WO2019187375A1 - 弁装置 - Google Patents

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WO2019187375A1
WO2019187375A1 PCT/JP2018/045648 JP2018045648W WO2019187375A1 WO 2019187375 A1 WO2019187375 A1 WO 2019187375A1 JP 2018045648 W JP2018045648 W JP 2018045648W WO 2019187375 A1 WO2019187375 A1 WO 2019187375A1
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WO
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valve
valve body
ports
port
flow path
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/045648
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
尚史 小里
清水 晃治
Original Assignee
株式会社Lixil
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Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2018065818A external-priority patent/JP2019173510A/ja
Priority claimed from JP2018065819A external-priority patent/JP2019173511A/ja
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E03WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03CDOMESTIC PLUMBING INSTALLATIONS FOR FRESH WATER OR WASTE WATER; SINKS
    • E03C1/00Domestic plumbing installations for fresh water or waste water; Sinks
    • E03C1/02Plumbing installations for fresh water
    • E03C1/04Water-basin installations specially adapted to wash-basins or baths
    • E03C1/044Water-basin installations specially adapted to wash-basins or baths having a heating or cooling apparatus in the supply line
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K11/00Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves
    • F16K11/02Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit
    • F16K11/06Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements
    • F16K11/065Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements with linearly sliding closure members
    • F16K11/07Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements with linearly sliding closure members with cylindrical slides
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K11/00Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves
    • F16K11/10Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with two or more closure members not moving as a unit
    • F16K11/14Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with two or more closure members not moving as a unit operated by one actuating member, e.g. a handle
    • F16K11/18Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with two or more closure members not moving as a unit operated by one actuating member, e.g. a handle with separate operating movements for separate closure members

Definitions

  • the present invention relates to a valve device having an internal flow path through which a liquid flows.
  • Patent Document 1 discloses a flow control valve capable of adjusting the opening of a main water channel by driving a motor.
  • This flow control valve has a diaphragm-type main valve, an annular main valve seat, and a rod-like pilot valve that moves up and down according to operation, and opens the main water channel according to the distance between the main valve and the main valve seat. Change the degree.
  • the flow control valve disclosed in Patent Document 1 has a main valve that adjusts the opening of the main water channel. However, if a valve mechanism that adjusts another opening is added, the structure may be too complicated. is there.
  • An object of the first invention is to provide a valve device having a simple configuration.
  • a sealing member may be provided between the moving valve body and the member that supports the valve body.
  • the seal member generates a frictional resistance when the valve body is moved. When the frictional resistance is large, a force for moving the valve body is increased.
  • An object of the second invention is to provide a valve device that reduces the frictional resistance of the seal member when the valve body is moved.
  • a valve device communicates with two first ports and a second port, with one of the first port and the second port serving as an inflow port and the other serving as an outflow port.
  • a second valve mechanism for adjusting the distribution of the opening degrees of the two first ports by the rotation of the shaft portion.
  • a valve device has two ports, both of which are an inflow port or an outflow port, and a movement relative to the housing. And a seal member that is provided between the housing and the valve body and that can block communication between the two ports.
  • the valve device is configured such that when both of the two ports are open, the repulsive force applied by the seal member to the housing and the valve body is weaker than when at least one of the two ports is closed. .
  • the first valve mechanism for adjusting the internal flow path and the second valve mechanism for adjusting the distribution of the opening degrees of the two first ports can be operated by the movement of the shaft portion.
  • the second invention when both of the two ports are open, the repulsive force applied to the housing and the valve body by the seal member is weakened. Therefore, the friction resistance force between the seal member and the housing and the valve body is reduced. Can be reduced.
  • FIG. 1 It is a perspective view which shows the external appearance of the valve apparatus of an Example. It is sectional drawing of a valve apparatus. It is a perspective view of a faucet device incorporating a valve device. It is sectional drawing of the water faucet device which incorporated the valve apparatus. It is a figure for demonstrating operation
  • FIG. 1 is a perspective view showing an appearance of the valve device 10 of the embodiment.
  • the valve device 10 is provided in the faucet device and has a function of adjusting the flow rate of the liquid to be discharged and a function of adjusting the temperature.
  • a hot water side port 12 through which hot water flows in and a water side port 14 through which water flows in are formed on the side surface of the valve device 10, and a discharge port 16 that discharges the liquid that has flowed in at the lower end of the valve device 10. Is formed.
  • the valve device 10 can adjust the temperature of the liquid discharged from the discharge port 16 by changing the distribution of the opening degree of the hot water side port 12 and the water side port 14. Further, the valve device 10 can adjust the flow rate of the liquid discharged from the discharge port 16 by changing the opening degree of the internal flow path connecting the hot water side port 12 and the water side port 14 and the discharge port 16.
  • the valve device 10 includes a shaft portion 18 and a rotation receiving portion 20 as a configuration for receiving a user operation input.
  • the shaft portion 18 is inserted into the valve device 10, receives a rotational operation force, rotates around the shaft, and temperature is adjusted.
  • the rotation receiving unit 20 surrounds the shaft 18 and receives the axial force to advance and retract the shaft 18 in the axial direction to adjust the flow rate.
  • the axial direction of the shaft portion 18 may be simply referred to as the axial direction.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the valve device 10.
  • the valve device 10 includes a shaft portion 18, a rotation receiving portion 20, a pressure receiving portion 34, a first housing 36, a driving portion 38, a movable portion 40, a spring member 42, a first cam portion 43, a second cam portion 44, and a bearing portion. 46, an inner lid 48, a cap 50, a first valve main body 52, a diaphragm 54, a second housing 56, a third housing 58, a second valve body 62, and a transmission member 64.
  • the shaft portion 18 has a straight bar shape and is inserted along the central axis of the valve device 10.
  • the shaft portion 18 is capable of rotating around the axis upon receiving a rotational force and is movable in the axial direction upon receiving the axial force.
  • the shaft portion 18 includes a first rotation transmission portion 18a, a joint portion 18b, a second rotation transmission portion 18c, and a small diameter portion 18d.
  • the 1st rotation transmission part 18a and the 2nd rotation transmission part 18c have a flat surface, and can receive rotational torque with a flat surface.
  • the joint portion 18b is formed to swell in a ball shape, and can receive an axial force.
  • the small diameter portion 18d is located between the joint portion 18b and the second rotation transmission portion 18c, and forms a gap that passes through the liquid.
  • the rotation receiving unit 20 is formed in a cylindrical shape and is connected to the press receiving unit 34 and the first housing 36.
  • the rotation receiving unit 20 rotates together with the press receiving unit 34, the driving unit 38, and the second cam unit 44 in response to an external rotational operation force.
  • the press receiving part 34 is formed in a cylindrical shape, and a part thereof is inserted into the rotation receiving part 20.
  • the pressure receiving unit 34 is slidable in the axial direction with respect to the rotation receiving unit 20 and rotates in conjunction with the rotation of the rotation receiving unit 20.
  • the first housing 36 is formed in a cylindrical shape and is connected to the inner lid 48. A part of the rotation receiving unit 20 is inserted inside the first housing 36, and the rotation receiving unit 20 is rotatably supported.
  • the drive unit 38 is formed in a cylindrical shape, is connected to the inside of the press receiving unit 34, and has a female screw 38a on the inner peripheral surface.
  • the movable portion 40 is formed in a semi-cylindrical shape, and a pair is provided around the joint portion 18 b of the shaft portion 18.
  • a recess that engages with the joint portion 18 b is formed on the inner peripheral surface of the movable portion 40, and a male screw 40 a that engages with the female screw 38 a of the drive portion 38 is formed on the outer peripheral surface of the movable portion 40.
  • the rotation of the drive part 38 is regulated by the standing part 46 a of the bearing part 46.
  • the spring member 42 urges the press receiving unit 34 and the driving unit 38, and when the press receiving unit 34 is pressed, returns the press receiving unit 34 to the original position.
  • the 1st cam part 43, the 2nd cam part 44, and the contact part 45 comprise a thrust lock mechanism.
  • This thrust lock mechanism can hold the press receiving unit 34 at the locked position where the thrust receiving unit 34 is locked and pressed when the press receiving unit 34 is pressed. Further, when the press receiving portion 34 in the locked position is pressed, the lock is released and the press receiving portion 34 is returned to the original position by the urging of the spring member 42.
  • the pressure receiving part 34 moves in the axial direction
  • the shaft part 18 moves in the axial direction in conjunction with the movable part 40.
  • the bearing portion 46 is formed in a disk shape and supports the second cam portion 44 that rotates together with the rotation receiving portion 20.
  • the inner lid 48 is formed in a disc shape and constitutes a part of the back pressure chamber 49.
  • the inner lid 48 functions as a partition wall so that liquid does not move to the upper part of the valve device 10.
  • a cylindrical first housing 36 and a second housing 56 are connected to the outer periphery of the inner lid 48.
  • the third housing 58 is formed in a cylindrical shape, and is screwed into the second housing 56 and connected integrally.
  • a hot water side port 12 and a water side port 14 are formed on the outer peripheral surface of the third housing 58.
  • the hot water side port 12 and the water side port 14 are formed apart from each other in the axial direction.
  • the first valve body 52, the cap 50, the O-ring 51, and the diaphragm 54 constitute a first valve body 53.
  • the first valve body 53 is provided in a flow path between the hot water side port 12 and the water side port 14 and the discharge port 16, and is provided to adjust the flow rate of the liquid passing therethrough.
  • the cap 50 attaches the O-ring 51 to the first valve body 52.
  • the O-ring 51 is surrounded by the shaft portion 18 and has a sealing function. However, when the inner periphery of the O-ring 51 is larger in diameter than the small-diameter portion 18d and the small-diameter portion 18d is positioned inside the O-ring 51, liquid Can pass from the back pressure chamber 49 to the inner circumferential flow path 64a.
  • the outer peripheral flow path 55 is formed on the upstream side of the first valve body 53, and hot water and water flowing in from the hot water side port 12 and the water side port 14 are mixed.
  • the first valve body 52 is hard formed of a resin material or the like.
  • the diaphragm 54 is formed of an elastic material such as rubber.
  • the first valve body 52 and the diaphragm 54 have a predetermined shape that is substantially disk-shaped.
  • the first valve body 52 has an annular protrusion 52 a that protrudes downward.
  • the protrusion 52 a is fixed to the diaphragm 54 in a state where the protrusion 52 a is inserted through a through hole 54 a formed in the diaphragm 54.
  • the outer peripheral portion of the diaphragm 54 is fixed to the second housing 56, whereby the first valve body 53 is fixed to the second housing 56.
  • the central portion of the diaphragm 54 which is an elastic body and the first valve body 52 fixed thereto move in the axial direction with the outer peripheral portion of the diaphragm 54 fixed to the second housing 56 due to pressure fluctuation.
  • the distance between the first valve body 53 and the valve seat 57 changes, and the flow path opens and closes. Specifically, the flow path is closed when the first valve body 53 is seated on the valve seat 57, and the flow path is opened when the first valve body 53 is separated from the valve seat 57. Further, the opening degree changes according to the distance between the first valve body 53 and the valve seat 57, and the flow rate of water flowing through the flow path, that is, the discharged water flow rate changes.
  • the first valve body 52 is formed with a first through hole (not shown) that allows the back pressure chamber 49 and the outer peripheral flow path 55 to communicate with each other.
  • the first through hole guides the water in the outer peripheral side flow path 55 to the back pressure chamber 49.
  • the first valve body 52 is formed with a second through hole 52b that penetrates the center in the axial direction and communicates the back pressure chamber 49 and the inner peripheral flow path 64a.
  • the rod-shaped shaft portion 18 is inserted through the second through hole 52b.
  • the shaft portion 18 is disposed so as to be coaxial with the central axis of the second housing 56.
  • An annular gap is formed between the small diameter portion 18d of the shaft portion 18 and the second through hole 52b. This gap constitutes a pilot water channel that reduces the pressure in the back pressure chamber 49 by drawing the water in the back pressure chamber 49 to the inner peripheral flow path 64a.
  • the first valve body 52 has an annular ring holding portion 52c that protrudes upward and surrounds the shaft portion 18.
  • the ring holding part 52 c holds the O-ring 51.
  • the small diameter portion 18d formed in the shaft portion 18 faces the O-ring 8 in the radial direction, and a minute gap is formed between them. That is, the back pressure chamber 49 and the pilot water channel are not blocked by the shaft portion 18 and the O-ring 51 and communicate with each other.
  • the transmission member 64 is formed in a cylindrical shape, and has an inner peripheral side flow path 64a, a rotation receiving portion 64b, and a male screw 64c.
  • the transmission member 64 can rotate integrally with the shaft portion 18, and can transmit its own rotation as a movement of the second valve body 62 in the axial direction.
  • the rotation receiving portion 64b protrudes radially inward from the inner peripheral surface of the transmission member 64, and a plurality of rotation receiving portions 64b are formed apart from each other in the circumferential direction.
  • the rotation receiving portion 64b connects the transmission member 64 to the second rotation transmission portion 18c of the shaft portion 18 and rotates in conjunction with the rotation of the shaft portion 18 around the axis.
  • the male screw 64 c is formed on the outer peripheral surface of the transmission member 64.
  • the inner circumferential flow path 64a communicates with the outer circumferential flow path 55 via the first valve body 53, and communicates with the discharge port 16 at the lower end.
  • Inside the transmission member 64 the shaft portion 18 is inserted, and an inner peripheral flow path 64 a is formed as a part of the internal flow path before communicating with the discharge port 16.
  • the inner peripheral side flow path 64 a and the outer peripheral side flow path 55 constitute an internal flow path of the valve device 10.
  • the second valve body 62 is formed in a double cylindrical shape.
  • the second valve body 62 has a female screw 62a that is screwed into the male screw 64c of the transmission member 64, an outer outer cylinder part 62b, and an inner cylinder part 62c.
  • the second valve body 62 is provided at a position overlapping the hot water side port 12 or the water side port 14 in the axial direction, and is provided between the transmission member 64 and the third housing 58 in the radial direction.
  • the second valve body 62 can move in the axial direction according to the rotation of the shaft portion 18 to adjust the opening degree of the hot water side port 12 and the water side port 14. It can be closed.
  • FIG. 3 is a perspective view of a faucet device 70 incorporating the valve device 10.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of a faucet device 70 that incorporates the valve device 10.
  • the faucet device 70 covers the valve device 10 with the frame body 26, the first operation input unit 28, the second operation input unit 30, and the fixing nut 32.
  • the frame body 26 is connected to the hot water supply channel 21, the water supply channel 22, and the discharge channel 24.
  • the first operation input unit 28 is formed in a cylindrical shape, is located at the upper end of the faucet device 70, and is connected to the shaft unit 18. The lower end of the first operation input unit 28 is inserted into the second operation input unit 30 and is provided so as to be slidable in the second operation input unit 30 in the axial direction.
  • the first operation input unit 28 is a handle that can be gripped and operated by the user in order to adjust the temperature.
  • the second valve body 62 moves in the axial direction by the rotation of the transmission member 64.
  • the shaft portion 18, the second valve body 62, and the transmission member 64 function as a second valve mechanism 74.
  • the second valve mechanism 74 adjusts the distribution of the opening degrees of the two ports 12 and 14 by the rotation of the shaft portion 18.
  • the shaft unit 18 moves via the press receiving unit 34 and the movable unit 40, and the first valve body 53 comes into pressure contact with the valve seat 57, thereby The inner peripheral flow path 64a is blocked and water is stopped.
  • the second operation input unit 30 is formed in a cylindrical shape and is connected to the rotation receiving unit 20.
  • the second operation input unit 30 is a handle that can be gripped and operated by the user in order to adjust the flow rate.
  • the rotation receiving unit 20 and the driving unit 38 rotate, and the movable unit 40 moves in the axial direction.
  • the shaft portion 18 moves in the axial direction together with the movable portion 40, the distance between the first valve body 53 and the valve seat 57 changes, and the discharged water flow rate changes.
  • the rotation receiving unit 20, the drive unit 38, and the movable unit 40 function as an axial force transmission mechanism that moves the shaft unit 18 in the axial direction.
  • the shaft portion 18, the first valve body 53, and the valve seat 57 function as a first valve mechanism 72 that adjusts the flow rate flowing through the internal flow path according to the axial movement of the shaft portion 18.
  • the user's operation is input to the shaft unit 18 via the first operation input unit 28 and the second operation input unit 30.
  • the first operation input unit 28, the second operation input unit 30, the first valve mechanism 72, and the second valve mechanism 74 are arranged in order from the top, and the shaft portion 18 is inserted through each of them.
  • the second valve mechanism 74 is provided on the upstream side below the first valve mechanism 72, and the first valve mechanism 72 and the second valve mechanism 74 are arranged apart from each other in the axial direction, thereby reducing the radial width of the valve device 10. it can.
  • the internal flow path of the valve device 10 is inserted in the shaft portion 18 and provided on the outer peripheral side of the inner peripheral flow path 64a and the inner peripheral flow path 64a on the discharge port 16 side.
  • the outer peripheral side flow path 55 provided in the 1 port side is included. Thereby, the 2nd valve mechanism 74 and the inner peripheral side flow path 64a can be piled up in the diameter direction, and the valve apparatus 10 can be comprised short in an axial direction.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining the operation of the second valve mechanism 74.
  • FIG. 5A shows a state in which the water side port 14 is blocked
  • FIG. 5B shows an intermediate state in which the hot water side port 12 and the water side port 14 are communicated together
  • FIG. The state which cut off the hot water side port 12 is shown.
  • the second valve body 62 is in a position blocking the water side port 14, and the liquid flowing into the outer peripheral side flow path 55 is only hot water from the hot water side port 12, and the temperature is high.
  • the transmission member 64 also rotates around the axis in conjunction with the second valve body 62 screwed into the transmission member 64. Rotates relative to the transmission member 64 and moves in the axial direction.
  • the second valve body 62 moves upward, and the water-side port 14 that is blocked by the second valve body 62 is opened.
  • both the hot water side port 12 and the water side port 14 communicate with the outer peripheral side flow path 55, and hot water and water are mixed in the outer peripheral side flow path 55, as shown in FIG. 5 (a).
  • the temperature falls rather than just flowing in hot water.
  • the water flowing in from the water side port 14 passes through the second valve body 62 and travels toward the outer peripheral side flow path 55.
  • the second valve body 62 moves upward, closes the hot water side port 12, and opens the opening of the water side port 14.
  • Increase The water side port 14 is located upstream from the hot water side port 12.
  • only the water side port 14 communicates with the outer peripheral flow path 55, and becomes water and the temperature decreases.
  • the other of the hot water side port 12 and the water side port 14 is communicated.
  • the distribution of the opening degree of the hot water side port 12 and the water side port 14 is adjusted by the movement of the second valve body 62 in the axial direction. For example, as the opening area of the hot water side port 12 increases, the opening area of the water side port 14 decreases. This is because the hot water side port 12 and the water side port 14 are arranged apart from each other in the axial direction, and the second valve body 62 moves in the axial direction inside the hot water side port 12 and the water side port 14. This is to move so as to block one of them and to open one of them.
  • the temperature can be adjusted by rotating the shaft portion 18 around the axis, and the flow rate can be adjusted by moving the shaft portion 18 in the axial direction.
  • the part which performs temperature control and flow control can be made common, and the valve apparatus 10 is realizable with a simple structure.
  • the transmission member 64 converts the rotation around the axis of the shaft portion 18 into the movement of the second valve body 62 in the axial direction, and forms an inner peripheral flow path 64 a communicating with the discharge port 16. That is, the transmission member 64 acts on the upstream second valve body 62 and forms a flow path on the downstream side of the first valve mechanism 72. Thereby, the increase in the number of parts of the valve device 10 can be suppressed as compared with the case where the member that transmits the rotation of the shaft portion 18 and the member that forms the downstream flow path by the first valve mechanism 72 are separated. .
  • the second valve body 62 can provide the second valve body 62 on the radially outer side of the transmission member 64, and the valve device is provided by disposing the transmission member 64 and the second valve body 62 in the axial direction.
  • the axial length of 10 can be shortened.
  • a seal member 80 is provided between the third housing 58 and the second valve body 62 to block communication between the hot water side port 12 and the water side port 14.
  • the seal member 80 is, for example, a rubber O-ring and has elasticity.
  • a holding portion 62d for holding the seal member 80 is formed on the outer peripheral surface of the outer cylinder portion 62b of the second valve body 62.
  • the holding part 62d is formed as a circumferential groove.
  • a part of the seal member 80 protrudes radially outward in a state of being fixed to the holding portion 62d.
  • a recess 58 a that is recessed in the circumferential direction is formed on the inner peripheral surface of the third housing 58.
  • the holding part 62d and the recessed part 58a are opposed to each other at an intermediate position where the hot water side port 12 and the water side port 14 are communicated with each other.
  • the seal member 80 moves in the recess 58 a in accordance with the movement of the second valve body 62.
  • the holding part 62d is recessed deeper than the recessed part 58a in order to hold the seal member 80.
  • FIG. 6 is a view for explaining the action of the seal member 80 according to the position of the second valve body 62.
  • the position of the second valve body 62 shown in FIGS. 6 (a) to 6 (c) corresponds to the position of the second valve body 62 shown in FIGS. 5 (a) to 5 (c). That is, the 2nd valve body 62 of Fig.6 (a) is the state which interrupted
  • the recess 58a has a first inclined surface 82, a flat surface 84, and a second inclined surface 86.
  • the first inclined surface 82 and the second inclined surface 86 are formed at both ends of the recess 58 a in the axial direction, and are inclined so as to approach the second valve body 62.
  • the flat surface 84 is formed between the first inclined surface 82 and the second inclined surface 86, extends in parallel along the axial direction, and is parallel to the outer surface of the second valve body 62.
  • the flat surface 84 extends along the moving direction of the second valve body 62 and the seal member 80.
  • the seal member 80 abuts against the second inclined surface 86 of the recess 58a, and as shown in FIG. 6C.
  • the seal member 80 is in contact with the first inclined surface 82 of the recess 58a. This is because the opposing distance between the upper edge of the first inclined surface 82 and the lower edge of the second inclined surface 86 and the bottom of the holding portion 62d is the wire diameter or radial dimension of the seal member 80 held by the holding portion 62d. This is because it is smaller. Thereby, the sealing member 80 is pressed strongly so as to be crushed, and the communication between the hot water side port 12 and the water side port 14 is blocked.
  • the seal member 80 In the valve open position where both the hot water side port 12 and the water side port 14 shown in FIG. 6B are open, the seal member 80 is away from the flat surface 84 and is not in contact with the hot water side port 12 and the water side port. 14 communication is not blocked. This is because the facing distance between the flat surface 84 and the bottom of the holding portion 62 d is larger than the wire diameter or radial dimension of the seal member 80. As shown in FIG. 5B, in the state where the hot water side port 12 and the water side port 14 are in communication, it is necessary to completely block the communication of the hot water side port 12 and the water side port 14 outside the second valve body 62. Therefore, the seal member 80 is not brought into contact with the flat surface 84 but is brought into close proximity.
  • the recess 58 a forms a gap with the seal member 80.
  • the friction with the sealing member 80 and the flat surface 84 can be suppressed, and the operativity which moves the 2nd valve body 62 can be improved.
  • the deterioration of the seal member 80 can be suppressed.
  • the seal member 80 may abut against the flat surface 84 in a state where communication between the hot water side port 12 and the water side port 14 shown in FIG. In this way, when both the hot water side port 12 and the water side port 14 are open, the third housing 58 and the second valve are more than when either the hot water side port 12 or the water side port 14 is closed.
  • the recess 58a is configured so that the repulsive force applied by the seal member 80 to the body 62 is weakened.
  • the second valve body 62 moves in the axial direction inside the third housing 58, the friction between the seal member 80 and the flat surface 84 can be suppressed, and the operating force for moving the second valve body 62 can be reduced.
  • the recessed part 58a may have a curved part instead of the flat surface 84.
  • the seal member 80 is applied to the third housing 58 and the second valve body 62 when the valve is in the open position rather than when the valve is in the first valve closing position and the second valve closing position.
  • the recess 58a is configured so that the repulsive force is weakened.
  • the seal member 80 By forming the first inclined surface 82 and the second inclined surface 86 at both ends of the concave portion 58a, the seal member 80 gradually becomes the first when the second valve body 62 is moved from the valve opening position to the valve closing position.
  • the amount of crushing increases by biting into the inclined surface 82 or the second inclined surface 86. Thereby, when closing the hot water side port 12 or the water side port 14, the operation feeling tightened to a user can be provided.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of a modified valve device.
  • the valve device shown in FIG. 7 is different from the valve device 10 shown in FIG. 2 in that a connecting member 90 is provided.
  • the connecting member 90 connects the shaft portion 18 and the transmission member 164 and rotates in conjunction with the rotation of the shaft portion 18 to rotate the transmission member 164.
  • the connecting member 90 includes a hollow portion 90 a that is connected to the transmission member 164, an inner cylinder portion 90 b that is connected to the second rotation transmission portion 18 c of the shaft portion 18, and an outer cylinder portion 90 c that is rotatably supported by the third housing 58. And have.
  • the transmission member 164 includes an inner peripheral side channel 164a that constitutes an internal channel, a convex portion 164b that fits into the recess 90a, and a male screw 164c that is screwed into the second valve body 62. According to the valve device of the modification, even if the transmission member 164 is not directly connected to the shaft portion 18, it can rotate in conjunction with the rotation of the shaft portion 18.
  • hot water flows into the hot water side port 12 and water flows into the water side port 14
  • the present invention is not limited to this mode.
  • the relationship between hot water and water may be reversed, and liquids other than hot water and water may flow in.
  • the mode in which the liquid flows in from the hot water side port 12 and the water side port 14 and the liquid is discharged from the discharge port 16 is shown, but is not limited to this mode.
  • two ports that can be switched between open and closed states are provided on the outflow side, and these ports may be provided so as to communicate with a faucet and a shower.
  • the valve device 10 communicates with the two first ports and the second port, and has an internal flow path through which a liquid flows with one of the first port and the second port as an inflow port and the other as an outflow port.
  • the holding portion 62d is provided in the second valve body 62, and the recess 58a is provided in the third housing 58.
  • the present invention is not limited to this mode, and the holding portion is provided in the third housing 58.
  • the two valve body 62 may be provided with a recess.
  • a valve device is the valve device according to the first aspect of the first invention, wherein the internal flow path is inserted into the shaft portion and is provided on the second port side. And an outer peripheral side channel provided on the outer peripheral side of the inner peripheral side channel and provided on the first port side in the inner channel. Thereby, the valve device can be shortened in the axial direction.
  • the second valve mechanism moves in the axial direction in conjunction with the rotation of the shaft portion, thereby the two first ports.
  • a valve body for adjusting the distribution of the opening degree.
  • the second valve mechanism is capable of rotating integrally with the shaft portion, and transmits its own rotation as movement of the valve body in the axial direction.
  • the shaft may be inserted into the transmission member, and a part of the internal flow path before communicating with the second port may be formed inside the transmission member.
  • the first valve mechanism and the second valve mechanism may be provided apart in the axial direction.
  • variety of a valve apparatus can be made smaller than the case where a 1st valve mechanism and a 2nd valve mechanism are located overlapping in a radial direction.
  • the valve device is the valve device according to the first aspect of the second invention, wherein the valve body is in a valve-opening position in which both of the two ports are opened, and in which one of the two ports is closed.
  • a holding portion that holds the seal member is formed on one of the inner surface of the housing and the outer surface of the valve body, and is movable between the inner surface of the housing and the outer surface of the valve body.
  • a recess that forms a gap with the seal member may be formed. Thereby, the frictional resistance of the seal member can be reduced when the valve body moves.
  • the valve device according to a third aspect of the second invention is the valve device according to the second aspect, wherein the recess is formed on the inner surface of the housing and the outer surface of the valve body as the valve body moves from the valve opening position to the valve closing position.
  • You may have an inclined surface which inclines so that it may approach toward one side. Thereby, when closing either one of the two ports, it is possible to give an operational feeling to be tightened to the user.
  • the concave portion may have a flat surface extending along a moving direction of the valve body.
  • the valve device according to a fifth aspect of the second invention is the valve device according to any one of the first to fourth aspects, wherein one of the two ports is closed between the housing and the valve body by the seal member.
  • the communication between the two ports may be cut off. Thereby, when one of the two ports is closed, the communication between the two ports is blocked by the seal member, so that the liquids passing through the two ports can be prevented from being mixed.
  • valve device 10 valve device, 12 hot water side port, 14 water side port, 16 discharge port, 18 shaft part, 55 outer peripheral side flow path, 58 third housing, 58a concave part, 62 second valve body, 62d holding part, 64 transmission member, 64a inner periphery side flow path, 80 seal member.
  • the present invention relates to a valve device having an internal flow path through which a liquid flows.

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Abstract

弁装置において、内部流路は、二つの第1ポートと第2ポートに通じ、第1ポートおよび第2ポートの一方を流入ポート、他方を流出ポートとして液体が流れる。軸部18は、回転力を受けて軸周りに回転可能であるとともに軸力を受けて軸方向に移動可動である。第1弁機構は、軸部18の軸方向の移動によって内部流路を流れる流量を調節する。第2弁機構は、軸部18の回転によって二つの第1ポートの開度の配分を調節する。

Description

弁装置
 本発明は、液体が流れる内部流路を有する弁装置に関する。
 例えば、特許文献1には、モータの駆動によって主水路の開度を調節可能な流量調節弁が開示されている。この流量調節弁は、ダイアフラム式の主弁と、環状の主弁座と、操作に応じて上下する棒状のパイロット弁とを有し、主弁と主弁座の距離に応じて主水路の開度を変化させる。
特開2016-70340号公報
 1.特許文献1に開示される流量調節弁は主水路の開度を調節する主弁を有するが、さらに別の開度を調節する弁機構を加えようとした場合、構造が複雑になり過ぎるおそれがある。
 第1の発明の目的は、簡素な構成の弁装置を提供することにある。
 2.ところで、移動する弁体と弁体を支持する部材との間にシール部材が設けられることがある。このシール部材は、弁体を移動させるときに摩擦抵抗を生じ、この摩擦抵抗が大きいと弁体を移動させる力が大きくなる。
 第2の発明の目的は、弁体を移動させる際のシール部材の摩擦抵抗力を低減する弁装置を提供することにある。
 上記課題を解決するために、第1の発明のある態様の弁装置は、二つの第1ポートと第2ポートに通じ、第1ポートおよび第2ポートの一方を流入ポート、他方を流出ポートとして液体が流れる内部流路と、回転力を受けて軸周りに回転可能であるとともに軸力を受けて軸方向に移動可動な軸部と、軸部の軸方向の移動によって内部流路を流れる流量を調節する第1弁機構と、軸部の回転によって二つの第1ポートの開度の配分を調節する第2弁機構と、を備える。
 上記課題を解決するために、第2の発明のある態様の弁装置は、二つのポートを有し、二つのポートの両方が流入ポートまたは流出ポートとなるハウジングと、ハウジングに対して移動することによって、二つのポートの開度の配分を調節可能な弁体と、ハウジングと弁体の間に設けられ、二つのポートの連通を遮断可能なシール部材と、を備える。弁装置は、二つのポートの両方が開いている場合、二つのポートの少なくとも一方が閉塞されている場合より、ハウジングおよび弁体に対してシール部材が付与する反発力が弱まるように構成される。
 第1の発明によれば、内部流路を調節する第1弁機構と、二つの第1ポートの開度の配分を調節する第2弁機構とを軸部の動きによって作動させることができる。
 第2の発明によれば、二つのポートの両方が開いている場合にシール部材がハウジングおよび弁体に対して付与する反発力が弱まるため、シール部材とハウジングおよび弁体との摩擦抵抗力を低減できる。
実施例の弁装置の外観を示す斜視図である。 弁装置の断面図である。 弁装置を内蔵した水栓装置の斜視図である。 弁装置を内蔵した水栓装置の断面図である。 第2弁機構の動作について説明するための図である。 第2弁体の位置に応じたシール部材の作用について説明するための図である。 変形例の弁装置の断面図である。
 図1は、実施例の弁装置10の外観を示す斜視図である。弁装置10は、水栓装置に設けられ、吐出する液体の流量調節機能と、温度調節機能とを有する。弁装置10の側面には、湯が流入する湯側ポート12と、水が流入する水側ポート14が形成されており、弁装置10の下端部には、流入した液体を吐出する吐出ポート16が形成されている。
 弁装置10は、湯側ポート12および水側ポート14の開度の配分を変えることで、吐出ポート16から吐出する液体の温度を調節することができる。また、弁装置10は、湯側ポート12および水側ポート14と、吐出ポート16とを連通する内部流路の開度を変えることで、吐出ポート16から吐出する液体の流量を調節できる。
 弁装置10は、ユーザの操作入力を受け付ける構成として、軸部18および回転受付部20を有する。軸部18は、弁装置10に挿入され、回転操作力を受けて軸周りに回転して温度調整がなされる。回転受付部20は、軸部18を環囲しており、軸力を受けて軸部18を軸方向に進退させて流量調整がなされる。なお以下の説明では、軸部18の軸方向を単に軸方向という場合がある。
 図2は、弁装置10の断面図である。弁装置10は、軸部18、回転受付部20、押圧受付部34、第1ハウジング36、駆動部38、可動部40、バネ部材42、第1カム部43、第2カム部44、軸受部46、内蓋48、キャップ50、第1弁本体52、ダイアフラム54、第2ハウジング56、第3ハウジング58、第2弁体62および伝達部材64を備える。
 軸部18は、直線の棒状であり、弁装置10の中心軸に沿って挿入される。軸部18は、回転力を受けて軸周りに回転可能であるとともに軸力を受けて軸方向に移動可動である。軸部18は、第1回転伝達部18a、ジョイント部18b、第2回転伝達部18cおよび小径部18dを有する。第1回転伝達部18aおよび第2回転伝達部18cは、扁平面を有しており、扁平面によって回転トルクを受けることが可能である。ジョイント部18bは、ボール状に膨らんで形成され、軸方向の力を受けることが可能である。小径部18dは、ジョイント部18bおよび第2回転伝達部18cの間に位置し、液体を通る隙間を形成する。
 回転受付部20は、円筒状に形成され、押圧受付部34および第1ハウジング36に連結される。回転受付部20は、外部からの回転操作力を受けて、押圧受付部34、駆動部38および第2カム部44とともに回転する。
 押圧受付部34は、円筒状に形成され、一部が回転受付部20に挿入されている。押圧受付部34は、回転受付部20に対して軸方向にスライド可能であり、回転受付部20の回転に連動して回転する。
 第1ハウジング36は、円筒状に形成され、内蓋48に連結される。第1ハウジング36の内側に回転受付部20の一部が挿入され、回転受付部20を回転可能に支持する。
 駆動部38は、円筒状に形成され、押圧受付部34の内側に連結され、内周面に雌ネジ38aを有する。可動部40は、半筒状に形成され、軸部18のジョイント部18bの周りに一対設けられる。可動部40の内周面には、ジョイント部18bと係合する凹みが形成され、可動部40の外周面には駆動部38の雌ネジ38aに螺合する雄ネジ40aが形成される。駆動部38の回転は、軸受部46の立設部46aにより規制される。駆動部38が回転受付部20に連動して回転すると、可動部40は、立設部46aに当たって回転せずに軸方向に移動する。
 バネ部材42は、押圧受付部34および駆動部38を付勢し、押圧受付部34が押し込まれた場合に、押圧受付部34を元の位置に戻す。第1カム部43、第2カム部44および当接部45は、スラストロック機構を構成する。このスラストロック機構は、押圧受付部34が押し込まれた際にロックして押し込まれたロック位置で押圧受付部34を保持することができる。また、ロック位置にある押圧受付部34が押されるとロック解除してバネ部材42の付勢により押圧受付部34を元の位置に戻す。押圧受付部34が軸方向に移動すると、可動部40を介して軸部18が連動して軸方向に移動する。
 軸受部46は、円盤状に形成され、回転受付部20とともに回転する第2カム部44を支持する。内蓋48は、円盤状に形成され、背圧室49の一部を構成する。内蓋48は、弁装置10の上部に液体が移動しないよう、仕切り壁として機能する。内蓋48の外周には、円筒状の第1ハウジング36と第2ハウジング56が連結される。
 第3ハウジング58は、円筒状に形成され、第2ハウジング56に螺合して一体に連結される。第3ハウジング58の外周面には、湯側ポート12および水側ポート14が形成される。湯側ポート12および水側ポート14は、軸方向に離間して形成される。
 第1弁本体52、キャップ50、Oリング51およびダイアフラム54は、第1弁体53を構成する。第1弁体53は、湯側ポート12および水側ポート14と、吐出ポート16との間の流路に設けられ、通過する液体の流量を調節するために設けられる。キャップ50は、Oリング51を第1弁本体52に取り付ける。Oリング51は、軸部18に環囲してシール機能を有するが、Oリング51の内周が小径部18dより大径であり、Oリング51の内側に小径部18dが位置する場合、液体が背圧室49から内周側流路64aへ通過可能な状態となる。
 第1弁体53の上流側には外周側流路55が形成され、湯側ポート12および水側ポート14から流入した湯および水を混合する。第1弁本体52は、樹脂材料などによって形成される硬質である。ダイアフラム54は、ゴムなどの弾性材料によって形成される。第1弁本体52およびダイアフラム54は略円板状の所定の形状を有する。第1弁本体52は、下向きに突出する環状の突出部52aを有し、この突出部52aがダイアフラム54に形成された貫通孔54aを挿通した状態でダイアフラム54に対して固定される。
 ダイアフラム54の外周部分が第2ハウジング56に固定されることにより、第1弁体53は第2ハウジング56に対して固定される。弾性体であるダイアフラム54の中心部分とそこに固定された第1弁本体52とは、圧力変動により、ダイアフラム54の外周部分が第2ハウジング56に固定された状態で軸方向に移動する。この移動によって第1弁体53と弁座57との距離が変化し、流路が開閉する。具体的には、第1弁体53が弁座57に着座することによって流路が閉じ、第1弁体53が弁座57から離れることによって流路が開く。また、第1弁体53と弁座57との距離に応じて開度が変化し、流路を流れる水の流量すなわち吐水流量が変化する。
 第1弁本体52には、この背圧室49と外周側流路55とを連通させる第1貫通孔(図示せず)が形成されている。この第1貫通孔は、外周側流路55内の水を背圧室49に導く。
 また第1弁本体52には、その中心を軸方向に貫通して背圧室49と内周側流路64aとを連通する第2貫通孔52bが形成されている。この第2貫通孔52bには棒状の軸部18が挿通される。軸部18は第2ハウジング56の中心軸と同軸となるよう配置される。軸部18の小径部18dと第2貫通孔52bとの間には、環状の隙間が形成される。この隙間は、背圧室49内の水を内周側流路64aに抜いて背圧室49の圧力を減少させるパイロット水路を構成する。
 第1弁本体52は、上向きに突出して軸部18を環囲する環状のリング保持部52cを有する。リング保持部52cは、Oリング51を保持する。閉弁状態では、背圧室49とパイロット水路とは、軸部18とOリング51とによって遮断される。開弁状態では、軸部18に形成された小径部18dがOリング8と径方向で対向し、それらの間には微少な隙間が形成される。つまり、背圧室49とパイロット水路とは、軸部18とOリング51とによって遮断されず、通じている。軸部18が軸方向に移動すると、第1弁体53と弁座57との距離が変化し、吐出ポート16から吐出する液体の吐出流量が調節される。
 伝達部材64は、円筒状に形成されており、内周側流路64a、回転受け部64bおよび雄ネジ64cを有する。伝達部材64は、軸部18と一体的に回転可能であり、自らの回転を第2弁体62の軸方向の動きとして伝達可能である。回転受け部64bは、伝達部材64の内周面から径方向内向きに張り出しており、周方向に離間して複数形成される。回転受け部64bにより伝達部材64が軸部18の第2回転伝達部18cに連結し、軸部18の軸周りの回転に連動して回転する。
 雄ネジ64cは、伝達部材64の外周面に形成される。内周側流路64aは、第1弁体53を介して外周側流路55に通じており、下端では吐出ポート16に通じる。伝達部材64の内部には、軸部18が挿通されるとともに、吐出ポート16に連通する前の内部流路の一部として内周側流路64aが形成される。内周側流路64aおよび外周側流路55は、弁装置10の内部流路を構成する。
 第2弁体62は、2重の円筒状に形成されている。第2弁体62は、伝達部材64の雄ネジ64cに螺合する雌ネジ62aと、外側の外筒部62bと、内側の内筒部62cを有する。第2弁体62は、軸方向において湯側ポート12または水側ポート14に重なる位置に設けられ、径方向において伝達部材64と第3ハウジング58の間に設けられる。第2弁体62は、軸部18の回転に応じて軸方向に移動して湯側ポート12および水側ポート14の開度を調節することができ、湯側ポート12または水側ポート14を塞ぐことが可能である。
 図3は、弁装置10を内蔵した水栓装置70の斜視図である。また、図4は、弁装置10を内蔵した水栓装置70の断面図である。水栓装置70は、枠体26、第1操作入力部28、第2操作入力部30および固定ナット32により、弁装置10を覆う。枠体26は、湯側供給流路21、水側供給流路22、吐出流路24に接続される。
 第1操作入力部28は、円柱状に形成され、水栓装置70の上端に位置し、軸部18に連結される。第1操作入力部28の下端部は、第2操作入力部30に挿入されており、第2操作入力部30内を軸方向にスライド可能に設けられる。第1操作入力部28は、温度調節をするためにユーザが把持して操作できるハンドルである。
 ユーザが第1操作入力部28を回転させることで軸部18が回転し、軸部18に連動して伝達部材64が回転する。伝達部材64の回転により第2弁体62が軸方向に移動する。軸部18、第2弁体62および伝達部材64は、第2弁機構74として機能する。第2弁機構74は、軸部18の回転によって二つのポート12,14の開度の配分を調節する。
 ユーザが第1操作入力部28を押すと、押圧受付部34および可動部40を介して軸部18が移動し、第1弁体53が弁座57に圧接して、外周側流路55と内周側流路64aが遮断され、止水される。
 第2操作入力部30は、円筒状に形成され、回転受付部20に連結される。第2操作入力部30は、流量調節をするためにユーザが把持して操作できるハンドルである。ユーザが第2操作入力部30を回転させることで回転受付部20および駆動部38が回転し、可動部40が軸方向に移動する。可動部40とともに軸部18が軸方向に移動して、第1弁体53と弁座57の距離が変化し、吐水流量が変化する。
 このように、回転受付部20、駆動部38および可動部40は、軸部18を軸方向に移動させる軸力伝達機構として機能する。軸部18、第1弁体53および弁座57は、軸部18の軸方向の移動に応じて内部流路を流れる流量を調節する第1弁機構72として機能する。このように、軸部18には、第1操作入力部28および第2操作入力部30を介してユーザの操作が入力される。
 第1操作入力部28、第2操作入力部30、第1弁機構72および第2弁機構74は上から順に配置され、それぞれに軸部18が挿通されている。第1弁機構72より下方で上流側に第2弁機構74を設け、第1弁機構72と第2弁機構74を軸方向に離れて配置することで、弁装置10の径方向幅を小さくできる。弁装置10の内部流路は、軸部18に挿通されるとともに吐出ポート16側に設けられる内周側流路64aと、内周側流路64aの外周側に設けられるとともに内部流路で第1ポート側に設けられる外周側流路55を含んでいる。これにより、第2弁機構74および内周側流路64aを径方向に重ねて配置でき、弁装置10を軸方向に短く構成できる。
 図5は、第2弁機構74の動作について説明するための図である。図5(a)は、水側ポート14を遮断した状態であり、図5(b)は、湯側ポート12および水側ポート14をともに連通した中間状態を示し、図5(c)は、湯側ポート12を遮断した状態を示す。
 図5(a)には、第2弁体62が水側ポート14を塞いだ位置にあり、外周側流路55に流入する液体は、湯側ポート12からの湯だけであり、温度は高い。ここで、ユーザが第1操作入力部28を回転させて軸部18を軸周りに回転すると、連動して伝達部材64も軸周りに回転し、伝達部材64に螺合する第2弁体62が伝達部材64と相対回転して、軸方向に移動する。図5(b)に示すように第2弁体62が上方に移動し、第2弁体62に遮断されている水側ポート14が開かれる。
 図5(b)では、湯側ポート12および水側ポート14がともに外周側流路55に連通しており、外周側流路55にて湯と水が混合され、図5(a)に示す湯だけ流入するより温度が下がる。水側ポート14から流入した水は、第2弁体62内を通って外周側流路55へ向かう。さらにユーザが第1操作入力部28を回転させると、図5(c)に示すように、第2弁体62が上方に移動し、湯側ポート12を塞ぐとともに、水側ポート14の開度を大きくする。水側ポート14は湯側ポート12により上流側に位置する。
 図5(c)では、水側ポート14のみ外周側流路55に連通しており、水になって温度が下がる。湯側ポート12および水側ポート14の一方が遮断された場合、湯側ポート12および水側ポート14の他方は連通される。第2弁体62の軸方向の移動によって、湯側ポート12および水側ポート14の開度の配分が調節される。例えば、湯側ポート12の開口面積が増すにつれて、水側ポート14の開口面積が減る。これは、湯側ポート12および水側ポート14が軸方向に離間して配置されるともに、湯側ポート12および水側ポート14の内側で第2弁体62が軸方向に移動して、いずれか一方を塞ぐように移動し、いずれか他方を開くように移動するためである。
 弁装置10では、軸部18の軸周りの回転で温度調節ができるとともに、軸部18の軸方向の移動で流量調節ができる。これにより、温度調節と流量調節を実行する部品を共通化でき、弁装置10を簡素な構成で実現できる。
 伝達部材64は、軸部18の軸周りの回転を第2弁体62の軸方向の移動に変換するとともに、吐出ポート16に連通する内周側流路64aを形成する。つまり、伝達部材64は、上流側の第2弁体62に作用するとともに、第1弁機構72より下流側の流路を形成する。これにより、軸部18の回転を伝達する部材と、第1弁機構72により下流側の流路を形成する部材とを別体にするより、弁装置10の部品点数の増加を抑えることができる。また、第2弁体62により、伝達部材64の径方向外側に第2弁体62を設けることができ、伝達部材64と第2弁体62を軸方向に位置ずれして設けるより、弁装置10の軸方向長さを短くできる。
 図5(a)に示すように、第3ハウジング58および第2弁体62の間には、シール部材80が設けられ、湯側ポート12および水側ポート14の連通を遮断している。シール部材80は、例えばゴム製のOリングであり、弾性を有する。
 第2弁体62の外筒部62bの外周面には、シール部材80を保持する保持部62dが形成される。保持部62dは、周状の溝として形成される。シール部材80は、保持部62dに固定された状態で、一部が径方向外側にはみ出る。第3ハウジング58の内周面には、周方向に渡って凹む凹部58aが形成される。保持部62dおよび凹部58aは、湯側ポート12および水側ポート14がともに連通した中間位置にて対向する。シール部材80は、第2弁体62の移動に応じて凹部58aを移動する。保持部62dは、シール部材80を保持するため、凹部58aより深く凹んでいる。
 図6は、第2弁体62の位置に応じたシール部材80の作用について説明するための図である。図6(a)から図6(c)に示す第2弁体62の位置は、図5(a)から図5(c)に示す第2弁体62の位置に対応する。つまり、図6(a)の第2弁体62は、水側ポート14を遮断した状態であり、図6(b)は、湯側ポート12および水側ポート14がともに連通した中間状態を示し、図6(c)の第2弁体62は、湯側ポート12を遮断した状態を示す。
 凹部58aは、第1傾斜面82、平坦面84および第2傾斜面86を有する。第1傾斜面82および第2傾斜面86は、凹部58aの軸方向の両端に形成され、第2弁体62に向かって接近するように傾斜する。第1傾斜面82および第2傾斜面86によって、凹部58aの縁に向かって第2弁体62および第3ハウジング58の間隔が狭くなる。平坦面84は、第1傾斜面82および第2傾斜面86の間に形成され、軸方向に沿って平行に延在し、第2弁体62の外面に対して平行である。平坦面84は、第2弁体62およびシール部材80の移動方向に沿って延在する。
 図6(a)に示すように、水側ポート14を遮断した第1閉弁位置では、シール部材80は、凹部58aの第2傾斜面86に当接し、図6(c)に示すように、湯側ポート12を遮断した第2閉弁位置では、シール部材80は、凹部58aの第1傾斜面82に当接している。これは、第1傾斜面82の上縁および第2傾斜面86の下縁と、保持部62dの底部との対向間隔が、保持部62dに保持されるシール部材80の線径または径方向寸法より小さいためである。これにより、シール部材80は、潰れるように強く圧接して、湯側ポート12および水側ポート14の連通を遮断する。
 図6(b)に示す湯側ポート12および水側ポート14の両方が開いた開弁位置では、シール部材80は、平坦面84と離れて非接触であり、湯側ポート12および水側ポート14の連通を遮断していない。これは、平坦面84と、保持部62dの底部との対向間隔がシール部材80の線径または径方向寸法より大きいためである。図5(b)に示すように、湯側ポート12および水側ポート14が連通した状態では、第2弁体62の外側で湯側ポート12および水側ポート14の連通を完全に遮断する必要がないため、シール部材80を平坦面84に当接させず、近接させた状態にする。つまり、第2弁体62が開弁位置にあるとき、凹部58aは、シール部材80との間に隙間を形成する。これにより、第2弁体62が第3ハウジング58の内側で軸方向に移動する際に、シール部材80と平坦面84との摩擦を抑え、第2弁体62を移動させる操作性を向上できる。また、シール部材80の劣化を抑えることができる。
 なお、図6(b)に示す湯側ポート12および水側ポート14の連通を遮断していない状態で、シール部材80は、平坦面84と当接してもよい。このように、湯側ポート12および水側ポート14の両方が開いている場合、湯側ポート12および水側ポート14のいずれか一方が閉塞されている場合より、第3ハウジング58および第2弁体62に対してシール部材80が付与する反発力が弱まるように凹部58aが構成される。第2弁体62が第3ハウジング58の内側で軸方向に移動する際に、シール部材80と平坦面84との摩擦を抑え、第2弁体62を移動させる操作力を低減できる。
 なお、凹部58aは、シール部材80と非接触になる部分を有するならば、平坦面84の代わりに湾曲した部分を有してもよい。いずれにしても、第1閉弁位置および第2閉弁位置にある場合より、開弁位置にある場合の方が、第3ハウジング58および第2弁体62に対してシール部材80が付与する反発力が弱まるように凹部58aが構成される。
 凹部58aの両端に第1傾斜面82および第2傾斜面86を形成することで、第2弁体62を開弁位置から閉弁位置に移動させた際に、シール部材80が徐々に第1傾斜面82または第2傾斜面86に食い込んで、潰れ量が増大する。これにより、湯側ポート12または水側ポート14を閉じる際に、ユーザに締め付ける操作感を付与できる。
 湯側ポート12および水側ポート14のいずれか一方が第2弁体62により閉塞されている場合に、シール部材80は、第1傾斜面82および第2傾斜面86の一方に当接し、第3ハウジング58および第2弁体62の間における湯側ポート12および水側ポート14の連通を確実に遮断する。
 図7は、変形例の弁装置の断面図である。図7に示す弁装置は、図2に示す弁装置10と比べて、連結部材90が設けられている点で異なる。
 連結部材90は、軸部18および伝達部材164を連結し、軸部18の回転に連動して回転して、伝達部材164を回転させる。連結部材90は、伝達部材164に連結する窪み部90aと、軸部18の第2回転伝達部18cに連結する内筒部90bと、第3ハウジング58に回転可能に支持される外筒部90cとを有する。
 伝達部材164は、内部流路を構成する内周側流路164aと、窪み部90aに嵌合する凸部164bと、第2弁体62に螺合する雄ネジ164cとを有する。変形例の弁装置によれば、伝達部材164が直接的に軸部18に連結されていなくても、軸部18の回転に連動して回転することができる。
 なお実施例はあくまでも例示であり、各構成要素の組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
 実施例では、湯側ポート12に湯が流入し、水側ポート14に水が流入する態様を示したが、この態様に限られない。例えば、湯と水の関係は逆であってよく、湯と水以外の液体が流入してよい。
 また、実施例では、湯側ポート12および水側ポート14から液体が流入し、吐出ポート16から液体が吐出する態様を示したが、この態様に限られない。例えば、流出側に開閉状態を切り替え可能な二つのポートを設け、それらのポートが蛇口とシャワーに通じるように設けられてよい。いずれにしても、弁装置10は、二つの第1ポートと第2ポートに通じ、第1ポートおよび第2ポートの一方を流入ポート、他方を流出ポートとして液体が流れる内部流路を有する。
 また、実施例では、第2弁体62に保持部62dを設け、第3ハウジング58に凹部58aを設ける態様を示したが、この態様に限られず、第3ハウジング58に保持部を設け、第2弁体62に凹部を設ける態様であってよい。
 第1の発明の第2態様の弁装置は、第1の発明の第1態様において前記内部流路は、前記軸部に挿通されるとともに前記第2ポート側に設けられる内周側流路と、前記内周側流路の外周側に設けられるとともに前記内部流路で前記第1ポート側に設けられる外周側流路と、を有してよい。
 これにより、弁装置を軸方向に短くできる。
 第1の発明の第3態様の弁装置は、第1態様または第2態様において前記第2弁機構は、前記軸部の回転に連動して軸方向に移動することによって二つの前記第1ポートの開度の配分を調節する弁体を有してよい。
 これにより、弁体の軸方向の移動によって二つの第1ポートの開度の配分を調節できる。
 第1の発明の第4態様の弁装置は、第3態様において前記第2弁機構は、前記軸部と一体的に回転可能であり、自らの回転を前記弁体の軸方向の動きとして伝達可能な伝達部材を有し、前記伝達部材の内部には、前記軸部が挿通されるとともに、前記第2ポートに連通する前の前記内部流路の一部が形成されてよい。
 これにより、伝達部材が弁体の軸方向の動きに変換するとともに、内部流路を構成できる。
 第1の発明の第5態様の弁装置は、第1態様から第4態様のいずれかにおいて前記第1弁機構および前記第2弁機構は、軸方向に離れて設けられてよい。
 これにより、第1弁機構および第2弁機構が径方向に重なって位置する場合より、弁装置の径方向幅を小さくできる。
 第2の発明の第2態様の弁装置は、第2の発明の第1態様において、前記弁体は、二つの前記ポートの両方を開く開弁位置と、二つの前記ポートの一方を閉じる閉弁位置との間で移動可能であり、前記ハウジングの内面と前記弁体の外面のいずれか一方に、前記シール部材を保持する保持部が形成され、前記ハウジングの内面と前記弁体の外面のいずれか他方に、前記弁体が前記開弁位置にあるとき、前記シール部材との間に隙間を形成する凹部が形成されてよい。
 これにより、弁体の移動時にシール部材の摩擦抵抗を低減できる。
 第2の発明の第3態様の弁装置は、第2態様において、前記凹部は、前記開弁位置から前記閉弁位置に前記弁体が向かうにつれて、前記ハウジングの内面および前記弁体の外面の一方に向かって接近するように傾斜する傾斜面を有してよい。
 これにより、二つポートのいずれかを閉じる際に、ユーザに締め付ける操作感を付与できる。
 第2の発明の第4態様の弁装置は、第2態様または第3態様において、前記凹部は、前記弁体の移動方向に沿って延在する平坦面を有してよい。
 これにより、シール部材が平坦面に沿って移動する際の操作力を一定にできる。
 第2の発明の第5態様の弁装置は、第1態様から第4態様のいずれかにおいて、二つの前記ポートの一方が閉塞されている場合、前記シール部材によって前記ハウジングと前記弁体の間における二つの前記ポートの連通が遮断されてよい。
 これにより、二つのポートの一方が閉塞されている場合に、二つのポートの連通がシール部材により遮断されるため、二つポートをそれぞれ通る液体が混合されることを防ぐことができる。
 10 弁装置、 12 湯側ポート、 14 水側ポート、 16 吐出ポート、 18 軸部、 55 外周側流路、 58 第3ハウジング、 58a 凹部、 62 第2弁体、 62d 保持部、 64 伝達部材、 64a 内周側流路、 80 シール部材。
 本発明は、液体が流れる内部流路を有する弁装置に関する。

Claims (10)

  1.  二つの第1ポートと第2ポートに通じ、前記第1ポートおよび前記第2ポートの一方を流入ポート、他方を流出ポートとして液体が流れる内部流路と、
     回転力を受けて軸周りに回転可能であるとともに軸力を受けて軸方向に移動可動な軸部と、
     前記軸部の軸方向の移動によって前記内部流路を流れる流量を調節する第1弁機構と、
     前記軸部の回転によって二つの前記第1ポートの開度の配分を調節する第2弁機構と、を備えることを特徴とする弁装置。
  2.  前記内部流路は、前記軸部に挿通されるとともに前記第2ポート側に設けられる内周側流路と、前記内周側流路の外周側に設けられるとともに前記内部流路で前記第1ポート側に設けられる外周側流路と、を有することを特徴とする請求項1に記載の弁装置。
  3.  前記第2弁機構は、前記軸部の回転に連動して軸方向に移動することによって二つの前記第1ポートの開度の配分を調節する弁体を有することを特徴とする請求項1または2に記載の弁装置。
  4.  前記第2弁機構は、前記軸部と一体的に回転可能であり、自らの回転を前記弁体の軸方向の動きとして伝達可能な伝達部材を有し、
     前記伝達部材の内部には、前記軸部が挿通されるとともに、前記第2ポートに連通する前の前記内部流路の一部が形成されることを特徴とする請求項3に記載の弁装置。
  5.  前記第1弁機構および前記第2弁機構は、軸方向に離れて設けられることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の弁装置。
  6.  二つのポートを有し、二つの前記ポートの両方が流入ポートまたは流出ポートとなるハウジングと、
     前記ハウジングに対して移動することによって、二つの前記ポートの開度の配分を調節可能な弁体と、
     前記ハウジングと前記弁体の間に設けられ、二つの前記ポートの連通を遮断可能なシール部材と、を備え、
     二つの前記ポートの両方が開いている場合、二つの前記ポートの少なくとも一方が閉塞されている場合より、前記ハウジングおよび前記弁体に対して前記シール部材が付与する反発力が弱まるように構成されることを特徴とする弁装置。
  7.  前記弁体は、二つの前記ポートの両方を開く開弁位置と、二つの前記ポートの一方を閉じる閉弁位置との間で移動可能であり、
     前記ハウジングの内面と前記弁体の外面のいずれか一方に、前記シール部材を保持する保持部が形成され、
     前記ハウジングの内面と前記弁体の外面のいずれか他方に、前記弁体が前記開弁位置にあるとき、前記シール部材との間に隙間を形成する凹部が形成されることを特徴とする請求項6に記載の弁装置。
  8.  前記凹部は、前記開弁位置から前記閉弁位置に前記弁体が向かうにつれて、前記ハウジングの内面および前記弁体の外面の一方に向かって接近するように傾斜する傾斜面を有することを特徴とする請求項7に記載の弁装置。
  9.  前記凹部は、前記弁体の移動方向に沿って延在する平坦面を有することを特徴とする請求項7または8に記載の弁装置。
  10.  二つの前記ポートの一方が閉塞されている場合、前記シール部材によって前記ハウジングと前記弁体の間における二つの前記ポートの連通が遮断されることを特徴とする請求項6から9のいずれかに記載の弁装置。
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