JPH0423150B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、温水および冷水供給のために別個の
弁組立体を備える形式の水栓弁の改良、より詳細
には、一部分、水栓を流過する流体を制御するた
めの内部水流室を形成して製造および取替え費用
を著しく減少させるステンレス鋼の水流プレート
を有する弁組立体に関する。

従来の技術 回転式の水栓弁組立体は、水栓を通る流体の流
量を制御するために広く利用される。一般にこれ
らの組立体には、弁本体内に回転自在に着座し且
つそれから延びる弁棒により水栓ハンドルに連結
される弁部材が包含される。この弁部材の底部に
形成された開口部が弁ポートと協働して流体の流
れの速度と体積とを調整する。この形式の弁組立
体の例が、米国特許第3645493号および米国特許
第4453567号に開示されている。これらの弁の双
方共、長期の使用によつて生ずる漏れをなくする
と同時に水栓の作動の騒音を減少させるのに役立
つ。

発明が解決しようとする問題点 先行の周知の弁組立体の作動上の諸利点にも拘
わらず、各弁部材は特定の特性を要する弁組立体
に利用することしかできない。即ち、従来のもの
は、要求される水栓弁組立体の特性（流量・混合
比・流れ音等）に応じて様々な種類の弁部材が設
計され、この弁部材を交換することによつて、
様々の要求を満たす水洗弁組立体を作つていた。
意図される機能に応じ、種々の弁開口部が種々の
水栓弁組立体に使用されるので、各弁部材が特別
に製造されなければならず、それにより工具整備
ならびに製造費用が著しく増大される。更にま
た、弁部材の底部は水流による浸食力にさらされ
ており、この底部のプレートだけを交換できれば
便利なのであるが、従来の弁部材においては、一
体的に形成されていたため、水洗弁組立体に上記
にような浸食による摩耗等によつて、故障が発生
した場合及び、水洗弁の要求特性を変更したい場
合には、弁部材全体を取り替える必要があつた。
結局、弁部材、とくに所要の内部通路、の形状
は、許容し難い数の欠陥のない効率的な製造に適
していない。

問題点を解決するための手段 本発明は、弁部材が着脱可能に構成された水流
プレートを含むようにされ、この水流プレートを
交換することにより様々な水栓システムにおける
使用を可能にさせると共に、効率的に製造できる
組立体を提供することにより先行の周知の弁組立
体の諸不利点を克服するものである。

本発明による弁組立体には、水栓組立体に固定
された弁本体内に回転自在に配設された弁部材が
包含される。この弁部材には、弁本体内の弁部材
の手動回転を可能にさせる、一体に形成された弁
棒が包含される。ストツプ部材が弁部材の回転運
動を制限し且つ、弁棒が弁本体を貫いて延びるよ
うにして、弁本体内に固定的に取り付けられる。
このストツプ部材には、水栓ハンドルと協働して
弁部材の回転運動を制御するストツプ・タブが包
含される。弁本体には、その底部に形成された、
管状の弁シールを受容する入口ポートが包含され
る。このシールは、弁部材と係合すべく片寄せら
れて漏れを防止しつつ流体の流れを制御する。

弁部材は一般に形状が管状をなし、弁部材上に
形成された垂直なリブと係合する一連のコネク
タ・タブを介して、その底部に水流プレートを連
結させている。この水流プレートには、回転軸線
からずれ、且つ入口ポート内に着座した弁シール
と整合しまたは整合せずに動き得る入口開口部が
包含される。水流プレートはまた弁部材と協働し
て、内部の、側方へ延びる排出通路を形成し、そ
れを経て水が弁本体の出口ポートに排出される。
従つて単に、弁の意図される機能に応じ種々のプ
レートを用いて弁を組み立てることにより、種々
の水栓に同一の弁部材を使用することができる。
更にまた、水流プレートが水の流れによる摩耗を
生ずるため、弁組立体全体の取替えを必要とせず
に水栓を修理することができる。結局、弁組立体
の製造費用は、成形工程に起因する材料および品
質の諸問題の軽減により、著しく低減される。

弁部材上に形成されたリブが、弁部材の外周面
に、弁本体の内面に係合するようにされているた
め、弁部材に設けられたリブと弁本体とで囲まれ
た弁部材の周囲部分に流体が流れ込み、この周囲
部分を流体が満たすことにより、この満たされた
流体が引き続く流体の流れに対する緩衝器として
作用し、流れの騒音を低減することができる。更
に、リブの形状を適当に選ぶことによつて、計量
機能が得られ、それにより流体の温度を一層効果
的に制御できる。また、リブにより弁本体内に一
様な回転が付与されると共に弁部材を適切に位置
決めすることができる。

本発明のその他の諸目的、諸特徴および諸利点
は、添付図面に関してなされる次の詳細な説明に
より明らかとなろう。

本発明は、諸図を通じて類似部分を同一の字で
示すようにした添付図面に関連させて本発明の好
適な実施例についての次の詳細な説明を読めば、
一層充分に理解されよう。

実施例および作用 先ず図面の第１図について説明する。同図は本
発明を具体化する水栓弁１０を示す。弁１０に
は、加圧された温水または冷水の供給源に在来の
方法で接続されるようにされた下方おねじ部分１
４を有する概ね円管状の弁本体１２が包含され
る。この加圧水は、弁本体１２の部分１４の中央
孔１６を経て上方へ流れる。弁本体１２はまた、
第一孔１８と、第一孔１８より小さい第二孔２０
とを包含する。第二孔２０は第一孔１８の長手方
向軸線からずらされ、孔１６を孔１８に連結して
入口通路を形成する。出口ポート２２が弁本体１
２の側壁に形成され、第一孔１８に対して開口す
る。次に説明するが、作動中は、水が通路１６，
２０を経て上方へ流れ、ポート２２を流出する。

より大きい第一孔１８内には、一般に弁部材２
６とストツプ部材２８とを含む弁組立体２４があ
る。弁組立体２４は、弁本体１２の上端にねじ込
み自在に固定されたカラー３０により弁本体１２
内に固定される。カラーの頂部フランジ３２は、
カラー３０が締め付けられる際に弁組立体２４が
弁本体１２内に適切に位置決めされるように、ス
トツプ部材２８上に形成された肩３４の上面に係
合する。カラー上に形成された一対の位置決めタ
ブ３６は、切欠き３７と係合して、弁本体１２内
の弁組立体２４の整合が適切に維持されることを
保証する。

ここで第２図について説明する。ストツプ部材
２８には、弁部材２６を受容するようにされた中
央通し孔４０が包含される。ストツプ部材２８の
頂部には弁部材２６の回転運動を制限するストツ
プ装置として作用する外側端部４３（第８図）を
有する回り止め部材４２が一体に形成される。ス
トツプ部材２８はなるべくなら、複数のリブおよ
び溝４４を肩３４の下方へ軸線方向に延伸させて
いる一体に形成されたプラスチツク部材であるこ
とが望ましい。これらのリブおよび溝４４は、作
動中の流体の流れの騒音をも低下させると共に、
部材２８を形成するために使用される材料の量を
減少させることにより、製造費用を低減するよう
に設計されている。リブ４４は、外方に延びて弁
本体１２の内壁に係合する。

弁部材２６には、流体流ハウジング４６と、そ
れと一体に形成された操作棒４８とが包含され
る。弁部材２６の棒４８は、ストツプ部材２８の
孔４０を貫いて延伸する。操作部材即ち水栓ハン
ドル５０は、第１図に示す如く、ねじ５２により
棒４８の上端に連結される。このハンドル５０
は、次に説明するように、弁１０を通る流体の流
れを制御するため、弁本体１２とストツプ部材２
８とに対して弁部材２６を回転させるために用い
られる。弁棒４８上に内側Ｏリング・シール５４
がはまつて、弁棒とストツプ部材２８との間に流
体シールが得られる。弁本体１２と弁組立体２４
との間に流体シールを付与するため、ストツプ部
材２８と弁部材２６との間に形成された溝内に外
側Ｏリング・シール５６が備えられる。

第１図および第２図に詳細に示す如く、周知の
プラスチツク成形技法を利用して弁棒４８と一体
に形成された流体流ハウジング４６が、弁部材２
６の底部に開口する部分的な軸線方向の孔で形成
される内部水流室６０を少なくとも部分的に画定
する。このハウジング４６はまた、水流室６０の
出口通路６２を画定する除去された壁部分を包含
する。ストツプ部材の場合の如く、ハウジング４
６には、軸線方向に延びる一連の補強リプ６４，
６５が包含される。リブ６４は、ハウジング４６
の底部からストツプ部材２８とＯリング５６とが
上に着座する環状の肩６６まで延び、他方、リブ
６５は肩６６から、弁部材２６の底部より離れた
位置まで延びる。更にまた、第３図および第４図
に示す如く、リブ６５は外方へ延びて弁本体１２
の内面に係合するが、リブ６４はそうせず、それ
により流体がリブ６４の外縁とリブ６５の下方と
を流過することを可能にさせている。弁部材２６
の周りの完全に周囲を囲む流体の流れを許容する
ことにより流量が増大され、同時に流れの騒音が
低減される。その上更に、リブ６４，６５の形状
によつて計量機能が得られ、それにより水の温度
を一層効果的に制御することができる。更に、リ
ブ６５により、弁本体１２内に一様な回転を付与
すると共に弁部材２６を適切に位置決めすること
が保証される。出口通路６２の頂部には、室６０
を通る円滑な流体の流れを容易にさせると共に流
れの騒音を低減するようにされた流量制御切欠き
６３が形成される。この流量制御切欠き６３は出
口通路６２の頂部を横切つて延び、流れの騒音を
最小限にさせると共に室６０内の流体を通路６２
の方へ向ける。

弁部材２６の底部には、中に開口部７２を形成
した水流プレート７０が固定される。水流プレー
ト７０の好適な実施例においては、開口部７２が
ほぼ三日月形の形状を有し且つ水流プレート７０
と弁部材２６との回転の中心からずらされてい
る。開口部７２には、水を室内に流す漏斗として
作用し、それにより流体の流れの騒音を低減させ
る、上方へ延びるリツプ７３が包含される。プレ
ート７０を弁部材２６の底部へ着脱自在に固定
し、それにより流体流ハウジング４６と協働して
水流室６０と出口通路６２とを形成するようにさ
れた少なくとも二つの取付タブ７４が、水流プレ
ート７０に対し垂直に延びている。第１図および
第４図に詳細に示す如く、タブ７４は、弁部材２
６の対向側面に配設された複数対の間隔をあけた
リブ６４に係合する。タブ７４は、確実な取付け
を保証するいかなる形状であつても良いが、本発
明のタブ７４は台形の形状を有し、それにより、
より長い底辺部分がリブ６４に係合してリブ６４
からのタブ７４の離脱を遅延させ、同時にテーパ
を付した上方部分がリブ６４の各対間でのタブ７
４の挿入を容易にさせる。第７図に示す別の実施
例においては、プレート７０と弁部材２６との間
の係合を強めるため、三つの取付タブ７４をプレ
ート７０に備えることができる。この種の別法
は、著しい圧力の水栓組立体に必要であろう。第
７図に示す実施例はまた、別の開口部形状をも示
している。この実施例に対し更にそれ以上の強さ
と支えとを付与するため、タブ７４と係合するリ
ブ６４に、リブ間の開口部分を囲みそれによつて
中にタブ７４がはまる底部の開口部を有するスロ
ツト７８を形成する、一体に形成されたプラスチ
ツク部材を渡すこともできる（第９図）。

この実施例の双方において、水流プレート７０
は、流体の流れと流体内に存在し得る何等かの微
粒子とによつて生起される摩耗と損傷とに耐える
ように設計されたステンレス鋼で構成される。水
流プレート７０はなるべくなら、タブ７４を弁表
面と同一平面上に形成して、ステンレス鋼のブラ
ンクからスタンプされることが望ましい。取付け
に先立つて、タブ７４は弁表面に対し上方へ垂直
に曲げられる。水流プレート７０の弁部材２６へ
の取付けに際し、プレート７０の周縁は、ハウジ
ングの底部に形成される包被リツプ７６によつて
防護される。水流プレート７０のスタンプされた
構造のため、その周縁には、接触するシール部材
に損傷を生じ得るかえりが残される。弁部材２６
が回転すると、このかえりがシールを引き裂いて
頻繁な取替えを必要にさせる恐れがある。リツプ
７６を包含することにより水流プレートのかえり
を生じた縁が弁部材２６の端部内に引込められ、
それにより、相まつて作用するシールとの接触が
防止される。更にまた、スタンプ工程中に、その
結果としてリツプ７３が形成される。

ここで第１図および第６図について説明する。
流体の流れの遮断を確保し且つ漏れを防止するた
め弁本体１２の第二孔２０内に弁シール８０が置
かれる。弁本体１２内に弁部材２６を配設して、
弁部材に連結された水流プレート７０がその外縁
をシール８０の頂部に対してシールさせる。シー
ル８０は、水流プレート７０に向かつて上方へ片
寄せられる。

第１図に示す実施例においては、シール８０
が、使用わずかに圧縮される弾力性の、ほぼ管状
の部材から成り、従つて水流プレートに押し付け
られている。あるいはまた第６図に示す如く、シ
ール８０がばね８２によつて水流プレート７０に
押し付けられる。シール８０は、水流プレート７
０、とくに開口部７２、と協働して水流室６０内
への水の流量を制御する環状弁表面８４と流体流
通路８６とを形成する。従つて、第１図、第４図
および第５図に示す如く、水流プレート開口部７
２が水流通路８６と整合すると、水は、供給源か
ら水流室６０を経由し、出口ポート２２を出て水
栓の流出口へ流れることができる。

水流プレート７０の開口部７２がシール８０の
入口通路８６と整合しない遮断または閉鎖位置に
ある水栓弁組立体１０を第５図および第６図に示
す。弁部材２６の時計回り回転を仮定して、水流
プレート７０が、開口部７２が通路８６と丁度連
通し始める位置にあることを第５図に想像線で示
す。ハンドル５０、従つて弁部材２６が回される
と、弁部材の水流プレート７０がシール８０上で
回転する。更にまた、弁部材２６が回転して開口
部７２を通路８８に整合させると、弁部材２６の
出口通路６２が同様に弁本体１２の出口ポート２
２に整合されて、水供給源から水栓の流出口に至
る流路を形成する。

本発明の形状と構造とにより、作動と耐久性と
における数多くの利点が得られる。回り止め部材
４２と水栓ハンドル５０の協働部分との間の接触
を維持するため、第２図および第８図に示す如
く、且つ操作棒４８に対し垂直に形成された既往
の周知の回り止め部材の形状と異なり、本発明の
回り止め部材４２の端部４３は鋭角「ａ」（約3゜）
に形成される。外端部の角「ａ」は、水栓ハンド
ル５０の協働部分が、著しいトルク条件下にあつ
ても、回り止め部材４２を阻止しないようにさせ
る。更に、本発明の好適な実施例においては、使
用中に加えられるトルク力に耐えるために強くし
かも弾力的でなければならない部材、とくに弁棒
４８の全体的な強さを向上させるため、約33％の
ガラス繊維入りナイロンが弁部材２６に包含され
る。これとは対照的にストツプ部材２８は、回り
止め４２を含めて、プラスチツク材料、望ましく
は操作部材５０によるオーバライドを防止する
「セルコン」（商標名）M50プラスチツク、で構成
される。この複合力の差異により、棒４８が破損
する前に回り止め部材４２がせん断され、それに
より水栓組立体の連続的な使用が可能になること
が保証される。

従つて本発明によれば、様々な水栓の要件に対
して経済的に製造でき、且つまた弁部材の摩耗や
損傷の場合容易に修理できる水栓弁組立体が得ら
れる。水流プレートが、それを通り且つそれに抗
して水が流れる結果として摩耗および損傷を受け
るので、全体の弁または弁部材を取り替える代わ
りに、水流プレートを他と無関係に取り替えれば
良い。更にまた水流プレートのステンレス鋼構造
は、それを、弁組立体の残余の部分のプラスチツ
ク成形された構成要素の諸利点を保持しながら、
損傷や摩耗に対し耐性のあるものにしている。弁
部材の形状、とくに薄い壁と可変的な構造とは、
それを、周知の成形技法を用いる効率的な製造に
導かれるものにしている。結局、水流プレートの
特性が、弁部材のための一定した工具準備と、単
に特定の水流プレートを取り付けて最終用途の要
件を満たすこととによつて、製造を単純化させ
る。

前述の詳細な説明は理解の明確さのみのために
なされたものであり、そこから不必要な限定が推
測されるべきではないが、それは、添付クレイム
に限定したような本発明の範囲と精神とを逸脱す
ることなく若干の修正が当業者には明白であるか
らである。

【図面の簡単な説明】

第１図は弁をその全開位置で示す本発明の弁組
立体を実施した水栓弁の縦断面図、第２図は本発
明の弁組立体の分解図、第３図は第１図の線３−
３についての断面図、第４図は第１図の線４−４
についての断面図、第５図はこの水栓弁の水流プ
レート開口部と入口通路との間の相互作用を示す
断面図、第６図は弁シールの別の実施例を示す部
分断面図、第７図は水流プレートの別の実施例の
底面図、第８図は弁組立体のストツプ部材の平面
図、第９図は弁部材の別の実施例の底面図であ
る。 ａ：鋭角、１０：水栓弁組立体、１２：弁本
体、１８：第一孔、２０：第二孔、２２：出口ポ
ート、２６：弁部材、２８：ストツプ部材、４
２：回り止め部材、４６：水流ハウジング、４
８：弁棒、５０：操作部材、６０：水流室、６
２：出口通路、６３：流量制御切欠き、６４，６
５：補強リブ、７０：水流プレート、７２：入口
開口部、７３：リツプ、７４：取付タブ、７６：
包被リツプ、７８：スロツト、８０：弁シール、
８４：環状弁表面、８６：入口通路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 第一孔と、第一孔より小さく且つその中に開
   口する第二孔とを有し、前記第二孔が前記第一孔
   の長手方向軸線からずれるようにした弁本体を含
   み、前記弁本体内では出口ポートが前記第一孔に
   開口しており、前記弁本体の前記第一孔内で回転
   可能な弁部材を含み、前記弁部材の外周面には、
   前記軸線方向に並べられ、前記軸に対し外方へ延
   びて、前記弁本体の内面に係合するようなリブが
   形成され、前記弁部材内には部分的な軸線方向の
   孔で画定される水流室が形成され、前記弁部材に
   着脱自在に固定された金属の水流プレートを含
   み、前記水流プレートが前記弁部材と協働して前
   記水流室と前記弁本体の前記出口ポートに整合し
   得る出口通路とを形成し、前記弁本体の前記第二
   孔内に着座するほぼ管状の弁シールを含み、前記
   弁シールが環状の弁表面とそれを貫く入口通路と
   を有するようにした水栓弁組立体において、前記
   弁部材の回転の際、前記水流プレートの前記入口
   通路が前記弁シールの前記入口通路に整合され、
   前記部材と前記水流プレートにより形成された前
   記出口通路が、前記弁部材の少なくとも若干の回
   転位置で前記弁本体の前記出口ポートに整合され
   るようにした水栓弁組立体。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の水栓弁組立体
   において、前記水流プレートがステンレス鋼材か
   ら成型されるようにした水栓弁組立体。 ３ 特許請求の範囲第２項に記載の水栓弁組立体
   において、前記水流プレートが少なくとも二つの
   取付タブを包含し、前記取付タブが前記水流プレ
   ートと同一平面上に形成され且つそれに対し垂直
   に曲げられるようにした水栓弁組立体。 ４ 特許請求の範囲第１項に記載の水栓弁組立体
   において、前記取付タブの各々が少なくとも二つ
   の軸線方向リブと係合して前記水流プレートを前
   記弁部材へ着脱自在に固定するようにした水栓弁
   組立体。 ５ 特許請求の範囲第３項に記載の水栓弁組立体
   において、前記弁部材が軸線方向に延びる複数の
   スロツトを包含するようにした水栓弁組立体。 ６ 特許請求の範囲第５項に記載の水栓弁組立体
   において、前記取付タブの各々が前記スロツトの
   一つに延びて前記水流プレートを前記弁部材へ着
   脱自在に固定するようにした水栓弁組立体。 ７ 特許請求の範囲第２項に記載の水栓弁組立体
   において、前記弁部材の下端に包被リツプが包含
   され、前記水流プレートがその前記弁部材への取
   付けに際し前記包被リツプ内にはめ込まれるよう
   にした水栓弁組立体。 ８ 特許請求の範囲第１項に記載の水栓弁組立体
   において、前記弁部材がそこから上方へ延びる一
   体に形成された弁棒を包含し、前記弁部材を回転
   させるため前記弁棒が操作部材に連結されるよう
   にした水栓弁組立体。 ９ 特許請求の範囲第８項に記載の水栓弁組立体
   にして、前記弁本体の上端に固定された固定スト
   ツプ部材と、前記弁部材の全開および閉鎖位置間
   で操作部材の回転を制限するための前記ストツプ
   部材および前記操作部材上のストツプ装置とを含
   む水栓弁組立体。 １０ 特許請求の範囲第９項に記載の水栓弁組立
   体において、前記ストツプ部材上の前記ストツプ
   装置が、操作部材上の前記ストツプ装置と協働す
   るようにされた対向端部を有する回り止め部材を
   含み、前記回り止め部材の前記対向端部が垂直面
   に対し鋭角に形成されて前記ストツプ装置間の係
   合を容易にさせるようにした水栓弁組立体。 １１ 特許請求の範囲第１項に記載の水栓弁組立
   体において、前記出口通路が、前記通路の上端に
   形成された流量制御切欠きを包含するようにした
   水栓弁組立体。 １２ 特許請求の範囲第１項に記載の水栓弁組立
   体において、前記弁シールが、前記シールを押し
   やつて前記水流プレートとシール係合させる装置
   を包含するようにした水栓弁組立体。