(57)【要約】【課題】吐水操作が阻止された状態であっても止水操作は行うことができる水栓を提供することを目的とする【解決手段】本発明の水栓１０は、通水路を開閉するバルブ３０と、バルブ３０を移動させて通水路の開閉を行うハンドル４０と、止水方向にのみバルブ３０を移動させることができるロック状態と、止水方向および吐水方向のいずれにもバルブ３０を移動させることができるアンロック状態とを切り替えるロック機構５０と、を備えることを特徴とする。【選択図】図２
2019019512.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通水路を開閉するバルブと、
前記バルブを移動させて前記通水路の開閉を行うハンドルと、
止水方向にのみ前記バルブを移動させることができるロック状態と、止水方向および吐水方向のいずれにも前記バルブを移動させることができるアンロック状態とを切り替えるロック機構と、
を備えることを特徴とする水栓。
【請求項２】
前記ロック機構は、
前記バルブおよび前記ハンドルと共に回転可能なラチェット歯と、
前記ラチェット歯に係合可能なラチェット爪と、
前記ラチェット爪を前記ラチェット歯に向けて付勢する弾性部材と、
前記ラチェット爪を移動させ、前記ラチェット歯と前記ラチェット爪とを係合および係合解除させる移動手段と、
を備え、
前記ラチェット歯と前記ラチェット爪とが係合状態のとき、前記ロック状態となり、前記ラチェット歯と前記ラチェット爪とが係合解除状態のとき、前記アンロック状態となる、
請求項１に記載の水栓。
【請求項３】
前記ロック機構は、前記移動手段を駆動する駆動手段をさらに備え、
前記水栓は、前記駆動手段と電気的に接続された電源と、前記駆動手段を制御する制御手段とをさらに備え、
前記制御手段は、情報端末と信号を送受信する通信部を備え、
前記制御手段は、前記情報端末から送信された信号によって前記駆動手段を駆動させる、
請求項２に記載の水栓。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロック機構付き水栓に関する。
【背景技術】
【０００２】
建物の屋外には、水道の蛇口が設置されていることがある。このような水道は、盗水の危険にさらされている。そのため、水道の蛇口に盗水を防止するための装置を取り付けることが行われている。
【０００３】
特許文献１には、ダイヤル式錠を備えた盗水防止用止水栓錠が開示されている。当該盗水防止用止水栓錠では、ダイヤル式錠を取り外さなければ、止水栓の弁軸にハンドルを取り付けることができない。そのため、ダイヤル式錠が取り付けられた状態では、吐水操作および止水操作の両方ができないようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−０６５２１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の盗水防止用止水栓錠では、ダイヤル式錠が取り付けられた状態で吐出口から水が漏れている場合、止水するためには、一度ダイヤル式錠を取り外さなければならず、手間が掛かるという問題がある。
【０００６】
本発明は、吐水操作が規制された状態であっても止水操作は行うことができる水栓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】
【０００７】
本発明の水栓は、通水路を開閉するバルブと、前記バルブを移動させて前記通水路の開閉を行うハンドルと、止水方向にのみ前記バルブを移動させることができるロック状態と、止水方向および吐水方向のいずれにも前記バルブを移動させることができるアンロック状態とを切り替えるロック機構と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明の水栓において、前記ロック機構は、前記バルブおよび前記ハンドルと共に回転可能なラチェット歯と、前記ラチェット歯に係合可能なラチェット爪と、前記ラチェット爪を前記ラチェット歯に向けて付勢する弾性部材と、前記ラチェット爪を移動させ、前記ラチェット歯と前記ラチェット爪とを係合および係合解除させる移動手段と、を備え、前記ラチェット歯と前記ラチェット爪とが係合状態のとき、前記ロック状態となり、前記ラチェット歯と前記ラチェット爪とが係合解除状態のとき、前記アンロック状態となることが好ましい。
【０００９】
本発明の水栓において、前記ロック機構は、前記移動手段を駆動する駆動手段をさらに備え、前記水栓は、前記駆動手段と電気的に接続された電源と、前記駆動手段を制御する制御手段とをさらに備え、前記制御手段は、情報端末と信号を送受信する通信部を備え、前記制御手段は、前記情報端末から送信された信号によって前記駆動手段を駆動させることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の水栓では、ロック機構によって、吐水操作が規制されたロック状態と、吐水操作が許容されたアンロック状態とを切り替えることができる。ロック状態のとき、吐水方向（通水路が開となる方向）にバルブを移動させることはできない。したがって、盗水を防止することができる。一方、ロック状態であっても、バルブを止水方向（通水路が閉となる方向）に移動させることはできる。そのため、水が漏れている場合、バルブ（ハンドル）を止水方向に移動させるだけで、止水を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】水栓の斜視図である。
【図２】水栓の分解斜視図である。
【図３】ロック状態を表す透視概略平面図であり、（ａ）はハンドルを吐水方向に回転させた状態を表し、（ｂ）はハンドルを止水方向に回転させた状態を表す。
【図４】アンロック状態を表す透視概略平面図である。
【図５】水栓の制御手段の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明について図面を参照しながら説明する。なお、以下で説明する実施形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。本発明は、以下の実施形態に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００１３】
＜水栓の構造＞
図１は本発明の水栓１０の斜視図であり、図２は水栓１０の分解斜視図である。本発明の水栓１０は、水栓本体２０と、バルブ３０と、ハンドル４０と、ロック機構５０と、電源６０とを備える。
【００１４】
水栓本体２０は、水が流入する流入口２１と、水が吐出される吐出口２２と、電源６０を収容する電源収容部２３と、電源収容部２３を覆う電源カバー２４とを備えている。
【００１５】
水栓本体２０の上部には開口部２５が形成されており、開口部２５の内周面には雌ネジ２６が形成されている。開口部２５の周囲には、後述するモータ５５を収容するためのモータ収容部２７が形成されている。
【００１６】
水栓本体２０内には通水路（不図示）が設けられており、通水路は、流入口２１側の第一通水路と、吐出口２２側の第二通水路とから成る。第一通水路と第二通水路との間には、第一通水路と第二通水路とを連通させる開口を備えた弁座（不図示）が形成されている。流入口２１から流入した水は、第一通水路、弁座の開口、第二通水路の順に流れ、吐出口２２から吐出される。
【００１７】
バルブ３０は、軸部材３１と、軸部材３１の一方側に設けられ、通水路の弁座に離着座される弁体３２と、軸部材３１の他方側に設けられた連結部材３３と、を備えている。軸部材３１の軸方向略中央には、水栓本体２０の雌ネジ２６と螺合する雄ネジ３１１が形成されている。連結部材３３は筒状部材から構成されており、軸部材３１に相対回転不能に取り付けられている。連結部材３３の内周面には雌ネジ３３１が形成されている。連結部材３３の外周面には軸方向に延びる複数の凹凸（セレーション）３３２が周方向に形成されている。連結部材３３は、後述するラチェット歯部材５１の筒部内に挿入される。
【００１８】
バルブ３０は、軸部材３１の雄ネジ３１１を水栓本体２０の雌ネジ２６に螺合させることにより水栓本体２０に取り付けられる。これにより、バルブ３０は水栓本体２０に対して回転しながら軸方向に移動可能となる。そして、バルブ３０を軸方向に移動させることにより、弁体３２を弁座に離着座させることができる。弁体３２を弁座に着座させると弁座の開口が塞がれ、流入口２１から流入した水は弁体３２によって止められる。その結果、吐出口２２から水が吐出しないようになる。一方、弁体３２を弁座から離座させることにより弁座の開口が開かれる。その結果、第一通水路と第二通水路とが連通し、流入口２１から流入した水は吐出口２２から吐出されるようになる。
【００１９】
ハンドル４０は、有頂筒状部材から構成されており、頂部４１の略中央には開口部４２が形成されている。開口部４２にはボルト７０が挿入され、ボルト７０は連結部材３３の雌ネジ３３１と螺合される。これにより、ハンドル４０とバルブ３０とが連結され、ハンドル４０の回転操作に伴い、バルブ３０も回転する。
【００２０】
ロック機構５０は、ラチェット機構を有している。ロック機構５０は、ラチェット歯部材５１と、ラチェット歯止め５２と、線バネ５３と、カム５４と、モータ５５とを備えている。
【００２１】
モータ５５は、モータ収容部２７に収容されている。モータ５５にはパッキン５６を介してモータボックス５７が被せられる。モータボックス５７は、水栓本体２０にボルト等によって固定される。モータボックス５７には、ラチェット歯止め５２を取り付けるための開口部５７１、線バネ５３を取り付けるための開口部５７２、モータ５５の軸部を挿通させるための開口部５７３およびカム止め５７４が形成されている。カム止め５７４はモータボックス５７の上面から突出した段差部である。
【００２２】
モータ５５は、水栓本体２０の電源収容部２３に収容された電源６０と電気的に接続されている。本実施形態では、電源６０は、例えば充電式または非充電式乾電池などの携帯型電源である。なお、電源６０は携帯型電源に限定されない。
【００２３】
モータ５５の軸部は開口部５７３を通って、モータボックス５７の上面から突出している。モータボックス５７の上面にはカム５４が配置されており、カム５４はモータ５５の軸部に取り付けられている。これにより、カム５４はモータ５５の回転駆動に伴い回転する。カム５４はカム止め５７４に当接することでそれ以上回転しないようになっている。
【００２４】
ラチェット歯部材５１は、外周面全周にラチェット歯５１１が形成された筒状部材から構成されている。ラチェット歯部材５１の筒部内には、連結部材３３が挿入される。こうして、ハンドル４０とラチェット歯部材５１とは、ボルト７０および連結部材３３を介して間接的に連結される。連結部材３３の外周面には複数の凹凸３３２が形成されているため、連結部材３３の外周面とラチェット歯部材５１の内周面との間の摩擦力によって、連結部材３３とラチェット歯部材５１とは相対回転不能となっている。よって、ハンドル４０によりバルブ３０を回転させたとき、バルブ３０（ハンドル４０）とラチェット歯部材５１とは共に回転する。なお、連結部材３３とラチェット歯部材５１とは、別々の部材から構成するのではなく、一つの部材から構成されていてもよい。
【００２５】
ラチェット歯止め５２は、軸部材５２１と、ラチェット歯５１１に係合可能なラチェット爪５２２と、腕部５２３と、を有する。軸部材５２１は、モータボックス５７に形成された開口部５７１に挿入されている。そして、ラチェット歯止め５２は、モータボックス５７に対して回転可能に保持される。ラチェット爪５２２および腕部５２３は軸部材５２１の上部に形成されており、ラチェット爪５２２と腕部５２３とは略直角を成している。
【００２６】
線バネ５３は、略中央が屈曲された線状のバネから成る。線バネ５３は、一端がモータボックス５７の開口部５７２に挿入され、他端は腕部５２３の外面に形成された窪み部５２４に当接している。線バネ５３は、ラチェット爪５２２をラチェット歯５１１に向けて付勢している。
【００２７】
図３（ａ）および図３（ｂ）はロック状態を表す透視平面図である。図４は、アンロック状態を表す透視平面図である。
【００２８】
ロック機構５０は、モータ５５を回転駆動することにより、カム５４を回転させる。そして、回転するカム５４がラチェット歯止め５２の腕部５２３に当接することにより、ラチェット歯止め５２はカム５４と共に回転する。
【００２９】
図３（ａ）および（ｂ）に示す状態では、カム５４はラチェット歯止め５２に力を及ぼしておらず、ラチェット歯止め５２のラチェット爪５２２は線バネ５３によってラチェット歯５１１に向けて付勢され、ラチェット歯５１１とラチェット爪５２２とは係合している。
【００３０】
図３（ａ）に示すように、ラチェット歯５１１とラチェット爪５２２とが係合した状態で、吐水方向（図３（ａ）において矢印Ａで示す）にハンドル４０を回転させようとしたとき、ラチェット爪５２２がラチェット歯５１１に食い込む。そのため、ラチェット歯５１１はラチェット爪５２２を乗り越えることができず、ラチェット歯５１１は回転することができない。したがって、ラチェット歯５１１とラチェット爪５２２とが係合した状態では、ハンドル４０およびバルブ３０を吐水方向Ａに回転させることはできず、吐水を行うことはできない。
【００３１】
一方、図３（ｂ）に示すように、止水方向（図３（ｂ）において矢印Ｂで示す）にハンドル４０を回転させたとき、ラチェット歯５１１は、ラチェット爪５２２に作用する線バネ５３の弾性力に抗してラチェット爪５２２を乗り越え回転する。そのため、ハンドル４０およびバルブ３０を止水方向Ｂに回転させることができ、止水を行うことができる。
【００３２】
このように、ロック状態においては、バルブ３０（ハンドル４０）の吐水操作は規制されているが、止水操作は許容されている。
【００３３】
モータ５５を駆動し、カム５４を図３（ｂ）に示す矢印Ｃ方向に回転させる。カム５４はラチェット歯止め５２の腕部５２３に当接した後、線バネ５３の弾性力に抗してラチェット歯止め５２を図４に示す位置まで回転させる。図４に示す状態は、ラチェット歯５１１とラチェット爪５２２とが係合解除された状態であり、アンロック状態を表す。なお、カム５４は、例えば線バネ５３の弾性力、センサによるカム５４の位置の検出またはモータ５５の回転角度制御（ステッピングモータの使用）などにより、図４の位置で停止するよう制御されている。アンロック状態では、ラチェット歯５１１とラチェット爪５２２とは係合していないため、バルブ３０（ハンドル４０）を吐水方向Ａおよび止水方向Ｂのどちらへも回転させることができる。
【００３４】
なお、アンロック状態からロック状態に切り替えるためには、カム５４を図４に示す矢印Ｄの方向へ回転させる。カム５４が矢印Ｄ方向に回転すると、線バネ５３の弾性力（復元力）により、ラチェット歯止め５２は自動的に矢印Ｄ方向に回転し、ラチェット爪５２２はラチェット歯５１１と係合する。
【００３５】
このように、本発明の水栓１０は、ロック機構５０によって、バルブ３０およびハンドル４０を止水方向Ｂにのみ回転させることができる状態と、バルブ３０およびハンドル４０を吐水方向Ａおよび止水方向Ｂの両方に回転させることができる状態とに切り替えることができる。すなわち、水栓１０は、ロック状態では、吐水操作は規制されているが止水操作は許容されており、アンロック状態では、吐水操作および止水操作のいずれも許容されている。そのため、ロック状態において吐出口２２から水が吐出している場合でも、ハンドル４０を止水方向Ｂに回転させるだけで止水を行うことができる。水栓１０は、建物の屋外に設置される屋外用水栓として特に有用である。
【００３６】
＜水栓の構造の変形例＞
ロック状態において、止水方向にハンドル４０を回転させたときにはバルブ３０も共に回転するが、吐水方向にハンドル４０を回転させたときには、ハンドル４０とバルブ３０との連結が解除され、ハンドル４０のみが吐水方向に回転する（すなわち、ハンドル４０が空回りする）ようにしてもよい。この場合も、ハンドル４０を吐水方向に回転させてもバルブ３０は吐水方向には回転しないため、吐水操作は規制され、盗水を防止することができる。
【００３７】
＜水栓の制御システム＞
以下では、水栓１０のロック機構５０を制御するための制御システムについて説明する。水栓１０は、ロック機構５０を制御する制御手段８０をさらに備えている。制御手段８０は、水栓本体２０内に格納されている。ユーザが情報端末Ｓを操作して水栓１０に信号を送信することにより、制御手段８０によってロック機構５０のロック動作およびアンロック動作などが実行される。情報端末Ｓは、無線通信可能な情報端末であり、例えばスマートフォンやタブレットなどの携帯型情報端末が想定される。
【００３８】
図５に示すように、制御手段８０は、通信部８１と、制御部８２とを備える。
【００３９】
通信部８１は、情報端末Ｓとの間で無線通信または有線通信を行う。通信部８１は、情報端末Ｓによって水栓１０を遠隔操作できるよう、情報端末Ｓと無線通信可能であることが好ましい。通信部８１は、情報端末Ｓからの要求を制御部８２に送信する。通信部８１は、水栓１０の情報を情報端末Ｓに送信するよう双方向通信可能に構成されていてもよい。無線通信の方式としては、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの近距離無線通信が挙げられる。近距離無線通信とは数十ｍ以内の無線通信である。無線通信は移動体通信（例えば、４Ｇ）やＷｉ−Ｆｉ（登録商標）などであってもよい。
【００４０】
制御部８２は、水栓１０内の処理を制御する。制御部８２は、例えば、通信部８１からの信号によってモータ５５の駆動制御を行う。
【００４１】
通信部８１が情報端末Ｓからアンロック要求を受信すると、通信部８１はアンロック要求を制御部８２に送信する。制御部８１はアンロック要求を受信すると、モータ５５を駆動し、カム５４を図４に示すアンロック位置まで移動させる。こうして、ロック機構５０がアンロック状態となる。
【００４２】
一方、通信部８１が情報端末Ｓからロック要求を受信すると、通信部８１はロック要求を制御部８２に送信する。制御部８２はロック要求を受信すると、モータ５５を駆動し、カム５４を図３に示すロック位置まで移動させる。こうして、ロック機構５０がロック状態となる。
【００４３】
＜水栓の制御システムの変形例＞
制御手段８０は、ロック機構５０がロック状態であるかアンロック状態であるかを検出するためのセンサをさらに備えていてもよい。センサは特に限定されず、接触式センサであっても、または、光学センサなどの非接触式センサであってもよい。センサは、カム５４またはラチェット歯止め５２の位置を検出し、それによりロック状態であるかアンロック状態であるかを検出するようにしてもよい。
【００４４】
以下では、カム５４が図３に示すロック位置に存在することを検出する第一センサと、カム５４が図４に示すアンロック位置に存在することを検出する第二センサとを備えた水栓１０を例に挙げ説明する。
【００４５】
カム５４がロック位置にあることを第一センサが検出しているとき、制御部８２はモータ５５と電源６０との電気的接続を遮断する。また、水栓１０はロック状態であることを情報端末Ｓに送信する。水栓１０の通信部８１が情報端末Ｓからのアンロック要求を受信すると、制御部８２はモータ５５と電源６０とを電気的に接続すると共に、アンロック位置までカム５４を回転させる。第二センサがカム５４を検出すると、制御部８２はモータ５５と電源６０との電気的接続を遮断する。そして水栓１０はアンロック状態であることを情報端末Ｓに送信する。このようにすれば、ユーザは情報端末Ｓを介して、ロック機構５０がロック状態であるのかアンロック状態であるのかを知ることができる。
【００４６】
第一センサおよび第二センサの両方を使用するのではなく、第一センサまたは第二センサのいずれか一方のみを使用するようにしてもよい。この場合、制御手段８０はタイマをさらに備えていることが好ましい。例えば、第一センサのみを使用する場合、水栓１０が情報端末Ｓからアンロック要求を受信すると、水栓１０の制御部８２は、モータ５５と電源６０とを電気的に接続すると共に、モータ５５を駆動し、カム５４を回転させる。カム５４が回転することにより、第一センサがカム５４を検出しなくなる。そして、タイマにあらかじめ設定された所定時間が経過した後、制御部８２は自動的にモータ５５と電源６０との電気的接続を遮断する。そして水栓１０はアンロック状態であることを情報端末Ｓに送信する。タイマに設定する所定時間は、カム５４がロック位置からアンロック位置まで移動する時間をあらかじめ計測しておき、その時間以上の時間を設定する。アンロックの状態で、水栓１０がロック要求を受信すると、制御部８２はモータ５５を駆動させカム５４をロック位置まで移動させる。第一センサによってカム５４を検出すると、制御部８２はモータ５５と電源６０との電気的接続を遮断する。そして水栓１０はロック状態であることを情報端末Ｓに送信する。第二センサのみを使用した場合も、同様である。
【符号の説明】
【００４７】
１０        水栓
２０        水栓本体
３０        バルブ
４０        ハンドル
５０        ロック機構
５１        ラチェット歯部材
５１１      ラチェット歯
５２        ラチェット歯止め
５２１      軸部材
５２２      ラチェット爪
５２３      腕部
５３        線バネ（弾性部材）
５４        カム（移動手段）
５５        モータ（駆動手段）
６０        電源
７０        ボルト
８０        制御手段
８１        通信部
８２        制御部
Ｓ          情報端末
【図１】
2019019512.tif 000003
【図２】
2019019512.tif 000004
【図３】
2019019512.tif 000005
【図４】
2019019512.tif 000006
【図５】
2019019512.tif 000007