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JP4436147B2 - Toilet seat lifting device - Google Patents

Toilet seat lifting device Download PDF

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JP4436147B2
JP4436147B2 JP2004027426A JP2004027426A JP4436147B2 JP 4436147 B2 JP4436147 B2 JP 4436147B2 JP 2004027426 A JP2004027426 A JP 2004027426A JP 2004027426 A JP2004027426 A JP 2004027426A JP 4436147 B2 JP4436147 B2 JP 4436147B2
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Description

本発明は、洋式便器の便座を昇降させるための便座昇降装置に関するものである。   The present invention relates to a toilet seat lifting and lowering device for lifting and lowering a toilet seat of a Western-style toilet.

洋式便器においては、便座や便蓋が奥の方を中心に回転して平伏姿勢および起立姿勢となる。このため、便器本体上面の奥の方を清掃しようとしても便器本体と便座との間には極めて狭い隙間しか空いておらず、その部分を掃除したくても手が入らない。そこで、手動により便座ユニットを便器本体から浮かせた状態にすることが可能な便座昇降装置が案出されている(例えば、特許文献1参照)。
特開平8-177104号公報
In a Western-style toilet, the toilet seat and toilet lid rotate around the back, resulting in a prone posture and a standing posture. For this reason, even if it is going to clean the back of the upper surface of a toilet bowl main body, only a very narrow clearance is left between the toilet bowl main body and the toilet seat, and even if it wants to clean the part, a hand will not enter. In view of this, a toilet seat lifting and lowering device has been devised that allows the toilet seat unit to be manually lifted from the toilet body (see, for example, Patent Document 1).
JP-A-8-177104

しかしながら、従来の便座昇降装置のように、手動で便座ユニットを昇降させる構成では、トイレという狭い空間で、人の手により便座ユニットを昇降させる作業は、不自然な姿勢で行わなければならないため、大変な作業である。   However, in the configuration in which the toilet seat unit is manually raised and lowered as in the conventional toilet seat lifting device, the operation of raising and lowering the toilet seat unit by a human hand in a narrow space called a toilet must be performed in an unnatural posture. It is a hard work.

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、便座ユニットの上昇または下降を電動で行うことにより負担を軽減でき、かつ、電動で行うための駆動源として低出力のモータを用いることができるとともに、駆動機構が便座ユニットを上昇または下降させる際にかかる過負荷によって破損するおそれのない便座昇降装置を提供することにある。   In view of the above problems, the problem of the present invention is that the load can be reduced by raising or lowering the toilet seat unit electrically, and a low-output motor can be used as a drive source for performing electricity. Another object of the present invention is to provide a toilet seat lifting / lowering device that is not likely to be damaged by an overload when the drive mechanism raises or lowers the toilet seat unit.

上記課題を解決するために、本発明では、洋式トイレの便器本体側に固定される固定部材と、便座ユニットが取り付けられる可動部材と、該可動部材を上下方向に案内するガイド機構とを有する便座昇降装置において、前記固定部材に対して前記可動部材を電動により上昇または下降可能な駆動機構を有し、前記駆動機構は、前記可動部材を駆動可能なモータと、該モータと前記可動部材との間に配置されたトルクリミッタとを備え、前記モータは、ステッピングモータであり、前記可動部材に対して上昇方向または下降方向に働いて前記モータを脱調させる過負荷により脱調して回転し、前記トルクリミッタは、前記可動部材が停止した後、慣性力により脱調して回転する前記モータの回転を許容することにより、前記モータの前記可動部材へ伝達する前記慣性力を遮断することを特徴とする。 In order to solve the above problems, in the present invention, a toilet seat having a fixed member fixed to the toilet body side of a western toilet, a movable member to which a toilet seat unit is attached, and a guide mechanism for guiding the movable member in the vertical direction. The elevating device has a drive mechanism capable of electrically raising or lowering the movable member with respect to the fixed member, and the drive mechanism includes a motor capable of driving the movable member, and the motor and the movable member. A torque limiter disposed in between, the motor is a stepping motor, and rotates in a step-out state due to an overload that causes the motor to step out by acting in an upward or downward direction with respect to the movable member, the torque limiter after the movable member is stopped, by allowing rotation of the motor that rotates step-out due to the inertial force, the movable portion of the motor Characterized by interrupting the inertial forces transmitted to.

本発明において、前記トルクリミッタの前記過負荷がかかる下降方向への空転トルクを、上昇方向へ前記可動部材が駆動されているときの前記モータの脱調トルクより大きくすることが好ましい。このように構成すると、モータが脱調するまでは負荷を伝達可能なので、モータの伝達能力をフルに活用することができる。従って、低出力のモータを用いることができる。 In the present invention, it is preferable that the idling torque in the downward direction to which the overload of the torque limiter is applied is larger than the step-out torque of the motor when the movable member is driven in the upward direction . If comprised in this way, since a load can be transmitted until a motor steps out, the transmission capability of a motor can be fully utilized. Therefore, a low output motor can be used.

本発明において、前記トルクリミッタは、前記可動部材に対して下降方向に働いて前記モータを脱調させる過負荷により脱調して回転する前記モータの前記可動部材へ伝達する慣性力を遮断することが好ましい。このように構成すると、便座ユニットを上昇または下降させている最中に、誤って腰掛けるような過大な力が加わった場合において、この力により脱調して回転されるモータの慣性力に対し駆動機構の破損を防止できる。   In the present invention, the torque limiter shuts off an inertial force transmitted to the movable member of the motor that rotates out of step due to an overload that causes the motor to step out by moving downward with respect to the movable member. Is preferred. With this configuration, when an excessive force is applied to the toilet seat unit while it is raised or lowered, it is driven against the inertial force of the motor that is stepped out and rotated by this force. Damage to the mechanism can be prevented.

本発明において、前記過負荷がかかる下降方向へ前記可動部材が駆動される際の前記ステッピングモータの駆動パルスの周波数を、上昇方向へ前記可動部材が駆動される際の前記ステッピングモータの駆動パルスの周波数よりも大きくすることが好ましい。ステッピングモータの場合、過負荷による脱調トルクは、一般的に、過負荷がかかる方向へモータが駆動しているときと、過負荷がかかる方向とは反対の方向へモータが駆動しているときとでは相違しており、過負荷がかかる方向へ駆動しているときの方が遙かに大きい。故に、駆動機構をこの大きい方の負荷に耐えるように強度設計するため、過負荷がかかる方向とは反対の方向へ駆動する方からすれば過剰強度になっている。本発明のように構成すると、過負荷がかかる方向(下降方向)へ駆動するときのモータの脱調トルクを低下させることができる。従って、脱調トルクの低下相当分、駆動機構の強度を低下させることができるので、部品の薄型化等により、駆動機構の小型化が図れる。 In the present invention, the frequency of the driving pulse of the stepping motor when the movable member is driven in the descending direction where the overload is applied is the same as the frequency of the driving pulse of the stepping motor when the movable member is driven in the upward direction . It is preferable to make it larger than the frequency. In the case of a stepping motor, the step-out torque due to overload is generally determined when the motor is driven in the direction in which the overload is applied and in the direction opposite to the direction in which the overload is applied. Is much larger when driving in the direction of overload. Therefore, the strength of the drive mechanism is designed so as to withstand this larger load, so that the drive mechanism is excessively strong if it is driven in a direction opposite to the direction in which the overload is applied. If comprised like this invention, the step-out torque of a motor at the time of driving to the direction (downward direction) to which an overload is applied can be reduced. Therefore, since the strength of the drive mechanism can be reduced by an amount corresponding to the decrease in the step-out torque, the drive mechanism can be reduced in size by reducing the thickness of the parts.

本発明において、前記トルクリミッタの前記過負荷がかかる下降方向への空転トルクを、前記過負荷がかかる下降方向へ前記可動部材が駆動されているときの前記モータの脱調トルクより小さくすることが好ましい。このように構成すれば、下降方向へモータが駆動しているときの過負荷に対しては、モータが脱調する前にトルクリミッタが機能し、モータと可動部材との連結を遮断することができる。従って、上述のように駆動パルスの周波数を異ならせることなく、前記脱調トルクと前記空転トルクの差分、駆動機構の強度を低下させることができる。 In the present invention, the idling torque in the downward direction where the overload of the torque limiter is applied is made smaller than the step- out torque of the motor when the movable member is driven in the downward direction where the overload is applied. preferable. If configured in this way, the torque limiter functions before the motor steps out of operation when the motor is driven in the downward direction , and the connection between the motor and the movable member can be cut off. it can. Therefore, the difference between the step-out torque and the idling torque and the strength of the drive mechanism can be reduced without changing the frequency of the drive pulse as described above.

本発明において、前記トルクリミッタは、前記トルクリミッタの上昇方向への空転トルクを、前記過負荷がかかる下降方向への空転トルクよりも小さくすることが好ましいこの場合、例えば、ラチェット機構により構成することが好ましい。また、本発明の別の形態は、洋式トイレの便器本体側に固定される固定部材と、便座ユニットが取り付けられる可動部材と、該可動部材を上下方向に案内するガイド機構とを有する便座昇降装置において、前記固定部材に対して前記可動部材を電動により上昇または下降可能な駆動機構を有し、前記駆動機構は、前記可動部材を駆動可能なモータと、該モータと前記可動部材との間に配置されたトルクリミッタとを備え、該トルクリミッタは、前記可動部材に対して上昇方向または下降方向に働いて前記モータを脱調させる過負荷により脱調して回転する前記モータの前記可動部材へ伝達する慣性力を遮断し、前記トルクリミッタの上昇方向への空転トルクは、前記過負荷がかかる下降方向への空転トルクよりも小さいことを特徴とする。このように構成すると、モータの慣性により駆動機構にかかる衝撃を小さく抑制できるので、駆動機構の破損を防止できる。 In the present invention, the torque limiter preferably makes the idling torque in the upward direction of the torque limiter smaller than the idling torque in the descending direction to which the overload is applied . In this case, for example, a ratchet mechanism is preferable. According to another aspect of the present invention, there is provided a toilet seat lifting / lowering device having a fixed member fixed to a toilet body side of a western toilet, a movable member to which a toilet seat unit is attached, and a guide mechanism for guiding the movable member in the vertical direction. A drive mechanism capable of electrically raising or lowering the movable member with respect to the fixed member, the drive mechanism including a motor capable of driving the movable member, and the motor and the movable member. A torque limiter disposed on the motor, the torque limiter acting on the movable member in an upward or downward direction to cause the motor to step out and turn out of rotation to the movable member of the motor. The inertial force to be transmitted is cut off, and the idling torque in the upward direction of the torque limiter is smaller than the idling torque in the descending direction to which the overload is applied. If comprised in this way, since the impact concerning a drive mechanism by the inertia of a motor can be suppressed small, damage to a drive mechanism can be prevented.

本発明では、便座ユニットが取り付けられた可動部材を電動で上昇または下降する駆動機構が構成されているので、便器本体や便座下面の奥の方を清掃する際、便座ユニットを手で持ち上げるまたは押し下げる必要がない。従って、洋式便器を清掃する際の負担を軽減できる。また、モータが脱調するまで可動部材にかかる負荷を駆動させることができる。従って、モータの伝達能力をフルに活用することができるので、低出力のモータを用いることができる。しかも過負荷によって脱調して回転されるモータの慣性力に対してはトルクリミッタによりモータと可動部材との連結を遮断するのでモータの慣性による駆動機構の破損を防止できる。 In the present invention, a drive mechanism is configured to electrically lift or lower the movable member to which the toilet seat unit is attached. Therefore, when cleaning the back of the toilet body or the lower surface of the toilet seat, the toilet seat unit is lifted or pushed down by hand. There is no need. Therefore, the burden at the time of cleaning a western style toilet can be reduced. Moreover, the load concerning a movable member can be driven until a motor steps out. Therefore, since the transmission capability of the motor can be fully utilized, a low output motor can be used. In addition, since the motor and the movable member are disconnected by the torque limiter against the inertia force of the motor that is rotated out of step due to overload, the drive mechanism can be prevented from being damaged by the inertia of the motor.

以下に、図面を参照して、本発明を適用した便座昇降装置の一例を説明する。   Hereinafter, an example of a toilet seat lifting / lowering apparatus to which the present invention is applied will be described with reference to the drawings.

(トイレユニットの構成)
図1(a)、(b)はそれぞれ、本発明を適用した便座昇降装置を用いた洋式トイレユニットにおいて、便座を下ろした状態の説明図、および便座を便器本体から持ち上げた状態を示す説明図である。
(Composition of toilet unit)
1 (a) and 1 (b) are explanatory views showing a state in which the toilet seat is lowered and a state in which the toilet seat is lifted from the toilet body in the western toilet unit using the toilet seat lifting / lowering device to which the present invention is applied. It is.

図1(a)に示すように、本形態の洋式トイレユニットは、洋式の便器本体11と、この便器本体11上で開閉される便座12と、この便座12上で開閉される便蓋13とを有しており、便座12および便蓋13は、奥の方を中心に回転して平伏姿勢および起立姿勢となる。ここで、便座12および便蓋13は、便座ユニット10として一体化されており、この便座ユニット10には、必要に応じて、便座12および便蓋13が自重で平伏する際の速度を緩和するダンパー装置や便蓋を電動で開閉するための電動装置が内蔵される場合がある。   As shown in FIG. 1 (a), a Western-style toilet unit of this embodiment includes a Western-style toilet body 11, a toilet seat 12 that is opened and closed on the toilet body 11, and a toilet lid 13 that is opened and closed on the toilet seat 12. The toilet seat 12 and the toilet lid 13 are rotated around the back to assume a prone posture and a standing posture. Here, the toilet seat 12 and the toilet lid 13 are integrated as a toilet seat unit 10, and the toilet seat unit 10 relaxes the speed when the toilet seat 12 and the toilet lid 13 are flattened by their own weight as necessary. There is a case in which an electric device for electrically opening and closing the damper device and the toilet lid is incorporated.

これらいずれの場合においても、本形態の洋式トイレユニットには、図1(b)に示すように、便座12(便座ユニット10)を便器本体11から浮き上がらせて、便器本体11の上面を奥まで清掃可能とする電動式の便座昇降装置1が構成されている。   In any of these cases, the western toilet unit of this embodiment has the toilet seat 12 (toilet seat unit 10) lifted from the toilet body 11 as shown in FIG. An electric toilet seat lifting / lowering device 1 that can be cleaned is configured.

(便座昇降装置の構成)
図2(a)、(b)、(c)、(d)は、本発明を適用した便座昇降装置の平面図、正面図、図2(a)のA−A’線における概略断面図、および図2(a)のB−B’線における概略断面図である。図3(a)、(b)は、本発明を適用した便座昇降装置から可動プレートおよび左側スライダを外した状態の正面図、および図3(a)のC−C’線における概略断面図である。
(Configuration of toilet seat lifting device)
2 (a), (b), (c) and (d) are a plan view and a front view of a toilet seat lifting / lowering device to which the present invention is applied, and a schematic cross-sectional view taken along the line AA 'in FIG. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view taken along line BB ′ in FIG. 3A and 3B are a front view showing a state in which the movable plate and the left slider are removed from the toilet seat lifting apparatus to which the present invention is applied, and a schematic cross-sectional view taken along the line CC ′ of FIG. is there.

図2(a)〜(d)、および図3(a)、(b)に示すように、本形態の便座昇降装置1は、便器本体11(図1を参照)の上面部分への固定面21を備えた固定プレート2(固定部材)と、固定プレート2の後端で上方に折り曲げられた垂直面22の上端部分に固定された逆L字形状のストッパープレート3と、ストッパープレート3の水平部分31と固定プレート2の固定面21との間に掛け渡された円柱状の右ガイド軸41および左ガイド軸42(ガイド機構)とを有している。   As shown in FIGS. 2 (a) to 2 (d) and FIGS. 3 (a) and 3 (b), the toilet seat lifting / lowering device 1 of the present embodiment is a fixed surface to the upper surface portion of the toilet body 11 (see FIG. 1). A fixed plate 2 (fixed member) 21, an inverted L-shaped stopper plate 3 fixed to the upper end portion of the vertical surface 22 bent upward at the rear end of the fixed plate 2, and the horizontal direction of the stopper plate 3. A cylindrical right guide shaft 41 and a left guide shaft 42 (guide mechanism) are provided between the portion 31 and the fixed surface 21 of the fixed plate 2.

左右のガイド軸41、42には、それぞれこれらのガイド軸41、42に沿って上下にスライド可能な右側スライダ51、および左側スライダ52が支持されており、左右のスライダ51、52の前面および上面を覆うように可動プレート6(可動部材)が取り付けられている。右側スライダ51および左側スライダ52は、略直方体形状を備えており、ガイド軸41、42が差し込まれる軸受け部分511、521を各々有している。   The left and right guide shafts 41 and 42 support a right slider 51 and a left slider 52 that can slide up and down along the guide shafts 41 and 42, respectively. A movable plate 6 (movable member) is attached so as to cover. The right slider 51 and the left slider 52 have a substantially rectangular parallelepiped shape, and have bearing portions 511 and 521 into which the guide shafts 41 and 42 are inserted, respectively.

ここで、可動プレート6は、その上面60に便座ユニット10が固定される。このため、左右のスライダ51、52がガイド軸41、42に沿って上下動すると、可動プレート6に固定された便座ユニット10も一体に上下動することになる。   Here, the toilet seat unit 10 is fixed to the upper surface 60 of the movable plate 6. For this reason, when the left and right sliders 51 and 52 move up and down along the guide shafts 41 and 42, the toilet seat unit 10 fixed to the movable plate 6 also moves up and down integrally.

本形態の便座昇降装置1では、右側スライダ51に対して、この右側スライダ51を上下方向に駆動する電動式の駆動機構5が構成されており、この駆動機構5によって、右側スライダ51が上下に駆動されたとき、左側スライダ52、可動プレート6、および便座ユニット10も上下に移動する。   In the toilet seat lifting / lowering apparatus 1 of this embodiment, an electric drive mechanism 5 that drives the right slider 51 in the vertical direction is configured with respect to the right slider 51, and the right slider 51 is moved up and down by the drive mechanism 5. When driven, the left slider 52, the movable plate 6, and the toilet seat unit 10 also move up and down.

このような駆動機構5として、本形態では、まず、右側スライダ51の左面には上下方向の全範囲にわたってラック53が形成されている。   As such a drive mechanism 5, in this embodiment, first, a rack 53 is formed on the left surface of the right slider 51 over the entire range in the vertical direction.

また、本形態では、左右のガイド軸41、42により挟まれた空間には、駆動機構5の駆動源としての正逆双方向への回転が可能なステッピングモータ7、このステッピングモータ7の駆動力を伝達する減速輪列70が配置されており、この減速輪列の出力ピニオン80は、右側スライダ51のラック53と噛み合っている。ステッピングモータ7は、ストッパープレート3の真下に配置されており、出力ピニオン80は便座昇降装置1の高さ方向における略中央位置に配置されている。   In this embodiment, in the space between the left and right guide shafts 41, 42, a stepping motor 7 that can be rotated in both forward and reverse directions as a drive source of the drive mechanism 5, and the driving force of the stepping motor 7 Is arranged, and the output pinion 80 of this reduction gear train meshes with the rack 53 of the right slider 51. The stepping motor 7 is disposed directly below the stopper plate 3, and the output pinion 80 is disposed at a substantially central position in the height direction of the toilet seat lifting / lowering device 1.

ステッピングモータ7は、所謂PM型ステッピングモータであり、図3(b)に示すように外周面が周方向に多極着磁されたリング状のマグネット75aを備えたロータ76とマグネット75aの外周面に対向するステータ77を備えている。ステータ77は、光軸方向に沿って配置された2つの駆動コイルを有している。いずれの駆動コイルも光軸方向の両側から外ステータコアおよび内ステータコアに挟まれており、外ステータコアおよび内ステータコアには、駆動コイルの内周面に沿って交互に並ぶ複数の極歯が形成されている。   The stepping motor 7 is a so-called PM type stepping motor, and as shown in FIG. 3B, the outer surface of the rotor 76 and the outer surface of the magnet 75a including a ring-shaped magnet 75a whose outer peripheral surface is multipolarly magnetized in the circumferential direction. Is provided with a stator 77 opposite to the stator 77. The stator 77 has two drive coils arranged along the optical axis direction. Each drive coil is sandwiched between the outer stator core and the inner stator core from both sides in the optical axis direction, and the outer stator core and the inner stator core are formed with a plurality of pole teeth arranged alternately along the inner peripheral surface of the drive coil. Yes.

なお、一般的に、ステッピングモータ7においては、駆動方向と逆方向へステッピングモータ7を脱調させるモータ過負荷がかかった場合の脱調トルク(以下、逆方向脱調トルクという。)と、駆動方向へステッピングモータ7を脱調させるモータ過負荷がかかった場合の脱調トルク(以下、順方向脱調トルクという。)とが相違する。すなわち、順方向脱調トルクが逆方向脱調トルクよりも遙かに大きくなっている。   In general, in the stepping motor 7, a step-out torque (hereinafter referred to as a reverse step-out torque) when a motor overload that steps out the stepping motor 7 in the direction opposite to the driving direction is applied. This is different from the step-out torque (hereinafter referred to as forward step-out torque) when a motor overload is applied to step out the stepping motor 7 in the direction. That is, the forward step-out torque is much larger than the reverse step-out torque.

減速輪列70は、ロータ76に備えられたピニオン74aと噛み合う大径歯車を備えた第1の歯車71と、この第1の歯車71と噛み合う大径歯車を備えた第2の減速歯車72と、この第2の減速歯車72の小径歯車と噛み合う大径歯車を備えた第3の減速歯車73と、この第3の減速歯車73の小径歯車と噛み合う大径歯車81を備えた出力歯車8とを備えており、この出力歯車8の一方の端部に対して出力ピニオン80が構成され、この出力ピニオン80は、右側スライダ51のラック53と噛み合っている。この右側スライダ51の昇降に伴い、左側スライダ52およびこの左側スライダ52と右側スライダ51との前面および上面を覆うように取り付けられた可動プレート6が従動される。   The reduction gear train 70 includes a first gear 71 that includes a large-diameter gear that meshes with a pinion 74 a included in the rotor 76, and a second reduction gear 72 that includes a large-diameter gear that meshes with the first gear 71. A third reduction gear 73 having a large diameter gear meshing with the small diameter gear of the second reduction gear 72, and an output gear 8 having a large diameter gear 81 meshing with the small diameter gear of the third reduction gear 73; An output pinion 80 is formed at one end of the output gear 8, and the output pinion 80 meshes with the rack 53 of the right slider 51. As the right slider 51 moves up and down, the left slider 52 and the movable plate 6 attached to cover the front and upper surfaces of the left slider 52 and the right slider 51 are driven.

(便座ユニットの位置検出手段の構成)
図3(b)に示すように、出力歯車8には、大径歯車81を挟んで、出力ピニオン80と反対側の端部に小径歯車82が構成されており、この小径歯車82の下方位置には、小径歯車82と噛み合うセンサ歯車15が配置されている。このセンサ歯車15の回転軸105の端部は、固定プレート2の垂直面22から背面側に突出している。この突出した端部は、断面形状がD字形であり、ここにポテンショメータ14のロータリ部のD字形状の穴が嵌合している。このため、センサ歯車15の回転軸105が回転すると、ポテンショメータ14のロータリ部が一体に回転する。
(Configuration of toilet seat unit position detection means)
As shown in FIG. 3B, the output gear 8 has a small-diameter gear 82 at the end opposite to the output pinion 80 with a large-diameter gear 81 interposed therebetween. The sensor gear 15 that meshes with the small-diameter gear 82 is disposed. The end of the rotation shaft 105 of the sensor gear 15 protrudes from the vertical surface 22 of the fixed plate 2 to the back side. The protruding end portion has a D-shaped cross-section, and a D-shaped hole in the rotary portion of the potentiometer 14 is fitted therein. For this reason, when the rotating shaft 105 of the sensor gear 15 rotates, the rotary portion of the potentiometer 14 rotates integrally.

ここで、センサ歯車15は、出力ピニオン80が右側スライダ51のラック53の全範囲を駆動する間に、その回転が1回転未満で収まるような歯数で構成されている。そのため、ポテンショメータ14は、センサ歯車15の回転軸(ロータリ部)の角度位置に応じた信号を出力するので、右側スライダ51の上下方向の位置、すなわち、便座ユニット5の昇降位置を検出することができる。   Here, while the output pinion 80 drives the entire range of the rack 53 of the right slider 51, the sensor gear 15 is configured with the number of teeth so that the rotation is accommodated in less than one rotation. For this reason, the potentiometer 14 outputs a signal corresponding to the angular position of the rotation shaft (rotary part) of the sensor gear 15, so that the vertical position of the right slider 51, that is, the lift position of the toilet seat unit 5 can be detected. it can.

(ストッパーの構成)
図2(c)、(d)に示すように、左右のスライダ51、52の背面側には、固定プレート2の垂直面22と対向する部分で角穴55が各々開口している。これらの角穴55の内部には各々、係合部材95が水平方向に進退可能に配置され、その奥には、係合部材95を固定プレート2の垂直面22に向けて付勢するばね96が配置されている。これに対して、固定プレート2の垂直面22には、左右のスライダ51、52を上下したときに係合部材95が通過する線上のうち、その下方位置に、係合部材95の先端部が入り込む下側凹部97が左右に形成されている一方、上方位置には、係合部材95の先端部が入り込む上側凹部98が左右に形成されている。
(Configuration of stopper)
As shown in FIGS. 2 (c) and 2 (d), square holes 55 are opened on the back sides of the left and right sliders 51, 52 at portions facing the vertical surface 22 of the fixed plate 2. In each of the square holes 55, an engagement member 95 is disposed so as to be able to advance and retract in the horizontal direction, and in the back thereof, a spring 96 that biases the engagement member 95 toward the vertical surface 22 of the fixed plate 2. Is arranged. On the other hand, on the vertical surface 22 of the fixed plate 2, the tip of the engaging member 95 is positioned below the line through which the engaging member 95 passes when the left and right sliders 51 and 52 are moved up and down. The lower concave portion 97 that enters is formed on the left and right, while the upper concave portion 98 into which the distal end portion of the engaging member 95 enters is formed on the left and right.

このため、左右のスライダ51、52側の係合部材95、およびばね96と、固定プレート2の垂直面22側の下側凹部97は、便座12(便座ユニット)を下降させたときの左右のスライダ51、52の保持位置を規定する第1のストッパ91として機能する。また、左右のスライダ51、52側の係合部材95、およびばね96と、固定プレート2の垂直面22側の上側凹部98は、便座12(便座ユニット)を上昇させたときの左右のスライダ51、52の保持位置を規定する第2のストッパ92として機能する。また、第1のストッパ91および第2のストッパ92のいずれにおいても、係合部材95が下側凹部97および上側凹部98に係合したときにクリック感を発生させる。   For this reason, the engagement members 95 and the springs 96 on the left and right sliders 51 and 52 side, and the lower recess 97 on the vertical surface 22 side of the fixed plate 2 are left and right when the toilet seat 12 (toilet seat unit) is lowered. It functions as a first stopper 91 that defines the holding position of the sliders 51 and 52. Further, the left and right sliders 51, 52 side engaging member 95 and spring 96, and the upper recess 98 on the vertical surface 22 side of the fixed plate 2 are the left and right sliders 51 when the toilet seat 12 (toilet seat unit) is raised. , 52 functions as a second stopper 92 that defines the holding position. In both the first stopper 91 and the second stopper 92, a click feeling is generated when the engaging member 95 is engaged with the lower concave portion 97 and the upper concave portion 98.

(ロータの構成)
図4(a)、(b)は、本発明を適用した便座昇降装置に用いたステッピングモータのロータを示す平面図、および図4(a)のD−D’線における概略断面図である。
(Configuration of rotor)
4A and 4B are a plan view showing a rotor of a stepping motor used in the toilet seat lifting apparatus to which the present invention is applied, and a schematic cross-sectional view taken along the line DD 'in FIG.

ロータ76は、図4に示すように、マグネット75aを備え、固定軸78に回転可能に支持されたマグネット回転体75と、このマグネット回転体75に回転可能に支持され、ピニオン74aを備えたピニオン回転体74とから構成されている。   As shown in FIG. 4, the rotor 76 includes a magnet 75a, a magnet rotating body 75 that is rotatably supported by a fixed shaft 78, and a pinion that is rotatably supported by the magnet rotating body 75 and includes a pinion 74a. The rotating body 74 is constituted.

マグネット回転体75は、図4(b)に示すように、外壁にマグネット75aが固定されるとともに内壁に凹凸状の歯部75eが形成された外筒部75bと、この外筒部75bの内側に配設されるとともに内壁が固定軸78(図3(b)参照)と摺動する内筒部75cと、この内筒部75cと外筒部75bとを一体に連結する連結部75dとによって構成されている。   As shown in FIG. 4B, the magnet rotating body 75 includes an outer cylindrical portion 75b having a magnet 75a fixed to the outer wall and an uneven tooth portion 75e formed on the inner wall, and an inner side of the outer cylindrical portion 75b. And an inner cylindrical portion 75c whose inner wall slides with the fixed shaft 78 (see FIG. 3B), and a connecting portion 75d that integrally connects the inner cylindrical portion 75c and the outer cylindrical portion 75b. It is configured.

一方、ピニオン回転体74は、内壁がマグネット回転体75の内筒部75cの外壁と摺動する筒部74bを有し、この筒部74bの外壁の上側にピニオン74aが形成されるとともに、下側からは、この外壁に沿って湾曲するように延設されたラチェット腕74cが図4(a)のW方向へ突出成形されている。このラチェット腕74cの先端が、マグネット回転体75の外筒部75bの内壁に形成された凹凸状の歯部75eに係合する爪部74dになっている。従って、この爪部74dは、ラチェット腕74cによって半径方向に付勢された状態で歯部75eに当接している。すなわち、本形態では、ラチェット腕74cと歯部75eとによりトルクリミッタとしてのラチェット機構79を構成している。なお、本形態では、トルクリミッタとしてラチェット機構79を用いたが、必ずしもラチェット機構79に限定されるものではなく、各種トルクリミッタを用いることができる。   On the other hand, the pinion rotating body 74 has a cylindrical portion 74b whose inner wall slides with the outer wall of the inner cylindrical portion 75c of the magnet rotating body 75. The pinion 74a is formed on the upper side of the outer wall of the cylindrical portion 74b, and From the side, a ratchet arm 74c extending so as to curve along the outer wall is formed so as to protrude in the W direction in FIG. A tip end of the ratchet arm 74c is a claw portion 74d that engages with an uneven tooth portion 75e formed on the inner wall of the outer cylinder portion 75b of the magnet rotating body 75. Accordingly, the claw portion 74d is in contact with the tooth portion 75e while being urged in the radial direction by the ratchet arm 74c. That is, in this embodiment, the ratchet mechanism 79 as a torque limiter is constituted by the ratchet arm 74c and the tooth portion 75e. In this embodiment, the ratchet mechanism 79 is used as the torque limiter. However, the present invention is not necessarily limited to the ratchet mechanism 79, and various torque limiters can be used.

本形態のラチェット機構79では、上昇方向に便座ユニット10を駆動している際に、例えば、誤って便座ユニット10に腰掛けるといった下降方向の過剰な負荷が便座ユニット10にかかった場合には、ステッピングモータ7が脱調するように構成されている。すなわち、便座ユニット10の下降方向に過剰な負荷がかかった場合、ラチェット機構79の空転トルク(以下、下方向空転トルクという。)は、ステッピングモータ7の逆方向脱調トルクよりも大きくなるように構成されている。そのため、この場合においては、爪部74dと歯部75eの壁部75fとの係合が維持された状態でステッピングモータ7が脱調して、ステッピングモータ7のロータ76はW方向へ高速回転するようになっている。   In the ratchet mechanism 79 of the present embodiment, when the toilet seat unit 10 is driven in the upward direction, for example, when an excessive load in the downward direction such as accidentally sitting on the toilet seat unit 10 is applied to the toilet seat unit 10, stepping is performed. The motor 7 is configured to step out. That is, when an excessive load is applied in the downward direction of the toilet seat unit 10, the idling torque of the ratchet mechanism 79 (hereinafter referred to as “downward idling torque”) is larger than the reverse step-out torque of the stepping motor 7. It is configured. Therefore, in this case, the stepping motor 7 steps out while the engagement between the claw portion 74d and the wall portion 75f of the tooth portion 75e is maintained, and the rotor 76 of the stepping motor 7 rotates at a high speed in the W direction. It is like that.

一方、本形態のラチェット機構79では、下降方向に便座ユニット10を駆動している際に、例えば、誤って便座ユニット10に腰掛けるといった下降方向の過剰な負荷が便座ユニット10にかかった場合には、マグネット回転体75に対してピニオン回転体74が空転するように構成されている。すなわち、下方向空転トルクは、ステッピングモータ7の順方向脱調トルクよりも小さくなるように構成されている。そのため、この場合においては、ステッピングモータ7が脱調する前に、爪部74dと歯部75eの壁部75fとの係合が外れるようになっている。   On the other hand, in the ratchet mechanism 79 of the present embodiment, when the toilet seat unit 10 is driven in the downward direction, for example, when an excessive load in the downward direction, such as accidentally sitting on the toilet seat unit 10, is applied to the toilet seat unit 10. The pinion rotating body 74 is configured to idle with respect to the magnet rotating body 75. That is, the downward idling torque is configured to be smaller than the forward step-out torque of the stepping motor 7. Therefore, in this case, before the stepping motor 7 steps out, the engagement between the claw portion 74d and the wall portion 75f of the tooth portion 75e is released.

なお、ステッピングモータ7が脱調して、ステッピングモータ7のマグネット回転体75がW方向へ高速回転されながら便座ユニット10が下降し、便座ユニット10が最下位置に達した場合のラチェット機構79の空転トルク(以下、上方向空転トルクという。)は、下方向空転トルクより小さくなるように構成されている。この上方向空転トルクは、減速輪列70やスライダ51等の駆動機構5に破損が生じないように設定されていることから、便座ユニット10が停止した場合でも、減速輪列70やスライダ51等の駆動機構5には過剰な負荷がかからず、駆動機構の破損を防止できる。   It should be noted that the stepping motor 7 steps out, the toilet seat unit 10 is lowered while the magnet rotating body 75 of the stepping motor 7 is rotated at a high speed in the W direction, and the ratchet mechanism 79 in the case where the toilet seat unit 10 reaches the lowest position. The idling torque (hereinafter referred to as “upward idling torque”) is configured to be smaller than the down idling torque. Since the upward idling torque is set so that the drive mechanism 5 such as the speed reduction wheel train 70 and the slider 51 is not damaged, even when the toilet seat unit 10 is stopped, the speed reduction wheel train 70, the slider 51, etc. The drive mechanism 5 is not excessively loaded, and the drive mechanism can be prevented from being damaged.

(便座の昇降動作の説明)
図5(a)、(b)は、本発明を適用した便座昇降装置において、便座ユニットを搭載した可動部材が最下位置にある状態を示す説明図、および可動部材が最上位置にある説明図である。なお、図5(a)、(b)は、図2(a)のA−A’線における断面に相当する。
(Explanation of toilet seat lifting and lowering)
5 (a) and 5 (b) are an explanatory diagram showing a state in which the movable member on which the toilet seat unit is mounted is in the lowest position and an explanatory diagram in which the movable member is in the uppermost position in the toilet seat lifting / lowering apparatus to which the present invention is applied. It is. 5A and 5B correspond to a cross section taken along the line AA ′ in FIG.

本形態の便座昇降装置1は、固定プレート2を便器本体11(図1を参照)の上面部分に固定する一方、可動プレート6の上面60に便座ユニット10を取り付けた状態で使用される。   The toilet seat lifting / lowering device 1 of this embodiment is used in a state where the fixed plate 2 is fixed to the upper surface portion of the toilet body 11 (see FIG. 1), while the toilet seat unit 10 is attached to the upper surface 60 of the movable plate 6.

清掃などを開始する前は、図5(a)に示すように、便座12は便器本体11の上面にあり、便座ユニット10、および可動プレート6は、最下位置にある。この状態において、係合部材95の先端部が固定プレート2の垂直面22の下側凹部97に係合し、第1のストッパ91として機能している。従って、この最下位置では、第1のストッパ91での係合力、ステッピングモータ7のディテントトルク、および便座ユニット10の自重により、便座ユニット10が不用意に上昇することはない。また、この状態において、ポテンショメータ14は、便座ユニット10が最下位置にある旨の出力を行う。   Before starting cleaning or the like, as shown in FIG. 5A, the toilet seat 12 is on the upper surface of the toilet body 11, and the toilet seat unit 10 and the movable plate 6 are in the lowest position. In this state, the distal end portion of the engaging member 95 engages with the lower concave portion 97 of the vertical surface 22 of the fixed plate 2 and functions as the first stopper 91. Therefore, in this lowest position, the toilet seat unit 10 does not rise carelessly due to the engaging force of the first stopper 91, the detent torque of the stepping motor 7, and the dead weight of the toilet seat unit 10. In this state, the potentiometer 14 outputs that the toilet seat unit 10 is at the lowest position.

この状態から、清掃を開始するために便座ユニット10を浮かせたい場合に、所定のスイッチ動作を行うと、ステッピングモータ7は、所定のステップ数、あるいは所定の時間、正方向に回転する。その結果、ステッピングモータ7の回転運動力は、減速輪列70を介して出力ピニオン80に伝達され、図5(b)に示すように出力ピニオン80は、ラック53を介して右側スライダ51を上昇させる。従って、第1のストッパ91での係合が解除され、左側スライダ52、可動プレート6、および便座ユニット10は、右側スライダ51と一体に上昇する。   From this state, when the toilet seat unit 10 is to be lifted to start cleaning, when a predetermined switch operation is performed, the stepping motor 7 rotates in the positive direction for a predetermined number of steps or for a predetermined time. As a result, the rotational kinetic force of the stepping motor 7 is transmitted to the output pinion 80 via the speed reduction wheel train 70, and the output pinion 80 ascends the right slider 51 via the rack 53 as shown in FIG. Let Accordingly, the engagement with the first stopper 91 is released, and the left slider 52, the movable plate 6, and the toilet seat unit 10 are raised integrally with the right slider 51.

そして、第2のストッパ92での係合が行われるまで、便座ユニット10が上昇した後、ステッピングモータ7は停止する。それまでの間に、出力歯車8の小歯車82は、センサ歯車15を回転させ、ポテンショメータ14の出力が変化するので、その出力から、便座ユニット10が所定の位置まで上昇したことを検出できる。また、便座ユニット10が所定の位置まで上昇したことは、第2のストッパ92で発生するクリック音で報知することができる。さらに、便座ユニット10が最上位置で停止した状態では、第2のストッパ92での係合力、およびステッピングモータ7のディテントトルクにより、便座ユニット10は、自重で落下してしまうことがない。   Then, until the toilet seat unit 10 is raised until the engagement with the second stopper 92 is performed, the stepping motor 7 stops. In the meantime, the small gear 82 of the output gear 8 rotates the sensor gear 15 and the output of the potentiometer 14 changes, so that it can be detected from the output that the toilet seat unit 10 has been raised to a predetermined position. Further, the fact that the toilet seat unit 10 has been raised to a predetermined position can be notified by a click sound generated by the second stopper 92. Furthermore, when the toilet seat unit 10 is stopped at the uppermost position, the toilet seat unit 10 does not fall by its own weight due to the engaging force of the second stopper 92 and the detent torque of the stepping motor 7.

一方、清掃が終了して便座ユニット10を下降させたい場合に、図5(b)に示す状態で所定のスイッチ動作を行うと、ステッピングモータ7は、所定のステップ数、あるいは所定の時間、逆方向に回転する。その結果、ステッピングモータ7の回転運動力は、減速輪列70を介して出力ピニオン80に伝達され、図5(a)に示すように、出力ピニオン80は、ラック53を介して右側スライダ51を下降させる。従って、第2のストッパ92での係合が解除され、左側スライダ52、可動プレート6、および便座ユニット10は、右側スライダ51と一体に下降する。   On the other hand, when cleaning is completed and the toilet seat unit 10 is to be lowered, if the predetermined switch operation is performed in the state shown in FIG. 5B, the stepping motor 7 reverses the predetermined number of steps or for a predetermined time. Rotate in the direction. As a result, the rotational kinetic force of the stepping motor 7 is transmitted to the output pinion 80 via the reduction gear train 70, and the output pinion 80 moves the right slider 51 via the rack 53 as shown in FIG. Lower. Therefore, the engagement with the second stopper 92 is released, and the left slider 52, the movable plate 6, and the toilet seat unit 10 are lowered integrally with the right slider 51.

そして、第1のストッパ91での係合が行われるまで、便座ユニット10が下降した後、ステッピングモータ7は停止する。それまでの間に、出力歯車8の小歯車82は、センサ歯車15を逆回転させ、ポテンショメータ14の出力が変化するので、その出力から、便座ユニット10が所定の位置まで下降したことを検出できる。また、便座ユニット10が所定の位置まで下降したことは、第1のストッパ91で発生するクリック音で報知することができる。   Then, until the toilet seat unit 10 is lowered until the engagement with the first stopper 91 is performed, the stepping motor 7 stops. In the meantime, the small gear 82 of the output gear 8 reversely rotates the sensor gear 15 and the output of the potentiometer 14 changes, so that it can be detected from the output that the toilet seat unit 10 has been lowered to a predetermined position. . Further, the fact that the toilet seat unit 10 has been lowered to a predetermined position can be notified by a click sound generated by the first stopper 91.

(ラチェット機構の動作説明)
本形態では、便座ユニット10を浮かせる場合、マグネット回転体75は、図4(a)に示すV方向に回転する。従って、ピニオン回転体74の爪部74dは、歯部75eの周方向の壁部75f側に当接し、ピニオン回転体74がマグネット回転体75に追随して回転する。ここで、便座ユニット10に下降方向の過剰の負荷がかかると、上述のように、ラチェット機構79の下方向空転トルクがステッピングモータ7の逆方向脱調トルクよりも大きいため、ロータが脱調してW方向へ高速回転する。
(Ratchet mechanism operation explanation)
In this embodiment, when the toilet seat unit 10 is floated, the magnet rotating body 75 rotates in the V direction shown in FIG. Accordingly, the claw portion 74d of the pinion rotating body 74 abuts on the circumferential wall portion 75f side of the tooth portion 75e, and the pinion rotating body 74 rotates following the magnet rotating body 75. Here, when an excessive load in the downward direction is applied to the toilet seat unit 10, as described above, since the downward idling torque of the ratchet mechanism 79 is larger than the reverse step-out torque of the stepping motor 7, the rotor steps out. Rotate at high speed in the W direction.

また、浮かせた状態で停止している便座ユニット10に誤って腰掛けた場合にも、ステッピングモータ7のディテントトルクが、逆方向脱調トルクより小さいため、上記同様にロータ76が脱調してW方向へ高速回転させられる。   Further, even when the toilet seat unit 10 that is stopped in a floating state is accidentally seated, the detent torque of the stepping motor 7 is smaller than the reverse step-out torque. It can be rotated at high speed in the direction.

このように、便座ユニット10を浮かせる方向に駆動している最中に誤って腰掛けた場合や、浮かせた状態で停止している便座ユニット10に誤って腰掛けた場合には、ロータ76は脱調してW方向へ高速回転しながら便座ユニット10が便器本体11まで下降する。   In this way, if the seat is accidentally seated while the toilet seat unit 10 is being driven to float, or if the seat is erroneously seated on the toilet seat unit 10 that has been suspended, the rotor 76 will step out. The toilet seat unit 10 descends to the toilet body 11 while rotating at high speed in the W direction.

やがて、便座ユニット10は最下位置に達すると、便器本体11の上面で停止する。それに伴って、ラチェット回転体74も停止する。一方、マグネット回転体75には高速回転によるW方向の慣性力が働いているため、マグネット回転体75がW方向に回転する結果、図4(a)に示すように、爪部74dが歯部75eの壁部75g側に当接する。   Eventually, when the toilet seat unit 10 reaches the lowest position, it stops on the upper surface of the toilet body 11. Accordingly, the ratchet rotating body 74 also stops. On the other hand, since the inertia force in the W direction due to the high speed rotation is applied to the magnet rotating body 75, as a result of the magnet rotating body 75 rotating in the W direction, as shown in FIG. It abuts against the wall 75g side of 75e.

爪部74dが壁部75gに当接した状態でさらにマグネット回転体75に慣性が働いて、その慣性力に基づくトルクがラチェット機構79の上方向空転トルクよりも大きくなると、マグネット回転体75が空転を始める。すなわち、ラチェット腕74cが内側へ撓み、爪部74dが壁部75gを乗り越えて、マグネット回転体75の回転が許容されることになる。   When the inertia of the magnet rotating body 75 further acts with the claw portion 74d in contact with the wall portion 75g and the torque based on the inertia force becomes larger than the upward idling torque of the ratchet mechanism 79, the magnet rotating body 75 is idling. Begin. That is, the ratchet arm 74c is bent inward, and the claw portion 74d gets over the wall portion 75g, so that the rotation of the magnet rotating body 75 is allowed.

一方、便座ユニット10を下降させる場合、マグネット回転体75は、図4(a)に示すW方向に回転する。従って、ピニオン回転体74の爪部74dは、歯部75eの周方向の壁部75g側に当接し、ピニオン回転体74がマグネット回転体75に追随して回転する。ここで、便座ユニット10に下降方向の過剰な負荷がかかると、上述のようにラチェット機構79の下方向空転トルクがステッピングモータ7の順方向脱調トルクよりも小さいため、ステッピングモータ7が脱調する前に、爪部74dと歯部75eの壁部75fとの係合が外れる。従って、マグネット回転体75に対してピニオン回転体74が空転した状態で、便座ユニット10は下降を続け、最下位置に達すると停止する。   On the other hand, when the toilet seat unit 10 is lowered, the magnet rotating body 75 rotates in the W direction shown in FIG. Accordingly, the claw portion 74d of the pinion rotating body 74 abuts on the circumferential wall portion 75g side of the tooth portion 75e, and the pinion rotating body 74 rotates following the magnet rotating body 75. Here, when an excessive load in the downward direction is applied to the toilet seat unit 10, since the downward idling torque of the ratchet mechanism 79 is smaller than the forward step-out torque of the stepping motor 7 as described above, the stepping motor 7 is stepped out. Before the engagement, the engagement between the claw portion 74d and the wall portion 75f of the tooth portion 75e is released. Therefore, the toilet seat unit 10 continues to descend while the pinion rotator 74 is idle with respect to the magnet rotator 75 and stops when it reaches the lowest position.

(本形態の効果)
以上説明したように、本形態の便座昇降装置1では、便座ユニット10が取り付けられた可動プレート6を電動で上昇および下降する駆動機構5が構成されているので、便器本体11や便座12下面の奥の方を清掃する際、便座ユニット10を手で持ち上げるたり押し下げる必要がない。従って、洋式便器を清掃する際の負担を軽減できる。
(Effect of this embodiment)
As described above, in the toilet seat lifting / lowering device 1 according to this embodiment, the drive mechanism 5 is configured to electrically lift and lower the movable plate 6 to which the toilet seat unit 10 is attached. When cleaning the back, there is no need to lift or depress the toilet seat unit 10 by hand. Therefore, the burden at the time of cleaning a western style toilet can be reduced.

また、ラチェット機構79の下方向空転トルクを、ステッピングモータ7の逆方向脱調トルクより大きく構成したため、マグネット回転体75が、過負荷により脱調して回転する。故に、マグネット回転体75が脱調するまでは便座ユニット10を上昇させる方向への負荷を伝達できるので、ステッピングモータ7の伝達能力をフルに活用することができる。従って、低出力のステッピングモータ7が用いられ、ステッピングモータ7の小型化が図れる。しかも過負荷により脱調して回転されるマグネット回転体75の慣性力に対しては、ラチェット機構79によりステッピングモータ7と便座ユニット10との連結を遮断するので、駆動機構5の破損を防止できる。 Further, since the downward idling torque of the ratchet mechanism 79 is configured to be larger than the reverse step-out torque of the stepping motor 7, the magnet rotating body 75 rotates out of step due to overload. Therefore, since the load in the direction of raising the toilet seat unit 10 can be transmitted until the magnet rotating body 75 steps out, the transmission capability of the stepping motor 7 can be fully utilized. Therefore, the stepping motor 7 having a low output is used, and the stepping motor 7 can be downsized. In addition, since the ratchet mechanism 79 blocks the connection between the stepping motor 7 and the toilet seat unit 10 against the inertial force of the magnet rotating body 75 that is rotated out of step due to overload, the drive mechanism 5 can be prevented from being damaged. .

さらに、ラチェット機構79の下方向空転トルクを、順方向脱調トルクより小さく構成したため、便座ユニット10を下降させる方向へマグネット回転体75が駆動しているときの過負荷に対しては、マグネット回転体75が脱調する前にラチェット機構79が機能し、ステッピングモータ7と便座ユニット10との連結を遮断することができる。そのため、順方向脱調トルクと下方向空転トルクの差分、駆動機構5の強度を低下させることができるので、部品の薄型化等により、駆動機構の小型化が図れる。   Further, since the downward idling torque of the ratchet mechanism 79 is configured to be smaller than the forward step-out torque, the magnet rotation is applied to an overload when the magnet rotating body 75 is driven in the direction in which the toilet seat unit 10 is lowered. The ratchet mechanism 79 functions before the body 75 steps out, and the connection between the stepping motor 7 and the toilet seat unit 10 can be cut off. Therefore, since the difference between the forward step-out torque and the downward idling torque and the strength of the drive mechanism 5 can be reduced, the drive mechanism can be reduced in size by reducing the thickness of the parts.

(その他の実施の形態)
上記実施の形態の場合、ラチェット機構79の下方向空転トルクが、順方向脱調トルクより小さく構成されているが、反対に、ラチェット機構79の下方向空転トルクを、順方向脱調トルクより大きく構成してもよい。この場合、マグネット回転体75が脱調するまで爪部74dと壁部75fとの係合が維持されることになる。従って、マグネット回転体75が脱調した後、W方向へ高速回転させられるが、マグネット回転体75の慣性力に対しては、ラチェット機構79によりステッピングモータ7と便座ユニット10との連結を遮断するので、駆動機構5の破損を防止できる。
(Other embodiments)
In the case of the above embodiment, the downward idling torque of the ratchet mechanism 79 is configured to be smaller than the forward step out torque, but conversely, the downward idling torque of the ratchet mechanism 79 is larger than the forward out step torque. It may be configured. In this case, the engagement between the claw portion 74d and the wall portion 75f is maintained until the magnet rotating body 75 steps out. Accordingly, after the magnet rotating body 75 has stepped out, the magnet rotating body 75 is rotated at a high speed in the W direction. However, the ratchet mechanism 79 blocks the connection between the stepping motor 7 and the toilet seat unit 10 against the inertial force of the magnet rotating body 75. Therefore, damage to the drive mechanism 5 can be prevented.

また、上記実施の形態のラチェット機構79は、便座ユニット10に対して下降方向に働いてステッピングモータ7を脱調させる過負荷により脱調して回転するステッピングモータ7の便座ユニット10へ伝達する慣性力を遮断するように構成されているが、反対に、便座ユニット10に対して上昇方向に働いてステッピングモータ7を脱調させる過負荷により脱調して回転するステッピングモータ7の便座ユニット10へ伝達する慣性力を遮断するように構成してもよい。   In addition, the ratchet mechanism 79 of the above embodiment transmits inertia to the toilet seat unit 10 of the stepping motor 7 that rotates out of step due to an overload that works in the downward direction with respect to the toilet seat unit 10 and causes the stepping motor 7 to step out. To the toilet seat unit 10 of the stepping motor 7 that rotates out of step by an overload that works in the upward direction with respect to the toilet seat unit 10 to step out of the stepping motor 7. You may comprise so that the inertial force to transmit may be interrupted | blocked.

このとき、上記実施の形態のように、便座ユニット10が下降される方向に過負荷がかかると、ピニオン回転体74がW方向へ回転する構成の場合には、ラチェット腕74cは、図4(a)とは逆にV方向へ突出成形させてやればよい。このように構成すると、便座ユニット10を下降させる方向に駆動している最中に、誤って便座12を浮かせるような過大な力が加わった場合、W方向へ回転しているロータ76が脱調した後は、V方向へ高速回転させられる。便座ユニット10の停止に伴ってピニオン回転体74が停止し、爪部74dに壁部75fに当接してマグネット回転体75の慣性力がかかると、ラチェット腕74cが内側に撓み、爪部74dが壁部75fを乗り越えロータ76の回転が許容される。従って、便座ユニット10の停止の際に、減速輪列70、スライダ51等の駆動機構5には大きな過負荷がかからず破損を防止できる。   At this time, as in the above-described embodiment, when an overload is applied in the direction in which the toilet seat unit 10 is lowered, the ratchet arm 74c is configured as shown in FIG. Contrary to a), it may be formed by protruding in the V direction. With this configuration, when an excessive force is applied to lift the toilet seat 12 by mistake while the toilet seat unit 10 is being driven in the downward direction, the rotor 76 rotating in the W direction will step out. After that, it is rotated at high speed in the V direction. When the toilet seat unit 10 is stopped, the pinion rotating body 74 is stopped, and when the inertia force of the magnet rotating body 75 is applied to the claw portion 74d against the wall portion 75f, the ratchet arm 74c is bent inward, and the claw portion 74d is The rotor 76 is allowed to rotate over the wall 75f. Therefore, when the toilet seat unit 10 is stopped, the driving mechanism 5 such as the speed reduction wheel train 70 and the slider 51 is not overloaded and can be prevented from being damaged.

さらに、上記実施の形態では、トルクリミッタとしてラチェット機構79を用いたが、必ずしもラチェット機構79に限定されるものではない。すなわち、空転トルクが両方向共等しい図6に示すような両方向クラッチ79’により構成してもよい。なお、本形態の両方向クラッチ79’において、上記実施の形態のラチェット機構79と同一の機能を有する箇所には同一符号を付し、共通する部分の説明は省略する。   Furthermore, although the ratchet mechanism 79 is used as the torque limiter in the above embodiment, the present invention is not necessarily limited to the ratchet mechanism 79. That is, a two-way clutch 79 'as shown in FIG. 6 having the same idling torque in both directions may be used. In the two-way clutch 79 ′ of the present embodiment, portions having the same functions as those of the ratchet mechanism 79 of the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and description of common portions is omitted.

本形態に示すロータ76のピニオン回転体74は、筒部74bの外壁の上側にピニオン74aが形成されるとともに、下側には、図6(a)に示すように、この外壁を囲むリング状のリング部74c’に連結した連結梁74eが、周方向の2箇所に形成されている。このリング部74c’の外壁には、周方向の2箇所に、マグネット回転体75の外筒部75bの内壁に形成された凹凸状の歯部75e’に係合する爪部74d’が突出形成されている。さらに、リング部74c’の内壁には、金属製のCリング83が外力により縮径された状態で嵌合されている。従って、Cリング83は、拡径しようとして、常に付勢した状態で爪部74d’を歯部75e’に当接させる。なお、本形態の両方向クラッチ79’の空転トルクは、逆方向脱調トルクと順方向脱調トルクとの間に設定されている。   In the pinion rotating body 74 of the rotor 76 shown in this embodiment, a pinion 74a is formed on the upper side of the outer wall of the cylindrical portion 74b, and the lower side is a ring shape surrounding the outer wall as shown in FIG. 6 (a). Connecting beams 74e connected to the ring portion 74c ′ are formed at two locations in the circumferential direction. On the outer wall of the ring portion 74c ′, claw portions 74d ′ that engage with the concave and convex tooth portions 75e ′ formed on the inner wall of the outer cylindrical portion 75b of the magnet rotating body 75 are formed to protrude at two locations in the circumferential direction. Has been. Further, a metal C-ring 83 is fitted to the inner wall of the ring portion 74c 'in a state where the diameter is reduced by an external force. Therefore, the C ring 83 causes the claw portion 74d 'to abut the tooth portion 75e' in a state in which the C ring 83 is always biased in an attempt to expand the diameter. Note that the idling torque of the two-way clutch 79 ′ of this embodiment is set between the reverse direction step-out torque and the forward direction step-out torque.

さらにまた、上記実施の形態では、ステッピングモータ7の駆動パルスの周波数には言及していないが、適宜設定することができる。例えば、便座ユニット10を下降させる方向に駆動するときの駆動パルスの周波数を、便座ユニット10を上昇させる方向に駆動するときの駆動パルスの周波数より大きく設定してもよい。このように構成すると、便座ユニット10を下降させる方向へ過負荷がかかる場合、便座ユニット10を下降させる方向に駆動しているときのロータ76の順方向脱調トルクを低下させることができる。そのため、順方向脱調トルクを逆方向脱調トルク並にすることが可能になる。従って、順方向脱調トルクの低下相当分、駆動機構の強度を低下させることができるので、部品の薄型化等により、駆動機構の小型化が図れる。   Furthermore, in the above embodiment, the frequency of the driving pulse of the stepping motor 7 is not mentioned, but can be set as appropriate. For example, the frequency of the drive pulse when driving the toilet seat unit 10 in the downward direction may be set larger than the frequency of the drive pulse when driving the toilet seat unit 10 in the upward direction. If comprised in this way, when an overload is applied in the direction which lowers the toilet seat unit 10, the forward step-out torque of the rotor 76 when driving in the direction in which the toilet seat unit 10 is lowered can be reduced. Therefore, the forward step-out torque can be made equal to the reverse step-out torque. Accordingly, the strength of the drive mechanism can be reduced by an amount corresponding to the decrease in the forward step-out torque, so that the drive mechanism can be reduced in size by reducing the thickness of the parts.

(a)、(b)はそれぞれ、本発明を適用した便座昇降装置を用いた洋式トイレユニットにおいて、便座を下ろした状態の説明図、および便座を便器本体から持ち上げた状態を示す説明図である。(A), (b) is explanatory drawing which shows the state which raised the toilet seat, and the state which raised the toilet seat from the toilet body main body in the western style toilet unit using the toilet seat raising / lowering apparatus to which this invention is applied, respectively. . (a)、(b)、(c)、(d)は、本発明を適用した便座昇降装置の平面図、正面図、図2(a)のA−A’線における概略断面図、および図2(a)のB−B’線における概略断面図である。(A), (b), (c), (d) is a plan view, a front view, a schematic sectional view taken along line AA ′ of FIG. It is a schematic sectional drawing in the BB 'line of 2 (a). (a)、(b)は、本発明を適用した便座昇降装置から可動プレートおよび左側スライダを外した状態の正面図、および図3(a)のC−C’線における概略断面図である。(A), (b) is the front view of the state which removed the movable plate and the left side slider from the toilet seat raising / lowering apparatus to which this invention is applied, and the schematic sectional drawing in the C-C 'line | wire of Fig.3 (a). (a)、(b)は、本発明を適用した便座昇降装置に用いたステッピングモータのロータを示す平面図、および図4(a)のD−D’線における概略断面図である。(A), (b) is a top view which shows the rotor of the stepping motor used for the toilet seat raising / lowering apparatus to which this invention is applied, and a schematic sectional drawing in the D-D 'line | wire of Fig.4 (a). (a)、(b)は、本発明を適用した便座昇降装置において、便座ユニットを搭載した可動部材が最下位置にある状態を示す説明図、および可動部材が最上位置にある説明図である。(A), (b) is explanatory drawing which shows the state in which the movable member which mounted the toilet seat unit is in the lowest position, and explanatory drawing which has a movable member in the highest position in the toilet seat raising / lowering apparatus to which this invention is applied. . (a)、(b)は、本発明を適用した便座昇降装置に用いたステッピングモータのロータの変形例を示す平面図、および図4(a)のD−D’線における概略断面図である。(A), (b) is a top view which shows the modification of the rotor of the stepping motor used for the toilet seat raising / lowering apparatus to which this invention is applied, and a schematic sectional drawing in the DD 'line of Fig.4 (a). .

符号の説明Explanation of symbols

1 便座昇降装置
2 固定プレート(固定部材)
3 ストッパープレート
5 駆動機構
6 可動プレート(可動部材)
7 ステッピングモータ(モータ)
8 出力歯車
10 便座ユニット
11 便器本体
12 便座
41、42 ガイド軸(ガイド機構)
51 右側スライダ
52 左側スライダ
53 ラック
70 減速輪列
71、72、73 減速歯車
74 ピニオン回転体
74a ピニオン
75 マグネット回転体
75a マグネット
76 ロータ
77 ステータ
78 固定軸
79ラチェット機構(トルクリミッタ)
80 出力ピニオン
91 第1のストッパー
92 第2のストッパー

1 Toilet seat elevating device 2 Fixing plate (fixing member)
3 Stopper plate 5 Drive mechanism 6 Movable plate (movable member)
7 Stepping motor (motor)
8 Output gear 10 Toilet seat unit 11 Toilet bowl body 12 Toilet seat 41, 42 Guide shaft (guide mechanism)
51 Right slider 52 Left slider 53 Rack 70 Reduction gear train 71, 72, 73 Reduction gear 74 Pinion rotating body 74a Pinion 75 Magnet rotating body 75a Magnet 76 Rotor 77 Stator 78 Fixed shaft 79 Ratchet mechanism (torque limiter)
80 output pinion 91 first stopper 92 second stopper

Claims (8)

洋式トイレの便器本体側に固定される固定部材と、便座ユニットが取り付けられる可動部材と、該可動部材を上下方向に案内するガイド機構とを有する便座昇降装置において、
前記固定部材に対して前記可動部材を電動により上昇または下降可能な駆動機構を有し、
前記駆動機構は、前記可動部材を駆動可能なモータと、該モータと前記可動部材との間に配置されたトルクリミッタとを備え、
前記モータは、ステッピングモータであり、前記可動部材に対して上昇方向または下降方向に働いて前記モータを脱調させる過負荷により脱調して回転し、
前記トルクリミッタは、前記可動部材が停止した後、慣性力により脱調して回転する前記モータの回転を許容することにより、前記モータの前記可動部材へ伝達する前記慣性力を遮断することを特徴とする便座昇降装置。
In a toilet seat lifting apparatus having a fixed member fixed to the toilet body side of a Western-style toilet, a movable member to which a toilet seat unit is attached, and a guide mechanism for guiding the movable member in the vertical direction,
A drive mechanism capable of raising or lowering the movable member electrically with respect to the fixed member;
The drive mechanism includes a motor capable of driving the movable member, and a torque limiter disposed between the motor and the movable member,
The motor is a stepping motor, which rotates in an out-of-step condition by acting on the movable member in an upward direction or a downward direction to step out the motor,
The torque limiter after the movable member is stopped, by allowing rotation of the motor that rotates step-out due to the inertial force, characterized by blocking the inertial forces transmitted to the movable member of the motor Toilet seat lifting device.
請求項1において、前記トルクリミッタの前記過負荷がかかる下降方向への空転トルクを、上昇方向へ前記可動部材が駆動されているときの前記モータの脱調トルクより大きくしたことを特徴とする便座昇降装置。 2. The toilet seat according to claim 1, wherein an idling torque in a descending direction to which the overload of the torque limiter is applied is larger than a step-out torque of the motor when the movable member is driven in an ascending direction . lift device. 請求項1または2において、前記トルクリミッタは、前記可動部材に対して下降方向に働いて前記モータを脱調させる過負荷により脱調して回転する前記モータの前記可動部材へ伝達する前記慣性力を遮断することを特徴とする便座昇降装置。 According to claim 1 or 2, wherein the torque limiter, the inertial force transmitted to the movable member of the motor which rotates step-out due to an overload to step out of the motor working downward direction relative to the movable member Toilet seat elevating device, characterized in that 請求項1ないし3のいずれかにおいて、前記過負荷がかかる下降方向へ前記可動部材が駆動される際の前記ステッピングモータの駆動パルスの周波数を、上昇方向へ前記可動部材が駆動される際の前記ステッピングモータの駆動パルスの周波数よりも大きくしたことを特徴とする便座昇降装置。 4. The frequency of the drive pulse of the stepping motor when the movable member is driven in the descending direction where the overload is applied , according to any one of claims 1 to 3, wherein the movable member is driven in the upward direction . A toilet seat lifting and lowering device characterized in that it is larger than the frequency of the driving pulse of the stepping motor. 請求項1ないし3のいずれかにおいて、前記トルクリミッタの前記過負荷がかかる下降方向への空転トルクを、前記過負荷がかかる下降方向へ前記可動部材が駆動されているときの前記モータの脱調トルクより小さくしたことを特徴とする便座昇降装置。 4. The step-out of the motor when the movable member is driven in the downward direction in which the overload is applied in the downward direction in which the overload of the torque limiter is applied in the downward direction in which the overload is applied. A toilet seat lifting device characterized by being smaller than torque. 請求項1ないし5のいずれかにおいて、前記トルクリミッタは、上昇方向への空転トルクを、前記過負荷がかかる下降方向への空転トルクよりも小さくしたことを特徴とする便座昇降装置。 6. The toilet seat lifting / lowering device according to claim 1, wherein the torque limiter is configured such that an idling torque in an ascending direction is smaller than an idling torque in a descending direction to which the overload is applied . 請求項6において、前記トルクリミッタをラチェット機構により構成したことを特徴とする便座昇降装置。   7. The toilet seat lifting / lowering device according to claim 6, wherein the torque limiter is constituted by a ratchet mechanism. 洋式トイレの便器本体側に固定される固定部材と、便座ユニットが取り付けられる可動部材と、該可動部材を上下方向に案内するガイド機構とを有する便座昇降装置において、In a toilet seat lifting apparatus having a fixed member fixed to the toilet body side of a Western-style toilet, a movable member to which a toilet seat unit is attached, and a guide mechanism for guiding the movable member in the vertical direction,
前記固定部材に対して前記可動部材を電動により上昇または下降可能な駆動機構を有し、A drive mechanism capable of electrically raising or lowering the movable member with respect to the fixed member;
前記駆動機構は、前記可動部材を駆動可能なモータと、該モータと前記可動部材との間に配置されたトルクリミッタとを備え、The drive mechanism includes a motor capable of driving the movable member, and a torque limiter disposed between the motor and the movable member,
該トルクリミッタは、前記可動部材に対して上昇方向または下降方向に働いて前記モータを脱調させる過負荷により脱調して回転する前記モータの前記可動部材へ伝達する慣性力を遮断し、The torque limiter cuts off an inertial force transmitted to the movable member of the motor that rotates out of step by an overload that causes the motor to step out by moving upward or downward with respect to the movable member;
前記トルクリミッタの上昇方向への空転トルクは、前記過負荷がかかる下降方向への空転トルクよりも小さいことを特徴とする便座昇降装置。The toilet seat lifting / lowering device according to claim 1, wherein an idling torque in an upward direction of the torque limiter is smaller than an idling torque in a descending direction to which the overload is applied.
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