JPH0510874U - 湯水混合栓 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 内部に可動ディスクと固定ディスクとを有す
る湯水混合栓において、レバー操作が極めて微弱な力に
よっても行い得ると共に、永年使用しても水密性を保持
できるものを提供する。 【構成】 固定ディスク13及び可動ディスク14が同時に
カートリッジ本体11内で軸方向に微小長さ移動できるよ
うにし、実質的に半径方向にのみ弾発力が生じるＯリン
グ19を介して固定ディスク13の出入り口の口縁部と、カ
ートリッジ本体11の口縁部とが互いにそれらの軸線方向
に嵌着される。そして、軸方向に弾発する金属バネ20が
伝動機構16と可動ディスク14との間に介装される。そし
て、金属バネ20の弾発力は水道水の標準的供給水圧によ
り圧縮されて、両ディスクが伝動機構16側に僅かに移動
する程度のものとする。それと共に、標準水圧に対して
著しく低圧のときには、カートリッジ本体11側に限界ま
で移動し、且つ両ディスク間に弾発力が保持されている
程度のものとする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、カートリッジ内に湯水の突出量を可変する一対のセラミックディス クを設けたものに係り、特にその接触圧力を可及的に小さくし、レバーの開閉操 作力を極めて小さくしたものに関する。

【０００２】

【従来の技術】

セラミックカートリッジを有する湯水混合栓は、本出願人自身の製作によるも のとして、図10に示すものが存在する。即ち、混合栓本体７のカップ状部内にカ ートリッジ本体11を装着し、該カートリッジ本体11内に固定ディスク13及び可動 ディスク14並びに伝動機構16を順に収納し、締結部材17によりそれらを一体的に 螺着固定すると共に、伝動機構16にレバー24を取り付ける。そして、混合栓本体 ７の流入口４及び流出口６等と固定ディスク13の開口との間に筒状ゴム45を夫々 介装していた。そしてこの筒状ゴム45の弾発力により、固定ディスク13と混合栓 本体７との水密性を図ると共に、固定ディスク13と可動ディスク14との接触面を 圧着し、その部分の水密性を保持していた。そしてレバー24を図10において上下 方向に移動することにより、可動ディスク14を図において左右方向に移動し吐水 量を調整する。又、レバー24をその軸の回りに回転することにより、可動ディス ク14を偏心回転させて、湯と水の混合割合を変化させていた。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

このような従来型湯水混合栓は、開閉動作のためレバー24を操作する際の操作 力が比較的大きい欠点があった。これは、筒状ゴム45をある程度以上圧縮するこ とにより固定ディスク13と混合栓本体７とのシールを保つ必要があり、するとこ の筒状ゴム45の圧縮力は、そのまま固定ディスク13と可動ディスク14との摺接抵 抗として作用し、可動ディスク14を移動させるときのレバー24の抵抗としてあら われるからである。そのため従来の混合栓においては、筒状ゴム45の圧縮量を必 要最小限に設定する必要があった。 しかしながら、筒状ゴム45はその材質のうえから厳密に所定の圧縮量を管理す ることが難しい欠点があった。例えば、この筒状ゴムの高さ等の成形精度は、目 標値に対して、0.2mm 以上のバラツキが生じていた。又、筒状ゴム45は使用中に 永久歪みが生じ、当初の性能を長期間維持することが難しく、適宜筒状ゴム45を 交換する必要があった。さらには水圧が強い場合には、筒状ゴム45の弾発力に加 えて同一方向に水圧が加わり、固定ディスク13と可動ディスク14との接触圧をさ らに大きくし、レバー24の開閉動作がさらに重くなる欠点があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

そこで、本考案は以上の課題を解決するため次の構成をとる。 即ち、本考案の湯水混合栓は、混合栓本体７にカップ状部48の底板部を介して 、互いに分離された湯室１及び水室２並びに混合室３が設けられ且つ、前記底板 部の湯室１及び水室２には流入口４、５が開口され、混合室３には流出口６が開 口されると共に、各室が夫々湯路、水路、混合水路に連通する。そして、その混 合栓本体７の前記カップ状部48の内部に整合するカップ形状に形成されたカート リッジ本体11は、その底部に前記各流出入口４, ５, ６に整合する流出入口８, ９,10 が形成される。また、そのカートリッジ本体11内の底部に一端面側が着座 される固定ディスク13は、前記各口８, ９,10 に連通する流出入口12,32,33が開 口される。さらにその固定ディスク13の他端面に摺接する可動ディスク14は、そ の摺接面の一部に前記流入口と流出口とを連通する連通部34が形成され、少なく とも湯と水の流入口の各開口面積を変化させる。その可動ディスク14と開栓用レ バー24とを連結する伝動機構16は、そのレバー24の回動により前記可動ディスク 14を前記摺接面15に沿って移動させる。そして締結部材17が前記混合栓本体７の 前記カップ状部48の開口に螺着され、前記カートリッジ本体11を前記混合栓本体 ７に締結固定するものである。

【０００５】 ここにおいて本考案の特徴とするところは、前記固定ディスク13及び可動ディ スク14が同時に前記カートリッジ本体11内で両ディスク13，14の軸方向に微小長 さ移動可能に構成され、前記固定ディスク13の前記出入り口の口縁部と前記カー トリッジ本体11の出入り口の口縁部とが互いにそれらの軸線方向に嵌着され、両 嵌着部の隙間に実質的に半径方向にのみ弾発力が生じるシール用Ｏリング19が介 装され、軸方向に弾発する金属バネ20が前記伝動機構16と前記可動ディスク14と の間に介装され、そのバネ20の付勢力は水道水の標準的供給水圧により圧縮され て前記両ディスク13，14が前記伝動機構16側に僅かに移動する程度であると共に 、前記標準水圧に対して著しく低圧のとき、前記両ディスク13，14が前記カート リッジ本体11側に限界まで移動し、その位置でなお両ディスク間を圧着する付勢 力が保持されている程度のものとしたことを特徴とする。

【０００６】

【実施例】

次に図面に基づいて本考案の湯水混合栓の実施例に付き説明する。 図１は本考案の第一実施例の湯水混合栓の縦断面図であって、その混合栓本体 ７の流出入口の関係は図２においてＩ−Ｉ矢視断面を示すものである。図２は混 合栓本体７の平面図である。又、図３は同実施例のカートリッジ本体に内装され る主要部品の要部斜視図であって、下方から見たもの。図４は固定ディスク13及 び可動ディスク14並びに金属バネ20の斜視図であって上方から見た図である。又 、図５〜図７は固定ディスク13と可動ディスク14との位置関係に基づく各流出入 口の開閉状況を示す説明図である。

【０００７】 本考案の湯水混合栓の主要部品は、混合栓本体７と、固定ディスク13及び可動 ディスク14を内装したカートリッジ本体11と、伝動機構16及びレバー24である。 混合栓本体７は、箱状部49と、その一端面中央に形成されたカップ状部48を有す る。箱状部49には一対の水パイプ42，湯パイプ43が一方の側面に突設され、そこ に雄ネジが螺刻されている。又、箱状部49の内部は点線の如く三分割され、湯室 １と水室２と混合室３とに区分されている。そして、カップ状部48の底面におい て湯室１には流入口４が、水室２には流入口５が、混合室３には流出口６が開口 されている。またカップ状部48の上端部内周面には、図１の如く雌ネジが螺刻さ れている。

【０００８】 次にこのカップ状部48に内装されるカートリッジ本体11は、図１の如くカップ 状に形成されると共に、その底面には混合栓本体７の各口４，６等に夫々整合す る各口８，10等が形成されている。この各口８，10等の上下両端は突出され、下 端においてはその内周面にＯリング19が内装され、それによりカートリッジ本体 11と混合栓本体７とをシールする。次にカートリッジ本体11の底部には固定ディ スク13が着座される。この固定ディスク13は図３及び図４の如く円板状のセラミ ック体であって、外周面の一部に一個以上の位置決め用欠切47が形成され、カー トリッジ本体の図示しない凸部に、その欠切が係止して回り止めされる。固定デ ィスク13の下面には三個の嵌着座37が形成され、夫々に流入口12，32，流出口33 が開口する。流入口12，32は図４の如くハの字状の長孔からなるものであり、流 出口33は、おむすび形に開口されている。なお、これらの形状は必要に応じて任 意に設計変更し得る。そして固定ディスク13の上面には、研磨された摺接面15が 形成されている。

【０００９】 次に可動ディスク14は固定ディスク13の直径よりも小さな直径を有し、下面側 にほぼ瓢箪形の連通部34が凹陥し、上面側に偏心した円形の凹陥部21が形成され ている。さらに、その上面の外周縁に一対の欠切部35が形成されている。なお、 可動ディスク14の下端面も研磨された摺接面15とされている。この摺接面にはオ イルが塗布されたり、カーボンコーティングが施される。次に、凹陥部21には金 属バネ20が着座する。この金属バネ20は0.15mm〜0.35mm程のバネ板を環状に打抜 き、全体を円弧状に湾曲したものからなる。なお、この金属バネ20は広く知られ ている各種形状の板バネを用いることも可能である。さらには１〜２巻き程度の コイルバネを用いても良い。板バネを用いた場合には、コイルバネを用いたとき よりも、バネ収容部のスペースが小さくて済む。

【００１０】 次に、可動ディスク14には駆動板23が嵌着される。この駆動板23は、その一端 面に凸部22が偏心して形成されている。この凸部22の直径は、凹陥部21に整合す るが、凸部22の突出量は凹陥部21の深さより小さい（図１参照）。さらには、駆 動板23の下端面に一対の爪部36が突設され、それが可動ディスク14外周縁の欠切 部35に嵌着する。この駆動板23は、合成樹脂の成形体からなるり、スリット38が 開口されている。さらに駆動板23の上端にほぼ矩形の凸部が突出されている。次 に駆動板23には合成樹脂製の角軸枢着体28が嵌着する。即ち、角軸枢着体28の下 端に形成されたほぼ矩形の凹部が駆動板23の上端凸部に嵌着される。角軸枢着体 28はほぼ筒状に形成され、金属製の角軸27が貫通すると共に、その角軸の中間部 がピン46により枢着体28に軸支されている。この角軸27は、上部が断面正方形で 下部が断面偏平に形成され、その先端部は偏平のまま僅かに孤状に膨大する。そ してその膨大部が駆動板23のスリット38に挿通される。角軸27の上端にはネジ穴 が螺刻され、そこに締結ボルト25か螺着する。また、この角軸の上端部にはレバ ー24の角穴が被嵌する。そして、この角軸枢着体28と前記駆動板23とを主要部品 として伝動機構16が構成され、その伝動機構に締結ボルト25を介して図１の如く レバー24が連結される。

【００１１】 このような構成部品からなる湯水混合栓は図１の如く組立られる。即ち、混合 栓本体７にＯリング19を介してカートリッジ本体11が内装され、そのカートリッ ジ本体11の底面に固定ディスク13がＯリング19を介して嵌着される。さらに、固 定ディスク13の摺接面15に可動ディスク14の下端面が接触して載置される。可動 ディスク14上面の凹陥部には金属バネ20が内装され、その凹陥部に駆動板23の突 出部が嵌着し金属バネ20を圧接する。この駆動板23にはスベリワッシャ40を介し 角軸枢着体28が被嵌され、角軸枢着体28にさらにスベリワッシャ40を介して係合 体29が被嵌される。この係合体29のフック30がカートリッジ本体11の角穴31に嵌 着し、カートリッジ部分を形成する。そして、このカートリッジ部分は、締結部 材17を混合栓本体７に螺着締結することにより固定される。

【００１２】 次に角軸枢着体28にピン46を介して枢着された角軸27の上端部には、レバー24 の一端部が嵌着し、締結ボルト25を介してレバー24と角軸27とが一体的に締結さ れる。そしてこの締結ボルト25の上方にキャップ26が被嵌される。 このようにして組立てられた湯水混合栓において、特に水密性を保持する部品 として金属バネ20とＯリング19が存在する。この金属バネ20は、水圧が全く存在 しないときでも、固定ディスク13と可動ディスク14との接触圧を保持し、それに より両者の水密性を保つものである。又、水圧が加わったときには、金属バネ20 を変形させ、可動ディスク14の先端部が駆動板23に接触する。即ち、図１におい て両者の隙間ａが０になる。このとき、固定ディスク13の下端面とカートリッジ 本体11の底面との間にｈの隙間が生じる。なお、この隙間ｈは極めて僅かのもの である。

【００１３】 次に、カートリッジ本体11は係合体29および締結部材17に押さえられ軸方向に 移動しないと共に、その下面のＯリング19により混合栓本体との水密性を保つ。 また、固定ディスク13下面には図３の如く嵌着座37が形成され、そこに図１の 如くＯリング19が着座し、このＯリング19を介して固定ディスク13とカートリッ ジ本体11とのシールが行われる。このＯリングの弾発力は実質的に半径方向にの み生じ混合栓の軸方向には発生しない。なお、カートリッジ本体11の下端に設け たＯリング19は、軸方向に弾発し、カートリッジ本体11と混合栓本体７とのシー ルを行う。 このシール部分はカートリッジ本体11が混合栓本体７に対して固定されている ため、固定ディスク13及び可動ディスク14に軸方向圧縮力を加えることはない。

【００１４】 そこで、本考案の混合栓の作用につき、詳細に説明する。先ず、水圧が全く加 わっていない状態、例えばこの混合栓を配水管に取りつけていないとき、或いは 配水管に取り付けた状態で元栓が閉じられているときおいては、金属バネ20の作 用により可動ディスク14と固定ディスク13とが所定の圧力で接触する。この接触 圧は両者のシールが充分であれば良い程度の軽いものとされる。このとき、図８ の如く固定ディスク13及び可動ディスク14は下方に移動した状態になる。そして 固定ディスク13の下端とカートリッジ本体11の底面との隙間ａが０となり、可動 ディスク14の上端縁と駆動板23の下端との間に隙間ｈが形成される。本混合栓を 水道管の端末に取り付け、元栓が開栓され、水圧が極めて小さい場合にも、前記 と同様である。そしてこの状態でレバー24を上下動及び回動させたときには、そ れに伴って可動ディスク14が軽く固定ディスク13上を移動する。

【００１５】 即ち、水道水の水圧が標準的供給水圧よりも著しく小さい場合には、固定ディ スク13及び可動ディスク14が下端のカートリッジ本体11側に限界まで移動してい る。そしてその位置でなお両ディスク間に金属バネ20による弾発力が働いている 。従って、この状態も水漏れが生じることがなくレバー24の上下動及び回動操作 により、吐水量及び湯と水の混合比を変化することが可能となる。しかも、レバ ー24の回動等をほとんどフェザータッチに近い極めて軽いものとすることができ る。このとき、固定ディスク13とカートリッジ本体11との間、カートリッジ本体 11と混合栓本体７との間の各シールは夫々のＯリング19によりなされる。

【００１６】 次に、水道水の水圧が標準的水圧であるときには、その水圧により金属バネ20 を押圧し、固定ディスク13および可動ディスク14を上昇させる。そして可動ディ スク上端が駆動板23に当接し、金属バネ20はそれ以上変形しない。そして固定デ ィスク13下端とカートリッジ本体11の底面との間に隙間ｈが生じる。なお、この 隙間ｈは極めて僅かなものであり、一例として0.1 mm〜0.5 mm程度でも充分であ る。そして固定ディスク13とカートリッジ本体11との間はＯリング19によりシ− ルされている。このとき可動ディスク14と固定ディスク13との接触圧は水圧に等 しい。このように両ディスクの接触圧が水圧に等しくなる状態は、従来の混合栓 では到底考えられなかったことである。実験によれば、この水圧により両ディス ク間の水密性が完全に保持され且つ、可動ディスク14の摺動は極めて滑らかに行 われた。即ち、開栓のためレバー24を上下動および回動する力が極めて僅かです み、いわゆるフェザータッチに近い理想的なものであった。

【００１７】 次に図５〜図７は、先に述べたレバーの上下動及び回動操作による吐水状態の 説明図であり、可動ディスク14を横断した状態を示す平面図である。先ずレバー を上方に移動し、図５の如く可動ディスク14の連通部34が固定ディスク13の流入 口12，32に均等に位置して、湯と水の開口部が均等に保持され、仮に両者の水圧 が等しい場合には混合比は１：１となり、連通部34の凹陥部を介してその混合水 が固定ディスク13の流出口33より流出する。 次に、レバーを下端に位置させたときには、図６の如く可動ディスク14の連通 部34が固定ディスク13の流入口12，32から外れ止水状態になる。次に図５の状態 から図７の如く可動ディスク14を回転させたときには、連通部34と流入口12のみ が整合され、湯のみが流出口33から突出される。又、レバーを逆方向に回転させ たときには、水のみが突出される。

【００１８】 次に図９は本考案の第二実施例であり、この実施例が前記第一実施例と異なる 点は、可動ディスク14の形状並びにカートリッジ本体11の開口にカラー44を設け た点である。先ず、可動ディスク14はセラミック材とプラスチック製の円板50及 びその外周に嵌着されたＯリング19との組立て体からなる。そして、可動ディス ク14及び円板50によって構成される連通部34は内部がＵ字状になる。次に、カー トリッジ本体11の下端には、筒状のカラー44が着脱自在に嵌着される。そしてこ のカラー44の下端内周縁及び上端外周縁に、夫々Ｏリング19が嵌着されたもので ある。これらの作用及び効果は、前記第一実施例と異なるところがない。

【００１９】

【考案の効果】

本考案の湯水混合栓は、金属バネ20の付勢力が水道水の標準的供給圧力により 圧縮され、固定ディスク13及び可動ディスク14が僅かに移動する程度のバネの弾 発力としたものである。従って、通常の使用状態において、固定ディスク13と可 動ディスク14との接触圧力は、標準的供給水圧となり、可動ディスク14の摺動に 伴う摩擦抵抗が極めて小さくなる。よって、湯水の開閉を行うレバー24の操作力 が従来の混合栓に比べて飛躍的に軽くなり、使い勝手の良い混合栓となる。 しかも、バネ20は金属製材料からなるため、その弾発力を所定の値に容易にす ることが可能であると共に、その弾発力の値を長期間保持することができ、結果 として信頼性が高く且つ、レバー操作力の小さな湯水混合栓を提供できる。

【００２０】 又、本考案の湯水混合栓は、水道水の水圧が標準的供給水圧より著しく低圧で あっても、金属バネ20の弾発力により可動ディスク14と固定ディスク13の接触圧 を確実に保持し、水密性を保つと共に、軽いタッチでレバー24の開閉動作をする ことが可能となる。さらには、本考案の混合栓によれば軽いタッチでレバー操作 ができるから、特にレバー24の長さを従来に比べて極めて短くしても、可動ディ スク14を軽く移動することができ、コンパクトで体裁が良い混合栓となり得る。 次に請求項２項記載の湯水混合栓によれば、可動ディスク14の凹陥部21と駆動 板23の凸部22との間に形成された凹部を利用し、皿状の金属バネ20を介装したも のであるから、金属バネ20の取り付けスペースをほとんど必要とせず、コンパク トな湯水混合栓となり得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第一実施例の混合栓の縦断面図であっ
て、図２におけるＩ−Ｉ矢視方向から見たもの。

【図２】同混合栓に用いられる混合栓本体７の平面図。

【図３】同混合栓に用いられる伝動機構16及び固定ディ
スク13，可動ディスク14の分解斜視図。

【図４】固定ディスク13，可動ディスク14，金属バネ20
の分解斜視図であって、図３と異なった方向から見たも
の。

【図５】固定ディスク13，可動ディスク14の相対位置が
湯と水を同時に吐出する状態にあるときの一部横断面説
明図。

【図６】固定ディスク13と可動ディスク14の相対位置が
湯水共に止水状態にある説明図。

【図７】固定ディスク13と可動ディスク14との相対位置
が湯のみを吐出する状態にある説明図。

【図８】水圧が極めて弱いか或いは全く存在しない場合
の固定ディスク13及び可動ディスク14と駆動板23との相
対関係を示し、両者間にｈの隙間が生じている状態を示
す説明図。

【図９】本考案の第二実施例の縦断面図。

【図10】従来型混合栓の縦断面図。

【符号の説明】

１ 湯室 ２ 水室 ３ 混合室 ４ 流入口 ５ 流入口 ６ 流出口 ７ 混合栓本体 ８ 流入口 ９ 流入口 10 流出口 11 カートリッジ本体 12 流入口 13 固定ディスク 14 可動ディスク 15 摺接面 16 伝動機構 17 締結部材 18 湯水混合栓 19 Ｏリング 20 金属バネ 21 凹陥部 22 凸部 23 駆動板 24 レバー 25 締結ボルト 26 キャップ 27 角軸 28 角軸枢着体 29 係合体 30 フック 31 角穴 32 流入口 33 流出口 34 連通部 35 欠切部 36 爪部 37 嵌着座 38 スリット 39 出口パイプ 40 スベリワッシャ 42 水パイプ 43 湯パイプ 44 カラー 45 筒状ゴム 46 ピン 47 位置決め用欠切 48 カップ状部 49 箱状部 50 円板

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 カップ状部(48)の底板部を介して、互い
   に分離された湯室（１）及び水室（２）並びに混合室
   （３）が設けられ且つ、前記底板部の湯室(1)及び水室
   （２）には流入口（４）（５）が開口され、混合室には
   流出口（６）が開口されると共に、各室が夫々湯路、水
   路、混合水路に連通する混合栓本体（７）と、その混合
   栓本体（７）の前記カップ状部(48)の内部に整合するカ
   ップ形状に形成され且つ、その底部に前記各流出入口
   （４）（５）（６）に連通する流出入口（８）（９）
   （10）が形成されたカートリッジ本体（11）と、そのカ
   ートリッジ本体（11）内の底部に一端面側が着座される
   と共に、前記各口（８）（９）（10）に連通する流出入
   口（12）（32）（33）が開口された固定ディスク（13）
   と、その固定ディスク（13）の他端面に摺接し、その摺
   接面の一部に前記流入口と流出口とを連通する連通部
   （34）が形成され、少なくとも湯と水の流入口の各開口
   面積を変化させる可動ディスク（14）と、その可動ディ
   スク（14）と開栓用レバー（24）とを連結し、そのレバ
   ー（24）の回動により前記可動ディスク（14）を前記摺
   接面（15）に沿って移動させる伝動機構（16）と、前記
   混合栓本体（７）の前記カップ状部(48)の開口に螺着さ
   れ、前記カートリッジ本体（11）を前記混合栓本体
   （７）に締結固定する締結部材（17）と、を具備する湯
   水混合栓（18）において、前記固定ディスク（13）及び
   可動ディスク（14）が同時に前記カートリッジ本体（1
   1）内で両ディスク（13）（14）の軸方向に微小長さ移
   動可能に構成され、前記固定ディスク（13）の前記出入
   り口の口縁部と前記カートリッジ本体（11）の出入り口
   の口縁部とが互いにそれらの軸線方向に嵌着され、両嵌
   着部の隙間に実質的に半径方向にのみ弾発力が生じるシ
   ール用Ｏリング（19）が介装され、軸方向に弾発する金
   属バネ（20）が前記伝動機構（16）と前記可動ディスク
   （14）との間に介装され、そのバネ（20）の付勢力は水
   道水の標準的供給水圧により圧縮されて前記両ディスク
   （13）（14）が前記伝動機構（16）側に僅かに移動する
   程度であると共に、前記標準水圧に対して著しく低圧の
   とき、前記両ディスク（13）（14）が前記カートリッジ
   本体（11）側に限界まで移動し、その位置でなお両ディ
   スク間を圧着する付勢力が保持されている程度のものと
   したことを特徴とする湯水混合栓。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記可動ディスク
   （14）の前記伝動機構（16）側一端面に平面円形の凹陥
   部（21）が形成され、その円形に整合する円形凸部（2
   2）を有する駆動板（23）が前記伝動機構（16）の端部
   に配置され、その駆動板（23）が前記レバー（24）の回
   動により前記混合栓本体（７）の軸線の回りに回動及び
   水平移動するように構成され、前記凹陥部（21）の深さ
   が前記円形凸部（22）の突出量よりも深く形成され、そ
   の凹陥部（21）に皿状の前記金属バネ（20）が介装され
   た混合栓。