JP4155828B2 - 排水栓装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、浴槽に設けられる排水栓装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図８に示すように、従来の排水栓装置１１０は、浴槽の縁１２０に形成された貫通孔１２２に取り付けられるハウジング１２６を備えている。このハウジング１２６には、操作ボタン１２４が図８中矢印Ｆ方向に沿って移動可能となるように配置されている。この操作ボタン１２４の裏面には棒状の動力伝達部材１２８が取り付けられており、この動力伝達部材１２８がハウジング１２６の底部に形成された穴１３０を貫通している。
【０００３】
また、ハウジング１２６の底部には支持部材１３２の一方の端部が取り付けられている。支持部材１３２の内部には動力伝達部材１２８が貫通しており、支持部材１３２の内部に形成された縮径部１３４により動力伝達部材１２８がその長手方向（図８中矢印Ｆ方向）に移動可能となるように支持されている。また、支持部材１３２には駆動部材１３６が取り付けられており、この駆動部材１３６の駆動力により動力伝達部材１２８をその長手方向に移動させる構成になっている。なお、操作ボタン１２４を押すことにより動力伝達部材１２８をその長手方向に移動させることも可能である。
【０００４】
ここで、支持部材１３２の縮径部１３４の下側には開口した筒状部１３８が形成されている。この筒状部１３８の開放端には筒状部１３８の開口を閉塞するように蓋部１４０が取り付けられている。筒状部１３８の内部空間にはガイド筒１４２が配置されており、このガイド筒１４２に動力伝達部材１２８の先端部が挿入されている。また、ガイド筒１４２のフランジ１４２Ａと蓋部１４０の底面との間には、比較的高いばね定数を有した第１のコイルばね１４４が配置されている。一方、動力伝達部材１２８の先端部近傍には傘部１２８Ａが形成されており、この傘部１２８Ａとガイド筒１４２の底部との間には、第１のコイルばね１４４のばね定数よりも小さなばね定数を有した第２のコイルばね１４６が配置されている。
【０００５】
また、ガイド筒１４２の底部には、コーティングされたワイヤ状部材１４８が接続されている。このワイヤ状部材１４８は、浴槽の排水口に配置された排水栓と接続されており、操作ボタン１２４からの力が動力伝達部材１２８を介してこのワイヤ状部材１４８に作用することにより排水栓を変位させ、排水口を開閉させるようになっている。
【０００６】
以上説明した排水栓装置１１０では、操作者が操作ボタン１２４を押したり、あるいは駆動部材１３６を駆動させると、動力伝達部材１２８が図８中矢印Ｇ方向側に移動する。このとき、第２のコイルばね１４６が一時的に縮み、動力伝達部材１２８とガイド筒１４２の底部との離間距離が短くなる。第２のコイルばね１４６が縮むとその弾性力によりガイド筒１４２の底部が押圧され、この押圧によりワイヤ状部材１４８が下側に移動する。これにより、排水栓が上方に押し上げられ、排水栓の近傍に配置されたロック機構が作用することで排水栓が最も押し上げられた位置より少し下がった位置で保持される。これにより、浴槽の排水口が開放される。ロック機構が作用し排水口が開いた状態では、操作ボタン１２４は浴槽の縁１２０の表面よりも少し下側（図８の状態）に位置している。なお、この動作において、第１のコイルばね１４４は、変位しない。
【０００７】
一方、排水口を閉塞させる際に、再度、操作者が操作ボタン１２４を押したり、あるいは駆動部材１３６を駆動させると、同様にして、動力伝達部材１２８が図８中矢印Ｇ方向側に移動し、ワイヤ状部材１４８もさらに下側に移動する。これにより、排水栓が最も高い位置まで押し上げられ、ロック機構のロックが解除される。
【０００８】
ここで、排水栓が最も高い位置に押し上げられたときに、排水栓に比較的大きな外力が排水栓を押し下げる方向に作用すると、排水栓に作用した外力がワイヤ状部材１４８に伝達する。そして、図９に示すように、ワイヤ状部材１４８に伝達した外力がガイド筒１４２を下側（図８中矢印Ｇ方向）に押し下げる（図９の状態）。このとき、第１のコイルばね１４４は、ガイド筒１４２に押圧されて縮んだ状態となっている。なお、このとき第２のコイルばね１４６も最も縮んだ状態となっている。
【０００９】
以上のように、従来の排水栓装置１１０によれば、第１のコイルばね１４４を配置したことにより、この第１のコイルばね１４４にショックアブソーバとしての機能を持たせることができ、ロック機構が解除したときに排水栓に作用する外力を第１のコイルばね１４４により吸収させることができる。このため、この外力が駆動系に作用することを防止でき、駆動系の破損及び故障を防止することができる。
【００１０】
ところが、従来の排水栓装置１１０によれば、第１のコイルばね１４４を配置させるための空間１５０を支持部材１３２の下部に形成することが必要となり、かかる空間１５０を形成するために必然的に支持部材１３２が大型化してしまう。ここで、支持部材１３２は浴槽の縁１２０の下側という極めて狭く、かつ設置スペースの限られた場所に配置されるため、支持部材自体が大型化すると、設置場所及び設置スペースの関係上、不都合が生じ問題となる。つまり、支持部材１３２は、できるだけ小型化しなければならないという施工上からの要請に反してしまうことになる。
【００１１】
【特許文献１】
特開２００１−３２９５９１（第１６頁、第１０図及び第１１図）
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、上記事情に鑑みて成されたものであり、支持部材自体の大型化を防止することができる排水栓装置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】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
請求項１に記載の発明は、水槽の排水口に配置される排水栓と、前記水槽又はその近傍の構造物に取り付けられる可動部材を備えた操作部と、前記可動部材と前記排水栓との間を連絡し該可動部材からの力を前記排水栓に伝達して前記排水栓を変位させる伝達部材と、前記操作部に連結され前記伝達部材を支持する支持部材と、前記排水栓が変位し前記排水口を開放した状態で前記排水栓を保持するとともに前記排水栓が変位し該排水栓の保持を解除するロック機構と、を備えた排水栓装置であって、前記伝達部材が、前記排水栓と接続したワイヤ状部材と、前記可動部材と接続したシャフト状部材と、前記支持部材に取り付けられ前記ワイヤ状部材と前記シャフト状部材とを長手方向に移動可能にそれぞれ支持するとともに両者を直列的に配置させた接続部材と、前記接続部材内部であって前記ワイヤ状部材の端部が貫通して設けられ、前記可動部材からの力を吸収して前記シャフト状部材の移動を制限する第１のコイルばねと、前記第１のコイルばねのばね定数よりも大きなばね定数を有し、前記ワイヤ状部材と前記シャフト状部材との間に配置され、前記ワイヤ状部材に所定の大きさ以上の力が作用したときにこの力を吸収し前記シャフト状部材の移動を阻止する第２のコイルばねと、で構成されていることを特徴とする。
【００１４】
本発明の排水栓装置によれば、可動部材が押圧されると、可動部材が操作部に対して押圧方向に移動する。可動部材に作用した力はシャフト状部材に伝達し、支持部材に移動可能に支持されたシャフト状部材が押圧方向に移動する。このシャフト状部材の移動により直列的に配置されたワイヤ状部材が直接的又は間接的にシャフト状部材に押される。このとき、第１のコイルばねが縮み、シャフト状部材に伝達された力が第１のコイルばねに吸収され、シャフト状部材が所定の距離だけ移動したところで止まる。一方、ワイヤ状部材がシャフト状部材に押されると、接続部材に移動可能に支持されたワイヤ状部材がその押圧方向に沿って移動する。ワイヤ状部材がその押圧方向に沿って移動すると、その先に接続されている排水栓が変位する。このとき、ロック機構により排水栓が保持され排水口が開放される。再度可動部材が押圧されると、同様にして排水栓が変位し、ロック機構により排水栓の保持が解除され排水口が閉塞される。
なお、このような排水栓装置の通常動作では、第１のコイルばねは伸縮するが、ばね定数の大きな第２のコイルばねは伸縮しない。
【００１５】
一方、可動部材が押し込まれた状態でありかつロック機構による排水栓の保持が解除された状態で、例えば排水栓を排水口側に押圧する外力が排水栓に作用すると、排水栓は排水口側に移動しようとする。これによりワイヤ状部材が押圧され、排水栓に作用した外力がワイヤ状部材に伝達される。ワイヤ状部材が押圧されると、その押圧方向にワイヤ状部材が移動しようとする。このとき、ワイヤ状部材に作用した力が所定の大きさ以上であると、可動部材が押し込まれておりシャフト状部材が移動しないため、ワイヤ状部材が第２のコイルばねの弾性力に抗して第２のコイルばねを押し込むことになる。
【００１６】
すなわち、第２のコイルばねは第１のコイルばねのばね定数よりも大きなばね定数を有しているが、排水栓に作用した外力の大きさが所定の大きさ以上であれば、第２のコイルばねは押し縮められる。第２のコイルばねが縮むことにより、排水栓に直接作用した外力は第２のコイルばねで吸収されるため、その外力による影響を受けてシャフト状部材が移動することを防止できる。この結果、シャフト状部材自体は勿論、例えばシャフト状部材に他の部材が取り付けられていた場合でもその部材の破損を防止することができる。
【００１７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の排水栓装置において、前記シャフト状部材の端部近傍に前記接続部材内部を前記長手方向に前記シャフト状部材と共に移動するピストン部材が取り付けられており、前記ピストン部材内部には前記第２のコイルばねが前記長手方向に伸縮可能となるように収納されており、前記第２のコイルばねの端部に前記ワイヤ状部材の端部が前記ピストン部材内部に前記長手方向に沿って移動可能に配置された圧力伝達部材を介して接続されていることを特徴とする。
【００１８】
本発明の排水栓装置によれば、可動部材を押し込むと、可動部材の移動とともにシャフト状部材及びピストン部材がその長手方向に沿って移動する。これらのシャフト状部材及びピストン部材の移動により、ワイヤ状部材が移動し排水栓を変位させる。
一方、排水栓に外力が作用すると排水栓がその押圧方向に移動しようとする。排水栓が移動しようとすると、ワイヤ状部材が押圧され、ワイヤ状部材がその押圧方向に移動しようとする。このとき、ワイヤ状部材に作用する力が所定の大きさ以上であると、圧力伝達部材が第２のコイルばねの弾性力に抗して移動し第２のコイルばねを押し込むようになる。このように、第２のコイルばねが縮むことにより、排水栓に作用した外力を第２のコイルばねで吸収させることができる。この結果、この外力がシャフト状部材に伝達することを防止でき、この外力が作用することによりシャフト状部材が移動することを防止できる。
【００１９】
また、本発明の排水栓装置によれば、上記第２のコイルばねがピストン部材内部に配置されているため、支持部材自体に第２のコイルばねを配置させるスペースを設ける必要がない。このため、支持部材自体の大型化を防止することができ、支持部材の設置スペースが限られている狭い環境においても排水栓装置の取付作業が容易になる。
【００２０】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の排水栓装置において、前記支持部材に、駆動手段が取り付けられ、前記シャフト状部材に、前記駆動手段から駆動力が伝達され該駆動力を変換して前記シャフト状部材を移動させる変換手段が取り付けられていることを特徴とする。
【００２１】
本発明の排水栓装置によれば、駆動手段が駆動されると、その駆動力が変換手段に伝達される。変換手段は前記駆動力を変換させ、シャフト状部材を移動させる。シャフト状部材を移動させることによりその下端に接続されたワイヤ状部材も移動させることができる。この結果、排水栓を変位させることができ、排水口を開放又は閉塞することができる。
【００２２】
また、本発明の排水栓装置によれば、排水栓に作用する外力が第２のコイルばねで吸収されるため、この外力の影響を受けたシャフト状部材の移動や、ワイヤ状部材の局部的な屈曲を防止できる。このため、シャフト状部材に取り付けられている変換手段およびこの変換手段に駆動力を伝達させる駆動手段の破損や、ワイヤ状部材の破損、変形を防止することができ、これらの耐久性を向上させることができる。
【００２３】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の排水栓装置において、前記変換手段がラックであり、前記駆動手段が、前記ラックと噛み合うピ二オンと、前記ピ二オンと噛み合う歯車と、前記歯車と噛み合うモータと、で構成されていることを特徴とする。
【００２４】
本発明の排水栓装置によれば、モータが回転すると、モータの駆動力が歯車列を構成する各歯車に伝達されていく。そして、歯車に伝達された駆動力は、各歯車により減速されてピ二オンに伝達される。ピ二オンに駆動力が伝達されると、ピ二オンが回転し、ピ二オンに伝達された駆動力がラックに伝達される。このときピ二オンの回転運動がこれと噛み合うラックにより直線運動に変換される。これにより、シャフト状部材をその長手方向に沿って直線移動させることができ、さらにそのシャフト状部材の下端に接続されたワイヤ状部材も移動させることができる。この結果、排水栓を変位させることができ、排水口を開放又は閉塞することができる。
【００２５】
また、本発明の排水栓装置によれば、排水栓に作用する外力が第２のコイルバネで吸収されるため、この外力の影響を受けてシャフト状部材が移動することを防止できる。このため、シャフト状部材に取り付けられているラックと、このラックと噛み合うピ二オンと、このピ二オンと噛み合う歯車と、歯車と噛み合うモータの破損をそれぞれ防止することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態に係る排水栓装置について、図面を参照して説明する。本実施形態の排水栓装置は、浴槽に設けられるタイプのものである。
図１及び図２に示すように、排水栓装置１０は、浴槽(水槽)１２の排水口（図示省略）に配置される排水栓部材１４を備えている。この排水栓部材１４は、浴槽１２の排水口に嵌め込まれる排水栓本体部１６を備えている。この排水栓本体部１６には排水管（図示省略）が接続する第１の接続口２０が形成されており、また後述のコイル部２２が挿通しかつ保護部材２４が接続する第２の接続口２６が形成されている。また、排水栓本体部１６には浴槽内部の水を排水管に導くための排水孔２８が形成されている。この排水孔２８には、毛髪やゴミなどを収集するストレナー３０が配置されている。
【００２７】
また、排水栓本体部１６には排水孔２８を閉塞又は開放する傘状ヘッド部（排水栓）１８が配置されている。傘状ヘッド部１８の裏面にはコイル部２２と接続した押上部材（排水栓）３２が取り付けられている。この押上部材３２は、メカボックス３４の内部に収納されており、傘状ヘッド部１８が押し上げられて排水孔２８を開放している状態では、押上部材３２に設けられた引掛部（図示省略、ロック機構）が外側に突出してメカボックス内部に形成された凹部（図示省略、ロック機構）に挿入されている。すなわち、押上部材３２がロック機構によりロックされることにより、傘状ヘッド部１８がその位置で固定される。
【００２８】
一方、傘状ヘッド部１８が排水孔２８を開放している状態でコイル部２２を介して押上部材３２を押圧すると、傘状ヘッド部１８がさらに上方（図１中矢印Ａ方向）に押し上げられるとともに、引掛部が引っ込み引掛部の凹部への挿入が解除される。すなわち、ロック機構による押上部材３２のロックが解除される。これにより、傘状ヘッド部１８が重力により下方（図１中矢印Ｂ方向）に下がり、排水孔２８が閉塞される。なお、引掛部と凹部との係合は、従来から周知であるロック機構が用いられている。
【００２９】
図１及び図２に示すように、ワイヤ状のコイル部（伝達部材、ワイヤ状部材）２２、例えば、アウターチューブ内に内地された伝達部材中芯の他端は、ケーシング（支持部材）３６の内部に配置されている後述の圧力伝達部材４０に接続されている。また、ケーシング３６の内部には第１の挿通口３８が形成されている。この第１の挿通口３８には、コイル部２２と後述のシャフト状部材（伝達部材）４２とを直列的に配置させた接続部材（伝達部材）７２が取り付けられている。
【００３０】
図２及び図３に示すように、上記接続部材７２は円筒状に形成されており、中央部の外周には径方向外側に突出した円盤部７２Ａが形成されている。この接続部材７２の一方の端部にはコイル部２２が貫通した収納ピン７４が取り付けられている。コイル部２２は、この収納ピン７４に対して移動可能となっている。この収納ピン７４の先端部には凹部７６が形成されており、この凹部７６に第１のコイルばね（伝達部材）７８の端部が挿入されている。この第１のコイルばね７８には、収納ピン７４を貫通したコイル部２２が貫通している。このように第１のコイルばね７８は接続部材７２の内部に配置されている。
【００３１】
図３に示すように、接続部材７２の他方の端部にはピストン部材８０が挿入されている。このピストン部材８０の外周面が接続部材７２の内周面と接触しており、ピストン部材８０が接続部材７２の軸方向（図３中矢印Ｅ方向）に摺動可能となっている。ピストン部材８０も全体として円筒状に形成されており、その先端部には蓋部８２が設けられており、この蓋部８２により開口が塞がれている。ピストン部材８０の内部であって蓋部８２の上面には上記した圧力伝達部材４０が配置されている。この圧力伝達部材４０は蓋部８２と接触する基板部４０Ａと、基板部４０Ａの中央に前記第１のコイルばね７８に対して反対側に突出形成された突出部４０Ｂと、で構成されており、全体としてピン状に形成されている。
【００３２】
また、蓋部８２の略中央には貫通孔８４が形成されており、基板部４０Ａに形成された筒状のコイル収納部４０Ｃが前記貫通孔８４を貫通して、第１のコイルばね側に位置している。このコイル収納部４０Ｃには前記コイル部２２の端部が挿入されている。
【００３３】
また、ピストン部材８０の内部であって圧力伝達部材４０を構成する突出部４０Ｂの外周には第２のコイルばね（伝達部材）８６が嵌められており、この第２のコイルばね８６の一方の端部が基板部８２に接触している。第２のコイルばね８６のばね定数は、前記第１のコイルばね７８のばね定数と比較して大きくなるように設定されている。
【００３４】
一方、ピストン部材８０の後端部には、シャフト状部材４２の端部に取り付けられたストッパ８８が螺合している。また、ピストン部材８０の内部に配置されているストッパ８８の先端部には第２のコイルばね８６の他方の端部が接触している。以上のように、接続部材７２は、コイル部２２の長手方向とシャフト状部材４２の長手方向とをそれぞれ一致させた状態で、コイル部２２とピストン部材８０とシャフト状部材４２とをそれぞれ直列的に接続させている。
【００３５】
図２及び図３に示すように、前記シャフト状部材４２は、ケーシング３６に形成された第２の挿通口４４を挿通してケーシング３６の外部に突出し、ケーシング３６の外部に配置されている操作ボタン（操作部）４６と接続している。
【００３６】
一方、図２及び図３に示すように、ケーシング３６の第２の挿通口４４の近傍には、操作ボタン４６が嵌め込まれる嵌込部４８が形成されている。この嵌込部４８は、円筒状に形成された胴体部５０と、胴体部５０の操作ボタン側の端部に胴体部５０の径方向外側に向けて突出して形成された突出部５２と、で構成されている。この胴体部５０には２つの係合孔（貫通孔）５４が形成されている。
【００３７】
図２に示すように、前記嵌込部４８には操作ボタン４６が挿入されている。この操作ボタン４６は、裏面にシャフト状部材４２が接続された円板状のボタン部（可動部材）５８と、ボタン部５８の外周を覆うボタン部本体６０と、で構成されている。ボタン部本体６０の外周にはネジ溝が形成されており、この外周にはナット６２が螺合している。また、ボタン部本体６０の下端近傍には凹部６５が形成されており、この凹部６５の下側には凹部６５を構成し径方向外側に突出した突出片６４が外周に沿って形成されている。このように、ボタン部５８は、ボタン部本体６０に対してシャフト状部材４２の軸方向（図２中矢印Ｃ方向）に移動するようになっている。
【００３８】
一方、図４乃至図６に示すように、ケーシング３６には、シャフト状部材４２を移動させる駆動部材６６がネジ止めされている。この駆動部材６６には基板９０が設けられており、この基板９０上にはモータ９８と、径が異なる３つの歯車９２、９４、９６から構成される歯車列と、最も径の大きな歯車９６の回転軸（図示省略）に取り付けられたピ二オン１００がそれぞれ配置されている。
【００３９】
ここで、モータ９８の回転軸にはギア９８Ａが取り付けられており、このギア９８Ａには歯車列を構成する最も径の小さな歯車（以下、適宜「第１の歯車９２」という。）９２が噛み合っている。この第１の歯車９２には、第１の歯車９２の径よりも大きな径を有した歯車（以下、適宜「第２の歯車９４」という。）９４が噛み合っている。この第２の歯車９４には、第２の歯車９４の径よりも大きな径を有した歯車（以下、適宜「第３の歯車９６」という。）９６が噛み合っている。このため、モータ９８の駆動力が歯車列を介してピ二オン１００まで伝達される。
【００４０】
一方、ピ二オン１００にはラック１０２が噛み合っており、このラック１０２はシャフト状部材４２に取り付けられている。また、ラック１０２の上端部近傍と下端部近傍にはそれぞれマグネット１０４が配置されている。さらに、基板９０上の上部及び下部には、上記マグネット１０４の磁気を感知する磁気センサ（図示省略）がそれぞれ配置されている。なお、この磁気センサは、後述の制御部（図示省略）と接続されている。
【００４１】
このようにモータ９８の駆動力が複数の歯車９２、９４、９６及びピ二オン１００に伝達され、ピ二オン１００からラック１０２に伝達される。ピ二オン１００の回転運動からラック１０２の直線運動に変換され、このラック１０２の直線運動によりシャフト状部材４２が上下に移動する。このとき、シャフト状部材４２の位置制御は、所定の位置に配置された磁気センサが各マグネット１０４の磁気を検出することにより、行われる。
【００４２】
なお、駆動部材６６には、図示しない制御部と電気的に接続されており、制御部に接続されたタッチパネル（図示省略）をＯＮにすることにより、制御部から駆動命令が出力され、モータ９８が作動するようになっている。このタッチパネルは、浴室とは別の場所（例えば、台所など）に設置されている。
【００４３】
また、図１及び図２に示すように、嵌込部４８の胴体部５０にはＣリング７０が嵌められている。Ｃリング７０の内周には爪部７０Ａが形成されており、爪部７０Ａが係合孔５４を貫通して突出片６４と係合することにより、嵌込部４８から操作ボタン４６が外れないようになっている。このように、操作ボタン４６は、Ｃリング７０によりケーシング３６に取り付けられている。
【００４４】
ここで、排水栓装置１０の浴槽１２の縁１１への取付方法について説明する。図１及び図２に示すように、排水栓装置１０では、排水栓部材１４が浴槽１２の排水口に配置される。また、駆動部材６６が取り付けられたケーシング３６及び保護部材２４が浴槽１２の縁１１の下側に配置され、ケーシング３６に形成された嵌込部４８が浴槽１２の縁１１に形成された貫通孔８０の直ぐ下側に位置するように位置決めされる。
【００４５】
一方、浴槽１２の縁１１の貫通孔８０の上側から、操作ボタン４６が孔８０及び嵌込部４８に挿入される。このとき、ボタン部本体６０の突出片６４の上面が、胴体部５０に形成された係合孔５４の下側の内周面と面一となるように、操作ボタン４６が嵌込部４８に挿入される。その後、Ｃリング７０が横方向から胴体部５０に嵌め込まれ、爪部７０Ａが係合孔５４を貫通して凹部６５に挿入し突出片６４と係合する。これにより、操作ボタン４６がケーシング３６に連結される。その後、ナット６２を浴槽１２の縁側に上昇させ、縁１１をボタン本体部６０の外縁部８４とナット６２との間に挟持させる。
以上の取付方法により、排水栓装置１０が浴槽１２に取り付けられる。
【００４６】
次に、本実施形態の排水栓装置１０の作用及び効果について説明する。
本実施形態の排水栓装置１０では、図４に示すように、傘状ヘッド部１８が排水口２８を閉塞した状態で、タッチパネルをＯＮすることにより制御部によりモータ９８に対して駆動命令が出力される。制御部からの駆動命令が出力されると、モータ９８が回転駆動し、ギア９８Ａの回転により第１の歯車９２が回転する。第１の歯車９２が回転すると、第１の歯車９２と噛み合った第２の歯車９４が回転する。第２の歯車９４が回転すると、第２の歯車９４と噛み合った第３の歯車９６が回転する。第３の歯車９６が回転すると、同軸上に位置するピ二オン１００も回転する。このように、モータ９８の駆動力が複数の歯車９２、９４、９６及びピ二オン１００に伝達される。
【００４７】
図４に示すように、ピ二オン１００が回転すると、これと噛み合うラック１０２が直線運動し、ラック１０２が下方向（図２中矢印Ｄ方向）に移動する。これにより、シャフト状部材４２、ストッパ８８及びピストン部材８０が一体となって下方向に移動する。ピストン部材８０が下方向に移動することにより、コイル部２２がピストン部材８０の内部に配置された圧力伝達部材４０に押圧されて下方向に移動する。コイル部２２がピストン部材８０と共に下方向に移動していくと、ピストン部材８０の蓋部８２が第１のコイルばね７８に接触する。そして、ピストン部材８０は、第１のコイルばね７８の弾性力に抗して所定量だけ下方向に移動する。やがて、ラック１０２に取り付けられたマグネット１０４の磁気を磁気センサで感知すると、制御部からモータ９８に駆動停止命令が出力され、モータ９８が停止する。このとき、第１のコイルばね７８は所定量だけ縮んでいるが、第２のコイルばね８６はそのばね定数が比較的大きいため縮んでいない。
【００４８】
図４及び図６に示すように、コイル部２２が下方向に移動すると、押上部材３２が上方（図６中矢印Ａ方向）に押し出されて傘状ヘッド部１８が押し上げられる。傘状ヘッド部１８が押上部材３２により押し上げられて最も高い位置（最高点）に到達すると、第１のコイルばね７８の弾性力によりピストン部材８０が上方向（図４中矢印Ｘ方向）に押され、コイル部２２及びピストン部材８０が上方（図４中矢印Ｘ方向）に若干移動する。これにより、コイル部２２と接続している押上部材３２及び傘状ヘッド部１８が下方向（図６中矢印Ｂ方向）に若干移動する（保持位置）。このとき、引掛部が外側に突出してメカボックス内部に形成された凹部に挿入される。このように、ロック機構のロックが作用して傘状ヘッド部１８が保持位置の高さで保持され、排水孔２８が開放状態となる。排水孔２８が開放されれば、浴槽１２内部の水が排水孔２８を通して排水することができる。
【００４９】
一方、浴槽１２の内部に水を入れる場合には、傘状ヘッド部１８を下降させ、開口孔２８を閉塞させる必要がある。ここで、図５に示すように、タッチパネルをＯＮすると、同様にして、制御部によりモータ９８に対して駆動命令が出力され、モータ９８が回転駆動し、この駆動力が複数の歯車９２、９４、９６を介してピ二オン１００に伝達される。ピ二オン１００に伝達された駆動力はラック１０２に伝達され、ラック１０２と共にシャフト状部材４２が下方向（図５中矢印Ｄ方向）に移動する。シャフト状部材４２が下方向に移動すると、同様にして、コイル部２２が下方向（図５中矢印Ｄ方向）に移動し、押上部材３２を押し出し、押上部材３２が傘状ヘッド部１８を押圧する。これにより、傘状ヘッド部１８が上方向（図６中矢印Ａ方向）に押し出され、同時に引掛部が凹部から外れロック機構によるロックが解除される。
【００５０】
ここで、傘状ヘッド部１８に比較的大きな押圧力（図６中矢印Ｐ）が下方向（図６中矢印Ｂ方向）に向かって作用すると、ロック機構によるロックがすでに解除されているため、傘状ヘッド部１８が下方向（図６中矢印Ｂ方向）に移動しようとする。これにより、押上部材３２が傘状ヘッド部１８に押圧されてその押圧方向に移動しようとする。さらに、コイル部２２が傘状ヘッド部１８に押圧されてその押圧方向に移動しようとする。
一方、モータ９８の駆動力がラック１０２に伝達されているため、シャフト状部材４２はピストン部材８０とともに下方向（図５中矢印Ｄ方向）に移動しようとする。すなわち、ピストン部材８０とコイル部２２とが相互に押し合う状態となる。
【００５１】
ピストン部材８０とコイル部２２とが相互に押し合う状態では、傘状ヘッド部１８に作用する外力が所定の大きさ以上でありこの外力がコイル部２２に伝達されると、ピストン部材８０の下方向（図５中矢印Ｄ方向）に向かう力とコイル部２２の上方向（図５中矢印Ｘ方向）に向かう力の合力が第２のコイルばね８６の弾性力よりも大きくなる。上記合力が第２のコイルばね８６の弾性力よりも大きくなれば、圧力伝達部材４０がコイル部２２に押され、圧力伝達部材４０が第２のコイルばね８６の弾性力に抗して第２のコイルばね８６を押し込むことになる。すなわち、第２のコイルばね８６が圧力伝達部材４０に押されて縮むことになる。
なお、このとき、ピストン部材８０は、モータ９８からの駆動力が伝達されているため上方向に移動しない。また、この状態では、第１のコイルばね７８も縮んでいる。
【００５２】
以上のように本発明の排水栓装置１０によれば、ロック機構による解除後において、傘状ヘッド部１８に所定の大きさ以上の外力が作用した場合でも、この外力を第２のコイルばね８６で吸収することができる。このため、ピストン部材８０及びシャフト状部材４２が上方向（図５中矢印Ｘ方向）に移動しない。この結果、ラック１０２が移動することがなく、このラック１０２と噛み合うピ二オン１００、このピ二オン１００と噛み合う各歯車９２、９４、９６がそれぞれ回転することがない。これにより、ラック１０２、ピ二オン１００、各歯車９２、９４、９６、モータ９８のギア９８Ａが破損してしまうことを防止できる。
さらに、コイルバネ８６が前記外力を吸収することにより、コイル部２２およびそれを覆う保護部材２４が局部的に屈曲することを防止することができる。そのため、コイル部２２および保護部材２４の破損、変形等を防止し、その耐久性を向上させることができる。
【００５３】
また、本発明の排水栓装置１０によれば、第２のコイルばね８６にショックアブソーバとしての機能を持たせているが、この第２のコイルばね８６をケーシング３６ではなく、接続部材７２に対して移動するピストン部材８０の内部に配置させている。このため、ケーシング３６に第２のコイルばね８６を配置させるための設置ペースを設ける必要がないため、ケーシング３６自体が大型化することを防止することができる。
この結果、ケーシング３６を浴槽１２の縁１１という比較的狭い場所に取り付けることができる。また、取付時において、ケーシング３６が大型化しないため、取付時に大きな施工スペースが不要となり、また取付作業が容易になる。
【００５４】
一方、傘状ヘッド部１８がロック機構によりロックされ排水孔２８を開放した状態（図４に示す状態）で、浴槽内部に水又は湯を入れるときは、再度、タッチパネルをＯＮにすることにより、モータ９８が回転し、各歯車９２、９４、９６及びピ二オン１００もそれぞれ回転する。ピ二オン１００の回転によりラック１０２及びシャフト状部材４２が下方向（図４中矢印Ｄ方向）に移動し、このシャフト状部材４２の移動に伴い、コイル部２２が押されて下方向（図４中矢印Ｄ方向）に移動する。さらに、押上部材３２がコイル部２２に押されて上方向（図６中矢印Ａ方向）に移動し、ロック機構によるロックが解除される。その後、図７に示すように、傘状ヘッド部１８が図７中矢印Ｂ方向に下降し、排水孔１８を閉塞する。これにより、浴槽内部に水又は湯を溜めることができる。
【００５５】
なお、上記説明では、制御部による出力信号により駆動部材６６を駆動させる形態を説明したが、直接、操作ボタン４６のボタン部５８を押し込んで、排水栓１４の傘状ヘッド部１８を上昇又は下降させ、排水孔２８を開放又は閉塞させてもよい。
【００５６】
また、本実施形態では、排水栓装置１０を浴槽１２の排水口に用いた形態を説明したが、これに限られるものではなく、台所に設けられている流し台の排水口に適用することもでき、さらに、洗面所の洗面器の排水口に適用することもできる。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明した本発明の排水栓装置においては以下の効果を奏する。
請求項１に記載の発明によれば、その外力による影響を受けてシャフト状部材が移動することを防止できる。この結果、シャフト状部材自体は勿論、例えばシャフト状部材に他の部材が取り付けられていた場合でもその部材の破損を防止することができる。
【００５８】
請求項２に記載の発明によれば、支持部材自体の大型化を防止することができ、支持部材の設置スペースが限られている狭い環境においても排水栓装置の取付作業が容易になる。
【００５９】
請求項３に記載の発明によれば、排水栓に作用する外力が第２のコイルばねで吸収されるため、この外力の影響を受けてシャフト状部材が移動することを防止できる。このため、シャフト状部材に取り付けられている変換手段と、この変換手段に駆動力を伝達させる駆動手段の破損をそれぞれ防止することができる。
【００６０】
請求項４に記載の発明によれば、排水栓に作用する外力が第２のコイルばねで吸収されるため、この外力の影響を受けてシャフト状部材が移動することを防止できる。このため、シャフト状部材に取り付けられているラックと、このラックと噛み合うピ二オンと、このピ二オンと噛み合う歯車と、歯車と噛み合うモータの破損をそれぞれ防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態に係る排水栓装置の断面図である。
【図２】 本発明の一実施形態に係る排水栓装置の一部を示す部分断面図である。
【図３】 本発明の一実施形態に係る排水栓装置を構成する接続部材を示す構成図である。
【図４】 排水栓がロック機構によりロックされ排水口を開放した状態の排水栓装置の部分的な構成図である。
【図５】 ロック機構によるロックが解除され排水栓が最高位置に到達した状態の排水栓装置の部分的な構成図である。
【図６】 排水口を開放した状態を示した排水栓の状態図である。
【図７】 排水口を閉塞した状態を示した排水栓の状態図である。
【図８】 従来の排水線装置を示す部分的な断面図である。
【図９】 従来の排水線装置を示す部分的な断面図である。
【符号の説明】
１０ 排水栓装置
１２ 浴槽（水槽）
１８ 傘状ヘッド部（排水栓）
２２ コイル部（ワイヤ状部材）
３２ 押上部材（排水栓）
３６ ケーシング（支持部材）
４０ 圧力伝達部材
４２ シャフト状部材
４６ 操作ボタン（操作部）
５８ ボタン部（可動部材）
７２ 接続部材
７８ 第１のコイルばね
８０ ピストン部材
８６ 第２のコイルばね
９２ 歯車
９４ 歯車
９６ 歯車
９８ モータ
１００ ピ二オン
１０２ ラック
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、浴槽に設けられる排水栓装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図８に示すように、従来の排水栓装置１１０は、浴槽の縁１２０に形成された貫通孔１２２に取り付けられるハウジング１２６を備えている。このハウジング１２６には、操作ボタン１２４が図８中矢印Ｆ方向に沿って移動可能となるように配置されている。この操作ボタン１２４の裏面には棒状の動力伝達部材１２８が取り付けられており、この動力伝達部材１２８がハウジング１２６の底部に形成された穴１３０を貫通している。
【０００３】
また、ハウジング１２６の底部には支持部材１３２の一方の端部が取り付けられている。支持部材１３２の内部には動力伝達部材１２８が貫通しており、支持部材１３２の内部に形成された縮径部１３４により動力伝達部材１２８がその長手方向（図８中矢印Ｆ方向）に移動可能となるように支持されている。また、支持部材１３２には駆動部材１３６が取り付けられており、この駆動部材１３６の駆動力により動力伝達部材１２８をその長手方向に移動させる構成になっている。なお、操作ボタン１２４を押すことにより動力伝達部材１２８をその長手方向に移動させることも可能である。
【０００４】
ここで、支持部材１３２の縮径部１３４の下側には開口した筒状部１３８が形成されている。この筒状部１３８の開放端には筒状部１３８の開口を閉塞するように蓋部１４０が取り付けられている。筒状部１３８の内部空間にはガイド筒１４２が配置されており、このガイド筒１４２に動力伝達部材１２８の先端部が挿入されている。また、ガイド筒１４２のフランジ１４２Ａと蓋部１４０の底面との間には、比較的高いばね定数を有した第１のコイルばね１４４が配置されている。一方、動力伝達部材１２８の先端部近傍には傘部１２８Ａが形成されており、この傘部１２８Ａとガイド筒１４２の底部との間には、第１のコイルばね１４４のばね定数よりも小さなばね定数を有した第２のコイルばね１４６が配置されている。
【０００５】
また、ガイド筒１４２の底部には、コーティングされたワイヤ状部材１４８が接続されている。このワイヤ状部材１４８は、浴槽の排水口に配置された排水栓と接続されており、操作ボタン１２４からの力が動力伝達部材１２８を介してこのワイヤ状部材１４８に作用することにより排水栓を変位させ、排水口を開閉させるようになっている。
【０００６】
以上説明した排水栓装置１１０では、操作者が操作ボタン１２４を押したり、あるいは駆動部材１３６を駆動させると、動力伝達部材１２８が図８中矢印Ｇ方向側に移動する。このとき、第２のコイルばね１４６が一時的に縮み、動力伝達部材１２８とガイド筒１４２の底部との離間距離が短くなる。第２のコイルばね１４６が縮むとその弾性力によりガイド筒１４２の底部が押圧され、この押圧によりワイヤ状部材１４８が下側に移動する。これにより、排水栓が上方に押し上げられ、排水栓の近傍に配置されたロック機構が作用することで排水栓が最も押し上げられた位置より少し下がった位置で保持される。これにより、浴槽の排水口が開放される。ロック機構が作用し排水口が開いた状態では、操作ボタン１２４は浴槽の縁１２０の表面よりも少し下側（図８の状態）に位置している。なお、この動作において、第１のコイルばね１４４は、変位しない。
【０００７】
一方、排水口を閉塞させる際に、再度、操作者が操作ボタン１２４を押したり、あるいは駆動部材１３６を駆動させると、同様にして、動力伝達部材１２８が図８中矢印Ｇ方向側に移動し、ワイヤ状部材１４８もさらに下側に移動する。これにより、排水栓が最も高い位置まで押し上げられ、ロック機構のロックが解除される。
【０００８】
ここで、排水栓が最も高い位置に押し上げられたときに、排水栓に比較的大きな外力が排水栓を押し下げる方向に作用すると、排水栓に作用した外力がワイヤ状部材１４８に伝達する。そして、図９に示すように、ワイヤ状部材１４８に伝達した外力がガイド筒１４２を下側（図８中矢印Ｇ方向）に押し下げる（図９の状態）。このとき、第１のコイルばね１４４は、ガイド筒１４２に押圧されて縮んだ状態となっている。なお、このとき第２のコイルばね１４６も最も縮んだ状態となっている。
【０００９】
以上のように、従来の排水栓装置１１０によれば、第１のコイルばね１４４を配置したことにより、この第１のコイルばね１４４にショックアブソーバとしての機能を持たせることができ、ロック機構が解除したときに排水栓に作用する外力を第１のコイルばね１４４により吸収させることができる。このため、この外力が駆動系に作用することを防止でき、駆動系の破損及び故障を防止することができる。
【００１０】
ところが、従来の排水栓装置１１０によれば、第１のコイルばね１４４を配置させるための空間１５０を支持部材１３２の下部に形成することが必要となり、かかる空間１５０を形成するために必然的に支持部材１３２が大型化してしまう。ここで、支持部材１３２は浴槽の縁１２０の下側という極めて狭く、かつ設置スペースの限られた場所に配置されるため、支持部材自体が大型化すると、設置場所及び設置スペースの関係上、不都合が生じ問題となる。つまり、支持部材１３２は、できるだけ小型化しなければならないという施工上からの要請に反してしまうことになる。
【００１１】
【特許文献１】
特開２００１−３２９５９１（第１６頁、第１０図及び第１１図）
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、上記事情に鑑みて成されたものであり、支持部材自体の大型化を防止することができる排水栓装置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】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
請求項１に記載の発明は、水槽の排水口に配置される排水栓と、前記水槽又はその近傍の構造物に取り付けられる可動部材を備えた操作部と、前記可動部材と前記排水栓との間を連絡し該可動部材からの力を前記排水栓に伝達して前記排水栓を変位させる伝達部材と、前記操作部に連結され前記伝達部材を支持する支持部材と、前記排水栓が変位し前記排水口を開放した状態で前記排水栓を保持するとともに前記排水栓が変位し該排水栓の保持を解除するロック機構と、を備えた排水栓装置であって、前記伝達部材が、前記排水栓と接続したワイヤ状部材と、前記可動部材と接続したシャフト状部材と、前記支持部材に取り付けられ前記ワイヤ状部材と前記シャフト状部材とを長手方向に移動可能にそれぞれ支持するとともに両者を直列的に配置させた接続部材と、前記接続部材内部であって前記ワイヤ状部材の端部が貫通して設けられ、前記可動部材からの力を吸収して前記シャフト状部材の移動を制限する第１のコイルばねと、前記第１のコイルばねのばね定数よりも大きなばね定数を有し、前記ワイヤ状部材と前記シャフト状部材との間に配置され、前記ワイヤ状部材に所定の大きさ以上の力が作用したときにこの力を吸収し前記シャフト状部材の移動を阻止する第２のコイルばねと、で構成されていることを特徴とする。
【００１４】
本発明の排水栓装置によれば、可動部材が押圧されると、可動部材が操作部に対して押圧方向に移動する。可動部材に作用した力はシャフト状部材に伝達し、支持部材に移動可能に支持されたシャフト状部材が押圧方向に移動する。このシャフト状部材の移動により直列的に配置されたワイヤ状部材が直接的又は間接的にシャフト状部材に押される。このとき、第１のコイルばねが縮み、シャフト状部材に伝達された力が第１のコイルばねに吸収され、シャフト状部材が所定の距離だけ移動したところで止まる。一方、ワイヤ状部材がシャフト状部材に押されると、接続部材に移動可能に支持されたワイヤ状部材がその押圧方向に沿って移動する。ワイヤ状部材がその押圧方向に沿って移動すると、その先に接続されている排水栓が変位する。このとき、ロック機構により排水栓が保持され排水口が開放される。再度可動部材が押圧されると、同様にして排水栓が変位し、ロック機構により排水栓の保持が解除され排水口が閉塞される。
なお、このような排水栓装置の通常動作では、第１のコイルばねは伸縮するが、ばね定数の大きな第２のコイルばねは伸縮しない。
【００１５】
一方、可動部材が押し込まれた状態でありかつロック機構による排水栓の保持が解除された状態で、例えば排水栓を排水口側に押圧する外力が排水栓に作用すると、排水栓は排水口側に移動しようとする。これによりワイヤ状部材が押圧され、排水栓に作用した外力がワイヤ状部材に伝達される。ワイヤ状部材が押圧されると、その押圧方向にワイヤ状部材が移動しようとする。このとき、ワイヤ状部材に作用した力が所定の大きさ以上であると、可動部材が押し込まれておりシャフト状部材が移動しないため、ワイヤ状部材が第２のコイルばねの弾性力に抗して第２のコイルばねを押し込むことになる。
【００１６】
すなわち、第２のコイルばねは第１のコイルばねのばね定数よりも大きなばね定数を有しているが、排水栓に作用した外力の大きさが所定の大きさ以上であれば、第２のコイルばねは押し縮められる。第２のコイルばねが縮むことにより、排水栓に直接作用した外力は第２のコイルばねで吸収されるため、その外力による影響を受けてシャフト状部材が移動することを防止できる。この結果、シャフト状部材自体は勿論、例えばシャフト状部材に他の部材が取り付けられていた場合でもその部材の破損を防止することができる。
【００１７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の排水栓装置において、前記シャフト状部材の端部近傍に前記接続部材内部を前記長手方向に前記シャフト状部材と共に移動するピストン部材が取り付けられており、前記ピストン部材内部には前記第２のコイルばねが前記長手方向に伸縮可能となるように収納されており、前記第２のコイルばねの端部に前記ワイヤ状部材の端部が前記ピストン部材内部に前記長手方向に沿って移動可能に配置された圧力伝達部材を介して接続されていることを特徴とする。
【００１８】
本発明の排水栓装置によれば、可動部材を押し込むと、可動部材の移動とともにシャフト状部材及びピストン部材がその長手方向に沿って移動する。これらのシャフト状部材及びピストン部材の移動により、ワイヤ状部材が移動し排水栓を変位させる。
一方、排水栓に外力が作用すると排水栓がその押圧方向に移動しようとする。排水栓が移動しようとすると、ワイヤ状部材が押圧され、ワイヤ状部材がその押圧方向に移動しようとする。このとき、ワイヤ状部材に作用する力が所定の大きさ以上であると、圧力伝達部材が第２のコイルばねの弾性力に抗して移動し第２のコイルばねを押し込むようになる。このように、第２のコイルばねが縮むことにより、排水栓に作用した外力を第２のコイルばねで吸収させることができる。この結果、この外力がシャフト状部材に伝達することを防止でき、この外力が作用することによりシャフト状部材が移動することを防止できる。
【００１９】
また、本発明の排水栓装置によれば、上記第２のコイルばねがピストン部材内部に配置されているため、支持部材自体に第２のコイルばねを配置させるスペースを設ける必要がない。このため、支持部材自体の大型化を防止することができ、支持部材の設置スペースが限られている狭い環境においても排水栓装置の取付作業が容易になる。
【００２０】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の排水栓装置において、前記支持部材に、駆動手段が取り付けられ、前記シャフト状部材に、前記駆動手段から駆動力が伝達され該駆動力を変換して前記シャフト状部材を移動させる変換手段が取り付けられていることを特徴とする。
【００２１】
本発明の排水栓装置によれば、駆動手段が駆動されると、その駆動力が変換手段に伝達される。変換手段は前記駆動力を変換させ、シャフト状部材を移動させる。シャフト状部材を移動させることによりその下端に接続されたワイヤ状部材も移動させることができる。この結果、排水栓を変位させることができ、排水口を開放又は閉塞することができる。
【００２２】
また、本発明の排水栓装置によれば、排水栓に作用する外力が第２のコイルばねで吸収されるため、この外力の影響を受けたシャフト状部材の移動や、ワイヤ状部材の局部的な屈曲を防止できる。このため、シャフト状部材に取り付けられている変換手段およびこの変換手段に駆動力を伝達させる駆動手段の破損や、ワイヤ状部材の破損、変形を防止することができ、これらの耐久性を向上させることができる。
【００２３】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の排水栓装置において、前記変換手段がラックであり、前記駆動手段が、前記ラックと噛み合うピ二オンと、前記ピ二オンと噛み合う歯車と、前記歯車と噛み合うモータと、で構成されていることを特徴とする。
【００２４】
本発明の排水栓装置によれば、モータが回転すると、モータの駆動力が歯車列を構成する各歯車に伝達されていく。そして、歯車に伝達された駆動力は、各歯車により減速されてピ二オンに伝達される。ピ二オンに駆動力が伝達されると、ピ二オンが回転し、ピ二オンに伝達された駆動力がラックに伝達される。このときピ二オンの回転運動がこれと噛み合うラックにより直線運動に変換される。これにより、シャフト状部材をその長手方向に沿って直線移動させることができ、さらにそのシャフト状部材の下端に接続されたワイヤ状部材も移動させることができる。この結果、排水栓を変位させることができ、排水口を開放又は閉塞することができる。
【００２５】
また、本発明の排水栓装置によれば、排水栓に作用する外力が第２のコイルバネで吸収されるため、この外力の影響を受けてシャフト状部材が移動することを防止できる。このため、シャフト状部材に取り付けられているラックと、このラックと噛み合うピ二オンと、このピ二オンと噛み合う歯車と、歯車と噛み合うモータの破損をそれぞれ防止することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態に係る排水栓装置について、図面を参照して説明する。本実施形態の排水栓装置は、浴槽に設けられるタイプのものである。
図１及び図２に示すように、排水栓装置１０は、浴槽(水槽)１２の排水口（図示省略）に配置される排水栓部材１４を備えている。この排水栓部材１４は、浴槽１２の排水口に嵌め込まれる排水栓本体部１６を備えている。この排水栓本体部１６には排水管（図示省略）が接続する第１の接続口２０が形成されており、また後述のコイル部２２が挿通しかつ保護部材２４が接続する第２の接続口２６が形成されている。また、排水栓本体部１６には浴槽内部の水を排水管に導くための排水孔２８が形成されている。この排水孔２８には、毛髪やゴミなどを収集するストレナー３０が配置されている。
【００２７】
また、排水栓本体部１６には排水孔２８を閉塞又は開放する傘状ヘッド部（排水栓）１８が配置されている。傘状ヘッド部１８の裏面にはコイル部２２と接続した押上部材（排水栓）３２が取り付けられている。この押上部材３２は、メカボックス３４の内部に収納されており、傘状ヘッド部１８が押し上げられて排水孔２８を開放している状態では、押上部材３２に設けられた引掛部（図示省略、ロック機構）が外側に突出してメカボックス内部に形成された凹部（図示省略、ロック機構）に挿入されている。すなわち、押上部材３２がロック機構によりロックされることにより、傘状ヘッド部１８がその位置で固定される。
【００２８】
一方、傘状ヘッド部１８が排水孔２８を開放している状態でコイル部２２を介して押上部材３２を押圧すると、傘状ヘッド部１８がさらに上方（図１中矢印Ａ方向）に押し上げられるとともに、引掛部が引っ込み引掛部の凹部への挿入が解除される。すなわち、ロック機構による押上部材３２のロックが解除される。これにより、傘状ヘッド部１８が重力により下方（図１中矢印Ｂ方向）に下がり、排水孔２８が閉塞される。なお、引掛部と凹部との係合は、従来から周知であるロック機構が用いられている。
【００２９】
図１及び図２に示すように、ワイヤ状のコイル部（伝達部材、ワイヤ状部材）２２、例えば、アウターチューブ内に内地された伝達部材中芯の他端は、ケーシング（支持部材）３６の内部に配置されている後述の圧力伝達部材４０に接続されている。また、ケーシング３６の内部には第１の挿通口３８が形成されている。この第１の挿通口３８には、コイル部２２と後述のシャフト状部材（伝達部材）４２とを直列的に配置させた接続部材（伝達部材）７２が取り付けられている。
【００３０】
図２及び図３に示すように、上記接続部材７２は円筒状に形成されており、中央部の外周には径方向外側に突出した円盤部７２Ａが形成されている。この接続部材７２の一方の端部にはコイル部２２が貫通した収納ピン７４が取り付けられている。コイル部２２は、この収納ピン７４に対して移動可能となっている。この収納ピン７４の先端部には凹部７６が形成されており、この凹部７６に第１のコイルばね（伝達部材）７８の端部が挿入されている。この第１のコイルばね７８には、収納ピン７４を貫通したコイル部２２が貫通している。このように第１のコイルばね７８は接続部材７２の内部に配置されている。
【００３１】
図３に示すように、接続部材７２の他方の端部にはピストン部材８０が挿入されている。このピストン部材８０の外周面が接続部材７２の内周面と接触しており、ピストン部材８０が接続部材７２の軸方向（図３中矢印Ｅ方向）に摺動可能となっている。ピストン部材８０も全体として円筒状に形成されており、その先端部には蓋部８２が設けられており、この蓋部８２により開口が塞がれている。ピストン部材８０の内部であって蓋部８２の上面には上記した圧力伝達部材４０が配置されている。この圧力伝達部材４０は蓋部８２と接触する基板部４０Ａと、基板部４０Ａの中央に前記第１のコイルばね７８に対して反対側に突出形成された突出部４０Ｂと、で構成されており、全体としてピン状に形成されている。
【００３２】
また、蓋部８２の略中央には貫通孔８４が形成されており、基板部４０Ａに形成された筒状のコイル収納部４０Ｃが前記貫通孔８４を貫通して、第１のコイルばね側に位置している。このコイル収納部４０Ｃには前記コイル部２２の端部が挿入されている。
【００３３】
また、ピストン部材８０の内部であって圧力伝達部材４０を構成する突出部４０Ｂの外周には第２のコイルばね（伝達部材）８６が嵌められており、この第２のコイルばね８６の一方の端部が基板部８２に接触している。第２のコイルばね８６のばね定数は、前記第１のコイルばね７８のばね定数と比較して大きくなるように設定されている。
【００３４】
一方、ピストン部材８０の後端部には、シャフト状部材４２の端部に取り付けられたストッパ８８が螺合している。また、ピストン部材８０の内部に配置されているストッパ８８の先端部には第２のコイルばね８６の他方の端部が接触している。以上のように、接続部材７２は、コイル部２２の長手方向とシャフト状部材４２の長手方向とをそれぞれ一致させた状態で、コイル部２２とピストン部材８０とシャフト状部材４２とをそれぞれ直列的に接続させている。
【００３５】
図２及び図３に示すように、前記シャフト状部材４２は、ケーシング３６に形成された第２の挿通口４４を挿通してケーシング３６の外部に突出し、ケーシング３６の外部に配置されている操作ボタン（操作部）４６と接続している。
【００３６】
一方、図２及び図３に示すように、ケーシング３６の第２の挿通口４４の近傍には、操作ボタン４６が嵌め込まれる嵌込部４８が形成されている。この嵌込部４８は、円筒状に形成された胴体部５０と、胴体部５０の操作ボタン側の端部に胴体部５０の径方向外側に向けて突出して形成された突出部５２と、で構成されている。この胴体部５０には２つの係合孔（貫通孔）５４が形成されている。
【００３７】
図２に示すように、前記嵌込部４８には操作ボタン４６が挿入されている。この操作ボタン４６は、裏面にシャフト状部材４２が接続された円板状のボタン部（可動部材）５８と、ボタン部５８の外周を覆うボタン部本体６０と、で構成されている。ボタン部本体６０の外周にはネジ溝が形成されており、この外周にはナット６２が螺合している。また、ボタン部本体６０の下端近傍には凹部６５が形成されており、この凹部６５の下側には凹部６５を構成し径方向外側に突出した突出片６４が外周に沿って形成されている。このように、ボタン部５８は、ボタン部本体６０に対してシャフト状部材４２の軸方向（図２中矢印Ｃ方向）に移動するようになっている。
【００３８】
一方、図４乃至図６に示すように、ケーシング３６には、シャフト状部材４２を移動させる駆動部材６６がネジ止めされている。この駆動部材６６には基板９０が設けられており、この基板９０上にはモータ９８と、径が異なる３つの歯車９２、９４、９６から構成される歯車列と、最も径の大きな歯車９６の回転軸（図示省略）に取り付けられたピ二オン１００がそれぞれ配置されている。
【００３９】
ここで、モータ９８の回転軸にはギア９８Ａが取り付けられており、このギア９８Ａには歯車列を構成する最も径の小さな歯車（以下、適宜「第１の歯車９２」という。）９２が噛み合っている。この第１の歯車９２には、第１の歯車９２の径よりも大きな径を有した歯車（以下、適宜「第２の歯車９４」という。）９４が噛み合っている。この第２の歯車９４には、第２の歯車９４の径よりも大きな径を有した歯車（以下、適宜「第３の歯車９６」という。）９６が噛み合っている。このため、モータ９８の駆動力が歯車列を介してピ二オン１００まで伝達される。
【００４０】
一方、ピ二オン１００にはラック１０２が噛み合っており、このラック１０２はシャフト状部材４２に取り付けられている。また、ラック１０２の上端部近傍と下端部近傍にはそれぞれマグネット１０４が配置されている。さらに、基板９０上の上部及び下部には、上記マグネット１０４の磁気を感知する磁気センサ（図示省略）がそれぞれ配置されている。なお、この磁気センサは、後述の制御部（図示省略）と接続されている。
【００４１】
このようにモータ９８の駆動力が複数の歯車９２、９４、９６及びピ二オン１００に伝達され、ピ二オン１００からラック１０２に伝達される。ピ二オン１００の回転運動からラック１０２の直線運動に変換され、このラック１０２の直線運動によりシャフト状部材４２が上下に移動する。このとき、シャフト状部材４２の位置制御は、所定の位置に配置された磁気センサが各マグネット１０４の磁気を検出することにより、行われる。
【００４２】
なお、駆動部材６６には、図示しない制御部と電気的に接続されており、制御部に接続されたタッチパネル（図示省略）をＯＮにすることにより、制御部から駆動命令が出力され、モータ９８が作動するようになっている。このタッチパネルは、浴室とは別の場所（例えば、台所など）に設置されている。
【００４３】
また、図１及び図２に示すように、嵌込部４８の胴体部５０にはＣリング７０が嵌められている。Ｃリング７０の内周には爪部７０Ａが形成されており、爪部７０Ａが係合孔５４を貫通して突出片６４と係合することにより、嵌込部４８から操作ボタン４６が外れないようになっている。このように、操作ボタン４６は、Ｃリング７０によりケーシング３６に取り付けられている。
【００４４】
ここで、排水栓装置１０の浴槽１２の縁１１への取付方法について説明する。図１及び図２に示すように、排水栓装置１０では、排水栓部材１４が浴槽１２の排水口に配置される。また、駆動部材６６が取り付けられたケーシング３６及び保護部材２４が浴槽１２の縁１１の下側に配置され、ケーシング３６に形成された嵌込部４８が浴槽１２の縁１１に形成された貫通孔８０の直ぐ下側に位置するように位置決めされる。
【００４５】
一方、浴槽１２の縁１１の貫通孔８０の上側から、操作ボタン４６が孔８０及び嵌込部４８に挿入される。このとき、ボタン部本体６０の突出片６４の上面が、胴体部５０に形成された係合孔５４の下側の内周面と面一となるように、操作ボタン４６が嵌込部４８に挿入される。その後、Ｃリング７０が横方向から胴体部５０に嵌め込まれ、爪部７０Ａが係合孔５４を貫通して凹部６５に挿入し突出片６４と係合する。これにより、操作ボタン４６がケーシング３６に連結される。その後、ナット６２を浴槽１２の縁側に上昇させ、縁１１をボタン本体部６０の外縁部８４とナット６２との間に挟持させる。
以上の取付方法により、排水栓装置１０が浴槽１２に取り付けられる。
【００４６】
次に、本実施形態の排水栓装置１０の作用及び効果について説明する。
本実施形態の排水栓装置１０では、図４に示すように、傘状ヘッド部１８が排水口２８を閉塞した状態で、タッチパネルをＯＮすることにより制御部によりモータ９８に対して駆動命令が出力される。制御部からの駆動命令が出力されると、モータ９８が回転駆動し、ギア９８Ａの回転により第１の歯車９２が回転する。第１の歯車９２が回転すると、第１の歯車９２と噛み合った第２の歯車９４が回転する。第２の歯車９４が回転すると、第２の歯車９４と噛み合った第３の歯車９６が回転する。第３の歯車９６が回転すると、同軸上に位置するピ二オン１００も回転する。このように、モータ９８の駆動力が複数の歯車９２、９４、９６及びピ二オン１００に伝達される。
【００４７】
図４に示すように、ピ二オン１００が回転すると、これと噛み合うラック１０２が直線運動し、ラック１０２が下方向（図２中矢印Ｄ方向）に移動する。これにより、シャフト状部材４２、ストッパ８８及びピストン部材８０が一体となって下方向に移動する。ピストン部材８０が下方向に移動することにより、コイル部２２がピストン部材８０の内部に配置された圧力伝達部材４０に押圧されて下方向に移動する。コイル部２２がピストン部材８０と共に下方向に移動していくと、ピストン部材８０の蓋部８２が第１のコイルばね７８に接触する。そして、ピストン部材８０は、第１のコイルばね７８の弾性力に抗して所定量だけ下方向に移動する。やがて、ラック１０２に取り付けられたマグネット１０４の磁気を磁気センサで感知すると、制御部からモータ９８に駆動停止命令が出力され、モータ９８が停止する。このとき、第１のコイルばね７８は所定量だけ縮んでいるが、第２のコイルばね８６はそのばね定数が比較的大きいため縮んでいない。
【００４８】
図４及び図６に示すように、コイル部２２が下方向に移動すると、押上部材３２が上方（図６中矢印Ａ方向）に押し出されて傘状ヘッド部１８が押し上げられる。傘状ヘッド部１８が押上部材３２により押し上げられて最も高い位置（最高点）に到達すると、第１のコイルばね７８の弾性力によりピストン部材８０が上方向（図４中矢印Ｘ方向）に押され、コイル部２２及びピストン部材８０が上方（図４中矢印Ｘ方向）に若干移動する。これにより、コイル部２２と接続している押上部材３２及び傘状ヘッド部１８が下方向（図６中矢印Ｂ方向）に若干移動する（保持位置）。このとき、引掛部が外側に突出してメカボックス内部に形成された凹部に挿入される。このように、ロック機構のロックが作用して傘状ヘッド部１８が保持位置の高さで保持され、排水孔２８が開放状態となる。排水孔２８が開放されれば、浴槽１２内部の水が排水孔２８を通して排水することができる。
【００４９】
一方、浴槽１２の内部に水を入れる場合には、傘状ヘッド部１８を下降させ、開口孔２８を閉塞させる必要がある。ここで、図５に示すように、タッチパネルをＯＮすると、同様にして、制御部によりモータ９８に対して駆動命令が出力され、モータ９８が回転駆動し、この駆動力が複数の歯車９２、９４、９６を介してピ二オン１００に伝達される。ピ二オン１００に伝達された駆動力はラック１０２に伝達され、ラック１０２と共にシャフト状部材４２が下方向（図５中矢印Ｄ方向）に移動する。シャフト状部材４２が下方向に移動すると、同様にして、コイル部２２が下方向（図５中矢印Ｄ方向）に移動し、押上部材３２を押し出し、押上部材３２が傘状ヘッド部１８を押圧する。これにより、傘状ヘッド部１８が上方向（図６中矢印Ａ方向）に押し出され、同時に引掛部が凹部から外れロック機構によるロックが解除される。
【００５０】
ここで、傘状ヘッド部１８に比較的大きな押圧力（図６中矢印Ｐ）が下方向（図６中矢印Ｂ方向）に向かって作用すると、ロック機構によるロックがすでに解除されているため、傘状ヘッド部１８が下方向（図６中矢印Ｂ方向）に移動しようとする。これにより、押上部材３２が傘状ヘッド部１８に押圧されてその押圧方向に移動しようとする。さらに、コイル部２２が傘状ヘッド部１８に押圧されてその押圧方向に移動しようとする。
一方、モータ９８の駆動力がラック１０２に伝達されているため、シャフト状部材４２はピストン部材８０とともに下方向（図５中矢印Ｄ方向）に移動しようとする。すなわち、ピストン部材８０とコイル部２２とが相互に押し合う状態となる。
【００５１】
ピストン部材８０とコイル部２２とが相互に押し合う状態では、傘状ヘッド部１８に作用する外力が所定の大きさ以上でありこの外力がコイル部２２に伝達されると、ピストン部材８０の下方向（図５中矢印Ｄ方向）に向かう力とコイル部２２の上方向（図５中矢印Ｘ方向）に向かう力の合力が第２のコイルばね８６の弾性力よりも大きくなる。上記合力が第２のコイルばね８６の弾性力よりも大きくなれば、圧力伝達部材４０がコイル部２２に押され、圧力伝達部材４０が第２のコイルばね８６の弾性力に抗して第２のコイルばね８６を押し込むことになる。すなわち、第２のコイルばね８６が圧力伝達部材４０に押されて縮むことになる。
なお、このとき、ピストン部材８０は、モータ９８からの駆動力が伝達されているため上方向に移動しない。また、この状態では、第１のコイルばね７８も縮んでいる。
【００５２】
以上のように本発明の排水栓装置１０によれば、ロック機構による解除後において、傘状ヘッド部１８に所定の大きさ以上の外力が作用した場合でも、この外力を第２のコイルばね８６で吸収することができる。このため、ピストン部材８０及びシャフト状部材４２が上方向（図５中矢印Ｘ方向）に移動しない。この結果、ラック１０２が移動することがなく、このラック１０２と噛み合うピ二オン１００、このピ二オン１００と噛み合う各歯車９２、９４、９６がそれぞれ回転することがない。これにより、ラック１０２、ピ二オン１００、各歯車９２、９４、９６、モータ９８のギア９８Ａが破損してしまうことを防止できる。
さらに、コイルバネ８６が前記外力を吸収することにより、コイル部２２およびそれを覆う保護部材２４が局部的に屈曲することを防止することができる。そのため、コイル部２２および保護部材２４の破損、変形等を防止し、その耐久性を向上させることができる。
【００５３】
また、本発明の排水栓装置１０によれば、第２のコイルばね８６にショックアブソーバとしての機能を持たせているが、この第２のコイルばね８６をケーシング３６ではなく、接続部材７２に対して移動するピストン部材８０の内部に配置させている。このため、ケーシング３６に第２のコイルばね８６を配置させるための設置ペースを設ける必要がないため、ケーシング３６自体が大型化することを防止することができる。
この結果、ケーシング３６を浴槽１２の縁１１という比較的狭い場所に取り付けることができる。また、取付時において、ケーシング３６が大型化しないため、取付時に大きな施工スペースが不要となり、また取付作業が容易になる。
【００５４】
一方、傘状ヘッド部１８がロック機構によりロックされ排水孔２８を開放した状態（図４に示す状態）で、浴槽内部に水又は湯を入れるときは、再度、タッチパネルをＯＮにすることにより、モータ９８が回転し、各歯車９２、９４、９６及びピ二オン１００もそれぞれ回転する。ピ二オン１００の回転によりラック１０２及びシャフト状部材４２が下方向（図４中矢印Ｄ方向）に移動し、このシャフト状部材４２の移動に伴い、コイル部２２が押されて下方向（図４中矢印Ｄ方向）に移動する。さらに、押上部材３２がコイル部２２に押されて上方向（図６中矢印Ａ方向）に移動し、ロック機構によるロックが解除される。その後、図７に示すように、傘状ヘッド部１８が図７中矢印Ｂ方向に下降し、排水孔１８を閉塞する。これにより、浴槽内部に水又は湯を溜めることができる。
【００５５】
なお、上記説明では、制御部による出力信号により駆動部材６６を駆動させる形態を説明したが、直接、操作ボタン４６のボタン部５８を押し込んで、排水栓１４の傘状ヘッド部１８を上昇又は下降させ、排水孔２８を開放又は閉塞させてもよい。
【００５６】
また、本実施形態では、排水栓装置１０を浴槽１２の排水口に用いた形態を説明したが、これに限られるものではなく、台所に設けられている流し台の排水口に適用することもでき、さらに、洗面所の洗面器の排水口に適用することもできる。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明した本発明の排水栓装置においては以下の効果を奏する。
請求項１に記載の発明によれば、その外力による影響を受けてシャフト状部材が移動することを防止できる。この結果、シャフト状部材自体は勿論、例えばシャフト状部材に他の部材が取り付けられていた場合でもその部材の破損を防止することができる。
【００５８】
請求項２に記載の発明によれば、支持部材自体の大型化を防止することができ、支持部材の設置スペースが限られている狭い環境においても排水栓装置の取付作業が容易になる。
【００５９】
請求項３に記載の発明によれば、排水栓に作用する外力が第２のコイルばねで吸収されるため、この外力の影響を受けてシャフト状部材が移動することを防止できる。このため、シャフト状部材に取り付けられている変換手段と、この変換手段に駆動力を伝達させる駆動手段の破損をそれぞれ防止することができる。
【００６０】
請求項４に記載の発明によれば、排水栓に作用する外力が第２のコイルばねで吸収されるため、この外力の影響を受けてシャフト状部材が移動することを防止できる。このため、シャフト状部材に取り付けられているラックと、このラックと噛み合うピ二オンと、このピ二オンと噛み合う歯車と、歯車と噛み合うモータの破損をそれぞれ防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態に係る排水栓装置の断面図である。
【図２】 本発明の一実施形態に係る排水栓装置の一部を示す部分断面図である。
【図３】 本発明の一実施形態に係る排水栓装置を構成する接続部材を示す構成図である。
【図４】 排水栓がロック機構によりロックされ排水口を開放した状態の排水栓装置の部分的な構成図である。
【図５】 ロック機構によるロックが解除され排水栓が最高位置に到達した状態の排水栓装置の部分的な構成図である。
【図６】 排水口を開放した状態を示した排水栓の状態図である。
【図７】 排水口を閉塞した状態を示した排水栓の状態図である。
【図８】 従来の排水線装置を示す部分的な断面図である。
【図９】 従来の排水線装置を示す部分的な断面図である。
【符号の説明】
１０ 排水栓装置
１２ 浴槽（水槽）
１８ 傘状ヘッド部（排水栓）
２２ コイル部（ワイヤ状部材）
３２ 押上部材（排水栓）
３６ ケーシング（支持部材）
４０ 圧力伝達部材
４２ シャフト状部材
４６ 操作ボタン（操作部）
５８ ボタン部（可動部材）
７２ 接続部材
７８ 第１のコイルばね
８０ ピストン部材
８６ 第２のコイルばね
９２ 歯車
９４ 歯車
９６ 歯車
９８ モータ
１００ ピ二オン
１０２ ラック
Claims (4)
- 水槽の排水口に配置される排水栓と、前記水槽又はその近傍の構造物に取り付けられる可動部材を備えた操作部と、前記可動部材と前記排水栓との間を連絡し該可動部材からの力を前記排水栓に伝達して前記排水栓を変位させる伝達部材と、前記操作部に連結され前記伝達部材を支持する支持部材と、前記排水栓が変位し前記排水口を開放した状態で前記排水栓を保持するとともに前記排水栓が変位し該排水栓の保持を解除するロック機構と、を備えた排水栓装置であって、
前記伝達部材が、前記排水栓と接続したワイヤ状部材と、前記可動部材と接続したシャフト状部材と、前記支持部材に取り付けられ前記ワイヤ状部材と前記シャフト状部材とを長手方向に移動可能にそれぞれ支持するとともに両者を直列的に配置させた接続部材と、前記接続部材内部であって前記ワイヤ状部材の端部が貫通して設けられ、前記可動部材からの力を吸収して前記シャフト状部材の移動を制限する第１のコイルばねと、前記第１のコイルばねのばね定数よりも大きなばね定数を有し、前記ワイヤ状部材と前記シャフト状部材との間に配置され、前記ワイヤ状部材に所定の大きさ以上の力が作用したときにこの力を吸収し前記シャフト状部材の移動を阻止する第２のコイルばねと、で構成されていることを特徴とする排水栓装置。 - 前記シャフト状部材の端部近傍に前記接続部材内部を前記長手方向に前記シャフト状部材と共に移動するピストン部材が取り付けられており、前記ピストン部材内部には前記第２のコイルばねが前記長手方向に伸縮可能となるように収納されており、前記第２のコイルばねの端部に前記ワイヤ状部材の端部が前記ピストン部材内部に前記長手方向に沿って移動可能に配置された圧力伝達部材を介して接続されていることを特徴とする請求項１に記載の排水栓装置。
- 前記支持部材に、駆動手段が取り付けられ、
前記シャフト状部材に、前記駆動手段から駆動力が伝達され該駆動力を変換して前記シャフト状部材を移動させる変換手段が取り付けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の排水栓装置。 - 前記変換手段がラックであり、
前記駆動手段が、前記ラックと噛み合うピ二オンと、前記ピ二オンと噛み合う歯車と、前記歯車と噛み合うモータと、で構成されていることを特徴とする請求項３に記載の排水栓装置。
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