(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
便器上に載置する本体と、使用者の局部を洗浄する洗浄手段と、少なくとも一部に弾性体層を有する便座と、前記弾性体層に発生する圧力値を検知する複数の圧力センサと、前記弾性体層の形状変化量を検知する複数の歪みゲージと、前記洗浄手段を上下方向に移動させる昇降手段と、前記洗浄手段を前後方向に移動させる移動手段と、洗浄水の噴出強さを変化させる調整手段と、制御装置を備え、前記制御装置は、前記圧力センサと歪みゲージの検知データにより使用者の局部の上下方向および前後方向の位置を推定し、前記昇降手段と前記移動手段と前記調整手段の少なくとも１つを使用して洗浄水の噴出到達位置を制御するトイレ装置。
【請求項２】
前記便座の表面部の少なくとも一部に表皮材を配設し、前記表皮材の下方に前記弾性体層を設置し、表皮材と弾性体層間または弾性体層内の少なくとも一部に面状ヒータを設置したことを特徴とする請求項１に記載のトイレ装置。
【請求項３】
前記便座の表面部の少なくとも一部に表皮材を配設し、前記表皮材の下方に前記弾性体層を設置し、前記表皮材の裏面に前記歪みゲージを設置し、前記弾性体層の内部に前記圧力センサを設置したことを特徴とする請求項１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、弾性体層を有する便座と、洗浄水の噴出到達位置を制御する局部洗浄手段を有するトイレ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、トイレ装置の便座に使用される樹脂は一般的に硬質樹脂であるため、非常に座り心地が悪いものであった。また座面の端面は皮膚を圧迫し血流の流れを阻害するため、長時間着座した場合は、痺れや痛みが生じてしまうこともあった。特に高齢者あるいは障害者の方の中には、便意が明確でなく、用をたすまで１時間以上便座に着座される方もため、このような着座感の悪さは性能上の課題となっていた。
【０００３】
一方そのような不具合を解決するため、座面を、荷重がかかる際および荷重が開放される際に、変形する性質を有する低反発物質を用いる構成が提案されている。低反発物質は大変形が可能であるため、様々な形状の臀部に倣うことが可能であり、しかも着座時の衝撃を充分に吸収することができるので、座位を安定させながら静かに着座状態に移行できる。
【０００４】
また、着座状態では使用者の臀部の形状に倣って変形しているため、効率的に座圧を分散させることができるため、局部的に圧迫される点が生じず、長時間座っても痺れ、痛み等を感じることがなく、非常に良好な座り心地を実現できるという利点を有している（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
図９は、特許文献１に記載された従来のトイレ装置を示すものである。図９に示すように、内部に制御装置や熱交換器や乾燥ユニットや洗浄ノズルなどを収納した本体ケース１に便座２や便蓋３が回動自在に枢着されている。便座２の表面部は、軟質樹脂層４で構成されている。
【特許文献１】特開２００５−１０２８０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら便座が軟質樹脂層によって構成され、荷重によって変形する性質を有する場合において、荷重値すなわち使用者の体重によって便座の変形量が異なり、使用者の臀部の上下方向の位置の沈み込み量が一定ではないことによって、従来のトイレ装置において洗浄水が到達することによって汚れを洗浄する対象である使用者の局部の存在しうる範囲が拡大してしまい、洗浄水がうまく局部に当たらない可能性が高くなるという課題を有していた。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するものであり、着座時の衝撃を吸収し、かつ着座状態の座り心地が良く、かつ長時間の着座の際においても人体への影響度が小さい便座を有し、かつ使用者の体重などの条件に影響されることなく安定して局部を洗浄することの可能なトイレ装置を提供することが可能である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記従来の課題を解決するために、本発明の便座装置は弾性体層を有する便座と、前記弾性体層に発生する圧力値を検知する複数の圧力センサと、前記弾性体層の形状変化量を検知する複数の歪みゲージと、前記洗浄手段を上下方向に移動させる昇降手段と、前記洗浄手段を前後方向に移動させる移動手段と、洗浄水の噴出強さを変化させる調整手段と、制御装置を備え、前記制御装置は、前記圧力センサと歪みゲージの検知データにより使用者の局部の上下方向および前後方向の位置を推定し、前記昇降手段と前記移動手段と前記調整手段の少なくとも１つを使用して洗浄水の噴出到達位置を制御することができるようにしたものである。
【０００９】
これにより、使用者の臀部の沈み込み量に合わせて洗浄水の噴出到達位置を移動することができ、洗浄水を局部に安定して当てることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のトイレ装置は、弾力性のある軟質部材により座るときの衝撃を押さえ、長く座っている場合には適度なクッション性をもたせることにより臀部が、従来の硬質樹脂の便座ほど変形せず臀部の血流を妨げることがなく、疲れない便座とすることができるとともに、使用者の体重などの条件にかかわらずに、快適に局部の洗浄をすることができる。また、使用者の体重などの条件に影響されることなく安定して局部を洗浄することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以上説明した本発明を、以下の実施例について説明する。
第１の発明は、便器上に設けた本体と、使用者の局部を洗浄する洗浄手段と、少なくとも一部に弾性体層を有する便座と、前記弾性体層に発生する圧力値を検知する複数の圧力センサと、前記弾性体層の形状変化量を検知する複数の歪みゲージと、前記洗浄手段を上下方向に移動させる昇降手段と、前記洗浄手段を前後方向に移動させる移動手段と、洗浄水の噴出強さを変化させる調整手段と、制御装置を備え、前記制御装置は、前記圧力センサと歪みゲージの検知データにより使用者の局部の上下方向および前後方向の位置を推定し、前記昇降手段と前記移動手段と前記調整手段の少なくとも１つを使用して洗浄水の噴出到達位置を制御することにより、臀部の血流を妨げることもなく、長時間着座しても疲れない便座とすることができ、さらに便座の変形量すなわち使用者の臀部の沈み込み量に応じて洗浄水の到達位置を自動調整する機能を備えているため、使用者の体重などの条件にかかわらず、快適に局部の洗浄をすることができる。
【００１２】
第２の発明は、特に、第１の発明において、便座の表面部の少なくとも一部に表皮材を配設し、前記表皮材の下方に弾性体層を設置し、表皮材と弾性体層間または弾性体層内の少なくとも一部に面状ヒータを設置したことにより、着座面である表皮材の直下に加熱手段となる面状ヒータを設置したこととなり、着座面を短時間に効果的に昇温することができるため、省エネルギーで使い勝手の良いトイレ装置を提供することができる。
【００１３】
第３の発明は、特に、第１の発明において、前記便座の表面部の少なくとも一部に表皮材を配設し、前記表皮材の下方に前記弾性体層を設置し、前記表皮材の裏面に前記歪みゲージを設置し、前記弾性体層の内部に前記圧力センサを設置したことにより、歪みゲージにより便座に使用者が座ることで発生する便座表面の歪み量を検知し、圧力センサにより便座に使用者が座ることで発生する荷重に応じて変化する圧力値を検知することにより、着座した使用者の便座表面における前後および左右方向の位置と、使用者の臀部および局部の上下方向の沈み込み量とを間接的に推定することができる。
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１５】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１におけるトイレ装置全体の外観図、図２は便座の断面図、図３は洗浄手段の側面図である。
【００１６】
図に示すように、本発明の第１の実施の形態におけるトイレ装置は温水で局部を洗浄する温水洗浄便座であって、便座５と便蓋６と本体７を主要構成部材として構成されている。
【００１７】
本体７の内部には、洗浄用の温水を作り貯湯する熱交換タンク（図示せず）、局部を洗浄する洗浄手段８、洗浄水の噴出を制御する流量制御弁（図示せず）、洗浄後の局部を乾燥する乾燥ユニット（図示せず）、排便の臭気を脱臭する脱臭ユニット（図示せず）、ト
イレ装置の各機能を制御する制御装置９等が内蔵されており、使用者は洗浄手段８から吐水される温水を局部に当てることにより、用便による汚れを洗い流すことができるものである。
【００１８】
このトイレ装置は、便器１０の上面に載置した本体７をゴムブッシュ及びボルトを介して便器１０に固定し、便座５と便蓋６は本体７に回動自在に枢支している。
【００１９】
次に、便座５の構成について図２を用いて説明する。便座５は変形自在な軟質で使用者の臀部になじむシート状の表皮材１１、屈曲変形自在な面状ヒータ１２、弾性を備えた軟質樹脂材からなる弾性体層１３、硬質樹脂成型品からなる補強部材１４、硬質樹脂成型品からなる便座下部部材１５を主構成部材として構成している。前記面状ヒータは弾性体層１３上部の表皮材１１に近い部分に設置してある。
【００２０】
補強部材１４と便座下部部材１５はビス１６で螺合してあり、補強部材１４は真ん中をビス止めのために平面形状部１７とし、両側はそれぞれ凸部１８として強度を上げている。そして端部１９には便座下部部材１５の端部と嵌合するように長手方向に一定間隔で爪を設けてある。
【００２１】
本実施の形態では、表皮材１１としてＰＰフィルム、弾性体層１３として高反発発泡ポリウレタンを使用している。表皮材１１としては０．３ｍｍ以下の薄いフィルムで構成され、耐薬品性のある、かつ熱容量の少ないものであれば他の材質によるフィルムでもかまわない。
【００２２】
弾性体層１３は発泡ポリウレタンを使用しており、主として内部の気泡がつながった独立気泡構造をとり、ガスの出入りをなくし、空気によるクッション性を持たせているが、適度なクッション性を有するものであれば連続気泡構造のものでもよい。また弾性体層１３は補強部材１４の周りを覆うように形成してあり、着座したときも臀部が直接、補強部材１４に接しないようにしてある。
【００２３】
補強部材１４は便座５に弾性体層１３を設けることにより、便座５全体の剛性不足で体重を支えきれないことを想定して設けたものである。通常、従来までの便座は上下樹脂部材を上下ともＵ字型にして上下のＵ字部分と逆Ｕ字部分の開放面を合わせ面として一体に構成して構造体とすることにより体重を支えるようにしているが、本実施の形態の便座では上部の構成部材は軟質樹脂からなる弾性体層１３であるため硬質樹脂同士の合わせで支えることができないことに対する対策として、便座下部部材１５と補強部材１４で体重を支えるように構成したものである。
【００２４】
弾性体層１３内の複数箇所に圧力センサ２０が配設してあり、便座５に使用者が座ることで発生する荷重に応じて変化する圧力値を検知することが可能である。
【００２５】
また、表皮材１１の裏面の複数箇所に歪みゲージ２１が取り付けてあり、便座に使用者が座ることで発生する便座表面の歪み量を検知することが可能である。
【００２６】
圧力センサ２０および歪みゲージ２１は制御装置９と電気的に接続してあり、それらの検知した情報を制御装置９にて、あらかじめ測定しておいた測定数値と照らし合わせることにより、使用者が便座に座った場合に、弾性体層１３の効果によって使用者の臀部および局部の上下方向の沈み込み量を間接的に推定することが可能である。
【００２７】
また、圧力センサ２０および歪みゲージ２１を便座５の任意の位置に複数個設置し、それらから得られる複数の情報から使用者が便座表面における前後および左右方向の、どの
位置に座っているかを推定することが可能な構成である。
【００２８】
次に、洗浄手段８の構成について図３を用いて説明する。図３は洗浄手段８の側面図であり、人体の局部２２を洗浄するための洗浄水２３は洗浄ノズル２４から噴出される。洗浄ノズル２４はノズルマウント２５にノズル駆動機構２６を介して摺動自在の支持してあり、洗浄ノズル２４は本体７内の収納位置より便座５の前方斜め下方に向かって進出する構成となっており、進出量を制御することにより、洗浄ノズル２４の先端部の位置を前後方向および高さを調節することが可能である。
【００２９】
また、ノズルマウント２５と本体７は、ノズルマウント２５の上下方向の位置を変化させることのできるノズルマウント昇降機構２７を介して昇降自在に支持してある。
【００３０】
また、洗浄水２３は洗浄ノズル２４の上流に設置した流量制御弁（図示せず）により噴出強度を調節できる構成となっている。
【００３１】
図３におけるノズル駆動機構２６はギア、ラック、ピニオンを用いたものを示しているが、ベルト駆動、および水圧を用いた駆動方式などでもかまわず、その方式を限定するものではない。
【００３２】
以上のように構成されたトイレ装置について、以下その動作、作用を説明する。
【００３３】
使用者が便座５に着座すると、使用者の体重により弾性体層１３に圧力が加わり、弾性体層１３が変形する。このとき使用者の体重や体形あるいは着座位置により洗浄対象である局部２２は上下および前後に偏在する。
【００３４】
一方、複数箇所に配設した圧力センサ２０と歪みゲージ２１は変化量を検知し、検知データを制御装置９に送り、制御装置９は予め記憶してある測定数値と照らし合わせることにより、使用者の局部の位置を推定し、洗浄ノズル２４を最適位置に移動し洗浄水２３を噴射して局部２２を洗浄する。
【００３５】
例えば、使用者の体重が重く、便座の沈み込みが大きく、局部２２の位置が低くなった場合は、図４に示すようにノズル駆動機構２６によってノズル位置を前方に移動させるか、もしくは図５に示すようにノズルマウント昇降機構２７によってノズルマウント２５の上下位置を低くするか、図６に示すように流量制御弁（図示せず）を調節することにより、洗浄水２３の噴出強度を弱めることにより、洗浄水２３を局部２２に最適な強度で確実に当てることができる。
【００３６】
使用者が変わり局部の位置が変わった場合は、前記同様に圧力センサ２０と歪みゲージ２１の検知データにより、使用者の局部２２の位置に合わせて最適な洗浄水の噴出を行う。
【００３７】
また、ノズル駆動機構２６による前後方向の移動機能と、ノズルマウント昇降機構２７による上下方向の移動機能と、流量制御弁による噴出強度の調節機能は、局部の位置により、どれか１つの機能のみを使用する場合と、複数の機能を組み合わせる場合があり、それらの選択は予め制御装置に設定してある。
【００３８】
また、図７、図８に示すように使用者が便座のやや前方に着座した場合は、図７に示すようにノズル駆動機構２６によってノズル位置を前方に移動させるか、もしくは図８に示すようにノズルマウント昇降機構２７によってノズルマウント２５の上下位置を低くすることにより洗浄水２３を局部２２に的中することができ、この場合においても、流量制御
弁により噴出量を調節することにより、より的中の精度を向上することができる。また、使用者が便座のやや後方に着座した場合には前述の逆の調整をすればよい。
【００３９】
以上のように、本実施の形態においては便座の弾性体層に圧力センサと歪みゲージを配設し、ノズル駆動機構とノズルマウント昇降機構と流量制御弁により洗浄ノズルの洗浄水の噴出を制御することにより、使用者の局部の上下方向の沈み込み量あるいは前後方向の移動量に応じて、洗浄水の到達位置を自動調整することにより、軟質樹脂材からなる弾性体層によって構成される便座の変形量が使用者の体重によって変化しても、常に局部へ洗浄水が的中して快適な洗浄をすることができる。
【００４０】
なお、本実施の形態においてはセンサ装置として圧力センサと歪みゲージを併用したがこれに限るものではなく、圧力センサまたは歪みゲージの単独使用でも本実施の形態に近い作用効果を得ることができる。また、上記２種類の以外センサを使用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
以上のように、本発明に関わるトイレ装置は、体重の異なる複数の使用者に対し、身体の目的部位に洗浄を的中することが可能となるので、介護用の洗浄装置を初め各種洗浄装置や乾燥装置の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施の形態１におけるトイレ装置の斜視図
【図２】本発明の実施の形態１におけるトイレ装置の便座の断面図
【図３】本発明の実施の形態１におけるトイレ装置の洗浄手段の側面図
【図４】本発明の実施の形態１における洗浄水到達位置調整の模式図
【図５】本発明の実施の形態１における洗浄水到達位置調整の模式図
【図６】本発明の実施の形態１における洗浄水到達位置調整の模式図
【図７】本発明の実施の形態１における洗浄水到達位置調整の模式図
【図８】本発明の実施の形態１における洗浄水到達位置調整の模式図
【図９】従来のトイレ装置の外観図
【符号の説明】
【００４３】
５  便座
７  本体
８  洗浄手段
９  制御装置
１０  便器
１１  表皮材
１２  面状ヒータ
１３  弾性体層
２０  圧力センサ（センサ装置）
２１  歪みゲージ（センサ装置）
２２  局部
２３  洗浄水
【図１】
0004830439.tif 000002
【図２】
0004830439.tif 000003
【図３】
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【図４】
0004830439.tif 000005
【図５】
0004830439.tif 000006
【図６】
0004830439.tif 000007
【図７】
0004830439.tif 000008
【図８】
0004830439.tif 000009
【図９】
0004830439.tif 000010