JP2017014875A - 水栓装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】筒状の水栓装置ケーシング22と、吐水、止水を切り換える吐止水操作部と、吐出される湯水の流量を調整する流調操作部14と、水栓装置ケーシングに収容されると共に、主弁体60,61及び弁座72,73を備え、吐止水操作部への操作に基づいて主弁体が水栓装置ケーシングの軸線と交差する方向に移動され、主弁体が弁座に着座、離座する開閉弁と、水栓装置ケーシングに収容され、開閉弁の下流側に設けられると共に、流量調整用の流調弁体56を備え、流調操作部への操作に基づいて、吐水口から吐出される湯水の流量を変化させる流量調整弁と、を有し、流量調整弁は、開閉弁の主弁体が移動する方向の軸線上に配置されている。
【選択図】図2
Description
一方、特開2005−113644号公報(特許文献2)記載の水栓装置は、軽いタッチ操作で吐水、止水を簡単に切り換えることができるが、使用者が設定可能な流量調整機能が備えられていないため、使用者は所望の流量に調整することができないという問題がある。
本実施形態の水栓装置1は、開閉操作部10を左右方向に操作することにより、止水状態と、カラン6の吐水口からの吐水と、シャワーヘッド8の吐水口である散水孔からの吐水を切り替えることができる。また、水栓装置1は、温調ハンドル12を回動操作することにより吐水温度を調整することができると共に、流調ハンドル14を回動操作することにより吐水流量を調整することができる。
図2は、本発明の第1実施形態による水栓装置の正面断面図である。図3は水栓装置の分解斜視図であり、図4は水栓装置に内蔵されている水栓本体の分解斜視図である。図5は本発明の第1実施形態による水栓装置に内蔵されている開閉弁の分解斜視図である。図6は、水栓装置に内蔵されている開閉弁の部分を拡大して示す断面図である。
前面カバー18は、概ね平面である上面部と、この上面部の手前側の端部から後方の下方側に延びる正面部とを備えている。この正面部の底部には、外郭部材22のカラン接続口22e(図4)を収めるように凹部が形成されている。
図4に示すように、水栓本体16は、外郭を構成し、概ね円筒状の水栓装置ケーシングである外郭部材22と、この外郭部材22の端部開口から挿入され、外郭部材22の内部に配置されている概ね円筒状の内部ケーシング24と、この内部ケーシング24の内側に配置されている概ね円柱状の温調ユニット26と、この温調ユニット26と隣接して内部ケーシング24の内部に配置されている概ね円柱状の開閉弁ユニット28と、を備えている。さらに、内部ケーシング24の外側には、弁体移動部材である2つのプランジャ30、31と、これらのプランジャを付勢するプランジャ付勢ばね32、33と、プランジャ30、31を夫々取り囲むように配置された2つのOリング34a、34bが配置されている。これらプランジャ30及びプランジャ付勢ばね32は、開閉弁ユニット28に内蔵されたシャワー吐水用のパイロット弁体を操作するための弁体移動機構を構成し、プランジャ31及びプランジャ付勢ばね33は、開閉弁ユニット28に内蔵されたカラン吐水用のパイロット弁体を操作するための弁体移動機構を構成する。
図4に示すように、開閉弁ユニット28は、一体に構成された円筒状の外郭部材22の側端部から、その内部に完全に収納されており、開閉弁ユニット28を操作するための機構は、外部に何ら露出していない。後述するように、開閉弁ユニット28は2つの開閉弁54a、54bを備えており、外郭部材22は、これらの開閉弁54a、54bの開閉弁ケーシングを取り囲むように設けられている。ここで、外郭部材22は水密的に一体に構成されているため、開閉弁ケーシングの水密構造とは無関係に水栓本体16の水密性を確保することができる。また、水栓本体16(外郭部材22)は、独立して水密性が確保されているため、内蔵された開閉弁54a、54bを開閉させるための操作部を、水栓本体16とは独立して自由に設計し、組み合わせることができる。
また、湯供給口22cには湯供給管2が、水供給口22dには水供給管4が、カラン接続口22eにはカラン6が、シャワー接続口22fにはシャワーホース8aが夫々接続されている。
また、図2に示すように、温調ユニット26は、本体を構成する円筒状の第一本体部材42aと、この第一本体部材42aと概ね同じ外径を有する円筒状の第二本体部材42bと、を有し、これら第一、第二本体部材で構成された本体の内部に摺動可能に配置された円筒状の温調主弁体44を有する。
さらに、第一本体部材42aの左側端部には概ね円柱状の送りねじ46が回動可能に配置されており、この送りねじ46の先端部が第一本体部材42a端面の中心から突出している。この送りねじ46の突出部には、温調ハンドル12が取り付けられており、これらの送りねじ46及び温調ハンドル12は、温調ユニット26の中心軸線A1(図2)を中心に回動される。さらに、第一本体部材42aの内部には、送りねじ46と螺合する概ね円柱状の摺動部材48が配置されており、温調ハンドル12を操作することにより、送りねじ46が回動され、これに螺合された摺動部材48が軸線方向に摺動させるようになっている。
開閉弁ユニット28は、図4に示すように概ね円柱状であり、図5に示すように、2つのパイロット弁式の開閉弁54a、54b、及び流量調整用の流調弁体56を内蔵している。
図5に示すように、開閉弁ユニット28は、外観を形成する概ね円柱形であるケーシング58と、このケーシング58に取り付けられた概ね円盤状の2つの主弁体60、61と、これらの主弁体60、61の上に夫々取り付けられた主弁体抑え62、63と、主弁体抑え固定板64、65と、主弁体抑え62、63及び主弁体抑え固定板64、65をケーシング58に固定する8本の固定ねじ66とを備えている。さらに、主弁体抑え62、63と主弁体抑え固定板64、65の間には、パイロット弁体68、69と、これらのパイロット弁体68、69を夫々開弁方向に付勢する付勢ばね70、71が夫々配置されている。ここで、ケーシング58の、主弁体60を収容している部分、及び主弁体抑え62は開閉弁ケーシングを構成する。また、主弁体60、主弁体抑え62、ケーシング58に設けられた弁座72(図6)、パイロット弁体68、及び付勢ばね70は、開閉弁54aを構成する。同様に、ケーシング58の、主弁体61を収容している部分、及び主弁体抑え63は開閉弁ケーシングを構成する。また、主弁体61、主弁体抑え63、ケーシング58に設けられた弁座73(図6)、パイロット弁体69、及び付勢ばね71は、開閉弁54bを構成する。
主弁体60は、概ね円盤状に構成され、その中央の円形の本体部と、この本体部の周囲に設けられた可撓性部から構成されている。主弁体60は、その可撓性部がケーシング58と主弁体抑え62の間に挟持されることにより、弁座72に対して着座/離座可能に支持される。
主弁体抑え62は、概ね正方形状の基部62aと、この基部62aから上方に半球状に膨出した主弁体収納部62bとを備え、この主弁体収納部の頂部には凹部62cが形成されている。
一方、主弁体抑え62の凹部62cには、概ね円柱状のパイロット弁体68および付勢ばね70が収容されており、これらは主弁体抑え62と主弁体抑え固定板64の間に保持されている。さらに、凹部62cの底面中央には、パイロット弁体68によって開閉される円形の圧力開放孔62d(図6)が形成されている。パイロット弁体68は、圧力開放孔62dから離間するように、付勢ばね70によって主弁体抑え固定板64に向けて付勢されている。また、主弁体収納部62bの内側壁面と、主弁体60の上面との間の空間は、主弁体60を弁座72に着座させる圧力室74(図6)として機能する。一方、主弁体60には、開閉弁54aの上流側と圧力室74内とを連通させる小孔60a(図6)が形成されており、開閉弁54aの上流側の空間72aの湯水混合水はこの小孔60aを介して圧力室74内に流入する。ここで、圧力開放孔62dがパイロット弁体68によって閉弁されている状態では、小孔60aを通って流入した湯水混合水が圧力室74内に充満し、圧力室74内の圧力が上昇する。圧力室74内の圧力が上昇すると、この圧力により、主弁体60は弁座72に向けて押圧され、開閉弁54aが閉弁される。このように、開閉弁54aはダイヤフラム式の開閉弁として機能する。
本実施形態においては、弁体移動機構は、外郭部材22と内部ケーシング24との間に配置されたプランジャ30、31、及びプランジャ付勢ばね32、33(図4)によって構成されている。なお、以下では、パイロット弁体68を移動させるための、プランジャ30及びプランジャ付勢ばね32によって構成された弁体移動機構について説明するが、パイロット弁体69を移動させるための、プランジャ31及びプランジャ付勢ばね33によって構成された弁体移動機構も同様に構成されている。
このとき、湯供給口22c(図2)から水栓本体16内に流入する湯HWは、内部ケーシング24の内側に入り、温調ユニット26内に流入する。一方、水供給口22d(図2)から水栓本体16内に流入する水CWは、内部ケーシング24と外郭部材22との間に形成された流路を通って、温調ユニット26に流入する。
なお、水CWが内部ケーシング24の外周を通ることにより、内部ケーシング24の外側の温度が高くならず、万が一使用者が水栓本体16に触れたとしても安全な構造となっている。
開閉弁ユニット28に供給された湯水混合水MWは、開閉弁ユニット28のケーシング58の側面に形成された流入口58b(図2)を介して開閉弁ユニット28内に流入する。流入口58bから流入した湯水混合水MWは、ケーシング58内に設けられた流路(図示せず)を通って、弁座72、73の外側の空間72a、73a(図6)に夫々流入する。空間72aに流入した湯水混合水MWは、主弁体60に設けられた小孔60aを通って圧力室74に流入する。同様に、空間73aに流入した湯水混合水MWは、主弁体61に設けられた小孔61aを通って圧力室75に流入する。ここで、開閉操作部10が止水位置に保持された状態においては、プランジャ付勢ばね32、33の付勢力によりプランジャ30、31がパイロット弁体68、69を夫々押下し、圧力開放孔62d、63dが夫々閉弁されている。
したがって開閉弁54a、54bとも閉弁され、各開閉弁よりも下流側に湯水混合水MWが流れなくなる。
図6に示すように、カラン6から吐水する場合は、開閉操作部10を止水位置から右に、開閉操作部10に連結されたマグネット10bの端部がプランジャ31の端部と最接近する位置(吐水位置)まで動かす。
このとき、保持用マグネット76とプランジャ31の間に、摺動抵抗用マグネット80が設けられていることにより、開閉操作部10の移動方向と逆方向の力が発生し、クリック感が生み出される。
なお、吐水位置から止水位置に移動させる際も同様にクリック感が与えられる。
これにより、図6に示すように、圧力室75内に充満していた湯水混合水MWが圧力開放孔63dから排出されるため、主弁体61が弁座73から離座し、主弁体61と弁座73の間の隙間から弁口に湯水混合水MWが流出する。
流出した湯水混合水MWは、流量調整用の流調弁体56により流量調整された後、内部ケーシング24から流出し、カラン6から吐水される。
すなわち、本発明の第1実施形態において、開閉操作部10のマグネット10bとの間に作用する磁力によって弁体移動機構を構成するプランジャ31、プランジャ付勢ばね33、パイロット弁体69を開閉操作部10の摺動方向に対して交差する方向に移動させて、開閉弁54bを開閉させている。
マグネット10bとプランジャとの間に作用する磁力が低下すると、プランジャ30、31をプランジャ付勢ばね32、33の付勢力に抗して引き上げることができなくなり、開閉弁54a、54bを開弁させることができなくなる。
これにより、水栓本体16内に高温の湯が流入した場合には、各プランジャを引き上げることができなくなり、各開閉弁を開弁させることができなくなるので、カラン6やシャワーヘッド8からの高温の湯の吐出を防止することができる。
図2に示すように、開閉操作部10を止水位置から左に動かすことにより、開閉操作部10に連結されたマグネット10bの端部がプランジャ30の端部と最接近する位置(吐水位置)まで移動する。このとき、保持用マグネット76とプランジャ30の間に配置された摺動抵抗用マグネット78により、開閉操作部10の操作にクリック感が生み出される。吐水位置においては、開閉操作部10のマグネット10bとプランジャ30との間に作用する磁力によりプランジャ30がマグネット10b側に引き寄せられる。
これにより、圧力室74内に充満していた湯水混合水MWが圧力開放孔62dから排出されるため、主弁体60が弁座72から離座し、主弁体60と弁座72の間の隙間から弁口に湯水混合水MWが流出する。流出した湯水混合水MWは、流量調整用の流調弁体56により流量調整された後、内部ケーシング24から流出し、シャワーヘッド8から吐水される。
図7は、本発明の第2実施形態による水栓装置の斜視図である。図8は本実施形態による水栓装置の斜視分解図であり、図9は図7のIX−IX線に沿って見た水栓装置の断面図であり、図10は図7のX−X線に沿って見た水栓装置の断面図である。
なお、本発明の第2実施形態は、主として、水栓本体を覆う前面カバーや、開閉弁操作部の構成が第1実施形態と異なっており、水栓本体内部の構成は第1実施形態の水栓装置1とほぼ同一であるので、以下では、第2実施形態の、第1実施形態とは異なる点のみについて説明する。また、本発明の第2実施形態を構成する各部品には、第1実施形態の対応している部品と下2桁が共通する100番台の符号が付されている。
上述した第1実施形態においては、開閉弁操作部を水平方向に摺動させることにより、止水、吐水を切り替えていたが、本実施形態の水栓装置100においては、吐止水操作部である可動部材184、186を水栓本体116に向かって押下することにより、止水、吐水を切り替えることができるように構成されている。
可動部材184、186は平面視矩形状の部材であり、前面カバー118と同一の曲面を構成するように湾曲されている。ここで、温調ハンドル112側の可動部材184によりシャワー吐止水が切り替えられ、流調ハンドル114側の可動部材186によりカラン吐止水が切り替えられる。これらの可動部材184、186は、夫々止水状態において前面カバー118と概ね同一面となり、前面カバー118と共に水栓装置100の外観を形成している。
同様に、可動部材184にも、永久磁石である円板状のマグネット184aが埋設されている。
本実施形態において、可動部材186、支持軸182、及びマグネット186aは開閉弁操作部として機能する。同様に、可動部材184、支持軸182、及びマグネット184aも開閉弁操作部として機能する。
同様に、可動部材184にも、支持軸182よりも後方側に、円板状の磁性部材184bが配置されている。
磁性部材186bは、水栓本体116内に収納された開閉弁操作部保持手段である保持用マグネット176aとの間で磁力を及ぼし合って、可動部材186を止水位置に保持する。同様に、磁性部材184bは、水栓本体116内に収納された開閉弁操作部保持手段である保持用マグネット176b(図10)との間で磁力を及ぼし合って、可動部材184を止水位置に保持する。
同様に、可動部材184に設けられた磁性部材184bと対向する位置にも、保持用マグネット176b(図10参照)が設置されている。これにより、可動部材184は、磁性部材184bと保持用マグネット176bの間に作用する磁力により、適度な力で止水位置に保持され、意図しない偶発的な吐水が防止される。
まず、図10を参照して、止水状態を説明する。図10は、シャワーヘッドからの吐止水を操作する可動部材184の止水位置を示すものであるが、カランからの吐止水を操作する可動部材186も止水状態においては同様の回動位置になり、同様に作用する。
可動部材184が図10に示す位置に回動された状態では、可動部材184に取り付けられた磁性部材184bは、開閉弁操作部保持手段である保持用マグネット176bに近接した位置にある。そして、磁性部材184bと保持用マグネット176bの間の磁力により、可動部材184は図10に示す止水位置に保持される。この止水位置では、磁性部材184bが外郭部材122に近接あるいは接触した位置にあると共に、開閉弁操作部の弁制御部材であるマグネット184aは弁体移動部材であるプランジャ130から離間した位置にある。
この状態においては、付勢ばね170の付勢力によりプランジャ130がパイロット弁体168を押圧し、パイロット弁体168が主弁体抑え162の圧力開放孔162dを閉塞する。これにより、ケーシング158の流入部(図示せず)から圧力室174に流入した湯水混合水MWが圧力室174内に充満し、この水圧により主弁体160が弁座172に着座され、開閉弁が閉弁される。
図9に示すように、可動部材186が吐水位置へ回動された状態では、マグネット186aはプランジャ131に近接した位置にある。吐水位置においては、開閉弁操作部の弁制御部材であるマグネット186aとプランジャ131との間に作用する磁力によりプランジャ131がマグネット186a側に引き寄せられる。これにより、プランジャ131はパイロット弁体169を押圧しなくなり、パイロット弁体169は、付勢ばね171の付勢力により主弁体抑え163の圧力開放孔163dから離座する。このため、圧力開放孔163dが開弁され、圧力室175内に充満していた湯水混合水MWが圧力開放孔163dから排出されるため、主弁体161が弁座173から離座し、主弁体161と弁座173の間の隙間から弁口に湯水混合水MWが流出する。
流出した湯水混合水MWは、流量調整用の流調弁体156により流量調整された後、内部ケーシング124から流出し、カランから吐水される。
2 湯供給管
4 水供給管
6 カラン
8 シャワーヘッド
8a シャワーホース
10 開閉操作部(吐止水操作部)
10a 連結部材
10b マグネット(弁制御部材)
12 温調ハンドル(温調操作部)
14 流調ハンドル(流調操作部)
16 水栓本体
18 前面カバー
20 背面カバー
22 外郭部材(水栓装置ケーシング)
22a 左開口
22b 右開口
22c 湯供給口
22d 水供給口
22e カラン接続口
22f シャワー接続口
24 内部ケーシング
24a 左開口
24b 右開口
26 温調ユニット
26a 流出口
28 開閉弁ユニット(開閉弁)
30、31 プランジャ(弁体移動部材)
32、33 プランジャ付勢ばね
34a、34b Oリング
36 流調ノブ
40a、40b 押えリング
42a 第一本体部材
42b 第二本体部材
42c 湯側シート面
42d 水側シート面
44 温調主弁体
46 送りねじ
48 摺動部材
50 バイアスばね
52 感温ばね
54a、54b 開閉弁
56 流調弁体
56a、56b 切欠
56c 操作ギア
58 ケーシング
58a ボア
58b 流入口
58c、58d 平面部
60、61 主弁体
60a、61a 小孔
62、63 主弁体抑え
62a、63a 基部
62b、63b 主弁体収納部
62c、63c 凹部
62d、63d 圧力開放孔
64、65 主弁体抑え固定板
64a、65a 基部
64b、65b 膨出部
66 固定ねじ
68、69 パイロット弁体
70、71 付勢ばね
72、73 弁座
74、75 圧力室
76 保持用マグネット(開閉弁操作部保持手段)
78、80 摺動抵抗用マグネット(摺動抵抗手段)
100 水栓装置
112 温調ハンドル
114 流調ハンドル
116 水栓本体
118 前面カバー
118a 開口
120 背面カバー
122 外郭部材
122d 水供給口
122e カラン接続口
122f シャワー接続口
124 内部ケーシング
130 プランジャ(弁体移動部材)
131 プランジャ(弁体移動部材)
156 弁体
158 ケーシング
160 主弁体
161 主弁体
162 主弁体抑え
163 主弁体抑え
162d 圧力開放孔
168 パイロット弁体
169 パイロット弁体
170 付勢ばね
171 付勢ばね
172 弁座
173 弁座
174 圧力室
175 圧力室
176 保持用マグネット(開閉弁操作部保持手段)
182 支持軸
184 可動部材(吐止水操作部)
184a マグネット(弁制御部材)
184b 磁性部材
186 可動部材
186a マグネット(弁制御部材)
186b 磁性部材
Claims (6)
- 吐水、止水の切り換え、及び流量調整が可能な水栓装置であって、
軸線方向に長い筒状の水栓装置ケーシングと、
吐水、止水を切り換えるために操作される吐止水操作部と、
吐水口から吐出される湯水の流量を調整するために操作される流調操作部と、
上記水栓装置ケーシングに収容されると共に、主弁体、及びこの主弁体が着座及び離座する弁座を備え、上記吐止水操作部に対する操作に基づいて上記主弁体が上記水栓装置ケーシングの長手方向の軸線と交差する方向に移動され、上記主弁体が上記弁座に対して着座又は離座するように構成された開閉弁と、
上記水栓装置ケーシングに収容され、上記開閉弁の下流側に設けられると共に、流量調整用の流調弁体を備え、上記流調操作部に対する操作に基づいて、上記吐水口から吐出される湯水の流量を変化させる流量調整弁と、を有し、
上記流量調整弁は、上記開閉弁の上記主弁体が移動する方向の軸線上に配置されていることを特徴とする水栓装置。 - さらに、上記開閉弁の上流側に設けられた温度調整用の温調ユニットを有し、この温調ユニットは、上記開閉弁及び上記流量調整弁に対して上記水栓装置ケーシングの長手方向に隣接して上記水栓装置ケーシングの内部に配置されている請求項1記載の水栓装置。
- さらに、上記温調ユニットを操作するように設けられた温調操作部を有し、一方、上記流調弁体は、その中心軸線を中心に回動されることにより流量を調整する棒状の弁体であり、上記温調操作部は、上記流調弁体の中心軸線と概ね平行な軸線を中心に回動可能に構成されると共に、上記温調操作部が回動する軸線と、上記流調弁体の中心軸線は離間している請求項2記載の水栓装置。
- 上記流調操作部は、上記温調操作部が回動する軸線と概ね一致した軸線を中心に回動可能に構成され、さらに、上記流調操作部の回動を伝達して上記流調弁体を回動させる伝達機構を有する請求項3記載の水栓装置。
- 上記開閉弁は、上記水栓装置ケーシングの軸線方向に複数並べて配置され、上記流量調整弁は、上記各開閉弁から流出した湯水の流量を、単一の上記流調弁体により調整するように構成されている請求項1乃至4の何れか1項に記載の水栓装置。
- さらに、弁体移動部材を備えた弁体移動機構を有し、この弁体移動機構は上記水栓装置ケーシング内に収容され、一方、上記吐止水操作部には弁制御部材が設けられており、上記吐止水操作部が操作されると、上記水栓装置ケーシングの外側の上記弁制御部材と、上記水栓装置ケーシングの内側の上記弁体移動部材との間で磁力が作用して、上記弁体移動機構が上記主弁体を移動させ、上記開閉弁が開閉される請求項1乃至5の何れか1項に記載の水栓装置。
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