專利名稱：便座升降裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使西式便器的便座進(jìn)行升降用的便座升降裝置。
背景技術(shù)：
在西式便器中，便座及便蓋以進(jìn)深里處為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)而成為平伏姿勢和起立姿勢。因此，即使要對便器本體上表面的進(jìn)深里處進(jìn)行清掃，因在便器本體與便座之間只留有很狹窄的間隙，故即使想清掃該部分，也難以著手。因此，提出了能通過手動將便座組件作成從便器本體抬起的狀態(tài)的便座升降裝置(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。
日本專利特開平8-177104號公報但是，如以往的便座升降裝置那樣，在用手動使便座組件進(jìn)行升降的結(jié)構(gòu)中，在廁所這樣的狹窄的空間中，利用人手進(jìn)行使便座組件進(jìn)行升降的作業(yè)，由于必須以不自然的姿勢來進(jìn)行，故是很麻煩的作業(yè)。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上的問題，本發(fā)明的目的在于，提供能通過用電動進(jìn)行便座組件的上升或下降來減輕負(fù)擔(dān)、且不會在向使電動機(jī)失調(diào)的過負(fù)荷的方向?qū)﹄妱訖C(jī)進(jìn)行驅(qū)動時施加的過負(fù)荷引起驅(qū)動機(jī)構(gòu)損壞、而且能實現(xiàn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)的小型化的便座升降裝置。
為了解決上述問題，本發(fā)明的便座升降裝置，具有固定在西式廁所的便器本體側(cè)的固定構(gòu)件；安裝有便座組件的可動構(gòu)件；將該可動構(gòu)件向上下方向進(jìn)行導(dǎo)向的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，其特征在于，具有電動使所述可動構(gòu)件相對于所述固定構(gòu)件進(jìn)行上升或下降的驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)，具有可驅(qū)動所述可動構(gòu)件的電動機(jī)；對該電動機(jī)進(jìn)行控制的控制裝置，所述控制裝置構(gòu)成向相對于所述可動構(gòu)件而朝上升或下降方向使所述電動機(jī)失調(diào)的過負(fù)荷的方向?qū)λ鲭妱訖C(jī)進(jìn)行驅(qū)動的順方向驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，比向與所述過負(fù)荷的方向相反方向?qū)λ鲭妱訖C(jī)進(jìn)行驅(qū)動的反方向驅(qū)動轉(zhuǎn)矩小。
在本發(fā)明中，最好是，作為所述電動機(jī)使用步進(jìn)電動機(jī)，所述控制裝置構(gòu)成通過使勵磁方式不同而使所述順方向的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩比所述反方向的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩小的狀態(tài)。采用這樣的結(jié)構(gòu)，能使可動構(gòu)件上升的速度和使可動構(gòu)件下降的速度不改變地對驅(qū)動轉(zhuǎn)矩進(jìn)行變更。又，不需要增加為了變更驅(qū)動轉(zhuǎn)矩用的專用的硬件零件，能僅用軟件來應(yīng)對。
在本發(fā)明中，最好是，所述控制裝置構(gòu)成通過使驅(qū)動脈沖的頻率不同而使所述順方向驅(qū)動轉(zhuǎn)矩比所述反方向驅(qū)動轉(zhuǎn)矩小的狀態(tài)。采用這樣的結(jié)構(gòu)，能不需要增加為了變更驅(qū)動轉(zhuǎn)矩用的專用的硬件零件，能僅用軟件來應(yīng)對。
在本發(fā)明中，由于具有用電動使安裝有便座組件的可動構(gòu)件上升或下降的驅(qū)動機(jī)構(gòu)，故在清掃便器本體及便座下面的進(jìn)深里處時，不需要用手將便座組件往上抬或往下推。因此，能減輕在清掃西式便器時的負(fù)擔(dān)。又，一般，在步進(jìn)電動機(jī)中，在向驅(qū)動方向施加使步進(jìn)電動機(jī)失調(diào)的過負(fù)荷的場合的失調(diào)轉(zhuǎn)矩遠(yuǎn)大于在向與驅(qū)動方向的反方向施加使步進(jìn)電動機(jī)7失調(diào)的過負(fù)荷的場合的失調(diào)轉(zhuǎn)矩。因此，本發(fā)明的控制裝置，由于順方向驅(qū)動轉(zhuǎn)矩構(gòu)成為比反方向驅(qū)動轉(zhuǎn)矩較小，故相當(dāng)于順方向驅(qū)動轉(zhuǎn)矩相對于反方向失調(diào)轉(zhuǎn)矩降低的量，能使順方向失調(diào)轉(zhuǎn)矩接近于反方向失調(diào)轉(zhuǎn)矩。因此，不會在向使電動機(jī)失調(diào)的過負(fù)荷的方向?qū)﹄妱訖C(jī)進(jìn)行驅(qū)動時施加的過負(fù)荷引起驅(qū)動機(jī)構(gòu)損壞，而且，由于相當(dāng)于順方向失調(diào)轉(zhuǎn)矩相對于反方向失調(diào)轉(zhuǎn)矩降低的量，能將驅(qū)動機(jī)構(gòu)的所需強(qiáng)度抑制成較小，故通過使零件的薄型化等來實現(xiàn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)的小型化。


圖1(a)、(b)是在使用應(yīng)用了本發(fā)明的便座升降裝置的西式廁所裝置中、分別表示便座下降狀態(tài)的說明圖和從便器本體將便座抬起后狀態(tài)的說明圖。
圖2(a)、(b)、(c)、(d)是應(yīng)用了本發(fā)明的便座升降裝置的俯視圖、主視圖、圖2(a)的A-A’線的概略剖視圖和圖2(a)的B-B’線的概略剖視圖。
圖3(a)、(b)是從應(yīng)用了本發(fā)明的便座升降裝置將可動板和左側(cè)滑塊卸除后狀態(tài)的主視圖和圖3(a)的C-C’線的概略剖視圖。
圖4(a)、(b)是表示應(yīng)用了本發(fā)明的便座升降裝置中使用的步進(jìn)電動機(jī)的轉(zhuǎn)子的俯視圖和圖4(a)的D-D’線的概略剖視圖。
圖5(a)、(b)是在應(yīng)用了本發(fā)明的便座升降裝置中、表示搭載了便座組件的可動構(gòu)件位于最下位置狀態(tài)的說明圖和可動構(gòu)件位于最上位置的說明圖。
圖6是對應(yīng)用了本發(fā)明的便座升降裝置中使用的步進(jìn)電動機(jī)、表示雙股繞組的接線關(guān)系的模式圖。
圖7是對利用應(yīng)用了本發(fā)明的便座升降裝置中使用的步進(jìn)電動機(jī)使便座組件進(jìn)行升降時的由單極通電進(jìn)行的勵磁順序進(jìn)行說明用的表，(A)是在使便座組件進(jìn)行上升時的由2相勵磁進(jìn)行的勵磁順序，(B)是在使便座組件進(jìn)行下降時的由1-2相勵磁進(jìn)行的勵磁順序。
具體實施例方式
以下，參照附圖對應(yīng)用了本發(fā)明的便座升降裝置的一例進(jìn)行說明。
圖1(a)、(b)是在使用應(yīng)用了本發(fā)明的便座升降裝置的西式廁所裝置中、分別表示便座下降狀態(tài)的說明圖和從便器本體將便座抬起后狀態(tài)的說明圖。
如圖1(a)所示，本形態(tài)的西式廁所裝置，具有西式的便器本體11；在該便器本體11上進(jìn)行開閉的便座12；在該便座12上進(jìn)行開閉的便蓋13，便座12和便蓋13，以進(jìn)深里處為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)而可成為平伏姿勢和起立姿勢。這里，便座12和便蓋13，作成便座組件10而一體化，在該便座組件10中，根據(jù)需要，有內(nèi)藏使便座12和便蓋13因自重而平伏時的速度緩和的緩沖器裝置及以電動方式將便蓋進(jìn)行開閉用的電動裝置的情況。
在這些任1種場合，在本形態(tài)的西式廁所裝置中，如圖1(b)所示，也都構(gòu)成為將便座12(便座組件10)從便器本體11往上抬起、將便器本體11的上表面至進(jìn)深里處能清掃的電動式的便座升降裝置1。
圖2(a)、(b)、(c)、(d)是應(yīng)用了本發(fā)明的便座升降裝置的俯視圖、主視圖、圖2(a)的A-A’線的概略剖視圖和圖2(a)的B-B’線的概略剖視圖。圖3(a)、(b)是從應(yīng)用本發(fā)明的便座升降裝置將可動板和左側(cè)滑塊卸除后狀態(tài)的主視圖和圖3(a)的C-C’線的概略剖視圖。
如圖2(a)～(d)和圖3(a)、(b)所示，本形態(tài)的便座升降裝置1，具有有向便器本體11(參照圖1)的上表面部分固定的固定面21的固定板2(固定構(gòu)件)；在固定板2的后端、固定于向上方折彎的垂直面22的上端部分的倒L字形的擋板3；支承在擋板3的水平部分31與固定板2的固定面21之間的圓柱形的右導(dǎo)向軸41和左導(dǎo)向軸42(導(dǎo)向機(jī)構(gòu))。
在左右的導(dǎo)向軸41、42上，分別支承著沿這些導(dǎo)向軸41、42可上下滑動的右側(cè)滑塊51和左側(cè)滑塊52，將左右的滑塊51、52的前面和上面覆蓋地安裝著可動板6(可動構(gòu)件)。右側(cè)滑塊51和左側(cè)滑塊52，具有大致長方體形狀，并分別具有插入導(dǎo)向軸41、42的軸承部分511、521。
這里，可動板6，在其上表面60固定有便座組件10。因此，當(dāng)左右的滑塊51、52沿導(dǎo)向軸41、42進(jìn)行上下移動時，固定在可動板6上的便座組件10也一體地進(jìn)行上下移動。
在本形態(tài)的便座升降裝置1中，相對右側(cè)滑塊51，構(gòu)成有將該右側(cè)滑塊51向上下方向進(jìn)行驅(qū)動的電動式的驅(qū)動機(jī)構(gòu)5，在利用該驅(qū)動機(jī)構(gòu)5將右側(cè)滑塊51向上下進(jìn)行驅(qū)動時，左側(cè)滑塊52、可動板6和便座組件10也上下地進(jìn)行移動。
作為這樣的驅(qū)動機(jī)構(gòu)5，在本形態(tài)中，首先，在右側(cè)滑塊51的左面、沿上下方向的全范圍形成有齒條53。
又，在本形態(tài)中，在被左右的導(dǎo)向軸41、42夾有的空間中，配置著作為驅(qū)動機(jī)構(gòu)5的驅(qū)動源的向正反雙方可進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的步進(jìn)電動機(jī)7、傳遞該步進(jìn)電動機(jī)7的驅(qū)動力的減速齒輪組70，該減速齒輪組的輸出小齒輪80與右側(cè)滑塊51的齒條53嚙合著。步進(jìn)電動機(jī)7，被配置在擋板3的正下方，輸出小齒輪80被配置在便座升降裝置1的高度方向上的大致中央位置。
步進(jìn)電動機(jī)7，是所謂PM型步進(jìn)電動機(jī)，如圖3(b)所示，具有有在圓周方向上外周面被多極充磁后的環(huán)狀的磁鐵75a的轉(zhuǎn)子76和與磁鐵75a的外周面相對的定子77。定子77，具有沿軸方向配置的2個驅(qū)動線圈77a、77b。驅(qū)動線圈77a、77b，分別被卷繞成雙股繞組，如圖6所示，利用控制裝置83通過將驅(qū)動線圈77a、77b的各個并列地卷繞的雙重線圈的端子a、b、c、d、e作成單極通電。利用卷繞成驅(qū)動線圈77a的雙重線圈，構(gòu)成A相和A(-)相，利用卷繞成驅(qū)動線圈77b的雙重線圈，構(gòu)成B相和B(-)相。
又，驅(qū)動線圈77a、77b，分別從軸向的兩側(cè)被外定子鐵心和內(nèi)定子鐵心夾持，在外定子鐵心和內(nèi)定子鐵心上，形成有沿驅(qū)動線圈的內(nèi)周面交替地排列的多個極齒。另外，步進(jìn)電動機(jī)7的勵磁方式，在使便座組件10上升時使用2相勵磁，在使便座組件10下降時使用1-2相勵磁。另外，在本形態(tài)中，利用控制裝置83作成向驅(qū)動線圈77a、77b進(jìn)行單極通電，但不一定限于單極通電，也可以使用雙極通電。但是，在雙極通電的場合，驅(qū)動線圈77a、77b，分別被卷繞成單股繞組。
另外，一般，在步進(jìn)電動機(jī)7中，向與驅(qū)動方向相反方向施加使步進(jìn)電動機(jī)7失調(diào)的過負(fù)荷場合的失調(diào)轉(zhuǎn)矩(以下稱作“反方向失調(diào)轉(zhuǎn)矩”)與向驅(qū)動方向施加使步進(jìn)電動機(jī)7失調(diào)的過負(fù)荷場合的失調(diào)轉(zhuǎn)矩(以下稱作“順方向失調(diào)轉(zhuǎn)矩”)不同。即，順方向失調(diào)轉(zhuǎn)矩遠(yuǎn)大于反方向失調(diào)轉(zhuǎn)矩。
因此，在本形態(tài)中，在對步進(jìn)電動機(jī)7進(jìn)行控制的控制裝置83中，構(gòu)成為向使步進(jìn)電動機(jī)7失調(diào)的過負(fù)荷的方向?qū)Σ竭M(jìn)電動機(jī)7進(jìn)行驅(qū)動的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩(以下稱作“順方向驅(qū)動轉(zhuǎn)矩”)比向與使步進(jìn)電動機(jī)7失調(diào)的過負(fù)荷的方向相反方向?qū)Σ竭M(jìn)電動機(jī)7進(jìn)行驅(qū)動的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩(以下稱作“反方向驅(qū)動轉(zhuǎn)矩”)小的狀態(tài)。即，步進(jìn)電動機(jī)7的勵磁方式，在使便座組件10上升時使用2相勵磁，在使便座組件10下降時使用1-2相勵磁。由此，就能將順方向失調(diào)轉(zhuǎn)矩抑制成與反方向失調(diào)轉(zhuǎn)矩差不多大小，能防止因在向順方向驅(qū)動電動機(jī)時施加的過負(fù)荷引起驅(qū)動機(jī)構(gòu)損壞的情況。
但是，在利用該勵磁方式的不同使便座組件10上升時和使便座組件10下降時、步進(jìn)電動機(jī)7的驅(qū)動脈沖的頻率為相同的場合，由于使便座組件10下降的步進(jìn)電動機(jī)7的驅(qū)動速度成為使便座組件10上升的步進(jìn)電動機(jī)7的驅(qū)動速度的1/2，故在本形態(tài)中，通過將使便座組件10下降的步進(jìn)電動機(jī)7的驅(qū)動脈沖的頻率作成使便座組件10上升的步進(jìn)電動機(jī)7的驅(qū)動脈沖的頻率的2倍，能使步進(jìn)電動機(jī)7的驅(qū)動速度在兩個方向上一致。
減速齒輪組70，具有有與在轉(zhuǎn)子76上具有的小齒輪74a嚙合的大齒輪的第1齒輪71；有與該第1齒輪71嚙合的大齒輪的第2減速齒輪72；有與該第2減速齒輪72的小齒輪嚙合的大齒輪的第3減速齒輪73；有與該第3減速齒輪73的小齒輪嚙合的大齒輪81的輸出齒輪8，相對該輸出齒輪8的一方的端部構(gòu)成有輸出小齒輪80，該輸出小齒輪80，與右側(cè)滑塊51的齒條53嚙合著。隨著該右側(cè)滑塊51的升降，使左側(cè)滑塊52和覆蓋該左側(cè)滑塊52與右側(cè)滑塊51的前面及上面所安裝的可動板6從動。
如圖3(b)所示，在輸出齒輪8上，以夾持大齒輪81的狀態(tài)，在與輸出小齒輪80相反側(cè)的端部上構(gòu)成有小齒輪82，在該小齒輪82的下方位置，配置著與小齒輪82嚙合的傳感器齒輪15。該傳感器齒輪15的旋轉(zhuǎn)軸105的端部，從固定板2的垂直面22向背面?zhèn)韧怀?。該突出的端部，剖面形狀為D字形，在這里，與電位計14的轉(zhuǎn)動部的D字形的孔嵌合著。因此，當(dāng)傳感器齒輪15的旋轉(zhuǎn)軸105旋轉(zhuǎn)時，電位計14的轉(zhuǎn)動部一體地進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
這里，傳感器齒輪15，在輸出小齒輪80將右側(cè)滑塊51的齒條53的全范圍進(jìn)行驅(qū)動的期間，其旋轉(zhuǎn)由未滿1轉(zhuǎn)那樣的齒數(shù)來構(gòu)成。因此，電位計14，由于輸出與傳感器齒輪15的旋轉(zhuǎn)軸(轉(zhuǎn)動部)的角度位置相對應(yīng)的信號，故能檢測出右側(cè)滑塊51的上下方向的位置，即、便座組件10的升降位置。
如圖2(c)、(d)所示，在左右滑塊51、52的背面?zhèn)?，在與固定板2的垂直面22相對的部分分別開設(shè)有方孔55。在這些方孔55的內(nèi)部，分別配置著向水平方向可進(jìn)退的卡合構(gòu)件95，在其里處，配置著將卡合構(gòu)件95向固定板2的垂直面22進(jìn)行施力的彈簧96。與其相對，在固定板2的垂直面22上，在使左右的滑塊51、52向上下移動時通過卡合構(gòu)件95的線上，在其下方位置左右地形成有卡合構(gòu)件95的前端部進(jìn)入的下側(cè)凹部97，另一方面，在上方位置左右地形成有卡合構(gòu)件95的前端部進(jìn)入的上側(cè)凹部98。
因此，左右的滑塊51、52側(cè)的卡合構(gòu)件95和彈簧96、與固定板2的垂直面22側(cè)的下側(cè)凹部97，起到作為對使便座12(便座組件)下降時的左右滑塊51、52的保持位置進(jìn)行規(guī)定的第1擋塊91的功能。又，左右的滑塊51、52側(cè)的卡合構(gòu)件95和彈簧96、與固定板2的垂直面22側(cè)的上側(cè)凹部98，起到作為對使便座12(便座組件)上升時的左右滑塊51、52的保持位置進(jìn)行規(guī)定的第2擋塊92的功能。又，在第1擋塊91和第2擋塊92的任1個上，在卡合構(gòu)件95與下側(cè)凹部97和上側(cè)凹部98卡合時都發(fā)生卡搭感。
圖4(a)、(b)是表示應(yīng)用了本發(fā)明的便座升降裝置中使用的步進(jìn)電動機(jī)的轉(zhuǎn)子的俯視圖和圖4(a)的D-D’線的概略剖視圖。
轉(zhuǎn)子76，如圖4所示，由具有磁鐵75a、并可旋轉(zhuǎn)地支承在固定軸78上的磁鐵旋轉(zhuǎn)體75；可旋轉(zhuǎn)地支承在該磁鐵旋轉(zhuǎn)體75上、并具有小齒輪74a的小齒輪旋轉(zhuǎn)體74構(gòu)成。
磁鐵旋轉(zhuǎn)體75，如圖4(b)所示，由在外壁上固定有磁鐵75a并在內(nèi)壁上形成有凹凸?fàn)畹凝X部75e的外筒部75b；配設(shè)在該外筒部75b的內(nèi)側(cè)且內(nèi)壁與固定軸78(參照圖3(b))滑動的內(nèi)筒部75c；將該內(nèi)筒部75c與外筒部75b連接成一體的連接部75d構(gòu)成。
另一方面，小齒輪旋轉(zhuǎn)體74，具有內(nèi)壁與磁鐵旋轉(zhuǎn)體75的內(nèi)筒部75c的外壁滑動的筒部74b，在該筒部74b的外壁的上側(cè)形成有小齒輪74a，并從下側(cè)，如圖4(a)所示，向W方向突出地形成有沿該外壁彎曲地延設(shè)的棘爪臂74c。該棘爪臂74c的前端，成為與在磁鐵旋轉(zhuǎn)體75的外筒部75b的內(nèi)壁上所形成的凹凸?fàn)畹凝X部75e卡合的爪部74d。因此，該爪部74d，利用棘爪臂74c向徑向施力的狀態(tài)下與齒部75e抵接著。即，在本形態(tài)中，利用棘爪臂74c和齒部75e構(gòu)成作為轉(zhuǎn)矩限制器的棘輪機(jī)構(gòu)79。另外，在本形態(tài)中，作為轉(zhuǎn)矩限制器使用棘輪機(jī)構(gòu)79，但不一定限于棘輪機(jī)構(gòu)79，能使用各種轉(zhuǎn)矩限制器。
本形態(tài)的棘輪機(jī)構(gòu)79，在將便座組件10向上升方向進(jìn)行驅(qū)動時，例如，在誤將坐在便座組件10上的下降方向的過分的負(fù)荷施加在便座組件10上的場合，構(gòu)成使步進(jìn)電動機(jī)7失調(diào)的狀態(tài)。即，在向便座組件10的下降方向施加過分的負(fù)荷的場合，構(gòu)成為使棘輪機(jī)構(gòu)79的空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩(以下稱作“向下方空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩”)比步進(jìn)電動機(jī)7的反方向失調(diào)轉(zhuǎn)矩大的狀態(tài)。
另一方面，本形態(tài)的棘輪機(jī)構(gòu)79，在將便座組件10向下降方向驅(qū)動時，例如，在誤將坐在便座組件10上的下降方向的過分的負(fù)荷施加在便座組件10上的場合，也構(gòu)成使步進(jìn)電動機(jī)7失調(diào)的狀態(tài)。即，構(gòu)成為向下方空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩比步進(jìn)電動機(jī)7的順方向失調(diào)轉(zhuǎn)矩大的狀態(tài)。
因此，在與便座組件10的驅(qū)動方向無關(guān)地、下降方向的過分的負(fù)荷向便座組件10施加的場合，在保持爪部74d與齒部75c的壁部75f卡合的狀態(tài)下，步進(jìn)電動機(jī)7失調(diào)，成為步進(jìn)電動機(jī)7的轉(zhuǎn)子76向W方向高速旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)。
另外，步進(jìn)電動機(jī)7失調(diào)，一邊步進(jìn)電動機(jī)7的磁鐵旋轉(zhuǎn)體75向W方向高速旋轉(zhuǎn)、一邊便座組件10下降，便座組件10到達(dá)最下位置時的棘輪機(jī)構(gòu)79的空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩(以下稱作“向上方空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩”)，構(gòu)成為比向下方空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩小的狀態(tài)。該向上方空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩，由于被設(shè)定成對于減速齒輪組70及滑塊51等的驅(qū)動機(jī)構(gòu)5不產(chǎn)生損壞的狀態(tài)，故在便座組件10停止的場合，也不對減速齒輪組70及滑塊51等的驅(qū)動機(jī)構(gòu)5施加過分的負(fù)荷，能防止驅(qū)動機(jī)構(gòu)的損壞。
圖5(a)、(b)是在應(yīng)用本發(fā)明的便座升降裝置中、表示搭載了便座組件的可動構(gòu)件位于最下位置狀態(tài)的說明圖和可動構(gòu)件位于最上位置的說明圖。另外，圖5(a)、(b)與圖2(a)的A-A’線的剖面相當(dāng)。圖6是對于應(yīng)用了本發(fā)明的便座升降裝置使用的步進(jìn)電動機(jī)、表示雙股繞組的接線關(guān)系的模式圖。圖7是對由應(yīng)用了本發(fā)明的便座升降裝置中使用的步進(jìn)電動機(jī)使便座組件進(jìn)行升降時的利用單極通電進(jìn)行的勵磁順序進(jìn)行說明用的表，(A)是在使便座組件進(jìn)行上升時的利用2相勵磁進(jìn)行的勵磁順序，(B)是在使便座組件進(jìn)行下降時的利用1-2相勵磁進(jìn)行的勵磁順序。
本形態(tài)的便座升降裝置1，將固定板2固定在便器本體11(參照圖1)的上表面部分，另一方面，在將便座組件10安裝在可動板6的上表面60的狀態(tài)下使用。
在開始清掃等之前，如圖5(a)所示，便座12位于便器本體11的上表面，便座組件10和可動板6位于最下位置。在該狀態(tài)下，卡合構(gòu)件95的前端部與固定板2的垂直面22的下側(cè)凹部97卡合，起到作為第1擋塊91的功能。因此，在該最下位置，第1擋塊91上的卡合力，利用步進(jìn)電動機(jī)7的制動轉(zhuǎn)矩和便座組件10的自重，便座組件10不會不經(jīng)意地上升。又，在該狀態(tài)下，電位計14輸出便座組件10位于最下位置的信息。
從該狀態(tài)，在為了開始清掃而想使便座組件10抬起時，若進(jìn)行規(guī)定的開關(guān)動作，則步進(jìn)電動機(jī)7利用2相勵磁以規(guī)定的步進(jìn)數(shù)或規(guī)定的時間向正方向旋轉(zhuǎn)。其結(jié)果，步進(jìn)電動機(jī)7的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動力，通過減速齒輪組70向輸出小齒輪80傳遞，如圖5(b)所示，輸出小齒輪80通過齒條53使右側(cè)滑塊51上升。因此，第1擋塊91上的卡合被解除，左側(cè)滑塊52、可動板6和便座組件10就與右側(cè)滑塊51一體地上升。
并且，至第2擋塊92處進(jìn)行卡合，在便座組件10上升后，步進(jìn)電動機(jī)7停止。在至此的期間，輸出齒輪8的小齒輪82使傳感器齒輪15旋轉(zhuǎn)，由于電位計14的輸出發(fā)生變化，故從該輸出能檢測出便座組件10上升至規(guī)定位置的情況。又，便座組件10上升至規(guī)定位置后的情況，能以在第2擋塊92處發(fā)生的卡搭音進(jìn)行報知。并且，在便座組件10停止在最上位置的狀態(tài)下，利用第2擋塊92上的卡合力和步進(jìn)電動機(jī)7的制動轉(zhuǎn)矩，便座組件10不會因自重而落下。
另外，對于在使便座組件10上升時的2相勵磁，用48步距構(gòu)成1周期(360度)，其勵磁順序，成為圖7(A)所示的狀態(tài)。即，如圖6所示，利用控制裝置83，將成為驅(qū)動線圈77a、77b的共同端子的d作成+，將端子e和c作成-，在驅(qū)動線圈77a、77b的A相和B(-)相(對于B相的繞組線向反方向流過電流)上同時流過電流的第1步距，將成為共同端子的d作成+，將端子c和b作成-，在驅(qū)動線圈77a、77b的B(-)相和A(-)相(對于A相的繞組線向反方向流過電流)上同時流過電流的第2步距，將成為共同端子的d作成+，將端子b和a作成-，在驅(qū)動線圈77a、77b的A(-)相和B相上同時流過電流的第3步距，將成為共同端子的d作成+，將端子a和e作成-，在驅(qū)動線圈77a、77b的B相和A相上同時流過電流的第4步距，成為反復(fù)進(jìn)行與該第1～第4步距對應(yīng)的輸入的狀態(tài)。
另一方面，在清掃結(jié)束后想使便座組件10下降的場合，當(dāng)從圖5(b)所示的狀態(tài)進(jìn)行規(guī)定的開關(guān)動作時，步進(jìn)電動機(jī)7利用1-2相勵磁以規(guī)定的步距數(shù)或規(guī)定的時間向反方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。其結(jié)果，步進(jìn)電動機(jī)7的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力，通過減速齒輪組70向輸出小齒輪80傳遞，如圖5(a)所示，輸出小齒輪80通過齒條53使右側(cè)滑塊51下降。因此，第2擋塊92上的卡合被解除，左側(cè)滑塊52、可動板6和便座組件10就與右側(cè)滑塊51一體地下降。
并且，在進(jìn)行第1擋塊91處的卡合為止，在便座組件10下降后，步進(jìn)電動機(jī)7停止。在至此的期間，輸出齒輪8的小齒輪82使傳感器齒輪15進(jìn)行反向旋轉(zhuǎn)，由于電位計14的輸出發(fā)生變化，故從其輸出能檢測出便座組件10下降至規(guī)定的位置的情況。又，便座組件10下降至規(guī)定的位置后的情況，能以在第1擋塊91處發(fā)生的卡搭音進(jìn)行報知。
另外，對于在使便座組件10下降時的1-2相勵磁，用96步距構(gòu)成1周期(360度)，其勵磁順序，成為圖7(B)所示的狀態(tài)。即，如圖6所示，利用控制裝置83，將成為驅(qū)動線圈77a、77b的共同端子的d作成+，將端子a作成-，在驅(qū)動線圈77b的B相上流過電流的第1步距，將成為共同端子的d作成+，將端子a和b作成-，在驅(qū)動線圈77a、77b的B相和A(-)相上同時流過電流的第2步距，將成為共同端子的d作成+，將端子b作成-，在驅(qū)動線圈77a的A(-)相上流過電流的第3步距，將成為共同端子的d作成+，將端子b和c作成-，在驅(qū)動線圈77a、77b的A(-)相和B(-)相上同時流過電流的第4步距，將成為共同端子的d作成+，將端子c作成-，在驅(qū)動線圈77b的B(-)相上流過電流的第5步距，將成為共同端子的d作成+，將端子c和e作成-，在驅(qū)動線圈77a、77b的B(-)相和A相上同時流過電流的第6步距，將成為共同端子的d作成+，將端子e作成-，在驅(qū)動線圈77a的A相上流過電流的第7步距，將成為共同端子的d作成+，將端子e和a作成-，在A相和B(-)相上同時流過電流的第8步距，成為反復(fù)進(jìn)行與該第1～第8步距對應(yīng)的輸入的狀態(tài)。
在本形態(tài)中，在使便座組件10上浮的場合，使磁鐵旋轉(zhuǎn)體75向圖4(a)所示的V方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。因此，小齒輪旋轉(zhuǎn)體74的爪部74d與齒部75e的圓周方向的壁部75f側(cè)抵接且小齒輪旋轉(zhuǎn)體74追隨磁鐵旋轉(zhuǎn)體75地進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。這里，當(dāng)對便座組件10施加下降方向的過分負(fù)荷時，如上所述，由于棘輪機(jī)構(gòu)79的向下方空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩要比步進(jìn)電動機(jī)7的反方向失調(diào)轉(zhuǎn)矩大，故轉(zhuǎn)子失調(diào)、一邊向W方向高速旋轉(zhuǎn)、一邊便座組件10下降至便器本體11。
不久，當(dāng)便座組件10到達(dá)最下位置時，停止在便器本體11的上表面。隨此，棘輪旋轉(zhuǎn)體74也停止。另一方面，由于在磁鐵旋轉(zhuǎn)體75上作用著因高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的W方向的慣性力，故磁鐵旋轉(zhuǎn)體75向W方向旋轉(zhuǎn)，其結(jié)果，如圖4(a)所示，爪部74d與齒部75e的壁部75g側(cè)抵接。
在爪部74d與壁部75g抵接的狀態(tài)下，慣性進(jìn)一步作用在磁鐵旋轉(zhuǎn)體75上，當(dāng)基于該慣性力的轉(zhuǎn)矩成為比棘輪機(jī)構(gòu)79的向上方空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩大時，磁鐵旋轉(zhuǎn)體75開始空轉(zhuǎn)。
另一方面，在使便座組件10下降的場合，使磁鐵旋轉(zhuǎn)體75向圖4(a)所示的W方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。因此，小齒輪旋轉(zhuǎn)體74的爪部74d與齒部75e的圓周方向的壁部75g側(cè)抵接且小齒輪旋轉(zhuǎn)體74追隨磁鐵旋轉(zhuǎn)體75地進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。這里，當(dāng)對便座組件10施加下降方向的過分負(fù)荷時，如上所述，由于棘輪機(jī)構(gòu)79的向下方空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩比步進(jìn)電動機(jī)7的順方向失調(diào)轉(zhuǎn)矩大，故轉(zhuǎn)子失調(diào)、一邊向W方向高速旋轉(zhuǎn)一邊下降至最下位置，但當(dāng)基于磁鐵旋轉(zhuǎn)體75的慣性力的轉(zhuǎn)矩成為比棘輪機(jī)構(gòu)79的向上方空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩大時，磁鐵旋轉(zhuǎn)體75與上述同樣地開始空轉(zhuǎn)。
如上所述，在本形態(tài)的便座升降裝置1中，由于構(gòu)成以電動使安裝了便座組件10的可動板6進(jìn)行上升和下降的驅(qū)動機(jī)構(gòu)5，故在將便器本體11及便座12下面的進(jìn)深里處進(jìn)行清掃時，不需要用手將便座組件10往上抬或往下推。因此，能減輕對西式便器進(jìn)行清掃時的負(fù)擔(dān)。
又，控制裝置83，由于順方向驅(qū)動轉(zhuǎn)矩構(gòu)成為比反方向驅(qū)動轉(zhuǎn)矩小，故相當(dāng)于順方向驅(qū)動轉(zhuǎn)矩相對于反方向失調(diào)轉(zhuǎn)矩降低的量，能使順方向失調(diào)轉(zhuǎn)矩接近于反方向失調(diào)轉(zhuǎn)矩。因此，不會在向使步進(jìn)電動機(jī)7失調(diào)的過負(fù)荷的方向?qū)Σ竭M(jìn)電動機(jī)7進(jìn)行驅(qū)動時施加的過負(fù)荷引起驅(qū)動機(jī)構(gòu)5損壞，而且，相當(dāng)于順方向失調(diào)轉(zhuǎn)矩相對于反方向失調(diào)轉(zhuǎn)矩降低的量，能將驅(qū)動機(jī)構(gòu)5的所需強(qiáng)度抑制成較小，故能通過使零件的薄型化等來實現(xiàn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)5的小型化。
另外，在本形態(tài)的場合，由于使便座組件10的升降速度一致的需要，通過將使便座組件10下降的步進(jìn)電動機(jī)7的驅(qū)動脈沖的頻率作成使便座組件10上升的步進(jìn)電動機(jī)7的驅(qū)動脈沖的頻率的2倍，能使步進(jìn)電動機(jī)7的驅(qū)動速度在兩個方向上一致。這樣，在使步進(jìn)電動機(jī)7的驅(qū)動速度在兩個方向上一致的場合，無論怎樣的驅(qū)動速度，都由于由2相勵磁產(chǎn)生的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩始終比由1-2相勵磁產(chǎn)生的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩大，故與驅(qū)動脈沖的頻率無關(guān)地、能使順方向驅(qū)動轉(zhuǎn)矩比反方向驅(qū)動轉(zhuǎn)矩小。
在上述實施形態(tài)的場合，是在使便座組件10上升時和使便座組件10下降時對勵磁方式進(jìn)行變更的，但不一定僅限于勵磁方式的變更。即，只要使順方向驅(qū)動轉(zhuǎn)矩成為比反方向驅(qū)動轉(zhuǎn)矩小，也可以使用各種驅(qū)動方法。例如，電壓值或根據(jù)限制器方式向線圈8的施加電流，也可以構(gòu)成使便座組件10下降時的成為比使便座組件10上升時的小的狀態(tài)。但是，在本實施形態(tài)的場合，為了將順方向驅(qū)動轉(zhuǎn)矩作成比反方向驅(qū)動轉(zhuǎn)矩小，就需要增加某些硬件零件。
又，在上述實施形態(tài)的場合，在使便座組件10上升時使用2相勵磁，在使便座組件10下降時使用1-2相勵磁，但不一定限于這樣的勵磁方式。即，只要使順方向驅(qū)動轉(zhuǎn)矩成為比反方向驅(qū)動轉(zhuǎn)矩小，也可以使用各種勵磁方式。例如，在使便座組件10上升時使用2相勵磁，在使便座組件10下降時也可以使用1相勵磁。又，也可以在使便座組件10上升時使用1-2相勵磁，在使便座組件10下降時使用1相勵磁。
并且，在上述實施形態(tài)中，通過將使便座組件10升降時的勵磁方式作成相同、將使便座組件10下降時的驅(qū)動脈沖的頻率作成比使便座組件10上升時的驅(qū)動脈沖的頻率大，也可以構(gòu)成為使順方向驅(qū)動轉(zhuǎn)矩比反方向驅(qū)動轉(zhuǎn)矩小的狀態(tài)。另外，在使驅(qū)動脈沖的頻率不同的場合，不一定需要將勵磁方式作成相同，即使將勵磁方式和驅(qū)動頻率適當(dāng)?shù)亟M合也可以。
另外，在上述實施形態(tài)的場合，在使便座組件10上升時使用2相勵磁，在使便座組件10下降時使用1-2相勵磁，并且，通過將使便座組件10下降時的驅(qū)動脈沖的頻率作成使便座組件10上升時的驅(qū)動脈沖的頻率的2倍而使步進(jìn)電動機(jī)7的驅(qū)動速度在兩個方向上一致，但不一定需要使驅(qū)動速度在兩個方向上一致，只要在順方向驅(qū)動轉(zhuǎn)矩成為比反方向驅(qū)動轉(zhuǎn)矩小的范圍中，也可以將驅(qū)動速度進(jìn)行適當(dāng)變更。
即，利用2相勵磁與1-2相勵磁的勵磁方式不同、在使便座組件10上升時和在使便座組件10下降時、步進(jìn)電動機(jī)7的驅(qū)動脈沖的頻率為相同的場合，由于由1-2相勵磁產(chǎn)生的步進(jìn)電動機(jī)7的驅(qū)動速度成為由2相勵磁產(chǎn)生的步進(jìn)電動機(jī)7的驅(qū)動速度的1/2倍，故根據(jù)驅(qū)動脈沖的頻率使由1-2相勵磁產(chǎn)生的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩與由2相勵磁產(chǎn)生的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩反轉(zhuǎn)，發(fā)生順方向驅(qū)動轉(zhuǎn)矩比反方向驅(qū)動轉(zhuǎn)矩大的反轉(zhuǎn)現(xiàn)象。因此，只要在不發(fā)生該反轉(zhuǎn)現(xiàn)象的范圍，也可以對步進(jìn)電動機(jī)7的驅(qū)動速度適當(dāng)變更。
權(quán)利要求
1.一種便座升降裝置，具有固定在西式廁所的便器本體側(cè)的固定構(gòu)件；安裝有便座組件的可動構(gòu)件；將該可動構(gòu)件向上下方向進(jìn)行導(dǎo)向的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，其特征在于，具有通過電動使所述可動構(gòu)件相對于所述固定構(gòu)件進(jìn)行上升或下降的驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)具有可驅(qū)動所述可動構(gòu)件的電動機(jī)、和對該電動機(jī)進(jìn)行控制的控制裝置，所述控制裝置構(gòu)成向相對于所述可動構(gòu)件而朝上升或下降方向使所述電動機(jī)失調(diào)的過負(fù)荷的方向?qū)λ鲭妱訖C(jī)進(jìn)行驅(qū)動的順方向驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，比向與所述過負(fù)荷的方向相反方向?qū)λ鲭妱訖C(jī)進(jìn)行驅(qū)動的反方向驅(qū)動轉(zhuǎn)矩小。
2.如權(quán)利要求1所述的便座升降裝置，其特征在于，作為所述電動機(jī)，使用步進(jìn)電動機(jī)，所述控制裝置構(gòu)成通過使勵磁方式不同而使所述順方向的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩比所述反方向的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩小。
3.如權(quán)利要求1所述的便座升降裝置，其特征在于，所述控制裝置構(gòu)成通過使驅(qū)動脈沖的頻率不同而使所述順方向驅(qū)動轉(zhuǎn)矩比所述反方向驅(qū)動轉(zhuǎn)矩小。
全文摘要
本發(fā)明的便座升降裝置(1)，是將步進(jìn)電動機(jī)(7)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力通過減速齒輪組(70)、輸出小齒輪(80)和齒條(53)向右側(cè)滑塊(51)傳遞，使與便座組件(10)連接的可動板(6)進(jìn)行升降。又，控制裝置構(gòu)成為向使步進(jìn)電動機(jī)(7)失調(diào)的過負(fù)荷的方向?qū)Σ竭M(jìn)電動機(jī)(7)進(jìn)行驅(qū)動的順方向驅(qū)動轉(zhuǎn)矩小于向與使步進(jìn)電動機(jī)(7)失調(diào)的過負(fù)荷的方向相反方向?qū)Σ竭M(jìn)電動機(jī)(7)進(jìn)行驅(qū)動的反方向驅(qū)動轉(zhuǎn)矩。采用本發(fā)明，能通過用電動進(jìn)行便座組件的上升或下降來減輕負(fù)擔(dān)，且不會在向使電動機(jī)失調(diào)的過負(fù)荷的方向?qū)﹄妱訖C(jī)進(jìn)行驅(qū)動時施加的過負(fù)荷引起驅(qū)動機(jī)構(gòu)損壞、且能實現(xiàn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)的小型化。
文檔編號A47K13/10GK1656991SQ20051005193
公開日2005年8月24日 申請日期2005年2月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月18日
發(fā)明者山岡守, 伊藤章宏 申請人:株式會社三協(xié)精機(jī)制作所