パイロット式流調弁装置
【課題】パイロット式流調弁装置において、止水後に給水の圧力が上昇して主弁が沈込みを生じ、これにより主弁とパイロット弁との間に隙間が生じることに起因して止水不良を生ぜしめる問題を解決する。
【解決手段】パイロット式流調弁装置２０において、パイロット弁５２の全体を背圧室４０の圧力の作用する水室５０内に水没状態に設けて水室５０の圧力をパイロット弁５２の前進方向の推力として働かせるとともに、推力の作用の下でパイロット弁５２を前進後退移動させる回転カム６４を設ける。その回転カム６４は、パイロット弁５２を前進移動させて閉弁状態としたとき、パイロット弁５２と分離状態となって、推力の作用でパイロット弁５２を独立して前進移動可能なものとする。
【解決手段】パイロット式流調弁装置２０において、パイロット弁５２の全体を背圧室４０の圧力の作用する水室５０内に水没状態に設けて水室５０の圧力をパイロット弁５２の前進方向の推力として働かせるとともに、推力の作用の下でパイロット弁５２を前進後退移動させる回転カム６４を設ける。その回転カム６４は、パイロット弁５２を前進移動させて閉弁状態としたとき、パイロット弁５２と分離状態となって、推力の作用でパイロット弁５２を独立して前進移動可能なものとする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は流調弁装置に関し、詳しくは僅かな力で操作することのできるパイロット式流調弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より流調弁（流量調節弁）装置として各種のものが用いられているが、これらのものは主水路の開度を変化させる主弁を主弁座に向けて進退移動させる際に大きな力を要し、操作が重いといった問題があった。
そこで流調弁装置の操作を軽くする手段として、これをパイロット式流調弁装置、即ちパイロット弁を進退移動させることによって主弁をこれに追従して進退移動させ、主水路の開度を変化させる方式のパイロット式流調弁装置とすることが考えられる。
【０００３】
図１５はその具体例を比較例として示した図である。
同図において２００，２０２は主水路を形成する１次側の流入水路，２次側の流出水路で、２０４はその主水路上に設けられたダイヤフラム弁から成る主弁である。
この主弁２０４は、主弁座２０６に向けて進退移動して主水路の開度を変化させ、その開度に応じて主水路における流量を調節する。
【０００４】
２０８は主弁２０４の背後に形成された背圧室で、この背圧室２０８は、主弁２０４に対して内部の圧力を閉弁方向の押圧力として作用させる。
主弁２０４には、これを貫通して流入水路２００と背圧室２０８とを連通させる導入小孔２１０が設けられている。
この導入小孔２１０は、流入水路２００からの水を背圧室２０８に導いて背圧室２０８の圧力を増大させる。
主弁２０４にはまた、これを貫通して背圧室２０８と流出水路２０２とを連通させる水抜水路としてのパイロット水路２１２が設けられている。
このパイロット水路２１２は、背圧室２０８内の水を流出水路２０２に抜いて背圧室２０８の圧力を減少させる。
【０００５】
２１４は駆動軸２１６に一体移動状態に設けられたパイロット弁で、このパイロット弁２１４が主弁２０４に設けられたパイロット弁座２１８に対し図中上下方向、即ち主弁２０４の進退方向と同方向に進退移動することで、パイロット水路２１２の開度（背圧室２０８に対する開度）が変化せしめられる。
尚２２０は環状シール部材としてのＯリングで、このＯリング２２０によって、パイロット弁２１４及びこれと一体の駆動軸２１６と背圧室２０８との間が水密にシールされている。
【０００６】
この図１５に示すパイロット式流調弁装置にあっては、パイロット弁２１４がパイロット弁座２１８に向かって前進移動すると、パイロット弁２１４とパイロット弁座２１８との隙間が小さくなってパイロット水路２１２の開度が小となり、背圧室２０８からパイロット水路２１２を通じて流出水路２０２に抜ける水の量が少なくなって背圧室２０８の圧力は増大する。
また一方パイロット弁２１４が図中上向きに後退移動すると、パイロット弁２１４とパイロット弁座２１８との隙間が大きくなってパイロット水路２１２の開度が大となり、ここにおいて背圧室２０８からパイロット水路２１２を通じて流出水路２０２に抜ける水の量が多くなって背圧室２０８の圧力が減少する。
そして主弁２０４は、その背圧室２０８の圧力と流入水路２００の圧力とをバランスさせるようにして、パイロット弁２１４の進退移動に追従して図中上下方向に進退移動し、主水路の開度を変化させる。
そしてその主水路の開度の変化に応じて、流入水路２００から流出水路２０２への水の流量が調節される。
【０００７】
この図１５に示すパイロット式流調弁装置にあっては、背圧室２０８の圧力の増減に基づいて主弁２０４を進退移動させ、そしてその背圧室２０８の圧力の増減をパイロット弁２１４の進退移動により制御するようになしていることから、小さい力で主弁２０４を進退移動させることができ、軽い操作で流量調節を行うことができる特長を有する。
【０００８】
しかしながらこの図１５に示すパイロット式流調弁装置の場合、パイロット弁２１４及びこれと一体の駆動軸２１６に対して背圧室２０８の圧力が図中上向き、即ちパイロット弁２１４の後退方向に作用するため、パイロット弁２１４を閉弁方向即ち前進方向に駆動する際に、その圧力に抗してこれを前進移動させなければならず、その分操作が重くなるといった問題を内包している。
【０００９】
そこで本発明者らは、パイロット弁の全体を背圧室の圧力の作用する水室内に水没状態に設け、パイロット弁に対して背圧室の圧力が後退方向に作用する問題を解決可能となしたパイロット式流調弁装置を案出し、先の特許願において提案している（下記特許文献１）。
図１６はその具体例を示している。
【００１０】
同図において２２２は、背圧室２０８と凹所２２４とで形成される水室で、そこにパイロット弁２１４の全体が水没状態に設けられている。
２２６はパイロット弁２１４を前進及び後退移動させるための駆動機構で、ここでは駆動機構２２６は、水室２２４を横切る状態に設けられて回転する駆動軸２２７と、これに固設されて一体に回転するピニオンギヤ２２８と、円柱状をなすパイロット弁２１４に形成されてピニオンギヤ２２８に噛み合うラックギヤ２３０とを有している。
尚２３２は、パイロット弁２１４を進退移動方向に摺動案内する略半円筒形状のガイドである。
【００１１】
図１６に示すパイロット式流調弁装置では、駆動軸２２７を回転させると、ピニオンギヤ２２８とラックギヤ２３０との噛合いに基づいてパイロット弁２１４が前進移動、後退移動させられる。
その際、この流調弁装置ではパイロット弁２１４の全体が水室２２２内に水没状態にあることから、パイロット弁２１４に対して背圧室２０８の圧力が後退方向に作用することがなく、即ちパイロット弁２１４を背圧室２０８の圧力に抗して前進方向に駆動しなくてもよく、パイロット弁２１４に対する前進方向の駆動を少ない力で行うことができる。それ故、より僅かな力で軽やかにパイロット弁２１４の駆動、ひいては流量調節を行うことが可能となる。
また止水に際してもパイロット弁２１４を主弁２０４に形成したパイロット弁座２１８に僅かな力で軽く当てることで閉弁させることができ、これにより主弁２０４を閉弁状態即ち主水路を止水状態とすることができる。
【００１２】
しかしながらこのパイロット式流調弁装置では次のような問題を生じることがその後判明した。
即ち、パイロット弁２１４をパイロット弁座２１８に軽く当て、パイロット弁２１４及び主弁２０４を閉弁状態として止水を行った後に、１次側の流入水路２００の圧力が様々な要因で上昇して高く（例えば２ＭＰａ）なったとき、これに伴って背圧室２０８の圧力が増大するために、その増大した圧力によって主弁２０４がゴム等の弾性材から成るダイヤフラム膜を撓ませながら主弁座２０６に強く押し付けられ、図１７に示すように主弁２０４が当初の止水状態から図中下向きに沈み込んでしまう。
【００１３】
一方パイロット弁２１４は、自身に形成されたラックギヤ２３０とピニオンギヤ２２８との噛合いにより位置が拘束された状態にあるため、その結果としてパイロット弁２１４と主弁２０４のパイロット弁座２１８との間に隙間Ｓが生じた状態となり、止水が不完全な状態となってしまう。
【００１４】
一方これを防止しようとして止水時にパイロット弁２１４をパイロット弁座２１８に対し強く押し付けるようにすると、このパイロット式流調弁装置の軽操作の特長が減殺され損なわれてしまう。
また止水の際にその都度パイロット弁２１４をパイロット弁座２１８に強く押し付けるようにすると、主弁２０４の閉弁のために強い力が必要となるだけでなく、主弁２０４のダイヤフラム膜やパイロット弁２１４のシール部等が永久変形を生じてしまい、そのことが流調特性に悪影響を及ぼしてしまう問題を生ずる。
【００１５】
この問題に対する１つの対策として、例えば駆動機構として上記のギヤ機構を用いた例の場合、水室２２２の圧力をパイロット弁２１４に対する閉弁方向（前進方向）の推力として働かせるようになしておくとともに、ピニオンギヤ２２８とラックギヤ２３０とを所定の遊び（クリアランス）をもって緩く噛み合わせておくといったことが考えられる。
【００１６】
このようにすれば、パイロット弁２１４が閉弁した後に、流入水路２００の圧力上昇によって背圧室２０８の圧力が高くなり、主弁２０４が図１７に示すような沈込みを生じたとき、パイロット弁２１４を上記ピニオンギヤ２２８とラックギヤ２３０の歯と歯の間の遊び（クリアランス）の分だけ主弁２０４に追従して微小ストローク図中下向きに移動させることができ、これによりパイロット弁２１４を主弁２０４の沈込みにも拘らず閉弁状態に維持することが可能となる。
【００１７】
しかしながらこのようになした場合、パイロット弁２１４を閉弁方向に前進移動させて流量を少なくするときと、パイロット弁２１４を開弁方向に後退移動させて流量を多くするときとで、同じピニオンギヤ２２８の回転角度の下でも、即ちこれを回転操作するハンドルの同じ回転角度の下でも流量が同一でなくなってしまい、流調特性にヒステリシスを生ぜしめてしまうなど、流調特性に悪影響を及ぼしてしまう。
【００１８】
こうした問題は、駆動機構としてねじ機構その他の機構、詳しくはパイロット弁２１４を拘束しながら進退移動させる他の駆動機構を用いた場合にも同様に生じる問題である。
尚、パイロット弁を水室に水没状態に設けたパイロット式流調弁装置については、下記特許文献２にも開示されている。
但しこの特許文献２においても本発明の解決すべき課題については開示されておらず、従って本発明の解決手段についてこの特許文献２には開示されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１９】
【特許文献１】特開２００７−２４０６１号公報
【特許文献２】特開２００６−２５８２７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
本発明は以上のような事情を背景とし、パイロット式流調弁装置において、止水操作即ちパイロット弁の閉弁操作を僅かな力で軽やかに行うことができるとともに、止水後において給水の圧力が上昇し主弁が沈込みを生じた場合においても、主弁とパイロット弁との間に隙間が生じることに起因して止水不良を生ぜしめてしまう問題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
而して請求項１のものは、(イ)主弁座に向けて進退移動し、主水路の開度を変化させる主弁と、(ロ)該主弁の背後に形成され、内部の圧力を該主弁に対して閉弁方向の押圧力として作用させる背圧室と、(ハ)前記主水路における１次側の流入水路の水を該背圧室に導いて該背圧室の圧力を増大させる導入小孔と、(ニ)該背圧室と前記主水路における２次側の流出水路とを連通させ、該背圧室の水を該流出水路に抜いて該背圧室の圧力を減少させるパイロット水路と、(ホ)該背圧室側に設けられ、前記主弁に設けられたパイロット弁座に向けて進退移動し、該パイロット水路の開度を変化させるパイロット弁と、を備え、該パイロット弁の進退移動に追従して前記主弁を同方向に進退移動させて前記主水路の流量調節を行うパイロット式流調弁装置において、前記パイロット弁の全体を前記背圧室の圧力の作用する水室内に水没状態に設けて、該水室の圧力を該パイロット弁の前進方向の推力として働かせるとともに、該推力の作用の下で該パイロット弁を進退移動させる駆動機構を設け、且つ該駆動機構は、前記パイロット弁を前進移動させて閉弁状態としたとき、該パイロット弁と分離状態となって前記推力の作用で該パイロット弁を独立して前進移動可能とするものとなしてあることを特徴とする。
【００２２】
請求項２のものは、請求項１において、前記パイロット弁を閉弁方向に付勢する付勢手段が設けてあり、該付勢手段にて前記水室の圧力による前記推力を補助するようになしてあることを特徴とする。
【００２３】
請求項３のものは、請求項１，２の何れかにおいて、前記駆動機構が、回転する駆動軸及び該駆動軸に固設されて前記パイロット弁に対して該パイロット弁の進退移動方向に当接し、回転により該パイロット弁を進退移動させる回転カムを有するカム機構にて構成してあり、且つ該回転カムは、該パイロット弁を閉弁状態としたときに該パイロット弁から該パイロット弁の前記前進方向に設定距離離間した状態となるように形状が定めてあることを特徴とする。
【発明の作用・効果】
【００２４】
以上のように請求項１のものは、パイロット式流調弁装置においてパイロット弁の全体を背圧室の圧力の作用する水室内に水没状態に設けて、水室の圧力をパイロット弁の前進方向の推力として働かせるとともに、その推力の作用の下でパイロット弁を進退（前進後退）移動させる駆動機構を設け、そしてその駆動機構を、パイロット弁を前進移動させて閉弁状態としたときに、パイロット弁と分離状態となって、推力の作用でパイロット弁を独立して前進移動を可能ならしめるようにしたもので、この請求項１のパイロット式流調弁装置によれば、閉弁状態の下でパイロット弁に対する駆動機構による拘束が解かれ、その後の給水の圧力の上昇に基づいて主弁が沈込みを生じたとき、パイロット弁をこれに追従して前進移動させることができる。
【００２５】
この結果、主弁が沈込みを生じてもパイロット弁が水室の圧力に基づく前進方向の推力の下に閉弁状態を維持することができ、従ってこの請求項１によれば、当初止水状態であったものが、その後の給水の圧力の上昇によって主弁とパイロット弁との間に隙間が生じて止水不良をもたらす問題を有効に解決することができる。
【００２６】
尚、上記の主弁の沈込みはダイヤフラム弁に限らず、主弁座に対する接触部分に弾性を有するシール部を有しているピストン弁その他の弁においても生じ得、従って本発明はそのような主弁を有するパイロット式流調弁装置一般に通用することが可能である。
但し好適には主弁がダイヤフラム弁からなるものに適用可能である。
【００２７】
請求項２は、パイロット弁を閉弁方向に付勢する付勢手段を設け、その付勢手段にて水室の圧力による上記の推力を補助するようになしたもので、このようにしておけば、流調弁装置の設置個所が給水の圧力の低い低圧地域であっても確実な止水を確保することができる。
【００２８】
本発明では、上記駆動機構を、回転する駆動軸及びパイロット弁に対して進退移動方向に当接し、回転によりパイロット弁を進退移動させる回転カムを有するカム機構にて構成し、そしてその回転カムを、パイロット弁を閉弁状態としたときに、パイロット弁からその前進移動方向に設定距離離間した状態となる形状に定めておくことができる。
【００２９】
この請求項３によれば、パイロット弁を閉弁させたときに簡単にパイロット弁と駆動機構との作動的連結状態を一次的に解除して、パイロット弁を独立して且つ主弁の沈込みに追従して閉弁状態を維持したまま前進移動させるようになすことができる。
またこの請求項３によれば、回転カムの形状を適宜に定めることで、回転カム即ちハンドル等の操作部の回転角度の変化とこれに伴う水量の変化との関係を様々に設定することが可能であり、且つこれを容易に実現できる利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施形態であるパイロット式流調弁装置を備えた水栓の図である。
【図２】同実施形態におけるパイロット式流調弁装置を示した図である。
【図３】同実施形態の要部の図である。
【図４】同実施形態における駆動機構の駆動側及び従動側の回転部の断面図である。
【図５】同実施形態の作用説明図である。
【図６】図５に続く作用説明図である。
【図７】同実施形態の図５とは異なる作用説明図である。
【図８】図７に続く作用説明図である。
【図９】同実施形態においてパイロット弁に推力が働く原理の説明図である。
【図１０】本発明の他の実施形態の図である。
【図１１】図１０の実施形態の作用説明図である。
【図１２】本発明の更に他の実施形態の図である。
【図１３】本発明の更に他の実施形態の図である。
【図１４】図１３の実施形態の作用説明図である。
【図１５】従来のパイロット式流調弁装置の一例を示す図である。
【図１６】図１５とは異なる従来のパイロット式流調弁装置の図である。
【図１７】図１６のパイロット式流調弁装置の不具合の説明図である。
【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は水栓で、１２は水栓１０における吐水管である。
吐水管１２は、カウンター上面等の取付面（図示省略）から起立する形態で設けられている。
吐水管１２は、ここでは全体として逆Ｕ字状のグースネック形状をなしており、その先端に吐水口１４が備えられている。
また吐水管１２には、最上位から先端にかけて下向きに下がった下り形状部且つその先端部の上面に、吐止水と吐水の流量調節とを行う回転式のダイヤル操作部１６が設けられている。
【００３２】
ここでダイヤル操作部１６は電気的操作部として構成してあって、このダイヤル操作部１６を回転させると、回転位置検出センサがこれを検知して、その回転位置に応じた信号を発生する。そしてその信号が後述の制御部２４に送られる。
【００３３】
１８は給水路で、この給水路１８上に本実施形態のパイロット式流調弁装置（以下単に流調弁装置とする）２０が設けられている。
２２はその駆動源となるステッピングモータで、制御部２４に電気的に接続されている。
制御部２４にはまた、上記のダイヤル操作部１６（詳しくはその回転位置を検出する回転位置検出センサ）が電気的に接続されている。
この実施形態では、制御部２４からの指令によって流調弁装置２０が作動制御される。
【００３４】
図２に、パイロット式流調弁装置２０の具体的構成が示してある。
図２において、２６は流調弁装置２０のボデーで、２８，３０はそれぞれ主水路を形成する１次側の流入水路，２次側の流出水路で、３２はその主水路上に設けられたダイヤフラム弁からなる主弁である。
主弁３２は、硬質の樹脂からなる主弁本体３４と、これにより保持されたゴム製のダイヤフラム膜３６とからなっている。
この主弁３２は、主弁座３８に向けて進退移動し、主水路の開度を変化させる。
詳しくは、主弁座３８への主弁３２の着座によって主水路を遮断し、また主弁座３８から図中上向きに離間することによって主水路を開放する。
また主弁座３８からの離間量に応じて主水路の開度を大小変化させ、主水路を流れる水の流量を調節する。
【００３５】
この主弁３２の図中上側、即ち主弁３２の背面側には背圧室４０が設けられている。
背圧室４０は、内部の圧力を主弁３２に対し閉弁方向の押圧力として作用させる。
図３に拡大して示しているように、主弁３２にはこれを貫通して１次側の流入水路２８と背圧室４０とを連通させる導入小孔４２が設けられている。
この導入小孔４２は、流入水路２８からの水を背圧室４０に導いて背圧室４０の圧力を増大させる。
【００３６】
主弁３２にはまた、その中心部を貫通して背圧室４０と２次側の流出水路３０とを連通させる、水抜水路としてのパイロット水路４４が設けられている。
このパイロット水路４４は、背圧室４０内の水を２次側の流出水路３０に抜いて背圧室４０の圧力を減少させる。
【００３７】
ボデー２６には、背圧室４０に連通した凹所４６，４８が形成されている。そして凹所４８の図中右端の開口が蓋体４９で閉鎖されている。
これら凹所４６，４８には水が満たされており、背圧室４０，凹所４６，４８が全体として背圧室４０と同圧の水室５０を形成している。
【００３８】
５２はパイロット弁で、先端部にゴム製のシール部５４が設けられている。
パイロット弁５２は、その大部分が凹所４６内に入り込んでおり、そして背圧室４０内に位置する、シール部５４とは反対側の端部が大径の頭部５６とされていて、そこに金属製のコイルばね（付勢手段）５８の図中下端が下向きに当接させられている。
【００３９】
パイロット弁５２は、このコイルばね５８の図中下向きの付勢力によって常時閉弁方向、即ち前進方向に付勢されている。
このパイロット弁５２は、図中上下方向即ち主弁３２に設けられたパイロット弁座６０に向けて軸方向に進退移動し、パイロット水路４４の開度を変化させる。
【００４０】
詳しくは、パイロット弁５２がパイロット弁座６０に着座することでパイロット水路４４が遮断され、またパイロット弁５２がパイロット弁座６０から図中上向きに離間することで、パイロット水路４４が解放される。
更にパイロット弁５２のパイロット弁座６０からの離間量に応じてパイロット水路４４の開度が変化せしめられる。
【００４１】
パイロット弁５２は全体が水室５０内部に水没しており、背圧室４０の圧力がパイロット弁５２に対し後退方向の力として働かないのはもとより、このパイロット弁５２に対しては、水室５０内部の圧力がパイロット弁５２に対して下向きの、即ち前進方向の推力として働く。
【００４２】
詳しくは、パイロット弁５２がパイロット弁座６０に着座した閉弁状態の下では、水室５０内の圧力を下向きに受ける受圧面の面積に対して、パイロット弁座６０に対応する面積分だけ、水室５０の圧力を上向きに受ける受圧面の面積が少なく、その受圧面積の差分だけ、パイロット弁５２に対し水室５０の圧力による推力が下向きに働く。
またパイロット弁５２が開弁した状態の下でも、同様に水室５０内の圧力がパイロット弁５２に対する下向きの推力として働く。
【００４３】
図９はその理由を模式的に表している。
この実施形態では、後述するようにパイロット弁５２はパイロット弁座６０との間に一定の微小な間隔を保ちつつ、主弁３２とともに即ちパイロット弁座６０とともに上下に移動し、そしてそのようなパイロット弁５２の開弁状態の下では、背圧室４０内の水がパイロット弁座６０を乗り越えてパイロット水路４４へと流れ込む。
このためパイロット弁５２の下面のうち、パイロット水路４４の上端開口に対向する面積Ｑ４の部分には、背圧室４０内の１次圧は上向きに作用せず、どちらかというと背圧室４０からパイロット水路４４に流れ込む水の流れによる吸込みの力が働く傾向にある。
従ってパイロット弁５２の開弁状態の下でも、パイロット弁５２に対しては水室５０内の圧力が下向きの、即ち前進（閉弁）方向の推力として働く。
上記コイルばね５８は、水室５０内の圧力によるパイロット弁５２への下向きの推力を補助する補助ばねとして働く。
【００４４】
図２において、６２は凹所４６をパイロット弁５２の移動方向と直角方向に横切る状態に設けられた駆動軸で、この駆動軸６２上に回転カム６４が駆動軸６２と一体回転する状態に固設されている。
図３に示すように回転カム６４はその外周形状が、回転中心Ｏ即ち駆動軸６２の軸心から外周位置までの距離が駆動軸６２の回転方向に連続的に変化する形状をなしている（但し外周部の一部はフラットな形状をなすフラット部６６とされている）。
【００４５】
回転カム６４は、パイロット弁５２が最も後退した位置、即ち後退端にあるとき、図３に示す部位Ｘ１即ち回転中心までの距離が最大となる部位Ｘ１が、パイロット弁５２の頭部５６の下面に当接した状態となり、その位置から回転カム６４が回転するのに伴って、頭部５６に当接する部位を図中下方に連続的に変化させ、回転中心Ｏと頭部５６との上下の距離を漸次少なくして行く。
そしてこれに伴ってパイロット弁５２がパイロット弁座６０に向けて前進移動して行く。
【００４６】
回転カム６４の回転により、フラット部６６の一旦側の部位（部位Ｘ１とは反対側の端の部位）Ｘ２よりも図３中反時計方向の部位部位Ｘ３が頭部５６の下面に当接した時点でパイロット弁５２は閉弁状態となるが（図７（III）参照）、回転カム６４は更に引き続いて図中反時計方向に回転運動する。
これにより回転カム６４は頭部５６から下向きに離間し、図３及び図８（IV）に示すように最終的にフラット部６６が図中水平向きとなって、頭部５６との間に最大のクリアランス（隙間）Ｃを生ぜしめ、そこで回転停止する。
図２はこのときの状態を表している。
【００４７】
図２に示しているように、駆動軸６２の図中右端には円筒形状をなす従動側の回転部６７が一体回転状態に設けられている。
図４に示しているようにこの従動側の回転部６７には、周方向に沿って一定間隔でマグネット６８が複数設けられている。
７０は上記の蓋体４９の外側、即ち水室５０の外側に配置された駆動側の回転部で、この回転部７０にも周方向に一定間隔ごとにマグネット７２が複数設けてある。
尚、マグネット６８，７２の一方は非着磁の磁性体としておくこともできる。
【００４８】
従ってこの実施形態では、ステッピングモータ２２にて駆動側の回転部７０を回転させると、この駆動側の回転部７０に対して磁気カップリングされた従動側の回転部６７が回転し、駆動軸６２に設けられた回転カム６４が回転運動させられる。それによってパイロット弁５２が図中上下方向に進退移動させられる。
【００４９】
次に本実施形態の作用を説明する。
図７（Ｉ）は、パイロット弁５２が後退端にあって、主弁３２が最大開弁している状態を表しており（図５（Ｉ）参照）、このとき回転カム６４は回転中心Ｏから最大距離の部位Ｘ１がパイロット弁５２の頭部５６下面に当接した状態にある。
この状態から図７（II）に示すように回転カム６４を反時計方向に回転させると、これに伴って回転カム６４の図中上端の位置が漸次下方に推移して行く。これに伴ってパイロット弁５２が水室５０の圧力による下向きの推力及びコイルばね５８の付勢力によって下方に前進移動する。
【００５０】
而してパイロット弁５２が下方に前進移動すると、パイロット弁５２とパイロット弁座６０との間の隙間が一時的に小となって、背圧室４０からパイロット水路４４を通じて流出水路３０に抜ける水の量が少なくなり、背圧室４０の圧力が増大する。
すると背圧室４０の圧力が流入水路２８の圧力に打ち勝つに到り、その差圧によって主弁３２が図中下向きに前進移動させられ、そして背圧室４０の圧力と流入水路２８の圧力とが釣り合った位置（このときパイロット弁５２とパイロット弁座６０との間の隙間が元に戻る）で、主弁３２の前進移動が停止する（図５（II）参照）。
【００５１】
この状態で回転カム６４の回転によりパイロット弁５２が更に下向きに前進移動すると、背圧室４０の圧力と流入水路２８の圧力とをバランスさせるようにして、主弁３２がパイロット弁５２に追従して同方向に前進移動し、これによって主弁３８との間の隙間、即ち主水路における開度を小として、主水路を流れる水量を減少させて行く。
このとき、主弁３２はパイロット弁座６０とパイロット弁５２との間の隙間Ｓをほぼ一定に保つようにパイロット弁５２に追従して、パイロット弁５２と同じ方向に前進移動して行く（図５（III））。
【００５２】
この実施形態において、回転カム６４は更に引き続く図中反時計方向の回転によりパイロット弁５２を前進移動させて行き、最終的にパイロット弁５２をパイロット弁座６０に着座させる。即ちパイロット弁５４を最終的に閉弁させる（図７（III））。
【００５３】
回転カム６４はその状態からも更に反時計方向に回転し、その回転に伴って、回転カム６４がパイロット弁５２の頭部５６から下方に離間した状態となる。
そして図８（IV）に示すようにフラット部６６が頭部５６の下面と平行の水平向きとなり、頭部５６の下面との間にクリアランスＣを生じたところで回転停止する。
【００５４】
このとき、回転カム６４はパイロット弁５２の頭部５６から最も大きく下方に離間した状態となる。
この状態の下ではパイロット弁５２は回転カム６４による拘束、即ち回転カム６４，駆動軸６２，従動側の回転部６６，駆動側の回転部７０からなる駆動機構６５による拘束から解き放たれた状態となり、独立して前進方向に移動可能となる。
【００５５】
この実施形態では、パイロット弁５２をパイロット弁座６０に軽く当てて、パイロット弁５２及び主弁３２を閉弁させるようになしてあり、従ってその閉弁後において、即ち止水後において流入水路２８の給水の圧力が増大し、背圧室４０の圧力がこれに伴って増大すると、主弁３２が背圧室４０の増大した圧力によりゴム製のダイヤフラム３６の圧縮変形を伴って下向きに沈み込む。
【００５６】
このときパイロット弁５２が位置固定で移動できない状態にあると、パイロット弁座６０とパイロット弁５２との間に隙間が生じて止水不良を引き起こしてしまうが、この実施形態では、主弁３２が上記の沈込みを生じると、パイロット弁５２に対して働く水室５０の圧力による下向きの推力、及びコイルばね５８の下向きの付勢力によって、パイロット弁５２が主弁３２の下向きの沈込みに追従して前進移動し、閉弁状態を維持してパイロット水路４４を遮断状態に保つ。
従ってこの実施形態によれば、主弁３２の沈込みによる止水不良を生じることはない。
【００５７】
さて上記の止水状態の下で回転カム６４を今度は逆方向の図中時計方向に回転させると、一定角度回転したところで回転カム６４がパイロット弁５２の頭部５６下面に当接するに到り（図８（V）参照）、そして回転カム６４の更なる時計方向の回転によって、パイロット弁５２が水室５０の下向きの推力及びコイルばね５８の付勢力に抗して、図中上向きに後退移動させられる（図６（I））。
【００５８】
すると主弁３２が、背圧室４０の圧力と流入水路２８の圧力とをバランスさせるようにして、パイロット弁５２に追従して図中上向きに後退移動し（図６（II））、主水路を開く（図６（II）参照）。そして更に主水路の開度を拡くして主水路を流れる水量を増大変化させる（図６（III））。
【００５９】
以上のように本実施形態によれば、閉弁状態の下でパイロット弁５２に対する拘束が解かれ、その後の給水の圧力の上昇に基づいて主弁３２が沈込みを生じたとき、パイロット弁５２がこれに追従して自由に前進移動することができる。
【００６０】
この結果、主弁３２が沈込みを生じてもパイロット弁５２が水室５０の圧力に基づく前進方向の推力及びコイルばね５８の付勢力の下に閉弁状態を維持することができ、従って当初止水状態であったものが、その後の給水の圧力の上昇によって主弁３２とパイロット弁５２との間に隙間が生じて止水不良をもたらす問題を有効に解決することができる。
【００６１】
またコイルばね５８にて水室５０の圧力による推力を補助するようになしているため、流調弁装置２０の設置個所が給水の圧力の低い低圧地域であっても確実な止水を確保することができる。
【００６２】
また本実施形態によれば、パイロット弁５２を閉弁させたときに、簡単にパイロット弁５２とステッピングモータ２２及び駆動機構との作動的連結状態を一次的に解除でき、パイロット弁５２を自由に前進移動させるようになすことができる。
【００６３】
図１０は本発明の他の実施形態を示している。
この例は、背圧室４０と、円柱形状をなすプランジャ式のパイロット弁５２を飲み込む凹所７８とで水室５０を形成して、そこにパイロット弁５２の全体を水没状態で設け、これを凹所７８内に配置したコイルばね５８にて図中下向きに付勢するようになしている。
尚、この例においてもパイロット弁５２には水室５０内の圧力が前進方向の推力として働いている。
また水室５０内にはパイロット弁５２の進退移動を案内する半円筒形状のガイド８０が設けられている。
【００６４】
８２は、水室５０をパイロット弁５２の進退方向と直角方向に横切る状態に設けられた駆動軸で、この駆動軸８２にピニオンギヤ８４が一体回転状態に固設されている。
一方パイロット弁５２にはラックギヤ８６が設けられており、ラックギヤ８６がピニオンギヤ８４に噛み合うようになしてある。
この実施形態では、駆動軸８２とピニオンギヤ８４及びラックギヤ８６を含んで駆動機構８８が構成されている。
この実施形態では、ピニオンギヤ８４に非ギヤ部９２が一定周長に亘って設けられている。
【００６５】
図１１は、この実施形態の作用を表したもので、同図に示しているようにこの実施形態では、ピニオンギヤ８４とラックギヤ８６との噛合いに基づいて、ハンドル９４（図１０（Ａ）参照）の操作によるピニオンギヤ８４の回転によりパイロット弁５２が進退移動させられる。
そしてパイロット弁５２の進退移動に追従して主弁３２が進退移動させられ、主水路の開度をこれに応じて変化させて主水路を流れる水量を増減変化させる。
【００６６】
而してこの実施形態では、パイロット弁５２が前進移動して閉弁状態となったとき、図１１（II）に示しているようにピニオンギヤ８４に設けられた非ギヤ部９２によって、ピニオンギヤ８４とパイロット弁５２のラックギヤ８６とが非噛合状態となり、従ってこの状態の下ではパイロット弁５２が単独で自由に前進移動可能な状態となる。
【００６７】
従ってこの実施形態においても、止水後において給水の圧力の上昇により主弁３２が沈込みを生じた場合においても、パイロット弁５２が水室５０の圧力による下向きの推力とコイルばね５８の付勢力とによって、主弁３２の沈込みに追従して前進移動することができ、パイロット水路４４を遮断状態に保持する。
従ってこの実施形態においても、主弁３２の沈込みによる止水不良を有効に防止することができる。
【００６８】
一方、ピニオンギヤ８４が逆方向の図中時計方向に回転すると（図１１（III））、あるところでピニオンギヤ８４の歯がパイロット弁５２のラックギヤ８６に噛み合うに到って、以後はピニオンギヤ８４の時計方向の回転に伴ってパイロット弁５２が図中上向きに後退移動させられ、主弁３２を開弁させる。またその開弁量を大として主水路を流れる水量を増大変化させる。
【００６９】
図１２は本発明の更に他の実施形態を示している。
図１０の例では、ピニオンギヤ８４の側に非ギヤ部９２を設けているが、ここではパイロット弁５２のラックギヤ８６の側に非ギヤ部９６を所定軸方向長に亘って設けている。
【００７０】
図１２（Ａ）は、パイロット弁５２が閉弁した状態を表しており、このとき非ギヤ部９６によって、ピニオンギヤ８４とラックギヤ８６とは非噛合状態にある。
従ってこのときパイロット弁５２は前進方向にフリー状態にあり、それ故主弁３２が給水の圧力の増大により沈込みを生じたとき、パイロット弁５２がこれに追従して前進移動することができ、以って主弁３２の沈込みにも拘らずパイロット弁５２は閉弁状態を保つ。
従ってこの実施形態においても、主弁３２の沈込みによって、パイロット弁５２とパイロット弁座６０との間に隙間が生じ、そのことによって止水不良をもたらすのを有効に防止することができる。
【００７１】
尚、図１２（Ａ）に示す状態から（Ｂ）に示すようにピニオンギヤ８４を上記とは逆方向の時計方向に回転させると、ピニオンギヤ８４の回転に伴って、ピニオンギヤ８４とラックギヤ８６とが噛み合うに到り、ピニオンギヤ８４の時計方向の回転に伴ってパイロット弁５２が図中上方に後退移動せしめられる。
【００７２】
図１３及び図１４は本発明の更に他の実施形態を示している。
この例では、プランジャ式のパイロット弁５２が、ボデー２６に形成された貫通の孔９８を上下に挿通しており、そして上端部の大径の頭部５６が凹所１００内に位置させられている。
そしてこの頭部５６に対し、凹所１００内に配置されたコイルばね５８の付勢力が下向きに及ぼされている。
【００７３】
凹所１００は、パイロット弁５２と孔９８との間の環状の連通路１０２を通じて背圧室４０と連通しており、この例ではこれら背圧室４０，連通路１０２及び凹所１００にて水室５０が形成されている。
この例においてもまた、パイロット弁５２が水室５０内に水没状態に設けられている。
【００７４】
１０４はステッピングモータのステータコイルで水室５０、詳しくは凹所１００を取り巻くように配置されている。
一方凹所１００の内部には、円筒形状をなすマグネットロータ１０６が回転可能に配置されている。
このマグネットロータ１０６の外周部には、周方向にＮ極とＳ極とを交互に有する多極のマグネット１０８が設けられており、また内周面には雌ねじが設けられていて、この雌ねじが、ボデー２６の軸部１１０の外周面の雄ねじに螺合されている。１１２はそれら雌ねじと雄ねじとからなるねじ部を表している。
【００７５】
この実施形態では、パイロット弁５２における大径の頭部５６が、マグネットロータ１０６を軸方向に当接させる当接部を兼ねて構成してある。
従ってこの実施形態では、マグネットロータ１０６を図１３及び図１４（Ａ）に示す状態から回転させて上方に移動させると、図１４（Ｂ）に示しているようにある位置でマグネットロータ１０６が頭部５６に当接して、更なるマグネットロータ１０６の回転及び上昇に伴って、パイロット弁５２が一体に上向きに後退移動する。
【００７６】
またマグネットロータ１０６を逆方向に回転させ、ねじ部１１２のねじ送りでこれを下向きに移動させると、これとともにパイロット弁５２が図中下方に前進移動する。
この実施形態においても、パイロット弁５２が前進移動して閉弁状態となった後においても、マグネットロータ１０６が更に下向きに移動して、マグネットロータ１０６とパイロット弁５２の頭部５６との間にクリアランスＣを生ぜしめる（図１４（Ａ））。マグネットロータ１０６はこの状態で最終的に回転停止する。
【００７７】
この状態においてパイロット弁５２は、マグネットロータ１０６，ねじ部１１２を含む駆動機構から切り離された状態となり、ここにおいてパイロット弁５２が単独で自由に下向きに前進移動可能となる。
従ってこの実施形態においても、閉弁状態から給水の圧力の上昇により主弁３２が沈込みを生じた場合、パイロット弁５２がこれに追従して閉弁状態を維持しつつ前進移動し、パイロット弁５２とパイロット弁座６０との間に隙間が生じるのを防止する。
従ってこの実施形態においても、給水の圧力上昇により止水不良が生じるのを有効に防止することができる。
【００７８】
以上本発明の実施形態を詳述したがこれらはあくまで一例示であり、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。
【符号の説明】
【００７９】
２０ パイロット式流調弁装置
２８ １次側の流入水路
３０ ２次側の流出水路
３２ 主弁
３６ ダイヤフラム膜
３８ 主弁座
４０ 背圧室
４４ パイロット水路
５０ 水室
５８ コイルばね（付勢手段）
６０ パイロット弁座
６２ 駆動軸
６４ 回転カム
【技術分野】
【０００１】
この発明は流調弁装置に関し、詳しくは僅かな力で操作することのできるパイロット式流調弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より流調弁（流量調節弁）装置として各種のものが用いられているが、これらのものは主水路の開度を変化させる主弁を主弁座に向けて進退移動させる際に大きな力を要し、操作が重いといった問題があった。
そこで流調弁装置の操作を軽くする手段として、これをパイロット式流調弁装置、即ちパイロット弁を進退移動させることによって主弁をこれに追従して進退移動させ、主水路の開度を変化させる方式のパイロット式流調弁装置とすることが考えられる。
【０００３】
図１５はその具体例を比較例として示した図である。
同図において２００，２０２は主水路を形成する１次側の流入水路，２次側の流出水路で、２０４はその主水路上に設けられたダイヤフラム弁から成る主弁である。
この主弁２０４は、主弁座２０６に向けて進退移動して主水路の開度を変化させ、その開度に応じて主水路における流量を調節する。
【０００４】
２０８は主弁２０４の背後に形成された背圧室で、この背圧室２０８は、主弁２０４に対して内部の圧力を閉弁方向の押圧力として作用させる。
主弁２０４には、これを貫通して流入水路２００と背圧室２０８とを連通させる導入小孔２１０が設けられている。
この導入小孔２１０は、流入水路２００からの水を背圧室２０８に導いて背圧室２０８の圧力を増大させる。
主弁２０４にはまた、これを貫通して背圧室２０８と流出水路２０２とを連通させる水抜水路としてのパイロット水路２１２が設けられている。
このパイロット水路２１２は、背圧室２０８内の水を流出水路２０２に抜いて背圧室２０８の圧力を減少させる。
【０００５】
２１４は駆動軸２１６に一体移動状態に設けられたパイロット弁で、このパイロット弁２１４が主弁２０４に設けられたパイロット弁座２１８に対し図中上下方向、即ち主弁２０４の進退方向と同方向に進退移動することで、パイロット水路２１２の開度（背圧室２０８に対する開度）が変化せしめられる。
尚２２０は環状シール部材としてのＯリングで、このＯリング２２０によって、パイロット弁２１４及びこれと一体の駆動軸２１６と背圧室２０８との間が水密にシールされている。
【０００６】
この図１５に示すパイロット式流調弁装置にあっては、パイロット弁２１４がパイロット弁座２１８に向かって前進移動すると、パイロット弁２１４とパイロット弁座２１８との隙間が小さくなってパイロット水路２１２の開度が小となり、背圧室２０８からパイロット水路２１２を通じて流出水路２０２に抜ける水の量が少なくなって背圧室２０８の圧力は増大する。
また一方パイロット弁２１４が図中上向きに後退移動すると、パイロット弁２１４とパイロット弁座２１８との隙間が大きくなってパイロット水路２１２の開度が大となり、ここにおいて背圧室２０８からパイロット水路２１２を通じて流出水路２０２に抜ける水の量が多くなって背圧室２０８の圧力が減少する。
そして主弁２０４は、その背圧室２０８の圧力と流入水路２００の圧力とをバランスさせるようにして、パイロット弁２１４の進退移動に追従して図中上下方向に進退移動し、主水路の開度を変化させる。
そしてその主水路の開度の変化に応じて、流入水路２００から流出水路２０２への水の流量が調節される。
【０００７】
この図１５に示すパイロット式流調弁装置にあっては、背圧室２０８の圧力の増減に基づいて主弁２０４を進退移動させ、そしてその背圧室２０８の圧力の増減をパイロット弁２１４の進退移動により制御するようになしていることから、小さい力で主弁２０４を進退移動させることができ、軽い操作で流量調節を行うことができる特長を有する。
【０００８】
しかしながらこの図１５に示すパイロット式流調弁装置の場合、パイロット弁２１４及びこれと一体の駆動軸２１６に対して背圧室２０８の圧力が図中上向き、即ちパイロット弁２１４の後退方向に作用するため、パイロット弁２１４を閉弁方向即ち前進方向に駆動する際に、その圧力に抗してこれを前進移動させなければならず、その分操作が重くなるといった問題を内包している。
【０００９】
そこで本発明者らは、パイロット弁の全体を背圧室の圧力の作用する水室内に水没状態に設け、パイロット弁に対して背圧室の圧力が後退方向に作用する問題を解決可能となしたパイロット式流調弁装置を案出し、先の特許願において提案している（下記特許文献１）。
図１６はその具体例を示している。
【００１０】
同図において２２２は、背圧室２０８と凹所２２４とで形成される水室で、そこにパイロット弁２１４の全体が水没状態に設けられている。
２２６はパイロット弁２１４を前進及び後退移動させるための駆動機構で、ここでは駆動機構２２６は、水室２２４を横切る状態に設けられて回転する駆動軸２２７と、これに固設されて一体に回転するピニオンギヤ２２８と、円柱状をなすパイロット弁２１４に形成されてピニオンギヤ２２８に噛み合うラックギヤ２３０とを有している。
尚２３２は、パイロット弁２１４を進退移動方向に摺動案内する略半円筒形状のガイドである。
【００１１】
図１６に示すパイロット式流調弁装置では、駆動軸２２７を回転させると、ピニオンギヤ２２８とラックギヤ２３０との噛合いに基づいてパイロット弁２１４が前進移動、後退移動させられる。
その際、この流調弁装置ではパイロット弁２１４の全体が水室２２２内に水没状態にあることから、パイロット弁２１４に対して背圧室２０８の圧力が後退方向に作用することがなく、即ちパイロット弁２１４を背圧室２０８の圧力に抗して前進方向に駆動しなくてもよく、パイロット弁２１４に対する前進方向の駆動を少ない力で行うことができる。それ故、より僅かな力で軽やかにパイロット弁２１４の駆動、ひいては流量調節を行うことが可能となる。
また止水に際してもパイロット弁２１４を主弁２０４に形成したパイロット弁座２１８に僅かな力で軽く当てることで閉弁させることができ、これにより主弁２０４を閉弁状態即ち主水路を止水状態とすることができる。
【００１２】
しかしながらこのパイロット式流調弁装置では次のような問題を生じることがその後判明した。
即ち、パイロット弁２１４をパイロット弁座２１８に軽く当て、パイロット弁２１４及び主弁２０４を閉弁状態として止水を行った後に、１次側の流入水路２００の圧力が様々な要因で上昇して高く（例えば２ＭＰａ）なったとき、これに伴って背圧室２０８の圧力が増大するために、その増大した圧力によって主弁２０４がゴム等の弾性材から成るダイヤフラム膜を撓ませながら主弁座２０６に強く押し付けられ、図１７に示すように主弁２０４が当初の止水状態から図中下向きに沈み込んでしまう。
【００１３】
一方パイロット弁２１４は、自身に形成されたラックギヤ２３０とピニオンギヤ２２８との噛合いにより位置が拘束された状態にあるため、その結果としてパイロット弁２１４と主弁２０４のパイロット弁座２１８との間に隙間Ｓが生じた状態となり、止水が不完全な状態となってしまう。
【００１４】
一方これを防止しようとして止水時にパイロット弁２１４をパイロット弁座２１８に対し強く押し付けるようにすると、このパイロット式流調弁装置の軽操作の特長が減殺され損なわれてしまう。
また止水の際にその都度パイロット弁２１４をパイロット弁座２１８に強く押し付けるようにすると、主弁２０４の閉弁のために強い力が必要となるだけでなく、主弁２０４のダイヤフラム膜やパイロット弁２１４のシール部等が永久変形を生じてしまい、そのことが流調特性に悪影響を及ぼしてしまう問題を生ずる。
【００１５】
この問題に対する１つの対策として、例えば駆動機構として上記のギヤ機構を用いた例の場合、水室２２２の圧力をパイロット弁２１４に対する閉弁方向（前進方向）の推力として働かせるようになしておくとともに、ピニオンギヤ２２８とラックギヤ２３０とを所定の遊び（クリアランス）をもって緩く噛み合わせておくといったことが考えられる。
【００１６】
このようにすれば、パイロット弁２１４が閉弁した後に、流入水路２００の圧力上昇によって背圧室２０８の圧力が高くなり、主弁２０４が図１７に示すような沈込みを生じたとき、パイロット弁２１４を上記ピニオンギヤ２２８とラックギヤ２３０の歯と歯の間の遊び（クリアランス）の分だけ主弁２０４に追従して微小ストローク図中下向きに移動させることができ、これによりパイロット弁２１４を主弁２０４の沈込みにも拘らず閉弁状態に維持することが可能となる。
【００１７】
しかしながらこのようになした場合、パイロット弁２１４を閉弁方向に前進移動させて流量を少なくするときと、パイロット弁２１４を開弁方向に後退移動させて流量を多くするときとで、同じピニオンギヤ２２８の回転角度の下でも、即ちこれを回転操作するハンドルの同じ回転角度の下でも流量が同一でなくなってしまい、流調特性にヒステリシスを生ぜしめてしまうなど、流調特性に悪影響を及ぼしてしまう。
【００１８】
こうした問題は、駆動機構としてねじ機構その他の機構、詳しくはパイロット弁２１４を拘束しながら進退移動させる他の駆動機構を用いた場合にも同様に生じる問題である。
尚、パイロット弁を水室に水没状態に設けたパイロット式流調弁装置については、下記特許文献２にも開示されている。
但しこの特許文献２においても本発明の解決すべき課題については開示されておらず、従って本発明の解決手段についてこの特許文献２には開示されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１９】
【特許文献１】特開２００７−２４０６１号公報
【特許文献２】特開２００６−２５８２７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
本発明は以上のような事情を背景とし、パイロット式流調弁装置において、止水操作即ちパイロット弁の閉弁操作を僅かな力で軽やかに行うことができるとともに、止水後において給水の圧力が上昇し主弁が沈込みを生じた場合においても、主弁とパイロット弁との間に隙間が生じることに起因して止水不良を生ぜしめてしまう問題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
而して請求項１のものは、(イ)主弁座に向けて進退移動し、主水路の開度を変化させる主弁と、(ロ)該主弁の背後に形成され、内部の圧力を該主弁に対して閉弁方向の押圧力として作用させる背圧室と、(ハ)前記主水路における１次側の流入水路の水を該背圧室に導いて該背圧室の圧力を増大させる導入小孔と、(ニ)該背圧室と前記主水路における２次側の流出水路とを連通させ、該背圧室の水を該流出水路に抜いて該背圧室の圧力を減少させるパイロット水路と、(ホ)該背圧室側に設けられ、前記主弁に設けられたパイロット弁座に向けて進退移動し、該パイロット水路の開度を変化させるパイロット弁と、を備え、該パイロット弁の進退移動に追従して前記主弁を同方向に進退移動させて前記主水路の流量調節を行うパイロット式流調弁装置において、前記パイロット弁の全体を前記背圧室の圧力の作用する水室内に水没状態に設けて、該水室の圧力を該パイロット弁の前進方向の推力として働かせるとともに、該推力の作用の下で該パイロット弁を進退移動させる駆動機構を設け、且つ該駆動機構は、前記パイロット弁を前進移動させて閉弁状態としたとき、該パイロット弁と分離状態となって前記推力の作用で該パイロット弁を独立して前進移動可能とするものとなしてあることを特徴とする。
【００２２】
請求項２のものは、請求項１において、前記パイロット弁を閉弁方向に付勢する付勢手段が設けてあり、該付勢手段にて前記水室の圧力による前記推力を補助するようになしてあることを特徴とする。
【００２３】
請求項３のものは、請求項１，２の何れかにおいて、前記駆動機構が、回転する駆動軸及び該駆動軸に固設されて前記パイロット弁に対して該パイロット弁の進退移動方向に当接し、回転により該パイロット弁を進退移動させる回転カムを有するカム機構にて構成してあり、且つ該回転カムは、該パイロット弁を閉弁状態としたときに該パイロット弁から該パイロット弁の前記前進方向に設定距離離間した状態となるように形状が定めてあることを特徴とする。
【発明の作用・効果】
【００２４】
以上のように請求項１のものは、パイロット式流調弁装置においてパイロット弁の全体を背圧室の圧力の作用する水室内に水没状態に設けて、水室の圧力をパイロット弁の前進方向の推力として働かせるとともに、その推力の作用の下でパイロット弁を進退（前進後退）移動させる駆動機構を設け、そしてその駆動機構を、パイロット弁を前進移動させて閉弁状態としたときに、パイロット弁と分離状態となって、推力の作用でパイロット弁を独立して前進移動を可能ならしめるようにしたもので、この請求項１のパイロット式流調弁装置によれば、閉弁状態の下でパイロット弁に対する駆動機構による拘束が解かれ、その後の給水の圧力の上昇に基づいて主弁が沈込みを生じたとき、パイロット弁をこれに追従して前進移動させることができる。
【００２５】
この結果、主弁が沈込みを生じてもパイロット弁が水室の圧力に基づく前進方向の推力の下に閉弁状態を維持することができ、従ってこの請求項１によれば、当初止水状態であったものが、その後の給水の圧力の上昇によって主弁とパイロット弁との間に隙間が生じて止水不良をもたらす問題を有効に解決することができる。
【００２６】
尚、上記の主弁の沈込みはダイヤフラム弁に限らず、主弁座に対する接触部分に弾性を有するシール部を有しているピストン弁その他の弁においても生じ得、従って本発明はそのような主弁を有するパイロット式流調弁装置一般に通用することが可能である。
但し好適には主弁がダイヤフラム弁からなるものに適用可能である。
【００２７】
請求項２は、パイロット弁を閉弁方向に付勢する付勢手段を設け、その付勢手段にて水室の圧力による上記の推力を補助するようになしたもので、このようにしておけば、流調弁装置の設置個所が給水の圧力の低い低圧地域であっても確実な止水を確保することができる。
【００２８】
本発明では、上記駆動機構を、回転する駆動軸及びパイロット弁に対して進退移動方向に当接し、回転によりパイロット弁を進退移動させる回転カムを有するカム機構にて構成し、そしてその回転カムを、パイロット弁を閉弁状態としたときに、パイロット弁からその前進移動方向に設定距離離間した状態となる形状に定めておくことができる。
【００２９】
この請求項３によれば、パイロット弁を閉弁させたときに簡単にパイロット弁と駆動機構との作動的連結状態を一次的に解除して、パイロット弁を独立して且つ主弁の沈込みに追従して閉弁状態を維持したまま前進移動させるようになすことができる。
またこの請求項３によれば、回転カムの形状を適宜に定めることで、回転カム即ちハンドル等の操作部の回転角度の変化とこれに伴う水量の変化との関係を様々に設定することが可能であり、且つこれを容易に実現できる利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施形態であるパイロット式流調弁装置を備えた水栓の図である。
【図２】同実施形態におけるパイロット式流調弁装置を示した図である。
【図３】同実施形態の要部の図である。
【図４】同実施形態における駆動機構の駆動側及び従動側の回転部の断面図である。
【図５】同実施形態の作用説明図である。
【図６】図５に続く作用説明図である。
【図７】同実施形態の図５とは異なる作用説明図である。
【図８】図７に続く作用説明図である。
【図９】同実施形態においてパイロット弁に推力が働く原理の説明図である。
【図１０】本発明の他の実施形態の図である。
【図１１】図１０の実施形態の作用説明図である。
【図１２】本発明の更に他の実施形態の図である。
【図１３】本発明の更に他の実施形態の図である。
【図１４】図１３の実施形態の作用説明図である。
【図１５】従来のパイロット式流調弁装置の一例を示す図である。
【図１６】図１５とは異なる従来のパイロット式流調弁装置の図である。
【図１７】図１６のパイロット式流調弁装置の不具合の説明図である。
【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は水栓で、１２は水栓１０における吐水管である。
吐水管１２は、カウンター上面等の取付面（図示省略）から起立する形態で設けられている。
吐水管１２は、ここでは全体として逆Ｕ字状のグースネック形状をなしており、その先端に吐水口１４が備えられている。
また吐水管１２には、最上位から先端にかけて下向きに下がった下り形状部且つその先端部の上面に、吐止水と吐水の流量調節とを行う回転式のダイヤル操作部１６が設けられている。
【００３２】
ここでダイヤル操作部１６は電気的操作部として構成してあって、このダイヤル操作部１６を回転させると、回転位置検出センサがこれを検知して、その回転位置に応じた信号を発生する。そしてその信号が後述の制御部２４に送られる。
【００３３】
１８は給水路で、この給水路１８上に本実施形態のパイロット式流調弁装置（以下単に流調弁装置とする）２０が設けられている。
２２はその駆動源となるステッピングモータで、制御部２４に電気的に接続されている。
制御部２４にはまた、上記のダイヤル操作部１６（詳しくはその回転位置を検出する回転位置検出センサ）が電気的に接続されている。
この実施形態では、制御部２４からの指令によって流調弁装置２０が作動制御される。
【００３４】
図２に、パイロット式流調弁装置２０の具体的構成が示してある。
図２において、２６は流調弁装置２０のボデーで、２８，３０はそれぞれ主水路を形成する１次側の流入水路，２次側の流出水路で、３２はその主水路上に設けられたダイヤフラム弁からなる主弁である。
主弁３２は、硬質の樹脂からなる主弁本体３４と、これにより保持されたゴム製のダイヤフラム膜３６とからなっている。
この主弁３２は、主弁座３８に向けて進退移動し、主水路の開度を変化させる。
詳しくは、主弁座３８への主弁３２の着座によって主水路を遮断し、また主弁座３８から図中上向きに離間することによって主水路を開放する。
また主弁座３８からの離間量に応じて主水路の開度を大小変化させ、主水路を流れる水の流量を調節する。
【００３５】
この主弁３２の図中上側、即ち主弁３２の背面側には背圧室４０が設けられている。
背圧室４０は、内部の圧力を主弁３２に対し閉弁方向の押圧力として作用させる。
図３に拡大して示しているように、主弁３２にはこれを貫通して１次側の流入水路２８と背圧室４０とを連通させる導入小孔４２が設けられている。
この導入小孔４２は、流入水路２８からの水を背圧室４０に導いて背圧室４０の圧力を増大させる。
【００３６】
主弁３２にはまた、その中心部を貫通して背圧室４０と２次側の流出水路３０とを連通させる、水抜水路としてのパイロット水路４４が設けられている。
このパイロット水路４４は、背圧室４０内の水を２次側の流出水路３０に抜いて背圧室４０の圧力を減少させる。
【００３７】
ボデー２６には、背圧室４０に連通した凹所４６，４８が形成されている。そして凹所４８の図中右端の開口が蓋体４９で閉鎖されている。
これら凹所４６，４８には水が満たされており、背圧室４０，凹所４６，４８が全体として背圧室４０と同圧の水室５０を形成している。
【００３８】
５２はパイロット弁で、先端部にゴム製のシール部５４が設けられている。
パイロット弁５２は、その大部分が凹所４６内に入り込んでおり、そして背圧室４０内に位置する、シール部５４とは反対側の端部が大径の頭部５６とされていて、そこに金属製のコイルばね（付勢手段）５８の図中下端が下向きに当接させられている。
【００３９】
パイロット弁５２は、このコイルばね５８の図中下向きの付勢力によって常時閉弁方向、即ち前進方向に付勢されている。
このパイロット弁５２は、図中上下方向即ち主弁３２に設けられたパイロット弁座６０に向けて軸方向に進退移動し、パイロット水路４４の開度を変化させる。
【００４０】
詳しくは、パイロット弁５２がパイロット弁座６０に着座することでパイロット水路４４が遮断され、またパイロット弁５２がパイロット弁座６０から図中上向きに離間することで、パイロット水路４４が解放される。
更にパイロット弁５２のパイロット弁座６０からの離間量に応じてパイロット水路４４の開度が変化せしめられる。
【００４１】
パイロット弁５２は全体が水室５０内部に水没しており、背圧室４０の圧力がパイロット弁５２に対し後退方向の力として働かないのはもとより、このパイロット弁５２に対しては、水室５０内部の圧力がパイロット弁５２に対して下向きの、即ち前進方向の推力として働く。
【００４２】
詳しくは、パイロット弁５２がパイロット弁座６０に着座した閉弁状態の下では、水室５０内の圧力を下向きに受ける受圧面の面積に対して、パイロット弁座６０に対応する面積分だけ、水室５０の圧力を上向きに受ける受圧面の面積が少なく、その受圧面積の差分だけ、パイロット弁５２に対し水室５０の圧力による推力が下向きに働く。
またパイロット弁５２が開弁した状態の下でも、同様に水室５０内の圧力がパイロット弁５２に対する下向きの推力として働く。
【００４３】
図９はその理由を模式的に表している。
この実施形態では、後述するようにパイロット弁５２はパイロット弁座６０との間に一定の微小な間隔を保ちつつ、主弁３２とともに即ちパイロット弁座６０とともに上下に移動し、そしてそのようなパイロット弁５２の開弁状態の下では、背圧室４０内の水がパイロット弁座６０を乗り越えてパイロット水路４４へと流れ込む。
このためパイロット弁５２の下面のうち、パイロット水路４４の上端開口に対向する面積Ｑ４の部分には、背圧室４０内の１次圧は上向きに作用せず、どちらかというと背圧室４０からパイロット水路４４に流れ込む水の流れによる吸込みの力が働く傾向にある。
従ってパイロット弁５２の開弁状態の下でも、パイロット弁５２に対しては水室５０内の圧力が下向きの、即ち前進（閉弁）方向の推力として働く。
上記コイルばね５８は、水室５０内の圧力によるパイロット弁５２への下向きの推力を補助する補助ばねとして働く。
【００４４】
図２において、６２は凹所４６をパイロット弁５２の移動方向と直角方向に横切る状態に設けられた駆動軸で、この駆動軸６２上に回転カム６４が駆動軸６２と一体回転する状態に固設されている。
図３に示すように回転カム６４はその外周形状が、回転中心Ｏ即ち駆動軸６２の軸心から外周位置までの距離が駆動軸６２の回転方向に連続的に変化する形状をなしている（但し外周部の一部はフラットな形状をなすフラット部６６とされている）。
【００４５】
回転カム６４は、パイロット弁５２が最も後退した位置、即ち後退端にあるとき、図３に示す部位Ｘ１即ち回転中心までの距離が最大となる部位Ｘ１が、パイロット弁５２の頭部５６の下面に当接した状態となり、その位置から回転カム６４が回転するのに伴って、頭部５６に当接する部位を図中下方に連続的に変化させ、回転中心Ｏと頭部５６との上下の距離を漸次少なくして行く。
そしてこれに伴ってパイロット弁５２がパイロット弁座６０に向けて前進移動して行く。
【００４６】
回転カム６４の回転により、フラット部６６の一旦側の部位（部位Ｘ１とは反対側の端の部位）Ｘ２よりも図３中反時計方向の部位部位Ｘ３が頭部５６の下面に当接した時点でパイロット弁５２は閉弁状態となるが（図７（III）参照）、回転カム６４は更に引き続いて図中反時計方向に回転運動する。
これにより回転カム６４は頭部５６から下向きに離間し、図３及び図８（IV）に示すように最終的にフラット部６６が図中水平向きとなって、頭部５６との間に最大のクリアランス（隙間）Ｃを生ぜしめ、そこで回転停止する。
図２はこのときの状態を表している。
【００４７】
図２に示しているように、駆動軸６２の図中右端には円筒形状をなす従動側の回転部６７が一体回転状態に設けられている。
図４に示しているようにこの従動側の回転部６７には、周方向に沿って一定間隔でマグネット６８が複数設けられている。
７０は上記の蓋体４９の外側、即ち水室５０の外側に配置された駆動側の回転部で、この回転部７０にも周方向に一定間隔ごとにマグネット７２が複数設けてある。
尚、マグネット６８，７２の一方は非着磁の磁性体としておくこともできる。
【００４８】
従ってこの実施形態では、ステッピングモータ２２にて駆動側の回転部７０を回転させると、この駆動側の回転部７０に対して磁気カップリングされた従動側の回転部６７が回転し、駆動軸６２に設けられた回転カム６４が回転運動させられる。それによってパイロット弁５２が図中上下方向に進退移動させられる。
【００４９】
次に本実施形態の作用を説明する。
図７（Ｉ）は、パイロット弁５２が後退端にあって、主弁３２が最大開弁している状態を表しており（図５（Ｉ）参照）、このとき回転カム６４は回転中心Ｏから最大距離の部位Ｘ１がパイロット弁５２の頭部５６下面に当接した状態にある。
この状態から図７（II）に示すように回転カム６４を反時計方向に回転させると、これに伴って回転カム６４の図中上端の位置が漸次下方に推移して行く。これに伴ってパイロット弁５２が水室５０の圧力による下向きの推力及びコイルばね５８の付勢力によって下方に前進移動する。
【００５０】
而してパイロット弁５２が下方に前進移動すると、パイロット弁５２とパイロット弁座６０との間の隙間が一時的に小となって、背圧室４０からパイロット水路４４を通じて流出水路３０に抜ける水の量が少なくなり、背圧室４０の圧力が増大する。
すると背圧室４０の圧力が流入水路２８の圧力に打ち勝つに到り、その差圧によって主弁３２が図中下向きに前進移動させられ、そして背圧室４０の圧力と流入水路２８の圧力とが釣り合った位置（このときパイロット弁５２とパイロット弁座６０との間の隙間が元に戻る）で、主弁３２の前進移動が停止する（図５（II）参照）。
【００５１】
この状態で回転カム６４の回転によりパイロット弁５２が更に下向きに前進移動すると、背圧室４０の圧力と流入水路２８の圧力とをバランスさせるようにして、主弁３２がパイロット弁５２に追従して同方向に前進移動し、これによって主弁３８との間の隙間、即ち主水路における開度を小として、主水路を流れる水量を減少させて行く。
このとき、主弁３２はパイロット弁座６０とパイロット弁５２との間の隙間Ｓをほぼ一定に保つようにパイロット弁５２に追従して、パイロット弁５２と同じ方向に前進移動して行く（図５（III））。
【００５２】
この実施形態において、回転カム６４は更に引き続く図中反時計方向の回転によりパイロット弁５２を前進移動させて行き、最終的にパイロット弁５２をパイロット弁座６０に着座させる。即ちパイロット弁５４を最終的に閉弁させる（図７（III））。
【００５３】
回転カム６４はその状態からも更に反時計方向に回転し、その回転に伴って、回転カム６４がパイロット弁５２の頭部５６から下方に離間した状態となる。
そして図８（IV）に示すようにフラット部６６が頭部５６の下面と平行の水平向きとなり、頭部５６の下面との間にクリアランスＣを生じたところで回転停止する。
【００５４】
このとき、回転カム６４はパイロット弁５２の頭部５６から最も大きく下方に離間した状態となる。
この状態の下ではパイロット弁５２は回転カム６４による拘束、即ち回転カム６４，駆動軸６２，従動側の回転部６６，駆動側の回転部７０からなる駆動機構６５による拘束から解き放たれた状態となり、独立して前進方向に移動可能となる。
【００５５】
この実施形態では、パイロット弁５２をパイロット弁座６０に軽く当てて、パイロット弁５２及び主弁３２を閉弁させるようになしてあり、従ってその閉弁後において、即ち止水後において流入水路２８の給水の圧力が増大し、背圧室４０の圧力がこれに伴って増大すると、主弁３２が背圧室４０の増大した圧力によりゴム製のダイヤフラム３６の圧縮変形を伴って下向きに沈み込む。
【００５６】
このときパイロット弁５２が位置固定で移動できない状態にあると、パイロット弁座６０とパイロット弁５２との間に隙間が生じて止水不良を引き起こしてしまうが、この実施形態では、主弁３２が上記の沈込みを生じると、パイロット弁５２に対して働く水室５０の圧力による下向きの推力、及びコイルばね５８の下向きの付勢力によって、パイロット弁５２が主弁３２の下向きの沈込みに追従して前進移動し、閉弁状態を維持してパイロット水路４４を遮断状態に保つ。
従ってこの実施形態によれば、主弁３２の沈込みによる止水不良を生じることはない。
【００５７】
さて上記の止水状態の下で回転カム６４を今度は逆方向の図中時計方向に回転させると、一定角度回転したところで回転カム６４がパイロット弁５２の頭部５６下面に当接するに到り（図８（V）参照）、そして回転カム６４の更なる時計方向の回転によって、パイロット弁５２が水室５０の下向きの推力及びコイルばね５８の付勢力に抗して、図中上向きに後退移動させられる（図６（I））。
【００５８】
すると主弁３２が、背圧室４０の圧力と流入水路２８の圧力とをバランスさせるようにして、パイロット弁５２に追従して図中上向きに後退移動し（図６（II））、主水路を開く（図６（II）参照）。そして更に主水路の開度を拡くして主水路を流れる水量を増大変化させる（図６（III））。
【００５９】
以上のように本実施形態によれば、閉弁状態の下でパイロット弁５２に対する拘束が解かれ、その後の給水の圧力の上昇に基づいて主弁３２が沈込みを生じたとき、パイロット弁５２がこれに追従して自由に前進移動することができる。
【００６０】
この結果、主弁３２が沈込みを生じてもパイロット弁５２が水室５０の圧力に基づく前進方向の推力及びコイルばね５８の付勢力の下に閉弁状態を維持することができ、従って当初止水状態であったものが、その後の給水の圧力の上昇によって主弁３２とパイロット弁５２との間に隙間が生じて止水不良をもたらす問題を有効に解決することができる。
【００６１】
またコイルばね５８にて水室５０の圧力による推力を補助するようになしているため、流調弁装置２０の設置個所が給水の圧力の低い低圧地域であっても確実な止水を確保することができる。
【００６２】
また本実施形態によれば、パイロット弁５２を閉弁させたときに、簡単にパイロット弁５２とステッピングモータ２２及び駆動機構との作動的連結状態を一次的に解除でき、パイロット弁５２を自由に前進移動させるようになすことができる。
【００６３】
図１０は本発明の他の実施形態を示している。
この例は、背圧室４０と、円柱形状をなすプランジャ式のパイロット弁５２を飲み込む凹所７８とで水室５０を形成して、そこにパイロット弁５２の全体を水没状態で設け、これを凹所７８内に配置したコイルばね５８にて図中下向きに付勢するようになしている。
尚、この例においてもパイロット弁５２には水室５０内の圧力が前進方向の推力として働いている。
また水室５０内にはパイロット弁５２の進退移動を案内する半円筒形状のガイド８０が設けられている。
【００６４】
８２は、水室５０をパイロット弁５２の進退方向と直角方向に横切る状態に設けられた駆動軸で、この駆動軸８２にピニオンギヤ８４が一体回転状態に固設されている。
一方パイロット弁５２にはラックギヤ８６が設けられており、ラックギヤ８６がピニオンギヤ８４に噛み合うようになしてある。
この実施形態では、駆動軸８２とピニオンギヤ８４及びラックギヤ８６を含んで駆動機構８８が構成されている。
この実施形態では、ピニオンギヤ８４に非ギヤ部９２が一定周長に亘って設けられている。
【００６５】
図１１は、この実施形態の作用を表したもので、同図に示しているようにこの実施形態では、ピニオンギヤ８４とラックギヤ８６との噛合いに基づいて、ハンドル９４（図１０（Ａ）参照）の操作によるピニオンギヤ８４の回転によりパイロット弁５２が進退移動させられる。
そしてパイロット弁５２の進退移動に追従して主弁３２が進退移動させられ、主水路の開度をこれに応じて変化させて主水路を流れる水量を増減変化させる。
【００６６】
而してこの実施形態では、パイロット弁５２が前進移動して閉弁状態となったとき、図１１（II）に示しているようにピニオンギヤ８４に設けられた非ギヤ部９２によって、ピニオンギヤ８４とパイロット弁５２のラックギヤ８６とが非噛合状態となり、従ってこの状態の下ではパイロット弁５２が単独で自由に前進移動可能な状態となる。
【００６７】
従ってこの実施形態においても、止水後において給水の圧力の上昇により主弁３２が沈込みを生じた場合においても、パイロット弁５２が水室５０の圧力による下向きの推力とコイルばね５８の付勢力とによって、主弁３２の沈込みに追従して前進移動することができ、パイロット水路４４を遮断状態に保持する。
従ってこの実施形態においても、主弁３２の沈込みによる止水不良を有効に防止することができる。
【００６８】
一方、ピニオンギヤ８４が逆方向の図中時計方向に回転すると（図１１（III））、あるところでピニオンギヤ８４の歯がパイロット弁５２のラックギヤ８６に噛み合うに到って、以後はピニオンギヤ８４の時計方向の回転に伴ってパイロット弁５２が図中上向きに後退移動させられ、主弁３２を開弁させる。またその開弁量を大として主水路を流れる水量を増大変化させる。
【００６９】
図１２は本発明の更に他の実施形態を示している。
図１０の例では、ピニオンギヤ８４の側に非ギヤ部９２を設けているが、ここではパイロット弁５２のラックギヤ８６の側に非ギヤ部９６を所定軸方向長に亘って設けている。
【００７０】
図１２（Ａ）は、パイロット弁５２が閉弁した状態を表しており、このとき非ギヤ部９６によって、ピニオンギヤ８４とラックギヤ８６とは非噛合状態にある。
従ってこのときパイロット弁５２は前進方向にフリー状態にあり、それ故主弁３２が給水の圧力の増大により沈込みを生じたとき、パイロット弁５２がこれに追従して前進移動することができ、以って主弁３２の沈込みにも拘らずパイロット弁５２は閉弁状態を保つ。
従ってこの実施形態においても、主弁３２の沈込みによって、パイロット弁５２とパイロット弁座６０との間に隙間が生じ、そのことによって止水不良をもたらすのを有効に防止することができる。
【００７１】
尚、図１２（Ａ）に示す状態から（Ｂ）に示すようにピニオンギヤ８４を上記とは逆方向の時計方向に回転させると、ピニオンギヤ８４の回転に伴って、ピニオンギヤ８４とラックギヤ８６とが噛み合うに到り、ピニオンギヤ８４の時計方向の回転に伴ってパイロット弁５２が図中上方に後退移動せしめられる。
【００７２】
図１３及び図１４は本発明の更に他の実施形態を示している。
この例では、プランジャ式のパイロット弁５２が、ボデー２６に形成された貫通の孔９８を上下に挿通しており、そして上端部の大径の頭部５６が凹所１００内に位置させられている。
そしてこの頭部５６に対し、凹所１００内に配置されたコイルばね５８の付勢力が下向きに及ぼされている。
【００７３】
凹所１００は、パイロット弁５２と孔９８との間の環状の連通路１０２を通じて背圧室４０と連通しており、この例ではこれら背圧室４０，連通路１０２及び凹所１００にて水室５０が形成されている。
この例においてもまた、パイロット弁５２が水室５０内に水没状態に設けられている。
【００７４】
１０４はステッピングモータのステータコイルで水室５０、詳しくは凹所１００を取り巻くように配置されている。
一方凹所１００の内部には、円筒形状をなすマグネットロータ１０６が回転可能に配置されている。
このマグネットロータ１０６の外周部には、周方向にＮ極とＳ極とを交互に有する多極のマグネット１０８が設けられており、また内周面には雌ねじが設けられていて、この雌ねじが、ボデー２６の軸部１１０の外周面の雄ねじに螺合されている。１１２はそれら雌ねじと雄ねじとからなるねじ部を表している。
【００７５】
この実施形態では、パイロット弁５２における大径の頭部５６が、マグネットロータ１０６を軸方向に当接させる当接部を兼ねて構成してある。
従ってこの実施形態では、マグネットロータ１０６を図１３及び図１４（Ａ）に示す状態から回転させて上方に移動させると、図１４（Ｂ）に示しているようにある位置でマグネットロータ１０６が頭部５６に当接して、更なるマグネットロータ１０６の回転及び上昇に伴って、パイロット弁５２が一体に上向きに後退移動する。
【００７６】
またマグネットロータ１０６を逆方向に回転させ、ねじ部１１２のねじ送りでこれを下向きに移動させると、これとともにパイロット弁５２が図中下方に前進移動する。
この実施形態においても、パイロット弁５２が前進移動して閉弁状態となった後においても、マグネットロータ１０６が更に下向きに移動して、マグネットロータ１０６とパイロット弁５２の頭部５６との間にクリアランスＣを生ぜしめる（図１４（Ａ））。マグネットロータ１０６はこの状態で最終的に回転停止する。
【００７７】
この状態においてパイロット弁５２は、マグネットロータ１０６，ねじ部１１２を含む駆動機構から切り離された状態となり、ここにおいてパイロット弁５２が単独で自由に下向きに前進移動可能となる。
従ってこの実施形態においても、閉弁状態から給水の圧力の上昇により主弁３２が沈込みを生じた場合、パイロット弁５２がこれに追従して閉弁状態を維持しつつ前進移動し、パイロット弁５２とパイロット弁座６０との間に隙間が生じるのを防止する。
従ってこの実施形態においても、給水の圧力上昇により止水不良が生じるのを有効に防止することができる。
【００７８】
以上本発明の実施形態を詳述したがこれらはあくまで一例示であり、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。
【符号の説明】
【００７９】
２０ パイロット式流調弁装置
２８ １次側の流入水路
３０ ２次側の流出水路
３２ 主弁
３６ ダイヤフラム膜
３８ 主弁座
４０ 背圧室
４４ パイロット水路
５０ 水室
５８ コイルばね（付勢手段）
６０ パイロット弁座
６２ 駆動軸
６４ 回転カム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
(イ)主弁座に向けて進退移動し、主水路の開度を変化させる主弁と、(ロ)該主弁の背後に形成され、内部の圧力を該主弁に対して閉弁方向の押圧力として作用させる背圧室と、(ハ)前記主水路における１次側の流入水路の水を該背圧室に導いて該背圧室の圧力を増大させる導入小孔と、(ニ)該背圧室と前記主水路における２次側の流出水路とを連通させ、該背圧室の水を該流出水路に抜いて該背圧室の圧力を減少させるパイロット水路と、(ホ)該背圧室側に設けられ、前記主弁に設けられたパイロット弁座に向けて進退移動し、該パイロット水路の開度を変化させるパイロット弁と、を備え、該パイロット弁の進退移動に追従して前記主弁を同方向に進退移動させて前記主水路の流量調節を行うパイロット式流調弁装置において
前記パイロット弁の全体を前記背圧室の圧力の作用する水室内に水没状態に設けて、該水室の圧力を該パイロット弁の前進方向の推力として働かせるとともに、該推力の作用の下で該パイロット弁を進退移動させる駆動機構を設け、且つ該駆動機構は、前記パイロット弁を前進移動させて閉弁状態としたとき、該パイロット弁と分離状態となって前記推力の作用で該パイロット弁を独立して前進移動可能とするものとなしてあることを特徴とするパイロット式流調弁装置。
【請求項２】
請求項１において、前記パイロット弁を閉弁方向に付勢する付勢手段が設けてあり、該付勢手段にて前記水室の圧力による前記推力を補助するようになしてあることを特徴とするパイロット式流調弁装置。
【請求項３】
請求項１，２の何れかにおいて、前記駆動機構が、回転する駆動軸及び該駆動軸に固設されて前記パイロット弁に対して該パイロット弁の進退移動方向に当接し、回転により該パイロット弁を進退移動させる回転カムを有するカム機構にて構成してあり、且つ該回転カムは、該パイロット弁を閉弁状態としたときに該パイロット弁から該パイロット弁の前記前進方向に設定距離離間した状態となるように形状が定めてあることを特徴とするパイロット式流調弁装置。
【請求項１】
(イ)主弁座に向けて進退移動し、主水路の開度を変化させる主弁と、(ロ)該主弁の背後に形成され、内部の圧力を該主弁に対して閉弁方向の押圧力として作用させる背圧室と、(ハ)前記主水路における１次側の流入水路の水を該背圧室に導いて該背圧室の圧力を増大させる導入小孔と、(ニ)該背圧室と前記主水路における２次側の流出水路とを連通させ、該背圧室の水を該流出水路に抜いて該背圧室の圧力を減少させるパイロット水路と、(ホ)該背圧室側に設けられ、前記主弁に設けられたパイロット弁座に向けて進退移動し、該パイロット水路の開度を変化させるパイロット弁と、を備え、該パイロット弁の進退移動に追従して前記主弁を同方向に進退移動させて前記主水路の流量調節を行うパイロット式流調弁装置において
前記パイロット弁の全体を前記背圧室の圧力の作用する水室内に水没状態に設けて、該水室の圧力を該パイロット弁の前進方向の推力として働かせるとともに、該推力の作用の下で該パイロット弁を進退移動させる駆動機構を設け、且つ該駆動機構は、前記パイロット弁を前進移動させて閉弁状態としたとき、該パイロット弁と分離状態となって前記推力の作用で該パイロット弁を独立して前進移動可能とするものとなしてあることを特徴とするパイロット式流調弁装置。
【請求項２】
請求項１において、前記パイロット弁を閉弁方向に付勢する付勢手段が設けてあり、該付勢手段にて前記水室の圧力による前記推力を補助するようになしてあることを特徴とするパイロット式流調弁装置。
【請求項３】
請求項１，２の何れかにおいて、前記駆動機構が、回転する駆動軸及び該駆動軸に固設されて前記パイロット弁に対して該パイロット弁の進退移動方向に当接し、回転により該パイロット弁を進退移動させる回転カムを有するカム機構にて構成してあり、且つ該回転カムは、該パイロット弁を閉弁状態としたときに該パイロット弁から該パイロット弁の前記前進方向に設定距離離間した状態となるように形状が定めてあることを特徴とするパイロット式流調弁装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１２−５２６６７（Ｐ２０１２−５２６６７Ａ）
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５８０９９（Ｐ２０１１−２５８０９９）
【出願日】平成２３年１１月２５日（２０１１．１１．２５）
【分割の表示】特願２００７−１７３５１８（Ｐ２００７−１７３５１８）の分割
【原出願日】平成１９年６月２９日（２００７．６．２９）
【出願人】（３０２０４５７０５）株式会社ＬＩＸＩＬ (949)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２５日（２０１１．１１．２５）
【分割の表示】特願２００７−１７３５１８（Ｐ２００７−１７３５１８）の分割
【原出願日】平成１９年６月２９日（２００７．６．２９）
【出願人】（３０２０４５７０５）株式会社ＬＩＸＩＬ (949)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]