(57)【要約】【課題】低荷重に対する着座検知性能を向上させつつ、高荷重側の検知範囲の拡大が可能となるトイレ装置を提供すること。【解決手段】軸部を介して便座から荷重を受けてひずみが生じる起歪体と、起歪体のひずみ量を検出するひずみゲージとを有する着座検知手段と、軸部を介して便座から受ける荷重に応じて荷重の増加量に対するひずみゲージの出力の増加量の比率を変化させる伝達効率変化部であって、高荷重の範囲における荷重の増加量に対するひずみゲージの出力の増加量の比率は、低荷重の範囲における荷重の増加量に対するひずみゲージの出力の増加量の比率よりも低い伝達効率変化部と、を備えている。【選択図】図４
2018053492.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシングと、
前記ケーシングに対して回転自在に取り付けられた便座であって、前記ケーシングおよび前記便座の一方に開口が、他方に前記開口に挿入される軸部が設けられた便座と、
使用者が前記便座に着座したことを検知する着座検知手段であって、前記ケーシングまたは前記便座に保持され、前記軸部を介して前記便座から荷重を受けてひずみが生じる起歪体と、前記起歪体に設けられ、前記起歪体のひずみ量を検出するひずみゲージと、を有する着座検知手段と、
前記軸部を介して前記便座から受ける荷重に応じて前記荷重の増加量に対する前記ひずみゲージの出力の増加量の比率を変化させる伝達効率変化部であって、高荷重の範囲における前記荷重の増加量に対する前記ひずみゲージの出力の増加量の比率は、低荷重の範囲における前記荷重の増加量に対する前記ひずみゲージの出力の増加量の比率よりも低い伝達効率変化部と、
を備えたことを特徴とするトイレ装置。
【請求項２】
前記ケーシングに前記開口が設けられ、
前記便座に前記軸部が設けられ、
前記起歪体は、前記軸部の下方で前記ケーシングに対して保持されていることを特徴とする請求項１記載のトイレ装置。
【請求項３】
前記伝達効率変化部の前記起歪体に当接する面積が、前記荷重に応じて変化する請求項１または２に記載のトイレ装置。
【請求項４】
前記伝達効率変化部は、前記ひずみゲージの出力が着座検知出力以下の範囲における前記荷重の増加量に対する前記ひずみゲージの出力の増加量の比率を、前記着座検知出力よりも大きい範囲における前記荷重の増加量に対する前記ひずみゲージの出力の増加量の比率よりも高くする請求項１〜３のいずれか１つに記載のトイレ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トイレ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、マイクロスイッチを用いた着座検知機能を備えたトイレ装置が発売されている。このようなマイクロスイッチを用いた構成においては、着座した際の便座の沈み込みを使用者が違和感と感じてしまったり、音量は小さいもののカチッという音が鳴ったりと、品位の点で改善の余地がある。
【０００３】
そこで、ひずみゲージを用いて着座検知を行うことが考えられる。例えば、特許文献１には、便座の裏面、ヒンジ部などにひずみゲージを貼り付けた構成が開示されている。また、特許文献２には、便座内にひずみゲージからなる荷重検出手段を設けた構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−８８３７１号公報
【特許文献２】特開２０００−２５４０４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
子供、大人、様々な体格の人の、様々な座り方での使用を想定すると、便座にかかる荷重はレンジが非常に広い。そこで、ヒンジ部に着座検知手段を設けた構成において、高荷重に耐えられるよう起歪体をたわみにくく設計すると、低荷重の検知感度が低下し、例えば子供がヒンジ部から遠い便座の前方に着座したときのようにヒンジ部にかかる荷重が小さいときには着座検知することができないおそれがある。一方で、小さい荷重でも起歪体が十分にたわむように設計すると、高荷重が作用した際に起歪体が破損してしまうおそれがある。
【０００６】
本発明は、低荷重に対する着座検知性能を向上させつつ、高荷重側の検知範囲の拡大が可能となるトイレ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】
【０００７】
第１の発明のトイレ装置は、ケーシングと、前記ケーシングに対して回転自在に取り付けられた便座であって、前記ケーシングおよび前記便座の一方に開口が、他方に前記開口に挿入される軸部が設けられた便座と、使用者が前記便座に着座したことを検知する着座検知手段であって、前記ケーシングまたは前記便座に保持され、前記軸部を介して前記便座から荷重を受けてひずみが生じる起歪体と、前記起歪体に設けられ、前記起歪体のひずみ量を検出するひずみゲージと、を有する着座検知手段と、前記軸部を介して前記便座から受ける荷重に応じて前記荷重の増加量に対する前記ひずみゲージの出力の増加量の比率を変化させる伝達効率変化部であって、高荷重の範囲における前記荷重の増加量に対する前記ひずみゲージの出力の増加量の比率は、低荷重の範囲における前記荷重の増加量に対する前記ひずみゲージの出力の増加量の比率よりも低い伝達効率変化部と、を備えたことを特徴としている。  
第１の発明によれば、低荷重に対する着座検知性能を向上させつつ、高荷重側の検知範囲の拡大を可能とし、起歪体の破損をまねかずに、着座検知可能な範囲を広げることができる。  
第２の発明は、第１の発明において、前記ケーシングに前記開口が設けられ、前記便座に前記軸部が設けられ、前記起歪体は、前記軸部の下方で前記ケーシングに対して保持されていることを特徴とする。  
第２の発明によれば、既存の構成を大幅に変えることなく、ヒンジ部に着座検知手段を設けることができる。  
第３の発明は、第１または第２の発明において、前記伝達効率変化部の前記起歪体に当接する面積が、前記荷重に応じて変化することを特徴とする。  
第３の発明によれば、簡易な構成で、低荷重に対する着座検知性能を向上させつつ、高荷重側の検知範囲の拡大を可能とする。  
第４の発明は、第１〜第３の発明のいずれか１つにおいて、前記伝達効率変化部は、前記ひずみゲージの出力が着座検知出力以下の範囲における前記荷重の増加量に対する前記ひずみゲージの出力の増加量の比率を、前記着座検知出力よりも大きい範囲における前記荷重の増加量に対する前記ひずみゲージの出力の増加量の比率よりも高くすることを特徴とする。  
第４の発明によれば、便座から大きな荷重が起歪体にかかっても、その荷重は伝達効率変化部によって起歪体で分散され、起歪体のひずみ量が小さくなり、過大荷重による起歪体の破損を防止することができる。なおかつ、低荷重範囲では荷重が効率よく起歪体に伝達し、小さな着座荷重も確実に検知することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、起歪体の破損をまねかずに、着座検知可能な範囲を広げることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】（ａ）は実施形態のトイレ装置の上面図であり、（ｂ）は図１（ａ）のＡ部において便座を外した状態の拡大図。
【図２】図１（ｂ）に示す部分を右方から見た斜視図。
【図３】図１（ｂ）におけるＡ−Ａ断面図。
【図４】図３におけるＢ部の拡大図。
【図５】図１（ｂ）におけるＢ−Ｂ断面図。
【図６】（ａ）は実施形態のケーシングにおける開口形成部分の拡大図であり、（ｂ）は図６（ａ）の開口に便座の軸部を挿入した図。
【図７】実施形態の位置ずれ吸収部材の斜視図。
【図８】実施形態の位置ずれ吸収部材、起歪体、およびひずみゲージの斜視図。
【図９】実施形態のトイレ装置の回路ブロック図。
【図１０】荷重と、ひずみゲージの出力電圧と、起歪体のひずみとの関係を示すグラフ。
【図１１】伝達効率変化部の他の例を示す模式図。
【図１２】（ａ）は他の実施形態のヒンジ部の鉛直方向に沿った模式断面図であり、（ｂ）は図１２（ａ）におけるＤ−Ｄ線から左側を見た一部断面側面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照し、実施形態について説明する。各図面中、同じ要素には同じ符号を付している。
【００１１】
図１（ａ）は、実施形態のトイレ装置１０の上面図である。
【００１２】
実施形態のトイレ装置１０は、ケーシング１１と便座１５とを有する。便座１５は、便座本体１６と、便座本体１６の後端部における幅方向の左右の両端付近に設けられた一対の軸部（回転軸部）１７とを有する。
【００１３】
便座１５の軸部１７はケーシング１１に形成された後述する開口に挿入され、便座１５は軸部１７を支点に回転自在にケーシング１１に対して取り付けられている。実施形態のトイレ装置１０において、便座１５の回転の支点となる部分をヒンジ部ともいう。
【００１４】
図１（ｂ）は、一対のヒンジ部における一方のヒンジ部が設けられた部分（図１（ａ）のＡ部）の拡大図である。図１（ｂ）は、便座本体１６を外した状態を表す。
【００１５】
図１（ｂ）に示す一方のヒンジ部には、後述するように、着座検知手段が設けられている。他方のヒンジ部には、着座検知手段は設けられていない。または、他方のヒンジ部に着座検知手段を設けてもよい。２つのヒンジ部の少なくともいずれか一方に着座検知手段が設けられればよい。
【００１６】
図２は、図１（ｂ）に示す部分を右方から見た斜視図である。  
図３は、図１（ｂ）におけるＡ−Ａ断面図である。  
図４（ａ）は、図３におけるＢ部の拡大図である。図４（ｂ）は、押し部３６の拡大図である。  
図５は、図１（ｂ）におけるＢ−Ｂ断面図である。また、図５は、図４におけるＣ−Ｃ断面に対応する。  
図６（ａ）はケーシング１１における開口形成部分の拡大図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）の開口２０に便座１５の軸部１７を挿入した図である。
【００１７】
図６（ａ）に示すように、ケーシング１１の側面１２に開口２０が形成されている。図６（ａ）および（ｂ）において、左方はトイレ装置１０の前方を、右方はトイレ装置１０の後方を、下方は重力の作用方向を表す。
【００１８】
開口２０における、トイレ装置１０の前方側の側面２１および後方側の側面２１は、鉛直方向に延びる鉛直面である。開口２０における側面（鉛直面）２１よりも上側の面２２および下側の面２３は曲面である。開口２０の側面２１、上側の面２２、および下側の面２３は連続して形成され、開口２０の輪郭を形作っている。
【００１９】
上側の面２２は上に凸状の曲面であり、下側の面２３は下に凸状の曲面である。一対の側面２１間の水平方向に沿った距離は、上側の面２２の頂と下側の面２３のボトムとの間の鉛直方向の距離よりも短い。
【００２０】
図４（ａ）、図５、および図６（ｂ）に示すように、便座１５の軸部１７は円筒状に形成され、その軸部１７は開口２０を通じてケーシング１１の内側に挿入されている。軸部１７の外周面と開口２０の内面（側面２１、上側の面２２、および下側の面２３）との間には、軸部１７の回転を許容するクリアランスが形成されている。
【００２１】
そのクリアランスのため、便座１５はトイレ装置１０の前後方向（図６（ｂ）において左右方向）にわずかに移動可能となっている。軸部１７が開口２０の側面２１に当接することで、便座１５のそれ以上の前後方向の移動が規制される。
【００２２】
ケーシング１１の内側において、便座１５の軸部１７が挿入された部分には、図４（ａ）、図５に示すように、位置ずれ吸収部材３０が設けられている。
【００２３】
図７（ａ）は、位置ずれ吸収部材３０の斜視図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）とは反対側から見た位置ずれ吸収部材３０の斜視図である。
【００２４】
位置ずれ吸収部材３０は、筒部３１と押し部３６とを有し、これらは一体に設けられている。さらに、位置ずれ吸収部材３０に対して一体に規制手段４０が設けられている。規制手段４０は、位置ずれ吸収部材３０とは別体でもよい。
【００２５】
筒部３１の鉛直方向の下部には荷重受け部３５が設けられている。筒部３１の内周面の一部が水平面となっており、その水平面が荷重受け部３５として機能する。筒部３１の軸方向の一方には開口３２が形成され、他方にはカバー３３が一体に設けられている。
【００２６】
筒部３１の外周面よりも外側の下方に、規制手段４０が設けられている。規制手段４０は、上面部４１と、側面部４２と、下面部４３とを有し、これらは四角形の枠状に一体に設けられている。下面部４３は水平方向で連続しておらず、切欠きによって分断され、側面部４２および下面部４３は断面Ｌ字状に形成されている。
【００２７】
荷重受け部３５の下方の上面部４１の裏面に、押し部３６が設けられている。押し部３６は、上面部４１の裏面から下方に突出する凸部として設けられ、筒部３１の軸方向に延びている。
【００２８】
押し部３６は、後述するように、実施形態における伝達効率変化部として機能する。図４（ｂ）に示す例では、押し部３６は三角形状の断面をもち、頂部を下方の起歪体５０側に向けている。
【００２９】
図６（ａ）および（ｂ）に示すように、ケーシング１１の側面１２の内側における開口２０の下方に、凹状の保持部１３が設けられている。保持部１３は、ケーシング１１に一体に設けられている。
【００３０】
図５に示すように、位置ずれ吸収部材３０は、ケーシング１１の側面１２の内側における保持部１３の上方に設けられている。図２、図４（ａ）に示すように、規制手段４０がケーシング１１の凹状の保持部１３内に配置されている。規制手段４０の下面部４３が保持部１３のボトム上に乗っており、その保持部１３のボトムは、規制手段４０および位置ずれ吸収部材３０の鉛直方向の支持を担う。
【００３１】
また、規制手段４０の側面部４２が保持部１３の側面に当接することで、規制手段４０および位置ずれ吸収部材３０の、トイレ装置１０の前後方向（図４（ａ）における左右方向）の移動が規制される。
【００３２】
図５に示すように、便座１５の軸部１７は、ケーシング１１の開口２０および位置ずれ吸収部材３０の筒部３１の開口３２を通じて、筒部３１の内側に挿入され、その軸部１７は位置ずれ吸収部材３０の荷重受け部３５の上に乗っている。
【００３３】
軸部１７が荷重受け部３５の上に乗った状態で、軸部１７と、ケーシング１１の開口２０の下側の面２３との間にはクリアランスが確保される。すなわち、便座１５の鉛直下方への荷重は、ケーシング１１の開口２０の下側の面２３にはかからない。位置ずれ吸収部材３０の荷重受け部３５が、軸部１７を介して便座１５の鉛直下方の荷重を受ける。
【００３４】
位置ずれ吸収部材３０の筒部３１における、軸部１７が挿入された開口３２の反対側には、図２、図５に示すようにカバー３３が設けられている。
【００３５】
図４（ａ）に示すように、規制手段４０の内側には、起歪体５０が保持されている。起歪体５０は、位置ずれ吸収部材３０の押し部３６と、規制手段４０の下面部４３との間に挟まれている。
【００３６】
規制手段４０は、押し部３６と起歪体５０との相対的な位置関係を規制する。起歪体５０の側面は規制手段４０の側面部４２に当接し、起歪体５０の前後方向（図４（ａ）における左右方向）の移動が規制されている。
【００３７】
また、規制手段４０において、ケーシング１１の側面１２に向く側（図７（ｂ）において紙面手前側）の下面部４３と側面部４２とのコーナー付近に、ストッパー４４が設けられている。ストッパー４４は、下面部４３における起歪体５０が配置される上面よりも上方に突出している。起歪体５０は、ストッパー４４が設けられた側とは反対側から規制手段４０の内側に挿入される。挿入された起歪体５０はストッパー４４に当てられ、押し部３６に対して位置決めされる。
【００３８】
規制手段４０は、ケーシング１１の保持部１３上に支持されている。したがって、規制手段４０に保持された起歪体５０は、便座１５の軸部１７の下方でケーシング１１に対して保持されている。
【００３９】
荷重受け部３５は軸部１７と起歪体５０との間に設けられ、軸部１７は荷重受け部３５に接触して荷重受け部３５の上に乗っている。荷重受け部３５と起歪体５０との間に、押し部３６が設けられている。荷重受け部３５は軸部１７を介して便座１５の荷重を受け、その荷重受け部３５で受けた荷重は押し部３６に伝達され、押し部３６は起歪体５０を押す。
【００４０】
起歪体５０は押し部３６に押されてたわみ、起歪体５０にひずみが生じる。起歪体５０は、金属材料からなり、例えばステンレス材料からなる。または、起歪体５０は樹脂材料から構成されてもよい。
【００４１】
軸部１７は荷重受け部３５に接触している。例えば水平面として形成された荷重受け部３５の面積は、軸部１７における荷重受け部３５に接触する面（外周面の一部）の面積よりも広い。押し部３６における起歪体５０を押す面の面積は、荷重受け部３５の面積よりも小さい。
【００４２】
図８は、起歪体５０を保持した状態の規制手段４０および位置ずれ吸収部材３０を下方から見た斜視図である。
【００４３】
図８に示すように、起歪体５０の裏面（下面）には、起歪体５０のひずみ量を検出するひずみゲージ６０が設けられている。ひずみゲージ６０は、起歪体５０の裏面における規制手段４０の下面部４３で覆われていない領域に形成されている。そのひずみゲージ６０は、空間を介して図４（ａ）に示す保持部１３のボトムに対向している。
【００４４】
起歪体５０およびひずみゲージ６０は、使用者が便座１５に着座したことを検知する着座検知手段を構成する。
【００４５】
図９は、実施形態のトイレ装置１０の回路ブロック図である。
【００４６】
ひずみゲージ６０は、例えば、樹脂膜上にパターニングされた金属膜で、ホイートストンブリッジ回路を形成した構成を有する。起歪体５０に力が加わり、起歪体５０にひずみが発生すると、ひずみゲージ６０の抵抗値が変化し、ホイートストンブリッジ回路の出力電圧が変化する。
【００４７】
ホイートストンブリッジ回路の出力電圧はアンプ８０を介して制御部９０に入力し、制御部９０は着座検知の有無に応じてトイレ装置１０の各種機器を制御する。
【００４８】
便座１５に使用者が着座し、便座１５の軸部１７に着座荷重が生じると、押し部３６が起歪体５０を押し、起歪体５０がたわむ（変形する）。実施形態によれば、便座１５の軸部１７が起歪体５０を直接押さずに、位置ずれ吸収部材３０の荷重受け部３５が軸部１７の荷重を一旦受け、位置ずれ吸収部材３０が便座１５の位置ずれを吸収することができる。
【００４９】
荷重受け部３５の面積は、軸部１７における荷重受け部３５に接触する面の面積よりも広いため、使用者が着座中に動くことによって便座１５の軸部１７の位置がずれても、使用者が着座したことによる荷重を確実に荷重受け部３５で受けることができる。なおかつ、押し部３６における起歪体５０を押す面の面積は、荷重受け部３５の面積よりも小さいため、軸部１７が位置ずれしても、起歪体５０が押し部３６から押される位置のずれは抑えられ、軸部１７の位置ずれが起歪体５０のたわみ方に影響しない。
【００５０】
すなわち、荷重受け部３５における軸部１７が接触する位置が変動しても、鉛直方向の荷重は、軸部１７の接触位置に関係なく、押し部３６から起歪体５０の特定部位に伝達される。起歪体５０のたわみ方（ひずみ量）は、軸部１７の位置の影響を受けずに、鉛直方向の荷重の大きさに依存する。
【００５１】
そして、前述したように、規制手段４０が押し部３６と起歪体５０との相対的な位置関係を規制しているため、押し部３６が起歪体５０を押す位置が変動せず、押し部３６は起歪体５０の同じ特定部位を押し、起歪体５０は同じようにたわみ、ひずみゲージ６０で検出されるひずみ量も同じになる。
【００５２】
使用者が着座中に動いて軸部１７が起歪体５０の中央からずれても、着座検知に必要なたわみ（ひずみ）を起歪体５０に発生させることができ、使用者が便座１５に着座したことを確実に検知することができる。
【００５３】
また、実施形態によれば、押し部３６は、軸部１７を介して便座１５から受ける荷重の大きさに応じて、荷重の増加量に対するひずみゲージ６０の出力の増加量の比率を変化させる伝達効率変化部として機能する。
【００５４】
図１０は、荷重Ｌ（横軸）と、ひずみゲージ６０の出力電圧Ｖ（左側の縦軸）と、起歪体５０のひずみε（右側の縦軸）との関係を示すグラフである。横軸の荷重Ｌは、便座１５に生じる着座荷重、すなわち荷重受け部３５が軸部１７から受ける荷重を表す。
【００５５】
図１０において、実線は実施形態の特性を表し、破線は比較例の特性を表す。
【００５６】
比較例においては、押し部は例えば四角形の断面形状をもち、押し部の起歪体５０に当接する面の面積は、荷重の大きさに関係なく一定である。そのため、起歪体５０において押し部から力を受ける面の面積が荷重の大きさに関係なく変わらず、起歪体５０のたわみ量は荷重の大きさに比例する。図１０の破線で示すように、荷重Ｌの増加量に対する出力電圧Ｖの増加量が一定となり、荷重Ｌと出力電圧Ｖは線形関係をもつ。
【００５７】
これに対して、実施形態によれば、図４（ｂ）に示すように、押し部３６は三角形状の断面をもち、押し部３６における起歪体５０に対向する面は、起歪体５０の上面に対して非平行である。
【００５８】
図４（ｂ）は、押し部３６における紙面奥行き方向に延びる頂部が起歪体５０に対して線接触または線接触に近い形態で接触した状態を表す。この状態から荷重が増加すると、例えば樹脂材料からなる押し部３６がつぶれて（弾性変形して）、押し部３６の起歪体５０に当接する面積が増えていく。
【００５９】
起歪体５０に対する押し部３６の当接面積が増加すると、起歪体５０が押し部３６から受ける力が分散し、荷重増加に対する起歪体５０のたわみ量（ひずみ量）の増加割合が鈍る。すなわち、荷重受け部３５に比較的大きな高荷重がかかっても、その高荷重は、押し部３６（伝達効率変化部）の起歪体５０に対する当接面積の増加によって、起歪体５０で分散され、起歪体５０のひずみ量が小さくなるため、過大荷重による起歪体５０の破損を防止することができる。なおかつ、低荷重範囲では、押し部３６が起歪体５０を押す面積が小さいことで力が分散せずに効率よく起歪体５０をひずませ、小さな着座荷重も確実に検知することができる。
【００６０】
図１０において、出力電圧Ｖ１は着座検知電圧を表す。ひずみゲージ６０の出力電圧が着座検知電圧Ｖ１に達すると、使用者が便座１５に着座したと検知される。
【００６１】
実線で示す実施形態の特性において、出力電圧が着座検知出力（電圧）Ｖ１以下の範囲における荷重Ｌの増加量（ΔＬ）に対する出力電圧Ｖの増加量（ΔＶ）の比率（ΔＶ／ΔＬ）は、出力電圧が着座検知出力（電圧）Ｖ１よりも大きい範囲における荷重Ｌの増加量（ΔＬ）に対する出力電圧Ｖの増加量（ΔＶ）の比率（ΔＶ／ΔＬ）よりも高い。
【００６２】
すなわち、高荷重範囲（着座検知電圧Ｖ１を超えた電圧を出力する荷重範囲）のときの押し部３６から起歪体５０への荷重伝達効率は、低荷重範囲（着座検知電圧Ｖ１に達するまでの荷重範囲）のときの押し部３６から起歪体５０への荷重伝達効率よりも低い。
【００６３】
着座検知電圧Ｖ１以下で荷重伝達効率を高めることで着座検知可能な最小荷重を下げることができる。比較例（破線）では、荷重Ｌ２で着座検知Ｖ１に達するのに対し、実施形態（実線）では荷重Ｌ２よりも低い荷重Ｌ１で着座検知Ｖ１に達する。
【００６４】
一方で、着座検知電圧Ｖ１を超えた電圧を出力する高荷重範囲では、上記低荷重範囲よりも荷重伝達効率を低くすることで、起歪体５０を破損させない範囲内で着座検知可能な最大荷重を上げることができる。比較例（破線）では、荷重Ｌ４で起歪体５０の破壊限界εｃｒに達するのに対し、実施形態（実線）では破壊限界εｃｒに達する荷重をＬ４よりも大きいＬ５に広げることができる。
【００６５】
実施形態によれば、押し部３６の形状を工夫するという簡易な構成で、低荷重に対する着座検知性能を向上させつつ、高荷重側の検知範囲の拡大を可能とし、起歪体５０の破損をまねかずに、着座検知可能な範囲を広げることができる。
【００６６】
図１１（ａ）および（ｂ）は、伝達効率変化部としての押し部の他の例を示す模式図である。
【００６７】
図１１（ａ）に示す押し部３７における起歪体５０に対向する面は曲面である。図１１（ａ）に示す状態から荷重が増加すると、押し部３７がつぶれて（弾性変形して）、押し部３７の起歪体５０に当接する面積が増え、起歪体５０が押し部３７から受ける力が分散し、荷重増加に対する起歪体５０のたわみ量の増加割合が鈍る。なおかつ、低荷重範囲では、押し部３７が起歪体５０を押す面積が小さいことで力が分散せずに効率よく起歪体５０をひずませ、小さな着座荷重も確実に検知することができる。
【００６８】
図１１（ｂ）に示す例では、複数（例えば３つ）の押し部３８、３９が設けられている。押し部３８、３９は矩形状の断面形状をもち、押し部３８、３９の起歪体５０に当接する面は、起歪体５０の上面に平行である。
【００６９】
起歪体５０の中央直上に位置する押し部３８を挟むように、２つの押し部３９が押し部３８に対して離れて位置している。押し部３９の下方への突出長は、押し部３８の下方への突出長よりも短く、押し部３８が起歪体５０に当接状態で、押し部３９は起歪体５０に当接していない状態をとりうる。
【００７０】
図１１（ｂ）は、押し部３８が起歪体５０に当接し、押し部３９は起歪体５０に当接していない状態を表す。その状態から荷重が増加すると、押し部３８に加えて押し部３９も起歪体５０に当接し、起歪体５０が受ける力が分散し、荷重増加に対する起歪体５０のたわみ量の増加割合が鈍る。なおかつ、低荷重範囲では、押し部３８のみが起歪体５０に当接し、起歪体５０を押す面積が小さいことで力が分散せずに効率よく起歪体５０をひずませ、小さな着座荷重も確実に検知することができる。
【００７１】
また、実施形態によれば、便座１５の前後方向（図４（ａ）において左右方向）の移動により軸部１７が開口２０に当接したときに、軸部１７から開口２０に対してかかる力（水平荷重）が、鉛直方向に変換されないように逃がす力逃がし手段を設けている。この力逃がし手段は、具体的には、鉛直面として形成された開口２０の側面２１である。
【００７２】
開口２０における軸部１７が当接可能な領域（範囲）の側面２１が鉛直面になっている。そのため、軸部１７が側面（鉛直面）２１に当接しても、軸部１７は開口２０から水平方向の反作用の力を受けるだけで、鉛直方向の力を受けない。したがって、軸部１７が開口２０の側面２１に当接していない状態で軸部１７から起歪体５０に対して鉛直方向にかかる力は、軸部１７が開口２０の側面２１に当接した状態においても変化せず、維持される。
【００７３】
すなわち、使用者が便座１５に着座した際に起歪体５０に対して鉛直方向にかかる荷重は、使用者の前後方向の体重移動などによる荷重に影響されず、本来の鉛直荷重が確実に起歪体５０にかかるため、使用者が便座１５に着座したことを確実に検知することができる。また、水平荷重から鉛直荷重に変換されてないため、起歪体５０に過大な荷重がかからず、起歪体５０やひずみゲージ６０の破損を防止することができる。
【００７４】
このように構成された実施形態によれば、起歪体５０のひずみ量が小さくなりがちなヒンジ部に着座検知手段が設けられているがゆえに小さな荷重でも着座を検知できるように起歪体５０をたわみやすくしつつも、使用者の体重移動などで水平荷重が発生してもその水平荷重は鉛直荷重に変換されてないため、起歪体５０やひずみゲージ６０の破損を防止することができる。
【００７５】
開口２０の側面２１を鉛直面にするという簡易な構成により、小さな荷重に対する着座検知性能の向上と、過大荷重による起歪体５０やひずみゲージ６０の破損防止とを両立することができる。
【００７６】
図１２（ａ）は、他の実施形態のヒンジ部の鉛直方向に沿った模式断面図であり、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）におけるＤ−Ｄ線から左側を見た一部断面側面図である。
【００７７】
図１２（ａ）および（ｂ）に示すヒンジ部においては、ケーシング１５０に軸部１５１が設けられ、便座１５側に、軸部１５１が挿入される開口１７０が形成されている。
【００７８】
便座１５は、図１（ａ）に示す便座本体１６と、図１２（ａ）に示す中空軸部１６０とを有し、便座本体１６は中空軸部１６０に結合されている。中空軸部１６０に開口１７０が形成され、その開口１７０にケーシング１５０の軸部１５１が挿入されている。
【００７９】
中空軸部１６０は軸部１５１のまわりに回転自在であり、よって、便座１５はケーシング１５０の軸部１５１を支点に回転する。
【００８０】
便座側の中空軸部１６０の内壁に起歪体５０が保持されている。起歪体５０の上面にはひずみゲージ６０が設けられている。起歪体５０は、ケーシング１５０の軸部１５１の上方に設けられ、起歪体５０と軸部１５１との間に位置ずれ吸収部材３０が設けられている。
【００８１】
起歪体５０を保持した便座１５の中空軸部１６０が、位置ずれ吸収部材３０を介して、ケーシング１５０の軸部１５１の上に乗っている。すなわち、ケーシング１５０の軸部１５１が、便座１５０の鉛直下方への荷重を位置ずれ吸収部材３０を介して受け、起歪体５０にひずみを生じさせる。起歪体５０のひずみ量はひずみゲージ６０で検出される。
【００８２】
図１２（ａ）および（ｂ）に示すヒンジ部においても、上記実施形態と同様の伝達効率変化部としての押し部を備えているため、低荷重に対する着座検知性能を向上させつつ、高荷重側の検知範囲の拡大を可能とし、起歪体５０の破損をまねかずに、着座検知可能な範囲を広げることができる。
【００８３】
以上、具体例を参照しつつ本発明の実施形態について説明した。しかし、本発明は、それらに限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【００８４】
１０…トイレ装置、１１…ケーシング、１５…便座、１７…軸部、２０…開口、３０…位置ずれ吸収部材、３５…荷重受け部、３６…押し部、４０…規制手段、５０…起歪体、６０…ひずみゲージ
【図１】
2018053492.tif 000003
【図２】
2018053492.tif 000004
【図３】
2018053492.tif 000005
【図４】
2018053492.tif 000006
【図５】
2018053492.tif 000007
【図６】
2018053492.tif 000008
【図７】
2018053492.tif 000009
【図８】
2018053492.tif 000010
【図９】
2018053492.tif 000011
【図１０】
2018053492.tif 000012
【図１１】
2018053492.tif 000013
【図１２】
2018053492.tif 000014