JP3742840B2 - 洗浄水供給装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、便器に洗浄水を流すための洗浄水供給装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、洗浄タンク等に配置された弁機構を、モータの駆動力を用いて開閉駆動することにより、洗浄用水を自動で便器に流す自動洗浄水供給装置が種々提案されている(特開平2−35131号公報及び特開平3−90742号公報等参照)。なお、上述の弁機構は、通常、電磁弁で構成されている。電磁弁は、所定の電圧を印加したときに、弁が開状態となったりあるいは閉状態となったりするように構成されるものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来の自動洗浄水供給装置においては、弁機構が電磁弁で構成されている。そのため、バルブは、全開もしくは全閉のいずれかの状態しか選択できず、その中間の開き具合(半開き)等、細かい開放状態をなすことはできない。加えて、全開と全閉とを切り換える際に、電気の力により一瞬にしてバルブが閉じられることとなる。したがって、突然にして完全に閉じられるバルブに対し勢い良く進んでいた洗浄水が、激しくバルブに衝突し逆流して衝撃波を起こす、いわゆるウォーターハンマー現象が発生する。これにより、バルブや、洗浄水を流すパイプや、その他の部分に激しい衝撃が発生し、それが大きな負荷となり、破損等の原因となる場合もある。
【0004】
本発明の目的は、上述の問題点を鑑み、いわゆるウォーターハンマー現象によるバルブやパイプ等の破損が生じない安全性の高い洗浄水供給装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するため、本発明は、便器に洗浄水を供給するための洗浄水供給装置において、洗浄水源から便器に通じる開口を開閉するバルブ部材と、このバルブ部材を直接的に開閉操作するカム部材と、このカム部材を回転駆動する駆動源と、を有することを特徴としている。このように、開口を開閉操作するバルブ部材を、カムの回転駆動によって直接的に動作させるため、バルブ部材の開き具合を適度に調節できる。しかも、開から閉への切り換えも、従来の電磁弁方式のように瞬時ではなく、カム面形状を利用して徐々になされることとなるため、いわゆるウォーターハンマー現象が生じず、バルブ部材やパイプ等の破損が生じにくいものとなる。
【0006】
また、本発明は、バルブ部材を閉から開へ操作する際のカム部材の回転駆動速度を遅く、バルブ部材を開から閉へ操作する際のカム部材の回転駆動速度を速くしたことを特徴としている。そのため、バルブ部材を操作するために大きなトルクが必要となる場合(例えば、閉から開へ操作する際)と、それ程大きなトルクが必要ない場合と(例えば、開から閉へ操作する際)で、カム部材の回転駆動速度を異ならせれることができる。より具体的には、大きなトルクを必要としない場合、カム部材の回転駆動速度を速くすることができる。したがって、この区間におけるカム部材の回転駆動時間を短縮することが可能となり、全体としてカム部材の動作時間を短縮させ、便器を洗浄させる1サイクルの動作を短縮することができる。
【0007】
また、他の発明は、上述の洗浄水供給装置において、カム部材の回転角度に応じた複数の開閉モードを持つものとし、それらの開閉モードの中に開口が常に開いた状態を持続する常開モードを有すると共に、カム部材は双方向回転駆動されるものとし、常開モードを経由せずにその他の各開閉モード間を自在に行き来できるようにしたことを特徴としている。このように、常開モードを設けることにより、厳冬期における水道管の凍結等を防止することができる。また、通常使用時においては、この常開モードを経由せずに他の開閉モード間を自在に行き来できるため、その動作に無駄が生じず、効率的な動作が行える。
【0008】
また、他の発明は、上述の洗浄水供給装置において、開口が複数設けられると共に、これに対応するようにバルブ部材がそれぞれ設けられ、これら複数のバルブ部材の開閉モードが複数形成されると共に、少なくともその一部において各開閉モード間におけるカム部材の回転駆動速度を異ならせたことを特徴としている。このため、洗浄用の水流を複数形成することができ、洗浄力が向上する。しかも、複数のバルブ部材の開閉状況を種々組み合わせ、かつそれらの各モード間の動作速度を可変とすることができるため、カム部材の駆動トルクが小さくて済む間の動作速度を速くして全体として1サイクルの動作時間を短縮することができる。
【0009】
また、他の発明は、上述の洗浄水供給装置において、複数のバルブ部材に応じてカム面形状の異なる複数のカム部材を備え、それらの中の少なくとも1つのカム部材にかかる回転負荷が大となる場合に、他のカム部材の少なくとも1つにかかる回転負荷が小となるように、複数のカム部材のカム面形状を配設したことを特徴としている。そのため、カム部材の駆動トルクが多大となる区間を無くすことができ、1サイクルの動作をスムーズかつ確実な動作とすることができる。
【0010】
また、他の発明は、上述の洗浄水供給装置において、複数の開口が同時に開状態とならないように、各開口を開閉する各バルブ部材を操作するカム部材のカム面形状を構成したことを特徴としている。このように、複数の開口を同時に開とせず、順次切り換えて開とすることにより、一時に大量の洗浄水を便器に流すことを防止し、これにより節水が行える。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態における洗浄水供給装置を、図1から図7に基づき説明する。なお、以下に説明する洗浄水供給装置は、モータの駆動力を利用して水道水の導入管またはロータンク(以下、洗浄水源という)に設けられた2つのバルブ部材を、2つのカム部材にてそれぞれ開閉操作することにより、洗浄水源の洗浄水を便器に供給し便器を洗浄するものとなっているが、カム部材及びバルブ部材は2つに限定されるものではなく、それぞれ1つでもよいし、3つ以上としても良い。加えて、バルブ部材を2つ以上とし、これらを開閉操作するカム部材をバルブ部材の数より少ない数として兼用で使用するようにしても良い。
【0012】
図1,図2及び図3に示すように、洗浄水供給装置1は、洗浄水源から便器に通じる2つの開口(図示省略)をそれぞれ開閉する2つのバルブ部材A,Bをそれぞれ直接的に開閉操作する2つのカム部材8,9と、これらのカム部材8,9を回転駆動する駆動機構部6とを有している。
【0013】
駆動機構部6は、ケース4と、ケース4内に配置されたモータ2、減速輪列3及びケース4に回転自在に支持された操作軸5等で構成されている。ケース4内には、上述したカム部材8,9の駆動源となるモータ2等の他、モータ2の蓋となる中地板41と、操作軸5の周囲に嵌め込まれた出力歯車5aと、操作軸5の一部と、出力歯車5a及び操作軸5の回動角度位置を検出するためのフォトインタラプタ15(図2参照)が配置されている。
【0014】
モータ2は、双方向回転可能なステッピングモータで構成されており、軸方向に2分割されたケース4の図1及び図2における底面側(各図において右側)に配置されている。このモータ2の出力軸2aは、ケース4内に載置されモータ2の蓋となっている中地板41を挿通して突出するように配置されている。そして、このモータ2の出力軸2aの先端部分に形成されたピニオン2bには、減速輪列3の最初段となる第1歯車31が係合している。
【0015】
減速輪列3は、モータ2の駆動力を操作軸5へ伝達する伝達手段となっており、第1歯車31と、第2歯車32と、最終段となる出力歯車5aとから構成されている。第1歯車31及び第2歯車32は、それぞれ中地板41とケース4とに両端を支持された軸41a,41bに回転自在に支持されている。そして、出力歯車5aは、操作軸5の周囲に、この操作軸5に対して軸方向にのみ相対移動可能に配置されている。
【0016】
このように構成された減速輪列3は、モータ2の駆動力を第1歯車31及び第2歯車32を介して操作軸5の周囲に設けられた出力歯車5aに伝達するものとなっている。そして、操作軸5と出力歯車5aとが一体回転可能状態となっている場合は、この回転伝達を受けて、操作軸5及び操作軸5に連結された駆動軸52が回転するようになっている。
【0017】
操作軸5は、ケース4内に収納されたモータ2の駆動力あるいは手動にて回動可能となっており、両端をケース4の外部へ突出させるようにケース4に挿通されている。そして、操作軸5の一端でケース4から突出された部分には、手動時操作用の操作ノブ(図示省略)が一体的に取り付ける。また、操作軸5の他端には、第1及び第2のカム8,9を備えた駆動軸52の一端がはめ込まれている。
【0018】
なお、出力歯車5aは、内部に空洞部が設けられ、この空洞部が形成された部分の内周部に操作軸5に設けられた係合部材5cとの係合部(図示省略)が設けられている。そして、操作軸5の外周に設けられた係合部材5cの側端面と、ケース4の内壁に形成されたバネ係止部12との間には、係合部材5cを駆動軸52側(図1及び図2において右側)に付勢することにより操作軸5全体を駆動軸52側に付勢する付勢バネ11がはめ込まれている。この構成により、付勢バネ11の付勢力によって操作軸5が駆動軸52側に付勢され、係合部材5cが出力歯車5a内にはめ込まれる。なお、操作軸5を図1及び図2において左側(矢示X1方向)に引っ張ると、付勢バネ11を縮めながら係合部材5cが出力歯車5aの内周から抜け出る。これにより、操作軸5は出力歯車5aとの係合が解かれ、減速輪列3を介したモータ2との連結が外れてフリーとなる。この結果、操作軸5は、モータ2に対してフリーとなり手動による軽快な動作が可能となる。
【0019】
なお、操作軸5を上述したように引っ張る場合、係合部材5cの端面がバネ係止部12に当接するまでの間、操作軸5は図1及び図2において左側に引き出されることとなるが、それ以上は引き出されないようになっている。そのため、この操作軸5の図1及び図2において右側には、この操作軸5に対してスラスト方向において相対移動可能に駆動軸52が連結されているが、両者が抜けてしまうことは無い。すなわち、操作軸5のスラスト移動量が上述したように規制されているためである。
【0020】
また、操作軸5の周囲には、位置検出手段の一部となる位置検出用回転部材5dがはめ込まれている。この位置検出用回転部材5dは、一端面が出力歯車5の一端面に当接し、他端面がケース4の内壁に形成された凸部4aに当接しており、これら両当接によってケース4内で軸方向に位置決めされている。この位置検出用回転部材5dは、操作軸5と一体的に回転可能となっていると共に、略円筒形状でかつ約所定角度毎にスリット(図示省略)が形成された部位を有しており、この部位がフォトインタラプタ15の送受光部間に配置されるようになっている(図2参照)。そのため、約所定角度毎のスリット及びこの位置検出用回転部材5dの操作軸5との一体回転を利用して、フォトインタラプタ15が操作軸5の回転角度を検出可能となっている。
【0021】
また、操作軸5の図1及び図2における右側部分には、図4に示すように、断面小判形状の係合断面部5eが形成されている。そして、この係合断面部5eには、駆動軸52の一端がはめ込まれている。なお、駆動軸52の内周面は、操作軸5の外周面と同様、断面小判型に構成されており、これによって両者は周方向においてのみ一体的となるように係合している。
【0022】
また、ケース4は、上述の操作軸5を回動自在に支持する支持筒部4b,4cを同軸上に有している。そして、一方の支持筒部4bは、ケース4に対して隣接配置されるカム部材収納用ケース10の嵌合孔内にはめ込まれる。
【0023】
カム部材収納用ケース10内には、一端が操作軸5に連結され操作軸5と一体的に回動する駆動軸52が回動自在に配置されている。すなわち、駆動軸52は、一端が操作軸5にはめ込まれていると共に、その外周部分が上述の支持筒部4bに回転自在に支承され、他端がカム部材収納用ケース10内に形成された軸受け部10cに支承されている。
【0024】
また、図5及び図6に示すように、駆動軸52の外周面には、クリック感発生用の溝52cが90度毎に3箇所形成されている。これらの溝52cには、一端側がカム部材収納用ケース10に設けられたバネ係止部10dに係止されたクリック感発生用のバネ13の他端に形成された山部13aがはまり込むようになっている。より具体的には、バネ13の他端側は、駆動軸52の外周面に当接するように付勢されており、駆動軸52が90度毎の所定回転位置となるたびに上述の山部13aが各溝52c内にはまり込むようになっている。これによって、操作軸5及び駆動軸52が所定角度まで回動すると、バネ13の山部13aが溝52cにはまり込み、クリック感が発生するようになっている。なお、この構成は、手動にて操作軸5を回動させた際に、利用者がどの位置まで操作軸5を回転させたかを認識するための目安にするためのものである。
【0025】
なお、この駆動軸52は、操作軸52にはめ込まれた第1部材52aと、この第1部材52aに圧入によりはめ込まれた第2部材52bから構成されている。そして、第1部材52aの外周には第1のカム部材8が、第2部材52bの外周には第2のカム部材9がそれぞれ一体的に形成されている。このため、両カム部材8,9は、操作軸5及び駆動軸52と共に一体的に回転するようになっている。
【0026】
カム部材収納用ケース10内の第1のカム部材8のカム面8aと当接可能な位置には、第1の開口(図示省略)を開閉操作するバルブ部材Aの先端部分が、カム部材収納用ケース10に形成された穴10aを通って臨んでいる。同様に、第2のカム部材9のカム面9aと当接可能な位置には、第2の開口(図示省略)を開閉操作するバルブ部材Bの先端部分が、カム部材収納用ケース10に形成された穴10bを通って臨んでいる。
【0027】
そして、洗浄水供給装置1は、モータ駆動もしくは手動によって操作軸5及び駆動軸52を回動させると、この操作軸5及び駆動軸52の回動により第1及び第2のカム部材8,9がそれぞれ回転する。これによって、第1及び第2のカム部材8,9のカム面8a,9aに当接しているバルブ部材A,Bが、そのカム面8a,9aの形状に伴って動作してその開閉状態を制御し、洗浄水源から便器に流す洗浄水の量を制御するようになっている。
【0028】
なお、本発明の洗浄水供給装置1によれば、カムのカム面によってバルブ部材を直接的に開閉操作するようになっている。したがって、カム面の形状を工夫することによりバルブ部材の開閉切り換え動作をゆっくりなものとすることができる。この結果、バルブ部材の開閉切り換え動作が急なものとならず、ウォーターハンマー現象を発生させない構成となり、各部材の衝撃波による損傷等を防止できる。
【0029】
図5に示すように、第1のカム部材8のカム面8aは、初期状態(0度)より正方向(CW方向)へ約90度の位置にバルブ押し込み部8a−1を備えている。なお、約45度位置から約90度近辺のバルブ押し込み部8a−1に向かうカム面形状は、それ程急でなく緩やかなスロープとなっている。この間のスロープを余り急激なものとすると、カム面8a上でバルブ部材Aが滑ってしまいうまく動作しないおそれがあるためである。なお、このような構成となっているため、上述したウォーターハンマー現象はより起こりにくいものとなる。
【0030】
また、第2のカム部材9のカム面9aは、初期状態(0度)より正方向(CW方向)へ約180度の位置にバルブ押し込み部9a−1を備えている。なお、約136度位置から約180度近辺のバルブ押し込み部9a−1に向かうカム面形状は、それ程急でなく緩やかなスロープとなっている。この間のスロープを余り急激なものとすると、カム面9a上でバルブ部材Bが滑ってしまいうまく動作しないおそれがあるためである。なお、このような構成となっているため、上述したウォーターハンマー現象はより起こりにくいものとなる。
【0031】
また、両カム部材8,9は、両方向において回転角度が規制されている。すなわち、第2のカム部材9には、初期状態(0度)より逆方向(CCW方向)へ90度回転した際に、それ以上回転しないように回転規制を行う回転規制部9a−2が設けられている。また、第2のカム部材9には、初期状態(0度)より正方向(CW方向)へ190度回転した際に、それ以上回転しないように回転規制を行う回転規制部9a−3が設けられている。
【0032】
なお、図7に示すように、本実施の形態の洗浄水供給装置1では、上述したモータ2の駆動力によって回動する操作軸5の回動範囲は、初期状態(0度)より正方向(CW方向)へ180度となっている。回転可能最大値は、190度回転時においてメカ的なロックが発生するように構成されているため190度であるが、180度回転時を最大回転時となるように制御されている。また、本実施の形態の洗浄水供給装置1では、手動によって操作軸5を、初期状態(0度)より逆方向(CCW方向)へ最大90度回転させることができるようになっている。
【0033】
第1のカム部材8のカム面8aにより動作するバルブ部材Aは、操作軸5が初期状態(0度)の場合はその押し下げ量が0mmとなっている。なお、本実施の形態では、その押し下げ量が0mm〜0.5mmの範囲はカム面とバルブには隙間があり全閉状態となるように、両バルブ部材A,B共に制御されている。そして、バルブ部材Aは、操作軸5の回転が正方向(CW方向)に45度を超えた位置から徐々にカム面8aによって押し込まれ、85度となった際にその押し下げ量が最大の7mmとなり全開する。すなわち、このときに、上述したカム面8aのバルブ押し込み部8a−1によって、バルブ部材Aが6.5mm押し込まれて開口が全開となる。
【0034】
なお、バルブ部材Aは、第1のカム部材8のカム面8a側に付勢された状態となっている。したがって、この付勢力に抗してカム部材Aを動作させ、閉状態から開状態とする場合、モータ2にかかるトルクは大きい。すなわち、バルブ部材Aを開放し始める45度から、バルブ部材Aが全開となる85度までの区間においてはモータ2にかかるトルクが大きい。本実施の形態では、このモータ2にかかるトルクが大きくなる区間において、モータ2の駆動による両カム部材8,9の回転駆動速度を遅くし、この大きなトルクに対応するようになっている。
【0035】
そして、バルブ部材Aは、操作軸5の回転が95度を超えた位置から徐々に差し下げ量が減少して閉まり始め、134度の時に押し下げ量が0.5mmとなって全閉する。その後、さらに押し下げ量0mmの位置まで移動し、その後は操作軸5が180度回転するまでの間、バルブ部材Aは全閉状態を維持する。
【0036】
なお、このように開状態から閉状態とする場合、モータ2にかかるトルクは小さい。したがって、95度を超えてバルブ部材Aが全閉となる134度までの区間においては、モータ2の駆動による両カム部材8,9の回転駆動速度を速くし、開から閉への小さなトルクを利用して動作時間を短縮するようにしている。
【0037】
一方、第2のカム部材9のカム面9aにより動作するバルブ部材Bは、操作軸5が初期状態(0度)の場合は、バルブ部材Aと同様、その押し下げ量が0mmとなっている。このバルブ部材Bは、操作軸5の回転が初期状態(0度)から正方向(CW方向)に136度を超えるまで、その状態を維持する。そして、136度を超えた位置から徐々にバルブ部材Bは開放方向に動作し、175度となった際にその押し下げ量が最大の7mmとなり開口が全開する。その後、180度までの間、バルブ部材Bは全開状態を維持する。
【0038】
なお、バルブ部材Bは、第2のカム部材9のカム面9a側に付勢された状態となっている。したがって、この付勢力に抗してカム部材Bを動作させ、閉状態から開状態とする場合、モータ2にかかるトルクは大きい。すなわち、バルブ部材Bを開放し始める136度から、バルブ部材Bが全開となる175度までの区間においてはモータ2にかかるトルクが大きい。本実施の形態では、このモータ2にかかるトルクが大きくなる区間において、モータ2の駆動による両カム部材8,9の回転駆動速度を遅くし、この大きなトルクに対応するようになっている。
【0039】
上述したように、本実施の形態の洗浄水供給装置1では、0度のときに両バルブ部材A,Bが共に閉状態、85〜95度のときにバルブ部材Aのみが全開状態、134度〜136度のときに再び両バルブ部材A,Bが全閉状態、さらにその後の175度以上のときにバルブ部材Bのみが全開状態となる。すなわち、本実施の形態の洗浄水供給装置1は、両カム部材8,9の回動角度に応じた複数の開閉モードを持っている。具体的には、0度位置における閉閉モード(両バルブ部材A,B共に閉の状態)、90度位置における開閉モード(バルブ部材Aは開、バルブ部材Bは閉の状態)、180度位置における閉開モード(バルブ部材Aは閉、バルブ部材Bは開の状態)の3つの開閉モードを備えている。そして、開閉モードから閉開モードへの動作させる際、その動作区間の一部(45〜85度,95度〜134度)において回転駆動速度を速めて、全動作範囲における動作時間を短縮化するようにしている。
【0040】
また、本実施の形態の洗浄水供給装置1では、両バルブ部材A,Bの開閉状態の切り換え動作において、双方が共に開状態となる瞬間が無く、一旦双方を全閉状態とした後に開閉の切り換えを行うようにしている。このため、両バルブ部材A,Bが共に開放されて、一気に洗浄水が放出されるという瞬間が無く、これによって節水がなされるようになっている。
【0041】
なお、本実施の形態の洗浄水供給装置1は、モータ2の駆動によって2つのバルブ部材A,Bの開閉状態を制御すると共に、これを手動によっても行えるような構成となっている。すなわち、操作軸5は、操作ノブを図1において矢示X1方向へ引っ張ることによりスラスト方向移動可能となっている。そして、このスラスト移動によって、操作軸5は減速輪列3の最終段となる出力歯車5aとの回転方向における連結を外すことができ、モータ2に対してフリーとなることが可能となっている。したがって、この連結を外した状態で操作ノブを回転させれば、操作軸5はモータ駆動に関係なく、手動で回転させることが可能となっている。
【0042】
本実施の形態の洗浄水供給装置1は、上述したように手動で操作軸5を初期状態(0度)から負方向(CCW方向)へ約70度回転させることにより、凍結防止用となる常開モードとなる。なお、本実施の形態では、この常開モードは、開口が常に半分程度開いた状態を持続するように形成されたものとなっており、両バルブ部材A,Bが約3.5mm程度カム部材8,9によって押し込まれた状態となる。このように構成されたため、常開モード以外の各開閉モードは、−90度に位置される常開モードを経由せずに自在に行き来できるようになっており、通常の動作時においてはこの常開モードを通らずに各動作が効率的になされるようになっている。なお、常開モードは、半分程度の開状態とせず、全開や8割程度の開状態等、その開放程度は種々適量としても良い。加えて、手動等でその開放程度の変更操作を行えるような構成としても良い。
【0043】
次に、上述したように構成された本実施の形態の洗浄水供給装置1の通常駆動時における動作について、以下に説明する。
【0044】
両バルブ部材A,B共に全閉状態である初期状態(0度)からモータ2への通電が開始されると、モータ駆動力が第1の歯車31及び第2の歯車32と伝わり、出力歯車5aが操作軸5及び駆動軸52と共に回転する。なお、この回転初期状態においては、フォトインタラプタ15によって出力される回転位置信号はLOとなっている。そして、操作軸5及び駆動軸52が初期状態より正方向(CW方向)に30度回転すると、位置信号はHIに変わる。
【0045】
さらに、操作軸5及び駆動軸52が45度の位置を超える程度まで回転すると、第1のカム部材8によってバルブ部材Aが押し下げられ始め閉から徐々に開となり、バルブ部材Aは85度の位置で全開となる。一方、この間の動作において、バルブ部材B側は全く押し下げられず、閉状態が維持される。したがって、85度の位置を超えると、バルブ部材Aは全開でバルブ部材Bは全閉の開閉モードとなる。なお、上述したように、この45度から85度までの間の駆動は、モータ2にかかるトルクが大きいため、トルクを稼ぐべく遅い速度で駆動する。また、フォトインタラプタ15によって出力される回転位置信号は、85度を超えた際に、HIからLOへ変わる。これにより、開閉モードとなったことを認識する。
【0046】
上述の開閉モードより、さらにモータ2の駆動が進むと、操作軸5及び駆動軸52の回転位置が95度を超えたときにバルブ部材Aは閉じられ始める。また、この95度を超えた位置で、回転位置信号はLOからHIへ変わり、開閉モードが終了したことを認識する。そして、操作軸5及び駆動軸52が134度の位置まで回転すると、バルブ部材Aの押し下げ量は0.5mmまで減少し、バルブ部材Aは全閉となる。なお、上述したように、この95度から134度までの間の駆動は、モータ2にかかるトルクが小さくトルクを稼ぐ必要が無いため、速い速度で駆動する。これにより、この間の動作時間を短縮し、その結果一連の動作時間全体の短縮化を図る。
【0047】
なお、この134度から136度の2度の間は、バルブ部材A,B共に全閉となるため、両者が共に開となる瞬間は無いようになっている。このため、両バルブ部材A,Bによって閉じられる両開口から同時に洗浄水が便器に放出されることが無く、節水を可能とする。
【0048】
そして、136度を超えると、それまで全閉状態が維持されていたバルブ部材Bが開放され始める。そして、175度まで回転すると、バルブ部材Bが全開となる一方で、バルブ部材Aは閉状態を維持する。このため、175度以上の位置においては、バルブ部材Aが閉、バルブ部材Bが開の閉開モードとなる。なお、この136度から175度までの間の駆動も、上述した45度から85度の区間と同様、モータ2にかかるトルクが大きいため、トルクを稼ぐべく遅い速度で駆動する。また、フォトインタラプタ15によって出力される回転位置信号は、175度を超えた際に、HIからLOへ変わる。これにより、開閉モードとなったことを認識する。
【0049】
そして、上述したように、操作軸5及び駆動軸52を回転初期位置(0度)から180度回転させ、閉閉モード、開閉モード、閉開モードを順に切り換えた後、モータ2を逆方向回転に切り換える。これにより、今度は閉開モードから開閉モード、そして最後に閉閉モードとなり一連の動作を終了する。なお、回転駆動速度に関しては、正方向(CW方向)回転時に遅くした区間(45〜85度,136〜175度)を逆に速くし、正方向(CW)回転時に速くした区間(95〜134度)を逆に遅くするようにする。これにより、戻り動作時の動作時間の短縮化が図れる。
【0050】
なお、通常動作時における一連の動作の流れについて上述したが、これを大洗浄用とし、小洗浄用の場合に90度まで回転させた後に逆回転して初期位置まで戻すものとし、一連の動作においてバルブ部材Aのみを開放するものとしても良い。
【0051】
なお、上述の実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の例であるが、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば、上述の実施の形態の洗浄水供給装置では、各開閉モード間を移動する際の回転駆動速度を可変とし、全体としての動作時間の短縮化を図っているが、操作軸5の回転駆動速度を常に一定としても良い。
【0052】
また、上述の実施の形態では、常開モードを通常の動作モードとは別位置に設け、常開モードを経由せずに通常の動作を行うように構成したが、常開モードを別位置に設けず、一連の動作において通過する位置に設けても良い。また、上述の実施の形態では、各カム部材8,9でバルブ部材A,Bを押し下げることにより、各バルブ部材A,Bを開放する構成としたが、押し下げ動作を利用して各バルブ部材A,Bを閉じるものとしても良い。
【0053】
また、上述の実施の形態では、操作軸5の回転角度が134〜136度となる位置において、一旦両バルブ部材A,Bを閉じ、両バルブ部材A,Bが共に開放される状態が形成されない構成としたが、一方のバルブ部材を閉じながら他方のバルブ部材を開放する構成としても良い。この場合、一方のカム部材のカム面で押し下げ動作を行うと同時に、他方のカム部材のカム面ではバルブ部材が押し戻されることとなる。このため、この動作区間において駆動トルクの相殺がなされ、押し下げ動作に伴うモータの駆動トルクの増大を免れる。したがって、この区間における回転駆動速度を速くすることができ、全体的な動作時間の短縮化をさらに進めることができる。
【0054】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の洗浄水供給装置によれば、駆動源によってカム部材を回転駆動し、このカム部材によって洗浄水源から便器に通じる開口を開閉するバルブ部材を直接的に開閉操作するようにしている。したがって、バルブ部材の開き具合を適度に調節できる。しかも、開から閉への切り換えも、従来の電磁弁方式のように瞬時ではなく徐々になされることとなるため、いわゆるウォーターハンマー現象が生じず、バルブ部材やパイプ等の破損が生じにくいものとなる。また、動作状況に応じてカム部材の回転駆動速度を可変としているので、一連の動作の一部の動作時間を短縮化することが可能となり、全体の動作時間を短縮化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態における洗浄水供給装置の内部機構を示す縦断面図である。
【図2】図1の洗浄水供給装置の内部機構を矢示II方向から見た断面図である。
【図3】図1の洗浄水供給装置の駆動機構部をケースの一部を取り外し矢示III方向から見た状態を示す側面図である。
【図4】図1のIV−IV断面図である。
【図5】図1の洗浄水供給装置を矢示V方向から見た透視図である。
【図6】図5の洗浄水供給装置のクリック感発生用溝を説明するための図で、この部分を図5の裏側から見た断面図である。
【図7】図1の洗浄水供給装置の両バルブ部材の動作状況とカム部材の回転角度及び位置信号との相関関係を示したグラフである。
【符号の説明】
1 洗浄水供給装置
2 モータ(駆動源)
4 ケース
5 操作軸
8,9 カム部材
8a,9a カム面
52 駆動軸
A,B バルブ部材
Claims (5)
- 便器に洗浄水を供給するための洗浄水供給装置において、洗浄水源から上記便器に通じる開口を開閉するバルブ部材と、このバルブ部材を直接的に開閉操作するカム部材と、このカム部材を回転駆動する駆動源と、を有し、上記バルブ部材を閉から開へ操作する際の上記カム部材の回転駆動速度を遅く、上記バルブ部材を開から閉へ操作する際の上記カム部材の回転駆動速度を速くしたことを特徴とする洗浄水供給装置。
- 前記カム部材の回転角度に応じた複数の開閉モードを持つものとし、それらの開閉モードの中に前記開口が常に開いた状態を持続する常開モードを有すると共に、前記カム部材は双方向回転駆動されるものとし、上記常開モードを経由せずにその他の各開閉モード間を自在に行き来できるようにしたことを特徴とする請求項1記載の洗浄水供給装置。
- 前記開口が複数設けられると共に、これに対応するように前記バルブ部材がそれぞれ設けられ、これら複数のバルブ部材の開閉モードが複数形成されると共に、少なくともその一部において各開閉モード間における前記カム部材の回転駆動速度を異ならせたことを特徴とする請求項1または2記載の洗浄水供給装置。
- 前記複数のバルブ部材に応じてカム面形状の異なる複数のカム部材を備え、それらの中の少なくとも1つのカム部材にかかる回転負荷が大となる場合に、他のカム部材の少なくとも1つにかかる回転負荷が小となるように、上記複数のカム部材のカム面形状を配設したことを特徴とする請求項3記載の洗浄水供給装置。
- 前記複数の開口が同時に開状態とならないように、前記各開口を開閉する前記各バルブ部材を操作する前記カム部材のカム面形状を構成したことを特徴とする請求項3または4記載の洗浄水供給装置。
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