JPH0712778Y2 - 弁体駆動用カム機構を有する定量止水栓 - 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
する定量止水栓に係り、特にこの止水及び通水制御を行
なう弁体の開閉駆動機構としてカム機構を有する定量止
水栓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
58−29433）。

［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、減速機構に多数のギ
ヤを用いており、部品点数が多く製作、組立てのコスト
が嵩むと共に、ギヤの摩耗により定量機能に誤差が生じ
易くなっていた。

［課題を解決するための手段］ 本考案の定量止水栓は、バルブボディー内の流路に設け
られた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と、 該カムが固定されており、軸心回りに回動可能とされて
おり、この軸心回りの回動によって該カムを作動させて
該弁体を移動させるスピンドルと、 該スピンドルが開弁位置まで回動されたときに該スピン
ドルを保持可能である保持装置であつて、 該スピンドルに回動可能に外嵌されたアーマチュア固定
子； 該アーマチュア固定子と前記スピンドルとを連動させる
ためにこれらの一方に設けられた凸部及び他方に設けら
れた切欠部よりなり、該凸部は、該切欠部内に配置さ
れ、該切欠部の周方向の端部に係合可能とされており、
且つ該切欠部のスピンドル軸心回りの周方向の長さは該
凸部の該周方向の長さよりも大となっている連動機構； 該アーマチュア固定子から突設されたアーマチュア； 該スピンドルが開弁位置まで回動され、該連動機構の凸
部と切欠部との係合により該アーマチュアが該スピンド
ルと共に回動されてきたときに該アーマチュアを吸着す
る磁石装置；及び 該アーマチュア固定子を、該スピンドルを閉弁させる回
転方向に付勢しているスプリングと、 を備えてなる保持装置と 該スピンドルが開弁位置から閉弁位置へ向って戻ったこ
とを検知して戻り検知信号を出力するためのセンサ装置
と、 流路内に設けられた翼車と、 該翼車の回転数を検出して貯水量を検出する貯水量検出
器と、 該貯水量検出器の検出値が設定値に達したときに通水停
止信号を出力する比較器と、 該比較器からの通水停止信号と前記センサ装置からのス
ピンドル戻り検知信号のいずれによっても前記保持装置
の保持解除をなす保持解除手段と、 を備えてなることを特徴とする。

また、本考案の定量止水栓は、請求項（２）の如く、保
持解除手段として、マグネットに近接配置されており、
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
発生させるコイルを備えても良い。

［作用］ 本考案の定量止水栓にあっては、カム作動用のスピンド
ルを回すとカムが弁体を弁シート部から離反させ、通水
が開始される。この際、スピンドルは保持装置によって
開弁位置に保持され、通水が継続される。

この場合、スピンドルを止水状態から正方向（前記連動
機構の凸部と切欠部の周方向の端部とが係合し、アーマ
チュア固定子がスピンドルと共に回転する方向）に回し
たときには、該アーマチュア固定子から突設されたアー
マチュアが磁石装置により吸着保持される。そうする
と、スピンドルから手を離しても、アーマチュアは戻り
方向（この正方向と反対の逆方向）への回転ができな
い。このため、アーマチュア固定子も該戻り方向に回転
せず、スピンドルも戻り方向に回転しない。この結果、
通水状態が継続する。

また、この通水に伴なって翼車が回転し、その回転数が
貯水量検出器にて検出され、貯水量（積算通水量）が検
出される。この貯水量が設定値に達すると、比較器から
通水停止信号が出力され、保持装置の磁石装置がアーマ
チュアを離す。そうすると、スプリングの付勢力により
アーマチュア固定子は上記戻り方向に回転する。前記凸
部と切欠部端部との係合関係により、このアーマチュア
固定子に押されてスピンドルも該戻り方向に回転する。
かくして該スピンドルが閉弁位置まで回動され、止水が
なされる。

ところで、止水状態にあるときにスピンドルを前記正方
向とは逆の方向に回した場合も、カムが弁体を弁シート
部から離反させ、通水が開始する。この場合、前記連動
機構の凸部は切欠部内のみを移動する。即ち、この場合
は、スピンドルが回転してもアーマチュア固定子は回転
せず、静止している。スピンドルにはこの回転操作方向
と反対方向の力は全く与えられず、スピンドルから手を
離すとスピンドルはその状態で停止し、通水が継続す
る。スピンドルを元の止水位置まで戻すマニュアル操作
が行なわれるまではこの通水状態が継続する。

本考案の定量止水栓によれば、多数のギヤを備えた減速
機構が不要である。

本考案において、請求項（２）の如く構成すると、設定
された量の水が通水されると、コイルに通電がなされ、
該コイル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16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16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。

なお、本実施例では、翼車20の１回転につき磁気センサ
44は２パルスを出力し、１パルスは4ccの流量（通過し
た水量）に相当する。

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50aが最も深くなる止水位置で
ある。また、符号50c,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に鉄片よいなるアーマチュア74がスプリ
ングピン76により固着されている。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80
a,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。また、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92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96a,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72と
の間にはリターンスプリング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98b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が接近すると接点が閉じる
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106
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106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を噛合するギヤ110に
よって軸112が回転されるコードスイッチ（本実施例で
はアブソリュートタイプ接点式ロータリエンコーダ）11
4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、開閉スピンドル52の開弁位置での保持をな
すスピンドル保持装置として、前記アーマチュア74を吸
着保持するためのマグネット116が設置されている。ま
た、該マグネット116による保持の解除をなす保持解除
手段として、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るため
のソレノイド118が巻回されている。

なお、マグッネト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74S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13
2はコードスイッチ114や前記回路基板102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に付勢されてすとっぱ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50b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を会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の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）。

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。制御回路ではこの翼車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7
2がねじりコイルばね98に付勢されて第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50b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。

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図においてと時計方向（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50d
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。

次に、第12〜14図を参照して制御回路の構成とその作動
について説明する。なお、第12図は回路図、第13図はブ
ロック図、第14図はマイコンの制御フローチャートであ
る。

第12図において、電池200の正出力端子201はトランジス
タTr1のエミッタ1eに接続され、該トランジスタTr1のコ
レクタ1cはマイクロコンピュータ（以下、マイコンと
略）MCの電源端子VDDに接続されている。また、バッテ
リ正端子202は抵抗R1、R2及びリードスイッチ104を介し
て電池の負端子202に接続されており、抵抗R1とR2の間
はトランジスタTr1のベース1bに接続されている。ま
た、抵抗R1とR2との間は抵抗R3を介してマイコンMCの出
力ポートOP1に接続されている。

バッテリ正端子202は、ダイオードD1及び抵抗R4を介し
てトランジスタTr2のエミッタ2eに接続され、該トラン
ジスタTr2のコレクタ2cはアーマチュアリリース用の前
記ソレノイド118を介してバッテリ負端子202に接続され
ている。ソレノイド118と並列的にダイオードD2が設け
られている。トランジスタTr2のエミッタ2eとベース2b
との間には抵抗R5が設けられ、ベース2bは抵抗R6を介し
てマイコンMCの出力ポートOP4に接続されている。

符号204は電池200の電圧を判定するための比較回路であ
り、両電池端子201、202の間にトランジスタTr3を介し
て設置されている。トランジスタTr3は比較回路204に作
動電圧を供給するためのものであり、エミッタ3eは前記
トランジスタTr1のコレクタ1cに接続され、コレクタ3c
は比較回路204に接続されている。また、ベース3bは抵
抗R8を介してエミッタ3eに接続されると共に、抵抗R9を
介してマイコンMCの出力ポートOP6に接続されている。
トランジスタTr3のコレクタ3cは直列接続された抵抗R10
と感温抵抗体TR2を介して電池負端子202に接続されてい
る。また、コレクタ3cは、直列接続された抵抗R11及び
感温抵抗体TR1を介して負端子202に接続されている。さ
らに、コレクタ3cは直列接続された抵抗R12とツェナダ
イオードZD並びにツェナダイオードZDと並列的に配置さ
れた抵抗R13、R14を介して電池負端子202に接続されて
いる。そして、該抵抗R13、R14の間がコンパレータCP
1、CP2の反転入力端子P12、P22に接続されている。ま
た、前記抵抗R10とTr2との間及び抵抗R11とTr1との間が
それぞれコンパレータCP1、CP2の非反転入力端子P11、P
21に接続されている。コンパレータCP1、CP2の出力端子
P13、P23はそれぞれマイコンMCの入力ポートIP8、IP9に
接続され、これら入力ポートIP8、IP9はそれぞれ抵抗R1
6、R15を介してトランジスタTr1のコレクタ1cに接続さ
れている。

前記抵抗R4の出力側と電池負端子202との間にはコンデ
ンサC1が設置され、トランジスタTr1のコレクタ1cと電
池負端子202との間にもコンデンサC2が設けられ、更に
該コレクタ1cと負端子202との間には直列接続されたコ
ンデンサC3と抵抗R17が配設されている。抵抗R17と並列
にダイオードD3が設けられ、コンデンサC3と抵抗R17と
の間はマイコンMCのリセット端子RESETに接続されてい
る。

前記磁気センサ44はリード線46aを介してトランジスタT
r1のコレクタ1cに接続され、リード線46bを介してマイ
コンMCの出力ポートOP3に接続されている。更に、磁気
センサ44の出力端子はリード線46cを介してマイコンMC
の入力ポートIP10に接続されている。この磁気センサ44
は、前記の通り、翼車20の１回転につき２パルスを出力
し、１パルスは4ccの通水量に相当する。また、このパ
ルス出力は、マイコンMCの出力ポートOP3がＨのときの
み入力ポートIP10に読み込まれるよう構成されている。

前記コードスイッチ114は、本実施例では５ビットのも
のであり、共通端子COMはマイコンMCの出力ポートOP2に
接続され、第１〜第５の接点よりなるビット114a〜ｅは
それぞれ入力ポートIP2〜６に接続されている。また、
入力ポートIP2はスイッチSW1を介して入力ポートIP1に
接続されている。これら入力ポートIP2〜６及びIP6、10
はそれぞれ抵抗R31〜R37を介して前記トランジスタTr1
のコレクタ1cに接続されている。したがって、出力ポー
トOP2の出力がＬになると、接点が閉じているビット114
a〜ｅに対応した入力ポートIP2〜６の入力がＬに立ち下
る。

このコードスイッチ114は、５ビットのものであるから3
2通り（２の５乗）のコード信号を発生させることがで
きる。したがって、１コードにつきそれぞれ10lを対応
させることにより、10lきざみで０〜310lの貯水量を設
定できる。これは一般家庭の浴槽へ貯水する場合に採用
される。

前記スイッチSW1の接点を閉じると、入力ポートIP1が出
力ポートOP2に接続される。従って、コードスイッチ114
の設定値を読み込むべく出力ポートOP2の出力をＬにし
た場合、同時に入力ポートIP1の入力もＬに立ち下った
状態となる。

マイコンMCでは、該入力ポートIP1の入力信号レベルが
Ｌであるときには、前記コードスイッチ114の１コード
に対する水量をそれぞれ20lとしてあり、従ってこの場
合には０〜620lの範囲で20lきざみで貯水量を設定でき
る。これは、例えば業務用浴槽など大型浴槽に対応した
貯水量である。

マイコンMCは、抵抗R18を介して電池警報用のライトエ
ミッティングダイオード（LED）の一端子に接続された
出力ポートOP5を有しており、LEDの他端子は電池正端子
201に接続されている。

なお、マイコンMCの各出力ポートOP1〜６は初期状態と
してＨが設定されている。また、マイコンMCそれ自体は
周知の構成のものであり、入出力装置、ROM、RAM、CP
U、データバス等にて構成されている。

このように構成された回路の作動について次に説明す
る。

前記設定ハンドル122を把持して設定スピンドル106を回
し、目標貯水量を指すように指針を目盛に一致させる。
そうすると、該目標貯水量に対応してコードスイッチ11
4の第１ないし第５のビットの所定のものが閉じる。例
えば、第１ビット114aが閉じると、入力ポートIP2がＬ
出力とされた出力ポートOP2と導通され、IP2の入力がＬ
になる。接点が開いているビットについては、出力ポー
トOP2と導通しておらず、抵抗R31〜R37のいずれか及び
トランジスタTr1を介して電池電圧が入力され、入力が
Ｈとなっている。これにより、前記した32遠いのうちの
いずれかのコード信号がマイコンMCに読み込まれる。

しかして、開閉ハンドル120を把持して開閉スピンドル5
2を90°回し、該スピンドル52を定量貯水位置まで移動
させると、前記作動子82に埋設されているマグネット86
がリードスイッチ104に近接し、該リードスイッチ104が
閉じる。そうすると、抵抗R1、R2に電流が流れ、トラン
ジスタTr1がONとなる。これにより、電池電圧がマイコ
ンMCに伝えられ、マイコンMCの作動が開始する。マイコ
ンMCには電磁センサ44から入力ポートIP10に前記翼車20
の回転に伴なう信号が入力され、該信号をカウントする
ことにより翼車の回転数を積算し、積算通水量（貯水
量）が求められる。この貯水量を、コードスイッチ114
から入力ポートIP2〜IP6を介して入力される設定貯水量
と比較し、貯水量が設定貯水量に到達したときには出力
ポートOP4の出力がＬに立ち下げられる。そうすると、
抵抗R5、R6に電流が流れ、トランジスタTr2がONとな
る。これにより、コンデンサC1の放電電流がソレノイド
118に供給され、アーマチュア74がマグネット116から離
反し、リターンスプリング（ねじりコイルバネ）98の作
用によって開閉スピンドル52が止水位置まで回動され、
弁体16が閉弁して止水される。

なお、開閉スピンドル52が閉弁位置まで回動を開始する
と、リードスイッチ104の接点が開くが、該リードスイ
ッチ104がONとなってマイコンMCに通電された直後に出
力ポートOP1の出力がＬに立ち下げられ、抵抗R1、R3を
介して電流が流れることによりトランジスタTr1はON状
態を継続する。このON状態の継続は、リードスイッチ10
4の接点が開いた後所定時間マイコンMCを作動させるた
めのものである。

しかして、開閉ハンドル120が操作されてリードスイッ
チ104がONとなったときに、出力ポートOP6がＬに立ち下
げられ、抵抗R8、R9に電流が流れ、トランジスタTr3がO
Nとなる。これにより、比較回路204がONとなり、電池20
0の電池電圧の判定を行なう。即ち、コンパレータCP1、
２の反転入力端子P21,P22には、ツェナダイオードZDの
隆伏電圧Vzdを抵抗R13、R14で案分した一定の設定電圧V
sが入力されている。

一方、コンパレータCP1、２の非反転入力端子P11、P21
には、それぞれ、実際の電池電圧を抵抗R11とTR1で案分
した電圧V1及び抵抗R10とTR2で案分した電圧V2が入力さ
れており、これらの電圧V1,V2がコンパレータCP1、２に
おいて設定電圧Vsと比較される 電池200の起電力が電池の消耗に伴って次第に低くなっ
てくると、まず電圧V1が設定電圧Vsよりも低くなり、そ
の後電圧V2も設定電圧Vsよりも低くなる。そして、V1,V
2が設定電圧よりも低い場合には、コンパレータCP1,CP2
の出力がＬとなることにより、入力ポートIP8、９の入
力信号がＬとなり、電池寿命時期になったことが検出さ
れる。マイコンMCでは、これに対応してOP5の出力をＬ
とし、LEDを点灯させる。前記入力ポートIP9の入力のみ
がＬの場合は、電池寿命２ヶ月前を示すようにLEDが点
減される。また、入力ポートIP8、IP9の双方の入力がＬ
の場合には、電池寿命１ヶ月前の警報を知らせるべくLE
Dが全灯する。これら全灯又は点滅は短い時間（例えば
５秒間）だけ行われる。

なお、一般に周囲温度により電池起電力は変化する。本
実施例では、例えば気温等の変動があっても電池の消耗
度を正確に検知するために前記感温抵抗体TR1、TR2を用
いている。

第14図は、上記一連の制御に加え、更に次の制御操作を
も含む詳細なフローチャートである。

流量の実際の測定を５秒間継続した後、次の５秒間
には測定を中断する。これを繰り返し行ない、測定した
貯水量の２倍の量を実際の貯水量として測定（推測）す
る。この間欠制御は、流量検出を伴なう回路の電力消費
を半減させるためのものである。

定量吐水中に手動にて止水操作した時には、直ちに
止水する。

断水や、配管流路のゴミ詰りなどが生じ、弁を開放
しても流量が微小であるときには閉弁し、回路が長時間
ON状態を継続して電池が消耗するのを防止する。

設定貯水量を０に合わせておくと、少量（本実施例
では2l）だけ定量吐水できる。これは、0lをいわゆるテ
ストモードとして利用するようにしたものである。

定量吐水中に設定貯水量が変更されると、総通水量
が変更後の貯水量となるように制御される。

第14図において、前記開閉ハンドル120を回し、リード
スイッチ104がONとなることにより、制御が開始され
る。まず、ステップ１にて出力ポートOP1がＬとなる。

次に、入力ポートIP1がＨであるかＬであるかが判断さ
れる。Ｈであるとき、即ち前記スイッチSW1の接点が開
いているときには、310lフラグがセットされ、前記０〜
31のコードスイッチ出力信号がそれぞれ０〜310lの10l
きざみに対応される。また、IP1がＬであるときには、6
20lフラグがセットされ、０〜31のコードスイッチ信号
が０〜620lの20lきざみの貯水量に対応される（ステッ
プ３〜５）。

次いで、出力ポートOP2をH,、OP6をＬとする（ステップ
5a,5b）。

続いて、ステップ６〜９により、電池200の電圧チェッ
クが行なわれる。

次に、出力ポートOP6をＨとし、比較回路204をOFFとす
る（ステップ10）。そして、出力ポートOP3をＨとし、
磁気センサ44の電源をONとすることにより、該磁気セン
サ44からパルス信号の読み込みを開始し、この読み込み
を５秒間だけ行なわせるべく５秒タイマをスタートさせ
る（ステップ11、12）。続いて、開閉ハンドル120が止
水位置にあるか吐水位置にあるかが判断される。これ
は、前記リードスイッチ104がONであるがOFFであるかを
判断することにより行なわれる。前記スタート時に開閉
ハンドル120を開弁位置まで回した後、止水操作を行な
っていなければ、ステップ13からステップ14に進み、磁
気センサ44からの入力パルスがあったか否かを判断し、
もし磁気センサ44から１パルスが入力されている場合に
は、カウンタＡに１を加えた後（ステップ16）、ステッ
プ15に移る。磁気センサ44からパルスが入力されていな
ければステップ15に直接に移り、前記５秒タイマがスタ
ートしてから（ステップ12）５秒が経過したか否かが判
断される。５秒が経過していなければ、ステップ13に戻
り、上記と同様の制御を行なう。なお、ステップ13にお
いて、開閉ハンドル120が止水位置まで戻されていると
きには、ステップ41に跳び、出力ポートOP4をＬとする
ことによりアーマチュアリリース用ソレノイド118に通
電を行ない、アーマチュア74をリリースすると共に、出
力ポートOP1をＨとすることによりトランジスタTr1をOF
Fとし、通水制御を終了する。

ステップ15において、流量測定を行なう５秒が経過した
後は、ステップ17、18に移り、新たに５秒タイマをスタ
ートさせ、更に出力ポートOP3をＬとすることにより、
磁気センサ44をOFFとする。そして、ステップ19におい
て、カウンタＡでカウントした前記５秒間での瞬間的な
流量が所定量以上あるか否かが判断される。

ステップ19において、カウンタＡのカウント数が一定量
に達しないときには、ステップ37に移り、出力ポートOP
4をＬとすることによりソレノイド118に通電し、閉弁さ
せる。そして、ステップ38にて、実際に開閉ハンドル12
0が閉弁位置まで回ったかどうか判断し（これはリード
スイッチ104がOFFとなったかどうかを判断することによ
り行なう）、実際に開閉ハンドル120が閉弁位置まで回
っていれば前記ステップ42に戻り制御を終了する。仮
に、ステップ38において開閉ハンドル120が閉弁位置ま
で回っていないときには、５秒経過してから（ステップ
39、40）、再びステップ37に戻ってソレノイド118への
通電を行なう。

ステップ19において、バルブボディを流れる流量が一定
量以上あり、カウンタＡのカウント数が一定量以上であ
る場合にはステップ20に移り、カウンタＢにカウンタＡ
のカウント数を積算する。そして、310lフラグか620lフ
ラグであるかが判断され（ステップ21）、310lフラグで
ある場合にはステップ22に移る。そして、カウンタＢの
カウント量が10lに相当する量であるか否かが判断さ
れ、もしカウンタＢでのカウント数が10l以上のもので
ある場合には、カウンタＢから10l相当のカウント数を
減算した後ステップ24に移る。ステップ22におけるカウ
ンタＢのカウント数が10lに達しない場合には、ステッ
プ22から直接に後述のステップ25に移る。

また、前記ステップ21で620lフラグである場合には、ス
テップ26に移り、カウンタＢのカウント内容が20lに相
当するカウント数以上であるか否かが判断され、20l相
当カウント数以上である場合にはステップ27に移り、カ
ウンタＢのカウント数から20l相当カウント数を減算
し、ステップ24に移る。また、ステップ26における判断
結果が、カウンタＢにおけるカウント数が20l相当カウ
ント数に達しないものである場合にはステップ25に移
る。

ステップ23、27からの移行先であるステップ24において
は、カウンタＣに１が加算される。この１は、前記コー
ドスイッチ114の０〜31の信号と検出流量との対比を行
なうためのものであり、カウンタＣは通水量が10l（310
lフラグの場合）、または20lきざみ（620lフラグの場
合）に対応して10lまたは20lごとに１ずつカウント数が
増えてゆく。

ステップ25ではカウンタＡに０を入力し、続いてステッ
プ28、29、30の処理を行ない、まずコードスイッチ114
から設定貯水量を入力した後、このコードスイッチ信号
をメモリＤに入力する。そして、このメモリＤの内容が
０であるか否かが判断される。これは、前記したテスト
モードであるか否かを判断するものであり、仮にメモリ
Ｄが０である場合にはステップ35に移り、カウンタＢの
カウント数が2l以上のものであるか否かが判断され、仮
に2l以上の流量が既に流れている場合にはステップ37に
移り、ソレノイド118への通電を行なって閉弁、止水を
行なう。また、ステップ35におけるカウンタＢのカウン
ト数が2lに相当するカウント数に達しないときにはステ
ップ36に移り、コードスイッチ114からのコードスイッ
チ信号（設定貯水量）の読み込みを終了させた後、ステ
ップ33に移り、後述の制御を行なう。

ステップ30において０以外のコード信号が入力されてい
る場合（例えば160lなど実際に貯水量が設定されている
場合）には、ステップ31に移りコードスイッチ114から
の読み込みを終了させた後、ステップ32に移りカウンタ
Ｃのカウント数がメモリＤに入力されているコードスイ
ッチ信号（設定貯水量）に達したか否かが判断され、も
し貯水量を示すカウンタＣが設定水量に達しているとき
にはステップ37に移り閉弁を行なう。また、ステップ32
における判断の結果、カウンタＣのカウント内容が目標
とする貯水量に達していないときにはステップ33に移
り、開閉ハンドル120がその後止水操作されたか否かが
判断され、吐水状態が継続されている場合にはステップ
34に移り５秒が経過しているか否かが判断される。５秒
が経過していない場合にはステップ28に戻り、５秒が経
過している場合にはステップ11に戻る。また、ステップ
33において判断した結果、開閉ハンドル120が前回の判
断の後止水位置に戻されていた場合（即ち、リードスイ
ッチ104がOFFとなっている場合）には、ステップ41に移
り、ソレノイド118に通電を行なってアーマチュア74を
リリースする。

［効果］ 以上の通り、本考案の定量止水栓によれば多数のギヤを
備えた減速機構が不要となり、部品点数の削減に伴なう
組立てコスト、製作コストが大幅に低減される。また、
ギヤの摩耗に伴なう誤差等も解消され、定量精度の高い
定量止水栓が提供される。

また、スピンドルを手で操作して弁体の開閉を行なうこ
とが可能である。

本考案の定量止水栓によれば、スピンドルを開弁位置ま
で回動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、操作も軽い。

本考案において請求項（２）の如く構成すると、マグネ
ットによる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なわれる。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。第12図は制御回路図、第13図は制御ブ
ロック図、第14図は制御フローチャートである。 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、200…電
池、204…比較回路。

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内 (56)参考文献 特開 昭61−59075（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−62980（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−6578（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−187310（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】バルブボディー内の流路に設けられた弁体
   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と、 該カムが固定されており、軸心回りに回動可能とされて
   おり、この軸心回りの回動によって該カムを作動させて
   該弁体を移動させるスピンドルと、 該スピンドルが開弁位置まで回動されたときに該スピン
   ドルを保持可能である保持装置であって、 該スピンドルに回動可能に外嵌されたアーマチュア固定
   子； 該アーマチュア固定子と前記スピンドルとを連動させる
   ためにこれらの一方に設けられた凸部及び他方に設けら
   れた切欠部よりなり、該凸部は、該切欠部内に配置さ
   れ、該切欠部の周方向の端部に係合可能とされており、
   且つ該切欠部のスピンドル軸心回りの周方向の長さは該
   凸部の該周方向の長さよりも大となっている連動機構； 該アーマチュア固定子から突設されたアーマチュア； 該スピンドルが開弁位置まで回動され、該連動機構の凸
   部と切欠部との係合により該アーマチュアが該スピンド
   ルと共に回動されてきたときに該アーマチュアを吸着す
   る磁石装置；及び 該アーマチュア固定子を、該スピンドルを閉弁させる回
   転方向に付勢しているスプリングと、 を備えてなる保持装置と、 該スピンドルが開弁位置から閉弁位置へ向って戻ったこ
   とを検知して戻り検知信号を出力するためのセンサ装置
   と、 流路内に設けられた翼車と、 該翼車の回転数を検出して貯水量を検出する貯水量検出
   器と、 該貯水量検出器の検出値が設定値に達したときに通水停
   止信号を出力する比較器と、 該比較器からの通水停止信号と前記センサ装置からのス
   ピンドル戻り検知信号のいずれによっても前記保持装置
   の保持解除をなす保持解除手段と、 を備えてなる弁体駆動用カム機構を有する定量止水栓。
2. 【請求項２】前記保持装置の磁石装置は、マグネット
   と、該マグネットに近接配置されており、通電時にマグ
   ネットのアーマチュア吸着方向の磁束と反対方向の磁束
   を発生させるコイル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。