JP6601763B2 - 便座及び便蓋の開閉装置 - Google Patents

Description

本発明は、便器本体に取り付けられる便座及び便蓋の開閉装置に関する。

従来、この種の便座及び便蓋の開閉装置として、例えば特許文献１に記載されているように、便座の支軸及び便蓋の支軸にそれぞれ別々のモータを継手具によって直接連結し、また対応する支軸とモータとの間にそれぞれ減速機を介在したものは知られている。

このような開閉装置は、便器の前に使用者が立つとセンサにより人体を検知して便蓋のみを開ける。この状態で使用者がリモコンスイッチなどを操作すると便座が開くようになる。さらに、使用者が便器の前から離れると便座及び便蓋が順次又は同時に閉じるようになる。

特開平９−１９３８７号公報

ところが、前記従来の開閉装置では、２台ずつのモータ及び減速機を必要とするため、部品点数の増加によりコストが高くつくとともに、大型化するという問題がある。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その課題は、１台のモータにより便座及び便蓋をそれぞれ適宜時機に開閉できるようにし、もってコストの低廉化及び小型化を図り得る便座及び便蓋の開閉装置を提供することにある。

前記の課題を解決するため、本発明は、便器本体にそれぞれ別々の支軸を介して開閉可能に支持された便座及び便蓋を１台のモータにより開閉する便座及び便蓋の開閉装置として、前記便座の支軸に連結される便座出力歯車と、前記便蓋の支軸に連結される便蓋出力歯車と、前記便座出力歯車及び前記便蓋出力歯車とそれぞれ噛み合い可能な位置に配置され、前記モータの動力が入力される伝達歯車とを備える。前記伝達歯車に、円周の所定の中心角の範囲内のみに歯を有する有歯部と、前記範囲外に歯のない欠歯部とを形成する。また、前記伝達歯車は、前記便座出力歯車及び前記便蓋出力歯車に対し、そのいずれか一方と前記有歯部で噛み合っているときには前記欠歯部が他方と向き合って噛み合わないように設けられている。前記伝達歯車は、第１のロック部を有している。前記便座出力歯車及び前記便蓋出力歯車は、それぞれ第２のロック部を有している。前記便座及び前記便蓋が共に閉じた状態において、前記便座に対して開く方向に外力がかかったときに、前記便座出力歯車の前記第２のロック部が前記第１のロック部に干渉して、前記便座の開動作が規制される。前記便座及び前記便蓋が共に開いた状態において、前記便蓋に対して閉じる方向に外力がかかったときに、前記便蓋出力歯車の前記第２のロック部が前記第１のロック部に干渉して、前記便蓋の閉動作が規制される。

本発明における便座及び便蓋の開閉装置によれば、１台のモータにより便座及び便蓋をそれぞれ適宜時機に開閉することができ、コストの低廉化及び装置の小型化を図ることができる。

図１は本発明の第１の実施形態に係る便座及び便蓋の開閉装置を装備する水洗便器の全体構成を示す概略構成図である。 図２は前記開閉装置の動力伝達部の構成図である。 図３Ａは前記動力伝達部の伝達歯車の斜視図、図３Ｂは同じく伝達歯車の側面図、図３Ｃは図３Ａの場合と別の方向から見た伝達歯車の斜視図である。 図４Ａは前記動力伝達部の便座出力歯車の斜視図、図４Ｂは同じく便座出力歯車の側面図である。 図５Ａは便座及び便蓋が共に閉状態のときを示す模式図、図５Ｂは便座及び便蓋が共に閉状態のときに要求される動作を示す図、図５Ｃは便座及び便蓋が共に閉状態のときの前記動力伝達部の状態を示す構成図である。 図６Ａは便座が閉状態で便蓋が開状態のときを示す模式図、図６Ｂは便座が閉状態で便蓋が開状態のときに要求される動作を示す図、図６Ｃは便座が閉状態で便蓋が開状態のときの前記動力伝達部の状態を示す構成図である。 図７Ａは便座及び便蓋が共に開状態のときを示す模式図、図７Ｂは便座及び便蓋が共に開状態のときに要求される動作を示す図、図７Ｃは便座及び便蓋が共に開状態のときの前記動力伝達部の状態を示す構成図である。 図８は本発明の第２の実施形態に係る便座及び便蓋の開閉装置の動力伝達部の構成図である。 図９は前記動力伝達部の伝達歯車の側面図である。 図１０は前記動力伝達部の便蓋出力歯車と上部ケースとの間に配置されるバネの配置状態を示す斜視図である。 図１１は図１０のＸ方向から見た矢視図である。 図１２は前記バネの代わりに装備される弾性体の配置状態を示す模式図である。

以下、本発明を実施するための形態である実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は本発明の第１の実施形態に係る便座及び便蓋の開閉装置を装備する水洗便器１の全体構成を示す。なお、水洗便器１の前後方向は、水洗便器１に着座した使用者から見た方向を基準にして説明する。すなわち、図１中、Ｄ１方向を前方、Ｄ２方向を後方として説明する。

水洗便器１は、トイレの床面上に設置される便器本体２と、便器本体２に支軸３回りに開閉可能に支持された便座４と、便座４を覆うように便器本体２に支軸３とは別の支軸５回りに開閉可能に支持された便蓋６とを備えている。

便器本体２は、陶器又は金属などで構成され、あるいは金属製の骨組みにより支持された合成樹脂で構成される。便器本体２の前部には、排便用開口部及びリム部（共に図示せず）が形成されている一方、便器本体２の後部側には、便器本体２の便座４及び便蓋６の支持部を構成する上部ケース７が取り付けられている。上部ケース７内には、本発明の第１の実施形態に係る便座４及び便蓋６の開閉装置１０の主要部が人体局部洗浄装置（図示せず）などと共に収納されている。

便座４の支軸３側の端部には、上部ケース７を左右方向に挟むように後方に延びる左右一対の延出部４ａ（図では一方のみ示す）が形成され、各延出部４ａの先端側から支軸３が上部ケース７の側壁部を貫通した状態で設けられている。よって、便座４は、支軸３を介して上部ケース７に回転可能に支持されている。また、便蓋６の支軸５側の端部にも、上部ケース７を左右方向に挟むように後方に延びる左右一対の延出部６ａ（図では一方のみ示す）が形成され、各延出部６ａの先端側から支軸５が上部ケース７の側壁部を貫通した状態で設けられている。よって、便蓋６は、支軸５を介して上部ケース７に回転可能に支持されている。

ここで、便蓋６の支軸５は、便座４の支軸３よりも後方でかつ上方に位置している。また、上部ケース７には、便蓋６が開状態になったときに便蓋６と接触して支えるストッパー部８が形成されている。

開閉装置１０は、動力源としてのモータ１１と、モータ１１の動力を増大するための減速機１２と、減速機１２で増大した動力を伝達軸１３から便座４の支軸３及び便蓋６の支軸５のいずれか一方に伝達する動力伝達部１４（図２参照）とを備えている。モータ１１は、正逆回転可能な電動モータであればいずれの形式のものでもよい。減速機１２は、例えば遊星歯車機構を用いて構成される。

開閉装置１０は、モータ１１の制御系として、モータ駆動回路１５、制御回路１６、人体検知センサ１７及びリモコンスイッチ１８を備えている。人体検知センサ１７は、水洗便器１の前に使用者が立ったことを検知するセンサである。リモコンスイッチ１８は、トイレの壁面などに取り付けられる。制御回路１６は、人体検知センサ１７及びリモコンスイッチ１８からの入力信号に基づいて、モータ駆動回路１５を介してモータ１１の動作を制御するようになっている。

動力伝達部１４は、図２に示すように、便座出力歯車２１と、便蓋出力歯車２２と、便座出力歯車２１及び便蓋出力歯車２２とそれぞれ噛み合い可能な位置に配置された伝達歯車２４とを備えている。

便座出力歯車２１は、便座出力軸２５と一体成形され、あるいは便座出力軸２５と別体でありかつ便座出力軸２５に固定されている。便座出力軸２５は、便座４の支軸３に継手具（図示せず）を介して連結されている。よって、便座出力歯車２１は、便座出力軸２５及び継手具を介して便座４の支軸３に回転一体に連結されている。また、便座出力歯車２１は、便座出力軸２５及びベアリング（図示せず）などを介して上部ケース７に回転自在に支持されている。

便蓋出力歯車２２は、便蓋出力軸２６と一体成形され、あるいは便蓋出力軸２６と別体でありかつ便蓋出力軸２６に固定されている。便蓋出力軸２６は、便蓋６の支軸５に継手具（図示せず）を介して連結されている。よって、便蓋出力歯車２２は、便蓋出力軸２６及び継手具を介して便蓋６の支軸５に回転一体に連結されている。また、便蓋出力歯車２２は、便蓋出力軸２６及びベアリング（図示せず）などを介して上部ケース７に回転自在に支持されている。

伝達歯車２４は、伝達軸１３に回転一体に連結されていて、モータ１１の動力が減速機１２及び伝達軸１３を介して入力されるようになっている。伝達歯車２４は、伝達軸１３及びベアリング（図示せず）などを介して上部ケース７に回転自在に支持されている。

また、伝達歯車２４は、図３Ａ、３Ｂ、３Ｃに詳示するように、歯車部２４ａと第１のロック部２４ｂとを軸方向に並べた状態で一体成形してなる。歯車部２４ａには、円周の所定の中心角θ１の範囲内のみに歯２４ｃを有する有歯部２４ｄと、前記範囲外に歯２４ｃのない欠歯部２４ｅとが形成されている。有歯部２４ｄの中心角θ１は、図１に示すように便座４を閉じ、便蓋６を開いたときの便座４と便蓋６の相対角度θ２と同一（θ１＝θ２）に設定されている。

第１のロック部２４ｂは、その軸方向に見た形状が有歯部２４ｄの中心角θ１と同じ角度の中心角で円から扇形を取り除いて残る側の扇形に形成されている。第１のロック部２４ｂの直径は、歯車部２４ａの歯先円の直径よりも大きく設定されている。第１のロック部２４ｂは、扇形の円弧側にその形状に沿った凸曲面２４ｆを有している。

便座出力歯車２１及び便蓋出力歯車２２は、便座出力歯車２１の場合図４Ａ、４Ｂにも示すように、それぞれ歯車部２１ａ，２２ａと第２のロック部２１ｂ，２２ｂとを軸方向に並べた状態で一体成形してなる。歯車部２１ａ，２２ａは、それぞれ円周の全部に亘って歯を有する通常の歯車を構成している。

ここで、便座出力歯車２１の歯車部２１ａと便蓋出力歯車２２の歯車部２２ａと伝達歯車２４の歯車部２４ａの有歯部２４ｄとは、ピッチ円の直径及びピッチが同一に設定されている。よって、伝達歯車２４の歯車部２４ａ（詳しくはその有歯部２４ｄ）と便座出力歯車２１の歯車部２１ａ又は便蓋出力歯車２２の歯車部２２ａとの間では、伝達比＝１でもって動力伝達が行われる。また、伝達歯車２４の歯車部２４ａは、便座出力歯車２１の歯車部２１ａ及び便蓋出力歯車２２の歯車部２２ａに対し、そのいずれか一方と有歯部２４ｄで噛み合っているときには欠歯部２４ｅが他方と向き合って噛み合わないように設けられている。

各第２のロック部２１ｂ，２２ｂは、歯車部２１ａ，２２ａの中心側から歯車部２１ａ，２２ａの半径方向外側にまで突出する六面体状のものであり、その６面のうちの１面に、第１のロック部２４ｂの凸曲面２４ｆに対応した凹曲面２１ｃ，２２ｃを有している。詳しくは、便座出力歯車２１の第２のロック部２１ｂの場合、第２のロック部２１ｂの図２で時計回り方向前側の１面全部が凹曲面２１ｃを構成している。また、便蓋出力歯車２２の第２のロック部２２ｂの場合、第２のロック部２２ｂの図２で反時計回り方向前側の１面全部が凹曲面２２ｃを構成している。なお、本実施形態の場合、便座出力歯車２１と便蓋出力歯車２２の共通化を図るために、各第２のロック部２１ｂ，２２ｂの６面のうち、凹曲面２１ｃ，２２ｃと対向する面２１ｄ，２２ｄは、凹曲面２１ｃ，２２ｃと対称な凹曲面を構成している。

次に、便座４及び便蓋６の開閉装置１０の動作、特に、動力伝達部１４の動作について、図５ないし図７を参照しながら説明する。

先ず、図５Ａに示すように、便座４及び便蓋６が共に閉じた状態について説明する。この状態のとき、図５Ｂに示すように、開閉装置１０の動作としては、便蓋６の開動作が要求される。また、動力伝達部１４では、図５Ｃに示すように、伝達歯車２４の歯車部２４ａと便蓋出力歯車２２の歯車部２２ａとは噛み合い、伝達歯車２４の歯車部２４ａと便座出力歯車２１の歯車部２１ａとは噛み合っていない。

このような状態からモータ１１が開方向（正回転方向）に回転し、伝達歯車２４が図５Ｃで反時計回りに回転すると、便蓋出力歯車２２が時計回りに回転し、便蓋６が開動作をする。一方、伝達歯車２４の歯車部２４ａと便座出力歯車２１の歯車部２１ａとは噛み合っていないため、便座４が動作をすることはない。

次に、図６Ａに示すように、便座４が閉じ、便蓋６が開いた状態について説明する。この状態のとき、図６Ｂに示すように、開閉装置１０の動作としては、便座４の開動作と便蓋６の閉動作とが要求される。また、動力伝達部１４では、図６Ｃに示すように、伝達歯車２４の歯車部２４ａは、便座出力歯車２１の歯車部２１ａ及び便蓋出力歯車２２の歯車部２２ａに対し、回転方向に応じて一方と噛み合い、他方と噛み合わない位置関係にある。

このような状態からモータ１１が開方向に回転し、伝達歯車２４が図６Ｃで反時計回りに回転すると、伝達歯車２４の歯車部２４ａが便座出力歯車２１の歯車部２１ａと噛み合い、便座出力歯車２１が時計回りに回転し、便座４が開動作をする。一方、伝達歯車２４の歯車部２４ａは便蓋出力歯車２２の歯車部２２ａに噛み合わなくなるため、便蓋６は動作をすることなく開いた状態を維持する。

また、モータ１１が閉方向（逆回転方向）に回転し、伝達歯車２４が図６Ｃで時計回りに回転すると、伝達歯車２４の歯車部２４ａが便蓋出力歯車２２の歯車部２２ａと噛み合い、便蓋出力歯車２２が反時計回りに回転し、便蓋６が閉動作をする。一方、伝達歯車２４の歯車部２４ａは便座出力歯車２１の歯車部２１ａに噛み合わなくなるため、便座４は動作をすることなく閉じた状態を維持する。

さらに、図７Ａに示すように、便座４及び便蓋６が共に開いた状態について説明する。この状態のとき、図７Ｂに示すように、開閉装置１０の動作としては、便座４の閉動作が要求される。また、動力伝達部１４では、図７Ｃに示すように、伝達歯車２４の歯車部２４ａと便座出力歯車２１の歯車部２１ａとは噛み合い、伝達歯車２４の歯車部２４ａと便蓋出力歯車２２の歯車部２２ａとは噛み合っていない。

このような状態からモータ１１が閉方向に回転し、伝達歯車２４が図７Ｃで時計回りに回転すると、便座出力歯車２１が反時計回りに回転し、便座４が閉動作をする。一方、伝達歯車２４の歯車部２４ａと便蓋出力歯車２２の歯車部２２ａとは噛み合っていないため、便蓋６が動作をすることはない。

以上の動作説明から分かるように、便座４及び便蓋６が開閉いずれの状態のときでも必要とされる便座４及び便蓋６の開閉動作を１台のモータ１１の回転制御によって実現することができる。このため、従来の如くモータ及び減速機を２台ずつ必要とする場合に比べて開閉装置１０の部品点数を少なくすることができ、コストの低廉化及び装置の小型化を図ることができる。

次に、伝達歯車２４の第１のロック部２４ｂ、便座出力歯車２１の第２のロック部２１ｂ及び便蓋出力歯車２２の第２のロック部２２ｂの動作について説明する。

便座４及び便蓋６が共に閉じた状態のときには、図５Ｃに示すように、便座出力歯車２１の第２のロック部２１ｂの凹曲面２１ｃは、伝達歯車２４の第１のロック部２４ｂの凸曲面２４ｆに対し、若干の隙間を有した状態で近接している。

このような状態で使用者が便座４及び便蓋６を同時に開くように外力をかけると、便座出力歯車２１の第２のロック部２１ｂの凹曲面２１ｃが伝達歯車２４の第１のロック部２４ｂの凸曲面２４ｆに面接触して干渉する。このため、便座４及び便蓋６が同時に開動作をすることはない。一方、モータ１１からの動力により伝達歯車２４が回転するときには、伝達歯車２４の凸曲面２４ｆが便座出力歯車２１の凹曲面２１ｃに沿った状態のまま回転するため、伝達歯車２４の回転がロックされることはない。

また、便座４及び便蓋６が共に開いた状態のときには、図７Ｃに示すように、便蓋出力歯車２２の第２のロック部２２ｂの凹曲面２２ｃは、伝達歯車２４の第１のロック部２４ｂの凸曲面２４ｆに対し、若干の隙間を有した状態で近接している。

このような状態で使用者が便座４及び便蓋６を同時に閉じるように外力をかけると、便蓋出力歯車２２の第２のロック部２２ｂの凹曲面２２ｃが伝達歯車２４の第１のロック部２４ｂの凸曲面２４ｆに面接触して干渉する。このため、便座４及び便蓋６が同時に閉動作をすることはない。一方、モータ１１からの動力により伝達歯車２４が回転するときには、伝達歯車２４の凸曲面２４ｆが便蓋出力歯車２２の凹曲面２２ｃに沿った状態のまま回転するため、伝達歯車２４の回転がロックされることはない。

このように、使用者が便座４及び便蓋６を同時に開閉するように外力をかけたときでも、便座４及び便蓋６が同時に開閉動作をすることはない。このため、伝達歯車２４の歯車部２４ａと便座出力歯車２１の歯車部２１ａ又は便蓋出力歯車２２の歯車部２２ａとの噛み合い方が変わるのを防止でき、開閉装置１０の作動を良好に維持することができる。

図８は本発明の第２の実施形態に係る便座及び便蓋の開閉装置の動力伝達部３１の構成を示す。動力伝達部３１の基本的構成は、第１の実施形態の場合のそれと同じであり、同一の部材及び部位には同一符号を付してその説明は省略する。なお、図８に示す動力伝達部３１の状態は、図６Ｃに示す場合と同じく、便座４が閉じ、便蓋６が開いた状態である。

以下、動力伝達部３１の異なる点などについて説明する。

すなわち、動力伝達部３１の伝達歯車３２は、図９にも示すように、第１の実施形態の場合のそれと同じく、歯車部３２ａと第１のロック部３２ｂとを軸方向に並べた状態で一体成形してなる。また、歯車部３２ａには、円周の所定の中心角θ３の範囲内のみに歯３２ｃを有する有歯部３２ｄと、前記範囲外に歯３２ｃのない欠歯部３２ｅとが形成されている。

しかし、有歯部３２ｄの中心角θ３は、図１に示すように便座４を閉じ、便蓋６を開いたときの便座４と便蓋６の相対角度θ２よりも所定角度小さく（θ３＜θ２）設定されている。ただし、有歯部３２ｄの中心角θ３は、９０度以上、つまり便座４又は便蓋６を開いたとき便座４又は便蓋６が鉛直状態よりも後方に傾斜するように設定する必要がある。

また、第１のロック部３２ｂは、その軸方向に見た形状が便座４を閉じ、便蓋６を開いたときの便座４と便蓋６の相対角度θ２と同じ角度の中心角で円から扇形を取り除いて残る側の扇形に形成されている。第１のロック部３２ｂの直径は、歯車部３２ａの歯先円の直径よりも大きく設定されている。第１のロック部３２ｂは、扇形の円弧側にその形状に沿った凸曲面３２ｆを有している。

そして、図８から分かるように、便座４が閉じ、便蓋６が開いた状態のときには、伝達歯車３２の歯車部３２ａと便座出力歯車２１の歯車部２１ａとは噛み合っているが、伝達歯車３２の歯車部３２ａと便蓋出力歯車２２の歯車部２２ａとは完全に噛み合っていない。このため、伝達歯車３２の歯車部３２ａが便座出力歯車２１の歯車部２１ａ及び便蓋出力歯車２２の歯車部２２ａに同時に噛み合うことはなく、その分作動の信頼性を高めることができる。

この場合、便蓋６の開動作中に便蓋６が完全に開く前に伝達歯車３２の歯車部３２ａと便蓋出力歯車２２の歯車部２２ａとの噛み合い状態が終わることになる。このため、便蓋６の開動作に制動が効かず、便蓋６が上部ケース７のストッパー部８に対し比較的強く接触して停止することになり、いわば低品位の開き方になる。

第２の実施形態においては、このことに対応するために、バネを用いる方式と、弾性体を用いる方式のいずれか一方が採用される。

バネを用いる方式とは、図１０及び図１１に示すように、便蓋出力歯車２２と上部ケース７との間にねじりコイルバネなどのバネ３３を配置する方式である。バネ３３の一端部は、便蓋出力歯車２２の歯車部２２ａに設けた差込穴（図示せず）に差し込まれている一方、バネ３３の他端部は、上部ケース７に貫通して設けたパイプ３４内に差し込まれている。そして、バネ３３は、便蓋６の開動作完了時（便蓋６がストッパー部８に接触して停止する時）に反発力を発生するようになっており、このバネ３３が便蓋６の開動作完了時に発生する反発力は、便蓋６の開動作完了時における当該便蓋６の自重による開方向トルクよりも小さく設定されている。

また、弾性体を用いる方式とは、図１２に示すように、便蓋６、及び便蓋６が開状態のときに当該便蓋６を支える上部ケース７のストッパー部８の少なくとも一方にゴムなどの弾性体３５を設ける方式である。

前述したバネを用いる方式、及び弾性体を用いる方式のいずれを採用した場合でも、便蓋６の開動作時の噛み合いが終わった後はバネ３３の反発力又は弾性体３５の弾性力によって制動し、高品位な開き方を実現することができる。

なお、本発明は前記第１及び第２の実施形態に限定されるものではなく、その他種々の形態を包含するものである。例えば前記第１の実施形態では、便座４の支軸３に、便座出力軸２５及び継手具を介して便座出力歯車２１を回転一体に連結し、便蓋６の支軸５に、便蓋出力軸２６及び継手具を介して便蓋出力歯車２２を回転一体に連結する構成にした。しかし、本発明の実施形態としては、これに限らず、便座４の支軸３に便座出力歯車２１を、便蓋６の支軸５に便蓋出力歯車２２をそれぞれ直接連結する構成にしてもよい。

また、前記第１の実施形態では、便座４の支軸３側の端部及び便蓋６の支軸５側の端部が、便器本体２の後部に取り付けた上部ケース７に、それぞれ開閉可能に支持された場合について説明した。しかし、本発明の実施形態としては、便座４の支軸３側の端部及び便蓋６の支軸５側の端部が、上部ケース７以外のケース、例えば人体局部洗浄装置のケースに、それぞれ開閉自在に支持された場合にも同様に適用することができる。この場合、上部ケース７以外のケースも、上部ケース７と同じく便器本体２の便座４及び便蓋６の支持部を構成するものである。また、便座４の支軸３側の端部及び便蓋６の支軸５側の端部は、ケースを左右方向に挟むような位置関係にあることに限らず、ケースの内側に挟まれる位置関係にあってもよい。

以上説明したように、本発明の第１の形態は、便器本体２にそれぞれ別々の支軸３，４を介して開閉可能に支持された便座４及び便蓋６を１台のモータ１１により開閉する便座４及び便蓋６の開閉装置１０として、下記のような構成とする。

すなわち、開閉装置１０は、便座４の支軸３に連結される便座出力歯車２１と、便蓋６の支軸５に連結される便蓋出力歯車２２と、便座出力歯車２１及び便蓋出力歯車２２とそれぞれ噛み合い可能な位置に配置された伝達歯車２４，３２とを備える。伝達歯車２４，３２は、モータ１１の動力が入力される。伝達歯車２４，３２には、円周の所定の中心角θ１，θ３の範囲内のみに歯２４ｃ，３２ｃを有する有歯部２４ｄ，３２ｄと、前記範囲外に歯２４ｃ，３２ｃのない欠歯部２４ｅ，３２ｅとが形成されている。また、伝達歯車２３，３２は、便座出力歯車２１及び便蓋出力歯車２２に対し、そのいずれか一方と有歯部２４ｄ，３２ｄで噛み合っているときには欠歯部２４ｅ，３２ｅが他方と向き合って噛み合わないように設けられている。

この構成では、便座４及び便蓋６が共に閉じた状態でモータ１１の動力により伝達歯車２４，３２が開方向に回転すると、便蓋出力歯車２２のみが伝達歯車２４，３２と噛み合って開方向に回転し、便蓋６が開動作をする。一方、便座出力歯車２１と伝達歯車２４，３２は噛み合わないため、便座４は動かない。同様に、便座４が閉じ、便蓋６が開いた状態、あるいは便座４及び便蓋６が共に開いた状態でも必要とされる側の便座出力歯車２１又は便蓋出力歯車２２のみが伝達歯車２４，３２と噛み合い、便座４又は便蓋６が開閉動作をする。したがって、便座４及び便蓋６が開閉いずれの状態のときでも必要とされる便座４及び便蓋６の開閉動作を１台のモータ１１の回転制御によって実現することができる。このため、従来の如くモータ及び減速機を２台ずつ必要とする場合に比べて開閉装置１０の部品点数を少なくすることができ、コストの低廉化及び装置の小型化を図ることができる。

本発明の第２の形態は、前述した第１の形態の構成に加えて、下記のような構成とする。すなわち、伝達歯車２４は、歯車部２４ａと第１のロック部２４ｂとを軸方向に並べてなり、便座出力歯車２１及び便蓋出力歯車２２は、それぞれ歯車部２１ａ，２２ａと第２のロック部２１ｂ，２２ｂとを軸方向に並べてなる。有歯部２４ｄ及び欠歯部２４ｅは、伝達歯車２４の歯車部２４ａに形成されている。第１のロック部２４ｂは、その軸方向に見た形状が有歯部２４ｄの中心角θ１と同じ角度の中心角で円から扇形を取り除いて残る側の扇形に形成されており、第１のロック部２４ｂは、扇形の円弧側にその形状に沿った凸曲面２４ｆを有している。各第２のロック部２１ｂ，２２ｂは、第１のロック部２４ｂの凸曲面２４ｆに対応した凹曲面２１ｃ，２２ｃを有している。

この構成では、便座４及び便蓋６を同時に開閉するように外力がかかると、便座出力歯車２１の第２のロック部２１ｂの凹曲面２１ｃ又は便蓋出力歯車２２の第２のロック部２２ｂの凹曲面２２ｃが伝達歯車２４の第１のロック部２４ｂの凸曲面２４ｆに干渉する。このため、便座４及び便蓋６が同時に開閉動作をすることはない。この結果、伝達歯車２４の歯車部２４ａと便座出力歯車２１の歯車部２１ａ又は便蓋出力歯車２２の歯車部２２ａとの噛み合い方が変わるのを防止でき、開閉装置１０の作動を良好に維持することができる。

その上、モータ１１からの動力により伝達歯車２４が回転するときには、伝達歯車２４の凸曲面２４ｆが便座出力歯車２１の凹曲面２１ｃ又は便蓋出力歯車２２の凹曲面２２ｃに沿った状態のままで回転するため、伝達歯車２４の回転がロックされることはない。

本発明の第３の形態は、前述した第１の形態の構成に加えて、下記のような構成とする。すなわち、有歯部３２ｄの中心角θ３は、便座４を閉じ、便蓋６を開いたときの便座４と便蓋６の相対角度θ２よりも所定角度小さくする。

この構成では、伝達歯車３２が便座出力歯車２１及び便蓋出力歯車２２に同時に噛み合うことはないので、その分作動の信頼性を高めることができる。

本発明の第４の形態は、前述した第３の形態の構成に加えて、以下のような構成とする。すなわち、便蓋出力歯車２２には便蓋６の開動作完了時に反発力を発生するバネ３３が設けられており、バネ３３が便蓋６の開動作完了時に発生する反発力は、便蓋６の開動作完了時における当該便蓋６の自重による開方向トルクよりも小さくする。

この構成では、便蓋６の開動作時の噛み合いが終わった後はバネ３３の反発力によって制動するため、高品位な開き方を実現することができる。

本発明の第５の形態は、前述した第３の形態の構成に加えて、以下のような構成とする。すなわち、便蓋６、及びこの便蓋６が開状態になったときに当該便蓋６を支えるストッパー部８の少なくとも一方に弾性体が設けられている。

この構成では，便蓋６の開動作時の噛み合いが終わった後は弾性体３５の弾性力によって制動するため、高品位な開き方を実現することができる。

２ 便器本体
３ 便座の支軸
４ 便座
５ 便蓋の支軸
６ 便蓋
７ 上部ケース
８ ストッパー部
１０ 開閉装置
１１ モータ（動力源）
２１ 便座出力歯車
２１ａ 歯車部
２１ｂ 第２のロック部
２１ｃ 凹曲面
２２ 便蓋出力歯車
２２ａ 歯車部
２２ｂ 第２のロック部
２２ｃ 凹曲面
２４，３２ 伝達歯車
２４ａ，３２ａ 歯車部
２４ｂ，３２ｂ 第１のロック部
２４ｃ，３２ｃ 歯
２４ｄ，３２ｄ 有歯部
２４ｅ，３２ｅ 欠歯部
２４ｆ，３２ｆ 凸曲面
３３ バネ
３５ 弾性体
θ１，θ３ 有歯部の中心角
θ２ 便座と便蓋の相対角度

Claims (5)

1. 便器本体にそれぞれ別々の支軸を介して開閉可能に支持された便座及び便蓋を１台のモータにより開閉する便座及び便蓋の開閉装置であって、
   前記便座の支軸に連結される便座出力歯車と、
   前記便蓋の支軸に連結される便蓋出力歯車と、
   前記便座出力歯車及び前記便蓋出力歯車とそれぞれ噛み合い可能な位置に配置され、前記モータの動力が入力される伝達歯車とを備え、
   前記伝達歯車には、円周の所定の中心角の範囲内のみに歯を有する有歯部と、前記範囲外に歯のない欠歯部とが形成されており、
   また、前記伝達歯車は、前記便座出力歯車及び前記便蓋出力歯車に対し、そのいずれか一方と前記有歯部で噛み合っているときには前記欠歯部が他方と向き合って噛み合わないように設けられており、
   前記伝達歯車は、第１のロック部を有し、
   前記便座出力歯車及び前記便蓋出力歯車は、それぞれ第２のロック部を有し、
   前記便座及び前記便蓋が共に閉じた状態において、前記便座に対して開く方向に外力がかかったときに、前記便座出力歯車の前記第２のロック部が前記第１のロック部に干渉して、前記便座の開動作が規制され、
   前記便座及び前記便蓋が共に開いた状態において、前記便蓋に対して閉じる方向に外力がかかったときに、前記便蓋出力歯車の前記第２のロック部が前記第１のロック部に干渉して、前記便蓋の閉動作が規制されることを特徴とする便座及び便蓋の開閉装置。
2. 前記伝達歯車は、歯車部と前記第１のロック部とを軸方向に並べてなり、前記便座出力歯車及び前記便蓋出力歯車は、それぞれ歯車部と前記第２のロック部とを軸方向に並べてなり、
   前記有歯部及び前記欠歯部は、前記伝達歯車の前記歯車部に形成されており、
   前記第１のロック部は、その軸方向に見た形状が前記有歯部の中心角と同じ角度の中心角で円から扇形を取り除いて残る側の扇形に形成されており、前記第１のロック部は、扇形の円弧側にその形状に沿った凸曲面を有しており、
   前記各第２のロック部は、前記第１のロック部の前記凸曲面に対応した凹曲面を有していることを特徴とする請求項１記載の便座及び便蓋の開閉装置。
3. 前記有歯部の中心角は、前記便座を閉じ、前記便蓋を開いたときの便座と便蓋の相対角度よりも所定角度小さいことを特徴とする請求項１記載の便座及び便蓋の開閉装置。
4. 前記便蓋出力歯車には前記便蓋の開動作完了時に反発力を発生するバネが設けられており、このバネが前記便蓋の開動作完了時に発生する反発力は、前記便蓋の開動作完了時における当該便蓋の自重による開方向トルクよりも小さいことを特徴とする請求項３記載の便座及び便蓋の開閉装置。
5. 前記便蓋、及びこの便蓋が開状態になったときに当該便蓋を支えるストッパー部の少なくとも一方に弾性体が設けられていることを特徴とする請求項３記載の便座及び便蓋の開閉装置。

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