JP2019173509A - 弁装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の操作部を備える弁装置において、一方の操作部を回転操作した際に他方の操作部が連れて回転するのを防止する。【解決手段】水栓本体に設けられる弁装置であって、ハウジング１０と、ハウジング１０の中心軸まわりに回転可能に設けられる流量操作部５０と、中心軸まわりに回転可能に設けられる温調操作部４０と、ハウジングの外周から突出する突出部６０ａを有する軸受部６０とを備える。突出部６０ａが水栓本体に固定されることにより、水栓本体に対して軸受部６０が位置決めされ、流量操作部５０および温調操作部４０がそれぞれ、軸受部６０に対して相対的に回転可能とされる。【選択図】図４

Description

本発明は、弁装置に関する。

従来より、ハウジング内にダイヤフラム弁を内蔵し、ハウジングの中心軸まわりに流量操作部を回転操作することで流量の調節を可能とした弁装置が知られている（例えば特許文献１参照）。

特開２０１６−７０３４０号公報

上記のようなダイヤフラム弁を用いた弁装置において、ハウジングに水栓本体側から湯および水がそれぞれ供給される湯側通流路および水側通流路を形成し、ハウジングとともに回転する温調操作部を設ければ、温調操作部を回転操作することで湯側通流路および水側通流路のそれぞれの開口部の開口面積が変化し、湯と水の混合比が変化するので、吐水温度を調節することができる。

しかしながら、このような構成の弁装置の場合、温調操作部を回転操作した際に、流量操作部が回転する可能性がある。したがって、操作者にとっては流量操作部を回転させていないにも拘わらず流量操作部が回転したかのように見えるので、操作者に違和感を与えるおそれがある。

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、回転操作される複数の操作部を備える弁装置において、一方の操作部を回転操作した際に他方の操作部が連れて回転するのを防止できる弁装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の弁装置は、水栓本体に設けられる弁装置であって、ハウジングと、ハウジングの中心軸まわりに回転可能に設けられる第１の操作部と、中心軸まわりに回転可能に設けられる第２の操作部と、ハウジングの外周から突出する突出部を有する固定部材と、を備える。突出部が水栓本体に固定されることにより、水栓本体に対して固定部材が位置決めされ、第１および第２の操作部がそれぞれ、固定部材に対して相対的に回転可能である。

本発明によれば、回転操作される複数の操作部を備える弁装置において、一方の操作部を回転操作した際に他方の操作部が連れて回転するのを防止することができる。

本発明の実施形態に係る弁装置の斜視図である。 本発明の実施形態に係る弁装置の正面図である。 本発明の実施形態に係る弁装置の上面図である。 図３に示す弁装置のＡ−Ａ断面図である。 図５（ａ）〜（ｃ）は、軸受部の突出部付近を示す部分斜視図である。 本実施形態に係る弁装置において、流量操作部を回転した場合の動作を説明するための図である。 本実施形態に係る弁装置において、温調操作部を回転した場合の動作を説明するための図である。 図８（ａ）および（ｂ）は、本実施形態に係る弁装置において、温調操作部を回転させたときの流量操作部の動作を説明するための図である。 図９（ａ）および（ｂ）は、比較例として、軸受部の突出部を水栓本体に固定しない場合の、温調操作部を回転させたときの流量操作部の動作を説明するための図である。

以下、本発明を好適な実施形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図面における部材の寸法は、理解を容易にするために適宜拡大、縮小して示される。また、各図面において実施形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。また、本明細書において「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「内」、「外」等の方向を表す用語が用いられる場合、それらは図面に示された姿勢における方向を意味する。

図１は、本発明の実施形態に係る弁装置１００の斜視図である。図２は、本発明の実施形態に係る弁装置１００の正面図である。図３は、本発明の実施形態に係る弁装置１００の上面図である。

本実施形態に係る弁装置１００は、いわゆる「バルブカートリッジ」であり、水栓本体（図示せず）に取り付けて使用される。弁装置１００は、ハウジング１０、温調操作部４０、流量操作部５０、押ボタン５１および軸受部６０を備える。弁装置１００を水栓本体に取り付けたとき、温調操作部４０には温度調節用のハンドル（図示せず）が連結され、流量操作部５０には流量調節用のハンドル（図示せず）が連結され、押ボタン５１にはプッシュボタン（図示せず）が連結される。

ハウジング１０は、下部における側面に湯側通流路１１および水側通流路１２を有し、各通流路の開口部１１ａおよび開口部１２ａに、水栓本体側に設けられた湯供給口および水供給口（図示せず）が接続される。各通流路の開口部１１ａおよび開口部１２ａの周囲には、環状のゴム製または樹脂製等によるパッキン１５が配設されている。パッキン１５は、通流路の開口部と水栓本体側の供給口と間を水密にシールする。

ハウジング１０は筒状体である。温調操作部４０は、ハウジング１０の中心軸まわりに回転可能に設けられる。ハウジング１０は、温調操作部４０を回転させる操作によって温調操作部４０とともに回転する。ハウジング１０の回転によって、開口部１１ａと湯供給口の相対位置が変化して開口部１１ａの開口面積が変化する。また、ハウジング１０の回転によって、開口部１２ａと水供給口の相対位置が変化して開口部１２ａの開口面積が変化する。温調操作部４０を回転操作することで湯供給口および水供給口に対する開口部１１ａおよび開口部１２ａの位置を可変し、開口部１１ａおよび開口部１２ａの開口面積を変化させることによって、吐水温度を調節することができる。

流量操作部５０は、ハウジング１０の中心軸まわりに回転可能に設けられる。後述するように、流量操作部５０の回転操作により、ハウジング１０内に設けられた主弁３４が動作し、流量が調節される。弁装置１００は、温調操作部４０の回転操作によって吐水温度を、流量操作部５０の回転操作によって吐水流量を調節し、ハウジング１０の下方に設けられた吐水口１３ａから吐水する。

図４は、図３に示す弁装置１００のＡ−Ａ断面図である。ハウジング１０は筒状であり、その中央には円筒部材３１が設けられている。円筒部材３１の内部には吐水路１３が形成されており、吐水路１３の底部開口が吐水口１３ａとなっている。円筒部材３２の上端部は、主弁３４が着座する主弁座３１ａとして機能する。

円筒部材３１とハウジング１０の下側部分との間には流入室５８が形成される。この流入室５８は、湯側通流路１１および水側通流路１２と連通している。湯側通流路１１の開口部１１ａには水栓本体側に設けられた湯供給口が接続され、水側通流路１２の開口部１２ａには同じく水栓本体側に設けられた水供給口（図示略）が接続される。湯供給口および水供給口から供給された湯および水は、流入室５８で混合される。

主弁３４は、流入室５８と吐水路１３との間、すなわち主水路上に設けられる。主弁３４は、ダイヤフラム式の弁であり、樹脂材料などによって形成される硬質の主弁本体６４と、ゴムなどの弾性材料によって形成されるダイヤフラム膜６６と、を含む。これらは略円板状の所定の形状を有する。主弁本体６４は、下向きに突出する環状の突出部６４ａを有し、この突出部６４ａがダイヤフラム膜６６に形成された貫通孔６６ａを挿通した状態でダイヤフラム膜６６に対して固定される。

ダイヤフラム膜６６の外周部分がハウジング１０に固定されることにより、主弁３４はハウジング１０に対して固定される。弾性体であるダイヤフラム膜６６の中心部分とそこに固定された主弁本体６４とは、圧力変動により、ダイヤフラム膜６６の外周部分がハウジング１０に固定された状態で上下方向に移動する。この移動によって主弁３４と主弁座３１ａとの距離が変化し、主水路が開閉する。具体的には、主弁３４が主弁座３１ａに着座することによって主水路が閉じ、主弁３４が主弁座３１ａから離れることによって主水路が開く。また、主弁３４と主弁座３１ａとの距離に応じて開度が変化し、主水路を流れる水の流量すなわち吐水流量が変化する。

ハウジング１０内には、主弁３４を覆うように配置される内蓋２４が設けられている。内蓋２４は、皿状であり、主弁３４の背面側（流入室５８と反対側）との間に背圧室６８を画成する。

主弁本体６４には、この背圧室６８と流入室５８とを連通させる第１貫通孔（図示せず）が形成されている。この第１貫通孔は、流入室５８内の水を背圧室６８に導いて背圧室６８の圧力を増大させる。

また主弁本体６４には、その中心を上下に方向に貫通して背圧室６８と吐水路１３とを連通する第２貫通孔６４ｂが形成されている。この第２貫通孔６４ｂには棒状の制御軸３６が挿通される。制御軸３６はハウジング１０の中心軸と同軸となるよう配置される。制御軸３６の外周面と第２貫通孔６４ｂとの間には、環状の隙間が形成される。この隙間は、背圧室６８内の水を吐水路１３に抜いて背圧室６８の圧力を減少させるパイロット水路７０を構成する。

主弁本体６４は、上向きに突出して制御軸３６を環囲する環状の凸部６４ｃを有する。凸部６４ｃは、Ｏリング７２を保持する。閉弁状態では、背圧室６８とパイロット水路７０とは、制御軸３６とＯリング７２とによって遮断される。開弁状態では、制御軸３６に形成された凹部３６ａがＯリング８と径方向で対向し、それらの間には微少な隙間が形成される。つまり、背圧室６８とパイロット水路７０とは、制御軸３６とＯリング７２とによって遮断されず、通じている。

流入室５８の上方には、整流部材４６が設けられる。湯側通流路１１および水側通流路１２から横向きに流入室５８に流入した水の流れは、流入室５８の内壁に当たって上向きの流れとなる。この急激な流れの向きの変化によって流れの強いところと弱いところとが生じ、流れが不均等となる。整流部材４６は、これを整える。

温調操作部４０は筒状であり、連結部４０ａ（図１参照）によってハウジング１０に連結されている。温調操作部４０とハウジング１０との突合せ部分には円弧状にスリット開口４１が設けられており、スリット開口４１から軸受部６０の突出部６０ａが突出している。図５（ａ）〜（ｃ）は、軸受部６０の突出部６０ａ付近を示す部分斜視図である。本実施形態において、軸受部６０の突出部６０ａは、温調操作部４０の回転角度を規制する機能を有する。図５（ｂ）に示すように、突出部６０ａがスリット開口４１の略中間地点にある状態から、図５（ａ）に示すように温調操作部４０を一方向に回転させると、スリット開口４１の一端部に突出部６０ａが係止されて該一方向への回転角度が規制される。また、図５（ｃ）に示すように温調操作部４０を逆方向に回転させると、スリット開口４１の他端部に突出部６０ａが係止されて該逆方向への回転角度が規制される。円弧状のスリット開口４１の中心角に基づいて温調操作部４０の回転可能角度が決まるが、最大で湯側通流路１１の開口部１１ａが全開となる角度から、水側通流路１２の開口部１２ａが全開となる角度まで操作できればよい。

軸受部６０は、制御軸３６に嵌装される。本実施形態において、軸受部６０は、水栓本体に対して位置決めされる（すなわち固定される）固定部材として機能する。軸受部６０は円板状であり、ハウジング１０と温調操作部４０の突合せ位置辺りに設けられている。軸受部６０は、周縁部の軸対象な２箇所に突出部６０ａを有し、ハウジング１０および温調操作部４０の中心軸まわりに回転可能に支持されている。換言すれば、軸受部６０を突出部６０ａによって水栓本体に固定すると、ハウジング１０および温調操作部４０が中心軸まわりに回転可能となる。また軸受部６０は、中央部の軸対象な位置に、温調操作部４０の内側に中心軸方向に延びるガイド板６０ｂを有する。

流量操作部５０は円筒状であり、温調操作部４０に内挿されて温調操作部４０と同軸まわりに回転可能に支持されている。流量操作部５０は、押ボタン５１、駆動部５２およびカム部５３を有する。押ボタン５１は円筒状であり、流量操作部５０の内周面に嵌め合わされており、流量操作部５０に回転拘束されている。駆動部５２は円筒状であり、押ボタン５１の内周面に嵌め合わされており、流量操作部５０に回転および軸方向への移動が拘束されている。

駆動部５２の内周面には雌ねじが形成されており、該雌ねじに螺合する雄ねじが形成された可動部３５が制御軸３６の端部に配設されている。可動部３５は、軸受部６０のガイド板６０ｂに接触して回転拘束され、雄ねじ部分が駆動部５２の雌ねじに螺合し、駆動部５２の回転によって軸方向に直動する。

流量操作部５０が回動操作されると、可動部３５が直動して制御軸３６が軸方向に移動する。制御軸３６の移動により、制御軸３６の凹部３６ａとＯリング７２との隙間が大きくなると、背圧室６８からパイロット水路７０へ多量のパイロット流が生じ、背圧室６８の圧力が減少して主弁３４が主弁座３１ａから離間する。主弁３４は、流入室５８、吐水路１３側の圧力と背圧室６８側の圧力がバランスする位置で停止する。制御軸３６の凹部３６ａとＯリング７２との隙間が減少し、パイロット流の流量が抑制されることによって、主弁３４の位置が決まる。このように、流量操作部５０の回動操作により主弁３４の位置を制御して、吐水流量を調節することができる。

弁装置１００において、押ボタン５１が押圧されて押し込まれた状態とされると、吐水しない止水状態となる。カム部５３は、流量操作部５０の内側面に形成されたカム５３ａ、従動カム５３ｂおよび切換カム５３ｃを有する。カム５３ａは、制御軸３６を吐水路１３側へ押し込んで止水する止水位置と、制御軸３６を止水位置から引き込んで吐水する吐水位置を有する。押ボタン５１側に設けた従動カム５３ｂは、スプリング等による復元力によってカム５３ａに押圧されて接触しており、押ボタン５１を押す操作によってカム５３ａの吐水位置から止水位置に移動する。従動カム５３ｂは、押ボタン５１を更に押し込む操作によって、切換カム５３ｃによって位置が切り替わり、止水位置から吐水位置に移動する。尚、実施形態に係る弁装置１００は、カム部５３が吐水位置にあるときでも、制御軸３６の軸方向位置によって主弁３４を閉状態にして止水することができる。また、弁装置１００は、押ボタン５１を設けずに流量操作部５０の回転操作のみで止水するようにしてもよい。

本実施形態に係る弁装置１００においては、軸受部６０は、周縁部の軸対象な２箇所に突出部６０ａを有する。この突出部６０ａは、ハウジング１０の外周から突出しており、水栓本体の所定の部分に固定される。突出部６０ａが水栓本体に固定されることにより、水栓本体に対して軸受部６０が位置決めされる。本実施形態において、温調操作部４０および流量操作部５０はそれぞれ、水栓本体に固定された軸受部６０に対して相対的に回転可能である。以下、図面を参照して説明する。

図６は、本実施形態に係る弁装置１００において、流量操作部５０を回転した場合の動作を説明するための図である。

本実施形態においては、流量操作部５０は温調操作部４０に内装されており、温調操作部４０に回転可能に支持されているので、流量操作部５０と温調操作部４０の間には摩擦力Ｆａが生じる。また、パッキン１５と水栓本体側との間に生じる摩擦力をＦｐとする。流量操作部５０を回転操作した場合、流量操作部５０は水栓本体に固定された軸受部６０に対して相対的に回転する。このとき、摩擦力Ｆａによって温調操作部４０も回転しようとするが、温調操作部４０と連結されたハウジング１０の下部に設けられたパッキン１５と水栓本体との間に生じる摩擦力Ｆａの方が非常に大きいので（Ｆｐ＞＞Ｆａ）、流量操作部５０の回転に連れて温調操作部４０が回転することはない。

図７は、本実施形態に係る弁装置１００において、温調操作部４０を回転した場合の動作を説明するための図である。図７では、温調操作部４０を回転した場合に一緒に回転する部分を破線で図示している。

上述したように、温調操作部４０とハウジング１０は連結されているので、温調操作部４０を回転操作した場合、ハウジング１０も一緒に回転する。しかしながら、軸受部６０は水栓本体に固定されているので回転しない。図７に示すように、軸受部６０と、軸受部６０と当接するハウジング１０内の内蓋２４との間には摩擦力Ｆｂが生じるが、軸受部６０は回転しないので、この摩擦力Ｆｂは流量操作部５０には伝達されない。したがって、流量操作部５０には、温調操作部４０との間で生じる摩擦力Ｆａが働くが、この摩擦力Ｆａは、可動部３５のねじ部分に生じる摩擦力Ｆｓよりも小さい（Ｆｓ＞Ｆａ）ので、温調操作部４０の回転に連れて流量操作部５０が回転することはない。

図８（ａ）および（ｂ）は、本実施形態に係る弁装置１００において、温調操作部４０を回転させたときの流量操作部５０の動作を説明するための図である。図８（ａ）および（ｂ）は、温調操作部４０および流量操作部５０を上面視した概略図である。温調操作部４０には右に回すと湯が吐出され、左に回すと水が吐出されることが表されている。また、流量操作部５０には右に回すと流量が大きくなり、左に回すと流量が小さくなることが表されている。

図８（ａ）は、温調操作部４０を回転させる前の状態を示す。図８（ｂ）は、温調操作部４０を回転させた後の状態を示す。図８（ｂ）に示すように、温調操作部４０は回転操作により回転しているが、流量操作部５０は温調操作部４０の回転に連れて回転せず、図８（ａ）に示す状態を維持している。

図９（ａ）および（ｂ）は、比較例として、軸受部６０の突出部６０ａを水栓本体に固定しない場合の、温調操作部４０を回転させたときの流量操作部５０の動作を説明するための図である。図９（ａ）は、温調操作部４０を回転させる前の状態を示す。図９（ｂ）は、温調操作部４０を回転させた後の状態を示す。この場合、流量操作部５０には、温調操作部４０との間で生じる摩擦力Ｆａが働く。さらに、軸受部６０が水栓本体に固定されていないので、軸受部６０と内蓋２４との間で生じる摩擦力Ｆｂによって軸受部６０が回転し、この摩擦力Ｆｂが軸受部６０を介して伝達されて流量操作部５０に働く。これらの摩擦力に抗する力は存在しないので、図９（ｂ）に示すように、流量操作部５０も温調操作部４０の回転に連れて回転する。この図９（ｂ）に示すような状態は、操作者にとっては流量操作部５０を回転させていないにも拘わらず流量操作部５０が回転したかのように見えるので、操作者に違和感を与えるおそれがある。

本実施形態に係る弁装置１００によれば、軸受部６０を水栓本体に固定したことにより、図８（ｂ）に示すように温調操作部４０の回転に連れて流量操作部５０が回転することを防止できるので、上記のように操作者に違和感を与える事態を防止できる。

以上、本発明の実施形態をもとに説明した。これらの実施形態は例示であり、いろいろな変形および変更が本発明の特許請求範囲内で可能なこと、またそうした変形例および変更も本発明の特許請求の範囲にあることは当業者に理解されるところである。従って、本明細書での記述および図面は限定的ではなく例証的に扱われるべきものである。

以上の記載から、下記の発明が認識される。

本発明のある態様の弁装置は、水栓本体に設けられる弁装置であって、ハウジングと、ハウジングの中心軸まわりに回転可能に設けられる第１の操作部と、中心軸まわりに回転可能に設けられる第２の操作部と、ハウジングの外周から突出する突出部を有する固定部材と、を備える。突出部が水栓本体に固定されることにより、水栓本体に対して固定部材が位置決めされ、第１および第２の操作部がそれぞれ、固定部材に対して相対的に回転可能である。

この態様によると、水栓本体に位置決めされた固定部材に対して第１および第２の操作部がそれぞれ固定部材に対して相対的に回転可能とされているので、一方の操作部を回転操作した際に他方の操作部が連れて回転するのを防止することができる。

突出部により、第２の操作部の中心軸まわりの回転が規制されてもよい。この場合、水栓本体への固定用の突出部を回転の規制にも用いることにより、別途回転規制用の部品を準備する必要がなくなり、部品点数を削減できる。

突出部は、ハウジングに設けられる開口から突出していてもよい。

第１の操作部は、回転操作によって吐水温度を調節する温調操作部であってもよい。第２の操作部は、回転操作によって吐水流量を調節する流量操作部であってもよい。この場合、例えば温調操作部を回転操作した際に流量操作部が連れて回転するのを防止することができるので、操作者に違和感を与えることを防止できる。

１０ ハウジング、 １１ 湯側通流路、 １２ 水側通流路、 １３ 吐水路、 １５ パッキン、 ２４ 内蓋、 ３１ 円筒部材、 ３４ 主弁、 ３５ 可動部、 ３６ 制御軸、 ４０ 温調操作部、 ４１ スリット開口、 ５０ 流量操作部、 ５８ 流入室、 ６０ 軸受部、 ６８ 背圧室、 ７０ パイロット水路、 ７２ Ｏリング、 １００ 弁装置。

Claims (4)

1. 水栓本体に設けられる弁装置であって、
   ハウジングと、
   前記ハウジングの中心軸まわりに回転可能に設けられる第１の操作部と、
   前記中心軸まわりに回転可能に設けられる第２の操作部と、
   前記ハウジングの外周から突出する突出部を有する固定部材と、
   を備え、
   前記突出部が前記水栓本体に固定されることにより、前記水栓本体に対して前記固定部材が位置決めされ、
   前記第１および第２の操作部がそれぞれ、前記固定部材に対して相対的に回転可能であることを特徴とする弁装置。
2. 前記突出部により、前記第２の操作部の前記中心軸まわりの回転が規制されることを特徴とする請求項１に記載の弁装置。
3. 前記突出部は、前記ハウジングに設けられる開口から突出していることを特徴とする請求項１または２に記載の弁装置。
4. 前記第１の操作部は、回転操作によって吐水温度を調節する温調操作部であり、
   前記第２の操作部は、回転操作によって吐水流量を調節する流量操作部である、
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の弁装置。

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