JPH04503553A

JPH04503553A - 弾性装置によって補強された連結パイプを有する単一制御レバー式混合蛇口のためのカートリッジ

Info

Publication number: JPH04503553A
Application number: JP1-511241A
Authority: JP
Inventors: ナップ，アルフォンズ
Original assignee: マスコ　コーポレーション
Filing date: 1989-10-05
Publication date: 1992-06-25
Anticipated expiration: 2009-07-06

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】弾性装置によって補強された連結パイプを有する単−制ｉＩＩシバ一式混合蛇口のためのカートリッジ技術分野本発明は、単一の枢軸点の周りで移動する制御レバーを有する混合蛇口のためのカートリッジであって、カートリッジの水通路と、蛇口の本体からの対応的な水通路との間の密封力が、弾性的なばね要素を設けたチューブ状部材によって得られる、そのカートリッジに関する。

背景技術本体の空洞部に収納されたカートリッジを存する従来型の単一ハンドルの蛇口においては、蛇口の金属ベースを貢通ずる高温水と冷温水のための放出通路か、カートリッジを収納している空洞部への水通路のための細長い端ぐり穴を形成している。この端ぐり穴には、弾性的なシール用チューブ状部材とバイアスばねとが挿入されている。リングは長くなり、チューブに似ている。チューブはそれを収納している端ぐり穴の壁部に半径方向の力を加え、ばねによって本体の中の空洞部の底部壁面の上で、端ぐり穴から外へ突出するように押し付けられている。この構造の場合においては、流れを制御するための弁機構を収納しているカートリッジが蛇口の本体の空洞部の中へ挿入されるときに、本体のベースにおけるそれぞれの端ぐり穴から突出した弾性チューブか、同じカートリッジの入り口の周りにおけるカートリッジベースの前方接触面によって所定位置に保持される。ばねによって押し付けられているゴムチューブの許容移動量は、カートリッジのベースと蛇口の本体のベースとの間で製作誤差あるいは熱膨張によって生じる部品寸法の変化によって予想される距離の変化を補償するのに十分なものである。

従来構造の混合弁は幾つかの欠点を有している。第１に、蛇口はカートリッジを配置するためのゴムチューブを受け留めるために、本体のベースに作り出される端ぐり穴を正確に形成する必要がある。ベースの輪郭を形成するのは難しくないが、端ぐり穴の円筒状壁部はゴムチューブの半径方向シールを確保するために正確に仕上げる必要がある。この端ぐり穴の正確な仕上げは技術的に困難で、経費のかかる作業である。第２に、それぞれのゴムチューブと端ぐり穴内のばねとの組み立て作業は微妙であり、また端ぐり穴は蛇口本体の空洞部のベースに位置し、従ってばねとゴムチューブとを簡単に位置付けるためには接近可能性が少ないので、困難な作業である。

後で行う修理や、ゴムチューブの取り替えもまた困難である。

必要とされるものは、カートリッジを有していて、必然的な困難性と経費のかかる作業と、組み立て分解時の全ての困難性と従来型の混合弁のシール部材点検作業とをなくした混合弁である。

発明の要約本発明によると、カートリッジのベースにおける水通路はカートリッジのベースの外面に向かって開いた端ぐり穴を存する。カートリッジの端ぐり穴の中には弾性的なチューブ状シール部材が配置されており、蛇口の本体の空洞部の端部に接触するために、カートリッジの底部から突出するようにして所定位置に保持されている。カートリッジを収納するために蛇口の金属本体によって形成された空洞部のベースは、単に１つの平滑化作業だけが必要であり、これは容易に行うことができる。カートリッジのベースの端ぐり穴の中に収納されたチューブ状シール部材は、蛇口の本体のベースの滑らかな表面と前方的に接触し、カートリッジは蛇口の本体内のあらかじめ形成された空洞部内に挿入される。カートリッジのベース内に位置したチューブのための端ぐり穴に対して行われる作業は、これらの端ぐり穴へ直ちに接近することができるので全く困難ではない。さらに、カートリッジはプラスチック材料でできていて、必要な端ぐり穴と一体構造的に成型することができるので、余分な作業段階は一般的に必要としない。端ぐり穴が空洞部から外へ出ているときには、カートリッジの端部における端ぐり穴には容易に接近することができ、このことによって後で弾性チューブ状シール部材を挿入したり、分解したりすることが極めて容易になる。またカートリッジが蛇口の本体から取出されるときにはいつも、チューブ状部材は端ぐり穴から突出していて、それらを端ぐり穴から取出すこと無しに容易に点検することができる。

本発明の適用においては、混合弁蛇口において一般的に用いられる弾性チューブ状シール部材を用いることができる。この弾性シール部材は拘束された先端を備えたチューブ状本体を有しており、これがチューブ状本体の内部へ挿入された螺旋ばねの端部と接触するための肩部を画定している。また弾性チューブ状本体を用いて、弾性を確保し、そのことから圧縮力を得るのに十分なそれ自身のパイアスカを提供することも可能である。この場合には、シールを装荷するばねはシールそれ自身によって構成される。さらに、弾性シール部材の中へ流入する水の圧力がそれを変形させて、効果的なシールを作りだすのに適当な力でそれを蛇口本体に押し付けるように、シール部材を形成することもできる。

あるいは、チューブ状シール部材をかなり剛的な材料で作って、変形可能なオーリングを付加して設けることも可能であり、前記オーリングはカートリッジ内の端ぐり穴に対して半径方向に密封し、蛇口の本体の空洞部のベースと前方的に接触する。シール部材を押し付けるためのこの弾性的なバイアス部材は螺旋ばねであっても良（、あるいはそれは弾性的なカップリングでできていてもよい。この後者の場合、前記カップリングは、その中の水圧がそれを変形させようとして、パイアスカをうまく増加させ、それをシール部材にかけて、空洞部の端部に対して前方的な圧縮シール力を提供するようにして作ることができる。

図面の簡単な説明第１図は本発明の１実施例によるカートリッジを収納する蛇口本体の断面図、第２図は第１図に示した弾性シールの側面図、第３図は第１因に示した固定板の頂面図、第４図は本発明の第２の実施例を示した蛇口本体の下部の断片的断面図、第５図は本発明の第３の実施例を示した蛇口本体の下部の断片的断面図、第６図は本発明の第４の実施例を示した蛇口本体の下部の断片的断面図、第７図は本発明の第５の実施例を示した蛇口本体の下策１図に示したように、蛇口は金属本体Ｉを存し、その内部にはカートリッジを収納するための空洞部あるいはチェンバー２が形成されている。高温水と冷温水との供給路４と５が本体ｌの中に形成されていて、チェンバー２の底部３において端部を有している。カートリッジから混合水を受け留めて、それを従来どうりの方法で噴出口（図示せず）へ案内するために、環状チェンバー６が位置している。本体１はねじぶた８によって閉じられており、これは本体ｌと密着しそれを弾性的なオーリングのシール７によって密封している。

前記カートリッジは高温水と冷温水が入るだけの通路１１．１２を備えたベースｌＯを有したかご型ハウジング９を含む。通路１３はカートリッジのハウジング９から混合水を本体１の環状チェンバー６へ出すための出口となる。剛的なプラスチックあるいはセラミックのような硬質材料でできた固定板１６が、カートリッジのベース１０の内部へ取り付けられ、ねじ２１によって固定されている。板１６の下にはシール２２が圧縮された状態で位置している。前記固定板１６は冷温水と高温水とが入るための下部通路１７．１９を有しており、それらはベース１０の通路１１．１２と整列されている。その上部においては、通路１７．１９はそれぞれ空洞部１８゜２０につながっており、硬質材料でできた可動板２３と協動して水の分配を行う。前記板２３は固定板１６の上に位置し、回転可能な駆動リング２５の中でガイド２４によって、ハウジング９によって画定されるある種の制限範囲の中で並進的かつ回転的に移動することができる。

ハウジング９に連結された下半部ベアリング２６が蛇口の本体ｌのふた８に対して支えられており、枢軸ボール２７のための半シートを構成している。ボール２７からは内部アーム２８と外部アーム２９とが延在していて、内部アームはスライド２４に対して作用し、外部アームは制御レバー３０に連結されている。前記枢軸ボール２７のためのシートは蛇口の本体のふた８の中に取り付けられた上半部ベアリング３１によって完全なものとなっていて、これはシール３２によって圧縮力を加えて、下半部ベアリング２６と枢軸ボール２７とに対して密封する。

前記２方向制御レバー３０はガイド２４を移動させ、これが可動板２４を並進的かつ回転的に駆動し、固定板１６の空洞部１８．２０を異なった比率で選択的に開放し、それによって高温水と冷温水との各種の量と各種の比率になったものを通過させることができ、これらが次に混合されて蛇口をでていく。このようにして、混合水の流量と、高温水と冷温水との混合比率とが制御される。

図示して説明してきた蛇口とカートリッジとの構造は、単に本発明の詳細な説明するためのものであり、説明してきた蛇口とカートリッジの形態に限定されるものではない。反対に、本発明は、一般的に、カートリッジ内の水管の通路と、蛇口の本体内の端ぐり穴との間の圧縮密封力がシール要素とばねバイアス装置とによって確保される型の混合蛇口のためのあらゆるカートリッジに適用することができる。

本発明の適用においては、カートリッジのハウジング９のベース１０の中に端ぐり穴１４．１５が位置していて、これらはカートリッジか蛇口本体１の空洞部２の中へ挿入されて、本体ｌの供給路４，５上に配置された時に、高温水と冷温水のための入口路１１．１２と一致するようになっている。前記端ぐり穴１４．１５の中には、シール部材３３が金属製の螺旋ばね３６と一緒になって配置されている。前記部材３３はエラストーマ材料でできていて、管状になっていて、肩部を形成している下部に押し込められている。ばね３６は部材３３の肩部３４と端ぐり穴１４．１５の上部ベースとの間で圧縮されており、したがって部材３３を空洞部の表面３の方へ押し付けている。前記端ぐり穴１４．１５と、ばね３６と、部材３３とは、作動していないときには、シール部材３３の下部肩部３４がカートリッジのベース１０に関して軸線方向に突出するような寸法になっている。

第２図に示したように、部材３３はリング状の凸部３５を有していて、第１図ではそれが取り付けられた状態が示されていて、これは、それが端ぐり穴１０．１１の壁部に押し付けられた時には、見えないようになっている。前記リング状凸部３５は端ぐり穴１４．１５の側壁に対して摩擦接触し、それらの間にシールを形成する。

カートリッジ９〜２６が蛇口の本体１の空洞部２の中へ挿入されると、部材３３は、その下部肩部の端部３４を、通路４，５の周りと整列しながら、空洞部２の下端面３に対して密封的に接触させ、それぞれのばね３６によってパイアスカをかけられる。このようにして、本体１の通路４は、カートリッジのベースＩＯの通路１１と流体連絡され、本体ｌの通路５はカートリッジのベースｌＯの通路１２と流体連絡され、シール部材３３は通路４．５およびｔｏ、＋１から横方向外側へ漏れるのを防いでいる。同時に、ばね３６の力は、端ぐり穴１４，１５のベース１０に作用する水圧に加わって、カートリ・ソジ全体をふた８に押し付け、固定板１６と可動板２３とを含めたその構成要素に対して圧縮力を維持している。

ばね３６は大きな力を伝達する必要はなく、単に、空洞部２の底面３に対する圧力かなくなったときに、シール部材３３が適当な圧縮力を確保するだけで良いことがわかるであろう。水の圧力が供給されると、それは、部分的に、シール部材の最大断面積と肩部３４の開口部面積との差に等しい面積に対して正確にシール部材３３の上に作用する。その結果としての力がばねに対してパイアスカとなって加わり、空洞部２の底面３にかかる圧縮力は、圧力の増加と同一レベルで増加し、これによって正味の全ての力は常時適切な値に保たれる。

第１図を参照すると、この新規な構造によって従来技術の有する既述の問題点が克服されることが即座にわかるであろう。実際、蛇口の本体ｌのチェンバー２の底端３は簡単な平滑化仕上げ以上のものを必要としない。端ぐり穴１４．１５は簡単に形成することができ、カートリッジが蛇口の空洞部内に挿入されていないときには直ちに接近することができる。カートリッジのベース１０の端ぐり穴１４，１．５内におけるシール部材３３とばね３４の組み立て、分解は、カートリッジが蛇口の本体ｌから取り除かれている時には、極めて容易である。さらに、部材３３のシール用肩部３４は、カートリッジが空洞部２から出されているときには、点検可能であり、それぞれの端ぐり穴１４，１５の中で、必要なときには、簡単に取り替えることができる。

第４図は、パ、イブ３３に関連して第１図で示したばね３６の必要性をなくすために構成されたシール部材３７を示している。部材３７は弾性材料でできており、カートリッジのベース１０の中に位置したそれぞれの端ぐり穴の端部にまで延在している。これはカートリッジを収納している空洞部２の底端３に対する前方圧縮のために必要なパイアスカを発生するために十分な弾性を存している。前記弾性部材３７はカートリッジのベースにおける端ぐり穴の端部にまで延在しており、圧縮力がかかると、端ぐり穴のベースに対して前方的にだけではなく、その円筒状壁部に対して半径方向的にもシール性を発揮する。

第４図は、カートリッジの偶然的な回転を防ぐために、シール部材３７がチェンバー２のベース３によって提供される空洞部を貫通することがいかにして可能になるかを示している。底端３における端ぐり穴は、部材３７を受留めるためのベース３における端ぐり穴が、その直径あるいは境界面において正確な測定精度を必要とせず、またその外周壁に対しても正確な測定精度を必要とぜず、単にその前方ベースにおいて平滑であればよいので、大きな出費を加えることがない。部材を作っている弾性材料の固さがカートリッジを回転させないようにするのには不十分であるような場合には、部材３７を取囲むカラーからカートリッジの延長部分を形成して、それを空洞部２のベース３における端ぐり穴の中で部分的に受留めるようにすることが可能である。

第５図によると、弾性部材３８は、原理的に、第４図のそれと同じように作用するが、付加された特徴は、それらの壁部がその内部へ向かって曲がっている点にある。

部材３８の内部で安定化した水圧によってその壁部の弓形部分が半径方向に屈曲し、カートリッジのベースＩＯから蛇口の本体ｌの空洞部２のベース３までの距離を長くしようとする力が発生する。このようにして、その弾性力がうまく増加して、部材３７と、ベース１０と、本体１のベース３との間の前方圧縮力を安定化する。

第６図は、第１図の弾性部材３３を、弾性エラストーマ材料でできたオーリングのシールを有したかなり剛的な材料でできたチューブ４３とどのようにして置き換えることができるかを示している。オーリング４４がカートリッジを収納している。チェンバー２のベース３との張力を安定化させるために前方的に配置され、オーリング４５が端ぐり穴１４あるいはＩ５の円筒状壁部に対するシールを作り出すために円周方向に配置されている。

チューブ４３を装荷するためのパイアスカは、第１図で示したような金属製の螺旋ばね３６によって与えられる。

チューブ状のシール部材がかなり剛的な材料でできているような、ここで述べたケースは、第４図に示したように、チェンバー２の底端３における端ぐり穴の中へ突出したカートリッジが偶然的に回転するのを防ぐのに特に適している。

第６図の金属製の螺旋ばね３６は弾性的なエラストーマ材料でできたチューブと置換えることができ、これはその弾性の観点からは、第４図の部材３７と同等の作用する。前記チューブは、第７図の４６で示したように、内側へ曲がった壁部を有することができ、チューブ４６の内面に作用する水圧がその壁部の内側へ弓形になった部分を半径方向外側へ屈曲させ、カートリッジのベース１０を蛇口の本体における空洞部２のベース３から離そうとする力を発生させる。このようにして、弾性力がうまく増加し、カートリッジを押付けて適切なシール性を提供するためのパイプの前方圧縮力を確保する。

本発明による装置に加えられた水圧はカートリッジ上に存効な押圧力を伝達し、カートリッジの内部部分を適切な圧力で接触維持させることができることを述べてきた。この原理を取入れた従来の実施例とは異なり、本発明はこの効果を本体の空洞部を仕上げるのに必要な経費のかかる作業を行うこと無しに得ることができる。

説明してきた実物の形が、カートリッジのベースｌＯと蛇口の本体の底端３との中で高温水と冷温水とを入れるのに単に２つの通路を用い、しかも混合水がベースＩＯと空洞端３とへ戻ることなしに出ていくことを示したが、本発明はベースの中で混合水の出ていくための戻り通路が１あるいはそれ以上ある場合にも同様に適用することができることが理解できるはずである。さらに、前方バイアスを蛇口の本体上あるいはカートリッジ上（第４図、第５図に示したちの参照）に伝達するために、チューブ状のシール部材が予め配置されている場合には、シール部材によってカートリッジのベース内に形成された端ぐり穴は固定板にまで貫通することができ、従って、シール部材は固定板の下面を直接的に押すように作ることができ、固定板とカートリッジのベースとの間にシールを挿入する必要がなくなる。

本発明の変化例や修正例が、添付した請求の範囲の中で画定したような本発明の精神から逸脱することなしに考えられる。

ＦＩＧ、７国際調査報告

Claims

【特許請求の範囲】

１．枢軸点の周りで移動する制御レバーを有した混合蛇口のためのカートリッジであって、カートリッジの中の水の通路と蛇口の本体内における対応的な水の通路とが整列され、弾性部材によって押付けられたチューブ伏の部材を連結することによってそれぞれが互いに他と密封されている、その混合蛇口のためのカートリッジにおいて；カートリッジのベース内における前記水通路は、カートリッジのベースの外面にまで開いた端ぐり穴を含み、前記端ぐり穴が弾性装置によって補強された連結用チューブ状部材を収納していて、カートリッジに関して幾らか突出し、本体の表面に対して前方的に接触可能であることを特徴とする混合蛇口のためのカートリッジ。
２．請求項１記載のカートリッジにおいて；前記チューブ状部材は弾性エラストーマ材料によって形成され、拘束された端部を有したチューブ状本体を画定しており、これはチューブ伏本体の内部に挿入された螺旋ばねと支持的に接触するための肩部を画定し、前記チューブ状部材を本体の前記表面に対して装荷する弾性装置を構成しているカートリッジ。
３．請求項１記載のカートリッジにおいて；前記チューブ状部材はそれぞれの端ぐり穴のベースにまで延在した弾性エラストーマ材料でできており、弾性バイアスカを確保するためのそれ自身によって十分な弾性を提供し、前記バイアスカによって圧縮が得られ、このようにしてチューブ伏部材を装荷する弾性装置を構成するカートリッジ。
４．請求項３記載のカートリッジにおいて；前記弾性チューブ状部材はそれ自身が内側へ弓形に曲がった壁部でできており、貫通する水の圧力が壁部を半径方向外側に屈曲させ、カートリッジと混合弁本体との間で弾性力を増加させるカートリッジ。
５．請求項２記載のカートリッジにおいて；前記チューブ状部材はかなり剛的な材料でできており、それと端ぐり穴との間に半径方向に挿入された弾性リングと、チューブの突出端における第２の弾性リングとを有し、前記本体の前記表面に対して密封的に接触するように取付けられているカートリッジ。
６．請求項１記載のカートリッジにおいて：前記チューブ状部材はかなり剛的な材料でできており、それと端ぐり穴との間に半径方向に挿入された弾性リングと、チューブの突出端における第２の弾性リングとを有し、前記本体の前記表面に対して密封的に接触するように取付けられているカートリッジ。
７．請求項６記載のカートリッジにおいて；前記弾性装置は弾性材料でできたスリーブからなり、チューブの内端と端ぐり穴の内端との間に軸線方向に挿入されているカートリッジ。