JP2020162695A - 開閉部材駆動装置 - Google Patents
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Abstract
Description
るので、第1ばねと第2ばねとが干渉することを抑制できる。
Xとする。第1方向Zは、出力軸2の軸線Lの方向であり、第2方向Yはケース10の長手方向であり、第3方向Xは、ケース10の短手方向(幅方向)である。また、第1方向Zの一方側をZ1、他方側をZ2とし、第2方向Yの一方側をY1、他方側をY2とし、第3方向Xの一方側をX1、他方側をX2とする。ケース10から出力軸2が突出する側は第1方向Zの他方側Z2であり、ケース10において出力軸2が配置される側は第2方向Yの一方側Y1である。
図1に示す開閉部材駆動装置1は、蓋や扉などの開閉部材を回動させて開閉する装置である。図2に示す洋式便器100は、便器本体110、便座120、便蓋130、およびタンク140を有する。便座120および便蓋130は、それぞれ、開閉部材駆動装置1の出力軸2(図3参照)に連結される。便座120および便蓋130は、出力軸2の回転により、便器本体110に被さる閉姿勢、および、便器本体110から立ち上がる開姿勢に変位する。なお、洋式便器100は、便座120および便蓋130の一方のみを開閉部材駆動装置1によって回動させる構成であってもよい。
2に延びる中間枠部162とを備える。中間枠部162は、ケース10の第1側壁11、第2側壁12、第3側壁13、および第4側壁14の第1方向Zの中間部分を構成する。中間ケース16には、伝達機構4を構成する複数の歯車のうちの一部の歯車が収容される。また、中間ケース16には、出力軸2の基部21が収容される。
431と同軸で第3大径歯車431よりも外径寸法が小さい第3小径歯車432を備える複合歯車である。第3大径歯車431は、第3小径歯車432の第1方向Zの一方側Z1に位置する。第3歯車43は、第1方向Zに延びる第3支軸433に回転可能に支持される。第3支軸433は、一方の端部分が中間ケース16の中間板161に保持され、他方の端部分は、補強部材18を貫通して第2ケース17に保持されている。
って保持されると共に、中間板161によって第1方向Zの一方側Z1から支持される。
図8に示すように、中間ケース16は、支持部6の外周側において周方向に延びるリブ7を備える。リブ7は、中間板161から第1方向Zの他方側Z2へ突出する。支持部6の外周側に第1ばね51および第2ばね52を装着したとき、リブ7の周方向の一端は、第1ばね51と第2ばね52との間に配置される(図3参照)。リブ7の内周縁71は円弧状である。すなわち、リブ7の内周縁71は、内周側に配置されるばねである第2ばね52のばね部520の外周に沿う形状である。一方、リブ7の外周縁は、周方向の両端にそれぞれ、第1ばね51のばね部510の内周に沿う円弧部72A、72Bが設けられ、周方向の中央に、径方向外側へ突出する突出部73が設けられている。突出部73は、開口部164の内側へ突出する形状になっている。また、リブ7の外周縁は、突出部73の先端の周方向の両側にそれぞれ、円弧部72A、72Bの接線方向に延びる直線部74A、74Bが設けられている。
ある。そのため、第1ばね52の1巻目510Aとリブ7の円弧部72Aとの間には、径方向の隙間Sが形成されている。
開閉部材駆動装置1は、モータ3が正方向あるいは逆方向に駆動されると、モータ3の駆動力が伝達機構4を介して出力軸2に伝達され、出力軸2が第1回転方向CWあるいは第2回転方向CCWに回転する。これにより、出力軸2に固定された便座、便蓋などの開閉部材は、開方向あるいは閉方向に回転する。開閉部材が回転すると、ポテンショメータ8からは、開閉部材の位置に対応する信号が出力される。また、出力軸2に連結された開閉部材が第1回転方向CWに回転すると、アシストばね5は、出力軸2を軸線L周りで第1回転方向CWとは反対の第2回転方向CCWに回転させる付勢力を出力軸2に加える。つまり、開閉部材を駆動する際に、出力軸2を付勢するアシスト力が出力軸2に加えられる。また、伝達機構4は、第1歯車41にトルクリミッタ46を備えているので、開閉部材から出力軸2を介して伝達機構4に過大な負荷が加わった場合には、トルクリミッタ46が機能して、伝達機構4による駆動力伝達の伝達を遮断する。これにより、外部からの過大な負荷に起因して、伝達機構4が破損することを防止できる。
アシストばね5は、第1ばね51と第2ばね52の作用角度範囲(付勢力を発生させる角度範囲)が異なる。開閉部材が便座や便蓋である場合に、開閉部材を基準位置から所定角度回転させる際の回転負荷と基準位置からの回転角度との関係を示す負荷曲線は、単純な比例関係を示す形状ではない。そこで、作用角度範囲が異なる複数のばねを組み合わせることにより、モータ3の駆動力と第1ばね51および第2ばね52による付勢力とを合計した力と回転角度との関係を示すグラフを負荷曲線に近づけている。
が変形して付勢力を発生させることになる。
以上説明したように、本形態の開閉部材駆動装置1は、ケース10と、ケース10から突出する出力軸2と、ケース10に収容されるモータ3と、ケース10に収容され、モータ3の回転を出力軸2に伝達する伝達機構と、出力軸2の第1回転方向CWへの回転に伴い、出力軸2を第1回転方向CWとは反対側の第2回転方向CCWへ付勢するアシスト力を発生させるアシストばね5と、を有する。アシストばね5は、第1ばね51と、第1ばね51の内周側に配置される第2ばね52と、を備え、第1ばね51および第2ばね52はねじりコイルばねである。ケース10は、内部空間を仕切る中間板161と、中間板161から出力軸2の側へ突出する支持部6およびリブ7と、を備える。支持部6は、出力軸2を回転可能に支持し、第2ばね52の内周側に配置される。また、第1ばね51と第2ばね52の間にリブ7が配置される。
りコイルばねを備えている。ケース10は、内部空間を第1方向Zで仕切る中間板161を備えており、中間板161から、アシストばね5の内周側に配置される支持部6が突出し、さらに、第1ばね51と第2ばね52の間に配置されるリブ7が突出している。このように、ケース10に設けられたリブ7を第1ばね51と第2ばね52の間に配置することにより、第1ばね51と第2ばね52とが干渉することを抑制できる。従って、第1ばね51と第2ばね52が互いに干渉して正常なばね動作を行うことができず、設計どおりのばね力を得られなくなるおそれが少ない。また、第1ばね51と第2ばね52の干渉によって異常な応力が発生して耐久性を損なうおそれが少ない。
ることができる。また、第2ばね52の変形を抑制できるので、第1ばね51と第2ばね52とが干渉することを抑制できる。
Claims (11)
- ケースと、
前記ケースから突出する出力軸と、
前記ケースに収容されるモータと、
前記ケースに収容され、前記モータの回転を前記出力軸に伝達する伝達機構と、
前記出力軸の第1回転方向への回転に伴い、前記出力軸を前記第1回転方向とは反対側の第2回転方向へ付勢するアシスト力を発生させるアシストばねと、を有し、
前記アシストばねは、第1ばねと、前記第1ばねの内周側に配置される第2ばねと、を備え、前記第1ばねおよび前記第2ばねはねじりコイルばねであり、
前記ケースは、内部空間を仕切る中間板と、前記中間板から前記出力軸の側へ突出する支持部およびリブと、を備え、前記支持部は、前記出力軸を回転可能に支持し、
前記第2ばねの内周側に前記支持部が配置され、
前記第1ばねと前記第2ばねの間に前記リブが配置されることを特徴とする開閉部材駆動装置。 - 前記リブの外周縁の少なくとも一部は、前記第1ばねの1巻目の内周に沿う形状であることを特徴とする請求項1に記載の開閉部材駆動装置。
- 前記リブと前記第1ばねの1巻目との間には、径方向の隙間が設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載の開閉部材駆動装置。
- 前記リブは、前記第1ばねの径方向外側へ突出する突出部を備えることを特徴とする請求項1から3の何れか一項に記載の開閉部材駆動装置。
- 前記中間板は、前記第1ばねの端部が配置される開口部を備え、
前記突出部は、前記開口部の側へ突出することを特徴とする請求項4に記載の開閉部材駆動装置。 - 前記突出部は、前記第1ばねの一部を支持する受け部であることを特徴とする請求項5に記載の開閉部材駆動装置。
- 前記リブの高さは、前記第1ばねの線径より低いことを特徴とする請求項6に記載の開閉部材駆動装置。
- 前記リブは、前記突出部から周方向で離れるに従って径方向の幅が細くなる先細り形状であることを特徴とする請求項4から7の何れか一項に記載の開閉部材駆動装置。
- 前記リブの内周縁は、前記第2ばねの外周に沿う形状であることを特徴とする請求項1から8の何れか一項に記載の開閉部材駆動装置。
- 前記支持部は、径方向に延びる溝部を備え、前記溝部に前記第2ばねの端部が配置され、
前記溝部は、前記支持部の径方向の中心から径方向外側へ向かうに従って溝幅が増大することを特徴とする請求項1から9の何れか一項に記載の開閉部材駆動装置。 - 前記リブは、前記開口部と前記支持部の径方向の中心とを結ぶ直線を基準として対称な形状であることを特徴とする請求項5から7の何れか一項に記載の開閉部材駆動装置。
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