JPH01299929A - 大便器洗浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、大便器洗浄装置に関する。さらに詳しくは、
汚損防止等のために、用便前に大便器に少量の洗浄水を
流して前洗浄を行うようにした装置の改良に関する。

［従来の技術１ 従来、前洗浄を行う大便器洗浄装置としては、例えば特
開昭６１−１０９８３２号公報記載のものが知られてい
る。

この従来の大便器洗浄装置は、使用者の着座を検出する
着座センサを設置）で、大便器に接続する給水系に配設
された電磁弁を制御することで、用便前に少６１の洗浄
水を大便器に流すようにしてなるものである。

［発明が解決しようとする課題］ 前述の従来の大便器洗浄装置では、洗浄水の流れを電磁
弁で制御しているために、極めて少量で足りる前洗浄の
洗浄水を精密に調整することができず、必要以上の洗浄
水を流してしまって洗浄水を無駄にするという問題点を
有している。

本発明はこのような問題点を解決するためになされたも
のであり、その目的は、節水した前洗浄を可能とした大
便器洗浄装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 前述の目的を達成するため、本発明に係る大便器洗浄装
置は、人使器に接続する給水系に配設され、圧電素子を
伸縮させてプランジャを移動させる積層式圧゛心アクヂ
ュエータにより開閉駆動される給水弁と、使用者の大便
器への着座を検出する着座センサど、着座セン１ノの検
出信号に基いて積層式圧電アクチュエータに動作信号を
発信するコントローラとを備えてなる手段を採用する。

［作　用］ 前述の手段によると、積層式圧電アクチュエータの圧電
素子の精密な伸縮による給水弁の微妙な開閉が可能にな
るため、節水した前洗浄を可能にするという目的が達成
される。

「実施例」 以下、本発明に係る大便器洗浄装置の実施例を図面に基
いて説明する。

この実施例では、第１図に示すように、給水バイブ１１
に止水栓１２．給水弁１３．大気開放弁（バキュームブ
レーカ）１４を直列に配設してなる給水系１を大便２１
ｉ３に接続しである。

前記給水弁１３はこれを開閉駆動する積層式圧電アクチ
ュエータ４を有しており、後述の第４図以降に詳細に示
されている。

また、前記大便器３には、使用者の便座２への着座の有
無を択一的に検出する着座セン丈５が設けられている。

この着座ヒンサ５は、光学系、音波系で使用者の便座２
上の存在から着座を検出づる構造のもの、圧力系で使用
者の便座２へ掛けた圧力から着座を検出する構造のもの
等任意であり、各県の検出に好適な大便器３周りの箇所
に設けられる。

これ等積層式圧電アクチュエ−９４，肴座センサ５はコ
ントローラ６によって連係されており、着座センサ５の
検出信号がコントローラ６を介して積層式圧電アクチュ
エータ４に動作信号として送信されるようになっている
。なお、このコントローラ６には、セットボタン７、大
便洗浄用、小便洗浄用、夫々の操作ボタン９．１０を有
する操作パネル８が接続されている。

このような実施例における制御構造は、第２図に詳細に
示されている。

即ち、操作パネル８のセットボタン７をＯＮにしておけ
ば、使用者が大便器３の便座２に着座すると、着座セン
サ５がこの状態（ＯＮ状態）を検出する。なおセットボ
タン７は必ずしも必要ではなく、常時検出可能な構造と
しても良い。この着座センサ５の検出信号は、コントロ
ーラ６の入力インターフェース６２に入り、マイクロブ
ロヒッサ６３を介して出力インターフェース６５から積
層式圧電アクチュエータ４に開動作信号が送信される。

このため、積層式圧電アクチュエータ４に開閉駆動され
る給水弁１３が開放され、前洗浄の洗浄水が大便器３に
流されることになる。この状態は、用便が終了して使用
者が便座２から立上がるまで継続されるようにすること
も可能であり、また一定時間で停止させることも可能で
ある。なお、着座はンナ５のＯＦＦ状態の検出信号では
、積層式圧電アクチュエータ４に閉動作信号が送信され
給水弁１３は閉鎖されたままとなる。尚、上記コントロ
ーラ６は、操作ボタン９．１０の操作による操作信号の
発生によっても前記アクチュエータ−４に開動作信号を
送信する。

前記コントローラ６にメ七り６４を備えることは、前洗
浄の時間を一定に限定したり調整したりすることが可能
となる。

なお、前述の積層式圧電アクチユエータ４に対する閉動
作信号については、給水弁１３に復帰バネ等を設けて常
時閉弁型の構造とすれば、積層式圧電アクチュエータ４
に対する開動作信号の解除で足りることになる。

第４図以下は、積層式圧電アクチュエータ４の具体的構
造を示すものである。

この積層式圧電アクヂ１エータ４Ｇよ前復壁４１ａ。

４１ｂによって囲撓されるケーシング４１内に、同心円
的にかつ＠線に沿って進退自在にプランジ鬼７４２を取
付け、さらにプランジャ４２の外周面上に同心円的に四
つの圧電素子４３ａ、　４３ｂ、　４３ｃ、　４３ｄか
らなる圧電素子組立体４３を配設することによって構成
されている。

なお、ブランジレ４２の先端には給水弁１３を構成する
ダイヤフラム弁１３ａが取付けられており、このダイヤ
フラム弁１３ａによって同じく給水弁１３を構成する開
口１３ｂを開閉することができるようになっている。

前記圧電素子４３ｃ、４３ｄは、ケーシング４１の中央
部に配設されており、ケーシング４１に基端を固定され
た保持具４４の先端に固着されている。また、その基端
を圧電索子４３ｃ、４３ｄに固着された弾性ブリッジ４
５．４６が、その先端を前後壁４１ａ、　４１ｂに向け
て伸延する型持ち梁状となっている。そして、この弾性
ブリッジ４５．４６の先端には、その外周面に前記圧電
素子４３ａ、４３ｂを取付けるととらに、その内周面に
クランブリング４７．４８が固着されている。

このような圧電素子４３ａ、　４３ｂ、　４３ｃ、　４
３ｄは電源をＯＮにすると軸方向は伸び、径方向には縮
み、電源ＯＦＦでは元の大きさにもどる。

即ち、圧電素子４３ａ、４３ｂは、通電状態ではその径
を縮径してプランジャ４２をクランプすると共に、通電
していない状態ではプランジｐ４２のクランプを解除す
る。一方、圧電素子４３Ｃ，４３６は、通電状態ではブ
ランシト４２上を軸線方向へ伸びた状態にあり、通電し
ていない状態ではプランジ１２４２上を縮み元の長さに
もどる。そして、このプランジャ４２は、このような四
つの圧電素子４３ａ。

４３ｂ、４３ｃ、４３ｄを前記メモリ６４に記憶された
情報に基づき、前記コントローラ６で制御づることによ
り、軸線方向へ移動することができる。

この圧電素子４３ａ、　４３ｂ、　４３ｃ、　４３ｄは
、第６図に示すように、多数の圧電素子片をプランジャ
４２の軸芯方向へ積層して形成した円筒状の素子で　。

あり、円筒の両端に設けられた電極に電圧を印加するこ
とにより伸びるように構成されている。なお、圧電素子
片は例えば圧電セラミックスを用いることができ、この
圧電セラミックスとしＣはＡＢＯ３ペロブスカイト形の
結晶構造をもっ強誘電材料であって、Ｐ　Ｚ　Ｔ　（ｐ
Ｈ（Ｚｒ、Ｔｉ）（ｈ　）系。

Ｐ　Ｌ　Ｚ　Ｔ　（Ｐｂ（Ｚｒ、Ｔｉ）０３）系、　Ｐ
　Ｔ　（ＰｂＴｉＯｚ　）系。

ＰＺＴを基にした三成分系のものを用いることができる
。また、圧電素子４３ａ、　４３ｂ、　４３ｃ、　４３
ｄは、第７図に示すように、多数の薄肉リング状の圧電
素子片をプランジャ４２の軸芯廻りに軸線方向へ積層し
て形成することもできる。この場合、前記電圧の印加方
向を９０度変えることになる。

なお、第５図において、前壁４１ａとプランジャ４２と
の間には摺動抵抗の小さいＵ字形または７字形のパツキ
ン４９が取付けられており、アクチュエータ４の水密性
が高められている。また、このパツキン４９．プランジ
ャ４２のいずれかの摺動部にフッ素樹脂、ポリエチレン
樹脂等の低摩擦係数、耐摩耗性材料を貼着することもで
きる。

さらに、圧電素子４３ａ、　４３ｂ、　４３ｃ、　４３
ｄは円形断面のみではなく例えば方形断面とすることも
でき、また第８図、第９図に示すような分割片から形成
することもできる。

また、プランジャ４２は、圧電素子４３ａ、４３ｂの内
側に位置するクランブリング４７．４８によって多数回
クランプされえるものであるため、膨張係数が小さく硬
度１強度、耐クリープ性、耐摩耗性が大きく加■精瓜が
高いものが望ましく、例えばセラミックス素材としたも
のが考えられる。

このようなアクチュエータ４は、第１０図〜第１２図の
ような動作を奏する。

即ち、コントローラ６のメモリ６４に設定した動作順序
１０グラムに基いて、第１０図に示すように圧電素子４
３ａへの電圧を解除してクランブリング４７を縮めてプ
ランジャ４２をクランプする。次に第１１図に示すよう
に、圧電素子４３ｃ、４３ｄに電圧を印加して伸ばすと
、圧電索子４３ａ、　４３ｂが矢印方向へ移動する。こ
の時、４３ａ側のクランブリング４１によりプランジ１
ν４２がクランプされるので、プランジャ４２も矢印方
向へ移動する。その後、第１２図に示すように、圧電素
子４３ａに電圧を印加して伸ばしクランブリング４７に
よるプランジャ４２のクランプを解除すると共に、圧電
素子４３ｂへの電圧を解除してクランブリング４８を縮
めてプランジャ４２をクランプし、ざらに圧電素子４３
ｃ、　４３ｄの電圧を解除すると、圧電素子４３ｃ、４
３ｄは矢印方向へ縮み、元の長さにもどるためプランジ
ャ４２はさらに矢印方向へ移動する。

このような動作を繰返すことにより、プランジｉ？４２
をμｍＡ−ダまたサブμｍ′Ａ−ダのストロークで尺取
虫状に移動することができる。

このため、この積層式圧電アクチュエータ４を用いると
、給水弁１３を精密かつ正確に開閉作動することができ
、極めて受爪の洗浄水を流７のに有効である。

［発明の効果１ 以上のように本発明に係る大便器洗浄装置は、積層式圧
電アクチユエータの圧電素子の精密な伸縮による給水弁
の微妙な開閉が可能になるため、節水した前洗浄を可能
になるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る大便器洗浄装置の実施例を示すシ
ステム構成図、第２図は第１図のコントローラの構成図
、第３図１１第１図の制御フローブーヤード、第４図は
第１図の要部（積層式圧電アクチュエータ）を示す断面
図、第５図は第４図の要部拡大図、第６図〜第９図は第
５図の要部（圧電素子）を示す断面図、第１０図〜第１
２図は８Ｎ層式圧電アクチュエータの動作図である。 １・・・給水系　　　　１３・・・給水弁２・・・便　
座 ３・・・大便器 ４・・・積層式圧電アクチュエータ ５・・・着座センサ ６・・・コントローラ 特許出願人　　　　　　東陶別器株式会社代　　　理　
　　人　　　　　　　　　　早　　川　　　改　　名・
″＋（５ 第２図　を 第７図 ４ｚ 第９図 ４３ム 第６図 第δ図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 大便器に接続する給水系に配設され、圧電素子を伸縮さ
   せてプランジャを移動させる積層式圧電アクチュエータ
   により開閉駆動される給水弁と、使用者の大便器への着
   座を検出する着座センサと、着座センサの検出信号に基
   いて積層式圧電アクチュエータに少なくとも前洗浄のた
   めの動作信号を出力するコントローラとを備えてなる大
   便器洗浄装置。