JP6487706B2 - Electric device for opening and closing and switching device - Google Patents
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Description
本発明は、蓋や便座等の開閉部材を駆動するための開閉用電動装置、および開閉用電動装置を備えた開閉機器に関するものである。 The present invention relates to an opening / closing electric device for driving an opening / closing member such as a lid or a toilet seat, and an opening / closing device including the opening / closing electric device.
洋式トイレの便座等を自動的に開閉するにあたって、モータと、モータの駆動力を出力軸に伝達して出力軸を軸線周りの開方向および閉方向に回転させる歯車列とを有する開閉用電動装置が提案されている。かかる開閉用電動装置では、出力軸を軸線周りに回転させて、出力軸に連結された便座の姿勢を平伏姿勢と起立姿勢との間で切り換える(特許文献1参照)。 Opening and closing electric device having a motor and a gear train for transmitting the driving force of the motor to an output shaft and rotating the output shaft in an opening direction and a closing direction around the axis when automatically opening and closing a toilet seat or the like of a Western-style toilet Has been proposed. In such an opening / closing electric apparatus, the posture of the toilet seat connected to the output shaft is switched between the flat posture and the standing posture by rotating the output shaft around the axis (see Patent Document 1).
便座を平伏姿勢と起立姿勢とに切り換える際、便座に加わる重力に起因して便座を閉方向に回転させようとする力の大きさが変化する。このため、便座を起立姿勢から平伏姿勢に切り換える際には、便座が平伏姿勢に近づくに伴って便座の回転速度が増大する一方、便座を平伏姿勢から起立姿勢に切り換える際には、便座が直立姿勢に近づくに伴って便座の回転速度が増大してしまう。従って、便座の回転速度の変化を緩和して便座をスムーズに回転させるには、便座や出力軸の角度位置をポテンショメータ等によって監視し、その監視結果に基づいて、モータに供給する電流(電圧)を切り換える必要があるため、回路構成が複雑化するという問題点がある。 When the toilet seat is switched between the prone posture and the standing posture, the magnitude of the force for rotating the toilet seat in the closing direction changes due to the gravity applied to the toilet seat. Therefore, when the toilet seat is switched from the standing posture to the prone posture, the rotational speed of the toilet seat increases as the toilet seat approaches the prone posture, while when the toilet seat is switched from the prone posture to the standing posture, the toilet seat is upright. As the posture approaches, the rotational speed of the toilet seat increases. Therefore, in order to moderate the change in the rotation speed of the toilet seat and to rotate the toilet seat smoothly, the angular position of the toilet seat and the output shaft is monitored by a potentiometer or the like, and the current (voltage) supplied to the motor based on the monitoring result There is a problem that the circuit configuration becomes complicated.
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、出力軸を回転する際の回転速度の急速な上昇を機械的に緩和することができる開閉用電動装置、および前記開閉用電動装置を備えた開閉機器を提供することにある。 In view of the above-described problems, an object of the present invention is to provide an opening / closing electric device that can mechanically relieve a rapid increase in rotational speed when rotating an output shaft, and the opening / closing electric device. It is to provide a switchgear.
上記課題を解決するために、本発明に係る開閉用電動装置は、出力軸と、モータと、前記モータの回転駆動力を前記出力軸に伝達して前記出力軸を軸線周りの開方向および閉方向に回転させる歯車列と、前記出力軸が前記軸線周りの少なくとも一方側に回転する際に、前記出力軸の回転に抗する制動力を発生させる制動機構と、を有し、前記モータでは、前記出力軸を駆動している期間中、前記出力軸の角度位置にかかわらず、定電流駆動または定電圧駆動が行われることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, an opening / closing electric device according to the present invention transmits an output shaft, a motor, and a rotational driving force of the motor to the output shaft so that the output shaft is opened and closed around an axis. a gear train for rotating the direction, when the output shaft is rotating on at least one side around the axis, have a, a brake mechanism that generates a braking force against the rotation of the output shaft, with said motor, During the period of driving the output shaft, constant current driving or constant voltage driving is performed regardless of the angular position of the output shaft .
本発明においては、モータの回転駆動力を歯車列を介して出力軸に伝達すると、出力軸が軸線周りに回転し、出力軸に連結された開閉部材を開方向および閉方向に駆動することができる。ここで、本発明を適用した開閉用電動装置には、出力軸が回転する際に、出力軸の回転に抗する制動力を発生させる制動機構が設けられているため、開閉部材に加わる重力等の影響によって、駆動途中において、開閉部材を回転させるような力が加わった場合や、開閉部材を回転駆動するのに必要な力が小さくなる場合でも、開閉部材の回転速度の急速な上昇を抑制することができ、開閉部材(出力軸)をスムーズに回転させることができる。それ故、開閉部材(出力軸)の角度位置をポテンショメータ等によって監視し、その監視結果に基づいて、モータに供給する電流(電圧)を切り換える等の制御を必要としないので、回路構成の簡素化を図ることができる。 In the present invention, when the rotational driving force of the motor is transmitted to the output shaft via the gear train, the output shaft rotates around the axis, and the opening / closing member connected to the output shaft can be driven in the opening direction and the closing direction. it can. Here, the opening / closing electric device to which the present invention is applied is provided with a braking mechanism that generates a braking force against the rotation of the output shaft when the output shaft rotates. Even if a force that rotates the opening / closing member is applied during the driving or when the force required to drive the opening / closing member is reduced, the rapid increase in the rotation speed of the opening / closing member is suppressed. The opening / closing member (output shaft) can be smoothly rotated. Therefore, it is not necessary to control the angle position of the opening / closing member (output shaft) with a potentiometer, etc., and to switch the current (voltage) supplied to the motor based on the monitoring result, thus simplifying the circuit configuration. Can be achieved.
本発明において、前記制動機構は、前記出力軸が前記軸線周りの一方側および他方側に回転する際に、前記制動力を発生させる構成を採用してもよい。 In the present invention, the braking mechanism may employ a configuration that generates the braking force when the output shaft rotates to one side and the other side around the axis.
本発明において、前記制動機構には、少なくとも流体ダンパ装置が用いられている構成を採用することができる。 In the present invention, the brake mechanism can employ a configuration in which at least a fluid damper device is used.
この場合、前記流体ダンパ装置は、内周壁から仕切り用凸部が径方向内側に突出した筒状のダンパケースと、前記ダンパケースの内側に挿入され、前記出力軸と一体に回転するロータ軸と、前記ダンパケース内に充填された流体と、前記ロータ軸に支持され、前記ロータ軸の回転に伴って前記流体から受ける圧力によって移動する弁体と、を有していることが好ましい。かかる構成によれば、出力軸(ロータ軸)と同軸状に流体ダンパ装置を設けることができるので、開閉用電動装置の小型化を図ることができる。 In this case, the fluid damper device includes a cylindrical damper case in which a partition convex portion protrudes radially inward from an inner peripheral wall, a rotor shaft that is inserted inside the damper case and rotates integrally with the output shaft, Preferably, the damper case includes a fluid filled in the damper case, and a valve body that is supported by the rotor shaft and moves by pressure received from the fluid as the rotor shaft rotates. According to this configuration, since the fluid damper device can be provided coaxially with the output shaft (rotor shaft), the opening / closing electric device can be reduced in size.
本発明において、前記制動機構には、少なくとも、前記歯車列に含まれる歯車と一体に回転した際に前記制動力を発生させる遠心ブレーキが用いられている構成を採用することができる。 In the present invention, it is possible to employ a configuration in which a centrifugal brake that generates at least the braking force when rotating integrally with a gear included in the gear train is used for the braking mechanism.
この場合、前記遠心ブレーキは、前記歯車と一体に回転した際に径方向外側に変位して固定体に摺動する腕部を備えたブレーキ部材を備えていることが好ましい。かかる構成によれば、簡素な構成で制動機構を構成することができる。 In this case, it is preferable that the centrifugal brake includes a brake member that includes an arm portion that is displaced radially outward when it rotates integrally with the gear and slides on the fixed body. According to this configuration, the braking mechanism can be configured with a simple configuration.
本発明において、前記制動機構には、少なくとも、前記歯車列に含まれる歯車と一体に回転した際に受ける空気抵抗により前記制動力を発生させる空力ブレーキが用いられている構成を採用することができる。かかる構成によれば、簡素な構成で制動機構を構成することができる。 In the present invention, it is possible to employ a configuration in which an aerodynamic brake that generates the braking force by an air resistance received when rotating integrally with a gear included in the gear train can be employed for the braking mechanism. . According to this configuration, the braking mechanism can be configured with a simple configuration.
本発明において、前記制動機構には、少なくとも、前記出力軸に前記制動力を印加する付勢部材が用いられている構成を採用することができる。かかる構成によれば、簡素な構成で制動機構を構成することができる。 In the present invention, it is possible to employ a configuration in which at least the urging member that applies the braking force to the output shaft is used for the braking mechanism. According to this configuration, the braking mechanism can be configured with a simple configuration.
この場合、前記付勢部材は、捩りコイルバネであることが好ましい。かかる構成によれば、簡素な構成で制動機構を構成することができる。 In this case, the urging member is preferably a torsion coil spring. According to this configuration, the braking mechanism can be configured with a simple configuration.
本発明を適用した開閉用電動装置を備えた開閉機器において、前記出力軸には、前記出力軸の回転に伴って平伏姿勢および起立姿勢に切り換わる開閉部材が連結されている構成を採用することができる。 In an open / close device provided with an open / close electric device to which the present invention is applied, the output shaft adopts a configuration in which an open / close member that switches between a prone posture and a standing posture as the output shaft rotates is connected. Can do.
本発明において、前記開閉部材は、例えば、洋式トイレの便座である。 In the present invention, the opening / closing member is, for example, a toilet seat of a Western-style toilet.
本発明においては、モータの回転駆動力を歯車列を介して出力軸に伝達すると、出力軸が軸線周りに回転し、出力軸に連結された開閉部材を開方向および閉方向に駆動することができる。ここで、本発明を適用した開閉用電動装置には、出力軸が回転する際に、出力軸の回転に抗する制動力を発生させる制動機構が設けられているため、開閉部材に加わる重力等の影響によって、駆動途中において、開閉部材を回転させるような力が加わった場合や、開閉部材を回転駆動するのに必要な力が小さくなる場合でも、開閉部材の回転速度
の急速な上昇を抑制することができ、開閉部材(出力軸)をスムーズに回転させることができる。それ故、開閉部材(出力軸)の角度位置をポテンショメータ等によって監視し、その監視結果に基づいて、モータに供給する電流(電圧)を切り換える等の制御を必要としないので、回路構成の簡素化を図ることができる。
In the present invention, when the rotational driving force of the motor is transmitted to the output shaft via the gear train, the output shaft rotates around the axis, and the opening / closing member connected to the output shaft can be driven in the opening direction and the closing direction. it can. Here, the opening / closing electric device to which the present invention is applied is provided with a braking mechanism that generates a braking force against the rotation of the output shaft when the output shaft rotates. Even if a force that rotates the opening / closing member is applied during the driving or when the force required to drive the opening / closing member is reduced, the rapid increase in the rotation speed of the opening / closing member is suppressed. The opening / closing member (output shaft) can be smoothly rotated. Therefore, it is not necessary to control the angle position of the opening / closing member (output shaft) with a potentiometer, etc., and to switch the current (voltage) supplied to the motor based on the monitoring result, thus simplifying the circuit configuration. Can be achieved.
図面を参照しながら、本発明の実施の形態に係る開閉用電動装置を備えた開閉機器を説明する。また、以下の説明では、開閉機器が洋式便器である場合を中心に説明する。なお、以下の説明においては、出力軸43およびロータ軸40が延在する方向を軸線L方向とし、軸線L方向において、出力軸43がダンパケース20から突出している側とは反対側を一方側L1とし、出力軸43がダンパケース20から突出している側を他方側L2として説明する。
With reference to the drawings, an opening / closing device including the opening / closing electric device according to the embodiment of the present invention will be described. Moreover, in the following description, it demonstrates centering on the case where a switchgear is a western style toilet bowl. In the following description, the direction in which the
[実施の形態1]
(開閉機器および開閉用電動装置1の全体構成)
図1は、本発明を適用した開閉用電動装置1を用いた洋式トイレユニット100の説明図である。図2は、本発明の実施の形態1に係る開閉用電動装置1の斜視図であり、図2
(a)、(b)は各々、開閉用電動装置1を軸線L方向の他方側L2からみた斜視図、および開閉用電動装置1を軸線L方向の他方側L2からみた分解斜視図である。
[Embodiment 1]
(Overall configuration of the opening / closing device and the opening / closing electric device 1)
FIG. 1 is an explanatory view of a Western-
(A), (b) is the perspective view which looked at the opening / closing
図1に示す洋式トイレユニット100は、洋式便器2(開閉機器)および水タンク3を備えている。洋式便器2は、便器本体4、便座5(開閉部材)、便蓋6、およびユニットカバー7等を備えている。ユニットカバー7の内部には、後述する開閉用電動装置1が便座用および便蓋用として内蔵されており、便座5および便蓋6は各々、開閉用電動装置1を介して便器本体4に連結されている。ここで、便座5に連結された開閉用電動装置1、および便蓋6に連結された開閉用電動装置1としては、同一構成のものを用いることができるので、以下の説明では、便座5に連結された開閉用電動装置1を中心に説明する。
A
図2に示すように、開閉用電動装置1は、一方側L1にモータ80を駆動源とする回転駆動部8と、回転駆動部8によって回転駆動される出力軸43とを有している。本形態において、モータ80は、ブラシ付きの直流モータ等、双方向に回転可能なモータであって、負荷に伴って回転数が変化するタイプのモータである。
As shown in FIG. 2, the opening / closing
開閉用電動装置1は、出力軸43の回転に抗する制動力を発生させる制動機構1aを有しており、本形態においては、制動機構1aとして、後述する流体ダンパ装置10、および付勢部材70(アシストバネ)が用いられている。
The opening / closing
開閉用電動装置1は、回転駆動部8を覆う駆動部ケース99を有しており、流体ダンパ装置10は、出力軸43と一体に回転するロータ軸40を覆うダンパケース20を有している。流体ダンパ装置10において、ダンパケース20から他方側L2には、出力軸43が突出しており、出力軸43は、図1に示す便座5に連結される。出力軸43は、相対向する面が平坦面431になっており、かかる平坦面431によって、出力軸43に対する便座5の空周りが防止されている。
The opening / closing
(回転駆動部8の構成)
回転駆動部8は、モータ80と、モータ80の回転を出力軸43(ロータ軸40)に伝達する歯車列90とを有しており、歯車列90は、1番車91、2番車92、3番車93、4番車94、および5番車95を有している。1番車91は、モータピニオン85と噛み合う大径歯車911と、小径歯車912とを有している。2番車92は、小径歯車912と噛み合う大径歯車921と、小径歯車922とを有している。3番車93は、小径歯車922と噛み合う大径歯車931と、小径歯車932とを有している。4番車94は、小径歯車932と噛み合う大径歯車941と、小径歯車942とを有している。5番車95は、ロータ軸40の一方側L1の端部に取り付けられており、小径歯車942と噛み合っている。
(Configuration of the rotation drive unit 8)
The
(流体ダンパ装置10等の構成)
図3は、本発明の実施の形態1に係る開閉用電動装置1に用いた流体ダンパ装置10の断面図であり、図3(a)、(b)は各々、流体ダンパ装置10を軸線Lに直交する面に沿って切断した断面図、および流体ダンパ装置10を軸線Lに沿う面に沿って切断した断面図である。図4は、本発明の実施の形態1に係る開閉用電動装置1に用いた流体ダンパ装置10のロータ軸40の説明図であり、図4(a)、(b)は各々、弁体50がロータ軸40に支持されている状態の斜視図、および弁体50をロータ軸40から外した状態の斜視図である。
(Configuration of fluid damper device 10)
FIG. 3 is a cross-sectional view of the
図2および図3に示すように、流体ダンパ装置10は、軸線L方向に延在するロータ軸40と、ロータ軸40の一方側L1の端部付近を軸線L周りに回転可能に支持する円板状の第1軸受部材61と、ロータ軸40の他方側L2の端部付近を軸線L周りに回転可能に
支持する第2軸受部材66と、ロータ軸40の周りに配置されたダンパケース20とを有している。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
ダンパケース20は、ロータ軸40の周りを囲む第1円筒部21と、径方向外側で第1円筒部21の周りを囲む第2円筒部22とを有しており、第2円筒部22は、第1円筒部21より一方側L1に突出している。第1円筒部21と第2円筒部22とは、他方側L2の円環状の第1端板部23を介して連結されている。また、第1円筒部21の内側では、一方側L1の端部付近に、第1円筒部21から径方向内側に張り出した円環状の第2端板部24が設けられており、第2端板部24の中央穴240を貫通するようにロータ軸40が配置されている。第1円筒部21の内側では、他方側L2の端部に段部27が形成されており、段部27を利用して第2軸受部材66の円筒部661が保持されている。
The
図2、図3および図4に示すように、ロータ軸40は、軸線L方向の略中央部分に丸棒状の第1軸部41を有している。第1軸部41に対して一方側L1で隣り合う端部は、相対向する位置に平坦面421が形成された第2軸部42になっている。かかる第2軸部42には5番車95が固定されている。
As shown in FIGS. 2, 3, and 4, the
ロータ軸40において、第1軸部41に対して他方側L2で隣り合う端部は、相対向する位置に平坦面431が形成された出力軸43になっている。第1軸部41と出力軸43との間には、第1軸部41より大径の大径部44が形成されており、かかる大径部44は、第2軸受部材66の円筒部661の内側に位置する。大径部44には周溝441が形成されており、かかる周溝441にはOリング451が装着されている。
In the
第1軸部41は、第2端板部24から一方側L1に突出している。第1軸部41には、第1円筒部21に一方側L1で隣り合う個所に第1軸受部材61が配置されており、第1軸受部材61と第2端板部24との間には、Oリング452が装着されている。
The
かかる流体ダンパ装置10において、第1円筒部21の内側には、第1円筒部21の内周壁210とロータ軸40の第1軸部41の外周面410との間にダンパ室11が区画され、かかるダンパ室11には、オイル等の流体12が充填されている。
In the
ダンパケース20において、第1円筒部21と第2円筒部22との間にはコイルバネからなる付勢部材70(アシストバネ)がロータ軸40と同軸状に配置されている。付勢部材70の一方の端部(図示せず)は、ダンパケース20に保持され、他方の端部(図示せず)はロータ軸40に保持されている。付勢部材70は、便座5が平伏した状態で便座5を起立させる方向の付勢力を発揮する。このため、付勢部材70は、便座5が起立姿勢から平伏姿勢に戻る閉動作を行う際、出力軸43の回転に抗する制動力(抗力)を発生させる制動機構1aとしても機能する。
In the
(ダンパ室11の構成)
図5は、本発明の実施の形態1に係る開閉用電動装置1に用いた流体ダンパ装置10のダンパ室11の内部構成を示す説明図であり、図5(a)、(b)は各々、平伏姿勢にある便座5を起立姿勢とする第2方向B(開方向)にロータ軸40を駆動した際のダンパ室11内の様子を示す説明図、および起立姿勢にある便座5を平伏姿勢とする第1方向A(閉方向)にロータ軸40を駆動した際のダンパ室11内の様子を示す説明図である。
(Configuration of damper chamber 11)
FIG. 5 is an explanatory view showing the internal configuration of the
図3および図5に示すように、ダンパ室11には、ダンパケース20の第1円筒部21の内周壁210から径方向内側に向けて板状の仕切り用凸部26が突出しており、仕切り用凸部26の先端部261は、ロータ軸40の第1軸部41の外周面410に接している。仕切り用凸部26は、軸線L周りに180°離間する2個所に設けられている。仕切り
用凸部26は、ダンパ室11において軸線L方向の全体にわたって延在しており、ダンパ室11は、仕切り用凸部26によって2つの部屋に仕切られている。本形態において、第1円筒部21は、全周にわたって同一の内径を有している。
As shown in FIGS. 3 and 5, the
図3、図4および図5に示すように、ロータ軸40の第1軸部41の外周面410には、軸線L周りに180°離間する2個所で径方向外側に突出した弁体支持用凸部46が形成されており、かかる2つの弁体支持用凸部46の各々に弁体50が支持されている。2つの弁体支持用凸部46はいずれも、軸線L方向において大径部44から第2端板部24に近接する位置まで延在している。本形態において、弁体支持用凸部46および弁体50は、軸線L周りにおいて同一の向きに構成されており、2箇所の弁体支持用凸部46および弁体50は、軸線Lを中心に回転対称である。
As shown in FIGS. 3, 4, and 5, the outer
弁体支持用凸部46の径方向外側部分には、径方向外側に突出した第1凸部461と、第1凸部461に対して軸線L周りの第1方向Aで隣り合う位置で径方向外側に突出する第2凸部462とが形成されており、第1凸部461と第2凸部462との間には溝460が形成されている。溝460は、内周面が約180°以上の角度範囲にわたって湾曲した円弧状になっており、溝460には弁体50が支持されている。第1凸部461は、第2凸部462より周方向の幅が広く、第1凸部461の先端側は、第1方向Aに向けて突き出している。また、第1凸部461の先端部は、第2凸部462の先端部より径方向外側に位置する。また、弁体支持用凸部46は、周方向の幅が径方向外側より径方向内側で狭くなっている。
The radially outer portion of the valve body supporting
弁体50は、軸線Lと平行な軸線方向に延在する断面略円形の基部51と、基部51から径方向外側、かつ、第1方向Aに突出した先端部52とを備えている。基部51は、第1凸部461と第2凸部462との間の溝460において軸線Lと平行な軸線周りに回転可能に支持されており、先端部52は、第2凸部462に径方向外側から被さるように第1方向Aに傾いている。また、先端部52の径方向外側部分は、第1凸部461および第2凸部462より径方向外側に位置する。
The
(流体ダンパ装置10の動作)
本形態の開閉用電動装置1において、図5を参照して以下に説明するように、流体ダンパ装置10は、便座5が起立姿勢から平伏姿勢に戻る閉動作を行う際、出力軸43の回転に抗する制動力(抗力)を発生させる制動機構1aとして用いられている。
(Operation of fluid damper device 10)
In the opening / closing
より具体的には、本形態の流体ダンパ装置10において、平伏姿勢にある便座5を起立姿勢とする方向(開方向)に駆動する際、図5(a)に示すように、ロータ軸40は、軸線L周りに第1方向Aとは反対の第2方向Bに回転する。このため、弁体50の先端部52は、流体12から流体圧を受けて基部51を中心に第1方向Aに傾き、先端部52が第2凸部462の側に向けて移動する。その結果、先端部52の径方向外側部分とダンパケース20の第1円筒部21の内周壁210との間には隙間Gが形成される。ここで、ロータ軸40が軸線L周りに第2方向Bに回転したときの隙間Gは、かなり広い。それ故、ロータ軸40が軸線L周りに第2方向Bに回転したとき、ロータ軸40には、負荷(抗力)がほとんど加わらない。
More specifically, in the
次に、図5(b)に示すように、起立姿勢にある便座5を平伏姿勢とする方向(閉方向)に駆動する際、ロータ軸40は、軸線L周りに第1方向Aに回転する。このため、弁体50の先端部52は、流体12から流体圧を受けて基部51を中心に第2方向Bに傾き、先端部52が第1凸部461の側に向けて移動する。その結果、先端部52が径方向外側に移動するので、先端部52の径方向外側部分とダンパケース20の第1円筒部21の内周壁210との間の隙間Gは、ロータ軸40が軸線L周りに第2方向Bに回転したときの
隙間Gより狭くなる。本形態では、ロータ軸40が軸線L周りに第1方向Aに回転したとき、その全角度範囲において、先端部52の径方向外側部分は、ダンパケース20の第1円筒部21の内周壁210に当接し、隙間Gが0となる。従って、弁体50と内周壁210との間では、第2方向Bへの流体12の移動が阻止される結果、ロータ軸40には、大きな負荷(抗力)が加わる。このような場合でも、弁体50より一方側L1では、弁体50と第2端板部24との間にはわずかな隙間が空いている。従って、第2方向Bへの流体の移動がわずかに許容される。それ故、ロータ軸40は、大きな負荷が加わるものの、低速度での第1方向Aへの回転が許容される。
Next, as illustrated in FIG. 5B, when the toilet seat 5 in the standing posture is driven in a direction (closed direction) in which the toilet seat 5 is in a flat posture, the
(本形態の主な効果)
以上説明したように、本形態の開閉用電動装置1において、モータ80の回駆動力を歯車列90を介して出力軸43に伝達すると、出力軸43が軸線L周りに回転し、出力軸43に連結された便座5(開閉部材)を開方向および閉方向に駆動することができる。
(Main effects of this form)
As described above, in the opening / closing
ここで、開閉用電動装置1には、付勢部材70および流体ダンパ装置10からなる制動機構1aが設けられており、制動機構1aは、出力軸43が閉方向(第1方向A)に回転する際に、出力軸43の回転に抗する制動力を発生させる。このため、便座5に加わる重力等の影響によって、閉方向の駆動途中において、便座5を回転させるような力が加わった場合でも、便座5の回転速度の急速な上昇を抑制することができ、便座5および出力軸43をスムーズに回転させることができる。従って、便座5や出力軸43の角度位置をポテンショメータ等によって監視し、その監視結果に基づいて、モータ80に供給する電流(電圧)を切り換える等の制御を必要としない。それ故、回路構成の簡素化を図ることができる。また、ブラシ付きモータからなるモータ80においてショートブレーキを用いて制動力を発生させる必要がないので、モータ80のブラシに摩耗や損傷等が発生しにくい。
Here, the opening / closing
また、閉方向の駆動途中からは、便座5に加わる重力等の影響によって、便座5を閉方向に回転させるような力が加わるので、閉方向の途中までは、モータ80に給電し、途中からは、便座5を自重で閉方向に回転させることができる。このような場合でも、開閉用電動装置1には、付勢部材70および流体ダンパ装置10からなる制動機構1aが設けられているため、便座5が急激に倒れることを防止することができる。
Further, from the middle of driving in the closing direction, a force that rotates the toilet seat 5 in the closing direction is applied due to the influence of gravity or the like applied to the toilet seat 5, so that power is supplied to the
また、本形態では、制動機構1aとして、ロータ軸40(出力軸43)と同軸状に配置されたコイルバネからなる付勢部材70と、ロータ軸40(出力軸43)と同軸状に配置された流体ダンパ装置10とが用いられている。このため、開閉用電動装置1に2つの制動機構1a(付勢部材70および流体ダンパ装置10)を設けた場合でも、開閉用電動装置1の小型化を図ることができる。
Further, in this embodiment, as the
また、付勢部材70は、平伏状態にある便座5を開方向に付勢するため、便座5を開方向に回転させる際、小さな力で便座5を開方向に駆動することができる。それ故、モータ80として小型のものを用いることができる。
Further, since the urging
[実施の形態1の変形例1]
図6は、本発明の実施の形態1に係る開閉用電動装置1に用いた流体ダンパ装置10の変形例1の説明図であり、流体ダンパ装置10の第1円筒部21の内周壁210の内径の周方向での変化を誇張して示してある。図7は、本発明の実施の形態1に係る開閉用電動装置1に用いた流体ダンパ装置10の変形例1において、ロータ軸40が第2方向Bに回転したときの弁体50と内周壁210との隙間Gの説明図であり、図7(a)、(b)は、平伏姿勢にある便座5を起立姿勢に向けて回転を開始したときの説明図、および起立姿勢に到達し終えたときの説明図である。なお、本形態の基本的な構成は、実施の形態1と
同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
[
FIG. 6 is an explanatory diagram of
図5等を参照して説明した流体ダンパ装置10は、便座5が起立姿勢から平伏姿勢に戻る閉動作を行う際、出力軸43の回転に抗する制動力(抗力)を発生させる制動機構1aとして機能し、便座5が平伏姿勢から起立姿勢に移行する開動作を行う際、出力軸43の回転に抗する制動力(抗力)を発生させない。これに対して、本形態では、便座5が起立姿勢から平伏姿勢に戻る閉動作を行う際、便座5が平伏姿勢から起立姿勢に移行する開動作を行う際のいずれにおいても、出力軸43の回転に抗する制動力(抗力)を発生させる。
The
より具体的には、図6に示すように、本形態の流体ダンパ装置10において、第1円筒部21の内周壁210の内径は、周方向で相違している。本形態においては、ロータ軸40が回転した際の弁体50の移動角度範囲において、内周壁210の内径は、第2方向Bにおいて単調減少している。また、ロータ軸40が回転した際の弁体50の移動角度範囲において、内周壁210の内径は、周方向において2段階に切り換わっている。本形態では、便座5が平伏姿勢にあるときに弁体50が位置する角度位置を0°とし、便座5が起立姿勢にあるときに弁体50が位置する角度位置を90°としたとき、便座5の可動範囲(弁体50の移動角度範囲)は、約110°に設定されている。ここで、内周壁210は、約70°〜約110°の角度範囲θ1では半径r1であり、0°〜約45°の角度範囲θ2では半径r2であり、半径r1、r2は、以下の関係
r1<r2
になっている。また、内周壁210は、約45°〜約70°の角度範囲では半径r2から半径r1まで連続的に変化している。
More specifically, as shown in FIG. 6, in the
It has become. Further, the inner
従って、ロータ軸40が第2方向Bに回転し始めて、平伏姿勢にある便座5を起立姿勢に向けて回転を開始したときの弁体50と内周壁210との隙間G(図7(a)参照)より、便座5が起立姿勢に到達し終えたときの弁体50と内周壁210との隙間G(図7(b)参照)は狭くなっている。従って、モータ80を定電流駆動した場合でも、便座5が起立姿勢に移行させる際、便座5の回転速度の増大を緩和することができる。
Accordingly, the gap G between the
すなわち、便座5が平伏姿勢にあるとき、重力に起因する回転力が最も大きく、起立姿勢に移行するに伴い、便座5の重力に起因する回転力が小さくなっていくため、モータ80を定電流駆動すると、流体ダンパ装置10からの負荷を考慮しない場合、便座5(ロータ軸40)の回転速度は、0°から90°まで移行するまでの間で速くなっていく。しかるに本形態において、流体ダンパ装置10では、内周壁210の内径が、0°から90°まで移行するまでの途中で小さくなっているので、便座5が平伏姿勢から起立姿勢になる途中で、流体ダンパ装置10は、出力軸43の回転に抗する制動力(抗力)を発生させる。それ故、モータ80を定電流駆動した際でも、流体ダンパ装置10からの負荷を考慮すると、便座5(ロータ軸40)の回転速度は、0°から90°まで移行するまでの間において、便座5の回転速度(ロータ軸40の回転速度)の変化を緩和することができる。それ故、ロータ軸40を第2方向Bに駆動する際、ロータ軸40の角度位置を検出してモータ80に対する駆動電流の大きさを切り換えるという複雑な回路構成を採用しなくても、ロータ軸40の回転速度の変化を緩和することができる。よって、便座5が起立姿勢に近づくに伴って急速に回転するという事態を回避することができる。これに対して、便座5が起立姿勢から平伏姿勢になる際、弁体50の先端部52の径方向外側部分は、ダンパケース20の第1円筒部21の内周壁210に当接し、隙間Gが0となるため、流体12からロータ軸40に加わる負荷が一定である。
That is, when the toilet seat 5 is in the flat posture, the rotational force due to gravity is the largest, and as the toilet seat 5 shifts to the standing posture, the rotational force due to the gravity of the toilet seat 5 becomes smaller. When driven, when the load from the
なお、図6に示す構成例では、第1円筒部21の内周壁210の内径が2段階に切り換わっていたが、第1円筒部21の内周壁210の内径が2段階以上に切り換わっている構
成を採用してもよい。また、第1円筒部21の内周壁210の内径が連続的に切り換わっている構成を採用してもよい。
In the configuration example shown in FIG. 6, the inner diameter of the inner
[実施の形態1の変形例2]
図8は、本発明の実施の形態1に係る開閉用電動装置1に用いた流体ダンパ装置10の変形例2の説明図であり、ダンパ室11の断面図である。なお、本形態の基本的な構成は、実施の形態1と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
[
FIG. 8 is an explanatory view of a second modification of the
図8に示すように、本形態でも、実施の形態1と同様、ダンパ室11には、ダンパケース20の第1円筒部21の内周壁210から径方向内側に向けて板状の仕切り用凸部26が突出しており、仕切り用凸部26の先端部261は、ロータ軸40の第1軸部41の外周面410に接している。仕切り用凸部26は、軸線L周りに180°離間する2個所に設けられている。仕切り用凸部26は、ダンパ室11において軸線L方向の全体にわたって延在しており、ダンパ室11は、切り用凸部26によって2つの部屋に仕切られている。本形態において、第1円筒部21は、全周にわたって同一の内径を有している。ロータ軸40の第1軸部41の外周面410には、軸線L周りに180°離間する2個所に弁体支持用凸部46が形成されており、かかる2つの弁体支持用凸部46の各々に弁体50が支持されている。
As shown in FIG. 8, in this embodiment as well, in the same manner as in the first embodiment, the
ここで、2箇所の弁体支持用凸部46および弁体50は、軸線L周りにおいて逆向きに構成されている。このため、2箇所の弁体50のうち、一方の弁体50a(第1弁体)は、ロータ軸40が軸線L周りの第1方向A(閉方向)に回転した際に出力軸43の回転に抗する制動力(抗力)を発生させ、他方の弁体50b(第2弁体)は、出力軸43の回転に抗する制動力(抗力)をほとんど発生させない。また、2箇所の弁体50のうち、他方の弁体50b(第2弁体)は、ロータ軸40が軸線L周りの第2方向B(開方向)に回転した際に出力軸43の回転に抗する制動力(抗力)を発生させ、一方の弁体50a(第1弁体)は、出力軸43の回転に抗する制動力(抗力)をほとんど発生させない。
Here, the two valve body supporting
このような構成でも、便座5に加わる重力等の影響によって、便座5を回転させるような力が変化した場合でも、便座5の回転速度の急速な上昇を抑制することができる。 Even in such a configuration, a rapid increase in the rotational speed of the toilet seat 5 can be suppressed even when the force that rotates the toilet seat 5 changes due to the influence of gravity or the like applied to the toilet seat 5.
[実施の形態2]
(全体構成)
図9は、本発明の実施の形態2に係る開閉用電動装置1の内部の斜視図であり、図9(a)、(b)は各々、開閉用電動装置1の内部を軸線L方向の他方側L2からみた斜視図、および開閉用電動装置1の内部を軸線L方向の他方側L2からみた分解斜視図である。図10は、本発明の実施の形態2に係る開閉用電動装置1に用いた遠心ブレーキ74(制動機構1a)の説明図であり、図10(a)、(b)は各々、遠心ブレーキ74の分解斜視図、および遠心ブレーキ74の平面図である。図11は、本発明の実施の形態2に係る開閉用電動装置1に用いたトルクリミッタ98の説明図である。なお、図9では、駆動部ケース99やモータ80等の図示を省略してある。なお、本形態の基本的な構成は、実施の形態1と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
[Embodiment 2]
(overall structure)
FIG. 9 is a perspective view of the inside of the opening / closing
図9に示すように、開閉用電動装置1は、実施の形態1と同様、一方側L1にモータ(図示せず)を駆動源とする回転駆動部8と、回転駆動部8によって回転駆動される出力軸43とを有している。本形態において、モータは、ブラシ付きの直流モータである。本形態においても、実施の形態1と同様、回転駆動部8において、歯車列90は、モータピニオン85と噛み合う1番車91、1番車91と噛み合う2番車92、2番車92と噛み合
う3番車93、3番車93と噛み合う4番車94、および4番車94と噛み合う5番車95を有している。
As shown in FIG. 9, the opening / closing
また、開閉用電動装置1は、出力軸43の回転に抗する制動力を発生させる制動機構1aを有しており、本形態において、制動機構1aとして、後述する流体ダンパ装置10、および付勢部材70(アシストバネ)が用いられている。さらに、制動機構1aは、1番車91と重なる位置に、図10を参照して説明する遠心ブレーキ74を備えている。
Further, the opening / closing
図10に示すように、遠心ブレーキ74は、1番車91に重ねて配置された円板状のブレーキ部材75を有しており、1番車91およびブレーキ部材75は、支軸910によって軸線L22周りに回転可能に支持されている。
As shown in FIG. 10, the
本形態において、ブレーキ部材75は、1番車91の軸部(図示せず)が嵌る軸穴759が形成された連結部751と、連結部751の一方の端部からは互いに反対側に延在する2つの腕部752、753とを有している。また、連結部751と腕部752との接続部分、および連結部751と腕部753との接続部分には括れ部754、755が形成されており、腕部752、753は、括れ部754、755によって径方向に撓むことができる。
In this embodiment, the
また、ブレーキ部材75は、図2に示す駆動部ケース99に形成された円筒部991(固定体)の内側に配置されており、ブレーキ部材75と駆動部ケース99の円筒部991とによって、遠心ブレーキ74が構成されている。
Further, the
このように構成した遠心ブレーキ74において、モータを回転させた際、ブレーキ部材75が1番車91と一体に回転し、その際の遠心力によって、腕部752、753が径方向外側に撓み、駆動部ケース99の円筒部991の内周面に接する。その結果、ブレーキ部材75と円筒部991との間に発生する摩擦力によって、ブレーキ部材75には制動力が加わる。その結果、1番車91には、出力軸43が軸線L周りの一方側および他方側のいずれの方向に回転した際にも、出力軸43の回転に抗する制動力(抗力)が加わる。
In the
また、図11に示すように、本形態では、3番車93を利用してトルクリミッタ98が構成されている。具体的には、3番車93は、大径歯車931が形成された円筒状の第1部材936と、第1部材936の内側に軸線L23方向の端部が嵌る円筒状の第2部材937と、第2部材937の内側に軸線L23方向の端部が嵌る円筒状の第3部材938とから構成されており、第3部材938の外周面には小径歯車932が形成されている。第3部材938には、支軸930が嵌る軸穴938aが形成されており、第2部材937には、第3部材938の軸線L23方向の端部が嵌る係合穴937aが形成されている。
In addition, as shown in FIG. 11, in this embodiment, a torque limiter 98 is configured using a third wheel & pinion 93. Specifically, the third wheel & pinion 93 includes a cylindrical
第2部材937の軸線L23方向の端部には、径方向外側で周方向に延在する3本の腕部934が形成されており、腕部934の先端部には径方向外側に突出した凸部934aが形成されている。これに対して、第1部材936の内周面には、周方向の複数個所に、第2部材937の腕部934の凸部934aが嵌る凹部933aが周方向の複数個所に形成されている。このため、モータを回転させた際、出力軸43の側に過大な負荷が加わったとき、凸部934aが凹部933aの間に形成されている凸部933bを乗り越えて隣りの凹部933aに移動する。このため、第1部材936と第2部材937との間では空周りが発生するので、出力軸43の側に過大な負荷が加わったときでも、歯車列90が破損することを防止することができる。
At the end of the
(流体ダンパ装置10の構成)
図12は、本発明の実施の形態2に係る開閉用電動装置1に用いた流体ダンパ装置10
の分解斜視図であり、図12(a)、(b)は各々、流体ダンパ装置10のダンパケース25等を外した状態の分解斜視図、およびロータ軸40から軸受部材等を外した状態の分解斜視図である。図13は、本発明の実施の形態2に係る開閉用電動装置1に用いた流体ダンパ装置10を軸線Lに直交する面に沿って切断した断面図であり、図13(a)、(b)は、負荷を発生させている状態の弁体50の位置を示す断面図、および負荷をほとんど発生させていない状態の弁体50の位置を示す断面図である。図14は、本発明の実施の形態2に係る開閉用電動装置1に用いた流体ダンパ装置10の弁体50の説明図であり、図14(a)、(b)は、弁体50がロータ軸40に支持された状態の斜視図、および弁体50をロータ軸40から外した状態の斜視図である。
(Configuration of fluid damper device 10)
FIG. 12 shows a
12 (a) and 12 (b) are respectively an exploded perspective view of the
図12に示すように、流体ダンパ装置10は、軸線L方向に延在するロータ軸40と、ロータ軸40の一方側L1の端部付近を軸線L周りに回転可能に支持する円板状の第1軸受部材61と、ロータ軸40の他方側L2の端部付近を軸線L周りに回転可能に支持する第2軸受部材66と、ロータ軸40の周りに配置された円筒状のダンパケース25とを有している。また、第1軸受部材61に対してロータ軸40の一方側L1には、第1軸受部材61をダンパケース25に固定する固定部材62が配置され、第2軸受部材66に対してロータ軸40の他方側L2には、第2軸受部材66をダンパケース25に固定する固定部材67が配置されている。ロータ軸40は、軸線L方向の略中央部分に丸棒状の軸部47を有しており、軸部47の一方側L1の端部は5番車95と連結されている。
As shown in FIG. 12, the
ロータ軸40において、軸部47に対して他方側L2で隣り合う端部は、相対向する位置に平坦面431が形成された出力軸43になっている。軸部47と出力軸43との間には、軸部47より大径のフランジ部49が形成されており、かかるフランジ部49に対して他方側L2に円環状のシール部材68、69が配置されている。
In the
ダンパケース25の径方向外側には、コイルバネからなる付勢部材70(アシストバネ)がロータ軸40と同軸状に配置されている。付勢部材70の一方の端部701は、付勢部材70の周りに配置されたケース(図示せず)に保持され、他方の端部702は、図9に示す5番車95の穴955に保持されている。付勢部材70は、便座5が平伏した状態で便座5を起立させる方向の付勢力を発揮する。このため、付勢部材70は、便座5が起立姿勢から平伏姿勢に戻る閉動作を行う際、出力軸43の回転に抗する制動力(抗力)を発生させる制動機構1aとして機能する。
On the radially outer side of the
図13に示すように、ダンパケース25の内側には、ロータ軸40の軸部47の外周面470との間にダンパ室11が区画され、かかるダンパ室には、オイル等の流体12が充填されている。ダンパ室11には、ダンパケース25の内周壁250から径方向内側に向けて板状の仕切り用凸部26が突出しており、仕切り用凸部26の先端部261は、ロータ軸40の軸部47の外周面470に接している。仕切り用凸部26は、軸線L周りに180°離間する2個所に設けられている。仕切り用凸部26は、ダンパ室11において軸線L方向の全体にわたって延在しており、ダンパ室11は、仕切り用凸部26によって2つの部屋に仕切られている。本形態において、ダンパケース25は、全周にわたって同一の内径を有している。
As shown in FIG. 13, a
図12、図13および図14に示すように、ロータ軸40の軸部47の外周面470には、軸線L周りに180°離間する2個所に弁体支持用凸部46が形成されており、かかる2つの弁体支持用凸部46の各々に弁体50が支持されている。2つの弁体支持用凸部46はいずれも、軸線L方向においてロータ軸40の一方側L1の端部まで延在している。弁体支持用凸部46の径方向外側部分には、軸線L方向で離間する2箇所に凸部467、468が形成されており、凸部467、468の間が凹部469になっている。
As shown in FIGS. 12, 13, and 14, the valve body supporting
弁体50は、軸線L方向に延在する支持板部56と、支持板部56の軸線L回りの一方側の縁から径方向内側に突出したシール板部57とを有している。シール板部57は、支持板部56より軸線L方向の寸法が短いが、凹部469を周方向から閉鎖することができるサイズである。支持板部56には、軸線L方向で離間する2箇所に支持穴561、562が形成されている。かかる弁体50は、凸部467が支持穴561に嵌り、凸部468が支持穴562に嵌ることによって、周方向に所定の距離を移動可能な状態で弁体支持用凸部46に支持される。本形態において、弁体支持用凸部46および弁体50は、軸線L周りにおいて逆の向きに構成されている。
The
(流体ダンパ装置10の動作)
本形態の開閉用電動装置1において、図13を参照して以下に説明するように、流体ダンパ装置10は、便座5が起立姿勢から平伏姿勢に戻る閉動作を行う際、および便座5が平伏姿勢から起立姿勢に移行する開動作を行う際のいずれにおいても、出力軸43の回転に抗する制動力(抗力)を発生させる制動機構1aとして用いられている。
(Operation of fluid damper device 10)
In the opening / closing
より具体的には、本形態の流体ダンパ装置10において、起立姿勢にある便座5を平伏姿勢とする方向(閉方向)に駆動する際、図13(a)に示すように、ロータ軸40は、軸線L周りに第1方向Aに回転する。このため、2箇所の弁体50のうち、一方の弁体50a(第1弁体)は、シール板部57が弁体支持用凸部46に密着する方向に移動し、凹部469を塞ぐ。このため、ロータ軸40が軸線L周りの第1方向A(閉方向)に回転した際に出力軸43の回転に抗する制動力(抗力)を発生させる。これに対して、他方の弁体50b(第2弁体)は、シール板部57が弁体支持用凸部46から離間する方向に移動し、凹部469を開放する。このため、ロータ軸40が軸線L周りの第1方向A(閉方向)に回転した際、出力軸43の回転に抗する制動力(抗力)をほとんど発生させない。
More specifically, in the
これに対して、平伏姿勢にある便座5を起立姿勢とする方向(開方向)に駆動する際、図13(b)に示すように、ロータ軸40は、軸線L周りに第2方向Bに回転する。このため、2箇所の弁体50のうち、他方の弁体50b(第2弁体)は、シール板部57が弁体支持用凸部46に密着する方向に移動し、凹部469を塞ぐ。このため、ロータ軸40が軸線L周りの第2方向B(開方向)に回転した際に出力軸43の回転に抗する制動力(抗力)を発生させる。これに対して、一方の弁体50a(第1弁体)は、シール板部57が弁体支持用凸部46から離間する方向に移動し、凹部469を開放する。このため、ロータ軸40が軸線L周りの第2方向B(開方向)に回転した際、出力軸43の回転に抗する制動力(抗力)をほとんど発生させない。
On the other hand, when the toilet seat 5 in the flat posture is driven in a direction (opening direction) in which the toilet seat 5 is in the standing posture, the
(本形態の主な効果)
以上説明したように、本形態の開閉用電動装置1において、モータ80の回駆動力を歯車列90を介して出力軸43に伝達すると、出力軸43が軸線L周りに回転し、出力軸43に連結された便座5(開閉部材)を開方向および閉方向に駆動することができる。
(Main effects of this form)
As described above, in the opening / closing
ここで、開閉用電動装置1には、付勢部材70、遠心ブレーキ74、および流体ダンパ装置10からなる制動機構1aが設けられており、付勢部材70は、出力軸43が閉方向(第1方向A)に回転する際、出力軸43の回転に抗する制動力を発生させる。また、遠心ブレーキ74、および流体ダンパ装置10は、出力軸43が閉方向(第1方向A)に回転する際、および開方向(第2方向B)に回転する際、出力軸43の回転に抗する制動力を発生させる。このため、便座5に加わる重力等の影響によって、閉方向の駆動途中において、便座5を回転させるような力が加わった場合や、便座5を回転駆動するのに必要な力が小さくなる場合でも、便座5の回転速度の急速な上昇を抑制することができる。
Here, the opening / closing
また、遠心ブレーキ74は、便座5の側からの回転力が加わって、高速で回転した際に
は、大きな制動力を発揮する。このため、便座5をスムーズに回転させるのに適している。
The
[実施の形態2の変形例]
図15は、本発明の実施の形態2に係る開閉用電動装置1に用いた流体ダンパ装置10の変形例の説明図であり、ダンパ室11の断面図である。なお、本形態の基本的な構成は、実施の形態1、2と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
[Modification of Embodiment 2]
FIG. 15 is an explanatory view of a modification of the
図15に示すように、本形態でも、実施の形態2と同様、ダンパ室11には、ダンパケース25の内周壁250から径方向内側に向けて板状の仕切り用凸部26が突出しており、仕切り用凸部26の先端部261は、ロータ軸40の軸部47の外周面470に接している。仕切り用凸部26は、軸線L周りに180°離間する2個所に設けられている。仕切り用凸部26は、ダンパ室11において軸線L方向の全体にわたって延在しており、ダンパ室11は、仕切り用凸部26によって2つの部屋に仕切られている。本形態において、第1円筒部21は、全周にわたって同一の内径を有している。ロータ軸40の第1軸部41の外周面410には、軸線L周りに180°離間する2個所に弁体支持用凸部46が形成されており、かかる2つの弁体支持用凸部46の各々に弁体50が支持されている。
As shown in FIG. 15, in this embodiment as well, in the same manner as in the second embodiment, a plate-like partition
ここで、弁体支持用凸部46および弁体50は、軸線L周りにおいて同一の向きに構成されており、2箇所の弁体支持用凸部46および弁体50は、軸線Lを中心に回転対称である。このため、2箇所の弁体50は、ロータ軸40が軸線L周りの第1方向A(閉方向)に回転した際に出力軸43の回転に抗する制動力(抗力)を発生させ、ロータ軸40が軸線L周りの第2方向B(開方向)に回転した際には、出力軸43の回転に抗する制動力(抗力)をほとんど発生させない。
Here, the valve body supporting
このような構成でも、便座5に加わる重力等の影響によって、閉方向の駆動途中において、便座5を回転させるような力が加わった場合でも、便座5の回転速度の急速な上昇を抑制することができる。 Even in such a configuration, even when a force that rotates the toilet seat 5 is applied during the driving in the closing direction due to the influence of gravity or the like applied to the toilet seat 5, a rapid increase in the rotational speed of the toilet seat 5 is suppressed. Can do.
[実施の形態3]
図16は、本発明の実施の形態3に係る開閉用電動装置1に用いた制動機構1aの説明図である。なお、本形態の基本的な構成は、実施の形態1、2と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
[Embodiment 3]
FIG. 16 is an explanatory diagram of a
実施の形態2では、1番車91に遠心ブレーキ74からなる制動機構1aを設けたが、本形態では、図16に示すように、1番車91と一体に回転した際に受ける空気抵抗により制動力を発生させる空力ブレーキ76が制動機構1aとして用いられている。より具体的には、1番車91から軸線L22方向に突出する円筒部761の周りには複数枚の羽根762が形成されており、1番車91と一体に回転した際に受ける空気抵抗により制動力を発生させる。かかる構成でも、空力ブレーキ76は、出力軸43が閉方向(第1方向A)に回転する際、および開方向(第2方向B)に回転する際、出力軸43の回転に抗する制動力を発生させる。このため、便座5に加わる重力等の影響によって、閉方向の駆動途中において、便座5を回転させるような力が加わった場合や、便座5を回転駆動するのに必要な力が小さくなる場合でも、便座5の回転速度の急速な上昇を抑制することができる。なお、図16では、1番車91において、小径歯車912に対して大径歯車911とは反対側(図2に示す軸線L方向の他方側L2)に羽根762が設けられていたが、大径歯車991に対して小径歯車912とは反対側(図2に示す軸線L方向の一方側L1)に羽根762が設けられていてもよい。
In the second embodiment, the
また、空力ブレーキ76は、便座5の側からの回転力が加わって、高速で回転した際には、大きな制動力を発揮する。このため、便座5をスムーズに回転させるのに適している。
Further, the
[他の実施の形態]
上記実施の形態では、複数種類の制動機構1aが搭載されている例を説明したが、1種類の制動機構1aのみが搭載されている構成を採用してもよい。例えば、流体ダンパ装置10のみ、遠心ブレーキ74のみ、あるいは、空力ブレーキ76のみが搭載されている構成を採用してもよい。また、上記実施の形態において、モータ80は、出力軸43を駆動している期間中、出力軸43の角度位置にかかわらず、定電流駆動されていたが、出力軸43を駆動している期間中、出力軸43の角度位置にかかわらず、定電圧駆動される構成を採用してもよい。
[Other embodiments]
In the above embodiment, an example in which a plurality of types of
1・・開閉用電動装置、1a・・制動機構、2・・洋式便器(開閉機器)、5・・便座(開閉部材)、8・・回転駆動部、10・・流体ダンパ装置(制動機構)、11・・ダンパ室、12・・流体、20、25・・ダンパケース、26・・仕切り用凸部、40・・ロータ軸、43・・出力軸、46・・弁体支持用凸部、50・・弁体、70・・付勢部材(制動機構)、74・・遠心ブレーキ(制動機構)、75・・ブレーキ部材、76・・空力ブレーキ(制動機構)、80・・モータ、85・・モータピニオン、90・・歯車列、91・・1番車、98・・トルクリミッタ、99・・駆動部ケース(固定体)、100・・洋式トイレユニット、210、250・・内周壁、752、753・・腕部、762・・羽根、L・・軸線 1 .. Electric device for opening and closing, 1a .. Braking mechanism, 2 .. Western style toilet (opening and closing device), 5 .. Toilet seat (opening and closing member), 8 .. Rotation drive unit, 10 .. Fluid damper device (braking mechanism) 11 ·· Damper chamber, 12 · · Fluid, 20, 25 · · Damper case, 26 · · Partition convex portion, · · · Rotor shaft, 43 · · Output shaft, 46 · · Valve body supporting convex portion, 50 .... Valve, 70 ... Biasing member (braking mechanism), 74 ... Centrifuge brake (braking mechanism), 75 ... Brake member, 76 ... Aerodynamic brake (braking mechanism), 80 ... Motor, 85 ...・ Motor pinion, 90 ・ ・ Gear train, 91 ・ ・ No. 1 car, 98 ・ ・ Torque limiter, 99 ・ ・ Driver case (fixed body), 100 ・ ・ Western-style toilet unit, 210, 250 ・ ・ Inner wall, 752 , 753 ·· Arm, 762 · · Feather, L · · Axis
Claims (11)
モータと、
前記モータの回転駆動力を前記出力軸に伝達して前記出力軸を軸線周りの開方向および閉方向に回転させる歯車列と、
前記出力軸が前記軸線周りの少なくとも一方側に回転する際に、前記出力軸の回転に抗する制動力を発生させる制動機構と、
を有し、
前記モータでは、前記出力軸を駆動している期間中、前記出力軸の角度位置にかかわらず、定電流駆動または定電圧駆動が行われることを特徴とする開閉用電動装置。 An output shaft;
A motor,
A gear train that transmits the rotational driving force of the motor to the output shaft to rotate the output shaft in an opening direction and a closing direction around an axis;
A braking mechanism that generates a braking force that resists rotation of the output shaft when the output shaft rotates to at least one side around the axis;
I have a,
The motor for opening and closing is characterized in that constant current drive or constant voltage drive is performed in the motor regardless of the angular position of the output shaft during a period of driving the output shaft .
前記出力軸には、前記出力軸の回転に伴って平伏姿勢および起立姿勢に切り換わる開閉部材が連結されていることを特徴とする開閉機器。 An opening / closing device comprising the opening / closing electric device according to any one of claims 1 to 9 ,
An opening / closing device connected to the output shaft is connected to an opening / closing member that switches between a prone posture and a standing posture as the output shaft rotates.
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