-04-15
Anticipated expiration: 2032-11-09
Also published as: WO2013080776A1; JPWO2013080776A1

Description

本発明は、取付け凹部を有する第一部材に取り付けられる締結装置に関する。

取付け凹部を有する第一部材に取り付けられる締結装置として、例えば取付け孔を有する便器に取り付けられる締結装置が知られている。第二部材としての便座は締結装置に回転可能に支持される。便座は締結装置を介して便器に取り付けられる。殆どの場合、便座と共に便蓋も締結装置のブラケットに回転可能に支持される。便座及び便蓋は、締結装置を介して便器に取り付けられる。

典型的な締結装置として、便器の取付け孔に締結装置の締結ピンを挿入し、便器の下端から突出する締結ピンのねじにナットを締めるものが知られている。構造が簡易であるので、この締結装置は広く用いられている。しかし、ナットを締める作業が便器の下側からの作業になるので、面倒な作業になるという課題がある。

この課題を解決するために、特許文献１には、便器の上面側からのレバー操作によって締結装置を便器に取り付けるものが開示されている。図８に特許文献１に記載の締結装置を示す。図８（ａ）は締結状態の締結装置を示し、図８（ｂ）が非締結状態の締結装置を示す。便器１の取付け孔１ａには、締結装置４のピン３の下端部が挿入される。ピン３の下端部には、軸線方向の圧縮力によって変形可能な支持部５が設けられる。図８（ｂ）の非締結状態において、支持部５の外径は、取付け孔１ａの内径よりも小さい。支持部５は拡開可能である。図８（ａ）に示すように、軸線方向の圧縮力が作用することによって、支持部５の外径は取付け孔１ａの内径よりも大きくなり、取付け孔１ａの内周面に密着する。支持部５に軸線方向の圧縮力を作用させるために、ピン３の上端部には手動操作可能なレバー６が連結軸７の回りを回転可能に設けられる。ピン３を案内するスリーブ８と支持部５との間にはばね９が介在している。

レバー６にはカム面６ａが形成されている。図８（ｂ）に示すレバー６を起立させた状態から図８（ａ）に示すレバー６を横に寝かせた状態まで、レバー６を回転させると、レバー６に連動してピン３が上昇する。ピン３の上昇に伴って支持部５も上昇し、支持部５とスリーブ８との間に介在するばね９が圧縮される。支持部５に圧縮力が作用すると、支持部５が便器１の取付け孔１ａに密着するので、締結装置４が便器１に締結される。

この締結装置４によれば、必要な作業を全て便器１の上からの作業とすることができるので、作業が簡単になるという利点がある。締結装置４を便器１から取り外すときは、レバー６を逆方向に回転しさえすればよい。

欧州特許出願公開第０４８０５３４号明細書

しかし、特許文献１に記載の締結装置にあっては、図８（ｂ）の非締結状態から図８（ａ）の締結状態までレバー６を回転させる間、ピン３が一旦頂点まで上昇した後、頂点から下方に下がるという問題がある。なぜならば、図８（ａ）の締結状態においてレバー６が逆回転するのを防止するために、図８（ｂ）の非締結状態から図８（ａ）の締結状態に到る過程において、レバー６のカム面６ａがその頂点６ａ１（カム面６ａの角にあり、連結軸７から最も離れた点）を乗り越えてベース部材１０に接触するようになっているからである。ピン３が一旦頂点まで上昇した後、頂点から下方に下がると、その分支持部５の圧縮力が弱くなり、支持部５と便器１の取付け孔１ａとの締結力も弱くなるという課題がある。

そこで、本発明は、第一部材の取付け凹部への締結力を高くすることができる締結装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の一態様は、取付け凹部を有する第一部材に取り付けられる締結装置であって、前記第一部材に載置されるブラケットと、前記ブラケットに対して昇降可能であり、前記第一部材の前記取付け凹部に挿入されるピンと、前記ピンの上昇又は下降に伴って、非締結状態から締結状態になる支持部と、前記ブラケットに所定の軸線の回りを回転可能に支持され、前記ピンと係合する手動操作可能なレバーと、を備え、前記レバーが、前記ピンと前記レバーの係合箇所から離れた前記所定の軸線の回りを時計方向及び反時計方向のいずれか一方向に回転することによって、前記レバーが前記ピンを上昇させ、前記レバーが、前記所定の軸線の回りを前記時計方向及び前記反時計方向の他方向に回転することによって、前記レバーが前記ピンを下降させ、前記レバーの回転角度が、前記支持部を非締結状態にする第一の角度から前記支持部を締結状態にする第二の角度に到達したとき、ストッパにより前記レバーの回転角度が前記第二の角度に保持される締結装置である。

本発明の一態様によれば、一旦頂点まで上昇したピンが頂点から下方に下がったり、又は一旦頂点まで下降したピンが頂点から上方に上がったりするのを防止できる。このため、支持部の締結力を高くすることができる。

本発明の一実施形態の締結装置を介して便座及び便蓋が取り付けられた便器の斜視図上記便座及び便蓋付き便器の正面側の分解斜視図上記便座及び便蓋付き便器の背面側の分解斜視図本発明の一実施形態の締結装置の上面側の分解斜視図本発明の一実施形態の締結装置の底面側の分解斜視図本発明の一実施形態の締結装置の動作断面図（図中（ａ）は締結状態を示し、図中（ｂ）は非締結状態を示す）本発明の一実施形態の締結装置の動作断面図（図中（ａ）は締結状態を示し、図中（ｂ）は非締結状態を示す）従来の締結装置の動作断面図（図中（ａ）は締結状態を示し、図中（ｂ）は非締結状態を示す）

以下、本発明の一実施形態の締結装置を図面を参照して説明する。図１に示すように、第一部材としての便器１１には、締結装置１２ａ，１２ｂを介して第二部材としての便座１４及び便蓋１６が回転可能に取り付けられる。便器１１には左右一対の締結装置１２ａ，１２ｂが取り付けられる。左右一対の締結装置１２ａ，１２ｂには便座１４及び便蓋１６が回転可能に取り付けられる。

図２に示すように、便器１１の上面には左右一対の締結装置１２ａ，１２ｂが取り付けられる。左右一対の締結装置１２ａ，１２ｂの外側には、便座１４の左右一対の取付け部１５ａ，１５ｂが取り付けられ、便座１４の左右一対の取付け部１５ａ，１５ｂの外側に便蓋１６の左右一対の取付け部１７ａ，１７ｂが取り付けられる。

この実施形態では、便座１４及び便蓋１６が閉まるときの衝撃を緩和するために、締結装置１２ａ，１２ｂにはダンパ１８ａ，１８ｂが組み込まれる。ダンパ１８ｂは締結装置１２ｂと便蓋１６との間に介在し、便蓋１６が閉まるときに制動力を発生させる。ダンパ１８ａは締結装置１２ａと便座１４との間に介在し、便座１４が閉まるときに制動力を発生させる。

図３に示すように、便器１１の後部には、取付け凹部として上下方向に左右一対の取付け孔１１ａ，１１ｂが開けられている。締結装置１２ａ，１２ｂは、便器１１の上面に載置されるブラケット２１と、ブラケット２１から下方に伸び、取付け孔１１ａ，１１ｂに下端部が挿入されるピン２２を備える。締結装置１２ａ，１２ｂのピン２２を便器１１の取付け孔１１ａ，１１ｂに挿入し、レバー２４を押し下げることによって、締結装置１２ａ，１２ｂを便器１１に締結することが可能になる。左右一対の締結装置１２ａ，１２ｂのブラケット２１には、便座１４及び便蓋１６が回転可能に取り付けられる。便座１４及び便蓋１６を左右一対の締結装置１２ａ，１２ｂのブラケット２１に回転可能に取り付けた後、左右一対の締結装置１２ａ，１２ｂのピン２２を便器１１の左右一対の取付け孔１１ａ，１１ｂに締結する。便器１１から締結装置１２ａ，１２ｂを取り外すときは、レバー２４を図３に示す状態まで持ち上げる。便座１４及び便蓋１６は、締結装置１２ａ，１２ｂと一緒に便器１１から取り外される。

図４及び図５は、締結装置１２ａ，１２ｂの分解斜視図を示す。図４は締結装置１２ａ，１２ｂ上面側の斜視図を示し、図５は締結装置１２ａ，１２ｂ下面側の斜視図を示す。締結装置１２ａ，１２ｂは、ブラケット２１と、ブラケット２１に昇降可能に案内され、下端部が便器１１の取付け孔１１ａ，１１ｂに挿入されるピン２２と、ブラケット２１に所定に軸線の回りを回転可能に支持され、手動操作可能なレバー２４と、レバー２４が所定の角度まで回転したときにレバー２４の回転を停止させるストッパ２６と、を備える。ピン２２の外側には、ピン２２の昇降に伴って外径が変化する支持部２８が設けられる。

締結装置１２ａ，１２ｂの各部の構造は以下のとおりである。図４に示すように、ブラケット２１は、上部が円筒形で下部が矩形の箱形状に形成される。図４に示すブラケット２１の前面には、レバー２４をブラケット２１の下部空間に挿入するための開口２１ａが形成される。ブラケット２１の側面には、ダンパ１８ａ，１８ｂを回転不能に差し込むための扁平な凹部２１ｂが形成される。ブラケット２１の左右一対の側壁２１ｃには、連結軸２５が架け渡される。連結軸２５はレバー２４の貫通穴２４ａに挿通される。連結軸２５の回りをレバー２４が回転し、連結軸２５の軸線がレバー２４の回転の軸線になる。また、ブラケット２１の左右一対の側壁２１ｃには、ガイド軸３６が上下方向にスライド可能に支持される。ガイド軸３６はストッパ２６の当接部３１の貫通穴３１ａに挿入される。ブラケット２１の左右一対の側壁２１ｃの内壁面には、ガイド軸３６を案内する上下方向の長溝２１ｄが形成される。ストッパ２６の当接部３１の上下運動はガイド軸３６を介してブラケット２１に案内される。連結軸２５及びガイド軸３６はブラケット２１の凹部２１ｂからブラケット２１内に挿入される。連結軸２５及びガイド軸３６を挿入した後、凹部２１ｂには形状を合わせた押えプレート３７が嵌められる。

図５に示すように、ブラケット２１の底壁２１ｅには、ピン２２が昇降するのを案内する案内孔２１ｆが形成される。この案内孔２１ｆは円形を基礎とすると共に、周方向に１８０度離れた位置に逃げ溝２１ｆ１を有する。この逃げ溝２１ｆ１は、ピン２２に挿入される係合軸２７との干渉を避けるために形成される。ブラケット２１の底壁２１ｅには、案内孔２１ｆと平行にねじ孔２１ｇが形成される。このねじ孔２１ｇには、ストッパ２６の位置調整ねじ３３が螺合する。ブラケット２１の底壁２１ｅの底面には、支持部２８の上端部のフランジ３５ａのすわりをよくするためのざぐり穴２１ｈが形成される。

図４に示すように、レバー２４は、ピン２２を昇降させる側板部２４−１と、手動操作可能な摘み部２４−２と、を一体に形成してなる。側板部２４−１は断面コの字状に形成される。側板部２４−１の左右一対の側壁２４ｂには、連結軸２５が挿入される貫通穴２４ａが形成される。また、側板部２４−１の左右一対の側壁２４ｂには前端から内部に向かう溝２４ｃが形成される。溝２４ｃにはピン２２の係合軸２７の両端部がスライド可能に嵌められる。詳しくは後述するが、レバー２４が原動節となって連結軸２５の回りを回転すると、従動節となるピン２２が上下に運動する。レバー２４が回転する間、係合軸２７はレバー２４の溝２４ｃ内をスライドする。この係合軸２７がピン２２とレバー２４の係合箇所となる。

レバー２４の側板部２４−１の左右一対の側壁２４ｂには、連結軸２５と同心の円弧状の逃げ溝２４ｄが形成される。ストッパ２６の当接部３１のガイド軸３６はこの逃げ溝２４ｄを貫通する。レバー２４が回転するとき、レバー２４とストッパ２６の当接部３１のガイド軸３６との干渉を避けるように、逃げ溝２４ｄが円弧状に形成される。

レバー２４の摘み部２４−２は、断面コ字状の本体部２４ｆと、本体部２４ｆから垂直上方に立設する壁部２４ｇと、を備える。本体部２４ｆが人手に摘ままれる。壁部２４ｇの前面側には側板部２４−１が一体に形成される。壁部２４ｇの背面側には膨出部２４ｇ１が形成される。レバー２４の膨出部２４ｇ１がブラケット２１の天井壁２１ｊに当接することによりレバー２４の上方への回転が制限される。レバー２４の壁部２４ｇがブラケット２１の前面壁２１ｋに当接することによりレバー２４の下方への回転が制限される。

ピン２２は、上側の大径部２２ａと、下側の小径部２２ｂを備える。ピン２２の大径部２２ａはブラケット２１の案内孔２１ｆに嵌められる。ピン２２の上下運動は案内孔２１ｆに案内される。ピン２２の大径部２２ａには平取り部２２ａ１が形成される。ピン２２の平取り部２２ａ１がレバー２４の側板部２４−１の左右一対の側壁２４ｂ間に嵌められる。ピン２２の上端部には係合軸２７が挿入される。係合軸２７の軸線はピン２２の軸線と直交し、かつ連結軸２５の軸線と平行である。ピン２２の小径部２２ｂの下端部には上面が平らな截頭円錐形のテーパ部２９が取り付けられる。テーパ部２９はピン２２の軸線方向の下側に向かって外径が拡大している。テーパ部２９は、ピン２２の外側に支持部２８を嵌めた後、ピン２２の小径部２２ｂに取り付けられる。

支持部２８は、筒部３５と、筒部３５の外側に装着される復元片３４と、を備える。筒部３５は、その上端部にブラケット２１のざぐり穴２１ｈに嵌められるフランジ３５ａを備える。ピン２２のテーパ部２９が筒部３５内に入ることによって筒部３５が拡開するように、筒部３５には下端から軸線方向にスリット３５ｂが形成される。筒部３５の外周面には、周方向に１８０度離れた位置に軸線方向に伸びる嵌合溝３５ｃが形成される。筒部３５は樹脂製である。

筒部３５の嵌合溝３５ｃには、復元片３４が嵌められる。復元片３４は、上端のリング部３４ａと、リング部３４ａの周方向に１８０度離れた位置から下方に折り曲げて形成される板ばね部３４ｂと、を備える。リング部３４ａは筒部３５の上端部のリング状のフランジ３５ａの内側に嵌められる。板ばね部３４ｂは、筒部３５の嵌合溝３５ｃに嵌められ、筒部３５に接触している。板ばね部３４ｂは、ピン２２のテーパ部２９が筒部３５から出たとき、拡開した筒部３５が元の状態に復元するように弾性力を発生する。板ばね部３４ｂは金属製である。

締結装置１２ａ，１２ｂは便器１１を掃除するときに取り外される。頻繁に取り外される場合、筒部３５の拡開・縮小も頻繁に行われる。樹脂製の筒部３５は金属製の復元片３４に比べて耐久性が低く、何回も拡開・縮小を繰り返すと、筒部３５が拡開したままになる。これを防止するために、復元片３４を設け、復元片３４が筒部３５を矯正するようにする。

レバー２４の側板部２４−１の天井壁２４ｉの下面には、特殊な輪郭形状を持ったカム面４１が形成される（図７参照）。ストッパ２６は、レバー２４のカム面４１に当接する当接部３１と、位置調節ねじ３３と、位置調節ねじ３３の頭部と当接部３１との間に介在し、当接部３１をカム面４１に付勢する付勢としてのばね３２と、を備える。三角形状の当接部３１はレバー２４の側板部２４−１の左右一対の側壁２４ｂ間に挟まれる。当接部３１には断面長方形のガイド軸３６が挿入される。ガイド軸３６はレバー２４の側板部２４−１の逃げ溝２４ｄを通り、ブラケット２１の長溝２１ｄに上下方向にスライド可能に嵌められる。当接部３１の上下運動はブラケット２１に案内される。位置調整ねじ３３の頭部には雄ねじが形成される。位置調整ねじ３３を回すと、位置調整ねじ３３の頭部と当接部３１との間に介在するばね３２の弾性力が調整される（図７参照）。ばね３２は位置調整ねじ３３の軸部の外側に巻かれる。位置調整ねじ３３の上端部は当接部３１の底面の嵌合孔３１ｂ（図５参照）に嵌められる。

図６及び図７は、本実施形態の締結装置１２ａ，１２ｂの動作図を示す。図６にはレバー２４とピン２２の連動動作に着目した断面図が示され、図７にはレバー２４とストッパ２６との連動動作に着目した図が示されている。これらの図において、（ａ）は締結状態を示し、（ｂ）は非締結状態を示す。レバー２４を下方向に押し下げたり、上方向に押し上げたりすれば、締結状態及び非締結状態が交互に繰り返される。

図６（ｂ）及び図７（ｂ）に示す非締結状態では、レバー２４の回転角度はレバー２４の摘み部２４−２が最も上方に位置する第一の角度にある。このとき、レバー２４の膨出部２４ｇ１がブラケット２１の天井壁２１ｊに当接する。そして、図７（ｂ）に示すように、ストッパ２６の当接部３１はレバー２４のカム面４１に当接し、ストッパ２６のばねはレバー２４をさらに押し上げる方向に付勢力を発生させる。これにより、レバー２４の回転角度が第一の角度に保持される。レバー２４の回転角度が第一の角度のとき、ピン２２は最も下降した状態にあり、支持部２８の外径は便器１１の取付け孔１１ａ，１１ｂの内径よりも小さくなっている。

ストッパ２６のばね３２の弾性力に抗してレバー２４を下方に押し下げれば、レバー２４は連結軸２５の軸線の回りを時計方向に回転し始める。レバー２４の溝２４ｃにはピン２２の係合軸２７が嵌まっているので、レバー２４の回転によってピン２２が上昇する。図６（ａ）及び図７（ａ）に示す締結状態の第二の角度までレバー２４が時計方向に回転し、レバー２４の回転によってピン２２が上昇すると、支持部２８の外径が便器１１の取付け孔の内径よりも大きく拡開する。すると、支持部２８が便器１１の取付け孔１１ａ，１１ｂの内周面に密着するので、締結装置１２ａ，１２ｂが便器１１に締結される。

ピン２２の係合軸２７とレバー２４の回転の軸線（連結軸２５の軸線）とは離れている。図６（ｂ）及び図７（ｂ）に示す第一の角度から図６（ａ）及び図７（ａ）に示す第二の角度までレバー２４が回転する間、ピン２２は上昇し続ける。図７（ａ）に示すように、レバーの回転角度が第二の角度に到達したとき、ストッパ２６によりレバー２４の回転角度が第二の角度に保持される。ストッパ２６の当接部３１はレバー２４のカム面４１の溝に嵌まり、ストッパ２６のばね３２はレバー２４をさらに押し下げる方向に付勢力を発生させる。

なお、本発明は上記実施形態に具現化されるのに限られることはなく、本発明の要旨を変更しない範囲で様々な実施形態に変更できる。本発明の締結装置は、便器に便座を取り付けるための締結装置に適用されるのに限られることはなく、例えば、筐体に扉を回転可能に取り付けるための締結装置、建築物に建築金物を取り付けるための締結装置、自動車等の機械の本体部に部品を取り付けるための締結装置、切削加工等されるワークをテーブルに取り付けるための締結装置等に適用することができる。

また、例えば、左右の二つのブラケットを分離することなく、連結していてもよい。レバーを押し下げるのではなく、押し上げることにより支持部が締結力を発揮するようにしてもよい。レバーの第一の角度から第二の角度への回転によって、ピンが下降するようにしてもよい。ピンにレバーの側板部の溝に嵌まる係合軸を設けずに、ピンの頭部をレバーの側板部に付勢するようにしてもよい。支持部を軸線方向の圧縮力により外径が広がるゴム製のリングとしてもよい。

第一部材の取付け凹部として、第一部材に蟻溝又は内部空間が逆Ｔ字形の溝を形成し、溝の長手方向の端部から支持部を溝内に挿入し、ピンを上昇させることによって、ブラケットと支持部との間で溝の上壁部を挟むようにしてもよい。

１１…便器（第一部材）
１１ａ，１１ｂ…取付け孔（取付け凹部）
１２ａ，１２ｂ…締結装置
１４…便座
１６…便蓋
２１…ブラケット
２２…ピン
２４…レバー
２４ｃ…溝
２５…連結軸（所定の軸線）
２６…ストッパ
２７…係合軸（係合箇所）
２８…支持部
２９…テーパ部
３１…当接部
３４…復元片
３５…筒部
３５ｂ…スリット
４１…カム面

Claims

取付け凹部を有する第一部材に取り付けられる締結装置であって、
前記第一部材に載置されるブラケットと、
前記ブラケットに対して昇降可能であり、前記第一部材の前記取付け凹部に挿入されるピンと、
前記ピンの上昇又は下降に伴って、非締結状態から締結状態になる支持部と、
前記ブラケットに所定の軸線の回りを回転可能に支持され、前記ピンと係合する手動操作可能なレバーと、を備え、
前記レバーが、前記ピンと前記レバーの係合箇所から離れた前記所定の軸線の回りを時計方向及び反時計方向のいずれか一方向に回転することによって、前記レバーが前記ピンを上昇させ、
前記レバーが、前記所定の軸線の回りを前記時計方向及び前記反時計方向の他方向に回転することによって、前記レバーが前記ピンを下降させ、
前記レバーの回転角度が、前記支持部を非締結状態にする第一の角度から前記支持部を締結状態にする第二の角度に到達したとき、ストッパにより前記レバーの回転角度が前記第二の角度に保持される締結装置。
前記ピンには、前記ピンの軸線と直角でかつ前記レバーの前記所定の軸線と平行な係合軸が設けられ、
前記レバーには、前記係合軸がスライド可能に嵌まる溝が形成されることを特徴とする請求項１に記載の締結装置。
前記ストッパは、
前記レバーのカム面に当接する当接部と、
前記当接部を前記レバーのカム面に付勢する付勢部材と、を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の締結装置。
前記ピンの端部には、前記ピンの軸線方向へ向かって外径が拡大するテーパ部が設けられ、
前記支持部は、筒部と、筒部の外側に装着される復元片と、を備え、
前記ピンの前記テーパ部が前記筒部内に入ることによって前記筒部が拡開するように、前記筒部には端から軸線方向にスリットが形成され、
前記ピンの前記テーパ部が前記筒部から出たとき、前記復元片は拡開した前記筒部が元の状態に復元するように弾性力を発生させることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の締結装置。