具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的便盖开闭单元的实施方式进行说明。

(整体结构)

图1是开闭构件驱动装置的外观立体图。图2是便盖开闭单元的说明图。图3是开闭构件驱动装置的剖视图。图4是开闭构件驱动装置的分解立体图。图5是从轴线方向的一侧观察马达、传递机构及输出轴时的立体图。图6是从轴线方向的另一侧观察马达、传递机构及输出轴时的立体图。图7是从轴线方向的一侧观察输出轴、输出齿轮、第一辅助弹簧和第二辅助弹簧时的分解立体图。图8是从轴线方向的另一侧观察输出轴、输出齿轮、第一辅助弹簧和第二辅助弹簧时的分解立体图。图9是从轴线方向的一侧观察中间壳体时的立体图。图10是第二壳体、加强构件、输出轴和输出齿轮的分解立体图。

图1所示的开闭构件驱动装置1使盖和门等开闭构件转动而开闭。便盖开闭单元3是通过在开闭构件驱动装置1上连接作为开闭构件的厕所单元200的便盖201而形成的。具体而言，如图2所示，厕所单元200包括便器主体202、便座203、便盖201和箱204。便盖201将箱204一侧的端部分连结到开闭构件驱动装置1的输出轴7。便盖201通过输出轴7的旋转，在平伏而盖在便器主体202上的关闭位置与从便器主体202立起的打开位置之间移动。另外，还可以在厕所单元200设置有第二开闭构件驱动装置1，在第二开闭构件驱动装置1的输出轴7连结有作为开闭构件的便座203。

如图3所示，开闭构件驱动装置1具有：马达6；输出轴7，该输出轴7连接有便盖201；传递机构8，该传递机构8将马达6的驱动力传递到输出轴7；以及壳体9，该壳体9收容马达6及传递机构8。

输出轴7包括：突出部11，该突出部11从壳体9的壳体开口部10突出；以及基部12，该基部12收容于壳体9。在输出轴7的突出部11连接有便盖201的端部。因此，开闭构件驱动装置1在悬臂状态下对便盖201进行开闭。如图1所示，在从沿着输出轴7的轴线L的方向观察的情况下，壳体9具有在一个方向上细长的形状。输出轴7从壳体9中的长边方向的端部分向壳体9的外侧突出。

在以下的说明中，将彼此正交的三个方向设为X轴方向、Y轴方向和Z轴方向。Z轴方向是沿着输出轴7的轴线L的轴线方向，Y轴方向是壳体9的长边方向，X轴方向是壳体9的短边方向。在Z轴方向上，将输出轴7突出的一侧设为+Z方向，将其相反侧设为-Z方向。另外，将X轴方向的一侧设为-X方向，将另一侧设为+X方向。将Y轴方向的一侧设为-Y方向，将另一侧设为+Y方向。输出轴7从壳体9中的Y轴方向的+Y方向的端部分向壳体9的外侧突出。此外，将围绕轴线L的方向设为周向，将与轴线L正交的方向设为径向。

(壳体及加强构件)

壳体9是树脂制的。如图1所示，壳体9包括与Y轴方向平行地延伸的第一侧壁13和第二侧壁14。另外，壳体9包括第三侧壁15，该第三侧壁15沿X轴方向延伸并将第一侧壁13的-Y方向的端部与第二侧壁14的-Y方向的端部连接。此外，壳体9包括连接+Y方向的端部的第四侧壁16。第四侧壁16具有第一侧壁13与第二侧壁14之间向+Y方向突出的形状。

此外，如图1、图3所示，壳体9包括沿着Z轴方向排列的第一壳体21、中间壳体22和第二壳体23。第一壳体21位于中间壳体22的-Z方向，第二壳体23位于中间壳体22的+Z方向。

如图4所示，第一壳体21包括：底壁部25，该底壁部25为壳体9的-Z方向的端面；以及第一框部26，该第一框部26从底壁部25的外周缘向+Z方向延伸。第一框部26构成壳体9的第一侧壁13、第二侧壁14、第三侧壁15以及第四侧壁16的-Z方向的端侧部分。马达6固定于第一壳体21。马达6包括：马达主体28；转轴27，该转轴27从马达主体28突出；以及一对马达端子29，该马达端子29从马达主体28向与转轴27相反的一侧突出。输出轴7位于马达主体28的-Y方向。转轴27朝向与输出轴7的轴线L相交的方向。在本例中，转轴27朝向与输出轴7的轴线L正交的方向。另外，在从Z轴方向观察时，转轴27相对于Y轴方向(壳体9的长边方向)倾斜。转轴27的前端被轴承构件30能旋转地支承。

中间壳体22包括：中间底部31；以及从中间底部31的外周缘向+Z方向延伸的中间框部32。中间框部32构成壳体9的第一侧壁13、第二侧壁14、第三侧壁15以及第四侧壁16的Z轴方向的中间部分。中间壳体22收容有构成传递机构8的多个齿轮中的一部分齿轮。

在中间壳体22中的第二壳体23一侧的端部分固定有板状的加强构件35。加强构件35是金属制的，刚度比壳体9高。在本例中，加强构件35是钣金件。在加强构件35设置有加强构件侧开口部36。输出轴7沿Z轴方向贯穿加强构件侧开口部36。在加强构件侧开口部36与输出轴7之间沿输出轴7的径向设置有间隙。另外，加强构件35包括从加强构件侧开口部36的开口缘向+Z方向突出的轴承加强部24。轴承加强部24是筒状的。在加强构件35安装有电位计37。电位计37在Y轴方向上位于与输出轴7相反一侧的端部分。

第二壳体23(壳体部分)是板状的，从+Z方向覆盖加强构件35，并且固定于中间壳体22。第二壳体23从+Z方向覆盖加强构件35。第二壳体23构成壳体9的+Z方向的端面。

第二壳体23包括板部17，该板部17为壳体9的+Z方向的端面。如图3、图4所示，板部17包括贯穿输出轴7的板部贯通孔17a。另外，第二壳体23包括：轴支承部18，该轴支承部18从板部17中的板部贯通孔17a的开口缘向+Z方向突出；以及轴承部19，该轴承部19从板部17中的板部贯通孔17a的开口缘向-Z方向突出。板部贯通孔17a、轴支承部18和轴承部19同轴地设置。输出轴7在壳体9的内侧贯穿板部贯通孔17a、轴支承部18和轴承部19，并且从作为轴支承部18的+Z方向的端部的壳体开口部10向壳体9的外侧突出。

(输出轴)

输出轴7是树脂制的。输出轴7的基部12收容于第二壳体23和中间壳体22。如图7、图8所示，基部12从-Z方向一侧朝向+Z方向一侧按顺序包括齿轮固定部63、被轴承部64和被支承部68，所述被轴承部64具有朝向径向外侧的圆形外周面，所述被支承部68具有朝向径向外侧的圆形外周面。被轴承部64的外径大于齿轮固定部63和被支承部68的外径。传递机构8的输出齿轮43同轴地固定于齿轮固定部63。被支承部68在Z轴方向的中途包括环状槽70。在环状槽70安装有O形环71。

另外，如图8所示，输出轴7在-Z方向的端面包括向+Z方向凹陷的圆形凹部62。从与轴线L正交的方向观察时，圆形凹部62的底面(圆形凹部62的+Z方向的圆形内壁面)与被轴承部64重叠。

(传递机构)

如图5、图6所示，从马达6至输出轴7的驱动力传递路径的上游侧朝向下游侧，传递机构8包括蜗杆38、第一齿轮39、第二齿轮40、第三齿轮41、第四齿轮42(前段齿轮)和输出齿轮43。蜗杆38固定于转轴27的外周侧。蜗杆38和第一齿轮39位于第一壳体21内。第二齿轮40、第三齿轮41、第四齿轮42和输出齿轮43位于中间壳体22内。

第一齿轮39位于马达6的转轴27的+X方向。第一齿轮39包括第一大径齿轮39a和第一小径齿轮39b，所述第一大径齿轮39a与蜗杆38啮合，所述第一小径齿轮39b与第一大径齿轮39a同轴且外径尺寸比第一大径齿轮39a小。第一大径齿轮39a位于第一小径齿轮39b的-Z方向。第一齿轮39能旋转地支承于沿Z轴方向延伸的第一支轴45。第一支轴45的-Z方向的端部分保持于第一壳体21的底壁部25，+Z方向的端部分保持于中间壳体22的中间底部31。如图3所示，第一齿轮39包括在第一大径齿轮39a与第一小径齿轮39b之间对驱动力的传递进行通断的转矩限制器46。

第二齿轮40包括第二大径齿轮40a和第二小径齿轮40b，所述第二大径齿轮40a与第一小径齿轮39b啮合，所述第二小径齿轮40b与第二大径齿轮40a同轴且外径尺寸比第二大径齿轮40a小。第二大径齿轮40a位于第二小径齿轮40b的-Z方向。第二大径齿轮40a经由设置于中间壳体22的中间底部31的中间壳体开口部33与第一小径齿轮39b啮合(参照图3、图9)。第二齿轮40能旋转地支承于沿Z轴方向延伸的第二支轴48。第二支轴48的-Z方向的端部分保持于中间壳体22的中间底部31，+Z方向的端部分保持于加强构件35。

第三齿轮41包括第三大径齿轮41a和第三小径齿轮41b，所述第三大径齿轮41a与第二小径齿轮40b啮合，所述第三小径齿轮41b与第三大径齿轮41a同轴且外径尺寸比第三大径齿轮41a小。第三大径齿轮41a位于第三小径齿轮41b的-Z方向。第三齿轮41能旋转地支承于沿Z轴方向延伸的第三支轴49。第三支轴49的-Z方向的端部分保持于中间壳体22的中间底部31，+Z方向的端部分保持于第二壳体23。第三支轴49贯穿加强构件35。

第四齿轮42是与第三小径齿轮41b及输出齿轮43啮合的正齿轮。第四齿轮42和输出齿轮43沿Y轴方向排列。第四齿轮42与第二齿轮40同轴地配置，并且能旋转地支承于第二支轴48。如图3所示，第二支轴48的-Z方向的端部分保持于中间壳体22，+Z方向的端部保持于加强构件35。即，如图9所示，中间壳体22的中间底部31包括保持对第二齿轮40和第四齿轮42进行支承的第二支轴48的轴保持部34。如图4所示，加强构件35包括保持对第二齿轮40和第四齿轮42进行支承的第二支轴48的轴保持部47。

输出齿轮43是金属制的。输出齿轮43同轴地固定于输出轴7的齿轮固定部63。即，如图7、图8所示，输出齿轮43是环状的，输出轴7的齿轮固定部63插入到其中心孔。在输出齿轮43的内周面沿周向设置有多个凹部51，在输出轴7的齿轮固定部63的外周面设置有多个凸部52，该凸部52嵌入输出齿轮43的内周面的凹部51。由此，输出齿轮43和输出轴7以不能绕轴线L相对旋转的状态连结。

在此，传递机构8包括第一辅助弹簧53和第二辅助弹簧54。第一辅助弹簧53和第二辅助弹簧54均是螺旋弹簧。

第一辅助弹簧53位于输出齿轮43的-Z方向。第一辅助弹簧53载置于中间壳体22的中间底部31。第一辅助弹簧53的-Z方向的端部分53a向-Z方向延伸。第一辅助弹簧53的-Z方向的端部分53a从设置于中间壳体22的中间底部31的贯通孔55向-Z方向突出，并且卡定于设置于第一壳体21的第一辅助弹簧第一卡定部56(参照图4)。第一辅助弹簧53的+Z方向的端部分53b向+Z方向延伸，能卡定地插入设置于输出齿轮43的外周面的第一辅助弹簧第二卡定部57。第一辅助弹簧第二卡定部57是设置于输出齿轮43的齿部的缺口部。第一辅助弹簧53的+Z方向的端部分53b相对于输出齿轮43能从周向抵接。第一辅助弹簧53的截面是矩形的。

第二辅助弹簧54位于第一辅助弹簧53的内周侧。第二辅助弹簧54载置于中间壳体22的中间底部31。第二辅助弹簧54位于输出轴7的-Z方向。第二辅助弹簧54的-Z方向的端部分54a朝向该第二辅助弹簧54的内周侧延伸。第二辅助弹簧54的-Z方向的端部分54a卡定于设置于从中间壳体22的中间底部31向+Z方向突出的支柱部61的第二辅助弹簧第一卡定部58(参照图9)。第二辅助弹簧54的+Z方向的端部分54b沿+Z方向延伸，卡定于设置于输出轴7的Z轴方向的另一端面的第二辅助弹簧第二卡定部59(参照图8)。第二辅助弹簧第二卡定部59是在齿轮固定部63的-Z方向的端面形成的圆形孔。

(输出轴的支承结构)

在此，如图3所示，输出轴7被从中间壳体22的中间底部31向+Z方向突出的支柱部61能旋转地支承。支柱部61位于第一辅助弹簧53和第二辅助弹簧54的内周侧。此外，支柱部61比第一辅助弹簧53和第二辅助弹簧54更向+Z方向突出。支柱部61的前端侧被插入到输出轴7的圆形凹部62。支柱部61的前端与圆形凹部62的底面(圆形凹部62的+Z方向的圆形内壁面)接触。

另外，如图3、图10所示，输出轴7的被轴承部64被第二壳体23的轴承部19从外周侧能旋转地支承。从与轴线L正交的方向观察时，支柱部61的+Z方向的端部61a与轴承部19重叠。此外，输出轴7的被支承部68被第二壳体23的轴支承部18从外周侧能旋转地支承。固定于被支承部68的O形环71在输出轴7与轴支承部18之间沿径向被压缩。

第二壳体23的轴承部19由加强构件35的轴承加强部24从外周侧包围。轴承加强部24从轴承部19的外周侧遍及该轴承部19的整周与之接触。从与轴线L正交的方向观察时，支柱部61的+Z方向的端部分与轴承部19和轴承加强部24重叠。在本例中，如图3所示，在轴承加强部24与轴承部19接触的状态下，轴承部19包括环状的第一突出部分19a和环状的第二突出部分19b，所述第一突出部分19a从轴承加强部24向-Z方向突出，所述第二突出部分19b从轴承加强部24向+Z方向突出。第一突出部分19a在Z轴方向上与在基部12的外周侧朝向+Z方向的输出齿轮43的环状端面相对。

(加强构件的固定结构)

在此，加强构件35在Y轴方向上的轴承加强部24与轴保持部47之间固定于中间壳体22。

即，如图9所示，中间壳体22在中间框部32的沿Y轴方向平行地延伸的第一框部分32a和第二框部分32b分别具有向内周侧突出的第一突部73和第二突部74。第一突部73和第二突部74分别设置有螺纹孔。此外，第一框部分32a在设置有第一突部73的位置处包括矩形的第一缺口部32c。第二框部分32b在设置有第二突部74的位置处包括矩形的第二缺口部分32d。第一突部73和第二突部74在X轴方向上相对。

与此相对，如图4所示，加强构件35在Y轴方向上的轴承加强部24与轴保持部47之间包括向X轴方向的两侧突出的一对突出部35b、35c。在各突出部35b、35c设置有贯通槽。加强构件35的-X方向的突出部35b从+Z方向插入第一框部分32a的第一缺口部32c，并且与第一突部73抵接。另外，加强构件35的+X方向的突出部35c从+Z方向插入第二框部分32b的第二缺口部32d，并且与第二突部74抵接。然后，加强构件35被贯穿第二壳体23，进一步贯穿突出部35b的贯通槽而拧入第一突部73的螺纹孔的螺钉75固定于中间壳体22。另外，加强构件35被贯穿第二壳体23和突出部35c的贯通槽而拧入第二突部74的螺纹孔的螺钉75固定于中间壳体22。

在加强构件35固定于中间壳体22的状态下，在加强构件35与第一框部分32a之间部分地设置有间隙76，在加强构件35与第二框部分32b之间部分地设置有间隙77。即，在加强构件35固定于壳体9的状态下，在加强构件35与第一侧壁13之间设置有彼此不接触的部分(间隙76)。另外，在加强构件35与第二侧壁14之间设置有彼此不接触的部分(间隙77)。

(电位计)

接着，如图5所示，电位计37包括与构成传递机构8的多个齿轮中的任一个齿轮啮合的电位齿轮81。此外，如图4所示，电位计37包括对电位齿轮81的旋转角度位置进行检测的检测部82。电位齿轮81位于加强构件35的-Z方向，并且与第三齿轮41的第三小径齿轮41b啮合。检测部82经由基板83固定于加强构件35。在此，在基板83与一对马达端子29之间连接有用于向马达6供给电力的配线(未图示)。在基板83固定有与配线和电位计37连接的多个端子销86。中间壳体22在中间框部32的Y轴方向的一侧Y1的端部具有端子销保持部87。

(动作)

若通过经由端子销86供给电力而使马达6向正方向或反方向驱动，则马达6的驱动力经由传递机构8传递到输出轴7。因此，如图2所示，固定于输出轴7的便盖201沿朝向关闭位置的关闭方向A或朝向打开位置的打开方向B旋转。若便盖201旋转，则从电位计37输出与便盖201的旋转角度位置对应的信号。

另外，若与输出轴7连接的便盖201沿关闭方向A旋转，则第一辅助弹簧53和第二辅助弹簧54积蓄使输出轴7绕轴线L向打开方向B旋转的作用力。因此，在将便盖201向打开方向B旋转时，第一辅助弹簧53和第二辅助弹簧54对向打开方向B驱动的输出轴7向打开方向B施力。此外，传递机构8在第一齿轮39包括转矩限制器46。因此，在从便盖201经由输出轴7对传递机构8施加了过大的负载的情况下，转矩限制器46发挥作用，切断基于传递机构8的驱动力的传递。由此，防止来自外部的过大的负载而导致传递机构8破损。

(作用效果)

根据本例，在壳体9内具有刚度比壳体9高的加强构件35。另外，加强构件35包括从外周侧与对输出轴7进行支承的壳体9的轴承部19接触的轴承加强部24。由此，壳体9的轴承部19通过加强构件35进行加强。因此，即使在对输出轴7施加负载的情况下，也能够防止或抑制壳体9的变形。因此，能够防止或抑制支承于壳体9的轴承部19的输出轴7倾斜。

此外，在本例中，轴承加强部24是筒状的，并且轴承部19包括从轴承加强部24向-Z方向突出的环状的第一突出部分19a。如果将轴承加强部24设为筒状，则容易对壳体9的轴承部19变形进行抑制，因此容易对支承于轴承部19的输出轴7的倾斜进行抑制。另外，由于轴承部19比轴承加强部24更向Z轴方向突出，因此容易使轴承部19在Z轴方向上变长。因此，容易对支承于轴承部19的输出轴7的倾斜进行抑制。

另外，轴承部19的第一突出部分19a与在基部12的外周侧朝向+Z方向的输出齿轮43的环状端面在Z轴方向上相对。因此，在输出轴7沿+Z方向移动的情况下，固定于输出轴7的输出齿轮43的环状端面与轴承部19干涉，从而能够防止输出轴7沿+Z方向过度地移动。

此外，在本例中，刚度高的加强构件35加强对固定有输出齿轮43的输出轴7进行支承的轴承部19，并且对与输出齿轮43啮合的第四齿轮42的第二支轴48进行支承。由此，能够防止由于来自外部的负载而使第四齿轮42和输出齿轮43在彼此分离的方向上变位，因此，能够将第四齿轮42和输出齿轮43的啮合维持在正常状态下。因此，转矩向便盖201的传递效率不会劣化。

另外，输出轴7在-Z方向的端面具有向另一侧凹陷的圆形凹部62，壳体9包括插入圆形凹部50并能旋转地对输出轴7和输出齿轮43进行支承的支柱部61。然后，从与轴线L正交的方向观察时，柱部61的+Z方向的端部分与轴承部19和轴承加强部24重叠。因此，容易防止输出轴7的倾斜。

此外，输出轴7和壳体9是树脂制的，加强构件35是金属制的。因此，加强构件35的刚度相对于壳体9提高。另外，由于输出轴7和壳体9是树脂制的，因此，容易将它们的形状设为期望的形状。进而，通过树脂制的壳体9的轴承部19，能旋转地对树脂制的输出轴7的被轴承部64进行支承，因此，例如，与通过金属制的加强构件35直接对输出轴7进行支承的情况相比，能够将滑动损耗抑制得较低。

此外，输出齿轮43是金属制的。因此，即使在经由输出轴7对输出齿轮43施加负载的情况下，也能够防止输出齿轮43变形。

另外，在本例中，输出齿轮43和第四齿轮42沿着Y轴方向排列，加强构件35在Y轴方向上的轴承加强部24与轴保持部47之间固定于壳体9。即，加强构件35在Y轴方向上的位于轴承加强构件24与轴保持部47之间的一对突出部件35b、35c固定于壳体9。由此，加强构件35在接近输出齿轮43的位置处固定于壳体9。因此，在经由输出轴7对输出齿轮43施加负载的情况下，能够防止加强构件35挠曲。

进而，壳体9包括沿X轴方向排列且与Y轴方向平行地延伸的第一侧壁13和第二侧壁14。加强构件35配置在第一侧壁13与第二侧壁14之间，在加强构件35与第一侧壁13之间部分地设置有间隙76，在加强构件35与第二侧壁14之间部分地设置有间隙77。这样一来，加强构件35和壳体9具有彼此不接触的部分，因此，能够抑制经由输出轴7从输出齿轮43施加于加强构件35的负载传递到壳体9。

在此，根据本例的便盖开闭单元3，连接有便盖201的开闭构件驱动装置1的输出轴7不会倾斜。因此，能够维持能正常地对便盖201进行开闭的状态。

符号说明

1…开闭构件驱动装置、3…便盖开闭单元、6…马达、7…输出轴、8…传递机构、9…壳体、10…壳体开口部、11…突出部分、12…基部、13…第一侧壁、14…第二侧壁、15…第三侧壁、16…第四侧壁、17…板部、18…轴支承部、19…轴承部、21…第一壳体、22…中间壳体、23…第二壳体、24…轴承加强部、25…底壁部、26…框部、27…转轴、28…马达主体、29…马达端子、30…轴承构件、31…中间底部、32…中间框部、32a…第一框部分、32b…第二框部分、32c…第一缺口部、32d…第二缺口部、33…中间壳体开口部、34…轴保持部、35…加强构件、35a…端面、35b、35c…突出部、36…加强构件侧开口部、37…电位计、38…蜗杆、39…第一齿轮、39a…第一大径齿轮、39b…第一小径齿轮、40…第二齿轮、40a…第二大径齿轮、40b…第二小径齿轮、41…第三齿轮、41a…第三大径齿轮、41b…第三小径齿轮、42…第四齿轮、43…输出齿轮、43a…环状部、45…第一支轴、46…转矩限制器、47…轴保持部、48…第二支轴、49…第三支轴、50…圆形凹部、51…凹部、52…凸部、53…第一辅助弹簧、53a…第一辅助弹簧一侧的端部分、53b…第一辅助弹簧另一侧的端部分、54…第二辅助弹簧、54a…第二辅助弹簧一侧的端部分、54b…第二辅助弹簧另一侧的端部分、55…贯通孔、56…第一辅助弹簧第一卡定部、57…第一辅助弹簧第二卡定部、58…第二辅助弹簧第一卡定部、59…第二辅助弹簧第二卡定部、61…支柱部、62…圆形凹部、68…被支承部、70…环状槽、71…O形环、73…第一突部、74…第二突部、76…间隙、77…间隙、81…电位齿轮、82…检测部、83…基板、86…端子销、87…端子销保持部、200…厕所单元、201…便盖、202…便器主体、203…便座、204…箱、X…第三方向(壳体的短边方向)、Y…第二方向(壳体的长边方向)、Z…第一方向(轴线方向)。