JPS62110082A - デイスク型制御弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はディスク型制御弁に係り、特に、衛生用（上下
水道等）Ｋ使用されるディスク型制御弁に関する。

〔従来技術と問題点〕

西独特許公開明細書３，２４６，３５０号には、第１制
御ディスクと第２制御ディスクと制動装置とを備えたデ
ィスク型制御弁であって、前記第１制御ディスクは少な
くとも１つの水入口を備え、前記第２制御ディスクは第
１制御ディスク上に支持されているとともに水が流れる
凹所を備え、第２制御ディスクの移動により両制御ｆ４
スクを流れる水の流量が増減され、前記制動装置はシリ
ンダピア内で移動可能な緩衝用ピストンを備えていて、
該ピストンは少なくとも完全閉鎖位置直前の運動区間に
おいて第２制御ディスクの運動に対抗する制動力を提供
する様になったディスク型制御弁が開示されている。こ
の制御弁においては、衛生用金具を急激に閉じることに
より配管中に生じる圧力サージは可動制御ディスクに連
結された制動装置によって防止される。この制動装置は
ピストンロッドを介して可動制御ディスクに連結された
ピストンから成シ、このピストンは水で満たされたシリ
ンダ内で前後に移動する。シリンダ自体は金具の本体内
に配置されている。金具の水入口へ接続することによっ
てシリンダ内に水が充満する。

この公知のディスク型制御弁の欠点は、ス（−ス上の制
約から制動装置の配置が困碓であシ、このため製造コス
トおよび組立コストが高いことである。西独特許公開明
細書第３，２４６，３５０号の教示に従うためには、市
販の制御弁およびそれらに使用すべき金具ハウジングは
鏝部の原理から新だに設計しなければならない。

この様な理由から、西独特許出願Ｐ３５２４１４９．７
号においては、流体で充たされたほぼ閉鎖されたチャン
バ内に可動制御ディスク自体を配置し、可動制御ディス
クを同時に制動装置のピストンとして使用することが提
案されている。しかし、この構造は、可動制御ディスク
を収容する閉鎖チャンバを設けることが可能であること
を前提としている。

〔発明の開示〕

本発明の目的は、前記型式のディスク型制御弁の基本構
成を保持しながらも、外側金具ノ・ウジングの変更の必
要が無く、特に制動装置のためのスペース上の要請が極
めて小さなディスク型制御弁を提供することである。

この目的は本発明によって達成されるもので、本発明で
は、シリンダボアは第２制御ディスク内に配置され、シ
リンダボアは孔によって第２制御ディスクの凹所に接続
され、緩衝用ピストンの一端はプランジャーとして構成
され、第２制御ディスクの移動時にプランジャが相対運
動する部分にプランジャの前記一端が協働する。

この様に、本発明では、シリンダボアは直接に可動制御
ディスク内に配置される。ゾ２ンジャ付きの緩衝用ピス
トンは第２制御ディスクの移動時には弁の他の部分に衝
当するので、シリンダボアと緩衝用ピストンとの間の必
要な相対運動が達成される。シリンダボアへの水の充満
は、水の流れる凹所（これは第２制御ディスク内に配置
される）から最短の経路を経て行われる。

シリンダボアの軸線が２つの制御ディスクの摺接面に平
行に延長し、プランジャーが協働する部分が弁の側壁で
ある場合には、この構成は幾何学的に特に有利である。

この様にすれば、シリンダボアは殆んどすべての既存の
可動制御ディスク内に配置することができ、外部寸法を
改変する必要がない。

一般に、ディスク型制御弁はカートリッジハウジング内
に組込まれ、２つの制御ディスクはこのカートリッジハ
ウジング内に配置される。この場合には、緩衝用ピスト
ンのプランジャーが衝当する側壁はカートリッジハウジ
ングの側壁である。

しかし、シリンダボアの軸線は２つの制御ディスクの摺
接面に直角に延長させることも可能であり、この場合に
は弁のうち制御ディスク上方の静止部に設けた傾斜面と
グランジャーは協働する。

多くのディスク型制御弁においては、第２制御ディスク
の運動は軸受部に傾動可能に装着した調節軸によって行
われ、この調節軸の駆動用頭部は第２制御ディスク内の
駆動用開口に係合している。

この場合には、傾斜面は軸受部に形成するのが好ましい
。このディスク型制御弁が片手操作式の混合弁である場
合には、流出する混合水の温度を変える時には軸受部は
弁と共に回転するので、傾斜面も必然的に駆動される。

また、プランジャーは軸受部を挿通させ、調節軸に設け
たハンマー状の突起にプランジャ一端部を協働させるこ
とも可能である。この場合にも、ディスク型制御弁が混
合弁として構成される場合には、流出混合水の温度を変
える時にはプランジャーは弁と共に回転することができ
る。何故ならば、軸受部自体も回転可能だからである。

多くのディスク型制御弁においては、第２制御ディスク
は平らなセラミックディスクとグラスチック部とで構成
される。この場合には、シリンダボアはグラスチック部
内に配置するのが好ましい。

こうすれば、プラスチック部はセラミックディスクよシ
はるかに容易に製作できるので、製造コストをかなり低
減できる。

制動装置の特に好適な構成の特徴は次のとおシである。

（イ）緩衝用ピストンは互いに軸方向に離間されたイン
ナーピストンとアウターピストンとを有し、←）シリン
ダボアは、インナーピストンと協働する内側区間と、ア
ウターピストンと協働する外側区間とを有し、 （ハ）シリンダボアの内側区間は排出通路によって外側
区間に接続され、 に）第２制御ディスクの凹所をシリンダボアに接続する
孔はシリンダボアの外側区間に開口している。この様な
構成にすれば、緩衝用ピストン（これは弁の他の部分に
積極的に連動していない）はシリンダボア内の水の圧力
によって復帰する。

従って、スプリングを要しない。水がない時は緩衝用ピ
ストンはその最内側位置にとどまっている。

排出通路はシリンダボアの内側区間の内壁に形成した軸
方向溝によって構成することができる。

この場合には、溝の断面は長さ方向に変えることができ
る。この様にすれば、制御ディスクの移動時の制動力を
必要に応じて変えることができる。

本発明の特に好適な実施例では、インナーピストンはリ
ッグ型のノ臂ツキンとして構成される。こうすれば制動
力を特に速度に依存させることができる。ストツノやが
緩衝用ピストンの外向き運動を制限する場合には、♂ス
トンは通常は衝当部に当接せず制動力を発生しない。従
って、プランジャおよびそれに係合する部材の摩耗が低
減される。

〔実施例〕

図示した実施例はシングルレバー型の混合弁であυ、こ
の混合弁はコツプ状のカートリッジハウジング１を有す
る。このハウジング１の底部には２つの水入口開口２（
図面には一方のみを示した）と１つの水戻多開口３が穿
設しである。開口２゜３には中空円筒形のワッシャ４，
５が夫々嵌合してあり、混合弁を収容する外側取付ハウ
ジング（図示せず）への液密接続はこれらのワッシャ４
゜５を介して行われる。

カートリッジハウジング１の内側にはハウジングｌの底
部上においてセラミック展の第１制御ディスク６が回転
不能かつ変位不能に配置しである。

制御ディスク６の上向き端面は高品質かつ高い平面度で
研磨しである。第１制御ディスク６にも２つの水入口開
ロアと１つの水戻多開口８が設けてあシ、これらの開ロ
ア、８は、ハウジング１の底部に設けた対応する開口２
，３またはワッシャ４゜５の内部と連通している。

第１制御ディスク６の上側には第２制御ディスク９が設
けてあシ、後者９は前者６に対して回転可能かつ摺動可
能である。第２制御ディスク９は下側の平らなセラミッ
クディスク１ｏと上側のグラスチック部１１との組合せ
から成り、これら１０．１１のロック部材３２およびワ
ッシャ１２によって組合されている。第１制御ディスク
６に摺接するセラミックディスク１ｏの下側面は同様に
高品質かつ高平面度で研磨しである。セラミックディス
ク１０には大面積の透孔１３が設けてあり、との透孔１
３の上部はプラスチック部１１の凹所１４に連絡してい
る。セラミックディスク１０の透孔１３とプラスチック
部１１の凹所１４とは互いに協働して第２制御ディスク
９のガイド通路１５を形成しておシ、２つの制御ディス
ク６゜９が所定の相対位置にある時には水は入口開口２
７からこのガイド通路１５を経て第１制御ディスク６の
戻シ開口８へと流れることができる。

第２制御ディスク９は調節軸１６によって移動されるも
ので、この調節軸１６は回転軸受部１８のジャーナル１
７によって傾動可能に取付けてあり、調節軸１６は軸受
部１８と共に弁の垂直軸を中心として回転することがで
きる。ここで、軸受部１８の軸方向首部はカートリッジ
ハウジング１から突出している。軸受部１８の下側には
溝２２が設けてあシ、溝２２の平行な側面は第２制御デ
ィスク９の対応ガイド面を案内するためのプイド面とし
て作用する。

調節軸１６の下端には駆動用拡大頭部２ｏが設けてあり
、この頭部２０は第２制御ディスク９の上端面に形成し
た駆動用開口２１に係合している。

操作レバー（図示せず）は調節軸１６の上端に公知のや
シ方で連結される。

図面には、シングルレノ々一式混合弁が開放位置にある
ことが示しである。調節軸１６を図中反時計方向に傾動
させて可動制御ディスク９を右方に移動させ、第２制御
ディスク９のガイド通路１５が第１制御ディスク６の入
口間ロアとオーバーラツプしない様にすることにより、
混合弁は閉鎖位置に持来される。この閉鎖運動が過剰に
急速に起らない様にするため（急速な閉鎖は接続配管中
のウォーターハンマー現象を招く）、可動制御ディスク
９には制動装置が設けられる。

このため、可動制御ディスク９のプラスチック部１１に
は段付シリンダ♂７２３が設けられる。

このボア２３の軸線は可動制御ディスク９の運動方向に
平行であシ、従って、２つの制御ディスク６．９の接触
面に平行である。シリンダが７２３内には２重ピストン
型の緩衝ピストン２４が摺動自在に嵌合しである。この
緩衝ピストン２４はインナーピストン２４＆とアウター
ピストン２４ｂからなシ、これらはロッド２５によって
軸方向に離間されている。

シリンダが７２３の内側小径区間２３ｍと協働するイン
ナーピストン２４ｍは弾材のあるリップ型パツキンとし
て構成される。シリンダ？７２３の外側大径区間２３ｂ
と協働するアウターピストン２４ｂは剛性部材であり、
その周壁には０リング２６が装着される。シリンダが７
２３から突出た領域では、このアウターピストン２４ｂ
は先頭付きのプランジャ２７を構成する。アウターピス
トン２４ｂのプランジャー領域の下部には所定長の軸方
向溝２８が形成しておシ、この溝２８内には衝当ピン２
９が係合している。このピン２９はプラスチック部１１
に垂直に取付けである。

シリンダが７２３の内側小径区間２３ｍの側壁には小断
面積の軸方向溝３０が形成しである。シリンダボア２３
の外側大径区間２３ｂと第２制御ディスク９のガイド通
路１５とは小径の孔３１によって接続される。

前述の第２制御ディスク９用の制御装置は次の様に作動
する。

図示した様に混合弁が開放位置にある時に第２制御ディ
スク９のガイド通路１５を通って水が流れると、シリン
ダゲ７２３は孔３１を介して水で充たされる。シリンダ
が７２３内の圧力は衝当ピン２９が溝２８の内側端に衝
当するまでピストン２４を外側（図中右側）に押動する
。図面にはこの位置が示してあり、この位置ではアウタ
ーピストン２４ｂのプランジャー２７はカートリッジハ
ウジング１の壁から離れている。

弁を閉鎖するため第２制御ディスク９と図中右方に移動
させる時には、この動きは最初は全く制動されない。プ
ランジャー２７がカートリッジハウジング１の壁に衝当
した時にのみ、一種の「ショックアブンーパー作用」が
始まるのである。第２制御ディスク９の右方移動が続く
と、アウターピストン２４ｍによって水は排除され、シ
リンダノア２３の外側区間２３ｍから孔３１を介してガ
イド通路１５内に流入する。同時に、インナーピストン
２４ｍは内側シリンダボア２３＆内に進入し、その中の
水を溝３０を介してシリンダが７２３の外側区間２３ｂ
へと排除する。その結果制動力が生ずるが、この制動力
は基本的にシリンダボア２３の区間２３ｍの壁に設けた
溝３０の断面積によって決定される。この制動力は、弁
が完全閉鎖位置になる前の閉鎖動作の後半において、第
２制御ディスク９の過剰に急激な運動を制限する。

シリンダが７２３の内側区間２３ａ内の水の排出通路と
しては、前記溝３０に代えてインナーピストン２４ａの
外周にノツチを設けるかインナーピストン２４ａに透孔
を設けてもよい。しかし、溝３０の場合には、長さ方向
にその幅を変えられるという利点がある。この様にすれ
ば、第２制御ディスク９の変位に応じて制動力を漸増さ
せることができる。

インナーピストン２４ｍをリップ型パツキンで構成した
ので、制動力を特に第２制御ディスク９の運動速度に依
存させることができる。運動速度が大きい場合にはシリ
ンダが７２３内には比較的高い圧力が発生し、インナー
ピストン２４ｍのシーリングリップはシリンダ内壁に確
実に押付けられる。そうすれば、シリンダボア２３の内
側区間２３ｍからの水は溝３０のみを介して排出される
。

他方、第２制御ディスク９がゆり＜シと運動する場合に
はシリンダが７２３内の圧力は小さいので、インナーピ
ストン２４ｍのリップはシリンダ内壁から持上がる。従
って、排水断面積は比較的大きくなる。この場合には制
動力は殆んど発現しない。

これは非常に望ましい効果である。

第２制御ディスク９を図中左方に移動させることにより
弁を開放する時には、水は孔３１を経てガイド通路１５
からシリンダが７２３内へと入シ、緩衝用ピストン２４
を図示の位置に復帰させる。

この弁が配管に接続されていない場合（これは、展示ホ
ールで展示する場合等である）には、制動作用は起らな
い。緩衝用ピストン２４は最内側位置にある。これもま
た好ましい特徴である。

図示した実施例では緩衝用ピストン２４は制御ディスク
６．９に平行に移動する様になりておシ、ピストン２４
はカートリッジハウジング１の側壁と協働する様になり
ているが、この構成は最も好都合である。こうすれば、
プラスチック部１１の全高が最小となる。

しかし、基本的には、可動制御ディスクのプラスチック
部のシリンダボアの軸線は第２制御ディスクの運動方向
に垂直に配置することも可能である。

図示しない変形例においては、緩衝用ピストンのプラン
ジャーは２つの制御ディスクの摺接面に直角に配置し、
制御ディスクの上方にある軸受部に設けた傾斜面によっ
てこのプランジャーを作動させる。第２制御ディスクが
移動する時には、その閉鎖運動の最終段階ではグランジ
ャーはこの傾斜面に当接する。

同様に図示しない第２変形例では、緩衝用ピストンのプ
ランジャーは２つの制御ディスクの摺接面に垂直に配置
され、このグランツヤ−は軸受部の全長にわたり軸方向
に案内される。こうすればグランジャーの端部は軸受部
の上端面から突出し、調節軸の側方に形成したハンマー
はこの突出部のところでプシンジャー上端に作用する。

前述した実施例のすべては第２制御ディスクの閉鎖運動
が直線運動である様なシングルレ・ぐ−型混合弁に関す
るものである。しかし、基本的には、前述した制動装置
の原理は、可動制御ディスクが静止制御ディスクに対し
て同軸的に回転する様な遮断弁にも適用することが可能
である。その場合には、緩衝用ピストンのプランジャー
は他の弁部分（例えば、カートリッジハウジング１の壁
）に設けた対応する制御カムと協働する。

【図面の簡単な説明】

添附図面はカートリッジの形に形成したシングルレバー
型混合弁の軸方向断面図である。 １・・・カートリッジハウジング、６・・・第１制御デ
ィスク、９・・・第２制御ディスク、１０・・・セラミ
ックディスク、１１・・・プラスチック部、２３・・・
シリンダボア、２４・・・緩衝用ピストン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、第１制御ディスクと第２制御ディスクと制動装置と
   を備えたディスク型制御弁であって、前記第１制御ディ
   スクは少なくとも１つの水入口を備え、前記第２制御デ
   ィスクは第１制御ディスク上に支持されているとともに
   水が流れる凹所を備え、第２制御ディスクの移動により
   両制御ディスクを流れる水の流量が増減され、前記制動
   装置はシリンダボア内で移動可能な緩衝用ピストンを備
   えていて、該ピストンは少なくとも完全閉鎖位置直前の
   運動区間において第２制御ディスクの運動に対抗する制
   動力を提供する様になったディスク型制御弁において、 シリンダボア（２３）は第２制御ディスク（９）内に配
   置され、シリンダボア（２３）は孔（３１）によって第
   ２制御ディスク（９）内の凹所（１５）に接続され、緩
   衝用ピストン（２３）の一端はプランジャー（２７）と
   して構成されていて該ピストン（２３）はこの一端を介
   して弁の一部分（１）と協働し、第２制御ディスク（９
   ）が移動する時にはプランジャー（２７）は弁の一部分
   （１）に対して相対運動することを特徴とするディスク
   型制御弁。 ２、シリンダボア（２３）の軸線は２つの制御ディスク
   （６、９）の接触面に平行に延長し、プランジャー（２
   ７）が協働する部分（１）は弁の側壁である特許請求の
   範囲第１項記載の制御弁。 ３、２つの制御ディスク（６、９）はカートリッジハウ
   ジング（１）内に配置され、前記側壁はカートリッジハ
   ウジング（１）の側壁である特許請求の範囲第２項記載
   の制御弁。 ４、シリンダボア（２３）の軸線は２つの制御ディスク
   （６、９）の接触面に直角に延長し、プランジャーは制
   御ディスク（６、９）の上方に配置された弁静止部に設
   けた傾斜面と協働する特許請求の範囲第１項記載の制御
   弁。 ５、第２制御ディスクの運動は調節軸により生起され、
   該調節軸は軸受部に傾動可能に装着されていて、調節軸
   の駆動頭部は第２制御ディスクの駆動開口に係合してお
   り、該傾斜面は軸受部に形成されている特許請求の範囲
   第４項記載の制御弁。 ６、第２制御ディスクの運動は調節軸によって生起され
   、該調節軸は軸受部に傾動可能に装着されていて、調節
   軸の駆動頭部は第２制御ディスクの駆動開口に係合して
   おり、プランジャーは軸受部を挿通していて、プランジ
   ャーの端部は調節軸上に設けたハンマー状突起と協働す
   る特許請求の範囲第１項記載の制御弁。 ７、第２制御ディスクは平らなセラミックディスクとプ
   ラスチック部から成り、シリンダボア（２３）はプラス
   チック部（１１）内に配置される特許請求の範囲第１項
   から第６項までのいずれかに記載の制御弁。 ８、特許請求の範囲第１項から第７項までのいずれかに
   記載の制御弁であって、 （イ）緩衝用ピストン（２４）は互いに軸方向に離間し
   たインナーピストン（２４ａ）とアウターピストン（２
   ４ｂ）とを有し、 （ロ）シリンダボア（２３）は内側区間（２３ａ）の外
   側区間（２３ｂ）とを有し、インナーピストン（２４ａ
   ）はシリンダボア（２３）の内側区間（２３ａ）と協働
   し、アウターピストン（２４ｂ）はシリンダボア（２３
   ）の外側区間（２３ｂ）と協働し、（ハ）シリンダボア
   （２３）の内側区間（２３ａ）は排出通路（３０）によ
   って外側区間（２３ｂ）に接続され、 （ニ）第２制御ディスク（９）の凹所（１５）をシリン
   ダボア（２３）に接続する孔（３１）はシリンダボア（
   ２３）の外側区間（２３ｂ）に開口していることを特徴
   とする制御弁。 ９、排出通路はシリンダボア（２３）の内側区間（２３
   ａ）の壁に形成した軸方向溝（３０）である特許請求の
   範囲第８項記載の制御弁。 １０、溝（３０）の断面はその軸方向に沿って変化して
   いる特許請求の範囲第９項記載の制御弁。 １１、排出通路はインナーピストンに沿って案内されて
   いる特許請求の範囲第８項記載の制御弁。 １２、インナーピストン（２４ｂ）はリップ型パッキン
   で構成されている特許請求の範囲第８項から第１０項ま
   でのいずれかに記載の制御弁。 １３、緩衝用ピストン（２４）の外向き運動はストッパ
   （２９）によって制限される特許請求の範囲第１項から
   第１２項までのいずれかに記載の制御弁。