JPH0238769A - 流体制御弁 - 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） 本発明は蛇口として用いられる主として流体制御弁に関
するものである。

（従来の技術と発明が解決しようとする課題）このよう
な蛇口は一般に取り代え自在の弁カートリッジを使用す
る。これらのカートリッジは封止用セラミックスディス
クを有し、非隆起型である。この型の蛇口においては、
しばしば熱水用と冷水用に別個に弁ユニットが使用され
、６弁の出口が共通の排水噴出口に接続される。

非隆起型セラミックスディスクカートリッジは公知であ
る。例えば米国特許第４，６５１，７７０号明細書参照
。この特許明細書に記載されているように、この型の弁
に共通の課題は、（２種の相異なる弁を製造し在庫に加
える必要をなくすため）その設置時に弁を時計方向操作
（例えば冷水操作）から逆時計方向操作（例えば熱水操
作）に変換する経済的で簡単な手段を必要とする事であ
る。先行技術はこの課題を解決するために種々の手法を
試みたが、そのいずれも本発明の簡単さとすべての利点
を有するものではない。

この型の弁の他の課題は、一部の弁においてスピンドル
が正確に確実に保持されない事にある。

これは特に、保持クリップの溝がスピンドルの中に切削
加工される場合に見られる。溝が正確な位置に加工され
なければ、望ましくない遊隙が生じる（これに伴ってセ
ラミックス部材の磨耗が増大する）。

この型の弁の他の課題は、水が弁体の中を通過する際に
水の中に乱流を生じる事（従ってノイズと磨耗を増大す
る事）、この型の一部の弁が老化するに従ってそのスピ
ンドルの回転のためにトルクレベルが増大しはじめる事
、逆圧が生じた時にボトムシールが弁体底部から引き抜
かれる場合のある事である。従って、この型の改良弁が
必要とされるのは明らかである。

（課題を解決するための手段） 本発明は、軸方向孔と、開放された下方導入口と、排出
口とを有する本体を含む流体制御弁において、弁体中に
配置された静止弁要素および可動弁要素であって静止要
素上の可動要素の回転に対応して弁を通る流量を調整す
る静止弁要素および可動弁要素と、弁体の軸方向孔の上
端に封止された回転自在スピンドルであって、このスピ
ンドルの一端が弁体外部に延在し他端が駆動部材に連結
され、また前記スピンドルは弁体中に配置された放射方
向突起を有するスピンドルと、前記可動弁要素の上側面
に形成された溝構造であって、相互に１０＠以上、１７
０’以下の角度を成す２位置において駆動部材を受ける
事のできる溝構造と、前記スピンドルの突起と接触する
事によってスピンドルの回転を制限するため弁体上に形
成されたストッパ壁体とを含み、スピンドルの回転に対
応する前記駆動部材と可動弁要素との接触が可動弁要素
を静止弁要素上において回転させ、また前記第１および
第２受け位置の間において溝構造と駆動部材との相対位
置を変更する事により、弁を右手弁から左手弁に、また
その逆に変換するように構成された流体制御弁を提供す
る。

また、スピンドルの下降運動を防止するため弁体の外側
においてスピンドル上にリング状無溝型保持部材（例え
ばブツシュナツト）が配置され、このリング状部材は、
その外側面に対して一定角度に上方に突出した少なくと
も１９の歯をその内周に沿って備える。

他の好ましい実施態様においては、静止弁要素はディス
ク状を成し、このディスクは底部に外周溝を備え、ガス
ケントの一部が前記外周溝中に保持され、他方の部分が
放射方向外側に弁体の下方に延在する。

前記の溝手段は他の部材を必要とする事なく容易に右／
左変換を可能とする事は明らかである。

前記の保持部材／ストッパ組立体が変換作業中に弁軸を
確実に保持する。弁底部のシールは、底部ディスクと弁
体との間に、また弁体とハウジングとの間に挟持される
でいるので保持状態が改良される。さらに放射部分を細
く成したので、弁が時間と共に硬（なる傾向を低減でき
る。またディスクの輪郭の故に水流が平滑になる。

要約すれば、本発明は、右手操作と左手操作の変換が容
易であり、少数の部材によって低コストで製造可能であ
り、正確に確実に組立てる事ができ、底部シールがよく
保持され、カートリッジユニットとして製造可能であり
、弁ディスクの固若が減少し、水が許容不能のレベルの
乱流とノズルを伴わずに弁ハウジングの中を通される前
記の型の弁を提供する。

（実施例） 第１図と第２図について述べれば、本発明のカートリッ
ジ弁組立体１ｏと、この組立体をねし込まれた蛇口ハウ
ジングとを示す。このハウジングは通常の底部水導入口
１２と、側面水υ［出０１３と、弁カートリッジ受けキ
ャビティ１５とを含む。

第１図の矢印は、水が導入口１２がら上方に弁の中を通
り側面開口４１から、弁１ｏと蛇口ハウジング１１との
間のキャビティ１５に入る通路を示す。そこで水は蛇口
ハウジングがら排出口１３を通って出る。

Ｒ銅弁体１７は黄銅弁軸１９またはスピンドルを受ける
ための孔１８を有し、通常のハンドルノブ２０がスプラ
イン付き上方外端２１上に配置されている。弁軸１９の
中の溝２２が０リング２３を受けている。弁軸１９は金
属ワッシャ２５と金属無溝型保持部材（例えば、ブツシ
ュナツト２６とによって弁体１７の中に保持され、ナツ
ト２６は弁軸１９に係合するための山型有歯部分２７を
備え、この部分２７の故にす・ント２６は弁軸上におい
て、弁体１７に向がって押圧されるが容易に脱落しない
ように構成される。

第２図においてもっともよく見られるように、弁軸の底
部は、フランジ部分２９がショルダ２４に係合する事に
よって孔２８から脱出しない。第１１、　Ａ図において
もっともよく見られるように、弁軸の下降運動は、ブツ
シュナツト２６とクサビ状段部５８によって阻止され、
この段部５８は一部の回転位置において（全部の位置で
はない）フランジ２つの下方に係合する。バー状駆動部
材２８が弁軸から下方に延在し、可動セラミックス弁要
素３０と係合する。この係合は一方（または他方）の溝
３４によって生じる。

可動セラミックス弁要素３０と静止セラミックス弁要素
３１は弁体１７のスカート部分３つの１に収容されてい
る。静止セラミックス要素３］は、その突起４６．４７
がスカート３９のみぞ穴５２゜５３の中に係合すること
によって静止状態に保持される（第４図）。弁体１７は
、相補形ネジ山によって蛇口ハウジング１１中にねじ込
まれる。シール３６が弁体１７と蛇口ハウジング１１の
間に配置されている。

静止弁要素３１は、実質的にＬ形断面のガス′ｒット４
４を受けるための小直径部分３２を白″する。

このガスケットは放射方向に延在する部分４５Ａを有し
、この部分４５Ａはスカート３つの末端と蛇口ハウジン
グ１１との間に配置されて、静止要素３１をこの位置に
捕捉し、負正に際してリング４４が導入水流線の中に押
し戻される傾向を最小限に成す。ガスケット部分４５Ｂ
は垂直であって、静止要素の下方ディスクと弁体との間
に挟持される◇ガスケット中の切り出し部分または薄い
部分４６Ｃはディスクに対する軸方向負荷を減少させ、
固着の問題を低減させる。

第９図においてもっともよく見られるように、可動弁要
素３０は並列された２個の弧状切欠き部分５９．６０を
有する。弁カートリッジを通る水流は、静止弁要素３１
中のクサビ状開口５４，５５に対するこれらの切欠き部
分５９．６０の配向によって制御される。第１図と第８
図に図示のように、これらの切欠き区域５９．６０は可
動弁要素３０の側面と底部全体に延在する。これは水の
可動要素３０の底部からの通路のみならず、横方向通路
を生じる。第１図において見られるように、２個の切欠
き区域５９．６０の上端に湾曲面３８が配備されている
。この面は水を可動弁部材３０の中を滑らかに連続的に
流し、他の形状によって生しるような乱流を実質的に減
少させる。

第１１Ａ図〜第１１Ｄ図は、本発明の弁カートリッジが
右手操作と左手操作の両方に使用できる事を示す。第１
１Ａ図と第１１Ｂ図は右手操作（例えば冷水ライン）を
示し、この場合、開放のために時計回り運動が使用され
、閉鎖のために逆時計回りが使用される。逆に、第１１
Ｃ図と第１１Ｄ図は左手操作（熱水ライン）を示し、こ
の場合は開放のために逆時計回りが使用され、閉鎖のた
めに時計回りが使用される。

第１１Ａ図について述べれば、弁カートリッジは水流に
対して閉鎖位置に図示されている。切欠き部分５９が静
止要素３１の中実部分の上に配置されていて、開口５４
．５５が閉塞されている。

バー２８がストッパ５８の一方の側面に当接する事によ
って逆時計方向回転が防止されている。弁の開放を実施
するためには、第１１Ａ図の矢印で示すように弁軸１９
を時計方向に回転させる。この場合、バー２８は可動弁
要素３０のみぞ穴３４の中に配置されており、この突起
の両端をそれぞれ２８Ａと２８ｂによって示す。９０°
の回転が弁軸の成しうる最大角度であって、突起２８の
同転はストッパ５８の他方の側面によって制限される。

（ストッパ５８の位置については第７図を参照）。この
９０”の回転が切欠き区域５つを静１１−弁部材３１の
開口５４の上まで移動させる。この運動に際して、弁が
時計方向に移動されて、開放を実施する事を注意しよう
。弁を閉鎖するために、第１１Ｂ図に図示のように、逆
時計回り運動が加えられ、弁を第１１Ａ図に図示の状態
に戻す。

第１１Ｃ図において突起２８はみぞ穴３４の巾ではなく
、みぞ穴３５の中に配置されている事を注意しよう。こ
の切位置において、切欠き部分５９が開口５４または５
５のいずれとも整列されていないので、弁は閉鎖状態に
ある。弁を開放するためには、第１１Ｃ図において矢印
で示されている方向に逆時計方向回りの運動を弁軸１９
に加えなければならない。これは、切欠き５９も逆時計
方向運動させられて開口５５上に配置され、切欠き６０
が開口５４と連通されることを意味する。

従って突起２８の末端部分２８ｂが第１１Ｄ図において
破線の位置まで移動され、末端部分２８ａが図示の位置
まで移動される。故に逆時計方向運動が弁を開き（第１
１Ｃ図）、時計方向運動が第１１Ｄ図に図示のように弁
を閉じる。

このようにして右手−左手変換はバー２８を最初に満３
４に係合させるか溝３５に係合させるかによって容易に
実施される。またこの操作中、７ランジ２９は弁軸１９
を保持する事が理解されよう。

本発明の他の特色は、弁軸１９に溝を切削加工し、通常
のＣ型クリップを使用する必要なく弁体１７の中に容易
に確実に取り付けできる事である。

この場合に必要な事は第１０図に見られるように、弁軸
１９を弁体１７の中に上方に挿通するだけである。この
上向き運動は、フランジ２つが内部ショルダ２４と接触
するまで（第２図）継続される。

つぎにワッシャ２５を弁軸１９のシャンク部分の上に配
置し、ブツシュナツト２６を外側面上に押圧する。前述
のようにナツト２６は所望の深さまで押し下げる事がで
きるが、上方には移動できない。この特色の故に、取り
付けのために溝を加工する必要がないのみならず、緊密
な係合のために溝と弁体に接触するフランジ２９との間
の公差を補正する必要がない。

本発明の弁組立体の他の特色は、可動弁要素を通しての
水の流通態様にある。これは、可動セラミックス弁要素
３０の湾曲壁面３８によって得られる。さらに開口５４
．５５の中へのテーパ導入口と湾曲面７１が水流を平滑
化し、ノイズを低減させる。

このように本発明は改良型弁を提供する。当業者には明
らかなように本発明は前記の説明のみに限定されるもの
でなく、その主旨の範囲内において任意に変更実施でき
る。例えば、蛇口を図示したが、本発明の弁は他の型の
流体弁について使用する事ができる。また特定の材料に
ついて説明したか、本発明はこれらの材料に限定されな
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の好ましい実施態様の弁組立体を蛇口ハ
ウジングに取り付けた状態を示す部分断面図、第２図は
第１図の２−２線に沿ったノ１ンドルノブを取り外した
状態を示す断面図、第３図は第１図と第２図の組立体平
面図、第４図は第１図の４−４線に沿った断面図、第５
図は静止弁！ｉ素の底面図、第６図は第５図の６−６線
に沿った断面図、第７図は第１図の７−７線に沿った断
面図、第８図は第１図の８−８線に沿った断面図、第９
図は第１図の９〜９線に沿った断面図、第１０図は第１
図と第２図に図示の弁組立体の分解斜視図、また第１１
Ａ図乃至第１１Ｄ図は本発明の組立てられた弁カートリ
ッジの右手操作と左手操作とを示す部分断面斜視図であ
る。 １０・・・弁組立体、１３・・・排水口、１７・・弁体
、１８・・・軸方向孔、１９・・・スピンドル、２６・
・リング状保持部材、２７・・・保持部材の南、２８・
・・放射方向突起、３０・・・可動弁要素、３１・・静
止弁要素、３４・・・溝構造、４４・・・ガスケット、
４５Ａ・・・ガスケットの放射方向部分、４５Ｂ・・・
ガスケラ）・の垂直部分、５８・・・ストッパ。 出願人代理人　　佐　　藤　　−雄

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、軸方向孔（１８）と、開放された下方導入口と、排
   出口（１３）とを有する本体（１７）を含む流体制御弁
   において、弁体（１７）中に配置された静止弁要素（３
   １）及び可動弁要素（３０）であって静止要素上の可動
   要素の回転に対応して弁を通る流量を調整する静止弁要
   素（３１）および可動弁要素（３０）と、弁体の軸方向
   孔の上端に封止された回転自在スピンドル（１９）であ
   って、このスピンドルの一端が弁体外部に延在し他端が
   駆動部材に連結され、また前記スピンドルは弁体中に配
   置された放射方向突起（２８）を有するスピンドル（１
   ９）と、前記可動弁要素（３０）の上側面に形成された
   溝構造（３４）であって、相互に１０゜以上、１７０゜
   以下の角度を成す２位置において駆動部材を受ける事の
   できる溝構造（３４）と前記スピンドルの突起（２８）
   と接触する事によってスピンドルの回転を制限するため
   弁体上に形成されたストッパ壁体（５８）とを含み、ス
   ピンドル（１９）の回転に対応する前記駆動部材と可動
   弁要素（３０）との接触が可動弁要素（３０）を静止弁
   要素（３１）上において回転させ、また前記第１および
   第２受け位置の間において溝構造（３４）と駆動部材と
   の相対位置を変更する事により、弁を右手弁から左手弁
   にまたその逆に変換するように構成された事を特徴とす
   る流体制御弁。 ２、前記溝構造（３４）は十字形を成す事を特徴とする
   請求項１に記載の弁。 ３、スピンドル（１９）の下降運動を防止するため弁体
   （１７）の外側においてスピンドル（１９）上にリング
   状無溝型保持部材（２６）が配置され、このリング状部
   材（２６）はその外側面に対して一定角度に上方に突出
   した少なくとも１の歯（２７）をその内周に沿って備え
   る事を特徴とする請求項１または２に記載の弁。 ４、また前記ストッパ（５８）は、すべての回転角度で
   はなく一定の回転角度においてスピンドル（１９）の下
   降運動を拘束する事を特徴とする請求項１、２または３
   のいずれかに記載の弁。 ５、前記ストッパ（５８）は弁体（１７）の軸方向孔の
   中に形成された段部である事を特徴とする請求項４に記
   載の弁。 ６、静止弁要素（３１）はディスク状を成し、このディ
   スクは底部に外周溝を備え、ガスケット（４４）の一部
   （４５Ｂ）が外周溝中に保持され、他方の部分（４５Ａ
   ）が放射方向外側に弁体の下方に延在する事を特徴とす
   る請求項１乃至５のいずれかに記載の弁。 ７、弁体（１７）の側壁の中に流体排出口 （１３）が形成されている事を特徴とする請求項１乃至
   ６のいずれかに記載の弁。