JP3122808B2 - 水栓におけるディスク弁体のシール構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一つのハンドルレバー
を操作することにより、止水，吐水の切り換え、流量の
制御、混合水温度の制御等を行うシングルレバー式水栓
等の水栓におけるディスク弁体のシール構造に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来のシングルレバー式水栓を示せば、
図１３〜図１５の通りである。同図に示す如く、この水
栓にあっては、水栓本体１の底面側に湯供給管２と水供
給管３とが連通接続されており、中央部の前面には吐水
管４が一体成形されている。また水栓本体１の中央上部
側には、筒状のヘッド部５が組み込まれている。

【０００３】ヘッド部５は、筒状のヘッドケース６を有
し、その下部側に固定ディスク弁体７と可動ディスク弁
体８とが内嵌装着されている。固定ディスク弁体７は、
湯流入ポート７ａ及び水流入ポート７ｂと、混合水の吐
出ポート９とを有し、可動ディスク弁体８は、湯と水と
を混合する混合室１０を有している。

【０００４】またヘッドケース６内の上部側には、回転
軸１１が装着されている。この回転軸１１には、上端側
をハンドルレバー１２に連結されたレバー軸１３が挿通
されており、上下方向の中間部をピン１４によって上下
方向へ回動自在に支承されている。レバー軸１３の下端
には、ボール状の操作部１５が形成されており、該操作
部１５はディスクキャップ１６を介して可動ディスク弁
体８に係合し、連結されている。

【０００５】更に、ヘッドケース６の上端面外周には、
図１５で最もよく表されているように、回転軸１１の水
平方向の回動角度を規制するためのストッパー筒体１７
が配置されている。このストッパー筒体１７は、前記回
転軸１１の筒状部１８へ外嵌装着され、前述したピン１
４によってレバー軸１３及び回転軸１１へ一体的に連結
結合されるようになっている。これにより、ヘッドケー
ス６の天井板をストッパー筒体１７と回転軸１１とが挟
持するようになる。尚、回転軸１１の回動角度の規制
は、ストッパー筒体１７の外周面に突出形成した係止爪
部１９と、ヘッドケース６の上端側内周面に形成したス
トッパー２０とによって行われるようになっている。

【０００６】このように構成されたヘッド部５は、水栓
本体１内に裏蓋２１を介して配設され、長尺のビス２２
によって連結固定されている。この場合に、裏蓋２１に
形成された湯，水の各流入ポート２１ａ，２１ｂ及び混
合水の流出ポート２３に筒状のゴムパッキン２４を配設
することにより、水栓本体１の区画壁１ａと固定ディス
ク弁体７との間でゴムパッキン２４を弾性圧縮して両部
材間のシールを行っている。同時にゴムパッキン２４
は、その弾性反発力により、固定ディスク弁体７を可動
ディスク弁体８に対して押圧し、これら両弁体７及び８
の摺動面のシールをも行うようにしている。

【０００７】このように構成された従来のシングルレバ
ー式水栓にあって、ハンドルレバー１２を上下方向に揺
動操作すると、レバー軸１３のボール状の操作部１５が
ピン１４を中心に揺動し、可動ディスク弁体８を図１３
の左右方向へ移動させるようになる。これにより、可動
ディスク弁体８の混合室１０と重なり合う固定ディスク
弁体７の湯及び水の各流入ポート７ａ，７ｂの開口面積
の大きさが変化し、吐出流量が変化することになる。

【０００８】一方、ハンドルレバー１２を、図１４の矢
符で示す水平方向へ回動操作すると、レバー軸１３を介
して回転軸１１がヘッドケース６の中心軸線の回りに回
動し、可動ディスク弁体８も水平面内で回動するように
なる。そのため、可動ディスク弁体８の混合室１０と重
なり合う固定ディスク弁体７の湯流入ポート７ａの開口
面積と、水流入ポート７ｂの開口面積との比率が変化
し、結果的に湯と水の混合比率が変化し、混合水の温度
が変化する。

【０００９】このように、シングルレバー式の水栓は、
ハンドルレバー１２を上下方向及び水平方向へそれぞれ
単独又は複合的に回動操作することで、吐出される混合
水の温度と、流量とを制御するようにしている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】而して、水栓本体１の
区画壁１ａと固定ディスク弁体７との間に配設したゴム
パッキン２４は、弾性圧縮して両部材１ａ，７間のシー
ルを行うと共に、その弾性反発力により固定ディスク弁
体７を可動ディスク弁体８に対して押圧し、これら両弁
体７及び８の摺動面のシールをも行う。そのため、ゴム
パッキン２４の弾性圧縮量が少ないときには、高い水圧
を受けて固定ディスク弁体７が少しでも押し上げられる
と、両部材１ａ，７間のシール不良を招いて漏水の原因
となることがある。逆にゴムパッキン２４の弾性圧縮量
が大き過ぎるときには、ゴムパッキン２４の弾性反発力
が強過ぎて両弁体７及び８の摺動抵抗が大きくなり、ハ
ンドルレバー１２の操作性を悪くすることがある。

【００１１】本発明は従来の前記課題に鑑みてこれを改
良除去するために、ディスク弁体が移動してもシール不
良がなく、且つディスク弁体に大きな押圧力を加えるこ
とのない水栓におけるディスク弁体のシール構造を提供
せんとするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明が採用した請求項
１の手段は、水栓本体に内蔵したディスク弁体のポート
と水栓本体側に備えたディスク保持部のポートとの接続
部のシール構造において、前記ディスク弁体を内蔵する
ヘッドケースの下面側と前記水栓本体との間に裏蓋を配
置して、該裏蓋の上面側に前記ディスク保持部を形成
し、前記各ポートの接続部の外周側に環状のシールリン
グ収納部を設け、該シールリング収納部の一方の環状シ
ール壁面を、前記ディスク保持部の上面側に突設した上
方に向かって縮径する筒状突出部の外周面で形成すると
共に、他方の環状シール壁面を、ディスク弁体の下面側
に凹設した凹部の内周面で形成して成り、前記シールリ
ング収納部に収納したシールリングが両方の環状シール
壁面に当接し、該シールリング収納部が水圧を受ける側
から水圧を受けない側に向かって先すぼみ形状となって
いることを特徴とする水栓におけるディスク弁体のシー
ル構造である。

【００１３】

【作用】請求項１の本発明にあっては、シールリングは
シールリング収納部の両環状シール壁面に当接して、シ
ールリング収納部の水圧を受ける側と水圧を受けない側
との間をシールする。水圧が上昇すると、シールリング
は、シールリング収納部内を先すぼみ側へ移動して両環
状シール壁面の間に楔状に食い込んで水圧とバランスす
る位置で停止し、シールを完全なものとする。水圧の上
昇によりディスク弁体とディスク保持部とが離反して
も、シールリングは、水圧とバランスする位置で停止す
るため、完全なシールを行う。逆に水圧が降下すると、
シールリングは、その弾性復帰力によりシールリング収
納部の先すぼみ側と反対側へ移動して水圧とバランスす
る位置で停止し、完全なシールを行う。シールリング
は、水圧とバランスする位置で停止するため、ディスク
弁体に対して大きな力を押圧力を加えることはない。

【００１４】また本発明にあっては、裏蓋の上面側にデ
ィスク保持部を形成してあるため、ヘッドケースとディ
スク弁体との一体化を図ることができる。更に、本発明
にあっては、凹部に筒状突出部を嵌入してシールリング
収納部を形成するので、重ね合したディスク弁体及びデ
ィスク保持部の厚みを薄くできる。

【００１５】

【実施例】以下に、本発明の構成を図面に示す実施例に
基づいて説明すると次の通りである。図１乃至図１１
は、本発明の一実施例に係るシングルレバー式水栓を示
すものである。この実施例の水栓にあっては、シングル
レバー式水栓のヘッド部５を、ヘッドケース２７、レバ
ー軸２８、回転軸２９、ディスクキャップ３０、可動デ
ィスク弁体３１、固定ディスク弁体３２、裏蓋３３とで
構成している。

【００１６】ヘッドケース２７は、図４の図（ａ）及び
図（ｂ）に示すように、その内周面の円周方向数カ所
に、ガイド３４が軸方向に沿って突出形成されている。
レバー軸２８は、本体部分が四角柱状であり、その下端
側にインボリュート曲面を備えたメイン操作部３５及び
サブ操作部３６が二股状に形成されている。

【００１７】またレバー軸２８のピン孔３７の一端面側
には、ボス部３８が突出形成されている。このボス部３
８は、レバー軸２８の装着に際し、その向きを間違えな
いようにするためのものである。

【００１８】回転軸２９は、小径の上部筒状部３９と、
大径の下部筒状部４０とからなり、上部筒状部３９の上
端面のエッジ部は、Ｒ面部になされている。また上部筒
状部３９には、側面を貫通してピン１４の挿通孔４１が
形成されており、挿通孔４１の一端側の外周面周囲に
は、グリス溜用の凹部４２が穿設されている。

【００１９】一方、下部筒状部４０の下面側には、Ｒ面
状の二本のスライド溝４３，４３がその直径方向に形成
されている。また下部筒状部４０の外周側面の数箇所に
は、前記ヘッドケース２７の内周面側に形成されたガイ
ド３４に係合し得る係止凸部４４が突出形成されてい
る。

【００２０】更に、この回転軸２９には、上下部の筒状
部３９及び４０を上下方向に貫通するレバー軸２８の装
着孔４５が形成されている。装着孔４５は、レバー軸２
８を下方から挿通して上部へ抜け出ないように、レバー
軸２８のボス部３８に係合しこれを案内する溝が装着孔
４５の下面側から上端面側へ向けたその途中まで形成さ
れている。

【００２１】ディスクキャップ３０は、その上面側に回
転軸２９の下面側に設けられた二本のスライド溝４３，
４３に係合し得る凸条４６，４６を有し、該凸条４６，
４６どうしの中間部に、レバー軸２８のメイン操作部３
５及びサブ操作部３６と係合し得るラック溝４７及び凸
状歯４８が形成されている。またディスクキャップ３０
の下面側には、小判形又は楕円状の凸部４９が形成され
ている。

【００２２】更に、ディスクキャップ３０の下面側に
は、湯と水の混合室を形成するための凹部５０が形成さ
れており、該凹部５０に連通してウォターハンマー緩和
用のピストン装着孔５１が形成されている。ピストン装
着孔５１の一端側は、ディスクキャップ３０の側面に開
口している。

【００２３】可動ディスク弁体３１の上面側には、前記
ディスクキャップ３０の小判形又は楕円状の凸部４９と
嵌合する凹部５２が形成されており（図８参照）、両者
間にはゴムパッキン５３が装着されるようになってい
る。また可動ディスク弁体３１の下面側には混合室形成
用の凹部５４が形成されており、該凹部５４と前記凹部
５２とは連通している。

【００２４】これに対して、固定ディスク弁体３２は、
平面視した状態で金魚の形をしている。この固定ディス
ク弁体３２には、図９の図（ａ）及び図（ｂ）に示すよ
うに、湯の流入ポート５５と、水の流入ポート５６と、
混合水の流出ポート５７とが上下面を貫通して形成され
ている。これらのポート５５，５６，５７のディスク弁
体下面側には、それぞれ凹部５８が形成されている。

【００２５】また裏蓋３３には、図１０に示すように、
前記固定ディスク弁体３２と同位置に同じ形状の湯水の
流入ポート５９，６０及び混合水の流出ポート６１が形
成されており、これらの各ポートのディスク弁体上面側
には、図７及び図１１に示す如く、上方に向かって縮径
するテーパー面６２が外周に形成された筒状突出部６８
が設けられている。なお、このテーパー面６２と、固定
ディスク弁体３２の各ポートの凹部５８との間には、シ
ールリング収納部６９（図１１参照）が水圧を受ける側
から水圧を受けない側に向かって先すぼみ形状となるよ
うに形成され、シールリング６３が装着されるようにな
っている。しかも、この裏蓋３３の上面側には、前記固
定ディスク弁体３２と同一形状且つ同一大きさの凹部６
４が形成され、ディスク保持部となっている。この凹部
６４の周囲には、図１０の図（ａ）に示すように、部分
的に凸部６５が形成されている。

【００２６】次に、このように構成されたシングルレバ
ー式水栓のヘッド部５の組付要領を説明する。組み付け
は、先ず、回転軸２９の装着孔４５へその下方側からレ
バー軸２８を上方へ向けて挿通する。そして、レバー軸
２８に設けたボス部３８が装着孔４５の一側面に形成し
た案内溝の奥部へ係止する位置で、ピン１４を回転軸２
９及びレバー軸２８へ挿通し、両者を一体的に且つ装着
孔４５内でレバー軸４５が前記ピン１４を枢支点として
揺動できるように連結する。

【００２７】このように本実施例にあっては、ピン１４
による連結は、回転軸２９とレバー軸２８との二部材の
みであり、しかもヘッドケース２７の外での連結である
ため、極めて容易である。

【００２８】然る後は、ヘッドケース２７の上下を反転
させた状態で、その装着孔６６へ前記レバー軸２８と回
転軸２９とを装着する。装着は、回転軸２９の外周面側
を図４の図（ａ）に示すヘッドケース２７内周面のガイ
ド３４へ当接させることにより、容易に行うことが可能
である。しかも、この場合に、回転軸２９の上部筒状部
３９の上端面のエッジ部はＲ面に形成されており、前記
装着孔６６への装着は非常にスムーズである。

【００２９】装着後の回転軸２９は、その外周面の係止
凸部４４が前記ガイド３４に係止するようになり、回転
軸２９の回動範囲を規制するようになる。図５の図
（ａ）及び図（ｂ）は、回転軸２９の係止凸部４４がそ
れぞれの回動範囲の限界位置でガイド３４に当接し、回
動が規制されている状態を示すものである。このように
回転軸２９とガイド３４とにストッパー機能を持たせる
ことにより、図１５及び図１７で示す、従来のストッパ
ー筒体１７の部品を省略することが可能である。

【００３０】然る後は、ヘッドケース２７を逆さまにし
た状態で、回転軸２９の下面側にディスクキャップ３０
を載置し、更にディスクキャップ３０の小判形又は楕円
状の凸部４９に、可動ディスク弁体３１の同形状の凹部
５２を外嵌装着する。これにより、ディスクキャップ３
０と可動ディスク弁体３１とは、水平面内でのあらゆる
方向へ隙間無く一体的に動作することが可能である。

【００３１】そして、可動ディスク弁体３１上に固定デ
ィスク弁体３２を載置し、裏蓋３３の固定ディスク弁体
３２と同一形状の凹部６４を、前記固定ディスク弁体３
２へ外嵌装着し、裏蓋３３に対して固定ディスク弁体３
２が移動しないように両者を固定する。固定ディスク弁
体３２へ裏蓋３３を外嵌装着するときには、固定ディス
ク弁体３２の各凹部５８にシールリング６３を予め内嵌
装着し、各シールリング６３に裏蓋３３の対応する筒状
突出部６８を挿入する。

【００３２】最後に、このようにして組み込んだヘッド
ケース２７を水栓本体１内に挿入し、ヘッドケース２７
の上下が元の状態へ復帰するように反転させ、従来の場
合と同要領で裏蓋３３と共に長尺のビスを用いて水栓本
体１へ固定すればよい。これにより、水栓本体１と裏蓋
３３とヘッドケース２７とがビスで一体的に連結される
ことになる。そのため、裏蓋３３の凹部６４へ嵌合装着
された固定ディスク弁体３２は、水栓本体１と一体化さ
れることになり、可動ディスク弁体３１に対してむやみ
に、相対移動することはない。

【００３３】更に、裏蓋３３と固定ディスク弁体３２と
は、図１１に示す如く、裏蓋３３の筒状突出部６８と固
定ディスク弁体３２の凹部５８との間にシールリング収
納部６９を形成し、シールリング収納部６９に装着した
シールリング６３を環状シール壁面６２，５８ａに当接
してシールしてある。このシール箇所の水圧が上昇する
と、シールリング６３は、シールリング収納部６９の先
すぼみ側へ向う矢符Ｂ方向へ移動して両環状シール壁面
６２，５８ａの間に楔状に食い込んで水圧とバランスす
る位置で停止し、シールを完全なものとする。水圧の上
昇により固定ディスク弁体３２が上昇してディスク保持
部を形成する裏蓋３３から離反しても、シールリング６
３は、水圧とバランスする位置で停止するため、完全な
シールを行う。逆に水圧が降下すると、シールリング６
３は、その弾性復帰力によりシールリング収納部６９の
先すぼみ側と反対側へ移動して水圧とバランスする位置
で停止し、完全なシールを行う。

【００３４】このようにシールリング６３は、水圧とバ
ランスする位置で停止するため、固定ディスク弁体３２
に対して大きな押圧力を加えることがなく、固定ディス
ク弁体３２と可動ディスク弁体３２との摺動抵抗を大き
くすることなく、ハンドルレバー１２の良好な操作性を
確保する。

【００３５】而して、この実施例の水栓の使用態様は、
従来の場合と同じように、ハンドルレバー１２の上げ下
げと、回動操作とによって、吐出流量と混合水温度とを
制御する。ハンドルレバー１２を上げ下げすることによ
ってレバー軸２８のメイン操作部３５及びサブ操作部３
６を介してディスクキャップ３０及びこれと一体的に動
作する可動ディスク弁体３１が図１の止水状態から図２
の最大吐出流量の状態まで移動する。

【００３６】このとき、前記メイン操作部３５と、サブ
操作部３６とは、インボリュート曲面を介してディスク
キャップ３０と接合しており、その接合面が相互に変化
するので、局部的に摩耗が進行し、ガタツキの原因とな
る等のことはない。またインボリュート曲面を利用する
ことにより、レバー軸２８のピン１４を支点とする回動
動作があっても、ディスクキャップ３０をこじあげるこ
となく、水平移動させることが可能であり、弁体の円滑
な動作を確保することが可能である。なお、前記インボ
リュート曲面は、サイクロイド曲面であっても同一の効
果を得ることが可能である。

【００３７】またハンドルレバー１２を回動操作するこ
とによって、回転軸２９のスライド溝４３，４３とディ
スクキャップ３０の凸条４６，４６との係合によって両
者が一体的に回動動作するようになる。ディスクキャッ
プ３０の下面側には、小判形又は楕円状の凹凸部４９，
５２を介して可動ディスク弁体３１が装着されているの
で、可動ディスク弁体３１は、その混合室５４へ連通開
口する固定ディスク弁体３２の湯ポート５５と、水ポー
ト５６との開口面積比率を変更するようになり、混合水
の温度を変更する。

【００３８】この場合にあっては、前記回転軸２９とデ
ィスクキャップ３０との係合を、スライド溝４３，４３
と凸条４６，４６にすることによって、両者間の回動方
向の間隙を除去することができる。またディスクキャッ
プ３０と可動ディスク弁体３１とを、小判形又は楕円形
状の凹凸部を介して嵌合させることにより、両者間の回
動方向の間隙を除去することが可能である。

【００３９】従って、この実施例の水栓にあっては、ハ
ンドル操作の遊びを無くすことが可能であり、操作感が
よい。しかも、固定ディスク弁体３２がむやみに移動す
ることがないので、可動ディスク弁体３１の操作に対応
した混合水の温度制御を行うことができ、その制御が正
確である。

【００４０】ところで、本発明は上述した実施例のシー
ル構造に限定されるものではない。重要なことは、ディ
スク弁体とディスク保持部との接合箇所をシールするシ
ールリングを水圧とバランスする位置で停止させるよう
に、シールリング収納部を水圧を受ける側から水圧を受
けない側に向かって先すぼみ形状にすることである。そ
のような変形実施例としては、図１２に示すようなもの
が考えられる。図１２に示すものは、固定ディスク弁体
３２の環状シール壁面５８ａをテーパー状に形成し、シ
ールリング収納部６９の先すぼみの割合を図１１に示す
場合に比べて緩やかにしている。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、次の如き
優れた効果を有する。すなわち、シールリングが水圧と
バランスする位置で停止するため、水圧の強弱に関係な
く完全なシールを行って漏水を防止できる。更に、ディ
スク弁体に対して大きな押圧力を加えることがないた
め、ディスク弁体の円滑な操作を確保することができ
る。また本発明にあっては、ヘッドケースとディスク弁
体との一体化が図れ、水栓本体に対する組み付けが簡単
にできる。更に、本発明にあっては、重ね合したディス
ク弁体及びディスク保持部の厚みを薄くできるため、コ
ンパクな水栓を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示すものであり、水栓の閉栓
時のヘッド部を示す縦断面図である。

【図２】上記水栓の最大吐出流量時のヘッド部を示す縦
断面図である。

【図３】上記水栓の全体を示す部分断面側面図である。

【図４】上記水栓のヘッドケースを示すもので、図
（ａ）は底面図、図（ｂ）は図（ａ）のＡ−Ａ線断面図
である。

【図５】上記水栓のヘッドケースと回転軸との係合関係
を示すもので、図（ａ）は湯のみの吐出状態を示す底面
図、図（ｂ）は水のみの吐出状態を示す底面図である。

【図６】上記水栓のヘッド部の主要部品を分解して示す
一部縦断面した正面図である。

【図７】上記水栓のヘッド部の主要部品を分解して示す
一部縦断面した側面図である。

【図８】上記水栓の可動ディスク弁体を示すもので、図
（ａ）は平面図、図（ｂ）は底面図である。

【図９】上記水栓の固定ディスク弁体を示すもので、図
（ａ）は平面図、図（ｂ）は底面図である。

【図１０】上記水栓の裏蓋を示すもので、図（ａ）は平
面図、図（ｂ）は底面図である。

【図１１】上記水栓におけるディスク弁体のシール構造
を拡大した断面図である。

【図１２】本発明の別態様の実施例を示すものであり、
ディスク弁体のシール構造を拡大した断面図である。

【図１３】従来のシングルレバー式水栓の全体を示す縦
断面側面図である。

【図１４】従来のシングルレバー式水栓の全体を示す部
分断面正面図である。

【図１５】従来のシングルレバー式水栓のヘッド部を示
す分解斜視図である。

【符号の説明】

１…水栓本体 ３２…ディスク弁体（固定ディスク弁体） ５５（５６，５７）…ポート ３３…ディスク保持部（裏蓋３３） ６０（５９，６１）…ポート ６９（７５）…シールリング収納部 ５８ａ，６０（７４ａ，７２）…環状シール壁面 ６３…シールリング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 榊原 邦昭 愛知県常滑市鯉江本町５丁目１番地 株 式会社イナックス内 (56)参考文献 特開 平４−302781（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−7774（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−587（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−119974（ＪＰ，Ｕ) 実開 平５−10874（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16K 11/00 - 11/24 F16K 3/00 - 3/36 F16K 27/00 - 27/04

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水栓本体に内蔵したディスク弁体のポー
   トと水栓本体側に備えたディスク保持部のポートとの接
   続部のシール構造において、前記ディスク弁体を内蔵す
   るヘッドケースの下面側と前記水栓本体との間に裏蓋を
   配置して、該裏蓋の上面側に前記ディスク保持部を形成
   し、前記各ポートの接続部の外周側に環状のシールリン
   グ収納部を設け、該シールリング収納部の一方の環状シ
   ール壁面を、前記ディスク保持部の上面側に突設した上
   方に向かって縮径する筒状突出部の外周面で形成すると
   共に、他方の環状シール壁面を、ディスク弁体の下面側
   に凹設した凹部の内周面で形成して成り、前記シールリ
   ング収納部に収納したシールリングが両方の環状シール
   壁面に当接し、該シールリング収納部が水圧を受ける側
   から水圧を受けない側に向かって先すぼみ形状となって
   いることを特徴とする水栓におけるディスク弁体のシー
   ル構造。