JP2005121222A

JP2005121222A - 湯水混合水栓

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Publication number: JP2005121222A
Application number: JP2004295586A
Authority: JP
Inventors: Frank-Thomas Luig; − トマスルイクフランク; Stefan Steinhoff; シュタインホフシュテファン; Thomas Salomon; サロモントマス; Stefan Salomon; サロモンシュテファン; Karl-Heinz Stuckerjurgen; − ハインツシュトュケルユルゲンカール; Joerg Schmidt; シュミットイェルク
Original assignee: Grohe Water Technology AG and Co KG
Current assignee: Grohe Water Technology AG and Co KG
Priority date: 2003-10-10
Filing date: 2004-10-08
Publication date: 2005-05-12
Also published as: CN1605778A; US20050076960A1; ATE320571T1; EP1522777B1; EP1522777A1; DE502004000351D1; DE10347819A1

Abstract

【課題】相対的に動かしやすい操作機構を有する改良された湯水混合水栓を得ること。また、その場合、保守作業及び／又は修理作業を簡単に行い得るように、湯水混合水栓を構成すること。
【解決手段】請求項１の上位概念部分に記載された湯水混合水栓において、２個の小歯車２１ａ，２１ｂが、それぞれ伝動歯車として構成された中間歯車２２ａ，２２ｂを介して操作機構に接続されるようにした。
【選択図】図４

Description

本発明は、ハウジングを有する湯水混合水栓であって、該ハウジングが、冷・温水用の接続部と、冷水、温水、混合水のいずれか用の少なくとも１つの吐出口とを有し、かつまた該ハウジング内には、冷・温水を別々に流入させるための２つの弁が並置され、しかも、これら双方の弁がそれぞれ弁棒を有し、該弁棒の一端が弁部材に結合され、他端が操作機構に接続された小歯車に結合される形式のものに関する。

この種の湯水混合水栓は、刊行物ＤＥ３８２０８５５Ａ１により公知である。この公知形式の場合には、弁棒に配置された小歯車が直接に操作機構の内歯と噛み合わされており、その結果、相対的に歯数比が大となるため、操作機構がある程度動かしにくくなりがちである。

本発明の基本となる課題は、相対的に動かしやすい操作機構を有する改良された湯水混合水栓を提案することである。その場合、保守作業及び／又は修理作業を簡単に行い得るように湯水混合水栓を構成することも課題となる。

前記課題は、本発明によれば、請求項１の上位概念部分に記載された湯水混合水栓において、２個の小歯車が、それぞれ伝動歯車（Ｖｏｅｇｅｌｅｇｅ）として構成された中間歯車を介して操作機構に接続されることで解決された。
本発明のこのほかの構成は、請求項２から請求項８までの各請求項に記載されている。

提案された手段により、湯水混合水栓の操作に要する操作力を著しく減少させることができる。
単一の構成単位を形成する弁カートリッジ内に、伝導歯車装置を有する２つの流量調整用と遮断用の弁を配置することにより、保守及び／又は修理を簡略化できる。保守の場合、簡単に弁カートリッジを交換することができる。
ハウジングを有するこれら双方の弁は、弁カートリッジ内の必要な回動位置に無段階的にクランプリングによって配置し固定できるので、工場側で精密調節を行うことができる。

図面には本発明の一実施例が示されており、以下で該実施例を詳細に説明する。
図示の実施例の場合、湯水混合水栓は洗面盤の給水栓台５に据え付けられており、給水栓台５は、部分的に図示され、混合水栓ハウジング１を備えている。混合水栓ハウジング１の上部には、先ず冷水供給用操作機構３ａが配置され、次に温水供給用操作機構３ｂが配置されている。両操作機構３ａ，３ｂは、この場合、回動可能な調節リングとして構成され、これらの調節リングからは、それぞれ１つのレバー腕３０ａ，３０ｂが半径方向に突出しており、湯水混合水栓の操作を容易にする。操作機構３ｂの上部には、湯水混合水栓内で配量された冷・湯水を吐出する吐出体４が備えられている。吐出体４は、この場合、中心軸線１０（図２）を中心として旋回可能に配置され、冷・湯水は、吐出口４００から自由噴流として吐出される。あるいはまた、湯水混合水栓は、垂直の建物壁部に取り付けることもでき、その場合には、吐出体は、より小さい屈折度に構成される。

特に図２から分かるように、混合水栓ハウジング１は、弁カートリッジ２を装入可能な開口１１を有している。開口１１の底部には、混合水栓ハウジング１内に冷水用の通路１２と温水用の通路１３とが形成され、これらの通路は、一方の端部が冷・湯水の供給管網に接続されている。また、通路１２の他方の端部は弁カートリッジ２の流入口２４ａに接続され、通路１３の他方の端部は弁カートリッジ２の流入口２４ｂに接続されており、この場合、開口１１の底部を密封するために、通路１２，１３を取り囲むシールリング１４が配置され、該シールリングによって、弁カートリッジ２の装入位置で移行部が確実に密封されている。

弁カートリッジ２は、特に図５から分かるように、１つの構造単位として構成されている。カートリッジハウジング内には、２つの公知の弁２ａ，２ｂが互いに並置され、この場合、各弁２ａ，２ｂが、弁部材として機械抵抗を有する材料（Ｈａｒｔｓｔｏｆｆ）製の２個の弁体を有しており、一方の弁体は、弁２ａ，２ｂ内に固定保持され、弁スピンドル２０ａ，２０ｂを有する他方の弁体は、固定保持された弁体に対し回動可能である。その場合、弁スピンドル２０ａ，２０ｂは、閉じ位置から最大開位置まで９０°の回動角度にわたり動かすことができる。

受容孔２４０ａ内には、冷水制御用の弁２ａが配置される一方、受容孔２４０ｂ内には温水用の弁２ｂが配置されている。双方の受容孔２４０ａ，２４０ｂは、この場合、中心軸線１０と平行である。流入口２４ａ，２４ｂの接続部を密封するため、弁２ａ，２ｂは端側にシールリングを備え、該シールリングにより、弁２ａ，２ｂは、装入位置で受容孔２４０ａ，２４０ｂの肩２４３ａ，２４３ｂに密着する。通路１２をへて流入する冷水は、弁２ａに達し、ここから、その時々の弁体位置に応じて、半径方向開口をへて混合チャンバ２８へ流入する。これと平行して、通路１３をへて温水が弁２ｂへ流入し、ここから、その時々に選択される弁体回動位置に応じて、同じように半径方向開口をへて混合チャンバ２８へて流入する。このことは特に図２から知ることができる。

冷水用の弁２ａ及び温水用の弁２ｂは、それぞれ部分区域が受容孔２４０ａ，２４０ｂから突出し、これらの部分区域からは弁スピンドル２０ａ，２０ｂが突出している。特に図６から分かるように、弁２ａの弁スピンドル２０ａには小歯車２１ａが配置され、弁２ｂの弁スピンドル２０ｂには小歯車２１ｂが配置されている。特に図１０から図１２で分かるように、小歯車２１ａは、側面の一方の端部区域に部分歯車２１１を有している。これに対し、図１３から図１５で分かるように、小歯車２１ｂは、同じように部分歯車２１１を有しているが、軸方向に少なくとも部分歯車の長さだけずらされて配置されているため、装入位置では弁カートリッジ２内で２つの部分歯車が接触することはない。加えて、双方の小歯車２１ａ，２１ｂは、側面にそれぞれ半径方向に突出する標識２１３を有し、これらの標識により弁カートリッジ２の組み付け時に正しい回動位置を確認することができる。その上、双方の小歯車２１ａ，２１ｂは、弁２ａ，２ｂとは反対側の端側に、胴２１００を有するそれぞれ１個の支承ピン２１０を備えている。小歯車２１ａ，２１ｂは、この場合、それぞれ装入位置で溝歯を介して弁スピンドル２０ａ，２０ｂと相対回動不能に結合される。

このようにして完成された弁２ａ，２ｂは、受容孔２４０ａ，２４０ｂ内へ装入され、装入位置で必要な回動位置に達するまで無段階的に回動可能である。次いで、弁２ａにはクランプリング２０１ａが、弁２ｂにはクランプリング２０１ｂが、端側からカートリッジハウジング２１上にはめ込まれ、ねじ２０１により締結される。その場合、クランプリング２０１ａは、弁２ａの環状つば２６ａに対し軸方向に作用し、クランプリング２０１ｂは、弁２ｂの環状つば２６ｂに対し軸方向に作用することで、双方の環状つば２６ａ，２６ｂは、座ぐり状部（Ａｕｓ−ｓｅｎｋｕｎｇ）２４１ａ，２４１ｂの底部に形成された各１つの肩２４２ａ，２４２ｂに対して押し付けられ、それによって前記回動位置に摩擦接続により固定され、軸方向に保持される。同時に、受容孔２４０ａはＯリング２７ａにより、受容孔２４０ｂはＯリング２７ｂによってシールされる。双方の弁２ａ，２ｂの回動位置の正確な整合は、双方の小歯車２１ａ，２１ｂにはめ込み可能な整合ゲージ（図示せず）を用いて行うのが適切である。

次に、カートリッジハウジング２１に、ヘッド部材２０が取り付けられる。ヘッド部材２０は、特に図３および５から分かるように、切り欠２０２を有しており、この場合、切り欠２０２は、上方の端側２０２ａと下方の端側２０２ｂとにより画成されている。この場合、ヘッド部材２０内には中心軸線１０と平行に軸２００が配置され、該軸２００はカートリッジハウジング２１側の端側から挿入でき、挿入位置にねじ山部分２００ａにより固定可能である。軸２００上には、スペーサスリーブ２０４が配置され、該スペーサスリーブは摩擦接続により端側２０２ａ，２０２ｂに相対回動不能に保持されている。スペーサスリーブ２０４上には、特に図３から分かるように、中間歯車２２ａと軸方向にずらされた中間歯車２２ｂとが、伝動歯車として、回動可能に配置されている。

ヘッド部材２０は、このようにして、図６に示したカートリッジハウジング２１の端側に完全に取り付けられ、ねじ２０３によって端側に固定される。この場合、部分歯車２２１を有する中間歯車２２ａは、小歯車２１ａと噛み合い、軸方向にずらされて配置された、部分歯車２１１を有する中間歯車２２ｂは、小歯車２１ｂと噛み合う。加えて、特に図３から分かるように、混合チャンバ２８は、混合水通路２８０を介して混合水用の吐出口２５と接続され、該吐出口は、ヘッド部材２０の上部端側に中心軸線１０と同軸線的に設けられている。この場合、カートリッジハウジング２１とヘッド部材２０との移行区域には、シール２８１が配置されている。加えて、ヘッド部材２０を取り付けるさい、小歯車２１ａ，２１ｂの支承ピン２１０が、相応の支承穴２０２１（図２）に挿入される。支承ピン２１０の胴２１００により、この場合、支承の傾斜が十分に防止される。

このように完全に組み立てられたカートリッジハウジング２は、構造単位として、混合水栓ハウジング１の開口１１に対し組み付け又は取り外しが可能である。カートリッジは、この場合、図５から分かるように、クランプねじ２９により混合水栓ハウジング１と結合される。
突出しているヘッド部材２０には、次に滑り支承リング３１（図３）を上からはめ込んだ後、操作機構３ａを取り付けることができるが、その場合、環状の操作機構３ａは、相対回動不能に操作機構３ａと結合された歯付きリング２３ａを内壁に担持し、該歯付きリングは、内歯付きの部分歯車２３を有している。部分歯車２３は、この場合、特に図４に見られるように、中間歯車２２ａの第１部分歯車２２２と噛み合い、他方、第２部分歯車２２１は、小歯車２１ａの部分歯車２１１と噛み合う。

もう１個の滑り支承リング３２を取り付けた後、リング状の温水用操作機構３ｂがヘッド部材２０上に取り付けられる。その場合、同じように、歯付きリング２３ｂが相対回動不能に操作機構３ａと結合され、しかも、内歯を有する部分歯車２３が中間歯車２２ｂの部分歯車２２２と噛み合わされる。その場合、第２部分歯車２２１を有する中間歯車２２ｂは、小歯車２１ｂの部分歯車２１１と噛み合わされる。双方の中間歯車２２ａ，２２ｂは等寸法である。
操作機構３ａ，３ｂの軸方向固定のため、操作機構３ｂの終端として、もう１個の滑り支承リング３３（図３）が配置される。加えて、軸方向遊びを調節するために、ヘッド部材２０には吐出口２５と同心的に管状の突出部２５０（図５）が設けられており、該突出部の側面にはねじ山２５１が形成されている。ねじ山２５１には、リングナット２５２（図３）が締結され、該リングナットに滑り支承リング３１が密接し、該リングナットにより双方の操作機構３ａ，３ｂの軸方向遊びを調節できる。

部分歯車２１１，２２１，２２２，２３は、歯数比１：１．６が達成されるように構成され、寸法付けされている。したがって、操作機構３ａの回動により、冷水用の弁２ａは、閉じ位置から次第に最大開位置までもたらすことができ、逆方向に回動させれば、再び閉じ位置へ戻すことができる。同じように、温水用の弁２ｂを操作して、一方では、冷水又は温水を吐出可能であり、他方では、双方の弁２ａ，２ｂを選択的に開放することで温度調節した混合水を吐出させることができる。
弁カートリッジ２の混合チャンバ２８内へ流入する水は、混合水通路２８０をへて吐出口２５に達する。流出口２５内には管状ニップル４０が密封固定されている。管状ニップル４０の突出する部分区域には、吐出体４が、半径方向ねじ４１により軸方向には固定されるが、旋回可能に支承されることで、管状ニップル４０内を流通する水は、吐出体４をへて吐出口４００から自由噴流として吐出される。

洗面盤の部分的に示された給水栓台に取り付けられた湯水混合水栓の斜視図。図１に示した湯水混合水栓の一部の拡大縦断面図。図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿って切断した湯水混合水栓の縦断面図。図２のＩＶ−ＩＶ線に沿って切断した湯水混合水栓の横断面図。図２に示した弁カートリッジの斜視図。図５に示した弁カートリッジからヘッド部材を除去して示す斜視図。図４に示した中間歯車の斜視図。図７に示した中間歯車の平面図。図８に示した中間歯車の側面図。図２に示した冷水制御弁用の小歯車の斜視図。図１０に示した小歯車の側面図。図１１に示した小歯車の平面図。図２に示した温水制御弁用の小歯車の斜視図。図１３に示した小歯車の側面図。図１４に示した小歯車の平面図。

符号の説明

１湯水混合水栓ハウジング
２弁カートリッジ
２ａ冷水制御弁
２ｂ温水制御弁
３ａ冷水用の操作機構
３ｂ温水用の操作機構
４吐出体
５給水栓台
１０中心軸線
１２冷水用通路
１３温水用通路
１４シールリング
２０ヘッド部材
２０ａ，２０ｂ弁スピンドル
２１カートリッジハウジング
２１ａ，２１ｂ小歯車
２２ａ，２２ｂ中間歯車
２３部分歯車
２３ａ歯付きリング
２４ａ，２４ｂ流入口
２５吐出口
２６ａ，２６ｂ管状つば
２７ａ，２７ｂＯリング
２８混合チャンバ
２９クランプねじ
３０ａ，３０ｂレバー腕
３１，３３滑り支承リング
４０管状ニップル
２００中間歯車軸
２００ａねじ山部分
２０１ねじ
２０２切り欠
２０２ａ，２０２ｂ上部端側、下部端側
２０１ａ，２０１ｂクランプリング
２０４スペーサスリーブ
２１０支承ピン
２１１，２２２部分歯車
２４０ａ，２４０ｂ受容孔
２４１ａ，２４１ｂ座ぐり状部
２４２ａ，２４２ｂ肩
２５０突出部
２５１ねじ山
２５２リングナット
２８０混合水通路
２８１シール
４００吐出口
２０２１支承穴

Claims

ハウジングを有する湯水混合水栓であって、該ハウジングが、冷・温水用の接続部と、冷水、温水、混合水いずれか用の少なくとも１つの吐出口とを有し、かつまた該ハウジング内には、冷・温水を別々に流入させるための２つの弁が並置されており、しかも、双方の弁が、それぞれ弁スピンドルを有し、該弁スピンドルが、一端を弁部材に結合され、他端を操作機構に接続された小歯車に結合されている湯水混合水栓において、
双方の小歯車（２１ａ，２１ｂ）が、それぞれ、伝動歯車として構成された中間歯車（２２ａ，２２ｂ）を介して操作機構（３ａ，３ｂ）と接続されていることを特徴とする、湯水混合水栓。
操作機構（３ａ，３ｂ）内の前記小歯車（２１ａ，２１ｂ）と、前記中間歯車（２２ａ，２２ｂ）と、歯付きリング（２３ａ，２３ｂ）とが、部分歯車（２１１，２２１，２２２，２３）として構成され、しかも、前記中間歯車（２２ａ，２２ｂ）の各々が、半径の異なる２つの部分歯車（２２１，２２２）を有する１歯車にまとめられていることを特徴とする、請求項１に記載の湯水混合水栓。
前記操作機構（３ａ，３ｂ）の前記小歯車（２１ａ，２１ｂ）と、前記中間歯車（２２ａ，２２ｂ）と、前記歯付きリング（２３ａ，２３ｂ）とが、ほぼ１：１．６の歯数比となるように寸法付けされていることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の湯水混合水栓。
冷水用弁（２ａ）の操作機構（３ａ）の前記小歯車（２１ａ）と、前記中間歯車（２２ａ）と、前記歯付きリング（２３ａ）とが、温水用弁（２ｂ）の操作機構（３ｂ）の前記小歯車（２１ｂ）と、前記中間歯車（２２ｂ）と、前記歯付きリング（２３ｂ）とに対して、軸方向にずらして配置されていることを特徴とする、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の湯水混合水栓。
前記双方の中間歯車（２２ａ，２２ｂ）が軸（２００）に取付けられていることを特徴とする、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の湯水混合水栓。
前記双方の弁（２ａ，２ｂ）が、小歯車（２１ａ，２１ｂ）及び双方の中間歯車（２２ａ，２２ｂ）と共に弁カートリッジ（２）内に配置され、該弁カートリッジが、混合水栓ハウジング（１）の開口（１１）内にユニットとして装入可能であり、かつ少なくとも１つの冷水用流入口（２４ａ）と、１つの温水用流入口（２４ｂ）と、１つの混合水用吐出口（２５）とを有することを特徴とする、請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の湯水混合水栓。
弁カートリッジ（２）内に双方の弁（２ａ，２ｂ）用の受容孔（２４０ａ，２４０ｂ）が設けられ、しかも、各弁（２ａ，２ｂ）が環状のつば（２６ａ，２６ｂ）を座ぐり状部（２４１ａ，２４１ｂ）にはめ込むことで、該弁（２ａ，２ｂ）が、それぞれ１個のＯリング（２７ａ，２７ｂ）により挿入位置に回動可能に密封受容されるようにされており、更に、各弁（２ａ，２ｂ）には、クランプリング（２０１ａ，２０１ｂ）が備えられ、該クランプリングが、それぞれ弁（２ａ，２ｂ）を、必要な回動位置において、座ぐり状部（２４１ａ，２４１ｂ）内の肩（２４２ａ，２４２ｂ）に対し軸方向に押し付け可能であることを特徴とする、請求項６に記載の湯水混合水栓。
弁カートリッジ（２）には、突出する弁スピンドル（２０ａ，２０ｂ）の区域にヘッド部材（２０）が取り付けられていることを特徴とする、請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の湯水混合水栓。
前記ヘッド部材（２０）が、小歯車（２１ａ，２１ｂ）及び中間歯車（２２ａ，２２ｂ）のための切り欠（２０２）を有することを特徴とする、請求項８に記載の湯水混合水栓。
前記中間歯車（２２ａ，２２ｂ）が、前記切り欠（２０２）の上下の端側（２０２ａ，２０２ｂ）によって軸方向に固定されることを特徴とする、請求項９に記載の湯水混合水栓。
前記ヘッド部材（２０）が、混合水栓ハウジング（１）から突出する、弁カートリッジ（２）の端側に、ねじ（２０３）により固定されていることを特徴とする、請求項１から請求項１０までのいずれか１項に記載の湯水混合水栓。
軸（２００）が、ねじ山部分（２００ａ）を介してヘッド部材（２０）内へねじ止め可能であることを特徴とする、請求項１から請求項１１までのいずれか１項に記載の湯水混合水栓。
前記小歯車（２１ａ，２１ｂ）が、それぞれ軸方向に突出する１つの支承ピン（２１０）を有し、該支承ピンが、組付け位置では、それぞれ１つの、上部端側（２０２ａ）に設けられた案内及び支持用の支承穴（２０２１）内に受容されることを特徴とする、請求項１から請求項１２までのいずれか１項に記載の湯水混合水栓。
前記支承ピン（２１０）が胴（２１００）を有することを特徴とする、請求項１３に記載の湯水混合水栓。
混合水通路（２８０）が、弁カートリッジ（２）内に形成された混合チャンバ（２８）から密封状態でヘッド部材（２０）内へ案内され、さらに、該混合水通路（２８０）が、弁カートリッジ（２）の中心軸線（１０）と同心的に形成された吐出口（２５）を有することを特徴とする、請求項１から請求項１４までのいずれか１項に記載の湯水混合水栓。
操作機構（３ａ，３ｂ）の前記小歯車（２１ａ，２１ｂ）と、前記中間歯車（２２ａ，２２ｂ）と、前記歯付きリング（２３ａ，２３ｂ）とに形成された部分歯車（２１１，２２１，２２２，２３）の歯が、それぞれ、各最大回動角度に相応する円弧にわたってだけ延在することを特徴とする、請求項１から請求項１５までのいずれか１項に記載の湯水混合水栓。
前記小歯車（２１ａ，２１ｂ）が標識（２１３）を有することを特徴とする、請求項１から請求項１６までのいずれか１項に記載の湯水混合水栓。
前記弁カートリッジ（２）が、２つの直径方向で反対側に配置されるクランプねじ（２９）により混合水栓ハウジング（１）内に固定されることを特徴とする、請求項１から請求項１７までのいずれか１項に記載の湯水混合水栓。