JP2022534131A

JP2022534131A - 揺動アーム式段階的水栓及びそのカートリッジ

Info

Publication number: JP2022534131A
Application number: JP2022506059A
Authority: JP
Inventors: 良清李; 暁冰王
Original assignee: 良清李; 暁冰王
Priority date: 2019-07-09
Filing date: 2020-05-22
Publication date: 2022-07-27
Also published as: US20220282795A1; CN110440029B; EP3998419A1; WO2021004173A1; CN110440029A

Abstract

揺動アーム式段階的水栓及びそのカートリッジである。このカートリッジは、下弁体と、上弁体と、下弁体に対して並進不能かつ距離変更不能に設けられた固定座と、自由端と連結端を有し、固定座に枢着された揺動アームであって、揺動アームの連結端が上弁体に連結されていることにより、揺動アームが固定座に対して上下に揺動する際に、揺動アームの連結端が上弁体を下弁体に対して前後に並進させるように構成された揺動アームと、固定座のほうに設けられた第１ストッパマッチ部と、揺動アームが固定座に対して上下に揺動する際に、揺動アームが固定座に対して第１特定揺動角度位置に一時的に留まるように、第１ストッパマッチ部と相互に係合可能であり、揺動アームのほうに設けられた第１ストッパマッチ部材とを含む。【選択図】図１

Description

本発明は、全体的に水栓に関し、特に、揺動アーム式水栓のカートリッジに関する。

揺動アーム式水栓は、広く使用されているが、従来のこのような水栓の開度が適切に制御できないため、使用の不便さ及び水資源の相応の浪費をもたらす。

本発明の目的は、異なる開度を容易に提供することができる水栓を提供することである。

本発明の第１態様によれば、水栓カートリッジを提供し、上面と下面を有し、上下面を貫通する給水口と吐水口がそれぞれ設けられた下弁体と、上面と下面を有し、その下面にブラインド溝が設けられた上弁体であって、上弁体の下面と下弁体の上面とが（水）密封係合し且つ上弁体が下弁体に対して前後に並進可能であり、上弁体のブラインド溝が同時に下弁体の給水口と吐水口と重なる場合、給水口、ブラインド溝及び吐水口が共同で相応の流水通路を作り、上弁体のブラインド溝が下弁体の給水口と吐水口と同時に重ならない場合、前記流水通路が相応に切断されるように構成された上弁体と、下弁体に対して並進不能かつ距離変更不能に設けられた固定座と、自由端と連結端を有し、固定座に枢着された揺動アームであって、揺動アームの連結端が上弁体の上面に連結されていることにより、揺動アームが固定座に対して上下に揺動する際に、揺動アームの連結端が上弁体を下弁体に対して前後に並進させるように構成された揺動アームと、固定座のほうに設けられた第１ストッパマッチ部と、揺動アームが固定座に対して上下に揺動する際に、揺動アームが固定座に対して第１特定揺動角度位置に一時的に留まる（更に外部の揺動力を加えると、揺動アームがこの角度位置から揺動又は枢動可能である）ように、第１ストッパマッチ部と相互に係合可能であり、揺動アームのほうに設けられた第１ストッパマッチ部材とを含む。

当業者には理解されるように、本発明において、「上、下、左、右、前、後」という方位用語は、明確な説明を目的としたものに過ぎず、例えば、図面に示された実施例と関連して本発明の理解を容易にするためのものであり、制限目的ではない。

本発明によれば、第１ストッパマッチ部は、固定座（揺動アームの揺動経路上）に設けられた凸部と凹部の一方であり、第１ストッパマッチ部材は、揺動アーム（例えば揺動面に平行な側面上）に設けられた凸部と凹部の他方である。

本発明の１つの具体的な実施例によれば、第１ストッパマッチ部と第１ストッパマッチ部材の少なくとも一方は、プラスチックなどの弾性部材である。

本発明の別の具体的な実施例によれば、第１ストッパマッチ部と第１ストッパマッチ部材の一方は、ばね付勢ボールであり、第１ストッパマッチ部と第１ストッパマッチ部材の他方は、前記ボールに係合する形状の半円孔である。

本発明の水栓カートリッジによれば、固定座のほうに設けられた第２ストッパマッチ部と、揺動アームが固定座に対して上下に揺動する際に、揺動アームが固定座に対して、第１特定揺動角度位置とは異なる第２特定揺動角度位置に一時的に留まるように、第２ストッパマッチ部と相互に係合可能であり、揺動アームのほうに設けられた第２ストッパマッチ部材とを更に含む。

本発明の好ましい実施例によれば、第１ストッパマッチ部は、固定座の一方に設けられ、第２ストッパマッチ部は、固定座の他方に設けられ、第１ストッパマッチ部材は、揺動アームの一方に設けられ、第２ストッパマッチ部材は、揺動アームの他方に設けられている。この構造は、マッチング干渉を巧みに回避し、簡単な方法で２つの部分の段階的開度を実現した。

本発明によれば、固定座に対する揺動アームの最小揺動角度位置（初期低位置）は、水栓のゼロ開度に対応し、第１特定揺動角度位置は、水栓の２０％程度の開度に対応し、第２特定揺動角度位置は、水栓の５０％程度の開度に対応し、固定座に対する揺動アームの最大揺動角度位置（最高位置）は、水栓の全開度に対応する。もちろん、第１特定揺動角度位置及び第２特定揺動角度位置は、他の適切な開度に対応してもよい。

本発明の水栓カートリッジによれば、下弁体には、２つの別個の給水口と、１つの共通の吐水口が設けられ、固定座は、下弁体に対して回転可能である一方、上弁体に対して回転不能に設けられ、揺動アームの左右への揺動に伴い、上弁体を下弁体に対して左右に回動させる（異なる給水口と吐水口がブラインド溝を通じて流水通路を確立する）。もちろん、この場合には、左給水口又は右給水口が全開又は全閉状態となるように左回動ストッパ及び右回動ストッパを追加するなど、回動ストッパを追加して異なる給水口の給水量を制御するようにしてもよい。

本発明の水栓カートリッジによれば、上弁体及び下弁体は、共にセラミック製であり、揺動アームの連結端は、上弁体の上面にプラスチック連結部材を介して連結されている。

本発明の水栓カートリッジによれば、上面と下面を有し、上下面を貫通する給水シールリングと吐水シールリングがそれぞれ設けられたシール連結部材を更に含み、シール連結部材の上面を下弁体の下面に密着させることにより、給水シールリングが下弁体の給水口に合わせられ、吐水シールリングが下弁体の吐水口に合わせられる。

本発明の別の態様によれば、水栓を更に提供し、上面と下面を有し、その上下面を貫通する給水口及びその上面に形成された吐水盲孔を有する仕切り板によって、上チャンバと、水管に取り付けられる下チャンバに仕切られた筒体と、筒体から側方に張り出した吐水ノズルとを有し、水管に取り付けられる水栓ハウジングであって、吐水盲孔が吐水ノズルと直接連通するように構成された水栓ハウジングと、下弁体が水栓ハウジングに対して静止した状態で取り付けられ、シール連結部材の下面が水栓ハウジングの筒体内の仕切り板に密着することにより、シール連結部材の給水シールリングが仕切り板の給水口に合わせられ、吐水シールリングが仕切り板の吐水盲孔に合わせられるように、水栓ハウジングの上チャンバに設けられた上記の水栓カートリッジと、水栓ハウジングの上チャンバに密封して取り付けられ、揺動アームの自由端と固定的に連結され、その揺動に伴い揺動アームを揺動させるハンドルカバーとを含む。

本発明は、改良されたカートリッジを提供することにより、容易に開度を感知制御することができる揺動アーム式水栓を提供する。このような段階的揺動式水栓は、構造が簡単であり、製造コストが低く、極めて容易に節水を実現した。

本発明のカートリッジの一実施例の構成を示す模式図であり、内部構造をより明確に示すために固定座が取り外されている。下弁体及び上弁体の構成を示す模式図である。本発明のカートリッジの他の代替実施例の構成を示す模式図である。水栓ハウジングの異なる方向の構成を示す模式図である。水栓ハウジングの異なる方向の構成を示す模式図である。本発明の水栓の分解模式図を示す。

図１は、本発明の水栓カートリッジの一実施例を示す。図示のように、この水栓カートリッジは、全体として、下弁体１０と、上弁体２０と、固定座３０と、揺動アーム４０とを含む。

図２に示すように、下弁体１０は、略扁平状でセラミック材料からなり、上下面を貫通する２つの給水口１１、１２と吐水口１３とが設けられている。給水口１１及び給水口１２は、それぞれ温水及び冷水の給水口とすることができる。

上弁体２０も略扁平状でセラミック材料からなり、下面には長尺状のブラインド溝２１が設けられている。上弁体２０は、下弁体１０に組み付けられる。上弁体２０の下面は、下弁体１０の上面に水密に係合してその上を滑らかに移動できるようになっている。ブラインド溝２２は、後述するように、下弁体１０の給水口１１、１２と吐水口１３とを連結又は連通するためのものである。図１を参照すると、上弁体２０の上面には、プラスチック連結部材２２が固定されている。

再び図１を参照すると、固定座３０は、略筒状であり、上下に貫通する貫通孔３１を有し、側壁には、同一の水平高さに位置する２つの取付孔３２が対称に形成されている。

揺動アーム４０には、その横方向に枢動軸４１が設けられている。組立時には、揺動アーム４０が固定座３０の貫通孔３１に挿通され、枢動軸４１が取付孔３２に挿通される。揺動アーム４０の自由端又は揺動端は、貫通孔３１から上方に突出して後述するハンドルカバー６６に連結される（図６参照）。連結端又は固定端は、貫通孔３１から下方に突出して連結部材２２に連結される。

図１に示す揺動アーム４０は、プラスチック製であり、受け凹部又はＶ字状の係止溝４２が一体に形成されている。固定座３０には、突起部又は逆Ｖ字状のストッパ３４が形成されたストッパ３３が取り付けられている。もちろん、ストッパ３４は、固定座３０の貫通孔３１の内部に一体に形成されていてもよい。図１には１つの係止溝４２と１つのストッパ３４しか示されていないが、揺動アームの反対側には他の係止溝が非対称に形成されており、他のストッパにも他の対応するストッパが非対称に形成されている。このように、揺動アーム４０は、固定台３０に対して揺動又は枢動する過程で、必要に応じて、水栓の２つの部分開度にそれぞれ対応する２つの異なる特定の揺動角度位置又は枢動位置に一時的に留まることができる。

図３は、本発明の水栓カートリッジの代替実施例を示し、その全体構造は図１と同様であるが、係止溝４２の代わりにばね付ボール４２’が揺動アーム４０に設けられ、ストッパ３３には、ストッパ３４に代える円孔３４’が形成されている。

図６は、その上下面を貫通する２つの給水シールリング５１、５２及び吐水シールリング５３がそれぞれ設けられたディスク状のシール連結部材５０を更に示している。組立時にはシール連結部材５０の上面が下弁体１０の下面に密着し、給水シールリング５１、５２がそれぞれ下弁体１０の給水口１１、１２に合わせられ、吐水シールリング５３が下弁体１０の吐水口１３に合わせられる。

図４及び図５は、それぞれ、本発明のカートリッジを用いた水栓ハウジングを示し、金属製の筒体６０と、この筒体から側方に張り出した吐水ノズル６１とを有している。筒体６０は、仕切板６２によって上チャンバ６４と下チャンバ６５とに仕切られる。使用時には、下チャンバ６５は、給水管（図示せず）に取り付けられる。仕切板６２は、その上下面を貫通する給水口６２１、６２２と、その上面に形成された吐水盲孔６２３とを有し、吐水盲孔６２３は、吐水ノズル６１に直接連通している。図示の水栓は、水栓ハウジングの上チャンバ６４に密封して取り付けられたハンドルカバー６６を更に有する。

図６に示すように、本発明の水栓カートリッジは、水栓ハウジングの上チャンバ６４に組み込まれ、下弁体１０は、水栓ハウジングに対して静止して取り付けられ、シール連結部材５０の給水シールリング５１、５２がそれぞれ仕切板６２の給水口に合わせられるように、シール連結部材５０の下面が水栓ハウジングの筒体６０の仕切板６２に密着し、吐水シールリング５３は、仕切板６２の吐水盲孔６２３に合わせられる。揺動アーム４０の自由端は、ハンドルカバー６６に固定的に連結されている。固定座３０は、下弁体１０に対しては回転可能であるが、上弁体２０に対しては回転不能に取り付けられている。揺動アーム４０が左右に揺動すると、上弁体２０を下弁体１０に対して左右に回動させて、異なる給水口１１又は１２と吐水口１３とを選択し、ブラインド溝２１を介して対応する流水通路を形成する。また、左右最大回動量が一方の給水口の全開に、他方の全閉に対応することを規制する回動ストッパを設けてもよい。

本発明の水栓によれば、固定座３０に対する揺動アーム４０の最小揺動角度位置（初期低位置）と最大揺動角度位置（最高位置）とを、固定座３０の貫通孔３１の前後両端縁によって決定することができる。このように、本発明の水栓は、最小揺動角度に対応するゼロ開度、第１特定揺動角度位置に対応する第１部分開度（例えば２０％）、第２特定揺動角度位置に対応する第２部分開度（例えば５０％）、及び最大揺動角度位置（最高位置）に対応する全開度の４つの感知可能な開度を有することができる。もちろん、第１特定揺動角度位置及び第２特定揺動角度位置は、他の適切な開度に対応するように設定されてもよい。

当業者であれば、上記の例示的な実施例は、本発明をより良く理解するためにのみ使用され、いかなる限定目的でも使用されないことを理解するべきである。例えば、２つの給水口が図示されているが、下弁体に対する固定座の回転配置を省略しながら、１つの給水口のみを設けてもよい。

（付記）
（付記１)
水栓カートリッジであって、
上面と下面を有し、上下面を貫通する給水口と吐水口がそれぞれ設けられた下弁体と、
上面と下面を有し、その下面にブラインド溝が設けられた上弁体であって、上弁体の下面と下弁体の上面とが密封係合し且つ上弁体が下弁体に対して前後に並進可能であり、上弁体のブラインド溝が同時に下弁体の給水口と吐水口と重なる場合、給水口、ブラインド溝及び吐水口が共同で相応の流水通路を作り、上弁体のブラインド溝が下弁体の給水口と吐水口と同時に重ならない場合、前記流水通路が相応に切断されるように構成された上弁体と、
下弁体に対して並進不能かつ距離変更不能に設けられた固定座と、
自由端と連結端を有し、固定座に枢着された揺動アームであって、揺動アームの連結端が上弁体の上面に連結されていることにより、揺動アームが固定座に対して上下に揺動する際に、揺動アームの連結端が上弁体を下弁体に対して前後に並進させるように構成された揺動アームと、
固定座のほうに設けられた第１ストッパマッチ部と、
揺動アームが固定座に対して上下に揺動する際に、揺動アームが固定座に対して第１特定揺動角度位置に一時的に留まるように、第１ストッパマッチ部と相互に係合可能であり、揺動アームのほうに設けられた第１ストッパマッチ部材とを含む水栓カートリッジ。

（付記２)
第１ストッパマッチ部は、固定座に設けられた凸部と凹部の一方であり、第１ストッパマッチ部材は、揺動アームに設けられた凸部と凹部の他方である付記１に記載の水栓カートリッジ。

（付記３)
第１ストッパマッチ部と第１ストッパマッチ部材の少なくとも一方は、弾性部材である付記２に記載の水栓カートリッジ。

（付記４)
第１ストッパマッチ部と第１ストッパマッチ部材の一方は、ばね付勢ボールであり、第１ストッパマッチ部と第１ストッパマッチ部材の他方は、前記ボールに係合する形状の半円孔である付記２に記載の水栓カートリッジ。

（付記５)
固定座のほうに設けられた第２ストッパマッチ部と、
揺動アームが固定座に対して上下に揺動する際に、揺動アームが固定座に対して、第１特定揺動角度位置とは異なる第２特定揺動角度位置に一時的に留まるように、第２ストッパマッチ部と相互に係合可能であり、揺動アームのほうに設けられた第２ストッパマッチ部材とを更に含む付記１に記載の水栓カートリッジ。

（付記６)
固定座に対する揺動アームの最小揺動角度位置は、水栓のゼロ開度に対応し、第１特定揺動角度位置は、水栓の２０％程度の開度に対応し、第２特定揺動角度位置は、水栓の５０％程度の開度に対応し、固定座に対する揺動アームの最大揺動角度位置は、水栓の全開度に対応する付記５に記載の水栓カートリッジ。

（付記７)
下弁体には、２つの別個の給水口と、１つの共通の吐水口が設けられ、
固定座は、下弁体に対して回転可能である一方、上弁体に対して回転不能に設けられ、
揺動アームの左右への揺動に伴い、上弁体を下弁体に対して左右に回動させる付記１に記載の水栓カートリッジ。

（付記８)
上弁体及び下弁体は、共にセラミック製であり、揺動アームの連結端は、上弁体の上面にプラスチック連結部材を介して連結されている付記１に記載の水栓カートリッジ。

（付記９)
上面と下面を有し、上下面を貫通する給水シールリングと吐水シールリングがそれぞれ設けられたシール連結部材を更に含み、
シール連結部材の上面を下弁体の下面に密着させることにより、給水シールリングが下弁体の給水口に合わせられ、吐水シールリングが下弁体の吐水口に合わせられる付記８に記載の水栓カートリッジ。

（付記１０)
水栓であって、
上面と下面を有し、その上下面を貫通する給水口及びその上面に形成された吐水盲孔を有する仕切り板によって、上チャンバと、水管に取り付けられる下チャンバに仕切られた筒体と、筒体から側方に張り出した吐水ノズルとを有し、水管に取り付けられる水栓ハウジングであって、吐水盲孔が吐水ノズルと直接連通するように構成された水栓ハウジングと、
下弁体が水栓ハウジングに対して静止した状態で取り付けられ、シール連結部材の下面が水栓ハウジングの筒体内の仕切り板に密着することにより、シール連結部材の給水シールリングが仕切り板の給水口に合わせられ、吐水シールリングが仕切り板の吐水盲孔に合わせられるように、水栓ハウジングの上チャンバに設けられた付記９に記載の水栓カートリッジと、
水栓ハウジングの上チャンバに密封して取り付けられ、揺動アームの自由端と固定的に連結され、その揺動に伴い揺動アームを揺動させるハンドルカバーとを含む水栓。

Claims

水栓カートリッジであって、
上面と下面を有し、上下面を貫通する給水口と吐水口がそれぞれ設けられた下弁体と、
上面と下面を有し、その下面にブラインド溝が設けられた上弁体であって、上弁体の下面と下弁体の上面とが密封係合し且つ上弁体が下弁体に対して前後に並進可能であり、上弁体のブラインド溝が同時に下弁体の給水口と吐水口と重なる場合、給水口、ブラインド溝及び吐水口が共同で相応の流水通路を作り、上弁体のブラインド溝が下弁体の給水口と吐水口と同時に重ならない場合、前記流水通路が相応に切断されるように構成された上弁体と、
下弁体に対して並進不能かつ距離変更不能に設けられた固定座と、
自由端と連結端を有し、固定座に枢着された揺動アームであって、揺動アームの連結端が上弁体の上面に連結されていることにより、揺動アームが固定座に対して上下に揺動する際に、揺動アームの連結端が上弁体を下弁体に対して前後に並進させるように構成された揺動アームと、
固定座のほうに設けられた第１ストッパマッチ部と、
揺動アームが固定座に対して上下に揺動する際に、揺動アームが固定座に対して第１特定揺動角度位置に一時的に留まるように、第１ストッパマッチ部と相互に係合可能であり、揺動アームのほうに設けられた第１ストッパマッチ部材とを含む水栓カートリッジ。
第１ストッパマッチ部は、固定座に設けられた凸部と凹部の一方であり、第１ストッパマッチ部材は、揺動アームに設けられた凸部と凹部の他方である請求項１に記載の水栓カートリッジ。
第１ストッパマッチ部と第１ストッパマッチ部材の少なくとも一方は、弾性部材である請求項２に記載の水栓カートリッジ。
第１ストッパマッチ部と第１ストッパマッチ部材の一方は、ばね付勢ボールであり、第１ストッパマッチ部と第１ストッパマッチ部材の他方は、前記ボールに係合する形状の半円孔である請求項２に記載の水栓カートリッジ。
固定座のほうに設けられた第２ストッパマッチ部と、
揺動アームが固定座に対して上下に揺動する際に、揺動アームが固定座に対して、第１特定揺動角度位置とは異なる第２特定揺動角度位置に一時的に留まるように、第２ストッパマッチ部と相互に係合可能であり、揺動アームのほうに設けられた第２ストッパマッチ部材とを更に含む請求項１に記載の水栓カートリッジ。
固定座に対する揺動アームの最小揺動角度位置は、水栓のゼロ開度に対応し、第１特定揺動角度位置は、水栓の２０％程度の開度に対応し、第２特定揺動角度位置は、水栓の５０％程度の開度に対応し、固定座に対する揺動アームの最大揺動角度位置は、水栓の全開度に対応する請求項５に記載の水栓カートリッジ。
下弁体には、２つの別個の給水口と、１つの共通の吐水口が設けられ、
固定座は、下弁体に対して回転可能である一方、上弁体に対して回転不能に設けられ、
揺動アームの左右への揺動に伴い、上弁体を下弁体に対して左右に回動させる請求項１に記載の水栓カートリッジ。
上弁体及び下弁体は、共にセラミック製であり、揺動アームの連結端は、上弁体の上面にプラスチック連結部材を介して連結されている請求項１に記載の水栓カートリッジ。
上面と下面を有し、上下面を貫通する給水シールリングと吐水シールリングがそれぞれ設けられたシール連結部材を更に含み、
シール連結部材の上面を下弁体の下面に密着させることにより、給水シールリングが下弁体の給水口に合わせられ、吐水シールリングが下弁体の吐水口に合わせられる請求項８に記載の水栓カートリッジ。
水栓であって、
上面と下面を有し、その上下面を貫通する給水口及びその上面に形成された吐水盲孔を有する仕切り板によって、上チャンバと、水管に取り付けられる下チャンバに仕切られた筒体と、筒体から側方に張り出した吐水ノズルとを有し、水管に取り付けられる水栓ハウジングであって、吐水盲孔が吐水ノズルと直接連通するように構成された水栓ハウジングと、
下弁体が水栓ハウジングに対して静止した状態で取り付けられ、シール連結部材の下面が水栓ハウジングの筒体内の仕切り板に密着することにより、シール連結部材の給水シールリングが仕切り板の給水口に合わせられ、吐水シールリングが仕切り板の吐水盲孔に合わせられるように、水栓ハウジングの上チャンバに設けられた請求項９に記載の水栓カートリッジと、
水栓ハウジングの上チャンバに密封して取り付けられ、揺動アームの自由端と固定的に連結され、その揺動に伴い揺動アームを揺動させるハンドルカバーとを含む水栓。