(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
便器本体のボウルから延びた排水路に配設されるとともに外部排水管に連通するケース体内に収容された可動トラップの回転軸が、制御部に電気的に接続されて動作制御されるモータに連結され、モータの動作による回転軸の回転にともなって可動トラップの自由端とした終端が上下方向に回転および反転可能とされている自動排出機構式の水洗便器であって、断面円筒状の可動トラップの自由端としての終端は、フランジ部を持つことなく、しかも前記の回転および反転の方向に沿った上下部よりも中央部において膨出した円弧状とされていることを特徴とする自動排出機構式の水洗便器。
【請求項２】
便器本体のボウルから延びた排水路に配設されるとともに外部排水管に連通するケース体内に収容された可動トラップの回転軸が、制御部に電気的に接続されて動作制御されるモータに連結され、モータの動作による回転軸の回転にともなって可動トラップの自由端とした終端が上下方向に回転および反転可能とされている自動排出機構式の水洗便器であって、断面円筒状の可動トラップの自由端としての終端は、可動トラップの回転および反転方向に沿った下方の縁部において左右から中央部に湾曲に切欠かれた形状とされていることを特徴とする自動排出機構式の水洗便器。
【請求項３】
請求項１または２の水洗便器において、可動トラップの終端が上向き位置にある初期通水時には、この終端は、回転方向のケース体内壁面側に傾いた位置に配置されることを特徴とする自動排出機構式の水洗便器。
【請求項４】
請求項１または２の水洗便器において、可動トラップの終端が下向き位置にある汚物排出時には、この終端は、最大下げ位置が、ケース体の外部排水管連結部よりも反転方向のケース体内壁面側に傾いた位置に配置されることを特徴とする自動排出機構式の水洗便器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この出願の発明は、自動排出機構式の水洗便器に関するものである。さらに詳しくは、この出願の発明は、汚物の排出搬送に適した終端構成の可動トラップを備えた自動排出機構式の水洗便器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、住宅等のトイレに設置される水洗便器には、様々な構成と構造を有する各種のものが提供されているが、最近になって、全く新しい構成としての水洗便器が、たとえば図５及び図６に例示される自動排出機構を備えた水洗便器としてこの出願の出願人より提案されてもいる（特願平８−６７５７３号、特開平９−２５６４４７号）。
【０００３】
この新しい自動排出機構式の水洗便器では、モータ（１）が接続された回転軸（２）に支持され、自由端とした終端（３０）が上下方向に回転及び反転自在とされた可動トラップ（３）が、ボウル（４）から延びる排水路（５）に配設されているとともに、この可動トラップ（３）は、外部排水管に連通する、シュートと呼ばれるケース体（６）内に収容されている。このような可動トラップ（３）には、たとえば蛇腹ホース等の屈曲自在な部材を使用することができる。
【０００４】
また、この水洗便器では、リム（７）等に洗浄水を供給する給水路に電磁弁（８）が配設されてもいる。モータ（１）及び電磁弁（８）は、制御部（９）に電気的に接続されており、動作制御可能となっている。
たとえば以上の構成を有する水洗便器では、通常は、可動トラップ（３）の自由端が上方を向いて配置され、ボウル（４）の内部にこの自由端までの高さ（給水ライン）に水が溜められ、封水される。
【０００５】
用便後に排出動作がスイッチ等を介して入力されると、電磁弁（８）が開動作し、ここを通じてボウル（４）内に洗浄水が供給される。その後、モータ（１）が動作し、回転軸（２）が回転して可動トラップ（３）の自由端を下方に回転させる。この可動トラップ（３）の自由端の回転にともなってボウル（４）内の汚物が洗浄水とともに外部排水管に向かって流出し、便器外に排出される。
【０００６】
汚物が完全に排出された後には、モータ（１）により回転軸（２）が逆回転し、可動トラップ（３）を反転させて初期状態に戻し、再び、ボウル（４）の内部に給水ラインまで貯水して封水する。そして、電磁弁（８）が閉動作する。
このような自動排出機構式の水洗便器は、従来の水洗便器のように、汚物排出時に汚物の排出に直接関与せず、サイフォン作用を起こすためのみに使用される洗浄水を必要としないため、節水型であり、また、静音型の水洗便器として注目されるものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この節水化及び静音化に優れた水洗便器ではあっても、機構式の水洗便器であるが故に、実用化するにあたってはさらにその性能を向上すべき幾つかの細かな技術的な課題があった。
その一つが、可動トラップ（３）の自由端としての終端（３０）がこれまでのものでは図７（Ａ）にも示したように、初期通水時においては終端（３０）の開口中心が回転軸（２）に対して上向きの略垂直位置にあるように、つまり開口が略水平となるように配置され、また汚物やトイレットペーパーが排出される時には、図７（Ｃ）のように、終端（３０）の開口中心が、下向きの略垂直位置にあるように、つまり開口が略水平となるように配置されていたことと、可動トラップ（３）の終端（３０）がフランジ形状になっていたことに起因する課題であった。それと言うのも、これまでの可動トラップ（３）の構造においては、図７（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）にも示したように、用便後にスイッチを入力することでモータが動作して回転軸（２）が回転するとともに可動トラップ（３）の終端（３０）が下方に向って回転し、ボウル（４）内の汚物が洗浄水とともに外部排水管に向って流出し、便器外に排出されることになるが、図７（Ａ）の初期通水時に可動トラップ（３）の終端（３０）が上向きの略垂直位置にあることによって、つまり終端（３０）の開口が略水平となるように位置されていることによって、汚水が、終端（３０）の回転方向の前方（ａ）だけでなく、横方向（ｂ）、さらには後方にも流れ出してしまい、また図７（Ｂ）の状態の排水中においてもフランジの横方向に流れ出してしまい、洗浄水の全てを汚物やトイレットペーパーの搬送排出に利用できず、これらの可動トラップ（３）内やケース体（６）内からの搬出排出が難しくなりかねないことや、可動トラップ（３）の外周部に汚物やトイレットペーパーが付着されてその除去を難しいものとすることが懸念されるからであった。そしてさらには、従来の場合には、図７（Ｃ）の汚物の排出状態では、可動トラップ（３）が反転して戻る際に、終端（３０）が、下向きの略垂直位置にあって、その開口が水平になるように配置されていると、終端（３０）のフランジにより汚物やトイレットペーパーをかき上げてしまい、終端（３０）のフランジ外周部やケース体（６）の内壁等に付着させてその排出を難しくしてしまうことが懸念されるからであった。
【０００８】
そこでこの出願の発明は、以上のとおりのさらに改善すべき点についての新しい技術的手段を提供するものであり、汚水の可動トラップ終端での横方向等への流れ出しによる不都合や、汚物排出中での汚物やトイレットペーパーのかき上げという懸念のない、新しい自動排出機構式の水洗便器を提供することを課題としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この出願は、上記の課題を解決するために、第１の発明として、便器本体のボウルから延びた排水路に配設されるとともに外部排水管に連通するケース体内に収容された可動トラップの回転軸が、制御部に電気的に接続されて動作制御されるモータに連結され、モータの動作による回転軸の回転にともなって可動トラップの自由端とした終端が上下方向に回転および反転可能とされている自動排出機構式の水洗便器であって、断面円筒状の可動トラップの自由端としての終端は、フランジ部を持つことなく、しかも前記の回転および反転の方向に沿った上下部よりも中央部において膨出した円弧状とされていることを特徴とする自動排出機構式の水洗便器を提供する。
【００１０】
また、この出願は、第２の発明として、便器本体のボウルから延びた排水路に配設されるとともに外部排水管に連通するケース体内に収容された可動トラップの回転軸が、制御部に電気的に接続されて動作制御されるモータに連結され、モータの動作による回転軸の回転にともなって可動トラップの自由端とした終端が上下方向に回転および反転可能とされている自動排出機構式の水洗便器であって、断面円筒状の可動トラップの自由端としての終端は、可動トラップの回転および反転方向に沿った下方の縁部において左右から中央部に湾曲に切欠かれた形状とされていることを特徴とする自動排出機構式の水洗便器も提供する。
そして、この出願の発明は、第３の発明として、上記第１または第２の水洗便器において、可動トラップの終端が上向き位置にある初期通水時には、この終端は、回転方向のケース体内壁面側に傾いた位置に配置されることを特徴とする自動排出機構式の水洗便器を提供する。
【００１１】
また、この出願は、第４の発明として、上記第１または第２の水洗便器において、可動トラップの終端が下向き位置にある汚物排出時には、この終端は、最大下げ位置が、ケース体の外部排水管連結部よりも反転方向のケース体内壁面側に傾いた位置に配置されることを特徴とする自動排出機構式の水洗便器を提供する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
この出願の発明は、上記のとおりの特徴を持つものであるが、以下に実施例を示し、さらに詳しくこの発明の実施の形態について説明する。
【００１３】
【実施例】
添付した図面の図１は、この発明の自動排出機構式の水洗便器とその可動トラップ（３）の終端（３０）を拡大して例示した図である。
たとえばこの図１に例示した水洗便器の場合にも、図５および図６と同様の動作構造を有しており、便器本体のボウル（４）から延びた排水路（５）に配設されるとともに外部排水管に連通するケース体（６）内に収容された可動トラップ（３）の回転軸（２）が、制御部に電気的に接続されて動作制御されるモータに連結され、モータの動作による回転軸（２）の回転にともなって可動トラップ（３）の自由端とした終端（３０）が上下方向に回転および反転可能とされている自動排出機構式の水洗便器を構成している。そして、その動作、すなわち、用便後の汚水、汚物の搬出排出は、図６と同様のプロセスとなる。
【００１４】
ただ、この発明では、図５〜７の従来の水洗便器とは異って、図１に例示したように、可動トラップ（３）の終端（３０）が上向きの位置にある初期通水時には、この終端（３０）が、回転方向のケース体（６）の内壁面側に傾いた位置になるようにしている。
このように傾けることにより、終端（３０）の開口は傾斜して、回転方向の下方の縁部より前方に優先的に汚水が流れ出すようにすることができる。図７（Ａ）の従来のように、横方向（ｂ）や後方（ｃ）への汚水の流れ出しは抑制されることになる。前方（ａ）への流出が優先する。
【００１５】
そして、図１の例においては、このような前方への流れは、その断面が円筒状の可動トラップ、すなわち蛇腹構造等により屈曲自在としたホース等からなる可動トラップの自由端としての終端（３０）が従来のように外周に突出するフランジ部を持つことがなく、しかも、回転および反転の方向に沿った上下部よりも中央部において膨出した円弧状とされていることによってより効果的になる。つまり、可動トラップ（３）の終端（３０）には、図１に拡大して例示したように、フランジ部がないだけでなく、前記円弧状の湾曲面が形成されているものとすると、汚水は、可動トラップ（３）の回転方向の下方縁部より流れ出し、その横方向への流れ出しや、後方への流れ出しは効果的に防止されることになる。
【００１６】
この場合の円弧状の終端（３０）は、たとえば蛇腹構造により屈曲柔軟性を付与したトラップホース（３１）の先端に、比較的硬質の樹脂製、あるいは金属製等の終端部材（３２）を取付けて密着させたものとして構成することができ、この硬質な終端部材（３２）には、回転軸（２）の回転を伝えるアーム部材の端部を取付け固定することができる。そしてこの発明では、以上の終端部材（３２）を用いたとしても、図１にも例示したように、トラップホース（３１）の外径（Ｄ1）と、この終端部材（３２）の外径（Ｄ2）とは寸法誤差や許容範囲を含めてほぼ等しくなるようにし、従来のように外周に突出するフランジを持つ構造とは本質的に異なるものとする。
【００１７】
図１の例における終端部材（３２）等に形成される可動トラップ（３）の終端（３０）は、前記のとおりの円弧状とされているため、この円弧状の湾曲面（３３）は、可動トラップ（３）が収容されているケース体（６）の内壁面に沿った形状を持っていると言ってもよい。
この円弧状の湾曲面（３３）は、可動トラップ（３）の自由端としての終端（３０）に形成されていることから、たとえば図２に終端部材（３２）を用いた場合として例示したように、極めて特徴のある形状となっている。
【００１８】
図１の例の可動トラップ（３）をその回転および反転の上下動に対して横方向から見た場合には、終端（３０）は、図１と同様の図２（Ａ）のように、円弧状の湾曲面（３３）を持っている。つまり、その端部の上下部よりも中央部（α）が膨出した形状を有している。一方、終端（３０）を、上から見た場合には、図２（Ｂ）のように、中央部（β）において湾曲に切欠かれた形状となっている。つまり湾曲切欠面（３４）が形成されているのである。
【００１９】
このことを、図２（Ｃ）の正面図としてみると、図２（Ａ）の中央部（α）は、円筒状の可動トラップ（３）の端部（３０）の左右の縁部に相当し、図２（Ｂ）の中央部（β）は上下の縁部に相当することがわかる。
以上のとおりの特徴のある可動トラップ（３）の端部（３０）の形状については、回転軸（２）を中心とする円弧状の湾曲面（３３）とすることが、円筒状の端部（３０）においてはおのずと湾曲切欠面（３４）が形成されていることを意味している。湾曲面（３３）の曲率をどの程度のものとするかは、便器の容量、つまり搬送排出容量かその速度、ケース体（６）の内壁面の形状や湾曲面（３３）との距離等を考慮して定めればよい。湾曲面（３３）は、たとえば、回転軸（２）を軸中心とする円弧状となるように形成してもよい。そして湾曲切欠面（３４）については、その切欠の大きさは、可動トラップ（３）の端部（３０）の径の大きさと、前記湾曲面（３３）の曲率によりおのずと定まるが、この定める大きさに限定されずに、切欠の曲率の大きさをより小さく、またはより大きく加工してもよいことは言うまでもない。
【００２０】
以上のような終端（３０）の形状により、たとえば図２からも明らかなように、左右縁部の中央部（α）は膨出し、上下縁部の中央部（β）は切欠かれた状態となることから、この終端（３０）では、可動トラップ（３）からの汚水は膨出されている左右の中央部（α）の存在によって流出がせき止められ、優先的に、中央部（β）が切欠かれた上下の縁部のうちの下方の縁部より流れ出ることがわかる。このことは、水洗便器の可動トラップ（３）の動きを示した図３によっても明らかである。
【００２１】
すなわち、図３は、通常の状態で初期通水時（Ａ）と、汚水排出時（Ｂ）、汚水および汚物排出時（Ｃ）を例示したものであるが、まず、図３（Ａ）の通常の初期通水時には、従来の図６に示したフランジを持つ可動トラップ（３）の場合のように汚水が横方向（ｂ）に流れ出ることはない。このことは、前記のように、可動トラップ（３）の終端（３０）において、膨出されている左右縁部の中央部（α）によって汚水の横方向への流出がせき止められることになる。
【００２２】
ただ、この初期通水時には、中央部（β）において切欠かれた終端（３０）の上方の縁部からは、下方の縁部と同様に、すなわち従来の図７（Ａ）における前方（ａ）への流出とともに後方（ｃ）にも流出することが考えられる。しかしながら、図７（Ａ）における後方（ｃ）への流出を完全に防止するためには、終端（３０）の上方の縁部の切欠き深さを、下方の縁部よりも小さくするか、あるいは、上下縁部の切欠き深さが同等であっても、図１並びに図３（Ａ）に例示したように、初期通水時の可動トラップ（３）は、その終端（３０）が、ケース体（６）内壁面側に傾いた位置に配置されるようにすることで、上方の縁部からの後方への流出を防ぎ、優先的に、下方の縁部からの、ケース体（６）の内壁に向っての前方（ａ）に汚水が流れ出るようにすることができる。
【００２３】
また、場合によっては、可動トラップ（３）の終端（３０）では、前記の下方の縁部にのみ湾曲切欠きを設け、ここからのみ、前方（ａ）に汚水が流れ出るようにしてもよい。
なお、終端（３０）における上下縁部での湾曲切欠きについては、湾曲でなく、鋭角または鈍角での切欠きとすることも考えられる。しかしながら、汚物やトイレットペーパーの排出の観点からは、なめらかな曲面としての湾曲切欠きとするのが適当である。
【００２４】
以上のように、たとえば図３（Ａ）のように可動トラップ（３）の終端（３０）を前方へ傾けておくことや湾曲面（３３）の形成等の手段により、この発明の水洗便器では初期通水時において、従来のように終端（３０）から横方向へ汚水が流れ出ることを防止するだけでなく、後方へ汚水が流れ出ることも防止することができる。
【００２５】
そして、この発明の水洗便器では、図３（Ｂ）にも例示したように、汚水が可動トラップ（３）の終端（３０）の横方向に流れ出ることを、前記のとおりの左右縁部の膨出した中央部（α）の存在によって防止し、しかも、外周に突出するフランジのない終端（３０）の前記湾曲面（３３）をケース体（６）の内壁面に沿うものとして両者の間の距離を調整し、流れ出た汚水が横方向に流れるスペースを小さくすることができる。このため、溜め水や洗浄水のほとんどを汚物、トイレットペーパーの搬出、排出に使用することができることになる。
【００２６】
つまり、図３（Ａ）（Ｂ）によっても明らかなように、この発明の水洗便器では、溜め水、洗浄水の有効利用によって汚物やトイレットペーパーの搬出、排出を効果的なものとし、しかも可動トラップ（３）の外周部やケース体（６）内壁等への汚物やトイレットペーパーの付着による不都合も生じないことになる。
しかもまた、この発明の水洗便器では、図３（Ｃ）からも明らかなように、汚物やトイレットペーパーの排出から可動トラップ（３）を反転させて図３（Ａ）の位置に戻す際に、可動トラップ（３）の終端（３０）には従来のようにフランジが設けられておらず、しかも湾曲面（３３）や湾曲切欠面（３４）を設けているため、汚物やトイレットペーパーをかき上げるという問題は全く生じない。そして、図３（Ｃ）にも例示されているように、可動トラップ（３）の終端（３０）が下向き位置にある汚物排出時に、その最大下げ位置が、ケース（６）の外部排水管連結部よりも反転方向のケース体（６）内壁面側に傾いた位置に配置されるようにすることで、汚物やトイレットペーパーのかき上げが抑えられることにもなる。つまり、この傾きにより、終端（３０）が汚水に浸漬されることを少くすることができ、結果として汚物やトイレットペーパーのかき上が防止されることになる。
【００２７】
このようなことは、前記のとおり、可動トラップ（３）の終端（３０）にフランジを設けることなしに、しかも湾曲面（３３）を形成するとの形態と組合わせることにより、より効果的となる。
なお、たとえば以上の例のように、この出願の発明の水洗便器が構成されるが、可動トラップ（３）とこれが収容されるケース体（６）が、できるだけ容積が小さくてコンパクトなものとされ、しかも製造コスト面でも有利であることが好ましいことは言うまでもない。
【００２８】
この観点から付言するとすれば、ケース体（６）については、その成形について、樹脂等による成形のための割りを適切に定めることが望まれる。
ケース体（６）の量産のためには次の点が考慮されねばならない。
（Ｉ）型形状・・・抜き方向が多数になる、抜けない形状では困る
（ＩＩ）コンパクト形状・・・便器内に収まるようなるべくコンパクトにする必要がある
（ＩＩＩ）封臭性・・・軸に割目をつけると摺動の際、臭気が漏れてしまう可能性がでてくる
（ＩＶ）流動性・・・汚水がシュート内で詰まらないよう流れやすい形状にする必要がある
（ＩＶ）を前提に考える必要があるが、（Ｉ）の点を考えれば、たとえば図４において、ケース体（６）の最大出張り位置に相当するラインＡより下のラインで割ることはできない。抜くことが難しくなるからである。一方、（ＩＩＩ）の点を考慮すれば、抜くことは容易であるもののラインＢで割ることはできない。そこで、（ＩＩ）の点を加味すると、ラインＡにおいて割ることが最適であると結論づけられる。このようにラインＡで割れば、最もコンパクトな形状として、材料、製造コストを抑えてケース体（６）を製造することができることになる。
【００２９】
たとえば以上のケース体（６）のように、この発明の水洗便器の構造や細部の部材製造についてはさらに様々な態様が可能であることは言うまでもない。
そして、いずれの態様においても、この出願の発明により、実施例としても説明したとおりの優れた性能の自動排出機構式の水洗便器が提供されることになる。
【００３０】
【発明の効果】
以上詳しく説明したとおり、この出願の発明によれば、可動トラップ終端でのその開口から横方向や、さらには後方への汚水の流れ出しが防止され、溜め水、洗浄水のほとんどが汚物やトイレットペーパーの搬出、排出に有効に利用されるとともに、可動トラップ外周部等へのそれらの付着も防止されることになる。
【００３１】
また、汚物排出からの可動トラップの反転時に汚物やトイレットペーパーをかき上げるという問題も生じないことになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】発明の実施例を示した水洗便器の縦断面図と可動トラップの終端部材の一部断面を示した側面図である。
【図２】図１における可動トラップ終端部材の一部断面側面図と、一部断面平面図並びに正面図である。
【図３】図１の水洗便器の可動トラップ動作を示した縦断面図である。
【図４】ケース体の割りを例示した断面図である。
【図５】従来の水洗便器の縦断面図である。
【図６】図５とは反対側から見た縦断面図である。
【図７】従来の水洗便器の可動トラップの動作を示した縦断面図である。
【符号の説明】
１  モータ
２  回転軸
３  可動トラップ
４  ボウル
５  排水路
６  ケース体
７  リム
８  電磁弁
９  制御部
３０  終端
３１  トラップホース
３２  終端部材
３３  湾曲面
３４  湾曲切欠面
ａ  前方
ｂ  横方向
ｃ  後方
α、β  中央部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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