(57)【要約】【課題】便座支持体から便座内ヒータへの配線を使用しない給電手段を改良する。【解決手段】暖房便座装置Ｓの便座支持体１０の膨出部１１における一方の側面１２に一次コイルＬ１・コアＫ１を配置し、便座１の後端部に設けた一方の取付腕部２ａの内側面３に二次コイルＬ２・コアＫ２を配置する。便座１が伏倒位置に在るとき、一次コイルＬ１・コアＫ１と二次コイルＬ２・コアＫ２とが近接して対向する。制御回路１３から一次コイルＬ１へ電力を与えると、相互誘導作用により、二次コイルＬ２に発生した電力が調整回路４を通じてヒータＨへ供給される。着座時に便座１が変位しても、一次コイルＬ１・コアＫ１に対する二次コイルＬ２・コアＫ２の位置ずれが少ない。取付腕部２ａの内側面３と膨出部１１の側面１２との間隙寸法Ｇは狭くできるから、一次コイルＬ１・コアＫ１と二次コイルＬ２・コアＫ２とを確実に近接させられる。【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構成され、電力の供給を受ける一次コイルが前記便座支持体における支持軸の近傍に配設されると共に、前記ヒータへ通電可能な二次コイルが前記便座における支持軸の近傍に配設され、前記便座が伏倒位置に在るとき、前記一次コイルと二次コイルとが近接して相互誘導作用により前記ヒータへ給電可能となることを特徴とする暖房便座装置。
【請求項２】
前記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設けた取付腕部の間に前記便座支持体の一部が挟持されるように構成され、前記左右の取付腕部それぞれの内側面と前記便座支持体における挟持された部分の左右側面との間に前記便座を支持する支持軸が設けられ、前記便座支持体の左右側面のいずれか一方における前記支持軸の近傍に前記一次コイルが配設され、前記便座が伏倒位置に在るとき、前記取付腕部の内側面における前記一次コイルと対向する位置に前記二次コイルが配設されている請求項１に記載の暖房便座装置。
【請求項３】
前記便座支持体の前面部に左右に所定間隔を置いて前方へ突出するように設けた取付腕部の間に前記便座における後端部の一部が挟持されるように構成され、前記左右の取付腕部それぞれの内側面と前記便座における挟持された部分の左右側面との間に前記便座を支持する支持軸が設けられ、前記便座支持体の左右取付腕部のいずれか一方の内側面における前記支持軸の近傍に前記一次コイルが配設され、前記便座が伏倒位置に在るとき、前記便座の側面における前記一次コイルと対向する位置に前記二次コイルが配設されている請求項１に記載の暖房便座装置。
【請求項４】
前記一次コイル及び二次コイルはコアを有するものであって、前記支持軸の一部又は全部が強磁性体で製作され、当該支持軸における強磁性体部分に前記一次コイル及び二次コイルの各コアを当接又は近接させた請求項１乃至３のいずれか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、電気配線を用いないで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１〜３等で提案されている。
【０００３】
特許文献１には、便座を支持する支持軸部分に一次コイル及び二次コイルを配置する構成、便座支持体（便座装着本体）の前面部に一次コイルを設け便座の後端部に二次コイルを設ける構成、及び、便座支持体の上面に一次コイルを設け便座の下面側に二次コイルを設ける構成が記載されている。特許文献２には、便座支持体（制御ボックス）の前面部に一次コイルを設け、便座の後端部に二次コイルを設ける構成が記載されている。特許文献３には、便座を支持する支持軸部分に一次コイル及び二次コイルを配置する構成が記載されている。
【特許文献１】特許第３５９６５６４号公報
【特許文献２】特開平３−２８６７２８号公報
【特許文献３】特開平３−２８６７２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１及び特許文献３に記載されるような、便座を揺動可能に支持する支持軸部分に一次コイル及び二次コイルを組み込む構成は、構造が複雑なので製造コストを上昇させる。また支持軸部分での相互誘導作用は、磁束面積を広くするのが難しいため、大きい電力を得にくい問題がある。
【０００５】
特許文献１及び特許文献２に記載される、便座支持体の前面に一次コイルを設け、便座の後端部に二次コイルを設ける構成には、次のような問題が有る。便座支持体前面と便座後端部との前後方向の間隙は比較的広く設計される。このため、一次コイルと二次コイルとの離隔距離が大きくなり、相互誘導作用の効率が悪い。また便座支持体の前面と便座後端部との間隙部分は、使用者が物品を落とす可能性がある領域なので、この間隙部分に金属製品（例えばアクセサリーや硬貨など）や磁性体製品（例えば磁気カードなど）が挟まった場合、一次コイルと二次コイル間の相互誘導で発熱現象を起こすおそれがある。さらに、使用者が着座したときの荷重により便座位置が変位するが、この変位の影響を受けやすい個所であるため、一次コイルに対する二次コイルの位置が適正位置から大きく移動して、相互誘導作用の効率が低下する問題も考えられる。
【０００６】
なお特許文献１には、便座支持体（便座装置本体）の上面に一次コイルを設け、便座の下面側に二次コイルを設けることが記載されているものの、かかる構成を実施するための便座支持体及び便座の構造に関して具体的な説明が全くないので、実施が困難である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、暖房便座装置において、電気配線によらずに便座支持体から便座内のヒータへ効率よく電力を供給できる手段を提供するものであって、その特徴とするところは、請求項１に記載する如く、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構成され、電力の供給を受ける一次コイルが前記便座支持体における支持軸の近傍に配設されると共に、前記ヒータへ通電可能な二次コイルが前記便座における支持軸の近傍に配設され、前記便座が伏倒位置に在るとき、前記一次コイルと二次コイルとが近接して相互誘導作用により前記ヒータへ給電可能となることである。
なお前記において便座の伏倒位置とは、便座を便器上面に倒して使用者が着座可能となっている位置のことである。
【０００８】
ところで、前記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設けた取付腕部の間に、便座支持体の一部が挟持されるように構成され、前記左右の取付腕部それぞれの内側面と前記便座支持体における挟持された部分の左右側面との間に便座を支持する支持軸を設ける場合がある。このような構成の暖房便座装置にあっては、請求項２に記載する如く、便座支持体の左右側面のいずれか一方における前記支持軸の近傍に一次コイルを配設し、便座が伏倒位置に在るとき、前記取付腕部の内側面における前記一次コイルと対向する位置に二次コイルを配設すればよい。
【０００９】
あるいは前記暖房便座装置が、便座支持体の前面部に左右に所定間隔を置いて前方へ突出するように設けた取付腕部の間に、便座における後端部の一部が挟持されるように構成され、前記左右の取付腕部それぞれの内側面と前記便座における挟持された部分の左右側面との間に便座を支持する支持軸を設ける場合には、請求項３に記載する如く、便座支持体の左右取付腕部のいずれか一方の内側面における前記支持軸の近傍に一次コイルを配設し、便座が伏倒位置に在るとき、便座の側面における前記一次コイルと対向する位置に二次コイルを配設するとよい。
【００１０】
なお請求項４に記載する如く、相互誘導作用の効率を向上させるため、一次コイル及び二次コイルはコアを有するものとし、前記支持軸の一部又は全部を強磁性体で製作して、当該支持軸における強磁性体部分に前記一次コイル及び二次コイルの各コアを当接又は近接させる構成を採用することが考えられる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の請求項１に係る暖房便座装置において、一次コイル及び二次コイルを配置する支持軸の近傍位置は、便座支持体と便座との間隙を小さく設計するのが容易な部位であるから、一次コイルと二次コイルとの離隔距離、あるいは、一次コイル又は二次コイルを巻き付けた各コアの離隔距離を小さくするのが容易である。よって相互誘電作用の効率が向上する。一次コイル及び二次コイルは、支持軸とは別の部位に配置されるから、構成の制限が少なく、磁束面積が広くなる構成を採用するのが容易である。よって大きい給電量を得やすい。さらに支持軸の近傍は、便座に使用者が着座したときの便座の変位の影響が小さい領域であるから、一次コイルの位置に対する二次コイルの移動量が抑えられ、相互誘導作用の効率低下を招くおそれがない。
【００１２】
請求項２に記載するように、便座後端部に設けた取付腕部の間に便座支持体の一部を挟持する構成とした場合、便座支持体の左右側面と便座の取付腕部の内側面との間隙寸法は狭くするのが構造上容易である。よって、便座支持体の左右側面のいずれか一方に一次コイルを配設し、便座の取付腕部の内側面に二次コイルを配設する構成を採用することにより、便座支持体の前面部と便座の後端面との間に一次コイル及び二次コイルを配置した従来技術と比べて、一次コイルと二次コイルとの離隔距離を遙かに小さくすることが可能であり、それ故、従来よりも相互誘導作用の効率に優れた暖房便座装置を提供することができる。
【００１３】
請求項３に記載するように、便座支持体の前面部に設けた取付腕部の間に便座後端部の一部を挟持するように構成した場合、便座支持体の左右取付腕部の内側面と便座の側面との間隙寸法を狭くするのが容易である。よって、便座支持体の左右取付腕部のいずれか一方の内側面に一次コイルを配設し、便座の側面に二次コイルを配設することにより、前記請求項２と同様、従来よりも相互誘導作用の効率が優れた暖房便座装置を提供できる。
【００１４】
請求項４に係る本発明によれば、支持軸に設けた強磁性体部分を、一次コイル及び二次コイルに共通するコアとして機能させることができるから、相互誘導作用の効率を一層向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
［第１の実施形態］
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を支持軸２０で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。そして、左右の取付腕部２，２それぞれの内側面３，３と、便座支持体１０における膨出部１１の左右側面１２，１２との間に、便座１を支持する支持軸２０が設けられている。なお便座１は、支持軸１０を抜き出すなどの方法で分離することにより、便座支持体１０から取り外し可能に構成される。
【００１６】
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、後述する給電装置３０から電力を供給を受け、温度センサの検知温度信号に基づき、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。
【００１７】
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、便座保温温度を低・中・高のいずれかに設定し、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。
【００１８】
なお図示は省略するが、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いて、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。
【００１９】
制御回路１３からヒータＨへの通電は、便座１を揺動可能に支持する支持軸２０の近傍に設けた給電装置３０により行なわれる。本例の給電手段３０は次のように構成される。図１及び図２に示す如く、便座支持体１０の膨出部１１における一方の側面１２に臨ませて、且つ、支持軸２０の近傍位置に、一次コイルＬ１を外周に巻き付けたコアＫ１を配置する。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。コアＫ１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で製作される。他方、二次コイルＬ２を巻き付けたコアＫ２は、便座１の一方の取付腕部２ａにおける内側面３に臨ませて、且つ、便座１が伏倒位置（使用者が着座可能である位置）に在るとき、前記一次コイルＬ１及びコアＫ１と近接して対向する位置に配置する。二次コイルＬ２は調整回路１５と接続される。コアＫ２は、コアＫ１と同種の強磁性体材料で製作される。なお、コアＫ１，Ｋ２は荷重を受けないから、形状や材料の選定に関する自由度が大きい。
【００２０】
本例では、図２（Ｂ）に示すように、コアＫ１，Ｋ２をコ字状の形態とし、その中間部にコイルＬ１，Ｌ２を巻き付け、両端部を互いに対向させるように構成した。コアＫ１，Ｋ２の両端面は、取付腕部２ａの内側面３及び膨出部１１の側面１２に露出させるか、あるいは、取付腕部２ａの内側面３及び膨出部１１の側面１２になるべく接近させて配置することが望ましい。給電装置３０は支持軸２０から若干離れて位置するから、コアＫ１，Ｋ２の断面積を大きくしたり、コイルＬ１，Ｌ２の捲き数を増やしたりするのが容易である。なお、コアＫ１，Ｋ２の形態はコ字状以外に適宜変更することが可能であり、さらに場合によっては、コアの省略も可能である。
【００２１】
前記の如く構成された給電手段３０は、便座１が伏倒位置に在るとき、便座支持体１１側のコアＫ１の端部と、便座１側のコアＫ２の端部とが近接して対向する（図２（Ｂ）参照）。そして、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。なお、便座１を開き上げた起立位置では、一次コイルＬ１及びコアＫ１と二次コイルＬ２及びコアＫ２とが離れるため、両者間に相互誘導作用は生じず、ヒータＨへの通電はなされない。つまり、便座１が非着座状態のときには電力が消費されないから、節電効果がある。
【００２２】
本発明では、図２（Ａ）（取付腕部２ａの内側面３と膨出部１１の側面１２とを共通に描いてある）に示すように、一次コイルＬ１及びコアＫ１と、二次コイルＬ２及びコアＫ２とから成る給電装置３０を支持軸２０の近傍に配置することにより、該給電装置３０の揺動半径ｒが非常に短くなる。従って、使用者が着座したときの荷重により便座１位置が変位したとしても、一次コイルＬ１・コアＫ１に対する、二次コイルＬ２・コアＫ２の位置ずれ量が少ない。よって、便座１に使用者が着座したときに、相互誘導作用の効率低下が起こらない。
【００２３】
また、便座１の取付腕部２ａにおける内側面３と、便座支持体１０の膨出部１１における側面１２との間隙寸法Ｇ（図１及び図２（Ｂ）参照）は、例えば便座１の後端面と便座支持体１０の膨出部１１前面との間隙寸法Ｄ（図１参照）よりも狭くすることが製作上容易である（例えばＧ＝３〜５ｍｍ）。従って、一次コイルＬ１側のコアＫ１と二次コイルＬ２側のコアＫ２とを確実に近接させられるから、磁束漏洩を少なくして、相互誘導の効率を高めることができる。
【００２４】
なお本発明に係る暖房便座装置Ｓは、便座１と便座支持体１０との間に電気配線を持たないから、便座１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１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。
【００２５】
［第２の実施形態］
本発明は、暖房便座装置Ｓが、図３に示すように、便座支持体１０の前面部に、左右に所定間隔を置いて前方へ突出する取付腕部１５，１５を有し、この取付腕部１５，１５間に便座１の後端部に形成した突出部５を挟持すると共に、上記取付腕部１５，１５それぞれの内側面１６，１６と上記突出部５の左右側面６，６との間に支持軸２０を設ける構成を採用した場合にも適用可能である。本例の場合、一方の取付腕部１５ａの内側面１６に臨ませて、且つ、支持軸２０の近傍となる位置に、一次コイルＬ１を巻き付けたコアＫ１を配設する。他方、突出部５の一方の側面６には、便座１が伏倒位置に在るとき、前記一次コイルＬ１及びコアＫ１と対向する位置に、二次コイルＬ２及びコアＫ２を配設する。他の構成については、第１の実施形態と共通とすることができる。
【００２６】
本例における暖房便座装置Ｓにあっても、前記第１の実施形態と同様の作用効果を奏する。
【００２７】
［第３の実施形態］
図４に示すように、支持軸２０をフェライト・電磁軟鉄・ケイ素鋼・炭素鋼・その他の鉄合金などの強磁性体で構成し、該支持軸２０にコアＫ１，Ｋ２を当接又は近接させることが考えられる。本例では、図示の如く、支持軸２０における便座１側の側面を一部切り欠いて平坦部２１を形成し、その表面に二次側のコアＫ２を密接させている。従って、便座１の揺動に伴い、コアＫ２は支持軸２０と一体に回動する。他方、便座支持体１０側では、支持軸２０の回動を妨げない程度に、一次側のコアＫ１を支持軸２０の側面に当接又は近接させている。なお、支持軸２０を回転可能に支持するため、適宜の軸受部材４０を便座支持体１０に設けてもよい。かかる構成によれば、便座１及び便座支持体１０それぞれに配設したコアＫ１，Ｋ２が支持軸２０を介し磁気的に一体化して、一次コイルＬ１と二次コイルＬ２間の磁束が共有化され、その結果、相互誘導作用の効率が向上する効果がもたらされる。
【００２８】
［第４の実施形態］
図５に示すように、支持軸２０の一部だけを強磁性体２２としてもよい。図示する例では、内部に強磁性体２２を埋め込んだ支持軸２０を用い、便座１側において、支持軸２０の側面に凹部２３を形成して強磁性体２２を露出させ、この強磁性体２２の露出面に、二次側のコアＫ２を当接させる構成とした。他方、便座支持体１０側では、支持軸２０の回動を妨げないように、一次側のコアＫ１を支持軸２０の側面に当接又は近接させる構成とした。なおコアＫ１，Ｋ２は、図示の如くＬ字状も可能である。また、支持軸２０を回転可能に支持するための軸受部材４０を便座支持体１０に設けてもよい。本例では、強磁性体２２を覆う支持軸２０の主要部を、プラスチック等の強度を有する材質で形成できるという利点がある。
【００２９】
図示は省略するが、前記第３，４の実施形態において、コアＫ１，Ｋ２と支持軸２０との間に、適宜の強磁性体を中間部材として介在させてもよい。また、第３，４の実施形態は、図１に示すような便座１の後端部に取付腕部２，２を設けた構造の暖房便座装置Ｓに限定されず、図３に示すような便座支持体１０の前面部に取付腕部１５，１５を設けた構造の暖房便座装置Ｓにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るものであって、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】本発明の第１の実施形態に係るものであって、図（Ａ）は、暖房便座装置の給電装置部分を断面して示す側面図、図（Ｂ）は、給電装置部分の正面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係るものであって、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４】本発明の第３の実施形態に係るものであって、図（Ａ）は、暖房便座装置の給電装置部分を示す平面図、図（Ｂ）は、支持軸部分の側面断面図である。
【図５】本発明の第４の実施形態に係るものであって、図（Ａ）は、暖房便座装置の給電装置部分を示す平面図、図（Ｂ）は、支持軸部分の側面断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
Ｓ…暖房便座装置  Ｄ…間隙寸法（正面側）  Ｇ…間隙寸法（側面側）  Ｈ…ヒータ  Ｗ…電源  １…便座  ２（２ａ，２ｂ）…取付腕部  ３…内側面  ４…調整回路  ５…突出部  ６…側面  １０…便座支持体  １１…膨出部  １２…側面  １３…制御回路  １４…スイッチ基板  １５（１５ａ，１５ｂ）…取付腕部  １６…内側面  ２０…支持軸  ３０…給電装置  Ｋ１，Ｋ２…コア  Ｌ１…一次コイル  Ｌ２…二次コイル
【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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