JP3203866B2 - カートリッジ型バルブ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は湯水混合水栓などとして
用いられるカートリッジ型バルブに係り、特に２つの通
水路方向を得ることのできるカートリッジ型バルブに関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、単一のレバーを水平面内及び垂直
面内で回動することにより、湯水の混合比の調節及び水
栓の開閉を行うことのできるシングルレバー型の湯水混
合水栓では、セラミック製の弁座とロータとをハウジン
グケース内に組込んでなるカートリッジ型バルブが用い
られている。

【０００３】このカートリッジ型バルブは大別してオー
プンタイプとクローズタイプに分けられる。オープンタ
イプのカートリッジ型バルブは、図７乃至図９に示すよ
うな構造をしている。すなわち、図７において、符号５
１はハウジングケースであり、このハウジングケース５
１の底部に弁座ケース５２が固設されている。弁座ケー
ス５２の上面付近のハウジングケース５１の側面には、
吐出口５１ａが設けられている。

【０００４】弁座ケース５２の上面のハウジングケース
５１内にはセラミック製の弁座５３が載置固定され、こ
の弁座５３に対しセラミック製のロータ５４が摺動可能
に当接されている。ロータ５４はロータ押え５５により
弁座５３に対して押し付けられるとともに、弁座５３の
摺動面上を摺動する作用を受ける。

【０００５】ロータ押え５５の上部にはロータ押え５５
を水平移動させるカートリッジレバー５６の下端部が係
合されている。このカートリッジレバー５６は球体部５
６ａを有し、この球体部５６ａは、ハウジングケース５
１内に固定されたバルブガイド５７と、ハウジングケー
ス５１の上端部に装着されたカートリッジ蓋５８によ
り、回動可能に保持されている。

【０００６】このような構造からなるオープンタイプの
カートリッジ型バルブ５０の弁座５３及びロータ５４
は、図８及び図９に示す平面形状をしている。弁座５３
には左右一対の開孔５３ａ，５３ｂが設けられ、それぞ
れの開孔５３ａ，５３ｂは、例えば給湯路、給水路（図
示せず）にそれぞれ連通している。ロータ５４は、弁座
５３に形成された２つの開孔５３ａ，５３ｂを同時に閉
鎖し得る面積を有する円盤状をしている。

【０００７】図１０Ａ〜Ｃは、上記したオープンタイプ
のカートリッジ型バルブ５０の作用を示す説明図であ
る。図１０Ａは止水状態を示し、ロータ５４が弁座５３
の一対の開孔５３ａ，５３ｂを完全に閉鎖している。レ
バー５６を垂直面内で回動してロータ押え５５を移動さ
せると、ロータ５４が弁座５３上を摺動し、開孔５３
ａ，５３ｂを開孔する。これにより、開孔５３ａ，５３
ｂが給湯路、給水路にそれぞれ連通し、湯及び水が開孔
５３ａ，５３ｂを通ってカートリッジ型バルブ５０内に
流入する（図１０Ｂ）。流入した湯と水はハウジングケ
ース５１内で混合され、この湯と水の混合水は、ハウジ
ングケース５１の側面に開口している吐出口５１ａから
吐出される。従って、ハウジングケース５１の外周部に
さらに直径の大きいケーシング（図示せず）を用いて通
水路を構成するとともに、この通水路に吐出管（スパウ
ト）を連通接続することにより、混合水をカートリッジ
型バルブ５０の横方向（弁座５３とロータ５４の摺動面
と平行な方向）に吐出させることができる。

【０００８】図１０Ｃはレバー５６を水平面内で回動し
てロータ５４を摺動し、開孔５３ａを閉、開孔５３ｂを
開とした状態を示している。この場合には、開孔５３ｂ
に連通する給水路からの水が、吐出口５１ａを通って吐
出される。

【０００９】一方、クローズタイプのカートリッジ型バ
ルブは、図１１乃至図１３に示すような構造をしてい
る。すなわち、図１１において、符号６１はハウジング
ケースであり、このハウジングケース６１の底部に弁座
ケース６２が形成されている。この弁座ケース６２の一
部には、吐出口６２ａが開口されている。弁座ケース６
２の上面には、セラミック製弁座６３が載置固定され、
この弁座６３に対しセラミック製ロータ６４が摺動可能
に当接されている。このロータ６４には、ロータ６４を
弁座６３上で摺動させるロータ押え６５が接合され、ロ
ータ押え６５の上部にはカートリッジレバー６６が係合
されている。このカートリッジレバー６６は、ロータ押
え６５の上方部に配置されたバルブガイド６７により回
動可能に支持されている。符号６８はハウジングケース
６１の上端部に装着されたカートリッジ蓋である。

【００１０】図１２及び図１３は、それぞれ上記クロー
ズタイプのカートリッジ型バルブ６０に組込まれている
弁座６３及びロータ６４の平面形状を示している。弁座
６３には、中央部より一方（図１２では上方）側に吐出
用開孔６３ｃが形成され、他方（図１２では下方）側
に、左右一対の開孔６３ａ，６３ｂが形成されている。
この一対の開孔６３ａ，６３ｂは、それぞれ給湯路、給
水路に連通している。

【００１１】また、弁座６３は、吐出用開孔６３ｃが弁
座ケース６２の吐出口６２ａと連通する位置で弁座ケー
ス６２上に載置されている。

【００１２】ロータ６４には、略中央部から上方にかけ
て中央開孔６４ａが形成され、中央開孔６４ａから下方
に所定の距離を隔てた位置に、円弧状の通水開孔６４ｂ
が形成されている。中央開孔６４ａと通水開孔６４ｂと
の間には、弁座６３の一対の開孔６３ａ，６３ｂを同時
に閉鎖し得る面積を有する閉鎖領域６４ｃが形成されて
いる。

【００１３】図１４Ａ〜Ｃは、上記したクローズタイプ
のカートリッジ型バルブ６０の作用を示す説明図であ
る。図１４Ａは止水状態を示し、ロータ６４の閉鎖領域
６４ｃが弁座６３の一対の開孔６３ａ，６３ｂを完全に
閉鎖している。レバー６６を垂直面内で回動してロータ
押え６５を移動させると、ロータ６４が弁座６３上を摺
動し、通水開孔６４ｂが開孔６３ａ，６３ｂ上に位置
し、開孔６３ａ，６３ｂが開孔する。これにより、それ
ぞれの開孔６３ａ，６３ｂが給湯路、給水路にそれぞれ
連通し、湯及び水がロータ６４の通水開孔６４ｂを通っ
てカートリッジ型バルブ６０内に流入する（図１４
Ｂ）。流入した湯と水は、バルブ６０内で混合され、混
合水はロータ６４の中央開孔６４ａ及び弁座６３の吐出
用開孔６３ｃを通って吐出口６２ａから吐出される。従
って、弁座ケース６２の下方側に吐出管を接続すること
により、混合水をカートリッジ型バルブ６０の下方方向
（弁座６３とロータ６４の摺動面と直交する方向）に吐
出させることができる。

【００１４】図１４Ｃはレバー６６を水平面内で回動し
てロータ６４を摺動し、開孔６３ａを閉、開孔６３ｂを
開とした状態を示している。この場合には、開孔６３ｂ
に連通する給水路からの水が、吐出口６２ａを通って吐
出される。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】上記したオープンタイ
プのカートリッジ型バルブは、混合水栓の基部を、例え
ば洗面台等の天板に固定し、スパウトを水栓の横方向に
向けて取付ける場合に適している。しかしながら、ハウ
ジングケース５１の側面に吐出口５１ａが設けられてい
るので、カートリッジ型バルブ５０の外側面に通水路を
構成する必要があり、水栓本体の直径が大きくなるとい
う欠点がある。また、混合水を弁座５３とロータ５４の
摺動面に直交する方向に吐出させる構造の場合には、通
水路の構成が複雑となり、カートリッジ型バルブの利点
を生かし難いという問題がある。

【００１６】一方、クローズタイプのカートリッジ型バ
ルブは、壁面取付型の混合水栓のように、混合水を水栓
の下方向に吐出させる場合に適している。しかしなが
ら、ロータ６４に中央開孔６４ａと円弧状の通水開孔６
４ｂとを形成する必要があるため、強度上ロータ６４の
外径が大きくなり、ロータ６４の摺動範囲が拡大し、カ
ートリッジ型バルブの直径が大きくなるという欠点があ
る。

【００１７】本発明はこのような点を考慮してなされた
ものであり、バルブ本体を小型化するとともに、種々の
通水路構成に容易に対応し得るカートリッジ型バルブを
提供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明によるカートリッ
ジ型バルブは、上記目的を達成するために、中央部より
一方の側に吐出用開孔が形成され、他方の側に一対の開
孔が対称位置に形成されている弁座と、弁座に対し摺動
可能に当接され、略中央部に中央開孔が形成され、外周
縁の一部に弁座の一対の開孔を開閉制御する制御部が形
成されているロータとを備えている。

【００１９】

【００２０】

【作用】本発明によるカートリッジ型バルブは、ロータ
の外周縁制御部で弁座の一対の開孔を開閉制御すること
により、湯水の混合比の調節及び吐水量の調節を行うこ
とができる。また、ロータの外周縁制御部を通過する流
体をそのまま摺動面に平行な方向に吐出させることがで
きるとともに、その流体をさらにロータの中央開孔及び
弁座の吐出用開孔を通過させることにより、摺動面に直
交する方向に吐出させることができる。

【００２１】

【００２２】

【実施例】以下図面を参照して本発明の一実施例につい
て説明する。

【００２３】図１は本発明によるカートリッジ型バルブ
１０の一実施例を示す組立側断面図である。図におい
て、符号１１は、中空円筒状のハウジングケースであ
り、このハウジングケース１１の下端部に弁座ケース１
２が固着されている。ハウジングケース１１内の弁座ケ
ース１２の上面には、セラミック製の弁座１３が載置固
定されている。この弁座１３に対して摺動可能にセラミ
ック製のロータ１４が当接配置されている。

【００２４】ハウジングケース１１の側面には、ロータ
１４の配置高さと略同一の高さ位置に、一対の吐出口１
１ａが開口されている。また、弁座ケース１２には、弁
座１３とロータ１４の摺動面と直交方向に吐出路１２ａ
が形成されている。

【００２５】弁座１３は、図２に示すように、円盤状を
しており、中央部より一方の側に吐出用開孔１３ｃが形
成され、他方の側に一対の開孔１３ａ，１３ｂが対称の
位置に形成されている。この弁座１３は、弁座ケース１
２に対し、吐出用開孔１３ｃが吐出路１２ａに連通する
よう配置固定され、一対の開孔１３ａ，１３ｂは、それ
ぞれ給湯路、給水路（図示せず）に連通されている。

【００２６】ロータ１４は、図３に示すように、略円盤
状をしており、略中央部に中央開孔１４ａが形成され、
外周縁の一部に制御部１４ｂが形成されている。この制
御部１４ｂは、弁座１３の一対の開孔１３ａ，１３ｂを
開閉制御するものであり、中央開孔１４ａと外周縁制御
部１４ｂとの間には、一対の開孔１３ａ，１３ｂを完全
に閉鎖し得る面積を有する閉鎖領域１４ｃが形成されて
いる。また、外周縁制御部１４ｂの両端位置には、半径
方向に突出する一対の突出部１４ｄが設けられている。

【００２７】ロータ１４の上方には、ロータ１４を弁座
１３に当接させつつ摺動させるロータ押え１５が配設さ
れている。ロータ押え１５の上部には、球体部１６ａを
有するカートリッジレバー１６の下端部が係合され、こ
のカートリッジレバー１６は、ハウジングケース１１の
上方部に固定配置されたバルブガイド１７と、バルブガ
イド１７の上方部に装着されたカートリッジ蓋１８とに
より回動可能に保持されている。ロータ１４の上方のロ
ータ押え１５及びバルブガイド１７内には、その一部を
切欠いて、弁座１３の一対の開孔１３ａ，１３ｂからロ
ータ１４の中央開孔１４ａに連通する通水路１９が構成
されている。

【００２８】図４Ａ〜Ｄは、このような構成からなる本
実施例の作用を示す説明図である。

【００２９】図４Ａは止水状態を示し、ロータ１４の閉
鎖領域１４ｃが弁座１３の一対の開孔１３ａ，１３ｂを
完全に閉鎖している。カートリッジレバー１６を垂直面
内で回動してロータ押え１５を移動させると、ロータ１
４が弁座１３上を摺動し、外周縁制御部１４ｂが、弁座
１３の一対の開孔１３ａ，１３ｂ上を横切った状態とな
る（図４Ｂ）。これにより、一対の開孔１３ａ，１３ｂ
が開孔した状態となり、それぞれの開孔１３ａ，１３ｂ
に連通する給湯路、給水路から、湯及び水がカートリッ
ジ型バルブ１０内に流入し、混合される。

【００３０】混合水は、ハウジングケース１１の吐出口
１１ａが開放され、弁座ケース１２の吐出路１２ａが閉
鎖状態にあるときは、この吐出口１１ａから吐出され
る。逆に、吐出口１１ａが閉鎖され、吐出路１２ａが開
放されているときは、混合水は、外周縁制御部１４ｂか
らロータ１４上方の通水路１９を通過してロータ１４の
中央開孔１４ａ、弁座１３の吐出用開孔１３ｃに流入
し、弁座ケース１２の吐出路１２ａから吐出される。

【００３１】図４Ｃはカートリッジレバー１６を水平面
内で回動してロータ１４を摺動し、弁座１３の開孔１３
ａを閉、開孔１３ｂを開とした状態を示している。この
場合には、開孔１３ｂに連通する給水路からの水が、吐
出口１１ａ又は吐出路１２ａを通って吐出される。

【００３２】また、この場合、制御部１４ｂの両端に設
けられた突出部１４ｄも開孔１３ａを閉鎖する作用を行
う。従って、この部分だけ、ロータ１４の外径を小径化
することができる。

【００３３】図４Ｄは、図４Ｃの状態からカートリッジ
レバー１６を垂直面内で回動し、止水した状態を示して
いる。

【００３４】このように本実施例によれば、ロータ１４
の外周縁に、弁座１３の開孔１３ａ，１３ｂを開閉制御
する制御部１４ｂを設けたので、弁座１３とロータ１４
の摺動面と平行な方向に混合水を吐出することができ
る。また、ロータ１４の略中央に中央開孔１４ａを設
け、弁座１３の吐出用開孔１３ｃと連通させるようにし
てあるので、弁座１３とロータ１４の摺動面と直交する
方向にも混合水を吐出することができる。

【００３５】さらに、制御部１４ｂをロータ１４の外周
縁に設けたので、ロータ１４の強度を低下させることな
く直径を小型化することができる。これにより、ロータ
１４の摺動範囲を小さくし、バルブ本体の小型化を図る
ことができる。また、制御部１４ｂの両端に一対の突出
部１４ｄを設け、弁座１３の一方の開孔１３ａ又は１３
ｂを閉鎖する際、閉鎖領域の一部として寄与するように
したので、ロータ１４の直径をより小型化することがで
きる。

【００３６】図５は本実施例によるカートリッジ型バル
ブ１０を、横方向吐出構造の湯水混合水栓２０に適用し
た例を示している。カートリッジ型バルブ１０は、水栓
２０の本体ハウジング２１内に装着され、ハウジングケ
ース１１と本体ハウジング２１との間に通水路２２が構
成されている。弁座ケース１２の底部は本体ハウジング
２１の底部に密接配置され、吐出路１２ａは閉鎖される
とともに、ハウジングケース１１の吐出口１１ａが通水
路２２に連通されている。通水路２２にはスパウト２３
が連通接続され、吐出口１１ａから吐出された混合水
は、通水路２２を通ってスパウト２３から吐出される。

【００３７】図６は同一のカートリッジ型バルブ１０
を、下方向吐出構造の湯水混合水栓３０に適用した例を
示している。カートリッジ型バルブ１０は、水栓３０の
本体ハウジング３１内に、側面を密閉された状態で装着
され、吐出路１２（図示せず）が、本体ハウジング３１
の底部に形成された通水路３２と連通している。これに
より、吐出路１２から吐出された混合水は、通水路３２
を通ってスパウト３３から吐出される。

【００３８】このように、本実施例によるカートリッジ
型バルブ１０は、横方向吐出構造及び下方向吐出構造の
いずれの混合水栓に対しても簡単容易に適用することが
できる。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
カートリッジ型バルブを、スパウトの位置など混合水栓
の構造に応じて、オープンタイプ及びクローズタイプの
いずれのタイプにも選択適用することができる。また、
ロータの外径を小型化することにより、バルブ本体の小
型化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるカートリッジ型バルブ
の側断面図。

【図２】本発明の一実施例による弁座の平面図。

【図３】本発明の一実施例によるロータの平面図。

【図４】本発明の一実施例によるロータの摺動位置を示
す平面図。

【図５】本発明によるカートリッジ型バルブを横方向吐
出構造の混合水栓に適用した例を示す側断面図。

【図６】本発明によるカートリッジ型バルブを下方向吐
出構造の混合水栓に適用した例を示す側断面図。

【図７】従来のオープンタイプのカートリッジ型バルブ
の一例を示す側断面図。

【図８】図７に示したカートリッジ型バルブの弁座を示
す平面図。

【図９】図７に示したカートリッジ型バルブのロータを
示す平面図。

【図１０】図７に示したカートリッジ型バルブの作用を
示す説明図。

【図１１】従来のクローズタイプのカートリッジ型バル
ブの一例を示す側断面図。

【図１２】図１１に示したカートリッジ型バルブの弁座
を示す平面図。

【図１３】図１１に示したカートリッジ型バルブのロー
タを示す平面図。

【図１４】図１１に示したカートリッジ型バルブの作用
を示す説明図。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−215171（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−94683（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−133080（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−78872（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−71177（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭59−22370（ＪＰ，Ｙ２) 特表 昭58−501834（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16K 11/00 - 11/24 F16K 3/00 - 3/36

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】中央部より一方の側に吐出用開孔が形成さ
   れ、他方の側に一対の開孔が対称位置に形成されている
   弁座と、 前記弁座に対し摺動可能に当接され、略中央部に中央開
   孔が形成され、外周縁の一部に前記弁座の一対の開孔を
   開閉制御する制御部が形成されているロータと、 を備えたカートリッジ型バルブ。
2. 【請求項２】ロータの前記外周縁制御部の両端位置に
   は、一対の半径方向突出部が設けられている請求項１の
   カートリッジ型バルブ。