JPH0659670U

JPH0659670U - 弁装置

Info

Publication number: JPH0659670U
Application number: JP209093U
Authority: JP
Inventors: みつ代羽場
Original assignee: NTN Corp
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 1993-01-29
Filing date: 1993-01-29
Publication date: 1994-08-19
Anticipated expiration: 2008-01-29
Also published as: JP2604062Y2

Abstract

(57)【要約】【目的】本考案は、弁装置を、耐摩耗性の良い条件で
弁体同士を摺接させるようにして、低ハンドルトルクで
操作性がよく、また耐久性に優れたものとする。【構成】ハウジング１の内部に固定された固定弁体６
と、この弁体に摺動自在に重ね合わされた可動弁体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を形成して、これら一対の固定弁体６および可動弁
体７の変位により止水または流量調整を行なう弁装置に
おいて、固定弁体６および可動弁体７をそれぞれ互いに
密着性のない異種類の合成樹脂を主要成分とする成形体
で構成する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、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。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、家庭用水道に用いられている弁装置のうち、温水と冷水を混合する弁装置としては、図１乃至図５に示すものがよく知られている。

【０００３】このものは、弁体を被うハウジング１の側面に流出路２を有し、ベース１２に流入路３と流入路４とを有し、これら両流入路のいずれか一方が水道管、他方が湯沸器に接続されている。

【０００４】そして、上記のハウジング１の内部に設けた弁収納凹部５内に、固定弁体６と可動弁体７およびリング状の案内板８とが下から順に重なった状態で収納され、ハウジング１内側に回動自在に取付けられたレバーホルダ９に、弁を操作するレバー１０が取りつけられている。

【０００５】ここで、固定弁体６は、ハウジング１の内径面およびベース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、一対の流入路１３，１４がハの字型に配置形成され、可動弁体７の所定位置によってハウジング１の流出路３，４と連通するようになっている。また、弁収納凹部５の内径よりも小径の円盤形の可動弁体７は、案内板８と固定弁体６ではさまれ、固定弁体６および案内板８に対して、摺動が自在になっているとともに、固定弁体６に対する摺動面に流出路２と連通する流通路１５が設けられている。

【０００６】さらに、上記の固定弁体６とベース１２との間にゴム製のパッキン１６が組み込まれ、このパッキン１６の弾性によって、ベース１２と固定弁体６、固定弁体６と可動弁体７、可動弁体７と案内板８の間がそれぞれシールされている。また、前記の可動弁体７とレバー１０とはリンク棒１７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可動弁体７を駆動し、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、可動弁体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と連通する可動弁体７の位置を示し、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と連通する可動弁体７の位置を示し、混合水の取り出し状態を示している。

【０００８】以上述べたような弁装置は、固定弁体６および可動弁体７による摺動面間のすり合わせ状態に応じて、流量調整または流路変更を行なうものであって、温水・冷水の混合栓に限らず、便器などに設置される温水洗浄器の流路切り換えなどにも使用することができる。

【０００９】そして、弁装置の固定弁体６または可動弁体７を構成する成分として、ポリエーテルケトン樹脂３５〜９０重量％と平均繊維径が８μｍ以下の炭素繊維１０〜６５重量％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、特願平１−１０６８７号に提案されている。または、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％からなる樹脂組成物（特願平１−１０６８６号）も提案されている。

【００１０】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、上記した一種の樹脂組成物で可動弁体および固定弁体を構成した弁装置は、摺動面が密着して操作性が悪くなり易く、このような弁装置では弁体のハンドルトルクと共に摩耗量も増大して、耐久性が充分に満足できないという問題点がある。

【００１１】そこでこの考案は、弁装置を、耐摩耗性の良い条件で弁体同士を摺接させるようにして、低ハンドルトルクで操作性がよく、また耐久性に優れたものとすることを課題としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】

上記の課題を解決するために、この考案においては、ハウジング内部に固定された弁体とこの固定弁体に摺動自在に重ね合わされた可動弁体にそれぞれ切り欠きまたは開口を形成し、これら一対の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おいて、前記固定弁体および可動弁体がそれぞれ互いに密着性のない異種類の合成樹脂を主要成分とする成形体である構成を採用したのである。

【００１３】さらに好ましくは、前記可動弁体が固定弁体より曲げ弾性率の小さい合成樹脂を主要成分とする成形体で構成する。

【００１４】

【作用】

この考案に係る弁装置は、固定弁体と可動弁体の摺接面に主要成分である合成樹脂の相溶性（親和性）が作用しないので、摺接面が密着しない状態が保たれ、このため両弁体の耐摩耗性が向上する。さらに、前記可動弁体が固定弁体より曲げ弾性率の小さい合成樹脂を主要成分として採用した場合は、可動弁体が固定弁体にくい込まず、摺接面の良好な状態が保たれ、耐摩耗性および低ハンドルトルクをより長く持続することができる。

【００１５】

【実施例】

まず、この考案に用いる弁体の主要成分となる合成樹脂は、流通させる水またその他の液体の温度によって耐熱・耐寒性のよい合成樹脂を選択し採用すればよく、特に限定されるものではない。耐熱性の点で特に好ましい例としては、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリシアノアリールエーテル樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂などである。上記樹脂の市販例としては、ポリフェニレンサルファイド樹脂として米国フィリップス社製：ライトンＲ−４、ポリシアノアリールエーテル樹脂として、出光興産社製：ＩＤ３００などを挙げることができる。

【００１６】なお、この弁装置の樹脂弁体を構成する組成物には、たとえば、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、さらには顔料などを、この考案の目的を阻害しない範囲で添加してもよい。

【００１７】そして、このような樹脂組成物を成形するには、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。

【００１８】また、成形後には摺動表面に平面度を出すために後加工を行なうようにしている。すなわち、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程度表面を磨き取り、固定弁体または可動弁体の少なくとも一方は、表面粗さ２μｍ以下となるよう鏡面に仕上げる。

【００１９】〔実施例１〜４、比較例１および２〕この考案の実施例および比較例を、以下、図面に基づいて説明する。

【００２０】固定弁体６と可動弁体７を、表１に示す配合例(a) 〜(e) （重量％）の組成物から射出成形によって成形し、その後自動ラップ機で摺接面をラップ盤に密着するようにチャックし、弁体を回転させながら摺接面を研磨して弁体を製造した。得られた弁体は、表２に示す組合わせとなるように、弁装置に装着した。なお、使用した(a) 〜(e) の組成からなる弁体の使用前の曲げ弾性率および使用状態を想定した０．７％吸水時の曲げ弾性率を調べ、この結果を表１中に併記した。

【００２１】ここで、図１に示すように、実施例および比較例は、ハウジング１内部のベース１２上に流入路１３，１４を有する固定固定弁体６を設け、ハウジング１上部内側にはフランジ付きで管状のレバーホルダ９を回動自在に取り付けると共に、そのフランジ下面の段付き環状溝内に、上から順にパッキン１９および超高分子量ポリエチレン製の案内板８を収容した。そして、固定弁体６と案内板８とに介在してこれらに液密に摺接する可動弁体７を設け、案内板８の可動弁体７の摺接面を表面粗さ２μｍ以下の鏡面に形成した。そして、レバーホルダ９は、ポリアセタール樹脂にて形成し、これにピン１８を水平状に取り付けて、リンク棒１７およびレバー１０を連続して設け、また、可動弁体７の外周下部２箇所を切り欠いて、ハウジング１側面に形成した流出路２と流入路１３，１４とを連通または遮断するための流通路１５を形成した。

【００２２】

【表１】

【００２３】

【表２】

【００２４】次いで、このような弁装置（ＫＶＫ社製のシングルレバー式混合栓ＫＭ３００Ｎと同型のもの）について、以下のような実用的機能試験を行ない、初期のトルク値と止水性を調べた。

【００２５】実用的機能試験：ＫＶＫ社製のシングルレバー式混合栓ＫＭ３００Ｎを用いて実施例および比較例で用いた弁体を装着し、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１７．５kgf ／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。

【００２６】これらの初期試験において、トルクが５ｋｇ・cm以下でしかも止水試験が水圧１７．５kgf ／cm²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）に初期試験したものと同じシングルレバー式混合栓のレバー１０を連結し、図５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、２０万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。

【００２７】この結果、主要成分が同じ樹脂からなる弁体を組み合わせて装着した比較例１および比較例２は、連続試験中に摺接面が密着（凝着）を起こしてハンドルトルクが大きくなり、異常摩耗が発生した。また、２０万サイクルの試験後に１７．５ｋｇｆ／ｃｍ²の液圧条件下で弁装置下部に漏れが生じた。

【００２８】これに対して、配合例(a) 〜(e) の弁体を所定の組合わせで装着し、可動弁体が固定弁体より曲げ弾性率の小さい実施例１〜３では、試験前後で最大１７．５ｋｇｆ／ｃｍ²の水圧で全く漏れがなく、しかもハンドルトルクは、いずれも４．８ｋｇｆ・ｃｍ以下と低く安定し優れた操作性および耐久性であった。

【００２９】また、可動弁体が固定弁体より曲げ弾性率の大きい実施例４は、３０万サイク後のハンドルトルクが７．５ｋｇｆ・ｃｍとなり、実施例１〜３に比べて若干高くなるものの水漏れはなく、使用に耐えるものが得られた。

【００３０】

【効果】

この考案は、以上説明したように、固定弁体および可動弁体がそれぞれ互いに密着性のない異種類の合成樹脂を主要成分とする成形体からなるので、弁体同士が密着せずに低ハンドルトルクで操作性がよく、また両弁体の耐摩耗性が向上するので、耐久性が極めて優れた弁装置となる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】弁装置の構造を説明する縦断面図

【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固定弁体７可動弁体８案内板１０レバー１２ベース１６パッキン

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】ハウジング内部に固定された弁体とこの
固定弁体に摺動自在に重ね合わされた可動弁体にそれぞ
れ切り欠きまたは開口を形成し、これら一対の弁体の変
位により止水または流量調整を行なう弁装置において、前記固定弁体および可動弁体がそれぞれ互いに密着性の
ない異種類の合成樹脂を主要成分とする成形体であるこ
とを特徴とする弁装置。
【請求項２】前記可動弁体が固定弁体より曲げ弾性率
の小さい合成樹脂を主要成分とする成形体である請求項
１記載の弁装置。