JP2018063016A - 流体バルブ - Google Patents

Abstract

【課題】摺動面のグリスを容易に補充することができる流体バルブを提供する。【解決手段】流量調整弁（流体バルブ）７０は、内側空間に熱湯（流体）を流入する流入口７１Ａ、内側空間から熱湯を流出する流出口７１Ｂ、及び周側面に形成されて内周面にグリスを供給する貫通孔７１Ｃを有する円筒状のホルダ７１と、ホルダ７１の内周面に沿って摺動自在にホルダ７１に収容されており、ホルダ７１との相対回転により流出口７１Ｂを開閉するシリンダ７２と、を備えている。【選択図】図７

Description

本発明は流体バルブに関するものである。

特許文献１は従来の流体バルブを開示している。この流体バルブは、円盤状に形成された一対のディスク弁体を備えている。一対のディスク弁体は、摺動自在に同軸状に重ね合わされてバルブケース内に設置されている。一方のディスク弁体は、バルブケースに固定されており、他方のディスク弁体は、その盤面と垂直な軸心周りに回転自在に配置されている。一対のディスク弁体は、円盤の厚さ方向に貫通する通水孔が夫々形成されている。そして、一方のディスク弁体の盤面のうち通水孔以外の部位にグリス充填用凹部が設けられてグリスが充填されている。このような構成により、特許文献１の流体バルブは、一対のディスク弁体の摺動面間の摺動抵抗が低減された円滑な摺動を実現することができる。また、グリス充填用凹部に多量のグリスが充填されるので、ディスク弁体の摺動面間に長期にわたってグリスを存在させることができる。

特開平７−２２４９５１号公報

しかしながら、特許文献１の流体バルブの場合でも、摺動面間のグリスはいずれ流出又は蒸発してしまう。その場合には、摺動面間に再度グリスを充填することが考えられるが、特許文献１のような構成では、重ね合わされた一対のディスク弁体間にグリスを補充するためには一旦分解しなくてはならず、作業が煩雑であった。

本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、摺動面のグリスを容易に補充することができる流体バルブを提供することを解決すべき課題としている。

本発明の流体バルブは、内側空間に流体を流入する流入口、内側空間から流体を流出する流出口、及び周側面に形成されて内周面にグリスを供給する貫通孔を有する円筒状のホルダと、
前記ホルダの内周面に沿って摺動自在に前記ホルダに収容されており、前記ホルダとの相対回転により前記流出口を開閉するシリンダと、
を備えることを特徴とする。

この流体バルブは、内周面をシリンダの外周面との摺動面とするホルダの周側面に、グリスを供給するための貫通孔が形成されている。このため、ホルダの外周面から貫通孔にグリスを充填することで、シリンダを抜き出すことなく摺動面にグリスを供給することができる。

したがって、本発明の流体バルブは、摺動面にグリスを容易に補充することができる。

実施例１に係る流量調整弁（流体バルブ）が備えられた水栓を示す斜視図である。 実施例１に係る流量調整弁（流体バルブ）が備えられた水栓を示す正面図である。 実施例１に係る流量調整弁（流体バルブ）が備えられた水栓を示す側面図である。 実施例１に係る流量調整弁（流体バルブ）が備えられた水栓の吐出管先端部を示す拡大断面図である。 実施例１に係る流量調整弁（流体バルブ）を示す斜視図である。 実施例１に係る流量調整弁（流体バルブ）を示す側面図である。 実施例１に係る流量調整弁（流体バルブ）を示す断面図である。 実施例１に係る流量調整弁（流体バルブ）を示す底面図である。 実施例１に係る流量調整弁（流体バルブ）の作用を説明するための図であり、水栓から取り外した状態を示す図である。 実施例２に係る流量調整弁（流体バルブ）を説明するための図である。

本発明における好ましい実施の形態を説明する。

本発明の流体バルブにおいて、前記貫通孔は、前記ホルダの軸方向に複数配列され得る。この場合、摺動面の広範にわたってグリスを行き渡らせることができる。

本発明の流体バルブにおいて、前記貫通孔は、前記ホルダの軸方向にスリット状に延びて形成され得る。この場合、摺動面の広範にわたってグリスを行き渡らせることができる。

本発明の流体バルブにおいて、前記流出口は前記ホルダの周側面に形成されており、
前記シリンダは、前記ホルダとの相対回転により前記流出口と連通する開口を周側面に形成しており、
前記貫通孔は、前記ホルダの周側面のうち、前記開口に対応する部位よりも軸方向の端部寄りの位置に形成され得る。

この場合、ホルダの周側面のうち、シリンダの開口と重ならない部位に形成された貫通孔にグリスを充填することができる。このため、ホルダの周側面の開口と重なる部位に形成された貫通孔と比較して、充填されたグリスの流出を抑制することができる。その結果、より長期にわたる摺動面の円滑な摺動を実現することができる。

次に、本発明の流体バルブを具体化した実施例について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の実施例では、本発明に係る流体バルブとして流量調整弁を例示する。また、以下の説明では、便宜上、鉛直方向を上下方向とする。

＜実施例１＞
実施例１の流量調整弁７０は、図１〜図４に示す水栓１に備えられている。水栓１は、熱湯及び熱湯と水を混合した湯水を吐出する熱湯混合水栓であり、流量調整弁７０は熱湯の吐出量を調整する流体バルブである。水栓１は、壁面取り付け型の水栓である。水栓１は、水栓本体１０、吐出管２０、湯水吐出口３０、熱湯吐出口４０、レバー式ハンドル５０及び回動式ハンドル６０を備えている。

水栓本体１０は、水平方向に長い略直方体形状をなしている。水栓本体１０の背面両端部には、給水管２及び給湯管３が夫々接続されている。給水管２及び給湯管３は、壁面内の配管から水栓本体１０に水及び湯を夫々供給する。給湯管３は最高約９５℃の熱湯を供給することができる。水栓本体１０は、これら給水管２及び給湯管３からの水及び熱湯を混合して流出させる図示しない混合弁を内蔵している。

吐出管２０は、その基端部が水栓本体１０に回動自在に接続されている。吐出管２０は断面略円形状に形成されているとともに、全体として略Ｌ字形状に形成されている。吐出管２０は直線状に延びる直線状部２１を有している。直線状部２１は水平方向に延伸している。吐出管２０は、水栓本体１０の正面前方を中心として、水平面内で約１８０°の範囲で回動自在とされている。吐出管２０は、水栓本体１０の混合弁を経由した湯水を流通する湯水流通路２２と、給湯管３からの熱湯を流通する熱湯流通路２３とを有している。すなわち、吐出管２０は、湯水と熱湯が別々に流通する２系統の流通路を有している。また、吐出管２０はカバー部材２４を有している。カバー部材２４は耐熱樹脂製である。湯水流通路２２及び熱湯流通路２３はこのカバー部材２４内に配されている。

熱湯流通路２３は、管部２３Ａ及びバルブケース２３Ｂを有して形成されている。管部２３Ａは管状に形成されている。管部２３Ａは直線状部２１の中心軸Ｃに沿って延びている。バルブケース２３Ｂは、一端が閉塞された円筒状に形成されている。バルブケース２３Ｂは、直線状部２１の中心軸Ｃに同芯に配されている。バルブケース２３Ｂは、その開口端側を吐出管２０の先端側に向けて管部２３Ａに接続されている。具体的には、図４に示すように、バルブケース２３Ｂの閉塞端側には連通孔２３Ｃが形成されており、この連通孔２３Ｃに管部２３Ａの先端部が差し込まれてろう付け等により液密に接続されている。そして、この連通孔２３Ｃを介して、管部２３Ａ内の空間とバルブケース２３Ｂ内の空間が連通している。また、バルブケース２３Ｂの周側面には連通孔２３Ｄが形成されている。連通孔２３Ｄは、バルブケース２３Ｂ内の空間と熱湯吐出口４０とを連通している。

湯水吐出口３０は、吐出管２０に形成されて湯水を吐出する。熱湯吐出口４０は、吐出管２０に形成されて熱湯を吐出する。図３に示すように、湯水吐出口３０及び熱湯吐出口４０は、吐出管２０から夫々異なる突出量で突出して形成されている。湯水吐出口３０及び熱湯吐出口４０は、吐出管２０の直線状部２１の先端部から下方に突出する形態で夫々設けられている。そして、熱湯吐出口４０の下端は、湯水吐出口３０の下端よりも下方まで延びて形成されている。すなわち、熱湯吐出口４０は、湯水吐出口３０よりも大きな突出量で下方に突出している。湯水吐出口３０及び熱湯吐出口４０は、湯水吐出口３０が吐出管２０の基端側、熱湯吐出口４０が吐出管２０の先端側となる配置で、吐出管２０の直線状部２１の延出する方向に沿って隣接して夫々設けられている。

レバー式ハンドル５０は、水栓本体１０の混合弁による湯水の混合割合及び吐出量を調節する操作ハンドルである。レバー式ハンドル５０は、水栓本体１０の上面の長手方向略中央に回動自在に設けられている。レバー式ハンドル５０は、水平軸周りの回動、すなわち、レバー式ハンドル５０の先端が上下に移動する回動操作により湯水の吐出量を調節する。また、レバー式ハンドル５０は、鉛直軸周りの回動、すなわち、レバー式ハンドル５０の先端が水平に移動する回動操作により、湯水の混合割合を調節する。

回動式ハンドル６０は熱湯を吐出する吐水操作を行う。回動式ハンドル６０は、流量調整弁７０を操作するハンドルであり、熱湯吐出口４０から吐出される熱湯の吐出量を調節する。回動式ハンドル６０による吐水操作とは、円柱形状をなす吐出管２０の直線状部２１の中心軸Ｃと同軸周りの回動操作である。すなわち、回動式ハンドル６０は、所定の回動軸としての中心軸Ｃ周りに回動自在に設けられており、この回動操作によって流量調整弁７０を操作する。また、回動式ハンドル６０は、ロック機構により、吐水操作である回動操作をロックされたロック状態にされる。このロック状態は、ロック解除操作を行うことにより、ロック解除状態に切り替えられる。このロック解除操作とは、回動式ハンドル６０の中心軸Ｃ方向への移動操作であり、ロック状態とされた回動式ハンドル６０の中心軸Ｃ方向への引っ張り操作である。すなわち、回動式ハンドル６０は、吐出管２０の直線状部２１の中心軸Ｃ方向に移動自在に設けられている。

流量調整弁７０は、回動式ハンドル６０の回動操作に応じて、熱湯吐出口４０から吐出する熱湯の吐出量を調整する弁である。流量調整弁７０は吐出管２０の先端部に挿脱自在に収容される。流量調整弁７０は、図４に示すように、バルブケース２３Ｂの内側空間に収容される。詳細には、流量調整弁７０は、その開口端が吐出管２０の基端部側を向くように、バルブケース２３Ｂの開口端からバルブケース２３Ｂ内の空間に挿入され、止め輪Ｒにより固定されている。流量調整弁７０は、全体として有底の円筒形状をなしており、有底円筒形状のバルブケース２３Ｂ内にバルブケース２３Ｂと同軸に収容される。図５〜図８に示すように、流量調整弁７０は、ホルダ７１及びシリンダ７２を備えている。流量調整弁７０は、回動式ハンドル６０の回動操作によって、シリンダ７２がホルダ７１に対して相対回動し、回動量に応じて、熱湯吐出口４０から吐出する熱湯の吐出量を調整する。

ホルダ７１は円筒状に形成されている。ホルダ７１の一方の端面には流入口７１Ａが形成されている。流入口７１Ａは、上流側の熱湯流通路２３に向けて開口し、熱湯流通路２３内を流通する熱湯を流量調整弁７０内に流入する。ホルダ７１の周側面には流出口７１Ｂが形成されている。流出口７１Ｂは、下流側の熱湯流通路２３に向けて開口し、流量調整弁７０内の熱湯を下流側の熱湯流通路２３へ流出する。すなわち、流量調整弁７０は、上流側に開口する流入口７１Ａから流体を軸方向に流入し、下流側に開口する流出口７１Ｂから流体を径方向へ流出する。流入口７１Ａ及び流出口７１Ｂは、流量調整弁７０をバルブケース２３Ｂ内に収容した状態においては、流入口７１Ａが吐出管２０基端側の連通孔２３Ｃに開口して連通し、流出口７１Ｂが下方の連通孔２３Ｄに開口して連通している。

また、ホルダ７１の周側面には貫通孔７１Ｃが形成されている。貫通孔７１Ｃにはグリスが充填され、摺動面となるホルダ７１の内周面とシリンダ７２の外周面との間にグリスを供給する。本実施例において、貫通孔７１Ｃは複数形成されている。複数の貫通孔７１Ｃは、ホルダ７１の軸方向に配列して形成されている。貫通孔７１Ｃは、ホルダ７１の周側面のうち、開口７２Ａに対応する部位よりも軸方向端部寄りの位置にも形成されている。

なお、ホルダ７１の流入口７１Ａ側とは反対側の端面にはロック部材７３が取り付けられている。ロック部材７３は、回動式ハンドル６０による回動操作をロックするロック機構を構成する部材である。また、ホルダ７１の流出口７１Ｂが形成された周側面に対向する反対側の周側面には第２流入口７１Ｄが形成されている。第２流入口７１Ｄは、径方向からの流体の流入が可能な流入口である。流量調整弁７０は、軸方向に形成された流入口７１Ａ、及び径方向に形成された第２流入口７１Ｄの少なくとも一方から流体を流入させることができる。

シリンダ７２は有底筒状に形成されている。シリンダ７２は、ホルダ７１の内周面を摺動自在にホルダ７１に収容されている。また、シリンダ７２は、ホルダ７１との相対回転により流出口７１Ｂを開閉する。シリンダ７２は、ホルダ７１の内周面に沿って回動自在に設けられている。このシリンダ７２の回動は、吐出管２０の中心軸Ｃ周りの回動である。すなわち、シリンダ７２とホルダ７１とは、中心軸Ｃ周りに相対回動自在に設けられている。

シリンダ７２の周側面には開口７２Ａが形成されている。開口７２Ａは、シリンダ７２のホルダ７１との相対回動によりホルダ７１の流出口７１Ｂと連通する。開口７２Ａは扁平な涙滴状に形成されている。開口７２Ａは、流出口７１Ｂとの連通開始時には、涙滴形状の幅狭部に相当する部位が連通する。また、シリンダ７２の閉塞側の端部には操作軸部７２Ｂが設けられている。操作軸部７２Ｂは、ホルダ７１の他端及びロック部材７３を貫通して吐出管２０の先端方向に延びて形成されている。回動式ハンドル６０は、この操作軸部７２Ｂに連結されている。

なお、シリンダ７２の開口７２Ａが形成された周側面に対向する反対側の周側面には第２開口（図示せず）が形成されている。第２開口は、ホルダ７１の第２流入口７１Ｄに対応する開口である。第２開口は、回動操作時には、開口７２Ａと流出口７１Ｂとの連通に先んじて第２流入口７１Ｄと連通する。また、第２開口は、流量調整弁７０が全閉状態においても第２流入口７１Ｄと僅かに連通している。

また、本実施例において、流出口７１Ｂは、ホルダ７１とは別体に設けられた流出口部材７１Ｅに形成されており、この流出口部材７１Ｅは、シール部材７１Ｆを介してホルダ７１の周側面に形成された流出口用開口７１Ｇに嵌め込まれている（図４〜図８参照）。シール部材７１Ｆは、シリンダ７２の外周面に液密且つ摺動自在に当接する。また、シール部材７１Ｆは、流量調整弁７０がバルブケース２３Ｂ内に収容されたときには、連通孔２３Ｄ周縁のバルブケース２３Ｂの内周面に液密に当接する。

次に、上記のように構成された実施例１の流量調整弁７０の作用について説明する。水栓１において、熱湯を吐出する吐水操作を行う場合には回動式ハンドル６０を操作する。この回動式ハンドル６０の回動操作によって、流量調整弁７０のシリンダ７２がホルダ７１に対して相対回動し、回動量に応じた量の熱湯が熱湯吐出口４０から吐出される。

この時、流量調整弁７０は、シリンダ７２の外周面がホルダ７１の内周面に対して摺動する。シリンダ７２とホルダ７１の摺動面には、貫通孔７１Ｃに充填されたグリスが十分に供給されており、円滑に回動する。また、貫通孔７１Ｃは、ホルダ７１の周側面の軸方向に複数配列されていることにより摺動面の広範にわたってグリスが供給されており、良好な摺動を実現している。さらに、貫通孔７１Ｃは、ホルダ７１の周側面のうち、開口７２Ａに対応する部位よりも軸方向端部寄りの位置に形成されている。この部位に供給されるグリスは、流通する熱湯に直接接触しないので流出し難い。したがって、流量調整弁７０は、長期にわたって良好な潤滑状態が維持される。

また、この時、シリンダ７２の開口７２Ａがホルダ７１の流出口７１Ｂと連通し、流量調整弁７０の下流側の熱湯流通路２３へ熱湯が流通する。開口７２Ａは、流出口７１Ｂとの連通開始時には、涙滴形状の幅狭部に相当する部位が連通する。これにより急激な流量変化が抑制される。

熱湯吐出口４０から吐出される熱湯は、回動式ハンドル６０の回動操作の操作量に応じた吐出量で吐出される。流量調整弁７０は、回動式ハンドル６０の回動により、ホルダ７１に対してシリンダ７２が相対回動するのみであり、軸方向への変位は生じない。このため、回動式ハンドル６０の回動による軸方向の変位も生じず、美観を損なうことがない。

回動式ハンドル６０のスムーズな回動が困難になった場合、貫通孔７１Ｃに充填されたグリスの流失、蒸発が考えられるので、グリスを補充する。この場合、最初に、回動式ハンドル６０、止め輪Ｒを外す。その後、図９に示すように、バルブケース２３Ｂから流量調整弁７０を取り出す。これにより、ホルダ７１の外周面が露出し、貫通孔７１Ｃにグリスを容易に補充できる。

なお、回動式ハンドル６０は、通常状態においては、回動操作がロックされたロック状態とされている。このため、意図しない操作や誤操作によって熱湯が吐出されるのが防止される。回動式ハンドル６０により吐水操作である回動操作を行うには、ロック解除操作である引っ張り操作を行いロック解除状態にする。これによりロック解除状態とされ、回動操作が可能となる。

また、回動式ハンドル６０は、吐出管２０の先端に設けられているので、操作者は吐出される熱湯よりも手前で回動操作を行うことができ安全である。また、回動式ハンドル６０は、吐出管２０の外径と略同径の円柱状に形成されており、その中心軸が吐出管２０の直線状部２１の中心軸Ｃと同軸になるように直線状部２１の先端部に配置されているので、すっきりとした美観を呈している。

また、熱湯吐出口４０は湯水吐出口３０よりも吐出管２０の先端寄りの位置に設けられており、吐出管２０の先端に配置された回動式ハンドル６０により近い位置から熱湯が吐出される。

また、湯水吐出口３０と熱湯吐出口４０とは別に設けられている。これにより、例えば、熱湯を吐出した直後に湯水を吐出する場合でも、残っていた熱湯が不意に吐出してしまうことがない。また、湯水吐出口３０は、その下端が熱湯吐出口４０の下端よりも上方に位置しているので、熱湯の吐出される熱湯吐出口４０との吐出位置の違いを容易に認識できる。

以上のように、本実施例の流量調整弁７０は、内側空間に熱湯を流入する流入口７１Ａ、内側空間から熱湯を流出する流出口７１Ｂ、及び周側面に形成されて内周面にグリスを供給する貫通孔７１Ｃを有する円筒状のホルダ７１と、
ホルダ７１の内周面に沿って摺動自在にホルダ７１に収容されており、ホルダ７１との相対回転により流出口７１Ｂを開閉する有底筒状のシリンダ７２と、
を備えている。

この流量調整弁７０は、内周面をシリンダ７２の外周面との摺動面とするホルダ７１の周側面に、グリスを供給するための貫通孔７１Ｃが形成されている。このため、ホルダ７１の外周面から貫通孔７１Ｃにグリスを充填することで、シリンダ７２を抜き出すことなく摺動面にグリスを供給することができる。

したがって、流量調整弁７０は、摺動面にグリスを容易に補充することができる。

また、貫通孔７１Ｃは、ホルダ７１の軸方向に複数配列されているので、摺動面の広範にわたってグリスを行き渡らせることができる。

また、流出口７１Ｂはホルダ７１の周側面に形成されており、シリンダ７２は、ホルダ７１との相対回転により流出口７１Ｂと連通する開口７２Ａを周側面に形成している。そして、貫通孔７１Ｃは、ホルダ７１の周側面のうち、開口７２Ａに対応する部位よりも軸方向の端部寄りの位置に形成されている。

このような構成により、本実施例の流量調整弁７０は、ホルダ７１の周側面のうち、シリンダ７２の開口７２Ａと重ならない部位に形成された貫通孔７１Ｃにグリスを充填することができる。このため、ホルダ７１の周側面の開口７２Ａと重なる部位に形成された貫通孔７１Ｃと比較して、充填されたグリスの流出を抑制することができる。その結果、より長期にわたる摺動面の円滑な摺動を実現することができる。

＜実施例２＞
実施例２の流体バルブである流量調整弁２７０は、貫通孔２７１Ｃの形成形態の点において、実施例１の流量調整弁７０と相違する。図１０に示すように、流量調整弁２７０は、ホルダ２７１を備えており、このホルダ２７１は、軸方向にスリット状に延びて形成された貫通孔２７１Ｃを有する。この場合も、実施例１と同様の作用効果を奏する。
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施例に限定されるものではなく、例えば次のような実施例も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）実施例１及び２では、熱湯混合水栓に適用された流体バルブとしての流量調整弁を例示したが、これに限定されない。流体バルブは、熱湯や水を吐出する単水栓に適用されてもよい。
（２）実施例１及び２では、流体バルブとして流量調整弁を例示したが、厳密な流量調整を行わないいわゆる開閉弁であってもよい。
（３）実施例１及び２では、円筒形状をなす流体バルブへの流体の流入形態として、軸方向に形成された流入口から流体を流入する形態を例示したが、径方向に形成された流入口である第２流入口から流体を流入する形態であってもよい。
（４）実施例１及び２では、ホルダとは別体の流出口部材を設けて流出口を形成する形態を例示したが、流入口をホルダに直接形成してもよい。

１…水栓
２…給水管
３…給湯管
１０…水栓本体
２０…吐出管
２１…直線状部
２２…湯水流通路
２３…熱湯流通路
２３Ａ…管部
２３Ｂ…バルブケース
２３Ｃ…連通孔
２３Ｄ…連通孔
２４…カバー部材
３０…湯水吐出口
４０…熱湯吐出口
５０…レバー式ハンドル
６０…回動式ハンドル
７０，２７０…流量調整弁（流体バルブ）
７１，２７１…ホルダ
７１Ａ…流入口
７１Ｂ…流出口
７１Ｃ，２７１Ｃ…貫通孔
７１Ｄ…第２流入口
７１Ｅ…流出口部材
７１Ｆ…シール部材
７１Ｇ…流出口用開口
７２…シリンダ
７２Ａ…開口
７２Ｂ…操作軸部
７３…ロック部材
Ｃ…直線状部の中心軸
Ｒ…止め輪

Claims (4)

1. 内側空間に流体を流入する流入口、内側空間から流体を流出する流出口、及び周側面に形成されて内周面にグリスを供給する貫通孔を有する円筒状のホルダと、
   前記ホルダの内周面に沿って摺動自在に前記ホルダに収容されており、前記ホルダとの相対回転により前記流出口を開閉するシリンダと、
   を備えることを特徴とする流体バルブ。
2. 前記貫通孔は、前記ホルダの軸方向に複数配列されていることを特徴とする請求項１記載の流体バルブ。
3. 前記貫通孔は、前記ホルダの軸方向にスリット状に延びて形成されていることを特徴とする請求項１記載の流体バルブ。
4. 前記流出口は前記ホルダの周側面に形成されており、
   前記シリンダは、前記ホルダとの相対回転により前記流出口と連通する開口を周側面に形成しており、
   前記貫通孔は、前記ホルダの周側面のうち、前記開口に対応する部位よりも軸方向の端部寄りの位置に形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の流体バルブ。

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