JP2001304437A - バルブユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 既存のバルブカートリッジを組み込んでいる
様々なデザインの水栓に、単一の小型バルブカートリッ
ジとアダプター部の組み合わせで置換できる手段を提供
する。 【解決手段】 既存のバルブユニットにおいて、流量や
混合比を調節するための操作手段を設けた小型バルブカ
ートリッジ３１と、操作手段の揺動中心と挟持手段との
位置関係を、既存のバルブカートリッジの位置関係と一
致させるためのスペーサー４０と、スペーサーと小型バ
ルブカートリッジとを合わせた挟持部全長が、既存のバ
ルブカートリッジの全長と一致するよう補高すると同時
に、小型のバルブカートリッジの流入口及び出口の開口
位置と既存のバルブカートリッジの開口位置へ開口した
流路が開設されているアダプター４１とでバルブユニッ
トを構成することで、既存のバルブカートリッジと組込
み上実質的に同等なシルエットとすることにより、既存
の水栓への組込みを可能とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、既存のバルブカー
トリッジを使用する既存の水栓において、バルブカート
リッジを置換する際の技術に関する発明である。特に、
湯水の開閉、混合用として多用されているレバー操作式
いわゆるシングルレバー混合栓に関する発明である。

【０００２】

【従来の技術】特開平２−２４０４６４において、弁を
納めた混合弁ユニット（前述のバルブカートリッジと同
一）とアダプター部で構成された衛生器具用混合弁が開
示されている。該発明によれば、使用されていた混合弁
ユニットと長さが一致する様、アダプター部の厚みを決
めることで、小型のユニットを従来の衛生器具用混合弁
に組み込むことが、開示されている。

【０００３】また実施例では、リング・ディスクと取付
けネジにより、前記混合弁ユニットと前記アダプター部
を挟持しているが、アダプター底部の厚みを適切に設定
することで、外観部をなすカバーと混合弁ユニットの駆
動軸揺動中心の相対位置を合わせ、操作ハンドルとカバ
ーとの干渉を避けている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】水栓にバルブカートリ
ッジを組み込む際の挟持手段としては、図１３に示すよ
うに、外観部をなすカバーの固定部及びネジ部を設けた
カートリッジ押さえを水栓本体のバルブカートリッジ収
納部に螺着することにより、バルブカートリッジを挟圧
すると共にカバーを固定する方法が一般的である。しか
し前述の従来技術の構成を取った場合、揺動軸中心の相
対位置を適切に合わせるためには、各水栓のデザインに
応じてアダプター部の厚みを設定し、且つ混合弁ユニッ
トの挟持手段を別途設けなければならなかった。よっ
て、特に既に設置されている前述の一般的な水栓本体に
対しては、対応できる範囲がかなり限られるものであっ
た。

【０００５】本発明の目的は、既存のバルブカートリッ
ジを組み込んでいる様々なデザインの水栓に、単一の小
型バルブカートリッジとアダプター部の組み合わせで置
換できる手段を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段および作用】本発明は、既
存の水栓本体における既存のバルブカートリッジ収納部
側壁に螺着する既存の挟圧手段により挟持されるバルブ
ユニットにおいて、流入口と流出口を有すると共に、流
量や混合比を調節するための操作手段を設けた小型バル
ブカートリッジと、該操作手段の揺動中心と前記挟持手
段との位置関係を、前記既存のバルブカートリッジの位
置関係と一致させるためのスペーサーと、該スペーサー
と前記小型バルブカートリッジとを合わせた挟持部全長
が、前記既存のバルブカートリッジの当該全長と一致す
るよう補高すると同時に、前記小型のバルブカートリッ
ジの前記流入口及び流出口の開口位置と前記既存のバル
ブカートリッジの同該開口位置へ開口した流路が開設さ
れているアダプターとでバルブユニットを構成すること
で、既存のバルブカートリッジと組込み上実質的に同等
なシルエットとすることにより、既存の水栓への組込み
を可能とした。更に、既存の水栓がバルブカートリッジ
の収納空間自体を流路として使用している場合には、前
記バルブカートリッジ収納部側壁と前記小型バルブカー
トリッジとのシールが必要となるため、少なくとも前記
スペーサーまたは前記アダプターのいずれかに、シール
手段を設けた。

【０００７】

【発明の実施の形態】好適な事例として、シングルレバ
ー混合栓について詳細実施内容を説明する。図１は、バ
ルブカートリッジの上方斜視図である。バルブカートリ
ッジ３０は、ケース１とキャップ７が各部材を収納する
容器を構成している。ケースの上部開口１Ｅには、弁体
２０を駆動するレバー２の操作部２Ａが露出しており、
この操作部を揺動、回転させることにより、吐水、止
水、混合を調節する。

【０００８】図２はバルブカートリッジの下方斜視図で
ある。下面には水の流入口３０Ａ、湯の流入口３０Ｂお
よび混合水の流出口３０Ｃが開口している。

【０００９】図３乃至５にローター５とステーター６の
位置関係を示す。図３はローター５の湯側におけるバル
ブ閉止間際の位置を示している。水側通水路６Ａと湯側
通水路６Ｂに対し、ローター５が進退、回動することに
より両通過口の開口面積を変え、混合比と吐水量の調節
を行う。水側通水路６Ａと湯側通水路６Ｂは、図２に示
すバルブカートリッジ３０下面の水の流入口３０Ａ、湯
の流入口３０Ｂへそれぞれ連絡している。混合水通水路
６Ｃは混合水の流出路の一部であり、混合水の流出口３
０Ｃの直上に連通している。

【００１０】図４は、ローター５の中央の混合位置にお
けるバルブの全閉位置を示している。

【００１１】図５は、ローター５の中央の混合位置にお
けるバルブの全開位置を示している。

【００１２】図６はバルブカートリッジの止水位置での
縦断面図である。レバー２の操作部２Ａは、ケース１の
上部より外面に突出し、操作の入力を受ける。球状部２
Ｂは、ケース１の軸受け面１Ａとサポート３の軸受け面
３Ａで回転自由に支持される。弁体２０はホルダー４お
よびローター５で構成される。揺腕部２Ｃの先端は、弁
体２０の開、閉方向への力の作用部を構成しているホー
ルダー４の被駆動部４Ａ、４Ｂ間に陥入し、各被駆動部
を押すと共に、図３に示すローターの通水開口部の側壁
５Ｅを押すよう揺動、回動する。これにより、ローター
５が、ステーター６に対し図３乃至図５に示すような位
置関係を取ることを可能としている。

【００１３】流入した湯水は、図３に示すローターの通
水開口５Ｃ内で混合されつつ流出口へ向うのみならず、
ケース１内部全体を流れ、ローター５後部の凹部からも
ステーターの混合水通路６Ｃへ流入し、キャップ７の混
合水流出路７Ａを経由し図２に示す混合水の流出口３０
Ｃより流出する。

【００１４】このように従来技術特開平０６−２７２７
７４に開示されるオープンタイプの構造をとれば、カー
トリッジ内部の圧力損失が小さくできるため、バルブカ
ートリッジの外径を小さくしても、十分な吐水量を確保
できる。図６の実施例のようにケース１とローター５を
直接摺動させる構成とすることで、バルブカートリッジ
の高さ寸法に関係する部品数が最小限となり、バルブ収
納部１Ｆの形状が最も偏平になる。また図１４に示すバ
ルブカートリッジの第二実施例３１ように、ローター５
と摺動する材質を最適にするために、摺動面をケース１
とは別の材質で構成してもよい。この例では、サポート
３３から一体的にフランジ面を拡張して、摺動面３３Ａ
を構成している。以上のように構成することで、吐水量
を確保しつつ、外径を３５ｍｍ以下に留めながらも、バ
ルブカートリッジの挟持部の扁平率を７０％以下まで小
型化することが可能となった。

【００１５】図７はキャップ及びパッキンの上方斜視図
である。バルブカートリッジの底面となるキャップ７に
は、パッキン８の水側流路８Ａ湯側流路８Ｂが貫通する
穴７Ｂと、混合水流出路７Ａが開口している。またリブ
７Ｃとケース１の内壁との間に図６に示すようにＯリン
グ９を介装し水密にしている。

【００１６】図８はキャップの下方斜視図である。混合
水流出路７Ａの周囲にはパッキン８の流出口シール８Ｃ
が陥入している。底面に突出するボス７Ｄは、バルブカ
ートリッジ組み付けの際、位置決めや回り止めに使用す
る 。また、図１１に示すアダプター側の位置決め穴５
１Ｇに対し、スナップフィットなど締まり勝手になるよ
うボス７Ｄの径や形状を設定しておけば、アダプター装
着時の落下防止が可能である。

【００１７】図９は、クローズドタイプ用バルブユニッ
トの縦断面図である。第二実施例の小型バルブカートリ
ッジ３１にスペーサー５０とアダプター５１を組合わ
せ、図２２従来の技術（特開平０６−２７２７７４）に
示す既存のクローズドタイプと挟持部全長Ｈを合わせる
と同時に操作部の揺動中心Ａを一致させている。

【００１８】図１０はスペーサー５０の上方斜視図であ
る。図２２に示す既存のバルブカートリッジの操作部揺
動中心Ａが一致するよう、フランジ部５０Ａの厚みを決
定している。

【００１９】図１１はアダプター５１の上方斜視図であ
る。アダプターの水側接続口５１Ａ、湯側接続口５１
Ｂ、混合水接続口５１Ｃは、それぞれバルブカートリッ
ジの水の流入口３０Ａ、湯の流入口３０Ｂおよび混合さ
れた混合水の流出口３０Ｃと連接する位置に開口してい
る。

【００２０】図１２はアダプター５１の下方斜視図であ
る。アダプター内部で屈曲させた連絡流路が、水側流入
口５１Ｄ、湯側流入口５１Ｅ、混合水流出口５１Ｆとし
て、図２２に示す既存のバルブカートリッジにおける当
該相当位置に開口している。該開口部の凹部は水栓本体
との接続用のパッキンを収納するためである。

【００２１】図１３は図２２に示す既存のクローズドタ
イプバルブカートリッジの水栓組付け状態図である。既
存のクローズドタイプバルブカートリッジは、水栓本体
６０内に水側流路６０Ａ湯側流路６０Ｂ混合水流路６０
Ｃが連接しつつバルブカートリッジ押さえ６１で挟持さ
れている。当該実施例の小型バルブカートリッジの操作
部は鉛直方向より後傾する方向に設定しているが、操作
ハンドル６２の取付け角や図６に示す操作部２Ａの揺動
範囲を適切に設定することで、該既存のバルブカートリ
ッジを置換することが可能である。

【００２２】図１４はオープンタイプ用バルブユニット
の縦断面図である。第二実施例の小型バルブカートリッ
ジ３１にスペーサー４０とアダプター４１を組合わせ、
図２１従来の技術（特開平０６−２７２７７４）に示す
既存のオープンタイプと挟持部全長を合わせると同時に
操作部の揺動中心を一致させ、更に、水栓本体とのシー
ル４２を追加したものである。

【００２３】図１５はオープンタイプ用バルブユニット
の下面図である。混合水連絡流路４１Ｃは、水栓本体内
に開放しているため、接続のシールは無い。

【００２４】図１６はオープンタイプ用スペーサーの上
方斜視図である。内側のＤ形の穴部４０Ｂはバルブカー
トリッジ３１の首部が挿通されると同時に位置決めをし
ている。外側凸部４０Ｃは水栓本体７０との回り止めに
使用する。

【００２５】図１７はスペーサー４０の下方斜視図であ
る。側面の段部４０Ａで、水栓本体及び小型バルブカー
トリッジとのシール４２を挟持する。

【００２６】図１８はアダプター４１の上方斜視図であ
る。小型バルブカートリッジ側への水側連絡流路４１Ａ
と湯側連絡流路４１Ｂと混合水連絡流路４１Ｃが開設さ
れている。

【００２７】図１９は、オープンタイプ用スペーサーの
下方斜視図である。混合水連絡流路４１Ｃは、水栓本体
内に流出口を開口させるため切欠きとなっている。

【００２８】図２０は、オープンタイプ用バルブユニッ
トを組付けた水栓の縦断面図を示す。水栓本体７０内の
空間に、バルブカートリッジ押さえ７１により、水栓本
体７０内に収納されたスペーサー４０、バルブカートリ
ッジの第二実施例３１、アダプター４１を同時に挟圧し
ている。同時にシール４３によりカートリッジ収納部の
側壁とシールされており、本体内部全体が混合水の流路
として使用され、混合水流路７０Ｃへ連絡している。

【００２９】また、スペーサー４０の外側凸部４０Ｃ
は、水栓本体７０の回り止め凹部７０Ｄに陥着し、バル
ブカートリッジ３１の回転を拘束している。アダプター
４１の水側連絡流路４１Ａと湯側連絡流路４１Ｂは、水
栓本体７０の水側流路７０Ａと７０Ｂにそれぞれ連接し
ている。

【００３０】物流形態としては、一つのバルブカートリ
ッジと複数種のアダプターをパッケージすることによ
り、複数種の混合栓に対応が可能である。たとえば前述
の小型バルブカートリッジ３１とスペーサー（クローズ
ドタイプ用）５０、アダプター（クローズドタイプ用）
５１、スペーサー（オープンタイプ用）４０、アダプタ
ー（オープンタイプ用）４１とをパッケージしておけ
ば、特開平０６−２７２７７４に開示されるようなオー
プンタイプ、クローズドタイプのいずれかのカートリッ
ジを使用している混合栓全てにおいて、スペーサー、ア
ダプターを適切に選定すれば、置換することが可能であ
る。

【００３１】また、スペーサー及びアダプターをメーカ
ー毎に必要な種類のみを選定しパッケージすることで、
ユーザーはメーカー名を目安として容易に選択すること
ができる。

【００３２】他の組合わせとして、最も普及している混
合栓のうち、シェアの上位にあるものから数種に対応し
たアダプターをパッケージしておけば、ユーザーがバル
ブカートリッジを選択した際に、取り付けられない可能
性が小さくなる。

【００３３】このように、物流形態として適切な部品構
成をそなえることで、ユーザーが既存の多種多様のバル
ブカートリッジから適切な部品を選定する困難さから開
放されるのみならず、製造業者や物流業者にとっても、
生産、管理、維持する社会的な負担が軽減される。

【００３４】スペーサーまたはアダプターを使わず既存
のバルブカートリッジに置換できる水栓が存在すること
や、小型バルブカートリッジのみでも使用できるよう水
栓本体を構成することが可能であるのは自明である。

【００３５】通常はバルブカートリッジ内部の摺動部に
は流体潤滑剤を使用している。しかし本発明のようにバ
ルブカートリッジ単独で流通するような物流形態をも想
定している場合は、流体潤滑剤の流出に起因する耐久性
の劣化や、梱包箱、包装紙などの汚損、またバルブカー
トリッジの交換、補修の際に、手が汚れる、滑って持ち
難い等の補修作業性の悪化、更に埃の混入による汚染な
どが危惧されるため、流体潤滑剤を使用しないことが望
ましい。

【００３６】また近年では、流体潤滑材そのものの生理
的安全性が疑問視される場合もあり、過去において普及
した流体潤滑剤を使用している既存のバルブカートリッ
ジを、潤滑剤を使用していないバルブカートリッジと交
換する際、多種多様のカートリッジを開発、流通させる
負担を回避するという意味においても、本発明は有効で
ある。

【００３７】また、操作ハンドルを下げることで吐水さ
せる仕様の水栓も存在している。これに対しては、アダ
プターのカートリッジ側湯水流路と混合水流路の前後を
入れ替えるように流路配置をすることで、カートリッジ
の前後を変えた状態で組み付けられるようにすれば、操
作ハンドルを下げることで吐水させることが可能であ
る。

【００３８】湯水の配管が左右勝手違いに配設されてい
る場合は、アダプターの湯水の流路をアダプター内で左
右入れ替えることで、通常の操作が可能となる。

【００３９】

【発明の効果】本発明では、単一の小型バルブカートリ
ッジとスペーサー及び／またはアダプターを組み合わせ
ることで、既存の多種多様なバルブカートリッジを組み
込んでいる様々なデザインの水栓に対応することが可能
になった。

【図面の簡単な説明】

【図１】バルブカートリッジの上方斜視図

【図２】バルブバルブカートリッジの下方斜視図

【図３】湯側におけるバルブ閉止間際の位置を示す平面
図

【図４】中央の混合位置におけるバルブの全閉位置を示
す平面図

【図５】中央の混合位置におけるバルブの全開位置を示
す平面図

【図６】バルブカートリッジの止水位置での縦断面図

【図７】キャップ及びパッキンの上方斜視図

【図８】キャップの下方斜視図

【図９】クローズドタイプ用バルブユニットの縦断面図

【図１０】クローズドタイプ用スペーサーの上方斜視図

【図１１】クローズドタイプ用アダプターの上方斜視図

【図１２】クローズドタイプ用アダプターの下方斜視図

【図１３】既存のクローズドタイプバルブカートリッジ
の水栓組付け状態図を示す部分断面図

【図１４】オープンタイプ用バルブユニットの縦断面図

【図１５】オープンタイプ用バルブユニットの底面図

【図１６】オープンタイプ用スペーサーの上方斜視図

【図１７】オープンタイプ用スペーサーの下方斜視図

【図１８】オープンタイプ用アダプターの上方斜視図

【図１９】オープンタイプ用アダプターの下方斜視図

【図２０】オープンタイプ用バルブユニットの水栓組付
け状態を示す断面図

【図２１】従来の技術（特開平０６−２７２７７４）オ
ープンタイプの断面図

【図２２】従来の技術（特開平０６−２７２７７４）ク
ローズドタイプの断面図

【図２３】従来の技術（特開平０２−２４０４６４）混
合弁ユニットとアダプター部で構成された衛生器具用混
合弁の要部の断面図

【符号の説明】

１…ケース １Ａ…突き当て面 １Ｂ…軸受け面 １Ｃ…シール用溝 １Ｄ…ケース側摺動面 １Ｅ…上部開口 １Ｆ…バルブ収納部 ２…レバー ２Ａ…操作部 ２Ｂ…球状部 ２Ｃ…揺腕部 ２Ｄ…操作部と球状部の交線 ２Ｅ…切り欠き部 ２Ｆ…突出部 ２Ｇ…弁体との接触面 ２Ｈ…凸部 ３…サポート ３Ａ…軸受け面 ３Ｂ…シール用溝（下面） ４…ホールダー ４Ａ…被駆動部（開方向） ４Ｂ…被駆動部（閉方向） ４Ｃ…ホールダー上面 ５…ローター ５Ａ…ローター側密着面 ５Ｂ…ローター側摺動面 ５Ｃ…通水開口 ５Ｄ…ローター凹部 ５Ｅ…側壁 ６…ステーター ６Ａ…水側通水路 ６Ｂ…湯側通水路 ６Ｃ…混合水通水路 ６Ｄ…パッキン当て面 ６Ｅ…ステーター側密着面 ６Ｆ…水側流入口 ６Ｇ…湯側流入口 ７…キャップ ７Ａ…混合水流出路 ７Ｂ…穴 ７Ｃ…リブ ７Ｄ…ボス ８…パッキン ８Ａ…水側流入路 ８Ｂ…湯側流入路 ８Ｃ…流出口シール ９…Ｏリング １０…シール ２０…弁体 ３０…小型バルブカートリッジ ３０Ａ…水の流入口 ３０Ｂ…湯の流入口 ３０Ｃ…混合水の流出口 ３１…小型バルブカートリッジの第二実施例 ３３…サポートの第二実施例 ３３Ａ…摺動面 ４０…スペーサー（オープンタイプ用） ４０Ａ…側面の段部 ４０Ｂ…Ｄ形の穴部 ４０Ｃ…外側凸部 ４１…アダプター（オープンタイプ用） ４１Ａ…水側連絡流路 ４１Ｂ…湯側連絡流路 ４１Ｃ…混合水連絡流路 ４２…シール ５０…スペーサー（クローズドタイプ用） ５０Ａ…フランジ部 ５１…アダプター（クローズドタイプ用） ５１Ａ…水側接続口 ５１Ｂ…湯側接続口 ５１Ｃ…混合水接続口 ５１Ｄ…水側流入口 ５１Ｅ…湯側流入口 ５１Ｆ…混合水流出口 ５１Ｇ…位置決め穴 ６０…クローズドタイプの水栓本体 ６０Ａ…水側流路 ６０Ｂ…湯側流路 ６０Ｃ…混合水流路 ６１…バルブカートリッジ押さえ ６２…操作ハンドル ７０…オープンタイプの水栓本体 ７０Ａ…水側流路 ７０Ｂ…湯側流路 ７０Ｃ…混合水流路 ７０Ｄ…回り止め凹部 ７１…バルブカートリッジ押さえ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 既存の水栓本体において既存のバルブカ
   ートリッジ収納部側壁に螺着する既存の挟圧手段により
   挟持されるバルブユニットであって、流入口と流出口を
   有すると共に、流量や混合比を調節するための操作手段
   を設けた小型バルブカートリッジと、該操作手段の揺動
   中心と前記挟持手段との位置関係を、前記既存のバルブ
   カートリッジの当該位置関係と一致させるスペーサー
   と、該スペーサーと前記小型バルブカートリッジとを合
   わせた挟持部全長が、前記既存のバルブカートリッジの
   当該全長と一致するよう補高すると同時に、前記小型バ
   ルブカートリッジの前記流入口及び流出口の開口位置と
   前記既存のバルブカートリッジの同該開口位置へ開口し
   た流路が開設されているアダプターとで構成されたバル
   ブユニット。
2. 【請求項２】 少なくとも前記スペーサーまたは前記ア
   ダプターのいずれかに、前記バルブカートリッジ収納部
   側壁と前記小型バルブカートリッジをシールするシール
   手段を設けた請求項１に記載のバルブユニット。
3. 【請求項３】 前記スペーサーに、少なくとも小型バル
   ブカートリッジまたは前記既存の水栓本体との位置決め
   手段を有する請求項１に記載のバルブユニット。
4. 【請求項４】 前記小型バルブカートリッジに加え複数
   種の前記スペーサーおよび前記アダプターとがパッケー
   ジされ、少なくとも一つまたは一組を選定し既存の水栓
   本体に組込む請求項１に記載のバルブユニット。