JP2005348883A

JP2005348883A - 便座便蓋装置

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Publication number: JP2005348883A
Application number: JP2004171492A
Authority: JP
Inventors: Koichi Hayashi; 浩一林
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2004-06-09
Filing date: 2004-06-09
Publication date: 2005-12-22

Abstract

【課題】駆動機構の小型化、省エネルギ、節電に有利な便座便蓋装置を提供することを課題とする。
【解決手段】便座便蓋装置は、基部１２と、基部１２に回動可能に枢支された便蓋１４と、基部１２に回動可能に枢支された便座１６とを具備する。便蓋１４が開放位置Ｐ１から閉鎖位置Ｐ４に向けて回動するとき便蓋１４の自重に基づく重力により閉鎖位置Ｐ４に向かう回動を開始する自重閉鎖・開始位置Ｐ２が存在している。便蓋１４が閉鎖位置Ｐ４に向けて回動するとき便蓋１４の回動に抵抗を与えて回動速度を低下させるダンパ部と、便蓋１４を閉鎖位置Ｐ４に向けて回動させる駆動力を発生させるアクチェエータ等の駆動手段とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は便器に取付けられる便座便蓋装置に関する。

従来、便座便蓋装置は、基部に上下方向に沿って回動可能に枢支された便蓋と、基部に上下方向に沿って回動可能に枢支された便座とを備えている。特許文献１には、使用者がトイレに入ると、集電センサがこれを検知し、駆動モータが便蓋を開放方向に自動的に回動させるとともに、使用者がトイレから退出すると、集電センサがこれを検知し、駆動モータが便蓋を自動的に閉鎖させる便座便蓋装置が開示されている。
特開平０６−１３３８９５号公報

上記した装置によれば、便蓋が閉鎖されているとき、駆動モータが便蓋を開放方向に自動的に回動させる。また便蓋が開放しているとき、駆動モータが便蓋を自動的に閉鎖させるため、便利である。使用者がトイレ室に存在しないとき、便蓋が閉鎖していれば、衛生上好ましい。更に、暖房便座の場合には、使用者がトイレ室に存在しないとき、便蓋が閉鎖されていれば、暖房便座の放熱性を低減できるため、暖房便座の消費エネルギを低減させ、節電を図るのに有利となる。しかしながら閉鎖位置にある便蓋を開放方向に回動させるには、便蓋の全回動軌跡について、便蓋をこれの重力に抗して回動させる必要がある。便蓋が閉鎖位置に接近している状態のときには、便蓋を回動させるトルクが大きいため、大きなトルクを発生させる駆動モータ等のアクチェエータが必要となり、駆動機構が大型化し、コスト低減には好ましくない。更に、開放している便蓋を閉鎖するときをみても、便蓋の開放位置から閉鎖位置までの全回動軌跡にわたり、アクチュエータの動力で便蓋を回動させる必要があり、アクチュエータの駆動量が大きくなり、省エネルギ化、節電の観点から改善の余地がある。殊に、コスト低減、省エネルギ化、節電の要求が強くなりつつある近年では、更なるコスト低減、省エネルギ化、節電を図り得る便座便蓋装置が要望されている。

本発明は上記した実情に鑑みてなされたものであり、便蓋の自重による重力を有効に利用することにより、駆動機構の小型化、省エネルギ化、節電に有利な便座便蓋装置を提供することを課題とする。

（１）第１発明に係る便座便蓋装置は、基部と、基部に上下方向に沿って回動可能に枢支された便蓋と、基部に上下方向に沿って回動可能に枢支された便座と、便蓋を閉鎖方向に回動させる便蓋回動部とを具備する便座便蓋装置において、便蓋回動部は、便蓋が閉鎖方向に回動するとき前記便蓋の回動に抵抗を与えて回動速度を低下させるダンパ部と、開放位置にある便蓋を閉鎖方向に向けて回動させる駆動力を所定時間発生させ、以後は便蓋の自重に基づく重力により閉鎖方向に回動させる駆動手段とを具備することを特徴とするものである。

駆動力を所定時間（ΔＴ）発生させるとは、便蓋の自重に基づく重力により便蓋が閉鎖方向に自動的に回動できる位置まで、便蓋をこれの開放位置から閉鎖方向に向けて移動させる時間、駆動手段の駆動力を発生させるという意味である。駆動力を発生させる所定時間を示す時間（ΔＴ）は、一般的には、便蓋の開放位置から、便蓋の回動中心となる軸芯を通る鉛直線をΔθ（一般的には５〜１５度）越えるように便蓋を回動させる時間である。また、駆動力を発生させる所定時間を示す時間（ΔＴ）としては、便蓋の開放位置から便蓋の閉鎖位置までの全回動距離を１００と相対表示するとき、例えば、便蓋の開放位置から１〜６０、１〜３０、１〜２０、１〜１０の回動させる時間に相当させることができる。

第１発明に係る便座便蓋装置によれば、ダンパ部が設けられているため、便蓋が閉鎖方向に回動するとき、ダンパ部は便蓋の回動に抵抗を与えて便蓋の回動速度を低下させる。このため、便蓋がこれの閉鎖位置に衝撃的に到達することが抑制され、衝突音が低減または回避される。このように便蓋の全回動軌跡について、便蓋をこれの重力に抗して回動させる操作が廃止される。即ち、開放している便蓋を閉鎖するとき、便蓋の開放位置から閉鎖位置までの全回動軌跡にわたり便蓋を回動させる必要がなく、省エネルギ化、節電が図られる。更に、大きなトルクが要請される便蓋の閉鎖位置付近における回動は、便蓋の自重に基づく重力により行われるため、大きなトルクを発生させる駆動モータ等の駆動手段が必要とされず、駆動機構の大型化が抑えられる。上記したように便蓋が閉鎖されているときには、便座を覆うため、便座が暖房便座であるとき、暖房便座の放熱性が抑制され、省エネルギ、節電に有利となる。なお、ダンパ部は、便蓋が閉鎖方向に回動するとき便蓋の回動動作に抵抗を与えて、重力により回動するときよりも回動速度を低下させる機能をするものであり、その構造、方式は特に限定されない。

（２）第２発明に係る便座便蓋装置は、基部と、基部に上下方向に沿って回動可能に枢支された便蓋と、基部に上下方向に沿って回動可能に枢支された便座と、便蓋を閉鎖方向に回動させる便蓋回動部とを具備する便座便蓋装置において、便蓋が開放位置から閉鎖位置に向けて回動するとき便蓋の自重に基づく重力により閉鎖位置に向かう回動を開始する自重閉鎖・開始位置が存在しており、便蓋回動部は、便蓋が閉鎖方向に回動するとき便蓋の回動に抵抗を与えて回動速度を低下させるダンパ部と、便蓋を閉鎖位置から自重閉鎖・開始位置まで、または、自重閉鎖・開始位置と閉鎖位置との間の中間の位置まで閉鎖方向に回動させる駆動力を発生させる駆動手段とを具備することを特徴とするものである。

第２発明に係る便座便蓋装置によれば、開放位置にある便蓋を閉鎖させるときには、便蓋を開放位置から自重閉鎖・開始位置まで、または、自重閉鎖・開始位置と閉鎖位置との間の中間の位置まで駆動手段を駆動させる。ここで、便蓋は自重閉鎖・開始位置を超えてからは、便蓋の自重に基づく重力により閉鎖位置まで自動的に回動することができる。さらにダンパ部が設けられているため、便蓋が閉鎖方向に回動するとき、ダンパ部は便蓋の回動に抵抗を与えて便蓋の回動速度を低下させる。このため、便蓋がこれの閉鎖位置に衝撃的に到達することが抑制され、衝突音が低減または回避される。

このように便蓋の全回動軌跡について、便蓋をこれの重力に抗して回動させる操作が廃止される。即ち、開放している便蓋を閉鎖するとき、便蓋の開放位置から閉鎖位置までの全回動軌跡にわたり便蓋を回動させる必要がなく、省エネルギ化、節電が図られる。更に、大きなトルクが要請される便蓋の閉鎖位置付近における回動は、便蓋の自重に基づく重力により行われるため、大きなトルクを発生させる駆動モータ等の駆動手段が必要とされず、駆動機構の大型化が抑えられる。上記したように便蓋が閉鎖されているときには、便座を覆うため、便座が暖房便座であるとき、暖房便座の放熱性が抑制され、省エネルギ、節電に有利となる。

第２発明に係る便座便蓋装置によれば、駆動手段がアクチェエータであり、便蓋が開放位置にあり且つ使用者がトイレ室に存在していないとき、便蓋をこれの開放位置から自重閉鎖・開始位置まで、または、自重閉鎖・開始位置と閉鎖位置との間の中間の位置までアクチェエータを駆動させた後に、アクチェエータをオフとする指令を出力する制御部が設けられている態様を採用できる。アクチュエータの駆動力を使用することなく、便蓋を自重により閉鎖位置まで回動できるためである。

（３）第３発明に係る便座便蓋装置は、基部と、基部に上下方向に沿って回動可能に枢支された便蓋と、基部に上下方向に沿って回動可能に枢支された便座と、便蓋を閉鎖方向に回動させる便蓋回動部とを具備する便座便蓋装置において、便蓋回動部は、便蓋が閉鎖方向に回動するとき便蓋の回動に抵抗を与えて回動速度を低下させるダンパ部と、便蓋を閉鎖方向に付勢する付勢手段と、便蓋が開放位置のとき便蓋の開放位置をロックする第１形態とロック解除する第２形態とに切替可能な駆動手段とを有することを特徴とするものである。

第３発明に係る便座便蓋装置によれば、便蓋が開放位置にあるとき、駆動手段により便蓋はロックされている。従って便器を使用しているとき、便蓋が不用意に閉鎖することが防止されている。また、開放位置にある便蓋を閉鎖させるときには、駆動手段はロック解除の形態とされる。すると、付勢手段により便蓋は閉鎖方向に付勢されているため、駆動手段の駆動力に依存することなく、付勢手段の付勢力により便蓋は自動的に閉鎖位置まで回動する。さらにダンパ部が設けられているため、開放している便蓋が閉鎖位置に向けて回動するとき、ダンパ部は便蓋の回動に抵抗を与え、便蓋の回動速度を低下させる。このため便蓋がこれの閉鎖位置に衝撃的に到達することが抑制され、衝突音は低減または回避される。

第３発明に係る便座便蓋装置によれば、駆動手段はアクチェエータであり、便蓋が開放している状態で、使用者がトイレ室から退出しているとき、アクチュエータのロック解除を指令する制御部が設けられている態様を採用できる。従って、使用者が便差に着座していないときには、制御部がアクチュエータのロック解除を指令するため、付勢手段により便蓋は閉鎖方向に付勢されて、便蓋は自動的に閉鎖位置まで回動する。

このように便蓋の全回動軌跡について、便蓋をこれの重力に抗して回動させる操作が廃止される。即ち、開放している便蓋を閉鎖するとき、便蓋の開放位置から閉鎖位置までの全回動軌跡にわたり便蓋をアクチェエータ等の駆動手段の駆動力で回動させる必要がなく、省エネルギ化が図られる。更に、大きなトルクが要請される便蓋の閉鎖位置付近における回動は、便蓋の自重に基づく重力と付勢手段の付勢力により行われるため、大きなトルクを発生させる駆動モータ等の駆動手段が必要とされず、駆動機構の大型化が抑えられる。

上記したように便蓋が閉鎖されているときには、第１発明の場合と同様に、便座を覆うため、便座が暖房便座であるとき、暖房便座の放熱性が抑制され、省エネルギ、節電に有利となる。駆動手段は、便蓋が開放位置のとき便蓋の開放位置をロックする第１形態と、ロック解除する第２形態とに切替可能なものである。駆動手段は、例えば電磁石、圧電体等を用いたアクチェエータで構成することができる。付勢手段は、便蓋を閉鎖位置に向けて付勢するものであるが、バネ部材を採用することができる。付勢手段は、便蓋を開放位置から自重閉鎖・開始位置または自重閉鎖・開始位置を超える位置まで回動させ得る付勢力を有すればよいが、便蓋を開放位置から閉鎖位置まで回動させる付勢力を有していても良い。バネ部材としてはねじりコイルバネ、板バネ等の公知のバネを採用することができる。

本発明に係る便座便蓋装置によれば、便蓋を開放位置から閉鎖位置に回動させるにあたり、便蓋の開放位置から閉鎖位置までの全回動軌跡にわたり便蓋を回動させる必要がなく、アクチェエータ等の駆動手段の駆動量を小さくでき、省エネルギ化、節電に有利である。更に、便蓋の閉鎖位置付近は駆動手段の駆動力で回動させないため、大きなトルクを発生させる駆動モータ等の駆動手段があまり必要とされず、駆動機構の大型化が抑えられる。

（実施形態１）
本発明に係る実施形態１について図１〜図４を参照して説明する。本実施形態に係る便座便蓋装置は、便器１０の取付部に取り付けられ電気部品等の部品を収容する収容室１２ａをもつ基部１２と、基部１２に上下方向に回動可能に枢支された便蓋１４と、基部１２に上下方向に回動可能に枢支された便座１６とを備える。便座１６および便蓋１６は軸芯Ｅを中心として回動する。軸芯Ｅを通る鉛直線はＰＥとして示される。図１において便蓋１４の全回動軌跡はＭとして示される。

便座１６はヒータ１６ｈを内蔵しており、暖房便座とされている。ここで、Ｐ１は便蓋１４の開放位置、Ｐ４は便蓋１４の閉鎖位置を示す。Ｐ２は便蓋１４の自重閉鎖・開始位置を示す。自重閉鎖・開始位置Ｐ２は、便蓋１４が開放位置Ｐ１から閉鎖位置Ｐ４に向けて回動軌跡Ｍ１（便蓋１４の先端の回動軌跡）に沿って回動するとき、特に動力を加えずとも、便蓋１４の自重に基づく重力により閉鎖位置Ｐ４に向かう回動を開始する位置である。従って便蓋１４をこれの開放位置Ｐ１から自重閉鎖・開始位置Ｐ２を超える程度に回動軌跡Ｍ１に沿って閉鎖方向（矢印Ｓ１方向）に回動させれば、あとは便蓋１４は便蓋１４の自重に基づく重力により、特に動力を加えずとも、便蓋１４の閉鎖位置Ｐ４まで自動的に回動する。便蓋１４は開放位置Ｐ１から閉鎖方向（矢印Ｓ１方向）に回動したとしても、便蓋１４の回動角度が小さくて便蓋１４が自重閉鎖・開始位置Ｐ２に到達していないと、便蓋１４はこれの自重に基づく重力により便蓋１４の閉鎖位置Ｐ４まで自動的に回動することができず、後方つまり矢印Ｓ３方向に移動して開放位置Ｐ１に復帰してしまう。なお、トイレ室に使用者が存在するか否かを検知する使用者センサ１５０が基部１２、便器１０またはトイレ室のいずれかに設けられている。使用者センサ１５０の信号Ｓ１は制御部２００に入力される。使用者センサ１５０は人体による遮光などを利用した光センサ、人体の熱を感じる熱センサ等を例示できる。

図２は便蓋回動部の構造を示す。図２に示すように、便蓋回動部は、基部１２と一体的をなす筒形状の支持部２と、支持部２に回動可能に保持され中空室３ａを有する中空状の便座軸３と、便座軸３の中空室３ａに同軸的に嵌合された便蓋軸４と、軸芯Ｅの回りで回転可能な回転式の駆動軸５０をもつ駆動モータで形成された駆動手段としてのアクチュエータ５とを有する。アクチェエータ５は支持部２に保持されている。便蓋軸４及び便座軸３の軸芯Ｅ、駆動軸５０の軸芯は基本的には水平方向に沿っており、同軸的とされている。便座軸３は、便座１６と一体回動できるように便座１６と係合する係合部３ｂをもつ。便蓋軸４は、便蓋１４と一体回動できるように便蓋１４と係合する係合部４ｂをもつ第１便蓋軸４ｆと、第１便蓋軸４ｆの他端側の第１係合部４３に一体回動できるように係合する第２係合部４４をもつ第２便蓋軸４ｓとで形成されている。第２便蓋軸４ｓはその他端部に中空状の係合孔４ｃをもつ。係合孔４ｃは便蓋軸４の軸芯Ｅ上に設けられており、アクチェエータ５の駆動軸５０と便蓋軸４とを同軸的に接続させる接続部として機能する。

便蓋軸４には、便蓋１４の閉鎖速度を低下させる緩衝機能を有する便蓋用ダンパ部６が設けられている。便蓋用ダンパ部６は、閉鎖方向に回動する便蓋１４に流体の流動により回動抵抗を与える流体ダンパ方式とされている。流体ダンパ方式の構造は適宜採用することができる。

図３（Ａ）は便蓋用ダンパ部６の概念図を例示して示す。便蓋用ダンパ部６は、図３（Ａ）に例示しているように、支持部２の内周壁面２０と便蓋軸４の外周壁面４０との間に設けられオイル等の粘性をもつ流体で形成された流体が封入されている流体室６０（液体室）と、流体室６０を便蓋軸４の周方向において第１流体室６０ｆ（第１液体室）及び第２流体室６０ｓ（第２液体室）に仕切る仕切部６２と、第１流体室６０ｆ及び第２流体室６０ｓを連通する連通路６４と、連通路６４を開閉可能な弁体６６とをもつ。弁体６６は第１弁部６６ａ及び第２弁部６６ｂをもつ。便蓋１４を閉鎖すべく、便蓋軸４が便蓋１４の閉鎖位置Ｐ４に向けて閉鎖方向（矢印Ｓ１方向）に回動すると、第１流体室６０ｆの流体圧が相対的に増加して弁体６６の第１弁部６６ａが連通路６４を閉鎖すると共に第２流体室６０ｓの流体圧が相対的に低下するため、第１流体室６０ｆと第２流体室６０ｓとの差圧に応じて、第１流体室６０ｆの流体が便蓋軸４の外周壁面４０と支持部２の内周壁面２０との間の微小隙間２３を介して第２流体室６０ｓに流れる。このとき流体の流動抵抗により、便蓋１４を閉鎖させる方向に回動する便蓋軸４の回動動作に抵抗が与えられ、便蓋１４の閉鎖方向への回動が低速化し、便蓋１４の閉鎖に対するダンパ機能が実現される。同様に便座軸３にも、便座１６の閉鎖速度を低下させる緩衝機能を有する流体室７０をもつ便座用ダンパ部７が設けられている。便座用ダンパ部７は便蓋用ダンパ部６と同様の構造を有しており、便座１６が閉鎖方向に回動するとき便座１６の回動に抵抗を与えて便座１６の閉鎖速度を低下させるダンパ機能が実現される。

図３（Ｂ）は別の便蓋用ダンパ部６Ｂの概念図を示す。便蓋用ダンパ部６Ｂは、図３（Ｂ）に模式的に示すように、支持部２の内周壁面２０と便蓋軸４の外周壁面４０との間に設けられオイル等の粘性をもつ流体で形成された流体が封入されている流体室６０（液体室）と、流体室６０を便蓋軸４の周方向において第１流体室６０ｆ（第１液体室）及び第２流体室６０ｓ（第２液体室）に仕切る仕切部６２と、第１流体室６０ｆ及び第２流体室６０ｓを連通する絞り孔状の連通路６４とをもつ。即ち、便蓋軸４が便蓋１４の閉鎖位置Ｐ４に向けて閉鎖方向（矢印Ｓ１方向）に回動すると、第１流体室６０ｆの流体圧が相対的に増加して第２流体室６０ｓの流体圧が相対的に低下するため、第１流体室６０ｆと第２流体室６０ｓとの差圧に応じて、第１流体圧６０ｆの流体が連通路６４を介して第２流体室６０ｓに流れる。このとき流体の流動抵抗により、便蓋１４を閉鎖させる方向に回動する便蓋軸４の回動動作に抵抗が与えられる。故に、便蓋１４の閉鎖方向への回動が低速化し、便蓋１４の閉鎖に対するダンパ機能が実現される。便座用ダンパ部７Ｂを図３（Ｂ）に示す構造としても良い。便座用ダンパ部７Ｂは便蓋用ダンパ部６Ｂと同様の作用効果を有する。

本実施形態によれば、開放位置Ｐ１にある便蓋１４を閉鎖方向（矢印Ｓ１方向）に閉鎖させるときには、制御部２００は、便蓋１４を開放位置Ｐ１から角度θ１回動させ、便蓋１４が自重閉鎖・開始位置Ｐ２を超える位置Ｐ３まで移動させるように、アクチェエータ５を駆動させる指令を出力する。これによりアクチェエータ５が所定時間ΔＴ駆動し、便蓋１４はこれの開放位置Ｐ１から自重閉鎖・開始位置Ｐ２を超える位置Ｐ３まで回動される。そして、便蓋１４が開放位置Ｐ１から位置Ｐ３に到達すると、つまり、便蓋１４が開放位置Ｐ１から角度θ１回動すると、アクチェエータ５はオフとされる。そして便蓋１４は位置Ｐ３を超えてからは、アクチェエータ５の駆動力によることなく、便蓋１４の自重による重力に基づいて閉鎖方向（矢印Ｓ１方向）にそって自動的に回動し、閉鎖位置Ｐ４に至る。なお、自重閉鎖・開始位置Ｐ２から位置Ｐ３までの回動角度Δθ（軸芯Ｅの回りの回動角度、図１参照）は、寸法公差、アクチェエータ５のタイムラグ等を考慮して設定するが、例えば約１〜４０度、約１〜３０度、更には約１〜２０度、殊に約５〜１０度とすることができる。但しこれらに限定されるものではない。位置Ｐ３は、軸芯Ｅを通る鉛直線ＰＥよりも閉鎖位置Ｐ４側に位置している。

本実施形態によれば、便蓋用ダンパ部６が設けられているため、便蓋１４が閉鎖位置Ｐ４に向けて閉鎖方向（矢印Ｓ１方向）に重力により回動するとき、便蓋用ダンパ部６は便蓋１４の回動に抵抗を与えて便蓋１４の回動速度を低下させる。このため便蓋１４が重力によってこれの閉鎖位置Ｐ４に回動するときであっても、便蓋１４が衝撃的に閉鎖位置Ｐ４に衝撃的に到達することが防止され、便蓋１４の衝突音は低減または回避される。

また、便座１６が便蓋１４と共に開放しているときであっても、前述したように便蓋１４を閉鎖方向（矢印Ｓ１方向）に回動させれば、便蓋１４と共に便座１６も自動的に閉鎖される。このとき便座用ダンパ部７が設けられているため、便座１６が閉鎖方向（矢印Ｓ１方向）に重力により回動するとき、便座用ダンパ部７は便座１６の回動に抵抗を与えて便座１６の回動速度を低下させる。このため便座１６が重力によってこれの閉鎖位置Ｐ４に回動するときであっても、便座１６が衝撃的に閉鎖位置Ｐ４に衝撃的に到達することが防止され、便座１６の衝突音は低減または回避される。

以上説明したように本実施形態によれば、開放位置Ｐ１に位置する便蓋１４を閉鎖させるにあたり、アクチェエータ５によりトリガー的動作として便蓋１４を角度θ１回動させるだけで足りる。つまり、全回動軌跡Ｍのうち便蓋１４を回動させるのは、便蓋１４の開放位置Ｐ１から位置Ｐ３までの短い回動距離（角度θ１）である。故に、便蓋１４の全回動軌跡Ｍのうちほとんどの部分について、便蓋１４をこれの重力に抗して回動させる操作が廃止される。換言すると、開放している便蓋１４を閉鎖するとき、便蓋１４の開放位置Ｐ１から閉鎖位置Ｐ４までの全回動軌跡Ｍにわたり便蓋１４を回動させる必要がなく、便蓋１４をこれの開放位置Ｐ１から自重閉鎖・開始位置Ｐ２を超える位置Ｐ３までアクチェエータ５で便蓋１４を回動すれば良く、便蓋１４は自重閉鎖・開始位置Ｐ２を超えてからは、アクチェエータ５の駆動力を必要としないため、アクチュエータ５の駆動時間が所定時間で済み、省エネルギ化、節電が図られる。更に、使用者が便器１０を使用した後に便蓋１４を閉鎖することを忘れたときであっても、便蓋１４が自動的に閉鎖されるため、確実に便蓋１４で便座１６を覆うことができ、暖房機能を有する便座１６が長時間にわたり露出したまま放熱することが防止され、この意味においても省エネルギ化、節電が図られる。

図１において便蓋１４の重心をＧとすると、便蓋１４が閉鎖位置Ｐ４付近にあるときには、回動中心である軸芯Ｅと重心Ｇとの間の距離Ｌ１は大きく、便蓋１４を動作させる回転モーメントは大きくなる。このため閉鎖位置Ｐ４付近の便蓋１４を、便蓋１４の重力に抗して回動させるトルクは大きくなる。これに対して便蓋１４が開放位置Ｐ１付近にあるときには、回動中心である軸芯Ｅと重心Ｇとの間の距離Ｌ２は小さく、便蓋１４に動作させる回転モーメントは小さくなる。このため開放位置Ｐ１付近の便蓋１４を回動させるトルクは小さくなる。このように本実施形態によれば、アクチェエータ５により便蓋１４を開放位置Ｐ１から位置Ｐ３まで角度θ１回動させる方式であるため、アクチュエータ５のトルクは小さくて済む利点が得られる。故に、大きなトルクを発生させる駆動モータ等のアクチュエータが必要とされず、駆動機構の大型化が抑えられる。

本実施形態によれば、図２に示すように、駆動モータで形成されているアクチェエータ５の駆動軸５０は便蓋軸４の第２便蓋軸４ｓに直接的に連結されている。つまり、アクチェエータ５の駆動軸５０と便蓋軸４の第２便蓋軸４ｓとの間には、トルク増加用の減速ギヤが設けられていない。これは、便蓋１４を閉鎖方向に回動させるときに、前述したように駆動モータであるアクチェエータ５の駆動力があまり必要とされないため、減速比が大きい減速ギヤを用いてトルクを大きくするまでもないためである。このように減速ギアが廃止され、駆動軸５０が便蓋軸４の第２便蓋軸４ｓに直接的に連結されているため、この意味においても駆動機構の小型化に有利である。

本実施形態によれば、便蓋１４を閉鎖するときには、制御部２００は、便蓋１４を開放位置Ｐ１から自重閉鎖・開始位置Ｐ２を超える位置Ｐ３までアクチェエータ５を駆動させた後に、アクチェエータ５をオフとする指令を出力する。図４は制御部２００が実行するフローチャートの一例を示す。フローチャートはこれに限定されるものではない。先ず、図４に示すように使用者センサ１５０の信号を読み込む（ステップＳ１０２）。使用者センサ１５０の信号に基づいて使用者がトイレ室から退出しており、使用者はトイレ室に不在であると判定されるときには（ステップＳ１０４）、便蓋１４が開放している場合には、衛生上の観点等から便蓋１４を閉鎖することが好ましい。そこでアクチェエータ５をオンする（ステップＳ１０６）。これにより便蓋１４が開放位置Ｐ１から閉鎖方向に向けて回動する。オンから設定時間ΔＴ時間待機する（ステップＳ１０８）。故にアクチェエータ５のオンはΔＴ時間継続される。ΔＴ時間は、便蓋１４を開放位置Ｐ１から自重閉鎖・開始位置Ｐ２を越える位置Ｐ３に到達させる時間に相当する。このためΔＴ時間は、アクチュエータ５の速度等を考慮して予め設定することができる。便蓋１４は開放位置Ｐ１から角度θ１回動して位置Ｐ３を通過すると、アクチェエータ５はオフとされる（ステップＳ１１０）。アクチェエータ５をオフとしても、前述したように、あとは便蓋１４の自重による重力により自動的に閉鎖方向に回動され、便蓋１４は閉鎖位置Ｐ４に至る。このように本実施形態によれば、便蓋１４を閉鎖させる操作を忘れたときであっても、便蓋１４が自動的に閉鎖され、便器１０の開口が閉鎖されるため、衛生上好ましい。更に、便座１６が暖房便座である場合には、便蓋１４を閉鎖して便座１６を上側から覆えば、暖房便座の放熱性を低減できるため、暖房便座の消費エネルギ化、節電に有利となる。なお、閉鎖している便座１６及び便蓋１４を開放させるには、便座１６及び便蓋１４を個別にまたはまとめて従来の便座便蓋装置と同様に使用者の指先等で開放位置Ｐ１に向けて開放方向（矢印Ｓ２方向）に回動させると良い。ここで、便蓋１４と便座１６とを同時に開放させても良いし、個別的に開放させても良い。

（実施形態２）
図５および図６は実施形態２を示す。本実施形態は前記した実施形態１と基本的には同様の構成、作用効果を有するため、図１および図３を準用することができる。実施形態１と共通する機能を奏する部位には、基本的には共通の符号を付する。以下、実施形態１と相違する部分を中心として説明する。便蓋１４が閉鎖方向（矢印Ｓ１方向）に向けて回動するとき便蓋１４の回動に抵抗を与えて回動速度を低下させる緩衝機能を有する便蓋用ダンパ部６と、便座１６が閉鎖方向に向けて回動するとき便座１６の回動に抵抗を与えて回動速度を低下させる緩衝機能を有する便座用ダンパ部７とが設けられている。更に、支持部２には付勢手段としてのバネ部材８が配置されている。バネ部材８は外部から視認できないように支持部２に内蔵されている。バネ部材８は金属または硬質樹脂で形成されている。バネ部材８は捻りコイルバネであり、一端部８ａが第２便蓋軸４ｓに係合していると共に、他端部８ｂが支持部２に係合している。この結果、バネ部材８は便蓋軸４を閉鎖位置Ｐ４に向けて常に付勢しており、便蓋１４を便蓋１４の閉鎖位置Ｐ４に向けて常に付勢している。

ロック機能を有する直動式の駆動手段としてのアクチュエータ９が支持部２に保持されている。アクチュエータ９は、便蓋１４が開放位置Ｐ１のとき便蓋１４の回動位置をロックする第１形態と、ロック解除する第２形態とに切替可能とされている。アクチュエータ９は、便蓋軸４の軸長方向（矢印Ｘ１，Ｘ２方向）に沿って移動可能な直動式のロック軸９０と、ロック軸９０を便蓋軸４の軸長方向に沿って直線的に移動させる駆動力を発生させる駆動部９１とを備えている。駆動部９１は電磁石方式とされており、ロック軸９０を退避方向（矢印Ｘ１方向）に直動させて退避させる励磁コイル９３と、ロック軸９０を突出させて係合孔４ｃと係合させる方向（矢印Ｘ２方向）に常に付勢する付勢部９４とをもつ。付勢部９４はコイルバネ、板バネ等のバネで形成されている。

図６に示すようにロック軸９０は断面異形状とされていると共に、第２便蓋軸４ｓの連結部として機能する係合孔４ｃもロック軸９０と係合し得るように断面異形状とされている。便蓋１４がこれの開放位置Ｐ１に回動すると、アクチュエータ９のロック軸９０は第２便蓋軸４の係合孔４ｃに嵌まるようにされているため、便蓋１４は開放位置Ｐ１にロックされ、便蓋１４が自然落下することが防止される。

便蓋１４が開放位置Ｐ１にあるとき、付勢部９４で付勢されたロック軸９０は突出する方向（矢印Ｘ２方向）に移動し、第２便蓋軸４ｓの係合孔４ｃに嵌まるため、第１形態となり、便蓋１４は開放位置Ｐ１にロックされる。しかし駆動部９１の励磁コイル９３に通電されると、励磁力によりロック軸９０は退避方向（ロック解除方向、矢印Ｘ１方向）に直動しつつ吸引されるため、ロック軸９０は第２便蓋軸４ｓの係合孔４ｃから離脱し、第２形態となる。このようにロック軸９０が第２便蓋軸４ｓから離脱すれば、付勢部９４の付勢力により便蓋軸４は閉鎖方向（矢印Ｓ１方向）に自動的に回動し、便蓋１４を閉鎖方向に自動的に回動させ、故に便蓋１４はこれの閉鎖位置Ｐ４に自動的に至る。

本実施形態によれば、開放位置Ｐ１にある便蓋１４を閉鎖させるときには、アクチュエータ９をロック解除の形態とする。すると、バネ部材８により便蓋１４は閉鎖方向（矢印Ｓ１方向）に常に付勢されているため、バネ部材８の付勢力により便蓋１４は自動的に閉鎖位置Ｐ４まで回動する。さらに本実施形態によれば、便蓋用ダンパ部６が設けられているため、便蓋１４が閉鎖位置Ｐ４に向けて回動するとき、前述したように便蓋用ダンパ部６は便蓋１４の回動に抵抗を与えて便蓋１４の回動速度を低下させる。このため便蓋１４がこれの閉鎖位置Ｐ４に衝撃的に到達することが抑制され、衝突音は低減または回避される。

本実施形態によれば、便蓋１４が開放位置Ｐ１にある状態において、使用者がトイレ室に存在しないことが使用者センサ１５０の信号に基づいて検出されるとき、制御部２００はアクチュエータ９のロック解除を指令する。このように使用者がトイレ室から退出しているときには、制御部２００がアクチュエータ９のロック解除を指令するため、バネ部材８の付勢力により、便蓋１４は開放位置Ｐ１から閉鎖位置Ｐ４まで自動的に回動する。このため本実施形態においても、実施形態１と同様に、便蓋１４の全回動軌跡Ｍのうちほとんどの部分についてバネ部材８の付勢力および重力を利用して達成されるため、便蓋１４をこれの重力に抗して閉鎖方向に回動させる操作が廃止される。

更にアクチュエータ９はロック軸９０を矢印Ｘ１，Ｘ２方向に移動させる動力を有すれば良い。このため、大きなトルクを発生させる駆動モータ等のアクチェエータが必要とされず、駆動機構の大型化が抑えられる。更に便蓋１４を閉鎖するときをみても、便蓋１４の開放位置Ｐ１から閉鎖位置Ｐ４までの全軌跡にわたり便蓋１４を回動させる必要がなく、省エネルギ化、節電が図られる。

更に、使用者が便蓋１４を閉鎖することを忘れたときであっても、便蓋１４が自動的に閉鎖されるため、確実に便蓋１４で便座１６を覆うことができ、暖房機能を有する便座１６が長時間にわたり露出したまま放熱することが防止され、この意味においても省エネルギ化、節電が図られる。

本実施形態によれば、バネ部材８は、これの付勢力を利用して便蓋１４を開放位置Ｐ１から位置Ｐ３付近までトリガー動作的に回動させる方式であるため、バネ部材８の付勢力は小さくて済む利点が得られる。故にバネ部材８の小型化に有利となり、この意味においても駆動機構の小型化に有利となる。

（他の実施形態）
上記した実施形態１によれば、駆動モータで形成されているアクチェエータ５の駆動軸５０は、減速ギヤを用いることなく、便蓋軸４の第２便蓋軸４ｓに直接的に連結されているが、場合によっては、減速比が小さな減速ギヤをアクチェエータ５の駆動軸５０と便蓋軸４の第２便蓋軸４ｓとの間に介在させることにしても良い。この場合においても、駆動モータであるアクチェエータ５の駆動力があまり必要とされないため、減速比が小さな減速ギヤで済み、駆動機構の小型化に有利である。上記した実施形態１，２によれば、便座１６はヒータ１６ｈを有するものであるが、ヒータを有しないものでも良い。また、便蓋用ダンパ部６、便座用ダンパ部７は液体方式を採用しているが、これに限らず、空気圧を利用した方式でもよく、ゴム等の有機系高分子材料の摩擦摺動を用いた方式としても良く、要するに、便蓋や便座の閉鎖速度を減速させ得る機能をもつものであれば良い。その他、本発明は上記し且つ図面に示した実施例のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施できるものである。

本発明はトイレに使用される便座便蓋装置に利用することができる。

実施形態１に係り、便座便蓋装置が便器に取り付けられている状態を示す側面図である。実施形態１に係り、便座便蓋装置の駆動部分の断面図である。実施形態１に係り、便蓋用ダンパ部を示す断面図である。実施形態１に係り、制御部が実行するフローチャートである。実施形態２に係り、便座便蓋装置の駆動部分の断面図である。実施形態２に係り、便座便蓋装置のアクチュエータのロック軸付近を示す断面図である。

符号の説明

１０は便器、１２は基部、１４は便蓋、１６は便座、２は支持部、３は便座軸、４は便蓋軸、５はアクチェエータ（駆動手段）、５０は駆動軸、６は便蓋用ダンパ部、７は便材用ダンパ部、８はバネ部材（付勢手段）、９はアクチュエータ（駆動手段）、９０はロック軸を示す。

Claims

基部と、前記基部に上下方向に沿って回動可能に枢支された便蓋と、前記基部に上下方向に沿って回動可能に枢支された便座と、前記便蓋を閉鎖方向に回動させる便蓋回動部とを具備する便座便蓋装置において、
前記便蓋回動部は、前記便蓋が閉鎖方向に回動するとき前記便蓋の回動に抵抗を与えて回動速度を低下させるダンパ部と、開放位置にある前記便蓋を閉鎖方向に向けて回動させる駆動力を所定時間発生させ、以後は前記便蓋の自重に基づく重力により閉鎖方向に回動させる駆動手段とを具備することを特徴とする便座便蓋装置。
基部と、前記基部に上下方向に沿って回動可能に枢支された便蓋と、前記基部に上下方向に沿って回動可能に枢支された便座と、前記便蓋を閉鎖方向に回動させる便蓋回動部とを具備する便座便蓋装置において、
前記便蓋がこれの開放位置から閉鎖位置に向けて回動するとき前記便蓋の自重に基づく重力により閉鎖位置に向かう回動を開始する自重閉鎖・開始位置が存在しており、
前記便蓋回動部は、前記便蓋が閉鎖方向に回動するとき前記便蓋の回動に抵抗を与えて回動速度を低下させるダンパ部と、前記便蓋を開放位置から自重閉鎖・開始位置まで、または、自重閉鎖・開始位置と閉鎖位置との間の中間の位置まで閉鎖方向に回動させる駆動力を発生させる駆動手段とを具備することを特徴とする便座便蓋装置。
請求項１または２において、前記駆動手段はアクチェエータであり、前記便蓋が開放位置にあり且つ使用者がトイレ室に存在していないとき、前記便蓋を開放位置から自重閉鎖・開始位置、または、自重閉鎖・開始位置と閉鎖位置との間の中間の位置まで前記アクチェエータを駆動させた後に、前記アクチェエータをオフとする指令を出力する制御部が設けられていることを特徴とする便座便蓋装置。
基部と、前記基部に上下方向に沿って回動可能に枢支された便蓋と、前記基部に上下方向に沿って回動可能に枢支された便座と、前記便蓋を閉鎖方向に回動させる便蓋回動部とを具備する便座便蓋装置において、
前記便蓋回動部は、前記蓋が閉鎖方向に回動するとき前記便蓋の回動に抵抗を与えて回動速度を低下させるダンパ部と、前記便蓋を閉鎖方向に付勢する付勢手段と、前記便蓋が開放位置のとき前記便蓋の開放位置をロックする第１形態とロック解除する第２形態とに切替可能な駆動手段とを有することを特徴とする便座便蓋装置。
請求項４において、前記駆動手段はアクチェエータであり、前記便蓋が開放位置にあり且つ使用者がトイレ室に存在していないとき、前記アクチュエータのロック解除を指令する制御部が設けられていることを特徴とする便座便蓋装置。