JPS5947103B2 - 洗浄式トイレの運転制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は洗浄式トイレの運転制御装置に関するものであ
る。

近来、生活様式の近代化や生活水準の向上に伴ない便所
もくみ取シ式から水洗式へと移項が進んでいる。

しかしながら日本においては下水道の普及が遅れ、水洗
化は半数にも達していないのが現状である。

また、簡易浄化槽を家屋ごとに単独に設置する簡易水洗
トイレ式の方式もあるが、汚水処理能力等の問題によシ
高普及化するに至っていない。

そこで、水洗化が不可能な家屋用として比較的簡単に設
置できる洗浄式のトイレが製品化されている。

これの概略動作原理を記述すると、用済み後ペダルを踏
むと便器内の受皿にのった汚物は下方の便槽（くみ取シ
式）に落下する。

その後ペダルを戻すと受皿が戻って同時に循環式となっ
た洗浄水がポンプにより噴射され、便器内を洗浄する。

従って、使用感や清潔感は水洗式トイレに比較しても遜
色なく、設置コストも比較的安価という特長を有する。

このような洗浄式トイレにおける構造および動作を従来
実施例により詳細に説明する。

第１図はその洗浄式トイレの断面図であシ、各部の名称
はトイレ本体１、水受本体２、便座３、ボール４、側受
ヘルパ５、便槽バイブロ、主受皿７、補助受皿８である
。

また洗浄用ポンプ９はポンプ用モータ１０により運転さ
れ、ボール４上部に設けられた噴射口１１に吐出管１２
を連結する。

洗浄水は水道水が利用され、トイレ本体１、側受ヘルパ
５およびパツキン１３によシ構成される貯水槽１４に常
時貯水されており、その水量は一定に保持される。

さて、使用者が用済み後ペダル１８を踏めばその回動動
作はフレキシブルワイヤ１９アウタワイヤーによりトイ
レ本体１内に組まれる運転制御部Ａ（詳細は第２図を参
照）に伝達された主受皿７、補助受皿８および洗浄用ポ
ンプ９等を所定の工程に従って作動させる。

ここで第２図を用いて運転制御部Ａについて説明する。

これにおいてａ図は運転制御部Ａの正面図、ｂ図はその
Ａ−１切断線よシ見た断面図Ｃおよびｄ図は２つのカム
と周辺部品との連繋動作を説明する図である。

機構板２０はネジ２１によりトイレ本体１所定個所に取
付けられる。

上記のペダル１８を踏むとフレキシブルワイヤ２２イン
ナワイヤーのワイヤエンド２３が主カム２４にネジ止め
されているため、主軸２７に回動自在な主カム２４を０
図のように所定角度回転させると共に、タイマ２５のレ
バー２５ａを一定角度巻上げる。

主カム２４はキー２６によシ主軸２７に固定されている
が、ｂ図に示すようにこの主軸２７の一端には主受皿７
が直結されているため、主受皿７も一定角度回転し第１
図中２点鎖線で示す位置に至る。

また、主カム２４と重ねて設けられ主軸２７に回動自在
な補助カム２８も補助カム２８の突起部２９が主カム２
４に当たるため、主カム２４に連動して回転する。

この補助カム２８はトイレ本体１および機構板２０両者
に跨って螺着される軸受３０と主軸２７間に円筒状に設
けられた補助軸３１にネジ３２により固定され、補助軸
３１には補助受皿８が直結されているため補助受皿も一
定角度回転する。

第２図Ｃはペダル１８を踏込んだ時の両カムおよびその
周辺部品の状態を示すが、ペダル１８を踏込むと、スプ
リング３３ａによシ常時補助カム２８の周面に当接して
いるストップレバー３３がその補助カム２８の段部２８
ａに噛合う。

従ってペダル１８を戻しても第２図ｄに示すように補助
カム２８、換言すれば補助受皿８は第１図中２点鎖線で
示す位置へ一定角度回転したままに置かれる。

即ち補助カム２８、ストップレバー３３及びスプリング
３３ａ等は補助受皿８を第１図の２点鎖線位置に保持す
る保持手段を構成している。

一方、リミットスイッチ３４は通常時には補助カム２８
によりおよびペダル１８を踏込んだ状態では主カム２４
により第２図ａ、ｃから明らかなように、作動杆３４ａ
は押込まれた状態（ＯＦＦ状態を指す）となっているが
、ペダル１８が戻ればｄ図に示すように作動杆３４ａは
いずれのカムにも押込まれず、従ってリミットスイッチ
３４はＯＮ状態となシ、第３図に示す電気回路において
ペダル１８の踏込みに伴って主カム２４により巻き上げ
られ、その接点をＳよシＭ側に付勢するタイマー２５と
共にモータＭの通電回路を閉成する。

タイマー２５はそのＳ接点にあればソレノイド３５の通
電回路、Ｍ接点にあればモータ１０のそれを形成する。

従って、使用者が用済み後ペダル１８を踏込むと主受皿
７上の汚物は主受皿７の回転によって下方の便槽へ落下
する。

次にペダル１８を離すと、主受皿７は自重で元に戻ると
同時にリミットスイッチ３４がＯＮとなるので、ポンプ
９用のモータ１０はタイマー２５によシ設定された時限
の間通室され、ポンプ９を作動させる。

ポンプ９が運転となれば噴射口１１よシ洗浄水が噴射さ
れボール４内を洗浄するが、洗浄後の水は補助受皿８が
回転して２点鎖線の位置に保持されているので第１図中
実線Ｘで示す如くボール４よシ主受皿７を至て貯水槽１
４へ還元され、便槽へは落下しない。

次にタイマ２５の時限が終了すると第３図に示す電気回
路はソレノイド３５の通電回路に切換わる。

ソレノイド３５は通電されると同時にプランジャ３６を
吸引するが、この動作はストップレバー３３を軸３３ｂ
にて時計方向に回動し補助カム２８との噛合を解いて補
助カム２８を自由にする。

そのため補助受皿８は自重によシ元の状態に戻る。

また、補助カム２８が元に戻ると同時にリミットスイッ
チ３４はその作動杆３４ａを第１図のように押込まれて
電気回路をＯＦＦとし、すべての動作工程が終了する。

以上の説明で明らかなように主受皿７には常に洗浄水が
満たされているので、汚物が付着する恐れはない。

また、小便の場合主受皿７をオーバフローするが、通常
は補助受皿８が回転していないためオーバフローした小
便は第１図に破線ｙで示す如く、補助受皿８→便受ヘル
パ５→便槽バイブロ→便槽と落下する。

また、使用ごとに主受皿７に満たされた洗浄水（約１０
００Ｃ程度）が便槽へ落下するが、この補給は前述の如
く、ボールタップ１７によシ自動的に補給される。

以上が従来方式における洗浄式トイレの動作機構の詳細
であるが、その運転制御部Ａに次に列記する問題点を有
する。

イ）タイマ２５の機械的寿命が短い。

・・・・・・機械的タイマの現水準における寿命は最高
でも数千回前後で、トイレの使用寿命１０万回前後に対
し致命的に劣る。

口）接点が導通不良になシ易い。

・・・・・・使用雰囲気が便所内で特殊なため、密閉型
となっていないタイマやリミットスイッチの接点が酸化
あるいは硫化し、導通不良になり易い・ −・）リミットスイッチ３４が破損し易い。

・・・・・・第２図で示す如く、リミットスイッチ３４
を主カム２４と補助カム２８の三者で動作させるため、
リミットスイッチ３４とカム動作点のセンター挨ずれて
いるため、リミットスイッチ３４が動作不良になり易い
。

二）組立に微調整を要する。

・・・・・・リミットスイッチ３４、タイマ２５、主カ
ム２４および補助カム２８の囲者の位置関係が微妙であ
り、その組立時に微調整を要する。

ホ）コストが高い。

・・・・・・高品質のタイマおよびリミットスイッチを
要し、また組立調整が必要なためトータルコストが高く
つく。

以上のような点に鑑み、本発明では特にリミットスイッ
チの使用に起因する問題の解決を目的としたものであり
、運転制御部Ａの内容を一部電子回路に代え、運転制御
部Ｘとしトイレ本体１に第１図のように組み運転制御し
ようとしたものである。

本発明の一実施例を第４図に、第５図および第６図にそ
の電気回路図を示す。

この第４図の運転制御部Ｘにおいて、電子回路組品３７
は第２図に示した機構板２０をそのまま用いてこの機構
板２０の所定個所に、ｂ図に示すようにスペーサ３８を
介してネジ３９により取付けられる。

尚、このｂ図はａ図におけるＢ−Ｅｒ切断線より見た断
面図である。

ペダル１８を踏むと従来の如くフレキシブルワイヤ１９
によシ主カム２４は反時計方向に回動される。

主カム２４は第４図すに示されるように主軸２７の一端
にキー２６により固定されておシ、主軸２７の他端には
主受皿７が直結されていることも第２図と同様である。

更に主軸２７と同心であってこれに回動自在な補助軸３
１には補助カム２８がネジ３２によシ固定され、そして
補助軸３１の他端には補助受皿８が直結されること同様
である。

そして本体１と機構板２０に跨ってこれに螺着関係にあ
る軸受３１は両軸２７゜３１を回動自在に支持する。

第４図の実施例では主カム２４の突起部先端に磁石４０
が接着により取付けられている。

そして、ペダル１８のフリーの位置、換言すれば主カム
２４の位置が３図中実線状態、およびペダル１８を踏込
んだ位置、換言すれば主カム２４の位置が同じく、ａ図
中２点鎖線状態のそれぞれの位置に対応して、空間距離
２〜３ｍｍを置いてリードスイッチ（磁気応動スイッチ
）４１および４２を基板３７に設ける。

さてこの基板３７に組まれる電気回路を第５図によシ説
明する。

これにおいて、電源（ＡＣｉｏｏｖ ）に対しフユーズ
を介してポンプ９用のモータ１０吸引に伴ってストップ
レバー３３ 全回動させるソレノイド３５およびシュミ
ット回路などからなる電子回路が並列に接続されている
。

とのモータ１０ソレノイド３５には直列にトライアック
Ｔ１ 、Ｔ２が接続され、無接点のスイッチングを行な
うようにしている。

電子回路の直流電源は電解コンデンサＣ３、抵抗Ｒ１お
よびダイオードＤで構成されるが、直列に接続されたサ
イリスタＳＣＲが通常は不導通であるだめ全回路が電源
に対し開となっている。

回路図中８１ 、Ｓ２は上記のリードスイッチ４１，４
２を指しており、これ等は常開型（一定の磁界の強さ以
上になった時閉となる。

）であるが、通常（ペダル１８がフリーの位置）状態で
は第４図から明らかなようにリードスイッチＳ１は閉と
なっている。

回路動作をペダル１８操作に関連づけて説明を進めると
、まず使用者が用済み後ペダル１８を踏めば、主カム２
４が回動して第４図に示されるようにリードスイッチＳ
１が開となり、リードスイッチＳ２が閉となる。

従って電解コンデンサＣ３は抵抗Ｒ１、ダイオードＤを
通じ瞬間的に充電される。

コンデンサＣ１が充電されると同時に高抵抗Ｒ２および
サイリスタＳＣＲのゲートを通じ放電電流が徐々に流れ
る。

従ってサイリスタＳＣＲはトリガされ導通状態となるが
、ペダル１８を踏んでいる限り、リードスイッチＳ１が
開であるためサイリスタＳＣＲに直列に接続された主回
路は閉とならない。

この主回路を構成するトランジスタＱ１．Ｑ２、抵抗Ｒ
４〜Ｒ８はシュミット回路を構成している。

また、電解コンデンサＣ２、抵抗Ｒ９、半固定抵抗■Ｒ
１の直列回路は充電回路となっておシ、所定の時定数に
よって充電される。

従って、ペダル１８が踏まれた後フリーの位置に戻れば
、リードスイッチＳ１が閉となり、その後一定時間はト
ランジスタＱ１がＯＮ、Ｑ２がＯＦＦとなっている。

従ってトライアックＴ１のゲートに電流が流れるためト
ライアックＴ１はトリガされて導通状態となシ、モータ
１０はＯＮとなってポンプ９を回転駆動する。

従って洗浄水は上記の如く噴射口１１よシボール４へ噴
射し、主受皿７よシ貯水槽１４に至る循環洗浄を行なう
ものである。

その後一定時間が経過してコンデンサＣ２が所定の充電
電圧に達すると抵抗ＲＩＯを通じてシュミット回路は反
転し、トランジスタＱ１がＯＦＦ、Ｑ２がＯＮとなる。

従ってトライアックＴ１が不導通、即ちモータ１０停止
と同時にトライアックＴ２が導通状態となり、ソレノイ
ド３５がＯＮとなる。

従って瞬間的にプランジャー３６が吸引されてストップ
レバー３３を回動させるため、補助カム２８はその段部
２８ａとストップレバー３３の右端部トの噛合を解かれ
てフリーとなり、補助受皿８が初期位置へ戻る。

一方、シュミット回路が反転し、トランジスタＱ１がＯ
ＦＦとなると同時に、トランジスタＱ１のコレクタ電圧
は低電圧（−１Ｒ８の端子電圧）から高電圧（””ｃ３
の端子電圧）に上昇する。

従って、ベース抵抗Ｒ３を通じトランジスタＱ３がＯＮ
となり、半固定抵抗■Ｒ２を通じて、電解コンデンサＣ
１の電荷を短時間に放電する。

これによれば、サイリスタＳＣＲのトリガ電流が消滅す
るためサイリスタＳＣＲは不導通となり、導通状態にあ
るソレノイド回路を含めて全回路が遮断されて、一連の
運転制御工程が終了する。

尚、半固定抵抗ＶＲ，はモータ１０、即ちポンプ９の運
転時間、■Ｒ２はソレノイド３５の吸引時間を調整する
ものである。

以上のような構成の本発明の実施例によれば、上記の従
来におけるメカ機構を主とする方式の諸問題を全て解消
すると共に、次のような特徴がある。

ａ）ペダル操作の感知を磁石とリードスイッチによシ無
接点で行なうため、機械的損傷が皆無で寿命は半永久的
である。

（リードスイッチの公称寿命は２０００万回以上） ｂ）リードスイッチはガラス管に封入されているため、
いかなる雰囲気のトイレでも接点の劣化は全くない。

ｃ）リードスイッチと磁石の間隔は磁石の磁力を強くす
ることによシ多少のバラツキでも無調整で完全に動作を
行なう。

ｄ）従来不可能であったモータ（ポンプ）およびソレノ
イドの運転時間を容易に調整できる。

ｅ）モータ、ソレノイドとも無接点のスイッチングによ
シ制御されるため、他の電気機器への電波障害が著しく
低減される。

ｆ）以上のように信頼性が大幅に向上するとともに、調
整タイム不要等によシト−タルコストは大幅に低下する
。

尚、第６図に示す他の実施回路例は、逆流防止用ダイオ
ードＤ２、ソレノイド吸引時間調整用半固定抵抗■Ｒ３
を組み込み、第５図におけるコンデンサＣ１の放電を、
シュミット回路のトランジスタＱ２のＯＦＦ→ＯＮを利
用してコンデンサＣ１の電荷をトランジスタＱ２により
放電するようにしたものである。

上述のことから明らかなように、本発明にあっては磁石
とリードスイッチとを組合せ、リードスイッチの動作に
よりペダルの操作を感知したことにより、従来リミット
スイッチの使用に起因して生じた問題の解決を計れ、し
かも実用上極めて有益な効果を発揮することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は洗浄式トイレの断面図、第２図はその運転制御
部Ａを示し、ａ図はその正面図、ｂ図はそのＡ−λ矢視
断面図、Ｃおよびｄ図はそれに組まれる２つのカムと周
辺部品との連繋動作を説明する図、第３図はその運転制
御部Ａに関連の電気回路図、第４図は本発明の運転制御
部λの正面図ａ、そのＢ−Ｂ’矢視断面図すであシ、第
５図はその電子回路組品に組まれる電気回路、第６図は
他の回路例である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ボールを有し該ボールの下部開口に対向して側受ヘ
   ルパを設けた水受本体と、洗浄水を貯える貯水槽と、該
   槽内の洗浄水をボール内に噴出させるポンプと、上記ボ
   ールの下部開口の下方にあって汚物及び洗浄水等を受け
   る第１の位置と汚物等を側受ヘルパ内に落下させる第２
   の位置とに回動自在でかつ常時は第１の位置にある。 主受皿と、踏込み操作によシ主受皿を第２の位置に回動
   させると共に踏込み解除により主受皿を第１の位置に復
   帰させるペダルと、主受皿よシ溢れた洗浄水を側受ヘル
   パ内に導く第１の位置と主受皿よシ溢れた洗浄水を貯水
   槽に導く第２の位置とに回動自在でかつ常時は第１の位
   置にあシペダルの踏込み操作に伴って第２の位置に回動
   する補助受皿と、該補助受皿を第２の位置に保持する保
   持手段とを具備し、上記ペダルの踏込み操作の解除に伴
   って上記ポンプを所定時間運転した後、上記保持手段に
   よる補助受皿の保持を解除して該受皿を第１の位置に復
   帰させるものにおいて、上記ペダルの操作に応動する磁
   石と、該磁石によって動作するり−ドスイッチとを設け
   、上記リードスイッチの動作によシペダルの操作を感知
   して上記ポンプ及び保持手段を所期の動作を行なうべく
   制御する制御回路部を備えたことを特徴とする洗浄式ト
   イレの運転制御装置。