JP2019173515A - 弁装置 - Google Patents

Abstract

【課題】流量調節および流路切替の各機能を有し、小型化が可能な弁装置を提供する。【解決手段】弁装置１００は、流量調節部５および流路切替部７を備える。流量調節部５は、吐水路１３へ通流する流量を変化させる流調弁部５２、および流調弁部５２を可動させる流調操作部５３を有する。流路切替部７は、流路を切り替える切替弁部７１、および切替弁部７１を可動させる流路切替操作部７０を有する。弁装置１００は、流調操作部５３および流路切替操作部７０のうち一方がプッシュ操作を受け、他方が回動操作を受ける。【選択図】図３

Description

本発明は、弁装置に関する。

例えば特許文献１には、キッチンや浴室等の水栓に用いられる、流量を調節する弁装置が記載されている。この弁装置は、主水路上に設けられ、開度を変化させるダイアフラム式の主弁と、円筒部材の先端部により構成された環状の主弁座と、主弁と一体に移動するよう設けられ、円筒部材の内部に侵入して主弁の移動をガイドする主弁ガイドと、を備える。

主弁は、パイロット弁を移動させて背圧室の水圧を変化させることによって、主弁座に対して接触または離間する。弁装置は、主弁が主弁座に対して接触または離間することによって、主水路を通流する水を止水し、流量の調節を行う。

特開２０１６−０７０３４０号公報

特許文献１に記載の弁装置は、止水機能および流量調節機能を備えるものの、吐水する流路を切り替えることはできず、別途流路切替用の弁装置を併設すると、大型化してしまうという問題点があった。

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、流量調節および流路切替の各機能を有し、小型化が可能な弁装置を提供することにある。

本発明に係る弁装置は、吐水路へ通流する流量を変化させる流調弁部、および前記流調弁部を可動させる流調操作部を有する流量調節部と、流路を切り替える切替弁部、および前記切替弁部を可動させる流路切替操作部を有する流路切替部と、を備え、前記流調操作部および前記流路切替操作部のうち一方がプッシュ操作を受け、他方が回動操作を受けることを特徴とする。

本発明によれば、弁装置は、流量調節および流路切替の各機能を有し、小型化が可能なとなる。

実施形態１に係る弁装置の外観を示す斜視図である。 弁装置の上面図である。 図２に示すＡ−Ａ線による弁装置の断面図である。 貫通孔付近の制御軸の部分を拡大した断面図である。 流路の切替について説明するための模式図である。 実施形態２に係る弁装置の外観を示す斜視図である。 弁装置の上面図である。 図７に示すＢ−Ｂ線による弁装置の断面図である。 流路の切替について説明するための模式図である。

以下、本発明を好適な実施形態をもとに図１から図９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。

（実施形態１）
図１は実施形態１に係る弁装置１００の外観を示す斜視図であり、図２は弁装置１００の上面図である。弁装置１００は、円筒状であり、流調操作部５３および流路切替操作部７０が設けられている。流調操作部５３は、流調操作部材５３ａおよび止水ボタン６０を有する。流調操作部材５３ａは円筒状の弁装置１００の軸線まわりに回動可能に設けられており、止水ボタン６０は軸方向に移動可能に設けられている。流路切替操作部７０は円筒状の弁装置１００の軸線まわりに回動可能に設けられている。弁装置１００は、円筒状のハウジング１０の側面に水の流入口１１ａを有し、流入口１１ａからハウジング１０の内部に延びる流入路１１が設けられている。流入口１１ａは、固定側に設けられた給水路（図示略）に接続される。固定側は、例えば水栓本体である。ハウジング１０の内部には吐水路１３が設けられており、下部の側面に吐水口１３ａが形成されている。

流調操作部５３の流調操作部材５３ａは、ハウジング１０に対して相対的に回動させることができる。流路切替操作部７０は、ハウジング１０に固定されており、ハウジング１０とともに回動させることができる。弁装置１００は、流調操作部材５３ａを回動させることによって吐水流量を調節する。弁装置１００は、流路切替操作部７０をハウジング１０とともに回動させることによって、吐水路１３を接続する流路を切り替える。また弁装置１００は、流調操作部５３の止水ボタン６０をプッシュ操作で軸方向に移動させることによって吐水または止水を切り替える。尚、流調操作部材５３ａ、止水ボタン６０および流路切替操作部７０には、適宜、操作用のハンドルやダイヤル、プッシュボタン等の操作体を取り付け、該操作体を操作するようにしてもよい。

図３は図２に示すＡ−Ａ線による弁装置１００の断面図である。弁装置１００は、ハウジング１０、流量調節部５、および流路切替部７を備える。ハウジング１０は円筒状であり、中央の筒孔部分により吐水路１３が形成されている。吐水路１３の底部における側面には、吐水口１３ａが設けられている。流入路１１は、半径方向に延びてハウジング１０の周側部を内外に貫通し、ハウジング１０の外周面に流入口１１ａが形成される。ハウジング１０の内部には内筒部１２が設けられており、内筒部１２の外側に流入路１１が形成され、内側に吐水路１３が形成される。

流量調節部５は、流調弁部５２および流調操作部５３を有する。内筒部１２の上端部は弁座１２ａとなっている。流調弁部５２は、主弁２０および内蓋２４を備える。主弁２０は、硬質の主弁本体２１、主弁本体２１に保持されたゴム製のダイアフラム２２、および小孔（図示略）を備える。主弁本体２１は円板状であり、中央に制御軸３を挿通する貫通孔２１ａを有する。ダイアフラム２２は、周縁部がハウジング１０に嵌め合わされており、内蓋２４の周縁部の底面によって押圧するようにしてハウジング１０の内部に取り付けられる。内蓋２４は、皿状であり、底部２４ａの内側であって、主弁２０の背面側に背圧室２４ｂを画成する。内蓋２４の底部２４ａの中央部には、制御軸３を挿通する貫通孔が設けられている。小孔は、主弁本体２１およびダイアフラム２２を貫通するように設けられており、流入路１１と背圧室２４ｂとを連通する。

制御軸３は、上述のように主弁本体２１の中央に設けた貫通孔２１ａに挿入されている。貫通孔２１ａの内周面に設けた環状溝にシールリング２５が保持されている。貫通孔２１ａに連続するように吐水路１３へ連通するパイロット流路２６が形成されている。

図４は、貫通孔２１ａ付近の制御軸３の部分を拡大した断面図である。制御軸３は、シールリング２５に接触する外径を有するシール部３０ａと、シールリング２５の内径より小さい外径を有する環状の凹所３０ｂを有する。凹所３０ｂの軸方向における端部は、底部からシール部３０ａへ拡幅するテーパ面３０ｃとしてある。尚、図４はテーパ面３０ｃがシールリング２５に対向する位置に制御軸３を移動させた状態を示している。

図４に示す制御軸３は、シール部３０ａがシールリング２５に接触することで、背圧室２４ｂからパイロット流路２６へ水が流れない状態となる。このとき、小孔を通して背圧室２４ｂに水が流れ込んで背圧室２４ｂの水圧が上昇し、主弁２０が弁座１２ａに接触して止水状態となる。制御軸３を軸方向に上昇させ、シールリング２５に凹所３０ｂまたはテーパ面３０ｃを対向させるようにすると、背圧室２４ｂからパイロット流路２６へ水が流れて背圧室２４ｂの水圧が低下し、主弁２０が弁座１２ａから離れて、流入路１１から吐水路１３へ水が流れる。制御軸３を軸方向に上昇させる程度に応じて主弁２０が弁座１２ａから離間する距離が変化し、吐水流量が調節される。

流調操作部５３は、上述のように流調操作部材５３ａおよび止水ボタン６０を有する。流調操作部材５３ａは、円筒状であり、流路切替操作部７０に内挿され、制御軸３の軸線まわりに回動可能に支持されている。流調操作部材５３ａの内側には、止水ボタン６０が嵌め合わされている。止水ボタン６０は円筒状であり、流調操作部材５３ａに回転拘束されており、軸方向に移動可能に支持されている。止水ボタン６０の内側には、駆動部５４が嵌め合わされており、流調操作部５３および止水ボタン６０とともに軸線まわりに回動する。

駆動部５４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３の端部に配設されている。可動部３５は、円柱の周面における対向する両側部を平坦状に切除した形状であり、平坦面がガイド板５５に接触して回転拘束され、雄ねじ部分が駆動部５４の雌ねじに螺合し、駆動部５４の回動によって軸方向に直動する。ガイド板５５は、ハウジング１０側に固定的に設けられる。

止水ボタン６０は、プッシュ操作によって押圧されて、制御軸３を軸方向に吐水路１３側に押し込んだ止水状態となる。図３に示す止水ボタン６０は、止水状態となっており、流調操作部材５３ａを回動させても止水状態が維持される。止水ボタン６０は、カム部６１によって、止水位置または吐水位置に移動する。カム部６１は、流調操作部材５３ａの内側面に形成されたカム６１ａ、従動カム６１ｂおよび切換カム６１ｃを有する。カム６１ａは、制御軸３を吐水路１３側へ押し込んで止水する止水位置と、止水位置から引き込んで吐水する吐水位置を有する。

止水ボタン６０に設けた従動カム６１ｂは、スプリング等による復元力によってカム６１ａに押圧されて接触しており、止水ボタン６０を押す操作によってカム６１ａの吐水位置から止水位置に移動する。従動カム６１ｂは、止水ボタン６０を更に押し込む操作によって、切換カム６１ｃ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、弁装置１００は、カム部６１が吐水位置にあるときにも、制御軸３の軸方向位置によって流調弁部５２を閉状態にして止水することができるようにしてもよい。

流量調節部５は、流調操作部材５３ａの回動操作によって、可動部３５が直動して制御軸３が軸方向に移動し、流調弁部５２が開閉するように機能する。流量調節部５は、制御軸３の軸方向位置によって、流調弁部５２の開度が定まり、吐水路１３へ流れる吐水流量を調節する。また、流量調節部５は、止水ボタン６０のプッシュ操作によって、制御軸３を吐水路１３側へ押し込んで止水する止水状態とし、止水状態から制御軸３を引き込んで吐水する吐水状態とする。尚、流量調節部５は、流調操作部材５３ａによって吐水流量を調節することに加えて、止水ボタン６０によって吐水と止水と切り換えることでも、吐水路１３へ通流させる流量を変化させる。本実施形態１では、流調操作部５３は、流調操作部材５３ａを備えているが、流調操作部材５３ａを設けずに、止水ボタン６０およびカム部６１を設けて吐水と止水と切り換えるものであってもよい。

流路切替部７は、流路切替操作部７０および切替弁部７１によって構成されている。切替弁部７１は、ハウジング１０の下部として形成されており、上述のとおり側面に吐水口１３ａが設けられている。切替弁部７１は、温調弁部４２および流調弁部５２の下流側に設けられている。図５は、流路の切替について説明するための模式図である。図５は、吐水口１３ａを含む切替弁部７１の軸線方向に直交する断面を表している。ハウジング１０内には吐水路１３が形成されており、吐水路１３の下流側に切替弁部７１が設けられている。

吐水口１３ａは、吐水路１３の下流側に設けられ、切替弁部７１の側面に表われている。流路切替操作部７０は、ハウジング１０の下部の切替弁部７１と一体的に回動し、吐水口１３ａの位置を切り替えることができる。流路切替部７は、流路切替操作部７０の回動操作によって、吐水路１３を接続する流路を図５に示す流路９１または流路９２に切り替える。

次に、実施形態１に係る弁装置１００の動作について説明する。流量調節部５は、流調操作部材５３ａを回動させることによって、制御軸３を軸方向に移動させる。制御軸３の移動位置に応じて背圧室２４ｂがパイロット流路２６に連通して生じるパイロット流を利用して流調弁部５２を可動する。流量調節部５は、制御軸３の移動位置に対応して流調弁部５２の開度が定まり、吐水路１３へ通流する吐水流量を調節する。流調弁部５２は、流調操作部材５３ａの手動によって直接的に操作しなくて済み、パイロット流を利用して可動されるので、流調操作部材５３ａにおける操作荷重を軽減することができる。

また流量調節部５は、止水ボタン６０をプッシュ操作によって押圧し、制御軸３を軸方向に吐水路１３側へ押し込むことにより、流調弁部５２の背圧室２４ｂがパイロット流路２６に連通されないようにし、止水状態とする。止水部６は、カム部６１によって、止水ボタン６０を吐水位置または止水位置に保持する。流量調節部５は、止水ボタン６０のプッシュ操作によって吐水と止水と切り換えることで、吐水路１３へ通流させる流量を変化させる。

流路切替部７は、流路切替操作部７０をハウジング１０の下部の切替弁部７１と一体的に回転させることで、切替弁部７１に設けた吐水口１３ａの位置を切り替え、吐水路１３を接続する流路を切り替える。

弁装置１００は、流量調節部５による流量調節、および流路切替部７による流路切替の各機能を有して小型化することができる。また、弁装置１００は、流量調節部５の止水ボタン６０の操作がプッシュ操作であり、流路切替部７の流路切替操作部７０の操作が回動操作であるため、操作が分かり易く、操作性が良い。また、弁装置１００は、流量調節部５の流調操作部材５３ａの回動操作によって吐水流量を調節する機能も含めて、小型化を図ることができる。

吐水路１３は、流調弁部５２を設けた位置から軸方向の下方側に延びるように設けられている。切替弁部７１は、吐水路１３の下流側に当たる先端部に設けられており、流調弁部５２と径方向に重ならないので、流調弁部５２に関わらず構成し易くなっている。

流調弁部５２および切替弁部７１は、軸線の軸方向に重なるように設けられているので、軸線の径方向における弁装置１００の寸法を小さくすることができる。また流調弁部５２および切替弁部７１は、軸線の径方向に重なるように設けてもよく、この場合、軸線の軸方向における弁装置１００の寸法を小さくすることができる。

（実施形態２）
図６は実施形態２に係る弁装置１００の外観を示す斜視図であり、図７は弁装置１００の上面図である。弁装置１００は、円筒状であり、流調操作部５３および流路切替操作部７２が設けられている。流調操作部５３は、流調操作部材５３ａを有し、実施形態１において示した止水ボタン６０を有していない。流調操作部材５３ａは円筒状の弁装置１００の軸線まわりに回動可能に設けられている。流路切替操作部７２は軸方向に移動可能に設けられている。水の流入口１１ａおよび流入路１１は実施形態１と同様に形成されている。ハウジング１０の内部には吐水路１３が設けられており、下部の底面に吐水口１３ａ（後述する図８参照）が形成されている。

流調操作部５３の流調操作部材５３ａは、ハウジング１０に対して相対的に回動させることができる。弁装置１００は、流調操作部材５３ａを回動させることによって吐水流量を調節する。また弁装置１００は、流路切替操作部７２をプッシュ操作で軸方向に移動させることによって、吐水路１３を接続する流路を切り替える。

図８は図７に示すＢ−Ｂ線による弁装置１００の断面図である。弁装置１００は、ハウジング１０、流量調節部５、および流路切替部７を備える。ハウジング１０は、中央の筒孔部分に吐水路１３が形成され、吐水路１３の底部に吐水口１３ａが設けられている。

流量調節部５は、流調弁部５２および流調操作部５３を有する。流調弁部５２は、実施形態１と同様に、主弁２０および内蓋２４を備えて機能する。流調弁部５２の構成および動作は、以下に述べるほか実施形態１と同様であり、記載の簡潔のため説明を省略する。

流調操作部５３は、実施形態２においては、上述のように流調操作部材５３ａを有し、止水ボタン６０を有していない。流調操作部材５３ａは、実施形態１と同様に、その回動操作によって制御軸３が直動し、吐水流量を調節する。

流路切替部７は、流路切替操作部７２、カム部７３および切替弁部７４を有する。流路切替操作部７２は、プッシュ操作によって押圧されて、制御軸３を軸方向に吐水路１３側に押し込みつつカム部７３を動作させ、押圧力を除去すると制御軸３とともに元の位置に戻る。カム部７３は、流調操作部材５３ａの内側面に形成されたカム７３ａ、従動カム７３ｂおよび切換カム７３ｃを有する。カム７３ａは、鋸歯状のカム面を円周上に所定ピッチで有しており、該カム面に従動カム７３ｂが接触する。

従動カム７３ｂは、スプリング等（図示略）による上向きの復元力によってカム７３ａに押圧されて接触している。流路切替操作部７２のプッシュ操作によって従動カム７３ｂは、カム７３ａから離間して、切換カム７３ｃに接触して回動する。流路切替操作部７２のプッシュ操作による押圧力を除去すると、従動カム７３ｂは、切換カム７３ｃから離間して、カム７３ａに接触し、一回の流路切替操作部７２のプッシュ操作によって従動カム７３ｂが１ピッチ分回動する。

流路切替操作部７２は、従動カム７３ｂとの間に配置されたスプリング等（図示略）による上向きの復元力によって元の位置に戻る。制御軸３は、従動カム７３ｂと回転拘束されており、従動カム７３ｂの回転に伴って回転する。切替弁部７４は、円形板状であり、制御軸３の吐水路１３側の先端部に回転拘束して取り付けられている。流路切替操作部７２のプッシュ操作によって、従動カム７３ｂおよび制御軸３が軸線まわりに回動し、これに伴って切替弁部７４も回動する。

図９は、流路の切替について説明するための模式図である。切替弁部７４は、例えば吐水路１３に吐水される水を通流させる貫通孔７４ａを有し、流路切替操作部７２のプッシュ操作によって１８０度回転させることによって、貫通孔７４ａが連通する流路９１と流路９２を切り替えるようにする。

次に、実施形態２に係る弁装置１００の動作について説明する。流量調節部５は、流調操作部材５３ａの回動操作によって吐水路１３へ通流する吐水流量を調節する。流路切替部７は、流路切替操作部７２のプッシュ操作によって吐水路１３を接続する流路を切り替える。弁装置１００は、流量調節部５による流量調節、および流路切替部７による流路切替の各機能を有して小型化することができる。また、弁装置１００は、流量調節部５の流調操作部材５３ａの操作が回動操作であり、流路切替部７の流路切替操作部７２の操作がプッシュ操作であるため、操作が分かり易く、操作性が良い。

吐水路１３は、流調弁部５２を設けた位置から軸方向の下方側に延びるように設けられている。切替弁部７４は、吐水路１３の下流側に当たる先端部に設けられており、流調弁部５２と径方向に重ならないので、流調弁部５２に関わらず構成し易くなっている。

流調弁部５２および切替弁部７４は、軸線の軸方向に重なるように設けられているので、軸線の径方向における弁装置１００の寸法を小さくすることができる。また流調弁部５２および切替弁部７４は、軸線の径方向に重なるように設けてもよく、この場合、軸線の軸方向における弁装置１００の寸法を小さくすることができる。

制御軸３は、流調操作部材５３ａの回動操作および流路切替操作部７２のプッシュ操作によって可動する。流量調節部５および流路切替部７は、一本の制御軸３の軸方向への移動および軸線まわりの回動による動きに連動して機能するので、弁装置１００の部品点数が削減される。

次に、実施形態１および実施形態２に係る弁装置１００の特徴を説明する。
本発明の実施形態に係る弁装置１００は、流量調節部５および流路切替部７を備える。流量調節部５は、吐水路１３へ通流する流量を変化させる流調弁部５２、および流調弁部５２を可動させる流調操作部５３を有する。流路切替部７は、流路を切り替える切替弁部７１、および切替弁部７１を可動させる流路切替操作部７０を有する。流路切替部７は、吐水路１３を接続する流路を切り替える切替弁部７４、および切替弁部７４を可動させる流路切替操作部７２を有する構成であってもよい。弁装置１００は、流調操作部５３および流路切替操作部７０のうち一方がプッシュ操作を受け、他方が回動操作を受ける。これにより、弁装置１００は、流量調節部５による流量調節、および流路切替部７による流路切替の各機能を有して小型化することができる。

また、流調操作部５３はプッシュ操作を受け、流量調節部５は流調操作部５３のプッシュ操作によって吐水または止水し、流路切替操作部７０は回動操作を受けるので、弁装置１００は、各操作部における操作性が良い。

また、流調操作部５３はさらに回動操作を受け、流量調節部５は、流調操作部５３の回動操作によって吐水路１３へ通流する流量を調節する。これにより、弁装置１００は、流量調節部５の流調操作部材５３ａの回動操作によって吐水流量を調節する機能も含めて、小型化を図ることができる。

また、流調操作部５３は回動操作を受け、流路切替操作部７２はプッシュ操作を受けるので、弁装置１００は、各操作部における操作性が良い。

また、切替弁部７１および切替弁部７４は、流調弁部５２よりも下流側に配設されている。これにより、弁装置１００は、切替弁部７１および切替弁部７４は、流調弁部５２に関わらず構成し易くなっている。

また、流調弁部５２および切替弁部７４は、一本の同じ制御軸３によって可動される。これにより、弁装置１００の部品点数を削減することができる。

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。

１３ 吐水路、 ３ 制御軸、 ５ 流量調節部、 ５２ 流調弁部、
５３ 流調操作部、 ７ 流路切替部、 ７０，７２ 流路切替操作部、
７１，７４ 切替弁部、 １００ 弁装置。

Claims (6)

1. 吐水路へ通流する流量を変化させる流調弁部、および前記流調弁部を可動させる流調操作部を有する流量調節部と、
   流路を切り替える切替弁部、および前記切替弁部を可動させる流路切替操作部を有する流路切替部と、
   を備え、
   前記流調操作部および前記流路切替操作部のうち一方がプッシュ操作を受け、他方が回動操作を受けることを特徴とする弁装置。
2. 前記流調操作部はプッシュ操作を受け、
   前記流量調節部は、前記流調操作部のプッシュ操作によって吐水または止水し、
   前記流路切替操作部は回動操作を受けることを特徴とする請求項１に記載の弁装置。
3. 前記流調操作部はさらに回動操作を受け、
   前記流量調節部は、前記流調操作部の回動操作によって吐水路へ通流する流量を調節することを特徴とする請求項２に記載の弁装置。
4. 前記流調操作部は回動操作を受け、
   前記流路切替操作部はプッシュ操作を受けることを特徴とする請求項１に記載の弁装置。
5. 前記切替弁部は、前記流調弁部よりも下流側に配設されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の弁装置。
6. 前記流調弁部および前記切替弁部は、一本の同じ制御軸によって可動されることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の弁装置。

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