JPH051077U - セラミツク式水栓 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】使用時間の経過に伴い操作力の増大することを
防止した水栓を提供する。 【構成】混合水栓をハウジング１、熱湯流入口２、冷水
流入口３、温水流出口４と、レバー６により回動する制
御装置５とで構成する。次に制御装置５にそれぞれ開口
部を有する可動セラミックデイスク７と固定セラミック
デイスク８とを設けると共に、可動セラミックデイスク
の固定セラミックデイスクに対する接触面における非開
口部に複数の凹部を形成する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は混合水栓及び単水栓に係わり、特に、セラミックディスクを滑動させ て、開閉、吐出量の調節、吐出温度の調節等を行う混合水栓及び単水栓に関する ものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、セラミックディスクを摺動させて、開閉、吐出量の調節等を行う混合水 栓は、使用時間の経過とともに操作部分（レバー）の操作力が漸増していくもの がある程度の割合で発生し、操作力の増加の程度が大きくなると、円滑な操作に 支障を来たすこととなっていた。これは、相互に接触摺動する固定ディスクと可 動ディスク相互の摩擦力が漸増することが直接の原因といえる。 従来、この種の欠点の原因についてはグリス潤滑、組立時における部品相互の 押付力、熱膨張、摩耗、腐食等の見地から種々論じられているが明確な原因を究 明するには到らず、対応処置として、摺動部分及びその周辺に大量のグリス留り を設けたり、或いは、ディスク自体を自己潤滑性の高い材料にするということが 行なわれている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

本考案が解決しようとする課題は、従来、使用時間の経過とともに漸増してき た操作部分の操作力をある一定限度まで漸増した後は、この操作力の漸増現象を 停止せしめ、以降は一定の操作力を維持せしめ円滑な操作が確保できる混合水栓 及び単水栓を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

二枚のセラミックディスクを摺動させることにより、水栓の開閉、流量・温度 調節等を行う混合水栓が図１に示されている。同図に示されているセラミックデ ィスク７と８の相互の面が密着することにより温水の密封（シール機能）を確立 している。又、夫々のセラミックディスクには開口部が設けられていて、可動デ ィスクを固定ディスクに対し回転摺動させることによりディスク相互の開口部を 連通させ温水の流量、温度調節等を行うことができる。 この為、ディスク相互の接触面（摺動面）は非常に精密に研摩され、高い平面 粗度を有している。通常、その仕上レベルはRaの値で０．２〜０．９ミクロン程 度である。このような程度に平面粗度を仕上げると、相互の接触面が密着し、高 い水封特性を有し、又、密着面積が大きい程及び粗度レベルが高い程（即ち、鏡 面に近づく程）その摺動動作に要する作動力が増加することはよく知られた工学 上の常識である。 又、水栓の組み立ての際に、ディスク相互に適当な値の予圧が与えられ、更に 、使用時においては温水の水圧がこのディスク接触面に作用することとなるので 、密封特性は更に高いものとなる。

【０００５】 当然ながら密封特性の増大とともに摺動動作に要する作動力も高いものとなる 。従って、密封特性を低下せしめれば摺動動作に要する作動力も減ずることとな るが、その一方で温水漏れが生じたら水栓としての機能が失なわれてしまう。 通常、国内で使用される水栓は日本水道協会規定により密封特性として水圧力 １７．５kgf ／cm² を有することが要求されている。 一方、作動力の大きさは、水栓を使用する使用者にとって手で簡易に操作し得 る範囲内の値にする必要があり、通常の操作において使用者にとって許容される 操作力は２〜３kg以下である。 このように、水栓を構成するに際しては密封特性と操作力（摺動作動力）との 関係が重要となっている。 ここで、本考案者は、ディスク相互間の摺動に要する作動力の増大の第一義的 原因はディスク相互間の繰り返しの摺動により、相互の接触面が互いに研摩しあ うことになり、このため表面粗度がさらに高くなり、密着力が増大し操作力の増 加につながり、ディスク接触面における潤滑グリスの流失等は二義的なものであ るということをつきとめた。 即ち、表面粗度が高いレベルになっているということは、マクロ的にはディス ク相互間の密着面積も組立時当初より増大しているといえる。 従って、水栓のレバ−を繰り返し使用しても相互に摺動するディスク相互面の 密着面積をある程度以上には増大しないような構成とすることにより使用経過に 伴うレバ−操作力の増大を防ぐことができる。 即ち、ハウジングと、熱湯流入口と、冷水流入口と、温水流出口とを有し、前 記夫々の流入口と流出口との間に熱湯と冷水とを混合調節し、開閉栓するための 二枚のセラミック板を使用した制御装置を含むタイプの混合水栓に於いて、該セ ラミック板の夫々又は一方の接触面に複数の微小凹部を設けることにより、上述 した課題と解決することができる。 尚、制御装置を上述した構成とすれば単水栓にも本考案を適用できる。 又、凹部の形状、個数はセラミック板の接触面積と一定の関係をもって適宜決 定することができる。

【０００６】

【実施例】

図１は本考案にかかる混合水栓の縦断面の概要を表わした図である。該混合水 栓は、ハウジング１、熱湯流入口２、冷水流入口３及び温水流出口４を備えてい る。尚、熱湯流入口又は冷水流入口３のいずれか一方を有する単水栓でもよい。 更に、該混合水栓は、回転レバ−６を回動せしめることにより、熱湯源及び冷 水源に夫々通じている前記熱湯流入口２及び前記冷水流入口３からの熱湯及び冷 水を混合調節し温水流出口４より適当な量及び温度の温水を吐出させるべく制御 装置５を備えている。

【０００７】 図２に制御装置５の詳細断面を示す。制御装置５は可動セラミックディスク７ 及び固定セラミックディスク８を備えている。レバー６を手操作により回動させ ることにより、ヘッド部９が回動し、これにより可動セラミックディスクが固定 セラミックディスク８に対し摺動し、これらディスクの開口部を通して矢印Ａの 方から流入する熱湯及び冷水が矢印Ｂで示す出口方向に温水として吐出され、又 、固定ディスクの開口部が可動ディスクにより塞がれている場合は水栓は“閉” の状態となっている。

【０００８】 図３及び図４に可動セラミックディスク７及び固定セラミックディスク８の平 面図を夫々示す。ディスク７及び８には夫々開口部１０及び１１が設けられてお り、これらの開口部１０及び１１を相互に連通させるようにして温水の流量、温 度調節等がなされる。又、固定ディスク８の開口部１１が可動ディスク７の非開 口部分で覆われている時は水栓は“閉”の状態となっており、図２の矢印Ｂ方向 には温水は流れない。尚、該開口部１０及び１１の形状は可動ディスク及び固定 ディスクとの関連において種々の形状とすることができる。可動ディスク７の固 定ディスク８に対する接触面における非開口部には複数の凹部１２が設けられて いる。このようにディスクの摺動接触面の少くとも一方に凹部１２を設けること により繰り返しの使用に対しても操作力の増大を防ぐことができる。 ここで、ディスク接触面の非開口部における凹部以外の部分については、先に 述べたように、摺動による相互の研摩作用により表面粗度のレベルは上がるが、 この研摩作用による表面粗度のレベルアップにも一定の限界があり、かつ凹部の 形成により密着面積が減じられていることから使用サイクルが増大しても操作力 は一定限度で増大した後は増大することなく円滑な操作を確保することが出来る 。

【０００９】 この凹部の形状は、例えば、数十ミクロンから数mm程度のオーダーの直径で、 深さを数十ミクロンから数mm程度のオーダーの値にするのが好ましいが、本考案 がかかる数値に限定されるものではない。更に、この凹部形状や個数は、水栓の 使用態様や凹部の形状に合わせディスク相互の密着面積比率を適当な値とすべく 種々変更することができる。 又、該凹部は水封機能上、一定の領域には設けないことが望ましい。即ち、水 栓が“閉”の状態にあるときに、例えば固定ディスク８の開口部の周辺領域と互 いに密着する可動ディスクの領域には密封性機能の低下を防ぐため凹部を設けな いのが好ましい。

【００１０】 又、可動ディスク７の摺動面への凹部の形成により密封特性に悪影響を及ぼす こともない。これは、ラビリンス効果により漏れが防止され、更に水栓が“閉” の状態にある時には、上述した構成を取れば使用上何ら支障はない。 本実施例においては、可動ディスクの接触面側のみに凹部を設けているが、固 定ディスクの接触面側に凹部を設けてもよい。更に、可動、固定の両ディスクの 両接触面に凹部を設けてもよい。 尚、ディスク接触面の凹部の製作に関しては、セラミックディスク成形時に成 形型に突起を設けておけば別途凹部を設ける工程を有することなく、単一の工程 で容易に凹部を形成することが出来、コストの上昇を抑えることができる。

【００１１】

【考案の効果】

水栓の開閉、温水の流量、温度等を調節するための水栓本体に備えられた制御 装置の可動又は固定ディスクの接触摺動面の少くとも一方に凹部を設けることに より、使用サイクルの増大により摺動面の研摩作用により密着面の表面粗度がレ ベルアップしても凹部が存在するためにディスク相互の密着面積が増大すること がない。従って、従来の水栓において現われていた使用サイクルの増大に伴う水 栓の必要操作力の増大を防ぐことが出来、長期にわたり円滑な使用を確保するこ とが出来る。 更に、凹部にグリスが滞留することとなり、従来よりも長期にわたり潤滑性を 維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案にかかる混合水栓の縦断面図である。

【図２】図１に示された混合水栓本体内に装着される制
御装置の縦断面図である。

【図３】図２に示された制御装置内に装着される可動セ
ラミックディスクの摺動面を示す平面図である。

【図４】図２に示された制御装置内に装着される固定セ
ラミックディスクの摺動面を示す平面図である。

【符号の説明】

１ ハウジング ２ 熱湯流入口 ３ 冷水流入口 ４ 温水流出口 ５ 制御装置 ６ レバー ７ 可動セラミックディスク ８ 固定セラミックディスク ９ ヘッド部 １０，１１ 開口部 １２ 凹部

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジングと、流体入口と、流体出口
   と、前記流体入口と前記流体出口との間に配された流体
   制御装置を含む水栓に於いて、前記流体制御装置は二枚
   のセラミックディスク板を少くとも含み、該ディスク板
   の夫々に開口部が設けられていて、該ディスク板を相対
   的に摺動させることにより水栓の開閉及び吐出量の調節
   を行なうようにされており、前記ディスク板の少くとも
   一方の摺動面の非開口部領域に凹部を設けたことを特徴
   とする水栓。
2. 【請求項２】 前記流体入口が熱湯用入口と冷水用入口
   とから成り、前記水栓が該熱湯用入口及び冷水用入口か
   らの熱湯及び冷水を前記流体制御装置により混合し前記
   流体出口から温水を吐出させる混合水栓から成ることを
   特徴とする請求項１記載の水栓。
3. 【請求項３】 前記凹部は、数十ミクロンから数mm程度
   のオーダーの直径及び数十ミクロンから数mm程度の深さ
   を有する形状とされており、該凹部の個数が前記セラミ
   ックディスク相互の全接触面積に対し一定の面積比とな
   る様に定められていることを特徴とする請求項１又は２
   に記載の水栓。