軽操作水栓
【課題】パイロット式流調弁機構を内蔵した軽操作水栓において、主弁の傾きによって操作が重くなる問題を解決し、常に軽く操作を行うことのできる軽操作水栓を提供する。
【解決手段】主水路の開度を変化させる主弁１６と、背圧室２４と、導水孔２６と、パイロット水路２８と、パイロット水路２８の開度を変化させるパイロット弁３２とを備え、パイロット弁３２の進退運動に追従して主弁１６を進退運動させて主水路の流量調節を行うパイロット式流調弁機構を内蔵した軽操作水栓１０において、パイロット弁３２を駆動軸４０から切り離して主弁１６の側に設けるとともに、主弁１６にはパイロット弁３２の進退運動を案内するガイド孔３０を設け、パイロット弁３２を主弁１６に対しガイド孔３０による案内の下に進退運動可能に主弁１６により保持させる。
【解決手段】主水路の開度を変化させる主弁１６と、背圧室２４と、導水孔２６と、パイロット水路２８と、パイロット水路２８の開度を変化させるパイロット弁３２とを備え、パイロット弁３２の進退運動に追従して主弁１６を進退運動させて主水路の流量調節を行うパイロット式流調弁機構を内蔵した軽操作水栓１０において、パイロット弁３２を駆動軸４０から切り離して主弁１６の側に設けるとともに、主弁１６にはパイロット弁３２の進退運動を案内するガイド孔３０を設け、パイロット弁３２を主弁１６に対しガイド孔３０による案内の下に進退運動可能に主弁１６により保持させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は水栓に関し、詳しくはパイロット式流調弁機構を内蔵し、小さな操作力で簡単に操作することのできる軽操作水栓に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より水栓として各種のものが用いられているが、これら水栓は主水路の開度を変化させる主弁を弁座に対して接近離間方向に進退運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。
そこで水栓における操作を軽くする手段として、かかる水栓をパイロット式流調弁機構、即ちパイロット弁を進退運動させることによって主弁をこれに追従して進退運動させ、主水路の開度を変化させる方式のパイロット式流調弁機構を内蔵した水栓とすることが考えられる。
【０００３】
例えば下記特許文献１にこの種パイロット式流調弁機構の構成が開示されている。図９はその具体例を示している。
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に対し接近離間方向に進退運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、小孔から成る導水孔２１０が設けられている。
この導水孔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（駆動部材）２１６に一体運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の進退方向と同じ方向に進退運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。
図９において２２０はパイロット弁２１４を駆動軸２１６とともに進退駆動させる電気的駆動装置である。
【０００６】
この図９に示すパイロット式流調弁機構にあっては、パイロット弁２１４がパイロット弁座２１８に向かって前進運動すると、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運動すると、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の進退運動に追従して図中上下方向に進退運動し、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９に示すパイロット式流調弁機構にあっては、背圧室２０８の圧力の増減に基づいて主弁２０４を進退運動させ、そしてその背圧室２０８の圧力の増減をパイロット弁２１４の進退運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を開閉弁動作させることができ、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】
しかしながらこのパイロット式流調弁機構の場合、導水孔２１０が主弁２０４の中心から偏って位置していることや、流入水路２００を通じて流れて来た水の勢いが主弁２０４に対して必ずしも全面に亘り均等に働かないことなどの種々の理由によって、主弁２０４が主弁座２０６に対して必ずしも垂直姿勢を維持した状態で図中上下方向に進退運動せず、場合によって主弁２０４が傾いてしまうことがある。
【０００９】
このパイロット式流調弁機構においては、主弁２０４、詳しくはパイロット弁座２１８とパイロット弁２１４との間に所定の隙間を生ぜしめつつ、パイロット弁２１４の図中下降運動によって即ち前進方向の運動によって主弁２０４が追従して前進運動し、その際のパイロット弁２１４と主弁２０４との間の隙間は例えば０．０２〜０．０５ｍｍ程度の極めて微小な隙間であるため、主弁２０４が傾いてしまうとパイロット弁２１４が主弁２０４に片当りしてしまって、操作が重くなるといった問題が生ずる。
パイロット弁２１４が主弁２０４に対して、具体的にはパイロット弁座２１８に対して片当りしてしまうと、パイロット弁２１４が図中下向きに前進運動しても、パイロット弁２１４と主弁２０４との隙間がそれ以上に小さくならず、その結果として背圧室２０８の圧力がパイロット弁２１４の下降運動に伴って増大せず、そのためパイロット弁２１４、詳しくは駆動軸２１６が直接主弁２０４を下向きに押すこととなって操作荷重が大となり、操作が重くなってしまうのである。
【００１０】
従って例えばステッピングモータ等小型のアクチュエータを用いて駆動軸２１６を駆動するようになした場合、駆動力不足によって閉弁動作の途中でパイロット弁２１４，主弁２０４が停止してしまうといった不具合が生じ得る。
この問題は主弁２０４がダイヤフラム弁から成っている場合に、かかるダイヤフラム弁が特に傾き易いことから上記の問題を生じ易いが、主弁がピストン弁から成るものである場合においても傾きを生じる場合があり、この場合には上記と同様な問題が生じる。
【００１１】
【特許文献１】特開平４−３０２７９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
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機構を内蔵した軽操作水栓において、主弁の傾きによって操作が重くなる問題を解決し、常に軽く操作を行うことのできる軽操作水栓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】
【００１３】
而して請求項１のものは、(イ)主弁座に対して接近離間方向に進退運動して主水路の開度を変化させる主弁と、(ロ)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前記背圧室に導いて該背圧室の圧力を増大させる導水孔と、(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る状態に前記主弁を貫通して設けられ、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)前記主弁に設けられたパイロット弁座に対して接近離間方向に進退運動して前記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運動に追従して前記主弁を進退運動させて前記主水路における流量調節を行うパイロット式流調弁機構を内蔵した軽操作水栓において、前記パイロット弁を、該パイロット弁を駆動する駆動部材から切り離して前記主弁の側に設けるとともに、該主弁には該パイロット弁の前記進退運動を案内するパイロット弁ガイドを設け、該パイロット弁を該主弁に対し該パイロット弁ガイドによる案内の下に進退運動可能に該主弁により保持させたことを特徴とする。
【００１４】
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後退方向に付勢する付勢手段を設け、該パイロット弁を該付勢手段による後退方向の付勢と前記駆動部材による前進方向の駆動とによって進退運動させるようになしたことを特徴とする。
【００１５】
請求項３のものは、請求項１，２の何れかにおいて、前記主弁がダイヤフラム弁であることを特徴とする。
【００１６】
請求項４のものは、(イ)主弁座に対して接近離間方向に進退運動して主水路の開度を変化させる主弁と、(ロ)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前記背圧室に導いて該背圧室の圧力を増大させる導水孔と、(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る状態に前記主弁を貫通して設けられ、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)前記主弁に設けられたパイロット弁座に対して接近離間方向に進退運動して前記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運動に追従して前記主弁を進退運動させて前記主水路における流量調節を行うパイロット式流調弁機構を内蔵した軽操作水栓において、前記主弁及び駆動部材の一方に該主弁の進退方向に延びるガイド孔を設けるとともに、他方に該ガイド孔内に挿入されるガイド突部を設けて、それらガイド孔とガイド突部とで該主弁を該進退方向に運動案内する主弁ガイドを構成したことを特徴とする。
【発明の作用・効果】
【００１７】
以上のように本発明は、パイロット弁を駆動する駆動部材からパイロット弁を切り離して主弁の側に設けるとともに、その主弁にはパイロット弁の進退運動を案内するパイロット弁ガイドを設け、その主弁によりパイロット弁を主弁に対し進退運動可能に保持させるようになしたものである。
【００１８】
かかる本発明によれば、主弁が主弁座に対し正しく垂直姿勢に保たれないで傾くことがあっても、主弁に保持されているパイロット弁が主弁とともに傾いた状態となり、しかもこのパイロット弁は主弁に設けたパイロット弁ガイドによる案内の下に進退運動するため、主弁の傾きにも拘わらず駆動部材による駆動によってかかるパイロット弁がパイロット弁座に対し正しく垂直姿勢を維持しつつパイロット弁座に対し接近運動（前進運動）することができる。
【００１９】
即ち、パイロット弁が主弁に設けたパイロット弁座に対し片当りして、パイロット弁の更なる前進運動にも拘わらずパイロット弁座とパイロット弁との間の隙間が小さくならないといった問題を回避でき、パイロット弁とパイロット弁座との間の隙間を全周に亘り均等に保持しつつ、パイロット弁をパイロット弁座、即ち主弁に対して前進運動させることが可能となって、パイロット弁の主弁に対する片当りによって操作が重くなるといった問題を解決することができる。
【００２０】
本発明においては、パイロット弁を後退方向に付勢する付勢手段を設け、その付勢手段による後退方向の付勢と、駆動部材による前進方向の駆動とによってパイロット弁を進退運動させるようになすことができる（請求項２）。
このようにすることで、パイロット弁を円滑に開閉動作即ちパイロット弁座に対し進退運動させることができる。
ここでその付勢手段は主弁に設けておくことができる。
また付勢手段による付勢力は、駆動部材にて直接主弁を押すときに要する力よりも弱い付勢力となしておくのが良い。
【００２１】
本発明においてはまた、上記主弁をダイヤフラム弁にて構成しておくことができる（請求項３）。
【００２２】
次に請求項４は、主弁及び駆動部材の一方に主弁の進退方向に延びるガイド孔を設けるとともに、他方にそのガイド孔内に挿入されるガイド突部を設けて、それらガイド孔とガイド突部とで主弁を進退方向に運動案内する主弁ガイドを構成したもので、この請求項４によれば主弁自体の傾きを有効に防止することができ、従ってその主弁の傾きによる操作抵抗の増大を防止して、主弁に対する軽操作を常時確保することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
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は本実施形態の軽操作水栓で、１２，１４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、１６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。
主弁１６は主弁本体１８と、これにより保持されたゴム製のダイヤフラム膜２０とから成っている。
【００２４】
この主弁１６は、主弁座２２に対して接近離間方向に進退運動して主水路の開度を変化させる。
詳しくは、主弁座２２への主弁１６の着座によって主水路を遮断し、また主弁座２２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２２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。
【００２５】
この主弁１６の図中上側、即ち主弁１６に対し流出水路１４と反対側に背圧室２４が形成されている。
背圧室２４は、内部の圧力を主弁１６に対し閉弁方向の押圧力として作用させる。
主弁１６には、これを貫通して流入水路１２と背圧室２４とを連通させる、小孔から成る導水孔２６が設けられている。
この導水孔２６は、流入水路１２からの水を背圧室２４に導いて背圧室２４の圧力を増大させる。
主弁１６にはまた、これを貫通して背圧室２４と流出水路１４とを連通させる水抜水路としてのパイロット水路２８が設けられている。
このパイロット水路２８は、背圧室２４内の水を流出水路１４に抜いて背圧室２４の圧力を減少させる。
【００２６】
３２はパイロット式流調弁機構におけるパイロット弁で、この実施形態ではパイロット弁３２は後述の駆動軸（スピンドル軸）（駆動部材）４０と切り離されて主弁１６の側に設けられ、かかる主弁１６にて進退運動可能に保持されている。
ここでパイロット弁３２は略円柱状をなしていて（図３参照）図中上下方向、即ち主弁１６に設けられたパイロット弁座４２に対し図中上下方向（軸方向）に進退運動してパイロット水路２８の開度を変化させる。
詳しくは、パイロット弁３２がパイロット弁座４２に着座（図２（Ａ）参照）することでパイロット水路２８が遮断され、またパイロット弁３２がパイロット弁座４２から図中上向きに軸方向に離間することでパイロット水路２８が開放される。
更にパイロット弁３２のパイロット弁座４２からの離間量に応じてパイロット水路２８の開度が変化せしめられる。
【００２７】
図２（Ａ）に明らかに示しているように、主弁１６にはガイド孔（パイロット弁ガイド）３０が設けられており、そのガイド孔３０内にパイロット弁３２が進退運動可能に保持されている。
ここでガイド孔３０は、パイロット弁３２を保持する保持孔としての働きと、パイロット弁３２を図中上下方向（軸方向）に進退運動案内するガイド孔としての働きを有している。
【００２８】
具体的には、このガイド孔３０の内周面には図２（Ｂ），図３に示しているように周方向に沿って一定間隔で軸方向に延びるリブ３４が内向きに突出形成されており、それらリブ３４によってパイロット弁３２が軸方向に摺動可能（進退運動可能）に保持されている。
これらリブ３４と３４との間には水路３６が確保されており、この水路３６を通じて背圧室２４とパイロット水路２８とが連通するようになっている。
尚このパイロット弁３２の図２（Ａ）中下面にはゴム等の弾性材から成るパッキン４６が設けられており、具体的にはこのパッキン４６がパイロット弁座４２に対して着座する。
【００２９】
図２（Ａ）に示しているように、このパイロット弁３２と主弁１６における主弁本体１８との間にはコイルスプリングから成る復帰ばね（付勢手段）４８（図３参照）が介装されており、パイロット弁３２は、常時この復帰ばね４８によって図中上向き即ち後退方向に付勢されている。
またパイロット弁３２の上面は上向きの凸曲面３８とされている。
尚この復帰ばね４８の付勢力は弱いものとされている。詳しくは駆動軸４０にて主弁１６を直接押す際の力よりも復帰ばね４８の付勢力が弱くされている。
【００３０】
このパイロット式流調弁機構においては、図１に示す状態即ちパイロット弁３２がパイロット弁座４２に着座し、また主弁１６が主弁座２２に着座した状態で主水路が遮断され、水の流通が停止する。
【００３１】
この状態から、図４（Ｉ）に示しているようにパイロット弁３２がパイロット弁座４２から図中上向きに離間してパイロット弁座４２との間に隙間が生じると、その隙間を通じて背圧室２４内の水がパイロット水路２８を通じて流出水路１４側に抜き出され、背圧室２４の圧力が減少する。
すると流入水路１２の圧力が背圧室２４の圧力に打ち勝って、主弁１６が図４（II）に示しているように図中上向きに上昇、即ち後退運動させられ、そして背圧室２４の圧力と流入水路１２の圧力とが丁度バランスした位置で主弁１６が停止する。
このとき主弁１６と主弁座２２との間には隙間が生じて、その隙間を通じて流入水路１２から流出水路１４へと水が流れ込む。
【００３２】
この状態から更にパイロット弁３２が図４（III）に示しているように図中上向きに後退運動すると、背圧室２４の圧力と流入水路１２との圧力をバランスさせるようにして主弁１６がパイロット弁３２の後退運動に追従して図中上向きに後退運動し、主水路における開度を更に大として水の流量を増大させる。
【００３３】
一方上向きに後退運動したパイロット弁３２が、図５（Ｉ）に示しているように図中下向きに前進運動し、パイロット弁３２とパイロット弁座４２との間の隙間が小さくなると、ここにおいて背圧室２４の圧力が増大して流入水路１２の圧力に打ち勝つに到り、これにより主弁１６がそれらの圧力をバランスさせるように図５（II）に示しているように図中下向きに前進運動し、主弁座２２との間の隙間を小さくする。即ち流入水路１２から流出水路１４への水の流量を減少させる。
【００３４】
この状態から更にパイロット弁３２が図５（III）に示しているように図中下向きに前進運動すると、これに追従して主弁１６が図中下向きに前進運動し、水の流量を更に減少させる。
そしてパイロット弁３２が主弁１６に形成されたパイロット弁座４２に着座し、また主弁１６が主弁座２２に着座することで、流入水路１２と流出水路１４とが遮断された状態となって、ここに流入水路１２から流出水路１４への水の流れが停止する（図１に示す状態）。
【００３５】
図４及び図５に示しているように、この実施形態においてはパイロット弁３２と主弁１６との間、詳しくはパイロット弁座４２との間に完全閉弁状態（図１に示す状態）を除いて常時それらの間に隙間を生ぜしめる。そしてその隙間を大きく又は小さく変化させることで主弁１６が進退運動し、主水路の水の流量を調節する。
【００３６】
図１において、５０はハンドルでこのハンドル５０に対し、上記の駆動軸４０がその上端部に形成された雄ねじ５２と、ハンドル５０に形成された雌ねじ５４とによってねじ結合され、駆動軸４０がハンドル５０と一体に回転するようになっている。
ここで駆動軸４０には外周面に環状溝が形成されていて、そこにシールリングとしての弾性を有するＯリング５６が装着されている。
【００３７】
この駆動軸４０は軸方向中間部に大径部５８を有しており、その外周面に雄ねじ６０が設けられている。
そしてこの雄ねじ６０が、軽操作水栓１０のボデー６２の円筒部６４の内周面に形成された雌ねじ６６に螺合されている。
駆動軸４０は、ハンドル５０の回転により自身が一体に回転することで、雄ねじ６０と雌ねじ６６とによるねじ送りで図中上下の軸方向、即ち主弁１６，パイロット弁３２の進退方向に前進及び後退運動する。
尚この駆動軸４０の下端面は軸直角方向の平坦面とされており、その平坦面において上記のパイロット弁３２、即ちその上端面の凸曲面３８に当接してパイロット弁３２に対し図中下向きに駆動力を及ぼす。
【００３８】
図６は本実施形態の軽操作水栓１０の作用を表している。
図１，図４に示しているようにこの実施形態ではハンドル５０を正方向に回転操作すると、これと一体に駆動軸４０が回転し、そしてその回転により駆動軸４０が図中下向きに前進運動して、平坦な下端面でパイロット弁３２を復帰ばね４８の付勢力に抗して図中下向きに押し、パイロット弁３２をパイロット弁座４２に対して接近させる。
パイロット弁座４２に接近したパイロット弁３２は、パイロット弁座４２との間の隙間を小さくしてパイロット水路２８の開度を小さく変化させる。
そしてこれにより主弁１６を追従して図中下向きに前進運動させ、主水路の開度を小さくして主水路の水の流量を少なくする。
【００３９】
また一方図１，図５に示しているようにハンドル５０を逆方向に回転させて駆動軸４０を図中上向きに後退運動させると、パイロット弁３２が復帰ばね４８の付勢力にて図中上向きに後退運動し、パイロット弁座４２との間の隙間を大きくしてパイロット水路２８の開度を大きくする。
これに伴って主弁１６がパイロット弁３２の後退運動に追従して図中上向きに後退運動し、主水路の開度を大きくして主水路の水の流量を多くする。
【００４０】
図６に示しているようにこの実施形態では、パイロット弁３２が駆動軸４０から切り離されて主弁１６により且つ主弁１６のガイド孔３０による案内の下に進退運動可能に保持されていることから、主弁１６の傾きの如何に拘らずパイロット弁３２が主弁１６に対し、具体的にはパイロット弁座４２に対し正しく垂直姿勢を維持しながらこれに接近離間運動する。即ち主弁１６及びパイロット弁３２の軸方向に進退運動する。
従ってこの実施形態では、主弁１６が閉弁時に傾いていてもパイロット弁３２が主弁１６に対して、詳しくはパイロット弁座４２に対して接触し片当りするといったことがなく、パイロット弁３２とパイロット弁座４２との間の隙間を全周に亘り均等に保持しながら、パイロット弁３２が進退運動してパイロット弁座４２との間の隙間を大きく又は小さく変化させる。
従ってパイロット弁３２がパイロット弁座４２に当ることによって、その時点から操作が重くなってしまうといった不都合を生じない。
【００４１】
因みに図８はパイロット弁３２Ａを駆動軸４０に固定状態に設けた場合を比較例として示したもので、この図８に示すものでは主弁１６Ａが傾いていると、パイロット弁３２Ａが図８の部分拡大図に示しているようにパイロット弁座４２Ａに対して片当り状態に直接接触してしまう。
従ってこの状態でパイロット弁３２Ａを図中下向きに前進運動させても、パイロット弁３２Ａとパイロット弁座４２Ａとの間の隙間は小さくならないで、そのままパイロット弁３２Ａの図中下向きの前進運動につれて主弁１６Ａが下向きに押されてしまう。その結果として操作荷重が大となって操作が重くなってしまう。
しかるに図６の作用図から明らかなように、本実施形態ではこうした不都合を生じない。
【００４２】
以上のような本実施形態の軽操作水栓１０によれば、主弁１６が主弁座２２に対し正しく垂直姿勢に保たれないで傾くことがあっても、主弁１６に保持されているパイロット弁３２が主弁１６とともに傾いた状態となり、しかもこのパイロット弁３２は主弁１６に設けたガイド孔３０による案内の下に進退運動するため、主弁１６の傾きにも拘わらず駆動軸４０による駆動によってかかるパイロット弁３２がパイロット弁座４２に対し正しく垂直姿勢を維持しつつ、パイロット弁座４２に対し接近運動（前進運動）することができる。
それ故パイロット弁３２が主弁１６に設けたパイロット弁座４２に片当りし、パイロット弁３２の更なる前進運動にも拘わらずパイロット弁座４２とパイロット弁３２との間の隙間が小さくならないといった問題を回避でき、パイロット弁３２とパイロット弁座４２との間の隙間を全周に亘り均等に保持しつつ、パイロット弁３２がパイロット弁座４２、即ち主弁１６に対して前進運動することが可能となって、かかるパイロット弁３２の主弁１６に対する片当りによって操作が重くなるといった問題を解決することができる。
【００４３】
本実施形態においては、パイロット弁３２を後退方向に付勢する復帰ばね４８を設け、その復帰ばね４８による後退方向の付勢と、駆動軸４０による前進方向の駆動とによってパイロット弁３２を進退運動させているため、パイロット弁３２を円滑に開閉動作、即ちパイロット弁座４２に対して進退運動させることができる。
【００４４】
次に図７は本発明の他の実施形態を示している。
この実施形態は、駆動軸４０にパイロット弁３２を一体運動状態に設けるとともに、駆動軸４０に細径の下向きのピン状のガイド突部６８を設け、これをパイロット水路２８をガイド孔としてそこに軸方向に摺動可能、即ち主弁１６の進退方向に摺動可能に挿入し、それらガイド突部６８とパイロット水路２８即ちガイド孔とによって、主弁１６を進退方向に運動案内する主弁ガイドを構成した例である。
尚このパイロット水路２８とは別にガイド孔を設けてそこにガイド突部を摺動可能に挿入し、それらによって主弁ガイドを構成するといったことも可能である。
【００４５】
この図７に示す実施形態の場合、ガイド突部６８とパイロット水路２８即ちガイド孔とで構成される主弁ガイドによって、主弁１６の傾きを良好に防止することができる。
従って主弁１６が傾くことによって、パイロット弁３２が主弁１６詳しくは主弁１６に設けたパイロット弁座４２に対し片当り状態となって操作荷重が大となり、操作が重くなるといった問題を解決することができ、主弁１６に対する軽操作を常時確保することができる。
尚この実施形態において、パイロット水路２８の内周面に図２（Ｂ）に示すものと同様に周方向に沿って複数のリブを設けておいて、そのリブによってガイド突部６８の案内をなすようになし、そしてそのリブとリブとの間に水路を形成しておくようになすこともできる。
【００４６】
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。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の一実施形態である軽操作水栓の断面図である。
【図２】図１の要部拡大断面図である。
【図３】図１の主弁，パイロット弁及び復帰ばねを分解して示す斜視図である。
【図４】同実施形態の軽操作水栓を開操作した際の作用説明図である。
【図５】同実施形態の軽操作水栓を閉操作した際の作用説明図である。
【図６】主弁が主弁座に対して傾いている場合の作用図である。
【図７】本発明の他の実施形態を示す図である。
【図８】パイロット弁を駆動軸に固定状態に設けた場合を示す比較例図である。
【図９】従来の軽操作水栓の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００４８】
１０ 軽操作水栓
１２ 流入水路
１４ 流出水路
１６ 主弁
２２ 主弁座
２４ 背圧室
２６ 導水孔
２８ パイロット水路
３０ ガイド孔（パイロット弁ガイド）
３２ パイロット弁
４０ 駆動軸（駆動部材）
４２ パイロット弁座
４８ 復帰ばね
６８ ガイド突部
【技術分野】
【０００１】
この発明は水栓に関し、詳しくはパイロット式流調弁機構を内蔵し、小さな操作力で簡単に操作することのできる軽操作水栓に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より水栓として各種のものが用いられているが、これら水栓は主水路の開度を変化させる主弁を弁座に対して接近離間方向に進退運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。
そこで水栓における操作を軽くする手段として、かかる水栓をパイロット式流調弁機構、即ちパイロット弁を進退運動させることによって主弁をこれに追従して進退運動させ、主水路の開度を変化させる方式のパイロット式流調弁機構を内蔵した水栓とすることが考えられる。
【０００３】
例えば下記特許文献１にこの種パイロット式流調弁機構の構成が開示されている。図９はその具体例を示している。
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に対し接近離間方向に進退運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、小孔から成る導水孔２１０が設けられている。
この導水孔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（駆動部材）２１６に一体運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の進退方向と同じ方向に進退運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。
図９において２２０はパイロット弁２１４を駆動軸２１６とともに進退駆動させる電気的駆動装置である。
【０００６】
この図９に示すパイロット式流調弁機構にあっては、パイロット弁２１４がパイロット弁座２１８に向かって前進運動すると、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運動すると、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の進退運動に追従して図中上下方向に進退運動し、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９に示すパイロット式流調弁機構にあっては、背圧室２０８の圧力の増減に基づいて主弁２０４を進退運動させ、そしてその背圧室２０８の圧力の増減をパイロット弁２１４の進退運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を開閉弁動作させることができ、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】
しかしながらこのパイロット式流調弁機構の場合、導水孔２１０が主弁２０４の中心から偏って位置していることや、流入水路２００を通じて流れて来た水の勢いが主弁２０４に対して必ずしも全面に亘り均等に働かないことなどの種々の理由によって、主弁２０４が主弁座２０６に対して必ずしも垂直姿勢を維持した状態で図中上下方向に進退運動せず、場合によって主弁２０４が傾いてしまうことがある。
【０００９】
このパイロット式流調弁機構においては、主弁２０４、詳しくはパイロット弁座２１８とパイロット弁２１４との間に所定の隙間を生ぜしめつつ、パイロット弁２１４の図中下降運動によって即ち前進方向の運動によって主弁２０４が追従して前進運動し、その際のパイロット弁２１４と主弁２０４との間の隙間は例えば０．０２〜０．０５ｍｍ程度の極めて微小な隙間であるため、主弁２０４が傾いてしまうとパイロット弁２１４が主弁２０４に片当りしてしまって、操作が重くなるといった問題が生ずる。
パイロット弁２１４が主弁２０４に対して、具体的にはパイロット弁座２１８に対して片当りしてしまうと、パイロット弁２１４が図中下向きに前進運動しても、パイロット弁２１４と主弁２０４との隙間がそれ以上に小さくならず、その結果として背圧室２０８の圧力がパイロット弁２１４の下降運動に伴って増大せず、そのためパイロット弁２１４、詳しくは駆動軸２１６が直接主弁２０４を下向きに押すこととなって操作荷重が大となり、操作が重くなってしまうのである。
【００１０】
従って例えばステッピングモータ等小型のアクチュエータを用いて駆動軸２１６を駆動するようになした場合、駆動力不足によって閉弁動作の途中でパイロット弁２１４，主弁２０４が停止してしまうといった不具合が生じ得る。
この問題は主弁２０４がダイヤフラム弁から成っている場合に、かかるダイヤフラム弁が特に傾き易いことから上記の問題を生じ易いが、主弁がピストン弁から成るものである場合においても傾きを生じる場合があり、この場合には上記と同様な問題が生じる。
【００１１】
【特許文献１】特開平４−３０２７９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
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機構を内蔵した軽操作水栓において、主弁の傾きによって操作が重くなる問題を解決し、常に軽く操作を行うことのできる軽操作水栓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】
【００１３】
而して請求項１のものは、(イ)主弁座に対して接近離間方向に進退運動して主水路の開度を変化させる主弁と、(ロ)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前記背圧室に導いて該背圧室の圧力を増大させる導水孔と、(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る状態に前記主弁を貫通して設けられ、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)前記主弁に設けられたパイロット弁座に対して接近離間方向に進退運動して前記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運動に追従して前記主弁を進退運動させて前記主水路における流量調節を行うパイロット式流調弁機構を内蔵した軽操作水栓において、前記パイロット弁を、該パイロット弁を駆動する駆動部材から切り離して前記主弁の側に設けるとともに、該主弁には該パイロット弁の前記進退運動を案内するパイロット弁ガイドを設け、該パイロット弁を該主弁に対し該パイロット弁ガイドによる案内の下に進退運動可能に該主弁により保持させたことを特徴とする。
【００１４】
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後退方向に付勢する付勢手段を設け、該パイロット弁を該付勢手段による後退方向の付勢と前記駆動部材による前進方向の駆動とによって進退運動させるようになしたことを特徴とする。
【００１５】
請求項３のものは、請求項１，２の何れかにおいて、前記主弁がダイヤフラム弁であることを特徴とする。
【００１６】
請求項４のものは、(イ)主弁座に対して接近離間方向に進退運動して主水路の開度を変化させる主弁と、(ロ)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前記背圧室に導いて該背圧室の圧力を増大させる導水孔と、(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る状態に前記主弁を貫通して設けられ、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)前記主弁に設けられたパイロット弁座に対して接近離間方向に進退運動して前記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運動に追従して前記主弁を進退運動させて前記主水路における流量調節を行うパイロット式流調弁機構を内蔵した軽操作水栓において、前記主弁及び駆動部材の一方に該主弁の進退方向に延びるガイド孔を設けるとともに、他方に該ガイド孔内に挿入されるガイド突部を設けて、それらガイド孔とガイド突部とで該主弁を該進退方向に運動案内する主弁ガイドを構成したことを特徴とする。
【発明の作用・効果】
【００１７】
以上のように本発明は、パイロット弁を駆動する駆動部材からパイロット弁を切り離して主弁の側に設けるとともに、その主弁にはパイロット弁の進退運動を案内するパイロット弁ガイドを設け、その主弁によりパイロット弁を主弁に対し進退運動可能に保持させるようになしたものである。
【００１８】
かかる本発明によれば、主弁が主弁座に対し正しく垂直姿勢に保たれないで傾くことがあっても、主弁に保持されているパイロット弁が主弁とともに傾いた状態となり、しかもこのパイロット弁は主弁に設けたパイロット弁ガイドによる案内の下に進退運動するため、主弁の傾きにも拘わらず駆動部材による駆動によってかかるパイロット弁がパイロット弁座に対し正しく垂直姿勢を維持しつつパイロット弁座に対し接近運動（前進運動）することができる。
【００１９】
即ち、パイロット弁が主弁に設けたパイロット弁座に対し片当りして、パイロット弁の更なる前進運動にも拘わらずパイロット弁座とパイロット弁との間の隙間が小さくならないといった問題を回避でき、パイロット弁とパイロット弁座との間の隙間を全周に亘り均等に保持しつつ、パイロット弁をパイロット弁座、即ち主弁に対して前進運動させることが可能となって、パイロット弁の主弁に対する片当りによって操作が重くなるといった問題を解決することができる。
【００２０】
本発明においては、パイロット弁を後退方向に付勢する付勢手段を設け、その付勢手段による後退方向の付勢と、駆動部材による前進方向の駆動とによってパイロット弁を進退運動させるようになすことができる（請求項２）。
このようにすることで、パイロット弁を円滑に開閉動作即ちパイロット弁座に対し進退運動させることができる。
ここでその付勢手段は主弁に設けておくことができる。
また付勢手段による付勢力は、駆動部材にて直接主弁を押すときに要する力よりも弱い付勢力となしておくのが良い。
【００２１】
本発明においてはまた、上記主弁をダイヤフラム弁にて構成しておくことができる（請求項３）。
【００２２】
次に請求項４は、主弁及び駆動部材の一方に主弁の進退方向に延びるガイド孔を設けるとともに、他方にそのガイド孔内に挿入されるガイド突部を設けて、それらガイド孔とガイド突部とで主弁を進退方向に運動案内する主弁ガイドを構成したもので、この請求項４によれば主弁自体の傾きを有効に防止することができ、従ってその主弁の傾きによる操作抵抗の増大を防止して、主弁に対する軽操作を常時確保することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
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は本実施形態の軽操作水栓で、１２，１４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、１６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。
主弁１６は主弁本体１８と、これにより保持されたゴム製のダイヤフラム膜２０とから成っている。
【００２４】
この主弁１６は、主弁座２２に対して接近離間方向に進退運動して主水路の開度を変化させる。
詳しくは、主弁座２２への主弁１６の着座によって主水路を遮断し、また主弁座２２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２２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。
【００２５】
この主弁１６の図中上側、即ち主弁１６に対し流出水路１４と反対側に背圧室２４が形成されている。
背圧室２４は、内部の圧力を主弁１６に対し閉弁方向の押圧力として作用させる。
主弁１６には、これを貫通して流入水路１２と背圧室２４とを連通させる、小孔から成る導水孔２６が設けられている。
この導水孔２６は、流入水路１２からの水を背圧室２４に導いて背圧室２４の圧力を増大させる。
主弁１６にはまた、これを貫通して背圧室２４と流出水路１４とを連通させる水抜水路としてのパイロット水路２８が設けられている。
このパイロット水路２８は、背圧室２４内の水を流出水路１４に抜いて背圧室２４の圧力を減少させる。
【００２６】
３２はパイロット式流調弁機構におけるパイロット弁で、この実施形態ではパイロット弁３２は後述の駆動軸（スピンドル軸）（駆動部材）４０と切り離されて主弁１６の側に設けられ、かかる主弁１６にて進退運動可能に保持されている。
ここでパイロット弁３２は略円柱状をなしていて（図３参照）図中上下方向、即ち主弁１６に設けられたパイロット弁座４２に対し図中上下方向（軸方向）に進退運動してパイロット水路２８の開度を変化させる。
詳しくは、パイロット弁３２がパイロット弁座４２に着座（図２（Ａ）参照）することでパイロット水路２８が遮断され、またパイロット弁３２がパイロット弁座４２から図中上向きに軸方向に離間することでパイロット水路２８が開放される。
更にパイロット弁３２のパイロット弁座４２からの離間量に応じてパイロット水路２８の開度が変化せしめられる。
【００２７】
図２（Ａ）に明らかに示しているように、主弁１６にはガイド孔（パイロット弁ガイド）３０が設けられており、そのガイド孔３０内にパイロット弁３２が進退運動可能に保持されている。
ここでガイド孔３０は、パイロット弁３２を保持する保持孔としての働きと、パイロット弁３２を図中上下方向（軸方向）に進退運動案内するガイド孔としての働きを有している。
【００２８】
具体的には、このガイド孔３０の内周面には図２（Ｂ），図３に示しているように周方向に沿って一定間隔で軸方向に延びるリブ３４が内向きに突出形成されており、それらリブ３４によってパイロット弁３２が軸方向に摺動可能（進退運動可能）に保持されている。
これらリブ３４と３４との間には水路３６が確保されており、この水路３６を通じて背圧室２４とパイロット水路２８とが連通するようになっている。
尚このパイロット弁３２の図２（Ａ）中下面にはゴム等の弾性材から成るパッキン４６が設けられており、具体的にはこのパッキン４６がパイロット弁座４２に対して着座する。
【００２９】
図２（Ａ）に示しているように、このパイロット弁３２と主弁１６における主弁本体１８との間にはコイルスプリングから成る復帰ばね（付勢手段）４８（図３参照）が介装されており、パイロット弁３２は、常時この復帰ばね４８によって図中上向き即ち後退方向に付勢されている。
またパイロット弁３２の上面は上向きの凸曲面３８とされている。
尚この復帰ばね４８の付勢力は弱いものとされている。詳しくは駆動軸４０にて主弁１６を直接押す際の力よりも復帰ばね４８の付勢力が弱くされている。
【００３０】
このパイロット式流調弁機構においては、図１に示す状態即ちパイロット弁３２がパイロット弁座４２に着座し、また主弁１６が主弁座２２に着座した状態で主水路が遮断され、水の流通が停止する。
【００３１】
この状態から、図４（Ｉ）に示しているようにパイロット弁３２がパイロット弁座４２から図中上向きに離間してパイロット弁座４２との間に隙間が生じると、その隙間を通じて背圧室２４内の水がパイロット水路２８を通じて流出水路１４側に抜き出され、背圧室２４の圧力が減少する。
すると流入水路１２の圧力が背圧室２４の圧力に打ち勝って、主弁１６が図４（II）に示しているように図中上向きに上昇、即ち後退運動させられ、そして背圧室２４の圧力と流入水路１２の圧力とが丁度バランスした位置で主弁１６が停止する。
このとき主弁１６と主弁座２２との間には隙間が生じて、その隙間を通じて流入水路１２から流出水路１４へと水が流れ込む。
【００３２】
この状態から更にパイロット弁３２が図４（III）に示しているように図中上向きに後退運動すると、背圧室２４の圧力と流入水路１２との圧力をバランスさせるようにして主弁１６がパイロット弁３２の後退運動に追従して図中上向きに後退運動し、主水路における開度を更に大として水の流量を増大させる。
【００３３】
一方上向きに後退運動したパイロット弁３２が、図５（Ｉ）に示しているように図中下向きに前進運動し、パイロット弁３２とパイロット弁座４２との間の隙間が小さくなると、ここにおいて背圧室２４の圧力が増大して流入水路１２の圧力に打ち勝つに到り、これにより主弁１６がそれらの圧力をバランスさせるように図５（II）に示しているように図中下向きに前進運動し、主弁座２２との間の隙間を小さくする。即ち流入水路１２から流出水路１４への水の流量を減少させる。
【００３４】
この状態から更にパイロット弁３２が図５（III）に示しているように図中下向きに前進運動すると、これに追従して主弁１６が図中下向きに前進運動し、水の流量を更に減少させる。
そしてパイロット弁３２が主弁１６に形成されたパイロット弁座４２に着座し、また主弁１６が主弁座２２に着座することで、流入水路１２と流出水路１４とが遮断された状態となって、ここに流入水路１２から流出水路１４への水の流れが停止する（図１に示す状態）。
【００３５】
図４及び図５に示しているように、この実施形態においてはパイロット弁３２と主弁１６との間、詳しくはパイロット弁座４２との間に完全閉弁状態（図１に示す状態）を除いて常時それらの間に隙間を生ぜしめる。そしてその隙間を大きく又は小さく変化させることで主弁１６が進退運動し、主水路の水の流量を調節する。
【００３６】
図１において、５０はハンドルでこのハンドル５０に対し、上記の駆動軸４０がその上端部に形成された雄ねじ５２と、ハンドル５０に形成された雌ねじ５４とによってねじ結合され、駆動軸４０がハンドル５０と一体に回転するようになっている。
ここで駆動軸４０には外周面に環状溝が形成されていて、そこにシールリングとしての弾性を有するＯリング５６が装着されている。
【００３７】
この駆動軸４０は軸方向中間部に大径部５８を有しており、その外周面に雄ねじ６０が設けられている。
そしてこの雄ねじ６０が、軽操作水栓１０のボデー６２の円筒部６４の内周面に形成された雌ねじ６６に螺合されている。
駆動軸４０は、ハンドル５０の回転により自身が一体に回転することで、雄ねじ６０と雌ねじ６６とによるねじ送りで図中上下の軸方向、即ち主弁１６，パイロット弁３２の進退方向に前進及び後退運動する。
尚この駆動軸４０の下端面は軸直角方向の平坦面とされており、その平坦面において上記のパイロット弁３２、即ちその上端面の凸曲面３８に当接してパイロット弁３２に対し図中下向きに駆動力を及ぼす。
【００３８】
図６は本実施形態の軽操作水栓１０の作用を表している。
図１，図４に示しているようにこの実施形態ではハンドル５０を正方向に回転操作すると、これと一体に駆動軸４０が回転し、そしてその回転により駆動軸４０が図中下向きに前進運動して、平坦な下端面でパイロット弁３２を復帰ばね４８の付勢力に抗して図中下向きに押し、パイロット弁３２をパイロット弁座４２に対して接近させる。
パイロット弁座４２に接近したパイロット弁３２は、パイロット弁座４２との間の隙間を小さくしてパイロット水路２８の開度を小さく変化させる。
そしてこれにより主弁１６を追従して図中下向きに前進運動させ、主水路の開度を小さくして主水路の水の流量を少なくする。
【００３９】
また一方図１，図５に示しているようにハンドル５０を逆方向に回転させて駆動軸４０を図中上向きに後退運動させると、パイロット弁３２が復帰ばね４８の付勢力にて図中上向きに後退運動し、パイロット弁座４２との間の隙間を大きくしてパイロット水路２８の開度を大きくする。
これに伴って主弁１６がパイロット弁３２の後退運動に追従して図中上向きに後退運動し、主水路の開度を大きくして主水路の水の流量を多くする。
【００４０】
図６に示しているようにこの実施形態では、パイロット弁３２が駆動軸４０から切り離されて主弁１６により且つ主弁１６のガイド孔３０による案内の下に進退運動可能に保持されていることから、主弁１６の傾きの如何に拘らずパイロット弁３２が主弁１６に対し、具体的にはパイロット弁座４２に対し正しく垂直姿勢を維持しながらこれに接近離間運動する。即ち主弁１６及びパイロット弁３２の軸方向に進退運動する。
従ってこの実施形態では、主弁１６が閉弁時に傾いていてもパイロット弁３２が主弁１６に対して、詳しくはパイロット弁座４２に対して接触し片当りするといったことがなく、パイロット弁３２とパイロット弁座４２との間の隙間を全周に亘り均等に保持しながら、パイロット弁３２が進退運動してパイロット弁座４２との間の隙間を大きく又は小さく変化させる。
従ってパイロット弁３２がパイロット弁座４２に当ることによって、その時点から操作が重くなってしまうといった不都合を生じない。
【００４１】
因みに図８はパイロット弁３２Ａを駆動軸４０に固定状態に設けた場合を比較例として示したもので、この図８に示すものでは主弁１６Ａが傾いていると、パイロット弁３２Ａが図８の部分拡大図に示しているようにパイロット弁座４２Ａに対して片当り状態に直接接触してしまう。
従ってこの状態でパイロット弁３２Ａを図中下向きに前進運動させても、パイロット弁３２Ａとパイロット弁座４２Ａとの間の隙間は小さくならないで、そのままパイロット弁３２Ａの図中下向きの前進運動につれて主弁１６Ａが下向きに押されてしまう。その結果として操作荷重が大となって操作が重くなってしまう。
しかるに図６の作用図から明らかなように、本実施形態ではこうした不都合を生じない。
【００４２】
以上のような本実施形態の軽操作水栓１０によれば、主弁１６が主弁座２２に対し正しく垂直姿勢に保たれないで傾くことがあっても、主弁１６に保持されているパイロット弁３２が主弁１６とともに傾いた状態となり、しかもこのパイロット弁３２は主弁１６に設けたガイド孔３０による案内の下に進退運動するため、主弁１６の傾きにも拘わらず駆動軸４０による駆動によってかかるパイロット弁３２がパイロット弁座４２に対し正しく垂直姿勢を維持しつつ、パイロット弁座４２に対し接近運動（前進運動）することができる。
それ故パイロット弁３２が主弁１６に設けたパイロット弁座４２に片当りし、パイロット弁３２の更なる前進運動にも拘わらずパイロット弁座４２とパイロット弁３２との間の隙間が小さくならないといった問題を回避でき、パイロット弁３２とパイロット弁座４２との間の隙間を全周に亘り均等に保持しつつ、パイロット弁３２がパイロット弁座４２、即ち主弁１６に対して前進運動することが可能となって、かかるパイロット弁３２の主弁１６に対する片当りによって操作が重くなるといった問題を解決することができる。
【００４３】
本実施形態においては、パイロット弁３２を後退方向に付勢する復帰ばね４８を設け、その復帰ばね４８による後退方向の付勢と、駆動軸４０による前進方向の駆動とによってパイロット弁３２を進退運動させているため、パイロット弁３２を円滑に開閉動作、即ちパイロット弁座４２に対して進退運動させることができる。
【００４４】
次に図７は本発明の他の実施形態を示している。
この実施形態は、駆動軸４０にパイロット弁３２を一体運動状態に設けるとともに、駆動軸４０に細径の下向きのピン状のガイド突部６８を設け、これをパイロット水路２８をガイド孔としてそこに軸方向に摺動可能、即ち主弁１６の進退方向に摺動可能に挿入し、それらガイド突部６８とパイロット水路２８即ちガイド孔とによって、主弁１６を進退方向に運動案内する主弁ガイドを構成した例である。
尚このパイロット水路２８とは別にガイド孔を設けてそこにガイド突部を摺動可能に挿入し、それらによって主弁ガイドを構成するといったことも可能である。
【００４５】
この図７に示す実施形態の場合、ガイド突部６８とパイロット水路２８即ちガイド孔とで構成される主弁ガイドによって、主弁１６の傾きを良好に防止することができる。
従って主弁１６が傾くことによって、パイロット弁３２が主弁１６詳しくは主弁１６に設けたパイロット弁座４２に対し片当り状態となって操作荷重が大となり、操作が重くなるといった問題を解決することができ、主弁１６に対する軽操作を常時確保することができる。
尚この実施形態において、パイロット水路２８の内周面に図２（Ｂ）に示すものと同様に周方向に沿って複数のリブを設けておいて、そのリブによってガイド突部６８の案内をなすようになし、そしてそのリブとリブとの間に水路を形成しておくようになすこともできる。
【００４６】
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。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の一実施形態である軽操作水栓の断面図である。
【図２】図１の要部拡大断面図である。
【図３】図１の主弁，パイロット弁及び復帰ばねを分解して示す斜視図である。
【図４】同実施形態の軽操作水栓を開操作した際の作用説明図である。
【図５】同実施形態の軽操作水栓を閉操作した際の作用説明図である。
【図６】主弁が主弁座に対して傾いている場合の作用図である。
【図７】本発明の他の実施形態を示す図である。
【図８】パイロット弁を駆動軸に固定状態に設けた場合を示す比較例図である。
【図９】従来の軽操作水栓の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００４８】
１０ 軽操作水栓
１２ 流入水路
１４ 流出水路
１６ 主弁
２２ 主弁座
２４ 背圧室
２６ 導水孔
２８ パイロット水路
３０ ガイド孔（パイロット弁ガイド）
３２ パイロット弁
４０ 駆動軸（駆動部材）
４２ パイロット弁座
４８ 復帰ばね
６８ ガイド突部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
(イ)主弁座に対して接近離間方向に進退運動して主水路の開度を変化させる主弁と
(ロ)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前記背圧室に導いて該背圧室の圧力を増大させる導水孔と
(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る状態に前記主弁を貫通して設けられ、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)前記主弁に設けられたパイロット弁座に対して接近離間方向に進退運動して前記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運動に追従して前記主弁を進退運動させて前記主水路における流量調節を行うパイロット式流調弁機構を内蔵した軽操作水栓において、
前記パイロット弁を、該パイロット弁を駆動する駆動部材から切り離して前記主弁の側に設けるとともに、該主弁には該パイロット弁の前記進退運動を案内するパイロット弁ガイドを設け、該パイロット弁を該主弁に対し該パイロット弁ガイドによる案内の下に進退運動可能に該主弁により保持させたことを特徴とする軽操作水栓。
【請求項２】
請求項１において、前記パイロット弁を後退方向に付勢する付勢手段を設け、該パイロット弁を該付勢手段による後退方向の付勢と前記駆動部材による前進方向の駆動とによって進退運動させるようになしたことを特徴とする軽操作水栓。
【請求項３】
請求項１，２の何れかにおいて、前記主弁がダイヤフラム弁であることを特徴とする軽操作水栓。
【請求項４】
(イ)主弁座に対して接近離間方向に進退運動して主水路の開度を変化させる主弁と
(ロ)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前記背圧室に導いて該背圧室の圧力を増大させる導水孔と
(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る状態に前記主弁を貫通して設けられ、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)前記主弁に設けられたパイロット弁座に対して接近離間方向に進退運動して前記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運動に追従して前記主弁を進退運動させて前記主水路における流量調節を行うパイロット式流調弁機構を内蔵した軽操作水栓において、
前記主弁及び駆動部材の一方に該主弁の進退方向に延びるガイド孔を設けるとともに、他方に該ガイド孔内に挿入されるガイド突部を設けて、それらガイド孔とガイド突部とで該主弁を該進退方向に運動案内する主弁ガイドを構成したことを特徴とする軽操作水栓。
【請求項１】
(イ)主弁座に対して接近離間方向に進退運動して主水路の開度を変化させる主弁と
(ロ)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前記背圧室に導いて該背圧室の圧力を増大させる導水孔と
(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る状態に前記主弁を貫通して設けられ、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)前記主弁に設けられたパイロット弁座に対して接近離間方向に進退運動して前記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運動に追従して前記主弁を進退運動させて前記主水路における流量調節を行うパイロット式流調弁機構を内蔵した軽操作水栓において、
前記パイロット弁を、該パイロット弁を駆動する駆動部材から切り離して前記主弁の側に設けるとともに、該主弁には該パイロット弁の前記進退運動を案内するパイロット弁ガイドを設け、該パイロット弁を該主弁に対し該パイロット弁ガイドによる案内の下に進退運動可能に該主弁により保持させたことを特徴とする軽操作水栓。
【請求項２】
請求項１において、前記パイロット弁を後退方向に付勢する付勢手段を設け、該パイロット弁を該付勢手段による後退方向の付勢と前記駆動部材による前進方向の駆動とによって進退運動させるようになしたことを特徴とする軽操作水栓。
【請求項３】
請求項１，２の何れかにおいて、前記主弁がダイヤフラム弁であることを特徴とする軽操作水栓。
【請求項４】
(イ)主弁座に対して接近離間方向に進退運動して主水路の開度を変化させる主弁と
(ロ)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前記背圧室に導いて該背圧室の圧力を増大させる導水孔と
(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る状態に前記主弁を貫通して設けられ、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)前記主弁に設けられたパイロット弁座に対して接近離間方向に進退運動して前記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運動に追従して前記主弁を進退運動させて前記主水路における流量調節を行うパイロット式流調弁機構を内蔵した軽操作水栓において、
前記主弁及び駆動部材の一方に該主弁の進退方向に延びるガイド孔を設けるとともに、他方に該ガイド孔内に挿入されるガイド突部を設けて、それらガイド孔とガイド突部とで該主弁を該進退方向に運動案内する主弁ガイドを構成したことを特徴とする軽操作水栓。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００６−２１４４８０（Ｐ２００６−２１４４８０Ａ）
【公開日】平成１８年８月１７日（２００６．８．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２６１６３（Ｐ２００５−２６１６３）
【出願日】平成１７年２月２日（２００５．２．２）
【出願人】（００００００４７９）株式会社ＩＮＡＸ (1,429)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年８月１７日（２００６．８．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年２月２日（２００５．２．２）
【出願人】（００００００４７９）株式会社ＩＮＡＸ (1,429)
【Ｆターム（参考）】
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