JPH11284A - 便座・便蓋開閉装置 - Google Patents
便座・便蓋開閉装置Info
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- JPH11284A JPH11284A JP15712897A JP15712897A JPH11284A JP H11284 A JPH11284 A JP H11284A JP 15712897 A JP15712897 A JP 15712897A JP 15712897 A JP15712897 A JP 15712897A JP H11284 A JPH11284 A JP H11284A
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Abstract
として便座または便蓋の開閉制御を行う。 【解決手段】 便座または便蓋を開閉させる駆動機構7
と、便座または便蓋の開閉位置に対応した信号を出力す
る位置検出手段43と、便座または便蓋の全開位置に対
応する全開目標値及び全閉位置に対応する全閉目標値を
記憶する記憶手段と、便座または便蓋を全開位置に移動
させる場合には位置検出手段43の信号値を全開目標値
に一致させ、全閉位置に移動させる場合には位置検出手
段43の信号値を全閉目標値に一致させるように駆動機
構7を操作する制御手段を備え、全開目標値を便座また
は便蓋の開方向の度当たりが認識されている状態の信号
値により、全閉目標値を便座または便蓋の閉方向の度当
たりが認識されている状態の信号値によりそれぞれ置き
換えて補正する。
Description
開閉装置に関するものである。
よってそれぞれ開閉する装置として、例えば特開平7−
241256号公報に開示された便座・便蓋自動開閉装
置がある。この種の便座・便蓋開閉装置では、駆動源の
電動モータの動力を減速歯車機構を介して減速・トルク
アップした後、便座または便蓋に連結する出力軸にそれ
ぞれ伝えている。便座及び便蓋の開閉位置(絶対位置)
はそれぞれ電圧値として検出され、当該電圧値が予め設
定されている所定値(目標値)に一致するまで便座及び
便蓋は開閉駆動される。即ち、便座または便蓋の全開位
置に対応する電圧値として全開目標値が、全閉位置に対
応する電圧値として全閉目標値がそれぞれ各機種毎に予
め設定されており、これらの値を目標にして便座及び便
蓋が開閉操作される。
たは便蓋の開閉位置を示す電圧値は、検出回路の抵抗、
即ち便座または便蓋の開閉角度に応じてブラシの接触位
置を変化させて抵抗値を変化させる印刷抵抗の厚み等の
ばらつき、Vcc電圧(電源電圧)のばらつき等により
変化する。また、全開位置及び全閉位置は、便器の傾き
や便座・便蓋の取付面の形状の微妙なばらつき、減速歯
車機構のバックラッシュや各種連結部分のがたつき、便
座・便蓋への布カバーの装着の有無等により変化する。
一方、全開目標値及び全閉目標値は予め設定された値と
して一定である。このため、全開目標値または全閉目標
値が対応する位置が実際の全開位置または全閉位置から
ずれてしまい、便座・便蓋の開度が不足したり、または
必要以上の勢いで開閉されることがあり、大変使い勝手
が悪かった。
は全閉位置として便座または便蓋の開閉制御を行うこと
ができる便座・便蓋開閉装置を提供することを目的とす
る。
めに請求項1記載の発明は、便座または便蓋を開閉させ
る駆動機構と、便座または便蓋の開閉位置に対応した信
号を出力する位置検出手段と、便座または便蓋の全開位
置に対応する全開目標値及び全閉位置に対応する全閉目
標値を記憶する記憶手段と、便座または便蓋を全開位置
に移動させる場合には位置検出手段の信号値を全開目標
値に一致させ、全閉位置に移動させる場合には信号値を
全閉目標値に一致させるように駆動機構を操作する制御
手段を備える便座・便蓋開閉装置において、全開目標値
を便座または便蓋の開方向の度当たりが認識されている
状態の信号値により、全閉目標値を便座または便蓋の閉
方向の度当たりが認識されている状態の信号値によりそ
れぞれ書き換えて補正するように構成されている。
信号値が記憶手段に記憶されている全開目標値または全
閉目標値に一致するまで駆動機構を操作して便座または
便蓋を開閉移動させる。便座または便蓋の実際の全開位
置及び全閉位置は、便座等への布カバーの装着の有無や
駆動機構のがたつき等によって変化することがあるが、
便座または便蓋を度当たり位置まで移動させた状態で出
力される位置検出信号の信号値で各目標値は書き換えら
れているので、常に、布カバーの装着やがたつき等によ
る位置変化を考慮した値を目標に開閉制御が行われるこ
とになる。
段は、便座または便蓋の開閉によっては移動しない固定
側と便座または便蓋の開閉に伴い移動する移動側とのい
ずれか一方に設けられたポジションブラシと、いずれか
他方に設けられたプリント基板とを有し、プリント基板
にパターン部及び印刷抵抗部を同心円状に形成し、これ
らパターン部及び印刷抵抗部に対しポジションブラシを
同時に摺動するように位置させて、ポジションブラシと
パターン部および印刷抵抗部との回転方向の位置に対す
る信号を取り出すように構成されている。
と、プリント基板のパターン部及び印刷抵抗部とポジシ
ョンブラシとの相対的な位置関係が変化する。即ち、導
通されて電気抵抗となる部分の長さが変わり、便座また
は便蓋の開閉位置が電気的に検出される。
最良の形態に基づいて詳細に説明する。
閉装置1の概要を示す。この便座・便蓋開閉装置1は、
便座2または便蓋3を開閉させる駆動機構7と、便座2
または便蓋3の開閉状態に対応した信号を出力する位置
検出手段43と、便座2または便蓋3の全開位置に対応
する全開目標値及び全閉位置に対応する全閉目標値を記
憶する記憶手段21と、便座2または便蓋3を全開位置
に移動させる場合には位置検出手段43の信号値を全開
目標値に一致させ、全閉位置に移動させる場合には信号
値を全閉目標値に一致させるようにそれぞれ駆動機構を
操作する制御手段52を備えている。なお、便座2およ
び便蓋3は、一方側では、水平な保持軸5aによって、
フレーム4に対し回動により開閉自在に支持されてお
り、他方の側では、水平な連結穴5,6によって駆動機
構7の出力軸8,9に連結されている。この実施形態の
場合に、連結穴5,6は、互いに同一軸線上に組み合わ
せられている。
を開閉させる駆動機構7の構成を示す。駆動機構7は、
便座2および便蓋3をそれぞれ独立に開閉駆動するため
に、便座2用の駆動モータ10と便蓋3用の駆動モータ
11を備えており、駆動モータ10,11の出力軸1
2,13の回転を減速用の伝達手段15,16を介して
便座2に対する出力軸8、便蓋3に対する出力軸9に伝
達する。
は、ケース14に固定されており、その出力軸12,1
3の回転は、ギヤ17,18、複合ギヤ23,24、複
合ギヤ25,26、複合ギヤ27,28、ギヤ29,3
0を介して出力軸8,9と一体回転してトルク伝達する
出力用のギヤ31,32に適度な減速比のもとに伝達さ
れる。ここで、これらは、ケース14にはめ込まれた平
行な軸19,20,33,34,35,36によって回
転自在に支持されている。
角度にかかわらず、駆動力を均一化するために、補助ば
ね40の弾力を受けるようになっている。この補助ばね
40は、ケース14内の所定位置に配置されており、ば
ね受け41に弾力を作用させることによって、便座2の
重量による負荷トルクを軽減化している。
即ち便器に対する絶対位置は、それぞれ出力用のギヤ2
9,30の部分に組み込まれた位置検出手段43によっ
て検出される。即ち、位置検出手段43は、便座2また
は便蓋3の開閉位置に対応した値の信号を出力する。図
6,図7に、位置検出手段43としての1枚のプリント
基板44、2つのポジションブラシ45,46の構成を
詳しく示す。プリント基板44は、取り付け用のねじ4
7によって、便座2または便蓋3の開閉によっては移動
しない固定側としてのケース14の取付ボス14aに固
定されている。プリント基板44の両面には、同心円状
のパターン部48,49、印刷抵抗部50,51が形成
されている。なお、印刷抵抗部50,51の中心角は、
便座2および便蓋3の開閉時の回動角度と対応してい
る。一方、ポジションブラシ45,46は、プリント基
板44を挟む位置で、便座2または便蓋3の開閉に伴い
移動する移動側の部材としてのギヤ29,30に取り付
けられており、先端部分で、それぞれパターン部48,
49および印刷抵抗部50,51に摺動的に接触し、電
気的に導通するようになっている。これにより、検出回
路の抵抗となる部分の長さ、即ち抵抗値を変化させ、ギ
ヤ29,30の回転位置、即ち便座2または便蓋3の開
閉位置を電圧値の変化して出力する。
す。制御手段52は、駆動モータ10,11をそれぞれ
独立に駆動するために、CPU53およびドライブ回路
54を中心として組み立てられている。すなわち、CP
U53は、入力側で、便座開閉用のスイッチ55,5
6、便蓋開閉用のスイッチ57,58、A/D変換器5
9に接続されており、また出力側でドライブ回路54に
接続されている。さらに、CPU53は、記憶手段21
としてのメモリに接続されている。
段43に接続されている。すなわち、印刷抵抗部50,
51は、各端部で電源端子60、アース61にそれぞれ
接続されており、また、パターン部48,49は、抵抗
器62,63によってアース61に、また直接にA/D
変換器59の入力端に接続されている。
10,11のオン・オフおよび回転方向の制御のため
に、リレー64,65、リレー66,67、ブレーキ用
のリレー68の一端に接続されている。これらのリレー
64,65,66,67,68は、逆起電力吸収用のダ
イオード69,70,71,72,73と並列となり、
他端部分で電源端子74,75にそれぞれ接続されてい
て、それぞれリレースイッチ76,77,78,79,
80の切り換えを行う。なお、リレースイッチ80は、
ブレーキ用のものであり、抵抗器87とともに駆動モー
タ11に対して並列に接続できるようになっている。
は、リレースイッチ76,78によって、電源端子8
1,82に接続されており、またリレースイッチ77,
リレースイッチ80,79を介して各々それぞれスイッ
チング用のトランジスタ83,88により、アース61
に接続されている。なお、ドライブ回路54の出力は、
電源端子86,95とトランジスタ83,88のベース
との間に直列に接続された抵抗器84,85,89,9
0の接続点に印加され、トランジスタ83,88をPW
M制御のもとに駆動する。
書き換え可能なメモリであり、便座2と便蓋3について
全開位置に対応する全開目標値及び全閉位置に対応する
全開目標値を記憶する。この全開目標位置は、便座2ま
たは便蓋3の開方向の度当たりが認識されている状態の
位置検出手段43の信号値により書き換えられて補正さ
れる。また、全閉目標値は、便座2または便蓋3の閉方
向の度当たりが認識されている状態の位置検出手段43
の信号値により書き換えられて補正される。
者がオン・オフ操作するようにしても良いし、或いはト
イレの出入りに応じて自動的にオン・オフ操作されるよ
うにしても良い。
3が共に閉じた状態すなわち、便器の上面を水平に覆っ
た状態にあるとき、便蓋3のみを開放するために、スイ
ッチ57をオンの状態にすると、CPU53は、ドライ
ブ回路54を駆動して、リレー67によってリレースイ
ッチ79を実線の位置から点線の位置へ切り換えるとと
もに、スイッチング用のトランジスタ83を初期の所定
のデューティ比によってオンオフ駆動する。このとき、
リレースイッチ78が予め実線の位置にあるため、電源
端子82からの電流は、リレースイッチ78、駆動モー
タ11、リレースイッチ80、リレースイッチ79およ
びトランジスタ88に流れ込む。
回転し、伝達手段16によって、出力軸9を蓋開放方向
に回転させる。これによって、便蓋3は、所定の速度で
回動し、便器の上面を開放状態とする。なお、このと
き、便座2は、水平な状態のままで、便器の上にある。
ジションブラシ46が回動して、印刷抵抗部51に対す
る接触位置を変化させるため、A/D変換器59に入力
される電圧、即ち位置検出手段43の信号値が図11の
ように直線的に変化する。A/D変換器59は、その電
圧の変化をデジタル信号の変化として、CPU53に入
力する。
4は、PWM出力を発生し、回動角度および経過時間に
よりデューティ比を変化させ、トランジスタ88をPW
M方式のもとにオンオフ駆動することによって、駆動モ
ータ11の回転速度や出力トルクを調整していく。この
ようにして便蓋3は、開く過程の絶対位置に応じて、適
切な速度のもとに駆動されていく。そして、位置検出手
段43の信号値がメモリ21に記憶している全開目標値
に一致すると、CPU53は駆動モータ11を停止させ
る。位置検出手段43からの信号値が全開目標値に一致
した状態では、便蓋3は全開位置まで開かれたと考えら
れる。
58をオンの状態にすると、CPU53およびドライブ
回路54は、前記と同様に、位置検出手段43からの絶
対位置(開閉位置)の情報にもとづいて駆動モータ11
をPWM駆動し、便蓋3を閉じる方向に駆動するため
に、リレー66を駆動して、リレースイッチ78を点線
の位置に切り換え、またリレースイッチ79を実線の位
置に復帰させることによって、駆動モータ11に逆転方
向の電流を流し、トランジスタ88を駆動する。
シーケンサ53およびドライブ回路54は、トランジス
タ88のPWM駆動を停止して、リレー68を駆動し、
そのリレースイッチ80を点線の位置に切り換えること
によって、駆動モータ11の両端に抵抗器87を短絡接
続し、ブレーキを掛ける。したがって、便蓋3の回動角
度が水平に近くなって、重力により加速されるが、この
ときの制動力によって静かに水平な状態すなわち閉じる
状態となる。そして、位置検出手段43の信号力値がメ
モリ21に記憶している全閉目標値に一致すると、CP
U53は駆動モータ11を停止させる。位置検出手段4
3の信号値が全閉目標値に一致した状態では、便蓋3は
全閉位置まで閉じたと考えられる。
56を操作することになるが、この場合、CPU53
は、便蓋3の開閉とほぼ同様の制御により、リレー64
やリレー65およびトランジスタ83を駆動して、駆動
モータ10の回転制御を行う。なお、この便座2の駆動
部分に補助ばね40が設けられており、便座2の開閉時
に過大な重力の加速度が作用しないようになっているた
め、駆動モータ10の回路中にブレーキが付設されてい
ないが、便蓋3と同様にブレーキ回路を付設しても良
い。そして、便座2を開閉する場合であっても、CPU
53はメモリ21に記憶している全開目標値または全閉
目標値に位置検出手段43の信号値を一致させるように
してモータ10を制御する。
目標値及び全閉目標値の補正について説明する。全開目
標値及び全閉目標値の補正は、例えばメモリに記憶して
いる目標値補正プログラムの実行により行われる。CP
U53は、例えばスイッチ55〜58の操作により便座
2または便蓋3が開閉移動されてその絶対位置(開閉位
置)を示す位置検出手段43の信号値値が全開目標値ま
たは全閉目標値に一致した後に、この目標値補正プログ
ラムを実行する。
を例に説明し、この補正と同様に行われる便蓋3の全閉
目標値、便座2の全開目標値及び全閉目標値の補正につ
いての説明は省略する。
手段43の信号値との関係は、図11中実線で示すよう
に設計されている。しかしながら、Vcc電圧(電源電
圧)のばらつき、印刷抵抗部50,51の印刷の厚みの
ばらつき等により、前記関係は図中二点鎖線や一点鎖線
で示すように必ずしも設計通りにはならず、また、直線
的な変化にはならずに曲線的な変化になることもある。
さらに、実際の全開位置及び全閉位置は、陶器面の傾き
等のばらつき、各連結部分のがたつき等によって、図中
符号Aで示すように変化する。
記関係が二点鎖線で示され、且つ全開目標値がV1(ボ
ルト)に設定されている場合を考える。この場合には、
全開目標値V1を目標に制御を行うと、便蓋3は図中B
で示す位置まで移動されることになり、実際の全開位置
(C位置)に対して行き足りない。したがって、この場
合には、実体の全開位置に対応する信号値V2で全開目
標値を書き換え補正する必要がある。つまり、便蓋3が
開方向に移動されてB位置に到達し位置検出手段43の
信号値が全開目標値V1に一致すると、先ず図12のス
テップS91では、全開目標値の補正が必要か否かを判
断する。具体的には、便蓋3を更に開方向に移動させる
べく駆動モータ11を所定時間(例えば数秒程度)操作
する。そして、位置検出手段43の信号値が変化しない
か或いはその変化が所定の許容値以下の場合には、便蓋
3は既に全開位置まで移動していると考えることがで
き、したがって全開目標値を補正する必要はないので以
降の各ステップを実行することなくこの目標値補正プロ
グラムを終了する。一方、位置検出手段43の信号値が
所定の許容値を越えて変化した場合には、便蓋3の位置
は全開位置に達していないと考えることができる。い
ま、B位置は実際の全開位置に対して行き足りないの
で、位置検出手段43の信号値は許容値を越えて変化す
る。したがって、全開目標値を補正する必要があると判
断し、ステップS92に進む。
移動させると共に信号値の増加を監視し、位置検出手段
43の信号値が増加している場合には便蓋3は度当たり
していない状態であり、したがって便蓋3の位置はいま
だ全開位置に達していないと考えることができるので、
ステップS93からステップS92に戻り、便蓋3の度
当たりを認識するまでこれらのステップを繰り返し実行
する。
段43の信号値が変化しなくなると、便蓋3は実際に全
開位置(図中C位置)まで移動したと考えられるので、
現在の信号値V2で全開目標値を書き換える(ステップ
S94)。これによって全開目標値が補正され、次回の
便蓋3の開操作では補正後の全開目標値V2を目標に、
即ち位置検出手段43の信号値を補正後の全開目標値V
2に一致させるように制御が行われる。したがって、便
蓋3の開度が足りなかったり、或いは開き過ぎようとし
て必要以上に勢い良く便蓋3をあけてしまうことがな
い。その後、CPU53は、目標値補正プログラムの実
行を終了する。
る場合には、上述の目標値補正プログラムを実行によ
り、D位置に対応する信号値V3で全開目標値を書き換
えて補正を行う。一方、信号値が全開目標値に一致する
前に便蓋3が度当たりして位置信号値が変化しなくなっ
た場合、例えば便座2または便蓋3の開閉位置と位置検
出手段43の信号値との関係が図中一点鎖線で示され、
実際の全開位置がE位置であるのにもかかわらず全開目
標値をV1として制御を行った場合には、信号値の変化
が止まったときの値V4と全開目標値V1との差を算出
し、この差が一定範囲内であれば異常は発生せずに便蓋
3が全開位置まで移動したと考えることができるので、
現在の信号値V4で全開目標値を書き換える補正を行う
ようにしても良い。
一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の
要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能であ
る。例えば、上述の説明では、便座2または便蓋3の開
閉操作を行う毎に目標値補正プログラムの実行を行うよ
うにしていたが、必ずしも便座2または便蓋3の開閉操
作を行う毎に目標値補正プログラムを実行する必要はな
い。また、便座・便蓋開閉装置1の電源コードをコンセ
ントに差し込んだ場合、即ちいわゆる電源を立ち上げた
場合に目標値補正プログラムを実行するようにしても良
い。この場合、便座2または便蓋3を開いた状態で電源
を立ち上げたときには、便座2または便蓋3の全開目標
値を補正するようにし、閉じた状態で電源を立ち上げた
ときには全閉目標値を補正するようにすることが好まし
い。
ステップS93において度当たりを認識した場合に全て
目標値の補正を行っていたが、書き換える信号値と補正
前の目標値との差が大きな場合には、目標値の補正を行
わないようにしても良い。例えば図11のF位置で止ま
った場合には、人が便座2または便蓋3を手で止めてい
る等の異常発生が考えられるので、目標値の補正を行わ
ないようにしても良い。つまり、目標値の補正を行わな
い範囲を予め設定しておいても良い。
動モータ10,11のコキングトルクが小さいときに
は、途中より便座2または便蓋3が自然落下することも
あるが、この場合であっても、便座2または便蓋3が静
止したときの位置信号値を全閉目標値として補正を行う
のは上述の場合と同様である。
は、駆動モータ11を所定時間継続して駆動させたにも
かかわらず位置信号値が変化しなかった場合に便蓋3の
度当たりを認識したが、例えば駆動モータ11としてス
テッピングモータを使用する場合には、ステッピングモ
ータに供給した作動パルスの数に対応して位置検出手段
43の信号値が変化しなかった場合に便蓋3の度当たり
認識するようにしても良い。
座・便蓋開閉装置では、全開目標値を便座または便蓋の
開方向の度当たりが認識されている状態の信号値によ
り、全閉目標値を便座または便蓋の閉方向の度当たりが
認識されている状態の信号値によりそれぞれ書き換えて
補正するので、常に、布カバーの装着やがたつき等によ
る全開位置または全閉位置の変化を考慮した値を目標に
して便座または便蓋を開閉制御することができる。即
ち、個々の取付状態の偏りをも配慮した個々のものに対
応する最適な値を使って制御するため、便座または便蓋
が行き足りなかったり、あるいは行き過ぎようとして速
い速度で度当たりに衝突してしまうことが無くなり、使
い勝手を大幅に向上させることができる。
では、位置検出手段は、便座または便蓋の開閉によって
は移動しない固定側と便座または便蓋の開閉に伴い移動
する移動側とのいずれか一方に設けられたポジションブ
ラシと、いずれか他方に設けられたプリント基板とを有
し、プリント基板にパターン部及び印刷抵抗部を同心円
状に形成し、これらパターン部及び印刷抵抗部に対しポ
ジションブラシを同時に摺動するように位置させて、ポ
ジションブラシとパターン部および印刷抵抗部との回転
方向の位置に対する信号を取り出すように構成されてい
るので、電気抵抗の長さの変化を利用して位置検出手段
の信号値を電圧値として取り出すことができる。
態の一例を示す平面図である。
である。
類の配置図である。
からみた断面図である。
面図である。
面図である。
示す図である。
示す図である。
図である。
係を示す図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 便座または便蓋を開閉させる駆動機構
と、前記便座または便蓋の開閉位置に対応した信号を出
力する位置検出手段と、前記便座または便蓋の全開位置
に対応する全開目標値及び全閉位置に対応する全閉目標
値を記憶する記憶手段と、前記便座または便蓋を前記全
開位置に移動させる場合には前記位置検出手段の信号値
を前記全開目標値に一致させ、前記全閉位置に移動させ
る場合には前記信号値を前記全閉目標値に一致させるよ
うに前記駆動機構を操作する制御手段を備える便座・便
蓋開閉装置において、前記全開目標値を前記便座または
便蓋の開方向の度当たりが認識されている状態の前記信
号値により、前記全閉目標値を前記便座または便蓋の閉
方向の度当たりが認識されている状態の前記信号値によ
りそれぞれ置き換えて補正することを特徴とする便座・
便蓋開閉装置。 - 【請求項2】 前記位置検出手段は、前記便座または便
蓋の開閉によっては移動しない固定側と前記便座または
便蓋の開閉に伴い移動する移動側とのいずれか一方に設
けられたポジションブラシと、いずれか他方に設けられ
たプリント基板とを有し、前記プリント基板にパターン
部及び印刷抵抗部を同心円状に形成し、これらパターン
部及び印刷抵抗部に対し前記ポジションブラシを同時に
摺動するように位置させて、前記ポジションブラシと前
記パターン部および印刷抵抗部との回転方向の位置に対
する信号を取り出すようにしたことを特徴とする請求項
1記載の便座・便蓋開閉装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15712897A JP3365928B2 (ja) | 1997-06-13 | 1997-06-13 | 便座・便蓋開閉装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15712897A JP3365928B2 (ja) | 1997-06-13 | 1997-06-13 | 便座・便蓋開閉装置 |
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