| 【発明の名称】 |
弁装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】西口 文雄
【氏名】畠平 誠一
【氏名】松本 修
【氏名】松田 宏
【氏名】安尾 貴司
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| 【要約】 |
【課題】複数種類の弁を単一の弁装置として構成することにより、全体として必要な弁装置の数を少なくし、弁装置を含む装置ないし設備をコンパクト化するとともに操作性を良好なものとする。
【解決手段】弁装置を、（イ）第一プランジャ４２を有する弁体３６の軸方向移動で流路２８の開閉を行う開閉弁１４と、（ロ）第二プランジャ５６を有するスプール弁体４６の軸方向移動により第一流出流路５２及び第二流出流路５４の開度を変化させる切替弁１６とを備えた構成とする。そして共通の駆動コイル５８による電磁吸引力にて第一プランジャ４２及び第二プランジャ５６を吸引し、開閉弁１４の弁体３６及び切替弁１６のスプール弁体４６をともに軸方向且つ互いに接近する方向に駆動する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】（イ）第一プランジャを有する弁体の軸方向移動によって流路の開閉を行う開閉弁と、（ロ）第二プランジャを有する、該開閉弁の弁体とは別体のスプール弁体を弁ハウジングの筒形滑り面に内接させ、該スプール弁体の軸方向移動により該筒形滑り面で開口する流路の開度を変化させるスプール弁から成る機能弁とを有しており、それら第一プランジャ及び第二プランジャが略同心状且つ軸方向に対向して配置されているとともに、（ハ）電磁吸引力によりそれら第一プランジャ及び第二プランジャを吸引することにより、前記開閉弁の弁体及び機能弁のスプール弁体をともに軸方向に駆動し、該開閉弁及び機能弁をそれぞれ動作させる、それら開閉弁及び機能弁に共通のソレノイドコイルから成る駆動コイルを有していることを特徴とする弁装置。
【請求項２】 請求項１に記載の弁装置において、前記開閉弁は前記駆動コイルへの通電により弁体を全ストローク軸方向に移動させて開閉動作を行い、前記機能弁は該駆動コイルへの通電量の変化に応じて前記スプール弁体の移動ストロークを変化させ、所定の動作を行うものであることを特徴とする弁装置。
【請求項３】 請求項１，２の何れかに記載の弁装置において、前記開閉弁からの流路上に前記機能弁が配設されており、該開閉弁からの液が該機能弁に供給されるものとなしてあることを特徴とする弁装置。
【請求項４】 請求項１〜３の何れかに記載の弁装置において、前記開閉弁が主開閉弁と該主開閉弁の開閉を制御するパイロット開閉弁とを有しており、該パイロット開閉弁の弁体が前記共通の駆動コイルにて軸方向に駆動されるものとなしてあることを特徴とする弁装置。
【請求項５】 請求項１〜４の何れかに記載の弁装置において、前記機能弁が、前記筒形滑り面で開口する流入流路と、軸方向の異なる位置において該筒形滑り面で開口する第一及び第二流出流路とを有しており、前記スプール弁体の軸方向移動によって該第一及び第二流出流路の開度を変化させるか又は流出流路の切替えを行い若しくはその両方を行うものであることを特徴とする弁装置。
【請求項６】 請求項５に記載の弁装置において、該弁装置が人体局部洗浄装置における弁装置であって、前記開閉弁が温水の流路を開閉するものであり、前記機能弁が、前記流入流路より流入した温水の供給を流量調整を伴って又は伴わずに肛門洗浄用のおしりノズルから女性局部洗浄用のビデノズルに若しくはその逆に切り替えるものであることを特徴とする弁装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は便器に備えられて人体局部を洗浄する局部洗浄装置やその他の装置，設備に適用可能な弁装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、流体を扱う各種装置や設備において様々な弁装置がその構成要素として用いられている。例えば便器に備えられて人体局部を洗浄する局部洗浄装置にあっては、洗浄用の水の流路を開閉する開閉弁装置，流量調整を行う流量調整弁装置，流路の切替えを行う切替弁装置等が用いられている。
【０００３】図４はその一例を示したものである。同図において２００は局部洗浄装置で、２０２はそのケーシングである。この局部洗浄装置２００においては、供給管２０４を通じて供給されて来た水が、ケーシング２０２内部に収容された温水タンク２０６内部に流入して内部の温水を押し出し、そして押し出された温水がおしりノズル２０８，ビデノズル２１０の何れか一方から人体局部に向けてシャワー噴射される。ここでおしりノズル２０８は肛門洗浄用のノズルであり、またビデノズル２１０は女性局部洗浄用のものである。
【０００４】この局部洗浄装置２００においては、水の流路上にメインバルブとしての開閉弁装置２１２，流量調整弁装置２１４，切替弁装置２１６が設けられており、その開閉弁装置２１２によって洗浄用の水の流路が開閉され、また流量調整弁装置２１４によって流路を流通する水の流量調整が行われ、以ってノズル２０８，２１０からの温水の噴射量が調整されるようになっている。更に切替弁装置２１６によって温水の供給がおしりノズル２０８からビデノズル２１０に若しくはその逆に切り替えられるようになっている。
【０００５】このように局部洗浄装置においては機能の異なる少なくとも３種の弁装置がその構成要素として組み込まれている。或いはまた便器自体を洗浄する便器洗浄装置においても、洗浄用の水の流路を開閉する開閉弁装置と、水の供給先を便器上端の周縁に沿って延びるリム水路から便器底部の溜水部に向けて水をジェット噴射するジェット孔に若しくはその逆に切り替える切替弁装置とが備えられている。同様に流体を扱う他の種々装置，設備においても様々な機能の弁装置がその構成要素として組み込まれている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記の局部洗浄装置２００の例に見られるように、従来の装置，設備にあっては各弁装置がそれぞれ独立に設けられている。例えばこの局部洗浄装置２００の場合、メインバルブとしての開閉弁装置２１２，流量調整弁装置２１４，切替弁装置２１６の３つの弁装置がそれぞれ独立に設けられている。
【０００７】このため弁装置の数が多くなって部品点数，部品コストが高くなるとともに組付工数も多くなり、更に装置そのものが多数の弁装置によって複雑化し且つ大型化してしまうといった問題を生ずる。更に各弁装置の操作についても、各弁装置ごとにそれぞれ離れた場所で別々に行わなければならず、その操作も面倒であるといった問題があった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の弁装置はこのような課題を解決するために案出されたものである。而して請求項１のものは、（イ）第一プランジャを有する弁体の軸方向移動によって流路の開閉を行う開閉弁と、（ロ）第二プランジャを有する、該開閉弁の弁体とは別体のスプール弁体を弁ハウジングの筒形滑り面に内接させ、該スプール弁体の軸方向移動により該筒形滑り面で開口する流路の開度を変化させるスプール弁から成る機能弁とを有しており、それら第一プランジャ及び第二プランジャが略同心状且つ軸方向に対向して配置されているとともに、（ハ）電磁吸引力によりそれら第一プランジャ及び第二プランジャを吸引することにより、前記開閉弁の弁体及び機能弁のスプール弁体をともに軸方向に駆動し、該開閉弁及び機能弁をそれぞれ動作させる、それら開閉弁及び機能弁に共通のソレノイドコイルから成る駆動コイルを有していることを特徴とする。
【０００９】請求項２のものは、請求項１に記載の弁装置において、前記開閉弁は前記駆動コイルへの通電により弁体を全ストローク軸方向に移動させて開閉動作を行い、前記機能弁は該駆動コイルへの通電量の変化に応じて前記スプール弁体の移動ストロークを変化させ、所定の動作を行うものであることを特徴とする。
【００１０】請求項３のものは、請求項１，２の何れかに記載の弁装置において、前記開閉弁からの流路上に前記機能弁が配設されており、該開閉弁からの液が該機能弁に供給されるものとなしてあることを特徴とする。
【００１１】請求項４のものは、請求項１〜３の何れかに記載の弁装置において、前記開閉弁が主開閉弁と該主開閉弁の開閉を制御するパイロット開閉弁とを有しており、該パイロット開閉弁の弁体が前記共通の駆動コイルにて軸方向に駆動されるものとなしてあることを特徴とする。
【００１２】請求項５のものは、請求項１〜４の何れかに記載の弁装置において、前記機能弁が、前記筒形滑り面で開口する流入流路と、軸方向の異なる位置において該筒形滑り面で開口する第一及び第二流出流路とを有しており、前記スプール弁体の軸方向移動によって該第一及び第二流出流路の開度を変化させるか又は流出流路の切替えを行い若しくはその両方を行うものであることを特徴とする。
【００１３】請求項６のものは、請求項５に記載の弁装置において、該弁装置が人体局部洗浄装置における弁装置であって、前記開閉弁が温水の流路を開閉するものであり、前記機能弁が、前記流入流路より流入した温水の供給を流量調整を伴って又は伴わずに肛門洗浄用のおしりノズルから女性局部洗浄用のビデノズルに若しくはその逆に切り替えるものであることを特徴とする。
【００１４】
【作用及び発明の効果】上記のように請求項１の弁装置は、開閉弁及びスプール弁から成る機能弁に共通の駆動コイルを設け、その駆動コイルの電磁吸引力により第一プランジャ及び第二プランジャを吸引することで、開閉弁の弁体及び機能弁のスプール弁体をともに軸方向に駆動し、開閉弁及び機能弁をそれぞれ共通に動作させるようになしたもので、この弁装置の場合、少なくとも２種類の弁を単一の弁装置として構成することができ、従って必要な部品点数を少なくし得て部品コストを低減することができるとともに、共通の駆動コイルにて少なくとも２種類の弁を働かせることができ、操作性も良好となる。
【００１５】また複数種類の弁を単一の弁装置として構成できることから、全体の弁装置をコンパクト化でき、ひいてはかかる弁装置を構成要素として含む装置ないし設備をコンパクト化することができる。
【００１６】本発明においては、上記開閉弁を駆動コイルへの通電により弁体を設定した全ストローク軸方向に移動させて開閉動作を行うものとなし、また機能弁を、駆動コイルへの通電量の変化に応じてスプール弁体の移動ストロークを変化させ、所定の動作を行うものとなしておくことができる（請求項２）。
【００１７】請求項３の弁装置は、開閉弁からの流路上に機能弁を配設したもので、このようにすれば、開閉弁の開弁により機能弁に液を供給するとともに、その機能弁において所定の弁機能を発揮させることができる。
【００１８】本発明においては、上記駆動コイルにより直接流路の開閉を行う主開閉弁の弁体を駆動するようになすこともできるが、その主開閉弁の開閉を制御するパイロット開閉弁の弁体を駆動コイルにて駆動するようになすことができる（請求項４）。このようにすれば僅かな力及びストロークで主開閉弁の開閉動作、即ち流路の開閉動作を行わせることができる。
【００１９】請求項５の弁装置は、上記機能弁を、流入流路と軸方向の異なる位置に設けた第一及び第二流出流路とを有し、スプール弁体の軸方向移動によりそれら第一及び第二流出流路の開度を変化させるか又は流出流路の切替えを行い若しくはその両方を行うものとしたもので、このようにすれば機能弁を種々の弁として働かせることができる。
【００２０】例えば、流入流路からの液を第一流出流路と第二流出流路とに分配し或いはまたその分配比率を変化させる分配弁として働かせることもできるし、または流入流路から流入した液の流出流路を第一流出流路から第二流出流路に若しくはその逆に切り替える切替弁として、更にその際に第一流出流路，第二流出流路からの流出流量の調整を行う流量調整弁としての機能を併せ持った切替弁として働かせることができる。
【００２１】而してこのように機能弁を切替弁として、或いは流量調整弁としての機能を併せ持った切替弁として用いる場合において、かかる弁装置を人体局部洗浄装置の弁装置として用い、そして開閉弁を温水の流路を開閉する弁として、また機能弁を、流入流路から流入した温水を流量調整を伴って又は伴わずに肛門洗浄用のおしりノズルから女性局部洗浄用のビデノズルに若しくはその逆に切り替える切替弁となすことができる（請求項６）。このようにすれば、従来局部洗浄装置において必要であった２つ又は３つの弁装置、即ちメインバルブとしての開閉弁装置と温水の供給をおしりノズルからビデノズルに若しくはその逆に切り替える切替弁装置又は開閉弁装置と流量調整弁装置と切替弁装置とを１つの弁装置として構成でき、従って必要な弁装置を少なくすることができるとともに、その操作も共通の操作部において操作するだけで各弁を適正に働かせることが可能となる。
【００２２】即ち共通の駆動コイルに対して通電のための操作若しくは通電量を変化させるための操作を行うことにより、開閉弁における弁体の軸方向移動及び機能弁におけるスプール弁体の軸方向移動を行わせ、以って２種類又は３種類の弁機能を発揮させることができる。またこのようにすることによって局部洗浄装置自体をコンパクト化することができる。
【００２３】
【実施例】次に本発明を人体局部洗浄装置における弁装置に適用した場合の実施例を図面に基づいて詳しく説明する。図１において、１０は局部洗浄装置における温水タンクで、１２はその温水タンク１０に取り付けられた弁装置の弁ハウジングである。この例の弁装置は、温水タンク１０への洗浄水の供給・停止を行う開閉弁１４と、温水タンク１０内の温水を局部洗浄装置のおしりノズル又はビデノズルに供給し且つその供給を切り替える流量調整弁を兼ねた機能弁としての切替弁１６とを備えている。
【００２４】開閉弁１４は、主開閉弁１８と、その主開閉弁１８の開閉を制御するパイロット開閉弁２０とを有している。主開閉弁１８は、ダイヤフラムから成る主弁体２２と弁座２４とを有しており、主弁体２２の弁座２４への着座により、流入口２６からの水を温水タンク１０へと導く流路２８を閉鎖し、また主弁体２２の弁座２４からの離間によって流路２８を開放する。
【００２５】主弁体２２の背面側（図１中右側）には背圧室３０が形成されており、主弁体２２は、通常はその背圧室３０内の圧力により弁座２４に着座した状態、即ち流路２８を閉鎖した状態に保たれている。
【００２６】背圧室３０は、主弁体２２を貫通する導入孔３２を通じて流路２８の主弁体２２の上流部と連通しており、また排出孔３４を通じて流路２８の主弁体２２の下流部と連通している。そしてその排出孔３４がパイロット開閉弁２０における弁体３６により、詳しくは弁体３６の弁部３８により開閉されるようになっている。即ち、主弁体２２に形成された弁座４０に対し弁部３８が当接することによって排出孔３４が閉鎖され、また弁部３８が弁座４０から離間することによって排出孔３４が開放されるようになっている。
【００２７】通常の状態では弁体３６の弁部３８は主弁体２２の弁座４０に当接した状態にあって排出孔３４は閉鎖されており、この状態では背圧室３０内の圧力によって主弁体２２が流路２８を閉鎖した状態にある。従ってこのときには流入口２６からの水は温水タンク１０へと供給されない。
【００２８】一方、パイロット開閉弁２０の弁体３６が図中右向きに移動して排出孔３４が開放されると、ここにおいて背圧室３０内の水が排出孔３４を通じて主弁体２２の下流側に排出される。すると背圧室３０内部の圧力が低下して主弁体２２が流路２８の給水圧により開弁動作し、流入口２６からの水が温水タンク１０へと流れ込む。
【００２９】パイロット開閉弁２０の弁体３６は、磁性材から成る第一プランジャ４２を一体に有しており、この第一プランジャ４２が、後述の駆動コイル５８によって図中右向きに電磁吸引されるようになっている。即ち駆動コイル５８の電磁吸引力によって弁体３６が軸方向且つ図中右向きに駆動され、開弁動作するようになっている。
【００３０】ここでパイロット開閉弁２０の弁体３６は、駆動コイル５８の内側に位置を固定して設けられた磁性材から成る固定コア４３との間に介設されたスプリング４４によって常時図中左向き、即ち閉弁方向に付勢されている。尚、弁体３６はその固定コア４３との間の隙間分が全移動ストロークとなり、駆動コイル５８への通電時にその全ストローク分図中右向きに移動し、開弁動作する。
【００３１】上記切替弁１６は、弁ハウジング１２の内部に円筒形滑り面４５を有しており、そこにスプール弁体４６が軸方向に摺動可能に内接されている。詳しくは、スプール弁体４６は大径の弁部４７，４８を有しており、それら弁部４７，４８が滑り面４５に摺動可能に内接されている。
【００３２】切替弁１６は、温水タンク１０内部の温水を流入させる流入流路５０と、第一流出流路５２及び第二流出流路５４とを有している。ここで第一流出流路５２と第二流出流路５４とは、軸方向の異なる位置で上記滑り面４５に開口している。尚流入流路５０もまた、本例ではそれら第一流出流路５２，第二流出流路５４とは軸方向の異なる位置で滑り面４５に開口している。
【００３３】ここで第一流出流路５２から流出した温水は局部洗浄装置におけるおしりノズルへと供給され、また第二流出流路５４から流出した温水はビデノズルへと供給される。
【００３４】この例の切替弁１６の場合、スプール弁体４６の軸方向の移動によって、弁部４７，４８により第一流出流路５２，第二流出流路５４が開放又は閉鎖され、或いはそれらの開度が漸次変化させられる。即ち第一流出流路５２，第二流出流路５４からの温水の流出流量が漸次多く又は少なく調整される。
【００３５】切替弁１６におけるスプール弁体４６には、磁性材から成る第二プランジャ５６が一体に設けられている。そしてこの第二プランジャ５６に対する駆動コイル５８による電磁吸引力により、スプール弁体４６が一体に軸方向、即ち図１中左方向に駆動されるようになっている。
【００３６】この第二プランジャ５６と上記固定コア４３との間にはスプリング６０が介設されており、このスプリング６０によってスプール弁体４６全体が図中右向きに付勢されている。尚、スプール弁体４６の図中右方向の移動端即ち後退端は、第二プランジャ５６とストッパ６２との当接により規定される。
【００３７】本例において、パイロット開閉弁２０の弁体３６と切替弁１６のスプール弁体４６とは、同心状且つ軸方向に対向して配置されており、それらの第一プランジャ４２及び第二プランジャ５６が、それぞれ共通のソレノイドコイルから成る駆動コイル５８によって互いに接近する方向に電磁吸引されるようになっている。
【００３８】尚前述のようにパイロット開閉弁２０の弁体３６は駆動コイル５８に通電が行われた段階で全ストローク図中右向きに移動し、流路２８を開放する。一方スプール弁体４６は、駆動コイル５８への通電量が少ないときには少ないストロークで図中左向きに移動し、通電量が多くなるに従って移動ストロークが大きくなる。
【００３９】次に本例の弁装置の作用を、図２及び図３を参照しつつ説明する。図１はパイロット開閉弁２０及び主開閉弁１８が何れも閉弁した状態、また切替弁１６が第一流出流路５２を開放、第二流出流路５４を閉鎖した状態を示している。この状態で駆動コイル５８に弱電流（例えば０．５Ａ）が通電されると、ここにおいて駆動コイル５８による電磁吸引力が発生し、これによりパイロット開閉弁２０における弁体３６が第一プランジャ４２と固定コア４３との間隔分、即ち全ストローク図中右向きに吸引される。ここにおいて図２に示しているようにパイロット開閉弁２０が開弁し、続いて主開閉弁１８が開弁する。これにより流入口２６からの水が温水タンク１０へと供給される。
【００４０】さて駆動コイル５８に弱電流が通電されると、切替弁１６におけるスプール弁体４６もまた電磁吸引力により図中左向きに移動させられる。但しこのときの第二プランジャ５６に対する電磁吸引力はそれ程強くないのでスプール弁体４６の移動量も少なく、従ってスプール弁体４６は図２（Ｂ）及び図３（Ｉ）に示しているように第二流出流路５４を完全閉鎖状態、第一流出流路５２をほぼ全開状態に保持している。従って温水タンク１０への水の流入に伴って流入流路５０を通じ温水タンク１０から押し出された温水は、第一流出流路５２を通じておしりノズルへと供給される。
【００４１】続いて駆動コイル５８への通電量を増大させると、第二プランジャ５６に対する電磁吸引力がこれに対応して強くなり、これに伴ってスプール弁体４６が更に図中左向きに移動し、図３（II）に示しているように第一流出流路５２の開度を狭く変化させ、おしりノズルへの温水の供給量を減少させる。
【００４２】そして更に駆動コイル５８への通電量を増すと、図３（III）に示しているように第一流出流路５２がほぼ全体的に閉鎖され、引き続く通電量の増大により今度は第二流出流路５４が部分的に開放されて（図３（IV）参照）、温水タンク１０内の温水が第二流出流路５４を通じてビデノズルへと供給される。
【００４３】そして更なる通電量の増大によりスプール弁体４６が更に図中左向きに移動して第二流出流路５４を全開とし（このとき第一流出流路５２は全閉状態に保たれている）、第二流出流路５４を通じて大流量の温水がビデノズルへと供給される。
【００４４】このような本例の弁装置の場合、従来局部洗浄装置において必要であった３つの弁装置、即ちメインバルブとしての開閉弁装置，流量調整弁装置及び温水の供給をおしりノズルからビデノズルに若しくはその逆に切り替える切替弁装置を１つの弁装置として構成しているため、必要な部品点数を少なくし得て部品コストを低減することができるとともに、共通の駆動コイル５６にて３種類の弁機能を発揮することができ、操作性も良好となる。
【００４５】また複数種類の弁を単一の弁装置として構成していることから、全体の弁装置をコンパクト化でき、ひいては局部洗浄装置自体をコンパクト化することができる。
【００４６】本例の弁装置では、開閉弁１４からの流路上に切替弁１６を配設しており、開閉弁１４の開弁により切替弁１６に温水タンク１０内の温水を供給できるとともに、その切替弁１６において温水の供給先の切替え及び流量調整を行わせることができる。
【００４７】本例においては、パイロット開閉弁２０の弁体３６を駆動コイル５８にて駆動するようになしてあることから、僅かな力及びストロークで主開閉弁１８の開閉動作、即ち流路２８の開閉動作を行わせることができる。
【００４８】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。例えば本発明は上記人体局部洗浄装置の弁装置以外の他の装置や設備における弁装置として適用することが可能であるし、また機能弁を上記のような切替弁以外の機能弁として構成することも可能であるなど、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。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００２３２３０２
【氏名又は名称】日本電産株式会社
【識別番号】０００２２０５０５
【氏名又は名称】日本電産トーソク株式会社
【識別番号】００００００４７９
【氏名又は名称】株式会社イナックス
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| 【出願日】 |
平成１１年８月３１日（１９９９．８．３１） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８９４４０
【弁理士】
【氏名又は名称】吉田 和夫
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| 【公開番号】 |
特開２００１−６５７２７（Ｐ２００１−６５７２７Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年３月１６日（２００１．３．１６） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−２４６１４３ |
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