給水制御バルブ
【課題】カム部材の回転により操作軸を２次側から移動操作し、弁部を動作させる給水制御バルブにおいて、弁部が開弁状態の下で操作軸とバルブボデーとの間のシール部材が固着を起しても、固着解除して良好に給水制御動作を行わせることができるようにする。
【解決手段】給水制御バルブにおいて、操作軸５６を２次側の流出水路３４を通って延出させて操作軸５６とバルブボデー３０との間をＯリング８６にてシールするとともに、操作軸５６をカム部材６２と、ばね部材８０の付勢力にて押上げ側に前進移動させ、また引込み側に後退移動させる。そしてＯリング８６が固着を起したときには操作軸５６を、通常使用時における主弁３６の最大開弁位置に対応した位置よりも更に設定ストローク分主弁３６の開度を大とする側に前進移動させ、固着解除した上で後退移動させ、主弁３６を閉弁状態とする。
【解決手段】給水制御バルブにおいて、操作軸５６を２次側の流出水路３４を通って延出させて操作軸５６とバルブボデー３０との間をＯリング８６にてシールするとともに、操作軸５６をカム部材６２と、ばね部材８０の付勢力にて押上げ側に前進移動させ、また引込み側に後退移動させる。そしてＯリング８６が固着を起したときには操作軸５６を、通常使用時における主弁３６の最大開弁位置に対応した位置よりも更に設定ストローク分主弁３６の開度を大とする側に前進移動させ、固着解除した上で後退移動させ、主弁３６を閉弁状態とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は給水制御バルブに関し、詳しくは２次側の流出水路の側から操作軸にて弁部を操作するようになした給水制御バルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、バルブボデーに備えた１次側の流入水路と、２次側の流出水路と、それら流入水路と流出水路とで形成される水路上に設けられた弁部と、弁部を操作する操作軸とを有し、その操作軸により弁部を操作して弁部を開閉及び／又は開度変化させ、給水制御するようになした給水制御バルブが知られている。
またこのような給水制御バルブにおいて、操作軸をバルブボデーから２次側の流出水路を通って弁部の側に延出させ、流出水路の側で弁部を操作軸にて操作するようになしたものが公知である。
例えば下記特許文献１にこの種の給水制御バルブが開示されている。
図１１はその具体例を示している。
【０００３】
図において２００はバルブボデー、２０２，２０４はそれぞれ１次側の流入水路，２次側の流出水路、２０６はそれら流入水路２０２と流出水路２０４とで形成される水路上に設けられた弁部で、２０８はその弁部２０６を操作する操作軸である。
ここで操作軸２０８は、バルブボデー２００から２次側の流出水路２０４を通って弁部２０６の側に延出しており、流出水路２０４の側で弁部２０６を操作するものとなしてある。
【０００４】
この給水制御バルブでは、流入水路２０２から流入した水がバルブボデー２００と操作軸２０８との間を通って漏水するのを防ぐべく、操作軸２０８とバルブボデー２００との間に、環状の弾性を有するシール部材としてＯリング２１０を介在させ、かかるＯリング２１０にて操作軸２０８とバルブボデー２００との間を水密にシールするようにしている。
【０００５】
図１１に示す給水制御バルブの場合、操作軸２０８は、操作軸２０８に設けた雄ねじ２１２とバルブボデー２００に設けた雌ねじ２１４とで螺合させてあり、操作軸２０８を正方向に回転させることで、操作軸２０８がねじ送りで図中上方の押上げ側に前進移動させられ、弁部２０６を開方向に動作させる。
また操作軸２０８をこれとは逆方向に回転させると、操作軸２０８がねじ送りで図中下向きの引込み側に後退移動させられ、弁部２０６を閉方向に動作させる。
【０００６】
しかしながらこのように操作軸２０８をねじ送りで図中上方と下方とに進退移動させるようになした場合、操作軸２０８の回転角度と弁部２０６の開度とは比例関係となって一義的に定まってしまい、操作軸２０８の回転角度の変化に応じて弁部２０６の開度を様々なパターンで変化させること、即ち流量制御特性を操作軸２０８の回転角度の変化に対してリニアな関係でなく、他の異なった様々な関係で設定することができない問題がある。
【０００７】
そこで回転運動により操作軸を軸方向に移動させるカム部材と、操作軸の上記弁部の側の一端側とは反対側の他端側に構成した従動部をカム部材のカム面に当接させる向きに操作軸を付勢するばね部材と、カム部材を回転駆動する電動モータ及び電動モータを作動制御する制御部を設け、カム部材の正方向回転により従動部に対するカム面の押上作用にて操作軸をばね部材の付勢力に抗し押上側に前進移動させ、弁部を開方向に動作させるとともに、カム部材の逆方向回転時に、ばね部材の付勢力による従動部のカム面への押圧作用にて操作軸を引込み側に後退移動させ、弁部を閉方向に動作させるようになすといったことが考えられる。
このようにカム部材にて操作軸を移動するようになした場合、カム面の形状を様々な形状に形成することによって、流量制御特性を様々に設定することが可能となる。
尚、このようにカム部材の回転により弁部を開閉方向に動作させるようになしたものについては従来公知である。
例えば下記特許文献２，特許文献３にカム部材の回転により弁部を開閉方向に動作させるようになした給水制御バルブが開示されている。
【０００８】
ところで、上記のようにカム部材と、操作軸の他端側に構成した従動部をカム部材のカム面に対して当接させる向きに付勢するばね部材とにより、操作軸を押上げ側に前進移動させたり、引込み側に後退移動させたりして、弁部を開閉方向に動作させる給水制御バルブにあっては、ばね部材のばね力（付勢力）を強く設定しておくと、カム部材のカム面及び従動部の摺動摩耗が大となって、それらの部分が摩耗により削られてしまい、給水制御特性に悪影響が及んでしまう問題を生ずる。
従ってこの場合にはばね部材のばね力を可及的に小さく設定しておくことが望ましい。
【０００９】
一方でそのようにばね部材のばね力を小さくしておくと、操作軸とバルブボデーの間を水密にシールするシール部材が固着を起したときが問題となる。
上記のようなシール部材を備えた給水制御バルブにあっては、長期間の放置によりシール部材が固着を起してしまうことがあり、而してシール部材が固着を起してしまうと、操作軸に対する摺動抵抗（移動抵抗）が大きくなってしまう。
【００１０】
この場合、弁部が開弁状態でシール部材が固着を起すと、シール部材の固着による摺動抵抗がばね部材の付勢力に打ち勝つようになって、カム部材の逆方向回転により操作軸を引込み側に後退移動させることができなくなり、弁部を閉動作させることができなくなってしまう。即ち弁部がコントロール不能に陥ってしまう。
【００１１】
尚、このように弁部が開弁状態のまま長期間放置されることによるシール部材の固着の現象は、例えば次のような場合に生じる。
即ち、給水バルブの施工時において、弁部を開弁状態としたまま元栓を閉じてしまうと、給水制御バルブはその状態では給水を行わないために、弁部が開弁状態のまま放置されてしまうといったことが起り得る。
【００１２】
或いは給水制御バルブで流量調節を行うようにし、別途に設けた吐止水バルブにて吐水と止水とを行うようになしたものにあっては、給水制御バルブの弁部を開いたままの状態で、別途に設けた吐止水バルブを閉じておくことで、給水制御バルブの弁部が開いたまま長時間放置されてしまうことが起り得る。
【００１３】
【特許文献１】特開２００７−２４０５９号公報
【特許文献２】特開２００７−２４０６１号公報
【特許文献３】特開平１−２２９１８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は以上のような事情を背景とし、カム部材の回転により操作軸を２次側から移動操作し、弁部を開閉方向に動作させる形式の給水制御バルブにおいて、弁部が開弁状態の下で操作軸とバルブボデーとの間を水密にシールするシール部材が固着を起した場合であっても、その固着を解除して良好に給水制御動作を行わせることのできる給水制御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】
【００１５】
而して請求項１のものは、バルブボデーに備えた１次側の流入水路と、２次側の流出水路と、それら流入水路と流出水路とで形成される水路上に設けられた弁部と、該弁部を操作する操作軸と、を有し、該操作軸により該弁部を操作して該弁部を開閉及び／又は開度変化させ、給水制御するようになした給水制御バルブにおいて、前記操作軸の前記弁部側の一端側を前記バルブボデーから前記２次側の流出水路を通って延出させて、該操作軸と該バルブボデーとの間を弾性を有する環状のシール部材にて水密にシールするとともに、回転運動により前記操作軸を軸方向に移動させるカム部材と、該操作軸の前記弁部側の一端側とは反対側の他端側に構成した従動部を前記カム部材のカム面に当接させる向きに該操作軸を付勢するばね部材と、該カム部材を回転駆動する電動モータ及び該電動モータを作動制御する制御部を設け、該カム部材の正方向回転により前記従動部に対する前記カム面の押上作用にて該操作軸を前記ばね部材の付勢力に抗し押上げ側に前進移動させ、前記弁部を開方向に動作させるとともに、該カム部材の逆方向回転時に、前記ばね部材の付勢力による前記従動部の前記カム面への押圧作用にて該操作軸を引込み側に後退移動させ、前記弁部を閉方向に動作させるようになし、且つ前記制御部は、強制押上命令により前記操作軸を、通常使用時における前記弁部の設定した最大開弁位置に対応した位置よりも更に設定ストローク分該弁部の開度を大とする側に前進移動させた上で後退移動させ、該弁部を閉弁させるものとなしてあることを特徴とする。
【００１６】
請求項２のものは、請求項１において、前記弁部が、パイロット弁の進退移動に追従して主弁を該パイロット弁と同方向に進退移動させるパイロット式弁部となしてあり、前記操作軸が該パイロット弁を操作するものとなしてあることを特徴とする。
【発明の作用・効果】
【００１７】
以上のように本発明は、カム部材の正方向回転により操作軸をばね部材の付勢力に抗して押上げ側に前進移動させ、弁部を開方向に動作させるとともに、カム部材の逆方向回転時に、ばね部材の付勢力による従動部のカム面への押圧作用にて操作軸を引込み側に後退移動させ、弁部を閉方向に動作させる給水制御バルブにおいて、カム部材を回転駆動する電動モータを作動制御する制御部を、強制押上命令により操作軸を、通常使用時における弁部の設定した最大開弁位置に対応した位置よりも更に設定ストローク分弁部の開度を大とする側に前進移動させた上で後退移動させ、弁部を閉弁させるものとなしたものである。
【００１８】
本発明では、弁部が開弁状態の下でシール部材が固着を起し、カム部材を逆方向回転させてもばね部材の付勢力によって操作軸を引込み側に後退移動させることができなくなった場合、即ち弁部を閉方向に動作させられなくなった場合であっても、例えば水抜き操作部の操作等によって発せられる強制押上命令に基づいて、制御部が操作軸を固着位置から押上げ側に前進移動させる。
【００１９】
詳しくは、電動モータによるカム部材の回転により、操作軸を通常使用時における弁部の設定した最大開弁位置に対応した位置よりも更に設定ストローク分操作軸を前進移動させる。
この時点でシール部材の固着が解除され、シール部材による摺動抵抗は通常の小さな摺動抵抗となる。
そして前進移動した操作軸は、その後ばね部材の付勢力の下でカム部材の逆方向回転とともに後退移動し、弁部を閉弁状態とする。
【００２０】
かかる本発明によれば、弁部がどのような状態の下でシール部材が固着した場合であっても、その固着を解除して給水制御バルブを通常の正常な動作状態に回復させることができ、シール部材の固着により従来生じていた問題を解決することができる。
【００２１】
本発明は、上記弁部を、パイロット弁の進退移動に追従して主弁を同方向に進退移動させるパイロット式弁部となし、上記操作軸を、そのパイロット弁を操作するものとなしておくことができる（請求項２）。
このようにすれば、操作軸をより小さな駆動力で移動させることができ、従ってカム部材を電動モータにて回転させるに際し、より小型の電動モータを用いることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
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がり形状部且つその先端部の上面に、吐水の流量調節を行う回転式のダイヤル操作部１６，自動吐止水のための赤外線式のセンサ１８が設けられている。
【００２３】
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２８に送られる。
センサ１８は、発光部から赤外線を発光し、人体による反射光を受光部で受光して人体検知を行う。水栓１０は、このセンサ１８による人体検知に基づいて自動吐水し、人体非検知に基づいて自動止水する。
【００２４】
２２は給水路で、この給水路２２上に本実施形態の給水制御バルブ２４が設けられている。
２６はその駆動源となるステッピングモータ（電動モータ）で、給水制御バルブ２４における制御部２８に電気的に接続されている。
制御部２８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。更にこの制御部２８には、上記のセンサ１８が電気的に接続されている。
【００２５】
図２〜図４に、この給水制御バルブ２４の具体的構成が示してある。
図において３０はバルブボデーで、分割体３０-１，３０-２，３０-３及び３０-４の上下の分割構造とされている。
このバルブボデー３０には、１次側の流入水路３２と、２次側の流出水路３４とが設けられており、それら流入水路３２と流出水路３４とで形成される主水路（水路）上に弁部が設けられている。
【００２６】
３６は、その弁部におけるダイヤフラム弁から成る主弁で、この主弁３６は、図４にも示しているように硬質の主弁本体３８と、これにより保持されたゴム製のダイヤフラム膜４０とから成っている。
この主弁３６は、主弁座４２に向けて進退移動して上記の主水路を開閉し、また開度を変化させる。
【００２７】
詳しくは、主弁３６は主弁座４２への着座によって主水路を遮断し、また主弁座４２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４２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。
【００２８】
この主弁３６の図中上側、即ち主弁３６に対し流出水路３４と反対側に背圧室４４が設けられている。
背圧室４４は、内部の圧力を主弁３６に対し図中下向きの閉弁方向の押圧力として作用させる。
主弁３６には、これを貫通して１次側の流入水路３２と背圧室４４とを連通させる導入小孔４６が設けられている。
導入小孔４６は、流入水路３２からの水を背圧室４４に導いて背圧室４４の圧力を増大させる。
【００２９】
主弁３６にはまた、これを貫通して背圧室４４と２次側の流出水路３４とを連通させる、水抜水路としてのパイロット水路４８（図４参照）が設けられている。
このパイロット水路４８は、背圧室４４内の水を流出水路３４に抜いて背圧室４４の圧力を減少させる。
【００３０】
４５は上記弁部におけるパイロット弁で、その下部にはゴム等の弾性材から成るシール部材４７が設けられている。
このパイロット弁４５は図中上下方向、即ち主弁３６に設けられたパイロット弁座５０に対し図中上下方向（軸方向）に進退移動して、パイロット水路４８の開度を変化させる。
【００３１】
詳しくは、パイロット弁４５がパイロット弁座５０に着座することでパイロット水路４８が閉鎖され、またパイロット弁４５がパイロット弁座５０から図中上向きに離間することで、パイロット水路４８が開放される。
更にパイロット弁４５のパイロット弁座５０からの離間量に応じてパイロット水路４８の開度が変化せしめられる。
【００３２】
但しこの実施形態では、実際にはパイロット弁４５が図中上下方向に進退移動すると、主弁３６がこのパイロット弁４５に追従して図中上下方向に進退移動する。
その際、主弁３６はパイロット弁座５０とパイロット弁４５との間に一定の微小な追従間隙を保持した状態で、パイロット弁４５の進退移動に追従して同方向に進退移動する。
【００３３】
詳しくは、図６に示しているようにパイロット弁４５が図中上方向に後退移動すると、パイロット水路４８が開いて背圧室４４内の水がパイロット水路４８を通じて流出水路３４に抜け、背圧室４４の圧力が低下する。
すると背圧室４４の圧力と流入水路３２の圧力とをバランスさせるようにして、主弁３６がパイロット弁４５の後退移動に追従して上向きに後退移動し、主水路を開いて流入水路３２から流出水路３４へと水を流通させる（図６（II））。
【００３４】
主弁３６は、パイロット弁座５０とパイロット弁４５との間隙を一定に維持しつつ、パイロット弁４５の更なる後退移動に追従して同方向に移動し、主水路の開度を更に拡くして、主水路における水の流量を増大変化させる（図６（III））。
【００３５】
また逆にパイロット弁４５が図中下向きに前進移動すると、図７（I）に示すように背圧室４４の圧力と流入水路３２の圧力とをバランスさせるようにして、主弁３６がパイロット弁４５の前進移動に追従して図中下向きに移動し、主水路の開度を減少変化させて、主水路における水の流量を減少させる（図７（II））。
そして最終的に主弁３６及びパイロット弁４５が主弁座４２，パイロット弁座５０に着座して、それぞれが閉弁状態となる（図７（III））。
【００３６】
尚パイロット弁４５からは図中下向きに細径のピン５４が突出しており、このピン５４が、主弁３６の中心部の貫通孔を下向きに挿通している。
上記パイロット水路４８は、このピン５４と主弁３６の貫通孔の内周面との間に狭小幅で環状に形成されている。
一方ピン５４とは反対側において、パイロット弁４５の上側に金属製のコイルばね５２が配設されており、このコイルばね５２によって、パイロット弁４５が図中下向きに付勢されている。
【００３７】
５６は、図２及び図４に示しているようにパイロット弁４５に対し図中上下方向に対向して同軸状に配置された操作軸で、図中５７は操作軸５６における軸部である。
軸部５７は、バルブボデー３０から２次側の流出水路３４を通って弁部の側に一端側（上端側）が延出している。そして操作軸５６は、パイロット弁４５を介して主弁３６を流出水路３４側から操作する。
【００３８】
尚この操作軸５６における軸部５７の上端近傍位置には、大径をなす止め輪５８が装着されている。
この止め輪５８は、パイロット弁４５を図中上向きに後退移動させたときに、主弁３６がこれに追従して移動しないとき、主弁３６詳しくは硬質の主弁本体３８に当接して、これを強制的に図中上側に持ち上げ、開弁させる働きをなす。
【００３９】
図２において、６０は駆動源となるステッピングモータ２６の出力軸で、この出力軸６０にカム部材６２が一体回転状態に組み付けられている。
このカム部材６２は円筒形状をなしていて、図５に示しているように中心部に挿入孔６４を有しており、そこに出力軸６０が上向きに挿入されている。
【００４０】
図５に詳しく示しているように、この出力軸６０とカム部材６２の挿入孔６４とには、切落し形状の平坦な係合面６６，６８がそれぞれ形成されており、出力軸６０と挿入孔６４とがそれら係合面６６と６８とにおいて互いに係合させられている。
そしてそれらの係合作用により、カム部材６２が出力軸６０と一体回転するようになっている。
ここでカム部材６２の上面は、周方向に沿って図中反時計方向に移動するにつれ上方に移行する形状の、部分螺旋形状をなすカム面７０とされている。
【００４１】
上記操作軸５６は、上側の軸部５７と、下側のキャップ状の従動部材７２とに分割されている。
従動部材７２には、図５に示しているようにその中心部に挿込孔７６が形成され、そこに軸部５７が圧入によって挿し込まれることで、上側の軸部５７と下側の従動部材７２とが上下に結合されている。
【００４２】
この従動部材７２には、下向きに突出する従動部としての突起７４が設けられており（即ち操作軸５６の一端側（上端側）とは反対側の他端側（下端側）に従動部としての突起７４が設けられており）、この突起７４が、カム部材６２の上面のカム面７０に図中下向きに当接させられている。
従ってステッピングモータ２６の出力軸６０が回転し、そしてこれと一体にカム部材６２が回転すると、操作軸５６が上下方向に駆動され、パイロット弁４５を介して主弁３６を動作させる。
【００４３】
詳しくは、操作軸５６がパイロット弁４５の下向きに突出したピン５４に当接して、パイロット弁４５を図中上下方向に進退移動させ、そしてこれに伴って主弁３６を同方向に進退移動させて、主弁３６を開閉及び開度変化させる。
【００４４】
図２に示しているようにバルブボデー３０、詳しくは分割体３０-２には、その中心部に凹部７７が形成されており、その凹部７７の下部に、上記の従動部材７２が上下に摺動可能に嵌挿されている。
一方凹部７７の上部にはグリースキャップ７８が嵌挿されている。このグリースキャップ７８の内側にはグリース溜りが形成され、そこにグリースが保持されている。
【００４５】
このグリースキャップ７８と従動部材７２との間には、金属製のコイルばねから成るばね部材８０が介装されており、このばね部材８０によって従動部材７２が図中下向きに付勢されている。即ち操作軸５６がばね部材８０にて図中下向きに付勢されている。
【００４６】
上記操作軸５６は、分割体３０-２の凹部７７から分割体３０-３の貫通孔８２を貫通して、２次側の流出水路３４へと突出している。
そして分割体３０-３は、図３及び図４に示しているように貫通孔８２の一部が環状の収容凹所８４とされていて、そこに環状シール部材としての弾性を有するゴム製のＯリング８６が収容されている。
そしてこのＯリング８６によって、操作軸５６とバルブボデー３０との間、詳しくは分割体３０-３との間が水密にシールされている。
【００４７】
上記のようにこの実施形態では、操作軸５６の下端側に構成された従動部材７２の従動部となる突起７４が、カム部材６２の上面のカム面７０に下向きに当接させられている。
従ってステッピングモータ２６によりカム部材６２を図８（Ｂ）３中矢印Ｐ方向で示す正方向（時計方向）に回転させると、突起７４に対するカム面７０の押上作用にて操作軸５６が上向きに押し上げられ、前進移動する。
そして操作軸５６の図中上向きの前進移動により、パイロット弁４５が図中上向きに後退移動させられ、そしてそのパイロット弁４５の図中上向きの後退移動に追従して主弁３６が図中上向きの開弁方向に動作する。
【００４８】
また逆にステッピングモータ２６にてカム部材６２を上記とは逆方向、即ち図８（Ｂ）中矢印Ｐと反対方向（反時計方向）に回転させると、ばね部材８０の図中下向きの付勢力によって、従動部材７２の突起７４がカム面７０に沿って下向きに移行し、ここにおいて操作軸５６が図中下向きに引き込まれ、後退移動する。
これによりパイロット弁４５が図中下向きに移動し、またこれに追従して主弁３６が移動せしめられる。即ち主弁３６が閉弁方向に動作せしめられる。
【００４９】
ところで、カム部材６２が逆方向（反時計方向）、即ち図８（Ｂ）中矢印Ｐと逆方向に回転したときに、従動部材７２の突起７４はばね部材８０の付勢力にてカム部材６２のカム面７０に向けて押圧され、カム面７０の動きに従動して図中下向きに移動するようになしてあるため、即ち操作軸５６がばね部材８０による図中下向きの付勢力にて下向きに移動するようになしてあるため、主弁３６が開弁状態に長期間放置されていることによって、操作軸５６とバルブボデー３０との間を水密にシールするＯリング８６が固着を起すと、その状態からカム部材６２が図８中矢印Ｐと逆方向に回転したときに、操作軸５６がばね部材８０の下向きの付勢作用によってカム面７０の回転に従動して下向きに移動することができず、突起７４とカム面７０との間に隙間を生ぜしめてしまう。
【００５０】
即ちステッピングモータ２６にてカム部材６２を回転させているにも拘らず、操作軸５６が図中下向きに引込運動できず、主弁３６は依然として開弁状態のままとなってしまう。即ち主弁３６を閉弁方向に動作させることができず、コントロール不能に陥ってしまう。
【００５１】
そこでこの実施形態では、Ｏリング８６の固着（操作軸５６との固着）現象により、操作軸５６が引込み側に後退移動せず、主弁３６が閉弁動作しないときには、特定の操作部、例えば水抜きのために設けられている水抜き操作部を使用者が操作することで、操作軸５６を前進移動させた上で引込方向に後退移動させ、主弁３６を閉弁させられるようになしてある。
【００５２】
詳しくは、使用者による操作によって強制押上命令を発するようになし、そしてその強制押上命令に基づいて、制御部２８により操作軸５６を通常使用時における主弁３６の設定した最大開弁位置に対応した位置よりも更に設定ストローク分主弁３６の開度を大とする側に操作軸５６を前進移動させる。
【００５３】
この操作軸５６の強制的な前進移動により、シール部材８６の固着は解除され、シール部材８６による摺動抵抗は元の小さな摺動抵抗へと戻る。
そこで制御部２８は、更に引き続いて操作軸５６を後退移動させ、主弁３６を閉弁状態とする。
図９は、その際の操作軸５６の前進移動量（カム部材６２の回転角）と主弁３６の開度、即ち給水流量との関係を表している。
【００５４】
図９に示しているように、この実施形態ではステッピングモータ２６に対して与えられるパルス数が３００パルスで、主弁３６の弁開度が小流量の状態となり、また４００パルスで主弁３６の弁開度が中流量で給水する状態となり、更に５００パルスで主弁３６の弁開度が大流量で給水する状態となる。
主弁３６は、通常はこの大流量のときの主弁３６の弁開度を最大開度として、それまでの範囲内で開閉動作する。
【００５５】
而してこの通常動作の範囲内の何れかの給水流量の下でＯリング８６が固着を起し、操作軸５６が引込み側に後退移動しなくなったとき、ここでは制御部２８がステッピングモータ２６を正方向に回転駆動し、これによって操作軸５６を押上げ側に前進移動させる。
【００５６】
詳しくは通常の動作範囲を超えて、つまり主弁３６を図９の大流量に対応する最大開弁位置を越えて更に弁開度を大とする方向に、操作軸５６を図中上向きに大きく前進移動させる（図８参照）。
具体的には、止水状態を基準としてステッピングモータ２６に対し７００パルスのパルスを与え、これに対応した量で操作軸５６を図中上向きの押上げ側に前進移動させる。
そしてこのときの操作軸５６の強制的な押上げによって、シール部材８６による固着が解除される。
【００５７】
図１０は、その際の制御部２８の制御の具体的な内容を表している。
同図に示しているように、この実施形態では主弁３６が閉弁状態の下でも、強制押上命令に基づいて操作軸５６が図９の強制押上位置（図８（Ｂ）に示す位置）まで強制的に押し上げられ、且つその状態に所定時間（ここでは３０秒）保持される（ステップＳ１０，Ｓ１２，Ｓ１４，Ｓ１６，Ｓ１８）。
そしてその後において、操作軸５６が後退端まで引込み側に後退させられて主弁３６が閉弁状態とされ、止水が行われる（ステップＳ２０）。
【００５８】
この一連の動作は、寒冷地等において水抜き操作部を操作したときに行われる水抜きのための動作である。
即ち主弁３６が閉弁状態、つまり止水状態の下でＯリング８６が固着を生じていた場合であっても、支障無くその固着を解除して水抜きを行った上、主弁３６を閉弁位置に持ち来すことができる。
【００５９】
一方、主弁３６が小流量で給水を行う弁開状態の下で止水信号が発せられた場合、Ｏリング８６が特別に固着現象を起していなければ、強制押上命令が発せられることなくそのまま操作軸５６が後退端まで後退移動し、そこで主弁３６の閉弁即ち止水が行われる（ステップＳ２２，Ｓ２４，Ｓ２０）。
【００６０】
ところがこのときＯリング８６が固着を起していて、止水が行われない場合、使用者が水抜き操作部を操作することで、上記と同様にして操作軸５６が一旦図９の強制押上位置（図８（Ｂ）に示す位置）まで押し上げられた後、即ち前進移動させられた後、そこに所定時間（３０秒）操作軸５６が保持された上で、引き続き操作軸５６が後退端まで後退移動せしめられ、ここにおいて主弁３６が閉弁状態となる（ステップＳ２４，Ｓ２６，Ｓ２８，Ｓ２０）。
【００６１】
また主弁３６が中流量で給水を行う弁開状態にあるときにおいても同様の動作が行われ、主弁３６が閉弁位置に持ち来される（ステップＳ３０，Ｓ３２，Ｓ３４，Ｓ３６，Ｓ２０）。
更に主弁３６が大流量で給水を行う弁開状態にある状態の下でＯリング８６が固着を起していた場合においても、同様の動作により主弁３６が閉弁位置に持ち来される（ステップＳ３８，Ｓ４０，Ｓ４２，Ｓ４４，Ｓ２０）。
【００６２】
以上のように本実施形態によれば、主弁３６が通常動作範囲のどの状態の下でＯリング８６が固着した場合であっても、その固着を解除して給水制御バルブ２４を通常の正常な動作状態に回復させることができ、Ｏリング８６の固着により生ずる問題を解決することができる。
【００６３】
また本実施形態では、パイロット弁４５の進退移動に追従して主弁３６を同方向に進退移動させるパイロット式弁部となし、上記操作軸５６を、そのパイロット弁４５を操作するものとなしてあることから、操作軸５６をより小さな駆動力で移動させることができ、従ってカム部材６２をステッピングモータ２６にて回転させるに際し、より小型のステッピングモータ２６を用いることが可能となる。
【００６４】
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。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の一実施形態である給水制御バルブを有する水栓の概略全体図である。
【図２】同実施形態の給水制御バルブを示す正面断面図である。
【図３】図２の給水制御バルブの要部拡大図である。
【図４】図２の給水制御バルブの図３とは異なる要部拡大図である。
【図５】同実施形態における駆動力の伝達機構を各部品に分解して示す斜視図である。
【図６】同実施形態の作用説明図である。
【図７】図６に続く作用説明図である。
【図８】同実施形態の図６とは異なる作用説明図である。
【図９】同実施形態の操作軸の前進移動量と給水水量の関係を示した図である。
【図１０】同実施形態における制御部の制御の内容を表した図である。
【図１１】従来の給水制御バルブの一例を示す図である。
【符号の説明】
【００６６】
２４ 給水制御バルブ
２６ ステッピングモータ（電動モータ）
２８ 制御部
３０ バルブボデー
３２ 流入水路
３４ 流出水路
３６ 主弁
４５ パイロット弁
５６ 操作軸
６２ カム部材
７０ カム面
７２ 従動部材
７４ 突起（従動部）
８０ ばね部材
８６ Ｏリング（シール部材）
【技術分野】
【０００１】
この発明は給水制御バルブに関し、詳しくは２次側の流出水路の側から操作軸にて弁部を操作するようになした給水制御バルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、バルブボデーに備えた１次側の流入水路と、２次側の流出水路と、それら流入水路と流出水路とで形成される水路上に設けられた弁部と、弁部を操作する操作軸とを有し、その操作軸により弁部を操作して弁部を開閉及び／又は開度変化させ、給水制御するようになした給水制御バルブが知られている。
またこのような給水制御バルブにおいて、操作軸をバルブボデーから２次側の流出水路を通って弁部の側に延出させ、流出水路の側で弁部を操作軸にて操作するようになしたものが公知である。
例えば下記特許文献１にこの種の給水制御バルブが開示されている。
図１１はその具体例を示している。
【０００３】
図において２００はバルブボデー、２０２，２０４はそれぞれ１次側の流入水路，２次側の流出水路、２０６はそれら流入水路２０２と流出水路２０４とで形成される水路上に設けられた弁部で、２０８はその弁部２０６を操作する操作軸である。
ここで操作軸２０８は、バルブボデー２００から２次側の流出水路２０４を通って弁部２０６の側に延出しており、流出水路２０４の側で弁部２０６を操作するものとなしてある。
【０００４】
この給水制御バルブでは、流入水路２０２から流入した水がバルブボデー２００と操作軸２０８との間を通って漏水するのを防ぐべく、操作軸２０８とバルブボデー２００との間に、環状の弾性を有するシール部材としてＯリング２１０を介在させ、かかるＯリング２１０にて操作軸２０８とバルブボデー２００との間を水密にシールするようにしている。
【０００５】
図１１に示す給水制御バルブの場合、操作軸２０８は、操作軸２０８に設けた雄ねじ２１２とバルブボデー２００に設けた雌ねじ２１４とで螺合させてあり、操作軸２０８を正方向に回転させることで、操作軸２０８がねじ送りで図中上方の押上げ側に前進移動させられ、弁部２０６を開方向に動作させる。
また操作軸２０８をこれとは逆方向に回転させると、操作軸２０８がねじ送りで図中下向きの引込み側に後退移動させられ、弁部２０６を閉方向に動作させる。
【０００６】
しかしながらこのように操作軸２０８をねじ送りで図中上方と下方とに進退移動させるようになした場合、操作軸２０８の回転角度と弁部２０６の開度とは比例関係となって一義的に定まってしまい、操作軸２０８の回転角度の変化に応じて弁部２０６の開度を様々なパターンで変化させること、即ち流量制御特性を操作軸２０８の回転角度の変化に対してリニアな関係でなく、他の異なった様々な関係で設定することができない問題がある。
【０００７】
そこで回転運動により操作軸を軸方向に移動させるカム部材と、操作軸の上記弁部の側の一端側とは反対側の他端側に構成した従動部をカム部材のカム面に当接させる向きに操作軸を付勢するばね部材と、カム部材を回転駆動する電動モータ及び電動モータを作動制御する制御部を設け、カム部材の正方向回転により従動部に対するカム面の押上作用にて操作軸をばね部材の付勢力に抗し押上側に前進移動させ、弁部を開方向に動作させるとともに、カム部材の逆方向回転時に、ばね部材の付勢力による従動部のカム面への押圧作用にて操作軸を引込み側に後退移動させ、弁部を閉方向に動作させるようになすといったことが考えられる。
このようにカム部材にて操作軸を移動するようになした場合、カム面の形状を様々な形状に形成することによって、流量制御特性を様々に設定することが可能となる。
尚、このようにカム部材の回転により弁部を開閉方向に動作させるようになしたものについては従来公知である。
例えば下記特許文献２，特許文献３にカム部材の回転により弁部を開閉方向に動作させるようになした給水制御バルブが開示されている。
【０００８】
ところで、上記のようにカム部材と、操作軸の他端側に構成した従動部をカム部材のカム面に対して当接させる向きに付勢するばね部材とにより、操作軸を押上げ側に前進移動させたり、引込み側に後退移動させたりして、弁部を開閉方向に動作させる給水制御バルブにあっては、ばね部材のばね力（付勢力）を強く設定しておくと、カム部材のカム面及び従動部の摺動摩耗が大となって、それらの部分が摩耗により削られてしまい、給水制御特性に悪影響が及んでしまう問題を生ずる。
従ってこの場合にはばね部材のばね力を可及的に小さく設定しておくことが望ましい。
【０００９】
一方でそのようにばね部材のばね力を小さくしておくと、操作軸とバルブボデーの間を水密にシールするシール部材が固着を起したときが問題となる。
上記のようなシール部材を備えた給水制御バルブにあっては、長期間の放置によりシール部材が固着を起してしまうことがあり、而してシール部材が固着を起してしまうと、操作軸に対する摺動抵抗（移動抵抗）が大きくなってしまう。
【００１０】
この場合、弁部が開弁状態でシール部材が固着を起すと、シール部材の固着による摺動抵抗がばね部材の付勢力に打ち勝つようになって、カム部材の逆方向回転により操作軸を引込み側に後退移動させることができなくなり、弁部を閉動作させることができなくなってしまう。即ち弁部がコントロール不能に陥ってしまう。
【００１１】
尚、このように弁部が開弁状態のまま長期間放置されることによるシール部材の固着の現象は、例えば次のような場合に生じる。
即ち、給水バルブの施工時において、弁部を開弁状態としたまま元栓を閉じてしまうと、給水制御バルブはその状態では給水を行わないために、弁部が開弁状態のまま放置されてしまうといったことが起り得る。
【００１２】
或いは給水制御バルブで流量調節を行うようにし、別途に設けた吐止水バルブにて吐水と止水とを行うようになしたものにあっては、給水制御バルブの弁部を開いたままの状態で、別途に設けた吐止水バルブを閉じておくことで、給水制御バルブの弁部が開いたまま長時間放置されてしまうことが起り得る。
【００１３】
【特許文献１】特開２００７−２４０５９号公報
【特許文献２】特開２００７−２４０６１号公報
【特許文献３】特開平１−２２９１８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は以上のような事情を背景とし、カム部材の回転により操作軸を２次側から移動操作し、弁部を開閉方向に動作させる形式の給水制御バルブにおいて、弁部が開弁状態の下で操作軸とバルブボデーとの間を水密にシールするシール部材が固着を起した場合であっても、その固着を解除して良好に給水制御動作を行わせることのできる給水制御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】
【００１５】
而して請求項１のものは、バルブボデーに備えた１次側の流入水路と、２次側の流出水路と、それら流入水路と流出水路とで形成される水路上に設けられた弁部と、該弁部を操作する操作軸と、を有し、該操作軸により該弁部を操作して該弁部を開閉及び／又は開度変化させ、給水制御するようになした給水制御バルブにおいて、前記操作軸の前記弁部側の一端側を前記バルブボデーから前記２次側の流出水路を通って延出させて、該操作軸と該バルブボデーとの間を弾性を有する環状のシール部材にて水密にシールするとともに、回転運動により前記操作軸を軸方向に移動させるカム部材と、該操作軸の前記弁部側の一端側とは反対側の他端側に構成した従動部を前記カム部材のカム面に当接させる向きに該操作軸を付勢するばね部材と、該カム部材を回転駆動する電動モータ及び該電動モータを作動制御する制御部を設け、該カム部材の正方向回転により前記従動部に対する前記カム面の押上作用にて該操作軸を前記ばね部材の付勢力に抗し押上げ側に前進移動させ、前記弁部を開方向に動作させるとともに、該カム部材の逆方向回転時に、前記ばね部材の付勢力による前記従動部の前記カム面への押圧作用にて該操作軸を引込み側に後退移動させ、前記弁部を閉方向に動作させるようになし、且つ前記制御部は、強制押上命令により前記操作軸を、通常使用時における前記弁部の設定した最大開弁位置に対応した位置よりも更に設定ストローク分該弁部の開度を大とする側に前進移動させた上で後退移動させ、該弁部を閉弁させるものとなしてあることを特徴とする。
【００１６】
請求項２のものは、請求項１において、前記弁部が、パイロット弁の進退移動に追従して主弁を該パイロット弁と同方向に進退移動させるパイロット式弁部となしてあり、前記操作軸が該パイロット弁を操作するものとなしてあることを特徴とする。
【発明の作用・効果】
【００１７】
以上のように本発明は、カム部材の正方向回転により操作軸をばね部材の付勢力に抗して押上げ側に前進移動させ、弁部を開方向に動作させるとともに、カム部材の逆方向回転時に、ばね部材の付勢力による従動部のカム面への押圧作用にて操作軸を引込み側に後退移動させ、弁部を閉方向に動作させる給水制御バルブにおいて、カム部材を回転駆動する電動モータを作動制御する制御部を、強制押上命令により操作軸を、通常使用時における弁部の設定した最大開弁位置に対応した位置よりも更に設定ストローク分弁部の開度を大とする側に前進移動させた上で後退移動させ、弁部を閉弁させるものとなしたものである。
【００１８】
本発明では、弁部が開弁状態の下でシール部材が固着を起し、カム部材を逆方向回転させてもばね部材の付勢力によって操作軸を引込み側に後退移動させることができなくなった場合、即ち弁部を閉方向に動作させられなくなった場合であっても、例えば水抜き操作部の操作等によって発せられる強制押上命令に基づいて、制御部が操作軸を固着位置から押上げ側に前進移動させる。
【００１９】
詳しくは、電動モータによるカム部材の回転により、操作軸を通常使用時における弁部の設定した最大開弁位置に対応した位置よりも更に設定ストローク分操作軸を前進移動させる。
この時点でシール部材の固着が解除され、シール部材による摺動抵抗は通常の小さな摺動抵抗となる。
そして前進移動した操作軸は、その後ばね部材の付勢力の下でカム部材の逆方向回転とともに後退移動し、弁部を閉弁状態とする。
【００２０】
かかる本発明によれば、弁部がどのような状態の下でシール部材が固着した場合であっても、その固着を解除して給水制御バルブを通常の正常な動作状態に回復させることができ、シール部材の固着により従来生じていた問題を解決することができる。
【００２１】
本発明は、上記弁部を、パイロット弁の進退移動に追従して主弁を同方向に進退移動させるパイロット式弁部となし、上記操作軸を、そのパイロット弁を操作するものとなしておくことができる（請求項２）。
このようにすれば、操作軸をより小さな駆動力で移動させることができ、従ってカム部材を電動モータにて回転させるに際し、より小型の電動モータを用いることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
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がり形状部且つその先端部の上面に、吐水の流量調節を行う回転式のダイヤル操作部１６，自動吐止水のための赤外線式のセンサ１８が設けられている。
【００２３】
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２８に送られる。
センサ１８は、発光部から赤外線を発光し、人体による反射光を受光部で受光して人体検知を行う。水栓１０は、このセンサ１８による人体検知に基づいて自動吐水し、人体非検知に基づいて自動止水する。
【００２４】
２２は給水路で、この給水路２２上に本実施形態の給水制御バルブ２４が設けられている。
２６はその駆動源となるステッピングモータ（電動モータ）で、給水制御バルブ２４における制御部２８に電気的に接続されている。
制御部２８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。更にこの制御部２８には、上記のセンサ１８が電気的に接続されている。
【００２５】
図２〜図４に、この給水制御バルブ２４の具体的構成が示してある。
図において３０はバルブボデーで、分割体３０-１，３０-２，３０-３及び３０-４の上下の分割構造とされている。
このバルブボデー３０には、１次側の流入水路３２と、２次側の流出水路３４とが設けられており、それら流入水路３２と流出水路３４とで形成される主水路（水路）上に弁部が設けられている。
【００２６】
３６は、その弁部におけるダイヤフラム弁から成る主弁で、この主弁３６は、図４にも示しているように硬質の主弁本体３８と、これにより保持されたゴム製のダイヤフラム膜４０とから成っている。
この主弁３６は、主弁座４２に向けて進退移動して上記の主水路を開閉し、また開度を変化させる。
【００２７】
詳しくは、主弁３６は主弁座４２への着座によって主水路を遮断し、また主弁座４２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４２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。
【００２８】
この主弁３６の図中上側、即ち主弁３６に対し流出水路３４と反対側に背圧室４４が設けられている。
背圧室４４は、内部の圧力を主弁３６に対し図中下向きの閉弁方向の押圧力として作用させる。
主弁３６には、これを貫通して１次側の流入水路３２と背圧室４４とを連通させる導入小孔４６が設けられている。
導入小孔４６は、流入水路３２からの水を背圧室４４に導いて背圧室４４の圧力を増大させる。
【００２９】
主弁３６にはまた、これを貫通して背圧室４４と２次側の流出水路３４とを連通させる、水抜水路としてのパイロット水路４８（図４参照）が設けられている。
このパイロット水路４８は、背圧室４４内の水を流出水路３４に抜いて背圧室４４の圧力を減少させる。
【００３０】
４５は上記弁部におけるパイロット弁で、その下部にはゴム等の弾性材から成るシール部材４７が設けられている。
このパイロット弁４５は図中上下方向、即ち主弁３６に設けられたパイロット弁座５０に対し図中上下方向（軸方向）に進退移動して、パイロット水路４８の開度を変化させる。
【００３１】
詳しくは、パイロット弁４５がパイロット弁座５０に着座することでパイロット水路４８が閉鎖され、またパイロット弁４５がパイロット弁座５０から図中上向きに離間することで、パイロット水路４８が開放される。
更にパイロット弁４５のパイロット弁座５０からの離間量に応じてパイロット水路４８の開度が変化せしめられる。
【００３２】
但しこの実施形態では、実際にはパイロット弁４５が図中上下方向に進退移動すると、主弁３６がこのパイロット弁４５に追従して図中上下方向に進退移動する。
その際、主弁３６はパイロット弁座５０とパイロット弁４５との間に一定の微小な追従間隙を保持した状態で、パイロット弁４５の進退移動に追従して同方向に進退移動する。
【００３３】
詳しくは、図６に示しているようにパイロット弁４５が図中上方向に後退移動すると、パイロット水路４８が開いて背圧室４４内の水がパイロット水路４８を通じて流出水路３４に抜け、背圧室４４の圧力が低下する。
すると背圧室４４の圧力と流入水路３２の圧力とをバランスさせるようにして、主弁３６がパイロット弁４５の後退移動に追従して上向きに後退移動し、主水路を開いて流入水路３２から流出水路３４へと水を流通させる（図６（II））。
【００３４】
主弁３６は、パイロット弁座５０とパイロット弁４５との間隙を一定に維持しつつ、パイロット弁４５の更なる後退移動に追従して同方向に移動し、主水路の開度を更に拡くして、主水路における水の流量を増大変化させる（図６（III））。
【００３５】
また逆にパイロット弁４５が図中下向きに前進移動すると、図７（I）に示すように背圧室４４の圧力と流入水路３２の圧力とをバランスさせるようにして、主弁３６がパイロット弁４５の前進移動に追従して図中下向きに移動し、主水路の開度を減少変化させて、主水路における水の流量を減少させる（図７（II））。
そして最終的に主弁３６及びパイロット弁４５が主弁座４２，パイロット弁座５０に着座して、それぞれが閉弁状態となる（図７（III））。
【００３６】
尚パイロット弁４５からは図中下向きに細径のピン５４が突出しており、このピン５４が、主弁３６の中心部の貫通孔を下向きに挿通している。
上記パイロット水路４８は、このピン５４と主弁３６の貫通孔の内周面との間に狭小幅で環状に形成されている。
一方ピン５４とは反対側において、パイロット弁４５の上側に金属製のコイルばね５２が配設されており、このコイルばね５２によって、パイロット弁４５が図中下向きに付勢されている。
【００３７】
５６は、図２及び図４に示しているようにパイロット弁４５に対し図中上下方向に対向して同軸状に配置された操作軸で、図中５７は操作軸５６における軸部である。
軸部５７は、バルブボデー３０から２次側の流出水路３４を通って弁部の側に一端側（上端側）が延出している。そして操作軸５６は、パイロット弁４５を介して主弁３６を流出水路３４側から操作する。
【００３８】
尚この操作軸５６における軸部５７の上端近傍位置には、大径をなす止め輪５８が装着されている。
この止め輪５８は、パイロット弁４５を図中上向きに後退移動させたときに、主弁３６がこれに追従して移動しないとき、主弁３６詳しくは硬質の主弁本体３８に当接して、これを強制的に図中上側に持ち上げ、開弁させる働きをなす。
【００３９】
図２において、６０は駆動源となるステッピングモータ２６の出力軸で、この出力軸６０にカム部材６２が一体回転状態に組み付けられている。
このカム部材６２は円筒形状をなしていて、図５に示しているように中心部に挿入孔６４を有しており、そこに出力軸６０が上向きに挿入されている。
【００４０】
図５に詳しく示しているように、この出力軸６０とカム部材６２の挿入孔６４とには、切落し形状の平坦な係合面６６，６８がそれぞれ形成されており、出力軸６０と挿入孔６４とがそれら係合面６６と６８とにおいて互いに係合させられている。
そしてそれらの係合作用により、カム部材６２が出力軸６０と一体回転するようになっている。
ここでカム部材６２の上面は、周方向に沿って図中反時計方向に移動するにつれ上方に移行する形状の、部分螺旋形状をなすカム面７０とされている。
【００４１】
上記操作軸５６は、上側の軸部５７と、下側のキャップ状の従動部材７２とに分割されている。
従動部材７２には、図５に示しているようにその中心部に挿込孔７６が形成され、そこに軸部５７が圧入によって挿し込まれることで、上側の軸部５７と下側の従動部材７２とが上下に結合されている。
【００４２】
この従動部材７２には、下向きに突出する従動部としての突起７４が設けられており（即ち操作軸５６の一端側（上端側）とは反対側の他端側（下端側）に従動部としての突起７４が設けられており）、この突起７４が、カム部材６２の上面のカム面７０に図中下向きに当接させられている。
従ってステッピングモータ２６の出力軸６０が回転し、そしてこれと一体にカム部材６２が回転すると、操作軸５６が上下方向に駆動され、パイロット弁４５を介して主弁３６を動作させる。
【００４３】
詳しくは、操作軸５６がパイロット弁４５の下向きに突出したピン５４に当接して、パイロット弁４５を図中上下方向に進退移動させ、そしてこれに伴って主弁３６を同方向に進退移動させて、主弁３６を開閉及び開度変化させる。
【００４４】
図２に示しているようにバルブボデー３０、詳しくは分割体３０-２には、その中心部に凹部７７が形成されており、その凹部７７の下部に、上記の従動部材７２が上下に摺動可能に嵌挿されている。
一方凹部７７の上部にはグリースキャップ７８が嵌挿されている。このグリースキャップ７８の内側にはグリース溜りが形成され、そこにグリースが保持されている。
【００４５】
このグリースキャップ７８と従動部材７２との間には、金属製のコイルばねから成るばね部材８０が介装されており、このばね部材８０によって従動部材７２が図中下向きに付勢されている。即ち操作軸５６がばね部材８０にて図中下向きに付勢されている。
【００４６】
上記操作軸５６は、分割体３０-２の凹部７７から分割体３０-３の貫通孔８２を貫通して、２次側の流出水路３４へと突出している。
そして分割体３０-３は、図３及び図４に示しているように貫通孔８２の一部が環状の収容凹所８４とされていて、そこに環状シール部材としての弾性を有するゴム製のＯリング８６が収容されている。
そしてこのＯリング８６によって、操作軸５６とバルブボデー３０との間、詳しくは分割体３０-３との間が水密にシールされている。
【００４７】
上記のようにこの実施形態では、操作軸５６の下端側に構成された従動部材７２の従動部となる突起７４が、カム部材６２の上面のカム面７０に下向きに当接させられている。
従ってステッピングモータ２６によりカム部材６２を図８（Ｂ）３中矢印Ｐ方向で示す正方向（時計方向）に回転させると、突起７４に対するカム面７０の押上作用にて操作軸５６が上向きに押し上げられ、前進移動する。
そして操作軸５６の図中上向きの前進移動により、パイロット弁４５が図中上向きに後退移動させられ、そしてそのパイロット弁４５の図中上向きの後退移動に追従して主弁３６が図中上向きの開弁方向に動作する。
【００４８】
また逆にステッピングモータ２６にてカム部材６２を上記とは逆方向、即ち図８（Ｂ）中矢印Ｐと反対方向（反時計方向）に回転させると、ばね部材８０の図中下向きの付勢力によって、従動部材７２の突起７４がカム面７０に沿って下向きに移行し、ここにおいて操作軸５６が図中下向きに引き込まれ、後退移動する。
これによりパイロット弁４５が図中下向きに移動し、またこれに追従して主弁３６が移動せしめられる。即ち主弁３６が閉弁方向に動作せしめられる。
【００４９】
ところで、カム部材６２が逆方向（反時計方向）、即ち図８（Ｂ）中矢印Ｐと逆方向に回転したときに、従動部材７２の突起７４はばね部材８０の付勢力にてカム部材６２のカム面７０に向けて押圧され、カム面７０の動きに従動して図中下向きに移動するようになしてあるため、即ち操作軸５６がばね部材８０による図中下向きの付勢力にて下向きに移動するようになしてあるため、主弁３６が開弁状態に長期間放置されていることによって、操作軸５６とバルブボデー３０との間を水密にシールするＯリング８６が固着を起すと、その状態からカム部材６２が図８中矢印Ｐと逆方向に回転したときに、操作軸５６がばね部材８０の下向きの付勢作用によってカム面７０の回転に従動して下向きに移動することができず、突起７４とカム面７０との間に隙間を生ぜしめてしまう。
【００５０】
即ちステッピングモータ２６にてカム部材６２を回転させているにも拘らず、操作軸５６が図中下向きに引込運動できず、主弁３６は依然として開弁状態のままとなってしまう。即ち主弁３６を閉弁方向に動作させることができず、コントロール不能に陥ってしまう。
【００５１】
そこでこの実施形態では、Ｏリング８６の固着（操作軸５６との固着）現象により、操作軸５６が引込み側に後退移動せず、主弁３６が閉弁動作しないときには、特定の操作部、例えば水抜きのために設けられている水抜き操作部を使用者が操作することで、操作軸５６を前進移動させた上で引込方向に後退移動させ、主弁３６を閉弁させられるようになしてある。
【００５２】
詳しくは、使用者による操作によって強制押上命令を発するようになし、そしてその強制押上命令に基づいて、制御部２８により操作軸５６を通常使用時における主弁３６の設定した最大開弁位置に対応した位置よりも更に設定ストローク分主弁３６の開度を大とする側に操作軸５６を前進移動させる。
【００５３】
この操作軸５６の強制的な前進移動により、シール部材８６の固着は解除され、シール部材８６による摺動抵抗は元の小さな摺動抵抗へと戻る。
そこで制御部２８は、更に引き続いて操作軸５６を後退移動させ、主弁３６を閉弁状態とする。
図９は、その際の操作軸５６の前進移動量（カム部材６２の回転角）と主弁３６の開度、即ち給水流量との関係を表している。
【００５４】
図９に示しているように、この実施形態ではステッピングモータ２６に対して与えられるパルス数が３００パルスで、主弁３６の弁開度が小流量の状態となり、また４００パルスで主弁３６の弁開度が中流量で給水する状態となり、更に５００パルスで主弁３６の弁開度が大流量で給水する状態となる。
主弁３６は、通常はこの大流量のときの主弁３６の弁開度を最大開度として、それまでの範囲内で開閉動作する。
【００５５】
而してこの通常動作の範囲内の何れかの給水流量の下でＯリング８６が固着を起し、操作軸５６が引込み側に後退移動しなくなったとき、ここでは制御部２８がステッピングモータ２６を正方向に回転駆動し、これによって操作軸５６を押上げ側に前進移動させる。
【００５６】
詳しくは通常の動作範囲を超えて、つまり主弁３６を図９の大流量に対応する最大開弁位置を越えて更に弁開度を大とする方向に、操作軸５６を図中上向きに大きく前進移動させる（図８参照）。
具体的には、止水状態を基準としてステッピングモータ２６に対し７００パルスのパルスを与え、これに対応した量で操作軸５６を図中上向きの押上げ側に前進移動させる。
そしてこのときの操作軸５６の強制的な押上げによって、シール部材８６による固着が解除される。
【００５７】
図１０は、その際の制御部２８の制御の具体的な内容を表している。
同図に示しているように、この実施形態では主弁３６が閉弁状態の下でも、強制押上命令に基づいて操作軸５６が図９の強制押上位置（図８（Ｂ）に示す位置）まで強制的に押し上げられ、且つその状態に所定時間（ここでは３０秒）保持される（ステップＳ１０，Ｓ１２，Ｓ１４，Ｓ１６，Ｓ１８）。
そしてその後において、操作軸５６が後退端まで引込み側に後退させられて主弁３６が閉弁状態とされ、止水が行われる（ステップＳ２０）。
【００５８】
この一連の動作は、寒冷地等において水抜き操作部を操作したときに行われる水抜きのための動作である。
即ち主弁３６が閉弁状態、つまり止水状態の下でＯリング８６が固着を生じていた場合であっても、支障無くその固着を解除して水抜きを行った上、主弁３６を閉弁位置に持ち来すことができる。
【００５９】
一方、主弁３６が小流量で給水を行う弁開状態の下で止水信号が発せられた場合、Ｏリング８６が特別に固着現象を起していなければ、強制押上命令が発せられることなくそのまま操作軸５６が後退端まで後退移動し、そこで主弁３６の閉弁即ち止水が行われる（ステップＳ２２，Ｓ２４，Ｓ２０）。
【００６０】
ところがこのときＯリング８６が固着を起していて、止水が行われない場合、使用者が水抜き操作部を操作することで、上記と同様にして操作軸５６が一旦図９の強制押上位置（図８（Ｂ）に示す位置）まで押し上げられた後、即ち前進移動させられた後、そこに所定時間（３０秒）操作軸５６が保持された上で、引き続き操作軸５６が後退端まで後退移動せしめられ、ここにおいて主弁３６が閉弁状態となる（ステップＳ２４，Ｓ２６，Ｓ２８，Ｓ２０）。
【００６１】
また主弁３６が中流量で給水を行う弁開状態にあるときにおいても同様の動作が行われ、主弁３６が閉弁位置に持ち来される（ステップＳ３０，Ｓ３２，Ｓ３４，Ｓ３６，Ｓ２０）。
更に主弁３６が大流量で給水を行う弁開状態にある状態の下でＯリング８６が固着を起していた場合においても、同様の動作により主弁３６が閉弁位置に持ち来される（ステップＳ３８，Ｓ４０，Ｓ４２，Ｓ４４，Ｓ２０）。
【００６２】
以上のように本実施形態によれば、主弁３６が通常動作範囲のどの状態の下でＯリング８６が固着した場合であっても、その固着を解除して給水制御バルブ２４を通常の正常な動作状態に回復させることができ、Ｏリング８６の固着により生ずる問題を解決することができる。
【００６３】
また本実施形態では、パイロット弁４５の進退移動に追従して主弁３６を同方向に進退移動させるパイロット式弁部となし、上記操作軸５６を、そのパイロット弁４５を操作するものとなしてあることから、操作軸５６をより小さな駆動力で移動させることができ、従ってカム部材６２をステッピングモータ２６にて回転させるに際し、より小型のステッピングモータ２６を用いることが可能となる。
【００６４】
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。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の一実施形態である給水制御バルブを有する水栓の概略全体図である。
【図２】同実施形態の給水制御バルブを示す正面断面図である。
【図３】図２の給水制御バルブの要部拡大図である。
【図４】図２の給水制御バルブの図３とは異なる要部拡大図である。
【図５】同実施形態における駆動力の伝達機構を各部品に分解して示す斜視図である。
【図６】同実施形態の作用説明図である。
【図７】図６に続く作用説明図である。
【図８】同実施形態の図６とは異なる作用説明図である。
【図９】同実施形態の操作軸の前進移動量と給水水量の関係を示した図である。
【図１０】同実施形態における制御部の制御の内容を表した図である。
【図１１】従来の給水制御バルブの一例を示す図である。
【符号の説明】
【００６６】
２４ 給水制御バルブ
２６ ステッピングモータ（電動モータ）
２８ 制御部
３０ バルブボデー
３２ 流入水路
３４ 流出水路
３６ 主弁
４５ パイロット弁
５６ 操作軸
６２ カム部材
７０ カム面
７２ 従動部材
７４ 突起（従動部）
８０ ばね部材
８６ Ｏリング（シール部材）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バルブボデーに備えた１次側の流入水路と、２次側の流出水路と、それら流入水路と流出水路とで形成される水路上に設けられた弁部と、該弁部を操作する操作軸と、を有し、該操作軸により該弁部を操作して該弁部を開閉及び／又は開度変化させ、給水制御するようになした給水制御バルブにおいて、
前記操作軸の前記弁部側の一端側を前記バルブボデーから前記２次側の流出水路を通って延出させて、該操作軸と該バルブボデーとの間を弾性を有する環状のシール部材にて水密にシールするとともに、
回転運動により前記操作軸を軸方向に移動させるカム部材と、該操作軸の前記弁部側の一端側とは反対側の他端側に構成した従動部を前記カム部材のカム面に当接させる向きに該操作軸を付勢するばね部材と、該カム部材を回転駆動する電動モータ及び該電動モータを作動制御する制御部を設け、
該カム部材の正方向回転により前記従動部に対する前記カム面の押上作用にて該操作軸を前記ばね部材の付勢力に抗し押上げ側に前進移動させ、前記弁部を開方向に動作させるとともに、該カム部材の逆方向回転時に、前記ばね部材の付勢力による前記従動部の前記カム面への押圧作用にて該操作軸を引込み側に後退移動させ、前記弁部を閉方向に動作させるようになし、
且つ前記制御部は、強制押上命令により前記操作軸を、通常使用時における前記弁部の設定した最大開弁位置に対応した位置よりも更に設定ストローク分該弁部の開度を大とする側に前進移動させた上で後退移動させ、該弁部を閉弁させるものとなしてあることを特徴とする給水制御バルブ。
【請求項２】
請求項１において、前記弁部が、パイロット弁の進退移動に追従して主弁を該パイロット弁と同方向に進退移動させるパイロット式弁部となしてあり、前記操作軸が該パイロット弁を操作するものとなしてあることを特徴とする給水制御バルブ。
【請求項１】
バルブボデーに備えた１次側の流入水路と、２次側の流出水路と、それら流入水路と流出水路とで形成される水路上に設けられた弁部と、該弁部を操作する操作軸と、を有し、該操作軸により該弁部を操作して該弁部を開閉及び／又は開度変化させ、給水制御するようになした給水制御バルブにおいて、
前記操作軸の前記弁部側の一端側を前記バルブボデーから前記２次側の流出水路を通って延出させて、該操作軸と該バルブボデーとの間を弾性を有する環状のシール部材にて水密にシールするとともに、
回転運動により前記操作軸を軸方向に移動させるカム部材と、該操作軸の前記弁部側の一端側とは反対側の他端側に構成した従動部を前記カム部材のカム面に当接させる向きに該操作軸を付勢するばね部材と、該カム部材を回転駆動する電動モータ及び該電動モータを作動制御する制御部を設け、
該カム部材の正方向回転により前記従動部に対する前記カム面の押上作用にて該操作軸を前記ばね部材の付勢力に抗し押上げ側に前進移動させ、前記弁部を開方向に動作させるとともに、該カム部材の逆方向回転時に、前記ばね部材の付勢力による前記従動部の前記カム面への押圧作用にて該操作軸を引込み側に後退移動させ、前記弁部を閉方向に動作させるようになし、
且つ前記制御部は、強制押上命令により前記操作軸を、通常使用時における前記弁部の設定した最大開弁位置に対応した位置よりも更に設定ストローク分該弁部の開度を大とする側に前進移動させた上で後退移動させ、該弁部を閉弁させるものとなしてあることを特徴とする給水制御バルブ。
【請求項２】
請求項１において、前記弁部が、パイロット弁の進退移動に追従して主弁を該パイロット弁と同方向に進退移動させるパイロット式弁部となしてあり、前記操作軸が該パイロット弁を操作するものとなしてあることを特徴とする給水制御バルブ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１０−７７９７（Ｐ２０１０−７７９７Ａ）
【公開日】平成２２年１月１４日（２０１０．１．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１６９５２８（Ｐ２００８−１６９５２８）
【出願日】平成２０年６月２７日（２００８．６．２７）
【出願人】（００００００４７９）株式会社ＩＮＡＸ (1,429)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１月１４日（２０１０．１．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月２７日（２００８．６．２７）
【出願人】（００００００４７９）株式会社ＩＮＡＸ (1,429)
【Ｆターム（参考）】
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