JPH109317A

JPH109317A - 回動緩衝装置および回動緩衝装置付き洋式便器

Info

Publication number: JPH109317A
Application number: JP18538996A
Authority: JP
Inventors: Hideo Sasaki; 秀雄佐々木
Original assignee: Nidec Sankyo Corp
Current assignee: Nidec Sankyo Corp
Priority date: 1996-06-26
Filing date: 1996-06-26
Publication date: 1998-01-13
Anticipated expiration: 2016-06-26
Also published as: JP3993258B2

Abstract

(57)【要約】【課題】緩衝部材によって自重回動の勢いを阻止され
る回動部材を手動操作しても確実に所定位置、例えば、
閉の位置に回動部材をもたらすこと。【解決手段】この回動緩衝装置１０では、回動軸１６
等を有する回動部材と、その回動部材の自重による回動
の勢いを阻止する緩衝部材２４，２６等とを有してい
る。そして、回動軸１６に連結するモータ４２を設け、
回動部材が自重回動した際、その停止位置が所定位置よ
り手前になるとき、モータ４２をアシスト駆動し回動部
材を所定位置にもたらすようにしたり、緩衝部材を、回
動部材の回動速度が速い程ブレーキ力が大きくなるブレ
ーキ手段、例えばモータ４２を利用したブレーキ手段で
構成し、回動部材が自重回動した際、その停止位置が所
定位置より手前になるとき、ブレーキ手段、すなわちモ
ータ４２をオフし、回動部材の自重によるアシスト駆動
を行わせ、所定位置にもたらすようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自重により回動す
る回動部材と、その回動の勢いを阻止する緩衝部材とを
有する回動緩衝装置およびその回動緩衝装置付き洋式便
器の改良に関し、特に、洋式便器の便座や便蓋の回動に
使用して好適な回動緩衝装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、洋式便器の便座や便蓋をモータに
よって駆動させる装置が知られている。このような装置
は、停電時等に対応するため、モータ駆動以外に手動で
動作できるようになっているものが多い。そして、その
手動動作時に、便座や便蓋が勢いよく便器本体に衝突す
るのを阻止するためや、モータ駆動時の便座等の持ち上
げを容易にするために、スプリング等の緩衝部材が設け
られている。

【０００３】このような回動緩衝装置付き洋式便器の１
例が実開昭６１−１３６９９８号公報に開示されてい
る。この公開公報に開示されている洋式便器は、図７か
ら図１０に示すような構成となっている。すなわち、こ
の洋式便器は、便器７１と、便器７１に脚７３により支
持されて取り付けられる便座７２とから主に構成されて
いる。そして、便器７２の基部に具備された支軸７４を
脚７３により回動自在に支持させている。さらに支軸７
４と電動機７６の減速機７７とを連結するクラッチ７５
を設けている。このクラッチ７５は、摩擦板７８により
回転力を伝達するように構成されている。そして、該摩
擦板７８は、一定荷重すなわち便座７２の回動に伴う負
荷を超えた荷重が与えられた状態でスリップするように
摩擦板７８を互いにスプリング７９により圧接させてい
る。

【０００４】この洋式便座には、さらに便座７２の支軸
７４に対して常時便座７２を持ち上げるように便座７２
の荷重より小さな荷重により付勢したスプリング８０を
設けている。このスプリング８０の一端は、便座７２側
に対して固定され、他端が脚７３等に対し固定され便座
７２に回動力を与えている。

【０００５】また、電動機７６を制御するスイッチ８１
が室内の壁面等に取り付けられている。そして、その切
換操作により便座７２の開閉動作が行えるように、その
接点の一方ａは電動機７６の正転端子ｂに、他方ｃは逆
転端子ｄに接続される。なお、この洋式便器を駆動する
回路は、図１０に示すように、さらに、電源８２と、電
動機７６の回路に並列に接続されたリレー８３，８３′
と、スイッチ８１と並列に接続されるリレー８３，８
３′の自己保持接点８４，８４′と、リレー８３，８
３′への通電を遮断する便座下限および便座上限位置検
知スイッチ８５，８５′とを有している。

【０００６】なお、この検知スイッチ８５，８５′は便
座７２の基部等に例えば磁性体を埋設し、対応部位にリ
ードスイッチ等を備えて便座７２の回動位置を検出する
ようにしている。

【０００７】このように、この洋式便器は、便座７２を
便器７１に対して支軸７４により回動可能に支持させ、
かつ該支軸７４に対し電動機７６を減速機７７とクラッ
チ７５を介して連通させている。そして、この電動機７
６を、任意に操作されるスイッチ８１により正反転させ
ることによって便座７２を開閉させている。加えて、便
座７２を持ち上げ方向に便座７２の荷重を超えないトル
クのスプリング８０により付勢している。このため、便
器７１の使用に際し、手を用いることなく便座７２を開
閉でき、衛生的なものとなると共にスプリング８０によ
って便座７２を開放側に一定荷重をもって持ち上げる方
向に付勢したので、電動機７６の回転トルクを小さくで
き、結果的に小型の電動機７６を用いて装置をコンパク
ト化できるものとなっている。しかも、故障時において
も、便座７２がそれ自体の荷重で落下し、便器７１に衝
突することがスプリング８０の弾性力によって阻止され
る、すなわち緩衝されるので、破損の危険もなく使用で
きるものとなっている。

【０００８】このように、図７から図１０に示すような
洋式便器では、スプリング８０を使用して便座７２の落
下時の勢いを阻止するようにしているが、便座７２のモ
ーメントやイナーシャ等の各種設計条件が変更される場
合への対応が容易でない。このため、図１１から図１３
に示すような、モータ自体の回転力を利用してブレーキ
を働かせるものが発明されている（特開平４−５１９２
６号公報参照）。

【０００９】この技術が採用される便器開閉体駆動装置
は、図１１に示すように、モータ９１の出力軸９１ａか
ら発生される回転駆動力が、複数段の減速機構９２，９
３，９４等を介して便座あるいは便蓋等からなる便器開
閉体９５の入力軸９５ａに伝達されており、スイッチ動
作に基づくモータ９１の駆動力によって便器開閉体９５
が自動で開放・閉塞されるようになっている。

【００１０】また、便器開閉体９５は手動でも開放・閉
塞を行うことができるようになっている。そして、便器
開閉体９５の入力軸９５ａには、当該便器開閉体９５の
開放方向に付勢力を与えるべく渦巻状のスプリング９６
が装着されており、便器開閉体９５を特に手動で開放す
る際に要するトルクがスプリング９６の開放方向付勢力
によって低減され、便器開閉体９５の手動開放が軽く行
えるようになっている。また、便器開閉体９５を閉塞す
る際には、スプリング９６の開放方向付勢力によって便
器開閉体９５の衝撃が緩和されることとなる。

【００１１】このようにモータ９１の出力軸９１ａは、
減速機構９２，９３，９４等を介して負荷となる便器開
閉体９５に連結されている。なお、このモータ９１に
は、直流電源Ｖｃｃを有する電力供給回路が正逆転切替
スイッチＳ１およびオンオフスイッチＳ２を介して接続
されている。さらに、モータ９１には、当該モータ９１
のコイルＲａをショートさせるブレーキ回路９７が付設
されている。このブレーキ回路９７は、抵抗Ｒｓを基板
上に配置してなるものであり、直流電源Ｖｃｃと並列関
係を有するように、オンオフスイッチＳ２のオフ側端子
とモータ９１の入力端子との間に設けられている。

【００１２】この便器開閉体駆動装置において、便器開
閉体９５をモータ９１の駆動により開く場合には、オン
オフスイッチＳ２がオン状態になされると共に、正逆転
切替スイッチＳ１が開側に入れられる。これにより図示
Ｉｍ方向の電流がモータ９１に供給され、便器開閉体９
５の開放動作が開始される。便器開閉体９５が水平から
約８５°の位置まで開かれたときに、オンオフスイッチ
Ｓ２はオフ状態になされるが、モータ９１のローターイ
ナーシャおよび便器開閉体９５のイナーシャによって便
器開閉体９５は引き続き開放されていき、所定の位置に
て突き当てにより停止させられる。

【００１３】次に、便器開閉体９５をモータ９１の駆動
により閉じる場合には、オンオフスイッチＳ２がオン状
態になされると共に、正逆転切替スイッチＳ１が閉側に
入れられる。これにより、モータ９１に図示Ｉｍと反対
の方向の電流が供給され、便器開閉体９５の閉塞動作が
開始される。便器開閉体９５が垂直から所定の角度だけ
閉じられたときに、オンオフスイッチＳ２はオフ状態に
なされる。以後、便器開閉体９５は、モータ９１のロー
ターイナーシャ、便器開閉体９５のイナーシャおよび便
器開閉体９５の自重によって引き続き閉塞されていき、
所定の位置にて突き当てにより停止させられる。

【００１４】なお、オンオフスイッチＳ２がオン状態に
なされた時点から、モータ９１には逆起電力ＫＥＮが誘
起され、供給電流とは逆の図示Ｉｍの方向に電流が流れ
る。これにより、ブレーキ回路９７に電流が流れること
となり、モータ９１にブレーキ力が発生する。そして、
このブレーキ力とスプリング９６の付勢力により便器開
閉体９５の閉塞動作はソフトに行われる。

【００１５】なお、オンオフスイッチＳ２をオフ状態と
したまま便器開閉体９５を手動により開閉することも可
能である。このとき、便器開閉体９５を閉じる場合に
は、当該便器開閉体９５の手動閉塞動作によって、モー
タ９１に逆起電力ＫＥＮが誘起される。この逆起電力Ｋ
ＥＮに基づく電流（Ｉｍ方向）は、ブレーキ回路９７を
流れ、モータ９１にブレーキ力が発生する。これによっ
て、便器開閉体９５の閉塞動作はソフトに行われる。

【００１６】ところで、このようなブレーキ回路９７を
設けると、便器開閉体９５を閉じる場合には、上述のよ
うに衝撃緩和を行わせることができ都合がよいが、便器
開閉体９５を開ける場合にも同様にブレーキ力が働くこ
ととなり、特に手動で便器開閉体９５を開放する場合に
力を有するという問題が残っている。この問題を解決す
るために図１３に示す技術が開示されている（特開平４
−５１９２６号公報参照）。

【００１７】すなわち、図１３に示されているように、
モータ９１には、直流電源Ｖｃｃを有する電力供給用回
路が、正逆転切替スイッチＳ１およびオンオフスイッチ
Ｓ２を介して接続されている。さらにモータ９１には、
当該モータ９１のコイルＲａをショートさせるブレーキ
回路９８が付設されている。このブレーキ回路９８は、
抵抗ＲｓおよびダイオードＤｉを基板上に直列に配置し
てなるものであり、直流電源Ｖｃｃと並列関係を有する
ように、オンオフスイッチＳ２のオフ側端子とモータ９
１の入力端子との間に設けられている。

【００１８】このような便器開閉体駆動装置において、
便器開閉体９５をモータ９１の駆動により開く場合に
は、オンオフスイッチＳ２がオン状態になされると共
に、正逆転切替スイッチＳ１が開側に入れられる。これ
により、図示Ｉｍ方向の電流がモータ９１に供給され便
器開閉体９５の開放動作が開始される。便器開閉体９５
が水平から約８５°の位置まで開かれたときに、オンオ
フスイッチＳ２はオフ状態になされるが、モータ９１の
ローターイナーシャおよび便器開閉体９５のイナーシャ
によって便器開閉体９５は引き続き開放されていき、所
定の位置にて突き当てにより停止させられる。オンオフ
スイッチＳ２がオフ状態になされた時点から、モータ９
１には逆起電力ＫＥＮが誘起され、Ｉｍと反対の方向に
電流が流れようとする。しかしながら、この逆方向電流
は、ブレーキ回路９８のダイオードＤｉによって遮断さ
れ、したがってこの場合にはモータ９１によるブレーキ
力は生じない。

【００１９】次に、便器開閉体９５をモータ９１の駆動
により閉じる場合には、オンオフスイッチＳ２がオン状
態になされると共に正逆転切替スイッチＳ１が閉側に入
れられる。これによりモータ９１に図示Ｉｍと反対の方
向の電流が供給され、便器開閉体９５の閉塞動作が開始
される。便器開閉体９５がが垂直から所定の角度だけ閉
じられたときに、オンオフスイッチＳ２はオフ状態にな
される。以後、便器開閉体９５は、モータ９１のロータ
ーイナーシャ、便器開閉体９５のイナーシャおよび便器
開閉体９５の自重によって引き続き閉塞されていき、所
定の位置にて突き当てにより停止させられる。オンオフ
スイッチＳ２がオフ状態になされた時点から、モータ９
１には逆起電力ＫＥＮが誘起され、供給電流とは逆の図
示Ｉｍの方向に電流が流れる。すなわち、この逆方向電
流は、ブレーキ回路９８のダイオードＤｉにおける順方
向であるため、ブレーキ回路９８には電流が流れること
となり、モータ９１にブレーキ力が発生する。そして、
このブレーキ力により、便器開閉体９５の閉塞動作はソ
フトに行われる。

【００２０】さらに、オンオフスイッチＳ２をオフ状態
としたまま便器開閉体９５を手動により開く場合には、
当該便器開閉体９５の手動開放動作によってモータ９１
に逆起電力ＫＥＮが誘起されようとするが、この逆起電
力ＫＥＮに基づく電流（Ｉｍと反対方向）は、正逆転切
替スイッチＳ１の位置にかかわらず、ブレーキ回路９８
のダイオードＤｉによって遮断される。したがって、モ
ータ９１にブレーキ力は発生せず、そのため便器開閉体
９５はスプリング９６の付勢力の助けを借りて手動によ
って軽く開かれる。

【００２１】一方、オンオフスイッチＳ２をオフ状態と
したまま便器開閉体９５を手動により閉じる場合には、
当該便器開閉体９５の手動閉塞動作によってモータ９１
に逆起電力ＫＥＮが誘起される。この逆起電力ＫＥＮに
基づく電流（Ｉｍ方向）は、ブレーキ回路９８のダイオ
ードＤｉの順方向であるため、ブレーキ回路９８には電
流が流れることとなり、モータ９１にブレーキ力が発生
する。これによって、便器開閉体９５の閉塞動作は、ブ
レーキ力とスプリング９６の付勢によってソフトに行わ
れる。

【００２２】この図１３の技術では、便器開閉体９５を
閉じる場合にのみブレーキ電流をモータ９１に流し、か
つ便器開閉体９５を開ける場合にはブレーキ電流を遮断
するダイオードＤｉを、ブレーキ回路９８を設けること
としている。このため、便器開閉体９５の閉じ動作を所
定のブレーキ作用下でソフトに行わせることができ、か
つ便器開閉体９５を開ける場合は、ブレーキ作用なしで
開放動作を軽く行わせることができる。したがって、特
に手動における便器開閉体９５の操作性を向上させるこ
とができる。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図７か
ら図１３に示す従来の技術では、緩衝部材となるスプリ
ング８０とスプリング９６のバネ力に加え、電動機７６
やモータ９１（以下単にモータという）のモータコキン
グトルクが便座７２や便器開閉体９５の自重による落下
時の回動阻止力となっている。このモータコキングトル
クは、手動操作時に、便座７２や便器開閉体９５を一層
ソフトに自重動作させることとなり、好ましいものであ
る反面、バネ力が強いときには、一層回動を阻止する力
となり、便座７２や便器開閉体９５が自重動作の途中で
停止してしまう問題の原因ともなっている。

【００２４】特に、図１１から図１３に示すブレーキ力
を付加させた便器開閉体駆動装置においては、ブレーキ
回路９７，９８によって、ブレーキ力を働かせ、自重に
よる落下の勢いを殺しているため、便器開閉体９５は、
所定位置の手前で止まってしまう危険性が一層高くなっ
ている。

【００２５】以上のようなモータコキングトルクと他の
トルクとの関係を示すと、図１４のとおりとなる。すな
わち、便座７２や便器開閉体９５（以下共に回動部材と
いう）の支軸７４や入力軸９５ａ（以下共に回動軸とい
う）でのモータコキングトルクＴ１１は、図１４の矢示
Ｔ１１で示す実線直線のように、回動部材の動作角度の
全範囲（図１４に示すような全開位置から便器９１等に
当接する全閉位置）に渡って一定の値となっている。な
お、この従来装置は、後述する本発明の装置と同様に１
００度が全開位置で、重心との関係で９５度の位置から
閉じ側への自重トルクが発生するようになっている。

【００２６】そして、回動部材の自重による回動トルク
Ｔ１２は、矢示Ｔ１２で示す実線曲線となる。この回動
トルクＴ１２からスプリング８０，９６の付勢力Ｔ１４
を差し引いた差し引き回動トルクＴ１３が矢示Ｔ１３で
示す点線曲線となる。この差引き回動トルクＴ１３のう
ち、モータコキングトルクＴ１１から上方に位置する部
分では、回動部材の差し引き回動トルクＴ１３の方がモ
ータコキングトルクＴ１１より大きいため、その位置、
例えば、手動操作時において、動作角度３０度の位置で
回動部材を離すと、回動部材は自重落下し、図７から図
１０に示す装置では全閉位置へもたらされる。ただし、
図１１から図１３に示す装置では、ブレーキ力がさらに
作用するため途中で止まる危険性が生ずる。

【００２７】一方、差し引き回動トルクＴ１３のうちモ
ータコキングトルクＴ１１の下方に位置する部分、例え
ば、動作角度１０度や５０度の位置で手を離すと勢いを
つけていない限り、回動部材は自重動作せずその位置で
停止する。これは、モータコキングトルクＴ１１が回転
阻止力として働くためであり、かつその値が回動トルク
Ｔ１２からスプリング８０，９６の付勢力Ｔ１４（抵抗
トルクＴ１４）を差し引いた値より大きいため回動部材
が動作できないのである。なお、この抵抗トルクＴ１４
は、図１４に示すように、全閉時に最も回動部材を全開
側に付勢する力となり、９０度の位置でその力が零とな
るように働くものとなっている。

【００２８】このような現象を避けるためには、回動部
材の自重による回動トルクＴ１２を大きくするかスプリ
ング８０，９６の抵抗トルクＴ１４を小さくすれば良い
のであるが、仮にそのようにして仮想の回動トルクＴ１
３′（矢示Ｔ１３′で示す一点鎖線曲線）を得たとする
と、その一部がモータの回動軸でのモータ出力トルクＴ
１５（矢示Ｔ１５で示す点線直線）を越えてしまう。そ
うすると、今度は、モータによって回動部材を閉側から
開側へ駆動しようとしても、その越えた部分ではその動
作は停止してしまうこととなる。このため、差し引き回
動トルクＴ１３は、モータ出力トルクＴ１５より小さな
値としなければならない。

【００２９】一方、このモータ出力トルクＴ１５は、図
１１のように減速機構を介している場合、モータコキン
グトルクＴ１１に比べそれ程大きくすることができな
い。これは、モータ単体での最大出力トルクＴＳとコキ
ングトルクＴＣが、ＴＳ＞＞ＴＣとなっていても、減速
機構が介在するとＴＳ＞ＴＣとなってしまうためであ
る。すなわち、減速機構の減速ギヤ比ｉと伝達効率η
を踏まえ、各トルクを計算すると、モータ出力トルクＴ
１５は、ＴＳ×ｉ×ηとなり、モータコキングトルクＴ
１１は、ＴＣ×ｉ×１／ηとなる。ここで例えば、一段
効率を０．９とすると５段減速の場合、η＝０．５９、
１／η＝１．６９となり、その差は２．９倍となる。

【００３０】よって、ＴＳ＞＞ＴＣであったとしても、
モータ出力トルクＴ１５＞モータコキングトルクＴ１
１、となり、両トルクＴ１５，Ｔ１１の間隔は大きくな
らない。このため、差し引き回動トルクＴ１３が図１４
に示すように全閉側および全開側の両側でモータコキン
グトルクＴ１１より低くなったり、２点鎖線で示すよう
な差し引き回動トルクＴ１３″が全開側にそれ程近づい
ていない位置、すなわち矢示Ｚの位置でモータコキング
トルクＴ１１より低くなることが生じてしまう。この結
果、モータコキングトルクＴ１１が回動部材の回動を阻
止し、回動部材は停止してしまう。このように減速機構
を有している回動緩衝装置では、一層、回動部材の途中
停止が生じがちとなっている。なお、減速機構を有さな
い装置でも、程度の差はあるものの同様な原理により、
手動操作時に回動部材の途中停止が生じ易くなってい
る。

【００３１】本発明は、緩衝部材によって自重回動の勢
いを阻止される回動部材を手動操作しても確実に所定位
置、例えば、閉の位置に回動部材をもたらすことができ
る回動緩衝装置および回動緩衝装置付き洋式便器を提供
することを目的とする。

【００３２】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、請求項１記載の回動緩衝装置では、回動軸を有する
回動部材と、その回動部材の自重による回動の勢いを阻
止する緩衝部材とを有する回動緩衝装置において、回動
軸に連結するモータを設け、回動部材が自重回動した
際、その停止位置が所定位置より手前になるとき、モー
タをアシスト駆動し回動部材を所定位置にもたらすよう
にしている。さらに、請求項２記載の発明では、請求項
１記載の回動緩衝装置において、緩衝部材をバネ部材と
し、このバネ部材に加え、回動部材の回動速度が速い程
ブレーキ力が大きくなるブレーキ手段を設けている。

【００３３】また、請求項３記載の発明では、回動軸を
有する回動部材と、その回動部材の自重による回動の勢
いを阻止する緩衝部材とを有する回動緩衝装置におい
て、緩衝部材を、回動部材の回動速度が速い程ブレーキ
力が大きくなるブレーキ手段で構成し、回動部材が自重
回動した際、その停止位置が所定位置より手前になると
き、ブレーキ手段をオフし、回動部材の自重によるアシ
スト駆動を行わせ、所定位置にもたらすようにしてい
る。さらに、請求項４記載の発明では、請求項３記載の
回動緩衝装置において、回動軸に連結するモータを設
け、このモータの短絡によりブレーキ力を働かせるよう
にしている。

【００３４】また、請求項５記載の発明では、請求項
１、２、３または４記載の回動緩衝装置において、回動
軸の回動角度を検知する位置検知手段を設け、回動部材
が所定位置に到達しないことを位置検知手段により検知
するようにしている。

【００３５】また、請求項６記載の発明では、請求項
１、２、３、４または５記載の回動緩衝装置において、
回動部材の自重による回動トルクから緩衝部材の抵抗ト
ルクを引いた値が、モータのコキングトルクより大きく
なる部分を持つように設定すると共に、モータによる回
動軸の出力トルクを、回動トルクから抵抗トルクを引い
た値より常に大きくなるように設定している。

【００３６】さらに、請求項７記載の発明では、請求項
１、２、３、４、５または６記載の回動緩衝装置におい
て、回動部材の回動開始を手動にて行い、回動部材を所
定位置にもたらす手動モードと、回動部材の回動開始を
モータの駆動にて行い、回動部材を所定位置にもたらす
自動モードとを有する制御手段を設け、手動モード時
に、回動部材が所定位置の手前で停止するとき、アシス
ト駆動を行わせている。さらに、請求項８記載の発明で
は、請求項７記載の回動緩衝装置において、手動モード
と自動モードのいずれで動作しているかを判断する判別
手段を設け、手動モードでの動作と判別したとき、アシ
スト駆動を可能にしている。

【００３７】加えて、請求項９記載の発明では、請求項
１、２、３、４、５、６、７または８記載の回動緩衝装
置において、回動部材の自重回動による到達位置を推測
する位置推定手段を設け、この位置推定手段によって、
回動部材が所定位置に到達しないことを推定したとき、
アシスト駆動するようにしている。

【００３８】また、請求項１０記載の回動緩衝装置付き
洋式便器では、回動部材を便座とした請求項１から９の
いずれか１項記載の回動緩衝装置を有している。さら
に、請求項１１記載の回動緩衝装置付き洋式便器では、
回動部材を便蓋とした請求項１から９のいずれか１項記
載の回動緩衝装置を有している。

【００３９】また、請求項１２記載の回動緩衝装置付き
洋式便器では、回動部材を便座とした請求項１から９い
ずれか１項記載の回動緩衝装置と、回動部材を便蓋とし
た請求項１から９いずれか１項記載の回動緩衝装置とを
備えている。

【００４０】本発明の回動緩衝装置は、回動部材が自重
により回動するときに、その回動の勢いを緩衝部材が阻
止する。そして、回動部材が所定位置の手前で停止する
と、モータを駆動させたり、ブレーキ力をオフさせたり
して、回動部材をアシスト駆動し、回動部材を所定位置
までもたらす。

【００４１】このため、洋式便器にこの回動緩衝装置を
使用すると、例えば、便座や便蓋が手動にて閉じ始めら
れたとき、仮に途中で止まってもモータ等で確実に全閉
とすることができる。この結果、洋式便器に自動モード
と手動モードを用意し、手動モードで動作させたときに
も、確実に便座や便蓋が閉まることとなる。

【００４２】以下、本発明の実施の形態の例を図面に基
づいて詳細に説明する。そして、まず、本発明の第１の
実施の形態を図１から図５に基づいて説明する。

【００４３】図１および図２に、本発明の回動緩衝装置
を洋式便器の便蓋および便座の自動開閉に適用した実施
の形態を示す。この回動緩衝装置１０は、洋式便器に取
り付けられるケーシング１２と、便蓋と共に回転する便
蓋開閉軸１４と、便座と共に回転する便座開閉軸１６
と、便蓋開閉軸１４が連結する便蓋アダプタ２０と、便
座開閉軸１６が連結する開閉軸としての便座アダプタ１
８と、便蓋アダプタ２０に取り付けられ緩衝部材となる
ねじりコイルばね２２と、便座アダプタ１８に取り付け
られ緩衝部材となる第１ねじりコイルばね２４および第
２ねじりコイルばね２６と、便蓋アダプタ２０に駆動力
を伝達する便蓋駆動系２７と、便座アダプタ１８に駆動
力を伝達する便座駆動系３３と、便蓋アダプタ２０に駆
動力を与える便蓋用モータ４０と、便座アダプタ１８に
駆動力を与える便座用モータ４２とから主に構成されて
いる。

【００４４】洋式便器、例えば、図７に示されるような
外観形状を有する洋式便器には、回動部材となる便蓋と
便座とが設けられている。便蓋と便座には、ほぼ同軸上
に配置された支持軸が設けられており、この支持軸が便
器に回転自在に支持されている。そして、便蓋と便座と
は、各支持軸を中心に揺動することにより開閉される。
具体的には、便蓋と便器とがほぼ水平になる全閉状態
（図５の動作角度０度）と、この水平状態から９０度を
超える角度を有して全開された開状態、具体的には図５
の動作角度１００度の位置との間を往復回動することに
より開閉される。

【００４５】また、便座の側部には、便座の支持軸とほ
ぼ同軸上に円筒形状の便座開閉軸１６が固着されてい
る。一方、便蓋の側部には、便蓋の支持軸とほぼ同軸上
に便座開閉軸１４が固着されている。この便蓋開閉軸１
４は、便座開閉軸１６に回転自在に挿入されて、便座開
閉軸１６の端部から突出されている。そして、これら開
閉軸１４，１６は、ケーシング１２に挿入されている。

【００４６】ここで、ケーシング１２の外部には取付腕
１２ａが突出して設けられており、その先端部には取付
孔１２ｂが形成されている。そして、この取付孔１２ｂ
を通したボルト等により取付腕１２ａが便器取付枠等に
止着され、ケーシング１２が便器に対して固定される。
なお、ケーシング１２は収納箱体１２ｃと蓋体１２ｄと
により構成されており、蓋体１２ｄが収納箱体１２ｃに
ボルト４４により止着されている。

【００４７】一方、便座開閉軸１６の先端部は軸方向に
沿って互いに平行な２つに平面部１６ａが形成されてお
り、いわゆるダブルＤカットを構成して便座アダプタ１
８にはめ込まれている。ここで、便座開閉軸１６と便座
アダプタ１８とは、軸方向に摺動可動に嵌合されると共
に回転方向には一体的に回転されるよう結合される。こ
の便器アダプタ１８の一端部は、ケーシング１２の内部
に形成されたほぼ円筒形状の支持部１２ｅに回転自在に
支持されている。なお、便座開閉軸１６と便座アダプタ
１８と便座の支持軸とにより、便座の回動軸が構成され
ている。

【００４８】便座アダプタ１８の周囲には、第１ねじり
コイルばね２４が隙間を設けられて嵌合されている。こ
の第１ねじりコイルばね２４の一端部には止着端部（直
線起こしの端末部分）２４ａが形成されており、便座ア
ダプタ１８の止着孔１８ａに挿入されて止着されてい
る。また、第１ねじりコイルばね２４の他端部には係合
フック２４ｂが形成され、ケーシング１２の内部に設け
られたばね止め突起１２ｇに係脱自在に係合されてい
る。

【００４９】また、第１ねじりコイルばね２４の周囲に
は、第２ねじりコイルばね２６が隙間を設けられて嵌合
されている。この第２ねじりコイルばね２６の一端部に
は止着端部（ヒンジの端末部分）２６ａが形成されてお
り、便座アダプタ１８の止着孔１８ｂに挿入されて止着
されている。また、第２ねじりコイルばね２６の他端部
には係合フック２６ｂが形成されて、ケーシング１２の
内部に設けられたばね止め突起１２ｇに近接する他のば
ね止め突起１２ｈに係合されている。

【００５０】ここで、第２ねじりコイルばね２６の内径
は、第１ねじりコイルばね２４の外径よりも大きいもの
とされているので、第１ねじりコイルばね２４の周囲に
第２ねじりコイルばね２６を接触することなく嵌合し、
二重ばねの構造とすることができる。また、外側に位置
する第２ねじりコイルばね２６の外径は、便座アダプタ
１８の最大径とほぽ等しいものとされている。なお、便
器と、便器取付枠と、ケーシング１２と、ばね止め突起
１２ｇ，１２ｈとにより、本体部が構成されている。

【００５１】そして、便座を開状態にしたときは、第１
ねじりコイルばね２４と第２ねじりコイルばね２６の弾
性力の蓄勢がほとんど行われず、便座を閉状態にしたと
きは蓄勢されるようにする。また、本実施の形態では、
この蓄勢力は、便座を閉状態から開状態に回動するのに
必要なトルクより小さいものとしている。このため、便
座を閉状態にした場合は、この便座の自重により閉状態
が維持される。

【００５２】なお、第１ねじりコイルばね２４の止着端
部２４ａを止着した止着孔１８ａと第２ねじりコイルば
ね２６の止着端部２６ａを止着した止着孔１８ｂとは、
便座開閉軸１６を挟んでほぼ反対側に設けられているこ
とが好ましい。

【００５３】そして、便座アダプタ１８には歯車部１８
ｃが形成されて、便座駆動系３３が連係されている。こ
こで、便座駆動系３３は、便座第１歯車３４と、便座第
２歯車３６と、便座歯付きプーリ（ホイール）３８と、
歯付き伝動ベルト（タイミングベルト）４６と、歯付き
伝動ベルト（タイミングベルト）５０とにより構成され
ている。なお、本実施の形態ではホイールとタイミング
ベルトとの組み合わせとしているので、ベルトの滑りに
よる伝達のロスを極力防止することができる。ただし、
歯を有しないベルトとプーリとの組み合わせであっても
かまわない。

【００５４】そして、便座アダプタ１８に隣接して、便
座第１歯車３４が配設されている。この便座第１歯車３
４は、同一の回転軸３４ａを有する小歯車部３４ｂと大
歯車３４ｃとにより構成されている。この小歯車部３４
ｂと便座アダプタ１８の歯車部１８ｃとが噛合されてい
る。

【００５５】さらに、便座第１歯車３４に隣接して、便
座第２歯車３６が配設されている。この便座第２歯車３
６は、同一の回転軸３６ａを有する歯車部３６ｂと歯付
きプーリ（ホイール）部３６ｃとにより構成されてい
る。そして、この歯車部３６ｂと便座第１歯車３４の大
歯車部３４ｃとが噛合されている。

【００５６】また、便座第２歯車３６に隣接して、便座
歯付きプーリ３８が配設されている。この便座歯付きプ
ーリ３８は、同一の回転軸３８ａを有する小歯付きプー
リ（ホイール）部３８ｂと大歯付きプーリ（ホイール）
部３８ｃとにより構成されている。そして、この小歯付
きプーリ部３８ｂと便座第２歯車３６の歯付きプーリ部
３６ｃとに歯付き伝動ベルト４６が掛け渡されている。

【００５７】さらに、便座歯付きプーリ３８に隣接し
て、便座用モータ４２が配設されている。この便座用モ
ータ４２の駆動軸４２ａには駆動歯付きプーリ（ホイー
ル）４８が嵌合されており、この駆動歯付きプーリ４８
と便座歯付きプーリ３８の大歯付きプーリ３８ｃとに歯
付き伝動ベルト５０が掛け渡されている。

【００５８】一方、便蓋開閉軸１４の先端部は軸方向に
沿って互いに平行な２つの平面部１４ａが形成されてお
り、いわゆるダブルＤカットを構成して便蓋アダプタ２
０にはめ込まれている。ここで、便蓋開閉軸１４と便蓋
アダプタ２０とは、軸方向には摺動可動に嵌合されると
共に回転方向には一体的に回転されるよう結合される。
なお、便蓋アダプタ２０の一端部は、便座アダプタ１８
の一端部に回転自在に嵌合されている。また、他端部は
ケーシング１２の内部に形成されたほぼ円筒形状の支持
部１２ｆに回転自在に支持されている。これにより、便
蓋アダプタ２０と便座アダプタ１８との軸方向への摺動
が制限される。なお、便蓋開閉軸１４と便蓋アダプタ２
０と便蓋の支持軸とにより、便蓋の回動軸が構成されて
いる。

【００５９】そして、便蓋アダプタ２０の周囲には、ね
じりコイルばね２２が嵌合されている。このねじりコイ
ルばね２２の一端部２２ａは便蓋アダプタ２０に係合さ
れており、他端部に係合フック２２ｂが形成されてケー
シング１２の内部に設けられたばね止め突起１２ｉに係
合されている。

【００６０】そして、便蓋を開状態にしたときは、ねじ
りコイルばね２２の弾性力の蓄勢がほとんど行われず、
便蓋を閉状態にしたときは、蓄勢されるようにする。ま
た、本実施の形態では、この蓄勢力は、便蓋を閉状態か
ら開状態に回動するのに必要なトルクより小さいものと
している。このため、便蓋を閉状態にした場合は、この
便蓋の自重により閉状態が維持される。

【００６１】ここで、便蓋アダプタ２０には歯車部２０
ａが形成されており、便蓋駆動系２７が連係されてい
る。この便蓋駆動系２７は、便蓋第１歯車２８と、便蓋
第２歯車３０と、便蓋歯付きプーリ（ホイール）３２
と、歯付き伝動ベルト（タイミングベルト）５２と、歯
付き伝動ベルト（タイミングベルト）５６とにより構成
されている。

【００６２】そして、便蓋アダプタ２０に隣接して、便
蓋第１歯車２８が配設されている。この便蓋第１歯車２
８は、同一の回転軸２８ａを有する小歯車部２８ｂと大
歯車部２８ｃとにより構成されている。この小歯車部２
８ｂと便蓋アダプタ２０の歯車部２０ａとが噛合されて
いる。

【００６３】さらに、便蓋第１歯車２８に隣接して、便
蓋第２歯車３０が配設されている。この便蓋第２歯車３
０は、同一の回転軸３０ａを有する歯車部３０ｂと歯付
きプーリ（ホイール）部３０ｃとにより構成されてい
る。そして、この歯車部３０ｂと便蓋第１歯車２８の大
歯車部２８ｃとが噛合されている。

【００６４】また、便蓋第２歯車３０に隣接して、便蓋
歯付きプーリ３２が配設されている。この便蓋歯付きプ
ーリ３２は、同一の回転軸３２ａを有する小歯付きプー
リ（ホイール）部３２ｂと大歯付きプーリ（ホイール）
部３２ｃとにより構成されている。そして、この小歯付
きプーリ部３２ｂと便蓋第２歯車３０の歯付きプーリ部
３０ｃとに歯付き伝動ベルト５２が掛け渡されている。

【００６５】さらに、便蓋歯付きプーリ３２に隣接し
て、便蓋用モータ４０が配設されている。この便蓋用モ
ータ４０の駆動軸４０ａには駆動歯付きプーリ（ホイー
ル）５４が嵌合されており、この駆動歯付きプーリ５４
と便蓋歯付きプーリ３２の大歯付きプーリ３２ｃとに歯
付き伝動ベルト５６が掛け渡されている。

【００６６】そして、便座用モータ４２の駆動歯付きプ
ーリ４８と便蓋用モータ４０の駆動歯付きプーリ５４と
に近接して、回転検出基板５８が設けられている。そし
て、この便座用モータ４２と便蓋用モータ４０とは、図
４に示す制御装置やスイッチにより駆動される。

【００６７】この図４に示す制御回路は、図１３に示す
従来の制御回路と基本的に同一であり、その動作も同一
となっている。ただし、負荷となる回動部材である便蓋
や便座の回動位置を検知する位置検知手段となる位置セ
ンサ６０が加えられていると共に、各スイッチＳ１，Ｓ
２はすべて洋式便器を制御するマイコンで制御されるよ
うになっている。そして、そのマイコンが、手動操作の
手動モードかモータ駆動の自動モード化の判別を行うよ
うになっている。なお、位置センサ６０は、ポテンショ
メータのような絶対位置を検出できるセンサとなってお
り、各回動軸と固定部材との間に設けられる。

【００６８】なお、便蓋と便座とが開状態、すなわち、
動作角度１００度の位置にあるときは、便座アダプタ１
８に係合された第１ねじりコイルばね２４および第２ね
じりコイルばね２６や便蓋アダプタ２０に係合されたね
じりコイルばね２２が、全く付勢されていないか僅かに
しか付勢されていない。例えば、本実施の形態では、図
３に示すように、第１ねじりコイルばね２４は全く付勢
されてなく（図中実線）、第２ねじりコイルばね２６は
僅かに付勢されている（図中一点鎖線）。また、ねじり
コイルばね２２は、図５に示すように、全開状態では、
全く付勢されていない。

【００６９】すなわち、第１ねじりコイルばね２４の止
着端部２４ａが便座アダプタ１８の止着孔１８ａに係合
されており、係合フック２４ｂとばね止め突起１２ｇと
の係合が解除されている。また、第２ねじりコイルばね
２６の止着端部２６ａは便座アダプタ１８の止着孔１８
ｂに係合されており、この第２ねじりコイルばね２６が
僅かに捻られて係合フック２６ｂがばね止め突起１２ｈ
に係合されている。

【００７０】一方、この実施の形態における便蓋を駆動
する各トルクは、図５に示すとおりとなっている。すな
わち、便蓋用モータ４０の回動軸部分でのモータコキン
グトルクＴ２１は、約１２Ｋｇ．ｃｍで、便蓋にカバー
を付けたときの回動トルクＴ２２が矢示Ｔ２２で示す実
線曲線となり、最大（全閉位置）で３０Ｋｇ．ｃｍとな
っている。そして、ねじりコイルばね２２の蓄勢力、す
なわち、抵抗トルクＴ２４（矢示Ｔ２４で示す点線斜
線）は、全閉位置で最大の約１６Ｋｇ．ｃｍとなり、９
０度の位置で零となる傾斜直線、すなわち動作角度に反
比例するものとなっている。このため、回動トルクＴ２
２から抵抗トルクＴ２４を差し引いた差し引き回動トル
クＴ２３は、図５の矢示Ｔ２３で示すような曲線とな
り、動作角度約６０度の所でモータコキングトルクＴ２
１と交叉するものとなる。なお、便蓋用モータ４０の回
動軸部分でのモータ出力トルクＴ２５は、約２２Ｋｇ．
ｃｍとなっている。

【００７１】このように、差引き回動トルクＴ２３は、
モータ出力トルクＴ２５より常に小さいため、回動部材
である便蓋がどの動作角度であっても便蓋用モータ４０
によって動作させることができる。

【００７２】なお、この実施の形態では、便蓋にカバー
を取り付けずに動作させる場合があるが、そのときの回
動トルクＴ２２′は矢示Ｔ２２′となり、その差し引き
回動トルクＴ２３′は矢示Ｔ２３′となる。この差し引
き回動トルクＴ２３′が図１４に示す差し引き回動トル
クＴ１３と同様な曲線となり、動作角度で約１０度から
約４５度の範囲のみがモータコキングトルクＴ２１を超
える値となっている。よって、このカバー無し便蓋を手
動モードにて動作させるときには、先に説明した途中停
止が生じがちとなる。ただし、カバー有り便蓋でも手動
時、手を離す位置によっては途中停止を生ずることがあ
る。

【００７３】この図５に示す各トルクの関係は、便蓋の
場合であるが、便座の場合も基本的には同一となってい
る。すなわち、便座用モータ４２の回動軸部分でのモー
タ出力トルクは、便座の回動トルクから、第１ねじりコ
イルばね２４と第２ねじりコイルばね２６の合成力とな
る合計の抵抗トルクを差し引いた差し引き回動トルクよ
り大きく設定され、便座がどの動作角度であっても、便
座用モータ４２によって駆動できるようにされている。
また、便座を確実に全閉できるように、便座の回動トル
クと便座用モータ４２のモータ出力トルクの合計動作ト
ルクを、モータコキングトルクと合計抵抗トルクとを合
わせた合計緩衝トルクより大きくなるように設定してい
る。そして、便座の差し引き回動トルクは、便蓋の差し
引き回動トルクＴ２３と同様に、できる限りモータコキ
ングトルクより大きくなるようにされている。

【００７４】次に、以上のように構成された回動緩衝装
置付き洋式便器の動作について説明する。

【００７５】まず、自動モードで便座を閉状態にする場
合は、使用者がスイッチを操作する。これにより、便座
用のオンオフスイッチＳ２がオン状態になされると共
に、便座用の正逆切替スイッチＳ１０が閉側に入れら
れ、便座用モータ４２が駆動され、駆動歯付きプーリ４
８が回転される。そして、この駆動歯付きプーリ４８の
回転が、便座歯付きプーリ３８の大歯付きプーリ部３８
ｃにベルト５０により伝達されて便座歯付きプーリ３８
を回転させる。この便座歯付きプーリ３８の回転が、便
座歯付きプーリ３８の小歯付きプーリ部３８ｂから便座
第２歯車３６の歯付きプーリ部３６ｃにベルト４６によ
り伝達されて便座第２歯車３６を回転させる。続いて、
この便座第２歯車３６の回転が、便座第２歯車３６の歯
車部３６ｂから便座第１歯車３４の大歯車部３４ｃに伝
達されて便座第１歯車３４を回転させる。さらに、便座
第１歯車３４の回転が、便座第１歯車３４の小歯車部３
４ｂから便座アダプタ１８の歯車部１８ｃに伝達されて
便座アダプタ１８を回転させる。便座アダプタ１８の回
転により、この便座アダプタ１８に嵌合された便座開閉
軸１６が回転されて、便座が閉状態の方向に回動され
る。

【００７６】そして、便座がほぼ垂直な状態よりも閉じ
られたときに、便座用のオンオフスイッチＳ２をオフ側
に移動させ、便座用モータ４２を停止する。この停止時
期は、自重による回動トルクによって便座が確実に閉状
態となるポイントとしている。これにより、便座は各ね
じりコイルばね２４，２６の蓄勢による抵抗トルクを受
けながら自重により徐々に閉じる。このとき、図４に示
す回路によって、便座用モータ４２の各電極端子同士が
短絡することとなり、ブレーキ作動が生じ、より滑らか
に閉じることとなる。なお、このブレーキ力を作用させ
ず、各ねじりコイルばね２４，２６だけでソフトに動作
させるようにしても良い。

【００７７】本実施の形態では、便座が開状態で第２ね
じりコイルばね２６の付勢が僅かになされており、便座
が閉状態に変化するに伴って付勢力、すなわち、蓄勢に
よる抵抗トルクが増大される。また、第１ねじりコイル
ばね２４の係合フック２４ｂは、便座が開状態であると
きは、ばね止め突起１２ｇに係合されていない。しか
し、便座アダプタ１８の回転に伴って第１ねじりコイル
ばね２４も回転されることにより、その係合フック２４
ｂがばね止め突起１２ｇに係合される。この後は、第１
ねじりコイルばね２４の付勢力と第２ねじりコイルばね
の付勢力との合成力が、便座アダプタ１８に付勢される
ことになる。

【００７８】そして、便座が閉状態になったとき、便座
用の位置センサ６０により閉状態であることが検出され
る。このとき、便座の自重による回動トルクよりも第１
ねじりコイルばね２４と第２ねじりコイルばね２６との
合成力の方が小さいので、便座は閉状態に維持される。
このため、便座用モータ４２や便座アダプタ１８等に、
便座の開放を防止するストッパ等を設ける必要はない。
なお、便蓋を閉状態に維持する力としては、回動トルク
の他にモータコキングトルクも作用する。

【００７９】一方、便座が閉状態のときは、便蓋を閉じ
ることができる。すなわち、便蓋を閉状態にすべく使用
者がスイッチを操作することにより、便蓋用のオンオフ
スイッチＳ２がオン状態となると共に便蓋用の正逆切替
スイッチＳ１が閉側に入れられ、便蓋用モータ４０が駆
動され、駆動歯付きプーリ５４が回転される。そして、
この駆動歯付きプーリ５４の回転が、便蓋歯付きプーリ
３２の大歯付きプーリ部３２ｃにベルト５６により伝達
されて便蓋歯付きプーリ３２を回転させる。この便蓋歯
付きプーリ３２の回転が、便蓋歯付きプーリ３２の小歯
付きプーリ部３２ｂから便蓋第２歯車３０の歯付きプー
リ部３０ｃにベルト５２により伝達されて便蓋第２歯車
３０を回転させる。続いて、この便蓋第２歯車３０の回
転が、便蓋第２歯車３０の歯車部３０ｂから便蓋第１歯
車２８の大歯車部２８ｃに伝達されて便蓋第２歯車２８
を回転させる。さらに、便蓋第１歯車２８の回転が、便
蓋第１歯車２８の小歯車部２８ｂから便蓋アダプタ２０
の歯車部２０ａに伝達されて便蓋アダプタ２０を回転さ
せる。便蓋アダプタ２０の回転により、この便蓋アダプ
タ２０に嵌合された便蓋開閉軸１４が回転されて、便蓋
が閉状態に回動される。なお、このときも、便座と同様
に便蓋がほぼ垂直な状態よりも閉じられたときに便蓋の
オンオフスイッチＳ２をオフ側に移動させ、便蓋用モー
タ４０を停止させる。そして、便蓋用モータ４０を短絡
させブレーキ力を働かせている。

【００８０】そして、便蓋が閉状態になったとき、便蓋
用の位置センサ６０により閉状態であることが検出され
る。このとき、便蓋の自重による回動トルクよりもねじ
りコイルばね２２の蓄勢力の方が小さいので、便蓋は閉
状態に維持される。このため、便蓋用モータ４０や便蓋
アダプタ２０等に便蓋の開放を防止するストッパ等を設
ける必要はない。なお、このときも便蓋用モータ４０の
モータコキングトルクＴ２１が閉状態維持の力として作
用する。

【００８１】ところで、便座が開状態のときに、便蓋を
閉状態にするようスイッチが操作された場合は、両モー
タ４０，４２が駆動されなかったり、また両モータ４
０，４２が同時に駆動されたりする等の制御が行われる
ことが好ましい。

【００８２】また、閉状態にある便蓋を自動モードによ
って開状態にするには、同様にスイッチの操作を行う。
これにより、便蓋用のオンオフスイッチＳ２がオンとな
り、便蓋用の正逆切替スイッチＳ１が開側に入り、便蓋
用モータ４０が便蓋を閉状態に回動する場合の回転と逆
方向に回転される。そして、この回転が、便蓋歯付きプ
ーリ３２と、便蓋第２歯車３０と、便蓋第１歯車２８と
を介して、便蓋アダプタ２０に伝達される。この便蓋ア
ダプタ２０の回転により便蓋開閉軸１４が回転されて、
便蓋が開状態に回動される。

【００８３】このとき、便蓋アダプタ２０に係合するね
じりコイルばね２２の蓄勢力が便蓋を開放する方向に付
勢しているので、便蓋を開放するために必要なトルクが
減少される。このため、便蓋用モータ４０の負担を減少
させることができる。そして、便蓋が開状態になったと
き、便蓋用の位置センサ６０により開状態であることが
検出されて、便蓋用モータ４０が停止される。このと
き、便蓋はその重心位置が回動の境界点から開側に位置
しているので、開状態が維持される。

【００８４】一方、閉状態にある便座を開状態にするに
は、同様にスイッチの操作を行う。これにより、便座用
のオンオフスイッチＳ２がオンとなり、便座用の正逆切
替スイッチＳ１が開側に入り、便座用モータ４２が便座
を閉状態に回動する場合の回転と逆方向に回転される。
そして、この回転が、便座歯付きプーリ３８と、便座第
２歯車３６と、便座第１歯車３４とを介して、便座アダ
プタ１８に伝達される。この便座アダプタ１８の回転に
より便座開閉軸１６が回転され、便座が開状態に回動さ
れる。

【００８５】このとき、便座アダプタ１８に係合する第
１ねじりコイルばね２４および第２ねじりコイルばね２
６の蓄勢力が便座を開放する方向に付勢しているので、
便座を開放するために必要なトルクが減少される。この
ため、便座用モータ４２の負担を減少させることがで
き、小型のモータにより駆動を行うことができるので、
装置の小型軽量化を図ることができる。

【００８６】そして、便座が開状態になる直前に、第１
ねじりコイルばね２４の係合フック２４ｂのばね止め突
起１２ｇへの係合が解除されて、第１ねじりコイルばね
２４による付勢力がなくなる。その後、便座が開状態に
達したとき、便座用の位置センサ６０により開状態であ
ることが検出されて、便座用モータ４２が停止される。
このとき、第２ねじりコイルばね２６は僅かに付勢力を
有しており、しかも、便座はほぼ垂直な状態を通過して
傾斜されているので、便座は開状態に維持される。

【００８７】なお、便蓋が閉状態のときに便座を開状態
にするようスイッチが操作された場合は、両モータ４
０，４２が駆動されなかったり、また両モータ４０，４
２が同時に駆動されたりする等の制御が行われることが
好ましい。

【００８８】以上のような自動モードの操作に加え、本
実施の形態の洋式便器は、便座や便蓋を手動で操作する
手動モードの設定が可能となっている。この手動モード
は、自動モード駆動を希望しないときに使用されるもの
で、次のような動作がなされる。なお、停電時は、この
手動モードと類似の動作が行われるが後述するモータ等
によるアシスト駆動等は行われず全くのメカ的な動作と
なる。

【００８９】便座や便蓋を手動モードで操作するとき
は、オンオフスイッチＳ２がオフの状態で動作させる。
このため、マイコンは、オンオフスイッチＳ２がオフに
もかかわらず位置センサ６０からの動作信号を受けるこ
とにより、手動モードで動作が始まったことを判別す
る。そして、便座や便蓋が全開位置より手動にて閉じ始
められると、各モータ４０，４２は短絡状態のため、ブ
レーキ力が働き始める。なお、当初、オンオフスイッチ
Ｓ２をオンとオフの中間位置にする等して、自動モード
の際のブレーキ力が働くポイントで同様にオフに接続
し、ブレーキを働かせるようにしても良い。

【００９０】一方、使用者は、便座や便蓋が僅かでも自
由落下し始めるとその手を離すことが生じる。すなわ
ち、動作角度が高い位置で手を離す場合がある。そうす
ると、落下速度に応じ、作用するモータ短絡によるブレ
ーキ力が大きくなる。すなわち、手を離す位置の動作角
度が大きいため、自重による落下速度が大きくなり、そ
れに応じてブレーキ力も大きくなるのである。このた
め、全閉位置まで便座や便蓋が到達しない状態が生ずる
ことがある。この現象は、図５に示す差し引き回動トル
クＴ２３′のように、モータコキングトルクＴ２１より
超える部分が僅かしかないものの場合、特に生じがちと
なる。なお、この差し引き回動トルクＴ２３′のような
ものの場合、動作角度が約４５度以上の所や１０度以下
の所で何も勢いをつけずに手を離すと、モータコキング
トルクＴ２１によりその回動が阻止され、そのまま停止
してしまう現象も生ずる。

【００９１】なお、図５に示す差し引き回動トルクＴ２
３のようなトルクをもつ便座や便蓋を動作角度６０度当
たりまで離さずにもっていき、その後、手を離すように
すれば、全閉位置へもたらされるようになっている。ま
た、動作角度８０度付近で手を離す場合でも、閉側へ勢
いをつけて離せば全閉へもたらされることもある。

【００９２】このように、便座や便蓋が全閉まで行かな
い場合、オンオフスイッチＳ２をオフとオンの中間に
し、ブレーキモードをオフとする。すると、差し引き回
動トルクＴ２３を有する便座や便蓋は、そのトルクＴ２
３によって回動し、全閉となる。よって、差し引き回動
トルクＴ２３を有するように便座や便蓋の動きを設定し
た装置では、ブレーキモードをオフすることにより仮に
全閉位置、すなわち所定位置の前で便座や便蓋が停止し
ても確実に全閉位置へもたらすことができる。このブレ
ーキモードのオフを完全なオフではなく、ブレーキモー
ドのオンとオフを繰り返すような制御としても良い。な
お、ブレーキモードをオフする以外に、オンオフスイッ
チＳ２をオンにし、かつ正逆切替スイッチＳ１を閉側に
することによりモータ４０，４２を閉方向回転させ確実
に全閉位置へ便座や便蓋をもたらすようにしても良い。

【００９３】また、ブレーキ力を働かせない装置や、仮
にブレーキ力を働かせる装置でも、差し引き回動トルク
Ｔ２３′を有するような便座や便蓋を駆動させる場合
は、上述のオンオフスイッチＳ２をオンにし、かつ正逆
切替スイッチＳ１を閉側にしてモータ４０，４２を閉方
向回転させる方式が好ましい。

【００９４】本実施の形態では、便座アダプタ１８にね
じりコイルばね２４と第２ねじりコイルばね２６とを二
重にして嵌合した構造としたので、便座アダプタ１８を
１本のねじりコイルばねで付勢する構造に比べて、ねじ
りコイルばねの全長を小さくすることができる。しか
も、外側に位置する第２ねじりコイルばね２６の外径
は、便座アダプタ１８の歯車部１８ｃの外径とほぼ等し
いものとされている。このため、ケーシング１２の幅を
小さくすることができ、回動緩衝装置１０の小型軽量化
に貢献する。

【００９５】例えば、表１に示すように、１本のねじり
コイルばねによりトルク１９．６ｋｇ．ｃｍ（変位角５
０度）を得るためには、ばね長２９．８ｍｍ、ばね径３
０．７ｍｍとする必要がある（比較例）。これに対し、
本実施の形態の第１ねじりコイルばね２４と第２ねじり
コイルばね２６とにより同トルクを得るためには、ばね
長２３．３ｍｍ、ばね径３１．３ｍｍとすればよい。し
たがって、本実施の形態によれば、１本のねじりコイル
ばねによる場合に比べ、比較例よりも線径を細くして尚
かつばね径をほとんど拡大することなく、ばね長を約２
２％程度短くできる。

【００９６】

【表１】

【００９７】また、本実施の形態によれば、第１ねじり
コイルばね２４は便座が開状態になる前に付勢しなくな
るので、各ねじりコイルばね２４，２６の付勢力を合成
した付勢力は便座の開閉の角度に対して２段階に変化さ
れる。このため、便座の自重により便座開閉軸１６に作
用する動作トルクは、ほぼ垂直な状態とほぼ水平な閉状
態との間でサインカーブを描くのに対し、このサインカ
ーブに近似した形状を描くよう付勢力を変化させること
ができる。したがって、便座を開閉するのに必要なトル
クがほぼ一定のものとなり、便座用モータ４２の駆動力
を大きく変化させることなく便座の開閉が行われる。こ
のため、便座用モータ４２の劣化を防止し、長寿命化を
図ることができる。

【００９８】また、本実施の形態では、便座や便蓋の開
閉軸１４，１６に各ねじりコイルばね２２，２４，２６
を付勢させた構造としているので、手動による開閉をよ
り小さい力で行うことができる。このため、例えば、子
供や老人のように力の弱いものであっても、便座や便蓋
の開閉を容易に行うことができるようになる。しかも、
閉じる際には急激に閉じることはなく、便座に内蔵され
た発熱装置等を衝撃から確実に保護することができる。

【００９９】また、各モータ４０，４２から負荷となる
便座や便蓋までの機構を図６に示すような第２の実施の
形態の構成としても良い。この第２の実施の形態では、
減速機構中にフリクション機構６１を入れ、モータ４
０，４２からの駆動力は負荷に伝えられるが、負荷から
の力はモータ４０，４２に伝えないようにしている。こ
のような機構の動作は第１の実施の形態と基本的に同一
となるが、手動モード時のモータ４０，４２の短絡によ
るブレーキ力は作用しないものとなる。よって、各コイ
ルばね２２，２４，２６の弾性力のみが緩衝トルクとし
て作用することとなる。また、この第２の実施の形態の
場合、ブレーキ力が働かないので、自動モードでは、全
開から全閉まですべてモータ４０，４２で便座や便蓋を
駆動するようにするのが好ましい。

【０１００】なお、上述の各実施の形態は、本発明の好
適な実施の形態の例であるが、これに限定されるもので
はなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々
変形実施可能である。例えば、各モータ４０，４２を自
動モードで使用するのでなく、手動操作時のアシスト駆
動だけに限定するようにしても良い。その場合、自動モ
ードでの駆動はなくなる。また、位置センサ６０を動作
角度の全位置を検出できるものとするもではなく、閉方
向へ回動されたことの検出と、その検出をした時、動作
角度が所定角度、例えば、３０度以下になったにもかか
わらず、０度まで行かないのを検知してモータ４０，４
２を動作させるようにしても良い。

【０１０１】また、全閉にならないときに、各モータ４
０，４２を駆動させる際、人の手が便座や便蓋と便器本
体との間に挟まるのを防止するため、各モータ４０，４
２を駆動させたとき、便座や便蓋の動きが全閉の前で止
まり、それ以上動かなくなったことを位置センサ６０に
よって検出したときは、所定時間、例えば、１秒間を経
過したら逆転させ、再度トライさせるようにするのが好
ましい。なお、そのトライを所定回数行っても便座や便
蓋が全閉位置に行かないときは、各モータ４０，４２を
完全に停止させるか音等のアラーム表示をさせるように
するのが好ましい。

【０１０２】また、自動モードで動作させたとき、途中
から自重落下させたとき何等かの理由で途中停止が生じ
たときに、手動モード時と同様にモータ４０，４２によ
ってアシスト駆動させるようにしても良い。さらには、
各コイルばね２２，２４，２６を取り去り、モータ４
０，４２のブレーキ力だけで、便座や便蓋の自重回動の
勢いを阻止するようにしても良い。

【０１０３】さらに、手動モード時、洋式便器内のマイ
コンによって、回動部材となる便座や便蓋の自重回動に
よる到達位置を推定するようにし、このマイコン、すな
わち位置推定手段によって回動部材が所定位置例えば全
閉位置に到達しないと推定したとき、モータ４０，４２
をアシスト駆動したり、ブレーキ力をオフとし、アシス
ト駆動するようにしても良い。この場合、回動部材の動
作角度位置とその時点の回動部材の速度を位置センサ６
０によって検出し、その各値からマイコンによって到達
位置を推定するようにすれば、特に付加部材を必要とす
ることなく到達位置推定を行うことができる。

【０１０４】なお、上述の実施の形態では、回動緩衝装
置を洋式便器の便座および便蓋の開閉に適用した場合に
ついて説明したが、他の開閉蓋等の回動部材を回動させ
る装置に本発明を適用することができる。また、減速機
構等の輪列機構を採用した場合、過負荷防止クラッチ、
例えば図８に示すようなクラッチ７５を使用すると、過
大な負荷によって輪列中の歯車等が損傷するような事故
を防止でき、好ましいものとなる。

【０１０５】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１および３
記載の回動緩衝装置では、緩衝部材によって回動の勢い
を阻止される回動部材を、手動操作しても確実に所定位
置にもたらすことができる。さらに、請求項２記載の発
明では、緩衝部材をバネ部材とし、かつブレーキ手段を
設けているので、モータ駆動のようなモードがあるとき
において、停電が生じても確実にソフトな動作を行わせ
ることができる。加えて、請求項４記載の発明では、ブ
レーキ力を働かせるモータを回動部材の駆動に使用して
いるので、簡易な構成の回動緩衝装置とすることができ
る。

【０１０６】また、請求項５記載の発明では、位置検知
手段によって回動部材が所定位置に到達しないことを検
知しているので、所定位置へのアシスト駆動を確実に行
わせることができる。さらに、請求項６記載の発明で
は、確実に所定位置へ回動部材をもたらすことができる
と共に、確実に回動部材を持ち上げることができるもの
となる。

【０１０７】加えて、請求項７記載の発明では、手動モ
ードと自動モードとを設定できると共に、手動モード時
に回動部材を確実に所定の位置にもたらすことができ
る。さらに、請求項８記載の発明では、手動モードと自
動モードの判別を設けているので、手動モード時のアシ
スト駆動を確実に行わせることができる。加えて、請求
項９記載の発明では、回動部材が所定位置に到達しない
ことを推定する位置推定手段を設けているので、回動部
材を停止させることなく所定位置にもたらすことができ
る。

【０１０８】また、請求項１０および１１記載の発明で
は、緩衝部材によって回動の勢いを阻止される便座や便
蓋を手動操作しても確実に所定位置にもたらすことがで
きる。しかも、請求項１２記載の発明では、便座も便蓋
も共に手動操作時に確実に所定位置にもたらすことがで
き、高性能な洋式便器とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を水平方向に切断し
た状態を示す横断面図である。

【図２】図１の回動緩衝装置のケーシングの蓋体を取り
外した状態を示す側面図である。

【図３】図１の回動緩衝装置に使用される第１コイルバ
ネと第２コイルバネのトルクを示すグラフである。

【図４】図１の回動緩衝装置の制御回路の構成を示す図
である。

【図５】図１の回動緩衝装置のトルク特性を示す図であ
る。

【図６】本発明の第２の実施の形態の要部の構成を示す
図である。

【図７】従来の洋式便器の斜視図である。

【図８】図７の要部構成説明図である。

【図９】図７の駆動力伝達部の説明図である。

【図１０】図７の電気回路図である。

【図１１】従来の便器開閉体駆動装置の駆動伝達系を表
した原理的説明図である。

【図１２】図１１の駆動回路の構成を示す図である。

【図１３】図１１の他の駆動回路の構成を示す図であ
る。

【図１４】従来の回動緩衝装置のトルク特性を示す図で
ある。

【符号の説明】

１０回動緩衝装置１２ケーシング（本体部）１２ｇばね止め突起（本体部）１２ｈばね止め突起（本体部）１４便蓋開閉軸（回動軸の一部）１６便座開閉軸（回動軸の一部）１８便座アダプタ（回動軸の一部）２０便蓋アダプタ（回動軸の一部）２２ねじりコイルバネ（緩衝部材）２４第１ねじりコイルバネ（緩衝部材）２６第２ねじりコイルバネ（緩衝部材）４０便蓋用モータ４２便座用モータ６０位置センサ（位置検知手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回動軸を有する回動部材と、その回動部
材の自重による回動の勢いを阻止する緩衝部材とを有す
る回動緩衝装置において、上記回動軸に連結するモータ
を設け、上記回動部材が自重回動した際、その停止位置
が所定位置より手前になるとき、上記モータをアシスト
駆動し上記回動部材を上記所定位置にもたらすようにし
たことを特徴とする回動緩衝装置。
【請求項２】前記緩衝部材をバネ部材とし、このバネ
部材に加え、前記回動部材の回動速度が速い程ブレーキ
力が大きくなるブレーキ手段を設けたことを特徴とする
請求項１記載の回動緩衝装置。
【請求項３】回動軸を有する回動部材と、その回動部
材の自重による回動の勢いを阻止する緩衝部材とを有す
る回動緩衝装置において、上記緩衝部材を、上記回動部
材の回動速度が速い程ブレーキ力が大きくなるブレーキ
手段で構成し、上記回動部材が自重回動した際、その停
止位置が所定位置より手前になるとき、上記ブレーキ手
段をオフし、上記回動部材の自重によるアシスト駆動を
行わせ、上記所定位置にもたらすようにしたことを特徴
とする回動緩衝装置。
【請求項４】前記回動軸に連結するモータを設け、こ
のモータの短絡によりブレーキ力を働かせるようにした
ことを特徴とする請求項３記載の回動緩衝装置。
【請求項５】前記回動軸の回動角度を検知する位置検
知手段を設け、前記回動部材が前記所定位置に到達しな
いことを上記位置検知手段により検知するようにしたこ
とを特徴とする請求項１、２、３または４記載の回動緩
衝装置。
【請求項６】前記回動部材の自重による回動トルクか
ら前記緩衝部材の抵抗トルクを引いた値が、前記モータ
のコキングトルクより大きくなる部分を持つように設定
すると共に、前記モータによる前記回動軸の出力トルク
を、上記回動トルクから上記抵抗トルクを引いた値より
常に大きくなるように設定したことを特徴とする請求項
１、２、３、４または５記載の回動緩衝装置。
【請求項７】前記回動部材の回動開始を手動にて行
い、前記回動部材を前記所定位置にもたらす手動モード
と、前記回動部材の回動開始を前記モータの駆動にて行
い、前記回動部材を前記所定位置にもたらす自動モード
とを有する制御手段を設け、上記手動モード時に、前記
回動部材が前記所定位置の手前で停止するとき、前記ア
シスト駆動を行なわせたことを特徴とする請求項１、
２、３、４、５または６記載の回動緩衝装置。
【請求項８】前記手動モードと前記自動モードのいず
れで動作しているかを判断する判別手段を設け、前記手
動モードでの動作と判別したとき、前記アシスト駆動を
可能にしたことを特徴とする請求項７記載の回動緩衝装
置。
【請求項９】前記回動部材の自重回動による到達位置
を推測する位置推定手段を設け、この位置推定手段によ
って、前記回動部材が前記所定位置に到達しないことを
推定したとき、前記アシスト駆動するようにしたことを
特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７または８
記載の回動緩衝装置。
【請求項１０】前記回動部材を便座とした請求項１か
ら９のいずれか１項記載の回動緩衝装置を有することを
特徴とする回動緩衝装置付き洋式便器。
【請求項１１】前記回動部材を便蓋とした請求項１か
ら９のいずれか１項記載の回動緩衝装置を有することを
特徴とする回動緩衝装置付き洋式便器。
【請求項１２】前記回動部材を便座とした請求項１か
ら９のいずれか１項記載の回動緩衝装置と、前記回動部
材を便蓋とした請求項１から９のいずれか１項記載の回
動緩衝装置とを備えたことを特徴とする回動緩衝装置付
き洋式便器。