JPH06213341A - 弁装置 - Google Patents
弁装置Info
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- JPH06213341A JPH06213341A JP23959193A JP23959193A JPH06213341A JP H06213341 A JPH06213341 A JP H06213341A JP 23959193 A JP23959193 A JP 23959193A JP 23959193 A JP23959193 A JP 23959193A JP H06213341 A JPH06213341 A JP H06213341A
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- water
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- carbon fiber
- valve seat
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K11/00—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves
- F16K11/02—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit
- F16K11/06—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements
- F16K11/078—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements with pivoted and linearly movable closure members
- F16K11/0782—Single-lever operated mixing valves with closure members having flat sealing faces
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K25/00—Details relating to contact between valve members and seat
- F16K25/005—Particular materials for seats or closure elements
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/8593—Systems
- Y10T137/86493—Multi-way valve unit
- Y10T137/86549—Selective reciprocation or rotation
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/8593—Systems
- Y10T137/86493—Multi-way valve unit
- Y10T137/86815—Multiple inlet with single outlet
Abstract
(57)【要約】
【目的】 弁装置を、使用中に弁体の摺接面の表面粗さ
が増大することなく、異物の侵入によって傷つき難く、
また耐クリープ性などの機械的強度にも優れた弁体を装
着したものとして、止水性および操作性を改善する。 【構成】 弁座６と、この弁体に摺動自在に重ね合わさ
れた弁体７にそれぞれ切り欠きによる流通路１５または
流入路１３、１４を形成し、弁座６、弁体７を、ポリシ
アノアリールエーテル樹脂３５〜９０重量％と、平均繊
維径が８μｍ以下の炭素繊維１０〜６５重量％とからな
る樹脂組成物の成形体または、前記炭素繊維１０〜６５
重量％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、この耐熱性無機粉末状充填剤と前
記炭素繊維の総量が１０〜６５重量％である配合した樹
脂組成物の成形体で構成する。
が増大することなく、異物の侵入によって傷つき難く、
また耐クリープ性などの機械的強度にも優れた弁体を装
着したものとして、止水性および操作性を改善する。 【構成】 弁座６と、この弁体に摺動自在に重ね合わさ
れた弁体７にそれぞれ切り欠きによる流通路１５または
流入路１３、１４を形成し、弁座６、弁体７を、ポリシ
アノアリールエーテル樹脂３５〜９０重量％と、平均繊
維径が８μｍ以下の炭素繊維１０〜６５重量％とからな
る樹脂組成物の成形体または、前記炭素繊維１０〜６５
重量％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、この耐熱性無機粉末状充填剤と前
記炭素繊維の総量が１０〜６５重量％である配合した樹
脂組成物の成形体で構成する。
Description
【０００１】
【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り換え栓な
どに用いられ、摺接する弁体の変位により止水または流
量調整を行なう弁装置に関する。
・冷水混合水栓、便器用温水洗浄器の流路切り換え栓な
どに用いられ、摺接する弁体の変位により止水または流
量調整を行なう弁装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般の家庭用水道に用いられている温水
と冷水を混合する弁装置を、図１乃至図４を参照して説
明すると、このものは、弁箱１の側面に流出路２を有
し、弁収納凹部５内に、弁座６と弁体７およびシールリ
ング８とが下から順に重なった状態で収納され、弁箱１
の上部内側に回動自在に取付けられたレバーホルダ９に
は弁体７を操作するレバー１０が取付けられている。
と冷水を混合する弁装置を、図１乃至図４を参照して説
明すると、このものは、弁箱１の側面に流出路２を有
し、弁収納凹部５内に、弁座６と弁体７およびシールリ
ング８とが下から順に重なった状態で収納され、弁箱１
の上部内側に回動自在に取付けられたレバーホルダ９に
は弁体７を操作するレバー１０が取付けられている。
【０００３】弁座６は、弁収納凹部５内のベース１２に
設けた突起１１との嵌まり合いによってベース１２に固
定され、ハの字型に配置された一対の長穴状の流入路１
３、１４が、ベース１２に貫通して形成された円孔状の
流入路３、４と連通可能である。
設けた突起１１との嵌まり合いによってベース１２に固
定され、ハの字型に配置された一対の長穴状の流入路１
３、１４が、ベース１２に貫通して形成された円孔状の
流入路３、４と連通可能である。
【０００４】また、弁収納凹部５の内径よりも小径の円
盤形に形成された弁体７は、弁座６およびシールリング
８に対して摺動が自在になっていると共に、弁座６に対
する摺動面に形成された２つの切欠き部分からなる流通
路１５を有し、これにより流出路２と流入路１３、１４
を連通可能である。
盤形に形成された弁体７は、弁座６およびシールリング
８に対して摺動が自在になっていると共に、弁座６に対
する摺動面に形成された２つの切欠き部分からなる流通
路１５を有し、これにより流出路２と流入路１３、１４
を連通可能である。
【０００５】そして、弁座６とベース１２との間にはゴ
ム製のパッキン１６が組み込まれ、かつシールリング８
の上面にはゴム製のＯリング１９が組み込まれているの
で、パッキン１６およびＯリング１９の弾性によって、
ベース１２と弁座６、弁座６と弁体７、弁体７とシール
リング８の間がそれぞれ液密に接する。
ム製のパッキン１６が組み込まれ、かつシールリング８
の上面にはゴム製のＯリング１９が組み込まれているの
で、パッキン１６およびＯリング１９の弾性によって、
ベース１２と弁座６、弁座６と弁体７、弁体７とシール
リング８の間がそれぞれ液密に接する。
【０００６】また、弁体７とレバー１０とはリンク棒１
７を介して連動して、このリンク棒１７がレバーホルダ
９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を前後左右に駆動し、流通路
１５の変位により、温水・冷水および混合水の取り出し
と閉栓とが行えるようになっている。
７を介して連動して、このリンク棒１７がレバーホルダ
９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を前後左右に駆動し、流通路
１５の変位により、温水・冷水および混合水の取り出し
と閉栓とが行えるようになっている。
【０００７】なお、図１および図２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
れにも連通しない状態を示し、図３は流通路１５が一方
の流通路１３と連通する弁体７の位置を示し、すなわち
温水または冷水が単独で取り出される状態を示し、図４
は、流通路１５が両流通路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。
側に最も変位し、流通路１５が両流入路１３，１４の何
れにも連通しない状態を示し、図３は流通路１５が一方
の流通路１３と連通する弁体７の位置を示し、すなわち
温水または冷水が単独で取り出される状態を示し、図４
は、流通路１５が両流通路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。
【０００８】このような弁体７または弁座６は、いずれ
か一方をセラミックスで成形し、他方はフッ素樹脂、超
高分子量ポリエチレンなどの自己潤滑性を有する樹脂ま
たは二硫化モリブデン、カーボンなどの潤滑性を高める
フィラーを充填した樹脂で構成することが特開昭６３−
３６７６５号公報に開示されている。
か一方をセラミックスで成形し、他方はフッ素樹脂、超
高分子量ポリエチレンなどの自己潤滑性を有する樹脂ま
たは二硫化モリブデン、カーボンなどの潤滑性を高める
フィラーを充填した樹脂で構成することが特開昭６３−
３６７６５号公報に開示されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の自己潤
滑性樹脂製の弁体は耐クリープ性に劣り、繊維類充填材
で補強しても、樹脂と補強剤とのヌレ性が悪いので、充
分な補強効果が得られずに低い水圧にしか耐えられな
い。また、自己潤滑性樹脂以外の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て弁体に所要の
潤滑性を得るためには、多量の潤滑性フィラーを添加す
る必要があり、これでは衝撃強度または耐クリープ性は
著しく低下して、クラック発生または止水不良などの問
題が生じる。
滑性樹脂製の弁体は耐クリープ性に劣り、繊維類充填材
で補強しても、樹脂と補強剤とのヌレ性が悪いので、充
分な補強効果が得られずに低い水圧にしか耐えられな
い。また、自己潤滑性樹脂以外の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て弁体に所要の
潤滑性を得るためには、多量の潤滑性フィラーを添加す
る必要があり、これでは衝撃強度または耐クリープ性は
著しく低下して、クラック発生または止水不良などの問
題が生じる。
【００１０】耐クリープ性および潤滑性をいずれもある
程度改善したものとしては、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％からなり、さらに天然マイカな
どの無機粉末充填剤を配合した樹脂組成物が、特開平２
−１９０６７７号に開示されている。
程度改善したものとしては、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％からなり、さらに天然マイカな
どの無機粉末充填剤を配合した樹脂組成物が、特開平２
−１９０６７７号に開示されている。
【００１１】しかし、ポリフェニレンサルファイドを主
要成分とする弁体同士の摺接面は、僅かの平面度の狂い
があっても液密に摺接できず、このため摩耗によって表
面粗さが増大した場合や、膨潤、クリープ、機械的また
は熱的な衝撃によって平面度に狂いが生じた場合に漏水
し易いという問題点がある。
要成分とする弁体同士の摺接面は、僅かの平面度の狂い
があっても液密に摺接できず、このため摩耗によって表
面粗さが増大した場合や、膨潤、クリープ、機械的また
は熱的な衝撃によって平面度に狂いが生じた場合に漏水
し易いという問題点がある。
【００１２】また、このような合成樹脂製の弁体または
弁座を装着した弁装置に漏水が発生する他の原因として
は、使用中に弁座と弁体の摺接面に異物が侵入し、この
摺接面に傷が付いて止水性能が低下する場合もある。
弁座を装着した弁装置に漏水が発生する他の原因として
は、使用中に弁座と弁体の摺接面に異物が侵入し、この
摺接面に傷が付いて止水性能が低下する場合もある。
【００１３】そこで、この発明においては上記したよう
な問題点を解決するため、弁装置を、使用中に摺接面の
表面粗さが増大することがなく、または異物の侵入によ
って傷つき難く、また耐クリープ性などの機械的強度に
も優れた弁体を装着した弁装置として、長時間連続して
使用した場合の止水性および操作性を充分に改善できる
ものとすることを課題としている。
な問題点を解決するため、弁装置を、使用中に摺接面の
表面粗さが増大することがなく、または異物の侵入によ
って傷つき難く、また耐クリープ性などの機械的強度に
も優れた弁体を装着した弁装置として、長時間連続して
使用した場合の止水性および操作性を充分に改善できる
ものとすることを課題としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この発明においては、弁座に流入路を設け、この弁
座に摺接する弁体に流通路を設け、弁体の摺動による流
通路の変位により、流通路と流入路の連通と遮断を行な
うようにした弁装置において、前記の弁座または弁体の
少なくとも一方がポリシアノアリールエーテル樹脂３５
〜９０重量％と、平均繊維径が８μｍ以下の炭素繊維１
０〜６５重量％とからなる樹脂組成物の成形体とした構
成を採用したのである。
め、この発明においては、弁座に流入路を設け、この弁
座に摺接する弁体に流通路を設け、弁体の摺動による流
通路の変位により、流通路と流入路の連通と遮断を行な
うようにした弁装置において、前記の弁座または弁体の
少なくとも一方がポリシアノアリールエーテル樹脂３５
〜９０重量％と、平均繊維径が８μｍ以下の炭素繊維１
０〜６５重量％とからなる樹脂組成物の成形体とした構
成を採用したのである。
【００１５】または、前記炭素繊維１０〜６５重量％の
一部を平均粒径が２０μｍ以下の耐熱性無機粉末状充填
剤に置換してもよく、または前記の耐熱性無機粉末状充
填剤の全部または一部が平均粒径１０μｍ以下のセラミ
ックス粉末とした弁装置を採用することもできる。
一部を平均粒径が２０μｍ以下の耐熱性無機粉末状充填
剤に置換してもよく、または前記の耐熱性無機粉末状充
填剤の全部または一部が平均粒径１０μｍ以下のセラミ
ックス粉末とした弁装置を採用することもできる。
【００１６】以下に、その詳細を述べる。まず、この発
明におけるポリシアノアリールエーテル樹脂（以下、Ｐ
ＥＮと略記する。）は、下記化１の式で示す繰り返し単
位からなる化合物、またはこの繰り返し単位と共に下記
化２の式で示す他の繰り返し単位とが、ＰＥＮ本来の特
性を失われない範囲で、約２０モル％以下の比率で共存
した重合体である。
明におけるポリシアノアリールエーテル樹脂（以下、Ｐ
ＥＮと略記する。）は、下記化１の式で示す繰り返し単
位からなる化合物、またはこの繰り返し単位と共に下記
化２の式で示す他の繰り返し単位とが、ＰＥＮ本来の特
性を失われない範囲で、約２０モル％以下の比率で共存
した重合体である。
【００１７】
【化１】
【００１８】
【化２】
【００１９】このようなＰＥＮは、たとえば、ｐ−クロ
ルフェノールを溶媒とする０．２ｇ／ｄｌ濃度の溶液の
６０℃における還元粘度（ηｓｐ／Ｃ）が０．３ｄｌ／
ｇ以上のものが好ましい。これらは、たとえば出光興産
社から、ポリエーテルニトリル（ＩＤ３００）として市
販されている。なお、ＰＥＮの製造方法は、特開昭６３
−３０５９号公報の実施例においても開示されている。
ルフェノールを溶媒とする０．２ｇ／ｄｌ濃度の溶液の
６０℃における還元粘度（ηｓｐ／Ｃ）が０．３ｄｌ／
ｇ以上のものが好ましい。これらは、たとえば出光興産
社から、ポリエーテルニトリル（ＩＤ３００）として市
販されている。なお、ＰＥＮの製造方法は、特開昭６３
−３０５９号公報の実施例においても開示されている。
【００２０】つぎに、この発明で用いる炭素繊維として
は、平均繊維径が８μｍ以下であればアクリルニトリル
系、ピッチ系、セルロース系などの繊維を、原料を特に
限定することなく用いることができる。特に、アクリル
ニトリル系の炭素繊維は、耐クリープ性など機械的特性
の補強効果の優れる点で好ましいものである。
は、平均繊維径が８μｍ以下であればアクリルニトリル
系、ピッチ系、セルロース系などの繊維を、原料を特に
限定することなく用いることができる。特に、アクリル
ニトリル系の炭素繊維は、耐クリープ性など機械的特性
の補強効果の優れる点で好ましいものである。
【００２１】炭素繊維の弾性率は、通常２４０００ｋｇ
ｆ／ｍｍ2 程度であるが、この発明においては３５００
０ｋｇｆ／ｍｍ2 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。なぜなら、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３５
０００ｋｇｆ／ｍｍ2以上の高弾性率を有する炭素繊維
は、相手材によって炭素繊維のエッジ部から軽い力で次
第に粉状に擦り取られるから、摩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、炭素繊維は引っ張り伸び率の小さいも
の、具体的には引っ張り伸び率１．０％以下のものが好
ましい。
ｆ／ｍｍ2 程度であるが、この発明においては３５００
０ｋｇｆ／ｍｍ2 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。なぜなら、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３５
０００ｋｇｆ／ｍｍ2以上の高弾性率を有する炭素繊維
は、相手材によって炭素繊維のエッジ部から軽い力で次
第に粉状に擦り取られるから、摩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、炭素繊維は引っ張り伸び率の小さいも
の、具体的には引っ張り伸び率１．０％以下のものが好
ましい。
【００２２】また、このような炭素繊維の繊維長は、特
に限定するものではないが、１〜６ｍｍ程度のものが望
ましい。なぜなら１ｍｍ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、６ｍｍ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。また、炭素繊維の径
は、８μｍ以下のものを用い、特に平均繊維径８μｍ以
下のものが望ましい。なぜなら、摺接面において材料組
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、前述のとおり、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、耐磨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、小さくて良好な面粗
さを得る上で肝要だからである。
に限定するものではないが、１〜６ｍｍ程度のものが望
ましい。なぜなら１ｍｍ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、６ｍｍ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。また、炭素繊維の径
は、８μｍ以下のものを用い、特に平均繊維径８μｍ以
下のものが望ましい。なぜなら、摺接面において材料組
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、前述のとおり、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、耐磨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、小さくて良好な面粗
さを得る上で肝要だからである。
【００２３】また、このような炭素繊維の所要量の一部
を平均粒径２０μｍ以下の耐熱性無機粉末状充填剤で置
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、主要成分であるＰＥＮの成形温度、すなわち
３３０〜４００℃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、三酸化アンチモン、ガラスビーズ、ガラスバルーン
などを例示することができる。
を平均粒径２０μｍ以下の耐熱性無機粉末状充填剤で置
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、主要成分であるＰＥＮの成形温度、すなわち
３３０〜４００℃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、三酸化アンチモン、ガラスビーズ、ガラスバルーン
などを例示することができる。
【００２４】そして、後述する成形後の摺動面の加工時
に１．０μｍ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２０μｍ以下にする
ことが望ましい。なかでも平均粒径が２０μｍ以下であ
って、１〜５０μｍ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１０μｍ以下
で、しかも１〜３０μｍの範囲の粒子が８０重量％以上
を占めることがさらに好ましい。
に１．０μｍ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２０μｍ以下にする
ことが望ましい。なかでも平均粒径が２０μｍ以下であ
って、１〜５０μｍ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１０μｍ以下
で、しかも１〜３０μｍの範囲の粒子が８０重量％以上
を占めることがさらに好ましい。
【００２５】このような無機粉末状物質を添加した樹脂
組成物は、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でき、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
機粉体のうち、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、ハンドルトルクを低下させる
ので、特に好ましいものであり、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）など
は耐摩耗性向上に寄与し、耐久性に優れた弁を得るため
に特に好ましいものである。
組成物は、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でき、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
機粉体のうち、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、ハンドルトルクを低下させる
ので、特に好ましいものであり、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）など
は耐摩耗性向上に寄与し、耐久性に優れた弁を得るため
に特に好ましいものである。
【００２６】この発明に用いるセラミックス粉末は、そ
の化学組成を特に限定するものではなく、酸化物系セラ
ミックスまたは非酸化物系セラミックスのいずれであっ
てもよい。すなわち、このようなセラミックス粉末を例
示すると、窒化ホウ素、窒化ケイ素などの窒素化合物、
ホウ素化合物、ケイ素化合物などが挙げられる。このよ
うなセラミックス粉末は、その平均粒径が１０μｍ以下
のもの、好ましくは１〜１０μｍのものを採用する。な
ぜなら、平均粒径１μｍ未満の小径では射出成形時に増
粘して射出困難になって好ましくなく、平均粒径が１０
μｍを越える大径では平面研磨が困難になり、それに伴
って止水性または操作力等の諸特性が低下して好ましく
ないからである。そして、これらセラミックス粉末の硬
さは、ビッカース硬度５０００Ｎ／ｍｍ2 以上であるこ
とが好ましい。なぜなら、上記硬度未満の硬さでは、弁
体または弁座の摺動面に金属片などの比較的硬質の異物
が侵入した際に、傷つくことを防止できないからであ
る。
の化学組成を特に限定するものではなく、酸化物系セラ
ミックスまたは非酸化物系セラミックスのいずれであっ
てもよい。すなわち、このようなセラミックス粉末を例
示すると、窒化ホウ素、窒化ケイ素などの窒素化合物、
ホウ素化合物、ケイ素化合物などが挙げられる。このよ
うなセラミックス粉末は、その平均粒径が１０μｍ以下
のもの、好ましくは１〜１０μｍのものを採用する。な
ぜなら、平均粒径１μｍ未満の小径では射出成形時に増
粘して射出困難になって好ましくなく、平均粒径が１０
μｍを越える大径では平面研磨が困難になり、それに伴
って止水性または操作力等の諸特性が低下して好ましく
ないからである。そして、これらセラミックス粉末の硬
さは、ビッカース硬度５０００Ｎ／ｍｍ2 以上であるこ
とが好ましい。なぜなら、上記硬度未満の硬さでは、弁
体または弁座の摺動面に金属片などの比較的硬質の異物
が侵入した際に、傷つくことを防止できないからであ
る。
【００２７】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、ＰＥＮ３５〜９０重量％に対し
て炭素繊維１０〜６５重量％であるか、さらに前記炭素
繊維１０〜６５重量％の一部を耐熱性無機粉末状充填剤
に置換し、この耐熱性無機粉末状充填剤と前記炭素繊維
の総量が１０〜６５重量％となるようにしてもよい。な
ぜならば、ＰＥＮが上記所定範囲を越える多量では、弾
性率が小さすぎて弁体の充分な止水ができず、また所定
範囲未満の少量では成形性が悪く、しかも耐衝撃強さが
著しく低下するからである。
する原材料の配合比は、ＰＥＮ３５〜９０重量％に対し
て炭素繊維１０〜６５重量％であるか、さらに前記炭素
繊維１０〜６５重量％の一部を耐熱性無機粉末状充填剤
に置換し、この耐熱性無機粉末状充填剤と前記炭素繊維
の総量が１０〜６５重量％となるようにしてもよい。な
ぜならば、ＰＥＮが上記所定範囲を越える多量では、弾
性率が小さすぎて弁体の充分な止水ができず、また所定
範囲未満の少量では成形性が悪く、しかも耐衝撃強さが
著しく低下するからである。
【００２８】なお、この弁装置の樹脂弁体を構成する組
成物においては、通常の成形用樹脂組成物の添加剤とし
て用いられる二硫化モリブデン、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、ウォラストナイト、チタン酸カリウムホイス
カーなどの強化剤、その他金属配化物などの増量剤、さ
らには顔料などであって、いずれもＰＥＮの成形温度に
耐える物質を、この発明の目的を阻害しない範囲で添加
してもよい。
成物においては、通常の成形用樹脂組成物の添加剤とし
て用いられる二硫化モリブデン、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、ウォラストナイト、チタン酸カリウムホイス
カーなどの強化剤、その他金属配化物などの増量剤、さ
らには顔料などであって、いずれもＰＥＮの成形温度に
耐える物質を、この発明の目的を阻害しない範囲で添加
してもよい。
【００２９】また、この発明の弁装置の弁体は、上述し
たＰＥＮと炭素繊維、さらには無機粉末状充填剤を混合
し、これを成形することによって製造されるが、混合す
る方法はとくに限定されるものでなく、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、タンブラーミキサー等の混合機を用いて乾式
混合した後、熱ロール、ニーダ、バンバリーミキサー、
溶融押出機などで溶融混合して所定の形状に溶融成形す
ればよい。
たＰＥＮと炭素繊維、さらには無機粉末状充填剤を混合
し、これを成形することによって製造されるが、混合す
る方法はとくに限定されるものでなく、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、タンブラーミキサー等の混合機を用いて乾式
混合した後、熱ロール、ニーダ、バンバリーミキサー、
溶融押出機などで溶融混合して所定の形状に溶融成形す
ればよい。
【００３０】この際の溶融混合温度は、ＰＥＮ樹脂が溶
融する温度以上、具体的には３３０〜４００℃、好まし
くは３４０〜３８０℃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。
融する温度以上、具体的には３３０〜４００℃、好まし
くは３４０〜３８０℃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。
【００３１】成形後には摺動表面の優れた平面度を出す
ために後加工を行なうことが好ましく、たとえば平面研
削盤など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１０〜５０μｍ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
いものが適当である。
ために後加工を行なうことが好ましく、たとえば平面研
削盤など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１０〜５０μｍ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
いものが適当である。
【００３２】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、樹脂に砥粒がめり込んでしまうので
はないかと予想されたが、樹脂に砥粒がめり込むことは
ほとんどなく、小さくて良好な平面度および表面粗さを
得ることができた。その理由は定かではないが、砥粒は
硬質であるほうがかえって被ラッ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等の低下が少
なくなるのではないかと推測された。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
ことができるため、低コストで製造することができる。
でラップする際に、樹脂に砥粒がめり込んでしまうので
はないかと予想されたが、樹脂に砥粒がめり込むことは
ほとんどなく、小さくて良好な平面度および表面粗さを
得ることができた。その理由は定かではないが、砥粒は
硬質であるほうがかえって被ラッ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等の低下が少
なくなるのではないかと推測された。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
ことができるため、低コストで製造することができる。
【００３３】
【作用】請求項１に記載の発明における弁装置は、弁座
もしくは弁体の少なくとも一つが、ポリシアノアリール
エーテル樹脂と平均繊維径が８μｍ以下の炭素繊維の所
定量とからなる樹脂組成物の成形体であるので、この弁
座もしくは弁体が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
おいても極めて精度の高い状態で成形され、しかも、長
期間連続して使用した場合でも実用上の止水性、および
操作性を長時間に亘って発揮する。
もしくは弁体の少なくとも一つが、ポリシアノアリール
エーテル樹脂と平均繊維径が８μｍ以下の炭素繊維の所
定量とからなる樹脂組成物の成形体であるので、この弁
座もしくは弁体が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
おいても極めて精度の高い状態で成形され、しかも、長
期間連続して使用した場合でも実用上の止水性、および
操作性を長時間に亘って発揮する。
【００３４】この傾向は、炭素繊維の配合量の一部を所
定の耐熱性無機粉末状充填剤に置換した請求項２の発明
において、さらに顕著である。
定の耐熱性無機粉末状充填剤に置換した請求項２の発明
において、さらに顕著である。
【００３５】また、請求項３に記載の発明では、耐熱性
無機粉末状充填剤として所定平均粒径のセラミックス粉
末を含有する弁体を用いたので、弁体の摺動面は硬質化
して異物の噛み込んだ状態で傷つき難く、漏水防止性に
優れたものになる。
無機粉末状充填剤として所定平均粒径のセラミックス粉
末を含有する弁体を用いたので、弁体の摺動面は硬質化
して異物の噛み込んだ状態で傷つき難く、漏水防止性に
優れたものになる。
【００３６】
【実施例】実施例および比較例に使用した原材料を一括
して示すと以下の通りである。なお、（ ）内には略称
を示し、配合割合は全て重量％で示した。
して示すと以下の通りである。なお、（ ）内には略称
を示し、配合割合は全て重量％で示した。
【００３７】（１）ポリシアノアリールエーテル樹脂
（ＰＥＮ） 出光興産社製：ＩＤ３００、 （２）四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ） 三井デュポン・フロロケミカル社製：テフロン−７
Ｊ）、 （３）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）、 （４）ポリエーテルイミド樹脂（ＰＥＩ） 米国ゼネラルエレクロニックス社製：ウルテム１００
０、 （５）ポリエーテルサルホン樹脂（ＰＥＳ） 英国アイ・シー・アイ社製：ビクトレックス４８００
Ｐ、 （６）炭素繊維−１（ＨＴＡ） 東レ社製：ベスファイトＨＴＡ、繊維径７．２μｍ、引
張り弾性率２４０００ｋｇｆ／ｍｍ2 、引張り伸び率
１．５２％、 （７）炭素繊維−２（ＨＭ−３５） 東レ社製：ベスファイトＨＭ−３５、繊維径６．７μ
ｍ、引張り弾性率３５０００ｋｇｆ／ｍｍ2 、引張り伸
び率０．７７％、 （８）炭素繊維−３（ＫＣＦ） 呉羽化学工業社製：クレカチョップドＣ−１０６Ｓ、繊
維径１４．５μｍ、引張り弾性率３２００ｋｇｆ／ｍｍ
2 、引張り伸び率２．２％、 （９）炭素繊維−４（ＨＭ−５０） 鹿島石油社製：カーボニックＨＭ５０、繊維径１０μ
ｍ、引張り弾性率５００００ｋｇｆ／ｍｍ2 、引張り伸
び率０．５６％、 （１０）ガラス繊維（ＧＦ） 旭ファイバーグラス社製：チョップドストランド、繊維
径１３μｍ、アミノシランカップリング剤処理品 （１１）チタン酸カリウムホイスカー（ＰＴＷ） 大塚化学社製：ティスモＤ１０１、繊維径０．３μｍ、
アミノシランカップリング剤処理品、 （１２）カオリン（カオリン） 白石カルシウム社製：ＳＴフィラーＳＴ−１００、平均
粒径２μｍ、５０μｍ以下約９８％、 （１３）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１３μ
ｍ、５０μｍ以下約９９％、 （１４）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６０μ
ｍ、５０μｍ以下約４０％、 （１５）炭酸カルシウム（炭カル） 日窒工業社製：ＮＡ−６００、平均粒径 ３．５μｍ、
５０μｍ以下約９８％、 （１６）タルク（タルク） 松村産業社製：ハイフィラー＃１２、平均粒径 ４μ
ｍ、５０μｍ以下約９８％、 （１７）窒化ケイ素粉末 電気化学工業社製：ＳＮ−５Ｓ、平均粒径５μｍ （１８）窒化ホウ素粉末 電気化学工業社製：ＧＰ、粒径１〜５μｍ （１９）ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ） トープレン社製：Ｔ−４ （２０）ポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ） 英国アイ・シー・アイ社製：ビクトレックス４５０Ｐ。
（ＰＥＮ） 出光興産社製：ＩＤ３００、 （２）四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ） 三井デュポン・フロロケミカル社製：テフロン−７
Ｊ）、 （３）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）、 （４）ポリエーテルイミド樹脂（ＰＥＩ） 米国ゼネラルエレクロニックス社製：ウルテム１００
０、 （５）ポリエーテルサルホン樹脂（ＰＥＳ） 英国アイ・シー・アイ社製：ビクトレックス４８００
Ｐ、 （６）炭素繊維−１（ＨＴＡ） 東レ社製：ベスファイトＨＴＡ、繊維径７．２μｍ、引
張り弾性率２４０００ｋｇｆ／ｍｍ2 、引張り伸び率
１．５２％、 （７）炭素繊維−２（ＨＭ−３５） 東レ社製：ベスファイトＨＭ−３５、繊維径６．７μ
ｍ、引張り弾性率３５０００ｋｇｆ／ｍｍ2 、引張り伸
び率０．７７％、 （８）炭素繊維−３（ＫＣＦ） 呉羽化学工業社製：クレカチョップドＣ−１０６Ｓ、繊
維径１４．５μｍ、引張り弾性率３２００ｋｇｆ／ｍｍ
2 、引張り伸び率２．２％、 （９）炭素繊維−４（ＨＭ−５０） 鹿島石油社製：カーボニックＨＭ５０、繊維径１０μ
ｍ、引張り弾性率５００００ｋｇｆ／ｍｍ2 、引張り伸
び率０．５６％、 （１０）ガラス繊維（ＧＦ） 旭ファイバーグラス社製：チョップドストランド、繊維
径１３μｍ、アミノシランカップリング剤処理品 （１１）チタン酸カリウムホイスカー（ＰＴＷ） 大塚化学社製：ティスモＤ１０１、繊維径０．３μｍ、
アミノシランカップリング剤処理品、 （１２）カオリン（カオリン） 白石カルシウム社製：ＳＴフィラーＳＴ−１００、平均
粒径２μｍ、５０μｍ以下約９８％、 （１３）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１３μ
ｍ、５０μｍ以下約９９％、 （１４）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６０μ
ｍ、５０μｍ以下約４０％、 （１５）炭酸カルシウム（炭カル） 日窒工業社製：ＮＡ−６００、平均粒径 ３．５μｍ、
５０μｍ以下約９８％、 （１６）タルク（タルク） 松村産業社製：ハイフィラー＃１２、平均粒径 ４μ
ｍ、５０μｍ以下約９８％、 （１７）窒化ケイ素粉末 電気化学工業社製：ＳＮ−５Ｓ、平均粒径５μｍ （１８）窒化ホウ素粉末 電気化学工業社製：ＧＰ、粒径１〜５μｍ （１９）ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ） トープレン社製：Ｔ−４ （２０）ポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ） 英国アイ・シー・アイ社製：ビクトレックス４５０Ｐ。
【００３８】実施例１〜１２：炭素繊維をエポキシ系サ
イジング剤で集束させ、繊維長６ｍｍに切断し、諸原材
料を表１または表２に示す配合割合で予め乾式混合した
後、二軸押し出し機（池貝鉄工社製：ＰＣＭ−３０）に
供給し、シリンダー温度３６０℃、スクリュー回転数５
０ｒｐｍの条件で押し出して造粒した。得られたペレッ
トをシリンダー温度３７０℃、射出圧７００〜１８００
ｋｇｆ／ｃｍ2 、金型温度１９０℃の条件のもとに射出
成形し、図１から図４に示すような構造であるＫＶＫ社
製シングルレバー混合栓ＫＭ３００Ｎと同型の弁体を得
た。
イジング剤で集束させ、繊維長６ｍｍに切断し、諸原材
料を表１または表２に示す配合割合で予め乾式混合した
後、二軸押し出し機（池貝鉄工社製：ＰＣＭ−３０）に
供給し、シリンダー温度３６０℃、スクリュー回転数５
０ｒｐｍの条件で押し出して造粒した。得られたペレッ
トをシリンダー温度３７０℃、射出圧７００〜１８００
ｋｇｆ／ｃｍ2 、金型温度１９０℃の条件のもとに射出
成形し、図１から図４に示すような構造であるＫＶＫ社
製シングルレバー混合栓ＫＭ３００Ｎと同型の弁体を得
た。
【００３９】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高め、さらにラップ機
で表面粗さを充分に低下させた。
摺接面を平面研削盤にて平面度を高め、さらにラップ機
で表面粗さを充分に低下させた。
【００４０】このようにして得られた弁体とアルミナ製
弁座とからなる弁装置を用いて、以下のような実用的機
能試験を行ない、止水性、表面形状および磨耗係数の変
化量をそれぞれ測定し、その結果を表１に併記した。
弁座とからなる弁装置を用いて、以下のような実用的機
能試験を行ない、止水性、表面形状および磨耗係数の変
化量をそれぞれ測定し、その結果を表１に併記した。
【００４１】実用的機能試験： （１）止水性とハンドルトルク ＫＶＫ社製のシングルレバー式混合栓ＫＭ３００Ｎを用
い、図１の弁体７のディスクをこの実施例の樹脂製と
し、摺接する弁座６をアルミナ製として、耐久試験前の
初期のトルク試験と止水試験を行なった。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ＤＦＧ−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１０．０ｋｇｆ／
ｃｍ2 までかけ、１分間全く水漏れしない最大水圧を測
定した。
い、図１の弁体７のディスクをこの実施例の樹脂製と
し、摺接する弁座６をアルミナ製として、耐久試験前の
初期のトルク試験と止水試験を行なった。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ＤＦＧ−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１０．０ｋｇｆ／
ｃｍ2 までかけ、１分間全く水漏れしない最大水圧を測
定した。
【００４２】これらの初期試験において、トルクが５ｋ
ｇ・ｃｍ以下で、止水試験が水圧１０．０ｋｇｆ／ｃｍ
2 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
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Ｒｄ（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（温水）→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
（止水）を１サイクル（所要時間約２５秒）として、２
０万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わなかった。
ｇ・ｃｍ以下で、止水試験が水圧１０．０ｋｇｆ／ｃｍ
2 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
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Ｒｄ（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（温水）→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
（止水）を１サイクル（所要時間約２５秒）として、２
０万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わなかった。
【００４３】（２）表面粗さ 表面粗さ計（日本真空社製：ＤｅｋｔａｋＩＩ型）を使
用し、弁体摺接部（図１の弁体７）の表面粗さＲａ（μ
ｍ）を測定した。
用し、弁体摺接部（図１の弁体７）の表面粗さＲａ（μ
ｍ）を測定した。
【００４４】（３）実機傷試験 ＫＶＫ社製のシングルレバー式混合栓ＫＭ３００を用
い、図１の弁体７に実施例４〜６の弁体を採用し、弁座
６をアルミナ製としてそれぞれ装着した。次に、図１に
おける流入路３または流入路４から平均粒径３μｍの金
属片（鉋金）１ｇを通水量８リットル／分の水と共に流
入させ、レバー１０を前記耐久試験と同じ動作で１０サ
イクル操作した。その後、弁体７の摺接面を上記表面粗
さ計を用いて調べ、この結果を、全く傷がないもの☆
印、傷の深さが１μｍ未満のもの○印、傷の深さが１μ
ｍ以上のもの△印の三段階に評価して、結果を表１中に
示した。
い、図１の弁体７に実施例４〜６の弁体を採用し、弁座
６をアルミナ製としてそれぞれ装着した。次に、図１に
おける流入路３または流入路４から平均粒径３μｍの金
属片（鉋金）１ｇを通水量８リットル／分の水と共に流
入させ、レバー１０を前記耐久試験と同じ動作で１０サ
イクル操作した。その後、弁体７の摺接面を上記表面粗
さ計を用いて調べ、この結果を、全く傷がないもの☆
印、傷の深さが１μｍ未満のもの○印、傷の深さが１μ
ｍ以上のもの△印の三段階に評価して、結果を表１中に
示した。
【００４５】
【表１】
【００４６】
【表２】
【００４７】
【表３】
【００４８】
【表４】
【００４９】実施例１３：図１の弁座６および弁体７と
して、実施例１１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得た樹脂製の試験片をＫＶＫ社
製のシングルレバー式混合栓ＫＭ３００Ｎに装着して弁
装置を構成し、実施例１〜１０と同様に諸特性を調べ
た。得られた結果を表２に原材料の配合割合と共に示し
た。
して、実施例１１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得た樹脂製の試験片をＫＶＫ社
製のシングルレバー式混合栓ＫＭ３００Ｎに装着して弁
装置を構成し、実施例１〜１０と同様に諸特性を調べ
た。得られた結果を表２に原材料の配合割合と共に示し
た。
【００５０】（３）吸水前後の止水性 図１に示した弁装置と同じ構造のＫＶＫ社製のシングル
レバー式混合栓ＫＭ３００Ｎに、アルミナ製の弁座およ
び実施例２の弁体を装着し、実験開始直後（初期）の止
水性、および９０℃の熱湯に２００時間浸漬した後の止
水性を調べた。この止水性試験では、レバーを中央下部
（止水状態）とし、ポンプによって水圧を１０．０ｋｇ
ｆ／ｃｍ2 までかけて３０秒間保持し、その間の漏水に
よる圧力降下量を測定した。
レバー式混合栓ＫＭ３００Ｎに、アルミナ製の弁座およ
び実施例２の弁体を装着し、実験開始直後（初期）の止
水性、および９０℃の熱湯に２００時間浸漬した後の止
水性を調べた。この止水性試験では、レバーを中央下部
（止水状態）とし、ポンプによって水圧を１０．０ｋｇ
ｆ／ｃｍ2 までかけて３０秒間保持し、その間の漏水に
よる圧力降下量を測定した。
【００５１】（４）吸水前後の表面形状の変化 表面粗さ計（日本真空社製：ＤｅｋｔａｋＩＩ型）を使
用し、弁体摺接部の使用前の表面形状と、９０℃の熱湯
に２００時間浸漬した吸水後の表面形状を測定し、その
変化量が３μｍ未満のものを☆印、３μｍ以上５μｍ未
満のものを○印、５μｍ以上のものを×印として三段階
に評価した。
用し、弁体摺接部の使用前の表面形状と、９０℃の熱湯
に２００時間浸漬した吸水後の表面形状を測定し、その
変化量が３μｍ未満のものを☆印、３μｍ以上５μｍ未
満のものを○印、５μｍ以上のものを×印として三段階
に評価した。
【００５２】比較例１〜１０：比較例１〜６は、表３に
示すような割合で諸原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図１の弁体７を作成し、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１ｍｍに切断し、表３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
５００ｋｇｆ／ｃｍ2 の圧をかけて取り出した後、３７
０℃の温度で焼成し、冷却後機械加工にて弁体７を製作
した。比較例８〜１０は、表３に示す配合割合で予め乾
式混合した後、二軸押出機（池貝鉄工社製：ＰＣＭ−３
０）に供給し、シリンダー温度２６０℃、スクリュー回
転数５０ｒｐｍの条件で比較例９および１０について
は、シリンダー温度３５０℃、スクリュー回転数５０ｒ
ｐｍの条件でそれぞれ押し出し造粒した。さらに、得ら
れたペレットを比較例８においては、シリンダー温度２
７０℃、射出圧６００ｋｇｆ／ｃｍ2 、金型温度５０℃
の条件のもとで、比較例９および１０については、シリ
ンダー温度３７０℃、射出圧８００ｋｇｆ／ｃｍ2 、金
型温度１７０℃の条件のもとでそれぞれ射出成形し、弁
体７を作成した。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ッピングを行なった。得られた弁
体の表面粗さとその実用的機能試験をおこない、その結
果を表３中に併記した。
示すような割合で諸原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図１の弁体７を作成し、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１ｍｍに切断し、表３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
５００ｋｇｆ／ｃｍ2 の圧をかけて取り出した後、３７
０℃の温度で焼成し、冷却後機械加工にて弁体７を製作
した。比較例８〜１０は、表３に示す配合割合で予め乾
式混合した後、二軸押出機（池貝鉄工社製：ＰＣＭ−３
０）に供給し、シリンダー温度２６０℃、スクリュー回
転数５０ｒｐｍの条件で比較例９および１０について
は、シリンダー温度３５０℃、スクリュー回転数５０ｒ
ｐｍの条件でそれぞれ押し出し造粒した。さらに、得ら
れたペレットを比較例８においては、シリンダー温度２
７０℃、射出圧６００ｋｇｆ／ｃｍ2 、金型温度５０℃
の条件のもとで、比較例９および１０については、シリ
ンダー温度３７０℃、射出圧８００ｋｇｆ／ｃｍ2 、金
型温度１７０℃の条件のもとでそれぞれ射出成形し、弁
体７を作成した。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ッピングを行なった。得られた弁
体の表面粗さとその実用的機能試験をおこない、その結
果を表３中に併記した。
【００５３】比較例１１：図１の弁座６および弁体７の
双方を比較例２と同じ配合割合、造粒条件、成形条件お
よび加工条件で作成し、実施例１〜１２と同じように諸
特性を調べ、得られた結果を表３に併記した。
双方を比較例２と同じ配合割合、造粒条件、成形条件お
よび加工条件で作成し、実施例１〜１２と同じように諸
特性を調べ、得られた結果を表３に併記した。
【００５４】比較例１２、１３：図１の弁体７として、
表４に示す割合で諸原材料を配合した以外は、実施例２
と全く同様の弁体およびアルミナ製の弁座を有する弁装
置として、諸特性を前記した実験（３）、（４）によっ
て調べ、結果を表４に併記した。
表４に示す割合で諸原材料を配合した以外は、実施例２
と全く同様の弁体およびアルミナ製の弁座を有する弁装
置として、諸特性を前記した実験（３）、（４）によっ
て調べ、結果を表４に併記した。
【００５５】表１〜表４の結果から明らかなように、実
施例１〜１３は、いずれも表面粗さが小さく、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１０．０ｋｇｆ／ｃｍ2 の水
圧で全く漏れがなく、ハンドルトルクも非常に小さくな
って優れていた。なかでも、粉末状充填剤を併用した実
施例４，５，６，７，８，９，１０，１１，１３さら
に、３５０００ｋｇｆ／ｍｍ2 以上の高弾性率をもった
炭素繊維を使った実施例７は、特にハンドルトルクが小
さく優れていた。
施例１〜１３は、いずれも表面粗さが小さく、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１０．０ｋｇｆ／ｃｍ2 の水
圧で全く漏れがなく、ハンドルトルクも非常に小さくな
って優れていた。なかでも、粉末状充填剤を併用した実
施例４，５，６，７，８，９，１０，１１，１３さら
に、３５０００ｋｇｆ／ｍｍ2 以上の高弾性率をもった
炭素繊維を使った実施例７は、特にハンドルトルクが小
さく優れていた。
【００５６】また、粉末状充填剤として、セラミックス
粉末を添加した実施例５または実施例６は、実機傷試験
において全く傷がつかないか、または深さ１μｍ以下の
傷しか形成されなかった。この結果は、粉末状充填剤と
してマイカを採用した実施例４より優れていた。
粉末を添加した実施例５または実施例６は、実機傷試験
において全く傷がつかないか、または深さ１μｍ以下の
傷しか形成されなかった。この結果は、粉末状充填剤と
してマイカを採用した実施例４より優れていた。
【００５７】一方、繊維径が８μｍ以下の炭素繊維を使
用しても添加量が所定量未満の比較例１、炭素繊維以外
を用いた比較例５、併用する粉末状充填剤の平均粒径が
２０μｍを越える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１０．０ｋｇｆ／ｃｍ2 の水圧を止
水することができず、またハンドルトルクも実施例にく
らべて大きかった。さらに、ＰＥＮ以外の樹脂を使用し
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、止水性能が著しく劣っていた。また、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ものであった。
用しても添加量が所定量未満の比較例１、炭素繊維以外
を用いた比較例５、併用する粉末状充填剤の平均粒径が
２０μｍを越える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１０．０ｋｇｆ／ｃｍ2 の水圧を止
水することができず、またハンドルトルクも実施例にく
らべて大きかった。さらに、ＰＥＮ以外の樹脂を使用し
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、止水性能が著しく劣っていた。また、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ものであった。
【００５８】また、炭素繊維の繊維径が太すぎる比較例
２および３は、ハンドルトルクが大きく、比較例２は１
０万サイクル後に、比較例３は、２０万サイクル後に止
水性が低下した。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。
２および３は、ハンドルトルクが大きく、比較例２は１
０万サイクル後に、比較例３は、２０万サイクル後に止
水性が低下した。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。
【００５９】合成樹脂製の弁体または弁座同士の組合わ
せであっても、所定の組成でない弁体または弁座を使用
した比較例１１は、耐久試験においての止水性が実施例
１１に比べて著しく低いものであった。
せであっても、所定の組成でない弁体または弁座を使用
した比較例１１は、耐久試験においての止水性が実施例
１１に比べて著しく低いものであった。
【００６０】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は劣るものであった。
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は劣るものであった。
【００６１】
【効果】この発明は、以上説明したように、弁座または
弁体の少なくとも一つが、ポリシアノアリールエーテル
樹脂と所定の炭素繊維の所定量とからなる樹脂組成物の
成形体である弁装置としたので、冷水から熱水までの幅
広い温度領域において長時間連続して使用した場合で
も、実用上の止水性を充分に発揮し、レバーなどによる
操作性は長期間に亘って満足できる弁装置となる利点が
ある。そして、炭素繊維の配合量の一部を所定の耐熱性
無機粉末状充填剤に置換し、または所定平均粒径のセラ
ミックス粉末を含有する弁体を用いたものとしたので、
長期間の使用条件でも弁体が傷付かない利点も備えた弁
装置となる。
弁体の少なくとも一つが、ポリシアノアリールエーテル
樹脂と所定の炭素繊維の所定量とからなる樹脂組成物の
成形体である弁装置としたので、冷水から熱水までの幅
広い温度領域において長時間連続して使用した場合で
も、実用上の止水性を充分に発揮し、レバーなどによる
操作性は長期間に亘って満足できる弁装置となる利点が
ある。そして、炭素繊維の配合量の一部を所定の耐熱性
無機粉末状充填剤に置換し、または所定平均粒径のセラ
ミックス粉末を含有する弁体を用いたものとしたので、
長期間の使用条件でも弁体が傷付かない利点も備えた弁
装置となる。
【図１】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
造を例示する縦断面図
【図２】弁装置の作動状態を説明する横断面図
【図３】弁装置の作動状態を説明する横断面図
【図４】弁装置の作動状態を説明する横断面図
【図５】図１の外観を示す斜視図
【符号の説明】 １ ハウジング ２ 流出路 ３、４、１３、１４ 流入路 ５ 弁収納凹部 ６ 弁座 ７ 弁体 ８ シールリング １０ レバー １２ ベース １６ Ｏリング
Claims (3)
- 【請求項１】 弁座に流入路を設け、この弁座に摺接す
る弁体に流通路を設け、弁体の摺動による流通路の変位
により、流通路と流入路の連通と遮断を行なうようにし
た弁装置において、 前記の弁座または弁体の少なくとも一方がポリシアノア
リールエーテル樹脂３５〜９０重量％と、平均繊維径が
８μｍ以下の炭素繊維１０〜６５重量％とからなる樹脂
組成物の成形体であることを特徴とする弁装置。 - 【請求項２】 前記炭素繊維１０〜６５重量％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
換した請求項１記載の弁装置。 - 【請求項３】 前記の耐熱性無機粉末状充填剤の全部ま
たは一部が平均粒径１０μｍ以下のセラミックス粉末で
ある請求項２記載の弁装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23959193A JPH06213341A (ja) | 1992-10-30 | 1993-09-27 | 弁装置 |
| US08/256,122 US5435348A (en) | 1992-10-30 | 1993-09-29 | Valve assembly |
| CA 2127280 CA2127280C (en) | 1992-10-30 | 1993-09-29 | Valve device |
| PCT/JP1993/001399 WO1994010485A1 (en) | 1992-10-30 | 1993-09-29 | Valve device |
| DE19934395517 DE4395517T1 (de) | 1992-10-30 | 1993-09-29 | Ventileinheit |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4-293069 | 1992-10-30 | ||
| JP29306992 | 1992-10-30 | ||
| JP23959193A JPH06213341A (ja) | 1992-10-30 | 1993-09-27 | 弁装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06213341A true JPH06213341A (ja) | 1994-08-02 |
Family
ID=26534328
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23959193A Pending JPH06213341A (ja) | 1992-10-30 | 1993-09-27 | 弁装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5435348A (ja) |
| JP (1) | JPH06213341A (ja) |
| CA (1) | CA2127280C (ja) |
| DE (1) | DE4395517T1 (ja) |
| WO (1) | WO1994010485A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995027162A1 (fr) * | 1994-03-31 | 1995-10-12 | Ntn Corporation | Systeme de vanne |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6007049A (en) * | 1996-09-19 | 1999-12-28 | Wass; Lloyd G. | High pressure gas valve having an inverted stem/seat design and a soft seated removable stem cartridge |
| US6152159A (en) * | 1997-01-14 | 2000-11-28 | Frank W. Schaefer, Inc. | Valve assembly and method for use in delivery of molten metal |
| JP3632952B2 (ja) * | 1999-12-27 | 2005-03-30 | 株式会社エンプラス | バルブユニット及び合成樹脂製バルブシート |
| FR2808069A1 (fr) * | 2000-04-20 | 2001-10-26 | Watts Eurotherm | Obturation de fluide hydraulique et dispositif de controle de l'ecoulement d'un fluide equipe dudit obturateur |
| US8047222B2 (en) * | 2004-10-18 | 2011-11-01 | Wilden Pump And Engineering Llc | Air valve for an air driven reciprocating device |
| US7320611B2 (en) * | 2005-07-21 | 2008-01-22 | Abbott Phillip G | Terminator locking device |
| MX2009007895A (es) * | 2007-01-31 | 2009-07-31 | Moen Inc | Cartucho de valvula insensible a carga de instalacion. |
| GB0716363D0 (en) * | 2007-08-22 | 2007-10-03 | Ct For Sustainable Engineering | Fluid control device |
| US20090078907A1 (en) * | 2007-09-26 | 2009-03-26 | Honeywell International, Inc. | Composite valve assembly for aircraft environmental control systems |
| US20090266433A1 (en) * | 2008-04-25 | 2009-10-29 | Ron Liang | Faucet |
| US20110272855A1 (en) * | 2008-10-28 | 2011-11-10 | Waters Technologies Corporation | Techniques For Patterning Valve Components |
| HU230570B1 (hu) * | 2009-12-21 | 2016-12-28 | Kerox Ipari És Kereskedelmi Kft. | Egykaros keverő csaptelep betét megnövelt szögű komfort tartománnyal |
| CN116144160A (zh) * | 2022-12-01 | 2023-05-23 | 电子科技大学 | 一种聚芳醚腈基自润滑多元复合材料及其制备方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS633058A (ja) * | 1986-06-23 | 1988-01-08 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 熱可塑性樹脂組成物 |
| US5256326A (en) * | 1988-07-12 | 1993-10-26 | Idemitsu Kosan Co. Ltd. | Methods for preparing magnetic powder material and magnet, process for prepartion of resin composition and process for producing a powder molded product |
| JP2703025B2 (ja) * | 1989-01-19 | 1998-01-26 | エヌティエヌ株式会社 | 水栓用弁装置 |
| JP2994770B2 (ja) * | 1991-03-01 | 1999-12-27 | エヌティエヌ株式会社 | 転がり軸受用プラスチック保持器 |
-
1993
- 1993-09-27 JP JP23959193A patent/JPH06213341A/ja active Pending
- 1993-09-29 US US08/256,122 patent/US5435348A/en not_active Expired - Fee Related
- 1993-09-29 CA CA 2127280 patent/CA2127280C/en not_active Expired - Fee Related
- 1993-09-29 DE DE19934395517 patent/DE4395517T1/de not_active Withdrawn
- 1993-09-29 WO PCT/JP1993/001399 patent/WO1994010485A1/ja active Application Filing
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO1995027162A1 (fr) * | 1994-03-31 | 1995-10-12 | Ntn Corporation | Systeme de vanne |
| DE19580519B3 (de) * | 1994-03-31 | 2014-03-06 | Ntn Corp. | Ventilanordnung |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO1994010485A1 (en) | 1994-05-11 |
| CA2127280C (en) | 1999-03-09 |
| CA2127280A1 (en) | 1994-05-11 |
| US5435348A (en) | 1995-07-25 |
| DE4395517T1 (de) | 1994-12-01 |
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