JP2007024138A - 自動混合水栓における温調ハンドルの自転回動防止装置 - Google Patents

自動混合水栓における温調ハンドルの自転回動防止装置 Download PDF

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Abstract

【課題】温調ハンドルを、それの回動により所望に設定した設定温度位置から動かないようにするために、自動湯水混合水栓に組込む自転防止機構が、ボディの軸方向の長さを長くして自動湯水混合水栓の小型化の阻害となっている点を解消せしめることと、温調ハンドルを回動させた所望の設定温度位置に保持させるのが、どのような設定温度においても行われるようにする。
【解決手段】自動湯水混合水栓の、ボディAに組付けた温調ハンドルBの回転軸となる調整ネジ受け13またはそれと温調ハンドルBとを連結する連結スリーブ15の周面に、ボディAに周方向の動きを阻止せしめてバネにより径方向に押し出されるよう設けた制動部材23を、温度設定時に温調ハンドルBを自転させるよう生じてくる回転方向の付勢力に対向する程度の力で圧接せしめて、温調ハンドルBの自転回動を防止するようにする。
【選択図】図4

Description

本発明は、湯と水とを混合して所定温度の混合水として吐出する湯水混合水栓のうちで、吐出する混合水を、ボディ内に組込んだバイアスバネとサーモエレメントまたはSMAバネとにより制御される制御弁機構により所望の設定温度の混合水に自動制御して吐出し、その設定温度をボディの一端側に設けた温調ハンドルにより変更・調整する自動湯水混合水栓において、設定温度を変更調整するよう、ボディの一端側に設けた温調ハンドルが、バネの反力により自転回動して設定温度を狂わせるようになるのを防止するための、温調ハンドルの自転回動防止装置についての改良に関する。
ボディの一端側に設けた温調ハンドルの回転作動により、吐出する混合水の設定温度を、変更・調整する自動湯水混合水栓は、通常、図1に示しているように、一端側(図において右端側)が開放する筒状に形成したケース1と、それの開放端側に接続した筒状の弁座2とで、筒壁に湯流入口3と水流入口4とを具備する筒状のボディAを形成し、そのボディA内に、湯流入口3から流入する湯と水流入口4から流入する水の流入量を制御する筒状の制御弁体5を、軸方向(図1において左右方向)に可動に装入し、その制御弁体5に対し、それの他端側(図において左端側)から、バイアスバネ6の先端側を当接して連繋し、そのバイアスバネ6の基端側を、ボディA内にスプライン溝を介し回転方向を規制して軸方向に可動に組込んだ調整ネジ7に支持せしめた軸8に支承せしめる。そして、制御弁体5の一端側から、ボディAの一端側を形成している前記筒状の弁座2の内腔に形成した混合室9内に配位せる感温バネ10の先端側(図において左端側)を当接して連繋し、その感温バネ10の基端側を、筒状に形成した弁座2の内腔側に一体に連続させて形成したバネ受座11に支承させ、これにより制御弁体5を、バイアスバネ6と感温バネ10との二つのバネの釣り合った位置に保持させる。この釣り合って安定した状態位置により設定される制御弁体5の他端側の端縁の湯弁aとこれに対向する湯弁座bとの間隔および、制御弁体5の一端側の端縁の水弁cとこれに対向する水弁座dとの間隔とによって流入する湯の量および水の量をそれぞれ設定された間隔に対応する量に制御して、それによる混合割合として混合室9に送給し、一定の温度の混合水として筒状の弁座2の端部に形成した混合水出口12から吐出させるようにする。
これにより、水圧の低下により水の流入量が減少し、それによって混合室9内における混合水の温度が上昇してきたときには、混合室9内に位置する感温バネ10の感温作動により発生荷重を大きくするよう作動してバイアスバネ6を押し縮め、制御弁体5を押し上げて湯弁aと湯弁座bとの間隔を狭めて湯の流入量を少なくし、また、水圧の上昇などで、流入してくる水の量が増大し、それにより混合水の温度が低下してきた場合には、感温バネ10の感温作動で発生荷重を小さくして、その分バイアスバネ6が伸び出し、水弁cと水弁座dとの間隔を狭め、水の流入量を少なくし、それにより低下してきた混合水の温度を上昇させる。そして、制御弁体5は、湯と水との混合比率と混合水温度とがバランスした位置で安定するようになり、混合水の温度を設定された一定の温度に自動制御するように構成している。
そして、この二つのバネの釣り合い位置で設定される設定温度を、ボディAの他端側に設けておく温調ハンドルBの回転操作により、ボディAの内腔の他端側に組込んでおく調整ネジ受け13を回転させて、これと螺合する前記調整ネジ7を、軸方向(図において左右方向)に動かし、これに支承させた軸8を軸方向に動かすことで、バイアスバネ6の基端側の支承位置を変位させて、二つのバネの釣り合い位置を変位せしめ、所望の温度に変更調整するように構成している。
ところで、このように構成されている自動湯水混合水栓には、例えば、高温度の混合水が必要な場合に、温調ハンドルBを、必要とする温度の目盛位置まで高温側に回転させたときに、バランスさせている感温バネ10とバイアスバネ6を押し込むことから、それらのバネの合力である反力が、調整ネジ7に作用し、それが温調ハンドルBに作用してくることで、その結果、温調ハンドルBを低温側に自転回動させ、設定した温度を狂わせるようになる問題がある。
一方、低温の混合水が必要な場合には、温調ハンドルBを低温側に回転させるが、このとき、軸8を調整ネジ7に当接させるよう設ける引上げバネを収縮させるようになるので、その引上げバネの反力により温調ハンドルBが、逆方向の高温側に自転して回転するようになり、設定温度を狂わせる問題がある。
このため、この自動湯水混合水栓には、温調ハンドルを回転させて、吐出させる混合水の温度を所望に設定するときに、回転させた温調ハンドルが、バネの反力により自転して回転することのないようにすることが必要である。
この温調ハンドルBの自転回動を防止するための手段を施したものとして、第2図に示しているものがある。これは、特開昭58−040060号として公開されている技術であり、第2図にあるように、制御弁体5に作動バネ50を、温度変化により突軸が出入する感温体51を介して作用させ、バイアスバネ6を支承する作動軸52に、温調ハンドルBと連繋するスピンドル軸53を螺合して、その温調ハンドルBの回転操作により、湯流入口から流入して湯弁座aを経て流れ込む湯と水流入口から流入して水弁座cを経て流れ込む水とを混合し、混合水として取出すサーモエレメントミキシングバルブにおいて、温調ハンドルBを回転させたときに、バイアスバネ6の反発力を受ける作動軸52に、その反発力と逆方向に作用するコイルバネwを作用させておいて、その反発力を打ち消し、温調ハンドルBが自転回動しないようにしている手段である。
次に図3に示す手段は、制御弁体5に、感温バネ(SMAバネ)10と、バイアスバネ6とを連繋し、そのバイアスバネ6の基端側を支える軸8を、調整ネジ7に摺動自在に嵌挿して胴部に設けた衝合鍔80により調整ネジ7に衝合させ、調整ネジ7を貫通して突出する軸8の突出端部に、その軸8を引上げる引上げバネyを設けている自動湯水混合水栓において、温調ダイヤルBを低温側に回転させて、これに連繋する調整ネジ受け13を回転させ、調整ネジ受け13と螺合する調整ネジ7を引上げたときに、これにより収縮してくる引上げバネyの反発力を消失させるために、調整ネジ受け13と調整ネジ7との間に、その調整ネジ7の上昇により圧縮されて調整ネジ7を下降側に押し返すように作動する自転防止用バネvを、前記引上げバネyと同軸のコイルバネに形成して装着するようにしている手段のものである。
特開昭58−040060号
このように、温調ハンドルを回転させて、吐出させる混合水の温度を所望に設定する自動湯水混合水栓は、温調ハンドルを回転させて温度の設定を終えたときに、温調ハンドルが自転して回転し設定温度を狂わせるようになることから、この自転を防止することが必要で、そのため、ボディ内に、感温アクチュエータの進退方向と同軸方向にコイルバネを組込み、温調ハンドルを自転させる力を消失させるようにしていることから、ボディの軸方向の長さが長くなって、小型化を困難にする問題が生じている。
本発明において解決しようとする課題は、自動湯水混合水栓において、それの温調ハンドルを温度設定のために所望の温度目盛の位置まで回転させたときに、それにより、バイアスバネ、感温バネの反力により温調ハンドルを回転させるように生じてくる力によって、温調ハンドルを回転させた方向と逆方向に自転させるようになるのを防止して、温調ハンドルが、それの回動により所望に設定した特定の設定温度において、その設定温度位置から動かないようにするために、自動湯水混合水栓に組込む自転防止機構が、ボディの軸方向の長さを長くして自動湯水混合水栓の小型化の阻害となっている点を解消せしめることと、温調ハンドルを回動させた所望の設定温度位置に保持させるのが、どのような設定温度においても行われるようにすることにある。
自動湯水混合水栓に、それの温調ハンドル(温調ダイヤル)を所望の温度目盛の位置まで回転させて、取出す混合水の温度を所望の温度に設定する際の、温調ハンドルが逆方向に自転回動するのを防止するために組込む自転回動防止機構・手段が、自動湯水混合水栓の小型化の阻害要因となっているのは、温調ハンドルの自転を防止するのに、その温調ハンドルに自転させる付勢力を生じせしめているバイアスバネ、感温バネ等のバネの合力である反力を、同軸状に組込むコイルバネにより消失せしめることで対処していることによるものである。
そこで、本発明においては、従来手段に変えて、温調ハンドルに対し、それを自転回動させるバネの反力により回転方向の付勢力に対向する程度の力で、回転を阻止する制動を与えるようにすれば、自転防止が得られることに想到し、そのためには、温調ハンドルに対し、それの回転軸線と直交する方向にバネ圧が作用するバネにより、温調ハンドルの回転軸に制動を与えるようにしてよく、このようにすることで、小型化を可能として自転回動防止機構を構成し得るということに想到したことから、次に記載する自動湯水混合水栓の、ボディに組付けた温調ハンドルの回転軸となる調整ネジ受けまたはそれと温調ハンドルとを連結する連結スリーブの周面に、ボディに対し周方向の動きが阻止されてバネにより径方向に押し出されるよう設けた制動部材を温調ハンドルを自転させるように生じてくる回転方向の付勢力に対向する程度の力で圧接せしめて自転回動を防止するようにしたことを特徴とする自動湯水混合水栓における温調ハンドルの自転回動防止装置、を提起するものである。
また、これに併せて、調整ネジ受けと温調ハンドルとを連結する連結スリーブの外周面に、係合突起を、歯車の歯状に周方向に連続させて形成し、これに係合させる制動部材を、ボディの外面に組付けるケースに、前記スリーブの外周面に対し進退するよう保持せしめて、バネによりスリーブの外周面に向け押し出すよう付勢しておく手段を提起し、さらに、制動部材を、板バネにより形成し、そのバネ自体を前記スリーブまたは調整ハンドル受けの外周面に対し圧接させる手段を提起するものである。
本発明手段による自動湯水混合水栓における温調ハンドルの自転回動防止手段は、温調ハンドルを回転させて取出す混合水の温度を設定するときに、回転させた温調ハンドルが、制動部材により回転方向に対し制動が与えられることで、バイアスバネ、感温バネの反力による自転回動が阻止されることで、自転が効果的に防止されるようになる。
そして、この温調ハンドルの自転の防止を、その温調ハンドルの回転軸となる連結スリーブまたは調整ネジ受けの外周面に対し、軸方向と直交する径方向にバネ圧が作用するバネを用いて行うことから、自動湯水混合水栓の小型化を可能にして自転防止できるようになる。
また、制動部材を、自動湯水混合水栓のボディの外面に組付けるケースに保持せしめて、連結スリーブの外周面に進退自在に対向させ、バネにより押し出し圧接させて制動を与えるようにするときは、自動湯水混合水栓に対する組付けが容易となり、また、制御弁体の摺動抵抗、バイアスバネの力の違いにより、求められる設定力となるよう部品を交換するのが容易となる。
さらに、制動部材を、板バネとし、それの一端側または中間部が、直接、連結スリーブ、または調整ネジ受けの外周面に設けた歯車の歯状の係合突起に圧接して、回転方向の制動を与えるようにするときは、制動部材とそれを、係合突起に押し付けるためのバネとを一体に形成できることで、部品点数を少なくした簡易な構造で、自転の回転を防止できるようになる。
本発明手段による自動湯水混合水栓における温調ハンドルの自転防止手段は、温調ハンドルの回転軸となる温調ハンドルと調整ネジ受けとを連結する連結スリーブ、または調整ネジ受けの外周面に対し、ボディに径方向に可動に保持せしめた制動部材が、バネ圧により圧接していくようにして、温調ハンドルに対し温度設定のための回転によりバイアスバネ、感温バネの反力により受ける回転方向の付勢力に対応する制動を与えるようになればよいものである。
次に実施の一例を図面に従い詳述する。図4は本発明を実施せる自動湯水混合水栓のボディAの縦断面図、図5は図4のI−I線の断面図、図6は同上の要部の斜視図である。
図において、Aは、有底の筒状に形成したケース1とそれの開放口側に接続した筒状の弁座2とで構成したボディで、それの周壁には湯流入口3と水流入口4とが設けてあり、前記筒状の弁座2の内腔には混合室9が形成してある。
5は、上記ボディAの内腔で前記湯流入口3と水流入口4との内側となる部位に、軸方向に摺動自在に嵌装した制御弁体で、筒状弁に形成してあり、それの一方の端縁には、前記湯流入口3に形設した湯弁座bに対向する湯弁aが形設され、他方の端縁には前記水流入口4に形設した水弁座cと対向する水弁dが形設してある。そして、この制御弁体5の芯部には、一端側からSMAバネよりなる感温バネ10の先端側が当接し、他端側にはバイアスバネ6の先端側が当接してある。
前記感温バネ10は、それの基端側を、前記弁座2の内腔に組付けたバネ受座11に支承させ、また、バイアスバネ6は、それの基端側を、軸8に支承させ、その軸8を、ボディA内にスプラインを介し軸方向にのみ摺動自在に嵌装した有底の筒状の調整ネジ7の底壁に設けた挿通孔に摺動自在に貫通させ、その軸8の胴部に設けた係合鍔を調整ネジ7の底面に衝合させ、調整ネジ7には、それの内周面に設けた雌ネジに、ボディAの内腔の他端側に組込んだ調整ネジ受け13の外周面に設けた雄ネジを螺合させることで、制御弁体5を、感温バネ10とバイアスバネ6との二つのバネの釣り合い位置に保持させてある。
そして、前記調整ネジ受け13の、ボディAの他端側の隔壁14に開設せる中心穴から突出する突出端部に、連結スリーブ15を嵌合し、その連結スリーブ15に連結する温調ハンドルBの回転作動により調整ネジ7を軸方向に動かすことで、この制御弁体5の釣り合い位置を、所望に変更調整するようにしている。
yは、前記バイアスバネ6を支承する軸8の、調整ネジ7の底壁に開設した挿通孔に貫通する突出端部に、その軸8を引上げるように作用させる引上げバネで、その軸8の突出端部と調整ネジ7の底壁との間に、渡架するように設けてある。
20は、このようにして構成される自動湯水混合水栓に、それの温調ハンドルBを温度設定のために所望の温度目盛の位置まで回転させたときに、逆方向に自転するようになるのを防止するために組付ける自転回動防止装置を示し、この例においては、ボディAの他端側の隔壁14の外面側に、その隔壁14から突出する調整ネジ受け13の連結軸部に嵌合して一体的に連結するニップル状の連結スリーブ15の外周に、中心穴21が嵌合するように組付けられるリング状のケース22と、このケース22に、それの中心穴21に対し進退するように組付け保持される制動部材23と、その制動部材23を中心穴21に向け押し出すよう付勢するコイル状のバネ24と、ニップル状の連結スリーブ15の外周面に、歯車の歯状に周方向に連続させて形設しておく多数の山形の係合突起25…とで構成してある。
ケース22は図6に示しているように、外周側の一部に縮径部22aと嵌合凹部22bとを具備せしめた不整形状のリングに形成され、ニップル状の連結スリーブ15の外周面が嵌合する中心穴21の壁面には、嵌合する連結スリーブ15の外周面の一部を、ケース22の内腔側に対し露出させる切欠部26が形成してあり、前述の制動部材23の先端側が、この切欠部26から中心穴21内に突出してくるようにしてある。
前記ボディAの隔壁14には、図6に示しているように、ケース22の縮径部22aの外面に嵌り合う係合壁14aと、ケース22の嵌合凹部22bに嵌入する係合突起14bとが形設してあって、これらの嵌合により、ケース22はボディAに対し図4に示す状態位置に組付け保持される。
そして、これにより、ニップル状の連結スリーブ15に嵌装した温調ハンドルBを回転させて吐出させる混合水の温度を所望に設定するときに、温調ハンドルBの回転軸となって回転する連結スリーブ15の外周面に設けた歯車の歯状に連続する係合突起25…に対し、ケース22に組付けた制動部材23の先端側が、バネ24の付勢により圧接していくようになることで、温調ハンドルBは、正・逆何れの方向に回転させたときにおいても、係合突起25…に先端側が係合した制動部材23に、係合突起25の谷部から脱出して係合突起25を乗り越えていくように弾性変形させる負荷を与えながら回転するようになり、かつ、制動部材23が周方向に並列する係合突起25に順次切り換わって、係合していくことで、正・逆何れの回転方向にも、制動部材23による制動が、係合突起25を乗りこえるよう弾性変形する範囲の力で与えられ、自転が防止されるようになる。
次に図7及び図8は、別の実施例を示している。この例は、前述の実施例における制動部材23を収蔵せしめたケース22を、自動湯水混合水栓のボディAの内部の他端側で、隔壁14と調整ネジ受け13の肩部との間の位置に装入し、そのケース22内に収蔵せる制動部材23の先端側が、調整ネジ受け13の、連結スリーブ15に嵌合する連結軸部130の外周面に作用していくようにした例である。
この例においては、調整ネジ受け13の、連結スリーブ15と嵌合して連結する連結軸部130の基端側の外周面に、歯車の歯状に周方向に連続する係合突起25…を形設しておき、ボディA内の隔壁14の下面側に装入したケース22に収蔵せしめておく、制動部材23が、この係合突起25に係合することで、温調ハンドルBの自転回動を防止するようにしている。
次に図9は、さらに別の実施例を示している。この例は、上述した実施例に対し、温調ハンドルBの自転回動を防止するための制動部材23の構成を変えた変形例である。
この例は、温調ハンドルBの回転軸となるニップル状の連結スリーブ15またはこれと嵌合して連結する調整ネジ受け13に対し、制動部材23により回転方向の制動を与えるようにする際、その制動部材23を、屈曲させた板バネとし、その板バネ自体が連結軸部130の外周面に設ける歯車の歯状の係合突起25…に圧接して係合していくようにして、前述の実施例におけるコイル状のバネ24を制動部材23と一体化して部品点数を削減している例であり、制動部材23を、ボディAに対して保持させるためのケース22および、そのケース22の中心穴21の壁面に設けた切欠部26を介し、その中心穴21内に位置する歯車の歯状の係合突起25…に対し圧接させることについては、前述の実施例1に組込んでいる自転防止機構と変わりがない。
なお、制動部材23は、上述の各実施例では、温調ハンドルBの回転軸となる調整ネジ受け13またはそれと連結する連結スリーブ15の周面に、歯車の歯状に設けた多数の山形の係合突起25…に対しバネ圧により圧接して、その調整ネジ受け13または連結スリーブ15の周面に弾性的に係合していくようになる例だけを示しているが、実施例に例示した例に限られるものではなく、例えば、調整ネジ受け13・連結スリーブ15の周面には、歯車の歯状に連続する山形の係合突起25…に換えて、粗面とした摩擦面を形設しておき、これに、制動部材23を、ブレーキシュー状に形成して、調整ネジ受け13・連結スリーブ15の回転方向に対し固定した状態で、それらの周面に対し進退するようボディAに保持せしめておいて、所定のバネ圧により圧接せしめるようにし、これにより、温調ハンドルBを自転回動させるバネの反力に対応する制動力を与えるように構成してもよく、その構成は任意であり、適宜に構成してよいものである。
従前の自動湯水混合水栓の断面図である。 従前の別の形態の自動湯水混合水栓の断面図である。 従前のさらに別の自動湯水混合水栓の断面図である。 本発明手段を実施せる自動湯水混合水栓のボディの断面図である。 同上の図4のI−I線部の断面図である。 同上の要部の分解した斜視図である。 別の実施例の横断面図である。 同上実施例のII−II線断面図である。 さらに別の実施例の縦断面図である。
符号の説明
A…ボディ、B…温調ハンドル、a…湯弁、b…湯弁座、c…水弁、d…水弁座、v…自転防止用バネ、y…引上げバネ、1…ケース、10…感温バネ、11…バネ受座、12…混合水出口、13…調整ネジ受け、130…連結軸部、14…隔壁、14a…係合壁、14b…係合突起、15…連結スリーブ、2…弁座、20…自転回動防止装置、21…中心穴、22…リング状のケース、22a…縮径部、22b…嵌合凹部、23…制動部材、24…コイル状のバネ、25…係合突起、26…切欠部、3…湯流入口、4…水流入口、5…制御弁体、6…バイアスバネ、7…調整ネジ、8…軸、80…衝合鍔、9…混合室。

Claims (5)

  1. 有底の筒状のケース1とそれの開放口側に接続する筒状の弁座2とからなり、筒壁に湯流入口3と水流入口4とを設けたボディA内に、筒状の制御弁体5を軸方向に可動に装入し、それの軸方向の一端側と他端側とに、感温バネ10の先端側とバイアスバネ6の先端側とをそれぞれ連繋して、この2つのバネの釣り合った位置に制御弁体5を保持せしめ、バイアスバネ6の基端側を支承する調整ネジ7を、ボディAの端部に組付けた温調ハンドルBの回転により軸方向に変位させて設定温度を所望に設定する自動湯水混合水栓において、ボディAに組付けた温調ハンドルBの回転軸となる調整ネジ受け13またはそれと温調ハンドルBとを連結する連結スリーブ15の周面に、ボディAに周方向の動きを阻止せしめてバネにより径方向に押し出されるよう設けた制動部材23を、温度設定時に温調ハンドルBを自転させるよう生じてくる回転方向の付勢力に対向する程度の力で圧接せしめて、温調ハンドルBの自転回動を防止するようにしたことを特徴とする自動湯水混合水栓における温調ハンドルの自転回動防止装置。
  2. 温調ハンドルBと調整ネジ受け13とを連結する連結スリーブ15の外周面には、多数の係合突起25…を、歯車の歯状に周方向に連続させて形成し、連結スリーブ15の周面に圧接させる制動部材23を、ボディAの外面に組付けるケース22に前記連結スリーブ15に対し進退自在に保持せしめて、バネにより連結スリーブ15の外周面に向け押し出すよう付勢することを特徴とする請求項1記載の自動湯水混合水栓における温調ハンドルの自転回動防止装置。
  3. 温調ハンドルBと連絡スリーブ15を介して連結する調整ネジ受け13の周面には、多数の係合突起25…を、歯車の歯状に周方向に連続させて形成し、その調整ネジ受け13の周面の多数の係合突起25…に対し圧接させる制動部材23を、ボディAの内腔に組付けるケース22に前記調整ネジ受け13の周面に対し進退自在に保持せしめて、バネにより調整ネジ受け13の周面の係合突起25…に向け押し出すよう付勢することを特徴とする請求項1記載の自動湯水混合水栓における温調ハンドルの自転回動防止装置。
  4. 制動部材23を、板バネにより形成し、そのバネ自体を連結スリーブ15の外周面に形設した係合突起25…に対し圧接させることを特徴とする請求項1または請求項2記載の自動湯水混合水栓における温調ハンドルの自転回動防止装置。
  5. 制動部材23を、板バネにより形成し、そのバネ自体を調整ネジ受け13の周面に形設した係合突起25…に対し圧接させることを特徴とする請求項1または請求項3記載の自動湯水混合水栓における温調ハンドルの自転回動防止装置。
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