(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流入口、流出口及びその間に弁座を有する弁本体と、弁座に当接する閉鎖弁部と、弁口に嵌入し円錐状の面を有する流量調整部とを有する弁体と、スプリングを介して連結され上面に下歯部を形成した下歯部材と、下歯部材に載置され下歯部と摺動可能に当接する上歯部を形成した上歯部材と、上歯部材に螺合したつまみと、弁本体に固定されたカバーとを備え、前記つまみの下端部に雄ねじを設け、前記上歯部材の内周に前記雄ねじに螺合する雌ねじを設けてなり、前記カバー内周面には、上歯部材の外周に設けた上歯突起が常時嵌合し下歯部材の外周に設けた下歯突起が選択的に嵌合する軸方向に延びるガイド溝及び下歯突起の上方移動を規制するラッチ歯を有することを特徴とするラッチ式流量調整バルブ。
【請求項２】
上記ラッチ歯は、上方に傾斜する傾斜面とその端部の係止面を有するラッチ部と、該傾斜面とそれに続く上記ガイド溝からなるラッチ部が交互に設けられている請求項１記載のラッチ式流量調整バルブ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、１つの弁と１つの操作用つまみにより、ワンタッチ開閉と流量調整の両方を行うことができるようにしたラッチ式流量調整バルブに関する。
【０００２】
【従来の技術】
湯沸かし器等において、湯水の供給及び停止をワンタッチで行い、湯水の流量を任意に調整することができる１体構造のバルブを用いることがあるが、このようなバルブにおいては、そのバルブの内部に、開閉弁と、流量調整弁が別々に設けられており、各バルブをバルブ本体に設けた各々の操作部で操作することにより上記湯水の供給及び停止のワンタッチ操作と、湯水の流量調整を行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、従来の湯水等の流体の供給及び停止をワンタッチで行い、流体の流量を任意に調整することができるバルブは、そのバルブの内部に、開閉弁と、流量調整弁が別々に設けられており、各バルブをバルブ本体に設けた各々の操作部で操作することにより操作していたため、各操作毎に操作部を判別して操作しなければならず、また、操作構造が互いに錯綜するため、機構が複雑となって高価なものとならざるを得ず、かつ、大型化するため設置場所が限定される等の欠点があった。
【０００４】
したがって、本発明は、バルブ本体内に１つのバルブを設けるのみで、また、１つの操作部のみで、流体の供給及び停止をワンタッチで行い、かつ、流体の流量を任意に調整することができ、しかも簡単な構造で安価であり且つ小型のラッチ式流量調整バルブを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するため、流入口、流出口及びその間に弁座を有する弁本体と、弁座に当接する閉鎖弁部と、弁口に嵌入し円錐状の面を有する流量調整部とを有する弁体と、スプリングを介して連結され上面に下歯部を形成した下歯部材と、下歯部材に載置され下歯部と摺動可能に当接する上歯部を形成した上歯部材と、上歯部材に螺合したつまみと、弁本体に固定されたカバーとを備え、前記つまみの下端部に雄ねじを設け、前記上歯部材の内周に前記雄ねじに螺合する雌ねじを設けてなり、前記カバー内周面には、上歯部材の外周に設けた上歯突起が常時嵌合し下歯部材の外周に設けた下歯突起が選択的に嵌合する軸方向に延びるガイド溝及び下歯突起の上方移動を規制するラッチ歯を有するラッチ式流量調整バルブに構成したものである。
【０００６】
本発明は、上記のように構成したので、弁をワンタッチ式に開閉したいときには、つまみを押圧すると、上歯部材は上歯突起がカバー内周面のガイド溝にガイドされるので軸線方向にのみ移動する。その結果、上歯部材と下歯部材はスプリングに抗して押下され、それによりカバー内周面に形成されたラッチ歯における係止面と下歯突起の係合が外れ、下歯部材は下歯部と上歯部の当接により回転力が付与されて回転し、下歯突起はラッチ歯の傾斜面の下部に移動する。つまみの押圧を解除すると、スプリングの押圧力により下歯突起がラッチ歯の傾斜面で案内されつつ回転し、傾斜面の端部につながるガイド溝内に嵌入する。その結果下歯部材は弁体と共に上方に移動し、弁体は弁座から離れて弁を開放する。
【０００７】
この状態から再度つまみを押圧すると、ガイド溝内で上歯突起が下歯突起を押下し、下歯部材を押し下げ弁体を閉鎖し弁は閉鎖状態となる。この時下突起はガイド溝の下端から出ると共に、上歯部材の上歯部が下歯部材の下歯部を押圧するので下歯部材には回転力が付与され、下歯突起はラッチ歯におけるガイド溝の下端から傾斜面の下端に移動する。この状態でつまみの押圧を解除すると、スプリングの押圧力により下歯突起がラッチ歯の傾斜面で案内されつつ回転し、傾斜面の端部の係止面に当接して係止される。この時弁の閉鎖状態は維持されている。
【０００８】
弁体の流量調整を行う際には、つまみを回転すると、つまみと螺合した上歯部材との相対位置が軸方向に変化し、下歯部材に保持された弁体は軸方向に移動するため、弁体と弁座間の距離が変化し、弁開口部の面積調整がなされ、流量調整がされる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例を図面に沿って説明する。流入口１とこれに対向して配置された流出口２を有する弁本体３内には弁座４を備え、弁本体３の上部開口部５内に嵌合された弁ガイド９によりガイドされる弁体６が、この弁座４に対して離接自在に配設されている。弁体６は、その下端が弁座４の弁口７内に嵌合可能の外径を有し、且つテーパ状をなし、流量調整部８を構成している。この流量調整部８の上方には弁座４に対して密接する円環状の弾性体からなる閉鎖弁部１０を備えている。弁体６の中央胴部１１の外周の弁ガイド９に摺接する部分にはＯリング１２を設けており、その上端部近傍の外周面には環状溝１３を形成している。
【００１０】
弁本体３の上部開口部５の外周にはカバー１４の下端が螺合しており、カバー１４の上壁の中央開口１５には、上端につまみ１６を固定したつまみ軸１７が摺動自在に挿通しており、つまみ軸１７の下端部には外周に雄ねじ１８を形成したねじ操作部２０を備えている。カバー１４内の下方ガイド部２１には下歯部材２２が摺動自在に嵌合しており、下方ガイド部２１の上端部に続く上方ガイド部２３は下方ガイド部２１より内径が小さく形成され、その内部には上歯部材２４が摺動自在に嵌合している。また、上方ガイド部２３の下方の下方ガイド部２１に連続する部分には、複数個のガイド溝１９が軸線方向に形成されている。
【００１１】
図５に示すように、上歯部材２４の中空部内周２５には、ねじ操作部２０外周の雄ねじ１８に螺合する雌ねじ２６を形成しており、かつこの中空部内周２５には下歯部材２２の上端の突出部２７が摺動自在に嵌合している。上歯部材２４の外周下端には、カバー１４のガイド溝１９に嵌合する上歯突起２８を備え、且つ、略円筒状の上歯部材２４の下端面３０には軸線方向に鋸歯状をなす上歯部３１を形成している。
【００１２】
下歯部材２２の上端面３２には、軸線方向に鋸歯状をなす下歯部３３を形成しており、且つこの下歯部３３の外周には、ケース１４の下方ガイド部２１に摺接し、ケース１４内周のガイド溝１９に嵌合可能な下歯突起３４を備えている。下歯部材２２の下歯部３３と上歯部材２４の上歯部３１とは後述するように噛み合い、かつ摺動可能となっている。
【００１３】
下歯部材２２内には、上部が下歯部材２２の突出部２７内に嵌合するスプリング収納部３５を備え、中央部に下歯部材２２の内周壁３６に嵌合するフランジ３７を備えると共に、下端には弁体保持部３８を備えた弁体保持部材４０を設けており、弁体保持部３８の内周には弁体６の上端部が摺動自在に嵌合する摺動部４１を形成し、弁体保持部３８の下端には弁体６の環状溝１３に摺動自在に係合するフック状の係止部４２を備えている。上記摺動部４１内における弁体６の上端部の摺動範囲と、弁体の環状溝１３内における係止部４２の摺動範囲とは略等しくなる程度の大きさに設定される。
【００１４】
弁体保持部材４０のスプリング収納部３５内には、弁体６の上端部とスプリング収納部３５内の上壁との間に第１スプリング４３が縮設され、それにより弁体保持部材４０と弁体６とは、図１に示すように常時離間する方向に付勢されている。弁体保持部材４０のフランジ３７の下端面と弁ガイド９の上面との間には第２スプリング４４が縮設され、それにより弁体保持部材４０を介して弁体６を上方、即ち開方向に常時付勢し、また、弁体保持部材４０を介して下歯部材２２を常時上方に付勢し、下歯部材２２に上歯部材２４が接してるときには、上歯部材２４及びつまみ１６を上方に付勢する。
【００１５】
図５に示すように、カバー１４内の上方ガイド部２３の下面４５には、傾斜面４６と軸線方向の面を有する係止面４７とからなる複数のラッチ歯４８を備え、このラッチ歯４８の傾斜面４６の上端部は、ガイド溝１９に連続的につながっているものと係止面４７を備えているものとが交互に形成されている。このラッチ歯４８には、下歯部材２２の下歯突起３４が前記スプリングの押圧力により当接しまた係止されており、下歯部材２２の下歯部３３が、上歯部材２４の上歯部３１により押圧力を受けていないときには、下歯突起３４が傾斜面４６に対接している際には、前記スプリングの押圧力によって下歯突起３４が傾斜面４６にガイドされ、傾斜面の上端に向けて摺動可能となっている。また、傾斜面の上端がガイド溝１９に連続的につながっている部分においては、更にガイド溝１９内にスプリング力によって押し込まれ、ガイド溝１９につながっていない部分においては係止面４７と係止し、回転方向と上方向の移動が止められる。
【００１６】
上記構成からなるラッチ式流量調整バルブにおいて、図１に示す弁閉鎖状態においては、つまみ１６が押し込まれた状態にあり、ねじ操作部２０と上歯部材２４との螺合部を介して上歯部材２４が下方に押下され、上歯部材２４の上歯部３１と下歯部材２２の下歯部３３とは接触状態にある。下歯部材２２は、第２スプリングにより弁体保持部材４０を介して上方に付勢され、この状態においては、上歯部材２４と下歯部材２２及び上歯突起２８と下歯突起３４とラッチ歯４８の関係を示す図６（イ）から明らかなように、下歯部材２２の下歯突起３４が、カバー１４内面のラッチ歯４８における係止面４７に当接しており、それにより下歯部材２２はこの位置より上方にも、また回転もすることができないのでこの位置で係止状態となり、上歯部材２４の上歯部３１は、下歯部材２２の下歯部３３に重力により載置された状態となっている。この時、第１スプリング４３の押圧力により、弁体６は下方に押圧され、閉鎖弁部１０が弁座４に押しつけられて弁を閉鎖している。
【００１７】
この状態から、弁をワンタッチで開放しようとするときには、図６（イ）に示す状態でつまみ１６を手で押圧すると、下歯部３３に単に載置されていた上歯部３１に下方への押圧力が作用し、上歯部３１の第１傾斜面５０が下歯部３３の第１傾斜面５１を押圧し、この傾斜面相互の押圧力による回転方向の分力を下歯部３３に作用させながら、一方、下歯部３３は、下歯突起３４がカバー内面のラッチ歯４８における係止面４７と係合しているので回転することはなく、係止面４７に沿って軸線方向に降下する。この状態は図２に示される。
【００１８】
つまみ１６を更に押下すると、図６（ロ）に示すように、下歯突起３４が係止面４７の下端に達し、両者の係合が外れる。この状態から更に摘み１６を押下すると、上歯部材２４の押圧による上記回転力は止められることがなくなり、上歯部３１の下端突部５２が、下歯部３３の下端凹部５３に嵌合するまで押し下げられて、上歯部材がそれ以上押し下げられることがなくなると、ここまでの回転力によって下歯部材はわずかに回転され、図６（ハ）に示すように、下歯突起３４は係止面４７から外れ、次の傾斜面５４の先端の下方に位置する。
【００１９】
つまみ１６は、これ以上の押下はできないので、この状態から手を離すと、上歯部材２４に対する押圧力はなくなり、下歯部材２２は第２スプリング４４の力により上方に付勢され、その力によって、下歯突起３４の先端の傾斜面５５がラッチ歯４８の傾斜面５４に押圧される。その結果、図６（ニ）に示すように、下歯突起３４が傾斜面５５にガイドされて上方に移動しつつ、その分力により下歯部材は回転力を得て回転し、図６（ホ）に示すように、下歯突起３４はガイド溝１９の下方にまで至る。
【００２０】
この傾斜面５４は、ガイド溝１９とつながっているので、図６（へ）に示すように、下歯突起３４はガイド溝１９内に嵌入し、下歯突起３４が、ガイド溝１９内で上歯突起２８を押圧してつまみ１６と共に上方に移動させ、上歯部材２４の上端部がカバー１４の上端面に当接するまで上昇する。その結果、図３に示すように、第２スプリング４４により弁体保持部材４０を介して弁体６は上方に移動し、弁座４から閉鎖弁部１０が離間し、弁を開放する。この時の弁開度は、弁体の流量調整部８の弁座４に対する高さによって決定される。このようにして、本発明による流量調整弁はワンタッチで開放される。
【００２１】
次いで、この状態から弁体をワンタッチで閉鎖するときには、つまみ１６を押下すると、上歯部材２４と共に下歯部材２２も降下し、図５（ト）に示すように下歯突起３４がガイド溝１９から完全に離脱する。この時、上歯部３１の第１傾斜面５０が、下歯部３３の第２傾斜面５６に一部当接しているので、上記と同様に下歯部材２２に回転力を与え、ここから更につまみを押下すると、下歯部材２２は回転する。更につまみ１６を押下し、上歯部３１の下端突部５２が下歯部３３の下端凹部５２に完全に嵌入するまで押し下げると、図６（チ）に示す状態となり、つまみ１６はそれ以上の押し下げは不能となる。
【００２２】
つまみ１６から手を離すと、下歯部材２２は第２スプリング４４による押圧力を受け、下歯突起３４の先端の傾斜面がラッチ歯４８の傾斜面４６に押圧され、この傾斜面４６を滑って回転しつつ上方に移動し、図６（リ）に示すように、下歯突起３４は傾斜面の先端の係止面４７に当接して係止される。その結果、弁体６は、図１に示すように弁を閉鎖する。このようにして、本発明により流量調整弁はワンタッチで閉鎖される。
【００２３】
上記弁閉時及び弁開時におけるラッチ作動のための遊びは、弁体保持部材４０と弁体６との間における、環状溝１３と摺動部４１部分の遊びによって吸収され、この間の遊びは、第１スプリング４３によって所定方向に付勢され自由移動を防止している。
【００２４】
一方、弁の流量を調整する際には、図４に示すように弁開状態において、つまみ１６を回転し、ねじ操作部２０を上歯部材２４に対して離れる方向に回転すると、ねじ操作部２０の上面５７が、カバー１４の上壁の下面５８に当接しつつ、上歯部材２４を下方に移動させるので、下歯部材２２及び弁体保持部材４０を介して弁体は下方に移動し、円錐状の流量調整部８が弁座に近づき、弁の開口を減少するので、流量は減少方向に調整される。このつまみ１６を逆方向に回転すると、上記とは逆の作用により、弁は開口を増大し、流量を増大する方向に調整される。
【００２５】
【発明の効果】
本発明は、上記のように構成したので、バルブ本体内に１つのバルブを設けるのみで、また、１つの操作部のみで、流体の供給及び停止をワンタッチで行い、かつ、流体の流量を任意に調整することができ、しかも簡単な構造で安価であり且つ小型のラッチ式流量調整バルブとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の弁閉鎖状態を示す断面図である。
【図２】同弁のワンタッチ開放操作の途中の状態を示す断面図である。
【図３】同弁の解放状態を示す断面図である。
【図４】同弁の流量調整状態を示す断面図である。
【図５】同弁の主要部品の分解斜視図である。
【図６】同弁の上歯部、下歯部、上歯突起、下歯突起及びラッチ歯部分の作動を示す作動説明図であり、（イ）乃至（リ）は操作順の作動図である。
【符号の説明】
１  流入口
２  流出口
３  弁本体
４  弁座
５  上部開口部
６  弁体
７  弁口
８  流量調整部
９  弁ガイド
１０  閉鎖弁部
１１  中央胴部
１２  Ｏリング
１３  環状溝
１４  カバー
１５  中央開口
１６  つまみ
１７  つまみ軸
１８  雄ねじ
１９  ガイド溝
２０  ねじ操作部
２１  下方ガイド部
２２  下歯部材
２３  上方ガイド部
２４  上歯部材
２５  中空部内周
２６  雌ねじ
２７  突出部
２８  上歯突起
３０  下端面
３１  上歯部
３２  上端面
３３  下歯部
３４  下歯突起
３５  スプリング収納部
３６  内周壁
３７  フランジ
３８  弁体保持部
４０  弁体保持部材
４１  摺動部
４２  係止部
４３  第１スプリング
４４  第２スプリング
４５  下面
４６  傾斜面
４７  係止面
４８  ラッチ歯
【図１】
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【図２】
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【図３】
0003677612.tif 000004
【図４】
0003677612.tif 000005
【図５】
0003677612.tif 000006
【図６】
0003677612.tif 000007