トイレ用ビデのノズルアセンブリー及びその制御方法
【解決手段】トイレ用ビデのノズルアセンブリー及びその制御方法を開示する。本発明によるトイレ用ビデのノズルアセンブリーは、洗浄水流路が形成される洗浄ノズルと、上記洗浄水流路と連結されて洗浄水を噴射させる噴射チューブと、上記噴射チューブに結合されるコネクタと、上記コネクタに結合される複数のポリマー駆動体を含み、上記ポリマー駆動体の内部には電気活性ポリマーが収容され、その外面には１対の電極が形成され、上記各ポリマー駆動体の電極に選択的に電圧が印加されると、電気活性ポリマーが一方の電極側に移動することによって該当ポリマー駆動体が曲がり、上記噴射チューブの噴射角度を調節するアクチュエータと、上記ポリマー駆動体の電極に電圧を印加する電圧供給部とを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トイレ用ビデのノズルアセンブリー及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、トイレ（すなわち、大便器、室内便器など）はユーザーが座って排泄することができるようになっている。トイレには、手洗い所を快適で衛生的にする目的で、ビデを設置することができる。
【０００３】
ビデには、ユーザーが用を足した後にユーザーの陰部を清潔にするために水を供給するノズルアセンブリーが設置されている。ノズルアセンブリーは、前進して洗浄水を噴射するノズルを含む。詳細に説明すれば、ユーザーが洗浄ボタンを押すと、ノズルがノズルアセンブリーから前進して、洗浄水をユーザーの陰部に噴射する。洗浄が完了すると、ノズルは後退して元の位置に戻る。
【０００４】
ノズルの表面についた便のような異物を除去するために、ノズル洗浄装置が設置されている。ノズル洗浄装置は、ノズルが元の位置に戻った時に上記ノズルの表面に洗浄水を噴射する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来のトイレ用ビデは、ノズルが前後方向にしか進退できないように設置されていたため、上記ノズルの噴射位置または／及び角度を多様に調節することが困難であった。
【０００６】
上記の問題点を解決するための本発明の目的は、洗浄ノズルの洗浄水噴射位置または／及び角度を多様に調節できるトイレ用ビデのノズルアセンブリー及びその制御方法を提供することである。
【０００７】
また、本発明の他の目的は、洗浄ノズルの水流を振動させたり、回転させるトイレ用ビデのノズルアセンブリー及びその制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明によるトイレ用ビデのノズルアセンブリーの一様態によると、洗浄水流路が形成される洗浄ノズルと、上記洗浄水流路と連結されて洗浄水を噴射させる噴射チューブと、上記噴射チューブに結合されるコネクタと、上記コネクタに結合される複数のポリマー駆動体を含み、上記ポリマー駆動体の内部には電気活性ポリマーが収容され、その外面には１対の電極が形成され、上記各ポリマー駆動体の電極に選択的に電圧が印加されると、電気活性ポリマーが一方の電極側に移動することによって該当ポリマー駆動体が曲がり、上記噴射チューブの噴射角度を調節するアクチュエータと、上記ポリマー駆動体の電極に電圧を印加する電圧供給部とを含む。
【０００９】
上記複数のポリマー駆動体は、噴射チューブを中心に対向するように対を成して配置することができる。
【００１０】
上記ポリマー駆動体は２対で配置され、一方の対のポリマー駆動体は上記ノズルボディーの長さ方向に沿って配置され、他方の対のポリマー駆動体は上記ノズルボディーの長さ方向の両側に配置されることができる。
【００１１】
上記各対のポリマー駆動体には、同じ極性の電圧を同一方向の電極に印加することができる。
【００１２】
上記コネクタには、各ポリマー駆動体の端部を挿入する複数の挿入部を形成することができる。
【００１３】
上記各挿入部は、該当ポリマー駆動体の変形方向と垂直な方向に、該当ポリマー駆動体と間隙を有するように形成することができる。
【００１４】
上記電圧供給部は、外周面に複数の溝が形成された内部リングと、上記内部リングが内側面に嵌め込まれ、上記内部リングの複数の溝と対応するように複数の溝が形成されて上記各ポリマー駆動体を挿入する外部リングと、上記各ポリマー駆動体の電極に電圧を印加する印刷回路基板とを含むことができる。
【００１５】
上記内部リングと外部リングの溝には、上記各ポリマー駆動体の電極と対応するように電気接続部を形成することができる。
【００１６】
上記噴射チューブは、０．５〜４゜の範囲で傾斜角を調節することができる。
【００１７】
本発明によるトイレ用ビデのノズルアセンブリーの他の様態によると、洗浄水流路が形成される洗浄ノズルと、上記洗浄水流路と連結されて洗浄水を噴射させる噴射チューブと、上記噴射チューブが結合されるポリマー積層体と、上記ポリマー積層体の外面に形成された１対以上の電極を含み、上記電極に選択的に電圧が印加されると、上記電気活性ポリマーが一方の電極側に移動することによって曲がり、上記噴射チューブの噴射角度を調節するアクチュエータと、上記ポリマー駆動体の電極に電圧を印加する電圧供給部とを含む。
【００１８】
上記各電極の対は、噴射チューブを中心に対向して配置することができる。
【００１９】
上記ポリマー積層体の外面には２対の電極を配置し、一方の対の電極は上記ノズルボディーの長さ方向に沿って配置し、他方の対の電極は上記ノズルボディーの長さ方向の両側に配置することができる。
【００２０】
上記電圧供給部は、各電極に電圧を印加する印刷回路基板を含むことができる。
【００２１】
上記噴射チューブは、０．５〜４゜の範囲で傾斜角を調節することができる。
【００２２】
本発明によるトイレ用ビデのノズルアセンブリーの制御方法に関する一様態によると、複数のポリマー駆動体のうちで対向する１対のポリマー駆動体の電極に電圧を印加することにより、噴射チューブの噴射角度を調節する。
【００２３】
本発明によるトイレ用ビデのノズルアセンブリーの制御方法に関する他の様態によると、ポリマー積層体の対向する１対の電極に電圧を印加することにより、噴射チューブの噴射角度を調節する。
【００２４】
本発明によるトイレ用ビデのノズルアセンブリーの制御方法に関するさらに他の様態によると、ポリマー駆動体の対向する１対の電極に印加された電圧を遮断し、隣接する異なる対の電極に電圧を印加してから遮断することを繰り返して、噴射チューブの噴射角度を連続的に変更させて水流が振動したり、回転しながら噴射されるようにする。
【００２５】
上記１対の電極に印加された電圧を遮断すると同時に、異なる対の電極に電圧を印加することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によると、洗浄ノズルの水噴射位置または／及び水噴射角度を多様に調節できるという効果がある。
【００２７】
また、本発明によると、洗浄ノズルの水流を振動させたり、回転させるように形成することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明によるトイレ用ビデと便器を示した斜視図である。
【図２】図１のトイレ用ビデのノズルアセンブリーを示した斜視図である。
【図３】図２のノズルアセンブリーを構成するアクチュエータの第１実施例を示した斜視図である。
【図４】図３のアクチュエータを構成するポリマー駆動体を示した断面図である。
【図５】図３のアクチュエータを示した断面図である。
【図６】図３の電圧供給部の印刷回路基板を示した断面図である。
【図７】図３のポリマー駆動体を製作する工程を示した断面図である。
【図８】図３のポリマー駆動体を製作する工程を示した断面図である。
【図９】図３の噴射チューブが右側に傾いた状態を示した斜視図である。
【図１０】図３の噴射チューブが前方側に傾いた状態を示した斜視図である。
【図１１】本発明によるアクチュエータの第２実施例を示した斜視図である。
【図１２】図１１のポリマー駆動体を製作する工程を示した断面図である。
【図１３】図１１のポリマー駆動体を製作する工程を示した断面図である。
【図１４】図１１の噴射チューブが右側に傾いた状態を示した斜視図である。
【図１５】図１１の噴射チューブが前方側に傾いた状態を示した斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
上記の目的を達成するための本発明によるトイレ用ビデの具体的な実施例について説明する。
【００３０】
図１は本発明によるトイレ用ビデと便器を示した斜視図である。
【００３１】
図１を参照すると、便器１０には水が収容される。上記便器１０の上部には、トイレ用ビデ２０が設置される。
【００３２】
上記トイレ用ビデ２０は、便器１０に装着される本体３０を含む。上記本体３０の下側には、上記便器１０の上面後側に装着されるようにブラケット（不図示）を配置することができる。
【００３３】
上記本体３０の前方側には、座板４０が回転できるように結合されている。上記座板４０の内部にはヒーター（不図示）が配置され、上記座板４０を適切な温度に暖める役割をする。
【００３４】
また、上記本体３０の上側には、蓋５０が回転できるように結合される。上記蓋５０は、本体３０の上側にヒンジ結合されて、上記座板４０と便器１０の上側を覆う。
【００３５】
上記本体３０の内部には、乾燥装置６０を設置することができる。上記乾燥装置６０は、常温の空気または高温の空気を身体の一部に送風することができる。
【００３６】
上記本体３０の内部には、ノズルアセンブリー１００が上記便器１０の前／後側に往復運動ができるように配置される。上記ノズルアセンブリー１００は、洗浄水が噴射されるノズルを含む。
【００３７】
上記本体３０の一側には上記乾燥装置６０とノズルアセンブリー１００が制御できるように操作部７０が配置される。上記操作部７０にはユーザーが所定の機能を選択することができるように複数のボタンが含まれる。ユーザーが洗浄ボタンを押すと、上記ノズル１１０が前方側に前進して洗浄水を噴射することで、ユーザーの陰部を洗浄する。
【００３８】
図２はトイレ用ビデのノズルアセンブリーを示した斜視図であり、図３はノズルアセンブリーを構成するアクチュエータの第１実施例を示した斜視図であり、図４はアクチュエータを構成するポリマー駆動体を示した断面図である。
【００３９】
図２から図４を参照すると、上記トイレ用ビデのノズルアセンブリー１００は、洗浄ノズル１１０、噴射チューブ１２０（図３参照）、アクチュエータ１３０及び電圧供給部１４０を含む。
【００４０】
上記洗浄ノズル１１０は、長さ方向に沿って洗浄水流路１１３が形成されたノズルボディー１１１と、上記ノズルボディー１１１の端部に着脱できるように結合されるノズルチップ１１５を含む。このような洗浄ノズル１１０は、モーター（不図示）とギア部（不図示）により前後方向に進退できるように設置される。
【００４１】
上記ノズルチップ１１５の上面を成すようにノズルカバー１１７が配置される。ノズルカバー１１７は、ほぼ円盤状に形成されることができる。
【００４２】
上記ノズルカバー１１７の下部には、噴射チューブ１２０（図３参照）、アクチュエータ１３０及び電圧供給部１４０を配置することができる。
【００４３】
上記ノズルチップ１１５には、上記洗浄ノズル１１０の洗浄水流路１１３と連結されて洗浄水を噴射させる噴射チューブ１２０（図３参照）が結合される。上記噴射チューブ１２０は、細長いチューブ状とすることができる。このような噴射チューブ１２０は、フレキシブルな材質で製作することができる。
【００４４】
上記アクチュエータ１３０は、噴射チューブ１２０が結合されるコネクタ１３１と、内部に電気活性ポリマー（ｅｌｅｃｔｒｏａｃｔｉｖｅ ｐｏｌｙｍｅｒ）が収容された複数のポリマー駆動体１３５とを含む。
【００４５】
上記コネクタ１３１は、円形ディスク（ｄｉｓｃ）状または多角形板状に形成することができる。このようなコネクタ１３１は、硬質ポリマー（ｈａｒｄ ｐｏｌｙｍｅｒ）素材で形成することができる。
【００４６】
上記電気活性ポリマーには、イオン性ポリマー（ｉｏｎｉｃ ｐｏｌｙｍｅｒ）、ポリマーゲル（ｐｏｌｙｍｅｒ ｇｅｌ）、伝導性ポリマー（ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ ｐｏｌｙｍｅｒ）、炭素ナノチューブ（ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏｔｕｂｅ（ＣＮＴ））などがある。このような電気活性ポリマーは陽極（＋）と陰極（−）の電圧を印加すると、一方の電極１３７側に移動する。以下では、イオン性ポリマーを基準に説明する。
【００４７】
上記イオン性ポリマーには、パーフルオロスルホン酸ポリマー（ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｓｕｌｆｏｎｉｃ ａｃｉｄ ｐｏｌｙｍｅｒ）などのような物質がある。上記パーフルオロスルホン酸ポリマーとは、水素をフッ素で置換したスルホン酸のことである。このようなパーフルオロスルホン酸ポリマーは、陽極（＋）を帯びる。
【００４８】
上記パーフルオロスルホン酸ポリマーの化学式は次の通りである。
【００４９】
【化１】
【００５０】
上記イオン性ポリマーは、約３−８Ｖｏｌｔの低電圧を印加すると、大きな変形率が得られる。低電圧を印加すると、上記イオン性ポリマーが一方の電極１３７に移動するため、感電の危険性は解消することができる。
【００５１】
また、上記イオン性ポリマーは、ポリマー内部のイオン基量が約０．９ｍｅｑ．／ｇで、水含量が約２５ｗｔ％で、イオン伝導度が約０．１Ｓ／ｃｍである。従って、上記イオン性ポリマーは、ポリマー駆動体１３５の製造時に電気化学的特性を十分に補償できる膜特性を有する。
【００５２】
また、上記イオン性ポリマーは、水和膜（a hydrated film）のヤング率（Ｙｏｕｎｇ’ｓ ｍｏｄｕｌｕｓ）が約８５ＭＰａである。従って、上記イオン性ポリマーは、上記ポリマー駆動体１３５として使用するのに適した機械的柔軟性を有する。
【００５３】
一方、上記コネクタ１３１には、上記噴射チューブ１２０を囲むように複数のポリマー駆動体１３５を配置することができる。この場合、上記コネクタ１３１には、上記各ポリマー駆動体１３５の端部を挿入する挿入部１３２を形成することができる。上記挿入部１３２は、挿入溝または挿入ホールとすることができる。
【００５４】
上記各ポリマー駆動体１３５は、複数のポリマー膜１３６ａが積層されて形成されるポリマー積層体１３６と、上記ポリマー積層体１３６の両側面に配置される１対の電極１３７とを含むことができる。上記ポリマー膜１３６ａの内部には、イオン性ポリマーなどのような電気活性ポリマーが収容される。
【００５５】
上記各ポリマー駆動体１３５の１対の電極１３７には、相反する極性の電圧が印加される。この場合、水和電気活性ポリマー（the hydrated elective polymer）が一方の電極１３７側に移動することによって、上記ポリマー駆動体１３５が一側に曲がる。また、上記コネクタ１３１が一側に移動することにより、上記噴射チューブ１２０の噴射角度が調節される。
【００５６】
上記複数のポリマー駆動体１３５は、噴射チューブ１２０を中心に対向するように対を成して配置することができる。
【００５７】
例えば、上記ポリマー駆動体１３５は、２対で配置することができる。この場合、一方の対のポリマー駆動体１３５は、上記ノズルボディー１１１の長さ方向に対して平行となるように配置し、他方の対のポリマー駆動体１３５は、上記ノズルボディー１１１の長さ方向の両側に、長さ方向と垂直に配置することができる。また、上記コネクタ１３１には、上記各ポリマー駆動体１３５の端部を挿入するために、約９０゜の間隔毎に挿入部１３２が形成される。
【００５８】
上記１対のポリマー駆動体１３５には、同じ極性の電圧が同一方向の電極１３７に印加される。例えば、上記１対のポリマー駆動体１３５において、左側の電極１３７には陽極（＋）の電圧が印加され、右側の電極１３７には陰極（−）の電圧が印加される。
【００５９】
このとき、上記１対のポリマー駆動体１３５の水和電気活性ポリマー（the hydrated electroactive polymer）が陰極（−）の電圧を印加された右側の電極１３７に移動するため、上記１対のポリマー駆動体１３５は、右側の電極１３７側が膨脹し、左側の電極１３７側が収縮する。従って、上記１対のポリマー駆動体１３５は、左側の電極１３７側に曲がって上記コネクタ１３１を左側に若干移動させる。このとき、上記噴射チューブ１２０は、コネクタ１３１が移動することで、左側に若干傾いた状態となる。
【００６０】
また、上記ポリマー駆動体１３５が２対で配置される場合、一方の対のポリマー駆動体１３５をノズルボディー１１１の長さ方向と平行でないように配置し、他方の対のポリマー駆動体１３５をノズルボディー１１１の長さ方向と垂直でないように配置することもできる。
【００６１】
また、上記ポリマー駆動体１３５は、３対以上で配置することができる。この場合、上記ポリマー駆動体１３５の各対は、対向するように配置することができる。
【００６２】
上記ポリマー駆動体１３５は、噴射チューブ１２０の傾斜角が約０．５゜〜４゜の範囲で傾くように、調節することができる。この場合、上記噴射チューブ１２０の傾斜角は、上記ポリマー駆動体１３５に印加される電圧の大きさを調節することで適切に調節することができる。
【００６３】
即ち、上記ポリマー駆動体１３５に３Ｖの電圧を印加すると、上記電気活性ポリマーの一方の電極１３７に移動する水和電気活性ポリマーの量が相対的に減少する。従って、上記ポリマー駆動体１３５は相対的に軽く曲がり、上記噴射チューブ１２０の傾斜角が相対的に小さくなる。
【００６４】
また、上記ポリマー駆動体１３５に８Ｖの電圧を印加すると、上記電気活性ポリマーの一方の電極１３７に移動する水和電気活性ポリマーの量が相対的に多くなる。従って、上記ポリマー駆動体１３５は相対的に大きく曲がり、上記噴射チューブ１２０の傾斜角が大きくなる。
【００６５】
また、上記噴射チューブ１２０の傾斜角は、ノズルチップ１１５と陰部との間の距離が遠いほど、０．５゜に近くなるよう調節され、上記距離が近いほど４゜に近くなるよう調節される。これは、上記噴射距離が遠いほど、上記噴射角度が小さくても到達位置の変更が相対的に大きくなり、上記噴射距離が近いほど、上記噴射角度が大きくても到達位置の変更が相対的に小くなるためである。
【００６６】
上記挿入部１３２は、該当ポリマー駆動体１３５の変形方向に対して垂直な方向に、該当ポリマー駆動体１３５に対して間隙を有するように、形成することができる。即ち、上記左右１対のポリマー駆動体１３５が挿入される挿入部１３２は、前後方向に間隙を有し、上記前後１対のポリマー駆動体１３５が挿入される挿入部１３２は、左右方向に間隙を有する。
【００６７】
上記２対のポリマー駆動体１３５に電圧の印加と遮断を繰り返すことで、上記コネクタ１３１は回転することができる。この場合、上記各ポリマー駆動体１３５が該当挿入部１３２に対してそれぞれ若干間隙を有するため、上記コネクタ１３１は円滑に回転できる。これについては、本発明の作用部分で詳しく説明する。
【００６８】
図５はアクチュエータを示した断面図であり、図６は電圧供給部の印刷回路基板を示した断面図である。
【００６９】
図５及び図６を参照すると、上記電圧供給部１４０は、内部リング１４１と、上記内部リング１４１の外側面に嵌め込まれる外部リング１４３と、上記各ポリマー駆動体１３５の電極１３７に電圧を印加する印刷回路基板１４７とを含む。
【００７０】
上記内部リング１４１の外周面には複数の溝が形成され、上記外部リング１４３の内周面には上記内部リング１４１に形成された複数の溝に対応するように複数の溝が形成される。上記内部リング１４１と外部リング１４３の溝には上記ポリマー駆動体１３５がそれぞれ挿入される。
【００７１】
上記内部リング１４１と外部リング１４３の溝には、上記各ポリマー駆動体１３５の電極１３７と対応するように電気接続部１４２、１４４をそれぞれ形成することができる。また、上記印刷回路基板１４７には、電気接続部１４２、１４４と連結するように配線１４８を印刷することができる。
【００７２】
ここで、上述した本発明の実施の形態のように形成されるポリマー駆動体を製造するための方法について説明する。
【００７３】
図７及び図８は、図３のポリマー駆動体を製作する工程を示した断面図である。
【００７４】
図７及び図８を参照すると、モールド１３９の内部に空間を形成し、上記モールド１３９の空間に複数のポリマー膜１３６ａを積層（ｓｔａｃｋｉｎｇ）する。この場合、上記ポリマー膜１３６ａの積層数は、ポリマー駆動体１３５の機械的な曲げ剛性と駆動力を考慮して適切に設計することができる。
【００７５】
上記モールド１３９に複数のポリマー膜１３６ａが積層されると、上記ポリマー膜１３６ａの上側と下側を加熱しながら圧着して所定厚さのポリマー積層体１３６を製造する。
【００７６】
上記ポリマー積層体１３６の両側面には、金属電極１３７が蒸着される。金属電極１３７の蒸着方法としては、化学的還元法（または無電解メッキ方法）と言われるインプレグネーションケミカル還元法を使用する。
【００７７】
上記インプレグネーションケミカル還元法の化学反応式は次の通りである。
【００７８】
【化２】
【００７９】
上記還元法では、白金（Ｐｔ）イオンとして[Ｐｔ（ＮＨ３）４]Ｃｌ２を使用し、還元剤としてＮａＢＨ４を使用する。
【００８０】
上記のような化学反応を利用して高分子膜の表面に数μｍ厚さの白金電極１３７を蒸着する。このようなメッキ反応を数回繰り返し、使用するのに適した電気伝導度を有するように金属電極１３７を適切な厚さに蒸着する。
【００８１】
上記金属電極１３７は、上述した蒸着方法の他にも様々な蒸着方法により高分子膜の表面に蒸着することができる。
【００８２】
ここで、上記のように構成された本発明によるノズルアセンブリーの作用について説明する。
【００８３】
ノズルアセンブリーの作用の説明おいて、右側は図９における矢印方向、左側は図９における矢印の反対方向、前方は図１０における矢印方向、後方は図１０における矢印の反対方向と定義する。
【００８４】
上記電気活性ポリマーに電圧が印加されると、上記電気活性ポリマーが発熱して水分が蒸発する。そのため、上記電気活性ポリマー内部のイオンが水分不足により移動できず、上記電気活性ポリマーの作動が不可能となる。
【００８５】
しかしながら、上記ポリマー駆動体１３５がノズルチップ１１５の内部に配置されるため、上記各ポリマー駆動体１３５の電気活性ポリマーには、上記ノズルボディー１１１の洗浄水流路１１３を通じて水分が供給され続ける。従って、上記ポリマー駆動体１３５に水分を十分に供給することができる。
【００８６】
上記ポリマー駆動体１３５の電極１３７に選択的に電源を供給することで、上記噴射チューブ１２０を前後左右に傾けたり、回転させることができる。上記操作部７０により、上記ノズルアセンブリー１００の噴射チューブ１２０を傾けたり、または回転させるように制御することができる。
【００８７】
上記噴射チューブ１２０を左右側に傾ける場合について説明する。
【００８８】
図９は、噴射チューブを右側に傾けた状態を示した斜視図である。
【００８９】
図９を参照すると、左右１対のポリマー駆動体１３５において、左側の電極１３７には陰極（−）の電圧が印加され、右側の電極１３７には陽極（＋）の電圧が印加される。
【００９０】
このとき、上記左右１対のポリマー駆動体１３５の水和電気活性ポリマーが陰極（−）の電圧を印加された左側の電極１３７へ移動するため、上記左右１対のポリマー駆動体１３５は、左側の電極１３７側が膨脹し、右側の電極１３７側が収縮する。上記左右１対のポリマー駆動体１３５は、右側の電極１３７側に曲がって上記コネクタ１３１を右側に若干移動させる（図９における矢印方向）。
【００９１】
また、上記コネクタ１３１が右側に移動するときに、上記コネクタ１３１は、挿入部１３２に対して間隙があるため、上記前後１対のポリマー駆動体１３５による妨害を受けることはない。
【００９２】
従って、上記ノズルアセンブリー１００の噴射チューブ１２０はコネクタ１３１により右側に若干傾いた状態で洗浄水を噴射するため、洗浄水の到達位置が右側に若干移動する。
【００９３】
また、上記左右１対のポリマー駆動体１３５において、左側の電極１３７に陽極（＋）の電圧が印加され、右側の電極１３７に陰極（−）の電圧が印加されると、上記左右１対のポリマー駆動体１３５は左側に傾く（図９における矢印の反対方向）。
【００９４】
従って、上記ノズルアセンブリーの噴射チューブ１２０は左側に傾いた状態で洗浄水を噴射するため、洗浄水の到達位置が左側に若干移動する。
【００９５】
上記のように噴射チューブ１２０の位置が左右方向に移動するときには、上記前後１対のポリマー駆動体１３５の電極１３７には電圧が印加されない。
【００９６】
次に、上記噴射チューブ１２０が前後側に傾く場合について説明する。
【００９７】
図１０は噴射チューブが前方側に傾いた状態を示した斜視図である。
【００９８】
図１０を参照すると、上記前後１対のポリマー駆動体１３５において、後方側の電極１３７には陰極（−）の電圧が印加され、前方側の電極１３７には陽極（＋）の電圧が印加される。このとき、上記前後１対のポリマー駆動体１３５の水和電気活性ポリマーが陰極（−）の電圧を印加された後方側の電極１３７に移動するため、上記前後１対のポリマー駆動体１３５は後方側の電極１３７側が膨脹し、前方側の電極１３７側が収縮する。上記前後１対のポリマー駆動体１３５は、前方側の電極１３７側に曲がって上記コネクタ１３１を前方側に若干移動させる（図１０における矢印方向）。
【００９９】
また、上記コネクタ１３１が前方側に移動するとき、上記コネクタ１３１は、挿入部１３２に対して間隙があるため、上記左右１対のポリマー駆動体１３５による妨害を受けることはない。
【０１００】
従って、上記ノズルアセンブリー１００の噴射チューブ１２０がコネクタ１３１により前方側に若干傾いた状態で洗浄水を噴射するため、洗浄水の到達位置は前方側に若干移動する。
【０１０１】
上記前後１対のポリマー駆動体１３５において、後方側の電極１３７に陽極（＋）の電圧が印加され、前方側の電極１３７に陰極（−）の電圧が印加されると、上記前後１対のポリマー駆動体１３５は後方側に傾く（図１０における矢印の反対方向）。
【０１０２】
従って、上記ノズルアセンブリー１００の噴射チューブ１２０は後方側に若干傾いた状態で洗浄水を噴射するため、洗浄水の到達位置は後方側に若干移動する。
【０１０３】
次に、上記噴射チューブ１２０が回転する場合について説明する。
【０１０４】
図９及び図１０を参照すると、左右１対のポリマー駆動体１３５において、左側の電極１３７には陰極（−）の電圧が印加され、右側の電極１３７には陽極（＋）の電圧が印加される。このとき、上記左右１対のポリマー駆動体１３５の水和電気活性ポリマーが陰極（−）の電圧を印加された左側の電極１３７に移動するため、上記左右１対のポリマー駆動体１３５は、右側の電極１３７側に曲がって上記コネクタ１３１を右側に若干移動させる。このとき、上記噴射チューブ１２０は、右側に若干傾いた状態で洗浄水を噴射する（図９における矢印方向）。
【０１０５】
次いで、上記左右１対のポリマー駆動体１３５の電極１３７に印加された電圧を遮断する。また、上記前後１対のポリマー駆動体１３５において、後方側の電極１３７には陰極（−）の電圧を印加し、前方側の電極１３７には陽極（＋）の電圧を印加する。上記前後１対のポリマー駆動体１３５の電気活性ポリマーに含有された水分が陰極（−）の電圧を印加された後方側の電極１３７に移動するため、上記前後１対のポリマー駆動体１３５は、前方側の電極１３７側に曲がって上記コネクタ１３１を前方側に若干移動させる（図１０の矢印方向）。
【０１０６】
このとき、上記左右１対のポリマー駆動体１３５の水和電気活性ポリマーがまだ元の状態に回復していないため、上記噴射チューブ１２０は、右側に傾いた状態で前方側に移動し円錐を描きながら洗浄水を噴射する。
【０１０７】
次いで、上記前後１対のポリマー駆動体１３５の電極１３７に印加された電圧を遮断する。また、左右１対のポリマー駆動体１３５において、左側の電極１３７には陽極（＋）の電圧を印加し、右側の電極１３７には陰極（−）の電圧を印加する。このとき、上記左右１対のポリマー駆動体１３５の水和電気活性ポリマーが陰極（−）の電圧を印加された右側の電極１３７に移動するため、上記左右１対のポリマー駆動体１３５は、左側の電極１３７側に曲がって上記コネクタ１３１を左側に若干移動させる（図９における矢印の反対方向）。
【０１０８】
このとき、上記前後１対のポリマー駆動体１３５の水和電気活性ポリマーがまだ元の状態に回復していないため、上記噴射チューブ１２０は、前方側に傾いた状態で左側に移動し円錐を描きながら洗浄水を噴射する。
【０１０９】
次いで、上記前後１対のポリマー駆動体１３５の電極１３７に印加された電圧を遮断する。また、上記左右１対のポリマー駆動体１３５において、後方側の電極１３７には陽極（＋）の電圧が印加され、前方側の電極１３７には陰極（−）の電圧が印加される。上記前後１対のポリマー駆動体１３５の水和電気活性ポリマーが陰極（−）の電圧を印加された前方側の電極１３７に移動するため、上記左右１対のポリマー駆動体１３５は、後方側の電極１３７側に曲がって上記コネクタ１３１を後方側に若干移動させる（図１０における矢印の反対方向）。
【０１１０】
このとき、上記前後１対のポリマー駆動体１３５の電気活性ポリマーがまだ元の状態に回復していないため、上記噴射チューブ１２０は左側に傾いた状態で後方側に移動し円錐を描きながら洗浄水を噴射する。
【０１１１】
上記のように、上記噴射チューブ１２０が所定の角度傾いた状態で円錐を描いて回転することにより、回転水流を噴射させることができる。
【０１１２】
また、上記左右１対のポリマー駆動体１３５を左右交互に早く曲がるようにすることで、上記噴射チューブ１２０の水流を振動させることができる。
【０１１３】
次に、本発明によるノズルアセンブリーのアクチュエータの第２実施例について説明する。
【０１１４】
図１１は、本発明によるアクチュエータの第２実施例を示した斜視図である。
【０１１５】
図１１を参照すると、上記アクチュエータ２３０は、噴射チューブ２２０が結合されるポリマー積層体２３６と、上記ポリマー積層体２３６の外面に１対以上が形成された電極２３７を含むポリマー駆動体２３５とを含む。
【０１１６】
上記ポリマー積層体２３６の内部には、電気活性ポリマー（ｅｌｅｃｔｒｏａｃｔｉｖｅ ｐｏｌｙｍｅｒ）が収容される。上記電気活性ポリマーは第１実施例で上述した内容と実質的に同一であるため、その説明を省略する。
【０１１７】
上記ポリマー積層体２３６は、複数のポリマー膜２３６ａ（図１２参照）を積層することにより形成されている。上記ポリマー膜２３６ａの内部には、イオン性ポリマーなどのような電気活性ポリマーが収容される。
【０１１８】
上記ポリマー積層体２３６の外面には、電極２３７を対で対向させるように配置することができる。上記ポリマー積層体２３６に２対の電極２３７が配置される場合、一方の対の電極２３７を、上記ノズルボディー１１１の長さ方向と平行に配置し、他方の対の電極２３７を、上記ノズルボディー１１１の長さ方向の両側に、長さ方向と垂直に配置することができる。
【０１１９】
上記１対の電極２３７には、相互に反対の極性の電圧が印加される。例えば、左側の電極２３７には陽極（＋）の電圧が印加され、右側の電極１３７には陰極（−）の電圧が印加される。
【０１２０】
このとき、上記ポリマー積層体２３６の水和電気活性ポリマーが陰極（−）の電圧を印加された右側の電極２３７に移動するため、上記ポリマー積層体２３６は右側の電極２３７側が膨脹し、左側の電極２３７側が収縮する。従って、上記ポリマー積層体２３６は、左側の電極２３７側に曲がって上記噴射チューブ２２０を左側に若干傾かせる。
【０１２１】
また、上記電極２３７が２対で配置される場合は、一方の対の電極２３７をノズルボディー１１１の長さ方向と平行でないように配置し、他方の対の電極２３７をノズルボディー１１１の長さ方向と垂直でないように配置することもできる。
【０１２２】
また、上記電極２３７はポリマー積層体２３６の外面に３対以上で配置することができる。この場合、各対の電極２３７を対向するように配置することができる。
【０１２３】
上記ポリマー駆動体２３５は、噴射チューブ２２０の傾斜角が約０．５゜〜４゜の範囲で傾くように調節し制御することができる。この場合、上記噴射チューブ２２０の傾斜角は、上記ポリマー駆動体２３５に印加される電圧の大きさを調節することで、適切に調節することができる。このような傾斜角の調節については上述した内容と実質的に同一であるため、その説明を省略する。
【０１２４】
上記２対の電極２３７に電圧の印加と遮断を繰り返すことで、上記噴射チューブ２２０を回転させることができる。
【０１２５】
上記電圧供給部２４０は、ポリマー積層体２３６の下面を支持する支持リング２４１と、上記ポリマー駆動体２３５の電極２３７に電圧を印加する印刷回路基板２４７とを含む。
【０１２６】
上記印刷回路基板２４７には、ポリマー駆動体２３５の電極２３７と連結するように配線２４８を印刷することができる。
【０１２７】
上記のように構成された本発明によるアクチュエータの第２実施例の製造方法について説明する。
【０１２８】
図１２及び図１３はポリマー駆動体を製作する工程を示した断面図である。
【０１２９】
図１２及び図１３を参照すると、モールド２３９の内部に空間を形成し、上記モールド２３９の空間に複数のポリマー膜２３６ａを積層（ｓｔａｃｋｉｎｇ）する。このとき、上記ポリマー膜２３６ａの中心部には金属ロッド２３７ａ（ｓｔｅｅｌ ｒｏｄ）を配置する。また、上記ポリマー膜２３６ａの上側と下側とを加熱しながら圧着して、所定厚さのポリマー積層体２３６を製造する。
【０１３０】
上記ポリマー積層体２３６が製造された後、上記金属ロッド２３７ａをポリマー積層体２３６から抜き取る。これによって上記ポリマー積層体２３６には、噴射チューブ２２０を入れることができる孔が形成される。
【０１３１】
上記ポリマー積層体２３６の外面には、金属層を蒸着する。金属層の蒸着方法としては化学的還元法（または無電解メッキ方法）と言われるインプレグネーションケミカル還元法を使用する。このような化学的還元法については上述した内容と同一であるため、その説明を省略する。
【０１３２】
上記金属層は、ポリマー積層体２３６の外面全体に形成される。従って、上記ポリマー積層体２３６の角を切断して上記金属層を複数の電極２３７に分離することができる。
【０１３３】
上記のように構成された本発明によるアクチュエータの作用について説明する。
【０１３４】
アクチュエータの作用の説明において、右側は図１４における矢印方向、左側は図１４における矢印の反対方向、前方は図１５における矢印方向、後方は図１５における矢印の反対方向と定義する。
【０１３５】
図１４は、噴射チューブが右側に傾いた状態を示した斜視図である。
【０１３６】
図１４を参照すると、上記ポリマー駆動体２３５がノズルチップ２１５の内部に配置されるため、上記各ポリマー駆動体２３５の電気活性ポリマーには、上記ノズルボディー１１１の洗浄水流路１１３を通じて水分が供給され続ける。
【０１３７】
上記ポリマー駆動体２３５の電極２３７に選択的に電源を供給することで、上記噴射チューブ２２０を前後左右に傾けたり、回転させることができる。上記操作部により上記ノズルアセンブリーの噴射チューブ２２０が傾いたり、回転されるように制御することができる。
【０１３８】
先ず、上記噴射チューブ２２０が左右側に傾く場合について説明する。
【０１３９】
左側の電極２３７には陰極（−）の電圧が印加され、右側の電極２３７には陽極（＋）の電圧が印加される。
【０１４０】
このとき、上記ポリマー積層体２３６の水和電気活性ポリマーが陰極（−）の電圧を印加された左側の電極２３７に移動するため、上記ポリマー駆動体２３５は、左側の電極２３７側が膨脹し、右側の電極２３７側が収縮する。上記ポリマー駆動体２３５が右側の電極２３７側に曲がって、上記噴射チューブ２２０が右側に若干傾いた状態で洗浄水を噴射する（図１４における矢印方向）。
【０１４１】
また、左側の電極２３７に陽極（＋）の電圧が印加され、右側の電極２３７に陰極（−）の電圧が印加されると、上記ポリマー駆動体２３５は左側に傾く（図１における矢印の反対方向）。従って、上記噴射チューブ２２０は左側に傾いた状態で洗浄水を噴射する。
【０１４２】
上記のように噴射チューブ２２０を左右方向に位置移動させる場合には、上記前後１対の電極２３７に電圧を印加しない。
【０１４３】
次に、上記噴射チューブ２２０が前後側に傾く場合について説明する。
【０１４４】
図１５は噴射チューブが前方側に傾いた状態を示した斜視図である。
【０１４５】
図１５を参照すると、後方側の電極２３７には陰極（−）の電圧が印加され、前方側の電極２３７には陽極（＋）の電圧が印加される。この場合、上記ポリマー積層体２３６の水和電気活性ポリマーが陰極（−）の電圧を印加された後方側の電極２３７に移動するため、上記ポリマー駆動体２３５は、前後１対の後方側の電極２３７側が膨脹し、前方側の電極２３７側が収縮する。上記ポリマー駆動体２３５が前方側の電極２３７側に曲がって、上記噴射チューブ２２０が前方側に若干傾いた状態で洗浄水を噴射する（図１５の矢印方向）。
【０１４６】
また、後方側の電極２３７に陽極（＋）の電圧が印加され、前方側の電極２３７に陰極（−）の電圧が印加されると、上記ポリマー駆動体２３５は後方側に傾く（図１５の反対方向）。従って、上記噴射チューブ２２０は後方側に若干傾いた状態で洗浄水を噴射する。
【０１４７】
次に、上記噴射チューブが回転する場合について説明する。
【０１４８】
左側の電極２３７には陰極（−）の電圧が印加され、右側の電極２３７には陽極（＋）の電圧が印加される。このとき、上記ポリマー積層体２３６の水和電気活性ポリマーが陰極（−）の電圧を印加された左側の電極２３７に移動するため、上記ポリマー積層体２３６が右側の電極２３７側に曲がって、上記噴射チューブ２２０が右側に若干傾いた状態で洗浄水を噴射する（図１４における矢印方向）。
【０１４９】
次いで、上記左右１対の電極２３７に印加された電圧を遮断する。また、後方側の電極２３７には陰極（−）の電圧が印加され、前方側の電極２３７には陽極（＋）の電圧が印加される。上記ポリマー積層体２３６の水和電気活性ポリマーが陰極（−）の電圧を印加された後方側の電極２３７に移動するため、上記ポリマー駆動体２３５は前方側の電極２３７側に曲がる（図１５における矢印方向）。
【０１５０】
このとき、上記ポリマー積層体２３６の水和電気活性ポリマーがまだ元の状態に回復していないため、上記噴射チューブ２２０は、右側に傾いた状態で前方側に移動し円錐を描きながら洗浄水を噴射する。
【０１５１】
次いで、上記前後１対の電極２３７に印加された電圧を遮断する。また、左側の電極２３７には陽極（＋）の電圧が印加され、右側の電極２３７には陰極（−）の電圧が印加される。従って、上記ポリマー駆動体２３５の水和電気活性ポリマーが陰極（−）の電圧を印加された右側の電極２３７に移動するため、上記ポリマー積層体２３６は左側の電極２３７側に曲がる（図１４における矢印の反対方向）。
【０１５２】
このとき、上記ポリマー駆動体２３５の水和電気活性ポリマーがまだ元の状態に回復していないため、上記噴射チューブ２２０は前方側に傾いた状態で左側に移動し円錐を描きながら洗浄水を噴射する。
【０１５３】
次いで、上記前後１対の電極２３７に印加された電圧を遮断する。また、後方側の電極２３７には陽極（＋）の電圧が印加され、前方側の電極２３７には陰極（−）の電圧が印加される。上記ポリマー積層体２３６の水和電気活性ポリマーが陰極（−）の電圧を印加された前方側の電極２３７に移動するため、上記ポリマー駆動体２３５は後方電極２３７側に曲がる（図１５における矢印の反対方向）。
【０１５４】
このとき、上記ポリマー積層体２３６の電気活性ポリマーがまだ元の状態に回復していないため、上記噴射チューブ２２０は左側に傾いた状態で後方側に移動し円錐を描きながら洗浄水を噴射する。
【０１５５】
上記のように、上記噴射チューブ２２０が所定の角度傾いた状態で円錐を描いて回転するため、回転水流が噴射されるようにすることができる。
【０１５６】
また、上記ポリマー駆動体２３５を左右交互に早く曲がるようにすることで、上記噴射チューブ２２０の水流を振動させることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１５７】
本発明は洗浄ノズルの噴射方向及び噴射角度を多様に調節することができるため、産業上に著しい利用可能性がある。
【符号の説明】
【０１５８】
１１０ 洗浄ノズル
１２０ 噴射チューブ
１３０ アクチュエータ
１３１ コネクタ
１３２ 挿入部
１３５ ポリマー駆動体
１３６ ポリマー積層体
１３７ ポリマー膜
１３８ 電極
１４０ 電圧供給部
１４１ 内部リング
１４２、１４４ 電気接続部
１４３ 外部リング
１４７ 印刷回路基板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トイレ用ビデのノズルアセンブリー及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、トイレ（すなわち、大便器、室内便器など）はユーザーが座って排泄することができるようになっている。トイレには、手洗い所を快適で衛生的にする目的で、ビデを設置することができる。
【０００３】
ビデには、ユーザーが用を足した後にユーザーの陰部を清潔にするために水を供給するノズルアセンブリーが設置されている。ノズルアセンブリーは、前進して洗浄水を噴射するノズルを含む。詳細に説明すれば、ユーザーが洗浄ボタンを押すと、ノズルがノズルアセンブリーから前進して、洗浄水をユーザーの陰部に噴射する。洗浄が完了すると、ノズルは後退して元の位置に戻る。
【０００４】
ノズルの表面についた便のような異物を除去するために、ノズル洗浄装置が設置されている。ノズル洗浄装置は、ノズルが元の位置に戻った時に上記ノズルの表面に洗浄水を噴射する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来のトイレ用ビデは、ノズルが前後方向にしか進退できないように設置されていたため、上記ノズルの噴射位置または／及び角度を多様に調節することが困難であった。
【０００６】
上記の問題点を解決するための本発明の目的は、洗浄ノズルの洗浄水噴射位置または／及び角度を多様に調節できるトイレ用ビデのノズルアセンブリー及びその制御方法を提供することである。
【０００７】
また、本発明の他の目的は、洗浄ノズルの水流を振動させたり、回転させるトイレ用ビデのノズルアセンブリー及びその制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明によるトイレ用ビデのノズルアセンブリーの一様態によると、洗浄水流路が形成される洗浄ノズルと、上記洗浄水流路と連結されて洗浄水を噴射させる噴射チューブと、上記噴射チューブに結合されるコネクタと、上記コネクタに結合される複数のポリマー駆動体を含み、上記ポリマー駆動体の内部には電気活性ポリマーが収容され、その外面には１対の電極が形成され、上記各ポリマー駆動体の電極に選択的に電圧が印加されると、電気活性ポリマーが一方の電極側に移動することによって該当ポリマー駆動体が曲がり、上記噴射チューブの噴射角度を調節するアクチュエータと、上記ポリマー駆動体の電極に電圧を印加する電圧供給部とを含む。
【０００９】
上記複数のポリマー駆動体は、噴射チューブを中心に対向するように対を成して配置することができる。
【００１０】
上記ポリマー駆動体は２対で配置され、一方の対のポリマー駆動体は上記ノズルボディーの長さ方向に沿って配置され、他方の対のポリマー駆動体は上記ノズルボディーの長さ方向の両側に配置されることができる。
【００１１】
上記各対のポリマー駆動体には、同じ極性の電圧を同一方向の電極に印加することができる。
【００１２】
上記コネクタには、各ポリマー駆動体の端部を挿入する複数の挿入部を形成することができる。
【００１３】
上記各挿入部は、該当ポリマー駆動体の変形方向と垂直な方向に、該当ポリマー駆動体と間隙を有するように形成することができる。
【００１４】
上記電圧供給部は、外周面に複数の溝が形成された内部リングと、上記内部リングが内側面に嵌め込まれ、上記内部リングの複数の溝と対応するように複数の溝が形成されて上記各ポリマー駆動体を挿入する外部リングと、上記各ポリマー駆動体の電極に電圧を印加する印刷回路基板とを含むことができる。
【００１５】
上記内部リングと外部リングの溝には、上記各ポリマー駆動体の電極と対応するように電気接続部を形成することができる。
【００１６】
上記噴射チューブは、０．５〜４゜の範囲で傾斜角を調節することができる。
【００１７】
本発明によるトイレ用ビデのノズルアセンブリーの他の様態によると、洗浄水流路が形成される洗浄ノズルと、上記洗浄水流路と連結されて洗浄水を噴射させる噴射チューブと、上記噴射チューブが結合されるポリマー積層体と、上記ポリマー積層体の外面に形成された１対以上の電極を含み、上記電極に選択的に電圧が印加されると、上記電気活性ポリマーが一方の電極側に移動することによって曲がり、上記噴射チューブの噴射角度を調節するアクチュエータと、上記ポリマー駆動体の電極に電圧を印加する電圧供給部とを含む。
【００１８】
上記各電極の対は、噴射チューブを中心に対向して配置することができる。
【００１９】
上記ポリマー積層体の外面には２対の電極を配置し、一方の対の電極は上記ノズルボディーの長さ方向に沿って配置し、他方の対の電極は上記ノズルボディーの長さ方向の両側に配置することができる。
【００２０】
上記電圧供給部は、各電極に電圧を印加する印刷回路基板を含むことができる。
【００２１】
上記噴射チューブは、０．５〜４゜の範囲で傾斜角を調節することができる。
【００２２】
本発明によるトイレ用ビデのノズルアセンブリーの制御方法に関する一様態によると、複数のポリマー駆動体のうちで対向する１対のポリマー駆動体の電極に電圧を印加することにより、噴射チューブの噴射角度を調節する。
【００２３】
本発明によるトイレ用ビデのノズルアセンブリーの制御方法に関する他の様態によると、ポリマー積層体の対向する１対の電極に電圧を印加することにより、噴射チューブの噴射角度を調節する。
【００２４】
本発明によるトイレ用ビデのノズルアセンブリーの制御方法に関するさらに他の様態によると、ポリマー駆動体の対向する１対の電極に印加された電圧を遮断し、隣接する異なる対の電極に電圧を印加してから遮断することを繰り返して、噴射チューブの噴射角度を連続的に変更させて水流が振動したり、回転しながら噴射されるようにする。
【００２５】
上記１対の電極に印加された電圧を遮断すると同時に、異なる対の電極に電圧を印加することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によると、洗浄ノズルの水噴射位置または／及び水噴射角度を多様に調節できるという効果がある。
【００２７】
また、本発明によると、洗浄ノズルの水流を振動させたり、回転させるように形成することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明によるトイレ用ビデと便器を示した斜視図である。
【図２】図１のトイレ用ビデのノズルアセンブリーを示した斜視図である。
【図３】図２のノズルアセンブリーを構成するアクチュエータの第１実施例を示した斜視図である。
【図４】図３のアクチュエータを構成するポリマー駆動体を示した断面図である。
【図５】図３のアクチュエータを示した断面図である。
【図６】図３の電圧供給部の印刷回路基板を示した断面図である。
【図７】図３のポリマー駆動体を製作する工程を示した断面図である。
【図８】図３のポリマー駆動体を製作する工程を示した断面図である。
【図９】図３の噴射チューブが右側に傾いた状態を示した斜視図である。
【図１０】図３の噴射チューブが前方側に傾いた状態を示した斜視図である。
【図１１】本発明によるアクチュエータの第２実施例を示した斜視図である。
【図１２】図１１のポリマー駆動体を製作する工程を示した断面図である。
【図１３】図１１のポリマー駆動体を製作する工程を示した断面図である。
【図１４】図１１の噴射チューブが右側に傾いた状態を示した斜視図である。
【図１５】図１１の噴射チューブが前方側に傾いた状態を示した斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
上記の目的を達成するための本発明によるトイレ用ビデの具体的な実施例について説明する。
【００３０】
図１は本発明によるトイレ用ビデと便器を示した斜視図である。
【００３１】
図１を参照すると、便器１０には水が収容される。上記便器１０の上部には、トイレ用ビデ２０が設置される。
【００３２】
上記トイレ用ビデ２０は、便器１０に装着される本体３０を含む。上記本体３０の下側には、上記便器１０の上面後側に装着されるようにブラケット（不図示）を配置することができる。
【００３３】
上記本体３０の前方側には、座板４０が回転できるように結合されている。上記座板４０の内部にはヒーター（不図示）が配置され、上記座板４０を適切な温度に暖める役割をする。
【００３４】
また、上記本体３０の上側には、蓋５０が回転できるように結合される。上記蓋５０は、本体３０の上側にヒンジ結合されて、上記座板４０と便器１０の上側を覆う。
【００３５】
上記本体３０の内部には、乾燥装置６０を設置することができる。上記乾燥装置６０は、常温の空気または高温の空気を身体の一部に送風することができる。
【００３６】
上記本体３０の内部には、ノズルアセンブリー１００が上記便器１０の前／後側に往復運動ができるように配置される。上記ノズルアセンブリー１００は、洗浄水が噴射されるノズルを含む。
【００３７】
上記本体３０の一側には上記乾燥装置６０とノズルアセンブリー１００が制御できるように操作部７０が配置される。上記操作部７０にはユーザーが所定の機能を選択することができるように複数のボタンが含まれる。ユーザーが洗浄ボタンを押すと、上記ノズル１１０が前方側に前進して洗浄水を噴射することで、ユーザーの陰部を洗浄する。
【００３８】
図２はトイレ用ビデのノズルアセンブリーを示した斜視図であり、図３はノズルアセンブリーを構成するアクチュエータの第１実施例を示した斜視図であり、図４はアクチュエータを構成するポリマー駆動体を示した断面図である。
【００３９】
図２から図４を参照すると、上記トイレ用ビデのノズルアセンブリー１００は、洗浄ノズル１１０、噴射チューブ１２０（図３参照）、アクチュエータ１３０及び電圧供給部１４０を含む。
【００４０】
上記洗浄ノズル１１０は、長さ方向に沿って洗浄水流路１１３が形成されたノズルボディー１１１と、上記ノズルボディー１１１の端部に着脱できるように結合されるノズルチップ１１５を含む。このような洗浄ノズル１１０は、モーター（不図示）とギア部（不図示）により前後方向に進退できるように設置される。
【００４１】
上記ノズルチップ１１５の上面を成すようにノズルカバー１１７が配置される。ノズルカバー１１７は、ほぼ円盤状に形成されることができる。
【００４２】
上記ノズルカバー１１７の下部には、噴射チューブ１２０（図３参照）、アクチュエータ１３０及び電圧供給部１４０を配置することができる。
【００４３】
上記ノズルチップ１１５には、上記洗浄ノズル１１０の洗浄水流路１１３と連結されて洗浄水を噴射させる噴射チューブ１２０（図３参照）が結合される。上記噴射チューブ１２０は、細長いチューブ状とすることができる。このような噴射チューブ１２０は、フレキシブルな材質で製作することができる。
【００４４】
上記アクチュエータ１３０は、噴射チューブ１２０が結合されるコネクタ１３１と、内部に電気活性ポリマー（ｅｌｅｃｔｒｏａｃｔｉｖｅ ｐｏｌｙｍｅｒ）が収容された複数のポリマー駆動体１３５とを含む。
【００４５】
上記コネクタ１３１は、円形ディスク（ｄｉｓｃ）状または多角形板状に形成することができる。このようなコネクタ１３１は、硬質ポリマー（ｈａｒｄ ｐｏｌｙｍｅｒ）素材で形成することができる。
【００４６】
上記電気活性ポリマーには、イオン性ポリマー（ｉｏｎｉｃ ｐｏｌｙｍｅｒ）、ポリマーゲル（ｐｏｌｙｍｅｒ ｇｅｌ）、伝導性ポリマー（ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ ｐｏｌｙｍｅｒ）、炭素ナノチューブ（ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏｔｕｂｅ（ＣＮＴ））などがある。このような電気活性ポリマーは陽極（＋）と陰極（−）の電圧を印加すると、一方の電極１３７側に移動する。以下では、イオン性ポリマーを基準に説明する。
【００４７】
上記イオン性ポリマーには、パーフルオロスルホン酸ポリマー（ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｓｕｌｆｏｎｉｃ ａｃｉｄ ｐｏｌｙｍｅｒ）などのような物質がある。上記パーフルオロスルホン酸ポリマーとは、水素をフッ素で置換したスルホン酸のことである。このようなパーフルオロスルホン酸ポリマーは、陽極（＋）を帯びる。
【００４８】
上記パーフルオロスルホン酸ポリマーの化学式は次の通りである。
【００４９】
【化１】
【００５０】
上記イオン性ポリマーは、約３−８Ｖｏｌｔの低電圧を印加すると、大きな変形率が得られる。低電圧を印加すると、上記イオン性ポリマーが一方の電極１３７に移動するため、感電の危険性は解消することができる。
【００５１】
また、上記イオン性ポリマーは、ポリマー内部のイオン基量が約０．９ｍｅｑ．／ｇで、水含量が約２５ｗｔ％で、イオン伝導度が約０．１Ｓ／ｃｍである。従って、上記イオン性ポリマーは、ポリマー駆動体１３５の製造時に電気化学的特性を十分に補償できる膜特性を有する。
【００５２】
また、上記イオン性ポリマーは、水和膜（a hydrated film）のヤング率（Ｙｏｕｎｇ’ｓ ｍｏｄｕｌｕｓ）が約８５ＭＰａである。従って、上記イオン性ポリマーは、上記ポリマー駆動体１３５として使用するのに適した機械的柔軟性を有する。
【００５３】
一方、上記コネクタ１３１には、上記噴射チューブ１２０を囲むように複数のポリマー駆動体１３５を配置することができる。この場合、上記コネクタ１３１には、上記各ポリマー駆動体１３５の端部を挿入する挿入部１３２を形成することができる。上記挿入部１３２は、挿入溝または挿入ホールとすることができる。
【００５４】
上記各ポリマー駆動体１３５は、複数のポリマー膜１３６ａが積層されて形成されるポリマー積層体１３６と、上記ポリマー積層体１３６の両側面に配置される１対の電極１３７とを含むことができる。上記ポリマー膜１３６ａの内部には、イオン性ポリマーなどのような電気活性ポリマーが収容される。
【００５５】
上記各ポリマー駆動体１３５の１対の電極１３７には、相反する極性の電圧が印加される。この場合、水和電気活性ポリマー（the hydrated elective polymer）が一方の電極１３７側に移動することによって、上記ポリマー駆動体１３５が一側に曲がる。また、上記コネクタ１３１が一側に移動することにより、上記噴射チューブ１２０の噴射角度が調節される。
【００５６】
上記複数のポリマー駆動体１３５は、噴射チューブ１２０を中心に対向するように対を成して配置することができる。
【００５７】
例えば、上記ポリマー駆動体１３５は、２対で配置することができる。この場合、一方の対のポリマー駆動体１３５は、上記ノズルボディー１１１の長さ方向に対して平行となるように配置し、他方の対のポリマー駆動体１３５は、上記ノズルボディー１１１の長さ方向の両側に、長さ方向と垂直に配置することができる。また、上記コネクタ１３１には、上記各ポリマー駆動体１３５の端部を挿入するために、約９０゜の間隔毎に挿入部１３２が形成される。
【００５８】
上記１対のポリマー駆動体１３５には、同じ極性の電圧が同一方向の電極１３７に印加される。例えば、上記１対のポリマー駆動体１３５において、左側の電極１３７には陽極（＋）の電圧が印加され、右側の電極１３７には陰極（−）の電圧が印加される。
【００５９】
このとき、上記１対のポリマー駆動体１３５の水和電気活性ポリマー（the hydrated electroactive polymer）が陰極（−）の電圧を印加された右側の電極１３７に移動するため、上記１対のポリマー駆動体１３５は、右側の電極１３７側が膨脹し、左側の電極１３７側が収縮する。従って、上記１対のポリマー駆動体１３５は、左側の電極１３７側に曲がって上記コネクタ１３１を左側に若干移動させる。このとき、上記噴射チューブ１２０は、コネクタ１３１が移動することで、左側に若干傾いた状態となる。
【００６０】
また、上記ポリマー駆動体１３５が２対で配置される場合、一方の対のポリマー駆動体１３５をノズルボディー１１１の長さ方向と平行でないように配置し、他方の対のポリマー駆動体１３５をノズルボディー１１１の長さ方向と垂直でないように配置することもできる。
【００６１】
また、上記ポリマー駆動体１３５は、３対以上で配置することができる。この場合、上記ポリマー駆動体１３５の各対は、対向するように配置することができる。
【００６２】
上記ポリマー駆動体１３５は、噴射チューブ１２０の傾斜角が約０．５゜〜４゜の範囲で傾くように、調節することができる。この場合、上記噴射チューブ１２０の傾斜角は、上記ポリマー駆動体１３５に印加される電圧の大きさを調節することで適切に調節することができる。
【００６３】
即ち、上記ポリマー駆動体１３５に３Ｖの電圧を印加すると、上記電気活性ポリマーの一方の電極１３７に移動する水和電気活性ポリマーの量が相対的に減少する。従って、上記ポリマー駆動体１３５は相対的に軽く曲がり、上記噴射チューブ１２０の傾斜角が相対的に小さくなる。
【００６４】
また、上記ポリマー駆動体１３５に８Ｖの電圧を印加すると、上記電気活性ポリマーの一方の電極１３７に移動する水和電気活性ポリマーの量が相対的に多くなる。従って、上記ポリマー駆動体１３５は相対的に大きく曲がり、上記噴射チューブ１２０の傾斜角が大きくなる。
【００６５】
また、上記噴射チューブ１２０の傾斜角は、ノズルチップ１１５と陰部との間の距離が遠いほど、０．５゜に近くなるよう調節され、上記距離が近いほど４゜に近くなるよう調節される。これは、上記噴射距離が遠いほど、上記噴射角度が小さくても到達位置の変更が相対的に大きくなり、上記噴射距離が近いほど、上記噴射角度が大きくても到達位置の変更が相対的に小くなるためである。
【００６６】
上記挿入部１３２は、該当ポリマー駆動体１３５の変形方向に対して垂直な方向に、該当ポリマー駆動体１３５に対して間隙を有するように、形成することができる。即ち、上記左右１対のポリマー駆動体１３５が挿入される挿入部１３２は、前後方向に間隙を有し、上記前後１対のポリマー駆動体１３５が挿入される挿入部１３２は、左右方向に間隙を有する。
【００６７】
上記２対のポリマー駆動体１３５に電圧の印加と遮断を繰り返すことで、上記コネクタ１３１は回転することができる。この場合、上記各ポリマー駆動体１３５が該当挿入部１３２に対してそれぞれ若干間隙を有するため、上記コネクタ１３１は円滑に回転できる。これについては、本発明の作用部分で詳しく説明する。
【００６８】
図５はアクチュエータを示した断面図であり、図６は電圧供給部の印刷回路基板を示した断面図である。
【００６９】
図５及び図６を参照すると、上記電圧供給部１４０は、内部リング１４１と、上記内部リング１４１の外側面に嵌め込まれる外部リング１４３と、上記各ポリマー駆動体１３５の電極１３７に電圧を印加する印刷回路基板１４７とを含む。
【００７０】
上記内部リング１４１の外周面には複数の溝が形成され、上記外部リング１４３の内周面には上記内部リング１４１に形成された複数の溝に対応するように複数の溝が形成される。上記内部リング１４１と外部リング１４３の溝には上記ポリマー駆動体１３５がそれぞれ挿入される。
【００７１】
上記内部リング１４１と外部リング１４３の溝には、上記各ポリマー駆動体１３５の電極１３７と対応するように電気接続部１４２、１４４をそれぞれ形成することができる。また、上記印刷回路基板１４７には、電気接続部１４２、１４４と連結するように配線１４８を印刷することができる。
【００７２】
ここで、上述した本発明の実施の形態のように形成されるポリマー駆動体を製造するための方法について説明する。
【００７３】
図７及び図８は、図３のポリマー駆動体を製作する工程を示した断面図である。
【００７４】
図７及び図８を参照すると、モールド１３９の内部に空間を形成し、上記モールド１３９の空間に複数のポリマー膜１３６ａを積層（ｓｔａｃｋｉｎｇ）する。この場合、上記ポリマー膜１３６ａの積層数は、ポリマー駆動体１３５の機械的な曲げ剛性と駆動力を考慮して適切に設計することができる。
【００７５】
上記モールド１３９に複数のポリマー膜１３６ａが積層されると、上記ポリマー膜１３６ａの上側と下側を加熱しながら圧着して所定厚さのポリマー積層体１３６を製造する。
【００７６】
上記ポリマー積層体１３６の両側面には、金属電極１３７が蒸着される。金属電極１３７の蒸着方法としては、化学的還元法（または無電解メッキ方法）と言われるインプレグネーションケミカル還元法を使用する。
【００７７】
上記インプレグネーションケミカル還元法の化学反応式は次の通りである。
【００７８】
【化２】
【００７９】
上記還元法では、白金（Ｐｔ）イオンとして[Ｐｔ（ＮＨ３）４]Ｃｌ２を使用し、還元剤としてＮａＢＨ４を使用する。
【００８０】
上記のような化学反応を利用して高分子膜の表面に数μｍ厚さの白金電極１３７を蒸着する。このようなメッキ反応を数回繰り返し、使用するのに適した電気伝導度を有するように金属電極１３７を適切な厚さに蒸着する。
【００８１】
上記金属電極１３７は、上述した蒸着方法の他にも様々な蒸着方法により高分子膜の表面に蒸着することができる。
【００８２】
ここで、上記のように構成された本発明によるノズルアセンブリーの作用について説明する。
【００８３】
ノズルアセンブリーの作用の説明おいて、右側は図９における矢印方向、左側は図９における矢印の反対方向、前方は図１０における矢印方向、後方は図１０における矢印の反対方向と定義する。
【００８４】
上記電気活性ポリマーに電圧が印加されると、上記電気活性ポリマーが発熱して水分が蒸発する。そのため、上記電気活性ポリマー内部のイオンが水分不足により移動できず、上記電気活性ポリマーの作動が不可能となる。
【００８５】
しかしながら、上記ポリマー駆動体１３５がノズルチップ１１５の内部に配置されるため、上記各ポリマー駆動体１３５の電気活性ポリマーには、上記ノズルボディー１１１の洗浄水流路１１３を通じて水分が供給され続ける。従って、上記ポリマー駆動体１３５に水分を十分に供給することができる。
【００８６】
上記ポリマー駆動体１３５の電極１３７に選択的に電源を供給することで、上記噴射チューブ１２０を前後左右に傾けたり、回転させることができる。上記操作部７０により、上記ノズルアセンブリー１００の噴射チューブ１２０を傾けたり、または回転させるように制御することができる。
【００８７】
上記噴射チューブ１２０を左右側に傾ける場合について説明する。
【００８８】
図９は、噴射チューブを右側に傾けた状態を示した斜視図である。
【００８９】
図９を参照すると、左右１対のポリマー駆動体１３５において、左側の電極１３７には陰極（−）の電圧が印加され、右側の電極１３７には陽極（＋）の電圧が印加される。
【００９０】
このとき、上記左右１対のポリマー駆動体１３５の水和電気活性ポリマーが陰極（−）の電圧を印加された左側の電極１３７へ移動するため、上記左右１対のポリマー駆動体１３５は、左側の電極１３７側が膨脹し、右側の電極１３７側が収縮する。上記左右１対のポリマー駆動体１３５は、右側の電極１３７側に曲がって上記コネクタ１３１を右側に若干移動させる（図９における矢印方向）。
【００９１】
また、上記コネクタ１３１が右側に移動するときに、上記コネクタ１３１は、挿入部１３２に対して間隙があるため、上記前後１対のポリマー駆動体１３５による妨害を受けることはない。
【００９２】
従って、上記ノズルアセンブリー１００の噴射チューブ１２０はコネクタ１３１により右側に若干傾いた状態で洗浄水を噴射するため、洗浄水の到達位置が右側に若干移動する。
【００９３】
また、上記左右１対のポリマー駆動体１３５において、左側の電極１３７に陽極（＋）の電圧が印加され、右側の電極１３７に陰極（−）の電圧が印加されると、上記左右１対のポリマー駆動体１３５は左側に傾く（図９における矢印の反対方向）。
【００９４】
従って、上記ノズルアセンブリーの噴射チューブ１２０は左側に傾いた状態で洗浄水を噴射するため、洗浄水の到達位置が左側に若干移動する。
【００９５】
上記のように噴射チューブ１２０の位置が左右方向に移動するときには、上記前後１対のポリマー駆動体１３５の電極１３７には電圧が印加されない。
【００９６】
次に、上記噴射チューブ１２０が前後側に傾く場合について説明する。
【００９７】
図１０は噴射チューブが前方側に傾いた状態を示した斜視図である。
【００９８】
図１０を参照すると、上記前後１対のポリマー駆動体１３５において、後方側の電極１３７には陰極（−）の電圧が印加され、前方側の電極１３７には陽極（＋）の電圧が印加される。このとき、上記前後１対のポリマー駆動体１３５の水和電気活性ポリマーが陰極（−）の電圧を印加された後方側の電極１３７に移動するため、上記前後１対のポリマー駆動体１３５は後方側の電極１３７側が膨脹し、前方側の電極１３７側が収縮する。上記前後１対のポリマー駆動体１３５は、前方側の電極１３７側に曲がって上記コネクタ１３１を前方側に若干移動させる（図１０における矢印方向）。
【００９９】
また、上記コネクタ１３１が前方側に移動するとき、上記コネクタ１３１は、挿入部１３２に対して間隙があるため、上記左右１対のポリマー駆動体１３５による妨害を受けることはない。
【０１００】
従って、上記ノズルアセンブリー１００の噴射チューブ１２０がコネクタ１３１により前方側に若干傾いた状態で洗浄水を噴射するため、洗浄水の到達位置は前方側に若干移動する。
【０１０１】
上記前後１対のポリマー駆動体１３５において、後方側の電極１３７に陽極（＋）の電圧が印加され、前方側の電極１３７に陰極（−）の電圧が印加されると、上記前後１対のポリマー駆動体１３５は後方側に傾く（図１０における矢印の反対方向）。
【０１０２】
従って、上記ノズルアセンブリー１００の噴射チューブ１２０は後方側に若干傾いた状態で洗浄水を噴射するため、洗浄水の到達位置は後方側に若干移動する。
【０１０３】
次に、上記噴射チューブ１２０が回転する場合について説明する。
【０１０４】
図９及び図１０を参照すると、左右１対のポリマー駆動体１３５において、左側の電極１３７には陰極（−）の電圧が印加され、右側の電極１３７には陽極（＋）の電圧が印加される。このとき、上記左右１対のポリマー駆動体１３５の水和電気活性ポリマーが陰極（−）の電圧を印加された左側の電極１３７に移動するため、上記左右１対のポリマー駆動体１３５は、右側の電極１３７側に曲がって上記コネクタ１３１を右側に若干移動させる。このとき、上記噴射チューブ１２０は、右側に若干傾いた状態で洗浄水を噴射する（図９における矢印方向）。
【０１０５】
次いで、上記左右１対のポリマー駆動体１３５の電極１３７に印加された電圧を遮断する。また、上記前後１対のポリマー駆動体１３５において、後方側の電極１３７には陰極（−）の電圧を印加し、前方側の電極１３７には陽極（＋）の電圧を印加する。上記前後１対のポリマー駆動体１３５の電気活性ポリマーに含有された水分が陰極（−）の電圧を印加された後方側の電極１３７に移動するため、上記前後１対のポリマー駆動体１３５は、前方側の電極１３７側に曲がって上記コネクタ１３１を前方側に若干移動させる（図１０の矢印方向）。
【０１０６】
このとき、上記左右１対のポリマー駆動体１３５の水和電気活性ポリマーがまだ元の状態に回復していないため、上記噴射チューブ１２０は、右側に傾いた状態で前方側に移動し円錐を描きながら洗浄水を噴射する。
【０１０７】
次いで、上記前後１対のポリマー駆動体１３５の電極１３７に印加された電圧を遮断する。また、左右１対のポリマー駆動体１３５において、左側の電極１３７には陽極（＋）の電圧を印加し、右側の電極１３７には陰極（−）の電圧を印加する。このとき、上記左右１対のポリマー駆動体１３５の水和電気活性ポリマーが陰極（−）の電圧を印加された右側の電極１３７に移動するため、上記左右１対のポリマー駆動体１３５は、左側の電極１３７側に曲がって上記コネクタ１３１を左側に若干移動させる（図９における矢印の反対方向）。
【０１０８】
このとき、上記前後１対のポリマー駆動体１３５の水和電気活性ポリマーがまだ元の状態に回復していないため、上記噴射チューブ１２０は、前方側に傾いた状態で左側に移動し円錐を描きながら洗浄水を噴射する。
【０１０９】
次いで、上記前後１対のポリマー駆動体１３５の電極１３７に印加された電圧を遮断する。また、上記左右１対のポリマー駆動体１３５において、後方側の電極１３７には陽極（＋）の電圧が印加され、前方側の電極１３７には陰極（−）の電圧が印加される。上記前後１対のポリマー駆動体１３５の水和電気活性ポリマーが陰極（−）の電圧を印加された前方側の電極１３７に移動するため、上記左右１対のポリマー駆動体１３５は、後方側の電極１３７側に曲がって上記コネクタ１３１を後方側に若干移動させる（図１０における矢印の反対方向）。
【０１１０】
このとき、上記前後１対のポリマー駆動体１３５の電気活性ポリマーがまだ元の状態に回復していないため、上記噴射チューブ１２０は左側に傾いた状態で後方側に移動し円錐を描きながら洗浄水を噴射する。
【０１１１】
上記のように、上記噴射チューブ１２０が所定の角度傾いた状態で円錐を描いて回転することにより、回転水流を噴射させることができる。
【０１１２】
また、上記左右１対のポリマー駆動体１３５を左右交互に早く曲がるようにすることで、上記噴射チューブ１２０の水流を振動させることができる。
【０１１３】
次に、本発明によるノズルアセンブリーのアクチュエータの第２実施例について説明する。
【０１１４】
図１１は、本発明によるアクチュエータの第２実施例を示した斜視図である。
【０１１５】
図１１を参照すると、上記アクチュエータ２３０は、噴射チューブ２２０が結合されるポリマー積層体２３６と、上記ポリマー積層体２３６の外面に１対以上が形成された電極２３７を含むポリマー駆動体２３５とを含む。
【０１１６】
上記ポリマー積層体２３６の内部には、電気活性ポリマー（ｅｌｅｃｔｒｏａｃｔｉｖｅ ｐｏｌｙｍｅｒ）が収容される。上記電気活性ポリマーは第１実施例で上述した内容と実質的に同一であるため、その説明を省略する。
【０１１７】
上記ポリマー積層体２３６は、複数のポリマー膜２３６ａ（図１２参照）を積層することにより形成されている。上記ポリマー膜２３６ａの内部には、イオン性ポリマーなどのような電気活性ポリマーが収容される。
【０１１８】
上記ポリマー積層体２３６の外面には、電極２３７を対で対向させるように配置することができる。上記ポリマー積層体２３６に２対の電極２３７が配置される場合、一方の対の電極２３７を、上記ノズルボディー１１１の長さ方向と平行に配置し、他方の対の電極２３７を、上記ノズルボディー１１１の長さ方向の両側に、長さ方向と垂直に配置することができる。
【０１１９】
上記１対の電極２３７には、相互に反対の極性の電圧が印加される。例えば、左側の電極２３７には陽極（＋）の電圧が印加され、右側の電極１３７には陰極（−）の電圧が印加される。
【０１２０】
このとき、上記ポリマー積層体２３６の水和電気活性ポリマーが陰極（−）の電圧を印加された右側の電極２３７に移動するため、上記ポリマー積層体２３６は右側の電極２３７側が膨脹し、左側の電極２３７側が収縮する。従って、上記ポリマー積層体２３６は、左側の電極２３７側に曲がって上記噴射チューブ２２０を左側に若干傾かせる。
【０１２１】
また、上記電極２３７が２対で配置される場合は、一方の対の電極２３７をノズルボディー１１１の長さ方向と平行でないように配置し、他方の対の電極２３７をノズルボディー１１１の長さ方向と垂直でないように配置することもできる。
【０１２２】
また、上記電極２３７はポリマー積層体２３６の外面に３対以上で配置することができる。この場合、各対の電極２３７を対向するように配置することができる。
【０１２３】
上記ポリマー駆動体２３５は、噴射チューブ２２０の傾斜角が約０．５゜〜４゜の範囲で傾くように調節し制御することができる。この場合、上記噴射チューブ２２０の傾斜角は、上記ポリマー駆動体２３５に印加される電圧の大きさを調節することで、適切に調節することができる。このような傾斜角の調節については上述した内容と実質的に同一であるため、その説明を省略する。
【０１２４】
上記２対の電極２３７に電圧の印加と遮断を繰り返すことで、上記噴射チューブ２２０を回転させることができる。
【０１２５】
上記電圧供給部２４０は、ポリマー積層体２３６の下面を支持する支持リング２４１と、上記ポリマー駆動体２３５の電極２３７に電圧を印加する印刷回路基板２４７とを含む。
【０１２６】
上記印刷回路基板２４７には、ポリマー駆動体２３５の電極２３７と連結するように配線２４８を印刷することができる。
【０１２７】
上記のように構成された本発明によるアクチュエータの第２実施例の製造方法について説明する。
【０１２８】
図１２及び図１３はポリマー駆動体を製作する工程を示した断面図である。
【０１２９】
図１２及び図１３を参照すると、モールド２３９の内部に空間を形成し、上記モールド２３９の空間に複数のポリマー膜２３６ａを積層（ｓｔａｃｋｉｎｇ）する。このとき、上記ポリマー膜２３６ａの中心部には金属ロッド２３７ａ（ｓｔｅｅｌ ｒｏｄ）を配置する。また、上記ポリマー膜２３６ａの上側と下側とを加熱しながら圧着して、所定厚さのポリマー積層体２３６を製造する。
【０１３０】
上記ポリマー積層体２３６が製造された後、上記金属ロッド２３７ａをポリマー積層体２３６から抜き取る。これによって上記ポリマー積層体２３６には、噴射チューブ２２０を入れることができる孔が形成される。
【０１３１】
上記ポリマー積層体２３６の外面には、金属層を蒸着する。金属層の蒸着方法としては化学的還元法（または無電解メッキ方法）と言われるインプレグネーションケミカル還元法を使用する。このような化学的還元法については上述した内容と同一であるため、その説明を省略する。
【０１３２】
上記金属層は、ポリマー積層体２３６の外面全体に形成される。従って、上記ポリマー積層体２３６の角を切断して上記金属層を複数の電極２３７に分離することができる。
【０１３３】
上記のように構成された本発明によるアクチュエータの作用について説明する。
【０１３４】
アクチュエータの作用の説明において、右側は図１４における矢印方向、左側は図１４における矢印の反対方向、前方は図１５における矢印方向、後方は図１５における矢印の反対方向と定義する。
【０１３５】
図１４は、噴射チューブが右側に傾いた状態を示した斜視図である。
【０１３６】
図１４を参照すると、上記ポリマー駆動体２３５がノズルチップ２１５の内部に配置されるため、上記各ポリマー駆動体２３５の電気活性ポリマーには、上記ノズルボディー１１１の洗浄水流路１１３を通じて水分が供給され続ける。
【０１３７】
上記ポリマー駆動体２３５の電極２３７に選択的に電源を供給することで、上記噴射チューブ２２０を前後左右に傾けたり、回転させることができる。上記操作部により上記ノズルアセンブリーの噴射チューブ２２０が傾いたり、回転されるように制御することができる。
【０１３８】
先ず、上記噴射チューブ２２０が左右側に傾く場合について説明する。
【０１３９】
左側の電極２３７には陰極（−）の電圧が印加され、右側の電極２３７には陽極（＋）の電圧が印加される。
【０１４０】
このとき、上記ポリマー積層体２３６の水和電気活性ポリマーが陰極（−）の電圧を印加された左側の電極２３７に移動するため、上記ポリマー駆動体２３５は、左側の電極２３７側が膨脹し、右側の電極２３７側が収縮する。上記ポリマー駆動体２３５が右側の電極２３７側に曲がって、上記噴射チューブ２２０が右側に若干傾いた状態で洗浄水を噴射する（図１４における矢印方向）。
【０１４１】
また、左側の電極２３７に陽極（＋）の電圧が印加され、右側の電極２３７に陰極（−）の電圧が印加されると、上記ポリマー駆動体２３５は左側に傾く（図１における矢印の反対方向）。従って、上記噴射チューブ２２０は左側に傾いた状態で洗浄水を噴射する。
【０１４２】
上記のように噴射チューブ２２０を左右方向に位置移動させる場合には、上記前後１対の電極２３７に電圧を印加しない。
【０１４３】
次に、上記噴射チューブ２２０が前後側に傾く場合について説明する。
【０１４４】
図１５は噴射チューブが前方側に傾いた状態を示した斜視図である。
【０１４５】
図１５を参照すると、後方側の電極２３７には陰極（−）の電圧が印加され、前方側の電極２３７には陽極（＋）の電圧が印加される。この場合、上記ポリマー積層体２３６の水和電気活性ポリマーが陰極（−）の電圧を印加された後方側の電極２３７に移動するため、上記ポリマー駆動体２３５は、前後１対の後方側の電極２３７側が膨脹し、前方側の電極２３７側が収縮する。上記ポリマー駆動体２３５が前方側の電極２３７側に曲がって、上記噴射チューブ２２０が前方側に若干傾いた状態で洗浄水を噴射する（図１５の矢印方向）。
【０１４６】
また、後方側の電極２３７に陽極（＋）の電圧が印加され、前方側の電極２３７に陰極（−）の電圧が印加されると、上記ポリマー駆動体２３５は後方側に傾く（図１５の反対方向）。従って、上記噴射チューブ２２０は後方側に若干傾いた状態で洗浄水を噴射する。
【０１４７】
次に、上記噴射チューブが回転する場合について説明する。
【０１４８】
左側の電極２３７には陰極（−）の電圧が印加され、右側の電極２３７には陽極（＋）の電圧が印加される。このとき、上記ポリマー積層体２３６の水和電気活性ポリマーが陰極（−）の電圧を印加された左側の電極２３７に移動するため、上記ポリマー積層体２３６が右側の電極２３７側に曲がって、上記噴射チューブ２２０が右側に若干傾いた状態で洗浄水を噴射する（図１４における矢印方向）。
【０１４９】
次いで、上記左右１対の電極２３７に印加された電圧を遮断する。また、後方側の電極２３７には陰極（−）の電圧が印加され、前方側の電極２３７には陽極（＋）の電圧が印加される。上記ポリマー積層体２３６の水和電気活性ポリマーが陰極（−）の電圧を印加された後方側の電極２３７に移動するため、上記ポリマー駆動体２３５は前方側の電極２３７側に曲がる（図１５における矢印方向）。
【０１５０】
このとき、上記ポリマー積層体２３６の水和電気活性ポリマーがまだ元の状態に回復していないため、上記噴射チューブ２２０は、右側に傾いた状態で前方側に移動し円錐を描きながら洗浄水を噴射する。
【０１５１】
次いで、上記前後１対の電極２３７に印加された電圧を遮断する。また、左側の電極２３７には陽極（＋）の電圧が印加され、右側の電極２３７には陰極（−）の電圧が印加される。従って、上記ポリマー駆動体２３５の水和電気活性ポリマーが陰極（−）の電圧を印加された右側の電極２３７に移動するため、上記ポリマー積層体２３６は左側の電極２３７側に曲がる（図１４における矢印の反対方向）。
【０１５２】
このとき、上記ポリマー駆動体２３５の水和電気活性ポリマーがまだ元の状態に回復していないため、上記噴射チューブ２２０は前方側に傾いた状態で左側に移動し円錐を描きながら洗浄水を噴射する。
【０１５３】
次いで、上記前後１対の電極２３７に印加された電圧を遮断する。また、後方側の電極２３７には陽極（＋）の電圧が印加され、前方側の電極２３７には陰極（−）の電圧が印加される。上記ポリマー積層体２３６の水和電気活性ポリマーが陰極（−）の電圧を印加された前方側の電極２３７に移動するため、上記ポリマー駆動体２３５は後方電極２３７側に曲がる（図１５における矢印の反対方向）。
【０１５４】
このとき、上記ポリマー積層体２３６の電気活性ポリマーがまだ元の状態に回復していないため、上記噴射チューブ２２０は左側に傾いた状態で後方側に移動し円錐を描きながら洗浄水を噴射する。
【０１５５】
上記のように、上記噴射チューブ２２０が所定の角度傾いた状態で円錐を描いて回転するため、回転水流が噴射されるようにすることができる。
【０１５６】
また、上記ポリマー駆動体２３５を左右交互に早く曲がるようにすることで、上記噴射チューブ２２０の水流を振動させることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１５７】
本発明は洗浄ノズルの噴射方向及び噴射角度を多様に調節することができるため、産業上に著しい利用可能性がある。
【符号の説明】
【０１５８】
１１０ 洗浄ノズル
１２０ 噴射チューブ
１３０ アクチュエータ
１３１ コネクタ
１３２ 挿入部
１３５ ポリマー駆動体
１３６ ポリマー積層体
１３７ ポリマー膜
１３８ 電極
１４０ 電圧供給部
１４１ 内部リング
１４２、１４４ 電気接続部
１４３ 外部リング
１４７ 印刷回路基板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗浄水流路が形成された洗浄ノズルと、
前記洗浄水流路と連結されて洗浄水を噴射させる噴射チューブと、
前記噴射チューブに結合されるコネクタと、前記コネクタに結合される複数のポリマー駆動体を含み、前記ポリマー駆動体の内部には電気活性ポリマーが収容され、その外面には１対の電極が形成され、前記各ポリマー駆動体の電極に選択的に電圧が印加されると、電気活性ポリマーが一方の電極側に移動することによって該当ポリマー駆動体が曲がり、前記噴射チューブの噴射角度を調節するアクチュエータと、
前記ポリマー駆動体の電極に電圧を印加する電圧供給部と、
を含むトイレ用ビデのノズルアセンブリー。
【請求項２】
前記複数のポリマー駆動体は、噴射チューブを中心に対向するように対を成して配置されることを特徴とする請求項１に記載のトイレ用ビデのノズルアセンブリー。
【請求項３】
前記ポリマー駆動体は２対で配置され、一方の対のポリマー駆動体は前記ノズルボディーの長さ方向に沿って配置され、他方の対のポリマー駆動体は前記ノズルボディーの長さ方向の両側に配置されることを特徴とする請求項２に記載のトイレ用ビデのノズルアセンブリー。
【請求項４】
前記各対のポリマー駆動体には、同じ極性の電圧が同一方向の電極に印加されることを特徴とする請求項３に記載のトイレ用ビデのノズルアセンブリー。
【請求項５】
前記コネクタには各ポリマー駆動体の端部が挿入されるように複数の挿入部が形成されることを特徴とする請求項１に記載のトイレ用ビデのノズルアセンブリー。
【請求項６】
前記各挿入部は該当ポリマー駆動体の変形方向と垂直な方向に該当ポリマー駆動体と間隔を有するように形成されることを特徴とする請求項５に記載のトイレ用ビデのノズルアセンブリー。
【請求項７】
前記電圧供給部は、
外周面に複数の溝が形成された内部リングと、
前記内部リングが内側面に嵌め込まれ、前記内部リングの複数の溝に対応するように複数の溝が形成され、前記各ポリマー駆動体が挿入されるようにする外部リングと、
前記各ポリマー駆動体の電極に電圧を印加する印刷回路基板と、
を含むことを特徴とする請求項１に記載のトイレ用ビデのノズルアセンブリー。
【請求項８】
前記内部リングと外部リングの溝には、前記各ポリマー駆動体の電極に対応するように電気接続部が形成されることを特徴とする請求項７に記載のトイレ用ビデのノズルアセンブリー。
【請求項９】
前記噴射チューブは、０．５〜４゜の範囲で傾斜角が調節されることを特徴とする請求項１に記載のトイレ用ビデのノズルアセンブリー。
【請求項１０】
洗浄水流路が形成される洗浄ノズルと、
前記洗浄水流路と連結されて洗浄水を噴射させる噴射チューブと、
前記噴射チューブが結合されるポリマー積層体と、前記ポリマー積層体の外面に形成された１対以上の電極を含み、前記電極に選択的に電圧が印加されると、前記電気活性ポリマーが一方の電極側に移動することによって曲がり、前記噴射チューブの噴射角度を調節するアクチュエータと、
前記ポリマー駆動体の電極に電圧を印加する電圧供給部と、
を含むトイレ用ビデのノズルアセンブリー。
【請求項１１】
前記各電極の対は、噴射チューブを中心に対向して配置されることを特徴とする請求項１０に記載のトイレ用ビデのノズルアセンブリー。
【請求項１２】
前記ポリマー積層体の外面には２対の電極が配置され、
一方の対の電極は前記ノズルボディーの長さ方向に沿って配置され、他方の対の電極は前記ノズルボディーの長さ方向の両側に配置されることを特徴とする請求項１１に記載のトイレ用ビデのノズルアセンブリー。
【請求項１３】
前記電圧供給部は、各電極に電圧を印加する印刷回路基板を含むことを特徴とする請求項１２に記載のトイレ用ビデのノズルアセンブリー。
【請求項１４】
前記噴射チューブは、０．５〜４゜の範囲で傾斜角が調節されることを特徴とする請求項１０に記載のトイレ用ビデのノズルアセンブリー。
【請求項１５】
複数のポリマー駆動体のうちで対向する１対のポリマー駆動体の電極に電圧を印加することにより、噴射チューブの噴射角度を調節するトイレ用ビデのノズルアセンブリーの制御方法。
【請求項１６】
ポリマー積層体の対向する１対の電極に電圧を印加することより、噴射チューブの噴射角度を調節することを特徴とするトイレ用ビデのノズルアセンブリーの制御方法。
【請求項１７】
ポリマー駆動体の対向する１対の電極に印加された電圧を遮断し、隣接する異なる対の電極に電圧を印加してから遮断することを繰り返し、噴射チューブの噴射角度を連続的に変更させて水流が振動し、または、回転しながら噴射されるようにするトイレ用ビデのノズルアセンブリーの制御方法。
【請求項１８】
前記１対の電極に印加された電圧を遮断すると同時に、異なる対の電極に電圧を印加することを特徴とする請求項１７に記載のトイレ用ビデのノズルアセンブリーの制御方法。
【請求項１】
洗浄水流路が形成された洗浄ノズルと、
前記洗浄水流路と連結されて洗浄水を噴射させる噴射チューブと、
前記噴射チューブに結合されるコネクタと、前記コネクタに結合される複数のポリマー駆動体を含み、前記ポリマー駆動体の内部には電気活性ポリマーが収容され、その外面には１対の電極が形成され、前記各ポリマー駆動体の電極に選択的に電圧が印加されると、電気活性ポリマーが一方の電極側に移動することによって該当ポリマー駆動体が曲がり、前記噴射チューブの噴射角度を調節するアクチュエータと、
前記ポリマー駆動体の電極に電圧を印加する電圧供給部と、
を含むトイレ用ビデのノズルアセンブリー。
【請求項２】
前記複数のポリマー駆動体は、噴射チューブを中心に対向するように対を成して配置されることを特徴とする請求項１に記載のトイレ用ビデのノズルアセンブリー。
【請求項３】
前記ポリマー駆動体は２対で配置され、一方の対のポリマー駆動体は前記ノズルボディーの長さ方向に沿って配置され、他方の対のポリマー駆動体は前記ノズルボディーの長さ方向の両側に配置されることを特徴とする請求項２に記載のトイレ用ビデのノズルアセンブリー。
【請求項４】
前記各対のポリマー駆動体には、同じ極性の電圧が同一方向の電極に印加されることを特徴とする請求項３に記載のトイレ用ビデのノズルアセンブリー。
【請求項５】
前記コネクタには各ポリマー駆動体の端部が挿入されるように複数の挿入部が形成されることを特徴とする請求項１に記載のトイレ用ビデのノズルアセンブリー。
【請求項６】
前記各挿入部は該当ポリマー駆動体の変形方向と垂直な方向に該当ポリマー駆動体と間隔を有するように形成されることを特徴とする請求項５に記載のトイレ用ビデのノズルアセンブリー。
【請求項７】
前記電圧供給部は、
外周面に複数の溝が形成された内部リングと、
前記内部リングが内側面に嵌め込まれ、前記内部リングの複数の溝に対応するように複数の溝が形成され、前記各ポリマー駆動体が挿入されるようにする外部リングと、
前記各ポリマー駆動体の電極に電圧を印加する印刷回路基板と、
を含むことを特徴とする請求項１に記載のトイレ用ビデのノズルアセンブリー。
【請求項８】
前記内部リングと外部リングの溝には、前記各ポリマー駆動体の電極に対応するように電気接続部が形成されることを特徴とする請求項７に記載のトイレ用ビデのノズルアセンブリー。
【請求項９】
前記噴射チューブは、０．５〜４゜の範囲で傾斜角が調節されることを特徴とする請求項１に記載のトイレ用ビデのノズルアセンブリー。
【請求項１０】
洗浄水流路が形成される洗浄ノズルと、
前記洗浄水流路と連結されて洗浄水を噴射させる噴射チューブと、
前記噴射チューブが結合されるポリマー積層体と、前記ポリマー積層体の外面に形成された１対以上の電極を含み、前記電極に選択的に電圧が印加されると、前記電気活性ポリマーが一方の電極側に移動することによって曲がり、前記噴射チューブの噴射角度を調節するアクチュエータと、
前記ポリマー駆動体の電極に電圧を印加する電圧供給部と、
を含むトイレ用ビデのノズルアセンブリー。
【請求項１１】
前記各電極の対は、噴射チューブを中心に対向して配置されることを特徴とする請求項１０に記載のトイレ用ビデのノズルアセンブリー。
【請求項１２】
前記ポリマー積層体の外面には２対の電極が配置され、
一方の対の電極は前記ノズルボディーの長さ方向に沿って配置され、他方の対の電極は前記ノズルボディーの長さ方向の両側に配置されることを特徴とする請求項１１に記載のトイレ用ビデのノズルアセンブリー。
【請求項１３】
前記電圧供給部は、各電極に電圧を印加する印刷回路基板を含むことを特徴とする請求項１２に記載のトイレ用ビデのノズルアセンブリー。
【請求項１４】
前記噴射チューブは、０．５〜４゜の範囲で傾斜角が調節されることを特徴とする請求項１０に記載のトイレ用ビデのノズルアセンブリー。
【請求項１５】
複数のポリマー駆動体のうちで対向する１対のポリマー駆動体の電極に電圧を印加することにより、噴射チューブの噴射角度を調節するトイレ用ビデのノズルアセンブリーの制御方法。
【請求項１６】
ポリマー積層体の対向する１対の電極に電圧を印加することより、噴射チューブの噴射角度を調節することを特徴とするトイレ用ビデのノズルアセンブリーの制御方法。
【請求項１７】
ポリマー駆動体の対向する１対の電極に印加された電圧を遮断し、隣接する異なる対の電極に電圧を印加してから遮断することを繰り返し、噴射チューブの噴射角度を連続的に変更させて水流が振動し、または、回転しながら噴射されるようにするトイレ用ビデのノズルアセンブリーの制御方法。
【請求項１８】
前記１対の電極に印加された電圧を遮断すると同時に、異なる対の電極に電圧を印加することを特徴とする請求項１７に記載のトイレ用ビデのノズルアセンブリーの制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公表番号】特表２０１２−５０４７１９（Ｐ２０１２−５０４７１９Ａ）
【公表日】平成２４年２月２３日（２０１２．２．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５２９９９５（Ｐ２０１１−５２９９９５）
【出願日】平成２１年９月３０日（２００９．９．３０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＫＲ２００９／００５６０６
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０４１８４４
【国際公開日】平成２２年４月１５日（２０１０．４．１５）
【出願人】（５０５４１４８３８）ウンジンコーウエイ カンパニイ リミテッド (18)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２４年２月２３日（２０１２．２．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月３０日（２００９．９．３０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＫＲ２００９／００５６０６
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０４１８４４
【国際公開日】平成２２年４月１５日（２０１０．４．１５）
【出願人】（５０５４１４８３８）ウンジンコーウエイ カンパニイ リミテッド (18)
【Ｆターム（参考）】
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