JP2538714Y2 - 便座・便蓋自動開閉装置 - Google Patents

便座・便蓋自動開閉装置

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JP2538714Y2
JP2538714Y2 JP1950791U JP1950791U JP2538714Y2 JP 2538714 Y2 JP2538714 Y2 JP 2538714Y2 JP 1950791 U JP1950791 U JP 1950791U JP 1950791 U JP1950791 U JP 1950791U JP 2538714 Y2 JP2538714 Y2 JP 2538714Y2
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toilet lid
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秀記 古川
裕二 山口
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Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本考案は、便座及び便蓋をそれぞ
れ独立の駆動軸に装着してそれぞれの自動開閉機構にて
動作させるようにした便座・便蓋自動開閉装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】便座及び便蓋を有した便器において、便
座及び便蓋を自動開閉する装置が付加されている。この
ような自動開閉装置は、便座又は便蓋を個々に開閉動で
き、かつ、同時に開閉動可能とする機構が必要になる。
上記自動開閉装置の先行技術として、特開平1−270
831号公報がある。同号公報は、回動中心が一致した
各独立の駆動装置を左右に設け、一方の駆動装置は便座
に連接されて便座のみを開閉駆動し、他方は便蓋に連接
されて便蓋のみを開閉駆動し便座・便蓋の非駆動側の支
持軸は対向する駆動装置の駆動軸に遊挿される構成とな
っている。
【0003】
【考案が解決しようとする課題】しかしながら、上記先
行技術に係る自動開閉装置は、駆動軸が左右に分かれて
いるため、便座と便蓋の回動中心ずれを生じやすく、こ
れによって、便蓋及び便座を同時に開閉動させる時、駆
動軸と遊挿された支持軸とが摩擦摺動して予期しない負
荷がモータにかかることがある。
【0004】しかし、駆動装置を左右に分けず1体構造
で、片側に配置し、同一中心の軸構造とした場合構造が
複雑となる為、1体構造で、駆動軸の中心をずらした軸
構造が好ましい。この時生じる問題は回動中心の異なる
便座と便蓋が同時に開動作又は閉動作した時、便座と便
蓋の接触部(一般的には便蓋の対便座面に取付けられた
クッション用のゴム材)がこすれて、摺動抵抗となる為
モータへの過負荷となったり、異音の発生、摩擦傷の発
生につながる。
【0005】又、同一回転中心の軸構造でも、便座・便
蓋の作動速度が異なる場合があり、その時、先行する側
を後続する側が押す状態となり、後続する側の駆動モー
タに過負荷がかかる等の欠点がある。本考案は、便座及
び便蓋をそれぞれ独立した回転中心を持つ駆動軸及び同
一回転中心の駆動軸により駆動させる構造において、便
座と便蓋とを円滑に開閉させるようにした便座・便蓋自
動開閉装置の提供を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本考案は、便座を開閉動
可能に支持した便座駆動軸と、便蓋を開閉動可能に支持
した便蓋駆動軸と、該便座駆動軸及び便蓋駆動軸を動作
させて前記便座及び便蓋をそれぞれ独立に開閉させるた
めそれぞれ減速機を介して設けた便座駆動モータ及び便
蓋駆動モータを有し、これら便座駆動モータ及び便蓋駆
動モータを、便座及び便蓋を同時に開動作又は閉動作さ
せる時、便座及び便蓋のうち先行する一方と後続する他
方とが所定間隔を開けて動作するように制御した制御手
段を設けている。
【0007】上記便座及び便蓋が所定間隔を開けて開閉
動作するように制御する制御手段は、便座及び便蓋の始
動のタイミングをずらせる実施例と、動作速度を異らせ
る実施例を説明する。
【0008】
【作用】上記構成によれば、便座及び便蓋の同時開閉
時、便座及び便蓋のうち、例えば後続方を時間的に遅れ
て動作開始させたり速度を遅くする制御を行うことで、
先行する一方と後続する他方との間に常に間隔を開ける
ことができ、便座と便蓋とがこすれる回避する。
【0009】
【実施例】以下、本考案を図示の実施例によって詳細に
説明する。図1〜図7は本考案に係る便座・便蓋自動開
閉装置の一実施例を説明するための構成図であり、図1
は外観斜視図、図2及び図3は本考案による自動開閉機
構を示す構成図、図4は自動開閉機構の各部に取付けた
センサから得られる信号を示す説明図、図5は上記セン
サの取付け状態を説明する説明図、図6は本実施例によ
る制御手段を示す回路図、図7は開閉操作用スイッチを
示す説明図である。なお、便座駆動系と便蓋駆動系は同
じ構成であるので、図2は便座駆動系についてだけ示
す。
【0010】本便器装置1は、便器本体2上のケース3
内に収納された自動開閉機構4に軸手段5を取付け、該
軸手段5によって便器本体2上の便座6及び便蓋7をそ
れぞれ独立して開閉動可能に支持している。そして、便
座6及び便蓋7の開閉操作は、壁側に取付けられた遠隔
操作スイッチ8によって行えるようになっている。軸手
段5は、図2及び図3に示すように、便座6を支持する
便座駆動軸51と、便蓋7を支持する便蓋駆動軸52と
が平行軸を成している。これら駆動軸51,52を動作
させる自動開閉機構4は、それぞれ便座6に対する駆動
系と、便蓋7に対する駆動系を一体にユニットケース1
1内に内蔵したものである。便座6の駆動系は、便座駆
動モータ12A,その出力軸に取付けられたギヤ13
A,該ギヤ13Aに順次に噛合した減速ギヤ機構14
A,15A,16A及び出力ギヤ17Aによって構成さ
れ、出力ギヤ17Aに上記便座駆動軸51を取付けてい
る。便蓋7の駆動系も、上記便座駆動系と対応した便蓋
駆動モータ12B,ギヤ13B,順次に噛合した減速ギ
ヤ機構14B,15B,16B及び出力ギヤ17Bによ
って構成され、出力ギヤ17Bに便蓋駆動軸52を取付
けている。なお、図2に示すように、便座駆動軸51に
は、便座6を開動作方向に付勢する補助スプリング30
が装着されている。これは図示しないが便蓋駆動軸52
も同様である。
【0011】また、ユニットケース11に固定されて、
上記便座駆動モータ12A及び便蓋駆動モータ12Bの
回転運動を検出するセンサ18A及び18Bが設けられ
るとともに、便座6及び便蓋7の開閉位置を検出するセ
ンサ19A,19Bが設けられている。センサ18A,
18Bは、便座駆動モータ12A及び便蓋駆動モータ1
2Bの出力軸に取付けられた例えば多極マグネット20
A,20Bに近接され、便座駆動モータ12A及び便蓋
駆動モータ12Bの回転速度に比例したパルス信号を発
生するホールICにて構成される。また、センサ19
A,19Bは、出力ギヤ17A,17Bに取付けられた
半円の磁極を突合わせてなるマグネット21A,21B
に近接され、出力ギヤ17A,17Bの回転位置に応じ
た信号を発生するホールICにて構成される。
【0012】図4の(C),(D)は、センサ18A及
び18Bの出力するパルス信号を示し、同パルス信号
は、ハイレベル(H)とロウレベル(L)とが回転速度
に応じたレートで変化するクロックである。また、図5
は、マグネット21A,21Bとセンサ19A,19B
との位置関係を説明する説明図である。便座6及び便蓋
7の全開閉角度を90°とした場合、センサ19A,1
9Bとマグネット21A,21Bとの位置関係は、便座
6或いは便蓋7が全閉位置にあるときは、センサ19A
或いは19Bは、N極とS極の境界線22より45°変
位し、全開位置にあるときは、同境界線22より反対方
向に45°変位するように設定される。これにより、セ
ンサ19A,19Bは、図4(A),(B)に示すよう
に、便座6,便蓋7が全閉位置(0°)にあるときロウ
レベル(L)の信号を呈し、全開位置(90°)にある
ときハイレベル(H)を呈する位置信号を発生する。
【0013】次に、後方操作ケース3内には、上記ユニ
ットケース11に近接して図6に示すような回路が構成
された制御手段9が設けられている。制御手段9は、便
座駆動モータ12A及び便蓋駆動モータ12Bに通電し
て、便座6及び便蓋7を本考案に基づく動作を行うよう
に制御するもので、マイコン31,ドライブ回路32,
直流電源33、便座駆動モータ12Aを正逆転させるリ
レーRY1,RY2、便蓋駆動モータ12Bを正逆転さ
せるリレーRY3,RY4、速度制御用トランジスタQ
1,Q3、該トランジスタQ1,Q3を駆動するフォト
カプラQ2,Q4及びセンサ19A,19B,18A,
18Bをマイコン31に接続するためのインターフェー
ス用抵抗群とから構成されている。
【0014】リレーRY1〜RY4はそれぞれペアの作
動スイッチSW1〜SW4を有し、各スイッチSW1〜
SW4は、リレーRY1〜RY4への電流の通電状態
(ON)と遮断状態(OFF)に応じて接点側と
点側に切換選択接続されるようになっている。作動スイ
ッチSW1がa接点側SW2がb接点側に接続される時
と、又その逆の時便座駆動モータ12Aに通電される。
また、スイッチSW3がa接点側SW4がb接点側に接
続される時と、又その逆の時便蓋駆動モータ12Bに通
される。
【0015】マイコン31は、出力端子A〜D,I,J
及び入力端子E,F,G,H,Kを有している。端子
A,Bからは上記ドライブ回路32を介してリレーRY
1,RY2を制御する信号を導出し、端子C,Dからは
ドライブ回路32を介してリレーRY3,RY4を制御
する信号を導出している。また、端子I,Jからは、ド
ライブ回路32を介してフォトカプラQ2,Q4に速度
制御のための信号を導出している。また、端子E,Fに
は、センサ19A,19Bからの位置信号が入力され、
端子G,Hには、センサ18A,18Bからのパルス信
号が入力される。さらに、端子Kには、操作スイッチ8
からのキー入力信号8aが入力されるようになってい
る。
【0016】操作スイッチ8は、図7に示すように、便
座6及び便蓋7の使用モードに応じた3種類の絵柄
(イ),(ロ),(ハ)がスイッチ部上に印刷されてお
り、これらの絵柄を押すことによって、絵柄の示す使用
モードに便座6及び便蓋7の状態を変位させることがで
きる。本考案の便座・便蓋自動開閉装置は以上のように
構成され、次に動作を説明する。
【0017】便座6と便蓋7の開閉動作は、初期状態と
操作スイッチの選択によって、図8に示すような変化が
ある。初期状態A,B,Cはそれぞれ便座6及び便蓋7
共閉じている状態、便蓋7のみ開いている状態、便座6
及び便蓋7共開いている状態である。Aの状態で操作ス
イッチ8の絵柄(イ)を押すと、便座6及び便蓋7を同
時に開くことができる(動作I)。同様に、Aの状態よ
り絵柄(ロ)を押すと便蓋7が開き(動作II)、Bの
状態より絵柄(イ)を押すと便座6のみが開き(動作I
II)、Bの状態より絵柄(ハ)を押すと便蓋7のみが
閉じ(動作IV)、Cの状態より絵柄(ロ)を押すと便
座6のみが閉じ(動作V)、Cの状態より絵柄(ハ)を
押すと便座6及び便蓋7が同時に閉じる(動作VI)。
【0018】図9〜図14は上記各動作I〜VIの動作
をそれぞれ示している。図9は動作IIのタイムチャー
トである。すなわち、便座6及び便蓋7が全閉した状態
(A)より絵柄(ロ)を押すと、マイコン31はそのと
きの信号8aと当該初期状態を示す図4(A),(B)
のロウレベル信号(センサ19A,19Bの出力)とに
基づき、「便蓋のみを開ける動作を行う」と判断し、時
刻T1に、端子CよりリレーRY3への電流を通電(O
N)する信号を、端子DよりリレーRY4を遮断(OF
F)する信号を、端子JよりトランジスタQ3をONす
る信号をそれぞれ発生する。これによって、スイッチS
W3はb接点側が接続状態となり、スイッチSW4はa
接点側が接続状態、そしてトランジスタQ3が導通し
て、直流電源33の正極端子→SW3のb接点側通路の
一方→SW4のa接点側通路の一方→便蓋駆動モータ1
2B→SW3のb接点側通路の他方→SW4のa接点側
通路の他方→トランジスタQ3→直流電源33の負極端
子の経路で電流I1が流れ、便蓋7が開動作する。
【0019】上記開動作を停止する時刻T2は、マイコ
ン31に内蔵されたカウンタのオーバフロー信号によっ
て決定される。同カウンタは、時刻T1よりセンサ18
Bからのパルス信号(図4(D)信号)をカウントし、
予め定めたカウント数だけカウントすると上記オーバフ
ロー信号を発生して、例えば端子Jの信号を、トランジ
スタQ3が遮断される信号に切換え、電流I1の経路を
断つ。なお、上記便蓋開動作時は、マイコン31は、ト
ランジスタQ1をOFFする信号を端子Iより導出し
て、便座駆動モータ12Aの電流経路を断っている。
【0020】図10は動作IIIのタイムチャートであ
る。この場合は、図8において、(B)の初期状態から
(イ)の絵柄を押す。これによりマイコン31は、「便
のみを開ける動作を行う」と判断して、端子Aよりリ
レーRY1への電流を通電(ON)し、端子Bよりリレ
ーRY2を遮断(OFF)し、端子Iよりトランジスタ
Q1をONする信号をそれぞれ発生する(時刻T1)。
故に、便座駆動モータ12Aの電流I3は、直流電源3
3の正極端子→SW1のb接点側通路の一方→SW2の
a接点側通路の一方→便座駆動モータ12A→SW1の
b接点側通路の他方→SW2のa接点側通路の他方→ト
ランジスタQ1→直流電源33の負極端子の経路で流
れ、便座6が開動作する。便座開動作の終了は、便蓋7
の場合と同様に、センサ18Aからのパルス信号(図4
(C)信号)をカウントする内蔵カウンタのオーバーフ
ロー信号が発生する時刻T2である。
【0021】図11は動作IVのタイムチャートであ
る。この場合は、(B)の初期状態から(ハ)の絵柄を
押すと、マイコン31は、「便蓋のみ閉じる動作を行
う」と判断して、端子DよりリレーRY4への電流を通
電(ON)し、端子CよりリレーRY3を遮断(OF
F)し、端子JよりトランジスタQ3をONする信号を
それぞれ発生する(時刻T1)。これによって、直流電
源33の正極端子→SW3のa接点側通路→便蓋駆動モ
ータ12B→SW4のb接点側通路→トランジスタQ3
→直流電源33の負極端子の経路で電流I2が流れ、便
蓋7が閉動作する。閉動作の終了は、センサ18Bから
のパルス信号(図4(D)信号)のカウントをオーバフ
ローしたタイミングで決定される(T2)。
【0022】図12は動作Vのタイムチャートである。
この場合は、(C)の初期状態から(ロ)の絵柄を押
し、マイコン31が、「便座のみ閉じる動作を行う」と
判断して、端子BよりリレーRY2への電流を通電(O
N)し、端子AよりリレーRY1を遮断(OFF)し、
端子IよりトランジスタQ1をONする信号をそれぞれ
発生する(T1)。これによって、直流電源33の正極
端子→SW1のa接点側通路→便座駆動モータ12A→
SW2のb接点側通路→トランジスタQ1→直流電源3
3の負極端子の経路で電流I4が流れ、便座6が閉動作
する。閉動作の終了は、センサ18Aからのパルス信号
(図4(C)信号)のカウントをオーバフローしたタイ
ミングで決定される(T2)。
【0023】図13は動作Iのタイムチャートである。
この場合は、図8(A)の初期状態において、絵
(イ)を押し、マイコン31に、「便座及び便蓋を同時
に開く動作を行う」の判断をさせる。マイコン31は上
記の判断を行うと、時刻T1において、図13に示すよ
うに、リレーRY1とRY3への電流を通電(ON)す
る信号、リレーRY2とRY4を遮断(OFF)する信
号、トランジスタQ1を間欠的にONする信号、トラン
ジスタQ3を連続してONする信号を、各端子A〜D、
I,Jより発する。これによって、便蓋駆動モータ12
Bには、動作IIの場合と同じ経路で電流I1が流れ、
便蓋7は、時刻T2までに全開位置までの開動作を完了
する。
【0024】一方、便座駆動モータ12Aは、電流I3
の経路は動作IIIと同じであるが、トランジスタQ1
が間欠的にON,OFFされるため、便蓋7に対して位
置的に後続する便座6を、遅い速度で開動作させる。こ
のため、便座6は便蓋7との間に常に間隔を開けて回動
し、便蓋7と便座6とが互いにこすれるのを回避するこ
とができる。そして、便座6は、時刻T2より遅い時刻
T3で全開位置に到達する。便座6が全開位置に到達し
たか否かは、内蔵カウンタがセンサ18Aからのパルス
信号(図4(C)信号)をカウントし、オーバフローの
タイミングで検出される。
【0025】次に図14は動作VIのタイムチャートで
ある。この場合、図8(C)の初期状態において、絵
(ハ)を押し、マイコン31に、「便座及び便蓋を同時
に閉じる動作を行う」の判断をさせる。この場合は、マ
イコン31は図14に示すように、リレーRY2とRY
4への電流を通電(ON)、リレーRY1とRY3を遮
断(OFF)、トランジスタQ3を間欠的にON,OF
Fし、トランジスタQ1を連続してONする信号を発生
する。これによって、便座駆動モータ12Aには、動作
Vの場合と同じ経路で電流I4が流れ、便座6は、時刻
T2までに全閉位置までの閉動作を完了する。
【0026】便蓋駆動モータ12Bは、電流I2の経路
が動作IVと同じになるが、トランジスタQ3が間欠的
にON,OFFされるため、上記開動作時と同様に、位
置的に先行する便座に対して後続する便蓋7の閉動作速
度が遅く、便蓋7は便座6との間に常に間隔を開ける。
これにより、便蓋7と便座6とが互いにこすれるのを回
避し、開動作時と同様に、便座6の全閉位置への到達時
刻T2より便蓋7の全閉位置への到達時刻T3が遅れ
る。便蓋7が全閉位置に到達することは、パルス信号
(図4(D))が内蔵カウンタによってオーバーフロー
カウントされるタイミングで検出される。
【0027】次に他の実施例を図15によって説明す
る。本実施例は、自動開閉機構4は、図2及び図3と同
じであるが、同時開閉時の制御手段9が異なる。すなわ
ち、図15と図6を比較すると、速度制御用トランジス
タQ1,Q3と、その駆動用フォトカプラQ2,Q4の
構成が、図6の回路から削除されている。
【0028】このような構成によれば、便座便蓋同時開
動作の場合、図16に示すように、リレーRY2,RY
4へは電流を与えず(OFF)、リレーRY1とリレー
RY3を通電する電流を以下のようにタイミングをずら
して与える。すなわち、開動作を開始する時刻T1で、
先ず、リレーRY3を通電(ON)する。これにより、
便蓋7を先に開動作させる。その後、時刻T4におい
て、リレーRY1を通電(ON)し、便座6を開動作さ
せる。したがって、上記動作によれば、先行する便蓋7
と後続する便座6との間に常に一定の間隔が開けられ、
両者がこすれることがない。
【0029】図17は便座便蓋同時閉動作のタイムチャ
ートである。この場合は、リレーRY1とRY3を常に
電流を与えないOFF状態にしておき、時刻T1でリレ
ーRY2を通電(ON)する。その後、リレーRY4を
時刻T4にて通電(ON)する。こうして、開動作時と
同様に、便座6と便蓋7との間に間隔を開けた動作が可
能になる。
【0030】なお、上記各実施例は、便座及び便蓋駆動
モータとして、一般的DCモータを用いた場合によって
説明したが、他種のモータを使用しても、その制御の本
質は同じである。また、本考案は、駆動軸51,52が
平行軸のもとに同時開閉動作の円滑性を実現したもので
あるが、既述した公報例と同様に、左右に分けた中心一
致の軸構造に変更しても、軸中心のずれによる摩擦摺動
を考慮する必要がない。
【0031】
【考案の効果】以上説明したように本考案によれば、便
座及び便蓋を同時に開動作及び閉動作させる場合、両者
の間に一定の間隔をあけて回動させることができ、摩擦
摺動を起こさず、円滑な自動開閉が可能になり、異音や
摩擦キズの発生が無く、また、便座あるいは便蓋を動作
させるモータに過負荷がかからないためモータの耐久性
を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案に係る便座・便蓋自動開閉装置の一実施
例の外観斜視図
【図2】上記実施例の自動開閉機構を示す断面図
【図3】図2を矢印P方向から見た断面図
【図4】上記実施例に使用した各センサからの信号を示
す説明図
【図5】上記センサの取付け状態を説明する説明図
【図6】上記実施例における制御手段を示す回路図
【図7】上記実施例の操作スイッチを示す説明図
【図8】上記操作スイッチの使用方法を説明する説明図
【図9】便蓋のみを開動作する場合のタイムチャート
【図10】便座のみを開動作する場合のタイムチャート
【図11】便蓋のみを閉動作する場合のタイムチャート
【図12】便座のみを閉動作する場合のタイムチャート
【図13】便座及び便蓋を同時に開動作する場合のタイ
ムチャート
【図14】便座及び便蓋を同時に閉動作する場合のタイ
ムチャート
【図15】本考案の他の実施例を示す回路図
【図16】図15の実施例における便座及び便蓋を同時
に開動作する場合のタイムチャート
【図17】同図15の実施例における便座及び便蓋を同
時に閉動作する場合のタイムチャート
【符号の説明】
1─便器装置、2─便器本体、3─後方操作ケース、4
─自動開閉機構、5─軸手段、6─便座、7─便蓋、8
─操作スイッチ、9─制御手段。11─ユニットケー
ス、12A─便座駆動モータ、12B─便蓋駆動モー
タ、51─便座駆動軸、52─便蓋駆動軸。31─マイ
コン、32─ドライブ回路、33─直流電源、RY1,
RY2、RY3,RY4─リレー、Q1,Q3─速度制
御用トランジスタ、Q2,Q4─フォトカプラ、18
A,18B,19A,19B─センサ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 森 善典 愛知県刈谷市朝日町2丁目1番地 アイ シン精機株式会社内 (56)参考文献 特開 平2−297319(JP,A) 実開 昭55−148500(JP,U)

Claims (3)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 便座を開閉動可能に支持した便座駆動軸
    と、便蓋を開閉動可能に支持した便蓋駆動軸と、該便座
    駆動軸及び便蓋駆動軸を動作させて前記便座及び便蓋を
    それぞれ独立に開閉させる便座駆動モータ及び便蓋駆動
    モータと、前記便座及び便蓋の開閉位置を探知する検出
    手段と、前記便座及び便蓋を同時に開動作又は閉動作さ
    せる時、便座及び便蓋のうち先行する一方と後続する他
    方とが所定間隔を開けて動作するように前記便座駆動モ
    ータ及び便蓋駆動モータを制御する制御手段とを具備し
    たことを特徴とする便座・便蓋自動開閉装置。
  2. 【請求項2】 便座を開閉動可能に支持した便座駆動軸
    と、便蓋を開閉動可能に支持した便蓋駆動軸とが近接し
    た異なる軸中心にて配置されていることを特徴とする請
    求項1記載の便座・便蓋自動開閉装置。
  3. 【請求項3】 前記制御手段は、前記便座及び便蓋を同
    時に開動作又は閉動作させる時、便座及び便蓋のうち先
    行する一方の駆動モータには電流を連続して流し、後続
    する他方の駆動モータには電流を間欠的に流すようにし
    たことを特徴とする請求項1又は2に記載の便座・便蓋
    自動開閉装置。
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