JPH10237931A - 水洗便器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トラップ部の回転及び反転に必要なトルクを
軽減させる。 【解決手段】 ボウル（１）から延びる排水路（２）に
トラップ部（３）が配設され、トラップ部は、外部排水
管（４）に連通可能としたシュート部（５）内で回転軸
（６ａ，６ｂ）に支持されて、自由端とした終端が上下
方向に回転及び反転自在とされており、回転軸に駆動源
（７）が接続された水洗便器において、回転軸に反転方
向のモーメントを発生させるトルク軽減機構（２１，２
３）がさらに接続される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、水洗便器に関す
るものである。さらに詳しくは、この発明は、トラップ
部の回転及び反転に必要なトルクを軽減させることので
きる水洗便器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この出願の出願人により、図７及び図８
に示した水洗便器が提案されている（特願平８−６７５
７３号）。この水洗便器では、ボウル（１）から延びる
排水路（２）にトラップ部（３）が配設され、このトラ
ップ部（３）が、外部排水管（４）に連通可能としたシ
ュート部（５）内で回転軸（６ａ，６ｂ）に支持され
て、自由端としたトラップ部（３）の終端が上下方向に
回転及び反転自在とされている。また、一方の回転軸
（６ａ）には、モーターを備えた駆動源（７）が接続さ
れている。

【０００３】このような水洗便器では、汚物等の排出及
びボウル（１）面の洗浄は次のようにして行われる。す
なわち、ボウル（１）面に洗浄水が給水された後に、モ
ーターが作動し、トラップ部（３）を図７図中に示した
矢印方向に回転させる。トラップ部（３）は約 180度回
転し、その終端が最下点に到達すると、汚物、汚水等が
外部排水管（４）に向かって排出される。

【０００４】排出後にモーターは逆転し、トラップ部
（３）を反転させる。トラップ部（３）の終端は初期位
置に戻る。この終端の初期位置までの復帰を確実とする
ために、たとえば、位置検知スイッチ（８）が設けられ
る。トラップ部（３）の終端が初期位置に戻ると、ボウ
ル（１）内に水溜まりが形成され、所定水位となった後
に給水が停止する。

【０００５】また、この水洗便器は手動操作が可能とさ
れてもおり、停電時の対応がなされている。停電時に
は、駆動源（７）が接続されていない方の回転軸（６
ｂ）に手動レバー（９）を接続し、これを回転すること
によりトラップ部（３）を回転させて、汚物等の排出を
行う。なお、ボウル（１）への給水は、バケツ等を利用
して行う。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図７及
び図８に示した水洗便器では、汚物等の排出に当たっ
て、トラップ部（３）を回転させるのに大きなトルクを
必要としているという問題がある。このため、駆動源
（７）には高トルクのモーターが必要であり、また、手
動時に大きな操作力を加えなければならなくなってい
る。

【０００７】この発明は、以上の通りの事情に鑑みてな
されたものであり、トラップ部の回転及び反転に必要な
トルクを軽減させることのできる水洗便器を提供するこ
とを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を解決するものとして、ボウルから延びる排水路にトラ
ップ部が配設され、このトラップ部は、外部排水管に連
通可能としたシュート部内で回転軸に支持されて、自由
端とした終端が上下方向に回転及び反転自在とされてお
り、回転軸に駆動源が接続された水洗便器において、回
転軸に反転方向のモーメントを発生させるトルク軽減機
構がさらに接続されていることを特徴とする水洗便器を
提供する。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面に沿ってこの発明の水
洗便器についてさらに詳しく説明する。図１及び図２
は、各々、この発明の水洗便器の一実施形態を示した断
面図及び要部断面図である。これら図１及び図２に示し
た水洗便器では、ボウル（１）の底部に排水口（１０）
が形成されており、この排水口（１０）から排水管部
（１１）が便器後方に向かって延びている。排水管部
（１１）の終端と、外部排水管（４）に接続可能とした
便器底部の排出口（１２）との間には、両者を連通する
シュート部（５）が設けられている。これらの排水口
（１０）、排水管部（１１）、シュート部（５）、及び
排出口（１２）によって排水路（２）が形成されてい
る。

【００１０】そして、この水洗便器では、図７及び図８
に示した先に提案された水洗便器と同様に、排水路
（２）にトラップ部（３）が配設されている。トラップ
部（３）は、蛇腹状に形成され、伸縮及び屈曲が自在と
されたホース（１３）から形成されている。ホース（１
３）の材質には特に制限はなく、折れ曲がりやすく、弾
力性に富んだ樹脂、ゴム等の適宜な材料を採用すること
ができる。

【００１１】このトラップ部（３）を形成するホース
（１３）の一端は、排水管部（１１）の終端に差し込ま
れ、ホースバンド（１４）によって外周から締め付けら
れることにより排水管部（１１）の終端に直接接続さ
れ、固定端とされている。また、ホース（１３）は、排
水管部（１１）に対向するシュート部（５）の側壁部に
形成された開口を通じてシュート部（５）内に挿入さ
れ、収容されている。ホース（１３）には、その固定端
側に外径方向に突出する固定片（１５）が設けられてお
り、この固定片（１５）を介してホース（１３）は、開
口が形成されたシュート部（５）の側壁部に固定されて
いる。固定片（１５）は、ホース（１３）の排水管部
（１１）の終端への連結に必要とされるホースバンド
（１４）の設置個数を削減し、連結作業を簡便かつ容易
とするのに有効な手段である。このような固定片（１
５）は、その材質や作製については特に制限はなく、ホ
ース（１３）と同種又は異種の材料を用い、一体成形
し、又は別体として作製した後に接着等によりホース
（１３）と一体化することなどが可能である。

【００１２】ホース（１３）の終端は自由端とされてい
る。そして、ホース（１３）は、図７及び図８に示した
水洗便器と同様に、シュート部（５）内において、同軸
上に配置された２本の回転軸（６ａ，６ｂ）に支持さ
れ、自由端としたホース（１３）の終端が上下方向に回
転及び反転自在とされている。具体的には、ホース（１
３）の自由端に支持部材（１６）が固定され、この支持
部材（１６）の左右両端から一対のアーム（１７ａ，１
７ｂ）が垂下延設され、これらアーム（１７ａ，１７
ｂ）が下端部において回転軸（６ａ，６ｂ）に接続して
いる。回転軸（６ａ）は、シュート部（５）の側壁部に
設けられた軸受け（１８ａ）により回転自在に支持され
ている。回転軸（６ｂ）も同様で、この回転軸（６ｂ）
側の拡大断面を示した図３に示したように、シュート部
（５）の側壁部に軸受け（１８ｂ）が設けられており、
この軸受け（１８ｂ）によって回転軸（６ｂ）は回転自
在に支持されている。

【００１３】そして、図２に示したように、回転軸（６
ａ）には、図７及び図８に示した水洗便器と同様に、モ
ーター（１９）及び減速機構（２０）を備えた駆動機構
（７）が接続されている。モーター（１９）が作動する
と、そのトルクが減速機構（２０）を介して回転軸（６
ａ）に伝達され、回転軸（６ａ）が回転し、アーム（１
７ａ，１７ｂ）とともに支持部材（１６）が回転してホ
ース（１３）の回転及び反転が実現される。モーター
（１９）は、汚物等の排出及びボウル（１）面の洗浄時
に作動する。

【００１４】すなわち、ホース（１３）は、通常時に
は、その終端を上方に向けて配置されているが、汚物等
の排出及びボウル（１）面の洗浄に当たって、ボウル
（１）面に洗浄水が給水された後にモーター（１９）が
作動すると、そのトルクによってホール（１３）は、図
１図中に示した矢印方向に下方に向かって約 180度回転
し、ホース（１３）の終端が最下点に到達する。このと
き、汚物、汚水等がホース（１３）内を通り、排出口
（１２）から排出管（４）に排出される。

【００１５】排出後にモーター（１９）は逆転し、ホー
ス（１３）は反転してその終端が初期位置に戻る。この
時、モーター（１９）は停止する。モーター（１９）の
停止は、たとえば、図７及び図８に示した水洗便器と同
様に、位置検知スイッチ（８）を設け、この位置検知ス
イッチ（８）の位置検知信号に基づいて行わせるように
制御することができる。

【００１６】さらに、この発明の水洗便器では、反転方
向のモーメントを発生させるトルク軽減機構が回転軸に
接続される。図１及び図２に示した実施形態では、トル
ク軽減機構として、渦巻バネ（２１）及びおもり（２
２）が、駆動機構（７）が接続されていない方の回転軸
（６ｂ）に接続されている。

【００１７】具体的には、図３にも示したように、渦巻
バネ（２１）は、一端が回転軸（６ｂ）に直接接続され
て回転軸（６ｂ）と同心円状に設けられている。たとえ
ば、回転軸（６ｂ）にはスリットを形成することがで
き、ここに渦巻バネ（２１）の一端を挿入固定すること
で、渦巻バネ（２１）を回転軸（６ｂ）に直接接続する
ことができる。渦巻バネ（２１）の他端は、渦巻バネ
（２１）を収容するバネケース（２３）に固定されてい
る。バネケース（２３）は、回転軸（６ｂ）側のシュー
ト部（５）の側壁部に固定されている。渦巻バネ（２
１）は、ホース（１３）の回転時に、回転軸（６ｂ）の
回転に伴って回転軸（６ｂ）の周りに巻き付き、反転方
向のモーメントを発生する。

【００１８】一方、おもり（２２）は、リンク（２４）
を介してバネケース（２３）より突出する回転軸（６
ｂ）に接続されている。バネケース（２３）と回転軸
（６ｂ）との間には軸受け（２５）が介在し、この軸受
け（２５）にも支持された回転軸（６ｂ）に、リンク
（２４）は一端において連結されている。おもり（２
２）は、このリンク（２４）の他端に固定されている。
おもり（２２）は、その自重によりホース（１３）の反
転方向のモーメントを発生する。

【００１９】図４及び図５は、各々、渦巻バネ、おもり
それぞれについてトルク特性を例示したグラフである。
両グラフにおいて、横軸には角度を、縦軸にはトルクを
とっている。角度は、ホース（１３）の終端が上方を向
いている状態を０度とし、ホース（１３）の回転方向を
正としている。ホース（１３）の終端が下方を向き、最
下点に到達した状態が 180度である。トラップ部（３）
によって発生するモーメントについてはホース（１３）
の回転方向を正とし、一方、渦巻バネ（２２）、おもり
（２３）のそれぞれによって発生するモーメントについ
てはホース（１３）の反転方向を正としている。

【００２０】これら図４及び図５に示したグラフにおい
て、トラップ部（３）によって発生するモーメントはヒ
ステリシスを描いているが、これは、ホース（１３）の
回転時にはトラップ部（３）に水があり、反転時には水
がないことに起因する。トラップ部（３）の回転及び反
転に必要なトルクは、トラップ部（３）によって発生す
るモーメントと、渦巻バネ（２２）又はおもり（２３）
によって発生するモーメントとの差である。この差が負
の値となる場合にはトルクは０となる。

【００２１】図４に示したグラフから明らかなように、
渦巻バネ（２２）では、ホース（１３）の回転及び反転
角度に比例して常に一方向にモーメントが発生する。こ
のため、発生するモーメントをトラップ部（３）のトル
クの中間付近に設定することにより、回転軸（６ｂ）に
加えるトルクが軽減される。渦巻バネ（２２）を回転軸
（６ｂ）に接続した場合のトラップ部（３）の回転及び
反転に必要なトルクは、 （回転時のトルク）＝（渦巻バネによって発生するモー
メント）−（トラップ部によって発生するモーメント）
≒１５kg・mm （反転時のトルク）＝（トラップ部によって発生するモ
ーメント）−（渦巻バネによって発生するモーメント）
≒５kg・mm とすることができる。

【００２２】おもり（２３）の場合には、図５に示した
ように、おもり（２３）の動作角度が 180度であるた
め、発生するモーメントはある角度から向きが逆にな
る。このため、比較的容易にトラップ部（３）によって
発生するモーメントに近似することができる。おもり
（２３）を回転軸（６ｂ）に接続した場合のトラップ部
（３）の回転及び反転に必要なトルクは、 （回転時のトルク）＝（おもりによって発生するモーメ
ント）−（トラップ部によって発生するモーメント）≒
０kg・mm （反転時のトルク）＝（トラップ部によって発生するモ
ーメント）−（おもりによって発生するモーメント）≒
１５kg・mm とすることができる。回転及び反転に必要なトルクは軽
減される。

【００２３】図６は、図１及び図２に示した実施形態に
おけるトルク特性を例示したグラフである。この場合に
は、トラップ部（３）の回転及び反転時には、渦巻バネ
（２１）及びおもり（２２）の両方にモーメントが発生
するため、トラップ部（３）によって発生するモーメン
トに容易に近似することができ、回転及び反転に必要な
トルクの軽減により有効となる。すなわち、 （回転時のトルク）＝（渦巻バネ及びおもりによって発
生するモーメント）−（トラップ部によって発生するモ
ーメント）≒１０kg・mm （反転時のトルク）＝（トラップ部によって発生するモ
ーメント）−（渦巻バネ及びおもりによって発生するモ
ーメント）≒７kg・mm とすることができる。

【００２４】なお、この発明の水洗便器に採用可能なト
ルク軽減機構は、図４及び図５に示したトルク特性から
も明らかなように、図１及び図２に示した実施形態に限
られることない。渦巻バネ（２１）又はおもり（２２）
のいずれか一方であっても構わない。いずれの場合に
も、回転軸（６ａ，６ｂ）を回転及び反転させるのに必
要なトルクを軽減させることができる。モーター（１
９）の小型化、低トルク化が図られ、水洗便器のコスト
低減に寄与する。また、停電時の操作性が良好ともな
る。

【００２５】図１及び図２に示した実施形態のように、
おもり（２２）をトルク軽減機構として設ける場合に
は、このおもり（２２）及びこれが固定されたリンク
（２４）が、手動操作レバーを兼用する。このため、図
８に示した手動レバー（９）は不要となる。水洗便器の
部品削減が図られるとともに、手動操作に当たって手動
レバー（９）の取付準備が省略され、操作性が向上す
る。

【００２６】もちろんこの発明は、以上の実施形態によ
って限定されるものではない。細部については様々な態
様が可能であることは言うまでもない。

【００２７】

【発明の効果】以上詳しく説明した通り、この発明によ
って、トラップ部の回転及び反転に必要なトルクを軽減
させることができる。駆動用モーターの小型化、低トル
ク化が図られ、水洗便器のコスト低減に寄与する。ま
た、停電時の操作性が良好ともなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の水洗便器の一実施形態を示した断面
図である。

【図２】図１に示した水洗便器の要部断面図である。

【図３】図１に示した水洗便器の要部拡大断面図であ
る。

【図４】渦巻バネのトルク特性を例示したグラフであ
る。

【図５】おもりのトルク特性を例示したグラフである。

【図６】渦巻バネ及びおもりを合わせたトルク特性を例
示したグラフである。

【図７】従来の水洗便器を示した断面図である。

【図８】図７に示した水洗便器の要部断面図である。

【符号の説明】

１ ボウル ２ 排水路 ３ トラップ部 ４ 外部排水管 ５ シュート部 ６ａ，６ｂ 回転軸 ７ 駆動機構 ８ 位置検知スイッチ １０ 排水口 １１ 排水管部 １２ 排出口 １３ ホース １４ ホースバンド １５ 固定片 １６ 支持部材 １７ａ，１７ｂ アーム １８ａ，１８ｂ 軸受け １９ モーター ２０ 減速機構 ２１ 渦巻バネ ２２ おもり ２３ バネケース ２４ リンク ２５ 軸受け

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 隆宏 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電工 株式会社内 (72)発明者 松下 芳朗 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電工 株式会社内 (72)発明者 佐藤 靖史 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電工 株式会社内 (72)発明者 西川 眞 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電工 株式会社内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ボウルから延びる排水路にトラップ部が
   配設され、このトラップ部は、外部排水管に連通可能と
   したシュート部内で回転軸に支持されて、自由端とした
   終端が上下方向に回転及び反転自在とされており、回転
   軸に駆動源が接続された水洗便器において、回転軸に反
   転方向のモーメントを発生させるトルク軽減機構がさら
   に接続されていることを特徴とする水洗便器。
2. 【請求項２】 トルク軽減機構が渦巻バネである請求項
   １記載の水洗便器。
3. 【請求項３】 渦巻バネの一端が回転軸に直接接続さ
   れ、他端が、渦巻バネを収容し、シュート部に固定され
   るバネケースに固定されている請求項２記載の水洗便
   器。
4. 【請求項４】 トルク軽減機構がおもりである請求項１
   記載の水洗便器。
5. 【請求項５】 リンクが一端において回転軸に連結さ
   れ、このリンクの他端におもりが固定されている請求項
   ４記載の水洗便器。
6. 【請求項６】 トルク軽減機構が、渦巻バネ及びおもり
   の両方である請求項１記載の水洗便器。
7. 【請求項７】 渦巻バネの一端が回転軸に直接接続さ
   れ、他端が、渦巻バネを収容し、シュート部に固定され
   るバネケースに固定され、かつ、リンクが一端において
   回転軸に連結され、このリンクの他端におもりが固定さ
   れている請求項６記載の水洗便器。
8. 【請求項８】 おもり及びこれが固定されたリンクが手
   動操作用レバーを兼用している請求項５又は７いずれか
   に記載の水洗便器。