JP7341393B2

JP7341393B2 - 水栓装置

Info

Publication number: JP7341393B2
Application number: JP2019172616A
Authority: JP
Inventors: 智美酒井; 岳雪島本
Original assignee: Toto Ltd
Current assignee: Toto Ltd
Priority date: 2019-09-24
Filing date: 2019-09-24
Publication date: 2023-09-11
Anticipated expiration: 2039-09-24
Also published as: JP2021050480A

Description

本発明は、湯水混合機能部を備えた自動水栓装置に関する。

自動水栓装置の湯水混合機能部は、止水機能部よりも上流側に設けられており、常時水圧が作用し相応の負荷がかかるため、剛性材料（例えば金属）で製造される（例えば鋳造される）ことが一般的であった。

なお、特許文献１及び特許文献２には、水栓装置の機能部の基本的な形態が開示されている。

特開平１１－６１９１８号公報特開２０１８－５３５２５号公報

本件発明者は、自動水栓装置のコストダウンについて鋭意検討する中で、湯水混合機能部のうち、湯水混合部材を備えるユニットを樹脂で設計・製造することにより、有意なコストダウンを実現できるのではないかと考えた。

しかしながら、本件発明者は、単に樹脂製部材としただけでは、常時水圧の作用する所謂一次側の領域において耐圧部材としての強度が不十分であるという問題に遭遇するに至った。また、樹脂部材を射出成形した場合、樹脂が合流する箇所に、ウェルドラインといわれる脆弱箇所が発生してしまい、この部分が特に機械的強度において不利に作用するという問題に遭遇した。

そして、更なる鋭意の検討により、本件発明者は、湯水混合部材を備えるユニットを、三つの部品（内部に給水路を有する給水部材と、内部に給湯路を有する給湯部材と、内部に湯水混合機能部が格納されて給水部材及び給湯部材に取り外し可能に接続される湯水混合部材）で構成することによって、ウェルドラインの発生箇所を適切に制御し、さらには、給水部材と給湯部材とを剛性材料からなる共通の板状部材に結合することで、当該問題を克服することができることを知見した。

本発明は、以上の知見に基づいてなされたものである。本発明の目的は、有意なコストダウンを実現することが可能なサーモユニット、ひいては当該サーモユニットを備えた水栓装置、を提供することである。

本発明は、内部に給水路を有する給水部材と、内部に給湯路を有する給湯部材と、内部に湯水混合機能部が格納され、前記給水部材及び前記給湯部材に取り外し可能に接続された湯水混合部材と、前記湯水混合部材に接続される止水機能部と、前記止水機能部に接続される吐水部と、を備え、前記給水部材及び前記給湯部材は、樹脂製であり、前記給水部材及び前記給湯部材は、剛性材料からなる共通の板状部材に結合されていることを特徴とするサーモユニットである。

本発明によれば、給水部材及び給湯部材が樹脂製であるため、有意なコストダウンを実現することが可能である。また、湯水混合部材、給水部材、給湯部材をそれぞれ個別の部材とし、すなわち全体を３つの部材で構成したため、各部材に発生するウェルドラインを制御することができ、コンパクトでありながら耐圧強度を満たすことができる。

これらの長所がある一方で、給水部材及び給湯部材が剛性材料からなる共通の板状部材に結合されていることにより、十分な強度をも提供することができる。

さらには、湯水混合部材と、給水部材及び給湯部材の各々々とに、互いを勘合させるような付加的な構造が不要であるため、３つの部材に分離して構成しながら、全体としてコンパクトに設計することができるようになる。

前記給水部材は、前記板状部材と、頭部付きネジによって結合されており、前記給水部材は、前記頭部付きネジに螺合されずに、前記板状部材と前記頭部付きネジとが螺合することで、前記板状部材に結合されており、前記給湯部材も、前記板状部材と、頭部付きネジによって結合されており、前記給湯部材も、前記頭部付きネジに螺合されずに、前記板状部材と前記頭部付きネジとが螺合することで、前記板状部材に結合されていることが好ましい。

この場合、板状部材は、板状部材と頭部付ネジが螺合した状態で、給水部材及び給湯部材とネジの頭部によって、挟持される。つまり、給水部材及び給湯部材に対して、直接ネジを切る必要が無くなり、給水部材及び給湯部材にかかる応力を低減することが出来る。

また、前記湯水混合部材も、前記板状部材と結合されていることが好ましい。

前述のように、給水部材及び給湯部材を板状部材に対して固定すると、給水部材及び給湯部材に対して接続されている湯水混合部材も、間接的に板状部材に対して固定されることになるが、湯水混合部材も直接板状部材と結合することによって、さらに強度を高めることができるようになる。

例えば、前記湯水混合部材は、前記湯水混合機能部が格納される本体部と、前記給水部材に接続される給水部材接続部と、前記給湯部材に接続される給湯部材接続部と、を有し得て、前記給水部材接続部と前記給湯部材接続部とは、前記本体部に対して互いに反対側に設けられ得て、前記給水部材は、前記給水部材接続部に接続される給水本体接続部と、給水源に連通されることが意図された給水源接続部と、を有し得て、前記給水源接続部は、前記給水本体接続部に対して、略垂直な方向に延び得て、前記給湯部材は、前記給湯部材接続部に接続される給湯本体接続部と、給湯源に連通されることが意図された給湯源接続部と、を有し得て、前記給湯源接続部は、前記給湯本体接続部に対して、略垂直な方向に延び得て、前記給水源接続部と前記給湯源接続部とは、互いに略平行に延び得る。

このような場合、前記給水部材は、前記給水源接続部の近傍で、前記板状部材と結合されていることが好ましく、また、前記給湯部材も、前記給湯源接続部の近傍で、前記板状部材と結合されていることが好ましい。

これによれば、湯水混合部材の本体部を跨ぐように、板状部材が比較的長い領域に亘って延在することになるため、より一層十分な強度を提供することができる。

また、この場合、前記板状部材には、前記給水部材接続部及び前記給湯部材接続部が延びる方向と同一方向に延びるリブ部が設けられていることが更に好ましい。

これによれば、板状部材自身の強度を効果的に増大させることができる。

また、前記給水部材と前記給湯部材とは、互いに同一の形態を有しており、互いに置換可能であることが好ましい。

これによれば、給水部材及び給湯部材の製造コスト及びメンテナンスコストを低減することが可能である。

また、本発明は、前記のいずれかの特徴を有するサーモユニットと、給水源に接続された給水用偏芯脚部と、給湯源に接続された給湯用偏芯脚部と、を備え、前記給水源接続部は、前記給水用偏芯脚部に取り付けられ、前記給湯源接続部は、前記給湯用偏芯脚部に取り付けられていることを特徴とする水栓装置である。

前記のいずれかの特徴を有するサーモユニットは、十分な強度を提供し、給水用偏芯脚部及び給湯用偏芯脚部に対する施工（取り付けまたは取り外し）作業時の負荷に耐えることができる。

前記給水用偏芯脚部は、抜け止め用Ｃリングによって、前記板状部材に対しても結合され、前記給湯用偏芯脚部も、抜け止め用Ｃリングによって、前記板状部材に対しても結合されることが好ましい。

これによれば、サーモユニットと給水用偏芯脚部及び給湯用偏芯脚部とを、より一層確実に固定することができる。

本発明によれば、給水部材及び給湯部材が樹脂製であるため、有意なコストダウンを実現することが可能である一方、給水部材及び給湯部材が剛性材料からなる共通の板状部材に結合されていることにより、十分な強度をも提供することができる。

本発明の一実施形態によるサーモユニットと、給水用偏芯脚部及び給湯用偏芯脚部の一例と、を示す概略斜視分解図である。給水用偏芯脚部及び給湯用偏芯脚部の一例に取り付けられた状態の、本発明の一実施形態によるサーモユニットの概略断面図である。

次に、添付図面を参照して、本発明の一実施形態による水栓装置について説明する。

（構成）
図１は、本発明の一実施形態によるサーモユニット１と、例示的な給水用偏芯脚部６０及び給湯用偏芯脚部７０と、を示す概略斜視分解図である。図２は、給水用偏芯脚部６０及び給湯用偏芯脚部７０に取り付けられた状態の、本実施形態によるサーモユニット１の概略断面図である。

図１及び図２に示すように、本実施形態のサーモユニット１は、内部に給水路１１、１２を有する給水部材１０と、内部に給湯路２１、２２を有する給湯部材２０と、内部に湯水混合機能部３８が格納され給水部材１０及び給湯部材２０に取り外し可能に接続された湯水混合部材３０と、を備えている。

給水部材１０及び給湯部材２０は、共に樹脂製（一例としてＰＰＳ樹脂）であり、剛性材料としての「ＳＵＳ３０４」からなる板状部材４０に共通に結合されている。

本実施形態では、給水部材１０と給湯部材２０とは、互いに同一の形態を有しており、互いに置換可能となっている。

給水部材１０は、特に図１に示すように、板状部材４０に対して、２本の頭部付きネジ４１によって結合されている。より具体的には、給水部材１０の対応する２箇所に（図１において上下対称位置に平行に）ネジ貫通孔１４が設けられ、板状部材４０の対応する２箇所に雌ネジ孔４６が設けられ、２本の頭部付きネジ４１の頭部４１ｈによって、樹脂製の給水部材１０が、雌ネジ孔４６に対して僅かに圧縮されるような態様で結合されている。

同様に、給湯部材２０も、特に図１に示すように、板状部材４０に対して、２本の頭部付きネジ４２によって結合されている。より具体的には、給湯部材２０の対応する２箇所に（図１において上下対称位置に平行に）ネジ貫通孔２４が設けられ、板状部材４０の対応する２箇所に雌ネジ孔４７が設けられ、２本の頭部付きネジ４２の頭部４２ｈによって、樹脂製の給湯部材２０が、雌ネジ孔４７に対して僅かに圧縮されるような態様で結合されている。

また、本実施形態では、図１及び図２に示すように、湯水混合部材３０は、湯水混合機能部３８が格納される本体部３３と、給水部材１０に接続される給水部材接続部３１と、給湯部材２０に接続される給湯部材接続部３２と、を有している。そして、給水部材接続部３１と給湯部材接続部３２とは、本体部３３に対して互いに反対側（左右両側）に設けられている。また、本実施形態では、湯水混合部材３０も、樹脂製（一例としてＰＰＳ樹脂）である。

湯水混合機能部３８は、利用者によるハンドル３７の回動操作量に応じて、湯水の混合比を変更する機能を有している。湯水混合機能部３８の構成自体は、従来構成から変更がないため、その詳細な説明は省略する。湯水混合後の湯ないし水は、本体部３３に対して上方側に設けられた吐水部３９（図１参照）から吐水されるようになっている。

また、本実施形態では、特に図２に示すように、湯水混合部材３０も、板状部材４０と結合されている。より具体的には、板状部材４０の中央部に設けられた嵌合孔４３に対して、湯水混合部材３０の本体部３３の後方端の略中央に設けられた突起部３４が嵌合することで、両者が取り外し可能に結合されている。

また、本実施形態では、給水部材１０は、給水部材接続部３１に接続される給水本体接続部１３と、給水源に連通されることが意図された給水源接続部１６と、を有している。そして、給水源接続部１６は、給水本体接続部１３に対して、略垂直な方向に延びており、これに対応して、給水本体接続部１３側の給水路１１と給水源接続部１６側の給水路１２とが、互いに略垂直な方向に延びている（給水路の方向が途中で屈曲している）。

そして、図２に示すように、給水部材接続部３１の内面と給水本体接続部１３の外面とが、平行な２本のＯリングシール１３ｓを介して、水密に結合されている。

同様に、本実施形態では、給湯部材２０は、給湯部材接続部３２に接続される給湯本体接続部２３と、給湯源に連通されることが意図された給湯源接続部２７と、を有している。そして、給湯源接続部２７は、給湯部材接続部３２に対して、略垂直な方向に延びており、これに対応して、給湯本体接続部２３側の給湯路２１と給湯源接続部２７側の給湯路２２とが、互いに略垂直な方向に延びている（給湯路の方向が途中で屈曲している）。

そして、図２に示すように、給湯部材接続部３２の内面と給湯本体接続部２３の外面とが、平行な２本のＯリングシール２３ｓを介して、水密に結合されている。

更に、本実施形態では、給水源接続部１６と給湯源接続部２７とは、互いに略平行に延びている。そして、給水部材１０は、給水源接続部１６の近傍で、板状部材４０と結合されている。すなわち、ネジ貫通孔１４の雌ネジ孔４６側の開口が給水源接続部１６の近傍に位置している。同様に、給湯部材２０も、給湯源接続部２７の近傍で、板状部材４０と結合されている。すなわち、ネジ貫通孔２４の雌ネジ孔４７側の開口が給湯源接続部２７の近傍に位置している。

また、本実施形態の板状部材４０には、給水部材接続部３１及び給湯部材接続部３２が延びる方向（左右方向）と同一方向に延びるリブ部３５が設けられている。リブ部３５は、例えば、板状部材４０の中央領域において下方側に垂れ下がる垂部を設けておいて、当該垂部を後方側に直角に（水平となるように）折り曲げることによって形成され得る。

（取り付け）
本実施形態では、以上のようなサーモユニット１が、例示的な給水用偏芯脚部６０及び給湯用偏芯脚部７０に取り付けられる。

図示例の給水用偏芯脚部６０は、給水源（不図示）に接続された給水用偏芯脚部本体６１と、給水用接続管６２（例えば脱亜鉛黄銅棒から製造される）と、を有している。そして、給水用接続管６２の前方端部の外面が、Ｏリングシール６２ｓを介して、給水源接続部１６の内面に嵌合される。

同様に、図示例の給湯用偏芯脚部７０は、給湯源（不図示）に接続された給湯用偏芯脚部本体７１と、給湯用接続管７２（例えば脱亜鉛黄銅棒から製造される）と、を有している。そして、給湯用接続管７２の前方端部の外面が、Ｏリングシール７２ｓを介して、給湯源接続部２７の内面に嵌合される。

この時、給水用接続管６２の外面の環状段部６２ａに、板状部材４０が、当該板状部材４０に設けられた丸孔４８を介して、当接される。

同様に、給湯用接続管７２の外面の環状段部７２ａに、板状部材４０が、当該板状部材４０に設けられた丸孔４９を介して、当接される。

そして、環状段部６２ａより更に前方側の給水用接続管６２の外面に設けられた環状凹部６２ｒに、板状部材４０の固定のための抜け止め用Ｃリング６２ｃが係合される。抜け止め用Ｃリング６２ｃは、環状段部６２ａと共に、板状部材４０の丸孔４８の周縁部を挟むようにして、板状部材４０を給水用接続管６２に結合（保持）する。

同様に、環状段部７２ａより更に前方側の給湯用接続管７２の外面に設けられた環状凹部７２ｒに、板状部材４０の固定のための抜け止め用Ｃリング７２ｃが係合される。抜け止め用Ｃリング７２ｃは、環状段部７２ａと共に、板状部材４０の丸孔４９の周縁部を挟むようにして、板状部材４０を給湯用接続管７２に結合（保持）する。

（作用）
以上に説明した本実施形態のサーモユニット１によれば、給水部材１０及び給湯部材２０が樹脂製であるため、有意なコストダウンを実現することが可能である一方、給水部材１０及び給湯部材２０がＳＵＳ３０４（剛性材料の一例）からなる共通の板状部材４０に結合されていることにより、十分な強度をも提供することができる。また、給水部材１０、給湯部材２０、湯水混合部材３０を、それぞれ個別の部材とし、すなわち全体を３つの部材で構成したため、各部材に発生するウェルドラインを制御することができ、コンパクトでありながら耐圧強度を満たすことが容易である。更には、給水部材１０及び給湯部材２０の各々と、湯水混合部材３０と、に、互いを勘合させるような付加的な構造が不要であるため、３つの部材に分離して構成しながら、全体としてコンパクトな設計が可能である。

また、本実施形態のサーモユニット１によれば、給水部材１０が頭部付きネジ４１によって板状部材４０に結合されており、給水部材１０は、頭部付きネジ４１に螺合されずに、板状部材４０と頭部付きネジ４１とが螺合することで板状部材４０に結合されており、給湯部材２０も頭部付きネジ４２によって板状部材４０に結合されており、給湯部材２０は、頭部付きネジ４２に螺合されずに、板状部材４０と頭部付きネジ４２とが螺合することで板状部材４０に結合されているため、給水部材１０及び給湯部材２０が樹脂製であって弾性を有するという特性を効果的に利用して、給水部材１０及び給湯部材２０と板状部材４０とを簡単且つ堅固に結合することができる。また、給水部材１０及び給湯部材２０に対して、直接ネジを切る必要が無いため、給水部材１０及び給湯部材２０にかかる応力を低減することができる。

また、本実施形態のサーモユニット１によれば、湯水混合部材３０も板状部材４０と結合されているため、更に十分な強度を提供することができる。また、湯水混合部材３０をも樹脂製とすることができる。

また、本実施形態のサーモユニット１によれば、湯水混合部材３０が、湯水混合機能部３８が格納される本体部３３と、給水部材１０に接続される給水部材接続部３１と、給湯部材２０に接続される給湯部材接続部３２と、を有しており、給水部材接続部３１と給湯部材接続部３２とは本体部３３に対して互いに反対側に設けられており、給水部材１０は、給水部材接続部３１に接続される給水本体接続部１３と、給水源に連通されることが意図された給水源接続部１６と、を有しており、当該給水源接続部１６は、給水本体接続部１３に対して、略垂直な方向に延びており、同様に、給湯部材２０は、給湯部材接続部３２に接続される給湯本体接続部２３と、給湯源に連通されることが意図された給湯源接続部２７と、を有しており、当該給湯源接続部２７は、給湯本体接続部２３に対して、略垂直な方向に延びており、給水源接続部１６と給湯源接続部２７とは、互いに略平行に延びている。そして、給水部材１０は、給水源接続部１６の近傍で板状部材４０と結合されており、給湯部材２０も、給湯源接続部２７の近傍で板状部材４０と結合されており、すなわち、湯水混合部材３０の本体部３３を跨ぐように板状部材４０が比較的長い領域に亘って延在しているため、より一層十分な強度を提供することができる。

また、本実施形態のサーモユニット１によれば、板状部材４０には、給水部材接続部３１及び給湯部材接続部３２が延びる方向と同一方向に延びるリブ部３５が設けられているため、板状部材４０自身の強度を効果的に増大させることができる。

また、本実施形態のサーモユニット１によれば、給水部材１０と給湯部材２０とが互いに同一の形態を有しており、互いに置換可能となっている。このため、給水部材１０及び給湯部材２０の製造コスト及びメンテナンスコストを低減することが可能である。

また、本実施形態のサーモユニット１は、十分な強度を提供し、給水用偏芯脚部６０及び給湯用偏芯脚部７０に対する施工（取り付けまたは取り外し）作業時の負荷に耐えることができる。

図１及び図２に例示した水栓装置においては、抜け止め用Ｃリング６２ｃによって、給水用偏芯脚部６０の給水用接続管６２が板状部材４０に対しても固定されており、抜け止め用Ｃリング７２ｃによって、給湯用偏芯脚部７０の給湯用接続管７２が板状部材４０に対しても固定されている。このため、サーモユニット１と給水用偏芯脚部６０及び給湯用偏芯脚部７０とが、より一層確実に固定されている。

１サーモユニット
１０給水部材
１１給水路
１２給水路
１３給水本体接続部
１３ｓＯリングシール
１４ネジ貫通孔
１６給水源接続部
２０給湯部材
２１給湯路
２２給湯路
２３給湯本体接続部
２３ｓＯリングシール
２４ネジ貫通孔
２７給湯源接続部
３０湯水混合部材
３１給水部材接続部
３２給湯部材接続部
３３本体部
３４突起部
３５リブ部
３７ハンドル
３８湯水混合機能部
３９吐水部
４０板状部材
４１頭部付きネジ
４１ｈ頭部
４２頭部付きネジ
４２ｈ頭部
４３嵌合孔
４６雌ネジ孔
４７雌ネジ孔
４８丸孔
４９丸孔
６０給水用偏芯脚部
６１給水用偏芯脚部本体
６２給水用接続管
６２ａ環状段部
６２ｃ抜け止め用Ｃリング
６２ｒ環状凹部
６２ｓＯリングシール
７０給湯用偏芯脚部
７１給湯用偏芯脚部本体
７２給湯用接続管
７２ａ環状段部
７２ｃ抜け止め用Ｃリング
７２ｒ環状凹部
７２ｓＯリングシール

Claims

内部に給水路を有する給水部材と、
内部に給湯路を有する給湯部材と、
内部に湯水混合機能部が格納され、前記給水部材及び前記給湯部材に取り外し可能に接続された湯水混合部材と、
前記湯水混合部材に接続される止水機能部と、
前記止水機能部に接続される吐水部と、
を備え、
前記給水部材及び前記給湯部材は、樹脂製であり、
前記給水部材及び前記給湯部材は、剛性材料からなる共通の板状部材に結合されている
ことを特徴とする自動水栓装置
前記給水部材は、前記板状部材と、頭部付きネジによって結合されており、
前記給水部材は、前記頭部付きネジに螺合されずに、前記板状部材と前記頭部付きネジとが螺合することで、前記板状部材に結合されている
前記給湯部材も、前記板状部材と、頭部付きネジによって結合されており、
前記給湯部材も、前記頭部付きネジに螺合されずに、前記板状部材と前記頭部付きネジとが螺合することで、前記板状部材に結合されている
ことを特徴とする請求項１に記載の自動水栓装置。
前記湯水混合部材も、前記板状部材と結合されている
ことを特徴とする請求項１または２に記載の自動水栓装置。
前記湯水混合部材は、前記湯水混合機能部が格納される本体部と、前記給水部材に接続される給水部材接続部と、前記給湯部材に接続される給湯部材接続部と、を有しており、
前記給水部材接続部と前記給湯部材接続部とは、前記本体部に対して互いに反対側に設けられており、
前記給水部材は、前記給水部材接続部に接続される給水本体接続部と、給水源に連通されることが意図された給水源接続部と、を有しており、
前記給水源接続部は、前記給水本体接続部に対して、略垂直な方向に延びており、
前記給水部材は、前記給水源接続部の近傍で、前記板状部材と結合されており、
前記給湯部材は、前記給湯部材接続部に接続される給湯本体接続部と、給湯源に連通されることが意図された給湯源接続部と、を有しており、
前記給湯源接続部は、前記給湯本体接続部に対して、略垂直な方向に延びており、
前記給水源接続部と前記給湯源接続部とは、互いに略平行に延びており、
前記給湯部材は、前記給湯源接続部の近傍で、前記板状部材と結合されている
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の自動水栓装置。
前記板状部材には、前記給水部材接続部及び前記給湯部材接続部が延びる方向と同一方向に延びるリブ部が設けられている
ことを特徴とする請求項４に記載の自動水栓装置。
前記給水部材と前記給湯部材とは、互いに同一の形態を有しており、互いに置換可能である
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の自動水栓装置。
請求項４または５に記載の自動水栓装置であって、
給水源に接続された給水用偏芯脚部と、
給湯源に接続された給湯用偏芯脚部と、
を備え、
前記給水源接続部は、前記給水用偏芯脚部に取り付けられ、
前記給湯源接続部は、前記給湯用偏芯脚部に取り付けられている
ことを特徴とする自動水栓装置。
前記給水用偏芯脚部は、抜け止め用Ｃリングによって、前記板状部材に対しても結合されており、
前記給湯用偏芯脚部も、抜け止め用Ｃリングによって、前記板状部材に対しても結合されている
ことを特徴とする請求項７に記載の自動水栓装置。