JPH0317971B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は水洗便器等の水タンクに使用される
給水弁装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の水洗便器の水タンクにおける給水弁は、
上端に給水弁を設けた給水管と、この給水弁を開
閉させる作動装置と、この作動装置に連結した細
長いフロートレバーと、このフロートレバーの一
端に設けたフロートより構成されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このような従来の給水弁では、水タンク内にお
いてほぼ水平方向に長く延びる細長いフロートレ
バーと、容積の大きい球状フロートを有するた
め、全体の構造・外観が不格好になり、タンク内
の空間を大きく占め、かつ浮力によつて大きな球
状のフロートを浮かび上げて作動レバーを連動さ
せることによつて給水弁を制御するため、タンク
内に充分の水量を要し、タンクの容積を大きくせ
ざるを得ず、水洗時水量の浪費につながり、更
に、タンク内の水面を調節する場合は、レバーの
フロート端を無理に上方または下方に曲げて満水
時のフロートの位置をやや高くまたは低くするこ
とによつて行うため、調節が容易でないと共に、
作動レバーを折断して給水弁が使用できなくなる
ことがよくあり、また給水管とレバーの長さが一
定であるため、高さと大きさの違うタンクに適用
できず、互換性と共通性が無い上に、レバーと作
動装置がねじで連結しているため、長期使用後に
ねじが弛んで弁の故障の原因になり、なお、給水
時の水の音が大きく、かつ弁の開度はフロートの
上昇に従つて段々小さくなるので水量も段々小さ
くなり、タンクの給水時間が長くなり、また給水
弁が故障してこれを修繕または取り替える場合、
工具を使わなければならず、非常に不便であり、
かつ給水弁全体の容積が大きく、出張つた部材が
多く、管理、包装、取り扱い上等不便であるとい
う問題点があつた。

この発明は上記問題点を解決するためになされ
たもので、従来の細長い作動レバーと大きな球状
フロートを全く使用せず、全体として一体にユニ
ツト化され、極めてコンパクトに構成され、容易
に水面を調節することができ、かつ互換性があ
り、満水位の給水時間が短縮されると共に騒音が
なく、更に取付け及び取付け後の保守が簡単で、
商品としての包装、取り扱いが極めて便利である
フロートレスの水洗便器用給水弁装置を提供する
ことを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明の給水弁装置は、下端部に取付部を有
し、かつ外周面に連続の環状係止手段を設けた二
重パイプ状の給水パイプと、二重円筒部が上記給
水パイプの上端から該パイプに、軸方向摺動係止
自在に挿通し、上端部に給水パイプの上端給水口
を開閉させる弁装置を設けると共に、この上端部
より軸方向と直交して外方に広げて延びる盤状部
を二重円筒部と一体に形成し、該盤状部に被蓋す
る蓋を有する給水弁本体と、基端が上記弁装置を
作動する如く弁装置の上端に回動自在に枢着さ
れ、自由端に盤状部内で浮力によつて上下浮動す
る円筒体を取付けた作動レバーを有する浮力作動
装置とから成るものである。

〔作用〕

この発明においては、弁装置全体がユニツト化
されたコンパクトな構成であると共に、弁本体が
給水パイプに対し軸方向に調節自在かつ着脱自在
に取付けてあるので、容積が小さく、水タンクを
小型化することができると共に、水量の節約する
ことができ、かつ従来の水洗便器の水タンクに使
用することができ得て、共通性と互換性があり、
その上、取付けの保守が容易で、給水時にノイズ
が無く、給水時間が短縮される。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を添付図面によつて説明
する。

第１図〜第３図に示す如く、この発明に係る給
水弁装置は、主としてキセル状の給水弁本体１と
この給水弁本体１の円筒部に下方から挿入した給
水パイプ２と、この給水パイプ２の内部に挿入し
た中心パイプ３と、上記弁本体１の上方内部に設
けた弁装置４と、同じく弁本体１の上方内部に設
けられ弁装置４を作動させる浮力作動装置５とか
ら構成される。

給水弁本体１は、特に第２図に示す如く、外筒
１１と内筒１２とを同軸に配置して成る二重円筒
部１０と、この上端よりこれと直交して水平方向
に広げて外方へ延びる円盤部１３とを一体に形成
して成る本体円筒部１ａと、この本体円筒部１ａ
の上端と円盤部１３の上方を密閉状に被蓋する逆
杓子状の蓋体１ｂとの二部材より構成される。

上記外筒１１と円筒１２とは、上端で中央に内
筒１２に連動する弁口１４ａを設けかつ外縁部に
は外筒１１の上端に連通する複数個の投孔１４ｂ
を設けた環状板１４によつて一体に連結してあ
り、環状板１４の外周は上方に突出する環状周壁
１５が設けてあり、この周壁１５の内壁には弁装
置４を係止固定させる複数個の係合突起１５ａが
形成されている。

円盤部１３上には内部が円形凹所１６ａとなる
大環状周壁１６が一体形成され、この周壁１６と
上記周壁１５は補強リブ１７ａを有する連結部１
７によつて連結されている（第３図参照）。上記
凹所１６ａの中心には通水孔１６ｂが設けてあ
り、かつ上記両周壁１５，１６の外周面には複数
個の係止突状１３１が設けてある。

内周面に上記係止突状１３１にスナツプ係合す
る係合凹部１３２を設けた蓋体１ｂはスナツプ嵌
合によつて円盤部１３の上部に被せてあり、被蓋
後は、円盤部１３と環状板１４とのそれぞれの上
方にはフロート室ａと弁室ｂが形成されている。

なお、該蓋体１ｂの上面には小径の通気孔１３
３が設けてある。

上記連結部１７には貫通孔１７ｂが設けてあ
り、二重円筒部１０の外筒１１の下端部周壁には
係止爪取付孔１１ａが設けてある。この取付孔１
１ａには係止爪１８がピン１８ａによつて回動自
在に取付けてあり、係止爪１８は下端内側に取付
けたばね１８ｂによつて先端の爪部１８ｃが常に
外筒１１の内部に突出し給水パイプ２の外周壁に
設けた断面鋸歯状の環状係止部２２に係止するよ
うに構成してある。

給水パイプ２は下端部に径方向に突出する鍔部
２１が形成してあり、この鍔部２１のやや上部に
は少なくとも一つのパイプの側壁を貫通した通孔
２４が設けてあり、この通孔２４の上部からパイ
プ２の上端部に亘つてパイプ２の周壁に断面が鋸
歯状を呈する複数個の環状係止部２２が一定ピツ
チで形成され、鍔部２１の下方のパイプ２の周壁
にはねじ部２３が設けられてある。このねじ部２
３にはゴムパツキンリング２５、取付ナツト２
６、ジヨイントナツト２７が上から下に向かつて
順次螺合してあり、鍔部２１の内周壁の下端部に
は上記中心パイプ３の下端大径段部を係止させる
段部２１ａが形成してある。また、給水パイプ２
の下端内周には該パイプ２と水源パイプ９１との
間の水密性を保つ円筒状ゴムシール２８とシール
押さえ用ワツシヤ２９が挿入されてある。取付使
用の場合は上記ナツト２６，２７、リング２５、
シール２８、ワツシヤ２９等各部材によつて給水
パイプ２を第４図で示すように水タンク９に取付
けると共に水源パイプ９１に連結するのである。

中心パイプ３は、給水パイプ２の下端より内部
中心に挿通され、外径が丁度上記弁本体１の円筒
１２に挿入可能の細長い小径管部３１と、この管
部３１の下端に形成し、外径が丁度給水パイプ２
のねじ部２３の内径に挿入し段部２１ａに係止す
る大径管部３２とから成る。大径管部３２の中に
はばね３７に常に押圧され円周に複数個の通水用
溝を設けた円板状の逆止弁３３が水圧によつて上
下摺動自在に収納されてあり、管部３２の下端に
は中央に給水孔３４ａを有する円筒状蓋３４が被
蓋してあり、この蓋３４の下端内部には多孔円板
３５が取付けられてある。このような構成によつ
て逆止弁３３は、ばね３７に抗して給水孔３４ａ
に対し開閉自在に管部３２内に収納してある。な
お、細長い小径管部３１の上下端の外周にはそれ
ぞれシールリング３６が嵌めてあり、中心パイプ
３と本体１の内筒１２と給水パイプ２との間の水
密性を保つものである。

弁装置４は、下端の円筒部４２の外周に設けた
複数条の係止突条４２ａによつて本体１の上端内
周の複数条の係止突起１５ａの下面と係止して着
脱可能に本体１の上端部に取付けた弁ブロツク４
１を有し、この弁ブロツク４１と本体１の環状板
１４との間の弁室ｂには中央部に小さな通孔４３
ａを設け且つ底面に環状変形凹部４３ｂを設けた
ダイアフラム弁４３が内筒１２の上端弁口１４ａ
を閉鎖するように挟持されている（第２図Ｂ参
照）。弁ブロツク４１の円筒部４２の上面には相
対向しかつ平行して上方に突出する一対の突起片
４４が弁ブロツク４１と一体成形され、後述のレ
バー５１の一端を枢着する枢着部を構成する。

上記突起片４４の内側壁間には、上端に円孔４
５ａが、かつ下端に上記円筒部４２の内部空所と
連通する通孔４５ｂが設けてある小径の中空円筒
体４５が設けられている。この中空円筒体４５の
内部には、断面が逆Ｔ字型を呈するリリースバル
ブ４６がばね４７によつて上方に付勢されてバル
ブ４６が常に円孔４５ａが閉じると共に、バルブ
４６の軸部が常に該円孔４５ａから上方へ向かつ
て円筒体４５の外方へ突出するように摺動自在に
収納されている。なお、円筒体４５の上壁の外周
には上記円孔４５ａと連通するリリース孔４５ｃ
が設けてある。

浮力作動装置５は本体１のフロート室ａに配置
され、基端が軸５３によつて上記突起片４４間に
回動自在に軸支され、かつ自由端が円盤部１３に
向かつてほぼ水平状に延びるレバー５１と、該円
盤部１３上に配置され上面中央部が軸５４によつ
て回動自在に上記レバー５１と自由端に取付けら
れる円筒形フロート５２とから成る。上記フロー
ト５２の円筒体５２ａの底壁の中心部には円孔５
２ｂが設けてあり、底壁の内側にはこの円孔５２
ｂを囲んで弁室５２ｃが設けてある。弁室５２ｃ
の周壁には複数個の通孔５２ｄがあり、上壁の中
央にも通孔５２ｅが一つ設けてある。また、弁室
５２ｃ内には円板状の逆止弁５２ｆが円孔５２ｂ
を封鎖するように収納されている。なお、フロー
ト５２の上部外周壁には円筒体５２ａを囲むよう
に下方に開口する環状体５２ｇが一体成形されて
いる。

上記のように構成された給水弁は特に合成樹脂
材で成形される。組立の際は第３図に示すよう
に、予め一つのユニツトに組立てられた弁装置４
ならびに浮力作動装置５のアセンブリ６を、ダイ
アフラム弁４３を環状板１４の円筒部４２との間
に挟持する如く、円筒部４２の係止突条４２ａを
環状板１４の係合突起１５ａに係合することによ
つて本体１の円筒部１０の上端に取付けた後、蓋
体１ｂをスナツプ嵌合により円盤部１３の上方に
被蓋して、第４図に示す如くバルブアセンブリ７
を構成する。一方、下端の大径管部３２内に順次
ばね３７、逆止弁３３、円筒状蓋３４、多孔円板
３５を取付けた中心パイプ３の先端を給水パイプ
２の下端より挿入し、大径管部３２が段部２１ａ
に係止した後、ゴムシール２８とワツシヤ２９と
を給水パイプ２の下端開口部内に挿入し、パツキ
ンリング２５、取付ナツト２６、ジヨイントナツ
ト２７を順次給水パイプ２の下端からねじ部２３
に螺合して第４図に示す給水パイプアセンブリ８
を構成する。それから、この給水パイプアセンブ
リ８の上端をバルブアセンブリ７の下端から二重
円筒部１０内の奥まで挿入すると、係止爪が鋸歯
状係止部２２の下端に係止する。これによつて、
両アセンブリ７と８が一つのユニツトとなつて第
１図〜第２図に示す本発明の給水弁装置を構成す
る。

この状態において、バルブアセンブリ７はパイ
プアセンブリ８に対し360°回転自在に係止保持さ
れている。

パイプアセンブリ８をバルブアセンブリ７内に
挿入して給水弁装置完成品を組み立てた時、給水
パイプ２と中心パイプ３は丁度同軸に配置した外
筒１１と内筒１２の内部に嵌合し、挿入中、係止
爪１８が係止部２２の一方向斜面によつて係止状
態が解放され、バルブアセンブリ７は給水パイプ
に対し支障が無く挿入することが出来、挿入を停
止した時点で係止爪１８が係止部２２の下端面に
係止して給水パイプ２を円筒部１０から抜け出さ
ないように係止することができる。

上記組立作業においては、全く工具を使用せず
に、簡単な手作業でスナツプ嵌合、挿入係合また
はねじ込みなどの動作によつて組立てが完成され
るので、生産能率が大幅に向上する。

次に本発明の給水弁装置を便器等のタンクに取
り付けて使用する状態について説明する。

先ず、第４図に示すように、給水弁をタンク９
に取り付ける場合は、ナツト２６，２７を取り外
したパイプアセンブリ８を直立状にパイプの下端
をもつてタンク９の取付孔内に挿入すると共に、
水源パイプ９１の上端に嵌合した後ナツト２６を
タンク９の下面に突出する給水パイプ２の下端部
にねじ込んでパツキンリング２５とタンクを押圧
し、更にナツト２７を該パイプ２の下端にねじ込
んでパイプアセンブリ８をタンク９内に固定する
と共に水源パイプ９１に連結させる。

パイプアセンブリ８をタンク９に取付けた後、
バルブアセンブリ７は円筒部１０の下端を給水パ
イプ２の上端から挿通し、給水パイプ２に対し一
定の高さで挿入を停止し、手を放せば、バルブア
センブリ７は係止爪１８がこの停止位置の係止部
２２に係止することによつて一定の高さに保持さ
れる。タンク９内の水位はこのバルブアセンブリ
７の取付位置の高さによつて決められる。水位を
調節する場合、例えば水位を低く調節する場合
は、バルブアセンブリ７をパイプアセンブリ８に
対し軽く押し下げると、バルブアセンブリ７は給
水パイプ２に沿つて下方に摺動し、選定した位置
で停止すればよく、水位を高く調節する場合は、
指で係止爪１８を押し下げて係止部２２との係止
状態を解放させると同時に、バルブアセンブリ７
を給水パイプ２に沿つて上方に引き上げて所定位
置で停止すれば良い。

上記のように本装置をタンクに取り付けた後、
タンク内がまだ給水されていない場合、第２図Ａ
に示すようにフロート５２は自重でその下面が本
体１の円盤部１３の上面に載置された状態と共
に、レバー５１を下げてその基端部下面でリリー
スバルブ４６を押し下げて円孔４５ａを開放さ
せ、弁室ｂをリリース孔４５ｃを経て外気と連通
するようになつている。この場合、弁４３は弁口
１４ａを閉じているが（第２図Ａ参照）、水源パ
イプ９１から水を給水パイプ２内に導入すると、
水流が給水パイプ２の下端から逆止弁３３を押し
開いて中心パイプ３内に流入し、弁口１４ａに流
入した場合、その水圧で本来弁口１４ａを閉鎖し
ている弁４３を押し開いて水が二重円筒１０の上
端と弁４３間の空所に入り、環状板１４の透孔１
４ｂを経て給水パイプ２の上端と環状板１４間の
空所に流入し、それから給水パイプ２の上端開口
より該パイプ２と内筒１２間の環状通路を経て下
端に流れ、給水パイプ２の下端の通孔２４からタ
ンク９内に流入し、タンク内の水位が段々上昇す
るのである。

水位が本体１の円盤部１３の底面以上に達する
と、水は通水孔１６ｂよりフロート５２の円孔５
２ｂを経て弁室５２ｃ内に流入し、更に弁５２ｆ
を押し上げて通孔５２ｄからフロート５２の円筒
体５２ａの内部に流入する。一方、弁室ｂに流入
した水が極少量であるが弁４３の通孔４３ａから
弁の上方に入り、更に通孔４５ｂを経てリリース
バルブ室、すなわち円筒体４５内に入る。そし
て、タンク内の水位の上昇に伴つてフロート５２
の内部と外部との水位（水量）が増え、本体１内
の水面がフロート５２の環状体５２ｇの環状凹溝
の開口部を封鎖すると、環状凹溝内が密閉室にな
つて、その内部の空気が環状体５２ｇに侵入した
水位の上昇に連れて圧縮され、該内部の気圧が水
圧とバランスになつた時点でフロート５２か浮力
によつて水面に浮き上がる。この時、弁５２ｆは
水圧で円孔５２ｂは閉じ逆止弁となり、円筒体５
２ａ内に充満した水はフロート５２のバラストの
役目を果たすのである。

フロート５２が水位の上昇で浮き上がると、レ
バー５１は軸５３を支点として上方ぬ向かつて回
動し、本来ばね４７を抗してリリースバルブ４６
を下方へ押されていたレバー５１の基端部下面が
リリースバルブ４６から離れ、このリリースバル
ブ４６がばね４７の付勢力で押し上げられて円孔
４５ａを閉じて第２図Ａに示す状態になる。この
時弁ブロツク４１の内部は密閉室となつて外気と
隔離する。一方、中心パイプ３より給水パイプ２
へ流れる水の一部がダイアフラム弁４３の通孔４
３ａを経て弁室ｂに入り、更に通孔４５ｂを経て
円筒体４５の内部に入り、弁ブロツク４１内の水
量が増えると共に、その内部の空気が圧縮されて
水面上の気圧も高くなり、ダイアフラム弁４３の
上面の圧力が下面の水圧よりも高くなる故、ダイ
アフラム弁４３が変形して弁口１４ａを閉じ、給
水パイプ２からの給水が停止する。この時タンク
９内の水位は第２図Ｂに示すような満水位にな
る。

便器を水洗する場合は、従来のようにタンクに
設けた水洗用ハンドルまたはノブを押して排水弁
（何れも図示してない）を開放させると、タンク
９内の水を排水口より大量に便器内に流入して水
洗を行うのである。この時、タンク９内の水位の
急激な下降に伴つて弁室ｂ内の水が通水孔１６ｂ
から流出し、レバー５１はフロート５２のバラス
ト作用による下降移動で下方に回動し、これによ
つてレバー５１の基端部下面がばね４７を抗して
リリースバルブ４６を押し下げてリリース用の円
孔４５ａを開放させる。リリースバルブ４６が円
孔４５ａを開放させると、円筒体４５内の空気が
リリース孔４５ｃより外部へ放気され、円筒体４
５内の気圧が大気圧と同じ圧力に戻り、僅かな水
量だけがダイアフラム弁４３の上面に残るだけで
あるが、中心パイプ３から弁口１４ａに流入した
水の圧力がダイアフラム弁４３の上面の水圧より
も遥かに高いので、ダイアフラム弁４３は再び下
方の水圧によつて押し上げられて弁口１４ａを開
き、第２図Ａ示のように再びタンク内に給水する
のである。タンク９が満水位になれば、フロート
５２が浮き上がつてレバー５１が再びリリースバ
ルブ４６から離れて、前記のようにダイアフラム
弁４３の上下面の圧力差によつて弁４３が弁口１
４ａを塞いで給水を停止し、タンク内の水は次回
の水洗に使われる。

〔発明の効果〕

この発明は上記のように構成され、バルブアセ
ンブリとパイプアセンブリが一体にユニツト化さ
れ、かつ前者が後者に対し上下動調節自在及び
360°回転可能に保持されているので、全体の構造
と外観が非常にコンパクトになり、組立て、取付
け作業が簡単である上に、水位の調節が容易で保
守も簡易になり、何れの水洗便器用タンクにも使
用でき得ると共に、給水時にノイズが無く、給水
の流量が始終一定である等色々な利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る給水弁装置の一実施例を
示す斜視図、第２図は同給水弁装置の断面図であ
り、同Ａ図は弁が開いて給水している状態を示
し、同Ｂ図は弁が閉じて給水が停止した状態を示
す。第３図は第１図に示した給水弁装置の分解
図、第４図は同給水弁装置の取付状態を示す説明
図である。 １……給水弁本体、１０……二重円筒部、１３
……円盤部、１ａ……本体円筒部、１ｂ……蓋
体、１４ａ……弁口、１８……係止爪、２……給
水パイプ、２２……係止部、２４……通孔、２５
……パツキンリング、２６……取付ナツト、２７
……ジヨイントナツト、２８……シール、３……
中心パイプ、３３……逆止弁、３４……円筒状
蓋、３４ａ……給水孔、３５……多孔円板、４…
…弁装置、４１……弁ブロツク、４３……ダイア
フラム弁、４４……突起片、４６……リリースバ
ルブ、５……浮力作動装置、５１……レバー、５
２……フロート、５２ｆ……逆止弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ パイプの中間部のやや下端側の外周壁に鍔部
   を設け、この鍔部の上端以上パイプの外周面に一
   定ピツチでパイプに沿つて配列した複数条の断面
   が鋸歯状に形成した環状係止部を形成し、鍔部の
   下端以下のパイプの外周面をねじ部に形成すると
   共に、鍔部のやや上端部の外周壁にパイプの内部
   に連通する少なくとも一個の通水孔を設けて成る
   給水パイプと、 同軸に配置された内、外二円筒より成り、各円
   筒部の上端開口部が互いに連通するように連結さ
   れた二重円筒部と、この二重円筒部の上端−側か
   ら円筒部に対しほぼ直交に外方へ拡大して延びる
   本体円盤部と、この本体円盤部の周壁に対し着脱
   自在に被してその内部に空室を形成する蓋体と、
   上記二重円筒部の外筒の下端部に設けられ、この
   二重円筒部を上記給水パイプに挿通した時給水パ
   イプの環状係止部に位置選択自在に係止する係止
   爪とから成る給水弁本体と、 給水弁本体の二重円筒部の上端に設けられ、内
   部にリリースバルブ室及びダイアフラム弁室を
   上、下に形成した弁ブロツクと、この弁ブロツク
   の側壁にこれを挟持するように前後に対向してブ
   ロツクと一体に形成したレバー支持用突起片とを
   有し、上記リリースバルブ室内とダイアフラム弁
   室内にはそれぞれリリースバルブ室に設けたリリ
   ース用孔に対し開閉自在に収納したリリースバル
   ブと二重円筒部の上端に設けた通水用弁口に対し
   開閉自在に収納したダイアフラム弁とを有する弁
   装置と、 レバーの基端が上記弁装置のリリースバルブを
   作動可能に上記突起片に回動自在に枢支され、自
   由端が給水弁本体の円盤部に延びるレバーと、こ
   のレバーの自由端に枢着し、外周に下方開口の環
   状凹部を有する円筒形フロートとから成る浮力作
   動装置と、 給水パイプの中心に挿入され、外周壁が上記二
   重円筒部の内筒の内周壁と水蜜状に保持するよう
   に嵌挿され、上端開口が上記ダイアフラム弁の下
   面と対向し、下端開口の内部に逆止弁を設けた中
   心パイプとから構成される水洗便器における給水
   弁装置。 ２ フロートの底壁の中央部に逆止弁を設けたこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の水洗
   便器における給水弁装置。 ３ 給水パイプと中心パイプは後者を前者の中心
   に挿入係止して両者がユニツト化されたパイプア
   センブリを構成したことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の水洗便器における給水弁装置。 ４ 給水弁本体と弁装置と浮力作動装置とが一つ
   のユニツト化したバルブアセンブリを構成したこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の水洗
   便器における給水弁装置。