特許 6255736 開閉装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6255736

(24)【登録日】2017年12月15日

(45)【発行日】2018年1月10日

(54)【発明の名称】開閉装置

(51)【国際特許分類】

   A47K 13/10 20060101AFI20171227BHJP

【ＦＩ】

   A47K13/10

【請求項の数】6

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2013-130550(P2013-130550)

(22)【出願日】2013年6月21日

(65)【公開番号】特開2015-2905(P2015-2905A)

(43)【公開日】2015年1月8日

【審査請求日】2016年5月10日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000011

【氏名又は名称】アイシン精機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002158

【氏名又は名称】特許業務法人上野特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100095669

【弁理士】

【氏名又は名称】上野 登

(72)【発明者】

【氏名】片山 透

(72)【発明者】

【氏名】薬袋 賢一

【審査官】 金高 敏康

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０３−１２５７７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３３５３１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−１３１９４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−２０１６６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３１４６５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／０１７４３３６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ４７Ｋ １３／１０，１３／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内部に空間を有する収容部材と、
被開閉部材が固定され、少なくとも一部が前記収容部材内に収容され、前記収容部材に対して回転することで前記被開閉部材を開閉させる開閉軸部材と、
ばねよりなり、前記収容部材に収容され、前記開閉軸部材を前記被開閉部材の開方向に付勢する回転付勢部材と、
アーム部材と、
前記アーム部材に形成された第一の係合部材と、
前記被開閉部材が閉じられた状態において前記第一の係合部材と係合し、前記収容部材に対する前記開閉軸部材の回転を規制する第二の係合部材と、を有し、
前記アーム部材は、支点と、前記支点を挟んで前記第一の係合部材の反対側に設けられ、電磁弁またはモータで押すことができる押圧部と、を有し、
前記電磁弁またはモータで前記押圧部を押すと、前記第一の係合部材と前記第二の係合部材の間の係合が解除されることを特徴とする開閉装置。

【請求項2】

前記第一の係合部材と前記第二の係合部材より構成される係合部は、前記アーム部材と前記開閉軸部材の間に設けられており、
前記第二の係合部材は、前記開閉軸部材に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の開閉装置。

【請求項3】

前記回転付勢部材は、トーションばねであることを特徴とする請求項１または２に記載の開閉装置。

【請求項4】

ばねよりなり、前記第一の係合部材と前記第二の係合部材を相互に係合させる方向に前記第一の係合部材または第二の係合部材を付勢する係合付勢部材をさらに有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の開閉装置。

【請求項5】

前記第一の係合部材および第二の係合部材の一方は部分球状の突起であり、他方は部分球状の凹部であり、
前記アーム部材は、前記第二の係合部材と前記第一の係合部材を結ぶ軸の延長上の前記第一の係合部材と反対側の部位に、突起状のコイルばね保持部を有し、
前記係合付勢部材は、コイルばねであり、前記第二の係合部材と前記第一の係合部材を結ぶ軸の延長上に軸を配置され、一端に前記コイルばね保持部が挿入され、他端は前記被開閉部材が回動可能に取り付けられた本体部に固定されていることを特徴とする請求項４に記載の開閉装置。

【請求項6】

前記第一の係合部材および第二の係合部材の一方は部分球状の突起であり、他方は部分球状の凹部であり、
前記係合付勢部材は、トーションばねであり、前記アーム部材の前記支点と同軸上に固定され、前記アーム部材の前記押圧部を前記電磁弁またはモータによる押圧方向と逆の方向に付勢していることを特徴とする請求項４に記載の開閉装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、開閉装置に関し、さらに詳しくは、便座および便蓋の開閉運動の駆動に好適に用いられる開閉装置に関する。

【背景技術】

【0002】

便器に備えられる便座および便蓋には、衛生性等の観点から、直接手を触れなくても開閉できるような開閉機構が設けられることがある。このような開閉機構として、ギアやモータ等を使用した自動開閉装置が挙げられる。例えば、特許文献１には、ウォームギアが回転軸に取り付けられたモータと、ウォームギアに噛み合うヘリカルギア、副ウォームギア等複数の部材を含んでなる減速ギア機構とを有する自動開閉装置が記載されている。また、特許文献２には、手動操作によるギア装置へのダメージを回避すべく、複数の二連遊星ギアを含む遊星ギアボックス、摩擦クラッチ等よりなる保護装置を有する自動開閉装置が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００７−３１９４１１号公報

【特許文献2】特開２００９−１６５８３８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記のように、モータやギアを用いて自動開閉装置を構成する場合、部品点数が多くなり、開閉装置の構築に要するコストが高くなってしまう。また、複雑な機構を有することにより、故障が生じる可能性が高くなる。例えば、モータで開閉運動が駆動されている最中に、逆方向への手動操作が行われると、ギアが破損する可能性がある。特許文献２のような保護装置を用いれば、手動操作による故障を低減することはできるが、ますます自動開閉装置の構造が複雑になり、製造コストも上昇する。

【0005】

例えばトーションばねを使用することで、モータやギアを用いずに、便座や便蓋に直接手を触れずにそれらを開閉する便蓋・便座開閉装置を構築することが考えられる。しかし、トーションばねの回転力が開方向に常に印加されるため、単純にトーションばねを設けるだけでは、負荷が加えられない状態では、便座や便蓋が開いた状態に保たれることになる。これは、便座や便蓋を閉状態に維持する用途に対しては、適していない。例えば、便座の支持部にトーションばねを設けておけば、便蓋を閉めた状態においては、便蓋に働く重力によって便座を閉状態に保ち、便蓋を開けると便座も自動的に跳ねあげられるようにすることが可能である。しかし、便座を便蓋と独立に開閉させたい場合や、便蓋の支持部にこの構成を適用することは、困難である。

【0006】

本発明の課題は、便座や便蓋のような被開閉部材の開閉運動を駆動する開閉装置において、モータおよびギアによらない簡素な構成によって、使用者が被開閉部材に直接接触せずに被開閉部材の開動作を駆動可能であり、かつ負荷を加えなくても被開閉部材を閉じた状態に維持できる開閉装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するために、本発明にかかる開閉装置は、内部に空間を有する収容部材と、被開閉部材が固定され、少なくとも一部が前記収容部材内に収容され、前記収容部材に対して回転することで前記被開閉部材を開閉させる開閉軸部材と、ばねよりなり、前記収容部材に収容され、前記開閉軸部材を前記被開閉部材の開方向に付勢する回転付勢部材と、前記開閉軸部材に形成された第一の係合部材と、前記被開閉部材が閉じられた状態において前記第一の係合部材と係合し、前記収容部材に対する前記開閉軸部材の回転を規制する第二の係合部材と、を有することを要旨とする。

【0008】

ここで、前記第一の係合部材は、前記開閉軸部材の前記収容部材に収容された部位の壁面に形成され、前記第二の係合部材は、前記収容部材の内壁面に形成されているとよい。

【0009】

そして、前記回転付勢部材は、トーションばねであることが好ましい。

【0010】

また、前記開閉装置は、ばねよりなり、前記第一の係合部材と前記第二の係合部材を相互に係合させる方向に前記第一の係合部材または第二の係合部材を付勢する係合付勢部材をさらに有するとよい。

【0011】

さらに、前記第一の係合部材および第二の係合部材の一方は部分球状の突起であり、他方は部分球状の凹部であり、前記係合付勢部材は、前記第一の係合部材と第二の係合部材を結ぶ方向と平行に軸を配置されたコイルばねであることが好適である。

【0012】

そして、前記開閉装置は、前記被開閉部材の外側から操作することで、前記係合付勢部材を付勢方向と逆に変形させ、前記第一の係合部材と前記第二の係合部材との間の係合を解除することができる操作部材をさらに有することが好ましい。

【発明の効果】

【0013】

上記発明にかかる開閉装置によると、回転付勢部材によって被開閉部材が開方向に付勢されているので、第一の係合部材と第二の係合部材の間の係合を解除することで、使用者が被開閉部材を手で直接操作しなくても、被開閉部材の開運動が自動的に駆動される。一方、第一の係合部材と第二の係合部材を係合させておけば、これらの係合が収容部材に対する開閉軸部材の回転運動を阻止するので、外力による負荷を印加しておくことなく、被開閉部材を閉状態に維持することができる。被開閉部材の開運動は、ばねよりなる回転付勢部材のみによって駆動されるので、開運動の駆動を目的として、モータおよびギアを開閉装置に備える必要がない。一般に、モータやギアと比較して、ばねには故障が生じにくく、特に、被開閉部材に手動操作が加えられた場合にも、不可逆的な損傷は発生しない。

【0014】

ここで、第一の係合部材が、開閉軸部材の収容部材に収容された部位の壁面に形成され、第二の係合部材が、収容部材の内壁面に形成されている場合には、開閉装置全体をコンパクトに形成することができる。

【0015】

そして、回転付勢部材が、トーションばねである場合には、簡素で低コストの構成で、被開閉部材の開方向に開閉軸部材を付勢することができる。

【0016】

また、開閉装置が、ばねよりなり、第一の係合部材と第二の係合部材を相互に係合させる方向に第一の係合部材または第二の係合部材を付勢する係合付勢部材をさらに有する場合には、被開閉部材の閉状態での保持が一層強固に行われるようになる。

【0017】

さらに、第一の係合部材および第二の係合部材の一方が部分球状の突起であり、他方が部分球状の凹部であり、係合付勢部材が、第一の係合部材と第二の係合部材を結ぶ方向と平行に軸を配置されたコイルばねである場合には、コイルばねが第一の係合部材を第二の係合部材に対して押し付けるので、両者が係合して被開閉部材が閉じられた状態が、強固に維持される。また、コイルばねを圧縮することで、容易に第一の係合部材と第二の係合部材の間の係合が解除され、被開閉部材の開動作が駆動される。

【0018】

そして、開閉装置が、被開閉部材の外側から操作することで、係合付勢部材を付勢方向と逆に変形させ、第一の係合部材と第二の係合部材との間の係合を解除することができる操作部材をさらに有する場合には、使用者が操作部材を操作することで、容易に第一の係合部材と第二の係合部材との間の係合を解除し、被開閉部材を開状態とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の一実施形態にかかる開閉装置を備えた便座装置について、便蓋を閉めた状態を示す斜視図である。

【図2】上記便座装置について、便蓋を開けた状態を示す斜視図である。

【図3】閉状態における便蓋開閉装置を示す図１中Ａ−Ａ断面図であり、（ａ）は全体図、（ｂ）は（ａ）において円で囲んだ部分の拡大図である。

【図4】開状態における便蓋開閉装置を示すＡ−Ａ断面図である。

【図5】リモコン信号またはフットスイッチを用いて便座の開運動を駆動する便座開閉装置の一実施形態を示す断面図である。

【図6】リモコン信号またはフットスイッチを用いて便座の開運動を駆動する便座開閉装置の別の実施形態を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明の実施形態にかかる開閉装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。

【0021】

本発明の一実施形態にかかる開閉装置は、便器に固定される便座装置において、便座および便蓋を開閉可能に取り付けるのに好適に使用される。図１に示すように、便座装置９０においては、温水洗浄装置等、構成機器を収容する本体部９３の前方に、便蓋９１と便座９２が取り付けられている。便蓋９１は、本発明の一実施形態にかかる便蓋開閉装置１を介して、本体部９３に対して回動により開閉可能に取り付けられている。便座９２も同様に、本発明の一実施形態にかかる便座開閉装置１’を介して、本体部９３に対して回動により開閉可能に取り付けられている。本体部９３が、便器（不図示）の上面に固定されることにより、便蓋９１および便座９２が便器に対して回動可能に取り付けられた状態となる。なお、便蓋９１を例とすると、開閉可能な範囲の中で、図１のように完全に閉方向に回動した状態を（全）閉状態とし、図２のように完全に開方向に回動した状態を（全）開状態とする。

【0022】

以下、便蓋開閉装置１について、図１、図２のＡ−Ａ断面を示した図３および図４に基づき、その構成を説明する。説明は省略するが、便座開閉装置１’も同様の構成を有する。図３は、便蓋９１を図１のように全閉状態とした際の便蓋開閉装置１の状態を示し、図４は、便蓋９１を図２のように全開状態とした際の便蓋開閉装置１の状態を示している。

【0023】

便蓋開閉装置１は、収容部材２と、開閉軸部材３と、トーションばね（回転付勢部材）４と、コイルばね（係合付勢部材）５と、操作部材６とを有してなる。

【0024】

収容部材２は、第一の収容部材２ａと第二の収容部材２ｂが接合されてなる。収容部材２の内部には、開口を有する収容空間２ｄが形成され、収容空間２ｄには、トーションばね４と、コイルばね５、そして開閉軸部材３の一部が収容されている。収容部材２の内壁面（収容空間２ｄの壁面）には、係合凹部（第二の係合部材）８，８が略半球状の凹部として形成されている。本実施形態においては、係合凹部８，８は、開閉軸部材３の中心軸Ｃを挟んで対向する位置に２つ形成されている。収容部材２は、便座装置９０の本体部９３に固定される。

【0025】

開閉軸部材３には、便蓋９１（図３，４では不図示）が固定されている。開閉軸部材３の一部は、収容部材２の収容空間２ｄの開口を通って、収容空間２ｄに収容されている。そして、開閉軸部材３は、収容部材２の収容空間２ｄに一部を収容された状態のまま、収容部材２に対して、中心軸Ｃのまわりに、回転可能となっている。これによって、便蓋９１は、開閉軸部材３の中心軸Ｃを回動軸として、便座装置９０の本体部９３に対して回動可能となっている。さらに、開閉軸部材３は、収容部材２に対して、中心軸Ｃに沿う方向に進退運動可能となっている。

【0026】

開閉軸部材３の収容空間２ｄに収容された部位には、トーションばね保持部３ａと、コイルばね収容部３ｂと、係合突起（第一の係合部材）７，７が形成されている。トーションばね保持部３ａは、トーションばね４を構成する線材の外径と略等しい内径を有する円筒状の中空部を有し、トーションばね４の一端である変位端４ａをその中空部に収容している。トーションばね保持部３ａの中空部の壁面とトーションばね４の変位端４ａとの間の摩擦により、変位端４ａの回転方向の変位と、開閉軸部材３の収容部材２に対する回転が相互に連動しており、一方の運動が起こると、それによって他方の運動が駆動される。

【0027】

コイルばね収容部３ｂは、中空状に形成されて中心軸Ｃ上に配置され、中空部にコイルばね５全体を収容している。コイルばね収容部３ｂには、押圧面３ｃが形成されており、押圧面３ｃによってコイルばね５を中心軸Ｃに沿って押圧し、圧縮することができる。

【0028】

係合突起７，７は、収容部材２に形成された係合凹部８，８と相補的な略半球状の突出形状に形成され、便蓋９１を図１のように閉状態とした際の収容部材２と開閉軸部材３の相対配置において、係合凹部８，８と対向する位置に配置されている。これにより、便蓋９１を閉状態とした時に、係合突起７，７と係合凹部８，８が相互に係合することができる。

【0029】

さらに、開閉軸部材３は、押圧面３ｃを介してコイルばね収容部３ｂの反対側に、中空の操作部材収容部３ｄを有している。操作部材収容部３ｄの中空部には、操作部材６が挿入されている。

【0030】

トーションばね４は、その中心軸を開閉軸部材３の中心軸Ｃ上に配置されて、収容部材２の内部に収容されている。トーションばね４の変位端４ａとは反対側の端部（不図示）は、収容部材２に固定されている。変位端４ａは、前述のように、開閉軸部材３のトーションばね保持部３ａに保持され、変位端４ａの変位と収容部材２に対する開閉軸部材３の回転が、相互に連動されている。つまり、トーションばね４の復元力によって変位端４ａが中心軸Ｃのまわりに回転すると、開閉軸部材３（および便蓋９１）の中心軸Ｃまわりの回転が駆動され、一方、開閉軸部材３（および便蓋９１）が外力によって中心軸Ｃのまわりに回転されると、変位端４ａが中心軸Ｃのまわりに回転して変位される。トーションばね４は、開閉軸部材３を介して、便蓋９１を開方向に付勢している。トーションばね４の中心には、開閉軸部材３のコイルばね収容部３ｂが挿通されている。

【0031】

コイルばね５は、その中心軸を開閉軸部材３の中心軸Ｃ上に配置されて、開閉軸部材３のコイルばね収容部３ｂに収容されている。コイルばね５は、コイルばね収容部３ｂに加え、収容部材２の底面２ｃに突出形成された位置決め部２ｅによって位置決めされている。開閉軸部材３を、収容部材２内部に深く挿入する方向（方向Ｄ１）に並進運動させると、開閉軸部材３の押圧面３ｃによって、コイルばね５が押圧され、押圧面３ｃと収容部材２の底面２ｃとの間でコイルばね５が圧縮される。便蓋９１が全閉状態にあるとき、コイルばね５は、自然長よりも圧縮された状態にあり、押圧面３ｃを介して、開閉軸部材３を収容部材２から脱出させる方向（方向Ｄ２）に付勢している。これにより、開閉軸部材３に設けられた係合突起７，７が、収容部材２に設けられた係合凹部８，８に向かって押し付けられている。

【0032】

操作部材６は、柱状の軸部６ａと、軸部６ａの端部に結合された略円盤状のボタン部６ｂを有する。軸部６ａは、ボタン部６ｂと反対側から開閉軸部材３の操作部材収容部３ｄに挿入されている。ボタン部６ｂを方向Ｄ１に押しこむことで、ボタン部６ｂと反対側の軸部６ａの端面が開閉軸部材３の押圧面３ｃを押し、これによってコイルばね５を圧縮することができる。操作部材６の少なくともボタン部６ｂ（および開閉軸部材３の操作部材収容部３ｄの一部）は、便蓋９１の外側に突出して設けられており、使用者が便蓋９１の外側からボタン部６ｂを押すことができる。

【0033】

図１および図３のように、便蓋９１が全閉状態にあるとき、収容部材２に対する開閉軸部材３の回転位置は、係合突起７，７と係合凹部８，８の位置が揃うものとなっている。そして、コイルばね５が自然長よりも圧縮され、開閉軸部材３が方向Ｄ２に付勢されていることにより、係合突起７，７が係合凹部８，８に押し付けられた状態で、係合突起７，７と係合凹部８，が係合している。トーションばね４は、巻き込み方向に変形されている。この変形されたトーションばね４の復元力により、開閉軸部材３およびそれに結合された便蓋９１が開方向に付勢されている。しかし、係合突起７，７が係合凹部８，８に係合され、かつコイルばね５によってその係合が強固に保持されているので、開閉軸部材３と収容部材２の間の相対回転が規制されており、実際に便蓋９１が開けられることはなく、閉状態が保持される。

【0034】

この状態から、操作部材６のボタン部６ｂを方向Ｄ１に押し込むと、軸部６ａが開閉軸部材３の押圧面３ｃを押し、コイルばね５を一層圧縮するとともに、開閉軸部材３全体を収容部材２に対して方向Ｄ１に並進運動させる。この開閉軸部材３の並進運動に伴い、係合突起７，７が係合凹部８，８から脱出され、両者の間の係合が解除される。これにより、開閉軸部材３の収容部材２に対する回転の規制が解除され、トーションばね４の変位端４ａが、復元力によって、巻き込み方向と反対側、つまり便蓋９１の開方向に変位する。このトーションばね４の変位端４ａの変位によって、開閉軸部材３が収容部材２に対して回転され、開閉軸部材３に結合された便蓋９１が開方向に回動される。

【0035】

トーションばね４の変形が解消される状態にまで変位端４ａが回転されると、便蓋９１の開方向への運動が止まり、図２および図４に示した全開状態となる。ボタン部６ｂを押していた手等を離すと、コイルばね５の復元力により、開閉軸部材３が方向Ｄ２に押し戻されるが、収容部材２に対する開閉軸部材３の回転によって、便蓋９１が閉状態にあったときから係合突起７，７と係合凹部８，８の位置関係が変化しており、それらはもはや係合可能な回転位置にない。よって、便蓋９１は全開状態に維持される。この状態では、収容部材２と開閉軸部材３の間には、係合突起７，７の突出高さに等しい間隙Ｇが形成されており、コイルばね５は間隙Ｇの分だけ図３の全閉状態よりも圧縮されている。

【0036】

なお、ボタン部６ｂの操作によらなくても、直接便蓋９１を手でつかむ等して、便蓋９１に外力を及ぼすことでも、その外力がトーションばね４の変位端４ａを変位させるのに十分大きければ、全閉状態にある便蓋９１を開けることができる。この場合も、トーションばね４の変形が解消される状態まで便蓋９１を回動させると、便蓋開閉装置１は図４に示した状態となる。

【0037】

図２，４の全開状態から便蓋９１を閉めるには、使用者の手等によって便蓋９１に前方に回動させる方向の力を加えればよい。すると、便蓋９１に結合されている開閉軸部材３が回転し、それに連動して、トーションばね４の変位端４ａが巻き込み方向に変位される。開閉軸部材３は、コイルばね５の復元力によって方向Ｄ２に付勢されているので、開閉軸部材３の回転によって係合突起７，７と係合凹部８，８の回転位置が合うと、係合突起７，７が係合凹部８，８に嵌まり込み、両者の間に係合状態が形成され、便蓋９１が全閉状態においてロックされる。

【0038】

以上のように、本便蓋開閉装置１においては、トーションばね４の復元力により、開閉軸部材３およびそれに結合された便蓋９１が開方向に付勢されている。そして、係合突起７，７と係合凹部８，８の間の係合によって、収容部材２に対する開閉軸部材３の回転が規制されている。これらの機構を備えることにより、便蓋９１を押さえておく等、外力による負荷を便蓋９１に与えなくても、便蓋９１を全閉状態に維持することができる。また、便蓋９１に直接手を触れなくても、ボタン部６ｂを押すワンタッチ操作のみによって、係合凹部８，８と係合突起７，７の間の係合を解除し、便蓋９１を開けることができる。便蓋９１に手を触れずに便蓋９１を開けられることは、便蓋９１の操作において、衛生性を高める。なお、閉操作は手動にて行うことになるが、開操作に比べ、手動操作時の便蓋９１との接触の程度は小さい。

【0039】

さらに、便蓋開閉装置１においては、コイルばね５の働きにより、係合突起７，７と係合凹部８，８の間の係合状態が強固に保持され、便蓋９１を全閉状態においてロックすることができる。便蓋９１を全閉状態に維持することは、清潔感の向上、暖房式便座の保温、乳幼児の転落防止等の観点から重要である。

【0040】

以上のようなワンタッチ操作による開運動駆動機構と、全閉状態でのロック機構は、係合突起７，７と係合凹部８，８による係合構造を備えた収容部材２と開閉軸部材３の構成と、トーションばね４およびコイルばね５の２種のばねの働きとによって実現されている。これらは、いずれも単純な形状と動作原理を有する部材であり、モータやギア等を使用した複雑な開閉装置に比べ、安価に製造することができるうえ、故障が生じる可能性も低い。例えば、モータやギアを使用する場合には、自動開閉動作中に逆向きの操作が外力によって行われると、ギアの破損等の故障が生じる可能性があるが、本便蓋開閉装置１においては、上記のように、トーションばね４の変位端４ａを変化させられるだけの外力さえ与えれば、構成部材に無理な負荷を与えることなく、手動操作によっても便蓋９１を開けることができる。よって、自動操作と手動操作が併用されても、部材の損傷等が起こる可能性は低い。

【0041】

本便座装置９０においては、開閉軸部材３と収容部材２の間の回転を規制する係合部材が、単純な略半球形状（部分球形状）よりなる係合突起７，７と係合凹部８，８よりなり、それらが中心軸Ｃに平行な方向に相互に押しつけられることで係合される簡素な係合構造を有する。開閉軸部材３と収容部材２の間の回転を規制する係合部材の構成は、必ずしもこのようなものに限られないが、このような、一方向への押しつけのみによる係合構造を採用することで、操作部材６を介して開閉軸部材３を方向Ｄ１に押すだけで、係合を解除し、開閉軸部材３を回転可能な状態とすることができる。また、このような単純な係合部材と、その係合方向に平行な方向に開閉軸部材３を付勢する係合付勢部材としてのコイルばね５が協働することで、簡素な構成と機構により、係合部材の間の係合を深め、便蓋９１を全閉状態に強固にロックする機能が実現されている。開閉軸部材３と収容部材２の間の係合構造およびその係合を深める係合付勢部材がこのように簡素な構成を有することは、便蓋開閉装置１の故障の確率を一層低減することにも寄与する。これらが複雑な構成を有するほど、手動開操作が行われた際の係合解除によって、係合部等に故障が発生する可能性が高まってしまう。

【0042】

また、本便蓋開閉装置１においては、収容部材２と開閉軸部材３が入れ子状の構造をとり、それらの中心軸Ｃ上に、トーションばね４、コイルばね５、および操作部材６が配置されており、しかもコイルばね５はトーションばね４の中に侵入して配置されている。これらの構成により、便蓋開閉装置１をコンパクトに形成し、便蓋９１の回動軸上に配置することが可能となっている。このような便蓋開閉装置１を組み立てるには、例えば、第二の収容部材２ｂ上にトーションばね４、コイルばね５、開閉軸部材３をこの順に配置し、さらに第一の収容部材２ａをかぶせてから、トーションばね４とコイルばね５を適宜変形させたうえで、第二の収容部材２ｂを第一の接合部材２ａと接合すればよい。第一の収容部材２ａと第二の収容部材２ｂの間の接合は、ねじ留め、溶着等によって行うことができる。収容部材２は、必ずしも第一の収容部材２ａと第二の収容部材２ｂから構成されなくてもよいが、分割された複数の部材から構成することで、このように、コンパクトに便蓋開閉装置１を形成することが可能となっている。

【0043】

上記実施形態にかかる便蓋開閉装置１には、種々の変形形態が考えられる。まず、上記便蓋開閉装置１において、コイルばね５は必ずしも設けられなくてもよい。コイルばね５が存在していなくても、図３の全閉状態において、操作部材６によって押圧面３ｃを押せば、係合突起７，７と係合凹部８，８の間の係合を解除することができ、自動開操作という点においては、コイルばね５が存在する時と同様の機能を得ることができる。一方、全閉状態において、開閉軸部材３の操作部材収容部３ｄを方向Ｄ２に引く等すれば係合突起７，７を係合凹部８，８に嵌め込むことができ、全閉状態を維持できる。ただし、コイルばね５が存在しないことで、係合突起７，７を係合部材に常時押しつける力が得られなくなり、便蓋９１を全閉状態に維持する力は弱くなってしまう。

【0044】

また、上記の実施形態にかかる便蓋開閉装置１においては、開閉軸部材３と収容部材２の間の回転規制が、開閉軸部材３に形成された略半球状の係合突起７，７と収容部材２に形成された略半球状の係合凹部８，８によって実現され、その係合状態の維持がコイルばね５によって補助されたが、係合部材の構成は、開閉軸部材３と収容部材２の間の回転を十分に規制できるものであれば、このようなものに限られない。最も単純な変形例としては、開閉軸部材３の方に係合凹部を設け、収容部材２の方に係合突起を設けることが考えられる。さらに、上記実施形態にかかる便蓋開閉装置１の場合のように、プッシュ式ボタンを押すだけで係合を解除できるようにすることは困難になるが、フック状の係合構造や、ラチェット機構、磁石等を利用することが考えられる。

【0045】

さらに、上記実施形態にかかる便蓋開閉装置１においては、開閉軸部材３を便蓋９１の開方向に付勢する回転付勢部材としてトーションばね４が用いられ、係合突起７，７と係合凹部８，８との間の係合を深めるための係合付勢部材としてコイルばね５が用いられた。しかし、同様の方向に開閉軸部材３を付勢できるようなばねであれば、どのような付勢部材がそれぞれ使用されてもよい。

【0046】

最後に、上記実施形態にかかる便蓋開閉装置１においては、便蓋９１の回動軸（中心軸Ｃ）上に突出したボタン部６ｂを押すことで、便蓋９１の開動作が駆動されたが、便蓋９１の外から操作することで開閉軸部材３と収容部材２の係合構造を解除することができる、どのような操作部材を設けてもよい。最も単純な変形例としては、上記の便蓋開閉装置１と同様の略半球状の係合突起７，７および係合凹部８，８とコイルばね５を使用する形式において、適当なリンクを用いることで、プッシュ式のボタン部を、便蓋９１の回動軸上ではなく、回動軸と交差する方向等、他の部位に設けることも可能である。また、上記のように、フック状の係合構造やラチェット機構、磁石等を用いる場合には、回転操作式のレバー等、それぞれの係合構造に応じた操作部材を用いればよい。さらに、一部にモータを使用する必要が生じる可能性はあるが、係合の解除を電気的に行えるようにすれば、リモコン信号やフットスイッチからの信号を利用し、係合を解除し、便蓋９１近傍に設けられたボタン部にさえ接触することなく、便蓋９１の開動作を自動的に駆動できるようになる。

【0047】

図５および図６に、リモコン信号またはフットスイッチを使用して便蓋９１の開操作を行う形式の便蓋開閉装置の構成を示す。図５に示した便蓋開閉装置１０は、アーム部材１１を有し、収容部材１２に対する開閉軸部材１３の回転を規制する係合部が、収容部材１２と開閉軸部材１３の間ではなく、アーム部材１１と開閉軸部材１３の間に設けられている。アーム部材１１は、中央付近に設けられた支点１１ａで本体部９３に固定されている。そして、アーム部材１１には、係合突起１７が設けられ、開閉軸部材１３には、便蓋９１を閉状態とした際に係合突起１７と係合する部位に、係合凹部１８が設けられている。アーム部材１１には、支点１１ａを挟んで係合突起１７と反対側に、電磁弁またはモータ２１で押すことが可能な押圧部１１ｂが設けられている。さらに、アーム部材１１には、係合凹部１８と係合突起１７を結ぶ軸の延長上の係合突起１７と反対側の部位に、突起状のコイルばね保持部１１ｃが形成されている。そして、コイルばね１５が、係合凹部１８と係合突起１７を結ぶ軸の延長上にその軸を配置され、一端にコイルばね保持部１１ｃが挿入されている。コイルばね１５の他端は、本体部９３に固定されている。

【0048】

電磁弁またはモータ２１は、制御部（マイコン）２２に接続され、マイコン２２からの信号入力を受けて押圧部１１ｂを押すことができる。マイコン２２は、本体部９３に収容され、温水洗浄装置等を制御するマイコンと共通のものとすることができる。マイコン２２には、リモコン２３からのリモコン信号を受信する受信部またはフットスイッチ２４からの信号を入力される入力部を有する。そして、マイコン２２は、リモコン２３またはフットスイッチ２４からの信号入力を受けると、電磁弁またはモータ２１に信号を出力し、電磁弁またはモータ２１にアーム部材１１の押圧部１１ｂを操作させる。

【0049】

便蓋９１が閉状態にあるとき、アーム部材１１の係合突起１７と開閉軸部材１３の係合凹部１８が係合し、コイルばね１５が係合突起１７を係合凹部１８に押し付ける方向に付勢することにより、この係合状態が維持されている。これによって、開閉軸部材１３が収容部材１２内で回転して便蓋９１が開運動するのが規制されている。リモコン２３またはフットスイッチ２４から信号が発せられると、電磁弁またはモータ２１がアーム部材１１の押圧部１１ｂを押し、これにより、係合突起１７が係合凹部１８から脱出する方向に持ち上げられる。すると、係合突起１７と係合凹部１８の間の係合が解除され、開閉軸部材１３が回転し、便蓋９１が開状態となる。

【0050】

このようなリモコン信号またはフットスイッチを使用する便蓋開閉装置の別の例を、図６に示す。便蓋開閉装置１０’は、係合付勢部材として、コイルばね１５のかわりに、係合付勢用トーションばね１５’を有する。係合付勢用トーションばね１５’は、アーム部材１１の支点１１ａと同軸上に固定され、アーム部材１１の押圧部１１ｂを電磁弁またはモータ２１による押圧方向と逆の方向（図６の反時計回り方向）に付勢している。これにより、係合突起１７が、係合凹部１８の内部に押し付けられる方向に付勢され、係合突起１７と係合凹部１８の間の係合状態が維持されている。つまり、開閉軸部材１３が回転して便蓋９１が開運動するのが規制されている。図５の便蓋開閉装置１０の場合と同様に、リモコン２３またはフットスイッチ２４から信号が発せられると、電磁弁またはモータ２１がアーム部材１１の押圧部１１ｂを押し、係合突起１７が係合凹部１８から脱出する方向に持ち上げられることにより、便蓋９１が開状態となる。

【0051】

以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に何ら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で種々の改変が可能である。同様の開閉装置は、便座や便蓋以外にも、容器や機器の蓋等、回動可能に他の物品に取り付けられる種々の部材に適用することができる。

【符号の説明】

【0052】

１，１０，１０’ 便蓋開閉装置
１’ 便座開閉装置
２，１２ 収納部材
３，１３ 開閉軸部材
３ａ トーションばね保持部
３ｂ コイルばね収容部
３ｃ 押圧面
３ｄ 操作部材収容部
４，１４ トーションばね
４ａ 変位端
５，１５ コイルばね
６ 操作部材
６ａ 軸部
６ｂ ボタン部
７，１７ 係合突起
８，１８ 係合凹部
１１ アーム部
１１ａ 支点
１１ｂ 押圧部
１５’ 係合付勢用トーションばね
９０ 便座装置
９１ 便蓋
９２ 便座
９３ 本体部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】