JP2002139172A

JP2002139172A - 浮子制水弁

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Publication number: JP2002139172A
Application number: JP2001245443A
Authority: JP
Inventors: Hisamitsu Kamida; 久光紙田
Original assignee: KAMITA SOGO SETSUBI KK
Current assignee: KAMITA SOGO SETSUBI KK
Priority date: 2000-08-11
Filing date: 2001-08-13
Publication date: 2002-05-17
Anticipated expiration: 2021-08-13
Also published as: JP3408804B2

Abstract

(57)【要約】【課題】所定の水位で弁を短時間で確実に開閉するこ
とができ、しかも、その開閉状態を安定して保持するこ
とができる、浮子制水弁を提供する。【解決手段】浮子制水弁１０は、弁箱１２を含む。弁
箱１２内には、給水栓等に接続される給水部１４に配置
される弁座１６、弁箱１２内に摺動自在に配置される弁
棒１８、弁座１６に着座される弁体２２等が組み込まれ
る。弁箱１２には、回動自在の揺動レバー３０と、揺動
レバー３０と同じ回動中心３２を支点にする伝達アーム
４６とが設けられる。伝達アーム４６には、フロート用
ロッド５０を介してフロート５２が装着される。揺動レ
バー３０と協働して弁棒１８にスナップ運動を付与する
スナップ機構としてのたとえばカム装置５６が配置され
る。伝達アーム４６により、フロート５２の昇降運動
は、揺動レバー３０に二元的に伝達される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、浮子制水弁に関
し、特に、たとえば貯水槽に給水し、貯水槽の液体レベ
ルが規定の高さになったとき閉鎖される浮子制水弁に関
する。

【０００２】

【従来の技術】図５０は、本願発明の背景となる従来の
フロート弁の一例を示す正面図解図である。フロート弁
1は、ハウジング２を含む。ハウジング２内には弁座
３、弁体４、および弁棒等５が配置される。ハウジング
２には、弁棒５を作動させ、フロート弁１を開閉自在に
するＬ字状のレバー６が回動自在に設けられる。レバー
６は、枢軸部７によりハウジング２に回動自在に配置さ
れる。この場合、レバー６の一辺側６aが弁棒５に挿入
配置され、レバー６の他辺側６ｂにはロッド８が取り付
けられる。さらに、ロッド８の先端部には、フロート９
が配置される。

【０００３】この従来のフロート弁１では、貯水槽内の
液体レベルの変動によるフロート９の昇降によって弁棒
５を作動させ、弁体４を弁座３に座らせたり、弁体４を
弁座３から離間させたりすることが可能となり、それに
よってフロート弁１が自動的に開閉される。従来のフロ
ート弁１では、貯水槽への給水後、フロート９の上昇に
よって、弁体４が徐々に弁座３に近づいていき、水位の
上昇と共に貯水槽への給水量が減少するが、所定の水位
になる直前では、極端に給水量が減少する事態が続い
て、そして、最終的に弁体４が弁座３に座って、フロー
ト弁１が閉じることになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のフロート弁１では、わずかな水位の変化で
も、それに対応して、弁体４が弁座３から離間した状態
になる。そのため、図５０に示す従来のフロート弁１を
例えば給水方式が自動運転の加圧ポンプ方式の配管回路
に用いた場合、加圧ポンプの作動および停止が頻繁に発
生するという不具合が生じる。

【０００５】また、この従来のフロート弁１では、給水
開始後、貯水槽内の水位上昇の最終段階でフロート弁１
が閉じるが、その最終段階でのフロート９の上昇変化が
小さいめ、給水動作の開始から給水完了までの時間が非
常に長いものとなる。しかも、フロート弁１の各部の部
材が摩耗した場合、各部の部材の動作が鈍くなり、弁体
４の弁座３への閉鎖動作がさらに遅くなる。そのため、
給水の停止も不完全となる。

【０００６】さらに、弁体４と弁座３との間隔が狭い状
態で給水が続くと、給水側の水圧がたとえば３００kpa
程度以上の場合、最後まで水が通過する弁座３の一部分
に切り傷が発生して弁体４を完全に弁座３に閉鎖するこ
とができない等の問題が生じていた。この場合、弁体４
を通過する水音が騒音となり、居住空間においては支障
を来すものとなっている。

【０００７】それゆえに、本願発明の主たる目的は、弁
が少し開いたり閉じたりする状態が長く続くことから生
じる上述した種々の問題点を解消するために、所定の水
位で弁を短時間で確実に開閉することができ、しかも、
その開閉状態を安定して保持することができる、浮子制
水弁を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本願発明にかかる浮子制
水弁は、貯水槽等の容器内の液体レベルに対応して開閉
操作される浮子制水弁であって、その一方側に給水部が
配置され、給水部から供給された流体が流出される流出
部を有する弁箱と、給水部に配置される弁座と、弁箱の
他方側で弁箱内に摺動自在に配置される弁棒と、弁棒の
給水部と対向する側に配置され、弁座に着座可能に設け
られる弁体と、長さ方向を有するロッドと、ロッドの長
さ方向の一端側に配設されるフロートと、その一方側が
ロッドの長さ方向の他端側に配設され、その他方側が弁
箱に挿入配置され、弁棒を作動させて弁体を弁座に着座
可能にするように、弁箱に回動自在に配設される揺動レ
バーと、揺動レバーの回動中心を支点にして弁箱に回動
自在に配置され、フロートの昇降運動を前記揺動レバー
に二元的に伝達する伝達アームと、揺動レバーと協働し
て弁棒にスナップ運動を付与するスナップ機構とを含
み、容器内の液体レベルが所定の高さになったとき、ス
ナップ機構による弁棒のスナップ動作によって、弁体お
よび弁座間の開閉動作が行われることを特徴とする、浮
子制水弁である。スナップ機構は、揺動レバーにスナッ
プ運動を付与するカムを含み、揺動レバーおよびカムに
より弁棒にスナップ動作を行わせることができる。ま
た、スナップ機構は、弁棒の摺動運動に、ばね等の弾性
体の付勢力を付与する付勢力付与装置を含み、付勢力付
与装置により弁棒にスナップ動作を行わせるようにして
もよい。さらに、スナップ機構は、伝達アームとカムと
をリンクするリンク装置をさらに含み、伝達アームと揺
動レバーとカムとリンク装置との協働作用により、弁棒
にスナップ動作を行わせることが好ましい。

【０００９】

【作用】本願発明にかかる浮子制水弁は、貯水タンク等
の水位に応じて自動的に開閉動作する。この浮子制水弁
では、給水栓等と接続される給水部から流体が給水さ
れ、流出部から吐出される。弁棒の摺動動作により、弁
体が弁座に着座自在となり、開閉動作が行われる。揺動
レバーは、その回動中心を支点に回動運動する。さら
に、伝達アームが揺動レバーの回動中心を支点に回動運
動する。貯水槽等の容器内の水位が上がったり下がった
りすることによって、フロートの昇降運動が行われる。
このとき、フロートの昇降運動は、伝達アームを介し
て、揺動レバーに二元的に伝達される。そして、容器内
の液体レベルが所定の高さになると、伝達アームおよび
揺動レバーの協働作用により、弁棒にスナップ運動が付
与される（スナップ機構）。このスナップ機構による弁
棒のスナップ運動により、弁体および弁座間の開閉動作
が即行的となる。この場合、特定の条件が満たされたと
き、つまり、貯水槽内の水位が所定の高さを通過すると
き、スナップ機構によって、弁棒が即行運動する。スナ
ップ機構が揺動レバーおよび揺動レバーにスナップ運動
を付与するカムを含む場合、原節であるカムの形状によ
って、従節である揺動レバーにスナップ運動が付与され
る。また、スナップ機構が弁棒の摺動運動にスナップ運
動を付与する付勢力付与装置を含む場合、付勢力付与装
置による付勢力が弁棒を介して揺動レバーにスナップ運
動が付与される。さらに、スナップ機構が、伝達アーム
とカムとをリンクするリンク装置をさらに含む場合、伝
達アームと揺動レバーとカムとリンク装置との協働作用
により、弁棒を介して揺動レバーにスナップ運動がより
一層安定して付与され、弁棒がより正確に安定して即行
運動する。本願発明にかかる浮子制水弁では、弁の開閉
状態が完全に維持できるため、この浮子制水弁を含む水
道設備への給水方式が自動運転の加圧ポンプ方式である
場合、その配管回路内の圧力が安定に保たれ、加圧ポン
プの作動および停止を頻繁に繰り返す等の不都合を大幅
に減少させることができる。フロートと弁棒との間にフ
ロートの昇降運動を間接的に揺動レバーに伝達する伝達
アームを介在させ、さらに、揺動レバーにスナップ運動
を付与することによって、水位に直接的に関係せずに弁
体を動作させる弁棒をスナップ動作させる。これによ
り、所定の位置（水位）で弁を短時間で確実に開閉さ
せ、且つ、その開閉状態を安定して保持する。

【００１０】本願発明の上述の目的，その他の目的，特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明の実施
の形態の詳細な説明から一層明らかとなろう。

【００１１】

【発明の実施の形態】

【実施例】図１は、本願発明の第一実施例を示す正面図
解図であり、特に、貯水槽に給水が始まったときの状態
を示す正面図解図であり、図２は、図１の浮子制水弁を
側面から見た状態の一部切欠き拡大断面図解図である。
本実施例では、貯水タンク等の容器内の液体レベル（以
下、水位という。）に対応して開閉操作され、所定の水
位に制御することができるフロート弁等の浮子制水弁に
ついて説明する。

【００１２】浮子制水弁１０は、中空分岐管状の弁箱１
２を含む。弁箱１２は、その一方端側にたとえば給水管
からなる給水部１４を有する。給水部１４の一端側の開
口部には、給水栓等が接続され、弁箱１２内に水，湯等
の流体が適宜給水される。給水部１４の他端側の開口部
には、弁座１６が配置される。

【００１３】また、弁箱１２の他方端側には、弁箱１２
内を摺動自在に直線往復運動運する弁棒１８が配置され
る。弁棒１８は、たとえば円柱状に形成され、その直径
方向に対向する周壁部分に貫通孔部２０を有する。この
貫通孔部２０は、弁棒１８の軸方向の中央部から一方側
にかけて設けられる。そして、上記給水部１４と対向す
る弁棒１８の長さ方向の一端部には、弁座１６に着座可
能な弁体２２が配置される。さらに、弁箱１２の下向き
に延び設けられている分岐部には、たとえば吐出管から
なる流出部２４が配置される。給水部１４の他端側の開
口部から流出された流体は、流出部２４の開口端から貯
水槽等に吐出される。

【００１４】弁棒１８が変位する部分に対応する弁箱１
２の上面および下面には、それらを貫通する開放部２６
が設けられる。弁箱１２の下面の開放部２６の両側端縁
には、たとえばＵ字形板状の一組のブラケット部材２８
が配置される。ブラケット部材２８は、弁箱１２の下向
きに延び設けられている分岐部と平行に並び設けられ
る。そして、一組のブラケット部材２８の間には、揺動
レバー３０がピン等の枢軸部３２によって回動自在に支
持される。

【００１５】揺動レバー３０は、略Ｌ字形のレバー本体
３４を含む。レバー本体３４の一方の短辺腕部３６は、
図２に示すように、たとえば管状に形成され、レバー本
体３４の他方の長辺腕部４０は、たとえば断面矩形板状
に形成される。レバー本体３４の一方の短辺腕部３６に
は、ねじ止め等により、レバー補助ロッド３８が取り付
けられる。レバー本体３４の他方の長辺腕部４０には、
後述するカムに作用するカムロッド４２が一体的に連接
される。カムロッド４２の先端部には、ころ４４が回動
自在に形成される。レバー本体３４の長辺腕部４０およ
びカムロッド４２は、弁箱１２の下面側の開放部２６か
ら挿入され、カムロッド４２が弁箱１２の上面側の開放
部２６から突出される。

【００１６】さらに、一方および他方のブラケット部材
２８の外側面には、たとえば断面「コ」字状で正面視三
角形状の伝達アーム４６がそれぞれ回動自在に配置され
る。伝達アーム４６は、枢軸部３２によって回動自在に
支持される。この場合、伝達アーム４６と揺動レバー３
０とは、同じ枢軸部３２を回動中心を支点にして弁箱１
２に回動自在に支持されている。伝達アーム４６は、図
２に示すように、揺動レバー３０を囲うようにその外側
に配置される。図１および図２に示す伝達アーム４６
は、正面視三角形状のアームプレート４８を含み、アー
ムプレート４８の対向する２辺の端部には、その長さ方
向に沿って所定の長さの当り部（図１，図２では図示し
ていないが、図３１，図３２，図３３の符号１３８，１
４０に相当するものである。）がそれぞれ形成される。
これらの当り部は、アームプレート４８の主面に対して
それぞれ直角に配置される。

【００１７】伝達アーム４６の回動中心と反対側には、
レバー補助ロッド３８と間隔を隔てた部位に、フロート
用ロッド５０が取り付けられる。この場合、フロート用
ロッド５０の長さ方向の一端部が、ねじ止めおよび溶接
等の手段によって、伝達アーム４６に取り付けられる。
そして、フロート用ロッド５０の長さ方向の他端側に
は、ねじ止め等によりフロート５２が取り付けられる。

【００１８】一方、弁棒１８が変位する部分に対応する
弁箱１２の上方には、揺動レバー３０と協働して弁棒１
８にスナップ運動を付与するスナップ機構としてのたと
えばカム装置５６が配置される。カム装置５６は、ハウ
ジング５８を含む。ハウジング５８内には、長さ方向を
有するカム６０が配置される。カム６０は、その長さ方
向の一端側がピン，ビス等の枢軸部６２により回動自在
に支持されている。カム６０の長さ方向の他端側は、加
圧手段６４により、下方に加圧されている。加圧手段６
４は、ばね等の弾力部６６を備え、弾力部６６は、ハウ
ジング５８の上面から挿通される弾力調整部材６８によ
って、その弾力が適宜調節される。

【００１９】なお、本実施例では、カム６０の長さ方向
の他端側に、たとえば円板状の台座部７０が設けられ、
弾力部６６の下端部が嵌め込まれ、弾力部６６の上端部
には、弾力部６６が不用意に外れてしまわないように保
持キャップ７２が被せられている。また、弾力調整部材
６８としてのたとえば調整ねじが、保持キャップ７２の
上から弾力部６６の弾力を調整可能にしている。

【００２０】カム６０の長さ方向の中間部には、所定の
長さにわたって下方に膨出してなる凸部７４と、凸部７
４の両側に設けられた略円弧状の凹部７６，７８とが配
置される。本実施例では、カム６０の下面が、カムロッ
ド４２のころ４４が接触しながら転動する摺動面として
形成される。カム６０は所謂カム機構における原節とし
て構成され、カムロッド４２およびころ４４が従節とし
て構成される。この場合、カム６０の長さ方向の他端側
には、上方から、常時、加圧手段６４で所定の弾力が付
与されているので、カムロッド４２のころ４４がカム６
０の凹部７６ないし７８から凸部７４に変位するとき
に、所定のスナップ運動をカムロッド４２を介して揺動
レバー３０に付与することが可能となる。

【００２１】次に、上述した第一実施例の浮子制水弁１
０を貯水槽等に用いたときの作動状態について、図１〜
図８を参照しながら説明する。先ず、図１に示すよう
に、貯水槽内への給水が始まると、フロート５２の浮上
により、フロート５２および伝達アーム４６が枢軸部３
２を支点にして上昇する。このとき、伝達アーム４６の
下側の当り部（図３１の符号１４０に相当する部分）
は、伝達アーム４６の上昇に伴い、レバー補助ロッド３
８を介して揺動レバー３０を押し上げる。

【００２２】そして、図３に示すように、水位Ａから水
位Ｂに貯水槽内の水位が上昇すると、カムロッド４２の
ころ４４がカム６０の摺動面に沿って変位していく。こ
の場合、ころ４４はカム６０の凹部７６内に位置するこ
とによって運動を制御されるため、フロート５２の浮上
による力が蓄積される。

【００２３】さらに、図４に示すように、水位Ｂから水
位Ｃに貯水槽内の水位が上昇すると、ころ４４は、カム
６０の凸部７４に転動して到達し、枢軸部６２を支点に
して、弾力調整部材６８の加圧を受けながらカム６０を
押し上げる。

【００２４】さらに、図５に示すように、水位Ｃから水
位Ｄに貯水槽内の水位が上昇すると、ころ４４は、カム
６０の凸部７４を乗り越えて、弾力調整部材６８の加圧
を受けながら凹部７８へと到達する。このとき、カムロ
ッド４２を介して揺動レバー３０を連動させることによ
って、弁棒１８にスナップ動作が付与される。そのた
め、弁体２２は、弁座１６に即行的に着座し、その状態
を保持する（閉弁操作）。

【００２５】また、図６に示すように、貯水槽内の排水
が始まると、水位Ｄから水位Ｅまで水位が下降する間、
フロート５２および伝達アーム４６が下降を始める。こ
のとき、ころ４４は、カム６０との接触圧力によって、
カム６０の凹部７８に留まる。そのため、弁体２２は、
弁座１６に着座した状態を維持する。

【００２６】そして、図７に示すように、貯水槽内の水
位が水位Ｅから水位Ｆまで下降すると、伝達アーム４６
の上側の当り部（図３１の符号１３８に相当する部分）
が保持されたレバー補助ロッド３８および揺動レバー３
０に対して、フロート５２および伝達アーム４６の重量
が徐々に加わっていく。

【００２７】さらに、図８に示すように、貯水槽内の水
位が水位Ｆから水位Ｇまで下降すると、フロート５２お
よび伝達アーム４６の重量が、ころ４４とカム６０との
接触圧力による保持力を超えたときに、ころ４４は、カ
ム６０の凸部７４を乗り越えて凹部７６に移行する。こ
のとき、カムロッド４２を介して揺動レバー３０を連動
させることによって、弁棒１８にスナップ動作が付与さ
れる。そのため、弁体２２は、弁座１６から即行的に離
間し、その状態を保持する（開弁操作）。

【００２８】このような一連の動作が一巡することによ
り、浮子制水弁１０の自動的な開閉操作が行われる。こ
の第一実施例では、フロート５２の昇降運動と共にカム
６０面を転動するころ４４が、特に、カム６０の凹部７
６，７８と、凸部７４とに接触することにより、フロー
ト５２の昇降運動の運動エネルギーを蓄積することがで
きる。そして、その力をスナップ機構と協働させること
によって、弁の開閉操作を即行して行うことができ、弁
の開閉状態を安定して保持することが可能となってい
る。

【００２９】図９は、本願発明の第二実施例を示す正面
図解図であり、特に、貯水槽に給水が始まったときの状
態を示す正面図解図である。図１０は、第二実施例の浮
子制水弁のスナップ機構の要部を示す平面拡大図解図で
あり、特に、図９に示す作動状態での浮子制水弁のスナ
ップ機構の要部を示す平面拡大図解図である。本第二実
施例では、上述の第一実施例と比べて、特に、スナップ
機構の構成が相違するので、スナップ機構の構造を中心
に説明する。なお、第一実施例と同じ符号を付した同じ
名称の部材については、基本的に同様の構造および作用
・効果を有するものであるため、簡単に説明しているか
あるいはその詳細な説明は省略している。

【００３０】第二実施例の浮子制水弁１０では、カムロ
ッド４２を備えておらず、揺動レバー３０が正面視Ｌ字
状のレバー本体３４だけで形成されている。また、弁箱
１２には、弁棒１８の長さ方向の端部に連接され、弁棒
１８と共に弁箱１２内を直線往復運動する連動ロッド８
０が形成されている。連動ロッド８０の長さ方向の一方
側でその上端部には、後述の緩衝装置８８の緩衝ロッド
９０に当接する当接バー８６が上方に延び設けられる。
そのため、第二実施例では、弁箱１２に連動ロッド８０
を収納可能にするための延長ハウジング部８２が弁箱１
２に追加して設けられ、延長ハウジング部８２の上面に
は開口部８４が設けられている。この場合、当接バー８
６は、開口部８４から上方に突出し、弁棒１８の変位に
応じて、連動ロッド８０と共に直線往復運動するもので
ある。

【００３１】なお、この第二実施例では、弁箱１２の上
面に緩衝装置８８が配置されている。この緩衝装置８８
は、フロート５２の急激な運動、つまり、本実施例の浮
子制水弁１０の急激な開閉作用によるウォーターハンマ
を防止するためのものである。緩衝装置８８の緩衝ロッ
ド９０は、上記当接バー８６に適宜当接することによ
り、緩衝装置８８が機能する。

【００３２】そして、この第二実施例では、連動ロッド
８０を介して、揺動レバー３０にスナップ動作を行わせ
るための付勢力付与装置９１が設けられる。付勢力付与
装置９１は、図１０，図１２，図１５等に示すように、
上述の連動ロッド８０を含む。連動ロッド８０の長さ方
向の一方側で当接バー８６の近傍の両側には、たとえば
断面Ｕ字形のブラケット部材９２が連動ロッド８０を間
に挟んで対向配置される。さらに、連動ロッド８０と対
向する延長ハウジング部８２には、先のブラケット部材
９２と対応する箇所に、他のブラケット部材９４がそれ
ぞれ配置される。

【００３３】各ブラケット部材９２およびブラケット部
材９４間には、それぞれ、圧縮ばね等の弾性体９６が係
止される。弾性体９６は、たとえば図１３に示すよう
に、その軸方向の一端部および他端部が、それぞれ、各
ブラケット部材９２および９４の二股片９２ａ，９２ｂ
間および９４ａ，９４ｂ間に挿入された状態で、各ブラ
ケット部材９２，９４に嵌め込まれる。弾性体９６は、
その付勢力により、弾性体９６の軸方向に常時突っ張る
ように付勢配置されている。そのため、弾性体９６は、
各ブラケット部材９２，９４間から外れないように係止
される。この場合、弾性体９６の付勢力と、水位変動に
よるフロート５２の昇降運動で作用する力との協働作用
により、所定のスナップ運動を連動ロッド８０を介して
揺動レバー３０に付与することができる。

【００３４】次に、上述した第二実施例の浮子制水弁１
０を貯水槽等に用いたときの作動状態について、図９〜
図１８を参照しながら説明する。先ず、図９に示すよう
に、貯水槽内への給水が始まると、フロート５２の浮上
により、フロート５２および伝達アーム４６が枢軸部３
２を支点にして上昇する。このとき、伝達アーム４６の
下側の当り部（図３１の符号１４０に相当する部分）
は、伝達アーム４６の上昇に伴い、レバー補助ロッド３
８を介して揺動レバー３０を押し上げる。

【００３５】そして、図１１に示すように、水位Ａから
水位Ｂに貯水槽内の水位が上昇すると、揺動レバー３０
の長辺腕部４０が枢軸部３２を支点に弁棒１８を開弁方
向に押すが、このとき、連動ロッド８０に装着されてい
る弾性体９６の付勢力により、フロート５２の上昇を抑
制している。

【００３６】さらに、図１４に示すように、水位Ｂから
水位Ｃに貯水槽内の水位が上昇すると、フロート５２の
浮力が弾性体９６の付勢力による抑制力を超えたとき、
弾性体９６の付勢力とフロート５２の浮力とによる反動
力で、揺動レバー３０およびレバー補助ロッド３８が弁
棒１８をスナップ動作をさせる。そのため、弁体２２
は、弁座１６に即行的に着座し、その状態を保持する
（閉弁操作）。

【００３７】また、図１６に示すように、貯水槽内の排
水が始まると、水位Ｃから水位Ｄまで水位が下降し、フ
ロート５２および伝達アーム４６が下降を始める。

【００３８】そして、図１７に示すように、貯水槽内の
水位が水位Ｄから水位Ｅまで下降すると、伝達アーム４
６の上側の当り部（図３１の符号１３８に相当する部
分）が保持されたレバー補助ロッド３８および揺動レバ
ー３０に対して、フロート５２および伝達アーム４６の
重量と、弁体２２および弁棒１８を押し返そうとする給
水圧力の力とが加わっていく。そのため、連動ロッド８
０を開弁方向に移動させようとするが、弾性体９６の付
勢力により、閉弁状態を維持することができる。

【００３９】さらに、図１８に示すように、貯水槽内の
水位が水位Ｅから水位Ｆまで下降すると、フロート５２
および伝達アーム４６の重量が、弾性体９６の付勢力で
閉弁状態を維持していた保持力を超えたとき、その反動
力によって、揺動レバー３０を連動させて、弁棒１８に
スナップ動作が付与される。そのため、弁体２２は、弁
座１６から即行的に離間し、その状態を保持する（開弁
操作）。

【００４０】このような一連の動作が一巡することによ
り、浮子制水弁１０の自動的な開閉操作が行われる。こ
の第二実施例では、フロート５２の昇降動作を揺動レバ
ー３０に連動させるものであるが、特に、弾性体９６の
付勢力（反発力）を利用したラッチ機構を配置すること
によって、水位に直接的には関係せずに開弁操作ないし
閉弁操作を援助すると共に、開弁操作ないし閉弁操作に
スナップ動作を付与するものである。揺動レバー３０を
介して弁棒１８にスナップ動作をさせることによって、
弁の開閉操作を即行して行うことができ、弁の開閉状態
を安定して保持することが可能となっている。さらに、
上述の実施例と同様、伝達アーム４６を配置することに
よって、任意の位置でフロート５２の昇降運動による運
動エネルギーを間接的にレバー補助ロッド３８および揺
動レバー３０に伝達させることができる。

【００４１】図１９は、本願発明の第三実施例を示す正
面図解図であり、特に、貯水槽に給水が始まったときの
状態を示す正面拡大図解図である。図２０は、第三実施
例の浮子制水弁のスナップ機構の要部を示す平面拡大図
解図であり、特に、図１９に示す作動状態での浮子制水
弁のスナップ機構の要部を示す平面拡大図解図である。
本第三実施例では、上述の各実施例と比べて、特に、ス
ナップ機構の構成が相違するので、スナップ機構の構造
を中心に説明する。なお、上述の各実施例と同じ符号を
付した同じ名称の部材については、基本的に同様の構造
および作用・効果を有するものであるため、簡単に説明
しているかあるいはその詳細な説明は省略している。

【００４２】第三実施例の浮子制水弁１０では、図１
９，図２０に示すように、延長ハウジング部８２の上面
に、たとえばキャッチローラで構成されるスナップ機構
が配置される。すなわち、この第三実施例のスナップ機
構は、キャッチローラ１００を含む。キャッチローラ１
００は、長さ方向を有する一対のアーム部材１０２ａ，
１０２ｂを含む。一対のアーム部材１０２ａ，１０２ｂ
は、その長さ方向の一端側がピン等の枢軸部１０４によ
り、回動自在に支持されている。また、アーム部材１０
２ａおよび１０２ｂの長さ方向の他端側には、それぞ
れ、ピン等の枢軸部１０６ａおよび１０６ｂにより、ロ
ーラ１０８ａおよび１０８ｂが回動自在に配置される。
この枢軸部１０４は、延長ハウジング部８２の上面の肉
厚部分にセットされている（図３０参照）。

【００４３】さらに、一対のアーム部材１０２ａ，１０
２ｂの長さ方向の一端側には、ねじりばね等のばね部材
１１０が装着される。ばね部材１１０は、アーム部材１
０２ａ，１０２ｂが閉じる方向に付勢されるように、枢
軸部１０４に巻き設けられる。ばね部材１１０は、その
一端側が一方のアーム部材１０２ａに係止され、その他
端側が他方のアーム部材１０２ｂに係止される。この場
合、アーム部材１０２ａ，１０２ｂは、ばね部材１１０
により閉鎖方向に付勢され、ローラ１０８ａ，１０８ｂ
は、互いに接触した状態を初期状態としている。

【００４４】また、この第三実施例では、連動ロッド８
０に配設された当接バー８６に、挿入ロッド１１２が形
成される。挿入ロッド１１２は、当接バー８６に対して
直角に接続され、キャッチローラ１００の一対のアーム
部材１０２ａ，１０２ｂ間に向いて配置される。挿入ロ
ッド１１２は、図２０に示すように、平面視矩形のロッ
ド本体１１４を含む。ロッド本体１１４の一端部は、溶
接等の固着手段により、当接バー８６に固着される。ロ
ッド本体１１４の他端部には、両側に広がった首部１１
６を介して、矢先状の挿入部１１８が連接されている。
挿入部１１８の相対する両側面は、先端側にいくほど幅
狭になるように対称的に傾斜している。そして、挿入部
１１８の頂端部は、アール部１２０を有するものであ
る。

【００４５】上述したように、この第三実施例のスナッ
プ機構では、挿入ロッド１１２に先細の挿入部１１８が
配置されているので、挿入ロッド１１２が２つのローラ
１０８ａ，１０８ｂ間に挿入されていくとき、初期的に
スムーズに挿入される。また、挿入部１１８に引き続い
て、挿入ロッド１１２には挿入方向に対して幅広でテー
パを有する首部１１６が配置されているため、挿入部１
１８が２つのローラ１０８ａ，１０８ｂ間を通過すると
きに、ばね部材１０４の付勢力に対する抗力が最大とな
る。そのため、この第三実施例では、スナップ運動がよ
り効果的に行われる。

【００４６】次に、上述した第三実施例の浮子制水弁１
０を貯水槽等に用いたときの作動状態について、図１９
〜図２７を参照しながら説明する。先ず、図１９に示す
ように、貯水槽内への給水が始まると、フロート５２の
浮上により、フロート５２および伝達アーム４６が枢軸
部３２を支点にして上昇する。このとき、伝達アーム４
６の下側の当り部（図３１の符号１４０に相当する部
分）は、伝達アーム４６の上昇に伴い、レバー補助ロッ
ド３８を介して揺動レバー３０を押し上げる。

【００４７】そして、図２１に示すように、水位Ａから
水位Ｂに貯水槽内の水位が上昇すると、キャッチローラ
１００の２つのアーム部材１０２ａ，１０２ｂ間に挿入
ロッド１１２の挿入部１１８が挿入される。

【００４８】さらに、図２３に示すように、水位Ｂから
水位Ｃに貯水槽内の水位が上昇すると、挿入ロッド１１
２の挿入部１１８がさらにキャッチローラ１００の２つ
のアーム部材１０２ａ，１０２ｂ間に進入するが、挿入
ロッド１１２の首部１１６部分の作用によりフロート５
２および伝達アーム４６の上昇が抑制される。そして、
ばね部材１０４による付勢力よりもフロート５２の上昇
力が大きくなったとき、挿入ロッド１１２は、ばね部材
１１０の付勢力に抗して、キャッチローラ１００の２つ
のアーム部材１０２ａ，１０２ｂ間を開いてすっぽりと
進入する。すなわち、フロート５２の浮力がばね部材１
１０の付勢力による抑制力を超えたとき、ばね部材１１
０の付勢力とフロート５２の浮力とによる反動力で、揺
動レバー３０およびレバー補助ロッド３８が弁棒１８を
スナップ動作をさせる。そのため、弁体２２は、弁座１
６に即行的に着座し、その状態を保持する（閉弁操
作）。

【００４９】また、図２５に示すように、貯水槽内の排
水が始まると、水位Ｃから水位Ｄまで水位が下降し、フ
ロート５２および伝達アーム４６が下降を始める。この
とき、挿入ロッド１１２は、キャッチローラ１００によ
って保持されることによって、閉弁状態を維持する。

【００５０】そして、図２６に示すように、貯水槽内の
水位が水位Ｄから水位Ｅまで下降すると、伝達アーム４
６の上側の当り部（図３１の符号１３８に相当する部
分）が挿入ロッド１１２に対して、フロート５２および
伝達アーム４６の重量が徐々に加わっていき、その加圧
力と、弁体２２および弁棒１８を押し返そうとする給水
圧力の力とが加わっていく。このとき、連動ロッド８０
を開弁方向に移動させようとするが、ばね部材１１０の
付勢力により、閉弁状態を維持することができる。

【００５１】さらに、図２７に示すように、貯水槽内の
水位が水位Ｅから水位Ｆまで下降すると、フロート５２
および伝達アーム４６の重量が、ばね部材１１０の付勢
力で閉弁状態を維持していた保持力を超えたとき、その
反動力によって、揺動レバー３０を連動させることによ
って、弁棒１８にスナップ動作をさせる。そのため、弁
体２２は、弁座１６から即行的に離間し、その状態を保
持する（開弁操作）。

【００５２】このような一連の動作が一巡することによ
り、浮子制水弁１０の自動的な開閉操作が行われる。こ
の第三実施例では、特に、キャッチローラ１００によっ
て、水位に直接的には関係せずに開弁操作ないし閉弁操
作を援助すると共に、キャッチローラ１００の２つのア
ーム部材１０２ａ，１０２ｂ間に挿入ロッド１１２の挿
入部１１８を挿入することにより、開弁操作ないし閉弁
操作にスナップ動作を付与するものである。したがっ
て、弁の開閉操作を即行して行うことができ、弁の開閉
状態を安定して保持することが可能となっている。さら
に、上述の各実施例と同様、伝達アーム４６を配置する
ことによって、任意の位置でフロート５２の昇降運動に
よる運動エネルギーを間接的にレバー補助ロッド３８お
よび揺動レバー３０に二元的に伝達させることができ
る。

【００５３】図２８は、図１９〜図２７に示す第三実施
例のスナップ機構の変形例を示す平面拡大図であり、特
に、開弁状態での作動状態を示す平面拡大図である。ま
た、図２９は、特に、閉弁状態での作動状態を示す平面
拡大図である。図２８，図２９に示す挿入ロッド１２２
は、図１９〜図２７に示す挿入ロッド１１２と比べて、
特に、ロッド本体に顕著な凹部が配設され、挿入部の先
端部が幅細状に形成されている点で相違する。

【００５４】すなわち、図２８，図２９に示す挿入ロッ
ド１２２は、全体が瓢箪状に形成され、その長さ方向の
中間部にたとえば半円状の凹部１２４が配置される。凹
部１２４の長さ方向の両側には、先細状のテーパ部を有
する挿入部１２８と、取り付け根元部１２６とが連接さ
れる。テーパ部１２２の最大径よりも取り付け根元部１
２６の径の方が大きく形成され、テーパ部１２２の先端
部には、先細矩形棒状の挿入端部１３０が設けられてい
る。この挿入ロッド１２２は、ピン，ビス等の固着手段
１３２により、当接バー８６に固着される。

【００５５】図２８，図２９に示す挿入ロッド１２２で
は、図１９〜図２７に示す挿入ロッド１１２と比べて、
特に、ロッド本体に凹部１２４が形成されているため、
挿入ロッド１２２をキャッチローラ１００に挿入したと
き、２つのローラ１０８ａ，１０８ｂが凹部１２４に嵌
合される。このとき、２つのローラ１０８ａ，１０８ｂ
と凹部１２４との接触面積は、図１９〜図２７に示す挿
入ロッド１１２と比べて、大きくなる。さらに、凹部１
２４とその両側の挿入部１２８，取り付け根元部１２６
との段差も、図１９〜図２７に示す挿入ロッド１１２と
比べて、大きい。そのため、キャッチローラ１００のば
ね部材１１０の付勢力に対する抗力を大きくすることが
できる。したがって、図２８，図２９に示す挿入ロッド
１２２を第三実施例に適用した場合、スナップ運動をさ
らにいっそう効果的に行わせることができる。

【００５６】図３０は、図１９〜図２７に示す第三実施
例の変形例を示す正面拡大図である。本変形例は、第三
実施例と比べて、特に、当接バー８６の長さ方向の下端
部が連動ロッド８０を貫通し、さらに、延長ハウジング
部８２の下面を貫通した構造となっている。すなわち、
図３０に示す変形例では、延長ハウジング８２の下面部
に、上面部の開口部８４と対応する開口部１３４が配設
される。開口部１３４は、連動ロッド８０の変位に応じ
て、当接バー８６がそれに追従できるように、延長ハウ
ジング部８２の下面の長さ方向に所定の長さをもって配
設される。

【００５７】この場合、連動ロッド８０には、当接バー
８６を挿通させるための貫通孔８７が設けられる。当接
バー８６は、貫通孔８７に挿入され、その長さ方向の下
端部が延長ハウジング部８２の開口部１３４から下方に
突出する。そして、当接バー８６は、セットピン１３６
により、連動ロッド８０に装着される。

【００５８】本変形例では、当接バー８６の長さ方向の
中間部が延長ハウジング部８２を貫通しているため、当
接バー８６は、連動ロッド８０をその径方向の両側か
ら、支持されることとなる。しかも、当接バー８６は、
その長さ方向の中間部が延長ハウジング部８２の上面の
開口部８４の周縁部およびその下面部の開口部１３４の
周縁部で支持されるので、連動ロッド８０が不用意に横
振れしたり、回転したりすることを未然に防止すること
ができる。

【００５９】なお、第一実施例は、給水管側の口径が、
たとえば２０〜２５ｍｍ程度の中口径用のものに適当で
あり、第二実施例は、給水管側の口径が、たとえば２５
ｍｍを超える中口径以上のものに適当であり、第三実施
例は、給水管側の口径が、たとえば１３ｍｍ以下の小口
径用のものに適当である。

【００６０】図３１は、本願発明にかかる浮子制水弁に
適用される伝達アームおよびその周辺の変形例の要部を
示す拡大斜視図である。なお、上述の各実施例と同じ符
号を付した同じ名称の部材については、基本的に同様の
構造および作用・効果を有するものであるため、簡単に
説明しているかあるいはその詳細な説明は省略してい
る。図３１に示す伝達アーム４６では、特に、上述の各
実施例に開示された伝達アーム４６と比べて、特に、フ
ロート用ロッド５０とレバー補助ロッド３８との取り付
け位置が相違する。

【００６１】すなわち、上述の各実施例では、フロート
用ロッド５０がレバー補助ロッド３８の軸方向の延長線
上に間隔を隔てて装着されている。この場合、レバー補
助ロッド３８は、伝達アーム４６の当り部１３８側に配
置されている。なお、当り部は、図１，図２では図示し
ていないが、図３１に示す当り部１３８，１４０に相当
するものである。

【００６２】それに対して、図３１に示す伝達アーム４
６では、フロート用ロッド５０がレバー補助ロッド３８
の軸方向の延長線上には配置されておらず、フロート用
ロッド５０は、当り部１４０側に配置されている。この
場合、伝達アーム４６には、フロート用ロッド５０を取
り付けるためのブラケット片１４２が、アームプレート
４８の底辺部４９の端縁部から、ほぼ直角に延び設けら
れる。ブラケット片１４２の中央部には、たとえば円形
の取り付け孔１４４が設けられる。また、フロート
用ロッド５０の長さ方向の一端部には、ねじ部（図示せ
ず）が設けられている。フロート用ロッド５０は、取り
付け孔１４４に挿通され、ねじ部にナット等が螺合され
ることにより抜け止めされる。

【００６３】図３２は、本願発明にかかる浮子制水弁に
適用される伝達アームおよびその周辺の他の変形例の要
部を示す拡大斜視図である。図３２に示す伝達アーム４
６では、特に、図３１の伝達アーム４６と比べて、特
に、一方の当り部１４０に上限水位設定部材１４８が配
置されている。すなわち、一方の当り部１４０の長さ方
向の一端側には、レバー補助ロッド３８の軸方向の一端
側に対応する部分に、ねじ部を有する挿入孔１４６が設
けられる。そして、当り部１４０の外面側から、上限水
位設定部材としてのたとえば調整ねじ１４８が挿入孔１
４６に適宜取り付けられる。

【００６４】この場合、当り部１４０の内面側へ突出す
る調整ねじ１４８の長さを適宜調節することによって、
レバー補助ロッド３８と調整ねじ１４８の軸方向の先端
部１４９との当接位置を変更させることができる。当り
部１４０の内面側へ突出する調整ねじ１４８の長さを長
くすればするほど、レバー補助ロッド３８の揺動範囲が
小さくなる。すなわち、フロート５２の昇降範囲が小さ
くなり、貯水槽内の水位を低く設定することができる。
反対に、当り部１４０の内面側へ突出する調整ねじ１４
８の長さを短くすればするほど、レバー補助ロッド３８
の揺動範囲が先の場合に比べて大きくなる。すなわち、
フロート５２の昇降範囲を先の場合に比べて大きくする
ことができ、それに応じて、貯水槽内の水位も先の場合
に比べて比較的高く設定することが可能となる。

【００６５】図３３は、本願発明にかかる浮子制水弁に
適用される伝達アームおよびその周辺のさらに他の変形
例の要部を示す拡大斜視図である。図３３に示す伝達ア
ーム４６では、特に、図３１，図３２の伝達アーム４６
と比べて、特に、揺動レバー３０と、レバー補助ロッド
３８とが一体的に形成されている。この場合、レバー本
体３４の短辺腕部３６および長辺腕部４０が、平面視略
Ｌ字形で且つ断面矩形板状に形成され、さらに、短辺腕
部３６とレバー補助ロッド３８とが一体的に形成されて
いる。したがって、図３３に示す伝達アーム４６では、
図３１，図３２の伝達アーム４６と比べて、製造が容易
となり、伝達アーム４６への組み込みも簡単となる。

【００６６】図３４は、本願発明にかかる浮子制水弁に
適用される伝達アームおよびその周辺のさらに他の変形
例の要部を示す一部切欠き拡大断面図解図である。図３
４に示す伝達アーム４６では、特に、上述の各実施例に
開示された伝達アーム４６と比べて、特に、弁箱１２の
下向きに延び設けられているブラケット部材２８の一方
側にのみ、回動自在に装着されている。この場合、上述
の各実施例と比べて、揺動レバー３０、レバー補助ロッ
ド３８、伝達アーム４６およびフロート用ロッド５０等
の弁箱１２への組み込み作業がしやすく、組み立て後の
清掃も簡単にできる。

【００６７】なお、第二実施例で開示した弾性体９６、
あるいは、第三実施例で開示したキャッチローラ１００
のばね部材１１０の弾力を調整して、スナップ運動の運
動エネルギーを加減することができる。この場合、弾性
体９６やばね部材１１０に用いられるばねの巻数や線
径、ばねの材料を変更することにより、ばね定数を変更
してばねの弾性力を適宜変更すればよい。

【００６８】図３５は本願発明の第四実施例を示す要部
斜視図であり、図３６〜図４５は第四実施例の浮子制水
弁の動きを示す正面図解図である。この第四実施例にお
いて、第一実施例と同じ符号を付した同じ名称の部材に
ついては、基本的に同様の構造および作用・効果を有す
るので、それらの各部材については簡単に説明している
かあるいはその詳細な説明は省略している。

【００６９】第四実施例にかかる浮子制水弁１０は、特
に、第一実施例の浮子制水弁１０と比べて、スナップ機
構の構成が相違する。第一実施例では、揺動レバー３
０、伝達アーム４６およびカム装置５６の協働作用によ
って弁棒１８にスナップ動作を付与し、弁座１６および
弁体２２間の開閉動作を即行的に行っていたが、第四実
施例の浮子制水弁１０では、特に、前記揺動レバー３
０、伝達アーム４６およびカム装置５６に加えて、伝達
アーム４６とカム装置５６とをリンクさせるリンク装置
１５０が配設される。また、第四実施例にかかる浮子制
水弁１０は、第一実施例の浮子制水弁１０と比べて、カ
ム装置５６、揺動レバー３０、弁座１６、弁体２２およ
び伝達アーム４６等の構造が改良されている。

【００７０】すなわち、図３５〜図４５に示す第四実施
例の浮子制水弁１０は、図１〜図８に示す第一実施例の
浮子制水弁１０と比べて、リンク装置１５０をさらに含
む。リンク装置１５０は、たとえば２つのリンクロッド
１５２および１５４を含む。一方のリンクロッド１５２
は、その長さ方向の一端側がビス，ピン等の軸部１５６
により、カム装置５６のカム６０の一端部に回動自在に
取着される。他方のリンクロッド１５４は、特に、図３
５に示すように、その長さ方向の一端側がビス，ピン等
の軸部１５８により、また、その長さ方向の中間部がビ
ス，ピン等の軸部１５９により、伝達アーム４６に取着
される。軸部１５９の軸心は、第一実施例で示した枢軸
部３２の軸心と略同一軸線上に配置される。

【００７１】さらに、一方のリンクロッド１５２の他端
側と他方のリンクロッド１５４の他端側とは、ビス，ピ
ン等の軸部１６０により回動自在に連結される。この場
合、一方のリンクロッド１５２は、その長さ方向の他端
側にたとえばトラック状の長孔１６２を有し、この長孔
１６２の長軸方向に軸部１６０が変位自在となるよう
に、他方のリンクロッド１５４と回動自在に連結され
る。

【００７２】一方、この第四実施例のカム装置５６は、
第一実施例のカム装置５６と比べて、特に、カム６０の
凹部１６４および凹部１６６における円弧状部の曲率が
大きく、つまり、凹みの度合いが大きく、かつ、２つの
凹部１６４，１６６が連続して配置される。そのため、
第四実施例のカム６０では、凹部１６４および凹部１６
６間の間隔が第一実施例の凹部７６および凹部７８間の
間隔よりも狭く、凹部１６４および凹部１６６間に配設
される凸部１６８が尖鋭な頂部として形成される。な
お、この実施例では、凹部１６６の曲率の方が、凹部１
６４の曲率よりも大きく設定されている。

【００７３】また、この第四実施例のカム装置５６は、
カムロッド２６の揺動に付勢力を付与するための付勢部
材１７０をさらに含む。付勢部材１７０としては、たと
えばコイルスプリングが用いられ得る。付勢部材１７０
の一端部は、ビス，座金等の係止具１７２ａ，１７２ｂ
により、カム６０の長さ方向の中間部に係止される。ま
た、付勢部材１７０の他端部は、ボルト，座金等の係止
具１７４ａ，１７４ｂにより、カム６０のころ４４の近
傍に係止される。この付勢部材１７０は、常時、弁体２
２を弁座１６から離間する方向に、つまり、開弁方向に
弁棒１８を変位させる方向に付勢されている。言いかえ
ると、付勢部材１７０は、常時、揺動レバー３０のころ
４４がカム６０の枢軸部６２側へ押圧される方向に、こ
ろ４４を付勢している。

【００７４】また、この第四実施例では、第一実施例と
比べて、レバー本体３４の短辺腕部３６とレバー補助ロ
ッド３８とが一体的に形成される。（以下、短辺腕部３
６とレバー補助ロッド３８とが一体的に形成された部分
を便宜的に、レバー補助ロッド３８と称する。）さら
に、レバー本体３４の長辺腕部４０には、その長さ方向
の中間部に、たとえば断面半円状の膨出部３５が形成さ
れる。この膨出部３５は、揺動レバー３０の長辺腕部４
０を弁棒１８に安定して接触・押圧させるための機能を
有するものである。なお、レバー本体３４の短辺腕部３
６、長辺腕部４０、膨出部３５およびレバー補助ロッド
３８は、たとえばステンレスで一体的に成形される。

【００７５】また、伝達アーム４６の上側の当り部１３
８には、図３２および図３３に示す伝達アーム４６と同
様に、調整ねじ１４８が配設されている。この場合、当
り部の１３８の内面側へ突出する調整ねじ１４８の軸長
さを長くすればするほど、弁座１６および弁体２２の開
弁状態を早めることができ、反対に、当り部の１３８の
内面側へ突出する調整ねじ１４８の軸長さを短くすれば
するほど、弁座１６および弁体２２の開弁状態を遅らせ
ることができる。

【００７６】なお、この調整ねじ１４８は、上側の当り
部１３８に加えて、たとえば図４６に示すように、下側
の当り部１４０にも配設するようにしてもよい。この場
合、当り部の１４０の内面側へ突出する調整ねじ１４８
の軸長さを長くすればするほど、弁座１６および弁体２
２の閉弁状態を早めることができ、反対に、当り部の１
４０の内面側へ突出する調整ねじ１４８の軸長さを短く
すればするほど、弁座１６および弁体２２の閉弁状態を
遅らせることができる。

【００７７】さらに、第四実施例では、第一実施例と比
べて、弁座１６および弁体２２等の構造が相違する。第
一実施例では、弁座１６が平面座に類似したものが用い
られ、弁体２２もそれに対応したものが用いられてい
る。それに対して、この第四実施例では、弁座１６にた
とえば円すい座が用いられ、弁座１６に着座される弁体
２２は、たとえば球冠状に形成される。弁棒１８の軸方
向の一端部に弁体２２が配設され、弁体２２は、その両
側にＯリング等の密封部材２３が配設された弁押え２５
によって支持されている。

【００７８】この第四実施例では、弁体２２が球冠状に
形成されているので、弁体２２が弁座１６から離間され
たとき、弁座１６および弁体２２間の水の流れに対する
抵抗を小さくすることができる。そのため、開弁状態に
おける給水部１４からの給水がスムーズに行われると共
に、閉弁に際しては、弁体２２をスムーズに弁座１６に
着座させることができる。

【００７９】次に、上述した第四実施例の浮子制水弁１
０を貯水槽等に用いたときの作動状態および作用・効果
について、図３５および図３６〜図４５等を参照しなが
ら説明する。先ず、貯水槽内が所定の水位（たとえば最
高水位）で一定に保たれている状態から排水が始まる
と、貯水槽内の水位が下降していくため、たとえば図３
６および図３７に示すように、フロート５２（図３６お
よび図３７では図示せず）の下降と連動して、フロート
用ロッド５０が下降する。そのため、伝達アーム４６
は、枢軸部３２を支点にし、図３６および図３７で見
て、時計方向に回転する。さらに、伝達アーム４６の動
きに連動して、リンクロッド１５４も枢軸部３２を支点
にし、時計方向に回転する。

【００８０】この場合、軸部１６０は、長孔１６２の長
軸方向に沿って上方に変位するが、弾力部６６の弾力に
抗して、リンクロッド１５４は、未だ、リンクロッド１
５２を押し上げるまでには至っていない。また、伝達ア
ーム４６のころ４４は、カム６０との接触圧力によっ
て、未だカム６０の凹部１６６内に留まり、且つ、揺動
アーム３０の長辺腕部４０の膨出部３５は、付勢部材１
７０の付勢力に抗して、弁体２２が弁座１６を閉鎖する
方向に弁棒１８を付勢している。そのため、弁体２２は
弁座１６に着座され、給水部１４の他端側の開口部が閉
鎖されている。

【００８１】そして、貯水槽内の水位がさらに下降して
いくと、たとえば図３８に示すように、伝達アーム４６
の上側の当り部１３８に配置された調整ねじ１４８の先
端部１４９が、揺動レバー３０のレバー補助ロッド３８
に当りそれを下方に押圧する。この場合、フロート５２
（図示せず）および伝達アーム４６の重量が加わってい
くため、リンクロッド１５４は、軸部１６０を介し、弾
力部６６の弾力に抗して、リンクロッド１５２を押し上
げていく。つまり、カム６０が枢軸部６２を支点にし
て、時計方向に徐々に回転していく。そのため、付勢部
材１７０の付勢力に抗して、ころ４４がカム６０の凹部
１６６の面に沿って、凸部１６８へと転動していく。

【００８２】さらに、貯水槽内の水位が下降していく
と、調整ねじ１４８の先端部１４９がレバー補助ロッド
３８をさらに下方に押圧する。そして、フロート５２
（図示せず）および伝達アーム４６の重量が、ころ４４
およびカム６０の接触圧力による保持力を超えたとき、
ころ４４は、たとえば図３９および図４０に示すよう
に、カム６０の凸部１６８を乗り越えて凹部１６４に移
行する。この場合、ころ４４は、付勢部材１７０の付勢
力によって、より効果的に、凸部１６８を乗り越えて凹
部１６４に移行する。さらに、リンクロッド１５４は、
軸部１６０を介し、弾力部６６の弾力に抗して、リンク
ロッド１５２をさらに押し上げるので、カム６０は、枢
軸部６２を支点にして、時計方向にさらに回転する。こ
のことがころ４４の凹部１６４への移行を助長してい
る。

【００８３】ころ４４がカム６０の凸部１６８を乗り越
えて凹部１６４に移行したとき、弁棒１８にスナップ動
作が付与される。そのため、弁体２２は、弁座１６から
即行的に離間し、開弁状態を維持する（開弁操作）。こ
の場合、浮子制水弁１０は、給水部１４から適宜給水可
能な状態となる。

【００８４】次に、貯水槽内が所定の水位（たとえば最
低水位）の状態から給水が始まると、貯水槽内の水位が
上昇していくため、たとえば図４１および図４２に示す
ように、フロート５２（図４１および図４２では図示せ
ず）の上昇と連動して、フロート用ロッド５０が上昇す
る。そのため、伝達アーム４６は、枢軸部３２を支点に
し、図４１および図４２で見て、反時計方向に回転す
る。さらに、伝達アーム４６の動きに連動して、リンク
ロッド１５４も枢軸部３２を支点にし、反時計方向に回
転していく。リンクロッド１５２は、リンクロッド１５
４に連動して、下方へと変位していく。そのため、カム
６０は、枢軸部６２を支点にして、反時計方向に回転し
ていく。

【００８５】この場合、伝達アーム４６の下側の当り部
１４０は、フロート用ロッド５０の上昇に伴って、レバ
ー補助ロッド３８に当たり、それを上側へ押圧する。そ
のため、揺動レバー３０は、枢軸部３２を支点にして、
反時計方向に回転する。したがって、ころ４４は、付勢
部材１７０の付勢力に抗して、カム６０の凹部１６４の
摺動面に沿って凸部１６８側へと転動していく。

【００８６】そして、貯水槽内の水位がさらに上昇する
と、図４３に示すように、伝達アーム４６の動きに連動
して、揺動アーム３０およびリンクロッド１５４が、さ
らに反時計方向に回転する。そのため、ころ４４は、カ
ム６０の凸部１６８の頂部近傍に転動していく。この場
合、リンクロッド１５４の回転に連動して、リンクロッ
ド１５２は、弾力部６６の弾力にも助長され、さらに下
方へと変位していく。軸部１６０は、長孔１６２の長軸
方向に沿って、下方に変位していく。そのため、カム６
０は、枢軸部６２を支点にして、さらに反時計方向に回
転していく。

【００８７】さらに、貯水槽内の水位がさらに上昇する
と、図４４に示すように、ころ４４は、カム６０の凸部
１６８に到達する。このとき、ころ４４は、弾力部６６
の弾力を受けながら、枢軸部６２を支点にして、カム６
０の凸部１６８を押し上げる。

【００８８】さらに、貯水槽内の水位がさらに上昇する
と、図４４に示すように、ころ４４は、カム６０の凸部
１６８を乗り越えて、弾力部６６の弾力を受けながら、
凹部１６６へと到達する。すなわち、さらなるリンクロ
ッド１５４の回転に連動して、リンクロッド１５２は、
弾力部６６の弾力にも助長され、さらに下方へと変位し
ていき、軸部１６０を介して、リンクロッド１５４をさ
らに下方に押圧する。そのため、カム６０は、枢軸部６
２を支点にして、さらに反時計方向に回転していく。

【００８９】ころ４４がカム６０の凸部１６８を乗り越
えて凹部１６６に移行したとき、弁棒１８にスナップ動
作が付与される。そのため、弁体２２は、弁座１６へと
即行的に着座し、閉弁状態を維持する（閉弁操作）。こ
の場合、リンクロッド１５２の長さ方向の下端側に軸部
１６０が当たって、リンクロッド１５２を下方に引っ張
っている。つまり、枢軸部６２を支点に、カム６０を下
方に引っ張っている。そのため、図４５に示す閉弁状態
では、貯水槽内の水位が下がらない限り、弁体２２が弁
座１６から離間する恐れがない。

【００９０】このような一連の動作が一巡することによ
り、浮子制水弁１０の自動的な開閉操作が行われる。こ
の第四実施例では、フロート５２の昇降運動と共にカム
６０面を転動するころ４４が、カム６０の凹部１６４，
１６６と、凸部１６８とに接触することにより、フロー
ト５２の昇降運動の運動エネルギーを蓄積することがで
きる。そして、その力をスナップ機構と協働させること
によって、弁の開閉操作を即行して行うことができ、弁
の開閉状態を安定して保持することが可能となってい
る。特に、この第四実施例では、伝達アーム４６とカム
装置５６とをリンクさせるリンク装置１５０が配設され
ているため、フロート５２の昇降運動の運動エネルギー
を逃さず有効に蓄積することができる。しかも、揺動レ
バー３０の揺動を助長する付勢部材１７０、そして、カ
ム６０の枢軸部６２を支点にした回動運動を助長させる
弾力部６６、さらには、弁座１６，弁体２２の改良も含
めたそれらの協働作用により、より効果的に、弁の開閉
操作を即行して行うことができる。

【００９１】図４７は、図３５〜図４５に示す第四実施
例の浮子制水弁と従来の浮子制水弁との性能を比較する
ための実験例を示す要部斜視図である。この実験例で
は、貯水槽としてのたとえば箱型の水槽２００が準備さ
れる。水槽２００は、その中央が仕切板２０２により仕
切られ、２つの水槽２０４，２０６を有する。水槽２０
４には、第四実施例の浮子制水弁１０が配置され、水槽
２０６には、従来例の浮子制水弁１が配置される。水槽
２００の下には、２つの水槽２０４，２０６から排水さ
れる水の排水タンク２０８が配置される。この実験例で
は、２つの水槽２０４，２０６内で、第四実施例の浮子
制水弁１０および従来例の浮子制水弁１の性能テストを
同時に行ない、その結果を図４８および図４９に示し
た。

【００９２】図４８のグラフから明らかなように、たと
えば給水の開始から完了するまでの時間が、従来の浮子
制水弁１よりも、第四実施例の浮子制水弁１０の方が早
く、また、図４９のグラフから明らかなように、開弁す
るまでの時間および閉弁するまでの時間が、従来の浮子
制水弁１よりも、第四実施例の浮子制水弁１０の方が早
くなっており、スピーディーである。

【００９３】

【発明の効果】本願発明によれば、所定の水位で弁を短
時間で確実に開閉することができ、しかも、その開閉状
態を安定して保持することができる、浮子制水弁が得ら
れる。したがって、本願発明の浮子制水弁を用いれば、
従来の技術が抱えていた様々な課題を解消することがで
きる。特に、本願発明にかかる浮子制水弁を備えた水道
設備への給水方式が自動運転の加圧ポンプ方式である場
合、その配管内の圧力を安定して保つことができるた
め、加圧ポンプのスイッチのオン／オフが頻繁に繰り返
されることを大幅に減少することができる。また、給水
時間を短縮することができ、給水側の高水圧にも耐え、
騒音も極めて減少させることができる。給水口は、瞬間
的に完全に開放されるので、給水速度が迅速になり、単
位時間当りの給水量も大きくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の第一実施例を示す正面図解図であ
り、特に、貯水槽に給水が始まったときの状態を示す正
面図解図である。

【図２】第一実施例の浮子制水弁を側面から見た状態の
一部切欠き拡大断面図解図である。

【図３】水位の上昇に伴い、第一実施例の浮子制水弁の
フロートが上昇していく途中を示す正面図解図である。

【図４】さらに水位が上昇して、第一実施例の浮子制水
弁のフロートがさらに上昇していく途中を示す正面図解
図である。

【図５】さらに水位が上昇して所定の水位になったとき
の第一実施例の浮子制水弁の状態を示す正面図解図であ
る。

【図６】所定の水位から水位が下降して、第一実施例の
浮子制水弁のフロートが下降していく途中を示す正面図
解図である。

【図７】さらに水位が下降して、第一実施例の浮子制水
弁のフロートがさらに下降していく途中を示す正面図解
図である。

【図８】さらに水位が下降して、第一実施例の浮子制水
弁のフロートがさらに下降したときの状態を示す正面図
解図である。

【図９】本願発明の第二実施例を示す正面図解図であ
り、特に、貯水槽に給水が始まったときの状態を示す正
面図解図である。

【図１０】第二実施例の浮子制水弁のスナップ機構の要
部を示す平面拡大図解図であり、特に、図９に示す作動
状態での浮子制水弁のスナップ機構の要部を示す平面拡
大図解図である。

【図１１】水位の上昇に伴い、第二実施例の浮子制水弁
のフロートが上昇していく途中を示す正面図解図であ
る。

【図１２】図１１に示す作動状態での浮子制水弁のスナ
ップ機構の要部を示す平面拡大図解図である。

【図１３】図１０，図１１および図１２に示すスナップ
機構の取り付け状態の要部を示す拡大図解図である。

【図１４】さらに水位が上昇して所定の水位になったと
きの第二実施例の浮子制水弁の状態を示す正面図解図で
ある。

【図１５】図１３に示す作動状態での浮子制水弁のスナ
ップ機構の要部を示す平面拡大図解図である。

【図１６】所定の水位から水位が下降して、第二実施例
の浮子制水弁のフロートが下降していく途中を示す正面
図解図である。

【図１７】さらに水位が下降して、第一実施例の浮子制
水弁のフロートがさらに下降していく途中を示す正面図
解図である。

【図１８】さらに水位が下降して、第一実施例の浮子制
水弁のフロートがさらに下降したときの状態を示す正面
図解図である。

【図１９】本願発明の第三実施例を示す正面図解図であ
り、特に、貯水槽に給水が始まったときの状態を正面拡
大図解図である。

【図２０】第三実施例の浮子制水弁のスナップ機構の要
部を示す平面拡大図解図であり、特に、図１９に示す作
動状態での浮子制水弁のスナップ機構の要部を示す平面
拡大図解図である。

【図２１】水位の上昇に伴い、第三実施例の浮子制水弁
のフロートが上昇していく途中を示す正面図解図であ
る。

【図２２】図２１に示す作動状態での浮子制水弁のスナ
ップ機構の要部を示す平面拡大図解図である。

【図２３】さらに水位が上昇して所定の水位になったと
きの第三実施例の浮子制水弁の状態を示す正面図解図で
ある。

【図２４】図２３に示す作動状態での浮子制水弁のスナ
ップ機構の要部を示す平面拡大図解図である。

【図２５】所定の水位から水位が下降して、第三実施例
の浮子制水弁のフロートが下降していく途中を示す正面
図解図である。

【図２６】さらに水位が下降して、第一実施例の浮子制
水弁のフロートがさらに下降していく途中を示す正面図
解図である。

【図２７】さらに水位が下降して、第一実施例の浮子制
水弁のフロートがさらに下降したときの状態を示す正面
図解図である。

【図２８】図１９〜図２７に示す第三実施例のスナップ
機構の変形例を示す平面拡大図であり、特に、開弁状態
での作動状態を示す平面拡大図である。

【図２９】図１９〜図２７に示す第三実施例のスナップ
機構の変形例を示す平面拡大図であり、特に、閉弁状態
での作動状態を示す平面拡大図である。

【図３０】図１９〜図２７に示す第三実施例の変形例を
示す正面拡大図である。

【図３１】本願発明にかかる浮子制水弁に適用される伝
達アームおよびその周辺の変形例の要部を示す拡大斜視
図である。

【図３２】本願発明にかかる浮子制水弁に適用される伝
達アームおよびその周辺の他の変形例の要部を示す拡大
斜視図である。

【図３３】本願発明にかかる浮子制水弁に適用される伝
達アームおよびその周辺のさらに他の変形例の要部を示
す拡大斜視図である。

【図３４】本願発明にかかる浮子制水弁に適用される伝
達アームおよびその周辺のさらに他の変形例の要部を示
す一部切欠き拡大断面図解図である。

【図３５】本願発明の第四実施例を示す要部斜視図であ
る。

【図３６】図３５に示す第四実施例の正面図解図であ
り、特に、貯水槽からの排水が開始されるときの状態を
示す正面図解図である。

【図３７】所定の水位（最高水位）から水位が下降し
て、第四実施例の浮子制水弁のフロートが下降していく
途中を示す正面図解図である。

【図３８】さらに水位が下降して、第四実施例の浮子制
水弁のフロートがさらに下降していく途中を示す正面図
解図である。

【図３９】さらに水位が下降して、第四実施例の浮子制
水弁のフロートがさらに下降していく途中を示す正面図
解図である。

【図４０】さらに水位が下降して所定の水位（最低水
位）になったときの第四実施例の浮子制水弁の状態を示
す正面図解図である。

【図４１】図３５に示す第四実施例の正面図解図であ
り、特に、所定の水位（最低水位）の状態から、貯水槽
に給水が始まったときの状態を示す正面図解図である。

【図４２】貯水槽への給水による水位の上昇に伴い、第
四実施例の浮子制水弁のフロートが上昇していく途中を
示す正面図解図である。

【図４３】さらに水位が上昇して、第四実施例の浮子制
水弁のフロートがさらに上昇していく途中を示す正面図
解図である。

【図４４】さらに水位が上昇して、第四実施例の浮子制
水弁のフロートがさらに上昇していく途中を示す正面図
解図である。

【図４５】さらに水位が上昇して所定の水位（最高水
位）になったときの第四実施例の浮子制水弁の状態を示
す正面図解図である。

【図４６】本願発明にかかる浮子制水弁に適用される伝
達アームおよびその周辺の別の変形例を示す正面図解図
である。

【図４７】図３５〜図４５に示す第四実施例の浮子制水
弁と従来の浮子制水弁との性能を比較するための実験例
を示す要部斜視図である。

【図４８】図３５〜図４５に示す第四実施例の浮子制水
弁と従来の浮子制水弁との性能を比較した例を示すグラ
フである。

【図４９】図３５〜図４５に示す第四実施例の浮子制水
弁と従来の浮子制水弁との性能を比較した他の例を示す
グラフである。

【図５０】本願発明の背景となる従来のフロート弁の一
例を示す正面図解図である。

【符号の説明】

１０浮子制水弁１２弁箱１６弁座１８弁棒２２弁体２３Ｏリング２５弁押え５０ロッド５２フロート３０揺動レバー３４レバー本体３６短辺腕部３８レバー補助ロッド４０長辺腕部４２カムロッド４４ころ４６伝達アーム５６カム装置６０カム６６弾力部９１付勢力付与装置１００キャッチローラ１３８，１４０当り部１４８調整ねじ１５０リンク装置１５２，１５４リンクロッド１７０付勢部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】貯水槽等の容器内の液体レベルに対応し
て開閉操作される浮子制水弁であって、その一方側に給水部が配置され、前記給水部から供給さ
れた流体が流出される流出部を有する弁箱、前記給水部に配置される弁座、前記弁箱の他方側で前記弁箱内に摺動自在に配置される
弁棒、前記弁棒の前記給水部と対向する側に配置され、前記弁
座に着座可能に設けられる弁体、長さ方向を有するロッド、前記ロッドの長さ方向の一端側に配設されるフロート、その一方側が前記ロッドの長さ方向の他端側に配設さ
れ、その他方側が前記弁箱に挿入配置され、前記弁棒を
作動させて前記弁体を前記弁座に着座可能にするよう
に、前記弁箱に回動自在に配設される揺動レバー、前記揺動レバーの回動中心を支点にして前記弁箱に回動
自在に配置され、前記フロートの昇降運動を前記揺動レ
バーに二元的に伝達する伝達アーム、および前記揺動レ
バーと協働して前記弁棒にスナップ運動を付与するスナ
ップ機構を含み、前記容器内の液体レベルが所定の高さになったとき、前
記スナップ機構による前記弁棒のスナップ動作によっ
て、前記弁体および前記弁座間の開閉動作が行われるこ
とを特徴とする、浮子制水弁。
【請求項２】前記スナップ機構は、前記揺動レバーに
前記スナップ運動を付与するカムを含み、前記揺動レバ
ーおよび前記カムにより前記弁棒に前記スナップ動作を
行わせることを特徴とする、請求項１に記載の浮子制水
弁。
【請求項３】前記スナップ機構は、前記弁棒の摺動運
動に、ばね等の弾性体の付勢力を付与する付勢力付与装
置を含み、前記付勢力付与装置により前記弁棒に前記ス
ナップ動作を行わせることを特徴とする、請求項１に記
載の浮子制水弁。
【請求項４】前記スナップ機構は、前記伝達アームと
前記カムとをリンクするリンク装置をさらに含み、前記
伝達アーム、前記揺動レバー、前記カムおよび前記リン
ク装置の協働作用により前記弁棒に前記スナップ動作を
行わせることを特徴とする、請求項２に記載の浮子制水
弁。