JP2006161944A - 混合水栓 - Google Patents

Abstract

【課題】
バイアスばねの傾きを少なくして伸縮させて、スプール弁を目的位置に確実にスライドさせることができ、混合水の温度を安定して、かつ、温度変動のばらつきを少なくして調整することができる混合水栓を提供する。
【解決手段】
この混合水栓１０は、湯流入口３３と、水流入口３４と、吐出口３５とを有するケース３０と、湯と水との混合比を変化させるスプール弁４０と、スプール弁４０を一方向に押圧するバイアスばね２１と、スプール弁４０を対向方向に押圧する形状記憶合金ばね２２とを備える。バイアスばね２１の一端は第１ばね座５０を介してスプール弁４０の一端に当接し、バイアスばね２１の他端は第２ばね座６０を介して支持され、第１ばね座５０と第２ばね座６０との間に、それらを軸方向に対して平行を保ちつつ摺動可能とするピン部材５４及びシリンダ６３からなるガイド手段が設けられている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、別々に流入された湯と水との混合比を調整し、所望の温度の混合水を吐出する混合水栓に関する。

従来、別々に流入された湯と水との混合比を、温度によって形状が変化する形状記憶合金を用いて調整し、所望温度の混合水を吐出する混合水栓が知られている。

下記特許文献１には、湯及び水の各流入孔に臨んで軸方向に移動可能なスプール弁（制御弁体）と、下流側に配置された形状記憶合金ばね（感温スプリング）と、上流側に配置されたバイアスばね（バイアススプリング）とを備え、バイアスばねは、その軸方向両端を拘束する２つの部材とこれらの部材を結合する部材とによって予め圧縮変形させた混合水栓（湯水混合装置）が開示されている。そして、混合水の温度に応じて形状記憶合金ばねが伸縮し、スプール弁をスライドさせて、水量及び湯量を調整することにより、混合水の温度を調整する。

上記バイアスばね２１は、図５に示す構造にて圧縮された状態で支持されている。すなわち、大小２つの円筒からなり、小径円筒の周壁に対向した２つの孔１１１（係合孔）を形成し、図示しないスプール弁に当接する第１ばね座１１０（ヘッド）と、略帽子形状をなし、その底面に２つの孔１２１が形成された第２ばね座１２０（保持座）とを有する。

連結部材１３０（フック）は、その両端が孔１１１に挿入され、Ｕ字状に延出した中間部が孔１２３に入り込み、第１ばね座１１０と第２ばね座１２０とが連結部材１３０によって連結される。バイアスばね２１は、一端が第１ばね座１１０に当接し、他端が第２ばね座１２０に当接して支持され、第１ばね座１１０及び第２ばね座１２０のそれぞれは、バイアスばね２１を介して軸方向に摺動可能とされている。
特開平８−７５０３７号公報

上記混合水栓は、混合水の温度を一定に保持したり、或いは、混合水の温度を高くしたり低くしたりする場合、形状記憶合金ばね及びバイアスばね２１に挟持されるスプール弁が、双方のばねの伸縮に連動して目的位置にスライドすることによってなされる。

しかしながら、バイアスばね２１は、弾性を有するコイル形状をなし、軸方向のみならず周方向にも比較的変形しやすい。そのため、第２ばね座１２０若しくは第１ばね座１１０に押圧されても、常に軸方向に対して真直ぐに伸縮するとは限らず、傾いて伸縮することがある。例えば、混合水の温度を高める場合、第２ばね座１２０及び第１ばね座１１０を、バイアスばね２１を介して下流側（図５、矢印Ａ方向）に摺動させ、スプール弁を下流側にスライドさせるが、この際に図６に示すように、バイアスばね２１が大きく曲がって傾きやすい。このため、第１ばね座１１０を介してスプール弁が傾いてしまい、バイアスばねの押圧力に応じてスプール弁がスムーズにスライドせず、スプール弁を目的位置にスライドさせることができないことがあった。

このようにバイアスばね２１が傾くと、通常はバイアスばね２１と形状記憶合金ばねとが真直ぐに伸縮することを前提として決定される、スプール弁のスライド量を制御できなくなり、混合水の温度調整が確実になされず、温度変動のばらつきが大きくなってしまう。

したがって、本発明の目的は、バイアスばねの伸縮時における傾きを少なくして、スプール弁を目的位置に確実にスライドさせることができ、混合水の温度を安定して、かつ、温度変動のばらつきを少なくして調整することができる混合水栓を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の第１は、湯流入口と、水流入口と、混合水の吐出口とを有するケースと、
このケース内にスライド可能に配置され、前記湯流入口と前記水流入口とを連通させると共に、そのスライドによって前記湯流入口及び前記水流入口の開口面積を変化させて、湯と水との混合比を変化させるスプール弁と、
このスプール弁を一方向に押圧するように前記ケース内に配置されたバイアスばねと、
前記スプール弁を上記と対向する方向に押圧するように前記ケース内に配置された形状記憶合金ばねとを備えた混合水栓において、
前記バイアスばねの一端は第１ばね座を介して前記スプール弁の一端に当接し、前記バイアスばねの他端は第２ばね座を介して支持されており、
前記第１ばね座と前記第２ばね座との間には、それらを軸方向に対して平行を保ちつつ摺動可能とするガイド手段が設けられていることを特徴とする混合水栓を提供するものである。

上記第１の発明によれば、混合水の温度を高めたり低くしたりする場合は、第２ばね座及び第１ばね座を、バイアスばねを介して下流側若しくは上流側に摺動させてスプール弁をスライドさせ、湯流入口及び水流入口の開口面積を変化させることにより、混合水の温度を調整する。また、混合水の温度を一定に保持する場合には、形状記憶合金ばねの伸縮とバイアスばねの伸縮に連動して、スプール弁がスライドして、湯流入口及び水流入口の開口面積を変化させることにより、混合水の温度を一定に保持する。

その際、第１ばね座と第２ばね座との間には、それらを軸方向に対して平行を保ちつつ摺動可能とするガイド手段が設けられているので、バイアスばねの傾きを少なくして伸縮させることができる。そのため、第１ばね座がほとんど傾くことなくスプール弁に当接し、スプール弁にバイアスばねの押圧力が正確に伝達されるので、形状記憶合金ばねの伸縮と相俟って、スプール弁のスライド量を正確に制御可能となり、スプール弁を目的位置に確実にスライドさせることができる。また、バイアスばねは、上記ガイド手段によりスライド可能に支持されるので、湯水の流入等によって揺動したり、振動したりすることがなくなる。したがって、混合水の温度を安定して、かつ、温度変動のばらつきを少なくして調整することができる。

本発明の第２は、前記第１の発明において、前記ガイド手段は、前記第１ばね座又は前記第２ばね座の一方から軸方向に突出する筒状のシリンダと、前記第１ばね座又は前記第２ばね座の他方から軸方向に突出して、前記シリンダの内周に入り込むピン部材とからなる混合水栓を提供するものである。

上記第２の発明によれば、シリンダの内周にピン部材が入り込み、ピン部材はシリンダの内周に拘束されて軸方向に摺動し、シリンダはピン部材の外周に拘束されて軸方向に摺動するので、第１ばね座及び第２ばね座を軸方向に沿って傾くことなくスライドさせることができる。

本発明の第３は、前記第２の発明において、前記シリンダは、前記第２ばね座から突出し、前記ピン部材は、前記第１ばね座から突出する混合水栓を提供するものである。

上記第３の発明によれば、湯又は水の各流入口の開口面積を調整するスプール弁に当接して配置された第１ばね座から、容積が小さいピン部材が突出しているので、ケース内に流入してくる湯又は水の妨げとなることや、それらの流れの変動を引き起こすことが少なくなり、安定して温度調整をすることができる。

本発明の第４は、前記第２又は第３の発明において、前記シリンダは、先端開口部から軸方向に沿って複数のスリットが形成され、前記開口部内周にリブが設けられ、このリブの開口面側にテーパ面が形成されており、前記ピン部材の先端部には、前記シリンダの前記リブの奥方に位置する内周に適合する拡径部が形成されている混合水栓を提供するものである。

上記第４の発明によれば、まず、バイアスばねをシリンダ若しくはピン部材に装着後、ピン部材をシリンダの開口部に押し込むことにより、リブのテーパ面が押圧されて、シリンダがスリットにより広がって拡径し、拡径部がリブを乗り越えると、シリンダ内にピン部材の拡径部が入り込んで、リブにより抜け止めされて組付けられる。このように、バイアスばねを装着後、ピン部材をシリンダの開口部に押し込むだけで、ワンタッチで簡単に、ピン部材をシリンダに組付けることができ作業性が向上する。

本発明の第５は、前記第１の発明において、前記ガイド手段は、前記第１ばね座又は前記第２ばね座の一方から軸方向に突出し、断面放射状のスリットを有する第１柱状部材と、前記第１ばね座又は前記第２ばね座の他方から軸方向に突出し、前記スリットに挿入される放射状のリブを有する第２柱状部材とからなる混合水栓を提供するものである。

上記第５の発明によれば、断面放射状のスリットに、放射状のリブが入り込むので、第１柱状部材若しくは第２柱状部材が、周方向に回転したり、傾いたり、がたついたりすることなく摺動し、ガイド性がより向上する。

本発明の第６は、前記第５の発明において、前記第１柱状部材又は前記第２柱状部材には、前記第１柱状部材の前記スリットによって分割された各柱状部を開き止めするためのリングが装着されている混合水栓を提供するものである。

上記第６の発明によれば、第１柱状部材又は第２柱状部材には、スリットによって分割された各柱状部を開き止めするためのリングが装着されているので、各柱状部が開いてしまってガイド性が低下することがなく、長期間に亘ってガイド性を維持できる。

本発明の第７は、前記第６の発明において、前記第１柱状部材の先端部には、外周方向に拡径する拡径部が形成され、前記第２柱状部材の先端部外周には、凹溝が形成され、該凹溝に前記リングが嵌着されており、前記第１柱状部材の前記拡径部よりも基部側の外周が、前記リング内周に摺接している混合水栓を提供するものである。

上記第７の発明によれば、第２柱状部材の凹溝にリングが嵌着され、第１柱状部材の拡径部よりも基部側の外周が、リング内周に摺接しているので、第１柱状部材の拡径部は、リングによって抜け止めされて、第２柱状部材と第１柱状部材とが抜け外れることなく、摺動可能となり信頼性が高まる。

本発明の第８は、前記第１の発明において、前記ガイド手段は、前記第１ばね座又は前記第２ばね座の一方から軸方向に延出されて前記バイアスばね外周を囲む第１円筒部材と、前記第１ばね座又は前記第２ばね座の他方から延出されて前記第１円筒部材の外周に摺接する第２円筒部材とからなる混合水栓を提供するものである。

上記第８の発明によれば、第２円筒部材の内周に、第１円筒部材が配置され、更に第１円筒部材の内周にバイアスばねが配置されているので、バイアスばねが第１円筒部材の内周で外周を保持されつつ伸縮するので、バイアスばねの傾きをより確実に防止して、正確な押圧力を付与することができる。

本発明の混合水栓によれば、バイアスばねと形状記憶合金ばねとの伸縮に連動して、スプール弁がスライドし、湯流入口及び水流入口の開口面積が変化するので、混合水の温度を調整できる。バイアスばねは、第１ばね座及び第２ばね座に支持され、かつ、第１ばね座と第２ばね座との間には、それらを軸方向に対して平行を保ちつつ摺動可能とするガイド手段が設けられているので、バイアスばねの傾きを少なくして伸縮させることができる。こうして、第１ばね座がほとんど傾くことなくスプール弁に当接するので、スプール弁を目的位置に確実にスライド可能となり、混合水の温度を安定して、かつ、温度変動のばらつきを少なくして調整することができる。

以下、図１、２を参照して、本発明の混合水栓の一実施形態を説明する。
この混合水栓１０は、例えば、水洗トイレ用洗浄器、風呂の給湯用蛇口、風呂又は洗面所のシャワー、台所流し等に適用され、使用者に最適な温度の混合水を供給するものである。

混合水栓１０は、筒状のハウジング２０を有し、このハウジング２０内に、ケース３０が収容されている。ケース３０内には、軸方向にスライド可能とされたスプール弁４０と、スプール弁４０を一方向に押圧するバイアスばね２１と、スプール弁４０をバイアスばね２１と対向する方向に押圧する形状記憶合金ばね２２とがそれぞれ配置されている。

ケース３０は、バルブケース３１と、バルブキャップ３２とからなる。バルブケース３１の一端内周にめねじ３１ａが形成され、バルブキャップ３２の一端外周におねじ３２ａが形成され、これらによりバルブケース３１とバルブキャップ３２とが螺着されている。

バルブケース３１の側壁には、湯流入口３３と水流入口３４がバルブケース３１の軸方向に沿って並んで形成されている。バルブキャップ３２の他端開口部は、周縁が内方に向けて環状に突出し、混合水の吐出口３５が形成されている。また、バルブケース３１及びバルブキャップ３２の外周には、ハウジング２０とシール性を保つために、Ｏリング３６が装着されている。

スプール弁４０は、略筒状をなし、軸方向の所定位置から内周方向に環状に突出する突出部４１が設けられ、その両端が湯流入口３３及び水流入口３４にかかるように、バルブケース３１内に配置される。また、前記突出部４１は、連通口４２により連通している。

突出部４１の下流側（吐出口３５側）端面には、湯水の流路を設けたばね受け部材３７が、その一端面にて当接している。このばね受け部材３７の更に下流側には、例えばＮｉ−Ｔｉ合金等からなる形状記憶合金ばね２２（以下、合金ばね２２という）が配置されている。合金ばね２２外周にはブッシュ３８が介装され、ブッシュ３８の端面と、ばね受け部材３７の端面とが当接して、合金ばね２２の押圧力が、ブッシュ３８及びばね受け部材３７を介してスプール弁４０に作用する。

突出部４１の上流側端面には、第１ばね座５０が当接し、この第１ばね座５０に第２ばね座６０が組付けられている。図２（ａ）に示すように、第１ばね座５０は、円板状の基部５１を有し、この基部５１の端面の外周に沿って均等な間隔をおいて、軸方向に４つの脚部５２が延出している。この脚部５２間が湯水の流路となる。また、基部５１の背面側に、基部５１よりも小径の段部５３が設けられ、この段部５３中央から軸方向にピン部材５４が延出し、ピン部材５４の先端部外周には拡径部５５が設けられている。この拡径部５５は、後述するシリンダ６３のリブ６５の奥方に位置する内周に適合する外径とされている。

第２ばね座６０は、円筒状の筒部６１と、この筒部６１の一端面から段部６２を介して軸方向に延出したシリンダ６３とからなる。また、シリンダ６３は、先端開口部から軸方向に沿って複数のスリット６４が形成されている。この実施形態の場合、所定間隔をあけて周方向均等に４つのスリット６４が形成されている（図２（ｂ）参照）。また、開口部周縁から内周方向に環状に突出するリブ６５が形成されており、このリブ６５内周には、筒部６１に向かって次第に縮径するテーパ面６６が形成されている。

上述の第１ばね座５０のピン部材５４と、第２ばね座６０のシリンダ６３とが、本発明におけるガイド手段をなしている。また、図２（ａ）に示す、シリンダ６３内周と、ピン部材５４の拡径部５５外周とのクリアランスθ（ピン部材５４をシリンダ６３内のほぼ真中に位置した場合における）は、０．０５〜０．３ｍｍであることが好ましく、より好ましくは０．１〜０．２ｍｍである。θが０．０５ｍｍ未満であると、ピン部材５４がシリンダ６３に密接しすぎて、摩擦抵抗が過大となり摺動性が低減し、更には、ピン部材５４がシリンダ６３内部で詰まってしまって摺動しなくなる恐れが生じる。一方、θが０．３ｍｍを超えると、ピン部材５４が大きく傾いてしまって、ピン部材５４とシリンダ６３とのガイド性が保てなくなる。

なお、この実施形態の場合、ピン部材５４が第１ばね座５０から、シリンダ６８が第２ばね座６０からそれぞれ突出しているが、ピン部材５４が第２ばね座６０から、シリンダ６８が第１ばね座５０から突出するようにしてもよい。

バイアスばね２１は、その一端が第１ばね座５０の基部５１背面に当接し、他端が第２ばね座６０の筒部６１端面に当接して、第１ばね座５０と第２ばね座６０との間で支持、介装されている。そして、バイアスばね２１の押圧力が、第１ばね座５０を介して、スプール弁４０に作用する。

なお、第１ばね座５０の段部５３及び第２ばね座６０の段部６２は、バイアスばね２１を介装したときに、周方向に対する位置決めとなる。

第２ばね座６０の筒部６１内周には雌ねじ６１ａが形成され、これにスピンドルピン７０の先端部に形成された雄ねじが螺合している。スピンドルピン７０の他端はケース３０から延出して、温調ハンドル７１に固着されている。そして、温調ハンドル７１を回転させると、スピンドルピン７０を介して、第２ばね座６０が軸方向に移動動するようになっている。

次に、本発明の混合水栓１０の作用について説明する。
図１に示すように、混合水栓１０に湯Ｈと水Ｃを供給すると、湯Ｈは、湯流入口３３からケース３０内に流入し、スプール弁４０の端部を回って、第１ばね座５０の脚部５２間及びスプール弁４０の連通口４２を通り、合金ばね２２の内部に流入する。一方、水Ｃは、水流入口３４からケース３０内に流入し、ばね受け部材３７の流路を通って、合金ばね２２の内部に流入する。そして、合金ばね２２の内部に至った湯Ｈ及び水Ｃは、混合されながら吐出口３５に向かって流れ、所定温度の混合水として吐出される。

この際、合金ばね２２の内部を流れる混合水の温度が設定温度より高い場合は、合金ばね２２は形状復帰して伸び、ブッシュ３８及びばね受け部材３７を介して、スプール弁４０を上流側に押圧してスライドさせる。すると、湯流入口３３の開口面積が狭まり、水流入口３４の開口面積が広がるので、水Ｃの混合比率が高くなって混合水の温度は低くなる。

一方、合金ばね２２の内部を流れる混合水の温度が設定温度より低い場合には、合金ばね２２は縮んで、第１ばね座５０を介して、バイアスばね２１が、スプール弁４０を下流側に押圧してスライドさせる。すると、湯流入口３３の開口面積が広がり、水流入口３４の開口面積が狭まるので、湯Ｈの混合比率が高くなって混合水の温度は高くなる。

ところで、混合水の吐出温度を高くしたり低くしたりしたい場合は、温調ハンドル７１を回転させて、第２ばね座６０の位置を調整することにより、任意の温度に設定することができる。

すなわち、設定温度を高くしたい場合は、温調ハンドル７１を回転させて、スピンドルピン７０を介して、第２ばね座６０を下流側に摺動させる。すると、バイアスばね２１と合金ばね２２のバランスによって、第１ばね座５０が下流側に摺動し、スプール弁４０を下流側にスライドさせて、湯流入口３３の開口面積を広げて、水流入口３４の開口面積を狭めるので、湯Ｈの混合比率が高くなって混合水の温度は高くなる。

一方、設定温度を低くしたい場合には、温調ハンドル７１を回転させて、スピンドルピン７０を介して、第２ばね座６０を上流側に摺動させる。すると、バイアスばね２１が伸びて、合金ばね２２がスプール弁４０を上流側に押圧してスライドさせて、湯流入口３３の開口面積を狭めて、水流入口３４の開口面積を広げるので、水Ｃの混合比率が高くなって混合水の温度は低くなる。

このように、合金ばね２２及びバイアスばね２１の伸縮に連動するスプール弁４０のスライド動作によって、湯流入口３３及び水流入口３４の開口面積を変化させることにより、混合水の温度を調整することができる。

この実施形態の混合水栓１０では、バイアスばね２１を、第１ばね座５０及び第２ばね座６０に支持させ、かつ、第１ばね座５０と第２ばね座６０との間には、それらを軸方向に対して平行を保ちつつ摺動可能とするガイド手段として、ピン部材５４とシリンダ６３とを設けた。

そのため、図２（ａ）に示す想像線で示される程度しか傾かず、バイアスばね２１の傾きを少なくして伸縮させることができ、第１ばね座５０がほとんど傾くことなくスプール弁４０に当接し、スプール弁４０にバイアスばね２１の押圧力が正確に伝達されるので、合金ばね２２の伸縮と相俟って、スプール弁４０のスライド量を正確に制御可能となり、スプール弁４０を目的位置に確実にスライドさせることができる。また、バイアスばね２１は、上記ガイド手段によりスライド可能に支持されるので、湯Ｈや水Ｃの流入等によって揺動したり、振動したりすることがなくなる。したがって、混合水の温度を安定して、かつ、温度変動のばらつきを少なくして調整することができる。

また、ガイド手段として、シリンダ６３とピン部材５４とを採用した。これによると、シリンダ６３の内周にピン部材５４が入り込み、ピン部材５４はシリンダ６３の内周に拘束されて軸方向に摺動し、シリンダ６３はピン部材５４の外周に拘束されて軸方向に摺動するので、第１ばね座５０及び第２ばね座６０を軸方向に沿って傾くことなくスライドさせることができる。

更に、シリンダ６３は第２ばね座６０から突出し、ピン部材５４は第１ばね座５０から突出している。これによると、湯流入口３３又は水流入口３４の開口面積を調整するスプール弁４０に当接して配置された第１ばね座５０から、容積が小さいピン部材５４が突出しているので、ケース３０内に流入してくる湯Ｈ又は水Ｃの妨げとなることや、それらの流れの変動を引き起こすことが少なくなり、安定して温度調整をすることができる。

また、シリンダ６３には、スリット６４、及び、テーパ面６６を有するリブ６５が設けられ、ピン部材５４の先端部に拡径部５５を設けた。これによれば、まず、バイアスばね２１をシリンダ６３若しくはピン部材５４に装着後、ピン部材５４をシリンダ６３の開口部に押し込むことにより、リブ６５のテーパ面６６が押圧されて、シリンダ６３がスリット６４により広がって拡径し、拡径部５５がリブ６５を乗り越えると、シリンダ６３内にピン部材５４の拡径部５５が入り込んで、リブ６５により抜け止めされて組付けられる。このように、バイアスばね２１を装着後、ピン部材５４をシリンダ６３の開口部に押し込むだけで、ワンタッチで簡単に、ピン部材５４をシリンダ６３に組付けることができ作業性が向上する。

図３（ａ）、（ｂ）には、本発明による混合水栓１０の他の実施形態１０ａが示されている。なお、前記実施形態と実質的に同一部分には同符号を付してその説明を省略することにする。

この実施形態１０ａは、第１ばね座５０と第２ばね座６０との間に形成されたガイド手段が前記実施形態と異なる。

すなわち、第１ばね座５０には、基部５１の脚部５２と反対側の端面から軸方向に、断面放射状のスリット５６ａを有する円筒状の第１柱状部材５６が突出している。この実施形態の場合、スリット５６ａは、軸方向から見て十字形状に形成されている。また、第１柱状部材５６の先端部には、外周方向に拡径する拡径部５７が形成されている。

第２ばね座６０には、筒部６１の一端面から軸方向に、放射状のリブ６７ａを有する第２柱状部材６７が突出している。リブ６７ａは、前記スリット５６ａ内に入り込むことが可能なように、軸方向から見て十字形状となっている。また、第２柱状部材６７の先端部外周には、所定深さの凹溝６７ｂが形成されている。

そして、上記第１柱状部材５６及び第２柱状部材６７が、この実施形態におけるガイド手段をなし、スリット５６ａにリブ６７ａが入り込んで、各柱状部材が相互に摺動するので、それらが周方向に回転したり、傾いたり、がたついたりすることなく摺動し、ガイド性がより向上する。

また、リング７２は、スリット５６ａによって分割された各柱状部を開き止めするための役割を果たすので、各柱状部が開いてしまってガイド性が低下することがなく、長期間に亘ってガイド性を維持できる。

なお、上記第１柱状部材５６及び第２柱状部材６７を組付けるには、バイアスばね２１をどちらかの柱状部材に装着した後、スリット５６ａとリブ６７ａとを整合させ、一方の柱状部材を、他方の柱状部材に対して押し込む。そして、例えばＣ字状や、一部がカットされた環状のリング７２を、第２柱状部材６７の凹溝６７ｂに嵌め込むことにより組付けられる。この場合、第１柱状部材５６の拡径部５７よりも基部側の外周（図３（ａ）中、符号Ｂで示す）が、リング７２内周に摺接するので、第１柱状部材５６の拡径部５７は、リング７２によって抜け止めされて、第２柱状部材６７と第１柱状部材５６とが抜け外れることなく、摺動可能となり信頼性が高まる。

なお、この実施形態の場合、第１柱状部材５６が第２ばね座６０から、第２柱状部材６７が第１ばね座５０から突出するようにしてもよい。

図４には、本発明による混合水栓１０の更に他の実施形態１０ｂが示されている。なお、前記実施形態と実質的に同一部分には同符号を付してその説明を省略することにする。

この実施形態１０ｂは、第１ばね座５０と第２ばね座６０との間に形成されたガイド手段が前記実施形態と異なる。

すなわち、第１ばね座５０には、基部５１の脚部５２と反対側の端面から軸方向に、基部５１よりもやや大径の第１円筒部材５８が延出している。この第１円筒部材５８内周には、バイアスばね２１が収容されるようになっている。また、第１円筒部材５８の先端部には、外周方向に拡径する拡径部５９が設けられている。

第２ばね座６０には、筒部６１の一端面からその周縁に沿って軸方向に、第２円筒部材６８が延出しており、先端開口部から軸方向に沿って、周方向均等に４つのスリット６８ａが設けられている。また、開口部周縁から内周方向に環状に突出するリブ６８ｂが形成され、このリブ６８ａ内周に、筒部６１に向かって次第に縮径するテーパ面６８ｃが形成されている。また、筒部６１の一端面中央から所定径のばね台座６９が突出している。

この実施形態によれば、第２円筒部材６８の内周に、第１円筒部材５８が配置され、更に第１円筒部材５８の内周にバイアスばね２１が配置されているので、バイアスばね２１が第１円筒部材５８の内周で外周を保持されつつ伸縮するので、バイアスばね２１の傾きをより確実に防止して、正確な押圧力を付与することができる。

また、前記実施形態と同様に、バイアスばね２１を第１円筒部材５８に収容後、第１円筒部材５８を、第２円筒部材６８の開口部に押し込むだけで、ワンタッチで簡単に、第１円筒部材５８を第２円筒部材６８に組付けることができ作業性がよく、リブ６８ｂが拡径部５９に当接して抜け止めされるので、安定したガイド性を維持することができる。

なお、この実施形態の場合、第１円筒部材５８が第２ばね座５０から、第２円筒部材６８が第１ばね座５０から突出するようにしてもよい。

まず、ガイド手段を有しない以外は、図１に示す構造と同様の混合水栓を用いて、次の試験を行った。

温調試験
次のようにして混合水の温度が所望の温度となるように調整した。
（ａ）湯Ｈを一定圧力に維持し、水Ｃの圧力を次第に増加させた。
（ｂ）湯Ｈを一定圧力に維持し、水Ｃの圧力を次第に減少させた。
（ｃ）水Ｃを一定圧力に維持し、湯Ｈの圧力を次第に増加させた。
（ｄ）水Ｃを一定圧力に維持し、湯Ｈの圧力を次第に減少させた。

上記（ａ）〜（ｄ）の条件で、混合水を所望の温度に調整しようとした際に、その所定温度に対して、何度のばらつきがある混合水となるかを測定した。その結果を、図６に示す。この場合、温度の変動幅が小さいほど、安定して所望の温度に調整できることを意味する。

図７に示すように、ガイド手段を有しない混合水栓の場合、温度変動幅が１７℃と極めて大きく、所望の温度にうまく調整できないことが分かった。

次に、本発明の混合水栓について、上記と同様の温調試験を行った。

この際、ピン部材５４の拡径部５５の軸方向の長さＬは、６ｍｍで一定のものを使用した。そして、ピン部材５４の外径を変化させ、シリンダ６３内周と、ピン部材５４の拡径部５５外周とのクリアランスθを０．４〜０．０５ｍｍと変化させた、混合水栓に対して上記温調試験を行った。その結果を表１に示す。

この表中、Ｘは下記の数式（I）により算出されるもので、ピン部材５４とシリンダ６３とのガイド性能の目安となる。

Ｘ＝Ｌ／Ｂ・・・・・（I）
また、スティックとは、ピン部材５４がシリンダ６３内周で詰まってしまって、摺動しなくなった現象をいう。この際、◎は、スティックが全く発生しなかった場合、○は、スティックが若干発生して、ピン部材の摺動性しにくくなった場合（但し、完全に摺動しなくなったわけではない）、×は、スティックの発生によって、ピン部材５４が全く摺動しなくなった場合を意味する。

上記表１より、本発明のガイド手段を備えた混合水栓によれば、バイアスばね２１の傾きを少なくすることができるので、混合水の温度変動幅が極めて少なくなることが分かった。そのため、所望の温度に混合水を確実に調整でき、混合水が突然熱くなったり冷たくなったりすることがないので、使用者の安全性を確保でき、温水を勢いよく出したいときや、弱めに出したいときでも問題がなく、混合水栓として好適であることが理解できる。また、その中でも、スティックが発生せず、温度変動幅の小さくなる、Ｘが２０〜６０の範囲であることが好ましく、Ｘが３０〜６０の範囲であればより好ましいことが分かる。

本発明は、バイアスばねの伸縮時における傾きを少なくして伸縮させて、スプール弁を目的位置に確実にスライドさせることができ、混合水の温度を安定して、かつ、温度変動のばらつきを少なくして調整することができる混合水栓として利用できる。

本発明の混合水栓の断面図である。 同混合水栓のガイド手段を示しており、（ａ）は軸方向に沿った断面図、（ｂ）は（ａ）のI―I矢視線における断面図である。 本発明の混合水栓の他の実施形態におけるガイド手段を示しており、（ａ）はその説明図、（ｂ）はII―II矢視線における断面図である。 本発明の混同水洗の更に他の実施形態におけるガイド手段を示す断面図である。 従来の混合水栓のバイアスばねの支持構造を示す断面図である。 従来の混合水栓のバイアスばねの支持構造により、バイアスばねが傾いた場合の断面図である。 従来の混合水栓の温調試験結果を示す図である。

符号の説明

１０ 混合水栓
２１ バイアスばね
２２ 形状記憶合金ばね（合金ばね）
３０ ケース
３３ 湯流入口
３４ 水流入口
３５ 吐出口
４０ スプール弁
５０ 第１ばね座
５４ ピン部材
５５、５７ 拡径部
５６ 第１柱状部材
５６ａ、６４ スリット
５８ 第１円筒部材
６０ 第２ばね座
６３ シリンダ
６５、６７ａ リブ
６６ テーパ面
６７ 第２柱状部材
６７ｂ 凹溝
６８ 第２円筒部材
７２ リング

Claims (8)

1. 湯流入口と、水流入口と、混合水の吐出口とを有するケースと、
   このケース内にスライド可能に配置され、前記湯流入口と前記水流入口とを連通させると共に、そのスライドによって前記湯流入口及び前記水流入口の開口面積を変化させて、湯と水との混合比を変化させるスプール弁と、
   このスプール弁を一方向に押圧するように前記ケース内に配置されたバイアスばねと、
   前記スプール弁を上記と対向する方向に押圧するように前記ケース内に配置された形状記憶合金ばねとを備えた混合水栓において、
   前記バイアスばねの一端は第１ばね座を介して前記スプール弁の一端に当接し、前記バイアスばねの他端は第２ばね座を介して支持されており、
   前記第１ばね座と前記第２ばね座との間には、それらを軸方向に対して平行度を保ちつつ摺動可能とするガイド手段が設けられていることを特徴とする混合水栓。
2. 前記ガイド手段は、前記第１ばね座又は前記第２ばね座の一方から軸方向に突出する筒状のシリンダと、それらの他方から軸方向に突出して、前記シリンダの内周に入り込むピン部材とからなる請求項１記載の混合水栓。
3. 前記シリンダは、前記第２ばね座から突出し、前記ピン部材は、前記第１ばね座から突出する請求項２記載の混合水栓。
4. 前記シリンダは、先端開口部から軸方向に沿って複数のスリットが形成され、前記開口部内周にリブが設けられ、このリブの開口面側にテーパ面が形成されており、前記ピン部材の先端部には、前記シリンダの前記リブの奥方に位置する内周に適合する拡径部が形成されている請求項２又は３記載の混合水洗。
5. 前記ガイド手段は、前記第１ばね座又は前記第２ばね座の一方から軸方向に突出し、断面放射状のスリットを有する第１柱状部材と、前記第１ばね座又は前記第２ばね座の他方から軸方向に突出し、前記スリットに挿入される放射状のリブを有する第２柱状部材とからなる請求項１記載の混合水栓。
6. 前記第１柱状部材又は前記第２柱状部材には、前記第１柱状部材の前記スリットによって分割された各柱状部を開き止めするためのリングが装着されている請求項５記載の混合水洗。
7. 前記第１柱状部材の先端部には、外周方向に拡径する拡径部が形成され、前記第２柱状部材の先端部外周には、凹溝が形成され、該凹溝に前記リングが嵌着されており、前記第１柱状部材の前記拡径部よりも基部側の外周が、前記リング内周に摺接している請求項６記載の混合水栓。
8. 前記ガイド手段は、前記第１ばね座又は前記第２ばね座の一方から軸方向に延出されて前記バイアスばね外周を囲む第１円筒部材と、前記第１ばね座又は前記第２ばね座の他方から延出されて前記第１円筒部材の外周に摺接する第２円筒部材とからなる請求項１記載の混合水栓。

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