(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用者の使用状況を検出するための検出手段と、前記検出手段による使用者の検出に基づき、便器に洗浄水を放水するための放水手段と、前記検出手段及び放水手段を収容するケーシングとを備えたフラッシュバルブの上部に取着される自動洗浄装置において、
前記検出手段は、ケーシング内の上部に支持部材を介して、ケーシングによる水平方向及び支持部材による上下方向に回動可能に設けられ、前記検出手段は使用者の便器使用検知と手動放水検知の両方の使用状況を検出するものであることを特徴とする自動洗浄装置。
【請求項２】
前記自動洗浄装置は、第１室と第２室との２室に分割されるケーシングから構成され、第１室には前記放水手段が、また、第２室には前記検出手段が収容され、第２室は第１室に対して着脱可能に連結されている請求項１に記載の自動洗浄装置。
【請求項３】
前記ケーシングは便器に連結された既設のフラッシュバルブに着脱可能に連結されている請求項２に記載の自動洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、使用者を検出し、使用者がレバー等を操作することなく自動で便器内に洗浄水を放水する自動洗浄装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、洗浄装置を設置した水洗トイレ（アサガオとは異なる女性用トイレ）が普及してきている。この洗浄装置は、壁等に装着された赤外線センサ等の検出手段により使用者を検出し、トイレの入室時間（使用時間）等に基づいて便器に連結された放出手段を駆動させ、便器内に放水するような構成となっている。また、同自動洗浄装置には、前記使用者の使用状態を検出する検出手段と同様に放水動作手段としての手動放水スイッチが設けられていた。これは特に女性用トイレに見られるエチケット洗浄用のものであり、使用者が任意に少量の放水を可能とするものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術の洗浄装置においては、次のような問題があった。
【０００４】
（１）前記検出手段と放出手段とは離間していることから、両者を連結する構成が必要となる。この連結構造としてはコードを使用して検出手段から放出手段に検出信号を出力する有線タイプ、コードを使用せずに検出手段からの検出信号を電波や光信号で放水手段に出力する無線タイプの２タイプが考えられる。しかし、前者の有線タイプは配線が必要になることから、その施工作業も面倒であるとともに、配線が邪魔になるという問題があった。また、後者の無線タイプでは、有線タイプに比べ電気的構成が複雑になることから、コストが高くなるという問題があった。
【０００５】
（２）前記検出手段は、トイレ室内に設置する際の作業をシビアに行う必要があった。すなわち、検出手段に設けられているセンサには指向性があることから、検出手段の取付位置を正確に行わないと使用者を正確に検出することができず、放水手段による放水動作が正常に行われない。前記検出手段のセンサは予めケース内に収容保持されていることから、検出手段の設置時には壁等に対するケースの取付位置を調整することにより、センサの向きを変更している。
【０００６】
しかし、そのセンサはケース内に収容されていることから、センサの向きを変更するにも設置スペース等の関係から限界があるとともに、微妙な調整が難しい。そのため、検出手段を設置するための作業が非常に面倒になるという問題があった。
【０００７】
（３）前記検出手段の一つである手動放水スイッチにおいては、特にタッチスイッチ等の使用者が直接手で触れるスイッチであったために不快感をおぼえる使用者もあった。
【０００８】
本発明は、上記問題を解消するためになされたものであって、第１の目的は、小スペースへの設置を可能とし、検出手段と放水手段との接続構造を簡素化できるとともに、衛生的な放水操作を兼ね備えた自動洗浄装置を提供することにある。
【０００９】
第２の目的は、検出手段の微妙な指向調整を容易に行うことが可能な自動洗浄装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、使用者の使用状況を検出するための検出手段と、前記検出手段による使用者の検出に基づき、便器に洗浄水を放水するための放水手段と、前記検出手段及び放水手段を収容するケーシングとを備えたフラッシュバルブの上部に取着される自動洗浄装置において、前記検出手段は、ケーシング内の上部に支持部材を介して、ケーシングによる水平方向及び支持部材による上下方向に回動可能に設けられ、前記検出手段は使用者の便器使用検知と手動放水検知の両方の使用状況を検出するものであることをその要旨とする。
【００１２】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記ケーシングは第１室と第２室との２室に分割され、第１室には前記放水手段が、また、第２室には前記検出手段が収容され、第２室は第１室に対して着脱可能に連結されていることをその要旨とする。
【００１３】
請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の発明において、前記ケーシングは便器に連結された既設のフラッシュバルブに着脱可能に連結されていることをその要旨とする。
【００１４】
（作用）
請求項１に記載の発明においては、使用者がトイレを使用すると、検出手段により使用者の使用状況が検出される。すると、検出手段は使用者に対する放水の必要性を非機械的に、かつ衛生的にその必要量の放水動作を検出する。これにより、放水手段が駆動され、便器に洗浄水が放水される。前記検出手段は、ケーシング内の上部に支持部材を介して、ケーシングによる水平方向及び支持部材による上下方向に回動可能に設けられていることから、検出手段の微妙な指向調整を容易に行うことができる。
【００１５】
また、検出手段は使用者の便器使用を検知し、その使用が大使用なのか小使用なのかを判別し、使用者の退室に伴う自動放水（自動洗浄）を実施する機能及び使用者の積極的な放水（手動放水）を実施する機能を駆動する検知機能を有し、使用者の使用状況に対応して節水効果のある衛生的、かつ使用勝手のよい自動洗浄装置を提供する。
【００１６】
請求項２に記載の発明においては、請求項１に記載の発明の作用に加え、ケーシングは第１室と第２室との２室に分割され、第１室には前記放水手段が、また、第２室には検出手段が収容されていることから、例えば、検出手段のみをメンテナンスする際には、第２室だけを取り外して行うことで作業性が向上される。
【００１７】
請求項３に記載の発明においては、請求項２に記載の発明の作用に加え、既設のフラッシュバルブに衛生的な放水操作を兼ね備えた水洗トイレ用の自動洗浄装置が容易に取着される。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、和式用の便器１には水道管（図示せず）と接続された供給管２を介して吐出管３が連結されている。前記供給管２と吐出管３との間には、フラッシュバルブ４が接続されている。このフラッシュバルブ４は既設のものであり、その構造も公知であることから、その詳細な構成については簡略化して説明する。
【００１９】
フラッシュバルブ４の上部には洗浄装置５が取着されている。洗浄装置５を構成するケーシング６は上下に第１室Ａと第２室Ｂとに分割されている。下方の第１室Ａを構成する第１ケーシング６ａ内には、ブラケット７を介してアクチュエータとしてのプル形ソレノイド８及びバッテリ９が収容されている。ソレノイド８の下端面には弁箱１０が連結されている。
【００２０】
前記フラッシュバルブ４の上部にはピストンガイド孔１１を有するブッシュ１２が螺合されている。このブッシュ１２にはピストンバルブ１３が上下に摺動可能に収容されている。このピストンバルブ１３が上位置にある場合には、前記供給管２と吐出管３との間が連通される。また、ピストンバルブ１３が下位置にある場合には、供給管２と吐出管３との間が遮断される。また、前記ブッシュ１２の上部には前記弁箱１０が連結されている。弁箱１０の下端面と前記ピストンバルブ１３の上端面との間には弁室１４が形成されている。前記ピストンバルブ１３のピストン１５には前記供給管２と連通する流入ポート（図示せず）と前記弁室１４との間を連通する連通孔１６が形成されている。
【００２１】
前記フラッシュバルブ４の側部には前記吐出管３と連通する連通ポート１７が開口形成され、同連通ポート１７は盲栓１８により閉栓されている。この盲栓１８と前記弁箱１０の側部との間は、バイパス管１９により連通されている。前記弁箱１０には、前記弁室１４とバイパス管１９との間を連通する連通路２０が形成されている。この連通路２０の途中部位には前記ソレノイド８のプランジャロッド２１が配置され、同プランジャロッド２１の上下動作に伴い、前記弁室１４とバイパス管１９との間が連通、又は遮断されるようになっている。すなわち、ソレノイド８が非励磁状態に保持されている場合には、弁室１４とバイパス管１９との間は遮断され、また、ソレノイド８が励磁状態に保持されている場合には、弁室１４とバイパス管１９との間は連通状態に保持される。
【００２２】
図１及び図２に示すように、前記第２室Ｂを構成する第２ケーシング６ｂには検出手段を構成するセンサ２２が収容されている。このセンサ２２は赤外線発光素子２２ａ，２２ｂと対をなす受光素子２２ｃ，２２ｄから構成されている。第２ケーシング６ｂの壁面には便器１を使用中の使用者（図示せず）側に向かって開口する検出窓２３が開口形成されている。この検出窓２３を介して前記センサ２２は使用者の使用状況を検出する。
【００２３】
前記赤外線発光素子２２ａと受光素子２２ｃにより使用者の便器使用時間を検知（人体検知）し、その時間（本実施形態では１２０秒を起点としている）に基づいて使用者の退室時に大小の水量を判別して自動放水するとともに、赤外線発光素子２２ｂと受光素子２２ｄとにより使用者の任意な放水、すなわち、手動放水をセンサ２２の前面に手を翳すことにより検知（手検知）し、放水を行うようにしている。検出窓２３は半透明カバー３８により遮蔽されている。
【００２４】
前記センサ２２は支持部材としてのインナーケース２４に回路基板（図示せず）を介して支持されている。前記インナーケース２４の側面には左右一対の回動軸２５が一体形成されている。また、インナーケース２４の前部には前記検出窓２３と対向する開口部２６が形成されている。第２ケーシング６ｂの上部内壁面には、下方に向かって突出する左右一対の係止片２７が一体形成されている。係止片２７の先端には前記インナーケース２４の回動軸２５の外径とほぼ同径の円弧面２８が形成されている。この両円弧面２８に前記インナーケース２４の回動軸２５が係合する。
【００２５】
また、第２ケーシング６ｂの上部内壁面には、下方に向かって突出する左右一対の突出片２９が一体形成されている。両突出片２９にはそれぞれ係止プレート３０がネジ３１により締め付け固定されている。係止プレート３０の前端には斜面３２が形成され、この斜面３２には前記インナーケース２４の回動軸２５が接触される。すなわち、前記係止片２７の円弧面２８と係止プレート３０の斜面３２とにより回動軸２５が狭持され、インナーケース２４は第２ケーシング６ｂ内に宙づり状態に連結保持されている。
【００２６】
図２及び図３に示すように、第１ケーシング６ａの上面中央部には、放射状の複数の係止突条３３が形成されている。第１ケーシング６ａの上面には調整プレート３４がネジ３６を介して連結されている。この調整プレート３４の下面中央部には、前記第１ケーシング６ａの上面に形成された係止突条３３に係合する係止突条３５が形成されている。両係止突条３３，３５の係合により、第１ケーシング６ａに対する調整プレート３４の回動が規制される。調整プレート３４の周面３箇所には切り欠き凹部３７が形成されている。また、調整プレート３４の下面３カ所には前記切り欠き凹部３７と連通する係止凹部３９が形成されている。また、調整プレート３４の上面には所定間隔をあけて一対の回動ストッパ片４０ａ，４０ｂが一体形成されている。また、両回動ストッパ片４０ａ，４０ｂ間の後方（調整プレート３４の中心側）には解除ストッパ片４１が一体形成されている。
【００２７】
前記第２ケーシング６ｂの下面内端縁には内方に向かって突出する係合突起４２が３位置に一体形成されている。各係合突起４２の幅は前記調整プレート３４に形成された切り欠き凹部３９の幅とほぼ同幅である。また、第２ケーシング６ｂの内壁面には下方に向かって延びる係止ストッパ４３が一体形成されている。係止ストッパ４３の先端には外方に向かって突出する突出部４４が一体形成されている。この突出部４４の幅は前記調整プレート３４に一体形成された一対の回動ストッパ片４０ａ，４０ｂ間の幅とほぼ同幅である。突出部４４と対向する第２ケーシング６ｂの壁面には貫通孔４５が形成されている。
【００２８】
洗浄装置５の組立状態においては、前記第２ケーシング６ｂの係合突起４２が調整プレート３４の係止凹部３９に係合されるとともに、係止ストッパ４３の突出部４４が調整プレート３４の両回動ストッパ片４０ａ，４０ｂ間に係合される。
【００２９】
従って、この状態では、係合突起４２と係止凹部３９との係合により第１ケーシング６ａに対する第２ケーシング６ｂの浮き上がりが防止される。また、係止ストッパ４３の突出部４４と調整プレート３４の回動ストッパ片４０ａ，４０ｂとの係合により第１ケーシング６ａに対する第２ケーシング６ｂの回動が防止される。
【００３０】
次に洗浄装置５の動作について説明する。
センサ２２の赤外線発光素子２２ａと受光素子２２ｃが便器使用者を検知すると、第２ケーシング６ｂ内に収容されたコントローラ（図示せず）はタイマを始動する。そして、コントローラはセンサ２２により使用者の退室を確認すると、使用者の使用時間が所定時間（１２０秒）を経過したか否かを判別する。ここで、コントローラは使用時間が所定時間を経過していると判断した場合には、使用者の使用状況を大使用と判別し、ソレノイド８を励磁させ、プランジャロッド２１を収縮させる。すると、連通路２０を介してバイパス管１９と弁室１４との間が連通される。これにより、弁室１４内に貯留されている水が連通路２０からバイパス管１９を通過して連通ポート１７側に排出される。弁室１４内の水が排出されることにより、弁室１４内の圧力が低下し、ピストン１５が供給管２内の水圧により上昇される。これにより、供給管２と吐出管３との間が連通され、便器１内に洗浄水が放水される。
【００３１】
コントローラは所定時間ソレノイド８を励磁させると、ソレノイド８の励磁を停止してプランジャロッド２１を伸長させる。すると、連通路２０が遮断され、弁室１４と連通ポート１７間の連通が遮断されることから、ピストン１５の連通孔１６から水が弁室１４内に入り込んで弁室１４内の圧力が上昇される。すると、ピストン１５が下降し、供給管２と吐出管３との間が遮断され、便器１への洗浄水の放水が停止される。
【００３２】
また、コントローラは前記使用時間が所定時間を経過していないと判断した際には、前記ソレノイド８の励磁時間を短く設定し、前記大使用時の放水量の約半分の放水量で洗浄水を便器１に放水する。
【００３３】
次に手動放水の動作について説明する。
センサ２２の前面に手を翳すと、赤外線発光素子２２ｂと受光素子２２ｄとによりその動作が検出される。コントローラは赤外線発光素子２２ｂと受光素子２２ｄの検出動作に基づき、ソレノイド８を所定時間励磁し、便器１に洗浄水を放水する。
【００３４】
次に、前記センサ２２の検出方向の変更（調整）時の作用について説明する。センサ２２の検出方向が不適切で使用者の検出感度が不十分の場合には、まず、第２ケーシング６ｂの貫通孔４５からピン（図示せず）を差し込んで係止ストッパ４３の突出部４４を内方に押圧する。すると、係止ストッパ４３の基端が撓んで図２の二点鎖線にて示すように変形する。すなわち、ピンにより突出部４４を押圧して、突出部４４と回動ストッパ片４０ａ，４０ｂとの係合を解除する。このとき、係止ストッパ４３が解除ストッパ４１と接触することにより、それ以上の変形が防止される。これにより、ピンの差し込みすぎで係止ストッパ４３が折れるのを防止できる。
【００３５】
係止ストッパ４３の突出部４４と回動ストッパ片４０ａ，４０ｂとの係合を解除させた状態で、第２ケーシング６ｂを図３の矢印方向へ回し、係合突起４２を調整プレート３４の切り欠き凹部３７と対向させる。すなわち、係合突起４２と係止凹部３９との係合を解除する。この状態で第２ケーシング６ｂを持ち上げることで、第２ケーシング６ｂを第１ケーシング６ａから分離させることができる。
【００３６】
ここで、前記センサ２２の感度が左右方向の向きが不適切なために悪いと思われる際には、調整プレート３４と第１ケーシング６ａとを連結するネジ３６を外す。これにより第１ケーシング６ａに対する調整プレート３４の回動が可能となる。次に調整プレート３４を第１ケーシング６ａに対してセンサ２２の感度が上がると思われる方向（水平方向）に適量回動させる。そして、ネジ３６を締め付けて再度調整プレート３４を第１ケーシング６ａに対して回動不能にする。
【００３７】
また、前記センサ２２の感度が上下方向の向きが不適切なために悪いと思われる際には、第２ケーシング６ｂ側のネジ３１を弛める。これにより、インナーケース２４を狭持している係止片２７の円弧面２８と係止プレート３０との狭持圧が小さくなり、第２ケーシング６ｂに対するインナーケース２４の回動が可能となる。次にインナーケース２４を第２ケーシング６ｂに対してセンサ２２の感度が上がると思われる方向（上下方向）に適量回動させる。そして、ネジ３１を締め付けて再度インナーケース２４を第２ケーシング６ｂに対して回動不能にする。
【００３８】
次に第２ケーシング６ｂの係合突起４２を調整プレート３４の切り欠き凹部３７に対応させ、係合突起４２を切り欠き凹部３７にはめ込む。このとき、係止ストッパ４３の突出部４４が一方の回動ストッパ片４０ａの裏面と接触し、係止ストッパ４３は内方に変形される。この状態で第２ケーシング６ｂを図３の矢印方向とは逆方向に回す。これにより、第２ケーシング６ｂの係合突起４２が調整プレート３４の係止凹部３９に係合される。これと同時に係止ストッパ４３の突出部４４が一方の回動ストッパ片４０ａを乗り越えて両ストッパ片４０ａ，４０ｂ間に係合される。これにより、第１ケーシング６ａに対する第２ケーシング６ｂの回動及び浮き上がりが防止される。
【００３９】
このようにして、センサ２２の検出方向の調整が行われる。
本実施形態では、上記のように洗浄装置５を構成したことにより、次のような効果を得ることができる。
【００４０】
（１）ソレノイド８とセンサ２２とを収容するケーシング６を、フラッシュバルブ４に連結したことにより、センサ２２とソレノイド８との連結構造を簡素化でき、コストの低減を図ることができるとともに、装置５を設置するスペースを小スペースとすることができる。
【００４１】
（２）ケーシング６をソレノイド８を収容する第１ケーシング６ａとセンサ２２を収容する第２ケーシング６ｂとに２分割し、一方の第１ケーシング６ａをフラッシュバルブ４に連結したとともに、他方の第２ケーシング６ｂを第１ケーシング６ａに着脱可能に連結した。これにより、センサ２２のみをメンテナンスする際にはフラッシュバルブ４からケーシング６全体を取り外すことなく、第１ケーシング６ａから第２ケーシング６ｂだけを取り外してセンサ２２のメンテナンスを行うことができる。
【００４２】
（３）第１ケーシング６ａに対して第２ケーシング６ｂを水平方向に回動可能としたことにより、センサ２２の左右への検出方向（指向性）を容易に、かつ微妙に調整することができる。
【００４３】
（４）センサ２２を支持するインナーケース２４を、第２ケーシング６ｂに対して上下方向に回動可能としたことにより、センサ２２の上下への検出方向を容易に、かつ微妙に調整することができる。
【００４４】
（５）手動放水スイッチを使用者が直接触れずにその動作を検出する無タッチ方式としたことにより、衛生的である。なお、上記実施形態を、次のように具体化してもよい。
【００４５】
（１）検出手段としてセンサ２２以外に超音波センサ等に代えて具体化してもよい。
（２）ケーシング６を分割せずに具体化してもよい。
【００４６】
（３）第２ケーシング６ｂを第１ケーシング６ａに対して着脱可能、かつ回動不能に連結して具体化してもよい。
（４）センサ２２を支持部材としてのインナーケース２４を介さずに第２ケーシング６ｂに直接固定して具体化してもよい。
【００４７】
（５）放水手段、アクチュエータとして、ソレノイド８以外にモータ等に代えて具体化してもよい。
（６）上記実施形態では、センサ２２により手動放水信号が検出された際に、ソレノイド８が励磁されて給水管２と吐出管３との間を遮断するピストンバルブ１３が上昇して両管２，３を連通するように構成した。これに対し、図４に示すように、連通ポート１７に押しボタン５１を装着し、同ボタン５１の端部にロッド５２を連結する。この押しボタン５１を押圧することにより、ロッド５２がピストンバルブ１３を上方に押し上げて放水されるように構成してもよい。この場合には、ソレノイド８の電源であるバッテリ９が放電してしまい、ソレノイド８が駆動不能となっても、押しボタン５１を押圧することにより、洗浄水を便器１に放水することが可能となる。
【００４８】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、検出手段は、ケーシング内の上部に支持部材を介して、ケーシングによる水平方向及び支持部材による上下方向に回動可能に収容保持されていることから、検出手段の水平、上下への検出方向を容易に、かつ微妙に調整することができる。
【００４９】
また、使用者の使用状況が大使用なのか小使用なのかを判別し、その使用状況に応じて洗浄水の放水量を変更するようにしたことにより高い節水効果を得ることができる。さらに、手動放水時に直接手を触れることなく放水動作を行うことができることから、衛生的であり、使用勝手がよい。
【００５０】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、第１室と第２室とを着脱可能に連結したことにより、ケーシング全体を取り外すことなく個々のメンテナンス作業を容易に行うことができるとともに、組み付けの作業性も向上できる。
【００５１】
請求項３に記載の発明によれば、請求項２に記載の発明の効果に加え、既設のフラッシュバルブに衛生的な放水操作を兼ね備えた水洗トイレ用の自動洗浄装置を容易に取着できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態における洗浄装置の部分正断面図。
【図２】洗浄装置の側断面図。
【図３】洗浄装置の分解斜視図。
【図４】別実施形態における連通ポートとバイパス管との間に連結される弁構造の断面図。
【符号の説明】
１…便器、４…フラッシュバルブ、５…自動洗浄装置、６…ケーシング、６ａ…第１室を構成する第１ケーシング、６ｂ…第２室を構成する第２ケーシング、８…放水手段及びアクチュエータとしてのソレノイド、２２…検出手段としてのセンサ、Ａ…第１室、Ｂ…第２室。
【図１】
0003691755.tif 000002
【図２】
0003691755.tif 000003
【図３】
0003691755.tif 000004
【図４】
0003691755.tif 000005