JP6587181B2

JP6587181B2 - 湯水混合栓装置

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Publication number: JP6587181B2
Application number: JP2015194425A
Authority: JP
Inventors: 徹矢森田
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2015-09-30
Filing date: 2015-09-30
Publication date: 2019-10-09
Anticipated expiration: 2035-09-30
Also published as: JP2017067191A

Description

本発明は、湯水混合栓装置に関する。

従来、サーモカートリッジと、サーモカートリッジを収容するハウジングと、を備える湯水混合栓装置が知られている（例えば特許文献１参照）。特許文献１に示される湯水混合栓装置は、ハウジングとなる筒状をした湯水混合栓本体は、砂型等により鋳造される鋳物で形成されている。ハウジングの形成のしやすさを考えた場合、樹脂または金属等を材料とする金型による成形が好ましい。この場合、成形品としてのハウジングから金型が抜ける必要があるため、ハウジングの内面は、複雑な凹凸を有することが困難であり、形状は円筒内面状が好適にとられる。

サーモカートリッジの外面には、ハウジングとの間の空間を仕切って流路を形成するためのフランジが形成され、サーモカートリッジは、フランジがハウジングの内面に嵌まった状態でハウジングの開口より挿入される。

特開２０１０−７８１６号公報

しかしながら、フランジがハウジングの内面に嵌まった状態でサーモカートリッジがハウジング内の奥へと挿入されていくと、フランジとハウジングの内面との摩擦が生じた状態で移動することになる。この場合、フランジとハウジングの内面との摩擦が生じた状態で移動する距離が長い程、フランジおよびハウジングの内面の互いに擦れる部分が損傷しやすい、という問題がった。

本発明は上記従来の問題点に鑑みて発明したものであって、その目的とするところは、フランジおよびハウジングの内面の互いに擦れる部分が損傷しにくい湯水混合栓装置を提供することにある。

本発明に係る湯水混合栓装置は、サーモカートリッジと、内外に連通するハウジング湯入口およびハウジング水入口が形成された筒を有し、この筒の中心軸方向の一端に前記サーモカートリッジが挿入される挿入開口を有するハウジングと、を備える。前記サーモカートリッジは、内外に連通する湯入口、水入口および混合水出口が形成された筒を有するケーシングと、前記ケーシングに収容される温度調節機構と、を有する。前記サーモカートリッジは、前記湯入口より流入する湯および前記水入口より流入する水が混合された混合水を前記混合水出口から吐出し、前記温度調節機構により前記混合水の温度変化に応じて前記湯入口より流入する湯および前記水入口より流入する水の流量を調節するものである。前記ケーシングには、前記ケーシングが前記ハウジング内の所定位置に収容された状態で前記ケーシングの外面と前記ハウジングの内面との間の空間を前記中心軸方向に仕切る第一フランジ、第二フランジおよび第三フランジが前記中心軸方向に前記挿入開口側より順に離間して設けられる。前記ケーシングには、前記第一フランジおよび前記第二フランジの間に前記湯入口が形成され、前記第二フランジおよび前記第三フランジの間に前記水入口が形成される。前記ハウジングには、前記ケーシングが前記ハウジング内の前記所定位置に収容された状態で前記第一フランジおよび前記第二フランジの間に前記ハウジング湯入口が形成され、前記第二フランジおよび前記第三フランジの間に前記ハウジング水入口が形成される。前記第一フランジの直径が前記第二フランジの直径および前記第三フランジの直径よりも大きく、かつ、前記第二フランジの直径が前記第三フランジの直径と同じに形成される。前記ハウジングの内面は、前記ケーシングが前記ハウジング内の所定位置に収容された状態で、前記第一フランジと対向する箇所の内径が前記第一フランジの直径以上の第一径となり、前記第二フランジと対向する箇所および前記第三フランジと対向する箇所の内径が前記第一径未満で前記第二フランジおよび前記第三フランジの直径以上の第二径となり、前記挿入開口より前記第一径を有する第一内面および前記第二径を有する第二内面を順に連続して有し、前記第二フランジと前記第三フランジとの距離が、前記第一フランジと前記第二フランジとの距離よりも長く形成される。

本発明に係る湯水混合栓装置は、サーモカートリッジと、内外に連通するハウジング湯入口およびハウジング水入口が形成された筒を有し、この筒の中心軸方向の一端に前記サーモカートリッジが挿入される挿入開口を有するハウジングと、を備える。前記サーモカートリッジは、内外に連通する湯入口、水入口および混合水出口が形成された筒を有するケーシングと、前記ケーシングに収容される温度調節機構と、を有する。前記サーモカートリッジは、前記湯入口より流入する湯および前記水入口より流入する水が混合された混合水を前記混合水出口から吐出し、前記温度調節機構により前記混合水の温度変化に応じて前記湯入口より流入する湯および前記水入口より流入する水の流量を調節するものである。前記ケーシングには、前記ケーシングが前記ハウジング内の所定位置に収容された状態で前記ケーシングの外面と前記ハウジングの内面との間の空間を前記中心軸方向に仕切る第一フランジ、第二フランジおよび第三フランジが前記中心軸方向に前記挿入開口側より順に離間して設けられる。前記ケーシングには、前記第一フランジおよび前記第二フランジの間に前記湯入口が形成され、前記第二フランジおよび前記第三フランジの間に前記水入口が形成される。前記ハウジングには、前記ケーシングが前記ハウジング内の前記所定位置に収容された状態で前記第一フランジおよび前記第二フランジの間に前記ハウジング湯入口が形成され、前記第二フランジおよび前記第三フランジの間に前記ハウジング水入口が形成される。前記第一フランジの直径が前記第二フランジの直径および前記第三フランジの直径よりも大きく、かつ、前記第二フランジの直径が前記第三フランジの直径より大きく形成される。前記ハウジングの内面は、前記ケーシングが前記ハウジング内の所定位置に収容された状態で、前記第一フランジと対向する箇所の内径が前記第一フランジの直径以上の第一径となり、前記第二フランジと対向する箇所の内径が前記第一径未満で前記第二フランジの直径以上の第二径となり、前記第三フランジと対向する箇所の内径が前記第二径未満で前記第三フランジの直径以上の第三径となり、前記挿入開口より前記第一径を有する第一内面、前記第二径を有する第二内面および前記第三径を有する第三内面を順に連続して有し、前記第二フランジと前記第三フランジとの距離が、前記第一フランジと前記第二フランジとの距離よりも長く形成される。

本発明にあっては、フランジおよびハウジングの内面の互いに擦れる部分が損傷しにくいものである。

図１は第一実施形態のハウジングが切断された湯水混合栓装置の側面図である。図２は第一実施形態のサーモカートリッジの側面図である。図３は第一実施形態のサーモカートリッジの要部断面図である。図４は第一実施形態のハウジングの断面図である。図５Ａおよび図５Ｂは温度調節を説明するための第一実施形態の湯水混合栓装置の要部断面図である。図６は第二実施形態のハウジングが切断された湯水混合栓装置の側面図である。図７は第三実施形態のハウジングが切断された湯水混合栓装置の側面図である。図８は第四実施形態のハウジングが切断された湯水混合栓装置の側面図である。図９は第五実施形態のハウジングが切断された湯水混合栓装置の側面図である。図１０は第六実施形態のハウジングが切断された湯水混合栓装置の側面図である。

以下の第一実施形態ないし第六実施形態は、湯水混合栓装置に関し、特に、サーモカートリッジと、サーモカートリッジを収容するハウジングと、を備える湯水混合栓装置に関する。

第一実施形態の湯水混合栓装置について図１ないし図５に基いて説明する。

湯水混合栓装置１は、図１に示されるように、サーモカートリッジ１１と、ハウジング１２と、を備える。

サーモカートリッジ１１は、図２、図３に示されるように、ケーシング２と、ケーシング２に収容される温度調節機構３と、を有する。

ケーシング２は、図３に示されるように、内外に連通する湯入口２１、水入口２２および混合水出口２３が形成された筒２０を有する。第一実施形態では、ケーシング２の筒２０の外面２０１は、円筒の外面の形状をしている。ケーシング２の筒２０の一部に、湯入口２１および水入口２２が形成されている。また、ケーシング２の筒２０の中心軸２００の方向の両端が開口しており、この筒２０の両端に形成される開口の一方が混合水出口２３となっている。

また、ケーシング２の筒２０の外面２０１には、後述する第一フランジ２４、第二フランジ２５および第三フランジ２６が設けられる。

サーモカートリッジ１１は、湯入口２１より流入する湯および水入口２２より流入する水が内部で混合されて混合水を生成し、混合水を混合水出口２３から吐出する。そして、温度調節機構３により、混合水の温度変化に応じて、湯入口２１より流入する湯および水入口２２より流入する水の流量を調節するものである。温度調節機構３については後述する。

ハウジング１２は、図４に示されるように、内外に連通するハウジング湯入口４１およびハウジング水入口４２が形成された筒４を有する。さらに、ハウジング１２の筒４の中心軸４００の方向の一端に、サーモカートリッジ１１が挿入される挿入開口４０を有する。第一実施形態では、ハウジング１２の筒４の内面４３は、円筒の内面の形状をしている。ハウジング１２の筒４の一部に、ハウジング湯入口４１およびハウジング水入口４２が形成されている。そして、ハウジング１２の筒４の中心軸４００の方向の両端が開口しており、この筒４の両端に形成される開口の一方が挿入開口４０となっている。

図１に示されるように、ケーシング２は、ハウジング１２内の所定位置に収容されるように設計されている。さらに説明すると、ケーシング２は、所定の向きで、挿入開口４０よりハウジング１２内に挿入され、ハウジング１２に対して所定位置に位置するまで中心軸４００の方向に移動される。

ハウジング１２内の所定位置に収容されたケーシング２の第一フランジ２４、第二フランジ２５および第三フランジ２６が、ケーシング２の外面２０１とハウジング１２の内面４３との間の空間１３を中心軸４００の方向に仕切るものである。ケーシング２には、ケーシング２がハウジング１２内に所定の向きで所定位置に位置する状態で中心軸４００の方向に挿入開口４０側より順に、第一フランジ２４、第二フランジ２５および第三フランジ２６が離間して設けられる。第一実施形態では、第一フランジ２４、第二フランジ２５および第三フランジ２６は、ケーシング２の中心軸２００の方向に見て、外郭形状が円形状をしたものである。第一フランジ２４と第二フランジ２５との距離の大きさＬ０は、第二フランジ２５と第三フランジ２６との距離の大きさＬ０と同じに形成されている。

ケーシング２に形成される湯入口２１は、図３に示されるように、ケーシング２の第一フランジ２４および第二フランジ２５の間に形成される。ケーシング２に形成される水入口２２は、ケーシング２の第二フランジ２５および第三フランジ２６の間に形成される。ケーシング２の第一フランジ２４に対する第三フランジ２６側（単に第三フランジ２６側という）の端部の開口が、混合水出口２３となっている。ケーシング２内の第三フランジ２６に対する第一フランジ２４側（単に第一フランジ２４側という）の端部と湯入口２１との間に、湯入口２１からケーシング２内に流入する湯が第一フランジ２４側に流れないようにする栓３４が設けられている。

ハウジング１２に形成されるハウジング湯入口４１は、図１に示されるように、ケーシング２がハウジング１２内の所定位置に収容された状態で、ハウジング１２の第一フランジ２４および第二フランジ２５の間に対応する位置に形成される。また、ハウジング１２に形成されるハウジング水入口４２は、ケーシング２がハウジング１２内の所定位置に収容された状態で、ハウジング１２の第二フランジ２５および第三フランジ２６の間に対応する位置に形成される。

図１に示されるように、ケーシング２がハウジング１２内の所定位置に収容された状態で、第一フランジ２４、第二フランジ２５および第三フランジ２６の外面（端面）が、ハウジング１２の内面４３に接触または近接するように位置する。すなわち、第一フランジ２４、第二フランジ２５および第三フランジ２６の直径（ｄ１、ｄ２、ｄ３）が、これらに対応するハウジング１２の内面４３の直径すなわち内径（Ｄ１、Ｄ２）と比較して、同じかまたは若干小さく形成されるもので、この点については後述する。このようにして、第一フランジ２４、第二フランジ２５および第三フランジ２６により、ケーシング２の外面２０１とハウジング１２の内面４３との間の空間１３が中心軸２００の方向に仕切られる。

第一実施形態では、図１、図２に示されるように、第一フランジ２４、第二フランジ２５および第三フランジ２６の外面にそれぞれ、シール部材２４１、２５１、２６１が設けられている。シール部材２４１、２５１、２６１は、Ｏリングにより構成されているが、特にＯリングに限定されない。第一実施形態では、第一フランジ２４、第二フランジ２５および第三フランジ２６の外面にそれぞれ、周方向を長手方向とする溝２４０、２５０、２６０が形成されており、この溝２４０、２５０、２６０にＯリングからなるシール部材２４１、２５１、２６１がそれぞれ挿入されている。これにより、ケーシング２の外面２０１とハウジング１２の内面４３との間の空間１３が、第一フランジ２４、第二フランジ２５および第三フランジ２６により、より確実に中心軸２００の方向に仕切られやすくなる。また、この場合、第一フランジ２４、第二フランジ２５および第三フランジ２６に設けられたシール部材２４１、２５１、２６１の外面がなす円の直径が、実質的な第一フランジ２４、第二フランジ２５および第三フランジ２６の直径となる。すなわち、シール部材２４１、２５１、２６１を含めて第一フランジ２４、第二フランジ２５および第三フランジ２６が構成される。

ケーシング２の外面２０１とハウジング１２の内面４３との間の空間１３のうち、第一フランジ２４および第二フランジ２５の間に形成される空間が、湯流路１３１を構成し、第二フランジ２５および第三フランジ２６の間に形成される空間が、水流路１３２を構成する。

ケーシング２の外面２０１の第一フランジ２４と第二フランジ２５の間の部分（すなわち湯流路１３１に対応する部分）の直径の長さｄ０は、ケーシング２の外面２０１の第二フランジ２５と第三フランジ２６の間の部分（すなわち水流路１３２に対応する部分）の直径の長さｄ０と同じに形成されている。

次に、ハウジング１２内にサーモカートリッジ１１が収容されてなる湯水混合栓装置１の基本的な動作について、図３および図５に基いて説明する。

サーモカートリッジ１１は、上述したようにケーシング２と温度調節機構３とを備えるもので、ケーシング２については上述した通りであり、以下に温度調節機構３について説明する。

図３に示されるように、温度調節機構３は、弁体５と、弁体５に力をかけるバイアスばね６および感温ばね７と、バイアスばね受け部３１と、バイアスばね６を移動させる操作部３２（図２参照）と、感温ばね受け部３３と、を備える。

弁体５は、ケーシング２の筒２０の内面２０２に沿って、ケーシング２の中心軸２００の方向に移動する。第一実施形態では、弁体５は、外筒５１および内筒５２を備えている。外筒５１は、ケーシング２の中心軸２００の方向に見て、円形状をしたものである。ケーシング２の内面２０２は、円筒の内面の形状をしている。外筒５１の外面の直径が、ケーシング２の内面２０２の直径（内径）と比較して、同じかまたは若干小さく形成されている。このようにして、外筒５１の外面とハウジング１２の内面４３との間に湯や水が流れやすい隙間が形成されにくく、かつ、外筒５１がケーシング２の中心軸２００の方向に移動可能となる。

内筒５２は、ケーシング２の中心軸２００の方向に見て、円形状をしたものである。内筒５２の外面の直径は、外筒５１の内面の直径（内径）よりも小さく、内筒５２の内面の内径は、ケーシング２の中心軸２００の方向に見たバイアスばね６の外径よりも大きい。内筒５２は、外筒５１と同心円状となるように周方向の一部において外筒５１と連結されて、外筒５１に固定される。内筒５２は、第三フランジ２６側の端部に蓋５３が設けられている。内筒５２は、第一フランジ２４側の端部は開口しており、この端部に形成される開口５４よりバイアスばね６が挿入される。この蓋５３の第一フランジ２４側の面が、バイアスばね６の第三フランジ２６側の端部を受ける受け面５３１となっている。

外筒５１の内面と内筒５２の外面の間の空間が、湯と水が混合されて混合水が生成される混合室５５となる。

この弁体５は、ケーシング２の中心軸２００の方向に第三フランジ２６側に移動することで、図５Ａに示されるように湯入口２１の開口面積を大きくするとともに水入口２２の開口面積を小さくする。また、弁体５は、第一フランジ２４側に移動することで、図５Ｂに示されるように湯入口２１の開口面積を小さくするとともに水入口２２の開口面積を大きくする。

バイアスばね６は、弁体５に、ケーシング２の中心軸２００の方向に沿って、混合水出口２３に向けて力をかけて、弁体５を押す。バイアスばね６は、第一実施形態ではコイルばねにより構成されている。バイアスばね６は、第一フランジ２４側の端部がバイアスばね受け部３１に受けられる。バイアスばね受け部３１は、第三フランジ２６側に向けて突出するように、栓３４に設けられている。バイアスばね受け部３１は、第三フランジ２６側を向く面が、バイアスばね６の第一フランジ２４側の端部を受ける受け面３１２となっている。バイアスばね受け部３１には、バイアスばね６がケーシング２の中心軸２００の方向に伸縮するように、第三フランジ２６側に向けて突出するガイド棒３１１が設けられている。ガイド棒３１１は、バイアスばね６を構成するコイルばねの内部に挿入される。バイアスばね受け部３１は、ケーシング２の中心軸２００の方向に移動可能に設けられる。

バイアスばね受け部３１の移動は、操作部３２（図２参照）が操作されることにより行われる。操作部３２は、ケーシング２の中心軸２００の方向を長手方向とする操作軸の第一フランジ２４側の端部に設けられている。操作軸には、外面に雄ねじが形成されている。栓３４には、第一フランジ２４側に向けて突出する筒が設けられ、この筒の内面に操作軸の雄ねじがねじ込まれる雌ねじが形成されている。栓３４は、例えば栓３４およびケーシング２に設けられる突起および溝等からなる回転止めにより、ケーシング２に対して回転しないように構成されている。

操作軸が軸周りに回転することで雄ねじが回転し、雄ねじがねじ込まれている雌ねじを有する栓３４が、雄ねじの回転に伴ってケーシング２の中心軸２００の方向に移動する。これにより、栓３４に設けられたバイアスばね受け部３１がケーシング２の中心軸２００の方向に移動する。この操作部３２は、使用者が混合水の温度を設定するための温度設定ダイヤル等に連結される。

感温ばね７は、弁体５に、ケーシング２の中心軸２００の方向に沿って、第一フランジ２４側に向けて力をかけて、弁体５を押す。感温ばね７は、第一実施形態では形状記憶合金からなるコイルばねにより構成されている。感温ばね７は、第三フランジ２６側の端部が感温ばね受け部３３に受けられる。感温ばね受け部３３は、ケーシング２内の混合水出口２３の近傍に、ケーシング２内に向けて突出するように設けられている。

感温ばね受け部３３は、周方向の一部においてケーシング２と連結されて、ケーシング２に固定され、周方向において感温ばね受け部３３とケーシング２とが連結されていない部分は、流路となる。感温ばね受け部３３は、第一フランジ２４側を向く面が、感温ばね７の第三フランジ２６側の端部を受ける受け面３３１となっている。感温ばね受け部３３には、感温ばね７がケーシング２の中心軸２００の方向に伸縮するように、第一フランジ２４側に向けて突出するガイド棒３３２が設けられている。ガイド棒３３２は、感温ばね７を構成するコイルばねの内部に挿入される。感温ばね７は、第一フランジ２４側の端部が、内筒５２の蓋５３に、第一フランジ２４側に向けて力をかけて、蓋５３を押す。

サーモカートリッジ１１は、使用者が混合水の設定温度を変えないにもかかわらず、吐出する混合水の温度が変化した場合、湯入口２１より流入する湯および水入口２２より流入する水の流量を自動的に調節して、混合水の温度を設定温度に維持するものである。以下にサーモカートリッジ１１による温度調節について説明する。

図３に示される状態で、一定の温度および流量の湯および水が流入して、一定の温度および流量の混合水が吐出されて定常状態となっているとする。このとき、混合水中に位置する感温ばね７の温度は混合水の温度と同じであり、感温ばね７はこの温度に応じた形状（特にコイルばねの長さ）をなしている。弁体５は、感温ばね７とバイアスばね６とに互いに反対方向に押されて釣り合っている。

このとき、流入する湯または水の温度または流量が何らかの原因で変化すると、混合水の温度が変化する。

例えば、圧力低下等により流入する湯の流量が減少すると、混合水の温度が低下する。混合水の温度が低下すると、感温ばね７の温度が混合水の温度と同様に低下し、感温ばね７は低下した温度に応じた長さに縮もうとし、感温ばね７が弁体５を押す力が減少する。感温ばね７が弁体５を押す力が減少すると、バイアスばね６が伸びて、図５Ａに示されるように感温ばね７とバイアスばね６とが弁体５を押す力が釣り合う位置まで弁体５が第三フランジ２６側に移動する。図３に示される状態と比較して、湯入口２１の開口面積が大きくなって流入する湯の流量が増加するとともに、水入口２２の開口面積が小さくなって流入する水の流量が減少する。これにより、混合水の温度が上昇して、元の設定温度に戻る。

また、例えば、圧力低下等により流入する水の流量が減少すると、混合水の温度が上昇する。混合水の温度が上昇すると、感温ばね７の温度が混合水の温度と同様に上昇し、感温ばね７は上昇した温度に応じた長さに伸びようとし、感温ばね７が弁体５を押す力が増加する。感温ばね７が弁体５を押す力が増加すると、バイアスばね６が縮んで、図５Ｂに示されるように感温ばね７とバイアスばね６とが弁体５を押す力が釣り合う位置まで弁体５が第一フランジ２４側に移動する。図３に示される状態と比較して、湯入口２１の開口面積が小さくなって流入する湯の流量が減少するとともに、水入口２２の開口面積が大きくなって流入する水の流量が増加する。これにより、混合水の温度が低下して、元の設定温度に戻る。

このようにして、サーモカートリッジ１１は、混合水の温度を設定温度に維持するものである。なお、実際には、サーモカートリッジ１１は、混合水の温度を厳密に設定温度に維持するのは困難であるが、一般的な使用者が温度変化を感じにくい程度に混合水の温度を維持することができればよい。感温ばね７およびバイアスばね６は、混合水の温度を設定温度に可及的に近い温度に維持するように定められる。

設定温度の調節は、操作部３２（図２参照）が操作されることにより行われる。操作部３２が操作されると、栓３４およびバイアスばね受け部３１を介してバイアスばね６がケーシング２の中心軸２００の方向に沿って移動し、感温ばね７とバイアスばね６とが弁体５を押す力が釣り合う位置に弁体５が移動する。弁体５により湯入口２１の開口面積および水入口２２の開口面積が定まり、混合水の温度が設定される。

なお、第一実施形態で利用される温度調節機構３は、上述した温度調節機構３に限定されず、既存の様々な温度調節機構３が適宜利用可能である。すなわち、第一実施形態で利用されるサーモカートリッジ１１は、上述したケーシング２と、ケーシング２に収容される既存の様々な温度調節機構３を備えていればよい。

第一実施形態では、第一フランジ２４の直径ｄ１が第二フランジ２５の直径ｄ２および第三フランジ２６の直径ｄ３よりも大きく、かつ、第二フランジ２５の直径ｄ２が第三フランジ２６の直径ｄ３と同じに形成される。

第一実施形態では、ハウジング１２の内面４３は、ケーシング２がハウジング１２内の所定位置に収容された状態で、第一フランジ２４と対向する箇所の内径Ｄ１が第一フランジ２４の直径ｄ１以上の第一径となるように形成される。第一フランジ２４と対向する箇所の内径Ｄ１は、第一フランジ２４に設けられたシール部材２４１のハウジング１２に嵌められていない状態における直径よりも小さく形成されている。

第一実施形態ではさらに、ハウジング１２の内面４３は、ケーシング２がハウジング１２内の所定位置に収容された状態で、第二フランジ２５と対向する箇所および第三フランジ２６と対向する箇所の内径Ｄ２が第一径未満で第二フランジ２５および第三フランジ２６の直径ｄ３以上の第二径となるように形成される。第二フランジ２５と対向する箇所および第三フランジ２６と対向する箇所の内径Ｄ２は、第一フランジ２４の直径ｄ１よりも小さく形成されている。また、第二フランジ２５と対向する箇所および第三フランジ２６と対向する箇所の内径Ｄ２は、第二フランジ２５および第三フランジ２６に設けられたシール部材２５１、２６１のハウジング１２に嵌められていない状態における直径よりも小さく形成されている。

第一実施形態では、ハウジング１２は、挿入開口４０より第一径を有する第一内面４３１および第二径を有する第二内面４３２を順に有するように形成される。

サーモカートリッジ１１は、ハウジング１２の挿入開口４０より、図１に示される所定の向き、すなわち第三フランジ２６側から挿入される。第三フランジ２６の直径ｄ３は、第一内面４３１の内径Ｄ１よりも小さいため、第三フランジ２６は、第一内面４３１に嵌め込まれずにハウジング１２の奥へ移動する。第二フランジ２５の直径ｄ２も、第一内面４３１の内径Ｄ１よりも小さいため、第二フランジ２５は、第一内面４３１に嵌め込まれずにハウジング１２の奥へ移動する。

第三フランジ２６に設けられたシール部材２６１の直径は、第二内面４３２の内径Ｄ２よりも大きいため、第三フランジ２６（さらに詳しくはシール部材２６１）は、第二内面４３２に嵌め込まれて、ハウジング１２の内面４３との摩擦を生じながらハウジング１２の奥へ移動する。

第二フランジ２５に設けられたシール部材２５１の直径は、第二内面４３２の内径Ｄ２よりも大きいため、第二フランジ２５（さらに詳しくはシール部材２５１）は、第二内面４３２に嵌め込まれて、ハウジング１２の内面４３との摩擦を生じながらハウジング１２の奥へ移動する。ここで、図１に示されるように、第二フランジ２５は、ハウジング１２の内面４３との摩擦を生じながら移動する距離が短くなるように、所定位置において第二内面４３２の端部に位置するように定められている。

第一フランジ２４に設けられたシール部材２４１の直径は、第一内面４３１の内径Ｄ１よりも大きいため、第一フランジ２４（さらに詳しくはシール部材２４１）は、第一内面４３１に嵌め込まれて、ハウジング１２の内面４３との摩擦を生じながらハウジング１２の奥へ移動する。

第一実施形態においては、ハウジング１２が第一内面４３１および第二内面４３２を有している。このため、第二フランジ２５および第三フランジ２６は、第一内面４３１に嵌め込まれない状態で、すなわちハウジング１２の内面４３との摩擦を生じない状態で、ハウジング１２の奥へ移動することができる。これにより、ハウジング１２の内面４３が円筒内面状をしている場合と比較して、フランジ（さらに詳しくは、第二フランジ２５および第三フランジ２６に設けられたシール部材２５１、２６１）と、ハウジング１２の内面４３の互いに擦れる部分が損傷しにくくなる。

特に、樹脂または金属等を材料とする金型による成形により、ハウジング１２が形成される場合に有効である。例えば特許文献１に示される湯水混合栓装置１のように、ハウジング１２が鋳物で形成される場合、ハウジング１２の内面４３は、複雑な凹凸を有することが可能であり、所定位置でのみフランジとハウジング１２の内面４３とが接触するような形状をとることができる。これに対し、金型による成形によりハウジング１２が形成される場合、ハウジング１２の内面４３は、複雑な凹凸を有することができない。しかしながら、ハウジング１２の内面４３を、第一内面４３１および第二内面４３２を順に有する簡単な段構造とするだけで、成形品としてのハウジング１２からの脱型を確保しつつ、上述したようにフランジとハウジング１２の内面４３の摩擦を抑えることができる。

次に、第二実施形態の湯水混合栓装置１について図６に基いて説明する。なお、第二実施形態の湯水混合栓装置１は、第一実施形態の湯水混合栓装置１と大部分において同じであり、同じ部分については同符号を付して説明を省略し、異なる部分について説明する。

第二実施形態では、第二フランジ２５の直径ｄ２が第三フランジ２６の直径ｄ３より大きく形成される。さらに、第二フランジ２５と対向する箇所の内径Ｄ２が第一径未満で第二フランジ２５の直径ｄ２以上の第二径となるように形成される。第二フランジ２５と対向する箇所の内径Ｄ２は、第一フランジ２４の直径ｄ１よりも小さく形成されている。また、第二フランジ２５と対向する箇所の内径Ｄ２は、第二フランジ２５に設けられたシール部材２５１のハウジング１２に嵌められていない状態における直径よりも小さく形成されている。

さらに、第三フランジ２６と対向する箇所の内径Ｄ３が第二径未満で第三フランジ２６の直径ｄ３以上の第三径となるように形成される。第三フランジ２６と対向する箇所の内径Ｄ３は、第二フランジ２５の直径ｄ２よりも小さく形成されている。また、第三フランジ２６と対向する箇所の内径Ｄ３は、第三フランジ２６に設けられたシール部材２６１のハウジング１２に嵌められていない状態における直径よりも小さく形成されている。

ハウジング１２は、挿入開口４０より第一径を有する第一内面４３１、第二径を有する第二内面４３２に加えて、第三径を有する第三内面４３３を順に有するように形成される。

第三フランジ２６の直径ｄ３は、第一内面４３１および第二内面４３２の内径Ｄ１、Ｄ２よりも小さいため、第三フランジ２６は、第一内面４３１のみならず第二内面４３２に嵌め込まれずにハウジング１２の奥へ移動する。

第二実施形態においては、ハウジング１２が第一内面４３１、第二内面４３２および第三内面４３３を有している。このため、第三フランジ２６は、第一内面４３１のみならず第二内面４３２に嵌め込まれない状態で、すなわちハウジング１２の内面４３との摩擦を生じない状態で、ハウジング１２の奥へ移動することができる。これにより、より一層、フランジと、ハウジング１２の内面４３の互いに擦れる部分が損傷しにくくなる。

次に、第三実施形態の湯水混合栓装置１について図７に基いて説明する。なお、第三実施形態の湯水混合栓装置１は、第一実施形態の湯水混合栓装置１と大部分において同じであり、同じ部分については同符号を付して説明を省略し、異なる部分について説明する。

第三実施形態では、第二フランジ２５と第三フランジ２６との距離の大きさＬ１が、第一フランジ２４と第二フランジ２５との距離の大きさＬ０よりも長く形成されている。

第一実施形態のように、第一フランジ２４と第二フランジ２５との距離の大きさＬ０が、第二フランジ２５と第三フランジ２６との距離の大きさＬ０と同じ場合、第二内面４３２の内径Ｄ２が第一内面４３１の内径Ｄ１より小さいことから、水流路１３２の容積および流路面積が湯流路１３１の容積および流路面積より小さくなる。第三実施形態では、水流路１３２の容積および流路面積を、湯流路１３１の容積および流路面積に一致または近似させることが可能となる。

これにより、サーモカートリッジ１１の湯入口２１から流入する湯の流量および水入口２２から流入する水の流量を、第一実施形態の湯水混合装置に対して同じまたは近似させることが可能となる。

次に、第四実施形態の湯水混合栓装置１について図８に基いて説明する。なお、第四実施形態の湯水混合栓装置１は、第二実施形態の湯水混合栓装置１と大部分において同じであり、同じ部分については同符号を付して説明を省略し、異なる部分について説明する。

第四実施形態では、第二フランジ２５と第三フランジ２６との距離の大きさＬ１が、第一フランジ２４と第二フランジ２５との距離の大きさＬ０よりも長く形成されている。

第二実施形態のように、第一フランジ２４と第二フランジ２５との距離の大きさＬ０が、第二フランジ２５と第三フランジ２６との距離の大きさＬ０と同じ場合、第二内面４３２の内径Ｄ２が第一内面４３１の内径Ｄ１より小さいことから、水流路１３２の容積および流路面積が湯流路１３１の容積および流路面積より小さくなる。第四実施形態では、水流路１３２の容積および流路面積を、湯流路１３１の容積および流路面積に一致または近似させることが可能となる。

これにより、サーモカートリッジ１１の湯入口２１から流入する湯の流量および水入口２２から流入する水の流量が、第二実施形態の湯水混合装置に対して同じまたは近似させることが可能となる。

次に、第五実施形態の湯水混合栓装置１について図９に基いて説明する。なお、第五実施形態の湯水混合栓装置１は、第一実施形態の湯水混合栓装置１と大部分において同じであり、同じ部分については同符号を付して説明を省略し、異なる部分について説明する。

第五実施形態では、ケーシング２の外面２０１の第一フランジ２４と第二フランジ２５の間の部分の直径の大きさｄ４は、ケーシング２の外面２０１の第二フランジ２５と第三フランジ２６の間の部分の直径の大きさｄ０よりも大きく形成されている。

第一実施形態のように、ケーシング２の外面２０１の第一フランジ２４と第二フランジ２５の間の部分の直径の大きさｄ０が、ケーシング２の外面２０１の第二フランジ２５と第三フランジ２６の間の部分の直径の大きさｄ０と同じ場合、第二内面４３２の内径Ｄ２が第一内面４３１の内径Ｄ１より小さいことから、水流路１３２の容積および流路面積が湯流路１３１の容積および流路面積より小さくなる。第五実施形態では、水流路１３２の容積および流路面積を、湯流路１３１の容積および流路面積に一致または近似させることが可能となる。

これにより、サーモカートリッジ１１の湯入口２１から流入する湯の流量および水入口２２から流入する水の流量を同じまたは近似させることが可能となる。

次に、第六実施形態の湯水混合栓装置１について図１０に基いて説明する。なお、第六実施形態の湯水混合栓装置１は、第二実施形態の湯水混合栓装置１と大部分において同じであり、同じ部分については同符号を付して説明を省略し、異なる部分について説明する。

第六実施形態では、ケーシング２の外面２０１の第一フランジ２４と第二フランジ２５の間の部分の直径の大きさｄ４は、ケーシング２の外面２０１の第二フランジ２５と第三フランジ２６の間の部分の直径の大きさｄ０よりも大きく形成されている。

第二実施形態のように、ケーシング２の外面２０１の第一フランジ２４と第二フランジ２５の間の部分の直径の大きさｄ０が、ケーシング２の外面２０１の第二フランジ２５と第三フランジ２６の間の部分の直径の大きさｄ０と同じ場合、第二内面４３２の内径Ｄ２が第一内面４３１の内径Ｄ１より小さいことから、水流路１３２の容積および流路面積が湯流路１３１の容積および流路面積より小さくなる。第六実施形態では、水流路１３２の容積および流路面積を、湯流路１３１の容積および流路面積に一致または近似させることが可能となる。

なお、第一実施形態ないし第六実施形態は本発明の湯水混合栓装置１の例であって、本発明の湯水混合栓装置１は第一実施形態ないし第六実施形態に限定されるものではない。
たとえば、湯入口２１と水入口２２の位置、ハウジング湯入口４１とハウジング水入口４２の位置がいれかわっていてもよい。また、たとえばケーシング２の外面２０１の断面形状が厳密な円形をなしていなくてもよい。

以上、述べた第一実施形態ないし第六実施形態から明らかなように、本発明に係る第１の形態の湯水混合栓装置１は、サーモカートリッジ１１と、内外に連通するハウジング湯入口４１およびハウジング水入口４２が形成された筒４を有し、この筒４の中心軸４００の方向の一端にサーモカートリッジ１１が挿入される挿入開口４０を有するハウジング１２と、を備える。サーモカートリッジ１１は、内外に連通する湯入口２１、水入口２２および混合水出口２３が形成された筒２０を有するケーシング２と、ケーシング２に収容される温度調節機構３と、を有する。サーモカートリッジ１１は、湯入口２１より流入する湯および水入口２２より流入する水が混合された混合水を混合水出口２３から吐出し、温度調節機構３により混合水の温度変化に応じて湯入口２１より流入する湯および水入口２２より流入する水の流量を調節するものである。ケーシング２には、ケーシング２がハウジング１２内の所定位置に収容された状態でケーシング２の外面２０１とハウジング１２の内面４３との間の空間１３を中心軸４００の方向に仕切る第一フランジ２４、第二フランジ２５および第三フランジ２６が中心軸４００の方向に挿入開口４０側より順に離間して設けられる。ケーシング２には、第一フランジ２４および第二フランジ２５の間に湯入口２１が形成され、第二フランジ２５および第三フランジ２６の間に水入口２２が形成される。ハウジング１２には、ケーシング２がハウジング１２内の前記所定位置に収容された状態で第一フランジ２４および第二フランジ２５の間にハウジング湯入口４１が形成され、第二フランジ２５および第三フランジ２６の間にハウジング水入口４２が形成される。第一フランジ２４の直径ｄ１が第二フランジ２５の直径ｄ２および第三フランジ２６の直径ｄ３よりも大きく、かつ、第二フランジ２５の直径ｄ２が第三フランジ２６の直径ｄ３と同じに形成される。ハウジング１２の内面４３は、ケーシング２がハウジング１２内の前記所定位置に収容された状態で、第一フランジ２４と対向する箇所の内径Ｄ１が第一フランジ２４の直径ｄ１以上の第一径となり、第二フランジ２５と対向する箇所および第三フランジ２６と対向する箇所の内径Ｄ２が前記第一径未満で第二フランジ２５および第三フランジ２６の直径ｄ３以上の第二径となり、挿入開口４０より前記第一径を有する第一内面４３１および前記第二径を有する第二内面４３２を順に有するように形成される。

第１の形態によれば、第二フランジ２５および第三フランジ２６と、ハウジング１２の内面４３との互いに擦れる部分が損傷しにくい。

本発明に係る第２の形態の湯水混合栓装置１は、サーモカートリッジ１１と、内外に連通するハウジング湯入口４１およびハウジング水入口４２が形成された筒４を有し、この筒４の中心軸４００の方向の一端にサーモカートリッジ１１が挿入される挿入開口４０を有するハウジング１２と、を備える。サーモカートリッジ１１は、内外に連通する湯入口２１、水入口２２および混合水出口２３が形成された筒２０を有するケーシング２と、ケーシング２に収容される温度調節機構３と、を有する。サーモカートリッジ１１は、湯入口２１より流入する湯および水入口２２より流入する水が混合された混合水を混合水出口２３から吐出し、温度調節機構３により混合水の温度変化に応じて湯入口２１より流入する湯および水入口２２より流入する水の流量を調節するものである。ケーシング２には、ケーシング２がハウジング１２内の所定位置に収容された状態でケーシング２の外面２０１とハウジング１２の内面４３との間の空間１３を中心軸４００の方向に仕切る第一フランジ２４、第二フランジ２５および第三フランジ２６が中心軸４００の方向に挿入開口４０側より順に離間して設けられる。ケーシング２には、第一フランジ２４および第二フランジ２５の間に湯入口２１が形成され、第二フランジ２５および第三フランジ２６の間に水入口２２が形成される。ハウジング１２には、ケーシング２がハウジング１２内の前記所定位置に収容された状態で第一フランジ２４および第二フランジ２５の間にハウジング湯入口４１が形成され、第二フランジ２５および第三フランジ２６の間にハウジング水入口４２が形成される。第一フランジ２４の直径ｄ１が第二フランジ２５の直径ｄ２および第三フランジ２６の直径ｄ３よりも大きく、かつ、第二フランジ２５の直径ｄ２が第三フランジ２６の直径ｄ３より大きく形成される。ハウジング１２の内面４３は、ケーシング２がハウジング１２内の前記所定位置に収容された状態で、第一フランジ２４と対向する箇所の内径Ｄ１が第一フランジ２４の直径ｄ１以上の第一径となり、第二フランジ２５と対向する箇所の内径Ｄ２が前記第一径未満で第二フランジ２５の直径ｄ２以上の第二径となり、第三フランジ２６と対向する箇所の内径Ｄ３が前記第二径未満で第三フランジ２６の直径ｄ３以上の第三径となり、挿入開口４０より前記第一径を有する第一内面４３１、前記第二径を有する第二内面４３２および前記第三径を有する第三内面４３３を順に有するように形成される。

第２の形態によれば、第二フランジ２５および第三フランジ２６と、ハウジング１２の内面４３との互いに擦れる部分が損傷しにくい。

本発明に係る第３の形態の湯水混合栓装置１では、第１または第２の形態との組み合わせにより実現される。第３の形態の湯水混合栓装置１は、第二フランジ２５と第三フランジ２６との距離の大きさＬ１が、第一フランジ２４と第二フランジ２５との距離の大きさＬ０よりも長く形成されている。

第３の形態によれば、サーモカートリッジ１１の湯入口２１から流入する湯の流量および水入口２２から流入する水の流量を同じまたは近似させることが可能となる。

本発明に係る第４の形態の湯水混合栓装置１では、第１または第３の形態との組み合わせにより実現される。第４の形態の湯水混合栓装置１は、ケーシング２の外面２０１の第一フランジ２４と第二フランジ２５の間の部分の直径の大きさｄ４は、ケーシング２の外面２０１の第二フランジ２５と第三フランジ２６の間の部分の直径の大きさｄ０よりも大きく形成されている。

第４の形態によれば、サーモカートリッジ１１の湯入口２１から流入する湯の流量および水入口２２から流入する水の流量を同じまたは近似させることが可能となる。

１湯水混合栓装置
１１サーモカートリッジ
１２ハウジング
１３空間
２ケーシング
２０筒
２０１外面
２１湯入口
２２水入口
２３混合水出口
２４第一フランジ
２５第二フランジ
２６第三フランジ
３温度調節機構
４筒
４０挿入開口
４００中心軸
４１ハウジング湯入口
４２ハウジング水入口
４３内面
４３１第一内面
４３２第二内面
４３３第三内面
Ｄ１第一内面の内径
Ｄ２第二内面の内径
Ｄ３第三内面の内径
ｄ１第一フランジの直径
ｄ２第二フランジの直径
ｄ３第三フランジの直径

Claims

サーモカートリッジと、
内外に連通するハウジング湯入口およびハウジング水入口が形成された筒を有し、この筒の中心軸方向の一端に前記サーモカートリッジが挿入される挿入開口を有するハウジングと、を備え、
前記サーモカートリッジは、内外に連通する湯入口、水入口および混合水出口が形成された筒を有するケーシングと、前記ケーシングに収容される温度調節機構と、を有し、前記湯入口より流入する湯および前記水入口より流入する水が混合された混合水を前記混合水出口から吐出し、前記温度調節機構により前記混合水の温度変化に応じて前記湯入口より流入する湯および前記水入口より流入する水の流量を調節するものであり、
前記ケーシングには、前記ケーシングが前記ハウジング内の所定位置に収容された状態で前記ケーシングの外面と前記ハウジングの内面との間の空間を前記中心軸方向に仕切る第一フランジ、第二フランジおよび第三フランジが前記中心軸方向に前記挿入開口側より順に離間して設けられ、
前記ケーシングには、前記第一フランジおよび前記第二フランジの間に前記湯入口が形成され、前記第二フランジおよび前記第三フランジの間に前記水入口が形成され、
前記ハウジングには、前記ケーシングが前記ハウジング内の前記所定位置に収容された状態で前記第一フランジおよび前記第二フランジの間に前記ハウジング湯入口が形成され、前記第二フランジおよび前記第三フランジの間に前記ハウジング水入口が形成され、
前記第一フランジの直径が前記第二フランジの直径および前記第三フランジの直径よりも大きく、かつ、前記第二フランジの直径が前記第三フランジの直径と同じに形成され、
前記ハウジングの内面は、前記ケーシングが前記ハウジング内の前記所定位置に収容された状態で、前記第一フランジと対向する箇所の内径が前記第一フランジの直径以上の第一径となり、前記第二フランジと対向する箇所および前記第三フランジと対向する箇所の内径が前記第一径未満で前記第二フランジおよび前記第三フランジの直径以上の第二径となり、前記挿入開口より前記第一径を有する第一内面および前記第二径を有する第二内面を順に連続して有し、前記第二フランジと前記第三フランジとの距離が、前記第一フランジと前記第二フランジとの距離よりも長く形成されることを特徴とする湯水混合栓装置。
サーモカートリッジと、
内外に連通するハウジング湯入口およびハウジング水入口が形成された筒を有し、この筒の中心軸方向の一端に前記サーモカートリッジが挿入される挿入開口を有するハウジングと、を備え、
前記サーモカートリッジは、内外に連通する湯入口、水入口および混合水出口が形成された筒を有するケーシングと、前記ケーシングに収容される温度調節機構と、を有し、前記湯入口より流入する湯および前記水入口より流入する水が混合された混合水を前記混合水出口から吐出し、前記温度調節機構により前記混合水の温度変化に応じて前記湯入口より流入する湯および前記水入口より流入する水の流量を調節するものであり、
前記ケーシングには、前記ケーシングが前記ハウジング内の所定位置に収容された状態で前記ケーシングの外面と前記ハウジングの内面との間の空間を前記中心軸方向に仕切る第一フランジ、第二フランジおよび第三フランジが前記中心軸方向に前記挿入開口側より順に離間して設けられ、
前記ケーシングには、前記第一フランジおよび前記第二フランジの間に前記湯入口が形成され、前記第二フランジおよび前記第三フランジの間に前記水入口が形成され、
前記ハウジングには、前記ケーシングが前記ハウジング内の前記所定位置に収容された状態で前記第一フランジおよび前記第二フランジの間に前記ハウジング湯入口が形成され、前記第二フランジおよび前記第三フランジの間に前記ハウジング水入口が形成され、
前記第一フランジの直径が前記第二フランジの直径および前記第三フランジの直径よりも大きく、かつ、前記第二フランジの直径が前記第三フランジの直径より大きく形成され、
前記ハウジングの内面は、前記ケーシングが前記ハウジング内の前記所定位置に収容された状態で、前記第一フランジと対向する箇所の内径が前記第一フランジの直径以上の第一径となり、前記第二フランジと対向する箇所の内径が前記第一径未満で前記第二フランジの直径以上の第二径となり、前記第三フランジと対向する箇所の内径が前記第二径未満で前記第三フランジの直径以上の第三径となり、前記挿入開口より前記第一径を有する第一内面、前記第二径を有する第二内面および前記第三径を有する第三内面を順に連続して有し、前記第二フランジと前記第三フランジとの距離が、前記第一フランジと前記第二フランジとの距離よりも長く形成されることを特徴とする湯水混合栓装置。
前記ケーシングの外面の前記第一フランジと前記第二フランジの間の部分の直径は、前記ケーシングの外面の前記第二フランジと前記第三フランジの間の部分の直径よりも大きく形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の湯水混合栓装置。