JP2005307611A - トイレ用洗浄装置の駆動装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】モータに負荷がかかることを軽減することができるトイレ用洗浄装置の駆動装置を提供する。
【解決手段】ハンドル24における内面には、係止部35が設けられており、該係止部35は、出力軸25の回転動作によりハンドル24と一体に回転するようになっている。カバー23の外側面には、前記係止部35と係合する第1ストッパ36及び第2ストッパ37が形成されており、前記係止部35は、該第1ストッパ36及び第2ストッパ37により回転範囲が規制されている。そして、モータ38の駆動に伴って出力軸25を開弁方向Xへ回転すると、第1ストッパ36に係合されているハンドル24の係止部35は、モータ38の駆動に伴って第2ストッパ37に近接する近接位置へ移動する。そして、前記ハンドル24が近接位置まで回動されたとき、モータ38への給電は遮断される。その状態では、係止部35と第2ストッパ37との間に許容空間が形成される。
【選択図】 図2
Description
本発明は、手動ハンドル操作及び電動操作による双方の洗浄を可能としたトイレ用洗浄装置の駆動装置に関するものである。
この種のトイレ用洗浄装置の駆動装置としては、次のようなものが知られている。即ち、このトイレ用洗浄装置のタンクの側壁には出力軸が回動可能に貫通している。その出力軸の一端には連結手段が作動連結されており、該連結手段は、タンクの排水口を閉鎖する排水口閉鎖弁に連結されている。また、出力軸の他端には手動操作を行うハンドルが結合されている。該ハンドルを手動操作によって開弁方向に回転させた場合は、ハンドルと一体に回転する前記出力軸を介して連結手段が作動される。この動作に伴い、排水口閉鎖弁が開弁されるようになっている。また、モータの駆動によって前記出力軸を開弁方向に回転させた場合は、該出力軸の回転により連結手段が作動される。この動作に伴い、排水口閉鎖弁が開弁されるようになっている。即ち、前記ハンドルの手動操作及びモータの駆動は、共に共通の出力軸を介して排水口閉鎖弁を開弁して、タンクの排水口を開放するようになっている。
次に、こうした従来の駆動装置の構成について詳述する。即ち、図8に示すように、駆動装置のカバー101には出力軸(図示略)を挿通可能とした挿通孔102が形成されている。カバー101の内面において、挿通孔102の周縁部には2つの環状部103,104が同軸的に突設され、それらの間に設けられた円形の溝105内には円弧状に形成された第1摺動子106及び第2摺動子107が挿入されている。該第1摺動子106及び第2摺動子107は引張りコイルばね108により連結されている。また、第1摺動子106及び第2摺動子107には長手方向に円弧状に延在するスリット109,110がそれぞれ形成されている。両スリット109,110には前記溝105の内底面に突設された2つの第1ピン111,111が前記両スリット109,110にそれぞれ挿入されている。また、第1摺動子106及び第2摺動子107において、引張りコイルばね108とは反対側の端部には、円柱状の第2ピン112,113がそれぞれカバー101とは反対側に突設されている。出力軸にはリングプレート114が一体回転可能に貫通支持されており、該リングプレート114は両摺動子106,107を覆うようにカバー101内面に配置されている。リングプレート114の外周縁には、円弧状の切欠部115が形成されており、該切欠部115の両端部は、前記第1摺動子106及び第2摺動子107の第2ピン112,113にそれぞれ係合している。
排水口閉鎖弁を手動操作により開弁する場合には、出力軸の外端部に固定されたハンドル(図示略)を図8に示す時計方向Rまたは反時計方向Lの方向に回転させる。時計方向Rにハンドルを回転させた場合には、該ハンドルは、出力軸と共に一体に回転し、この出力軸の回転に伴いリングプレート114が時計方向Rに回転する。このリングプレート114の切欠部115の一端部により第2摺動子107の第2ピン113が時計方向Rの方向に押圧され、第2摺動子107は引張りコイルばね108の弾性力に抗して溝105内を時計方向Rに移動する。そのとき、図示しない連結手段が作動し排水口閉鎖弁が開弁される。また、モータの駆動により時計方向Rの方向に前記出力軸を回転させた場合には、上記手動操作同様に、前記出力軸の回転に伴いリングプレート114が回転する。
排水口閉鎖弁を閉弁する場合、手動操作においては手動操作の力を緩めることにより第2摺動子107が引張りコイルばね108の付勢力により反時計方向Lの方向に回動して原位置に復帰する。また、モータの駆動により出力軸を回転させた場合にはモータへの給電を遮断することにより第2摺動子107が反時計方向Lの方向に回動して原位置に復帰する。それらの動作に伴い、リングプレート114も原位置に復帰するようになっている(例えば、特許文献1参照。)。尚、手動操作によりハンドルを反時計方向Lの方向に回転させて排水口閉鎖弁を開弁させた場合や、モータの駆動により反時計方向Lの方向に前記出力軸を回転させた場合についても、ハンドルを時計方向Rの方向に回転させた場合と同様の動作を行うことより、詳細な説明は省略する。
実用新案登録第2566217号公報 (第2〜4頁、第5図)
ところが、前記従来のトイレ用洗浄装置の駆動装置においては、次のような問題があった。即ち、モータの駆動により前記出力軸を時計方向Rまたは反時計方向Lへ回転させてタンクの排水口を開放させた場合、前記リングプレート114は、モータの駆動力により出力軸を介して回転して、第1摺動子106もしくは第2摺動子107が溝105に沿って回動する。このため、該第1摺動子106もしくは第2摺動子107が前記溝105に沿って回動するとき、第1摺動子106と第2摺動子107とが当接するおそれがあった。また、同じく第1摺動子106もしくは第2摺動子107が前記溝105に沿って回動するとき、第1ピン111,111が、第1摺動子106のスリット109の端部もしくは第2摺動子107のスリット110の端部に当接するおそれがあった。このため、上記従来のような構成ではモータに給電を行っているにもかかわらず、モータがロックされて回転することができなくなり、そのためにモータに負荷がかかるおそれがあった。また、モータへの給電を遮断してから当該モータの回転が完全に停止するまでの回転距離(制動距離)分についても考慮されておらず、モータに負荷がかかるおそれがあった。
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、電動操作手段に負荷がかかることを軽減することができるトイレ用洗浄装置の駆動装置を提供することにある。
上記問題点を解決するために、請求項1に記載の発明は、手動又は電動操作により出力軸を回転させることで排水口閉鎖弁を開弁方向へ移動させてタンクの排水口を開放するようにしたトイレ用洗浄装置の駆動装置において、前記出力軸の端部に固定された手動操作手段と、前記出力軸に動力伝達機構を介して連結されると共に給電されることにより動作する電動操作手段と、前記手動操作手段の出力軸連結面に設けられた係止部と、前記係止部と係合することによって前記手動操作手段の回転範囲を規制するストッパとを備え、前記電動操作手段により排水口閉鎖弁を開弁する場合には前記手動操作手段の係止部が前記ストッパに当接する前に電動操作手段への給電を遮断するようにしたことを要旨とする。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のトイレ用洗浄装置の駆動装置において、前記電動操作手段への給電を遮断してから当該電動操作手段の回転が完全に停止するまでの回転距離を考慮して、前記電動操作手段への給電を遮断するようにしたことを要旨とする。
(作用)
請求項1に記載の発明によれば、電動操作手段の動作により出力軸を開弁方向へ回転させると、排水口閉鎖弁は開弁方向へ移動する。そして、タンクの排水口が開放される。このとき、手動操作手段の係止部は、電動操作手段の動作に伴ってストッパに近接する方向へ移動する。そして、その係止部がストッパに当接する前に電動操作手段への給電が遮断される。したがって、係止部とストッパとが機械的に当接したときに電動操作手段への給電を遮断させるようにした場合と異なり、手動操作手段の係止部がストッパに係合した状態で電動操作手段が動作しようとすることはなく、電動操作手段の負荷が軽減される。
請求項1に記載の発明によれば、電動操作手段の動作により出力軸を開弁方向へ回転させると、排水口閉鎖弁は開弁方向へ移動する。そして、タンクの排水口が開放される。このとき、手動操作手段の係止部は、電動操作手段の動作に伴ってストッパに近接する方向へ移動する。そして、その係止部がストッパに当接する前に電動操作手段への給電が遮断される。したがって、係止部とストッパとが機械的に当接したときに電動操作手段への給電を遮断させるようにした場合と異なり、手動操作手段の係止部がストッパに係合した状態で電動操作手段が動作しようとすることはなく、電動操作手段の負荷が軽減される。
請求項2に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明の作用に加えて、前記電動操作手段への給電を遮断してから当該電動操作手段の動作が完全に停止するまでの制動距離分を考慮して電動操作手段への給電が遮断される。このため、電動操作手段の慣性力による動作が許容され、この分、係止部がストッパに当接することに起因して電動操作手段に作用する機械的衝撃が軽減される。
本発明によれば、電動操作手段に負荷がかかることを軽減することができる。
以下、本発明を例えばトイレ用洗浄装置の駆動装置に具体化した一実施形態を図1〜図7に従って説明する。
図1に示すように、トイレ用洗浄装置11は、ロータンク12及び駆動装置13を備えている。該駆動装置13は、前記ロータンク12の側壁に設けられている。
図1に示すように、トイレ用洗浄装置11は、ロータンク12及び駆動装置13を備えている。該駆動装置13は、前記ロータンク12の側壁に設けられている。
(ロータンク)
図1に示すように、ロータンク12の側壁には、外部の給水管14に接続されたボールタップ15が貫通支持されている。このボールタップ15には、支持棒16及び当該支持棒16の先端に固定された浮球17を備えている。浮球17はロータンク12内の水位に応じて上下動し、これに伴ってボールタップ15内に内蔵された弁(図示略)が支持棒16を介して開閉される。浮球17が下がればボールタップ15内の弁が開いてロータンク12に水が供給され、浮球17が上がればボールタップ15の弁が閉じてロータンク12への給水が停止される。このようにして、ロータンク12内の水位は一定に保たれる。
図1に示すように、ロータンク12の側壁には、外部の給水管14に接続されたボールタップ15が貫通支持されている。このボールタップ15には、支持棒16及び当該支持棒16の先端に固定された浮球17を備えている。浮球17はロータンク12内の水位に応じて上下動し、これに伴ってボールタップ15内に内蔵された弁(図示略)が支持棒16を介して開閉される。浮球17が下がればボールタップ15内の弁が開いてロータンク12に水が供給され、浮球17が上がればボールタップ15の弁が閉じてロータンク12への給水が停止される。このようにして、ロータンク12内の水位は一定に保たれる。
ロータンク12の底壁には排水管18が水密状に貫通支持されており、この排水管18の上部には弁座19が形成されている。この弁座19は後述する排水口閉鎖弁20が水密状に着座可能に構成されている。排水口閉鎖弁20が弁座19から離れると、ロータンク12内の水は排水管18を介して便器へ供給される。排水口閉鎖弁20が弁座19に着座すると、ロータンク12内の水は流出不能となり、便器への給水が停止される。
(駆動装置)
図1に示すように、駆動装置13はケース21によって覆われており、該ケース21は、ケース本体22、該ケース本体22の開口部を閉塞するカバー23及び手動操作手段としてのハンドル24を備えている。該ハンドル24はカバー23及びケース本体22を貫通する出力軸25の外端に固定されており、該出力軸25とハンドル24とはねじ固定され、一体に回転するようになっている。ケース21内において出力軸25には付勢手段としての捩りコイルばね26が装着されている。捩りコイルばね26の一端は出力軸25に固定され、同じく他端はカバー23に固定されている。出力軸25は捩りコイルばね26の弾性力により図1及び図2(a)における閉弁方向Yに常時付勢されている。
図1に示すように、駆動装置13はケース21によって覆われており、該ケース21は、ケース本体22、該ケース本体22の開口部を閉塞するカバー23及び手動操作手段としてのハンドル24を備えている。該ハンドル24はカバー23及びケース本体22を貫通する出力軸25の外端に固定されており、該出力軸25とハンドル24とはねじ固定され、一体に回転するようになっている。ケース21内において出力軸25には付勢手段としての捩りコイルばね26が装着されている。捩りコイルばね26の一端は出力軸25に固定され、同じく他端はカバー23に固定されている。出力軸25は捩りコイルばね26の弾性力により図1及び図2(a)における閉弁方向Yに常時付勢されている。
出力軸25においてハンドル24と反対側の端部(図1における左端)はロータンク12の側壁を貫通しており、当該出力軸25の端部には引上げレバー27が連結されている。引上げレバー27は出力軸25と同軸をなす連結部28と、該連結部28の半径方向に且つ連結部28の中心軸に対して直交するように延設された鎖係止部29とからL字状をなすように形成されている。鎖係止部29の先端には鎖30を介して排水口閉鎖弁20が連結されている。
排水口閉鎖弁20は球状に形成されており、この排水口閉鎖弁20には該排水口閉鎖弁20に作用する浮力よりも大きい重量が持たせられている。即ち、排水口閉鎖弁20の上部には重り31が着脱可能に固定されている。そして、排水口閉鎖弁20は重り31により該排水口閉鎖弁20の閉弁する方向(図1における下方)へ常時付勢されている。この重り31の重量は、重り31の重量と排水口閉鎖弁20自身の重量との合計が少なくとも排水口閉鎖弁20の浮力よりも大きくなるように設定されている。
(ストッパ)
図1に示すように、前記ハンドル24の一部には、雌ねじ孔32が形成されている。該雌ねじ孔32には伝達部材としての連結ボルト33が外方(図1における右方向)から挿入されている。該連結ボルト33は、図2(b)に示すように、カバー23を貫通するように設けられた円弧状のガイド孔34に沿うように移動可能となっている。ハンドル24の内側面(出力軸連結面)には、正面視台形柱状の係止部35が設けられている。また、カバー23の外側面(図1における右側面)には、前記係止部35と係合する正面視台形柱状の第1ストッパ36及び第2ストッパ37が形成されており、該第1ストッパ36及び第2ストッパ37は同一円周上に配置されている。該係止部35は第1ストッパ36と第2ストッパ37との間に配置されると共に、第1ストッパ36に係合する位置(当接位置)と第2ストッパ37に係合する位置との間を移動可能となっている。即ち、該第1ストッパ36及び第2ストッパ37は、係止部35と係合することによりハンドル24の回転範囲を規制しており、該第1ストッパ36に対して第2ストッパ37は、ハンドル24の周方向において互いに約130度だけずれるように配置されている。
図1に示すように、前記ハンドル24の一部には、雌ねじ孔32が形成されている。該雌ねじ孔32には伝達部材としての連結ボルト33が外方(図1における右方向)から挿入されている。該連結ボルト33は、図2(b)に示すように、カバー23を貫通するように設けられた円弧状のガイド孔34に沿うように移動可能となっている。ハンドル24の内側面(出力軸連結面)には、正面視台形柱状の係止部35が設けられている。また、カバー23の外側面(図1における右側面)には、前記係止部35と係合する正面視台形柱状の第1ストッパ36及び第2ストッパ37が形成されており、該第1ストッパ36及び第2ストッパ37は同一円周上に配置されている。該係止部35は第1ストッパ36と第2ストッパ37との間に配置されると共に、第1ストッパ36に係合する位置(当接位置)と第2ストッパ37に係合する位置との間を移動可能となっている。即ち、該第1ストッパ36及び第2ストッパ37は、係止部35と係合することによりハンドル24の回転範囲を規制しており、該第1ストッパ36に対して第2ストッパ37は、ハンドル24の周方向において互いに約130度だけずれるように配置されている。
(伝達歯車)
図1及び図2(a),(b)に示すように、駆動装置13のケース21内には電動操作手段としてのモータ38が配設されている。モータ38の出力軸にはウォーム39が支持されており、該ウォーム39にはケース21内に軸支されたウォームホイール40が噛合されている。このウォームホイール40の一側面にはピニオンギヤ41が一体的に突設されている。また、ケース21内には伝達歯車42が出力軸25に挿通されており、該伝達歯車42は前記ピニオンギヤ41に噛合されている。該伝達歯車42と出力軸25とは接続されておらず、出力軸25が回転しても伝達歯車42は回転しないように構成されている。
図1及び図2(a),(b)に示すように、駆動装置13のケース21内には電動操作手段としてのモータ38が配設されている。モータ38の出力軸にはウォーム39が支持されており、該ウォーム39にはケース21内に軸支されたウォームホイール40が噛合されている。このウォームホイール40の一側面にはピニオンギヤ41が一体的に突設されている。また、ケース21内には伝達歯車42が出力軸25に挿通されており、該伝達歯車42は前記ピニオンギヤ41に噛合されている。該伝達歯車42と出力軸25とは接続されておらず、出力軸25が回転しても伝達歯車42は回転しないように構成されている。
伝達歯車42の一側面(ハンドル24側の面)の一部には円弧状に切り欠かれた逃げ部43が形成されており、この逃げ部43の一端には第1段部44が形成され、他端には第2段部45が形成されている。ガイド孔34を貫通した前記連結ボルト33の突出端部は、前記第1段部44に係合する位置と第2段部45に係合する位置との間を移動可能となっている。連結ボルト33は捩りコイルばね26の弾性力により逃げ部43の第1段部44に対する当接位置において、閉弁方向Yに常時付勢されている。
(回路基板)
また、図1及び図2(a)に示すように、ケース本体22内には、回路基板46が固定されている。当該回路基板46上には逆回転停止用マイクロスイッチMS1及び正回転停止用マイクロスイッチMS2がそれぞれ配置されている。
また、図1及び図2(a)に示すように、ケース本体22内には、回路基板46が固定されている。当該回路基板46上には逆回転停止用マイクロスイッチMS1及び正回転停止用マイクロスイッチMS2がそれぞれ配置されている。
図3(a),(b)に示すように、逆回転停止用マイクロスイッチMS1及び正回転停止用マイクロスイッチMS2には、それぞれスイッチ本体47及び、スイッチ操作を行うスイッチノブ48を備えており、該スイッチ本体47とスイッチノブ48との間には、該スイッチノブ48に押圧される接点49が配置されている。また、逆回転停止用マイクロスイッチMS1及び正回転停止用マイクロスイッチMS2は、伝達歯車42の周方向において互いに130度未満の範囲内に配置されるように設定されている。尚、本実施形態における逆回転停止用マイクロスイッチMS1及び正回転停止用マイクロスイッチMS2は、伝達歯車42の周方向において互いに90度だけずれるように配置されている。
(カム部材)
図1及び図3(b)に示すように、伝達歯車42における回路基板46側側面には円筒形状の円筒部50が伝達歯車42と同心円状をなすように設けられており、この円筒部50の一部には該円筒部50を斜めに切り欠いた凹部51が形成されている。該凹部51は図3(a)〜(c)に示す洗浄待機位置(逆回転停止位置)と図5(a)〜(c)に示す正回転停止位置との間においてモータ38の駆動により回動可能となっている。
図1及び図3(b)に示すように、伝達歯車42における回路基板46側側面には円筒形状の円筒部50が伝達歯車42と同心円状をなすように設けられており、この円筒部50の一部には該円筒部50を斜めに切り欠いた凹部51が形成されている。該凹部51は図3(a)〜(c)に示す洗浄待機位置(逆回転停止位置)と図5(a)〜(c)に示す正回転停止位置との間においてモータ38の駆動により回動可能となっている。
図3(a)〜(c)に示すように、前記凹部51が洗浄待機位置(逆回転停止位置)にあるとき、正回転停止用マイクロスイッチMS2のスイッチノブ48は円筒部50により押圧されており、接点49はオン状態に保持されている。逆回転停止用マイクロスイッチMS1のスイッチノブ48は凹部51内に位置しており、接点49はオフ状態に保持されている。
また、図5(a)〜(c)に示すように、前記凹部51が正回転停止位置にあるとき、正回転停止用マイクロスイッチMS2のスイッチノブ48は凹部51内に位置しており、スイッチノブ48とスイッチ本体47との間に配置された接点49はオフ状態に保持されている。逆回転停止用マイクロスイッチMS1のスイッチノブ48は円筒部50により押圧されており、接点49はオン状態に保持されている。即ち、正回転停止位置は、前記凹部51が前記洗浄待機位置から伝達歯車42の周方向において90度回動した位置である。この状態において、係止部35は、図7に示すように第2ストッパ37と近接した位置(近接位置)まで回動されており、係止部35と第2ストッパ37との間には、許容空間αが形成されている。
尚、本実施形態において、ウォーム39、ウォームホイール40、ピニオンギヤ41、伝達歯車42、連結ボルト33及びハンドル24は動力伝達機構を構成する。スイッチノブ48、円筒部50及び凹部51はカム部材を構成する。逆回転停止用マイクロスイッチMS1は第1スイッチを構成し、正回転停止用マイクロスイッチMS2は第2スイッチを構成する。
(電気的構成)
次に、トイレ用洗浄装置の電気的構成を説明する。
図3(c)に示すように、トイレ用洗浄装置11の各部には、それぞれ直流動作電源を供給するバッテリを備えている。このバッテリの両極間には切換リレーが接続されており、この切換リレーの第1端子61及び第2端子62間にはモータ38が接続されている。第1端子61とモータ38との間には逆回転停止用マイクロスイッチMS1が設けられており、第2端子62とモータ38との間には正回転停止用マイクロスイッチMS2が設けられている。
次に、トイレ用洗浄装置の電気的構成を説明する。
図3(c)に示すように、トイレ用洗浄装置11の各部には、それぞれ直流動作電源を供給するバッテリを備えている。このバッテリの両極間には切換リレーが接続されており、この切換リレーの第1端子61及び第2端子62間にはモータ38が接続されている。第1端子61とモータ38との間には逆回転停止用マイクロスイッチMS1が設けられており、第2端子62とモータ38との間には正回転停止用マイクロスイッチMS2が設けられている。
また、第1端子61とモータ38との間には第1ダイオードD1が逆回転停止用マイクロスイッチMS1と並列に設けられている。第1ダイオードD1のアノードは逆回転停止用マイクロスイッチMS1とモータ38との間に接続されており、同じくカソードは第1端子61と逆回転停止用マイクロスイッチMS1との間に接続されている。
第2端子62とモータ38との間には第2ダイオードD2が正回転停止用マイクロスイッチMS2と並列に設けられている。第2ダイオードD2のアノードはモータ38と正回転停止用マイクロスイッチMS2との間に接続されており、同じくカソードは第2端子62と正回転停止用マイクロスイッチMS2との間に接続されている。
切換リレーは制御装置から出力されるリレー切換信号Sに基づいて第1端子61及び第2端子62にそれぞれ印加する直流電圧の極性(正負)を反転させる。制御装置はモータ38を正回転させるときには、第1端子61に負電圧が印加され、第2端子62に正電圧が印加されるように切換リレーを切り替える。モータ38を逆回転させるときには、第1端子61に正電圧が印加され、第2端子62に負電圧が印加されるように切換リレーを切り替える。尚、制御装置は、駆動装置13とは別の場所(例えばトイレの室内壁面)に固定されている。
(実施形態の作用)
次に、前述のように構成されたトイレ用洗浄装置11の作用について説明する。
洗浄装置は手動洗浄及び自動洗浄の双方がそれぞれ可能とされている。以下、手動洗浄及び自動洗浄の順に説明する。
次に、前述のように構成されたトイレ用洗浄装置11の作用について説明する。
洗浄装置は手動洗浄及び自動洗浄の双方がそれぞれ可能とされている。以下、手動洗浄及び自動洗浄の順に説明する。
(手動洗浄)
まず、手動洗浄時におけるトイレ用洗浄装置の作用を説明する。
図2(b)に示すように、洗浄待機状態においては、係止部35は第1ストッパ36に係合した状態で保持されている(当接位置)。使用者によりハンドル24が捩りコイルばね26の弾性力に抗して開弁方向Xに回転操作されると、このハンドル24と共に出力軸25及び引上げレバー27が正回転し、鎖30を介して排水口閉鎖弁20が引上げられる。その結果、図6に示すように、ハンドル24は係止部35と第2ストッパ37とが係合する位置まで回転する。これに伴って、図1に示す排水口閉鎖弁20は弁座19から離間し、ロータンク12内の洗浄水は排水管18を介して便器に供給される。このとき、連結ボルト33は、ガイド孔34及び逃げ部43内を移動する。ハンドル24は、第1ストッパ36及び第2ストッパ37により操作が許容される。即ち、ハンドル24は、第1ストッパ36と第2ストッパ37との間を移動可能となっている。また、この手動洗浄時において、伝達歯車42はハンドル24及び出力軸25と一体に接続されていないので、ハンドル24を回転操作しても回転しないようになっている。
まず、手動洗浄時におけるトイレ用洗浄装置の作用を説明する。
図2(b)に示すように、洗浄待機状態においては、係止部35は第1ストッパ36に係合した状態で保持されている(当接位置)。使用者によりハンドル24が捩りコイルばね26の弾性力に抗して開弁方向Xに回転操作されると、このハンドル24と共に出力軸25及び引上げレバー27が正回転し、鎖30を介して排水口閉鎖弁20が引上げられる。その結果、図6に示すように、ハンドル24は係止部35と第2ストッパ37とが係合する位置まで回転する。これに伴って、図1に示す排水口閉鎖弁20は弁座19から離間し、ロータンク12内の洗浄水は排水管18を介して便器に供給される。このとき、連結ボルト33は、ガイド孔34及び逃げ部43内を移動する。ハンドル24は、第1ストッパ36及び第2ストッパ37により操作が許容される。即ち、ハンドル24は、第1ストッパ36と第2ストッパ37との間を移動可能となっている。また、この手動洗浄時において、伝達歯車42はハンドル24及び出力軸25と一体に接続されていないので、ハンドル24を回転操作しても回転しないようになっている。
図6に示すハンドル24の位置の状態から、使用者がハンドル24から手を離すと、捩りコイルばね26の弾性力により、ハンドル24は閉弁方向Yに回転する。これに伴って、出力軸25及び引上げレバー27が逆回転(閉弁方向Yの方向に回転)し、鎖30を介して排水口閉鎖弁20が下降する(図1参照)。このとき、排水口閉鎖弁20には重り31が固定されているので、ロータンク12内に洗浄水が残っていても排水口閉鎖弁20は引上げレバー27の逆回転及び鎖30の下降動作に一体的に追従し円滑に沈下する。
図2(b)に示すようにハンドル24の閉弁方向Yへの回転は、ハンドル24の係止部35が第1ストッパ36に係合することにより規制される(当接位置)。この係止部35と第1ストッパ36とが係合した位置において、排水口閉鎖弁20は排水管18の弁座19に着座し、便器への洗浄水の供給が停止する(図1参照)。
(自動洗浄)
次に、自動洗浄時におけるトイレ用洗浄装置の作用について説明する。
図2(b)に示すように、手動洗浄時と同様に、自動洗浄時の洗浄待機状態において、係止部35が第1ストッパ36に係合した状態で保持されている。また、図3(a)〜(c)に示すように、正回転停止用マイクロスイッチMS2はオン状態に保持されており、逆回転停止用マイクロスイッチMS1はオフ状態に保持されている。
次に、自動洗浄時におけるトイレ用洗浄装置の作用について説明する。
図2(b)に示すように、手動洗浄時と同様に、自動洗浄時の洗浄待機状態において、係止部35が第1ストッパ36に係合した状態で保持されている。また、図3(a)〜(c)に示すように、正回転停止用マイクロスイッチMS2はオン状態に保持されており、逆回転停止用マイクロスイッチMS1はオフ状態に保持されている。
制御装置は例えば赤外線センサ等からなる手感知手段を介して便器の洗浄信号を検出すると、切換リレーにリレー切換信号S(この場合、正回転信号)を出力して、第1端子61には負電圧(接地電圧)が印加され、第2端子62には正電圧が印加されるように当該切換リレーを制御する。すると、図3(c)に示すように、バッテリからの電流は正回転停止用マイクロスイッチMS2→モータ38→第1ダイオードD1の順に流れ、モータ38は正回転する。
図2(b)に示すように、このモータ38の駆動力は、ウォーム39及びピニオンギヤ41を介して伝達歯車42に伝達され、該伝達歯車42は出力軸25を中心に開弁方向Xに回転する。このとき、伝達歯車42の回転力は第1段部44により連結ボルト33を押圧することにより、ハンドル24に該回転力が伝達され、当該ハンドル24、出力軸25及び引上げレバー27は一体的に開弁方向Xに回転する。この結果、鎖30を介して排水口閉鎖弁20が引上げられる。排水口閉鎖弁20が弁座19から離間すると、ロータンク12内の洗浄水は排水管18を介して便器に供給される(図1参照)。
尚、リレー切換信号Sの出力時間(例えば、大洗浄時における大洗浄駆動時間)は、出力軸25及び引上げレバー27が予め設定された回転量(90度)だけ回転するのに要する時間(換言すれば、排水口閉鎖弁20が図1の実線で示す閉鎖位置から図1に二点鎖線で示す全開位置に達するまでの時間)とされている。このリレー切換信号Sの出力時間は、装置モデルによる実験等により予め求められており、本実施形態では1秒とされている。
モータ38が正回転の駆動を開始してからしばらくすると、図4(a)〜(c)に示すように、逆回転停止用マイクロスイッチMS1及び正回転停止用マイクロスイッチMS2のいずれもオンした状態となる。しかし、第2端子62に正電圧が印加されているので、バッテリからの電流は引き続き図4(c)に破線の矢印で示すように、第2端子62→モータ38→第1端子61の順に流れる。
そして、伝達歯車42の回転に伴って凹部51が洗浄待機位置から90度だけ開弁方向Xに回転した正回転停止位置(図5(a)〜(c)及び図7)まで回転すると、正回転停止用マイクロスイッチMS2はオフする。この結果、モータ38への電力の供給が遮断される。このとき、排水口閉鎖弁20は図1に二点鎖線で示す全開位置にある。
また、モータ38が駆動されてから予め設定された大洗浄駆動時間を経過する前であっても凹部51が図5(a)〜(c)に示す正回転停止位置に達して正回転停止用マイクロスイッチMS2の接点49が開放された時点でモータ38への給電が遮断される。この状態では、図7に示す近接位置までハンドル24が移動されており、係止部35と第2ストッパ37との間には許容空間αが形成されている。このため、モータ38の慣性力により出力軸25を介して伝達歯車42が回転したとしても、前記許容空間αにより伝達歯車42の回転は許容される。よって係止部35と第2ストッパ37とが機械的に当接した状態でモータ38への給電が行われることがなく、モータ38への負荷が軽減される。
所定の洗浄時間が経過すると、制御装置は、切換リレーにリレー切換信号Sを出力して、第1端子61には正電圧が印加され、第2端子62には負電圧(接地電圧)が印加されるように当該切換リレーを制御する。すると、図5(c)に示すように、バッテリからの電流は逆回転停止用マイクロスイッチMS1→モータ38→第2ダイオードD2の順に流れ、モータ38は逆回転する。
モータ38が逆回転の駆動を開始してからしばらくすると、図4(a)〜(c)に示すように、逆回転停止用マイクロスイッチMS1及び正回転停止用マイクロスイッチMS2のいずれもオンした状態となる。しかし、第1端子61に正電圧が印加されているので、バッテリからの電流は引き続き図4(c)に一点鎖線の矢印で示すように、第1端子61→モータ38→第2端子62の順に流れる。
図1及び図2(a)に示すように、モータ38の駆動力はウォーム39及びピニオンギヤ41を介して伝達歯車42に伝達され、該伝達歯車42は出力軸25を中心に逆回転(閉弁方向Yに回転)する。伝達歯車42の回転力は連結ボルト33を介してハンドル24に伝達され、当該ハンドル24、出力軸25及び引上げレバー27は一体的に逆回転する。この結果、鎖30を介して排水口閉鎖弁20は下降する。そして、図1に実線で示すように、排水口閉鎖弁20が排水管18の弁座19に着座すると、便器への洗浄水の供給が停止する。重り31により排水口閉鎖弁20の浮力に抗して該排水口閉鎖弁20は円滑に沈下する。
このとき、連結ボルト33は、捩りコイルばね26の弾性力により第1段部44に係合した状態でモータ38の駆動力による伝達歯車42の回転に追従する。そして、ハンドル24及び伝達歯車42は図2(b)及び図3(a),(b)に示す洗浄待機位置に復帰する。係止部35が前記洗浄待機位置に戻ったとき、伝達歯車42の凹部51は逆回転停止用マイクロスイッチMS1の接点49を開放して、モータ38への給電を遮断する。また、モータ38への給電を遮断したのちにも慣性力によりモータ38が回転して、伝達歯車42が回転したとしても、伝達歯車42に形成された第1段部44から第2段部45までの逃げ部43によって、第2段部45に連結ボルト33が当接するまではモータ38の駆動を許容することができる。
従って本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)ハンドル24における内側面には、係止部35が設けられており、該係止部35は、出力軸25の回転動作によりハンドル24と一体に回転するようになっている。また、カバー23の外側面には、前記係止部35と係合する第1ストッパ36及び第2ストッパ37が形成されており、前記係止部35は、該第1ストッパ36及び第2ストッパ37により回転範囲が規制されている。そして、モータ38の駆動に伴って出力軸25を開弁方向Xへ回転すると、排水口閉鎖弁20は引上げレバー27、鎖30及び重り31を介して全開位置へ移動する。そして排水管18が開放される。このとき、第1ストッパ36に係合されているハンドル24の係止部35は、モータ38の駆動に伴って第2ストッパ37に近接する近接位置へ移動する。そして、前記ハンドル24が近接位置まで回動されたとき、モータ38への給電は遮断される。その状態において、係止部35と第2ストッパ37との間には許容空間αが形成される。このため、係止部35と第2ストッパ37とが機械的に当接したときにモータ38への給電を遮断させるようにした場合と異なり、ハンドル24の係止部35が第2ストッパ37に係合した状態でモータ38が回転しようとすることはなく、モータ38の負荷が軽減される。
(1)ハンドル24における内側面には、係止部35が設けられており、該係止部35は、出力軸25の回転動作によりハンドル24と一体に回転するようになっている。また、カバー23の外側面には、前記係止部35と係合する第1ストッパ36及び第2ストッパ37が形成されており、前記係止部35は、該第1ストッパ36及び第2ストッパ37により回転範囲が規制されている。そして、モータ38の駆動に伴って出力軸25を開弁方向Xへ回転すると、排水口閉鎖弁20は引上げレバー27、鎖30及び重り31を介して全開位置へ移動する。そして排水管18が開放される。このとき、第1ストッパ36に係合されているハンドル24の係止部35は、モータ38の駆動に伴って第2ストッパ37に近接する近接位置へ移動する。そして、前記ハンドル24が近接位置まで回動されたとき、モータ38への給電は遮断される。その状態において、係止部35と第2ストッパ37との間には許容空間αが形成される。このため、係止部35と第2ストッパ37とが機械的に当接したときにモータ38への給電を遮断させるようにした場合と異なり、ハンドル24の係止部35が第2ストッパ37に係合した状態でモータ38が回転しようとすることはなく、モータ38の負荷が軽減される。
(2)駆動装置13には、逆回転停止用マイクロスイッチMS1及び正回転停止用マイクロスイッチMS2が備えられており、逆回転停止用マイクロスイッチMS1に対して正回転停止用マイクロスイッチMS2は、出力軸25の周方向において互いに90度だけずれるように配置されている。また、第1ストッパ36に対して第2ストッパ37は、出力軸25の周方向において互いに約130度ずれるように配置されている。そのため、ハンドル24の回転可能な範囲が約130度に対して、モータ38の駆動によるハンドル24の回転範囲が90度に設定してあるため、係止部35が第2ストッパ37に当接する前にモータ38への給電は遮断される。換言すると、前記モータ38への給電を遮断してから当該モータ38の回転が完全に停止するまでの回転距離(許容空間α)を考慮してモータ38への給電が遮断されるようになっている。このため、モータ38の慣性力による回転が許容され、この分、係止部35が第2ストッパ37に当接することに起因してモータ38に作用する機械的衝撃が軽減される。
(3)伝達歯車42の一側面(ハンドル24側の側面)の一部には円弧状に切り欠かれた逃げ部43が形成されており、この逃げ部43の一端には第1段部44が形成され、他端には第2段部45が形成されている。モータ38の駆動により前記排水口閉鎖弁20を閉弁する場合、出力軸25は前記開弁方向Xと逆回転(閉弁方向Yの回転)に回動する。このとき、前記ハンドル24に設けられた連結ボルト33も同様に逆回転を行う。そして、ハンドル24に設けられた係止部35が洗浄待機位置(当接位置)に到達してモータ38の給電を遮断させたとき、たとえモータ38の慣性力により伝達歯車42の回転が継続したとしても、前記伝達歯車42に設けられた逃げ部43によりモータ38の慣性力による伝達歯車42の回転を許容することができる。このため、排水口閉鎖弁20を閉弁する場合においても、モータ38に負荷がかかることが軽減される。
(4)伝達歯車42をモータ38の駆動により回動させた場合、伝達歯車42の凹部51は、図3(a),(b)に示す洗浄待機位置(逆回転停止位置)と図5(a),(b)に示す正回転停止位置との間を回動可能となっている。前記凹部51が洗浄待機位置にあるとき、正回転停止用マイクロスイッチMS2のスイッチノブ48は円筒部50により押圧され、接点49はオン状態に保持される。逆回転停止用マイクロスイッチMS1のスイッチノブ48は凹部51内に位置しており、接点49はオフ状態に保持される。また、前記凹部51が正回転停止位置にあるとき、正回転停止用マイクロスイッチMS2のスイッチノブ48は凹部51内に位置しており、スイッチノブ48とスイッチ本体47との間に配置された接点49はオフ状態に保持される。逆回転停止用マイクロスイッチMS1のスイッチノブ48は円筒部50により押圧されて、接点49はオン状態に保持される。このため、カム部材(スイッチノブ48,円筒部50及び凹部51)によって機械的に前記逆回転停止用マイクロスイッチMS1及び正回転停止用マイクロスイッチMS2を操作することができ、複雑な回路設計が不要となる。
(5)伝達歯車42は、円弧状に切り欠かれた逃げ部43と、伝達歯車42において該逃げ部43と反対側に設けられた円筒形の円筒部50と、該円筒部50の一部を斜めに切り欠いた凹部51とが一体に形成されている。このため、例えば、本実施形態の伝達歯車42の逃げ部43、円筒部50及び凹部51に相当する部材を複数の歯車等を用いて構成する必要はない。したがって、部品点数を削減することができると共に省スペース化にも寄与することができる。
(付記)
次に前記実施形態及び別例から把握できる技術思想について、それらの効果とともに以下に追記する。
(付記)
次に前記実施形態及び別例から把握できる技術思想について、それらの効果とともに以下に追記する。
(イ)前記手動操作手段を閉弁方向へ常時付勢する付勢手段を備え、前記手動操作手段における出力軸連結面には伝達部材を突設し、前記動力伝達機構は、前記出力軸に対して回動可能に且つ前記電動操作手段の動力が伝達可能に設けられた伝達歯車を備えると共に、当該伝達歯車の手動操作手段側側面には前記伝達部材を案内可能とした逃げ部を形成し、該逃げ部は前記伝達歯車の周方向へ延設され、当該逃げ部の一端には前記伝達歯車の先端を係合可能とした第1段部を設け、同じく他端には第2段部を設け、前記電動操作手段の動作により排水口閉鎖弁を開弁する場合には、前記第1段部に前記伝達部材が係合することにより当該電動操作手段の動力が前記手動操作手段に伝達されるように構成し、前記電動操作手段の動作により排水口閉鎖弁を閉弁する場合には、電動操作手段の駆動により前記伝達歯車が排水口閉鎖弁を閉弁方向へ移動させる方向に回転すると共に前記伝達部材は前記付勢手段の付勢力により前記逃げ部の第1段部に係合した状態で、前記手動操作手段の係止部が近接位置からストッパに係合するまで回転する請求項1又は請求項2に記載のトイレ用洗浄装置の駆動装置。
このようにすれば、電動操作手段の動作により前記排水口閉鎖弁を閉弁する場合、出力軸は前記開弁方向と逆方向(閉弁方向)に回動する。このとき、前記手動操作手段に設けられた伝達部材も付勢手段の付勢力により閉弁方向に回動する。そして、手動操作手段に設けられた係止部がストッパに当接した位置(当接位置)に到達して電動操作手段の給電を遮断させたとき、たとえ電動操作手段の慣性力により伝達歯車の回転が継続したとしても、前記伝達歯車に設けられた逃げ部(第1段部から第2段部までの空間)により、電動操作手段の慣性力に伴う伝達歯車の回転が許容される。このため、排水口閉鎖弁を閉弁する場合においても、電動操作手段に負荷がかかることを軽減することができる。
(ロ)前記電動操作手段の給電ライン上には第1スイッチ及び第2スイッチを設けると共に当該第1及び第2スイッチのオン/オフを切り替えることにより電動操作手段の駆動及び停止の切り替えをそれぞれ行うようにし、前記伝達歯車において、前記逃げ部が形成された面とは反対側の面には、当該伝達歯車の回転に伴って前記第1及び第2スイッチのオン/オフをそれぞれ切り替え操作するカム部材を一体形成するようにした(イ)に記載のトイレ用洗浄装置の駆動装置。
このような構成では、カム部材が伝達歯車に一体に形成されている。このため、部品点数及び部品コストを削減することができ、省スペース化に寄与することができる。また、第1スイッチ及び第2スイッチは、カム部材により機械的に電動操作手段への給電のオン/オフ操作を行っている。このため、複雑な回路設計が不要となる。
(ハ)前記電動操作手段の動作により排水口閉鎖弁を開弁する場合に、電動操作手段が駆動されてから当該電動操作手段への給電が遮断されるまでの間における前記伝達歯車の回転量が、ストッパに係止部が係合することにより規定される手動操作手段の回転可能量よりも小さくなるように、ストッパを配置するようにした(イ)に記載のトイレ用洗浄装置の駆動装置。
このようにすれば、電動操作手段による伝達歯車の回転量は、ストッパに係止部が係合することにより規定される手動操作手段の回転可能量よりも小さくなっている。このため、電動操作手段の給電が行われている間に、係止部がストッパに当接することを抑制することができる。
11…トイレ用洗浄装置、12…ロータンク、13…駆動装置、20…排水口閉鎖弁、24…手動操作手段及び動力伝達機構としてのハンドル、25…出力軸、26…付勢手段としての捩りコイルばね、33…動力伝達機構及び伝達部材としての連結ボルト、34…ガイド孔、35…係止部、36…第1ストッパ、37…第2ストッパ、38…電動操作手段としてのモータ、39…動力伝達機構としてのウォーム、40…動力伝達機構としてのウォームホイール、41…動力伝達機構としてのピニオンギヤ、42…動力伝達機構としての伝達歯車、43…逃げ部、44…第1段部、45…第2段部、48…カム部材としてのスイッチノブ、50…カム部材としての円筒部、51…カム部材としての凹部、MS1…第1スイッチとしての逆回転停止用マイクロスイッチ、MS2…第2スイッチとしての正回転停止用マイクロスイッチ、X…開弁方向、Y…閉弁方向。
Claims (2)
- 手動又は電動操作により出力軸を回転させることで排水口閉鎖弁を開弁方向へ移動させてタンクの排水口を開放するようにしたトイレ用洗浄装置の駆動装置において、
前記出力軸の端部に固定された手動操作手段と、
前記出力軸に動力伝達機構を介して連結されると共に給電されることにより動作する電動操作手段と、
前記手動操作手段の出力軸連結面に設けられた係止部と、
前記係止部と係合することによって前記手動操作手段の回転範囲を規制するストッパとを備え、
前記電動操作手段により排水口閉鎖弁を開弁する場合には前記手動操作手段の係止部が前記ストッパに当接する前に電動操作手段への給電を遮断するようにしたトイレ用洗浄装置の駆動装置。 - 前記電動操作手段への給電を遮断してから当該電動操作手段の動作が完全に停止するまでの制動距離を考慮して、前記電動操作手段への給電を遮断するようにした請求項1に記載のトイレ用洗浄装置の駆動装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2004127104A JP2005307611A (ja) | 2004-04-22 | 2004-04-22 | トイレ用洗浄装置の駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2004127104A JP2005307611A (ja) | 2004-04-22 | 2004-04-22 | トイレ用洗浄装置の駆動装置 |
Publications (1)
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JP2004127104A Withdrawn JP2005307611A (ja) | 2004-04-22 | 2004-04-22 | トイレ用洗浄装置の駆動装置 |
Country Status (1)
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JP (1) | JP2005307611A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010209552A (ja) * | 2009-03-09 | 2010-09-24 | Toto Ltd | トイレ装置及び便器システム |
-
2004
- 2004-04-22 JP JP2004127104A patent/JP2005307611A/ja not_active Withdrawn
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JP2010209552A (ja) * | 2009-03-09 | 2010-09-24 | Toto Ltd | トイレ装置及び便器システム |
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