【発明の詳細な説明】
自動洗浄バルブ
発明の分野
本件発明は、トイレ及び小便所等の設備のための自動洗浄バルブ起動装置に関
し、より詳細には、既存の洗浄バルブ機構に対して容易にかつ簡単に取り付けら
れるような代わりの洗浄バルブ起動装置に関する。
発明の背景
ここ数年来、個人的な衛生学及び水の管理に関する論争の一般的な認識が、公
共及び個人の衛生設備及び水使用設備の製造業者により、病気を拡散するバクテ
リアを有しているかもしれないような外部表面に人間が接触することを減少する
システムを開発しかつ無駄を無くすため洗浄水の使用を制御する応答を開始しつ
つある。
衛生設備のための多くの現状のトイレ及び小便所の洗浄装置では、該衛生設備
の使用後に使用者が把持しかつ移動する手動作動の洗浄ハンドルを含む水制御バ
ルブにより作動されている。標準的なバルブ装置は、例えば、米国特許第277
6812号及び同第3399860号等に示されている。しかしながら、これら
のバルブ起動装置は多くの問題点を有している。これらの問題点の中には、例え
ば、公共の衛生設備は接触によって広がる感染可能な又はその他の病気を有する
何人によっても以前に使用されることが出来という啓発された知識により、衛生
設備の個々の使用者は洗浄ハンドルに接触することにより病気になることを嫌う
ようになっている。このため、衛生設備は洗浄されないままに放置され、トイレ
や小便所内に人間の排泄物が残存し、不衛生状態が一層増長され、該設備の環境
を汚している。そのため、人間が使用しないであろう洗浄機構を有することは不
衛生な望ましくない状態を過激的に導く。
更に、多くの既存の衛生装置用の洗浄ハンドル起動のバルブ機構は、使用者が
ハンドルを過剰な時間保持することが可能となっており、トイレ又は小便所を洗
浄するのに必要な時間以上の長い時間バルブ機構を開放位置に保持することが出
来るように構成されている。このことは明らかに水の無駄であり、このことは水
が漸次貴重商品となりつつある世界のこの部分における主要な課題となっている
。また、過剰な水の使用は便所設備の全体的な設備及び維持のための付加的かつ
不必要なコストを導いている。
多くの装置は、衛生設備のための既存の手動洗浄制御機構の衛生学及び水の制
御に関する問題に傾注するような試みにおいて開発されている。これには設備内
の110ボルト電気端子へ接続される自動のセンサ起動の洗浄バルブ作動装置に
よって、手動の洗浄バルブ機構を全体的に取り替える構造が含まれている。その
ようなシステムは米国特許第479388号に示されている。しかしながら、既
存の手動作動の洗浄ハンドル装置をそのようなユニットと取り替えることは、非
常に高価で、特にホテルや事務所ビル等の、衛生設備へ現在多数の手動作動洗浄
機構を装備している所においては特にそうである。このような取り替えは、機械
関係及び水道管付設関係の人間の作業が必要となり、また米国特許第47935
88号に開示されているようなタイプの自動装置によって多くの手動作動の洗浄
装置を取り替えるための設備コストが足枷となっている。またこの取り替え計画
は、バルブ機構が取り替えられるまで、水供給システムの遮断又はバルブへ対す
る水の供給停止を必要とする。このようなことは大きいホテルや事務所その他の
構造物においては好ましくないことである。更に、ビル許可書(buildin
g permits)はそのような取り替え計画を要求されるであろう。
衛生設備用の手動洗浄バルブ機構を自動的に操作する別の試みが米国特許第3
056143号に開示されている。この試みは、トイレのドアが開放されるたび
に手動洗浄ハンドルを押すことにより作動するドア作動の電気式ソレノイド装置
を開示している。しかし、この米国特許第3056143号に開示されている装
置は多くの欠点を有している。公知の構造を有する既存のバルブハウジングは、
ソレノイドを支持しているブラケットを受け入れるために、分解され、再び組つ
けられ、かつ再構築されねばならない。このようなことはバルブハウジングの再
構成を要求する。また、関連取り付け構造の片持ち特性は、ソレノイドの作動に
よりブラケットの運動を発生させ洗浄ハンドルの不適当な起動をもたらす。更に
、この関連装置は建物のトイレが位置付けてある電気システムへ接続されるが、
こ
のことは付加的な取り付けコストを必要とする。この関連装置はドアが開くたび
に作動し、そのため洗浄機構は使用のたびに2回作動することになる。このよう
な無駄は、衛生設備が多くの設備において毎月4000回作動することを考慮し
たときかなりのものとなる。更にこの関連装置においては既存の洗浄ハンドルが
露出したままであり、このためハンドルを使用者が手で作動したり、又は使用者
がハンドルに接触することを避けるため足で作動したりすることが出来る。ハン
ドルのこのような露出は更に人間の操作による水の無駄を引き起こしている。
このため本件発明の目的は、既存の手動洗浄機構へ対して著しい機械的な作用
又は構造的な変更を要求することなく既存の洗浄バルブ機構へ組み込まれかつ取
り付けられ得るような自動洗浄バルブ起動装置を提供することである。
本件発明の別の目的は、既存の洗浄バルブ機構へ容易に取り付けられ得ること
が可能な自動洗浄バルブ起動装置を提供することであり、これによりこの洗浄バ
ルブ起動装置は、洗浄機構ハウジングの部分に係合して、作動中の起動装置の非
係合を防止している。
本件発明の更に別の目的は、トイレ又は小便所のような衛生ユニット用のバッ
テリー作動の洗浄バッテリー起動装置を提供することであり、このことは衛生ユ
ニットが配置されている部所の現存の電気システムへ対する接続を要求されない
のである。
本件発明のまた更に別の目的は、設備の使用に応答するセンサによって、及び
所定の時間間隔にて自動的に洗浄ハウジングを起動するタイミング装置によって
起動される、既存の衛生ユニット洗浄ハンドル機構用の自動的に作動する起動装
置を提供することである。
また、別の本件発明の目的は、いずれかの外部動力源又は外部制御源へ起動装
置を接続する必要がない、既存の衛生ユニットの既存の洗浄バルブ機構へ容易に
取り付けられ得る小型の自己含有型ユニットの自動作動洗浄バルブ起動装置を提
供することである。
発明の概要
本件発明のこれら及びその他の目的及び利点は衛生装置の洗浄機構を自動的に
起動する装置によって提供される。
自動洗浄バルブ起動装置は衛生設備の洗浄機構の手動起動洗浄ハンドルを代替
するため提供されている。この自動洗浄バルブ起動装置は、駆動機構を含む包囲
体と、該駆動機構のための自己含有型の動力源と、を含んでいる。この装置はま
た、衛生設備の使用を感知する感知手段と、該感知手段が衛生設備の使用を検知
すると駆動機構と動力源とを相互に連結する相互連結手段と、を有している。ア
ダプターが第一端において包囲体へ剛的に係合している第一端部及び第二端部を
有しており、プランジャーピンが該アダプターを介して滑動可能に伸びている第
一端部及び第二端部を有しかつ第一端部において包囲体内の駆動機構へ係合して
いる。ねじ付きナットがアダプターの周辺に設けられており、包囲体により第一
端部にてかつアダプターの第二端部にてハブによってアダプターへ取り付けられ
ており、該ねじ付きナットと、アダプターの第二端部と、プランジャピンの第二
端部とが、手動起動の洗浄ハンドルのナットと、アダプターと、プランジャピン
とに実質的に同一の手法にて洗浄機構と機能的に相互作動するように構成されて
いる。
ハウジングへ接続されたセンサ及び本件発明のハウジング内のタイミング回路
は、ハウジングが取り付けられている衛生設備の使用を検知したときにモータを
作動する。タイミング回路はまた衛生ユニットがその使用にかかわりなく所定の
間隔にて洗浄するように作動出来る。ここではユニットが使用されていない夜に
衛生設備へ殺菌及び清浄剤を付加しかつ除去することが望まれるであろう。
本件発明の好ましい実施例においては、プランジャーピンは、モータがバッテ
リーから短いパルスの電気エネルギーを供給された後に小さい弧を介して回転す
る柱又はハンマー形状の機構によって接触される。次いで、洗浄機構の引っ張り
装置がプランジャーピンと柱又はハンマー形状の機構とをその初期の洗浄作業を
行わない位置まで戻す。
本件発明の別の実施例においては、内部通路が自動洗浄バルブ起動装置内に設
けられ、流体を外部ルザーバーから衛生設備まで連通させている。この流体が殺
菌又は清浄剤であり、洗浄の際に吸い込み又は滴下方法によって衛生設備へ導入
される。
本件発明の更に別の実施例においては、カム装置がプランジャーピンへ接触し
、このカム装置は、モータがバッテリーから短いパルスの電気エネルギーを受け
取った後、360度回転する。次いでスイッチ及びラッチ即ち掛け金回路が電気
エネルギーをモータへ接続し、こうしてカムの回転を継続する。カム面は始めに
プランジャーピンを起動するように作られており、次いでプランジャーピンの引
っ張り装置がプランジャーピンを洗浄作業を行わない位置まで戻すことを可能と
している。
本件発明は、水の供給を止めることなく既存の手動作動の洗浄ハンドル機構へ
容易に取り付けることが出来るようになっている。本件発明装置は単純な手動工
具を使用して簡単に着脱することが出来、外部の管付設又は電気接続は必要とさ
れない。
図面の概要
図1は、トイレ、小便所等のような衛生ユニットを手動で洗浄するための公知
の一般に使用されている洗浄バルブ機構組立体の破断前方立面図である。
図2は、本件発明の自動洗浄起動機構の一実施例を示す概略図であり、プラン
ジャーピンが該機構を非作動位置へ起動している状態の動力/回路モジュール、
起動モジュール、及び洗浄バルブを示している図である。
図3は、動力/回路モジュールを有していない図2の洗浄ハンドル起動機構の
概略図であり、ハンドルが当該機構を作動位置に起動している状態を示している
図である。
図4は、本件発明によるプランジャーピンと自動洗浄起動機構の流体通路との
断面図である。
図5は、動力/回路モジュール、起動モジュール及び洗浄バルブを示している
本件発明の自動洗浄ハンドル起動機構の別の実施例の概略図であり、プランジャ
ーピンが機構を非作動位置へ起動している図である。
図6は、動力/回路モジュールを無くした図5の洗浄ハンドル起動機構の概略
図であり、ハンドルが機構を起動位置へ起動している図である。
図7は、本件発明の動力/回路モジュールの回路ダイヤグラムである。
図8は、本件発明の実施例における図2及び図3の動力/回路モジュールの別
の回路ダイヤグラムである。
図9は、本件ダイヤグラムの実施例における図5及び図6の動力/回路モジュ
ールの回路ダイヤグラムである。
図10は、本件発明の別の実施例におけるプランジャーピン及びアダプターの
部分図である。
図11は、本件発明における図11のアダプタの分解図である。
好ましい実施例に関する記載
図1を参照すると、トイレットや小便所のような衛生ユニットを洗浄するため
の公知の一般的に見られる洗浄機構が符号10で指称されている。洗浄水は取入
口12を介して洗浄機構10まで供給され、次いでこの洗浄水はバルブ16によ
って通常閉鎖されている室14へ送給されている。バルブ16は洗浄水送給パイ
プ18へ連なっており、この洗浄水送給パイプ18はトイレットや小便所(図示
なし)のような衛生ユニットへ直接接続されている。
このバルブ16はステム20を有しており、該ステム20は前記パイプ18内
を下方に伸びている。当該ステム20の上方部分22は傾斜可能なバルブ作動機
構24へ接続されている。該ステム20の下方部分26は移動可能なプランジャ
ピン28によって接続されるようになっており、この移動可能なプランジャピン
28は、一部がボールジョイントとなっているリンク機構32を介してフラッシ
ュハンドル即ち洗浄ハンドル30へ機械的に接続されている。このフラッシュハ
ンドル30が、図1に示されているような第1の位置から第2の下方位置まで弧
34を介して手動で移動されると、プランジャピン28が右方向へ移動して、ス
テム20の下方部分26へ接触し、図1から分かるように、該ステム20を、右
方向へ傾斜する。ステム20のそのような傾斜運動はバルブ16を点36の周り
に枢動させ、これにより室14から洗浄水の通路までかつ洗浄水供給パイプ18
を介して洗浄水供給パイプ14を開放して、こうして衛生ユニットを洗浄する。
フラッシュハンドル30が弧34を介して移動されるときに、圧縮ばね38の
形態を有している張力部材が圧縮される。該ハンドル30への手動圧力が開放さ
れると、該ばね38が当該ハンドル30を図1に示すような位置まで強制的に戻
し、こうしてステム20を当初の垂直位置まで戻し、バルブ16を閉じる。これ
によりパイプ18を介しての洗浄作業が停止する。
図1を参照すると、洗浄機構10はハウジング40内に収容されている。この
ハウジング40は開口42を有しており、この開口42を介してフラッシュハン
ドル30は伸びている。開口42は管状ブッシング44へ設けてあり、このブッ
シング44はねじ付きナット46によってハウジング40へ対して離脱可能に取
り付けられている。多くの場合、ナット46は通常の端部開放レンチによって係
合可能なように6角形外表面を有している。
プランジャピン28がアダプタ39によってステム20及びフラッシュハンド
ル30と整合するように保持されている。次いでこのアダプタ39は管状ブッシ
ング44及びねじ付きナット46の相互作用によりハウジング40へ対して固着
されている。
図2、3及び4には本件発明に関する自動洗浄作動装置の好ましい1実施例が
記載されており、この好ましい実施例は概括的に符号50にて表示されている。
このフラッシュハンドル作動装置50は2つの主要な要素から構成されている。
即ち、第1包囲体(モジュラーハウジングユニット52)と、第2包囲体(動力
/回路モジュール54)と、である。このハウジングユニット52は、後述する
ように、フラッシュハンドル30の代わりに洗浄機構ハウジング40へ簡単に搭
載されるようになっている。モジュラーハウジングユニット52の内部にはモー
タ56が配置されている。このモータ56は、減速ギア列58を介して起動要素
(ピン60)へ機械的に接続されている。該起動要素は減速ギア列58のギア6
2へ取り付けてある。モータ56が起動されると、ギア列58が図3に示すよう
にギア62を反時計方向に回転する。ピン60が右方へ移動して面板63へ接触
し、該面板63を図3に示す位置まで右方へ移動する。この面板63の右方への
移動は更にプランジャピン65を右方へ移動させ、ステム20を傾斜させて洗浄
機構10を起動するのである。後で更に詳述するように、モータ56の駆動が切
られた後で、圧縮ばね48(図2参照)が面板63及びプランジャピン65を図
2に示す位置まで戻す。
モータ56はハウジング52の側壁64へ剛着されている。同様に、ギア列5
8を構成している要素は、軸部66、68、70を有している軸へ回転可能に取
り付けてあり、これらの軸部はハウジング52の側壁64へ剛着されている。図
2に示す位置から図3に示す位置までのモータ56の作動及びプランジャーピン
65の運動の間における面板63を介するばね48により付与されるある反対力
は、ハウジング52を介して起動しているピン60、ギア列58及びモータ56
によって抵抗されている。このため本件発明では、モジュラーハウジングユニッ
ト52と洗浄機構ハウジング52との間の、剛性の、同時に容易に取り外し自在
な取り付け構造体を提供するのである。
この目的のために、図2、3及び4を参照すると、モジュラーハウジングユニ
ット52が、ねじ付きナット69を介して洗浄機構10のハウジング40へ固定
されているアダプタ67を有している。このアダプタ67は、ねじ付き穴71又
はハウジングユニット52内のその他の取り付け部材及びアダプタ67から伸び
ている補足的な付属物71を介して自動洗浄作動装置50のハウジングユニット
52へ対して剛着されている。このねじ付きナット69はアダプタ67を取り囲
み、かつ該アダプタ67の第一端のハウジング52及びアダプタ67の第二端の
ハブ85(図4)によってアダプタ上へ捕縛されている。
洗浄機構10のステム20とプランジャピン65との整合は公知の技術(図1
)において使用されていると同様にアダプタ67によって維持されている。一方
、プランジャピン65は、本件発明の実施例においては、自動洗浄起動装置50
と共に使用するために、洗浄機構10によって提供される衛生設備へ消毒剤及び
洗浄剤を供給するように改良されている。
プランジャピン65の改良の詳細は図4を参照することによりより良く理解さ
れよう。図4に示すように、環状部材(ばね受け73)がプランジャピン65の
長手方向に沿った中間部に位置付けてある。プランジャピン65の内部には長手
方向内部通路75が(例えばドリル加工によって)形成されており、外部管状コ
ネクタ77と洗浄機構10の流出パイプ18との間の流体連通を行っている。
ばね受け73はばね48(図3)に係合してこれを圧し自動洗浄起動装置50
の起動を行っている。自動洗浄起動装置50のモータ56が非作動となった後に
、
ばね受け73及び面板63を介して起動するばね48がピン60を開始位置(図
2)まで押し戻す。
この自動洗浄起動装置50を介して衛生器具へ消毒剤及び洗浄剤を供給するた
めに、短い可撓性チューブ79(図2)が外部管状コネクタ77と第2コネクタ
81とを相互に連結している。次いでこの第2コネクタ81は管装置またはそれ
以外のものによって流体溜め(図示なし)へ接続されている。流出パイプ18へ
の流体の導入は、洗浄サイクルの間の吸い込みによって間欠的にまたは計量バル
ブの使用によって連続的に達成される。流体の流れは図2及び図3において矢印
83によって示している。
一方、流体の流れは流体溜めと協働している流体ポンプ(図示なし)によって
制御される。この流体ポンプの作動はモータM56と同時に流体ポンプを相互接
続することによってまたは該モータ56へ対して起動電圧を付与することにより
引き出される流体ポンプ起動信号によって電気的に達成される。
本件発明の別の実施例においては、ピン60(図2及び図3)が、減速ギア列
58のギア62へ剛着されているカム112(図5及び図6)によって取り替え
られている。この実施例のもとでは、カム112及びギア62が各洗浄サイクル
毎に一完全回転だけ回動する。自動洗浄起動装置50の起動によりカム112が
静止状態(図5)から洗浄状態(図6)まで移動し、次いで静止状態(図5)ま
で戻る。カム112が静止状態(図5)から洗浄状態(図6)まで移動するとき
、カム112がプランジャピン65へ係合してこれを右方へ移動し、これにより
自動洗浄起動装置50を起動する。
この実施例において、リミットスイッチ110及びリミットスイッチ起動装置
114がカム112の静止位置を感知するように設けてある。この起動に続きリ
ミットスイッチ110は、当該リミットスイッチ110がリミットスイッチ起動
装置114によって再度起動されるまで、モータ56を駆動状態に掛け止めする
のである。
図2及び図3又は図5及び図6の自動洗浄作動装置50の作動は、多くの所定
の結果のいずれかのもとで行われる。そのような結果の1つは衛生ユニットの使
用である。別の結果はある所定の時間間隔の間衛生ユニットが不使用であること
である。この所定の結果の一つが起こったとき、信号発生手段がこの自動洗浄作
動装置50を起動するのである。
図2を参照すると、一つの信号発生手段は衛生設備の使用を検出するセンサー
を有している。このセンサーは、モーションデテクター即ち運動検出器100、
赤外線センサー又は身体温度検出器である。センサーによる使用の検出により、
動力源104とモジュラーハウジングユニット52内の駆動機構50との間を相
互に連結している電子制御手段(回路盤102)は、所定の円弧を画いてギア6
2を回転するようにその間モータ56へ電気的なエネルギーのパルスを提供し、
その点においてモータは静止する。この円弧の終了時に、モータ56への動力は
切られ、ばね48がプランジャピン65をその閉鎖位置まで移動する。ピン60
への圧力はギア62を、図3に示す位置から図2に示す位置まで、時計方向に回
転する。好ましい実施例においては、動力源104は1又は複数(図示の例では
4個)のバッテリーユニットにより構成され、モータ56を作動するのに外部か
らの電力は必要とされない。
別の信号発生手段としては、ユーザーボタン106または回路盤102上のイ
ンターバルタイマーを含む。このインターバルタイマーは衛生ユニットの使用が
まれであるようなときに夕方時間にこの自動洗浄作動装置50を作動させるよう
にセットされる。
本件発明の実施例での自動洗浄作動装置50の制御は、図7の回路図及び表1
のパーツリストを参照することによりより良く理解されるであろう。
以下に表1を掲げる。
IC1: PC74HC74,CMOS,PHILIPS OR EQU
IVALENT
IC2: N74HC04,CMOS,MITSUBISHI OR E
QUIVALENT
IC3.8: PC74HC74,CMOS,PHILIPS OR EQU
IVALENT
IC4: HD74HC02,CMOS,HITACHI OR EQU
IVALENT
IC5,6,7:HD4HC00,CMOS,HITACHI OR EQUI
VALENT
IC9: BJ−101,CMOS ASIC,HOLTEK MICR
O ELECTRONICS
IC10: 7044A,4.4V VOLTAGE DETECTOR,
HOLTEK MICRO ELECTRONICS
IC11: 1033,3.3V VOLTAGE DETECTOR,
HOLTEK MICRO ELECTRONICS
D1: INFRARED PHOTP DIODE
D2,3: INFRARED EMITTING DIODE,5MM
DIAMETER
D4: RED LED,5MM DIAMETER
D5: GREEN LED,5MM DIAMETER
D6−15: IN4I4148 SWITCHING DIODE
Q1,3,4: 2SC945 NPN TRANSISTOR OR EQU
IVALENT
Q2: 2SA733 PNP TRANSISTOR OR EQU
IVALENT
Q5: 2SB562 PNP TRANSISTOR OR EQU
IVALENT
Q6: 2SD965 NPN TRANSISTOR OR EQU
IVALENT
好ましい実施例のもとでの図7のモータ56の起動は、以下の2つの可能な信
号源のいずれかからの活性化信号の受け入れにより起こる。(1)衛生設備の使
用を表示している運動感知検出器100からのアウトプット;(2)タイマー2
00からのアウトプット。いずれかの源からのアウトプットは制御“NOR”ゲ
ート201を介するモータ56までの活性化信号をもたらす。
モータ56を非活動状態に維持するためには、制御NORゲート201は各イ
ンプットにてロジカル0を持たねばならない。NORゲート201の双方のイン
プットでのロジカル0は、NORゲート201のアウトプットでロジカル1を、
インバータ202のアウトプットでロジカル0をもたらす。インバータ202の
アウトプットでのロジカル0は、トランジスターQ4及びQ5を、モータ56へ
付与されている電位差無しにて生じる非導電性状態(non−conducti
ve state)に維持する。
NORゲート201の両インプットがロジカル0であることは、レジスターキ
ャパシタ(RC)タイミング回路R1及びC1のキャパシタC1を、供給電圧値
(3.3V)にチャージさせる。NORゲート201の一方のインプットに対す
るポジテイブーゴーイングパルス(positive−going pulse
)の瞬間的な付与はRCタイミング回路のキャパシタC1をNORゲート201
を介して急速に0までデスチャージさせる。キャパシタC1及びインバータ20
2へ対するインプットにおけるロジカル0はトランジスターQ4及びQ5を介し
てモータ56の起動をもたらしている。モータ56の起動のタイミングは、NO
Rゲート201のインプットが0まで戻った後にRCタイミング回路R1,C1
のチャージングタイムによって決定される。
検出器即ちセンサ100からNORゲート201のインプットにおいてポジテ
イブーゴーイングパルスが発生する場合はモードスイッチS1及びS2の状態に
よって決定される。これらのモードスイッチS1、S2が図7に示す状態(衛生
モード)にある場合には、モータ56は、ユーザーが衛生設備へ接近したときに
もユーザーが衛生設備から離れたときにもいずれの場合にも起動されるであろう
。一方のスイッチS1が閉じられている(ノーマルモード)ときには、モータ5
6が衛生設備の各々の使用に一度だけ起動されるであろう。スイッチS2のみが
閉じられているときにはモータ56のみが衛生設備の全ての使用後に起動される
であろう。
衛生モードにおけるスイッチS1及びS2(図7に示すようなS1及びS2)
により、スイッチS2の開放状態のために及びレジスターR10が非常に低い値
までインプットを引っ張るので、ロジカル0がNANDゲート204の一つのイ
ンプットへ付与される。このNANDゲート204の一つのインプットへのロジ
カル0はセンサ100からNANDゲート204を介するある制御信号の通過を
ブロックする。反対にスイッチS2からのロジカル0はインバータ206を介す
るNANDゲート205へロジカル1をもたらす。NANDゲート205の一つ
のインプットのロジカル1はセンサ100からNANDゲート203、205及
び208を介して制御NORゲート201まで制御信号の通過を可能とする。
非活動状態におけるセンサ100により、ロジカル0はインタコネクト210
へ維持される。インタコネクト210へのロジカル0は(時間周期後に)同様に
インバータ209及び211のインプットへロジカル0 をもたらす。インバー
タ209及び211のインプットへのロジカル0は、ロジカル1をNANDゲー
ト208のインプットへ付与されるようにし、これにより制御NORゲート20
1のインプットへロジカル0を付与されるようにする。
衛生設備への使用者の接近によってもたらされるセンサ100の起動によりイ
ンタコネクト210はロジカル1へ上がる。ロジカル1へのインタコネクト21
0の変更は、ネガテイブゴーイングパルス(negative−going p
ulse)をインバータ211のアウトプットから広げる。このネガテイブゴー
イングパルスはNANDゲート208、205及び203を介してモータ56の
起動をもたらしている制御NORゲート201まで伝達される。インバータ21
1からのネガテイブゴーイングパルスの持続時間はレジスタンス及び第2RCタ
イミング回路R2,C2のキャパシタンスバリューによって決定される。
同様に、衛生設備の使用者がそこを去り(センサ100の非活動を起こすと)
、第2のネガテイブゴーイングパルスがインバータ209のアウトプットから発
せられる。この第2のネガテイブゴーイングパルスの持続時間はレジスタンス及
び第3RCタイミング回路R3,C3のキャパシタンスバリューによって決定さ
れる。
自動洗浄ハンドル作動装置50のスイッチS1、S2がノーマルモード(S1
が閉じ;S2が開放)へ変動されると、第1ネガテイブゴーイングパルスがスイ
ッチS1を介して動力供給部即ちパワーサプライ(3.3V)へレジスターR4
を横切って分散される。自動洗浄バルブ起動装置50をノーマルモードに置くこ
とによりモータ56がNANDゲート208、205、203を介してインバー
タ209からネガテイブゴーイングパルスによって(使用者が衛生設備から離れ
てセンサ100が非活動となるときに)該衛生設備の各使用のたびにのみ起動さ
れる。
自動洗浄ハンドル起動装置50が水節約モード(S2が閉じている)に置かれ
るとき、モータ56は衛生設備のその他の使用の後にのみ(衛生設備が洗浄され
るように)起動される。全てのその他の使用の後におけるモータ56の起動は、
起動信号を、NANDゲート208、205及び203を介する通路からNOR
ゲート207及びNANDゲート204及び203を介する通路まで新たなルー
トにより達成される。新たなルートはスイッチ52を介するNANDゲート20
4の一つのインプットにロジカル1を配置し、スイッチ52及びインバータ20
6の使用を介してNANDゲート205へロジカル0を配置することにより達成
される。NANDゲート205の一つのインプットへロジカル0を付与すること
はNANDゲート205を介する信号流れを阻止する。NANDゲート204の
一つのインプットへロジカル1を付与することはNORゲート207からNAN
Dゲート204及び203を介する信号流れを可能としている。
NORゲート207は、両方のインプット信号がロジカル0となるときにのみ
ロジカル1を提供する。上述のように、インバータ209は、センサが非活動状
態を越えるたびにネガテイブゴーイングパルスを提供する。一方、Dフリップー
フロップ212は、センサ100が起動されるたびにセット状態とリセット状態
との間に留められる。センサ100が起動されるときにフリップーフロップ21
2がリセット状態になるたびに、フリップーフロップ212のアウトプット(ロ
ジカル1)は、インバータ212からネガテイブゴーイングパルスを(NORゲ
ート207)にてブロックする。全てのその他のパルスをブロックする 正味の
結果は、スイッチS2が閉鎖されるたびにモータ56が衛生設備の各2つの使用
のためにのみ(衛生設備を洗浄するように)起動される。
タイミング回路200に戻ると、モータ56を起動するアウトプットが、4時
間毎にタイミング回路200から制御NORゲート201に提供される。このア
ウトプットは、210、25及び215カウンター内に75キロヘルツ(kHz)信
号を分割することにより提供される。75kHz信号は、210カウンター及びレ
ジスタンスーキャパシタンスネットワークR5,C5から構成しているオッシ
レータにより発生される。75kHz信号は、タイマー回路200の210及び25
カウンター内で周波数を減少されかつタイマー回路200の215カウンター内
で4時間信号まで減少される前にNANDゲート215及び213を介して回避
される。
自動洗浄ハンドル起動装置50のパワーユニット104へ電池を差し込むこと
により、Dフリップーフロップ216がキャパシタC6及びレジスタR6の相互
作用によりセット状態に置かれる。Dフリップーフロップ215がセット状態に
置かれることは、センサ100の感度を制御している可変レジスターVR1へ対
する調整のために割り付けインターバル(7.5分)を提供する。ノーマル作動
の間、割り付けボタンS3を押すことによりセンサ100の感度に対する調整が
なされるであろう。
較正期間(calibration inverval)中、Dフリップーフ
ロップ216のQアウトプットのロジカル0はNANDゲート215において25
カウンターから215カウンターまで通る信号をブロックする。Dフリップーフ
ロップ216のQアウトプットのロジカル1はNANDゲート214及び213
を介して210カウンターから215カウンターまで直接信号が通ることを可能とす
る。次いで215カウンターのアウトプットは7.5分後にDフリップーフロップ
216をリセットしているトグルアウトプットへ付与される。
較正期間中、センサ100の割り付けを助けるために、発光ダイオード(LE
D)D4は、使用者がセンサ100の範囲内にある可視指示(visual i
ndication)を提供している。Dフリップーフロップ216のQアウト
プットによる較正期間中、センサ100の起動によってもたらされるネガテイブ
ーゴーイング(negative−going)パルスBはインバータ228及
びNANDゲート216、217及び220を介して発光ダイオード(LED)
D4までゲートされる。較正期間後に、センサ100から可視指示を提供してい
る第2アウトプットAはNANDゲート219、217及び220を介してDフ
リップーフロップ216のQアウトプットにより発光ダイオード(LED)D4
までゲートされる。
センサ100の作動は2つの赤外線トランスミッタD2,D3の使用によって
容易にされている。タイミング回路200の25カウンターのアウトプットから
の2.27Hz信号はDフリップーフロップ221内へ半分分割され、トランジ
スタQ6を介するトランスミッテングダイオードD2、D3まで付与される前に
RCネットワークR7、C7内に形成される。
使用者が衛生設備へ接近すると、使用者から反射されたトランスミッテングダ
イオードD2、D3からの赤外線がセンサ100によって検出されかつトランジ
スタQ1−Q3によって増幅される。この増幅された信号は次いで1.15Hz
信号227によってシフトレジスタ221−226を横切ってシフトされまたト
ランスミッテングダイオードD2、D3へ付与される。センサ100からのアウ
トプット信号は、拡張され、ダイオードD6−D8を介するインターコネクト2
10へ付与される前にシャフトレジスタ221−226内へデレイされる。
別の実施例(図5)における自動洗浄ハンドル作動装置50の制御は図8の回
路ダイヤグラムを参照することにより理解されよう。上述のようにモジュラーハ
ウジングユニット52のモータ56は次の3つの可能な場合にのいずれかの1つ
により起動される。(1)使用者ボタン106の使用者による起動;(2)モー
ションセンサ100の起動;(3)インターバルタイマーTR2(図8)へプロ
グラムされたタイムインターバルの満了。このインターバルタイマーは延長され
た不活性ピリオド(例えば毎2時間)の間使用され、洗浄機構50を起動する。
各場合の後に、常閉のコンタクトCR1が別のインターバルの後に起動するよう
にタイマーTR2をリセットする。
信号発生手段によるモータ56の起動に従って、ブリッジングコンタクト(b
ridging contact)CR1が信号発生手段エレクトリックコンタ
クト(図8)を横切って閉鎖され、減速ギア列58のギア62が所定の弧を介し
て回転するための十分な時間だけモータ56に動力を維持する。サイクルタイマ
ーTR1がモータ56を消勢する前にそのような回転のための十分な時間を有す
るようにプログラムされている。所定の弧を介するギア62の回転は、ギア62
へ取り付けられたピン60が第1位置(図2)から第2位置(図3)までプラン
ジャピン65が運動すること可能としている。このプランジャピン65が第2位
置(図3)まで移動すると、サイクルタイマーTR1がタイムアウトとなり、モ
ータ56を消勢し、洗浄機構10内のばね48が、モータ56が消勢されている
ので、上述のように第1位置(図2)までプランジャピン65を戻すことを可能
とする。
本件発明の別の実施例(図5及び図6)においては、位置センサ110(例え
ばリミットスイッチ又はプロキシミテイ(proximity)デテクター即ち
近接デテクター)がギア62の回転位置を決定するために使用されている。更に
、カム112からなる起動要素が軸部70のギア62へ剛着されている。
モータ56が起動されると、ギア62及びカム112が反時計方向へ回転する
。カム112の表面115(図5)は、該カムの部分回転が図5に示す位置から
図6に示す位置までプランジャピン65を移動するように設計されている。これ
により洗浄機構10が取り付けられている衛生ユニットを洗浄するのである。カ
ム112が反時計方向へ回転し続けると、プランジャピン65はカム112の平
坦面115へ接触し、洗浄ハンドルがばね48の影響により図4の位置まで戻る
。カム112及びギア62は、それらが図5に示す位置へ至るまで、回転を継続
し、この回転が回路盤102に設けられた制御要素によって停止されるとき、こ
の回路盤はまた次の洗浄作業のための作動要素をセットする。
ギア62及びカム112の回転位置は、ギア62の周辺へ剛着されたセンサ起
動要素114により提供される。ギア62が第1位置(図5)にあるときに、位
置センサ110がセンサ起動要素114によって起動される。ギア62が第1位
置から回転すると、位置センサ110は、ギア62(及びセンサ起動要素114
)が再び第1位置へ戻るまで、消勢される。
図9は、図5及び図6に示す実施例の動力/回路モジュール54の別の回路図
の実施例である。図9の(常開及び常閉の)位置センサ110の2コンタクトは
消勢(センサ起動要素114が位置センサ110を起動していない)状態にて示
されている。
図9に示すように、位置センサ110が該位置センサ110から離れたセンサ
起動要素114の運動によって消勢されると、モータ56は、センサ起動要素1
14が再び位置センサ110へ係合するまで、回転を継続する。位置センサ11
0が消勢状態になる場合は、(1)ユーザーボタン106の起動;(2)運動セ
ンサ100の起動;(3)タイマーTR2のタイムアウトのときである。これら
3つの場合の何れかによる位置センサ110の消勢により、ギア62及びカム1
12は1完全回転をするであろう。位置センサ110の消勢がタイマーTR2の
タイムアウトによりもたらされる場合には、カム112の回転はまた位置センサ
110コンタクトの常開セットの作動を介してタイマーTR2をレセットするで
あろう。
自動洗浄起動装置50の取り付けは洗浄機構10への水圧遮断なしで容易に達
成されるであろう。取り付けの容易性は、洗浄サイクルが開始されるまで加圧さ
れないパイプ18内へ自動洗浄起動装置50が取り付けられることにより、達成
される。
公知の洗浄機構10(図1)はレンチ(図示なし)によりねじ付きナット46
を取り外すことにより自動洗浄装置10の取り付けを行うことができる。このね
じ付きナット46の取り外しについで、フラッシュハンドル即ち洗浄ハンドル3
0、管状ブッシング44、ばね38、プランジャピン28、アダプタ39等が、
さらなる工具の使用をすることなく簡単に取り外すことが出来る。ハウジングユ
ニット52は、ハウジング40へブランジャピン65及びアダプタ67を差し込
むことにより取り付けられかつねじ付きナット69により固着される。
本件発明の別の実施例においては、図4のアダプタ67及びプランジャピン6
5は、図10の一体的な通路302及び中実のプランジャピン300を含んでい
るアダプタ301(図10)により取り替えられている。この内部通路は、アダ
プタの周辺に沿ってアダプタ301を介して中実のプランジャピン300に平行
に穴302を形成することにより形成される。次いで金属チューブ303(図1
1)から成る短い部分が該穴302へ螺合され、相互連結チューブ79を介して
流体リザーバと相互連結される。
このチューブ303及び中実のプランジャピン300の第1端部の機械的な安
定性は、アダプタ305とハウジング52との間に差し込まれたホースキャップ
305の使用により強化される。第2端部における中実のプランジャピン300
の安定性は該中実のプランジャピン300の通路用の貫通孔を有するキャップ3
04の使用により強化されている。かかる構成は型成形され得るであろう。
上述した様に、本件発明の自動洗浄ハンドル起動装置は、直接的な使用者の干
渉無しで取り付け容易で信頼性のある洗浄衛生設備手段を提供するのである。か
かる手段は老練な職人の助け又は外部的な動力源無しで達成されるものである。
ねじ込みカップリング部材の使用は、自動洗浄ハンドル起動装置が、公知の装置
に固有の捩り力による既存の管敷設物に対する作動中止又は損傷等に関係なく既
存の管敷設物に取り付けられることを可能としている。また、このねじ込みカッ
プリング部材は、本件発明の洗浄起動装置が、もし必要なら、容易に取り外され
かつ取り替えられることを可能としているのである。
上においては図示した本件発明の好ましい実施例についてのみ記述した。上述
したもの以外の別の実施例についても同様に成し得るであろう。このため、上述
の用語及び表現は本件発明を例示的にのみ記述するために用いられたもので、本
件発明を限定するためのものではない。上記した事項からは異なるとは言え、第
3者はその違いはここに記述しかつ特許請求した本件発明の精神及び範囲から出
ないものと了解するであろうことが期待されているものである。
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フロントページの続き
(81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE,
DK,ES,FR,GB,GR,IE,IT,LU,M
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,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE,SN,
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Z,EE,FI,GE,HU,JP,KG,KP,KR
,KZ,LK,LR,LT,LV,MD,MG,MN,
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