JPH02190677A - 水栓用弁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、水道水用水栓、温水・冷水混合水栓便器用
温水洗浄器の流路切換柱等の水栓用弁装置において、摺
動自在に重ね合わせた弁体により止水または流量、調整
を行なうようにした弁装置に関する、 〔従来の技術〕 切欠または開口を有する弁体を摺動自在に重ね合わせて
配置し、この弁体の回転もしくはスライドによって止水
または流量調整を行なうようにした水栓は既によく知ら
れている。

第１図ないし第４図は、従来の液体混合弁の具体例とし
て家庭用水道に用いられている温水・冷水混合栓の構造
を示したものである。

これらの図において、ハウジング１の側面に流出路２と
パツキンガイドに流入路３と流入路４とが設けられ、こ
れら両流入路のいずれか一方が水道管、他方が湯沸器に
接続されることになる。

そして上記のハウジング１の内部に設けた弁収納凹部５
内に、弁体６と弁体７および案内板８とが下から順に重
なった状態で収納され、ハウジング１上に固定された上
蓋９に弁を操作するレバー１０が取付けられている。

ここで、弁体６は、ハウジング１の内径面およびベース
１２に設けた突起１１との嵌り合いによってベース１２
に固定され、中央に流出路２とその周囲に一対の流入路
１３．１４がハウジング１の流出路２および流入路３．
４と連通ずるように形成されている。また、弁体７は案
内板８と弁体６ではさまれ、弁収納凹部５の内径よりも
小径の円板であり、弁体６および案内板８に対して摺動
が自在になっているとともに、弁体６に対する摺動面に
流出路２と連通ずる流通路１５が設けられている。

さらに、上記の弁体６とベース１２との間にゴム製のＯ
リング１６が組込まれ、このＯリング１６０弾性によっ
て、ベース１２と弁体６、弁体６と弁体７、弁体７と案
内板８の間がそれぞれシールされている。また、前記の
弁体７とレバー１０とはリンク棒１７を介して連動され
、このリンク棒１７が上Ｍ９にピン１８で支持され、レ
バー１０を上下および回動させることによって弁体７を
駆動し、流通路１５の変位により、温水・冷水および混
合水の取出しと閉栓とが行なえるようになっている。

なお、第１図および第２図は弁体７が同図右側に最も変
位し、流通路１５が両流入路１３．１４の何れにも連通
しない閉栓状態を、第３図は流通路１５が一方の流入路
１３と連通ずる弁体７の位置を示し、温水または冷水が
単独で取出される状態を、また、第４図は流通路１５が
両流入路１３および１４と連通する弁体７の位置を示し
、混合水の取り出し状態を示している。

以上述べたような弁装置は、弁体６および７による摺動
面間のすり合わせ状態に応じて、流量調整または流路変
更等を行なうものであって、温水・冷水の混合栓に限ら
ず、便器などに設置される温水洗浄器の流路切替等にも
使用することが出来る。

このような従来の混合栓には通常銅合金またはステンレ
ス鋼製の弁体７が用いられている。しかし、金属製の弁
体７では弁体６との摺動面間に配管工事等による切削粉
、さび、砂、小石等の異物が侵入すると摺接面に喰い込
み傷が付き、シール性の劣化による水漏れまたは吐水不
能などの現象が発生する。一方、弁体７と弁体６とに高
硬質セラミックスを用いて摺接面の表面粗度を非常に小
さくすることにより、異物の摺接面への喰い込みを防止
しようとする方法も行なわれてはいるが、このような構
造では弁体７の摺動抵抗が大きくなるから、レバー回転
時の駆動力を低減させるための新たな潤滑手段を必要と
すること、衝ｌＩ強度が小さいため運搬、組み込み、使
用などの際の温度差によって割れまたはクラックが発生
すること、しかも、セラミックスは摺接面の平坦度、面
粗度を極度に高めるための長時間の表面研磨を必要とし
、加エコスト費が高（つくばかりでなく、潤滑剤を塗布
して動きを軽くしても、潤滑剤は使用中に流出して、短
期間のうちに駆動力が大きくなるなどの問題がある。

したがって、このような問題を解決するためには高硬質
セラミックス自体に潤滑性をもたせばよいことになるが
、潤滑剤が成形温度に耐えられず熱分解してしまうため
、この方法も現実的には不可能である。また、セラミッ
クスの弱点である、非潤滑性、機械的または熱的な衝撃
によるクランク発生等を一掃するために、弁体をフッ素
樹脂、超高分子量ポリエチレン等の自己潤滑性を有する
樹脂または二硫化モリブデン、カーボン等の自己潤滑性
を有するフィラーを充填した樹脂で構成するという試み
（たとえば特開昭６３−３６７６５号公報）もあるが、
自己潤滑性樹脂を用いたものは確かに潤滑性には優れる
が、耐クリープ性に劣り、たとえ繊維類で補強しても、
樹脂と補強剤とのヌレ性の悪さから充分な補強効果が得
られず、結果として低い水圧にしか耐えられないか、ま
たは、この樹脂弁体の肉厚を実用レベルとはかけ離れた
大きなものとする必要があった。また、補強効果の大き
い樹脂に、自己潤滑性を有するフィラーを充填した系に
おいても、充分な潤滑性を得るためには相当量の潤滑性
フィラーを使用する必要があり、その結果、衝撃強度ま
たは耐クリープ性は著しく低下し、クランク発生または
止水不良等の問題が起こり、逆に潤滑性フィラーの量が
少な過ぎると、弁体摺接面の潤滑性が悪くなり、そのた
めに弁装置を操作するレバー等のハンドルトルクが大き
くなって問題を生じる。さらに、水栓用弁装置の弁体の
摺接面で確実に止水出来るようにするためには、弁体摺
接面の面粗さ（中心線平均粗さＲａで）および平面度を
ともに１．０μ以下、好ましくは０．５μ以下にするこ
とが必要であって、樹脂成形品において成形面の面粗さ
をこの範囲に入れることは金型の面粗さをおさえれば容
易であるが、平面度を満足させることは樹脂の溶接固化
に伴う収縮率が大きいことから難しく、量産化に対して
非常に有利な方法である射出成形法においては、射出流
れ方向による収縮率の異方性の大きさまたは肉厚による
固化速度の差から収縮率の大きさに差が生じやすく、特
に難しい成形上の問題もあった。

〔発明が解決しようとする課題〕

以上述べたように、従来の技術においては、弁体間の摺
接面に潤滑剤を塗布する必要もなく、駆動操作が長期に
わたって軽快であり、機械的または熱的な衝撃に強く、
水漏れ、吐水不能などの事故を未然に防止できるような
水栓用弁装置は得られていないという問題があり、さら
にこれを構成する弁体を安価に量産するという方法も確
立されていないという問題もあり、これらを解決するこ
とが課題となっていた。

〔課題を解決するための手段〕

上記の課題を解決するために、この発明は、水栓用弁装
置の弁体の少なくとも一つをポリフェニレンサルファイ
ド樹脂２５〜８０重量％と、平均繊維径が８ｎ以下の炭
素繊維２０〜７５重量％からなる樹脂組成物からなる成
形品で構成するという手段を採用するものである。以下
その詳細を述べる。

まず、この発明で使用するポリフェニレンサルファイド
（ＰＰＳと略記）樹脂は、一般式で表わされる繰り返し
単位からなる重合体であって、特に繰り返し単位を９０
モル％以上含むものが特性上好ましく、９０モル％未満
では期待する性質の組成物は得難くなるので好ましくな
い、そしてこのような重合体を得るには既によく知られ
た方法を使用すればよいが、たとえば硫化ナトリウムと
ｐ−ジクロルベンゼンとをＮ−メチルピロリドン、ジメ
チルアセトアミドなどのアミド系溶媒もしくはスルホラ
ンなどのスルホン系溶媒中で反応させるのが好適である
。なお、重合体の結晶性に影響を与えない範囲で、たと
えば （ここでＲはアルキル、ニトロ、フェニル、アルコキシ
などの基）などの共重合成分を１０モル％未満含んでも
よい。

このようなＰＰＳ樹脂は、たとえば特公昭４４−２７６
７１号公報および同４５−３３６８号公報に開示されて
いるようなハロゲン置換芳香族化合物と硫化アルカリと
の反応、特公昭４６−２７２５５号公報に開示されてい
るような芳香族化合物を塩化硫黄とのルイス酸触媒共存
下における縮合反応、または米国特許第３２７４１６５
号に開示されているようなチオフェノール類のアルカリ
触媒もしくは銅塩等の共存下における縮合反応等によっ
て合成されるが、目的に応じて具体的な方法を任意に選
択することが出来る。

なお、ＰＰＳ樹脂は上記のような縮合等の反応直後にお
いては白色に近い未架橋品であって、このままでは低分
子量で低粘度であることから、押出成形、射出成形など
の用途に用いるために、たとえば空気中において融点以
下に加熱し、酸化架橋させて分子量を高め、押出成形、
射出成形等に適する溶融粘度のものに変化させる。この
ような処理をして溶融成形用途に市販されているライド
ンＰ−４（フィリンブスベトローリアム社製）の溶融粘
度（オリフィス：直径１■、長さ２鶴、荷重１０ｋｇ）
は、１０００〜５０００ポイズである。

しかし、このようなＰＰＳ樹脂は、前述したように、低
分子量のものを酸化架橋させたものであるから、組成物
によっては脆弱となり、衝撃強度が低く、摺動部に異物
が混入した際にも摺動面の一部が欠落して、摺動面の摩
耗を促進する可能性がある。これらの脆弱型を改良する
ためには、直鎖状のＰＰＳ樹脂を使用することが好まし
い、なお、このような直鎖状ＰＰＳ樹脂は、特開昭６１
７３３２号公報、特開昭６１−６６７２０号公報などに
開示されているような方法で製造され、重合後の高温下
の熱処理および架橋剤の添加などを行なうことなしに、
重合段階で直鎖状に分子鎖を高分子量まで生長させたも
ので、たとえば呉羽化学工業社製二ＫＰＳ−Ｗ２１４を
例示することができる。

つぎに、この発明に使用する炭素繊維は、平均繊維径が
８ｐ以下であれば、アクリロニトリル系、ピッチ系、セ
ルロース系等とその原料を特に限定するものではないが
、耐クリープ性等の機械的強度を高める補強効果の優れ
ている点を勘案するならばアクリロニトリル系炭素繊維
が好ましいといえる。

また、炭素繊維の弾性率は、通常２４０００ｋｇ　／　
Ｗ　”程度であるが、この発明においては３５０００ｋ
ｇ／＋ｓ”以上の弾性率を有する炭素繊維を使用するこ
とが好ましい、これは低弾性率の炭素繊維の場合には、
摺動抵抗により、摺動面間に折れ曲がった炭素繊維が存
在し潤滑性に悪影響を及ぼしたり、樹脂製弁体の摩耗を
促進することがあるのに対して、弾性率が３５０００ｋ
ｇ／ｓ”以上の高弾性率の炭素繊維においては、相手材
によって炭素繊維のエツジ部から軽い力で次第に粉状に
こすり取られるため、Ｎ擦摩耗にほとんど悪影響を与え
ないからではないかと思われる。このような推定の理由
からすれば、炭素繊維は引張り伸び率の小さいもの、具
体的には引張り伸び率１．０％以下のものが好ましいこ
とになる。また、炭素繊維の繊維長は特に限定するもの
ではないが、１〜６ｍ程度のものが望ましい、これは１
１未満の短繊維では混練時の応力でさらに短くなって強
化材としての効果が低下し、一方６−を越える長繊維で
は混練時の分散性が悪くなって好ましくないからである
。

なお、炭素繊維の繊維径を８ｎ以下とする理由は、摺接
面においては材料組織から脱落したり、または相手材に
よって折り曲げられたりした炭素繊維が存在するが、す
でに前述したようにそれらは出来るだけ小さい単位、た
とえば粉状であることが、潤滑性、耐摩耗性にとって有
利であり、また、後述する成形後の摺動面の後加工にお
いて、小さ（て良好な面粗さを得る上で肝要であるがら
である。さらに、炭素繊維の一部を平均粒径２０ｎ以下
の耐熱性無機粉末状充填剤に置換してもよ（、また、む
しろ置換することが好ましい、ここでいう耐熱性無機粉
末状充填剤とは、基幹樹脂であるＰＰＳ樹脂の成形温度
、すなわち２８０〜３８０°Ｃに耐える無機物質であっ
て、たとえば、マイカ、タルク、カオリン、炭酸カルシ
ウム、カーボン、グラファイト、シリカ、クレー、炭酸
マグネシウム、二酸化アンチモン、ガラスピーズ、ガラ
スバルーン等を例示することが出来る。そして、後述す
る成形後の摺動面の後加工時に１．Ｏｎ以下の表面粗さ
（Ｒａ）を得るためには、これら耐熱性無機物質の平均
粒径を２０−以下にすることが大切である。

中でも平均粒径が２０−以下であって、１〜５０μの範
囲の粒子が８０重量％以上を占めていることが好ましい
が、平均粒径が１０ｍ以下で、しかも１〜３０−の範囲
の粒子が８０重量％以上を占めることがより一層好まし
い、このような無機粉末状物質を添加すると、炭素繊維
だけを用いた際の成形時に生じる熱膨張率または機械的
強度の異方性を、良好な耐クリープ性および高弾性を維
持したまま減少させることが出来る結果、特に温水・冷
水の混合水栓用弁装置として使用した場合、より確度の
高い止水性を得ることができる。さらに、無機粉体の種
類によって、マイカ、炭酸カルシウム、タルクなどは潤
滑性向上に寄与し、小さなハンドルトルクを得ることが
出来ることから特に好ましく、また、カオリンまたはグ
ラファイト（粒状フェノールを黒鉛化したものを含む）
などは耐摩耗性に寄与し、耐久性に優れた弁装置を得る
ことが出来ることから特に好ましいものといえる。

この発明における弁装置の樹脂弁体を構成する原材料の
配合比は、ｐｐｓ樹脂２５〜８０重量％に対して、炭素
繊維が２０〜７５重量％であるか、さらに炭素繊維の一
部を無機粉末状充填剤に置き換えて、炭素繊維と無機粉
末状充填剤との総量が２０〜７５重景％になるようにし
てもよい。なぜならば、ＰＰＳ樹脂が８０重景％を越え
る多量では、弾性率が小さ過ぎて弁体の表面付近が変形
し、充分な止水が出来ず、また２５重量％未満の少量で
は、成形性が悪く、しかも衝撃強度が著しく低下するか
らである。

なお、この発明の水栓用弁装置の樹脂弁体を構成する組
成物においても、通常の樹脂組成物と同様に、たとえば
、二硫化モリブデン、フッ素樹脂、シリコーン油、フッ
素化油などの潤滑性向上剤、ガラス繊維、ボロン繊維、
ウオラストナイト、チタン酸カリウムボイスカーなどの
強化剤、その他金属配化物等の増量剤、さらには顔料な
どでいずれもＰＰＳ樹脂の成形温度に耐える物資を、こ
の発明の目的を狙止しない範囲で添加してもよい。

また、この発明の弁装置の弁体は、上述したＰＰＳ樹脂
と炭素繊維、さらには無機粉末状充填剤類を混合し、こ
れを成形することによって製造されるが、混合する方法
は特に限定されるものではなく、たとえば、これら諸原
材料および必要に応じて各種添加剤をそれぞれ別個に、
または二種以上を同時にヘンシェルミキサー、ボールミ
ル、タンブラ−ミキサー等の混合機を用いて乾式混合し
た後に、熱ロール、ニーダ、バンバリーミキサ−溶融押
出機等で溶融混合して所定の形状に溶融成形すればよい
。この際の溶融混合温度はＰＰＳ樹脂が溶融する温度以
上、具体的には２８０〜３８０℃、好ましくは２８０〜
３５０℃である。また、溶融成形法も特に限定するもの
ではないが、量産性、低コスト化を考えれば、射出成形
法が好ましい、射出成形だけで摺接面の平面度も含めて
最終形状を得ることは非常に難しいので、射出成形直後
に同じ金型内で圧縮成形の行なえる、いわゆる射出圧縮
成形が有利である０通常は、成形後に摺動表面の優れた
平面度を出すために後加工を行なう、すなわち、平面研
削盤または両頭研削盤等で成形品素材の平行度および平
面度を整えた後、ラップ機で１０〜５０−程度表面を磨
き取る。この際のラップ砥粒には、アルミナ、炭化ケイ
素などを主成分としたものを用いればよく、その粒度は
非常に細かいもの、たとえば９２０００以下、好ましく
は９４０００以下のものが適当である。なお、金属より
も軟質の樹脂を硬質の砥粒でラップする際に樹脂に砥料
がめり込んでしまうのではないかと予想されたが、＃　
２０００以下、さらに９４０００以下というような細か
い粒度のものであれば、砥粒が樹脂にめり込むことばは
どんどなく、小さ（て良好な平面度および表面粗さを得
ることができる。その理由は定かではないが砥粒は硬質
である方がかえって被ランプ材料の発熱を少なくし、そ
の結果、表面硬度または降伏点応力などの低下が少な（
なるのではないかと推測される。いずれにしても、この
ような平面研磨と同時に平面度も仕上げる。このような
研削およびラップに用いる装置は、多数個取りが容易で
あり、また素材が樹脂であることから、セラミックス、
金属などの場合と比べて非常に短時間で加工することが
出来るため低コストで製造することが出来る。

〔作用〕

この発明の水栓用弁装置は、使用する弁体の少なくとも
一つを、特定の炭素繊維または炭素繊維と耐熱性無機粉
体との混合物を含む合成樹脂で構成しているため、高弾
性および耐クリープ性を維持しながら良好な潤滑性を長
期にわたって発現させることが可能となる。

〔実施例〕

実施例および比較例に使用した原材料を一括して示すと
つぎのとおりである。なお〔〕内に略号を記入し、また
配合割合はすべて重量部である。

樹脂： ■酸素架橋型ｐｐｓ樹脂（ＰＰＳ−１）（米国フィリッ
プス・ペトローリアム・インターナシラナル製：ライト
ンＰ−４）、 ■直鎖型ｐｐｓ樹脂（ＰＰＳ−２） （呉羽化学社製：　ＫＰＳＪ１２１４）、■四フン化エ
チレン樹脂（ＰＴＦＥ） （三井フロロ・デュポン・ケミカル社製：テフロン−７
Ｊ　）、 ■超高分子量ポリエチレン（ＨＭＷＰＥ）（三井石油化
学社製：リュブマー、射出成形グレード）、 ■ポリエーテルイミド樹脂（ＰＥＩ） （米国ゼネラルエレクトリックス社製：ウルテム１００
０）、 ■ポリエーテルサルホン樹脂［ＰＥＳ］（英国アイ・シ
ー・アイ社製：ピクトレックス４８００Ｐ）、 充填材： ■炭素繊維−１（ＨＴ＾〕 （東邦レーヨン社製：ベスファイトＨＴＡ　、繊維径１
．２ｐｓｓ引張り弾性率２４０００　ｋｇ　／　ｖｍ　
”　、引張り伸び率１．５２％）、 ■炭素繊維−２（ＨＭ−３５） （東邦レーヨン社製：ベスファイト聞−３５、繊維径６
．７μ、引張り弾性率３５０００ｋｇ／ｍ”　、引張り
伸び率０．７７％）、 ■炭素繊維−３（ＫＣＰ） （呉羽化学工業社製：クレ力チョップドＣ−１０６３、
繊維径１４．５μ、引張り弾性率３２００ｋｇ／寵２、
引張り伸び率２．２％）、 ［相］炭素繊維−４（８Ｍ５０） （鹿島石油社製：カーボニック１１Ｍ５０、繊維径１０
μ、引張弾性率５００００ｋｇ／ｎ”　、引張伸び率０
゜５６％）、 ■ガラス繊維（ＧＦ） （旭ファイバーグラス社製；チツップドストランド、繊
維径１３ｎ、アミノシランカップリング剤処理品）、 ０チタン酸カリウムホイスカー（ＰＴＷ）（大塚化学社
製：ティスモ０１０１、繊維径０−３　ｔｎｇ　ｓアミ
ノシランカップリング剤処理品）、０カオリン〔カオリ
ン〕 （白石カルシウム社製：ＳＴフィラー５Ｔ−１００、平
均粒径２ｐｍ、５０ｎ以下　約９８％）、［相］マイカ
−１〔マイカ−１〕 （カナダマイカ社製：マイカＳ−３２５、平均粒径１３
即、５０−以下　約９９％）、 ［相］マイカ、２〔マイカ−２〕 （カナダマイカ社製：マイカＳ−２００、平均粒径６０
−１５〇−以下　約４０％）、 ［相］炭酸カルシウム〔炭カル〕 （８窒工業社製：　ＨＡ−６００、平均粒径３．５−１
５０μ以下　約９８％）、 Ｏタルク　〔タルク〕 （松材産業社製：ハイフィラー＃１２、平均粒径４Ｉｍ
、５９４以下　約９８％）、 実施例１〜１１： 炭素繊維をエポキシ系サイジング剤で集束させ、繊維長
６ａｍに切断した後、諸原材料を第１表に示す配合割合
で予め乾式混合した後、二軸押出機（部員鉄工社製：　
ＰＣＭ−３０）に供給し、シリンダー温度３００℃、ス
クリュー回転数５０ｒｐ−の条件で押出し造粒した。得
られたベレットをシリンダー温度３２０℃、射出圧５０
０〜１５００ｋｇ／ｃｊ、金型温度１４０℃の条件のも
とに射出成形し、第１図から第４図に示すような構造の
北村バルブ社製シングルレバー混合栓ＫＭ３０ＯＮの弁
体（第１図の弁体７）を得た。なお、この樹脂製の弁体
は成形後その摺接面を平面研削盤にて平面度を出し、さ
らにラップ機で表面粗さを出した。この弁体の表面粗さ
と、この弁体を使って実用的機能試験を行ない、その結
果を第１表に併記した。なお、同試験および表面粗さの
測定方法ならびに評価方法はそれぞれつぎのとおりであ
る。

（１）　　実用的機能試験： 北材バルブ社製のシングルレバー式混合水栓Ｋ）１３０
ＯＮを用い、第１図の弁体７にあたるディスクをこの実
施例の樹脂製とし、摺接する弁体６をアルミナ製として
取付け、耐久試験前の初期のトルク試験と止水試験とを
行なった。トルク試験においては、レバーの上下（止水
、流れ、流量調節）、左右（温水、冷水の温度調節）の
トルクを、シンポ工業社製のデジタルフォースゲージＤ
ＦＧ−２Ｋを用いて測定し、止水試験においては、レバ
ーを中央下部（止水状態）とし、ポンプによって水圧を
最大１７．５　ｋｇｒ／−までかけ、１分間全く水漏れ
しない最大水圧を測定した。

これらの初期試験において、トルクが５　ｋｇｆ・１以
下でしかも止水試験が水圧１７．５　ｋｇｆ／ａｄにお
いて完全に止水したものについて、シングルレバー式混
合水栓耐久試験機（図示省略）に初期試験したものと同
じシングルレバー式混合栓のレバー１０を連結し、第５
図に示すように、レバー１０を右端上部Ｒｕから右端下
部１？ｄ　（冷水）−左端下部Ｌｄ　（熱湯９０℃）−
左端上部Ｌｕ　（止水）→左端下部Ｌｄ　（熱湯９０℃
）−中央下部Ｃｄ　（ｉ水）→中央上部Ｃｕ　（止水）
→中央下部Ｃｄ（温水）→右端下部Ｒｄ（冷水）→右端
上部Ｒｕ　（上水）を１サイクル（所用時間約２５秒）
として、２０万サイクルの耐久試験を行ない、１０万サ
イクルおよび２０万サイクルの試験後のトルクと止水性
とを初期と同様の方法で確認した。（なお、止水性の低
下したものについては、それ以上の耐久試験は行なわな
かった。）（２）　　表面粗さ： 表面粗さ計（日本真空社製ｓ　Ｄｅｋｔａｋ　ＩＩ型）
を使用し、弁体摺接部（第１図の弁体７）の表面粗さを
測定した。

実施例１２および１３： 第１図の弁体７として、実施例１０と同じ配合割合、造
粒条件、成形条件および加工条件によりて得た試験片を
、また、第１図の弁体６として、実施例１２は実施例１
０と、実施例１３は実施例７とそれぞれ同じ配合割合、
造粒条件、成形条件および加工条件によって得た試験片
を用いて、実施例１〜１１と同様に緒特性を調べた。得
られた結果を第１表に原材料配合割合とともにまとめて
併記した。

比較例１〜１０： 比較例１〜６は第２表に示すような割合で諸層材料を配
合した以外は実施例１と全く同じ操作を行なって、第１
図の弁体７を作製し、比較例７は炭素繊維のサイジング
剤を熱処理により飛ばした後、繊維長ｌｌ１ｌｌに切断
し、第２表に示す割合でヘンシェルミキサーを用いて乾
式混合し、さらに、プレスを用いて５００ｋｇ／ｄの圧
をかけて取り出した後、３７０℃の温度で焼成し、冷却
後機械加工にて弁体７を作製した。比較例８〜１０は第
２表に示す配合割合で予め乾式混合した後、二軸押出機
（部員鉄工社製：　ＰＣＭ−３０）に供給し、比較例８
においてはシリンダー温度２６０℃、スクリュー回転数
５０ｒｐ−の条件で、比較例９および１０においてはシ
リンダー温度３５０℃、スクリュー回転数５０ｒｐａ＋
の条件でそれぞれ押出し造粒した。さらに得られたベレ
ットを比較例８においてはシリンダー温度２７０℃、射
出圧６００ｋｇ／ｃｄ、金型温度５０℃の条件のもとで
、比較例９およびｌＯにおいてはシリンダー温度３７０
℃のもとで、射出圧８００ｋｇ／ｃｄ、金型温度１７０
℃の条件のもとでそれぞれ射出成形し、弁体７を作製し
た。これら弁体は実施例１と同様にして摺接面の研磨お
よびランピングを行なった。

得られた弁体の表面粗さと、その実用的機能試験を行な
い、その結果を第３表にまとめた。

比較例１１： 第１図の弁体６および７の両方を、比較例２と同じ配合
割合、造粒条件、成形条件および加工条件によって作製
し、実施例１〜１１と同じように緒特性を調べ、得られ
た結果を第３表に併記した。

第１表および第３表からつぎのことが明らかである。す
なわち、実施例１〜１３はいづれも表面粗さは小さく、
実用的機能試験における２０万サイクル後の耐久試験結
果も耐久試験開始前と同様に、最大１７．５　ｋｇｆ／
ｃｄの水圧で全く漏れがな（、ハンドルトルクも非常に
小さくなって優れている。中でも、粉末状充填材を併用
した実施例４．７．８．９．１０．１２および１３、さ
らに、３５０００　ｋｇ／ｍｍ”以上の高弾性率をもっ
た炭素繊維を使った実施例６は特にハンドルトルクが小
さ（なって優れている。

これに対して、繊維径が８−以下の炭素繊維を使用して
も添加量の沙な過ぎる比較例１、繊維径が８−以下であ
っても、炭素繊維以外のチタン酸カリウムボイスカーを
利用した比較例５、この発明の特定の炭素繊維を使用し
ても併用する粉末状充填材の平均粒径が２０ｐ１１を越
える太いものを用いた比較例６は、いずれも耐久試験前
からすでに１７゜５ｋｇ　／−の水圧を止水することが
出来ず、またハンドルトルクも比較的大きい、さらに、
この発明に特定した樹脂であるＰＰＳ樹脂以外の樹脂を
使用したものについては、自己潤滑性に優れた樹脂であ
るポリテトラフルオロエチレン樹脂および超高分子量ポ
リエチレン樹脂を使用した比較例７および８はいずれも
ハンドルトルクは小さいが、止水性能に非常に劣る。ま
た、ｐｐｓ樹脂同様に耐熱性には優れるが潤滑性に劣る
ポリエーテルイミド樹脂またはポリエーテルサルフォン
樹脂を用いた比較例９および１０は、止水性は優れても
、ハンドルトルクは異常に大きく実使用に耐えない、ま
た、ｐｐｓ樹脂と炭素繊維とを用いても、この発明に特
定した以外の、すなわち、繊維径が太過ぎる比較例２お
よび３は、ハンドルトルクが大きく、比較例２は１０万
サイクル後に、比較例３は２０万すイクル後に止水性も
低下した。ガラス繊維を用いた比較例４はハンドルトル
クも大きく、止水性も劣っていた。

プラスチックからなる弁体同志の組合わせにおいてもこ
の発明以外の組成からなる組み合わせにおいては、比較
例１１かられかるように、耐久試験によって止水性が実
施例１２および１３などに比べて著しく低下している。

このように比較例１−１１はいずれも実用的機能試験に
おいて、止水性および低ハンドルトルクの持続性がとも
に劣っており、表面粗さにおいても比較例４．７および
８は大きな値となった。

〔効果〕

以上述べたように、この発明のＰＰＳ樹脂を主要樹脂成
分とする組成物からなる一弁体は、潤滑性および耐摩耗
性に優れ、機械的および熱的な衝撃に強く、摺接面の表
面粗さ、平面度においてもきわめて精度の高いものに仕
上げることが出来ることから、この弁体を使用した水栓
用弁装置は、冷水から熱水までの幅広い温度領域におい
て、レバー等による駆動操作が長期にわたって軽快であ
り、落したり乱暴な取り扱いをしても亀裂が入ることは
なく、冷水と熱水のくり返しくサーマルショック）にも
きわめて強いことから、水漏れ、吐水不能などを確実に
防止できるものである。したがって、この発明の意義は
きわめて大きいということが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は家庭用水道に用いられる温水・冷水混合栓の構
造を例示する縦断面図、第２〜４図はその弁体の作動機
構を示すための弁体横断面図、第５図は第１図の外観を
示すための斜視図である。 １・・・・・・ハウジング、　２・・・・・・流出路、
３．４・・・・・・流入路、　５・・・・・・弁収納凹
部、６．７・・・・・・弁体、　　８・・・・・・案内
板、Ｓ・・・・・・上ＩＩ、１０・・・・・・レバー１
１・・・・・・突起、１２・・・・・・ベース、１３．
１４・・・・・・流入路、 １５・・・・・・流通路、　　　１６・・・・・・０リ
ング、１７・・・・・・リンク棒、　１８・・・・・・
ピン。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）摺動自在に重ね合わされた切欠または開口を有す
   る少なくとも二つ以上の弁体の組み合わせによって止水
   または流量調整を行なう水栓用弁装置において、この弁
   体の少なくとも一つが、ポリフェニレンサルファイド樹
   脂２５〜８０重量％と、平均繊維径が８μｍ以下の炭素
   繊維２０〜７５重量％とからなる樹脂組成物の成形品で
   あることを特徴とする水栓用弁装置。
2. （２）炭素繊維の一部を平均粒径が２０μｍ以下の耐熱
   性無機粉末状充填剤に置換し、炭素繊維と無機粉末状充
   填剤の総量が２０〜７５重量％である特許請求の範囲第
   １項記載の水栓用弁装置。