JP4193205B2 - 水洗便器及び水洗便器のスプレッダ取付方法 - Google Patents

Description

本発明は、小便器等の便器のボウル面を洗浄する為の洗浄水を噴出するためのスプレッダを取り付けた水洗便器に関する。

従来から、小便器の内面にスプレッダを取付け、給水管からの水をそのスプレッダから射水し、小便器の内面を洗浄するものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
この特許文献１における小便器においては、スプレッダ本体部の背面に断面形状が非真円形状の嵌合突起を設ける一方、小便器に対応する断面形状の嵌合孔を設ける等の工夫により、小便器に取り付ける際の位置を規制することによって、スプレッダの射水孔からの洗浄水を確実に設定方向乃至設定範囲に亘って射水することができるようにしている。

特開２０００−３０３５４３号公報（第１−３頁、第３図）

スプレッダは便器内面に露出する。そのため耐食性の面から樹脂にて形成されてることが一般的である。そして、このスプレッダを小便器に取り付けて固定する際に、スプレッダへの給水を行う給水部の外周に設けられたネジ部を便器外部からナット締めすることによって、スプレッダとナットとで小便器の壁を挟み持つことによって、小便器への固定することが行われている。

しかしながら、このようなナットを用いた固定においては、ナットの締めすぎによって樹脂製のスプレッダが破損する恐れがあった。
そのため、このナットは外部から隠蔽した場所に配置し、そのナットの締込みは工場にて締込みトルクを管理した状態で行うことによってスプレッダの破損を防止しているが、小便器の構成上、ナットを小便器外部から操作可能な位置に設けざるを得ない場合があり、その場合には、工場にて締込みトルクを管理した状態で組み立てておいても、施工現場で給水源との配管接続時などにおいて誤ってナットが操作されてしまうと、スプレッダの破損が生じてしまう。

本発明は、水洗便器にスプレッダを固定するためのナットの締込み時において、スプレッダへのトルク伝達を防止し、スプレッダの破損を防止することが図れる水洗便器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の本発明は、便器のボウル部内面に洗浄水を吐水するスプレッダを取り付けた水洗便器であって、前記スプレッダは給水接続管と嵌合する管状給水部とこの管状給水部と連設した洗浄水吐水部とを有し、前記給水接続管をその外周面に設けた螺合部にナット部材を螺合して前記便器に固定するとともに、前記給水接続管と前記管状給水部とをトレランスリングを介して嵌合し、前記トレランスリングによって前記管状給水部を支持することを特徴とする。

このように構成された本発明においては、ナット部材の締込みによる便器への固定は給水接続管にて行い、この給水接続管とスプレッダとをトレランスリングを介して嵌合、連結することにより、ナット部材の締込みにおける給水接続管からスプレッダへの所定以上回転トルクの伝達をストップすることができ、スプレッダの破損を防止することができる。

また、本発明において、好ましくは、前記スプレッダが樹脂製で、前記管状給水部の少なくとも前記トレランスリングとの対向部にはインサート成形した金属製筒部を設けている。
このように構成された本発明においては、スプレッダを安価に構成できるとともに、トレランスリングが金属製であっても給水接続管とスプレッダとの嵌装部が金属同士の接触となり、スプレッダの破損の恐れが低く、また、耐久性に優れる。

また、本発明において、好ましくは、前記給水接続管と前記管状給水部との嵌合する部分をシールするために前記トレランスリングを挟んでリング状のシール部材を配設している。
このように構成された本発明においては、スプレッダと給水接続管との嵌合する部分からの洗浄水の漏水を防ぐことができると共に、外部からの洗剤などによるトレランスリングの腐食を抑制することができる。

また、本発明において、好ましくは、前記洗浄水吐水部の前記ボウル面内面との当接する面に弾性部材を配設している。
このように構成された本発明においては、スプレッダの便器当接箇所におけるクッション作用によって、スプレッダの破損を防止でき、また、スプレッダと便器との間への汚れ付着を防止することができる。

また、本発明の水洗便器へのスプレッダの取付方法においては、外周部にナット部材が螺合する螺合部を設けた給水接続管と、前記給水接続管を取り付けるための貫通孔を設けた水洗便器と、前記給水接続管が挿入される管状給水部とこの管状給水部と連設した洗浄水吐水部を有するスプレッダとを準備する工程と、前記給水接続管の外側にトレランスリングを嵌装する工程と、前記管状給水部を前記トレランスリングの内側に挿入する工程と、前記給水接続管を前記貫通孔を介して前記水洗便器のボウル面側から水洗便器の外側に突出し前記洗浄水吐水部を前記ボウル面に当接させる工程と、前記螺合部に前記ナット部材を螺合させて前記給水接続管が前記水洗便器外側に移動させる工程と、からなることを特徴としている。

上記のように構成された水洗便器へのスプレッダの取付方法によれば、ナット部材の締込みによる水洗便器への固定は給水接続管にて行い、この給水接続管とスプレッダとの連結部にトレランスリングを用いることにより、ナット部材締込みにおける給水接続管からスプレッダへの所定以上回転トルクの伝達をストップすることができ、スプレッダの破損を防止することができる。
しかも、スプレッダが水洗便器のボウル内面に当接した状態で給水接続管を水洗便器外側に移動させることにより、スプレッダが水洗便器内面に押し付けられて固定されることにより、隙間を生ずることを防止できる。

本発明によれば、水洗便器にスプレッダを固定するためのナットの締込み時において、スプレッダへのトルク伝達を防止し、スプレッダの破損を防止することができる。

添付図面に基づいて、本発明の実施形態の水洗便器について説明する。
図１は本発明の実施形態の小便器の全体図であり、図２は図１におけるＸ−Ｘ断面図であり、図３は図２におけるＹ−Ｙ断面図である。図４は図２のＡ部拡大図で、図５は図３の部分拡大図である。図６（ａ）はトレランスリングの平面図、（ｂ）は側面図である。

図１に示すように、トイレルームの壁面Ｗに固定された小便器１０は洗浄水給水弁としてのフラッシュバルブ２０から洗浄水を供給することにより洗浄される。具体的には、フラッシュバルブ２０は、その後部（図１における右側）の給水部２１によってトイレルームの壁面Ｗの外部に設置されている給水配管と接続される。そして、押し釦２２を押圧することのによりフラッシュバルブ２０に内蔵された弁体（図示せず）が所定時間開弁することにより、連結管２４を介して小便器１０へ洗浄水を供給する。

図２に示すように、小便器１０には、給水接続管３０が固定されており、この給水接続管３０は、小便器１０の上方に設けられた袋部１１の上壁開口１２及び下壁開口１３を挿通し、上壁開口１２の下面にフランジ部３１を当接させた状態で、鍔付ナット３５によって固定されている。なお、鍔付ナット３５と小便器１０との間には平パッキン３６とスリップワッシャ３７が挟まれており、陶器製の小便器１０の破損を防止している。

この給水接続管３０の小便器内面側にはスプレッダ４０が固定されている。このスプレッダ４０は、給水接続管３０から流入した洗浄水を受ける圧力室４１とこの圧力室４１の洗浄水を小便器内面に沿って噴出するための吐水口４２を有する洗浄水吐水部と、給水接続管３０と嵌装される嵌装部４３とから構成され、嵌装部４３の内側に金属筒４４がインサート成形されている。

そして、給水接続管３０とスプレッダ４０の金属筒４４との間には、固体潤滑材を介して、トレランスリング５０が介在している。具体的には、図３に示すように、トレランスリング５０の弾性力によって、給水接続管３０の軸線方向におけるスラスト力が大きく、その結果、給水接続管３０からのスプレッダ４０の抜け止めが図られている。一方、トレランスリング５０は継ぎ手３０の周方向における伝達トルクが小さく、その結果、給水接続管３０の回転の伴う過大トルクのスプレッダ４０への伝達はキャンセルされる。なお、トレランスリング５０を挟んで上下にＯリング４５が嵌め込まれており、水密にシールされている。

トレランスリング５０は、図６に示すように、一部に切り欠きを有する円筒形状をなしている。トレランスリング５０全体は、ばね鋼板などの弾性材料で構成され、円環５１から適当な間隔で形成された突起５２とから構成されている。従って、図５に示すように、給水接続管３０と金属筒４４との間に介在させた際には，この突起５２が両者の間で突っ張ることにより，給水接続管３０と金属筒４４の間にばね力を発生させる。しかし、周方向にトルクが加わると、円環５１の内面と給水接続管３０の摩擦力に比べ、突起５２と金属筒４４の摩擦力が大きいため、そのトルクの伝達をキャンセルすることができる。

次にトレランスリング５０について図７の原理図を用いて説明する。トレランスリング５０は図６に示すように波形状をした突起部分をもつリングの形状をしており、各波はばねとして作用し、その作用力は波の変形量に比例する。組立時に必要な力をＡＦ（Ｎ）、半径方向力をＲＬ（Ｎ）、摩擦係数をμ、波の数をｎ、波の変形量をｃ（ｍｍ）、ばね定数をＫ（Ｎ／ｍｍ）、伝達トルクをＭｔ、軸直径をｄ（ｍ）とすると、
ＲＬ＝ｎ・ｃ・Ｋ
ＡＦ＝ＲＬ・μ
Ｍｔ＝ＡＦ・ｄ／２
で算出することができる。
ばね定数は材料の厚さ、波のピッチ、幅、形状、高さを変更することで設定できるので、給水接続管３０を小便器１０に固定するために必要な鍔付ナット３５の必要締め付けトルクや、スプレッダ４０が回転しない限界トルクなどを実験等で見極め、そのトルクに応じてトレランスリング５０の形状を選択する。
この設定トルク以上のトルクが給水接続管３０に発生した場合には、トレランスリング５０の突起５２が金属筒４４の内側に食い込み固定されており、トレランスリングの円環５１の内面が給水接続管３０の外面を滑り、設定トルク以上の荷重がスプレッダ４０にかかることなく、樹脂の破損やスプレッダの回転を防ぐことができる。

上記小便器１０においては、給水接続管３０の一端をスプレッダ４０の嵌装部４３の内側に挿入・嵌合する構成であるが、逆に嵌装部４３を給水接続管３０の内側に挿入して嵌合する構成にすることもできる。

次に、図２に基づいて、スプレッダ４０を小便器へ固定するための手順を説明する。
まず、給水接続管３０にトレランスリング５０を嵌め、この給水接続管３０の一端をスプレッダ４０の嵌装部４３へ挿入し、嵌装部４３の端部（図２における上端側）と給水接続管３０のフランジ部３１とを当接させる。この状態では、給水接続管３０のスプレッダ４０が固定されていない他端側は上壁開口１２から上方へ突出している。

そして、この突出した給水接続管３０に平パッキン３６とスリップワッシャ３７を嵌め、給水接続管３０の外周に形成した螺合部３０ａに鍔付ナット３５で締め込む。この鍔付きナット３５の締め込みに伴う軸線方向の力により給水接続管３０が上昇する。その際、スプレッダ４０の上面は小便器１０の内面と当接している。そして、より一層鍔付ナット３５を締め込むと、フランジ部３１が上壁開口１２の周縁下側に当接して給水接続管３０の上昇は止まり、フランジ部３１と鍔付きナット３５とで小便器１０を挟持することによって、給水接続管３０は小便器１０に固定される。

この固定において、スプレッダ４０は小便器１０の内面と当接した状態で給水接続管３０の上昇に伴い、より一層強く小便器１０の内面と当接する。この給水接続管３０の上昇の際、トレランスリング５０の存在によって、回転方向の過大トルクが伝達されてスプレッダ４０が破損することはない。なお、スプレッダ４０と小便器１０の内面との当接部には弾性体４６があることにより、スプレッダ４０の破損は防止されると共に、隙間が生ずることが防止されている。

以上のように、給水接続管３０を介してスプレッダ４０が固定された小便器のトイレルームへの取付けについて説明する。図１のように、フラッシュバルブ２０と小便器１０の上端から突出した給水接続管３０とは連結管２４によって接続される。その際、連結管２４とフラッシュバルブ２０、及び、連結管２４と給水接続管３０とは何れも袋ナット２５，２６を用いて接続されるが、この袋ナット２５，２６に締込みによって、給水接続管３０を小便器１０に固定している鍔付ナット３５が緩み、袋ナット２５、２６の締込み回転が給水接続管３０も回転させることが発生するが、給水接続管３０とスプレッダ４０との嵌装部にはトレランスリングが介在しているため、この給水接続管３０の回転に伴う過大トルクがスプレッダ４０に伝達して、スプレッダ４０が破損することが無い。また、緩んだ鍔付ナット３５の締込み時にも、スプレッダ４０への過大トルクの伝達は防止される。

上記した発明の実施形態においては小便器へのスプレッダの固定について説明してきたが、大便器のボウル面洗浄のために設けるスプレッダの固定に用いることもできる。

本発明の実施形態の小便器全体図。 図１におけるＸ−Ｘ断面図。 図２におけるＹ−Ｙ断面図。 図２のＡ部拡大図。 図３の部分拡大図。 トレランスリング５０の平面図（ａ）及び側面図（ｂ）。 トレランスリング５０の原理の説明図。

符号の説明

１０…小便器
１１…袋部
１２…上壁開口
１３…下壁開口
２０…フラッシュバルブ
２１…給水部
２２…押し釦
２４…連結管
２５、２６…袋ナット
３０…給水接続管
３０ａ…螺合部
３１…フランジ部
３５…鍔付ナット
３６…平パッキン
３７…スリップワッシャ
４０…スプレッダ
４１…圧力室
４２…吐水口
４３…嵌装部
４４…金属筒
４５…Ｏリング
４６…弾性体
５０…トレランスリング
５１…円環
５２…突起

Claims (5)

1. 便器のボウル部内面に洗浄水を吐水するスプレッダを取り付けた水洗便器であって、
   前記スプレッダは給水接続管と嵌合する管状給水部とこの管状給水部と連設した洗浄水吐水部とを有し、前記給水接続管をその外周面に設けた螺合部にナット部材を螺合して前記便器に固定するとともに、前記給水接続管と前記管状給水部とをトレランスリングを介して嵌合し、前記トレランスリングによって前記管状給水部を支持することを特徴とする水洗便器。
2. 前記スプレッダが樹脂製で、前記管状給水部の少なくとも前記トレランスリングとの対向部にはインサート成形した金属製筒部を設けていることを特徴とする請求項１記載の水洗便器。
3. 前記給水接続管と前記管状給水部との嵌合する部分をシールするために前記トレランスリングを挟んでリング状のシール部材を配設していることを特徴とする請求項１または２に記載の水洗便器。
4. 前記洗浄水吐水部の前記ボウル面内面との当接する面に弾性部材を配設していることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の水洗便器。
5. 外周部にナット部材が螺合する螺合部を設けた給水接続管と、前記給水接続管を取り付けるための貫通孔を設けた水洗便器と、前記給水接続管が挿入される管状給水部とこの管状給水部と連設した洗浄水吐水部を有するスプレッダとを準備する工程と、
   前記給水接続管の外側にトレランスリングを嵌装する工程と、
   前記管状給水部を前記トレランスリングの内側に挿入する工程と、
   前記給水接続管を前記貫通孔を介して前記水洗便器のボウル面側から水洗便器の外側に突出し前記洗浄水吐水部を前記ボウル面に当接させる工程と、
   前記螺合部に前記ナット部材を螺合させて前記給水接続管が前記水洗便器外側に移動させる工程と、
   からなることを特徴とする水洗便器のスプレッダ取付方法。
   
   

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