JPH06174118A - Fluid valve - Google Patents

Fluid valve

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Publication number
JPH06174118A
JPH06174118A JP34536692A JP34536692A JPH06174118A JP H06174118 A JPH06174118 A JP H06174118A JP 34536692 A JP34536692 A JP 34536692A JP 34536692 A JP34536692 A JP 34536692A JP H06174118 A JPH06174118 A JP H06174118A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flow path
disc
disk
water
fixed disk
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP34536692A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Osamu Tsutsui
修 筒井
Kinya Arita
欽也 有田
Tomoaki Kishida
智明 岸田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toto Ltd
Original Assignee
Toto Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toto Ltd filed Critical Toto Ltd
Priority to JP34536692A priority Critical patent/JPH06174118A/en
Publication of JPH06174118A publication Critical patent/JPH06174118A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To enable a selector/water stop valve to reduce a load acting on a selector/water stopping motor to drive a rotary disc. CONSTITUTION:A rotary disc 160 rotates in such state as clamped with a small- diameter stationary disc 150 and a large-diameter stationary disc 180 for selecting a flow passage. An axial force acting on the side edge 168 of the disc 160 due to a primary flow passage corresponds to a contact resistance force applied from the disc 150. Also, this contact resistance force is approximately equal to a force acting from the primary flow passage on the pressure receiving surface of the disc 150. Consequently, the disc 160, where not in contact with the disc 150, is isolated from the primary flow passage via an O-ring and, therefore, a load acting on the disc 150 due to liquid pressure from a primary side fluid can be alleviated.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、互いに密接する2枚の
ディスクによって吐水口の切換、止水および流量調節が
行なえる流体弁に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fluid valve capable of switching a water discharge port, stopping water flow and adjusting a flow rate by using two discs in close contact with each other.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種の流体弁として、例えば図
4に示す三方切換弁300がある。図4において、三方
切換弁300は、嵌合孔304および該嵌合孔304に
連通する一次側流路306を形成したケース302を備
えており、上記嵌合孔304内には、固定ディスク31
0、回転ディスク320が収納されると共に蓋体330
が取り付けられている。固定ディスク310は、第1接
続流路312および第2接続流路314を有しており、
蓋体330の第1分岐流路332および第2分岐流路3
34にそれぞれ接続されている。また、上記回転ディス
ク320は、その中央部にモータ340の駆動軸342
を取り付けるための取付凹所322を有すると共に、そ
の回転位置に応じて、上記第1接続流路312または第
2接続流路314に接続される第3接続流路324を有
している。また、蓋体330の第1分岐流路332およ
び第2分岐流路334の開口周縁部には、第1シートパ
ッキン336および第2シートパッキン338がそれぞ
れ装着されており、固定ディスク310の第1接続流路
312および第2接続流路314に対してそれぞれシー
ルしている。また、モータ340の駆動軸342の外周
には、一次側流路306の流体に対してシールするため
のOリング344が装着されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a fluid valve of this type, for example, there is a three-way switching valve 300 shown in FIG. In FIG. 4, the three-way switching valve 300 includes a fitting hole 304 and a case 302 having a primary-side flow path 306 communicating with the fitting hole 304, and the fixed disk 31 is provided in the fitting hole 304.
0, the rotary disk 320 is stored and the lid 330
Is attached. The fixed disk 310 has a first connection flow path 312 and a second connection flow path 314,
First branch channel 332 and second branch channel 3 of lid 330
34, respectively. In addition, the rotating disk 320 has a drive shaft 342 of the motor 340 at the center thereof.
And a third connection channel 324 connected to the first connection channel 312 or the second connection channel 314 depending on the rotational position. Further, a first sheet packing 336 and a second sheet packing 338 are attached to the opening peripheral portions of the first branch flow path 332 and the second branch flow path 334 of the lid 330, respectively, and the first disc packing 336 and the first disc packing The connection flow path 312 and the second connection flow path 314 are sealed. Further, an O-ring 344 for sealing the fluid in the primary side flow passage 306 is attached to the outer periphery of the drive shaft 342 of the motor 340.

【0003】この三方切換弁300の構成により、モー
タ340を駆動すると、回転ディスク320が回転す
る。この回転ディスク320の回転位置に応じて、第3
接続流路324が固定ディスク310の第1接続流路3
12または第2接続流路314に接続されることによ
り、一次側流路306からの湯水は、第1分岐流路33
2または第2分岐流路334のいずれかに流れることに
なる。
With the structure of the three-way switching valve 300, when the motor 340 is driven, the rotary disk 320 rotates. Depending on the rotational position of the rotary disk 320, the third
The connection channel 324 is the first connection channel 3 of the fixed disk 310.
12 or the second connection flow path 314, the hot and cold water from the primary side flow path 306 is supplied to the first branch flow path 33.
It will flow into either the second or the second branch flow path 334.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の三方切
換弁300では、一次側流路306から流入する液圧が
回転ディスク320の側端面に加わるが、この液圧は、
回転ディスク320を駆動するモータ340の負荷とな
る。そのため、回転ディスク320をスムーズに回転さ
せるには、その値が小さいことが望ましい。特に、モー
タ340を電池で駆動する場合には、摺動抵抗の増大が
電池の消耗を速めることから、その値を最小にすること
が必要である。
However, in the conventional three-way switching valve 300, the hydraulic pressure flowing from the primary side flow passage 306 is applied to the side end surface of the rotary disk 320.
The load on the motor 340 that drives the rotating disk 320. Therefore, in order to rotate the rotating disk 320 smoothly, it is desirable that the value is small. In particular, when the motor 340 is driven by a battery, an increase in sliding resistance accelerates battery consumption, so it is necessary to minimize the value.

【0005】本発明は、上記従来の技術の問題を解決す
るものであり、回転ディスクの回転と固定ディスクとの
摺動抵抗を低減し、スムーズな回転ディスクの回転を実
現する流体弁を提供することを目的とする。
The present invention solves the above-mentioned problems of the prior art, and provides a fluid valve which realizes smooth rotation of a rotating disk by reducing the sliding resistance between the rotating disk and a fixed disk. The purpose is to

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
になされた本発明は、一次側流路から二次側流路へ流れ
る液体の流量および流路を変える流体弁において、嵌合
孔を有するケースと、上記嵌合孔に回転自在に支持さ
れ、第1接続流路を有する回転ディスクと、上記嵌合孔
に固定されかつ上記回転ディスクと面接触でシールした
状態で回転摺動させるように該回転ディスクと同軸上に
配置されると共に、その中心軸に貫通孔を有し、回転デ
ィスクの回転位置に応じて、上記第1接続流路と二次側
流路とを接続または遮断する第2接続流路を有する第1
固定ディスクと、上記嵌合孔の底面部に、該嵌合孔より
小径であって一次側流路に臨んで設けられた保持孔と、
該保持孔に保持されかつ一次側流路と上記回転ディスク
の第1接続流路とを接続する第3接続流路を有し、一側
面が一次側流路を流れる流体に対する受圧面となり、他
側面が上記回転ディスクと接触している第2固定ディス
クと、上記保持孔と第2固定ディスクの外周との間をシ
ールするシール部材と、を備えたことを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention, which has been made to solve the above-mentioned problems, has a fitting valve in a fluid valve for changing the flow rate and the flow rate of a liquid flowing from a primary side flow passage to a secondary side flow passage. A case having the same, a rotary disk rotatably supported in the fitting hole and having a first connection flow path, and a rotary disk fixed in the fitting hole and sealingly in surface contact with the rotary disk for sliding rotation. Is disposed coaxially with the rotary disc, has a through hole in its central axis, and connects or disconnects the first connection flow channel and the secondary side flow channel in accordance with the rotational position of the rotary disc. First having a second connection channel
A fixed disk; a holding hole provided on the bottom surface of the fitting hole, the holding hole having a diameter smaller than that of the fitting hole and facing the primary side flow path;
It has a third connection flow path held in the holding hole and connecting the primary side flow path and the first connection flow path of the rotating disk, and one side surface serves as a pressure receiving surface for the fluid flowing through the primary side flow path, and the other. It is characterized by comprising a second fixed disk whose side surface is in contact with the rotary disk, and a seal member for sealing between the holding hole and the outer periphery of the second fixed disk.

【0007】[0007]

【作用】本発明の流体弁では、モータを回転すると、第
1固定ディスクの貫通孔を貫通して設けられた駆動軸に
より回転ディスクが回転する。回転ディスクには、第2
固定ディスクの第3接続流路を介して一次側流路に接続
される第1接続流路が設けられており、該第1接続流路
が第1固定ディスクに設けた第2接続流路に、その回転
ディスクの回転位置に応じて接続または遮断される。こ
れにより、一次側流路は、第1固定ディスクの第3接続
流路、回転ディスクの第1接続流路、第2固定ディスク
の第2接続流路を通じて、二次側流路に接続または遮断
される。
In the fluid valve of the present invention, when the motor is rotated, the rotary disk is rotated by the drive shaft provided through the through hole of the first fixed disk. The rotating disc has a second
A first connection channel is provided which is connected to the primary side channel via the third connection channel of the fixed disk, and the first connection channel is the second connection channel provided in the first fixed disk. , Is connected or disconnected depending on the rotational position of the rotating disk. As a result, the primary side flow path is connected to or disconnected from the secondary side flow path through the third connection flow path of the first fixed disk, the first connection flow path of the rotating disk, and the second connection flow path of the second fixed disk. To be done.

【0008】ここで、上記回転ディスクは、一次側流路
からの流体圧を受けながらモータの駆動で回転するが、
この一次側流路から受ける流体圧がモータに対する負荷
となる。回転ディスクに加わる力のうち一次側流路の上
流から軸方向に向かう力は、第2固定ディスクから受け
る接触抵抗力であり、この接触抵抗力は、第2固定ディ
スクの受圧面が一次側流路から受ける力とほぼ等しい。
また、回転ディスクの側面のうち第2固定ディスクと接
触しない部分には、シール部材を介して保持孔に保持さ
れた第2固定ディスクのシール作用により、一次側流路
の流体圧が加わらない。したがって、回転ディスクの側
面には、該側面の面積より小さい第2固定ディスクの受
圧面に相当する一次圧が加わり、第2固定ディスクと接
触しない部分には、一次圧が加わらない。その結果、回
転ディスクの側面と第2固定ディスクの受圧面との差分
の面積に相当する一次圧による力の分だけ、モータの負
荷が低減される。
Here, the rotating disk is rotated by the drive of the motor while receiving the fluid pressure from the primary side flow path.
The fluid pressure received from the primary side flow path becomes a load on the motor. Of the forces applied to the rotary disc, the force directed from the upstream side of the primary side flow path in the axial direction is the contact resistance force received from the second fixed disc, and this contact resistance force is generated by the pressure receiving surface of the second fixed disc. It is almost equal to the force received from the road.
Further, due to the sealing action of the second fixed disc held in the holding hole via the seal member, the fluid pressure of the primary side flow passage is not applied to the portion of the side surface of the rotary disc that does not come into contact with the second fixed disc. Therefore, the primary pressure corresponding to the pressure receiving surface of the second fixed disk, which is smaller than the area of the side surface, is applied to the side surface of the rotating disk, and the primary pressure is not applied to the portion that does not contact the second fixed disk. As a result, the load on the motor is reduced by the amount of the force due to the primary pressure corresponding to the area of the difference between the side surface of the rotating disk and the pressure receiving surface of the second fixed disk.

【0009】[0009]

【実施例】以上説明した本発明の構成・作用を一層明ら
かにするために、以下本発明の好適な実施例について説
明する。
Preferred embodiments of the present invention will be described below in order to further clarify the structure and operation of the present invention described above.

【0010】図1は本発明の一実施例に係る流体弁15
の断面図であり、浴室等の給湯装置に用いられ、湯と水
とを混合して所望の温度に調節して吐水すると共に、シ
ャワーやバスカランへの切換を行なうものである。
FIG. 1 shows a fluid valve 15 according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view of the present invention, which is used for a hot water supply device such as a bathroom, which mixes hot water and water to adjust the temperature to a desired temperature and discharges water, and also switches to a shower or bath balun.

【0011】同図に示すように、流体弁15は、ハウジ
ング61を有し、これに、湯水混合弁60、予荷重調節
機構100、温度センサ110および切換え/止水弁1
30が組み込まれている。ハウジング61には、水入口
85と湯入口95が形成されており、水入口85には水
側水栓が接続され、湯入口95には給湯機の出湯水栓が
接続される。
As shown in the figure, the fluid valve 15 has a housing 61, to which a hot and cold water mixing valve 60, a preload adjusting mechanism 100, a temperature sensor 110 and a switching / water shutoff valve 1 are provided.
30 is incorporated. A water inlet 85 and a hot water inlet 95 are formed in the housing 61, a water side faucet is connected to the water inlet 85, and a hot water tap of a water heater is connected to the hot water inlet 95.

【0012】湯水混合弁60は、水入口85および湯入
口95にそれぞれ連通する環状流路86,96と、可動
弁体70を軸方向摺動自在に収容する弁室63と、湯水
混合室64とを有する。弁室63は、湯水混合弁60の
軸線に垂直な水側弁座87および湯側弁座97と、軸方
向のボア62によって画定されている。可動弁体70
は、円筒部71と半径方向のウェブ72とを有する。
The hot and cold water mixing valve 60 has annular passages 86 and 96 which respectively communicate with the water inlet 85 and the hot water inlet 95, a valve chamber 63 which accommodates the movable valve body 70 slidably in the axial direction, and a hot and cold water mixing chamber 64. Have and. The valve chamber 63 is defined by a water side valve seat 87 and a water side valve seat 97 which are perpendicular to the axis of the hot and cold water mixing valve 60, and an axial bore 62. Movable valve body 70
Has a cylindrical portion 71 and a radial web 72.

【0013】円筒部71の外径とボア62の内径との間
には微小なクリアランスが設けてある。可動弁体70の
ウェブ72には複数の開口73が設けてあり、湯入口9
5から弁室63内に流入した湯は、開口73を通って湯
水混合室64に流れ込み、水と混合される。水と湯との
混合の割合は、可動弁体70が軸方向に変位することに
よって変化する。なお、可動弁体70が水側弁座87と
係合する位置まで変位して水を遮断すれば湯のみが流れ
出ることになり、可動弁体70が湯側弁座97と係合す
る位置まで変位して湯を遮断すれば水のみが流れ出るこ
とになる。
A minute clearance is provided between the outer diameter of the cylindrical portion 71 and the inner diameter of the bore 62. The web 72 of the movable valve body 70 is provided with a plurality of openings 73, and the hot water inlet 9
Hot water flowing into the valve chamber 63 from 5 flows into the hot and cold water mixing chamber 64 through the opening 73 and is mixed with water. The mixing ratio of water and hot water changes as the movable valve body 70 is displaced in the axial direction. It should be noted that if the movable valve body 70 is displaced to a position where it is engaged with the water side valve seat 87 and water is shut off, only hot water will flow out, and the movable valve body 70 will be displaced to a position where it will be engaged with the hot water side valve seat 97. Then, if the hot water is shut off, only water will flow out.

【0014】可動弁体70は、湯水混合室64内に配置
された感温コイルスプリング80と弁室63内に配置さ
れた第2コイルスプリング90の力の釣り合いによって
位置決めされる構造となっている。このため、感温コイ
ルスプリング80の一端は止め輪74によりハウジング
61に固定された第1ばね受け75に支承され、他端は
可動弁体70に固定された第2ばね受け76に支承され
ている。また、第2コイルスプリング90の一端は可動
弁体70と連動する第3ばね受け77に支承され、他端
は予荷重調節機構100の可動ばね受け102に支承さ
れている。組立の便宜のため、第2ばね受け76はウェ
ブ72を貫通し、第3ばね受け77と螺合する構造にな
っている。
The movable valve body 70 is positioned by the balance of the forces of the temperature sensitive coil spring 80 arranged in the hot and cold water mixing chamber 64 and the second coil spring 90 arranged in the valve chamber 63. . Therefore, one end of the temperature-sensitive coil spring 80 is supported by the first spring bearing 75 fixed to the housing 61 by the retaining ring 74, and the other end is supported by the second spring bearing 76 fixed to the movable valve body 70. There is. Further, one end of the second coil spring 90 is supported by a third spring bearing 77 that interlocks with the movable valve body 70, and the other end is supported by a movable spring bearing 102 of the preload adjusting mechanism 100. For the convenience of assembly, the second spring receiver 76 penetrates the web 72 and is screwed with the third spring receiver 77.

【0015】感温コイルスプリング80は温度に応じて
ばね定数が変化する金属によって形成されており、第2
コイルスプリング90は温度に関して一定のばね定数を
有する通常のばね材料によって形成されている。温度に
応じてばね定数が変化する金属材料としては、ニッケル
・チタン合金からなる形状記憶合金(SMA)の範疇に
属する合金が知られている。この種のSMAは温度に応
じて弾性係数が変化し、その結果、SMAからなる感温
コイルスプリング80のばね定数が温度に応じて変化す
る。SMAからなる所望の温度特性を有する温度応答性
の感温コイルスプリング80は、種々の供給者から入手
することができる。例えば、関東特殊製鋼株式会社の
「KTS−SMアロイ」がある。
The temperature-sensitive coil spring 80 is made of a metal whose spring constant changes according to temperature.
The coil spring 90 is made of a conventional spring material having a constant spring constant with respect to temperature. An alloy belonging to the category of shape memory alloy (SMA) made of nickel-titanium alloy is known as a metal material whose spring constant changes according to temperature. The elastic coefficient of this type of SMA changes with temperature, and as a result, the spring constant of the temperature-sensitive coil spring 80 made of SMA changes with temperature. The temperature-responsive temperature-sensitive coil spring 80 having desired temperature characteristics made of SMA can be obtained from various suppliers. For example, there is “KTS-SM alloy” manufactured by Kanto Special Steel Co., Ltd.

【0016】また、予荷重調節機構100に消費される
電池のエネルギを節減するために、感温コイルスプリン
グ80のばね定数と予荷重は、そのばね力(発生荷重)
が充分小さくなるように設定する必要がある。一方、感
温コイルスプリング80は、水のみを吐出すべき低温条
件下(この時には、第2コイルスプリング90に加える
予荷重はゼロにすることができ、可動弁体70は感温コ
イルスプリング80のばね力のみによって湯側弁座97
に押圧される)においては、湯の流入を遮断するに充分
な力で可動弁体70を湯側弁座97に押圧するばね力を
発生する必要がある。このため、感温コイルスプリング
80のばね定数と予荷重は、低温時(例えば、給水温度
が5℃の時)に発生するばね力が500g以下、好まし
くは300g以下になるように設定する。
Further, in order to save the energy of the battery consumed by the preload adjusting mechanism 100, the spring constant and the preload of the temperature sensitive coil spring 80 are the spring force (generated load).
Must be set to be sufficiently small. On the other hand, the temperature-sensitive coil spring 80 is in a low temperature condition where only water should be discharged (at this time, the preload applied to the second coil spring 90 can be made zero, and the movable valve body 70 is The valve seat 97 on the water side only by the spring force
In the case of (pressed to), it is necessary to generate a spring force that presses the movable valve body 70 against the hot water valve seat 97 with a force sufficient to block the inflow of hot water. Therefore, the spring constant and preload of the temperature-sensitive coil spring 80 are set so that the spring force generated at low temperature (for example, when the water supply temperature is 5 ° C.) is 500 g or less, preferably 300 g or less.

【0017】予荷重調節機構100は、予荷重調節モー
タ105をいずれかの方向に回転させることにより、第
2コイルスプリング90の予荷重を可変可能に構成され
ている。このため、ハウジング61に液密に締結された
端部部材101には、可動ばね受け102が軸方向変位
自在、かつ回転不能にスプライン嵌合してあり、この可
動ばね受け102の内ねじには予荷重調節モータ105
の出力軸103に形成されたウォーム104が噛み合っ
ている。また、予荷重調節モータ105の出力軸103
はOリング106によって軸封されている。
The preload adjusting mechanism 100 is constructed so that the preload of the second coil spring 90 can be varied by rotating the preload adjusting motor 105 in either direction. Therefore, the movable spring bearing 102 is axially displaceable and non-rotatably spline-fitted to the end member 101 that is liquid-tightly fastened to the housing 61. Preload adjustment motor 105
The worm 104 formed on the output shaft 103 of is engaged with each other. Further, the output shaft 103 of the preload adjusting motor 105
Is sealed by an O-ring 106.

【0018】こうして構成された予荷重調節機構100
は、予荷重調節モータ105を所定方向に回転させて、
可動ばね受け102を図の右方に変位させることによ
り、第2コイルスプリング90の予荷重を増大させ、一
方、予荷重調節モータ105を反対方向に回転させて、
可動ばね受け102を図の左方に変位させることによ
り、第2コイルスプリング90の予荷重を減少させる。
The preload adjusting mechanism 100 thus constructed
Rotates the preload adjusting motor 105 in a predetermined direction,
By displacing the movable spring receiver 102 to the right in the figure, the preload of the second coil spring 90 is increased, while the preload adjusting motor 105 is rotated in the opposite direction,
By displacing the movable spring receiver 102 to the left in the figure, the preload of the second coil spring 90 is reduced.

【0019】上記温度センサ110は、その感温部が湯
水混合弁60から流出する混合湯水が直接接触するよう
に、湯水混合弁60の出口である第1ばね受け75の下
流側に配置され、ハウジング61に液密に締結されてい
る。
The temperature sensor 110 is arranged downstream of the first spring receiver 75, which is the outlet of the hot and cold water mixing valve 60, so that the hot and cold water sensor directly contacts the hot and cold water mixing valve 60. It is liquid-tightly fastened to the housing 61.

【0020】上記切換え/止水弁130は、図3に示す
ように、温度センサ110の下流側に配置されており、
ハウジング61内に形成された弁連結流路132、環状
段部134および嵌合孔136を備えている。上記環状
段部134には、Oリング用環状溝144が形成され、
嵌合孔136には、Oリング用環状溝146が形成され
ている。
The switching / water shutoff valve 130 is arranged downstream of the temperature sensor 110 as shown in FIG.
The housing 61 includes a valve connection flow path 132, an annular step portion 134, and a fitting hole 136 formed in the housing 61. An O-ring annular groove 144 is formed in the annular step portion 134,
An O-ring annular groove 146 is formed in the fitting hole 136.

【0021】上記環状段部134には、小径固定ディス
ク150が嵌合されており、この小径固定ディスク15
0は、その外周部でOリング用環状溝144に収納され
たOリング212によりシールされている。この小径固
定ディスク150は、その中心軸に連結流路152を有
すると共に、その外面が受圧面154、外周面156お
よび側端面158となっている。
A small-diameter fixed disk 150 is fitted in the annular step portion 134, and the small-diameter fixed disk 15 is fitted.
0 is sealed by an O-ring 212 housed in an O-ring annular groove 144 on the outer peripheral portion thereof. This small-diameter fixed disk 150 has a connecting channel 152 in its central axis, and its outer surface is a pressure receiving surface 154, an outer peripheral surface 156, and a side end surface 158.

【0022】また、嵌合孔136には、底面138およ
び側面142に対して回転自在に回転ディスク160が
支持されている(図2参照)。回転ディスク160は、
中央端面部に有底孔である保持孔162を有すると共
に、上記連結流路152に連通する中央流路164およ
びこの中央流路164に接続される扇形流路166を備
えており、その外周部が側端面168、側端面172お
よび外周面174となっている。
A rotary disk 160 is rotatably supported by the fitting hole 136 with respect to the bottom surface 138 and the side surface 142 (see FIG. 2). The rotating disk 160 is
The central end face has a holding hole 162 that is a bottomed hole, a central flow channel 164 that communicates with the connection flow channel 152, and a fan-shaped flow channel 166 that is connected to the central flow channel 164, and the outer peripheral portion thereof. Is a side end surface 168, a side end surface 172, and an outer peripheral surface 174.

【0023】さらに、嵌合孔136には、回転ディスク
160に接するように収納されかつハウジング61に固
定された大径固定ディスク180が設けられている。上
記大径固定ディスク180は、その外周部で上記Oリン
グ用環状溝146に収納されたOリング214によりシ
ールされている。また、大径固定ディスク180は、そ
の中央部に貫通孔182を備えると共に、断面扇形の第
1接続流路184および第2接続流路186と、僅かに
凹所の止水端面189とを備えており、その回転ディス
ク160側の端面が側端面188になっている。
Further, the fitting hole 136 is provided with a large-diameter fixed disk 180 housed so as to be in contact with the rotary disk 160 and fixed to the housing 61. The large-diameter fixed disk 180 is sealed at its outer peripheral portion by an O-ring 214 housed in the O-ring annular groove 146. Further, the large-diameter fixed disk 180 is provided with a through hole 182 in the center thereof, a first connection flow path 184 and a second connection flow path 186 having a fan-shaped cross section, and a water stop end surface 189 slightly recessed. The end surface on the side of the rotary disk 160 is a side end surface 188.

【0024】また、ハウジング61の嵌合孔136の開
口部には、端面保持部材200が封止するよう固定され
ている。端面保持部材200は、その中央部に貫通孔2
02を備え、さらに、第1接続流路184に連通してい
る第1吐水流路204および第2接続流路186に連通
している第2吐水流路206を有している。第1吐水流
路204および第2吐水流路206は、その内周部でシ
ートパッキン216によりシールされている。
An end face holding member 200 is fixed to the opening of the fitting hole 136 of the housing 61 so as to seal. The end face holding member 200 has a through hole 2 at the center thereof.
02, and further has a first water discharge channel 204 communicating with the first connection channel 184 and a second water discharge channel 206 communicating with the second connection channel 186. The first water discharge passage 204 and the second water discharge passage 206 are sealed at their inner peripheral portions by a sheet packing 216.

【0025】端面保持部材200の端面には、切換え/
止水モータ190が取り付けられており、この切換え/
止水モータ190の駆動軸192が上記貫通孔202を
貫通し、回転ディスク160の保持孔162に固定され
ており、切換え/止水モータ190の駆動で回転ディス
ク160を回転するように構成されている。
On the end face of the end face holding member 200, switching /
A water shutoff motor 190 is attached, and this switching /
The drive shaft 192 of the water stop motor 190 penetrates the through hole 202 and is fixed to the holding hole 162 of the rotary disc 160, and is configured to rotate the rotary disc 160 by driving the switching / water stop motor 190. There is.

【0026】次に、切換え/止水弁130の切換動作に
ついて説明する。切換え/止水弁130の切換動作は、
切換え/止水モータ190を駆動して駆動軸192を介
して回転ディスク160を所定位置まで回転することに
より行なう。このとき、回転ディスク160の扇形流路
166を大径固定ディスク180の第1接続流路184
に整合すると、湯水混合弁60の弁連結流路132側か
らの混合湯水は、小径固定ディスク150の連結流路1
52から回転ディスク160の中央流路164および扇
形流路166を通り、大径固定ディスク180の第1接
続流路184に流れ、さらに端面保持部材200の第1
吐水流路204を経てシャワーに供給される。
Next, the switching operation of the switching / stop valve 130 will be described. The switching operation of the switching / stop valve 130 is
This is performed by driving the switching / water stop motor 190 and rotating the rotary disk 160 to a predetermined position via the drive shaft 192. At this time, the fan-shaped channel 166 of the rotary disc 160 is connected to the first connection channel 184 of the large-diameter fixed disc 180.
When it is matched with, the mixed hot and cold water from the valve connection flow path 132 side of the hot and cold water mixing valve 60 is connected to the connection flow path 1 of the small diameter fixed disk 150.
52 through the central flow path 164 and the fan-shaped flow path 166 of the rotary disk 160 to the first connection flow path 184 of the large-diameter fixed disk 180, and the first end surface holding member 200
It is supplied to the shower through the water discharge passage 204.

【0027】一方、回転ディスク160の扇形流路16
6を大径固定ディスク180の第2接続流路186に整
合すると、湯水混合弁60の弁連結流路132側からの
混合湯水は、小径固定ディスク150の連結流路152
から回転ディスク160の中央流路164および扇形流
路166を通り、大径固定ディスク180の第2接続流
路186に流れ、さらに端面保持部材200の第2吐水
流路206を経てカランに供給される。
On the other hand, the fan-shaped channel 16 of the rotating disk 160.
When 6 is aligned with the second connection flow path 186 of the large diameter fixed disk 180, the mixed hot and cold water from the valve connection flow path 132 side of the hot and cold water mixing valve 60 is connected to the connection flow path 152 of the small diameter fixed disk 150.
Through the central flow path 164 and the fan-shaped flow path 166 of the rotary disk 160 to the second connection flow path 186 of the large-diameter fixed disk 180, and further to the currant via the second discharge flow path 206 of the end face holding member 200. It

【0028】また、回転ディスク160の扇形流路16
6を大径固定ディスク180の第1接続流路184また
は第2接続流路186のいずれにも接続されないオフセ
ットにすると、つまり、止水端面189に整合すると止
水する。
Further, the fan-shaped flow path 16 of the rotating disk 160.
When 6 is an offset that is not connected to either the first connection flow path 184 or the second connection flow path 186 of the large-diameter fixed disk 180, that is, when it is aligned with the water stop end surface 189, the water is stopped.

【0029】すなわち、回転ディスク160の回転によ
って、その側端面172と大径固定ディスク180の側
端面188との間で摺動させながら、扇形流路166を
第1接続流路184、第2接続流路186または止水端
面189とに切り換えることにより、混合湯水の供給先
およびその流量を変更したり止水する。
That is, by rotating the rotary disc 160, the fan-shaped flow passage 166 is slid between the side end face 172 thereof and the side end face 188 of the large-diameter fixed disc 180, and the fan-shaped flow passage 166 is connected to the first connection flow passage 184 and the second connection flow passage 184. By switching to the flow path 186 or the water stop end surface 189, the supply destination and the flow rate of the mixed hot water are changed or the water is stopped.

【0030】こうした回転ディスク160の切換動作に
おいて、回転ディスク160の接触力、つまり切換え/
止水モータ190の負荷は、通水時の負荷FTHおよび止
水時の負荷FSTとして、以下で表わされる。すなわち、
通水時の負荷FTHにおいて、回転ディスク160の側端
面168には、式(1)に示すように、小径固定ディス
ク150を通じて受ける力、扇形流路166で上方に加
わる力、シートパッキン216による上方へ向かう締付
反力f、中央流路164で下方に加わる力を合わせた接
触力FTH1が加わる。
In such switching operation of the rotary disk 160, the contact force of the rotary disk 160, that is, switching /
The load of the water shutoff motor 190 is represented below as a load FTH during water flow and a load FST during water cutoff. That is,
At the load FTH during water passage, the side end surface 168 of the rotary disc 160 receives the force received through the small-diameter fixed disc 150, the force exerted upward by the fan-shaped channel 166, and the upward force exerted by the seat packing 216 on the side end surface 168, as shown in Expression (1). A contact force FTH1 is added, which is the sum of the tightening reaction force f directed toward and the force applied downward in the central channel 164.

【0031】一方、回転ディスク160の側端面172
には、式(2)に示すように、シートパッキン216に
よる上方へ向かう締付反力f、小径固定ディスク150
を通じて受ける下方に加わる力、扇形流路166で上方
に加わる力、中央流路164で下向きに加わる力を加算
した接触力FTH2が加わる
On the other hand, the side end surface 172 of the rotary disk 160
In addition, as shown in the equation (2), the upward tightening reaction force f by the seat packing 216, the small diameter fixed disk 150
The contact force FTH2, which is the sum of the downward force, the upward force applied by the fan-shaped channel 166, and the downward force exerted by the central channel 164, is applied.

【0032】 FTH1 =1/4π(d22−d12)・P+A・P+(f−1/4πd12・P) …(1) FTH2 =f+{1/4π(d22−d12)・P−A・P+1/4πd12・P} …(2) d1:小径固定ディスク150の内径 d2:小径固定ディスク150の外径 A:流路166、流路184、流路186の流路面積 P:流体圧 よって、回転ディスク160には、接触力FTH1とFTH2
とに基づいて式(3)の負荷FTHが加わる。 FTH =(FTH1+FTH2)/2 =1/4π(d22−d12)・P+f …(3) ここで、Aを1/4πd12にほぼ等しいとする。
FTH1 = 1 / 4π (d2 2 −d1 2 ) · P + A · P + (f−1 / 4πd1 2 · P) (1) FTH2 = f + {1 / 4π (d2 2 −d1 2 ) · P− A · P + 1 / 4πd1 2 · P} (2) d1: inner diameter of small-diameter fixed disc 150 d2: outer diameter of small-diameter fixed disc 150 A: flow passage area of flow passage 166, flow passage 184, flow passage 186 P: fluid As a result, the contact forces FTH1 and FTH2 are applied to the rotating disk 160.
Based on and, the load FTH in equation (3) is added. FTH = (FTH1 + FTH2) / 2 = 1 / 4π (d2 2 -d1 2) · P + f ... (3) Here, the approximately equal to A to 1 / 4πd1 2.

【0033】一方、止水時には、回転ディスク160の
側端面168には、扇形流路166による流体圧A・P
が加わらないから、これを減算して式(4)および式
(5)となる。
On the other hand, when the water is stopped, the fluid pressure A · P by the fan-shaped channel 166 is applied to the side end surface 168 of the rotary disk 160.
Is not added, this is subtracted to obtain Equation (4) and Equation (5).

【0034】 FST1=1/4π(d22−d12)・P+A・P+(f−1/4πd12・P−A・P) …(4) FST2=f−A・P+{1/4π(d22−d12)・P−A・P+1/4πd12・P} …(5)FST1 = 1 / 4π (d2 2 −d1 2 ) · P + A · P + (f−1 / 4πd1 2 · P−A · P) (4) FST2 = f−A · P + {1 / 4π (d2 2 -d1 2) · P-A · P + 1 / 4πd1 2 · P} ... (5)

【0035】よって、回転ディスク160には、接触力
FST1とFST2とに基づいて式(3)の負荷FSTが加わ
る。 FST =(FST1+FST2)/2 =1/4π(d22−d12)・P+f−A・P …(6)
Therefore, the load FST of the equation (3) is applied to the rotating disk 160 based on the contact forces FST1 and FST2. FST = (FST1 + FST2) / 2 = 1 / 4π (d2 2 −d1 2 ) · P + f−A · P (6)

【0036】なお、シートパッキン216は、止水時に
FSTが負の値になって回転ディスク160の位置が不安
定になるのを防止する作用もあるが、この負荷が増大し
ないように最小値に設定する。
The seat packing 216 also has a function of preventing the position of the rotary disk 160 from becoming unstable due to a negative value of FST when water is stopped, but the seat packing 216 has a minimum value so as not to increase this load. Set.

【0037】このように、回転ディスク160は、小径
固定ディスク150と大径固定ディスク180との間で
摺動しながら回転するが、この摺動力が切換え/止水モ
ータ190の負荷となる。回転ディスク160の側端面
168が受ける力のうち、上流から軸方向へ向かう力
は、小径固定ディスク150から受ける接触力であり、
この接触力は、小径固定ディスク150の受圧面154
が弁連結流路132から受ける力とほぼ等しい。
As described above, the rotating disk 160 rotates while sliding between the small-diameter fixed disk 150 and the large-diameter fixed disk 180, and this sliding force becomes the load of the switching / water-stopping motor 190. Among the forces received by the side end surface 168 of the rotary disc 160, the force directed from the upstream to the axial direction is the contact force received from the small diameter fixed disc 150,
This contact force is applied to the pressure receiving surface 154 of the small diameter fixed disk 150.
Is almost equal to the force received from the valve connection channel 132.

【0038】すなわち、回転ディスク160の側端面1
68のうち小径固定ディスク150と接触しない側端面
168の部分は、Oリング212によりシールされて弁
連結流路132の流体圧が加わらない。その結果、従来
の技術のように、側端面168の全面で受圧する場合の
負荷と比べて、回転ディスク160の側端面168と小
径固定ディスク150の受圧面154との差分の面積に
相当する一次圧による力の分だけ、切換え/止水モータ
190の負荷が軽減される。上記実施例により、通水時
に12%、止水時に45%の負荷抵抗の減少を達成する
ことができた。
That is, the side end surface 1 of the rotary disk 160
A portion of the side end surface 168 of 68 which is not in contact with the small-diameter fixed disk 150 is sealed by the O-ring 212 so that the fluid pressure of the valve connection channel 132 is not applied. As a result, compared with the load when pressure is received on the entire side end surface 168 as in the conventional technique, a primary area corresponding to the difference area between the side end surface 168 of the rotating disk 160 and the pressure receiving surface 154 of the small diameter fixed disk 150. The load of the switching / water-stopping motor 190 is reduced by the amount of the pressure force. According to the above-mentioned example, it was possible to achieve a reduction in load resistance of 12% when water was passed and 45% when water was stopped.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、モ
ータで駆動する回転ディスクを第1固定ディスクに対し
て回転することで流路を連通または遮断する流体弁にお
いて、回転ディスクの他端面と摺動しかつ該回転ディス
クより小径の第2固定ディスクを設け、この第2固定デ
ィスクで一次側流路の流体圧を受けることにより、回転
ディスクへの一次側流路からの流体圧が減少するので、
モータの負荷を軽減することができる。
As described above, according to the present invention, the other end surface of the rotary disk is the fluid valve that connects or blocks the flow path by rotating the rotary disk driven by the motor with respect to the first fixed disk. A second fixed disk having a smaller diameter than the rotating disk is provided, and the second fixed disk receives the fluid pressure in the primary side flow path to reduce the fluid pressure from the primary side flow path to the rotating disk. Because
The load on the motor can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例に係る流体弁を示す概略断面
図。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a fluid valve according to an embodiment of the present invention.

【図2】同実施例に係る回転ディスクおよび固定ディス
クを示す斜視図。
FIG. 2 is a perspective view showing a rotary disk and a fixed disk according to the embodiment.

【図3】図1の要部である切換え/止水弁を示す断面
図。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a switching / water shutoff valve that is a main part of FIG.

【図4】従来の三方切換弁を示す断面図。FIG. 4 is a sectional view showing a conventional three-way switching valve.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

15…流体弁 60…湯水混合弁 100…予荷重調節機構 110…温度センサ 130…切換え/止水弁 132…弁連結流路 134…環状段部 136…嵌合孔 138…底面 142…側面 144…Oリング用環状溝 146…Oリング用環状溝 150…小径固定ディスク 152…連結流路 154…受圧面 156…外周面 158…側端面 160…回転ディスク 162…保持孔 164…中央流路 166…扇形流路 168…側端面 172…側端面 174…外周面 180…大径固定ディスク 182…貫通孔 184…第1接続流路 186…第2接続流路 188…側端面 189…止水端面 190…切換え/止水モータ 192…駆動軸 200…端面保持部材 202…貫通孔 204…第1吐水流路 206…第2吐水流路 212…Oリング 214…Oリング 216…シートパッキン 15 ... Fluid valve 60 ... Hot water mixing valve 100 ... Preload adjusting mechanism 110 ... Temperature sensor 130 ... Switching / water shutoff valve 132 ... Valve connecting flow path 134 ... Annular step 136 ... Fitting hole 138 ... Bottom surface 142 ... Side surface 144 ... O-ring annular groove 146 ... O-ring annular groove 150 ... Small diameter fixed disk 152 ... Connection channel 154 ... Pressure receiving surface 156 ... Outer peripheral surface 158 ... Side end surface 160 ... Rotating disk 162 ... Holding hole 164 ... Central channel 166 ... Fan-shaped Flow path 168 ... Side end surface 172 ... Side end surface 174 ... Outer peripheral surface 180 ... Large diameter fixed disk 182 ... Through hole 184 ... First connection flow path 186 ... Second connection flow path 188 ... Side end surface 189 ... Water stop end surface 190 ... Switching / Water stop motor 192 ... Drive shaft 200 ... End face holding member 202 ... Through hole 204 ... First water discharge flow path 206 ... Second water discharge flow path 212 ... O ring 21 4 ... O-ring 216 ... Seat packing

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一次側流路から二次側流路へ流れる液体
の流量および流路を変える流体弁において、 嵌合孔を有するケースと、 上記嵌合孔に回転自在に支持され、第1接続流路を有す
る回転ディスクと、 上記嵌合孔に固定されかつ上記回転ディスクと面接触で
シールした状態で回転摺動させるように該回転ディスク
と同軸上に配置されると共に、その中心軸に貫通孔を有
し、回転ディスクの回転位置に応じて、上記第1接続流
路と二次側流路とを接続または遮断する第2接続流路を
有する第1固定ディスクと、 上記嵌合孔の底面部に、該嵌合孔より小径であって一次
側流路に臨んで設けられた保持孔と、 該保持孔に保持されかつ一次側流路と上記回転ディスク
の第1接続流路とを接続する第3接続流路を有し、一側
面が一次側流路を流れる流体に対する受圧面となり、他
側面が上記回転ディスクと接触している第2固定ディス
クと、 上記保持孔と第2固定ディスクの外周との間をシールす
るシール部材と、 を備えたことを特徴とする流体弁。
1. A fluid valve for changing a flow rate and a flow path of a liquid flowing from a primary-side flow path to a secondary-side flow path, a case having a fitting hole, and a rotatably supported by the fitting hole. A rotary disc having a connecting flow path, coaxially arranged with the rotary disc so as to rotate and slide in a state of being fixed in the fitting hole and sealed in surface contact with the rotary disc, and having a center axis thereof. A first fixed disk having a through hole and having a second connection flow path that connects or disconnects the first connection flow path and the secondary side flow path in accordance with the rotational position of the rotary disk; and the fitting hole A holding hole having a diameter smaller than that of the fitting hole and facing the primary side flow path, and a primary side flow path held by the holding hole and the first connecting flow path of the rotating disk. Has a third connection flow path connecting one side, and one side surface flows through the primary side flow path. A second fixed disk which is a pressure receiving surface for the body and whose other side is in contact with the rotary disk; and a seal member which seals between the holding hole and the outer circumference of the second fixed disk. A fluid valve that does.
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