JPH0814304B2

JPH0814304B2 - 便器等の調速装置

Info

Publication number: JPH0814304B2
Application number: JP1188465A
Authority: JP
Inventors: 誠折井; 浩之岩下
Original assignee: Nidec Sankyo Corp
Current assignee: Nidec Sankyo Corp
Priority date: 1989-07-20
Filing date: 1989-07-20
Publication date: 1996-02-14
Anticipated expiration: 2011-02-14
Also published as: JPH0351562A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、便器の蓋や便座，冷蔵庫や建造物のド
ア,VTRのソフトイジェクト等の移動体の速度を調速する
便器等の調速装置に関する。

（従来の技術）例えば洋式便器には、支持軸に回動自在に支持された
便座が設けられている。この便座は、便器の使用状態に
応じて、便器本体の開口部の上縁に当接させた閉じ位置
と開口部の上縁から離された開き位置との間において回
動自在に設けられている。そして、開き位置から閉じ位
置に倒す途中で手を離すと、便座はその自重によって落
下回動して便器上縁に打ち当たり大きな衝撃音を発した
り最悪の場合には破損したりする。

かかる問題に対処すべく、移動体としての便座の回動
に制動を掛ける調速装置が提案されている。例えば、特
願昭63−206095号で提案された調速装置は、移動体に連
動して回転する入力軸に従動して作動する調速手段と、
入力軸の回転を増速して調速手段に伝達する増速手段を
設け、この増速手段に非円形歯車を用いて増速比を変化
させるように構成されている。

（発明が解決しようとする課題）上記調速装置は、非円形歯車による増速比の変化によ
って、移動体の移動速度が徐々に変化させられて、その
移動終期の動作がゆっくりとしたものになる、という特
徴を有している。

しかし、移動体例えば便座を閉じる場合、その閉じ動
作の初期の段階から制動が掛るので、閉じ動作初期に比
較的大きな操作力を必要とする。すなわち、略垂直方向
に開かれて静止状態に置かれた便座に手を掛けてこれを
水平方向に閉じようとする場合、閉じ動作初期から制動
が掛っていると、手の動きの抵抗となって滑らかな閉じ
動作が行なえない、換言すると、閉じ操作のフィーリン
グが悪いと言う問題がある。

そこで本発明の目的は、非円形歯車による増速比の変
化の特徴を生かしながら、閉じ動作初期の操作フィーリ
ングを改善した便器等の調速装置の提供にある。

（課題を解決するための手段）本発明は、移動体の移動に連動して回転する入力軸
と、この入力軸の回転に従動して作動し該入力軸の回転
を調速する調速手段と、この調速手段と上記入力軸との
間に配設されていて、上記入力軸の一方向への回転を増
速して上記調速手段に伝達する増速手段を備え、小径端
部から大径端部へ向かって回転半径が漸増する非円形歯
部と、上記小径端部に連なり10゜〜30゜の開角範囲に形
成された小径の円形歯部と、上記大径端部に連なり０゜
〜30゜の開角範囲に形成された大径の円形歯部とからな
る第１非円形歯車と、この第１非円形歯車に噛み合う第
２非円形歯車とを含む歯車列で上記増速手段を構成した
ことを特徴とする。

（作用）入力軸が一方向に回動すると、この入力軸の回動は非
円形歯車を含む増速手段によって調速手段に伝達され、
調速手段を作動させて入力軸の回動に制動を掛ける。但
し、入力軸の回動に連れて回転する第１非円形歯車は、
その一方の端部の10〜30゜の範囲が円形歯部となってい
るので、入力軸の初期の回動範囲での増速比の増加はな
く、回動初期には弱い制動力しか作用しない。

（実施例）以下、本発明を、便器に回動自在に設けられた移動体
としての便座と便蓋の調速装置に適用した図示の実施例
に基づいて詳細に説明する。

第１図において、便器本体１の後端上面には、便座２
と便蓋３の基端部が回動自在に取り付けられている。図
示の便器は洗浄機構付きであって、洗浄機構操作箱４に
設けた軸（図示せず）と、調速装置５に設けた軸（後述
する）で便座２と便蓋３を支承している。

第２図乃至第５図において、調速装置５は、ケース６
と、その一部をケース外に突出させた入力軸7,8と、こ
のケース６内部に格納された調速手段９と、入力軸7,8
と調速手段９との間に配設された増速手段10とから成っ
ている。ケース６は、ケース本体6aと、これに嵌合され
たのちタッピングねじ11,11…で固定されるケース蓋6b
とからなっている。調速装置５は、ケース本体6aに形成
された取付部6c,6cを便器本体１の上面に載置したのち
図示しないねじで固定される。図示の実施例は、移動体
としての便座２と便蓋３をそれぞれ調速するので、入力
軸としては同一軸線上で回動する２本の入力軸7,8を示
している。

ケース蓋6bに形成された軸受孔6baには、入力軸７を
挿通された入力軸８の管軸部8aが挿通されている。入力
軸８の一端8bには、便蓋３のヒンジ部3aが、これと一体
的に回転するように結合されている。入力軸７の一端7a
には、便座２のヒンジ部2aが、これと一体的に回転する
ように結合されている。入力軸７の他端部7bには、第１
非円形歯車70が回転方向に一体となるように結合されて
いる。第１非円形歯車70の軸部70aは、ケース本体6aに
形成された軸受孔6aaに支持されている。入力軸８の他
端部8cには、第１非円形歯車80が一体的に結合されてい
る。

調速手段９は、ケース本体6aに係合された円筒状の制
動用カップ9aと、ウォーム9bに装着された摩擦部材9c
と、ウォーム9bと摩擦部材9cとの間に介装されたトルク
リミッタ9dとからなっている。ウォーム9bは、その一端
9baをカップ9aの中心に形成された軸受孔9aaに、その他
端9bbをケースに係合された軸受部材9eにそれぞれ回転
自在に支持されている。

増速手段10は、前記した第１非円形歯車70,80をそれ
ぞれ初段とし、ウォーム9bを最終段とする増速歯車列で
ある。図示の実施例が二重軸からなる入力軸構造を採用
しているため、増速手段10も途中まで二列の歯車列から
なっている。共通の歯車列は、ケース本体6aに形成され
たクラッチ軸100に回転自在に支持された大径の共通歯
車101と、ケース6aに形成された支持軸102に回転自在に
支持された二段歯車103と、ウォーム9bとからなってい
る。二段歯車103の、小径歯部103aは共通歯車101に噛合
し、大径のウォームホイール103bはウォーム9bに噛合し
ている。

クラッチ軸100には、共通歯車101を挾んで第２非円形
歯車71,81がそれぞれ回動可能に支持されている。第２
非円形歯車71は第１非円形歯車70に噛み合い、第２非円
形歯車81は第１非円形歯車80に噛み合っている。これら
非円形歯車の構造については後述する。

第１非円形歯車71と共通歯車101との間および第２非
円形歯車81と共通歯車101との間には、第４図に示すよ
うに、それぞれコイルスプリング104,105が介装されて
いる。これらのコイルスプリングは、第２非円形歯車の
筒部内周面に圧接する向きの拡開習性を有していて、そ
れぞれの一端は共通歯車101のボス部101aに係止されて
いる。第４図において符号106,107は、各第２非円形歯
車の筒部内周面に圧入された金属製のカップを示してい
る。コイルスプリング104,105は、一方向伝達クラッチ
を構成していて、便座２および便蓋３が開き位置（垂直
位置）から閉じ位置（水平位置）に向けて回動するとき
の、第２非円形歯車71,81の回転を共通歯車101に伝達す
る向きに作用し、便座２および便蓋３が開かれるときの
歯車71,81の回転はこれを歯車101に伝達しないように作
用する。

第２非円形歯車71の非歯部には、第３図および第８図
に示すように、便座２を開き位置に位置決めするクリッ
クストップ用の突起72が形成されている。一方、ケース
本体6aには、係止部6ab,6abにその両端部を摺動可能に
係合された板ばね73が支持されていて、その中央部には
ストッパ74が固着されている。

便座２の回動を調速手段９に増速して伝達する増速手
段としての歯車列は、入力軸７と一体の第１非円形歯車
70,第２非円形歯車71,共通歯車101,二段歯車103,ウォー
ム9bで構成され、便蓋３の回動を調速手段９に増速して
伝達する歯車列は、入力軸８と一体の第１非円形歯車8
0,第２非円形歯車81,共通歯車101,二段歯車103,ウォー
ム9bで構成されている。

そして、第１非円形歯車７と同８とは同一形状の歯形
であり、第２非円形歯車71と同81も同一形状の歯形であ
る。従って、各非円形歯車の形状は、第１非円形歯車70
と第２非円形歯車71の方を代表させて説明し、第１非円
形歯車80,第２非円形歯車81の説明は割愛する。第６図
において、第１非円形歯車70は、矢印ａで示すように、
入力軸７が一方向（便座２が閉じる向き）へ回転すると
きの回転方向において小径端部の10゜〜30゜の開角範囲
に形成された歯部がピッチ円径r₁の円形歯部70aであ
り、大径端部の０゜〜30゜の開角範囲に形成された歯部
がピッチ円径r₂の円形歯部70bであり、両歯部の間の歯
部が端部70aから端部70bに向かって連続的に拡径する非
円形歯部70cとなる構造の非円形歯車である。なお、第
１非円形歯車70の他端部の円形歯部70bは、便座２が水
平位置に置かれるときの回動終期の閉まりを確実にする
上で有効であるが、特に同一径のピッチ円にする必要は
ない。一方、第２非円形歯車71は、ピッチ円径r₁の円形
歯部71aと、ピッチ円径r₂の円形歯部71bと、歯部71aか
ら歯部71bに向かってピッチ円径が漸増する非円形歯部7
1cとからなる非円形歯車である。かかる非円形歯車の噛
み合いによる角速比の変化を第９図に示している。すな
わち、第９図および第10図において、破線で示すよう
に、110゜の開き位置に置かれた便座２が実線で示す閉
じ位置（開き角度０゜）に向けて回動するとき、開き角
度110゜〜90゜と、開き角度30゜〜０゜の間では角速比
の変化は小さいが、90゜〜30゜の間では大きく変化す
る。この大きく変化する角速比は、非円形歯車70,71の
非円形歯部70c,71cの噛み合いによって得られる。

便座２は、第８図に示す開き位置から第７図に示す閉
じ位置までの約110度の間で回動自在であり、第２非円
形歯車71はこれに従動して回動する。第１非円形歯車70
は、ケース本体6aに形成されたストッパ6dに他端部の端
縁70dを衝合させることにより開き方向の回動を規制さ
れるようになっている。但し、便器本体１への取り付け
後は、外部ストッパ（図示せず）に衝合している便蓋３
に便座２が寄りかかる態様で開かれるのでストッパ6dに
歯車70が衝合することはない。また、第２非円形歯車71
は、第７図に示すように、ケース本体6aに形成されたス
トッパ6eに他端部の端縁71dを衝合させることにより、
閉じ方向の回動を規制されるようになっている。実際に
は、第２非円形歯車71がストッパ6eで規制される前に便
座２が便器本体１の上面に衝合するので、ストッパ6eで
歯車列の回転が規制されることはない。

以上のように構成された実施例の作用を説明する。第
10図に実線で示すように、閉じている便座２（第７図参
照）を破線で示す開き位置（第８図参照）へ向けて回動
させると、第７図において、入力軸７が反時計方向に回
転して第１非円形歯車70を同方向へ回転させ、これに噛
み合っている第２非円形歯車71を時計方向に回転させ
る。第２非円形歯車71のこの方向の回転は、コイルスプ
リング104を巻き締める向きであって、この回転を共通
歯車101に伝達はしない。従って、入力軸７の回転が一
方向伝達クラッチで断たれることになり、調速手段９が
作動しないことになって便座２は抵抗なく開かれる。便
座２が開き位置に置かれた状態を第８図に示している。
この開き位置は、閉じ位置から約110゜の位置であっ
て、各歯車70,71は小径の円形歯部70aと大径の円形歯部
71aとで噛み合っている。開き位置における便座２は、
第２非円形歯車71の突起72がストッパ74を乗り越えるこ
とによってこの位置に保持される。

第８図に示す開き位置に置かれた便座２を閉じ位置に
置くには、該便座２を矢印方向に回動させる。閉じ位置
から110゜の位置に置かれている便座２が回動させられ
ると、これに連動して入力軸７が同方向へ回動して第１
非円形歯車70を回転させ、これに噛み合っている第２非
円形歯車71を反時計方向へ回転させる。便座２が約20゜
回動する間の第１非円形歯車70と第２非円形歯車71は、
円形歯部70a,71bで互いに噛み合っている。従って、閉
じ方向の回動初期においては、両歯車間の角速比の変化
がほとんどないため、第２非円形歯車71の回転は、共通
歯車101,二段歯車103及びウォーム9bによって増速され
た増速比で調速手段９を作動させる。ただし、便座２が
20゜程度回転するときには、調速手段９が立ち上がって
遅く回わり、該便座には弱い制動しか作用しない。よっ
て、静止した状態に置かれた開き位置の便座２を回動さ
せようとする回動初期には制動作用が余りないので、便
座２は何の抵抗力を受けることなくこれを回動させ始め
ることができる。

軽い力で回動させられた便座２が、自重で回動し得る
位置まで回動すると、第１非円形歯車70と第２非円形歯
車71とは、非円形歯部70c,71cで互いに噛み合うように
なる。そして、第１非円形歯車70は、その歯部70cの半
径が漸増するので、これに従動する第２非円形歯車71は
その回転を次第に増速される。第２非円形歯車71の回転
は、コイルスプリング104を介して共通歯車101に伝達さ
れて、これを次第に高速度で回転させるようになる。共
通歯車101の回転は、二段歯車103を介してウォーム9bを
高速度で回転駆動することになる。ウォーム9bの回転速
度が所定値を超えると、摩擦部材9cが遠心力で拡開して
制動用カップ9a（第２図参照）の内周面を摺擦してウォ
ーム9bの回転に制動を掛ける。ウォーム9bに掛る制動
は、増速手段10を介して入力軸７に対する制動作用とな
り、該軸に連結された便座２の回動に対する制動力とな
る。従って、閉じ位置へ向けて回動する便座２は、閉じ
位置が近づくに連れて大きな制動力が作用することにな
り、徐々にその閉じ速度がゆっくりとしたものになる。

そして、便座２が第７図に示す閉じ位置の直前例えば
閉じ位置から30゜の位置まで回動すると、第１非円形歯
車70と第２非円形歯車71とは、円形歯部70b,71bで互い
に噛み合うようになり、第９図に示すように、ほとんど
角速比が変わらなくなる。そのために、増速手段10によ
る増速作用が定速になって調速手段９の制動力が一定と
なり、閉まりのモーメントにより実質的には低下する。
よって、閉じ位置寸前まで緩徐に回動した便座２は、最
後の30゜程度を小さい制動力で回動したのち、第７図に
示す閉じ位置に確実に位置させられることになる。第７
図に示す閉じ位置において、便座２は便器本体１の上面
に当接させられている。なお、非円形歯車の他端部の円
形歯部70b,71aを設けない場合、便座２は制動力を受け
ながら閉じ位置に位置させられる。

以上の説明は、移動体として便座を挙げたが、便蓋の
作用も同様である。また、入力軸は二重構造に限られる
ものではなく、適用される機器も便器に限られず開閉自
在の移動体の調速装置として応用可能であること勿論で
ある。

（発明の効果）以上のように、本発明によれば、移動体が一方向へ移
動するときの初期において、非円形歯車の噛合わせ態様
を円形歯部の噛み合わせとして増速手段の増速比を小さ
くし、調速手段の制動作用を抑えたので、移動初期の操
作力が軽くなり、操作性と移動体の移動フィーリングが
向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の調速装置を備えた便器の一例を示す斜
視図、第２図は本発明の一実施例を示す第３図中のＡ−
Ａ線に沿う断面図、第３図はケース蓋を除いた調速装置
の側面図、第４図は第３図中のＢ−Ｂ線に沿う拡大断面
図、第５図は第３図中のＣ−Ｃ線に沿う拡大断面図、第
６図は第１非円形歯車と第２非円形歯車の歯部の形状を
示す正面図、第７図は便座が閉じ位置に置かれたときの
非円形歯車対の相対位置を示す正面図、第８図は便座が
開き位置に置かれたときの非円形歯車対の相対位置を示
す正面図、第９図は便座の回転角度と角速比の関係を示
す線図、第10図は便座の回動角を示す側面図である。１……便器本体、２……移動体としての便座、７……入力軸、９……調速手段、10……増速手段、 70……第１非円形歯車、71……第２非円形歯車、 70a……一方の端部、70b……他方の端部。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】移動体の移動に連動して回転する入力軸
と、この入力軸の回転に従動して作動し該入力軸の回転
を調速する調速手段と、この調速手段と上記入力軸との
間に配設されていて、上記入力軸の一方向への回転を増
速して上記調速手段に伝達する増速手段を備え、小径端部から大径端部へ向かって回転半径が漸増する非
円形歯部と、上記小径端部に連なり10゜〜30゜の開角範
囲に形成された小径の円形歯部と、上記大径端部に連な
り０゜〜30゜の開角範囲に形成された大径の円形歯部と
からなる第１非円形歯車と、この第１非円形歯車に噛み
合う第２非円形歯車とを含む歯車列で上記増速手段を構
成したことを特徴とする便器等の調速装置。