JPH01312277A - 水洗弁組立体 - 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 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動
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３．６４５．４９３号およ
び米国特許第４，４５３．５６７号に開示されている。

これらの弁の双方共、長期の使用によって生ずる漏れを
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覆る問題点 先行の周知の弁組立体の作動上の諸利点にも拘わらず、
各弁部材は特定の弁組立体に利用することしかできない
。意図される機能に応じ、種々の弁開口部が種々の水栓
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、弁開口部が囲む部分が結
局の漏れをもたらす摩耗を生じ易いので、弁組立体の修
理には弁部材全体の取替えが必要となる。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。

問題点を解決り、るための手段 本発明は、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。ストップ部
材が弁部材の回転運動を制限し且つ、弁棒が弁本体を貴
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。

このストップ部材には、水栓ハンドルと協働して弁部材
の回転運動を！ＩＪ　ＩＨするストップ・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。従って単
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。

本発明のその他の諸口的、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、諸国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、−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Ｆ方おねじ部分１４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１２０部分１
４の中央孔１６を経て上方へ流れる。弁本体１２はまた
、第−孔１８と、第−孔１８より小さい第二孔２０とを
包含する。第二孔２０は第−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１２の側壁に形成され、第
−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２０を
流出する。

より大きい第−孔１８内には、一般に弁部材２６とスト
ップ部材２８とを含む弁組立体２４がある。弁組立体２
４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、ストップ部材２８上に形成された肩３４の上面に係
合する。カラーＬ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２
４の整合が適切に維持されることを保訂する。

ここで第２図について説明する。ストップ部材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。ストップ部材２８の頂部には弁部材２６の
回転運動を制限するストッ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。ストップ部材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ッ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ＩＡ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−・
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、ストップ部材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Ｉ制御するため、弁本体１２とスト
ップ部材２８とに対して弁部材２６を回転させるために
用いられるる。弁棒４８上に内側Ｏリング・シール５４
がはまって、弁棒とストップ部材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、ストップ部材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
ッ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２６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６ｏの出口通路６２を画定する除去された壁部分
を包含する。ストッ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ブ６４゜６５が
包含される。リブ６４は、ハウジング４６の底部からス
トップ部材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の外縁とりプロ５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堡が
増大され、同時に流れの騒音が低減される。そのＦ更に
、リブ６４．６５の形状によって計量機能が得られ、≠
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−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
保シ［される。出口通路６２の頂部には、室６゜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の頂部を横切っ
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、中に間口部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
リップ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８ｉ室６ｏ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２６の対向
側面に配設された複数対の間隔をあけたりプロ４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
状であっても良いが、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「延させ、同時に
テーバ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６−４に、リブ間の開
口部分を囲みそれによって中にタブ７４がはまる底部の
開口部を有するスロット７８を形成する、一体に形成さ
れたプラスチッ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って
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。

取付けに先立って、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
形成される包被リップ７６によって防護される。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。リッ
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
、相まっ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、その結果としてリップ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湿れを防止するため弁本
体１２の第二孔２０内に弁シール８ｏ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７ｏに向
かっ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、はぼ管状の部材から成り、
従っ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８ｏがばね８２によって水
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７０、とくに開口部７２、と協働して水流室６
０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。従って、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７２が水流通路８
６と整合すると、水は、供給源から水流室６ｏ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、従って弁部材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２２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ｒａＪ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って
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１１ｍ１ｔ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ップ部
材２８は、回り止め４２を含めて、プラスチック材料、
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プラスチック、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。

従って本発明によれば、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
、それを通り且づ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ック成形
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って、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、添付フ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ップ部材の平面図、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ニストップ部材４２：回り止め部材　　
４６：水流ハ１クジング４８：弁棒　　　　　　５０：
操作部材６０：水流室　　　　　６２：出口通路６３：
流量制御切欠き　６４．６５：補強リブ７０：水流プレ
ート　　７２：入口開口部７３：リップ　　　　　７４
：取付タブ７６：包被リップ　　　７８ニスロット８０
：弁シール　　　　８４：環状弁表面８６：入日通路

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、前記弁部材に固定された金属の水量プレートを
   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、前記弁部材の前記出口通路が、前記出口部材の少な
   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のブランクか
   らスタンプ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３項に記載の水栓弁組立体にお
   いて、軸線方向に並べられた複数の補強リブが前記弁部
   材に包含され、前記リブが前記弁部材の外周上に間隔を
   あけて置かれるようにした水栓弁組立体。 （５）特許請求の範囲第４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。 （６）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ットを
   包含するようにした水栓弁組立体。 （７）特許請求の範囲第６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ットの一つに延び
   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。 （８）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ップが包含され、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
   被リップ内にはめ込まれるようにした水栓弁組立体。 （９）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。 （１０）特許請求の範囲第９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ップ部材
   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ップ部材および前記操作部
   材上のストップ装置とを含む水栓弁組立体。（１１）特
   許請求の範囲第１０項に記載の水栓弁組立体において、
   前記ストップ部材上の前記ストップ装置が、操作部材上
   の前記ストッ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ップ装
   置間の係合を容易にさせるようにした水栓弁組立体。 （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。 （１３）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。 （１４）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
   材が、その外周上に形成された軸線方向に延びる複数の
   リブと、前記弁部材の底部に開口する内部空所とを包含
   し、前記弁部材の底部に固定されて前記空所を囲み、流
   れ室と、前記弁本体の前記出口ポートに整合し得る出口
   通路とを形成するステンレス鋼の水流プレートを含み、
   前記弁部材の回転軸線からずれた入口孔が前記水流プレ
   ートにあり、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、前記弁シールが前記水流プレー
   トと協働して前記流れ室内への水の流量を制御する環状
   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、前記弁部材の前記出口通路が前記出口部材
   の少なくとも若干の回転位置で前記弁本体の前記出口に
   整合されるようにした水栓弁組立体。 （１５）特許請求の範囲第１４項に記載の水栓弁組立体
   において、前記弁部材の前記の外側のリブが外方へ延び
   て前記弁本体の前記第一孔の壁と係合するようにした水
   栓弁組立体。 （１６）特許請求の範囲第１４項に記載の水栓弁組立体
   において、前記水流プレートがそれに対して垂直に延び
   る複数の取付タブを有し、前記タブが前記弁部材の前記
   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。 （１７）特許請求の範囲第１４項に記載の水栓弁組立体
   において、前記水流プレートの前記の入口開口部が、流
   体の流量を増大させ且つ流れの騒音を減少させるための
   、上方へ延びる周囲のリップを包含するようにした水栓
   弁組立体。 （１８）特許請求の範囲第１４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。 （１９）特許請求の範囲第１８項に記載の水栓弁組立体
   において、前記第二孔内に配設された軸線方向に圧縮可
   能なシール部材を前記弁シールが含み、それにより前記
   シール部材が片寄せられて前記水流プレートとシール係
   合されるようにした水栓弁組立体。 （２０）入口および出口ポートを備える弁本体と、操作
   部材と、弁本体の上端に固定された固定ストップ部材と
   を有する水栓弁組立体用の弁部材にして、軸線方向に延
   びる空所をその底部に開口させた水流ハウジングを含み
   、前記弁部材を弁本体内で回転するように支えるため外
   方へ延びて弁本体と接触する複数の補強リブが前記ハウ
   ジングに包含され、前記水流ハウジングと一体に形成さ
   れた弁棒を含み、前記弁棒が固定ストップ部材を貫いて
   延び、弁本体内の前記弁部材の回転を制御する操作部材
   に取り付けられ、前記水流ハウジングの底部に固定され
   て水流室と、弁本体の出口ポートに整合し得る出口通路
   を形成する金属の水量プレートを含み、前記水流プレー
   トが、前記弁部材の回転軸線からずれた入口開口部と、
   それに垂直に延びる少なくとも一つの取付タブとを有し
   、前記タブが前記水流ハウジングの前記リブと係合して
   前記水流プレートを前記水流ハウジングへ着脱自在に固
   定するようにした弁部材。