JP6446718B2

JP6446718B2 - 便蓋ヒンジ及び便器設備

Info

Publication number: JP6446718B2
Application number: JP2013272802A
Authority: JP
Inventors: 智紀泉; 勉勝又; 憲一岡本
Original assignee: Simotec Co Ltd
Current assignee: Simotec Co Ltd
Priority date: 2013-12-27
Filing date: 2013-12-27
Publication date: 2019-01-09
Anticipated expiration: 2033-12-27
Also published as: JP2015126767A

Description

本発明は、便器に対して便蓋を開閉可能に連結する便蓋ヒンジ、及び、便蓋ヒンジを備える便器設備に関する。

従来、身体が不自由な者が便器を使用する際などに、便器に設けられた便蓋の開放を補助する技術がある。例えば、便蓋にバネ及びロックを設け、ロックを解除することでバネによる付勢力を付与して便蓋を開放する技術や、便器に設けられた便蓋を自動で開放する技術などが知られている。特許文献１に記載の如くである。

特開２０１１−２１２１３３号公報

しかし、前記特許文献の如く便蓋にロックを設ける機構や自動で開閉する機構は複雑かつ高価となっていた。また、身体が不自由な者にとって、ロックを解除する動作が困難な場合があった。
本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、簡易な構成で便蓋の開放を補助することが可能となる、便蓋ヒンジ及び便器設備を提供すること、である。

以下では、上記課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１においては、便器に固定される中空筒状の本体部と、便蓋に固定されるとともにその一端部が回動軸により前記本体部に回動可能に連結されるウイング部と、を備えることにより、前記便蓋を前記便器に回動可能に連結する、便蓋ヒンジであって、前記ウイング部における前記本体部側の面にはカム部が形成され、前記本体部には、前記ウイング部に対して接近離間する方向に移動可能とされるとともに、付勢部材により前記ウイング部の方向に付勢されるスライド部材が収容され、前記スライド部材の前記カム部に対向する部分にはカム受け部が形成され、前記カム受け部が前記カム部と当接することにより、前記ウイング部には前記便蓋を開放する方向に、前記スライド部材から開放トルクが付与され、前記カム部のカム形状は、前記便蓋の前記便器に対する角が第一所定角度よりも小さい範囲において、前記開放トルクが蓋重量により生じる重量トルクよりも大きいことにより、前記便蓋を開放する方向に回動させる第一開放領域と、前記便蓋の前記便器に対する角が前記第一所定角度よりも大きい範囲であって前記第一所定角度と第二所定角度との間の範囲において、前記開放トルクが前記重量トルクよりも小さいことにより、前記便蓋を閉塞する方向に力を付与して前記第一所定角度で前記便蓋の回動位置を静止させる閉塞領域と、前記便蓋の前記便器に対する角が前記第二所定角度よりも大きい範囲において、前記開放トルクが前記重量トルクよりも大きいことにより、前記便蓋を開放する方向に回動させる第二開放領域と、を有するように形成され、前記第一所定角度で静止する便蓋に対して押圧力が付与されることにより、前記カム部が前記第一開放領域に遷移した便蓋において、前記スライド部材から前記ウイング部に付与される開放トルクは、前記押圧力が瞬間的に解除された場合、前記便蓋を回動させて前記カム部を前記第二開放領域に遷移させ、前記便蓋を前記便器に対して開放するものである。

請求項２においては、便器と、便蓋と、前記便蓋を前記便器に回動可能に連結する便蓋ヒンジと、を備える便器設備であって、前記便蓋ヒンジは、前記便器に固定される中空筒状の本体部と、前記便蓋に固定されるとともにその一端部が回動軸により前記本体部に回動可能に連結されるウイング部と、を備え、前記ウイング部における前記本体部側の面にはカム部が形成され、前記本体部には、前記ウイング部に対して接近離間する方向に移動可能とされるとともに、付勢部材により前記ウイング部の方向に付勢されるスライド部材が収容され、前記スライド部材の前記カム部に対向する部分にはカム受け部が形成され、前記カム受け部が前記カム部と当接することにより、前記ウイング部には前記便蓋を開放する方向に、前記スライド部材から開放トルクが付与され、前記カム部のカム形状は、前記便蓋の前記便器に対する角が第一所定角度よりも小さい範囲において、前記開放トルクが蓋重量により生じる重量トルクよりも大きいことにより、前記便蓋を開放する方向に回動させる第一開放領域と、前記便蓋の前記便器に対する角が前記第一所定角度よりも大きい範囲であって前記第一所定角度と第二所定角度との間の範囲において、前記開放トルクが前記重量トルクよりも小さいことにより、前記弁蓋を閉塞する方向に力を付与して前記第一所定角度で前記弁蓋の回動位置を静止させる閉塞領域と、前記便蓋の前記便器に対する角が前記第二所定角度よりも大きい範囲において、前記開放トルクが前記重量トルクよりも大きいことにより、前記便蓋を開放する方向に回動させる第二開放領域と、を有するように形成され、前記第一所定角度で静止する便蓋に対して押圧力が付与されることにより、前記カム部が前記第一開放領域に遷移した便蓋において、前記押圧力が瞬間的に解除された場合、前記スライド部材から前記ウイング部に付与される開放トルクは、前記便蓋を回動させて前記カム部を前記第二開放領域に遷移させ、前記便蓋を前記便器に対して開放するものである。

本発明は、便蓋ヒンジにより、簡易な構成で便蓋の開放を補助することが可能となる、という効果を奏する。

本発明に係る便蓋ヒンジの実施の一形態を具備する便器設備を示す左側面図。同じく便蓋ヒンジの閉塞状態を示す左側面図。同じく便蓋ヒンジの開放状態を示す左側面図。同じく便蓋ヒンジの閉塞状態を示す正面図。同じく各状態の便蓋ヒンジの図４におけるＸ−Ｘ線断面図。同じく便蓋ヒンジの開放角度とトルクとの関係を示した図。別実施形態に係る便蓋ヒンジの開放状態を示す左側面図。同じく便蓋ヒンジの開放角度とトルクとの関係を示した図。

以下では、図１を用いて便器設備１について説明する。

図１に示す如く、本実施形態に係る便器設備１は便器２、便蓋３、便座４、および便蓋ヒンジ１０を具備する。便座４は便器２に対して回動可能に、図示しないヒンジにより便器２と連結されている。

本実施形態における「便蓋３の（便器２に対する）閉塞状態（閉じている状態）」は、図１に示す如く便蓋３が便座４の上側近傍に位置する状態を指す。
また、「便蓋３の（便器２に対する）開放状態（開いている状態）」は、便蓋３が便器２（及び便座４）に対して回動することにより、便蓋３の下面および便座４の上面が離間した状態を指す。

以下では、図１から図６を用いて本実施形態に係る便蓋ヒンジ１０（以下、単に「ヒンジ１０」と記載する）について説明する。

以下の説明では、図１に示す如く便蓋３が便座４と当接しているときの便蓋３の便器２に対する開放角度（より厳密には、便座４に対する便蓋３の回動角度）θを「０°」とし、便蓋３が開く方向（便蓋３の下面が便座４の上面から離間する方向）に回動するときに開放角度θが増加する（開放角度θの値が正になる）ものとして、便蓋３の開放角度θを定義する。

以下では便宜上、ヒンジ１０が便器設備１に取り付けられ、かつ、便蓋３が便器２に対して閉じているとき（便器２に対する便蓋３の開放角度θ＝０°のとき）の便器設備１の上下方向、前後方向および左右方向を基準とし、便蓋３が便器２に対して閉じているときの便器設備１の上下方向、前後方向および左右方向がそれぞれヒンジ１０の上下方向、前後方向および左右方向に対応するものとして、ヒンジ１０を構成する各部材を説明する。

図１に示す如く、ヒンジ１０は便器設備１の便器２に便蓋３を回動可能に連結する。
図２から図５に示す如く、ヒンジ１０はケース２０、カムブロック４０、回動ピン５０、スライダ３１、巻きバネ３３、等を具備する。なお、以下においては、ケース２０が便器２に、カムブロック４０が便蓋３に固定される構成について説明するが、それぞれを逆に配設する構成とすることも可能である。

ケース２０は本発明に係る本体部の実施の一形態であり、中空の角筒状に形成されて便器２に固定される。
本実施形態のケース２０は樹脂材料を一体成形することにより製造される。
カムブロック４０は本発明に係るウイング部の実施の一形態であり、便蓋３に固定されるとともに、ケース２０の上端部に回動ピン５０を介して回動可能に連結される。これにより、ヒンジ１０は便器設備１の便器２に対して便蓋３を回動可能に連結するのである。また、カムブロック４０には便蓋３から、その重力により生じる重量トルクを便蓋３が閉じる方向（下方）に付与される。
本実施形態のカムブロック４０は樹脂材料を一体成形することにより製造される。なお、カムブロック４０の表面を板金で補強すること等により、強度をより高めた構成とすることもできる。また、カムブロック４０の表面を板金で補強した場合は、板金に導通性を持たせる構成とすることも可能である。

図２から図５に示す如く、ケース２０は前後幅と左右幅とが略同一幅に形成された直方体状の部材であり、その内部には、前後左右の側壁及び底部で囲まれる空間が形成される。即ち、ケース２０は上端部に開口するとともに下端部に底面を有するスライダ収容室２１が形成されている。スライダ収容室２１の底面には、スライダ収容室２１の内部空間と外部空間とを連通する図示しない水抜き穴が開口されている。

ケース２０の上端面には、左右両端部から上方に延出する支持板２３・２３が立設されており、支持板２３・２３の上側部には左右方向に連通する連通孔２３ａが開口されている。そして、支持板２３の連通孔２３ａ及びカムブロック４０の後端部に回動ピン５０が挿通される。これにより、カムブロック４０はケース２０に対して回動可能に連結されるのである。

カムブロック４０はその一端部（図２における後端部）が回動ピン５０によりケース２０に軸支された略厚板状の部材である。便蓋３が閉じている状態にあるときのカムブロック４０におけるケース２０側の面（図２における下面）には、スライダ収容室２１に対応するカム部であるスライダカム４１が、外側に突出した曲面形状に形成されている。

図２から図５に示す如く、スライダ収容室２１には、スライド部材であるスライダ３１及び付勢部材である巻きバネ３３が収容されている。図５に示す如く、スライダ３１はカムブロック４０に接近離間する方向である上下方向に移動可能に構成される。具体的には、スライダ３１は平面視においてスライダ収容室２１と略同形状に形成されることにより、スライダ収容室２１の内部を上下に摺動可能とされるのである。スライダ３１の上面には、カムブロック４０のスライダカム４１と対向する部分に、上方に突出する曲面形状のカム受け部３１ａが形成されている。また、スライダ３１の下面には、巻きバネ３３の上端部を挿入可能なバネ受け穴３１ｂが形成されている。

巻きバネ３３は、スライダ３１をカムブロック４０に接近する方向である上方に付勢している。具体的には、巻きバネ３３はその上端部がスライダ３１のバネ受け穴３１ｂに挿入されるとともに下端部がスライダ収容室２１の底面に当接されている。換言すれば、巻きバネ３３はスライダ３１とスライダ収容室２１の底面との間に介挿されているのである。即ち、スライダ３１は巻きバネ３３が圧縮された際の弾性力により、上方に付勢されるのである。これにより、図５に示す如く、巻きバネ３３はスライダ３１のカム受け部３１ａをスライダカム４１に当接させて、カムブロック４０をケース２０に対して開く方向に回動させる（カムブロック４０に対して、回動ピン５０を中心として回動させるトルクを付与する）のである。換言すれば、カム受け部３１ａがスライダカム４１と当接することにより、カムブロック４０には便蓋３から受ける重量トルクに反して、便蓋３を開放する方向にスライダ３１から開放トルクが付与されるのである。

本実施形態に係るヒンジ１０において、カムブロック４０は図５に示す如く、ケース２０に対する開放角度αが０°（図５の左図の状態であり、この状態をヒンジ１０の「閉塞状態」とする）より少し小さい角度から９０°より少し大きい角度の間で回動可能に、ケース２０に連結されている。本実施形態において、ケース２０は便器２に、カムブロック４０は便蓋３にそれぞれ固定されるため、カムブロック４０の開放角度αは便蓋３の開放角度θと一致する。

そして、スライダカム４１のカム形状は図６に示す如く、その回転角度に応じて、第一開放領域と、閉塞領域と、第二開放領域と、を有するように形成されている。
具体的には、スライダカム４１のカム形状は、開放角度θ（＝α）が第一所定角度（図６に示す如く、本実施形態においては第一所定角度θ＝約４°）よりも小さい範囲（第一開放領域）において、開放トルクが便蓋３の重量である蓋重量により生じる重量トルクよりも大きくなるように形成されている。即ち、第一開放領域においては、スライダ３１からの開放トルクにより、便蓋３は開放する方向に回動される。

詳細には図５の左図に示す如く、開放角度θ（＝α）が第一所定角度よりも小さい０度付近においては、スライダカム４１とカム受け部３１ａとの接点Ｐ１において接触面と直交する面は、回動ピン５０の軸心から離れた箇所を通る。このため、スライダ３１がカムブロック４０に加える力は回動ピン５０と異なる方向に向かって作用する（スライダ３１によってカムブロック４０を回転させる開放トルクが大きくなる）ため、スライダ３１はカムブロック４０をケース２０に対して開く方向に回動させる。換言すれば、開放角度θが第一所定角度よりも小さい場合は、スライダ３１はカムブロック４０を開放させる方向に力を付与するのである。なお、この第一開放領域においては、便蓋３を閉塞する際に、便蓋３が便座４に当接する前に上方に付勢力が付与される。このため、便蓋３が勢い良く閉じることを防止し、便蓋３及び便座４に加わる衝撃を低減することができる。

また、スライダカム４１のカム形状は、開放角度θ（＝α）が第一所定角度と第二所定角度（図６に示す如く、本実施形態においては第二所定角度θ＝約２２°のとき）との間の範囲（閉塞領域）において、開放トルクが重量トルクよりも小さくなるように形成されている。即ち、閉塞領域においては、スライダ３１からの開放トルクを受けても、便蓋３は開放することがなく、第一所定角度で静止する。

詳細には図５の中央図に示す如く、開放角度θ（＝α）が第一所定角度と第二所定角度の間にあるα１において、スライダカム４１とカム受け部３１ａとの接点Ｐ２において接触面と直交する面は、回動ピン５０の軸心の近傍の箇所を通る。このため、スライダ３１がカムブロック４０に加える力は回動ピン５０と略同一の方向に向かって作用する（スライダ３１によってカムブロック４０を回転させる開放トルクが小さくなり、重量トルクを下回る）ため、スライダ３１はカムブロック４０をケース２０に対して開く方向に回動させない。換言すれば、開放角度θが第一所定角度と第二所定角度との間の範囲にある場合は、スライダ３１はカムブロック４０を開放させないのである。

また、スライダカム４１のカム形状は、開放角度θ（＝α）が第二所定角度より大きい範囲（第二開放領域）において、開放トルクが重量トルクよりも大きくなるように形成されている。即ち、第二開放領域においては、スライダ３１からの開放トルクにより、便蓋３は開放する方向に回動される。

詳細には図５の右図に示す如く、開放角度θ（＝α）が第二所定角度よりも大きいα２において、スライダカム４１とカム受け部３１ａとの接点Ｐ１において接触面と直交する面は、回動ピン５０の軸心から離れた箇所を通る。このため、スライダ３１がカムブロック４０に加える力は回動ピン５０と異なる方向に向かって作用する（スライダ３１によってカムブロック４０を回転させる開放トルクが大きくなる）ため、スライダ３１はカムブロック４０をケース２０に対して開く方向に回動させる。換言すれば、開放角度θが第二所定角度よりも大きい場合は、スライダ３１はカムブロック４０を開放させるのである。

そして、第一所定角度で静止する便蓋３に対して使用者により押圧力が付与されると、スライダカム４１が第一開放領域に遷移する。また、スライダ３１からカムブロック４０に付与される開放トルクは、使用者からの押圧力が瞬間的に解除された場合、便蓋３を回動させてスライダカム４１を第二開放領域に遷移させ、便蓋３を便器２に対して開放するのである。

上記の如く、本実施形態に係るヒンジ１０においては、簡易かつ安価な構成で便蓋３の開放を補助することが可能となる。具体的には、使用者が便蓋３を引き上げる動作が困難な場合などに、便蓋３を上方から押し下げることにより便蓋３に押圧力を付与し、スライダカム４１を第一開放領域に遷移させる。その後、当該押圧力を瞬間的に解除することにより、便蓋３を回動させてスライダカム４１を第二開放領域に遷移させて、便蓋３を開放することができるのである。

一方、使用者が便蓋３を押し下げる動作が困難な場合は、便蓋３を上方に引き上げることにより便蓋３を回動させ、スライダカム４１を第二開放領域に遷移させて、便蓋３を開放することも可能である。

このように、本実施形態に係るヒンジ１０、及び、ヒンジ１０を備える便器設備１によれば、例えば身体が不自由な者が便器設備１を使用する場合に、便蓋３を引き上げる動作によっても、便蓋３を押し下げる動作によっても、どちらでも便蓋３を開放することができる。即ち、身体が不自由な者が便器設備１を使用する場合における便蓋３の開放を補助することが可能となるのである。

次に、図７及び図８を用いて別実施形態に係る便蓋ヒンジ１１０（以下、単に「ヒンジ１１０」と記載する）について説明する。以下に説明する便蓋ヒンジ１１０については、主な構成及び作用は前記便蓋ヒンジ１０と同様である。このため、これらに共通する部分については同符号を付して詳細な説明を省略し、相違する部分を中心に説明を行う。

本実施形態に係るヒンジ１１０においては図７に示す如く、スライダ収容室２１における巻きバネ３３の内側に、スライド部材であるスライダ３１を補助的に付勢する補助バネ３４が収容されている。図７に示す如く、補助バネ３４の自然長ｈは、カムブロック４０のケース２０に対する開放角度αが約９０°のときの巻きバネ３３の長さよりも短くなるように形成される。そして、図８に示す如く、補助バネ３４の自然長ｈは、開放角度αが１０°付近よりも小さい範囲でスライダ３１のバネ受け穴３１ｂに当接し、その弾性力をスライダ３１に付与するように調整されている。

本実施形態においては上記の如く構成することにより、図８に示すように第一開放領域における開放トルクを、補助バネ３４を配設しない構成と比較して大きくすることができる。詳細には、第一開放領域においては、スライダ３１に対して巻きバネ３３と補助バネ３４との両方で弾性力を付与することができるため、スライダ３１がカムブロック４０に付与する開放トルクを大きくすることができるのである。これにより、便蓋３を上方から押し下げることにより便蓋３に押圧力を付与した後に当該押圧力を瞬間的に解除する際に、より大きな弾性力を得ることができる。つまり、便蓋３を回動させてスライダカム４１を第二開放領域に遷移させやすくなるため、より容易に便蓋３を開放することができるのである。

なお、本実施形態においては補助バネ３４がスライダ３１に当接する開放角度αを１０°付近としたが、補助バネ３４の自然長ｈを調整することにより、５°〜１５°前後の幅で設定することが可能である。

１０ヒンジ（便蓋ヒンジ）
２０ケース（本体部）
３１スライダ（スライド部材）
３１ａカム受け部
４０カムブロック（ウイング部）
４１スライダカム（カム部）

Claims

便器に固定される中空筒状の本体部と、便蓋に固定されるとともにその一端部が回動軸により前記本体部に回動可能に連結されるウイング部と、を備えることにより、前記便蓋を前記便器に回動可能に連結する、便蓋ヒンジであって、
前記ウイング部における前記本体部側の面にはカム部が形成され、
前記本体部には、前記ウイング部に対して接近離間する方向に移動可能とされるとともに、付勢部材により前記ウイング部の方向に付勢されるスライド部材が収容され、
前記スライド部材の前記カム部に対向する部分にはカム受け部が形成され、
前記カム受け部が前記カム部と当接することにより、前記ウイング部には前記便蓋を開放する方向に、前記スライド部材から開放トルクが付与され、
前記カム部のカム形状は、
前記便蓋の前記便器に対する角が第一所定角度よりも小さい範囲において、前記開放トルクが蓋重量により生じる重量トルクよりも大きいことにより、前記便蓋を開放する方向に回動させる第一開放領域と、
前記便蓋の前記便器に対する角が前記第一所定角度よりも大きい範囲であって前記第一所定角度と第二所定角度との間の範囲において、前記開放トルクが前記重量トルクよりも小さいことにより、前記便蓋を閉塞する方向に力を付与して前記第一所定角度で前記便蓋の回動位置を静止させる閉塞領域と、
前記便蓋の前記便器に対する角が前記第二所定角度よりも大きい範囲において、前記開放トルクが前記重量トルクよりも大きいことにより、前記便蓋を開放する方向に回動させる第二開放領域と、を有するように形成され、
前記第一所定角度で静止する便蓋に対して押圧力が付与されることにより、前記カム部が前記第一開放領域に遷移した便蓋において、前記スライド部材から前記ウイング部に付与される開放トルクは、前記押圧力が瞬間的に解除された場合、前記便蓋を回動させて前記カム部を前記第二開放領域に遷移させ、前記便蓋を前記便器に対して開放する、ことを特徴とする、便蓋ヒンジ。
便器と、便蓋と、前記便蓋を前記便器に回動可能に連結する便蓋ヒンジと、を備える便器設備であって、
前記便蓋ヒンジは、前記便器に固定される中空筒状の本体部と、前記便蓋に固定されるとともにその一端部が回動軸により前記本体部に回動可能に連結されるウイング部と、を備え、
前記ウイング部における前記本体部側の面にはカム部が形成され、
前記本体部には、前記ウイング部に対して接近離間する方向に移動可能とされるとともに、付勢部材により前記ウイング部の方向に付勢されるスライド部材が収容され、
前記スライド部材の前記カム部に対向する部分にはカム受け部が形成され、
前記カム受け部が前記カム部と当接することにより、前記ウイング部には前記便蓋を開放する方向に、前記スライド部材から開放トルクが付与され、
前記カム部のカム形状は、
前記便蓋の前記便器に対する角が第一所定角度よりも小さい範囲において、前記開放トルクが蓋重量により生じる重量トルクよりも大きいことにより、前記便蓋を開放する方向に回動させる第一開放領域と、
前記便蓋の前記便器に対する角が前記第一所定角度よりも大きい範囲であって前記第一所定角度と第二所定角度との間の範囲において、前記開放トルクが前記重量トルクよりも小さいことにより、前記弁蓋を閉塞する方向に力を付与して前記第一所定角度で前記弁蓋の回動位置を静止させる閉塞領域と、
前記便蓋の前記便器に対する角が前記第二所定角度よりも大きい範囲において、前記開放トルクが前記重量トルクよりも大きいことにより、前記便蓋を開放する方向に回動させる第二開放領域と、を有するように形成され、
前記第一所定角度で静止する便蓋に対して押圧力が付与されることにより、前記カム部が前記第一開放領域に遷移した便蓋において、前記押圧力が瞬間的に解除された場合、前記スライド部材から前記ウイング部に付与される開放トルクは、前記便蓋を回動させて前記カム部を前記第二開放領域に遷移させ、前記便蓋を前記便器に対して開放する、ことを特徴とする、便器設備。