JPS5867369A

JPS5867369A - 自動止水装置

Info

Publication number: JPS5867369A
Application number: JP15427682A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Hara; 和彦原
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1982-09-03
Filing date: 1982-09-03
Publication date: 1983-04-21
Also published as: JPS6343149B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は設定した水量の放水がなされると自動的に止水
する自動止水装置に関するものであるこの種のものとし
てはこれ捷でに種々提案されているが、その中でも放水
量の検出を流水で回転駆動される羽根車で行ない、羽根
車の減速回転出力で弁を閉じるようにしｍものとしては
、実開昭５２−１４８０８８号公報や特公昭４４−９４
１８号公報に示されるものがある。ところが、これらは
いずれもその止水用の弁として、軸方向に弁体が移動す
ることで開く弁を用いており、このために次のような問
題点を有していた。す々わち、自動止水装置においては
、止水用の弁よりも後段に羽根車を配置する方が、弁を
閉じた際に羽根車の回転を減速したり減速回転出力で弁
を開閉したりする部材に水圧がかからず、捷た器体を封
水構造とするのが容易であるために好捷しいのであるが
、羽根車を流水によって確実に且つ効率良く回転させる
には、羽根車の接線方向に流水が流れるようにする必要
があり、またこの流水が整流されているのが奸才しく、
このために羽根車の前段において流水路をある程度絞っ
ておかなくてはならない。ところが弁が前述のように軸
方向に弁体を動かすことで開閉するものであると、弁と
羽根車との間に弁体の動作空間と、上記流水路を絞る部
分とを設けなくてはならず、流水路の全長がかなり長く
なってし甘う。殊に前者の公報に示されたものでは、羽
根車の減速回転出力で弁の弁体を軸方向に動かす動作方
向変換手段が弁と羽根車との間の流水路中に配置されて
いるこ七から尚更である。ところで、この自動止水装置
が水道の水栓の給水管先端に取付けられるものである時
には次のような制限がある。つ捷り、水栓が風呂場に設
けられた自在水栓である場合、浴槽の上面と給水管との
間には水道法によって５　ｃｍの間１５ｉ１ヲ設けなく
てはならないのであるが、この自在水栓の給水管に取付
ける自動止水装置である場合にはその高さが５　ｃｍ内
でなくてはならないのである。自動止水装置内における
流路けできるだけ直線状である方が流路抵抗を少なくし
て流量が小さくならないようにするのが好捷しいことか
らして、前述のような弁と羽根車♂の間に弁体の動作空
間や流水路を絞る部分とを設けなくてはなら々いものは
、水栓の給水管に取付けて使用するには不適である。１
次羽根車の回転は、風呂の浴槽への給水を考えるとかな
り減速しなくて目ならないのであるが、このための多数
枚の歯車で構成される減速輪列やその他の回転部材の支
持のために前記公報に示されたものにおいては多くの軸
を使用しており、組立性が悪く、−！りこれらの部材や
弁の開閉部材の占有スペースが大きくて全体形状をコシ
バクトに１とめることができなかった。

本発明はこのような点に鑑み為されたものであり、羽根
車全流水によって確実に且つ効率良く回転させることが
できて正確な放水量の設定ができることはもちろん、流
路部及び制御機構部がいずれも小さく才と寸ってコシバ
クトで且つ組立が容易であり、ｔｒｉ放水闇の設定のた
めの操作の操作感が良好な自動止水装置を提供すること
を目的とするものである。

以下本発明について説明すると、本発明は流入口と、吐
出口と、両者の間の直線状とした流水路中に直列に配設
された止氷室及び水量検出室と、放水量設定用の操作タ
イアルと、上記止氷室に設けた球体弁を軸方向移動で開
閉する制御杆と、上記水量検出室に配置されて流水で回
転駆動される羽根車の減速回転出力と上記操作タイアル
からの回転入力とに連動回転して上記制御杆を軸方向に
移動させる正面カムと、操作タイアルを固着するととも
に正面カムをその軸まわりにおいて所定角度内の回動を
自在とした遊動結合として取付けたカム軸と、このカム
軸に支持されて正面カムと羽根車の減速回転出力部とを
接続する摩擦クラッチとを備え、上記止氷室に設けた球
体弁は止氷室と水ｙ検出室との間を連通させる弁孔と、
この弁孔一端に水圧で接して弁孔を閉じるとともに制御
杆による押圧で弁孔全開くボールおから構成され、上記
水量検出室に配設した羽根車はその羽根部を弁孔の他端
近傍に位置させており、上記制御杆はその軸方向が流入
口から吐出口に至る直線状流路に対して略直交方向とさ
れて一端を正面カムにばね付勢されて当接し、羽根車の
回転を減速する減速輪列は羽根車の回転軸とこの回転軸
に平行な軸との２１１４＋１に支持されて各軸に支持さ
れた輪列が交互に噛合するものであり、上記カム軸の周
囲に前記２軸と制御杆とがカム軸に平行に且つ正面カム
の軸方向投影面内に配置されていることを特徴とし、こ
の構成によって流水路を流れる水の流路抵抗による損失
を少なく、羽根車の回転数と流量との直線性を良好なも
のとし、才た流路方向の全長を短かくするとともに減速
輪列や羽根車や操作タイアル、正面カムといった回転部
材の支持用の軸数全少なくしたものであり、殊に正面カ
ムを用いることで止氷室の球体弁の開閉制御機構を少部
品数の簡単な構造とし、全体として］：７パクトに捷と
めたものであり、以下図示実施例により本発明全詳述す
る。この自動止水装置は、上端に流入口としての給水管
接続口（２）を、下端に吐水口（３）を備えた本体部（
１１と、本体部（１）の前面に配設される操作タイアル
（ｌＯ）とを具備したものであって、本体部＋１１につ
いて捷ず貌明すると、給水管接続口（２）の直下には球
体弁（５）を備えた止氷室（４）と羽根車（６）を有す
る水量検出室を、そして止氷室（４）の直下にニラづル
（４１）を収着した吐水口（３）全配設しており、止氷
室（４）と吐水口（３）との間の直線状流水路の脇に羽
根車（６）が軸支されてその羽根部をこの直線状流路に
突出させている。給水管接続口（２）から止氷室（４）
をへて吐水口（３］へと流下する水は水量検出室内にお
いて羽根車（６）の羽根部にあたって、羽根車（６）を
回転させる。本体部（１）内を流れる水量に応じた回転
数で回転する羽根部（６）の回転は、減速輪列（７１（
８１、摩擦クラッチ（９）、カム軸（Ｉｌｌ　Ｔｈへて
カム（１２）に伝えられ、この正面カムであるカム（Ｉ
２）のカム面（１３）に一端が弾接する制御杆（１４）
の他端によって前記止氷室（４）の球体弁（５）が制御
されるようになっているものである。更に詳しく述べる
と、球体弁（５）は止氷室（４）と水量検出室とを連通
させる弁孔（Ｉ５）＋と、との弁孔ｆ１１）の止水寥（
４）側一端に配した弁座０力に水圧によって接して弁孔
を閉じるボール６３とから構成したものであり、制御杆
（１４）によってボール６つが側方から押されて球体弁
（６）が開いた時には、弁孔の１）全流下する流水かこ
の弁孔ψυの直下に位数する羽根車（６）の羽根部にあ
たって羽根部（６）を回転させ、この［０１転は羽根車
（６）と同じ回転軸（１５）に支持された減速輪列（７
）と、回転軸（１５）と平行である軸（１６）に支持さ
れた減速輪列（８）とを交互にへて羽根車（６）の回転
が回転軸（１５）　Ｋ支持されている最終輪列（１７）
に伝えられる。

最終輪列（１７）はカム軸（Ｉ１）の先端に遊転自在に
支持されたクラッチ板（＋８＋’！＜回転させる。カム
軸（１１）にこのクラッチ板（１８）とはねシロ）によ
る圧力を受けて摩擦係合するクラッチ板０９）ｋ固着し
てあり、両クラッチ板（＋８）　（１９）及びげね１．
２０）によって摩擦クラッチ（９）を形成している。カ
ム軸（川に取付けられるカム（（２）は、中心の係合孔
（２１）にカム軸（１１＋　’にさし込むことでカム軸
（川と連結されるのであるが、カム（１２）との連結部
分におけるカム軸（ＩＩ）の断面が半円状のＤ字型であ
るのに対し、カム（Ｉ２）の係合孔０＋ｌけ３／４円状
であって、カム軸（１１）に対してカム（１２）が所定
角度α内の回動を行うことのできる遊動結合としである
。この理由は後述する。カム（１２）の−面に設けられ
たカム面（１３）は円周方向に順次連続通水セット面（
２カ、止水時係合面（η）、自動止水セット面（２４）
が配置されたものであって、止水時係合面（ｎ）は断面
がＶ字型であって連続通水セット面（２２）及び自動止
水セット面＋２４）　Ｋ夫々傾斜面でつながった凹所と
して形成してあり、連続通水セット曲回がわの傾斜面の
中はどには凹Ｉｆｌ（ハ）を、また自動止水セット面（
２４）の止水時係合面（２３）に近接した部分に小凹面
に６）全天々設けである。このように形成されたカム面
θ３１には、カム軸（１１）や（ロ）転軸（１５）そし
て軸（＋６）と平行であって、これらとともに本体ｌ＜
（＋１内の直線状流水路と直交する方向に配置された制
御杆Ｑ４１の一端が弾接する。この直線状の制御杆（Ｉ
４）は第４図に詳細に示すように、他端が止氷室（４）
円に突出し、ばねｉ／ｌによってカム（＋２）側へと付
勢されたものであって、カム面（１濁の起伏に応じて軸
方向に摺動し、止氷室（４）への突出量が増大した時に
は止氷室（４）内の球体弁（［＋）のボールの２を押し
て弁孔Ｇυを開く。第４図中の３！８１け０リシジ、四
けばね座金である。尚、この第４図に示しているカム面
（！３！Ｆ′ｉ、制御杆Ｑ４ｉに対する実際の対応を示
すものではない。このように構成１された本体部（１）
Ｋ対して操作タイアル（１０）は本体部（１）前面より
突出するカム軸（＋１１に固着される。操作タイアル（
１０Ｊの前面には第２図に示すように「止」「連続」、
そして水量に対応する目盛が付されている。

使用にあたっては、水道の水栓の給水管ＧＬ］）先端を
給水管接続口（２１にさし込み、締付す・シト３１）を
締め付けることでこの給水管（３０）に固定する。給水
管接続口（２）は二重壁としてあって、外壁（３３）外
面には雄ねじｌ３４）、内壁姫にけ割溝（図示せず）を
施してあり、内壁（３［５１円に納めたパツキン（３６
）内面と接するように給水管（３０）先端を納めた後に
、外壁（３３）と螺合する締付ナツトｔ３１１’に締め
付ければ、締付ナツト（３１）の内面に設けたテーパ而
である抑圧面國が内壁（３ｎ先軸面を押圧してこれ全内
方にたわませ、パツキンｔ３１１を介した給水管（３０
）の締め付けを行うので給水管（泗への取付けが確実に
且つ簡単にガされる。こうして取付けた後、蛇口を開け
ば、球体弁（６１のボール６壜が下方の弁座ｆ３７！　
（！：　ｆｆｉしている止氷室（４）によって水は止め
られる。この時、制御杆１Ｊ４）一端は水圧とばね覇の
圧力により、カム面＋１３！の止水時保合面（穴に接し
ている。所定の水量のみを放水したい時には、操作タイ
アルＱＯＩを第２図中時計まわり方向にまわして望む水
量に対応する目盛全本体部ｆ＋＋の指標に合わせる。こ
の操作タイアル（１０）の回動に伴ない、カム軸（Ｉｌ
ｌ　ｋ介してカム（Ｉ２）も回転し、制御杆（１４）が
接する部分が止水時係合面（９３）から自動止水セット
而（２４）へと移るために制御杆（１４）が止氷室（４
）方向へ突出して球体弁（５）のボール６２ヲ押圧し、
これを弁座（３７１から離すために水は弁孔１！’、１
通って羽根車ｔｅ＋　＝２−！わしつつ下降して吐水口
（３）より放水を開始する。放水の開始時においては、
つ捷り操作タイアル（１０）からの入力によるカム（１
２）の回転初期においては、制御杆（１４）け止水時保
合面内の傾斜面をへて自動止水セット而（２４）へと移
るのであるから制御杆（１４）のスライドに徐々に行わ
れ、このために球体弁（５）のボール６のの押動も徐々
に行われるために止氷室（４）を通過する水量は一度に
最大流忙まで達すのではなく、徐々に水量を増していく
。尚、摩擦クラッチ（９）によって操作タイアル（ｌＯ
）からの入力が減速輪列（７１（８１に伝わることはな
い。操作タイアル（ｌＯ）の適宜永世へのセットがなさ
れた後は、羽根車（６）の回転が減速輸列（７１（８１
や摩擦クラッチ（９）、ガム軸（Ｉｌｌへてカム（Ｉ２
）に伝えられ、このカム（＋２）’に微速で回転させる
ことになるが、この初期においてはカム軸（１１）とカ
ム（１匂の係合孔（２］）との遊び部分αの移動となる
だけであって、操作タイアル（ｌＯ）のみが追従回転し
、カム（１２）は回転していない。そして遊び部分αの
移動が完了するとカム（１２）も羽根車（６）からの入
力で回転を始める。カム（１２）の回転につれて制御杆
（１４）け次第に自動止水セット而１２４＋　’（ｒ摺
接して止水時係合面圀１へと近づき、小凹部（２６）に
入る。この小口”面ン６）は前述したカム軸（１１）と
ガム（１２）の係合孔侃１）とにおける遊び部分αの移
動が自動止水に至る直）ｑｔｌにおいて完全になされる
ようにしたものである。設定した水量に達すると、この
時には１ｉｉｌ制御杆ム４）の一端がカム面（１３）の
止水時係合面（２３）にさしかかる。制御杆０４）けば
ね伐ηによってカム面（１３１へと付勢されているから
、制御杆（１４）が止水時係合面（篩に至ると制御杆（
１４）はこのカム（＋２１’に遊び部分αの範囲内にお
いて急速に回転させつつ止水時係合面（社））に落ち込
み、球体弁（５）全復帰させて急速に水を止める。

カム軸（１１）とカム（１２）の係合孔（２１）との動
作を第６図に示す。

以上のように設定水量の水が放水されると自動的に止水
するこの装置は、操作タイアルｔｌｏｆを第２図中反時
計まわり方向に回転させることで、連続通水のセットを
行うことができる。操作タイアル（１０）　’ｋまわす
と、制御杆（１４）は止水時係合面（２３）の一方の傾
斜面をのぼって捷ず凹面（２Ｆｉ）に係合する。この時
点で操作タイアル（ｌＯ）の回転セットを止め友ならば
、制御杆（１４）によって球体弁（５）のボール６のが
少し押されて弁孔＠１）ｋやや開く。中水量の通水が行
われるのである。この時の羽根車（６）の回転は摩擦ク
ラッチ（９）におけるスリップによってカム（１２）に
伝わることはない。すなわち制御杆０４）全付勢してい
るばね（２ηに抗してこの制御杆０４）ヲカム＋＋２）
の回転による入力で傾斜面をのばらせるために必要なト
ルクよりも、摩擦クラッチ（９）におけるスリップトル
クの方を小さくしである。第２図中において操作タイア
ル（ｌｏｔ　’ｉ更に反時計壕わり方向に１わせば、制
御杆（１４）はカム曲（１３）における連続通水セット
面（２カに接し、球体弁（５）のボール６２を押して弁
孔いυを全開とする。大水量の連続通水が得られるわけ
である。連続通水セット面（２４は平担面であるから羽
根車（６）からの入力がカム（１２）及び操作タイアル
（１０）　’に更に回転させようとするが、本体部（１
）の前面に設けた突部０９）に操作タイアル（１０）の
内面に設けたストッパ（４（ロ）が当接する友め、摩擦
クラッチ（９）がスリップし、カム（１２）及び操作ダ
イアル（ｌＯ）が更に回転してしまうことはない。

自動止水けもちろん連続通水も以上のように行え、るこ
の装置にあっては、流入口である給水管接続口（２）、
止氷室（４）、水量検出室内の羽根車（６）の羽根部、
吐水口（３）が−直線に配置されているので管路抵抗が
小さくて損失が少なく、吐出効率が良いものであり、球
体弁（５）の弁孔Φηの直下に羽根車（６）の羽根部が
ある次め流量と羽根車（６）の回転数との直線性がよい
。ま几止氷室（４）は第１図から明らかなように、給水
管接続口（２）がわにも球体弁（５）のボール６２が接
する弁座ｆ３８＋　ｋ備え、しかもこの弁座−へのボー
ル０の看座は制御杆ＩＪ４１の動作に関係なく、つまり
制御杆０４１が止氷室（４）内に大きく突出している時
にも行えるように弁座（３（至）と制御杆（Ｉ４）との
距離を定めであるので逆流の防止もこの止氷室（４）に
よってなされているものである。更には本体部（１）内
の直線状流水路に対して操作タイアルｌｏｔ　ｉ直交配
置して直角方向から操作できる構造となっているので側
面に操作コックを有する水道の水栓と同様の操作感で操
作を行える上に、カム軸（ｌす、回転軸（１５）、軸（
１６）、制御杆（１４）のいずれもが本体部ｆｌｌ内の
流路と直角に配置され且つこれらは平行であるので製造
組立が容易なものとなっている。加えるに減速輪列（７
１＋８１の支持全羽根車（６）の回転軸（１５１’ｔ：
含む２軸のみとし、操作タイアル（１０）とカム（１匂
と摩擦クラッチ（９）とを共にカム軸（１１）で支持し
、更に回転を制御杆（１４）の軸方向移動とする動作方
向変換手段であるカム０２）ヲ正面カムとして回転を直
接その軸方向の動きに変換し、第１図及び第２図に示す
ようにカム（１２）の軸方向投影面内で且つカム軸（国
のまわりに前記２軸と制御杆（１４）とを配置している
ことから、これらの機構がコシパクトに納まっているも
のである。−また羽根車（６）とカム軸（ｌｌ）とは摩
擦クラッチ（９）で接続するとともに、この摩擦クラッ
チ（９）をカム（１匂及び操作タイアル（１０）が取付
けられたカム軸（ｌりで支持したものであるから、操作
ダイアル（ｌＯ）の操作感がこの点においても良好で、
放水量の設定を容易になし得るものである。尚、第１図
中（ｌａ）は本体部（１）の前面に固着されている蓋で
前記突部（３９）ｌｄこの蓋（１ａ）に設けである。（
４匂は回転軸（１５）や軸（１６）及びカム軸（１１）
の一端を支持する支持板、（４３）はカム０２）と蓋（
１ａ）との摩擦抵抗を抑えるための突起°である。

本発明にあっては上述のように止氷室に配設する弁が止
氷室と水量検出室とを連通させる弁孔とこの弁孔一端を
水圧で閉じるボールとから構成した球体弁であり、弁自
体における流水方向の長さが短い上に、弁孔の他端近傍
に水量検出室に配置した羽根車の羽根部を位置させたも
のであるとともに、球体弁のボールをその軸方向移動で
弁孔から離す制御杆の軸方向を、流路と略直交する方向
としたものであるから、球体弁と羽根車との間には球体
弁の弁孔しか存在せず、この間の流水路全長をきわめて
短くできるものであり、しかもとの弁孔が羽根車の羽根
部にあたる流水の整流を行うと同時に流れの方向を定め
るので、羽根車の回転で検出するところの水量が正確と
なるものである。その上、羽根車及び減速輪列が２つの
軸のみで支持され、操作タイアルとカムと摩擦クラッチ
とがカム軸で支持されているものである上に、カム軸の
軸まわりに上記２軸とこの２軸に平行な制御杆とをカム
軸に取付けた正面カムの軸方向投影面内で配置し几もの
であり、正面カムで制御杆を制御することもあってこれ
ら制御用の機構部が小スペース内に納まって全体がきわ
めて］ンバクトで組立性も優れたものとなっている。そ
して摩擦りラッチとカムとを操作ダイアルを固着したカ
ム軸に設けている次めに、操作タイアルの回転操作がス
ムースで操作感が良く、放水量の設定を容易に行えるも
のであって、実用性に優れているものである０

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例の縦断面図、第２図は゛同上の
正面図、第８図は同上の要部水平断面図、・第４図は同
上の要部拡大縦断面図、第５図（ａ）（ｂ）（ｃ）　（
ｄ）けカムの背面図、側面図、カム而の展開断面図及び
係合孔の拡大背面図、第６図はカム軸とカムの保合孔と
の動作説明図であって、（ａ）は止水時、（ｂ）はセッ
ト時、（Ｃ）はセット完了時、（ｄ）は動作時、（ｅ）
は止水直曲時（制御杆と小凹部の係合時）、（ｆ）は止
水完了時を示す。ｆｌｌは本体部、（２）は流入口としての給水管接続口
、（３）は吐水口、（４）は止水室、（５）は球体弁、
（６）は羽根車、（７１＋８１は減速輪列、（９）は摩
擦クラッチ、（ｌＯ）は操作ダイアル、（ｌりけカム軸
、（１２）は正面カムであるカム、（１４）は制御杆、
０５）は回転軸、（１（２）は軸、翰は連続通水セット
面、（２３）け止水時係合面、（２４）は自動止水セッ
ト面を示す。代理人　弁理士　　石　１）長　七

Claims

【特許請求の範囲】

（１）流入口と、吐出口と、両者の間の直線状とした流
水路中に直列に配設された止氷室及び水量検出室と、放
水量設定用の操作タイアルと、上記止氷室に設けた球体
弁を軸方向移動で開閉する制御杆と、上記水量検出室に
配置されて流水で回転駆動される羽根車の減速回転出力
と上記操作タイアルからの回転入力とに連動回転して上
記制御杆を軸方向に移動させる正面カムと、操作ダイア
ル全固着するとともに正面カムをその軸まわりにおいて
所定角度内の回動全自在とした遊動結合として数州けた
カム軸と、このカム軸に支持されて正面カムと羽根車の
減速回転出力部とを接続する摩擦クラッチと全備え、上
記止氷室に設けた球体弁は止氷室と水量検出室との間を
連通させる弁孔と、この弁孔一端に水圧で接して弁孔を
閉じるとともに制御杆による抑圧で弁孔を開くボールと
から構成され、上記水量検出室に配設した羽根車はその
羽根部を弁孔の他端近傍に位置させており、上記制御杆
はその軸方向が流入口から吐出口に至るＭ線状流路に対
して略直交方向とされて一端を正面カムにばね付勢され
て当接し、羽根車の回転を減速する減速輪列は羽根車の
回転軸とこの回転軸に平行な軸との２軸に支持されて各
軸に支持され九輪列が交互に噛合するものであり、上記
カム軸の周囲に前記２軸と制御杆とがカム軸に平行に且
つ正面カ乙の軸方向投影面内に配置されていること全特
徴とする自動止水装置。
（２）正面カムは止水時用保合面として制御杆の軸方向
一端が落ち込む凹所を備えるとともにこの凹所の両側に
傾斜面を介して自動止水セット面と連続通水セット而と
を有するものであり、操作タイアルはその回転範囲が３
６０°以内に規制されていることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の自動止水装置。
（３）　　正面カムの凹所と連続通水セット面との間の
傾斜面はその中はどに制御杆の一端が落ち込む小凹所を
有していることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載
、の自動止水装置。