JP2018122030A - トイレ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】便座又は便蓋が電動開閉で全開角度に到達した際の、便座又は便蓋の揺動を抑制したトイレ装置を提供する。【解決手段】便座又は便蓋を回動可能に軸支する本体部と、モータの駆動力を便座又は便蓋に付与することにより、便座又は便蓋の電動開閉を行う電動開閉機構と、便座又は便蓋を開く方向に付勢するアシストユニットと、モータの動作を制御する制御部と、を備え、アシストユニットが便座又は便蓋の回転軸に加える開く方向のトルクは、全閉角度から所定角度までの第１領域においては便座又は便蓋の自重による閉じる方向のトルクよりも小さく、所定角度から全開角度までの第２領域においては閉じる方向のトルクよりも大きく、制御部は、便座又は便蓋を開く際に、第２領域においては、便座又は便蓋の回転を制動する制動力をモータから便座又は便蓋に付与することを特徴とするトイレ装置である。【選択図】図１

Description

本発明の態様は、一般的に、トイレ装置に関する。

便座又は便蓋の電動開閉機構を備え、便座又は便蓋を自動的に開閉できるようにしたトイレ装置が知られている（例えば、特許文献１）。便座又は便蓋の電動開閉を行うトイレ装置では、便座又は便蓋が勢いよく全開角度に到達し、前後に揺動してしまう場合がある。特許文献１では、速度評価点での出力軸速度を見て次の駆動力を決定しているが、出力軸速度は嵌合部ガタの影響があるので、実際の便座又は便蓋の速度とは異なる。また、特に、バネなどを用いて便座又は便蓋の開く方向への回転をアシストする場合に、回転軸に加わるトルクの向きが反転する負荷反転ポイントでは、ガタの影響が最も大きく、速度評価、制御に関しては最も制御し難いポイントになる。従来は、この負荷反転ポイントと全開角度が近かったので、完全に便座又は便蓋の揺動を抑えることが難しかった。こうした便座又は便蓋の揺動は、品位の低い印象を使用者などに与えてしまう可能性がある。

このため、トイレ装置では、便座又は便蓋が電動開閉で全開角度に到達した際の、便座又は便蓋の揺動を抑制することが望まれている。

特開２００２−０６５５１２号公報

本発明は、かかる課題の認識に基づいてなされたものであり、便座又は便蓋が電動開閉で全開角度に到達した際の、便座又は便蓋の揺動を抑制したトイレ装置を提供することを目的とする。

第１の発明は、便座又は便蓋を全閉角度と全開角度との間で回動可能に軸支する本体部と、モータを有し、前記モータの駆動力を前記便座又は便蓋に付与することにより、前記便座又は便蓋の電動開閉を行う電動開閉機構と、前記便座又は便蓋を開く方向に付勢するアシストユニットと、前記モータの動作を制御する制御部と、を備え、前記アシストユニットが前記便座又は便蓋の回転軸に加える開く方向のトルクは、前記全閉角度から所定角度までの第１領域においては、前記便座又は便蓋の自重による閉じる方向のトルクよりも小さく、前記所定角度から前記全開角度までの第２領域においては、前記閉じる方向のトルクよりも大きく、前記制御部は、前記便座又は便蓋を開く際に、前記第１領域においては、開く方向への駆動力を前記モータから前記便座又は便蓋に付与し、前記モータの駆動力と前記アシストユニットの付勢力とで前記便座又は便蓋を開く方向に回転させ、前記第２領域においては、前記便座又は前記便蓋の回転を制動する制動力を前記モータから前記便座又は便蓋に付与し、前記モータで回転を制動しつつ、前記アシストユニットの付勢力のみで前記便座又は便蓋を前記全開角度まで回転させることを特徴とするトイレ装置である。

このトイレ装置によれば、第２領域においては、便座又は便蓋の回転を制動する制動力をモータから便座又は便蓋に付与し、モータで回転を制動しつつ、アシストユニットの付勢力のみで便座又は便蓋を全開角度まで回転させる。これにより、便座又は便蓋を全閉角度から全開角度まで適切に回転させつつ、便座又は便蓋が勢いよく全開角度に到達し、便座又は便蓋が前後に揺動してしまうことを抑制することができる。例えば、全閉角度から全開角度まで便座又は便蓋を滑らかに回転させ、便座又は便蓋の電動開閉を行うトイレ装置の品位を向上させることができる。

第２の発明は、第１の発明において、前記モータから前記便座又は便蓋に付与される制動力は、前記便座又は便蓋の回転速度の上昇にともなって強くなることを特徴とするトイレ装置である。

このトイレ装置によれば、便座又は便蓋が勢いよく全開角度に到達してしまうことを、より確実に抑制することができる。例えば、より滑らかに便座又は便蓋を開くことができ、トイレ装置の品位をより向上させることができる。

第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記モータは、一対の端子を有し、前記制御部は、前記一対の端子間に通電することにより、前記モータから前記便座又は便蓋に駆動力を付与し、前記一対の端子を短絡させることにより、前記モータから前記便座又は便蓋に制動力を付与することを特徴とするトイレ装置である。

このトイレ装置によれば、便座又は便蓋に対し、簡単な制御で適切に制動力を付与することができる。例えば、より滑らかに便座又は便蓋を開くことができ、トイレ装置の品位をより向上させることができる。

本発明の態様によれば、便座又は便蓋が電動開閉で全開角度に到達した際の、便座又は便蓋の揺動を抑制したトイレ装置を提供することができる。

図１（ａ）〜図１（ｃ）は、実施形態に係るトイレ装置を表す斜視図である。 実施形態に係るトイレ装置の一部を表す斜視図である。 実施形態に係るトイレ装置の一部を表す側面図である。 便座の電動開閉機構を表す断面図である。 便蓋の電動開閉機構を表す断面図である。 実施形態に係るトイレ装置の一部を表すブロック図である。 実施形態に係るトイレ装置の特性の一例を表すグラフ図である。

以下、実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
図１（ａ）〜図１（ｃ）は、実施形態に係るトイレ装置を表す斜視図である。
図１に表したように、トイレ装置１０は、本体部１２と、便座１４と、便蓋１６と、を備える。

本体部１２は、例えば、洋式腰掛便器（以下説明の便宜上、単に「便器」と称する）１８と、機能部２０と、を有する。機能部２０は、便器１８に取り付けられる。機能部２０は、例えば、使用者の人体局部（例えば「おしり」など）を洗浄する局部洗浄機能、人体局部を乾燥させる乾燥機能、便座１４の座面を温める暖房便座機能などの種々の機能を有する。機能部２０は、換言すれば、衛生洗浄装置あるいは暖房便座装置である。機能部２０は、便器１８に対して一体的に取り付けられている。機能部２０は、便器１８に対して着脱可能に取り付けてもよい。

便器１８は、ボウル部１８ａを有する。ボウル部１８ａは、下方に凹む凹状である。便器１８は、ボウル部１８ａにおいて使用者の尿や便などの排泄物を受ける。機能部２０は、便器１８のボウル部１８ａよりも後方の部分に取り付けられる。

便座１４は、便座本体３０と、ヒンジ部３２と、を有する。ヒンジ部３２は、便座本体３０の後部中央に設けられている。便蓋１６は、便蓋本体４０と、ヒンジ部４２と、を有する。ヒンジ部４２は、便蓋本体４０の後部中央に設けられている。本体部１２は、ヒンジ部３２の両側を挟んで便座１４を回動可能に軸支するとともに、ヒンジ部４２の両側を挟んで便蓋１６を回動可能に軸支する。

便座１４は、ヒンジ部３２を介して本体部１２に軸支されることにより、図１（ｂ）に表す閉じ位置と、図１（ｃ）に表す開き位置と、に移動する。閉じ位置は、便器１８のボウル部１８ａの上に載置され、使用者の着座を可能にする位置である。開き位置は、便器１８から上方に退避し、便器１８の上面などを露呈させる位置である。閉じ位置は、換言すれば、便座１４を下げた状態であり、開き位置は、換言すれば、便座１４を上げた状態である。

便座本体３０は、閉じ位置においてボウル部１８ａの少なくとも一部を上方に露呈させる開口部３０ａを有する。この例において、便座１４は、貫通孔状の開口部３０ａを有する、いわゆるＯ型の便座である。便座１４は、Ｏ型に限ることなく、Ｕ型でもよい。開口部３０ａは、便座本体３０の前端部分に切れ込みを形成する切り欠き状でもよい。

便蓋１６は、ヒンジ部４２を介して本体部１２に軸支されることにより、図１（ａ）に表す閉じ位置と、図１（ｂ）及び図１（ｃ）に表す開き位置と、に移動する。閉じ位置は、便器１８及び便座１４の上方を覆う位置である。開き位置は、便器１８及び便座１４から上方に退避し、便座１４を露呈させる位置である。トイレ装置１０では、便蓋１６を開き位置にし、便座１４を閉じ位置にすることにより、便座１４の上に座った状態でトイレ装置１０を使用することができる。

ここで、本願明細書においては、便座１４に座った使用者からみて上方を「上方」とし、便座１４に座った使用者からみて下方を「下方」とする。また、開いた状態の便蓋１６に背を向けて便座１４に座った使用者からみて前方を「前方」とし、後方を「後方」とし、右側を「右側方」とし、左側を「左側方」とする。

また、本願明細書においては、閉じ位置にある便座１４及び便蓋１６の角度を「全閉角度」と称す。そして、開き位置にある便座１４及び便蓋１６の角度を「全開角度」と称す。本体部１２は、便座１４及び便蓋１６を全閉角度と全開角度との間で回動可能に軸支する。全閉角度を０°とする時、全開角度は、例えば、９０°〜１００°程度である。

便蓋１６は、光源ユニット４４をさらに有する。光源ユニット４４は、便蓋本体４０の内側の面に設けられ、便蓋１６を閉じた状態において便器１８のボウル部１８ａ（便座１４の開口部３０ａ）と対向する位置に配置されている。ボウル部１８ａの表面には、光触媒層が設けられている。光源ユニット４４は、便蓋１６を閉じた状態において、光触媒層に向けて紫外線を照射することにより、光触媒層を活性化する。これにより、例えば、ボウル部１８ａの表面に付着した汚れなどを分解し、ボウル部１８ａの表面の菌を減らすことができる。また、光触媒層の親水性を向上させ、ボウル部１８ａの表面に汚れなどを付着し難くすることができる。

図２は、実施形態に係るトイレ装置の一部を表す斜視図である。
図２は、トイレ装置１０において、機能部２０を取り外した状態を表している。
図２に表したように、便器１８の両側部は、後方に向かうに従って上方に迫り上がる迫り上がり部１８ｂを有する。側方から見た状態において、便器１８の高さは、座面の高さを形成する前端部の高さから後方に向かって次第に高くなる。便器１８は、ボウル部１８ａよりも後方、かつ各迫り上がり部１８ｂの間に、中空状の空間１８ｃを有する。便器１８は、この空間１８ｃ内に機能部２０の少なくとも一部を収納する。この例では、機能部２０の一部が、便器１８よりも上方に突出している（図１（ｃ）参照）。便器１８は、空間１８ｃ内に機能部２０の全体を収納してもよい。

また、図２に表したように、便座１４及び便蓋１６は、便器１８に軸支される。便器１８は、便座１４及び便蓋１６を回動可能に軸支する支持部２２を有する。支持部２２は、支持板２４を介して便器１８の空間１８ｃ内に取り付けられている。支持部２２は、機能部２０よりも後方に配置される。従って、便座１４の回転軸及び便蓋１６の回転軸は、機能部２０よりも後方に配置される。便器１８を上方から見た形状は、略楕円形状である。便器１８の幅は、前端部から中央部に向かって次第に広くなり、中央部から後端部に向かって次第に狭くなる。便器１８は、中央部よりも幅の狭くなった後端部において、便座１４及び便蓋１６を回動可能に軸支する。

便座１４は、閉じ位置において、便器１８のボウル部１８ａの周縁の上方を覆うとともに、機能部２０全体の上方を覆う（図１（ｂ）及び図１（ｃ）参照）。このように、機能部２０全体の上方を便座１４で覆い、便座１４を閉じ位置にした状態において、機能部２０が、トイレ装置１０の前方に立った使用者から視認されないようにする。これにより、トイレ装置１０のデザイン性を向上させることができる。また、便座１４は、閉じ位置において、便器１８よりも上方に突出した部分の側方を覆う（図１（ｂ）参照）。これにより、側方から見た場合においても、機能部２０の視認を抑制することができ、トイレ装置１０のデザイン性をより向上させることができる。

便蓋１６のヒンジ部４２は、便座１４のヒンジ部３２よりも後方に位置する。便蓋１６の回転軸は、例えば、便座１４の回転軸の後方かつ下方に位置する。これにより、便蓋１６は、閉じ位置において、便座１４の上方の全体を覆うとともに、便座１４の側方を覆う。また、便蓋１６の形状は、便器１８の上端の形状に対応しており、閉じ位置において、便器１８との間に隙間が空くことを抑制する。これにより、便蓋１６を閉じた状態においても、トイレ装置１０のデザイン性を向上させることができる。

図３は、実施形態に係るトイレ装置の一部を表す側面図である。
図３に表したように、トイレ装置１０は、電動開閉機構５０、５２をさらに有する。電動開閉機構５０、５２は、本体部１２に設けられる。電動開閉機構５０、５２は、例えば、便器１８の空間１８ｃ内において支持部２２に取り付けられる。電動開閉機構５０は、便座１４の電動開閉を行う。電動開閉機構５２は、便蓋１６の電動開閉を行う。電動開閉機構５０、５２は、例えば、人体検知センサによる使用者の検知結果や、リモコンなどの操作部からの指示に応じて、便座１４、便蓋１６の電動開閉を行う。

電動開閉機構５２は、インターロック機構５３を有する。インターロック機構５３は、便蓋１６の閉じ位置から開き位置への移動に応じて光源ユニット４４への通電経路を機械的に遮断する。すなわち、インターロック機構５３は、便蓋１６が閉じ位置の近傍にある時にのみ、光源ユニット４４からの紫外線の照射を可能にする。これにより、使用者などに紫外線が照射されてしまうことを適切に抑制することができる。

図４は、便座の電動開閉機構を表す断面図である。
図４は、図３のＡ１−Ａ２線断面に相当する。
図４に表したように、便座１４の電動開閉機構５０は、モータ６０と、伝達機構６２と、を有する。モータ６０は、回転軸ＲＡ１２を便座１４のヒンジ部３２の回転軸ＲＡ１１とオフセットさせて配置されている。すなわち、モータ６０の回転軸ＲＡ１２は、ヒンジ部３２の回転軸ＲＡ１１と同軸ではない。伝達機構６２は、モータ６０とヒンジ部３２の一端３２ａとを接続し、モータ６０の駆動力をヒンジ部３２に伝達する。このように、電動開閉機構５０は、モータ６０の駆動力を便座１４に付与することにより、便座１４の電動開閉を行う。

モータ６０の回転軸ＲＡ１２は、高さ方向においてヒンジ部３２の回転軸ＲＡ１１とオフセットしている。モータ６０の回転軸ＲＡ１２は、例えば、ヒンジ部３２の回転軸ＲＡ１１に対して下方にオフセットする。

モータ６０は、ヒンジ部３２の幅内に配置される。これにより、電動開閉機構５０の左右方向の長さ（横幅）を短くすることができる。また、モータ６０の少なくとも一部は、上下方向において、ヒンジ部３２の少なくとも一部と重なる。換言すれば、モータ６０は、ヒンジ部３２の鉛直下方に配置される。これにより、電動開閉機構５０の前後方向の長さも短くすることができる。

モータ６０の回転軸ＲＡ１２は、ヒンジ部３２の回転軸ＲＡ１１と略平行である。これにより、モータ６０をより効率良く配置することができる。例えば、電動開閉機構５０の前後方向の長さをより短くすることができるとともに、モータ６０の回転軸ＲＡ１２がヒンジ部３２の回転軸ＲＡ１１に対して直交する場合（回転軸ＲＡ１２が上下方向に延びる場合）などと比べて、電動開閉機構５０の上下方向の長さを短くすることもできる。

モータ６０の回転軸ＲＡ１２のオフセットする方向は、下方向に限ることなく、上方向でもよいし、前後方向でもよい。モータ６０の位置は、上記に限ることなく、例えば、便器１８の空間１８ｃ内に適切に配置可能な任意の位置でよい。

伝達機構６２は、例えば、ギア列６３と、シャフト部６４と、ギア列６５と、出力軸６６と、を有する。ギア列６３は、複数のギアを有し、各ギアによってモータ６０の駆動力をシャフト部６４に伝達する。シャフト部６４は、ギア列６３から伝達された駆動力により、モータ６０に連動して回転する。ギア列６５は、複数のギアを有し、各ギアによってシャフト部６４の回転にともなう駆動力を出力軸６６に伝達する。出力軸６６は、ギア列６５に接続されるとともに、ヒンジ部３２の一端３２ａに接続される。出力軸６６は、ギア列６５から伝達された駆動力に応じて回転し、回転駆動力をヒンジ部３２に伝達する。出力軸６６の回転軸は、例えば、ヒンジ部３２の回転軸ＲＡ１１と同軸である。これにより、出力軸６６の回転に応じて、便座１４を電動開閉することができる。

トイレ装置１０は、アシストユニット５４をさらに有する。アシストユニット５４は、ヒンジ部３２内に設けられ、便座１４を開く方向に付勢する。これにより、アシストユニット５４は、便座１４を閉じ位置から開き位置に移動させる電動開閉機構５０の動作をアシストする。このように、アシストユニット５４を設けることにより、モータ６０において必要となるトルクを小さくし、モータ６０の小型化を図ることができる。

アシストユニット５４は、例えば、ケース部７０と、出力軸７２と、弾性体７４と、蓋部７６と、を有する。ケース部７０は、ヒンジ部３２内に設けられる。出力軸７２は、ケース部７０内に収納されるとともに、ケース部７０の一端及びヒンジ部３２の他端３２ｂから外方に突出し、支持部２２（本体部１２）に軸支される。ケース部７０は、軸周りに回転可能に出力軸７２を収納する。一方、支持部２２は、出力軸７２が回転しないように、出力軸７２を軸支する。便座１４の開閉においては、ケース部７０が、出力軸７２を軸に回転する。

このように、便座１４では、電動開閉機構５０の出力軸６６を介してヒンジ部３２の一端３２ａが支持部２２に軸支されるとともに、アシストユニット５４の出力軸７２を介してヒンジ部３２の他端３２ｂが支持部２２に軸支される。これにより、便座１４が、閉じ位置と開き位置との間で回動する。

弾性体７４は、ケース部７０内に収納され、出力軸７２に弾性力を付与することにより、便座１４を開く方向に付勢する。弾性体７４は、例えば、捩りコイルバネである。弾性体７４の一端は、ケース部７０に接続されている。弾性体７４の他端は、出力軸７２に接続されている。これにより、出力軸７２に弾性力を付与することができる。例えば、アシストユニット５４が設けられていない場合と比べて、便座１４を小さい力で閉じ位置から開き位置に移動させることができる。

蓋部７６は、ケース部７０の他端に取り付けられ、出力軸７２及び弾性体７４のケース部７０からの抜けを抑制する。

図５は、便蓋の電動開閉機構を表す断面図である。
図５は、図３のＢ１−Ｂ２線断面に相当する。
図５に表したように、便蓋１６の電動開閉機構５２は、モータ８０と、伝達機構８２と、を有する。なお、便蓋１６の電動開閉機構５２の構成は、便座１４の電動開閉機構５０の構成と実質的に同じであるから、詳細な説明は省略する。以下では、電動開閉機構５２の要点のみを説明する。

モータ８０は、回転軸ＲＡ２２を便蓋１６のヒンジ部４２の回転軸ＲＡ２１とオフセットさせて配置されている。モータ８０の回転軸ＲＡ２２は、高さ方向においてヒンジ部４２の回転軸ＲＡ２１とオフセットしている。モータ８０は、ヒンジ部４２の幅内に配置される。

伝達機構８２は、モータ８０とヒンジ部４２の一端４２ａとを接続し、モータ８０の駆動力をヒンジ部４２に伝達する。電動開閉機構５２は、モータ８０の駆動力を便蓋１６に付与することにより、便蓋１６の電動開閉を行う。伝達機構８２は、例えば、ギア列８３と、シャフト部８４と、ギア列８５と、出力軸８６と、を有する。

トイレ装置１０は、アシストユニット５６をさらに有する。アシストユニット５６は、ヒンジ部４２内に設けられ、便蓋１６を開く方向に付勢する。アシストユニット５６は、例えば、ケース部９０と、出力軸９２と、弾性体９４と、蓋部９６と、を有する。

インターロック機構５３は、例えば、スイッチ１００と、スライダ１０２と、バネ１０４と、回転カム１０６と、ケース１０８と、を有する。スイッチ１００は、接点のオン・オフを機械的に切り替える機械式のスイッチである。

スイッチ１００の接点は、光源ユニット４４と接続されている。スイッチ１００をオンにすることにより、光源ユニット４４への通電が可能になり、スイッチ１００をオフにすることにより、光源ユニット４４への通電経路が遮断される。すなわち、スイッチ１００は、光源ユニット４４の通電経路の一部を構成する。

スライダ１０２は、例えば、上下方向にスライド移動可能にケース１０８に支持され、スイッチ１００の接点に当接してスイッチ１００をオンにする位置と、スイッチ１００の接点から離間してスイッチ１００をオフにする位置と、に移動する。スライダ１０２は、例えば、上方に位置する時に、スイッチ１００をオンにし、下方に位置する時に、スイッチ１００をオフにする。

バネ１０４は、例えば、スライダ１０２とケース１０８との間に設けられ、スライダ１０２を上方に付勢する。すなわち、バネ１０４は、スイッチ１００がオンになる側に、スライダ１０２を付勢する。

回転カム１０６は、例えば、電動開閉機構５２のギア列８５に含まれるギアと同軸に接続され、このギアに従動して回転する。回転カム１０６は、便蓋１６が閉じ位置から所定の範囲内にある場合には、スライダ１０２から退避する。これにより、便蓋１６が閉じ位置から所定の範囲内にある場合には、バネ１０４の付勢力に応じてスライダ１０２が上昇し、スイッチ１００をオンにする。従って、便蓋１６が閉じ位置から所定の範囲内にある場合には、光源ユニット４４からの紫外線の照射が可能になる。「所定の範囲」とは、例えば、閉じ位置を０°とするとき、便蓋１６の開度が０°〜５０°程度の範囲である。

回転カム１０６は、便蓋１６が所定の範囲よりも開いた場合、スライダ１０２の上端に当接し、バネ１０４の付勢力に抗してスライダ１０２を下方に押し下げる。これにより、便蓋１６が所定の範囲よりも開いた場合には、スライダ１０２がスイッチ１００の接点から離間し、スイッチ１００がオフになる。従って、便蓋１６が所定の範囲よりも開いた場合には、光源ユニット４４への通電経路が機械的に遮断され、光源ユニット４４から紫外線を照射することができなくなる。

このように、インターロック機構５３を電動開閉機構５２と一体的に設けることにより、例えば、インターロック機構５３との電気的な接続をし易くすることができる。インターロック機構５３をアシストユニット５６側に設けることも考えられる。しかしながら、ヒンジ部４２内に配置されるアシストユニット５６側にインターロック機構５３を設ける場合、回動部であるヒンジ部４２内への配線経路の確保が難しくなってしまう。例えば、配線のための余分なスペースが必要となったり、配線を保持するための部材を増設したりしなければならず、装置の大型化を招いてしまう可能性がある。

従って、上記のように、インターロック機構５３を電動開閉機構５２と一体的に設ける。これにより、インターロック機構５３を設ける場合にも、インターロック機構５３との配線が容易になり、装置の大型化なども抑制することができる。なお、インターロック機構５３の構成は、上記に限ることなく、光源ユニット４４への通電経路を機械的に遮断可能な任意の構成でよい。

図６は、実施形態に係るトイレ装置の一部を表すブロック図である。
図６に表したように、トイレ装置１０は、制御部１２０をさらに備える。制御部１２０は、例えば、機能部２０に設けられる。制御部１２０は、便座１４の電動開閉機構５０のモータ６０、及び便蓋１６の電動開閉機構５２のモータ８０の動作を制御する。

モータ６０は、一対の端子６０ａ、６０ｂを有する。モータ６０は、一対の端子６０ａ、６０ｂ間への通電に応じてロータを回転させることにより、便座１４に駆動力を付与する。同様に、モータ８０は、一対の端子８０ａ、８０ｂを有し、一対の端子８０ａ、８０ｂ間への通電に応じて便蓋１６に駆動力を付与する。モータ６０、８０は、例えば、直流モータである。

制御部１２０は、一対の端子６０ａ、６０ｂ間に通電することにより、モータ６０から便座１４に駆動力を付与する。そして、制御部１２０は、一対の端子８０ａ、８０ｂ間に通電することにより、モータ８０から便蓋１６に駆動力を付与する。これにより、制御部１２０の制御に基づいて、便座１４及び便蓋１６の電動開閉を行うことができる。

モータ６０は、各端子６０ａ、６０ｂ間に通電されていない状態で便座１４が回転した際に、便座１４の回転を制動する制動力を便座１４に付与する。これにより、非通電状態においては、便座１４を回転し難くすることができる。この制動力は、例えば、コアと永久磁石との吸引力の作用に起因する、いわゆるコギングトルクである。同様に、モータ８０は、各端子８０ａ、８０ｂ間に通電されていない状態で便蓋１６が回転した際に、便蓋１６の回転を制動する制動力を便蓋１６に付与する。

また、モータ６０、８０では、各端子６０ａ、６０ｂを短絡させることにより、便座１４に付与する制動力を強くすることができ、各端子８０ａ、８０ｂを短絡させることにより、便蓋１６に付与する制動力を強くすることができる。

この制動力は、例えば、内部の巻線に電流が流れ、逆起電力が発生することに起因する。内部の巻線に流れる電流は、便座１４又は便蓋１６の回転速度が速くなるほど大きくなる。従って、各端子６０ａ、６０ｂを短絡させた場合、モータ６０から便座１４に付与される制動力は、便座１４の回転速度の上昇にともなって強くなる。各端子８０ａ、８０ｂを短絡させた場合、モータ８０から便蓋１６に付与される制動力は、便蓋１６の回転速度の上昇にともなって強くなる。

図７は、実施形態に係るトイレ装置の特性の一例を表すグラフ図である。
図７は、モータ８０のトルクが便蓋１６に加わらないようにした状態で便蓋１６を回転させた時に、便蓋１６の回転軸に加わるトルクの一例を表している。
図７の縦軸は、便蓋１６の回転軸に加わるトルク（Ｎ・ｍ）であり、図７の横軸は、便蓋１６の角度（°）である。図７では、便蓋１６の全閉角度を０°とし、開く方向に角度が増加するように図示している。また、図７では、便蓋１６が閉じる方向のトルクを正として図示している。

図７に表したように、モータ８０のトルクが便蓋１６に加わらないようにした状態で便蓋１６を回転させた場合、全閉角度と全開角度との間の所定角度において、便蓋１６の回転軸に加わるトルクの向きが反転する。以下では、トルクの向きが反転する所定角度を「反転角度」と称す。

全閉角度から反転角度までの第１領域においては、便蓋１６の自重による閉じる方向のトルク（以下、「自重トルク」と称す）が、アシストユニット５６による開く方向のトルク（以下、「アシストトルク」と称す）よりも大きい。これにより、第１領域においては、閉じる方向のトルクが、便蓋１６の回転軸に加わる。

自重トルクは、９０°に向かって次第に小さくなる。このため、便蓋１６を全閉角度から開く方向に回転させると、便蓋１６の回転軸に加わる閉じる方向のトルク（自重トルクとアシストトルクの差分）は、次第に小さくなる。そして、便蓋１６が反転角度に到達すると、自重トルクとアシストトルクとがバランスする。

反転角度から全開角度までの第２領域においては、上記とは反対に、アシストトルクの方が、自重トルクよりも大きくなる。これにより、第２領域においては、開く方向のトルクが、便蓋１６の回転軸に加わる。

このように、アシストユニット５６のアシストトルクは、第１領域においては、自重トルクよりも小さく、第２領域においては、自重トルクよりも大きい。アシストユニット５６は、例えば、上記の条件を満たすように、弾性体９４の弾性力などが設定される。

制御部１２０は、便蓋１６を開く際に、第１領域においては、各端子８０ａ、８０ｂ間に通電を行い、開く方向への駆動力をモータ８０から便蓋１６に付与することにより、モータ８０の駆動力とアシストユニット５６の付勢力とで便蓋１６を開く方向に回転させる。

そして、制御部１２０は、第２領域においては、各端子８０ａ、８０ｂを短絡させ、便蓋１６の回転を制動する制動力をモータ８０から便蓋１６に付与することにより、モータ８０で回転を制動しつつ、アシストユニット５６の付勢力のみで便蓋１６を全開角度まで回転させる。

制御部１２０は、例えば、便蓋１６が反転角度に到達したことに応じてモータ８０を駆動状態から制動状態に切り替える。この際、便蓋１６の回転角度は、モータ８０の制御状態から検知してもよいし、センサなどを用いて検知してもよい。

制御部１２０は、より詳しくは、アシストトルクと自重トルクとの差分が、制動トルクよりも大きくなったタイミングで駆動状態から制動状態に切り替える。駆動状態から制動状態への切り替えのタイミングは、モータ８０で回転を制動しつつ、アシストユニット５６の付勢力のみで便蓋１６を全開角度まで回転させることが可能な任意のタイミングでよい。

一方、駆動状態から制動状態への切り替えのタイミングが、全開角度に近すぎると、ヒンジ部４２のガタツキなどにより、便蓋１６を適切に制動することができなくなってしまう可能性がある。従って、駆動状態から制動状態への切り替えのタイミングは、例えば、全開角度から全閉角度側に１０°以上離間した位置に設定することが好ましい。

例えば、全開角度が９０°〜１００°程度に設定される場合、反転角度は、５０°〜８０°程度に設定されることが好ましく、６０°〜７０°程度であることがより好ましい。そして、全開角度から１０°以上離間した位置で、駆動状態から制動状態に切り替えることが好ましい。これにより、例えば、モータ８０の制動力で便蓋１６の回転が止まってしまうことを抑制しつつ、便蓋１６を適切に制動することができる。

便座１４のアシストユニット５４は、便蓋１６のアシストユニット５６と同様に構成されている。アシストユニット５４のアシストトルクは、全閉角度から反転角度までの第１領域においては、便座１４の自重トルクよりも小さく、反転角度から全開角度までの第２領域においては、便座１４の自重トルクよりも大きい。

制御部１２０は、便座１４に対しても、便蓋１６と同様の制御を行う。制御部１２０は、便座１４を開く際に、第１領域においては、各端子６０ａ、６０ｂ間に通電を行い、開く方向への駆動力をモータ６０から便座１４に付与することにより、モータ６０の駆動力とアシストユニット５４の付勢力とで便座１４を開く方向に回転させる。

そして、制御部１２０は、第２領域においては、各端子６０ａ、６０ｂを短絡させ、便座１４の回転を制動する制動力をモータ６０から便座１４に付与することにより、モータ６０で回転を制動しつつ、アシストユニット５４の付勢力のみで便座１４を全開角度まで回転させる。

以上、説明したように、本実施形態に係るトイレ装置１０では、第２領域においては、便座１４又は便蓋１６の回転を制動する制動力をモータ６０、８０から便座１４又は便蓋１６に付与し、モータ６０、８０で回転を制動しつつ、アシストユニット５４、５６の付勢力のみで便座１４又は便蓋１６を全開角度まで回転させる。これにより、便座１４又は便蓋１６を全閉角度から全開角度まで適切に回転させつつ、便座１４又は便蓋１６が勢いよく全開角度に到達し、便座１４又は便蓋１６が前後に揺動してしまうことを抑制することができる。例えば、全閉角度から全開角度まで便座１４又は便蓋１６を滑らかに回転させ、便座１４又は便蓋１６の電動開閉を行うトイレ装置１０の品位を向上させることができる。

また、トイレ装置１０では、モータ６０、８０から便座１４又は便蓋１６に付与される制動力が、便座１４又は便蓋１６の回転速度の上昇にともなって強くなる。これにより、便座１４又は便蓋１６が勢いよく全開角度に到達してしまうことを、より確実に抑制することができる。例えば、より滑らかに便座１４又は便蓋１６を開くことができ、トイレ装置１０の品位をより向上させることができる。

また、トイレ装置１０では、一対の端子６０ａ、６０ｂ又は一対の端子８０ａ、８０ｂを短絡させることにより、モータ６０、８０から便座１４又は便蓋１６に制動力を付与する。これにより、便座１４又は便蓋１６に対し、簡単な制御で適切に制動力を付与することができる。例えば、より滑らかに便座１４又は便蓋１６を開くことができ、トイレ装置１０の品位をより向上させることができる。

上記実施形態では、便座１４の電動開閉機構５０と便蓋１６の電動開閉機構５２とを備えたトイレ装置１０を示している。トイレ装置１０は、電動開閉機構５０、５２の一方のみを有するものでもよい。便座１４の電動開閉機構５０のみを有するトイレ装置１０の場合、便蓋１６は、必要に応じて設けられ、省略可能である。上記実施形態では、便座１４及び便蓋１６を便器１８が回動可能に軸支している。これに限ることなく、例えば、機能部２０が、便座１４及び便蓋１６を回動可能に軸支してもよい。電動開閉機構５０、５２は、機能部２０に設けてもよい。上記実施形態では、便器１８と機能部２０とを一体化させたトイレ装置１０を示している。トイレ装置１０は、例えば、便器１８の上に着脱可能に取り付けられる、いわゆるシートタイプの衛生洗浄装置などでもよい。

以上、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。前述の実施の形態に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、トイレ装置１０が備える各要素の形状、寸法、材質、配置、設置形態などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
また、前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。

１０ トイレ装置、 １２ 本体部、 １４ 便座、 １６ 便蓋、 １８ 便器、 ２０ 機能部、 ２２ 支持部、 ２４ 支持板、 ３０ 便座本体、 ３２ ヒンジ部、 ４０ 便蓋本体、 ４２ ヒンジ部、 ４４ 光源ユニット、 ５０、５２ 電動開閉機構、 ５３ インターロック機構、 ５４、５６ アシストユニット、 ６０、８０ モータ、 ６２、８２ 伝達機構、 ６３、８３ ギア列、 ６４、８４ シャフト部、 ６５、８５ ギア列、 ６６、８６ 出力軸、 ７０、９０ ケース部、 ７２、９２ 出力軸、 ７４、９４ 弾性体、 ７６、９６ 蓋部、 １００ スイッチ、 １０２ スライダ、 １０４ バネ、 １０６ 回転カム、 １０８ ケース、 １２０ 制御部

Claims (3)

1. 便座又は便蓋を全閉角度と全開角度との間で回動可能に軸支する本体部と、
   モータを有し、前記モータの駆動力を前記便座又は便蓋に付与することにより、前記便座又は便蓋の電動開閉を行う電動開閉機構と、
   前記便座又は便蓋を開く方向に付勢するアシストユニットと、
   前記モータの動作を制御する制御部と、
   を備え、
   前記アシストユニットが前記便座又は便蓋の回転軸に加える開く方向のトルクは、前記全閉角度から所定角度までの第１領域においては、前記便座又は便蓋の自重による閉じる方向のトルクよりも小さく、前記所定角度から前記全開角度までの第２領域においては、前記閉じる方向のトルクよりも大きく、
   前記制御部は、前記便座又は便蓋を開く際に、
   前記第１領域においては、開く方向への駆動力を前記モータから前記便座又は便蓋に付与し、前記モータの駆動力と前記アシストユニットの付勢力とで前記便座又は便蓋を開く方向に回転させ、
   前記第２領域においては、前記便座又は前記便蓋の回転を制動する制動力を前記モータから前記便座又は便蓋に付与し、前記モータで回転を制動しつつ、前記アシストユニットの付勢力のみで前記便座又は便蓋を前記全開角度まで回転させることを特徴とするトイレ装置。
2. 前記モータから前記便座又は便蓋に付与される制動力は、前記便座又は便蓋の回転速度の上昇にともなって強くなることを特徴とする請求項１記載のトイレ装置。
3. 前記モータは、一対の端子を有し、
   前記制御部は、前記一対の端子間に通電することにより、前記モータから前記便座又は便蓋に駆動力を付与し、前記一対の端子を短絡させることにより、前記モータから前記便座又は便蓋に制動力を付与することを特徴とする請求項１又は２に記載のトイレ装置。

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