(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（イ）吐水口に連通する主水路と、（ロ）該主水路を開閉する主弁と、（ハ）該主弁に対して閉弁方向に水圧を作用させる背圧室と、（ニ）該背圧室と前記主水路の該主弁よりも上流部とを連通させ、該主水路内の水を該背圧室に導く小孔と、（ホ）該背圧室に連通して該背圧室内の水抜きを行うパイロット孔と、（ヘ）該パイロット孔を開閉するパイロット弁と、（ト）押ボタンを押込操作するごとに該パイロット弁の閉弁及び閉弁保持と開弁及び開弁保持とを交互に繰り返す吐止水操作部とを設けて成る水栓器具において、
前記パイロット弁を、前記主弁から離隔した位置で該主弁とは別の部材に設けた前記パイロット孔に対して前記押ボタン側に配設して該パイロット弁を、該別の部材に設けたパイロット弁座に対して閉弁操作の際に前記押ボタンの押込みと一体に押し付け閉弁動作させるようになしたことを特徴とする水栓器具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は水栓器具に関し、詳しくはパイロット弁の開閉によって主弁を開閉する形式の水栓器具に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来より、水栓器具として吐水口に連通する主水路と、主水路を開閉する主弁と、主弁に対して閉弁方向に水圧を作用させる背圧室と、背圧室と主水路の主弁よりも上流部とを連通させ、主水路内の水を背圧室に導く小孔と、背圧室に連通して背圧室内の水抜きを行うパイロット孔と、パイロット孔を開閉するパイロット弁と、そのパイロット弁を開弁又は閉弁動作させる吐止水操作部とを設けて成る水栓器具が広く使用されている。
【０００３】
ところで、水栓器具においては止水を行ったときに給水が急激に停止することによって発生する水撃現象、いわゆるウォーターハンマーが従来より大きな問題となっており、そのための様々な対策が講じられている。
【０００４】
例えば上記形式の水栓器具においては、背圧室に主水路内の水を導く小孔をより小さくすることによって、背圧室内の水圧が一定水圧まで高まるのに必要な時間を長くし、これにより主弁の閉弁動作速度を遅くしてウォーターハンマーを低減ないし抑制するといったことが行われている。
しかしながら一方においてこのようにすると、パイロット弁の閉弁から主弁の閉弁までの時間が長くなってしまうといった問題を生ずる。
【０００５】
ところで上記のようにパイロット弁の閉弁によって主弁を閉弁させる形式の水栓器具において、パイロット弁を閉弁するための操作部、即ち吐止水操作部を例えばスラストロック式のもの、即ち押ボタンを押込操作するごとにパイロット弁の閉弁及び閉弁保持と開弁及び開弁保持とを交互に繰り返す形態の吐止水操作部となすことが考えられている。
【０００６】
この場合、図７（Ｂ）の比較例図に示しているようにパイロット弁７８Ａをパイロット水路４２Ａ内に、即ちパイロット孔に対して吐止水操作部の押ボタン７６Ａと反対側に配設しておき、押ボタン７６Ａの押込み及び解除操作によって、パイロット弁７８Ａを閉弁動作させるようにすると、パイロット弁７８Ａが実際に閉弁するまでの所要時間が長くなってしまう。
【０００７】
例えば図７（Ｂ）に示すスラストロック式の吐止水操作部の場合、(Ｉ)，(II)に示しているように押ボタン７６Ａを押込操作した上で、（III）に示しているように操作解除、即ち押ボタン７６Ａから手を放した時点から始めてパイロット弁７８Ａが実際に閉弁動作を開始することとなり、操作開始からパイロット弁７８Ａが実際に閉弁を完了するまでの所要時間が長くなってしまう。
【０００８】
而してこのように操作開始からパイロット弁７８Ａが閉弁完了するまでの時間が長くなると、これに続く主弁の閉弁完了までの時間を加えた全体の所要時間が更に長いものとなってしまい、使用者からすると止水操作の際の止水の応答性が悪く、操作感が悪いものとなってしまう。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明はこのような課題を解決するためになされたものである。
而して本発明の水栓器具は、（イ）吐水口に連通する主水路と、（ロ）該主水路を開閉する主弁と、（ハ）該主弁に対して閉弁方向に水圧を作用させる背圧室と、（ニ）該背圧室と前記主水路の該主弁よりも上流部とを連通させ、該主水路内の水を該背圧室に導く小孔と、（ホ）該背圧室に連通して該背圧室内の水抜きを行うパイロット孔と、（ヘ）該パイロット孔を開閉するパイロット弁と、（ト）押ボタンを押込操作するごとに該パイロット弁の閉弁及び閉弁保持と開弁及び開弁保持とを交互に繰り返す吐止水操作部とを設けて成る水栓器具において、前記パイロット弁を、前記主弁から離隔した位置で該主弁とは別の部材に設けた前記パイロット孔に対して前記押ボタン側に配設して該パイロット弁を、該別の部材に設けたパイロット弁座に対して閉弁操作の際に前記押ボタンの押込みと一体に押し付け閉弁動作させるようになしたことを特徴とする。
【００１０】
【作用及び発明の効果】
上記のように本発明は、パイロット弁をパイロット孔に対して押ボタン側に配設し、そしてそのパイロット弁を押ボタンの押込みと一体に押込移動させてパイロット孔の弁座（パイロット弁座）に押し付け、閉弁運動させるようになしたもので、本発明によれば、閉弁操作開始後速やかにパイロット弁を閉弁完了させることができる。
【００１１】
前述した比較例図７（Ｂ）に示す吐止水操作部の場合、押ボタンを押込操作し、そして手を放した時点から実際にパイロット弁が閉弁動作を開始するため、操作開始からパイロット弁が実際に閉弁完了するまでの時間が長くかかってしまうのに対し、本発明においては操作開始から手を放すまでの時間が死に時間になるといったことがなく、図７（Ａ）に示しているように操作開始から直ちにパイロット弁が閉弁動作を開始するため、パイロット弁の閉弁完了までの時間を短縮することができる。
これにより水栓器具における止水の際の応答性を向上させ、操作感を良好となすことができる。
【００１２】
尚、吐止水操作部をシーソー式の押ボタン式となし、互いに反対側の端部を押込操作するごとに吐水と止水を行うようになすといったことも可能であるが、この場合押ボタン自体の占めるスペースが大きくなってしまう。
例えば水栓器具における吐水部の先端等の狭いところに吐止水操作部を設けたい場合、そのようなシーソースイッチ式の操作部であると非常に広いスペースを取ってしまい、実際には採用が困難である場合がある。
【００１３】
しかるに本発明では同一の押ボタンを押込操作するごとにパイロット弁の閉弁及び閉弁保持と開弁及び開弁保持とを交互に繰り返す形式の吐止水操作部となしているため、そのような狭いスペースでも支障なく良好にこれを取り付けることができる。
【００１４】
【実施例】
次に本発明の実施例を図面に基づいて詳しく説明する。
図１は本例の水栓器具の一例を示したもので、この例の水栓器具は吐水部ユニット１０と、これより離隔した位置の弁ユニット１２と、止水栓ユニット１４とを有している。
【００１５】
吐水部ユニット１０と弁ユニット１２とは可撓性のホース１６にて互いに接続されており、また弁ユニット１２と止水栓ユニット１４とは直接接続されるとともに、止水栓ユニット１４は可撓性のホース１８にて図示を省略する給水源に接続されている。
【００１６】
吐水部ユニット１０は、取付基体としての壁２０に対し固定部材２１にて取付固定されている。
この吐水部ユニット１０は、下向きに開口する吐水口２２を有しており、更にその先端部には吐水口２２からの吐水と止水とを操作するための吐止水操作部２４を有している。
吐水部ユニット１０からは壁２０の裏側にエルボ２６が突き出しており、そのエルボ２６に対し上記ホース１６の一端部が接続されている。
【００１７】
上記弁ユニット１２と止水栓ユニット１４とは、図２及び図３に示しているようにハウジング２８，３０を有しており、それらが互いに嵌合状態でねじ接続されている。
弁ユニット１２は、ハウジング２８内部に吐水口２２に連通する主水路３２を開閉するためのピストン式の主弁３４を有している。
【００１８】
この主弁３４は内部に水路を有しており、更にその水路に連通する状態で主弁３４にパイプ３６を介して可撓性のチューブ３８が連結されている。
このチューブ３８はホース１６に沿ってその内部に挿通状態で配設されており、その先端部が上記吐水部ユニット１０内部まで延びている。
【００１９】
本例においては、主弁３４，パイプ３６及びチューブ３８の水路によって、主弁３４の背面側に形成された背圧室４０に連通するパイロット水路４２が形成されている。
ここで背圧室４０は、主弁３４を貫通する小孔４４を介して主水路３２の上流部、詳しくは背圧室４０の上流部に連通している。
【００２０】
以上から分かるように、本例はパイロット水路４２がバイパス式に設けられている例であって、後述するようにパイロット孔が主弁から離隔した位置に形成されている。
【００２１】
主弁３４はピストン部４６を有していて、そのピストン部４６が円筒形の摺動面４８に摺動可能に嵌合されており、そして先端側の当接部５０が、弁ユニット１２のハウジング２８に形成された弁座（主弁座）５２に当接し又はこれから離隔することによって、主水路３２を閉鎖し又は開放する。
【００２２】
主弁３４の内部にはまた、ピストン式の減圧弁５４が組み込まれている。
減圧弁５４は大径のピストン部５６を有しており、そのピストン部５６が、円筒形の摺動面５８に摺動可能に嵌合されている。
【００２３】
この減圧弁５４は、パイロット水路４２における減圧弁５４よりも下流部分、即ち吐水部ユニット１０側の圧力が上昇して一定圧に達したとき、上流部と下流部とに対する受圧面積の差によって図中上向きに押動されて閉弁し、パイロット水路４２内の圧力が一定圧以上に高まるのを防止する働きをする。
尚、この減圧弁５４はスプリング６０によって常時開弁方向に付勢されている。
【００２４】
上記したようにホース１６内に挿通されたチューブ３８は吐水部ユニット１０内部まで入り込んでおり、その端部に図４及び図５に示しているように筒状の端部部材６２が装着されている。
端部部材６２は、先端面にパイロット水路４２に連通する開口（パイロット孔）を有しており、その開口がパイロット弁７８により開放又は閉鎖されることで、パイロット水路４２が開閉される。
【００２５】
吐水部ユニット１０の先端部に設けられた吐止水操作部２４は、このパイロット弁７８を開閉操作することによって吐水口２２からの吐止水を行わせるもので、図５に示しているように直接操作部分としての押ボタン７６と、押ボタン７６を押し込むごとにパイロット弁７８の閉弁及び閉弁保持と開弁及び開弁保持とを交互に繰り返すロック機構８０とを有している。
【００２６】
尚パイロット弁７８は軸状の当接部８２を有しており、その当接部８２が端部部材６２の先端の開口に形成された弁座（パイロット弁座）８６に着座することによってパイロット水路４２を閉鎖し（図５(Ａ)参照）、また弁座８６から離間することによってパイロット水路４２を開放する（図５(Ｂ)参照）。
【００２７】
本例において、ロック機構８０はスラストロック式のもので外筒８８と、その内周面に突出する状態で形成された円筒形状のガイド部９０（図６参照）とを有している。
ガイド部９０は、図６中上端面に沿って周方向に鋸刃状の係合歯９２を有しており、更に周方向に沿って所定間隔ごとに複数の溝９４を有している。
【００２８】
一方、パイロット弁７８には大径の固定リング９６と回転リング９８とが設けられている。
回転リング９８は軸部１００の周りに回転可能とされており、更に軸部１００に設けられたストッパ部１０２と固定リング９６との間で微小ストローク図中上下に相対移動可能とされている。
【００２９】
固定リング９６の外周面には周方向に一定間隔で突起１０４が設けられており、その上端に係合歯１０６が形成されている。
他方、回転リング９８にも周方向に沿って一定間隔ごとに突起１０８が設けられており、そしてそれら突起１０８を含む回転リング９８下端部に、周方向に沿って鋸刃状の係合歯１１０が形成されている。
【００３０】
尚、パイロット弁７８は回転リング９８の上面（図５中では左面）においてスプリング１１２により常時図５中右向きに付勢されており、またロック機構８０の外筒８８はスプリング１１４により常時左向きに付勢されている。
【００３１】
この例のスラストロック式のロック機構８０は次のように作用する。
図６(Ｂ)(Ｉ)はパイロット弁７８がチューブ３８端部の端部部材６２の弁座８６に当接した状態、即ちパイロット水路４２を閉鎖した状態を示している。
【００３２】
この状態において押ボタン７６及びロック機構８０の外筒８８をスプリング１１２及び１１４の付勢力に抗して図６中下向き（図５中では右向き）に押し込むと、図６(Ｂ)(II)に示しているようにパイロット弁７８の回転リング９８がガイド部９０の溝９４から外れた状態となり、ここにおいて回転リング９８が、固定リング９６側の突起１０４の係合歯１０６と回転リング９８側の係合歯１１０のカム面の作用で微小角度反時計方向に回転させられる。
【００３３】
その後押込力を除くと、図６(Ｂ)(III)に示しているようにスプリング１１４の付勢力でガイド部９０が外筒８８とともに上昇運動し、このときガイド部９０の上端の係合歯９２と回転リング９８の係合歯１１０とが一部噛み合った状態となる。
【００３４】
更にガイド部９０が上向きに押し上げられると、回転リング９８が固定リング９６から浮き上がるとともに、それら係合歯９２，１１０のカム面の作用で回転リング９８が更に微小角度反時計方向に回転させられて、ガイド部９０の係合歯９２と回転リング９８の係合歯１１０とが完全に噛み合った状態となり、これとともに回転リング９８とストッパ部１０２との当接作用で回転リング９８，固定リング９６を含むパイロット弁７８全体が上昇端まで上昇させられてその上昇端に保持される（図６(Ｂ)(IV)参照）。即ち図５（Ｂ）に示しているようにパイロット弁７８が開弁位置に保持される。
ここにおいてパイロット水路４２が開放状態とされてピストン式の主弁３４が開かれ、主水路３２内を水が流通する。
【００３５】
さて再び押ボタン７６を押込操作すると、これとともにロック機構８０の外筒８８及びガイド部９０が下向きに移動し、ここにおいて回転リング９８の係合歯１１０とガイド部９０の係合歯９２との噛合いが外れるとともに、スプリング１１２の付勢力でパイロット弁７８における固定リング９６の係合歯１０６と回転リング９８の係合歯１１０とが接触し（図６(Ｂ)(Ｖ)，(VI)参照）、更にガイド部９０が下降して回転リング９８が自由回転状態になると、固定リング９６及び回転リング９８の各係合歯１０６，１１０のカム面の作用により、回転リング９８が微小角度反時計方向に回転させられ、そしてそれら係合歯１０６及び１１０が完全に噛み合ったところで回転リング９８の回転が停止する（図６(Ｂ)(VII)参照）。
【００３６】
その後操作力を除くことによって、(VIII)，(IX)に示しているようにガイド部９０がスプリング１１４の付勢力で上向きに移動すると、回転リング９８が浮き上がった後、ガイド部９０の係合歯９２と回転リング９８の係合歯１１０とのカム面の作用で回転リング９８が微小角度回転した上で、回転リング９８の突起１０８が固定リング９６の突起１０４とともにガイド部９０の溝９４に嵌り合い、続いてスプリング１１２及び１１４の付勢力でそれら突起１０４，１０８が外筒８８の上昇運動を伴って溝９４の底部まで落ち込む（図６(Ｂ)(Ｘ)参照）。ここにおいて図５（Ａ）に示しているようにパイロット弁７８が再びパイロット水路４２を閉鎖した状態となる。
尚このロック機構自体は従来公知であるのでここでは更に詳しい説明は省略する。
【００３７】
上記説明から明らかなように本例の水栓器具においては、図７（Ａ）の模式図に示しているようにパイロット弁７８をパイロット水路４２外（パイロット孔に対して押ボタン７６の側）に配設し、そしてそのパイロット弁７８を押ボタン７６の押込みと一体にパイロット水路４２外から弁座８６に接近運動させて弁座８６に着座させ閉弁運動させるものであり、従って本例の水栓器具にあっては閉弁操作開始後、具体的には押ボタン７６の押込操作開始後速やかにパイロット弁７８を閉弁完了させることができる。
【００３８】
即ち本例においては、図８にも示しているように押ボタン７６に対する操作開始から手を放すまでの時間が死に時間になるといったことがなく、操作開始後直ちにパイロット弁７８を閉弁完了させ得、操作開始からパイロット弁７８の閉弁開始までの無駄時間（図８(Ｂ)中Ｔ１）を実質的になくすことができる。
従ってパイロット弁７８の閉弁後に続く主弁３４の閉弁までの時間を合わせた全体の止水に必要な時間を短縮することができ、水栓器具における止水の際の応答性を向上させ、操作感を良好となすことができる。
【００３９】
また本例では、同一の押ボタン７６を押込操作するごとにパイロット弁７８の閉弁及び閉弁保持と開弁及び開弁保持とを交互に繰り返すスラストロック式のロック機構８０にて吐止水操作部２４を構成しているため、吐止水操作部２４を上述のようなシーソースイッチ式のものとした場合のように、その取付けに広いスペースを必要とするといったことがなく、吐水部ユニット１０先端のような狭いスペースでも支障なく良好にこれを取り付けることができる。
【００４０】
以上本発明の実施例を詳述したがこれはあくまで一例示である。
例えば上記例示したスラストロック機構はあくまで一例であって、本発明においては他の様々な形態のスラストロック機構を用いることが可能であるし、更にはまた吐止水操作部２４におけるロック機構８０として、スラストロック機構以外にハートカムを利用したロック機構を用いることも可能である。
要するに押ボタン７６を押込操作するごとにパイロット弁７８の閉弁及び閉弁保持と開弁及び開弁保持とを交互に繰り返すものであれば、上例以外の他の様々な形態で吐止水操作部２４を構成することが可能である。
【００４１】
また上例では整流吐水を行う吐水口２２を有する吐水部ユニット１０に吐止水操作部２４を設けているが、場合によってシャワー吐水を行うシャワーヘッドに対して押ボタン式の吐止水操作部を設け、その操作によってシャワーヘッドからのシャワー吐水と止水とを操作するようになすことももとより可能である。
その他本発明はその主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】
【図１】  本発明の一実施例である水栓器具を示す図である。
【図２】  図１における各部の内部構造を示す断面図である。
【図３】  同じ実施例の弁ユニットの内部構造をその作用とともに示す図である。
【図４】  同じ実施例の吐水部ユニット内部を一部切り欠いてその作用とともに示す図である。
【図５】  同じ実施例の吐止水操作部の構成を詳しく示す図である。
【図６】  同じ実施例の吐止水操作部の作用説明図である。
【図７】  同じ実施例の水栓器具の利点を比較例とともに示す説明図である。
【図８】  同じ実施例の水栓器具の利点を比較例とともにタイムチャートで示す説明図である。
【符号の説明】
２２  吐水口
２４  吐止水操作部
３２  主水路
３４  主弁
４０  背圧室
４２  パイロット水路
４４  小孔
７６  押ボタン
７８  パイロット弁
８０  ロック機構
８６  パイロット弁座
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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