JP7634192B2 - Flow Control Mechanism - Google Patents
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Description
本開示は、流路に流れる流体を所望の流量に調整するための流量調整機構に関する。 This disclosure relates to a flow rate adjustment mechanism for adjusting the flow rate of a fluid through a flow path to a desired flow rate.
住宅設備における台所、洗面所、風呂場などの水回りにおいて、所望の流量を吐出するための流量調整バルブを備えた流量調整機構は必須の設備であり、各種の流量調整機構が住宅設備などに用いられている。
流量調整機構においては、使用者が所望する吐出量を精度高く制御できることが重要であり、使用者が違和感なく流量調整操作を行い、所望の流量を吐出するための水栓装置が各種提案されている(例えば、特許文献1参照)。
In residential facilities where water is used in areas such as kitchens, washrooms, and bathrooms, a flow control mechanism equipped with a flow control valve for discharging a desired flow rate is an essential piece of equipment, and various types of flow control mechanisms are used in residential facilities, etc.
It is important for the flow rate adjustment mechanism to be able to precisely control the discharge volume desired by the user, and various faucet devices have been proposed that allow users to perform flow rate adjustment operations without feeling uncomfortable and discharge the desired flow rate (see, for example, Patent Document 1).
水栓装置からの吐出量を調整する流量調整機構においては、使用者の操作により、使用者が所望の流量を精度高く吐出できる操作が望ましく、使用者の操作感と吐水量との関係に違和感を覚えることなく流量調整できることが必要である。即ち、操作量と吐水量との関係において略直線的に推移して滑らかに変化することが望ましい。
しかしながら、従来の流量調整機構においては、使用者が違和感を覚えることなく滑らかに吐水量が推移して、流量を精度高く調整できる構成という点では課題を有するものであった。
In a flow rate adjustment mechanism that adjusts the amount of water discharged from a water faucet device, it is desirable for the user to be able to operate it to accurately discharge the desired flow rate, and it is necessary for the user to be able to adjust the flow rate without feeling uncomfortable with the relationship between the operation feel and the amount of water discharged. In other words, it is desirable for the relationship between the amount of operation and the amount of water discharged to change smoothly, transitioning in an approximately linear manner.
However, conventional flow rate adjustment mechanisms have had problems in terms of being configured to smoothly transition the amount of water discharged and accurately adjust the flow rate without causing the user to feel uncomfortable.
本開示は、使用者が違和感を覚えることなく、使用者の操作量に応じて滑らかに吐水量を推移させることができ、流量を精度高く調整できる構成の流量調整機構の提供を目的とするものである。 The present disclosure aims to provide a flow rate adjustment mechanism that can smoothly change the amount of water discharged in response to the amount of operation by the user without causing the user to feel uncomfortable, and that can precisely adjust the flow rate.
本開示に係る一態様の流量調整機構は、
回動するスピンドル軸部と、
前記スピンドル軸部と一体的に回動し、吐出口となる第1流量規制孔を有して、流体が流入可能なスピンドル流路部と、
前記第1流量規制孔に対して重なる第2流量規制孔を有する流量規制部材と、
前記流量規制部材を前記スピンドル流路部の外周側に配設し、前記スピンドル流路部が内周側で回動可能な軸受部と、を備えた流量調整機構であって、
前記第2流量規制孔は、前記軸受部の内周側における前記スピンドル流路部の回動に応じて、前記第1流量規制孔に対して重なる開口形状の面積が徐々に変化し、回動方向における一端側が徐々に狭く、他端側が広い形状を有する。
A flow rate adjustment mechanism according to one aspect of the present disclosure includes:
A rotating spindle shaft portion,
a spindle flow passage portion that rotates integrally with the spindle shaft portion, has a first flow rate regulation hole that serves as a discharge port, and into which a fluid can flow;
a flow rate regulating member having a second flow rate regulating hole overlapping the first flow rate regulating hole;
a flow rate adjusting mechanism including: the flow rate regulating member is disposed on an outer periphery side of the spindle flow passage portion; and a bearing portion on an inner periphery side of the spindle flow passage portion such that the spindle flow passage portion can rotate,
The area of the opening shape of the second flow rate regulating hole that overlaps with the first flow rate regulating hole gradually changes in response to the rotation of the spindle flow path portion on the inner side of the bearing portion, and has a shape that gradually becomes narrower at one end side in the rotation direction and wider at the other end side.
本開示によれば、使用者が違和感を覚えることなく、使用者の操作量に応じて滑らかに吐水量が推移して、流量を精度高く制御できる信頼性の高い流量調整機構を提供することができる。 The present disclosure provides a highly reliable flow rate adjustment mechanism that allows the amount of water discharged to change smoothly in response to the amount of operation by the user, without causing the user to feel uncomfortable, and that can precisely control the flow rate.
以下、本開示の流量調整機構の具体的な実施の形態として流量調整機構について添付の図面を参照しながら説明する。なお、本開示の流量調整機構は、以下の実施の形態に記載した流量調整機構の構成に限定されるものではなく、以下の実施の形態において説明する技術的特徴を有する技術的思想と同等の技術に基づく流量調整機構の構成を含むものである。 The flow rate adjustment mechanism of the present disclosure will be described below with reference to the attached drawings as a specific embodiment of the flow rate adjustment mechanism. Note that the flow rate adjustment mechanism of the present disclosure is not limited to the configuration of the flow rate adjustment mechanism described in the following embodiment, but includes the configuration of the flow rate adjustment mechanism based on technology equivalent to the technical concept having the technical features described in the following embodiment.
また、以下の実施の形態において示す具体的な形状、構成などは、一例を示すものであり、発明を本開示の内容に限定するものではない。以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。なお、図面においては、理解しやすくするために、それぞれの構成要素を主体として模式的に描く場合がある。 The specific shapes, configurations, etc. shown in the following embodiments are merely examples, and do not limit the invention to the contents of this disclosure. Among the components in the following embodiments, those that are not described in an independent claim that represents a top-level concept are described as optional components. Note that in the drawings, each component may be depicted diagrammatically as the main component for ease of understanding.
先ず始めに、本開示の流量調整機構における各種態様を例示する。
本開示に係る第1の態様の流量調整機構は、
回動するスピンドル軸部と、
前記スピンドル軸部と一体的に回動し、吐出口となる第1流量規制孔を有して、流体が流入可能なスピンドル流路部と、
前記第1流量規制孔に対して重なる第2流量規制孔を有する流量規制部材と、
前記流量規制部材を前記スピンドル流路部の外周側に配設し、前記スピンドル流路部が内周側で回動可能な軸受部と、を備えた流量調整機構であって、
前記第2流量規制孔は、前記軸受部の内周側における前記スピンドル流路部の回動に応じて、前記第1流量規制孔に対して重なる開口形状の面積が徐々に変化し、回動方向における一端側が徐々に狭く、他端側が広い形状を有する。
First, various aspects of the flow rate adjusting mechanism of the present disclosure will be illustrated.
The flow rate adjustment mechanism according to the first aspect of the present disclosure includes:
A rotating spindle shaft portion,
a spindle flow passage portion that rotates integrally with the spindle shaft portion, has a first flow rate regulation hole that serves as a discharge port, and into which a fluid can flow;
a flow rate regulating member having a second flow rate regulating hole overlapping the first flow rate regulating hole;
a flow rate adjusting mechanism including: the flow rate regulating member is disposed on an outer periphery side of the spindle flow passage portion; and a bearing portion on an inner periphery side of the spindle flow passage portion such that the spindle flow passage portion can rotate,
The area of the opening shape of the second flow rate regulating hole that overlaps with the first flow rate regulating hole gradually changes in response to the rotation of the spindle flow path portion on the inner side of the bearing portion, and has a shape that gradually becomes narrower at one end side in the rotation direction and wider at the other end side.
上記のように構成された第1の態様の流量調整機構は、使用者が違和感を覚えることなく、使用者の操作量に応じて滑らかに吐水量が推移して、流量を精度高く制御できる信頼性の高い流量調整機構となる。 The flow rate adjustment mechanism of the first aspect configured as described above is a highly reliable flow rate adjustment mechanism that allows the amount of water discharged to change smoothly according to the amount of operation by the user without causing the user to feel uncomfortable, and can control the flow rate with high precision.
本開示に係る第2の態様の流量調整機構は、前記の第1の態様において、前記第2流量規制孔が、角部分が丸く形成された略三角形の形状を有する構成としてもよい。 The flow rate adjustment mechanism of the second aspect of the present disclosure may be configured in the first aspect, such that the second flow rate regulation hole has a generally triangular shape with rounded corners.
本開示に係る第3の態様の流量調整機構は、前記の第1の態様または第2の態様において、前記第2流量規制孔が複数の開口により構成され、前記第2流量規制孔の全体の開口形状が、前記スピンドル流路部の回動方向に延びる線分に対して対称的な形状を有する構成としてもよい。 The flow rate adjustment mechanism of the third aspect of the present disclosure may be configured in the first or second aspect, such that the second flow rate regulation hole is composed of a plurality of openings, and the overall opening shape of the second flow rate regulation hole has a shape symmetrical with respect to a line segment extending in the rotation direction of the spindle flow passage portion.
本開示に係る第4の態様の流量調整機構は、前記の第1の態様または第2の態様において、前記第2流量規制孔が1つの開口により構成され、前記第2流量規制孔の開口形状が、前記スピンドル流路部の回動方向に延びる線分に対して対称的な形状を有する構成としてもよい。 The flow rate adjustment mechanism of the fourth aspect of the present disclosure may be configured in the first or second aspect, such that the second flow rate regulation hole is configured with a single opening, and the opening shape of the second flow rate regulation hole has a shape symmetrical with respect to a line segment extending in the rotation direction of the spindle flow passage portion.
本開示に係る第5の態様の流量調整機構は、前記の第1の態様から第4の態様におけるいずれかの態様において、前記第2流量規制孔における開口形状が、回動方向における一端側の頂点部分が丸く突出した凸形状を有する構成としてもよい。 The flow rate adjustment mechanism of the fifth aspect of the present disclosure may be configured in any one of the first to fourth aspects, such that the opening shape of the second flow rate regulation hole has a convex shape with a rounded apex portion on one end side in the rotation direction.
本開示に係る第6の態様の流量調整機構は、前記の第1の態様から第5の態様におけるいずれかの態様において、前記流量規制部材が、前記軸受部に対して着脱可能に構成されてもよい。 The flow rate adjustment mechanism of the sixth aspect of the present disclosure may be configured such that the flow rate restriction member is detachable from the bearing portion in any of the first to fifth aspects.
本開示に係る第7の態様の流量調整機構は、前記の第1の態様から第3の態様におけるいずれかの態様において、前記スピンドル流路部に形成された前記第1流量規制孔が、回動方向が長手方向となる2つの長円形状の並設で構成され、
前記第1流量規制孔と協働して吐出口となる前記第2流量規制孔が、前記第1流量規制孔に対向可能に配設された2つの開口形状で構成され、
前記第2流量規制孔の各開口形状が、回動方向における一端側の頂点部分が丸く突出した凸形状を有し、他端側が回動により重なったときの前記第1流量規制孔の長円形状の縁と一致する形状を有するように構成されてもよい。
A flow rate adjustment mechanism according to a seventh aspect of the present disclosure is any one of the first to third aspects, wherein the first flow rate regulation hole formed in the spindle flow path portion is configured by arranging two elliptical shapes side by side with the rotation direction being the longitudinal direction,
the second flow rate regulating hole, which cooperates with the first flow rate regulating hole to become a discharge port, is configured with two opening shapes arranged so as to be able to face the first flow rate regulating hole,
The opening shape of each of the second flow rate regulating holes may be configured so that the apex portion on one end side in the rotation direction has a rounded convex shape and the other end side has a shape that matches the oval edge of the first flow rate regulating hole when overlapped by rotation.
(実施の形態1)
以下、本開示に係る実施の形態1の流量調整機構について、図面を参照しながら説明する。図1は、住宅設備における浴室などに用いられる実施の形態1の流量調整機構1を示す斜視図である。図1に示す流量調整機構1は、カートリッジ式で交換可能な構成を有しており、給湯器などからの流路の湯と水道管から水とを混合する温度調整部2と、管路で繋がれた、所謂、水栓金具(シャワーなどを含む)などにおける吐出量を調整する流量調整部3と、吐水と止水とを行う吐止水部4と、を備えている。なお、実施の形態1においては、流量調整機構1として、温度調整部2、流量調整部3、および吐止水部4を備えた構成について説明するが、本開示の流量調整機構としては、少なくとも流量調整部3を備えた構成であればよく、温度調整部2および/または吐止水部4などを備えない構成も含むものである。
(Embodiment 1)
Hereinafter, a flow rate adjustment mechanism according to a first embodiment of the present disclosure will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing a flow
なお、実施の形態1の流量調整機構1において、温度調整部2は温調回動部6の回動動作により湯と水の混合比が変更される構成であり、流量調整部3は回動する流量調整回動部7の回動動作により吐出量が変更される構成である。また、吐止水部4においては、プッシュ式で水栓金具からの吐水と止水とを切り替える構成であり、シャワー用を含めて2つの押圧部8、9がそれぞれに設けられている。
In the flow
図2は、実施の形態1の流量調整機構1における、流量調整部3の流量調整バルブ5を示す斜視図である。図2に示す流量調整バルブ5は、図1に示した流量調整部3において流量を調整するために回動する流量調整回動部7の外郭ケースなどの回動部分が取り外された状態を示している。流量調整回動部7は、その中心がスピンドル軸部17に軸止されており、スピンドル軸部17の回動角度に応じて水栓金具からの吐出量を調整する構成である。
Figure 2 is a perspective view showing the flow
図2に示す流量調整バルブ5において、スピンドル軸部17と共に回動するスピンドルユニット18には、スピンドル流路部20が設けられている。スピンドル流路部20の内部は、その軸方向に湯または水の流体が流入可能に構成されており、後述する流量規制部材10の規制口10a、10bを通して水栓金具(図示なし)に繋がる流路が形成されている。流量規制部材10の規制口10a、10bにより所望の流量に調整され、調整された湯または水が流量調整バルブ5に管路で繋がった水栓金具から吐出される。
In the flow
図2に示すように、流量調整バルブ5には、水栓金具への吐出口となる流路開口14aが形成されている。流量調整バルブ5から水栓金具への流路を確保するために、流路開口14aにおける軸方向の両側にはオーリング15(図3の分解図参照)を装着するためのオーリング溝14bが形成されている。即ち、流路開口14aは、水栓金具に繋がる管路の内部に配設される。なお、実施の形態1において、流量調整バルブ5からの吐出口となる流路開口14aは、流量調整バルブ5における外観を構成する外ケース14とオーリング溝14bと共に一体的に形成されている。
As shown in FIG. 2, the
図3は、流量調整バルブ5の分解斜視図である。図3に示すように、流量調整バルブ5は、図2と同様に、流量を調整するために回動する流量調整回動部7の外郭ケースなどの回動部分が取り外された状態を示している。図3に示すように、流量調整回動部7の外郭ケースの内部にはスピンドル軸部17の周りにストッパ11、ロックピース12、バネ13などが設けられており、スピンドル軸部17と一体に回動するスピンドルユニット18が外ケース14の内部で所望の状態で保持され、所望の角度で回動可能に構成されている。
Figure 3 is an exploded perspective view of the
流量調整バルブ5の吐出口となる流路開口14aの内周側には、内ケース16が配設されており、内ケース16に形成された流路開口16aが流路開口14aと重なるように配設されている。即ち、内ケース16に形成された流路開口16aは、流路開口14aと同様に、流量調整バルブ5の吐出口となる。但し、この内ケース16の流路開口16aには流量規制部材10が設けられており、流路開口16aの開口部分が流量規制部材10により覆われるように配設されている。流量規制部材10の外縁には、シール部材(例えば、オーリング)19が装着されており、流路開口16aの開口部分の内縁と流量規制部材10の外縁との間はシール部材19により確実にシールされている。
An
また、図3に示すように、内ケース16に設けた流量規制部材10の内周側である軸側には、スピンドルユニット18のスピンドル流路部20が配設されており、流量調整バルブ5における流入口に繋がっている(図2参照)。また、内ケース16の内周側には、スピンドルユニット18のスピンドル流路部20が回動可能に配設されており、内ケース16は軸受部としての機能を有する。流量規制部材10の内周側において回動するスピンドルユニット18のスピンドル流路部20には、軸側流量規制孔20aが形成されている。実施の形態1における軸側流量規制孔20aの開口形状は、スピンドルユニット18の回動方向(円周方向)が長手方向となる長円形状であり、2つの長円形状が円周方向に並設されている。なお、軸側流量規制孔20aの開口形状としては、実施の形態1の形状に特定されるものではなく、スピンドルユニット18の材質(特性)などが考慮されて、1つの開口形状、若しくは多数の開口形状で構成することも可能である。また、軸側流量規制孔20aの開口形状としては、流量制御において協働する流量規制部材10に形成される孔(後述する軸受側流量規制孔(第1規制口10a、第2規制口10b))の開口形状に応じて適宜設定されてもよい。
3, the spindle
上記のように、実施の形態1の流量調整バルブ5においては、スピンドル軸部17およびスピンドル流路部20を含むスピンドルユニット18が、流量規制部材10と一体化された内ケース16の内周側で一体的に回動して、流量調整バルブ5の吐出口となる流路開口14aからの流量が調整される構成である。
As described above, in the
図4は、実施の形態1における流量調整バルブ5に用いた流量規制部材10の例を示す図である。図4に示すように、流量規制部材10には、対称的に配置された2つの開口である軸受側流量規制孔(第1規制口10a、第2規制口10b)が形成されている。第1規制口10aおよび第2規制口10bは、回動軸と直交する方向(回動方向)に延びる線分である中心線L(図4参照)に対して対称的な形状(線対称形状)として同じ開口形状を有している。図4において、第1規制口10aの開口形状は、角が丸く形成された略三角形の形状を有している。また、第1規制口10aと第2規制口10bとを合わせた全体的な形状は略二等辺三角形の形状である。第1規制口10aと第2規制口10bとを合わせた略二等辺三角形における高さ方向がスピンドルユニット18の回動方向となる。
Figure 4 is a diagram showing an example of a flow
第1規制口10a(軸受側流量規制孔)および第2規制口10b(軸受側流量規制孔)の開口形状について説明する。以下の説明では、第1規制口10aの開口形状について説明し、同じ形状である第2規制口10bの開口形状については省略する。第1規制口10aの略三角形状において高さ方向(回動方向)の頂点部分を「A」とし、回動方向に対して斜めとなる斜辺部分を「B」とし、回動方向に直交する底辺部分を「C」とする。また、図4に示す第1規制口10aの略三角形状においては、第2規制口10bと対向する辺である対向部分を「D」として、説明する。なお、第1規制口10aの略三角形状における対向部分は、回動方向と平行な辺を有する部分である。
The opening shapes of the
図4に示すように、第1規制口10aは曲線で構成された略三角形状を有しており、頂点部分Aが回動方向に丸く突出した凸部形状を有している。また、斜辺部分Bから底辺部分Bへと続くコーナー(角部分)も丸く曲線で構成されている。この結果、第1規制口10aと第2規制口10bとを合わせた略二等辺三角形における頂点部分Aにおいても丸く突出した頂点形状となっている。
As shown in FIG. 4, the
実施の形態1における流量調整バルブ5の構成においては、流量規制部材10の内周側には、スピンドルユニット18のスピンドル流路部20が設けられており、円筒状のスピンドル流路部20の外周面には軸側流量規制孔20aが形成されている。従って、スピンドル流路部20が回動することにより、流量規制部材10の第1規制口10aと第2規制口10bの開口に対して軸側流量規制孔20aが移動して、互いに重なる開口部分が変化して、流量が調整される構成となる。
In the configuration of the flow
図5は、流量規制部材10の第1規制口10aと第2規制口10bに対して、スピンドルユニット18のスピンドル流路部20が回動したときの重なり状態を模式的に示した説明図である。実施の形態1における流量調整バルブ5においては、スピンドルユニット18は、予め設定された所定の角度だけ回動可能に構成されており、その回動角度に応じて吐出する流量が制御される構成である。
Figure 5 is an explanatory diagram that shows a schematic diagram of the overlapping state when the spindle
図5においては、例示として、スピンドルユニット18を所定角度θ回動したときのスピンドル流路部20の軸側流量規制孔20aと、流量規制部材10との重なり状態を示している。図5の右側に示す状態は、軸側流量規制孔20aと第1規制口10aと第2規制口10bとが完全に重なっており、全開状態を示している。図5の上側に示す状態は、軸側流量規制孔20aに対して流量規制部材10の一部が重なった状態であるが、第1規制口10aと第2規制口10bとは軸側流量規制孔20aに対して重なっていない状態であり、吐出が規制された状態である。
Figure 5 shows, as an example, the overlap state of the flow
発明者は、上記のように構成された実施の形態1における流量調整バルブ5を用いて流量調整能力実験を行った。この実験においては、実施の形態1において説明した流量規制部材10を装着した流量調整バルブ5の他に、図6から図8に示した開口形状を有する各種の流量規制部材30、40、50を装着した流量調整バルブ5を用いた。
The inventors conducted a flow rate control capability experiment using the flow
図6および図7は、図4に示した流量規制部材10の変形例を示す図である。図6および図7に示す流量規制部材30、40においても図4に示した流量規制部材10と同様に、内ケース16の流路開口16aの開口部分を覆うように流量規制部材30、40が配設される。また、流量規制部材30、40の外縁には、シール部材(例えば、オーリング)19が装着されてシールされる。図6および図7に示す流量規制部材30、40と、図4に示した流量規制部材10との違いは、軸受側流量規制孔30a、40a、40bの開口形状である。
Figures 6 and 7 are diagrams showing modified examples of the flow
図6に示した流量規制部材30は1つの規制口(30a)を有する構成である。図6に示した1つの規制口である軸受側流量規制孔30aの開口形状は、略二等辺三角形の形状であり、頂点部分が回動方向に丸く突出した凸部形状となっている。即ち、軸受側流量規制孔30aの開口形状は、図4に示した第1規制口10aと第2規制口10bとを合わせたような、略二等辺三角形の形状であり、図4の第1規制口10aと第2規制口10bとにおける対向部分Dのない1つの開口である。
The flow
また、図7に示した流量規制部材40の第1規制口40a(軸受側流量規制孔)と第2規制口40b(軸受側流量規制孔)の対称的に形成された開口形状は、図4に示した流量規制部材10の第1規制口10aと第2規制口10bの開口形状と同様に、略三角形の形状である。但し、第1規制口40aと第2規制口40bの各頂点部分Aの形状が三角形状であり、鋭角な頂点形状を有している。
The symmetrically formed opening shapes of the
更に、比較例として、図8に示した流量規制部材50を用いて流量調整能力実験を行った。図8の流量規制部材50は、略6角形の開口形状を有する2つの規制口50a、50bが並設された構成である。図8に示すように、それぞれの規制口50a、50bの開口形状においては、コーナー(角部分)が鋭角に形成されている。
Furthermore, as a comparative example, a flow rate adjustment capacity experiment was conducted using the flow
図9は、図4、図6、図7および図8に示した流量規制部材10、30、40、50を用いて流量調整能力実験を行った結果を示すグラフである。図9において、縦軸が吐出量[lit./min.]を示し、横軸がスピンドルユニット18の回動角度[度]を示している。また、図9のグラフにおいて、実線が図4に示した流量規制部材10が装着された流量調整バルブ5による実験結果である。一点鎖線が図6に示した流量規制部材30が装着された流量調整バルブ5による実験結果であり、二点鎖線が図7に示した流量規制部材40が装着された流量調整バルブ5による実験結果である。また、図9においては、比較例として、図8に示した流量規制部材50が装着された流量調整バルブ5による実験結果を破線で示している。
Figure 9 is a graph showing the results of a flow rate control capacity experiment using the flow
図9のグラフに示すように、破線で示す比較例の流量規制部材50が装着された流量調整バルブ5を用いた場合には、回動角度が約30度の全開状態から60度の状態まで約30度回動させても、約9.5lit./min.の吐出量はほとんど変わらない状態であった。また、破線で示すように、更に20度回動して、回動角度が80度の状態のときにおいても、吐出量が約9lit./min.であり、使用者が流量調整バルブ5において全体の回動角度の約半分近くを回動させた状態であっても、吐出量の低減率が一割にも達しない状態であった。
As shown in the graph of FIG. 9, when a
一方、図4において実線で示すように、流量規制部材10が装着された実施の形態1における流量調整バルブ5を用いた流量調整能力実験では、回動角度が約30度の全開状態から徐々に回動させることにより、吐出量が徐々に低減していくことが確認された。特に、使用者の使用頻度の高い回動角度が60度と90度の範囲内の回動角度おいては、吐出量が直線的に変化しており、使用者が違和感なく流量調整を行うことが可能だった。
On the other hand, as shown by the solid line in Figure 4, in a flow rate adjustment capacity experiment using the flow
また、図9のグラフにおいて、一点鎖線で示した図6の流量規制部材30が装着された流量調整バルブ5を用いた場合、および二点鎖線で示した図7の流量規制部材40が装着された流量調整バルブ5を用いた場合においても、比較例の図8に示した流量規制部材50が装着された流量調整バルブ5に比べて、好ましい結果を得た。特に、使用者の使用頻度の高い回動角度が60度と90度の範囲内の回動角度おいて、図6および図7に示した変形例の構成でも、吐出量が回動角度に応じて直線的に変化し、使用者が違和感なく流量調整を行うことが可能な構成であることを確認した。
In addition, in the graph of FIG. 9, when a
実施の形態1における流量調整バルブ5の構成においては、流量規制部材10、30、40において第2流量規制孔である軸受側流量規制孔10a、10b、30a、40a、40bの開口形状を変更するだけで、各種仕様に応じた吐出制御を行うことが可能な構成となる。即ち、回動する複雑な構成のスピンドルユニット18に形成される軸側流量規制孔(第1流量規制孔)20aの開口形状を変更することなく、流量規制部材10、30、40における軸受側流量規制孔(第2流量規制孔)10a、10b、30a、40a、40bの開口形状を変更するだけで、仕様の異なる各種流量調整機構に対応することが可能な構成となる。
In the configuration of the
本開示の流量調整機構においては、第1流量規制孔である軸側流量規制孔(20a)と、第2流量規制孔である軸受側流量規制孔(10a、10b、30a、40a、40b)との対向する開口の重なり状態により、それぞれの開口を通る流量を制御する構成である。本開示の流量調整機構においては、軸側流量規制孔が軸受側流量規制孔に対して回動して、互いに重なる開口部分の面積が徐々に変化して、吐出される流量を所望の吐出量となるように制御する構成である。本開示の流量調整機構においては、軸側流量規制孔の開口形状は、軸受側流量規制孔の開口形状より実質的に大きく形成されており、軸側流量規制孔が軸受側流量規制孔と完全に重なった全開状態においては、軸受側流量規制孔の開口形状が実質的な吐出口の形状となる。 In the flow rate adjustment mechanism of the present disclosure, the flow rate through each opening is controlled by the overlap state of the opposing openings of the shaft side flow rate regulation hole (20a) which is the first flow rate regulation hole and the bearing side flow rate regulation hole (10a, 10b, 30a, 40a, 40b) which is the second flow rate regulation hole. In the flow rate adjustment mechanism of the present disclosure, the shaft side flow rate regulation hole rotates with respect to the bearing side flow rate regulation hole, and the area of the overlapping opening portion gradually changes, thereby controlling the discharged flow rate to the desired discharge amount. In the flow rate adjustment mechanism of the present disclosure, the opening shape of the shaft side flow rate regulation hole is formed substantially larger than the opening shape of the bearing side flow rate regulation hole, and in the fully open state where the shaft side flow rate regulation hole completely overlaps with the bearing side flow rate regulation hole, the opening shape of the bearing side flow rate regulation hole becomes the substantial shape of the discharge port.
本開示の流量調整機構において、軸受側流量規制孔(10a、10b、30a、40a、40b)の開口形状は、回動軸に直交する方向(回動方向)の一端側が徐々に狭くなる形状であり、他端側が広い形状となっており、コーナー(角部分)が丸く形成された略三角形の形状を有している。その結果、軸側流量規制孔が回動することにより、本開示の流量調整機構においては、軸受側流量規制孔と重なる開口の断面積が大小に変化する構成となっている。 In the flow rate adjustment mechanism of the present disclosure, the opening shape of the bearing-side flow rate regulation hole (10a, 10b, 30a, 40a, 40b) is gradually narrowed at one end in the direction perpendicular to the rotation axis (rotation direction) and widened at the other end, forming a roughly triangular shape with rounded corners. As a result, in the flow rate adjustment mechanism of the present disclosure, the cross-sectional area of the opening that overlaps with the bearing-side flow rate regulation hole changes size as the shaft-side flow rate regulation hole rotates.
本開示の流量調整機構においては、実施の形態において説明したように、スピンドル流路部(20)に形成された第1流量規制孔(軸側流量規制孔:20a)が、回動方向が長手方向となる2つの長円形状を並設した構成でもよく、第1流量規制孔と協働して吐出口となる第2流量規制孔(軸受側流量規制孔)は、第1流量規制孔に対向可能に配設された2つの開口形状(10a、10b、40a、40b)として構成してもよい。このような構成において、第2流量規制孔の各開口形状は、回動方向における一端側の頂点部分が丸く突出した凸形状を有しており、他端側が回動により重なったときの第1流量規制孔の長円形状の縁と一致する形状としてもよい。このように構成された流量調整機構においては、使用者が違和感を覚えることなく、使用者の操作量に応じて滑らかに吐水量を推移させることが可能な構成となる。 In the flow rate adjustment mechanism of the present disclosure, as described in the embodiment, the first flow rate regulation hole (shaft side flow rate regulation hole: 20a) formed in the spindle flow passage portion (20) may be configured as two elliptical shapes arranged side by side with the rotation direction being the longitudinal direction, and the second flow rate regulation hole (bearing side flow rate regulation hole) which cooperates with the first flow rate regulation hole to become the discharge port may be configured as two opening shapes (10a, 10b, 40a, 40b) arranged so as to be able to face the first flow rate regulation hole. In such a configuration, each opening shape of the second flow rate regulation hole may have a convex shape with a rounded apex portion on one end side in the rotation direction, and the other end side may be a shape that matches the edge of the elliptical shape of the first flow rate regulation hole when they overlap due to rotation. In the flow rate adjustment mechanism configured in this manner, the user does not feel uncomfortable, and the water discharge volume can be smoothly changed according to the amount of operation by the user.
また、本開示の流量調整機構においては、流量規制部材に形成される軸受側流量規制孔を対称的に2つ設けた構成例を示したが、この構成例は、1つの軸受側流量規制孔を設けた構成に比べて流量規制部材として剛性を高めることが可能となり、より信頼性の高い構成となる。 In addition, in the flow rate adjustment mechanism disclosed herein, an example configuration is shown in which two bearing-side flow rate regulation holes are formed symmetrically in the flow rate regulation member. This example configuration makes it possible to increase the rigidity of the flow rate regulation member compared to a configuration in which one bearing-side flow rate regulation hole is provided, resulting in a more reliable configuration.
なお、実施の形態1の構成においては、軸受側流量規制孔の開口形状を略三角形の形状とした例で説明したが、軸側流量規制孔の開口形状を略三角形の形状として、同様に流量制御を行う構成とすることも可能である。
In the configuration of
以上のように、実施の形態において例示として説明したように、本開示の流量調整機構は、使用者が違和感を覚えることなく、使用者の操作量に応じて滑らかに吐水量を調整することができ、吐出する流量を精度高く制御可能な流量調整機器を提供することができる。 As described above and as an example in the embodiment, the flow rate adjustment mechanism of the present disclosure can smoothly adjust the amount of water discharged according to the amount of operation by the user without causing the user to feel uncomfortable, and can provide a flow rate adjustment device that can precisely control the discharged flow rate.
本発明をある程度の詳細さをもって実施の形態において説明したが、これらの構成は例示であり、実施の形態の開示内容は構成の細部において変化してしかるべきものである。本発明においては、実施の形態における要素の置換、組合せ、および順序の変更は請求された本発明の範囲及び思想を逸脱することなく実現し得るものである。 Although the present invention has been described in the embodiments with a certain degree of detail, these configurations are exemplary and the disclosure of the embodiments may vary in the details of the configuration. In the present invention, substitutions, combinations, and changes in the order of elements in the embodiments may be realized without departing from the scope and spirit of the invention as claimed.
本開示の流量調整機構は、住宅設備機器として有用な水回り装置であり、市場価値が高く、有用である。 The flow rate adjustment mechanism disclosed herein is a water-related device that is useful as a residential facility, and is highly valuable and useful in the market.
1 流量調整機構
2 温度調整部
3 流量調整部
4 吐止水部
5 流量調整バルブ
6 温調回動部
7 流量調整回動部
10 流量規制部材
10a 第1規制口(軸受側流量規制孔:第2流量規制孔)
10b 第2規制口(軸受側流量規制孔:第2流量規制孔)
11 ストッパ
12 ロックピース
13 バネ
14 外ケース
14a 流路開口
14b オーリング溝
15 オーリング
16 内ケース(軸受部)
17 スピンドル軸部
18 スピンドルユニット
19 シール部材(オーリング)
20 スピンドル流路部
20a 軸側流量規制孔(第1流量規制孔)
30 流量規制部材
30a 軸受側流量規制孔:第2流量規制孔
40 流量規制部材
40a 軸受側流量規制孔:第2流量規制孔
REFERENCE SIGNS
10b 2nd regulation port (bearing side flow rate regulation hole: 2nd flow rate regulation hole)
REFERENCE SIGNS
17
20 Spindle
30 Flow
Claims (7)
前記スピンドル軸部と一体的に回動し、吐出口となる第1流量規制孔を有して、流体が流入可能なスピンドル流路部と、
前記第1流量規制孔に対して重なる第2流量規制孔を有する流量規制部材と、
前記流量規制部材を前記スピンドル流路部の外周側に配設し、前記スピンドル流路部が内周側で回動可能な軸受部と、を備えた流量調整機構であって、
前記第2流量規制孔は、前記軸受部の内周側における前記スピンドル流路部の回動に応じて、前記第1流量規制孔に対して重なる開口形状の面積が徐々に変化し、回動方向における一端側が徐々に狭く、他端側が広い形状を有し、
前記第2流量規制孔が、前記回動方向の頂点部分と、前記回動方向に対して傾斜した斜辺部分とを有する略三角形状の開口であり、前記斜辺部分の中央部分における前記回動方向に対する傾斜角が、前記斜辺部分における前記中央部分よりも前記頂点部分に近い部分における前記回動方向に対する傾斜角よりも大きくなるように前記頂点部分が前記回動方向に突出した凸形状を有する、流量調整機構。 A rotating spindle shaft portion,
a spindle flow passage portion that rotates integrally with the spindle shaft portion, has a first flow rate regulation hole that serves as a discharge port, and into which a fluid can flow;
a flow rate regulating member having a second flow rate regulating hole overlapping the first flow rate regulating hole;
a flow rate adjusting mechanism including: the flow rate regulating member is disposed on an outer periphery side of the spindle flow passage portion; and a bearing portion on an inner periphery side of the spindle flow passage portion such that the spindle flow passage portion can rotate,
the second flow rate regulating hole has an opening shape in which an area thereof overlaps with the first flow rate regulating hole gradually changes in response to rotation of the spindle flow passage portion on the inner peripheral side of the bearing portion, and has a shape which gradually becomes narrower on one end side in a rotation direction and wider on the other end side,
a flow rate adjustment mechanism in which the second flow rate regulating hole is a substantially triangular opening having a vertex portion in the rotation direction and a hypotenuse portion inclined with respect to the rotation direction, and the vertex portion has a convex shape protruding in the rotation direction such that the angle of inclination of the central portion of the hypotenuse portion with respect to the rotation direction is greater than the angle of inclination of the hypotenuse portion with respect to the rotation direction at a portion of the hypotenuse portion closer to the vertex portion than to the central portion .
前記第1流量規制孔と協働して吐出口となる前記第2流量規制孔は、前記第1流量規制孔に対向可能に配設された前記略三角形状の2つの前記開口で構成され、
前記第2流量規制孔の前記2つの開口は、前記頂点部分が丸く突出した前記凸形状を有し、他端側が回動により重なったときの前記第1流量規制孔の前記長円形状の縁と一致する形状を有するように構成された、請求項1から3のいずれか一項に記載の流量調整機構。 the first flow rate regulating hole formed in the spindle flow passage portion is configured by two oval-shaped holes arranged side by side , the rotation direction being the longitudinal direction,
the second flow rate regulating hole, which cooperates with the first flow rate regulating hole to become a discharge port, is composed of the two openings of the approximately triangular shape arranged so as to be able to face the first flow rate regulating hole,
4. The flow control mechanism according to claim 1, wherein the two openings of the second flow rate regulating hole have the convex shape with the apex portion protruding in a rounded manner, and the other end side is configured to have a shape that matches the oval edge of the first flow rate regulating hole when they are rotated to overlap.
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