JP2007120261A - 排水弁駆動ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】操作レバーの操作性が良好であり、操作レバーに関する設計上の制約も軽減するができる、排水弁駆動ユニットを提供する。
【解決手段】排水弁駆動ユニット１０は、水洗便器へ供給するための洗浄水Ｗを貯留する貯水タンク１１に設置され、貯水タンク１１内に設けられた排水弁１２を開放するための作動軸１３と、駆動軸１４および増速機構１５などを介して作動軸１３を回転駆動するため貯水タンク１１側面に設けられた操作レバー１６と、を備えている。増速機構１５は操作レバー１６と作動軸１３との間に配置され、操作レバー１６の回転角度より作動軸１３の回転角度を増大させる機能を有している。作動軸１３の先端には、当該作動軸１３とともに回転するアーム２０が取り付けられ、アーム２０と排水弁１２とが玉鎖２１によって連係されている。排水弁１２は支軸２２を中心に起立・倒伏して排水口２３を開閉する。
【選択図】図１

Description

本発明は、水洗トイレ内に配置された貯水タンク内の洗浄水を手動操作によって水洗便器へ供給する機能を有する排水弁駆動ユニットに関する。

従来、水洗トイレ内には、水洗便器と、この水洗便器へ供給するための洗浄水を貯留する貯水タンクとが配置されている。そして、貯水タンクに設けられた操作レバーを手動操作によって所定角度回転させると、貯水タンク内の排水弁が開いて、タンク内の洗浄水が水洗便器内へ供給されるようになっている。操作レバーの位置は特に決まっていないので、貯水タンクの正面に配置されたもの、あるいは貯水タンクの側面に配置されたものなどがある（例えば、特許文献１参照。）。

特許文献１記載の「便器洗浄タンク装置」においては、水洗便器へ洗浄水を供給するための操作ハンドル（レバーハンドル）が貯水タンク（タンク本体）の側面に設けられ、この操作ハンドルを手前方向または奥方向に回転させると、貯水タンク内の排水弁が開放され、所定量の洗浄水が水洗便器へ供給されるようになっている。

特開平７−３２４３６２号公報

特許文献１記載の「便器洗浄タンク装置」が待機状態にあるとき、貯水タンクの側面に配置された操作ハンドルは垂下姿勢にあり、この垂下姿勢から操作ハンドルを所定方向へ回転させると、水洗便器への洗浄水の供給が開始される。ところが、この場合、操作レバーを約９０度程度の角度まで比較的大きく回転させなければならないので、操作がしにくく、手の不自由な人などにとっては負担が大である。また、操作レバーは約９０度程度の操作範囲を確保しなければならないので、設計上、待機状態における操作レバーの姿勢が制約され、その操作範囲や操作方向も限定される。即ち、操作レバーに関する設計上の制約が多いのが実状である。

本発明が解決しようとする課題は、操作レバーの操作性が良好であり、操作レバーに関する設計上の制約も軽減することができる、排水弁駆動ユニットを提供することにある。

本発明の排水弁駆動ユニットは、水洗便器へ供給するための洗浄水を貯留する貯水タンクに設置され、前記貯水タンク内に設けられた排水弁を開放するための作動軸と、前記作動軸を回転駆動するため前記貯水タンクの外面に設けられた操作レバーと、を備えた排水弁駆動ユニットにおいて、
前記操作レバーと前記作動軸との間に、前記操作レバーの回転角度よりも前記作動軸の回転角度を増大させる増速機構を設けたことを特徴とする。

このような構成とすれば、操作レバーを回転操作したとき、増速機構の働きにより、操作レバーの回転角度より大きな回転角度で作動軸を回転させることが可能となる。即ち、操作レバーを小さく回転操作するだけで作動軸は大きく回転し、従来通り、洗浄水の開放弁を開放することができるため、操作レバーの操作性は良好となる。また、操作レバーが必要とする操作範囲（回転角度）を縮小することができるので、操作レバーに関する設計上の制約も軽減することができる。

ここで、前記増速機構を、前記操作レバーの回転操作と連動する駆動側歯車と、前記駆動側歯車と歯合した状態で前記作動軸に連設され且つ前記駆動側歯車より歯数が少ない作動側歯車と、で構成すれば、極めてシンプルな構造で増速機構を構成することが可能となるため、占有スペースの増大を回避することができ、耐久性も良好である。また、駆動側歯車と作動側歯車との歯数比を変更することで増速比率を任意に設定することができるため、設計上の自由度も確保することができる。

一方、手動操作により前記操作レバーに加えられた回転力を解除すると、前記操作レバーが元の位置に復帰する自動復帰手段を設けることが望ましい。このような構成とすれば、操作レバーを回転操作した後、そのまま手を離すだけで操作レバーは元の位置に復帰するので、操作性が向上する。また、操作レバーの戻し忘れ（不完全復帰）などによる、洗浄水の漏出も防止することができる。

また、前記操作レバーの元の位置が水平姿勢であって、その操作範囲を該水平姿勢から垂下姿勢の範囲内に収めることが望ましい。このような構成とすれば、操作レバーに対して重力方向に軽く力を加えて少し回転させる、という人間の手にとって極めて容易な動きによって操作レバーを操作することが可能となるため、操作性がさらに向上する。

本発明により、操作レバーの操作性が良好であり、操作レバーに関する設計上の制約も軽減することができる、排水弁駆動ユニットを提供することができる。

以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明の実施の形態である排水弁駆動ユニットを組み込んだ貯水タンク内部を示す平面図、図２は図１におけるＡ−Ａ線断面図、図３は図１におけるＢ−Ｂ線断面図、図４は図３の一部拡大図である。

図１，図２に示すように、本実施形態の排水弁駆動ユニット１０は、水洗便器（図示せず）へ供給するための洗浄水Ｗを貯留する貯水タンク１１に設置され、貯水タンク１１内に設けられた排水弁１２を開放するための作動軸１３と、後述する駆動軸１４および増速機構１５などを介して作動軸１３を回転駆動するため貯水タンク１１の側面に設けられた操作レバー１６と、を備えている。増速機構１５は、操作レバー１６と作動軸１３との間に配置され、操作レバー１６の回転角度よりも作動軸１３の回転角度を増大させる機能を有している。作動軸１３の先端には、当該作動軸１３とともに回転するアーム２０が取り付けられ、アーム２０と排水弁１２とが玉鎖２１によって連係されている。排水弁１２は支軸２２を中心に起立・倒伏することによって排水口２３を開閉する。

図３，図４に示すように、排水弁駆動ユニット１０においては、増速機構１５に突設された軸受け部１５ａに対してブッシュ２４が係合され、軸受け部１５ａに環装された袋ナット２５をブッシュ２４外周の雄ネジ部２４ａに螺着させることによって、軸受け部１５ａとブッシュ２４とが着脱可能に接続されている（なお、環装とは、環状に取り付けることをいう。以下、同じ。）。また、ブッシュ２４の先端側から差し込んだ操作レバー１６の筒状軸部１６ａが駆動軸１４の端部に着脱可能に係合され、筒状軸部１６ａ内に挿入した固定ネジ２６を駆動軸１４の端部に螺着することによって操作レバー１６と筒状軸部１６ａと駆動軸１４とが着脱可能に連結されている。

ブッシュ２４の操作レバー１６側の端部にはフランジ２４ｂが形成され、ブッシュ２４の雄ネジ部２４ａには傾斜ワッシャ２７が環装されるとともに六角ナット２８が螺合されている。また、増速機構１５の軸受け部１５ａ反対側には作動側歯車１８の回転軸１８ａが突設され、この回転軸１８ａに作動軸１３の基端部が着脱可能に連結されている。

排水弁駆動ユニット１０は、貯水タンク１１の側壁１１ａに開設された取付孔１１ｂに対し、貯水タンク１１外側からブッシュ２４の雄ネジ部２４ａを挿入し、貯水タンク１１の内側から雄ネジ部２４ａに傾斜ワッシャ２７を環装し、六角ナット２８を締め付け、フランジ２４ｂと六角ナット２８との間に側壁１１ａを狭持することによって固定されている。

なお、実際に排水弁駆動ユニット１０を貯水タンク１１に取り付ける場合は、分解して単独状態にあるブッシュ２４の雄ネジ部２４ａを貯水タンク１１の外側から取付孔１１ｂに差し込み、内側から雄ネジ部２４ａに傾斜ワッシャ２７を環装するとともに六角ナット２８を締め付けることによってブッシュ２４を側壁１１ａの取付孔１１ｂに固定する。そして、袋ナット２５を介して増速機構１５をブッシュ２４に連結した後、貯水タンク１１の外からブッシュ２４内に操作レバー１６の筒状軸部１６ａを差し込み、筒状軸部１６ａ内に挿入した固定ネジ２６を駆動軸１４の端部に螺着する。

増速機構１５は、操作レバー１６と連結された駆動軸１４と連動回転する駆動側歯車１７と、駆動側歯車１７と歯合した状態で作動軸１３に連設された作動側歯車１８とで構成され、作動側歯車１８の歯数は駆動側歯車１７の歯数より少なく設定されている。作動側歯車１８と駆動側歯車１７との歯数比は特に限定するものではないが、本実施形態では、この歯数比を１：２としているため、操作レバー１６を回転操作したとき、操作レバー１６の回転角度に対して作動軸１３はその２倍の角度回転することとなる。また、作動側歯車１８および駆動側歯車１７はいずれも平歯車を用いている。

また、手動操作により操作レバー１６に加えた回転力を解除したときに、操作レバー１６を元の姿勢に復帰させる自動復帰手段として、増速機構１５内に、操作レバー１６を復帰させる回転方向に駆動側歯車１７を付勢するコイルスプリング１９を設けている。待機状態において、操作レバー１６は水平姿勢を保っており、この操作レバー１６を押し下げる方向に回転させると、その回転が駆動軸１４および増速機構１５を介して作動軸１３に伝達される。そして、作動軸１３の先端に固定されたアーム２０が回転して玉鎖２１が引き上げられ、これによって排水弁１２が起立方向へ回転して排水口２３が開放され、貯水タンク１１内の洗浄水Ｗが水洗便器（図示せず）に向かって供給される。

アーム２０を回転させて玉鎖２１を引き上げることによって排水弁１２を開放するためには、アーム２０が固定されている作動軸１３を約９０度回転させる必要があるが、本実施形態では、作動軸１３と駆動軸１４との間に、２倍の増速機能を有する増速機構１５を設けているため、駆動軸１４を４５度回転させれば作動軸１３が９０度回転し、排水弁１２を開放することができる。従って、操作レバー１６の操作範囲を水平姿勢から垂下方向へ４５度回転させるだけで十分な洗浄水を供給可能となり、前記操作範囲を水平姿勢から垂下姿勢の範囲内に収めることができる。

本実施形態の排水弁駆動ユニット１０は、操作レバーを回転操作したとき、増速機構の働きにより、操作レバーの回転角度より大きな回転角度で作動軸を回転させることが可能となる。即ち、操作レバーを小さく回転操作するだけで作動軸は大きく回転し、従来通り、洗浄水の開放弁を開放することができるため、操作レバーの操作性は良好である。また、操作レバーが必要とする操作範囲（回転角度）を縮小することができるので、操作レバーに関する設計上の制約も軽減することができる。

このように、増速機構１５は極めてシンプルな構造であるため、占有スペースの増大を回避することができ、耐久性も良好である。また、駆動側歯車１７と作動側歯車１８との歯数比を変更することで増速比率を任意に設定することができるため、設計上の自由度も確保することができる。

また、増速機構１５内には、駆動側歯車１７を操作レバー１６の復帰方向に付勢するためのコイルスプリング１９を設けているため、操作レバー１６を回転操作した後、そのまま手を離すだけで操作レバー１６は元の位置（水平姿勢）に復帰するので、操作性に優れており、操作レバー１６の戻し忘れ（不完全復帰）などによる、洗浄水Ｗの漏出も防止することができる。

さらに、操作レバー１６の操作範囲を水平姿勢から垂下方向へ約４５度回転させるだけで排水弁１２を開放することもできるため、操作レバー１６に対して重力方向に軽く力を加えて少し回転させる、という人間の手にとって極めて容易な動きによって操作レバー１６を操作可能であり、操作性は極めて良好である。

一般に貯水タンク１１内においては、他の部材のスペースを確保するなどの目的で、排水弁駆動ユニット１０の構成部分はなるべく上方に配置したいという要請がある。ところが、貯水タンク１１がセラミックス焼成品である場合、排水弁駆動ユニット１０を貯水タンク１１に取り付けるための取付孔１１ｂは、側壁１１ａの上縁部１１ｃから距離Ｓ＝２０ｍｍ以上離して開設することが必要とされている。これは、距離Ｓが２０ｍｍ未満であると、焼成中にこの部分が変形してしまうことに起因している。

従来の排水弁駆動ユニットは操作レバーの支軸部分から作動軸に至るまでがほぼ一直線上に並ぶため、前述した、相反する二つの要請に応えることができなかったが、本実施形態の排水弁駆動ユニット１０においては、二つの平歯車（駆動側歯車１７および作動側歯車１８）の組み合わせで構成された増速機構１５を設けているため、操作レバー１６の駆動軸１４と作動軸１３との間に段差Ｄを設けることができる（図３参照）。従って、取付孔１１ｂの位置については、従来通りＳ＝２０ｍｍを確保しつつ、貯水タンク１１内においては作動軸１３などを段差Ｄだけ上方に配置することができる。このため、貯水タンク１１内において、他の部材のためのスペース確保に有効である。

また、操作レバー１６の回転角度が増速機構１５により増幅されて作動軸１３に伝達されるため、作動軸１３の先端に固定されたアーム２０の先端の回転角度も操作レバー１６の回転角度に比べて増幅される。よって、アーム２０の長さを短くしてもアーム２０の先端の移動量が大きくなるため、排水弁１２を開弁させるために必要とする、アーム２０の先端に連係した玉鎖２１の引き上げ量を確保することができる。その結果、貯水タンク１１内において、アーム２０と、ボールタップ、オーバーフロー配管、給水管などの他部品との干渉が生じない配置を容易に設計することができ、スリムな形状の貯水タンクを実現することができる。

本発明の排水弁駆動ユニットは、一般住宅の水洗トイレあるいは公共施設の水洗トイレなどにおいて広く利用することができる。

本発明の実施の形態である排水弁駆動ユニットを組み込んだ貯水タンク内部を示す平面図である。 図１におけるＡ−Ａ線断面図である。 図１におけるＢ−Ｂ線断面図である。 図３の一部拡大図である。

符号の説明

１０ 排水弁駆動ユニット
１１ 貯水タンク
１１ａ 側壁
１１ｂ 取付孔
１１ｃ 上縁部
１２ 排水弁
１３ 作動軸
１４ 駆動軸
１５ 増速機構
１５ａ 軸受け部
１６ 操作レバー
１６ａ 筒状軸部
１６ｂ 取付孔
１７ 駆動側歯車
１８ 作動側歯車
１８ａ 回転軸
１９ コイルスプリング
２０ アーム
２１ 玉鎖
２２ 支軸
２３ 排水口
２４ ブッシュ
２４ａ 雄ネジ部
２４ｂ フランジ
２５ 袋ナット
２６ 固定ネジ
２７ 傾斜ワッシャ
２８ 六角ナット
Ｄ 段差
Ｓ 距離
Ｗ 洗浄水

Claims (4)

1. 水洗便器へ供給するための洗浄水を貯留する貯水タンクに設置され、前記貯水タンク内に設けられた排水弁を開放するための作動軸と、前記作動軸を回転駆動するため前記貯水タンクの外面に設けられた操作レバーと、を備えた排水弁駆動ユニットにおいて、
   前記操作レバーと前記作動軸との間に、前記操作レバーの回転角度よりも前記作動軸の回転角度を増大させる増速機構を設けたことを特徴とする排水弁駆動ユニット。
2. 前記増速機構を、前記操作レバーの回転操作と連動する駆動側歯車と、前記駆動側歯車と歯合した状態で前記作動軸に連設され且つ前記駆動側歯車より歯数が少ない作動側歯車と、で構成したことを特徴とする請求項１記載の排水弁駆動ユニット。
3. 手動操作により前記操作レバーに加えられた回転力を解除すると、前記操作レバーが元の位置に復帰する自動復帰手段を設けた請求項１または２記載の排水弁駆動ユニット。
4. 前記操作レバーの元の位置が水平姿勢であって、その操作範囲を該水平姿勢から垂下姿勢の範囲内に収めたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の排水弁駆動ユニット。

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