JP3786705B2 - 切換弁 - Google Patents
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Description
本願は1995年3月30日に出願された特許出願第08/413,666号の一部継続出願である。
発明の背景
A.発明の分野
本発明は主に蛇口に関する。更に特定的には、本発明は噴出出口、別個の噴霧出口及び反サイフォン作用特性を有する蛇口用の切換弁に関する。
B.従来の技術
台所用蛇口に関連する手用噴霧(スプレー)機能が存在して50年以上になる。引き出し式噴霧口の出口弁は典型的に、噴霧口が作動している間に噴出口への水流を止めるよう切換弁を作動させる水圧の変化を生じさせる。
そのような目的のための従来技術による切換弁は異物によって閉塞しやすいという欠点を有する。閉塞問題を最小化するためバイパス路を組み込んだ幾つかの設計でさえ、製造公差について困難を有する。殆どの他の切換弁は噴出口を完全には止めない。また従来技術の切換弁では組立て及び/又は機械加工が難しいという問題がある。他の切換弁は弁胴への取付問題を有する。入手可能性、複雑性及び高い費用もまた問題であった。更に、そのようなシステムの中に充分な反サイフォン作用保護を組み込み、与えるという問題もあり得る。
発明の概要
1つの面では、本発明は第1の空洞部へ導く流体入口及び第1の空洞部から導く流体出口を有する蛇口を提供する。弁ユニットは入口及び出口の間の流体の流れを調整するよう第1の空洞部の中に配置される。出口は噴出口へ導く第1の支流部と、噴霧部材へ導く第2の支流部と、2つの支流部の交わる点に第2の空洞部とを有する。切換弁は第2の空洞部の中又は第2の空洞部に隣接して配置され、切換弁は第1の支流部と半径方向に密封係合するスリーブを有し、スリーブを通る軸方向の水路を有する。弁部材はスリーブに対する反復的な運動のためにスリーブに動作的に接続され、この弁部材はスリーブを通る水路を1方向に開閉するための第1のヘッドを含む。弁部材は更に第2のヘッドと共に第2の支流部と密封係合する1方向シール弁を有する第2のヘッドを含む。重大なことには、第2のヘッドはまたスリーブの弁座との積極的な接触のために構成され配置される。
噴霧部材が閉じているとき、第1のヘッドは密封位置から遠ざかって動かされ、流体が噴出口へ流れることを可能にする。噴霧部材が開いているとき、流体圧力により切換弁は流体が噴出口へ入ることを止めさせ、流体の流れが第2のヘッドを通過して噴霧部材の中へ流れることを可能にする。流体入口の中の圧力が不足した場合、噴霧口からの逆の流体の流れは、第2のヘッドとスリーブの弁座との接触によって与えられるバックアップ保護を有する第2の支流部の表面に対して密封する1方向密封によって噴霧口から第2の空洞部へ流れることが防止されている。
望ましくは、弁部材は第1及び第2のヘッドを相互接続するネック部を含む。他の面では、第2のヘッドは第1のヘッドの直径よりも大きな直径を有する。他の面では、弁はスリーブの中の弁部材の反復的な運動を案内する案内フランジを有する。他の実施例では、スリーブ弁ユニットは第2の空洞部に隣接して配置される少なくとも1つの開口を有する減少された直径を有するウエスト部を含む。
本発明は従って:
a.噴霧ユニット又はスプレー管に検査弁を必要とすることなく逆サイフォン作用の危険性を減少させる上述の種類の切換部材を提供すること;
b.容易且つ効率的に取り付けられ得る上述の種類の切換弁部材を提供すること;
c.少ない部分から、従って減少された費用で製造されうる上述の種類の切換弁部材を提供すること;
d.容易に組み立てられ得る上述の種類の切換弁部材を提供すること;
e.弁噴出口を完全な止めさせる上述の種類の切換弁部材を提供すること;
f.様々な弁筐体の中に組み付けられる又は設計変更のために組み入れられ得る上述の種類の切換弁部材を提供することを目的とする。
本発明の上述及び更なる他の目的及び利点は以下の説明から明らかとなろう。以下の詳細な説明では、本発明の望ましい実施例は添付の図面を参照して説明される。実施例は本発明の完全な範囲を表わすものではない。むしろ本発明は他の実施例で使用されうる。
【図面の簡単な説明】
図1は本発明の切換弁を使用する蛇口の断面図を示す図であり;
図2は、図3及び図5に示される切換弁部分の分解斜視図を示す図であり;
図3は図1の線3−3に沿った拡大された断面図を示し、1つの動作モードにある切換弁を示す図であり;
図4は図1の線4−4に沿った断面図を示す図であり;
図5は図3と同様の図であり、他の動作モードにある切換弁を示す図である。
望ましい実施例の説明
図1乃至4を参照するに、切換弁、一般的に10は、第1の空洞部の一例としての空洞部15を有する筐体14を有する蛇口、一般的に12と共に図示されている。例えば冷水パイプ18のような流体入口を通じて温水及び冷水を空洞部15へ供給するために、筐体14の中には温水及び冷水用の水路16及び17がある。弁ユニットとしてのカートリッジ弁23は空洞部15の中にはめ込まれ、ボンネット26をかぶせられた取付ナット25によってその中に保持される。弁23は、その中に延在する温水及び冷水用の水路を有する静止ディスク及びステム28によって動作可能な可動ディスクを有するセラミックディスク式の弁である。ステム28はねじ27等によってハンドル31に接続される。水は弁23から出口オリフィス30を通って出口水路29のような流体出口の中へ流れ、出口水路29で水は弁筐体14内の第2の空洞部の一例としての第2の非同軸分岐水路33に入る。弁スリーブ19は弁胴14を囲み、Oリング20及び座21及び22によって弁胴14に対して密封される。
図2乃至5を参照するに、分岐水路33は第1の出口支流部35及び第2の出口支流部36と合流することが分かる。切換弁10は空洞部33の中に配置され、Oリング47によって第1の支流部35の中に密封可能に係合するスリーブ38を有する。切換弁10は弁スリーブ19及び内向きに延びる壁部19aとの保持接触のためにスリーブ38から延びる突出部38aによって筐体14の中の所定の位置に保持される。この保持はまたスリーブ38上の摩擦突起38bを使用して行われる。ポペット型弁部材42は対向するピストンヘッド43及び45を有し、ヘッド43は例えば頭部39の上に摩擦的に係合してかぶせられるキャップ41等によってそれに接続されるシール部材44を有する。特に図3に示されるように、シール部材44は水路40に隣接するスリーブ38の中の弁座55と密封係合されている。
弁部材42は対向するピストンヘッド43及び45を接続するネック部48を有する。案内フランジ52はネック部48をスリーブ38へ案内するための案内表面を与えるようネック部48から延在する。スリーブ38は対向する開口32及び46を有し、水がスリーブ38の内側に入ることを可能にするウエスト部即ち減少された直径を有する部分53を有する。シール部材51はコネクタキャップ58によってピストンヘッド45に接続される。シール部材51は第2の出口支流部36との密封可能な係合のためのリップ部59を有する。テーパ壁部56は壁部54と第2の出口支流部36との間に延在する。
図5は噴出口が開いた状態であり水がカートリッジ弁23から流れているときの切換弁を示す図である。この時点では、スプレーノズル57は図4に示されるように水路65によって第2の出口支流部36と連通する噴霧出口管36に取り付けられている。スプレーノズル57は閉じられる。空洞部33の中で水圧が生じ、従って図5に示されるように弁部材42は右の方へ移動され、それによりシール部材44を弁座55から遠ざけて移動させ、水の流れが矢印の向きに通ることを可能にする。水はピストンシール部44の回りをスリーブ38から弁胴14中の水路60へ、また図1に示されるように水が開口62を通り最後にはスリーブ19から延びる噴出口64の中へ流れる反対の側へ流れる。
噴霧部材の一例としてのスプレーノズル57が開いた状態の時点では、水はスプレー出口管66を通って流れる。この状態は、図3に示されるように弁部材42を左へ移動させ、従ってシール部材44はここで弁座55と密封可能に係合するにつれスリーブ38を通る水路40を含む通路を閉じる。しかしながら、水はピストンヘッド45及びシール部51の外側に回りを自由に流れることができる。これは弁10がスプレーが開いた状態にあるときに流体が空洞部33から水路65に流れると共にリップ部59の内向きの反りによって生ずる。
切換弁10は反サイフォン作用特性の利点を提供する。これはリップ部59を有するシール部51によって行われる。スプレーノズル57からの逆向きの流れは防止され、左側には汚い水があり、給水路16及び17の中では圧力が低下する。本発明の重要な特性は、シール部51及びリップ部59によって与えられ支流管36と係合する密封作用、及びピストンヘッド45とスリーブ38の座61との衝合によって与えられる追加的な密封作用である。これは追加的な封止として作用する。
従って、スプレーノズル機能が行われている間に噴出口に対する完全な水の切り止めが行われる切換弁10が提供されることが認められる。これはより大きなピストンヘッド45に加えら得る流体圧力に応じた弁座55に対するピストンヘッド43及び座部材44の運動によって行われる。更に、弁部材42は迅速にスリーブ38の中に組み付けられ、案内フランジ52はスリーブ38のボアの中に組み付けられるため、組立が容易である。弁座部材44は次に頭部39及びそれに固定されたキャップ41へ通される。これは次にスリーブ38の中の弁部材42を捕捉する。同様にシール部51は大きなピストンヘッド45及びその上に固定されたキャップ58を通される。
切換弁10の他の特性は単純な構造である。切換弁は、2つのエラストマーシール部44及び51を有する3つの単純な射出成形された片42及び38と、Oリング47と、キャップ41及び58とからなる。
本発明の弁の他の特性は切換弁の設計であり、切換弁は手で、又は自動組立によって蛇口筐体の中に容易に配置されることである。
このように、本発明は改善された切換弁部材を提供する。望ましい実施例が上述されているが、当業者によって本発明の精神及び範囲を逸脱することなく多数の変更及び修正が行われうることが容易に理解されるべきである。例えば、キャップシール部51はキャップ58によって弁部材42に取り付けられるとして示されたが、ねじといった他の固定手段によってその上に保持されうる。シール部材44は同様の方法で保持されうる。更に、キャップシール部51はリップ部59を有し、ピストンヘッド45と共に説明されているが、シール部51は他の幾何学的形状を有しうる。また、上述される特定的な材料のみが使用されうる材料であるわけではない。本発明の精神で全てのそのような他の変更が本発明の範囲内にあると理解される。
Claims (6)
- 第1の空洞部へ導く流体入口及び第1の空洞部から導く流体出口を有する筐体と、
上記入口及び出口の間の流体の流れを調整する上記空洞部の中に配置された弁ユニットと、
噴出口へ導く第1の支流部と、噴霧部材へ導く第2の支流部と、上記2つの支流部の交わる点にある第2の空洞部とを有する上記出口と、
上記第2の空洞部の中又は上記第2の空洞部に隣接して配置され、上記第1の支流部と半径方向に密封係合するスリーブを有し、上記スリーブを通る軸方向の水路を有する切換弁と、
上記スリーブに対する反復的な運動のために上記スリーブに動作的に接続され、上記スリーブを通る水路を1方向に開閉するための第1のヘッドを含み、更に第2の支流部と半径方向に密封係合し、また上記スリーブ上の弁座と接触するよう構成され配置される第2のヘッドを含む弁部材とからなる蛇口であって、
上記噴霧部材が閉じているとき上記第1のヘッドは密封位置から遠ざかるよう動かされ流体が噴出口へ流れることを可能にし、上記噴霧部材が開いているとき上記切換弁は流体圧力によって流体が上記噴出口へ入ることを止め、流体の流れが上記第2のヘッドを通過して上記噴霧部材の中へ流れることを可能し、流体入口の圧力が減少した場合、上記噴霧部材からの流体の流れは、上記第2のヘッドと上記スリーブの弁座との接触によって与えられるバックアップ保護を有する上記第2の支流部の表面に対して密封する1方向シールによって上記第2の空洞部へ流れることを防止される蛇口。 - 上記弁部材は上記第1及び第2のヘッドを相互接続するネック部を含む、請求項1記載の蛇口。
- 上記第2のヘッドは上記第1のヘッドの直径よりも大きな直径を有する、請求項2記載の蛇口。
- 上記弁部材は上記スリーブの中の上記弁部材の反復的な運動を案内する案内フランジを有する、請求項2記載の蛇口。
- 上記スリーブは、上記空洞部に隣接して配置される少なくとも1つの開口を有する減少された直径を有する部分を有するウエスト部を含む、請求項1記載の蛇口。
- 上記スリーブは上記蛇口筐体との保持接触のための少なくとも1つの突起を有する、請求項1記載の蛇口。
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