JP6331209B2 - 湯水混合水栓 - Google Patents

Description

本発明は、湯水混合水栓に関する。

従来、給湯管と給水管とに接続され、この給湯管から供給される湯と給水管から供給される水とを温度調整弁にて適温に混合し、押圧操作による可動部に連動された開閉弁を介してその混合水を吐水・止水する湯水混合水栓がある。可動部を押すことで、開閉弁の操作が可能であり、操作性の良い吐水・止水操作ができる。例えば、特開２００４−９２０６６号（特許文献１）。

特開２００４−９２０６６号公報

特許文献１の湯水混合水栓のような、押圧操作による開閉操作手段は、ハートカム機構を用いて開閉弁の操作を行っており、可動部を押し込むとバネの力で可動部が持ち上がり開閉弁が開状態の位置にて停止する。もう一度押すと開閉弁が閉状態の位置まで戻り止水する。しかしながら、開状態の位置に可動部が持ち上がる際の速度が速過ぎて見栄えが悪いという問題点があった。また、その際に、可動部と係合する部分に強い力がかかり、異音が発生するという問題点もあった。そこで開発者らはその解消方法として、開閉操作手段にオイル入りのロータリーダンパを設け、ゆっくりと可動部が持ち上がる構造を試作し、実際に湯水混合水栓に取り付けた場合にどのような事象が発生するかを検証した。

その検証の結果、可動部がゆっくりと持ち上がり、見栄えが向上する効果が得られた。ところが、開閉操作手段の隙間から小さいゴミや髪の毛が、水に流されて浸入し、ロータリーダンパに絡まりうまく機能しないという問題が新たに発生した。
本発明は、上記の不具合を解消することを目的としたものであり、操作性が良く、異物が内部に浸入しない湯水混合水栓を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための、第一の発明は、給湯管と給水管とに接続され、この給湯管から供給される湯と給水管から供給される水とを温度調整弁にて適温に混合し、開閉弁を介してその混合水を吐止水する湯水混合水栓であって、上部に開口を設けたケーシングと、前記ケーシングの開口を覆い、前記ケーシングに設置された回動軸を中心に回動可能であって、使用者によって押圧操作されると前記開閉弁を開弁させ、再度押圧操作されると前記開閉弁を閉弁させる可動部と、前記ケーシングの内部に配置され、前記可動部の回動速度を減速させるダンパを有する減速手段と、を備え、前記可動部に、前記ケーシングの外側面に重なり合う垂下リブが形成されていることを特徴とする湯水混合水栓である。

第一の発明によれば、ケーシングの開口部と側方を可動部によって覆うことで、ケーシングの内部に、水と一緒に流れてくる髪の毛などの異物が浸入することを妨げることができ、異物が邪魔をして可動部がうまく動かなくなるという不具合の発生を防止できる。

第二の発明は、第一の発明において、前記ケーシングには、前記垂下リブの下端と鉛直方向において対向する位置に第一対面壁を設け、前記垂下リブの内側において対向する位置に第二対面壁を設け、 前記第一対面壁は、前記第二対面壁に連続的に繋がり、前記垂下リブと前記第一対面壁及び前記第二対面壁によって屈曲した流路であるラビリンス構造が形成されることを特徴とした湯水混合水栓である。

第二の発明によれば、ラビリンス構造とすることで、ケーシングの内部に、水と一緒に流れてくる髪の毛などの異物が浸入することをより確実に妨げることができ、異物が邪魔をして可動部がうまく動かなくなるという不具合の発生を防止できる。

第三の発明は、第二の発明において、前記減速手段は、前記ケーシングの内部に設置されるロータリーダンパであり、前記可動部に設けられたギヤ歯と前記ロータリーダンパが係合することで前記可動部の回動速度を減速させることを特徴とする湯水混合水栓である。

第三の発明によれば、ケーシングの内部の空間を利用し、ダンパを設置することによって、湯水混合水栓のサイズを大きくすることなく回動速度を減速させることができる。回動速度がゆっくりとなることで、可動部が持ち上がる際にスムーズな動作となり、異音の発生も防止できる。

第四の発明は、第三の発明において、前記回動軸と前記ロータリーダンパ及び前記ギヤ歯との距離を所定距離に設定することができることを特徴とする湯水混合水栓である。

第四の発明によれば、可動部の回転軸と前記ロータリーダンパとの距離を変更することで、押圧操作の操作力が変更できる。環境や住宅毎に合わせて距離を任意に設定することで、使用者に合わせた適切な操作力に設定できるので、良好な操作性を得ることができる。

本発明によれば、操作性が良く、異物が内部に浸入しない湯水混合水栓を提供することができる。

本発明に係る一実施形態の斜視図 本発明に係る一実施形態の内部構造の平面図 本発明に係る開閉弁ユニットの断面斜視図 本発明に係る開閉弁ユニットの分解斜視図 本発明に係るボタンユニットの斜視図 本発明に係るボタンユニットの分解斜視図 本発明に係る押しボタンの背面斜視図 図５の正面視Ａ−Ａ断面図 押しボタンが止水位置での図５の側面視Ｂ−Ｂ断面図 押しボタンが吐水位置での図５の側面視Ｂ−Ｂ断面図 本発明に係る他の実施形態のボタンユニットの側面断面図 図１１とはロータリーダンパとギヤ歯の位置が異なるボタンユニットの側面断面図

以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
図１に示すように、本発明の湯水混合水栓１においては、給湯管（図示なし）と給水管（図示なし）とに接続され、湯水混合水栓１が浴室内のカウンター１００に埋め込まれている。なお、本発明の湯水混合水栓１は、浴室内に限定されるものではない。

次に水の流れを、湯水混合水栓１の内部構造を示す図２を用いて説明する。この湯水混合水栓１は、給湯管から供給される湯と給水管から供給される水とを、温調ハンドル１０の内部に設置される温度調整弁にて適温に混合する。温調ハンドル１０を回転させることで、適温水の温度を調整できる。次にその混合された適温水を、温調流量配管１８を介して、流量調整弁を備える流量ハンドル１２まで導かれる。流量ハンドル１２の内部に設置される流量調整弁を介して流量を調整できる。流量ハンドル１２も温調ハンドル１０と同様に、回転させることで流量の調節が可能である。次に、流量調整された適温水は、開閉弁ユニット２２、２３に供給される。適温水を吐水するには、ボタンユニット２００に連動された、後述する開閉弁ユニット２２、２３を開状態とさせることで、適温水が下流に供給される。開閉弁ユニット２２、２３は、カラン配管１４及びシャワー配管１６とボタンユニット２００の間に設けられる。開閉弁ユニット２２、２３は、押しボタン２１０、２２０を押圧操作することで、後述するパイロット弁３０を機械的に開き、再度押すことでパイロット弁３０を機械的に閉じる構成となっている。
具体的には、押しボタン２１０を使用者が上から下へ押すと、開閉弁ユニット２２が開状態となり、適温水がカラン配管１４を通りカラン（図示なし）から吐出される。再度、押しボタン２１０を押すことで、開閉弁ユニット２２が閉状態となり、カランへの適温水の供給が停止するので、止水される。また、押しボタン２２０を使用者が上から下へ押すと、開閉弁ユニット２３が開状態となり、適温水がシャワー配管１６を通りシャワー（図示なし）から吐出される。再度、押しボタン２２０を押すことで、開閉弁ユニット２３が閉状態となり、シャワーへの適温水の供給が停止するので、止水される。なお、押しボタン２１０、２２０を、それぞれ押圧操作して、カランとシャワーの両方から適温水を吐出することも可能である。

次に開閉弁ユニット２２、２３について図３、図４に基づき説明する。開閉弁ユニット２２、２３は、主弁部２４と、この主弁部２４の開閉を司るパイロット弁部２５から構成されている。図３に、開閉弁ユニット２２、２３での水の流れを矢印で示す。主弁部２４はいわゆるダイヤフラム弁３９であって、一次側に面する部分に一次圧流入口２６、二次側に面する部分に圧力開放穴２７が設けられ、ダイヤフラム弁３９の片面は弁座２８と対峙し、この弁座２８の裏面には圧力室２９が形成される。前記圧力開放穴２７はパイロット弁３０の弁座及び弁口（圧力開放穴２７）を形成し、パイロット弁３０の上下動により圧力室２９の圧力の制御つまりはこの開閉弁の開閉を行う。

パイロット弁部２５は、パイロット弁３０とこのパイロット弁３０の位置を吐水時、止水時に応じて保持する、パイロット弁位置切り替え機構３１よりなる。パイロット弁位置切り替え機構３１はカラン及びシャワーの押しボタン２１０、２２０に連動しており、押しボタン２１０、２２０を押す度にパイロット弁３０の位置を吐水状態位置、止水状態位置の切り替えを繰り返す。一般にノック式ボールペンのノック機構などで使用される機構でもよいが、本実施形態では、図３のごとく、押圧部３２と連動して移動するバネ３３を、バルブユニットに固定した部品３４上に形成したカム溝３５上を沿わせる、いわゆるハートカム機構とすることで同様の効果を実現した。

ハートカム機構の場合、圧力室２９をシールするシール部材３６に、往復運動のみが作用し、回転運動が作用しないためシール部材３６への負担が少なく高い信頼性が得られる。図３において、押圧部３２を操作し、押し棒部３７を介してこの押し棒部３７先端に設けたパイロット弁体３８と主弁３９に設けたパイロット弁口（圧力開放穴２７）を当接した場合、主弁体背面の圧力室２９内は一次圧で満たされ、主弁３９は弁座２８に着座し、止水状態となる。

一方、押圧部３２を操作し、押し棒部３７を介してこの押し棒部３７先端に設けたパイロット弁体３８と前記主弁３９に設けたパイロット弁口（圧力開放穴２７）を解離した場合、主弁体背面の圧力室２９内は開放され、主弁３９は弁座２８から離座し、吐水状態となる。
以上の開閉弁ユニット２２、２３においては、主弁３９を直接開閉させないパイロット式の弁であるため、押圧部３２の操作に要する押し力が小さくまた、水圧によらず安定させることができ操作性が非常に良い。

次にボタンユニット２００の内部構造について、図５〜８に基づき説明する。ボタンユニット２００は、上部に開口を設けた略直方体のケーシング２３０と、ケーシング２３０の側面に設置された回動軸２３２を中心として回動可能である押しボタン２１０、２２０とによって、外郭が形成されている。更に、押しボタン２１０、２２０の回動速度を減速させるロータリーダンパ２３４がケーシング２３０の側壁部の内部に設置されている。また、ロータリーダンパ２３４の外側には、キャップ２３５が設けられ、外部から異物が入らないようになっている。

ボタンユニット２００は、シャワー操作とカラン操作にて同一の構造をしており、本願明細書では代表してシャワー側について詳細説明をする。押しボタン２２０は、上部カバー２２１と可動部２２３から構成されている。上部カバー２２１は、湯水混合水栓１の意匠性を高めるために、金属でできており、可動部２２３を覆っている。可動部２２３は、ギヤ歯２４２を下部に設けており、ロータリーダンパ２３４と係合し、回動軸２３２を中心として回転する。可動部２２３の両側には、可動部２２３の上部から下方へ突出する垂下リブ２３６が形成されている。更に、垂下リブ２３６から隙間を空け、内側の対向する位置に内壁２２７を設けている。また、可動部２２３の背面には、突起部２２５が設けられており、可動部２２３の回動に従って、突起部２２５が開閉弁ユニット２３の押圧部３２を押圧する。

ケーシング２３０は、背面に開閉弁ユニット２３を挿入する丸孔２４４が形成され、側面には、ロータリーダンパ２３４とキャップ２３５を挿入するキャップ孔２４６が形成されている。ロータリーダンパ２３４は、ボルト（図示なし）とナット（図示なし）によって固定される。メンテナンス時にはキャップ２３５を外してロータリーダンパ２３４を容易に交換できる。

次に図８を用いてラビリンス構造について説明する。可動部２２３の上部から下方へ突出する垂下リブ２３６は、ケーシング２３０の周面の外側面に重なり合う位置まで延設されている。垂下リブ２３６の下端と鉛直方向において対向する位置に、第一対面壁２３８が設けられている。第一対面壁２３８はケーシング２３０の内側に水平方向に延びている。第二対面壁２４０は、ケーシング２３０の側壁面から垂下リブ２３６と対面する位置に立設されている。第一対面壁２３８及び第二対面壁２４０は一体的に形成されており、断面Ｌ字形状の壁面を構成している。更に、可動部２２３に、第二対面壁２４０を挟んで、垂下リブ２３６とは反対側に対面する内壁２２７が設けられている。それら第一対面壁２３８、第二対面壁２４０、垂下リブ２３６及び内壁２２７により、屈曲した流路であるラビリンス構造が形成される。ラビリンス構造により、カウンター１００と押しボタン２１０、２２０との隙間から水によって異物が流されても、ケーシング２３０の内部に異物が浸入することを妨げることができる。なお、実施形態では第一対面壁２３８と第二対面壁２４０は、ケーシング２３０と一体的に成形されているが、別体としてもよい。また、ラビリンス構造は、ボタンユニット２００の両外側面に形成される。

次にロータリーダンパ２３４とギヤ歯２４２の詳細を図９、図１０を用いて説明する。図９は、止水時の押しボタン２２０の状態である。止水時の押しボタン２２０は、水平なカウンター１００と面一となっている。ロータリーダンパ２３４と噛み合う、押しボタン２２０の下方に設けられたギヤ歯２４２と、ロータリーダンパ２３４が係合することで、ロータリーダンパ２３４が無い場合と比べて回動速度が減速され、止水から吐水に切換える際の押しボタン２２０の回動動作はゆっくりとした動作となる。従来は、ロータリーダンパ２３４が無く、開閉弁ユニット２２のバネ３３の弾性力にて、押しボタン２２０が回動していた。ロータリーダンパ２３４は、内部に摺動抵抗となるシリコンオイルを充填しているので、回動速度が制限され、そのため、押しボタン２２０の速度を減速できる。回動速度は、内部に充填するオイルの物性値によって任意に選択できる。
図１０は吐水時の押しボタン２２０の状態である。一度押しボタン２２０を押すと、開閉弁ユニット２２のバネ３３によって、押しボタン２２０は持ち上げられ、ケーシング２３０と当接して、傾斜した状態で止まる。

本願発明の他の実施形態について図１１、図１２を用いて説明する。変形例では、押しボタン２２０のギヤ歯２４２を別体に設けている。ギヤ歯２４２は、ネジ３００を用いて押しボタン２２０に固定している。更に、押しボタン２２０の側面に、ネジ孔３０１を鉛直方向に複数設け、任意の位置にてネジ３００を挿入し固定することで、ギヤ歯２４２の高さ位置を調整できる。また、ロータリーダンパ２３４も高さ位置を調整できるように、ケーシング２３０にネジ孔３０１を鉛直方向に複数設けられている。図１１は、回動軸２３２とロータリーダンパ２３４との距離が、図１２に比べて短いので、押しボタン２２０の押圧操作力は、図１２に比べて小さくてよい。
回動軸２３２とロータリーダンパ２３４及びギヤ歯２４２との距離を変更することで、環境や住宅毎に合わせて、回動軸２３２とロータリーダンパ２３４及びギヤ歯２４２との距離を任意に設定することで、使用者に合わせた適切な操作力に設定できるので、良好な操作性を得ることができる。

１ 湯水混合水栓
１０ 温調ハンドル
１２ 流量ハンドル
１４ カラン配管
１６ シャワー配管
１８ 温調流量配管
２２ 開閉弁ユニット
２３ 開閉弁ユニット
２４ 主弁部
２５ パイロット弁部
２６ 一次圧流入口
２７ 圧力開放穴
２８ 弁座
２９ 圧力室
３０ パイロット弁（開閉弁）
３１ パイロット弁位置切り替え機構
３２ 押圧部
３３ バネ
３６ シール部材
３７ 押し棒部
３８ パイロット弁体
３９ 主弁（ダイヤフラム弁）
１００ カウンター
２００ ボタンユニット
２１０ 押しボタン（可動部）
２１１ 上部カバー
２１３ 可動部
２２０ 押しボタン（可動部）
２２１ 上部カバー
２２３ 可動部
２３０ ケーシング
２３２ 回動軸
２３４ ロータリーダンパ
２３５ キャップ
２３６ 垂下リブ
２３８ 第一対面壁
２４０ 第二対面壁
２４２ ギヤ歯
２４４ 丸孔
２４６ キャップ孔
３００ ネジ
３０１ ネジ孔

Claims (4)

1. 給湯管と給水管とに接続され、この給湯管から供給される湯と給水管から供給される水とを温度調整弁にて適温に混合し、開閉弁を介してその混合水を吐止水する湯水混合水栓であって、
   上部に開口を設けたケーシングと、
   前記ケーシングの開口を覆い、前記ケーシングに設置された回動軸を中心に回動可能であって、使用者によって押圧操作されると前記開閉弁を開弁させ、再度押圧操作されると前記開閉弁を閉弁させる可動部と、
   前記ケーシングの内部に配置され、前記可動部の回動速度を減速させるダンパを有する減速手段と、
   を備え、
   前記可動部に、前記ケーシングの外側面に重なり合う垂下リブが形成されていることを特徴とする湯水混合水栓。
2. 前記ケーシングには、前記垂下リブの下端と鉛直方向において対向する位置に第一対面壁を設け、前記垂下リブの内側において対向する位置に第二対面壁を設け、
   前記第一対面壁は、前記第二対面壁に連続的に繋がり、前記垂下リブと前記第一対面壁及び前記第二対面壁によって屈曲した流路であるラビリンス構造が形成されることを特徴とする請求項１記載の湯水混合水栓。
3. 前記減速手段は、前記ケーシングの内部に設置されるロータリーダンパであり、前記可動部に設けられたギヤ歯と前記ロータリーダンパが係合することで前記可動部の回動速度を減速させることを特徴とする請求項１又は２に記載の湯水混合水栓。
4. 前記回動軸と前記ロータリーダンパ及び前記ギヤ歯との距離を所定距離に設定することができることを特徴とする請求項３記載の湯水混合水栓。