JPS5916151B2 - 弁の構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は包囲スリーブの入口と出口の間の流体の流れを
制御するために往復運動をする弁部材を用いる型式の混
合弁に関する。

特に、本発明は入口における密封部材に対する損傷を阻
止することに関する。

このような損傷の阻止はスリーブの入口の閉鎖の直前に
スリーブの出口で弁を閉じ、それにより弁の閉鎖時の入
口密封手段に対する圧力を減少させることによって達成
される。

本発明は例えば本出願人の先行の特許出願昭４７−５１
８０２、（特公昭５２−２６３２６公報）に開示された
型式の混合弁に係るものである。

この型式の弁構造においては、はと日型のシールがスリ
ーブの外部に位置しかつスリーブの入口を通って延長し
て、該スリーブ内で往復運動および回転運動可能な弁部
材と接触している。

弁部材は弁構造を通る水の流れを制御する。

このような弁部材は通常家庭内の台所、洗面所、シャワ
ー浴槽で見られる。

前記公報に於ける弁用の密封具の実施例の中で本発明に
関連の深いものを第６図として示す。

この第６図は弁体の半分の断面図で、密封具に隣接する
弁部分のみが図示されている。

第６図の密封部材８０は頂部ビード８２と、底部ビード
８３と、円形ビード８４とを有し、スリーブ８８の外部
に形成した凹部８６内に位置せしめられる。

ハウジング９０はスリーブ内の口９４を介して往復可動
且つ回転自在な心棒９６争向けて内向きに水を導く口９
２を有する。

密封具８０は口密封部９８を有し、又１０４は口密封部
の内側リムである。

この第６図では図の上方に有り得る出口は示されていな
い。

このような弁に於て、心棒９６に対して口密封部９８に
よって非常に強い圧力を掛けるような高圧力の場合に問
題が生じる。

第６図は該弁の閉位置を示す。

弁が開くとき、第６図で右下に示される参照符号なしの
小窓が密封具（シール）８０と向い合う。

該密封具によって該窓に対して掛かる高圧力は該密封具
の切断又は磨耗を引き起すことが出来る。

このことは、若し第６図に示す入口が出口よりも先に閉
じられるようにして弁が閉じられるならば特に顕著であ
り得る。

これに反して、若し出口が最初に閉じられるならば、水
によって密封具に掛かる圧力、又従って該密封具（シー
ル）によって該窓の領域で心棒９６に対して掛かる圧力
に、まさに相当の減少がある。

入口より先に出口を閉鎖することは、該入口が最初に閉
じられることを保証する該可動心棒の適宜の間隔保持に
よってなし遂げられる。

本発明は特に閉鎖時におけるこの型式のシールに対する
高圧を減少させようとするものである。

このような高圧の減少は、出口において予備閉鎖または
早期遮断を行い、それにより完全な弁閉鎖時に入口でシ
ールに対して加えられる圧力を減少させることによって
達成される。

従って本発明の主な目的は、往復運動および回転運動可
能な弁部材が入口と出口との両方の閉鎖を行うよう位置
決めされた部分を有し、該出口の密封は入口の密封の直
前に行われるよう構成された型式の混合弁を提供するこ
とにある。

本発明の他の１つの目的は、弁の閉鎖時における入口密
封部材に対する損傷を阻止するための手段を含む前記型
式の構造を提供することにある。

なお、本発明の他の目的は図面に示す実施例について行
う下記の詳細な説明から明らかとなるであろう。

本発明は当業界において弁カートリッジとして知られて
いる特別な型式の弁構造に関して説明する。

この構造は水栓または給排水箱内に位置した完全収納型
ユニットである。

ただし、本発明はこの特定な構造に限定されるべきもの
ではない。

同様な方式では、図示した特別なカートリッジは、弁部
材が弁を閉じるために引き出されかつ弁の閉鎖のために
押し込まれるものである。

本明細書に開示した概念は開く時に押し込まれかつ閉じ
る時に引き出される弁構造にも同様に適用できるもので
ある。

第１図〜第３図に示すように、カートリッジは通常温水
および冷水供給源に接続される一対の入口１２および１
４を持つスリーブ１０を含んでいる。

スリーブ内には出口１６と１８が設けられ、これらの出
口は通常スパウトまたは他の型式の排出装置に接続され
ている。

スリーブは水栓または給排水箱の内部と密封接触する密
封リング２０および２２を収容する溝を有していてもよ
い。

この第１〜第３図に於ては第６図に於ける弁ハウジング
９０に相当するものは示されていない。

入口１２と１４は前記特公昭５２−２６３２６に示され
るものでよい同一密封部材２４と２６を含んでいる。

このような密封部材はそれぞれ本体部分２４ａと２６ａ
並びに口密封部分２４ｂと２６ｂを含み、これらの口密
封部分は入口を通って内側に延長して内部の弁部材と密
封接触している。

弁部材は総体的に符号２８で示され、スリーブを通って
外方向に延長しかつ通常は取手または他の操作装置を取
り付ける軸部分３０を含んでいる。

弁部材の内端はピストン構造３２を含み、このピストン
構造３２は中空であり、その中を通る水の流れを制御す
るため人口１２および１４と整合するよう選択的に運動
できる切欠き３４を含んでいる。

スリーブ１０の内側と密封接触する内部密封リング３６
が設けられ、弁の内端部での漏れを阻止する。

同様な方式で、弁部材２８の外端には密封リング３８が
設けられ、この密封リング３８は軸部分３０に沿って弁
カートリッジから外側に生じる漏れを阻止する。

弁部材２８は出口閉鎖部分４０を含み、この出口閉鎖部
分４０はほぼ円筒形の形状を有し、スリーブ１０の内径
よりも小さい外径を有している。

この直径の差は説明のため図面ではい（ぶん誇張されて
いる。

出口密封部分４０はスリーブ内に最小の隙間で嵌合し、
後で説明するように出口１６と１８を実質的に閉鎖する
のに有効である。

円筒形の出口閉鎖部分４０はソリッドであり、一方ピス
トン部分３２は中空である。

これら２つの部分は軸組立体４２によって一緒に接合さ
れている。

中空のピストン部分３２は第３図に示すよう形成できる
。

切欠き３４は第５図に示すように周囲のいくぶん丸めら
れた縁部４４を有することができる。

内側に曲がった部分４６は弁部材が閉鎖方向に移動した
時に鋭い縁部がはと目シールの口密封部分２４ｂおよび
２６ｂと接触することを阻止する。

同様にして、切欠き３４の上縁部すなわち外縁部４８は
第４図に示すように形成できる。

また、鋭い縁部がはと目シールの口密封部分と接触する
のを阻止する内側に曲がった部分５０が設げられている
。

ピストン部分３２内には、傾斜した内壁５２が設けられ
、この内壁５２は切欠きの後壁を形成しかつ軸組立体４
２に沿って軸線方向外側にスリーブの口を通って内向き
に流れる水をスリーブの出口１６および１８に向けて流
すようになっている。

操作においては弁の閉鎖位置は第１図に示されている。

はと口型のシール２４と２６はピストン部分３２０円筒
状外面と密封接触している。

また、弁部材の円筒形の出口閉鎖部分４０はスリーブの
出口１６と１８を閉じている。

弁の全開位置は第２図に示されている。

ピストン部分３２は軸ト共に、切欠き３４が口１２と整
合する点まで移動している。

弁は切欠きが両方の口１２および１４０部分と整合でき
るよう回転可能であり、その結果温水および冷水を弁の
中に導入することができる。

いずれの場合にも、はと口型シールは切欠き３４と隣接
するピストン部分３２０部分と接触している。

円筒形の出口閉鎖部分４０は出口１６と１８を越えて移
動している。

弁が第３図の閉鎖位置に向けて移動する時、弁が閉じる
につれてはと口型シールにはかなりの圧力が加えられる
。

切欠き３４の閉鎖縁部と円筒形の出口閉鎖部分４０の内
面４１との間の距離は、ピストン部分３２が入口１２と
１４を完全に閉鎖する直前に該内面４１が出口１６と１
８を完全に閉じるようになっている。

円筒形の出口閉鎖部分４０にはゴム式のシールは存在せ
ず、単に最小隙間の嵌合が存在するだけであるので、こ
の点において何らかの漏れがあるかも知れないが、この
ことは重要なことではない。

ピストン部分３２で弁部材を閉じる直前に円筒形の出口
閉鎖部分４０によって全部の流れの実質的な閉鎖が行わ
れる。

内側に曲げられた切欠き４８の上部分の縁部５０は閉鎖
が行われるにつれて口密封部分２４ｂおよび２６ｂの内
側リムを切断したりあるいは摩損させたりすることはな
い。

肉様にして、切欠きの縁部４４の内側に曲げられた部分
４６はピストン部分がばと口型シールを越えて第１図の
閉鎖位置に向けて移動するにつれて鋭い縁部を提供しな
い。

円筒形の出口閉鎖部分４０により引き起こされる減少し
た圧力が存在しない場合、従来の弁構造において、閉鎖
の直前におけるはと口型シールに対する非常に高い圧力
がシールを切欠きに向けて内側に押して実際上該切欠き
の中に押し込んでしまうことが判明している。

そのような場合、切欠きの上面による実際の閉鎖により
前記したようにシールを切断または挾み込むことができ
、実際的に漏れの多い弁となってしまう。

閉鎖が行われる時に圧力を最小のレベルに有効に減少さ
せることにより、はと口型シールは切欠きの中に押し込
むことができなくなる。

したがって、円筒形の出口閉鎖部分４０、表面４１およ
びピストン部分３２の切欠きどの間の隙間は非常に重要
なものである。

なぜならば、このような関係が前記したような早期閉鎖
を提供し、したがってはと口型シールに対する圧力を減
少させるからである。

同様にして、シールの損傷に対する付加的な保護は閉鎖
時にはと口型シールと接触する切欠きの部分の内側に曲
げられた縁部によって提供される。

円筒形の出口閉鎖部分４００表面４１は実質的に平担な
ものとして示されている。

弁の閉鎖時における水圧をさらに調整するため、この点
にセレーションまたは切欠きを設けることも本発明の範
囲に含まれる。

切欠きはそれらが閉鎖時における水の流れを許容するよ
うな点までは延長しないが、出口閉鎖部分４０による弁
の実際の閉鎖をより漸進的に減少させるであろう。

以上、本発明の好ましい形態について図示しかつ説明し
てきたが、本発明は他の多くの変更および置換を行うこ
とができることを理解すべきである。

【図面の簡単な説明】

第１図は閉鎖位置にある弁を示す混合弁の部分的軸線断
面図、第２図は開放位置にある弁を示す第１図と類似す
る軸線断面図、第３図は閉鎖の直前の状態にある弁を示
す同様な軸線断面図、第４図は弁閉鎖機能を遂行する弁
部材の一部を示す拡大部分断面図、第５図は弁部材のさ
らに他の部分を示す同様な拡大断面図、第６図は従来技
術の弁用の密封具の実施例を示す部分的軸線方向断面図
である。 〔主要部分の符号の説明〕、１０・・・・・・スリーブ
、１２．１４・・・・・・入口、１６，１８・・・・・
・出口、２０゜２２・・・・・・密封リング、２４．２
６・・・・・・密封部材、２４ ａ 、 ２６ ａ・”
一本体部分、２４ｂ、２６ｂ−・・・・・口密封部分、
２８・・・・・・弁部材、３０・・・・・・軸部分、３
２・・・・・・ピストン部分、３４・・・・・・切欠き
、３６・・・・・・内部密封リング、３８・・・・・・
密封リング、４０・・・・・・円筒形の出口閉鎖部分、
４２・・・・・・軸組立体、４６・・・・・・内側に曲
げられた部分、５０・・・・・・内側に曲げられた部分
、５２・・・・・・内壁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 離間した入口と出口を持つスリーブと、前記入口か
   ら前記出口への流れを制御するよう前記スリーブ内で運
   動可能な弁部材と、前記弁部材と密封接触するよう前記
   入口に設けられた密封手段とを有し、前記弁部材はその
   中を通る流れを制御するよう前記入口に隣接する第１の
   部分およびその中を通る流れを制御するよう前記出口に
   隣接する第２の部分を有し、前記第１の部分と前記第２
   の部分は、前記弁部材が閉鎖位置に向けて移動すると、
   前記第１の部分が前記入口を閉じる前に前記第２の部分
   が前記出口を閉じるような距離だけ離され、前記第１の
   部分により前記入口を閉じる時に前記密封手段に対して
   加えられる圧力を減少させることを特徴とする弁。 ２ 前記入口および前記出口は前記スリーブ内で軸線方
   向に離間され、前記弁部材の前記第１の部分と前記第２
   の部分は軸線方向に離間されていることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の弁。 ３ 前記弁部材の前記第２の部分はその中を運動する前
   記スリーブの内部領域と実質的に同じ直径の円筒形領域
   よりなることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の
   弁。 ４ 前記スリーブ内には複数個の入口および複数個の出
   口が設けられ、前記弁部材は前記入口から前記出口への
   流体の流れを制御するよう前記スリーブに対して往復運
   動および回転運動の両方が可能であることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の弁。 ５ 前記弁部材の前記第１の部分は前記スリーブの内部
   と実質的に同じ直径の円筒形領域を含み、前記密封手段
   は前記弁が閉じられる時に前記円筒形領域と接触するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の弁。 ６ 前記第１の部分の円筒領域はその中を通る流体の流
   れを制御するよう前記スリーブの入口と整合状態に選択
   的に運動できる切欠きを含み、前記切欠きに隣接する前
   記円筒形領域の部分は、その周囲領域と接触する前記密
   封部材を噛み込む傾向を阻止するよう形成された周囲領
   域を有していることを特徴とする特許請求の範囲第５項
   記載の弁。 ７ 前記周囲領域は滑らかな輪郭を有していることを特
   徴とする特許請求の範囲第６項記載の弁。 ８ 前記密封手段は前記スリーブにより位置決めされか
   つ前記入口を通って延長して前記弁部材と接触している
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の弁。