JPH07289478A - 便器の便座・便蓋自動開閉装置 - Google Patents

便器の便座・便蓋自動開閉装置

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JPH07289478A
JPH07289478A JP11037894A JP11037894A JPH07289478A JP H07289478 A JPH07289478 A JP H07289478A JP 11037894 A JP11037894 A JP 11037894A JP 11037894 A JP11037894 A JP 11037894A JP H07289478 A JPH07289478 A JP H07289478A
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JP
Japan
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toilet
toilet seat
closing device
lid
rotor magnet
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JP11037894A
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Yukio Tsurumaki
幸雄 鶴牧
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Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 グリース等の飛散による影響をなくすと共に
装置の小型化を図ることができる便座・便蓋の自動開閉
装置を提供する。 【構成】 モータの力によって便器の便座・便蓋を自動
開閉する便座・便蓋自動開閉装置において、便座および
便蓋の位置を検出する手段として磁気検出方式を用い
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、洋風便器の便座・便蓋
の自動開閉装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】洋風便器は、その開口部に便座と便蓋を
備え、使用しないときは、便蓋でその開口部を塞ぎ、使
用時には、便蓋を上げ、男性の場合には、さらに便座を
上げるものであり、従来、一般的には、手動で開閉を行
うものがほとんどであった。
【0003】しかしながら、手動での開閉操作は、老人
や身体障害者の場合には労力のいる仕事であり、また、
一般の人でも不潔感を伴い、特に公衆トイレ等の不特定
多数の人間が使用する場合には、その感覚がさらに強く
なる。
【0004】このような状況に鑑み、昨今、モータを駆
動源とした便座・便蓋の自動開閉装置が提案され、一部
実用化されている。
【0005】このような便座・便蓋自動開閉装置におい
て、例えば、便座あるいは便蓋が開ききる瞬間あるいは
閉じる瞬間ストッパに当たることになるが、その際の音
を最小限にするような工夫が多々成されている。その1
つの手段として、便座・便蓋がある角度にきたらモータ
に制動力を働かせてソフトランニングさせる方法が取ら
れている。そのために、フォトインタラプタを用いた光
学式の位置センサが外付けされていた。
【0006】また、モータの回転数制御・回転方向判別
のためにインクリメンタル型の光学式エンコーダがモー
タの回転軸に取付けられていた。
【0007】図10および図11は、それぞれ、前述の
従来例の便座・便蓋の自動開閉装置の断面図および平面
図である。これらの図面を参照して従来例の便座・便蓋
の自動開閉装置を説明する。
【0008】図10、図11において、符号1は駆動用
モータを示す。モータ1のモータ軸2には小プーリギヤ
3が圧入結合されており、タイミングベルト4がこの小
プーリギヤ3と、軸10に固定された大プーリギヤ5の
間に掛けられている。このため、モータ1の回転は、小
プーリギヤ3とタイミングベルト4を介して大プーリギ
ヤ5に伝達され、第1段目の減速が行われる。
【0009】軸10には、さらにピニオン6(第1ピニ
オン)が固定されており、この第1ピニオン6は軸11
に固定されたピニオン7(第2ピニオン)に係合してい
る。軸11には、さらにピニオン7a(第3ピニオン)
が固定されている。そして、第3ピニオン7aは出力軸
9に固定された出力ギヤ8に係合している。このため、
大プーリギヤ5の回転は、第1ピニオン6、第2ピニオ
ン7、第3ピニオン7a、出力ギヤ8を介して出力軸9
に伝達され、第2段目の減速が行われる。このようにし
て、モータ1の回転は、タイミングベルト4による第1
の減速、ギヤ列(ピニオン6、7、7a、出力ギヤ8)
による第2の減速を介して、出力軸9に伝達される。
【0010】一方、モータ軸2にはハブ12およびリン
グ13を介して光学式エンコーダのスリット円板14が
間接的に固定されており、また、光学式エンコーダのフ
ォトインタラプタ15がスリット円板14のスリットの
各々を検出するように中ケース21に固定されている。
この光学式エンコーダは、便座・便蓋の開動作、閉動作
時の速度と方向判別の機能を果たすためのものである。
【0011】また、前述の出力軸9の一端には、ケーシ
ング20から外部に突出した位置にハブ24が形成され
ており、このハブ24とリング25を介して出力軸9に
光学式エンコーダのスリット円板26が固定されてお
り、また、光学式エンコーダのフォトインタラプタ27
がスリット円板26のスリットの各々を検出するように
下ケース22に固定されている。この光学式エンコーダ
は、便座・便蓋の位置を検出する位置センサの機能を果
たすためのものである。なお、符号20は、下ケース2
2と共にケーシングを形成する上ケースを示す。
【0012】また、出力軸19の他端には、便座または
便蓋の、例えば、角型ヒンジ棒19と係合して、便座ま
たは便蓋に駆動力を伝達するための、例えば、角形の軸
孔が形成されている。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】前述の従来例では、位
置センサ(スリット円板およびフォトインタラプタ)を
外付けしているので、ユニット全体が大きくなる。ま
た、仮に、位置センサをケーシング内に配置しようとす
ると、ギヤ伝達部が近傍にあり、ギヤ伝達部には耐久性
向上のためグリース等を塗布するために、フォトインタ
ラプタにグリース等の飛散によりグリースが付着し、位
置センサとしての機能を低下させたり、最悪の場合に
は、機能しなくなるなどの大きな欠点を有していた。
【0014】また、モータの回転数制御、回転方向判別
のために光学式エンコーダをモータの出力軸に設けてい
るために、グリース等の飛散による影響がないような工
夫がとられているが、このため、ユニット自体が大型化
すると共に、部品点数も多くなる欠点もあった。
【0015】したがって、本発明の目的は、グリース等
の飛散による影響をなくすと共に装置の小型化を図るこ
とができる便座・便蓋の自動開閉装置を提供することに
ある。
【0016】
【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めに、本発明は、モータの力によって便器の便座・便蓋
を自動開閉する便座・便蓋自動開閉装置において、便座
および便蓋の位置を検出する手段として磁気検出方式を
用いることを特徴とする便器の便座・便蓋を自動開閉す
る便座・便蓋自動開閉装置を採用するものである。
【0017】さらに、具体的には、本発明は、モータの
力によって便器の便座・便蓋を自動開閉する便座・便蓋
自動開閉装置において、ケーシングと、該ケーシング内
に配置したモータと、便座または便蓋を駆動するように
便座または便蓋に連結される出力軸と、前記モータから
前記出力軸にモータの駆動力を伝達する伝達手段と、前
記出力軸に固定された2つの着磁パターンを持つロータ
マグネットと、各着磁パターンを読み取るようにロータ
マグネットに対向して前記ケーシング側に固定された磁
気検出手段を有することを特徴とする便座・便蓋自動開
閉装置を採用するものである。
【0018】
【実施例】次に、本発明の便座・便蓋の自動開閉装置の
実施例を説明する。図1は、本発明の便座・便蓋の自動
開閉装置を便器に取付けた状態を示す平面図であり、図
2は本発明の便座・便蓋の自動開閉装置を便器に取付け
た状態を示す側面図であり、図3は、本発明の便座・便
蓋の自動開閉装置の断面図であり、図4は、本発明の便
座・便蓋の自動開閉装置の平面図であり、図5は、自動
開閉装置の出力軸と磁気式エンコーダの拡大側面図であ
り、図6は、磁気式エンコーダの拡大平面図であり、図
7は、磁気式エンコーダの拡大側面図であり、図8は、
磁気式エンコーダの位置センサの出力信号の波形図であ
り、図9は、磁気式エンコーダの回転数制御、回転方向
判別用のセンサの出力信号の波形図である。
【0019】最初に、図3および図4を参照する。図
3、図4において、符号1は駆動用モータを示す。モー
タ1のモータ軸2には小プーリギヤ3が圧入結合されて
おり、タイミングベルト4がこの小プーリギヤ3と、軸
10に固定された大プーリギヤ5の間に掛けられてい
る。このため、モータ1の回転は、小プーリギヤ3とタ
イミングベルト4を介して大プーリギヤ5に伝達され、
第1段目の減速が行われる。
【0020】軸10には、さらにピニオン6(第1ピニ
オン)が固定されており、この第1ピニオン6は軸11
に固定されたピニオン7(第2ピニオン)に係合してい
る。軸11には、さらにピニオン7a(第3ピニオン)
が固定されている。そして、第3ピニオン7aは出力軸
9に固定された出力ギヤ8に係合している。このため、
大プーリギヤ5の回転は、第1ピニオン6、第2ピニオ
ン7、第3ピニオン7a、出力ギヤ8を介して出力軸9
に伝達され、第2段目の減速が行われる。このようにし
て、モータ1の回転は、タイミングベルト4による第1
の減速、ギヤ列(ピニオン6、7、7a、出力ギヤ8)
による第2の減速を介して、出力軸9に伝達される。
【0021】また、出力軸19の両端のそれぞれには、
便座または便蓋の、例えば、角型ヒンジ棒19と係合し
て、便座または便蓋に駆動力を伝達するための、例え
ば、角形の軸孔が形成されている。このため、本発明の
自動開閉装置は、全く同一のものを用いて便座および便
蓋を開閉することができる構成となっている。なお、符
号20は、下ケース22と共にケーシングを形成する上
ケースを示す。
【0022】一方、出力軸9のギヤ8の下側には、リン
グ状の凹部9aが形成されており、この凹部9a内にロ
ータマグネット16が固定されている。このロータマグ
ネット16は、詳細には図5〜図7に関連して後述する
が、厚み方向(出力軸の軸線方向)にある着磁パターン
を有し、さらに、外周には円周方向にある着磁パターン
を有する。さらに、詳細には図5〜図7に関連して後述
するが、ギヤ8の下側に対向して基板17(17a、1
7b)が配置されており、基板17上にはまたロータマ
グネット16の厚み方向の着磁パターンを読み取るよう
にロータマグネット16の下側に対向して位置センサと
して機能する磁気検出素子、例えば、ホールIC18
(18a、18b)が取付けられており、さらに基板1
7上にはロータマグネット16の円周方向の着磁パター
ンを読み取るようにロータマグネット16の外周に対向
して回転数制御、回転方向判別用のセンサとして機能す
る磁気検出素子、例えば、ホールIC23(23a、2
3b)が取付けられている。
【0023】次に、図5〜図7を参照する。図6に示す
ように、ロータマグネット16は、厚み方向に、所望の
角度範囲を持つ比較的大きな領域のN極とS極が交互に
着磁されており、また図7に示すように、その外周には
円周方向に、等間隔の比較的小さい領域のN極とS極が
交互に着磁されている。基板17は、間に切り欠きを有
する基板17aと該切り欠きに配置される基板17bか
ら成る(図6)。基板17a上には、ロータマグネット
16の下側に対向するように、所望の間隔で位置センサ
用として2つのホールIC18a、18bが取付けられ
ており、さらにこの基板17a上には、出力軸9の凹部
9a内で(図5参照)ロータマグネット16の外周に対
向するように、回転数制御、回転方向判別センサ用とし
て、1つのホールIC23aが取付けられている。一
方、基板17b上には、出力軸9の凹部9a内で(図5
参照)ロータマグネット16の外周に対向するように、
回転数制御、回転方向判別センサ用として、他の1つの
ホールIC23bが取付けられている。
【0024】次に、図8、図9を参照して、位置センサ
(ホールIC18a、18b)と回転数制御、回転方向
判別センサ(ホールIC23a、23b)の出力信号に
ついて説明する。図8に示すように、便座もしくは便蓋
が完全に開いた位置と完全に閉じた位置の角度をN度と
すると、一方のホールIC18aは、例えば、その出力
信号がN/2度の角度位置でハイ(High)レベルと
ロー(Low)レベルの間に切り替わるように、ロータ
マグネット16の厚み方向の着磁パターンに対して配置
される。他方のホールIC18bは、例えば、その出力
信号が閉位置のα度手前で(モータに制動力を働かせる
位置で)ローレベルからハイレベルに切り替わり、開位
置のβ度手前で(モータに制動力を働かせる位置で)ロ
ーレベルからハイレベルに切り替わるように、ロータマ
グネット16の厚み方向の着磁パターンに対して配置さ
れる。したがって、便座または便蓋を開くときに働かせ
る制動力は、一方のホールIC18aの信号出力がハイ
レベル状態のとき、他方のホールIC18bの信号出力
がβ度手前でのローレベル状態からハイレベル状態への
切り替わりを検出することによって、与えられる。ま
た、便座または便蓋を閉じるときに働かせる制動力は、
一方のホールIC18aの信号出力がローレベル状態の
とき、他方のホールIC18bの信号出力がα度手前で
のローレベル状態からハイレベル状態への切り替わりを
検出することによって、与えられる。
【0025】図9に示すように、ホールIC23aとホ
ールIC23bは、インクリメンタル型の2相出力タイ
プのエンコーダのセンサとして構成され、それらの信号
出力は位相差Φだけずれるように、ロータマグネット1
6の円周方向の着磁パターンに対して配置される。
【0026】再び、図6を参照して、各ホールICの位
置決めについて説明すると、位置センサとしてのホール
IC18a、18bは、角度に関して高い精度は必要な
いので、これらの位置決めは機械的に決めることができ
る。一方、ホールIC23a、23bの位置は、それら
の信号出力が位相差Φだけずれるように調整を行う必要
があるが、パルス数が少ない場合には、各磁極の幅が比
較的広いので、微調整が必要ないので、機械的に決めら
れが、パルス数が多くなった場合には、各磁極の幅が比
較的狭くなるので、微調整が必要となり、例えば、一方
のホールIC23aを取付けた回路基板17aを最初に
ケーシングに固定し、他方のホールIC23bを取付け
た回路基板17bをロータマグネット16に対して円周
方向に移動できるように配置し、それらのホールICの
出力信号を見ながら位相差を調整して位相差が所望のΦ
になったときに、回路基板17bを固定する。このこと
によって工数もかからず、位相差を容易に調整できる。
【0027】なお、パルス数が多く必要な場合には、磁
気検出素子として、ホールICを用いる代わりに、MR
素子を用いてもよい。
【0028】次に、図1、図2を参照して、本発明の便
座・便蓋自動開閉装置を便器本体に組み込んだ場合の実
施例を述べる。図1、図2において、便器の本体100
の左右には全く同一の便座・便蓋開閉装置101を配置
する。なお、この実施例では、右側が便座駆動用であ
り、左側が便蓋駆動用である。
【0029】自動開閉装置101と便座102、および
自動開閉装置101の便蓋103の連結は、便座の場合
は、右側から、便蓋の場合には左側から、角型ヒンジ棒
19を差し込むことで可能になる。特に、図2は、便蓋
用自動開閉装置101と便蓋103と角型ヒンジ棒19
の連結状態を示した拡大図である。
【0030】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
厚み方向および外周方向に着磁した1つのロータマグネ
ットを出力軸(出力ギヤ)に固定し、各着磁パターンに
対向した磁気検出素子を配置して、位置センサおよび2
相出力タイプの磁気式のエンコーダを構成し、ロータマ
グネットを共通に使用することによって、小型化すると
ともに、グリース等の飛散による影響を受けない便座・
便蓋自動開閉装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の便座・便蓋の自動開閉装置を
便器に取付けた状態を示す平面図である。
【図2】図2は本発明の便座・便蓋の自動開閉装置を便
器に取付けた状態を示す側面図である。
【図3】図3は、本発明の便座・便蓋の自動開閉装置の
断面図である。
【図4】図4は、本発明の便座・便蓋の自動開閉装置の
平面図である。
【図5】図5は、自動開閉装置の出力軸と磁気式エンコ
ーダの拡大側面図である。
【図6】図6は、磁気式エンコーダの拡大平面図であ
る。
【図7】図7は、磁気式エンコーダの拡大側面図であ
る。
【図8】図8は、磁気式エンコーダの位置センサの出力
信号の波形図である。
【図9】図9は、磁気式エンコーダの回転数制御、回転
方向判別用のセンサの出力信号の波形図である。
【図10】図10は、従来例の便座・便蓋の自動開閉装
置の断面図である。
【図11】図11は、従来例の便座・便蓋の自動開閉装
置の平面図である。
【符号の説明】
1 モータ 2 モータの回転軸 3 小プーリギヤ 4 タイミングベルト 5 大プーリギヤ 6、7、7a ピニオン 8 出力ギヤ 9 出力軸 16 ロータマグネット 17a、17b 回路基板 18a、18b 位置センサ用のホールIC 23a、23b 回転数制御、回転方向判別センサ用
のホールIC 100 便器本体 101 便座・便蓋自動開閉装置 102 便座 103 便蓋

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 モータの力によって便器の便座・便蓋を
    自動開閉する便座・便蓋自動開閉装置において、便座お
    よび便蓋の位置を検出する手段として磁気検出方式を用
    いることを特徴とする便器の便座・便蓋を自動開閉する
    便座・便蓋自動開閉装置。
  2. 【請求項2】 モータの力によって便器の便座・便蓋を
    自動開閉する便座・便蓋自動開閉装置において、ケーシ
    ングと、該ケーシング内に配置したモータと、便座また
    は便蓋を駆動するように便座または便蓋に連結される出
    力軸と、前記モータから前記出力軸にモータの駆動力を
    伝達する伝達手段と、前記出力軸に固定された2つの着
    磁パターンを持つロータマグネットと、各着磁パターン
    を読み取るようにロータマグネットに対向して前記ケー
    シング側に固定された磁気検出手段を有することを特徴
    とする便座・便蓋自動開閉装置。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の便座・便蓋自動開閉装置
    において、前記ロータマグネットの着磁パターンの1つ
    は、ロータマグネットの厚み方向に着磁されたパターン
    で便座または便蓋の位置検出のために用いられ、着磁パ
    ターンの他の1つはロータマグネットの外周に円周方向
    に着磁されたパターンでモータの回転数制御、回転方向
    判別のために用いられることを特徴とする便座・便蓋自
    動開閉装置。
  4. 【請求項4】 請求項3記載の便座・便蓋自動開閉装置
    において、前記磁気検出手段は、ロータマグネットの厚
    み方向に着磁されたパターンに対向して所定の角度間隔
    で配置された2つの第1磁気検出素子と、ロータマグネ
    ットの外周で円周方向に着磁されたパターンに対向して
    所定の角度間隔で配置された2つの第2磁気検出素子と
    から成ることを特徴とする便座・便蓋自動開閉装置。
  5. 【請求項5】 請求項4記載の便座・便蓋自動開閉装置
    において、前記磁気検出素子のすべてがホールICであ
    ることを特徴とする便座・便蓋自動開閉装置。
  6. 【請求項6】 請求項4記載の便座・便蓋自動開閉装置
    において、前記2つの第1磁気検出素子はホールICか
    ら成り、前記2つの第2磁気検出素子がMR素子から成
    ることを特徴とする便座・便蓋自動開閉装置。
  7. 【請求項7】 請求項2記載の便座・便蓋自動開閉装置
    において、前記ロータマグネットは、前記出力軸と一体
    に形成された出力ギヤに形成されたリング状凹部内に固
    定されることを特徴とする便座・便蓋自動開閉装置。
  8. 【請求項8】 請求項7記載の便座・便蓋自動開閉装置
    において、前記磁気検出手段は、ロータマグネットの厚
    み方向に着磁されたパターンに対向して所定の角度間隔
    で配置された2つの第1磁気検出素子と、ロータマグネ
    ットの外周で円周方向に着磁されたパターンに対向して
    所定の角度間隔で配置された2つの第2磁気検出素子と
    から成り、前記2つの第1磁気検出素子と前記2つの第
    2磁気検出素子のうちの1つはケーシングに固定される
    第1回路基板に取付けられ、前記2つの第2磁気検出素
    子のうちの他の1つは前記第1回路基板に対して位置調
    整してケーシングに固定できる第2回路基板に取付けら
    れることを特徴とする便座・便蓋自動開閉装置。
JP11037894A 1994-04-26 1994-04-26 便器の便座・便蓋自動開閉装置 Pending JPH07289478A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015065766A (ja) * 2013-09-25 2015-04-09 日本電産サンキョー株式会社 電動開閉装置
WO2021142524A1 (pt) * 2020-01-18 2021-07-22 Gomes De Lima Tiago Henrique Abertura rotativa de tampa/assento sanitário

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