JPH0442614Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［技術分野］ 本考案は設定水量の放水が行なわれると止水弁
を閉じて水を止める自動止水栓に関するものであ
る。

［背景技術］ 上記自動止水栓は、一般に器体内の流路途中に
配置した止水弁と、流路を通過する水流量を検出
する計量部と、凹部として形成された止水部とこ
れに連続する流量セツト部とを備えたカム面を有
して上記計量部の出力にて微速回転駆動されるカ
ムと、一端がカムのカム面に接触してカムの回転
に応動して止水弁を開閉する制御ピンとから構成
されている。第９図にカム４の従来例を、第１０
図にそのカム面４０の展開図を示す。そしてこの
ものにおいては、カム４を手動で回転させること
で制御ピンをカム面４０の止水部４１から流量セ
ツト部４２（図中ロからニの区間）に移して止水
弁を開き、放水を開始させるものであり、この時
の水流によつて例えば羽根車などで形成される計
量部を駆動し、計量部の減速出力でカム４を上記
設定時とは逆方向に微速回転させ、この回転で制
御ピンが流量セツト部４２から止水部４１に至る
と、止水弁が閉じて水を止めるものであり、放水
量はカム４がどれだけ回転すれば制御ピンが止水
部に至るかによつて、すなわち初期設定時にカム
４をどれだけ回転させるかによつて設定すること
ができるようにされている。また流量セツト部４
２のうち、止水部４１側の図中ハからホの区間を
止水部へと向かう傾斜面として高さｈの差をつけ
ているが、これは止水弁の状態を全開から全閉ま
で急速に変化させると、ウオーターハンマー現象
が生じるために、止水動作に移る前に止水弁を少
し閉じておくよにしておくためのものである。

ところで、カム４の回転によつて制御ピンが流
量セツト部４２から凹部として形成されている止
水部４１に落ち込むのを助けるために、制御ピン
は水圧やばね圧によつてカム側４へと付勢されて
いるわけであるが、カム４の回転については、制
御ピンがカム面４０に当接していること等による
種々の負荷があり、計量部の出力トルクはこの負
荷トルクに勝るものでなくては、放水を行なつて
いるにもかかわらず負荷トルクが大きすぎて計量
部がカム４を回転させることができず、従つて止
水動作も行なわれないという事態を招いてしま
う。もちろん、単位時間あたりの放水量がある値
を越える時には、確実にカム４が回転するように
設計しているものの、水道の水圧の高低によると
ころの単位時間あたりの放水量の変化で計量部の
出力トルクが変化したり、カム面４０の面粗度に
よる負荷トルクの増大等があると、カム面４０の
流量セツト部４２うち、平坦な面とされている図
中ホからニの区間に制御ピンが当接している時
に、時として上記事態を招くことになる。更には
カムと計量部との間には、カムの手動回転を許す
ために、通常摩擦クラツチが設けられているので
あるが、この摩擦クラツチのスリツプトルクより
も負荷トルクが大きくなつてしまうと、計量部か
ら出力が出ているのにカム４が回転せず、やはり
設定水量の放水が完了しているのに止水動作がな
されないという事態を招いてしまう。

［考案の目的］ 本考案はこのような点に鑑み為されたものであ
り、その目的とするところは設定水量が放水され
た時点で確実に止水を行なう自動止水栓を提供す
るにある。

［考案の構成］ しかして本考案は、器体内の流路途中に配置し
た止水弁と、流路を通過する水流量を検出する計
量部と、凹部として形成された止水部とこれに連
続する流量セツト部とを備えたカム面を有して上
記計量部の出力にて微速回転駆動されるカムと、
一端がカムのカム面に接触してカムの回転に応動
して止水弁を開閉する制御ピンとを備えた自動止
水栓において、カムのカム面における流量セツト
部をその全範囲にわたつて止水部へと向かう傾斜
面で形成したことに特徴を有するものであり、カ
ム面とこれに接触する制御ピンとの間に、カムの
計量部からの出力で駆動される回転方向について
の分力が生じるようにして、カムの回転がこれに
加わつている負荷により止まつてしまうことがな
いようにしたものである。

以下本考案を図示の実施例に基づいて詳述する
と、第３図乃至第８図に示す自動止水栓は、水道
の蛇口１０の先端に取り付けて使用されるもので
あつて、蛇口１０の先端が差し込まれる給水管受
け部１１を上端に、吐水口１７を下端に備えた本
体１の前面に操作ダイアル９を配しているこの自
動止水栓は、操作ダイアル９を一方に回動させた
時に連続放水状態を得ることができ、操作ダイア
ル９を他方に回動させた時にその回動角度に応じ
た量の水量の放水がなされるものであり、本体１
についてまず説明すると、軸方向が上下と前後と
の２つの円筒をＬ字型に組み合わせた形状をして
いる本体１は、その上端に給水管受け部１１が、
給水管受け部１１の直下に止水弁２が配された止
水室１２が設けられ、止水室１２の下方に羽根車
３が配された計量室１３が設けられ、更に計量室
１３の下方にニツプル７１が取り付けられた吐水
口１７が設けられたものであり、そして止水室１
２の前方に制御ピン５が貫通しているダツシユポ
ツト室１５が、計量室１３の前方に減速ギア列６
ａ，６ｂが配された減速室１６が夫々設けられ、
これらダツシユポツト室１５と減速室１６との前
方に、カム４が配されたカム室１４が設けられた
ものである。

本体１上端の給水管受け部１１は共に上方に開
口する内筒７２と外筒７３とからなり、内筒７２
内部の段上には座金７５とパツキン７４とか配さ
れ、外周面に雄ねじが切られた外筒７３には取付
ナツト７６が螺着されている。取付ナツト７６と
の係合部を下端に備えた筒状の固定金具７７と取
付ナツト７６とを蛇口１０に通し、そして固定金
具７７を固定ビス７８で蛇口１０に固定するとと
もに取付ナツト７６を締め付けることが、蛇口１
０先端の開口縁がパツキン７４に密着した状態
で、本体１の蛇口１０への取り付けがなされる。
固定金具７７と固定ビス７８とは、カバー７９で
覆われる。

給水管受け部１１の直下に位置している止水室
１２に設けられた止水弁２は、計量室１３と止水
室１２との間の連通孔２０の止水室１２側に配さ
れた弁座としての止水用パツキン２１と、この環
状のパツキン２１に水圧で接することで止水を行
なうボール２２とから構成されたものであり、こ
こにおけるパツキン２１は止水室１２の底面から
立ち上がるリブ２３が下面に嵌合することで、水
圧による連通孔２０内への落ち込みが防がれてい
る。

計量室１３内に配された計量手段としての羽根
車３は、第５図及び第６図に示すように、軸方向
が前後方向であり且つ連通孔２０の直下の両側に
平行に配されている一対の平行な軸３１，３２の
内の一方の軸３１に支持されて回転自在とされた
ものであつて、連通孔２０の直下に羽根部を位置
させて、連通孔２０から流下する水流により駆動
されて回転するようにされている。

計量室１３の前方にあつて計量室１３との間が
仕切フレーム１８により仕切られている減速室１
６内に配された減速ギア列６ａ，６ｂは、この減
速室１６内を通る上記２つの軸３１，３２によつ
て夫々支持されたものであり、交互に噛み合つて
いる両減速ギア列６ａ，６ｂの内の減速ギア列６
ｂ一端のギアが上記羽根車３の一端に形成されて
いるピニオン６０に噛み合つている。これら減速
ギア列６ａ，６ｂにおいては、羽根車３の回転を
大きく減速してカム室１４内のカム４に伝達す
る。

ダツシユポツト室１５及び減速室１６との間を
仕切る仕切板１９と、本体１の前面開口を閉じる
蓋８とで囲まれた空間であるカム室１４内には、
カム４と摩擦クラツチ８０とが配されている。蓋
８を貫通する主軸７にこれらカム４と摩擦クラツ
チ８０とが取り付けられているのであるが、上記
減速ギア列６ａ，６ｂの最終ギアに連結されてカ
ム室１４内に位置するピニオン６１には、摩擦板
８１と皿ばね８３と共に摩擦クラツチ８０を構成
する主軸ギア８２が噛み合つており、そして主軸
ギア８２はこの主軸ギア８２に接触する摩擦板８
１を介して主軸７に連結されている。またカム４
も主軸７に取り付けられているのであるが、これ
は主軸７に圧入したピン７０がカム４に係合する
ことで、主軸７と共にカム４が回転するようにさ
れており、殊にピン７０とカム４との係合は、主
軸７の軸まわりの方向において、ある角度内の遊
びをもつたものとされている。

操作ダイアル９は、主軸７の蓋８より突出する
部分に取り付けられたものであり、主軸７の異形
断面とされた部分が補強板８５とともに操作ダイ
アル９に圧入されることで、操作ダイアル９と主
軸７とが連結されている。そして操作ダイアル９
の内周面には突起８６が突設されており、蓋８に
設けられているストツパ８７と当接するこの突起
８６によつて、操作ダイアル９はその回動範囲が
規制されている。

本体１内のダツシユポツト室１５であるが、こ
こには制御ピン５と共にダツシユポツトを構成す
るシリンダー５０が圧入されている。カム室１４
側の開口にシール５１が取り付けられるとともに
内フランジ５２が突出しているシリンダー５０
は、止水室１２側の内周面に軸方向の溝５３が切
削されており、そしてこのシリンダー５０内を貫
通すして一端を止水室１２内に、他端をカム室１
４に位置させている制御ピン５には、外周面の溝
にシリンダー５０内面を摺接するＭ型シール５４
が配されたピストン部５５が途中に形成されてお
り、このピストン部５５とダツシユポツト室１５
の止水室１２側の壁面との間にコイルばね５７が
設置されている。このように構成されたダツシユ
ポツトは、蛇口１０から流下する水あるいは湯を
作動流体とするものであつて、制御ピン５の軸方
向の動きにつれてピストン部５５の前後室の容積
が変化する時に、作動流体が溝５３を流れる際に
生じる流路抵抗により、制御ピン５の動きに制動
を加えるものである。

さて、前述のように羽根車３とは摩擦クラツチ
８０と主軸７とを介して連結され、また主軸７と
は軸まわりの方向において遊びをもつて連結され
ているカム４であるが、これの一面の周部に形成
されたカム面４０は、第１図に示すように、両側
が比較的急峻な傾斜面となつたＶ字型の凹部とし
て形成された止水部４１と、この止水部４１の一
方側の傾斜面に連続する流量セツト部４２と、止
水部４１の他方側の傾斜面に連続する連続放水用
セツト部４３、そして流量セツト部４２と止水部
４１との間に設けられている平坦な調整面４４と
からなるものであり、そして流量セツト部４２は
その全範囲にわたつて止水部４１へと向かうなだ
らかな傾斜面とされている。第２図はこのカム４
のカム面４０の展開図であつて、図中イ，ロ，
ハ，ニの各点は、第１図に同記号で指示した点に
対応している。そしてカム面４０の内周側には、
第２のカム面４５が形成されており、このカム面
４５の内周側に前記ピン７０が係合する係合溝４
６が形成されている。

尚、カム面４５は、減速ギア列６ｂを支持する
とともに軸方向に摺動自在とされている軸３２の
一端が摺動接触するものであつて、カム４の回転
に応じて軸３２を軸方向に動かす。これは、連続
放水時のように、羽根車３を回転させる必要がな
い時に、羽根車３の回転をロツクするためのスト
ツパ３５を制御するためのものであり、ばね３６
によつて前方へと付勢されている軸３２の他端に
固着されたストツパ３５は、軸３２と共に前方に
移動した時に、羽根車３の羽根と係合して羽根車
３の両方向の回転をロツクする。

次にこの自動止水栓における動作を説明する。
蛇口１０に取り付けられた自動止水栓は、蛇口１
０が開かれていると、第８図ａに示すように、止
水弁２のボール２２が水圧によりパツキン２１に
接することで水を止めている。この時制御ピン５
は、ピストン部５５に係る水圧とコイルばね５７
のばね圧とで、その一端がカム４のカム面４０に
おける止水部４１内に落ち込んだ状態にある。所
定の水量のみを放出したい時には、操作ダイアル
９を第３図中時計まわり方向にまわして、操作ダ
イアル９に記るされた求める水量の目盛りを本体
１側の指標に合わせる。この回転に伴ない。主軸
７を介してカム４も回転することから、制御ピン
５が接する部分が止水部４１から流量セツト部４
２へと移るために、制御ピン５はカム４に押され
て止水室４側へと突出し、第８図ｂあるいはｃに
示すように、ボール２２を動かして止水弁２を開
く。これで放水が開始されるものであり、この放
水により羽根車３は回転を始める。そして羽根車
３の回転は、減速ギア列６ａ，６ｂと摩擦クラツ
チ８０とを介して主軸７に伝達され、主軸７は微
速回転を行なうのであるが、この初期において
は、主軸７とカム４との間に遊びが設けられてい
ることから、カム４は追従回転せず、遊びの分の
回転が終了してから、カム４も羽根車３からの入
力で回転を始める。カム４の回転により、制御ピ
ン５は流量セツト部４２から次第に止水部４１へ
と近づいてゆくわけであるが、この間、流量セツ
ト部４２は止水部４１側へと向かう傾斜面とされ
て、水圧やコイルばね５７の圧力を受けている制
御ピン５と流量セツト部４２との間に、カム４の
回転を補助する方向の分力が働き、この分力がカ
ム４の回転についての負荷トルクを軽減すること
から、カム４のカム面４０の面粗度が少々粗くて
も、摩擦クラツチ８０が滑つたりすることなく、
羽根車３からの入力により確実にカム４が回転す
る。流量セツト部４２と止水部４１との間に設け
られている調整面４４としての微小区間は、前述
のカム４と主軸７との間の遊び部分の移動が、制
御ピン５が止水部４１に達する以前において確実
になされているようにするために設けられたもの
であり、そして調整面４４を経て止水部４１に制
御ピン５が至ると、カム４側へと付勢されている
制御ピン５は、カム４をそれ主軸７との間の遊び
の範囲内で急速に回転させつつ止水部４１へと落
ち込む。これでボール２２は水圧により再度パツ
キン２１に接して止水弁２が閉じ、止水がなされ
る。ただし、この時の制御ピン５の動きは、前述
のダツシユポツトにより速度が制限されているこ
とから、止水弁２も急速に閉まることがなく、ウ
オーターハンマー現象が生じることがない。

尚、流量セツト部４２は傾斜面であり、その第
１図及び第２図にハ及びニで示す部分には、１mm
ほどの高さの差ｈがあることから、制御ピン５が
ボール２２を押している状態も、制御ピン５がカ
ム面４０のハの位置にある時と、ニの位置にある
時とでは、第８図ｂとｃとに示すように差がある
ものの、止水部４１の落差Ｈに対して上記差ｈは
１／５程度であり、流量の差は殆どない。

止水状態から操作ダイアル９を第３図において
反時計まわり方向に回転させたなら、制御ピン５
は止水部４１から連続放水セツト部４３へと移
り、ボール２２を押して止水弁２を開く。この時
には前述のように羽根車３の回転がロツクされる
ために、カム４が羽根車３側からの入力で回転す
ることはなく、次に制御ピン５が止水部４１に入
るように操作ダイアル９を戻すまで、放水は止ま
らない。

［考案の効果］ 以上のように本考案においては、カムのカム面
における流量セツト部の全範囲が、凹部として形
成されている止水部へと向かう傾斜面として設け
られており、流量セツト部に接触する制御ピン
は、計量部からの入力を補助する方向に作用する
分力を流量セツト部の全範囲において常にカムに
与えることになり、従つてカムの回転についての
負荷トルクがカム面の面粗度等の影響で少々大き
くなつていても、この負荷トルクのカムの回転の
全範囲において軽減して計量部からの入力による
カムの回転を確実なものとするものであり、従つ
て設定された量の水が放水された時点での止水動
作が確実になされるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案一実施例に係るカムの斜視図、
第２図は同上のカムのカム面の展開図、第３図は
同上の正面図、第４図は第３図中のB₁〜B₆線断
面図、第５図は第３図中のA₁〜A₆線断面図、第
６図は第４図中のＣ〜Ｃ線断面図、第７図は第４
図中のＤ〜Ｄ線断面図、第８図ａ，ｂ，ｃは同上
の止水弁と制御ピンとを示す断面図、第９図は従
来のカムの斜視図、第１０図は同上のカムのカム
面の展開図であつて、１は本体、２は止水弁、３
は羽根車、４はカム、５は制御ピン、４０はカム
面、４１は止水部、４２は流量セツト部を示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 器体内の流路途中に配置した止水弁と、流路を
   通過する水流量を検出する計量部と、凹部として
   形成された止水部とこれに連続する流量セツト部
   とを備えたカム面を有して上記計量部の出力にて
   微速回転駆動されるカムと、一端がカムのカム面
   に接触してカムの回転に応動して止水弁を開閉す
   る制御ピンとを備えた自動止水栓において、カム
   のカム面における流量セツト部をその全範囲にわ
   たつて止水部へと向かう傾斜面で形成して成る自
   動止水栓。