JP2018119361A - Sanitary washing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の態様は、一般的に、衛生洗浄装置に関する。 Aspects of the invention generally relate to a sanitary washing apparatus.
従来、吐水口を先端に設けたノズル本体を、ばね力により後退方向に付勢した状態でシリンダ内に収納し、シリンダ内に流入させた洗浄水の圧力により、ノズル本体を進出させる型式のいわゆる「水圧式洗浄ノズル」を備え水洗大便器に載置される衛生洗浄装置が知られている(例えば、特許文献1)。 Conventionally, a nozzle body provided with a water discharge port at the tip is housed in a cylinder in a state of being biased in a backward direction by a spring force, and the so-called type in which the nozzle body is advanced by the pressure of washing water flowing into the cylinder. A sanitary washing device provided with a “hydraulic washing nozzle” and mounted on a flush toilet is known (for example, Patent Document 1).
さらに特許文献1に記載された衛生洗浄装置では、水圧を駆動源にして水圧式洗浄ノズルを前後方向に往復移動させる洗浄ユニット駆動装置を備えることで、水圧式洗浄ノズルを前後に往復移動させて前後方向に広範囲な洗浄を行ったり、水圧式洗浄ノズルの位置調整を行ったりしている。 Furthermore, the sanitary washing device described in Patent Document 1 includes a washing unit drive device that reciprocates the hydraulic cleaning nozzle in the front-rear direction using water pressure as a driving source, thereby reciprocating the hydraulic cleaning nozzle back and forth. A wide range of cleaning is performed in the front-rear direction and the position of the hydraulic cleaning nozzle is adjusted.
このような衛生洗浄装置は、壁面等にAC電源コンセントが設けられていないトイレルームやホテルのユニットバス等に設置されている。 Such a sanitary washing apparatus is installed in a toilet room or a hotel unit bath or the like in which an AC power outlet is not provided on a wall surface or the like.
加えて、このような衛生洗浄装置において、吐水口から吐水される水は人体局部に着水することから温水であることを求められているが、セントラル給湯を備えた住宅や気温の高い地域では衛生洗浄装置に供給される水自体が温水となるため、衛生洗浄装置に加熱用のヒーターを有していない場合がある。 In addition, in such a sanitary washing device, the water discharged from the spout is required to be warm because it reaches the human body, but in a house with a central hot water supply or in a high temperature area Since the water supplied to the sanitary washing apparatus itself is warm water, the sanitary washing apparatus may not have a heater for heating.
上述した衛生洗浄装置では、給水源から供給される水を局部洗浄と水圧式洗浄ノズルの前後往復運動とに振り分けており、しっかりと局部を洗浄するためには、水圧式洗浄ノズルに供給する水を極力多くする必要があり、給水源から供給される水を効率よく使わなければならない。 In the sanitary washing apparatus described above, the water supplied from the water supply source is divided into the local washing and the back-and-forth reciprocating movement of the hydraulic washing nozzle, and the water supplied to the hydraulic washing nozzle in order to wash the local area firmly. As much as possible, it is necessary to use the water supplied from the water supply source efficiently.
しかしながら、上述した衛生洗浄装置では、水圧式洗浄ノズルの前後往復運動に使った水を便器に排水しており、水圧式洗浄ノズルに供給する水を極力多くするためには更なる改良の余地がある。 However, in the sanitary washing apparatus described above, the water used for the back-and-forth reciprocating motion of the hydraulic washing nozzle is drained to the toilet, and there is room for further improvement in order to increase the amount of water supplied to the hydraulic washing nozzle as much as possible. is there.
また、上述した衛生洗浄装置の洗浄ユニット駆動装置は、駆動用ピストンが駆動用シリンダ内を前進または後退することで、水圧式洗浄ノズルを前後に往復移動をさせている。 しかし、駆動用シリンダと駆動用ピストンとの間の隙間が狭小であるため、洗浄ユニット駆動装置に異物が混入し、当該隙間に侵入してしまう(所謂「ごみ噛み」)と、駆動用ピストンが動かなくなってしまう可能性があり、水圧式洗浄ノズルによる前後方向に広範囲な洗浄には更なる改良の余地がある。 Further, the above-described cleaning unit driving device of the sanitary cleaning device causes the hydraulic cleaning nozzle to reciprocate back and forth as the driving piston moves forward or backward in the driving cylinder. However, since the gap between the driving cylinder and the driving piston is narrow, foreign matter enters the cleaning unit driving device and enters the gap (so-called “garbage biting”). There is a possibility that it will not move, and there is room for further improvement in the extensive cleaning in the front-rear direction by the hydraulic cleaning nozzle.
そこで、本発明は、前述したような従来技術の問題を解決するものであって、すなわち、本発明の目的は、水圧式洗浄ノズルを往復運動させることで前後方向に広範な洗浄を行う衛生洗浄装置において、汚れの付着しやすい前後方向に対して広範囲な局部洗浄と、水圧式洗浄ノズルのごみ噛みの抑制による長期間の前後方向に広範囲な局部洗浄の実現と、を両立させることである。 Therefore, the present invention solves the problems of the prior art as described above, that is, the object of the present invention is to perform sanitary cleaning that performs extensive cleaning in the front-rear direction by reciprocating a hydraulic cleaning nozzle. In the apparatus, a wide range of local cleaning with respect to the front-rear direction in which dirt easily adheres and a long-term local cleaning in the front-rear direction by suppressing dust biting of the hydraulic cleaning nozzle are achieved.
第1の発明は、給水源から供給される水を局部洗浄水として吐水する吐水口を有するノズル本体と、該ノズル本体を収納するシリンダと、を有し前記ノズル本体へ供給される水圧により前記ノズル本体を前記シリンダから進出させる水圧式洗浄ノズルと、前記給水源から供給される水の流体エネルギーを用いて前記水圧式洗浄ノズルを往復運動させる洗浄ノズル往復運動手段と、を有した局部洗浄ユニットを備えた衛生洗浄装置であって、前記洗浄ノズル往復運動手段が、前記給水源から供給される水の流体エネルギーを一方向の回転運動に変換する水車と、該水車から出力された一方向の回転運動を往復並進運動に変換する運動方向変換機構と、を備え、前記水圧式洗浄ノズルが、前記ノズル本体が延びる方向に対して垂直かつ水平な回動軸を中心にして上下方向に回動自在に支持されると共に、前記運動方向変換機構から出力された往復並進運動により前記回動軸を中心に回動しつつ前記水車を通過した水を吐水口から吐水することを特徴とする衛生洗浄装置である。 1st invention has the nozzle main body which has a water discharge port which discharges the water supplied from a water supply source as local washing water, and the cylinder which stores this nozzle main body, The above-mentioned by the water pressure supplied to the nozzle main body A local cleaning unit comprising: a hydraulic cleaning nozzle that moves a nozzle body out of the cylinder; and a cleaning nozzle reciprocating means that reciprocates the hydraulic cleaning nozzle using fluid energy of water supplied from the water supply source. The cleaning nozzle reciprocating means includes a water wheel for converting the fluid energy of water supplied from the water supply source into a one-way rotational movement, and a one-way output from the water wheel. A direction-of-motion converting mechanism that converts rotational motion into reciprocating translational motion, and the hydraulic cleaning nozzle rotates vertically and horizontally with respect to the direction in which the nozzle body extends. The water passing through the water wheel is rotated from the spout while rotating about the rotation axis by the reciprocating translation output from the movement direction conversion mechanism. This is a sanitary washing device characterized by discharging water.
第1の発明に係る衛生洗浄装置によれば、洗浄ノズル往復運動手段が、給水源から供給される水の流体エネルギーを一方向の回転運動に変換する水車を備えていることにより、簡単な構造で流体エネルギーを回転運動に変換でき、狭小流路を設ける必要がなくなるため、狭小流路に異物が混入して洗浄ノズル往復運動手段が機能しなくなるような事態が避けられ、水圧式洗浄ノズルによる前後方向に対する広範囲な洗浄を長期に亘って実現することができる。
一般に、衛生洗浄装置では、内部空間の体積が大きくないことに加え、他の部品との取り合いの都合上、大きな部品を内部に収容することは難しい。そのため、水圧式洗浄ノズルを往復並進運動させる場合に必要なトルクを直接生み出す程度の水車を収容することは難しい。さらに、衛生洗浄装置に供給される水圧は決められており、当該範囲内の水圧で水圧式洗浄ノズルを往復並進運動させる場合に必要なトルクを直接水車で生み出すことは難しい。
そこで、洗浄ノズル往復運動手段が、水車から出力された一方向の回転運動を往復並進運動に変換する運動方向変換機構を備え、水圧式洗浄ノズルが、回動自在に支持されると共に運動方向変換機構から出力された往復並進運動により回動軸を中心に回動することにより、水車から出力されるトルクによって直接水圧式洗浄ノズルを往復並進運動させる場合のトルクに比べて、運動方向変換機構を介して水圧式洗浄ノズルを往復回転運動させる場合のトルクの方が小さく設定可能になるため、出力トルクが低トルクな小型水車であっても確実に水圧式洗浄ノズルを往復回転運動させて、汚れの付着しやすい前後方向に対する広範囲な局部洗浄を実現させることができる。
なお、小型水車は慣性トルクが小さいため、小型水車を用いることで給水源が低水圧の場合であっても確実に水圧式洗浄ノズルを往復回転運動させることができる。
According to the sanitary washing device of the first invention, the washing nozzle reciprocating means includes a water wheel that converts the fluid energy of the water supplied from the water supply source into one-way rotational movement, thereby providing a simple structure. The fluid energy can be converted into rotational motion with this, and there is no need to provide a narrow channel, so it is possible to avoid a situation where foreign substances enter the narrow channel and the cleaning nozzle reciprocating means does not function. A wide range of cleaning in the front-rear direction can be realized over a long period of time.
In general, in the sanitary washing apparatus, it is difficult to accommodate a large part in the interior because of the fact that the volume of the internal space is not large and the convenience of the other parts. For this reason, it is difficult to accommodate a water turbine that directly generates the torque necessary for reciprocating translation of the hydraulic cleaning nozzle. Furthermore, the water pressure supplied to the sanitary washing apparatus is determined, and it is difficult to directly generate the torque necessary for reciprocating translation of the hydraulic washing nozzle with the water pressure within the range.
Therefore, the cleaning nozzle reciprocating means is provided with a motion direction converting mechanism that converts the one-way rotational motion output from the water wheel into a reciprocating translational motion, and the hydraulic cleaning nozzle is rotatably supported and the motion direction changed. By rotating around the rotation axis by the reciprocating translation output from the mechanism, the motion direction conversion mechanism is compared with the torque when the hydraulic cleaning nozzle is directly reciprocated by the torque output from the water turbine. The torque when the hydraulic cleaning nozzle is reciprocatingly rotated can be set smaller, so even if the output turbine has a small output torque, the hydraulic cleaning nozzle is reliably reciprocatingly rotated to prevent contamination. It is possible to realize a wide range of local cleaning in the front-rear direction that is likely to adhere.
In addition, since the small turbine has a small inertia torque, even if the water supply source has a low water pressure, the hydraulic cleaning nozzle can be reliably reciprocally rotated by using the small turbine.
第2の発明は、第1の発明において、前記洗浄ノズル往復運動手段が、前記水車を収容するケーシングを更に備え、前記ケーシングが、水密されていることを特徴とする衛生洗浄装置である。 A second invention is the sanitary washing apparatus according to the first invention, wherein the washing nozzle reciprocating means further includes a casing for housing the water wheel, and the casing is watertight.
第2の発明に係る衛生洗浄装置によれば、第1の発明が奏する効果に加え、ケーシングが、水密されていることにより、水車を回すための水がケーシングから漏れ出ることがないため、給水源から供給される水を無駄なく水圧式洗浄ノズルの回転運動に使用することができる。 According to the sanitary washing device of the second invention, in addition to the effects of the first invention, the casing is watertight, so that water for turning the turbine does not leak from the casing. Water supplied from the water source can be used for the rotational movement of the hydraulic cleaning nozzle without waste.
第3の発明は、第2の発明において、前記洗浄ノズル往復運動手段が、前記ケーシングに形成された流出口と前記水圧式洗浄ノズルの流入口とを流体連通させるホースを更に備え、前記ホースの曲げに対する復元力による回転トルクが、前記水圧式洗浄ノズルの自重による自重トルクまたは前記水圧式洗浄ノズルに作用する吐水反力による反力トルクの大きい方のトルクと逆方向に作用することを特徴とする衛生洗浄装置である。 According to a third invention, in the second invention, the cleaning nozzle reciprocating means further comprises a hose for fluidly communicating an outlet formed in the casing and an inlet of the hydraulic cleaning nozzle, The rotational torque due to the restoring force against bending acts in the opposite direction to the torque of the greater weight of the hydraulic cleaning nozzle due to its own weight or the larger reaction force torque due to the water discharge reaction force acting on the hydraulic cleaning nozzle. This is a sanitary washing device.
第3の発明に係る衛生洗浄装置によれば、第2の発明が奏する効果に加え、洗浄ノズル往復運動手段が、ケーシングに形成された流出口と水圧式洗浄ノズルの流入口とを流体連通させるホースを更に備えていることにより、ケーシングと水圧式洗浄ノズルとの間で水が外部に漏れることがないため、給水源から供給される水を無駄なく水圧式洗浄ノズルの回転運動に使用することができる。
さらに、ホースの曲げに対する復元力による回転トルクが、水圧式洗浄ノズルの自重による自重トルクまたは水圧式洗浄ノズルに作用する吐水反力による反力トルクの大きい方のトルクと逆方向に作用することにより、自重トルクと反力トルクとによる水圧式洗浄ノズルに作用するトルクの偏りを回転トルクが補正するため、水圧式洗浄ノズルに作用する自重トルクや反力トルクの影響が抑制され、出力トルクが低トルクな水車であっても水圧式洗浄ノズルを往復回転運動させることができる。
According to the sanitary washing device according to the third invention, in addition to the effect exhibited by the second invention, the washing nozzle reciprocating means fluidly communicates the outlet formed in the casing and the inlet of the hydraulic washing nozzle. Since the hose is further provided, water does not leak outside between the casing and the hydraulic cleaning nozzle, so the water supplied from the water supply source should be used for the rotational movement of the hydraulic cleaning nozzle without waste. Can do.
Furthermore, the rotational torque due to the restoring force against the bending of the hose acts in the opposite direction to the torque of the greater weight of the hydraulic washing nozzle due to its own weight or the larger reaction force torque due to the water discharge reaction force acting on the hydraulic washing nozzle. Rotational torque compensates for the torque bias acting on the hydraulic cleaning nozzle due to its own weight torque and reaction force torque, so the influence of the own weight torque and reaction torque acting on the hydraulic cleaning nozzle is suppressed, and the output torque is reduced. Even in the case of a torque water wheel, the hydraulic cleaning nozzle can be reciprocally rotated.
第4の発明は、第1または第2の発明において、前記水圧式洗浄ノズルの自重による自重トルクと前記水圧式洗浄ノズルに作用する吐水反力による反力トルクとが、前記水圧式洗浄ノズルの回動軸に対して相対し、前記自重トルクと前記反力トルクとの大小関係が、前記水圧式洗浄ノズルに流入する水圧に応じて切り替わることを特徴とする衛生洗浄装置である。 According to a fourth aspect of the present invention, in the first or second aspect, a self-weight torque due to the weight of the hydraulic cleaning nozzle and a reaction force torque due to a water discharge reaction force acting on the hydraulic cleaning nozzle are obtained from the hydraulic cleaning nozzle. The sanitary washing apparatus is characterized in that the magnitude relationship between the self-weight torque and the reaction torque is switched according to the water pressure flowing into the hydraulic washing nozzle, relative to the rotating shaft.
第4の発明に係る衛生洗浄装置によれば、第2の発明が奏する効果に加え、自重トルクと反力トルクとが、水圧式洗浄ノズルの回動軸に対して相対し、水圧式洗浄ノズルに流入する水圧に応じて自重トルクと反力トルクとの大小関係が切り替わることにより、自重トルクと反力トルクとが水圧式洗浄ノズルの回動軸に対して同じ側に作用する場合に比べて、水圧式洗浄ノズルに作用する回動軸まわりのトルクの総和が小さくなるため、水圧式洗浄ノズルを往復回転運動させるために必要な洗浄ノズル往復運動手段が生み出すトルクを小さくすることができる。 According to the sanitary washing device of the fourth invention, in addition to the effects of the second invention, the self-weight torque and the reaction torque are opposed to the rotation shaft of the hydraulic washing nozzle, and the hydraulic washing nozzle Compared to the case where the self-weight torque and the reaction force torque act on the same side with respect to the rotating shaft of the hydraulic cleaning nozzle by switching the magnitude relationship between the self-weight torque and the reaction torque according to the water pressure flowing into the water. Since the total torque around the rotating shaft acting on the hydraulic cleaning nozzle is reduced, the torque generated by the cleaning nozzle reciprocating means necessary for reciprocating the hydraulic cleaning nozzle can be reduced.
第5の発明は、第1乃至第4のいずれか1つの発明において、前記運動方向変換機構が、カムと該カムと接触するフォロワーとから構成され、前記水圧式洗浄ノズルが、前記フォロワーを有していることを特徴とする衛生洗浄装置である。 According to a fifth invention, in any one of the first to fourth inventions, the movement direction conversion mechanism is configured by a cam and a follower in contact with the cam, and the hydraulic cleaning nozzle has the follower. This is a sanitary washing device.
第5の発明に係る衛生洗浄装置によれば、第1乃至第4のいずれか1つの発明が奏する効果に加え、運動方向変換機構が、カムとこのカムと接触するフォロワーとから構成され、水圧式洗浄ノズルが、フォロワーを有していることにより、給水源から供給される水の流体エネルギーが生み出す回転運動を水圧式洗浄ノズルの往復回転運動に変換する際に生じうる摺動抵抗が、例えばカムとフォロワーとの間で発生する摺動抵抗のみとなり、エネルギーロス要因が極小化されるため、給水源から供給される水の流体エネルギーから水圧式洗浄ノズルの往復回転運動に必要なエネルギーを高効率で取り出すことができるようになり、局部洗浄に使えるエネルギーを多くすることができる。 According to the sanitary washing device of the fifth invention, in addition to the effect produced by any one of the first to fourth inventions, the movement direction changing mechanism is constituted by a cam and a follower in contact with the cam. When the rotary cleaning nozzle has a follower, the sliding resistance that can be generated when the rotational motion generated by the fluid energy of the water supplied from the water supply source is converted into the reciprocating rotational motion of the hydraulic cleaning nozzle is, for example, Since only the sliding resistance generated between the cam and follower is used and the energy loss factor is minimized, the energy required for the reciprocating rotation of the hydraulic cleaning nozzle is increased from the fluid energy of the water supplied from the water supply source. It becomes possible to take out efficiently, and the energy which can be used for local cleaning can be increased.
第6の発明は、第5の発明において、前記水車と前記カムとの間に前記水車の回転を減速させて前記カムの回転数を前記水車の回転数よりも小さくする減速機が配置されており、前記カムが、前記減速機と一体となって回転することを特徴とする衛生洗浄装置である。 According to a sixth aspect, in the fifth aspect, a speed reducer is disposed between the water wheel and the cam to decelerate the rotation of the water wheel so that the rotation speed of the cam is smaller than the rotation speed of the water wheel. The sanitary washing device is characterized in that the cam rotates together with the speed reducer.
第6の発明に係る衛生洗浄装置によれば、第5の発明が奏する効果に加え、水車とカムとの間に水車の回転を減速させてカムの回転数を水車の回転数よりも小さくする減速機が配置されており、カムが、減速機と一体となって回転することにより、カムの生み出すトルクが水車の生み出すトルクより大きくなるため、水車が高トルクを出力する必要がなくなり、水車を小型化しつつ、水圧式洗浄ノズルを鉛直方向に確実に往復回動させることが可能となる。 According to the sanitary washing device pertaining to the sixth invention, in addition to the effects exhibited by the fifth invention, the rotation of the water wheel is decelerated between the water wheel and the cam to make the rotation speed of the cam smaller than the rotation speed of the water wheel. Since the reduction gear is installed and the cam rotates together with the reduction gear, the torque produced by the cam is greater than the torque produced by the water turbine, eliminating the need for the turbine to output high torque, The hydraulic cleaning nozzle can be reliably reciprocated in the vertical direction while downsizing.
第7の発明は、第6の発明において、前記ケーシングが、前記減速機を収容し、前記カムと前記減速機との接続部にシール構造が形成されていることを特徴とする衛生洗浄装置である。 A seventh aspect of the present invention is the sanitary washing apparatus according to the sixth aspect, wherein the casing houses the speed reducer, and a seal structure is formed at a connection portion between the cam and the speed reducer. is there.
第7の発明に係る衛生洗浄装置によれば、第6の発明が奏する効果に加え、ケーシングが、減速機を収容し、カムと減速機との接続部にシール構造が形成されていることにより、水車によって生成された回転トルクを減速機によって増大させた後にシール構造が形成されているため、シール構造による水密性と接続部の摺動性能とを両立させることができ、確実に水密を行いつつ水圧式洗浄ノズルを往復回動させて前後方向に対する広範囲な局部洗浄を実現させることができる。 According to the sanitary washing device pertaining to the seventh invention, in addition to the effects exhibited by the sixth invention, the casing houses the speed reducer, and the seal structure is formed at the connecting portion between the cam and the speed reducer. Since the seal structure is formed after the rotational torque generated by the water wheel is increased by the speed reducer, both the water tightness by the seal structure and the sliding performance of the connecting part can be achieved, and the water tightness is ensured. In addition, it is possible to realize a wide range of local cleaning in the front-rear direction by reciprocatingly rotating the hydraulic cleaning nozzle.
第8の発明は、第6または第7の発明において、前記減速機が、ギアであることを特徴とする衛生洗浄装置である。 An eighth invention is the sanitary washing device according to the sixth or seventh invention, wherein the speed reducer is a gear.
第8の発明に係る衛生洗浄装置によれば、第6または第7の発明が奏する効果に加え、減速機が、ギアであることにより、減速機として例えばプーリーやチェーンを使う場合に比べて部材数が削減できるため、減速機を小型化することができ、衛生洗浄装置自体も小型化することができる。 According to the sanitary washing device according to the eighth invention, in addition to the effects exhibited by the sixth or seventh invention, since the speed reducer is a gear, it is a member as compared with the case where, for example, a pulley or a chain is used as the speed reducer. Since the number can be reduced, the speed reducer can be miniaturized, and the sanitary washing apparatus itself can be miniaturized.
第9の発明は、第6乃至第8のいずれか1つの発明において、前記水車が、前記減速機から伸びる中心軸を中心に回転しており、前記水車と前記中心軸の間には隙間が形成されていることを特徴とする衛生洗浄装置である。 According to a ninth invention, in any one of the sixth to eighth inventions, the water wheel rotates about a central axis extending from the speed reducer, and a gap is provided between the water wheel and the central axis. It is the sanitary washing apparatus characterized by being formed.
第9の発明に係る衛生洗浄装置によれば、第6乃至第8のいずれか1つの発明が奏する効果に加え、水車が、減速機から伸びる中心軸を中心に回転しており、水車と中心軸の間には隙間が形成されていることにより、隙間内に水が満たされることで水車と中心軸とが流体潤滑状態となるため、例えば毎分1000回転以上の高回転状態となっている水車が中心軸と接触して水車あるいは中心軸が磨耗することが抑制され、より洗浄ノズル往復運動手段の耐久性が増すことで水圧式洗浄ノズルによる前後方向に対する広範囲な洗浄を長期に亘って実現させることができる。 According to the sanitary washing device of the ninth invention, in addition to the effects exhibited by any one of the sixth to eighth inventions, the water turbine rotates about the central axis extending from the speed reducer. Since the gap is formed between the shafts, the water wheel and the central shaft are in a fluid lubrication state by filling the gap with water, so that, for example, a high rotation state of 1000 revolutions per minute or more is achieved. The water turbine is prevented from coming into contact with the central shaft, and the water turbine or the central shaft is prevented from being worn, and the durability of the reciprocating motion of the cleaning nozzle is increased. Can be made.
第10の発明は、第5乃至第9のいずれか1つの発明において、前記カムの回転方向が、前記水車の回転方向と同じ方向であることを特徴とする衛生洗浄装置である。 A tenth aspect of the present invention is the sanitary washing apparatus according to any one of the fifth to ninth aspects, wherein the rotational direction of the cam is the same as the rotational direction of the water wheel.
第10の発明に係る衛生洗浄装置によれば、第5乃至第9のいずれか1つの発明が奏する効果に加え、カムの回転方向が、水車の回転方向と同じ方向であることにより、カムに対する摺動抵抗が減るため、給水源から供給される水の流体エネルギーを効率よく水圧式洗浄ノズルの回動運動に使用することができることに加え、カムの回転方向と水車の回転方向とが異なる場合に比べて、カムの水車に対する相対的な回転数が低下するため、水車およびカムの耐久性を増すことができる。 According to the sanitary washing device of the tenth invention, in addition to the effects exhibited by any one of the fifth to ninth inventions, the cam rotation direction is the same as the water wheel rotation direction, so that Since the sliding resistance is reduced, the fluid energy of the water supplied from the water supply source can be efficiently used for the rotational movement of the hydraulic cleaning nozzle, and the rotation direction of the cam and the rotation direction of the water turbine are different. As compared with the above, since the rotational speed of the cam relative to the water wheel decreases, the durability of the water wheel and the cam can be increased.
第11の発明は、第5乃至第10のいずれか1つの発明において、前記水圧式洗浄ノズルのフォロワーが、前記カムの鉛直上方側で前記カムと接触していることを特徴とする衛生洗浄装置である。 An eleventh aspect of the present invention is the sanitary washing apparatus according to any one of the fifth to tenth aspects, wherein a follower of the hydraulic washing nozzle is in contact with the cam on a vertically upper side of the cam. It is.
第11の発明に係る衛生洗浄装置によれば、第5乃至第10のいずれか1つの発明が奏する効果に加え、水圧式洗浄ノズルのフォロワーが、カムの鉛直上方側でカムと接触していることにより、水車に供給される水の圧力が基準水圧より高い場合は水圧式洗浄ノズルに供給される水の圧力も高くなるため、水圧式洗浄ノズルにかかる反力トルクも大きくなり、フォロワーがカムから離れる。これにより、水圧式洗浄ノズルの往復回転運動が止まる。すなわち、水圧式洗浄ノズルに供給する水圧に応じて局部洗浄を水圧式洗浄ノズルの往復回転運動による広範囲な洗浄と一点洗浄とに切り換えることができる。 According to the sanitary washing device pertaining to the eleventh invention, in addition to the effects exhibited by any one of the fifth to tenth inventions, the follower of the hydraulic washing nozzle is in contact with the cam vertically above the cam. As a result, when the pressure of water supplied to the water turbine is higher than the reference water pressure, the pressure of water supplied to the hydraulic cleaning nozzle also increases, so the reaction torque applied to the hydraulic cleaning nozzle also increases and the follower cams Get away from. This stops the reciprocating rotational movement of the hydraulic cleaning nozzle. That is, the local cleaning can be switched between wide-area cleaning and single-point cleaning by reciprocating rotational movement of the hydraulic cleaning nozzle according to the water pressure supplied to the hydraulic cleaning nozzle.
第12の発明は、第5乃至第10のいずれか1つの発明において、前記水圧式洗浄ノズルのフォロワーが、前記カムの鉛直下方側で前記カムと接触していることを特徴とする衛生洗浄装置である。 A twelfth aspect of the invention is the sanitary washing apparatus according to any one of the fifth to tenth aspects of the invention, wherein a follower of the hydraulic washing nozzle is in contact with the cam on a vertically lower side of the cam. It is.
第12の発明に係る衛生洗浄装置によれば、第5乃至第10のいずれか1つの発明が奏する効果に加え、水圧式洗浄ノズルのフォロワーが、カムの鉛直下方側でカムと接触していることにより、水車に供給される水の圧力が基準水圧より高い場合は水車の回転数が高くなりカムの回転数が高くなる一方、水圧式洗浄ノズルに供給される水の圧力も高くなるため、水圧式洗浄ノズルにかかる反力トルクも大きくなり、カムとフォロワーとの間の接触力が大きくなり、カムとフォロワーとの間の摺動抵抗が大きくなり、水圧式洗浄ノズルが回動しにくくなる。
反対に、水車に供給される水の圧力が基準水圧より低い場合は水車の回転数が低くなりカムの回転数が低くなる一方、水圧式洗浄ノズルに供給される水の圧力も低くなるため、水圧式洗浄ノズルにかかる反力トルクも小さくなり、カムとフォロワーとの間の接触力が小さくなり、カムとフォロワーとの間の摺動抵抗が小さくなり、水圧式洗浄ノズルが回動しやすくなる。
すなわち、水車に供給される水の圧力の大小に連動して、水圧式洗浄ノズルの回動しやすさが変化するため、衛生洗浄装置に供給される水の圧力によらず水圧式洗浄ノズルの回転速度の変動を抑制させることができる。
According to the sanitary washing device of the twelfth invention, in addition to the effect produced by any one of the fifth to tenth inventions, the follower of the hydraulic washing nozzle is in contact with the cam on the vertical lower side of the cam. Thus, when the pressure of the water supplied to the water turbine is higher than the reference water pressure, the rotation speed of the water wheel increases and the rotation speed of the cam increases, while the pressure of the water supplied to the hydraulic cleaning nozzle also increases. The reaction torque applied to the hydraulic cleaning nozzle also increases, the contact force between the cam and the follower increases, the sliding resistance between the cam and the follower increases, and the hydraulic cleaning nozzle becomes difficult to rotate. .
On the other hand, when the pressure of water supplied to the water turbine is lower than the reference water pressure, the rotation speed of the water wheel decreases and the rotation speed of the cam decreases, while the pressure of water supplied to the hydraulic cleaning nozzle also decreases. The reaction torque applied to the hydraulic cleaning nozzle is also reduced, the contact force between the cam and the follower is reduced, the sliding resistance between the cam and the follower is reduced, and the hydraulic cleaning nozzle is easily rotated. .
That is, the ease of rotation of the hydraulic cleaning nozzle changes in conjunction with the magnitude of the pressure of the water supplied to the water turbine, so the hydraulic cleaning nozzle of the hydraulic cleaning nozzle is independent of the pressure of the water supplied to the sanitary cleaning device. Variations in rotational speed can be suppressed.
第13の発明は、第5乃至第12のいずれか1つの発明において、前記カムを介して前記フォロワーと対向する位置にストッパが形成されていることを特徴とする衛生洗浄装置である。 A thirteenth aspect of the present invention is the sanitary washing apparatus according to any one of the fifth to twelfth aspects, wherein a stopper is formed at a position facing the follower via the cam.
第13の発明に係る衛生洗浄装置によれば、第5乃至第12のいずれか1つの発明が奏する効果に加え、カムを介してフォロワーと対向する位置にストッパが形成されていることにより、水圧式洗浄ノズルにかかる反力トルクが大きく変動した場合にカムがストッパに接触するため、衛生洗浄装置に供給される水の圧力変動によって水圧式洗浄ノズルが跳ね上がる可能性を抑制され、洗浄位置のずれを抑制することができる。 According to the sanitary washing device of the thirteenth invention, in addition to the effects exhibited by any one of the fifth to twelfth inventions, the stopper is formed at a position facing the follower via the cam. Since the cam contacts the stopper when the reaction torque applied to the cleaning nozzle greatly fluctuates, the possibility of the hydraulic cleaning nozzle jumping up due to fluctuations in the pressure of the water supplied to the sanitary cleaning device is suppressed, and the cleaning position shifts. Can be suppressed.
本発明の態様によれば、水圧式洗浄ノズルを往復運動させることで前後方向に広範な洗浄を行う衛生洗浄装置において、汚れの付着しやすい前後方向に対して広範囲な局部洗浄と、水圧式洗浄ノズルのごみ噛みの抑制による長期間の前後方向に広範囲な局部洗浄の実現と、を両立できる衛生洗浄装置が提供される。 According to the aspect of the present invention, in a sanitary washing apparatus that performs extensive cleaning in the front-rear direction by reciprocating the hydraulic cleaning nozzle, a wide range of local cleaning in the front-rear direction in which dirt easily adheres, and hydraulic cleaning There is provided a sanitary washing device capable of achieving both a wide range of local washing in the longitudinal direction for a long period of time by suppressing dust biting of the nozzle.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, in each drawing, the same code | symbol is attached | subjected to the same component and detailed description is abbreviate | omitted suitably.
図1は、実施形態に係る衛生洗浄便座が設けられたトイレ装置を例示する斜視図である。
図1に示すように、トイレ装置200は、衛生洗浄便座(衛生洗浄装置)100と、便器150とを有する。衛生洗浄便座100は、便器150の上に設けられている。便器150は、例えば洋式腰掛大便器であり、使用者の排泄物を受けるボウル151を有する。
FIG. 1 is a perspective view illustrating a toilet apparatus provided with a sanitary washing toilet seat according to the embodiment.
As shown in FIG. 1, the
衛生洗浄便座100は、局部洗浄ユニット101と、外郭部材201と、便座202と、便蓋203と、を有する。
局部洗浄ユニット101は、水圧式洗浄ノズル10を有し、外郭部材201の内部に収容される。水圧式洗浄ノズル10は、例えばその先端部に吐水口10aを有し、使用時には図1に示すようにボウル151へ進出して吐水口10aから人体局部(例えば「おしり」や女性局部)に向けて洗浄水を吐水する。便座202は、外郭部材201に対して回動自在に軸支されている。便蓋203は、外郭部材201に対して回動自在に軸支され、便座202を覆うことができる。
The sanitary
The
実施形態の説明において、便座202に腰かけた使用者から見て前方を「前方」とし、前方と反対の方向を「後方」という。
In the description of the embodiment, the forward direction as viewed from the user sitting on the
図2は、実施形態に係る衛生洗浄便座を例示するブロック図である。
図2に示すように、局部洗浄ユニット101には、止水栓205及び開閉弁206を介して給水源(水道管など)204から水が供給される。ブロックを繋ぐ矢印は、給水源から供給された水の流路を表す。また、局部洗浄ユニット101は、前述の水圧式洗浄ノズル10に加え、洗浄ノズル往復運動手段(洗浄ノズル往復運動部)20を有する。洗浄ノズル往復運動手段20は、水車23及び運動方向変換機構25などを有し、給水源204から供給される水の流体エネルギーを用いて水圧式洗浄ノズル10を往復運動させる。水車23や運動方向変換機構25による往復運動については、後述する。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a sanitary washing toilet seat according to the embodiment.
As shown in FIG. 2, water is supplied to the
図3は、実施形態に係る衛生洗浄便座の局部洗浄ユニットを例示する斜視図である。
水圧式洗浄ノズル10は、吐水口10aが設けられたノズル本体11と、ノズル本体11を収納するシリンダ12と、を有する。シリンダ12は、その後方に設けられた流入口12aを有する。
FIG. 3 is a perspective view illustrating a local cleaning unit of the sanitary cleaning toilet seat according to the embodiment.
The
水圧式洗浄ノズル10は、外郭部材201に対して直接的又は間接的に固定された支持部によって挟持されており、シリンダ12に設けられた回動軸Ax1を中心にして上下方向に回動自在に支持されている。これにより、水圧式洗浄ノズル10は、図3に示す矢印A1のように回動することができる。なお、回動軸Ax1は、ノズル本体11が直線状に延びる方向D1に対して垂直かつ水平な方向D2に沿って延びる。例えば、回動軸Ax1は、水平方向D2と平行である。
The
また、局部洗浄ユニット101は、シリンダ12に付設されたノズル駆動ユニット30を有する。前述の洗浄ノズル往復運動手段20の一部(水車23など)は、このノズル駆動ユニット30の一部として設けられている。
The
洗浄ノズル往復運動手段20は、流入口31a及び流出口31bが設けられたケーシング31を有する。図3に示す矢印A2のように、給水源204から供給された水は、流入口31aからケーシング31内に流入する。ケーシング31内に流入した水は、矢印A3のように流出口31bから流出する。
The cleaning nozzle reciprocating means 20 has a
また、洗浄ノズル往復運動手段20は、ケーシング31に形成された流出口31bと、水圧式洗浄ノズル10に形成された流入口12aと、を流体連通させるホース40を有する。これにより、ケーシング31から流出した水はホース40に導かれ、図3に示す矢印A4のように水圧式洗浄ノズル10の流入口12aから水圧式洗浄ノズル10に供給される。ホース40により、ケーシング31と水圧式洗浄ノズル10との間で水が外部に漏れることがないため、給水源204から供給される水を無駄なく水圧式洗浄ノズル10の回転運動に使用することができる。なお、図3では、見易さのため局部洗浄ユニット101の一部を分解して表示している。
The cleaning nozzle reciprocating means 20 includes a
図4(a)〜図4(c)は、水圧式洗浄ノズルの動作を例示する断面図である。
図4(a)は、水圧式洗浄ノズル10の不使用時の状態(待機状態)を表す。このとき、水圧式洗浄ノズル10には、水が供給されていない。図4(a)に示すように、待機状態においては、ノズル本体11は、シリンダ12に収納されている。
FIG. 4A to FIG. 4C are cross-sectional views illustrating the operation of the hydraulic cleaning nozzle.
FIG. 4A shows a state (standby state) when the
ノズル本体11は、シリンダ12の内部に設けられたばね13によって、後方に付勢されている。また、ノズル本体11は、筒状部11aと、その後端に設けられた閉止部11eを有する。待機状態において、筒状部11a内の流路11bは、閉止部11eによって閉止されている。
The
図4(b)は、流入口12aに水が流入し始めたときの状態を表す。水は、シリンダ12内に流入し、ノズル本体11に向けて供給される。その水圧により、図4(b)に示すようにノズル本体11は、シリンダ12から前方(便器150のボウル151内)に進出する。このとき、筒状部11aの流路11bは、閉止部11eによって閉止されたままである。
FIG. 4B shows a state when water starts to flow into the
図4(c)は、流入口12aに水がさらに流入し、ノズル本体11がさらに前方に進出した状態(吐水状態)を表す。このとき、筒状部11aと閉止部11eとの間に隙間が生じ、水は流路11b内に流れ込む。これにより、筒状部11aの先端付近に設けられた吐水口10aは、供給された水を局部洗浄水として吐水する。流入口12aからの水の流入が停止すると、水圧式洗浄ノズル内の水圧が下がり、ばね13の付勢力が支配的となり、図4(a)の待機状態に戻る。
FIG. 4C shows a state where water further flows into the
図5は、実施形態に係る衛生洗浄便座のノズル駆動ユニットを例示する斜視図である。 図6は、実施形態に係る衛生洗浄便座のノズル駆動ユニットを上方から見た平面図である。
図7は、実施形態に係る衛生洗浄便座のノズル駆動ユニットを側方から見た平面図である。
図5〜図7に示すように、ノズル駆動ユニット30のケーシング31は、水車23を収容する。なお、図5〜図7では、ケーシング31を二点鎖線で示し、その内部を表示している。
FIG. 5 is a perspective view illustrating a nozzle drive unit of the sanitary washing toilet seat according to the embodiment. Drawing 6 is a top view which looked at the nozzle drive unit of the sanitary washing toilet seat concerning an embodiment from the upper part.
Drawing 7 is a top view which looked at the nozzle drive unit of the sanitary washing toilet seat concerning an embodiment from the side.
As shown in FIGS. 5 to 7, the
流入口31aからケーシング31内に流入した水は、水車23の羽に当たり、流出口31bからケーシング31の外部へ流出する。これにより、水車23が中心軸Ax2を中心に回転する。すなわち、水車23は、給水源204から供給される流体エネルギーを一方向の回転運動に変換する。図5に示す例では、水車23は、流体エネルギーを反時計回りの方向D3の回転運動に変換する。
The water that has flowed into the
この例では、水車23が回転する中心軸Ax2は、水車23の羽が水を受ける方向に対して垂直である。ただし、実施形態においては、流体エネルギーを一方向の回転運動に変換可能であれば、任意の反動水車でよい。例えば、回転の中心軸が水を受ける方向に対して平行なプロペラ水車のような軸流水車であってもよい。
In this example, the central axis Ax2 around which the
水車23の回転は、運動方向変換機構25に伝達される。この例では、運動方向変換機構25はカム(円板カム)25aを有し、水車23の回転は、カム25aに伝達される。なお、この例では、カム25aの回転軸は、カム25aの中心から偏心している。
The rotation of the
図8(a)〜図8(c)は、実施形態に係る衛生洗浄便座の局部洗浄ユニットの動作を例示する側面図である。
図8(a)は、待機状態の局部洗浄ユニット101の一部を表す。運動方向変換機構25は、前述のカム25aに加え、フォロワー25bを有する。フォロワー25bは、カム25aの外周に当接し、例えば板状である。フォロワー25bの位置は、シリンダ12に対して相対的に固定されている。この例では、フォロワー25bは、樹脂によりシリンダ12と一体に形成されており、水圧式洗浄ノズル10の後部に設けられている。水圧式洗浄ノズル10が延びる方向において、回動軸Ax1は、吐水口10aとフォロワー25bとの間に位置する。
FIG. 8A to FIG. 8C are side views illustrating the operation of the local cleaning unit of the sanitary cleaning toilet seat according to the embodiment.
FIG. 8A shows a part of the
図8(b)及び図8(c)は、吐水状態の局部洗浄ユニット101の一部を表す。このとき、ノズル本体11は、シリンダ12から前方に進出し洗浄水を吐水している。同時に、ノズル駆動ユニット30にも水が供給されているため、カム25aは回転している。
FIG. 8B and FIG. 8C show a part of the
カム25aの回転運動は、カム25aに当接するフォロワー25bに伝達される。図8(b)は、カム25aの回転によりフォロワー25bが下方へ押し下げられた状態である。図8(c)は、図8(b)の状態からカム25aが180°回転した状態であり、フォロワー25bは、図8(b)の状態に比べて上方に位置する。カム25aが回転し続ける間は、図8(b)の状態と図8(c)の状態とが交互に繰り返される。このように、フォロワー25bは、上下方向(鉛直方向)の並進成分を含む往復運動を行う。すなわち、運動方向変換機構25(この例ではカム25a及びフォロワー25b)は、水車23から出力された一方向の回転運動を往復並進運動に変換する。
The rotational movement of the
フォロワー25bの運動は、シリンダ12を介してノズル本体11に伝達される。これにより、水圧式洗浄ノズル10は、回動軸Ax1を中心に回動しつつ水車23を通過した水を吐水口10aから吐水する。図8(b)の状態は、水圧式洗浄ノズル10が矢印A5の方向に回動した状態であり、図8(c)の状態は、水圧式洗浄ノズル10が逆方向(矢印A6の方向)に回動した状態である。このように、水圧式洗浄ノズル10は、運動方向変換機構25から出力された往復並進運動により、回動軸Ax1を中心に往復回転運動する。水圧式洗浄ノズル10が往復回転運動することにより、洗浄水の吐水方向が変化し、前後方向に広範囲な洗浄を行うことができる。例えば、図8(c)のようにノズルの先端が下方に回動した状態では、図8(b)のようにノズルの先端が上方に回動した状態よりも、洗浄水は前方に向けて吐水される。
The movement of the
ここで、前後方向に広範囲な洗浄を行うために、ノズル本体がシリンダに対して往復運動する構成を用いることも考えられる。しかし、この場合、ノズル本体とシリンダとの間に狭小流路が設けられ、この狭小流路内に異物が混入する可能性がある。これに対して、実施形態に係る衛生洗浄便座100によれば、洗浄ノズル往復運動手段20が、給水源204から供給される水の流体エネルギーを一方向の回転運動に変換する水車23を備えていることにより、簡単な構造で流体エネルギーを回転運動に変換でき、狭小流路を設ける必要がなくなるため、狭小流路に異物が混入して洗浄ノズル往復運動手段が機能しなくなるような事態が避けられ、水圧式洗浄ノズル10による前後方向に対する広範囲な洗浄を長期に亘って実現することができる。
Here, in order to perform extensive cleaning in the front-rear direction, it may be considered to use a configuration in which the nozzle body reciprocates with respect to the cylinder. However, in this case, a narrow flow path is provided between the nozzle body and the cylinder, and there is a possibility that foreign matter may be mixed in the narrow flow path. On the other hand, according to the sanitary
一般に、衛生洗浄便座では、内部空間の体積が大きくないことに加え、他の部品との取り合いの都合上、大きな部品を内部に収容することは難しい。そのため、水圧式洗浄ノズルを往復並進運動させる場合に必要なトルクを直接生み出す程度の水車を収容することは難しい。さらに、衛生洗浄便座に供給される水圧は決められており、当該範囲内の水圧で水圧式洗浄ノズルを往復並進運動させる場合に必要なトルクを直接水車で生み出すことは難しい。
そこで、洗浄ノズル往復運動手段20が、水車23から出力された一方向の回転運動を往復並進運動に変換する運動方向変換機構25を備え、水圧式洗浄ノズル10が、回動自在に支持されると共に運動方向変換機構25から出力された往復並進運動により回動軸Ax1を中心に回動することにより、水車から出力されるトルクによって直接水圧式洗浄ノズルを往復並進運動させる場合のトルクに比べて、運動方向変換機構25を介して水圧式洗浄ノズルを往復回転運動させる場合のトルクの方が小さく設定可能になるため、出力トルクが低トルクな小型水車であっても確実に水圧式洗浄ノズル10を往復回転運動させて、汚れの付着しやすい前後方向に対する広範囲な局部洗浄を実現させることができる。なお、小型水車は慣性トルクが小さいため、小型水車を用いることで給水源204が低水圧の場合であっても確実に水圧式洗浄ノズル10を往復回転運動させることができる。
In general, in the sanitary washing toilet seat, in addition to the fact that the volume of the internal space is not large, it is difficult to accommodate a large part inside due to the convenience of other parts. For this reason, it is difficult to accommodate a water turbine that directly generates the torque necessary for reciprocating translation of the hydraulic cleaning nozzle. Furthermore, the water pressure supplied to the sanitary washing toilet seat is determined, and it is difficult to directly generate the torque necessary for reciprocating translation of the hydraulic washing nozzle with the water pressure within the range.
Therefore, the cleaning nozzle reciprocating means 20 includes a motion
なお、運動方向変換機構25は、カム25a及びフォロワー25bに限られない。例えば、スライダクランクや四節リンクなど、回転運動を往復並進運動に変換できる任意の機構を用いることができる(例えば、図11(a)及び図11(b)を参照)。
The movement
ただし、運動方向変換機構25がカム25a及びフォロワー25bから構成され、フォロワー25bが水圧式洗浄ノズル10に設けられている場合には、給水源204から供給される水の流体エネルギーが生み出す回転運動を水圧式洗浄ノズル10の往復回転運動に変換する際に生じうる摺動抵抗が、例えばカム25aとフォロワー25bとの間で発生する摺動抵抗のみとなり、エネルギーロス要因が極小化されるため、給水源204から供給される水の流体エネルギーから水圧式洗浄ノズル10の往復回転運動に必要なエネルギーを高効率で取り出すことができるようになり、局部洗浄に使えるエネルギーを多くすることができる。
However, when the movement
再び図5〜図7を参照して、実施形態に係る衛生洗浄便座100の具体例についてさらに説明する。
図5〜図7に示すように、洗浄ノズル往復運動手段20は、水車23とカム25aとの間に配置された減速機33をさらに有する。減速機33は、カム25aの回転数(単位時間当たり)を水車23の回転数よりも小さくする。この例では、減速機33は、ギア33a及びギア33bである。
With reference to FIGS. 5-7 again, the specific example of the sanitary
As shown in FIGS. 5 to 7, the cleaning nozzle reciprocating means 20 further includes a
ギア33aは、水車23と係合している。これにより、水車23が回転すると、ギア33aは駆動軸Ax3を中心に水車23とは逆方向(図5に示す方向D4)に回転する。例えば駆動軸Ax3は、中心軸Ax2と平行である。また、ギア33bは、ギア33aと係合している。これにより、ギア33aが回転すると、ギア33bは、中心軸Ax2を中心にギア33aとは逆方向(図5に示す方向D3)に回転する。
The
ギア33b及びカム25aは、中心軸Ax2に対して固定されている。このため、ギア33bが回転することにより、カム25aも中心軸Ax2を中心として方向D3に回転する。すなわち、カム25aは、減速機33の少なくとも一部(ギア33b)と一体となって回転する。
The
このように、洗浄ノズル往復運動手段20は、減速機33を有し、カム25aが減速機(ギア33b)と一体となって回転する。これにより、カム25aの生み出すトルクが水車23の生み出すトルクよりも大きくなるため、水車23が高トルクを出力する必要がなくなり、水車23を小型化しつつ、水圧式洗浄ノズル10を鉛直方向に確実に往復運動させることが可能となる。
Thus, the cleaning nozzle reciprocating means 20 has the
また、中心軸Ax2は、カム25aと一体となって回転する減速機(ギア33b)から水車23の方向へ延びている。そして、前述したように、水車23は、この中心軸Ax2を中心に回転する。但し、水車23と中心軸Ax2との間には隙間G(図5を参照)が形成されている。これにより、水車23は中心軸Ax2に対して空転可能となるため、カム25a(中心軸Ax2)の回転数を水車23の回転数と異ならせることができる。そして、隙間G内に水が満たされることで水車23と中心軸Ax2とが流体潤滑状態となるため、例えば毎分1000回転以上の高回転状態となっている水車23が中心軸Ax2と接触して水車23あるいは中心軸Ax2が磨耗することが抑制され、より洗浄ノズル往復運動手段20の耐久性が増すことで水圧式洗浄ノズル10による前後方向に対する広範囲な洗浄を長期に亘って実現させることができる。
The central axis Ax2 extends in the direction of the
なお、この例では減速機33は2段のギアを有するが、減速機33には、3段以上のギア、1段のギア、プーリー又はチェーンなどを用いてもよい。減速機33にギアを用いた場合には、プーリーやチェーンを用いた場合に比べて部材数が削減できるため、減速機33を小型化することができ、衛生洗浄便座100自体も小型化することができる。例えば、中心軸Ax2と駆動軸Ax3との間の距離(軸間距離)を短くすることができる。
In this example, the
また、カム25aの回転方向が、水車23の回転方向と同じ方向であることにより、カム25aに対する摺動抵抗が減るため、給水源204から供給される水の流体エネルギーを効率よく水圧式洗浄ノズル10の回動運動に使用することができることに加え、カム25aの回転方向と水車23の回転方向とが異なる場合に比べて、カム25aの水車23に対する相対的な回転数が低下するため、水車23およびカム25aの耐久性を増すことができる。
Further, since the rotation direction of the
また、減速機33及び水車はケーシング31に収容され、ケーシング31は水密構造を有する。このケーシング31は、ケーシング本体31Aと蓋31Bとを有している。例えば、ケーシング本体31Aと、蓋31Bと、の間にシール部材(Oリングやゴムパッキン等)34が配置されている。ケーシング31が水密されていることにより、水車23を回すための水がケーシング31から漏れ出ることがないため、給水源204から供給される水を無駄なく水圧式洗浄ノズル10の回転運動に使用することができる。
Moreover, the
また、例えば図6に示すように、中心軸Ax2に固定されたカム25aはケーシング31の外側に配置され、中心軸Ax2はケーシング31(蓋31B)を貫通するように設けられている。カム25aと減速機33との接続部36には、シール構造36sが形成されている。この例では、接続部36は、カム25aと減速機33の最終段(ギア33b)とを接続する中心軸Ax2の一部である。接続部36は、多段の減速機33の途中の領域を含んでもよい。シール構造36sは、例えば、中心軸Ax2とケーシング31(蓋31B)との間の隙間を塞ぐ、パッキン36pにより構成される。
For example, as shown in FIG. 6, the
このように、ケーシング31が、減速機33を収容し、カム25aと減速機33との接続部36にシール構造36sが形成されていることにより、水車23によって生成された回転トルクを減速機33によって増大させた後にシール構造36sが形成されているため、シール構造36sによる水密性と接続部36の摺動性能とを両立させることができ、確実に水密を行いつつ水圧式洗浄ノズル10を往復回動させて、前後方向に対する広範囲な局部洗浄を実現させることができる。
Thus, the
図9(a)及び図9(b)は、実施形態に係る衛生洗浄便座の局部洗浄ユニットの動作を例示する側面図である。図9(a)及び図9(b)は、吐水状態の局部洗浄ユニット101の一部を表す。
図9(a)及び図9(b)に示すように、水圧式洗浄ノズル10には、反力トルクM1と自重トルクM2とが作用する。
FIG. 9A and FIG. 9B are side views illustrating the operation of the local cleaning unit of the sanitary cleaning toilet seat according to the embodiment. FIG. 9A and FIG. 9B show a part of the
As shown in FIGS. 9A and 9B, the reaction torque M1 and the self-weight torque M2 act on the
反力トルクM1は、吐水口10aから洗浄水Wが吐水されることによって水圧式洗浄ノズルに作用する反力(吐水反力F1)によるトルクである。反力トルクM1は、水圧式洗浄ノズル10を回動軸Ax1を中心に回転させるように作用する。反力トルクM1は、回動軸Ax1から吐水口10aまでの距離と、水圧式洗浄ノズル10に供給される水の水圧(流量)と、吐水口10aからの局部洗浄水の流出速度と、に依存する。
The reaction torque M1 is a torque generated by a reaction force (water discharge reaction force F1) that acts on the hydraulic cleaning nozzle when the cleaning water W is discharged from the
自重トルクM2は、水圧式洗浄ノズル10の自重(重力F2)によるトルクである。自重トルクM2は、水圧式洗浄ノズル10を回動軸Ax1を中心に回転させるように作用する。自重トルクM2は、回動軸Ax1から重心10gまでの距離と、水圧式洗浄ノズル10(水圧式洗浄ノズル10内の水を含む)の質量と、に依存する。
図9(a)は、反力トルクM1の大きさ(絶対値)が自重トルクM2の大きさ(絶対値)よりも小さい場合の例を表す。図9(b)は、自重トルクM2の大きさが反力トルクM1の大きさよりも小さい場合の例を表す。
The dead weight torque M2 is a torque caused by the dead weight (gravity F2) of the
FIG. 9A shows an example in which the magnitude (absolute value) of the reaction force torque M1 is smaller than the magnitude (absolute value) of the own weight torque M2. FIG. 9B shows an example where the magnitude of the self-weight torque M2 is smaller than the magnitude of the reaction force torque M1.
この例では、反力トルクM1及び自重トルクM2は、回動軸Ax1に対して相対する。すなわち、反力トルクM1が水圧式洗浄ノズル10を回転させる方向は、自重トルクM2が水圧式洗浄ノズル10を回転させる方向と逆方向である。ただし、実施形態において、反力トルクM1が水圧式洗浄ノズル10を回転させる方向と、自重トルクM2が水圧式洗浄ノズル10を回転させる方向とは、同じであってもよい。
In this example, the reaction force torque M1 and the own weight torque M2 are opposed to the rotation axis Ax1. That is, the direction in which the reaction torque M1 rotates the
図9(a)及び図9(b)に示す例では、水圧式洗浄ノズル10とホース40との接続箇所(流入口12a)に、ホース40の曲げに対する復元力F3が作用する。ホース40には、例えばゴムなどの弾性部材が用いられている。このため、所定の形状(外部から力が加えられていないときの形状)からの変形が生じると、ホース40は元の形状に戻ろうとする。例えば、ホース40は、ストレートホースであり、外部から力が作用していないときは直線状に延びている。ここで、ストレートホースが外部からの力によって曲がると、ストレートホースが直線状に戻ろうとする復元力が生じる。このため、水圧式洗浄ノズル10には、ホース40の曲げに対する復元力F3による回転トルクM3が作用する。回転トルクM3は、水圧式洗浄ノズル10を回動軸Ax1を中心に回転させるように作用する。「ホース40の曲げに対する復元力F3による回転トルクM3」とは、ホース40が所定の形状から変形した場合に元の形状に戻ろうとする復元力によるトルクである。なお、ホース40には、外部から力が加えられていないときに曲線状の形状を有する成形ホースを用いてもよい。「ホース40の曲げに対する復元力F3による回転トルクM3」という範囲には、例えば成形ホースが外部からの力によって直線状となったときに、元の曲線状に戻ろうとする復元力によるトルクも含まれる。
In the example shown in FIG. 9A and FIG. 9B, a restoring force F3 against bending of the
水圧式洗浄ノズル10に流入する水の圧力や、水圧式洗浄ノズル10の重量などを考慮して、回動軸Ax1の位置、ホース40の位置、形状、材質などを調整する。これにより、図9(a)及び図9(b)に示す吐水状態において、回転トルクM3は、反力トルクM1または自重トルクM2のうち、大きい方のトルクと逆方向に作用する。
In consideration of the pressure of water flowing into the
例えば、図9(a)では、ノズル駆動ユニット30の流出口31bは、水圧式洗浄ノズル10の流入口12aの下方に位置する。回転トルクM3が水圧式洗浄ノズル10を回転させる方向は、自重トルクM2が水圧式洗浄ノズル10を回転させる方向とは逆である。
For example, in FIG. 9A, the
逆に、図9(b)では、ノズル駆動ユニット30の流出口31bは、水圧式洗浄ノズル10の流入口12aの上方に位置する。回転トルクM3が水圧式洗浄ノズル10を回転させる方向は、反力トルクM1が水圧式洗浄ノズル10を回転させる方向とは逆である。
In contrast, in FIG. 9B, the
このように、回転トルクM3が、自重トルクM2または反力トルクM1の大きい方のトルクと逆方向に作用することにより、自重トルクM2と反力トルクM1とによる水圧式洗浄ノズル10に作用するトルクの偏りを、回転トルクM3が補正するため、水圧式洗浄ノズル10に作用する自重トルクM2や反力トルクM1の影響が抑制され、出力トルクが低トルクな水車であっても水圧式洗浄ノズルを往復回転運動させることができる。
Thus, the torque that acts on the
あるいは、反力トルクM1と自重トルクM2とが回動軸Ax1に対して相対し、吐水状態において釣り合うように、回動軸Ax1の位置を最適化してもよい。例えば、吐水状態における水圧式洗浄ノズル10に流入する水の圧力が、基準水圧を中心とした幅(例えば、ばらつき等)を有し、水圧式洗浄ノズル10が基準位置を中心に往復回動すると、回動軸Ax1の位置の最適化は、基準水圧・基準位置において行われる。このように回動軸Ax1の位置を最適化することで、反力トルクM1と自重トルクM2との大小関係は、水圧式洗浄ノズル10に流入する水の圧力に応じて切り替わる。例えば、回動軸Ax1の位置を最適化した基準水圧よりも水圧が高くなると、反力トルクM1は自重トルクM2よりも大きくなる。このような構成により、反力トルクM1と自重トルクM2とが水圧式洗浄ノズル10の回動軸Ax1に対して同じ側に作用する場合に比べて、水圧式洗浄ノズル10に作用する回動軸Ax1まわりのトルクの総和が小さくなるため、水圧式洗浄ノズル10を往復回転運動させるために必要な洗浄ノズル往復運動手段20が生み出すトルクを小さくすることができる。なお、基準水圧は任意であり、流路にバルブ等を設けることにより適宜設定される。
Alternatively, the position of the rotation axis Ax1 may be optimized so that the reaction force torque M1 and the dead weight torque M2 are opposed to the rotation axis Ax1 and are balanced in the water discharge state. For example, when the pressure of water flowing into the
図10(a)及び図10(b)は、実施形態に係る衛生洗浄便座の局部洗浄ユニットの一部を例示する側面図である。
図10(a)では、図8に示した例と同様に、フォロワー25bは、カム25aの鉛直下方に設けられている。フォロワー25bは、カム25aの鉛直下方側でカム25aと接触している。
FIG. 10A and FIG. 10B are side views illustrating a part of the local cleaning unit of the sanitary cleaning toilet seat according to the embodiment.
In FIG. 10A, the
このとき、水車23に供給される水の圧力が基準水圧よりも高い場合は、水車23の回転数が高くなりカム25aの回転数が高くなる一方、水圧式洗浄ノズル10に供給される水の圧力も高くなるため、水圧式洗浄ノズル10にかかる反力トルクM1も大きくなる。すると、フォロワー25bが下方からカム25aに押し付けられるようになるため、カム25aとフォロワー25bとの間の接触力が大きくなり、カム25aとフォロワー25bとの間の摺動抵抗が大きくなり、水圧式洗浄ノズル10が回動しにくくなる。
At this time, when the pressure of the water supplied to the
反対に、水車23に供給される水の圧力が基準水圧よりも低い場合は、水車23の回転数が低くなり、カム25aの回転数が低くなる一方、水圧式洗浄ノズル10に供給される水の圧力も低くなるため、水圧式洗浄ノズル10にかかる反力トルクM1も小さくなる。カム25aとフォロワー25bとの間の接触力が小さくなり、カム25aとフォロワー25bとの間の摺動抵抗が小さくなり、水圧式洗浄ノズル10が回動しやすくなる。
On the other hand, when the pressure of the water supplied to the
すなわち、水車23に供給される水の圧力の大小に連動して、水圧式洗浄ノズル10の回動しやすさが変化するため、衛生洗浄便座100に供給される水の圧力によらず水圧式洗浄ノズル10の回転速度の変動を抑制させることができる。
That is, the ease of rotation of the
また、図10(a)に示すように、洗浄ノズル往復運動手段20は、ストッパ26を有する。ストッパ26は、カム25aを介してフォロワー25bと対向する。すなわち、図10(a)の例では、ストッパ26はカム25aの鉛直上方に形成されている。また、ストッパ26は、フォロワー25bと同様に、板状であり、シリンダ12に固定されている。
Further, as shown in FIG. 10A, the cleaning nozzle reciprocating means 20 has a
水圧式洗浄ノズル10に供給される水の圧力が急に下がると、反力トルクM1が小さくなり、フォロワー25bがカム25aから離れてしまうことも考えられる。これに対して、ストッパ26が形成されていることにより、水圧式洗浄ノズル10にかかる反力トルクM1が大きく変動した場合に、カム25aがストッパ26に接触するため、衛生洗浄便座100に供給される水の圧力変動によって水圧式洗浄ノズル10が跳ね上がる可能性が抑制され、洗浄位置のずれを抑制することができる。
If the pressure of the water supplied to the
一方、図10(b)に示す例では、フォロワー25bは、カム25aの鉛直上方に設けられている。フォロワー25bは、カム25aの鉛直上方側でカム25aと接触している。また、ストッパ26は、カム25aの鉛直下方に設けられている。
On the other hand, in the example shown in FIG. 10B, the
フォロワー25bが、カム25aの鉛直上方側でカム25aと接触していることにより、水車23に供給される水の圧力が基準水圧より高い場合は水圧式洗浄ノズル10に供給される水の圧力も高くなるため、水圧式洗浄ノズル10にかかる反力トルクM1も大きくなり、フォロワー25bがカムから離れる。これにより、水圧式洗浄ノズル10の往復回転運動が止まる。すなわち、水圧式洗浄ノズル10に供給する水圧に応じて、局部洗浄を、水圧式洗浄ノズル10の往復回転運動による広範囲な洗浄と、一点洗浄と、に切り換えることができる。
When the
図11(a)及び図11(b)は、実施形態の変形例に係る衛生洗浄便座の局部洗浄ユニットの一部を例示する側面図である。
図11(a)に示す例においては、運動方向変換機構25は、カム25a及びフォロワー25bの代わりに、クランク51及びロッド52を有する。クランク51は、固定された中心軸Ax2に固定されており、中心軸Ax2を中心に回転する。また、ロッド52は、クランク51及び水圧式洗浄ノズル10に対して接続されている。クランク51が回転することにより、ロッド52の端部52aが上下方向の往復並進運動を行う。これにより、水圧式洗浄ノズル10が往復回転運動する。
FIG. 11A and FIG. 11B are side views illustrating a part of a local cleaning unit of a sanitary cleaning toilet seat according to a modification of the embodiment.
In the example shown in FIG. 11A, the motion
図11(b)に示す例においては、運動方向変換機構は、カム25a及びフォロワー25bの代わりに、第1リンク53、第2リンク54及び第3リンク55を有する。第1リンク53は、固定された中心軸Ax2に固定されており、中心軸Ax2を中心に回転する。第2リンク54は、回動軸Ax1及び中心軸Ax2に接続されている。第3リンク55は、第1リンク53及び水圧式洗浄ノズル10に対して接続されている。第1リンク53が回転することにより、第3リンク55の端部55aが往復回転運動を行う。これにより、水圧式洗浄ノズル10が往復回転運動する。
なお、第2リンク54を除去し、第1リンク53および第3リンク55のみであっても、水圧式洗浄ノズル10は往復回転運動を行う。
In the example shown in FIG. 11B, the motion direction conversion mechanism includes a
Even if only the
以上、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。前述の実施の形態に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、水圧式洗浄ノズル、洗浄ノズル往復運動手段などが備える各要素の形状、寸法、材質、配置、設置形態などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
また、前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
The embodiment of the present invention has been described above. However, the present invention is not limited to these descriptions. As long as the features of the present invention are provided, those skilled in the art appropriately modified the design of the above-described embodiments are also included in the scope of the present invention. For example, the shape, dimensions, material, arrangement, installation form, and the like of each element included in the hydraulic cleaning nozzle, the cleaning nozzle reciprocating means, and the like are not limited to those illustrated, but can be changed as appropriate.
Moreover, each element with which each embodiment mentioned above is provided can be combined as long as technically possible, and the combination of these is also included in the scope of the present invention as long as it includes the features of the present invention.
10 水圧式洗浄ノズル、 10a 吐水口、 10g 重心、 11 ノズル本体、 11a 筒状部、 11b 流路、 11e 閉止部、 12 シリンダ、 12a 流入口、 20 洗浄ノズル往復運動手段、 23 水車、 25 運動方向変換機構、 25a カム、 25b フォロワー、 26 ストッパ、 30 ノズル駆動ユニット、 31 ケーシング、 31A ケーシング本体、 31B 蓋、 31a 流入口、 31b 流出口、 33 減速機、 33a ギア、 33b ギア、 36 接続部、 36p パッキン、 36s シール構造、 36s 接続部、 40 ホース、 51 クランク、 52 ロッド、 52a 端部、 53 第1リンク、 54 第2リンク、 55 第3リンク、 56 第4リンク、 56a 端部、 100 衛生洗浄便座(衛生洗浄装置)、 101 局部洗浄ユニット、 150 便器、 151 ボウル、 200 トイレ装置、 201 外郭部材、 202 便座、 203 便蓋、 204 給水源、 205 止水栓、 206 開閉弁、 Ax1 回動軸、 Ax2 中心軸、 Ax3 駆動軸、 G 隙間、 M1 反力トルク、 M2 自重トルク、 M3 回転トルク、 W 洗浄水
DESCRIPTION OF
Claims (13)
該ノズル本体を収納するシリンダと、
を有し前記ノズル本体へ供給される水圧により前記ノズル本体を前記シリンダから進出させる水圧式洗浄ノズルと、
前記給水源から供給される水の流体エネルギーを用いて前記水圧式洗浄ノズルを往復運動させる洗浄ノズル往復運動手段と、
を有した局部洗浄ユニットを備えた衛生洗浄装置であって、
前記洗浄ノズル往復運動手段が、
前記給水源から供給される水の流体エネルギーを一方向の回転運動に変換する水車と、
該水車から出力された一方向の回転運動を往復並進運動に変換する運動方向変換機構と、
を備え、
前記水圧式洗浄ノズルが、前記ノズル本体が延びる方向に対して垂直かつ水平な回動軸を中心にして上下方向に回動自在に支持されると共に、前記運動方向変換機構から出力された往復並進運動により前記回動軸を中心に回動しつつ前記水車を通過した水を前記吐水口から吐水することを特徴とする衛生洗浄装置。 A nozzle body having a spout for discharging water supplied from a water supply source as local wash water;
A cylinder for housing the nozzle body;
A hydraulic cleaning nozzle that advances the nozzle body from the cylinder by water pressure supplied to the nozzle body;
Cleaning nozzle reciprocating means for reciprocating the hydraulic cleaning nozzle using fluid energy of water supplied from the water supply source;
A sanitary washing device comprising a local washing unit having
The cleaning nozzle reciprocating means is
A water wheel for converting fluid energy of water supplied from the water supply source into one-way rotational motion;
A direction-of-motion conversion mechanism that converts a unidirectional rotational motion output from the water wheel into a reciprocating translational motion;
With
The hydraulic cleaning nozzle is supported so as to be rotatable in the vertical direction about a rotation axis that is vertical and horizontal with respect to the direction in which the nozzle body extends, and the reciprocating translation output from the motion direction conversion mechanism. A sanitary washing device for discharging water that has passed through the water wheel from the water outlet while rotating about the rotation shaft by movement.
前記ケーシングが、水密されていることを特徴とする請求項1に記載の衛生洗浄装置。 The washing nozzle reciprocating means further comprises a casing for housing the water wheel,
The sanitary washing apparatus according to claim 1, wherein the casing is watertight.
前記ホースの曲げに対する復元力による回転トルクが、前記水圧式洗浄ノズルの自重による自重トルクまたは前記水圧式洗浄ノズルに作用する吐水反力による反力トルクの大きい方のトルクと逆方向に作用することを特徴とする請求項2に記載の衛生洗浄装置。 The cleaning nozzle reciprocating means further comprises a hose that fluidly communicates an outlet formed in the casing with an inlet of the hydraulic cleaning nozzle,
The rotational torque due to the restoring force with respect to the bending of the hose acts in the opposite direction to the larger torque of the self-weight torque due to the weight of the hydraulic cleaning nozzle or the reaction force torque due to the water discharge reaction force acting on the hydraulic cleaning nozzle. The sanitary washing device according to claim 2 characterized by these.
前記自重トルクと前記反力トルクとの大小関係が、前記水圧式洗浄ノズルに流入する水圧に応じて切り替わることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の衛生洗浄装置。 The self-weight torque due to the self-weight of the hydraulic cleaning nozzle and the reaction torque due to the water discharge reaction force acting on the hydraulic cleaning nozzle are relative to the rotation axis of the hydraulic cleaning nozzle,
The sanitary washing apparatus according to claim 1 or 2, wherein a magnitude relationship between the self-weight torque and the reaction torque is switched according to a water pressure flowing into the hydraulic washing nozzle.
前記水圧式洗浄ノズルが、前記フォロワーを有していることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の衛生洗浄装置。 The movement direction changing mechanism is composed of a cam and a follower in contact with the cam,
The sanitary washing apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the hydraulic washing nozzle has the follower.
前記カムが、前記減速機と一体となって回転することを特徴とする請求項5に記載の衛生洗浄装置。 A speed reducer is disposed between the water wheel and the cam to decelerate the rotation of the water wheel so that the rotation speed of the cam is smaller than the rotation speed of the water wheel.
The sanitary washing device according to claim 5, wherein the cam rotates integrally with the speed reducer.
前記カムと前記減速機との接続部にシール構造が形成されていることを特徴とする請求項6に記載の衛生洗浄装置。 The casing houses the speed reducer;
The sanitary washing device according to claim 6, wherein a seal structure is formed at a connection portion between the cam and the speed reducer.
前記水車と前記中心軸の間には隙間が形成されていることを特徴とする請求項6乃至請求項8のいずれか1項に記載の衛生洗浄装置。 The water wheel rotates about a central axis extending from the speed reducer;
The sanitary washing device according to any one of claims 6 to 8, wherein a gap is formed between the water wheel and the central shaft.
The sanitary washing device according to any one of claims 5 to 12, wherein a stopper is formed at a position facing the follower via the cam.
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