JP6371950B2 - 止水弁 - Google Patents

Description

本発明は、洗面台や浴槽の排水口の弁体を遠隔的に操作して開閉する遠隔操作式排水栓装置の弁体や、排水トラップ内に配置されて、流路内の逆流を防止する逆流防止弁の弁体などの止水弁に関するものである。

従来よく知られた止水弁は、例えば図１０に示した物がある。この止水弁は、排水管などの流体管の途中箇所に水密的に接続されており、流体管内部が負圧になった際には弁体と弁座が開放されて、外部の空気を吸引して、流体管内部の負圧を解消するものである。
この従来例の止水弁は、ケーシングと、弁体と、弁座と、弁軸と、弾発機構と、から構成されている。
ケーシングは、一端は外部に開放され、他端は流体管に接続され、後述する弁体、弁座、弁軸、弾発機構を内部に備える。
弁体は、上面視円形状であって、ＥＰＤＭ等のゴムやエラストマーからなる弾性部材から構成される。尚、本従来例においては、弁座より下方に下降する第一の弁体及び、弁座より上方に上昇する第二の弁体と、２個の弁体を構成している。
弁座は、前記ケーシングに構成され、ケーシング内壁から中心方向に向かって飛び出して構成される平板であって、弁体が着座する着座面と、当該着座面より内方に開口されている通気口と、から構成される。本従来例では、二つの弁座が並列して配置されており、弁座より下方に下降する第一の弁体に対応する弁座の着座面は下面に構成され、弁座より上方に上昇する第二の弁体に対応する弁座の着座面は上面に構成される。また、ケーシング内の両弁座間の空間は弁室として機能している。
弁軸は、弁体中心部から垂直方向に構成されるものであって、弁体が当該弁軸を軸として上下動するものである。当該従来例では、ＡＢＳ等の硬質合成樹脂から構成されている。また、本従来例では、弁座より下方に下降する第一の弁体には、弁体より下方に垂下して構成される。また、弁座より上方に上昇する第二の弁体には、弁体より垂直方向上方に構成される。また、弁軸と弁体は係止部材によって取付固定されている。
弾発機構は、常時軸方向に向けて弾発する方向で圧縮されたスプリングが第一の弁体の弁軸の外周に配置されている。この弾発機構は、常時弁体を弁座に着座する方向で弁体を押圧している。また、第二の弁体は、弁体の自重により弁座に着座している。（特許文献１）

前記した従来の止水弁は、排水管内の負圧を防止する通気弁として排水管に取り付けられる。排水管内が大気圧と同じ場合は、第一及び第二の弁体は弁座に着座している。尚、第一の弁座が着座している際は、弾発機構であるスプリングの付勢力により、弁体が弁座に押しつけられている為、排水管内の排水や臭気が排水管外へ漏れだすことがない。第二の弁体についても、その自重により弁座に着座しているので、排水管内の排水や臭気が排水管外へ漏れ出すことがない。また、排水管内が負圧となれば、この負圧に応じて第一の弁体が弾発機構のスプリングの弾発力に抗して弁座より離間すると共に、第一の弁体と第二の弁体とがケーシング（弁室）で囲まれているので、このケーシング内の負圧状態に応じて第二の弁体が大気圧によって持ち上げられて通気口を開き、排水管内に空気を取り込むので、排水管内が負圧にならないようにしている。一方、管内圧力が正圧となった場合には、第一の弁体がスプリングの弾発力により着座すると共に、第二の弁体も自重により着座して通気口を閉じ、排水管内の臭気を外部に流出しないようにしている。

従来よく知られた止水弁は、例えば図１１に示した物がある。この止水弁は、浴室の槽体である浴槽の排水口に取り付けられる遠隔操作式排水栓装置の止水弁であって、当該遠隔操作式排水栓装置は、槽体の上縁部などに釦を構成し、排水口に取り付けられる止水弁をレリースワイヤ等を用いて上下動させ、槽体内の排水を遠隔的に開口／閉口させることで槽体の貯水／排水を使用者が操作することができるものである。
本従来例の止水弁は、図１１に示すように、槽体と、排水口と、排水管と、弁体と、操作部と、レリースワイヤと、から構成される。
止水弁が取り付けられる遠隔操作式排水栓装置の構造については以下に説明する。
槽体は、箱体であって、底部に後記する排水口が開口される。又、本従来例では、浴室の浴槽が槽体である。
排水口は、槽体の底部に開口された孔であって、排水口には、最終的には下水管と接続される排水管が接続されていて、内部に封水を構成して下水からの臭気や異臭を室内側へ逆流させないように排水トラップなどを介して配管し、槽体内部の排水を下水管へと排水するよう配管されている。また、排水口には、後記するレリースワイヤを排水口中心に固定されるよう、ワイヤー受け部材を配置構成している。また、当該排水口の上面は、後述する止水弁の止水構造である弁体が着座して止水面を構成する弁座を構成する。
機器部としてのワイヤー受け部材は、排水口に着脱可能に取り付けられる部材である。
操作部は、ボタン部と、保持機構部と、から構成される。
弁体は、遠隔的に操作されて上下動するものであり、止水構造であるＥＰＤＭ等からなるパッキンを備え、前記弁座である排水口を閉塞／開口するための部材である。当該弁体は、後述する弁軸を着脱自在に備える。この弁軸が取り付けられる為の凹部を弁体裏面の中央部に構成し、弁軸の係合部と着脱自在に係合するように構成されている。弁体が上昇した際にはパッキンが弁座から離間して排水口が開口し排水を行い、弁体が下降した際にはパッキンが排水口である弁座に着座し排水口を閉塞するので槽体内に水を貯水することができる。
ボタン部は、槽体の上縁部に配置構成される部材であって、使用者が押し操作する毎に弁体が上昇・下降する為の部材で、押し釦状になっている。
保持機構部は、操作部側に構成され、インナーワイヤの進退を保持／保持解除する部材である。本実施例では、ボールペンなどに用いられるスラストロック機構を備える。
レリースワイヤは、レリースワイヤは一方を操作部に、他方の端部を止水弁側に連結接続して成り、インナーワイヤと、アウターチューブと、弾発機構である付勢スプリングと、弁軸と、から構成される。
インナーワイヤは、金属の圧縮コイル状からなり、後記アウターチューブ内に進退自在に内包されている。
アウターチューブは、円筒状の可撓性を有した例えば四フッ化エチレンなどを用いた樹脂製の管体からなり、内部にインナーワイヤを内包している。
弾発機構である付勢スプリングは、アウターチューブ内に内蔵されるバネ体であり、前記保持機構部によって保持されたインナーワイヤが、保持機構部の解除の際に、進行した分だけバネの弾発力により元の箇所に後退するようにする機構である。
弁軸は、インナーワイヤの弁体側端部にカシメ固定される部分であり、インナーワイヤの進退動作を止水弁に伝達するように先端が弁体に着脱自在に取り付けられている。また、弁軸はワイヤー受け部材によって排水口内に配置されるように成っている。また、弁軸はＯリングからなる係合部が構成されており、前記弁体の凹部に着脱自在に係合される。（特許文献２）

本従来例の止水弁が取り付けられる遠隔操作式排水栓装置は以下のように施工される。
浴槽を設置後、若しくは設置前に、槽体の上縁部に操作部を取付け、その後操作部と排水口までホースなどの管体で連結し、操作部からレリースワイヤを挿入する。するとレリースワイヤはホースなどの管体内を通り排水口まで管体でガイドされ挿通される。
排水口に挿通されたレリースワイヤは、施工者により排水口から引き出される。排水口から引き出したレリースワイヤをワイヤー受け部材の軸受け部に取り付ける。その後、施工者によりワイヤー受け部材を排水口内にセットし、軸受け部内に配置されるレリースワイヤの弁軸に弁体を取付け、施工が完了する。

上記従来例の止水弁が取り付けられる遠隔操作式排水栓装置は以下のような排水の流れとなる。
槽体の排水口の弁体が下降している際に、操作部を押動すると、レリースワイヤのインナーワイヤが操作部の押動に対応し前進する。このとき、弾発機構である付勢スプリングは圧縮される。そうすると、レリースワイヤは弁軸を介して弁体に接続されているので、インナーワイヤの前進に伴い弁体が押し上げられ上昇し、弁体が排水口より離間し弁座との着座が解除される。この状態時に、保持機構部が働き、インナーワイヤの前進量を保持することとなり、弁体の上昇が保持されることによって槽体の排水口が開口され、槽体内の排水が排水口から排水管、排水トラップを介して下水管へと排水される。また、この状態から操作部をさらに押動すると、インナーワイヤが少量前進し、保持機構部のインナーワイヤの保持が解除され、弾発機構である圧縮された付勢スプリングが保持機構部の解除に伴い圧縮が解除され、当該圧縮解除の付勢力によりインナーワイヤが後退する。そうすると、インナーワイヤの後退に併せて弁軸も降下し弁体も下降するため、弁体が弁座である排水口に着座し、排水口を閉口することができる。この状態においては、排水口が閉口される為、槽体内部に水を貯水することができる。尚、これ以降は操作部の押動操作により上記の弁体の開閉作用が繰り返されることとなる。

特開２００３−０６４７４５号 特開２００２−０８８８５３号

前記した特許文献１及び特許文献２の止水弁の構造では以下のような問題点があった。
前記した従来例の止水弁の構造では弁体が弾発機構により強制的に着座する方向に付勢されている為、弁軸が斜めになったまま作動してしまうことが多発する。このように弁軸が斜めに配置されたまま弁体が作動すると、弁軸に取り付けられた弁体も弁軸に合わせて斜めになってしまうことになり、弁座は弁体に対し水平に配置構成されているため、弁体の止水構造（パッキン）が斜めに弁座に着座し、一部離間した状態になることにより完全に弁座に着座できない。このように、弁体が完全に着座できない事態になってしまうと止水弁として機能することができなくなってしまい、通気漏れや漏水の発生等の問題が発生してしまう。
また、上記の問題から、弁体に弁軸が構成されている止水弁の弁体が斜めに作動することを防止するため、弁軸を上下動自在にガイドする筒状のガイド軸を構成することがある。このような弁軸がガイドされる止水弁では、弁軸が斜めに作動することは防止できるものの、斜め防止しようとして弁軸とガイド軸の隙間を少なくすると、実使用時に排水中に発生するゴミや砂が軸に入り込み、噛み込んでしまうことがある。このような砂噛みが発生すると、逆に弁軸とガイド軸が砂噛みによって円滑に上下動の作動が行われないという問題があった。従って、弁軸とガイド軸の隙間は砂噛みが発生しない程度の隙間は必要となる。しかし、上述のように、弁軸とガイド軸に隙間が生じると弁軸が斜めに作動してしまうという問題は解消されない。
このように、弁体が弁座に少しでも離間したまま着座すると当該離間の隙間から臭気や水が漏水してしまうという問題が発生する。

以上のことから、本願発明は以下の課題を解決する。
１．弁体を弁座に確実に着座させることができ、作動不良を発生させない。
２．水漏れや臭気漏れを発生させない。
３．砂噛み発生による作動不良を防止する。

請求項１に記載の止水弁は、流路の上流側に構成した流入口７１と、流路の下流側に構成した流出口７２と、止水構造４を有し、且つ流入口７１と流出口７２の間を軸方向に移動可能な弁体１と、流入口７１側に形成し、且つ弁体１が着座して、流路を閉塞する弁座２と、弁体１の中心部に構成される弁軸３と、弾発体の作用を直接的に弁体１に作用させる弾発機構５と、弁体１の止水構造４が弁軸３に対し、揺動可能に接続する揺動手段６と、から構成される止水弁において、前記揺動手段６を、流出口７２側の内面から流入口７１側へ向かって軸方向に延出して構成した筒部と、弁軸３が接続されるとともに、流入口７１と流出口７２の間を軸方向に移動可能に配置される軸受け部７３と、前記筒部と軸受け部７３間に配置された常時軸方向に向けて弾発する方向で圧縮された付勢スプリング５１から成る前記弾発機構５と、から構成したことを特徴とする止水弁である。

請求項２に記載の止水弁は、前記弁体１と弁軸３を一体的に構成したことを特徴とする前記段落００１０に記載の止水弁である。

請求項３に記載の止水弁は、前記揺動手段６を、弁体１及び弁軸３の接続箇所の一方又は両方を、弾性を有する素材としたことによって構成したことを特徴とする前記段落００１０又は段落００１１に記載の止水弁である。

請求項４に記載の止水弁は、槽体８の底部に開口した排水口９と、使用者が操作することで排水口９を遠隔的に開口／閉口させる操作部Ｅと、排水口９に備えられ、止水構造４を有し、且つ軸方向に移動可能な弁体１と、排水口９に構成され、且つ弁体１が着座して止水面を構成する弁座２と、排水口の中心部に構成される弁軸３と、一方を操作部Ｅに、他端を弁軸２に連結接続し、且つ可撓性を有した管体から成るアウターチューブ、アウターチューブ内を進退自在に内包するインナーワイヤから構成されるレリースワイヤＧと、アウターチューブに内蔵され、弾発体の作用を直接的に弁体１に作用させる弾発機構５と、弁体１の止水構造４が弁軸３に対し、揺動可能に接続する揺動手段６と、から構成される止水弁において、前記揺動手段６を、弁軸３先端に構成した球状頭部６１と、弁体１の裏面の中央部に構成した前記球状頭部６１を揺動可能に収納する凹部、から構成したボールジョイント構造としたことを特徴とする止水弁である。

請求項５に記載の止水弁は、槽体８の底部に開口した排水口９と、排水口９に備えられ、止水構造４を有し、且つ軸方向に移動可能な弁体１と、排水口９の周囲に形成され、且つ弁体１が着座して、流路を閉塞する弁座２と、弁体１の中心部から垂下して構成される弁軸３と、弾発体の作用を弁座２に弾発する方向に作用する弾発機構５と、弁体１の止水構造４が弁軸３に対し、揺動可能に接続する揺動手段６と、から構成される止水弁において、前記揺動手段６を、前記弁体１と弁軸３の間に介装したスプリング６３により構成したことを特徴とする止水弁である。

請求項６に記載の止水弁は、前記止水弁を、流路中に配置し、流路内における流体の逆流防止弁としたことを特徴とする前記段落００１１乃至段落００１２のいずれか一つに記載の止水弁である。

請求項７に記載の止水弁は、前記止水弁を、流路内に配置し、流路の下流からの臭気や害虫の逆流を防止する臭気防止弁としたことを特徴とする前記段落００１０乃至段落００１２のいずれか一つに記載の止水弁である。

請求項８に記載の止水弁は、前記止水弁を、流体管の側面に配置し、管体内部が負圧になった際には弁体１と弁座２の当接が解除され、外部の空気を流路内に流入させる通気弁としたことを特徴とする前記段落００１０乃至段落００１２のいずれか一つに記載の止水弁である。

請求項９に記載の止水弁は、前記弁体１を基体と、基体から伸びるヒレ部４３から構成し、当該ヒレ部４３を、弁座２との着座する部分に構成したことを特徴とする前記段落００１０乃至段落００１２のいずれか一つに記載の止水弁である。

請求項１０に記載の止水弁は、前記弁体１の弁座２と着座する箇所の周囲に、弁体１の外形とオフセットするように切り溝４２を構成したことを特徴とする前記段落００１０乃至段落００１２のいずれか一つに記載の止水弁である。

請求項１に記載の本発明は、弁体１の止水構造４が弁軸３に対し、揺動手段６によって揺動可能に接続されたことから、弁座２が弁体１に対し傾斜されている場合や、弁軸３が誤作動等で斜めに配置されてしまったとしても、弁体１が弁軸３に対して揺動することができるので、弁座２に合わせて弁体１が着座でき、円滑に密閉することができる。また、弁軸３にガイド筒を構成した場合でも、砂噛み対策用の隙間を設けても弁軸３が斜めになってしまわないので、作動不良や止水不良等の問題が発生することが無くなった。
請求項２に記載の本発明は、弁体１と弁軸３を一体的に構成したことから、弁体１と弁軸３が別パーツで構成される場合に発生する、組立の手間、施工の手間が、一体的に構成することによりその問題が解消する。また、弁体１と弁軸３が紛失したり脱落するという問題も解消する。
請求項３に記載の本発明は、揺動手段６を、弁体１及び弁軸３の接続箇所の一方又は両方を、弾性を有する素材としたことから自身の弾性により弁体１が弁軸３に対し揺動することができ、複雑な構成を採用せず簡単な構造とすることができる。
請求項４に記載の本発明は、揺動手段６を、弁軸３に構成した球状頭部６１及び弁体１に構成した前記球状頭部６１を揺動可能に収納する凹部６２、から構成したボールジョイント構造としたことから、弁体１を弁軸３に対し揺動可能に接続することができるようになった。
請求項５に記載の本発明は、揺動手段６を、前記弁体１と弁軸３の間に介装したスプリング６３により構成したことから、弁体１を弁軸３に対し揺動可能に接続することが出きるようになった。
請求項６乃至請求項８に記載の本発明は、止水弁の使用用途を広げることができる。
請求項９に記載の本発明は、弁体１を基体と、基体から伸びるヒレ部４３から構成し、当該ヒレ部４３を、弁座２との着座する部分に構成したことから、弁体１と弁座２の密閉性、止水性が向上する。
請求項１０に記載の本発明は、弁体１の弁座２と着座する箇所の周囲に、弁体１の外形とオフセットするように切り溝４２を構成したことから、弁体１と弁座２の密閉性、止水性が向上する。

実施例１の施工状態を示す断面図である。 （ａ）実施例１において、弁体が閉口時を示す断面図である。（ｂ）実施例１において、弁体が開口時を示す断面図である。（ｃ）実施例１において、弁軸が軸ズレした際を示す断面図である。 実施例２の施工状態を示す一部断面図である。 （ａ）実施例２において、弁体が閉口時を示す断面図である。（ｂ）実施例２において、弁体が開口時を示す断面図である。（ｃ）実施例２において、弁軸が軸ズレした際を示す断面図である。 実施例３の施工状態を示す断面図である。 （ａ）実施例３において、弁体が閉口時を示す断面図である。（ｂ）実施例３において、弁体が開口時を示す断面図である。（ｃ）実施例３において、弁軸が軸ズレした際を示す断面図である。 その他の実施例を示す断面図である。 その他の実施例を示す断面図である。 図８における弁体の破断線における断面矢視図である。 従来例を示す断面図である。 従来例を示す断面図である。

本実施例の止水弁は、図１に示したように、排水管Ａ内に備えられて、下流からの排水の逆流を上流側へ逆流させないようにする、逆流防止弁として使用する。
排水管Ａは、管体であって、図１における浴室の洗い場に備えられる枝管Ｃが排水管Ａとして機能する。この枝管Ｃを有する排水トラップＢにおいて、浴槽からの排水を枝管Ｃで洗い場パンＤに取り付けられた排水トラップＢに合流させる際に、浴槽側に逆流させないように枝管Ｃ内に配置されるものである。
本実施例の止水弁は、図２に示すように、ケーシング７と、弁体１と、弁軸３と、軸受け部７３と、弁座２と、弾発機構５と、から構成される。
ケーシング７は、排水管Ａ内に脱着自在に配置される筒状の箱体であって、その外周にＯリングなどの水密部材を配置して排水管Ａ内周と水密的に当接させて配置される。また、ケーシング７上流側には流入口７１が開口され、ケーシング７下流には流出口７２が開口され、流出口７２側の内面から軸方向に円筒部７４が延出して構成され、その内周に、後述する弾発機構５の付勢スプリング５１が配置される。また、ケーシング７内部には、後述する弁体１、弁軸３、軸受け部７３、弁座２、弾発機構５が配置構成される。
弁体１は、上面視円形状であって、ＥＰＤＭ等のゴムやエラストマーからなる弾性部材から構成され、前記ケーシング７内部を軸方向に移動可能に配置される。
弁軸３は、弁体１中心部から垂直方向に弁体１と一体的に構成されている。よって、該弁軸３もＥＰＤＭ等の弾性素材からなる。
軸受け部７３は、弁軸３が接続される部材であって、ケーシング７内を軸方向移動可能に配置されている。また、ケーシング７の円筒部７４内に配置された弾発機構５の付勢スプリング５１を介してケーシング７内に配置されており、当該弾発機構５の付勢スプリング５１は常時軸方向に弾発する方向で付勢されている為、常時ケーシング７の上流側に開口された流入口７１側に付勢されて配置される。そして、軸受け部７３には弁軸３が取付固定されているから、弁軸３及び弁体１も弾発機構５の弾発によって常時流入口７１に向かって付勢して取り付けられることとなる。
弁座２は、上記弁体１を受ける箇所であって、前記ケーシング７の流入口７１側に構成され、弁体１が着座して止水する着座面２１を構成する。当該着座面２１は流入口７１の周囲に構成される。本実施例では、着座面２１は弁座２の流入口７１の周縁に沿って凸リブを構成することによって形成し、止水性の向上及び弁体１の表面張力による貼り付きを防止している。
弾発機構５は、常時軸方向に向けて弾発する方向で圧縮された付勢スプリング５１がケーシング７の円筒部７４と軸受け部７３間に配置されている。この弾発機構５は、常時軸方向に弾発して配置され、つまり弁体１を常時弁座２に着座する方向で弁体１を押圧している。

本実施例の止水弁を排水管Ａに取り付ける際は、ケーシング７の外周の水密部材を排水管Ａ内周に当接させて配置する。なお、このとき、ケーシング７の流入口７１と流出口７２の向きを排水管Ａの上流・下流に合わせて配置する必要がある。具体的には、排水管Ａのケーシング７が配置される箇所より上流側にケーシング７の流入口７１側を配置し、ケーシング７が配置される個所より下流側にケーシング７の流出口７２を配置する。
本実施例の止水弁は以下のように作用する。
排水管Ａに通常の排水が合った場合は、排水はまずケーシング７の流入口７１に流入する。ケーシング７の流入口７１は弾発機構５の付勢スプリング５１の付勢力により図２（ａ）のように常時閉口しているが、排水の水圧により図２（ｂ）のように弾発機構５に抗して弁体１を弁座２より離間させて流入口７１を開口させる。流入口７１からケーシング７内に流入した排水は、軸受け部７３、円筒部７４などのケーシング７内を通過して、流出口７２からケーシング７外へ排出される。ケーシング７外へ排水された排水は、そのまま排水管Ａ内を流下し排水トラップＢを介して最終的には下水管へと排水されることとなる。また、排水が終了して水圧が無くなると、図２（ａ）のように弁体１は弾発機構５の付勢スプリング５１の付勢力により軸方向に軸受け部と共に弁体１が移動し、弁体１が弁座２に着座し、流入口７１を塞ぐことになる。排水が排水されていない際や、排水があっても水圧が弱い場合は、図２（ａ）のように弁体１は常時弁座２に着座している。
また、例えば浴室の浴槽から大量の溢れ水が発生した際や、洗い場上に多量の排水が発生した際などに、洗い場の排水トラップＢの排水能力が追いつかずに枝管Ｃ側に逆流することがある。枝管Ｃ側に排水が逆流すると、枝管Ｃが接続されている浴槽へ排水が逆流することとなってしまう。しかし、本実施例では、排水管Ａである排水トラップＢの枝管Ｃに、常時弾発機構５によって閉口して逆流防止弁として機能する止水弁を取り付けているから、浴槽側への排水の逆流を防止することができる。
ケーシング７の流出口７２側から排水が流入しても、図２（ａ）のようにケーシング７の流入口７１は弾発機構５の付勢スプリング５１により弁体１が弁座２に当接して閉口されているので、流入口７１から上流へ排水が逆流することがない。

また、上記実施例の止水弁は、ケーシング７内において、軸受け部７３外周面と、軸受け部７３の軸方向移動をガイドする役目を果たすケーシング７内周面との間に隙間が発生するが、砂噛み対策の為にある程度の隙間を備えている。しかしながら、この隙間によって、図２（Ｃ）のようにケーシング７の中心軸に対して弁体１の弁軸３が斜めになってしまうことがある。このように斜めに弁軸３が配置されてしまったときでも、本実施例の止水弁であれば、弁体１と弁軸３を一体的に構成した上で、弁体１及び弁軸３を弾性素材、具体的にはＥＰＤＭ等の素材で構成しているので、仮に弁軸３が斜めに配置されても、図２（ｃ）のように弁軸３及び弁体１の弾性により弁座２の着座面２１の形状に合わせて揺動して撓むことができ、弁座２を完全に密閉することができる。弁軸３が傾斜するようなことがあっても、弁体１と弁軸３の揺動（弾性の撓み）によって弁座２に弁体１は着座することができるので、水漏れがすることがない。

以下に第二実施例の止水弁の実施例を、図面を参照しつつ説明する。
本実施例の止水弁は、例えば洗面ボウルや台所のキッチンシンク、浴室、などの槽体８の排水口９に備えられた弁体１を、遠隔的に操作して開閉することができる図３のような遠隔操作式排水栓装置に用いたものである。
この止水弁は、図３のように浴室の槽体８である浴槽の排水口９に取り付けられる遠隔操作式排水栓装置の止水弁であって、当該遠隔操作式排水栓装置は、槽体８の上縁部などに釦を構成し、排水口９に取り付けられる止水弁をレリースワイヤＧ等を用いて上下動させ、槽体８内の排水を遠隔的に開口／閉口させることで槽体８の貯水／排水を使用者が操作することができるものである。
本実施例の止水弁は、図３及び図４に示すように、槽体８と、排水口９と、操作部Ｅと、レリースワイヤＧと、本発明の止水弁と、から構成される。
止水弁が取り付けられる遠隔操作式排水栓装置の構造について以下に説明する。
槽体８は、箱体であって、底部に後記する排水口９が開口される。又、本実施例では、浴室の浴槽が槽体８である。
排水口９は、槽体８の底部に開口された孔であって、排水口９には、最終的には下水管と接続される排水管Ａが接続されていて、内部に封水を構成して下水からの臭気や異臭を室内側へ逆流させないように排水トラップＢなどを介して配管し、槽体８内部の排水を下水管へと排水するよう配管されている。また、排水口９には、後記するレリースワイヤＧを排水口９中心に固定されるよう、ワイヤー受け部材Ｈを配置構成している。また、当該排水口９の上面は、後述する止水弁の止水構造４である弁体１が着座して止水面を構成する弁座２を構成する。
ワイヤー受け部材Ｈは、排水口９に着脱可能に取り付けられる部材であり、後述するレリースワイヤＧを排水口９の中央部分に配置するための軸受けである。
操作部Ｅは、釦部と、保持機構部Ｆと、から構成される。釦部は、浴槽上縁部に構成され、使用者が当該釦部を押し操作することによって、槽体８内の排水口９の弁体１を上下動させるものである。また、操作部Ｅの釦部を使用者が押し操作することにより、レリースワイヤＧが進行／後退して弁体１を上下動させることができるとともに、遠隔的に操作することがでる。保持機構部Ｆは、レリースワイヤＧのインナーワイヤの進退動作を保持する機構であって、本実施例ではボールペンに採用されるスラストロック機構が採用されている。
レリースワイヤＧは、レリースワイヤＧは一方を操作部Ｅに、他方の端部を止水弁側に連結接続して成り、インナーワイヤと、アウターチューブと、弾発機構５である付勢スプリング５１と、弁軸３と、から構成される。
インナーワイヤは、金属の圧縮コイル状からなり、後記アウターチューブ内に進退自在に内包されている。
アウターチューブは、円筒状の可撓性を有した例えば四フッ化エチレンなどを用いた樹脂製の管体からなり、内部にインナーワイヤを内包している。
止水弁の弾発機構５である付勢スプリング５１は、アウターチューブ内に内蔵されるバネ体であり、常時軸方向に弾発して、前記保持機構部Ｆによって保持されたインナーワイヤが、保持機構部Ｆの解除の際に、進行した分だけバネの弾発力により元の箇所に後退するように常時付勢されている。
弁体１は、遠隔的に操作されて上下動するものであり、円盤形状の合成樹脂製である。また、弁体１の周囲には、止水構造４であるＥＰＤＭ等からなるパッキンを備え、前記弁座２である排水口９を閉塞／開口するための部材である。当該弁体１は、後述する弁軸３を着脱自在に備える。この弁軸３が取り付けられる為の凹部６２を弁体１裏面の中央部に構成し、弁軸３の係合部と着脱自在に係合するように構成されている。当該凹部６２は、弁軸３の球状頭部６１が嵌合するよう、球状の凹部６２となっている。弁体１が上昇した際にはパッキンが弁座２から離間して排水口９が開口し排水を行い、弁体１が下降した際にはパッキンが排水口９である弁座２に着座し排水口９を閉塞するので槽体８内に水を貯水することができる。
弁軸３は、インナーワイヤの弁体１側端部にカシメ固定される部分であり、インナーワイヤの進退動作を止水弁に伝達するように先端が弁体１に着脱自在に取り付けられ、更にワイヤー受け部材Ｈによって排水口９中心部に配置されるように成っている。弁軸３の材質に関しては、合成樹脂製であってもかまわないし、金属製であってもよい。この弁軸３は、先端を球状にして球状頭部６１を構成する。弁体１の凹部６２と球状頭部６１は嵌合すると球状関節またはボールジョイント構造となり、弁軸３に対して弁体１は揺動可能に接続される。

本実施例の遠隔操作式排水栓装置に取り付けられる止水弁は以下のように施工される。
操作部Ｅを槽体８に取付け、槽体８の排水口９に排水管Ａや排水トラップＢを配管する。そして、操作部Ｅから排水口９まで中空の管体であるチューブ管で接続し、操作部ＥからレリースワイヤＧを挿通させ、槽体８側の排水口９からレリースワイヤＧを引き出す。ここで、ワイヤー受け部材ＨにレリースワイヤＧの弁体１側端部を接続し、ワイヤー受け部材Ｈを排水口９に取付固定する。この状態時に、排水口９の中心部にレリースワイヤＧの弁軸３が配置されることができる。
そして、止水構造４であるパッキンを予め取り付けた弁体１の凹部６２を弁軸３の球状頭部６１に揺動可能に嵌合させ、施工が完了する。

上記実施例の遠隔操作式排水栓装置に取り付けられる止水弁は以下のような排水の流れとなる。
図４（ａ）のように槽体８の排水口９の弁体１が弁座２に着座している際に、操作部Ｅを押動すると、レリースワイヤＧのインナーワイヤが操作部Ｅの押動に対応し前進する。このとき、レリースワイヤＧに内蔵された弾発機構５である付勢スプリング５１は圧縮される。そうすると、レリースワイヤＧは弁体１側に連絡されているので、図４（ｂ）のようにインナーワイヤの前進に伴い弁体１が押し上げられ弁座２の着座状態から上昇し弁座２から離間する。この状態時に、操作部Ｅの保持機構部Ｆが働いてインナーワイヤの前進量を保持し、弁体１の上昇が保持されることによって槽体８の排水口９が開口され、槽体８内の排水が排水口９から排水トラップＢを介して下水管へと排水される。また、この状態から操作部Ｅを押動すると、インナーワイヤが少量前進し、保持機構部Ｆのインナーワイヤの保持が解除され、インナーワイヤが前進した分だけ圧縮された弾発機構５の付勢スプリング５１が保持機構部Ｆの解除に伴い圧縮が解除され、当該圧縮解除の弾発する付勢によりインナーワイヤが後退することとなる。そうすると、インナーワイヤの後退に併せて弁体１も弾発機構５の付勢力に伴うインナーワイヤの引き込みにより下降するため、図４（ｂ）のように弁体１が排水口９の弁座２に着座し、排水口９を閉口することができる。この状態においては、排水口９が閉口される為、槽体８内部に水を貯水することができる。尚、これ以降は操作部Ｅの押動操作により上記の弁体１の開閉作用が繰り返されることとなる。
また、図４（ｃ）のように仮に弁軸３とワイヤー受け部材Ｈの砂噛み防止の為に構成した隙間により弁軸３が軸方向に対して傾斜してしまい弁体１の止水構造４が排水口９の着座面２１に対し斜めに配置されてしまっても、弁軸３と弁体１は凹部６２と球状頭部６１によるボールジョイント接続としているため、弁体１は弁軸３に対して揺動可能とすることができ、弁座２に着座した際に弁座２面に沿うように弁体１が揺動かつ傾斜して水密的に着座することができる。よって、止水不良、作動不良等が発生することがない。

以下に第三実施例の止水弁の実施例を、図面を参照しつつ説明する。
本実施例の止水弁は、例えば洗面ボウルや台所のキッチンシンク、浴室、などの槽体８の排水口９に備えられた弁体１を、使用者が直接的に弁体１を押し操作することによって弁体１を開閉する排水栓装置に用いたものである。
この止水弁は、図５に示すような洗面ボウルに取り付けられ、槽体８である洗面ボウルの排水口９に取り付けられる。
本実施例の止水弁は、図５及び図６に示すように、槽体８と、排水口９と、蓋体Ｉと、本発明の止水弁と、保持機構部Ｆと、から構成される。
槽体８は、箱体であって、底部に後記する排水口９が開口される。又、本実施例では、洗面台の洗面ボウルが槽体８である。
排水口９は、槽体８の底部に開口された孔であって、排水口９には、最終的には下水管と接続される排水管Ａが接続されていて、内部に封水を構成して下水からの臭気や異臭を室内側へ逆流させないように排水トラップＢを介して配管し、槽体８内部の排水を最終的に下水管へと排水するよう配管されている。また、排水口９は、後述する弁体１の止水構造４が着座する弁座２を排水口９の孔の周囲に構成している。
蓋体Ｉは、排水口９にセットされ、当該蓋体Ｉを使用者が直接的に押し操作することによって、後述する弁体１や弁軸３、保持機構部Ｆを作動、作用させるものである。また、蓋体Ｉより下方に弁体１、弁軸３、弾発機構５等を接続して構成する。また、蓋体Ｉは円盤形状の合成樹脂製で、その表面を金属膜でカシメ被膜されている。
止水弁は、弁体１、止水構造４、弾発機構５、弁座２、弁軸３、から構成される。
弁体１は、止水構造４である水密パッキンを介して蓋体Ｉ裏面に接続される。弁体１の中心部からは後記する弁軸３が揺動手段６としてのスプリング６３によって取付固定されている。
止水構造４は、蓋体Ｉと弁体１の間に挟んで弁体１に取付固定するものであり、その素材をゴムなどの弾性素材により構成している。この止水構造４であるパッキンは、弾発機構５としての蛇腹部５２と、弁座２に着座する止水部４１とを構成する。この弾発機構５である蛇腹部５２は、常時止水部４１を弁座２面に弾発する方向に作用する応力を自身の弾性により備えている。この蛇腹部５２は、自身の弾性により保持機構部Ｆの保持／解除のための軸方向の遊びしろを吸収することができる。
弾発機構５は、前述のように、本実施例では弁体１に取り付けられた止水構造４の蛇腹部５２分であり、止水構造４の止水部４１が弁座２に着座した際には常時弁座２に向かう方向で弾発するように構成される。
弁座２は、前記した排水口９の孔の周囲に形成され、前記弁体１の止水構造４が着座する箇所である。
弁軸３は、弁体１中心部から垂下して構成される部材であって、弁体１と弁軸３の間にはスプリング６３が介装されており、当該スプリング６３の水平方向の変性により、弁体１は弁軸３に対して揺動可能に接続されることとなる。弁軸３の下方には後述する保持機構部Ｆが備えられる。
保持機構部Ｆは、弁軸３の進退動作を保持する機構であって、本実施例ではボールペンに採用されるスラストロック機構が採用されている。また、保持機構部Ｆには、常時弁軸３を上動させる方向に、リターンスプリングＦ１を付勢させて配置している。また、保持機構部Ｆは排水口９内に取付固定されている。

本実施例の止水弁は以下のように作動する。
排水口９に取り付けられた弁体１が、図６（ｂ）のように弁座２から離間した状態（つまり、排水口９から上昇した状態）から使用者が蓋体Ｉを直接的に押動させると、蓋体Ｉに取付固定された弁体１を介して弁軸３が下降し、弁体１の止水構造４の止水部４１が弁座２に着座する。この状態から更に使用者が蓋体Ｉを下降させると弁軸３下端に取り付けられている保持機構部Ｆが作動し、弁軸３の下降を保持する。このとき、止水構造４は蛇腹部５２が遊びの高さ分、圧縮して遊びを吸収する。弁軸３が保持されると、保持機構部Ｆ内のリターンスプリングＦ１の付勢力によって、ギアの歯が噛み合うまでの遊び分弁軸３が少し上昇する。弁軸３が遊び分少し上昇したとしても弁体１の止水構造４は止水部４１が弾発機構５によって下方に弾発しているので、図６（ａ）のように良好に弁座２に押し当てるように着座する。このように弁座２に弁体１の止水構造４が着座するので、排水口９を弁体１によって閉塞することができ、槽体８内に水を貯水することができる。
また、この状態から使用者が蓋体Ｉを直接的に押動すると、保持機構部Ｆ内のリターンスプリングＦ１の付勢力に逆らって、ギアの歯の噛合を解除するまでの遊び分弁軸３が少し下降する。このとき、止水構造４の蛇腹部５２が遊びの高さ分、圧縮して、高さ方向の遊びしろを吸収する。そして、保持機構部Ｆの弁軸３の保持が解除され、この解除に伴い、保持機構部Ｆ内のリターンスプリングＦ１が軸方向に開放されて当該付勢力により弁軸３が押し上げられる。そうすると弁軸３上端に取り付けられた弁体１と蓋体Ｉも合わせて上昇し、図６（ｂ）のように排水口９の弁座２から弁体１の止水部４１材が離間し、排水口９が開口する。この状態時において、槽体８内の排水が排水口９より下流に排水することができる。

上記実施例の止水弁において、図６（ｃ）のように弁軸３が排水口９の中心軸に対して傾斜するようなことがあっても、弁軸３と弁体１が揺動手段６であるスプリング６３で接続されている為、弁軸３に対して揺動することができ、弁体１が着座時、弁座２に沿うように着座することができるので、止水不良等発生することがない。また、本実施例においては、止水構造４自体に弾発機構５を兼ね備えさせているので、保持機構部Ｆのギアが噛み合うまで／噛み合ってから解除までの遊びしろを蛇腹部５２で吸収させることができる。また、止水構造４の蛇腹部５２によって、止水構造４の止水部４１を弁座２に向かって弾発させるので、弁軸３が傾斜した際により良好に着座することができる。

本発明は前記した実施例のほか、特許請求の範囲を越えない範囲で適宜変更は可能である。
例えば、図７に示したように、弁体１に基体からのびるヒレ部４３を構成し、弁体１が弁座２に着座した際には弁体１のヒレ部４３の弾性により湾曲してたわみ、より弁座２の形状にあうように着座することができ、止水性が工場する。
また、図８に示したように、弁体１の外形をオフセットした形状の切り溝４２（図９の平面視参照）とすることで、切り溝４２から作用して弁体１が弁座２に着座した際に湾曲してたわみ、より弁座２の形状にあうように着座することができ、止水性が向上する。また、ここでのオフセットとは、基準点（ここでの弁体１の外形）からの差（距離）で表した値（形状）をいう。
また、前記実施例の他、本発明の止水弁を、例えば排水トラップに代替して臭気止め機構として用いることもできるし、更に、排水管に止水弁を構成して、排水管内の負圧を大気と同じ空気圧にするために空気を導入する通気弁として用いてもよい。

１ 弁体
２ 弁座
２１ 着座面
３ 弁軸
４ 止水構造
４１ 止水部
４２ 切り溝
４３ ヒレ部
５ 弾発機構
５１ 付勢スプリング
５２ 蛇腹部
６ 揺動手段
６１ 球状頭部
６２ 凹部
６３ スプリング
７ ケーシング
７１ 流入口
７２ 流出口
７３ 軸受け部
７４ 円筒部
８ 槽体
９ 排水口
Ａ 排水管
Ｂ 排水トラップ
Ｃ 枝管
Ｄ 洗い場パン
Ｅ 操作部
Ｆ 保持機構部
Ｆ１ リターンスプリング
Ｇ レリースワイヤ
Ｈ ワイヤー受け部材
Ｉ 蓋体

Claims (10)

1. 流路の上流側に構成した流入口７１と、
   流路の下流側に構成した流出口７２と、
   止水構造４を有し、且つ流入口７１と流出口７２の間を軸方向に移動可能な弁体１と、
   流入口７１側に形成し、且つ弁体１が着座して、流路を閉塞する弁座２と、
   弁体１の中心部に構成される弁軸３と、
   弾発体の作用を直接的に弁体１に作用させる弾発機構５と、
   弁体１の止水構造４が弁軸３に対し、揺動可能に接続する揺動手段６と、
   から構成される止水弁において、
   前記揺動手段６を、
   流出口７２側の内面から流入口７１側へ向かって軸方向に延出して構成した筒部と、
   弁軸３が接続されるとともに、流入口７１と流出口７２の間を軸方向に移動可能に配置される軸受け部７３と、
   前記筒部と軸受け部７３間に配置された常時軸方向に向けて弾発する方向で圧縮された付勢スプリング５１から成る前記弾発機構５と、
   から構成したことを特徴とする止水弁。
2. 前記弁体１と弁軸３を一体的に構成したことを特徴とする前記請求項１に記載の止水弁。
3. 前記揺動手段６を、弁体１及び弁軸３の接続箇所の一方又は両方を、弾性を有する素材としたことによって構成したことを特徴とする前記請求項１又は請求項２に記載の止水弁。
4. 槽体８の底部に開口した排水口９と、
   使用者が操作することで排水口９を遠隔的に開口／閉口させる操作部Ｅと、
   排水口９に備えられ、止水構造４を有し、且つ軸方向に移動可能な弁体１と、
   排水口９に構成され、且つ弁体１が着座して止水面を構成する弁座２と、
   排水口の中心部に構成される弁軸３と、
   一方を操作部Ｅに、他端を弁軸２に連結接続し、且つ可撓性を有した管体から成るアウターチューブ、アウターチューブ内を進退自在に内包するインナーワイヤから構成されるレリースワイヤＧと、
   アウターチューブに内蔵され、弾発体の作用を直接的に弁体１に作用させる弾発機構５と、
   弁体１の止水構造４が弁軸３に対し、揺動可能に接続する揺動手段６と、
   から構成される止水弁において、
   前記揺動手段６を、弁軸３先端に構成した球状頭部６１と、弁体１の裏面の中央部に構成した前記球状頭部６１を揺動可能に収納する凹部、から構成したボールジョイント構造としたことを特徴とする止水弁。
5. 槽体８の底部に開口した排水口９と、
   排水口９に備えられ、止水構造４を有し、且つ軸方向に移動可能な弁体１と、
   排水口９の周囲に形成され、且つ弁体１が着座して、流路を閉塞する弁座２と、
   弁体１の中心部から垂下して構成される弁軸３と、
   弾発体の作用を弁座２に弾発する方向に作用する弾発機構５と、
   弁体１の止水構造４が弁軸３に対し、揺動可能に接続する揺動手段６と、
   から構成される止水弁において、
   前記揺動手段６を、前記弁体１と弁軸３の間に介装したスプリング６３により構成したことを特徴とする止水弁。
6. 前記止水弁を、流路中に配置し、流路内における流体の逆流防止弁としたことを特徴とする前記請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載の止水弁。
7. 前記止水弁を、流路内に配置し、流路の下流からの臭気や害虫の逆流を防止する臭気防止弁としたことを特徴とする前記請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載の止水弁。
8. 前記止水弁を、流体管の側面に配置し、管体内部が負圧になった際には弁体１と弁座２の当接が解除され、外部の空気を流路内に流入させる通気弁としたことを特徴とする前記請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載の止水弁。
9. 前記弁体１を基体と、基体から伸びるヒレ部４３から構成し、当該ヒレ部４３を、弁座２との着座する部分に構成したことを特徴とする前記請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載の止水弁。
10. 前記弁体１の弁座２と着座する箇所の周囲に、弁体１の外形とオフセットするように切り溝４２を構成したことを特徴とする前記請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載の止水弁。

Images