JP3069300B2 - 湯水混合栓 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、操作レバーの操作
により湯水を所期の割合で混合して、蛇口から所期の流
量で流出させる湯水混合栓に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、レバーの操作により湯水の混
合割合を変えると共に、蛇口からの流出水量を調整でき
るようにした湯水混合栓としては、各種の構造のものが
知られている。この湯水混合栓としては、一般的に、構
造が簡単で強度が高いことが要求されるが、既存の混合
栓では、各種の機能を付加したり、美観を求めたデザイ
ンを優先して設計したりするために、構造が複雑で部品
点数の多いものとなり、手荒い取扱いを行ったときには
破損し易くなっているのが一般的である。

【０００３】また、湯水混合栓では、安定的な止水を実
現できるようにすることは勿論であるが、操作レバーの
回転角度に応じた湯水の混合比を適切に設定したり、湯
水の混合比の調整と流量調整との間での相互干渉をなく
したり、ウォーターハンマーを防止できるようにするな
ど、各種の湯水制御のための補助的な機構を備える必要
がある。しかしながら、これらの湯水制御を行うために
は、混合栓の基本構成として、それらの制御機構を容易
に付設できるような構成を採用することが必要であり、
既知の湯水混合栓では、この点についての配慮が欠ける
ため、結果的に構造が複雑化したり、部品点数が増加し
たり、コストを高めたりしている傾向がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の技術的課題
は、湯水混合栓における安定的な止水の実現、操作レバ
ーの回転角度に応じた湯水の混合比の適切な設定、湯水
の混合比の調整とは無関係な流量調整、ウォーターハン
マーの防止等に関する各種湯水制御を、それぞれ独立に
適宜行えるようにした混合栓の基本構成を得ることにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の湯水混合栓は、弁本体に水密に内挿されて互
いに摺接する状態に嵌合された一組の内外円筒を備え、
上記外円筒は、弁本体に対して回転のみを可能として操
作レバーに連結し、上記内円筒は、外円筒に対して上下
に摺動可能として操作レバーに連結し、上記外円筒に
は、弁本体に設けた湯及び水の流入口に連通し、該外円
筒の回転に伴って湯及び水の流入口と連通する開度比が
変わる通孔を開設すると共に、上記内円筒は、その上下
移動により上記外円筒の通孔を内側から開閉する制水壁
として構成し、上記弁本体には、内外円筒内の空間を湯
水出口に連通させる流路を設けたことを特徴とするもの
である。

【０００６】上記湯水混合栓においては、内外円筒を駆
動操作する単一の操作レバーを設け、その操作レバーを
外円筒の上部に上下傾動自在に支持させると共に、内円
筒の上部に一体的に昇降可能に係合させたものとし、ま
た、内円筒に、弁本体の湯水出口に連通する流路に設け
た弁座を開閉する弁体を、両者の連結に遊びを持たせて
吊下したものとするのが適切である。

【０００７】上記構成を有する湯水混合栓においては、
操作レバーの回転により湯水の混合比が調整され、ま
た、操作レバーの上下方向への操作により、湯水出口か
ら流出する湯水の総量が調整され、一方の操作端におい
て湯水の流出が止められる。更に具体的には、操作レバ
ーを水平面内で回転させると、それに伴って外円筒が回
転し、弁本体に設けた湯及び水の流入口が、外円筒の回
転位置に応じた所要の開度比で外円筒の通孔と連通する
ので、操作レバーの回転角度に応じた所要の混合比で湯
水が混合される。一方、操作レバーを上下方向に操作す
ると、それに伴って内円筒が外円筒内を上下に摺動し、
外円筒に設けた通孔の開度を内円筒の制水壁によって調
整するので、湯水出口から流出する湯水の総量が調整さ
れ、内円筒が下方端に達したときには湯水の流出が止め
られる。

【０００８】上述したところから明らかなように、外円
筒の回転による湯水の混合比の調整と、内円筒の上下移
動による流量調整とは、全く独立に、相互に無関係に行
うことができるので、湯水の混合比の調整と流量調整と
の間での相互干渉はない。しかし、外円筒の湯水の通孔
の形状及び内円筒の制水壁の下端の形状を適切に設定す
ることにより、簡単に湯水の混合比と総流量との間に一
定の関係を付与することができる。このような湯水制御
は、混合栓が、弁本体に湯水混合比を調整する回転可能
な外円筒と総流量を調整する上下に摺動可能な内円筒を
内挿した、という基本構成を有しているために行うこと
が可能なものであり、また、上記基本構成に基づいて、
以下に述べるような安定的な止水の実現やウォーターハ
ンマーの防止をも容易に行うことができる。

【０００９】即ち、上記混合栓において、内円筒に、弁
本体の湯水出口に連通する流路に設けた弁座を開閉する
弁体を、両者の連結に遊びを持たせて吊下しておくと、
止水のために内円筒を下方に移動させたときに、その内
円筒の制水壁によって外円筒の通孔が閉じる前に、遊び
のある上記弁体により湯水出口の弁座が閉鎖され、その
弁体に内円筒内の水圧が作用するので、この水圧による
自緊力により弁体の安定的な止水を実現することができ
る。また、上記構成により、弁体による弁座の閉鎖に先
立って、内円筒の制水壁により外円筒の通孔が閉鎖に近
い状態になるので、弁体により急激に弁座が閉鎖される
ようなことがなく、これによってウォーターハンマーを
防止することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下に図面を参照して本発明にか
かる湯水混合栓の実施の形態について詳述する。図示し
た湯水混合栓における弁本体１は、図示しない給湯源及
び給水源に接続される給湯及び給水の流入口２，３を備
えると共に、湯水出口に連通させる流路４を備えてい
る。この流路４には、後述する弁座５を備えている。ま
た、この弁本体１の中央部には、互いに摺接する状態で
嵌合された一組の外円筒１１及び内円筒２１が水密に内
挿されている。

【００１１】上記外円筒１１は、弁本体１に対して回転
のみを可能として、上部にシール部材１３を介在させて
弁本体１に収容し、その上端の筒軸部１５を、弁本体１
上にボルト７で固定した蓋部材６を貫通させて上部に導
出したものである。そして、上記外円筒１１には、弁本
体１の二つの流入口２，３に対応させて、それらの流入
口からの湯水を外円筒１１内に導入する通孔１６，１７
を開設している。なお、図示を省略しているが、上記外
円筒１１の筒軸部１５と蓋部材６との間には、外円筒１
１の回転範囲を以下に述べる湯水の必要な制御範囲に制
限するストッパを設けている。

【００１２】上記通孔１６，１７は、基本的には、外円
筒１１の回転により一方の通孔１６が弁本体１の給湯流
入口２に対して最大の流通開口で連通するときには、他
方の通孔１７が弁本体１における給水流入口３と非連通
状態にあり、また、逆に通孔１７が弁本体１における給
水流入口３に対して最大の流通開口で連通するときに
は、通孔１６が弁本体１の給湯流入口２と非連通状態に
なり、さらに、それらの中間位置では、外円筒１１の回
転位置に応じた割合で給湯流入口２と給水流入口３がそ
れぞれ通孔１６，１７に連通するように形成している。
そのため、外円筒１１の回転位置に応じて、通孔１６，
１７からの流入面積比が変動し、従って、湯水の混合比
を任意に調節することができる。なお、流入口２，３の
形状との関連において、通孔１６と１７の形状を適宜設
定することにより、湯水の流量比を外円筒１１の回転角
度と比例的に変えることなく、適宜関数的に変えること
ができる。

【００１３】一方、上記外円筒１１内に水密に嵌合され
た内円筒２１は、外円筒に対して上下に摺動可能に嵌装
し、その上端面には、外円筒１１の筒軸部１５内をシー
ル部材２３を介して水密に貫通することにより弁本体１
上に突出するシャフト２２を備えている。この内円筒２
１は、上下の移動により上記外円筒１１の通孔１６，１
７を内側から開閉する円筒形の制水壁として構成したも
ので、シャフト２２の上下動により外円筒１１に内接し
ながら上端まで達したときには、制水壁を構成する内円
筒２１の下端が外円筒１１の通孔１６，１７よりも上方
に位置して、通孔１６，１７を全開させ、逆に、内円筒
２１が下端に達したときには外円筒１１の通孔１６，１
７を共に全閉し、更に、内円筒２１が上記上端と下端の
中間位置にあるときには、その位置に応じて通孔１６，
１７の各一部を閉鎖し、その位置によって決まる流量比
で湯水を流出させるようにしている。

【００１４】上記内円筒２１の昇降に際して、その内円
筒２１の上面と外円筒１１の上面との間の空間は、息抜
きのために外部に連通させておく必要がある。そのた
め、内円筒２１の上面壁には、制動作用をもたらす小孔
（複数でも可）２７を開設している。この小孔２７は、
単純な一定内径の孔とすることもできるが、図示したよ
うに、一方の口をテーパー状に開くものとして、上記制
動作用に方向による差を付与することもできる。上記内
円筒２１の上下動により調節される総流量は、内円筒２
１が上端に達したときに最大になり、下端に達したとき
には湯水の流出が止められ、その間で無段階的に調節さ
れる。その際、一般的には、外円筒１１の位置により通
孔１６，１７の開口の割合が一定に保持されたままで行
われるが、両通孔１６，１７の形状を適宜設定し、内円
筒２１の上下移動位置に応じて両通孔１６，１７の開口
割合が変わるようにして、総流量に応じて両通孔１６，
１７からの湯水の混合比を増減させることもできる。

【００１５】上記外円筒１１及び内円筒２１を駆動操作
するため、弁本体１の上部には、単一の操作レバー３１
を設けている。この操作レバー３１は、その先端部３２
を外円筒１１の筒軸部１５の上部に支持軸３５により上
下傾動自在に支持させると共に、中間の力点部３３を、
内円筒２１のシャフト２２の上部に対設した一対の係合
溝２５に対して、一体的に昇降可能、相対的に回転不能
なものとして係合させ、その操作レバー３１の延長部を
側方に突出する操作部３４としたものである。そのた
め、この操作レバー３１の回転により外円筒１１が回転
して湯水の混合比が調整され、操作レバー３１の上下方
向への操作により、内円筒２１が昇降し、湯水出口から
流出する湯水の総量が調整される。なお、外円筒１１は
弁本体１に対して上下移動を拘束して保持されているの
で、操作レバー３１の操作時の反力等により外円筒１１
が上下移動することはない。

【００１６】更に具体的に説明すると、上記操作レバー
３１は、湯水の混合比の調節、即ち外円筒１１の回転の
ために、その操作部３４を水平面内で左右に回動させた
ときには、弁本体１に内挿された一組の外円筒１１及び
内円筒２１をシャフト２２の軸線の周りで一体的に回転
させるものであり、そのため、操作レバー３１の先端部
３２を外円筒１１に連結すると共に、中間の力点部３３
においてシャフト２２に対して相対的に回転しないよう
に、その力点部３３によりシャフト２２の係合溝２５の
内壁を挟持させている。なお、内円筒２１の回転は湯水
の混合比の調節と無関係であるため、それを外円筒１１
と一体的に回転させることは必ずしも必要不可欠の要件
ではないが、それらを一体的に回転させた方がシール部
材２３の損耗を抑制できる点で有利になる。

【００１７】一方、湯水の総流量を調節するため、即
ち、内円筒２１を上下に移動させるため、操作レバー３
１の先端部３２は、上述したように外円筒１１の上部に
支持軸３５により上下傾動自在に支持させ、また、操作
レバー３１の中間の力点部３３は、シャフト２２の係合
溝２５に遊動自在に係合させている。この力点部３３の
係合は、操作レバー３１の操作部３４を上下に移動させ
て操作レバー３１を傾動させるために、その傾動を許容
するものであることが必要であり、また、その操作レバ
ー３１の傾動時に力点部３３がシャフト２２の係合溝２
５に沿って移動するため、その移動を許容するものであ
ることが必要である。従って、図示したように、操作レ
バー３１の力点部３３をシャフト２２の係合溝２５に対
して余裕をもって遊嵌、係合させておくこともできる
が、操作レバー３１をシャフト２２に対してピン等によ
り回転自在に取り付ける場合には、そのピンをシャフト
２２の軸線と直交する方向に平行移動可能にしておくこ
とが必要である。

【００１８】なお、図示した実施例では、操作レバー３
１の先端部３２を外円筒１１の上部に上下傾動自在に支
持させると共に、その力点部３３を内円筒２１の上部に
一体的に昇降可能に係合させ、それによって、操作部３
４を上に押し上げたときに内円筒２１により外円筒１１
の通孔１６，１７を全開させ、その押し下げにより通孔
１６，１７を全閉させるようにしているが、操作レバー
３１の先端部３２を内円筒２１の上部に傾動自在に支持
させると共に、支持軸による操作レバー３１の支持を、
図示とは反対側の外円筒１１上において行うようにする
と、操作部３４を上に押し下げたときに内円筒２１によ
り外円筒１１の通孔１６，１７を全開させ、押し上げに
より全閉させるようにすることができる。

【００１９】また、上記弁本体１には、内円筒２１内の
空間を湯水出口に連通させる流路４に弁座５を設けてい
るが、この弁座５を開閉するゴムや合成樹脂等の弾性材
料からなる弁体４１を、内円筒２１のシャフト２２の下
端に遊びを持たせて吊下している。即ち、上記内円筒２
１は、その中心部にシャフト２２の下端を挿通し、その
シャフト２２の細径部にスプリング止め金２６を係合さ
せることにより、シャフト２２の下端部に取り付け、更
に、そのシャフト２２の下端には、鎖等の可撓部材４２
を介して弁体４１を吊下している。上記可撓部材４２
は、内円筒２１の下降によりそれが外円筒１１の通孔１
６，１７を完全に閉じる以前に弁体４１が弁座５を閉鎖
するように、弁体４１とシャフト２２の連結に遊びを持
たせたものである。また、上記シャフト２２の下端に
は、可撓部材を覆う可撓性の保護筒４３を吊下してい
る。

【００２０】上記可撓部材４２は、鎖等に限らず、例え
ば、摺動自在に嵌合する筒状部材などのように、弁体４
１とシャフト２２の連結に遊びを持たせ得る各種部材を
採用することができる。但し、弁体４１が弁座５を閉鎖
している状態で内円筒２１が回転する可能性もあるた
め、上記可撓部材４２は弁体４１の回転を許容する構造
であることが望まれる。

【００２１】上記構成を有する湯水混合栓においては、
操作レバー３１を水平面内で左右に回転させると、それ
に伴って外円筒１１及び内円筒２１が回転し、弁本体１
に設けた湯及び水の流入口２，３が、外円筒１１の回転
位置に応じた所要の開度比で外円筒１１の通孔１６，１
７と連通するので、操作レバー３１の回転角度に応じた
所要の混合比で湯水が混合される。一方、操作レバー３
１を上下方向に操作すると、それに伴って内円筒２１が
外円筒１１内を単独で上下に摺動し、外円筒に設けた通
孔１６，１７の開度を内円筒２１の制水壁によって調整
するので、湯水出口から流出する湯水の総量が調整さ
れ、内円筒２１が下方端に達したときには通孔１６，１
７が閉鎖される。上述したところから明らかなように、
外円筒１１の回転による湯水の混合比の調整と、内円筒
２１の上下移動による流量調整とは、全く独立に、相互
に無関係に行うことができるので、湯水の混合比の調整
と流量調整との間での相互干渉はない。

【００２２】また、上記構造の湯水混合栓では、弁体４
１が弁座５を閉鎖しているとき、内外円筒の内側でその
弁体４１の上面に湯水が導入されるため、弁体４１には
全閉時にその湯水の圧力が掛かり、弁体４１はその圧力
で弁座５に密着し、所謂、自緊力が働くことにより、安
定的で有効な止水効果を発揮するものである。一方、弁
体４１が弁座５を閉鎖しているときには、シャフト２２
における外円筒１１の筒軸部１５に嵌挿している部分の
断面積に対して、上記湯水の圧力が作用するが、この力
は上記断面積を小さくすることにより、各部の摩擦力等
に比して比較的小さいものとすることができ、そして、
操作レバー３１の操作により弁体４１が少し開くと、シ
ャフト２２に作用する湯水の圧力が低下するため、シャ
フトへの押し上げ力は小さくなり、シャフト２２の操作
等に悪い影響を及ぼすことはない。上記内円筒２１の上
面壁に設けた小孔２７は、内円筒２１の昇降に際してそ
こを通る湯水の流れに抵抗を与えるために、それが内円
筒２１に制動力として作用し、シャフト２２の急激な操
作を抑制すると共に、内円筒２１の位置保持の安定化に
も有効に機能するものである。

【００２３】更に、上記湯水混合栓は、その構成がウォ
ーターハンマーの防止にも有効に機能するものである。
即ち、上記内円筒２１には、弁本体１の流路４に設けた
弁座５を開閉する弁体４１を、両者の連結に遊びを持た
せて吊下しているので、止水のために内円筒２１を下方
に移動させたときに、遊びのある上記弁体４１により弁
座５が閉鎖されるのに先立って、その内円筒２１の制水
壁によって外円筒１１の通孔１６，１７が閉鎖に近い状
態になるので、弁体４１により急激に弁座５が閉鎖され
るようなことがなく、これによってウォーターハンマー
を防止することができる。また、弁体４１の開閉をシャ
フト２２から可撓部材４２を介して行うようにしている
ので、シャフト２２により無理に弁体４１を弁座５に押
し付けることはなく、弁体４１の弁座５に対する回転摩
擦が起こらないことと相まって、弁体４１の耐久力を向
上させることができる。

【００２４】上記構造の湯水混合栓は、以上において説
明した特長ばかりでなく、弁本体１に内挿されて嵌合さ
れた一組の外円筒１１及び内円筒２１を独立に回転また
は昇降させるようにしているため、各種湯水制御を正
確、確実に行うことができ、しかも、構造的にも非常に
簡単で高強度に構成することができるなどの特長をも備
えるものである。なお、ここで示した実施例は、本発明
の混合栓の単なる一例を示すものであって、本発明はこ
の実施例によって何ら制限されるものではなく、特許請
求の範囲の精神を逸脱しない範囲内においてその設計を
変更できるのは勿論である。

【００２５】

【発明の効果】以上に詳述した本発明の湯水混合栓によ
れば、湯水混合栓における安定的な止水の実現、操作レ
バーの回転角度に応じた湯水の混合比の適切な設定、湯
水の混合比の調整とは無関係な流量調整、ウォーターハ
ンマーの防止等に関する各種湯水制御を、それぞれ独立
に適宜行えるようにした混合栓の基本構成を得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る湯水混合栓の実施例の一部を破断
して示す側断面図である。

【図２】同平面図である。

【符号の説明】

１ 弁本体 ２ 給湯流入口 ３ 給水流入口 ４ 流路 ５ 弁座 １１ 外円筒 １６，１７ 通孔 ２１ 内円筒 ３１ 操作レバー ４１ 弁体 ４２ 可撓部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭63−57873（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−116873（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−169468（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−158868（ＪＰ，Ｕ) 特公 平４−47195（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平２−53661（ＪＰ，Ｂ２) 実公 昭56−28369（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16K 3/00 - 3/36 F16K 11/00 - 11/24 F16K 31/60 F16K 47/02

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】弁本体に水密に内挿されて互いに摺接する
   状態に嵌合された一組の内外円筒を備え、 上記外円筒は、弁本体に対して回転のみを可能として操
   作レバーに連結し、上記内円筒は、外円筒に対して上下
   に摺動可能として操作レバーに連結し、 上記外円筒には、弁本体に設けた湯及び水の流入口に連
   通し、該外円筒の回転に伴って湯及び水の流入口と連通
   する開度比が変わる通孔を開設すると共に、上記内円筒
   は、その上下移動により上記外円筒の通孔を内側から開
   閉する制水壁として構成し、 上記弁本体には、内外円筒内の空間を湯水出口に連通さ
   せる流路を設けた、ことを特徴とする湯水混合栓。
2. 【請求項２】請求項１に記載の湯水混合栓において、 内外円筒を駆動操作する単一の操作レバーを設け、その
   操作レバーを外円筒の上部に上下傾動自在に支持させる
   と共に、内円筒の上部に一体的に昇降可能に係合させ
   た、ことを特徴とする湯水混合栓。
3. 【請求項３】請求項１または２に記載の湯水混合栓にお
   いて、 内円筒に、弁本体の湯水出口に連通する流路に設けた弁
   座を開閉する弁体を、両者の連結に遊びを持たせて吊下
   した、ことを特徴とする湯水混合栓。