JPS63105723A - 洋式便器の便蓋等の自動開閉装置 - 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】 （発明の利用分野） この発明は、洋式便器における便座や便蓋等の自動開閉
装置に関する。

（背景技術） 近年、衛生上の配慮、或いは附属装置として洋式便器に
付加されるようになった保温装置や洗浄装置の保護の観
点から、洋式便器の便座や便蓋等の自動開閉装置が多く
開発されるようになって来ている。

この自動開閉装置の中で、駆動源に電動の駆動モータを
用いるものは、コストダウン、設置スペース節約の関係
上小型のものを用いることが必要とされた。ところが便
座や便蓋等は結構重量があるので、小型の電動モータを
用いた場合には過負荷となることから、スムーズに便蓋
等を開閉できるように工夫することが望まれた。

そこで、この出願人は先の出願（特願昭Ｇｏ−１８４４
９４号）で駆動源に電動の駆動モータを用いると共に、
この駆動モータによって開閉される便蓋等へこれらを開
成方向へ附勢するトーションコイルスプリングを設けた
ものを提案した。

この装置は確かに小型の駆動モータを用いても、トーク
１ンコイルスプリングが便蓋等を開成方向へ付勢させて
その回転トルクを低減化させるので、開閉動作を無理な
く行うことができたが、トーションコイルスプリングの
トルクにバラつきがある上に、このトルク曲線をこれの
みでは便蓋等の自重モーメントに充分に合わせることが
むずかしいので、応々にして便蓋等の開成状態で浮き現
象が生じ易く、他方において便蓋等の一定開角度以上で
はこれを急激にタヤね上げようとするので、これによっ
て安定した開閉動作を期し難い場合をしばしば生じた。

（発明の技術的課題） この発明の技術的課題は、従来のものをさらに発展させ
て、従来と同じような小型の駆動モータを用いても過負
荷とならず便蓋等をスムーズに開閉できる上に、便蓋等
の閉成状態で浮き現象が生ずることなく、さらに一定量
角度以上で便蓋等を過剰に付勢することがないように工
夫した、洋式便器の便蓋等の自動開閉装置を提供せんと
するにある。

（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１を設置した便所の
壁部２には操作盤３が取り付けられており、便器本体４
の上部に重ねて設けた便ζ５、及び便座６と木タンク７
との間には、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９．１０が支
持板１１上に取りつけられている。

このうち左側の装置ケース９からはヒンジピン１２がケ
ース体８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１２に便４５の一方の
取付部５ａが固着され、さらに便座６の一方の取付部６
ａが回動自在に軸着係止されている。もう一方の右側の
装置ケース１ｏからはヒンジピン１３がケース体８の側
板８ｅに設けた挿通穴８ｆを介して外側へ導出されてお
り、このヒンジピン１３は便蓋５の他方の取付部５ｂを
回動可能に貫通しつつ便座６の他方の取付部８ｂに固着
させている。

各々の装置ケース９．１０の構造は、それぞれに互いに
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、スライダー収納部１Ｂ、１
７．及びスイッチ開閉部１８．１８が設けられ、その構
造は両者ともに同じであるので、以下に便蓋５に対応さ
せた左側の装置ケース９の構造についてのみ説明する。

第３図乃至第６図に示したように、装置ケース９内部に
は各種のギヤから成る駆動力伝達手段２０が設けられ、
この駆動力伝達手段２０は駆動モータ１４の駆動力をヒ
ンジピン１２へ伝達するものであり、ヒンジピン１２は
中心部軸方向に変形穴１２＆を設けた主体部＋２ｂと、
この主体部１２ｂの変形穴１２ａに嵌着された従体部１
２ｃとから成り、主体部１２ｂにはトルク制御カム２１
とスイッチ制御カム２２が間隔を空けて設けられている
。このうち一方のトルク制御カム２１はスライダー収納
部１６と対応した位置にあり、スライダー収納部１６内
部には、スライダー２３とこのスライダー２３を上方へ
押圧させるコンプレッションコイルスプリング２４が収
装され、スライダー２３の頂部はトルク制御カム２１の
カム部２１ａと当接している。

他方のスイッチ制御カム２２の回りには、開成用リミッ
トスイッチ２５、及び閉成用リミットスイッチ２６がプ
レート上に設けられ、便Ｍ５を閉じた状態において開成
用スイッチ２５はカム部２２ａによってＯＮされ、開成
用リミットスイッチ２８はＯＦＦされている。

さらに、装置ケース９内部に位置するヒンジピン１２の
主体部１２ｂの回りには、トーションコイルスプリング
２８が環巻きされており、このトーションコイルスプリ
ング２８の一端部２ｆｌａは、該主体部１２ｂに固着し
た駆動力伝達手段２０のギヤ２９に設けた係止穴２９ａ
に係止され、他端部２８ｂは装ｊｄケース９に設けた係
止穴１２ｄに係止されている。

この装置において、便蓋５、コンプレッションコイルス
プリング２４、及びトーションコイルスプリング２８が
示す各々のトルク等は、例えば第８図に示した通りであ
り、便蓋５を閉じた状態において、該便蓋５が本来にお
いて持っている自重モーメントハ１５Ｋｇ・ｃｍ、コン
プレッションコイルスプリング２４の示すそれは便蓋５
とは逆方向に作用する回転トルクで２　Ｋｇ　ｍ　ｃｍ
、トーションコイルスプリング２日の示す回転トルクは
逆方向の約１４Ｋｇ＊ｃｍである。したがって、この状
態において、便蓋５に作用している合成回転トルクは１
２Ｋｇａ　ｃｍである。

ここにおいて、コンプレッションコイルスプリング２４
の回転トルクを逆方向に作用させるようにしたことは、
トーションコイルスプリング２８だけであると１便蓋５
の自重モーメントを制御してその効力をあらしめるため
には、回転トルクを便蓋の示す自重モーメントに近づけ
る必要があり、そうすると便蓋を閉じた状右において所
謂浮き現象が生じ易くなるのを有効に防止することが困
難となるが、この時に便蓋５の閉成方向、即ち逆方向に
作用する回転トルクを与えてやると、この浮き現象がな
くなるものである。これがコンプレッションコイルスプ
リング２４を併用したことの一つの理由である。

今、洋式便器１を使用すべく使用者が壁部２に取り付け
られた操作盤３の開成用スイッチ３ａをＯＮさせると、
第７図に示した回路図に示されたように、この時読にも
う一方のスイッチである開成用リミットスイッチ２５は
上述したようにＯＮされているので、駆動モータ１４の
回路（Ａ）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２０を介してヒンジ
ピン１２へ伝え便蓋５を開く、この時、ヒンジピン１２
は上述した合成トルクによって便蓋５を開成する方向に
付勢され１便蓋５はその本来の重量を減殺されて軽くな
っているので、大きな駆動力を必要とすることなく、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。

このように自動的に開かれた便蓋５の開成角度が１００
　’になると、スイッチ制御カム２２はそのカム部２２
ａで開成用リミットスイッチ２５をＯＦＦするので、駆
動モータ１４は停止し１便Ｍ５は第８図に示したように
該便蓋５を開成方向へ付勢させるコンプレッションコイ
ルスプリング２４のトルクによって安定的にその位置を
保ち、ＩＩ単には倒れて来ることがない、前記便蓋５が
自動的に開かれるにつれて、トーションコイルスプリン
グ２８の回転トルクは直線状に減少して便蓋５の８０°
の開成角度でＯになるが、コンプレッションコイルスプ
リング２４のトルク曲線は、便蓋５の約６０°の開成角
度で最大となり、後は次第に減少して１００°の開成角
度ではＩＫｇ＊ｃｍとなって便蓋５を開成方向へ弱く付
勢させる。尚、このコンプレッションコイルスプリング
２４の最大圧縮位置は、カム部２２ａの形状、位置を変
えることにより自由に選択できるものである。

このように２つのスプリングのトルクを合成することに
よって、５０°の開成角度で便蓋５固有の自重モーメン
トとバランスした合成トルクは、しかる後、便蓋５の回
転トルク曲線を若干上回る状態で８０°の開成角度まで
推移する。この範囲では便蓋５を常にフリーストップで
停止できるものであり、駆動モータ１４にはほとんど荷
重がかからない状態である。

このように開かれた便蓋５を再び閉じる際には、操作ｍ
３の閉成用スイッチ３ｂをＯＮさせると、この時読に閉
成用リミットスイッチ２６は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（Ｂ）は閉じられ
、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を介してヒンジピン１２へ伝え
便蓋５を閉じる。

そして便蓋５が閉じられる直前においてスイッチｆｆｊ
ｌ　９１カム２２のカム部２２ａは、閉成用リミットス
イッチ２６をＯＦＦさせて駆動モータ１５を停止させル
モのである。この際、コンプレッションコイルスプリン
グ２４によって便蓋５の浮き現象が発生しないことにつ
いては前述した。

次に、便座６を開閉させ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と開成用スイッチ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６ｂを
固着させた便座６は、上述した便蓋５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、便座６は上述した便蓋５の場合と同様にその自
重モ−メントを図示してないトーションコイルスプリン
グとコンプレッションコイルスプリングによって減殺か
つ制御されることにより、閉成状態において所謂浮き現
象を生じさせることなく、中間開角度においてスムーズ
に開閉され、さらに一定量角度以上で急激に弾ね上げる
力を受けることなく開かれるものである。

但し、その自重モーメント、及びトルク曲線は便座の重
量、形状、及び取付位置の相違から便蓋の場合と若干具
っており、第９図に示したように便座６は閉成状態にお
いて最大荷重を若干下回るモーメントを有しており、こ
の時のトーションコイルスプリングのトルクは、便座の
トルクを若干上回った位置にある。しかるに、この便座
のトルクは、コンプレッションコイルスプリングの逆方
向に作用するトルクによって打ち消され、その合成トル
ク曲線において便座のモーメントを下回るようになって
いる。その後便座が開かれるにつれて変化する自重モー
メント、及び各スプリングのトルク曲線は便蓋の場合と
同じである。

（効果） 以上詳細に説明したようにこの発明に依れば、洋式便器
の便座や便蓋等のヒンジピンに作用させタトーションコ
イルスプリングとコンプレッションコイルスプリングが
造り出す合成トルク曲線が、便蓋等の開成状態に近くな
るほどそれ自体の自重モーメントとの開きが大きくなり
、一定量角度以上においては１便蓋等の自重モーメント
を若干上回る状態で推移するので、小型の駆動モータを
用いても無理なくスムーズに開閉できる他、閉成状態で
の浮き現象、及び一定量角度以上での急激な弾ね上がり
現象を完全に防止できるという効果を奏し得る。

【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図はその全体斜
視図、第２図はこの発明の要部を示す一部断面正面図、
第３図は便蓋の自動開閉装置を示す正面断面図、第４図
は第３図のＡ−Ａ　’線断面図、第５図は第３図のＢ−
Ｂ’線断面図、第６図は第３図のｃ−ｃ’線断面図、第
７図は回路図。 第８図は便蓋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、第９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る。 １＠・・・洋式便器３＃・・拳操作盤 ４・・・拳便器本体　　５・・・・便蓋６・・φφ便座
　　　　８・・・支持ケース体９．１θφ−装置ケース
　１２Φ・・ヒンジピン１３・・・−ヒンジピン　１４
．１５Φ・駆動モータ２１書崇・トルク制御カム ２２Φ９・スイッチ制御カム ２３−−・スライダー ２４・ψ・コンプレッションコイルスプリング２８・−
・トーションコイルスプリング特　許　出　願　人　　
加藤電機株式会社Ｉ！　　　　　　　東陶機器株式会社 「　　　　　　　　　ｊ 代理人　弁理士　　　　　伊　藤　捷・雄１パ第９図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 便座や便蓋等と共に回転するヒンジピンと、このヒンジ
   ピンを正逆方向へ交互に回転させる駆動モータと、前記
   ヒンジピンに環巻きさせて前記便座等を開成方向へ附勢
   させるトーションコイルスプリングと、前記ヒンジピン
   と共に回転するカム部材に当接して前記便蓋等の回動を
   制御するコンプレッションコイルスプリングとから構成
   したことを特徴とする、洋式便器の便蓋等の自動開閉装
   置。