便器洗浄システム

【課題】洗浄動作実施後の便器洗浄装置の出力軸をより早く、確実に初期位置まで戻す。
【解決手段】排水バルブを有するロータンクに取り付け可能とされ、モータ４２と、モータ４２の出力を減速する減速手段４１とを有し、減速手段４１からの駆動出力により排水バルブの開動作を実行可能な便器洗浄装置と、モータ４２の出力を制御する制御信号を便器洗浄装置に供給する制御部５００と、を備えた便器洗浄システムにおいて、制御部５００は、モータ４２の出力軸を第１の方向に回転させることにより排水バルブを開状態にする第１のステップと、モータ４２への通電を停止する第２のステップと、モータ４２の出力軸を前記第１の回転方向とは逆の、第２の回転方向に逆転させる第３のステップと、を順次実行する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、便器洗浄システムに関し、より詳細には、水洗便器に取り付けて、電動によりロータンクから水洗便器に洗浄水を供給可能とした便器洗浄システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
すでに市場には、各種のロータンクが出回っている。これらのできるだけ多くの機種に適合でき、取り付けも容易な便器洗浄システムが実現できれば、ユーザは、ロータンクを買い換えることなく電動洗浄の恩恵に浴することができる。
【０００３】
しかし、これら既存のロータンクの形状、構造、サイズは、実に多種多様である。このため、これらに共通に取り付けて動作させることができる便器洗浄システムを実現するためには、本出願人は下記特許文献１のような発明をなし、特許出願を行なった。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２３７１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載した発明についても、改善の余地があり、例えば、便器洗浄装置の出力軸を早く、確実に初期位置まで戻すように制御することが求められている。
そこで、本発明は、便器洗浄システムに関し、洗浄動作実施後の便器洗浄装置の出力軸をより早く、確実に初期位置まで戻すことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目標を達成するため、本発明の便器洗浄システムは、排水バルブを有するロータンクに取り付け可能とされ、モータと、前記モータの出力を減速する減速手段とを有し、前記減速手段からの駆動出力により前記排水バルブの開動作を実行可能な便器洗浄装置と、前記モータの出力を制御する制御信号を前記便器洗浄装置に供給する制御部と、を備えた便器洗浄システムにおいて、前記制御部は、前記モータの出力軸を第１の方向に回転させることにより前記排水バルブを開状態にする第１のステップと、前記モータの前記出力軸を前記第１の回転方向とは逆の第２の回転方向に逆転させる第２のステップと、を順次実行することを特徴とする。
【０００７】
このようにすれば、便器洗浄動作実施後の便器洗浄装置の出力軸を早く、確実に初期位置まで戻すことが可能となる。
【０００８】
また、請求項２の発明は、排水バルブを有するロータンクに取り付け可能とされ、モータと、前記モータの出力を減速する減速手段とを有し、前記減速手段からの駆動出力により前記排水バルブの開動作を実行可能な便器洗浄装置と、前記モータの出力を制御する制御信号を前記便器洗浄装置に供給する制御部と、を備えた便器洗浄システムにおいて、前記制御部は、前記モータの出力軸を第１の方向に回転させることにより前記排水バルブを開状態にする第１のステップと、前記モータへの通電を停止する第２のステップと、前記モータの前記出力軸を前記第１の回転方向とは逆の、第２の回転方向に逆転させる第３のステップと、を順次実行することを特徴とする。
【０００９】
上記構成においても、請求項１の発明と同様、便器洗浄動作実施後の便器洗浄装置の出力軸を早く、確実に初期位置まで戻すことが可能である。
【発明の効果】
【００１０】
以上詳述したように、本発明によれば、便器洗浄システムの制御部の洗浄モードにおいて、第１ステップでの回転方向とは逆方向に回転させるステップを連続的に、あるいは所定の時間をおいて順次実行することにより、便器洗浄装置の出力軸を早く、確実に初期位置まで戻すことが可能となる。よって、動作が安定した便器洗浄システムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面に示す実施例に基づいて本発明を説明する。
図１は、本発明の実施の形態にかかる便器洗浄システムの全体構成を例示した概念図である。
すなわち、本発明の便器洗浄システムは、便器洗浄装置１０と、これに接続された制御部５００と、を有する。便器洗浄装置１０は、モータを内蔵している。そして、水洗便器システムのロータンクに取り付けられ、その排水バルブをモータにより動作させる。
一方、制御部５００は、洗浄モードに応じた制御信号を、便器洗浄装置１０に内蔵されたモータに対して供給し、その動作を制御する。
図２は、本実施形態の便器洗浄システムを水洗便器に取り付けた状態を例示する模式図である。すなわち、図２に表した具体例の場合、制御部５００は、便座４００に内蔵されている。使用者または設定者は、便器洗浄装置１０をロータンク２００に取り付け、一方、便座４００（制御部５００）を便器３００に取り付けて、これらを接続コードで接続する。そして、制御部５００に対して所定の初期設定操作を実行する。そして、便器洗浄装置１０を取り付けたロータンク２００の洗浄モードに適合した制御信号を便器洗浄装置１０に供給し、適切な動作をさせることができる。
【００１２】
図３は、市場に出回っている各種のロータンクの洗浄モードの典型的なものをまとめた一覧表である。
すなわち、同図には、代表的な６種類の洗浄モードを表した。例えば、「洗浄モード１」の場合、「大」の洗浄水を流すためには、便器洗浄装置１０の出力軸（図２の挿入図参照）をＣＷ（時計回り）に回転させる制御信号（例えば、ＤＣ２４ボルト）を１秒間供給する。また、「小」の洗浄水を流すためには、便器洗浄装置１０の出力軸を反時計回り（ＣＣＷ）に回転させる制御信号を１秒間供給する。このため、便器洗浄装置１０に内蔵するモータとして、ＤＣブラシモータなどを用いた場合、モータに供給する制御信号（例えば、ＤＣ２４ボルト）の極性を、洗浄モードに応じて適宜変える必要がある。
【００１３】
また、例えば「洗浄モード５」における「小洗浄」の場合、便器洗浄装置１０の出力軸を反時計回りに回転させる信号を４秒間供給する。これは、いわゆる「ホールドモード」であり、ロータンク２００の小洗浄水用の排水バルブを約４秒間、開けた状態に保持させる動作に対応する。つまり、便器洗浄装置１０のモータに対して供給する制御信号の長さも、洗浄モードに応じて適宜変える必要がある。
【００１４】
また、このホールド動作の場合、４秒間の間、連続的な制御信号（例えば、ＤＣ２４ボルト）を供給してもよいが、モータの発熱を防ぐためには、ＰＷＭ（pulse width modulation：パルス幅制御）により制御することが望ましい。つまり、排水バルブを開状態に保持しうるデューティ範囲で、パルス状の制御信号を便器洗浄装置１０に供給することより、モータの発熱を抑制しつつホールド動作を実行させることができる。つまり、モータに供給する制御信号のパルス波形も、洗浄モードに応じて適宜変えることが望ましい。
【００１５】
以上説明したように、市場に出回っているロータンクの洗浄モードは多種多様である。これに対して、これら洗浄モードを予め便器洗浄システムの制御部５００に記憶させ、所定の初期設定操作により、それらのうちの最適なものを選択し設定することができる。例えば、「洗浄モード２」の形式のロータンク２００に、本発明の便器洗浄装置１０を取り付けた場合、使用者または設定者は、初期設定操作として、制御部５００を操作し、「洗浄モード２」を選択して設定することができる。すると、「大」または「小」の洗浄の指令に対応して、「洗浄モード２」の制御信号が便器洗浄装置１０に供給され、適正な洗浄動作を実行させることができる。
【００１６】
制御部５００は、便器洗浄装置１０を次のように動作制御する。
便器洗浄システムの制御部５００に格納する洗浄モードは、図８のように、前記モータの出力軸を第一の方向に回転させるように駆動させて排水バルブを開状態にする第１のステップと、前記モータの前記出力軸を前記第１の回転方向とは逆の第２の回転方向に逆転させる第２のステップを、順次実行する。
上記構成によれば、図７に示した従来例の第１の回転方向への駆動のみの場合と比較して、便器洗浄装置の出力軸を早く、確実に初期位置まで戻すことが可能となる（図１０参照）。よって、便器洗浄装置の駆動系の動作が安定した便器洗浄システムを提供することができる。
【００１７】
また、図９の洗浄モードは、前記モータの出力軸を第一の方向に回転させるように駆動させて排水バルブを開状態にする第１のステップと、前記モータへの通電を停止する第２のステップと、前記モータの前記出力軸を前記第１の回転方向とは逆の第２の回転方向に逆転させる第３のステップとを、順次実行するものである。このような構成としても、図８の構成と同様の作用・効果が得られる。
【００１８】
以下、本発明の便器洗浄システムについて、実施例を挙げつつさらに詳細に説明する。
図４は、本実施例の便器洗浄装置の要部を表す斜視図である。すなわち、この便器洗浄装置１０は、螺合突出部２０と、駆動部４０と、を有する。螺合突出部２０の先端には、シャフト２２が突出している。一方、駆動部４０のタンク内向面には、第１の出力軸７０と第２の出力軸７２とが設けられている。
【００１９】
また、駆動部４０には、制御部５００から制御信号を供給するための接続用コード７６が接続されている。
【００２０】
ロータンクの外側に突出するシャフト２２には、図示しない操作ハンドル１００が装着される。この操作ハンドルを手動により操作した場合にも、シャフト２２を介して手動回転トルクが出力軸７０、７２にそれぞれ伝達される。この際に、駆動部４０に内蔵されるモータのコギングトルクの付加を防ぐため、モータの動作軸に所定の空転角を与えたり、またはクラッチ機構などを付加するとよい。この点については、本発明者らが先に出願した特願２００２−２９２５０８号に記載した構成を採用することができる。
【００２１】
次に、本実施例の便器洗浄装置１０の内部構造について具体例を挙げて説明する。
図５は、本実施例の便器洗浄装置の内部構造を模式的に表した概念図である。なお、同図は、動力伝達関係を説明するための概念図であり、各要素の寸法や配置関係などは、必ずしも実際の通りとは限らない。
本実施例の便器洗浄装置１０の内部には、駆動源であるモータ４２と、減速手段４１として５段のギア４３〜４７が設けられている。４段目のギア４６の回転トルクが第１の出力軸７０に出力される。また、５段目のギア４７の回転トルクが、第２の出力軸７２として出力される。モータ４２として、ＤＣ２４ボルトで動作するブラシ型の高速モータを用いた場合、１段目から４段目までの減速比は、およそ１／１００程度とすることができる。
また、５段目のギアの減速比は、概ね１／２程度とすると各種のロータンクに適合させることが容易となる。
【００２２】
また、シャフト２２には、シャフトリターンスプリング５２が設けられ、中立状態に付勢される。同様に、４段目のギア４６にはギアリターンスプリング５３が設けられ、中立状態に付勢される。
【００２３】
また、操作ハンドル１００を用いた手動操作の際にモータ４２のコギングトルクの付加を防ぐため、４段目のギア４６は、シャフト２２に対して所定の空転角をもって結合されている。
【００２４】
図６は、４段目のギア４６とシャフト２２との結合断面を表す模式図である。すなわち、４段目のギア４６の内心にシャフト２２が配置されている。シャフト２２は、操作ハンドル１００及び第１の出力軸７０に結合されている。そして、これらシャフト２２の外面とギア４６の内面には、凸部２２Ｐ、４６Ｐがそれぞれ設けられている。図６は、中立状態を表し、この状態から矢印の方向にシャフト２２（すなわち操作ハンドル１００）を回転させた場合、その凸部２２Ｐがギア４６の凸部４６Ｐと当接するまでの範囲においては、ギア４６から独立に回転させることができる。つまり、この範囲においては、シャフト２２は、モータ４２のコギングトルクや、ギアリターンスプリング５３の付加を受けることなく、回転させることができる。このようにして、操作ハンドル１００による手動操作を軽快に行うことができる。
【００２５】
一方、モータ４２により駆動させる際には、図６に表した中立状態からギア４６が矢印の方向に空転し、その凸部４６Ｐがシャフト２２の凸部２２Ｐに当接すると、シャフト２２に結合されてトルクが出力軸に伝達される。つまり、凸部４６Ｐが凸部２２Ｐに当接するまでの範囲が空転角として設けられている。
【００２６】
次に、洗浄動作の具体例について説明する。
図８のように、まず第１のステップにおいて、モータ４２の出力軸を第１の方向に回転させるため、デューティ１００％とした駆動を１秒間実施する。これにより、便器洗浄装置１０の出力軸は迅速に排水バルブを開状態位置まで回転させる。
【００２７】
そして、第１のステップの後、前記第１の回転方向とは逆の第２の回転方向に１０〜３０ｍ秒程度逆転させる第２ステップにより、出力軸を速やかに初期位置まで戻すことができる。
【００２８】
さらに、図９により、別の具体例について説明する。排水バルブを開放するための第１のステップは前述した例と同様であるが、その後の実行内容が異なる。すなわち、、第２ステップにて前記モータ４２への通電を５〜１００ｍ秒程度停止し、第３ステップにて前記第１の回転方向とは逆の第２の回転方向に１０〜３０ｍ秒程度逆転させることにより、上記構成においても、請求項１の発明と同様の効果が得られる。さらに、この場合には、第１ステップから第２ステップに連続的に移行することで生じうる、モータ４２及び制御部への異常電流の発生を回避することができる。
【００２９】
図１１に、本発明の便器洗浄装置の通電ステップの第３の具体例を表す。
この例によれば、排水バルブを開状態にするためにモータ４２を第１の方向に回転させる第１のステップと、第１のステップの方向とは逆の第２の回転方向へのモータ逆転を短時間内に複数回繰返す第２のステップにより、出力軸を速やかに初期位置まで戻すことができる。
【００３０】
図１２に、本発明の便器洗浄装置の通電ステップの第４の具体例を表す。
この例では、排水バルブを開状態にするためにモータ４２を第１の方向に回転させる第１のステップと、モータ４２への通電を停止する第２のステップと、第１のステップの方向とは逆の第２の回転方向へのモータ逆転を短時間内に複数回繰返す第３のステップにより、出力軸を速やかに初期位置まで戻すことができる。
【００３１】
図１３に、本発明の便器洗浄装置の通電ステップの第５の具体例を表す。
この例では、排水バルブを開状態にするためにモータ４２を第１の方向に回転させる第１のステップと、第１のステップの方向とは逆の第２の回転方向へのモータ逆転と、第１のステップと同一方向への回転と、第２の回転方向へのモータ逆転と、を短時間内に順次繰返す第２のステップにより、出力軸を速やかに初期位置まで戻すことができる。
【００３２】
図１４に、本発明の便器洗浄装置の通電ステップの第６の具体例を表す。
この例においては、排水バルブを開状態にするためにモータ４２を第１の方向に回転させる第１のステップと、モータ４２への通電を停止する第２のステップと、第１のステップの方向とは逆の第２の回転方向へのモータ逆転と、モータ４２への通電停止、第１のステップと同一方向への回転と、モータ４２への通電停止と、第２の回転方向へのモータ逆転と、を短時間内に順次繰返す第３のステップにより、これも、出力軸を速やかに初期位置まで戻すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施の形態にかかる便器洗浄システムの全体構成を例示した概念図である。
【図２】本発明の実施形態の便器洗浄システムを水洗便器に取り付けた状態を例示する模式図である。
【図３】市場に出回っている各種のロータンクの洗浄モードの典型的なものをまとめた一覧表である。
【図４】本発明の実施例の便器洗浄装置の要部を表す斜視図である。
【図５】本発明の実施例の便器洗浄装置の内部構造を模式的に表した概念図である。
【図６】４段目のギア４６とシャフト２２との結合断面を表す模式図である。
【図７】従来例の通電ステップを表す。
【図８】本発明の実施例の便器洗浄装置の通電ステップの第１の具体例を表す。
【図９】本発明の実施例の便器洗浄装置の通電ステップの第２の具体例を表す。
【図１０】従来例と本発明による実施例の比較による効果を表した図。
【図１１】本発明の実施例の便器洗浄装置の通電ステップの第３の具体例を表す。
【図１２】本発明の実施例の便器洗浄装置の通電ステップの第４の具体例を表す。
【図１３】本発明の実施例の便器洗浄装置の通電ステップの第５の具体例を表す。
【図１４】本発明の実施例の便器洗浄装置の通電ステップの第６の具体例を表す。
【図１５】既存のロータンクの形態のいくつかを例示する模式図である。
【符号の説明】
【００３４】
１０便器洗浄装置
２０螺合突出部
２２シャフト
４０駆動部
４１減速手段
４２モータ
７０第１の出力軸
７２第２の出力軸
１００操作ハンドル
２００ロータンク
３００便器
４００便座
５００制御部

【特許請求の範囲】
【請求項１】
排水バルブを有するロータンクに取り付け可能とされ、モータと、前記モータの出力を減速する減速手段とを有し、前記減速手段からの駆動出力により前記排水バルブの開動作を実行可能な便器洗浄装置と、
前記モータの出力を制御する制御信号を前記便器洗浄装置に供給する制御部と、
を備えた便器洗浄システムにおいて、
前記制御部は、前記モータの出力軸を第１の方向に回転させることにより前記排水バルブを開状態にする第１のステップと、前記モータの前記出力軸を前記第１の回転方向とは逆の第２の回転方向に逆転させる第２のステップと、を順次実行することを特徴とする便器洗浄システム。
【請求項２】
排水バルブを有するロータンクに取り付け可能とされ、モータと、前記モータの出力を減速する減速手段とを有し、前記減速手段からの駆動出力により前記排水バルブの開動作を実行可能な便器洗浄装置と、
前記モータの出力を制御する制御信号を前記便器洗浄装置に供給する制御部と、
を備えた便器洗浄システムにおいて、
前記制御部は、前記モータの出力軸を第１の方向に回転させることにより前記排水バルブを開状態にする第１のステップと、前記モータへの通電を停止する第２のステップと、前記モータの前記出力軸を前記第１の回転方向とは逆の、第２の回転方向に逆転させる第３のステップと、を順次実行することを特徴とする便器洗浄システム。

【図１】