パイロット式流調弁装置
【課題】止水の際にシール部材が大きく弾性変形してシール部材の耐久寿命が低下する問題を解決することのできる軽操作可能なパイロット式流調弁装置を提供する。
【解決手段】主弁１６と、背圧室２４と、背圧室２４の圧力を増大させる導入小孔２６と、背圧室２４の圧力を減少させるパイロット水路２８と、パイロット弁５６と、駆動軸４０とを備え、パイロット弁５６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装置１０において、主弁１６の突出部３０にパイロット弁座３２を環状且つ径方向に設けて、パイロット弁５６の前進端でパイロット弁５６とパイロット弁座３２とを径方向にシールさせる。
【解決手段】主弁１６と、背圧室２４と、背圧室２４の圧力を増大させる導入小孔２６と、背圧室２４の圧力を減少させるパイロット水路２８と、パイロット弁５６と、駆動軸４０とを備え、パイロット弁５６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装置１０において、主弁１６の突出部３０にパイロット弁座３２を環状且つ径方向に設けて、パイロット弁５６の前進端でパイロット弁５６とパイロット弁座３２とを径方向にシールさせる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は流調弁装置に関し、詳しくは小さな操作力で簡単に操作することのできるパイロット式流調弁装置に関する。
【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主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装置、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装置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装置の構成が開示されている。図２２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とを連通させる導入小孔２１０が設けられている。
この導入小孔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２２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２２に示すパイロット式流調弁装置にあっては、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２２に示すパイロット式流調弁装置にあっては、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装置は、主弁２０４の図中上下の進退方向を縦方向としたとき、パイロット弁座２１８が主弁２０４及びパイロット弁２１４の進退方向と同じ縦向きに設けられているため、即ちパイロット弁２１４のシール部と、主弁２０４に一体に設けられたパイロット弁座２１８のシール部とが軸方向の押圧にてシールされる軸方向シールであるため、止水時においてパイロット弁２１４が図中下向きに強く押されると、弾性体から成るパイロット弁２１４が潰されて大きく弾性変形し、そしてこれが繰り返されることによってパイロット弁２１４、即ちシール部材の耐久寿命の低下をもたらす問題がある。
【０００９】
また止水を確実に行うためにパイロット弁２１４をパイロット弁座２１８に対して強く押圧する必要があり、その際にパイロット弁２１４に対する大きな駆動力即ち操作力を必要として、このことがパイロット式流調弁装置における小さな操作力での軽操作の利点を減殺してしまう問題がある。
【００１０】
【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】
【００１１】
本発明は以上のような事情を背景とし、閉弁時即ち止水時における操作力を従来に増して小さくでき、また止水の際にシール部材が大きく弾性変形して、このことにより止水の繰返しによるシール部材の耐久寿命が低下するといった問題を解決することのできる、小さな操作力で軽操作可能なパイロット式流調弁装置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】
【００１２】
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)該主弁の背後に形成され、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該背圧室に導いて該背圧室の圧力を増大させる導入小孔と、(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)前記主弁と同方向に進退運動して該主弁の側に設けられたパイロット弁座に対する相対位置を変化させ、該パイロット水路の開度を変化させるパイロット弁と、(ヘ)該パイロット弁を駆動する駆動軸と、を備え、前記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の流量調節を行うパイロット式流調弁装置において、前記主弁の進退方向を縦方向として前記パイロット弁座を横向きに設けて、前記パイロット弁を該横向きのパイロット弁座に沿った方向に進退運動させるようにし、該パイロット弁の前進端で該パイロット弁のシール部を該パイロット弁座のシール部に対して該パイロット弁座若しくは該パイロット弁に設けたシール部材を介して横方向に接触させて前記パイロット水路を閉鎖する閉弁状態とする一方、該パイロット弁の後退運動により該パイロット弁のシール部を該パイロット弁座のシール部より離間させることで該パイロット水路を開き且つ離間量に応じて該パイロット水路の開度を変化させるようになしたことを特徴とする。
【００１３】
請求項２のものは、請求項１において、前記パイロット弁座が前記主弁の軸心若しくはこれと平行な軸心周りに環状に設けられていて、前記パイロット弁が該パイロット弁座に対して軸心方向に相対移動可能に嵌合する形態で設けられており、該パイロット弁の前記シール部が前記閉弁時に前記パイロット弁座の環状の周面に対応した環状をなす前記シール部材を介して該パイロット弁座の前記シール部に前記横方向である径方向に接触し、前記パイロット水路を閉鎖するようになしてあることを特徴とする。
【００１４】
請求項３のものは、請求項２において、前記主弁には前記背圧室の側に突出する突出部が設けられていて該突出部に前記パイロット弁座が環状に設けられ、該突出部に対して前記パイロット弁が相対移動可能に嵌合していることを特徴とする。
【００１５】
請求項４のものは、請求項３において、前記パイロット弁にて開閉される前記パイロット水路の開口が前記横向きのパイロット弁座の前記シール部よりも該パイロット弁の後退側の位置で横向きに開口していることを特徴とする。
【００１６】
請求項５のものは、請求項４において、前記パイロット水路の前記横向きの開口よりも前記パイロット弁の後退側の位置において、前記突出部と該パイロット弁との間に、それらの間を常時水密にシールする環状のシール部材が介装されていることを特徴とする。
【００１７】
請求項６のものは、請求項４において、前記パイロット水路の前記横向きの開口よりも前記パイロット弁の後退側の位置において、前記突出部と該パイロット弁との間を常時非接触でシールするラビリンスシールが設けてあることを特徴とする。
【００１８】
請求項７のものは、請求項３において、前記突出部の前記パイロット弁座における前記シール部よりも前記パイロット弁の後退側の部分と該パイロット弁との間に隙間が形成されていて、該隙間にて前記パイロット水路が形成されていることを特徴とする。
【００１９】
請求項８のものは、請求項２において、前記主弁に挿入孔を設け、該挿入孔に前記パイロット弁を進退方向に相対移動可能に嵌入させて、該挿入孔の内周面に沿って前記横向きをなすパイロット弁座を環状に設け、前記対応する環状のシール部材を介して前記パイロット弁の前記シール部を該パイロット弁座の前記シール部に対して前記径方向に接触させシールするようになしたことを特徴とする。
【００２０】
請求項９のものは、請求項８において、前記挿入孔が前記主弁を貫通して設けてあるとともに、前記パイロット水路が前記パイロット弁を貫通して設けてあり、該パイロット水路の前記背圧室側の一端を該パイロット弁の外周面で横向きに開口させてあることを特徴とする。
【００２１】
請求項１０のものは、請求項８において、前記挿入孔が前記主弁を貫通して設けてあり、該挿入孔の内周面と前記パイロット弁の外周面との間に前記パイロット水路が形成してあり、該挿入孔の内周面に沿って設けた前記パイロット弁座又は該パイロット弁の外周面の少なくとも一方の前記シール部を段付形状に形成してあることを特徴とする。
【００２２】
請求項１１のものは、請求項１〜１０の何れかにおいて、前記駆動軸が前記２次側の流出水路の側から前記主弁を貫通して前記パイロット弁を駆動するようになしてあることを特徴とする。
【００２３】
請求項１２のものは、請求項１〜１１の何れかにおいて、前記パイロット弁が前記駆動軸の先端部に一体に構成してあることを特徴とする。
【発明の作用・効果】
【００２４】
以上のように本発明は、主弁の進退方向を縦方向としてパイロット弁座を横向きに設け、パイロット弁をその横向きのパイロット弁座に沿った方向に進退運動させるようにし、そしてパイロット弁の前進端でパイロット弁のシール部をパイロット弁座のシール部に対し、パイロット弁座若しくはパイロット弁に設けたシール部材を介して横方向に接触させてパイロット水路を閉鎖する閉弁状態とする一方、パイロット弁の後退運動によりパイロット弁のシール部をパイロット弁座のシール部から離間させることでパイロット水路を開き、且つ離間量に応じてパイロット水路の開度を変化させるようになしたものである。
【００２５】
かかる本発明は、パイロット弁の前進方向である縦方向にシール部材を圧縮して閉弁時のシールを行うものではなく、パイロット弁をパイロット弁座に対してシール部材を介して横方向に接触させてシールを行うものであるため、閉弁時においてシール部材を大きく弾性変形させるといったことはなく、これによりシール部材の耐久性を効果的に向上させることができる。
またシール時にシール部材を強く圧縮するものでないため、その際に大きな操作力を必要とせず、止水時においても小さな操作力で軽く操作することができ、しかも確実なシール即ち止水を行うことができる。
【００２６】
本発明においては、パイロット弁座を主弁の軸心若しくはこれと平行な軸心周りに環状に設けて、パイロット弁をそのパイロット弁座に対し軸心方向に相対移動可能に嵌合する形態で設け、パイロット弁のシール部を閉弁時、即ち止水時にパイロット弁座の環状の周面に対応した環状のシール部材を介してパイロット弁座のシール部に径方向に接触させ、パイロット水路を閉鎖するようになしておくことができる（請求項２）。
【００２７】
この場合において上記主弁には背圧室の側に突出する突出部を設けて突出部にパイロット弁座を環状に設け、その突出部に対してパイロット弁を相対移動可能に嵌合するようになしておくことができる（請求項３）。
この場合突出部によってパイロット弁の縦方向の進退運動を良好に運動案内することができる。
またこのようにすることによって、容易に環状をなすパイロット弁座を設けることができる。
【００２８】
この請求項３では、パイロット弁を筒状に構成してこれを突出部に対し外嵌状態に相対移動可能に嵌合するようになすことができる。
上記図２２に示す従来のパイロット式流調弁装置にあっては、パイロット弁２１４の先端面（図中下端面）に対して背圧室２０８の圧力が上向きの力として作用し、このためパイロット弁２１４を閉弁させる際の操作力が大きくなる問題がある。
しかるにこの請求項３に従ってパイロット弁を筒状に構成してこれを突出部に対し外嵌状態に嵌合させた場合、パイロット弁の先端面に対する背圧室からの後退方向の圧力を可及的に小さくすることができ、これによりパイロット弁の閉弁の際の抵抗を小さくし得て、閉弁のための操作力をより軽減することができる。
【００２９】
この請求項３ではまた、突出部を筒状に構成してその内側にパイロット弁を内嵌状態に相対移動可能に嵌合させるようになすこともでき、特にこの場合には、パイロット弁の先端面に対する背圧室の圧力を実質的に作用しない状態とすることが可能であり、閉弁の際の操作力をより軽減することができる。
【００３０】
この請求項３においては、パイロット弁にて開閉されるパイロット水路の開口を、横向きをなすパイロット弁座の上記シール部よりもパイロット弁の後退側の位置で横向きに開口するものとなしておくことができる（請求項４）。
【００３１】
次に請求項５は、パイロット水路の上記横向きの開口よりもパイロット弁の後退側の位置において、突出部とパイロット弁との間に、それらの間を常時水密にシールする環状のシール部材を介装したもので、このようにしておけば、突出部とパイロット弁との間の隙間を通じて背圧室の水が漏出するのを良好に防止することができる。
【００３２】
一方請求項６は、パイロット水路の上記横向きの開口よりもパイロット弁の後退側の位置において、上記突出部とパイロット弁との間を非接触でシールするラビリンスシールを設けたものである。
上記請求項５の場合、突出部とパイロット弁との間を常時シールするシール部材がパイロット弁の進退運動の際に摺動抵抗を生ぜしめるが、この請求項６の場合、かかるシール部材に代えて非接触でシールを行うラビリンスシールが用いられているため、パイロット弁の進退運動の際にそれらの間をシールするシール部材に起因する摺動抵抗を無くすことができ、パイロット弁を進退運動させる際により小さい力で軽やかに行うことが可能となる。
【００３３】
ここでラビリンスシールは水路の急激な拡大，急激な縮小によって流動抵抗を大とし、このことによって非接触でシールを行うもので、シールの形態としては様々な形態が可能である。
またこの請求項６によれば、突出部とパイロット弁との間の嵌合クリアランスの寸法精度をある程度ラフにすることができ、製造コストを安価にでき、また組付けが容易となる利点が得られる。
【００３４】
本発明においては、上記突出部の、パイロット弁座におけるシール部よりもパイロット弁の後退側の部分とパイロット弁との間に隙間を形成して、その隙間にて上記パイロット水路を形成するようになすことができる（請求項７）。
このようにすることで、容易にパイロット水路を形成することができ、上記突出部及びパイロット弁周りの構造を簡素化することができる。
【００３５】
次に請求項８は主弁に挿入孔を設けて、その挿入孔にパイロット弁を進退方向に相対移動可能に嵌入させ、そして挿入孔の内周面に沿って横向きをなすパイロット弁座を環状に設けて、対応する環状のシール部材を介してパイロット弁のシール部をパイロット弁座のシール部に径方向に接触させ、シールするようになしたものである。
このようになした場合においてもパイロット弁の閉弁方向の運動、即ち前進運動によってシール部材を同方向に圧縮弾性変形させてしまうのを防止でき、シール部材の大きな圧縮弾性変形による寿命低下を防止することができるとともに、閉弁時において小さな操作力で軽やかに閉弁操作することができる。
【００３６】
またこの請求項８の場合、主弁の挿入孔内部に挿入されたパイロット弁によって主弁を傾き防止できる利点が得られる。
この請求項８では、パイロット弁が主弁の挿入孔に挿入され、即ち主弁がパイロット弁を呑み込む構造をなしているため、パイロット弁に対する背圧室の後退方向の圧力を実質的に作用させないようにすることが可能で、このことによってパイロット弁を閉弁させる際の操作力を小さなものとなすことができる。
【００３７】
この請求項８においては、上記挿入孔を主弁を貫通した形態の貫通孔として設けておくことができ、この場合、駆動軸のストロークを大きく取ることができる。
このようにしておけば、駆動軸を大きく前進移動させた場合においてもパイロット弁が主弁に突き当たることがなく、従って駆動軸の進退移動のストロークの設定の自由度が高まり、ひいてはパイロット式流調弁装置の設計の自由度が高まる。
【００３８】
この請求項８においては、挿入孔を主弁を貫通して設け、またパイロット水路をパイロット弁を貫通して設けて、そのパイロット水路の背圧室側の一端をパイロット弁の外周面で横向きに開口させておくことができる（請求項９）。
【００３９】
また請求項１０に従って、挿入孔の内周面とパイロット弁の外周面との間にパイロット水路を形成し、そして挿入孔の内周面に沿って環状に設けたパイロット弁座又はパイロット弁の外周面の少なくとも一方のシール部を段付形状に形成しておくことができる。
この場合、一方に設けた段付形状のシール部が環状のシール部材を介して他方に弾性接触することで閉弁時のシールが行われる。
【００４０】
本発明においては、上記駆動軸を２次側の流出水路の側から主弁を貫通してパイロット弁を駆動するように設けておくことができる（請求項１１）。
この場合、駆動軸とパイロット式流調弁装置のボデーとの間をシールするに際して、そのシールを２次側でのシールとなすことができ、そのシール部にかかる圧力を小さなものとすることができる。
【００４１】
本発明においてはまた、上記パイロット弁を駆動軸の先端部に一体に構成しておくことができる（請求項１２）。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
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は本実施形態のパイロット式流調弁装置で、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。
【００４３】
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。
この主弁１６は、主弁座２２に対して図中上下方向（ここでは縦方向とする）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。
【００４４】
この主弁１６の図中上側の背後には背圧室２４が形成されている。
背圧室２４は、内部の圧力を主弁１６に対して図中下向きの閉弁方向の押圧力として作用させる。
【００４５】
主弁１６には、これを貫通して１次側の流入水路１２と背圧室２４とを連通させる導入小孔２６が設けられている。
この導入小孔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２次側の流出水路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。
【００４６】
主弁１６には、図２にも示しているように図中上向き即ち背圧室２４の側に縦向きに突出する断面円形の突出部３０が主弁１６の中心部に設けられている。
この突出部３０には、その外周面に沿って主弁１６の軸心周りに環状をなすパイロット弁座３２が、主弁１６の軸心と直角方向に横向きに設けられている。
３４はこのパイロット弁座３２におけるシール部で、そこに円環状をなすシールリング（シール部材）としてＯリング３６が装着され保持されている。
【００４７】
上記パイロット水路２８は、主弁１６をその中心部において上下方向に即ち縦向きに貫通しており、またその途中部位からは横孔３７が分岐している。
この横孔３７はパイロット水路２８の一部を成すもので、その先端即ち背圧室２４側の一端の開口３８がパイロット弁座３２の外周面で横向きに開口している。
【００４８】
突出部３０にはまた、この横向きの開口３８よりも図中上側の位置、即ち後述するパイロット弁５６の後退側の位置においてシール部材としての円環状のＯリング３９が装着され保持されている。
ここでＯリング３９はパイロット弁５６に対し常時弾性接触して、突出部３０の外周面とパイロット弁５６の内周面との間を水密にシールする働きをなす。
【００４９】
図１において４０は駆動軸で、ボデー４２から図中上向きに突き出し、ハンドル等が組み付けられる組付部４４と、径方向に突出した環状の突出部４６と、これより図中下向きに延びる軸部４８とを有している。
環状の突出部４６の外周面には雄ねじ５０が設けられていて、この雄ねじ５０がボデー４２に設けられた雌ねじ５２に螺合されている。
駆動軸４０は、加えられた回転操作力に基づいてこれら雄ねじ５０と雌ねじ５２とのねじ送り作用で図中上下方向、即ち縦方向に進退移動する。
【００５０】
一方、軸部４８はボデー４２に設けられた嵌合孔４９に回転可能に嵌合している。
この軸部４８には外周面に環状溝が形成されていて、そこにシール部材としての円環状のＯリング５４が装着保持され、かかるＯリング５４にて軸部４８とボデー４２との間が水密にシールされている。
【００５１】
上記駆動軸４０、詳しくは軸部４８の下端部（先端部）には、円筒状をなすパイロット弁５６が一体に構成されており、かかるパイロット弁５６が、突出部３０に外嵌状態に且つ図中上下の縦方向に相対移動可能に嵌合されている。
５８はこの円筒状をなすパイロット弁５６のシール部で、かかるシール部５８が、パイロット弁５６の前進端でＯリング３６を介して突出部３０に一体に構成された円環状のパイロット弁座３２のシール部３４に径方向に弾性接触し、パイロット水路２８を閉鎖した状態とする。
そしてこのパイロット弁５６の閉弁状態の下で主弁１６が閉弁状態となり、主水路が遮断される。
【００５２】
尚本実施形態では、駆動軸４０における軸部４８の外径とパイロット弁５６の外径とが同一外径とされている。
詳しくは、軸部４８のボデー４２に対してＯリング５４にてシールされる部分の外径と、パイロット弁５６の外径とが同一外径とされている。
【００５３】
このパイロット弁５６の下端面には背圧室２４内の圧力が図中上向き即ち駆動軸４０の後退方向に作用するが、この円筒状をなすパイロット弁５６の肉厚は薄いものであり、従ってパイロット弁５６及び駆動軸４０に対し背圧室２４の圧力に基づく図中上向きの力は極めて僅かなものである。
即ち本実施形態において、パイロット弁５６及び駆動軸４０に対する背圧室２４の圧力は実質的にほぼ無視し得る程度の極めて小さいものとされている。
【００５４】
本実施形態においては、駆動軸４０にて図中上下方向即ち縦方向に駆動されるパイロット弁５６が、径方向外方向き即ち横向きをなす環状のパイロット弁座３２に沿った方向に進退運動し、その前進端でパイロット弁５６のシール部５８が、パイロット弁座３２のシール部３４に対しＯリング３６を介して横方向即ち径方向に弾性接触して、パイロット水路２８を閉鎖する。即ち止水を行う。
【００５５】
またパイロット弁５６がその止水位置、即ち閉弁位置から図中上向き（縦方向）に後退運動することで、パイロット弁５６のシール部５８がパイロット弁座３２に装着されたＯリング３６から図中上向きに離れて、パイロット水路２８（詳しくは横向きの開口３８）を開き、またその離間量に応じてパイロット水路２８の開度を変化させる。
これにより、主弁１６を追従して図中上下方向に進退運動させて、主水路の開度を変化させ、主水路の流量調節を行う。
【００５６】
図３及び図４はその際の作用を具体的に表したものである。
図２は閉弁状態即ち止水時の状態を表しており、この状態から図３（Ｉ）に示しているようにパイロット弁５６を図中上向きに後退運動させると、パイロット水路２８の横向きの開口３８、即ちパイロット水路２８が開かれ、ここにおいて背圧室２４内の水がパイロット水路２８を通じて２次側の流出水路１４へと抜き出される。
すると背圧室２４の圧力が減少して、１次側の流入水路１２の圧力がこれに打勝つに到り、図３（II）に示しているように主弁１６を図中上向きに押し上げる。
【００５７】
するとその主弁１６の押上げによってパイロット水路２８の開度が狭まって、背圧室２４から流出水路１４に抜き出される水の量が少なくなり、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する位置に主弁１６が停止せしめられる。
而して主弁１６が図中上向きに押し上げられると、主弁１６と主弁座２２との間に隙間が生じて、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。即ち主水路において水の流れが生ずる。
【００５８】
この状態から図３（III）に示しているようにパイロット弁５６を更に図中上向きに後退運動させると、同様にして背圧室２４の圧力と流入水路１２の圧力とをバランスさせるように主弁１６がパイロット弁５６の後退運動に追従して図中上向きに後退運動し、主水路の開度を更に広く変化させて水の流量を増大させる。
【００５９】
一方この状態からパイロット弁５６を図４（Ｉ）に示しているように図中下向きに前進運動させると、パイロット水路２８の開度が狭められ、このため主弁１６が背圧室２４の圧力と流入水路１２の圧力とバランスさせるようにして図４（II）に示しているように図中下向きに前進運動し、主水路の開度を狭く変化させる。
そして最終的に図４（III）に示しているようにパイロット弁５６のシール部５８がＯリング３６を介してパイロット弁座３２のシール部３４に径方向に接触してシール状態となったところで、即ちパイロット弁５６が閉弁状態となったところで、主弁１６が主弁座２２に着座して閉弁し、主水路を遮断して水の流通を停止させる（図２参照）。
【００６０】
以上のような本実施形態のパイロット式流調弁装置１０は、パイロット弁５６の前進方向である縦方向にＯリング３６を圧縮して閉弁時のシールを行うものではなく、パイロット弁５６をパイロット弁座３２に対してＯリング３６を介して横方向に接触させてシールを行うものであるため、閉弁時においてＯリング３６を大きく弾性変形させるといったことはなく、これによりシール部材としてのＯリング３６の耐久性を効果的に向上させることができる。
またシール時にＯリング３６を強く圧縮するものでないため、その際に大きな操作力を必要とせず、止水時においても小さな操作力で軽く操作することができ、しかも確実なシール即ち止水を行うことができる。
【００６１】
また本実施形態においては、パイロット弁５６を円筒状に構成して、これを突出部３０に対し外嵌状態に相対移動可能に嵌合しているため、パイロット弁５６の先端面に対する背圧室２４からの後退方向の圧力を可及的に小さくすることができ、これによりパイロット弁５６の閉弁の際の抵抗を小さくして、閉弁のための操作力をより軽減することができる。
また突出部３０によってパイロット弁５６の縦方向の進退運動を良好に運動案内することができる。
【００６２】
更に本実施形態によれば、パイロット水路２８の上記横向きの開口３８よりも図中上側、即ちパイロット弁５６の後退側の位置において、突出部３０とパイロット弁５６との間にＯリング３９を介装し、突出部３０とパイロット弁５６との間を常時水密にシールするようになしてあるので、突出部３０とパイロット弁５６との間の隙間を通じて背圧室２４の水が漏出するのを良好に防止することができる。
【００６３】
尚上記実施形態では、駆動軸４０の先端部に一体に構成したパイロット弁５６を、主弁１６側の突出部３０に外嵌状態に嵌合するようにしているが、図５に示しているように突出部３０を筒状に形成してその内周面でパイロット水路２８の一部を形成する横孔３７の開口３８を横向きに開口させ、そしてその筒状をなす突出部３０に対して、駆動軸４０の先端部に一体に構成したパイロット弁５６を内嵌状態に且つ図中上下方向に相対移動可能に嵌合させるようになしても良い。
このようにすれば、パイロット弁５６ないし駆動軸４０の先端面（図中下端面）に対する背圧室２４の圧力の作用を解消することができ、駆動軸４０を操作する際の操作力をより小さくできる利点が得られる。
【００６４】
図６は本発明の更に他の実施形態を示している。
この例は、上記実施形態におけるＯリング３９に代えて非接触でシールを行うラビリンスシールを用いた例である。
図中６０は、突出部３０の側に設けたラビリンスシールを表している。
図示のようにここでは突出部３０の外周面に沿って軸方向に所定ピッチで複数設けられた環状凹部６２、及びそれら環状凹部６２と６２との間において径方向外向きに突出する環状突出部６４にてラビリンスシール６０を構成している。
【００６５】
このラビリンスシール６０は、環状突出部６４とパイロット弁５６との間に生ずる狭小通路６６から、環状凹部６２とパイロット弁５６との間に生ずる拡大通路６８に、更にはその拡大通路６８から更に再び狭小通路６６へと通路幅が変化することで、そこに流動抵抗を生ぜしめ、その流動抵抗に基づいて突出部３０とパイロット弁５６との間で非接触シールを行うものである。
尚他の点については図１〜図４の実施形態と同様である。
【００６６】
この図６に示す実施形態では、突出部３０とパイロット弁５６との間を、非接触シールとしてのラビリンスシール６０で常時シールするようになしているため、パイロット弁５６の進退運動の際に、それらの間をシールするシール部材に起因する摺動抵抗を無くすことができ、パイロット弁５６を軽やかに小さい力で進退運動させることができる。
またこの実施形態では、突出部３０とパイロット弁５６との間の嵌合クリアランスの寸法精度をある程度ラフにすることができ、製造コストを安価にでき、また組付けが容易となる利点が得られる。
【００６７】
図７は本発明の更に他の実施形態を示している。
この例は、パイロット弁座３２の上記シール部３４に設けたＯリング３６よりも図中上側、即ちパイロット弁５６の後退側の位置において、突出部３０の外周面とパイロット弁５６との間に狭小な隙間（ここでは環状の隙間）７２を形成して、この隙間７２をパイロット水路２８の一部として構成した例である。
【００６８】
この実施形態では、パイロット弁５６の前進端でそのシール部５８がパイロット弁座３２のシール部３４に対しＯリング３６を介して径方向に弾性接触しシールをすることで、パイロット弁５６の閉弁即ち止水が行われる。
またパイロット弁５６のシール部５８がＯリング３６から図中上向きに離間することで隙間７２が開かれて、即ちパイロット水路２８が開かれて通水が行われ、またその離間量に応じてパイロット水路２８の開度が変化させられて、その変化に応じて主水路を流通する水の流量が変化させられる。
この図７に示す実施形態によれば容易にパイロット水路２８を形成することができ、上記突出部３０及びパイロット弁５６周りの構造を簡素化することができる。
【００６９】
図８及び図９は本発明の更に他の実施形態を示している。
これらの図において、７４は主弁１６の中心部を上下方向即ち縦方向に貫通する形態で設けられた挿入孔で、この挿入孔７４の内周面に沿って、円環状をなすパイロット弁座７６が径方向内向き即ち横向きに主弁１６に一体に設けられている。
７８はこのパイロット弁座７６におけるシール部で、そこに円環状をなすシール部材としてのＯリング８０が装着され保持されている。
【００７０】
８２は駆動軸４０における軸部４８の先端部に一体に構成されたパイロット弁で、この実施形態ではかかるパイロット弁８２が主弁１６の挿入孔７４内部に挿入されている。
このパイロット弁８２には、図９に示しているように縦孔８４とこれに連通した横孔８６とが設けられていて、それらによりパイロット水路２８が構成されている。
ここで横孔８６は、パイロット弁８２の外周面で横向きに開口している。
【００７１】
８８はこのパイロット弁８２におけるシール部で、パイロット弁８２は、図中下向きの前進端においてこのシール部８８の外周面をＯリング８０の内周面に、即ちかかるＯリング８０を介してパイロット弁座７６のシール部７８に径方向外向きに弾性接触させ、パイロット水路２８を閉じた状態とする（図９（Ａ）参照）。
【００７２】
尚、図８に示しているようにこの実施形態では軸部４８がその基端からパイロット弁８２を構成する先端までが同一外径とされていて、その先端部にて構成されるパイロット弁８２が主弁１６の挿入孔７４内に挿入、即ち呑み込まれた構造とされており、Ｏリング５４と軸部４８とのシール径、及びＯリング８０とパイロット弁８２とのシール径が同一径とされている。
従って軸部４８及びパイロット弁８２に対して、背圧室２４の圧力に基づく図中上向きの力は発生しない。
即ち軸部４８及びパイロット弁８２を図中下向きに前進移動させるに際して、背圧室２４の圧力に起因する抵抗力は生じない。
【００７３】
この実施形態の場合、図９（Ａ）に示す閉弁状態からパイロット弁８２を図中上向きに後退運動させると、図９（Ｂ）に示しているように横孔８６を通じてパイロット水路２８が背圧室２４に連通した状態となり、ここにおいて背圧室２４内の水がパイロット水路２８を通じて流出水路１４へと抜き出される。
これにより背圧室２４の圧力と流入水路１２の圧力とをバランスさせるようにして、主弁１６が図中上向きに後退移動して主弁座２２から離れ、主水路に水の流れを生ぜしめる。
その後の作用については基本的に上記に示したのと同様である。
【００７４】
この図８及び図９に示す実施形態においても、パイロット弁８２の閉弁方向の運動、即ち前進運動によってＯリング８０を同方向に圧縮弾性変形させてしまうのを防止でき、シール部材の大きな圧縮弾性変形による寿命低下を防止することができるとともに、閉弁時において小さな操作力で軽やかに閉弁操作することができる。
また主弁１６の挿入孔７４内部に挿入されたパイロット弁８２によって、主弁１６を傾き防止できる利点も有する。
更にパイロット弁８２が主弁１６の挿入孔７４に挿入され、即ち主弁１６がパイロット弁８２を呑み込む構造をなしているため、パイロット弁８２に対する背圧室２４の後退方向の圧力を実質的に作用させないようにすることができ、このことによってパイロット弁８２を閉弁させる際の操作力を小さなものとなすことができる。
【００７５】
この実施形態では、挿入孔７４が主弁１６を貫通した形態の貫通孔をなしていることから、駆動軸４０の進退移動のストロークを大きく取ることができる。
例えば図１〜図４に示す第１の実施形態の場合、駆動軸４０が大きく前進移動すると、パイロット弁５６が主弁１６に突き当たってしまう。
従ってこの場合には止水操作の際にパイロット弁５６が主弁１６に突き当たらないように、駆動軸４０の進退移動のストロークを設定しなければならない。
しかるにこの実施形態ではその恐れがないため、駆動軸４０のストロークを大きく取ることができ、駆動軸４０の移動ストロークの設定の自由度が高まり、ひいてはパイロット式流調弁装置１０の設計の自由度が高まる。
【００７６】
図１０は本発明の更に他の実施形態を示している。
同図において、９０は軸部４８の先端部に一体に構成されたパイロット弁で、９２はそのパイロット弁９０のシール部を表している。
パイロット弁９０は、その前進端においてシール部９２の外周面をパイロット弁座７６側のＯリング８０の内周面に径方向に弾性接触させる。
即ちかかるＯリング８０を介してパイロット弁座７６のシール部７８に径方向に弾性接触させ、パイロット水路２８を閉鎖状態とする。
【００７７】
この実施形態では、パイロット弁９０が主弁１６の貫通の挿入孔７４との間に水路幅が狭小な環状のパイロット水路２８を形成するようになっている。
このパイロット弁９０には環状の凹部９４が設けられている。
この環状の凹部９４の軸方向の各端部は、凹部９４の最小径部に向かって漸次小径となるテーパ面９６とされており、そのテーパ面９６の大径側の端部に径方向外向きの段付部９８，１００が形成されている。
【００７８】
この実施形態では、図１０（Ａ）に示す閉弁状態からパイロット弁９０が図中上向きに後退運動すると、図１０（Ｂ）に示しているようにシール部９２がＯリング８０から離れてパイロット弁９０とＯリング８０との間に隙間が生じ、ここにおいてパイロット水路２８が背圧室２４に連通した状態となる。
ここにおいて背圧室２４内の水がパイロット水路２８を通じて流出水路１４へと抜き出され、背圧室２４の圧力が減少する。
そのため主弁１６はパイロット弁９０の図中上向きの後退移動に追従するようにして上向きに後退運動し、主弁座２２との間に隙間を生ぜしめて、主水路に水の流れを生ぜしめる。
またその際の水の流量はパイロット弁９０の後退移動量に応じて制御される。
【００７９】
一方パイロット弁９０が図中下向きに前進移動すると、これに追従して主弁１６が主弁座２２に向かって前進移動し、主水路の開度を小さく変化させる。
そして最終的にパイロット弁９０が図１０（Ａ）に示す閉弁状態となったところで主弁１６が閉弁状態となり、主水路における水の流れが停止する。
【００８０】
尚、図１１に示しているように凹部９４を設けた部分にリブ９５を周方向に所定間隔で複数設けておくこともできる。
このようなリブ９５を設けておいた場合、パイロット弁９０の進退移動に伴ってＯリング８０が凹部９４内部に入り込み、そのＯリング８０に対して段付部９８が当たることによってそこで抵抗を発生させるといった問題を生じない利点が得られる。
【００８１】
図１２は主弁１６における貫通の挿入孔７４の内周面に沿って縦向き（図中上下向き）のリブ７５を周方向に所定間隔で複数設けた例である。
この場合リブ７５がパイロット弁９０に対するガイドとなってパイロット弁９０、即ち駆動軸４０の傾きがより良好に防止され、閉弁時のシール状態が更に良好となる利点が得られる。
【００８２】
図１３及び図１４は本発明の更に他の実施形態を示している。
この例では、駆動軸４０が２次側の流出水路１４の側から主弁１６を貫通して駆動軸４０の先端部に一体に構成されたパイロット弁９０を駆動する構成とされている。
尚この実施形態において、図１４に示しているようにパイロット弁９０及びパイロット弁座７６の構成は図１０に示すものと基本的に同様である。
但しこの実施形態では、閉弁動作及び開弁動作の際の主弁１６，パイロット弁９０の移動の向きが図１０に示すものと上下が逆向きとなる。
【００８３】
この実施形態では、図１３に示しているように駆動軸４０における軸部４８が、先端側の小径部４８ａと、ボデー４２に対して摺動可能に嵌合する中径部４８ｂとを備えており、その中径部４８ｂがＯリング５４によりボデー４２に対し水密に嵌合状態にシールされている。
この実施形態では、駆動軸４０とボデー４２との間のＯリング５４によるシールが主水路における２次側でのシールとなる。
従ってＯリング５４によるシール部分に加わる圧力は小さく、それ故Ｏリング５４によるシール構造は１次側でのシールの場合ほどに耐圧性能を高くする必要が無い。
尚この実施形態において、パイロット弁９０，パイロット弁座７６を図８及び図９に示す形態で或いはその他形態で構成しても良い。
【００８４】
図１５及び図１６は本発明の更に他の実施形態を示している。
この例では、背圧室２４内の水を抜くための逆止弁１０２が主弁１６に組み込まれている。
ここで逆止弁１０２は略くさび形状をなしており、通常時は雄テーパ面１０４（図１６（Ａ）中部分拡大図参照）が主弁１６の雌テーパ面１０６（図１６（Ａ）中部分拡大図参照）に嵌合した状態にあって、背圧室２４から流出水路１４への水の流れを阻止している（パイロット水路２８からの水の流れを除いて）。
【００８５】
一方駆動軸４０の先端部（図中下端部）には嵌着溝１０８が設けられていて、そこに逆止弁１０２及び主弁１６の強制開弁用の係合部材１１０が嵌着されている。
ここで係合部材１１０はリング状をなしており、図中上側に逆止弁１０２のみに当接し係合する第１係合部１１２を、また下側に主弁１６に、詳しくは逆止弁１０２の下端を取り囲んでいる部分に対して当接し係合する第２係合部１１４を備えている。
【００８６】
尚この実施形態においても、図１０、更に図１３及び図１４に示すのと同種形態のパイロット弁９０及びパイロット弁座７６が駆動軸４０の先端部及び主弁１６のそれぞれに一体に構成されている。
【００８７】
この実施形態の場合、主弁１６が主弁座２２に着座した状態即ち閉弁状態の下で駆動軸４０を図中上向きに引き上げると、図１６（Ａ）に示しているように係合部材１１０の図中上側の第１係合部１１２が逆止弁１０２に係合して、駆動軸４０の図中上向きの移動に伴って逆止弁１０２を強制的に持ち上げ、背圧室２４内の水を流出水路１４へと抜き出させる。
その後更に駆動軸４０が図中上向きに引き上げられると、図１６（Ｂ）に示しているように係合部材１１０の下側の大径の第２係合部１１４が主弁１６に係合して、主弁１６全体を図中上向きに持ち上げ、主弁１６を主弁座２２から強制的に上向きに離間させる。
尚、主弁１６の図中下面には溝１１５が設けられており、背圧室２４から抜き出された水は、係合部材１１０の存在にも拘らずこの溝１１５を通じて良好に流出水路１４側に排出される。
【００８８】
この実施形態においては、寒冷地等において水抜きを行う際、逆止弁１０２の開弁によって背圧室２４内部の水を良好に抜き出すことができ、更にまた主弁１６を強制的に開弁させ得て、主弁１６が主弁座２２に着座したまま凍結により主弁座２２に固着してしまい、その後の流量調節動作に支障を来すといった問題を良好に解決することができる。
【００８９】
次に図１７は本発明の更に他の実施形態を示している。
この例もまた、寒冷地等において水抜きを行う際、駆動軸４０の図中上向きの移動によって主弁１６を強制開弁させるようになした例である。
この実施形態では、図８〜図１６に示すＯリング８０に代えて図中下端側が小径、上端側が大径をなす弾性を有する環状のシール部材１１６が用いられており、また駆動軸４０の下端部には係合部１１８が設けられていて、駆動軸４０の図中上向きの移動時に、この係合部１１８がシール部材１１６に係合して、かかるシール部材１１６を介して主弁１６を強制的に図中上向きに移動させ、主弁座２２から強制的に離間させる。
【００９０】
図１８〜図２０はパイロット式流調弁装置１０の水栓への適用例を示したものである。
この例では、駆動軸４０をハンドル１２２側の上部軸４０Ａと、主弁１６側の下部軸４０Ｂとに軸方向（上下方向）に２分割している。
上部軸４０Ａには、上端部の外周面にセレーション部が設けられており、このセレーション部が、内周面及び外周面にそれぞれセレーション部を有するセレーションリング１２０を介して、ハンドル１２２にねじ結合により固定されたセレーション部材１２４の内周面のセレーション部に噛み合わされ、かかる上部軸４０Ａがハンドル１２２と一体回転するようになっている。
【００９１】
この上部軸４０Ａはまた、固定ねじ１２６にてセレーション部材１２４に軸方向に固定されている。
上部軸４０Ａは、下部に逆カップ状をなす円筒部１２８を有しており、この円筒部１２８が、ボデー４２に一体に形成された筒状のハウジング部１３０内部に回転可能に保持されている。
この円筒部１２８の内周面には、図２０にも示しているように雌ねじ１３２が形成されている。
【００９２】
一方下部軸４０Ｂは上部に径方向に突出する突出部１３４を有している。
この突出部１３４の外周面には雄ねじ１３６が形成されていて、この雄ねじ１３６が、上部軸４０Ａにおける円筒部１２８の内周面の雌ねじ１３２に螺合されており、ハンドル１２２を介して上部軸４０Ａに加えられる回転駆動力により、下部軸４０Ｂが雄ねじ１３６と雌ねじ１３２とのねじ送り作用で図中上下方向に進退移動するようになっている。
【００９３】
尚、図２０に示しているようにこの突出部１３４には、互いに平行をなす平坦な係合面１３８が形成されており、この一対の係合面１３８が、一対の挟持片１４０にて挟持され、この挟持片１４０による回止め作用によって、上部軸４０Ａの回転に伴い下部軸４０Ｂが図中上下方向にねじ送りで進退移動させられる。
この実施形態において、ハンドル１２２及びこれと一体の上部軸４０Ａは、ハンドル１２２の回転操作によって上下移動せず、同方向に固定状態で自身の回転により下部軸４０Ｂを図中上下方向に進退移動させる。
【００９４】
この実施形態において、パイロット式流調弁装置１０の構成は図１０に示す実施形態と基本的に同様で、ハンドル１２２を開弁方向に回転操作すると、パイロット弁９０が図中上方に開弁し、またこれに追従するようにして主弁１６が開弁して、流入水路１２から流出水路１４へと水を流通させ、そして吐水管１４２の先端の吐水口から吐水させる。
一方ハンドル１２２を閉弁方向に回転操作すると、パイロット弁９０及び主弁１６が閉弁して吐水口からの吐水が停止する。
【００９５】
尚この実施形態では、駆動軸４０、詳しくは軸部４８の先端部（下端部）に弾性リング（ここではＥリング（図２０参照））から成る係合部材１４４が設けられており、駆動軸４０を図中上方に引き上げると、この係合部材１４４が主弁１６に係合して主弁１６を強制的に持ち上げ、主弁座２２から離間させる。
【００９６】
図２１は本発明の更に他の実施形態を示している。
この例は、図１８〜図２０の実施形態における下部軸４０Ｂの側にＯリング３９，８０を保持させ、そしてＯリング３９をボデー４２の嵌合孔４９の内周面に弾性接触させてシールを行い、またＯリング８０を、主弁１６に一体に構成したパイロット弁座７６のシール部７８に弾性接触させて、閉弁時のシールをなすようにした例である。
尚、他の点については図１８〜図２０に示す実施形態と同様である。
【００９７】
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】
【００９８】
【図１】本発明の一実施形態であるパイロット式流調弁装置を示す図である。
【図２】図１の要部拡大図である。
【図３】同実施形態の開弁時の作用を示す説明図である。
【図４】同実施形態の閉弁時の作用を示す説明図である。
【図５】本発明の他の実施形態を示す図である。
【図６】本発明の更に他の実施形態を示す図である。
【図７】本発明の更に他の実施形態を示す図である。
【図８】本発明の更に他の実施形態を示す図である。
【図９】図８に示す実施形態の閉弁時，開弁時の状態を示す図である。
【図１０】本発明の更に他の実施形態を示す図である。
【図１１】本発明の更に他の実施形態の要部を示す図である。
【図１２】本発明の更に他の実施形態の要部を示す図である。
【図１３】本発明の更に他の実施形態を示す図である。
【図１４】図１３に示す実施形態の閉弁時，開弁時の状態を示す図である。
【図１５】本発明の更に他の実施形態を示す図である。
【図１６】図１５に示す実施形態の作用説明図である。
【図１７】本発明の更に他の実施形態を示す図である。
【図１８】本発明のパイロット式流調弁装置を水栓に適用した例を示す図である。
【図１９】図１８の要部拡大図である。
【図２０】図１８の部分分解斜視図である。
【図２１】本発明の更に他の実施形態を示す図である。
【図２２】従来のパイロット式流調弁装置の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００９９】
１０ パイロット式流調弁装置
１２ 流入水路
１４ 流出水路
１６ 主弁
２２ 主弁座
２４ 背圧室
２６ 導入小孔
２８ パイロット水路
３０ 突出部
３２，７６ パイロット弁座
３４，５８，７８，８８，９２ シール部
３６，３９，８０ Ｏリング（シール部材）
３７，８６ 横孔
３８ 開口
４０ 駆動軸
５６，８２，９０ パイロット弁
６０ ラビリンスシール
７２ 隙間
７４ 挿入孔
９８，１００ 段付部
１１６ シール部材
【技術分野】
【０００１】
この発明は流調弁装置に関し、詳しくは小さな操作力で簡単に操作することのできるパイロット式流調弁装置に関する。
【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主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装置、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装置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装置の構成が開示されている。図２２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とを連通させる導入小孔２１０が設けられている。
この導入小孔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２２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２２に示すパイロット式流調弁装置にあっては、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２２に示すパイロット式流調弁装置にあっては、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装置は、主弁２０４の図中上下の進退方向を縦方向としたとき、パイロット弁座２１８が主弁２０４及びパイロット弁２１４の進退方向と同じ縦向きに設けられているため、即ちパイロット弁２１４のシール部と、主弁２０４に一体に設けられたパイロット弁座２１８のシール部とが軸方向の押圧にてシールされる軸方向シールであるため、止水時においてパイロット弁２１４が図中下向きに強く押されると、弾性体から成るパイロット弁２１４が潰されて大きく弾性変形し、そしてこれが繰り返されることによってパイロット弁２１４、即ちシール部材の耐久寿命の低下をもたらす問題がある。
【０００９】
また止水を確実に行うためにパイロット弁２１４をパイロット弁座２１８に対して強く押圧する必要があり、その際にパイロット弁２１４に対する大きな駆動力即ち操作力を必要として、このことがパイロット式流調弁装置における小さな操作力での軽操作の利点を減殺してしまう問題がある。
【００１０】
【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】
【００１１】
本発明は以上のような事情を背景とし、閉弁時即ち止水時における操作力を従来に増して小さくでき、また止水の際にシール部材が大きく弾性変形して、このことにより止水の繰返しによるシール部材の耐久寿命が低下するといった問題を解決することのできる、小さな操作力で軽操作可能なパイロット式流調弁装置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】
【００１２】
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)該主弁の背後に形成され、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該背圧室に導いて該背圧室の圧力を増大させる導入小孔と、(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)前記主弁と同方向に進退運動して該主弁の側に設けられたパイロット弁座に対する相対位置を変化させ、該パイロット水路の開度を変化させるパイロット弁と、(ヘ)該パイロット弁を駆動する駆動軸と、を備え、前記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の流量調節を行うパイロット式流調弁装置において、前記主弁の進退方向を縦方向として前記パイロット弁座を横向きに設けて、前記パイロット弁を該横向きのパイロット弁座に沿った方向に進退運動させるようにし、該パイロット弁の前進端で該パイロット弁のシール部を該パイロット弁座のシール部に対して該パイロット弁座若しくは該パイロット弁に設けたシール部材を介して横方向に接触させて前記パイロット水路を閉鎖する閉弁状態とする一方、該パイロット弁の後退運動により該パイロット弁のシール部を該パイロット弁座のシール部より離間させることで該パイロット水路を開き且つ離間量に応じて該パイロット水路の開度を変化させるようになしたことを特徴とする。
【００１３】
請求項２のものは、請求項１において、前記パイロット弁座が前記主弁の軸心若しくはこれと平行な軸心周りに環状に設けられていて、前記パイロット弁が該パイロット弁座に対して軸心方向に相対移動可能に嵌合する形態で設けられており、該パイロット弁の前記シール部が前記閉弁時に前記パイロット弁座の環状の周面に対応した環状をなす前記シール部材を介して該パイロット弁座の前記シール部に前記横方向である径方向に接触し、前記パイロット水路を閉鎖するようになしてあることを特徴とする。
【００１４】
請求項３のものは、請求項２において、前記主弁には前記背圧室の側に突出する突出部が設けられていて該突出部に前記パイロット弁座が環状に設けられ、該突出部に対して前記パイロット弁が相対移動可能に嵌合していることを特徴とする。
【００１５】
請求項４のものは、請求項３において、前記パイロット弁にて開閉される前記パイロット水路の開口が前記横向きのパイロット弁座の前記シール部よりも該パイロット弁の後退側の位置で横向きに開口していることを特徴とする。
【００１６】
請求項５のものは、請求項４において、前記パイロット水路の前記横向きの開口よりも前記パイロット弁の後退側の位置において、前記突出部と該パイロット弁との間に、それらの間を常時水密にシールする環状のシール部材が介装されていることを特徴とする。
【００１７】
請求項６のものは、請求項４において、前記パイロット水路の前記横向きの開口よりも前記パイロット弁の後退側の位置において、前記突出部と該パイロット弁との間を常時非接触でシールするラビリンスシールが設けてあることを特徴とする。
【００１８】
請求項７のものは、請求項３において、前記突出部の前記パイロット弁座における前記シール部よりも前記パイロット弁の後退側の部分と該パイロット弁との間に隙間が形成されていて、該隙間にて前記パイロット水路が形成されていることを特徴とする。
【００１９】
請求項８のものは、請求項２において、前記主弁に挿入孔を設け、該挿入孔に前記パイロット弁を進退方向に相対移動可能に嵌入させて、該挿入孔の内周面に沿って前記横向きをなすパイロット弁座を環状に設け、前記対応する環状のシール部材を介して前記パイロット弁の前記シール部を該パイロット弁座の前記シール部に対して前記径方向に接触させシールするようになしたことを特徴とする。
【００２０】
請求項９のものは、請求項８において、前記挿入孔が前記主弁を貫通して設けてあるとともに、前記パイロット水路が前記パイロット弁を貫通して設けてあり、該パイロット水路の前記背圧室側の一端を該パイロット弁の外周面で横向きに開口させてあることを特徴とする。
【００２１】
請求項１０のものは、請求項８において、前記挿入孔が前記主弁を貫通して設けてあり、該挿入孔の内周面と前記パイロット弁の外周面との間に前記パイロット水路が形成してあり、該挿入孔の内周面に沿って設けた前記パイロット弁座又は該パイロット弁の外周面の少なくとも一方の前記シール部を段付形状に形成してあることを特徴とする。
【００２２】
請求項１１のものは、請求項１〜１０の何れかにおいて、前記駆動軸が前記２次側の流出水路の側から前記主弁を貫通して前記パイロット弁を駆動するようになしてあることを特徴とする。
【００２３】
請求項１２のものは、請求項１〜１１の何れかにおいて、前記パイロット弁が前記駆動軸の先端部に一体に構成してあることを特徴とする。
【発明の作用・効果】
【００２４】
以上のように本発明は、主弁の進退方向を縦方向としてパイロット弁座を横向きに設け、パイロット弁をその横向きのパイロット弁座に沿った方向に進退運動させるようにし、そしてパイロット弁の前進端でパイロット弁のシール部をパイロット弁座のシール部に対し、パイロット弁座若しくはパイロット弁に設けたシール部材を介して横方向に接触させてパイロット水路を閉鎖する閉弁状態とする一方、パイロット弁の後退運動によりパイロット弁のシール部をパイロット弁座のシール部から離間させることでパイロット水路を開き、且つ離間量に応じてパイロット水路の開度を変化させるようになしたものである。
【００２５】
かかる本発明は、パイロット弁の前進方向である縦方向にシール部材を圧縮して閉弁時のシールを行うものではなく、パイロット弁をパイロット弁座に対してシール部材を介して横方向に接触させてシールを行うものであるため、閉弁時においてシール部材を大きく弾性変形させるといったことはなく、これによりシール部材の耐久性を効果的に向上させることができる。
またシール時にシール部材を強く圧縮するものでないため、その際に大きな操作力を必要とせず、止水時においても小さな操作力で軽く操作することができ、しかも確実なシール即ち止水を行うことができる。
【００２６】
本発明においては、パイロット弁座を主弁の軸心若しくはこれと平行な軸心周りに環状に設けて、パイロット弁をそのパイロット弁座に対し軸心方向に相対移動可能に嵌合する形態で設け、パイロット弁のシール部を閉弁時、即ち止水時にパイロット弁座の環状の周面に対応した環状のシール部材を介してパイロット弁座のシール部に径方向に接触させ、パイロット水路を閉鎖するようになしておくことができる（請求項２）。
【００２７】
この場合において上記主弁には背圧室の側に突出する突出部を設けて突出部にパイロット弁座を環状に設け、その突出部に対してパイロット弁を相対移動可能に嵌合するようになしておくことができる（請求項３）。
この場合突出部によってパイロット弁の縦方向の進退運動を良好に運動案内することができる。
またこのようにすることによって、容易に環状をなすパイロット弁座を設けることができる。
【００２８】
この請求項３では、パイロット弁を筒状に構成してこれを突出部に対し外嵌状態に相対移動可能に嵌合するようになすことができる。
上記図２２に示す従来のパイロット式流調弁装置にあっては、パイロット弁２１４の先端面（図中下端面）に対して背圧室２０８の圧力が上向きの力として作用し、このためパイロット弁２１４を閉弁させる際の操作力が大きくなる問題がある。
しかるにこの請求項３に従ってパイロット弁を筒状に構成してこれを突出部に対し外嵌状態に嵌合させた場合、パイロット弁の先端面に対する背圧室からの後退方向の圧力を可及的に小さくすることができ、これによりパイロット弁の閉弁の際の抵抗を小さくし得て、閉弁のための操作力をより軽減することができる。
【００２９】
この請求項３ではまた、突出部を筒状に構成してその内側にパイロット弁を内嵌状態に相対移動可能に嵌合させるようになすこともでき、特にこの場合には、パイロット弁の先端面に対する背圧室の圧力を実質的に作用しない状態とすることが可能であり、閉弁の際の操作力をより軽減することができる。
【００３０】
この請求項３においては、パイロット弁にて開閉されるパイロット水路の開口を、横向きをなすパイロット弁座の上記シール部よりもパイロット弁の後退側の位置で横向きに開口するものとなしておくことができる（請求項４）。
【００３１】
次に請求項５は、パイロット水路の上記横向きの開口よりもパイロット弁の後退側の位置において、突出部とパイロット弁との間に、それらの間を常時水密にシールする環状のシール部材を介装したもので、このようにしておけば、突出部とパイロット弁との間の隙間を通じて背圧室の水が漏出するのを良好に防止することができる。
【００３２】
一方請求項６は、パイロット水路の上記横向きの開口よりもパイロット弁の後退側の位置において、上記突出部とパイロット弁との間を非接触でシールするラビリンスシールを設けたものである。
上記請求項５の場合、突出部とパイロット弁との間を常時シールするシール部材がパイロット弁の進退運動の際に摺動抵抗を生ぜしめるが、この請求項６の場合、かかるシール部材に代えて非接触でシールを行うラビリンスシールが用いられているため、パイロット弁の進退運動の際にそれらの間をシールするシール部材に起因する摺動抵抗を無くすことができ、パイロット弁を進退運動させる際により小さい力で軽やかに行うことが可能となる。
【００３３】
ここでラビリンスシールは水路の急激な拡大，急激な縮小によって流動抵抗を大とし、このことによって非接触でシールを行うもので、シールの形態としては様々な形態が可能である。
またこの請求項６によれば、突出部とパイロット弁との間の嵌合クリアランスの寸法精度をある程度ラフにすることができ、製造コストを安価にでき、また組付けが容易となる利点が得られる。
【００３４】
本発明においては、上記突出部の、パイロット弁座におけるシール部よりもパイロット弁の後退側の部分とパイロット弁との間に隙間を形成して、その隙間にて上記パイロット水路を形成するようになすことができる（請求項７）。
このようにすることで、容易にパイロット水路を形成することができ、上記突出部及びパイロット弁周りの構造を簡素化することができる。
【００３５】
次に請求項８は主弁に挿入孔を設けて、その挿入孔にパイロット弁を進退方向に相対移動可能に嵌入させ、そして挿入孔の内周面に沿って横向きをなすパイロット弁座を環状に設けて、対応する環状のシール部材を介してパイロット弁のシール部をパイロット弁座のシール部に径方向に接触させ、シールするようになしたものである。
このようになした場合においてもパイロット弁の閉弁方向の運動、即ち前進運動によってシール部材を同方向に圧縮弾性変形させてしまうのを防止でき、シール部材の大きな圧縮弾性変形による寿命低下を防止することができるとともに、閉弁時において小さな操作力で軽やかに閉弁操作することができる。
【００３６】
またこの請求項８の場合、主弁の挿入孔内部に挿入されたパイロット弁によって主弁を傾き防止できる利点が得られる。
この請求項８では、パイロット弁が主弁の挿入孔に挿入され、即ち主弁がパイロット弁を呑み込む構造をなしているため、パイロット弁に対する背圧室の後退方向の圧力を実質的に作用させないようにすることが可能で、このことによってパイロット弁を閉弁させる際の操作力を小さなものとなすことができる。
【００３７】
この請求項８においては、上記挿入孔を主弁を貫通した形態の貫通孔として設けておくことができ、この場合、駆動軸のストロークを大きく取ることができる。
このようにしておけば、駆動軸を大きく前進移動させた場合においてもパイロット弁が主弁に突き当たることがなく、従って駆動軸の進退移動のストロークの設定の自由度が高まり、ひいてはパイロット式流調弁装置の設計の自由度が高まる。
【００３８】
この請求項８においては、挿入孔を主弁を貫通して設け、またパイロット水路をパイロット弁を貫通して設けて、そのパイロット水路の背圧室側の一端をパイロット弁の外周面で横向きに開口させておくことができる（請求項９）。
【００３９】
また請求項１０に従って、挿入孔の内周面とパイロット弁の外周面との間にパイロット水路を形成し、そして挿入孔の内周面に沿って環状に設けたパイロット弁座又はパイロット弁の外周面の少なくとも一方のシール部を段付形状に形成しておくことができる。
この場合、一方に設けた段付形状のシール部が環状のシール部材を介して他方に弾性接触することで閉弁時のシールが行われる。
【００４０】
本発明においては、上記駆動軸を２次側の流出水路の側から主弁を貫通してパイロット弁を駆動するように設けておくことができる（請求項１１）。
この場合、駆動軸とパイロット式流調弁装置のボデーとの間をシールするに際して、そのシールを２次側でのシールとなすことができ、そのシール部にかかる圧力を小さなものとすることができる。
【００４１】
本発明においてはまた、上記パイロット弁を駆動軸の先端部に一体に構成しておくことができる（請求項１２）。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
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は本実施形態のパイロット式流調弁装置で、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。
【００４３】
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。
この主弁１６は、主弁座２２に対して図中上下方向（ここでは縦方向とする）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。
【００４４】
この主弁１６の図中上側の背後には背圧室２４が形成されている。
背圧室２４は、内部の圧力を主弁１６に対して図中下向きの閉弁方向の押圧力として作用させる。
【００４５】
主弁１６には、これを貫通して１次側の流入水路１２と背圧室２４とを連通させる導入小孔２６が設けられている。
この導入小孔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２次側の流出水路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。
【００４６】
主弁１６には、図２にも示しているように図中上向き即ち背圧室２４の側に縦向きに突出する断面円形の突出部３０が主弁１６の中心部に設けられている。
この突出部３０には、その外周面に沿って主弁１６の軸心周りに環状をなすパイロット弁座３２が、主弁１６の軸心と直角方向に横向きに設けられている。
３４はこのパイロット弁座３２におけるシール部で、そこに円環状をなすシールリング（シール部材）としてＯリング３６が装着され保持されている。
【００４７】
上記パイロット水路２８は、主弁１６をその中心部において上下方向に即ち縦向きに貫通しており、またその途中部位からは横孔３７が分岐している。
この横孔３７はパイロット水路２８の一部を成すもので、その先端即ち背圧室２４側の一端の開口３８がパイロット弁座３２の外周面で横向きに開口している。
【００４８】
突出部３０にはまた、この横向きの開口３８よりも図中上側の位置、即ち後述するパイロット弁５６の後退側の位置においてシール部材としての円環状のＯリング３９が装着され保持されている。
ここでＯリング３９はパイロット弁５６に対し常時弾性接触して、突出部３０の外周面とパイロット弁５６の内周面との間を水密にシールする働きをなす。
【００４９】
図１において４０は駆動軸で、ボデー４２から図中上向きに突き出し、ハンドル等が組み付けられる組付部４４と、径方向に突出した環状の突出部４６と、これより図中下向きに延びる軸部４８とを有している。
環状の突出部４６の外周面には雄ねじ５０が設けられていて、この雄ねじ５０がボデー４２に設けられた雌ねじ５２に螺合されている。
駆動軸４０は、加えられた回転操作力に基づいてこれら雄ねじ５０と雌ねじ５２とのねじ送り作用で図中上下方向、即ち縦方向に進退移動する。
【００５０】
一方、軸部４８はボデー４２に設けられた嵌合孔４９に回転可能に嵌合している。
この軸部４８には外周面に環状溝が形成されていて、そこにシール部材としての円環状のＯリング５４が装着保持され、かかるＯリング５４にて軸部４８とボデー４２との間が水密にシールされている。
【００５１】
上記駆動軸４０、詳しくは軸部４８の下端部（先端部）には、円筒状をなすパイロット弁５６が一体に構成されており、かかるパイロット弁５６が、突出部３０に外嵌状態に且つ図中上下の縦方向に相対移動可能に嵌合されている。
５８はこの円筒状をなすパイロット弁５６のシール部で、かかるシール部５８が、パイロット弁５６の前進端でＯリング３６を介して突出部３０に一体に構成された円環状のパイロット弁座３２のシール部３４に径方向に弾性接触し、パイロット水路２８を閉鎖した状態とする。
そしてこのパイロット弁５６の閉弁状態の下で主弁１６が閉弁状態となり、主水路が遮断される。
【００５２】
尚本実施形態では、駆動軸４０における軸部４８の外径とパイロット弁５６の外径とが同一外径とされている。
詳しくは、軸部４８のボデー４２に対してＯリング５４にてシールされる部分の外径と、パイロット弁５６の外径とが同一外径とされている。
【００５３】
このパイロット弁５６の下端面には背圧室２４内の圧力が図中上向き即ち駆動軸４０の後退方向に作用するが、この円筒状をなすパイロット弁５６の肉厚は薄いものであり、従ってパイロット弁５６及び駆動軸４０に対し背圧室２４の圧力に基づく図中上向きの力は極めて僅かなものである。
即ち本実施形態において、パイロット弁５６及び駆動軸４０に対する背圧室２４の圧力は実質的にほぼ無視し得る程度の極めて小さいものとされている。
【００５４】
本実施形態においては、駆動軸４０にて図中上下方向即ち縦方向に駆動されるパイロット弁５６が、径方向外方向き即ち横向きをなす環状のパイロット弁座３２に沿った方向に進退運動し、その前進端でパイロット弁５６のシール部５８が、パイロット弁座３２のシール部３４に対しＯリング３６を介して横方向即ち径方向に弾性接触して、パイロット水路２８を閉鎖する。即ち止水を行う。
【００５５】
またパイロット弁５６がその止水位置、即ち閉弁位置から図中上向き（縦方向）に後退運動することで、パイロット弁５６のシール部５８がパイロット弁座３２に装着されたＯリング３６から図中上向きに離れて、パイロット水路２８（詳しくは横向きの開口３８）を開き、またその離間量に応じてパイロット水路２８の開度を変化させる。
これにより、主弁１６を追従して図中上下方向に進退運動させて、主水路の開度を変化させ、主水路の流量調節を行う。
【００５６】
図３及び図４はその際の作用を具体的に表したものである。
図２は閉弁状態即ち止水時の状態を表しており、この状態から図３（Ｉ）に示しているようにパイロット弁５６を図中上向きに後退運動させると、パイロット水路２８の横向きの開口３８、即ちパイロット水路２８が開かれ、ここにおいて背圧室２４内の水がパイロット水路２８を通じて２次側の流出水路１４へと抜き出される。
すると背圧室２４の圧力が減少して、１次側の流入水路１２の圧力がこれに打勝つに到り、図３（II）に示しているように主弁１６を図中上向きに押し上げる。
【００５７】
するとその主弁１６の押上げによってパイロット水路２８の開度が狭まって、背圧室２４から流出水路１４に抜き出される水の量が少なくなり、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する位置に主弁１６が停止せしめられる。
而して主弁１６が図中上向きに押し上げられると、主弁１６と主弁座２２との間に隙間が生じて、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。即ち主水路において水の流れが生ずる。
【００５８】
この状態から図３（III）に示しているようにパイロット弁５６を更に図中上向きに後退運動させると、同様にして背圧室２４の圧力と流入水路１２の圧力とをバランスさせるように主弁１６がパイロット弁５６の後退運動に追従して図中上向きに後退運動し、主水路の開度を更に広く変化させて水の流量を増大させる。
【００５９】
一方この状態からパイロット弁５６を図４（Ｉ）に示しているように図中下向きに前進運動させると、パイロット水路２８の開度が狭められ、このため主弁１６が背圧室２４の圧力と流入水路１２の圧力とバランスさせるようにして図４（II）に示しているように図中下向きに前進運動し、主水路の開度を狭く変化させる。
そして最終的に図４（III）に示しているようにパイロット弁５６のシール部５８がＯリング３６を介してパイロット弁座３２のシール部３４に径方向に接触してシール状態となったところで、即ちパイロット弁５６が閉弁状態となったところで、主弁１６が主弁座２２に着座して閉弁し、主水路を遮断して水の流通を停止させる（図２参照）。
【００６０】
以上のような本実施形態のパイロット式流調弁装置１０は、パイロット弁５６の前進方向である縦方向にＯリング３６を圧縮して閉弁時のシールを行うものではなく、パイロット弁５６をパイロット弁座３２に対してＯリング３６を介して横方向に接触させてシールを行うものであるため、閉弁時においてＯリング３６を大きく弾性変形させるといったことはなく、これによりシール部材としてのＯリング３６の耐久性を効果的に向上させることができる。
またシール時にＯリング３６を強く圧縮するものでないため、その際に大きな操作力を必要とせず、止水時においても小さな操作力で軽く操作することができ、しかも確実なシール即ち止水を行うことができる。
【００６１】
また本実施形態においては、パイロット弁５６を円筒状に構成して、これを突出部３０に対し外嵌状態に相対移動可能に嵌合しているため、パイロット弁５６の先端面に対する背圧室２４からの後退方向の圧力を可及的に小さくすることができ、これによりパイロット弁５６の閉弁の際の抵抗を小さくして、閉弁のための操作力をより軽減することができる。
また突出部３０によってパイロット弁５６の縦方向の進退運動を良好に運動案内することができる。
【００６２】
更に本実施形態によれば、パイロット水路２８の上記横向きの開口３８よりも図中上側、即ちパイロット弁５６の後退側の位置において、突出部３０とパイロット弁５６との間にＯリング３９を介装し、突出部３０とパイロット弁５６との間を常時水密にシールするようになしてあるので、突出部３０とパイロット弁５６との間の隙間を通じて背圧室２４の水が漏出するのを良好に防止することができる。
【００６３】
尚上記実施形態では、駆動軸４０の先端部に一体に構成したパイロット弁５６を、主弁１６側の突出部３０に外嵌状態に嵌合するようにしているが、図５に示しているように突出部３０を筒状に形成してその内周面でパイロット水路２８の一部を形成する横孔３７の開口３８を横向きに開口させ、そしてその筒状をなす突出部３０に対して、駆動軸４０の先端部に一体に構成したパイロット弁５６を内嵌状態に且つ図中上下方向に相対移動可能に嵌合させるようになしても良い。
このようにすれば、パイロット弁５６ないし駆動軸４０の先端面（図中下端面）に対する背圧室２４の圧力の作用を解消することができ、駆動軸４０を操作する際の操作力をより小さくできる利点が得られる。
【００６４】
図６は本発明の更に他の実施形態を示している。
この例は、上記実施形態におけるＯリング３９に代えて非接触でシールを行うラビリンスシールを用いた例である。
図中６０は、突出部３０の側に設けたラビリンスシールを表している。
図示のようにここでは突出部３０の外周面に沿って軸方向に所定ピッチで複数設けられた環状凹部６２、及びそれら環状凹部６２と６２との間において径方向外向きに突出する環状突出部６４にてラビリンスシール６０を構成している。
【００６５】
このラビリンスシール６０は、環状突出部６４とパイロット弁５６との間に生ずる狭小通路６６から、環状凹部６２とパイロット弁５６との間に生ずる拡大通路６８に、更にはその拡大通路６８から更に再び狭小通路６６へと通路幅が変化することで、そこに流動抵抗を生ぜしめ、その流動抵抗に基づいて突出部３０とパイロット弁５６との間で非接触シールを行うものである。
尚他の点については図１〜図４の実施形態と同様である。
【００６６】
この図６に示す実施形態では、突出部３０とパイロット弁５６との間を、非接触シールとしてのラビリンスシール６０で常時シールするようになしているため、パイロット弁５６の進退運動の際に、それらの間をシールするシール部材に起因する摺動抵抗を無くすことができ、パイロット弁５６を軽やかに小さい力で進退運動させることができる。
またこの実施形態では、突出部３０とパイロット弁５６との間の嵌合クリアランスの寸法精度をある程度ラフにすることができ、製造コストを安価にでき、また組付けが容易となる利点が得られる。
【００６７】
図７は本発明の更に他の実施形態を示している。
この例は、パイロット弁座３２の上記シール部３４に設けたＯリング３６よりも図中上側、即ちパイロット弁５６の後退側の位置において、突出部３０の外周面とパイロット弁５６との間に狭小な隙間（ここでは環状の隙間）７２を形成して、この隙間７２をパイロット水路２８の一部として構成した例である。
【００６８】
この実施形態では、パイロット弁５６の前進端でそのシール部５８がパイロット弁座３２のシール部３４に対しＯリング３６を介して径方向に弾性接触しシールをすることで、パイロット弁５６の閉弁即ち止水が行われる。
またパイロット弁５６のシール部５８がＯリング３６から図中上向きに離間することで隙間７２が開かれて、即ちパイロット水路２８が開かれて通水が行われ、またその離間量に応じてパイロット水路２８の開度が変化させられて、その変化に応じて主水路を流通する水の流量が変化させられる。
この図７に示す実施形態によれば容易にパイロット水路２８を形成することができ、上記突出部３０及びパイロット弁５６周りの構造を簡素化することができる。
【００６９】
図８及び図９は本発明の更に他の実施形態を示している。
これらの図において、７４は主弁１６の中心部を上下方向即ち縦方向に貫通する形態で設けられた挿入孔で、この挿入孔７４の内周面に沿って、円環状をなすパイロット弁座７６が径方向内向き即ち横向きに主弁１６に一体に設けられている。
７８はこのパイロット弁座７６におけるシール部で、そこに円環状をなすシール部材としてのＯリング８０が装着され保持されている。
【００７０】
８２は駆動軸４０における軸部４８の先端部に一体に構成されたパイロット弁で、この実施形態ではかかるパイロット弁８２が主弁１６の挿入孔７４内部に挿入されている。
このパイロット弁８２には、図９に示しているように縦孔８４とこれに連通した横孔８６とが設けられていて、それらによりパイロット水路２８が構成されている。
ここで横孔８６は、パイロット弁８２の外周面で横向きに開口している。
【００７１】
８８はこのパイロット弁８２におけるシール部で、パイロット弁８２は、図中下向きの前進端においてこのシール部８８の外周面をＯリング８０の内周面に、即ちかかるＯリング８０を介してパイロット弁座７６のシール部７８に径方向外向きに弾性接触させ、パイロット水路２８を閉じた状態とする（図９（Ａ）参照）。
【００７２】
尚、図８に示しているようにこの実施形態では軸部４８がその基端からパイロット弁８２を構成する先端までが同一外径とされていて、その先端部にて構成されるパイロット弁８２が主弁１６の挿入孔７４内に挿入、即ち呑み込まれた構造とされており、Ｏリング５４と軸部４８とのシール径、及びＯリング８０とパイロット弁８２とのシール径が同一径とされている。
従って軸部４８及びパイロット弁８２に対して、背圧室２４の圧力に基づく図中上向きの力は発生しない。
即ち軸部４８及びパイロット弁８２を図中下向きに前進移動させるに際して、背圧室２４の圧力に起因する抵抗力は生じない。
【００７３】
この実施形態の場合、図９（Ａ）に示す閉弁状態からパイロット弁８２を図中上向きに後退運動させると、図９（Ｂ）に示しているように横孔８６を通じてパイロット水路２８が背圧室２４に連通した状態となり、ここにおいて背圧室２４内の水がパイロット水路２８を通じて流出水路１４へと抜き出される。
これにより背圧室２４の圧力と流入水路１２の圧力とをバランスさせるようにして、主弁１６が図中上向きに後退移動して主弁座２２から離れ、主水路に水の流れを生ぜしめる。
その後の作用については基本的に上記に示したのと同様である。
【００７４】
この図８及び図９に示す実施形態においても、パイロット弁８２の閉弁方向の運動、即ち前進運動によってＯリング８０を同方向に圧縮弾性変形させてしまうのを防止でき、シール部材の大きな圧縮弾性変形による寿命低下を防止することができるとともに、閉弁時において小さな操作力で軽やかに閉弁操作することができる。
また主弁１６の挿入孔７４内部に挿入されたパイロット弁８２によって、主弁１６を傾き防止できる利点も有する。
更にパイロット弁８２が主弁１６の挿入孔７４に挿入され、即ち主弁１６がパイロット弁８２を呑み込む構造をなしているため、パイロット弁８２に対する背圧室２４の後退方向の圧力を実質的に作用させないようにすることができ、このことによってパイロット弁８２を閉弁させる際の操作力を小さなものとなすことができる。
【００７５】
この実施形態では、挿入孔７４が主弁１６を貫通した形態の貫通孔をなしていることから、駆動軸４０の進退移動のストロークを大きく取ることができる。
例えば図１〜図４に示す第１の実施形態の場合、駆動軸４０が大きく前進移動すると、パイロット弁５６が主弁１６に突き当たってしまう。
従ってこの場合には止水操作の際にパイロット弁５６が主弁１６に突き当たらないように、駆動軸４０の進退移動のストロークを設定しなければならない。
しかるにこの実施形態ではその恐れがないため、駆動軸４０のストロークを大きく取ることができ、駆動軸４０の移動ストロークの設定の自由度が高まり、ひいてはパイロット式流調弁装置１０の設計の自由度が高まる。
【００７６】
図１０は本発明の更に他の実施形態を示している。
同図において、９０は軸部４８の先端部に一体に構成されたパイロット弁で、９２はそのパイロット弁９０のシール部を表している。
パイロット弁９０は、その前進端においてシール部９２の外周面をパイロット弁座７６側のＯリング８０の内周面に径方向に弾性接触させる。
即ちかかるＯリング８０を介してパイロット弁座７６のシール部７８に径方向に弾性接触させ、パイロット水路２８を閉鎖状態とする。
【００７７】
この実施形態では、パイロット弁９０が主弁１６の貫通の挿入孔７４との間に水路幅が狭小な環状のパイロット水路２８を形成するようになっている。
このパイロット弁９０には環状の凹部９４が設けられている。
この環状の凹部９４の軸方向の各端部は、凹部９４の最小径部に向かって漸次小径となるテーパ面９６とされており、そのテーパ面９６の大径側の端部に径方向外向きの段付部９８，１００が形成されている。
【００７８】
この実施形態では、図１０（Ａ）に示す閉弁状態からパイロット弁９０が図中上向きに後退運動すると、図１０（Ｂ）に示しているようにシール部９２がＯリング８０から離れてパイロット弁９０とＯリング８０との間に隙間が生じ、ここにおいてパイロット水路２８が背圧室２４に連通した状態となる。
ここにおいて背圧室２４内の水がパイロット水路２８を通じて流出水路１４へと抜き出され、背圧室２４の圧力が減少する。
そのため主弁１６はパイロット弁９０の図中上向きの後退移動に追従するようにして上向きに後退運動し、主弁座２２との間に隙間を生ぜしめて、主水路に水の流れを生ぜしめる。
またその際の水の流量はパイロット弁９０の後退移動量に応じて制御される。
【００７９】
一方パイロット弁９０が図中下向きに前進移動すると、これに追従して主弁１６が主弁座２２に向かって前進移動し、主水路の開度を小さく変化させる。
そして最終的にパイロット弁９０が図１０（Ａ）に示す閉弁状態となったところで主弁１６が閉弁状態となり、主水路における水の流れが停止する。
【００８０】
尚、図１１に示しているように凹部９４を設けた部分にリブ９５を周方向に所定間隔で複数設けておくこともできる。
このようなリブ９５を設けておいた場合、パイロット弁９０の進退移動に伴ってＯリング８０が凹部９４内部に入り込み、そのＯリング８０に対して段付部９８が当たることによってそこで抵抗を発生させるといった問題を生じない利点が得られる。
【００８１】
図１２は主弁１６における貫通の挿入孔７４の内周面に沿って縦向き（図中上下向き）のリブ７５を周方向に所定間隔で複数設けた例である。
この場合リブ７５がパイロット弁９０に対するガイドとなってパイロット弁９０、即ち駆動軸４０の傾きがより良好に防止され、閉弁時のシール状態が更に良好となる利点が得られる。
【００８２】
図１３及び図１４は本発明の更に他の実施形態を示している。
この例では、駆動軸４０が２次側の流出水路１４の側から主弁１６を貫通して駆動軸４０の先端部に一体に構成されたパイロット弁９０を駆動する構成とされている。
尚この実施形態において、図１４に示しているようにパイロット弁９０及びパイロット弁座７６の構成は図１０に示すものと基本的に同様である。
但しこの実施形態では、閉弁動作及び開弁動作の際の主弁１６，パイロット弁９０の移動の向きが図１０に示すものと上下が逆向きとなる。
【００８３】
この実施形態では、図１３に示しているように駆動軸４０における軸部４８が、先端側の小径部４８ａと、ボデー４２に対して摺動可能に嵌合する中径部４８ｂとを備えており、その中径部４８ｂがＯリング５４によりボデー４２に対し水密に嵌合状態にシールされている。
この実施形態では、駆動軸４０とボデー４２との間のＯリング５４によるシールが主水路における２次側でのシールとなる。
従ってＯリング５４によるシール部分に加わる圧力は小さく、それ故Ｏリング５４によるシール構造は１次側でのシールの場合ほどに耐圧性能を高くする必要が無い。
尚この実施形態において、パイロット弁９０，パイロット弁座７６を図８及び図９に示す形態で或いはその他形態で構成しても良い。
【００８４】
図１５及び図１６は本発明の更に他の実施形態を示している。
この例では、背圧室２４内の水を抜くための逆止弁１０２が主弁１６に組み込まれている。
ここで逆止弁１０２は略くさび形状をなしており、通常時は雄テーパ面１０４（図１６（Ａ）中部分拡大図参照）が主弁１６の雌テーパ面１０６（図１６（Ａ）中部分拡大図参照）に嵌合した状態にあって、背圧室２４から流出水路１４への水の流れを阻止している（パイロット水路２８からの水の流れを除いて）。
【００８５】
一方駆動軸４０の先端部（図中下端部）には嵌着溝１０８が設けられていて、そこに逆止弁１０２及び主弁１６の強制開弁用の係合部材１１０が嵌着されている。
ここで係合部材１１０はリング状をなしており、図中上側に逆止弁１０２のみに当接し係合する第１係合部１１２を、また下側に主弁１６に、詳しくは逆止弁１０２の下端を取り囲んでいる部分に対して当接し係合する第２係合部１１４を備えている。
【００８６】
尚この実施形態においても、図１０、更に図１３及び図１４に示すのと同種形態のパイロット弁９０及びパイロット弁座７６が駆動軸４０の先端部及び主弁１６のそれぞれに一体に構成されている。
【００８７】
この実施形態の場合、主弁１６が主弁座２２に着座した状態即ち閉弁状態の下で駆動軸４０を図中上向きに引き上げると、図１６（Ａ）に示しているように係合部材１１０の図中上側の第１係合部１１２が逆止弁１０２に係合して、駆動軸４０の図中上向きの移動に伴って逆止弁１０２を強制的に持ち上げ、背圧室２４内の水を流出水路１４へと抜き出させる。
その後更に駆動軸４０が図中上向きに引き上げられると、図１６（Ｂ）に示しているように係合部材１１０の下側の大径の第２係合部１１４が主弁１６に係合して、主弁１６全体を図中上向きに持ち上げ、主弁１６を主弁座２２から強制的に上向きに離間させる。
尚、主弁１６の図中下面には溝１１５が設けられており、背圧室２４から抜き出された水は、係合部材１１０の存在にも拘らずこの溝１１５を通じて良好に流出水路１４側に排出される。
【００８８】
この実施形態においては、寒冷地等において水抜きを行う際、逆止弁１０２の開弁によって背圧室２４内部の水を良好に抜き出すことができ、更にまた主弁１６を強制的に開弁させ得て、主弁１６が主弁座２２に着座したまま凍結により主弁座２２に固着してしまい、その後の流量調節動作に支障を来すといった問題を良好に解決することができる。
【００８９】
次に図１７は本発明の更に他の実施形態を示している。
この例もまた、寒冷地等において水抜きを行う際、駆動軸４０の図中上向きの移動によって主弁１６を強制開弁させるようになした例である。
この実施形態では、図８〜図１６に示すＯリング８０に代えて図中下端側が小径、上端側が大径をなす弾性を有する環状のシール部材１１６が用いられており、また駆動軸４０の下端部には係合部１１８が設けられていて、駆動軸４０の図中上向きの移動時に、この係合部１１８がシール部材１１６に係合して、かかるシール部材１１６を介して主弁１６を強制的に図中上向きに移動させ、主弁座２２から強制的に離間させる。
【００９０】
図１８〜図２０はパイロット式流調弁装置１０の水栓への適用例を示したものである。
この例では、駆動軸４０をハンドル１２２側の上部軸４０Ａと、主弁１６側の下部軸４０Ｂとに軸方向（上下方向）に２分割している。
上部軸４０Ａには、上端部の外周面にセレーション部が設けられており、このセレーション部が、内周面及び外周面にそれぞれセレーション部を有するセレーションリング１２０を介して、ハンドル１２２にねじ結合により固定されたセレーション部材１２４の内周面のセレーション部に噛み合わされ、かかる上部軸４０Ａがハンドル１２２と一体回転するようになっている。
【００９１】
この上部軸４０Ａはまた、固定ねじ１２６にてセレーション部材１２４に軸方向に固定されている。
上部軸４０Ａは、下部に逆カップ状をなす円筒部１２８を有しており、この円筒部１２８が、ボデー４２に一体に形成された筒状のハウジング部１３０内部に回転可能に保持されている。
この円筒部１２８の内周面には、図２０にも示しているように雌ねじ１３２が形成されている。
【００９２】
一方下部軸４０Ｂは上部に径方向に突出する突出部１３４を有している。
この突出部１３４の外周面には雄ねじ１３６が形成されていて、この雄ねじ１３６が、上部軸４０Ａにおける円筒部１２８の内周面の雌ねじ１３２に螺合されており、ハンドル１２２を介して上部軸４０Ａに加えられる回転駆動力により、下部軸４０Ｂが雄ねじ１３６と雌ねじ１３２とのねじ送り作用で図中上下方向に進退移動するようになっている。
【００９３】
尚、図２０に示しているようにこの突出部１３４には、互いに平行をなす平坦な係合面１３８が形成されており、この一対の係合面１３８が、一対の挟持片１４０にて挟持され、この挟持片１４０による回止め作用によって、上部軸４０Ａの回転に伴い下部軸４０Ｂが図中上下方向にねじ送りで進退移動させられる。
この実施形態において、ハンドル１２２及びこれと一体の上部軸４０Ａは、ハンドル１２２の回転操作によって上下移動せず、同方向に固定状態で自身の回転により下部軸４０Ｂを図中上下方向に進退移動させる。
【００９４】
この実施形態において、パイロット式流調弁装置１０の構成は図１０に示す実施形態と基本的に同様で、ハンドル１２２を開弁方向に回転操作すると、パイロット弁９０が図中上方に開弁し、またこれに追従するようにして主弁１６が開弁して、流入水路１２から流出水路１４へと水を流通させ、そして吐水管１４２の先端の吐水口から吐水させる。
一方ハンドル１２２を閉弁方向に回転操作すると、パイロット弁９０及び主弁１６が閉弁して吐水口からの吐水が停止する。
【００９５】
尚この実施形態では、駆動軸４０、詳しくは軸部４８の先端部（下端部）に弾性リング（ここではＥリング（図２０参照））から成る係合部材１４４が設けられており、駆動軸４０を図中上方に引き上げると、この係合部材１４４が主弁１６に係合して主弁１６を強制的に持ち上げ、主弁座２２から離間させる。
【００９６】
図２１は本発明の更に他の実施形態を示している。
この例は、図１８〜図２０の実施形態における下部軸４０Ｂの側にＯリング３９，８０を保持させ、そしてＯリング３９をボデー４２の嵌合孔４９の内周面に弾性接触させてシールを行い、またＯリング８０を、主弁１６に一体に構成したパイロット弁座７６のシール部７８に弾性接触させて、閉弁時のシールをなすようにした例である。
尚、他の点については図１８〜図２０に示す実施形態と同様である。
【００９７】
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】
【００９８】
【図１】本発明の一実施形態であるパイロット式流調弁装置を示す図である。
【図２】図１の要部拡大図である。
【図３】同実施形態の開弁時の作用を示す説明図である。
【図４】同実施形態の閉弁時の作用を示す説明図である。
【図５】本発明の他の実施形態を示す図である。
【図６】本発明の更に他の実施形態を示す図である。
【図７】本発明の更に他の実施形態を示す図である。
【図８】本発明の更に他の実施形態を示す図である。
【図９】図８に示す実施形態の閉弁時，開弁時の状態を示す図である。
【図１０】本発明の更に他の実施形態を示す図である。
【図１１】本発明の更に他の実施形態の要部を示す図である。
【図１２】本発明の更に他の実施形態の要部を示す図である。
【図１３】本発明の更に他の実施形態を示す図である。
【図１４】図１３に示す実施形態の閉弁時，開弁時の状態を示す図である。
【図１５】本発明の更に他の実施形態を示す図である。
【図１６】図１５に示す実施形態の作用説明図である。
【図１７】本発明の更に他の実施形態を示す図である。
【図１８】本発明のパイロット式流調弁装置を水栓に適用した例を示す図である。
【図１９】図１８の要部拡大図である。
【図２０】図１８の部分分解斜視図である。
【図２１】本発明の更に他の実施形態を示す図である。
【図２２】従来のパイロット式流調弁装置の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００９９】
１０ パイロット式流調弁装置
１２ 流入水路
１４ 流出水路
１６ 主弁
２２ 主弁座
２４ 背圧室
２６ 導入小孔
２８ パイロット水路
３０ 突出部
３２，７６ パイロット弁座
３４，５８，７８，８８，９２ シール部
３６，３９，８０ Ｏリング（シール部材）
３７，８６ 横孔
３８ 開口
４０ 駆動軸
５６，８２，９０ パイロット弁
６０ ラビリンスシール
７２ 隙間
７４ 挿入孔
９８，１００ 段付部
１１６ シール部材
【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)該主弁の背後に形成され、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該背圧室に導いて該背圧室の圧力を増大させる導入小孔と
(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)前記主弁と同方向に進退運動して該主弁の側に設けられたパイロット弁座に対する相対位置を変化させ、該パイロット水路の開度を変化させるパイロット弁と
(ヘ)該パイロット弁を駆動する駆動軸と
を備え、前記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の流量調節を行うパイロット式流調弁装置において、
前記主弁の進退方向を縦方向として前記パイロット弁座を横向きに設けて、前記パイロット弁を該横向きのパイロット弁座に沿った方向に進退運動させるようにし、該パイロット弁の前進端で該パイロット弁のシール部を該パイロット弁座のシール部に対して該パイロット弁座若しくは該パイロット弁に設けたシール部材を介して横方向に接触させて前記パイロット水路を閉鎖する閉弁状態とする一方、該パイロット弁の後退運動により該パイロット弁のシール部を該パイロット弁座のシール部より離間させることで該パイロット水路を開き且つ離間量に応じて該パイロット水路の開度を変化させるようになしたことを特徴とするパイロット式流調弁装置。
【請求項２】
請求項１において、前記パイロット弁座が前記主弁の軸心若しくはこれと平行な軸心周りに環状に設けられていて、前記パイロット弁が該パイロット弁座に対して軸心方向に相対移動可能に嵌合する形態で設けられており、該パイロット弁の前記シール部が前記閉弁時に前記パイロット弁座の環状の周面に対応した環状をなす前記シール部材を介して該パイロット弁座の前記シール部に前記横方向である径方向に接触し、前記パイロット水路を閉鎖するようになしてあることを特徴とするパイロット式流調弁装置。
【請求項３】
請求項２において、前記主弁には前記背圧室の側に突出する突出部が設けられていて該突出部に前記パイロット弁座が環状に設けられ、該突出部に対して前記パイロット弁が相対移動可能に嵌合していることを特徴とするパイロット式流調弁装置。
【請求項４】
請求項３において、前記パイロット弁にて開閉される前記パイロット水路の開口が前記横向きのパイロット弁座の前記シール部よりも該パイロット弁の後退側の位置で横向きに開口していることを特徴とするパイロット式流調弁装置。
【請求項５】
請求項４において、前記パイロット水路の前記横向きの開口よりも前記パイロット弁の後退側の位置において、前記突出部と該パイロット弁との間に、それらの間を常時水密にシールする環状のシール部材が介装されていることを特徴とするパイロット式流調弁装置。
【請求項６】
請求項４において、前記パイロット水路の前記横向きの開口よりも前記パイロット弁の後退側の位置において、前記突出部と該パイロット弁との間を常時非接触でシールするラビリンスシールが設けてあることを特徴とするパイロット式流調弁装置。
【請求項７】
請求項３において、前記突出部の前記パイロット弁座における前記シール部よりも前記パイロット弁の後退側の部分と該パイロット弁との間に隙間が形成されていて、該隙間にて前記パイロット水路が形成されていることを特徴とするパイロット式流調弁装置。
【請求項８】
請求項２において、前記主弁に挿入孔を設け、該挿入孔に前記パイロット弁を進退方向に相対移動可能に嵌入させて、該挿入孔の内周面に沿って前記横向きをなすパイロット弁座を環状に設け、前記対応する環状のシール部材を介して前記パイロット弁の前記シール部を該パイロット弁座の前記シール部に対して前記径方向に接触させシールするようになしたことを特徴とするパイロット式流調弁装置。
【請求項９】
請求項８において、前記挿入孔が前記主弁を貫通して設けてあるとともに、前記パイロット水路が前記パイロット弁を貫通して設けてあり、該パイロット水路の前記背圧室側の一端を該パイロット弁の外周面で横向きに開口させてあることを特徴とするパイロット式流調弁装置。
【請求項１０】
請求項８において、前記挿入孔が前記主弁を貫通して設けてあり、該挿入孔の内周面と前記パイロット弁の外周面との間に前記パイロット水路が形成してあり、該挿入孔の内周面に沿って設けた前記パイロット弁座又は該パイロット弁の外周面の少なくとも一方の前記シール部を段付形状に形成してあることを特徴とするパイロット式流調弁装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０の何れかにおいて、前記駆動軸が前記２次側の流出水路の側から前記主弁を貫通して前記パイロット弁を駆動するようになしてあることを特徴とするパイロット式流調弁装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１の何れかにおいて、前記パイロット弁が前記駆動軸の先端部に一体に構成してあることを特徴とするパイロット式流調弁装置。
【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)該主弁の背後に形成され、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該背圧室に導いて該背圧室の圧力を増大させる導入小孔と
(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)前記主弁と同方向に進退運動して該主弁の側に設けられたパイロット弁座に対する相対位置を変化させ、該パイロット水路の開度を変化させるパイロット弁と
(ヘ)該パイロット弁を駆動する駆動軸と
を備え、前記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の流量調節を行うパイロット式流調弁装置において、
前記主弁の進退方向を縦方向として前記パイロット弁座を横向きに設けて、前記パイロット弁を該横向きのパイロット弁座に沿った方向に進退運動させるようにし、該パイロット弁の前進端で該パイロット弁のシール部を該パイロット弁座のシール部に対して該パイロット弁座若しくは該パイロット弁に設けたシール部材を介して横方向に接触させて前記パイロット水路を閉鎖する閉弁状態とする一方、該パイロット弁の後退運動により該パイロット弁のシール部を該パイロット弁座のシール部より離間させることで該パイロット水路を開き且つ離間量に応じて該パイロット水路の開度を変化させるようになしたことを特徴とするパイロット式流調弁装置。
【請求項２】
請求項１において、前記パイロット弁座が前記主弁の軸心若しくはこれと平行な軸心周りに環状に設けられていて、前記パイロット弁が該パイロット弁座に対して軸心方向に相対移動可能に嵌合する形態で設けられており、該パイロット弁の前記シール部が前記閉弁時に前記パイロット弁座の環状の周面に対応した環状をなす前記シール部材を介して該パイロット弁座の前記シール部に前記横方向である径方向に接触し、前記パイロット水路を閉鎖するようになしてあることを特徴とするパイロット式流調弁装置。
【請求項３】
請求項２において、前記主弁には前記背圧室の側に突出する突出部が設けられていて該突出部に前記パイロット弁座が環状に設けられ、該突出部に対して前記パイロット弁が相対移動可能に嵌合していることを特徴とするパイロット式流調弁装置。
【請求項４】
請求項３において、前記パイロット弁にて開閉される前記パイロット水路の開口が前記横向きのパイロット弁座の前記シール部よりも該パイロット弁の後退側の位置で横向きに開口していることを特徴とするパイロット式流調弁装置。
【請求項５】
請求項４において、前記パイロット水路の前記横向きの開口よりも前記パイロット弁の後退側の位置において、前記突出部と該パイロット弁との間に、それらの間を常時水密にシールする環状のシール部材が介装されていることを特徴とするパイロット式流調弁装置。
【請求項６】
請求項４において、前記パイロット水路の前記横向きの開口よりも前記パイロット弁の後退側の位置において、前記突出部と該パイロット弁との間を常時非接触でシールするラビリンスシールが設けてあることを特徴とするパイロット式流調弁装置。
【請求項７】
請求項３において、前記突出部の前記パイロット弁座における前記シール部よりも前記パイロット弁の後退側の部分と該パイロット弁との間に隙間が形成されていて、該隙間にて前記パイロット水路が形成されていることを特徴とするパイロット式流調弁装置。
【請求項８】
請求項２において、前記主弁に挿入孔を設け、該挿入孔に前記パイロット弁を進退方向に相対移動可能に嵌入させて、該挿入孔の内周面に沿って前記横向きをなすパイロット弁座を環状に設け、前記対応する環状のシール部材を介して前記パイロット弁の前記シール部を該パイロット弁座の前記シール部に対して前記径方向に接触させシールするようになしたことを特徴とするパイロット式流調弁装置。
【請求項９】
請求項８において、前記挿入孔が前記主弁を貫通して設けてあるとともに、前記パイロット水路が前記パイロット弁を貫通して設けてあり、該パイロット水路の前記背圧室側の一端を該パイロット弁の外周面で横向きに開口させてあることを特徴とするパイロット式流調弁装置。
【請求項１０】
請求項８において、前記挿入孔が前記主弁を貫通して設けてあり、該挿入孔の内周面と前記パイロット弁の外周面との間に前記パイロット水路が形成してあり、該挿入孔の内周面に沿って設けた前記パイロット弁座又は該パイロット弁の外周面の少なくとも一方の前記シール部を段付形状に形成してあることを特徴とするパイロット式流調弁装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０の何れかにおいて、前記駆動軸が前記２次側の流出水路の側から前記主弁を貫通して前記パイロット弁を駆動するようになしてあることを特徴とするパイロット式流調弁装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１の何れかにおいて、前記パイロット弁が前記駆動軸の先端部に一体に構成してあることを特徴とするパイロット式流調弁装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【公開番号】特開２００７−２４０６２（Ｐ２００７−２４０６２Ａ）
【公開日】平成１９年２月１日（２００７．２．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２０２６２９（Ｐ２００５−２０２６２９）
【出願日】平成１７年７月１２日（２００５．７．１２）
【出願人】（００００００４７９）株式会社ＩＮＡＸ (1,429)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年２月１日（２００７．２．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年７月１２日（２００５．７．１２）
【出願人】（００００００４７９）株式会社ＩＮＡＸ (1,429)
【Ｆターム（参考）】
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