JP2006307971A

JP2006307971A - 湯水混合栓

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Publication number: JP2006307971A
Application number: JP2005131307A
Authority: JP
Inventors: Isao Negishi; 功根岸; Yoshinori Nishino; 義則西野; Eiji Seki; 栄治関
Original assignee: Nippon Thermostat Co Ltd
Current assignee: Nippon Thermostat Co Ltd
Priority date: 2005-04-28
Filing date: 2005-04-28
Publication date: 2006-11-09
Anticipated expiration: 2025-04-28
Also published as: TWI426192B; TWI386573B; WO2006117903A1; US20080035209A1; TW200637990A; JP4611102B2; TW201204967A; US7832650B2; CA2567150A1

Abstract

【課題】ＳＭＡバネよりなる感温バネ５を大型化することなく、水吐出の際に、湯弁３ａと湯弁座ａとの間隔を閉め切れるようにする。
【解決手段】制御弁体３をバイアスバネ４と感温バネ５との２つのバネのバランス位置に保持せしめ、バイアスバネ４を支承する調整ネジ６ａを、軸方向に動かしてバイアスバネ４の支承位置を変更設定して温度設定する湯水混合栓において、バイアスバネ４の基端側を、調整ネジ６ａと別体に形成した支持部材ｇに支承させて、その支持部材ｇを、調整ネジ６ａに設けた透孔６３に軸方向に摺動自在に嵌挿し、その透孔６３からバイアスバネ４側に突出する部位に設ける衝合部ｔ１により調整ネジ６ａに対し離接自在に連繋し、前記透孔６３からバイアスバネ４と反対側に突出する部位と調整ネジ６ａとの間に、調整ネジ６ａに対し支持部材ｇをバイアスバネ４と反対側に引き戻す側に付勢する引上げバネ７を設ける。
【選択図】図３

Description

本発明は、湯と水とを混合して吐出する湯水混合栓に関する。
一層、具体的にいえば、湯水混合栓のうちで、それの外筺となる筒状に形成したケース内に、筒状に形成してカートリッジ状に組込む筒状のケーシングの周壁に、湯流入口と水流入口とを軸方向に並列させて設け、それらの内面側に、湯弁座と水弁座とを、軸方向において互いに向き合うように設け、ケーシング内には、前記湯弁座と水弁座とにそれぞれ対向する湯弁と水弁とを軸方向の両端に具備する筒状の制御弁体を、軸方向に移動可能に配置しておき、その制御弁体に、基端側をケーシングに支承せしめた感温バネの先端側と、基端側を調整ネジに支承せしめたバイアスバネの先端側とを、対向させて連繋して、その一対のバネの釣り合いにより制御弁体を軸方向に移動可能に支持せしめておき、湯流入口と水流入口とから流入する湯と水とを混合して吐出させるときの、その混合水の温度を、感温バネに感知せしめて、その感温バネの温度変化に応じたバネ定数の変化により制御弁体に制御作動を行わすことにより吐出する混合水の温度を設定温度に保持するようにした形態の湯水混合栓についての改良に関する。

上述の軸方向に可動に設けた制御弁を、感温バネとバイアスバネとで釣り合う状態に保持しておき、感温バネの温度感知作動で制御弁の作動を自動制御して、吐出する混合水を設定温度に保持するようにする形態の湯水混合栓は、通常、図１、図２にあるよう構成している。

図１において、鎖線に示している１は、浴室等に給湯・給水用に施工し設置する湯水混合栓Ａの外箱となる外筺（ケース）で、筒状に成形してあり、筒壁には、給湯栓に接続する湯入口管１０と給水栓に接続する水入口管１１と、混合水を吐出する吐出管１２とが形成してある。

２は、組込む制御弁機構ｗを、上述の外筺１内に嵌装するカートリッジ状に組立てるケーシングで、有底の筒状の本体２ａとこれに螺合する弁座金具２ｂとで、前記外筺１内に嵌挿される筒状に形成してあり、それの周壁には、湯流入口２０と水流入口２１とが、軸方向に（図１において左右方向）に間隔をおいて形成してある。そして、その湯流入口２０と水流入口２１の各内側位置には、湯弁座ａと水弁座ｂとが軸方向において一対に対向するように形成してある。

３は、前記湯弁座ａと水弁座ｂとの対向間隔内に、その間隔内を軸方向に可動に配置した制御弁体で、筒状弁状に形成してあり、湯弁座ａと対向する側の端縁には湯弁３ａが形設され、水弁座ｂと対向する側の端縁には水弁３ｂが形設してある。

４は、制御弁体３を水弁座ｂ側に押し出すよう付勢するバイアスバネ、５は制御弁体３を湯弁座ａ側に押し出すよう付勢する感温バネである。

感温バネ５は、形状記憶合金（ＳｈａｐｅＭｅｍｏｒｙＡｌｌｏｙ略してＳＭＡ）が用いられ、この感温バネが、冷却により弾性力が下がり、加熱により弾性力が上がることで、温度によって荷重が変化することと、バネ状に加工していることで温度により伸縮することから、伸びようとする力を荷重として制御弁体を動かし制御作動を制御するようになることにより、温度アクチュエータに用いている。

６ａは、バイアスバネ４の基端側を支承する調整ネジで、外周面をケーシング２の内面に、周方向には規制し、軸方向にだけ動くよう係合させて組込んであり、内周面には雌ネジを形成している。

６ｂは、ケーシング２の一端側に設ける温調ダイヤルＤ１により回動するようケーシング２に設ける調整ネジ軸で、外周面には雄ネジが設けてあって、その雄ネジにより前記調整ネジ６ａに螺合している。

この形態の湯水混合栓Ａは、温調ダイヤルＤ１の回動操作により調整ネジ６ａを軸方向に変位させて、バイアスバネ４の他端側の支承位置を所望の位置に設定し、その設定した状態において、バイアスバネ４と感温バネ５とで制御弁体３を釣り合った状態位置に保持させておき、その状態位置からの感温バネ５が、混合水の温度変化により感知作動を行って、発生荷重を変化させたときに、バイアスバネの付勢力を利用して制御弁体３を変位させ、吐出する混合水の温度を設定した温度に保持するよう作用するものである。

一層具体的にいえば、図２において、制御弁体３は、それの両端側に、基端側が調整ネジ６ａに支承されたバイアスバネ４の先端側と、基端側がケーシング２に支持された感温バネ５の先端側とを、対向させて連繋することにより、軸方向に可動に支持され、かつ、バイアスバネ４と感温バネ５とで釣り合った状態位置に保持されている。湯流入口２０から湯弁３ａと湯弁座ａとの間隔を経てケーシング２内に流入してくる湯と、水流入口２１から水弁３ｂと水弁座ｂとの間隔を経てケーシング２内に流入してくる水とが、ケーシング２の他端側に形成した混合室２２内において合流混合して混合水となり、混合水出口２３から吐出していくとき、この混合室２２内に配設してある感温バネ５が、混合水の温度を感知して、それにより発生荷重を変化させることにより、バイアスバネ４の付勢力を利用して制御弁体３を変位させるよう制御し、混合水の温度を設定した所望の温度に保持させるようコントロールする。

即ち、水圧の低下などで、流入してくる水の流量が減少し、それにより混合室２２内における混合水の温度が上昇してきたときには、それを感知する感温バネ５が発生荷重を大きくするよう作動し、その増加した荷重分だけバイアスバネ４を押し縮めて、制御弁体３を左方に動かし、湯弁３ａと湯弁座ａとの間隔を狭め、湯の流入量を少なくし、それにより、上昇した混合水の温度を低下させる。そして、混合水の湯と水との混合比率と混合水温度とがバランスした位置で制御弁体３は安定する。

また、水圧の上昇などで、流入してくる水の流量が増大し、それにより、混合室２２内の混合水の温度が低下してきた場合には、感温バネ５がそれの感知作動により発生荷重を小さくしてきて、その減少した荷重分だけバイアスバネ４が伸び出し、制御弁体３を右方に動かし、水弁３ｂと水弁座ｂとの間隔を狭め、流入してくる水の流量を絞って水量を少なくし、それにより、低下してきた混合水の温度を上昇させる。そして、制御弁体３は、流入してくる湯と水との混合比率と混合水温度がバランスした位置で安定するようになる。

このように作動するＳＭＡバネよりなる感温バネ５を用いた形態の湯水混合栓Ａは、冷水を吐出させようとするときは、温度調整用のダイヤルＤ１の操作回動により、バイアスバネ４の他端側を支承する支持部材ｇの調整ネジ６ａを左方に動かして、制御弁体３を湯弁座ａ側に変位させ、湯弁３ａと湯弁座ａとの間隔を閉め切り、水弁座ｂと水弁３ｂとの間隔を大きく開放した状態とすることで行うが、このとき、ＳＭＡバネよりなる感温バネ５は、温度の低下により発生荷重が低下した状態にあることで、制御弁体３を湯弁座ａ側に押し出す力が不足して、湯弁座ａと湯弁３ａとの間隔を閉め切れない事態を生ぜしめる場合がある。

この事態に対応させるため、感温バネ５は、バネ荷重の大きいものとしておくことが必要であり、発生荷重の大きな大型のものを用いるようになることで、組立てられる湯水混合栓Ａを大型化する問題がある。

また、湯を吐出させるよう、温調ダイヤルＤ１を回動操作して制御弁体３を動かし、水弁座ｂと水弁３ｂとの間隔を閉め切り、湯弁座ａと湯弁３ａとの間隔を開放させるとき、または、水を吐出させるよう、湯弁座ａと湯弁３ａとの間隔を閉め切り、水弁座ｂと水弁３ｂとの間隔を開放させるときに、水または湯の流入を急激に遮断することによって、ハンチング現象を起こし、器具に損傷を生ぜしめる問題がある。

また、制御弁体３に、感温バネ５とバイアスバネ４とを対向するように連繋して、この２つのバネの釣り合いにより制御弁体３を軸方向に可動に支持せしめるこの湯水混合栓Ａは、対向する２つのバネのバランスにより制御弁体３に制御作動を行わすことから、２つのバネのそれぞれの制御弁体３との連繋位置における接触部位の変動により、制御弁体３の作動がギクシャクするので、この作動がスムーズに行われるようにするため、２つのバネの制御弁体３との連繋点となる端面を、平面に仕上げて、バネに曲げが生じても、バネ圧が正しく制御弁体３に作用するようにする必要があり、バネの製作コストを増大させる問題がある。

本発明において解決しようとする課題は、第１には、ＳＭＡバネよりなる感温バネ５を大型化することなく、水吐出の際に、湯弁３ａと湯弁座ａとの間隔を閉め切れるようにする手段を開発することにあり、第２には、水弁座ｂと水弁３ｂとの間隔または湯弁座ａと湯弁３ａとの間隔を急激に閉め切ったときに、生じてくるハンチング現象を効果的に回避させ得る手段を開発することにあり、第３には、感温バネ５とバイアスバネ４との２つのバネを対向させて使用し、それらバネのバランスにより制御弁体３に制御作動を行わすときのその制御弁体３の作動を円滑にするのが、バネの端面を平面に研磨する加工を行わないで得られる手段を開発することにある。

そして本発明においては、上述の課題を解決するための手段として、
筒状のケーシング２の周壁に湯流入口２０と水流入口２１とを軸方向に並列させて設け、それらの内側位置に環状の湯弁座ａと水弁座ｂとを互いに対向するよう設け、その筒状のケーシング２内には、両端縁に湯弁３ａと水弁３ｂとを環状に形成する筒状の制御弁体３を、軸方向に可動に装入して、それの両端側に、基端側が調整ネジ６ａに支承されたバイアスバネ４の先端側と、基端側がケーシング２に支承された感温バネ５の先端側とを対向させて連繋して、制御弁体３を前記バイアスバネ４と感温バネ５との２つのバネのバランス位置に保持せしめ、前記バイアスバネ４を支承する調整ネジ６ａを、ケーシング２の一端側に組付ける温調ダイヤルＤ１の回動操作により回動する調整ネジ軸６ｂに螺合し、その調整ネジ軸６ｂの回動により調整ネジ６ａを軸方向に動かしてバイアスバネ４の支承位置を変更設定する湯水混合栓において、バイアスバネ４の基端側を、調整ネジ６ａと別体に形成した支持部材ｇに支承させて、その支持部材ｇを、前記調整ネジ６ａに設けた透孔６３に軸方向に摺動自在に嵌挿し、その透孔６３からバイアスバネ４側に突出する部位に設ける衝合部ｔ１により調整ネジ６ａに対し離接自在に連繋し、前記透孔６３からバイアスバネ４と反対側に突出する部位と調整ネジ６ａとの間に、調整ネジ６ａに対し支持部材ｇをバイアスバネ４と反対側に引き戻す側に付勢する引上げバネ７を設けて、その引上げバネ７を、通常の温度範囲の設定の際には作用せず、水吐出の設定の際だけ制御弁体３を湯弁座ａ側に付勢する荷重を発生せしめるように組込むことを特徴とする湯水混合栓。
また、これに併せて、
筒状のケーシング２の周壁に湯流入口２０と水流入口２１とを軸方向に並列させて設け、それらの内側位置に環状の湯弁座ａと水弁座ｂとを互いに対向するよう設け、その筒状のケーシング２内には、両端縁に湯弁３ａと水弁３ｂとを環状に形成する筒状の制御弁体３を、軸方向に可動に装入して、それの両端側に、基端側が調整ネジ６ａに支承されたバイアスバネ４の先端側と、基端側がケーシング２に支承された感温バネ５の先端側とを対向させて連繋して、制御弁体３を前記バイアスバネ４と感温バネ５との２つのバネのバランス位置に保持せしめ、前記バイアスバネ４を支承する調整ネジ６ａを、ケーシング２の一端側に組付ける温調ダイヤルＤ１の回動操作により回動する調整ネジ軸６ｂに螺合し、その調整ネジ軸６ｂの回動により調整ネジ６ａを軸方向に動かしてバイアスバネ４の支承位置を変更設定する湯水混合栓において、制御弁体３に環状に形設する湯弁３ａまたは水弁３ｂの弁と、ケーシング２に環状に形設する湯弁座ａまたは水弁座ｂの弁座とを、湯弁３ａまたは水弁３ｂの弁の中心線Ｘが湯弁座ａまたは水弁座ｂの弁座の軸芯線Ｚに対し一側に僅かに偏芯して対向するように装設しておくことを特徴とする湯水混合栓。
という第２の手段を提起し、さらに、第３の手段として、
筒状のケーシング２の周壁に湯流入口２０と水流入口２１とを軸方向に並列させて設け、それらの内側位置に環状の湯弁座ａと水弁座ｂとを互いに対向するよう設け、その筒状のケーシング２内には、両端縁に湯弁３ａと水弁３ｂとを環状に形成する筒状の制御弁体３を軸方向に可動に装入して、それの両端側に、基端側が調整ネジ６ａに支承されたバイアスバネ４の先端側と、基端側がケーシング２に支承された感温バネ５の先端側とを対向させて連繋して、制御弁体３を前記バイアスバネ４と感温バネ５との２つのバネのバランス位置に保持せしめ、前記バイアスバネ４を支承する調整ネジ６ａを、ケーシング２の一端側に組付ける温調ダイヤルＤ１の回動操作により回動する調整ネジ軸６ｂに螺合し、その調整ネジ軸６ｂの回動により調整ネジ６ａを軸方向に動かしてバイアスバネ４の支承位置を変更設定する湯水混合栓において、ケーシング２内には、それの軸芯部位に軸芯線に沿うガイドｇ２を設けてケーシング２に保持せしめ、制御弁機構ｗの制御弁体３には、それの軸芯部位に軸芯線に沿う透孔３０を形成し、その透孔３０を前記ガイドｇ２に摺動自在に嵌挿して、制御弁体３の作動を軸方向に規制し、バイアスバネ４および感温バネ５の前記制御弁体３に連繋する端部を、バネ成形時の形状のままにしておくことを特徴とする湯水混合栓。
を提起するものである。

第１の手段は、対向する感温バネ５とバイアスバネ４との２つのバネのバランスにより支持される制御弁体３のバランス位置を、温調ダイヤルＤ１の回動操作により調整ネジ６ａを動かして、支持部材ｇを動かし、支持部材ｇで支承するバイアスバネ４の他端側の支持位置を変位させ、２つのバネのバランス荷重位置を変化させることで、所望の設定温度とする位置に設定し、その設定により混合水の吐出口２３から所定の温度の混合水を吐出させる湯水混合栓Ａにおいて、支持部材ｇを、温調ダイヤルＤ１の回動操作による調整ネジ軸６ｂの作動で調整ネジ６ａを水弁座ｂ側に押し込み、所望の温度の混合水を吐出させるよう設定してあるときと、支持部材ｇをさらに水弁座ｂ側に押し込み、水弁座ｂを閉め切って湯だけが吐出口２３から吐出される湯吐出の設定としたときには、この支持部材ｇが、それに設けておく衝合部ｔ１と調整ネジ６ａとの衝合によりその調整ネジ６ａに一体的に連繋して動くようにしておき、その支持部材ｇを湯弁座ａ側に引き戻して、湯弁座ａを閉め切り水だけが混合水の吐出口２３から吐出される水吐出の設定操作を行うときには、その支持部材ｇが、調整ネジ６ａに設けた透孔６３内を自由に摺動して調整ネジ６ａに対して軸方向にスライドするようにしておく。

そして、この支持部材ｇの、調整ネジ６ａに開設した透孔６３を貫通して突出する突出端部にコイル状に成形した引上げバネ７を嵌挿し、そのバネ７を調整ネジ６ａと支持部材ｇの突出端部に設けるフランジｔ２または止め輪との間に、圧縮されることで支持部材ｇを湯弁座ａ側に引き出すように組込んでおけば、この引上げバネ７は、通常の温度範囲の設定の際には、作用せず、水吐出の設定の際だけ、制御弁体３を湯弁座ａ側に付勢する荷重を発生させ、水吐出による温度低下で発生荷重が小さくなっている感温バネ５の荷重に付加されて、その感温バネ５のバネ荷重により制御弁体３を湯弁座ａ側に押し出し湯弁座ａと湯弁３ａとの間隔を閉め切る作動が確実に行われるようになることに想到したことによって、完成したものである。これにより、感温バネを大型にすることなく、水吐出の際に湯弁側を閉め切れるようになる。

第２の手段は、温調ダイヤルＤ１の操作で制御弁体３の設定位置を動かし、湯弁座ａ側、または水弁座ｂ側を、閉め切ったときに、それにより生ずることのあるハンチング現象が、湯または水の流路が急激に閉められることによって生ずるものであることから、例えば、弁座金具２ｂの上端部に、軸芯線中心の環状に形成される水弁座ｂのシート面に対し、制御弁体３が下降して、それの下縁に環状に形成した水弁３ｂが当接して流路を遮断するときに、環状に形成する水弁３ｂの仮想中心線を、軸芯線に対し一側に偏芯させて形成しておいて、制御弁体３の水弁３ｂの環状のシール面が、偏芯させた側から、部分的に水弁座ｂのシート面に順次接触していくようにしておけば、水弁座ｂのシート面の全てが一時に閉め切られることが無くなり、ハンチング現象は解消させ得るということに想到し、このように構成してテストしたところ、期待する結果が得られたことにより完成したものである。そして、これにより、ハンチング現象が効果的に解消できる結果を得ている。

また、第３の手段は、感温バネ５とバイアスバネ４との２つのバネを対向させるように用いて、その２つのバネのバランスにより制御弁体３を宙吊り状態に支持させて構成するこの形態の湯水混合栓Ａにおいて、使用するバネの、制御弁体３と接触する端面を、平面に仕上げる必要があるのは、対向する２つのバネにより制御弁体３が自由空間に宙吊り状態に支持されることで動きが自由であることにより、制御弁体３が感温バネ５の感温作動で制御作動を行うときに、軸芯線方向に対し不正な動きを生ぜしめることによるものであることから、この制御弁体３の動きを、軸芯線方向にだけ動くように規制しておけば、使用するバネの端面は、バネを成形したときの形状としておいても、制御弁体３の制御作動を円滑にし得ることに想到したことから、制御弁体３の動きを、軸芯線方向にだけ動くようにガイドにより規制するよう構成してテストしたところ、結果が得られたことにより完成したものである。そして、これにより、製作コストの低減が得られる。

本発明の第１の発明は、筒状のケーシング２内に、バイアスバネ４と感温バネ５との２つのバネのバランスにより制御弁体３を保持せしめた制御弁機構ｗを組込み、それに、温調ダイヤルＤ１の操作により２つのバネのバランス位置を変更設定する温調手段を連繋してなる形態の湯水混合栓において、制御弁機構ｗに、通常の温度範囲の設定の際には作用せず水吐出の設定の際だけ制御弁体３を湯弁座ａ側に付勢する荷重を発生せしめる引上げバネ７を組込んでいるのであるから、感温バネ５を大径にすることなく、水吐出の際に湯弁側を閉め切れるようになる。

また、第２の発明は、制御弁体３に環状に形成する湯弁３ａ・水弁３ｂの弁とケーシング２に形成する環状の湯弁座ａ・水弁座ｂの弁座とを、湯弁３ａ・水弁３ｂの弁の中心線Ｘが湯弁座ａ・水弁座ｂの軸芯線Ｚに対し一側に偏芯して対向する位置関係に設定して装設しているのだから、弁と弁座との間を閉め切るときに、弁座のシート面が一時にシールされずに部分的に順次シールされていくようになってハンチング現象が効果的に解消し得るようになる。

また、第３の発明は、バイアスバネ４と感温バネ５との２つのバネにより宙吊り状態に保持される制御弁体３を、該制御弁体３の制御作動の際の動きを支持部材ｇにより軸方向に沿う方向に規制しているのであるから、バイアスバネ４および感温バネ５の制御弁体３に対し連繋する端面を、バネを成形したときの形態のままにしておいても、制御弁体３に不整な動きを生ぜしめないことで、バイアスバネ４及び感温バネ５の製作コストを低減し得る。

次に本発明の実施の態様を、実施例につき図面に従い説明する。

図３は、本発明による湯水混合栓の第１の実施例を示す。この実施例は、湯水混合栓Ａのボディを、鎖線に示している外箱となる外筺１と、その外筺１内に装脱自在に嵌挿される筒状のケーシング２とで構成し、制御弁機構ｗをそのケーシング２に収蔵せしめるよう組付けて、カートリッジ状に組立て、これを前記外筺１内にカートリッジ状に嵌装することで湯水混合栓Ａを構成する形態のものに実施した例で、外筺１内にカートリッジ状に装入するケーシング２と制御弁機構ｗを示している。

ケーシング２は、図４に示しているように、他端側（図において右端側）に雌ネジ２４を形成し一端側には軸芯部に透孔２５を開設した底壁を具備する有底の筒状に形成した本体２ａと、一端側に前記本体２ａの雌ネジ２４に螺合する雄ネジ２６を設けた筒状の弁座金具２ｂとを螺合して連結することで、中空の筒状に形成してあって、それの本体２ａの筒壁には、湯流入口２０と水流入口２１とが形設してあり、その湯流入口２０の内端側には湯弁座ａが形設してある。水流入口２１の内側位置に形成する水弁座ｂにあっては、本体２ａに螺合する弁座金具２ｂの内端縁に形成してある。弁座金具２ｂは、一端側に混合水出口２３が形成され、内側は混合室２２に用いられる。

制御弁機構ｗは、筒状弁状に形成してそれの筒壁の一端縁に湯弁３ａを形成し他端縁に水弁３ｂを形成した制御弁体３と、その制御弁体３の一端縁側に連繋して水弁座ｂ側に付勢するバイアスバネ４と、制御弁体３の一端側に連繋して湯弁座ａ側に付勢する感温バネ５と、からなるが、制御弁体３を水弁座ｂ側に付勢するバイアスバネ４の基端側は、調整ネジ６ａと別体に形成した支持部材ｇに支承せしめるようにしている。

支持部材ｇは、この例においては、軸杆状に形成してあって、それの一端側（図３において左端側）を調整ネジ６ａの軸芯部位に設けた透孔６３に摺動自在に嵌挿し、透孔６３から右方に突出する他端側に、フランジまたは止め輪よりなる衝合部ｔ１を設けて、これにより、調整ネジ６ａが支持部材ｇに対しそれの他端側（図３において右方）に動いて衝合部ｔ１に衝合したとき、支持部材ｇに一体的に連繋してそれ以後支持部材ｇを他端側に動かしていくようにし、かつ、この衝合部ｔ１より他端側に、コイル状に成形したバイアスバネ４を嵌装し、それを収蔵するバネ受け４０の基端側を、前記衝合部ｔ１の他端側の端面に当接させることで、バイアスバネ４の基端側を、調整ネジ６ａが支持部材ｇを介して支承するようにしている。

そして、これにより、制御弁体３を、支持部材ｇを介し調整ネジ６ａに基端側を支承させたバイアスバネ４と弁座金具２ｂに基端側を支承させた感温バネ５との２つのバネの釣り合いにより軸方向に可動に支持させ、混合室２２内に位置する感温バネ５の感温作動により制御作動を行わすようにしている。

ｙは、この制御弁体３の制御作動が所望の設定温度に行われるよう調整する温度調整手段で、ケーシング２の本体部２ａの一端側の透孔２５に回転自在に嵌挿して、外端側を温調ダイヤルＤ１に連繋する調整ネジ軸６ｂと、外周面が本体部２ａの内面に軸方向に沿うスプライン状の係合部６０を介して嵌合し、内周面が前記調整ネジ軸６ｂの内端側の外面に形成してある雄ネジ６１に螺合する雌ネジ６２に形成されている前述の調整ネジ６ａとからなり、温調ダイヤルＤ１の回動操作で調整ネジ６ａを介し支持部材ｇを軸方向に動かすことで、バイアスバネ４と感温バネ５とのバランス位置を変更させて、設定温度を設定するようにしてある。

また、制御弁機構ｗの制御弁体３は、それの軸芯部位に、軸方向に貫通する透孔３０が開設してあり、そこに軸杆状に形成した支持部材ｇの他端側を摺動自在にを嵌挿して、これに制御作動の際の動きをガイドさせ、かつ、支持部材ｇの他端側を弁座金具２ｂに設けた軸筒状のガイド筒２７に嵌挿して支持させることにより、ケーシング２に対し固定状態に組付けてあって、これにより制御弁体３が制御作動を行うときの、その動きを、支持部材ｇの他端側により軸方向にだけ動くように規制するようにし、制御作動に際し、制御弁体３が軸方向に対し傾いた不整な方向へ動くのを抑えるようにしている。

７は制御弁機構ｗに、設定温度の調節を、水吐出の状態に設定したときだけ、制御弁体３を湯弁座ａ側に付勢するように組込む引上げバネである。

引上げバネ７は、この例においては、前述の軸杆状に形成した支持部材ｇを利用して組込むようにしてあり、また、その支持部材ｇは制御弁機構ｗをケーシング２に組付けるときの組付枠としても利用している。

制御弁体３は、ケーシング２に組付けるとき、まず、軸杆状に形成した支持部材ｇの一端側に寄る部位に、図５にあるように、衝合部ｔ１とする止め輪を嵌装し、これに、鞘状の形成したバネ受け４０を、支持部材ｇの他端側から嵌挿し、次いで、コイル状に成形したバイアスバネ４を嵌挿し、その後に制御弁体３を嵌挿し、その状態において、支持部材ｇの一端側に止め輪ｔ２を嵌装して脱出を阻止することで、バイアスバネ４及び支持部材ｇと一体的に組合せたユニットに組立て、この状態でケーシング２内に装入して組付けるようにし、このとき、支持部材ｇの他端側で、バネ受け４０の支持部材ｇの他端側への動きを規制する衝合部ｔ１から突出する突出端部には、調整ネジ軸６ｂに螺合させる前述の調整ネジ６ａを、それの底壁の軸芯部に設けた透孔６３を介して摺動自在に嵌挿し、さらにコイル状に成形した引上げバネ７を嵌挿し、その引上げバネ７の他端側を、支持部材ｇの他端側の突出端部に装着する止め輪ｔ３により規制して、支持部材ｇからの脱出を阻止して、前述のユニットに併せて一体的に組付けておいて、ケーシング２内に装入し、図３の状態に組立てる。

この状態においては、引上げバネ７は、調整ネジ６ａを、支持部材ｇの他端側に向け押し出すように作用するが、調整ネジ６ａが衝合部ｔ１に衝合してストップし、それ以上支持部材ｇの他端側に向けて動くことはないので、この引上げバネ７はバイアスバネ４及び制御弁体３に対してはバネ荷重が作用しない状態である。

即ち、制御弁機構ｗに組付けた引上げバネ７は、通常の温度範囲の湯と水との混合水を吐出するよう設定したときは、支持部材ｇが図７に示す状態に保持されて圧縮されることがないので、作用しない状態に保持される。また、水弁座ｂを閉め切って湯を吐出させる設定のときも、図８に示している状態となって、引上げバネ７は圧縮されず、荷重を発生させない状態に保持される。しかし、図９にあるように、湯弁座ａを閉め切って、水吐出の状態に設定したときは、調整ネジ６ａが、支持部材ｇに対し、引き戻し方向に動くことで、引上げバネ７を圧縮して荷重を発生させ、支持部材ｇをその荷重が制御弁体３を湯弁座ａ側に押し出す感温バネ５の荷重に付加されるようになる。

図１０は別の実施例を示している。この例は、ケーシング２を本体部２ａとこれに螺合する弁座金具２ｂとで、湯水混合栓Ａのケースを形成する外筺１内にカートリッジ状に嵌装する筒状に形成し、これに組込む制御弁機構ｗを、前記本体部２ａの筒壁に形設しておく湯流入口２０と水流入口２１と、湯流入口２０の内側位置に形設する湯弁座ａと、水流入口２１の内側位置に配して弁座金具２ｂの内端縁に形設する水弁座ｂと、ケーシング２とは別体に形成してケーシング２内に装入し軸方向に可動に組込む筒状弁状の制御弁体３と、これの一端縁側（図において上縁側）に連繋して水弁座ｂ側に付勢するバイアスバネ４と、制御弁体３の他端縁側に連繋して湯弁座ａ側に付勢する感温バネ５とを用い、制御弁体３をバイアスバネ４と感温バネ５との２つのバネのバランスにより軸方向に可動に支持し、ケーシング２の一端側の弁座金具２ｂの内腔に形成される混合室２２内に位置する感温バネ５の感温作動により制御作動が行われるように構成していることについては、前述の実施例のものと変わりがない。

しかし、この実施例では、図１１にあるように、弁座金具２ｂの内端縁（図において上端縁）に環状に形成する水弁座ｂのシート面を、筒状弁状に形成した制御弁体３の筒壁の下縁側に形成される水弁３ｂの巾より広い巾の帯状に形成し、かつ、その広巾のシート面が、下方に向かうに従い次第に縮径する漏斗状をなすようテーパー面に形成し、さらに、この環状の水弁座ｂの仮想中心線Ｘが、弁座金具２ｂの軸芯線Ｚに対し、僅かに一側（図において左側）に偏るよう、偏芯させて形成してある。

また、制御弁体３は、それの筒壁の下端縁に水弁座ｂと対向する環状に形設する水弁３ｂを、それの仮想軸芯線が制御弁体３の軸芯線と揃うように形成し、かつ、水弁座ｂのシート面よりも巾が狭く、そのシート面に略平行するテーパー面に形成し、さらに、制御弁体３を、それの下端側に下部ガイドｇ２を設けて、これを、弁座金具２ｂの内腔に設けたガイド筒２７に嵌挿することで、この環状の水弁３ｂがそれの軸芯線を弁座金具２ｂの軸芯線と一致して水弁座ｂに対し進退するようにし、これにより、水弁３ｂが水弁座ｂに対し衝合していくときに、図１２にあるよう一側（図において右側）に偏芯した状態で突き当たっていくようにしている。

このため、制御弁体３が下降して、水弁３ｂが水弁座ｂに衝合して、水弁３ｂと水弁座ｂとの間の水の流路を閉めるときに、図１２にあるように、水弁３ｂの偏芯側（図１２において右側）は部分的にシールされるが偏芯の反対側においては、シールされずに開放した状態に保持され、引き続いての制御弁体３の下降により、水弁３ｂが水弁座ｂのシート面を摺動して下方に動くことで、シールされていくようにしてある。そして、これにより、水弁３ｂと水弁座ｂとの間の水の流路を閉め切るときに、その水弁３ｂと水弁座ｂとの間が一時に閉め切られずに部分的に順次シールされていくようにしているため、温度変化が急激に起こらず、ゆるやかになるので、ハンチング現象を解消するようになる。

この、制御弁体３の筒壁の端縁に環状に形成する弁（水弁３ｂ）を制御弁体３の軸芯線に対し偏芯させる手段は、軸芯線に対する偏芯を湯弁３ａの側に設けて、湯の流路を閉め切るときに、急激な遮断を避けるようにする場合、また、水弁３ｂと湯弁３ａとの両方に設けて、湯の流路の遮断と水の遮断の両方が行えるように実施する場合がある。

この制御弁体３の筒壁の端縁に環状に形成する弁（湯弁３ａ・水弁３ｂ）を、環状に形成して本体２ａ・弁座金具２ｂに設ける弁座（湯弁座ａ・水弁座ｂ）に対し偏芯させて対向させる手段によるハンチング現象の解消は、作用・機能についての説明を、制御弁体３の閉弁時の作動に基づいてだけ行っているが、開弁時においても、シールされた環状の弁と弁座とが、部分的に順次離れていくようになることで、開弁時におけるハンチング現象も解消するようになる。

また、この実施例においては、制御弁体３の作動を、軸方向に沿う方向にガイドするよう設ける支持部材ｇは、上部ガイドｇ１と下部ガイドｇ２との２つに分けられ、それの上部ガイドｇ１にあっては、一端側（図１０において上端側）を、調整ネジ６ａに開設した透孔６３に、衝合部ｔ１が当接するまで嵌挿して、そこに引上げバネ７を組付け、前記衝合部ｔ１から下方に延出する他端側を、制御弁体３の軸芯部に形成した有底の鞘筒状のバネケース３２内に嵌挿し、そのバネケース３２内に収蔵せしめたバイアスバネ４の上端側を、バネ受座３１に支持させて、バイアスバネに連繋させてあり、また、下部ガイドｇ２にあっては、制御弁体３の下端側に、そこから延出するように一体に連結させて、これを、弁座金具２ｂ内腔を設けたガイド筒２７に嵌挿させている。

そして、下部ガイドｇ２を嵌挿するガイド筒２７は、それの内径を一端側（外端側）に向かうに従い僅かに拡径するように形成してあり、これにより、図１２にあるよう制御弁体３が弁座金具２ｂ側に動いて、水弁３ｂが水弁座ｂに衝合してきたときに、下部ガイドｇ２が、ガイド筒２７の上端側を支点として、ガイド筒２７の内径の拡径した分だけ傾斜回動が可能となり、この傾斜回動によって制御弁体３が偏芯側と反対側にずれ込むように動くのを円滑にガイドするようにしている。

従前の制御弁体を２つのバネのバランスにより支持する形態の湯水混合栓の横断平面図である。同上の要部の断面図である。本発明手段を実施せる湯水混合栓の実施例の縦断面図である。同上の実施例の組立て工程の説明図である。同上のユニットにさらに調整ネジと引上げバネを組付けた状態の断面図である。同上のユニットをケーシングの本体部に組付ける工程の説明図である。同上の実施例の、混合水を吐出する設定とした状態の断面図である。同上の実施例の、湯吐出に設定した状態の断面図である。同上の実施例の水吐出に設定した状態の断面図である。別の実施例の縦断面図である。同上の実施例の弁座金具の縦断面図である。同上の実施例の弁座金具とこれに衝合する制御弁体との縦断面図である。

符号の説明

Ａ…湯水混合栓、Ｄ１…温調ダイヤル、Ｘ…仮想中心線、Ｚ…軸芯線、ａ…湯弁座、ｂ…水弁座、ｇ…支持部材、ｇ１…上部ガイド、ｇ２…下部ガイド、ｔ１…衝合部、ｔ２…フランジ、ｔ３…フランジ、ｗ…制御弁機構、ｙ…温度調整手段、１…外筺、１０…湯入口管、１１…水入口管、１２…吐出管、２…ケーシング、２ａ…本体、２ｂ…弁座金具、２０…湯流入口、２１…水流入口、２２…混合室、２３…混合水出口、２４…雌ネジ、２５…透孔、２６…雄ネジ、２７…ガイド筒、３…制御弁体、３ａ…湯弁、３ｂ…水弁、３０…透孔、３１…バネ受座、３２…バネケース、４…バイアスバネ、４０…バネ受け、５…感温バネ、６ａ…調整ネジ、６ｂ…調整ネジ軸、６０…係合部、６１…雄ネジ、６２…雌ネジ、６３…透孔、７…引上げバネ。

Claims

筒状のケーシング２の周壁に湯流入口２０と水流入口２１とを軸方向に並列させて設け、それらの内側位置に環状の湯弁座ａと水弁座ｂとを互いに対向するよう設け、その筒状のケーシング２内には、両端縁に湯弁３ａと水弁３ｂとを環状に形成する筒状の制御弁体３を、軸方向に可動に装入して、それの両端側に、基端側が調整ネジ６ａに支承されたバイアスバネ４の先端側と、基端側がケーシング２に支承された感温バネ５の先端側とを対向させて連繋して、制御弁体３を前記バイアスバネ４と感温バネ５との２つのバネのバランス位置に保持せしめ、前記バイアスバネ４を支承する調整ネジ６ａを、ケーシング２の一端側に組付ける温調ダイヤル１の回動操作により回動する調整ネジ軸６ｂに螺合し、その調整ネジ軸６ｂの回動により調整ネジ６ａを軸方向に動かしてバイアスバネ４の支承位置を変更設定する湯水混合栓において、バイアスバネ４の基端側を、調整ネジ６ａと別体に形成した支持部材ｇに支承させて、その支持部材ｇを、前記調整ネジ６ａに設けた透孔６３に軸方向に摺動自在に嵌挿し、その透孔６３からバイアスバネ４側に突出する部位に設ける衝合部ｔ１により調整ネジ６ａに対し離接自在に連繋し、前記透孔６３からバイアスバネ４と反対側に突出する部位と調整ネジ６ａとの間に、調整ネジ６ａに対し支持部材ｇをバイアスバネ４と反対側に引き戻す側に付勢する引上げバネ７を設けて、その引上げバネ７を、通常の温度範囲の設定の際には作用せず、水吐出の設定の際だけ制御弁体３を湯弁座ａ側に付勢する荷重を発生せしめるように組込むことを特徴とする湯水混合栓。
筒状のケーシング２の周壁に湯流入口２０と水流入口２１とを軸方向に並列させて設け、それらの内側位置に環状の湯弁座ａと水弁座ｂとを互いに対向するよう設け、その筒状のケーシング２内には、両端縁に湯弁３ａと水弁３ｂとを環状に形成する筒状の制御弁体３を、軸方向に可動に装入して、それの両端側に、基端側が調整ネジ６ａに支承されたバイアスバネ４の先端側と、基端側がケーシング２に支承された感温バネ５の先端側とを対向させて連繋して、制御弁体３を前記バイアスバネ４と感温バネ５との２つのバネのバランス位置に保持せしめ、前記バイアスバネ４を支承する調整ネジ６ａを、ケーシング２の一端側に組付ける温調ダイヤル１の回動操作により回動する調整ネジ軸６ｂに螺合し、その調整ネジ軸６ｂの回動により調整ネジ６ａを軸方向に動かしてバイアスバネ４の支承位置を変更設定する湯水混合栓において、制御弁体３に環状に形設する湯弁３ａまたは水弁３ｂの弁と、ケーシング２に環状に形設する湯弁座ａまたは水弁座ｂの弁座とを、湯弁３ａまたは水弁３ｂの弁の中心線Ｘが湯弁座ａまたは水弁座ｂの弁座の軸芯線Ｚに対し一側に僅かに偏芯して対向するように装設しておくことを特徴とする湯水混合栓。
筒状のケーシング２の周壁に湯流入口２０と水流入口２１とを軸方向に並列させて設け、それらの内側位置に環状の湯弁座ａと水弁座ｂとを互いに対向するよう設け、その筒状のケーシング２内には、両端縁に湯弁３ａと水弁３ｂとを環状に形成する筒状の制御弁体３を軸方向に可動に装入して、それの両端側に、基端側が調整ネジ６ａに支承されたバイアスバネ４の先端側と、基端側がケーシング２に支承された感温バネ５の先端側とを対向させて連繋して、制御弁体３を前記バイアスバネ４と感温バネ５との２つのバネのバランス位置に保持せしめ、前記バイアスバネ４を支承する調整ネジ６ａを、ケーシング２の一端側に組付ける温調ダイヤル１の回動操作により回動する調整ネジ軸６ｂに螺合し、その調整ネジ軸６ｂの回動により調整ネジ６ａを軸方向に動かしてバイアスバネ４の支承位置を変更設定する湯水混合栓において、ケーシング２内には、それの軸芯部位に軸芯線に沿うガイドｇ２を設けてケーシング２に保持せしめ、制御弁機構ｗの制御弁体３には、それの軸芯部位に軸芯線に沿う透孔３０を形成し、その透孔３０を前記ガイドｇ２に摺動自在に嵌挿して、制御弁体３の作動を軸方向に規制し、バイアスバネ４および感温バネ５の前記制御弁体３に連繋する端部を、バネ成形時の形状のままにしておくことを特徴とする湯水混合栓。