JP3869400B2 - 便器洗浄装置及び便器洗浄システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、便器洗浄装置及び便器洗浄システムに関し、より詳細には、水洗便器のロータンクに取り付けて、電動によりロータンクから水洗便器に洗浄水を供給可能とした便器洗浄装置及び便器洗浄システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
水洗便器のロータンクに関する技術開発の歴史は長く、例えば、ロータンクの表面の結露を防ぐための防露構造（例えば、特許文献１）、排水機構（例えば、特許文献２）、作動機構（例えば、特許文献３）、操作機構（例えば、特許文献４）、ハンドル装置（例えば、特許文献５）、大小洗浄水の流し分け機構（例えば、特許文献６）、ロータンク外側に設ける電磁駆動手段（例えば、特許文献７）などが開示されている。
【０００３】
手動及び電動のいずれにても水洗便器に洗浄水を供給可能とした便器洗浄装置として、本発明者らは、ロータンクのレバー装置を開示した（特許文献８）。このレバー装置は、モータを内蔵したスピンドル電動装置をロータンクの内部に収容可能とし、且つロータンクのレバー開口からロータンク外の突出するねじ付カラムを設けたものである。このねじ付きカラムにロータンクの外側からナットを螺合させ、スピンドル電動装置の基端部との間にロータンクの外壁を強く挟持することにより、スピンドル電動装置を固定可能とした。かかる構成により、レバー装置の取り付けが容易となり、さらにレバーとロータンクとの隙間を、旧来の手回し式のロータンクのものと変わらない程度まで抑え、見栄えを良くすることができた。
【０００４】
【特許文献１】
実開昭５５−５４４８５号公報
【特許文献２】
特開昭５７−３３６４１号公報
【特許文献３】
実開昭５５−１０６２８３号公報
【特許文献４】
実開昭５６−５５０８５号公報
【特許文献５】
実開昭５７−３８８７５号公報
【特許文献６】
特開昭６０−１００２６号公報
【特許文献７】
特開昭６０−５５１３６号公報
【特許文献８】
特開２００１−６５０２８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
すでに市場には、各種のロータンクが出回り、設置されている。これら既設のロータンクのできるだけ多くの機種に適合でき、取り付けも容易な便器洗浄装置が実現できれば、ユーザは、ロータンクを買い換えることなく電動洗浄の恩恵に浴することができる。
【０００６】
しかしながら、前述した特許文献１乃至８の記載からも分かるように、これら既存のロータンクの形状、構造、サイズは、実に多種多様である。このため、これらに共通に取り付けて動作させることができる便器洗浄システムを実現するためには、技術的な高度ないくつかのブレイクスルーが必要である。
【０００７】
図３９は、既存のロータンクの形態のいくつかを例示する模式図である。すなわち、同図（ａ）に表したものは、ロータンク２００の正面左側に操作ハンドル１００が設けられた、いわゆる「前ハンドル型」のロータンクである。また、図３９（ｂ）に表したものは、ロータンク２００の向かって右側側面に操作ハンドル１００が設けられた、いわゆる「右ハンドル型」のロータンクである。一方、図３９（ｃ）に表したものは、手洗い室のコーナーに配置可能な、いわゆる「隅付き型」のロータンクである。
【０００８】
これらの具体例からも分かるように、ロータンクの外形状とその操作ハンドル１００の取り付け位置だけを見ても、各種の形式が存在する。そしてさらに、その大小用の洗浄水の流し分けの機構についてみると、さらに多種多様な形式が存在する。
【０００９】
例えば、「大」用の洗浄水を流す際に、操作ハンドル１００を時計回り（右回転方向）に回転させるものと、反時計回り（左回転方向）に回転させるものがある。また、「小」用の洗浄水を流す際に、「大」用の洗浄水を流す場合と同方向に操作ハンドル１００を回すものと、これとは逆に回すものがある。またさらに、それぞれのハンドル操作の回転角度も機種によって異なる場合がある。そして、これらいずれの場合においても、操作ハンドル１００の回転可能な範囲を規制するための角度規制部材機構が必要とされる。
【００１０】
従って、これら多種多様な既存のロータンクに共通的に取り付け可能な便器洗浄装置を実現するためには、それらロータンクの操作ハンドル１００の操作方向や回転角度の多様性に柔軟に対処できる角度規制部材機構が必要とされる。
【００１１】
また一方、操作ハンドル１００に過度の力がかかった時に、便器洗浄装置を保護する機構を設けることが望ましい。
【００１２】
本発明はかかる課題の認識に基づいてなされたものであり、その目的は、既存の各種のロータンクに柔軟に適合可能で機械的な信頼性も高い便器洗浄装置及び便器洗浄システムを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の便器洗浄装置は、排水バルブを有するロータンクに取り付け可能な便器洗浄装置であって、手動による駆動力を入力可能とした入力軸と、モータと、前記入力軸に入力される前記手動による駆動力及び前記モータの駆動力を出力可能な第１の出力軸と、前記ロータンクの外壁に挟持するためのワッシャ及びナットと、を有するモータ駆動ユニットと、前記入力軸に固定可能な角度規制部材と、を備え、
前記角度規制部材を前記入力軸に固定した状態において、前記モータ駆動ユニットから突出した突出部と、前記角度規制部材の少なくとも一部と、が当接することより前記入力軸の回転範囲が規制され、
前記手動による駆動力を入力するための操作ハンドルを前記角度規制部材に結合し、前記手動による駆動力を前記角度規制部材を介して前記入力軸に入力可能としたことを特徴とする。
【００１４】
上記構成によれば、モータ駆動ユニットの入力軸に固定した角度規制部材によって入力軸の可動範囲を規制することにより、モータ駆動ユニットや、その出力軸に結合される動力伝達部材に負荷を与えることなく可動範囲を確実に規制できる。また、このような角度規制部材を適宜変えることにより、広範な形式のロータンクにできる便器洗浄装置を実現できる。
【００１７】
ここで、上記第１及び第２の便器洗浄装置において、前記手動による駆動力を入力するための操作ハンドルを前記角度規制部材に結合可能とすることができる。すなわち、操作ハンドルから入力する手動の駆動力を角度規制部材により確実に規制することができ、モータや減速手段などに過大な力がかかることを防ぐことができる。
【００１８】
またここで、前記操作ハンドルと前記角度規制部材のいずれか一方は、凸状部を有し、前記操作ハンドルと前記角度規制部材のいずれか他方は、凹状部を有し、前記凸状部と前記凹状部とが係合するように前記操作ハンドルと前記角度規制部材とを結合可能とすることができる。
【００１９】
凸状部と凹状部とが係合するように結合すると、操作ハンドルの装着が容易であり、交換も容易となる。
【００２０】
またさらに、前記操作ハンドルと前記角度規制部材とを前記結合させた状態において、前記操作ハンドルに所定の値を超えるトルクを与えると、前記凸状部と前記凹状部との係合が外れ前記角度規制部材に対して前記操作ハンドルが空転可能とすれば、手動による過大なトルクに対して、「ヒューズ」として作用し、モータや減速手段などを確実に保護できる。
【００２１】
またここで、前記凸状部は、前記入力軸に対して略平行なリブであり、前記凹状部は、前記入力軸に対して略平行な溝であるものとすれば、操作ハンドルの装着も容易で、過大なトルクが与えられた時に、リブが弾性的あるいは塑性的に変形して係合が外れることにより、ヒューズ動作するための下限トルクが安定する。
【００２２】
また、複数の前記角度規制部材が与えられ、これら複数の角度規制部材のいずれかを選択して前記入力軸に固定することにより、前記規制される前記入力軸の回転範囲を変えることができるようにすれば、角度規制部材を適宜変えることにより、広範な形式のロータンクにできる便器洗浄装置を実現できる。つまり、角度規制部材を適宜選択して用いることにより、既存の各種のロータンクに適合させることができる。従って、ユーザは、ロータンクを新たに買い換えることなく、便器洗浄装置１０及びこれを用いた便器洗浄システムを導入することができる。その結果、前述した自動洗浄を始めたとした各種の機能を有する使い勝手のよい水洗便器を低いコストで実現でき便利である。
【００２３】
また、前記入力軸に入力された前記手動による駆動力及び前記モータの駆動力を出力可能な第２の出力軸をさらに備えたものとすれば、ロータンクの形式に応じて、これら第１及び第２の出力軸を適宜使い分けて、確実且つ迅速な洗浄動作を確保できる。
【００２４】
また、前記第１の出力軸と前記第２の出力軸とは、異なる減速比を有するものとすれば、ロータンクの形式に応じて、排水バルブを開けるためのトルクや回転角度が異なる場合に、これら第１及び第２の出力軸を適宜使い分けて、確実且つ迅速な洗浄動作を確保できる。
【００２５】
一方、本発明の便器洗浄システムは、上述のいずれかの便器洗浄装置と、前記便器洗浄装置の動作を制御する制御信号を供給する制御部と、を備えたことを特徴とする。上記構成によれば、ロータンクの機構に応じて、便器洗浄装置に過大なトルクを与えることなく操作ハンドルの回転角度が規制され、機械的な信頼性も優れた便器洗浄システムを提供できる。
【００２６】
また、前記制御部が便座に設けられたものすれば、独立した制御部を手洗い室の中に設置する必要がなくなり、コンパクト且つ見栄えよく、また配線の引き回しなども不要な便器洗浄システムを実現できる。
【００２７】
また、前記便座は、使用者の局部を水または温水により洗浄する局部洗浄装置も有するものとすれば、局部洗浄装置と電源部などを共有でき、同時に、局部洗浄機能も付加された高機能の自動便器システムが実現できる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す実施例に基づいて本発明を説明する。
図１は、本発明の実施の形態にかかる便器洗浄装置の設置状態を表す概念図である。
すなわち、同図は、「右ハンドル型」のロータンク２００に、本実施形態の便器便器装置１０を装着した状態を表す斜視図である。
【００２９】
図２及び図３は、この便器洗浄装置１０の組み立て図である。
【００３０】
本具体例の便器洗浄装置１０は、モータ駆動ユニット１２の出力軸の先端付近に玉鎖レバー８４、８５が装着された構造を有する。これら玉鎖レバー８４、８５は、モータ駆動ユニット１２による自動回転が可能とされ、また一方、操作ハンドル１００による手動回転も可能とされている。
【００３１】
モータ駆動ユニット１２は、図２に表したように、その螺合突出部２０をロータンク２００の開口２０２から突出させ、ワッシャ９０及び９１を介してナット９２により、ロータンク２００の外壁を挟持した状態で固定される。そして、図３に表したように、角度規制部材９３がネジ９４によりシャフト２２の先端に固定され、その上から手動操作用の操作ハンドル１００が圧入装着される。
【００３２】
図１に表したように、ロータンク２００の中に水平方向に突出させたスペーサ８２から鉛直下方に伸びる玉鎖レバー８４、８５の先端には、玉鎖２２０、２３０の一端がそれぞれ固定されている。これら玉鎖２２０、２３０の他端は、上側の排水バルブ２４０と、下側の排水バルブ２５０にそれぞれ接続され、これらを引き上げることにより、洗浄水が便器３００に流される。
【００３３】
本具体例のロータンク２００は、図４に表した如く、操作レバー１００を時計回り（ＣＷ）に回して「大洗浄」、反時計回り（ＣＣＷ）に回して「小洗浄」を実施する排水構造を有する。これら排水操作は、前述の如く操作レバー１００により手動で実施することもでき、また、接続ケーブル７６を介してモータ駆動ユニット１２に信号を供給することにより、自動的に実施することもできる。手動、自動のいずれの操作の場合にも、「大洗浄」の時には、中立状態から時計回りに約１１０度ほど回転させ、「小洗浄」の時には、中立状態から反時計回りに約８０度ほど回転させる必要がある。
【００３４】
これらいずれの動作においても、シャフト２２の回転動作をこれらの角度範囲に制限する角度規制機構が必要とされる。またさらに、操作レバー１００に過度の力がかかった場合に、モータ駆動ユニット１２などの破損を防ぐための保護機構も必要とされる。
【００３５】
本発明においては、図３に表した角度規制部材９３によって、これら規制機構と保護機構が実現されている。
【００３６】
図５は、ロータンク２００への取り付け部を拡大した組み立て図である。同図から分かるように、角度規制部材９３は、ねじ９４（図３参照）によってモータ駆動ユニット１２のシャフト２２に固定される。そして、その上から操作ハンドル１００が圧入され装着される。
図６は、モータ駆動ユニット１２をそのシャフト２２の側から眺めた斜視図である。
また、図７は、モータ駆動ユニット１２をシャフト２２の側から見た正面図である。
【００３７】
これらの図に表したように、モータ駆動ユニット１２の螺合突出部２０の先端には、突起状のストッパ２４が設けられている。
【００３８】
図８は、角度規制部材９３と操作ハンドル１００の斜視組み立て図である。
角度規制部材９３の内側には、ストッパ２４に対する可動範囲を規制する「当たり面」９３Ａ、９３Ｂが設けられている。すなわち、角度規制部材９３は、ストッパ２４に対して当たり面９３Ａが当接する角度から９３Ｂが当接する角度までの間においてのみ回転できる。
【００３９】
図９は、角度規制部材９３とストッパ２４との配置関係を表すために、操作ハンドル１００と角度規制部材９３を一部切断して表した斜視図である。
また、図１０は、これをシャフト２２の側から眺めた一部切断正面図である。
【００４０】
これらの図は、操作ハンドル１００の中立状態を表している。ストッパ２４は、角度規制部材９３に設けられたふたつの当たり面９３Ａ、９３Ｂの間に配置されている。操作ハンドル１００を手動回転させ、または、モータ駆動ユニットのシャフト２２が自動回転すると、角度規制部材９３が回転し、当たり面９３Ａ、９３Ｂのいずれかと、ストッパ２４とが当接して停止する。
【００４１】
本具体例の場合、図９及び図１０に表した中立状態において、当たり面９３Ａとストッパ２４との間には、角度にして１１０度の可動範囲が設けられている。一方、当たり面９３Ｂとストッパ２４との間には、角度にして８０度の可動範囲が設けられている。これら可動範囲は、図４に関して前述したように、それぞれ「大洗浄」、「小洗浄」の操作角度に対応して設定されている。つまり、「大洗浄」のために、操作ハンドル１００（角度規制部材９３）を時計回りに手動回転させ、または、モータ駆動ユニット１２に内蔵されたモータによりシャフト２２が時計回りに自動回転した場合、中立状態から１１０度だけ回転すると、角度規制部材９３の当たり面９３Ａとストッパ２４とが当接して停止する。
【００４２】
同様に、「小洗浄」のために、操作ハンドル１００を反時計回りに手動回転させ、または、モータ駆動ユニット１２に内蔵されたモータによりシャフト２２が反時計回りに自動回転した場合、中立状態から８０度だけ回転すると、角度規制部材９３の当たり面９３Ｂとストッパ２４とが当接して停止する。
【００４３】
このように、角度規制部材９３に当たり面を形成し、一方、モータ駆動ユニット１２にストッパを形成することにより、シャフト２２の回転範囲を確実に規制することができる。
【００４４】
またさらに、本発明によれば、このような角度規制部材９３を適宜交換することにより、広範な機種のロータンクに適合させることができる。つまり、既存のロータンクにおいては、「大洗浄」と「小洗浄」の際の操作ハンドルの回転角度が機種毎に異なる場合がある。また、「大洗浄」のみが設けられ、操作ハンドルを一方向のみに操作する機種も存在する。
本発明によれば、角度規制部材９３を適宜使い分けることにより、操作ハンドルの可動範囲や、操作方向を任意に規制できる。従って、角度規制部材９３を適宜使い分けることにより、既設の多様なロータンクに適合できる便器洗浄装置を実現できる。
【００４５】
本発明者は、シャフト２２に負荷されるトルクを解析し、これら角度規制部材９３及びストッパ２４の耐久強度を評価した。その結果、モータ駆動ユニット１２の外囲器を樹脂により形成し、その一部をストッパ２４として突出形成させ、また、角度規制部材９３も樹脂により形成した場合、計算及び実測により得られた破壊強度は、いずれも６Ｎ・ｍ以上であり実用上、十分な耐久強度を有することが確認された。
【００４６】
次に、本発明において設けられている保護機構について説明する。すなわち、本発明の便器洗浄装置１０においては、操作ハンドル１００に過度のトルクが与えられた場合には、操作ハンドル１００と角度規制部材９３との結合が外れることによりモータ駆動ユニット１２などが保護されるメカニズムが組み込まれている。
【００４７】
図１１は、操作ハンドル１００の内側を眺めた斜視図である。
【００４８】
また、図１２乃至図１４は、それぞれ異なる角度から眺めた操作ハンドル１００と角度規制部材９３との組み立て図である。
【００４９】
これらの図面から分かるように、本発明の操作ハンドル１００の内壁面には、ひとつあるいは複数のリブ１００Ａが設けられている。一方、角度規制部材９３の外周には、これに対応して複数の溝９３Ｇが設けられている。操作ハンドル１００は、これらリブ１００Ａが角度規制部材９３の溝９３Ｇに係合するように装着される。通常の手動操作に必要なトルクに対しては、これらリブ１００Ａは溝９３Ｇから外れることはなく、操作ハンドル１００と角度規制部材９３との結合関係は維持される。
【００５０】
しかし、過度のトルクが操作ハンドル１００に与えられ、前述の如く角度規制部材の当たり面９３Ａ、９３Ｂのいずれかとストッパ２４とが当接した時には、このトルクがリブ１００Ａと溝９３Ｇとの結合部に集中し、リブ１００Ａが弾性的にあるいは塑性的に変形しあるいは破壊されて溝９３Ｇから外れる。すると、操作ハンドル１００は空転し、過剰なトルクがシャフト２２に伝達されるのを阻止する。すなわち、リブ１００Ａと溝９３Ｇとの結合が、機械的な「ヒューズ」として作用し、過大トルクに対して結合が外れるようにされている。
【００５１】
例えば、操作ハンドル１００の内側の材料をＡＢＳ樹脂とし、リブ１００Ａの厚みを１ミリメータ、ハンドル内壁面からの突出高さを０．８ミリメータとし、これにほぼ係合するように、角度規制部材９３に溝９３Ｇを設けた場合、操作ハンドル１００に５Ｎ・ｍ以上の回転トルクを与えると、上述した角度規制部材機構が働いた時点でリブ１００Ａが折れて溝９３Ｇから外れ、トルクが解放された。このような保護機構を設けることにより、過度のトルクが角度規制部材９３を介してシャフト２２に伝達され、モータ駆動ユニット１２などが破壊することを確実に阻止でき、機械的な信頼性が大幅に向上する。
【００５２】
なお、図１１乃至図１４においては、操作ハンドル１００の内壁面にリブ１００Ａを設け、角度規制部材９３の外周面に溝９３Ｇを設けた具体例を表したが、本発明はこれに限定されない。例えば、これとは逆に、操作ハンドル１００の内壁面に溝を設け、角度規制部材９３の外周面にリブを設けてこれらが係合して両者が結合するようにしてもよい。
【００５３】
または、操作ハンドル１００と角度規制部材９３のそれぞれに、リブと溝とをそれぞれ設け、これらが互いに係合するように、操作ハンドル１００と角度規制部材９３とを結合させてもよい。
【００５４】
またさらに、ストライプ状のリブ及び溝の代わりに、例えば、ドット状の凸状部およびそれに対応する凹状部をそれぞれ操作ハンドル１００と角度規制部材９３の対向面に設け、これらが係合して結合するようにしてもよい。
【００５５】
その他、過大なトルクが与えられた時に係合が外れる機構として当業者が適宜選択し適用できる機構を用いた全ての構成は本発明の範囲に包含される。
【００５６】
図１５は、本発明にかかる便器洗浄装置の入力部を拡大した一部断面模式図である。すなわち、同図は、本実施形態の便器洗浄装置を、ロータンク２００に取り付けた状態を表す。この図から分かるように、ワッシャ９０、９１の厚みに分布を与え、ロータンク２００の壁面に対して便器洗浄装置１０が傾斜して取り付けられるようにしてもよい。すなわち、通常のロータンクは陶製であり、その製造工程における「型抜き」などを考慮すると、ロータンク２００は上方開口に向けて開口が拡開するような形状である場合が多い。つまり、ロータンク２００の壁面は、その底面に対して垂直ではなく、傾斜している場合が多い。
【００５７】
このような場合に、図１５に例示したような傾斜状のワッシャ９０、９１を用いると、便器洗浄装置１０の作動軸を例えば略水平に取り付けることも容易となる。その結果として、例えば、ロータンク２００の上に設けられる手洗い鉢の底面と便器洗浄装置１０とが干渉することを防ぐことなどができる。
【００５８】
図１６は、主要な構成要素の配置関係を例示した概念図である。
便器洗浄装置１０は、手動による駆動力を入力するシャフト２２と、回転動作を出力する出力軸７０を有する。これらシャフト２２と出力軸７０とは機械的に結合されている。そしてさらに、自動操作の駆動源となるモータ４２及びその駆動力を適宜減速する減速手段４１が設けられている。
【００５９】
減速手段４１は、複数のギアを有し、モータ４２の出力を適宜減速して出力軸７０に伝達する。出力軸７０は、入力シャフト２２とは反対の方向に突出している。なお、後に詳述するように、出力軸７０とは別に第２の出力軸を設け、減速手段４１からの出力を取り出し可能としてもよい。
【００６０】
以上説明した構成において、角度規制部材９３は、入力側のシャフト２２と操作ハンドル１００との間に設けられている。つまり、モータ駆動ユニットの入力端に角度規制部材９３が設けられている。このようにすれば、操作ハンドル１００に過度のトルクを負荷しても、角度規制部材９３によりトルクが受け止められ、また、必要に応じて保護機構が動作して、操作ハンドル１００が空転する。このため、シャフト２２やそれに結合された出力軸７０、あるいは減速手段４１やモータ４２などに過度のトルクがかかる心配がない。つまり、モータ駆動ユニット１２に内蔵された各構成要素や、その出力側に設けられた玉鎖レバーなどの動力伝達部を、過度の応力から確実に保護することができる。
【００６１】
また、前述の如く、角度規制部材９３や、モータ駆動ユニット１２の外囲器の一部であるストッパ２４は、いずれも樹脂により形成することができ、実用上、十分な機械強度が得られる点でも有利である。
【００６２】
図１７乃至図１９は、便器一体形のロータンクに小型のモータ駆動ユニット１２を取り付けた具体例を表す。すなわち、図１７は、その取り付け部の一部透視斜視図、図１８はその正面図、図１９はその側面図である。なお、本具体例においては、モータ駆動ユニット１２は、ロータンクのタンクカバーに取り付けられるが、これらの図においては、便宜上タンクカバーを省略して表した。
【００６３】
本具体例のロータンクの場合、「大洗浄」と「小洗浄」の区別はなく、いずれの場合も、操作ハンドル１００を反時計回り（ＣＣＷ）に操作して洗浄水を流す。すなわち、モータ駆動ユニット１２の出力軸には、レバー１１０が取り付けられれている。このレバー１１０は、ロータンクの排水アーム１１２と当接し、これを押し上げながら矢印Ａ（図１９）の方向に回転する。すると、図示しない排水バルブが開かれて、洗浄水が便器に流される。
【００６４】
図２０は、その便器洗浄装置の入力軸側の組み立て図である。
同図からも分かるように、本具体例においても、モータ駆動ユニット１２の螺合突出部の先端には、手動入力のためのシャフト２２が設けられ、また、突起状のストッパ２４が設けられている。
一方、図２１は、角度規制部材９３と操作ハンドル１００の斜視組み立て図である。すなわち、角度規制部材９３には、当たり面９３Ａ、９３Ｂが設けられ、ストッパ２４の範囲を規制する。また、操作ハンドル１００の内壁面にはリブ１００Ａが設けられ、角度規制部材９３の外周面に設けられた溝９３Ｇに係合して結合されるように形成されている。
【００６５】
図２２は、角度規制部材９３とストッパ２４との配置関係を表すために操作ハンドル１００及び角度規制部材９３を一部切断して表した斜視図である。
また、図２３は、これをシャフト２２の側から眺めた一部切断正面図である。
【００６６】
これらの図は、操作ハンドル１００の中立状態を表している。ストッパ２４は、中立状態において角度規制部材９３の当たり面９３Ａに当接している。つまり、操作ハンドル１００（角度規制部材９３）は、反時計回り（ＣＣＷ）のみに回転操作可能とされている。その回転範囲は、本具体例の場合、約９３度とされているが、当たり面９３Ｂの形成位置を変えることにより、任意に設定できる。
【００６７】
なお、本具体例においても、操作ハンドル１００の内壁面には、図１０乃至図１２に関して前述したように複数のリブ１００Ａが設けられ、角度規制部材の溝９３Ｇに嵌入された状態で結合されている。そして、過度のトルクが負荷された時には、これらリブ１００Ａが溝９３Ｇから外れて操作ハンドル１００が空転することにより、機械的な「ヒューズ」として作用し、モータ駆動ユニット１２などを過大なトルクから確実に保護することができる。
【００６８】
以上、具体例を参照しつつ、本発明の便器洗浄装置１０に設けられた角度規制部材機構及びメカニカル・ヒューズ機構について説明した。
以下、実施例を参照しつつ、本発明の便器洗浄装置１０を構成する各要素についてさらに詳細に説明する。
【００６９】
まず、便器洗浄装置１０のモータ駆動ユニットの内部構造について具体例を挙げて説明する。
図２４は、モータ駆動ユニットの内部構造を模式的に例示した概念図である。なお、同図は、動力伝達関係を説明するための概念図であり、各要素の寸法や配置関係などは、必ずしも実際の通りではない。
モータ駆動ユニット１２の内部には、駆動源であるモータ４２と、減速手段４１として５段のギア４３〜４７が設けられている。４段目のギア４６の回転トルクが第１の出力軸７０に出力される。また、５段目のギア４７の回転トルクが、第２の出力軸７２として出力される。モータ４２として、ＤＣ２４ボルトで動作するブラシ型の高速モータを用いた場合、１段目から４段目までの減速比は、およそ１／１００程度とすることができる。また、５段目のギアの減速比は、概ね１／２程度とすると各種のロータンクに適合させることが容易となる。
【００７０】
このように、第１及び第２の出力軸７０、７２を設け、そのいずれかを適宜使い分けることにより、多様な形式のロータンクに柔軟に適合させることができる。
【００７１】
また、シャフト２２には、シャフトリターンスプリング５２が設けられ、中立状態に付勢される。同様に、４段目のギア４６にはギアリターンスプリング５３が設けられ、中立状態に付勢される。
【００７２】
また、操作ハンドル１００を用いた手動操作の際にモータ４２のコギングトルクなどの付加を防ぐため、４段目のギア４６は、シャフト２２に対して所定の空転角をもって結合されている。
【００７３】
図２５は、４段目のギア４６とシャフト２２との結合断面を表す模式図である。すなわち、４段目のギア４６の内心にシャフト２２が配置されている。シャフト２２は、操作ハンドル１００及び第１の出力軸７０に結合されている。そして、これらシャフト２２の外面とギア４６の内面には、凸部２２Ｐ、４６Ｐがそれぞれ設けられている。図２５は、中立状態を表し、この状態から矢印の方向にシャフト２２（すなわち操作ハンドル１００）を回転させた場合、その凸部２２Ｐがギア４６の凸部４６Ｐと当接するまでの範囲においては、ギア４６から独立に回転させることができる。つまり、この範囲においては、シャフト２２は、モータ４２のコギングトルクや、ギアリターンスプリング５３の付加を受けることなく、回転させることができる。このようにして、操作ハンドル１００による手動操作を軽快に行うことができる。
【００７４】
一方、モータ４２により駆動させる際には、図２５に表した中立状態からギア４６が矢印の方向に空転し、その凸部４６Ｐがシャフト２２の凸部２２Ｐに当接すると、シャフト２２に結合されてトルクが出力軸に伝達される。つまり、凸部４６Ｐが凸部２２Ｐに当接するまでの範囲が空転角として設けられている。
【００７５】
そして、これらいずれの動作においても、シャフト２２に固定された角度規制部材９３がシャフト２２の回転角度を所定の範囲に規制する。
【００７６】
次に、モータ駆動ユニット１２の出力軸に結合される動力伝達部について具体例を挙げて説明する。
【００７７】
図２６は、モータ駆動ユニット１２の第１の出力軸７０にバルブ駆動用部品を取り付ける組み立て図である。
すなわち、同図に表したバルブ駆動用部品は、図１乃至図４に関して前述したロータンクに取り付けるものである。まず、モータ駆動ユニット１２の第１の出力軸７０にシャフト８０を装着する。そして、シャフト８０にスペーサ８２に挿入してピン８３により固定し、その先端付近に玉鎖レバー８４、８５をそれぞれピン８６により装着する。この時、スペーサ８２に設けられたシャフト８０の挿入穴は、略十字状の開口形状を有する。従って、便器洗浄装置１０をその出力軸７０の回りに９０°毎に回転させても、スペーサ８２の取り付け角度は、不変である。
【００７８】
しかる後に、図２及び図３に例示したように、モータ駆動ユニット１２をロータンクに取り付ける。そして、図２７に表したように、ロータンク２００の中に水平方向に突出させたスペーサから鉛直下方に伸びる玉鎖レバー８４、８５の先端には、玉鎖２２０、２３０の一端をそれぞれ固定する。これら玉鎖２２０、２３０の他端には、図１に表したように、上側の排水バルブ２４０と、下側の排水バルブ２５０がそれぞれ接続され、これらを引き上げることにより、洗浄水が便器３００に流される。
【００７９】
ここで、玉鎖レバー８５は、スペーサ８２に対して所定の空転角を有する。つまり、図１中の挿入図に表したように、出力軸７０が矢印Ａの方向に回転した場合には、玉鎖レバー８４及び８５は、いずれも回転して玉鎖２２０、２３０を引き上げ、上側の排水バルブ２４０と下側の排水バルブ２５０をいずれも開く。これにより、「大」用の洗浄水が便器に流れる。
【００８０】
一方、図１中の挿入図において、出力軸７０が矢印Ｂの方向に所定角度だけ回転した場合、玉鎖レバー８４はこれに連動して回転するが、玉鎖レバー８５は空転して鉛直下方を向いたままとなる。その結果、玉鎖２２０のみが引き上げられ、上側の排水バルブ２４０のみが開く。これにより、「小」用の洗浄水が便器に流れる。
【００８１】
次に、「前ハンドル型」のロータンクに本発明の便器洗浄装置を装着した実施例について説明する。
図２８は、「前ハンドル型」のロータンクに、本実施例の便器洗浄装置を取り付けた状態を表す斜視図である。また、図２９は、このロータンク２００の内部を上方から眺めた模式図である。
また、図３０は、第２の出力軸７２にバルブ駆動用部品を取り付ける組み立て図であり、図３１及び図３２は、この便器洗浄装置をロータンク２００に取り付ける組み立て図である。
【００８２】
すなわち、「前ハンドル型」の場合、図３０に表したように、ストロークの長い玉鎖レバー８７をネジ８８により固定する。その後、図３１に表したように、螺合突出部２０をロータンク２００の開口２０２から突出させて固定し、さらに図３２に表したように、回転角度を規制するための角度規制部材９３をシャフト２２に固定し、その上に手動操作用の操作ハンドル１００を圧入装着する。そして、図３３に表したように、玉鎖レバー８７に玉鎖２２０を固定する。
【００８３】
「前ハンドル型」のロータンクの場合、図２８中の挿入図に表したように、辺器洗浄装置１０の第２の出力軸７２の回転動作により、ストロークの長い玉鎖レバー８７が矢印Ａの方向に回転し、その先端付近に固定された玉鎖２２０を引き上げて、排水バルブ２４０が開く。本具体例のほうが、図１に表したものよりも玉鎖の引き上げに必要な回転トルクが高いが、第１の出力軸７０よりも高い減速比を有する第２の出力軸７２からの出力を用いることにより、確実且つ迅速に排水動作をさせることができる。
【００８４】
そして、本発明によれば、モータ駆動ユニット１２のシャフト２２の可動範囲に適合する角度規制部材９３を適宜選択して用いることにより、シャフト２２の可動範囲を確実に規制することができる。さらに、操作ハンドル１００の内壁面に設けられたリブ１００Ａと角度規制部材９３の外周壁に設けられた溝９３Ｇとを係合させることにより、機械的な「ヒューズ」として作用させ、操作ハンドル１００に過度のトルクがかかった場合に、この係合が外れることによって、モータ駆動ユニット１２などを確実に保護することができる。
【００８５】
次に、本発明の便器洗浄装置を用いた便器洗浄システムについて説明する。
図３４は、本発明の便器洗浄システムを表すブロック図である。
すなわち、本発明の便器洗浄システムにおいては、便器洗浄装置１０は、制御部５００に接続されている。そして、この制御部５００は、操作部５１０と駆動部５２０とを有する。操作部５１０は、例えば、便器の洗浄を開始させるためのスイッチなどを有し、使用者の意志を入力可能とした部分である。一方、駆動部５２０は、モータ駆動ユニット１２に内蔵されたモータ４２に対して駆動信号を供給しその動作を制御する部分である。
【００８６】
操作部５１０と駆動部５２０とは、図３４（ａ）に表したように、有線により接続することができる。この場合、操作部５１０と駆動部５２０とが、別体として形成され、配線により接続されていてもよく、または、これら操作部５１０と駆動部５２０とが一体的に設けられていてもよい。いずれの場合でも、これら操作部５１０や駆動部５２０は、例えば、手洗い室の中において、ロータンク２００の周囲や、便器の周囲などに、適宜配置することができる。
【００８７】
また、図３４（ｂ）に表したように、無線により操作部５１０から駆動部５２０に操作信号を送出してもよい。なお、この場合の信号搬送媒体としては、赤外線などの光、電波、音など、各種のものを用いることが可能である。
【００８８】
以下に具体例として説明するように、例えば、これら操作部５２０及び駆動部５２０のいずれかに人体検知センサ（人感センサ）を設けることにより、いわゆる「自動洗浄」も可能となる。
【００８９】
以下、本発明の便器洗浄システムの望ましい実施の形態として、制御部５００を便座に設けた具体例について説明する。
【００９０】
図３５は、便座から便器洗浄装置の制御を実施する便器洗浄システムを例示する模式図である。
また、図３６及び図３７は、便器洗浄装置１０と便座４００との接続を例示する模式図である。
【００９１】
すなわち、便器３００の上に設けられた便座４００の背面に接続口４０２が設けられている。そして、ロータンク２００の中に収容された便器洗浄装置１０に接続された接続コード７６は、ロータンク２００の背面に設けられた空気抜き穴２９０から引き出され、その先端の接続プラグ７８が便座４００の接続口４０２に接続される。
【００９２】
便座４００には、図示しない操作部５１０と駆動部５２０とが内蔵され、例えば、ＤＣ２４ボルトの駆動信号を適宜供給することより、便器洗浄装置１０の動作を適宜制御することができる。つまり、使用者は、ロータンク２００に設けられた操作ハンドル１００を操作することなく、便座４００に設けられた手元スイッチ（操作部５１０）を操作することによって洗浄水を便器３００に流すことができ、便利である。
【００９３】
また、便座４００（制御部５００）に人感センサ４１０を設け、例えば、使用者が近づいた時、または便座４００に着座した時に、予備洗浄水を流すように便器洗浄装置１０を動作させることができる。つまり、便器３００が使用される前に、予備洗浄水を流してその内面を濡らした状態とすることにより、汚物などの付着を抑制することができ清潔である。
【００９４】
また一方、人感センサ４１０により、使用者が離れた時、または便座４００から立ち上がった時に、自動的に洗浄水を便器３００に流すように便器洗浄装置１０を動作させることもできる。このようにすれば、いわゆる「自動洗浄」が可能であり、お年寄りや身体障害者あるいは子供などに対しても使い勝手のよい便器洗浄システムが実現できる。
【００９５】
またさらに、このような便座に、いわゆる局部洗浄装置を組み合わせることもできる。すなわち、便座４００に腰掛けた使用者の局部を水（温水）により洗浄する装置を組み込むことより、さらに高機能で使い勝手に優れた便器洗浄システムが実現される。この場合、例えば局部洗浄の終了に対応して洗浄水を流すように便器洗浄装置１０を動作させることもできる。
【００９６】
また、本発明の便器洗浄システムにおいては、リモートコントロールにより操作することもできる。
図３８は、このような用途に用いることができるリモートコントロール装置を例示する模式図である。このリモートコントロール装置（操作部５１０）は、例えば、図３７に表した便座４００に内蔵された駆動部５２０に操作信号を適宜送信し、便器洗浄装置１０を動作させることができる。また、便座４００に組み込まれた局部洗浄装置の動作も併せて制御可能としてもよい。さらにまた、このリモートコントロール装置（操作部５１０）に人感センサを組み込んで、前述の如く予備洗浄水を流したり、自動洗浄を実行させることもできる。
【００９７】
このようなリモートコントロール装置（操作部５１０）を手洗い室の壁面などに適宜設けておけば、使用者は、手元で各種の操作を実行でき、非常に使い勝手のよい便器洗浄システムが実現できる。
【００９８】
そして、本発明によれば、モータ駆動ユニット１２のシャフトに固定した角度規制部材によって、シャフトの可動範囲を規制することにより、モータ駆動ユニット１２や、その出力側に設けられる動力伝達部材に負荷を与えることなく可動範囲を確実に規制できる。
【００９９】
また、操作ハンドルに設けられたリブと角度規制部材に設けられた溝とを結合させて固定することにより、過度のトルクに対して結合が外れる「ヒューズ」として作用させることができる。その結果として、過負荷による動作不良や故障を防いで、便器洗浄装置の信頼性を大幅に向上させることができる。
【０１００】
またさらに、本発明によれば、このような角度規制部材を適宜変えることにより、広範な形式のロータンクにできる便器洗浄装置を実現できる。つまり、角度規制部材を適宜選択して用いることにより、既存の各種のロータンクに適合させることができる。従って、ユーザは、ロータンクを新たに買い換えることなく、便器洗浄装置１０及びこれを用いた便器洗浄システムを導入することができる。その結果、前述した自動洗浄を始めたとした各種の機能を有する使い勝手のよい水洗便器を低いコストで実現でき便利である。
【０１０１】
以上具体例を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。
すなわち、本発明の便器洗浄装置及び便器洗浄システムを構成する要素について当業者が設計変更を加えたものであっても、本発明の要旨を備えたものであれば、本発明の範囲に包含される。
【０１０２】
例えば、角度規制部材９３、ストッパ２４、操作ハンドル１００などの構造、形状、サイズなどについて当業者が適宜設計変更を加えたものも本発明の範囲に包含される。
【０１０３】
同様に、モータ駆動ユニット１２の外形状、サイズ、内蔵するモータ４２の種類、減速手段が有するギアの数やそれらの減速比、あるいはこれらの配置関係などについては、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の要旨を含む限り本発明の範囲に包含される。
また、便器洗浄システムを構成する制御部５００、操作部５１０及び駆動部５２０の形状や構造あるいはそれらの配置関係についても、当業者が適宜設計変更を加えたものも本発明の範囲に包含される。
【０１０４】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、モータ駆動ユニットの手動入力のシャフトに角度規制部材を設け、この角度規制部材に当たり面を形成し、一方、モータ駆動ユニットにストッパを形成して当たり面と当接するようにすることにより、モータ駆動ユニットに過大なトルクがかからないようにしつつシャフトの回転範囲を確実に規制することができる。
【０１０５】
またさらに、本発明によれば、このような角度規制部材を適宜使い分けることにより、既設の多様なロータンクに適合できる便器洗浄装置を実現できる。
【０１０６】
また、本発明によれば、操作ハンドルと角度規制部材との結合が、機械的な「ヒューズ」として作用し、過大トルクに対して結合が外れるようにされている。このような保護機構を設けることにより、過度のトルクが角度規制部材９３を介してシャフト２２に伝達され、モータ駆動ユニット１２などが破壊することを確実に阻止でき、機械的な信頼性が大幅に向上する。
【０１０７】
すなわち、本発明によれば、ユーザは、ロータンクを買い換えることなく、高い信頼性を有する電動洗浄の恩恵に浴することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかる便器洗浄装置の設置状態を表す概念図である。
【図２】図１の便器洗浄装置１０の組み立て図である。
【図３】図１の便器洗浄装置１０の組み立て図である。
【図４】操作レバー１００を時計回り（ＣＷ）に回して「大洗浄」、反時計回り（ＣＣＷ）に回して「小洗浄」を実施することを表す模式図である。
【図５】ロータンク２００への取り付け部を拡大した組み立て図である。
【図６】モータ駆動ユニット１２をそのシャフト２２の側から眺めた斜視図である。
【図７】モータ駆動ユニット１２をシャフト２２の側から見た正面図である。
【図８】角度規制部材９３と操作ハンドル１００の斜視組み立て図である。
【図９】角度規制部材９３とストッパ２４との配置関係を表すために、操作ハンドル１００と角度規制部材９３を一部切断して表した斜視図である。
【図１０】図９の状態をシャフト２２の側から眺めた一部切断正面図である。
【図１１】操作ハンドル１００の内側を眺めた斜視図である。
【図１２】操作ハンドル１００と角度規制部材９３との組み立て図である。
【図１３】操作ハンドル１００と角度規制部材９３との組み立て図である。
【図１４】操作ハンドル１００と角度規制部材９３との組み立て図である。
【図１５】本発明にかかる便器洗浄装置の入力部を拡大した一部断面模式図である。
【図１６】便器洗浄装置の主要な構成要素の配置関係を例示した概念図である。
【図１７】便器一体形のロータンクに小型のモータ駆動ユニット１２を取り付けた状態の一部透視斜視図である。
【図１８】便器一体形のロータンクに小型のモータ駆動ユニット１２を取り付けた状態の一部透視正面図である。
【図１９】便器一体形のロータンクに小型のモータ駆動ユニット１２を取り付けた状態の一部透視側面図である。
【図２０】便器洗浄装置の入力軸側の組み立て図である。
【図２１】角度規制部材９３と操作ハンドル１００の斜視組み立て図である。
【図２２】角度規制部材９３とストッパ２４との配置関係を表すために操作ハンドル１００及び角度規制部材９３を一部切断して表した斜視図である。
【図２３】図２２の状態をシャフト２２の側から眺めた一部切断正面図である。
【図２４】モータ駆動ユニットの内部構造を模式的に例示した概念図である。
【図２５】４段目のギア４６とシャフト２２との結合断面を表す模式図である。
【図２６】モータ駆動ユニット１２の第１の出力軸７０にバルブ駆動用部品を取り付ける組み立て図である。
【図２７】玉鎖レバー８４、８５の先端に玉鎖２２０、２３０の一端をそれぞれ固定する様子を表す模式図である。
【図２８】「前ハンドル型」のロータンクに、本実施例の便器洗浄装置を取り付けた状態を表す斜視図である。
【図２９】ロータンク２００の内部を上方から眺めた模式図である。
【図３０】第２の出力軸７２にバルブ駆動用部品を取り付ける組み立て図である。
【図３１】本発明の便器洗浄装置をロータンク２００に取り付ける組み立て図である。
【図３２】本発明の便器洗浄装置をロータンク２００に取り付ける組み立て図である。
【図３３】玉鎖レバー８７に玉鎖２２０を固定する様子を表す模式図である。
【図３４】本発明の便器洗浄システムを表すブロック図である。
【図３５】便座から便器洗浄装置の制御を実施する便器洗浄システムを例示する模式図である。
【図３６】便器洗浄装置１０と便座４００との接続を例示する模式図である。
【図３７】便器洗浄装置１０と便座４００との接続を例示する模式図である。
【図３８】リモートコントロール装置を例示する模式図である。
【図３９】既存のロータンクの形態のいくつかを例示する模式図である。
【符号の説明】
１０ 便器洗浄装置
２０ 螺合突出部
２２ シャフト
２４ ストッパ
４０ 駆動部
４２ モータ
４２Ａ 駆動軸
７０ 第１の出力軸
７２ 第２の出力軸
７６ 接続コード
８０ シャフト
８１ ネジ
８２ スペーサ
８３、８６ピン
８４、８５、８７ 玉鎖レバー
９３ 角度規制部材
９３Ａ、９３Ｂ 当たり面
９３Ｇ 溝
９４ ネジ
１００ 操作ハンドル
１００Ａ リブ
２００ ロータンク
２０２ 開口
２２０ 玉鎖
２４０、２５０ 排水バルブ
３００ 便器
４００ 便座
４１０ 人感センサ
５００ 制御部
５１０ リモートコントロール装置（操作部）
５２０ 駆動部

Claims (10)

1. 排水バルブを有するロータンクに取り付け可能な便器洗浄装置であって、
   手動による駆動力を入力可能とした入力軸と、
   モータと、
   前記入力軸に入力される前記手動による駆動力及び前記モータの駆動力を出力可能な第１の出力軸と、
   前記ロータンクの外壁に挟持するためのワッシャ及びナットと、
   を有するモータ駆動ユニットと、
   前記入力軸に固定可能な角度規制部材と、
   を備え、
   前記角度規制部材を前記入力軸に固定した状態において、前記モータ駆動ユニットから突出した突出部と、前記角度規制部材の少なくとも一部と、が当接することより前記入力軸の回転範囲が規制され、
   前記手動による駆動力を入力するための操作ハンドルを前記角度規制部材に結合し、前記手動による駆動力を前記角度規制部材を介して前記入力軸に入力可能としたことを特徴とする便器洗浄装置。
2. 前記操作ハンドルと前記角度規制部材のいずれか一方は、凸状部を有し、
   前記操作ハンドルと前記角度規制部材のいずれか他方は、凹状部を有し、
   前記凸状部と前記凹状部とが係合するように前記操作ハンドルと前記角度規制部材とを結合可能としたことを特徴とする請求項１記載の便器洗浄装置。
3. 前記操作ハンドルと前記角度規制部材とを前記結合させた状態において、前記操作ハンドルに所定の値を超えるトルクを与えると、前記凸状部と前記凹状部との係合が外れ前記角度規制部材に対して前記操作ハンドルが空転可能とされたことを特徴とする請求項２記載の便器洗浄装置。
4. 前記凸状部は、前記入力軸に対して略平行なリブであり、
   前記凹状部は、前記入力軸に対して略平行な溝であることを特徴とする請求項２または３に記載の便器洗浄装置。
5. 複数の前記角度規制部材が与えられ、これら複数の角度規制部材のいずれかを選択して前記入力軸に固定することにより、前記規制される前記入力軸の回転範囲を変えることができることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の便器洗浄装置。
6. 前記入力軸に入力された前記手動による駆動力及び前記モータの駆動力を出力可能な第２の出力軸をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の便器洗浄装置。
7. 前記第１の出力軸と前記第２の出力軸とは、異なる減速比を有することを特徴とする請求項６記載の便器洗浄装置。
8. 請求項１〜７のいずれか１つに記載の便器洗浄装置と、
   前記便器洗浄装置の動作を制御する制御信号を供給する制御部と、
   を備えたことを特徴とする便器洗浄システム。
9. 前記制御部が便座に設けられたことを特徴とする請求項８記載の便器洗浄システム。
10. 前記便座は、使用者の局部を水または温水により洗浄する局部洗浄装置も有することを特徴とする請求項９記載の便器洗浄システム。

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