JPH0616778U - 切換え弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構造で流路の切換え及び止水ができ、
しかも操作用のハンドルも回転するだけで本体との釣合
いも保てるようにすること。 【構成】 流入路から二つの異なる流出路への止水及び
通水のための３方式の切換え弁において、これらの流入
路及び流出路に連通するハウジングの中に流出路側への
流路を開閉する２個のボールを収納し、これらのボール
を流出路の基端のそれぞれの弁座に供給水圧によって着
座可能とする。また、ボールを弁座から引き離すシフト
アームをハウジングの中に回転操作可能に組み込み、こ
のシフトアームの旋回方向によって、いずれか一方のみ
のボールを弁座から引き離して流出路側への流路を開
き、他方のボールには拘束力を作用させないで水圧によ
って閉弁状態を維持させる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、一つの流入路から２つの異なる流出路への流路の切換えと止水のた めの切換え弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】

浴室に備えるシャワー設備の一つとして、浴槽への湯の供給とシャワーへの給 湯の２通りに使える湯水混合栓が従来から一般に利用されている。

【０００３】 この湯水混合栓は、建屋に配管した給水及び給湯配管に本体の背部に設けた脚 管を接続すると同時に固定され、吐水管側及びシャワー側に流路を切り換えて使 えるようにしたものである。

【０００４】 このような湯水混合栓の一例として、特開平３−１３４３８１号公報に記載さ れたものがある。これは、本体の内部に組み込んだ切換え弁を、本体の正面に突 き出たハンドルにスピンドルによって連接し、切換え弁には一軸上に吐水管側及 びシャワー側の弁座に接離する２個の弁体を備えた構成である。

【０００５】 このタイプの切換え弁では、流路の切換えと止水の操作のためから、２個の弁 体をスピンドルに対して軸線方向に自由に移動できるようにし、これらの弁体の 間にスプリングを介装する。そして、スピンドルの軸線方向の移動量に応じて、 吐水管側又はシャワー側を開き、使用しないときには両方の弁体が吐水管側及び シャワー側のそれぞれの弁座に着座する中立位置に保持可能である。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、２個の弁体の間にスプリングを組み込むとき、２個の弁体に相互に スプリングによる付勢力が働くようにする必要があり、スプリングを一旦押し縮 めて組み立てる必要がある。このため、保守点検の際の作業が煩雑になりやすい だけでなく、スプリングの復元力の強さも適正にしていないと、給水，給湯圧に 対して正しい開弁及び閉弁動作に障害を招くことにもなる。

【０００７】 また、流路の切換えや止水操作をするときにはスピンドルがその軸線方向に移 動するので、このスピンドルに連接した操作用のハンドルは、本体の正面に設け た場合では前後に動いてしまう。このため、流路の切換えの際のスピンドルのス トロークが大きい機種であれば、ハンドルの移動量も大きくなり、特に本体から 突き出したときには本体とハンドルの外観上のバランスが崩れやすい。

【０００８】 このように、湯水混合栓等に組み込む切換え弁は、構造が比較的複雑になりや すく、ハンドルの軸線方向の動きが避けられないことから、設計上の制限も受け やすい。

【０００９】 本考案において解決すべき課題は、簡単な構造で流路の切換え及び止水ができ 、しかも操作用のハンドルも回転するだけで軸方向への突き出しの変化がなく本 体との釣合いも保てるようにすることにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

本考案は、１個の流入路と２個の異なった流出路との間に組み込まれ、両流出 路への流路を同時に閉又はいずれか一方を開とする操作を可能とした３方式の切 換え弁であって、前記流入路及び流出路にそれぞれ独立して連通する開口を開け たハウジングと、該ハウジングの内部に移動可能に収納され前記流出路に対応す る開口を前記流入路からの流体の圧力によって閉止可能な球体状のボールと、前 記ハウジングの内部に位置しその回転方向に応じて前記２個のボールのいずれか 一方をその閉止位置から引き離すシフトアームとを備えていることを特徴とする 。

【００１１】

【作用】

ハウジングの内部に移動自由に納めた２個のボールは、２系統の流出路に連通 するハウジングの開口に対して、供給される流体の圧力によって付勢され、流出 路側への流路を閉じる。シフトアームを一方向に旋回させると、片方のボールの みが開口から引き離され、一方の流出路側への流路が開かれる。そして、他方の ボールは流体の圧力によって閉じた状態に維持され、シフトアームの旋回操作に よって一方の流出路が開かれる。また、シフトアームを逆向きに旋回させると、 他方のボールの同様の動きによってもう一方の流出路側が開かれる。

【００１２】

【実施例】

図１は本考案の切換え弁の要部を示す縦断面図である。

【００１３】 切換え弁は、たとえば湯水混合栓やその他の水栓具及びバルブ類に組み込まれ るものであり、シャワー側及び吐水管側に流路を切り換えるものとして利用でき る。そして、実施例では浴室用のシャワー及び吐水管への給湯のための湯水混合 栓として説明する。

【００１４】 湯水混合栓の本体１には、湯と水の混合水の供給路１ａと、シャワー側及び吐 水管側に流路をそれぞれ接続した第１流出路１ｂ及び第２流出路１ｃをそれぞれ 設ける。供給路１ａは、本体１の中に組み込んだ混合弁（図示せず）によって水 と湯とが設定量比で混合された混合水が供給される。そして、この供給路１ａと 第１，第２流出路１ｂ，１ｃとの間には、切換え弁を収納するためのバルブチャ ンバ１ｄを形成する。

【００１５】 切換え弁はそのハウジング２をバルブチャンバ１ｄの中に着脱自在としたカー トリッジ式のものである。ハウジング２は、本体１の供給路１ａに整合する流入 口２ａを開けると共に、周壁には第１，第２流出路１ｂ，１ｃへの流路を接続す る第１，第２流出口２ｂ，２ｃを設けている。

【００１６】 ハウジング２の内部には、２個のボール３ａ，３ｂを弁体として組み込む。こ れらのボール３ａ，３ｂは金属または適当な弾性を持つ合成樹脂や硬質ゴム等を 素材とした球体であり、同じ外径の共通部品とする。そして、ボール３ａ，３ｂ は、ハウジング２に開けた第１，第２流出口２ｂ，２ｃの基端に位置する第１弁 座２ｄ，第２弁座２ｅに接離可能とし、これらのボール３ａ，３ｂの動きによっ て、第１，第２流出口２ｂ，２ｃへの流路を開閉する。

【００１７】 図２は第１弁座２ｄとボール３ａとの位置関係を示す図であって、同図の（ａ ）は概略縦断面図、同図の（ｂ）は概略横断面図である。

【００１８】 第１弁座２ｄはボール３ａの外径とほぼ同じ曲率を持つ曲面状に形成され、同 図の（ｂ）に示すように着座したときにはボール３ａが第１弁座２ｄの中に収ま るように位置決めされて静止する。そして、ボール３ａが第１弁座２ｄの近傍か ら離れてしまうことがないように、ハウジング２の内壁からガード４ａを突き出 す。このガード４ａは、ボール３ａの第１弁座２ｄから離れる動きに対してボー ル３ａを抱き込むようにした鉤形の形状を持つ。

【００１９】 ボール３ａは、ハウジング２の中に供給される混合水の水圧を利用してその閉 弁位置側に拘束される。そして、ボール３ａは図２の（ａ）の一点鎖線及び二点 鎖線で示すように第１弁座２ｄに接離する三次元的な動きが可能であり、ガード ４ａを設けたことによって、その横断面方向の動きが制限される。

【００２０】 一方、第２弁座２ｅとこれに接離するボール３ｂの関係も同様であり、図３の 概略横断面図に示すように、ボール３ｂの動きを拘束するためのガード４ｂはボ ール３ａの場合とは反対側に設ける。

【００２１】 ハウジング２には本体１の外部に突き出る軸線長さを持つスピンドル５をその 軸線周りに回転自在に組み込み、軸線方向には移動しないようにハウジング２に このスピンドル５を連接する。そして、本体１の外部に突き出たスピンドル５の 一端にはハンドル５ａを連結し、ハウジング２の内部に臨んでいる他端にはシフ トアーム６を連結する。

【００２２】 シフトアーム６は、スピンドル５の回転動作のみによって２個のボール３ａ， ３ｂを開弁位置に設定する機能を持つ。このシフトアーム６は図４に示すように 、上下の両端に同軸上に支軸６ａ，６ｂを備え、上端の支軸６ａをスピンドル５ と同軸上に結合し、下端の支軸６ｂをハウジング２の中心に回転自在に連接した ものである。そして、支軸６ａ，６ｂの間には、半径方向に突き出るようにほぼ 「コ」の字状に曲げた２連のフェース６ｃ，６ｄを設ける。これらのフェース６ ｃ，６ｄの軸線方向の長さ（図において上下方向の長さ）は、ボール３ａ，３ｂ の外径よりも大きく、図４の（ｂ）に示すように互いのなす中心角が９０度とな るように半径方向の向きを異ならせている。

【００２３】 図２に戻って、ボール３ａは、ガード４ａによって平面的に見て軸線を挟んで 一方側を包囲され、更に図１に示すように縦方向をシフトアーム６のフェース６ ｃによって周面の半分程度が包囲されている。したがって、ボール３ａは、これ らのガード４ａ及びフェース６ｃにより或る範囲内に拘束される。また、一方の ボール３ｂについても、ガード４ｂ及びフェース６ｄによって同様に第２弁座２ ｅの近傍に拘束される。

【００２４】 ここで、ボール３ａ，３ｂがそれぞれの第１弁座２ｄ及び第２弁座２ｅに着座 したときのボール３ａ，３ｂとシフトアーム６の位置関係は、図２の（ｂ）及び 図３に示すとおりである。すなわち、シフトアーム６の支軸６ａ，６ｂは、ボー ル３ａ，３ｂの中心よりも第１，第２弁座２ｄ，２ｅから離れた点に位置してい る。そして、着座しているときには、フェース６ｃ，６ｄはいずれもボール３ａ ，３ｂの中心よりも第１，第２弁座２ｄ，２ｅ側に偏った位置にあり、これらの フェース６ｃ，６ｄがボール３ａ，３ｂの周面に接触している。

【００２５】 ボール３ａ，３ｂは、ガード４ａ，４ｂ及びフェース６ｃ，６ｄによって或る 範囲で拘束されていることは既に述べた。そして、これらのボール３ａ，３ｂは 、供給路１ａからの水や混合水の水圧を利用して閉弁し、シフトアーム６の回転 動作によってボール３ａ，３ｂの一方のみが開くことにより、止水と二つの流路 の切換えを可能とする。すなわち、ボール３ａ，３ｂは供給される流体の水圧を 利用し、この水圧の負荷があるときにはそれぞれが第１，第２弁座２ｄ，２ｅに きっちりと着座して静止し、シフトアーム６の動きによって水圧負荷に抗して強 制的にボール３ａ，３ｂを第１，第２弁座２ｄ，２ｅから引き離すことによって 開弁動作させる。

【００２６】 図５はボール３ａ，３ｂによる開閉弁の動作を示す概略横断面図である。

【００２７】 同図の（ａ）はボール３ａ，３ｂはいずれもそれぞれの第１，第２弁座２ｄ， ２ｅに着座している状態である。ボール３ａ，３ｂのそれぞれの周面に接触する シフトアーム６のフェース６ｃ，６ｄの姿勢は、図１の状況と同じであり、水圧 による閉弁を可能とするため、この姿勢のときにはフェース６ｃ，６ｄはボール ３ａ，３ｂに外力を及ぼさないようにする。これは、シフトアーム６の旋回中心 からのフェース６ｃ，６ｄの半径方向の長さや、ボール３ａ，３ｂとの接触点の 位置を適切に設定することによって可能である。

【００２８】 ここで、シフトアーム６を同図の（ａ）において反時計方向に回すと、同図の （ｂ）にようにボール３ａと接触しているフェース６ｃが第１弁座２ｄ側へ接近 する。一方、ボール３ｂに接触しているフェース６ｄは第２弁座２ｅから離れる 方向へ移動する。そして、図２の（ｂ）及び図３で説明したシフトアーム６の回 転軸の位置と閉弁時のボール３ａ，３ｂの中心との位置関係から、フェース６ｃ はボール３ａとハウジング２の内壁の中に食い込むように動く。したがって、ボ ール３ａは図５の（ｂ）のように左斜め上に向けて次第に移動し、その結果第１ 弁座２ｄを開いて第１流路１ｂ側の流路を開く。

【００２９】 一方、ボール３ｂに接触していたフェース６ｄは、同図（ｂ）のようにボール ３ｂの周面から離れるように動く。このようにボール３ｂに対するシフトアーム ６による拘束がなくなっても、ボール３ｂは供給路１ａからの供給水圧によって その閉弁状態を維持する。

【００３０】 また、図５の（ｃ）に示すように、閉弁状態からシフトアーム６を時計方向に 回転させると、フェース６ｃはボール３ａの周面から離れる方向ヘ移動し、他方 のフェース６ｄはボール３ｂとハウジング２の内壁との間に入り込む向きに移動 する。したがって、ボール３ａによって第１弁座２ｄは閉じたままであり、ボー ル３ｂの移動によって第２流出口２ｃ側のみのが開く。

【００３１】 このように、シフトアーム６の回転方向によって、止水，第１流出口２ｂ又は 第２流出口２ｃの開弁動作が可能である。したがって、シフトアーム６にスピン ドル５を介して連接しているハンドル５ａを回転操作するだけで、３方切換え弁 として使うことができる。

【００３２】 また、止水及び流路切換えに必要な要素は、ハウジング２に一体に収納されス ピンドル５も一体化されているので、このハウジング２をカートリッジ式とする ことができる。このため、組立てや分解も簡単に行うことができ、とくに従来の ように２個の弁体の間にスプリングを介装する必要もないので、作業の煩雑さも なくなる。

【００３３】 更に、シフトアーム６の旋回動作のみで２個のボール３ａ，３ｂの位置を変え ることによって止水と流路の切換えとが行える。このため、操作用のハンドル５ ａは定位置で回転するだけであり、軸線方向への移動はない。したがって、従来 例のようにハンドルが本体から前に大きく突き出ることがなく、ハンドルと本体 との釣合いも保たれる。

【００３４】

【考案の効果】

本考案では、ハウジングの中に納めた２個のボールを１本のシフトアームによ って閉弁及び開弁位置に設定でき、従来の切換え弁に比べると構造が格段に簡単 になる。また、ハウジングをカートリッジ式として水栓やバルブ本体へ着脱可能 とすれば、組立てや保守点検の際の分解作業も容易に行える。更に、操作用のハ ンドルはその軸線方向へ移動しないので、ハンドルが大きく外側に突き出ること もなく、水栓やバルブの本体とハンドルとの釣合いも良好に保たれる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の切換え弁の要部を示す概略縦断面図で
ある。

【図２】弁座に対する一方のボールの位置関係を示す図
であって、同図の（ａ）はその概略縦断面図、同図の
（ｂ）は概略横断面図である。

【図３】他方のボールと弁座との位置関係を示す概略横
断面図である。

【図４】シフトアームを示す図であって、同図の（ａ）
はスケルトン矢視図、同図の（ｂ）は２個のフェースの
位置関係を示すための平面図である。

【図５】ボールの動きによる止水及び流路の切換えを示
す要部の概略横断面図であって、同図の（ａ）は止水
時、同図の（ｂ）は第１流出口側の開弁時、同図の
（ｃ）は第２流出口側の開弁時をそれぞれ示す。

【符号の説明】

１ 本体 １ａ 供給路 １ｂ 第１流出路 １ｃ 第２流出路 １ｄ バルブチャンバ ２ ハウジング ２ａ 流入口 ２ｂ 第１流出口 ２ｃ 第２流出口 ２ｄ 第１弁座 ２ｅ 第２弁座 ３ａ，３ｂ ボール ４ａ，４ｂ ガード ５ スピンドル ５ａ ハンドル ６ シフトアーム ６ａ，６ｂ 支軸 ６ｃ，６ｄ フェース

フロントページの続き (72)考案者 伊藤 正昭 福岡県北九州市小倉北区中島２丁目１番１ 号 東陶機器株式会社内 (72)考案者 牛田 俊秀 福岡県北九州市小倉北区中島２丁目１番１ 号 東陶機器株式会社内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 １個の流入路と２個の異なった流出路と
   の間に組み込まれ、両流出路への流路を同時に閉又はい
   ずれか一方を開とする操作を可能とした３方式の切換え
   弁であって、前記流入路及び流出路にそれぞれ独立して
   連通する開口を開けたハウジングと、該ハウジングの内
   部に移動可能に収納され前記流出路に対応する開口を前
   記流入路からの流体の圧力によって閉止可能な球体状の
   ボールと、前記ハウジングの内部に位置しその回転方向
   に応じて前記２個のボールのいずれか一方をその閉止位
   置から引き離すシフトアームとを備えていることを特徴
   とする切換え弁。