JP2005102797A - 便座装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 腰掛便器上面に枢着される便座は、主に硬質樹脂材料で構成されている。したがって、長時間着座した場合、痛みや痺れが生じてしまうものであった。そこで、低反発物質からなるクッション材を表面に形成した便座が考案された。これにより、座圧が分散されるため座り心地が良くなると共に、容易に排便姿勢を維持できるようになった。ところが、環境温度が低下すると硬度が上昇し、低反発性能が低下する問題があった。本発明の目的は、環境温度が低下しても低反発性能が低下しない便座装置を提供することにある。
【解決手段】 腰掛便器上面に設けられ、ヒンジ係合部を介して回動自在に枢着した便座を有する便座装置において、前記便座が使用者の皮膚と接触する上面から表皮材、低反発物質からなる層、合成樹脂基材の順に構成されている便座と、前記便座を暖房する暖房手段とから構成した。
【選択図】 図１

Description

本発明は、腰掛便器上面に設けられ、ヒンジ係合部を介して回動自在に枢着した便座を有する便座装置に関する。

従来、図７に示す便座装置Ａにおいて、内部に制御装置や熱交換器や温風乾燥装置や洗浄ノズルなどを収納した本体ケース３に便座１や便蓋２が回動自在に枢着されている。便座１は、使用者が着座したときの荷重に耐えうる強度を有する樹脂、主にＡＢＳ樹脂やポリプロピレン等が使用されている。前者は表面硬度が高いため傷付きにくい反面、洗剤等によるソルベントクラックに弱い。従って、耐薬品処方を施したものが一般的に用いられる。後者は、ソルベントクラックに強い反面、比較的表面硬度が低いため傷付きやすい。従って、添加剤や結晶化度制御等により表面硬度を上げて「傷付きにく」する対処や、緩衝材等を利用して「傷付けにくく」する対処がとられる。便座１は、内部に図示しない耐熱塩ビ被覆チューブヒーターが内蔵されており、使用者が着座したときに冷たさを感じないように、表面を暖房する機能を有している。

しかしながら、上記のようなＡＢＳ樹脂、ポリプロピレンを始め、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あり、問題となっていた。

そこで、硬質樹脂で形成された便座本体の上面に発泡体からなるクッション層を設けた便座が考案された。このような構成にすることにより、着座時の荷重はクッション層が吸収するため座り心地が向上する一方、基材としての硬質樹脂製便座本体が使用者の荷重を保持ため、強度的な問題は無い。発泡体ではなく、ゴム弾性を有したエラストマーをクッション層としている便座も考案されている。この便座では、便座本体とクッション層の間には便座ヒーターが配設されており、暖房便座の機能も有している。（例えば、特許文献１参照)。

さらに、着座時の座圧を効率良く分散させてしっかりと使用者の臀部を保持することを目的に、クッション層に低反発性能を有した発泡体を用いたものもある。低反発性能とは、一般にスローリカバリー性と換言することができ、荷重が入力される際及び荷重が開放される際に、微小時間だけ遅れて変形する性質を有する物質である。さらに、大変形が可能であるため、様々な形状に倣うことが可能である。このような性質を有する低反発物質は、素早く着座した場合には変形が追従できないために圧縮硬度が上がる結果、着座時の衝撃を充分吸収することができると共に、底づきを解消することができる。ゆっくり着座した場合には、一般の硬度の低い発泡物質では、使用者の予想より早く変形する結果、座面に尻もちをつくような状態となるが、低反発物質では、使用者のお尻を保持しながら変形するため、座位を安定させながら静かに着座状態に移行できる。着座状態では使用者の尻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。つまり局部的に圧迫される点が生じないため、長時間座っても痺れ、痛み等を感じることが無く、非常に良好な座り心地を発現できる。このような特性を有した便座は、排便時の姿勢の維持も容易になるため、特に高齢者の方や障害をお持ちの方などに対して好適な便座となる。
特開平４−３３８４２９号公報

ところが、低反発発泡体は、環境温度が低下すると硬度が上昇し、低反発性能が低下してしまうという問題がある。低反発発泡体は、樹脂が軟化し、入力された応力に応じて樹脂の分子鎖が流動し始める温度であるガラス転移点を、常温より若干低い温度に設定することにより、その低反発性を発現させているのが一般的である。分子鎖が流動可能であっても、その動きは緩慢であるため、たとえば着座して力が加わったとしても、ゆっくりしか変形しない。逆に、力が解放されたとしても、同様にゆっくりしか元の状態に戻ることはできないのである。このため、ガラス転移点と環境温度が非常に近くなってくると、分子鎖の動きが極端に低下するため、軟らかさが失われてしまうのである。さらに環境温度が低下してガラス転移点を下回った場合には、弾性の全く無い硬質樹脂になってしまうのは言うまでもない。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、本発明の目的は、環境温度の影響を受けない、座り心地の良い便座装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、腰掛便器上面に設けられ、ヒンジ係合部を介して回動自在に枢着した便座を有する便座装置において、前記便座が使用者の皮膚と接触する上面から表皮材、低反発物質からなる層、合成樹脂基材の順に構成されている便座と、前記便座を暖房する暖房手段とからなることを特徴とする。このように構成することにより、環境温度が低下した場合でも低反発物質の温度を低反発性能が得られる温度に保つことができる。したがって、良好な座圧分散性能を１年中発揮することが可能となる。

請求項２記載の発明は、暖房手段は、前記ヒンジ係合部間に吹き出し孔を設けるとともに、該吹き出し孔から温風を送風することを特徴とする。低反発物質は十分な座圧分散性能を得るため２０mm程度以上の肉厚とされる場合が多いが、従来の暖房便座と同様に便座内面に暖房手段を構成しては、低反発物質が断熱材となるため、表面まで熱が伝わらない。したがって、低反発物質の表面側は硬度が高くなり、十分な圧分散性能が得られない。ところが、本構成のように表面から暖房するようにすれば、低反発物質の表面側の硬度が高くなることは無い。つまり、座り心地が低下しない便座装置を提供することができる。

請求項３記載の発明は、吹き出し孔は、便座便ふた閉状態時には、便座表面に向けて開孔すると同時に外観上は便ふたによって隠蔽され、便座閉便ふた開状態時には、便ふたによって隠蔽されるよう構成したことを特徴とする。このように構成することにより、未使用時に便座表面を暖房する際には、温風が外部に漏れないため効率的に暖房できると共に、外観を維持することができる。また、使用時には温風で加熱された吹き出し孔が露出しないため、人体との接触による火傷等の問題も発生しない。

請求項４記載の発明は、暖房手段は、便ふた内面に設けられたヒーターであることを特徴とする。このように構成することにより、便座表面から優先的に暖房され、低反発物質の表面側の硬度が高くなることは無い。つまり、座り心地が低下しない便座装置を提供することができる。

以上説明した本発明を一層明らかにするために、以下本発明の好適な実施例について説明する。図１は発明に係る実施例を表す便座装置の閉状態の斜視図、図２は発明に係る実施例を表す便座装置の開状態の斜視図、図３は発明に係る実施例を表す便座装置の閉状態の断面概念図、図４は発明に係る実施例を表す便座装置の開状態の断面概念図、図５は発明に係る実施例を表す便座装置の閉状態の断面図、図６は圧縮特性測定結果である。

図１に示す本発明の実施例を説明すると、便座装置は、洗浄水を貯めておくタンクを有しない瞬間式の温水洗浄暖房便座であって、本体ケース３内部には、図示しない熱交換器や洗浄ノズル、電磁弁、温風装置、脱臭装置、制御装置等が内蔵されており、使用者は洗浄ノズルから吐水される温水を臀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可能で、更に内部に温風乾燥装置を備えておれば、洗浄後の湿り気を除去し乾燥させることもできるものである。

なお、本実施例の便座装置は専用の便器の上に一体で取り付けられるもので、温水洗浄便座一体形便器に分類される。さらに、便器洗浄用の水を貯留しておくタンクが不要な、水道直結タイプである。したがって、トイレがコンパクトになり、トイレブースを有効に利用することが可能になっている。もちろん、本発明は一体形だけではなく、分離した形状であるシートタイプの温水洗浄便座にも適用可能であることは言うまでも無い。

最初に、便座１の構成について図５を用いて説明する。図５は便座１の断面図であり、上面が使用者の皮膚と接触する面である。便座１は上面から、表皮材６、低反発物質７、上部部材８、下部部材９の４部材で構成されている。便ふた２が閉の状態では図５のように便座１の上面に密接し、その側面は陶器面に達するように設計されている。

本実施例においては、低反発物質７の表面に肌触りや質感向上を目的として表皮材６を構成している関係上、便座１を上部部材８と下部部材９の２部材で構成している。表皮材６で低反発物質７を包み込み、端面を上部部材８の内面に折り返したあと、タッカー１２により固定しているが、その固定部を露出させないためである。従来の暖房便座のように、ヒーターを内蔵させることも可能である。

下部部材７は、便器と接する面にシリコーンをグラフトさせたポリプロピレンシート１０が一体に成形されている。成形方法は、低反発物質７と上部部材８の一体成形と同様である。このポリプロピレンシート１０は下部部材９よりも低い臨界界面張力を有するため、表面で水が弾かれて水滴となり、容易に付着しにくく、付着した場合でも拭き掃除程度で除去できる。該部は、便器内ボウル面からの汚水の跳ね返りで汚れやすい箇所であるため、使用者のお手入れの負荷が非常に低減される。

上部部材６と下部部材７の固定にはタッピンねじ１２による固定方法を採用した。図５に示すように上部部材８の裏面にねじ固定用のボス１３を設け、下部部材７には便座クッション１１挿入用の凹部の底面に貫通穴１５を設けている。従来の便座では上部部材８の表面が外観面となるため、裏面ボス形成による表面のヒケを考慮して採用することができなかった。ところが、本実施例では隠蔽されてしまうため、何ら障害はない。ねじ固定であれば、廃棄時に容易に分解できるため、環境に優しい便座となる。下部部材９においても、凹部に便座クッション１１を挿入するため、タッピンねじ１４は露出せず、外観が低下することはない。

ケースカバー３内部には、便座表面暖房用の温風ユニット５が内蔵されている。図１に示すように、吹き出し孔６がケースカバーの便座用ヒンジ係合部間に設けられており、便ふたを閉めた状態ではヒンジ間部に覆われ、外部に対しては露出していない。このときの断面概念図を図３に示す。外観からは分からないが、吹き出し孔６は座面に対しては開孔されており、温風ユニット５から吹き出し孔６を通じて温風を送風することができる。図５のように、便ふた２が閉状態では側面が陶器面に達する長さに設計されているため、外部に温風が漏れることは無く、効率的に暖房することが可能となる。

一方、便ふた開、便座閉の通常使用時においては、図２のように吹き出し孔６は便ふた２のヒンジ間部により隠蔽されて、露出しないようになっている。このときの断面概念図を図４に示す。吹き出し孔６より送風される温風は最高６０℃に達するため、吹き出し孔６近傍は高温状態になる。このような状態の吹き出し孔６に皮膚が接触すれば火傷を負うことになり、安全上非常に問題である。そこで、使用時は機械的に隠蔽されることにより、皮膚との接触が生じないよう配慮している。

もちろん、便座１表面に構成された低反発物質７を低反発性能が発揮される温度まで昇温、維持できるのであれば本実施例以外の暖房方法も可能である。たとえば、便座１表面と密接して対向する便ふた２裏面に、チューブヒーター等を設けてもよい。便ふた２開状態では、使用者の背中から腰部までを温めることもできる。なお、皮膚と接触する部位になるため、ヒーター表面の温度は約４０℃程度以下になるよう、制御またはヒーター構成で対策しておく必要がある。

次に、便座１の表皮材６と低反発物質７の材質および特長について説明する。本実施例では、表皮材６としてポリウレタン製合成皮革、低反発物質７として低反発発泡ポリウレタンを使用している。

ポリウレタン製合成皮革は、しっとりした肌触りを発現できるため、直接肌と接する便座の表皮材として好適である。また、スエード調にしたりシボ形状としたり等、表面のトポロジーを種々に変化させることができるため、便座のバリエーションが豊富になる。また、熱の伝わりにくいトポロジーとすることも可能であるため、低温期のヒヤリ感を低減することもできる。さらに、廃棄時にハロゲン元素を発生させないため、環境にも優しい素材である。

肌触りやヒヤリ感ではなく防汚性が要求される場合には、合成樹脂シート、例えばシリコーンをグラフトさせたポリプロピレンシート等を用いれば良い。このシートは水や油よりも低い臨界界面張力を有するために、汚水等は細かい水滴となり付着しにくい。また、付着した場合でも簡単なお手入れで除去できるので、常に衛生的な便座面を維持することができる。

合成皮革シートの肌触りを維持したまま防汚性を向上させたい場合には、シートの裏側に透湿防水シートをラミネートするという手法がある。この場合、表面は合成皮革のままであるため、肌触りに影響は無い。ただし、シート自体の防汚性は変わらないため、定期的なお手入れは必要である。

低反発物質７の説明のために、図６に横軸に変位、縦軸に応力をプロットした圧縮特性測定結果を示す。それぞれ環境温度２５℃、環境温度５℃での測定結果である。低反発物質７として使用しているポリウレタンは、変位が小さいときは硬く、大きくなると徐々に軟らかくなるという性質を有する。つまり、座り始めは硬く感じるが、体重を乗せてしまった状態ではゆっくりと使用者のお尻の形状に変化していくのである。この性質のおかげで、例えば車椅子からの移乗のように衝撃荷重がかかる場合には硬くなって底づきを回避する一方、通常の着座時はお尻を包み込むようにゆっくりと変形していくのである。このように、ポリウレタン製の低反発材を使用することで、相反する使用を満足することができる。

低反発物質７の厚みは、２０mmとしている。基材が上部部材８と下部部材９の２部材からなる本実施例の場合、一般の便座高さが２５mmから３５mmであるため、厚さ２０mmの低反発材を使用すれば、ほぼ同一の高さとなる。しかしながら、一般的な低反発物質７では、この厚みの範囲内では充分な座圧分散性能が得られない。そこで本実施例では、低反発物質７をモールド成形して表面に硬質のスキン層を形成すると共に、密度を一般的な低反発物質より０．０３g/cm³程度高くすることで、２０mmの厚さで所望の座圧分散性能を得ることができた。

なお、この低反発発泡ウレタンは、硬質樹脂から軟質樹脂へと移行する境界であるガラス転移点を室温よりも若干低めに設定することで、低反発性を発現している。通常使用する温度はガラス転移点よりも高い温度であるため、硬質樹脂の硬さを有しながらもエラストマー的な性質も有することとなり、荷重に比例して変形せず、遅れて変形し、戻るときもその温度での硬さに応じてゆっくり元の状態に戻ろうとするのである。さらに、発泡ポリウレタンは、主として内部の気泡がつながった連続気泡構造をとり、ガスの出入りが容易である。そのため、大きく変形することが可能でありながら、元の状態に戻るのも容易であり、繰り返し変形させてもヘタリにくい性質を併せ持つ。

ところで、低反発物質において、低反発性をもたせる方法としては、前記ガラス転移点の制御の他には、気泡の内壁に粘着成分をブルームさせたり、気泡同士の連通孔径を制御する方法がある。しかしながら、前者は粘着成分が経時的に流出してしまうため、次第に低反発性が低下してしまう。後者は繰り返し圧縮により連通孔径が大きくなれば、完全に低反発性は失われてしまうという欠点を有する。それに対して、本実施例で採用したガラス転移点を制御する方法は、経時的にも疲労的にも性能低下が小さく、耐久消費財である温水洗浄便座の座面素材として最適である。

ところが、この方法にも、環境温度がガラス転移点に近づくあるいはガラス転移点よりも低くなった場合、硬度が上昇し低反発性能が失われるという本質的な問題がある。図６において、環境温度２５℃の方が環境温度５℃よりも曲線で囲まれる面積が小さく、変形によるエネルギーの吸収量が少なくなっている。つまり、荷重を受けた際に押し返す力が強くなっているということであり、荷重の入力に対し遅れて変形するという低反発性能が低下していることを表している。この問題に対し、本実施例では前述したように、便座表面を暖房する手段を設け、低反発物質の温度を一定にすることで回避している。

低反発物質７の厚みは２０mmとしているため、従来の暖房便座のように内面にヒーターを貼り付けていては、低反発物質７が断熱材として機能してしまい、座り心地に最も影響を及ぼす低反発物質７の表面側の温度が上昇しない。そこで、表面側から加熱する構成としたものである。低反発物質７の性能維持ではなく、暖房便座の観点からも、この構成は望ましい。つまり、低反発物質７は気泡を多数内在しているため、本質的に熱伝導率が非常に小さく、したがって着座時のヒヤリ感は小さい。加えて、表面を優先的に暖房する手段があれば、必要なときにのみ暖房することにより、暖房便座に要求される性能は達成できるのである。

以上のように、本発明による便座を用いれば、座圧が効率よく分散され、使用者の臀部形状にフィットすることにより、１年を通して座り心地が良い、排便姿勢の維持も容易になる。この便座は、特に高齢者や障害者のように，長時間着座される場合にその効果を発揮する。手すり等の補助具も使用すればさらに好適であろう。

本発明に係る実施例を表す便座装置の閉状態の斜視図である。 本発明に係る実施例を表す便座装置の閉状態の斜視図である。 本発明に係る実施例を表す便座装置の閉状態の断面概念図である。 本発明に係る実施例を表す便座装置の開状態の断面概念図である。 本発明に係る実施例を表す便座装置の閉状態の断面図である。 本発明に係る低反発物質の圧縮特性測定結果である。 従来の便座装置の斜視図である。

符号の説明

１…便座
２…便蓋
３…本体ケース
４…ヒンジ係合部
５…温風ユニット
６…拭き出し孔
７…表皮材
８…低反発物質
９…上部部材
１０…下部部材
１１…シリコーングラフトポリプロピレンシート
１２…便座クッション
１３…タッカー
１４…ボス
１５…タッピンねじ
１６…貫通穴

Claims (4)

1. 腰掛便器上面に設けられ、ヒンジ係合部を介して回動自在に枢着した便座と便ふたを有し、かつ前記便座上部に低反発物質からなる層を有する便座装置において、前記便座を暖房する暖房手段を設けたことを特徴とする便座装置。
2. 前記暖房手段は、前記ヒンジ係合部間に吹き出し孔を設けるとともに、該吹き出し孔から温風を送風することを特徴とする請求項１記載便座装置。
3. 前記吹き出し孔は、便座便ふた閉状態時には、便座表面に向けて開孔すると同時に外観上は便ふたによって隠蔽され、便座閉便ふた開状態時には、便ふたによって隠蔽されるよう構成したことを特徴とする請求項２記載の便座装置。
4. 前記暖房手段は、便ふた内面に設けられたヒーターであることを特徴とする請求項１記載の便座装置。
   
   
   
   

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