JPH0638782B2 - 便器等の調速装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、回転中心軸線を中心としてそれぞれ回転す
る二つの開閉体を備えた便器等、具体的には便座や便器
蓋を備えた便器，開閉自在の蓋を備えた容器や家具等の
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、便器の使用状態に応じて、便器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転自在に設けられている。そして、
開き位置から閉じ位置に向けて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。便器の蓋についても同様のことがいえる。

かかる問題に対処すべく、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、エアシリンダ
を利用したもの（特開昭58-200720号公報），コイルば
ねを用いたもの（特開昭60-106423号公報，実開昭59-16
4596号公報，実開昭50-32851号公報），オイルダンパを
利用したもの（実開昭50-32851号公報）がそれである。

（発明が解決しようとする課題） 上記エアシリンダを用いる方式は、便座の回動開始時点
から制動作用が始まるので、便座の移動に時間がかかる
と共に装置が大嵩化するという問題がある。コイルばね
を用いた方式は、便座の回動トルクとばねの弾力とが釣
り合うように設定されるため、釣合付近で減衰運動をし
てしまうという問題がある。オイルダンパを利用した方
式は、オイル洩れを考慮した構造を採用しなければなら
ず構造が大嵩化するという問題がある。

そして、上記方式の何れにも言えることであるが、便座
の質量が変動すると、換言すると便座にカバーを掛けた
ような場合には、制動力が変動してしまい初期の目的を
完全に達成できなくなってしまう、という問題がある。
特に、便座と便蓋の速度をそれぞれ独立させて調速しよ
うとすると、部品点数が増え且つ組立性が悪くなる、と
いう問題がある。また、上記問題は、便器に限らず、蓋
付きごみ箱，開閉蓋付き家具等においても発生する。

本発明は、オイル洩れがなく、開閉体の質量の変動にも
安定した調速作用が得られ、部品点数が少なくて組立性
に優れた便器等の調速装置の提供を目的としている。

（課題を解決するための手段） 本発明の便器等の調速装置は、回転中心軸線を中心とし
てそれぞれ回転自在に設けられた第１開閉体と第２開閉
体とを備えた便器等において、上記回転中心軸線を中心
として回転自在であって、上記第１開閉体に結合された
第１入力軸と、上記第１入力軸を回転中心として回転自
在であって、上記第２開閉体に結合された第２入力軸
と、上記回転中心軸線を中心として回転自在に設けられ
た従動回転体と、上記第１入力軸に同軸的に設けられて
いて、第１入力軸が第１の方向に回転するときの回転力
は上記従動回転体に伝達するも、該入力軸が第１の方向
とは逆の第２の方向に回転するときの回転力はこれを上
記従動回転体に伝達しない第１一方向伝達クラッチと、
上記第２入力軸に同軸的に設けられていて、第２入力軸
が第１の方向に回転するときの回転力は上記従動回転体
に伝達するも、該入力軸が第２の方向に回転するときの
回転力はこれを上記従動回転体に伝達しない第２一方向
伝達クラッチと、上記従動回転体に結合されていて、該
回転体が回転されるとき、これに制動を掛けて該回転体
を回転させている入力軸の回転に制動を掛けるブレーキ
手段とを備えている。

（作用） 第１開閉体を第１の方向に回動すると、第１入力軸が回
転し、第１一方向伝達クラッチを介して従動回転体を回
転させる。回転する従動回転体には、ブレーキ手段が作
動して該回転体の回転に制動を掛ける。従動回転体にか
かる制動は、第１入力軸への制動すなわち第１開閉体へ
のブレーキ力として作用し、該開閉体の回動速度を調速
する。第１開閉体を第２の方向に回転させると、このと
きの回転の向きは、入力軸と従動回転体との間に設けら
れた第１一方向クラッチの作用によってブレーキ手段に
伝達されないので、開閉体は制動作用を受けることなく
同方向に回転させられる。第２開閉体の回転及び第１・
第２開閉体を同時に回転させる場合についても同様に作
用する。

（実施例） 以下、図示の実施例に基づいて本発明を詳細に説明す
る。

第１図において、便器１の上縁後端部１ａには、第２開
閉体としての便座（スツールシートであるが、以下、単
に「シート」と称す）２と第１開閉体としての便器蓋
（スツールリッドであるが、以下、単に「リッド」と称
す）３がそれぞれ回転自在に設けられている。シート２
とリッド３は、後端部１ａに固定して配設された調速装
置４に、それぞれのヒンジ部２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂで
連結されている。第１図において、シート２は、便器開
口部の上縁１ｂに当接させられて略水平態位にある閉じ
位置に置かれ、リッド３は、便器開口部を開放してい
て、閉じ位置から立ち上げられた開き位置に置かれてい
る。シート２は、第２図に鎖線２Ａで示す開き位置と実
線で示す閉じ位置との間で回転自在であり、リッド３も
実線で示す閉じ位置と鎖線３Ａで示す開き位置との間で
回転自在である。シート２とリッド３とは、互いに重合
させられた状態で閉じ位置と開き位置との間で回動させ
ることができる。

第３図及び第４図において調速装置４の構成を説明する
と、該装置は、互いに水密的に嵌合されたケース５（第
14図乃至第23図参照）とカバー６（第24図乃至第31図参
照）とからなるハウジングと、このハウジングに収納さ
れた回転中心軸線をなすメインシャフト７と、このシャ
フトに回転自在に支持された第１入力軸８と、この入力
軸を回転中心とする第２入力軸９と、入力軸に隣り合っ
て配設されていてメインシャフト７に回転自在に支持さ
れた従動回転体10と、各入力軸８，９と従動回転体10と
の間に設けられた第１・第２一方向伝達クラッチ11,12
と、従動回転体10に常時結合されているブレーキ手段13
とからなっている。

メインシャフト７の一端７ａは、ケース５の溝５ａ（第
14図及び第15図参照）とカバー６の溝６ａ（第24図，第
27図及び第30図参照）に嵌合され、ケースにねじ止めさ
れる軸支持部材14によって支持されている。メインシャ
フト７の他端７ｂには、第１入力軸８の管軸部８ａが回
転自在に挿嵌され、管軸部８ａには第２入力軸の管軸部
９ａが回転自在に挿嵌されている。管軸部９ａは、ケー
スの溝５ｂ（第14図及び第15図参照）とカバーの溝６ｂ
（第24図，第27図及び第28図参照）に嵌合されねじ止め
される軸受部材15によって回転自在に支持されている。
管軸部９ａから突出している第１入力軸の管軸部８ａ
は、その周面の一部を殺ぎ落されていて、この殺ぎ落し
部８ｂには、リッド３のヒンジ部３ｂの係合孔3baが回
転方向に一体となるように係合され結合されている。第
２入力軸９の管軸部９ａの外周には殺ぎ落し部９ｂが形
成されていて、この殺ぎ落し部９ｂには、シート２のヒ
ンジ部２ｂの係合孔2baが回転方向に一体となるように
係合され結合されている。リッド３とシート２の他方の
ヒンジ部2a,3aは、ナットブロック16に螺合されたねじ1
7に回転自在に支持されている。ナットブロック16は、
カバー６の側面に形成されたフック部６ｃ（第24図，第
25図，第32図，第33図参照）にその係合溝16ａを係合さ
せたのちケース５にねじ16ｂで固定される。

第１入力軸８には大径のスリーブ８ｃが形成され、第２
入力軸９にはスリーブ８ｃを囲繞する更に大径のスリー
ブ９ｃが形成されている。各スリーブ８ｃ，９ｃの内周
面には、金属製の補強用カップ18,19が回転方向におい
てスリーブと一体となるように嵌合されている。各カッ
プ18,19の内周面には、コイルばね20,21がその巻き径外
周を接触させている。

従動回転体10は、第11図乃至第13図に詳しく示すよう
に、メインシャフト７に挿通される回転中心孔10ａを中
心として形成されたボス部10ｂと、コイルばね20の基端
を係止する係止溝10ｃと、コイルばね21の基端を係止す
る係止溝10ｄと、コイルばね20を係止溝10ｃに保持する
リング22と、コイルばね21を係止溝10ｄに保持するリン
グ23と、内向きの歯部10ｅとからなっている。各コイル
ばね20,21は、その一端を係止溝10c,10dに係合させてお
いて、リング22をボス部10ｂに、リング23を段部10ｆに
それぞれ嵌合したのち従動回転体に溶着等により固着さ
れることにより、従動回転体10にその一端を固定され
る。従動回転体10には、傾斜しているコイルばねの巻始
め部分のばね座10g,10hがが形成されている。リング23
にも、ばね座23ａが形成されている。各コイルばね20,2
1の自由端は、各カップ18,19の内周面に接触させられて
いて、その巻き方向は、シート２及びリッド３を閉じ方
向である第１の方向ａ（第２図参照）に回転させたとき
には、各入力軸８，９の回転力を従動回転体10に伝達す
るも、シート２及びリッド３を開き方向である第２の方
向ｂ（第２図参照）に回転させたときには、各入力軸
８，９の回転力を従動回転体10に伝達しないような向き
になっている。従って、スリーブ８ｃ，従動回転体10及
びコイルばね20で第１一方向伝達クラッチ11を構成し、
スリーブ９ｃ，従動回転体10及びコイルばね21で第２一
方向伝達クラッチ12を構成している。

従動回転体10と、ブレーキ手段13との間には、該回転体
の回転を増速してブレーキ手段に伝達する増速輪列24が
配設されている。この輪列24は、従動回転体の歯部10ｅ
に常時噛合するアイドラ歯車25，この歯車25にその小径
歯部26ａで噛み合っていてメインシャフト７に回転自在
に支持された大径の歯車26，歯車26の内向き歯部26ｂに
噛合しているアイドラ歯車27，この歯車に歯部28ａで噛
み合っていてメインシャフト７に回転自在に支持された
ウォーム歯車28とからなっている。ウォーム歯車28に
は、歯部28ｂが形成されている。アイドラ歯車25は、ケ
ース５の溝５ｄ（第14図，第15図及び第20図参照）とカ
バー６の溝６ｄ（第24図，第27図及び第31図参照）に係
合して保持された支持板29に、120度間隔で３カ所（一
つのみ示す）に固植された軸29ａにそれぞれ回転自在に
支持されている。アイドラ歯車27は、ケース５の溝５ｅ
（第14図及び第15図参照）とカバー６の溝６ｅ（第24
図，第27図及び第29図参照）に係合して保持された支持
板30に、180度間隔で２カ所に固植された軸30ａにそれ
ぞれ回転自在に支持されている。従動回転体10の回転
は、アイドラ歯車25，歯車26，アイドラ歯車27で増速さ
れてウォーム歯車28に伝達される。ウォーム歯車28は、
メインシャフト７と直交して配置されていて、ブレーキ
手段13の一部を成すウォーム軸31に噛み合っている。

ブレーキ手段13は、第７図にも示すように、ケースの溝
５ｆ（第14図及び第15図参照）に落し込まれた軸受32と
溝５ｇ（第14図参照）に落し込まれた制動用カップ33の
軸受孔33ａで回転自在に支持されたウォーム軸31と、過
負荷防止機構34を介してこの軸31に相対的に回動可能に
挿通された摩擦部材35とからなっている。軸受32とカッ
プ33は、カバー６の抜け止め部６ｆ，６ｇ（第24図参
照）で押えられている。摩擦部材35は、ゴム等の弾性体
で形成されていて、第９図に示すように、ウォーム軸31
に遊嵌される孔を形成された中心部から半径方向に延び
たアーム部35ａと、このアーム部から円周方向に延びる
ウェイト部35ｂとからなっている。アーム部35ａには、
後述するピンが係合する孔35ｃが形成されている。

過負荷防止機構34は、第７図乃至第10図に示すように、
ウォーム軸31に圧入されたラチェット34ａと、これの係
合歯34ｂが弾撥的に係合する凹部34ｃを有する摩擦部材
受け台34ｄとからなっている。摩擦部材受け台34ｄは、
ウォーム軸31に遊嵌されていて、その一端面に形成され
たピン34ｅを摩擦部材35の孔35ｃに係合させている。従
って、摩擦部材35と摩擦部材受け台34ｄとは、ウォーム
軸31の回転方向において一体化されていることになる。
また、両部材は、ラチェット34ａと軸に係合されたリン
グ36とでウォーム軸の軸方向の移動を規制されている。
詳細は後述するが、ウォーム軸31が高速度で回転する
と、摩擦部材35のウェイト部35ｂが遠心力で拡開してカ
ップ33の内周面を摺擦して該軸の回転に制動を掛けるよ
うになっている。

以上のように構成された実施例の組立工程の概略を説明
しておくと、まず、第７図に示すように、ブレーキ手段
13を、その軸受部材32とカップ33をケース５に落し込む
ことにより組み付ける。次に、第３図及び第４図に示す
ように、メインシャフト７を中心として回転する第１入
力軸８，第２入力軸９，従動回転体10，増速輪列24等を
組み立てた部分組みに軸受部材14,15を組み付けたの
ち、これをケース５に落し込んでウォーム歯車28とウォ
ーム軸31とを噛合させておいて、部材14,15をねじ止め
する。こののち、カバー６をケース５に被せておいて、
ケース５の孔５ｉ（第14図参照）に固定ねじ（図示せ
ず）を挿通し、これをカバー６のタッピング孔６ｉ（第
24図参照）に係合させて両者を固定する。こののち、第
33図に示すように、ナットブロック16をカバー６に係合
させると共にこれを固定ねじ16ｂでケース５に固定す
る。次に、第２入力軸９の端部にシート２のヒンジ部２
ｂの係合孔2baを係合させたのち、第１入力軸８の端部
にリッド３のヒンジ部３ｂの係合孔3baを嵌合させる。
シート２とリッド３の他方のヒンジ部２ａ，３ａにねじ
17を挿通しこれをナットブロック16に螺合する（第３
図，第４図及び第６図参照）。そして、第５図に示すよ
うに、ケースの背部から前方に向けて形成された取付け
溝５ｊ（第22図参照）を、便器１の上面に固植されたフ
ランジ38ａ付きの位置決めねじ38に係合させる。シート
２とリッド３の取付けは、調速装置４を便器１に取付け
た後でも良い。

以上のように構成された実施例の作用を説明する。

第２図において、シート２が実線で示すように降下して
いて、リッド３が鎖線３Ａで示す開き位置にそれぞれ位
置させられているものとする。リッド３を閉じ位置に置
くべく、これを矢印ａで示す第１の方向に回転させる
と、該リッド３に結合されている第１入力軸８が同方向
に回転させられる。第１入力軸８が第１の方向ａに回転
すると、これのカップ18が第１一方向伝達クラッチ11の
コイルばね20をそのばね径を拡開する向きに摺擦するの
で、該ばね20とカップ18すなわち第１入力軸８とが実質
的に一体となって該ばねの基端を固定して支持している
従動回転体10を回転駆動する。従動回転体10の回転力
は、増速輪列24を介してウォーム軸31を高速度で回転駆
動する。ウォーム軸31が回転すると、過負荷防止機構34
を介して摩擦部材35のウェイト部35ｂ（第９図参照）が
遠心力で拡開させられて制動用カップ33の内周面を摺擦
して該軸31の回転に制動を掛ける。ウォーム軸31にかか
る制動は、これを回転駆動している増速輪列24と第１入
力軸８の制動力として作用し、該軸に結合されているリ
ッド３の回転に制動を掛けることになる。従って、閉じ
る向きに回転するリッド３は、ブレーキ手段13によるブ
レーキ力を受けながら、緩徐に所定の速度で閉じること
になる。第２図において、鎖線２Ａで示すシートを閉じ
る向きの矢印ａの向きに回転させるときにも同様に作動
し、この場合には、第２一方向クラッチ12が作用して、
コイルばね21が第２入力軸９と従動回転体10とを連結す
る。

次に、第２図において実線で示すように閉じているシー
ト２を開く場合の作用を説明する。シート２を開く向き
の第２の方向ｂに回転させると、これに結合されている
第２入力軸９が同方向に回転する。該軸の回転に連れて
カップ19がコイルばね21を摺擦するが、この向きの回転
は、コイルばねを巻き締める（ばね径を小さくする）向
きの回転であり、従動回転体10を回転させることはな
い。従って、閉じているシート２を第２の方向に回転さ
せるときの負荷になるのは、開閉体そのものの質量であ
り、開き動作が軽いものとなる。第２図において、実線
で示すリッド３を第２の方向ｂに回転させるときには、
コイルばね20が巻き締まって、すなわちクラッチが断と
なって従動回転体10と第１入力軸８との間の回転伝達を
断つようになっている。

また、第２図において、それぞれ鎖線位置２Ａ，３Ａに
置かれているシートとリッドを第１の方向ａに共に回転
させるときには、第１・第２一方向伝達クラッチ11,12
の何れかが作用して従動回転体10を回転させてブレーキ
手段13を作動させるので、両者はその速度を制御されつ
つゆっくりと閉じられる。この場合、シートとリッドの
閉じ速度は、これらを単独で閉じるときの速度とほとん
ど変わらない。これは、摩擦部材で制動用カップを摺擦
する形式のブレーキ手段は、開閉体の質量に左右される
ことなく所定のブレーキ作用を発生するからである。

次に、例えば、第２図において鎖線２Ａで示す開き位置
に置かれているシート２を、それ自体の重量で回転する
のを待ち兼ねて、これを強制的に第１の方向ａに回転さ
せるとどうなるかを説明する。シート２を第１の方向ａ
に強制的に回転させると、これに連れて第２入力軸９が
同方向に回転させられ、第２の一方向伝達クラッチ12の
コイルばね21がその巻き径を拡開されるので、従動回転
体10と入力軸９とが結合され、増速輪列24を介してウォ
ーム軸31を高速回転させる。ウォーム軸が回転すると、
これと一体のラチェット34ａが係合している摩擦部材受
け台34ｄを介して摩擦部材35を回転させ、遠心力で拡開
するウェイト部35ｂでカップ33の内周面を摺擦して制動
を掛ける。この場合、通常ならばこの制動力がシート３
の回転にブレーキを掛けるのであるが、該シートが強制
的に回転させられているので、ウォーム軸31には、過負
荷がかかる。この過負荷は、第８図において、時計方向
に回転するラチェット34ａが撓んで、その係合歯34ｂと
摩擦部材受け台34ｄの凹部34ｃとの係合を外すことによ
り回避する。なお、第１入力軸８と第２入力軸９に対し
て、シート２とリッド３の何れを結合するかは自由であ
るが、クラッチの伝達力を勘案すると、二重軸の外方す
なわち管軸部の径の大きい方（図示の場合、第２入力軸
９）に質量の大きい開閉体（図示の場合、シート２）を
結合させた方が良い。

第36図及び第37図において、一方向伝達クラッチの別の
例を説明する。メインシャフト７には、二重軸の第１入
力軸80と第２入力軸90が回転自在に支持されている。各
入力軸80,90の端部には、ばね保持リング80b,90aが嵌合
された筒部がそれぞれ形成され、これに対向する従動回
転体10Ａの端面には保持リング10Aa,10Abを嵌合された
二重筒部が形成されている。入力軸と従動回転体の相対
する筒部は同径に形成されていて、それぞれコイルばね
２０Ａ，２１Ａが巻き掛けられている。この場合のコイ
ルばねは、入力軸が第１の方向に回転すると巻き締ま
り、該軸の回転を従動回転体に伝達するようになってい
る。入力軸が第２の方向に回転すると、コイルばねは巻
き弛み、該軸の回転を従動回転体に伝達しない。なお、
一方向伝達クラッチとしては、図示のスプリングクラッ
チに限らず、他の型式の一方向回転伝達機構であっても
良い。

また、開閉体の一方のヒンジを支持するナットブロック
16を実施例では、別体としたが、ケース５またはカバー
６と一体に形成しても良い。ブレーキ手段13の型式も、
図示の摩擦制動方式にかぎらず、オイルブレーキ等の他
の型式の手段を採用してもよく、更に、増速輪列を介す
ることなくクラッチをブレーキ手段に直接結合させても
良い。

図示の実施例では、二つの開閉体を有する物として便蓋
と便座を備えた便器を挙げたが、本発明は便器に限るこ
となく、二つの回転自在の開閉体を備えた物、例えば収
納箱や家具にもこれを適用できること勿論である。

（発明の効果） 以上のように、本発明の便器等の調速装置によれば、部
品点数が少ないのでコンパクトでコストが安く且つ組立
性が良い。また、一方向伝達クラッチを入力軸に同軸的
に設けられているので、調速装置全体を筒状に形成で
き、便座、便蓋等のヒンジとヒンジとの間に配置可能と
なる。また、開閉体を第２の方向に回転させるときこれ
に連れて回転する部材が入力軸だけであるから、これの
回転動作が軽く行なえる。更に、二つの開閉体を同時に
第１の方向に回転させるとき、第１・第２の入力軸の何
れかが一方向伝達クラッチを作動させるので、両開閉体
の回転速度がばらつくことがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す調速装置を備えた便器
の斜視図、第２図は開閉体の開閉方向を示す便器の要部
側面図、第３図は本発明の一実施例を示す調速装置の縦
断面図、第４図は同上の平断面図、第５図は同上の調速
装置の背面図、第６図は同平面図、第７図はブレーキ手
段の一例を示す側断面図、第８図は同正面図、第９図は
ブレーキ手段の摩擦部材を示す正面図、第10図は過負荷
防止機構の摩擦部材受け台を示す正面図、第11図は一方
向伝達クラッチを構成する部材を示す側面図(a),(c)と
断面図(b)、第12図は従動回転体の一例を示す側面図、
第13図は同断面図、第14図はケースを示す平面図、第15
図は第14図中のＡ−Ａ線断面図、第16図は第14図の左側
面図、第17図は第14図中のＢ−Ｂ線断面図、第18図は第
14図中のＧ−Ｇ線断面図、第19図は第14図中のＥ−Ｅ線
断面図、第20図は第14図中のＦ−Ｆ線断面図、第21図は
第14図中のＤ−Ｄ線断面図、第22図は第14図中のＨ−Ｈ
線断面図、第23図は第14図中のＪ−Ｊ線部分断面図、第
24図はカバーの底面図、第25図は第24図の右側面図、第
26図は第24図の左側面図、第27図は第24図中のＡ−Ａ線
断面図、第28図は第24図中のＦ−Ｆ線断面図、第29図は
第24図中のＤ−Ｄ線断面図、第30図は第24図中のＢ−Ｂ
線断面図、第31図は第24図中のＥ−Ｅ線断面図、第32図
はケースにカバーを取付けた状態を示す平面図、第33図
は組立手順を説明する背面図、第34図は第32図の右側面
図、第35図は第32図の左側面図、第36図は一方向伝達ク
ラッチの他の例を示す要部断面図、第37図は同平断面図
である。 ２……第２開閉体、３……第１開閉体、８……第１入力
軸、９……第２入力軸、10……従動回転体、11……第１
一方向伝達クラッチ、12……第２一方向伝達クラッチ、
13……ブレーキ手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転中心軸線を中心としてそれぞれ回転自
   在に設けられた第１開閉体と第２開閉体とを備えた便器
   等において、 上記回転中心軸線を中心として回転自在であって、上記
   第１開閉体に結合された第１入力軸と、 上記第１入力軸を回転中心として回転自在であって、上
   記第２開閉体に結合された第２入力軸と、 上記回転中心軸線を中心として回転自在に設けられた従
   動回転体と、 上記第１入力軸に同軸的に設けられていて、第１入力軸
   が第１の方向に回転するときの回転力は上記従動回転体
   に伝達するも、該入力軸が第１の方向とは逆の第２の方
   向に回転するときの回転力はこれを上記従動回転体に伝
   達しない第１一方向伝達クラッチと、 上記第２入力軸に同軸的に設けられていて、第２入力軸
   が第１の方向に回転するときの回転力は上記従動回転体
   に伝達するも、該入力軸が第２の方向に回転するときの
   回転力はこれを上記従動回転体に伝達しない第２一方向
   伝達クラッチと、 上記従動回転体に結合されていて、該回転体が回転され
   るとき、これに制動を掛けて該回転体を回転させている
   入力軸の回転に制動を掛けるブレーキ手段とからなる便
   器等の調速装置。