JPS6145111B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、水量設定ハンドルで設定した量の水
を吐水して自動的に吐水を停止する定量水栓に関
する。

（従来の技術） 従来、この種の定量水栓としては、第９図に示
す実開昭49−36530号公報のものがある。

第９図のものについて説明すると、流入口１と
吐水口２を連絡して本体Ａに内設した流路３の途
中に配備した開閉弁ａの弁軸１４′を、本体Ａ外
周に回転自在に設けた水量設定ハンドル３８の内
周に設けた内歯車１００に噛合う歯車１０１を介
してハンドル３８と連動する水量設定カム１９に
一端を当接する横行部材１０２に当接せしめ、ハ
ンドル８の回転操作により開閉弁ａを開弁させる
と共に前記水量設定カム１９を開閉弁ａ下流に配
備され流水によつて回転される翼車２１の回転軸
５４に減速ギヤトレイン２０を介して連絡し、所
定の水量が流れると開閉弁ａを閉弁させるように
なつている。

そして、このものは水量設定時にはカム１９と
減速ギヤトレイン２０との連絡を切り、量水時に
は両者１９，２０を連絡するようになすために減
速ギヤトレイン２０の最終歯車２０ｎとカム１９
との連絡をラチエツト機構１０３によつている。

従つて、上記従来の定量水栓は減速ギヤトレイ
ンと水量設定カムの連絡部が大きくなり、ひいて
は定量水栓全体も大きくなる、また長期使用の間
にはラチエツト機構の歯部分が欠けたり摩耗した
りして減速ギヤトレインと水量設定カムの連絡及
びその切り離しが正確に出来なくなる、上記歯部
分が欠けたり摩耗した場合ラチエツト機構全体を
交換しなければならない等の欠点があつた。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明が解決しようとする問題点は、減速ギヤ
トレインと、水量設定カムとをラチエツト機構を
用いずに、他のコンパクトな連絡手段により連絡
することである。

（問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決するために本発明が講ずる技
術的手段は、流入口と流出口を連絡して本体に内
設した流路、流路途中に配備されリリーフ弁の開
閉により開閉する開閉弁、水量設定ハンドルのハ
ンドル軸に連絡するカム軸に固定されて流路二次
側に回転可能に設けられ、その回転によりリリー
フ弁の弁軸を作動させてリリーフ弁を開閉せしめ
る水量設定カム、カムより下流側の流路に配備さ
れ、流路を流動する水により回転する翼車と、該
翼車の回転軸とカム軸を連絡し、翼車の回転を減
速してカム軸に伝達する減速ギヤトレインとから
なる量水機能部を備え、上記量水機能部の減速ギ
ヤトレインは最終歯車をカム軸に回転自在に装着
し、該歯車をカム軸に回転不能に取りつけた座金
と皿状の板バネとで弾性挾持してカム軸に連絡す
ることである。

（作用） 而して、本発明の上記技術的手段によれば、従
つて、水量設定ハンドルの回転操作に伴うカム軸
の回転は座金及び板バネには伝えられるがこの両
者の最終歯車への摩擦力は減速ギヤトレインを逆
作動せしめる程強力ではなく、座金及び板バネは
スリツプして回転を最終歯車に伝えることができ
ない。逆にギヤトレインにより伝えられる最終歯
車の回転は座金及び皿バネを介してカム軸及びハ
ンドル軸に伝えられる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図に基づいて説明す
る。

図中、Ａは本体、１，２はその流入口と吐水口
であり、吐水口２には吐水管２′が首振自在に接
続されている。

３は流入口１と吐水口２とを連絡する流路で、
中途部に弁座４が形成され、該弁座４にピストン
弁体５が対応して開閉弁ａを構成している。

ピストン弁体５は弁座４より上流、即ち流路１
次側において弁座４と相対状に本体Ａに開設した
開口６に螺着される円筒状の蓋７の内周面に、後
部を摺動自在に嵌合して配備されており、背後に
この弁体５と蓋７とにより圧力室８を流路３から
隔離する状態に形成する。

またピストン弁体５周面と蓋７の内周面の摺動
部には両者間の僅かな隙間よりなる小通路９を設
けて該小通路９により圧力室８を流路１次側に連
通せしめると共にリリーフ弁ｂを設けて圧力室８
をこのリリーフ弁ｂを介して流路２次側に連絡可
能となす。

尚、上記圧力室８と流路１次側を連絡する小通
路９は第８図に示す如く、ピストン弁体５に小孔
を穿設することにより形成することも可能であ
る。

リリーフ弁ｂは弁孔１０をピストン弁体５の中
央部に圧力室８と流路２次側とを連通せしめる様
に軸方向に穿設し、この弁孔１０を開閉するリリ
ーフ弁体１１を弁孔１０周囲に形成されたリリー
フ弁座１２に密接する様にスプリング１３により
賦勢せしめて圧力室８内に配備している。

リリーフ弁体１１は前面に弁軸１４を有してお
り、この弁軸１４は弁孔１０を挿通し、更にピス
トン弁体５に前面に突出状に設けられた筒状ガイ
ド１５を摺動自在に挿通して流路２次側内に延び
ており、その周面には軸方向にほぼ先端部近くま
で延びる排水用凹溝１６が凹設されると共にこの
排水用凹溝１６の下端より若干上方の位置におい
て外径が上記筒状ガイド１５の内径より大径な掛
止リング１７が巻着されている。また弁軸１４先
端は球面状に加工されている。

１８は量水機能部であり、水量設定カム１９、
減速ギヤトレイン２０、翼車２１を互いに連係せ
しめてケーシング２２に収容配備してなり、本体
Ａに開設した開口２３よりカートリツジ式に本体
Ａ内に嵌め込まれる。２４はケーシング２２に設
けた位置決め用の突起である。

水量設定カム１９は円状のカム面１９ａの一部
に凹欠部１９ｂを設けてその底面１９ｃとカム面
１９ａとを曲面１９ｄで連続した形状に形成して
なり、ケーシング２２に回動自在に軸架したカム
軸２５に固着されて開閉弁ａ直下の流路２次側に
配置され、リリーフ弁ｂ閉弁時におけるリリーフ
弁体１１の弁軸１４を凹欠部１９ｂ内に係合して
その先端を凹欠部１９ｂの底面１９ｃに近接状に
対向せしめる。

カム軸２５の一端は互いに噛合う歯車２６，２
７を介してハンドル軸２８に連結しており、該ハ
ンドル軸２８は本体Ａの開口２３に設けた螺子２
９に螺着した蓋３０を挿通して本体Ａ外方へ延び
ている。

上記歯車２６，２７の一方はカム軸２５にセレ
ーシヨン係合３１により回転不能に取付けられ、
他方は軸部３２を一体に備えて、ケーシング２２
に回転自在に挿通装着した支持軸３３に上記軸部
３２の一端に設けた凹欠３４を介してセレーシヨ
ン係合３５により回転不能に取りつけられると共
に軸部３２他端に形成した凹穴３６にハンドル軸
２８先端を同軸状に嵌合する。

ハンドル軸２８は蓋３０を挿通する部分を除い
て円形な周面を一部切欠いてあり、その先端部と
嵌合する上記凹穴３６もハンドル軸２８の形状に
適合し得る様に円形の一部を切欠いた形状に形成
されている。

従つてカム軸２５、換言すれば水量設定カム１
９はハンドル軸２８の回転に連動して回転する。

またハンドル軸２８は本体Ａの外部に突出した
部分に順に伝達板３７、水量設定ハンドル８、及
び２枚の座金３９，４０で挟まれたバネ４１を挿
入し、ハンドル軸２８端部に止めネジ４２をねじ
込み、止めネジ４２の頭部により座金４０を掛止
してバネ４１が外れないようにしている。伝達板
３７は外部に直接露呈しないようにハンドル３８
の開口４３内に収容配備されており、伝達板３７
とハンドル３８とはバネ４１により押圧されて互
いに接触している。

また伝達板３７のハンドル軸挿通孔４４はハン
ドル軸２８に適合する様に円周の一部を切欠いて
係合部を設けており、伝達板３７とハンドル軸２
８は前述の歯車２７とハンドル軸２８と同様回転
不能になす。従つて伝達板３７と歯車２６とは同
じ位置関係を保つてハンドル軸２８と共に回転す
る。一方ハンドル３８とハンドル軸２８との間に
はそのようなものは設けず、ハンドル３８とハン
ドル軸２８とは回転可能になす。

更に伝達板３７とハンドル３８との接触部分に
は連結手段として夫々ラチエツト歯４５，４６を
設けている。

そして伝達板３７外周には水量設定目盛を印刷
した表示テープ４７が貼着され、本体にはこれに
対応する指標４８として小ネジやプラスチツク製
ブツシユ等がねじ込まれている。また、上記表示
テープ４７に対応するハンドル部分３８ａは透明
に、そのほかの部分３８ｂは内部が見えないよう
に着色されている。従つて表示テープ４７は直接
外部に露出せず、表示が汚れたり、消えたりしな
いように構成されている。表示は伝達板３７に彫
り込んでもよい。更に本体Ａに表示を、伝達板３
７に指標を施してもよい。尚、伝達板３７と歯車
２６言い換えれば水量設定カム１９とは常に同じ
関係で回転し、表示とカム１９とは常に対応する
をもつて、例えば零点の設定が容易に行える。

而して水量設定カム１９を第３図において矢印
方向に回動するハンドル３８の回転操作は、ハン
ドル３８のラチエツト歯４６が伝達板３７のラチ
エツト歯４６に常にかみ合い、共に回動してハン
ドル３８の回転が、ハンドル軸２８を介してカム
軸２５に伝わる。一方これとは逆方向にハンドル
３８を回転操作した場合は、ハンドル軸２８の抵
抗がハンドル３８及び伝達板３７の夫々のラチエ
ツト歯４５，４６との摩擦力より小さい時はハン
ドル３８と伝達板３７は摩擦力により共に回動し
てハンドル３８の回転操作はカム軸２５に伝わる
が、ハンドル軸３８の抵抗が大きい時、本実施例
ではリリーフ弁体１１の弁軸１４がカム１９の凹
欠部１９ｂに係合している時においてはハンドル
軸２８の抵抗がラチエツト歯４５，４６の摩擦力
に打勝つてハンドル３８のラチエツト歯４６が伝
達板３７のラチエツト歯４５をのり越えてハンド
ル３８と伝達板３７とはスリツプし、ハンドル３
８の回転操作はハンドル軸２８に伝わらず、カム
軸２５は回転しない。従つてラチエツト歯４５，
４６は操作部３８の使用方向の操作は量水機能部
１８に伝達するが、逆方向の操作ではハンドル３
８が空動する連結手段を構成している。

上記カム軸２５は他端に減速ギヤトレイン２０
の最終歯車２０ｎが取りつけられるのであるが、
この減速ギヤトレイン２０の最終歯車２０ｎは座
金４９と皿状の板バネ５０により両面を挟んだ状
態で座金４９を先にしてその中心をカム軸２５に
刺し通し、座金４９をカム軸２５に設けた段部５
１に掛止せしめると共にカム軸２５端部に止めネ
ジ５２をねじ込みその頭部と板バネ５０との間に
介在せしめた押え片５３により外方より押圧して
カム軸２５に取りつけられる。

この際、座金４９、板バネ５０とカム軸２５に
は相互に係合する係合部を設けて座金４９及び板
バネ５０をカム軸２５に対して回転不能となすが
最終歯車２０ｎとカム軸２５との間にはそのよう
なものは設けず、最終歯車２０ｎはカム軸２５に
対して回転可能となす。

従つてハンドル３８の回転操作に伴うカム軸２
５の回転は座金４９及び板バネ５０には伝えられ
るがこの両者の最終歯車２０ｎへの摩擦力は減速
ギヤトレイン２０を逆作動せしめる程強力ではな
く、座金４９及び板バネ５０はスリツプして回転
を最終歯車２０ｎに伝えることができない。逆に
ギヤトレイン２０により伝えられる最終歯車２０
ｎの回転は座金４９及び板バネ５０を介してカム
軸２５及びハンドル軸２８に伝えられる。

減速ギヤトレイン２０の最初の歯車２０ａは水
量設定カム１９の不流側において流路３を遮るよ
うに配置された翼車２１の軸５４に設けられたギ
ヤー５５に噛合している。

翼車２１は軸５４に固定されており、この軸５
４がケーシング２２に回転自在に軸架されてい
る。

従つて流路３を流下する流水により翼車２１
が、回転し、この回転が減速ギヤトレイン２０に
より減速されて水量設定カム１９に伝えられる。

斯る量水機能部１８は軸部分以外の部分、即ち
水量設定カム１９、減速ギヤトレイン２０の歯車
２０ａ………２０ｎ、翼車２１及びケーシング２
２は全てポリアセタール、ポリフエニリンオキサ
イド等耐摩耗、耐久、耐熱性などの諸特性に優
れ、しかも精度を出し易い合成樹脂にて成形する
のが好ましく、本実施例でポリアセタール樹脂に
て成形されている。

尚、ｃ，ｄは夫々ストレーナー、止水栓であ
り、前者は開閉弁ａの弁座４に対向する開口６の
蓋７に一体的に取りつけられて流路３内に延び、
その先端部を弁座４周囲の段部５６に係合して開
閉弁ａを囲繞し、後者は開閉弁ａより上流におい
て流路３に設けられた弁座５７とこれに二次側よ
り対応する弁駒５８よりなり、弁駒５８背面に設
けた突軸５９がスピンドル６０に軸方向に穿設し
た凹穴６１に摺動自在或いは遊嵌状に挿入されて
いる。

スピンドル６０は弁座５７に相対して本体Ａに
開設した開口６２に螺着する蓋６３を挿通してお
り、その外端にはドライバー等の治具を係合せし
める溝６４が設けられている。

また蓋６３とスピンドル６０はスピンドル挿通
部分に相互に螺合する螺子６５を有する。

従つてこの止水栓ｄは流量調整弁、チヤツキ弁
を兼ねている。

而して斯る水栓により定量の水を吐水するに
は、まずハンドル３８を廻し、ハンドル軸２８、
カム軸２５を介してカム１９を第３図において矢
印方向に回動してその円状カム面１９ａによりリ
リーフ弁体１１の弁軸１４を上方に押し上げ、リ
リーフ弁ｂを開弁させ、更に弁軸１４の上昇によ
り掛止リング１７で筒状ガイド１５を押してピス
トン弁体５を押し上げ開閉弁ａを開き、水を流路
３に流動せしめ、吐水口２、吐水管２′を経て吐
水させる。

このとき、リリーフ弁ｂの開弁により圧力室８
内の水が水流路３内に排出され、圧力室８の圧力
は外気に連通している流路３の圧力、即ち大気圧
に等しくなる。

従つてリリーフ弁ｂ開弁後は弁軸１４はスプリ
ング１３の弾圧力だけによりカム１９に押しつけ
られることになり、弁軸１４は軽快に上方へ移動
する。

またピストン弁体５を閉弁方向に押圧する力も
除去されることとなりピストン弁体５はリリーフ
弁体１１の弁軸１４の掛止リング１７を介して
軽々と押し上げられ開閉弁ａは全開する。

開閉弁ａの開弁と同時に、該弁ａを通過して流
路３を流下する水が翼車２１が回転し、その回転
は減速ギヤトレイン２０を介して減速されてカム
１９に伝達され、カム１９は自動的に回転を継続
する。

また、圧力室８内には小通路９を介して水が少
量ずつ流入するが、リリーフ弁ｂより流出してし
まうのでカム１９が１回転してリリーフ弁体１１
の弁軸１４がカム１９の凹欠部１９ｂに落ち込
み、リリーフ弁ｂが閉弁するまで開閉弁ａの開放
状態は続く。

即ちカム１９の凹欠部１９ｂにリリーフ弁体１
１の弁軸１４が落ち込むとリリーフ弁ｂはリリー
フ弁体１１に加わるスプリング１３の弾圧力によ
り直ちに閉弁し、ピストン弁体５も上記スプリン
グ１３の弾発力により加工して弁座４に密接して
開閉弁ａが閉弁する。

この開閉弁ａの閉弁作動は小通路９からの圧力
室８への水の流入による圧力室８の容積増加に伴
つて緩慢に行われるをもつてウオーターハンマー
を起こすことがない。

上記開閉弁ａの開弁時間、換言すれば流水量の
設定は水量設定ハンドル３８の操作による水量設
定カム１９の回転角度の設定により行われる。

即ち、ハンドル操作によりカム１９を矢印方向
に回転して所要の角度に設定すれば、開閉弁ａを
通過して流路３内を流れる水流が翼車２１を回転
し、カム１９をさらに矢印方向に回転して第２図
の状態から１回転したときカム１９の凹欠部１９
ｂがリリーフ弁体１１の弁軸１４に対向し、弁軸
１４が凹欠部１９ｂに落ち込みリリーフ弁ｂが閉
弁するので、ハンドル３８により回転されるカム
１９の回転角度が大きければ開閉弁ａの開放時
間、即ち吐出時間は短かく、回転角度が小さけれ
ば吐出時間は長くなる。

開閉弁ａが閉じ、流路３への水の流動が停止す
れば当然翼車２１の回転は止まり、従つてカム１
９の回転も停止する。

また手動で水を吐水するには、定量吐水の場と
同様にハンドル３８を廻してカム１９を第３図に
おいて矢印方向に回動する。而してカム１９の曲
面１９ｄによりリリーフ弁体１１の弁軸１４を上
方にわずかに押し上げると、リリーフ弁ｂが半開
となり、従つて開閉弁ａも半開となり、水を少量
づつ吐出させることできる。ハンドル３８を更に
廻してカム１９の円状カム面１９ａによりリリー
フ弁体１１の弁軸１４を更に押し上げると、リリ
ーフ弁ｂ及び開閉弁ａが全開となり、水を大量に
吐出させることができる。吐水を停止するにはハ
ンドル３８を逆方向に廻し、リリーフ弁体１１の
弁軸１４をカム１９の凹欠部１９ｂに落し込み、
リリーフ弁ｂを閉弁して開閉弁ａを閉弁させる。
もし誤つてハンドル３８を廻し過ぎても、リリー
フ弁体１１の弁軸１４がカム１９の凹欠部１９ｂ
に係合してハンドル軸２８の抵抗がハンドル３８
と伝達板３７のラチエツト歯４５，４６の摩擦力
に打勝つてハンドル３８と伝達板３７とはスリツ
プし、ハンドル３８の回転はハンドル軸２８に伝
わらず、カム軸２５は回転しない。従つてカム１
９、リリーフ弁体１１の弁軸１４が破損する恐れ
はない。

ハンドル３８を第３図においてカム１９を矢印
方向に回動するように回転操作し、リリーフ弁体
１１の弁軸１４をカム１９の凹欠部１９ｂに落し
込んで開閉弁ａを閉弁させることも勿論可能であ
る。

尚、上述の実施例においてはハンドル３８と伝
達板３７の連結手段としてラチエツト歯４５，４
６を用いたがカム軸２５と減速ギヤトレイン２０
の最終歯車２０ｎとの連結同様に摩擦継手を用い
てもよい。またハンドル３８を逆方向に回転させ
た場合には、ハンドル３８が常に空転しその回転
力がハンドル軸２８に伝達されない様にすること
も可能である。

更に、開閉弁ａはパイロツト式（リリーフ弁
式）にせず、直接量水機能部１８で開閉させても
よい。

更にまた量水機能部１８により自動的に開閉す
る開閉弁ａとは別に、流路３に手動で開閉する手
動開閉弁を設けてもよい。

（効果） 本発明は上記の構成であるから以下の利点を有
する。

(1) 減速ギヤトレインの最終歯車をカム軸に回転
自在に装着し、該歯車をカム軸に回転不能に取
りつけた座金を皿状の板バネとで弾圧挾持する
ことによりカム軸に減速ギヤトレインを連絡し
たので、カム軸と減速ギヤトレインとの連絡部
は構造上大きくならず、従つて定量水栓全体を
小型化することが出来る。

(2) ラチエツト機構のように歯が欠けたり、歯の
先端が摩耗して噛合が悪くなつたりする恐れが
ない。

(3) 仮に皿状の板バネが摩耗しても、板バネの締
付けを強めれば元の状態に戻すことができるの
で、取り変える必要がなく経済的である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明定量水栓の一実施例を示し、第１
図は縦断側面図、第２図は第１図の−線断面
図、第３図は第２図と同一セクシヨンにおける断
面図で開弁状態を示す。第４図は第１図の−
線に沿える断面図で一部切欠して示す。第５図は
第１図の−線断面図、第６図ａ，ｂ，ｃは
夫々第１図ａ−ａ線、ｂ−ｂ線、ｃ−ｃ線断面
図、第７図は操作部の拡大分解斜視図、第８図は
開閉弁部分の他の実施例を示す縦断面図第９図は
従来の定量水栓の一例を示す説明的斜視図で、一
部切欠して示してある。 Ａ：本体、ａ：開閉弁、ｂ：リリーフ弁、１：
流入口、２：吐水口、３：流路、１４：弁軸、１
９：水量設定カム、２０：減速ギヤトレイン、２
０ｎ：減速ギヤトレインの最終歯車、２１：翼
車、２５：カム軸、３８：水量設定ハンドル、４
９：座金、５０：皿状の板バネ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 流入口と吐水口を連絡して本体に内設した流
   路、流路途中に配備されリリーフ弁の開閉により
   開閉する開閉弁、水量設定ハンドルのハンドル軸
   に連絡するカム軸に固定されて流路二次側に回転
   可能に設けられ、その回転によりリリーフ弁の弁
   軸を作動させてリリーフ弁を開閉せしめる水量設
   定カム、カムより下流側の流路に配備され、流路
   を流動する水により回転する翼車と、該翼車の回
   転軸とカム軸を連絡し、翼車の回転を減速してカ
   ム軸に伝達する減速ギヤトレインとからなる量水
   機能部を備え、上記量水機能部の減速ギヤトレイ
   ンは最終歯車をカム軸に回転自在に装着し、該歯
   車をカム軸に回転不能に取りつけた座金と皿状の
   板バネとで弾圧挾持してカム軸に連絡することを
   特徴とする定量水栓。