JPH0254078A - 便器用調速装置 - 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
調速装置に関する。

（従来の技術） 例えば洋式便器には、水平方向に配設された支持軸に回
動自在に支持された便座が設けられている。この便座は
１便器の使用状態に応じて１便器本体の開口部の上縁に
当接させた水平位置と、開口部の上縁から離された垂直
位置との間において回動自在に設けられている。そして
、垂直位置から水平位置に倒す途中で手を離すと１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り
大きなＶＲ繁音を発したり、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の技術が提案されている。例えば
、特公昭６２−３７９７５号公報で提案されているよう
に、エアシリンダやリンク結合されたブレーキシューを
用いるものがそれである。

（発明が解決しようとする課Ｎ） 上記装置は一応所期の目的を達成するものではあるが、
上記エアシリンダを用いる方式の場合。

その作動時にシリンダからエアが抜けるシュー・シュー
音が出る問題がある。リンク結合方式は。

装置が大嵩化するのを避けられない、という問題がある
。何故なら、市販されている便器の蓋や便座の回動軸に
は、２０ｋｇ／ｃｍ程度のトルクがかかるため、これに
耐える構造を採用しようとすると部品の一つ一つが頑丈
なものにならざるを得ないからである。

ところで、調速されて移動する移動体は、その終期の動
作がゆっくりとしたものになることがフィーリング上望
ましい、しかし、上記装置においては、例えば便座を垂
直位置から水平な使用位置へ回動させるとき、調速され
ているとはいえ、水平位置に近付くに連れてその回動速
度が次第に早くなる、という問題を残している。かかる
問題は、便器に限らず、蓋付きごみ箱、開閉蓋付き家具
。

ドアクローザ、冷蔵庫等のドアや、ＶＴＲのソフトイジ
ェクト等においても発生する。

（課題を解決するための手段） 本発明は、上記各課題を解決した調速装置の提供を目的
とし、移動体の移動に連動して回動する入力軸と、この
入力軸の回動に従動して作動し該入力軸の回動を調速す
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、上記入力軸の回転を増速して上記調速手段
に伝達する増速手段とを備え、上記増速手段に、互いに
噛み合う非円形歯車を用いて該増速手段の増速比を変化
させることを特徴とする。

（作　　用） 入力軸が回動すると、この入力軸の回動は、増速手段を
介して調速手段に伝達されてこの手段を作動させる。調
速手段が作動することにより、入力軸の回動が調速され
る。このとき、増速手段の増速比は、非円形歯車によっ
て変化させられて調速手段に伝達され、入力軸の回動速
度を変化させながら調速する。

（実施例） 以下１本発明を１便器に回動自在に取り付けられた移動
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ｌ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６図示
の例はシャワー付き便器であって、操作箱４に設けた軸
が便座２と便蓋３の回動中心軸線の一端を支承し、調速
装置５に設けられた軸（後述する）がその軸線の他端を
支承している。調速装置ｉＩ５は、ケース６の両端に形
成された取付部６ａ、６ａを便器本体１の上面に載置し
たのち、取付ねじ７（第５図参照）で固定される。

第２図乃至第９図において、調速装＠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８，９と、こ
のケース内部に収納された調速手段１０と、一方向伝達
クラッチ１１と、非円形歯車対１２を含む増速手段１３
とからなっている１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８，９が示されて
いる。ケース６は、ケース本体６ｂと、これに嵌合され
たのちタッピングねじ１５で固定されるケース蓋６Ｃと
からなっている。第２図において、符号１５ａは、ケー
ス本体に形成されたねじ孔を示す。

ケース蓋６ｃに形成された軸受孔６ｃａ（第４図参照）
には、入力軸９の管軸部９ａが挿通されている。管軸部
９ａには入力軸８が挿通され、その基端部８ａはケース
本体の軸受孔６ｂａに嵌合されている。入力軸９は、ケ
ース蓋の円筒部６ｃｂから突出させられており、その突
出部９ｃの外周面には回転止め用の切殺ぎ部９ｂが形成
されている。突出部９ｃには、これの断面形状と補形的
な形状に形成された便蓋３の係合孔３ａが回転方向にお
いて実質一体となるように嵌合されている（第８図及び
第９図参照）、入力軸８の一端は、入力軸９の突出部９
ｃから更に突出させられていて。

その突出部８ｂには回転止め用の切殺ぎ部８ｃが形成さ
れている。突出部８ｂには、これの断面形状に補形的な
形状の係合孔２ａを形成された便座２が回転方向におい
て実質的に一体となるように嵌合されている（第８図及
び第９図参照）。

ケース６内に位置している入力軸８と同９には、互いに
間隔を置いた１番歯車１６と同１７がそれぞれ一体に形
成されている。これら１番歯車１６．１７は、各入力軸
と別体に形成されたのち、一体的に固定されてなってい
ても良い、１番歯車１６．１７は、これが第２図におい
て時計方向に回動するとき、そのピッチ円が漸開する非
円形歯車の部分渦巻歯車からなっている。第２図にのみ
示すように、ケース本体６ｂには、１番歯車１６．１７
が第２図において時計方向に回動するときのオーバラン
を阻止するストッパ部６ｂｂが形成されている。ケース
本体６ｂに形成された支持軸１８には、１番歯車１６に
噛み合う２番歯車１９と、１番歯車１７に噛み合う２番
歯車２０が隔置してそれぞれ回転自在に支持されている
。支持軸１８の先端１８ａはケース蓋６ｂに嵌合されて
いる。２番歯車１９と同２０との間の支持軸には、大径
の３番歯車２１が回転自在に支持されている。２番歯車
１９．２０は、１番歯車に比べて小径の部分渦巻歯車か
らなっている。１番歯車１６．１７と２番歯車１９．２
０とは、便座２と便蓋３が水平位置に置かれる寸前の回
動終期（垂直位置から略８０度）において互いの噛み合
いを外されて、入力軸８．９の回転を調速手段ＩＯに伝
達するのを解除すると共にギヤ比を変化させる非円形歯
車対１２を構成している０便座２と便蓋３の動作角度（
垂直位置からの開き角度）に対する１番歯車１６．１７
と２番歯車１９．２０とのギヤ比を第１１図に示してい
て１便座２及び便蓋３が水平位置に近付くに連れてギヤ
比がアナログ的に高くなり１回動路期の８０°付近で両
歯車の噛合いが外れるのを表わしている。

２番歯車１９．２０の筒部１９ａ、２０ａの内周面には
、リング２２．２２が嵌合され、このリングの内周面に
は拡開習性を与えられたコイルスプリング２３．２３が
当接させられている。このコイルスプリング２３゜２３
の一端は、３番歯車２１のボス部２１ａに係止されてい
て、その自由端は、コイル部分と共にリング内周面に当
接させられている。コイルスプリング２３．２３は１便
座２と便蓋３、すなわちこれと実質一体の入力軸８，９
が、第９図に実線で示す向きに回動するときの２番歯車
１９．２０の回転力を３番歯車２１に伝達する０便座と
便蓋が第９図に破線で示す向きに回転するときの２番歯
車１９．２０の回転は、コイルスプリング２３．２３を
巻き締める向きとなり、入力軸の回転力は３番歯車２１
に伝達されない、すなわち、２番歯車１９．２０と、コ
イルスプリング２３．２３と、３番歯車２１によって一
方向伝達クラッチ１１を構成している。２番歯車２０，
１９の一側２０ｂ、１９ｂには、第２図にのみ示すよう
に、その回転阻止位置を決めるストッパ２４（一方のみ
示す）が衝合可能である。このストッパ２４は、は必ず
しも設ける必要はない。

大径の３番歯車２１は、小径の４番ビニオン２５に常時
噛み合っている。４番ビニオン２５は、４番歯車として
のウオームホイール２６と一体成形されていて、ケース
本体６ｂに形成された支持軸２７に回転自在に支承され
ている。支持軸２７の先端２７ａはケース蓋６ｃに嵌合
されている。ウオームホイール２６は、ウオーム２８に
常時噛み合っている。ウオーム２８は、調速手段１０の
一部を構成している。そして、入力軸８，９の回転は、
１番歯車１６．１７．２番歯車１９，２０．３番歯車２
１，４番ビニオン２５．ウオームホイール２６及びウオ
ーム２８からなる増速手段１３により、増速して該ウオ
ームに伝達される。

この増速手段１３は、入力軸の回転を増速してウオーム
２８に伝達し、該ウオームを高速度で回転駆動する。

ウオーム２８は、ケース本体６ｂに嵌合された軸受はブ
ロック２９にその一端２８ａを支持され、ケース本体に
嵌合された制動用カップ３０に形成された軸受孔３０ａ
にその他端２８ｂを支承されることにより１回転自在に
支持されている。軸受ブロック２９は、一端２８ａを嵌
入される溝を有し、この溝には、ケース蓋６ｃに形成さ
れた軸押え片６ｄ（第５＠参照）が嵌合してウオームの
軸端を支承する。ウオーム２８には、拡開習性を有する
ラチェット３１が圧入されていて、そのアーム３１ａの
先端部を摩擦部材受け３２の一端面に形成した係合凹部
３２ａに弾発的に係合させている。摩擦部材受け３２は
、ウオーム２８に遊嵌されている。ラチェット３０と摩
擦部材受け３２とでトルクリミッタを構成している。ウ
オーム２８には、止め輸３３が係合されていて、この軸
と摩擦部材受け３２との間には、ゴム又はゴム類似品か
らなる摩擦部材３４が遊嵌させて配設されている。この
摩擦部材３４は、第２図及び第６図に示すように、ボス
部から三方向に延びるアーム部３４ａと、このアーム部
からカップ３０の内周面に沿って延びるウェイト部３４
ｂとからなっている。アーム部３４ａには、摩擦部材受
け３２から軸方向に延びて形成されたビン３２ｂが係合
している。従って、摩擦部材受け３２と摩擦部材３４と
はビン３２ｂで連結されることにより、回転方向におい
て一体である。

摩擦部材３４は、そのウェイト部を制動用カップ３０の
内周面に近接させて配置されている。ウオーム２８が高
速回転すると、摩擦部材のウェイト部３４ｂが遠心力で
カップ内周面を摺擦して該ウオームの回転に制動を掛け
これを調速する。ウオーム２８にかかる制覇はこれを回
転駆動している歯車列への制動、すなわち入力軸８，９
への調速として作用する。ウオーム２８．摩擦部材３４
及び制動用カップ３０で調速手段ＩＯを構成している６
便座又は便蓋を垂直位置から水平位置へ回動させるとき
の閉まり速度と動作角度の関係を第１２図に示していて
、垂直位置から約ｌＯ°程度までは調速手段１０が効か
ないので、閉まり速度は急角度で上昇するが、その後は
１番歯車と２番歯車のギヤ比の上昇により調速手段の調
速作用が大きくなるので、閉まり速度は次第にゆっくり
としたものになり、回動終期の８０°付近になると、第
１歯車１６．１７と第２歯車１９゜２０の噛合が外れる
ので、調速作用が解除され急速に閉まる。但し９回動終
期以降の回動距離は短いので便座や便蓋に大きな衝撃が
掛かることはない。

以上のように構成された実施例の作用を、第９図に鎖線
で示すように垂直位置（開き位置）に置かれた便蓋３を
実線で示す水平位置（閉じ位置）へ回動させる場合を例
に挙げて説明する。便蓋３が垂直位置にあるとき、第１
歯車１７と第２歯車２０とは、第１Ｏ図に示すように、
互いに噛合った噛合関係にある。

いま、第９図において、鎖線位置にある便蓋３を実線矢
印で示す向きに回動させると、第１０図において入力軸
９が時計方向に回転し、これと一体の１番歯車１７が同
方向に回転してこれに噛み合っている２番歯車２０を反
時計方向に回転させる。２番歯車２０が回転すると、一
方向伝達クラッチ１１のコイルスプリング２３が拡開さ
れて２番歯車２０と３番歯車２１とを一体化する。これ
により、３番歯車２１が４番歯車２５．ウオームホイー
ル２６を増速して回転駆動する。このウオームホイール
２６は、ウオーム２８を更に高速で回転させる。

便蓋３が閉じら九るときの動作角度が次第に大きくなる
と、１番歯車１７と２番歯車２０のギヤ比は、第１１図
に示すように、次第に大きくなり、これに連れて増速手
段１３による回転伝達速度も高くなる。

ウオーム２８が高速度で回転すると、トルクリミッタを
介して回転する摩擦部材３４は、遠心力でそのウェイト
部３４ｂが遠心方向に拡開してカップ３０の内周面を摺
擦してウオームの回転に制動を掛ける。

ウオーム２８にかかる制動は、増速手段１３を介して入
力軸９への調速力として伝達され、該軸９すなおち便蓋
３の閉まり速度に制動を掛けることになる。ウオーム２
８の回転は、入力軸９の回転角度に伴うギヤ比の変化に
応じて次第に高くなるので、摩擦部材３４とカップ３０
によるブレーキ力も次第に大きくなる。従って１便蓋３
の閉まり速度は、第１２図に示すように、閉じ始めの動
作角度１０”程度までは歯車列の立上がり待ちのために
急速度で上がるも、それ以降は制動力が大きく効き始め
るので次第にゆっくりとしたものに変化する６便蓋３の
動作角度が回動終期の８０°付近まで進むと、すなわち
１便蓋３が閉じる寸前まで回動すると、第２図に示すよ
うに、第２歯車２０の側縁２０ｂがストッパ２４に衝合
してその回転を阻止され、第１歯車１７と第２歯車２０
との噛み合いが外れるので、入力軸９には制動力が作動
しなくなる。そのために。

入力軸９と実質的に一体の便蓋３は、残り約１０゜を制
動なして高い速度で回動し、便座２に当接して停止する
水平位置まで回動する０便蓋３が約１０度の角度を制動
なして回動しても、その移動高さが僅かであるから、大
きな衝撃なして降下する。

この水平位置は１便蓋３が便座２上にそのクツション３
　ｂ、３　ｂ（第１図参照）を当接させることにより保
持される０便座２は便器本体１の上面に当接させられて
いる。なお、ストッパ２４を設けず、しかも非円形歯車
対１２を常時噛み合わせるよう構成すると、回動終期の
８０°を過ぎても入力軸９はゆっくりと降下回動する。

閉じる向きに自重で回動する便蓋３に対して。

これを強制的に回動させると、入力軸９は、増速手段１
３の歯車列を強引に回転駆動することになる。

このとき、ウオーム２８は、高速回転させられるので、
これには摩擦部材３４による制動が掛かるが、摩擦部材
とカップ３０との摩擦力が所定値を越えると、ラチェッ
ト３１のアーム部３Ｌａが撓んで摩擦部材受け３２の係
合凹部３２ａとの係合を外し、ウオーム２８の回転を許
す、これにより、ウオーム２８を含む増速手段１３への
過負荷を回避する。従って、便蓋３は、調速手段ｌＯに
よる制動を受けることなく回動させられるのであるが、
このときにも、１番歯車１７と２番歯車２０との噛合関
係は変化しない。

よって、１番歯車１７と２番歯車２０とは、対数歯車を
用いることができる。

次に、第９図に実線で示す水平位置（閉じ位置）に置か
れた便蓋３を鎖線で示す垂直位置（開き位置）へ向けて
回動させる場合の作用を説明する。

このとき、第１歯車１７と第２歯車２０は、第２図に示
すように、互いにその噛み合いを外された状態にある６
便蓋３を破線矢印（第９図参照）で示す向きに回動させ
ると、第２図において入力軸９が反時計方向に回動する
。入力軸の回動初期においては第１歯車１７と第２歯車
２０は噛み合わないが、略１０°回動すると、両歯車が
噛み合い増速手段１３の歯車列を回動させようとする。

しかし、時計方向に回動する第２歯車２０は、一方向伝
達クラッチ１１のコイルスプリング２３（第３図参照）
を巻き締める向きに作用させるので、このスプリングは
、第３歯車２１を回転させることができない、従って、
入力軸９の回動には調速手段１０による制動力が作用し
ないから、開く向きに回動している便蓋３は軽い力でこ
れを開くことができる。なお１便蓋を開き始めるとき、
コイルスプリング２３は、第３歯車２１を回転させるが
、この回転は直ちに阻止される。

すなわち、第３歯車２１と第４ビニオン２５で回転させ
られるウオームホイール２６は、これに係合しているウ
オーム２８が、第２図において下方に押動されて、その
下端部を軸受はブロック２９の端部２９ｂに押付けられ
ることにより、その回転を阻止されるので、３番歯車２
１の回転が阻止されるのである。

３番歯車２１の回転が阻止されると、コイルスプリング
２３と２番歯車２０との間が滑ることになり、入力軸９
と調速手段１０との間の回転伝達が解除される。便蓋３
が垂直位置まで回動すると、第１歯車と第２歯車は第１
０図に示すように位置する。このとき、便蓋３が回動し
過ぎると、第１歯車１７は、その個ａをケース本体に形
成されたストッパ６ｂＣ（第２図参照）に衝合させる。

以上は便蓋３を開閉する場合の作用の説明であるが１便
座２を開閉する作用も同じであり、この場合には入力軸
８と１番歯車１６が回転しこれに連動する２番歯車１６
の歯車列が回動する。また１便座と便蓋が同時に回動さ
せられるときの作用も同じである。

なお１以上説明した実施例は、調速する移動体として便
器の便座と便蓋を挙げたが、本発明は。

移動体としての冷蔵庫のドア、建造物のドア、ビデオカ
セットのソフトイジェクト等のように回動する被調速移
動体の調速装置としても適用可能である。入力軸を直線
往復動する移動体に連結して、これを回動させれば、か
かる移動体の調速も可能である。また１図示の実施例は
二重軸の入力軸を例に挙げたが、入力軸としては１本で
あっても良い、この場合、構造がより簡単且つコンパク
トになる。更に、図示の実施例における入力軸は、移動
体の回転中心軸線の一端を構成しているので、調速装置
の取り外ずしが容易であって、摩擦部材の劣化等による
部品交換が極めて簡単に行える。

図示の実施例においては、非円形歯車対の組合せが、増
速歯車列の増速方向にギヤ比が大きくなる例を挙げたが
、これを逆にすれば、入力軸の回動が進むに連れて増速
比が低下、換言すると調速による制動効果が低くなる調
速制御ができるので、被調速移動体の種類によってはこ
のような歯車構成を採用しても良い。

（発明の効果） 以上のように１本発明の調速装置によれば、非円形歯車
を含む増速手段を用いたので、コンパクトな構成が可能
となり、しかも調速手段による入カーの回動速度が変化
するので、無段変化する調速作用が実行でき、フィーリ
ングの良い調速装置を得ることができる。

【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図は本発明の調速装置の一実施例を示す側面
図、第３図は同上の平断面図、第４図は同上の縦断面正
面図、第５図は同上の部分断面背面図、第６図は調速手
段の一例を示す底面図、第７図はトルクリミッタの一例
を示す底面図。 第８図は入力軸と移動体との結合態様の一例を示す一部
断面分解平面図、第９図は移動体の回動位置を説明する
側面図、第１０図は移動体が垂直位置に置かれたときの
入力軸とこれに関連する部材の位置を示す側面図、第１
１図は第２図に示す実施例における歯車列のギヤ比の変
化を示す線図、第１２図は同上の移動体の移動速度の変
化を示す線図である。 ２．３・・・移動体としての便座と便蓋、８，９・・・
入力軸、ｌＯ・・・調速手段、１１・・・一方向伝達ク
ラッチ、１２・・・非円形歯車対。 １３・・・増速手段。 ｒＷ５１ ）′Ｐ）Ｇ 口

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 移動体の移動に連動して回動する入力軸と、この入力軸
   の回動に従動して作動し該入力軸の回動を調速する調速
   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、上記入力軸の回転を増速して上記調速手段に伝達
   する増速手段とを備え、上記増速手段に、互いに噛み合
   う非円形歯車を用いて該増速手段の増速比を変化させる
   ことを特徴とする調速装置。