JP2006214480A - 軽操作水栓 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】主水路の開度を変化させる主弁16と、背圧室24と、導水孔26と、パイロット水路28と、パイロット水路28の開度を変化させるパイロット弁32とを備え、パイロット弁32の進退運動に追従して主弁16を進退運動させて主水路の流量調節を行うパイロット式流調弁機構を内蔵した軽操作水栓10において、パイロット弁32を駆動軸40から切り離して主弁16の側に設けるとともに、主弁16にはパイロット弁32の進退運動を案内するガイド孔30を設け、パイロット弁32を主弁16に対しガイド孔30による案内の下に進退運動可能に主弁16により保持させる。
【選択図】 図1
Description
そこで水栓における操作を軽くする手段として、かかる水栓をパイロット式流調弁機構、即ちパイロット弁を進退運動させることによって主弁をこれに追従して進退運動させ、主水路の開度を変化させる方式のパイロット式流調弁機構を内蔵した水栓とすることが考えられる。
同図において200,202は主水路を形成する1次側の流入水路,2次側の流出水路で、204はその主水路上に設けられたダイヤフラム弁から成る主弁である。
この主弁204は、主弁座206に対し接近離間方向に進退運動して主水路の開度を変化させ、その開度に応じて主水路における流量を調節する。
主弁204には、これを貫通して流入水路200と背圧室208とを連通させる、小孔から成る導水孔210が設けられている。
この導水孔210は、流入水路200からの水を背圧室208に導いて背圧室208の圧力を増大させる。
主弁204にはまた、これを貫通して背圧室208と流出水路202とを連通させる水抜水路としてのパイロット水路212が設けられている。
このパイロット水路212は、背圧室208内の水を流出水路202に抜いて背圧室208の圧力を減少させる。
図9において220はパイロット弁214を駆動軸216とともに進退駆動させる電気的駆動装置である。
また一方パイロット弁214が図中上向きに後退運動すると、パイロット弁214とパイロット弁座218との隙間が大きくなってパイロット水路212の開度が大となり、ここにおいて背圧室208からパイロット水路212を通じて流出水路202に抜ける水の量が多くなって背圧室208の圧力が減少する。
そして主弁204は、その背圧室208の圧力と流入水路200の圧力とをバランスさせるようにして、パイロット弁214の進退運動に追従して図中上下方向に進退運動し、主水路の開度を変化させる。
そしてその主水路の開度の変化に応じて、流入水路200から流出水路202への水の流量が調節される。
パイロット弁214が主弁204に対して、具体的にはパイロット弁座218に対して片当りしてしまうと、パイロット弁214が図中下向きに前進運動しても、パイロット弁214と主弁204との隙間がそれ以上に小さくならず、その結果として背圧室208の圧力がパイロット弁214の下降運動に伴って増大せず、そのためパイロット弁214、詳しくは駆動軸216が直接主弁204を下向きに押すこととなって操作荷重が大となり、操作が重くなってしまうのである。
この問題は主弁204がダイヤフラム弁から成っている場合に、かかるダイヤフラム弁が特に傾き易いことから上記の問題を生じ易いが、主弁がピストン弁から成るものである場合においても傾きを生じる場合があり、この場合には上記と同様な問題が生じる。
このようにすることで、パイロット弁を円滑に開閉動作即ちパイロット弁座に対し進退運動させることができる。
ここでその付勢手段は主弁に設けておくことができる。
また付勢手段による付勢力は、駆動部材にて直接主弁を押すときに要する力よりも弱い付勢力となしておくのが良い。
図1において、10は本実施形態の軽操作水栓で、12,14は主水路を形成する1次側の流入水路,2次側の流出水路で、16はその主水路上に設けられたダイヤフラム弁から成る主弁である。
主弁16は主弁本体18と、これにより保持されたゴム製のダイヤフラム膜20とから成っている。
詳しくは、主弁座22への主弁16の着座によって主水路を遮断し、また主弁座22から図中上向きに離間することによって主水路を開放する。
また主弁座22からの離間量に応じて主水路の開度を大小変化させ、主水路を流れる水の流量を調節する。
背圧室24は、内部の圧力を主弁16に対し閉弁方向の押圧力として作用させる。
主弁16には、これを貫通して流入水路12と背圧室24とを連通させる、小孔から成る導水孔26が設けられている。
この導水孔26は、流入水路12からの水を背圧室24に導いて背圧室24の圧力を増大させる。
主弁16にはまた、これを貫通して背圧室24と流出水路14とを連通させる水抜水路としてのパイロット水路28が設けられている。
このパイロット水路28は、背圧室24内の水を流出水路14に抜いて背圧室24の圧力を減少させる。
ここでパイロット弁32は略円柱状をなしていて(図3参照)図中上下方向、即ち主弁16に設けられたパイロット弁座42に対し図中上下方向(軸方向)に進退運動してパイロット水路28の開度を変化させる。
詳しくは、パイロット弁32がパイロット弁座42に着座(図2(A)参照)することでパイロット水路28が遮断され、またパイロット弁32がパイロット弁座42から図中上向きに軸方向に離間することでパイロット水路28が開放される。
更にパイロット弁32のパイロット弁座42からの離間量に応じてパイロット水路28の開度が変化せしめられる。
ここでガイド孔30は、パイロット弁32を保持する保持孔としての働きと、パイロット弁32を図中上下方向(軸方向)に進退運動案内するガイド孔としての働きを有している。
これらリブ34と34との間には水路36が確保されており、この水路36を通じて背圧室24とパイロット水路28とが連通するようになっている。
尚このパイロット弁32の図2(A)中下面にはゴム等の弾性材から成るパッキン46が設けられており、具体的にはこのパッキン46がパイロット弁座42に対して着座する。
またパイロット弁32の上面は上向きの凸曲面38とされている。
尚この復帰ばね48の付勢力は弱いものとされている。詳しくは駆動軸40にて主弁16を直接押す際の力よりも復帰ばね48の付勢力が弱くされている。
すると流入水路12の圧力が背圧室24の圧力に打ち勝って、主弁16が図4(II)に示しているように図中上向きに上昇、即ち後退運動させられ、そして背圧室24の圧力と流入水路12の圧力とが丁度バランスした位置で主弁16が停止する。
このとき主弁16と主弁座22との間には隙間が生じて、その隙間を通じて流入水路12から流出水路14へと水が流れ込む。
そしてパイロット弁32が主弁16に形成されたパイロット弁座42に着座し、また主弁16が主弁座22に着座することで、流入水路12と流出水路14とが遮断された状態となって、ここに流入水路12から流出水路14への水の流れが停止する(図1に示す状態)。
ここで駆動軸40には外周面に環状溝が形成されていて、そこにシールリングとしての弾性を有するOリング56が装着されている。
そしてこの雄ねじ60が、軽操作水栓10のボデー62の円筒部64の内周面に形成された雌ねじ66に螺合されている。
駆動軸40は、ハンドル50の回転により自身が一体に回転することで、雄ねじ60と雌ねじ66とによるねじ送りで図中上下の軸方向、即ち主弁16,パイロット弁32の進退方向に前進及び後退運動する。
尚この駆動軸40の下端面は軸直角方向の平坦面とされており、その平坦面において上記のパイロット弁32、即ちその上端面の凸曲面38に当接してパイロット弁32に対し図中下向きに駆動力を及ぼす。
図1,図4に示しているようにこの実施形態ではハンドル50を正方向に回転操作すると、これと一体に駆動軸40が回転し、そしてその回転により駆動軸40が図中下向きに前進運動して、平坦な下端面でパイロット弁32を復帰ばね48の付勢力に抗して図中下向きに押し、パイロット弁32をパイロット弁座42に対して接近させる。
パイロット弁座42に接近したパイロット弁32は、パイロット弁座42との間の隙間を小さくしてパイロット水路28の開度を小さく変化させる。
そしてこれにより主弁16を追従して図中下向きに前進運動させ、主水路の開度を小さくして主水路の水の流量を少なくする。
これに伴って主弁16がパイロット弁32の後退運動に追従して図中上向きに後退運動し、主水路の開度を大きくして主水路の水の流量を多くする。
従ってこの実施形態では、主弁16が閉弁時に傾いていてもパイロット弁32が主弁16に対して、詳しくはパイロット弁座42に対して接触し片当りするといったことがなく、パイロット弁32とパイロット弁座42との間の隙間を全周に亘り均等に保持しながら、パイロット弁32が進退運動してパイロット弁座42との間の隙間を大きく又は小さく変化させる。
従ってパイロット弁32がパイロット弁座42に当ることによって、その時点から操作が重くなってしまうといった不都合を生じない。
従ってこの状態でパイロット弁32Aを図中下向きに前進運動させても、パイロット弁32Aとパイロット弁座42Aとの間の隙間は小さくならないで、そのままパイロット弁32Aの図中下向きの前進運動につれて主弁16Aが下向きに押されてしまう。その結果として操作荷重が大となって操作が重くなってしまう。
しかるに図6の作用図から明らかなように、本実施形態ではこうした不都合を生じない。
それ故パイロット弁32が主弁16に設けたパイロット弁座42に片当りし、パイロット弁32の更なる前進運動にも拘わらずパイロット弁座42とパイロット弁32との間の隙間が小さくならないといった問題を回避でき、パイロット弁32とパイロット弁座42との間の隙間を全周に亘り均等に保持しつつ、パイロット弁32がパイロット弁座42、即ち主弁16に対して前進運動することが可能となって、かかるパイロット弁32の主弁16に対する片当りによって操作が重くなるといった問題を解決することができる。
この実施形態は、駆動軸40にパイロット弁32を一体運動状態に設けるとともに、駆動軸40に細径の下向きのピン状のガイド突部68を設け、これをパイロット水路28をガイド孔としてそこに軸方向に摺動可能、即ち主弁16の進退方向に摺動可能に挿入し、それらガイド突部68とパイロット水路28即ちガイド孔とによって、主弁16を進退方向に運動案内する主弁ガイドを構成した例である。
尚このパイロット水路28とは別にガイド孔を設けてそこにガイド突部を摺動可能に挿入し、それらによって主弁ガイドを構成するといったことも可能である。
従って主弁16が傾くことによって、パイロット弁32が主弁16詳しくは主弁16に設けたパイロット弁座42に対し片当り状態となって操作荷重が大となり、操作が重くなるといった問題を解決することができ、主弁16に対する軽操作を常時確保することができる。
尚この実施形態において、パイロット水路28の内周面に図2(B)に示すものと同様に周方向に沿って複数のリブを設けておいて、そのリブによってガイド突部68の案内をなすようになし、そしてそのリブとリブとの間に水路を形成しておくようになすこともできる。
12 流入水路
14 流出水路
16 主弁
22 主弁座
24 背圧室
26 導水孔
28 パイロット水路
30 ガイド孔(パイロット弁ガイド)
32 パイロット弁
40 駆動軸(駆動部材)
42 パイロット弁座
48 復帰ばね
68 ガイド突部
Claims (4)
- (イ)主弁座に対して接近離間方向に進退運動して主水路の開度を変化させる主弁と
(ロ)内部の圧力を該主弁に対して閉弁方向の押圧力として作用させる背圧室と
(ハ)前記主水路における1次側の流入水路の水を前記背圧室に導いて該背圧室の圧力を増大させる導水孔と
(ニ)該背圧室と前記主水路における2次側の流出水路とを連通させる状態に前記主弁を貫通して設けられ、該背圧室の水を該流出水路に抜いて該背圧室の圧力を減少させるパイロット水路と
(ホ)前記主弁に設けられたパイロット弁座に対して接近離間方向に進退運動して前記パイロット水路の開度を変化させるパイロット弁と
を備え、該パイロット弁の進退運動に追従して前記主弁を進退運動させて前記主水路における流量調節を行うパイロット式流調弁機構を内蔵した軽操作水栓において、
前記パイロット弁を、該パイロット弁を駆動する駆動部材から切り離して前記主弁の側に設けるとともに、該主弁には該パイロット弁の前記進退運動を案内するパイロット弁ガイドを設け、該パイロット弁を該主弁に対し該パイロット弁ガイドによる案内の下に進退運動可能に該主弁により保持させたことを特徴とする軽操作水栓。 - 請求項1において、前記パイロット弁を後退方向に付勢する付勢手段を設け、該パイロット弁を該付勢手段による後退方向の付勢と前記駆動部材による前進方向の駆動とによって進退運動させるようになしたことを特徴とする軽操作水栓。
- 請求項1,2の何れかにおいて、前記主弁がダイヤフラム弁であることを特徴とする軽操作水栓。
- (イ)主弁座に対して接近離間方向に進退運動して主水路の開度を変化させる主弁と
(ロ)内部の圧力を該主弁に対して閉弁方向の押圧力として作用させる背圧室と
(ハ)前記主水路における1次側の流入水路の水を前記背圧室に導いて該背圧室の圧力を増大させる導水孔と
(ニ)該背圧室と前記主水路における2次側の流出水路とを連通させる状態に前記主弁を貫通して設けられ、該背圧室の水を該流出水路に抜いて該背圧室の圧力を減少させるパイロット水路と
(ホ)前記主弁に設けられたパイロット弁座に対して接近離間方向に進退運動して前記パイロット水路の開度を変化させるパイロット弁と
を備え、該パイロット弁の進退運動に追従して前記主弁を進退運動させて前記主水路における流量調節を行うパイロット式流調弁機構を内蔵した軽操作水栓において、
前記主弁及び駆動部材の一方に該主弁の進退方向に延びるガイド孔を設けるとともに、他方に該ガイド孔内に挿入されるガイド突部を設けて、それらガイド孔とガイド突部とで該主弁を該進退方向に運動案内する主弁ガイドを構成したことを特徴とする軽操作水栓。
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