JPH02500122A - 硬質材料の小さい板と金属被覆とを有する蛇口用カートリッジ - 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】 硬質材料の小さい板と金属被覆とを 有する蛇口用カートリッジ 発明の背慎 １０発明の分野 本発明は蛇口本体に挿入されるようになっているカートリッジに係る。このカー トリッジは、案内体と、案内部品の内部に配置された硬質材料からなる小さい可 動板用の支持エレメントと、カートリッジ内に固定的に取り付けられている硬質 材料からなる少なくとも１つの小さい板と、支持エレメント内に取り付けられ、 固定された小さい板に対し移動して流体の流量および混合比の調節を行なうよう になっている少なくとも１つの小さい可動板とを備えている。

■、え未立返差 通常の構造体では、小さい可動板用の支持エレメントおよび案内体としての働き をする部品はプラスチック材料から作られており、こうした支持エレメントや案 内体部品はプラスチック材料および潤滑用のグリースを適切に選択すれば容易に 相対スライド運動するものにできる。

しかしながら、日数が立つにつれて潤滑用のグリースは消費され、またプラスチ ック材料は自己潤滑性を失っていく。従って、往復スライド運動に晒されている 部品間に過剰な摩擦が加わり始め、使用者にとって極めて不愉快な騒音が生じて いる。こうした不具合は、ある種の構造体では、相対スライド運動に晒されてい るプラスチック部品間に金属箔の薄いガスケットを挿入すれば解消することがで きる。実際には、金属材料を適当に選択すれば、運動の行なわれている時に過剰 な摩擦が起きたり騒音が発生するのを防ぐことができる。しかしながらこれらガ スケットの挿入は、その構造ばかりでなくカートリッジの組立てに伴う煩雑さの ために、比較的コストが高くついている。またこうしたガスケット構造は、例え ば、部品のうちの１つが薄膜構造体であったり、高く持ち上げられた構造体であ ったり、水流の振動や騒音を止めようとする構造体であったりする場合には利用 することができない。

炙Ｂ」Ｂ囚１１ 本発明の目的は、経湾的な手段によりまた何ら複雑な組立てを取り入れずに、従 来の装置の損傷現象が防止されるカートリッジを提供することにある。

この目的は、本発明によれば、プラスチック材料がらなり、プラスチック材料か らできている別の部品の表面に対してスライドするようになっている複数の部品 の表面のうちの少なくとも１つに薄い金属被覆をがぶせることにより達成される 。

周知のように、こうした金属の被覆は、化学的または電気化学的な方法−ｍ−表 面の事前の増感処理や、場合によっては中間に接着層を被覆させておく方法−ｍ −あるいは好ましい結果のもたらす同じような方法により行なうことができる。

しかしながら、その他の方法、例えば、真空状態で蒸着させる方法を用いて金属 層をガスケットに被覆させることもできる。ガスケット層を形成するのに用いら れる金属は様々な基準に則って選択できるが、クロムがこうした用途には特に適 している。クロム層は、銅および／またはニッケルの中間接着層上に被覆される のが好ましい。

相互に接触してスライドするようになっているプラスチック部品の２つの表面の うちの一方にのみ金属材料を被覆するのなら、それは有利である。機能的な見地 からは、連係し合う２つの表面のうちの一方または他方に被覆を設けるならば、 問題ではない。しかしながら、金属層を被覆したいカップリング部分が１つ以上 に及ぶ場合には、中間部分に被覆を行なえば非常に都合がよい。この中間部分は 少なくとも２つの表面を備えており、プラスチック製の他の部品と接触してスラ イドするようになっている。実際には、この方法によれば、１つの部品の加工処 理により２組のスライド表面を被覆することができる。はとんどの場合、本発明 の様々な用途に係るカートリッジにおいて表面の組の総数を難なく処理すること ができる。とりわけ、硬質材料からなる小さい可動小板が横切って移動する回転 案内リングを備えたカートリッジでは、こうした案内リングの主要面にクロムを メッキすることが特に好ましい。

本発明の他の目的、特徴および利点は添付の図面に基づいて行なわれる以下の詳 細な説明から明らかである。

図面の簡単な説明 本発明は、添付の図面に沿って本発明の好ましい実施例の以下の詳細な説明を読 めば、本発明を充分に理解することができる。図中では、図全体にわたり同一の 参照符号は同一の部品を指している。

第１図は本発明のフロー・カートリッジを組み込んである蛇口の断面斜視図であ る。

第２図は、第１図の■−■線に沿う、本発明のフロー・カートリッジの一部断面 斜視図である。

第３図は、第２図の■−■に沿って見た、本発明の案内リングの平面図である。

第４図は、第２図の■−ＩＶに沿って見た、本発明の案内リングの平面図である 。

水　明の好ましい実施例の 詳細な説明 本明細書に記載し図面に示した蛇口とこれに用いたカートリッジは周知の構造体 の例であり、明瞭な理解のために図解説明しているにすぎない。いずれにせよ、 本発明の適用はこうした特殊な形式の蛇口またはカートリッジに限定されるもの ではない。

本発明を具体化した第１図に示す混合蛇口は本体１を備えている。本体１の底部 には、それぞれ温水と冷水の供給される２つの流路７と８が設けられている。こ れら流路７と８は、蛇口の本体１の底部に示す部品３および４と連絡している。

本体１はカートリッジを収容する内側リムを備え、また図示されていない出口通 路と連絡する円筒状のチャンバ２を形成している。本体１は、シール用ガスケッ ト６を備えたカバー５で閉じられている。

実現された形態に於けるカートリッジは−揃えとなった交換可能なカートリッジ であり、またカバー１０を備えている。このカバー１０は、プラスチック材料か ら作られ蛇口本体１の内部で軸線方向に移動可能な包囲体を形成している。この 例では、包囲体１０は底９を備えている。底９は２つのシールポート１１と１２ を形成するよう延在している。ポート１１と１２は蛇口本体１のシール３と４を 通り抜けている。これらのポートはバイブ７および８と連絡し、これらバイブ内 には温水と冷水が供給されている。部品１１と１２とが設けられている包囲体１ ０の底部は、硬質材料からなる蛇口の固定板１８のための支持エレメントを形成 している。この事は、ガスケット１６と１７とによる底９との密封を包囲体１０ の底９に形成された対応する弁座内に挿入している。固定板１８は、ポート１１ と１２に合せてそれぞれ温水と冷水を通す２つの開口を備えている。

固定板１８と接触して、硬質材料からなる可動板１９が取り付けられている。こ の可動板１９は、調節スライド体２０によって支持されている。調節スライド体 ２０は、案内リング２１内で移動できるように案内され、さらに、包囲体１０内 で回転できるようにも取り付けられている。スライド体２０のみならず案内リン グ２１もプラスデック材料から作るのが好ましい。案内リング２１はセミベアリ ング２２に支持され、このセミベアリング２２は包囲体１０の口部に固定され、 これもまたプラスチック材料から作られている。また、セミベアリング２２は蛇 口本体に被せるカバー５に係合している。別のセミベアリング２３がカバー５内 に配置され、またセミベアリング２２と２３の間には、連結球体２５がシール用 ガスケット２４と一緒に挿入されている。球体２５はアーム２６を支持している 。このアーム２６には、調節レバー２９の付いたキャップ２８が連結されている 。球体２５には内側に向けて第２のアーム２７が連結されている。この第２のア ーム２７は平たくなっていて小さいキーに似た働きをしており、調節スライド体 ２ｏに固定的に連結されている。この周知の構造体は、レバー２９を適度に枢動 回転させることにより調節スライド体２０を運動させることができる。その結果 、レバー２９を動かすと可動板１９もまた可変回転動作する。可動板１９は、固 定板１８に対してスライドしながら回転し、それによりバイブ７と８から供給さ れリング状のチャンバ２内で混ざり合う流体の流量を調節するようになっている 。

混合流体はチャンバ２から送り出される。

スライド体２ｏは案内リング２１と直接接触して移動し、またこの案内リング２ １はセミベアリング２２と直接接触して回転する。このため、相対して接触移動 し得るプラスチック材料からなる協働する２つの接触表面が存在する。この運動 はかなり大きな圧力の下で行なわれる。可動板１９と固定板１８とを効果的に協 働作用させるのに必要な圧力がこれら表面を横切って伝達されるため、伝達され る圧力は、硬質材料の小さい弁板間の協働作用に要する圧力よりも著しく大きく なっている。このため、カートリッジを組み立てる際に、部品２０と２１および 部品２１と２２の間に注入できる潤滑用グリースは徐々に消費されていく。他方 、プラスチック材料からなる部品は製造の当初には自己潤滑特性を備えてはいて も、温水が存在する中で使用されるために時間の経過と共にこうした特性が失わ れていく。その結果、部品２０゜２１および２２の間に大きな摩擦が生じるよう になる。

この摩擦により蛇口の動きが阻害され、さらには蛇口の操作時に不快なチャタリ ングや振動が生じることになる。

薄い金属ガスケットを部品２０．２１５よび２２の間に挿入すればこうした不具 合は避けられる。こうしたやり方は実行可能な方法であるが、カートリッジの組 立て作業を著しく複雑且つ面倒なものにする。また、快適な動きのためには、通 常のステンレス鋼の弁板を使用する代わりに、例えば、クロムメッキした真鍮の 小さい弁板を使用しなくてはならない。こうした方法は、生産コストおよび製造 方法の両面から見て、カートリッジの生産に利用することができるが難しい方法 である。

これに対し、本発明によれば、スライド体２０およびセミベアリング２２の表面 と接触して作用する案内リング２１の表面は、適当な性質の金属層、好ましくは クロム層で被覆されている。このため、調節運動はプラスチックの表面同士の間 では行なわれず、プラスチック材料の表面と金属表面との間で行なわれる。この 調整運動は部品間に金属板がそう人されている場合と同様である。

またこのカートリッジの組立ては、金属ガスケットを用いないカートリッジの組 立てと完全に対応するやり方で行なわれる。プラスチック表面をメタライジング する方法は最新のやり方でありしかも充分に経済性を満たしており、本発明によ れば、カートリッジの製造コストは金属ガスケットを用いないカートリッジに比 べてほとんど遜色がなく、また金属ガスケットを挿入したカートリッジから得ら れるコストに比べて安くできる。

第２図と第４図に示すように、案内リング２１はセミベアリング２２と接触して 作用する表面を備えており、またこの案内リングの表面には金属被覆３０が設け られている。この表面からセミベアリング２２の内側突起（図示せず）と協働作 用する突起３４が突き出していて、案内リング２１の回転範囲を適当にυ１限し ている。

案内リング２１の反対側には円周に沿って突出するフレーム３１が設けられてい る。このフレーム３１は、フレーム用の境界をセットし、その中を可動板１９を 担持したスライド体２０が移動できる。また案内リング２１は窓３２を備えてい る。この窓３２内にはスライド体２０の突起２０ａが突き出しており、また突起 ２０ａは操作キーの受入れ場所を形成している。立ち上がったフレーム３１と窓 ３２の間の表面は、金属被ｆｉ２３３で覆われている。当然のことながら、図面 に於いて、層３０と３３の厚みは、正確な目尺度で表現すると見えなくなってし まうので、誇張して示されている。

こうして、案内リング２１の表面３３に対するスライド体２０の運動のみならず 、セミベアリング２２に対しての案内リング２１の表面３０のスライド運動もま た、プラスチック林料と金属材料の間で発生する。また、材料を適当に選択すれ ば、たとえｒａ滑剤が切れていてもまた長期間の使用の後においても、摩擦係数 の低い静かで規則正しい動作を行なうことができる。

セミベアリング２２とスライド体２０の相応する表面ではなく、案内リング２１ ０２つの表面３０と３３に金属被覆を施すことにより、カートリッジの部品の１ つだけをメタライジング処理すればすみ、コストを下げる利点がもたらされる。

当然のことながら、表面３０と３３以外に案内リング２１の他の表面にメタライ ジングを施す場合にでも、何ら不具合は生じない。逆に、窓３２の内壁をメタラ イジングすれば、スライド体２０の突起２０ａがスライド運動し易くなる。ある いは案内リング２１のマントルの形をした外側表面をメタライジングすれば、案 内リング２１は包囲体１０の内側で回転し易くなる。しかしながら、こうした運 動はあまり大きな圧力を加えなくても行なわれるため、重要ではない。尚、部品 ２１は予備処理をせずにその表面部分を保護するメタライジングをされることが 可能である。このため、一般に行なわれているように電気化学処理を供なう化学 処理によりメタライジングが行なわれる場合には、１１感、接着被覆および最終 のクロムメッキの一連の作業が特に簡単になり、プラスチック材料を使用する場 合には特に有用である。

メタライジングを施す必要のある表面が複雑な形状をしていても、メタライジン グに支障がないことは重要な点である。必要であれば、表面はいくつかの薄板の 形状であっても他の形状であっても良く、そのような形状は、早過ぎる封鎖を制 御したり、流体の流れによる騒音を停止させるのに有効である。

クロムを使用して最終のメタライジングを行なえば（好ましくは、銅および／ま たはニッケルの中間接着層上に付着して）、優れた結果が得られる。他の金属を 使用することもできるが、金属層の厚みには配慮する必要がある。この金属層の 厚みはメタライジングにおける薄い層として付着されるよう非常に薄いものでな くてはならない。このようにすれば僅かな量の金属しか消費せず、より高価な金 属を使用することができ、生産コストが大幅に高くつくこともない。

前述したように、本発明の適用はカートリッジ部品のいかなる特殊な形態にも連 結されない。図示した具体例の構造は特定の用途に用いるものでしかなく、完成 品の例を示しているに過ぎない。例えば、カートリッジは回転しない案内リング を備えることもできる。あるいは、可動板を保持するスライド体は、カートリッ ジの被覆を供なう包囲体と一体に形成された部品により案内されることもできる 。また、カートリッジは必ずしもユニットとして精密に作られた規格製品のすべ てを備えた交換可能なカートリッジである必要はなく、本発明は、部品を組み立 てて作るカートリッジにも応用することができる。

これらの部品は蛇口本体に挿入されるが、他の部品と一緒になって交換可能なユ ニットを構成するものではない。

前述の詳細な説明は発明を理解し易くするためになされたものであり、当業者で あれば別設これらに限定されるわけではなく請求の範囲および発明の精神から逸 脱プることなく如何ようにも修正できることが明らかである。

国際調査報告

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. １．蛇口に用いる流体の流れを調節するためのカートリツジにおいて、当該カー トリッジは蛇口本体内に挿入されるようになつているハウジングを備え、当該ハ ウジングはスライドエレメントを備えており、このスライドエレメントは、蛇口 の調節ハンドルに作動連結され、硬質材料からなる少なくとも１つの固定板に対 して硬質材料からなる少なくとも１つの可動板のスライド移動を制御してカート リツジを通る流体の流量を調節し、またスライドエレメントはスライドエレメン トの動きを規制する案内装置の内部に配置され、前記スライドエレメントと案内 装置は協働作用する選択的に係合可能な表面を備え、改良点は、 スライドエレメントと案内装置の少なくとも一方の協働作用する選択的に係合可 能な表面に金属材料層を付着させる、蛇口に用いる流体の流れを調節するための カートリッジ。
2. ２．請求項１記載の改良されたカートリツジにおいて、スライドエレメントと案 内装置の少なくとも一方の前記協働作用する表面が、少なくとも１つの接着層を 中間に付着さすことにより前記金属層の付着に先立って増感処理されるカートリ ツジ。
3. ３．請求項２記載の改良されたカートリツジにおいて、前記金属層の前記付着が 化学的な付着手段を介して行なわれるカートリツジ。
4. ４．請求項２記載の改良されたカートリツジにおいて、前記金属層の前記付着が 電気化学的な付着手段を介して行なわれるカートリツジ。
5. ５．請求項２記載の改良されたカートリツジにむいて、前記金属層の前記付着が 真空の下で行なわれるカートリツジ。
6. ６．請求項２記載の改良されたカートリツジにおいて、前記金属層がクロム材料 からなるカートリツジ。
7. ７．請求項６記載の改良されたカートリツジにおいて、前記中間接着層が銅材料 からなるカートリツジ。
8. ８．請求項６記載の改良されたカートリツジにむいて、前記中間接着層がニツケ ル材料からなるカートリツジ。
9. ９．請求項２記載の改良されたカートリツジにおいて、カートリッジは案内装置 に係合するセミベアリングを備え、案内装置はセミベアリングに対してスライド 移動可能であり、案内装置並びにセミベアリングは協働作用する係合可能な表面 を備え、案内装置が金属材料層を付着された前記係合可能な表面を備えているカ ートリツジ。