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JP6942336B2 - 排水栓装置及び栓蓋電動ユニット - Google Patents

排水栓装置及び栓蓋電動ユニット Download PDF

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JP6942336B2 JP2017113069A JP2017113069A JP6942336B2 JP 6942336 B2 JP6942336 B2 JP 6942336B2 JP 2017113069 A JP2017113069 A JP 2017113069A JP 2017113069 A JP2017113069 A JP 2017113069A JP 6942336 B2 JP6942336 B2 JP 6942336B2
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Description

本発明は、栓蓋を電動させることで排水口を開閉させる排水栓装置、及び、栓蓋を電動させるための栓蓋電動ユニットに関する。
従来、槽体(例えば、浴槽や洗面ボールなど)の排水口を開閉するための排水栓装置が知られている。
排水栓装置は、例えば、排水口を開閉するための栓蓋と、上端部に栓蓋が取付けられた上下動可能な支持軸と、支持軸の下端部と接触可能な伝達部材(例えば、ワイヤなど)と、伝達部材を介して栓蓋を操作するための変位可能な操作部材(例えば、操作ボタンなど)を有してなる、槽体などに取付けられた操作装置とを備えている。そして、操作部材を変位させることで、伝達部材がその長手方向に沿って移動し、ひいては栓蓋が上下動することで、排水口の開閉状態が切換えられる。
また近年では、電動により栓蓋を上下動させることで、排水口の開閉状態を切換える排水栓装置が提案されている(例えば、特許文献1等参照)。この排水栓装置は、槽体のフランジに対応して状態可変機構を備えている。状態可変機構は、操作部材を備えた前記操作装置に対応するものである。
状態可変機構は、通電により駆動可能な通電駆動機構(ステッピングモータ)と、通電駆動機構により回動させられる回転軸と、回転軸と一体的に回転するカムと、カムの回転に伴い上下動する支持筒と、支持筒の上下動により往復移動する伝達部材(ワイヤ)とを備えている。そして、排水口の開閉状態の切換えは、所定の電動操作スイッチをオン操作又はオフ操作し、通電駆動機構を駆動させ、ひいては回転軸及びカムを回転させることで行われる。
特開2000−309966号公報
ところで、上記の排水栓装置において、通電駆動機構で生じた駆動力は、カムや支持筒、伝達部材(ワイヤ)などを介して栓蓋へと伝達される。すなわち、通電駆動機構で生じた駆動力は、伝達部材(ワイヤ)などを含む比較的長い伝達経路を介して栓蓋へと伝達される。従って、伝達経路が長い分、通電駆動機構から栓蓋に対して駆動力を伝達する際に、駆動力のロスが生じやすくなってしまい、ひいては装置の動作安定性が低下してしまうおそれがある。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、通電駆動機構から栓蓋に対する駆動力の伝達ロスを効果的に抑制することができ、装置の動作安定性を高めることができる排水栓装置等を提供することにある。
以下、上記目的を解決するのに適した各手段につき、項分けして説明する。なお、必要に応じて対応する手段に特有の作用効果を付記する。
手段1.槽体の底壁部に形成された排水口に対応して設けられる本体管を有してなる配管と、
上下動することで前記排水口を開閉する栓蓋と、
前記栓蓋を電動させる栓蓋電動ユニットとを備えた排水栓装置であって、
前記栓蓋電動ユニットは、
回動可能な回動部、及び、当該回動部の回動に伴い上下動可能とされた、前記栓蓋を上下動させるための支持部を具備してなる回動体と、
通電により駆動可能な駆動部を有し、当該駆動部の駆動に伴い前記回動部を回動させる通電駆動機構と、
少なくとも前記回動体及び前記通電駆動機構を保持するケースとを備え、
前記配管に対し前記ケースが取付けられることで、前記底壁部の裏側において前記配管に対し前記栓蓋電動ユニットが直接的に取付けられるように構成されており、
前記栓蓋電動ユニットは、少なくとも前記ケース、前記回動部及び前記支持部を有する前記回動体並びに前記通電駆動機構がひとまとめとなったユニットであり、前記ケース、前記回動体及び前記通電駆動機構がひとまとめとなった状態のまま前記配管の側方から当該配管に対し取付及び取外可能に構成されていることを特徴とする排水栓装置。
上記手段1によれば、通電駆動機構などを有する栓蓋電動ユニットは、底壁部の裏側において配管に対し直接的に取付けられる。従って、栓蓋電動ユニット(特に通電駆動機構)を栓蓋の近傍に設けることができ、通電駆動機構から栓蓋に対する駆動力の伝達経路を著しく短いものとすることができる。これにより、通電駆動機構(駆動部)から栓蓋に対して駆動力を伝達する際に、駆動力のロスをより生じにくくさせることができ、栓蓋をより確実に動作させることができる。その結果、装置の動作安定性を高めることができる。
手段2.前記栓蓋電動ユニットは、前記駆動部にて生じた駆動力が、前記回動部に対し、直接又は前記ケース内に配置された歯車のみを介して伝達されるように構成されていることを特徴とする手段1に記載の排水栓装置。
上記手段2によれば、駆動部にて生じた駆動力は、回動部に対し、直接、又は、歯車のみを介して間接的に伝達される。従って、ワイヤ状の伝達部材を介して駆動力を伝達する場合と比較して、駆動力のロスをより生じにくくすることができる。その結果、栓蓋を一層確実に動作させることができ、装置の動作安定性をより向上させることができる。
手段3.前記配管に対し前記栓蓋電動ユニットを取付けた状態では、前記本体管内に前記支持部が配置されるとともに、当該支持部によって前記栓蓋が間接的に支持され、
前記支持部から前記栓蓋に対する駆動力の伝達経路に設けられ、少なくとも前記排水口が開状態である場合において前記栓蓋に対し下方に向けた力が加わったときに圧縮変形可能なアブソーバスプリングを有することを特徴とする手段1又は2に記載の排水栓装置。
上記手段3によれば、少なくとも排水口が開状態である場合において栓蓋に対し下方に向けた力が加わったときに、アブソーバスプリングが圧縮変形する。従って、栓蓋が踏まれた場合など、栓蓋に対し下方に向けた大きな力が加わった場合に、支持部や回動部、通電駆動機構などに対し過大な負荷が加わってしまうことを防止できる。その結果、支持部や通電駆動機構等における変形や破損をより確実に防止することができる。また、支持部によって支持される部材(例えば、後述する手段7の被支持部など)が、支持部から外れて脱落してしまうといった事態をより確実に防止でき、装置の動作安定性をより向上させることができる。
手段4.前記通電駆動機構は、通電により前記駆動部が回動するモータであり、
前記配管に対し前記栓蓋電動ユニットが取付けられた状態において、前記回動部の回動軸に対し前記駆動部の回動軸が直交した状態となる、又は、前記回動部の回動軸を含み、かつ、前記駆動部の回動軸と平行な面に対し、当該面と直交する方向に沿って前記駆動部の回動軸を投影したとき、前記回動部の回動軸に対し、前記駆動部の回動軸を投影してなる直線が直交した状態となるように構成されていることを特徴とする手段1乃至3のいずれかに記載の排水栓装置。
上記手段4によれば、回動部の回動軸に対し駆動部の回動軸が直交した状態となる、又は、投影面において、回動部の回動軸に対し駆動部の回動軸を投影した直線が直交した状態となるように構成されている。従って、両回動軸が平行に延びるような構成と比べて、回動部の回動軸方向に沿った栓蓋電動ユニットのサイズをより小さなものに抑えることができ、また、栓蓋電動ユニットのまとまりを非常に良いものとすることができる。これにより、栓蓋電動ユニットの取扱いが容易になるとともに、取付後において栓蓋電動ユニットが邪魔となりにくくなる。そのため、作業性や利便性を高めることができる。また、底壁部の裏側スペース(設置スペース)が比較的小さい場合であっても栓蓋電動ユニットを設けることが可能となり、設置自由度の向上を図ることができる。
手段5.前記栓蓋電動ユニットは、
前記ケース内に設けられ、前記回動部の回動に伴い変位可能な変位部材と、
前記変位部材の位置を検知することで、前記排水口の開閉状態を検知する開閉状態検知センサとを有することを特徴とする手段1乃至4のいずれかに記載の排水栓装置。
上記手段5によれば、開閉状態検知センサにより、ケース内に設けられた変位部材の位置を検知することで、排水口の開閉状態が検知される。ここで、変位部材はケース内に設けられているため、回動部及び変位部材を近接した状態で配置することができる。従って、回動部及び変位部材をより確実に連動させることができ、ひいては変位部材の位置を、回動部の状態(つまり、排水口の開閉状態)を反映したものとすることがより確実に可能となる。これにより、変位部材の位置に基づき、排水口の開閉状態をより正確に検知することできる。
手段6.前記回動部の外周には、複数の歯を有するピニオンが設けられ、
前記変位部材は、前記ピニオンに対し直接的に噛合された複数の歯を備えてなるラックであることを特徴とする手段5に記載の排水栓装置。
上記手段6によれば、回動部に対し変位部材が直接的に噛合されているため、回動部及び変位部材を一層確実に連動させることができる。これにより、変位部材の位置を、回動部の状態(つまり、排水口の開閉状態)を反映したものとすることがより一層確実に可能となる。その結果、変位部材の位置に基づき、排水口の開閉状態を一段と正確に把握することができ、排水口の開閉状態に係る検知精度をより高めることができる。
手段7.前記栓蓋に対し直接又は間接的に取付けられるとともに、前記本体管の内周面に沿って配置され、かつ、前記支持部に支持される被支持部を有し、
前記配管に対し前記栓蓋電動ユニットが取付けられた状態において、前記支持部は前記本体管の中心軸に到達しない位置に設けられるように構成されていることを特徴とする手段1乃至6のいずれかに記載の排水栓装置。
上記手段7によれば、本体管の中心軸に到達しないように構成された比較的短い支持部によって、本体管の内周面に沿って配置された被支持部が支持される。従って、支持部に対し、排水に含まれるごみや毛髪等の異物が付着してしまうことを効果的に抑制できる。さらに、配管のうち支持部から先(下方)に位置する部位などを比較的容易に清掃することができる。これらの結果、清掃性や衛生性の向上を図ることができる。
手段8.前記栓蓋電動ユニットに代えて、前記配管に対し、前記栓蓋を手動で動作させるための栓蓋手動ユニットを取付可能であり、
前記栓蓋電動ユニット及び前記栓蓋手動ユニットは、それぞれ共通の取付手法によって前記配管へと取付可能に構成されていることを特徴とする手段1乃至7のいずれか1項に記載の排水栓装置。
上記手段8によれば、配管に対し、栓蓋電動ユニット及び栓蓋手動ユニットのいずれかを選択的に取付けることができる。その上で、両ユニットは、共通の取付手法によって配管へと取付可能とされている。すなわち、どちらのユニットを取付ける場合であっても、取付手法に変わりはない。従って、ユニットの取付に係る利便性を高めることができ、ユニットの切替などの作業を非常に容易に行うことができる。
また、どちらのユニットを用いた場合であっても、栓蓋や配管などを共通で用いることができる。従って、製造コストの低減を図ることができる。
手段9.前記通電駆動機構は、通電により前記駆動部が回動するモータであり、
前記駆動部にて生じた駆動力を、回転数を減じつつ前記回動部に対し伝達する減速歯車部を備えることを特徴とする手段1乃至8のいずれかに記載の排水栓装置。
上記手段9によれば、減速歯車部で生じる抵抗(摩擦力等)によって、駆動部で生じた駆動力以外の外力の影響によって回動部が意図せず回動してしまうことをより確実に防止でき、回動部を一定位置にてロックすることが可能となる。従って、回動部をロックするにあたって、ロックのための機構を別途設ける必要はなく、さらに、ロックのために電力を要することもない。そのため、製造コストを抑えることができ、また、使用に際しては、非常に省エネルギーでかつ経済的というメリットを生じさせることができる。
手段10.前記通電駆動機構は、通電により前記駆動部が回動するモータであり、
前記駆動部から前記回動部に対する動力の伝達機構は、前記駆動部の回転に伴い回転するウォームギアと、これに噛合された歯車とを備えていることを特徴とする請求項1乃至9のいずれかに記載の排水栓装置。
上記手段10によれば、ウォームギア及びこれに噛合された歯車により奏されるセルフロック効果によって、回動部が意図せず回動してしまうことを一層確実に防止でき、回動部を一定位置にてロックするといったことがより確実に可能となる。これにより、上記手段9と同様の作用効果が奏されることになる。
尚、回動部のロック機能をより高めるという点では、上記手段9の構成及び上記手段10の構成を合わせて採用することが効果的である。
手段11.槽体の底壁部に形成された排水口に対応して設けられる本体管を有してなる配管と、上下動することで前記排水口を開閉する栓蓋とを備えた排水栓装置に用いられ、前記栓蓋を電動させるための栓蓋電動ユニットであって、
回動可能な回動部、及び、当該回動部の回動に伴い上下動可能とされた、前記栓蓋を上下動させるための支持部を具備してなる回動体と、
通電により駆動可能な駆動部を有し、当該駆動部の駆動に伴い前記回動部を回動させる通電駆動機構と、
少なくとも前記回動体及び前記通電駆動機構を保持するケースとを備え、
前記配管に対し前記ケースが取付けられることで、前記底壁部の裏側において前記配管に対し直接的に取付けられるように構成されているとともに、
少なくとも前記ケース、前記回動部及び前記支持部を有する前記回動体並びに前記通電駆動機構がひとまとめとなったユニットであり、前記ケース、前記回動体及び前記通電駆動機構がひとまとめとなった状態のまま前記配管の側方から当該配管に対し取付及び取外可能に構成されていることを特徴とする栓蓋電動ユニット。
上記手段11によれば、上記手段1と同様の作用効果が奏されることとなる。
尚、上記手段1乃至10に記載の技術事項を、上記手段11に対し適用してもよい。
排水口を開状態としたときにおける排水栓装置の断面図である。 配管の部分拡大斜視図である。 排水口を閉状態としたときにおける排水栓装置の部分拡大断面図である。 ショックアブソーブ機能が発揮されているときの排水栓装置の断面図である。 栓蓋電動ユニットを表側から見たときの栓蓋電動ユニットの斜視図である。 栓蓋電動ユニットを裏側から見たときの栓蓋電動ユニットの斜視図である。 第二ケース構成部や第四ケース構成部を省略した状態の栓蓋電動ユニットの斜視図である。 栓蓋電動ユニットの分解斜視図である。 栓蓋電動ユニットに代えて、栓蓋手動ユニットを取付けた排水栓装置の断面図である。 栓蓋手動ユニットの斜視図である。
以下に、一実施形態について図面を参照しつつ説明する。図1に示すように、排水栓装置1は、槽体としての洗面ボール100に取付けられており、排水口部材2と、配管3と、栓蓋電動ユニット4と、栓蓋ユニット5とを備えている。
尚、洗面ボール100は、その底面を構成する底壁部101を備えており、当該底壁部101には、下方に向けて垂下する垂下部102と、当該垂下部102の下部から内向きに突出する内鍔部103とが設けられている。垂下部102は、上側に向けて徐々に内径が拡大する筒状をなしている。また、内鍔部103の内側に、排水口104が形成されている。さらに、底壁部101の外周には、図示しない周壁部が立設されており、当該周壁部には、水の溢れ出しを防止するための図示しないオーバーフロー口が貫通形成されている。
排水口部材2は、円筒状に形成されており、自身の中心軸と排水口104の中心軸とがほぼ一致した状態で排水口104に挿設されている。排水口部材2は、その上端部において径方向外側に突出形成された鍔部21と、当該鍔部21よりも下方の外周に形成された雄ねじ部22とを備えている。
配管3は、鉛直方向に沿って延びる円筒状の本体管31と、当該本体管31から枝分かれした状態で延びる、それぞれ筒状の取付管32及び接続管33とを備えている。
本体管31は、排水口104に対応して設けられ、排水口104等を通って流れる排水の流路を構成する部位である。本体管31は、その一端部(上端部)内周に前記雄ねじ部22を螺合可能な雌ねじ部31Aを備えている。そして、鍔部21を内鍔部103上に配置した状態で、雄ねじ部22を雌ねじ部31Aに螺合し、鍔部21及び配管3の上端面により内鍔部103を挟み込むことで、排水口部材2及び配管3が接続されるとともに、両者が洗面ボール100に取付けられた状態となっている。
また、本実施形態において、洗面ボール100(内鍔部103)と排水口部材2(鍔部21)との間、及び、配管3の上端面と洗面ボール100との間には、それぞれ弾性変形可能な材料(例えば、樹脂やゴム等)により形成された環状のシール部材6,7が介在されている。これらシール部材6,7により、排水口部材2及び配管3と洗面ボール100との間からの漏水防止が図られている。
取付管32は、栓蓋電動ユニット4が取付けられる部位である。取付管32は、図2に示すように、本体管31の外周から水平方向に突出形成され、自身の内部空間が本体管31の内部空間に連通した円筒状の被挿通部32Aと、当該被挿通部32Aの端部から外側に突出形成された被取付鍔部32Bとを備えている。
被取付鍔部32Bには、その板厚方向に貫通する被係止用孔部32Cが形成されている。被係止用孔部32Cは、被取付鍔部32Bの周方向に沿って延びる湾曲形状をなしており、前記周方向に沿って間隔をあけて複数(本実施形態では、3つ)設けられている。各被係止用孔部32Cの前記周方向に沿った一方側は、後述する係止部431Cの先端部(後述する爪部431Dの存在する部位)が通過可能な大きさ(幅)となっている。これに対し、各被係止用孔部32Cの前記周方向に沿った他方側は、前記係止部431Cの先端部が通過不能である一方、係止部431Cの基端部が通過可能な大きさ(幅)となっている。
また、被取付鍔部32Bにおける本体管31とは反対側の端面には、それぞれ窪み状をなす回転規制用凹部32D及び取付時用凹部32Eが形成されている。両凹部32D,32E間には、非対称壁部32Fが設けられている。非対称壁部32Fは、取付時用凹部32E側に位置する面が被取付鍔部32Bの周方向に対し傾斜する傾斜面とされる一方、回転規制用凹部32D側に位置する面が前記周方向に対しほぼ直角の直角面とされている。
図1に戻り、接続管33は、前記オーバーフロー口に流入した排水を流すための図示しない連結管が接続される部位である。接続管33は、本体管31の外周から斜め上向きに向けて突出形成され、自身の内部空間が本体管31の内部空間に連通している。そして、前記オーバーフロー口に流入した排水は、前記連結管及び接続管33を通って、本体管31内へと案内されるようになっている。
栓蓋電動ユニット4は、電動により栓蓋ユニット5を上下動させるための機構である。栓蓋電動ユニット4は、回動可能な回動部411と、当該回動部411の回動に伴い上下動可能な支持部412とを具備してなる回動体41を備えている。栓蓋電動ユニット4は、支持部412が本体管31内に配置された状態で、取付管32に対し取付けられている。支持部412は、比較的短いものとされており、その先端が配管3(本体管31)の中心軸に到達しないように構成されている。栓蓋電動ユニット4の詳細については後に説明する。
栓蓋ユニット5は、排水口104の開閉などを行うために、排水の流路に対応して設けられるものである。栓蓋ユニット5は、支持部材51、支持軸52、アブソーバスプリング53、ヘアキャッチャー54及び栓蓋55を有している。
支持部材51は、本体管31内において本体管31の内周面に沿って上下動可能な状態で配置されている。支持部材51は、本体管31の中心軸側に配置される筒状部511と、当該筒状部511の外側に設けられた被支持部512とを備えている。
筒状部511は、アブソーバスプリング53を介して、自身の内周に挿通された支持軸52を支持する部位である。
被支持部512は、支持部412によって支持される部位であり、本体管31の内周面に近接した状態で配置される環状部分と、筒状部511及び前記環状部分を連結するアーム部分とを備えている。被支持部512は、前記環状部分の下面が支持部412に載置されることで、支持部412によって支持されるようになっている。前記アーム部分は、筒状部511の周方向に沿って間隔をあけた状態で複数設けられており、隣接する各アーム部分間の隙間を通って排水が流れるようになっている。
支持軸52は、棒状をなしており、その上端部が栓蓋55の背面中央部分に設けられた円筒状の被取付筒部55Cに嵌合されることで、栓蓋55へと取付けられており、栓蓋55を支持している。本実施形態において、支持軸52の上端側外周の溝状部分にはCリング8が設けられており、当該Cリング8が被取付筒部55Cの内周に設けられた窪み部分に配置されることで、支持軸52に対し栓蓋55が取付けられた状態となっている。
アブソーバスプリング53は、所定の金属線が螺旋状に巻回されてなり、筒状部511の内周面と支持軸52の外周面との間に設けられている。アブソーバスプリング53は、支持軸52及び筒状部511により支持軸52の軸方向に沿って挟み込まれた状態とされており、支持部412から栓蓋55に対する駆動力の伝達経路に設けられている。また、アブソーバスプリング53は、支持軸52の軸方向に沿って弾性変形可能とされている。
ヘアキャッチャー54は、垂下部102の内側に配置されており、排水に含まれるごみや毛髪等の異物を捕集するためのものである。ヘアキャッチャー54は、自身の外縁部分が垂下部102のテーパ部分へと載置されることで、垂下部102により支持されている。また、ヘアキャッチャー54の中心には筒状部分が設けられており、当該筒状部分に対し支持軸52が相対移動可能な状態で挿通されている。そのため、ヘアキャッチャー54は、支持軸52が上下動した場合であっても、その配置位置が変動することはない。
栓蓋55は、排水口104を開閉するためのものであり、支持部材51及び支持軸52を介して、支持部412により間接的に支持されている。栓蓋55は、樹脂等からなる円板状の栓蓋本体部55Aと、当該栓蓋本体部55Aに取付けられたパッキン部55Bとを備えている。パッキン部55Bは、弾性変形可能な材料(例えば、ゴムや樹脂等)によって環状に形成されており、栓蓋本体部55Aの背面の外周側に設けられた、外側に開口する凹部に対し嵌め込まれた状態とされている。
本実施形態では、回動部411が一方側へと回動し支持部412が下動することで、支持軸52及び栓蓋55が下動する。そして、パッキン部55Bの外周部分全域が底壁部101(垂下部102)における所定の被シール部位に接触することで、排水口104が閉状態とされる(図3参照)。一方、回動部411が他方側へと回動し支持部412が上動することで、当該支持部412によって支持部材51の被支持部512が持ち上げられ、ひいては支持軸52及び栓蓋55が上動する。その結果、パッキン部55Bが底壁部101から離間することで、排水口104が開状態とされる(図1参照)。
尚、本実施形態では、排水口104が閉状態とされ、支持部412が最も下方に配置されたときに、支持部412から支持部材51(被支持部512の前記環状部分)が浮いた状態となる。そのため、排水口104を閉状態としたときに、底壁部101へとパッキン部55Bをより確実に接触させることができ、良好な水密性を得ることができる。
また、排水口104が開状態である場合において、例えば、栓蓋55に重量物を載置したときなど、栓蓋55に対し下方に向けた力が加わったときには、アブソーバスプリング53が圧縮変形する(図4参照)。これにより、支持軸52や支持部412などの各種部品に対する負荷を吸収する機能、つまり、ショックアブソーブ機能が発揮され、前記各種部品の破損や変形をより確実に防止することが可能となっている。
さらに、本実施形態では、洗面ボール100の表側から上方に向けて栓蓋55や支持軸52を引上げることで、栓蓋ユニット5を、垂下部102、排水口部材2及び本体管31からなる筒状部分、すなわち、排水の流路を構成する筒状部分から引抜可能となっている。そして、栓蓋ユニット5を引抜いた状態では、排水の流路を構成する筒状部分の内部において、支持部412のみが僅かに突出した状態となる。そのため、メンテナンス性や清掃性の向上を図ることが可能となっている。
次いで、栓蓋電動ユニット4について説明する。栓蓋電動ユニット4は、図5〜8に示すように、上述した回動体41に加え、外周配置部品群42、ケース43、受け部材44、減速歯車部としての減速歯車群45、変位部材46、通電駆動機構としてのモータ47、並びに、それぞれ開閉状態検知センサに相当する第一磁気センサ48A及び第二磁気センサ48Bを備えている。
回動体41は、上述の通り、回動部411及び支持部412を備えている。回動部411は、流路側円板部411A、中間部411B及びピニオン411Cを備えており、これらがこの順序で同軸状に並ぶ構成とされている。
流路側円板部411Aは、回動部411の一端部に設けられ、栓蓋電動ユニット4を取付管32へと取付けた状態において、本体管31の内部空間側、すなわち、排水の流路側を向くようにして配置される部位である。流路側円板部411Aは、円板状をなしており、その最大外径が被挿通部32Aの内径よりも若干だけ小さい程度とされている。
中間部411Bは、流路側円板部411Aよりも小径の柱状をなしている。中間部411Bにおける流路側円板部411A側に位置する基部の外周には、所定の弾性変形可能な材料(例えば、ゴムや樹脂等)により形成された環状の内側パッキン411Dが嵌め込まれている。一方、中間部411Bにおける内側パッキン411Dよりもピニオン411C側の外周には、複数の窪みが形成されている。この窪みによって、中間部411Bとこの外周に配置される外周配置部品群42(特に後述する介在円筒部421)との間で生じる摩擦抵抗を軽減することができ、ひいては回動部411の円滑な回動を図ることが可能となっている。
また、中間部411Bの内側には、後述する第二軸部492の一端部が配置される窪み状の受け部(図示せず)が設けられている。尚、受け部をピニオン411Cの内側などに設けてもよい。
ピニオン411Cは、減速歯車群45を介して伝達されるモータ47からの駆動力などを受ける部位である。ピニオン411Cは、回動部411の他端部に設けられており、回動部411の外周に設けられた複数の歯によって構成されている。ピニオン411Cの外径は、中間部411Bの外径とほぼ同一とされている。
支持部412は、上記の通り、栓蓋電動ユニット4が取付管32へと取付けられた状態において、配管3(本体管31)の内部空間に配置される。支持部412は、流路側円板部411Aにおける一端面(排水の流路側に位置する面)の外周寄りから突出しており、回動部411の回動に伴い上下動する。
外周配置部品群42は、中間部411Bの外周に配置される複数の部品により構成されており、介在円筒部421、外側パッキン422及びCリング423を備えている。
介在円筒部421は、外周に環状の溝を備えた円筒状をなしており、中間部411Bの外周に配置されている。介在円筒部421は、栓蓋電動ユニット4を取付管32へと取付けた状態において、中間部411Bと被挿通部32Aとの間に介在した状態となる。また、介在円筒部421の外周面と中間部411Bの内周面とによって内側パッキン411Dが挟み込まれた状態とされており、中間部411B及び介在円筒部421間を通ったケース43内への水の浸入抑制が図られている。
外側パッキン422は、所定の弾性変形可能な材料(例えば、ゴムや樹脂等)により形成された環状部材であり、介在円筒部421の外周に形成された前記溝に配置されている。外側パッキン422は、栓蓋電動ユニット4を取付管32へと取付けた状態において、介在円筒部421の外周面と被挿通部32Aの内周面とで挟み込まれた状態となる。これにより、被挿通部32A及び介在円筒部421間を通ったケース43内への水の浸入抑制が図られている。
尚、介在円筒部421は、栓蓋電動ユニット4が取付管32へと取付けられた状態において、被挿通部32Aに対し積極的に相対回動することはなく、基本的には外側パッキン422によって固定された状態となる。ここで、仮に中間部411Bを大径とし、回動体41が回動する際に、中間部411B及び被挿通部32A間で摩擦抵抗が生じるように構成した場合には、中間部411Bの回動半径が大きい分、生じる摩擦抵抗が大きなものとなってしまう。これに対し、本実施形態では、回動体41が回動する際には、介在円筒部421の内周において中間部411Bが回動するため、中間部411Bの回動半径が小さい分、生じる摩擦抵抗を小さなものとすることができる。すなわち、介在円筒部421は、回動体41の回動時における摩擦抵抗を軽減するために設けられている。また、外側パッキン422は、水密性の確保という点に加え、被挿通部32Aに対する介在円筒部421の相対回動を規制するという点でも機能する。
Cリング423は、一部が途切れた円環状をなす薄肉の板状部材である。Cリング423は、流路側円板部411Aとの間で介在円筒部421を挟んだ状態で、中間部411Bにおけるピニオン411C側に設けられた溝に嵌め込まれており、中間部411Bからの介在円筒部421の脱落を防止する。また、Cリング423の外周部分は、介在円筒部421の外周よりも突出した状態となっており、ケース43内においてケース43へと引っ掛かった状態となっている(図1等参照)。これにより、ケース43から流路側円板部411Aや介在円筒部421等を突出させつつ、ケース43からの回動体41や介在円筒部421の脱落が防止されている。
ケース43は、回動体41や減速歯車群45、モータ47などを保持するとともに、栓蓋電動ユニット4を取付管32へと取付ける際に取付部として機能するものである。ケース43は、第一ケース構成部431、第二ケース構成部432、第三ケース構成部433及び第四ケース構成部434が組立てられることで形成されている。尚、図7では、第二ケース構成部432及び第四ケース構成部434の図示を省略している。
第一ケース構成部431は、回動体41や変位部材46などを保持しつつ、取付管32への取付部として機能する部位である。第一ケース構成部431は、第一基部431A及び第一収容壁部431Bを備えている。
第一基部431Aは、円板状部位と当該円板状部位の周方向に対する接線方向に沿って突出する突出部位とを備えた平板状部位である。第一収容壁部431Bは、第一基部431Aに対し立設された平板状や湾曲板状などをなす複数の壁により構成されている。第一基部431A及び第一収容壁部431Bにより区画された第一ケース構成部431内の空間は、Cリング423やピニオン411C、変位部材46等の収容空間を構成している。
また、第一基部431Aにおける前記突出部位と、当該突出部位に対応して設けられた第一収容壁部431Bとによって、筒状のチューブ部材(図示せず)の先端部に設けられた鍔状のフレア部分を収容するためのチューブ接続部431Gが形成されている。チューブ接続部431Gは、ケース43を、栓蓋55を手動操作するためのユニットの構成部品として利用する場合に用いられるものであり、本実施形態では、チューブ接続部431Gに対しチューブ部材は収容されていない。従って、必ずしもチューブ接続部431Gを設ける必要はない。
さらに、第一基部431Aにおける円板状部位の中心部には、介在円筒部421の外径とほぼ同一の内径の貫通孔が形成されている。そして、当該貫通孔を通って介在円筒部421や外側パッキン422、流路側円板部411A、支持部412がケース43の外部に突出した状態となっている。尚、第一基部431Aにおける前記貫通孔を形成する部位には、円環状の段部が設けられており、当該段部に対し前記Cリング423が係止された状態となっている。
加えて、第一基部431Aにおける第一収容壁部431Bとは反対側に位置する面には、係止部431Cが突出形成されている。係止部431Cは、取付管32に対する栓蓋電動ユニット4の取付に用いられる部位であり、第一基部431Aにおける円板状部位の周方向に沿って等間隔に複数(本実施形態では、3つ)設けられている。また、各係止部431Cの先端部には、外側(回動体41の回動軸とは反対側)に向けて突出する爪部431Dが設けられている。
さらに、第一基部431Aにおける円板状部位には、L字状をなし前記円板状部位の外周に開口する切欠部431Eが形成されている。切欠部431Eの存在によって、第一基部431Aにおける円板状部位の一部は、第一基部431Aに対する係止部431Cの突出方向に沿って弾性変形可能となっている。そして、この弾性変形可能な部位に対応して、第一基部431Aに対する係止部431Cの突出方向と同じ方向に向けて突出する回転規制用凸部431Fが設けられている。回転規制用凸部431Fは、回転規制用凹部32Dに配置されることで、取付管32に対する栓蓋電動ユニット4の相対回転を規制するものである。
第二ケース構成部432は、第一ケース構成部431へと取付けられることで、両ケース構成部431,432の内部に受け部材44や減速歯車群45、変位部材46等の収容空間を形成しつつ、モータ47やセンサ48A,48Bの収容空間を構成するものである。第二ケース構成部432は、第二基部432A、第二収容壁部432B、歯車収容壁部432C、モータ収容壁部432D及びセンサ収容壁部432Eを備えている。
第二基部432Aは、第一基部431Aに対応する形状をなしており、第二収容壁部432Bは、第二基部432Aから突出し、第一収容壁部431Bに対応する形状の壁により構成されている。
歯車収容壁部432Cは、減速歯車群45を収容する空間を形成するものである。歯車収容壁部432Cは、外観上、第二基部432Aから突出し、先端部の閉塞された2つの円筒状部位が平行な状態で一体化された形状をなしている。歯車収容壁部432Cの内部には、後述する歯車451〜454を噛合可能とすべく、2つの円柱状の空間が連通した状態で設けられている。一方の円柱状の空間は、それぞれ後述する第一歯車451及び第三歯車453に対応して設けられ、他方の円柱状の空間は、それぞれ後述する第二歯車452及び第四歯車454に対応して設けられている。
また、歯車収容壁部432Cは、一方の円筒状部位における先端側の閉塞部分の裏側(減速歯車群45等の収容空間側)に、後述する第一軸部491の他端部が配置される窪み状の受け部(図示せず)を備えている。さらに、歯車収容壁部432Cは、他方の円筒状部位における先端側の閉塞部分の裏側に、後述する第二軸部492の他端部が配置される窪み状の受け部(図示せず)を備えている。
本実施形態において、第一ケース構成部431及び第二ケース構成部432は、スナップフィット(材料の弾性変形を用いた手法)を利用して、両基部431A,432Bが相対向し、かつ、第一収容壁部431Bの内側に第二収容壁部432Bが嵌り込んだ状態で組立てられている。両ケース構成部431,432が組立てられることで、両ケース構成部431,432内において、Cリング423、受け部材44、減速歯車群45及び変位部材46などが安定した状態で保持されている。
モータ収容壁部432Dは、モータ47を収容する空間を形成するものである。モータ収容壁部432Dは、歯車収容壁部432Cにおける一方の円筒状部位に連なるようにして設けられている。モータ収容壁部432D内に設けられたモータ47を収容するための空間は、それぞれ後述する第一歯車451及びウォームギア47Bを噛合可能とすべく、歯車収容壁部432Cの内部空間と連通した状態となっている。
センサ収容壁部432Eは、第一磁気センサ48A及び第二磁気センサ48Bを収容するためのものである。センサ収容壁部432Eは、変位部材46の収容空間との間で第二収容壁部432Bを挟む位置に設けられている。センサ収容壁部432Eにより形成されたセンサ48A,48Bの収容空間は、変位部材46の後述する往復移動方向に沿って延びる状態となっている。
第三ケース構成部433は、第二ケース構成部432へと取付けられ、センサ収容壁部432Eにより形成された第一磁気センサ48A及び第二磁気センサ48Bの収容空間に蓋をするためのものである。第三ケース構成部433は、スナップフィットを利用して、第二ケース構成部432(センサ収容壁部432E)に対し取付けられている。
第四ケース構成部434は、第二ケース構成部432へと取付けられることで、モータ収容壁部432Dにより形成されたモータ47の収容空間に蓋をしつつ、モータ47を保持するためのものである。第四ケース構成部434は、スナップフィットを利用して、第二ケース構成部432(モータ収容壁部432D)に取付けられている。
尚、本実施形態では、配管3(取付管32)に対し栓蓋電動ユニット4が取付けられた状態を維持しつつ、第三ケース構成部433のみを取外すことで、第一磁気センサ48A及び第二磁気センサ48Bの交換を行うことが可能である。また、配管3(取付管32)に対し栓蓋電動ユニット4が取付けられた状態を維持しつつ、第四ケース構成部434のみを取外すことで、モータ47の交換を行うことが可能である。従って、センサ48A,48Bやモータ47のメンテナンスを容易に行うことができるようになっている。
受け部材44は、後述する第一軸部491の一端部を受けて支持するための部位である。受け部材44は、中心に半円状の孔が形成された半円板状をなしており、第一軸部491の一端部が配置される窪み状の受け部44Aを備えている。受け部材44は、第一ケース構成部431及び第二ケース構成部432の組立に伴い両ケース構成部431,432で挟み込まれることにより、両ケース構成部431,432で構成された収容空間にて移動不能な状態で保持されている。
減速歯車群45は、モータ47の後述する駆動部47Aで生じた駆動力を回動部411に対し、回転数を減じつつ伝達するものである。本実施形態において、減速歯車群45は、それぞれ2段歯車(歯数の異なる2つの歯車が、歯車の回転軸方向に沿って並ぶようにして配置されたもの)によって構成された、それぞれ歯車としての第一歯車451、第二歯車452、第三歯車453及び第四歯車454を備えている。
第一歯車451及び第三歯車453は、同軸状に配置されており、棒状の第一軸部491によって自由回転可能な状態で支持されている。尚、第一軸部491は、受け部材44に設けられた受け部44Aと、歯車収容壁部432Cにおける一方の円筒状部位に設けられた前記受け部とによって支持されている。
第二歯車452及び第四歯車454は、同軸状に配置されており、棒状の第二軸部492(図7参照。図8では不図示)によって自由回転可能な状態で支持されている。尚、第二軸部492は、中間部411Bの内側に設けられた前記受け部と、歯車収容壁部432Cにおける他方の円筒状部位に設けられた前記受け部とによって支持されている。
第一歯車451は、その大きい側の歯車が後述するウォームギア47Bに噛合され、その小さい側の歯車が第二歯車452における大きい側の歯車に噛合されている。第二歯車452、第三歯車453及び第四歯車454においては、この順序で駆動力が伝達されるように各歯車が噛合されているが、駆動力は、それぞれ小さい側の歯車から大きい側の歯車へと伝達されるようになっている。例えば、第二歯車452における小さい側の歯車から、この歯車に噛合された、第三歯車453における大きい側の歯車に対し駆動力が伝達される。そして、第四歯車454は、その小さい側の歯車が回動部411におけるピニオン411Cの形成された部位の内周に嵌合されており、第四歯車454の回動に伴い回動部411が回動するようになっている。すなわち、本実施形態では、後述する駆動部47Aにて生じた駆動力が、回動部411に対し、歯車451〜454のみを介して伝達されるように構成されている。
変位部材46は、回動部411の角度に応じて、その配置位置が変動するように構成された部材である。変位部材46は、第一ケース構成部431及び第二ケース構成部432内に設けられた収容空間にて上下方向に沿って変位可能(往復移動可能)な状態で配置されている。変位部材46の側面には、当該変位部材46の移動方向に沿って複数の歯46Aが平行に並んだ状態で設けられている。そして、これら歯46Aがピニオン411Cに対し直接的に噛合された状態となっている。すなわち、変位部材46は、ピニオン411Cに対し直接的に噛合された複数の歯46Aを備えてなるラックである。そして、回動部411が回動することで、変位部材46が変位するようになっている。
加えて、変位部材46には、円柱状の磁石46Bが取付けられている。磁石46Bは、変位部材46の変位に合わせてその位置が変化するようになっている。
モータ47は、電動により排水口104を開閉するための駆動源である。モータ47は、回転可能な棒状の駆動部47A(図8参照)を備えるとともに、それぞれ図示しない所定の電源及び所定の制御手段(例えば、マイコン等からなる)に対し電気的に接続されている。モータ47は、前記電源からの給電により、駆動部47Aを双方向に回転可能とされている。
また、駆動部47Aには、ウォームギア47Bが固定されており、上記の通り、ウォームギア47Bは、第一歯車451における大きい側の歯車に噛合されている。すなわち、駆動部47Aから回動部411に対する動力の伝達機構は、駆動部47Aの回転に伴い回転するウォームギア47Bと、これに噛合された第一歯車451とを備えている。
さらに、本実施形態では、回動部411の回動軸を含み、かつ、駆動部47Aの回動軸と平行な面に対し、当該面と直交する方向に駆動部47Aの回動軸を投影したとき、当該面において、回動部411の回動軸に対し、駆動部47Aの回動軸を投影してなる直線が直交した状態となるように構成されている。
第一磁気センサ48A及び第二磁気センサ48Bは、それぞれ磁石46Bで生じている磁気を検知するためのセンサであり、例えば、ホール素子などを有している。第一磁気センサ48A及び第二磁気センサ48Bは、変位部材46の往復移動方向に沿って離間した状態で、センサ収容壁部432Eに固定されている。両センサ48A,48Bは、それぞれ前記制御手段に接続されており、磁石46Bで生じている磁気を検知することで、変位部材46の位置ひいては排水口104の開閉状態を検知する。
本実施形態では、排水口104が開状態であるときに、第一磁気センサ48Aによって磁石46Bの磁気が検知され、第一磁気センサ48Aから所定の磁気検出信号が前記制御手段へと出力される。一方、排水口104が閉状態であるときには、第二磁気センサ48Bによって磁石46Bの磁気が検知され、第二磁気センサ48Bから磁気検出信号が前記制御手段へと出力される。
尚、前記制御手段は、図示しない表示手段(例えば、液晶画面など)や入力手段(例えば、ボタンなど)を備えてなる所定の操作パネル(図示せず)と電気的に接続されている。前記制御手段は、第一磁気センサ48Aから磁気検出信号が入力されると、前記表示手段において、排水口104が開状態である旨の情報を表示させる。一方、前記制御手段は、第二磁気センサ48Bから磁気検出信号が入力されると、前記表示手段において、排水口104が閉状態である旨の情報を表示させる。
さらに、前記制御手段は、前記入力手段に対し、排水口104を閉状態とする旨の情報が入力されると、センサ48A,48Bからの出力に基づき、排水口104が開状態であるか否かを確認する。そして、前記制御手段は、排水口104が開状態であるときには、前記電源からモータ47に対し駆動部47Aを一方側に回動させるための電力を供給させる。そして、前記制御手段は、モータ47への給電開始後、第二磁気センサ48Bから磁気検出信号が入力され、排水口104が閉状態に切替わったことを把握すると、前記電源からモータ47に対する給電を停止させ、モータ47の動作を停止させる。一方、前記制御手段は、前記入力手段に対し排水口104を閉状態とする旨の情報が入力されたときに、排水口104が閉状態である場合、前記電源からモータ47に対し電力を供給させない。
また、前記制御手段は、前記入力手段に対し、排水口104を開状態とする旨の情報が入力されると、両センサ48A,48Bからの出力に基づき、排水口104が閉状態であるか否かを確認する。そして、前記制御手段は、排水口104が閉状態であるときには、前記電源からモータ47に対し駆動部47Aを他方側に回動させるための電力を供給させる。そして、前記制御手段は、モータ47への給電開始後、第一磁気センサ48Aから磁気検出信号が入力され、排水口104が開状態に切替わったことを把握すると、前記電源からモータ47に対する給電を停止させ、モータ47の動作を停止させる。一方、前記制御手段は、前記入力手段に対し排水口104を開状態とする旨の情報が入力されたときに、排水口104が開状態である場合、前記電源からモータ47に対し電力を供給させない。
上記のように構成された排水栓装置1では、排水口104が開状態であるときに、前記入力手段へと排水口104を閉状態とする旨の情報が入力されると、前記制御手段によって前記電源からモータ47に対し電力が供給され、駆動部47Aが一方側に回動する。これにより、駆動部47Aの駆動力が歯車451〜454を介して回動部411へと伝達される。そして、回動部411が一方側へと回動することに伴い支持部412が下動し、その結果、電動により栓蓋55が下動し、排水口104が閉状態とされる。また、変位部材46が移動することで、第二磁気センサ48Bから磁気検出信号が出力され、前記制御手段は、排水口104が閉状態であることを把握する。そして、前記制御手段は、前記電源からモータ47に対する電力供給を停止する。
一方、排水口104が閉状態であるときに、前記入力手段に対し排水口104を開状態とする旨の情報が入力されると、前記制御手段によって前記電源からモータ47に対し電力が供給され、駆動部47Aが他方側に回動する。これにより、駆動部47Aの駆動力が歯車451〜454を介して回動部411へと伝達される。そして、回動部411が他方側へと回動することに伴い支持部412が上動し、その結果、電動により栓蓋55が上動し、排水口104が開状態とされる。また、変位部材46が移動することで、第一磁気センサ48Aから磁気検出信号が出力され、前記制御手段は、排水口104が開状態であることを把握する。そして、前記制御手段は、前記電源からモータ47に対する電力供給を停止する。
さらに、上記のように構成された栓蓋電動ユニット4は、取付管32に対しケース43が取付けられることで、底壁部101の裏側(洗面ボール100における貯水空間とは反対側)において、配管3に対し直接的に取付けられるようになっている。配管3に対する栓蓋電動ユニット4の取付は、次のようにして行うことができる。
すなわち、ケース43から突出した状態にある流路側円板部411Aや介在円筒部421等を被挿通部32Aへと挿通しつつ、各被係止用孔部32Cにおける孔が比較的大きな箇所(係止部431Cにおける爪部431Dの存在部位が通過可能に構成された箇所)に対し係止部431Cを挿通する。さらに、第一基部431Aにおける介在円筒部421の周囲に位置する環状部位を被取付鍔部32B側へと押圧する。
このとき、配管3に対する栓蓋電動ユニット4の取付管32の周方向に沿った取付向きが正しければ、回転規制用凸部431Fは、取付時用凹部32Eに収容された状態となり、また、前記環状部位と被取付鍔部32Bとが面接触する。面接触した状態になると、爪部431Dは、被係止用孔部32Cを通過した状態となる。
一方、配管3に対する栓蓋電動ユニット4の取付向きが誤っていると、回転規制部431Fの存在により前記環状部位と被取付鍔部32Bとは面接触せず、また、爪部431Dが被係止用孔部32Cに留まった状態となる。この状態では、被挿通部32Aに対し栓蓋電動ユニット4(ケース43)を相対回動させることはできないため、取付作業者は、取付向きが誤っていることを把握することができる。
さて、配管3に対する栓蓋電動ユニット4の取付向きが正しく、前記環状部位と被取付鍔部32Bとが面接触した状態となった後には、被挿通部32Aに対し栓蓋電動ユニット4(ケース43)を相対回動させることで、各被係止用孔部32Cにおける孔が比較的小さな箇所(係止部431Cの先端部が通過不能である一方、係止部431Cの基端部が通過可能に構成された箇所)へと係止部431Cを移動させていく。このとき、回転規制用凸部431Fが非対称壁部32Fの傾斜面と接触することで、第一基部431Aにおける回転規制用凸部431Fの形成された部位が容易に弾性変形していく。そして、ケース43の相対回転が進んで回転規制用凸部431Fが回転規制用凹部32Dへと到達し、第一基部431Aの弾性変形が解除されると、回転規制用凹部32Dに対し回転規制用凸部431Fが配置されるとともに、爪部431Dが被取付鍔部32Bにおける被係止用孔部32Cを形成する部位へと係止された状態となる。その結果、取付管32に対する栓蓋電動ユニット4の相対回転が規制された状態で、配管3(取付管32)に対し栓蓋電動ユニット4が取付けられることになる。
本実施形態では、上記の通り、非対称壁部32Fのうち回転規制用凹部32D側に位置する面は直角面であるため、取付管32に対する栓蓋電動ユニット4の相対回転を効果的に規制することができ、栓蓋電動ユニット4の意図しない外れをより確実に防止可能となっている。尚、配管3(取付管32)からの栓蓋電動ユニット4の取外しは、上記の手法とは反対の手順で行うことができる。
さらに、図9に示すように、排水栓装置1は、配管3に対し、栓蓋電動ユニット4に代えて栓蓋手動ユニット9を取付可能となっている。栓蓋手動ユニット9は、栓蓋55を専ら手動のみで動作させる場合に用いられる装置である。尚、図9では、栓蓋手動ユニット9の一部のみを模式的に示している。
栓蓋手動ユニット9は、図10に示すように、栓蓋電動ユニット4と同様、ケース93から外部に突出する回動部911や回動部911の端面から突出する支持部912などを備えている。ケース93には、筒状のチューブ部材94が取付けられており、当該チューブ部材94の内周に対し、ワイヤ状の伝達部材95が往復移動可能な状態で挿通されている。伝達部材95は、排水口104を手動で開閉する際に操作される、図示しない所定の操作部材(例えば、操作ボタン)の変位に伴い往復移動する。
また、ケース93の内部において、伝達部材95の先端部は、変位部材46とほぼ同一の構成を有する往復移動可能な部材(図示せず)へと接続されており、当該部材の側面に設けられた複数の歯(図示せず)が、回動部911のピニオン(図示せず)へと噛合された状態となっている。
そして、前記操作部材の変位に伴い伝達部材95が往動(前記操作部材側からケース93側へと移動)したときには、回動部911が一方側へと回動する。その結果、支持部412が下動することで、栓蓋55が下動し、排水口104が閉状態とされる。一方、前記操作部材の変位に伴い伝達部材95が復動したときには、回動部911が他方側へと回動する。その結果、支持部412が上動することで、栓蓋55が上動し、排水口104が開状態とされる。
さらに、ケース93は、栓蓋電動ユニット4におけるケース43と同様に、爪部931Dを有する係止部931Cと、回転規制用凸部931Fとを備えている。係止部931C及び爪部931Dの構成は、栓蓋電動ユニット4における係止部431C及び爪部431Dの構成と同一であり、回転規制用凸部931Fの構成は、栓蓋電動ユニット4における回転規制用凸部431Fの構成と同一である。そして、栓蓋手動ユニット9は、配管3に対する栓蓋電動ユニット4の取付手法と同一の手法によって、配管3に対し取付可能となっている。すなわち、栓蓋電動ユニット4及び栓蓋手動ユニット9は、それぞれ共通の取付手法によって配管3へと取付可能に構成されている。尚、配管3から栓蓋手動ユニット9を取外す手法についても、配管3から栓蓋電動ユニット4を取外す手法と同一である。
以上詳述したように、本実施形態によれば、モータ47などを有する栓蓋電動ユニット4は、底壁部101の裏側において配管3に対し直接的に取付けられる。従って、栓蓋電動ユニット4(特にモータ47)を栓蓋55の近傍に設けることができ、モータ47から栓蓋55に対する駆動力の伝達経路を著しく短いものとすることができる。これにより、モータ47(駆動部47A)から栓蓋55に対して駆動力を伝達する際に、駆動力のロスをより生じにくくさせることができ、栓蓋55をより確実に動作させることができる。その結果、排水栓装置1の動作安定性を高めることができる。
さらに、駆動部47Aにて生じた駆動力は、回動部411に対し、歯車451〜454のみを介して間接的に伝達される。従って、ワイヤ状の伝達部材などを介して駆動力を伝達する場合と比較して、駆動力のロスをより生じにくくすることができる。その結果、栓蓋55を一層確実に動作させることができ、排水栓装置1の動作安定性をより向上させることができる。
また、少なくとも排水口104が開状態である場合において栓蓋55に対し下方に向けた力が加わったときに、アブソーバスプリング53が圧縮変形する。従って、栓蓋55に対し下方に向けた大きな力が加わった場合に、支持部412や回動部411などに対し過大な負荷が加わってしまうことを防止できる。その結果、支持部412等における変形や破損をより確実に防止することができる。また、支持部材51(被支持部512)が、支持部412から外れて脱落してしまうといった事態をより確実に防止でき、排水栓装置1の動作安定性をより向上させることができる。尚、本実施形態では、減速歯車群45の存在により、栓蓋55に対し下方に向けた大きな力が加わったときに、モータ47に対し過大な負荷が加わるといった事態は生じにくい。
さらに、本実施形態では、回動部411の回動軸に対し、駆動部47Aの回動軸を投影してなる直線が直交するように構成されている。従って、両回動軸が平行に延びるような構成と比べて、回動部411の回動軸方向に沿った栓蓋電動ユニット4のサイズをより小さなものに抑えることができ、また、栓蓋電動ユニット4のまとまりを非常に良いものとすることができる。これにより、栓蓋電動ユニット4の取扱いが容易になるとともに、取付後において栓蓋電動ユニット4が邪魔となりにくくなる。そのため、作業性や利便性を高めることができる。また、底壁部101の裏側スペース(設置スペース)が比較的小さい場合であっても栓蓋電動ユニット4を設けることが可能となり、設置自由度の向上を図ることができる。
加えて、変位部材46はケース43内に設けられているため、回動部411及び変位部材46を近接した状態で配置することができる。従って、回動部411及び変位部材46をより確実に連動させることができ、ひいては変位部材46の位置を、回動部411の状態(つまり、排水口104の開閉状態)を反映したものとすることがより確実に可能となる。これにより、センサ48A,48Bによって、変位部材46の位置に基づき、排水口104の開閉状態をより正確に検知することできる。
特に本実施形態では、回動部411(ピニオン411C)に対し変位部材46が直接的に噛合されているため、回動部411及び変位部材46を一層確実に連動させることができる。これにより、変位部材46の位置を、回動部411の状態(つまり、排水口104の開閉状態)を反映したものとすることがより一層確実に可能となる。その結果、変位部材46の位置に基づき、排水口104の開閉状態を一段と正確に把握することができ、排水口104の開閉状態に係る検知精度をより高めることができる。
また、本実施形態では、本体管31の中心軸に到達しないように構成された比較的短い支持部412によって、本体管31の内周面に沿って配置された被支持部512が支持される。従って、支持部412に対し、排水に含まれるごみや毛髪等の異物が付着してしまうことを効果的に抑制できる。さらに、配管3のうち支持部412から先(下方)に位置する部位などを比較的容易に清掃することができる。これらの結果、清掃性や衛生性の向上を図ることができる。
さらに、減速歯車群45及びウォームギア47Bは、モータ47から回動部411へと駆動力を伝達するという機能のみならず、駆動力以外の外力の影響によって回動部411が意図せず回動してしまうことを防止し、回動部411を一定位置にてロックするという機能をも発揮する。具体的には、減速歯車群45で生じる抵抗(摩擦力等)やウォームギア47B及び第一歯車451により奏されるセルフロック効果によって、回動部411を一定位置にてロックする機能が発揮される。従って、回動部411をロックするにあたって、ロックのための機構を別途設ける必要はなく、さらに、ロックのために電力を要することもない。そのため、製造コストを抑えることができ、また、使用に際しては、非常に省エネルギーでかつ経済的というメリットを生じさせることができる。
加えて、配管3に対し、栓蓋電動ユニット4及び栓蓋手動ユニット9のいずれかを選択的に取付けることができ、また、両ユニット4,9は、共通の取付手法によって配管3へと取付可能とされている。すなわち、どちらのユニット4,9を取付ける場合であっても、取付手法に変わりはない。従って、ユニット4,9の取付に係る利便性を高めることができ、ユニット4,9の切替などの作業を非常に容易に行うことができる。
また、どちらのユニット4,9を用いた場合であっても、排水栓装置1を構成するその他の部品(例えば、栓蓋55や配管3など)を共通で用いることができる。従って、製造コストの低減を図ることができる。
尚、上記実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施してもよい。勿論、以下において例示しない他の応用例、変更例も当然可能である。
(a)駆動部47Aから回動部411に対する駆動力の伝達機構の構成を、適宜変更してもよい。例えば、減速歯車群45を構成する歯車の数や、ウォームギア47Bの回転数とこれに噛合される歯車の回転数との比などを適宜変更してもよい。
また、上記実施形態では、減速歯車群45を介して、駆動部47Aにて生じた駆動力が回動部411へと伝達されるようになっているが、減速歯車群45を介することなく、例えば、ウォームギア47Bがピニオン411Cと直接噛合されることで、駆動部47Aにて生じた駆動力が回動部411に対し直接伝達されるように構成してもよい。
(b)上記実施形態では、駆動部47Aの回動軸は鉛直方向に延びるように構成されているが、駆動部47Aの回動軸が水平方向や斜め水平方向に延びるように構成してもよい。
また、上記実施形態では、回動部411の回動軸に対し、駆動部47Aの回動軸を投影してなる直線が直交した状態となるように構成されているが、両回動軸の位置関係を変更してもよい。例えば、両回動軸が平行な状態となるように構成してもよいし、両回動軸が直交するように構成してもよい。
(c)栓蓋電動ユニット4に対し、栓蓋55の手動操作を可能とする機構を設けることとしてもよい。例えば、チューブ接続部431Gに対しチューブ部材(例えば、前記チューブ部材94)を接続するとともに、チューブ部材の内周に、ワイヤ状の伝達部材(例えば、前記伝達部材95)を往復移動可能な状態で挿通し、伝達部材を、図示しない所定の操作部材(例えば、操作ボタン)の変位に伴いチューブ部材内にて往復動作するように構成する。また、伝達部材を、チューブ部材の先端部から突出させ、変位部材46に対し接続した状態とする。尚、変位部材46の往復移動による回動部411の円滑な回動を図るという点では、減速歯車群45を低抵抗で回転可能な歯車により構成したり、減速歯車群45における減速比を調節したり、減速歯車群45を構成する歯車の数を減じたり、減速歯車群45をなくしたりすることが好ましい。
上記のように構成した場合、排水口104が開状態であるときに、前記操作部材を変位させ、前記伝達部材を往動(前記操作部材側から栓蓋電動ユニット4側へと移動)させることで、変位部材46が往動する。その結果、回動部411が一方側へと回動することに伴い支持部412が下動することで、栓蓋55が下動し、排水口104が閉状態とされる。
一方、排水口104が閉状態であるときに、前記操作部材を変位させ、前記伝達部材を復動(栓蓋電動ユニット4側から前記操作部材側へと移動)させることで、変位部材46が復動する。その結果、回動部411が他方側へと回動することに伴い支持部412が上動することで、栓蓋55が上動し、排水口104が開状態とされる。
上記のように電動及び手動の双方で排水口104の開閉状態を切換可能とすることによって、例えば、モータ47や前記制御手段など、給電により動作する部品が故障したときなどであっても排水口104の開閉状態を切換えることができる。従って、利便性の向上を図ることができる。
(d)上記実施形態では、減速歯車群45及びウォームギア47Bの双方の働きによって、回動部411をロックする機能が発揮されている。これに対し、減速歯車群45で生じる抵抗のみによって回動部411をロックの機能が発揮されるように構成してもよい。また、ウォームギア47B及びこれに噛合される歯車によって奏されるセルフロック効果のみによって、回動部411をロックする機能が発揮されるように構成してもよい。
(e)配管3に対する栓蓋電動ユニット4や栓蓋手動ユニット9の取付手法は、上記実施形態で挙げたものに限定されるものではなく、適宜変更可能である。従って、例えば、配管3に対し栓蓋電動ユニット4や栓蓋手動ユニット9をねじ止めすることとしてもよいし、スナップフィットを利用して配管3に対し栓蓋電動ユニット4や栓蓋手動ユニット9を取付けることとしてもよい。
(f)上記実施形態では、栓蓋55(パッキン部55B)が底壁部101に接触することで、排水口104が閉鎖されるように構成されているが、栓蓋55(パッキン部55B)が排水口部材2に接触することで、排水口104が閉鎖されるように構成してもよい。
(g)上記実施形態では、槽体として洗面ボール100を例示しているが、本発明の技術思想を適用可能な槽体は洗面ボールに限定されるものではない。従って、例えば、浴槽やキッチンの流し台などに対し本発明の技術思想を適用することとしてもよい。
1…排水栓装置、3…配管、4…栓蓋電動ユニット、9…栓蓋手動ユニット、31…本体管、41…回動体、43…ケース、45…減速歯車群(減速歯車部)、46…変位部材、46A…歯、47…モータ(通電駆動機構)、47A…駆動部、48A…第一磁気センサ(開閉状態検知センサ)、48B…第二磁気センサ(開閉状態検知センサ)、53…アブソーバスプリング、55…栓蓋、100…洗面ボール(槽体)、101…底壁部、104…排水口、411…回動部、411C…ピニオン、412…支持部、451…第一歯車(歯車)、452…第二歯車(歯車)、453…第三歯車(歯車)、454…第四歯車(歯車)、512…被支持部。

Claims (11)

  1. 槽体の底壁部に形成された排水口に対応して設けられる本体管を有してなる配管と、
    上下動することで前記排水口を開閉する栓蓋と、
    前記栓蓋を電動させる栓蓋電動ユニットとを備えた排水栓装置であって、
    前記栓蓋電動ユニットは、
    回動可能な回動部、及び、当該回動部の回動に伴い上下動可能とされた、前記栓蓋を上下動させるための支持部を具備してなる回動体と、
    通電により駆動可能な駆動部を有し、当該駆動部の駆動に伴い前記回動部を回動させる通電駆動機構と、
    少なくとも前記回動体及び前記通電駆動機構を保持するケースとを備え、
    前記配管に対し前記ケースが取付けられることで、前記底壁部の裏側において前記配管に対し前記栓蓋電動ユニットが直接的に取付けられるように構成されており、
    前記栓蓋電動ユニットは、少なくとも前記ケース、前記回動部及び前記支持部を有する前記回動体並びに前記通電駆動機構がひとまとめとなったユニットであり、前記ケース、前記回動体及び前記通電駆動機構がひとまとめとなった状態のまま前記配管の側方から当該配管に対し取付及び取外可能に構成されていることを特徴とする排水栓装置。
  2. 前記栓蓋電動ユニットは、前記駆動部にて生じた駆動力が、前記回動部に対し、直接又は前記ケース内に配置された歯車のみを介して伝達されるように構成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。
  3. 前記配管に対し前記栓蓋電動ユニットを取付けた状態では、前記本体管内に前記支持部が配置されるとともに、当該支持部によって前記栓蓋が間接的に支持され、
    前記支持部から前記栓蓋に対する駆動力の伝達経路に設けられ、少なくとも前記排水口が開状態である場合において前記栓蓋に対し下方に向けた力が加わったときに圧縮変形可能なアブソーバスプリングを有す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。
  4. 前記通電駆動機構は、通電により前記駆動部が回動するモータであり、
    前記配管に対し前記栓蓋電動ユニットが取付けられた状態において、前記回動部の回動軸に対し前記駆動部の回動軸が直交した状態となる、又は、前記回動部の回動軸を含み、かつ、前記駆動部の回動軸と平行な面に対し、当該面と直交する方向に沿って前記駆動部の回動軸を投影したとき、前記回動部の回動軸に対し、前記駆動部の回動軸を投影してなる直線が直交した状態となるように構成されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の排水栓装置。
  5. 前記栓蓋電動ユニットは、
    前記ケース内に設けられ、前記回動部の回動に伴い変位可能な変位部材と、
    前記変位部材の位置を検知することで、前記排水口の開閉状態を検知する開閉状態検知センサとを有することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の排水栓装置。
  6. 前記回動部の外周には、複数の歯を有するピニオンが設けられ、
    前記変位部材は、前記ピニオンに対し直接的に噛合された複数の歯を備えてなるラックであることを特徴とする請求項5に記載の排水栓装置。
  7. 前記栓蓋に対し直接又は間接的に取付けられるとともに、前記本体管の内周面に沿って配置され、かつ、前記支持部に支持される被支持部を有し、
    前記配管に対し前記栓蓋電動ユニットが取付けられた状態において、前記支持部は前記本体管の中心軸に到達しない位置に設けられるように構成されていることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の排水栓装置。
  8. 前記栓蓋電動ユニットに代えて、前記配管に対し、前記栓蓋を手動で動作させるための栓蓋手動ユニットを取付可能であり、
    前記栓蓋電動ユニット及び前記栓蓋手動ユニットは、それぞれ共通の取付手法によって前記配管へと取付可能に構成されていることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の排水栓装置。
  9. 前記通電駆動機構は、通電により前記駆動部が回動するモータであり、
    前記駆動部にて生じた駆動力を、回転数を減じつつ前記回動部に対し伝達する減速歯車部を備えることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の排水栓装置。
  10. 前記通電駆動機構は、通電により前記駆動部が回動するモータであり、
    前記駆動部から前記回動部に対する動力の伝達機構は、前記駆動部の回転に伴い回転するウォームギアと、これに噛合された歯車とを備えていることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の排水栓装置。
  11. 槽体の底壁部に形成された排水口に対応して設けられる本体管を有してなる配管と、上下動することで前記排水口を開閉する栓蓋とを備えた排水栓装置に用いられ、前記栓蓋を電動させるための栓蓋電動ユニットであって、
    回動可能な回動部、及び、当該回動部の回動に伴い上下動可能とされた、前記栓蓋を上下動させるための支持部を具備してなる回動体と、
    通電により駆動可能な駆動部を有し、当該駆動部の駆動に伴い前記回動部を回動させる通電駆動機構と、
    少なくとも前記回動体及び前記通電駆動機構を保持するケースとを備え、
    前記配管に対し前記ケースが取付けられることで、前記底壁部の裏側において前記配管に対し直接的に取付けられるように構成されているとともに、
    少なくとも前記ケース、前記回動部及び前記支持部を有する前記回動体並びに前記通電駆動機構がひとまとめとなったユニットであり、前記ケース、前記回動体及び前記通電駆動機構がひとまとめとなった状態のまま前記配管の側方から当該配管に対し取付及び取外可能に構成されていることを特徴とする栓蓋電動ユニット。
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