JPH0579131U

JPH0579131U - 弁装置

Info

Publication number: JPH0579131U
Application number: JP1851492U
Authority: JP
Inventors: 忠司佐野; 勝一中村; 英也斉木
Original assignee: NTN Corp
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 1992-03-31
Filing date: 1992-03-31
Publication date: 1993-10-26
Anticipated expiration: 2007-03-31
Also published as: JP2568856Y2

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、弁装置を、僅かな加工精度の誤差
で液漏れすることがなく、液圧１７．５kgf/cm²の条件
での実用上の止水信頼性を満足できるものとする。【構成】ハウジング１内部に固定された弁体６と弁体
６に摺動自在に重ね合わされた可動の弁体７に流通路１
５、流入路１３、１４を形成し、弁体６は高硬質セラミ
ックスで形成し、弁体７は自己潤滑性を有する合成樹脂
で形成し、弁体７の弁体６との摺接面をラップ加工によ
り滑らかな中高に形成する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、水道水用水栓、温水・冷水混合水栓、便器用温水洗浄器の流路切換栓その他、各種流体の止水または流量調節用の弁装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、家庭用水道などに用いられている水栓用弁装置のうち、温水および冷水を混合する弁装置を、図１乃至図５を参照して説明すると、弁装置を被うハウジング１の側面に、湯水の流出路２を有し、ベース１２には、水道管または湯沸器と連通して水または湯を供給する流入路３、４を有するものである。

【０００３】そして上記のハウジング１の弁収納凹部５内のベース１２上に、弁体６と弁体７および案内リング８とが下から順に重なった状態で収納され、ハウジング１内側上部に回転自在に保持されたレバーホルダ９に弁を操作するレバー１０が取付けられている。

【０００４】ここで、弁体６は、ハウジング１の内面およびベース１２に設けた突起１１との嵌り合いによってベース１２に固定され、一対の流入路１３、１４が弁体７の所定配置によってハウジング１側面の流出路２および流入路３、４と連通するよう平面ハの字型に形成されている。また、弁体７は弁収納凹部５の内径よりも小径の円柱状であり、案内リング８と弁体６ではさまれ、弁体６および案内リング８に対して摺動が自在になっているとともに、弁体６に対する摺動面を切り欠いて流出路２と連通する流通路１５が設けられている。

【０００５】さらに、案内リング８上部にはゴム製Ｏリング１９が組み込まれ、弁体６とベース１２との間にはゴム製Ｏ型のパッキン１６が組込まれており、これらゴム製Ｏリング１９とパッキン１６の弾性によって、ベース１２と弁体６、弁体６と弁体７、弁体７と案内リング８の間がそれぞれ圧接してシールされている。また、前記の弁体７とレバー１０とはレバーホルダ９にピン１８で揺動自在に支持されたリンク棒１７を介して連動可能であり、レバー１０を上下および回動させることによって弁体７を駆動し、流通路１５の変位により、温水・冷水および混合水の取出しと閉栓とが行なえるようになっている。

【０００６】なお、図１および図２は弁体７が同図右側に最も変位し、流通路１５が両流入路１３、１４の何れにも連通しない閉栓状態を、図３は流通路１５が一方の流入路１３と連通する弁体７の位置を示し、温水または冷水が単独で取出される状態を示している。また、図４は、流通路１５が両流入路１３および１４と連通する弁体７の位置を示し、混合水の取り出し状態を示している。

【０００７】以上述べたような弁装置は、弁体６および弁体７による平面状の摺動面間のすり合わせ状態に応じて、流量調整または流路変更等を行なうものであって、温水・冷水の混合栓に限らず、便器などに設置される温水洗浄器の流路切替等にも使用することが出来る。

【０００８】このような弁装置の弁体６、または弁体７は、いずれか一方をセラミックスで成形し、他方はフッ素樹脂、超高分子量ポリエチレンなどの自己潤滑性を有する樹脂または二硫化モリブデン、カーボンなどの潤滑性を高めるフィラーを充填した樹脂で構成（たとえば特開昭６３−３６７６５号公報）することが知られている。

【０００９】さらに、この考案者らは、弁体を構成する樹脂成分がポリエーテルイミド樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂と炭素繊維、ガラス繊維、適宜の粉末状充填剤を添加したもの、ポリエーテルケトン樹脂３５〜９０重量％と平均繊維径が８μｍ以下の炭素繊維１０〜６５重量％からなる樹脂組成物（特願平１−１０６８７号）、ポリフェニレンサルファイド樹脂２５〜８０重量％と平均繊維径が８μｍ以下の炭素繊維２０〜７５重量％とからなる樹脂組成物が適当であることを提案した（特願平１−１０６８６号）。

【００１０】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、上記した一対の弁体同士の摺接面は、いずれも平面で構成されているので、加工誤差程度の僅かの平面度の狂いがあっても液密に摺接できず、実用上の目安となる液圧１７．５kgf/cm² における止水試験で液漏れするという問題点がある。

【００１１】この考案は、上記した問題点を解決し、弁装置を、弁体の僅かな加工精度の誤差で液漏れすることがなく、液圧１７．５kgf/cm² の流体を完全に止水または流量調節し得るようにして、実用上の信頼性を満足できるものにすることを課題としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】

上記の課題を解決するため、この考案においては、ハウジング内部に固定された弁体とこの弁体に摺動自在に重ね合わされた可動弁体にそれぞれ切欠または開口を形成し、これら一対の弁体の変位により止水または流量調節を行う弁装置において、前記一対の弁体のうち少なくとも一方を合成樹脂製弁体とすると共に、この合成樹脂製弁体の他方の弁体との摺接面を滑らかな中高に形成した構成を採用したのである。

【００１３】

【作用】

この考案に係る弁装置は、一対の弁体同士をハウジング内で組み合わせた際、合成樹脂製弁体の滑らかな中高の摺接面が、他方の弁体の摺接面の形状に対応して弾性変形し、面圧を高めるようにして密接する。従って、所要の液圧の使用条件下で両弁体間に隙間が生じることなく、液漏れしないものとなる。

【００１４】

【実施例】

この考案の実施例を以下、図面に基づいて説明する。図１に示すように、実施例はハウジング１の内部のベース１２上に流入路１３、１４を有する高硬質セラミックス製の弁体６および自己潤滑製を有する合成樹脂製の弁体７を順に重ねて収容し、直径約２８mmで底部切欠きの円柱状弁体７の弁体６との摺接面を、ラップ加工または研摩加工により、その中央部が外周縁より３〜５μｍ高い滑らかな中高に形成したものである。

【００１５】また、ハウジング１上部内側で回動自在に保持されたレバーホルダ９は、ポリアセタール樹脂で形成し、これにピン１８を水平状に取り付けてリンク棒１７およびレバー１０を連結している。そして、レバーホルダ９の下端面にはリング状の段付き凹部９ａを形成し、この内側にＯリング１９および超高分子ポリエチレン製案内リング８を収容し、案内リング８の下端面にはリング状保油溝８ａを形成してこれらを液密に摺接させている。なお、弁体６と弁体７は、その成形材料を相互に交換してもよく、弁体６の摺接面を滑らかな中高としたものとすることもできる。

【００１６】この発明に用いる弁体７の成形材料としては、たとえば、次に示す〜の樹脂組成物であってよい。ポリフェニレンサルファイド樹脂６０重量％、炭素繊維２０重量％、マイカ２０重量％ポリエーテルエーテルケトン樹脂６０重量％、炭素繊維２０重量％、マイカ２０重量％ポリフェニレンサルファイド樹脂５０重量％、ガラスビーズ５０重量％［実験例１および実験例２］弁体７を上記に示した自己潤滑性のある樹脂組成物で成形すると共に、自動ラップ機（エヌティエヌ社製）で樹脂弁の摺接面をラップ盤に密着するようにチャックし、樹脂弁を回転させながら摺接面を研摩して、滑らかな中高に形成した。そして弁体７表面の凹凸形状を直径方向に測定端子を走らせて表面粗さ測定器（タリーサーフ６：商品名）で調べ、結果を図６ａ、ｂにそれぞれ示した。この結果、実験例１のものは中央部分が周縁より約５μｍ、実験例２のものは約３μ ｍ高く、滑らかな中高に形成されていた。

【００１７】次に、実験例１、２の弁体７のそれぞれについて以下に示す実用的機能試験を行った。（１）実用的機能試験：北村バルブ社製のシングルレバー式混合水栓ＫＭ３００Ｎを用い、弁体７に超高質セラミックス製の弁体６を摺接させて初期のトルク試験と止水試験とを行なった。トルク試験においては、レバーの上下（止水、流れ、流量調節）、左右（温水、冷水の温度調節）のトルクを、シンポ工業社製のデジタルフォースゲージＤＦＧ−２Ｋを用いて測定し、止水試験においては、レバーを中央下部（止水状態）とし、ポンプによって水圧を最大１７．５kgf/cm²までかけ、１分間全く水漏れしない最大水圧を測定した。

【００１８】これらの初期試験において、トルクが５kgf ・cm以下でしかも止水試験が水圧１７．５kgf/cm²において完全に止水したものについて、シングルレバー式混合水栓耐久試験機（図示省略）に初期試験したものと同じシングルレバー式混合栓のレバー１０を連結し、図５に示すように、レバーを右端上部Ｒｕから右端下部Ｒｄ（冷水）→左端下部Ｌｄ（熱湯９０℃）→左端上部Ｌｕ（止水）→左端下部Ｌｄ（熱湯９０℃）→中央下部Ｃｄ（温水）→中央上部Ｃｕ（止水）→中央下部Ｃｄ（温水）→右端下部Ｒｄ（冷水）→右端上部Ｒｕ（水）を１サイクル（所用時間約２５秒）として、２０万サイクルの耐久試験を行ない、１０万サイクルおよび２０万サイクルの試験後のトルクと止水性とを初期と同様の方法で確認した。

【００１９】この結果、上記した実験例１および２の弁体６、７を装着した弁装置は、試験前後で最大１７．５kgf/cm²の水圧で全く漏れがなく、また、ハンドルトルクも低く安定しており、使用上の問題がなかった。

【００２０】［比較例１］弁体７を前記に示した自己潤滑性ある樹脂組成物で成形し、ラップ機で表面中央部が凹曲面になるよう加工する以外は、実験例１または２と全く同様に形成し、表面粗さを測定した。この結果を図７に示した。この結果、比較例の弁体７は、中央部が約１μｍ凹んだ滑らかな曲面に形成されていた。

【００２１】次に、前記した実用的機能性を全く同じ条件で行ったが、初期の止水試験に於いて１７．５kgf/cm² 未満の水圧で水漏れを起こし、その後の耐久試験を取り止めた。

【００２２】

【効果】

この考案は、以上説明したように、弁装置の一対の合成樹脂製弁体の摺接面の少なくとも一方を滑らかな中高形状にして他の弁体に圧接させ、それらの面圧向上により液密性を高めたものであるから、弁装置の実用上の止水信頼性が一層確実になり、特に、１７．５kgf/cm² の液圧条件下での止水試験にも充分耐えるものとなる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の縦断面図

【図２】図１の弁体の作動状態を説明する横断面図

【図３】図１の弁体の作動状態を説明する横断面図

【図４】図１の弁体の作動状態を説明する横断面図

【図５】混合栓の外観を示す斜視図

【図６】（ａ）実験例１の表面粗さと測定距離の関係を
示すグラフ（ｂ）実験例２の表面粗さと測定距離の関係を示すグラ
フ

【図７】比較例の表面粗さと測定距離の関係を示すグラ
フ

【符号の説明】

１ハウジング２流出路３、４、１３、１４流入路６、７弁体９レバーホルダ１０レバー１５流通路１６パッキン１９Ｏリング

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】ハウジング内部に固定された弁体とこの
弁体に摺動自在に重ね合わされた可動弁体にそれぞれ切
欠または開口を形成し、これら一対の弁体の変位により
止水または流量調節を行う弁装置において、前記一対の弁体のうち少なくとも一方を合成樹脂製弁体
とすると共に、この合成樹脂製弁体の他方の弁体との摺
接面を滑らかな中高に形成したことを特徴とする弁装
置。