JP2016089603A

JP2016089603A - トイレ装置

Info

Publication number: JP2016089603A
Application number: JP2014237093A
Authority: JP
Inventors: 孝夫横山; Takao Yokoyama
Original assignee: HASHIDA GIKEN KOGYO KK
Current assignee: HASHIDA GIKEN KOGYO KK
Priority date: 2014-11-05
Filing date: 2014-11-05
Publication date: 2016-05-23

Abstract

【課題】ドア部分に全く触れることなくトイレの使用が簡易に行えるようにする。【解決手段】使用者がトイレ１００に出入りする際、接触することがない位置で開放するドア２と、トイレ１００内に設けられる非接触センサ６０と、ドア２の開閉状態を検出する手段９０と、ドア２の開閉駆動手段４と、ドア２の自動施錠手段６２と、非接触センサ６０からの検出信号があり、かつ、開閉検出センサ９０からの開検出信号があった際に、開閉駆動手段４を駆動してドア２を閉じ、自動施錠手段６２を駆動してドア２の施錠を行う第１制御手段９０と、非接触センサ６０からの検出信号があり、かつ、開閉検出センサ９０からの閉検出信号があった際に、自動施錠手段６２を駆動してドア２の解錠を行い、開閉駆動手段４を駆動してドア２を元の開放位置に開く第２制御手段９０とを備えるトイレ装置。【選択図】図８

Description

この発明は、ドア部分と触れることなく使用できるトイレ装置に関する。

最近、空港やホテル、また、食品工場等のトイレにおいては、衛生面の観点等から非接触使用トイレの採用が進んでいる。

現在、非接触使用のトイレとしては、トイレに入る際に便器の蓋が自動的に開くものが提供されているが、トイレの実際の使用においてはトイレドアに開閉のために手が触れ、かつ、トイレドアの施錠、解錠を手で行う必要があり、この点において衛生的に好ましくない。

この発明は上記の事情に鑑みて行ったもので、ドア部分に触れることなく簡易に使用できるトイレ装置を、安価に、かつ、制作容易に提供することを目的とする。

この発明では、使用者がトイレに出入りする際、接触することがない位置で開放するドアと、前記トイレ内に設けられる非接触センサと、前記ドアの開閉状態を検出する開閉検出センサと、前記ドアの開閉駆動手段と、前記ドアの自動施錠手段と、トイレ内には前記非接触センサからの検出信号があり、かつ、前記開閉センサからの開検出信号があった際に、前記開閉駆動手段を駆動して前記ドアを閉じ、前記自動施錠手段を駆動して前記ドアの施錠を行う第１制御手段と、前記非接触センサからの検出信号があり、かつ、前記開閉検出センサからの閉検出信号があった際に、前記自動施錠手段を駆動して前記ドアの解錠を行い、前記開閉駆動手段を駆動して前記ドアを前記開放位置に開く第２制御手段と、を備えることを特徴とするトイレ装置を提供する。

この発明によれば、トイレ使用に際しては、ドアが接触することがない位置で開放しているので、トイレ内にドアに接触することなく入ることができる。トイレ内に入り、例えば、手をかざすことで非接触センサから検出信号が出力され、かつ、開閉検出センサから開検出信号が出力されると、開閉駆動手段が駆動されてドアが閉じられ、自動施錠手段が駆動されてドアの施錠が行われる。排便等を終了し、手をかざすことで非接触センサから検出信号が出力され、かつ、開閉検出センサから閉検出信号が出力されると、自動施錠手段が駆動されてドアの解錠が行われ、開閉駆動手段が駆動されてドアが元の開放位置に開かれる。その際にも、ドアが接触することがない位置で開放しているので、ドアに接触することなくトイレの外に出ることができる。これにより、ドアの開閉操作、ドアの施錠、解錠の手間がかからず、ドアに全く触れることなくトイレの使用が行える。

上記構成のトイレ装置において、使用表示ランプと、トイレの使用、不使用に対応して使用表示ランプの表示を切り替える第３制御手段を備える構成とすることで、使用表示ランプによりトイレの使用状況が確認できて便利に使用される。

上記構成のトイレ装置において、ドアの開閉動作の際、ドアに人、物品が当接した場合に開閉駆動手段を停止し、次に、ドアが逆方向の開閉作動するように駆動する第４制御手段を備える構成とすることで、開閉作動するドアに人が当接するとドアはその開閉方向と逆側に開閉動作して人から離れる方向に移動するので、これによって高い安全性が得られる。

上記構成のトイレ装置において、開閉駆動手段によるドアの開閉動作の際、ドアに所定以上の負荷がかかった際にドアの開閉動作を停止するクラッチ機構を備える構成とすることで、ドアに人や物が当たり大きな負荷がかかった場合には、クラッチ機構によりドアの開閉が停止され、開閉駆動手段に大きな負荷がかかることによる損傷が防がれ、かつ、ドアが自由状態となることでドアの衝突による使用者の損傷も回避される。

この発明によれば、ドアに触れることなくトイレへの入出が行えるとともに、非接触センサに手をかざすだけでドアの開閉、施錠、解錠が非接触で行えることで、ドア部分に全く触れることなく簡易にトイレの使用が行えるようになる。これにより、衛生的で身体障害者等にも有効に使用されるトイレが提供される。さらに、この発明のトイレ装置は、多数のセンサ等を用いることなく１個の非接触センサの使用によってドアを自動開閉させるようにしているので、安価、かつ、容易に制作される利点がある。

この発明のトイレ装置に使用する自動開閉ドア装置の使用状態斜視図この発明のトイレ装置に使用するモータ機構と固定保持機構との分解斜視図この発明のトイレ装置に使用するモータ機構と固定保持機構との組み立て時断面構成図この発明のトイレ装置を使用するトイレの一部切欠き斜視図この発明のトイレ装置を使用するトイレの内部側省略斜視図この発明のトイレ装置を使用するトイレの平面図この発明のトイレ装置の制御回路ブロック図この発明のトイレ装置の制御動作説明のためのフローチャート図

図１はトイレ装置に使用される自動開閉ドア装置の部分斜視図、図２は同じく自動開閉ドア装置に使用されるモータ機構と固定保持機構との分解斜視図、図３は同じく自動開閉ドア装置に使用されるモータ機構と固定保持機構との組み立て断面構成図、図４はトイレ装置を使用するトイレの一部切欠き斜視図である。

自動開閉ドア装置１はこの発明のトイレ装置を使用するトイレ１００に用いられており、ドア２と、ドア２が取り付けられるドア枠３と、ドア２の側部の上部に内蔵固定されて取り付けられるモータ機構４（開閉駆動手段）と、ドア枠３の側面に固定されて設けられモータ機構４の駆動軸体６を固定保持する固定保持機構５とから構成される。

ドア２はその一方側部の上下位置がドア枠３に回転可能に支持されて取り付けられる。

モータ機構４は下部のモータ部７と上部の減速機部８とが一体に連結されて構成され、モータ部７からの回転駆動力が減速機部８で減速され、その減速された駆動力が上部に突出する駆動軸体６側に与えられるようになっている。１０は減速機部８をドア２に取り付けるための折れ曲がり形状の取り付け片であり、取り付け穴１２それぞれでネジ固定されることでドア２の上角部の段部に沿うように減速機部８が取り付けられ、この取り付け片１０に取り付け穴１３それぞれで減速機部８の上面が固定されて、モータ機構４はドア２の上角部内に内蔵固定されている。

駆動軸体６は減速機部８から突出する駆動軸本体１４と上面をセレーション面とするクラッチ下片（クラッチ機構）１６と下面をセレーション面とするクラッチ上片（クラッチ機構）１８とから構成される。駆動軸本体１４にスペーサー２０、ワッシャ２１、スラスト軸受２２が順次挿通されて装着され、そのスラスト軸受２２から突出する駆動軸本体１４の端部が下面の嵌入穴に嵌入され側方から３本の固定ネジ２３が差し込まれてクラッチ下片１６が取り付けられる。クラッチ上片１８はクラッチ下片１６のセレーション面に自身のセレーション面を合致させるように配置され、クラッチ上片１８の上部には軸支ピン２５が圧入固定されることで突出して設けられている。

駆動軸本体１４の側面とクラッチ下片１６の嵌入穴とには、互いに合致するカット面が設けられていることで、クラッチ下片１６は駆動軸本体１４と相対回転することがなくて駆動軸本体１４と一体に回転する。

固定保持機構５は、ドア枠３に取り付けられるＬ字型の固定片３２と、上記クラッチ上片１８に外嵌装着される固定保持筒体３４と、固定保持筒体３４を固定片３２に固定する固定プレート３５と、クラッチ上片１８の軸支ピン２５に挿通され固定プレート３５とクラッチ上片１８との間に装着される複数枚の皿バネ３８とから構成される。固定片３２は垂直部３３が取り付け穴４０それぞれにおいてネジで固定されることでドア枠３の側面に固定されて取り付けられる。固定片３２の水平部３７には円孔が設けられており、その円孔に固定保持筒体３４の上部が嵌入され、水平部３７の上面に固定プレート３５がネジ４５それぞれにより固定される。その固定に際してはネジ４３それぞれにより固定保持筒体３４も回転が行われないように固定される。その際、固定プレート３５が皿バネ３８を上方から押圧する状態となることで皿バネ３８の下面側がクラッチ上片１８の上面を弾力的に押圧し、これにより、クラッチ上片１８とクラッチ下片１６とのそれぞれの相対するセレーション面が互いに合致し、クラッチ下片１６とクラッチ上片１８とが一体に連結される。また、クラッチ上片１８の周面は角型となり、固定保持筒体３４の内周面もクラッチ上片１８周面の角型に合致する角型となっているので、クラッチ上片１８は固定保持筒体３４内において回転することがないように嵌合固定されている。４５は樹脂製カラーで、固定保持筒体３４内の下部に装着され、固定保持筒体３４の内周面とクラッチ下片１６の外周面との接触を回避している。

上記のような構成により、クラッチ上片１８とクラッチ下片１６とが互いのセレーション面が合致して連結されている状態においてモータ部７が作動して減速機部８の駆動軸本体１４が回転すると、それに連動してクラッチ下片１６、クラッチ上片１８が回転しようとするが、クラッチ上片１８が固定されていることでクラッチ下片１６と駆動軸本体１４も固定状態となり、これにより相対的にモータ機構４の固定側が回転してそれに一体のドア２がその取り付け位置を中心として回転作動して開閉する。その回転作動の際に、ドア２にトイレ使用者が当接して大きな負荷がかかった場合には、クラッチ上片１８とクラッチ下片１６とのセレーション面それぞれの合致が皿バネ３８の弾力に抗して外れ、これによりクラッチ下片１６と駆動軸本体１４とが回転可能となることでドア２の回転が停止される。その状態においてはクラッチ下片１６、駆動軸本体１４は自由状態で回転し、これにより一方では多大な負荷を受けることによるモータ部７の損傷が防がれ、他方ではドア２が自由状態となることでドア２の押圧による使用者の転倒等が回避される。

図５は上記自動開閉ドア装置１を使用するトイレの内部側省略斜視図、図６は同平面図である。ドア２は一方側が一方のドア枠３に上下位置で回転可能に取り付けられ、他方側のドア枠５３の内面には非接触センサ６０と自動ロック錠（自動施錠手段）６２とが取り付けられ、さらに、他方側のドア枠５３の外面には使用表示ランプ６５が取り付けられている。トイレ１００は非使用時には、図６に示すように、ドア２が使用者がトイレに入る際開き操作を必要としない位置で開放しており、使用者がトイレ１００内に入り非接触センサ６０に手をかざし信号を送ることで閉ざされ、使用後に再び非接触センサ６０に手をかざし信号を送ることで元の位置に開かれるようになっている。

図７は自動開閉ドア装置１の動作制御回路のブロック図であり、９０はマイクロコンピュータよりなる制御部（ドア開閉検出センサ、第１制御手段、第２制御手段、第３制御手段、第４制御手段）でドア枠３の上部の内部に設けられている。制御部９０に上記したモータ部７、非接触センサ６０、自動ロック錠６２、使用表示ランプ６５のそれぞれと、トイレ１００が内部に配置されるトイレ室の入口等に設けられる報知ランプ６９が接続され、モータ部７、自動ロック錠６２、使用表示ランプ６５、報知ランプ６９のそれぞれは制御部９０において予め設定されたプログラムに基づいて作動される。また、制御部９０はドアの開閉状態を検出する開閉検出センサとしても機能する。非接触センサ６０は照射するマイクロ波の手の平等による反射波を検出してＯＮ信号を出力し、自動ロック錠６２は解錠、施錠動作を行うモータを備えるとともにリミットセンサ６６を内蔵し、リミットセンサ６６からは自動ロック錠６２の解錠時においてＯＮ信号が出力され、制御部９０はそのＯＮ信号が検出された際には使用表示ランプ６５を常に青色点灯に切り替える。

図８のフローチャート図を参照して制御部９０による自動開閉ドア装置１の制御動作説明を行う。非接触センサ６０における入力があると、モータ部７の作動制御信号履歴からドア２の開き状態と自動ロック錠６２のリミットセンサ６６からの信号を判定し（ステップ１、ステップ２、ステップ３）、トイレ１００の使用開始時であってドア２が全開して解錠と判定する場合は、使用表示ランプ６５を青色点灯し、モータ部７を正回転作動させる（ステップ５、ステップ６）。ドア２が全開であっても自動ロック錠６２が誤動作、もしくは人為的に施錠状態にある場合は自動ロック錠６２を解錠させ（ステップ４）、ステップ５に移行する。モータ部７の作動によるドア２の閉じ動作に際し、人等がドア２に接触せず作動制御（トルク及び回転角度）に異常が検出されることなくモータ部７の動作が継続されて終了すると（ステップ７、ステップ８）、自動ロック錠６２に施錠動作を行わせ（ステップ９）、さらに、使用表示ランプ６５を赤色点灯するとともに使用時間のカウントを開始し（ステップ１０、ステップ１１）、カウント値が設定時間（例えば３０分）に達すると異常報知用信号を出力することで報知ランプ６９を点灯させる（ステップ１２、ステップ１３）。排便等が終了してトイレ１００から退出すべく非接触センサ６０において入力がなされた場合はカウント値がリセットされ（ステップ１５、ステップ１６）、ステップ２に移行する。報知ランプ６９によりトイレ１００の異常使用に管理者等が気付き、トイレ１００においてその対応処理を行い制御部９０においてリセット操作をする（ステップ１４）ことでステップ１に移行する。

上記のように使用者がトイレ１００内に入り非接触センサ６０に手をかざすことでドア２が回転して閉じて自動ロック錠６２が施錠され、かつ、表示ランプ６５が赤色点灯することでトイレ１００が使用中であることを表示する。また、トイレ２が異常に長く使用された場合には報知ランプ６９がそれを知らせる。

上記ステップ７で異常が検出された場合は、モータ部７を停止し（ステップ１７）、作動制御信号履歴から前回動作が正回転と判断することでモータ部７を逆回転作動させ（ステップ１８、ステップ２１）、ドア２を開く。

上記ステップ２で、トイレの使用終了時であってドア２が閉じている場合は、自動ロック錠６２に解錠動作を行わせるとともに使用表示ランプ６５を青色点灯し（ステップ１９、ステップ２０）、モータ部７を逆回転作動させる（ステップ２１）。モータ部７の作動によるドア２の開き動作に際し、異常が検出されることなくモータ部７の動作が継続して終了すると（ステップ２２、ステップ２３）、ステップ１に移行する。これにより、トイレ１００内で排便等が終わった使用者が非接触センサ６０に手をかざすことで自動ロック錠６２が解錠され、使用表示ランプ６５は青色点灯に切り替わってトイレ１００が非使用中であることを表示し、ドア２が回転して開く。

上記ステップ２２で異常が検出された場合は、モータ部７を停止し（ステップ１７）、作動制御信号履歴から前回動作が逆回転と判断することでモータ部７を正回転作動させ（ステップ１８、ステップ６）、ドア２を閉じる。

上記のようにトイレ１００内において非接触センサ６０に手をかざすだけで、ドア２に触れることなくドア２の開閉が、さらにその施錠と解錠とが自動的に行われる。さらに、ドア２が使用者がトイレに入る際接触しない位置で開いており、使用後にもその位置に開かれるので、使用者はドア２に全く触れることなくトイレ１００の使用が行える。

また、回転動作するドア２に使用者が当接した場合には、駆動軸体６にクラッチ機構が設けられていてドア２の回転が停止するので、使用者がドアに押されて倒れたり、傷付いたりすることが回避されて安全性に優れる。さらに、そのクラッチ機構の動作に伴いドア２が使用者への当接時の開閉方向と逆側に開閉動作して使用者から離れる方向に移動するので、これによってより高い安全性が得られる。

くわえて使用表示ランプ６５によるトイレ１００の使用表示が行われるので使用に便利であるとともに、報知ランプ６９で異常使用が検出されることで安全に使用される。

１自動開閉ドア装置
２ドア
４モータ機構（開閉駆動手段）
６０非接触センサ
６２自動ロック錠（自動施錠手段）
６５使用表示ランプ
６６リミットセンサ
９０マイクロコンピュータ（開閉検出手段、第１制御手段、第２制御手段、第３制御手段、第４制御手段）
１００トイレ装置

Claims

使用者がトイレに出入りする際、接触することがない位置で開放するドアと、
前記トイレ内に設けられる非接触センサと、
前記ドアの開閉状態を検出する開閉検出センサと、
前記ドアの開閉駆動手段と、
前記ドアの自動施錠手段と、
前記非接触センサからの検出信号があり、かつ、前記開閉検出センサからの開検出信号があった際に、前記開閉駆動手段を駆動して前記ドアを閉じ、前記自動施錠手段を駆動して前記ドアの施錠を行う第１制御手段と、
前記非接触センサからの検出信号があり、かつ、前記開閉検出センサからの閉検出信号があった際に、前記自動施錠手段を駆動して前記ドアの解錠を行い、前記開閉駆動手段を駆動して前記ドアを前記開放位置に開く第２制御手段と、
を備えることを特徴とするトイレ装置。
使用表示ランプと、トイレの使用、不使用に対応して前記使用表示ランプの表示を切り替える第３制御手段を備える請求項１記載のトイレ装置。
前記ドアの開閉動作の際、前記ドアに人、物品が当接した場合に前記開閉駆動手段を停止し、次に、前記ドアが逆方向の開閉作動するように駆動する第４制御手段を備える請求項１記載のトイレ装置。
前記開閉駆動手段による前記ドアの開閉動作の際、前記ドアに所定以上の負荷がかかった際に前記ドアの開閉動作を停止するクラッチ機構を備える請求項１記載のトイレ装置。