JPH0629570Y2 - 定量止水栓のハンドル構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は設定された量の水が通水されると自動的に閉弁
する定量止水栓のハンドル構造に係り、特に一つの通水
ハンドルによって定量吐水と連続吐水との双方の操作が
行える定量止水栓のハンドル構造に関するものである。

［従来の技術］ この種の従来の定量止水栓においては、貯水量設定ハン
ドルを目的値まで回すと弁体が流路開閉方向に回動され
通水開始がなされる。また、貯水量設定ハンドルに連動
されたカムがこのハンドルの回転角度に対応した角度だ
け回動される。そして、この通水により翼車が回転さ
れ、翼車に連結された減速機構を介して該カムが引戻し
方向に回動され、設定量の水が通水され終わるとカムに
よって閉弁機構が駆動されて止水される（例えば特公昭
５８−２９４４３３号）。

また、一つの水栓で定量吐水の双方が行えるようにする
には、水栓に定量吐水弁と連続吐水弁の双方を設け、そ
れぞれ別々の操作ハンドルによって操作されるように構
成されている（例えば特開昭６２−２９１３３９号）。

［考案が解決しようとする課題］ 上記従来の定量止水栓にあっては、一つの水栓で連続吐
水及び定量吐水を行うには２つのハンドルが必要とな
り、水栓が大型化していた。

［課題を解決するための手段］ 本考案の定量止水栓のハンドル構造は、弁体、弁座及び
弁体を着座方向に付勢する弾性部材と、該弁体を開弁方
向に移動させるカム及び一端に開閉ハンドルが装着され
た該カムの駆動用のスピンドルを備え、該カムはスピン
ドルの正転及び逆転のいずれによっても弁体を開弁可能
であるカム機構と、 スピンドルの軸心方向に対して放射方向へ延在するよう
に、かつ該スピンドルに対しスピンドル周方向へ回動自
在に装着されたアーム部材と、 該スピンドルに一体的に設けられた、アーム部材のスピ
ンドル周方向への回動範囲を限定するためのストッパ部
と、 該スピンドルが閉弁位置から開弁位置まで正転方向に回
動されたときに該アーム部材を保持可能であるアーム保
持装置と、 前記スピンドルが閉弁位置から正転されたときに蓄力さ
れてスピンドルを閉弁方向に付勢する弾性部材と、 前記アーム保持装置の保持解除をなす保持解除手段と、
を備え、 前記スピンドルを閉弁位置から開弁位置まで正転回動さ
せるときには該アーム部材はストッパ部に係止されてス
ピンドルと共回りし、スピンドルを閉弁位置から開弁位
置まで逆転回動させるときには、該スピンドルは該アー
ム部材から独立して回動するように前記ストッパ部が配
設されてなることを特徴とする。

また、本考案の定量止水栓のハンドル構造は、請求項
（２）の如く、アーム部材として鉄片を用い、アーム保
持手段としてスピンドルが開弁位置まで回動されたとき
に該鉄片を吸着するマグネットを備えるようにしても良
い。そして、この鉄片の保持解除手段として、マグネッ
トに付設されており、通電時にマグネットの鉄片吸着方
向と反対方向の磁束を発生させるソレノイドを備えても
良い。

［作用］ 本考案の定量止水栓にあっては、カム駆動用のスピンド
ルを正転方向（定量吐水方向）に回すとカムが弁体を弁
座から離反させ、通水が開始される。なお、この際、ア
ーム部材はストッパ部に係止されてスピンドルと共回り
し、保持装置により保持される。これによりストッパ部
を介してスピンドルも開弁位置に保持され、定量貯水が
開始される。

この貯水量が設定値に達すると、前記保持装置の保持解
除がなされスピンドルが弾性部材によって閉弁位置まで
回動され、止水がなされる。

一方、スピンドルを閉弁位置から逆転方向（連続吐水方
向）に回すと、同様にカムが弁体を弁座から離反させ、
通水が開始される。この場合、カムには引戻力が作用せ
ず、使用者が閉弁操作するまで連続的に通水される。

本考案において、請求項（２）の如く構成すると、スピ
ンドルを開弁位置まで回動すると、鉄片がマグネットに
吸着され、スピンドルの開弁位置での係止がなされる。
また、設定された量の水が通水されると、ソレノイドに
通電がなされ、該ソレノイドによってマグネットの鉄片
吸着方向と反対方向の磁束が発生され、これによって鉄
片がマグネットから離反され、スピンドルが閉弁位置ま
で回動される。

［実施例］ 以下図面を参照して実施例について説明する。

第１図は本考案の実施例に係る定量止水栓の縦断面図
（第４図のＩ−Ｉ線断面図）、第２図は側面図、第３図
は平面図、第４図はバルブボディーの平面図、第５図は
底面図である。第６図はハンドルを装着した状態を示す
断面図、第７図は上部ケーシング内の構成を示す上下逆
にした斜視図、第８図は開閉スピンドルの組立斜視図、
第９図、第１０図及び第１１図は作動説明図である。

符号１０はバルブボディーであり、水の流入口１２と流
出口１４とを有し、内部には弁体１６を有する弁体設置
室１８と、翼車２０を有する翼車設置室２２を有し、流
入口１２が弁体設置室１８、カム設置室２４及び翼車設
置室２２を介して流出口１４に連通されるように流路が
形成されている。弁体設置室１８と翼車設置室２２はそ
れぞれバルブボディー１０の底面から円筒状にくり抜か
れ、キャップ２６、２８を螺着することにより封隔され
ている。

弁体設置室１８の天井部分からは円筒状の弁座３０が垂
設されており、弁体１６は圧縮コイルバネ３１に付勢さ
れて該弁座３０に押し付けられている。円盤状の弁体１
６はその軸心部分に貫設された中心孔１６ａにシャフト
３２が摺動自在に挿入されており、該シャフト３２の下
端には起動弁３４が固着されている。該起動弁３４は弁
体１６の下面のシート部３６に前記バネ３１により押し
付けられている。符号３８は弁体１６と一体的に設けら
れたガイド部材であり、円筒状弁座３０の内周面に沿っ
て摺動し、弁体１６を図の上下方向に移動する際の案内
を行っている。

弁体１６には小孔１６ｂが貫通され、該弁体１６にはク
リーニングピン１６ｃが遊挿されている。したがって、
この弁体１６においては、該小孔１６ｂにより上流側と
下流側とが連通されているので、水圧は弁体１６の上下
両面にかかっている。

シャフト３２を下方に押し下げると、起動弁３４がシー
ト部３６から離反し、シャフト３２と中心孔１６ａの内
周面との間を介して弁体１６の下側の弁体設置室１８が
カム設置室２４に連通される。そうすると、弁体１６の
下側の水圧が低下し、給水圧によって弁体１６が押し下
げられ、流入口１２が直接的にカム設置室２４に連通
し、通水状態となる。

シャフト３２に作用する押し下げ力を解除すると、弁体
１６の上側と下側とは、小孔１６ｂを介して連通され等
圧になっているので、バネ３１の押圧力によって弁体１
６が押し上げられて弁座３０に着座し、止水される。

前記水車設置室２２のキャップ２８にはピボット４０が
立設されており、翼車２０の中心開口２０ａが該ピボッ
ト４０に外嵌し、これによって翼車２０がピボット４０
のまわりに回動自在に設置されている。該翼車２０には
マグネット４２が固着されており、翼車２０が回転する
と該マグネット４２もピボット４０の周囲を周回する運
動をなし、該運動によって発生する磁束の変化がバルブ
ボディー１０の上面に固着された磁気センサ４４で検出
可能とされている。該磁気センサ４４の検出信号はリー
ド線４６を介して制御回路（第１図では図示略）へ出力
されている。

前記カム設置室２４内には前記シャフト３２を下方に押
圧移動させるための円盤カム５０が設置されている。該
カム５０は開閉スピンドル５２の下端にナット５３によ
り固着されており、該開閉スピンドル５２は中間ケーシ
ング５４及び上部ケーシング５６を貫通して上方に突出
している。第８図の如く、該カム５０は約半周にわたっ
て傾斜するカム面５０ａを有し、符号５０ｂはカム面５
０ａが最も深くなる止水位置である。また、符号５０
ｃ，５０ｄはカム面５０ａから外れた通水位置を示す。

中間ケーシング５４はカム設置室２４の上面を封塞する
ためのものであり、開閉スピンドル５２の挿通孔５８
と、カム設置室２４への挿入部６０を備えている。該挿
通孔５８の途中には、その内周面に溝６２が周設されて
おり、該溝６２は通路６４を介して水栓外部に連通して
いる。符号６６、６８、７０はそれぞれシール用のＯリ
ングを示す。なお、前記通路６４は、Ｏリング６８が劣
化してカム設置室２４から漏水しても、この水が上側の
電気制御回路部へ浸入しないように排出するためのもの
である。

前記開閉スピンドル５２には、上部ケーシング５６内に
おいてアーマチュア固定子７２が摺動自在に外嵌し、該
アーマチュア固定子７２に鉄片よりなるアーマチュア７
４がスプリングピン７６により固着されている。本実施
例では、これらアーマチュア固定子７２及びスプリング
７４にてアーム部材を構成してある。第８図にも明示さ
れる通り、アーマチュア固定子７２は、開閉スピンドル
５２に沿って第１図の上方に伸びる小径部７８を備えて
おり、該小径部７８はアーマチュア固定子７２の軸心に
対し切欠面８０ａ，８０ｂの挟む角度が１３５°となる
ように切り欠かれた切欠８０を備えている。

開閉スピンドル５２には、アーマチュア固定子７２を回
動させるための作動子８２がビス（図示せず）により固
着されている。この作動子８２は円盤形状のものであ
り、前記アーマチュア固定子７２の切欠８０に係合する
凸部８４が一体的に形成されている。該凸部８４は作動
子８２の軸心に対し４５°の角度の扇型のものである。

本実施例では、この凸部８４が、前記アーム部材として
のアーマチュア固定子７２及びアーマチュア７４の回動
範囲を限定するストッパ部を構成している。

この作動子８２にはマグネット８６が埋設されると共
に、作動子の半径方向に穿設された開口８８と、該開口
８８内にバネ９０を介して圧入されたスチールボール９
２を備えている。

第７図にも明示される通り、上部ケーシング５６には、
該作動子８２を取り囲むようにリング９４が一体的に形
成されており、該リング９４にはスチールボール９２が
係合するスリット９６ａ及び９６ｂが、各スリット９６
ａ，ｂ同志の開閉スピンドル５２周りの角度が９０°と
なるように穿設されている。

第７、８図の如く、作動子８２とアーマチュア固定子７
２との間にはリターンスプリング（スピンドルを閉弁方
向に付勢するための弾性部材）としてねじりコイルバネ
９８が設置されており、該ねじりコイルバネ９８の一端
９８ａはアーマチュア固定子７２に固定され、他端９８
ｂはリング９４に設けられたストッパ１００に係止され
ている。

第７図に示す如く、上部ケーシング５６内には制御回路
部材を搭載した回路基板１０２が設置されており、該基
板１０２には作動子８２のマグネット８６の近接を検知
し得るリードスイッチ１０４が設けられている。

開閉スピンドル５２の上部には筒状の設定スピンドル１
０６が外嵌されている。該設定スピンドル１０６の上端
は定量止水栓の外部に突出し、その下端にはギヤ１０８
がビス１０９により固着されている。符号１０６ｃは設
定スピンドル１０６の上下両端部分において開閉スピン
ドル５２に系着されたＣリングであり、スピンドル１０
６の位置決めを行っている。

上部ケーシング５６内には該ギヤ１０８と噛合するギヤ
１１０によって軸１１２が回転されるコードスイッチ１
１４が設置されている。また、第７図の如く上部ケーシ
ング５６内には、アーム部材としての前記アーマチュア
７４を吸着保持するために、アーム保持装置としてマグ
ネット１１６が設置されている。そして、該マグネット
１１６には、通電時に該マグネット１１６の磁束方向と
反対方向の磁束を発生させて保持解除をなすための保持
解除手段として、ソレノイド１１８が巻回されている。
なお、マグネット１１６は鉄芯１１６ａと一体に設けら
れており、アーマチュア７４は該鉄芯１１６ａの端部へ
吸着可能とされている。前記ソレノイド１１８は該鉄芯
１１６ａに外嵌している。

上部ケーシング５６にはアーマチュア７４のストッパ７
４Ｓが設けられており、アーマチュア７４は該ストッパ
７４Ｓとマグネット１１６との間の９０°の範囲を回動
可能とされている。ハンドル１２２には貯水量を指示す
るための指針（図示略）が設けられ、水栓取付板１２７
等には貯水量を示す目盛（図示略）が設けられている。

第６図に示すように、開閉スピンドル５２及び設定スピ
ンドル１０６にはそれぞれハンドル１２０、１２２が外
嵌され、ビス１２４及びナット１２６により固定され
る。

第１図の符号１２８、１３０はＯリングを示す。また、
符号１３２は前記回路基板１０２上の制御回路を外部の
バッテリや表示装置（図示せず）に接続するためのリー
ド線を示し、コードパッキン１３３を介して上部ケーシ
ングの開口１３４から定量止水栓外部に引き出されてい
る。

次に、上記定量止水栓の作動について第９〜１１図を参
照して説明する。なお、第９〜１１図の（ａ）図はそれ
ぞれ上部ケーシング５６内におけるアーマチュア７４等
の動きを示すための上部ケーシング底面図であり、
（ｂ）図はそれぞれ第８図のＢ−Ｂ線断面の動きを示し
ている。

第９図は止水状態を示しており、この状態にあっては、
アーマチュア７４はマグネット１１６から離反し、ねじ
りコイルバネ９８に付勢されてストッパ７４Ｓに押し付
けられている（第７図もこの状態に係る。）このとき、
カム５０は、そのカム面５０ａの中央に当る止水位置５
０ｂがシャフト３２の上方に位置しており、弁体１６は
弁座３０に着座して止水状態となっている（第１図）。

なお、この止水状態にあっては、第８図に示した作動子
８２の凸部８４の一方の側面８４ａは、アーマチュア固
定子７４の小径部７８の一方の切欠面８０ａに当接して
いる。また、スチールボール９２の一部は一方のスリッ
ト９６ａに係入しており、開閉スピンドル５２は軽度に
ロックされた状態となっている。

この定量止水栓にて定量吐水を行うときには、ハンドル
１２２を把持して設定スピンドル１０６を回し、所望の
貯水量となるように指針を目盛に合せる。設定スピンド
ル１０６が回ると、ギヤ１０８、１１０を介してコード
スイッチ１１４の軸１１２が回転し、貯水量が設定され
る。この設定値は回路基板１０２に搭載された制御回路
に入力される。

そして、次に開閉スピンドルを第９図において反時計方
向（第８図において矢印Ｘ方向）に９０°回す。そうす
ると、カム５０の通水位置５０ｃがスピンドル３２の上
方に来るまで該カム５０が回動され、スピンドル３２が
押し下げられて弁体１６が開弁し、通水が開始される。
また、このとき切欠面８０ａが凸部側面８４ａによって
押され、アーマチュア固定子７２も９０°回転する。そ
うすると、アーマチュア７４も９０°回転し、マグネッ
ト１１６に当接し吸着、保持される（第１０図）。ま
た、マグネット８６がリードスイッチ１０４をオンとす
ることにより、制御回路が作動を開始する。

通水開始に伴って、翼車２０が回転し、この回転が磁気
センサ４４で検出される。回路基板１０２に搭載されて
いる制御回路（比較器）ではこの翼車２０の回転数をカ
ウントし、設定された貯水量に対応するカウント数に到
達したときにソレノイド１１８に通電を行う。これによ
り、マグネット１１６の磁束が打ち消され、アーマチュ
ア７４がマグネット１１６から離反し、アーマチュア固
定子７２がねじりコイルばね９８に付勢された第８図の
矢印Ｙ方向に回動する。この際、切欠面８０ａが凸部側
面８４ａに当接しているので、作動子８２も９０°回転
される。このため、開閉スピンドル５２も矢印Ｙ方向に
９０°回転し、カム５０も９０°回転し、止水位置５０
ｂがシャフト３２の上方に移動して来る。これにより、
弁体１６が弁座３０に着座して止水される。

なお、この定量吐水を行っている途中で開閉ハンドル１
２０を閉弁方向に回すと、カム５０が回ることにより止
水される。この場合、マグネット８６の離反によりリー
ドスイッチ１０４がオフとなる。制御回路ではこのリー
ドスイッチ１０４のオフ信号に基いてソレノイド１１８
へ通電し、アーマチュア７４をリリースして第９図の位
置まで復帰させる。

第９図の止水状態から連続吐水を行う場合には、開閉ス
ピンドル５２を第９図において時計方向（第８図の矢印
Ｙ方向）に回す。そうすると、カム５０では止水位置５
０ｄがシャフト３２の上方に移動し、シャフト３２が押
し下げられることにより弁体１６が開き、通水が開始さ
れる。開閉スピンドル５２を９０°回したときに、スチ
ールボール９２がスリット９６ｂに係入し、開閉スピン
ドル５２は軽度にロックされる。なお、この場合、凸部
８４は切欠８０内を回動するだけでアーマチュア７４は
回動されない（第１１図）。そして、水栓使用者が開閉
スピンドル５２を第８図の矢印Ｘ方向に回さない限り、
この通水状態がいつまでも継続することになる。使用者
が開閉スピンドルを第８図の矢印Ｘ方向に回すと、第９
図の止水状態に復帰する。

上記実施例では開閉スピンドル５２に設定スピンドル１
０６を外嵌しているが、逆に設定スピンドル１０６に開
閉スピンドル５２を外嵌させても良い。

本実施例では、ハンドル１２０、１２２を同軸にコンパ
クトにまとめてあり、外観構成がシンプルである。しか
も、ハンドル及びスピンドルが占めるスペースが半減し
ており、水栓全体が小型となっており、定量止水栓の設
置スペースが小さくて足りる。

なお、上記実施例では、流量の積算や設定貯水量との比
較、さらには弁の閉止駆動等が電気制御方式にて行なわ
れており、誤差や作動不良がなく、正確な定量吐水を確
実に行なえる。

また、上記実施例にあっては、連続吐水を行うに際し開
閉ハンドルを０°と９０°との中間角度まで回した際
に、カム５０のカム面５０ａの傾斜途中部分がシャフト
３２に当ることになる。この場合、弁体１６は半開とな
り、絞られた流量にて連続吐水を行うことができる。

［効果］ 以上の通り、本考案の構造によれば、一つのハンドルで
連続吐水と定量吐水を行えるので、定量止水栓がコンパ
クトな構成となる。

本考案の請求項（２）の構造によれば、スピンドルを開
弁位置まで回転させた際の該スピンドルの保持が極めて
確実に行なわれる。また、ソレノイドにより鉄片保持の
解除が極めて確実になされ、閉弁止水動作が確実に行わ
れる。また、この閉弁用の駆動機構も極めて簡易な構成
となり、弁体の構成コストの削減が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例に係る定量止水栓の縦断面図、
第２図は側面図、第３図は平面図、第４図はバルブボデ
ィーの平面図、第５図は底面図である。第６図はハンド
ルを装着した状態を示す断面図、第７図は上部ケーシン
グ内の構成を示す上下逆にした斜視図、第８図は開閉ス
ピンドルの組立斜視図、第９図、第１０図及び第１１図
は作動説明図である。 １０……バルブボディー、１６……弁体、 ２０……翼車、３０……弁座、 ５２……開閉スピンドル、 ７４……アーマチュア、８２……作動子、 １０６……設定スピンドル、 １１４……コードスイッチ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 塚本 良平 愛知県常滑市港町３丁目77番地 株式会社 イナックス榎戸工場内 (72)考案者 中野 祐 愛知県丹羽郡大口町大字豊田字野田１番地 株式会社東海理化電機製作所内 (72)考案者 山田 一彦 愛知県丹羽郡大口町大字豊田字野田１番地 株式会社東海理化電機製作所内 (72)考案者 関 行雄 愛知県名古屋市中村区名駅４丁目11番27号 東海理化販売株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−62980（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−177376（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−49990（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−37045（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】定量止水栓のバルブボディー内の流路に設
   けられた弁座に着座される弁体を開閉させるハンドル構
   造において、 弁体及び該弁体が着座する弁座と、 該弁体を着座方向に付勢する弾性部材と、 該弁体を開弁方向に移動させるカム及び一端に開閉ハン
   ドルが装着された該カムの駆動用のスピンドルを備え、
   該カムはスピンドルの正転及び逆転のいずれによっても
   弁体を開弁可能であるカム機構と、 スピンドルの軸心方向に対して放射方向へ延在するよう
   に、かつ該スピンドルに対しスピンドル周方向へ回動自
   在に装着されたアーム部材と、 該スピンドルに一体的に設けられた、アーム部材のスピ
   ンドル周方向への回動範囲を限定するためのストッパ部
   と、 該スピンドルが閉弁位置から開弁位置まで正転方向に回
   動されたときに該アーム部材を保持可能であるアーム保
   持装置と、 前記スピンドルが閉弁位置から正転されたときに畜力さ
   れてスピンドルを閉弁方向に付勢する弾性部材と、 前記アーム保持装置の保持解除をなす保持解除手段と、
   を備え、 前記スピンドルを閉弁位置から開弁位置まで正転回動さ
   せるときには該アーム部材はストッパ部に係止されてス
   ピンドルと共回りし、スピンドルを閉弁位置から開弁位
   置まで逆転回動させるときには、該スピンドルは該アー
   ム部材から独立して回動するように前記ストッパ部が配
   設されてなる定量止水栓のハンドル構造。
2. 【請求項２】前記アーム部材は鉄片を備え、前記アーム
   保持手段はスピンドルが開弁位置まで回動されたときに
   該鉄片を吸着するマグネットを備え、前記保持解除手段
   は、該マグネットに付設されており、通電時にマグネッ
   トの鉄片吸着方向の磁束と反対方向の磁束を発生させる
   ソレノイドを備えてなる実用新案登録請求の範囲第１項
   に記載の定量止水栓のハンドル構造。