JPH0324698Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［考案の目的］ （産業上の利用分野） 本考案は、ノズルを駆動する動力源にステツプ
モータを使用している人体局部洗浄装置の改良に
関するものである。

（従来の技術） 従来の人体局部洗浄装置としては、主として、
便器本体と、該便器本体に伸縮自在に保持され、
先端部に洗浄水の噴出口を有するるノズルと、該
ノズルに洗浄水を供給する給水装置と、該ノズル
を駆動し、前記噴出口を位置決めするノズル作動
装置と前記ノズル作動装置を駆動する動力部とで
構成されている。このような人体局部洗浄装置に
使用されているノズル駆動装置としては、例え
ば、ドイツ特許DT2522692−B2公報や、特開昭
59−１［637号公報に開示されている。

前者の場合には、ピニオン付電気モータの回転
運動を、ノズルに固定されたラツクにより直線運
動に転換することで、該ノズルを収納位置と人体
局部洗浄装置との間の直線方向に移動させてい
る。

又、後者の場合は、その断面構造を第１０図に
示すように、ノズル４０９は便器（図示せず）に
取付けられたカバー４１６に固定されたガイド部
４０８の内部に収納されている。ノズル４０９は
電気モータの出力軸４１１に固定された回転車４
１０に一端が固定され、他端がノズルの後端４０
９ａにネジ４１３で固定された曲げに対し柔軟性
をもつ板バネ４１２に固定されて伸縮自在となつ
ている。また、ノズル４０９には、その後端に給
水口４１４とその先端に人体局部洗浄用の噴出口
４１５とが配設されている。

前記ノズル４０９の伸縮運動は、モータの回転
軸４１１が時計方向（矢印Ａ方向）に回転する
と、回転車４１０も時計方向に回転し、前記板バ
ネ４１２はガイド部４０８に案内されノズル４０
９を押す。従つて該ノズルは矢印４２０の方向の
局部の洗浄位置に押し出される。回転車４１０が
反時計方向（矢印Ｂ方向）に回転した場合は、前
述した作動とは逆に、ノズル４０９は矢印４２１
の方向にひつぱられ、ガイド部４０８内の収納位
置に復帰するる。

前述した２種の公知技術に於いて、ノズルの駆
動は電動機を動力源としている。

（考案の解決しようとする問題点） 周知の様に、物体を移動させる始動時には大き
な静止摩擦力が働く。従つて始動時に電動機は大
きな駆動トルクを発生する必要がある。特に、ノ
ズルと該ノズルを案内するガイド部にゴミ、水ア
カ等が付着した場合は更に大きな駆動トルクを必
要とする。従つて、従来電動機は、前述した始動
時の前記駆動トルクを算定基準にして、選定され
ていた。つまり、ノズルが始動開始後は、小さな
動摩擦力ですむにもかかわらず、出力容量の大き
な電動機が選定されていた。その結果、該電動機
の形状も大きくなり、ノズル駆動装置のコンパク
ト化が困難であつた。

そこで、本考案は、ノズル駆動装置の駆動特性
に適合したトルク特性を有するステツプモータを
配設することで、人体局部洗浄装置のコンパクト
化を実現する事を目的とする。

［考案の構成］ （問題点を解決するための手段） 本考案の人体局部洗浄装置はその動力部とし
て、ノズル作動装置を駆動するステツプモータ
と、 ノズルを駆動させる始動指令信号を入力した時
は、前記ステツプモータを始動開始から一定の時
間は、有効な最大トルクを発生させる回転数を、
その後該最大トルク以下の所定のトルクを発生さ
せる回転数を指令する制御信号を出力する回転速
度制御装置と、で構成した事を特徴とする。

本考案の人体局部洗浄装置を構成する便器本
体、ノズル、給水装置、ノズル作動装置は従来の
人体局部洗浄装置のものをそのまま使用すること
ができる。本考案を特色づける動力部はステツプ
モータと回転速度制御装置とで構成される。

ステツプモータ４１は、その回転によりノズル
作動装置３５を駆動する電動機である。前記ステ
ツプモータ４１は、呼称が統一されていない事も
あるが、ステツピングモータ、パルスモータ、ス
テツパサーボ、又はステツパーと呼ばれている回
転機の総称である。出力トルクを主として考えて
みれば、例えば、永久磁石型（デイフアレンシヤ
ル作動式）、可変リラクタンス方式等のステツプ
モータが有用である。

回転速度制御装置４３は、前記ステツプモータ
４１が低速時に高トルクを発生する事を利用する
ために、始動時の大きな静止摩擦力の時には低速
指令の制御信号を出力し、前記静止摩擦力に比較
して相対的に小さな動摩擦力の時になると、高速
指令の制御信号を出力する装置である。前記回転
速度制御装置４３の主要な構成部品は、前記ステ
ツプモータ４１の選定機種及び該ステツプモータ
４１の駆動方式により異なるが、パワートランジ
スタ、サイリスタ、マイクロコンピユータ等が利
用できる。

（作 用） 本考案の人体局部洗浄装置の作用概略を第１図
のブロツクダイヤグラムで示す。便器本体１０は
ノズル２０を伸縮自在に保持し、便器使用者の体
重の一部を支え、便器使用者の姿勢を支える。便
器使用者が洗浄水の噴出指令の入力手段を操作す
ると、動力部４０の回転速度制御装置４３は、始
動開始から一定の時間は、低速度指令の制御信号
を出力する。ステツプモータ４１は前記制御信号
に応じて高トルクを出力しノズル作動装置３５を
介してノズルを低速度で移動させる。所定の時間
が経過するか、ノズル２０が一定の速度で移動す
るようになると、前記回転速度制御装置４３は、
高速度指令で該ノズルの噴出口の位置決めする制
御信号を出力する。すると、前記ステツプモータ
４１は、高速度で比較的低いトルクを出力し、負
荷力が軽くなつたノズル２０をノズル作動装置３
５を介して移動させ、該ノズル２０の噴出口が所
定の位置に達すると該ノズル２０の移動を停止す
る。給水装置３０は所定の時間、便器使用者が停
止釦を押すまで洗浄水を噴出して洗浄する。その
後、前記回転速度制御装置４３は、ノズル２０を
原点位置に復帰させる低速指令、高速指令の各々
の制御信号をこの順に出力し、ステツプモータ４
１は前記それぞれの制御信号に応じて該ノズル２
０を駆動し、該ノズル作動装置３５を介し該ノズ
ル２０を原点位置に復帰させる。

（実施例） 以下、本考案を具体的な実施例に基づいて詳し
く説明する。第２図は、本考案の具体的な実施例
に係る人体局部洗浄装置の全体を示す斜視図であ
る。

便器本体１０には、便座１１、便蓋１３が回動
自在に装着されている。また人体局部洗浄装置の
機能部を内蔵している操作ボツクス１５が便器本
体１０に固定されている。この操作ボツクス１５
内には、、水を加熱して貯蔵する温水タンク、洗
浄水に水圧を発生させる給水用ポンプ、伸縮自在
のノズル２０、洗浄後局部を乾燥する温風発生装
置等が内設されている。また操作ボツクス１５に
は、洗浄装置を操作する操作スイツチを配設した
操作パネル１５１が配設されている。

第３図に前記ノズル２０が前記操作ボツクス１
５に配設されている様子を示す。ノズル２０は、
ベースプレート２１にブラケツト２２を介して固
定されており、回転車２３の出力軸２４に配設し
たステツプモータ４１の駆動力によりシリンダ２
６内を局部洗浄用温水が噴出する位置まで伸縮自
在に移動する。つまり、前記ステツプモータ４１
の回転により前記ノズル２０に配設されたワイヤ
２７を前記回転車２３が巻取ることにより、該ノ
ズル２０は人体局部洗浄装置２０Ｐまで伸び温水
を噴出する。又、位置感知装置２８はノズル２０
の位置を感知し、その信号を回転速度制御装置４
３に送る。送られた信号に基づいて回転速度制御
装置４３は前記ステツプモータ４１の動きを制御
し、ノズル２０の位置を該制御洗浄位置２０Ｐ、
あるいは格納位置２０Ｑに位置決めする。前記位
置感知装置２８のセンサーは、リードスイツチ
（図示はしないが）で行なう。

第４図は、前記シリンダ２６を中心線で切断し
た時の断面構造を示す。

該ノズル２０は中空円筒形状であり、一端が閉
じられたノズルヘツド２０１と、ノズル内に挿入
されオリフイスを有する連結パイプ２１３と、ノ
ズルボデイ２０２で一体的に構成されている。連
結パイプ２１３の外周にはＯリングが２１０，２
１１が組み込まれ、ピン２０４乃至２０７にてノ
ズル２０に固定されている。

前記シリンダ２６には、前記ノズル２０の伸縮
時の案内部となる壁２１５が配設されている。前
記壁２１５には前記ワイヤ２７がノズル２０の伸
縮時の回転のための摺動案内部２１６、２１７が
一体的に形成されている。前記ワイヤ２７はその
両端をストツパー２２０，２２１に固定され、該
ストツパー２２０，２２１は回転車２３に固定さ
れている。ノズル２０の後端部にはストツパー２
２３が形成されており、ワイヤ２７は固定部材２
２２でストツパー２２３に固定されている。ワイ
ヤ２７は、該回転車２３が矢印２３１の方向に回
転すると、該ノズル２０は洗浄位置から収納位置
の方向に移動し、該回転車２３が矢印２３３の方
向に回転すると、該ノズル２０は収納位置からら
洗浄位置の方向に伸びる様にできる長さをもつて
該回転車２３に巻きつけてある。

第５図に、本考案装置の制御系のブロツク図を
示す本考案の特徴とする回転速度制御装置４３
は、便器本体１０の使用者が洗浄水の噴出指令、
噴出停止を押釦スイツチ６，７より入力した時、
該入力に応じて、後述する処理フローを実行する
マイクロコンピユータ４３３と、入出力インタフ
エース４３２，４３４から成る制御部４３１と、
該制御部４３１から入力した制御信号に応じてノ
ズルの駆動源であるステツプモータ４１に駆動パ
ルスを出力するステツプモータ駆動回路４３５
と、で構成する。なお、前記制御部４３１は、洗
浄水に水圧を発生させるトロコイドポンプ３５を
駆動する誘導モータ３３の洗浄水噴出ポンプ駆動
回路３１にも、制御信号を出力する。

以下、第９図に示す前記マイクロコンピユータ
４３３の処理するフローチヤートに従つて、本考
案装置の作用を説明する。

マイクロコンピユータ４３３は本考案装置の電
源スイツチが投入されると、ステツプ１００より
実行を開始する。

ステツプ１００は、初期設定をするステツプで
あり、ノズルを駆動させる駆動装置のステツプモ
ータ４１を制御する低速運転、高速運転の二種類
の駆動パルスの周期を設定する。ステツプ１０２
は便器使用者により洗浄指令押釦６が操作された
か否かを判定するステツプであり、該洗浄指令押
釦６が便器使用者により押されると、次ステツプ
１０４に移行する。ステツプ１０４乃至１０８は
ステツプモータ４１を駆動し、ノズル２０を収納
位置から前進させ洗浄水の噴出位置に位置決めす
るステツプである。即ち、ステツプ１０４では、
ノズル２０の移動開始に必要な比較的に大きな静
止摩擦力と、該ノズル２０とシリンダ２６の間に
付着した水アカ等による摩擦力に打勝つて該ノズ
ルを移動させるために、ステツプモータ４１が大
きな回転トルクを発生するように、コンピユータ
４３３は、低速運転の制御信号を出力する。

ステツプ１０６は該ステツプモータ４１の負荷
電流Ｉを調べて、該負荷電流が高速運転に移行し
てもよい基準電流１０と比較し、静止摩擦力から
動摩擦力の状態に移行したか否かを判定する。ス
テツプ１０６で、Ｉ＜１０と判定。つまり、ノズ
ル２０がシリンダ２６内を滑らかに移動している
と判定すると、ステツプ１０８に移行し、小さな
トルクで移動する該ノズル２０を高速で噴出位置
２０Ｐに位置決めする。前記位置決めが実行され
るとステツプ１１０乃至１１４で給水装置３０を
制御して洗浄水を該ノズル２０から噴出させる。
その後、ステツプ１１６に移行する。ステツプ１
１６乃至１２０は該ノズル２０を収納位置２０Ｑ
に、前述したステツプ１０４乃至１０８の方法と
同様の方法で復帰させる。

所定の位置に該ノズル２０が復帰すると、プロ
グラムはステツプ１０２にジヤンプする。

以上の動作の経過を第６図に示す。第７図は本
考案装置に用いたステツプモータの制御方法であ
る。本実施例によれば、回転速度制御装置、洗浄
指令・停止の押釦、ステツプモータ駆動回路、ス
テツプモータを使用した事で、ノズルの前進、後
退の移動開始時に於いて、該ノズルの移動開始時
に必要とする大きなトルクは、該ステツプモータ
を低速運転することで供給される。その後該ノズ
ル駆動力が小さくてすむようになると、該ステツ
プモータを高速回転することで、該ノズルを高速
に洗浄水噴出位置に位置決めできる。即ち、ノズ
ルの駆動源として低速時に高トルクを発生するス
テツプモータを用いた事で、コンパクトで価格的
にも有利な動力部が実現できる。

なお、ステツプモータの制御方法としては第７
図に示すような方法も利用できる。

［考案の効果］ 本考案によれば、便器、給水装置、ノズルに、
ステツプモータと回転速度制御装置からなる動力
部を配設した事で、前記ステツプモータが低速運
転時に大きなトルクを発生し、高速運転時には相
対的に小さなトルクを発生することで、ノズルの
移動開始時に必要な大きなトルクと、高速位置決
めに必要な相対的に小さなトルクに対応でき、必
要最小限の出力容量を有するステツプモータをノ
ズルの駆動源として選定することでよく、コンパ
クトで価格的にも有利な人体局部洗浄装置が実現
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の作用を説明するブロツクダ
イアグラムである。第２図は、本考案の具体的な
実施例に係る人体局部洗浄装置の全体を示す斜視
図である。第３図、第４図はそれぞれ、同実施例
装置に用いたノズルの配設状態を示す構造図、ノ
ズルの構造図である。第５図は同実施例装置に用
いた制御系のブロツク図であり、第６図、第７図
はそれぞれ、同実施例装置に用いたステツプモー
タの動作を説明するタイムチヤート、ステツプモ
ータの回転数の制御を説明するタイムチヤートで
ある。第８図は、ステツプモータの回転数の制御
の他の制御方法を説明するタイムチヤートであ
る。第９図は同実施例に於いて使用した計算数の
処理するプログラムを示したフローチヤートであ
る。第１０図は、従来のノズル駆動装置を説明す
るために用いた構造図である。 １０…便器本体、２０…ノズル、３０…給水装
置、３５…ノズル作動装置、４０…動力部、４１
…ステツプモータ、４３…回転速度制御装置。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 便器本体と、 該便器本体に伸縮自在に保持され、先端部に洗
   浄水の噴出口を有するノズルと、 該ノズルに洗浄水を供給する給水装置と、 該ノズルを駆動し、前記噴出口を位置決めする
   ノズル作動装置と、 前記ノズル作動装置を駆動させる動力部と、で
   構成される人体局部洗浄装置において、 前記動力部は、該ノズル作動装置を駆動するス
   テツプモータと、 該ノズル作動装置を駆動させる始動指令信号を
   入力した時は、前記ステツプモータを始動開始か
   ら一定の時間は、有効な最大トルクを発生させる
   回転数を、その後該最大トルク以下の所定のトル
   クを発生させる回転数を指令する制御信号を出力
   する回転速度制御装置と、 からなる事を特徴とする人体局部洗浄装置。