(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
円筒形状のシリンダ弁体と、該シリンダ弁体を回転可能に内嵌させる外側の円筒形状の弁ケースと、該シリンダ弁体の軸方向の一端側に一体回転状態に設けられた弁軸部と、を含み、
前記弁ケースには周方向の所定個所に筒壁を貫通する水流出用の第1のケース開口が、前記シリンダ弁体には筒壁を貫通する弁孔がそれぞれ設けてあり、該シリンダ弁体の回転に伴い該弁孔を該第1のケース開口に重合させることで該シリンダ弁体の内部の水を重合面積に応じた流量で流出させ、該弁孔を該第1のケース開口に対し不一致とすることで流出停止させるシリンダバルブにおいて、
前記シリンダ弁体には、前記弁孔として水流出口となる第1弁孔を前記ケース開口に対応して設けるとともに、該第1弁孔とは周方向において180度異なった位置に該弁孔として第2弁孔を設けて、それら第1弁孔と第2弁孔とを、該シリンダ弁体の軸方向に長手形状をなす主孔部と、該主孔部から周方向に延び出し且つ該周方向に進むにつれて先細り形状となる、該主孔部より前記軸方向の寸法が小で開口面積の小さな絞り孔部とを有する形状で且つ同じ大きさで形成し、各絞り孔部を周方向に対向させる状態に配置してあり、
前記弁ケースは、前記第1弁孔および前記第2弁孔の一方を前記第1のケース開口に重合させたときに、周方向において他方を重合させる位置に筒壁を貫通する水流入用の第2のケース開口が設けてあることを特徴とするシリンダバルブ。
【背景技術】
【0002】
従来、水栓等におけるバルブとして、円筒形状のシリンダ弁体と、シリンダ弁体を回転可能に内嵌させる外側の円筒形状の弁ケースと、シリンダ弁体の軸方向の一端側に一体回転状態に設けられた弁軸部とを有する形態のシリンダバルブが広く用いられている。
【0003】
このシリンダバルブでは、弁ケースの周方向の所定個所に筒壁を貫通する水流出用のケース開口を設ける一方、シリンダ弁体には筒壁を貫通する弁孔を設け、シリンダ弁体の回転に伴い弁孔をケース開口に重なり合せる(重合させる)ことで、シリンダ弁体の内部の水をその重合面積に応じた流量で流出させ、また弁孔をケース開口に対し不一致とすることで流出停止させる。
【0004】
この種シリンダバルブとして、弁孔の形状を、開口面積の大きな主孔部と、その主孔部に連続してシリンダ弁体の周方向に延び且つ周方向に延びるにつれて先細り形状となる絞り孔部とを有する形状となしたものが従来公知である。
例えば下記特許文献1,特許文献2にこの種のシリンダバルブが開示されている。
【0005】
図13,
図14はその具体例を示している。
図において、200はシリンダバルブ202における弁ケースで円筒形状をなしており、周方向所定個所に筒壁を貫通する水流出用のケース開口(第1のケース開口)206が設けられている。
204は、弁ケース200に対して回転可能に内嵌された円筒形状のシリンダ弁体で、このシリンダ弁体204においても筒壁を貫通する弁孔(第1弁孔)208が設けられている。
このシリンダ弁体204にはまた、軸方向の一端側にハンドル連結部となる弁軸部210が一体回転状態に設けられている。
【0006】
ここで弁孔208は、開口面積の大きな主孔部208aと、これに連続して周方向に延び且つ周方向に進むにつれて先細り形状となる絞り孔部208bとを有する形状をなしている。
この例において、主孔部208aはシリンダ弁体204の軸方向に長手形状をなしている。より具体的には、ここでは主孔部208aは、シリンダ弁体204の軸方向を長径側、周方向を短径側とするオーバル形状をなしており、絞り孔部208bを含む弁孔208全体が涙型形状をなしている。
【0007】
このシリンダバルブ202では、
図15の(A)(イ)に示す閉弁状態(この閉弁状態では弁孔208がケース開口206から隠れた位置にあってケース開口206に対し完全不一致となっている)から、ハンドルによって弁軸部210を図中左方向(反時計方向)に所定角度回転させると、(A)(ロ)に示すように先ず絞り孔部208bの先端側がケース開口206に覗いて、つまり絞り孔部208bの先端側がケース開口206に重合して、シリンダ弁体204内部の水が、絞り孔部208bを通じて弁ケース200のケース開口206から流出する。
そして弁軸部210を更に同じ方向に回転すると、絞り孔部208bとケース開口206bとの重合面積が次第に増加し、流出流量もこれに応じて増大する。
【0008】
更に弁軸部210を回転させると、あるところで主孔部208aがケース開口206に重合するに到り、ここにおいて弁孔208からケース開口206を通じて流出する流量が急激に増大し、そして(A)(ハ)に示しているように主孔部208がケース開口206に全体的に重合した段階で流出流量は最大流量となる。
【0009】
また逆に図(A)(ハ)に示す状態から弁軸部210を今度は右方向(時計方向)に回転させると、上記とは逆の経路を辿って流出流量が減少し、そして(A)(イ)に示す閉弁状態に到ってそこで弁孔208がケース開口206から隠れた状態となり、水の流出が停止する。
【0010】
その際シリンダバルブ202は、閉弁間際から閉弁にかけて流出流量を大流量からいきなり流出停止状態とせず、絞り孔部208bによって流量を所定時間かけて僅かずつ減少させて(絞って)行き、最終的に閉弁状態となるために、急閉弁に基づくウォーターハンマの発生を良好に防止することができる。
【0011】
ところで、水栓には使用者から見てハンドル(つまり弁軸部210及びシリンダ弁体204)を左向きに回転させることで吐水する形式のものと、これとは逆にハンドルを右向きに回転させることで吐水する形式のものとがある。
上記のシリンダバルブ202は、ハンドルを左向きに回転させることで吐水する形式の水栓用として構成されており、ハンドルを右向きに回転させて吐水する形式の水栓のシリンダバルブとして使うことはできない。
【0012】
上記のシリンダバルブ202を、ハンドルを右向きに回すことで吐水する形式の水栓に用いた場合、
図15の(B)に示すように弁軸部210を右向きに回転させると、いきなり止水状態から大量の水が流出してしまい、求める水量に調節することが難しいのに加えて、閉弁時には水量が大流量から急激に流出停止状態となって、そこでウォーターハンマを発生させる恐れが生ずる。
【0013】
尚、上記のシリンダバルブ202は、
図13(B)に示しているように軸方向に水を流入させて軸直角方向に流出させる機能と、(C)に示しているように軸直角方向に水を流入させて、同じく直角方向に流出させる機能とを有している。
具体的には、このシリンダバルブ202では、シリンダ弁体204の弁軸部210とは軸方向の反対側に開口部216を設けて、この開口部216から水を内部に流入可能となしており、また
図13(A)及び
図14(B)に示しているように、上記のケース開口206,弁孔(第1弁孔)208とはそれぞれ周方向に180°異なった位置において弁ケース204に第2のケース開口212を、またシリンダ弁体204に弁孔(第2弁孔)214を設け、これらケース開口212及び弁孔214を通じて、シリンダ弁体204の内部に水を流入可能となしている。
ここで弁孔214は、周方向に長円形状をなす一対の弁孔214-1と214-2とから成っている。
【0014】
これらケース開口212及び弁孔214を、シリンダ弁体204の内部に水を流出させるための流出用として用いることで、ハンドルを右向きに回転させて吐水する形式の水栓にシリンダバルブ202を適用するといったことも考えられる。
【0015】
しかしながらこの場合、
図15(C)に示しているように流量調節特性が、ハンドルを左向きに回転させて吐水する形式の水栓の場合と異なってしまうのに加えて、閉弁時に水の流れが大流量から急激に停止してしまい、ウォーターハンマを発生させる恐れがある。
従って
図14(B)に示す弁孔214,ケース開口212を水の流出用として用いることで、ハンドルの回転方向が逆向きの水栓に対応するといったことは実際上できない。
【0016】
尚、本発明に関連する先行技術として他に下記特許文献3,特許文献4に開示されたものがある。
特許文献3には「バルブのウォーターハンマ防止構造」についての発明が示され、そこにおいてシリンダバルブが開示されているが、この特許文献3に開示のシリンダバルブの場合、これをハンドルを左向きに回転させることで吐水する形式の水栓と、右向きに回転させることで吐水する形式の水栓とに共通に用いることのできないものであり、本発明と異なる。
【0017】
また特許文献4には「シリンダバルブ及びこのシリンダバルブを用いた湯水混合栓」についての発明が示され、そこにおいて上記とは異なった構成のシリンダバルブが開示されている。
但しこの特許文献4に開示のシリンダバルブの場合、シリンダ弁体の弁孔が周方向に横長の長円形状のものであり、流量調節特性において、またウォーターハンマ防止の効果の点で本発明と異なる別異のものである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0019】
本発明は以上のような事情を背景とし、ハンドルを左回転させて吐水する形式の水栓に対しても、またハンドルを右回転させて吐水する形式の水栓に対しても共通に使用することができ、且つ何れの場合においても流調特性を良好に保持できるとともにウォーターハンマの発生を防止することのできるシリンダバルブを提供することを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【0020】
而して請求項1のものは、円筒形状のシリンダ弁体と、該シリンダ弁体を回転可能に内嵌させる外側の円筒形状の弁ケースと、該シリンダ弁体の軸方向の一端側に一体回転状態に設けられた弁軸部と、を含み、前記弁ケースには周方向の所定個所に筒壁を貫通する水流出用の第1のケース開口が、前記シリンダ弁体には筒壁を貫通する弁孔がそれぞれ設けてあり、該シリンダ弁体の回転に伴い該弁孔を該第1のケース開口に重合させることで該シリンダ弁体の内部の水を重合面積に応じた流量で流出させ、該弁孔を該第1のケース開口に対し不一致とすることで流出停止させるシリンダバルブにおいて、前記シリンダ弁体には、
前記弁孔として水流出口となる第1弁孔を前記ケース開口に対応して設けるとともに、該第1弁孔とは周方向の異なった位置に
該弁孔とし
て第2弁
孔を設けて、それら第1弁孔と第2弁孔とを、該シリンダ弁体の軸方向に長手形状をなす主孔部と、該主孔部から周方向に延び出し且つ該周方向に進むにつれて先細り形状となる、該主孔部より前記軸方向の寸法が小で開口面積の小さな絞り孔部とを有する形状
で且つ同じ大きさで形成し、各絞り孔部を周方向に対向させる状態に配置してあることを特徴とする。
【0021】
請求項2のものは、請求項1において、前記主孔部を、前記シリンダ弁体の軸方向を長径側、周方向を短径側とするオーバル形状となしてあることを特徴とする。
【0022】
請求項3のものは、請求項1,2の何れかにおいて、前記弁ケースには、前記第1弁孔と第2弁孔との一方を前記第1のケース開口に重合させたときに、周方向において他方を重合させる位置に筒壁を貫通する水流入用の第2のケース開口が設けてあることを特徴とする。
【0023】
請求項4のものは、請求項1〜3の何れかにおいて、前記シリンダ弁体は、前記弁軸部と軸方向の反対側に、該シリンダ弁体の内部に水を流入可能な開口部を有していることを特徴とする。
【0024】
以上のように本発明は、シリンダ弁体の周方向の異なった位置に第1弁孔と第2弁孔とを設けて、それら両弁孔を、シリンダ弁体の軸方向に長手形状をなす主孔部と、主孔部から周方向に延び且つ周方向に進むにつれて先細り形状となる、主孔部よりも上記軸方向の寸法が小で開口面積の小さな絞り孔部とを有する形状となし、そしてそれら2つの弁孔を、絞り孔部が周方向に対向する状態に向き合せて配置したものである。
【0025】
かかる本発明のシリンダバルブにあっては、ハンドルを使用者から見て左回転させることで吐水する形式の水栓に対しても、またハンドルを右回転させて吐水する形式の水栓の何れに対しても、同じシリンダバルブを共通に用いることが可能となり、これにより従来2種類のシリンダバルブを必要としていたのを、1種類のシリンダバルブだけで対応可能となり、所要のシリンダバルブの種類を削減し得てシリンダバルブのためのコストを低減できる。
【0026】
また本発明では、シリンダ弁体の内部の水を流出させるための流出孔として第1弁孔と第2弁孔との何れを用いた場合であっても、良好な流量調節特性が得られるとともに、ウォーターハンマの発生を効果的に防止することができる。
【0027】
この場合において、上記主孔部を、シリンダ弁体の軸方向を長径側、周方向を短径側とするオーバル形状となしておくことができる(請求項2)。
またこれらの場合において上記の第1弁孔と第2弁孔とは、周方向において対称形状となしておくことができる。
【0028】
更に弁ケースには、第1弁孔と第2弁孔との一方を第1のケース開口に重合させたときに、周方向において他方を重合させる位置に筒壁を貫通する水流入用の第2のケース開口を設けておくことができる(請求項3)。
このようにすれば、第1弁孔と第2弁孔との一方を水流入用として用い、また他方を水流出用として用いることが可能となり、シリンダバルブに対して軸直角方向に水を流入させた上、流入した水を軸直角方向に流出させる機能をシリンダバルブにもたせることができる。
【0029】
本発明ではまた、シリンダ弁体を、弁軸部と軸方向の反対側にシリンダ弁体の内部に水を流入可能な開口部を有するものとなしておくことができる(請求項4)。
このようにすることで、シリンダバルブに対し、軸方向に流入して来た水を軸直角方向に流出する機能をもたせることができる。
【発明を実施するための形態】
【0031】
次に本発明の実施形態を図面に基づいて詳しく説明する。
図1において、10は洗濯機水栓,トイレの手洗用水栓等に用いられる水栓(ここでは単水栓)で、壁Wから前方に突出する状態で設けられている。
【0032】
12は円筒形状をなす水栓10の本体ボデーで、この本体ボデー12から吐水部14が前方斜め下向きに突き出しており、また本体ボデー12の先端側には回転式のハンドル16が設けられている。
ここでハンドル16は、回転操作によって吐水開始と止水及び水量調節を行う。
このハンドル16には、周方向所定個所に突出形状の摘み18を備えている。また吐水部14は先端に吐水口20を備えている。
【0033】
本体ボデー12は、
図2に示しているように軸方向端部に雄ねじ管21を備えており、この雄ねじ管21が壁Wを貫通して裏側に突き出している。そして壁Wの裏側に突き出した雄ねじ管21に対し、図示を省略する固定ナットがねじ込まれることにより、本体ボデー12が大径のフランジ部23にて壁Wの表側を挟み付ける状態に壁Wに取り付けられるようになっている。
【0034】
図2及び
図3に示しているように、本体ボデー14の内部にはシリンダバルブ24が組み込まれている。
ここでシリンダバルブ24は、本体ボデー12内部の入側水路22を通じて軸方向に流れて来た水を、開口部25から内部に軸方向に流入させた上、軸直角方向に流出させる。即ち流入して来た水を90°向きを変えて流出させる。
流出した水は吐水口20へと到って、そこから外部に吐水される。
このシリンダバルブ24は、ハンドル16に作動的に連結されてこれと一体回転する円筒形状のシリンダ弁体26と、これを回転可能に内嵌させた外側の円筒形状の弁ケース28とを有している。
【0035】
弁ケース28には、吐水口20に到る出側流路27に連通した水流出用のケース開口(第1のケース開口)36が、筒壁を貫通して設けられている。
またこれとは周方向に180°隔たった位置において、水流入用のケース開口(第2のケース開口)34が、軸方向の同一位置で同じく筒壁を貫通して設けられている。
尚、弁ケース28にはケース開口36を取り囲む状態にシール用のOリング114が設けられており、このOリング114によって、本体ボデー12とシリンダ弁体26の筒壁との間が水密にシールされている。
【0036】
一方シリンダ弁体26には、水流出用として弁孔(第1弁孔)30が、ケース開口36に対応して筒壁を貫通して設けられおり、更にこれと周方向に180°異なった位置に、水流入用として使用可能な弁孔(第2弁孔)32が、軸方向の同一位置で同じく筒壁を貫通して設けられている。
【0037】
本例のシリンダバルブ24の場合、ハンドル16の操作によってシリンダ弁体26を回転させて位置変化させ、シリンダ弁体26の弁孔30を、弁ケース28のケース開口36に重合させることで、入側流路22を通じて開口部25から流入して来た水が、その重合面積に応じた流量でケース開口36を通じて流出し、そして出側水路27を流通して吐水口20から吐水される。
尚この例のシリンダバルブ24では、このとき弁孔32もまたケース開口34に重合状態となる。
但しここではシリンダ弁体26の弁孔32及び弁ケース28のケース開口34は、実際に水を流入させるためのものとして用いられていない。
一方ハンドル16の操作によって弁孔30をケース開口36に対して完全不一致とすると、ここにおいて弁孔30及びケース開口36からの水の流出が停止する。即ち吐水口20から吐水停止する。
【0038】
シリンダ弁体26には、これとは別体をなす弁軸部38が一体回転状態に組み付けられている。
弁軸部38には、
図2,
図3,
図4及び
図5に示しているように細幅のリング溝42が形成されており、そこに止め輪(ここではEリング)44が弾性的に嵌められている。
【0039】
そして弁軸部38が弁ケース28の挿通孔46を軸方向に挿通した状態で、この止め輪44と弁軸部38の大径の基端部90とが弁ケース28の内向きのフランジ部48を軸方向に挟み込む状態に、シリンダ弁体26とともに弁ケース28に回転可能に固定され組み付けられている。
【0040】
図3に示しているように、本体ボデー12の図中左端部の内面には雌ねじ50が形成されており、そこに外面に雄ねじ52を有する固定リング54がねじ込まれている。
そしてこの固定リング54の本体ボデー12のねじ込みにより、シリンダバルブ24が、後述の位置決リング56を介し本体ボデー12に軸方向に固定され抜止めされている。
【0041】
図2及び
図3において、58はハンドル16に加えられた回転の操作力を上記弁軸部38に伝達して一体回転させる軸状の伝達部材で、図中左端部の外面に
図3に示しているように雄セレーション部60が設けられている。
一方ハンドル18の内面には、
図3に示しているように雌セレーション部62が設けられていて、この雌セレーション部62が雄セレーション部60に噛み合わされている。そしてこれら雄セレーション部60と雌セレーション部62との噛み合いにより、伝達部材58がハンドル16と一体回転するようになっている。
【0042】
一方伝達部材58は、
図2及び
図3に示すように図中右端側に嵌合孔64を有しており、この嵌合孔64において弁軸部38に嵌合させられている。
そしてその嵌合状態の下で、弁軸部38の中心部に形成された雌ねじ孔66に、固定ねじ68がねじ込まれることによって、弁軸部38と伝達部材58とが軸方向に締結されている。
【0043】
図3に示しているように、弁軸部38は図中左端部が略四角形状をなしているとともに、軸直角方向に突出する突条70を備えている。
一方これに嵌合する伝達部材58の嵌合孔64には、
図3の部分拡大図に示すように、奥部に弁軸部38の先端部に対応した四角形状の係合部72と、突条70に対応した凹溝74が備えられており、それら係合部72及び凹溝74が、弁軸部38の四角形状の先端部及び突条70に嵌り合って回転方向に係合している。そしてそれらの係合に基づいて、伝達部材58に伝えられた回転方向の操作力が弁軸部38に伝えられ、それらが一体回転するようになっている。
【0044】
上記位置決リング56は、
図3に示しているように軸方向に所定長さを有する円環状の部材であって、外周面の周方向に隔たった2個所に、径方向外方に突出する第1位置決凸部76を有しており、これら一対の第1位置決凸部76が、
図3に示しているように水栓10の本体ボデー12の内面に形成された、対応する位置決凹部78に嵌り込み係合することによって、位置決リング56自体の本体ボデー12に対する回転方向の位置が定められるようになっている。
【0045】
位置決リング56はまた、第1位置決凸部76と同じ周方向位置において、軸方向に突出する一対の第2位置決凸部80を有しており、これらが
図3に示しているようにシリンダバルブ24、詳しくは弁ケース28の対応する一対の位置決凹部82に嵌り込み係合することによって、位置決リング56とシリンダバルブ24との回転方向の位置が定められるようになっている。
即ち、シリンダバルブ24の本体ボデー12に対する回転方向の組付位置が、位置決リング56を介して規定されている。
【0046】
これら一対の第2位置決凸部80の内面には、径方向内方に突出する爪部88が設けられており、これら爪部88によって、位置決リング56をシリンダバルブ24に対し簡単に組み付けることができる。
詳しくは、位置決リング56をシリンダバルブ24に対し軸方向に押し込むと、爪部88がシリンダバルブ24のリング溝42に装着されている止め輪44を弾性的に乗り越えて通過し、そして止め輪44を爪部88が乗り越えたところで爪部88が止め輪44に対し軸方向に引っ掛かって係合した状態となる。これにより位置決リング56がシリンダバルブ24に対し組み付いた状態となる。
尚、各爪部88には位置決リング56を図中軸方向に押し込むときに、止め輪44を乗り越えるための傾斜形状の乗越ガイドが押込方向の先端側に設けられている。
【0047】
位置決リング56にはまた、更にその内面の2個所に、具体的には外面の第1位置決凸部76と同じ周方向位置の2個所において、径方向内方に突出する一対のストッパ部84-1,84-2が設けられている。
これらストッパ部84-1,84-2は、ハンドル16の回転を一定角度範囲内に規定するハンドルストッパ部として働くものである。
【0048】
詳しくは、ハンドル16の回転方向の操作力を弁軸部38に伝達する上記伝達部材58には、
図3,
図6及び
図7に示しているように径方向外方に突出する一対の当接部86-1,86-2が備えられており、
図6,
図7に示しているようにハンドル16を回転させたときに、これら当接部86-1,86-2が位置決リング56の一対のストッパ部84-1,84-2に当接することによって、ハンドル16の回転が一定角度範囲内に規制される。
【0049】
図4及び
図5に、上記シリンダバルブ24及びシリンダ弁体26の構成が詳しく示してある。
図5に示しているように、シリンダ弁体26における上記の弁孔30と32とは、それぞれシリンダ弁体26の軸方向に長手形状をなす開口面積の大きな主孔部30aと、主孔部30aから周方向の延び且つ周方向に進むにつれて先細り形状となる、主孔部30aよりも上記軸方向の寸法が小で開口面積の小さな絞り孔部30bとを有する形状をなしている。
ここで主孔部30aは、具体的にはシリンダ弁体26の軸方向を長軸側とし、周方向を短軸側とするオーバル形状、厳密には絞り孔部30bが延び出す部分を切り欠いた形の部分オーバル形状をなしている。
ここでオーバル形状には楕円形状,互いに平行な2つの直線の各端側を半円形状等の円弧形状で結んだ長円形状等を含む概念であるが、ここでは主孔部30aは楕円形状若しくは楕円形状に近似した形状をなしている。
【0050】
またこれら一対の弁孔30,32は、
図5(B)の展開図(この展開図はシリンダ弁体26を弁孔30と32との丁度中間の位置で切り開いて、これを周方向に展開した図である)に示しているように、各絞り孔部30b,32bを周方向に対向させる状態に向き合せて配置してある。
またこれら一対の弁孔30,32は、
図5(B)の中心線を対称軸として図中上下方向(つまり周方向)に対称形状をなしている。即ち弁孔30と32とは同じ大きさで形成されている(但し大きさを互いに異ならせておくこともできる)。
一方弁ケース28における一対のケース開口36,34は何れも略4角形状をなしている。
この例では、水流出用のケース開口36に対して、水流入用のケース開口34の形状が若干大きくされている。
【0051】
図7及び
図6(イ)は、
図4及び
図5に示すシリンダバルブ24の動作を説明した図である。
尚
図7に示しているように、ここでは伝達部材58が、その当接部86-1と弁軸部38における突条70とを同一方向に向ける状態で、シリンダバルブ24に組み付けられている。
図7(I)は閉弁状態を示しており、このとき伝達部材58における一対の当接部86-1,86-2は、それぞれ位置決リング56における対応するストッパ部84-1,84-2に対し右向きに当接し、また弁孔30はケース開口36に対して不一致の状態にあって、ケース開口36はシリンダ弁体26にて閉鎖された状態にある。
尚このとき、今一方の弁孔32もまたケース開口34に対し不一致の状態にあって、ケース開口34もまたシリンダ弁体26にて閉鎖された状態にある。
【0052】
この状態、即ち
図1においてハンドル16の摘み18が水平方向を向いた状態から、ハンドル16を左向き(反時計回り)に回転させると、
図7(II)に示しているようにシリンダ弁体26の回転に伴って弁孔30の一部、具体的には絞り孔部30bの先端側の一部がケース開口36に覗いた状態、つまり絞り孔部30bの一部がケース開口36に重合した状態となる。
ここにおいてシリンダ弁体26の内部の水が、絞り孔部30bからケース開口36を通じて流出し、吐水口20から吐水される。
【0053】
シリンダバルブ24は、シリンダ弁体26を左向きに回転させるのにつれて絞り孔部30bのケース開口36に対する重合面積を徐々に増大させ、それに伴って水の流出流量を連続的に且つ少しずつ増大させて行く。
そして主孔部30aがケース開口36にかかると、ここにおいて水の流出流量の増大の度合が増し、シリンダ弁体26の僅かな開方向の回転に伴って流量が急激に増大する。
【0054】
そして摘み18が上方向きとなる位置までハンドルを90°回転し、一対の当接部86-1,86-2がストッパ部84-2,84-1に当接するに到ると、
図7(III)及び
図6(イ)に示すように弁孔30の全体がケース開口36に重合した状態となり、ここにおいてシリンダ弁体26の内部の水が、最大流量で弁孔30からケース開口36を通じ吐水口20へと送られて、そこから最大吐水量で吐水される。
【0055】
他方、ハンドル16を摘み18が上方を向いた状態から逆方向の右向き(時計方向)に回転させると、シリンダ弁体26の回転に伴って弁孔30のケース開口36に対する開度が、
図7(III)→(II)→(I)と変化して行き、最終的に
図7(I)の状態で弁孔30が閉鎖状態となって、シリンダ弁体26の内部の水が流出停止する。即ち吐水口20からの吐水が停止(止水)する。
【0056】
このとき弁孔30からの水の流出流量は、
図7(III)に示す状態からシリンダ弁体26の回転に伴って急激に減少し、そして
図7(II)に示す状態、つまり絞り孔部30bがケース開口36に重合した状態の下では、シリンダ弁体の回転に伴って流出流量が少しずつ徐々に減少し、そして最終的に弁孔30が閉鎖された状態で完全止水状態となる。
その閉弁間際から閉弁にかけて、水の流出流量は少しずつ減少して最終閉弁状態となるため、ウォーターハンマの発生が良好に防止される。
【0057】
図8は上記のシリンダバルブ24を別の水栓に適用した例を示している。
同図において、94は水栓92における本体ボデーで吐水口20を備えている。
95は摘み96を有するハンドルである。
この例の水栓92の場合、ハンドル95が摘み96を水平向きとした状態で閉弁状態つまり止水状態にあり、この状態からハンドル95を右方向(時計方向)に回転させることで吐水を行う。そして摘み96が上方位置に到ったところで吐水の流量が最大流量となる。
即ちこの実施形態の水栓92の場合、止水状態から吐水するためのハンドルの回転方向が上例の水栓10とは左右逆方向となる。
【0058】
図8(B)に、この例の水栓の内部構造が示してある。
図に示しているようにここではハンドル95が、上記の伝達部材58を介さないで、直接シリンダバルブ24の弁軸部38に嵌合し、その状態で固定ねじ68によって弁軸部38に軸方向に締結されている。
尚ハンドル95には、
図9に示しているように、
図3の伝達部材58の嵌合孔64,係合部72,凹溝74が直接設けられている。
【0059】
この例の水栓92では、
図8(B)に示しているように入側流路22の水が、シリンダ弁体26を軸直角方向に通過して出側流路27へと到り、吐水口20から吐水される。
即ちここでは、弁ケース28のケース開口34が水流入用の開口として用いられている。但しシリンダ弁体26における一対の弁孔30,32のうち、ここでは弁孔32が水流出用として用いられ、他方の弁孔30が水流入用として用いられている。
【0060】
図10及び
図6(ロ)は、
図8の例におけるシリンダバルブ24の動作を示している。
図10(I)は、シリンダ弁体24が閉弁した状態を示しており、このとき弁孔32は弁ケース28のケース開口36に対し図中下側の隠れた位置にあって、弁孔32全体が閉鎖された状態にある。
またこのとき、ハンドル95に設けられた一対の当接部86-1,86-2が、位置決リング56における一対のストッパ部84-1,84-2に対してそれぞれ左向きに当接した状態にある。
【0061】
尚
図10から明らかなように、ここでは弁軸部38における突条70と当接部86-1,86-2とが90°異なった方向となる状態に、ハンドル95が弁軸部38に嵌合されている。
即ちここでは、ハンドル95側の凹溝74が当接部86-1,86-2に対し、周方向に90°異なった位置に設けられている。
【0062】
この実施形態では、
図10(I)に示す状態からハンドルを右方向(時計方向)に回転させると、シリンダ弁体26の回転とともに弁孔32が図中上向きに回転移動し、そして先ず絞り孔部32bがケース開口36に覗いて即ち重合して、その絞り孔部32bを通じシリンダ弁体26の内部の水が、絞り孔部32bを通じケース開口36から流出する。
その際の流出流量の変化は
図7に示したのと同様である。
【0063】
更にハンドル95を右向きに一杯まで、即ち当初の位置から90°回転させると、
図10(III)に示す状態となって弁孔32が全体的にケース開口36に重合した状態となり、シリンダ弁体26内部の水が、最大流量で流出し吐水口20から吐水される。
【0064】
また開方向に一杯まで回転させたハンドル95を、今度は逆方向つまり左方向に回転させると流量が絞られて行き、
図10(II)に示す状態を経て
図10(I)に示す閉弁状態となり、ここにおいて吐水口20からの吐水が停止する。
また閉弁間際から閉弁にかけて流出流量は少しずつ減少し流出停止となるため、閉弁時の流れの急激な停止によってウォーターハンマが発生するのを有効に防止する。
【0065】
以上のように本実施形態のシリンダバルブ24は、ハンドル16を使用者から見て左回転させることで吐水する形式の水栓10に対しても、またハンドル95を右回転させて吐水する形式の水栓92の何れに対しても、同じシリンダバルブ24を共通に用いることができる。
これにより従来2種類のシリンダバルブを必要としていたのを、1種類のシリンダバルブ24だけで対応可能となり、所要のシリンダバルブの種類を削減し得てシリンダバルブのためのコストを低減できる。
【0066】
また本実施形態によれば、シリンダ弁体26の内部の水を流出させるための流出孔として第1弁孔30と第2弁孔32との何れを用いた場合であっても、良好な流量調節特性が得られるとともに、ウォーターハンマの発生を効果的に防止することができる。
【0067】
図11は、
図8の水栓92においてハンドル95、即ちシリンダ弁体26を回転させたときの弁孔32と30との開閉の関係を比較して示してある。
同図に示しているように水栓92では、シリンダ弁体26の右向きの回転により、水流出側の弁孔32は絞り孔部30bの先端側からケース開口36に向って移動し、一方水流入側の弁孔30は、主孔部32aの側からケース開口34に向って移動する。
そして
図11(I)に示しているように、弁孔32の絞り孔部32bの先端がケース開口36に僅かに覗いた時点即ち重合した時点で、弁孔30は主孔部32aの大部分がケース開口34に重合した状態となる。
そのように弁孔32,30及びケース開口36,34の位置及び形状が定められている。
【0068】
この状態からシリンダ弁体26を更に右向きに回転させ、絞り孔部30bのケース開口36に対する重合面積を更に増大させると、
図11(II)に示しているように、水流入側において弁孔30は主孔部32a全体がケース開口34に重合した状態となる。
その後は弁孔32のケース開口36に対する重合面積が増大するにつれて、弁孔30はケース開口34に対する重合面積を少しずつ増加させ、そして弁孔32の全体がケース開口36に重合する直前で、弁孔30はケース開口34に対し全体的に重合した状態となる。
そして弁孔30がケース開口34に全体的に重合した状態を維持しつつ、シリンダ弁体26の更なる右向きの回転によって、最終的に弁孔32の全体がケース開口36に重合した状態となり、ここにおいてシリンダ弁体26を通過する水の流量が最大流量となる。
【0069】
図11(I),(II)から明らかなように、この実施形態ではシリンダバルブ24の開弁時において、水流出側の弁孔32が絞り孔部32bにおいて僅かにケース開口36に重合したときには、水流入側の弁孔30はケース開口34に対し大面積に亘って重合していて、シリンダ弁体26の内部には大流量で水が流入可能な状態であり、シリンダバルブ24を通過する水の流量は、水流出側の弁孔32の開度自体によって決定される。即ち水の流出に対する絞りは、実質弁孔32のみによって行われる。
また流量を絞ったときに圧損を生じる個所が、実質的に弁孔32の側だけであるため、全体としての圧損を少なくすることができる。
【0070】
以上本発明の実施形態を詳述したがこれはあくまで一例示である。
例えば本発明はシリンダ弁体26における弁孔30,弁孔32を
図12に示しているように点対称形状の弁孔とすることもできるし、これ以外の他の様々な形状となすことが可能であり、またシリンダバルブ24の構成を上例以外の他の様々な構成となすことも可能である。
また上例では弁孔30と弁孔32とが周方向に180°隔たった位置に設けてあるが、弁孔30と弁孔32との周方向の位置関係を上例以外の位置関係となすことも可能である等、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた形態で構成可能である。