CN107865607A - 厕所装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种在用于使便座旋转的铰链部上设置落座检测单元的同时，便座的前后方向的移动所产生的负荷不会对铅垂方向的负荷检测产生影响的厕所装置。具体而言，厕所装置具备：便座，在壳体及便座的任意一方上设置有开口，在另一方设置有插入到开口的轴部，通过便座的前后方向的移动，轴部可与开口抵接；起歪体，通过轴部而从便座承受负荷并产生应变；落座检测单元，设置于起歪体，并具有检测起歪体的应变量的应变计；及力释放单元，将轴部与开口抵接的状态下在水平方向上从轴部施加于开口的力以不会向铅垂方向下方转变的方式释放。

Description

厕所装置

技术领域

本发明涉及厕所装置。

背景技术

现在，出售有具备使用了微动开关的落座检测功能的厕所装置。在这样的使用有微动开关的构成中，在下述品质的事项上存在有改善的余地，即，或是落座时的便座的下沉使使用者感到不适，或是虽然音量较小但发出咔咔这样的声音。

因此，可考虑使用应变计来进行落座检测。例如，在专利文献1中，公开有在便座的背面、铰链部等上粘贴有应变计的构成。此外，在专利文献2中，公开有在便座内设置有由应变计构成的负荷检测单元的构成。

专利文献1：日本特开平6-88371号公报

专利文献2：日本特开2000-254040号公报

发明内容

使用者落座时便座所承受的负荷在铰链部上容易变得比便座的背面更小，如果在铰链部上设置应变计来检测落座，当使用相同应变计及起歪体时，则起歪体变得比将应变计设置在便座的背面的情况更不容易挠曲，进而设置于该起歪体的应变计的输出变得更小。

即，由于设置于铰链部的应变计的输出较小，因此导致伴随使用者的体重移动等的因便座的前后方向的移动而产生的负荷较大地影响了铅垂方向的负荷检测。

此外，当考虑到下述情况时，即，即便各种各样的人采取有各种各样的坐姿也希望对落座进行检测的情况，则例如希望使起歪体更容易挠曲来增大应变计的输出，以便在儿童坐在便座的前方的情况下也能够对落座进行检测，但另一方面，如果使起歪体容易挠曲，则可能会在成人在便座之上体重移动时，在起歪体上施加有比预想更大的负荷，从而导致起歪体损坏。

本发明为一种厕所装置，具备：便座，被旋转自如地安装于壳体；落座检测单元，检测使用者在所述便座上的落座；及力释放单元，其特征在于，在所述壳体及所述便座的任意一方上设置有开口，在另一方设置有插入到所述开口的轴部，通过所述便座的前后方向的移动，所述轴部可与所述开口抵接，所述落座检测单元具有：起歪体，被保持在所述壳体或所述便座的任意一个上，通过所述轴部承受来自所述便座的负荷并产生应变；及应变计，设置于所述起歪体，检测所述起歪体的应变量，所述力释放单元为将所述轴部与所述开口抵接的状态下在水平方向上从所述轴部施加于所述开口的力以不会向铅垂方向下方转变的方式释放的单元。

根据本发明，由于使用者落座于便座时在铅垂方向上施加于起歪体的负荷不受因使用者的前后方向的体重移动等而产生的负荷影响，从而原来的铅垂负荷切实地施加在起歪体上，因此能够切实地检测使用者在便座上的落座。此外，由于不会从水平负荷转变成铅垂负荷，因此在起歪体上不会施加有过大的负荷，因而能够防止起歪体、应变计的损坏。

本发明的一个实施方式的特征在于，所述开口被设置于所述壳体，所述轴部被设置于所述便座，所述起歪体在所述轴部的下方被保持于所述壳体。

根据该实施方式，能够在铰链部上设置落座检测单元，而不用大幅地改变现有的构成。

此外，其他实施方式的特征在于，即使在所述轴部与所述开口抵接的状态下，所述力释放单元也维持所述轴部未与所述开口抵接的状态下的在铅垂方向上从所述轴部施加于所述起歪体的力。

根据该实施方式，能够大体上消除施加于起歪体的铅垂负荷的噪声，从而便于施加于起歪体的负荷和应变计的输出的相关关系的设定。

进一步其他实施方式的特征在于，所述力释放单元为所述轴部可抵接的所述开口的铅垂面。

根据该实施方式，即使轴部与侧面(铅垂面)抵接，轴部从开口也仅承受水平方向的反作用力，而不承受铅垂方向的力。因而，即使在轴部与开口的侧面抵接的状态下，轴部未与开口的侧面抵接的状态下的在铅垂方向上从轴部施加于起歪体的力也不会改变而被维持。

根据本发明，可在铰链部上设置落座检测单元来实现品质提高的同时，所述落座检测单元利用有应变计，使提高对较小负荷的落座检测性能和防止较大负荷所导致的起歪体、应变计的损坏并存。

附图说明

图1(a)是实施方式的厕所装置的俯视图，(b)是在图1(a)的A部上将便座卸下的状态的放大图。

图2是从右方对图1(b)所示的部分进行观察的立体图。

图3是图1(b)上的A-A剖视图。

图4是图3上的B部的放大图。

图5是图1(b)上的B-B剖视图。

图6(a)是实施方式的壳体上的开口形成部分的放大图，(b)是将便座的轴部插入到图6(a)的开口的图。

图7是实施方式的位移吸收部件的立体图。

图8是实施方式的位移吸收部件、起歪体及应变计的立体图。

图9是实施方式的厕所装置的电路框图。

图10(a)是实施方式的铰链部的与图4相同的图，(b)及(c)是相对于图10(a)的比较例的图。

图11是表示落座于便座上的使用者的前后方向的移动的模式图。

图12是表示在实施方式的壳体上形成的开口的其他例子的模式图。

图13(a)是其他实施方式的铰链部的沿着铅垂方向的模式剖视图，(b)是从图13(a)上的D-D线对左侧进行观察的局部剖面侧视图。

符号说明

10-厕所装置；11-壳体；15-便座；17-轴部；20-开口；30-位移吸收部件；35-承重部；36-按压部；40-限制单元；50-起歪体；60-应变计。

具体实施方式

下面，参照附图对实施方式进行说明。对各附图中相同要素标注有相同符号。

图1(a)是实施方式的厕所装置10的俯视图。

实施方式的厕所装置10具有壳体11和便座15。便座15具有便座本体16、便座本体16的后端部上的被设置在宽度方向的左右两端附近的一对轴部(旋转轴部)17。

便座15的轴部17被插入到形成于壳体11的后述的开口，且便座15以轴部17为支点而被旋转自如地安装于壳体11。在实施方式的厕所装置10上，将作为便座15的旋转的支点的部分也称为铰链部。

图1(b)是设置有一对铰链部中的其中一个铰链部的部分(图1(a)的A部)的放大图。图1(b)表示将便座本体16卸下的状态。

在图1(b)所示的其中一个铰链部上，如后所述，设置有落座检测单元。在另一个铰链部上未设置有落座检测单元。或者，也可以将落座检测单元设置在另一个铰链部上。只要将落座检测单元设置在2个铰链部的至少任意一个上即可。

图2是从右方对图1(b)所示的部分进行观察的立体图。

图3是图1(b)上的A-A剖视图。

图4是图3上的B部的放大图。

图5是图1(b)上的B-B剖视图。此外，图5相对于图4上的C-C截面。

图6(a)是壳体11上的开口形成部分的放大图，图6(b)将便座15的轴部17插入到图6(a)的开口20的图。

如图6(a)所示，在壳体11的侧面12形成有开口20。在图6(a)及(b)上，左方表示厕所装置10的前方，右方表示厕所装置10的后方，下方表示重力的作用方向。

开口20上的厕所装置10的前方侧的侧面21及后方侧的侧面21为在铅垂方向上延伸的铅垂面。开口20上的比侧面(铅垂面)21更靠上侧的面22及下侧的面23为曲面。开口20的侧面21、上侧的面22及下侧的面23被连接而形成，从而形成开口20的轮廓。

上侧的面22为向上的凸状的曲面，下侧的面23为向下的凸状的曲面。一对侧面21间的沿着水平方向的距离比上侧的面22的顶端和下侧的面23的底部之间的铅垂方向的距离更短。

如图4、图5及图6(b)所示，便座15的轴部17呈圆筒状形成，该轴部17经过开口20而被插入到壳体11的内侧。在轴部17的外周面和开口20的内面(侧面21、上侧的面22及下侧的面23)之间，形成有容许轴部17的旋转的间隙。

由于该间隙，因此便座15可以在厕所装置10的前后方向(在图6(b)上为左右方向)上稍微移动。由于轴部17与开口20的侧面21抵接，因此限制了便座15的进一步的前后方向的移动。

在壳体11的内侧，在插入有便座15的轴部17的部分上，如图4、图5所示，设置有位移吸收部件30。

图7(a)是位移吸收部件30的立体图，图7(b)是从与图7(a)相反侧进行观察的位移吸收部件30的立体图。

位移吸收部件30具有筒部31和按压部36，它们被一体设置。并且，限制单元40被一体地设置于位移吸收部件30。限制单元40也可以与位移吸收部件30分体。

在筒部31的铅垂方向的下部设置有承重部35。筒部31的内周面的一部分形成水平面，该水平面作为承重部35而发挥功能。在筒部31的轴向的其中一侧形成有开口32，在另一侧一体地设置有罩33。

限制单元40被设置在比筒部31的外周面更靠外侧的下方。限制单元40具有上面部41、侧面部42、下面部43，它们被一体地设置成四方形的框状。下面部43在水平方向上不连续，因切口而被分割，侧面部42及下面部43形成截面L字状。

在承重部35的下方的上面部41的背面设置有按压部36。按压部36作为从上面部41的背面向下方突出的凸部而设置，且在筒部31的轴向上延伸。

如图6(a)及(b)所示，在壳体11的侧面12的内侧上的开口20的下方设置有凹状的保持部13。保持部13被一体设置于壳体11。

如图5所示，位移吸收部件30被设置在壳体11的侧面12的内侧上的保持部13的上方。如图2、图4所示，限制单元40被配置在壳体11的凹状的保持部13内。限制单元40的下面部43置于保持部13的底部上，该保持部13的底部负责限制单元40及位移吸收部件30的铅垂方向的支撑。

此外，由于限制单元40的侧面部42与保持部13的侧面抵接，因此限制了限制单元40及位移吸收部件30的向厕所装置10的前后方向(图4中的左右方向)的移动。

如图5所示，便座15的轴部17经过壳体11的开口20及位移吸收部件30的筒部31的开口32而被插入到筒部31的内侧，该轴部17置于位移吸收部件30的承重部35之上。

在轴部17置于承重部35之上的状态下，在轴部17和壳体11的开口20的下侧的面23之间确保有间隙。即，便座15的向铅垂下方的负荷不会施加于壳体11的开口20的下侧的面23。位移吸收部件30的承重部35通过轴部17承受便座15的铅垂下方的负荷。

如图2、图5所示，在位移吸收部件30的筒部31上的插入轴部17的开口32的相反侧设置有罩33。

如图4所示，在限制单元40的内侧保持有起歪体50。起歪体50被夹在位移吸收部件30的按压部36和限制单元40的下面部43之间。此外，起歪体50的侧面与限制单元40的侧面部42抵接，从而限制了起歪体50的前后方向(图4中的左右方向)的移动。即，限制了起歪体50相对于按压部36的相对的前后方向的偏移。

限制单元40被支撑在壳体11的保持部13上。因而，被限制单元40保持的起歪体50在便座15的轴部17的下方被保持于壳体11。

承重部35被设置在轴部17和起歪体50之间，轴部17与承重部35接触且置于承重部35之上。按压部36被设置在承重部35和起歪体50之间。承重部35通过轴部17而承受便座15的负荷，被该承重部35承受的负荷被传递到按压部36，进而按压部36对起歪体50进行按压。

起歪体50被按压部36按压而挠曲，从而在起歪体50上产生有应变。起歪体50由金属材料构成，例如由不锈钢材料构成。或者，起歪体50也可以由树脂材料构成。

图8是从下方对保持有起歪体50的状态的限制单元40及位移吸收部件30进行观察的立体图。

如图8所示，在起歪体50的背面(下面)设置有检测起歪体50的应变量的应变计60。应变计60被形成在起歪体50的背面上的未被限制单元40的下面部43覆盖的区域中。该应变计60通过空间而与图4所示的保持部13的底部对置。

起歪体50及应变计60构成对使用者落座于便座15的情况进行检测的落座检测单元。

图9是实施方式的厕所装置10的电路框图。

应变计60例如具有下述构成，即，用在树脂膜上形成图案的金属膜来形成惠斯登电桥电路的构成。当在起歪体50上施加有力，从而在起歪体50上产生有应变时，则应变计60的电阻值发生改变，进而惠斯登电桥电路的输出电压发生改变。

惠斯登电桥电路的输出电压通过放大器80而输入到控制部90，控制部90根据落座检测的有无来控制厕所装置10的各种仪器。

图10(a)实施方式的铰链部的与图4相同的图，图10(b)及图10(c)是相对于图10(a)的比较例的图。

如前所述，实施方式的图10(a)所示的开口20的侧面21为铅垂面。与此相反，比较例的图10(b)及(c)上的开口20’例如为正圆形，且侧面为曲面。

图11(a)表示使用者100坐在便座15的前方的状态。图11(b)表示图11(a)所示的使用者100体重向后方侧移动，坐在便座15的后方侧的改变位置后的状态。

由于这样的使用者100的体重向后方侧的移动，因此插入到壳体11的开口20、20’的便座15的轴部17也向后方侧移动。而且，图10(a)表示有因轴部17的向后方侧的移动而轴部17与开口20上的后方侧的侧面21抵接的状态，且图10(b)及(c)表示有因轴部17的向后方侧的移动而轴部17与开口20’上的后方侧的内周面抵接的状态。

如图10(b)及(c)所示，当轴部17与曲面抵接时，伴随轴部17的向后方侧移动的水平负荷的一部分成分被转变成铅垂负荷。

图10(b)表示有轴部17与开口20’上的后方侧内周面的下侧的部分抵接，此时的水平负荷的一部分成分转变成向铅垂上方的负荷的例子。在轴部17上施加有从开口20’作为反作用而朝上的力。因此，导致从轴部17通过承重部35及按压部36而施加于起歪体50的原来铅垂下方的负荷A减少了从水平负荷转变的朝上负荷B(铅垂负荷的噪声)的量，从而导致比原来铅垂下方的负荷A更小的负荷C成为检测负荷。即，导致起歪体50的应变量减少。于此，尽管使用者落座于便座15，由于应变计60的输出电压未达到落座检测电压，因此也可能会引起未落座这样的错误的检测结果(检测性能的降低)。

相反，图10(c)表示有轴部17与开口20’上的后方侧内周面的上侧的部分抵接，此时的水平负荷的一部分成分转变成向铅垂下方的负荷的例子。在轴部17上施加有从开口20’作为反作用而朝下的力。因此，对于从轴部17通过承重部35及按压部36而施加于起歪体50的原来铅垂下方的负荷A，进一步增加了从水平负荷转变的朝下负荷B’(铅垂负荷的噪声)。于此，可能会引起因在起歪体50上施加有超过起歪体50的承重(破坏极限)的过大的负荷C’而导致的起歪体50、应变计60的损坏。

另外，即使在便座15向前方侧移动，轴部17与开口20’的前方侧内周面抵接的情况下，也可能因水平负荷而引起对原来铅垂负荷的负荷的增减。

对此，根据实施方式，设置了力释放单元，所述力释放单元在因便座15的前后方向的移动而轴部17与开口20抵接时，将从轴部17施加于开口20的力(水平负荷)以不会转变成铅垂方向的方式释放。具体而言，该力释放单元为作为铅垂面而形成的开口20的侧面21。

开口20上的轴部17可抵接的区域(范围)的侧面21形成铅垂面。因此，即使轴部17与侧面(铅垂面)21抵接，轴部17从开口20也仅承受水平方向的反作用力，而不承受铅垂方向的力。因而，即使在轴部17与开口20的侧面21抵接的状态下，轴部17未与开口20的侧面21抵接的状态下的在铅垂方向上从轴部17施加于起歪体50的力也不会改变而被维持。

即，在使用者落座于便座15时，向铅垂方向下方施加于起歪体50的负荷A不会受因使用者的前后方向的体重移动等而产生的负荷影响，由于原来的铅垂负荷A切实地施加在起歪体50上，因此能够切实地检测使用者在便座15上的落座。此外，由于未从水平负荷转变成铅垂负荷，因此在起歪体50上不会施加有过大的负荷，因而能够防止起歪体50、应变计60的损坏。

根据如此构成的实施方式，虽然将落座检测单元设置在起歪体50的应变量容易变小的铰链部上，但因此使起歪体50容易挠曲，以便即使是较小的负荷也可对落座进行检测，同时由于即使因使用者的体重移动等而产生有水平负荷，该负荷也不会传递到起歪体50，因此能够防止起歪体50、应变计60的损坏。

即，根据实施方式，通过将开口20的侧面21形成铅垂面这样的简便的构成，能够使提高对较小负荷的落座检测性能和防止过大负荷所导致的起歪体50、应变计60的损坏并存。

另外，也可以不设置位移吸收部件30，而构成为轴部17直接按压起歪体50。但是，当如实施方式那样，一旦用位移吸收部件30来承受轴部17的负荷时，则位移吸收部件30能够吸收便座15的位移。

由于位移吸收部件30的承重部35的面积比轴部17上的与承重部35接触的面的面积更广，因此即使因使用者在落座中移动而便座15的轴部17的位置发生偏移，也能够用承重部35来切实地承受因使用者落座而产生的负荷。此外，由于按压部36上的按压起歪体50的面的面积比承重部35的面积更小，因此即使轴部17发生位移，也可抑制起歪体50被按压部36按压的位置的偏移，因而轴部17的位移不会影响起歪体50的挠曲方式。

即，即使承重部35上的轴部17进行接触的位置发生改变，铅垂方向的负荷也与轴部17的接触位置无关，可从按压部36传递到起歪体50的特定部位。起歪体50的挠曲方式(应变量)依赖于铅垂方向的负荷的大小，而不会受到轴部17的位置的影响。

在未设置位移吸收部件30，且构成为轴部17直接按压起歪体50的情况下，例如，当轴部17的接触位置从起歪体50的中央部向端方位移时，则担心有下述可能性，即，起歪体50无法充分地挠曲，导致无法检测出落座的检测所需的应变量。

对此，通过设置位移吸收部件30，在轴部17位于起歪体50的中央部之上的情况下，或在位于起歪体50的端方情况下，按压部36都按压起歪体50的相同特定部位，从而起歪体50以相同的方式挠曲，用应变计60检测的应变量也相同。即使使用者在落座中移动而轴部17向起歪体50的端方偏移，也能够使起歪体50产生落座检测所需的挠曲(应变)，从而能够切实地检测使用者在便座15上的落座。

图12(a)～(c)是表示形成于壳体11以便插入便座15的轴部17的开口的其他例子的模式图。

图12(a)所示的开口120的侧面121非铅垂面，而是曲面。该侧面121的曲率比开口120上的上侧的面的曲率及下侧的面的曲率更小。即使轴部17可抵接的侧面121为曲面，如果其曲率较小，则在轴部17与侧面121抵接时，也能够减小向铅垂方向转变的力的大小。即使开口的侧面不是完全的铅垂面且具有稍微的曲率，只要将对于施加在起歪体50上的原来的铅垂负荷的增减幅度抑制在不会对落座检测及起歪体50的承重产生影响的范围内即可。

从这样的观点出发，优选侧面121的从铅垂方向的倾斜角度θ为10°以下，进一步可优选为5°以下。在此，θ表示在如图12(a)所示的开口120的俯视下，将显示为曲线的侧面121近似为直线的线的、或任意点上的切线的从铅垂方向(虚线)的倾斜角度。

开口的形状(轮廓)只要为轴部17在被插入到开口的状态下可旋转自如即可。例如，如图12(b)所示，也可以为四方形的开口220。该开口220具有与上述实施方式的开口20相同的铅垂面即侧面221，并且上侧的面及下侧的面为相对于侧面221而形成直角并连接的平面。

此外，如图12(c)所示的开口320那样，侧面321也可以是如朝向开口320的内侧形成弧线形那样的曲面。此时，如前所述，也优选侧面321的从铅垂方向的倾斜角度θ为10°以下，进一步可优选为5°以下。

图13(a)是其他实施方式的铰链部的沿着铅垂方向的模式剖视图，图13(b)是从图13(a)上的D-D线对左侧进行观察的局部剖面侧视图。

在图13(a)及(b)所示的铰链部上，在壳体150上设置有轴部151，在便座15侧形成有插入轴部151的开口170。

便座15具有图1(a)所示的便座本体16、图13(a)所示的中空轴部160，便座本体16与中空轴部160结合。在中空轴部160上形成有开口170，壳体150的轴部151被插入到该开口170。

中空轴部160可绕轴部151旋转自如，因而便座15以壳体150的轴部151为支点进行旋转。

起歪体50被保持于便座侧的中空轴部160的内壁。在起歪体50的上面上设置有应变计60。起歪体50被设置在壳体150的轴部151的上方，且在起歪体50和轴部151之间设置有位移吸收部件30。

保持起歪体50的便座15的中空轴部160介由位移吸收部件30而置于壳体150的轴部151之上。即，壳体150的轴部151介由位移吸收部件30而承受便座150的向铅垂下方的负荷，并使起歪体50产生应变。用应变计60来检测起歪体50的应变量。

通过便座15的前后方向(图13(b)中的左右方向)的移动，便座15的中空轴部160在前后方向上移动，壳体150的轴部151可与开口170的侧面171抵接。

如图13(b)所示，开口170的侧面171为铅垂面。因此，如前所述，即使轴部151与开口170的侧面(铅垂面)171抵接，水平方向的负荷也不会转变成铅垂方向的负荷。因而，由于使用者落座于便座15时的在铅垂方向上施加于起歪体50的负荷不受因使用者的前后方向的体重移动等而产生的负荷影响，从而原来的铅垂负荷切实地施加在起歪体50上，因此能够切实地检测使用者在便座15上的落座。此外，由于从水平负荷转变的铅垂负荷不会传递到起歪体50，因此在起歪体50上不会施加有过大的负荷，因而能够防止起歪体50、应变计60的损坏。

以上，参照具体例对本发明的实施方式进行了说明。但是，本发明不局限于这些具体例，基于本发明的技术宗旨可进行各种各样的变形。

Claims (5)

1.一种厕所装置，具备：便座，被旋转自如地安装于壳体；落座检测单元，检测使用者在所述便座上的落座；及力释放单元，其特征在于，

在所述壳体及所述便座的任意一方上设置有开口，在另一方设置有插入到所述开口的轴部，通过所述便座的前后方向的移动，所述轴部可与所述开口抵接，

所述落座检测单元具有：起歪体，被保持在所述壳体或所述便座的任意一个上，通过所述轴部承受来自所述便座的负荷并产生应变；及应变计，设置于所述起歪体，检测所述起歪体的应变量，

所述力释放单元为将所述轴部与所述开口抵接的状态下在水平方向上从所述轴部施加于所述开口的力以不会向铅垂方向下方转变的方式释放的单元。

2.根据权利要求1所述的厕所装置，其特征在于，

所述开口被设置于所述壳体，

所述轴部被设置于所述便座，

所述起歪体在所述轴部的下方被保持于所述壳体。

3.根据权利要求1或2所述的厕所装置，其特征在于，

即使在所述轴部与所述开口抵接的状态下，所述力释放单元也维持所述轴部未与所述开口抵接的状态下的在铅垂方向上从所述轴部施加于所述起歪体的力。

4.根据权利要求1或2所述的厕所装置，其特征在于，所述力释放单元为所述轴部可抵接的所述开口的铅垂面。

5.根据权利要求3所述的厕所装置，其特征在于，所述力释放单元为所述轴部可抵接的所述开口的铅垂面。