(57)【要約】【課題】大溜水面を備える便器の洗浄時に、ボウル面を洗浄するボウル洗浄水を給水管の供給圧力を利用して供給し、ボウル面の底部に設けたジェット孔からトラップに向けて噴出するジェット洗浄水をロータンクに貯溜した水の水頭圧を利用し供給する水洗便器において、電源を使用せずに小型で且つ節水性の高い水洗便器を実現する。【解決手段】ボウル洗浄水バルブとジェット洗浄水バルブを使用者の操作エネルギーによって開閉する第一手動機構部を備えた水洗便器であって、前記第一手動機構部は、前記ボウル洗浄水バルブとジェット洗浄水バルブとを駆動するカムを備えた回転体と、便器洗浄操作を行なう第一操作部と、この第一操作部のが操作されたエネルギーを蓄積するバネと、該バネに蓄積されたエネルギーを前記回転体に伝達するトルク伝達部と、前記回転体と連結され、エネルギー消費量を変化させ、前記回転体の速度を設定する速度設定手段と、を備えた。【選択図】　図２
2004108051.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部給水源から便器のボウル面上部へ向かう流路の開閉を行なうボウル洗浄水バルブと、洗浄水を貯溜したロータンクから便器のボウル面底部に設けられたジェット孔に向かう流路を開閉するジェット洗浄水バルブと、を備え、ボウル洗浄水バルブとジェット洗浄水バルブを使用者の操作エネルギーによって開閉する第一手動機構部を備えた水洗便器であって、
前記第一手動機構部は、前記ボウル洗浄水バルブとジェット洗浄水バルブとを駆動するカムを備えた回転体と、便器洗浄操作を行なう第一操作部と、この第一操作部のが操作されたエネルギーを蓄積するバネと、該バネに蓄積されたエネルギーを前記回転体に伝達するトルク伝達部と、前記回転体と連結され、エネルギー消費量を変化させ、前記回転体の速度を設定する速度設定手段と、を備えたことを特徴とする水洗便器。
【請求項２】
前記ボウル洗浄水バルブは、弾性体を備えた隔壁の一部が移動可能な第一圧力室と、前記第一圧力室の圧力により弾性体と密着し流路を閉じる第一弁座と、前記ボウル洗浄水バルブの１次側流路と前記第一圧力室を連通させる第一連通路と、前記第一圧力室と前記ボウル洗浄水バルブの２次側流路を連通させる第二連通路と、該第二連通路の開閉を行う第一制御弁からなることを特徴とする請求項１記載の水洗便器。
【請求項３】
前記ジェット洗浄水バルブは、弾性体を備えた隔壁の一部が移動可能な第二圧力室と、前記第二圧力室の圧力により弾性体と密着し流路を閉じる第二弁座と、前記ジェット洗浄水バルブの１次側流路と前記第二圧力室を連通させる第三連通路と、前記第二圧力室と前記ジェット洗浄水バルブの２次側流路を連通させる第四連通路と、該第四連通路の開閉を行う第二制御弁からなることを特徴とする請求項２記載の水洗便器。
【請求項４】
前記速度設定手段は、磁石により生起する磁界中を相対運動し電磁変換を行う電気伝導体からなる電動子と、該電動子に発生した起電力を取り出す出力部と、該出力部に接続された可変抵抗手段と、からなることを特徴とする請求項１乃３至何れか１項記載の水洗便器。
【請求項５】
前記回転体に連動せず、第一制御弁の開閉を行うな第二操作部を備えたことを特徴とする請求項１項記載の水洗便器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、大溜水面を備える便器の洗浄時に、ボウル面を洗浄するボウル洗浄水を給水管の供給圧力を利用して供給し、ボウル面の底部に設けたジェット孔からトラップに向けて噴出するジェット洗浄水をロータンクに貯溜した水の水頭圧を利用し供給する水洗便器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
特開２００２−０６１２５２に、水洗便器の洗浄時に、ボウル面を洗浄するボウル洗浄水を給水管の供給圧力を利用して供給し、ボウル面の底部に設けたジェット孔からトラップに向けて噴出するジェット洗浄水をロータンクに貯溜した水の水頭圧を利用し供給する水洗便器が記載されている。使用者が操作レバー操作すると、釣り合いおもりが移動し、釣り合いおもりに連結されたディスクバルブ・排水弁が同時に開弁される。ディスクバルブが開弁されることにより、給水管から供給圧力を利用し、ボウル洗浄水が供給され、排水弁が開弁されることにより、ロータンク内のジェット洗浄水も供給される。使用者が操作レバーから手を離しても、排水弁は浮力により、釣り合いおもりの自重より軽く、ディスクバルブと排水弁は開弁状態を保持する。次に、ロータンク内の洗浄水が排出されると排水弁が浮力を失い、排水弁の自重が釣り合いおもりの自重より大きくなり、排水弁が閉弁される。同時に、釣り合いおもりを介してディスクバルブも閉弁し、ボウル洗浄水の供給が止まる。その後、ボールタップにより、ロータンク内の洗浄水量が所定量に達するまで、ロータンクと水洗便器のボウル内に洗浄水が供給される。
【０００３】
上記構成により、汚物排出を主な目的とするジェット洗浄水を給水管の供給圧力の影響を受けずに供給でき、ロータンク内の洗浄水容量を少なくすることができるため、小型で、給水管の供給圧力の影響を受けにくい水洗便器が実現する。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−０６１２５２号公報　（第５−９、図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
汚物の便器付着等を防ぐ大溜水面を備える便器において、洗浄水をより効果的に節水するためには、汚物排出時、ボウル面を洗浄すると共にボウル内の水に十分な旋回力をもたせ、同時に、ボウル面水位を十分に上昇させた状態でジェット孔より洗浄水を供給し、便器のトラップにサイホン現象を発生させることが必要である。
特開２００２−０６１２５２記載の構成では、ボウル洗浄水とジェット洗浄水を同時に供給するため、ボウル水の旋回力、水位上昇共に、十分な状態になる前にジェット孔よりジェット洗浄水を噴出するため、大溜水面を備えた便器においては、ボウルに付着した汚物の排出性能が劣る他、より効率的な吐水パターンといえず、画期的にロータンク容積を減らすことができず、便器の小型・節水化が実現できない。
【０００６】
特開２００２−０６１２５２にも、ボウル洗浄水を所定量供給後、ジェット洗浄水を供給する手段は記載されているが、ボウル洗浄水には電磁弁を使用し、ジェット洗浄水には電動モータを使用する電動式であり、電源レスで実施可能な手段が記載されていない。
【０００７】
洗浄水の供給手段が、電動式の場合は、リモコンによる遠隔操作や人体センサー等を備えることによりノンタッチ洗浄等が容易に実現できるが、便器洗浄のように、停電時の未作動が使用者の生活に混乱を与えるものに関しては、電動式にもかかわらず、停電時での作動可能な供給手段が別途必要となりシンプルな構成にならない。エネルギー供給源として、給水エネルギーの他に、電源を必要とするため、電気工事等に時間がかかる他、省エネ、耐環境に優しいと水洗便器はいえない。
【０００８】
本発明の目的は、大溜水面を備える便器の洗浄時に、ボウル面を洗浄するボウル洗浄水を給水管の供給圧力を利用して供給し、ボウル面の底部に設けたジェット孔からトラップに向けて噴出するジェット洗浄水をロータンクに貯溜した水の水頭圧を利用し供給する水洗便器において、電源を使用せずに小型で且つ節水性の高い水洗便器を実現することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段及び作用】
請求項１においては、外部給水源から便器のボウル面上部へ向かう流路の開閉を行なうボウル洗浄水バルブと、洗浄水を貯溜したロータンクから便器のボウル面底部に設けられたジェット孔に向かう流路を開閉するジェット洗浄水バルブと、を備え、ボウル洗浄水バルブとジェット洗浄水バルブを使用者の操作エネルギーによって開閉する第一手動機構部を備えた水洗便器であって、
前記第一手動機構部は、前記ボウル洗浄水バルブとジェット洗浄水バルブとを駆動するカムを備えた回転体と、便器洗浄操作を行なう第一操作部と、この第一操作部のが操作されたエネルギーを蓄積するバネと、該バネに蓄積されたエネルギーを前記回転体に伝達するトルク伝達部と、前記回転体と連結され、エネルギー消費量を変化させ、前記回転体の速度を設定する速度設定手段と、を備えたものであり、電源を使用せずに所定時間のボウル面洗浄後、ロータンク内のジェット洗浄水を供給することができ、大溜水面を備える水洗便器において、小型で且つ節水性の高い水洗便器を提供することができる。
【００１０】
請求項２においては、前記ボウル洗浄水バルブは、弾性体を備えた隔壁の一部が移動可能な第一圧力室と、前記第一圧力室の圧力により弾性体と密着し流路を閉じる第一弁座と、前記ボウル洗浄水バルブの１次側流路と前記第一圧力室を連通させる第一連通路と、前記第一圧力室と前記ボウル洗浄水バルブの２次側流路を連通させる第二連通路と、該第二連通路の開閉を行う第一制御弁からなり、給水管の供給圧力エネルギーを利用しボウル洗浄水バルブを開弁及び開弁状態を維持することができる為、バネに蓄えるエネルギー設定量の低減ができ、水洗便器の操作力を軽くすることができる。
【００１１】
請求項３においては、前記ジェット洗浄水バルブは、弾性体を備えた隔壁の一部が移動可能な第二圧力室と、前記第二圧力室の圧力により弾性体と密着し流路を閉じる第二弁座と、前記ジェット洗浄水バルブの１次側流路と前記第二圧力室を連通させる第三連通路と、前記第二圧力室と前記ジェット洗浄水バルブの２次側流路を連通させる第四連通路と、該第四連通路の開閉を行う第二制御弁からなり、ロータンクの水頭圧を利用しジェット洗浄バルブを開弁することができる為、ジェット洗浄バルブの開弁に必要なエネルギー量の低減が可能となり、バネに蓄えるエネルギー設定量が低減ができ、更に水洗便器の操作力を軽くすることができる。
【００１２】
請求項４においては、前記速度設定手段は、磁石により生起する磁界中を相対運動し、電磁変換を行う電気伝導体と、からなる電動子を備え、電動子には起電力を取り出す出力部と、該出力部に接続された可変抵抗手段からなり、製品出荷時はもとより、設置後バネに蓄えるエネルギー量の変化、洗浄バルブとカムなどの摺動部のエネルギー損失量の変化、速度設定手段で消費するエネルギー量の変化等により、ボウル洗浄水時間が変化した場合でも、容易にボウル洗浄水の供給時間を調整することができ、ボウル洗浄水の供給時間を正確に設定でき、洗浄水の節水化が図れると共に、設置後も水洗便器の洗浄機能を確保することができる。
【００１３】
請求項５においては、前記回転体に連動せず、第一制御弁の開閉を行うな第二操作部を備えたものであり、便器洗浄とは別に、ボウル洗浄水のみを吐水することができるようになり、ボウル面を掃除する際、余分な洗浄水を使う必要がなく、水洗便器の節水化が図れる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
（外観・構成の説明）
本発明の実施例に係る水洗便器１を説明する。図１は、水洗便器１の外観図を、図２は、水洗便器１の構成図を示す。水洗便器１には、便器洗浄操作を行う第一操作部である便器洗浄レバー１５と、ボウル９面を掃除する際、ボウル洗浄水２のみ吐水させる第二操作部であるボウル洗浄ボタン１６を便器本体１７側面に備えており、操作部が異なることより、目的に応じて確実に異なる操作が可能といえる。
【００１５】
水洗便器１は、１８０×１４０以上の溜水面を備え、ボウル９面を洗浄するボウル洗浄水２は、ボウル洗浄水バルブ３を開閉することにより、給水管４の供給圧力を利用し供給される。その際、給水管４に取り付けられた定流量弁５により、供給圧力によらず、流量は略一定量に管理されている。ジェット洗浄水６は、ジェット洗浄バルブ７を開閉することによりロータンク８に貯溜した水の水頭圧を利用して供給され、ボウル９面底部に設けたジェット孔１０からトラップ１１に向けて噴出される。ジェット洗浄水６が供給され、ロータンク８内の水位が低下すると、浮き玉１２を備えたボールタップ１３により、ロータンク８内に給水管４の供給圧力を利用し供給さる。ジェット洗浄バルブ７が閉じると、ボールタップ１３給水により、所定時間後ロータンク８内に一定量の水が貯留され洗浄水供給動作が完了する。
【００１６】
電源を使用せずに、ボウル洗浄バルブ３とジェット洗浄バルブ７の開閉制御するものとして第一手動機構部１４を、第一手動操作部１４とは連動せず、ボウル洗浄バルブ３の開閉のみを制御するものとして第二手動機構部１８を備えている。
第一手動機構部１４は、便器洗浄レバー１５で、第二手動機構部１８は、ボウル洗浄ボタン１６を操作する事により作動する。
【００１７】
（定流量弁の構造説明）
次に、本実施例の構造説明する。図３は、定流量弁５の断面図を示す。給水管に装着された定流量弁５は、円錐型の螺旋状スプリング１９と、このスプリング１９に発生した振動を抑制する装着された防振ゴム２０と、スプリング１９の回転止めを果たすと共に、当該スプリング１９の伸縮により前後動するピストン２１と、そのピストンガイド２２を有する。この定流量弁５に洗浄水が流入すると、スプリング１９は、その洗浄水の流動圧に起因する力を受けて撓み、スプリング１９の隙間、すなわち通路面積を変化させる。この撓み程度は、流動圧により異なり、流動圧が低ければ、撓み量も小さく流路面積が広くなる。その一方、流動圧が高ければスプリングの撓み量が大きく通路面積を狭くする。よって、この定流量弁５によれば、供給圧力が変動しても、その圧力変動に関係なくスプリング１９を通過した洗浄水の流量を略一定にすることできる。
【００１８】
（ボウル洗浄水バルブの構造説明）
図４は、ボウル洗浄水バルブ３の構造図を示す。ボウル洗浄水バルブ３は、ダイヤフラム２３を隔壁の一部とする第一圧力室２４と、第一圧力室２４の圧力によりダイヤフラム２３と密着し、ボウル洗浄水流路２５を閉じる第一弁座２６を備えている。ダイヤフラム２３には、ボウル洗浄水バルブ３の一次側流路２７と、第一圧力室２４を連通させる第一連通路であるブリード穴２８と、第一圧力室２４とボウル洗浄水バルブ３の２次側流路２９を連通させる第二連通路である開口部３０と、第二連通路の開閉を行う第一制御弁の弁座３１を備えている。第一制御弁の弁体３２は、第一圧力室２４から開口部３０を通りボウル洗浄水バルブ３の２次側流路２９まで貫通しおり、第一圧力室２４内のスプリング３３によりダイヤフラム２３に設けられた弁座３１の方向に付勢され、弁体３２に設けられたゴムパッキン３４と弁座３１が密着し、通常、第一制御弁は閉じており、ボウル洗浄水バルブ３の２次側流路２９から弁体３２にスプリング３３を撓ませる方向に所定力を加えた場合のみ、第一制御弁が開弁する。
【００１９】
ボウル洗浄水バルブ３には、第一制御弁を開弁するための第一開弁機構部３５と、第二開弁機構部３６と、を備えており、第一開弁機構部３５は第一手動機構部１４と連動し、第二開弁機構部３６は第二手動機構部１８と連動して作動する。第一開弁機構部３５は、弁体３２に突設されたスピンドル３７と、スピンドル３７を収納するスピンドルケース３８と、スピンドルケース３８と共にスピンドル３７の初期位置を保持するスプリング３９と、スピンドル３７に開弁力を伝える第一プッシャ−４０から構成されており、第一プッシャ−４０押し圧することにより、弁体３２を押し上げ第一制御弁を開弁する。第二開弁機構部３６は、第一開弁機構部３５と同様に、スピンドル４１と、スピンドル４１を収納するスピンドルケース４２と、スピンドルケース４２と共にスピンドル４１の初期位置を保持するスプリング４３と、スピンドル４１に開弁力を伝える第二プッシャ−４４から構成されており、第二プッシャ−４４を押し圧することにより、弁３２を傾け第一制御弁を開弁する。
【００２０】
ボウル洗浄バルブ３の開閉動作について説明する。図５、図６は、ボウル洗浄バルブ３が開弁時の状態を示した構成図であり、図５は、第一プッシャ−４１を押し圧した場合、図６は、第二プッシャ−４４を押し圧した場合を示している。第一プッシャ−４０、第二プッシャ−４４を操作しない場合は、第一圧力室２４の圧力は、ブリード穴２８により１次側流路２７の圧力である供給圧力と同じになり、ダイヤフラム２３を押し下げる力が加わり、第一弁座２６と密着し、ボウル洗浄水流路２５が閉じられている。
【００２１】
第一プッシャ−４０を押し圧すると、スプリング３９の付勢力に逆らいスピンドル３７を押し上げる。スピンドル３７を押し上げることにより、突設された弁体３２も押し上げられ、弁座３１から離れ、第一圧力室２４と２次側流路２９が連通する。第一圧力室２４と２次側流路２９が連通すると、第一圧力室２４の圧力が２次側流路２９の圧力と同じになり、ダイヤフラム２３を押し上げる力が加わり、第一弁座２６から離れ、ボウル洗浄水流路２５が開かれる。このように、給水管４の供給圧力エネルギーを利用しボウル洗浄水バルブ３を開弁及び開弁状態を維持することができる為、バネに蓄えるエネルギー設定量の低減ができ、水洗便器１の操作力を軽くすることができる。
【００２２】
第二プッシャ−４４を押し圧すると、スプリング４３の付勢力に逆らいスピンドル４１を押し込む。スピンドル４１を押し込みことにより、弁体３２を傾かせ弁座３１から離れ、第一圧力室２４と２次側流路２９が連通し、第一プッシャ−４１を押し圧した場合と同様ににボウル洗浄水流路２５が開かれる。このように、便器洗浄とは別に、ボウル洗浄水２のみを吐水することができるようになり、ボウル９面を掃除する際、余分な洗浄水を使う必要がなく、水洗便器１の節水化が図れる。
【００２３】
（ジェット洗浄水バルブの構造説明）
図７は、ジェット洗浄水バルブ７の構造図を示す。ジェット洗浄水バルブ７は、ロータンク８と一体化され、オーバーフロー管６８はジェット洗浄水バルブ７の２次側流路と連通しおり、ロータンク８のオーバーフロー水は、ジェット洗浄水バルブを介して、ジェット孔　から排出される。ジェット孔より排出されることより、排出水が目立つことがない。
【００２４】
ジェット洗浄水バルブ７は、ダイヤフラム５０を隔壁の一部とする第二圧力室５１と、第二圧力室５１の圧力によりダイヤフラム５０と密着し、ジェット洗浄水流路５２を閉じる第二弁座５３を備えている。ダイヤフラム５０には、ジェット洗浄水バルブ７の一次側流路であるロータンク８と第二圧力室５１を連通させる第三連通路であるブリード穴５５と、第二圧力室５１とジェット洗浄水バルブ７の２次側流路５６を連通させる第四連通路である開口部５７と、第三連通路の開閉を行う第二制御弁の弁座５８を備えている。第二制御弁の弁体５９は、第二圧力室５１から開口部５７を通りジェット洗浄水バルブ７の２次側流路５６まで貫通しおり、第二圧力室５１内のスプリング６０によりダイヤフラム５０に設けられた弁座５８の方向に付勢され、弁体５９に設けられたゴムパッキン６２と弁座５８が密着し、通常、第二制御弁は閉じており、ジェット洗浄水バルブ７の２次側流路５６から弁体５９にスプリング６０を撓ませる方向に所定力を加えた場合のみ、第二制御弁が開弁する。
【００２５】
ジェット洗浄水バルブ７には、第二制御弁を開弁するための第三開弁機構部６３を備えており、第三開弁機構部６３は第一手動機構部１４と連動して作動する。第三開弁機構部６３は、弁体５９に突設されたスピンドル６４と、スピンドル６４を収納するスピンドルケース６５と、スピンドルケース６５と共にスピンドル６４の初期位置を保持するスプリング６６と、スピンドル６４に開弁力を伝える第三プッシャ−６７から構成されており、第三プッシャ−６７を押し圧することにより、弁体５９を押し上げ第三制御弁を開弁する。
【００２６】
次に、ジェット洗浄バルブ７の開閉動作について説明する。図８は、ジェット洗浄バルブ７が開弁時の状態を示した構成図である。第三プッシャ−６７を操作しない場合は、第二圧力室５１の圧力は、ブリード穴５５によりロータンク８水頭圧と同じになり、ダイヤフラム５０を押し下げる力が加わり、第二弁座５３と密着し、ジェット洗浄水流路５２が閉じられている。
【００２７】
第三プッシャ−６３を押し圧すると、スプリング６６の付勢力に逆らいスピンドル６４を押し上げる。スピンドル６４を押し上げることにより、突設された弁体５９も押し上げられ、弁座５８から離れ、第二圧力室５１と２次側流路５６が連通する。第二圧力室５１と２次側流路５６が連通すると、第二圧力室５１の圧力が２次側流路５６の圧力と同じになり、ダイヤフラム５０を押し上げる力が加わり、第二弁座５３から離れ、ジェット洗浄水流路５２が開かれる。このように、ロータンク８の水頭圧を利用しジェット洗浄水バルブ７を開弁することができる為、ジェット洗浄水バルブ７の開弁に必要なエネルギー量の低減が可能となり、バネに蓄えるエネルギー設定量が低減でき、更に水洗便器１の操作力を軽くすることができる。
【００２８】
（第一手動機構部の構造説明）
図９は、第一手動機構部の図示しないケースに収納された機構部品の構成を、図１０は、第一操作部の機構部品の構成を示した構成図である。　使用者が小洗浄レバー７０を矢印方向に９０度回転させると、小洗浄レバー７０を初期位置に付勢させている第一おもり７１を持ち上げ、レバーカム７２を介して回転角度を大きくするギヤＡ７３、ギヤＢ７４、ギヤＣ７５が回転する。ギヤＣ７５はメインシャフト７６と一体化されており４０３度回転し、ゼンマイ７７を巻き上げ、第一手動機構部１４の駆動エネルギーをゼンマイ７７に蓄える。第一カム７８は、メインシャフト７６と９０度のあそびを持ち、メインシャフト７６が９０度回転した時点でメインシャフト７６と一体で回転し、第一プッシャー４０を押し上げボウル洗浄水バルブ３を開弁させる。
【００２９】
使用者が、小洗浄レバー７０から手を離すと小洗浄レバー７０は第一おもり７１により初期位置に戻される。又、ゼンマイ７７が巻き戻されゼンマイ７７に蓄えられたエネルギーにより、メインシャフト７６が反対方向に回転を始める。メインシャフト７６が初期位置から３６０度の位置に達すると、メインシャフト７６と一体化されたワンウェイクラッチ７９がチェンジカム８０と係り合い、チェンジカム８０に備えたギヤ部とギヤＤ８１、かみ合い、更に、ギヤＤと３ヶの増速ギヤ列８２、ピニオンギヤ８３がかみ合い、ピニオンギヤ８３に固定された速度設定手段８４が作動する。この時、ギヤＡ７３からピニオンギヤ８３までの回転体は、速度設定手段８４の制動力により、第一設定値で回転する。
【００３０】
メインシャフト７６の回転角度が１８０度に達すると、チェンジカム８０に備えられた第二カム８５により第一プッシャ−４０を初期位置に戻し、ボウル洗浄水バルブ３を閉弁させると共に、ギヤＤ８１に備えられた第三カム８６により第三プッシャ−６７を押し上げジェット洗浄水バルブ７を開弁させる。メインシャフト７６の回転角度が０度付近になると、第三カム８６により、第三プッシャ−６７が初期位置に戻され、ジェット洗浄水バルブ７が閉弁し、ギヤＡ７３からピニオンギヤ８３までの回転体が止まり、第一手動機構部１４の作動が全て停止する。
【００３１】
使用者が大洗浄レバー９０を矢印の方向に９０度回転させると、小洗浄レバー７０と係り合い大洗浄レバー９０を初期位置に付勢させている第一おもり７１、第二おもり９１を持ち上げ、小洗浄レバー７０も９０度回転する。又、大洗浄レバー９０に形成された第一スイッチカム９２により揺動カム９３を回転させ、マイクロスイッチ９４をＯＮされる。マイクロスイッチ９４がＯＮされると、速度設定手段８４の制動力が小洗浄時より大きい値に変更される。
【００３２】
使用者が大洗浄レバー９０から手を離すと、第一おもり７１、第二おもり９１により大洗浄レバー９０と小洗浄レバー７０が初期位置に戻る。又、小洗浄時と同様にゼンマイ７７が巻き戻されゼンマイ７７に蓄えられたエネルギーにより、メインシャフト７６が反対方向に回転を始める。メインシャフト７６が初期位置から３６０度の位置に達すると、メインシャフト７６と一体化されたワンウェイクラッチ７９がチェンジカム８０と係り合い、チェンジカム８０に備えたギヤ部とギヤＤ８１、かみ合い、更に、ギヤＤと３ヶの増速ギヤ列８２、ピニオンギヤ８３がかみ合い、ピニオンギヤ８３に固定された速度設定手段８４が作動する。この時、ギヤＡ７３からピニオンギヤ８３までの回転体は、速度設定手段８４の制動力により、第一設定値より小さな第二設定値で回転する。
【００３３】
メインシャフト７６の回転角度が１８０度に達すると、第二カム８５により第一プッシャ−４０を初期位置に戻し、ボウル洗浄水バルブ３を閉弁させると共に、ギヤＤ８１に備えられた第三カム８６により第三プッシャ−６７を押し上げジェット洗浄水バルブ７を開弁させる。同時に、レバーカム７２に備えられた第二スイッチカム９６により、揺動カム９３が反転されマイクロスイッチ９４がＯＦＦされる。マイクロスイッチ９４がＯＦＦされると、速度設定手段８４の制動力が小さくなり、ギヤＡ７３からピニオンギヤ８３までの回転体は、第一設定値にて回転する。メインシャフト７６の回転角度が０度付近になると、第三カム８６により、第三プッシャ−６７が初期位置に戻され、ジェット洗浄水バルブ７が閉弁し、ギヤＡ７３からピニオンギヤ８３までの回転体が止まり、第一手動機構部１４の作動が全て停止する。
【００３４】
図１１は、大小洗浄時のメインシャフト７６の回転角度と角速度の関係を示した特性図である。図１１（ａ）は、小洗浄時の特性であり、メインシャフト７６の角速度は、３６０度から０度までは、ゼンマイトルク変動にもよるが、略一定値のω１である。
図１１（ｂ）は、大洗浄時の特性であり、メインシャフトの角速度は、３６０度から１８０度まではゼンマイトルクの変動にもよるが、ω１より低速のω２であり、ω１より減速されている。１８０度から０度までは、ゼンマイトルクの変動にもよるが、小洗浄時と同じω１である。このように角速度を設定すると、ボウル洗浄水の吐水時間のみを変えることができ、洗浄水量を変化させても、封水量を略一定に保つことができる。
【００３５】
図１２、図１３、図１４は、図９のＰ方向から見た第一プッシャー４０と第一カム７８、第二カム８５の位置関係を示した関係図である。図１２は、第一手動機構部を操作する際の動き（０度→４０３度）　、図１３は、第一手動機構部１４が作動し、第一カム７８が動き出すまでの動き（４０３度→３１３度）、図１４は、第一カム７８が動き出し、第一手動機構部１４の動作が完了するまでの動き（３１３度→０度）を示している。図１５は、メインシャフト７６の回転角度と第一プッシャ−４０のリフト量を示した特性図である。
【００３６】
小洗浄レバー７０を９０度回転させるとメインシャフト７６が４０３度回転する。メインシャフト７６とギヤＣ７５は一体化されているが、ギヤＣ７５と第一カム７８には、９０度の遊びを設けており、第一カム７８は、初期位置から３１３度しか回転しない。この第一カム７８の回転により、第一プッシャ−４０を押圧し最大３ｍｍリフトさせることにより、ボウル洗浄バルブ３が緩やかに開弁する。このとき、第二カム８５は、ワンウエイクラッチ７９により、駆動力が伝わらず回転しない。次に、使用者が小洗浄レバー７０から手を離すと、メインシャフト７６は、ゼンマイ７７に蓄えられた駆動エネルギーにより反転を始めるが、回転角度が４０３度〜３６０度の間は、ワンウエイクラッチ７９の遊び範囲であり、メインシャフト７６は回転するが、第一カム７８・第二カム８５は回転せず、第一プッシャ−４０のリフト量は、第一カム７８により３ｍｍを維持する。メインシャフト７６が３６０度に達すると、ワンウエイクラッチ７９がチェンジカム８０とかみ合い第二カム８５が回転を始めるが、第一カム７８は、ギヤＣ７５と９０度の遊びを設けていることより、３１３度までは回転しない。そのため、３６０度〜３１３度の間も、第一プッシャ−４０のリフト量は、第一カム７８により３ｍｍを維持する。メインシャフト７６の回転角度が、３１３度〜２７０度の間で、第一プッシャ−４０を押圧するカムが第一カム７８から第二カム７９に変わり、第一プッシャ−４０のリフト量は、第二カム８５により、２．５ｍｍ変化する。その後、メインシャフト７６の回転角度が１８０度に達すると、第一プッシャ−４０のリフト量は、第二カム７９の形状により急激に減少し、リフト量が０．５ｍｍ以下となり、ボウル洗浄水バルブ３が閉弁する。メインシャフト７６の回転角度が１８０〜０度の間は、第一カム７８・第二カム８５は作動するが、カム形状により、第一プッシャ−４０を押圧されずボウル洗浄バルブ３は開弁しない。第一プッシャー４０は、第一カム７８と第二カム８５と接触する断面が異なっており、上記のような緩やかに開弁し、急激に閉弁し、開弁時間のバラツキを小さくすることができる。
【００３７】
図１６は、図９のＰ方向から見た第三プッシャー６７と第三カム８６の位置関係を示した関係図である。図１７は、メインシャフト７６の回転角度と第三プッシャ−６７のリフト量を示した特性図である。第三カム８６は、ギヤＤ８１と一体化されており、ギヤＤ８１がチェンジカム８０のギヤ部とかみ合うように配置されている。メインシャフト７６の回転角度が３６０度に達し、ワンウエイクラッチ７９がチェンジカム８０とかみ合い第二カム８５が回転すると同時に、第三カム８６も回転を開始する。メインシャフト７６の回転角度が１９０度付近になると第三カム８６により第三プッシャ−６７が押し圧され、回転角度が１８０付近で第三プッシャー６７のリフト量が開弁する値である０．５ｍｍ以上となり、ジェット洗浄水バルブが開弁する。その後、メインシャフト７６の回転に伴い第三プッシャー６７のリフト量が２．５ｍｍ以上に維持され、回転角度がが０度付近になると、第三プッシャ−６７のリフト量は、第三カム８６の形状により急激に減少し、０ｍｍとなり、ジェット洗浄水バルブ７が閉弁し、開弁時間のバラツキを小さくする事ができる。
【００３８】
（速度設定手段の構成説明）
図１８は、速度設定手段８４の分解図を示す。亜鉛鋼鈑製のケース１０１内面に永久磁石１０２、１０３が物理的に固定されており、樹脂又は金属製のケースカバー１０４、１０５がケース１０１と一体化されている。ケースカバー１０４、１０５には、圧入等で一体化された軸受け１０６、１０７が備えられており、軸受け１０６、１０７により永久磁石１０２、１０３と所定の距離を保ち回転可能にロータ１０８が設置されている。軸受け１０６、１０７は、銅系の比較的硬度の低い多孔体金属に潤滑油を含浸させたものが使われており、摺動性・耐摩耗性に優れている。ロータ１０８は、ステンレス製の回転軸１０９と銅線１１０が巻かれた鉄心１１１と、銅線１００の両端部が接続された整流子１１２とからなり、回転軸１０９の端部１１３を回転させと電磁変換が行われ、整流子１１２に起電力が生じる。整流子１１２から電力を取り出すため電気抵抗値の低い銀系や銅系の金属製のブラシ１１４、１１５が接触されている。ブラシ１１４、１１５は、一端をケースカバー１０５と絶縁を保ち固定され、金属の弾性を利用し整流子と一定の接触面圧を維持させている。又、ブラシ１１４、１１５は、ケースカバー１０５と絶縁を保ち固定された出力端子１１６、１１７と接続されれおり、出力端子１１６、１１７を開放、短絡して使用しても良いし、所定の電気的負荷を接続しても良い。電気的負荷を変更することにより、速度設定手段８４の制動力が変更されるため、容易に回転体の駆動速度を設定することができる。請求項における出力部は、整流子１１２、ブラシ１１４、１１５、出力端子１１６、１１７に相当する。
【００３９】
洗浄水の供給時間≒バルブの開弁時間（Ｔ）は、カムの有効作動角度：θとカムの平均角速度（ω）により決定される。カムの角速度（ω）は、速度設定手段８４の電気伝導体であるコイルの抵抗値（ｒ）と出力端子１１６、１１７に接続された抵抗値（Ｒａ）の総抵抗値和（Ｒ）と比例関係にあり、ボウル洗浄水供給時間（Ｔ）は、次の概算式にて算出することが可能である。
Ｔ＝θ／ω＝α×θ／Ｒ＝α×θ／（ｒ＋Ｒａ）　　α：定数
従って、出力端子１１６、１１７に可変抵抗手段である可変抵抗器を接続し、抵抗値（Ｒａ）を変更することにより、製品出荷時はもとより、設置後バネに蓄えるエネルギー量の変化、摺動部のエネルギー損失量変化、速度設定手段８４で消費するエネルギー量の変化等により、ボウル洗浄水２の供給時間が変化した場合でも、容易に調整することができ、ボウル洗浄水２の供給時間を正確に設定でき、洗浄水の節水化が図れると共に、設置後も水洗便器の洗浄機能を確保することができる。
【００４０】
図１９は、出力端子１１６、１１７に接続された回路図を示す。出力部端子１１６、１１７には、第一可変抵抗手段１２１と第二可変抵抗手段１２２と、マイクロスイッチ９４が接続されており、マイクロスイッチ９４がＯＦＦの場合は、第一可変抵抗手段１２のみが接続され、マイクロスイッチ９４がＯＮの場合は、第一可変抵抗手段１２１と第二可変抵抗手段１２２が並列で接続される。第一可変抵抗手段１２１、第二可変抵抗手段１２２とも、複数の固定抵抗とロータリスイッチから構成されており、簡単に調整が可能である。又、マイクロスイッチ９４がＯＦＦの場合、ギヤＡ７３からピニオンギヤ８３までの回転体は、第一設定値となり、マイクロスイッチ９４がＯＮの場合、回転体は、第二設定値となる。このように、第一設定値と第二設定値を組み合わせることにより、バルブの供給時間を自由に設定できるようになる。
【００４１】
（小洗浄時の吐水シーケンスの説明）
小洗浄時の吐水シーケンスについて説明する。図２０は、各バルブからの給水タイミングを示した特性図であり、図２０（ａ）は、縦軸にボウル洗浄水バルブ３からの供給流量、横軸に時間を示し、図２０（ｂ）は、縦軸にロータンク８に蓄えられた水の供給流量、横軸に時間を示し、図２０（ｃ）は、縦軸にボールタップ１３からの供給流量、横軸に時間を示したものである。
【００４２】
小洗浄レバー７０を回すと、ボウル洗浄水バルブ３が開弁し、内蔵された定流量弁５により、ボウル洗浄水２が一定流量でボウル面に吐水される。ｔ１秒後、ボウル洗浄水バルブ３が閉弁し、ボウル洗浄水２が止まる。同時に、ジェット洗浄水バルブ７が開弁し、ロータンク７の貯溜水がジェット洗浄水６として、ボウル９面の底部に備えたジェット孔１０よりトラップ１１へ向けて吐水される。又、ジェット洗浄水バルブ７が開弁とほぼ同時に、ロータンク８の水位が急激に低下し、浮き玉１２が浮力を失い、ボールタップ１３が開弁され、ロータンク８へ給水管４から水が供給される。ｔ２秒後、ジェット洗浄水バルブ７が閉弁すると、ロータンク８の水位が所定位置に達し、浮き玉１２に十分な浮力を得るまでボールタップ１３からロータンク８への給水が続き、ｔ３秒後、ロータンク８水位が所定位置に達し、各バルブから給水が全て止まる。大洗浄時の各バルブからの給水は、ボウル洗浄水バルブの給水時間ｔ１が小洗浄時より長く設定されているだけである。
【００４３】
図２１は、小洗浄時の吐水シーシケンスを示した特性図であり、図２１（ａ）は、縦軸にボウル洗浄水２の流量、横軸に時間を示し、図２１（ｂ）は、縦軸にジェット洗浄水６の流量、横軸に時間を示し、図２１（ｃ）は、縦軸にロータンク８の溜め水流量、横軸に時間を示したものである。ボウル洗浄水量は、ボウル洗浄バルブ３から供給される洗浄水量とほぼ同じであり、ｔ１−ｔ０秒間でボウル９面を洗浄すると共に、ボウル９内の水に旋回力を与える。次に、ジェット洗浄水量は、ロータンク８の貯溜水量とボールタップ１３から分岐供給される洗浄水量の和になる。ロータンク８の貯溜水を吐水するｔ２−ｔ１秒間で、サイホン作用によりボウル９内の水と汚物を排水管まで排出し、ボールタップ１３のみから吐水されるｔ３−ｔ２秒間でボウル９内の水を所定量まで溜める。最後に、ロータンク８の溜め水量は、ボールタップ１３から分岐供給される洗浄水量とほぼ同じであり、ｔ３−ｔ２秒間でロータンク８内に所定の貯溜水量を溜め、一連の便器洗浄動作が終了する。大洗浄時の吐水シーケンスは、ボウル洗浄水バルブから供給される洗浄水量が
小洗浄時より、数Ｌ程度多いだけである。
【００４４】
（第二手動機構部の構造説明）
図２２は、第二手動機構部の構成図を示す。　第二手動機構部１８は、第二操作部であるボウル洗浄ボタン１６と、ボウル洗浄ボタン１６を収納するボタンケース１５０と、ボタン洗浄ボタン１６を初期位置に付勢させるスプリング１５１と、ボウル洗浄水ボタン１６に連動して移動するスピンドル１５２からなり、スピンドル１５２により第二開弁機構部３５の第二プッシャ−４４を押し圧することにより、ボウル洗浄水バルブ３を開弁する。この構成では、ボウル洗浄ボタン１６を押し圧している場合のみボウル洗浄水２が供給され、ボウル洗浄ボタン１６から手を離すとボウル洗浄水２の供給が停止する。第二手動機構部１８も第一手動機構部１４と同様に、吐水時間を管理する速度設定手段８４を持つ構成にしても構わない。
【図面の簡単な説明】
【図１】水洗便器の外観図
【図２】水洗便器の構成図
【図３】定流量弁の断面図
【図４】ボウル洗浄水バルブの構成図（閉弁時）
【図５】ボウル洗浄水バルブの構成図（第一プッシャーによる開弁時）
【図６】ボウル洗浄水バルブの構成図（第三プッシャーによる開弁時）
【図７】ジェット洗浄水バルブの構成図（閉弁時）
【図８】ジェット洗浄水バルブの構成図（開弁時）
【図９】第一手動機構部の構成図
【図１０】第一操作部の構成図
【図１１】回転角度〜角速度の関係を示した特性図
【図１２】第一プッシャーとカムの位置関係を示した関係図（　０→４０３度）
【図１３】第一プッシャーとカムの位置関係を示した関係図（４０３→３１３度）
【図１４】第一プッシャーとカムの位置関係を示した関係図（３１３→　０度）
【図１５】回転角度と第一プッシャ−リフト量の関係を示した特性図
【図１６】第三プッシャーとカムの位置関係を示した関係図（３６０→　０度）
【図１７】回転角度と第三プッシャーリフト量の関係を示した特性図
【図１８】速度設定手段の分解図
【図１９】速度設定手段の出力端子に接続する回路の回路図
【図２０】小洗浄時の各バルブからの給水タイミングを示した特性図
【図２１】小洗浄時の吐水シーケンスを示した特性図
【図２２】第二手動機構部の断面図
【図２３】従来技術における水洗便器の構成図
【符号の説明】
１…水洗便器、２…ボウル洗浄水、３…ボウル洗浄水バルブ、
４…給水管、５…定流量弁、６…ジェット洗浄水、
７…ジェット洗浄水バルブ、８…ロータンク、
９…ボウル、１０…ジェット孔、１１…トラップ、
１２…浮き球、１３…ボールタップ、１４…第一手動機構部、
１５…便器洗浄レバー、１６…ボウル洗浄ボタン、１７…便器本体、
１８…第二手動機構部、１９…スプリング、２０…防振ゴム
２１…ピストン、２２…ピストンガイド、２３…ダイヤフラム、
２４…第一圧力室、２５…ボウル洗浄水流路、２６…第一弁座、
２７…１次側流路、２８…ブリード穴、２９…２次側流路、
３０…開口部、３１…弁座、３２…弁体、
３３…スプリング、３４…ゴムパッキン、３５…第一開弁機構部、
３６…第二開弁機構部、３７…スピンドル、３８…スピンドルケース、
３９…スプリング、４０…第一プッシャー、４１…スピンドル、
４２…スピンドルケース、４３…スプリング、４４…第二プッシャー、
５０…ダイヤフラム、５１…第二圧力室、５２…ジェット洗浄水流路、
５３…第二弁座、５６…２次側流路、５７…開口部、
５８…弁座、５９…弁体、６０…スプリング、
６２…ゴムパッキン、６３…第三開弁機構部、６４…スピンドル、
６５…スピンドルケース、６６…スプリング、６７…第三プッシャー、
６８…オーバーフロー管、７０…小洗浄レバー、７１…第一おもり、
７２…レバーカム、７３…ギヤＡ、７４…ギヤＢ、
７５…ギヤＣ、７６…メインシャフト、７７…ゼンマイ、
７８…第一カム、７９…ワンウエイクラッチ、８０…チェンジカム、
８１…ギヤＤ、８２…ギヤ列、８３…ピニオンギヤ、
８４…速度設定手段、８５…第二カム、８６…第三カム、
９０…大洗浄レバー、９１…第二おもり、９２…第一スイッチカム、
９３…揺動カム、９４…マイクロスイッチ、９６…第二スイッチカム、
１０１…ケース、１０２・１０３…永久磁石、
１０４・１０５…ケースカバー、１０６・１０７…軸受け、
１０８…ロータ、１０９…回転軸、１１０…銅線、１１１…鉄心、
１１２…整流子、１１３…端部、１１４・１１５…ブラシ、
１１６・１１７…出力端子、
１２１…第一可変抵抗手段、１２２…第二可変抵抗手段、
１５０…ボタンケース、１５１…スプリング、１５２…スピンドル、
【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】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
2004108051.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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