JP3632349B2

JP3632349B2 - 便座や便蓋用の電動開閉装置

Info

Publication number: JP3632349B2
Application number: JP01933697A
Authority: JP
Inventors: 眞司藤井; 聡山田; 貴夫島津
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1997-01-31
Filing date: 1997-01-31
Publication date: 2005-03-23
Anticipated expiration: 2017-01-31
Also published as: JPH10211120A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は便座や便蓋の開閉を電動で行う電動開閉装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
便器における便座や便蓋の開閉にあたっては腰を曲げて屈まなくてはならないが、この動作が苦痛である人や困難である人のために、電動で上記開閉を行うものが提供されている。この場合、操作しやすいところに配置することができるスイッチや、リモートコントロール操作器で開閉指示を出すことができるために、使用者に負担をかけないものとすることができる。
【０００３】
ところで便座あるいは便蓋は、その開閉の途中位置で止めることは無いことから、モータで便座あるいは便蓋を駆動して開閉する場合、スイッチを操作している間だけモータが駆動されるようにするのではなく、開スイッチをいったん押せば開き、閉スイッチをいったん押せば閉じるというように構成しておくのが好ましく、このために従来においては便座あるいは便蓋の開位置と閉位置とを検出するリミットスイッチのような検出用スイッチを設けて、上記開閉スイッチの指定方向にモータを回転させ、検出用スイッチの作動でモータを停止させることで、便座あるいは便蓋の開閉を行っていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ここにおいて、後端が軸支された便座や便蓋は、閉じた時にほぼ水平状態となっており、開いた時にほぼ垂直状態となることから、便座や便蓋の支持軸をモータ駆動する場合、開く場合について言えば開き始めに要する力がもっとも大きくなり、開き終わるところでは微小な力ですむことになる。このために、単にモータの始動と停止とを制御するだけの上記従来例では、開閉動作がスムーズではなかった。
【０００５】
本発明はこのような点に鑑み為されたものであり、その目的とするところは便座（あるいは便蓋）の開閉をスムーズなものとすることができる便座や便蓋用の電動開閉装置を提供するにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
しかして本発明は、便座もしくは便蓋である回動体をモータで駆動して開閉するものであって、複数のスリットを具備して上記回動体と連動して回転するスリット板と、該スリット板にてオンオフされるフォトインタラプタと、該フォトインタラプタの出力に応じてモータの駆動トルクを制御する制御回路とを備えて、回動体の回動位置に応じた駆動トルクでモータを作動させるために、スムーズで且つショックのない駆動を行うことができる。
【０００７】
しかも回動体の回転駆動用の駆動軸に対して回動体が特定回動位置において着脱自在であり、上記制御回路は上記特定回動位置に駆動軸をフォトインタラプタ出力を基にセットする動作モードを備えるために、便座あるいは便蓋の装着を容易に行うことができる。
また上記制御回路が、入力される開閉指示に対してフォトインタラプタ出力にかかわらず指示方向にモータを作動させるものであると、動作不能に陥る事態を避けることができて、常に電動開閉動作を行わせることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態の一例について説明すると、図２において図中１は便座２及び便蓋３が装着される支持体であり、該支持体１は便器であっても便器に装着される器材、たとえば局部洗浄装置であってもよい。
上記支持体１は対向する面に夫々カラー６，７を突出させているとともに各カラー６，７を貫通する便座用駆動軸４と便蓋用駆動軸５を突出させており、これら両駆動軸４，５は支持体１内の左右に夫々配されたモータブロック８，８に着脱自在に連結されている。
【０００９】
便座２はその後端部の左右上面より夫々上方側に向けて軸受部２０，２５を突出させて、軸受部２０が便座用駆動軸４に連結され、軸受部２５が上記カラー７に回転自在に装着されて便座用駆動軸４の回転駆動によって開閉される。
便蓋３はその後端部の左右下面より夫々下方側に向けて軸受部３０，３５を突出させて軸受部３０が上記便座２に設けられた軸部９に回転自在に装着され、軸受部３５が便蓋用駆動軸５に連結されて便蓋用駆動軸５の回転駆動によって開閉される。
【００１０】
図３に便座２及び便蓋３の開閉駆動用のモータ８０，８０を内蔵しているモータブロック８を示す。モータ８０の回転はタイミングベルトやギアで構成された減速部８１を経て便座用駆動軸４あるいは便蓋用駆動軸５が差し込み連結される最終ギア８２に伝達されるのであるが、この最終ギア８２には複数個のスリットを備えたスリット板８３が設けられている。また、これらの部材が納められたギアケース８９内には上記スリット板８３の回転に伴って光路が開閉されるフォトインタラプタ８４が配設されている。
【００１１】
図４及び図５に便蓋３の開閉位置とスリット板８３の回転位置との関係を示す。図４（ａ）に示すように便蓋３が閉じられている時、図５（ａ）に示すようにスリット板８３における切欠部がフォトインタラプタ８４の位置にあり、フォトインタラプタ８４の出力はオフとなっている。そして図４（ｂ）（ｃ）に示すように便蓋３を開いていけば、図５（ｂ）（ｃ）に示すようにスリット板８３の回転でフォトインタラプタ８４はオンオフを繰り返し、図４（ｄ）に示すように便蓋３を開いた状態ではフォトインタラプタ８４はその光路が遮られて出力がオンとなっている。図５（ａ）に示す状態から図５（ｄ）に示す状態の間でフォトインタラプタ８４はスリット板８３におけるスリットのために図６に示すように複数回オンオフを繰り返す。なお、便蓋３の開閉について説明したが、便座２の開閉についても同じである。
【００１２】
ここにおいて、各モータブロック８のモータ８０は、上記フォトインタラプタ８４が接続されたマイクロコンピュータからなる制御回路（図示せず）によってその回転方向と駆動トルクとが制御されるものとなっている。この制御のうち、駆動トルクをデューティ制御で行うものについて説明すると、制御回路はフォトインタラプタ８４出力がオフである時、便座２や便蓋３が閉じられていると見做し、リモコン操作器等から開くの指示が与えられた時、図１に示すように、まずは所定のデューティａでモータ８０を駆動し、フォトインタラプタ８４出力のオンパルスを受けるたびにデューティをｂ，ｃ，ｄ，ｅと変更してゆき、そして最後のパルス（パルス５）を受けたならば、所定のデューティｆでの駆動をｎ時間だけ行ってモータ８０を停止させる。
【００１３】
逆にモータ８０を駆動していない状態でフォトインタラプタ８４出力がオンであれば、便座２や便蓋３が開いていると見做してデューティｆでモータ８０を駆動し、フォトインタラプタ８４が出力のオンパルスを受けるたびにデューティをｅ，ｄ，ｃ，ｂと変更してゆき、そして最後のパルスを受けたならば、所定のデューティａでの駆動をｍ時間だけ行ってモータ８０を停止させる。
【００１４】
フォトインタラプタ８４出力のオンパルスをカウントしてデューティを順次切り換えていくものであり、このために便座２や便蓋３の回動位置にみあった駆動トルクでモータ８０を作動させることができ、上記回動を適度のスピードでスムーズ且つショックのないものとすることができる。なお、開位置及び閉位置を厳密に定めるのではなく、ｎ時間あるいはｍ時間の時間成分を加えて制御しているのは、便座２や便蓋３にカバーが装着された時、その厚みによって開位置及び閉位置がずれることに鑑みたものである。
【００１５】
また、カバーが装着された場合、便座２や便蓋３の重さが変動する。便座２及び便蓋３にはサイズの異なるものがあり、両サイズによっても重さが変わる。この重さの違いに伴って回転駆動するのに必要なトルクも変動することから、ここでは重さについての学習機能を持たせている。すなわち、制御回路には上記ａ〜ｆ，ｎ（ｍ）の数値についてのデータをテーブルとして予め持たせているわけであるが、このテーブルを次表に示すように複数持たせている。Ａは最も軽い場合のためのテーブル、Ｆは最も重い場合のためのテーブルである。
【００１６】
【表１】

【００１７】
そして、電源に接続されて最初に開閉動作を行う時には、最大デューティである上記Ｆテーブルのデータａ〜ｆ，ｎ（ｍ）でモータ８０の駆動制御を行い、この時、最初のパルス（パルス１）から最後のパルス（パルス５）が到来するまでにかかった時間Ｔを計測する。そして次回からの開閉動作については、上記時間Ｔが所定時間以上であればＦテーブルを、きわめて短ければＡテーブルをというように、上記時間Ｔの長さに応じて、上記表の中から選択した適切なテーブルのデータでモータ８０の駆動制御を行う。このためにこの開閉装置においては、カバーが装着されたり外されたりすることで便座２や便蓋３の重さが変わっても、上記学習機能を有していることから、常に適切な駆動トルクでスムーズ且つショックのない開閉を行わせることができるものである。
【００１８】
ところで開指示や閉指示を受けた時のフォトインタラプタ８４の出力がオンかオフかによって便座２や便蓋３が開位置にあるか閉位置にあるかを判断するものとし、絶対的な位置検出を行っていないのは、前述のようにカバーが装着された場合に位置変動があることと、絶対的な位置検出には上記フォトインタラプタ８４とスリット板８３のほかに他の検出部材が必要となってしまってコストが上がること等が理由であるが、上記のように、フォトインタラプタ８４の出力がオンかオフかによって便座２や便蓋３が開位置にあるか閉位置にあるかを判断する場合、手動による開閉で便座２なり便蓋３なりが４５°付近で停められている時にも、フォトインタラプタ８４の出力によって、開状態または閉状態にあると判断されてしまうことになり、このために便蓋３が４５°付近にあるにもかかわらず開いていると判断される時に便座２に開動作させても、途中から便蓋３の荷重が加わって開くことができず、途中でロック状態となってしまうことになり、いったん開くか閉じるかを手動操作で行わなければならない事態が生じる。
【００１９】
このために、この開閉装置においては、「便蓋を開く」、「便座を開く」、「閉じる」という指示を与えることができる操作器からの指示に応じて、その時のフォトインタラプタ８４の出力に関係なくモータ８０を指示方向にいったん始動させることとしている。図８にこの点を示す。「閉じる」指示が与えられた時（イ）には、便座２を閉じ、次いで便蓋３を閉じるという動作を行わせ、「便蓋を開く」指示が与えられた時（ロ）には便蓋３を開き、次いで便座２を閉じるという動作を行わせ、「便座を開く」指示が与えられた時（ハ）には便蓋３を開き、次いで便座２を開くという動作を実際の状態に関係なく行わせるものとしている。図中の▲１▼，▲２▼は作動順序を示している。
【００２０】
この場合、既に閉じられた状態にあるにもかかわらず閉じる方向に駆動されたり、開いた状態にあるにもかかわらず開く方向に駆動される場合が生じるわけであるが、これはモータ８０を作動させているにもかかわらずフォトインタラプタ８４のオフ時間やオン時間が所定時間以上続くならばその時点でモータ８０を停止させることで対処している。また本処理は図１に示した駆動制御に対して割り込み実行されるものとなっている。
【００２１】
なお、上記便座２や便蓋３は支持体１から取り外して水洗い等をすることができるようにしておくのが好ましいが、前記駆動軸４，５で便座２や便蓋３を開閉する関係で、駆動軸４と便座２及び駆動軸５と便蓋３は夫々所定の位置関係となるようにしなくてはならない。しかし、便座２や便蓋３を取り外した状態で操作器が操作されてしまうと、便座２や便蓋３の装着が困難となる。このために、便座２及び便蓋３の取り外しは、前記カラー６，７及び軸部９の断面形状及び大きさと、軸受部２０，２５，３０，３５の断面形状及び大きさとの設定によって、開いた状態でのみ行うことができるものとし、さらに操作器あるいは支持体１には、駆動軸４，５を無条件で着脱位置にセットするための指示を出す操作ボタンを設けている。この操作ボタンが押された時、制御回路は図９に示すように、フォトインタラプタ８４のパルス数に関係なく、所要時間だけ開く方向にモータ８０を回転させて、フォトインタラプタ８４のオン領域にセットし、次いで逆方向にモータ８０を回転させてフォトインタラプタ８４がオフとなる時点でモータ８０を停止させるようにしている。ちなみにこの位置は９０°の位置となるようにしている。
【００２２】
【発明の効果】
以上のように本発明においては、便座もしくは便蓋である回動体と連動して回転するスリット板を設けて、複数のスリットを具備する該スリット板の回転にてオンオフされるフォトインタラプタの出力に応じてモータの駆動トルクを制御する制御回路を設けているために、回動体の回動位置に応じた駆動トルクでモータを作動させることができるものであり、このために、スムーズで且つショックのない電動開閉駆動を行うことができるものである。
【００２３】
しかも回動体の回転駆動用の駆動軸に対して回動体が特定回動位置において着脱自在とし、制御回路に上記特定回動位置に駆動軸をフォトインタラプタ出力を基にセットする動作モードを設けているために、便座あるいは便蓋の装着を容易に行うことができる。
また、上記制御回路が入力される開閉指示に対してフォトインタラプタ出力にかかわらず指示方向にモータを作動させるものであると、便座や便蓋が中途半端な位置にある時にも動作不能に陥ることがなく、常に電動開閉動作を行わせることができるものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例の動作を示すフローチャートである。
【図２】同上の分解斜視図である。
【図３】同上のモータブロックの正面図である。
【図４】（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は同上の便蓋の開閉を示す説明図である。
【図５】（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は同上のフォトインタラプタとスリット板の動作を示す説明図である。
【図６】同上のフォトインタラプタの出力とモータ制御の説明図である。
【図７】他の実施の形態の一例の動作を示すフローチャートである。
【図８】指示と開閉動作との関係を示す説明図である。
【図９】駆動軸の所定位置へのセットについての説明図である。
【符号の説明】
２便座
３便蓋
８モータブロック

Claims

便座もしくは便蓋である回動体をモータで駆動して開閉するものであって、複数のスリットを具備して上記回動体と連動して回転するスリット板と、該スリット板にてオンオフされるフォトインタラプタと、該フォトインタラプタの出力に応じてモータの駆動トルクを制御する制御回路とを備えているとともに、回動体の回転駆動用の駆動軸に対して回動体が特定回動位置において着脱自在であり、上記制御回路は上記特定回動位置に駆動軸をフォトインタラプタ出力を基にセットする動作モードを備えていることを特徴とする便座や便蓋用の電動開閉装置。
制御回路は、入力される開閉指示に対してフォトインタラプタ出力にかかわらず指示方向にモータを作動させるものであることを特徴とする請求項１記載の便座や便蓋用の電動開閉装置。