JP7365547B2 - 遠隔操作式排水栓装置 - Google Patents

Description

本発明は、浴槽及び洗面の排水口の開閉に用いられる遠隔操作式排水栓装置に関する発明である。

浴槽や洗面ボウル等、槽体の排水口を開口するために、排水口から離れた位置に設けた操作装置に操作を行うことで排水口の弁体を押し上げる遠隔操作式排水栓装置が用いられる。一般的に、槽体の内部に貯水が行われていた場合、弁体を押し上げる際に操作装置にかかる荷重は、開口が始まる瞬間が最も大きくなり、開口している間又は開口が完了し、通水が生じていると押し上げを継続するための荷重が下がる。例えば、開口の瞬間に弁体に約２５Ｎの力が必要であれば、開口して通水が生じている場合には約６Ｎの力で押し上げが済むといったものである。
上記は排水口と操作装置が一つの場合の遠隔操作式排水栓装置について述べたものであるが、特開２０１６－１５８７７４号の図１１のように一つの操作装置で複数の排水口が開閉できる遠隔操作式排水栓装置も存在する。この複数の排水口を一つの操作装置で開口する遠隔操作式排水栓装置において、排水口を開口するのに必要な荷重が、段落０００２と同様である場合に、開口が始まる瞬間に各排水口を開口するためそれぞれ約２５Ｎの力が必要であり、操作装置にこの力を加えることで排水口が開口する場合、２つの排水口を同時に開口するには操作装置に合計約５０Ｎの力が必要となるため、使用者の操作装置を押す負担が増加してしまう。

特開２０１６－１５８７７４号公報

そこで本発明は上記課題に鑑み発明されたものであって、複数の排水口を一つの操作で開口する遠隔操作式排水栓装置において、排水口の開口時に必要となる応力の最大値を軽減させる遠隔操作式排水栓装置を提供するものである。

上記課題を解決する為の請求項１に記載の本発明は、複数の排水口２と、前記排水口２を開閉するための弁体５と、開閉操作を行うための操作装置８を有する遠隔操作式排水栓装置において、前記操作装置８への一の操作によって複数の前記排水口２が時間差により開口するように構成し、一の前記排水口２の開口が完了後、他の前記排水口２が開口することを特徴とする遠隔操作式排水栓装置である。

上記課題を解決する為の請求項２に記載の本発明は、複数の排水口２と、前記排水口２を開閉するための弁体５と、開閉操作を行うための操作装置８を有する遠隔操作式排水栓装置において、前記操作装置８への一の操作によって複数の前記排水口２が時間差により開口するように構成し、前記操作装置８は電気信号に基づいて駆動する電動操作部であることを特徴とする遠隔操作式排水栓装置である。

上記課題を解決する為の請求項３に記載の本発明は、前記遠隔操作式排水栓装置において、一の前記排水口２の開口が完了後、他の前記排水口２が開口するように構成した請求項２に遠隔操作式排水栓装置である。

上記課題を解決する為の請求項４に記載の本発明は、前記遠隔操作式排水栓装置において、一の前記排水口２が開口している途中に、他の前記排水口２が開口するように構成した請求項２に記載の遠隔操作式排水栓装置である。

上記課題を解決する為の請求項５に記載の本発明は、前記遠隔操作式排水栓装置において、前記操作装置８からの一の操作を受けて、複数の前記排水口２への開口動作に分岐させる分岐機構を備えると共に、前記分岐機構に、複数の前記排水口２が時間差により開口する時間差機構９を設けてなることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一つに記載の遠隔操作排水栓装置である。

請求項１乃至５に記載の遠隔操作式排水栓装置により、複数の排水口２を時間差で開口することができるため、同時に開口する場合と比較し、排水口の開口時に必要となる応力の最大値を軽減することができる。

第一実施形態の、全ての排水口が閉口している状態の参考図である。 第一実施形態の、一つ目の排水口が開口した状態の参考図である。 第一実施形態の、全ての排水口が開口した状態の参考図である。 第二実施形態における、両方の排水口が閉口した状態の参考図である。 第二実施形態における、一つ目の排水口が開口を開始した状態の参考図である。 第二実施形態における、二つ目の排水口が開口を開始した状態の参考図である。 第二実施形態における、一つ目の排水口が開口を完了した状態の参考図である。 第二実施形態における、二つ目の排水口が開口を完了した状態の参考図である。

以下、図面を参考しながら本発明の遠隔操作式排水栓装置を説明する。尚、以下に記載する説明は実施形態の理解を容易にする為のものであり、これによって本発明が制限して理解されるものではない。

図１に示すように、本発明に係る遠隔操作式排水栓装置は大きく分けて、槽体４の底部に開口する複数の排水口２と、該排水口２内に設けられた上下動することで排水口２を開閉する複数の弁体５と、使用者が排水口２を開閉するための操作を行う槽体４の縁部に設けられた操作装置８と、操作装置８と弁体５を連結するレリースワイヤー６と、操作装置８に備えられた排水口２同士の開口を時間差で行う時間差機構９とで構成されている。

排水口２は、円筒状の部材である排水栓本体１の内部に形成される開口であって、槽体４である浴槽の底面に複数、本実施形態では２つ設けられてなる。また、排水口２の内部に後述する弁体５を上下動可能に支持する支持部３を備えてなる。尚、排水口から流れた排水は、浴槽下方に設けられた図示しない水受けパン上に排出され、水受けパンの排水口から下水側に排出される。

弁体５は、円盤状であってその周囲にパッキン５１が嵌着されており、下降状態において当該パッキン５１と排水口２周縁が当接することで、排水口２を閉塞状態にすることが可能となる。本実施形態では、排水口２の数に合わせて２つ使用する。

レリースワイヤー６は、円筒状のアウターチューブと、アウターチューブ内を進退するインナーワイヤと、インナーワイヤを操作装置８側に付勢する戻りスプリングと、からなる、軸方向に剛性を有し、側面方向に可撓性を有するワイヤー部材である。インナーワイヤの弁側端部には、弁体５と嵌合する弁軸６１を備えてなる。インナーワイヤが進退することで弁体５が昇降し、排水口２を開閉する。本実施形態では、排水口２の数に合わせて２本使用する。

ロック機構７はスラストロック機構と呼ばれる公知の部材であって、各レリースワイヤー６の操作装置側端部にそれぞれ１つずつ設けられている。
上記ロック機構７は、筒状のロック機構本体７１と、本体内部を進退するロック軸７２からなり、内部に備えられた歯車等の作用により、ロック軸７２に上側から押し操作を行う都度、ロック軸７２がインナーワイヤを前進させて固定／固定を解除してインナーワイヤと共に後退、を繰り返す部材である。

操作装置８は、排水口２の開閉操作を行うために使用者が操作を行う部材であって、操作を行うことで、後述する駆動部材９１を駆動させることができる。

時間差機構９は、駆動部材９１と回転部材９２とから構成されており、操作装置に行った一つの操作を、複数の排水口２の開閉動作に分岐する分岐機構も兼ねている。
駆動部材９１は操作装置８への操作により伝達される電気信号に基づいて回転するモーターであり、回転する駆動軸９１１の先端に駆動ギア９１２が取り付けられ、この駆動ギア９１２が後述する回転部材９２のラック部材９２１に歯合してなる。
回転部材９２は円筒形状であって、上面部分には、駆動ギア９１２と歯合するラック部材９２１を設けてなり、また下方は円筒を切断したような傾斜を備えることで、円周に沿って凸形状を備えてなる。駆動部材９１の駆動軸９１１が回転すると、駆動軸９１１に備えられた駆動ギア９１２を介して回転部材９２が回転部材９２の中心軸を中心として回転する。
ここで、各排水口２に合わせ２つ用意されたレリースワイヤー６端部のロック機構３のロック軸７２は、回転部材９２の下方に備えられる。
上から見た際の各ロック軸７２の位置は、回転部材９２の円周上であって、回転部材９２の中心軸を中心とした１８０度対称位置に配置されている。
また、回転部材９２とロック軸７２の高さ方向の位置関係は、回転部材９２が回転すると、回転部材９２の下方の凸形状の先端が、ロック軸７２を下方に押し込んでロック機構３を作動させるような位置関係である。尚、逆に凸形状の反対側はロック軸７２が上昇していても、ロック軸７２に接することの無い高さ位置となるように構成されている。
回転部材９２が中心軸から回転することによって駆動部材９１の動作が２つのロック軸７２に分岐するようになっている。

上記本発明の第一実施形態の構成は以上のものであり、遠隔操作式排水栓装置は以下のように作動することで弁体５を上昇／下降させ、排水口２を開閉する。
なお、以下の実施形態において、排水口２を開口させる際に、槽体内に貯水された状態で、一つの排水口２を開口させるのに必要な力は、従来例と同様に、開口の開始時が２５Ｎであり、開口した後に弁体５を更に上昇させるのには６Ｎの力が必要なものとする。
また、以下の説明において、排水口を開口する際には、槽体である浴槽の内部に浴湯等が貯水されているものとする。
まず、図１に示したように、排水口２を閉口状態とする。この時、回転部材９２の下端面は、どちらのロック軸７２にも接しない位置に移動しており、凸形状の部分は、上から見た時、両ロック軸７２の中間位置に移動している。
使用者が操作装置８を操作し、駆動部材９１を動作させると、駆動軸９１１及び駆動ギア９１２が回転する。当該回転は駆動ギア９１２と歯合するラック部材９２１を通じて回転部材９２へと伝達されて、回転部材９２が３６０°回転される。
回転の際、図２に示したように、約９０度回転した時点で、回転部材９２の下端の凸形状の部分が、２つあるロック軸７２の一方に当接してロック軸７２を押し込み、ロック機構３を動作させる。これにより、動作したロック機構３側のインナーワイヤが排水口２側に前進して弁体５を押し上げ、２つある排水口２の一方を開口した状態で固定する。
この時、排水口２を開口させるのに必要な力は、排水口１つ分なので、ロック軸７２に２５Ｎ以上の力を作用させることで排水口２を開口することができる。
更にこの状態から図３に示したように、回転部材９２が１８０度（回転が始まってから２７０度）回転すると、一つ目のロック軸７２の対向位置にあったもう一つのロック軸７２に回転部材９２の下端の凸形状の部分が当接してロック軸７２を押し込み、同様にロック機構３を動作させて２つ目の排水口２を開口した状態で固定する。この時、一つ目の排水口２は開口が完了しているため、開口させるのに必要な力は０Ｎであり、２つ目の排水口２を開口させるためには、ロック軸７２に２５Ｎ以上の力を加えるだけで開口できる。
２つ目の排水口２を開口させた後、更に回転部材９２は９０度回転して当初の位置に戻る。
この一連の動作で操作装置８に加えた操作は一つの操作だけなので、本実施形態の遠隔操作式排水栓装置は、一つの操作で２つ、即ち複数の排水口２を、一方の排水口２の開口が完了してから、もう一方の排水口２を開口させる、つまり時間差で開口させる遠隔操作式排水栓装置である。
ここで、駆動部材９１（モーター）が出力する力は、駆動ギア９１２やラック部材９２１、回転部材９２の傾斜面と凸形状などで変換されてロック軸７２を押し込む力とは異なる値になるため、本発明では、ロック軸７２をＸＮで押し込むのに必要な駆動部材９１の出力を、以下「ＸＮに対応する力」と記載する。例えば、ロック軸７２をＸ＝２５、つまり２５Ｎで押し込むのに必要な駆動部材９１の出力は、「２５Ｎに対応する力」と記載する。
この第一実施形態の遠隔操作式排水栓装置では、時間差で複数の排水口２を開口するようにしたため、駆動部材９１が排水口２を開口させるために必要な力（出力）の最小値は、２つの排水口２を一つの操作で開口するにも関わらず、開口の開始時の２５Ｎの倍の５０Ｎではなく、１つの排水口２を開口させるのに必要な２５Ｎに対応する力だけで済む。
排水口２を閉口する場合、再度操作装置８に操作を行い、回転部材９２を３６０度回転させると、開口時と同じ手順にて順番にロック軸７２が押し込まれて固定状態が解除され、インナーワイヤが後退してそれぞれの排水口２が順番に閉口する。
以降、操作装置８に操作を行うことで、２つの排水口２を開閉することができる。
以上が第一実施形態である。

次に第二実施形態に係る遠隔操作式排水栓装置について説明する。

排水口２は、槽体４（本実施例では浴槽）に取り付けられる円筒状の部材である排水栓本体１の内部に形成される開口であって、槽体４の底面に複数、本実施形態では２つ設けられてなる。排水口２の内部には、後述する弁体５を上下動可能に支持する支持部３を備えてなる。尚、排水口から流れた排水は、槽体４下方に設けられた図示しない水受けパン上に排出され、水受けパンの排水口から下水側に排出される。

弁体５は、円盤状であってその周囲にパッキン５１が嵌着されており、また円盤部分の下面中央に、下方に垂下した弁軸５２を備えてなる。弁軸５２下端は半円球形状を成す。施工完了時、支持部３にて弁軸５２が上下動可能に支持される。また、下降状態において当該パッキン５１と排水口２周縁が当接することで、排水口２を閉塞状態にすることが可能となる。本実施形態では、排水口２の数に合わせて２つ使用する。

操作装置８は、排水口２の開閉操作を行うために使用者が操作を行う部材であって、操作を行うことで、後述する駆動部材を駆動させることができる。

第二実施形態に係る遠隔操作式排水栓装置は大きく分けて、槽体４の底部に開口する複数の排水口２内に支持された複数の弁体５と、一本のケーブル線１０と、槽体４の縁部に設けられた操作装置８と一の操作を分岐させる分岐機構であると共に、排水口２を時間差で開口する時間差機構９を弁体５近傍に構成している。
本発明の第二実施形態に係る遠隔操作式排水栓装置は、前記操作装置８の操作を、ケーブル線１０と押上部材９３を介して弁体５へと伝えることによって弁体５が上昇／下降し、複数の排水口２を開放／閉塞する。

操作装置８は弁体５を開閉するための電動のスイッチであり、操作を行う都度、駆動部材を動作させて、押上部材９３を前進／後退させるように構成されている。

時間差機構９は、以下に記載する、駆動部材を内蔵した押上部材９３及びレール部材９４から構成されてなる。
押上部材９３は、上面に傾斜面９３２と平坦面９３１をそれぞれ備えた部材であって、下面に、後述するレール部材９４上に載置される溝部を備えてなる。該溝部には後述する駆動部材によって動作する駆動ギアが配置されてなる。尚、傾斜面９３２の水平方向の長さは、２つの弁体５の弁軸５２間の水平方向の長さ幅よりも長い。
駆動部材（図示せず）は操作装置８への操作により伝達される電気信号に基づいて回転するモーターであり、回転する駆動軸の先端に駆動ギアが取り付けられ、この駆動ギアが後述するレール部材９４側面のラック部材に歯合してなる。
レール部材９４は、側面に駆動ギアに歯合するラック部材（図示せず）を側面に備えてなり、浴槽が載置される床面上であって、浴槽に備えられた２つの排水口２の直下位置に配置される。
施工完了時、レール部材９４上に押上部材９３を配置し、駆動部材に通電して駆動ギアが回転すると、駆動ギアとラック部材の歯合によって、押上部材９３はレール部材９４に沿って進退動作する。
具体的には、操作装置８に対して操作が行われると、押上部材９３は、操作が行われる都度、排水口２側に前進して複数の弁軸５２の全てが平坦面９３１上に配置されるまで移動／全ての弁軸５２が押上部材９３上に無い位置まで操作装置側に後退、を交互に繰り返すようにプログラムされてなる。
また、押上部材９３と弁体５の弁軸５２との高さ方向の位置関係は、押上部材９３の傾斜面９３２が弁軸５２下方にある場合は弁軸５２が傾斜面９３２に押し上げられて上昇する途中の状態／又は降下する途中の状態となり、押上部材９３の平坦面９３１が弁軸５２下方にある場合は弁軸５２が最上の位置まで上昇して排水口２が完全に開口するように配置・構成されてなる。

上記本発明の第二実施形態の構成は以上のものであり、遠隔操作式排水栓装置は以下のように作動することで弁体５を上昇／下降させ、排水口２を開閉する。
なお、以下の実施形態において、排水口２を開口させる際に、槽体内に貯水された状態で、一つの排水口２を開口させるのに必要な力は、従来例と同様に、開口の開始時が２５Ｎであり、開口した後に弁体５を更に上昇させるのには６Ｎの力が必要なものとする。
また、第一実施形態と同様に、押上部材９３が、弁軸５２をＸＮで押し上げるのに必要な駆動部材の出力を、以下「ＸＮに対応する力」と記載する。例えば、弁軸５２をＸ＝２５、つまり２５Ｎで押し上げるのに必要な駆動部材の出力は、「２５Ｎに対応する力」と記載する。
また、以下の説明において、排水口を開口する際には、槽体４である浴槽の内部に浴湯等が貯水されているものとする。
まず、図４に示したように、排水口２を閉口状態とする。この時、押上部材９３は、どちらの弁軸５２にも接しない位置に移動している。
使用者が操作装置８を操作し、駆動部材を動作させると、駆動軸及び駆動ギアが回転する。当該回転は駆動ギアと歯合するラック部材を通じて押上部材９３をレール部材９４に沿って排水口２側に前進させる。
押上部材９３が前進し、図５に示したように、一つ目の排水口２の弁軸５２下方に傾斜面９３２が到達すると、弁軸５２の下端が傾斜面９３２の上面に接するため、弁軸５２と共に弁体５全体が押し上げられ、一つ目の排水口２が開口する。この一つ目の排水口２の開口の瞬間に駆動部材に必要な力は２５Ｎに対応する力である。
更にこの状態から押上部材９３が前進すると、図６に示したように、一つ目の排水口２の弁体５が上昇しつつ、二つ目の排水口２の弁軸５２の下端に押上部材９３の傾斜面９３２が当接し、二つ目の排水口２の開口が開始される。この時、一つ目の排水口２の弁軸５２は傾斜面９３２上あり、排水口２は開口途中のため、一つ目の排水口２の開口を継続するために６Ｎに対応する力が必要である。更に、２つ目の排水口２を開口させるために、２５Ｎに対応する力が必要である。従って、２つ目の排水口２を開口させる際に、駆動部材には、６Ｎ＋２５Ｎ＝３１Ｎに対応する力が必要となる。
更にこの状態から押上部材９３が前進すると、図７に示したように、一つ目の排水口２の弁軸５２が平坦面９３１の位置に達して一つ目の排水口２の開口が完了し、二つ目の弁体５が上昇するのみの状態となる。この時には、一つ目の排水口２の開口に必要な力は０Ｎであり２つ目の排水口２を開口させるのに必要な６Ｎに対応する力のみが必要となる。
更にこの状態から押上部材９３が前進すると、図８に示したように、２つの排水口２の両方の弁軸５２が平坦面９３１の位置に達して両方の排水口２の開口が完了して押上部材９３の前進が終了する。この時には、両方の排水口２の開口に必要な力は０Ｎであり、駆動部材は出力を行う必要はない。
この一連の動作で操作装置８に加えた操作は一つの操作だけで、押上部材９３の動作も単純に前進だけなので、本実施形態の遠隔操作式排水栓装置は、一つの操作で２つ、即ち複数の排水口２を、一方の排水口２の開口動作中に、もう一方の排水口２の開口を開始させる、つまり時間差で開口させる遠隔操作式排水栓装置である。
この第二実施形態の遠隔操作式排水栓装置では、時間差で複数の排水口２を開口するようにしたため、駆動部材が排水口２を開口させるために必要な力（出力）は、２つの排水口２を一つの操作で開口するにも関わらず、開口の開始時の２５Ｎの倍の５０Ｎではなく、上記した通り３１Ｎに対応する力だけで済む。
排水口２を閉口する場合、再度操作装置８に操作を行うと、押上部材９３が、弁軸５２が押上部材９３上に無い位置まで操作装置８側に後退するため、弁体５が降下して排水口２を順次閉塞する。以降、操作装置８に操作を行うことで、２つの排水口２を開閉することができる。

本発明の各実施形態は上記のようであるが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、主旨を変更しない範囲で自由に変更が可能である。
例えば、上記実施形態では、槽体４は全て浴室の浴槽であったが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、洗面台の洗面ボウルや、流し台のシンク等、どのような槽体４に採用されても構わない。
また、遠隔操作式排水栓装置の構成において、第一実施形態、第二実施形態ともに、電力を利用して駆動部材９１を動作させて排水口２を開閉させる電動式の遠隔操作式排水栓装置であったが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、使用者の力を利用した、手動式遠隔操作式排水栓装置としても良い。

１ 排水栓本体
２ 排水口
３ 支持部
４ 槽体
５ 弁体
５１ パッキン
５２ 弁軸
６ レリースワイヤー
６１ 弁軸
７ ロック機構
７１ ロック機構本体
７２ ロック軸
８ 操作装置
９ 時間差機構
９１ 駆動部材
９１１ 駆動軸
９１２ 駆動ギア
９２ 回転部材
９２１ ラック部材
９３ 押上部材
９３１ 平坦面
９３２ 傾斜面
９４ レール部材
１０ ケーブル線

Claims (5)

1. 複数の排水口２と、
   前記排水口２を開閉するための弁体５と、
   開閉操作を行うための操作装置８を有する遠隔操作式排水栓装置において、
   前記操作装置８への一の操作によって複数の前記排水口２が時間差により開口するように構成し、
   一の前記排水口２の開口が完了後、他の前記排水口２が開口することを特徴とする遠隔操作式排水栓装置。
2. 複数の排水口２と、
   前記排水口２を開閉するための弁体５と、
   開閉操作を行うための操作装置８を有する遠隔操作式排水栓装置において、
   前記操作装置８への一の操作によって複数の前記排水口２が時間差により開口するように構成し、
   前記操作装置８は電気信号に基づいて駆動する電動操作部であることを特徴とする遠隔操作式排水栓装置。
3. 前記遠隔操作式排水栓装置において、一の前記排水口２の開口が完了後、他の前記排水口２が開口するように構成した請求項２に記載の遠隔操作式排水栓装置。
4. 前記遠隔操作式排水栓装置において、一の前記排水口２が開口している途中に、他の前記排水口２が開口するように構成した請求項２に記載の遠隔操作式排水栓装置。
5. 前記遠隔操作式排水栓装置において、前記操作装置８からの一の操作を受けて、複数の前記排水口２への開口動作に分岐させる分岐機構を備えると共に、
   前記分岐機構に、複数の前記排水口２が時間差により開口する時間差機構９を設けてなることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一つに記載の遠隔操作式排水栓装置。

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