JP2998519B2 - 流体制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、流量制御が可能な流体
制御弁を用いた使いかってのよい好適な流体制御装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の流体制御装置（例えば特
公平４−６１１３７号公報）を図９に示す。同図におい
て、１は洗浄水の供給路２中に設けた給水ポンプ、３は
開閉電磁弁、４は圧力作動弁であり、供給路２から分岐
した分岐路５の下流に設けられている。６は、女性の局
部を洗浄する第一の洗浄ノズル、７は肛門部の洗浄を行
う第二の洗浄ノズルであり、それぞれ圧力作動弁４およ
び開閉電磁弁３の下流側に設けられている。

【０００３】開閉電磁弁３は、流入口８および流出口９
の間に弁座１０を有するハウジング１１と、弁座１０に
対向して設けた弁体１２、および電磁駆動手段１３、閉
弁付勢用のスプリング１４から構成されている。また圧
力作動弁４は、流入口１５および流出口１６の間に設け
た弁座１７と、弁座１７に対向して設けたダイヤフラム
弁１８、閉弁付勢用のスプリング１９を有し、圧力室２
０は開閉電磁弁３の流出口９側に連通している。

【０００４】上記構成において給水ポンプ１が作動し、
開閉電磁弁３が閉弁状態では分岐路５を経て圧力作動弁
４に流入した洗浄水の圧力がダイヤフラム弁１８に作用
し、閉弁付勢用のスプリング１９の力に抗して開弁さ
れ、第一の洗浄ノズル６から洗浄水が吐出される。また
開閉電磁弁３に通電して開弁されると、弁座１０を経て
洗浄水が流出口９に流入され、第二の洗浄ノズル７から
吐出される。なおこの時、圧力作動弁４の圧力室２０
に、開閉電磁弁３の流出口９側の圧力が作用し、ダイヤ
フラム弁１８が閉弁される。

【０００５】以上のように開閉電磁弁３の開閉により洗
浄ノズル６、７の選択切換えが可能であり、また給水ポ
ンプ１の回転数制御により吐出流量の調節ができるもの
である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たような従来の流体制御装置では、ノズル切換えのため
に専用の開閉電磁弁と圧力作動弁が必要となる。またこ
の種の流体制御装置は、痔疾者など複数の使用者がある
ため、洗浄水の吐出量（水勢）を好みに応じて調整する
ことが必要であり、従来の流体制御装置では、給水ポン
プなどの専用の流量調節手段が必要である。この結果、
高コストとなるとともに装置全体の大型化につながるな
どの課題があった。

【０００７】本発明は上記課題を解決するものであり、
単一の駆動手段により複数の流路の選択切換えと、各々
の流路における流量制御を可能とし、これにより装置の
低コスト化と小型化を実現するとともに、流量調節スイ
ッチにより指示した吐出量（水勢）をいつも的確に再現
できる流体制御装置を提供することを第一の目的として
いる。

【０００８】第二の目的は、モータやそのモータと弁体
との動力伝達部のバックラッシによる流量調節ずれを極
めて少なくした流体制御装置を提供することにある。

【０００９】また第三の目的は、たとえばビデ洗浄用ノ
ズルと肛門部洗浄ノズルのように２系統の洗浄ノズルを
設けた装置において、バックラッシによる流量調節ずれ
を極めて少なくした流体制御装置を提供することにあ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記第一の目的を達成す
るために本発明の流体制御装置は、流体を供給する供給
路と、前記供給路を開閉する元電磁弁と、前記元電磁弁
に連通する流入路および前記流入路から各々分岐して設
けた第一あるいは第二の流出路を有するハウジングと、
前記ハウジング内に回動可能に設けられ前記流入路と第
一あるいは第二の流出路を選択的に連通し流体通路面積
を可変する弁体と、前記弁体を回動するステッピングモ
ータを有する駆動手段と、前記第一あるいは第二の流出
路を前記弁体がそれぞれ略全開する付近に前記弁体の回
転角を規制する回転範囲規制手段から構成される流体制
御弁と、前記流体制御弁の第一および第二の流出路に各
々連通する第一および第二のノズルと、前記第一および
第二のノズルを選択駆動する開始スイッチと流量を調節
する流量調節スイッチおよび前記流体の流れを停止する
止スイッチを有する操作手段と、前記操作手段の信号に
より前記ステッピングモータの回転角を制御する回転角
制御手段を有するとともに、前記止スイッチを操作した
とき、前記元電磁弁の通電を停止した後に前記流体制御
弁のステッピングモータを前記回転範囲規制手段で規制
される前記第一あるいは第二の流出路のうち、使用して
いた側の略全開規制位置方向に所定時間回転付勢した後
に前記ステッピングモータの位置信号をリセットするリ
セット手段と、そのリセット後に所定の駆動パルスを前
記ステッピングモータに印加して前記弁体を反転し、前
記第一および第二の流出路いずれも閉止する位置に停止
する停止制御手段を設けたものである。

【００１１】第二の目的を達成するために本発明の流体
制御装置は、流体の流入路および流出路を有するハウジ
ングと、前記ハウジング内に設けられ前記流入路と流出
路を連通する通路面積を可変する弁体と、前記弁体を駆
動するステッピングモータを有する駆動手段から構成さ
れる流体制御弁と、前記流体制御弁の流量の加減を指示
する流量調節スイッチを有する操作手段と、前記操作手
段の信号により前記ステッピングモータの回転角を制御
する回転角制御手段を有するとともに、前記流量調節ス
イッチによる流量増減指示時において前記駆動手段の前
記ステッピングモータを反転させるとき、前記ステッピ
ングモータに所定パルス加算して印加するヒステリシス
補正制御手段を設けたものである。

【００１２】また第三の目的を達成するために本発明の
流体制御装置は、流体の流入路および複数の流出路を有
するハウジングと、前記ハウジング内に回動可能に設け
られ前記流入路と第一および第二の流出路を連通する流
体通路面積を可変する弁体と、前記弁体を駆動するステ
ッピングモータを有する駆動手段から構成される流体制
御弁と、前記流体制御弁の第一および第二の流出路に各
々連通する第一および第二の洗浄ノズルと、前記第一お
よび第二の洗浄ノズルを選択駆動する開始スイッチと水
量を調節する流量調節スイッチを有する操作手段と、前
記操作手段の信号により前記ステッピングモータの回転
角を制御する回転角制御手段を有するとともに、前記流
量調節スイッチによる流量増減指示時において前記駆動
手段のステッピングモータを反転させるとき、前記ステ
ッピングモータに所定パルス加算して印加するヒステリ
シス補正制御手段をを設けて構成したものである。

【００１３】

【作用】本発明の流体制御装置は、ハウジング内に回動
可能に設けられ流入路と第一あるいは第二の流出路を選
択的に連通し流体通路面積を可変する弁体と、前記弁体
を回動するステッピングモータを有する構成なので、ス
テッピングモータに印加するパルス数に応じて高精度の
回転角制御が可能となり、かつ弁体の正逆転が可能とな
る。これによりステッピングモータへ供給するパルス信
号を制御することにより第一および第二の流出路を選択
的に切換えることが可能となるとともに第一および第二
の流出路をそれぞれ選択した状態で通過する流体の流量
（弁開度）を任意に増減可能となる。

【００１４】さらに本発明による流体制御装置は、供給
路を開閉する元電磁弁と、ステッピングモータを駆動手
段とし、第一および第二のノズルの選択切換えと各々の
ノズルから吐出される流体の流量調節を行う流体制御弁
と、前記ノズルの操作手段と、この操作手段の信号によ
り前記ステッピングモータの回転角を制御する回転角制
御手段を設けてあるので、操作手段を投入することによ
り、ステッピングモータへ供給されるパルス信号が制御
され、第一のノズルと、第二の洗浄ノズルの選択的に切
換えることが可能となるとともに第一および第二のノズ
ルから吐出される吐出量（水勢）を操作手段の信号に応
じて調節可能となる。これにより専用の流量調節手段お
よび圧力作動弁などのノズル切換えのための専用部材が
不要となる。

【００１５】またさらに本発明による流体制御装置は、
止スイッチを操作したとき、元電磁弁の通電を停止した
後に流体制御弁のステッピングモータを回転範囲規制手
段で規制される第一あるいは第二の流出路のうち、使用
していた側の略全開規制位置方向に所定時間回転付勢し
た後にステッピングモータの位置信号をリセットするリ
セット手段と、そのリセット後に所定の駆動パルスをス
テッピングモータに印加して弁体を反転し、第一および
第二の流出路いずれも閉止する位置に停止する停止制御
手段を設けてあるので、使用中に何かの原因でステッピ
ングモータが脱調して、回転角制御手段の認識している
モータ位置信号と実際のモータ位置とがずれても、使用
後において停止制御手段およびリセット手段により位置
補正され、再使用時において設定指示された吐出量（水
勢）をいつも的確に再現できる。

【００１６】また本発明による流体制御装置は、ハウジ
ング内に設けられ流入路と流出路を連通する通路面積を
可変する弁体と、弁体を駆動するステッピングモータを
有する駆動手段から構成される流体制御弁と、流体制御
弁の流量の加減を指示する流量調節スイッチおよび流体
の流れの停止を指示する止スイッチを有する操作手段
と、操作手段の信号によりステッピングモータの回転角
を制御する回転角制御手段を有するとともに、流量調節
スイッチによる流量増減指示時において駆動手段のステ
ッピングモータを反転させるとき、ステッピングモータ
に所定パルス加算して印加するヒステリシス補正制御手
段を設けてあるので、ステッピングモータやそのステッ
ピングモータと弁体との動力伝達部にバックラッシがあ
っても、そのバックラッシによって流量増減時に生じる
流量ヒステリシス相当分を補足する回転パルスがステッ
ピングモータに印加され、バックラッシによる流量調節
ずれを極めて少なくできる。これにより正確でレスポン
スのよい精度の高い流量調節ができる。このことは例え
ばガス機器等のガス流量制御にも好適である。

【００１７】また本発明による流体制御装置は、ハウジ
ング内にに回動可能に設けられ流入路と第一および第二
の流出路を連通する流体通路面積を可変する弁体と、弁
体を回動するステッピングモータを有する駆動手段から
構成される流体制御弁と、流体制御弁の第一および第二
の流出路に各々連通する第一および第二の洗浄ノズル
と、第一および第二の洗浄ノズルを選択駆動する開始ス
イッチと水量を調節する流量調節スイッチを有する操作
手段と、操作手段の信号によりステッピングモータの回
転角を制御する回転角制御手段を有するとともに、流量
調節スイッチによる流量増減指示時において駆動手段の
ステッピングモータを反転させるとき、ステッピングモ
ータに所定パルス加算して印加するヒステリシス補正制
御手段をを設けて構成したものなので、たとえばビデ洗
浄用ノズルと肛門部洗浄ノズルのように２系統の洗浄ノ
ズルを設けた装置において、ステッピングモータと弁体
との動力伝達部にバックラッシがあっても、いずれの洗
浄ノズル使用時においてもそのバックラッシによって流
量増減時に生じる流量ヒステリシス相当分を補足する回
転パルスがステッピングモータに印加され、バックラッ
シによる流量調節ずれを極めて少なくできる。これによ
り２系統の洗浄ノズルとも、正確でレスポンスのよい精
度の高い流量調節ができる。このことは例えば衛生洗浄
装置等の使用時に好適である。

【００１８】

【実施例】以下本発明の実施例を図面にもとづいて説明
する。

【００１９】図１は本発明の一実施例の流体制御装置の
流量制御弁を拡大した構成図であり、図２（ａ）〜
（ｃ）は図１のＡ−Ａ断面図である。同図において２１
はハウジングであり、流体供給路２２に連通する流入路
２３と、流入路２３から各々分岐して設けた第一および
第二の流出路２４、２５を有している。２６はハウジン
グ２１内に回動可能に設けらた弁体であり、円柱の一部
に設けた欠円状の切り欠き部２７と傾斜切り欠き部２７
ａを設けることにより流入路２３と第一あるいは第二の
流出路２４、２５を選択的に連通する流体通路２８が形
成されている。２９は、四フッ化エチレンを含有する高
分子材料から構成されるシール部材であり、弁体２６に
一体成型されている。四フッ化エチレンを含有する高分
子材料は摩擦係数が小さくかつ高弾性な特性を有し、弁
体２６のスムーズな回動を実現するとともに、制御流体
の外部への漏れを防止する。３０は、弁体２６の駆動手
段でありステッピングモータ３１、減速手段３２、弁体
２６に挿入されたモータ軸３３から構成されている。３
４はステッピングモータ３１の回転角を制御する回転角
制御手段である。

【００２０】以上の構成において次に本実施例の流量制
御弁の動作について説明する。図２（ａ）は弁閉止状態
を示したものであり、流入路２３に連通する流体通路２
８は、第一および第二の流出路２４、２５のいずれにも
連通せず、シール部材２９によって流体の漏れが防止さ
れており、信頼性の高い閉止性能が得られる。なおここ
で、弁体２６にフッ素すなわち四フッ化エチレンを含有
する高分子材料から構成されるシール部材２９を一体成
型により設けたので、弁体２６の回動時の摩擦係数を低
減できるため、ステッピングモータ３１の回転トルクの
低減が可能となり、駆動手段３０の小型、低コスト化が
図れるとともに、減速手段３２の減速比を低減できる。
これにより切換え応答性を向上できる。

【００２１】次に制御信号（図示せず）が回転角制御手
段３４に入力されると、ステッピングモータ３１に駆動
信号が出力され減速手段３２、モータ軸３３を介して弁
体２６が回転駆動される。例えば、第一の流出路２４が
選択されると図２（ｂ）に示す位置までθａ°回転し、
流入路２３と第一の流出路２４が連通して流体が吐出さ
れる。また逆に第二の流出路２５が選択されると図２
（ｃ）に示す位置までθｂ°回転し、流入路２３と第二
の流出路２５が連通して流体が吐出される。

【００２２】またステッピングモータ３１を用いたので
供給するパルス数に応じて高分解能で高精度の回転角制
御が可能となるとともに容易に正逆転が可能となる。こ
れにより弁体２６の回転角を高精度に制御することがで
き、弁開度すなわち流量の調節も可能となる。図３は、
回転角θと吐出流量Ｑの関係を示す特性図である。第一
の流出路２４では、回転角θaの範囲で回転角制御を行
えば、閉止から全開流量まで流量調節が可能となり、第
二の流出路２５では回転角θｂの範囲で回転角制御を行
えば、閉止から全開流量まで流量調節が可能となる。ま
た任意に流量Ｑの増減が可能である。

【００２３】さらに、流体通路２８を欠円状の切り欠き
部２７と傾斜切り欠き部２７ａで構成したので弁体２６
の加工が容易であるとともに、傾斜切り欠き部２７ａに
より流体通路２８の通過断面積を増大できるため、流体
通過圧力損失を低減できる。

【００２４】以上のように本実施例の流体制御弁は、駆
動手段３０としてステッピングモータ３１を用い、供給
するパルス信号を制御することにより第一および第二の
流出路２４、２５を選択的に切り換えることが可能にな
るとともに第一および第二の流出路２４、２５をそれぞ
れ選択した状態で通過する流体の流量（弁開度）を任意
に増減可能となり、一つの駆動手段により多機能な流体
制御弁が実現できる。

【００２５】また弁体２６にフッ素を含有する高分子材
料から構成されるシール部材２９を設けたので、弁体２
６の回動時の摩擦係数を低減できるとともに流体閉止性
能が向上する。これによりステッピングモータの回転ト
ルクの低減が可能となり、モータの小型化が図れるとと
もに減速手段３２の減速比を小さくできる。これにより
切り換え応答性を向上できる。

【００２６】図４は本発明の一実施例を示す流体制御装
置の構成図であり、同図において３５は洗浄水を給水す
る供給路３６を開閉する元電磁弁、また３７は洗浄水を
加熱するヒータ３８を有する温水タンクであり、温水タ
ンク３７の下流側に図１に示した流体制御弁３９が設け
られている。４０および４１は流体制御弁３９の第一、
第二の流出路２４、２５にそれぞれ連通可能に設けられ
た第一、第二の洗浄ノズルであり、第一の洗浄ノズル４
０は、女性の局部洗浄用であり、また第二の洗浄ノズル
４１は肛門部洗浄用である。４２は衛生洗浄装置の操作
手段であり、第一および第二の洗浄ノズル４０、４１を
選択するための洗浄スイッチ４３ａ、４３ｂ、それぞれ
の洗浄において水量を調節する流量調節スイッチ４４、
選択している水勢を表示するための表示手段４５および
止スイッチ４６から構成されている。４７は止スイッチ
４６を操作したとき、元電磁弁３５の通電を停止した後
に流体制御弁３９のステッピングモータ３１を以下に示
す回転範囲規制手段４８で規制される第一あるいは第二
の流出路２４、２５のうち、使用していた側の全開点で
ある略全開規制位置方向に所定時間以上回転付勢した後
にステッピングモータ３１の位置信号をリセットするリ
セット手段４９と、そのリセット後に所定の駆動パルス
をステッピングモータ３１に印加して弁体２６を反転
し、第一および第二の流出路２４、２５のいずれをも閉
止する位置に停止する停止制御手段である。

【００２７】図５は、駆動手段３０のステッピングモー
タ３１のモータ軸３３が弁体２６を兼ねる構成を斜視図
で示しており、回転片５０が固定片５１ａ、５１ｂに当
接する位置でステッピングモータ３１および弁体２６の
回転範囲が規制される。すなわち回転範囲規制手段４８
は、回転片５０と固定片５１ａ、５１ｂとで構成されて
いる。この図５のようにモータ軸３３が弁体２６を兼ね
る構成にすることにより、流体制御弁３９をさらに小型
化および組立工数低減など寸法および価格の両面で効果
を生むことができる。図５では固定片５１ａ、５１ｂを
モータ３１に形成した構成であるが、流体制御弁３９の
ハウジング２１に形成しても同様の作用および効果が得
られる。なお、５２はＯリング等のシール材をはめるシ
ール溝である。

【００２８】以上の構成において本実施例の動作につい
て説明する。使用者が衛生洗浄装置の便座（図示せず）
に着座して用便後、洗浄スイッチ４３ａあるいは４３ｂ
を選択して押す。たとえば女性の局部洗浄を行う第一の
洗浄ノズル４０を駆動させるために洗浄スイッチ４３ａ
が押されると、その信号が開始制御手段５３に入力さ
れ、開始制御手段５３は前回使用された時の水勢信号を
記憶しており、まずその記憶された水勢にすべく回転角
制御手段３４を介してステッピングモータ３１および弁
体２６が回転駆動される。ほぼ同時に、元電磁弁３５を
開く信号が開始制御手段５３から元電磁弁３５に入力さ
れ開成され、洗浄水が供給路３６、温水タンク３７など
を経て流体制御弁３９の流入路２３から流出路２４へ送
出され、第一の洗浄ノズル４０から吐出される。また水
勢を変更したい場合は、流量調節スイッチ４４にて好み
に応じて設定することにより、弁体２６の回転角が制御
され、吐出流量を任意に増減することができる。

【００２９】洗浄使用後、止スイッチ４６を押すと停止
制御手段４７の作用により元電磁弁３５への通電が停止
され元電磁弁３５が閉止され、その通電停止の直後に同
じく停止制御手段４７の作用により流体制御弁３９のス
テッピングモータ３１を駆動し、使用していた流出路２
４を全開する方向に回転する。そうして回転範囲規制手
段４８の回転片５０が固定片５１ａに必ず当接するだけ
の時間回転付勢された後、その位置でリセット手段４９
の作用によってステッピングモータ３１の位置信号がリ
セットされる。さらにそのリセット動作の後に所定の駆
動パルスがステッピングモータ３１に印加され弁体２６
を反転し、弁体２６の回転角位置は図３で示す位置Ｏａ
から閉止位置Ｃに戻って停止する。

【００３０】また、肛門部の洗浄で第二の洗浄ノズル４
１を使用後に止スイッチ４６を押した場合も、同様に停
止制御手段４７の作用により元電磁弁３５への通電が停
止され元電磁弁３５が閉止され、その通電停止の直後に
同じく停止制御手段４７の作用により流体制御弁３９の
ステッピングモータ３１を駆動し、使用していた流出路
２５を全開する方向に回転する。そうして回転範囲規制
手段４８の回転片５０が固定片５１ｂに必ず当接するだ
けの時間回転付勢された後、その位置でリセット手段４
９の作用によってステッピングモータ３１の位置信号が
リセットされる。さらにそのリセット動作の後に所定の
駆動パルスがステッピングモータ３１に印加され弁体２
６を反転し、弁体２６の回転角位置は図３で示す位置Ｏ
ｂから閉止位置Ｃに戻って停止する。

【００３１】以上述べたように本実施例によれば、止ス
イッチ４６を操作したとき、元電磁弁３５の通電を停止
した後に流体制御弁３９のステッピングモータ３１を回
転範囲規制手段４８で規制される第一あるいは第二の流
出路２４、２５のうち、使用していた側の略全開規制位
置方向に所定時間回転付勢した後にステッピングモータ
３１の位置信号をリセットするリセット手段４９と、そ
のリセット後に所定の駆動パルスをステッピングモータ
３１に印加して弁体２６を反転し、第一および第二の流
出路２４、２５のいずれも閉止する位置Ｃに停止する停
止制御手段４７を設けてあるので、使用中に何かの原因
でステッピングモータ３１が脱調して、回転角制御手段
３４の認識しているモータ位置信号と実際のモータ位置
とがずれても、洗浄使用後に停止制御手段４７およびリ
セット手段４９により位置補正され、再使用時において
設定された吐出量（水勢）をいつも的確に再現できる。

【００３２】しかも、リセット動作は洗浄使用後に元電
磁弁３５が閉止してから行われるので、温水タンク３７
の湯をむだに放出したり、使用者が意図しない吐出量
（水勢）になったりする心配がない。

【００３３】図６は、本発明の他の実施例の流体制御装
置の構成図である。同図において燃料ガスが供給される
供給路３６に元電磁弁３５が設けてあり、さらに流体制
御弁３９を経てバーナ５４にガスが至る構成で、流体制
御弁３９は流入路２３および流出路２４を有するハウジ
ング２１と、そのハウジング２１内に設けられ流入路２
３と流出路２４を連通する通路面積を可変する弁体２６
と、その弁体２６を駆動するステッピングモータ３１を
有する駆動手段３０から構成されている。また、流体制
御弁３９の流量の加減を指示する流量調節スイッチ４４
および流体の流れの停止を指示する止スイッチ４６を有
する操作手段４２と、その操作手段４２の信号によりス
テッピングモータ３１の回転角を制御する回転角制御手
段３４を有するとともに、流量調節スイッチ４４による
流量増減指示時において駆動手段３０のステッピングモ
ータ３１を反転させるとき、ステッピングモータ３１に
所定パルスを加算して印加するヒステリシス補正制御手
段５５を設けた構成である。なお、５６は点火スイッチ
で、４５はバーナ５４の火力を表示する表示手段であ
る。

【００３４】以上の構成において本実施例の動作につい
て説明する。使用者がガス燃焼装置の点火スイッチを押
すと、その信号が開始制御手段５３に入力され、開始制
御手段５３はまず点火装置（図示せず）を作動してバー
ナ５４に点火用の火花放電を所定時間発生させるととも
に、標準火力にすべく回転角制御手段３４を介してステ
ッピングモータ３１および弁体２６が回転駆動される。
ほぼ同時に、元電磁弁３５を開く信号が開始制御手段５
３から元電磁弁３５に入力され開成され、燃料ガスが供
給路３６を経て流体制御弁３９の流入路２３から流出路
２４へ送られ、バーナ５４に供給される。するとバーナ
５４で標準火力でガスが燃焼する状態になる。使用者が
火力を変更したい場合は、流量調節スイッチ４４にて好
みに応じて設定することにより、弁体２６の回転角が制
御され、ガス流量を任意に増減することができる。

【００３５】また本実施例の流体制御装置は、流量調節
スイッチ４４による流量増減指示時において駆動手段３
０のステッピングモータ３１を反転させるとき、ステッ
ピングモータ３１に所定パルスを加算して印加するヒス
テリシス補正制御手段５５を設けたことによって、ステ
ッピングモータ３１やそのステッピングモータ３１と弁
体２６との動力伝達部にバックラッシがあっても、その
バックラッシ等によって流量増減時に生じる流量ヒステ
リシス相当分を補足する回転パルスがステッピングモー
タ３１に印加され、バックラッシによる流量調節ずれを
極めて少なくできる。図７の流量特性線図を用いてさら
に詳しく説明すると、回転範囲規制手段４８の回転片５
０が固定片５１ａに当接した閉止回転位置Ｃから流体制
御弁３９を全開する方向にステッピングモータ３１を回
転した場合、回転角θに対してガス流量ＱはラインＡの
ように増加する。そしてまた逆に、回転範囲規制手段４
８の回転片５０が固定片５１ｂに当接した略全開回転位
置Ｏｐから流体制御弁３９を閉止する方向にステッピン
グモータ３１を反転した場合、回転角θに対してガス流
量ＱはラインＢのように減少する。このような流量増減
時に生じる流量ヒステリシスＨｓの要因は、ステッピン
グモータ３１のギヤ部やそのステッピングモータ３１と
弁体２６との動力伝達部などのバックラッシによるもの
なので、どの位置で反転してもほぼ同じヒステリシスを
生じる。それゆえ、ステッピングモータ３１を反転する
際、ヒステリシス相当の回転角の分だけ多く回転パルス
をステッピングモータ３１に印可することにより、事実
上は流量増減時の位置ずれを補正することができる。こ
のことにより流量を増減したときも、好みの流量を容易
に再現できる。

【００３６】以上述べたように本実施例によれば、流量
調節スイッチ４４による流量増減指示時において駆動手
段３０のステッピングモータ３１を反転させるとき、ス
テッピングモータ３１に所定パルスを加算して印加する
ヒステリシス補正制御手段５５を設けたことによって、
ステッピングモータ３１やそのステッピングモータ３１
と弁体２６との動力伝達部にバックラッシがあっても、
そのバックラッシ等によって流量増減時に生じる流量ヒ
ステリシス相当分を補足する回転パルスがステッピング
モータ３１に印加され、バックラッシによる流量調節ず
れを極めて少なくでき、正確でレスポンスのよい精度の
高い調節が可能となる。つまり、正確ですばやい火力調
節ができ、ガス燃焼機器のガス燃焼量制御にとって好適
である。

【００３７】図８は、本発明の他の実施例の流体制御装
置の構成図である。同図において、ハウジング２１内に
回動可能に設けられ円柱の一部に切り欠き２７を設ける
ことにより流入路２３と流出路２４あるいは流出路２５
を連通する流体通路２８を形成した弁体２６と、弁体２
６を回動するステッピングモータ３１を有する駆動手段
３０から構成される流体制御弁３９と、流体制御弁３９
の第一および第二の流出路２４、２５に各々連通する第
一および第二の洗浄ノズル４０、４１と、第一および第
二の洗浄ノズル４０、４１を選択駆動する洗浄スイッチ
４３ａ、４３ｂと水量を調節する流量調節スイッチ４４
および洗浄を停止する止スイッチ４６を有する操作手段
４２と、操作手段４２の信号によりステッピングモータ
３１の回転角を制御する回転角制御手段３４を有すると
ともに、流量調節スイッチ４４による流量増減指示時に
おいて駆動手段３０のステッピングモータ３１を反転さ
せるとき、ステッピングモータ３１に所定パルスを加算
して印加するヒステリシス補正制御手段５５を設けた構
成である。図４との違いはヒステリシス補正手段５５を
設けた点で、この図８のようにビデ洗浄用ノズル４０と
肛門部洗浄ノズル４１のように２系統の洗浄ノズルを設
けた装置において、ステッピングモータ３１と弁体２６
との動力伝達部にバックラッシがあっても、いずれの洗
浄ノズル使用時においてもそのバックラッシによって流
量増減時に生じる流量ヒステリシス相当分を補足する回
転パルスがステッピングモータ３１に印加され、バック
ラッシによる流量調節ずれを極めて少なくできる。

【００３８】図３の流量特性線図を用いてさらに詳しく
説明すると、ステッピングモータ３１および弁体２６が
閉止回転位置Ｃから流体制御弁３９が第一の流出路２４
を全開する方向にステッピングモータ３１を回転した場
合、回転角θａに対して流量ＱはラインＤのように増加
する。そしてまた逆に、回転範囲規制手段４８の回転片
５０が固定片５１ａに当接する略全開回転位置Ｏａから
閉止する方向にステッピングモータ３１を反転した場
合、回転角θａに対して流量ＱはラインＥのように減少
する。またステッピングモータ３１および弁体２６が閉
止回転位置Ｃから流体制御弁３９が第二の流出路２５を
全開する方向にステッピングモータ３１を回転した場
合、回転角θｂに対して流量ＱはラインＦのように増加
する。そしてまた逆に、回転範囲規制手段４８の回転片
５０が固定片５１ｂに当接する略全開回転位置Ｏｂから
閉止する方向にステッピングモータ３１を反転した場
合、回転角θｂに対して流量ＱはラインＧのように減少
する。このような流量増減時に生じる流量ヒステリシス
Ｈｓの要因は、ステッピングモータ３１のギヤ部やその
ステッピングモータ３１と弁体２６との動力伝達部など
のバックラッシによるものなので、どの位置で反転して
もほぼ同じヒステリシスを生じる。それゆえ、ステッピ
ングモータ３１を反転する際、ヒステリシス相当の回転
角の分だけ多く回転パルスをステッピングモータ３１に
印可することにより、事実上は流量増減時の位置ずれを
補正することができる。これらのことにより流量を増減
したときも、好みの流量を容易に再現できる。

【００３９】以上述べたように本実施例によれば、流量
調節スイッチ４４による流量増減指示時において駆動手
段３０のステッピングモータ３１を反転させるとき、ス
テッピングモータ３１に所定パルスを加算して印加する
ヒステリシス補正制御手段５５を設けたことによって、
ステッピングモータ３１やそのステッピングモータ３１
と弁体２６との動力伝達部にバックラッシがあっても、
そのバックラッシに等よって流量増減時に生じる流量ヒ
ステリシス相当分を補足する回転パルスがステッピング
モータ３１に印加され、バックラッシによる流量調節ず
れを極めて少なくでき、これにより２系統の洗浄ノズル
とも、正確でレスポンスのよい精度の高い流量調節がで
きる。このことは衛生洗浄装置の使用時に好みの水勢を
正確にすばやく再現でき好適である。なお、上記各実施
例の説明において、弁体２６は略円柱状で切り欠き部２
７を有する構成を例に説明したが、弁体２６はこのよう
な構成および形状に限られるものではない。また、開始
スイッチ４３ａ，４３ｂや流量調節スイッチ４４，止ス
イッチ４６，点火スイッチ５６等のスイッチについて
も、図で示した形態に限られるものではない。たとえば
図６において、開始スイッチである点火スイッチ５６と
止スイッチである４６が一つのスイッチで、一度押すと
点火し、もう一度押すと消火するような形態であっても
よい。

【００４０】

【発明の効果】以上のように本発明の流体制御装置によ
れば、以下の効果が得られる。

【００４１】（１）止スイッチを操作したとき、元電磁
弁の通電を停止した後に流体制御弁のステッピングモー
タを回転範囲規制手段で規制される第一あるいは第二の
流出路のうち、使用していた側の略全開規制位置方向に
所定時間回転付勢した後にステッピングモータの位置信
号をリセットするリセット手段と、そのリセット後に所
定の駆動パルスをステッピングモータに印加して弁体を
反転し、第一および第二の流出路のいずれも閉止する位
置に停止する停止制御手段を設けてた構成なので、使用
中にステッピングモータが脱調したり、弁体の位置がず
れたりしても、洗浄使用後に停止制御手段およびリセッ
ト手段により位置が補正され、再使用時において設定さ
れた流量をいつも的確に再現できる流体制御装置が得ら
れる。

【００４２】（２）流量調節スイッチによる流量増減指
示時において駆動手段のステッピングモータを反転させ
るとき、ステッピングモータに所定パルスを加算して印
加するヒステリシス補正制御手段を設けた構成なので、
ステッピングモータやそのステッピングモータと弁体と
の動力伝達部にバックラッシがあっても、そのバックラ
ッシに等よって流量増減時に生じる流量ヒステリシス相
当分を補足する回転パルスがステッピングモータに印加
され、バックラッシによる流量調節ずれを極めて少なく
でき、正確でレスポンスのよい精度の高い調節が可能な
流体制御装置が得られる。このことは正確ですばやい流
量調節ができ、例えばガス燃焼機器のガス燃焼量制御等
にも好適である。

【００４３】（３）ハウジング内に回動可能に設けられ
流入路と第一あるいは第二の流出路に連通する流体通路
を形成した弁体と、その弁体を回動するステッピングモ
ータを有する駆動手段からなる流体制御弁と、その流体
制御弁の第一および第二の流出路に各々連通する第一お
よび第二の洗浄ノズルと、それら洗浄ノズルを選択駆動
する洗浄スイッチと水量を調節する流量調節スイッチお
よび洗浄を停止する止スイッチを有する操作手段と、操
作手段の信号によりステッピングモータの回転角を制御
する回転角制御手段を有するとともに、流量調節スイッ
チによる流量増減指示時において駆動手段のステッピン
グモータを反転させるとき、ステッピングモータに所定
パルスを加算して印加するヒステリシス補正制御手段を
設けた構成なので、バックラッシ等による流量ヒステリ
シスをキャンセルし、調節ずれを極めて少なくでき、こ
れにより２系統の洗浄ノズルとも、正確でレスポンスの
よい精度の高い流量調節が可能な流体制御装置が得られ
る。このことは衛生洗浄装置の使用時に好みの水勢を正
確にすばやく再現でき好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における流体制御装置に使用
する流体制御弁の構成図

【図２】同流体制御弁のＡ−Ａ断面図

【図３】同弁体の回転角と流量の関係を示す特性図

【図４】本発明の一実施例を示す流体制御装置の構成図

【図５】同駆動手段および弁体の斜視図

【図６】本発明の他の実施例を示す流体制御装置の構成
図

【図７】同弁体の回転角と流量の関係を示す特性図

【図８】同他の実施例を示す流体制御装置の構成図

【図９】従来の流体制御装置の構成図

【符号の説明】 ２１ ハウジング ２３ 流入路 ２４ 第一の流出路 ２５ 第二の流出路 ２６ 弁体 ２７ 切り欠き部 ３０ 駆動手段 ３１ ステッピングモータ ３４ 回転角制御手段 ３５ 元電磁弁 ３６ 供給路 ３７ 温水タンク ３９ 流体制御弁 ４０ 第一の洗浄ノズル ４１ 第二の洗浄ノズル ４２ 操作手段 ４３ａ、４３ｂ 洗浄スイッチ ４４ 流量調節スイッチ ４６ 止スイッチ ４８ 回転範囲規制手段 ４９ リセット手段 ５０ 回転片 ５１ａ、５１ｂ 固定片 ５５ ヒステリシス補正手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松本 朋秀 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−107126（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−257546（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E03D 9/08 F23N 5/00 F16K 31/06 305

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】流体を供給する供給路と、前記供給路を開
   閉する元電磁弁と、前記元電磁弁に連通する流入路およ
   び前記流入路から各々分岐して設けた第一あるいは第二
   の流出路を有するハウジングと、前記ハウジング内に回
   動可能に設けられ前記流入路と第一あるいは第二の流出
   路を選択的に連通し流体通路面積を可変する弁体と、前
   記弁体を回動するステッピングモータを有する駆動手段
   と、前記第一あるいは第二の流出路を前記弁体がそれぞ
   れ略全開する付近に前記弁体の回転角を規制する回転範
   囲規制手段から構成される流体制御弁と、前記流体制御
   弁の第一および第二の流出路に各々連通する第一および
   第二のノズルと、前記第一および第二のノズルを選択駆
   動する開始スイッチと流量を調節する流量調節スイッチ
   および前記流体の流れを停止する止スイッチを有する操
   作手段と、前記操作手段の信号により前記ステッピング
   モータの回転角を制御する回転角制御手段を有するとと
   もに、前記止スイッチを操作したとき、前記元電磁弁の
   通電を停止した後に前記流体制御弁のステッピングモー
   タを前記回転範囲規制手段で規制される前記第一あるい
   は第二の流出路のうち、使用していた側の略全開規制位
   置方向に所定時間回転付勢した後に前記ステッピングモ
   ータの位置信号をリセットするリセット手段と、そのリ
   セット後に所定の駆動パルスを前記ステッピングモータ
   に印加して前記弁体を反転し、前記第一および第二の流
   出路いずれも閉止する位置に停止する停止制御手段を設
   けた流体制御装置。
2. 【請求項２】流体の流入路および流出路を有するハウジ
   ングと、前記ハウジング内に設けられ前記流入路と流出
   路を連通する通路面積を可変する弁体と、前記弁体を駆
   動するステッピングモータを有する駆動手段から構成さ
   れる流体制御弁と、前記流体制御弁の流量の加減を指示
   する流量調節スイッチを有する操作手段と、前記操作手
   段の信号により前記ステッピングモータの回転角を制御
   する回転角制御手段を有するとともに、前記流量調節ス
   イッチによる流量増減指示時において前記駆動手段の前
   記ステッピングモータを反転させるとき、前記ステッピ
   ングモータに所定パルス加算して印加するヒステリシス
   補正制御手段を設けた流体制御装置。
3. 【請求項３】流体の流入路および複数の流出路を有する
   ハウジングと、前記ハウジング内に回動可能に設けられ
   前記流入路と第一および第二の流出路を連通する流体通
   路面積を可変する弁体と、前記弁体を駆動するステッピ
   ングモータを有する駆動手段から構成される流体制御弁
   と、前記流体制御弁の第一および第二の流出路に各々連
   通する第一および第二の洗浄ノズルと、前記第一および
   第二の洗浄ノズルを選択駆動する開始スイッチと水量を
   調節する流量調節スイッチを有する操作手段と、前記操
   作手段の信号により前記ステッピングモータの回転角を
   制御する回転角制御手段を有するとともに、前記流量調
   節スイッチによる流量増減指示時において前記駆動手段
   のステッピングモータを反転させるとき、前記ステッピ
   ングモータに所定パルス加算して印加するヒステリシス
   補正制御手段を設けた流体制御装置。