(57)【要約】【課題】暖房便座装置において、便座支持体から便座内ヒータへ、相互誘導作用を利用して給電する手段を改良する。【解決手段】便座支持体１に設ける一次コイルＬ１を巻き付けた一次側コアＫ１で、便座１を揺動可能に支持する支持軸の全体又は軸心部を構成する。便座１に設けた二次コイルＬ２を巻き付ける二次側コアＫ２の端部に、便座１の取付腕部２内へ延びる延長部２１と一次側コアＫ１の端部へ向かって折れ曲がる接合端部２２とを形成し、二次側コアＫ２の接合端部２２と一次側コアＫ１の端部とを当接あるいは嵌合させる。一次側コアＫ１と二次側コアＫ２との当接方向が軸心方向となるから、磁気的結合状態が安定し、相互誘導作用の効率低下を生じることがない。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部にヒータを有する便座と、該便座を支持軸によって揺動自在に支持する便座支持体とから成り、電力の供給を受ける一次コイルが便座支持体側に設けられ、ヒータへ通電可能な二次コイルが便座側に設けられ、前記一次コイルと二次コイルとの間の相互誘導作用によりヒータへ給電するように構成された暖房便座装置において、便座の後端部に左右に所定間隔を置いて後方へ突出するように取付腕部が設けられ、該左右の取付腕部の間に便座支持体の一部が挟持され、前記支持軸は、便座支持体における挟持された部分を貫通すると共に、当該挟持された部分の左右側面から突出して便座の左右取付腕部それぞれの内側面部に嵌挿され、前記支持軸の全体又は少なくとも軸心部が一次コイルを巻き付ける一次側コアにより構成され、二次コイルを巻き付ける二次側コアの少なくとも一方の端部に、前記取付腕部内へ延びる延長部と該延長部から一次側コアの端部へ向かって折れ曲がる接合端部とが形成され、当該二次側コアの接合端部と、これに対応する前記一次側コアの端部とを当接させたことを特徴とする暖房便座装置。
【請求項２】
前記二次側コアの接合端部とこれに対応する前記一次側コアの端部との双方に、互いに相補的な形状の嵌合構造を設けた請求項１に記載の暖房便座装置。
【請求項３】
前記一次側コアと二次側コアとが相対回転しないように接合され、便座の揺動に合わせて一次側コアが回動するように構成されたものにおいて、便座支持体に一次側コアを回転自在に支持する軸受部が設けられ、当該軸受部に、便座の起立位置から伏倒位置へ向かう揺動に伴う一次側コアの回動に対し抵抗を及ぼす減速機構を設けた請求項１又は２に記載の暖房便座装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒータが内蔵された便座とこれを揺動可能に支持する便座支持体とから成る暖房便座装置において、便座支持体から便座内のヒータへ、電気配線を用いずに、相互誘導作用を利用して給電するための手段を改良したものに関する。
【背景技術】
【０００２】
ヒータを内蔵した便座を、便器上に設置した便座支持体で揺動可能に支持した構成の暖房便座装置において、ヒータへの電力供給は配線を通じて行なうのが一般的であるが、配線の存在は美観性を損なうばかりでなく、清掃時に便座を便座支持体から分離するのが困難になる問題があった。そこで便座支持体から便座内ヒータへの給電を、電気配線によらず、一次コイルと二次コイルとの相互誘導作用により行なう技術が特許文献１で提案されている。
【０００３】
特許文献１には、便座内ヒータに接続した二次コイルが巻き付けられる二次側コア（鉄心）を、便座を揺動可能に支持する支持軸とすると共に、電源に接続した一次コイルが巻き付けられる一次側コア（鉄心）をコ字状に形成し、該一次側コアの両端部を二次側コアの側面へ押しつけて一次側コアと二次側コアとを磁気的に結合させ、一次コイルと二次コイル間で生起させた相互誘導作用によりヒータへ給電する技術が記載されている。かかる構成に基づき、特許文献１の暖房便座装置は、どの位置に便座が在っても常時ヒータへ給電できる利点が得られる。
【０００４】
【特許文献１】特開平５−１７６８６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の技術は、コ字状に形成した一次側コアの両端部を二次側コアの側面に押しつける構成を採用している。そのため、通電時に一次側コアと二次側コアとは磁気的結合をするものの、磁束の漏洩が大きく、相互誘導作用の効率が低いと考えられる。また、便座の支持軸となっている二次側コアの取付状態によっては、便座に使用者が着座したときの荷重で支持軸の位置が大きく変位して一次側コアの接触状態が不良になったり、あるいは便座の揺動位置により一次側コアの接触状態が変化したりする可能性が有り、磁気的結合状態が不安定になる問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記従来技術の問題点を解決するために本発明が採用した手段の特徴とするところは、請求項１に記載するとおり、内部にヒータを有する便座と、該便座を支持軸によって揺動自在に支持する便座支持体とから成り、電力の供給を受ける一次コイルが便座支持体側に設けられ、ヒータへ通電可能な二次コイルが便座側に設けられ、前記一次コイルと二次コイルとの間の相互誘導作用によりヒータへ給電するように構成された暖房便座装置において、便座の後端部に左右に所定間隔を置いて後方へ突出するように取付腕部が設けられ、該左右の取付腕部の間に便座支持体の一部が挟持され、前記支持軸は、便座支持体における挟持された部分を貫通すると共に、当該挟持された部分の左右側面から突出して便座の左右取付腕部それぞれの内側面部に嵌挿され、前記支持軸の全体又は少なくとも軸心部が一次コイルを巻き付ける一次側コアにより構成され、二次コイルを巻き付ける二次側コアの少なくとも一方の端部に、前記取付腕部内へ延びる延長部と該延長部から一次側コアの端部へ向かって折れ曲がる接合端部とが形成され、当該二次側コアの接合端部と、これに対応する前記一次側コアの端部とを当接させたことである。
【０００７】
前記において、便座を支持する支持軸は、全体を一次側コアとしてもよいが、強度を向上させるため、一次側コアの表面の一部又は全部をプラスチックあるいはセラミック製等のスリーブ（筒体）で覆ってもよい。但し、支持軸の両端面は、一次側コアが露出していることが望ましい。二次側コアの接合端部は、一次側コアのいずれか一方の端部に当接させればよいが、一次側コアの両端部に二次側コアの接合端部を当接させれば、相互誘導の効率をより向上させることができる。なお、一次側コア及び二次側コアの材質は、同一にすることが好ましいが、限定されるものではない。
【０００８】
一次側コアと二次側コアとの当接構造については、請求項２に記載する如く、当接させる二次側コアの接合端部とこれに対応する一次側コアの端部との双方に、互いに相補的な形状の嵌合構造を設けることができる。ここで相補的な嵌合構造とは、結合時に、両者間に隙間が生じない構造であればよい。さらに望ましくは、両者が一体に連続する外観を呈すればよい。
【０００９】
本発明に係る暖房便座装置は、支持軸の全部又は一部を一次側コアで構成するが、便座の揺動に合わせて、一次側コアを回動させない場合も、同時に回動させる場合も考えられる。前者は、一次側コアが便座支持体へ回転不可に固定される場合であり、二次側コアが一次側コアに対し相対回転する。後者は、一次側コアと二次側コアとを相対回転しないように接合すると共に、一次側コアを便座支持体に対し回転可能に支持し、便座の揺動に合わせて回動させる場合である。かかる構成の場合、請求項３に記載の如く、便座支持体に設ける一次側コアを回転自在に支持する軸受部に、便座の起立位置から伏倒位置へ向かう揺動に伴う一次側コアの回動に対し抵抗を及ぼす減速機構を設けてもよい。
なお上記「伏倒位置」とは、便座を便器上に載置して使用者が着座可能である位置を意味し、「起立位置」とは、便座を開き上げた位置を意味する。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に係る暖房便座装置は、二次側コアの少なくとも一方の端部に形成した接合端部と、これに対応する一次側コアの端部とを当接させる構成を採用したので、一次側コアと二次側コアとの当接方向は軸心方向となる。かかる接合構造は、使用者が便座に着座したり便座を揺動したりすることにより便座位置が多少変位したとしても、磁気的結合状態に対する影響が少ない。従って、一次側コアと二次側コアとの磁気的結合状態が安定するから、相互誘導作用の効率低下を生じることがなく。給電量の確保が容易である。
【００１１】
請求項２に記載するように、二次側コアの接合端部と一次側コアの端部との双方に互いに相補的な形状の嵌合構造を設けた場合は、両者がより密接に結合するから、相互誘導作用が向上する。
【００１２】
請求項３に記載するように、便座支持体に軸受部を設け、一次側コアが便座の揺動に合わせて回動するように構成されたものにおいて、当該軸受部に減速機構を設けた場合は、便座が起立位置から伏倒位置へ向かって勢いよく倒れることが防止されるので、便座自体や便座内の電気部品に衝撃で悪影響を与えたり、衝突音を発生させたりすることがなくなる。
【００１３】
なお、本発明に係る暖房便座装置は、便座と便座支持体との間に電気配線を持たないから、便座を間単に取り外せる構成にすることができる。しかも、便座を密封構造にするのが容易なので、丸洗いを実行でき、衛生性を向上させるという利点を有している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は、本発明に係る暖房便座装置Ｓの一例を示すものであって、当該暖房便座装置Ｓの内部構造のうち、本発明に関連する部分を概略的に示す平面図である。暖房便座装置Ｓは、便座１と、便器（図示省略）の上面に設置されて便座１を揺動可能に支持する便座支持体１０とから構成される。本例の便座１は、後端部の左右に所定間隔を置いて後方へ突出するように取付腕部２，２が設けられ、該取付腕部２，２の間に、便座支持体１０の前面部に設けた膨出部１１を挟持するように構成されている。
【００１５】
便座１の内部には、ヒータＨと調整回路４と温度センサ（図示せず）とが設けられる。調整回路４は、後述する一次コイルＬ１・一次側コアＫ１及び二次コイルＬ２・二次側コアＫ２より成る給電装置３０から電力の供給を受け、温度センサの検知温度信号に基づいて、ヒータＨへの通電状態を調整し、あるいは異常昇温を検知したときに送電を停止させる。
【００１６】
便座支持体１０は、例えば箱状の形態を有し、その内部に、電源Ｗに接続され電力の供給を受ける制御回路１３が設けられる。該制御回路１３には、便座支持体１０の側面に設けたスイッチ基板１４が接続される。該スイッチ基板１４の表面に設けたスイッチボタン（図示せず）を押すことにより、制御回路１３を通じヒータＨへの通電量を制御して、便座保温温度を設定し、もしくはヒータＨへの通電を停止させるようになされている。なお図示は省略したが、便座支持体２が、人体検出手段や、便蓋の自動開閉装置・音楽再生装置・温水洗浄装置・便器自動洗浄装置・脱臭装置などを備える場合は、前記制御回路１３に、人体検出手段の人体検知信号や前記スイッチボタンの操作に基づき、上記各装置の動作を制御する機能を持たせることができる。
【００１７】
本発明は、便座支持体１０側に設けた一次コイルＬ１と、便座１側に設けた二次コイルＬ２との間の相互誘導作用によりヒータＨへ給電する暖房便座装置Ｓにおいて、便座１を揺動可能に支持する支持軸を一次コイルＬ１を巻き付ける一次側コアＫ１により構成し、二次コイルＬ２を巻き付ける二次側コアＫ２の端部に形成した接合端部２２を、一次側コアＫ１の端部に当接させた点に特色を有している。
【００１８】
すなわち、図１及び図２に示すように、一次側コアＫ１から成る支持軸を、便座支持体１０の膨出部１１を貫通させて左右側面１２から突出させ、該突出部分を便座１の左右の取付腕部２，２それぞれの内側面部３，３に嵌挿させる。必要に応じ、一次側コアＫ１を回転自在に支持する軸受部４０を、便座支持体１０に設けてもよい。さらに、一次側コアＫ１の補強のため、一次側コアＫ１の外周面を覆うプラスチック又はセラミック製の保護管５０（図２参照）を装着してもよい。但し、この場合、少なくとも、一次側コアＫ１の端面は露出させることが望ましい。また保護管５０は、荷重の作用しやすい便座１と便座支持体１０との境界付近だけに設けてもよい、
【００１９】
他方、二次側コアＫ２は、図１の例では、便座１の後部に、その主部２０を一次側コアＫ１とほぼ平行となるよう配置すると共に、該主部２０の両端部に、取付腕部２内へ延びる延長部２１と、該延長部２１から一次側コアＫ１の端部へ向かって折れ曲がる接合端部２２とを有する。そして、当該二次側コアＫ２の接合端部２２と、これに対応する一次側コアＫ１の端部とを当接させている。
【００２０】
一次側コアＫ１の外周に巻き付けた一次コイルＬ１は制御回路１３に接続され、電力の供給を受ける。他方、二次側コアＫ２に巻き付けた二次コイルＬ２は調整回路１５と接続される。制御回路１３から一次コイルＬ１へ適当な周波数の交流電力を与えると、相互誘導作用により、二次コイルＬ２に起電力が発生し、この電力が調整回路４を通じてヒータＨへ供給され、ヒータＨが便座１を所望温度に加熱する。
【００２１】
本例では、一次側コアＫ１と二次側コアＫ２とが閉ループを生成し、コアが共通化されているので、優れた相互誘導効率が得られる。また本例の給電装置３０は、便座１の位置にかかわらず、一次コイルＬ１と二次コイルＬ２との間で相互誘導を常時生起させることができるため、便座１の温度維持が確実である。なおコアＫ１、Ｋ２の材質は、フェライト・電磁軟鉄・ケイ素鋼・炭素鋼・その他の鉄合金など、磁芯材料として用いられる強磁性体材料を用いればよい。
【００２２】
一次側コアＫ１と二次側コアＫ２との接合は、端面どうしを当接させるだけでなく、両者間に相補的な嵌合構造を設けて行うことも可能である。例えば、図３（Ａ）に示すように、一次側コアＫ１の端面に凸部２３を設けると共に、二次側コアＫ２における接合端部２２の端面に、上記凸部２３が嵌合する凹部２４を設けることが考えられる。かかる構成によれば、一次側コアＫ１と二次側コアＫ２とを嵌合させることにより、両者の密着度が高まるので、磁束漏洩が抑えられ、相互誘導効率が向上する。
【００２３】
前記嵌合構造を構成する凸部２３及び凹部２４の断面形状は、図３（Ｂ）に示す円形、同図（Ｃ）に示す矩形の他、他の多角形や楕円形も可能である。また同図（Ｄ）に示すように、一次側コアＫ１に凹部２４を設け、二次側コアＫ２に凸部２３を設ける構成も可能である。
【００２４】
さらに異なる例として、図４（Ａ）（Ｂ）に示す如く、コアＫ１、Ｋ２のいずれか一方に板状の突起２５を形成し、他方にこれを嵌合させるスリット２６を形成する構造や、同図（Ｃ）（Ｄ）に示す如く、コアＫ１，Ｋ２の双方に切欠段部２７，２８を形成する構造も考えられる。なお図４に例示した各構造にあっては、必要ならば、一次側コアＫ１と二次側コアＫ２とが、当接した状態を保ったまま、当接面に沿って軸心に対し直角な方向へ移動することを許容してもよい。
【００２５】
一次側コアＫ１の一方の端部側に図１，２に示す接合構造を設けた場合、他方の端部については図５に示す構造を採用することが出来る。すなわち、同図（Ａ）に示すように、一次側コアＫ１の一方の端部において、主部１５と便座支持体１０から突出した部分とを分割して分割端部４１を設ける。一次側コアＫ１の主部１５の端面と、これに対応する分割端部４１の端面との間に、適宜の凹凸構造４２，４３を形成して、両者を嵌合させることも可能である。当該分割部分４１は、一次側コアＫ１の主部１５と同じ材質としてもよいが、便座１揺動時の支持軸となるから、主部１５より強度の大きい金属で製作してもよい。また主部１５を、便座支持体１０に設けた軸受部４０で、回転可能に支持するようにしてもよい。
【００２６】
上記分割部分４１を便座１の外側から便座１を貫通して着脱可能とするため、便座１には貫通孔１ａが設けられる。分割部分４１の脱落防止のため、バネ４４及びネジ付きキャップ４５を上記貫通孔１ａに装着可能とする。二次側コアＫ２については、延長部２１の端部を、上記貫通孔１ａの内面に臨ませる。延長部２１の先端面は、図５（Ｃ）に例示する如く、分割部分４１の側周面に倣う湾曲面形状とするとよい。
【００２７】
上に述べた構成により、図５（Ｂ）に示す如く、分割部分４１を便座１の貫通孔１ａへ挿入し、バネ４４を介してキャップ４５を装着した状態とすると、一次側コアＫ１の主部１５に分割部分４１がバネ４４で付勢されて当接すると共に、分割部分４１の側面に二次側コアＫ２の延長部２１が当接して、これら三者が一体的なコアを形成する。よって、これら三者の磁気的結合が確実であるから、磁束漏洩を少なくして相互誘導作用の効率を高めることができる。また、このとき、分割部分４１は、便座１を揺動可能に支持する支持軸の機能を果たす。
【００２８】
キャップ４５及びバネ４４を取り外して、分割部分４１を便座１から抜き出すと（図５（Ａ）参照）、便座１と便座支持体１０との間の連絡がなくなるので、便座１を便座支持体１０から分離することが可能となる。このとき、便座支持体１０内に配置されている一次側コアＫ１の主部１５も、貫通孔１ａから抜き出せるように構成すれば、便座１の取り外しが一層容易になる。
【００２９】
ところで、一次側コアＫ１と二次側コアＫ２とを相対回転しないように接合し、便座１の揺動に合わせて一次側コアＫ１が同時に回動するよう構成する場合（例えば図３（Ｃ）参照）、便座支持体１０に一次側コアＫ１を回転自在に支持する軸受部４０を設けることが望ましい。そして、この軸受部４０にダンパー等の減速機構を設け、便座１の起立位置から伏倒位置へ向かう方向の揺動に伴う一次側コアＫ１の回動に対し、抵抗を及ぼすようにすることもできる。かかる構成により、便座１が、起立位置から倒れるときに、急速に揺動して便器に勢いよく衝突するのが回避されるから、衝突音を発生させたり、便座に衝撃を与えたりするのが防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施形態に係る暖房便座装置の内部構造を概略的に示す平面図である。
【図２】一次側コアの一方の端部における二次側コアとの接合構造の一例を示す要部の平面図である。
【図３】一次側コアと二次側コアとの接合構造に関する態様例を示すものであって、図（Ａ）は要部の平面断面図、図（Ｂ）及び（Ｃ）は要部の側面断面図、図（Ｄ）は別の態様の要部を示す平面断面図である。
【図４】一次側コアと二次側コアとの接合構造に関する異なる態様例を示すものであって、図（Ａ）は要部の平面断面図、図（Ｂ）はその側面断面図、図（Ｃ）はさらに異なる態様の要部の平面断面図、図（Ｄ）はその側面断面図である。
【図５】一次側コアのもう一方の端部における二次側コアとの接合構造の一例を示す要部の平面図である。
【符号の説明】
【００３１】
Ｓ…暖房便座装置  Ｈ…ヒータ  Ｋ１…一次側コア  Ｋ２…二次側コア  Ｌ１…一次コイル  Ｌ２…二次コイル  Ｗ…電源    １…便座  １ａ…貫通孔  ２…取付腕部  ３…取付腕部の内側面  ４…調整回路  １０…便座支持体  １１…膨出部  １２…膨出部の側面  １３…制御回路  １４…スイッチ基板  １５…一次側コアの主部  ２０…二次側コアの主部  ２１…二次側コアの延長部  ２２…二次側コアの接続端部  ３０…給電装置  ４０…軸受部  ４１…分割部分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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