JP6452983B2 - バルブユニット，水栓及びバルブユニットの組付け方法 - Google Patents

Description

本発明は、湯水混合水栓等に用いられるバルブユニット，そのバルブユニットを組み込んだ水栓及びバルブユニットの組付け方法に関するものである。

特許文献１には、筒状のバルブ部材の一端に操作軸部材を結合した構成が開示されている。この操作軸部材には操作ハンドルが支持され、操作ハンドルの操作によってバルブ部材が回転されて吐水及び止水等が行なわれる。

そして、前記バルブ部材の端縁には一対の位置出し凹部が切り込み形成されるとともに、一対の保持孔が透設され、操作軸部材には前記位置出し凹部に進入される位置出し凸部と、保持孔に嵌合される突起とが形成されている。

特開２００４−１１８１４号公報

以上のように構成された特許文献１のバルブユニットにおいては、バルブ部材と操作軸部材との結合に際して、前記保持孔に突起を嵌合させることが困難である。すなわち、保持孔に突起を嵌合させる場合には、バルブ部材を無理矢理拡げて、突起がバルブ部材の端部の内縁を通過する必要がある。このため、結合作業をし難いだけではなく、突起が欠けるおそれがあり、突起が欠けた場合は、バルブ部材と操作軸部材との間にガタつきが生じたり、ときには操作軸部材のみが空回りしてバルブ部材が回転されないことが生じたりするおそれがある。

この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、バルブ部材と操作軸部材との結合を簡単に、かつガタつき等の問題が生じることなく適切に行い得るようにすることにある。

上記の目的を達成するために、本発明のバルブユニットは、バルブ口を有する筒状のバルブ部材と、そのバルブ部材の一端部に結合され、操作ハンドルを取り付けるための操作軸部材とを備えたバルブユニットにおいて、前記バルブ部材に設けられた掛止孔と、前記操作軸部材に設けられ、前記掛止孔に掛け止められる掛止爪と、前記バルブ部材及び前記操作軸部材の少なくとも一方に設けられ、前記掛止孔と掛止爪との係合部を中心に前記操作軸部材を前記バルブ部材に対して相対回転させることにより前記操作軸部材を前記バルブ部材に対する結合位置に案内する案内面とを備えている。

また、バルブユニットの組付け方法においては、掛止孔と掛止爪とを係合させ、次いで掛止孔と掛止爪との係合部を中心に操作軸部材をバルブ部材に対して相対回転させ、バルブ部材または操作軸部材の一方に形成された案内面を他方に当接させて、その状態で操作軸部材をさらに同方向に相対回転させれば、バルブ部材と操作軸部材を結合することができる。

本発明においては、掛止爪と掛止孔とを係合させて、それらの掛止部を中心にして操作軸部材を回転させるのみで操作軸部材とバルブ部材とを結合できる。このため、掛止爪がバルブ部材の縁部等に圧接されることを回避できて、掛止爪が欠けるようなことを回避できる。

以上のように、この発明によれば、バルブ部材と操作軸部材とを容易かつ適切に組付けることができる。

浴室に設置された混合水栓を示す斜視図。 混合水栓を示す要部破断平面図。 混合水栓を示す分解斜視図。 流量調節ユニットを示す分解斜視図。 流量調節ユニットを示す断面図。 内側バルブ部材と操作軸部材との結合部分及びその周辺を示す断面図。 図５のＡ−Ａ線における断面図。 図５のＢ−Ｂ線における断面図。 組付け初期を示す断面図。 組付け終了時を示す断面図。 変更例を示す断面図。 変更例の組付け初期を示す断面図。 変更例の組付け終了時を示す断面図。 切欠き面を案内面とした変更例の組付け初期を示す断面図。 図１４の変更例の組付け終了時を示す断面図。

（実施形態）
本発明を具体化した実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、本実施形態の湯水混合水栓（以下、単に混合水栓という）１０は、水側クランク管１１Ｒ及び湯側クランク管１１Ｌを介して浴室の壁面等に設置される。混合水栓１０には、図示しない給水管から水側クランク管１１Ｒを介して水が供給されるとともに、図示しない給湯管から湯側クランク管１１Ｌを介して湯が供給される。そして、混合水栓１０は、供給された水，湯をそのまま、あるいはそれらを混合して（以下、これらを総称して湯水という）スパウト１２またはシャワーヘッド１３から浴室に吐出する。

混合水栓１０は、両クランク管１１Ｒ，１１Ｌに接続された横長の水栓本体１４を備えている。この水栓本体１４の右端には、流量調節ハンドル１５が設けられている。この流量調節ハンドル１５により、湯水がスパウト１２またはシャワーヘッド１３のいずれかから吐出されるように切り替えられるとともに、止水及び流量設定が実行される。同じく水栓本体１４の左端には温度設定のために回転操作される温度調節ハンドル１６が設けられている。

図２及び図３に示すように、水栓本体１４の内部における右側部分には、前記のように流量調節ハンドル１５の操作に基づき、スパウト１２またはシャワーヘッド１３からの湯水の吐水，止水及び流量の調節を行う流量調節ユニット１８が設けられている。水栓本体１４の内部における左部分には、前記温度調節ハンドル１６の操作に基づき、湯水の温度を調節するための温度調節ユニット（図示しない）が設けられている。すなわち、流量調節ハンドル１５が開放位置に回されたときにおいて、温度調節ユニットからの湯水が流量調節ユニット１８内にその左端部から進入される。このとき、流量調節ハンドル１５により流路２０，２１のいずれか一方が開放されるとともに、開放量が調節されて、調節された量の湯水がスパウト１２側あるいはシャワーヘッド１３側に分配される。

次に、前記流量調節ユニット１８及びその関連構成について説明する。
図２〜図４に示すように、流量調節ユニット１８において、左右両端が開放された合成樹脂製の円筒状の外側バルブ部材３１は水栓本体１４内の装着部３２内に装着されており、その周壁には前記流路２０，２１にそれぞれ対応する各一対の供給口３３，３４が透設されるとともに、外周には各供給口３３の両側に位置して、流路２０，２１を画定する合計３本のシールリング３５が嵌着されている。

図４及び図５に示すように、外側バルブ部材３１の内部には合成樹脂製の介装パイプ３６が挿入されており、この介装パイプ３６は自身のスリット３７と外側バルブ部材３１の内周面の突条３８との係合により外側バルブ部材３１に対する相対回転が阻止されている。介装パイプ３６には前記供給口３３，３４とそれぞれ対応する連通口３９，４０が透設されている。

図４及び図５に示すように、前記介装パイプ３６の内部にはステンレス鋼等の金属製の内側バルブ部材４１が自身の軸線を中心に回転可能に挿入されており、図５に矢印で示すように、この内側バルブ部材４１の左端開放部から同内側バルブ部材４１の内部に前記温度調節ユニットからの湯水が進入される。内側バルブ部材４１の周壁には前記供給口３３，３４及び連通口３９，４０にそれぞれ対応する各一対のバルブ口４２，４３が透設されている。そして、内側バルブ部材４１が自身の軸線を中心に回転されて、図７に示すように、一方のバルブ口４２が供給口３３及び連通口３９に対向することにより、バルブ口４２，連通口３９及び供給口３３を介して湯水が矢印方向に流れて、スパウト１２側の流路２０に供給される。

また、内側バルブ部材４１が自身の軸線を中心に回転されて、図８に示すように、他方のバルブ口４３が供給口３４及び連通口４０に対向することにより、バルブ口４３，連通口４０及び供給口３４を介して湯水が矢印方向に流れて、シャワーヘッド１３側の流路２１に供給される。これらの場合、バルブ口４２，４３と連通口３９，４０との重なり度合に応じて湯水の供給水量が調節される。

図４及び図５に示すように、前記内側バルブ部材４１と外側バルブ部材３１との間において、介装パイプ３６の連通口３９，４０内には合成樹脂よりなる環状のシールホルダ４４が設けられており、そのシールホルダ４４の外周にはシールリング４５が保持されている。このシールリング４５により連通口３９，４０内を通る湯水が介装パイプ３６と内側バルブ部材４１及び外側バルブ部材３１との間の各隙間に漏出しないようになっている。なお、シールホルダ４４は変形を防止するための架橋部４４１を有している。

内側バルブ部材４１の左端にはフランジ４１１が形成されており、このフランジ４１１と介装パイプ３６及び外側バルブ部材３１の各端部との間には摩擦係数の小さな材質よりなる滑動リング４６が介在されていて、内側バルブ部材４１の自身の軸線を中心とした回転の円滑性が得られるようになっている。

図４に示すように、内側バルブ部材４１の右端縁には１８０度の間隔をおいて一対の凹部５１が形成されるとともに、それらの凹部５１間に掛止孔５２が形成されている。図５及び図６に示すように、内側バルブ部材４１の右端には合成樹脂製の操作軸部材５３が結合されている。すなわち、操作軸部材５３の左端部には挿入部５４が突設されており、その挿入部５４が内側バルブ部材４１の左端部の内部に挿入されている。この操作軸部材５３，外側バルブ部材３１，介装パイプ３６，内側バルブ部材４１等により、バルブユニットが構成されている。挿入部５４の外側面には１８０度の間隔をおいて凸部５５が形成されており、この凸部５５が前記凹部５１に嵌合されていて、この嵌合により内側バルブ部材４１と操作軸部材５３との間の相対回転が阻止される。また、凹部５１の内端（左端）と凸部５５の左端との係合により、図５及び図６の状態において内側バルブ部材４１に対する操作軸部材５３の挿入方向への移動が阻止される。

図６に示すように、前記挿入部５４の外側面には同掛止爪５６が突出形成されており、この掛止爪５６は前記掛止孔５２に掛止められていて、この掛止めにより内側バルブ部材４１からの挿入部５４の抜け出しが阻止される。従って、前記凹部５１と凸部５５との嵌合及び掛止孔５２と掛止爪５６との掛け止めにより内側バルブ部材４１と操作軸部材５３とが結合されていて、操作軸部材５３の中心軸線を中心とした回転によって、内側バルブ部材４１が一体に回転される。

図６に示すように、掛止爪５６の左端面には掛止爪５６の先端側ほど後退する斜面５６１が形成されている。掛止爪５６に対して１８０度隔てた位置において挿入部５４の左端には挿入部５４の外周側ほど後退する斜面５７が形成されている。この斜面５７は、図１０に示すように操作軸部材５３をバルブ部材３１に対する結合位置に案内するための案内面を構成している。挿入部５４の右端部には、前記外側バルブ部材３１の右端部内側の段差５８の内周面５８１及び起立面５８２と前記突条３８の内周面に係合するフランジ５９が形成されている。

図２，図４及び図５に示すように、前記操作軸部材５３の外周には規制リング６１が固定されており、その規制リング６１の左端面に突設した被規制部６２が前記外側バルブ部材３１の右端面の規制溝６３内に嵌入されている。そして、操作軸部材５３の回転にともない、被規制部６２が規制溝６３の両端において回転が阻止されることにより、操作軸部材５３の回転範囲が規制される。図４に示すように、外側バルブ部材３１の右端面の２箇所にはクリック凹部６４が形成されるとともに、規制リング６１の左端面にはクリック凹部６４に対応するクリック凸部（図示しない）が形成され、操作軸部材５３が移動範囲の両端に位置したときにクリック感が発生される。

以上のように構成された混合水栓１０の組付け方法について説明する。
内側バルブ部材４１はステンレス鋼のパイプ材から加工され、前記バルブ口４２，４３、フランジ４１１、凹部５１、掛止孔５２が形成されている。この内側バルブ部材４１と操作軸部材５３とを組み付けるには、まず、図９に示すように、操作軸部材５３の軸線が内側バルブ部材４１の軸線に対して斜めになるように操作軸部材５３を内側バルブ部材４１に対して斜めにして、操作軸部材５３の掛止爪５６の部分を内側バルブ部材４１にその右端から挿入し、掛止爪５６を掛止孔５２に係合させるとともに、操作軸部材５３の凸部５５を内側バルブ部材４１の凹部５１に対応させる。掛止爪５６の挿入に際しては、掛止爪５６の左側に斜面５６１が形成されているため、この挿入をスムーズに行うことができる。

掛止爪５６を掛止孔５２に係合させた状態では、前記のように内側バルブ部材４１に対して操作軸部材５３が斜めになっているため、図９及び図１０に示すように、掛止爪５６と掛止孔５２との係合部を中心として、操作軸部材５３を回す。このようにすると、操作軸部材５３の挿入部５４の斜面５７の作用によって内側バルブ部材４１の右端部が弾性に抗して拡げられる。そして、操作軸部材５３の凸部５５が内側バルブ部材４１の凹部５１の内部に進入して、凸部５５の左端が凹部５１の左端に当接されると、操作軸部材５３のそれ以上の進入が阻止されるとともに、内側バルブ部材４１と操作軸部材５３とが一直線状に配置される。この状態では、掛止爪５６と掛止孔５２との掛け止めにより、内側バルブ部材４１と操作軸部材５３との軸方向離間が阻止され、また凹部５１と凸部５５との係合により、内側バルブ部材４１と操作軸部材５３との間の相対回転が阻止される。このため、内側バルブ部材４１と操作軸部材５３との両者は相手方に対して回ったりすることなく結合される。

このようにした内側バルブ部材４１と操作軸部材５３との組付体は、図５に示すように、外側バルブ部材３１の内部の介装パイプ３６内に挿入されるとともに、内側バルブ部材４１の左端のフランジ４１１と外側バルブ部材３１及び介装パイプ３６の左端面との間に滑動リング４６が介在される。この状態では、外側バルブ部材３１の右端部内側における段差５８の内周面５８１及び起立面５８２と前記突条３８の内周面とに操作軸部材５３のフランジ５９が係合するとともに、操作軸部材５３が外側バルブ部材３１の端部の内周面３１１に支持される。従って、操作軸部材５３は内側バルブ部材４１，介装パイプ３６及び外側バルブ部材３１に対する傾斜が阻止される。また、内側バルブ部材４１は介装パイプ３６及び外側バルブ部材３１に対する傾斜が阻止される。従って、この阻止状態においては、図５及び図１０に示すように、内側バルブ部材４１と操作軸部材５３との一直線状態が維持される。このため、掛止孔５２からの掛止爪５６の離脱が阻止され、内側バルブ部材４１と操作軸部材５３とは離間されることなく一体状態を保持する。そして、内側バルブ部材４１，外側バルブ部材３１，操作軸部材５３等よりなる組付体が図２に示すように湯水混合水栓１０のケーシング内に組付けられるとともに、操作軸部材５３に流量調節ハンドル１５等が取付けられる。この状態で流量調節ハンドル１５が回転操作されれば、操作軸部材５３と内側バルブ部材４１が一体に回転されて、内側バルブ部材４１のバルブ口４２，４３が介装パイプ３６の連通口３９，４０に対して移動して、スパウト１２あるいはシャワーヘッド１３からの吐水とその吐水の止水が実行される。

本実施形態においては以下の効果がある。
（１）掛止爪５６を掛止孔５２に係合させて、それらの係合部を中心にして操作軸部材５３を内側バルブ部材４１に対して回転させるのみで操作軸部材５３と内側バルブ部材４１とを結合できるため、組付け作業が容易である。

（２）操作軸部材５３と内側バルブ部材４１との組付け状態において、それらを外側バルブ部材３１内に挿入状態で取付ければ、操作軸部材５３と内側バルブ部材４１との切り離しができない固定状態になる。従って、操作軸部材５３に取付けられた流量調節ハンドル１５の安定した操作動作を得ることができて、高い信頼性と良好な操作感を達成することができる。

（３）本実施形態のような斜面５７を有しない特許文献１とは異なり、掛止爪５６が内側バルブ部材４１の左端の縁部や内周面等に圧接されることを回避できる。このため、掛止爪５６が欠けることを防止できて、操作軸部材５３のガタ付き等や内側バルブ部材４１からの抜け出し、あるいは操作軸部材５３の空回り等を回避できる。

（変更例）
前記実施形態は以下のように変更してもよい。
・前記実施形態では、操作軸部材５３を右側に、内側バルブ部材４１を左側に配置したが、操作軸部材５３と内側バルブ部材４１との左右関係を反転させること。

・図１１に示すように、操作軸部材５３の挿入部５４の案内用の斜面５７に換えて、操作軸部材５３を掛止孔５２と掛止爪５６との係合部を中心に内側バルブ部材４１に対して相対回転させることにより両者を結合状態に案内する案内用の案内面としての斜面７１を内側バルブ部材４１に設けること。あるいは、操作軸部材５３に案内用の斜面５７を、内側バルブ部材４１に案内用の斜面７１をそれぞれ設けること。

・図１２及び図１３に示すように、操作軸部材５３に形成された挿入部５４に換えて、内側バルブ部材４１の左端部に外嵌可能な外嵌部７２を設けるとともに、その外嵌部７２の内側に前記掛止爪５６と同様な掛止爪７３を設けるとともに、斜面５７と同様な案内面としての斜面７４を設けること。

・前記実施形態においては、操作軸部材５３をバルブ部材３１に対する結合位置に案内するための案内面として直線的な斜面５７，７１，７４を設けたが、これに代えて円弧等の曲面より案内面を設けてもよい。

図１４及び図１５に示すように、操作軸部材５３をバルブ部材３１に対する結合位置に案内するための案内面として、操作軸部材５３を掛止孔５２と掛止爪５６との係合部を中心に相対回転させたときに、バルブ部材３１の端縁に接触しない切欠き面７５を操作軸部材５３に設けてもよい。つまり、切欠き面７５がバルブ部材３１との接触を回避することにより、操作軸部材５３がバルブ部材３１との結合位置に案内され、挿入部５４がバルブ部材３１内に挿入されて操作軸部材５３とバルブ部材３１とが結合される。

（他の技術的思想）
前記実施形態から把握され、請求項に記載されていない技術的思想の一例を以下に示す。

（Ａ）掛止爪には、同掛止爪をバルブ部材内に案内するための斜面を形成した請求項１に記載のバルブユニット。
（Ｂ）前記バルブユニットは、水量調節機能と吐水及び止水の切換機能を有する請求項２に記載の水栓。

（Ｃ）前記バルブユニットは、水，湯及び湯水混合水の吐出を切換える請求項２または前記技術的思想（Ｂ）項に記載の水栓。

１０…湯水混合水栓、１４…水栓本体、１５…操作ハンドルとしての流量調節ハンドル、３１…保持部材としての外側バルブ部材、３６…保持部材としての介装パイプ、４１…バルブ部材としての内側バルブ部材、４２…バルブ口、４３…バルブ口、５２…掛止孔、５３…操作軸部材、５４…挿入部、５６…掛止爪。５７，７１，７４…案内面としての斜面、７５…案内面としての切欠き面。

Claims (3)

1. バルブ口を有する筒状のバルブ部材と、そのバルブ部材の一端部に結合され、操作ハンドルを取り付けるための操作軸部材とを備えたバルブユニットにおいて、
   前記バルブ部材に設けられた掛止孔と、前記操作軸部材に設けられ、前記掛止孔に掛け止められる掛止爪と、前記バルブ部材及び前記操作軸部材の少なくとも一方に設けられ、前記掛止孔と掛止爪との係合部を中心に前記操作軸部材を前記バルブ部材に対して相対回転させることにより前記操作軸部材を前記バルブ部材に対する結合位置に案内する案内面とを備えたバルブユニット。
2. 請求項１のバルブユニットを内装し、前記操作軸部材に操作ハンドルを設けた水栓。
3. 請求項１に記載のバルブユニットにおいて、
   前記掛止孔と掛止爪とを係合させ、次いで掛止孔と掛止爪との係合部を中心に操作軸部材をバルブ部材に対して相対回転させ、バルブ部材または操作軸部材の一方に形成された案内面を他方に当接させて、その状態で操作軸部材をさらに同方向に相対回転させてバルブ部材と操作軸部材を結合するバルブユニットの組付け方法。