特許 6441633 小便器の自動洗浄装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6441633

(24)【登録日】2018年11月30日

(45)【発行日】2018年12月19日

(54)【発明の名称】小便器の自動洗浄装置

(51)【国際特許分類】

   E03D 13/00 20060101AFI20181210BHJP

   E03D 5/10 20060101ALI20181210BHJP

【ＦＩ】

   E03D13/00

   E03D5/10

【請求項の数】6

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2014-204046(P2014-204046)

(22)【出願日】2014年10月2日

(65)【公開番号】特開2016-75024(P2016-75024A)

(43)【公開日】2016年5月12日

【審査請求日】2017年6月29日

(73)【特許権者】

【識別番号】302045705

【氏名又は名称】株式会社ＬＩＸＩＬ

(74)【代理人】

【識別番号】100106909

【弁理士】

【氏名又は名称】棚井 澄雄

(74)【代理人】

【識別番号】100094400

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 三義

(74)【代理人】

【識別番号】100161506

【弁理士】

【氏名又は名称】川渕 健一

(74)【代理人】

【識別番号】100169764

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 雄一郎

(72)【発明者】

【氏名】辻 賢太郎

(72)【発明者】

【氏名】渡邊 弘明

(72)【発明者】

【氏名】古谷 保行

【審査官】 大谷 純

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−３２５５８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０６−０８５６００（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開昭６３−２２１２７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−１８９３２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０１５４３００９（ＵＳ，Ａ）

【文献】 欧州特許出願公開第１０５７９４２（ＥＰ，Ａ２）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０３Ｄ １／００− ７／００、１１／００−１３／００

Ｇ０１Ｓ １５／８８

Ｇ０１Ｖ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

人体を検出するセンサによって使用者を検出することで、洗浄水を小便器に噴出して洗浄するようにした小便器の自動洗浄装置において、
洗浄水を噴出する吐水部を備えた給水部と、
使用者を検出するセンサと、
前記センサを保持する保持部材と、
前記給水部及び前記保持部材を固定保持し且つ少なくとも前記保持部材を覆うカバーと、
を有するスプレッダーを前記小便器内に備えていて、
前記センサが前記スプレッダーの表面に露出していると共に、前記スプレッダーの前記カバーと前記給水部及び保持部材とが一体であることを特徴とする小便器の自動洗浄装置。

【請求項2】

前記センサは超音波センサである請求項１に記載された小便器の自動洗浄装置。

【請求項3】

前記スプレッダーは、前記給水部を備えると共に、前記センサ及びその駆動基板を備えているユニットである請求項１または２に記載された小便器の自動洗浄装置。

【請求項4】

前記スプレッダーのカバーに設けた開口に前記センサが嵌合され、前記センサに設けた振動伝達抑止体が前記カバーの開口とセンサと該センサの保持部材とを液密に封止している請求項１から３のいずれか１項に記載された小便器の自動洗浄装置。

【請求項5】

前記スプレッダーは前記小便器に斜め下向きに設けた請求項１から４のいずれか１項に記載された小便器の自動洗浄装置。

【請求項6】

前記スプレッダーは、前記センサと駆動基板を備えた電装経路を上側に設置し、前記洗浄水を吐出する吐水部を備えた前記給水部を下側に設置した請求項１乃至５のいずれか１項に記載された小便器の自動洗浄装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、人体を検知するセンサによって小便器の使用者を検出し、洗浄水を噴出して小便器を自動洗浄するようにした小便器の自動洗浄装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、小便器の自動洗浄装置として、人体検知センサによって小便器の使用者を検知して、自動的に洗浄水を噴出して小便器を洗浄する自動洗浄装置が知られている。例えば特許文献１に記載された洗浄装置では、小便器の近傍の壁面に超音波の発信器と受信器を別個に組込んだ超音波センサを埋め込んでいる。そして、小便器の前に使用者が立つと、超音波センサでこれを検出して小便器を洗浄するようにしている。

【0003】

この自動洗浄装置は、小便器の設置とは別に超音波センサを近傍の壁面に設置する別工事が必要であり、煩雑で施工コストが高かった。しかも、超音波センサの壁面への取り付け時にセンサの位置ずれや設置位置のバラツキ等を生じるおそれがあった。また、センサの取り付け時にセンサを破損するおそれもあった。

【0004】

これに対し、特許文献２に記載された自動洗浄装置では、小便器の鉢部内に設けたスプレッダーの前面に投光部と受光部を有する赤外線式の人体検知センサを設けている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開昭６３−２２１２７５号公報

【特許文献2】特開２００７−３２１５４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献２記載の人体検知センサは、スプレッダーの発光部と受光部を収納した表面に専用の赤外線透過性カバーを設置して投光部から赤外線を透過させ、更に受光部に入射させなければならなかった。しかも、赤外線は外乱光の影響を受けやすい上に、使用者の衣服の色等による受光感度の違いを受けやすかった。更に赤外光はスポット状のビーム光であるため、確実に使用者を検知するためにはセンサの設置位置が限定される欠点があった。

【0007】

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであって、部品点数が少なく、外乱光の影響を受けにくく、確実に使用者を検出できるようにした小便器の自動洗浄装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明による小便器の自動洗浄装置は、人体を検出するセンサによって使用者を検出することで、洗浄水を小便器に噴出して洗浄するようにした小便器の自動洗浄装置において、洗浄水を噴出する吐水部を備えた給水部と、使用者を検出するセンサと、前記センサを保持する保持部材と、前記給水部及び前記保持部材を固定保持し且つ少なくとも前記保持部材を覆うカバーと、を有するスプレッダーを前記小便器内に備えていて、前記センサが前記スプレッダーの表面に露出していると共に、前記スプレッダーの前記カバーと前記給水部及び保持部材とが一体であることを特徴とする。
本発明による小便器の自動洗浄装置によれば、センサをスプレッダーに設けたために、スプレッダーの着脱によってセンサの設置やメンテナンス等を行うことができ、組立やメンテナンスの作業が容易である。しかも、スプレッダーにセンサを露出させているためにセンサの被覆部材を必要とせず、部品点数が削減できて外観の意匠性が向上する。

【0009】

また、センサは超音波センサであることが好ましい。
尿や洗浄水等によってセンサの表面が汚れても、超音波信号による検出を行うために確実に使用者を検出できる。更に超音波センサであるために、静止した人体を検出可能である上に、使用者の動きが遅かったり横から進入したりしたとしても確実に使用者を検出してスプレッダーで洗浄できる。しかも、超音波センサを用いたため、人体の検出範囲が放射状に広く子供等の小さい使用者でも確実に検出できる。

【0010】

また、スプレッダーは、洗浄水を吐出する吐水部及び該吐水部に水を供給する給水部を備えると共に、センサ及びその駆動基板を備えているユニットであることが好ましい。
本発明によれば、スプレッダーを吐水部と超音波センサ等のセンサや駆動基板と組み合わせてユニット化したため、小便器に対する着脱作業が容易であり、設置やメンテナンス作業を簡単かつ精度良く行える。

【0011】

また、スプレッダーのカバーに設けた開口にセンサが嵌合され、センサに設けた振動伝達抑止体がカバーの開口とセンサと該センサの保持部材とを液密に封止していてもよい。
センサを内蔵したスプレッダーが振動伝達抑止体によってスプレッダーのカバーやセンサの保持部材と液密に保持されるため、洗浄水や尿や洗浄用薬液等に対してセンサを保護して誤作動や腐食破壊等を防止できると共に、センサの振動と洗浄水の噴出等による外部の振動を遮断して縁切りできるため、ノイズを遮断してセンサの誤作動を防止できる。

【0012】

また、スプレッダーは小便器に斜め下向きに設けてもよい。
スプレッダーを小便器に設けたため、使用者がスプレッダーやセンサを見つけにくく外観の見栄えがよい上に、センサの尿汚れや水滴等の付着を低減できる。

【0013】

また、スプレッダーは、センサと該センサの駆動基板を備えた電装経路を上側に設置し、洗浄水を吐出する吐水部と該吐水部に水を供給する給水部を下側に設置することが好ましい。
スプレッダーは、超音波センサ等のセンサとその駆動基板を備えた電装経路を上側に設置し、洗浄水の吐水部や給水部を下側に設置したため、洗浄水等が電装経路に誤って流入することを防止して、センサの故障を未然に防ぐことができる。

【発明の効果】

【0014】

本発明による小便器の自動洗浄装置によれば、センサをスプレッダー内に設けたために、スプレッダーの着脱によってセンサの設置やメンテナンス等を行うことができ、組立やメンテナンスの作業が容易である。しかも、スプレッダーにセンサを露出させているためにセンサの被覆部材を必要とせず、部品点数が削減できて外観の意匠性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の実施形態による小便器の正面図である。

【図2】図１に示す小便器のＡ−Ａ線中央断面図である。

【図3】実施形態による小便器に取り付けた超音波センサ付きスプレッダーの斜視図である。

【図4】図３に示すスプレッダーの中央縦断面図である。

【図5】図４に示す超音波センサ付きスプレッダーの分解斜視図である。

【図6】小便器の鉢部へのスプレッダーの取り付け位置の変形例を示すもので、（ａ）歯正面図、（ｂ）は中央断面図である。

【図7】小便器の鉢部へのスプレッダーの取り付け位置の他の変形例を示すもので、（ａ）は正面図、（ｂ）は中央断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の実施形態による小便器の自動洗浄装置を図１乃至図５に基づいて説明する。
図１は本発明の第一実施形態による小便器１、例えば陶器製の小便器を示すものである。この小便器１では、壁面に取り付けられた鉢部２は下部に上部より前方に突出する垂れ受け部３を形成し、鉢部表面２ａの上部には天面４を形成している。天面４には洗浄水を自動的に噴出させるスプレッダー５が取り付けられている。図２に示すようにスプレッダー５は斜め下向きに設置されている。

【0017】

次にスプレッダー５による自動洗浄装置６について、図３から図５によって説明する。
このスプレッダー５は洗浄水を噴出すると共に、小便器１の前に使用者が立ったことと遠ざかることを検出する超音波センサ７が内蔵されている。超音波センサ７は送波器により超音波を対象物である使用者に向けて発信し、その反射波を受波器で受信することにより使用者を検出する機器である。本実施形態では、超音波センサ７のセンサヘッド７ａ内に送波器と受波器が一体に設置されているものとする。

【0018】

図４及び図５に示すように、スプレッダー５は、超音波センサ７と、この超音波センサ７との間で電気信号を送受信するセンサ駆動基板８や図示しない送電用配線を収納した管体状の電装経路９と、電装経路９の下側に設置した洗浄水噴出用の給水部である通水路１０とを概略で備えている。そして、電装経路９と通水路１０は通水路１０を形成する通水管によって水密に仕切られているので、センサ駆動基板８等へ水がかからない。
超音波センサ７は超音波の照射方向が斜め下向きに設定されており、しかも、超音波の照射方向の中心線Ｌの周囲に例えば２８度の範囲に亘って放射状に放射される（図２参照）ために、大人だけでなく小さな子供であっても確実に検出できる。なお、超音波センサ７の超音波照射角度や角度範囲は対象物からの距離や高さ等に応じて任意に設定できることはいうまでもない。

【0019】

図５に示すスプレッダー５において、超音波センサ７はシリコンゴム等の弾性体からなる略円筒形状の筒体１２に水密に嵌合されており、この筒体１２の外周面には例えばシリコンゴム等の弾性体からなるリング状パッキンである振動伝達抑止体１３が配設されている。これら筒体１２と振動伝達抑止体１３は、超音波センサ７の振動と外部からの振動の伝達を遮断する機能を有している。
そして、筒体１２よりも拡径された円筒状のセンサケース１４の径方向上側に形成された受け部１４ａ内に筒体１２に嵌合された超音波センサ７が設置されている。この状態で、リング状の振動伝達抑止体１３はセンサケース１４より外部に突出している。

【0020】

センサケース１４の後部にはスプレッダー本体１６が連結されている。図４に示すように、スプレッダー本体１６は上側に電装経路９が配設され、下側に側面視略Ｌ字形状の通水路１０が配設されている。通水路１０の先端部には小便器１の鉢部２に洗浄水を噴出するための吐水部である吐水口１７が１または複数配列されている。

【0021】

一方、電装経路９内のセンサ駆動基板８は、超音波センサ７と通水路１０に配線１９ａ、１９ｂで接続されている。そして、超音波センサ７で小便器１の前に人体が立ったことを検出し、センサ駆動基板８によって通水路１０からプレ洗浄として所要量の洗浄水を噴出させる。また、超音波センサ７で小便器１の前から使用者が遠ざかったことを検出すると、センサ駆動基板８によって吐水口１７から本洗浄として所要量の洗浄水を噴出させる。
また、超音波センサ７はセンサケース１４内の受け部１４ａ内に設置された状態で、電装経路９の前方に位置している。そして、超音波センサ７の斜め下方に吐水口１７が設置されている。

【0022】

また、センサケース１４の先端側には略有蓋筒状のカバー２１が嵌合されており、カバー２１の後端部はスプレッダー本体１６に嵌合している。カバー２１の表面２１ａには開口２１ｂが形成され、この開口２１ｂには超音波センサ７の超音波を送信及び受信するセンサヘッド７ａが挿入されている。そのため、カバー２１の表面２１ａには超音波センサ７のセンサヘッド７ａが露出しており、センサヘッド７ａには小便や洗浄水等から保護する被覆材等は被されていない。

【0023】

また、カバー２１とセンサケース１４と超音波センサ７の筒体１２と間には振動伝達抑止体１３が押圧されて嵌合することで、スプレッダー５のカバー２１の開口２１ｂと超音波センサ７の筒体１２との間や、筒体１２とセンサケース１４の受け部１４ａとの間を水密に保持している。なお、カバー２１の開口２１ｂに超音波センサ７の筒体１２を水密に嵌合させることができる。
また、超音波センサ７のセンサヘッド７ａを含む表面は塗装を施すものとし、塗装構造は下地処理、プライマー、上塗り塗装、クリヤー塗装を積層し、上塗り塗装をスプレッダー５やカバー２１と同一の色にすることが意匠上、好ましい。

【0024】

本実施形態による小便器１の自動洗浄装置６は上述の構成を備えており、次にその使用方法について説明する。
まず、小便器１の前に使用者が立つと、超音波センサ７で人体を検出してセンサ駆動基板８に検出信号が出力され、センサ駆動基板８からの指示信号により吐水口１７から小便器１の鉢部表面２ａに洗浄水が噴出される。

【0025】

そして、使用者が小便を終了して小便器１から遠ざかると、超音波センサ７でこれを検出し、同様にセンサ駆動基板８に検出信号が出力され、吐水口１７から小便器１の鉢部表面２ａに洗浄水が噴出されて鉢部２を洗浄する。
また、超音波センサ７を有するスプレッダー５は小便器１の天面４に斜め下向きに設置したため、向かい合った小便器１の超音波センサ７同士の超音波が物理的に干渉することがなく、相互干渉による誤検知を生じない。

【0026】

上述したように本実施形態による小便器１の自動洗浄装置６によれば、人体の検出手段として超音波センサ７を用いたので、赤外線センサと比較して検出範囲が広くセンサの配設位置の自由度が高い。しかも、外乱光に強く水滴や温度変化にも強いため、広い範囲に亘って確実に人体を検出できる。
また、スプレッダー５を小便器１の天面４に固定したので、使用者から見えにくく尿はねや水はねの影響を受けにくい。更に、超音波センサ７とスプレッダー５を一体に組み込んだため、超音波センサ７の誤組み付けを防止できると共に、小便器１の高さを下げることが可能である。
しかも、スプレッダー５の表面であるカバー２１の表面２１ａの開口２１ｂに直接超音波センサ７のセンサヘッド７ａが露出していて被覆部材が不要であるため、組立コストが低減され、しかも尿や洗浄水等によってセンサヘッド７ａの表面が汚れたとしても誤検知がなく、超音波によって確実に人体を検出できる。また、超音波センサ７や吐水口１７の保守や修理等の際に、スプレッダー５を鉢部２から取り出して保守点検や修理等を行えばよいのでメンテナンス性が向上する。

【0027】

また、カバー２１の開口２１ｂと超音波センサ７とセンサケース１４との間に振動を減衰させる弾性体からなる筒体１２と振動伝達抑止体１３を設けたため、超音波センサ７の圧電体の振動がセンサケース１４やセンサ駆動基板８等の外部機器に伝達することを抑制して縁切りすることでセンサ出力が低下することを抑制できる。また、吐水口１７から洗浄水の噴出等による振動がカバー２１やセンサケース１４等から超音波センサ７に伝達して誤作動することを防止できる。
しかも、筒体１２と振動伝達抑止体１３によってスプレッダー５におけるカバー２１の開口２１ｂと超音波センサ７とセンサケース１４との間を水密に保持できるため、洗浄水や尿や洗浄薬液等が超音波センサ７やセンサ駆動基板８等に侵入することを防止でき、誤作動や腐食破壊等を防止できる。

【0028】

なお、本発明による小便器１の自動洗浄装置６は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜の変更や置換等が可能である。以下に、本発明の変形例について説明するが、上述した実施形態で説明した部品や部材等と同一または同様なものについては同一の符号を用いて説明を省略する。

【0029】

上述した実施形態では、超音波センサ７のセンサヘッド７ａ内に送波器と受波器が一体に設置する構成としたが、送波器と受波器を別個に設定し、スプレッダー５のカバー２１の表面に個別に開口を形成して送波器と受波器のセンサヘッドをそれぞれ嵌合設置させてもよい。

【0030】

また、上述した実施形態では、カバー２１の開口２１ｂに超音波センサ７のセンサヘッド７ａを露出させて被覆材で覆わない構成としたが、本発明によるセンサは超音波センサ７に限定されることなく、電波センサ等を設けてもよく、この場合、電波センサのセンサヘッドをカバー２１の開口２１ｂに露出させることができる。
なお、本発明において、実施形態におけるセンサケース１４は保持部材を構成する。

【0031】

また、小便器１に対するスプレッダー５の取り付け位置は天面４に限定されるものではなく、小便器１の適宜位置に設置できる。例えば図６に示す変形例では、小便器１の鉢部表面２ａの背壁２ｂの上部に設置されている。また、図７に示す他の変形例では、鉢部２の天面４から略コの字状のアーム部２３を設置し、このアーム部２３の中央にスプレッダー５を設置してもよい。

【符号の説明】

【0032】

１ 小便器
２ 鉢部
４ 天面
５ スプレッダー
７ 超音波センサ
９ 電装経路
１０ 通水路
１２ 筒体
１３ 振動伝達抑止体
１４ センサケース
１７ 吐水口
２１ カバー
２１ｂ 開口

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】