JPH01270831A - 便座や便蓋等の自動開閉装置並びに該装置に用いる軸受装置及び洋式便器装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野］ この発明は１便座や便４等の自動開閉装置媛びに該装置
に用いる軸受装置及び洋式便器装置に関する。 ［従来の技術］ 従来１便座や便４等の自動開閉装置においては、該便る
等の開閉時のｌｌＴ！−を減殺させ小さな駆動力で便蓋
等を開閉させるようにするために、ａ便蓋等を開成方向
へ附勢させるスプリングやカム手段から成る、ヒンジト
ルク機構を用いたものが公知である。 しかるに１便座や便蓋等の開閉時の自重モーメントは、
第１１図と第１２図に示したようなサインカーブを描く
ことが知られており、このサインカーブに出来るだけ近
いトルク曲線を描くようヒンジトルク機構を構成するこ
とが必要なのであるが、従来のものはこの点でまだ不充
分なところがあった。 また、従来のものは変形させたヒンジピンの外形に合わ
せた変形穴を便４等の一方の取付穴に設けて１両者を嵌
着させて固定する一方５便蓋等のもう一方の取付部を同
じように変形させであるもう一方のヒンジピンに回動自
在に軸着させるに当たっては、弔なる円形の取付穴を設
けるのみてあったので、両者の円滑なる回動を期し難い
という問題があった。 ［発明が解決しようとする１題］ この発明の目的は、Ｌ述したトルク制ｍ　Ｔ＝段が示す
ヒンジトルクを便蓋等の自重モーメントを示すサインカ
ーブにさらに近づけるように構成した、便座や便蓋等の
自動開閉装置を提供せんとするにある。 この発明の目的はさらに、かかる自動開閉装置の回動軸
に便座や便蓋等の＝一方のものの取付部をしっかりと固
定させ、他方のものの取付部を円滑に同動するように取
り付けるための軸受装置を提供せんとするにある。 この発明の目的はさらに、かかる自動開閉装置を効率よ
く組み込んだ洋式便器装置ｎを提供せんとするにある。 ［５１題を解決するためのｆ段Ｊ に述した［１的を達成するためにこの発明は、便座や便
４等の開閉時に共に回動する回動軸と、この回動軸を正
逆方向へ交程に回転させる駆動手段と、ｉ？ｉｊ記回動
軸回動軸させて１ｍ記便蓋等を開成方向へ附勢させるが
５便蓋等の開閉により直線的に附勢力を増減させる附勢
り段と、附勢力を中間部材を介して変形したかたちで１
１７１記回動軸に伝え。 トルク曲線が前記便蓋等の中間開角度において頂点を示
す山形を描くように制御するトルク制ｇＲ丁段とから成
るヒンジトルク機構とから便座や便４笠の自動開閉装置
ｎを構成したものである。 その際にこの発明は５回動軸がその外周に１！ａｌｌギ
アを取り付ける変形部とクランク部材を取り付ける変形
部を［もえているように構成したものである。 この発明はさらに、附勢手段をトーク９ンコイルスプリ
ングでで構成したものである。 この発明はさらに、附勢手段をトーションコイルスプリ
ングで構成し、このトーションコイルスプリングを回動
軸に環巻きさせたものである。 この発明はさらに、附勢手段をトーションコイルスプリ
ングで構成し、このトーションコイルスプリングを駆動
力伝達手段を構成するギアに噛合させた遊びギアに作用
させたものである。 この発明はさらに、トルク制御手段を、附勢力を構成す
るコンブレッジコンコイルスプリングと、このコンプレ
ッションコイルスプリングの弾力を変形して回動軸へ伝
えるカム手段とから構成したものである。 この発明はさらに、トルク制＠手段を、附勢力を構成す
るコンブレッジコンコイルスプリングと、このコンプレ
ッションコイルスプリングの弾力を変形して回動軸へ伝
えるクランク手段とから構成したものである。 さらにこの発明は、に記自動開閉装置に用いる軸受装置
を１回動軸を外形を変形させたヒンジピンが挿脱０■能
に軸方向へ収納させる横道とし、このヒンジピンの便座
、或いは便蓋等を回動自在に軸着させる部分には、断面
を円形とするスリーブを嵌着させて構成したものである
。 そしてこの発明は、　ｔ１式便器装置を便器本体と、こ
の便器本体−Ｌに開閉自在に取り付けられる便座及び又
は便ｎと、この便座や便蓋等を開閉させるために便器本
体の後部両側に設置された自動開閉装置とから構成し、
この自動開閉装置ｎのいずれか一方に前記便座と便蓋の
取付部を固着し。 残った他方のものには回動自在に軸着させたものである
。 ［作用１ 便、？？ｉ答の開閉により直線的に附勢力を増減させる
附勢り段と、附勢力を中間部材を介して回動軸に伝え山
形のトルク曲線を描くように制御するトルク制御り段と
によりヒンジトルク曲線が便忍笠の０屯モーメント曲線
に極力近づくことになり。 小さな駆動力でスムーズな開閉動作を行うことができる
ものである。 また１回動軸へ挿脱可能に収納させる外形を変形させた
ヒンジピンを用いたので、自動開閉装置に対する便蓋等
の取り付は固定が容易となると共に、便ｎ専の取付部を
回動自在に取り付ける部分には外形が円形のスリーブを
嵌着させたので５便蓋等の開閉動作がスムーズになるも
のである。 さらに１便器本体の後部両側に一対の自動開閉装置ｎを
設け、便座と便蓋の後部−側を一方の自動開閉装置で開
閉させ、他側もう一方の自動開閉装置に回動自在に軸支
させることにしたので、ＭＩＮな合理的な構成で、便座
や便４等を自動的に開閉させることができるものである
。 ［実施例］ 以下にこの発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明
すると、第１図において、洋式便器ｌを設Ｒ？　シた便
所の壁部２には操作盤３が取り付けられており、便器本
体４の上部に川ねて設けた便４５、及び便座６の後部と
水タンク７の間には、該便器本体４の両側部に延びる支
持ケース体８が取り付けられている。この支持ケース体
８の両側部に便蓋５の後部両側を挟みこむように湾曲さ
せて設けた取付部８ａ、　８ｂ内部には、第２図に示し
たように、この発明に係る自動開閉装置の装置ケース９
、ｌＯが支持板目ｔに取りつけられている。 このうち左側の装置ケース９からは、断面略楕円形状の
ヒンジピン！２が取付部８ａの側板８ｃに設けた挿通穴
８ｄを介して外側へ導出されており、このヒンジピン１
２は、第３図に示したように便ａ５の一方の取付部５ａ
に設けたヒンジピン！２の外形に合わせた形状を有する
取付穴５ｂ＆：嵌着され、さらに第２図に示したように
便座６の一方の取付部６ａに設けた取付穴６ｂに回動自
在に軸着係止されている。この際、この取付穴６ｂに軸
着されるヒンジピンＩ２の部分には、第４図に示したよ
うに外形が円形のスリーブ１２ａがＫ　４’？され１円
滑な回動がなされるように配慮されている。 もう一方の右側の装置ケース１０からは、同じく断面が
略楕円形状のヒンジピン１３が、第２図に示したように
取付部８ｂの側板８ｃに設けた挿通穴８ｒを介して外側
へ導出されており、このヒンジピン）３も、外側にスリ
ーブ１３ａを嵌着させた部分を、ヒンジピン１２と同じ
ように便ａ５の他方の取付部５Ｇに設けた取付穴５ｄに
回動自在に１通しつつ１便座６の他方の取付部６ｃに設
けた断面が略楕円形状の取付穴６ｄ＆：嵌着係止させて
いる。 各々の装置ケ・−ス９，１０には、第２図に示したよう
に、その外側のそれ−ぞれに（ｉいに対向する一側部側
に駆動モータ１４．１５が取り付けられると共に、他側
部側にはとくに第７図に示したように。 マイクロスイッチ＋６．　＋７が取りつけられている。 装置ケース９．１０の内部Ｈ４造は両者ともに同じであ
るのて、以下に便蓋５をＩＩｍ閉させる左側の装置ケー
ス９の内部構造についてのみ説明する。 第５図乃至第９図に示したように、装置ケース９内部に
は各種ギアから成る駆動力伝達Ｔ−段ＺＯが設けられ、
この駆動力伝達１手段ＺＧは駆動モータ１４の駆動力を
回動軸１８へ伝達するものである。この回動軸１８は第
８図に示したように、中心部軸方向に断面略楕円形状の
変形穴１８ａを設けてあり、この変形穴１８ａへヒンジ
ピン１２を嵌合させている。 回動軸１８はとくに第９図に示したように、外部にｈ形
部１１１ｂと断面路カマボコ型のクランク部材取付部１
８ｃと断面略楕円形のスイッチ制御部材取付部１８ｄを
有し、方形部１８ｂには駆動力伝達手段２０のギア２１
が、クランク部材取付部Ｉｎｃにはクランク部材２２が
、さらに、スイッチ制御部材取付部ｌａｄには、スイッ
チ制御部材２３が各々嵌着されている。 クランク手段はト述したクランク部材２２と、このクラ
ンク部材２２に、第６図と第８図に示したように、クラ
ンクビンｚ５を介して一端部を軸着された連接プレート
２４と、この連接プレート２４の他端部を作動ビン２８
を介して軸着させたスライダー２７から成り、このスラ
イダー２７はスプリングケース２６内に摺動自在に収納
され、コンブレッジシンコイルスプリング２９によって
一方向に附勢されている。 附勢ト段は回動軸Ｉ８に取りつけた主動ギア２１と噛合
している作動ギア３０に噛合させた遊びギア３１と、こ
の遊びギア３１を一方向へ回動附勢させるトーシコンコ
イルスプリング３２とから構成されている。 そして、この附勢手段と１−述したクランク手段とでヒ
ンジトルク機構が構成されている。 今、洋式便Ｍｌを使用すべく使用前が壁部２に取り付け
られた操作盤３の開成用スイッチ３ａを押してＯＮさ七
ると、もう−力の閉成用スイッチ３ｂは連動して開かれ
ＯＦ１？される。すると第１０図に示した回路図に示さ
れたように、この時へにもう・方のスイッチであるマイ
クロスイッチ１６はスイッチｆ、ｌＪ御部材２３によっ
てＯＮされているので、駆動モータ１４の回路（Δ）は
閉じられ、該駆動モータ１４は順方向に回転してその駆
動力を駆動力伝達手段ＺＯを介して回動軸１Ｂへ伝え、
この回動軸１８に嵌４させたヒンジピン１２を介して便
蓋５は開かれる。 このようにして自動的に開かれた便４５の開成角度が１
１０°になると、回動軸目とＪ（に回転するスイッチ制
御部材２３がマイクロスイッチＩ６をＯＦｌ：するので
、駆動子−夕１４は停ｔＬ、便ゑ５は第８図と第１１図
に示したように、ヒンジトルク機構が作り出したヒンジ
総合トルクによって安定的にその位１ｉ１２を保ち、倒
れて来ることがない、この間、トーシジンコイルスプリ
ング３２の回転トルク（］３）は、第１１図に示したよ
うに直線状に減少して便蓋５の１３０　”の開成角度で
Ｏになるが、コンブレッジシンコイルスプリング２９の
トルり（Δ）は、便蓋５の約４０”の開成角度で最大と
なり、左右に次第に減少して山形を早し、両者を合成さ
せたヒンジの総合トルク曲線は、サインカーブを描く便
ＰＪＡ５約２０°開成角度で該便座５の示すの自ｉｆＪ
モーメント曲線と均衡し、しかる後のＩｆｌ成角度にお
いては、この自−

【モーメント曲線を若モ１−回る状態
で推移する。この範囲では便！！ｆ５を常にフリースト
ップで停止１−できるものであり、駆動モータ１４には
ほどんどｄｑ　＜ｆｌがかからない状態であるので、小
型の駆動モータの駆動力でも充分に開くことができるも
のである。 尚、このコンプレッションコイルスプリング２９の最大
圧縮位置は、クランク部材２２の取付部１６ヤ形状を変
えることにより自由に選択できものである。 このように開かれた便４５を＋Ｔｉび閉じる際には、操
作盤３の−Ｆ述したようにＯＦ　Ｆ状態にある閉成用ス
イッチ３ｂを押してＯＮさせると、開成用スイッチ３ａ
は連動してＯＦＦされるが、この時既にマイクロスイッ
チ１７は、スイッチ制御部材２３によってＯＮされてい
るので、駆動モータ１４を逆方向へ回転させる回路１）
が閉じられ、該駆動モータ１４は今度は逆方向に回転し
てその駆動力を駆動力伝達手段２０を介して回動軸１８
へ伝え、この回動軸１８と共に回動するヒンジピンＩ２
を介して便蓋５を閉じる。そして便み５が閉じられる直
前においてスイッチ制御部材２３は、マイクロスイッチ
Ｉ７をＯＦ　Ｆさせて駆動子−夕１４を停止）−させる
ものである。この際、自動開閉装置の総合トルクは、第
１Ｉ図に示したように、便蓋５の自重モーメントより下
回っているので１便４５の浮き現象は発生しない。 次に５便座６を開閉さゼる場合について説明すると、こ
の場合には操作盤３に設けた便座用の開成用スイッチ３
ｃと閉成用スイッチ３ｄを交互にＯＮさせると、第２図
に示したように、今度は右側の装置ｎケース１０内に回
動自在に取り付けたヒンジピン１３にその取付部６ｃを
固着させた便座６は、−上述した便ａ５の場合と同様な
作用によって開閉されるものであるから詳しい説明は省
略するが、第１２図に示したように、便座６は」−述し
た便、１１５の場合と同様にその自重モーメントを５　
トーションコイルスプリングのトルク（Ｂ）と、コンブ
レッジ３ンコイルスプリングのトルク（Ａ）を合成した
ヒンジの総合トルクによって減殺かつ制御されることに
より、開成状態において所謂浮き現象を生じ乞ことなく
、中間量角度においてスムーズに１；ｕ閉され、さらに
一定量角度以上で急激に弾ね上がる力を受けることなく
開かれるものである。 第１３図はヒンジトルク機構の他の実施例を示し、クラ
ンク手段は先の実施例のものと同じであるが、遊びギア
を廃してあり、トーションコイルスプリング４０は回動
軸４１の周囲に環巻きされて、蓬回動軸４１を一方向へ
回動附勢さ廿ている。尚、指示記号が同一のものは２先
の実施例のものと同じ部材を指すので説明を省略する９
・ このように実施してもこの発明の目的は達成でき、遊び
ギアを省略できるという利点がある。 第１４図はヒンジトルク機構のさらに他の実施例を示し
、遊びギアに作用させたトーション：】イルスプリング
は先の実施例と同じであるが、クランク手段がカム手段
に変えられており、スプリングケース５０内にコンプレ
ッションコイルスプリング５１によって一方向へ附勢さ
れつつ摺動自在に収装されたスライダー５２の上面には
１回動軸５３と共に回動するカム部材５４が当接してい
る。 このように実施してもこの発明は達成でき、装置ｎの小
型化を図ることができるという利点が生ずる。 ［発明の効果］ この発明は上述したように構成したので、以下に記載し
たような効果を奏する。 請求項第１項記載の自動開閉装置においては、二つの性
質の異なるトルクを便座や便二等と共に回転する回動軸
へ作用させることにより１便蓋等の自重モーメントに極
めて近いヒンジトルクを創出ゼしめることができるので
、小さな駆動力でスムーズに便４等の開閉を行うことが
できる。 請求項第２項のように構成すると、回動軸に主動ギアと
クランク部材を取りつけやすくなる。 請求項第：３項のように構成すると、トーションコイル
スプリングの持つバネ特性を利用できる。 請求項第４項のように構成すると、構成を上り簡１ｉに
することができる。 シフ求項第５項のように構成すると、トーションコイル
スプリングのバネ特性を極めてイｆ効に利用できる。 請求項第６項のように構成すると、トルク制御手段の構
成をより＠単にすることができるものである。 請求項第７項のように構成すると、コンプレッションコ
イルスプリングのバネ特性を極めて伯′効に利用できる
ものである。 請求項第８項のように構成すると１便座や便る等の開閉
動作をより円滑にすることができるものである。 そして請求項第９項のものは、ｊ！！駄な構成材料を廃
して自動開閉装置を効率よ（洋式便器に組み込むことが
できるものである。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示し、第１図は便器装置の
全体斜視図であり、第２図は便蓋を閉じた状態における
この発明に係る便蓋等の０動開閉装置の要部を示す一部
断面正面図、第３図は、同装置における便蓋のヒンジピ
ンに対する取付状態を示す断面図、第４図は同じく同装
置における興産の軸受装（δの一部を示す断面図、第５
図は同じ（同装置の一部断面正面図あり、第６図は便蓋
を開いた状態における自動開閉装置の側部断面正面図、
第７図は同左側面図、第８図は同右側断面図あり、第９
図は回動軸の部分を示す斜視図、第１０図は回路図、第
目図は便蓋の回動角変化に対するｒ１ｉｎモーメント及
びスプリングのバネ特性を示すグラフ、第１２図は便座
の回動角変化に対する自重モーメント及びスプリングの
バネ特性を示すグラフであり、第１３図はヒンジトルク
機構の他の実施例を示す一部断面正面図であり、第１４
図はヒンジトルク機構のさらに他の実施例を示す説明図
である。 Ｉ・・・洋式便器 ４・・・便器本体 ５・・・便Ａ ６・・・便座 ８・・・・支持ケース体 ９・・・装置ケース １２、１３　・・・ヒンジピン 目、１５・・・駆動モータ １８．４１．５３・・・回動軸 ２２・・・クランク部材 ２４・・・連接プレート ２５・・・クランクビン ２６、５０・・・スプリングケース ｚ７．５２・・・スライダー ｚ８・・・ビン ２９、５１・・・コンプレッションコイルスプリング３
１・・・遊びギア ３２、４０・・・トーションフィルスプリング特許出願
人　　加藤電機株式会社 第１図 第３図　　　第４図 第５図 第６図 第７図 第８図 鶏１１図 第１２図 ＃！１３図 第１４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、便座や便蓋等の開閉時に共に回動する回動軸と、こ
   の回動軸を正逆方向へ交互に回転させる駆動手段と、前
   記回動軸に作用させて前記便蓋等を開成方向へ附勢させ
   るが、便蓋等の開閉により直線的に附勢力を増減させる
   附勢手段と、附勢力を中間部材を介して変形したかたち
   で前記回動軸に伝え、トルク曲線が前記便蓋等の中間開
   角度において頂点を示す山形を描くように制御するトル
   ク制御手段とから成るヒンジトルク機構とで構成したこ
   とを特徴とする、便座や便蓋等の自動開閉装置。 ２、回動軸がその外周へ主動ギアを取り付ける変形部と
   クランク部材を取り付ける変形部を具えていることを特
   徴とする、特許請求の範囲第１項記載の便座や便蓋等の
   自動開閉装置。 ３、附勢手段がトーションコイルスプリングであること
   を特徴とする、特許請求の範囲第１項記載の便座や便蓋
   等の自動開閉装置。 ４、附勢手段がトーシヨンコイルスプリングであり、こ
   のトーシヨンコイルスプリングは回動軸に環巻きされて
   いることを特徴とする、特許請求の範囲第１項記載の便
   座や便蓋等の自動開閉装置。 ５、附勢手段がトーションコイルスプリングであり、こ
   のトーシヨンコイルスプリングは駆動力伝達手段を構成
   するギアに噛合させた遊びギアに作用させたことを特徴
   とする、特許請求の範囲第１項記載の便座や便蓋等の自
   動開閉装置。 ６、トルク制御手段が、附勢力を構成するコンプレッシ
   ョンコイルスプリングと、このコンプレッションコイル
   スプリングの弾力を変形して同動軸へ伝えるカム手段と
   から構成されていることを特徴とする、特許請求の範囲
   第１項記載の便座や便蓋等の自動開閉装置。７、トルク
   制御手段が、附勢力を構成するコンプレッションコイル
   スプリングと、このコンプレッションコイルスプリング
   の弾力を変形して回動軸へ伝えるクランク手段とから構
   成されていることを特徴とする、特許請求の範囲第１項
   記載の便座や便蓋等の自動開閉装置。 ８、回動軸は外形を変形させたヒンジピンを挿脱可能に
   軸方向へ収納させる構造を有しており、前記ヒンジピン
   の前記便座、或いは便蓋等を回動自在に軸着させる部分
   には断面を円形とするスリーブを嵌着させたことを特徴
   とする、輪受装置。 ９、便器本体と、この便器本体上に開閉自在に取り付け
   られる便座及び又は便蓋と、この便座や便蓋等を開閉さ
   せるために便器本体の後部両側に設置された自動開閉装
   置とから成り、この自動開閉装置の回動軸のいずれか一
   方に前記便座と便蓋の取付部を固着し、残った他方のも
   のには回動自在に軸着させたことを特徴とする、洋式便
   器装置。