JPS62501027A

JPS62501027A - カ−トリッジを押圧する水圧応答部材をもつ単ハンドル型混合弁

Info

Publication number: JPS62501027A
Application number: JP61500030A
Authority: JP
Inventors: クナープ，アルフオンヌ
Original assignee: ゲフイピ−　ア−．ゲ−．
Priority date: 1984-12-11
Filing date: 1985-12-03
Publication date: 1987-04-23
Also published as: IT8468231A1; US4754783A; IT1179859B; IT8468231A0

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】カートリッジを押圧する水圧応答部材をもつ単）・ンドル型混合弁技術分野この発明は、高温水及び冷水用流入部と、混合水用の少くとも１つの流出部及びカートリッジを収容する内室なもつ弁本体と、制御装置と、弁本体の前記室内Ｃ二挿入された交換可能なカートリッジと、このカートリッジ内（二設けられた水通路をもつ硬質固定板と、カートリッジ内（：収容されて制御装置（：連結され、流出部（；送出される水の流量及び高温水と冷水との混合割合を調整するため、固定硬質板と協働する少くとも１つの可動硬質板とを有する混合弁（二関する。

背景技術一般１：セラミック製の滑動硬質板を有する弁はよく知られていて、他の型式の弁より優れた多くの利点をもち、硬質板は耐久性（：富んで長期間の使用（＝わたって、硬質板の２つの高度（：研磨された弁作用面間Ｃ二漏洩を生じない。しかし、有効な閉じ状態を保つため（二は、そのような弁の固定および可動硬質板は、流入水圧（二ふされしい接活力（二よって、硬質板相互および各バッキング（二対して押圧されなければならず、そうでないと硬質板を互いに、また各バッキングから離反させて閉弁状態の効果を低下させる。一般（二この接着押圧力は固定硬質板を弾性エラストマシール（：着座させることＣ；よって得られる。弁の上部では、可動硬質板が圧縮力を受けた状態（二あるよう（二、すべての要素は精密な寸法となっていなければならない。製造公差は、弾性エラストマシールが適正（二機能するため（；、極度（；限定された範囲内（二なければならない。もし、内側弁部材の全高がわずか（二大きすぎると、弾性シールは過度：二圧縮されて両硬質板は互い（二大きい力で押圧されて、その作用がむずかしくなり、または作用できなくなることが起こる。他方、もし内部弁部材の全高がわずか（−小さすぎると、弾性エジストマシールは両硬質板を互いζ：不適正（二抑圧させるばかりでなく、弾性エラストマシールはそれらのシートから移動することも起るので、それ（二より弁の分解および修理が必要（：なる。これらの弁構成要素は前記の不都合を生じさせること（二なる。

発明の開示この発明の一般的な目的は、弁の実際の作用状態（二適合する固定硬質板（−向けられた力を、カートリッジあり、この力は固定硬質板（：よって加えられ、次いで可動硬質板（二作用され、それ（：よって弁の対をなす硬質板（二作用される必要な接着力を提供する。

この発明のさら（二特別な目的は、任意の環境（二適合する接着力が、カートリッジＣユ特別な形状または態様をもたせることを必ずしも必要とせず（二、弁の対をなす硬質板（二作用され、それによって普通の弁用として製造された普通の形式のカートリッジを挿入できる上記形式の弁を提供するＣ二ある。

これらの目的は、この発明（二よる弁Ｃ：よって達成され、この明細書の前文で述べられた態様を有する弁は、さら（：弁本体の底部とカートリッジとを収容するための前記室間の弁本体の少くとも１つの対応する内孔内で、軸方向へ移動可能Ｃ：密封式（ユ挿入されたピストンとして作用する水圧応答部材を有し、この水圧応答部材は、前記本体の流入部と密封式に連結されて、固定硬質板の水通路Ｃ：高温水および冷水を供給するため（二、カートリッジ用の室に面する水圧応答部材の面上（二開口する流体通路をもち、水圧応答部材は本体流入部の少くとも１つの水圧を受ける少くとも１つの面をもっている。そのうえ水圧応答部材をカートリッジを収容する室（二向ける力を作用するため（：、弁本体の底部と水圧応答部材との間（−ばねを挿入することが好ましい。

これらの特性を有するゆえ（：、水圧応答部材は、水圧を受ける水圧応答部材の面（：より、同様（＝ばねが配設された場合（二は、ばね（：よって生ずる予荷重（二より、水圧（二比例する力をカートリッジ（二作用する。諸構成部品を適切に設計することによって、対をなす硬質板及び各ノッキングに作用する全部の力は、任意の作用状態（＝おいて、前記構成部品間の適正な接着を、不必要（二大きい力を作用することを避けながら、保証するの（二十分なものとする。多くの場合、適切な設計（二よって、ばねを用いなくても上記性質を得ることができるが、有用なときはいつでもばね部材を提供できる。

さら（：、水圧応答部材は、その通路（二上って、高温水及び冷水用のカートリッジ入口（二本体流入部を接続させることもでき、前記通路（ユは種々の形状を与えることができるので、本体流入部の位置は高温水用及び冷水用のカートリッジ入口の位置のいかん（：拘らず広い範囲をもつことができ、従って弁本体の設計（：大きい自由度を与えることができる。

この発明の一特定実施例（：よれば、水圧応答部材は水流入部と連通ずる弁本体の対応する着座部内に密封式に挿入された２つの突出部を有し、カートリッジＣ二面けられる水圧を受ける突出部の全作用面は、弁の固定硬質板から水圧応答部材を離反するための水圧を受ける水圧応答部材の全作用面よりも大きく、水圧応答部材はカートリッジの底部（二上って形成することもできる。

図面の簡単な説明この発明の上記および他の特徴および利点は、図面Ｃ：示された、この発明を限定するものではない若干の実施例（二ついての以下の説明から一層明らか（二理解されるであろう。図面（二おいて、第１図から第４図までは、この発明の４つの実施例を通ってとられた軸方向切断側面図であり、第５図は、第１図から第３図までの弁の本体流入部と整合する弁軸線（二対して垂直（二とられた断面図を示し、第６図は、この発明の別の実施例の軸方向断面図を示し、第７図は、固定板用のシールを収容する第６図（二よる弁のカートリッジ包囲体の底部の内側から見た軸方向図面である。

発明を実施するための最良の形態第１図から第３図までと′Ｍ５図Ｃ二おいて、この発明４：よる弁は、高温水用及び冷水用の２つの流入連結部７Ａ、８Ａ、及び混合水流出部４０Ｂを具備する本体ｌを有する。本体１は後述するピストンとして作用する水圧応答部材を受入れるための内孔を有し、この内孔は本体開ロ部シニ向って拡がり、それ（二より混合水を集合すると同時Ｃ：カートリッジｌＯを受入れるための中空室２を形成する。次（：混合水は第５図（二示された通路３９を通って流出部４０Ｂ（二送られる。本体ｌの開口部はキャップ５（−よって閉鎖され、キャップ５は例えばねじ結合され、シールバッキングを有して内部（二２−ル２５が着座された軸受半部２３を保持し、該メールは本体１内に挿入されたカートリッジ１０の機構を作用する内方アーム２７をもつ制御し、５−２６用のビゼットとして用いられる。

カートリッジ１０は、この発明を実施するものではない形式の弁（二連常用いられる形式のものであって、一般にプラスチック製の包囲体１０と、この包囲体１０内（二着座されて高温水用及び冷水用の通路開口をもつ固定硬質板上８と、固定硬質板上に位置してリング２１ｆ：よって案内され、アーム２７Ｃ二作用される制御頭部２０（：よって移動可能な可動硬質板１９とを有する。

制御頭部２０は％メール２５の着座部をもち、シール２４を押圧する軸受半部２２と当接し、その圧縮はキャップ部材５と当接する軸受半部２２（二上って実施される。弾性エジストマシールが、固定硬質板１８に対しては内側（二向い、弁本体ｉ：対しては外側（：向って、カートリッジ包囲体１０の底部上Ｃ二装置され、この場合、後述する水圧応答部材を具備する。カートリッジｉｏは、普通の構造のもので、その作用も普通（：よぐ知られているのでさら（：詳細な説明は必要でないことが理解できる。

第１図Ｃ；おいて、ピストンの形態をもつ水圧応答部材５０は、本体ｌの内孔内で軸方向運動を行なうよう（：配設される。水圧応答部材５０は、カー）Ｊｌツジエ０の収容室２と本体１の底部ＩＡとの間（二装置され、本体１の流入部７Ａ、８Ａを固定硬質板１８の通路閉ロＣ二対応するカートリッジＩＯの２つの入口と連通ずるよう（：設計された２つの通路５１．５２をもっている。

各通路５１．５２と、対応する流入部７Ａ、８Ａとの間の密封は、バッキング５３，５４１−よって与えられ、一方円周パツΦング５５は本体１の内孔（二対してピストン５０を密封する。通路５６はピストン５０を介して通路の１つ、この場合は通路５２を、ピストン５０と本体ｌの底部ＩＡとの間（−形成された室５７（：連結し、この室は流入部７Ａ、８Ａの１つ、この場合は流入部８Ａと連通ずる。ばね３０がピストン５０と底部ＬＡとの間（：取付けられて両者間で圧縮される。

この混合弁（まだ流入部水圧が存在しないとき（二実施される）は、ばね３０及び本体ｌの底部（二落着されたピストン５０を有し、次（＝カートリッジｌＯが制御、駆動及び密封用のすべての部材ととも（二基２内Ｃ二配設されてから、キャップ５が所定位置（；螺合されて、カートリッジ１０をピストン５０と押接させ、ピストン５０は内孔中Ｃ二押し下げられて、ばね３０を圧縮する。

ばね３０は固定硬質板１８が可動硬質板１９と押圧されるようＣ二、ピストンをしてカートリッジを上向き（；偏倚させ、ばね３０の強さは、低い水圧Ｃ二おける漏洩を防止する最小力（二対応するよう（＝選択される。

そののち水圧が流入部７Ａ、８Ａ（：送られると、この圧力は通路５６を通って室５７（：伝達されて、ピストン５０を上方へ押上げて、カートリッジｌＯを上方へ偏倚し、固定硬質板１８と可動硬質板１９との間（：圧縮力を与える。この力は水圧（二比例し、かつ硬質板１８．１９、及びそれらの材料板と各ノξツキングとの間の接着性を増大する。ピストン３０の作動面は、弁の硬質板及びそれらのバッキングｌ：、このよう（ニして作用された力がいずれの場合Ｃ：も、実際の作用圧力が変動しても、この圧力において正しく作用できるように適切Ｃ二選択される。この接着性は、例えば供給配管内のクオターハンマ（ユよる偶発的な過剰圧力を受けた場合のよう（：直ち（二増大される。硬質板の相互接触解除及びバッキングの外れは、このようにして整然と避けられる。

キャップ５とカートリッジ包囲体ｌＯとの間（二設けられたすき間Ｏは、上記の作用と関連してカートリッジ包囲体の限度まで上向運動を許す。すき間０は、水圧を増大すること（二上って、包囲体ｌＯがある時点（二おいてキャップ５（二当接し、それ（−よって内側のカートリッジ部品（二作用される圧力がそれ以上増大するのを避けるよう（二選定される。ピストン５０とカートリッジ底部との間（二設けられた同様なすき間ＯＡもまた、前記両者間の相対限定運動を許して、両者間に配設されたバッキングが受ける圧力を定める。

第５図（：示すよう（二、ピストン５０の通路５１．５２は所望１°だけ傾斜され、流入部７Ａ、８Ａの異なる配置、およびカートリッジの水入口の異なる配置（：適合するように位置づけられる。ゆえにピストン５０に適切な構造を与えること（＝よって、種々の弁本体の種々の標準型カートリッジ（二適合させることができる。

第２図に示すよう（：、第２実施例（二おいて、ピストン５０は上方部分５０Ａ及び下方部分５０Ｂｌ二よって形成される。上方部分５０Ａは通路５１．５２を有していて・ぞツキング５３．５４を備え、下方部分５０Ｂはバッキング５５、通路５６および上方部分５０Ａとの密封のための別のバッキングをもっている。

この場合はエラストマ物体ｌ：よって形成されたばね３０Ａが室５７内（二取付けられてピストン５０の上向き偏倚作用を補助する。この場合、下方部分５０Ｂは、上方部分５０Ａよりも小さい直径をもち、それによって段部を形成し、本体１の内孔はこれ（：従って２つの異なる直径をもっている。段付ピストンは、異なったサイズのカートリッジ１０に適合するために、ピストンの外径とは無関係（二変更可能な予め定めた区域（：水圧を作用させ、それ口よって弁の設計を最適ならしめる。さらＣ二、ピストン５０を２つの別個の部分５０Ａ、５０ＢＣ形成することによって製造を一層容易（ニさせ、種々の構造をもつ装置の間で部品の標準化ができる。しかし、そのような利点がそれ程重要でないときは、ピストン部分５０Ａ、５０Ｂは、ピストンの予め定めた水圧応答部材を維持しつつ、一体の段付ピストンを形成するため（二面部分を一体（二構成することができる。

第３図は、第１図、第２図の実施例の別の変形を示し、この笑施例Ｃ二おいて、ピストン５０の底部分５０Ｂは、その全体をエラストマ材料で造られ、それ（二よってそれ自体のばね部材と室５７の密封との両方を提供する。また、流入部８Ａと室５７とを連通ずる通路５６が形成されている。底部分５０Ｂは第２図の場合と同様（ユ、上方部分５０Ａの直径と相違する直径をもっこともできる。

第４図ｆ二示す実施例においては、ピストン５００は２つの異なる直径部（二おいて段付けされ、本体１の対応する内孔もこれ（二応じて段付けされる。ピストン５００のシール６０，６１．６２がピストンの周り（二同軸的（：取付けられ、通路５１．５２は高さを異（ユするそれらの流入部端をもち、シール６１（：よって互い（＝隔てられている。環状室５７Ａがピストン５００と本体ｌＣの内孔との間（二段性（すられたこれらの部品（二よって形成され、この室は流入部８Ａと流通する。ゆえ１：水圧はピストン５０００段付き環状面Ｃ：作用する。

さらＣミピストン５００と弁本体］Ｂの底部１人との間（二閉塞室５９が形成され、この室は装着時に滞留し、その後（：ピストン５００によって圧縮された若干の空気を含む。この圧縮された空気は空気ばねとして作用して、ばね３０または３０Ａの代り（ニピストン５００への上向きの偏倚作用を与える。

これとは別（ユ、本体の底部１人に隣接する室は、第１図から第３図までの実施例Ｃ：よる水圧室としての作用を維持し、ピストン及びその内孔（二段が設けられたとき（二、空気圧力室が提供される。

以上述べたすべての実施例Ｃ：おいて、ピストンは本体１内では回転が防止され、もしこの回転防止が適当であると考える場合は、カートリッジが通常回転（二対して防止されているとほぼ同様なだげまたは他の公知の技法を導入して回転が防止される。

第６図、第７図（；示す特定の実施例（；おいて、水圧応答部材はカートリッジの底部（二組付けられている。

この弁は高温水用及び冷水用の底流入部７，８をもつ本体ｌを有し、この流入部は本体の底部の着座部３゜４と整合する。本体ｌはカートリッジｌＯ用の内孔２をもち、その底部はバッキング１５．１６（二よって密封される着座部３．４内（：挿入される突出連結部１１゜１２を形成するよう（二延びる。バッキング１７が包囲体１０の本体と固定硬質板１８との間を密封する。突起連結部１１．１２を通すための２つの開口をもつ湾曲円板（二よって形成されたばね３０が、カートリッジ］０の底部と本体ｌの底部との間に挿入される。このばねはカートリッジへ作用される一定スラストを提供するが、本体工の着座部３．４内の水圧はカートリッジ包囲体１・０の底部の突出連結部１１．１２＋二作用し、それｉ二よってピストンとして作用する水圧応答部材を形成する。カートリッジに向けられる水圧を受ける突出連結部の全作用面は、弁の可動硬質板から前記部品を離反させるための水圧を受ける水圧応答部材（固定硬質板を含む）の全作用面よりも大きいことが必要である。

カートリッジの底部（＝よって形成された水圧応答部材は、図示のよう（＝カートリッジ包囲体の残余部と一体（二つくること、または前記残余部とは別個の部材に形成することが可能である。

もち論、水圧応答部材がカートリッジ包囲体ｌＯの底部（二上って形成された実施例を用いる場合、カートリッジは特定の形状をもちかつ普通の弁カートリッジは使用できない。ゆえ（：、この実施例はある特定のカートリッジを使用しても問題がない場合（：おいてのみ使用でき、既述の実施例（：関して述べた利点のうちのいくつかは得られない。

図示の実施例において、予負荷型ばねが１つまたは別の形式で提供されている。

しかし、そのようなばねは、もしピストンの圧力応答面積が硬質板相互間及びそれらのバッキングからの離反のため（二水圧が作用する面積よりも適当Ｃ二人きければ用いなくてもよい。事実、この場合Ｃ：は装着時には漏洩が生じるが、上記の状態ではピストンは後Ｃ二押し上げられてカートリッジと接触してシールを提供し、このシール状態は水圧（−よって有効（二維持される。

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Claims

【特許請求の範囲】１．高温水用及び冷水用の流入部（７Ａ，８Ａ）、混合水排出用の少くとも１つの流出部（４０Ｂ）及びカートリツジ（１０）を収容するための内室を有する弁本体（１）と、制御装置（２５〜２７）と、弁本体（１）の前記室内に挿入される交換可能なカートリツジ（１０）と、カートリツジ（１０）内に取付けられた水通路をもつ固定硬質板（１８）と、制御装置（２５〜２７）に連結されて流出部に送出される水の流量及び高温水と冷水との混合割合を調整するために、固定硬質板（１８）と協働するカートリツジ（１０）内に収容された少くとも１つの可動硬質板（１９）と、弁本体の底部（１Ａ）とカートリツジ（１０）を収容するための前記室との間において弁本体（１）の少くとも１つの対応する内孔内で、軸方向へ可動に密封式に挿入されたピストンとして作用する水圧応答部材（５０）とを有し、水圧応答部材（５０）が本体の流入部（７Ａ，８Ａ）と密封式に連結され、固定硬質板（１８）の水通路に高温水及び冷水を供給するために、カートリツジ（１０）を収容する室に面する液圧応答部材（５０）の面上に開口する流体通路（５１，５２）をもち、液圧応答部材（５０）が本体の流入部の少くとも１つの流入部の水圧を受ける少くとも１つの面をもつていることを特徴とする混合弁。２．ばね部材（３０，３０Ａ，５０Ｂ）が、弁本体の底部（１Ａ）と液圧応答部材（５０）との間に配設され、液圧応答部材をカートリツジ（１０）を含む室に向けて押動するようになつていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の混合弁。３．液圧応答部材（５０）及び弁本体（１）内の対応する内孔がそれらの全長に亘つて一定の直径をもつていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の混合弁。４．液圧応答部材（５０）及び弁本体（１）内の対応する内孔が、それぞれが直径を異にする２つの部分をもつて段付けられていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の混合弁。５．圧力室（５７）が弁本体の底部（１Ａ）と液圧応答部材（５０）との間に形成され、該室（５７）が液圧応答部材を通過する開口（５６）を通つて、液圧応答部材（５０）の通路の１つと連通するようになつていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の混合弁。６．圧力室（５７Ａ）が液圧応答部材（５０）と対応する内孔間に形成され、構成部品が段付けされ、該室（５７Ａ）が本体流入部（７Ａ，８Ａ）の１つと連通するようになつていることを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の混合弁。７．ばね部材がばね（３０）によつて形成されていることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の混合弁。８．ばね部材が弾性エラストマ材料（３０Ａ，５０Ｂ）によつて形成されていることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の混合弁。９．空気圧内側室（５９）が、弁体の底部（１Ａ）と液圧応答部材（５０）との間に形成され、ばね部材が液圧応答部材（５０）によつて圧縮された室（５９）内に収容された空気によつて形成されていることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の混合弁。１０．液圧応答部材（５０）及び対応する内孔が、異なる直径の２つの部分をもつて段付けされ、空気圧内側室が液圧応答部材（５０）と対応する内孔との間にこれら構成部品が段付けされている区域に形成され、ばね部材が前記室内に含まれた空気によつて形成され、段付けされることによつて形放された液圧応答部材（５０）の環状部分によつて圧縮されるようになつていることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の混合弁。１１．液圧応答部材（５０）の通路（５１，５２）が、カートリツジ（１０）の入口の位置には無関係に弁本体（１）内に流入部（７Ａ，８Ａ）を位置決めするような形状となつていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の混合弁。１２．液圧応答部材（５０）が、２つの部分（５０Ａ，５０Ｂ）を有し、第１部分（５０Ａ）が通路（５１，５２）をもつていて本体の流入部を密封するパツキングを収容し、第２部分（５０Ｂ）が本体（１）の内孔及び第１部分（５０Ａ）に向けて作用するシールをもつて取付けられて貫通する通路（５６）をもつていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の混合弁。１３．液圧応答部材（５０）の第２部分（５０Ｂ）がシールとしても構成されるエラストマ材料体によつて形成されている（第３図）ことを特徴とする特許請求の範囲第１２項記載の混合弁。１４．液圧応答部材（５０）の通路（５１，５２）が、異なる軸方向レベルにおいてその裾面上に開口し、液圧応答部材の周辺のまわりに延びるシール（６１）によつて流動的に分離されている（第４図）ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の混合弁。１５．液圧応答部材（１０）が、水流入部（７，８）と連通する弁本体（１）の対応する着座部内に密封式に挿入される２つの突出部（１１，１２）をもち、カートリツジに向けられる液圧を受ける突出部（１１，１２）の全作用面が、反対方向に作用する液圧を受ける液圧応答部品（固定硬質板１８）の全作用面よりも大きくなつていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の混合弁。１６．液圧応答部材がカートリツジ（１０）の底部によつて形成されていることを特徴とする特許請求の範囲第１５項記載の混合弁。