JPS6162690A - バルブ - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、水道水や温水等の流体の流路を開閉する給
水栓等のバルブ、特にその開閉弁の構造に関し、ウォー
タハンマの発生を抑制して小さな力で開閉弁を作動でき
るようにする。

〔従来技術〕

従来のバルブとしては、例えば特開昭５８−８４２７８
号公報に記載されているようなものがある。そのバルブ
は、水道管に接続された水道水用の流路と、温水器に接
続された温水用の流路とを備え、水道水流路には給水弁
を設け、温水流路には給水弁と同一構成の給湯弁を設け
ている。給水弁等は、ハンドルに固定されたホルダと、
このホルダに進退可能に支持された弁体と、この弁体を
弁座側に付勢するスプリングとを有し、ハンドルの回転
によりホルダを進退させて弁体を弁座に着座させて流路
を閉じ、又は弁体を弁座から離して流路を開く構造とな
っていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような従来のバルブにあっては、流
路を開閉する弁体をハンドルの回転により直接進退させ
、弁体の着座面の全周が一時に弁座に着座し、若しくは
弁座から離座する構造となっていて、水道水等の供給側
の高い圧力かそのまま弁体に作用していたため、ハンド
ルを回転させるために大きな力が必要であったばかりで
なく、弁体が短時間の内に弁座に着座して流路を遮断す
ることから、ウォータハンマが発生し易いという不十分
な点があった。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、このような従来の不十分な点に着目してな
されたものであり、第１図等に図示するように、バルブ
ボディを貫通してその両端の開口を入口及び出口とする
流路内に、作動子の作動に応動する弁棒の進退により該
流路を開閉する開閉弁を備えたバルブにおいて、前記開
閉弁を、前記弁棒に傾υ】可能に遊嵌された弁体と、こ
の弁体を前記弁棒を介して弁座側に付勢するスプリング
と、を具えた構造とすることにより、上記不十分な点を
解決することを目的としている。

〔作用〕

而して、作動子であるハンドル等を回動等させて弁棒を
進退させ、その弁棒の移動により弁体を傾動させて当該
弁体の着座部分を徐々に増減させることにより、バルブ
を開閉する際の解除力及び締込力を小さくすると共に、
バルブを閉じる際のウォータハンマの発生を防止する。

〔実施例〕

以下、この発明を図示実施例に基づいて説明する。

第１図乃至第３図は、この発明の一実施例を示すもので
、給水栓の図である。

まず、構成を説明すると、第１図に示す１がバルブボデ
ィであり、ハ゛ルブボディ１の内部には、上方に開口す
る中空室２と、この中空室２に一端が連通し且つ他Ｏ：
：；が側方に開口する給水路３と、同じく中空室２に一
端が連通し且つ他端が下方に開口する吐水路４とを設け
る。

給水路３内には、逆流防止弁を兼用する流量調整弁７を
設け、これにより中空室２の最大流量を調節しつつ下流
側からの流体の逆流を防止する。

流量調整弁７は、給水路３を上流側と下流側とに区画す
る仕切壁８に設けた連通孔９を閉じることができる仕切
弁ＩＯと、この仕切弁１０を軸方向に移動自在に支持す
る調整ポルト１１と、この調整ポルｌ−１１が螺合され
た固定ナツト１２とを有し、固定ナツト１２はバルブボ
ディ１のねし穴に螺合固定している。

仕切弁１０は、軸方向の一側にフランジ及びねじ部を存
する弁軸１０ａと、ねじ部に螺合されてフランジの外側
に取付られたパツキン１０ｂとからなり、弁軸１０ａの
フランジとは反対側が、調整ボルト１１の端面に形成し
た穴に移動可能に挿入されている。そして、フランジと
固定ナフト１２との間にはスプリング１３を縮設し、こ
のスプリング１３の旬勢力により仕切弁１０を常時連通
孔９側に付勢する。

前記中空室２内には、内部に水量検出路１５が画成され
たホルダ１６を収容し、このホルダ１６の上方で中空室
２の上部開口を蓋体１７によって閉塞する。これら水量
検出路１５、前記給水路３及び吐水路４によってバルブ
ボディ１を貫通ずる流路が構成され、給水路３側の開口
が入口５を、また吐水路４例の開口が出口６をそれぞれ
形成する。

ホルダ１６の水量検出路１５は、透孔１８によって給水
路３と連通ずると共に、通孔１９によって吐水路４と連
通する。透孔１８には開閉弁２０を関連設置し、この開
閉弁２０の開閉作動を介して給水路３側と水量検出路１
５側とが連通される。

開閉弁２０は、第３図＋ａｌ〜（Ｃ）に拡大して断面図
示するように、透孔１８及びホルダ１６の上面板を各貫
通する弁棒２［と、この弁棒２１に傾動可能に遊嵌され
た弁体２２と、弁棒２１の下端に螺合された座体２３と
、この座体２３を介して弁棒２１を上方に付勢するスプ
リング２４とから構成している。

弁棒２１の下端部にはフランジ２１ａと、このフランジ
２Ｌａの下方に所定間隔おいて形成されたリング溝２１
ｂと、リング溝２　ｌ　ｂより下部に形成されたねじ部
２１Ｇとを有し、フランジ２１ａとリング溝２１ｂとの
間に弁体２２を緩（外嵌する。リング？＋￥２　ｌｂに
はＯ−リング等のパツキン２５を嵌合し、このパツキン
２５に弁体２２が接触するようにして弁体２２の上下方
向への移動を規制する。また、弁棒２１のねし部２１Ｃ
にば座体２３を螺合すると共に、この座体２３により、
リング溝２１ｂからのパツキン２５の脱落を防止する。

弁体２２は、第２図に拡大して図示するように、リング
溝２２　ａと、このリング溝２２　ａの上側に形成され
た中空円錐形状のカム部２２ｂとを有し、カム部２２ｂ
の上面は斜めに切欠させて、その最頂部のみが弁体２１
のフランジ２１ａ下面に略点接触するようにする。そし
て、カム部２２ｂの底面の外径は、透孔１８の直径より
も若干小径に形成して透孔１８内に挿入できるようにす
ると共に、リング溝２２　ａに嵌合されたＯ−リング等
のパツキン２７が透孔１８の下面に設定された弁座２８
に着座するようにする。

かかる弁体２２の穴径は、これに挿入される弁体２１の
軸径よりも太き（形成し、これにより弁体２２の内周面
と弁棒２１の外周面との間εこ、弁棒２１の作用により
傾いてそれ自体の姿勢を変化させることのできる程度の
隙間２６を設定する。

この弁体２２を弁座２８側に付勢するスプリング２４は
、上端が座体２３の下面に着座していて、その下端は、
バルブボディ１に螺合された支持栓２９に着座している
。さらに、開閉弁２０の給水路３側はストレーナ３０に
よって囲い、このストレーナ３０の下端を支持栓２９で
支持する。

なお、１６ａは弁棒ガイドであり、ホルダ１６と一体に
形成されていて弁棒２１のだおれを防止して該弁棒２１
のスムースな上下動を確保する。

また、前記弁棒２１の、ホルダ１６の上面板を貫通して
上方に突出した先部には端面カム３２のカム面を接触さ
せる。端面カム３２のカム面は、第３図等に図示するよ
うに、この端面カム３２を等速回転運動させたとき、従
節である弁棒２１の変位が初期および終期において小さ
く且つ中間部において大きくなるよう円弧状をなしてい
る。かかる端面カム３２は、蓋体１７に回転自在に支持
された枢軸３３に固定されていて、枢軸３３には、ボル
ト３４によって作動子の一興体例を示すハンドル３５を
固定している。従って、ハンドル３５の回転により、枢
軸３３を介して端面カム３２が一体に回転する。

開閉弁２０の下流側には、流体の動圧により回転する羽
根車３６を配置する。羽根車３６の回転軸には歯車減速
装置３７を連結し、羽根車３６の回転数に対応して回転
駆動される歯車減速装置３７によって、流路を流れる流
体の流量が検出される。

なお、水量検出路１５と通孔１９を介して連通された吐
水路４の出口６には、吐出管４０を旋回自在に連結して
いる。４１は、吐出管４０の旋回運動を許容するＯ−リ
ング、４２は、Ｏ−リング４１を支持するキャップナツ
トであり、４３は水抜、き栓である。

次に、作用について説明する。

水道の水圧源側から人口５に圧力水が供給されると、そ
の圧力水が給水路３内に入り込み、流量調整弁７の下側
に作用してスプリング１３の付勢力に抗して仕切弁ｌＯ
を押し上げ、開閉弁２０側に流れ込む。この場合、調整
ポルト１１を回動させて給水路３側への突出量を変化さ
せ、調整ポルト１１、の先端と仕切弁１０のフランジと
の距離を適宜に設定して仕切弁１０の進退量を調整する
ことにより、本バルブの内部を流れる水道水の流量を３
周整することができる。

流ｆｆｉ調整弁７を通過した圧力水は、ストレーナ３０
の内側に入り込み、これを通過する際に濾過されて開閉
弁２０に至り、弁棒２１及び弁体２２を、スプリング２
４の付勢力に加えて弁座２８側に押しつけるように作用
する。

この際、開閉弁２０が閉じている場合、すなわち第３図
（ａｌに示すように、弁体２２のリング溝２２ａに嵌合
されたパツキン２７の上面の全周がホルダ１６の透孔１
８下端の弁座２８に着座し且つ該弁体２２の下面が弁棒
２１のリング溝２１ｂに嵌合されたパツキン２５の上面
の全周に着座しているときには、弁体２２の外側の通路
及び弁体２２と弁棒２１との間に形成された隙間２６が
いずれも閉じられているため、圧力水が水量検出路１５
側に流れ込むことがなく、流路の出口６から水道水は流
出しない。

ここで、水を出すためにハンドル３５を回転させると、
ハンドル３５と一体の＋［＋ｈ　３３に固定された端面
カム３２がハンドル３５と一体に回転しそのカム面３２
ａの作用により、第３図（ａ）〜（Ｃ１に示すように、
これに当接する開閉弁２０の弁棒２１を押し下げる。

この場合、弁棒２１が下降すると、弁棒２１に傾動可能
に遊嵌支持された弁体２２のカム部２２ｂの上端面が斜
めに切欠されていて、その最頂部のみが弁棒のフランジ
２１ａに略点接触しているため、弁棒２１に加えられた
押下刃が前記点接触部分から弁体２２に入力される。す
ると、弁体２２に切欠部を設は且つ弁体２２と弁棒２１
との間に隙間２６を設定したため、第３図（ｂｌに示す
ように、まず弁体２２が、最頂部の反対側に位置するパ
ツキン２７と弁座２８との接触部分を中心として下方に
旋回する。

そのため、パツキン２５の一部が弁体２２の下面から＾
１１れると共に、弁体２２の外側に少量の通路が形成さ
れ、これら隙間２６及び通路を介して給水路３側と水量
検出路１５側とが連通される。

これにより、給水路３側と水量検出路１５側との水密性
が破られ、その開口量に応じた給水路３側の水が水量検
出路１５側に流れ込む。

更にハンドル３５を回転させると、その回転量に応じて
パツキン２７と弁座２８との接触量が徐々に減少し、該
パツキン２７が弁座２８から完全に離座した後は、第３
図（Ｃ）に示すように、弁体２２の外側に大きな通路が
形成され、その通路を経て水が水量検出路１５側に流れ
込む。そして、水量検出路１５内に流入した水は、羽根
車３６を回転させて吐水路４内に流れ込み、流路の出口
６から吐出管４０を経て外部に吐出される。

゛　　か（して、パルプを開ける時には、端面カム３２
の回転で弁棒２１を進退させてその弁棒２１の移動初期
に弁体２２を傾動させるようにしたため、給水路３と水
量検出路１５との間を、小さな力で弁体２２を変位させ
て透孔１８を徐々に開くことができた。そのため、弁棒
２１の下端に作用していた水圧が十分小さくなった後に
、更に弁棒２１を大きく下降させることができるから、
弁棒２１と端面カム３２との摺接面の耐久性を大幅に向
上させることができた。

一方、水を止めるためにハンドル３５を前述の場合とは
逆側に回転させると、弁棒２１に螺合固定された座体２
３の下面に着座するスプリング２４の付勢力により、端
面カム３２のカム面に案内されて弁棒２１が上昇し、こ
の弁棒２１と一体に弁体２２も上昇する。これにより、
第３図（Ｃ）に示すような姿勢のまま弁体２２が透孔１
８内に入り込み、この弁体２２がそれまで開いていた通
路を徐々に狭める。

弁棒２１が十分に上昇すると、第３図（ｂ）に示すよう
に、まず、パツキン２５の一部が弁座２８に着座する。

これにより、それ以上の弁体２２の上昇が妨げられるが
、弁棒２１は更に上昇するため、この弁棒２工の上昇に
よって弁体２２が上方に旋回し、弁座２３に対するパ・
ノキン２５の着座範囲が次第に増加する。その結果、弁
体２２の外側に形成された通路が更にゆっくりと狭めら
れ、これと同時に弁体２２の下面に着座するパツキン２
５の接触範囲が大きくなり、隙間２６も徐々に狭められ
る。

そして、バッ゛キン２７の全周が弁座２８に接触し且つ
パツキン２５の全周が弁体２２の下面に接触すると、透
孔１８が完全に閉じられて、水量検出路１．５と給水路
３との連通が遮断される。これにより、開閉弁２０が閉
じられて、吐出管４０から水が吐出されなくなる。

この場合、パツキン２７の一部が弁座２８に着座してか
ら所定時間の後、すなわち弁体２２が所定角度旋回した
後にパツキン２７の全周が弁座２８に着座し、これによ
り開閉弁２０が完全に閉じられるため、閉弁までの時間
を長く且つ絞り率を小さくすることができる。従って、
給水路３側の圧力と水量検出路１５例の圧力との圧力差
を徐々に小さくできるため、ウォータハンマの発生を効
果的に抑制することができる。

なお、この実施例では、作動子としてハンドル３５を用
いたが、レバーのような旋回運動する作動子であっても
よく、その場合端面カムの形状はそれに見合う形状とす
る。

第４図には、この考案に係わる弁体の他の実施例を示す
。

この弁体１２２は、カム部１２２ｂの先端に突起１２２
ｃを軸方向に突出させて設けたものであり、この突起１
２２Ｃの先端が弁棒２１のフランジ２１ａの下面に当接
する。このように構成することによっても前記実施例と
同様の効果を得ることができる。

なお、第４図に示したような突起は弁棒２１側に設ける
ようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上説明してきたように、この発明では、開閉弁を、作
動子の作動に応動する弁棒と、この弁棒に傾動可能に遊
嵌された弁体と、この弁体を弁棒を介して弁座側に付勢
するスプリングとを具えて構成し、弁棒の進退に応じて
弁体を傾動させて、流路の開閉を徐々に行うことができ
るようにした。

そのため、小さな力で開閉弁を開閉することができると
共に、開閉時間を長くすることができる。

従って、摺動部分に作用する力を小さくすることができ
、部品の耐久性が高く、ウォータハンマが発生し難いバ
ルブを提供することができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す断面図、第２図はこ
の発明に係わる弁体の拡大斜視図、第３図（ａｌ〜（Ｃ
）は開閉弁の作動状態を示す説明図、第４図はこの発明
に係わる弁体の他の実施例を示す斜視図である。 １・・・・・・バルブボディ、３・・・・・・給水路、
４・・・・−・吐水路、５・・・・・・人口、６・・・
・・・出口、７・・・・・・流量調整弁、１５・・・・
・・水■検出路、１６・・・・・・ホルダ、１８・・・
・・・透孔、２０・・・・・・開閉弁、２１・・・・・
・弁棒、２１ａ・・・・・・フランジ、２２，１２２・
・・・・・弁体、２２ｂ・・・・・・カム部、２３・・
・・・・座体、２４・・・・・・スプリング、２５・・
・・・・パツキン、２６・・・・・・隙間、２７・・・
・・・パツキン、２８・・・・・・弁座、３２・・・・
・・端面カム、３２ａ・・・・・・カム面、３５・・・
・・・ハンドル（作動子）、１２２ｃ・・・・・・突起

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）バルブボディを貫通してその両端の開口を入口及
   び出口とする流路内に、作動子の作動に応動する弁棒の
   進退により該流路を開閉する開閉弁を備えたバルブにお
   いて、前記開閉弁を、前記弁棒に傾動可能に遊嵌された
   弁体と、この弁体を前記弁棒を介して弁座側に付勢する
   スプリングと、を具えて構成したことを特徴とするバル
   ブ。
2. （２）前記弁体は、前記弁座側の端部を斜めに切欠して
   形成し、その最頂部のみが前記弁棒に略点接触するよう
   にしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のバ
   ルブ。