JPH11315936A - 切換弁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 操作軸の自転を的確に防止できる切換弁装置
を提供する。 【解決手段】 内壁部２５に雌ネジ部Ｍの設けられたハ
ウジング部２０と、雌ネジ部Ｍに螺合される雄ネジ部Ｎ
の設けられた操作軸（３０及び４０）及び操作用ハンド
ル６０を有する操作部（３０、４０、５０及び６０）と
を備え、相対向する一対の弁座Ｋ、Ｂに対してお互いに
着座方向に付勢される一対の弁体Ｅ、Ｆを、操作軸（３
０及び４０）の進退動に伴って択一的に開閉弁移動させ
る切換弁装置である。ハウジング部２０と操作部（３
０、４０、５０及び６０）との間に操作軸（３０及び４
０）の自転を防止するための抵抗付与手段（８０、２ａ
及び２ｃ等）を付加した。本切換弁装置は、雌ネジ部Ｍ
若しくは雄ネジ部Ｎの少なくとも一方が樹脂を用いて構
成される場合に、より一層、有効に機能する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、操作軸の自転を
的確に防止できる切換弁装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】水栓の中には、水栓本体に配設された切
換弁装置によって流路切換や吐水量調節等を行うものが
ある。この弁装置の一態様として、図４に示すように、
相対向する一対の弁座Ｋ、Ｂと、コイルスプリングＧ等
によって着座方向に付勢された一対の弁体Ｅ、Ｆと、外
周面の雄ネジ部を装置の外郭を構成するハウジング部の
雌ネジ部に螺進可能に螺合させた操作軸Ｔと、を備える
ものが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このタイプの
切換弁装置には以下のような問題点がある。例えば、操
作用ハンドルを正転操作して、図４（ａ）に示すよう
に、操作軸Ｔを前進させると、一方の弁体Ｅがコイルス
プリングＧの付勢力に対抗して前進し、一方の弁座Ｋを
開放させることになる。

【０００４】この弁座Ｋが開放状態にある間は、過圧縮
状態のコイルスプリングＧから両弁体Ｅ、Ｆに対し、大
きな復元力が加わり続けることになる。このとき、他方
の弁体Ｆは着座した状態であるため、コイルスプリング
Ｇは一方の弁座Ｋの方向のみに伸長しようとする挙動を
示すことになる。

【０００５】一方、このタイプの切換弁装置において、
操作軸Ｔの雄ネジ部とハウジング部の雌ネジ部との間に
滑りを生じ易いと、この操作軸Ｔが、一方の弁体Ｅを介
して伝えられるコイルスプリングＧの復元力に十分に対
抗することができない。このため、この復元力によって
操作軸Ｔが予定外の反転を行って、図４（ｂ）に示すよ
うに、一方の弁体Ｅを所定量（符号Ｄで示す量）だけ後
退させてしまう恐れがある。

【０００６】また、操作用ハンドルを逆転操作し、他方
の弁座Ｂを開放した場合も、コイルスプリングＧの復元
力が、他方の弁体Ｆ、シャフト５０、操作軸Ｔの順に伝
達され、操作軸Ｔが予定外の正転を行うことがある。

【０００７】従って、本例に示すタイプの切換弁装置で
は、操作軸Ｔが予定外の反転や正転（以下、「自転」と
いう。）を行う恐れがあるため、操作用ハンドルの操作
量と、水栓の吐水部からの湯水の吐水量との間に「ず
れ」を生じ、水栓の使い勝手を悪くすることがある。

【０００８】また、近年ではハウジング部や操作軸Ｔの
材質として、その生産性の良さ等に着目し、エンジニア
リングプラスチック等の樹脂材料が用いられる傾向にあ
る。かかる場合には、雄ネジ部や雌ネジ部が樹脂を用い
て構成されることになるが、この樹脂は金属材料よりも
自己潤滑性が高いのが一般的なため、前述の「自転」を
生ずる可能性が高くなる。

【０００９】本発明は前記問題点を解決するものであ
り、操作軸の自転を的確に防止できる切換弁装置を提供
することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１の切換弁装置
（以下、「弁装置」という。）は、内壁部に雌ネジ部の
設けられたハウジング部と、前記雌ネジ部に螺合される
雄ネジ部の設けられた操作軸及び操作用ハンドルを有す
る操作部と、を備え、相対向する一対の弁座に対してお
互いに着座方向に付勢される一対の弁体を、前記操作軸
の進退動に伴って択一的に開閉弁移動させる弁装置であ
って、前記ハウジング部と前記操作部との間に前記操作
軸の自転を防止するための抵抗付与手段を付加したこと
を特徴とする。

【００１１】本発明によると、抵抗付与手段によって操
作軸の自転が防止されるため、水栓が吐水状態にあると
きに、操作用ハンドルの操作量と、吐水量とを一致させ
ることができる。

【００１２】ここで、本発明の「抵抗付与手段」として
は、例えば、（１）ハウジング部若しくは操作部の一方
に設けられた係合部（凸状、凹状の何れであってもよ
い。）と、他方に設けられた被係合部（凹状、凸状の何
れであってもよい。）との係合を抵抗として利用するも
の、（２）ハウジング部と操作部との間に接触面を設け
たり、両者の間に何れにも接触する部材を配置して、両
者の相対的な回転によって生ずる摩擦抵抗を抵抗として
利用するものや、（１）及び（２）の双方を利用するも
の等を例示できる。

【００１３】請求項２の発明では、請求項１の弁装置に
おいて、前記雌ネジ部若しくは雄ネジ部の少なくとも一
方が、樹脂を用いて構成されることを特徴とする。

【００１４】本発明は、雌ネジ部等を樹脂で構成した場
合に、特に「自転」を生じ易いことを考慮したものであ
る。本発明によると、弁装置の構成部品として、樹脂製
品を積極的に用いることができるため、各構成部品の製
造の容易化や構造の簡便化等を通じて弁装置の製造コス
トを低減したり、各構成部品の軽量化等を通じて弁装置
の取り扱いを容易にすることができる。

【００１５】請求項３の発明では、請求項１又は請求項
２の弁装置において、前記操作用ハンドルに設けられた
被嵌合部、及び、該被嵌合部に嵌合されて操作軸との接
続部を構成するハンドル金具によって保持されると共に
バネ材を用いて構成される係合部と、前記ハウジング部
に設けられた被係合部と、の係合を用いて前記抵抗付与
手段が構成されることを特徴とする。

【００１６】本発明によれば、バネ材による弾性的な係
合部を用いるため、操作部と、ハウジング部との間に、
確実で、しかも明確な抵抗が付与される。また、係合部
が弾性的であるため、抵抗付与手段の付加によって操作
用ハンドルの操作性を損ない難い。また、ハンドル金具
等を利用して係合部の組み付けを行うため、その組付作
業が容易である。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を説
明する。発明の実施の形態として、本各発明を具体化し
た弁装置の一例を述べる。この弁装置は、図１に示すよ
うに、カラン吐水と、シャワー吐水を択一的に行う水栓
の水栓本体１０に配設されており、ハウジング部２０
と、操作部（３０、４０、５０及び６０）と、ハンドル
金具７０と、係合部８０とを備えている。

【００１８】水栓本体１０は、図１に示すように、略中
央の前面寄りの空間を本弁装置の収納室１１とし、その
背面に、水栓本体１０の湯水混合室（図示を省略）に連
絡された弁室１２を形成している。この弁室１２の前面
開口は、略リング状のブッシュＲを挟んで、ハウジング
部２０の内部、連通孔２Ａ及び吐水管接続部１４等で構
成されるカラン側流路に連絡されている。また、弁室１
２の背面開口はシートジョイント１５を挟んで、シャワ
ーエルボー１６等で構成されるシャワー側流路に連絡さ
れている。

【００１９】そして、弁室１２の両脇には、ブッシュＲ
の背面で構成されるカラン側の弁座Ｋと、シートジョイ
ント１５の前面で構成されるシャワー側の弁座Ｂとが対
向状に配置されている。

【００２０】ハウジング部２０は、樹脂（例えば、ＰＳ
Ｆ）を用いて作製した一体成形品であり、図１に示すよ
うに、収納室１１に固定配置されている。また、図２に
示すように、略有底円筒状の外形とされ、前面の周縁側
を除く箇所が隆起部２１とされている。更に、隆起部２
１の中心位置には挿通孔２２が設けられている。

【００２１】隆起部２１の前面周縁寄りでは、略扇状の
凹部２ａと、これと対称部位の略扇状の凹部２ｃと、こ
れら凹部２ａ、２ｃとの間に各々５つずつ略等ピッチに
並ぶ略半柱状の凹部２ｂとが、挿通孔２２を略周回する
状態に設けられている。本弁装置では、これらの凹部２
ａ、２ｂ、２ｃが被係合部２ａ、２ｂ、２ｃとなり、後
述する係合部８０と共に、請求項３の発明の抵抗付与手
段の一態様を構成する。また、図１に示すように、ハウ
ジング部２０の内壁面２５には雌ネジ部Ｍが設けられて
おり、後端側の開口部には、前述のブッシュＲが圧入さ
れている。

【００２２】操作部は、図１に示すように、操作軸を構
成する固定スピンドル３０及び可動スピンドル４０と、
可動スピンドル４０の後端部に接続されるシャフト５０
と、固定スピンドル３０の前端部に取着される操作用ハ
ンドル６０とを用いて構成されている。

【００２３】固定スピンドル３０は金属を用いて構成さ
れ、大径部３１が隆起部２１の内壁面で支持されながら
回動するものである。そして、前端側を挿通孔２２に挿
通してハウジング部２０外に露出させ、後端側をハウジ
ング部２０内に挿入した状態となっている。また、前後
両端部にはセレーション部３２、３３が設けられてい
る。

【００２４】可動スピンドル４０も金属を用いて構成さ
れ、前方側大径周面に設けられた雄ネジ部Ｎを雌ネジ部
Ｍに螺合させながら、ハウジング部２０内を螺進する
（回動しながら進退動する）ものである。また、このス
ピンドル４０の前後両端面では接続穴４ａ、４ｂが開口
している。このうち、前端側の接続穴４ａには、セレー
ション部が設けられており、このセレーション部と、固
定スピンドル３０後端側のセレーション部３３とを噛合
させ、両スピンドル３０、４０が一体で回動可能となっ
ている。

【００２５】シャフト５０は、可動スピンドル４０と一
体可動するものであり、図１に示すように、前端側の雄
ネジ部５１を可動スピンドル４０の後端面の接続穴４ｂ
に螺入させ、後端のフランジ部５２をシャワーエルボ１
６内に到達させている。

【００２６】また、シャフト５０の軸本体部５３には、
カラン側の弁座Ｋの開閉を行う弁体Ｅと、シャワー側の
弁座Ｂの開閉を行う弁体Ｆとが配備されている。これら
の弁体Ｅ、Ｆは、圧縮状態で介在されたコイルスプリン
グＧによって互いに離反する方向に付勢され、対応する
弁座Ｋ、Ｂに夫々着座している。尚、両弁体Ｅ、Ｆの近
接対向し合う端面は凹凸の略反転し合う段差形状とされ
ており、両弁体Ｅ、Ｆ間では相対的な回転が不可能とさ
れ、一方の弁座Ｂ（Ｋ）に着座した一方の弁体Ｆ（Ｅ）
の固定により他方の弁体Ｅ（Ｆ）の回転が阻止されてい
る。

【００２７】操作用ハンドル６０は、図２に示すよう
に、その内部に略六角筒形状とされた連結部６１を軸線
方向に沿って配置している。この連結部６１の略六角柱
形状の内部空間は、後述するハンドル金具７０の嵌合さ
れる被嵌合部６２とされ、この被嵌合部６２の横断面略
六角形とされた各頂点の位置には、横断面略扇形状の逃
がし溝６３が設けられている。

【００２８】ハンドル金具７０は、被嵌合部６２に嵌合
固定されて固定スピンドル３０との接続部を構成するも
のである。この金具７０は、略六角形の筒形状を備えて
おり、軸線に沿って設けられた貫通孔の内壁面には、固
定スピンドル３０前端側のセレーション部３２と噛合可
能なセレーション部７２が設けられている。

【００２９】係合部８０は、前述の被係合部２ａ、２
ｂ、２ｃ（凹部２ａ、２ｂ、２ｃ）と共に抵抗付与手段
を構成するものであり、図３に示すように、線状のバネ
材を屈曲して形成されている。この係合部８０は、略く
の字状に屈曲した一対の保持用脚部８１、８１と、その
両下端部から略垂直に屈曲されながら、この両下端部を
略コの字状に連絡する本体部８２とを備えている。ま
た、この本体部８２の略中心位置が略山形垂下状に屈曲
された係合用突部８３とされている。

【００３０】このうち、各保持用脚部８１、８１は、操
作用ハンドル６０の把手部６５に近接する一対の逃がし
溝６３、６３に各々挿入され、ハンドル金具７０と、被
嵌合部６２とで挟持されている。この挟持により、各保
持用脚部８１、８１は略直線状に弾性変形するため（図
３の仮想線を参照）、これらは略くの字状の原形を復元
しようとする自身の弾性を利用して、堅固に保持された
状態となる。一方、本体部８２は、隆起部２１の前面側
に垂下している。

【００３１】このように、ハンドル金具７０及び係合部
８０の配備された操作用ハンドル６０は、ハンドル金具
７０のセレーション部７２を、固定スピンドル３０前端
側のセレーション部３２に噛合させて本弁装置に組み込
まれている。そして、図２に示すように、係合部８０と
被係合部２ａ、２ｂ、２ｃとが係合可能な状態となり、
抵抗付与手段が構成される。

【００３２】本弁装置では、各弁体Ｅ、Ｆが対応する弁
座Ｋ、Ｂに夫々着座して水栓が止水状態にあるときに、
係合用突部８３が、中心位置の被係合部２ａに係合す
る。

【００３３】カラン吐水を行う場合には、操作用ハンド
ル６０を正転（使用者から観察して右回転）させると、
固定スピンドル３０が正転して、可動スピンドル４０が
シャワー側の弁座Ｂの方向へと螺進する。このとき、カ
ラン側の弁体Ｅは可動スピンドル４０によって押し出さ
れ、コイルスプリングＧの付勢力に対抗しながらシャワ
ー側の弁座Ｂの方向へ移動し、カラン側の弁座Ｋを開放
状態とする。

【００３４】一方、シャワー吐水を行う場合には、操作
用ハンドル６０を逆転（使用者から観察して左回転）さ
せると、固定スピンドル３０が逆転して、可動スピンド
ル４０が操作用ハンドル６０の方向へと螺進する。この
とき、シャワー側の弁体Ｆはシャフト５０のフランジ部
５２に牽引され、コイルスプリングＧの付勢力に対抗し
ながらカラン側の弁座Ｋの方向へ移動し、シャワー側の
弁座Ｂを開放状態とする。

【００３５】本弁装置では、ハウジング部２０の雌ネジ
部Ｍが自己潤滑性の高い樹脂を用いて構成されるため、
この雌ネジ部Ｍと、可動スピンドル４０の雄ネジ部Ｎと
の間に滑りを生じ易い。しかし、カラン吐水若しくはシ
ャワー吐水のためのハンドル操作を行うと、その操作量
に応じて係合用突部８３が、被係合部２ａの両脇に各々
５段階に設けられた被係合部２ｂのうちの一つ、又は、
止水状態で係合する被係合部２ａと対称部位に配設され
た被係合部２ｃ、の何れかに係合する。従って、各吐水
の間、この係合が抵抗となり、操作用ハンドル６０、ひ
いては、操作軸（固定スピンドル３０及び可動スピンド
ル４０）の自転が防止される。

【００３６】ここで、カラン吐水又はシャワー吐水の最
大の吐水状態では、操作用ハンドル６０と一体的に回動
する係合用突部８３が、ハウジング部２０に広角度に凹
設された被係合部２ｃに係合するようにしてある。これ
により、最大吐水時における操作用ハンドル６０とハウ
ジング部２０との相対的角度について、たとえ設計上の
寸法通りではなく多少の誤差が生じていたとしても、係
合用突部８３は被係合部２ｃに確実に係合することにな
る。よって、最大吐水状態において、操作用ハンドル６
０とハウジング部２０との相対的角度のズレから係合用
突部８３が非係合状態となることで、係合用突部８３が
手前の被係合部２ｂに戻ってしまうといった問題が生じ
ることはない。

【００３７】尚、本弁装置では、操作用ハンドル６０の
操作時に、係合用突部８３と、所定の被係合部２ａ、２
ｂ、２ｃとの係合を解除し、目的のハンドル操作量に対
応する被係合部２ａ、２ｂ、２ｃとの新たな係合を行う
ことになる。しかも、係合用突部８３が隣接する被係合
部間（２ａ及び２ｂ間、２ｂ及び２ｂ間、若しくは、２
ｂ及び２ｃ間）を通過する際に、係合用突部８３の突端
を隆起部２１の前面に摺接させる必要がある。

【００３８】しかし、本弁装置に付加された係合部８０
は、両保持用脚部８１、８１の下端部で本体部８２を両
持ち梁状に支持した構造とされ、この本体部８２が隆起
部２１の前面に近接する方向と、離反する方向の双方に
「たわみ」易くなっている。従って、係合用突部８３の
各被係合部２ａ、２ｂ、２ｃとの係合動作や、係合用突
部８３の隆起部２１前面に対する摺接動作によって、操
作用ハンドル６０の操作性が損なわれることはない。

【００３９】また、本弁装置では、係合部８０と、各被
係合部２ａ、２ｂ、２ｃとで構成する抵抗付与手段の働
きで、樹脂を用いて一体成形されたハウジング部２０の
積極的な使用を可能としている。

【００４０】以上のように、本実施の形態では、本各発
明を充足する弁装置の一例を示したが、この他の態様の
変形例を種々例示することもできる。

【００４１】例えば、請求項３の発明においては、係合
部８０を、線状のバネ材によらず、板状等のバネ材によ
り形成してもよい。また、請求項１及び請求項２の各発
明の一態様を示す第１変形例として、ハンドル金具８０
を用いずに、操作用ハンドル６０に設けられた保持孔や
把持部等によって、各保持用脚部８１、８１を保持した
ものを例示できる。但し、本実施の形態の弁装置（以
下、「実施品」という。」）のように、逃がし溝６３を
用いた方が、操作用ハンドル６０の一体成形等が容易で
あると考えられる。

【００４２】次に、請求項１及び請求項２の各発明の一
態様を示す第２変形例として、操作部を構成する他の部
材としての固定スピンドル３０や可動スピンドル４０等
に、係合部若しくは被係合部を設け、この部分に対応す
るハウジング２０の部分に、被係合部若しくは係合部を
設けたものを例示できる。

【００４３】具体的には、大径部３１の外周面若しくは
隆起部２１の内壁面の一方に、出没動するボールプラン
ジャー方式の係合部を設け、他方にこの係合部と係合す
る穴状若しくは溝状の被係合部を設けてもよい。但し、
本具体例を実施品と比較すると、実施品の方が抵抗付与
手段の構造の単純化が容易である。

【００４４】また、請求項１及び請求項２の各発明の一
態様を示す第３変形例として、係合を利用しない抵抗付
与手段を例示できる。具体的には、大径部３１の外周面
若しくは隆起部２１の内壁面の少なくとも一方の摩擦係
数を大きくして、両面間に生ずる摩擦抵抗によって抵抗
付与手段を構成することもできる。但し、本例を実施品
と比較すると、実施品では抵抗付与手段の付加によって
操作用ハンドル６０の操作性を損い難いが、本例では操
作性が低下する恐れがある。

【００４５】さらに、請求項１の発明では、雌ネジ部Ｍ
及び雄ネジ部Ｎを金属で構成した弁装置であってもよい
が、請求項２の発明の如く、雌ネジ部Ｍ及び雄ネジ部Ｎ
の両方を樹脂により構成する、または、一方を金属にて
構成し他方を樹脂により構成する等、少なくとも一方を
樹脂により構成すると、雌ネジ部Ｍと、雄ネジ部Ｎとの
間に滑りを生じ易いため、抵抗付与手段の存在意義がよ
り大きなものとなる。また、雌ネジ部Ｍと共にハウジン
グ部２０を樹脂で構成する場合には、このハウジング部
２０に対して凹部２ａ、２ｂ、２ｃ等を付加することが
容易である。

【００４６】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明による
と、操作軸の自転を的確に防止できる弁装置が得られ
る。また、請求項２の発明によると、弁装置の構成部品
の積極的な樹脂化を図りつつも、操作軸の自転を的確に
防止できる。更に、請求項３の発明によると、操作部と
ハウジング部との間に確実で明確な抵抗が付与されると
共に、抵抗付与手段の付加によって操作用ハンドルの操
作性を損ない難い。

【図面の簡単な説明】

【図１】発明の実施の形態で説明した弁装置を備える水
栓の要部を、縦断面で示す側面図である。

【図２】図１の弁装置に付加された抵抗付与手段を説明
するために、操作用ハンドル、係合部、ハンドル金具、
ハウジング部等を示す分解斜視図である。

【図３】係合部を説明するための斜視図である。

【図４】（ａ）は弁装置の可動態様を示す模式的な要部
縦断面図、（ｂ）は操作軸の「自転」を説明するための
模式的な要部縦断面図である。

【符号の説明】

１０；水栓本体、１１；収納室、１２；弁室、Ｒ；ブッ
シュ、１４；吐水管接続部、１５；シートジョイント、
１６；シャワーエルボー、Ｋ、Ｂ；弁座、Ｅ、Ｆ；弁
体、Ｇ；コイルスプリング、２０；ハウジング部、２
Ａ；連通孔、２１；隆起部、２２；挿通孔、２ａ、２
ｂ、２ｃ；凹部（被係合部）、２５；内壁面、Ｍ；雌ネ
ジ部、３０、４０、５０及び６０；操作部、３０及び４
０；操作軸、３０；固定スピンドル、３１；大径部、３
２、３３；セレーション部、４０；可動スピンドル、４
ａ、４ｂ；接続穴、Ｎ；雄ネジ部、５０；シャフト、５
１；雄ネジ部、５２；フランジ部、５３；軸本体部、６
０；操作用ハンドル、６１；連結部、６２；被嵌合部、
６３；逃がし溝、６５；把手部、７０；ハンドル金具、
７２；セレーション部、８０；係合部、８１；保持用脚
部、８２；本体部、８３；係合用突部。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内壁部に雌ネジ部の設けられたハウジン
   グ部と、前記雌ネジ部に螺合される雄ネジ部の設けられ
   た操作軸及び操作用ハンドルを有する操作部と、を備
   え、相対向する一対の弁座に対してお互いに着座方向に
   付勢される一対の弁体を、前記操作軸の進退動に伴って
   択一的に開閉弁移動させる切換弁装置であって、 前記ハウジング部と前記操作部との間に前記操作軸の自
   転を防止するための抵抗付与手段を付加したことを特徴
   とする切換弁装置。
2. 【請求項２】 前記雌ネジ部若しくは雄ネジ部の少なく
   とも一方が、樹脂を用いて構成されることを特徴とする
   請求項１記載の切換弁装置。
3. 【請求項３】 前記操作用ハンドルに設けられた被嵌合
   部、及び、該被嵌合部に嵌合されて操作軸との接続部を
   構成するハンドル金具によって保持されると共にバネ材
   を用いて構成される係合部と、前記ハウジング部に設け
   られた被係合部と、の係合を用いて前記抵抗付与手段が
   構成されることを特徴とする請求項１又は請求項２記載
   の切換弁装置。