JPH0893933A - 流体制御弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数流体の高い流量混合比制御を可能とし、
コンパクトで安価な流体制御弁を提供する。 【構成】 流出路６１と複数の流入路５９、６０を有す
るハウジング５８と、ハウジング５８内に回動可能に設
けられた略円筒形の側面に複数の入口孔６３、６４およ
び端面に出口部６５を有し、シリンダ部６６と摺動する
円筒部６７の直径よりも細い直径の軸シール部６８を有
する弁体６２と、弁体６２の出口部６５の端面と対向し
て形成した弁座７０とが設けられている。モータ７１が
回転すると弁体６２は軸方向に移動自在になり流入路５
９、６０の流体圧が高い程弁体端面は弁座に押しつけら
れる。したがって、弁内部の漏れが少なく高い流量比混
合ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、流量制御および流量混
合たとえば湯と水を混合して適温の給湯をする等が可能
な流体制御弁に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の流体制御弁（例えば実開
昭６２−１１９５８６号公報）を、図１４および図１
５、図１６に示す。同図において、１は弁本体、２、３
は入口ポート、４は出口ポートである。弁本体１の入口
ポート２、３間の弁室１ａは筒状に形成されていて、そ
の弁室１ａ内にその内径に合致する外径を有した筒状の
弁体５が水密的に回動可能に配置されている。この弁体
５の一端部５aの中央には弁本体１の上端面に装備した
ステッピングモータ６の駆動軸７が固定され、また他端
部５bは開口して出口ポート４に連通している。また、
弁体５の周面には、図１５に示すように２カ所に開口部
５ｃ、５ｄが形成されていて、一方の開口部５ｃが入口
ポート２に連通し、また他方の開口部５ｄが入口ポート
３に連通している。

【０００３】ステッピングモータ６により弁体５を回動
させると入口ポート２、３の開口面積が可変されて、入
口ポート２、３から開口部５ｃ、５ｄを通って弁室１ａ
内に流入する冷水、熱水の流量が可変される。

【０００４】弁体５の他端部５ｂ側には混合羽根８が配
置されている。入口ポート２、３から弁室１ａ内に流入
した冷水、熱水はその混合羽根８を通る際に乱流を生じ
て強制的に混合される。

【０００５】出口ポート４内には、混合羽根８により混
合された冷水と熱水の温度を検知するサーミスタ９が配
置されている。このサーミスタ９の検知信号は電子コン
トローラ１０に出力され、ここで目標温度との偏差量が
求められ、その偏差量に応じた制御信号が電子コントロ
ーラ１０からステッピングモータ６に出力される。

【０００６】第１６図に上記混合弁を装備した給湯装置
を示している。１１１は電気温水器、１１２は減圧弁で
ある。電気温水器１１１から配管１１３を通って弁本体
１の入口ポート３に熱水が供給される一方、減圧弁１１
２、配管１１４を介して冷水が弁本体１の入口ポート２
に供給される。入口ポート２、３に供給された冷水と熱
水は、混合羽根８により強制的に混合されて混合水とな
った後、出口ポート４内で検知手段９により直ちに温度
が検出される。検知信号は電子コントローラ１０に出力
され、その電子コントローラ１０からステッピングモー
タ６に制御信号が出力されて目標温度となるように入口
ポート２、３の開口度が可変される。そして目標温度に
調整された混合水が出口ポート４から配管１１５を介し
て各場所に給湯されるというものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記した
ような従来の流体制御弁では、入口ポート２あるいは入
口ポート３のいずれかを閉じた状態のとき、弁体５の外
径と弁室１ａの内径との径クリアランスのすきまを通じ
て出口ポート４に洩れる量が多く、例えば湯水混合せず
に冷水だけ出したい場合でも、湯が漏れ出てなまぬるい
水になったり、熱湯を出したいのに漏れ出る水が混合さ
れた湯になるなどの課題があった。特に入口ポート２、
３に作用する流体圧が高い程、上記の弁内部漏れの量が
増大し、高い流体圧においては実用にならないという課
題があった。また、上記従来の流体制御弁の閉じた側の
入口ポートから出口ポート４への漏れ量を減少させるに
は、弁体５の外径と弁室１ａの内径との径クリアランス
を小さくしなくてはならず、加工精度を要し歩留まりが
悪くなったり、しまりばめになってモータ６の回転駆動
トルクが不足して回転駆動不能になる等の課題があっ
た。

【０００８】本発明は上記課題を解決するものであり、
簡単な構成で特に高い流体圧に対して弁内部漏れの少な
い流量制御を可能にする流体制御弁を提供することを第
一の目的としている。

【０００９】第二の目的は、簡単な構成で必要駆動トル
クが小さく、かつ弁体周囲のすきま洩れの少ない流量制
御を可能にする流体制御弁を提供することにある。

【００１０】第三の目的は、簡単な構成で、複数流体の
高い流量混合比制御を可能にする流体制御弁を提供する
ことにある。

【００１１】第四の目的は、簡単な構成で必要駆動トル
クが小さく、複数流体の高い流量混合比制御を可能にす
る流体制御弁を提供することにある。

【００１２】第五の目的は、簡単な構成で必要駆動トル
クがさらに小さく、複数流体の高い流量混合比制御を可
能にする流体制御弁を提供することにある。

【００１３】また第六の目的は、簡単な構成で必要駆動
トルクがさらに安定して小さく、複数流体の高い流量混
合比制御を可能にする流体制御弁を提供することにあ
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記第一の目的を達成す
るために本発明の流体制御弁は、流入路と流出路を有す
るハウジングと、前記ハウジングのシリンダ内に回動可
能に設けられた略円筒形の側面に入口孔および端面に出
口部を有し、前記ハウジングのシリンダ部と摺動する円
筒部の直径よりも細い直径の軸シール部を有する弁体
と、前記弁体の前記出口部の端面と対向して形成した弁
座と、前記弁体を回転駆動するモータと、前記弁体が軸
方向に移動自在に前記モータの回転を前記弁体に伝達す
る回転動力伝達部を設けたものである。

【００１５】上記第二の目的を達成するために本発明の
流体制御弁は、流入路と流出路を有するハウジングと、
前記ハウジングのシリンダ内に回動可能に設けられた略
円筒形の側面に入口孔および端面に出口部を有し、前記
ハウジングのシリンダ部と摺動する円筒部の直径よりも
細い直径の軸シール部を有する弁体と、前記弁体の前記
ハウジングとの摺動接触面で入口孔を囲むように形成し
た凸部と、前記弁体の前記出口部の端面と対向して形成
した弁座と、前記弁体を回転駆動するモータと、前記弁
体が軸方向に移動自在に前記モータの回転を前記弁体に
伝達する回転動力伝達部を設けたものである。

【００１６】上記第三の目的を達成するために本発明の
流体制御弁は、流出路と複数の流入路を有するハウジン
グと、前記ハウジングのシリンダ内に回動可能に設けら
れた略円筒形の側面に複数の入口孔および端面に出口部
を有し、前記ハウジングのシリンダ部と摺動する円筒部
の直径よりも細い直径の軸シール部を有する弁体と、前
記弁体の前記出口部の端面と対向して形成した弁座と、
前記弁体を回転駆動するモータと、前記弁体が軸方向に
移動自在に前記モータの回転を前記弁体に伝達する回転
動力伝達部を設けたものである。

【００１７】上記第四の目的を達成するために本発明の
流体制御弁は、流出路と複数の流入路を有するハウジン
グと、前記ハウジングのシリンダ内に回動可能に設けら
れた略円筒形の側面に複数の入口孔および端面に出口部
を有し、前記ハウジングのシリンダ部と摺動する円筒部
の直径よりも細い直径の軸シール部を有する弁体と、前
記弁体の前記ハウジングとの摺動接触面で複数の入口孔
の個々を囲むように形成した複数の凸部と、前記弁体の
前記出口部の端面と対向して形成した弁座と、前記弁体
を回転駆動するモータと、前記弁体が軸方向に移動自在
に前記モータの回転を前記弁体に伝達する回転動力伝達
部を設けたものである。

【００１８】上記第五の目的を達成するために本発明の
流体制御弁は、流出路と複数の流入路を有するハウジン
グと、前記ハウジングのシリンダ内に回動可能に設けら
れた略円筒形の側面に複数の入口孔および端面に出口部
を有し、前記ハウジングのシリンダ部と摺動する円筒部
の直径よりも細い直径の軸シール部を有する弁体と、前
記弁体の前記出口部の端面と対向して形成した弁座と、
前記弁座と前記弁体端面との間に設けた四フッ化エチレ
ンまたはポリアセタール樹脂等の低摩擦材で形成された
輪環形状部材と、前記弁体を回転駆動するモータと、前
記弁体が軸方向に移動自在に前記モータの回転を前記弁
体に伝達する回転動力伝達部を設けたものである。

【００１９】また第六の目的を達成するために本発明の
流体制御弁は、流出路と複数の流入路を有するハウジン
グと、前記ハウジングのシリンダ内に回動可能に設けら
れた略円筒形の側面に複数の入口孔および端面に出口部
を有し、前記ハウジングのシリンダ部と摺動する円筒部
の直径よりも細い直径の軸シール部を有する弁体と、前
記弁体の前記出口部の端面と対向して形成した弁座と、
前記弁座と前記弁体端面との間に複数重ねて設けた四フ
ッ化エチレンまたはポリアセタール樹脂等の低摩擦材で
形成された輪環形状部材と、前記弁体を回転駆動するモ
ータと、前記弁体が軸方向に移動自在に前記モータの回
転を前記弁体に伝達する回転動力伝達部を設けたもので
ある。

【００２０】

【作用】本発明の流体制御弁は、ハウジングのシリンダ
内に回動可能に設けられた略円筒形の側面に入口孔およ
び端面に出口部を有し、前記ハウジングのシリンダ部と
摺動する円筒部の直径よりも細い直径の軸シール部を有
する弁体と、前記弁体の前記出口部の端面と対向して形
成した弁座と、前記弁体を回転駆動するモータと、前記
弁体が軸方向に移動自在に前記モータの回転を前記弁体
に伝達する回転動力伝達部を設けたことにより、入口孔
にかかる流体圧が高くなるほど、その流体の圧力で弁体
が出口部の端面に形成された弁座に押しつけられるよう
に作用するため、弁体の入口孔以外の弁体周囲のクリア
ランスから出口部に漏れる弁内部漏れが、この弁座部で
抑制される作用が流体圧に応じて高まる。したがって、
簡単な構成でありながら、特に高い流体圧のときも弁内
部漏れの少ない流量制御が可能になる。

【００２１】また本発明の流体制御弁は、ハウジングの
シリンダ部と摺動する円筒部の直径よりも細い直径の軸
シール部を有する弁体と、前記弁体の前記ハウジングと
の摺動接触面で入口孔を囲むように形成した凸部と、前
記弁体の前記出口部の端面と対向して形成した弁座と、
前記弁体を回転駆動するモータと、前記弁体が軸方向に
移動自在に前記モータの回転を前記弁体に伝達する回転
動力伝達部を設けたことにより、前記凸部がハウジング
との摺動接触面のすきまを小さくするので、弁体外周の
すきまからの洩れが著しく減少できるとともに、摺動接
触面積が減少し、弁体を回転させるのに必要なトルクを
小さくできることに加え、入口孔にかかる流体圧が高く
なるほど、その流体の圧力で弁体が出口部の端面に形成
された弁座に押しつけられるように作用し、低い流体圧
から高い流体圧まで広範囲におよんで弁体周囲のすきま
洩れの少ない流量制御が可能になり、かつ必要駆動トル
クが小さい。

【００２２】また本発明の流体制御弁は、流出路と複数
の流入路を有するハウジングと、前記ハウジングのシリ
ンダ内に回動可能に設けられた略円筒形の側面に複数の
入口孔および端面に出口部を有し、前記ハウジングのシ
リンダ部と摺動する円筒部の直径よりも細い直径の軸シ
ール部を有する弁体と、前記弁体の前記出口部の端面と
対向して形成した弁座と、前記弁体を回転駆動するモー
タと、前記弁体が軸方向に移動自在に前記モータの回転
を前記弁体に伝達する回転動力伝達部を設けたことによ
り、複数の流入路の流体圧が高くなるほど、その流体の
圧力で弁体が出口部側の端面に形成された弁座に押しつ
けられるように作用し、弁体複数の入口孔以外の弁体周
囲のクリアランスから出口部に漏れる弁内部漏れが、流
体圧に応じてこの弁座部で抑制される作用が高まる。し
たがって、簡単な構成でありながら、特に高い流体圧の
ときも弁内部漏れの少なく複数流体の高い流量混合比制
御が可能になる。

【００２３】また本発明の流体制御弁は、流出路と複数
の流入路を有するハウジングと、前記ハウジングのシリ
ンダ内に回動可能に設けられた略円筒形の側面に複数の
入口孔および端面に出口部を有し、前記ハウジングのシ
リンダ部と摺動する円筒部の直径よりも細い直径の軸シ
ール部を有する弁体と、前記弁体の前記ハウジングとの
摺動接触面で複数の入口孔の個々を囲むように形成した
複数の凸部と、前記弁体の前記出口部の端面と対向して
形成した弁座と、前記弁体を回転駆動するモータと、前
記弁体が軸方向に移動自在に前記モータの回転を前記弁
体に伝達する回転動力伝達部を設けたことにより、前記
凸部がハウジングとの摺動接触面のすきまを小さくし、
弁体外周のすきまからの洩れが著しく減少できるととも
に、摺動接触面積が減少し、弁体を回転させるのに必要
なトルクを小さくできることに加え、複数の入口孔にか
かる流体圧が高くなるほど、その流体の圧力で弁体が出
口孔側の端面に形成された弁座に押しつけられるように
作用し、低い流体圧から高い流体圧まで広範囲におよん
で複数流体の高い流量混合比制御が可能になり、かつ必
要駆動トルクが小さい。

【００２４】また本発明の流体制御弁は、流出路と複数
の流入路を有するハウジングと、前記ハウジングのシリ
ンダ内に回動可能に設けられた略円筒形の側面に複数の
入口孔および端面に出口部を有し、前記ハウジングのシ
リンダ部と摺動する円筒部の直径よりも細い直径の軸シ
ール部を有する弁体と、前記弁体の前記出口部の端面と
対向して形成した弁座と、前記弁座と前記弁体端面との
間に設けた四フッ化エチレンまたはポリアセタール樹脂
等の低摩擦材で形成された輪環形状部材と、前記弁体を
回転駆動するモータと、前記弁体が軸方向に移動自在に
前記モータの回転を前記弁体に伝達する回転動力伝達部
を設けたことにより、複数の流入路の流体圧が高くなる
ほど、その流体の圧力で弁体が出口部の端面に形成され
た弁座に強く押しつけられるが、前記弁座と前記弁体端
面との間に設けた四フッ化エチレンまたはポリアセター
ル樹脂等の低摩擦材で形成された輪環形状部材が弁体と
弁座のそれぞれに対して滑りやすくかつシール効果を高
めるように作用するため、さらに必要駆動トルクが小さ
く、さらに高い流量混合比制御が可能になる。

【００２５】また本発明の流体制御弁は、流出路と複数
の流入路を有するハウジングと、前記ハウジングのシリ
ンダ内に回動可能に設けられた略円筒形の側面に複数の
入口孔および端面に出口部を有し、前記ハウジングのシ
リンダ部と摺動する円筒部の直径よりも細い直径の軸シ
ール部を有する弁体と、前記弁体の前記出口部の端面と
対向して形成した弁座と、前記弁座と前記弁体端面との
間に複数重ねて設けた四フッ化エチレンまたはポリアセ
タール樹脂等の低摩擦材で形成された輪環形状部材と、
前記弁体を回転駆動するモータと、前記弁体が軸方向に
移動自在に前記モータの回転を前記弁体に伝達する回転
動力伝達部を設けたことにより、複数の流入路の流体圧
が高くなるほど、その流体の圧力で弁体が出口部の端面
に形成された弁座側に強く押しつけられるが、前記弁座
と前記弁体端面との間に複数枚重ねて設けた四フッ化エ
チレンまたはポリアセタール樹脂等の低摩擦材で形成さ
れた輪環形状部材により、最も滑りやすい輪環状部材同
士の部分が低摩擦で軽く摺動し、滑りやすくかつシール
効果を高める作用をするため、必要駆動トルクがさらに
安定して小さくでき、小型・低コストで、高速応答の高
い流量混合比制御を実現する。

【００２６】

【実施例】以下本発明の実施例を図面にもとづいて説明
する。

【００２７】図１は本発明の第一の実施例を示す流体制
御弁１１の構成図であり、図２（ａ）〜（ｃ）は図１の
Ａ−Ａ断面図であり、図３は弁体１５の斜視図である。
同図において１２はハウジングであり、流入路１３と流
出路１４を有している。１５はハウジング１２内に回動
可能に設けらた略円筒形の弁体であり、その弁体１５は
側面に入口孔１６および端面に出口部１７を有し、ハウ
ジング１２のシリンダ部１８と摺動する円筒部１９の直
径よりも細い直径の軸シール部２０を有し内部に流入路
１３と流出路１４とを連通ないし遮断する流路２１が形
成されている。また弁体１５の流路２１の出口部１７の
端面と対向して弁座２２が形成され、弁体１５の出口部
１７の端面とは反対側の端部に、ステッピングモータ２
３の出力軸２４を挿入する軸穴２５が形成されている。
軸穴２５の形状は図３のように円形の円弧部分２カ所を
対称的に削り取った形をしており、かつ軸穴２５と出力
軸２４との間には適度のクリアランス２６が設けてあ
り、弁体１５はステッピングモータ２３の出力軸２４の
回転にともなって回転されるが、弁体１５の軸方向には
弁座２２に当たる位置からモータ２３の出力軸２４の先
端が軸穴２５の底に当たる位置までは移動自在である。

【００２８】また弁体１５の軸シール部２０はリング状
の溝２７が形成されており、その溝２７にＸ字形断面の
弾性シール部材２８が設けられている。

【００２９】またモータ２３は、流体制御弁１１のハウ
ジング１２にビス２９、３０により取り付けられてい
る。

【００３０】また、弁体１５の軸穴２５の外側に弁体１
５の回転範囲角度を規制する回転角規制部材３１が装着
されている。

【００３１】以上の構成において本実施例の動作につい
て説明する。図２（ａ）は弁閉止状態を示したものであ
り、流入路１３に連通する流路２１は、流出路１４とは
連通せず、弁体１５の円筒部１９とハウジング１２のシ
リンダ部１８とのすきまを微小にして流体の漏れが防止
されている。図２（ｂ）は弁半開状態、図２（ｃ）は弁
全開状態をそれぞれ示したものである。図１で示したよ
うに略Ｘ字形断面の弾性シール部材２８は、流入路１３
から流出路１４に流れるハウジング１２の内部の流体
が、ハウジング１２の外部に漏れないよう、断面形状が
Ｘ字形をしたゴムのリングで、弁体１５の溝２７とハウ
ジング１２の内面にそれぞれ密着する２本のシール帯が
形成される。すなわち１個のシール部材２８で、実質的
には二重のシールができ、高い外部漏れ防止効果が得ら
れる。しかも、軸シール部２０をハウジング１２のシリ
ンダ部１８と摺動する円筒部１９の直径よりも細い直径
に形成したことにより、シール長さが短く、シール部材
２８のハウジング１２との接触面積も少ないため、信頼
性の高い弁外部漏れ防止効果に加えて回転摩擦抵抗の大
幅な低減効果が得られる。さらに０リングによるシール
のように円形断面を押しつぶす容積圧縮変形と異なり、
Ｘ形断面を押し挟むような曲げ変形によるシールなの
で、同じシールつぶししろの場合でも変形に要する力
は、０リングに較べてＸ字形シール部材２８の方が圧倒
的に小さい。すなわち、シール部材２８とハウジング１
２および溝２７との接触摺動摩擦力が小さくなり、弁体
１５を回転駆動するのに必要なトルクを大幅に低減でき
る。実験した結果によると、０リングに対しＸリング
は、５分の１ないし６分の１のトルクで弁体１５を駆動
することができた。

【００３２】また０リングの場合は、ハウジングおよび
溝部との接触シール部にグリス等の潤滑剤を塗布してい
ても、そのグリス保持ができにくいので、弁体を長い期
間動作させなかったりすると、０リングとハウジング１
２および弁体１５が固着して作動しずらくなるなどの不
都合があった。これに対してＸ形シール部材２８の場合
は、Ｘ形断面の窪み部がグリスだまりとなってグリス等
の潤滑剤が保持される。したがって、上記のような固着
の問題も解消され、長期間、安定して弁体１５を軽く滑
らかに駆動でき、耐久信頼性も向上できる。

【００３３】また、軸シール部２０をハウジング１２の
シリンダ部１８と摺動する円筒部１９の直径よりも細い
直径に形成し、また、正逆転回転可能なモータ２３の出
力軸２４は、円形の円弧部分２カ所を対称的に削り取っ
た断面形状で弁体１５の同じく円形の円弧部分２カ所を
対称的に削り取った断面形状の軸穴２５に挿入され、ク
リアランス２６を有し、弁体１５が軸方向に移動自在に
モータ２３の回転を弁体１５に伝達する回転動力伝達部
３２とし、弁体１５の流路２１の出口部１７の端面と対
向して弁座２２を形成した構成なので、弁体１５の側面
の入口孔１６にかかる流体圧により、円筒部１９の断面
積と軸シール部２０の断面積の差と前記流体圧１次圧の
積による力から円筒部の断面積と流体２次圧の積を差し
引いた力で弁体１５を弁座２２に押しつけるように作用
する。したがって、流入路１３の圧力が高くなるほど、
その流体の圧力で弁体１５が出口部１７の端面に形成さ
れた弁座２２に押しつけられるように作用し、弁体１５
の入口孔１６以外の弁体周囲のクリアランスから出口部
１７に漏れ出ようとしても、弁体１５の出口部１７の端
面が弁座２２に押しつけられて漏れ出るすきまが閉ざさ
れるので、簡単な構成でありながら、特に高い流体圧の
ときも弁内部漏れの少ない流量制御が可能になる。

【００３４】以上述べたように本実施例によれば、軸シ
ール部２０をハウジング１２のシリンダ部１８と摺動す
る円筒部１９の直径よりも細い直径に形成し、弁体１５
が軸方向に移動自在にモータ２３の回転を弁体１５に伝
達する回転動力伝達部３２とし、弁体１５の流路２１の
出口部１７の端面と対向して弁座２２を形成した構成な
ので、流入路１３の圧力が高くなるほど、その流体の圧
力で弁体１５が出口部１７の端面に形成された弁座２２
に押しつけられるように作用し、弁体１５の入口孔１６
以外の弁体周囲のクリアランスから出口部１７に漏れる
弁内部漏れを、この弁座部で抑制する作用が流体圧に応
じて高まるので、簡単な構成でありながら、高い流体圧
のときも弁内部漏れの少ない流量制御が可能な流体制御
弁１１を実現できる。

【００３５】図４は本発明の第二の実施例を示す流体制
御弁３３の構成図であり、図５（ａ）〜（ｃ）は図４の
Ｂ−Ｂ断面図である。同図において３４はハウジングで
あり、流入路３５と流出路３６を有している。３７はハ
ウジング３４内に回動可能に設けらた略円筒形の弁体で
あり、その弁体３７は側面に入口孔３８および端面に出
口部３９を有し、ハウジング３４のシリンダ部４０と摺
動する円筒部４１の直径よりも細い直径の軸シール部４
２を有し内部に流入路３５と流出路３６とを連通ないし
遮断する流路４３が形成されている。弁体５３の側面の
入口孔３８は、ハウジング３４のシリンダ部４０との摺
動接触面４４に臨んで設けられ、この入口孔３８を囲む
ように凸部４５が、弁体３７と一体的に形成されてい
る。かつ弁体３７を回転するとその入口孔３８とハウジ
ング３４の流入路３５とが連通する位置に設けられてい
る。また弁体３７の流路４３の出口部３９の端面と対向
して弁座４６が形成され、弁体３７の出口部３９の端面
とは反対側の端部に、ステッピングモータ４７の出力軸
４８を挿入する軸穴４９が形成されている。軸穴４９の
形状は図３のように円形の円弧部分２カ所を対称的に削
り取った形をしており、かつ軸穴４９と出力軸４８との
間には適度のクリアランス５０が設けてあり、弁体３７
はステッピングモータ４７の出力軸４８の回転にともな
って回転されるが、弁体３７の軸方向には弁座２３に当
たる位置からモータ４７の出力軸４８の先端が軸穴４９
の底に当たる位置までは移動自在である。

【００３６】また弁体３７の軸シール部４２はリング状
の溝５１が形成されており、その溝５１にＸ字形断面の
弾性シール部材５２が設けられている。

【００３７】またモータ４７は、流体制御弁３３のハウ
ジング３４にビス５３、５４により取り付けられてい
る。

【００３８】また、弁体３７の軸穴４９の外側に弁体３
７の回転範囲角度を規制する回転角規制部材５５が装着
されている。

【００３９】以上の構成において本実施例の動作につい
て説明する。図５（ａ）は弁閉止状態を示したものであ
り、流入路３５に連通する流路４３は、流出路３６とは
連通せず、入口孔３８を囲むように形成された凸部４５
によって、ハウジング３４とのすきまを微小にして流体
の内部漏れが防止されている。図５（ｂ）は弁半開状
態、図５（ｃ）は弁全開状態をそれぞれ示したものであ
る。なおここで、凸部４５は弁体３７と一体的に高分子
材料で成型できるので加工生産性もよく、ハウジング３
４とは部分的な小さい接触面積なので、弁体３７の回動
時に必要な駆動トルクを小さく押さえることができる。

【００４０】図４で示した略Ｘ字形断面の弾性シール部
材５２は、流入路３５から流出路３６に流れるハウジン
グ３４の内部の流体が、ハウジング３４の外部に漏れな
いよう、断面形状がＸ字形をしたゴムのリングで、弁体
３７の溝５１とハウジング３４の内面にそれぞれ密着す
る２本のシール帯が形成される。すなわち１個のシール
部材５２で、実質的には二重のシールができ、高い外部
漏れ防止効果が得られる。しかも、軸シール部４２をハ
ウジング３４のシリンダ部４０と摺動する円筒部４１の
直径よりも細い直径に形成したことにより、シール長さ
が短く、シール部材５２のハウジング３４との接触面積
も少ないため、信頼性の高い弁外部漏れ防止効果に加え
て回転摩擦抵抗の大幅な低減効果が得られる。さらに０
リングによるシールのように円形断面を押しつぶす容積
圧縮変形と異なり、Ｘ形断面を押し挟むような曲げ変形
によるシールなので、同じシールつぶししろの場合でも
変形に要する力は、０リングに較べてＸ字形シール部材
５２の方が圧倒的に小さい。すなわち、シール部材５２
とハウジング３４および溝５１との接触摺動摩擦力が小
さくなり、弁体３７を回転駆動するのに必要なトルクを
大幅に低減できる。実験した結果によると、０リングに
対しＸリングは、５分の１ないし６分の１のトルクで弁
体３７を駆動することができた。

【００４１】また０リングの場合は、ハウジングおよび
溝部との接触シール部にグリス等の潤滑剤を塗布してい
ても、そのグリス保持ができにくいので、弁体を長い期
間動作させなかったりすると、０リングとハウジング３
４および弁体３７が固着して作動しずらくなるなどの不
都合があった。これに対してＸ形シール部材５２の場合
は、Ｘ形断面の窪み部がグリスだまりとなってグリス等
の潤滑剤が保持される。したがって、上記のような固着
の問題も解消され、長期間、安定して弁体３７を軽く滑
らかに駆動でき、耐久信頼性も向上できる。

【００４２】また、軸シール部４２をハウジング３４の
シリンダ部４０と摺動する円筒部４１の直径よりも細い
直径に形成し、また、正逆転回転可能なモータ４７の出
力軸４８は、円形の円弧部分２カ所を対称的に削り取っ
た断面形状で弁体３７の同じく円形の円弧部分２カ所を
対称的に削り取った断面形状の軸穴４９に挿入され、ク
リアランス５０を有し、弁体３７が軸方向に移動自在に
モータ４７の回転を弁体３７に伝達する回転動力伝達部
５６とし、弁体３７の流路４３の出口部３９の端面と対
向して弁座４６を形成した構成なので、弁体３７の側面
の入口孔３８にかかる流体圧により、円筒部４１の断面
積と軸シール部４２の断面積の差と前記流体圧１次圧の
積による力から円筒部の断面積と流体２次圧の積を差し
引いた力で弁体３７を弁座４６に押しつけるように作用
する。したがって、流入路３５の圧力が高くなるほど、
その流体の圧力で弁体３７が出口部３９の端面に形成さ
れた弁座４６に押しつけられるように作用し、弁体３７
の入口孔３８以外の弁体周囲のクリアランスから出口部
３９に漏れ出ようとしても、弁体３７の出口部３９の端
面が弁座４６に押しつけられて漏れ出るすきまが閉ざさ
れるので、簡単な構成でありながら、高い流体圧のとき
も弁内部漏れの少ない流量制御が可能になる。

【００４３】また上記の構成作用に加えて弁体３７の入
口孔３８を囲む凸部４５を設けたことにより、凸部４５
がハウジング３４との摺動接触面４４のすきまを小さく
し、弁体３７の外周のすきまからの漏れがさらに減少
し、弁内部漏れ量を極小にでき、この凸部４５の内部漏
れ防止作用と前記弁座４６による弁内部漏れ防止作用と
の２重の内部漏れ防止構成により、流入路３５の流体圧
が低圧から高圧まで広い範囲にわたって、優れた内部漏
れ防止効果が得られる。

【００４４】また、弁体３７に設けられたその凸部４５
により、摺動接触面積が減少し、弁体３７を回転させる
のに必要な駆動トルクをさらに小さくでき、極めて軽く
滑らかに回転操作することができる。

【００４５】以上述べたように本実施例によれば、軸シ
ール部４２をハウジング３４のシリンダ部４０と摺動す
る円筒部４１の直径よりも細い直径に形成し、弁体３７
が軸方向に移動自在にモータ４７の回転を弁体３７に伝
達する回転動力伝達部５６とし、弁体３７の流路４３の
出口部３９の端面と対向して弁座４６を形成し、さらに
弁体３７のハウジング３４との摺動接触面４４で入口孔
３８を囲むように凸部４５形成した構成なので、凸部４
５がハウジング３４との摺動接触面４４のすきまを小さ
くするので、弁体３７外周のすきまからの洩れが著しく
減少できるとともに、摺動接触面積が減少し、弁体３７
を回転させるのに必要なトルクを小さくできることに加
え、入口孔３８にかかる流体圧が高くなるほど、その流
体の圧力で弁体３７が出口部３９の端面に形成された弁
座４６に押しつけられるように作用し、低い流体圧から
高い流体圧まで広範囲におよんで弁体３７周囲のすきま
洩れの少ない流量制御が可能になり、かつ必要駆動トル
クが小さい流体制御弁３３を実現できる。

【００４６】図６は、本発明の第三の実施例を示す流体
制御弁５７の構成図であり、図７（ａ）〜（ｄ）は図６
のＣ−Ｃ断面図である。同図において５８はハウジング
であり、複数の流入路である湯側流入路５９と水側流入
路６０および流出路６１を有している。６２はハウジン
グ５８内に回動可能に設けらた略円筒形の弁体であり、
その弁体６２は側面に複数の入口孔６３、６４および端
面に出口部６５を有し、ハウジング５８のシリンダ部６
６と摺動する円筒部６７の直径よりも細い直径の軸シー
ル部６８を有し内部に複数の流入路５９、６０と流出路
６１とを連通ないし遮断する流路６９が形成されてい
る。弁体６２側面の複数の入口孔６３、６４は、弁体６
２を回転すると湯側入口孔６３と湯側流入路５９とが連
通ないし遮断され、水側入口孔６４と水側流入路６０と
が遮断ないし連通する位置に設けられている。また弁体
６２の流路６９の出口部６５の端面と対向して弁座７０
が形成され、弁体６２の出口部６５の端面とは反対側の
端部に、ステッピングモータ７１の出力軸７２を挿入す
る軸穴７３が形成されている。軸穴７３の形状は図８の
ように円形の円弧部分２カ所を対称的に削り取った形を
しており、かつ軸穴７３と出力軸７２との間には適度の
クリアランス７４が設けてあり、弁体６２はステッピン
グモータ７１の出力軸７２の回転にともなって回転され
るが、弁体６２の軸方向には弁座７０に当たる位置から
モータ７１の出力軸７２の先端が軸穴７３の底に当たる
位置までは移動自在である。

【００４７】また弁体６２の軸シール部６８はリング状
の溝７５が形成されており、その溝７５にＸ字形断面の
弾性シール部材７６が設けられている。

【００４８】またモータ７１は、流体制御弁５７のハウ
ジング５８にビス７７、７８により取り付けられてい
る。

【００４９】また、弁体６２の軸穴７３の外側に弁体６
２の回転範囲角度を規制する回転角規制部材７９が装着
されている。

【００５０】以上の構成において本実施例の動作につい
て説明する。図７（ａ）は湯側入口孔６３を全開し、水
側入口孔６４を全閉にした状態を示したものであり、水
側流入路６０と流出路６１とは連通せず、ハウジング５
８のシリンダ部６６と弁体６２の円筒部６７とのすきま
を微小にして水側の内部漏れが防止されている。図７
（ｂ）は湯側入口孔６３および水側入口孔６４とも弁半
開状態で湯水が約半々に混合されて流出路６１に流れ出
る状態、図７（ｃ）は湯側入口孔６３を約２０％開き、
水側入口孔６４を約８０％開いた状態を示したものであ
り、図７（ｄ）は水側入口孔６４を全開し、湯側入口孔
６３を全閉の状態を示したものであり、湯側流入路５９
と流出路６１とは連通せず、ハウジング５８のシリンダ
部６６と弁体６２の円筒部６７とのすきまを微小にして
湯側の内部漏れが防止されている。

【００５１】図６で示した略Ｘ字形断面の弾性シール部
材７６は、複数の流入路５９、６０から流出路６１に流
れるハウジング５８の内部の湯、水が、ハウジング５８
の外部に漏れ出ないよう、断面形状がＸ字形をしたゴム
のリングで、弁体６２の溝７５とハウジング５８の内面
にそれぞれ密着する２本のシール帯が形成される。すな
わち１個のシール部材７６で、実質的には二重のシール
ができ、高い外部漏れ防止効果が得られる。しかも、軸
シール部６８をハウジング５８のシリンダ部６６と摺動
する円筒部６７の直径よりも細い直径に形成したことに
より、シール長さが短く、シール部材７６のハウジング
５８との接触面積も少ないため、信頼性の高い弁外部漏
れ防止効果に加えて回転摩擦抵抗の大幅な低減効果が得
られる。さらに０リングによるシールのように円形断面
を押しつぶす容積圧縮変形と異なり、Ｘ形断面を押し挟
むような曲げ変形によるシールなので、同じシールつぶ
ししろの場合でも変形に要する力は、０リングに較べて
Ｘ字形シール部材７６の方が圧倒的に小さい。すなわ
ち、シール部材７６とハウジング５８および溝７５との
接触摺動摩擦力が小さくなり、弁体６２を回転駆動する
のに必要なトルクを大幅に低減できる。実験した結果に
よると、０リングに対しＸリングは、５分の１ないし６
分の１のトルクで弁体６２を駆動することができた。

【００５２】また０リングの場合は、ハウジングおよび
溝部との接触シール部にグリス等の潤滑剤を塗布してい
ても、そのグリス保持ができにくいので、弁体を長い期
間動作させなかったりすると、０リングとハウジング５
８および弁体６２が固着して作動しずらくなるなどの不
都合があった。これに対してＸ形シール部材７６の場合
は、Ｘ形断面の窪み部がグリスだまりとなってグリス等
の潤滑剤が保持される。したがって、上記のような固着
の問題も解消され、長期間、安定して弁体６２を軽く滑
らかに駆動でき、耐久信頼性も向上できる。

【００５３】また、軸シール部６８をハウジング５８の
シリンダ部６６と摺動する円筒部６７の直径よりも細い
直径に形成し、また、正逆転回転可能なモータ７１の出
力軸７２は、円形の円弧部分２カ所を対称的に削り取っ
た断面形状で弁体６２の同じく円形の円弧部分２カ所を
対称的に削り取った断面形状の軸穴７３に挿入され、ク
リアランス７４を有し、弁体６２が軸方向に移動自在に
モータ７１の回転を弁体６２に伝達する回転動力伝達部
８０とし、弁体６２の流路６９の出口部６５の端面と対
向して弁座７０を形成した構成なので、弁体６２の側面
の複数の入口孔６３、６４にかかる流体圧により、円筒
部６７の断面積と軸シール部６８の断面積の差と前記流
体圧１次圧の積による力から円筒部の断面積と流体２次
圧の積を差し引いた力で弁体６２を弁座７０に押しつけ
るように作用する。したがって、複数の流入路５９、６
０の圧力が高くなるほど、その流体の圧力で弁体６２が
出口部６５の端面に形成された弁座７０に押しつけられ
るように作用し、弁体６２の複数の入口孔６３、６４以
外の弁体周囲のクリアランスから出口部６５に漏れ出よ
うとしても、弁体６２の出口部６５の端面が弁座７０に
押しつけられて漏れ出るすきまが閉ざされるので、簡単
な構成でありながら、高い流体圧のときも弁内部漏れが
少なく高い流量混合比の湯水混合制御が可能になる。

【００５４】以上述べたように本実施例によれば、軸シ
ール部６８をハウジング５８のシリンダ部６６と摺動す
る円筒部６７の直径よりも細い直径に形成し、弁体６２
が軸方向に移動自在にモータ７１の回転を弁体６２に伝
達する回転動力伝達部８０とし、弁体６２の流路６９の
出口部６５の端面と対向して弁座７０を形成し、複数の
入口孔６３、６４にかかる流体圧が高くなるほど、その
流体の圧力で弁体６２が出口部６５の端面に形成された
弁座７０に押しつけられるように作用し、低い流体圧か
ら高い流体圧まで広範囲におよんで弁体６２の周囲のす
きま洩れの少ない流量混合制御が可能な流体制御弁５７
を実現できる。

【００５５】図９は、本発明の第四の実施例を示す流体
制御弁８１の構成図であり、図１０（ａ）〜（ｄ）は図
９のＥ−Ｅ断面図である。同図において８２はハウジン
グであり、複数の流入路である湯側流入路８３と水側流
入路８４および流出路８５を有している。８６はハウジ
ング８２内に回動可能に設けらた略円筒形の弁体であ
り、その弁体８６は側面に複数の入口孔８７、８８およ
び端面に出口部８９を有し、ハウジング８２のシリンダ
部９０と摺動する円筒部９１の直径よりも細い直径の軸
シール部９２を有し内部に複数の流入路８３、８４と流
出路８５とを連通ないし遮断する流路９３が形成されて
いる。弁体８６の側面の複数の入口孔８７、８８は、ハ
ウジング８２のシリンダ部９０との摺動接触面９３に臨
んで設けられ、この複数の入口孔８７、８８を囲むよう
に凸部９４、９５が、弁体８６と一体的に形成されてい
る。かつ弁体８６を回転すると湯側入口孔８７と湯側流
入路８３とが連通ないし遮断され、水側入口孔８８と水
側流入路８４とが遮断ないし連通する位置に設けられて
いる。また弁体８６の流路９３の出口部８９の端面と対
向して弁座９６が形成され、弁体８６の出口部８９の端
面とは反対側の端部に、ステッピングモータ９７の出力
軸９８を挿入する軸穴９９が形成されている。軸穴９９
の形状は図１１のように円形の円弧部分２カ所を対称的
に削り取った形をしており、かつ軸穴９９と出力軸９８
との間には適度のクリアランス１００が設けてあり、弁
体８６はステッピングモータ９７の出力軸９８の回転に
ともなって回転されるが、弁体８６の軸方向には弁座９
６に当たる位置からモータ９７の出力軸９８の先端が軸
穴９９の底に当たる位置までは移動自在である。

【００５６】また弁体８６の軸シール部９２はリング状
の溝１０１が形成されており、その溝１０１にＸ字形断
面の弾性シール部材１０２が設けられている。

【００５７】またモータ９７は、流体制御弁８１のハウ
ジング８２にビス１０３、１０４により取り付けられて
いる。

【００５８】また、弁体８６の軸穴９９の外側に弁体８
６の回転範囲角度を規制する回転角規制部材１０５が装
着されている。

【００５９】以上の構成において本実施例の動作につい
て説明する。図１０（ａ）は湯側入口孔８７を全開し、
水側入口孔８８を全閉にした状態を示したものであり、
水側流入路８４と流出路８５とは連通せず、入口孔８８
を囲むように形成された凸部９５によって、ハウジング
８２のシリンダ部９０と弁体８６の円筒部９１とのすき
まを微小にして水側の内部漏れが防止されている。図１
０（ｂ）は湯側入口孔８７および水側入口孔８８とも弁
半開状態で湯水が約半々に混合されて流出路８５に流れ
出る状態、図１０（ｃ）は湯側入口孔８７を約２０％開
き、水側入口孔８８を約８０％開いた状態を示したもの
であり、図１０（ｄ）は水側入口孔８８を全開し、湯側
入口孔８７を全閉の状態を示したものであり、湯側流入
路８３と流出路８５とは連通せず、入口孔８７を囲むよ
うに形成された凸部９４によって、ハウジング８２のシ
リンダ部９０と弁体８６の円筒部９１とのすきまを微小
にして湯側の内部漏れが防止されている。なおここで、
凸部９４、９５は弁体８６と一体的に高分子材料で成型
できるので加工生産性もよく、ハウジング８２とは部分
的な小さい接触面積なので、弁体８６の回動時に必要な
駆動トルクを小さく押さえることができる。

【００６０】図９で示した略Ｘ字形断面の弾性シール部
材１０２は、複数の流入路８３、８４から流出路８５に
流れるハウジング８２の内部の湯、水が、ハウジング８
２の外部に漏れ出ないよう、断面形状がＸ字形をしたゴ
ムのリングで、弁体８６の溝１０１とハウジング８２の
内面にそれぞれ密着する２本のシール帯が形成される。
すなわち１個のシール部材１０２で、実質的には二重の
シールができ、高い外部漏れ防止効果が得られる。しか
も、軸シール部９２をハウジング８２のシリンダ部９０
と摺動する円筒部９１の直径よりも細い直径に形成した
ことにより、シール長さが短く、シール部材１０２のハ
ウジング８２との接触面積も少ないため、信頼性の高い
弁外部漏れ防止効果に加えて回転摩擦抵抗の大幅な低減
効果が得られる。さらに０リングによるシールのように
円形断面を押しつぶす容積圧縮変形と異なり、Ｘ形断面
を押し挟むような曲げ変形によるシールなので、同じシ
ールつぶししろの場合でも変形に要する力は、０リング
に較べてＸ字形シール部材１０２の方が圧倒的に小さ
い。すなわち、シール部材１０２とハウジング８２およ
び溝１０１との接触摺動摩擦力が小さくなり、弁体８６
を回転駆動するのに必要なトルクを大幅に低減できる。
実験した結果によると、０リングに対しＸリングは、５
分の１ないし６分の１のトルクで弁体８６を駆動するこ
とができた。

【００６１】また０リングの場合は、ハウジングおよび
溝部との接触シール部にグリス等の潤滑剤を塗布してい
ても、そのグリス保持ができにくいので、弁体を長い期
間動作させなかったりすると、０リングとハウジング８
２および弁体８６が固着して作動しずらくなるなどの不
都合があった。これに対してＸ形シール部材１０２の場
合は、Ｘ形断面の窪み部がグリスだまりとなってグリス
等の潤滑剤が保持される。したがって、上記のような固
着の問題も解消され、長期間、安定して弁体８６を軽く
滑らかに駆動でき、耐久信頼性も向上できる。

【００６２】また、軸シール部９２をハウジング８２の
シリンダ部９０と摺動する円筒部９１の直径よりも細い
直径に形成し、また、正逆転回転可能なモータ９７の出
力軸９８は、円形の円弧部分２カ所を対称的に削り取っ
た断面形状で弁体８６の同じく円形の円弧部分２カ所を
対称的に削り取った断面形状の軸穴９９に挿入され、ク
リアランス１００を有し、弁体８６が軸方向に移動自在
にモータ９７の回転を弁体８６に伝達する回転動力伝達
部１０６とし、弁体８６の流路９３の出口部８９の端面
と対向して弁座９６を形成した構成なので、弁体８６の
側面の複数の入口孔８７、８８にかかる流体圧により、
円筒部９１の断面積と軸シール部９２の断面積の差と前
記流体圧１次圧の積による力から円筒部の断面積と流体
２次圧の積を差し引いた力で弁体８６を弁座９６に押し
つけるように作用する。したがって、複数の流入路８
３、８４の圧力が高くなるほど、その流体の圧力で弁体
８６が出口部８９の端面に形成された弁座９６に押しつ
けられるように作用し、弁体８６の複数の入口孔８７、
８８以外の弁体周囲のクリアランスから出口部８９に漏
れ出ようとしても、弁体８６の出口部８９の端面が弁座
９６に押しつけられて漏れ出るすきまが閉ざされるの
で、簡単な構成でありながら、高い流体圧のときも弁内
部漏れが少なく高い流量混合比の湯水混合制御が可能に
なる。

【００６３】また上記の構成作用に加えて弁体８６の複
数の入口孔８７、８８を囲む凸部９４、９５を設けたこ
とにより、凸部９４、９５がハウジング８２との摺動接
触面９３のすきまを小さくし、弁体８６の外周のすきま
からの漏れがさらに減少し、弁内部漏れ量を極小にで
き、この凸部９４、９５の内部漏れ防止作用と前記弁座
９６による弁内部漏れ防止作用との２重の内部漏れ防止
構成により、複数の流入路８３、８４の流体圧が低圧か
ら高圧まで広い範囲にわたって、優れた内部漏れ防止効
果が得られる。

【００６４】また、弁体８６に設けられた凸部９４、９
５により、摺動接触面積が減少し、弁体８６を回転させ
るのに必要な駆動トルクをさらに小さくでき、極めて軽
く滑らかに回転操作することができる。

【００６５】以上述べたように本実施例によれば、軸シ
ール部９２をハウジング８２のシリンダ部９０と摺動す
る円筒部９１の直径よりも細い直径に形成し、弁体８６
が軸方向に移動自在にモータ９７の回転を弁体８６に伝
達する回転動力伝達部１０６とし、弁体８６の流路９３
の出口部８９の端面と対向して弁座９６を形成し、さら
に弁体８６のハウジング８２との摺動接触面９３で入口
孔８７、８８を囲むように凸部９４、９５形成した構成
なので、凸部９４、９５がハウジング８２との摺動接触
面９３のすきまを小さくするので、弁体８６外周のすき
まからの洩れが著しく減少できるとともに、摺動接触面
積が減少し、弁体８６を回転させるのに必要なトルクを
小さくできることに加え、複数の入口孔８７、８８にか
かる流体圧が高くなるほど、その流体の圧力で弁体８６
が出口部８９の端面に形成された弁座９６に押しつけら
れるように作用し、低い流体圧から高い流体圧まで広範
囲におよんで弁体８６の周囲のすきま洩れの少ない流量
混合制御が可能になり、かつ必要駆動トルクが小さい流
体制御弁８１を実現できる。

【００６６】図１２は、本発明の第五の実施例を示す流
体制御弁１０７の構成図であり、図６の流体制御弁５７
と異なる点は、弁体６２の出口部６５側の端面と弁座７
０との間に、四フッ化エチレンまたはポリアセタール樹
脂等の低摩擦材で形成された輪環形状部材１０８を設け
た構成で、本発明の第三の実施例の流体制御弁５７の作
用効果と異なる点は、モータ７１により弁体６２が複数
の入口孔６３、６４にかかる流体圧によって弁座７０に
押しつけられて回転するとき、低摩擦の輪環形状部材１
０８が弁体６２と弁座７０のそれぞれに対して滑りやす
く、しかもその両方の滑り面の滑りやすい方の面が選択
的に優先してすべるため、より必要駆動トルクが小さく
できる。また弁座７０の表面および弁体６２の端面の平
面度が多少うねっている場合でも、間に挟まれた輪環形
状部材１０８がうねり分を少しでも吸収変形してシール
効果を高めるように作用するため、さらに高い流量混合
比制御が可能になる。

【００６７】以上述べたように本実施例によれば、弁体
６２の出口部６５側の端面と弁座７０との間に、四フッ
化エチレンまたはポリアセタール樹脂等の低摩擦材で形
成された輪環形状部材１０８を設けた構成なので、より
必要駆動トルクが小さく、内部漏れシール効果が高く、
高い流量混合比制御ができる流体制御弁１０７を実現で
きる。

【００６８】図１３は、本発明の第六の実施例を示す流
体制御弁１０９の構成図であり、図１２の流体制御弁１
０７と異なる点は、弁体６２の出口部６５側の端面と弁
座７０との間に、輪環形状部材１０８と合わせてさらに
もう一つの四フッ化エチレンまたはポリアセタール樹脂
等の低摩擦材で形成された輪環形状部材１１０を設けた
構成で、本発明の第五の実施例の流体制御弁１０７の作
用効果と異なる点は、モータ７１により弁体６２が複数
の入口孔６３、６４にかかる流体圧によって弁座７０に
押しつけられて回転するとき、複数重ねて設けた低摩擦
の輪環形状部材１０８と１１０とが相互に滑りやすく、
弁体６２および弁座７０に対しても滑りやすく、しかも
それら三つの滑り面の内もっとも滑りやすい面が選択的
に優先してすべるため、より極めて必要駆動トルクが小
さくできる。また弁座７０の表面および弁体６２の端面
の平面度が多少うねっている場合でも、間に挟まれた輪
環形状部材１０８、１１０がうねり分を少しでも吸収変
形してシール効果を高めるように作用するため、さらに
高い流量混合比制御が可能になる。

【００６９】以上述べたように本実施例によれば、弁体
６２の出口部６５側の端面と弁座７０との間に、四フッ
化エチレンまたはポリアセタール樹脂等の低摩擦材で形
成された輪環形状部材１０８、１１０を複数重ねて設け
た構成なので、より極めて必要駆動トルクが小さく、内
部漏れシール効果が高く、高い流量混合比制御ができる
流体制御弁１０９を実現できる。

【００７０】

【発明の効果】以上詳述したように本発明の流体制御弁
は、ハウジングのシリンダ内に回動可能に設けられた略
円筒形の側面に入口孔および端面に出口部を有し、前記
ハウジングのシリンダ部と摺動する円筒部の直径よりも
細い直径の軸シール部を有する弁体と、前記弁体の前記
出口部の端面と対向して形成した弁座と、前記弁体を回
転駆動するモータと、前記弁体が軸方向に移動自在に前
記モータの回転を前記弁体に伝達する回転動力伝達部を
設けた構成なので、入口孔にかかる流体圧が高くなるほ
ど、その流体の圧力で弁体が出口部の端面に形成された
弁座に押しつけられるように作用し、簡単な構成であり
ながら、特に高い流体圧のときも弁内部漏れの少ない流
量制御を可能にする効果が得られる。

【００７１】また、本発明の流体制御弁は、ハウジング
のシリンダ部と摺動する円筒部の直径よりも細い直径の
軸シール部を有する弁体と、前記弁体の前記ハウジング
との摺動接触面で入口孔を囲むように形成した凸部と、
前記弁体の前記出口部の端面と対向して形成した弁座
と、前記弁体を回転駆動するモータと、前記弁体が軸方
向に移動自在に前記モータの回転を前記弁体に伝達する
回転動力伝達部を設けたものであり、以下の効果が得ら
れる。

【００７２】（１）凸部がハウジングとの摺動接触面の
すきまを小さくするので、弁体外周のすきまからの洩れ
が著しく減少できるとともに、摺動接触面積が減少し、
弁体を回転させるのに必要なトルクを小さくできること
に加え、入口孔にかかる流体圧が高くなるほど、その流
体の圧力で弁体が出口部の端面に形成された弁座に押し
つけられるように作用し、低い流体圧から高い流体圧ま
で広範囲におよんで弁体周囲のすきま洩れの少ない流量
制御が可能になる。

【００７３】（２）弁体を回転させるのに必要な駆動ト
ルクをさらに小さくでき、極めて軽く滑らかに回転操作
することができるので、小型で低トルクのモータで軽く
滑らかに回転駆動することができ、コンパクトで安価で
高耐久寿命の流体制御弁を提供することができる。

【００７４】また、本発明の流体制御弁は、流出路と複
数の流入路を有するハウジングと、前記ハウジングのシ
リンダ内に回動可能に設けられた略円筒形の側面に複数
の入口孔および端面に出口部を有し、前記ハウジングの
シリンダ部と摺動する円筒部の直径よりも細い直径の軸
シール部を有する弁体と、前記弁体の前記出口部の端面
と対向して形成した弁座と、前記弁体を回転駆動するモ
ータと、前記弁体が軸方向に移動自在に前記モータの回
転を前記弁体に伝達する回転動力伝達部を設けたもので
あり、以下の効果が得られる。

【００７５】（１）複数の流入路の流体圧が高くなるほ
ど、その流体の圧力で弁体が出口部側の端面に形成され
た弁座に押しつけられるように作用し、弁体複数の入口
孔以外の弁体周囲のクリアランスから出口部に漏れる弁
内部漏れが、流体圧に応じてこの弁座部で抑制される作
用が高まるので、簡単な構成でありながら、特に高い流
体圧のときも弁内部漏れの少なく複数流体の高い流量混
合比制御が可能になる。

【００７６】また本発明の流体制御弁は、流出路と複数
の流入路を有するハウジングと、前記ハウジングのシリ
ンダ内に回動可能に設けられた略円筒形の側面に複数の
入口孔および端面に出口部を有し、前記ハウジングのシ
リンダ部と摺動する円筒部の直径よりも細い直径の軸シ
ール部を有する弁体と、前記弁体の前記ハウジングとの
摺動接触面で複数の入口孔の個々を囲むように形成した
複数の凸部と、前記弁体の前記出口部の端面と対向して
形成した弁座と、前記弁体を回転駆動するモータと、前
記弁体が軸方向に移動自在に前記モータの回転を前記弁
体に伝達する回転動力伝達部を設けたものであり、以下
の効果が得られる。

【００７７】（１）凸部がハウジングとの摺動接触面の
すきまを小さくし、弁体外周のすきまからの洩れが著し
く減少できるとともに、摺動接触面積が減少し、弁体を
回転させるのに必要なトルクを小さくできることに加
え、複数の入口孔にかかる流体圧が高くなるほど、その
流体の圧力で弁体が出口孔側の端面に形成された弁座に
押しつけられるように作用し、低い流体圧から高い流体
圧まで広範囲におよんで複数流体の高い流量混合比制御
が可能になる。

【００７８】（２）必要な駆動トルクを小さくできるの
で、小型で低トルクのモータで弁体を回転駆動でき、コ
ンパクトで安価で高耐久寿命の流体制御弁を実現でき
る。

【００７９】（３）必要駆動トルクが小さくできること
により、駆動手段であるモータの減速ギアの減速比を低
減できるので、流量混合調節の応答性を向上できる。

【００８０】また本発明の流体制御弁は、流出路と複数
の流入路を有するハウジングと、前記ハウジングのシリ
ンダ内に回動可能に設けられた略円筒形の側面に複数の
入口孔および端面に出口部を有し、前記ハウジングのシ
リンダ部と摺動する円筒部の直径よりも細い直径の軸シ
ール部を有する弁体と、前記弁体の前記出口部の端面と
対向して形成した弁座と、前記弁座と前記弁体端面との
間に設けた四フッ化エチレンまたはポリアセタール樹脂
等の低摩擦材で形成された輪環形状部材と、前記弁体を
回転駆動するモータと、前記弁体が軸方向に移動自在に
前記モータの回転を前記弁体に伝達する回転動力伝達部
を設けたものであり、以下の効果が得られる。

【００８１】（１）複数の流入路の流体圧が高くなるほ
ど、その流体の圧力で弁体が出口部の端面に形成された
弁座に強く押しつけられるが、その弁座と弁体端面との
間に設けた四フッ化エチレンまたはポリアセタール樹脂
等の低摩擦材で形成された輪環形状部材が弁体と弁座の
それぞれに対して滑りやすくかつシール効果を高めるよ
うに作用し、さらに必要駆動トルクが小さく、高い流量
混合比制御が可能になる。

【００８２】（２）必要な駆動トルクを小さくできるの
で、小型で低トルクのモータで弁体を回転駆動でき、コ
ンパクトで安価で高耐久寿命の流体制御弁を実現でき
る。

【００８３】（３）必要駆動トルクが小さくできること
により、駆動手段であるモータの減速ギアの減速比を低
減できるので、流量混合調節の応答性を向上できる。

【００８４】また本発明の流体制御弁は、流出路と複数
の流入路を有するハウジングと、前記ハウジングのシリ
ンダ内に回動可能に設けられた略円筒形の側面に複数の
入口孔および端面に出口部を有し、前記ハウジングのシ
リンダ部と摺動する円筒部の直径よりも細い直径の軸シ
ール部を有する弁体と、前記弁体の前記出口部の端面と
対向して形成した弁座と、前記弁座と前記弁体端面との
間に複数重ねて設けた四フッ化エチレンまたはポリアセ
タール樹脂等の低摩擦材で形成された輪環形状部材と、
前記弁体を回転駆動するモータと、前記弁体が軸方向に
移動自在に前記モータの回転を前記弁体に伝達する回転
動力伝達部を設けたものであり、以下の効果が得られ
る。

【００８５】（１）複数の流入路の流体圧が高くなるほ
ど、その流体の圧力で弁体が出口部の端面に形成された
弁座側に強く押しつけられるが、その弁座と弁体端面と
の間に複数枚重ねて設けた四フッ化エチレンまたはポリ
アセタール樹脂等の低摩擦材で形成された輪環形状部材
により、最も滑りやすい輪環状部材同士の部分が低摩擦
で軽く摺動し、滑りやすくかつシール効果を高める作用
ため、必要駆動トルクがさらに安定して小さくでき、小
型・低コストで、高速応答の高い流量混合比制御が可能
になる。

【００８６】（２）小型・低コストで、高速応答の流量
混合比制御ができるので、例えば急激な湯水の供給圧変
動や出湯量変更などがあっても高速の混合温度調節が可
能となり、安定した出湯温度が得られる安くてコンパク
トな湯水混合装置を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例を示す流体制御弁の断面
図

【図２】（ａ）同流体制御弁の閉止状態を示すＡ−Ａ断
面図 （ｂ）同流体制御弁の半開状態を示すＡ−Ａ断面図 （ｃ）同流体制御弁の全開状態を示すＡ−Ａ断面図

【図３】同流体制御弁の弁体の外観斜視図

【図４】本発明の第二の実施例を示す流体制御弁の断面
図

【図５】（ａ）同流体制御弁の閉止状態を示すＢ−Ｂ断
面図 （ｂ）同流体制御弁の半開状態を示すＢ−Ｂ断面図 （ｃ）同流体制御弁の全開状態を示すＢ−Ｂ断面図

【図６】本発明の第三の実施例を示す流体制御弁の断面
図

【図７】（ａ）同流体制御弁の水側入口孔全閉状態を示
すＣ−Ｃ断面図 （ｂ）同流体制御弁の湯側入口孔と水側入口孔が半開状
態を示すＣ−Ｃ断面図 （ｃ）同流体制御弁の湯側入口孔２０％水側入口孔８０
％開いた状態を示すＣ−Ｃ断面図 （ｄ）同流体制御弁の湯側入口孔全開状態を示すＣ−Ｃ
断面図

【図８】同流体制御弁のＤ−Ｄ断面図

【図９】本発明の第四の実施例を示す流体制御弁の断面
図

【図１０】（ａ）同流体制御弁の水側入口孔全閉状態を
示すＥ−Ｅ断面図 （ｂ）同流体制御弁の湯側入口孔と水側入口孔が半開状
態を示すＥ−Ｅ断面図 （ｃ）同流体制御弁の湯側入口孔２０％水側入口孔８０
％開いた状態を示すＥ−Ｅ断面図 （ｄ）同流体制御弁の湯側入口孔全開状態を示すＥ−Ｅ
断面図

【図１１】同流体制御弁のＦ−Ｆ断面図

【図１２】本発明の第五の実施例を示す流体制御弁の断
面図

【図１３】本発明の第六の実施例を示す流体制御弁の断
面図

【図１４】従来の流体制御弁であるの混合弁の断面図

【図１５】同流体制御弁の弁体の断面図

【図１６】同流体制御弁を装備した給湯装置の構成図

【符号の説明】

１１ 流体制御弁 １２ ハウジング １３ 流入路 １４ 流出路 １５ 弁体 １６ 入口孔 １７ 出口部 １８ シリンダ部 １９ 円筒部 ２０ 軸シール部 ２２ 弁座 ２３ モータ ３２ 回転動力伝達部 ３３ 流体制御弁 ３４ ハウジング ３５ 流入路 ３６ 流出路 ３７ 弁体 ３８ 入口孔 ３９ 出口部 ４０ シリンダ部 ４１ 円筒部 ４２ 軸シール部 ４４ 摺動接触面 ４５ 凸部 ４６ 弁座 ４７ モータ ５６ 回転動力伝達部 ５７ 流体制御弁 ５８ ハウジング ５９ 流入路（湯側） ６０ 流入路（水側） ６１ 流出路 ６２ 弁体 ６３ 入口孔（湯側） ６４ 入口孔（水側） ６５ 出口部 ６６ シリンダ部 ６７ 円筒部 ６８ 軸シール部 ７０ 弁座 ７１ モータ ８０ 回転動力伝達部 ８１ 流体制御弁 ８２ ハウジング ８３ 流入路（湯側） ８４ 流入路（水側） ８５ 流出路 ８６ 弁体 ８７ 入口孔（湯側） ８８ 入口孔（水側） ８９ 出口部 ９０ シリンダ部 ９１ 円筒部 ９２ 軸シール部 ９３ 摺動接触面 ９４ 凸部 ９５ 凸部 ９６ 弁座 ９７ モータ １０６ 回転動力伝達部 １０７ 流体制御弁 １０８ 輪環形状部材 １０９ 流体制御弁 １１０ 輪環形状部材

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】流入路と流出路を有するハウジングと、前
   記ハウジングのシリンダ内に回動可能に設けられた略円
   筒形の側面に入口孔および端面に出口部を有し、前記ハ
   ウジングのシリンダ部と摺動する円筒部の直径よりも細
   い直径の軸シール部を有する弁体と、前記弁体の前記出
   口部の端面と対向して形成した弁座と、前記弁体を回転
   駆動するモータと、前記弁体が軸方向に移動自在に前記
   モータの回転を前記弁体に伝達する回転動力伝達部を設
   けた流体制御弁。
2. 【請求項２】流入路と流出路を有するハウジングと、前
   記ハウジングのシリンダ内に回動可能に設けられた略円
   筒形の側面に入口孔および端面に出口部を有し、前記ハ
   ウジングのシリンダ部と摺動する円筒部の直径よりも細
   い直径の軸シール部を有する弁体と、前記弁体の前記ハ
   ウジングとの摺動接触面で入口孔を囲むように形成した
   凸部と、前記弁体の前記出口部の端面と対向して形成し
   た弁座と、前記弁体を回転駆動するモータと、前記弁体
   が軸方向に移動自在に前記モータの回転を前記弁体に伝
   達する回転動力伝達部を設けた流体制御弁。
3. 【請求項３】流出路と複数の流入路を有するハウジング
   と、前記ハウジングのシリンダ内に回動可能に設けられ
   た略円筒形の側面に複数の入口孔および端面に出口部を
   有し、前記ハウジングのシリンダ部と摺動する円筒部の
   直径よりも細い直径の軸シール部を有する弁体と、前記
   弁体の前記出口部の端面と対向して形成した弁座と、前
   記弁体を回転駆動するモータと、前記弁体が軸方向に移
   動自在に前記モータの回転を前記弁体に伝達する回転動
   力伝達部を設けた流体制御弁。
4. 【請求項４】流出路と複数の流入路を有するハウジング
   と、前記ハウジングのシリンダ内に回動可能に設けられ
   た略円筒形の側面に複数の入口孔および端面に出口部を
   有し、前記ハウジングのシリンダ部と摺動する円筒部の
   直径よりも細い直径の軸シール部を有する弁体と、前記
   弁体の前記ハウジングとの摺動接触面で複数の入口孔の
   個々を囲むように形成した複数の凸部と、前記弁体の前
   記出口部の端面と対向して形成した弁座と、前記弁体を
   回転駆動するモータと、前記弁体が軸方向に移動自在に
   前記モータの回転を前記弁体に伝達する回転動力伝達部
   を設けた流体制御弁。
5. 【請求項５】流出路と複数の流入路を有するハウジング
   と、前記ハウジングのシリンダ内に回動可能に設けられ
   た略円筒形の側面に複数の入口孔および端面に出口部を
   有し、前記ハウジングのシリンダ部と摺動する円筒部の
   直径よりも細い直径の軸シール部を有する弁体と、前記
   弁体の前記出口部の端面と対向して形成した弁座と、前
   記弁座と前記弁体端面との間に設けた四フッ化エチレン
   またはポリアセタール樹脂等の低摩擦材で形成された輪
   環形状部材と、前記弁体を回転駆動するモータと、前記
   弁体が軸方向に移動自在に前記モータの回転を前記弁体
   に伝達する回転動力伝達部を設けた流体制御弁。
6. 【請求項６】流出路と複数の流入路を有するハウジング
   と、前記ハウジングのシリンダ内に回動可能に設けられ
   た略円筒形の側面に複数の入口孔および端面に出口部を
   有し、前記ハウジングのシリンダ部と摺動する円筒部の
   直径よりも細い直径の軸シール部を有する弁体と、前記
   弁体の前記出口部の端面と対向して形成した弁座と、前
   記弁座と前記弁体端面との間に複数重ねて設けた四フッ
   化エチレンまたはポリアセタール樹脂等の低摩擦材で形
   成された輪環形状部材と、前記弁体を回転駆動するモー
   タと、前記弁体が軸方向に移動自在に前記モータの回転
   を前記弁体に伝達する回転動力伝達部を設けた流体制御
   弁。