JP2010007795A - 給水制御バルブ - Google Patents

Abstract

【課題】カム部材の回転により操作軸を２次側から移動操作し、弁部を開閉方向に動作させるようになした給水制御バルブにおいて、操作軸とバルブボデーとの間を水密にシールするＯリングが固着を起した場合においても、良好に弁部を動作させ得るようにする。
【解決手段】給水制御バルブにおいて、操作軸５６を２次側の流出水路３４を通り延出させて、弁部を操作するようになすとともに操作軸５６をＯリング８６にて水密にシールする。そして操作軸５６をカム部材６２と、ばね部材８０の付勢力にて移動させるようにするとともに、カム部材６２には逆方向回転時に操作軸５６の側の被係合ピン９０に係合して、引込力を操作軸５６に作用させる係合部９６を設けておく。
【選択図】 図２

Description

この発明は給水制御バルブに関し、詳しくは２次側の流出水路の側から操作軸にて弁部を操作するようになした給水制御バルブに関する。

従来、バルブボデーに備えた１次側の流入水路と、２次側の流出水路と、それら流入水路と流出水路とで形成される水路上に設けられた弁部と、弁部を操作する操作軸とを有し、その操作軸により弁部を操作して弁部を開閉及び／又は開度変化させ、給水制御するようになした給水制御バルブが知られている。
またこのような給水制御バルブにおいて、操作軸をバルブボデーから２次側の流出水路を通って弁部の側に延出させ、流出水路の側で弁部を操作軸にて操作するようになしたものが公知である。
例えば下記特許文献１にこの種の給水制御バルブが開示されている。
図１２はその具体例を示している。

図において２００はバルブボデー、２０２，２０４はそれぞれ１次側の流入水路，２次側の流出水路、２０６はそれら流入水路２０２と流出水路２０４とで形成される水路上に設けられた弁部で、２０８はその弁部２０６を操作する操作軸である。
ここで操作軸２０８は、バルブボデー２００から２次側の流出水路２０４を通って弁部２０６の側に延出しており、流出水路２０４の側で弁部２０６を操作するものとなしてある。

この給水制御バルブでは、流入水路２０２から流入した水がバルブボデー２００と操作軸２０８との間を通って漏水するのを防ぐべく、操作軸２０８とバルブボデー２００との間に、環状の弾性を有するシール部材としてＯリング２１０を介在させ、かかるＯリング２１０にて操作軸２０８とバルブボデー２００との間を水密にシールするようにしている。

図１２に示す給水制御バルブの場合、操作軸２０８は、操作軸２０８に設けた雄ねじ２１２とバルブボデー２００に設けた雌ねじ２１４とで螺合させてあり、操作軸２０８を正方向に回転させることで、操作軸２０８がねじ送りで図中上方に押し上げられ、弁部２０６を開方向に動作させる。
また操作軸２０８をこれとは逆方向に回転させると、操作軸２０８がねじ送りで図中下向きに引き込まれ、弁部２０６を閉方向に動作させる。

しかしながらこのように操作軸２０８をねじ送りで図中上方と下方とに進退移動させるようになした場合、操作軸２０８の回転角度と弁部２０６の開度とは比例関係となって一義的に定まってしまい、操作軸２０８の回転角度の変化に応じて弁部２０６の開度を様々なパターンで変化させること、即ち流量制御特性を操作軸２０８の回転角度の変化に対してリニアな関係でなく、他の異なった様々な関係で設定することができない問題がある。

そこで回転運動により操作軸を軸方向に移動させるカム部材を設けるとともに、操作軸の上記弁部の側の一端側とは反対側の他端側に構成した従動部をカム部材のカム面に当接させる向きに操作軸を付勢するばね部材とを設け、カム部材の正方向回転により従動部に対するカム面の押出作用にて操作軸を押上げ側に前進移動させ、弁部を開方向に動作させるとともに、カム部材の逆方向回転時に、ばね部材の付勢力による従動部のカム面への弾性押圧作用にて操作軸を引込み側に後退移動させ、弁部を閉方向に動作させるようになすといったことが考えられる。
このようにカム部材にて操作軸を移動するようになした場合、カム面の形状を様々な形状に形成することによって、流量制御特性を様々に設定することが可能となる。
尚、このようにカム部材の回転により弁部を開閉方向に動作させるようになしたものについては従来公知である。
例えば下記特許文献２，特許文献３にこの種の給水制御バルブが開示されている。

ところで、上記のようにカム部材と、操作軸の他端側に構成した従動部をカム部材のカム面に対して付勢するばね部材とにより、操作軸を押上げ側に前進移動させたり、引込み側に後退移動させたりして、弁部を開閉方向に動作させる給水制御バルブにあっては、ばね部材のばね力（付勢力）を強く設定しておくと、カム部材のカム面及び従動部の摺動摩耗が大となってそれらの部分が摩耗により削られてしまい、給水制御特性に悪影響が及んでしまう問題を生ずる。
従ってこの場合にはばね部材のばね力を可及的に小さく設定しておくことが望ましい。

一方でそのようにばね部材のばね力を小さくしておくと、操作軸とバルブボデーとの間を水密にシールするシール部材が固着を起したときに、給水制御バルブがコントロール不能に陥ってしまう恐れが生ずる。
給水制御バルブにあっては、弁部が開いたまま（操作軸が所定ストローク押し上げられたまま）長期間放置されてしまうことがあり、そのような場合にシール部材が固着（操作軸に対する固着）を起してしまうことがある。

この場合、従動部をカム面に対して付勢し押圧するばね部材のばね力が小さいと、シール部材の固着による抵抗力がばね部材の付勢力に打ち勝って、弁部を閉じる方向に、つまり操作軸を引込む方向（後退方向）にカム部材を回転させても、操作軸がカム面の回転に追従して後退移動せず、カム面と操作軸の従動部との間に隙間が生じてしまう。

このような状態に陥ると、カム部材を回転させても操作軸がこれに追従して引込み側に後退移動して来ないために、弁部がこれに応じて閉方向に動作せず、コントロール不能な状態に陥ってしまう。

尚、このように弁部が開いたまま長期間放置されることによるシール部材の固着の現象は、例えば次のような場合に生じる。
即ち、給水バルブの施工時において、弁部を開いたまま元栓を閉じてしまうと、給水制御バルブはその状態では給水を行わないために、弁部が開いた状態のまま放置されてしまうといったことが起り得る。

或いは給水制御バルブで流量調節を行うようにし、別途に設けた吐止水バルブにて吐水と止水とを行うようになしたものにあっては、給水制御バルブの弁部を開いたままの状態で、別途に設けた吐止水バルブを閉じておくことで、給水制御バルブの弁部が開いたまま長時間放置されてしまうことが起り得る。

特開２００７−２４０５９号公報 特開２００７−２４０６１号公報 特開平１−２２９１８４号公報

本発明は以上のような事情を背景とし、カム部材の回転により操作軸を２次側から移動操作し、弁部を開閉方向に動作させるようになした給水制御バルブにおいて、操作軸とバルブボデーとの間を水密にシールするシール部材が固着を起した場合においても、良好に給水制御動作を行うことのできる給水制御バルブを提供することを目的としてなされたものである。

而して請求項１のものは、バルブボデーに備えた１次側の流入水路と、２次側の流出水路と、それら流入水路と流出水路とで形成される水路上に設けられた弁部と、該弁部を操作する操作軸と、を有し、該操作軸により該弁部を操作して該弁部を開閉及び／又は開度変化させ、給水制御するようになした給水制御バルブにおいて、前記操作軸の前記弁部側の一端側を前記バルブボデーから前記２次側の流出水路を通り延出させて、該操作軸と該バルブボデーとの間を弾性を有する環状のシール部材にて水密にシールするとともに、回転運動により前記操作軸を軸方向に移動させるカム部材と、該操作軸の前記弁部側の一端側とは反対側の他端側に構成した従動部を該カム部材のカム面に当接させる向きに該操作軸を付勢するばね部材とを設け、該カム部材の正方向回転により前記従動部に対する該カム面の押上作用にて前記操作軸を前記ばね部材の付勢力に抗し押上げ側に前進移動させ、前記弁部を開方向に動作させるとともに、該カム部材の逆方向回転時に、前記ばね部材の付勢力による前記従動部の前記カム面への弾性押圧作用にて該操作軸を引込み側に後退移動させ、前記弁部を閉方向に動作させるようになし、且つ前記カム部材には、該カム部材の前記逆方向回転時に前記操作軸の側の被係合部に係合して、該カム部材の逆方向回転による引込力を該操作軸に作用させる係合部を設けたことを特徴とする。

請求項２のものは、請求項１において、前記係合部が、前記カム面に沿って該カム面の全長に亘り設けてあることを特徴とする。

請求項３のものは、請求項１，２の何れかにおいて、前記弁部が、パイロット弁の進退移動に追従して主弁を該パイロット弁と同方向に進退移動させるパイロット式弁部となしてあり、前記操作軸が該パイロット弁を操作するものとなしてあることを特徴とする。

発明の作用・効果

以上のように本発明は、カム部材の逆方向回転時にカム面から離間しようとする操作軸の側の被係合部に係合して、カム部材の逆方向回転により引込力を操作軸に作用させる係合部をカム部材に設けたものである。

かかる本発明では、操作軸とバルブボデーとを水密にシールするシール部材が固着を起した場合においても、カム部材に設けた係合部と操作軸の側の被係合部との係合作用により、カム部材の逆方向回転による引込力を操作軸に及ぼし、これをカム部材の逆方向回転に伴って良好に引込み側に後退移動させることができる。即ち開弁状態にある弁部を支障無く閉弁動作させることができる。

尚、シール部材の固着により高まった操作軸の移動抵抗は、その操作軸に強制力を加えて操作軸を微小移動させた時点でシール部材の固着が解除されることにより、元の低抵抗状態に復帰する。従ってその後においては操作軸をシール部材に対し円滑に摺動運動させることが可能である。

本発明における上記の係合部及び被係合部は、上記のシール部材の固着を解除することを主目的としたもので、従って上記係合部は、少なくともカム部材の逆方向回転の何れかの位置で操作軸の側の被係合部に係合し、引込力を操作軸に加えて固着解除し得るものであれば良い。

シール部材が固着解除されれば、操作軸は以後ばね部材による付勢力にてカム部材の逆方向回転に良好に追従して引込み側に後退移動し、これに基づいて弁部が良好に閉弁方向に動作する。

一方、本発明では上記係合部をカム面に沿ってカム面の全長に亘り設けておくことができる（請求項２）。
この請求項２によれば、シール部材が経時変化により劣化して硬くなり、そのことによりシール部材による抵抗がばね部材による付勢力に打ち勝つに到った場合であっても、即ちシール部材の一時的な固着ではなくシール部材自身の硬化の現象により、操作軸の移動に対する抵抗が大きくなった場合であっても、カム部材の逆方向回転の際に操作軸を支障無く引込み側に後退移動させることができ、弁部を閉弁動作させることが可能となる。

本発明は、上記弁部を、パイロット弁の進退移動に追従して主弁を同方向に進退移動させるパイロット式弁部となし、上記操作軸を、そのパイロット弁を操作するものとなしておくことができる（請求項３）。
このようにすれば、操作軸をより小さな駆動力で移動させることができ、従ってカム部材を電動モータにて回転させるに際し、より小型の電動モータを用いることが可能となる。

次に本発明の実施形態を図面に基づいて詳しく説明する。
図１において、１０は水栓で、１２は水栓１０における吐水管である。
吐水管１２は、カウンタ上面等の取付面（図示省略）から起立する形態で設けられている。
吐水管１２は、ここでは全体として逆Ｕ字状のグースネック形状をなしており、その先端に吐水口１４が備えられている。
また吐水管１２には、最上位から先端にかけて下向きに下がった下がり形状部且つその先端部の上面に、吐水の流量調節を行う回転式のダイヤル操作部１６，自動吐止水のための赤外線式のセンサ１８が設けられている。

ここでダイヤル操作部１６は電気的操作部として構成してあって、このダイヤル操作部１６を回転させると、回転位置検出センサがこれを検知して、その回転位置に応じた信号を発生する。そしてその信号が後述の制御部２８に送られる。
センサ１８は、発光部から赤外線を発光し、人体による反射光を受光部で受光して人体検知を行う。水栓１０は、このセンサ１８による人体検知に基づいて自動吐水し、人体非検知に基づいて自動止水する。

２２は給水路で、この給水路２２上に本実施形態の給水制御バルブ２４が設けられている。
２６はその駆動源となるステッピングモータ（電動モータ）で、給水制御バルブ２４における制御部２８に電気的に接続されている。
制御部２８にはまた、上記のダイヤル操作部１６（詳しくはその回転位置を検出する回転位置検出センサ）が電気的に接続されている。更にこの制御部２８には、上記のセンサ１８が電気的に接続されている。

図２及び図３に、この給水制御バルブ２４の具体的構成が示してある。
図において３０はバルブボデーで、分割体３０-１，３０-２，３０-３及び３０-４の上下の分割構造とされている。
このバルブボデー３０には、１次側の流入水路３２と、２次側の流出水路３４とが設けられており、それら流入水路３２と流出水路３４とで形成される主水路（水路）上に弁部が設けられている。

３６は、その弁部におけるダイヤフラム弁から成る主弁で、この主弁３６は、図４にも示しているように硬質の主弁本体３８と、これにより保持されたゴム製のダイヤフラム膜４０とから成っている。
この主弁３６は、主弁座４２に向けて進退移動して上記の主水路を開閉し、また開度を変化させる。

詳しくは、主弁３６は主弁座４２への着座によって主水路を遮断し、また主弁座４２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４２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。

この主弁３６の図中上側、即ち主弁３６に対し流出水路３４と反対側に背圧室４４が設けられている。
背圧室４４は、内部の圧力を主弁３６に対し図中下向きの閉弁方向の押圧力として作用させる。
主弁３６には、これを貫通して１次側の流入水路３２と背圧室４４とを連通させる導入小孔４６が設けられている。
導入小孔４６は、流入水路３２からの水を背圧室４４に導いて背圧室４４の圧力を増大させる。

主弁３６にはまた、これを貫通して背圧室４４と２次側の流出水路３４とを連通させる、水抜水路としてのパイロット水路４８（図４参照）が設けられている。
このパイロット水路４８は、背圧室４４内の水を流出水路３４に抜いて背圧室４４の圧力を減少させる。

４５は上記弁部におけるパイロット弁で、その下部にはゴム等の弾性材から成るシール部材４７が設けられている。
このパイロット弁４５は図中上下方向、即ち主弁３６に設けられたパイロット弁座５０に対し図中上下方向（軸方向）に進退移動して、パイロット水路４８の開度を変化させる。

詳しくは、パイロット弁４５がパイロット弁座５０に着座することでパイロット水路４８が閉鎖され、またパイロット弁４５がパイロット弁座５０から図中上向きに離間することで、パイロット水路４８が開放される。
更にパイロット弁４５のパイロット弁座５０からの離間量に応じてパイロット水路４８の開度が変化せしめられる。

但しこの実施形態では、実際にはパイロット弁４５が図中上下方向に進退移動すると、主弁３６がこのパイロット弁４５に追従して図中上下方向に進退移動する。
その際、主弁３６はパイロット弁座５０とパイロット弁４５との間に一定の微小な追従間隙を保持した状態で、パイロット弁４５の進退移動に追従して同方向に進退移動する。

詳しくは、図６に示しているようにパイロット弁４５が図中上方向に後退移動すると、パイロット水路４８が開いて背圧室４４内の水がパイロット水路４８を通じて流出水路３４に抜け、背圧室４４の圧力が低下する。
すると背圧室４４の圧力と流入水路３２の圧力とをバランスさせるようにして、主弁３６がパイロット弁４５の後退移動に追従して上向きに後退移動し、主水路を開いて流入水路３２から流出水路３４へと水を流通させる（図６（II））。

主弁３６は、パイロット弁座５０とパイロット弁４５との間隙を一定に維持しつつ、パイロット弁４５の更なる後退移動に追従して同方向に移動し、主水路の開度を更に拡くして、主水路における水の流量を増大変化させる（図６（III））。

また逆にパイロット弁４５が図中下向きに前進移動すると、図７（I）に示すように背圧室４４の圧力と流入水路３２の圧力とをバランスさせるようにして、主弁３６がパイロット弁４５の前進移動に追従して図中下向きに移動し、主水路の開度を減少変化させて、主水路における水の流量を減少させる（図７（II））。
そして最終的に主弁３６及びパイロット弁４５が主弁座４２，パイロット弁座５０に着座して、それぞれが閉弁状態となる（図７（III））。

尚パイロット弁４５からは図中下向きに細径のピン５４が突出しており、このピン５４が、主弁３６の中心部の貫通孔を下向きに挿通している。
上記パイロット水路４８は、このピン５４と主弁３６の貫通孔の内周面との間に狭小幅で環状に形成されている。
一方ピン５４とは反対側において、パイロット弁４５の上側に金属製のコイルばね５２が配設されており、このコイルばね５２によって、パイロット弁４５が図中下向きに付勢されている。

５６は、図２及び図４に示しているようにパイロット弁４５に対し図中上下方向に対向して同軸状に配置された操作軸で、図中５７は操作軸５６における軸部である。
軸部５７は、バルブボデー３０から２次側の流出水路３４を通って弁部の側に一端側（上端側）が延出している。そして操作軸５６は、パイロット弁４５を介して主弁３６を流出水路３４側から操作する。

尚この操作軸５６における軸部５７の上端近傍位置には、大径をなす止め輪５８が装着されている。
この止め輪５８は、パイロット弁４５を図中上向きに後退移動させたときに、主弁３６がこれに追従して移動しないとき、主弁３６詳しくは硬質の主弁本体３８に当接して、これを強制的に図中上側に持ち上げ、開弁させる働きをなす。

図２において、６０は駆動源となるステッピングモータ２６の出力軸で、この出力軸６０にカム部材６２が一体回転状態に組み付けられている。
このカム部材６２は円筒形状をなしていて、図５に示しているように中心部に挿入孔６４を有しており、そこに出力軸６０が上向きに挿入されている。

図５に詳しく示しているように、この出力軸６０とカム部材６２の挿入孔６４とには、切落し形状の平坦な係合面６６，６８がそれぞれ形成されており、出力軸６０と挿入孔６４とがそれら係合面６６と６８とにおいて互いに係合させられている。
そしてそれらの係合作用により、カム部材６２が出力軸６０と一体回転するようになっている。
ここでカム部材６２の上面は、周方向に沿って図中反時計方向に移動するにつれ上方に移行する形状の、部分螺旋形状をなすカム面７０とされている。

上記操作軸５６は、上側の軸部５７と、下側のキャップ状の従動部材７２とに分割されている。
従動部材７２には、図５に示しているようにその中心部に挿込孔７６が形成され、そこに軸部５７が圧入によって挿し込まれることで、上側の軸部５７と下側の従動部材７２とが上下に結合されている。

この従動部材７２には、下向きに突出する従動部としての突起７４が設けられており（即ち操作軸５６の一端側（上端側）とは反対側の他端側（下端側）に従動部としての突起７４が設けられており）、この突起７４が、カム部材６２の上面のカム面７０に図中下向きに当接させられている。
従ってステッピングモータ２６の出力軸６０が回転し、そしてこれと一体にカム部材６２が回転すると、操作軸５６が上下方向に駆動され、パイロット弁４５を介して主弁３６を動作させる。

詳しくは、操作軸５６がパイロット弁４５の下向きに突出したピン５４に当接して、パイロット弁４５を図中上下方向に進退移動させ、そしてこれに伴って主弁３６を同方向に進退移動させて、主弁３６を開閉及び開度変化させる。

図２に示しているようにバルブボデー３０、詳しくは分割体３０-２には、その中心部に凹部７７が形成されており、その凹部７７の下部に、上記の従動部材７２が上下に摺動可能に嵌挿されている。
一方凹部７７の上部にはグリースキャップ７８が嵌挿されている。このグリースキャップ７８の内側にはグリース溜りが形成され、そこにグリースが保持されている。

このグリースキャップ７８と従動部材７２との間には、金属製のコイルばねから成るばね部材８０が介装されており、このばね部材８０によって従動部材７２が図中下向きに付勢されている。即ち操作軸５６がばね部材８０にて図中下向きに付勢されている。

上記操作軸５６は、分割体３０-２の凹部７７から分割体３０-３の貫通孔８２を貫通して、２次側の流出水路３４へと突出している。
そして分割体３０-３は、図３及び図４に示しているように貫通孔８２の一部が環状の収容凹所８４とされていて、そこに環状シール部材としての弾性を有するゴム製のＯリング８６が収容されている。
そしてこのＯリング８６によって、操作軸５６とバルブボデー３０との間、詳しくは分割体３０-３との間が水密にシールされている。

上記のようにこの実施形態では、操作軸５６の下端側に構成された従動部材７２の従動部となる突起７４が、カム部材６２の上面のカム面７０に下向きに当接させられている。
従ってステッピングモータ２６によりカム部材６２を図８中矢印Ｐ方向で示す正方向（時計方向）に回転させると、突起７４に対するカム面７０の押上作用にて操作軸５６が上向きに押し上げられ、前進移動する。
そして操作軸５６の図中上向きの前進移動により、パイロット弁４５が図中上向きに後退移動させられ、そしてそのパイロット弁４５の図中上向きの後退移動に追従して主弁３６が図中上向きに開弁する。即ち主弁３６が開方向に動作せしめられる。

また逆にステッピングモータ２６にてカム部材６２を上記とは逆方向、即ち図８中矢印Ｐと反対方向（反時計方向）に回転させると、ばね部材８０の図中下向きの付勢力によって、従動部材７２の突起７４がカム面７０に沿って下向きに移行し、ここにおいて操作軸５６が図中下向きに引き込まれ、後退移動する。
これによりパイロット弁４５が図中下向きに移動し、またこれに追従して主弁３６が移動せしめられる。即ち主弁３６が閉弁方向に動作せしめられる。

ところでカム部材６２が逆方向（反時計方向）、即ち図８中矢印Ｐと逆方向に回転したときに、従動部材７２の突起７４がばね部材８０の付勢力だけによって、カム部材６２のカム面７０の動きに従動して図中下向きに移動するようになしてある場合、即ち操作軸５６がばね部材８０による図中下向きの付勢力だけで、下向きに移動するようになしてある場合、主弁３６が開弁状態に長期間放置されていることによって、操作軸５６とバルブボデー３０との間を水密にシールするＯリング８６が固着を起したとき、カム部材６２が図８中矢印Ｐと逆方向に回転したときに、操作軸５６がばね部材８０の下向きの付勢作用によってカム面７０の回転に従動して下向きに移動することができず、図９及び図１０の比較例に示しているように、突起７４とカム面７０との間に隙間Ｓを生ぜしめてしまう。

即ち、ステッピングモータ２６にてカム部材６２が回転しているにも拘らず、操作軸５６が図中下向きに引込運動できず、主弁３６は依然として開いたままの状態となってしまう。即ち主弁３６を閉弁方向に動作させることができず、コントロール不能に陥ってしまう。

そこでこの実施形態では、図５に示しているように突起７４に被係合ピン（被係合部材）９０を半径方向に突出する状態に設け、またカム部材６２の側に係合部材９２を設けている。
ここで係合部材９２は、周方向両端の一対の支柱９４と、部分螺旋形状をなす係合部９６とを有している。

係合部９６は、カム面７０との間に一定の間隔を保持しつつカム面７０に沿って螺旋状に延びる形状をなしており、カム面７０との間に形成される隙間に突起７４側の被係合ピン９０を挿入せしめている。
尚この実施形態では、係合部９６はカム面７０に沿って且つカム面７０の全長（有効長）に亘って設けてある。

従ってこの実施形態では、Ｏリング８６が固着を起し、その固着により操作軸５６の移動に対する抵抗力がばね部材８０の付勢力よりも大となった場合であっても、カム部材６２の回転により操作軸５６を支障なく図中上方向の押上方向にも、また下方向の引込方向にも移動させることができる。

即ち、カム部材６２の図８中Ｐ方向（正方向）の回転により操作軸５６を上向きに移動させ、主弁３６を開弁方向に動作させることができることはもとより、主弁３６が一定開度開いた状態の下でＯリング８６が固着を起した場合においても、カム部材６２の図８の矢印と逆方向の逆回転時に、係合部９６と被係合ピン９０との係合作用に基づいて操作軸５６に対し下向きの引込力を加え、操作軸５６をカム部材６２の逆回転とともに下向きの引込み側に後退移動させ、主弁３６を閉弁方向に動作させることができる。

尚、この実施形態では係合部９６がカム面７０の全長に亘り設けられているため、主弁３６が全閉状態から全開状態までの間のどの開度でＯリング８６が固着を起した場合であっても、カム部材６２の逆回転と同時に、係合部９６と被係合ピン９０との係合作用で直ちに操作軸５６に下向きの引込力を作用させ得、Ｏリング８６の固着を解除して操作軸５６を下向きに移動させることができる。即ち主弁３６を閉弁動作させることができる。

以上のように本実施形態によれば、操作軸５６とバルブボデー３０とを水密にシールするＯリング８６が固着を起した場合においても、カム部材６２に設けた係合部９６と操作軸５６の側の被係合ピン９０との係合作用により、操作軸５６をカム部材６２の逆方向回転に伴って良好に引込み側に後退移動させることができ、開弁状態にある弁部を支障無く閉弁動作させることができる。

またこの実施形態によれば、Ｏリング８６が経時変化により劣化して硬くなり、そのことによりＯリング８６による抵抗が常時ばね部材８０による付勢力に打ち勝つに到った場合であっても、即ちＯリング８６の一時的な固着ではなく、Ｏリング８６自身の経時変化による硬化の現象により操作軸５６の移動に対する抵抗が常時大きくなった場合であっても、カム部材６２の逆方向回転の際に操作軸５６を支障無く引込み側に後退移動させることができ、弁部を閉弁動作させることが可能となる。

本実施形態ではまた、パイロット弁４５の進退移動に追従して主弁３６を同方向に進退移動させるパイロット式弁部となし、操作軸５６にてそのパイロット弁４５を操作するものとなしてあることから、操作軸５６をより小さな駆動力で移動させることができ、従って駆動源としての電動モータとして小型の電動モータを用いることが可能である。

尚、カム部材６２の逆方向の回転にも拘らず、操作軸５６が図中下向きに引込運動しない原因が、単にＯリング８６の固着が原因である場合、カム部材６２を図８の矢印Ｐと反対方向に逆回転させて係合部９６を被係合ピン９０に係合させた時点で、操作軸５６に対しステッピングモータ２６による下向きの引込力が働いて固着が解除され、その時点で操作軸５６がばね部材８０の付勢力で、突起７４をカム面７０に当接させる位置まで下向きに移動せしめられる。従ってこの場合には係合部９６とカム面７０との上下の間隔を、被係合ピン９０の上下寸法よりも大きなものとなしておくことが可能である。

一方、Ｏリング８６が経時変化による劣化にて硬化し、操作軸５６の移動抵抗が大となったときにも、操作軸５６をカム部材６２の逆方向回転とともに下向きに引込運動させるためには、係合部９６とカム面７０との間の間隔を、被係合ピン９０の上下寸法とほぼ同等寸法となしておくことが望ましい。
このようにしておけば、カム部材６２の正方向回転により操作軸５６を上向きに移動させて主弁３６を開弁方向に動作させる際と、操作軸５６を下向きに移動させて主弁３６を閉弁方向に動作させる際とで、流量制御特性にヒステリシスが生じるのを回避することができる。

以上本発明の実施形態を詳述したがこれはあくまで一例示である。
例えばＯリング８６の固着により操作軸５６が開弁状態の位置から下向きに引込移動しなくなった場合において、Ｏリング８６による固着解除のためだけに、図１１に示しているように、カム面７０の回転移動の途中個所で操作軸５６の側に設けた被係合ピン９０に係合して操作軸５６に対し下向きの引込力を、カム部材６２の所定回転範囲内だけ及ぼす形態の係合部９６を設けておくことも可能である。尚図１１中９２は係合部材を表す。
その他、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた形態で構成可能である。

本発明の一実施形態である給水制御バルブを有する水栓の概略全体図である。 同実施形態の給水制御バルブを示す正面断面図である。 図２の給水制御バルブの要部拡大図である。 図２の給水制御バルブの図３とは異なる要部拡大図である。 同実施形態における駆動力の伝達機構を各部品に分解して示す斜視図である。 同実施形態の作用説明図である。 図６に続く作用説明図である。 同実施形態の図６とは異なる作用説明図である。 同実施形態の利点を説明するための比較例図である。 図９のカム部材を展開して表した図である。 本発明の他の実施形態の要部の図である。 従来の給水制御バルブの一例を示す図である。

符号の説明

２４ 給水制御バルブ
３０ バルブボデー
３２ 流入水路
３４ 流出水路
３６ 主弁
４５ パイロット弁
５６ 操作軸
６２ カム部材
７０ カム面
７２ 従動部材
８０ ばね部材
８６ Ｏリング（シール部材）
９０ 被係合ピン（被係合部）
９６ 係合部

Claims (3)

1. バルブボデーに備えた１次側の流入水路と、２次側の流出水路と、それら流入水路と流出水路とで形成される水路上に設けられた弁部と、該弁部を操作する操作軸と、を有し、該操作軸により該弁部を操作して該弁部を開閉及び／又は開度変化させ、給水制御するようになした給水制御バルブにおいて、
   前記操作軸の前記弁部側の一端側を前記バルブボデーから前記２次側の流出水路を通り延出させて、該操作軸と該バルブボデーとの間を弾性を有する環状のシール部材にて水密にシールするとともに、
   回転運動により前記操作軸を軸方向に移動させるカム部材と、該操作軸の前記弁部側の一端側とは反対側の他端側に構成した従動部を該カム部材のカム面に当接させる向きに該操作軸を付勢するばね部材とを設け、
   該カム部材の正方向回転により前記従動部に対する該カム面の押上作用にて前記操作軸を前記ばね部材の付勢力に抗し押上げ側に前進移動させ、前記弁部を開方向に動作させるとともに、該カム部材の逆方向回転時に、前記ばね部材の付勢力による前記従動部の前記カム面への弾性押圧作用にて該操作軸を引込み側に後退移動させ、前記弁部を閉方向に動作させるようになし、
   且つ前記カム部材には、該カム部材の前記逆方向回転時に前記操作軸の側の被係合部に係合して、該カム部材の逆方向回転による引込力を該操作軸に作用させる係合部を設けたことを特徴とする給水制御バルブ。
2. 請求項１において、前記係合部が、前記カム面に沿って該カム面の全長に亘り設けてあることを特徴とする給水制御バルブ。
3. 請求項１，２の何れかにおいて、前記弁部が、パイロット弁の進退移動に追従して主弁を該パイロット弁と同方向に進退移動させるパイロット式弁部となしてあり、前記操作軸が該パイロット弁を操作するものとなしてあることを特徴とする給水制御バルブ。

Images