JPH07241256A

JPH07241256A - 便座・便蓋自動開閉装置

Info

Publication number: JPH07241256A
Application number: JP5835794A
Authority: JP
Inventors: Hideo Sasaki; 秀雄佐々木
Original assignee: Sankyo Seiki Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Nidec Instruments Corp
Priority date: 1994-03-04
Filing date: 1994-03-04
Publication date: 1995-09-19
Anticipated expiration: 2014-12-27
Also published as: JP2994200B2

Abstract

(57)【要約】【目的】便座および便蓋のそれぞれの絶対位置を正確
に検出できるようにすることである。【構成】便座・便蓋自動開閉装置において、駆動モー
タ１０、１１の回転を伝達手段１５、１６によって、便
蓋３および便座２に伝達する経路中に、信号発生手段４
３としてプリント基板４４およびポジションブラシ４
５、４６を組み込みプリント基板４４のパターン部４
８、４９および印刷抵抗部５１、５１に対しポジション
ブラシ４５、４６を摺動させることにより、便座２およ
び便蓋３の回転位置に応じたポジション信号を取り出す
ようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、シャワー式便器の便座
および便蓋を駆動モータにより自動的に開閉する装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】実願平３−４５４２２号の考案は、この
種の便座・便蓋自動開閉装置を提案している。その装置
は、便蓋および便座を各々の駆動モータによって駆動
し、この駆動の過程で開閉位置信号と、回転動検出信号
とを利用して、それらの開閉状態を制御している。そし
て、モータの回転量（回転数）制御は、クロック信号の
カウント数によって行っている。

【０００３】上記の装置において、便座および便蓋を手
動で動作させたとき、全開状態の手前では、トルク的に
ほぼニュートラルの状態となり、全開手前で止めてしま
うことがある。そこで、閉じる方向に駆動モータで動作
させると、カウント開始位置が閉じる方向に寄り、した
がってモータ駆動終了への動作切り換えポイントが全閉
側に偏位ってしまい、全閉ポイントにて、便座または便
蓋がいきおいよく衝突してしまい、破壊の可能性があ
る。また全閉位置手前でも、補助ばねなどによりトルク
バランス的に止まったり、あるいは物が便蓋や便座に当
たったりして止まることがあり、その場合は閉方向でも
同様な現象が発生する。このように、従来の技術による
と、便座や便蓋の相対位置を検出しているため、それら
の基準の位置関係がずれると、必要な開閉状態が得られ
なくなる。

【０００４】

【発明の目的】本発明の目的は、便座および便蓋のそれ
ぞれの絶対位置を開閉全範囲内にて正確に検出できるよ
うにすることである。

【０００５】

【発明の解決手段】上記目的の下に、本発明は、この種
の便座・便蓋自動開閉装置において、駆動モータの回転
を伝達手段によって、便蓋および便座に伝達する経路中
に、信号発生手段として、プリント基板およびポジショ
ンブラシを組み込み、プリント基板のパターン部および
印刷抵抗部に対しポジションブラシを摺動させることに
より便座および便蓋の回転位置に応じたポジション信号
を取り出すようにしている。制御装置は、上記ポジショ
ン信号のレベルと当該レベルに対応する回動位置とを比
較することによって、便座および便蓋の開閉状態すなわ
ち開閉角度を検出し、駆動モータなどに対して必要な制
御を行っていく。

【０００６】

【実施例】図１および図２は、便座・便蓋自動開閉装置
１の概要を示している。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
平な連結軸５、６によって駆動ユニット７の出力軸８、
９に連結されている。この実施例の場合に、連結軸５、
６は、互いに同一軸線上に組み合わせられている。

【０００７】次に、図３ないし図６は、駆動ユニット７
の内部の構成を示している。駆動ユニット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、駆
動モータ１０、１１を備えており、駆動モータ１０、１
１の出力軸１２、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。

【０００８】すなわち、２つの駆動モータ１０、１１
は、ケース１４の外側部分に固定されており、その出力
軸１２、１３の回転は、タイミングプーリ１７、１８、
タイミングベルト２１、２２、タイミングプーリ１９、
２０、タイミングプーリ１９、２０と一体のギヤ２３、
２４、複合ギヤ２５、２６、複合ギヤ２７、２８、ギヤ
２９、３０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３３、３４、３５、３６によって回転自
在に支持されている。

【０００９】なお、便座２の出力軸８は、便座２の開閉
角度にかかわらず、駆動力を均一化するために、偏心ピ
ン３７、リンク３８、およびピン３９によって、ばね受
け４１に連結されており、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の
内部で、ばねケース４２の内部に納められており、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。

【００１０】そして、便座２および便蓋３の絶対位置
は、それぞれ出力用のギヤ３１、３２の部分に組み込ま
れた信号発生手段４３によって検出される。図７ないし
図９は信号発生手段４３としての１枚のプリント基板４
４、２つのポジションブラシ４５、４６の構成を示して
いる。プリント基板４４は、図６に見られるように、取
り付け用のねじ４７によって、固定側としてのケース１
４に固定されており、一方の面および他方の面で、同心
円状のパターン部４８、４９、印刷抵抗部５０、５１を
形成している。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。そして、ポジションブラシ４５、４６は、プリン
ト基板４４を挟む位置で、回動側の部材としてのギヤ３
１、３２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。

【００１１】次に、図１０は、制御装置５２の構成を示
している。制御装置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、ＣＰＵ５３は、入力側で、便座開閉用のスイッチ５
５、５６、便蓋開閉用のスイッチ５７、５８、Ａ／Ｄ変
換器５９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。

【００１２】Ａ／Ｄ変換器５９は、入力側で信号発生手
段４３に接続されている。すなわち印刷抵抗部５０、５
１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。

【００１３】さらに、ドライブ回路５４は、駆動モータ
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。

【００１４】そして、それぞれの駆動モータ１０、１１
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、９１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。

【００１５】次に、動作を説明する。便座２および便蓋
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
のデューテイ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。

【００１６】この結果、駆動モータ１１は、正転方向に
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。

【００１７】便蓋３が回動する過程で、これとともにポ
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。

【００１８】そこで、ＣＰＵ５３およびドライブ回路５
４は、ＰＷＭ出力を発生し、回動角度および経過時間に
よりデューテイ比を変化させ、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。

【００１９】次に、便蓋３を閉じるときには、スイッチ
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、信号発生手段４３からの絶
対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。

【００２０】そして、便蓋３が途中まで閉じた時点で、
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。

【００２１】便座２を開閉する場合に、スイッチ５５、
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よ
い。

【００２２】

【他の実施例】上記実施例は、便座２および便蓋３の回
転中心を同一軸線上に配置しているがこれらの回転中心
（連結軸５、６および出力軸８、９）は、それぞれ異な
る位置に平行な状態で配置されていてもよい。便座２お
よび便蓋３の回転中心が異なる場合に、それらの軸毎に
信号発生手段４３が個別に設けられることになる。

【００２３】

【発明の効果】本発明では、信号発生手段によって、便
座および便蓋の開閉過程で、それらの絶対位置の検出が
可能となるため、便座や便蓋が途中の位置にあっても、
その位置が正確に把握できる。したがって、便座や便蓋
の位置に応じて適切なモータ制御が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】便座・便蓋自動開閉装置の平面図である。

【図２】便座・便蓋自動開閉装置の側面図である。

【図３】駆動ユニットのギヤかみ合い位置での展開断面
図である。

【図４】駆動ユニット内部の伝達手段の配置図である。

【図５】補助ばねの収納部分の断面図である。

【図６】出力軸および補助ばねの組み込み位置および信
号発生手段の取り付け位置の水平断面図である。

【図７】信号発生手段の一方の側面図である。

【図８】信号発生手段の他方の側面図である。

【図９】信号発生手段の平面図である。

【図１０】制御装置の回路図である。

【図１１】便座・便蓋の開閉角度に対するポジション信
号の変化の説明図である。

【符号の説明】

１便座・便蓋自動開閉装置２便座３便蓋７駆動ユニット８出力軸９出力軸１０駆動モータ１１駆動モータ１２出力軸１３出力軸１５伝達手段１６伝達手段３１ギヤ３２ギヤ４３信号発生手段４４プリント基板４５ポジションブラシ４６ポジションブラシ４８パターン部４９パターン部５０印刷抵抗部５１印刷抵抗部５２制御装置５３ＣＰＵ５４ドライブ回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】便座（２）および便蓋（３）を開閉駆動
するための駆動モータ（１０、１１）と、前記便座
（２）および便蓋（３）へ前記駆動モータ（１０、１
１）からの動力を減速して伝達する伝達手段（１５、１
６）と、前記駆動モータ（１０、１１）の出力軸（１
２、１３）から伝達手段（１５、１６）を介した前記便
座（２）および便蓋（３）までの経路のいずれかに組み
込まれ、ケース（１４）などの固定側と出力用のギヤ
（３１、３２）などの回転側とに前記便座（２）および
便蓋（３）の絶対位置を検出するための信号発生手段
（４３）とを有することを特徴とする便座・便蓋自動開
閉装置。
【請求項２】便座（２）および便蓋（３）を開閉駆動
するための駆動モータ（１０、１１）と、前記便座
（２）および便蓋（３）へ前記駆動モータ（１０、１
１）からの動力を減速して伝達する伝達手段（１５、１
６）と、前記駆動モータ（１０、１１）の出力軸（１
２、１３）から伝達手段（１５、１６）を介した前記便
座（２）および便蓋（３）までの経路のいずれかに組み
込まれ、ケース（１４）などの固定側と出力用のギヤ
（３１、３２）などの回転側とに前記便座（２）および
便蓋（３）の絶対位置を検出するための信号発生手段
（４３）とを有し、上記信号発生手段（４３）は、ポジションブラシ（４
５、４６）と、パターン部（４８、４９）および印刷抵
抗部（５０、５１）を形成したプリント基板（４４）と
を有し、上記パターン部（４８、４９）および印刷抵抗
部（５０、５１）を同心円上に形成し、これらに対しポ
ジションブラシ（４５、４６）を同時に摺動するように
位置させて、上記ポジションブラシ（４５、４６）と上
記パターン部（４８、４９）および印刷抵抗部（５０、
５１）との回転方向の位置に応じたポジション信号を取
り出すようにしたことを特徴とする便座・便蓋自動開閉
装置。