JP2017113098A - 便座装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ベース部材と表層部材との間に弾性を有する発泡材を備え、優れた座り心地を発現する便座装置を提供すること。【解決手段】ベース部材１０と、表面の少なくとも一部を構成する表層部材２０と、前記ベース部材１０と表層部材２０の間に介在される部材であって、弾性を有する発泡材で形成された中間部材３０と、を備え、前記表層部材２０は、前記ベース部材１０に直接または前記中間部材３０を介して接合された接合部２１と、前記接合部２１に囲まれるようにして設けられる、前記ベース部材１０および前記中間部材２０のいずれにも接合されていない非接合部２２と、を含む便座装置１とする。【選択図】図５

Description

本発明は、便座装置に関するものである。

下記特許文献１には、基材と表面部の間にクッション部が介在された暖房便座装置が開示されている（特許文献１の図２等参照）。

特開２０１０−１７２６６９号公報

上記特許文献１に記載の便座装置はクッション部を備えるものであるが、潰れたクッション部から押し出された空気が逃げる部分が存在しない。したがって、クッション部による衝撃緩衝作用（クッション性）が効果的なものとならず、座り心地が悪い。また、クッション部から押し出される空気の圧力によって接合部の剥離等が発生してしまうおそれが高まる。

本発明が解決しようとする課題は、ベース部材と表層部材との間に弾性を有する発泡材を備え、優れた座り心地を発現する便座装置を提供することである。

上記課題を解決するためになされた本発明にかかる便座装置は、ベース部材と、表面の少なくとも一部を構成する表層部材と、前記ベース部材と表層部材の間に介在される部材であって、弾性を有する発泡材で形成された中間部材と、を備え、前記表層部材は、前記ベース部材に直接または前記中間部材を介して間接的に接合された接合部と、前記接合部に囲まれるようにして設けられる、前記ベース部材および前記中間部材のいずれにも接合されていない非接合部と、を含むものである。

前記表層部材における前記接合部は、使用者が着座する座面を構成する部分を含み、前記表層部材における前記非接合部は、前記座面に対して交差する側面を構成する部分を含むとよい。

前記表層部材は発泡層を有するとよい。

前記表層部材は、前記発泡層を覆うように設けられた層であって、当該発泡層よりも材料密度が高いスキン層を有するとよい。

前記スキン層の表面には凹凸が形成されているとよい。

前記ベース部材および前記表層部材は、オレフィン系樹脂で形成されているとよい。

使用者が着座したことによる圧力により動作するスイッチを含む着座検出手段を備え、前記着座検出手段によって使用者が着座していないと判断される場合に電源供給路が遮断されるようにするとよい。

前記着座検出手段によって使用者が着座している判断される状態から、使用者が着座していないと判断された状態に変化した後、所定時間脱臭用ファンを駆動させる遅延手段を備えるとよい。

本発明にかかる便座装置は、表層部材に、ベース部材および中間部材のいずれにも接合されていない非接合部が設けられているから、当該非接合部の内側の領域が、中間部材が潰れたときにそこから押し出された空気が逃げる「空気だまり」として機能する。つまり、中間部材のクッション性が効果的に発現されるため、座り心地に優れた便座装置となる。

上記非接合部が側面を構成する部分であれば、上記「空気だまり」が存在することによる座り心地の低下（座面に「空気だまり」が存在することによる座り心地の低下）が抑制される。

表層部材が発泡層を有するものであれば、着座したときに感じる冷たさを低減することができる。

表層部材の発泡層を覆うように発泡層よりも材料密度が高いスキン層が設けられていれば、（表面が発泡層である場合に比して）表面の防汚性に優れたものとなる。

スキン層の表面には凹凸が形成されていれば、表面に発生しうる傷が目立ちにくいものとなる。

ベース部材および表層部材がともにオレフィン系樹脂で形成されていれば、ベース部材と表層部材の接合が容易である。例えば、溶着によって両者を接合すれば、両者の接合部の継ぎ目を目立たなくする（無くす）ことができ、当該接合部から異物が入り込んだり、接合部が剥がれてしまったりするおそれが低下する。

着座検出手段によって使用者が着座していないと判断される場合に電源供給路が遮断されるようにすれば、使用者が着座しないと給電されないため、待機電力をゼロにすることができる。

遅延手段を設けることにより、着座後一定時間脱臭機能を継続させることができる。

（ａ）は本発明の一実施形態にかかる便座装置の外観図であり、（ｂ）は（ａ）に示すＡ−Ａ線断面を模式的に示した図である。 中間部材の外観図である。 表層部材の断面を模式的に示した図である。 ベース部材と表層部材の溶着方法の一例（溶着と表層部材の切断を同時に行う工程）を示した図である。 使用者が座面に着座した状態における便座装置の断面（空気だまりが存在する様子）を模式的に示した図である。 （ａ）は変形例にかかる便座装置の回路図であり、（ｂ）は脱臭用ファンの制御を説明するためのタイムチャートである。

以下、本発明の一実施形態にかかる便座装置１を詳細に説明する。図１に示す本実施形態にかかる便座装置１は、ベース部材１０、表層部材２０および中間部材３０を備える。本実施形態にかかる便座装置１は、座面１ａの形状がいわゆるＯ型のものを例に説明するが、その他の形状のもの（例えばＵ型のもの）に対しても同様の技術思想が適用可能である。

ベース部材１０は、硬質樹脂で成形されたベースとなる部分である。便器に対して直接または間接的（便器に固定される他の部材を介して）に回動自在に接続されるヒンジ１ｃも含めて一体成形される。本実施形態におけるベース部材１０は、ポリプロピレンからなる。ベース部材１０は、断面で見て、中間部材３０が接続される座面部１１および当該座面部１１の周縁から下方に延びる側面部１２を有する。

表層部材２０は便座の表面を構成する部分である。また、本実施形態では、便座の座面１ａおよび側面１ｂを構成する。表層部材２０の具体的な構造（層構造）については後述するが、本実施形態おける表層部材２０はポリエチレンからなる。表層部材２０は、その端部がベース部材１０の側面部１２の下端面１２１に溶着により接合されている。表層部材２０の端縁とベース部材１０の下端面１２１の内側の側縁が面一となるように両者は接合されている。ベース部材１０および表層部材２０はいずれもオレフィン系樹脂からなるものであるため、溶着特性に優れる。つまり、溶着により両者を接合することで、当該接合箇所に継ぎ目が生じないものとすることができる。よって、当該溶着による接合箇所から異物が入り込んだり、接合箇所が剥がれてしまったりするおそれが低下する。

ベース部材１０と表層部材２０の端部の溶着による接合手法はどのようなものであってもよい。本実施形態では、図４に示すように、ベース部材１０と表層部材２０の溶着加工と、表層部材２０の無駄な部分を切断するトリミング加工を同時に行う。つまり、溶着用の熱ローラＲとトリミング用のカッターＣが一体化された部材（溶着＋トリミング装置Ｕ）を、ロボット等によってベース部材１０の側面部１２の下端面１２１に沿って移動させることで、両者を溶着により接合すると同時に、表層部材２０の無駄な部分を切断する。

中間部材３０（外観については図２参照）は、ベース部材１０と表層部材２０の間に介在される部材であって、弾性を有する発泡体である。本実施形態における中間部材３０は連続気泡の発泡ウレタンである。中間部材３０は、その下面がベース部材１０の座面部１１の上面に接合される。また、中間部材３０は、その上面が表層部材２０の下面（座面１ａを構成する部分の下面）に接合される。これらの接合構造はどのようなものであってもよい。例えばアクリル系接着剤を介して接合される。

このように、本実施形態では、中間部材３０はベース部材１０の座面部１１に接合されるため、便座装置１全体でみると、座面１ａ部分は表面側から表層部材２０、中間部材３０、ベース部材１０の三層構造となっており、側面１ｂ部分は外側から表層部材２０、ベース部材１０の二層構造となっている。各層（各部材）の厚みは特定の値に限定されるものではないが、本実施形態では、ベース部材１０が５ｍｍ、中間部材３０（非変形時）が５ｍｍ、表層部材２０（非変形時）が２ｍｍに設定されている。また、表層部材２０とベース部材１０、表層部材２０と中間部材３０の接着層（接着剤の厚み）は０．１ｍｍ程度とされている。

上述したように、本実施形態における表層部材２０は、端部がベース部材１０に直接接合されており、座面１ａを構成する部分の下面が中間部材３０を介して間接的にベース部材１０に接合されているものである（以下、かかる直接または間接的にベース部材１０に接合された部分を接合部２１と称する）。一方、その他の部分はベース部材１０に接合されていない（以下、かかるベース部材１０に接合されていない部分を非接合部２２と称する）。本実施形態における非接合部２２は、座面１ａに対して交差する側面１ｂ（重力方向に略平行な面）を構成する部分である。このように接合部２１と非接合部２２が構成されているため、表層部材２０に沿う方向でみて、非接合部２２は接合部２１に囲まれた領域であるということができる。つまり、非接合部２２とベース部材１０の側面部１２との間の空間（当該空間が、後述する空気だまりＳとして機能することになる）は、接合部２１によって密閉された空間であるということができる。

表層部材２０の断面の具体的な構造（層構造）は図３に示す通りである。基本的には、表層部材２０は、ベース部材１０と同様のオレフィン系樹脂（本実施形態ではポリエチレン）を発泡成形してなるものである。つまり、表層部材２０のベースとなる層は独立気泡の発泡層２０１である。当該発泡層２０１を覆うようにして、当該発泡層２０１よりも材料密度が高い部分であるスキン層２０２が形成されている。スキン層２０２は、発泡層２０１よりも平滑な表面（細孔の数が少ない表面）を有する部分であるともいえる。また、当該スキン層２０２の表面には、凹凸２０２ａ（シボ加工）が形成されている。表層部材２０は便座装置１の外側表面の全体を構成するものであるため、便座装置１の外側表面は、凹凸２０２ａが形成されたスキン層２０２によって構成されているということである。

このように構成される便座装置１によって奏される効果は次の通りである。本実施形態における便座装置１の外側表面は、ベースが発泡層２０１である表層部材２０によって構成されている。つまり、使用者が着座する面が、当該表層部材２０によって構成されている。したがって、当該表層部材２０の発泡層２０１の作用により、使用者が着座したときに受ける冷感が低減される。ヒータ等の座面１ａを温める装置を設けることを否定するものではないが、このような装置を設けなくても着座時に不快感を与えるおそれは低い。また、弾性を有する発泡層２０１および中間部材３０のクッション性による衝撃緩和作用も発現される。また、便蓋を閉じる際の衝撃緩和作用も発現され、従来の便蓋が有するゴム足が不要になり、コスト低減につながる。

また、表層部材２０の発泡層２０１はスキン層２０２に覆われている。このようなスキン層２０２が形成されているため、表面に発泡層２０１を露出した場合に比して、便座装置１の表面が汚れにくい。つまり、表面に発泡層２０１が露出していると、発泡層２０１の気泡に汚れ等が溜まりやすくなってしまうところ、本実施形態では、発泡層２０１よりも材料密度が高いスキン層２０２が表面を構成するため、汚れ等が溜まりにくいし、清掃も楽である。また、表層部材２０は、真空成形によりベース部材１０、中間部材３０の上面に被覆（成形）されつつ接着固定されるものとする。

また、スキン層２０２の表面には凹凸２０２ａが形成されているため、傷や皺等が目立ちにくい。本実施形態では、表層部材２０はそれ自体（発泡層２０１）が弾性を有するものであるし、中間部材３０も弾性を有するものである。したがって、使用者が着座する度に、表層部材２０における座面１ａを構成する部分が変形する。そのため、座面１ａには傷や皺等が発生しやすいところ、予め形成されている凹凸２０２ａにより当該傷や皺等が目立ちにくいものとなる。なお、本実施形態では、かかる凹凸２０２ａは表層部材２０の全体に形成されているが、座面１ａを構成する部分のみに形成された構成としてもよい。

また、使用者が着座すると、中間部材３０が変形する。中間部材３０が変形すると、発泡部材である中間部材３０の内部の空気が押し出される。図５に示すように、本実施形態では、当該押し出された空気の逃げ道である空気だまりＳ（表層部材２０の被接合部とベース部材１０の間の空間）が形成されているため、中間部材３０のクッション性が効果的に発現され、座り心地に優れた便座装置１となる。より具体的には、本実施形態では、表層部材２０の全てを直接または間接的（中間部材３０を介して）にベース部材１０に接合する（全部が接合部２１である）わけではなく、一部を接合しない（非接合部２２である）構造とし、当該接合しない部分を上記空気だまりＳとして機能するようにしている。なお、表層部材２０に沿う方向でみて、非接合部２２は接合部２１に囲まれた領域である、換言すれば「空気だまりＳ」は密閉された空間であるため、中間部材３０から押し出された空気が外部に排出されるといったことはない。

そして、上記「空気だまりＳ」は便座の側面１ｂ側に形成されるため、着座した際に中間部材３０から押し出された空気は側面１ｂを膨らませるように作用する。つまり、座面１ａに「空気だまりＳ」が存在することによる座り心地の低下が抑制される。ただし、当該「空気だまりＳ」が座面１ａに形成されることを否定するものではない。例えば、座面１ａの後方等、座り心地にあまり影響を与えない箇所に「空気だまりＳ」が形成される構成としてもよい。また、表層部材２０における中間部材３０に接する面の一部が中間部材３０に接合されていないようにする（表層部材２０における中間部材３０に接する部分の一部を非接合部２２とする）ことで、中間部材３０と表層部材２０の間に「空気だまりＳ」が形成されるようにしてもよい。

以上説明した本実施形態にかかる便座装置１は、電気的要素（局部洗浄装置、便座開閉装置、暖房（便座を温める）装置等）を設けていない便座とすることもできるが、電気的要素が設けられた便座とすることもできる。以下、電気的要素（図６（ａ）参照）が設けられた便座装置１を説明する。

図６（ａ）に示すように、本例にかかる便座装置１は、使用者が着座しているか否かを検出する着座検出手段４０を備える。着座検出手段４０は、使用者が着座したことの圧力によって動作する機械的なスイッチ（以下、着座検出スイッチ４１と称することもある）を有する。着座検出スイッチ４１を設ける位置等はどのようなものであってもよい。例えば、使用者が着座すると、その圧力により便座が若干手前側に傾斜する状態となることを利用し、ヒンジ１ｃに着座検出スイッチ４１を設けることが考えられる。また、使用者が着座すると、便座における便器に接触する脚部（図示せず）若干変形することを利用し、当該脚部に着座検出スイッチ４１を設けることが考えられる。着座検出スイッチ４１は、ＣＰＵ６０（マイコン）および電源回路６１に対し直列に接続されており、ＣＰＵ６０が着座検出スイッチ４１のＯＮ・ＯＦＦを検出することで、着座の有無を判断する。

本例では、着座検出スイッチ４１と連動する電源スイッチ４２が設けられている。かかる電源スイッチ４２も、使用者の着座によって動作するスイッチであるから、着座検出手段４０の一部であるとみることもできる。電源スイッチ４２は、電源５０と各種電気的負荷５１を繋ぐ回路を開閉するスイッチである。つまり、電源スイッチ４２がＯＦＦになると、各種電気的負荷５１への給電が遮断される。各種電気的負荷５１としては種々考えられる。例えば、人体の局部に洗浄水を噴出する局部洗浄装置付きの便座装置１とするのであれば、洗浄水を温めるヒータ、洗浄水の流れを制御する各種バルブ、ユーザが使用するリモコン、洗浄ノズルを駆動するモータ等が各種電気的負荷５１として電源スイッチ４２を介して電源５０に接続される。また、各電気的負荷のそれぞれを制御するためのスイッチ７０（ＣＰＵ６０によって制御される（制御用の配線については図示を省略している））が設けられている。なお、本例では、各種電気的負荷５１は、電源スイッチ４２がＯＮである場合に電源回路６１を介して給電される一または複数の第一種電気的負荷５１１と、電源スイッチ４２がＯＮとなることで電源５０から直接的に給電される第二種電気的負荷５１２を含む。電源回路６１は電源スイッチ４２を介して電源５０に接続されたものであり、交流から直流へ変換する回路である。いずれの電気的負荷であっても、電源スイッチ４２がＯＦＦとなることで、給電が遮断されるということに変わりはない。

また、本例では、上記電気的負荷の一つとみなすこともできるが、電源５０に対する接続構造が他の電気的負荷と異なるものとして、脱臭用ファン５２が設けられている。脱臭用ファン５２は、用を足した後の臭いを除去するために、使用後（用を足した後）も所定時間駆動させる必要があるものである。かかる脱臭用ファン５２（厳密には脱臭用ファン５２を駆動させるモータ）は、電源スイッチ４２を介して電源５０に接続されるだけでなく、ファン用スイッチ５２１（ＣＰＵ６０によって制御される（制御用の配線については図示を省略している））を介して電源５０に接続されている。換言すれば、電源スイッチ４２とファン用スイッチ５２１が並列に接続されており、少なくともいずれかのスイッチがＯＮであれば、脱臭用ファン５２に給電されるように構成されている。かかるファン用スイッチ５２１として、本例ではトライアック等をラッチスイッチ的な役割を果たすものとして用いている。

このように構成される本例にかかる便座装置１によって奏される効果は以下の通りである。使用者が着座する（図５（ｂ）におけるＴ１の時点）ことで、着座検出スイッチ４１および電源スイッチ４２がＯＮになるため、電源５０から各種電気的負荷５１への給電が可能な状態となる。当該着座時における各種電気的負荷５１の制御態様等は、従来と同じであるため説明を省略する。なお、本例では、着座検出後、ファン用スイッチ５２１をＯＮさせる（図５（ｂ）におけるＴ２の時点）。使用者が着座している際には、電源スイッチ４２がＯＮであるため、ファン用スイッチ５２１をＯＮにしなくても脱臭用ファン５２を駆動させることができる。しかし、詳細を後述するように、使用者が立ち上がって電源スイッチ４２がＯＦＦとなってからもファン用スイッチ５２１のＯＮ状態を所定時間維持することで脱臭用ファン５２の駆動を継続することになるところ、使用者が立ち上がるタイミングは不定であるため、着座検出後できるだけ早く予めファン用スイッチ５２１をＯＮさせておくことで、電源スイッチ４２がＯＦＦとなってからも脱臭用ファン５２の駆動が継続されるようにする。

着座していた使用者が立ち上がると、着座検出スイッチ４１および電源スイッチ４２がＯＦＦになる（図５（ｂ）におけるＴ３の時点）。そのため、電源５０から各種電気的負荷５１への給電路が遮断された状態となる。つまり、本例では、使用者が着座しない限り、全ての電気的負荷に対する給電路が遮断された状態となる。そのため、待機電力をゼロにすることができる。なお、本例の便座装置１は、上述したように着座時の冷感を低減する構造を有するものであるため、待機中にヒータを出力する等させて座面１ａを温めておく必要がない。

ただし、本例では、使用者が立ち上がってから所定時間は、脱臭用ファン５２の駆動を継続させる。使用者が立ち上がると着座検出スイッチ４１および電源スイッチ４２がＯＦＦになるが、電源回路６１内に設けられたコンデンサ等の蓄電要素により、ＣＰＵ６０はすぐにはＯＦＦとならない（ＯＦＦとなるまでの遅延時間が生じる）。その間に、ＣＰＵ６０は、着座検出スイッチ４１がＯＦＦとなったことを検出した時点（図５（ｂ）におけるＴ３の時点）から、所定時間（図５（ｂ）におけるＴ３の時点からＴ４の時点まで）、ファン用スイッチ５２１のＯＮ状態を継続することができる。つまり、電源スイッチ４２を介した脱臭用ファン５２への給電は遮断されるが、ファン用スイッチ５２１を介した脱臭用ファン５２への給電を所定時間維持することができる。このように、本例では、使用者が立ち上がってから所定時間、脱臭用ファン５２の駆動を維持するための遅延手段（遅延回路）が構築されているため、使用者の立ち上がりとともに電源スイッチ４２がＯＦＦとなる構成であっても、所定時間脱臭用ファン５２の駆動を維持することができる。なお、電源スイッチ４２がＯＦＦとなってから、ＣＰＵ６０（電源回路６１）がＯＦＦとなる時間以内であれば、脱臭用ファン５２の駆動を維持する時間（図５（ｂ）におけるＴ３の時点からＴ４の時点までの時間）は適宜変更可能である。

なお、電源スイッチ４２がＯＦＦとされてから所定時間駆動させる対象は脱臭用ファン５２に限られず、他の電気的負荷を駆動させるようにしてもよい。例えば、用を足した後、一定時間辺りを照らす照明を当該対象として設定してもよい。

以上、本発明の実施形態（およびその変形例）について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。

１ 便座装置
１ａ 座面
１ｂ 側面
１０ ベース部材
２０ 表層部材
２１ 接合部
２２ 非接合部
２０１ 発泡層
２０２ スキン層
２０２ａ 凹凸
３０ 中間部材
Ｓ 空気だまり
４０ 着座検出手段
４１ 着座検出スイッチ
４２ 電源スイッチ
５２ 脱臭用ファン
５２１ ファン用スイッチ
Ｕ 溶着＋トリミング装置
Ｒ 溶着用熱ローラ
Ｃ トリミング用カッター

Claims (8)

1. ベース部材と、
   表面の少なくとも一部を構成する表層部材と、
   前記ベース部材と表層部材の間に介在される部材であって、弾性を有する発泡材で形成された中間部材と、
   を備え、
   前記表層部材は、
   前記ベース部材に直接または前記中間部材を介して間接的に接合された接合部と、
   前記接合部に囲まれるようにして設けられる、前記ベース部材および前記中間部材のいずれにも接合されていない非接合部と、
   を含む、便座装置。
2. 前記表層部材における前記接合部は、使用者が着座する座面を構成する部分を含み、前記表層部材における前記非接合部は、前記座面に対して交差する側面を構成する部分を含む、請求項１に記載の便座装置。
3. 前記表層部材は発泡層を有する、請求項１または請求項２に記載の便座装置。
4. 前記表層部材は、前記発泡層を覆うように設けられた層であって、当該発泡層よりも材料密度が高いスキン層を有する、請求項３に記載の便座装置。
5. 前記スキン層の表面には凹凸が形成されている、請求項４に記載の便座装置。
6. 前記ベース部材および前記表層部材は、オレフィン系樹脂で形成されている、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の便座装置。
7. 使用者が着座したことによる圧力により動作するスイッチを含む着座検出手段を備え、
   前記着座検出手段によって使用者が着座していないと判断される場合に電源供給路が遮断される、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の便座装置。
8. 前記着座検出手段によって使用者が着座していると判断される状態から、使用者が着座していないと判断された状態に変化した後、所定時間脱臭用ファンを駆動させる遅延手段を備える、請求項７に記載の便座装置。

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