(57)【要約】  フラッシュバルブ（２６）の旋回を自動的に制御するためのバルブアクチュエータ（２８）を持つ衛生器具およびフラッシュバルブの動きを較正する方法が開示される。バルブアクチュエータのモータ（４８）は、コンパクトな組立体を提供するために、衛生器具の便器（１８）とトラップ通路（２４）の脚部との間に配置され得る。トラップ通路に沿って側方に延びるベルト駆動部(５４)がモータとフラッシュバルブを連結する。較正する方法は、ハードストップ位置より少ない抵抗の位置である停止位置を定めることを含む。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部開口を有する便器と；
前記下部開口と選択的に連絡し、スイッチバックする方法で下方に延びる脚部に連結された上方に延びる脚部を有するトラップ通路であって、前記便器と前記トラップ通路との間に空間がある、トラップ通路と；
前記便器から前記トラップ通路を通る流れを制御するために、前記下部開口と前記トラップ通路の一部との間に配置されるフラッシュバルブと；
前記空間の少なくとも一部に配置されたモータおよび、駆動されるように前記モータに接続されるとともに、前記フラッシュバルブが前記便器から前記トラップ通路を経由する流体の除去を防ぐ第１の位置と、前記便器内の流体が前記便器から前記トラップ通路を通って出ることを可能にされる第２の開放位置との間で前記フラッシュバルブを制御可能に動かすために、前記フラッシュバルブにも接続されるリンケージを有する、バルブアクチュエータと；を有する、
衛生器具。
【請求項２】
前記リンケージはベルト駆動部を有する、
請求項１に記載の衛生器具。
【請求項３】
前記リンケージは、少なくとも一部が前記トラップ通路の側部に配置される、
請求項１に記載の衛生器具。
【請求項４】
前記リンケージは、前記フラッシュバルブを旋回させる、
請求項１に記載の衛生器具。
【請求項５】
コントローラが、前記フラッシュバルブの旋回を制御するために、前記モータと電気的に通信する、
請求項４に記載の衛生器具。
【請求項６】
前記コントローラは、シール位置と開放位置との間で前記フラッシュバルブの旋回の限られた範囲を規定する、
請求項５に記載の衛生器具。
【請求項７】
前記コントローラは、前記限られた範囲を部分的に、高抵抗シール位置を識別し、次に前記高抵抗シール位置に隣接するより低い抵抗のシール位置における運用上のシール位置を設定することにより、定める、
請求項６に記載の衛生器具。
【請求項８】
前記コントローラはまた、前記限られた範囲を部分的に、高抵抗開放位置を識別し、次に前記高抵抗開放位置に隣接するより低い抵抗の開放位置における運用上の開放位置を設定することにより、定める、
請求項７に記載の衛生器具。
【請求項９】
下部開口を有する便器と；
前記下部開口と選択的に連絡し、スイッチバックする方法で下方に延びる脚部に連結された上方に延びる脚部を有する、トラップ通路と；
前記便器から前記トラップ通路を通る流れを制御するために、前記下部開口と前記トラップ通路の一部との間に配置されるフラッシュバルブと；
駆動されるようにモータに接続されるとともに、前記フラッシュバルブが前記便器から前記トラップ通路を経由する流体の除去を防ぐことができる第１の位置と、前記便器内の流体が前記便器から前記トラップ通路を通って出ることができる第２の開放位置との間で前記フラッシュバルブを制御可能に旋回させるために、前記フラッシュバルブにも接続されるリンケージを有する、バルブアクチュエータと；を有するタイプの衛生器具を調整する方法であって：
コントローラが前記フラッシュバルブの旋回を制御するために前記モータと電気的に通信し、
前記方法が、前記フラッシュバルブの旋回の限られた範囲を少なくとも部分的に、高抵抗シール位置を識別し、次に前記高抵抗シール位置に隣接するより低い抵抗のシール位置における運用上のシール位置を設定することにより、定めるステップを含む、
方法。
【請求項１０】
前記限られた範囲を少なくとも部分的に、高抵抗開放位置も識別し、次に前記高抵抗開放位置に隣接するより低い抵抗の開放位置における運用上の開放位置を設定することにより、定めるステップをさらに含む、
請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記フラッシュバルブが前記第１の障害物に接触するまで前記フラッシュバルブを第１の方向に旋回させるように前記モータを動かすステップ、したがって第１の較正位置を規定するステップと；
前記フラッシュバルブが第２の障害物に接触するまで、前記フラッシュバルブを第２の方向に旋回させるように前記モータを反転させるステップ、したがって第２の較正位置を規定するステップと；
前記第１および前記第２の較正位置の間で前記フラッシュバルブを旋回させるために必要とされるモータ動作量を決定するステップと；
前記較正位置の間であるが、依然としてバルブシートに接触するシール位置を規定するステップと；を含む、
請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記決定するステップは、前記第１および前記第２の較正位置の間で前記フラッシュバルブを旋回させるために必要なモータパルスの数を数えることを含み、前記モータパルスの数は前記シール位置を規定するのに役立てるために使用される、
請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記シール位置と較正位置との間に開放位置を規定するステップをさらに含む、
請求項１１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連する出願の参照）
該当せず。
（連邦政府による資金提供を受けた研究開発の記載）
該当せず。
【０００２】
本発明は、主要な便器の下部排出口から延びるトラップ通路を有するトイレおよびビデ等の衛生器具に関する。特に、本発明は、それとともに使用される自動化された排出口フラッシュバルブおよびそのためのアクチュエータを位置決めするおよび較正する方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
便器の下部排出口とそこから下水システムに向かって延びるトラップ通路との間に、旋回可能な排出口フラッシュバルブを有するトイレが知られている。例えば特許文献１参照。特許文献１に記載されるように、旋回バルブは、その手段を介してトイレの水洗を制御するために、自動制御システムに連結され得る。
【０００４】
しかし、このタイプのシステムを使用することは現在、多くの欠点がある。一つには、旋回バルブのためのモータまたは他のアクチュエータシステムが典型的には、美観を損なうまたは価値のある側部のスペースを使い尽くす方法でトラップ通路から側方に突出するように、置かれる。もう一つには、そこに取り付けられたモータシステムが、（例えば洗浄中に）他の物を不適切に妨げ得る表面をもたらし得る。
【０００５】
さらに、このような旋回可能なフラッシュバルブがモータにより位置決めされるハードストップ開および閉の間で繰返し駆動されるとき、シールおよびモータ組立体の寿命は、より高価な材料の使用がなければ、損なわれ得る。これは、メンテナンスの問題を引き起こし得る、および／または消費者への製品のコストを不適切に増やし得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００８／００７２３７２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、上述の問題に対処するために改善の必要性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の１つの態様は、下部開口を持つ便器を有する衛生器具を提供する。下部開口は、トラップ通路と選択的に連絡する。トラップ通路は、スイッチバックする方法で、下方に延びる脚部に連結された上方に延びる脚部を有する。便器と上方に延びる脚部との間のトラップ通路の外側に空間がある。
【０００９】
フラッシュバルブは、便器からトラップ通路を通る流れを制御するために、下部開口とトラップ通路の一部との間に配置される。衛生器具はさらに、この空間の少なくとも一部に配置されたモータを有するバルブアクチュエータを含む。また、それによって駆動されるようにモータに接続されたリンケージがある。バルブアクチュエータはまた、水洗サイクル中、便器からトラップ通路を経由する流体の除去を防ぐ第１の位置と、便器内の流体が便器からトラップ通路を通って出ることを可能にされる第２の開放位置との間でフラッシュバルブを制御可能に動かすことができるように、フラッシュバルブに接続される。
【００１０】
本発明の好適な態様では：
（ａ）リンケージはベルト駆動部であり得る；
（ｂ）リンケージは、少なくとも一部がトラップ通路の側部に配置され得る；および／または、
（ｃ）リンケージは、フラッシュバルブを旋回させ得る。
【００１１】
フラッシュバルブの旋回を制御するために、コントローラはモータと電気的に通信する状態に置かれる。コントローラは、シール位置と開放位置との間でフラッシュバルブの旋回の限られた範囲を規定する。コントローラは、この限られた範囲を少なくとも部分的に、高抵抗シール位置を識別し、次に高抵抗シール位置に隣接するより低い抵抗のシール位置における運用上のシール位置を設定することにより、定める。コントローラはまた、この限られた範囲を部分的に、高抵抗開放位置を識別し、次に高抵抗開放位置に隣接するより低い抵抗の開放位置における運用上の開放位置を設定することにより、定めることが好ましい。
【００１２】
本発明の他の態様によれば、上述のタイプの衛生器具を調整する方法が提供される。本方法は、フラッシュバルブの旋回の限られた範囲を、少なくとも部分的に、高抵抗シール位置を識別し、次に高抵抗シール位置に隣接するより低い抵抗のシール位置における運用上のシール位置を設定することにより、定めることを含む。本方法はさらに、この限られた範囲を、部分的に、高抵抗開放位置も識別し、次に高抵抗開放位置に隣接するより低い抵抗の開放位置における運用上の開放位置を設定することにより、定めることを含む。
【００１３】
これを行うために、モータは、フラッシュバルブを第１の方向にフラッシュバルブが第１の障害物（例えば、バルブシート）に接触するまで旋回させるように動かされることができ、したがって、第１の較正位置を規定する。モータは次に、フラッシュバルブを第２の方向に、フラッシュバルブが第２の障害物（例えば、全開停止面）に接触するまで旋回させるように反転されることができ、したがって、第２の較正位置を規定する。
【００１４】
第１および第２の較正位置の間でフラッシュバルブを旋回させるために必要とされるモータ動作量は、この移動から決定される。運用上のシール位置が次に較正位置の間で規定されるが、運用上のシール位置は依然としてフラッシュバルブが（やや小さい力であるにもかかわらず）バルブシートに緊密に接触する位置である。例えば、システムは、第１および第２の較正位置の間でフラッシュバルブが旋回するために必要なモータパルスの数を数えることができ、シール位置を規定するのに役立てるためにこの数を使用することができる。例えば、３９０のパルスが厳しいシールから全開位置に動かすために必要な場合、システムは運用上のシールを、３８８だけ全開位置から厳しいシール位置に向かって戻るとして規定し得る。次に、より少ない全開の運用上の開放位置を、３８６だけ運用上のシール位置から戻るとして規定し得る。
【００１５】
したがって、この特許は、自動化されたフラッシュバルブを有する衛生器具のためのよりコンパクトな組立体を提供する。バルブアクチュエータのモータを便器とトラップ通路の脚部との間の空間に配置し、衛生器具の側面と本質的に平行するリンケージを開発することにより、デザインがより見て美しく、物を不必要に妨げるリスクが低く、より少ない空間しか使わない。
【００１６】
さらに、アクチュエータ／フラッシュバルブの調整方法を用いることにより、メンテナンスの問題が減少し、より高いコストの材料の使用は必要とされない。
【００１７】
本発明の前述のおよびさらなる他の利点は以下の説明から明らかになるであろう。その説明では、本発明の一部を形成するとともに本発明の好適な実施形態の例として示される添付の図面が参照される。これらの実施形態は本発明の全範囲を示すものではない。むしろ、本発明の全範囲を判断するために、特許請求の範囲を参照すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明の好適なトイレの斜視図である。
【図２】図２は、図１のトイレの部分断面図である。
【図３】図３は、図１のトラップ通路および取り付けられたバルブアクチュエータの後部、上方側部斜視図である。
【図４】図４は、図３の構成部品の側面図である。
【図５】図５は、図３の構成部品の上面図である。
【図６】図６は、ベルトドライブカバーが取り外されて示された状態の図３の部品の一部の拡大斜視図である。
【図７】図７は、図４の構造の一部の拡大部分断面図であり、フラッシュバルブが運用上のシール位置にある状態で部品がどのように見えるかを示している。
【図８】図８は、図７と同様の図であるが、フラッシュバルブが運用上の開放位置にあるときに部品がどのように見えるかを示している。
【図９】図９は、アクチュエータ／フラッシュバルブを較正する好適な方法のフローチャートである。
【図１０】図１０は、較正方法の様々な段階におけるフラッシュバルブの位置に注目する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
最初に図１および２を参照すると、前方セクション１２、バックパック部分１４、および可動蓋１６を有するトイレ１０が示される。前方セクション１２は、上部リム２０から下部開口２２に下がって延びる便器１８を含む。この下部開口２２は次にトラップ通路２４に接続する。
【００２０】
より詳細に以下に記載される排出口フラッシュバルブ２６は、便器１８の下部開口２２とトラップ通路２４との間に、２つを互いに選択的に連絡する状態に置くように、配置される。フラッシュバルブ２６に連結されコントローラ２７（図６参照）により制御されるバルブアクチュエータ２８がある。
【００２１】
本発明の最も美的な形態では、便器１８、トラップ通路２４、およびバルブアクチュエータ２８を覆い隠す外側シュラウド３０がある。しかし、これは必須ではない。これに限られるものではないが、水タンク、バッテリバックアップ、空気循環装置、および様々な電子部品を含む多くの他の動作部品がバックパック部分１４内に収容される。
【００２２】
さらに図３−６を参照すると、トラップ通路２４の形は曲がりくねっている／スイッチバックである。トラップ通路２４は下部開口２２から下方に下水コネクタ３２に向かって延びるので、トラップ通路２４は、従来の様式の、したがって上方に延びる脚部３６と連絡するように便器１８の後ろで後ろに上がって湾曲する入口３４を含む。
【００２３】
次に、上方に延びる脚部３６は、下方に延びる脚部３８と連絡するように、スイッチバックする様式で下方に湾曲する。これは、上方に延びる脚部３６と下方に延びる脚部３８との間に通常の堰４２を形成する。トイレ１０が水洗サイクルの間にあるとき、下水ガスが便所に戻ることを防ぐために水が図２の位置４０を越えてトラップにたまる。
【００２４】
図２に示されるように、トラップおよび便器の外側で便器と上方脚部３６との間に形成された空間６０があることを特に認識すべきである。これは、以下に説明されるように、駆動システムの様々な部分が今や置かれる所である。
【００２５】
好適なフラッシュバルブ２６は、図６の回転軸Ａ−Ａ周りに旋回可能な概して弓状のシール面４４を有する。図１０から最も良く理解されるように、フラッシュバルブ２６の旋回位置に応じて、概して弓状のシール面４４は、便器１８とトラップ通路２４との間のシールを形成するためにバルブシート４６とシール接触する状態に置かれ得る、あるいは、便器が空になることを可能にするようにその縁から十分離れて移動され得る。
【００２６】
好適なバルブアクチュエータ２８は、コントローラ２７と電気的に通信するモータ４８、モータ４８に取付けられた第１の回転部材５０、フラッシュバルブ２６に取付けられた第２の回転部材５２、および第１および第２の回転部材５０／５２の間に延びる駆動ベルト５４を含む。張力要素５６が駆動ベルト５４を張力のかかった状態に保つように向上した緊張力を提供するために駆動ベルト５４に沿って配置され得る。ガードカバー５８が駆動ベルト５４および回転部材５０、５２の周りに配置される。
【００２７】
最も好適な駆動部はベルト駆動システムであるが、他の駆動システムおよび／またはリンケージもまたバルブアクチュエータ２８のために提供され得ることを認識すべきである。例えば、チェーンとスプロケットタイプの駆動システムが使用され得る。
【００２８】
モータ４８は大部分が空間６０内に置かれる。これは非常にコンパクトな組立体を提供する。しかし、これを行うことにより、モータにより提供される動きをフラッシュバルブの動きに変換する必要がまだある。これは、ベルト駆動部の使用により達成される。このベルト駆動部は、トラップの側部にあるにもかかわらず、本質的にトイレの前後軸と平行する。
【００２９】
次に図７および８を参照すると、フラッシュバルブ２６の動作が説明される。これらの図では、フラッシュバルブ２６は仮想線で示される。
【００３０】
図７では、フラッシュバルブ２６は、フラッシュバルブ２６の弓状のシール面４４が便器１８とトラップ通路２４との間に効果的なシールを形成するようにバルブシート４６の縁と接触する運用上のシール位置に位置する。フラッシュバルブ２６は、便器１８内に水溜りを保持するために、水洗サイクルの間この位置に配置される。フラッシュバルブ２６がまだこの位置にない場合、フラッシュバルブ２６は、図７に示されたバルブアクチュエータ２８の視点に対し時計回りの方法で、そして図７の動きの矢印により示されるように、駆動ベルト５４が駆動されるようにモータ４８を動かすことによりこの位置に移動され得るまたは旋回され得る。
【００３１】
図８では、フラッシュバルブ２６は、フラッシュバルブ２６の弓状のシール面４４が弓状のシール面４４とバルブシート４６の縁との間のシールを破るように旋回された、開放位置に位置して示される。フラッシュバルブ２６は典型的には水洗サイクル中にこの位置に移動されるので、バルブが開放されるとき、便器１８およびトラップ通路２４は互いに流体接続する状態に置かれる。開放されたとき、便器１８内の流体および排泄物は、フラッシュバルブ２６を通り、トラップ通路２４へ、下水コネクタ３２から、取り付けられた下水管に排出される。シールされた位置から開放された位置に動かすために、駆動ベルト５４は、図８に示されたバルブアクチュエータ２８の視点に対し反時計回りの方向に、そして図８の動きの矢印により示されるように、駆動され得る。
【００３２】
今、図９および１０を参照すると、フラッシュバルブ２６を調整／較正する方法１００が概略的に示される。較正シーケンスは工場で行われ得る、あるいは据付後に定期的に再チェックされ得るようにシステムが調整され得る。例えば、システムから水洗の間にトラップ通路に漏水しているかどうかを決定するセンサが設けられ得る。漏水が検出されたとき、較正サイクルがシール位置を再設定するために行われ得る。
【００３３】
しかし、較正システムの主要な目的は、磨耗、したがってメンテナンスの問題を減らすために、完全なハードストップ位置からわずかに離れた運用上のシール位置および運用上の開放位置を設定することである。方法１００によれば、少なくとも１つ、好ましくは２つの、ハードストップまたは高抵抗位置が決定され、次に、少なくとも１つ、好ましくは２つの運用上の位置がそれに基づいて決定される。
【００３４】
第１のハードストップまたは高抵抗位置（例えばバルブシート）を決定するために、ステップ１１０にしたがって、モータ４８は、フラッシュバルブ２６が位置１においてバルブシートに高抵抗で接触するまで第１の方向に回転する。この点において、第１の基準位置は、フラッシュバルブ２６の旋回範囲の一方の末端に対応して決定される。
【００３５】
次に、フラッシュバルブの旋回範囲の他方の末端が決定され得る。モータ４８は、ステップ１１２にしたがって第１の方向から反対方向に、フラッシュバルブ２６がステップ１１４にしたがって、完全開放に対応する位置２の第２の高抵抗位置に達するまで、回転し得る。
【００３６】
モータパルスがこの間隔にわたって数えられる。例えば、ステップ１１２によるモータ４８の反転中、モータ４８は、フラッシュバルブ２６の弓上の経路にわたってフラッシュバルブ２６を段階的に漸進的に動かすように「パルスを発せられ」得る。これらのパルスは、ステップ１１６にしたがって、位置１と位置２との間のパルスの数を決定するために、および、その間の等価距離を評価するために数えられ得る。
【００３７】
この値から、シールに効果があるが、位置１ほど旋回されない位置３が設定され得る。これは、運用上のシール位置に対応する。ステップ１１８にしたがって、ほとんど位置２であるが、位置２ほど旋回されない、運用上の開放位置４も次に設定され得る。
【００３８】
運用上のシール位置は、位置１における高抵抗シール位置に隣接するが、より低い抵抗であるように僅かにずらされる。同様に、運用上の開放位置は、位置２における高抵抗開放位置に隣接するが、同様により低い抵抗であるところの位置である。フラッシュバルブ２６のその後の駆動中、バルブは位置３と位置４との間で駆動され、したがってストップ（ストッパ）にぶつかることを防止する。
【００３９】
モータ４８が旋回距離および／または位置３および４を決定するためにパルスカウントを使用する場合、次に計算ステップ１１８が以下の例にしたがって動作し得る。ステップ１１６の後、位置１と２との間のパルスの数が知られているので、位置１および２の高抵抗位置から内側に角度に関してずらされた位置に対応する位置３および４は、ステップ１１８にしたがって単純な計算を使用して決定され得る。
【００４０】
例えば、位置２（第２のハードストップ）から位置３（位置１における第１のハードストップから１パルス離れ得る）に戻るパルスの数は、数えられたパルスの数から１パルス引いた数であり得る。次に、（位置１からずれた）位置３から（位置２からずれた）位置４へ行くパルスの数は、位置１から位置２への数えられたパルスの数から２パルス引いた数であり得る。
【００４１】
パルスを数えることは、２つの高抵抗位置と２つの運用上の位置との間の旋回範囲の量を推定／評価する１つの方法であり、センサまたは漸進的でない評価手段等、フラッシュバルブ２６の空間的な位置を決定する他の方法が使用され得ることを認識すべきである。
【００４２】
このように、コンパクトで見て美しいバルブ駆動システムを有する衛生器具が開示されている。また、メンテナンスの問題を減らすために、このようなシステムにより旋回されるフラッシュバルブの動きを較正する方法も開示されている。
【００４３】
また、駆動機構の設置面積を減らすことにより、このようなトイレは、従来そうするために便所に十分なスペースがなかった多くの環境で使用され得る。あるいは、本発明の技術を通じてスペースを節約することは、衛生器具への他の機能の組み込みのための余分なスペースを提供し得る。
【００４４】
本発明の特定の実施形態が示されているが、本発明の広さおよび範囲内に含まれる様々な変更が当業者に明らかである。例えば、同様の原理がビデにも適用され得る。したがって、本発明は単に図面の実施形態に限定されるとみなされるべきではない。むしろ、本発明の全範囲を理解するために、特許請求の範囲が参照されるべきである。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
自動化された便器排出口フラッシュバルブを有する衛生器具が開示され、そのためのアクチュエータがコンパクトに配置されるとともに連結される。また、このタイプのフラッシュバルブのメンテナンスの問題を減少させるための方法も開示される。
【図１】
2013510970.tif 000003
【図２】
2013510970.tif 000004
【図３】
2013510970.tif 000005
【図４】
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【図５】
2013510970.tif 000007
【図６】
2013510970.tif 000008
【図７】
2013510970.tif 000009
【図８】
2013510970.tif 000010
【図９】
2013510970.tif 000011
【図１０】
2013510970.tif 000012
【国際調査報告】
2013510970.tif 000013
2013510970.tif 000014
2013510970.tif 000015