(57)【要約】【課題】騒音が少なく、コンパクトな便座便蓋開閉装置を提供する。【解決手段】便座及び便蓋を開閉する駆動軸１２とこれに固定された受圧羽根１４とこの受圧羽根１４により第一受水空間１４７及び第二受水空間１４８に区画される作動室１４１と第一受水空間１４７に開口する第一注排水口１４３と第二受水空間１４８に開口する第二注排水口１４５とを有するハウジング１１とを持つアクチュエータ１０と、水道から圧力水を受け、第一受水空間１４７及び第二受水空間１４８に圧力水を切り替えて供給する切替弁２とを持つ便座便蓋開閉装置。  この装置では、水道の圧力水を使用するためモータ及びギア列を必要としない。このため騒音が少なくかつコンパクトとなる。【選択図】図２
2006263112.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
便器の便座及び便蓋の少なくとも一方を開閉する便座便蓋開閉装置であって、
該便座及び該便蓋の少なくともいずれか一方を開閉する駆動軸と該駆動軸に固定された受圧羽根と該駆動軸を揺動自在に支持しかつ該受圧羽根を揺動自在に収納すると共に該受圧羽根により第一受水空間及び第二受水空間に区画される作動室と該第一受水空間に開口する第一注排水口と該第二受水空間に開口する第二注排水口とを有するハウジングとを持つアクチュエータと、
水圧源から圧力水を受ける注水口とドレンにつながる排水口と該第一注排水口に連結される第一ポートと該第二注排水口に連結される第二ポートとを有し、該注水口と該第一ポート及び該第二ポートとの接断及び該排水口と該第一ポート及び該第二ポートとの接断を一方から他方に該他方から該一方に切り替える切替弁と、
を具備することを特徴とする便座便蓋開閉装置。
【請求項２】
前記駆動軸には前記便座便蓋の閉じる方向に働く回動トルクを少なくとも部分的に相殺する付勢手段を持つ請求項１に記載の便座便蓋開閉装置。
【請求項３】
前記切替弁は前記注水口及び前記排水口をそれぞれ各前記注排水口と絶ち該注排水口どうしを接続する中弁位置を持つ請求項１又は２記載の便座便蓋開閉装置。
【請求項４】
前記駆動軸は前記便座を開閉する座駆動軸と前記便蓋を開閉し該座駆動軸と同軸的で互いに相対回転可能な蓋駆動軸とからなり、前記受圧羽根は該座駆動軸に固定された座受圧羽根と該蓋駆動軸に固定された蓋受圧羽根とからなり、前記ハウジングは該座駆動軸及び該蓋駆動軸を揺動自在に支持すると共にそれぞれ該座受圧羽根及び該蓋受圧羽根を収納する座作動室及び蓋作動室を持ち、前記切替弁は該座作動室及び該蓋作動室の各該水口を切り替える座切替弁と蓋切替弁とからなる請求項１ないし３記載の便座便蓋開閉装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、便器の便座、便蓋を開閉する便座便蓋開閉装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、人が便器の前に立つと、センサが人体を感知し、あるいはリモコンスイッチ等の信号によって、便器の便座及び便蓋をモータの駆動力で開閉するものが知られている。
【特許文献１】特開２００３−１０２６４７号公報
【特許文献２】特開２００４−８１４４４号公報                                これらの従来の便座便蓋開閉装置はモータとモータの回転速度を減速するためのギア列とを使用している。このため、モータ音およびギア音が発生し、これらの音が騒音となり、使用者に不快感を感じさせることがあった。また、モータおよびギア列の容積が大きいために装置が大きいものになるという問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本願発明は、上記の問題を解消するもので、騒音が少なく、コンパクトな便座便蓋開閉装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００４】
発明者はモータに代えて便器の洗浄に用いられる水道水の圧力水を動力に使用することに思い至り、試行錯誤を重ねて本発明を完成したものである。すなわち、本発明の便座便蓋開閉装置は、便器の便座及び便蓋の少なくとも一方を開閉する便座便蓋開閉装置であって、該便座及び該便蓋の少なくともいずれか一方を開閉する駆動軸と該駆動軸に固定された受圧羽根と該駆動軸を揺動自在に支持しかつ該受圧羽根を揺動自在に収納すると共に該受圧羽根により第一受水空間及び第二受水空間に区画される作動室と該第一受水空間に開口する第一注排水口と該第二受水空間に開口する第二注排水口とを有するハウジングとを持つアクチュエータと、水圧源から圧力水を受ける注水口とドレンにつながる排水口と該第一注排水口に連結される第一ポートと該第二注排水口に連結される第二ポートとを有し、該注水口と該第一ポート及び該第二ポートとの接断及び該排水口と該第一ポート及び該第二ポートとの接断を一方から他方に該他方から該一方に切り替える切替弁と、を具備することを特徴とする。
【０００５】
本発明の便座便蓋開閉装置では、切替弁を操作して水道から導入される圧力水を第一受圧水空間に導入し、第二受水空間内の水をドレンに流すことにより受圧羽根が作動室内を第一受圧水空間が広がり第二受圧水空間が狭まるように駆動される。この受圧羽根の駆動により駆動軸が揺動回転する。駆動軸の揺動回転が便蓋、便座を開き又は閉じる。切替弁を切り替えて、圧力水を第二受圧水空間に導入し、第一受水空間内の水をドレンに流すことにより、受圧羽根が作動室内を第二受圧水空間が広がり第一受圧水空間が狭まるように逆方向に駆動される。この受圧羽根の駆動により駆動軸が逆方向に揺動回転する。駆動軸の逆方向の揺動回転により便蓋便座を閉じ又は開く。
【０００６】
本発明の便座便蓋開閉装置では、水圧源として水道の圧力水等を使用することができる。そのためモータ及びギア列を必要としない。このため騒音が少なくかつコンパクトとなる。なお、切替弁は電力で駆動させることができる。
【０００７】
本発明の便座便蓋開閉装置は便座及び便蓋を持つ便器に使用される。そしてこの便器の水洗に使用される水道水の水圧を水圧源として使用することができる。この装置は水圧で作動するアクチュエータとこのアクチュエータの注排水口と水道及びドレンとを接断する切替弁とから構成される。
【０００８】
アクチュエータは便座及び便蓋の少なくともいずれか一方を開閉する駆動軸とこの駆動軸に固定された受圧羽根とハウジングとからなる。ハウジングは駆動軸を揺動自在に支持しかつ受圧羽根を揺動自在に収納すると共にこの受圧羽根により第一受水空間及び第二受水空間に区画される作動室とこの第一受水空間に開口する第一注排水口と第二受水空間に開口する第二注排水口とを持つ。なお、作動室は複数個設けることができる。なお、このアクチュエータの駆動トルクは水圧を受ける受圧羽根の面積に比例する。このため作動室を増やし、受圧羽根の数を増やすことによりより強力な駆動トルクを出すアクチュエータとなる。
【０００９】
アクチュエータの駆動軸には便座便蓋の閉じる方向に働く回動トルクを少なくとも部分的に相殺する付勢手段を設けるようにすることができる。かかる付勢手段として駆動軸が便座便蓋を開く方向に付勢する巻ばねを使用することができる。
【００１０】
アクチュエータとの駆動軸と便座及び便蓋の回動トルクの伝達はベルト、ギア等を介して行うことができる。
【００１１】
切替弁は、水道から圧力水を受ける注水口と、ドレンにつながる排水口と、第一注排水口に連結される第一ポートと、第二注排水口に連結される第二ポートとを有し、この注水口と第一ポート及び第二ポートとの接断及びこの排水口と第一ポート及び第二ポートとの接断を一方から他方に該他方から該一方に切り替えるものである。
【００１２】
この切替弁は、注水口及び排水口と第一ポート及び第二ポートとの接続を共に絶ち、第一ポートと第二ポートとを接続する中弁位置を持つものとすることができる。この状態では、水道水の水圧が第一受水空間及び第二受水空間に作用しないためアクチュエータは作動しない。逆にアクチュエータの駆動軸と連結された便座、便蓋が便器の使用者によって開閉される場合、便座、便蓋の開閉はアクチュエータの駆動軸を回動するすることになり、さらに駆動軸の回動は受圧羽根が作動室内で移動することになる。そして作動室内での受圧羽根の移動は第一受水空間及び第二受水空間の一方を増大させ他方を縮小させる。これら第一受水空間及び第二受水空間の増大及び縮小はそれら空間内に保持されている水が切替弁を介して移動することになる。この場合、切替弁は便座、便蓋の開閉移動の抵抗となり、緩やかに便座、便蓋が開閉される。
【００１３】
なお、第一ポートと第二ポートとを接続する通路に適当なオリフィスを配置し、便座、便蓋の開閉抵抗を調節することができる。
【００１４】
切替弁の操作は使用者を検知するセンサあるいはスイッチ等からの信号を受けて操作されるものとすることができる。
【００１５】
なお、アクチュエータ及び切替弁は２組設け、一方が便座を他方が便蓋を開閉するものとすることもできる。さらに、１個のアクチュエータと１個の切替弁でそれぞれ別個に便座、便蓋を駆動するものとすることもできる。
【００１６】
１個のアクチュエータで便座と便蓋とをそれぞれ個々に駆動するものとしては、駆動軸として、便座を開閉する座駆動軸と便蓋を開閉し座駆動軸と同軸的にかつ互いに相対回転可能な蓋駆動軸とで構成し、受圧羽根として、座駆動軸に固定された座受圧羽根と蓋駆動軸に固定された蓋受圧羽根とで構成し、ハウジングはこれら座駆動軸及び蓋駆動軸を揺動自在に支持すると共にそれぞれ座受圧羽根及び蓋受圧羽根を収納する座作動室及び蓋作動室を持つものとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の便座便蓋開閉装置（以下、開閉装置と称する。）の実施例を模式的に示す図１，図２及び図３を参照して説明する。図１は本開閉装置の中心軸を含む面で切断した断面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３は図１のＢ−Ｂ断面図である。
【００１８】
本開閉装置１は、図１に示すアクチュエータ１０と図２及び図３にそれぞれ示す第一切替弁２と第二切替弁３とで構成されている。
【００１９】
アクチュエータ１０は、ハウジング１１と蓋駆動軸１２と座駆動軸１３と、蓋受圧羽根１４と座受圧羽根１５と、蓋ねじりばね１６と座ねじりばね１７とで構成されている。
【００２０】
ハウジング１１は円筒状で、軸方向にそれぞれ間隔を隔てて第一隔壁１１１、第二隔壁１１２、第三隔壁１１３と両開口端を閉じる第一端蓋１１４、第二端蓋１１５と、第一隔壁１１１及び第二隔壁１１２間を軸方向に連結する第一軸壁１１６（図２に示す。）及び第二隔壁１１２と第三隔壁１１３間を軸方向に連結する第二軸壁１１７（図３に示す。）とからなる。第一隔壁１１１、第二隔壁１１２、第三隔壁１１３及び第一端蓋１１４、第二端蓋１１５はそれぞれ軸孔が設けられている。また、第一隔壁１１１の表面には蓋ねじりばね１６の一端が係止される係止凹部１６５と、第三隔壁１１３の表面には座ねじりばね１７の一端が係止される係止凹部１７５が設けられている。
【００２１】
第一端蓋１１４と第一隔壁１１１との間には、蓋ねじりばね室１６１が形成され、第三隔壁１１３と第二端蓋１１５との間には座ねじりばね室１７１が形成される。また、第一隔壁１１１と第二隔壁１１２及び第一軸壁１１６（図２に示す。）とで２個の蓋作動室１４１，１４２が形成され、第二隔壁１１２と第三隔壁１１３及び第二軸壁１１７（図３に示す。）とで２個の座作動室１５１，１５２が形成される。蓋作動室１４１，１４２には、それぞれ第一注排水口１４３、１４３が開口する第一送水管１４４、１４４、第二注排水口１４５、１４５が開口する第二送水管１４６、１４６が形成され（図２に示す。）、座作動室１５１，１５２には、それぞれ第三注排水口１５３、１５３が開口する第三送水管１５４、１５４、第四注排水口１５５、１５５が開口する第四送水管１５６、１５６が形成されている（図３に示す。）。
【００２２】
蓋駆動軸１２は図１に示すように、１本の棒状一端側に蓋ねじりばね１６の他端が係止される係止凹部１６６を持ち、その中央側に蓋受圧羽根１４が一体的に固定されている。蓋駆動軸１２は第一端蓋１１４、第一隔壁１１１、第二隔壁１１２、第三隔壁１１３、第二端蓋１１５との軸孔に挿通している。なお、第一隔壁１１１、第二隔壁１１２の軸孔にはＯリング１２２が設けられている。また、蓋駆動軸１２の他端側には便蓋４が固定されている。
【００２３】
座駆動軸１３は中央貫通孔を有する筒状で、その一端側に座受圧羽根１５が一体的に固定され、中央部に座ねじりばね１７の他端が係止される係止凹部１７６を持ち、他端側に便座５が固定されている。この座駆動軸１３は第三隔壁１１３の軸孔にＯリング１２２を介して軸支されると共に第二端蓋１２２の軸孔を挿通している。なお、座駆動軸１３の中央貫通孔には蓋駆動軸１２の他端側が挿通し相対回転可能に軸支されている。軸支されている蓋駆動軸１２の外周面と座駆動軸１３の中央貫通孔の内周面間にもＯリング１２２が設けられている。
【００２４】
蓋受圧羽根１４は、図１及び図２に示すように、蓋駆動軸１２を中心に遠心方向に延び、それぞれ蓋作動室１４１，１４２内に収納されている。この蓋受圧羽根１４の遠心端はハウジング１１の内周面と近接し、その側端面はそれぞれ第一隔壁１１１，第二隔壁１１２と近接している。この蓋受圧羽根１４により蓋作動室１４１、１４２は第一注排水口１４３、１４３が開口する第一受水空間１４７、１４７と、第二注排水口１４５、１４５が開口する第二受水空間１４８、１４８とに区画される。
【００２５】
座受圧羽根１５は、図１及び図３に示すように、座駆動軸１３を中心に遠心方向に延び、それぞれ座作動室１５１，１５２内に収納されている。この蓋受圧羽根１５の遠心端はハウジング１１の内周面と近接し、その側端面はそれぞれ第二隔壁１１２，第三隔壁１１３と近接している。この座受圧羽根１５により座作動室１５１、１５２は第三注排水口１５３、１５３が開口する第一受水空間１５７、１５７と、第四注排水口１５５、１５５が開口する第二受水空間１５８、１５８とに区画される。
【００２６】
蓋ねじりばね１６はその両端が係止凹部１６５，１６６に係止されて蓋ねじりばね室１６１に収納されている。この蓋ねじりばね１６は便蓋４を開くことができない弱い力で便蓋４が開く方向に付勢している。
【００２７】
座ねじりばね１７も、蓋ねじりばね１６と同様に、その両端が係止凹部１７５，１７６に係止されて座ねじりばね室１７１に収納されている。この蓋ねじりばね１７は便座５を開くことができない弱い力で便座５が開く方向に付勢している。
【００２８】
アクチュエータ１０は上記した構成を持つ。
【００２９】
第一切替弁２の機能図を図２に示す。この第一切替弁２は、水圧源しての水道水を受ける受水口とドレンにつながる排水口とアクチュエータ１０の受排水口につながる第一ポートと第二ポートとを持つ。
【００３０】
第一切替弁２のポジション１は、図２に示すように、水道水を蓋作動室１４１、１４２の第二受水空間１４８、１４８に注水するとともに、蓋作動室１４１、１４２の第一受水空間１４７、１４７内の水をドレンに流すものである。このポジション１では、水道水の水圧により蓋受圧羽根１４は図２に示す矢印方向に駆動される。この蓋受圧羽根１４と共に蓋駆動軸１２も矢印方向に回動する。
【００３１】
第一切替弁２のポジション２は、水道水を受ける注水口及びドレンにつながる排水口を閉じ、蓋作動室１４１、１４２の第二受水空間１４８、１４８と第一受水空間１４７、１４７とを連通させるものである。このポジション２では、第二受水空間１４８、１４８内の水圧と第一受水空間１４７、１４７内の水圧は等しいため蓋受圧羽根１４及び蓋駆動軸１２は回動しない。
【００３２】
第一切替弁２のポジション３は、水道水を蓋作動室１４１、１４２の第一受水空間１４７、１４７に注水するとともに、蓋作動室１４１、１４２の第二受水空間１４８、１４８内の水をドレンに流すものである。このポジション３では、水道水の水圧により蓋受圧羽根１４は図２に示す矢印方向と反対方向に駆動される。この蓋受圧羽根１４と共に蓋駆動軸１２も矢印方向と反対方向に回動する。
【００３３】
図３に示す第二切替弁３は座駆動軸１３を回動するもので、その構成及び機能は上記した第一切替弁２と同じである。
【００３４】
本実施例の本開閉装置１は上記した構成及び機能を持つ。
【００３５】
この開閉装置１が用いられた便器６の平面図を図４に、側面図を図５に示す。
【００３６】
この便器６では、便器本体６１と便器本体６１の上端後方に組み付けられた軸支部材６２とこの軸支部材６２に揺動自在に軸支された便蓋４及び便座５とからなる。本実施例の開閉装置１は軸支部材６２の内部に収納され、便蓋４及び便座５の揺動軸部と直接的に結合されている。
【００３７】
本実施例の本開閉装置１は水道水の水圧を動力源としている。このためモータの回転による騒音が発生しない。さらに１個のアクチュエータ１０で便蓋４及び便座５の両者を開閉する。このためアクチュエータ１０そのものがコンパクトになっている。また、アクチュエータ１０の蓋駆動軸１２及び座駆動軸１３は共に便蓋４及び便座５に直結されているため、トルク伝達に伴うギアとかベルトを必要とせず、簡潔な構成となっている。
【００３８】
実施例のアクチュエータ１０のハウジング１１及び蓋駆動軸１２に代えて、図６の断面図に示すハウジング７１と蓋駆動軸７２を採用することもできる。この例では、２つの蓋作動室１４１、１４２に対して１つの第一注排水口１４３と１つの第二注水口１４５を持つ。そして、これら各第一注排水口１４３、第二注水口１４５がそれぞれ開口するそれぞれ１つの第一送水管１４４及び第二送水管１４６が設けられている。そして、蓋駆動軸７２は、２つの蓋作動室１４１、１４２を連通する径方向に貫通する２つの連通孔７２１、７２２を持つ。なお、連通孔７２１は、蓋作動室１４１の第一受水空間１４７と蓋作動室１４２の第一受水空間とを連通し、連通孔７２２は、蓋作動室１４１の第二受水空間１４８と蓋作動室１４２の第二受水空間１４８とを連通している。
【００３９】
この例では連通孔７２１、７２２が前述した実施例のアクチュエータ１０における他方の第一注排水口、第二注排水口及び他方の第一送水管及び第二送水管の機能を果たしている。
【００４０】
また、実施例のアクチュエータ１０のハウジング１１及び蓋受圧羽根１４に代えて、図７の断面図に示すハウジング８１と蓋受圧羽根８２を採用することもできる。このハウジング８１は扇形状の１個の蓋作動室８１１を形成すると共に、蓋駆動軸１２の一方の側面に蓋受圧羽根８２が固定されている。この例では蓋作動室図８１１が１つであるため、それぞれ１つの第一注排水口１４３と１つの第二注水口１４５を持つ。そして、これら各第一注排水口１４３、第二注水口１４５がそれぞれ開口するそれぞれ１つの第一送水管１４４及び第二送水管１４６が設けられている。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】実施例の便座便蓋開閉装置の中心軸を含む面で切断した断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】実施例の便座便蓋開閉装置を用いた便器の平面図である。
【図５】実施例の便座便蓋開閉装置を用いた便器の立面図である。
【図６】アクチュエータの他の例を示す断面図である。
【図７】アクチュエータのさらに他の例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１：便座便蓋開閉装置    ２：第一切替弁    ３：第二切替弁
４：便蓋      ５：便座      ６：便器    １０：アクチュエータ
１１：ハウジング    １２：蓋駆動軸      １３：座駆動軸
１４：蓋受圧羽根    １５：座受圧羽根    １６：蓋ねじりばね
１７：座ねじりばね    １４１、１４２：蓋作動室
１４３：第一注排水口    １４５：第二注排水口
１４７、１５７：第一受水空間    １４８、１５８：第二受水空間
１５１、１５２：座作動室    １５３：第三中排水口（第一注排水口）
１５５：第四注排水口（第二注排水口）
【図１】
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【図２】
2006263112.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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