JP2002509596A

JP2002509596A - ボール弁要素と上方シール用ガスケットとを有する混合弁

Info

Publication number: JP2002509596A
Application number: JP51174495A
Authority: JP
Inventors: クナツプ，アルフオンス
Original assignee: マスコ・コーポレーシヨン
Priority date: 1993-10-08
Filing date: 1994-06-10
Publication date: 2002-03-26
Anticipated expiration: 2017-07-22
Also published as: ITTO930732A1; IT1261603B; HUT75924A; EP0746710B1; WO1995010725A1; KR0175162B1; CA2170514C; ES2099050T3; ES2099050T1; AU682535B2; DE69422834T2; DE746710T1; IL109880A0; IL109880A; DK0746710T3; PL313869A1; EP0746710A1; FI961461A0; RU2134370C1; CN1132544A

Abstract

(57)【要約】混合弁（１０）は、カートリッジ（２６）を取り付ける弁ハウジング（１２）を備える。ボール弁要素（２４）は、ボール弁要素を通って伸びかつ円周方向に伸びている１対のスロット（６８）内に受け入れられる端末（６２）を有するピン（６０）により、カートリッジハウジング（５６）内で垂直方向の位置決めをされる。一般に正方形断面を有するガスケット（９８）が、ボール弁要素の上方部分（９９）を水漏れに対して封鎖しかつボール弁要素に作動抵抗を与える。選択的なリング部材（１４０）がシール用ガスケット（９８）によりボール弁要素（２４）に押し付けられ、ボール弁要素（２４）の作動抵抗を追加する。

Description

【発明の詳細な説明】ボール弁要素と上方シール用ガスケットとを有する混合弁技術分野本発明の分野は、カートリッジ内に収容された可動の弁要素、特にカートリッジ内に収容されたボール弁要素を組み込んでいる給水栓に関する。開示の背景湯及び冷水の両者の流量を制御し一般に混合弁と呼ばれる取手が１個の給水栓は、多くの消費者により受け入れられている。これら給水栓は、通常は、湯と冷水との混合を調整しかつ体積速度又は流量を調整するために、取手又はノブが異なった二つの方向で可動であるように構成される。商業的に広く受け入れられている混合弁の基本的な二つの形式は板弁とボール弁とである。ボール弁は、耐久性がありかつ容易に組み立てられる信頼し得る一体式構造を提供するが、板弁は消費者により広く認められる異なった２方向における取手の運動を許す駆動機構を提供する。この望ましい取手の運動は、弁本体に固定された長手方向中心線まわりの取手の軌道運動、及び弁本体に関して可動の水平軸まわりの揺動、即ち旋回を許す。水平軸は取手に関して固定されかつ弁本体の長手方向中心線に垂直である。この形式の取手の運動の際立った一つの特徴は、取手が閉位置に回されたときに、湯と冷水の希望の混合比が取手の位置により記憶され得ることであり、このため、給水栓が開位置に戻されたとき、同じ混合比の湯の流量と冷水の流量とが給水栓を通る。近年、商業的に受けいれられている板弁式の混合弁と同じ方式で取手を操作できるボール弁が考案された。これらボール型の混合弁では、ボール弁要素の上方に取り付けられた回転可能な板材の形の別の運動部品の導入が必要である。更に、これらボール弁は、総流量を制限するようにボール弁を制御する取手が通過するカバー開口のまわりに調整可能に位置決めし得る板材器具と組み合わせられている。これに代わり、あるいはこれに追加して、これら限定用器具は湯と冷水との最大混合比を限定し、従って出口における混合水の最高温度度を限定する。ボール弁構造に伴う種々の欠点がある。特に、ボール弁要素は、弁本体の入口ポートのまわりに置かれた弾性体の入口シールと、弁カバーの下又は隙間に取り付けられたシール用ガスケットとの間に取り付けられる。弾性体の入口シールとガスケットとは総て変形し易くかつボール弁要素に弁本体との間の浮遊特性及び隙間を与える。ボール弁を適正位置に確実に位置決めする確実な固定機構又は位置決め機構はない。ボール弁は弾性要素に対して併進方向で動き得るので、操作者は、取手を動かすときに、混合弁の設計では意図されなかった方向を含む任意の方向に取手を少しだけ動かすことができる。この望ましくない運動が、給水栓の操作者に、望ましくないスポンジ状の感覚及び水栓の適正な作動に対する不安感を与える。更に取手のこのスポンジ状の感覚は、取手が不安定であり適正に組み立てられていないという印象を与える。頂部のシール用ガスケットは３種の機能を提供する。第１に、これはボールの周囲を水漏れに対して封鎖する。第２に、その外周が、漏洩を防ぐためにハウジングの内面に対して密閉する。第３に、ガスケットは入口シールに対してボールを下向きに押して弾性的に位置決めする。その結果、ガスケットはその体積及び形状のため、費用の多くかかる部材となる。滑らかな運動を得るために、弾性シール用ガスケットは、弾性材料がボール部材と直接接触したときに比して摩耗を減らすためにボール弁と接触するテトラフルオリエチレンの薄層を持つ。浮遊感覚を減らすために、多くのボール弁式混合弁には調節リングが組み込まれている。調節リングは、弁キャップ上に調整可能にねじ止めされる。調節リングはシール用ガスケットを下向きにボール弁要素に対して押し付け、一方ではこのボール弁要素は入口シールに対して押し付けられる。シール用ガスケット及びボール弁要素の下向きの配置は、望ましくない運動を減らすがこれを無くすことはない。更に調節リングと公知のガスケットとの組合せは混合弁の価格と複雑さとを増加させる。シール用ガスケットに加わる圧力の増加はガスケットを摩耗させる。摩耗及び裂けが進行すると、調整用リングを繰り返し調整しなければならない。これは、給水栓の取手に作用する重力に対抗して取手を維持する作動抵抗を取手に与えるため、及びシール作用の両者のために、ガスケット上の圧力を復元するためである。板弁はカートリッジの形式で組み込まれることが多い。カートリッジは、可動でかつ固定された板材を収容する。カートリッジは、給水栓の簡単な修理を行うために、容易にこれを外して別のもので置き換えることができる。可動板材は小さな旋回ボール部分を有する制御棒により駆動される。ボール部分の赤道はその周囲に弾性シールを有することができる。弾性シールは正方形断面、より特別には、４個の丸みのある稜、即ち２個の内径側の稜と２個の外径側の稜とを形成するように凹んだ側面を有する正方形で表される断面とすることができる。内径側の２個の稜は旋回ボールの赤道の付近に当たり、外径側の２個の稜はハウジング又はカートリッジの壁に対して当たる。ボール弁は、カートリッジ構造に対しては受け入れにくい。第１に、伝統的なボール弁の浮遊性のため、どのカートリッジもボール弁を完全に囲みかつ支配することが要求され、さもなければボール弁は簡単にカートリッジの底部から抜け落ちるであろう。第２に、ボール弁構造が小型であるためカートリッジ収容のための空間がない。ボールを収容しかつ確保する伝統的なカートリッジの給水栓ハウジング内への導入は、カートリッジを入れるに要する追加の高さを組み入れるためにハウジングをより高く作ることを要求する。要求されるものは、ハウジング外部への漏洩に対してシールしかつボール弁要素の座る上方シール用部材を収容する混合弁用のボール弁カートリッジである。更に要求されるものは、弁を操作するためにただ１個の可動片だけを持つという利点を残したままで弁本体の長手方向中心線まわりの取手の揺動を提供する公知の板弁の取手の運動と同効果の、言い換えれば、別の運動部品の導入なしのボール弁要素を備えたボール弁カートリッジである。なお要求されるものは、調節リングが不要でありかつ取手がその適正な作動に要求された方法とは異なった方法で動く可能性を無くした弁を備えたボール弁組立体である。本開示の概要本発明の１態様により、液体用混合弁は、ハウジングの弁受入れ用空洞部内に旋回可能に取り付けられたボール弁を持つ。この空洞部は複数の入口ポート及び少なくも１個の出口ポートと連通する。ボール弁は少なくも部分的に球状の表面及びその表面上の複数の入口開口を持つ。この開口はポートと共同作用してポートを通って流れる流体を制御する。弁ハウジングは制御開口を持つ。ボール弁は制御開口を通過する制御棒を持つ。制御棒は一般にボール弁の赤道に直交して取り付けられる。混合弁はカートリッジハウジングを収容する。カートリッジハウジング部材は制御棒が通過できる上方開口を持つ。ボール弁は前記カートリッジハウジングに旋回可能に取り付けられる。カートリッジは下方開口を有し、前記ボール弁要素がこの開口を通って突き出して入口ポートと共同作用する。カートリッジハウジングは、上方開口のまわりにシール座を持つ。シール用ガスケットがカートリッジハウジングの前記上方開口のまわりのシール座に座り、ボール弁要素に当たり気密を保つ。好ましくは、シール用ガスケットは、ボール弁要素と気密に当たる半径方向内向きのリップ、即ち稜を持つ。リップがボール弁要素に押し付けられるように、シール用ガスケットに予備荷重を加えられることが望ましい。この予備荷重は、内周部が外周部より高く斜めにされた上方開口のまわりのシール座により作られることが好ましい。シール用ガスケットは、その内周部と外周部とがほぼ同一平面上にある無負荷位置を持つ。シール用ガスケットは、その内周部がその外周部より高くなるように前記ガスケットの内側を捩ることにより予備荷重が加えられ、斜めのシール座内に座らせられる。本発明の別の態様によれば、混合弁用のボール弁カートリッジは、ボール弁要素及び操作的に固定された部材を備える。操作的に固定された部材はカートリッジハウジング又はハウジング本体用のキャップ部材とすることができる。シール用ガスケットは、ボール弁要素と操作的に固定された部材との間に配置されこの両者間の気密を確立する。ガスケットは、少なくも３個の稜を形成する断面を有し、その第１及び第３の稜は中心線まわりで第２の稜から円周方向で約９０°離される。第４の稜が前記第１及び第３の稜から円周方向で約９０°、そして第２の稜から約１８０°離されることも好ましい。４個の稜を有するガスケットは正方形断面ガスケットシールと呼ばれることが多い。第１の稜はガスケットの上方外径位置に置かれる。第２の稜は上方内径位置にある。第１及び第２の稜は操作的に固定された部材と気密に当たる。第３の稜は下方内径位置に置かれ、かつボール弁要素に気密に当たる。第１の稜と第３の稜との間のガスケットの下表面部分は操作的に固定された部材の内側の給水栓水圧に暴露され、かつこれは第４の稜を含むことができる。ある実施例においては、シール座は操作的に固定された部材の内壁から半径方向内向きに間隔を明けられらた外周を持つ。好ましくは、リング状の部材は、シール用ガスケットを押すように位置決めされかつその内径部分がシール用ガスケットにより強制されてボール弁要素と接触させられる。第４の稜は、リングの内側コーナーがボール弁要素と接触するようにリングを強制することが好ましい。このリングは、長方形又は台形のような実質的に四辺形の断面形状を持つことができる。これは、全体的に平板状の弛緩状態とすることができ、前記シール用ガスケットにより強制されたときは円錐台状にされる。リングは、操作用の取手がそれ自身の重量により自然に動かないようにボール弁要素の作動抵抗を大きくさせるために使用される。１実施例では、カートリッジハウジングは、カートリッジとこれが取り付けられた弁本体との間の漏洩を防止するためにそのまわりに外側シール用リングを持つ。本発明の別の態様によれば、混合弁用のボール弁カートリッジは、少なくも１個の入口ポート及び出口ポートを有するボール弁要素を備える。カートリッジハウジングは上方開口を有し、ボール弁に連結可能な制御棒がこの開口を通過できる。ボール弁はカートリッジハウジングに旋回可能に取り付けられる。カートリッジは下方開口を有し、ボール弁要素はこれを通過して突き出す。ボール弁要素は弁本体の入口ポートの加硫端部において入口シール部材と直接接触する。本発明の別の態様によれば、給水栓混合弁は空洞部を定めるハウジング本体内に取り付けられた可動の弁要素を持つ。本体は空洞部と連通する複数の入口ポートと１個の出口ポートとを持つ。可動の弁要素は入口ポートと共同作用してポートを通過する混合物の流量及び温度の両者において液流を制御する。弁本体はこれを通る制御開口を有し、この開口は可動の弁要素に連結された制御棒を受け入れる。混合弁は、ハウジング部材、及び制御棒の通過可能な上方開口を有するカートリッジを有するカートリッジ形式である。可動の弁要素は、カートリッジハウジング部材に動き得るように取り付けられる。カートリッジは下方開口を有し、前記可動の弁要素がこの開口を通って突き出して入口ポートと共同作用をする。この方法で、弁要素は弁本体の全高を増加させる必要なしに弁カートリッジ内に組み込まれる。更に、シールは入口シール部材に対する可動の弁要素の押付けと位置決めとの２重の機能を持たないので、可動の弁要素及びカートリッジのまわりの漏洩防止のためのシールは最小の寸法と重量とを持つことができる。正方形断面のガスケットの稜は耐久性がありかつ安定したシールを提供する。弁要素空洞部内の水圧の直接的な作用として、シールの一方の側に作用している水圧がシールとボール弁とを組み合うように強制する。その結果、ガスケットとボール弁要素との間の接触圧力は給水栓空洞部内の水圧と自動的に比例する。ボール弁の棒に大きくて重い装飾的な給水栓取手が取り付けられたとき又は身体障害者に適した長くて重い取手がボール弁の棒に取り付けられたときは、このリングが望ましい。図面の簡単な説明付属図面を参照する。図において、図１は本発明の１実施例を示す混合弁の側面断面図であり、図２は図１に示された混合弁の分解斜視図であり、図３は図２に示された線３−３に沿って得られた混合弁の下方本体部材の断面図であり；図４は図２に示されたカートリッジの底視図であり；図５は図２に示されたカートリッジハウジングの平面図であり、図６は図１に示されたガスケットの無負荷状態における断面図であり、図７は図１に示されたカートリッジハウジング及びボール弁要素を有するカートリッジの図式的な断面断面図であり、図８はカートリッジハウジングとボール弁要素との間に挿入されたシール用ガスケットを示している図７の拡大部分図であり、図９は第２の実施例を示している図７と同様な図であり、図１０は第２の実施例を示している図８と同様な図であり、図１１は図９に示されたリングの側方断面図であり、図１２は別なリング構造を示す図１１と同様な図であり、図１３は第３の実施例を示している図７と同様な図であり、図１４は第３の実施例を示している図８と同様な図であり、そして図１５は本発明のカートリッジなしの実施例を示している給水栓混合弁の側面図と断面図である。好ましい実施例の詳細な説明図１及び２を参照すれば、混合弁１０は、下方ベース部材１４とカバー組立体１６とより形成される弁ハウジング１２を備える。ベース部材１４は、湯用及び水用の２個の入口ポート１８及び１９が内部に形成された空洞部２２を持ち、更に空洞部２２と連通する混合水通路として出口ポート２０を持つ。ポート１８及び１９の下流端部は皿穴にされ、筒状の弾性シール用部材２５をボール弁要素２４に押し付ける２個の強制用ばね２３のための座を形成する。これらを通る穴は直径が約６.５mmである。ポート１８及び１９の下流端部は、空洞部２２の底部の点２７から約４０°上方に置かれる。更に、ポート１８及び１９は、垂直軸２８から測定して前後方向面より周囲方向で約１５°に置かれる。本体１４のまわりに筒状の殻１７が気密かつ摺動可能に取り付けられ、出口ポート２０と連通している環状室１５を形成する。殻１７の開口１３を経て環状室１５と連通する注ぎ口２１が殻に固定される。ねじ部材３１を有するカバー１６がベース部材１４上にねじ止めされる。部材３１上に装飾用の殻１１が置かれる。弁空洞部２２は、カートリッジ２６内に収容されたボール弁要素２４を受け入れるような寸法にされた実質的に半球状の下側面を持つ。カバー１６がカートリッジ２６を空洞部２２内に保持する。ベース部材１４は、混合弁１０のカートリッジを正しく方向付けるためにカートリッジ２６のキー７２を受け入れるキー溝７１のある直立したカラーフランジ７０を持つ。ボール弁要素２４は実質的に球状の表面２９を有し、この球状面は、これを通る冷水入口開口３０と３２、湯の入口開口３４と３６、及び出口開口３８を持つ。開口３０と３２とは冷水入口ポート２８と共同作用し、開口３４と３６とは湯の入口ポート１９と共同作用し、そして出口開口３８は出口ポート２０と共同作用し、それぞれ、２個の入口ポート１８及び１９からの混合割合、並びに流量、即ち単位時間当たりの水の総量を調整することにより、２個の入口ポート１８と１９とから出口ポート２０への水の通過を調整する。カバー組立体１６は、これを通る制御開口４０を持つ。カバー１６は、ハウジングの長手方向中心線２８が制御開口４０を通過するように位置決めされる。カートリッジ２６は開口４０の下方に揃えられた上方開口５８を有するハウジング部材５６を備える。制御棒４２がボール弁要素２４の上方部分９９においてこれに連結され固定される。制御棒は、一般に、ボール弁の上方部分９９と下方部分９０との間の赤道に直交する方向に取り付けられる。制御棒４２は制御開口４０を通って伸びる。制御棒４２は通常の方法で給水栓の取手４３に取り付けられるように作られる。ボール弁要素２４はカートリッジハウジング部材５６に旋回可能に取り付けられる。ハウジング部材５６は、これを給水栓用に適した公知の適切なプラスチック材料から作ることができる。ボール弁要素２４は、これを通って伸びている円柱状のピン６０を有し、このピンの端末６２はボール弁の表面２９より外部に伸びる。穴６１は、ピン６０を摺動可能に受け入れるような寸法にされる。ピン６０は、ボール弁２４の中心６６と交差しかつ制御棒４２と直交する方向に位置決めされる。このピンは、後で詳述されるように、これを定位置に溶接することができる。各端末６２は、カートリッジハウジング５６に形成され円周方向に配置されたスロット６８内に置かれる。図３に示されるように、各スロット６８は軸線２８に直角な平面６９内に配置された中心線を持つ。端末６２は形が円柱状であるため円形断面を持ち、このため、中心線２８に直角な軸線７５まわりにスロット６８内で旋回できる。スロット６８の円周方向端部７４が端末６２用の停止用ショルダー７６を形成する。スロット６８は、スロット６８内でピンの端末６２が滑り運動できるに十分な隙間だけを形成するように垂直方向の寸法を決められる。スロット６８と端末６２との間に垂直方向隙間の無いことが望ましい。ボール弁要素２４の弁表面２９の下方部分９０は、カートリッジハウジング５６の大きな下方開口端部９２を通って突き出す。突出部分９０はボールの重要な部分である。図４及び７に明らかに示されるように、球状の弁表面２９のほぼ下半分は常にカートリッジ下方開口９２の下方に突き出している。開口３０、３２、３４、及び３６のある弁表面２９は、ばねで押されているシール用部材２５と機能的に押し合う。ボール要素２４の上方部分９９は、内部の付随円筒壁１０３により部分的に定められるカートリッジハウジング５６の内部室１０１内に収容される。内部室１０１は弁ハウジング１２の空洞部２２と連通する。環状のガスケット座９４が上方開口５８のまわりに置かれ、かつ室１０１内でボール要素２４に面する。ガスケット座９４は、その内周部９５がその外周部９６より高く位置決めされ斜めにされる。内周部には下向きの付随ショルダー又はカラー９７が垂直方向に設けられる。環状のガスケットシールリング９８が座９４に押し付けられてカートリッジハウジング５６に取り付けられ、その内周１００がその外周１０２より高くされ捩られて予備荷重が加えられた状態で置かれる。ガスケットシールリング９８は丸みの付けられた４個の周囲リップ部分、即ち稜１０４、１０６、１０８、及び１０９を持つ。稜１０４、１０６、１０８、及び１０９の各は、ガスケットの環状の中心線１０５のまわりで隣接の稜から周囲方向でほぼ９０°の間隔で置かれる。稜１０４と１０８とは約１８０°で反対側に置かれ、稜１０６と１０９とは同様に１８０°離される。ガスケットの下方内径位置に置かれた一つの稜１０４がボール弁要素２４に当たって、両者間における水漏れに対するシールを提供する。内径位置の稜１０６及び外径位置の稜１０８は、図７及び８に明らかに示されるように、内径の稜１０６が外径の稜１０８より高く置かれた状態で斜めの座９４に当たる。図６には、稜１０６と１０８とが水平に配置されている無負荷位置におけるガスケットシールリング９８が示される。ガスケットシールリング９８に当たるボール面２９の上方部分９９は、ガスケットとの適正な気密を提供するように適切な平滑度に適正に研磨される。この気密構造により、カートリッジハウジング５６により形成された室１０１内のいかなる水圧も、ガスケット９８の断面の稜１０４と１０９との間に置かれた下方シール面１０７、及び稜１０８と１０９との間に置かれた外周面１０２の両者上に作用する。稜１０４と１０９との間に置かれた下方の面１０７に作用している圧力は、ガスケット９８が圧力の異常上昇時にも偶発的に押し出されることのないように、これとショルダー９７のまわりの座９４との効果的な組合を保つようにするだけである。ガスケット９４の断面の稜１０８と１０９との間にある外周１０２上に作用している圧力は、ガスケットを変形させ稜１０４を押してボール弁要素２４と圧力接触させようとする。室１０１内の圧力増加による稜１０４のこの接触圧力は、室１０１内の圧力が低下し、又はゼロになったときは無用な高圧は維持しないが、圧力が上昇したときは効果的な保持を保つ。本発明は、ボール弁要素が操作されるときにこれにかかる抵抗を減らし、かつガスケット自体の摩耗と裂けとを減らすと同時に、市販の弾性材料で作られる標準的かつ経済的なガスケットの使用を可能にする利点を提供する。ガスケット９８の稜１０９はカートリッジハウジング５６の横方向の壁１０３から間隔を明けられ、従ってカートリッジの室１０１内を支配している圧力は稜１０８と１０９との間のガスケット９８の外周１０２上に作用できる。この間隔は、座９４の傾斜によりガスケット９８を傾いた状態に配置することにより得られる。一方では、図１３及び１４に従って実施方法を変更することができる。カートリッジハウジング５６の座は傾けられないが、カートリッジハウジング５６の内壁１０３から僅かな距離Ｄの間隔をおいて外周を持つ。同様に、ガスケット９８の稜１０９はカートリッジハウジング５６の内壁１０３から間隔を明けた状態のままとされ、そしてこの組立体全体は第１の実施例について前述された方法と正確に同じ方法で作動する。示された２例においては、ガスケット９８とカートリッジハウジング５６の内壁１０３とが互いに僅かに離されているため、水圧はガスケットの断面の第４の稜１０９を回って内壁１０３に関して広がる。しかし、ガスケット９４の稜１０９の連続性の中断によっても同じ効果を得ることができる。これは、標準製品のガスケットに幾つかの切れ目を作ることにより、或いは大部分の断面は正方形断面のガスケットの断面と同様であるが断面のの第４の稜１０９の相当する稜が中断され又は失われた適切なガスケットを作ることにより達成することができる。カートリッジハウジング56の外周１１０は、Ｏリング１１２の座る環状の溝１１１を持つ。Ｏリング１１２はハウジング１２の下方本体部材１４の凹所２２と共に外周１１０をシールするような寸法にされる。長手方向軸線２８を含んだ平面に沿った制御棒の揺動は、軸線２８まわりのボール弁要素の角度位置とは無関係にボール弁要素２４を旋回軸７５まわりで旋回させる。更に、端末６２がスロット６８に沿って滑り、制御棒４２が長手方向軸線２８まわりで揺動したときのボール弁要素２４の軸線２８まわりの回転を許す。軸線２８まわりのボール弁要素２４の回転は、端末６８に当たる停止用ショルダー７６の位置により限定される。異なった用途の混合弁は、停止用ショルダー７６の周囲方向の位置決めにより確立される異なった回転角度を持つことができる。説明されたボール弁要素２４の回転が排出される混合水の混合比を、従って温度を調整する。これに代わって、或いは停止用ショルダー７６に加えて、図５に示されたように案内テンプレート１２０の上方開口１１５の半径方向に伸びているエッジ８０、８２、８４、及び８６により軸線２８まわりのボールの回転を限定することもできる。このテンプレートは、カートリッジハウジング５６の開口５８のまわりの上方凹所１２２内に適合する。凹所１２２は環状の保持用カラー１２６により囲まれる。棒４３がエッジ８０−８６と当たると、それぞれのエッジより先への更なる運動が妨げられる。エッジ８０と８２とは最低温度を定め、エッジ８４と８６とは最高温度を定める。エッジ８０−８６は、ボールが垂直軸２８まわりでほぼ９０ °回転することを許す。上方開口５８も周囲のエッジ８８と８９とを有し、これらはそれぞれ閉位置から全開位置に至るピン６０の軸線７５まわりの揺動運動の大きさを制御する。カートリッジにはガスケット９８と１１２とが適正に置かれて組み付けられる。次いで、ボール弁要素２４がガスケット９８に対して位置決めされ、僅かに押されてガスケット９８を押し付ける。次に、ピン６０が穴６１及びボール表面２９のスロット６８に通される。ボール２４に対するガスケット９８の押付けが各スロット６８の下面６７上へのピン端部６２の摩擦適合を与え、ピン６０の脱落を防止する。次いで、凹所１２２にテンプレート１２０が置かれる。テンプレート１２０は、凹所１２２内に押し込み又は嵌め込み得る薄い外側フランジ１２３を持つ。組み立てられたカートリッジ２６は独立した組立体であり、これを給水栓混合弁１０内に設置するための補修用交換部品として単独で販売することができる。組み立てられたカートリッジ２６は給水栓本体１４の空洞部２２内に置かれる。スロット７２が空洞部内のカートリッジ２６を適正に位置決めし、隆起１３０はベース部材１４の対応隆起１３２上でカートリッジ２６を垂直方向で適正に位置決めする。次いで、カートリッジ２６を隆起１３２に対して下向きに押すようにばね負荷式の波形リング１３５をカートリッジ２５とカバー１６との間に挟んだ状態で、カバー１６が直立フランジ７０上にねじ止めされる。ピン６０の各端部６２とスロット６８との間の垂直方向の最小の隙間が、弁ハウジング１２とカートリッジハウジング５６とに関するボール弁要素２４の垂直方向変位を防ぐ。従って、ボールが前述の旋回可能な２方向に沿って旋回するとき、制御棒は少しも不安定性を示さず、又は浮遊感を与えない。これまで説明されたシール用ガスケット及びカートリッジでは、特に室１０１内の圧力が低いか又はゼロであるときに、ガスケット９８とボール弁要素２４との間の摩耗及び裂けが、給水栓操作用取手の安定性を十分に確保できないほどひどく減らすことの生ずる可能性があり、操作用取手は自身の重量により、又は最小の外部作用により動かされる可能性がある。このことは、大きくて重い装飾的な取手４３の場合、又は身体障害者用に特製された長くて大きな取手の場合により顕著である。取手のこの浮遊感のある動きの発生が懸念される理由のあるときは、図９及び１０に示された配置を採用することができる。この実施例においては、リング状の部材１４０が、カートリッジハウジングの横壁１０３、ボール弁要素２４、及びガスケット９８の間に挿入される。リング状部材１４０は、稜１０４と１０９との間に設けられた側面１０７に相当する下面を押して置かれる。リング状部材１４０は、下側面１０７、恐らくはガスケット９８の稜１０９で、ボール弁要素２４に当たりこれを弾性で押す。ボール弁要素２４上にあるリング部材１４０の内径側の下方コーナー１４２がボール弁要素の移動に制動をかけ、この摩擦抵抗作用がガスケット９８による生ずる摩擦抵抗に追加され、室１０１内の圧力が低下し又はゼロになったときに給水栓操作用取手４３を安定させる。しかし、下面１０７に対する水圧による上向きの力（これはリング１４０にかかるガスケットの力を減らす）のため、リング１４０のこの摩擦抵抗は内圧の増加と共に低下する傾向がある。従って、この配置は、室１０１における水圧の変動により引き起こされるガスケット９８の保持作用の変化量を変えることはないが、ボール弁要素の動きに対する操作抵抗の変動を補償しかつ減らそうとする。リング部材１４０はカートリッジハウジング５６の内壁１０３には少しも接触しない。リング状部材１４０は、その作動時の形状においては、図９及び１０に示されるように切頭円錐、即ち円錐台の形状にされる。リング１４０は、その弛緩時においては図１１に示されるようなデザイン形状を有することができ、或いはその弛緩時においては図１２に示されるように単に平坦であり、そして給水栓内に設置されている間はこれに加わる力により変形させることができる。図１３及び１４に示されるような平らな座を有するカートリッジハウジングに設置する方法で取り付けられるときは、リング状部材１４０は、設置及び使用中、形状を維持し得ることが明らかである。図示された形式においては、前記リング状部材１４０は実質的に長方形断面を有するが、実際のモデルでは、これは、内径側の下方コーナー１４２がボール弁要素２４と接触する台形又はその他の四辺形にされる。ガスケット９４は、給水栓に使用される多くのガスケットに普通であるように潤滑用グリスが塗られる。リング状部材１４０の一つの有用な機能は摩耗傾向を減らすことであり、この部材は、ボール弁要素２４がリング１４０の下方で滑って満水の室１０１の中に入るより前にボール弁要素２４の部分を拭うことにより、室１０１においてガスケット９４から潤滑用グリスのこの層を取り去る。リング１４０は、上に明らかにされた水圧の変動に関する作動抵抗の変動を減らす補償に加えて、作動抵抗に対する長期の補償効果も持つ。作動コーナー１４２が作動中に摩耗すると、給水栓への作動抵抗についてのその追加の効果もまた減少する。これは、給水栓のその他の部品（特に筒状の弾性シール用リング２５）がこれらに塗布された潤滑用グリス又は減摩材の層を徐々に取り去り、連続使用と共にそれら自体の作動抵抗が増加する傾向があるので有利である。このため、リング状部材１４０により作られる作動抵抗の時間経過に伴う減少が、時間経過と共に作動抵抗を増加させる給水栓自体の本質的な傾向を補償する傾向がある。潤滑用グリスの除去防止におけるリング状部材１４０により行われる有用な効果は、ボール弁要素２４によるリング状部材１２の接触カバー１４４の摩耗により損なわれないことに注意すべきである。図１５に示されるように、ボール弁要素２４及びシール用ガスケット９８は、これらをカートリッジなしの給水栓１５０に組み込むことができる。給水栓は本体１５２及びキャップ部材１５４を持つ。キャップ部材１５４は上述と同じ方法でガスケット９８の座る座１５６を持つ。ばね強制式のシール用部材２５に対してボール弁要素２４を下方に押し付けるように意図された大きな弾性強制式の調整リングの必要は無くされる。ガスケットシールリング９８は、ボール弁要素２４とカートリッジハウジング５４との間の漏洩を防ぎかつボール弁要素２４の作動抵抗の一部分を提供するように機能する。Ｏリング１１２は、カートリッジハウジング５６と下方本体部材１４との間の漏洩を防ぐように単独で機能する。ボール弁要素２４の垂直方向位置は、ピン６０とスロット６８とによりカートリッジハウジング５６内で決められる。更に、ボール弁２４を座の部材２５に適正な強制力で押すためにこれまで必要であった調整リング部材１６０もオプションとなる。更に、ボール弁要素２４は、ボール弁要素を組み入れている従来技術の混合弁と比較して、弁ハウジング１２の全高を増加する必要なしに、交換の容易な弁カートリッジ２６内に組み込まれる。更に、カートリッジは変更可能であり、或いはボール弁が適正に設計された入口と出口とを有するならば、従来技術に見いだされるボール弁が従来から適合していた標準のベース１４において使用可能である。本発明の使用により、弾性材料よりなり正方形断面を有しかつ市場で入手可能であり更に変形に対して大きな抵抗を有するシール用ガスケットをボール弁式混合水栓に使用することが可能となる。本発明はシール用ガスケット９８により作られる抵抗を調整された方法で減らすことを可能とし、更にガスケット上に加わる力を限定することにより、ガスケットの摩耗と裂けとの有利な低減を確実なものとする。特許請求の範囲に定められた本発明の範囲と精神とから離れることなく変化及び変更が可能である。

【手続補正書】【提出日】平成８年５月２８日（１９９６．５．２８）【補正内容】請求の範囲『１．操作的に固定された部材と少なくも１個の入口、出口を有するボール弁要素；及び取手に取り付けるための制御棒であって略前記ボール弁要素の赤道と直角の方向に伸びている前記制御棒を備えた単一制御式の混合水栓であって；前記ボール弁要素は貫通開口を有する前記操作的に固定された部材により保持され；前記制御棒は前記開口を通過し；更にシール用具を備えた前記混合水栓において；前記シール用具が、前記ボール弁要素と前記操作的に固定された部材との間に気密を確立するように配置されたガスケットを備え、このガスケットは、第１の稜が前記ガスケットの上方外径位置に置かれそして第２の稜が前記ガスケットの上方内径位置に置かれた状態で前記第１の稜と前記第３の稜とが第２の稜より約９０°にあるように中心線から周囲方向で間隔を明けられた少なくも３個の稜を形成する断面を有し；前記第１の稜と第２の稜とは前記操作的に固定された部材に対して気密に当たり；前記第３の稜は一般に前記ガスケットの下方内径に置かれかつ前記制御棒と前記赤道との間の前記ボール弁要素の上方部分に対して気密に当たり；ガスケットは第１の稜と第３の稜との間にあってかつ操作的に固定された部材内の内部水圧に暴露されている下方の面を有することを特徴とする混合水栓。２．前記ガスケットが第４の稜を有し、この稜は操作的に固定された部材と前記ボール弁要素との双方から間隔を明けられかつ操作的に固定された部材内の内部水圧に暴露され、前記第４の稜は前記第１及び第３の稜から周囲方向で約９０°の間隔を明けられる請求項１に定められた単一制御式混合水栓。３．前記操作的に固定された部材が記給水栓のハウジング本体に直接取り付けられたキャップ部材であることを更に特徴とする請求項１に定められた単一制御式混合水栓。４．前記操作的に固定された部材が前記給水栓のハウジング本体に取付け可能なカートリッジハウジングであることを更に特徴とする請求項１に定められた単一制御式混合水栓。５．前記操作的に固定された部材が前記開口のまわりのシール座を有し；前記シール用ガスケットが前記シール座に据えられかつ前記座に対して気密に組み合わせられた第１及び第２の稜を有することを更に特徴とする請求項４に定められた単一制御式混合水栓。６．前記開口まわりの前記シール用の座がその内周位置をその外周位置より高くして斜めにされていることを更に特徴とする請求項５に定められた単一制御式混合水栓。７．前記シール座が前記操作的に固定された部材の下向きの付随内壁から半径方向内向きに間隔を明けられたその外周を有することを更に特徴とする請求項５に定められた単一制御式混合水栓。８．リング状部材が前記シール用ガスケットを押すように位置決めされかつ前記シール用ガスケットにより前記ボール弁要素に対して接触するように押される内径部分を有することを更に特徴とする請求項１に定められた単一制御式混合水栓。９．前記ガスケットは、操作的に固定された部材と前記ボール弁要素との双方より間隔を明けられかつ操作的に固定された部材内の内部水圧に暴露されている第４の稜を有し、前記第４の稜は前記第１及び第３の稜から周囲方向で約９０° 間隔を明けられ；前記第４の稜は前記リングと当たりかつ前記リングを前記ボール弁要素に対して当たるように強制する請求項８に定められた単一制御式混合水栓。１０．前記リングが実質的に四辺形の断面形状を有しかつ平坦な弛緩状態を有することを更に特徴とする請求項８に定められた単一制御式混合水栓。１１．前記リングは、その上に前記ガスケットがその強制力を加えたときに円錐台の形状を有し、かつ前記ボール弁に対して当たる内径側コーナーを有することを更に特徴とする請求項１０に定められた単一制御式混合水栓。１２．前記リングが実質的に四辺形の断面形状を有しかつ弛緩状態において円錐台の形状を有し；前記ボール弁が前記リングの内径側コーナーに対して当たることを更に特徴とする請求項８に定められた単一制御式混合水栓。』

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＫ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims

【特許請求の範囲】１．操作的に固定された部材と少なくも１個の入口、出口を有するボール弁要素；及び取手に取り付けるための制御棒であって略前記ボール弁要素の赤道と直角の方向に伸びている前記制御棒を備えた単一制御式の混合水洗であって；前記ボール弁要素は貫通開口を有する前記操作的に固定された部材により保持され；前記制御棒は前記開口を通過し；更にシール用具を備えた前記混合水洗において；前記ボール弁要素と前記操作的に固定された部材との間に気密を確立するように配置されたガスケットを備え、このガスケットは、第１の稜が前記ガスケットの上方外径位置に置かれそして第２の稜が前記ガスケットの上方内径位置に置かれた状態で前記第１の稜と前記第３の稜とが第２の稜より約90°にあるように中心線から周囲方向で間隔を明けられた少なくも３個の稜を形成する断面を有し；前記第１の稜と第２の稜とは前記操作的に固定された部材に対して気密に当たり；前記第３の稜は一般に前記ガスケットの下方内径に置かれかつ前記制御棒と前記赤道との間の前記ボール弁要素の上方部分に対して気密に当たり；ガスケットは第１の稜と第３の稜との間にあってかつ操作的に固定された部材内の内部水圧に暴露されている下方の面を有することを特徴とする前記シール用具。２．前記ガスケットが第４の稜を有し、この稜は操作的に固定された部材と前記ボール弁要素との双方から間隔を明けられかつ操作的に固定された部材内の内部水圧に暴露され、前記第４の稜は前記第１及び第３の稜から周囲方向で約９０°の間隔を明けられる請求項１に定められた単一制御式混合水栓。３．前記操作的に固定された部材が記給水栓のハウジング本体に直接取り付けられたキャップ部材であることを更に特徴とする請求項１に定められた単一制御式混合水栓。４．前記操作的に固定された部材が前記給水栓のハウジング本体に取付け可能なカートリッジハウジングであることを更に特徴とする請求項１に定められた単一制御式混合水栓。５．前記操作的に固定された部材が前記開口のまわりのシール座を有し；前記シール用ガスケットが前記シール座に据えられかつ前記座に対して気密に組み合わせられた第１及び第２の稜を有することを更に特徴とする請求項４に定められた単一制御式混合水栓。６．前記開口まわりの前記シール用の座がその内周位置をその外周位置より高くして斜めにされていることを更に特徴とする請求項５に定められた単一制御式混合水栓。７．前記シール座が前記操作的に固定された部材の下向きの付随内壁から半径方向内向きに間隔を明けられたその外周を有することを更に特徴とする請求項５に定められた単一制御式混合水栓。８．リング状部材が前記シール用ガスケットを押すように位置決めされかつ前記シール用ガスケットにより前記ボール弁要素に対して接触するように押される内径部分を有することを更に特徴とする請求項１に定められた単一制御式混合水栓。９．前記ガスケットは、操作的に固定された部材と前記ボール弁要素との双方より間隔を明けられかつ操作的に固定された部材内の内部水圧に暴露されている第４の稜を有し、前記第４の稜は前記第１及び第３の稜から周囲方向で約９０°間隔を明けられ；前記第４の稜は前記リングと当たりかつ前記リングを前記ボール弁要素に対して当たるように強制する請求項８に定められた単一制御式混合水栓。１０．前記リングが実質的に四辺形の断面形状を有しかつ平坦な弛緩状態を有することを更に特徴とする請求項１に定められた単一制御式混合水栓。１１．前記リングは、その上に前記ガスケットがその強制力を加えたときに円錐台の形状を有し、かつ前記ボール弁に対して当たる内径側コーナーを有することを更に特徴とする請求項１０に定められた単一制御式混合水栓。１２．前記リングが実質的に四辺形の断面形状を有しかつ弛緩状態において円錐台の形状を有し；前記ボール弁が前記リングの内径側コーナーに対して当たることを更に特徴とする請求項８に定められた単一制御式混合水栓。