JP7101017B2

JP7101017B2 - 開閉装置

Info

Publication number: JP7101017B2
Application number: JP2018068542A
Authority: JP
Inventors: 一樹古閑; 弘明渡邊; 智也佐々木; 綱基伊藤
Original assignee: Lixil Corp
Current assignee: Lixil Corp
Priority date: 2018-03-30
Filing date: 2018-03-30
Publication date: 2022-07-14
Anticipated expiration: 2038-03-30
Also published as: JP2019177011A

Description

本発明は、便器装置の便蓋および便座等の可動体を開閉する開閉装置に関する。

便器装置に備え付けられる多くの便座および便蓋等の可動体は、便鉢部の上部開口を囲む上縁部に載せられ、便鉢部の上方を覆い、便器装置の後部において左右方向を軸方向とするヒンジ軸を備えるヒンジ部によって回動可能に支持されている。便器装置は、手動または電動で便座および便蓋を回動させることによって開閉させて使用される。

例えば、特許文献１には、便座および便蓋の少なくともいずれかの一端および他端を支持する各ヒンジ軸において、便座および便蓋を開方向へ付勢する第１の付勢手段、第２の付勢手段および駆動モータを備える便器装置が開示されている。第１の付勢手段および駆動モータは例えば便蓋の左側に設けられており、第２の付勢手段は便蓋の右側に設けられている。第１の付勢手段の付勢力（付勢トルク）は第２の付勢手段よりも小さくしてあり、第１の付勢手段および駆動モータと、第２の付勢手段とにより、便蓋の左右双方へほぼ均等に付勢力が与えられる。

特開２０１０－２０１０８３号公報

特許文献１に記載の便器装置は、駆動モータに通電されておらず便蓋が閉状態の場合に、第１の付勢手段および第２の付勢手段が便蓋に与える付勢力の大小によって、便蓋に変形や変位が生じ、部分的または全体的に傾きが生じてしまう蓋然性がある。また、このような便蓋の傾きを抑制するために便蓋の剛性を高めようとすると、便蓋の重量が増加してしまう。更には、重量が増加した便蓋を開閉させるために大きな付勢力を確保しようとすると、第１の付勢手段、第２の付勢手段および駆動モータが大型化してしまう。

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、便鉢部の上方を覆う可動体における傾きを抑制することができる開閉装置を提供することにある。

本発明に係る開閉装置は、便器本体の前部に設けられた便鉢部の上方を覆う可動体の後部の左右それぞれにおいて左右方向を軸方向として前記可動体を回動可能に支持するヒンジ部と、前記ヒンジ部の一方に設けられ、前記可動体を開方向へ付勢する第１付勢部と、前記ヒンジ部の他方に設けられ、前記可動体を開方向へ駆動する駆動部と、を備える開閉装置において、前記駆動部によって前記可動体の開方向へ与えるトルクが、前記第１付勢部によるトルクよりも大きいことを特徴とする。

本発明によれば、開閉装置は、便鉢部の上方を覆う可動体における傾きを抑制することができる。

実施形態に係る開閉装置を含む便器装置の外観を示す斜視図である。便蓋を開状態とした便器装置の外観を示す斜視図である。ケーシングおよび便蓋における便蓋開閉装置を部分的に拡大した斜視図である。ケーシングおよび便座における便座開閉装置を部分的に拡大した斜視図である。図５（ａ）および図５（ｂ）は便蓋開閉装置によって作用するトルクについて説明するための模式図である。図６（ａ）および図６（ｂ）は便座開閉装置によって作用するトルクについて説明するための模式図である。

以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図１から図６を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図面における部材の寸法は、理解を容易にするために適宜拡大、縮小して示される。また、各図面において実施の形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。

図１は実施形態に係る開閉装置を含む便器装置１００の外観を示す斜視図であり、図２は便蓋４を開状態とした便器装置１００の外観を示す斜視図である。便器装置１００は、便器本体１、ケーシング２、便蓋４および便座５等を備える。便器本体１は、前端Ｆ側に便鉢部１１、便鉢部１１後方の後部に部品配置部１２を有する。以下の説明において、便器装置１００について左右方向は、便器装置１００の前後方向に対して直交する水平方向であり、左および右は、前端Ｆ側から便器装置１００を見て定義されているものとする。

便鉢部１１は、汚物を受けるための鉢状の受け面１１ａ、および受け面１１ａの上部開口の周囲に形成されたリム部１１ｂを有し、リム部１１ｂに便座５が載せ置かれる。受け面１１ａには、例えば、前端Ｆから見て左上部の後方から前方へ向けて洗浄水が吐出される。受け面１１ａに吐出された洗浄水は、受け面１１ａに沿って一方向に旋回しつつ下方へ流下して受け面１１ａを洗い流し、受け面１１ａの底に接続される排水路（図示略）から汚物とともに排出される。

部品配置部１２は、上端部１２ａの高さが便鉢部１１のリム部１１ｂとほぼ同じであり、上端部１２ａにはケーシング２が載せ置かれる。ケーシング２には、不図示の複数の機能部品が収容される。機能部品には、例えば、便器洗浄装置や、洗浄水供給装置、着座者の局部を洗浄する局部洗浄装置、便座５を暖める便座暖房装置、便鉢部１１内へ温風を送出する送風装置、および洗浄泡供給装置等が含まれる。

ケーシング２は、箱状または皿状等をなし、上述のような機能部品を収容して構成されている。ケーシング２は、前後方向の幅が便器本体１の後端部から便鉢部１１の後縁部付近に亘っており、左右方向の幅が便器本体１の左右方向の全幅に亘っている。ケーシング２は、周縁部２ａで部品配置部１２の上端部１２ａに載せ置かれる。便蓋４の後部に対応するケーシング２の後部には、便蓋４を回動可能に支持する便蓋開閉装置６が設けられている。また、便座５の後部に対応するケーシング２の前後方向における中途部には、便蓋４を回動可能に支持する便座開閉装置７が設けられている。便蓋開閉装置６および便座開閉装置７は、本発明における開閉装置に相当する。

便蓋４は、便座５および便器本体１の便鉢部１１の上方を覆う平板状の天板４ａ、並びに便座５の前方および左右の側方を覆う側板４ｂを備える。天板４ａは、四隅に丸みを帯びた平面視矩形状をなし、前後方向の寸法が便器装置１００の前部から後部に亘っている。左右の側板４ｂの底辺は、前方および左右の側方において便鉢部１１のリム部１１ｂに添っており、便器装置１００の前後方向の中途部から後部にかけてケーシング２の周縁部における上面に添っている。便蓋４の後端部４０は、便蓋開閉装置６によって、左右方向の軸まわりに回動可能に支持されている。

便座５は、便器本体１の便鉢部１１のリム部１１ｂの上方を覆う座部５ａおよび基端部５ｂを有し、ケーシング２に設けられた便座開閉装置７によって、左右方向の軸まわりに回動可能に支持されている。座部５ａは、便鉢部１１における受け面１１ａの上部開口に対応する孔を有する円環板状に形成されており、底面がリム部１１ｂに接触する。基端部５ｂは、座部５ａに連続する矩形板状であり、便座開閉装置７に連結するために、右側の後部にアーム部５１、および左側の後部にアーム部５２を有する。アーム部５１および５２は、後方に延びており、便座開閉装置７に対応する位置に形成されている。

便座５は、基端部５ｂにおいて、例えば局部洗浄装置等を収容するようにしてもよい。局部洗浄装置は、座部５ａの中央方向へ前進し、基端部５ｂの内部へ後退するノズルを有し、ノズルを前進および後退させる駆動機構が基端部５ｂの内部に収容されているようにすればよい。

図３は、ケーシング２および便蓋４における便蓋開閉装置６を部分的に拡大した斜視図である。便蓋開閉装置６は、第１便蓋ヒンジ部６１および第２便蓋ヒンジ部６２を有する。第１便蓋ヒンジ部６１は、ケーシング２の後部における右寄りの位置に設けられている。また第２便蓋ヒンジ部６２は、ケーシング２の後部における左寄りの位置に設けられている。第１便蓋ヒンジ部６１は、第１ヒンジ軸６１ａおよび第１付勢部６１ｂを備える。第１ヒンジ軸６１ａは、左右方向を軸方向とし、ケーシング２側において回動可能に支持されている。

便蓋４の後端部４０における右寄りの位置には、第１ヒンジ軸６１ａを挿通する軸通孔（図示略）を有する円筒状の連結部４１が設けられている。第１ヒンジ軸６１ａは、連結部４１に挿通した状態で、軸まわりにおける連結部４１との相対的な回転が拘束されている。第１付勢部６１ｂは、巻きばね、またはねじりコイルばね等のトルク発生手段を有しており、第１ヒンジ軸６１ａを回動させる付勢力（トルク）を発生する。第１付勢部６１ｂは、便蓋４を開方向へ回動させるように付勢している。

第２便蓋ヒンジ部６２は、第２ヒンジ軸６２ａおよび駆動部６３を備える。第２ヒンジ軸６２ａは、左右方向を軸方向とし、ケーシング２側において回動可能に支持されており、第１ヒンジ軸６１ａと同軸に設けられている。便蓋４の後端部４０における左寄りの位置には、第２ヒンジ軸６２ａを挿通する軸通孔（図示略）を有する円筒状の連結部４２が設けられている。第２ヒンジ軸６２ａは、連結部４２に挿通した状態で、軸まわりにおける連結部４２との相対的な回転が拘束されている。

駆動部６３は、駆動モータ６３ａおよび第２付勢部６３ｂを有する。駆動モータ６３ａは、例えば直流モータ等であり、ユーザのボタン操作等によって通電し、便蓋４の開閉の両方向へトルクを発生し、第２ヒンジ軸６２ａを回動させる。第２付勢部６３ｂは、巻きばね、またはねじりコイルばね等のトルク発生手段を有しており、第２ヒンジ軸６２ａを回動させる付勢力（トルク）を発生する。第２付勢部６３ｂは、便蓋４を開方向へ回動させるように付勢している。

第１付勢部６１ｂおよび第２付勢部６３ｂは、ともに発生するトルクが同一としてあり、駆動部６３の駆動モータ６３ａに通電されていない状態でも常に付勢力（トルク）を発生している。便蓋４が閉状態であるとき、第１付勢部６１ｂおよび第２付勢部６３ｂによって便蓋４に開方向へのトルクが作用しているが、便蓋４の自重によって閉方向へトルクが生じているため、便蓋４が開くことはない。

駆動部６３の駆動モータ６３ａが通電されると、第１付勢部６１ｂ、第２付勢部６３ｂおよび駆動モータ６３ａによって発生するトルクが、便蓋４の自重によって働くトルクを上回り、便蓋４が開くように機能する。第１便蓋ヒンジ部６１および第２便蓋ヒンジ部６２は、便蓋４の回動速度に比例する粘性抵抗等によって回動時に抵抗トルクを生じるダンパー部品を備えていてもよい。

図４は、ケーシング２および便座５における便座開閉装置７を部分的に拡大した斜視図である。便座開閉装置７は、第１便座ヒンジ部７１および第２便座ヒンジ部７２を有する。第１便座ヒンジ部７１は、ケーシング２の前後方向の中途部における右寄りの位置に設けられている。また第２便座ヒンジ部７２は、ケーシング２の前後方向の中途部における左寄りの位置に設けられている。第１便座ヒンジ部７１は、第１ヒンジ軸７１ａおよび第１付勢部７１ｂを備える。第１ヒンジ軸７１ａは、左右方向を軸方向とし、ケーシング２側において回動可能に支持されている。

便座５の基端部５ｂの後部右側に設けたアーム部５１は、第１ヒンジ軸７１ａを挿通する軸通孔（図示略）を有する。第１ヒンジ軸７１ａは、アーム部５１に挿通した状態で、軸まわりにおけるアーム部５１との相対的な回転が拘束されている。第１付勢部７１ｂは、巻きばね、またはねじりコイルばね等のトルク発生手段を有しており、第１ヒンジ軸７１ａを回転させる付勢力（トルク）を発生する。第１付勢部７１ｂは、便座５を開方向へ回動させるように付勢している。

第２便座ヒンジ部７２は、第２ヒンジ軸７２ａおよび駆動部７３を備える。第２ヒンジ軸７２ａは、左右方向を軸方向とし、ケーシング２側において回動可能に支持されており、第１ヒンジ軸７１ａと同軸に設けられている。基端部５ｂの後部における左側に設けたアーム部５２は、第２ヒンジ軸７２ａを挿通する軸通孔（図示略）を有する。第２ヒンジ軸７２ａは、アーム部５２に挿通した状態で、軸まわりにおけるアーム部５２との相対的な回転が拘束されている。

駆動部７３は、駆動モータ７３ａおよび第２付勢部７３ｂを有する。駆動モータ７３ａは、例えば直流モータ等であり、ユーザのボタン操作等によって通電し、便座５の開閉の両方向へトルクを発生し、第２ヒンジ軸７２ａを回動させる。第２付勢部７３ｂは、巻きばね、またはねじりコイルばね等のトルク発生手段を有しており、第２ヒンジ軸７２ａを回動させる付勢力（トルク）を発生する。第２付勢部７３ｂは、便座５を開方向へ回動させるように付勢している。

第１付勢部７１ｂおよび第２付勢部７３ｂは、ともに発生するトルクが同一としてあり、駆動部７３の駆動モータ７３ａに通電されていない状態でも常に付勢力（トルク）を発生している。便座５が閉状態であるとき、第１付勢部７１ｂおよび第２付勢部７３ｂによって便座５に開方向へのトルクが作用しているが、便座５の自重によって閉方向へトルクが生じているため、便座５が開くことはない。

駆動部７３の駆動モータ７３ａが通電されると、第１付勢部７１ｂ、第２付勢部７３ｂおよび駆動モータ７３ａによって発生するトルクが、便座５の自重によって働くトルクを上回り、便座５が開くように機能する。第１便座ヒンジ部７１および第２便座ヒンジ部７２は、便座５の回動速度に比例する粘性抵抗等によって回動時に抵抗トルクを生じるダンパー部品を備えていてもよい。

次に便器装置１００における便蓋開閉装置６および便座開閉装置７の作用について説明する。図５（ａ）および図５（ｂ）は、便蓋開閉装置６によって作用するトルクについて説明するための模式図である。図５（ａ）は便蓋４を斜視図で表し、図５（ｂ）は便蓋４を側面図で表しており、ともに便蓋４が閉状態となっているものとする。

第１付勢部６１ｂによる付勢トルクＴｃ１および第２付勢部６３ｂによる付勢トルクＴｃ２は、便蓋４の開方向に働いており、同等のトルク値となっている。また、便蓋４の自重による発生トルクＴｃとの関係はＴｃ＞Ｔｃ１＋Ｔｃ２となっており、便蓋４は閉状態を維持する。駆動モータ６３ａによる駆動トルクＴｃｍが加わることによって、Ｔｃ＜Ｔｃ１＋Ｔｃ２＋Ｔｃｍとなり、便蓋４が開方向へ回動する。

便蓋４が閉状態では、第１付勢部６１ｂによる付勢トルクＴｃ１および第２付勢部６３ｂによる付勢トルクＴｃ２が便蓋４に作用しており、Ｔｃ１＝Ｔｃ２であることから、左右で付勢トルクのバランスが取れている。これにより、便蓋開閉装置６は、便蓋４において左右のいずれか一方が浮き上がるような変形および変位による傾きの発生を抑制することができる。

また便蓋４には、Ｔｃ、Ｔｃ１およびＴｃ２が作用し、図５（ｂ）において前後方向における中途部が上方へ撓むような内力が働いている状態にある。便蓋４は、側板４ｂによって剛性が高まり、中途部が上方へ撓むような変形が抑制されている。

とくに、便蓋４が便器装置１００の前端部から後端部に亘って形成されている場合、便蓋４の重量が大きくなり、第１付勢部６１ｂによる付勢トルクＴｃ１および第２付勢部６３ｂによる付勢トルクＴｃ２も大きくなる傾向にある。上述のようにＴｃ１＝Ｔｃ２とすることで、便蓋開閉装置６は、付勢トルクのバランスをとって変形および変位による傾きの発生を抑制することができるので、天板４ａおよび側板４ｂの厚み寸法を小さくして、便蓋４の重量の増加を抑制することができる。

便蓋４を開方向へ回動させる際に、第１便蓋ヒンジ部６１にはＴｃ１のトルクが与えられ、第２便蓋ヒンジ部６２にはＴｃｍ＋Ｔｃ２のトルクが与えられ、Ｔｃ１＜Ｔｃ２＋Ｔｃｍの関係となっている。便蓋開閉装置６は、駆動モータ６３ａによる便蓋４の駆動時の駆動トルクＴｃｍを大きくすれば、第１付勢部６１ｂによる付勢トルクＴｃ１および第２付勢部６３ｂによる付勢トルクＴｃ２を小さく設定することができ、便蓋４における変形および変位による傾きの発生を抑制することができる。

図６（ａ）および図６（ｂ）は便座開閉装置７によって作用するトルクについて説明するための模式図である。図６（ａ）は便座５を斜視図で表し、図６（ｂ）は便座５を側面図で表しており、ともに便座５が閉状態となっているものとする。

第１付勢部７１ｂによる付勢トルクＴｓ１および第２付勢部７３ｂによる付勢トルクＴｓ２は、便座５の開方向に働いており、同等のトルク値となっている。また、便座５の自重による発生トルクＴｓとの関係はＴｓ＞Ｔｓ１＋Ｔｓ２となっており、便座５は閉状態を維持する。駆動モータ７３ａによる駆動トルクＴｓｍが加わることによって、Ｔｓ＜Ｔｓ１＋Ｔｓ２＋Ｔｓｍとなり、便座５が開方向へ回動する。

便座５が閉状態では、第１付勢部７１ｂによる付勢トルクＴｓ１および第２付勢部７３ｂによる付勢トルクＴｓ２が便座５に作用しており、Ｔｓ１＝Ｔｓ２であることから、左右で付勢トルクのバランスが取れている。これにより、便座開閉装置７は、便座５において左右のいずれか一方が浮き上がるような変形および変位による傾きの発生を抑制することができる。

また便座５には、Ｔｓ、Ｔｓ１およびＴｓ２が作用し、図６（ｂ）において前後方向における中途部が上方へ撓むような内力が働いている状態にある。便座５は、座部５ａ等における板厚によって剛性が高まり、中途部が上方へ撓むような変形が抑制されている。

とくに、便座５が便器装置１００の前端部から後端部寄りの位置まで形成されている場合、便座５の重量が大きくなり、第１付勢部７１ｂによる付勢トルクＴｓ１および第２付勢部７３ｂによる付勢トルクＴｓ２も大きくなる傾向にある。また、便座５の内部に機能部品を収容する場合にも、便座５の重量が大きくなり、第１付勢部７１ｂによる付勢トルクＴｓ１および第２付勢部７３ｂによる付勢トルクＴｓ２も大きくなる傾向にある。上述のようにＴｓ１＝Ｔｓ２とすることで、便座開閉装置７は、付勢トルクのバランスをとって変形および変位による傾きの発生を抑制することができるので、座部５ａおよび基端部５ｂの厚み寸法を小さくして、便座５の重量の増加を抑制することができる。

便座５を開方向へ回動させる際に、第１便座ヒンジ部７１にはＴｓ１のトルクが与えられ、第２便座ヒンジ部７２にはＴｓｍ＋Ｔｓ２のトルクが与えられ、Ｔｓ１＜Ｔｓ２＋Ｔｓｍの関係となっている。便座開閉装置７は、駆動モータ７３ａによる便座５の駆動時の駆動トルクＴｓｍを大きくすれば、第１付勢部７１ｂによる付勢トルクＴｓ１および第２付勢部７３ｂによる付勢トルクＴｓ２を小さく設定することができ、便座５における変形および変位による傾きの発生を抑制することができる。

次に、実施形態に係る開閉装置である便蓋開閉装置６および便座開閉装置７の特徴を説明する。
本発明の実施形態の開閉装置は、便器本体１の前部に設けられた便鉢部１１の上方を覆う可動体（便蓋４または便座５）の後部の左右それぞれにおいて左右方向を軸方向として可動体を回動可能に支持するヒンジ部を有する。便蓋開閉装置６におけるヒンジ部は、第１便蓋ヒンジ部６１および第２便蓋ヒンジ部６２であり、便座開閉装置７におけるヒンジ部は、第１便座ヒンジ部７１および第２便座ヒンジ部７２である。便蓋開閉装置６は、ヒンジ部の一方に設けられ、便蓋４を開方向へ付勢する第１付勢部６１ｂと、ヒンジ部の他方に設けられ、便蓋４を開方向へ駆動する駆動部６３とを備える。駆動部６３によって、便蓋４の開方向へ与えるトルクが、第１付勢部６１ｂによるトルクよりも大きい。また、便座開閉装置７は、ヒンジ部の一方に設けられ、便座５を開方向へ付勢する第１付勢部７１ｂと、ヒンジ部の他方に設けられ、便座５を開方向へ駆動する駆動部７３とを備える。駆動部７３によって、便座５の開方向へ与えるトルクが、第１付勢部７１ｂによるトルクよりも大きい。これにより、開閉装置は、可動体の駆動時の駆動トルクを大きくすれば、第１付勢部６１ｂおよび７１ｂによる付勢トルクを小さく設定することができ、可動体における変形および変位による傾きの発生を抑制することができる。

また駆動部６３は、便蓋４を開方向へ付勢する第２付勢部６３ｂを有し、駆動部７３は、便座５を開方向へ付勢する第２付勢部７３ｂを有する。便蓋開閉装置６において、第１付勢部６１ｂおよび第２付勢部６３ｂは、便蓋４の開方向へ与えるトルクが同じとしてある。また、便座開閉装置７において、第１付勢部７１ｂおよび第２付勢部７３ｂは、便座５の開方向へ与えるトルクが同じとしてある。これにより、開閉装置は、可動体において、左右のいずれか一方が浮き上がるような変形および変位による傾きの発生を抑制することができる。

上述の実施形態においては、便蓋４および便座５の双方に、モータ駆動による開閉装置を設けたが、便蓋４および便座５のいずれか一方に設けるようにしてもよい。また、上述の実施形態においては、便蓋４は、前後方向の幅が便器装置１００の前端Ｆから後端部に亘っているが、便座５のように、便蓋４の後端部が、便鉢部１１の後部から便器装置１００の後端部までの間の位置にあるようにしてもよい。

以上、本発明の実施の形態をもとに説明した。これらの実施の形態は例示であり、いろいろな変形および変更が本発明の特許請求範囲内で可能なこと、またそうした変形例および変更も本発明の特許請求の範囲にあることは当業者に理解されるところである。従って、本明細書での記述および図面は限定的ではなく例証的に扱われるべきものである。

４便蓋（可動体）、５便座（可動体）、６便蓋開閉装置（開閉装置）、
６１第１便蓋ヒンジ部（ヒンジ部）、６１ｂ，７１ｂ第１付勢部、
６２第２便蓋ヒンジ部（ヒンジ部）、６３，７３駆動部、
６３ｂ，７３ｂ第２付勢部、７便座開閉装置（開閉装置）、
７１第１便座ヒンジ部（ヒンジ部）、７２第２便座ヒンジ部（ヒンジ部）

Claims

便器本体の前部に設けられた便鉢部の上方を覆う可動体の後部の左右それぞれにおいて左右方向を軸方向として前記可動体を回動可能に支持するヒンジ部と、
前記ヒンジ部の一方に設けられ、前記可動体を開方向へ付勢する第１付勢部と、
前記ヒンジ部の他方に設けられ、前記可動体を開方向へ駆動する駆動部と、
を備える開閉装置において、
前記駆動部は、前記可動体を開方向へ付勢する第２付勢部を有し、
前記駆動部によって前記可動体の開方向へ与えるトルクが、前記第１付勢部によるトルクよりも大きく、
前記第１付勢部および前記第２付勢部は、前記可動体の開方向へ与えるトルクが同じとしてあることを特徴とする開閉装置。
前記可動体は、便蓋または便座であることを特徴とする請求項１に記載の開閉装置。