JP5520702B2 - 水栓器具 - Google Patents

Description

本発明は、例えば温度調節用のカートリッジを備えた湯水混合水栓などとして使用され、シール性に優れた水栓器具に関する。

この種の湯水混合水栓では、水栓本体の装着孔に温度調節用のカートリッジがシール部材を介して装着されている。具体的には、特許文献１に示されているように、湯水混合水栓は温調ハンドルの操作により本体の内部に形成された案内壁に沿って摺動可能なスプールを有している。該スプールには案内壁に設けられた導湯溝及び導水溝に導かれた湯と水とをそれぞれ移動位置に応じて計量する湯計量部及び水計量部が設けられ、計量された湯と水とをスプール内を通って本体内に形成された混合室に導くように構成されている。前記案内壁とスプールとの間にはシール部材が介在されている。そして、案内壁とスプールとの間の隙間を通じて混合室内へ湯又は水が漏出する事態を防止するようになっている。

また、特許文献２に記載されている湯水混合水栓では、軸線方向に所定間隔をおいて湯流入口と水流入口が形成された湯水混合水栓本体には、温度調整部材としてサーモカートリッジが軸線方向に摺動自在に内蔵されている。該サーモカートリッジの外周面には湯水混合水栓本体の内周摺動面と摺接する環状のシール部材が嵌装され、該シール部材は摺動抵抗の小さい樹脂で形成されている。そして、サーモカートリッジと湯水混合水栓本体との摺動抵抗を低減し、サーモカートリッジの作動不良をなくすとともに、サーモカートリッジの操作トルクを低減できるようになっている。

実開昭６３−１３３６７９号公報 特開２００２−１０６７３２号公報

前記特許文献１に記載されている湯水混合水栓では、スプールが案内壁に摺動されるように本体の軸線方向に沿って延びるように配置され、特許文献２に記載されている湯水混合水栓では、サーモカートリッジが湯水混合水栓本体の内周摺動面と摺動されるように湯水混合水栓本体の軸線方向に沿って延びるように配置されている。しかしながら、これらのスプールやサーモカートリッジは、本体の軸線方向に延びる装着孔にシール部材を介して直接装着されているだけであることから、スプールやサーモカートリッジの軸線を装着孔の中心線と精度良く一致させることは難しい。このため、スプール又はサーモカートリッジの外周面と本体の内周面との間の隙間にばらつきが生じ、その結果シール部材に偏りが生じてシール性が低下し、水漏れが発生するおそれがあるという問題があった。

そこで本発明の目的とするところは、カートリッジの軸線を装着孔の中心線と一致させ、シール部材のシール性を向上させることができる水栓器具を提供することにある。

上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明の水栓器具は、水栓本体の装着孔に吐水形態変更用のカートリッジが装着されている。そして、前記装着孔にはカートリッジを装着するための円筒状をなす装着用治具を固定し、該装着用治具内にカートリッジがシール部材を介して装着されるように構成するとともに、装着用治具の内端部の外周面に内端側ほど縮径する第１テーパ面を設け、装着孔を形成する水栓本体の内周面には前記第１テーパ面に係合する第１傾斜面を設けることを特徴とする。

請求項２に記載の発明の水栓器具は、請求項１に係る発明において、前記装着孔を形成する水栓本体内には装着用治具の抜け止めを行う抜け止めリングを螺合するとともに、装着用治具の外周面に外端側ほど縮径する第２テーパ面を設け、抜け止めリングには前記第２テーパ面に係合する第２傾斜面を設けることを特徴とする。

請求項３に記載の発明の水栓器具は、請求項１又は請求項２に係る発明において、前記装着用治具の内周面には内端側ほど縮径する第３テーパ面を設け、カートリッジが装着孔に差し込まれるとき第３テーパ面に摺接してカートリッジの軸線が装着孔の中心線に案内されるように構成することを特徴とする。

請求項４に記載の発明の水栓器具は、請求項１から請求項３のいずれか１項に係る発明において、前記シール部材はカートリッジの外周面に所定間隔をおいて複数設けられていることを特徴とする。

請求項５に記載の発明の水栓器具は、請求項１から請求項４のいずれか１項に係る発明において、前記水栓本体と装着用治具との間にはシールリングが介装されていることを特徴とする。

本発明によれば、次のような効果を発揮することができる。
本発明の水栓器具では、水栓本体の装着孔にカートリッジを装着するための円筒状をなす装着用治具が固定され、該装着用治具内にはカートリッジがシール部材を介して装着されている。そして、装着用治具の内端部の外周面には内端側ほど縮径する第１テーパ面が設けられ、水栓本体の内周面には第１テーパ面に係合する第１傾斜面が設けられている。

このため、カートリッジを水栓本体の装着孔に装着する場合には、予め装着用治具が装着孔に挿入され、装着用治具の第１テーパ面が水栓本体の第１傾斜面に係合して装着用治具の軸線が装着孔の中心線と一致する。その後、装着用治具内にカートリッジが差し込まれ、カートリッジが水栓本体の装着孔に装着される。

従って、本発明の水栓器具によれば、カートリッジの軸線を装着孔の中心線と一致させることができ、シール部材のシール性を向上させることができる。

実施形態における水栓器具の要部を拡大して示す断面図。 水栓器具の部品を分解して示す断面図。 水栓器具の全体を示す断面図。

以下、本発明の水栓器具の実施形態を図１〜図３に基づいて詳細に説明する。
図３に示すように、本実施形態の水栓器具１０は浴室の壁１２に取付けられて使用され、壁１２に埋設された給湯配管１３及び給水配管１４にはそれぞれ水栓本体１１に設けられた給湯側ソケット１５及び給水側ソケット１６が接続されている。給湯側ソケット１５は水栓本体１１に組付けられた給湯筒１７と一体的に構成され、給湯側ソケット１５内の湯が給湯筒１７内に流入されるようになっている。給湯筒１７の外周面には環状溝１８が凹設され、該環状溝１８にシール材１９が嵌着されて給湯筒１７と水栓本体１１との間のシール性（水密性）が保持されている。

給水側ソケット１６は水栓本体１１の第１給水室２０及び第２給水室２１に連通され、給水側ソケット１６内の水が第１給水室２０から第２給水室２１に流入されるようになっている。第１給水室２０と第２給水室２１との間には、湯と水が混合されて所定温度に調節された混合湯水が収容される混合室２２が区画形成されている。

図１に示すように、水栓本体１１には吐水形態変更用として温度調節用のカートリッジ２３を装着するための装着孔２４が開口され、該装着孔２４の内奥部における水栓本体１１内周面には内端側ほど縮径する第１傾斜面２５が形成されている。装着孔２４にはカートリッジ２３装着用の円筒状をなす装着用治具２６が嵌挿されるようになっている。この装着用治具２６の内端部の外周面には内端側ほど縮径する第１テーパ面２７が形成され、該第１テーパ面２７が水栓本体１１の前記第１傾斜面２５に係合するように構成されている。この第１テーパ面２７と第１傾斜面２５との係合により、装着用治具２６の軸線ｘが装着孔２４の中心線ｙに一致するようになっている（図２参照）。水栓本体１１の内周面に接触する装着用治具２６の外周面には嵌着溝２８が凹設され、シールリング２９が嵌着されている。このシールリング２９により、装着用治具２６と水栓本体１１との間のシール性が保持されている。

装着孔２４の開口部における水栓本体１１と装着用治具２６の間には装着用治具２６の抜け止めを行う抜け止めリング３０が配置され、その外周面の雄ねじ３０ａが水栓本体１１内周面の雌ねじ１１ａに螺合されて装着用治具２６を装着孔２４内に固定するようになっている。装着用治具２６の嵌着溝２８より外端側の外周面には外端側ほど縮径する第２テーパ面３１が形成され、抜け止めリング３０の内端部の内周面に設けられ外端側ほど縮径する第２傾斜面３２に係合するように構成されている。この第２テーパ面３１と第２傾斜面３２との係合により、装着用治具２６の軸線ｘが装着孔２４の中心線ｙに精度良く一致するようになっている。

装着用治具２６の外端部内周面には、内端側ほど縮径する第３テーパ面３３が形成されている。そして、カートリッジ２３を装着用治具２６が挿入された装着孔２４に差し込むとき、カートリッジ２３の軸線ｚを装着用治具２６の軸線ｘに合わせるべく案内するようになっている。装着用治具２６の内端側及び外端側の内周面には、カートリッジ２３の外周面に装着された第２シール部材３５及び第３シール部材３６が係止される第２係止筒部３８及び第３係止筒部３９が設けられている。

そして、カートリッジ２３が装着用治具２６の挿入された装着孔２４に装着された状態で、装着用治具２６の内側におけるこれら第２シール部材３５と第３シール部材３６との間に給湯空間４０が形成されている。装着用治具２６には前記給湯筒１７に連通する連通孔４１が開口され、給湯筒１７内の湯が連通孔４１を介して装着用治具２６内の給湯空間４０に導かれるように構成されている。なお、給湯筒１７の内端部にはＯリング４３が装着され、給湯筒１７と装着用治具２６との間のシール性が保持されている。

前記装着孔２４の内奥部における水栓本体１１には、カートリッジ２３の内端部外周面に装着された第１シール部材３４が係止される第１係止筒部３７が設けられている。そして、カートリッジ２３が装着用治具２６の挿入された装着孔２４に装着された状態で、水栓本体１１の内側における第１シール部材３４と第２シール部材３５との間に給水空間４４が形成され、前記第２給水室２１内の水が給水空間４４に導かれるように構成されている。

前記給湯空間４０におけるカートリッジ２３の外周部には給湯用フィルタ４６が装着され、給湯空間４０内の湯が給湯用フィルタ４６を通過してカートリッジ２３内に流入されるようになっている。一方、給水空間４４におけるカートリッジ２３の外周部には給水用フィルタ４７が装着され、給水空間４４内の水が給水用フィルタ４７を通過してカートリッジ２３内に流入されるようになっている。そして、カートリッジ２３内では湯と水が混合されて所定温度に設定された混合湯水或いは湯のみ又は水のみがカートリッジ２３の内端部から吐出され、前記混合室２２に導かれるように構成されている。混合湯水の温度調節は、カートリッジ２３の外端部に設けられた温度調節用の操作摘み４８を回動させることによって行われる。混合室２２に流入された混合湯水は、図示しないシャワーヘッド及びカランのいずれかの吐水口から吐水される。

次に、上記のように構成された水栓器具１０の作用について説明する。
図２に示すように、水栓本体１１にカートリッジ２３を組付ける場合には、まず装着用治具２６外周面の嵌着溝２８にシールリング２９を嵌着した状態で、装着用治具２６を水栓本体１１の装着孔２４に挿入する。このとき、装着用治具２６の内端部には第１テーパ面２７が形成されているとともに、水栓本体１１内には第１傾斜面２５が形成されていることから、装着用治具２６の第１テーパ面２７が第１傾斜面２５に係合して位置調節され、装着用治具２６の軸線ｘが装着孔２４の中心線ｙに揃うようにして装着用治具２６が装着孔２４に装着される。なお、図２において、第１傾斜面２５が形成されている部材は水栓本体１１の一部である。

続いて、抜け止めリング３０を水栓本体１１と装着用治具２６との間に挿入し、抜け止めリング３０の雄ねじ３０ａを水栓本体１１の雌ねじ１１ａに螺合して締め付け、装着用治具２６を装着孔２４内に固定する。このとき、装着用治具２６には第２テーパ面３１が形成されるとともに、抜け止めリング３０には第２傾斜面３２が形成されていることから、装着用治具２６の第２テーパ面３１が第２傾斜面３２に係合して位置調節され、装着用治具２６の軸線ｘが装着孔２４の中心線ｙに精度良く揃うように位置決めされる。

その後、カートリッジ２３を装着用治具２６内に差し込むと、カートリッジ２３外周面の第１シール部材３４が水栓本体１１の第１係止筒部３７に係止され、第２シール部材３５が装着用治具２６の第２係止筒部３８に係止されると同時に、第３シール部材３６が装着用治具２６の第３係止筒部３９に係止される。このとき、装着用治具２６の外端部内周面には第３テーパ面３３が形成されていることから、装着用治具２６が挿入された装着孔２４へのカートリッジ２３の差込時にカートリッジ２３が装着孔２４の中心線ｙ側へ案内される。

このように、装着用治具２６の軸線ｘが装着孔２４の中心線ｙに揃い、カートリッジ２３の軸線ｚが装着孔２４の中心線ｙ上に位置するように配置されることから、第１〜第３シール部材３４，３５，３６の外周面全面がそれぞれ第１〜第３係止筒部３７，３８，３９の全面に対して偏ることなく均等に接触する。そのため、第１〜第３シール部材３４，３５，３６のシール機能が有効に発現される。

以上の実施形態により発揮される効果について以下にまとめて記載する。
(1) 実施形態の水栓器具１０では、装着用治具２６の内端部の外周面に内端側ほど縮径する第１テーパ面２７が形成され、水栓本体１１の内周面には第１テーパ面２７に係合する第１傾斜面２５が形成されている。このため、カートリッジ２３を水栓本体１１の装着孔２４に装着する場合には、予め装着用治具２６が装着孔２４に挿入され、装着用治具２６の第１テーパ面２７が水栓本体１１の第１傾斜面２５に係合して装着用治具２６の軸線ｘが装着孔２４の中心線ｙと一致する。その後、装着用治具２６内にカートリッジ２３が差し込まれ、カートリッジ２３が水栓本体１１に装着される。

従って、本実施形態の水栓器具１０によれば、カートリッジ２３の軸線ｚを装着孔２４の中心線ｙと容易に一致させることができ、第２シール部材３５及び第３シール部材３６の偏りが回避され、第２シール部材３５及び第３シール部材３６に基づくシール性を向上させることができる。また、水栓本体１１と装着用治具２６に寸法公差があったとしても、装着用治具２６の軸線ｘが水栓本体１１の装着孔２４の中心線ｙに一致するように構成されていることから、カートリッジ２３の軸線ｚを装着孔２４の中心線ｙに一致させることができる。

(2) 装着用治具２６の外周面には外端側ほど縮径する第２テーパ面３１が形成され、抜け止めリング３０には前記第２テーパ面３１に係合する第２傾斜面３２が形成されている。そのため、カートリッジ２３の軸線ｚを装着孔２４の中心線ｙと一層精度良く一致させることができ、第２シール部材３５及び第３シール部材３６のシール性をさらに向上させることができる。

(3) 装着用治具２６の内周面には内端側ほど縮径する第３テーパ面３３が形成されている。従って、カートリッジ２３が装着孔２４に差し込まれるときにはカートリッジ２３が第３テーパ面３３に摺接し、カートリッジ２３の軸線ｚを装着孔２４の中心線ｙに向けて容易に案内することができる。

(4) カートリッジ２３の外周面には、所定間隔をおいて複数の第１シール部材３４、第２シール部材３５及び第３シール部材３６が設けられている。このため、給湯空間４０及び給水空間４４を区画形成することができるとともに、いずれも優れたシール性を発揮することができ、かつカートリッジ２３を安定した状態で装着用治具２６が挿入された装着孔２４に保持することができる。

(5) 水栓本体１１と装着用治具２６との間にはシールリング２９が介装されている。前述のように装着用治具２６の軸線ｘは水栓本体１１の装着孔２４の中心線ｙと一致するように構成されていることから、水栓本体１１と装着用治具２６との間において優れたシール性を発揮することができる。

なお、前記各実施形態を次のように変更して実施することも可能である。
・ 前記実施形態の温度調節用のカートリッジ２３に代えて、吐水形態変更用としてシャワーヘッドからの吐水とカランからの吐水とを切り替える吐水切替用のカートリッジを用いることもできる。

・ 前記カートリッジ２３の外周面に装着用治具２６の第３テーパ面３３に係合する第３傾斜面を形成することもできる。この場合には、カートリッジ２３の軸線ｚを装着用治具２６の軸線ｘに一致させることができる。

・ 前記カートリッジ２３の内端部に第４テーパ面を形成するとともに、装着孔２４の内奥部における水栓本体１１の内周面に前記第４テーパ面に係合する第４傾斜面を形成することもできる。この場合、カートリッジ２３の軸線ｚを装着孔２４の中心線ｙに一致させることができる。

・ 前記抜け止めリング３０を省略し、装着用治具２６を水栓本体１１に直接螺合する等の手段により固定することも可能である。

１０…水栓器具、１１…水栓本体、２３…カートリッジ、２４…装着孔、２５…第１傾斜面、２６…装着用治具、２７…第１テーパ面、２９…シールリング、３０…抜け止めリング、３１…第２テーパ面、３２…第２傾斜面、３３…第３テーパ面、３４…第１シール部材、３５…第２シール部材、３６…第３シール部材、ｘ…装着用治具の軸線、ｙ…装着孔の中心線、ｚ…カートリッジの軸線。

Claims (5)

1. 水栓本体の装着孔に吐水形態変更用のカートリッジが装着された水栓器具であって、
   前記装着孔にはカートリッジを装着するための円筒状をなす装着用治具を固定し、該装着用治具内にカートリッジがシール部材を介して装着されるように構成するとともに、装着用治具の内端部の外周面に内端側ほど縮径する第１テーパ面を設け、装着孔を形成する水栓本体の内周面には前記第１テーパ面に係合する第１傾斜面を設けることを特徴とする水栓器具。
2. 前記装着孔を形成する水栓本体内には装着用治具の抜け止めを行う抜け止めリングを螺合するとともに、装着用治具の外周面に外端側ほど縮径する第２テーパ面を設け、抜け止めリングには前記第２テーパ面に係合する第２傾斜面を設けることを特徴とする請求項１に記載の水栓器具。
3. 前記装着用治具の内周面には内端側ほど縮径する第３テーパ面を設け、カートリッジが装着孔に差し込まれるとき第３テーパ面に摺接してカートリッジの軸線が装着孔の中心線に案内されるように構成することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の水栓器具。
4. 前記シール部材はカートリッジの外周面に所定間隔をおいて複数設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の水栓器具。
5. 前記水栓本体と装着用治具との間にはシールリングが介装されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の水栓器具。

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