(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
便器への送水口を開閉する回転軸と、
モータの駆動力を上記回転軸に伝達すべき回転体と、
手動操作によって回転力を上記回転軸に伝達することができかつ上記回転軸と回転体相互間に係脱することができる手動操作部材と、
上記回転軸と回転体相互間に上記手動操作部材が係合するように上記手動操作部材を付勢する付勢部材とを有してなり、
上記回転体は上記回転軸の外周に相対回転可能に嵌められ、
上記手動操作部材は、回転軸および回転体の一端側においてこれらの半径方向に移動することによって上記回転軸と回転体相互間に係脱するように構成され、上記付勢部材による付勢力で半径方向に退避することにより上記回転軸と回転体相互間に係合し、上記付勢部材による付勢力に抗して半径方向に移動させることにより上記回転体との係合が外れ手動操作により上記回転軸にのみが回転するように構成され、
手動操作により回転した上記回転軸を原位置に復帰させる復帰ばねを有していることを特徴とするロータンクの送水口開閉装置。
【請求項２】
復帰ばねは、回転軸と回転体との間に掛けられていて、モータによって回転体が回転駆動されるときは上記復帰ばねの付勢力がモータの負荷とならないことを特徴とする請求項１記載のロータンクの送水口開閉装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、便器に供給する洗浄水を溜めるロータンクにおける送水口開閉装置に関するもので、特に、節水を目的として電動力により自動的に送水口を開閉するものにおいて、電動力による自動開閉装置が故障した場合などの緊急時に、手動操作によって送水口を開閉することができるようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
節水のために、水洗便所の便器に洗浄水を供給するロータンクの送水口を電動力により自動的に開閉する装置が提案されている。かかる装置をロータンクに装着すれば、人が便所に入ったことを検知し、かつ、人が便所から出たことを検知したときに送水口を自動的に開放することができる。そのため、手動操作でやたらに送水することはできず、節水に役立つ。また、例えば、便所に人が入ったことを検知して時間の計測を開始し、用を済ませて人が便所から出るまでの時間によって小便であるかまたは大便であるかを判断し、この判断に応じて送水口を開く時間の長さを調節し、状況に応じた量だけ送水することができるので、この点からも節水に役立つ。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、電動力によってのみ送水口を開閉するものにあっては、停電した場合、あるいは電動による送水口開閉装置が故障した場合など、緊急事態が発生した場合は、洗浄水を供給することができないという不具合が生じる。
かかる不具合が生じないように、電動による送水口開閉装置とともに手動操作による送水口開閉装置を併設することも考えられる。しかし、単に手動操作による送水口開閉装置を併設するというだけでは、頻繁に手動操作によって送水される可能性があり、節水の目的が達成されない。
【０００４】
本発明は、以上のような従来技術の問題点を解消するためになされたもので、電動力によってロータンクの送水口を開閉することができるようにしたものにおいて、電動力による送水口の開閉が不能になった場合に、手動操作で送水口を開閉することができるようにするとともに、手動操作の場合は、動作を加えることによって送水口を開くことができるようにして、無闇に送水できないようにしたロータンクの送水口開閉装置を提供することを目的とする。
【０００５】
本発明はまた、送水口開閉のための手動操作部は、目立たないような構成にすることを可能にし、もって、手動操作により無闇に送水することができないようにしたロータンクの送水口開閉装置を提供することを目的とする。
【０００６】
本発明はまた、手動操作による送水口開閉機構を並設したことが、電動力による送水口開閉機構の駆動源であるモータに余分な負荷がかからないようにしたロータンクの送水口開閉装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明にかかるロータンクの送水口開閉装置の実施形態について説明する。
図１ないし図３において、符号１０は本発明装置を取り付けるロータンクの一部を示している。ロータンク１０の一側部には、送水口を外部から開閉操作するための回転軸１４をロータンク１０内部に向かって伸ばすための孔が設けられている。この孔には、ロータンク１０の一側部外側面にケース１２の管軸部２８が挿入され、ロータンク１０の内側から上記管軸部２８に固定ナット１３がねじ込まれることによってケース１２がロータンク１０に固定されている。上記管軸部２８内に回転軸１４が挿入されている。
【０００８】
回転軸１４の先端部には、図３に示すようにプーリ８４が嵌合されセットスクリュー８１により回転軸１４に固着されていて、プーリ８４には鎖８６の一端側が巻き付けられている。鎖８６の他端側はロータンク１０の図示されない送水口を開閉する弁体に連結されている。この弁体は例えば球体をなしていて、回転軸１４の回転によって鎖８６がプーリ８４に巻き上げられると上記弁体が送水口を開放し、ロータンク１０に溜められていた水が便器に供給され、便器が洗浄されるようになっている。回転軸１４が逆転すると、プーリ８４、鎖８６、上記弁体が原位置に復帰して送水口が閉じられ、給水が停止する。プーリ８４はセットスクリュー８１によって回転軸１４の任意の位置に固定することができるようになっており、回転軸１４の長さは、あらゆる仕様のロータンク１０に対応できるように長めに作られている。回転軸１４は、これをロータンク１０に設置するとき、そのロータンク１０の仕様に応じて、余分な長さ部分を切断することができるようになっている。
なお、回転軸１４はその先端部がＬ字状に曲がっていて、このＬ字状先端部に鎖８６の一端部が連結されている、いわゆるアーム形式のものであってもよい。
【０００９】
上記回転軸１４には、上記管軸部２８で覆われる部分に、図８に示すように周溝２２が形成されていて、この週溝２２にはオーリング２４が嵌められ、回転軸１４と管軸部２８との間の防水が図られている。回転軸１４は、基部側、すなわちケース１２側において鍔部１６を有し、鍔部１６に続いて円柱状の軸部１８を有し、さらに、図８、図９に示すように、基部端面側に形成された一対の突堤１９、１９と、この突堤１９、１９で挟まれた半径方向のガイド溝２１と、このガイド溝２１内に軸線方向に突出して一体成形された円柱状ガイド軸２０とを有している。上記鍔部１６は、ケース１２の内底部に隆起して円形に一体成形された突堤１７に当たって、回転軸１４の軸方向一方側の位置規制がなされている。
【００１０】
回転軸１４の上記軸部１８の外周側には回転体３０がお互いに回転可能に嵌められている。図６、図７にも示すように、回転体３０は、軸方向一端側の鍔状の部分に形成されたウオーム歯車３２、中心軸線に対し直交する面をなす段部３４、軸方向他端側に一体成形された部分円弧状の突堤３５、３６、この突堤３５、３６に形成された切り欠き部３８、この切り欠き部３８に対向する位置で突堤３５の一部を半径方向に後退させた凹部４０、軸方向中間部分において外周面の一部を外方に突出させてなるカム面４２を有している。回転体３０の一端面は上記回転軸１４の鍔部１６に当たって、回転体３０の軸方向一方側の位置規制がなされている。
【００１１】
上記突堤３５の面は他方の突堤３６の面よりも高くなっている。上記凹部４０は突堤３５の一部を半径方向に後退させて形成されているため、凹部４０を画する壁の上面も突堤３６の面よりも高くなっている。そして、凹部４０を画する壁の周方向の端面は、後で説明する手動操作部材５０の手動操作による回転位置を規制するストッパ４１となっている。また、突堤３５の上記切り欠き部３８側の端面も、手動操作部材５０の逆転を阻止するストッパとして機能するようになっている。
【００１２】
ケース１２内には駆動源としてのモータ６４が取り付けられていて、モータ６４の出力軸６２に取り付けられたウオ−ム６０が回転体３０の上記ウオーム歯車３２に噛み合っている。従って、モータ６４の回転力がウオ−ム６０とウオーム歯車３２とで減速されて回転体３０に伝達され、モータ６４の正逆回転により回転体３０が正逆回転するようになっている。
【００１３】
回転軸１４の基端部端面に形成された前記ガイド溝２１には、手動操作部材５０がガイド溝２１に沿って移動可能に嵌められている。手動操作部材５０はまた、回転体３０の基端部端面に形成された前記切り欠き部３８にも嵌まっており、さらに、回転体３０の上記切り欠き部３８との対向位置に形成されている凹部４０に嵌まることができるように構成されている。手動操作部材５０は、図１０、図１１に示すように、外観が直方体に近い形の本体部分と、この本体部分の一端部から直角方向に突出した円柱状のつまみ５２と、本体部分にその長手方向に形成された長孔５４と、本体部分の上記回転軸１４および回転体３０との摺接側に矩形状に形成された切り欠き部５６とを有してなる。
【００１４】
手動操作部材５０の上記切り欠き部５６の幅と高さは、上記回転体３０の突堤３６の幅と高さよりも大きくなっていて、切り欠き部５６が突堤３６の周方向一端面と対峙した状態で回転軸１４とともに手動操作部材５０を突堤３６の方に回転させれば、切り欠き部５６が突堤３６を跨いだ状態で手動操作部材５０を回転させることができるようになっている。また、手動操作部材５０は、本体部分の回転軸１４および回転体３０との摺接側が抉られることによって形成された長方形状の凹陥部５７を有している。
【００１５】
手動操作部材５０の上記長孔５４は回転軸１４の前記ガイド軸２０に嵌まり、長孔５４とガイド軸２０との空間的な余裕の範囲内で、ガイド溝２１にガイドされ、さらに、回転体３０の切り欠き部３８にガイドされて、手動操作部材５０が回転軸１４および回転体３０の半径方向に移動することができるようになっている。手動操作部材５０の上記凹陥部５７側からつまみ５２の方に向かってねじ７４がねじ込まれていて、このねじ７４と上記ガイド軸２０との間に付勢部材としての引っ張りばね７６が掛けられている。引っ張りばね７６は手動操作部材５０の上記凹陥部５７内にある。
【００１６】
手動操作部材５０が操作されない通常の状態では、ばね７６の付勢力で手動操作部材５０はその後端部が回転体３０の凹部４０に嵌まる位置まで後退している。この後退位置では、手動操作部材５０が回転軸１４と回転体３０の両者を半径方向に横切って位置し、手動操作部材５０が回転軸１４の突堤１９、１９に係合し、かつ、回転体３０の突堤３６に係合することにより、回転軸１４と回転体３０が一緒に回転するようになっている。
【００１７】
一方、手動操作部材５０のつまみ５２をつまんで、手動操作部材５０をばね７６の付勢力に抗して回転軸１４および回転体３０の半径方向に移動させると、手動操作部材５０の後端部が回転体３０の凹部４０から逃げるとともに、手動操作部材５０の切り欠き部５６が回転体３０の突堤３６と対峙する位置になり、手動操作部材５０と回転体３０との係合が外れ、この状態で手動操作部材５０を図５、図６において反時計方向に回転させても、回転力が回転体３０に伝達されず、回転軸１４のみが回転するようになっている。なお、手動操作部材５０と回転体３０との係合が外れた状態で、手動操作部材５０を図５、図６において時計方向に逆回転させようとすると、手動操作部材５０の一側面５１が上記突堤３５周方向一端面に当たり、逆回転が阻止されるようになっている。
【００１８】
図１、図２に示すように、回転軸１４の前記鍔部１６には外周面側からねじ６６がねじ込まれ、回転体３０の一端面外周寄りにおいてねじ６８がねじ込まれ、これらのねじ６６、６８にはコイルばねからなる復帰ばね７０の一端と他端が掛けられている。復帰ばね７０は、回転軸１４の鍔部１６の外周面に沿って部分円弧状に存在している。復帰ばね７０は、回転体３０に対して回転軸１４が相対回転したとき、より具体的には図２において回転軸１４が半時計方向に回転したときに付勢され、回転軸１４を原位置に回転復帰させる働きをする。これに対して、回転軸１４と回転体３０とが一体的に回転するときは、復帰ばね７０も付勢されることなく一体的に回転するだけである。
【００１９】
上記のように回転軸１４と回転体３０とが一体的に回転するのは、モータ６４の駆動力で回転軸１４が自動的に回転駆動される場合である。この場合、回転範囲を規制する必要があるので、図４に示すように回転体３０のカム面４２の回転移動通路に、原位置を検出するスイッチ８８と、停止位置を検出するスイッチ９０とが配置されている。これらのスイッチ８８、９０が上記カム面４２を検出する範囲で回転体３０が回転駆動されるようになっている。
【００２０】
前記ケース１２にはカバー７８が被せられている。カバー７８は回転体３０の突堤３６の部分を外方に突出させるための孔を有するとともに、この孔の周囲に回転体３０の前記段部３４に対向する突堤を有していて、この突堤が回転体３０の他端側の位置を規制している。
【００２１】
カバー７８から外方に突出している回転体３０および回転軸１４の他端部、さらには手動操作部材５０の本体部分は別のカバー８０で覆われている。カバー８０は、図１２、図１３に示すようなカップ状の部品で、前記ガイド溝２１などとともに手動操作部材５０の移動をガイドするガイド溝８２と、手動操作部材５０のつまみ５２の一部を受け入れることができる半円形の凹部８４を有してなる。カバー８０は、回転体３０の他端部外周側にこれを覆って配置され、この状態で、カバー８０を貫通させたねじ７２を回転軸１４の前記ガイド軸２０にねじ込むことによって回転体３０と実質一体に取り付けられている。手動操作部材５０が付勢部材７６の付勢力で移動した状態では、つまみ５２の周方向の約半分がカバー８０の凹部８４に嵌まり、つまみ５２の存在があまり目立たないようになっている。
【００２２】
次に、上記実施形態の動作を、本装置を有するロータンクが便所に設置されていることを想定して説明する。本装置が原位置にあって動作していない状態では、上記のように手動操作部材５０が付勢部材７６の付勢力で移動し、手動操作部材５０が回転軸１４と回転体３０の両者を半径方向に横切って位置し、回転体３０と回転軸１４の相互間に係合して回転体３０と回転軸１４とが一緒に回転し得る状態になっている。この状態において、例えば適宜のセンサが便所に人が入りかつ出て行ったことを検知すると、モータ６４が起動され、ウオーム６０とウオーム歯車３２の噛み合いによって回転体３０が図２、図４において反時計方向に、約１５０°回転駆動され、回転体３０のカム面４２がスイッチ９０を作動させて停止する。この回転体３０と一体に図３に示すプーリ８４が回転駆動されて鎖８６が巻き上げられ、弁体がロータンクの送水口を開放し、便器に洗浄水を流す。上記のように、回転体３０と回転軸１４とが一緒に回転するため、復帰ばね７０も一体的に移動し、復帰ばね７０が付勢されることはないから、モータ６４に復帰ばね７０の付勢力が余分な負荷として加わることはない。
【００２３】
弁体が上記送水口を開放している時間は、人が便所にとどまっていた時間の長短によって異なる。人が便所にとどまっていた時間が一定以上であれば大便の用をたしたものとして比較的長い時間送水し、人が便所にとどまっていた時間が一定以下であれば小便の用をたしたものとして比較的短い時間送水する。送水時間の長短はタイマによって制御することができる。所定時間送水すると、モータ６４が逆転側に起動され、回転体３０が図２、図４において時計方向に回転駆動される。回転体３０が原回転位置まで戻ると、図４に示すスイッチ８８を回転体３０のカム面４２が作動させ、モータ６４を停止させて回転体３０の回転を停止させる。ここにおいて弁体がロータンクの送水口を閉鎖し、便器への洗浄水の供給を停止する。
【００２４】
次に、停電、電動駆動機構の故障その他のトラブルによって自動的な送水ができないときは、手動操作部材５０を以下に説明するように操作すれば手動的に送水することができる。まず、手動操作部材５０のつまみ５２をつまんで、付勢部材７６の付勢力に抗して手動操作部材５０を回転体３０および回転軸１４の半径方向にスライドさせて引き出す。こうすることによって、手動操作部材５０の後端部が回転体３０の凹部４０から抜け出し、手動操作部材５０の切り欠き部５６が回転体３０の突堤３６と対峙する位置になる。そこでこの状態を保ったまま、次に、手動操作部材５０を、回転軸１４の中心軸線を中心にして図５に示すようにほぼ１５０°の範囲で反時計方向に回転させる。このほぼ１５０°の回転範囲は、図１０、図１１に示す手動操作部材５０の側面５３が、図６に示す回転体３０のストッパ４１に当接することのより規制される。
【００２５】
上記手動操作部材５０の回転時は、切り欠き部５６が回転体３０の突堤３６と対峙しているため、回転軸１４と回転体３０との係合は外れた状態になっており、回転軸１４のみが回転して回転体３０は回転しない。仮に、手動的な回転操作時も回転軸１４と回転体３０とが係合しているとすれば、ウオーム６０とウオーム歯車３２との噛み合い、およびモータ６４が抵抗となって事実上手動操作部材５０を回転させることは困難であり、無理に回転させようとすると、部材同士の係合部や噛み合い部に無理な力が加わり、故障の原因を作ってしまうことになる。
【００２６】
その点、図示の実施形態では、手動操作部材５０の上記の操作によって回転軸１４のみを回転させるようになっているため、弱い力で、どこにも無理な力がかかることなく回転操作することができる。また、回転体３０は回転せず、回転軸１４のみが回転するため、復帰ばね７０が付勢される。さらに、手動操作部材５０の切り欠き部５６が回転体３０の突堤３６を跨いでいるため、付勢部材７６の付勢力による手動操作部材５０の原位置への復帰が、手動操作部材５０の切り欠き部５６と回転体３０の突堤３６との係合によって阻止される。
【００２７】
上記のような手動操作部材５０の回転操作により回転軸１４が回転すると、前述のようなモータによる回転駆動時と同様にロータンクの送水弁が開放され、洗浄水が便器に供給される。送水弁を開放している時間は手動操作部材５０を手動的に操作している者が任意に決める。手動操作部材５０の操作を停止すると、復帰ばね７０の付勢力で手動操作部材５０および回転軸１４が原回転位置に向かって回転復帰する。さらに、原位置に回転復帰することによって手動操作部材５０の切り欠き部５６と回転体３０の突堤３６との係合が外れるため、付勢部材７６の付勢力によって手動操作部材５０が半径方向にスライドし、回転軸１４と回転体３０相互間を係合させる原位置に復帰する。
【００２８】
以上説明した実施形態によれば、何らかのトラブルによって電動力によるロータンクの送水口の開閉動作を行うことができないとき、手動操作部材５０を操作することによって手動的に送水口の開閉動作を行うことが可能になるとともに、手動操作部材５０を操作する場合は、これを一旦半径方向にスライドさせるという操作を行い、この操作を維持したまま次に手動操作部材５０を回転操作する必要があるため、手動操作による送水が無闇に行われることを防止することができる。また、手動操作部材５０は、通常は回転軸１４、回転体３０の半径方向にスライドして後退しているので、目立たないような構成にすることができ、この点からも手動操作による送水が無闇に行われることを防止することができる。
【００２９】
手動操作部材５０の手動操作により送水を行う場合は、手動操作部材５０を回転軸１４、回転体３０の半径方向にスライドさせて回転体３０との係合を外すため、回転軸１４のみが回転し、回転体３０からモータ６４に至る動力伝達系は回転に対する抵抗とはならず、比較的小さな力量で手動操作することができる。
【００３０】
手動により回転操作した手動操作部材５０を回転復帰させる復帰ばね７０は、手動操作部材５０とともに回転する回転軸１４と回転体３０との間に掛けられているため、手動操作時にのみ付勢され、電動力による駆動時には付勢されないから、電動力で駆動するとき、復帰ばね７０の付勢力が余分な負荷として加わることがない。
【００３１】
以上説明した実施形態では、手動操作部材５０のスライドをガイドするガイド軸２０が回転軸１４と一体に形成されていたが、ガイド軸２０と同等の機能を有するガイド軸をカバー８０と一体に形成してもよい。図１２、図１３に鎖線２０Ａで示しているのがそれで、ほぼカップ型をしたカバー８０の天井部中央から円柱状のガイド軸２０Ａが軸線方向に一体に延びている。手動操作部材５０の本体部分および回転体３０の端部をカバー８０で覆った状態で、手動操作部材５０の長孔５４をガイド軸２０Ａが貫通し、付勢部材７６の一端がガイド軸２０Ａに掛けられている。この状態でカバー８０の外側からガイド軸２０Ａの中心孔にねじ７２を通し、ねじ７２を回転軸１４にねじ込むことにより、カバー８０が回転軸１４に実質一体に取り付けられている。なお、図１３に示すように、ガイド軸２０Ａの外周の一部が手動操作部材５０のスライド方向に平行に削られていて、この平行平面に沿って手動操作部材５０の長孔５４が嵌まり、手動操作部材５０のスライドがガイドされるようになっている。
そのほか、各請求項に記載されている技術思想を逸脱しない範囲で設計変更することができる。
【００３２】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、何らかのトラブルによって電動力によるロータンクの送水口の開閉動作を行うことができないとき、手動操作部材を操作することによって手動的に送水口の開閉動作を行うことが可能になるとともに、手動操作部材を操作する場合は、一旦操作部材と回転体との係合を外す操作を行い、この係合が外れたまま次に手動操作部材を操作して回転力を回転軸に伝達する必要があるため、手動操作による送水が無闇に行われることを防止することができる。
また、手動操作部材が、付勢力により回転軸および回転体の半径方向に退避するため、手動操作部材の存在が目立たず、この点からも手動操作による送水が無闇に行われることを防止することができる。
【００３４】
請求項２記載の発明によれば、手動操作された手動操作部材を復帰するための復帰ばねは、回転軸と回転体との間に掛けられているため、モータによって回転体が回転駆動されるときは上記復帰ばねの付勢力がモータの負荷として余分にかかることがなく、低出力で小型のモータを用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるロータンクの送水口開閉装置の実施形態を示す要部の断面正面図である。
【図２】上記実施形態の一部断面平面図である。
【図３】上記実施形態の全体を示す断面正面図である。
【図４】上記実施形態の電動力による動力伝達系を示す平面図である。
【図５】上記実施形態の手動操作部を示す平面図である。
【図６】上記実施形態中の回転体を示す平面図である。
【図７】同上回転体の縦断面図である。
【図８】上記実施形態中の回転軸を一部省略して示す正面図である。
【図９】同上回転軸の平面図である。
【図１０】上記実施形態中の手動操作部材を示す平面図である。
【図１１】同上手動操作部材の正面図である。
【図１２】上記実施形態中のカバーを示す正面図である。
【図１３】同上カバーの平面図である。
【符号の説明】
１４  回転軸
３０  回転体
５０  手動操作部材
６４  モータ
７０  復帰ばね
７６  付勢部材
【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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【図８】
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【図９】
0003644935.tif 000010
【図１０】
0003644935.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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