JP6920721B2 - Faucet with lock mechanism - Google Patents
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本発明は、ロック機構付き水栓に関する。 The present invention relates to a faucet with a locking mechanism.
建物の屋外には、水道の蛇口が設置されていることがある。このような水道は、盗水の危険にさらされている。そのため、水道の蛇口に盗水を防止するための装置を取り付けることが行われている。 Water faucets may be installed outside the building. Such water services are at risk of stealing water. Therefore, a device for preventing water theft is attached to the faucet of the water supply.
特許文献1には、ダイヤル式錠を備えた盗水防止用止水栓錠が開示されている。当該盗水防止用止水栓錠では、ダイヤル式錠を取り外さなければ、止水栓の弁軸にハンドルを取り付けることができない。そのため、ダイヤル式錠が取り付けられた状態では、吐水操作および止水操作の両方ができないようになっている。 Patent Document 1 discloses a water stopcock lock for preventing water theft, which includes a dial-type lock. In the water stopcock lock for preventing water theft, the handle cannot be attached to the valve shaft of the stopcock unless the dial type lock is removed. Therefore, when the dial-type lock is attached, both the water discharge operation and the water stop operation cannot be performed.
特許文献1の盗水防止用止水栓錠では、ダイヤル式錠が取り付けられた状態で吐出口から水が漏れている場合、止水するためには、一度ダイヤル式錠を取り外さなければならず、手間が掛かるという問題がある。 In the water stopcock lock for preventing water theft of Patent Document 1, if water leaks from the discharge port with the dial type lock attached, the dial type lock must be removed once in order to stop the water. , There is a problem that it takes time and effort.
本発明は、吐水操作が規制された状態であっても止水操作は行うことができる水栓を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a faucet capable of performing a water stop operation even when the water discharge operation is regulated.
本発明の水栓は、通水路を開閉するバルブと、前記バルブを移動させて前記通水路の開閉を行うハンドルと、止水方向にのみ前記バルブを移動させることができるロック状態と、止水方向および吐水方向のいずれにも前記バルブを移動させることができるアンロック状態とを切り替えるロック機構と、を備えることを特徴とする。 The faucet of the present invention includes a valve that opens and closes a water passage, a handle that moves the valve to open and close the water passage, a locked state in which the valve can be moved only in the water stop direction, and water stop. It is characterized by comprising a lock mechanism for switching between an unlocked state in which the valve can be moved in both a direction and a water discharge direction.
本発明の水栓において、前記ロック機構は、前記バルブおよび前記ハンドルと共に回転可能なラチェット歯と、前記ラチェット歯に係合可能なラチェット爪と、前記ラチェット爪を前記ラチェット歯に向けて付勢する弾性部材と、前記ラチェット爪を移動させ、前記ラチェット歯と前記ラチェット爪とを係合および係合解除させる移動手段と、を備え、前記ラチェット歯と前記ラチェット爪とが係合状態のとき、前記ロック状態となり、前記ラチェット歯と前記ラチェット爪とが係合解除状態のとき、前記アンロック状態となることが好ましい。 In the faucet of the present invention, the locking mechanism urges the ratchet teeth that can rotate with the valve and the handle, the ratchet claws that can engage with the ratchet teeth, and the ratchet claws toward the ratchet teeth. When the ratchet teeth and the ratchet claws are in an engaged state, the elastic member and a moving means for moving the ratchet claws to engage and disengage the ratchet teeth and the ratchet claws are provided. When the ratchet teeth and the ratchet claws are in the locked state and the ratchet claws are in the disengaged state, the unlocked state is preferable.
本発明の水栓において、前記ロック機構は、前記移動手段を駆動する駆動手段をさらに備え、前記水栓は、前記駆動手段と電気的に接続された電源と、前記駆動手段を制御する制御手段とをさらに備え、前記制御手段は、情報端末と信号を送受信する通信部を備え、前記制御手段は、前記情報端末から送信された信号によって前記駆動手段を駆動させることが好ましい。 In the faucet of the present invention, the lock mechanism further includes a driving means for driving the moving means, and the faucet is a power source electrically connected to the driving means and a control means for controlling the driving means. It is preferable that the control means further includes a communication unit that transmits and receives a signal to and from the information terminal, and the control means drives the drive means by a signal transmitted from the information terminal.
本発明の水栓では、ロック機構によって、吐水操作が規制されたロック状態と、吐水操作が許容されたアンロック状態とを切り替えることができる。ロック状態のとき、吐水方向(通水路が開となる方向)にバルブを移動させることはできない。したがって、盗水を防止することができる。一方、ロック状態であっても、バルブを止水方向(通水路が閉となる方向)に移動させることはできる。そのため、水が漏れている場合、バルブ(ハンドル)を止水方向に移動させるだけで、止水を行うことができる。 In the faucet of the present invention, the lock mechanism can switch between a locked state in which the water discharge operation is restricted and an unlocked state in which the water discharge operation is permitted. In the locked state, the valve cannot be moved in the water discharge direction (the direction in which the water passage is opened). Therefore, water theft can be prevented. On the other hand, even in the locked state, the valve can be moved in the water stop direction (the direction in which the water passage is closed). Therefore, when water is leaking, the water can be stopped simply by moving the valve (handle) in the water stopping direction.
本発明について図面を参照しながら説明する。なお、以下で説明する実施形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。本発明は、以下の実施形態に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。 The present invention will be described with reference to the drawings. In addition, all of the embodiments described below show a preferable specific example of the present invention. The present invention is not limited to the following embodiments, and can be appropriately modified without departing from the spirit of the present invention.
<水栓の構造>
図1は本発明の水栓10の斜視図であり、図2は水栓10の分解斜視図である。本発明の水栓10は、水栓本体20と、バルブ30と、ハンドル40と、ロック機構50と、電源60とを備える。
<Structure of faucet>
FIG. 1 is a perspective view of the
水栓本体20は、水が流入する流入口21と、水が吐出される吐出口22と、電源60を収容する電源収容部23と、電源収容部23を覆う電源カバー24とを備えている。
The faucet
水栓本体20の上部には開口部25が形成されており、開口部25の内周面には雌ネジ26が形成されている。開口部25の周囲には、後述するモータ55を収容するためのモータ収容部27が形成されている。
An
水栓本体20内には通水路(不図示)が設けられており、通水路は、流入口21側の第一通水路と、吐出口22側の第二通水路とから成る。第一通水路と第二通水路との間には、第一通水路と第二通水路とを連通させる開口を備えた弁座(不図示)が形成されている。流入口21から流入した水は、第一通水路、弁座の開口、第二通水路の順に流れ、吐出口22から吐出される。
A water passage (not shown) is provided in the faucet
バルブ30は、軸部材31と、軸部材31の一方側に設けられ、通水路の弁座に離着座される弁体32と、軸部材31の他方側に設けられた連結部材33と、を備えている。軸部材31の軸方向略中央には、水栓本体20の雌ネジ26と螺合する雄ネジ311が形成されている。連結部材33は筒状部材から構成されており、軸部材31に相対回転不能に取り付けられている。連結部材33の内周面には雌ネジ331が形成されている。連結部材33の外周面には軸方向に延びる複数の凹凸(セレーション)332が周方向に形成されている。連結部材33は、後述するラチェット歯部材51の筒部内に挿入される。
The
バルブ30は、軸部材31の雄ネジ311を水栓本体20の雌ネジ26に螺合させることにより水栓本体20に取り付けられる。これにより、バルブ30は水栓本体20に対して回転しながら軸方向に移動可能となる。そして、バルブ30を軸方向に移動させることにより、弁体32を弁座に離着座させることができる。弁体32を弁座に着座させると弁座の開口が塞がれ、流入口21から流入した水は弁体32によって止められる。その結果、吐出口22から水が吐出しないようになる。一方、弁体32を弁座から離座させることにより弁座の開口が開かれる。その結果、第一通水路と第二通水路とが連通し、流入口21から流入した水は吐出口22から吐出されるようになる。
The
ハンドル40は、有頂筒状部材から構成されており、頂部41の略中央には開口部42が形成されている。開口部42にはボルト70が挿入され、ボルト70は連結部材33の雌ネジ331と螺合される。これにより、ハンドル40とバルブ30とが連結され、ハンドル40の回転操作に伴い、バルブ30も回転する。
The
ロック機構50は、ラチェット機構を有している。ロック機構50は、ラチェット歯部材51と、ラチェット歯止め52と、線バネ53と、カム54と、モータ55とを備えている。
The
モータ55は、モータ収容部27に収容されている。モータ55にはパッキン56を介してモータボックス57が被せられる。モータボックス57は、水栓本体20にボルト等によって固定される。モータボックス57には、ラチェット歯止め52を取り付けるための開口部571、線バネ53を取り付けるための開口部572、モータ55の軸部を挿通させるための開口部573およびカム止め574が形成されている。カム止め574はモータボックス57の上面から突出した段差部である。
The
モータ55は、水栓本体20の電源収容部23に収容された電源60と電気的に接続されている。本実施形態では、電源60は、例えば充電式または非充電式乾電池などの携帯型電源である。なお、電源60は携帯型電源に限定されない。
The
モータ55の軸部は開口部573を通って、モータボックス57の上面から突出している。モータボックス57の上面にはカム54が配置されており、カム54はモータ55の軸部に取り付けられている。これにより、カム54はモータ55の回転駆動に伴い回転する。カム54はカム止め574に当接することでそれ以上回転しないようになっている。
The shaft portion of the
ラチェット歯部材51は、外周面全周にラチェット歯511が形成された筒状部材から構成されている。ラチェット歯部材51の筒部内には、連結部材33が挿入される。こうして、ハンドル40とラチェット歯部材51とは、ボルト70および連結部材33を介して間接的に連結される。連結部材33の外周面には複数の凹凸332が形成されているため、連結部材33の外周面とラチェット歯部材51の内周面との間の摩擦力によって、連結部材33とラチェット歯部材51とは相対回転不能となっている。よって、ハンドル40によりバルブ30を回転させたとき、バルブ30(ハンドル40)とラチェット歯部材51とは共に回転する。なお、連結部材33とラチェット歯部材51とは、別々の部材から構成するのではなく、一つの部材から構成されていてもよい。
The
ラチェット歯止め52は、軸部材521と、ラチェット歯511に係合可能なラチェット爪522と、腕部523と、を有する。軸部材521は、モータボックス57に形成された開口部571に挿入されている。そして、ラチェット歯止め52は、モータボックス57に対して回転可能に保持される。ラチェット爪522および腕部523は軸部材521の上部に形成されており、ラチェット爪522と腕部523とは略直角を成している。
The
線バネ53は、略中央が屈曲された線状のバネから成る。線バネ53は、一端がモータボックス57の開口部572に挿入され、他端は腕部523の外面に形成された窪み部524に当接している。線バネ53は、ラチェット爪522をラチェット歯511に向けて付勢している。
The
図3(a)および図3(b)はロック状態を表す透視平面図である。図4は、アンロック状態を表す透視平面図である。 3 (a) and 3 (b) are perspective plan views showing a locked state. FIG. 4 is a perspective plan view showing the unlocked state.
ロック機構50は、モータ55を回転駆動することにより、カム54を回転させる。そして、回転するカム54がラチェット歯止め52の腕部523に当接することにより、ラチェット歯止め52はカム54と共に回転する。
The
図3(a)および(b)に示す状態では、カム54はラチェット歯止め52に力を及ぼしておらず、ラチェット歯止め52のラチェット爪522は線バネ53によってラチェット歯511に向けて付勢され、ラチェット歯511とラチェット爪522とは係合している。
In the states shown in FIGS. 3A and 3B, the
図3(a)に示すように、ラチェット歯511とラチェット爪522とが係合した状態で、吐水方向(図3(a)において矢印Aで示す)にハンドル40を回転させようとしたとき、ラチェット爪522がラチェット歯511に食い込む。そのため、ラチェット歯511はラチェット爪522を乗り越えることができず、ラチェット歯511は回転することができない。したがって、ラチェット歯511とラチェット爪522とが係合した状態では、ハンドル40およびバルブ30を吐水方向Aに回転させることはできず、吐水を行うことはできない。
As shown in FIG. 3A, when the
一方、図3(b)に示すように、止水方向(図3(b)において矢印Bで示す)にハンドル40を回転させたとき、ラチェット歯511は、ラチェット爪522に作用する線バネ53の弾性力に抗してラチェット爪522を乗り越え回転する。そのため、ハンドル40およびバルブ30を止水方向Bに回転させることができ、止水を行うことができる。
On the other hand, as shown in FIG. 3 (b), when the
このように、ロック状態においては、バルブ30(ハンドル40)の吐水操作は規制されているが、止水操作は許容されている。 As described above, in the locked state, the water discharge operation of the valve 30 (handle 40) is restricted, but the water stop operation is permitted.
モータ55を駆動し、カム54を図3(b)に示す矢印C方向に回転させる。カム54はラチェット歯止め52の腕部523に当接した後、線バネ53の弾性力に抗してラチェット歯止め52を図4に示す位置まで回転させる。図4に示す状態は、ラチェット歯511とラチェット爪522とが係合解除された状態であり、アンロック状態を表す。なお、カム54は、例えば線バネ53の弾性力、センサによるカム54の位置の検出またはモータ55の回転角度制御(ステッピングモータの使用)などにより、図4の位置で停止するよう制御されている。アンロック状態では、ラチェット歯511とラチェット爪522とは係合していないため、バルブ30(ハンドル40)を吐水方向Aおよび止水方向Bのどちらへも回転させることができる。
The
なお、アンロック状態からロック状態に切り替えるためには、カム54を図4に示す矢印Dの方向へ回転させる。カム54が矢印D方向に回転すると、線バネ53の弾性力(復元力)により、ラチェット歯止め52は自動的に矢印D方向に回転し、ラチェット爪522はラチェット歯511と係合する。
In order to switch from the unlocked state to the locked state, the
このように、本発明の水栓10は、ロック機構50によって、バルブ30およびハンドル40を止水方向Bにのみ回転させることができる状態と、バルブ30およびハンドル40を吐水方向Aおよび止水方向Bの両方に回転させることができる状態とに切り替えることができる。すなわち、水栓10は、ロック状態では、吐水操作は規制されているが止水操作は許容されており、アンロック状態では、吐水操作および止水操作のいずれも許容されている。そのため、ロック状態において吐出口22から水が吐出している場合でも、ハンドル40を止水方向Bに回転させるだけで止水を行うことができる。水栓10は、建物の屋外に設置される屋外用水栓として特に有用である。
As described above, in the
<水栓の構造の変形例>
ロック状態において、止水方向にハンドル40を回転させたときにはバルブ30も共に回転するが、吐水方向にハンドル40を回転させたときには、ハンドル40とバルブ30との連結が解除され、ハンドル40のみが吐水方向に回転する(すなわち、ハンドル40が空回りする)ようにしてもよい。この場合も、ハンドル40を吐水方向に回転させてもバルブ30は吐水方向には回転しないため、吐水操作は規制され、盗水を防止することができる。
<Modified example of faucet structure>
In the locked state, when the
<水栓の制御システム>
以下では、水栓10のロック機構50を制御するための制御システムについて説明する。水栓10は、ロック機構50を制御する制御手段80をさらに備えている。制御手段80は、水栓本体20内に格納されている。ユーザが情報端末Sを操作して水栓10に信号を送信することにより、制御手段80によってロック機構50のロック動作およびアンロック動作などが実行される。情報端末Sは、無線通信可能な情報端末であり、例えばスマートフォンやタブレットなどの携帯型情報端末が想定される。
<Faucet control system>
Hereinafter, a control system for controlling the
図5に示すように、制御手段80は、通信部81と、制御部82とを備える。
As shown in FIG. 5, the control means 80 includes a
通信部81は、情報端末Sとの間で無線通信または有線通信を行う。通信部81は、情報端末Sによって水栓10を遠隔操作できるよう、情報端末Sと無線通信可能であることが好ましい。通信部81は、情報端末Sからの要求を制御部82に送信する。通信部81は、水栓10の情報を情報端末Sに送信するよう双方向通信可能に構成されていてもよい。無線通信の方式としては、例えばBluetooth(登録商標)などの近距離無線通信が挙げられる。近距離無線通信とは数十m以内の無線通信である。無線通信は移動体通信(例えば、4G)やWi−Fi(登録商標)などであってもよい。
The
制御部82は、水栓10内の処理を制御する。制御部82は、例えば、通信部81からの信号によってモータ55の駆動制御を行う。
The
通信部81が情報端末Sからアンロック要求を受信すると、通信部81はアンロック要求を制御部82に送信する。制御部81はアンロック要求を受信すると、モータ55を駆動し、カム54を図4に示すアンロック位置まで移動させる。こうして、ロック機構50がアンロック状態となる。
When the
一方、通信部81が情報端末Sからロック要求を受信すると、通信部81はロック要求を制御部82に送信する。制御部82はロック要求を受信すると、モータ55を駆動し、カム54を図3に示すロック位置まで移動させる。こうして、ロック機構50がロック状態となる。
On the other hand, when the
<水栓の制御システムの変形例>
制御手段80は、ロック機構50がロック状態であるかアンロック状態であるかを検出するためのセンサをさらに備えていてもよい。センサは特に限定されず、接触式センサであっても、または、光学センサなどの非接触式センサであってもよい。センサは、カム54またはラチェット歯止め52の位置を検出し、それによりロック状態であるかアンロック状態であるかを検出するようにしてもよい。
<Modification example of faucet control system>
The control means 80 may further include a sensor for detecting whether the
以下では、カム54が図3に示すロック位置に存在することを検出する第一センサと、カム54が図4に示すアンロック位置に存在することを検出する第二センサとを備えた水栓10を例に挙げ説明する。
In the following, a faucet including a first sensor that detects that the
カム54がロック位置にあることを第一センサが検出しているとき、制御部82はモータ55と電源60との電気的接続を遮断する。また、水栓10はロック状態であることを情報端末Sに送信する。水栓10の通信部81が情報端末Sからのアンロック要求を受信すると、制御部82はモータ55と電源60とを電気的に接続すると共に、アンロック位置までカム54を回転させる。第二センサがカム54を検出すると、制御部82はモータ55と電源60との電気的接続を遮断する。そして水栓10はアンロック状態であることを情報端末Sに送信する。このようにすれば、ユーザは情報端末Sを介して、ロック機構50がロック状態であるのかアンロック状態であるのかを知ることができる。
When the first sensor detects that the
第一センサおよび第二センサの両方を使用するのではなく、第一センサまたは第二センサのいずれか一方のみを使用するようにしてもよい。この場合、制御手段80はタイマをさらに備えていることが好ましい。例えば、第一センサのみを使用する場合、水栓10が情報端末Sからアンロック要求を受信すると、水栓10の制御部82は、モータ55と電源60とを電気的に接続すると共に、モータ55を駆動し、カム54を回転させる。カム54が回転することにより、第一センサがカム54を検出しなくなる。そして、タイマにあらかじめ設定された所定時間が経過した後、制御部82は自動的にモータ55と電源60との電気的接続を遮断する。そして水栓10はアンロック状態であることを情報端末Sに送信する。タイマに設定する所定時間は、カム54がロック位置からアンロック位置まで移動する時間をあらかじめ計測しておき、その時間以上の時間を設定する。アンロックの状態で、水栓10がロック要求を受信すると、制御部82はモータ55を駆動させカム54をロック位置まで移動させる。第一センサによってカム54を検出すると、制御部82はモータ55と電源60との電気的接続を遮断する。そして水栓10はロック状態であることを情報端末Sに送信する。第二センサのみを使用した場合も、同様である。
Instead of using both the first sensor and the second sensor, only one of the first sensor and the second sensor may be used. In this case, it is preferable that the control means 80 further includes a timer. For example, when using only the first sensor, when the
10 水栓
20 水栓本体
30 バルブ
40 ハンドル
50 ロック機構
51 ラチェット歯部材
511 ラチェット歯
52 ラチェット歯止め
521 軸部材
522 ラチェット爪
523 腕部
53 線バネ(弾性部材)
54 カム(移動手段)
55 モータ(駆動手段)
60 電源
70 ボルト
80 制御手段
81 通信部
82 制御部
S 情報端末
10
54 cam (means of transportation)
55 Motor (driving means)
60
Claims (2)
前記バルブを移動させて前記通水路の開閉を行うハンドルと、
止水方向にのみ前記バルブを移動させることができるロック状態と、止水方向および吐水方向のいずれにも前記バルブを移動させることができるアンロック状態とを切り替えるロック機構と、
を備え、
前記ロック機構は、
前記バルブおよび前記ハンドルと共に回転可能なラチェット歯と、
前記ラチェット歯に係合可能なラチェット爪と、
前記ラチェット爪を前記ラチェット歯に向けて付勢する弾性部材と、
前記ラチェット爪を移動させ、前記ラチェット歯と前記ラチェット爪とを係合および係合解除させる移動手段と、
を備え、
前記ラチェット歯と前記ラチェット爪とが係合状態のとき、前記ロック状態となり、前記ラチェット歯と前記ラチェット爪とが係合解除状態のとき、前記アンロック状態となる、
ことを特徴とする水栓。 A valve that opens and closes the waterway,
A handle that moves the valve to open and close the water passage,
A lock mechanism that switches between a locked state in which the valve can be moved only in the water stop direction and an unlocked state in which the valve can be moved in both the water stop direction and the water discharge direction.
Equipped with a,
The lock mechanism is
With ratchet teeth that can rotate with the valve and the handle,
With a ratchet claw that can engage with the ratchet tooth,
An elastic member that urges the ratchet claw toward the ratchet tooth,
A moving means for moving the ratchet claw to engage and disengage the ratchet tooth and the ratchet claw.
With
When the ratchet tooth and the ratchet claw are in the engaged state, the locked state is set, and when the ratchet tooth and the ratchet claw are in the disengaged state, the unlocked state is set.
A faucet that is characterized by that.
前記水栓は、前記駆動手段と電気的に接続された電源と、前記駆動手段を制御する制御手段とをさらに備え、
前記制御手段は、情報端末と信号を送受信する通信部を備え、
前記制御手段は、前記情報端末から送信された信号によって前記駆動手段を駆動させる、
請求項1に記載の水栓。 The locking mechanism further includes a driving means for driving the moving means.
The faucet further includes a power source electrically connected to the drive means and a control means for controlling the drive means.
The control means includes a communication unit that transmits and receives signals to and from an information terminal.
The control means drives the drive means by a signal transmitted from the information terminal.
The faucet according to claim 1.
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