JPS6127627B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、カートリツジ状弁組立体を有する型
式の単一ハンドル型混合弁に関する。

１つの通常の型式の混合水栓は、排出する水の
量と温度の両者を制御するために単一のレバーを
使用する。特に、レバーの往復運動は、排出量を
制御し、レバーの回転は、混合比を制御する。従
来の混合水栓では、丸いコードのゴムリングは、
弁ケーシングと、入口孔のまわりの弁カートリツ
ジの円筒形スリーブとの間をシールするのに使用
される。このシールリングは、比較的短い寿命を
有することが判明した。また、２つの供給管路間
を横切る流れは、弁が閉鎖された状態にあつて、
供給管路間に圧力差があるときに問題になる。

弁カートリツジの流れの騒音は、従来の混合水
栓の別の問題である。

従つて、本発明の一目的は、シール要素の摩擦
と摩耗とが最小限度に低減される混合弁を提供す
ることである。

本発明の他の目的は、供給管路間を横切る流れ
を排除することである。

本発明の更に他の目的は、コンパクトな構造の
混合水栓を提供することである。

本発明の原理によると、シール要素とシール面
との間の摩擦が最小限度に低減され、シール要素
の摩耗が低減すると共に、供給管路間を横切る流
れを防止する混合弁が得られる。

本発明の混合弁は、円筒形スリーブ内に中空ピ
ストンジヤケツトを備えている。該円筒形スリー
ブは、各流体入口に隣接してシール要素を装着す
る。各シール要素は、成形リングと、シール用コ
ードリングとを有する２部品の構造を有してい
る。成形リングは、中空ピストンジヤケツトの曲
率に適応する如く鋳造され、その外面に円周方向
溝を有している。シール用コードリングは、円形
断面のシール部分と、リングの内側に鋳造された
ビードとを有している。該ビードは、成形リング
の溝にその形状が対応し、従つて、該溝にしつく
りと嵌合する。

本発明によると、中空ピストンジヤケツトは、
排出量と混合比とを制御する如く、複数の長手方
向スロツトを有している。シール要素と長手方向
スロツトとの間の相互作用は、シール要素の使用
寿命を延長する。

更に本発明によると、混合弁に生じる流れの騒
音は、中空ピストン内に孔明き円板を固定するこ
とで低減される。各孔の直径は、長手方向スロツ
トの巾に相当する。

本発明は、添附図面を参照する下記の説明によ
つて更に明瞭になるが、該図面では、同様な符号
は、同様な部分を示すのに使用される。

第１図は、温水と冷水との供給源に夫々連結さ
れる直径方向で対向する入口開口部３，４と、下
流の排出用出口５とを有する部分的に図示された
弁ケーシング１を示す。ケーシング１は、円筒形
盲ボア２を有している。それ自体で完全になつて
いる弁カートリツジは、該ボアへ挿入され、図示
していないが通常の構造のものでもよいヘツド部
分で軸方向において固定される。

この弁カートリツジは、スリーブ６と、該スリ
ーブ内に配置された中空ピストン７とを備えてい
る。把握カムばね型バー１４は、中空ピストン７
が限界内で軸方向へ変位し得る如く、ピストン７
をスリーブ６内に保持する。第３図に明瞭に示す
如く、バー１４は、中空ピストンの狭い部分７１
に係合する２つのばね型腕１４１と、スリーブ６
を回転しない様に固定する如く弁ケーシング１の
対応する溝に係合するノーズ１４２とを有してい
る。

スリーブ６は、スリーブ６に半径方向に配置さ
れた２つの直径方向に対向するボア８を有してい
る。シール要素９は、各ボア８へ挿入され、第２
図に明瞭に認められる如く、各ボア８の底面８１
に当接している。

各シール要素９は、第４図に明瞭に示されてい
る如く２部分構造のものである。シール要素９
は、成形リング１０と、シールリング１１とを有
している。成形リング１０は、中心孔１０１を有
するリム形部品であり、中空ピストン７の外面の
曲率に従うと共に、円周方向溝１１３を有する如
く、鋳造される。シールリング１１は、円形断面
を有するシール部分１１１と、リングの内側に鋳
造された一体に形成されるビード１１２とを備え
ている。第４図にａで示されるシール部分１１１
の断面の直径は、予負荷されたシールがボア２の
表面と、中空ピストン７の外面とに対応する如く
選定される。

長手方向スロツト１２は、水の排出量と混合比
とを制御する如く、中空ピストン７の外周の約2/
３にわたり２列に配置される。更に、中空ピスト
ン７は、混合水出口孔１６を有している。

中空ピストン７の軸方向開口部は、ねじ付固定
部１５３で中空ピストン７に支持されるスピンド
ル１５を収容する如く構成される。シール１６０
は、ねじ結合部のまわりに設けられる。スピンド
ル１５の上流部分は、縮小された直径を有してい
る。縮小された直径の部分は、打抜き円板１３
と、プラグ１５１とを装着している。第２図に明
瞭に示す如く、各打抜き円板１３は、孔１３２の
円形の２列１３１を有している。各孔１３２の直
径は、第５図に示す中空ピストンの壁の長手方向
スロツト１２の巾ｅに相当する。スペーサ１３４
は、適当な間隔を与える如く、各円板１３に鋳造
される。円板１３は、肩１３７とプラグ１５１と
でスピンドル１５に位置決めされて保持される。
プラグ１５１は、中空体部の軸方向開口部を閉鎖
する如く設けられ、プラグと中空ピストン７との
間と、プラグとスピンドル１５の間との漏洩を阻
止する如くＯリングのシール１３８，１３９を有
している。スピンドル１５は、プラグ１５１と、
盲ボアの底壁１６６との間に形成されるチヤンバ
１６４を換気して圧力を排出する通路１５２を有
している。

シール要素９上を摺動する中空ピストン７の機
械加工の費用を低減するため、中空ピストン７
は、ほゞ均一な外径を有している。シール要素９
と、シールリング１４７とは、連続的な円筒形ボ
ア１７を有するスリーブ６に装着される。ボア１
７内での中空ピストン７の摺動特性を向上するた
め、ピストンの外面は、長手方向スロツト１２
と、混合水出口１６とが形成されピストンが適当
な寸法に加工された後にブラツシユ掛けを受け
る。この様にして機械加工することにより、最終
の表面処理に先立ち完全に円滑な遷移部がピスト
ン壁とスロツト端縁との間に得られる。

シール要素９と、長手方向スロツト１２の寸法
の間の特定の関係は、特に好ましいことが判明し
た。これ等の関係は、第４図、第５図を参照する
ことで最も良く理解し得る。シール部分１１１の
断面の直径は、ａで示される。ａ＝1.0であれば
次の関係が有利なことが判明した。成形リングな
いし鋳造体部１０の巾に相当しｂで示されるビー
ド１１２の最大巾は、相対的な寸法ｂ＝0.6を有
している。ビード１１２の断面形状は、その弧の
中心がシール部分１１１の円の弧に対応し、最大
ビード巾への結合部が切線で形成される直径ｃ＝
0.25を有する円の弧で定められる。スロツト１２
は、その端部が半円形であり、ｄ＝0.9の相対的
長さと、ｅ＝0.4の相対的巾とを有している。１
つの列のスロツト間の相対的間隔は、ｆ＝0.28で
あり、スロツトの列間の相対的間隔は、ｇ＝0.27
である。

第１図に示す中空ピストン７の位置において、
混合弁は全開となる。中空ピストン７が水流の方
向へ動くと、冷暖水の供給が完全に閉鎖されるま
で、連続して長手方向スロツト１２がシール要素
９を過ぎて動くので、混合弁は次第に閉鎖され
る。中空ピストン７が回されると、暖冷水の２つ
の入口開口部３，４に対し、中空ピストン７の周
囲の約2/3回転にわたる長手方向スロツトの範囲
内で位置が変り、冷水、混合水または暖水は回転
角度によつて供給される。

上述の打抜き円板１３は、弁を流通する流れの
騒音を低減するために設けられる。打抜き円板の
代りに、円筒形多孔質体部は、ピストン７内に軸
方向の平行な環状通路を形成する如く、スロツト
１２に隣接してスピンドル１５に配置し得る。流
出する水は、多孔質体部のジヤケツトに沿い通過
し、該多孔質体部は、スピンドルに巻付けられた
織られた布でもよい。この異なる装置は、打抜
き円板１３の場合の如く、シール要素９と長手方
向スロツト１２との領域での騒音の発生をかなり
低減する。

本発明の構成によれば、シール要素が中空ピス
トンの曲率に対応するリム型成リングと、この成
形リングの溝に固定されるシールリングとを有
し、中空ピストンの長手方向スロツトがシールリ
ングの断面の直径より小さい寸法の長さと巾とを
有すると共に中空ピストン内に消音装置を設ける
ことにより、シールを有効に行なうと共に、シー
ル要素と中空ピストン上の長手方向スロツトとの
相互作用によりシール要素の寿命を延長し、且つ
中空ピストン内の消音装置により、より効果的に
騒音を減少することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は操作用ヘツド部分を除去し弁ケーシン
グの一部を有する混合弁の縦断面図、第２図は同
上の２−２線に沿う横断面図、第３図は同上の弁
ケーシング内にカートリツジ部分を保持する固定
要素の図、第４図は第１図のシール要素の拡大断
面図、第５図は第１図の中空ピストンの壁の一部
の拡大図を示す。 １……弁ケーシング、２……ケーシングの盲ボ
ア、３，４……流体の入口開口部、５……流体の
出口、６……スリーブ、７……中空ピストン、８
……スリーブの半径方向ボア、９……シール要
素、１０……成形リング、１１……シールリン
グ、１２……スロツト、１３……打抜き円板、１
５……スピンドル、１７……スリーブの円筒形ボ
ア、１０１……成形リングの中心孔、１１１……
シールリングのシール部分、１１２……ビード、
１３２……円板の孔、１３４……円板のスペー
サ、１５１……プラグ、１５２……スピンドルの
通路、ａ……シール部分の直径、ｂ……ビードの
最大巾、ｃ……ビードの弧の直径、ｄ……スロツ
トの長さ、ｅ……スロツトの巾。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 流体の温度混合比や流量を区別して制御する
   ために回転自在であつて軸方向の変位が可能な中
   空ピストンを有し、前記中空ピストンが円筒形ス
   リーブ内にあつてシールを有すると共に弁ケーシ
   ング内で滑動でき、中空ピストン上で供給用入口
   と排出用出口が半径方向に配置されて前記バルブ
   ケーシングと中空ピストン間に流体を供給し各シ
   ール要素が前記スリーブに設けられ、前記中空ピ
   ストンの壁周囲の一部に長手方向スロツトを軸方
   向に沿い半径方向に設けられた単一ハンドル型混
   合弁に於いて、前記シール要素が、前記中空ピス
   トンの曲率に対応するリム型成形リングと、該成
   形リングの溝に固定されるシールリングとを有
   し、該シールリングの断面の直径より小さい寸法
   の長さと巾とを前記スロツトが有し、前記中空ピ
   ストン内に消音装置を設けたことを特徴とする単
   一ハンドル型混合弁。 ２ 前記消音装置が、前記中空ピストンの長手方
   向軸線を横切り中空ピストン内に位置する複数の
   離隔した孔明き円板を備える 特許請求の範囲第１項記載の混合弁。 ３ 前記シールリングが、ほゞ円形断面のシール
   部分と、該リングの内側に鋳造されたビードとを
   有し、該ビードの最大巾が、前記成形リングの巾
   に相当すると共に、前記シール部分の直径の約
   0.6であり、前記ビードが、前記シール部分の直
   径の約0.25の直径を有する円の弧で定まる断面形
   状を有し、該円の中心が、前記シール部分の円形
   の形状の弧と、隣接する切線との交点に一致する 特許請求の範囲第２項記載の単一ハンドル型混合
   弁。 ４ 前記長手方向スロツトが、前記中空ピストン
   の壁の周辺の一部にわたり配置された平行な２列
   をなして配置され、該各スロツトが、前記シール
   部分の直径の約0.9の長さと、該シール部分の直
   径の約0.4の巾とを有し、列をなして隣接するス
   ロツトから前記シール部分の直径の約0.28離隔
   し、前記列が、前記シール部分の直径の約0.27相
   互に離隔する 特許請求の範囲第３項記載の混合弁。 ５ 前記スリーブが、前記中空ピストンを収容す
   る如く形成された連続的な円筒形ボアを有し、前
   記中空ピストンが、ほゞ連続的な円筒形ジヤケツ
   トを有する 特許請求の範囲第４項記載の混合弁。 ６ 前記長手方向スロツトの端縁が、最終の表面
   処理に先立ちかつ前記中空ピストンを適当な寸法
   に機械加工した後に、ブラツシユ掛けを受ける特
   許請求の範囲第５項記載の混合弁。 ７ 前記消音装置が、前記中空ピストン内に支持
   された円筒形多孔質円筒を有し、該円筒と、前記
   中空ピストンの内壁とが、軸方向環状流体流路を
   形成する特許請求の範囲第６項記載の混合弁。