热水冷水混合栓的制作方法

专利名称：热水冷水混合栓的制作方法
技术领域：
本发明涉及热水冷水混合栓的技术。
背景技术：
以往以来，使用通过由弹簧系数根据温度变化的形状记忆合金制弹簧对使热水与 冷水的混合比变化的可动阀体施力来控制热水冷水混合物的温度的热水冷水混合栓。这样 的热水冷水混合栓例如在专利文献1中公开。在专利文献1中，公开了在将形状记忆合金制弹簧作为感温致动器使用的热水冷 水混合栓中、使混合水通过形状记忆合金制弹簧的外侧的结构。此外，在专利文献1中，还 公开了在形状记忆合金制弹簧的一端形成承受产生载荷的支承面部、使可动阀体对应于支 承面部的运动而移动的结构。这里，利用图1说明上述以往已知的热水冷水混合栓的结构。图示的热水冷水混 合装置W具备形成为轴筒状的壳体1、拧合在壳体1的一端部上的调节螺纹件3、和拧合在 壳体1的另一端侧的栓盖12。在壳体1的周壁上，沿轴向排列开设有热水流入口 a和冷水流入口 b，将导引热水 的热水流入管10和导引冷水的冷水流入管11连接在其上。此外，在壳体1内，将控制阀体 2形成为圆筒状或卷盘状、沿轴向可动地装入。使受拧合在壳体1的一端部上的调节螺纹件 3支承的、弹簧常数关于温度为一定的通常的施力体4抵接在控制阀体2的轴向的一端上。 此外，使受拧合在壳体1的另一端侧的栓盖12支承的、由弹簧常数根据温度而变化的材质 的金属、合成树脂材料构成的感温弹簧5抵接在控制阀体2的轴向的另一端上。控制阀体 2预先被感温弹簧5和上述施力体4保持为平衡的状态。在壳体1内，设有使从热水流入口 a流入的热水与从冷水流入口 b流入的冷水混 合的混合室13、和将在混合室13中混合的混合水导引到设在壳体1上的混合水出口 c中的 吐出室14。此外，在控制阀体2上，预先形成设置有热水阀加及冷水阀2b，所述热水阀加 及冷水阀2b对置于预先形成设置在热水流入口 a和冷水流入口 b的口缘部上的热水阀座 IOa及冷水阀座10b。由此，在通过调节螺纹件3设定为希望的设定温度的状态下，如果因水压的下降 等而流入的冷水的流量减少，由此混合室13内的混合水的温度上升，则感知到此的感温弹 簧5动作以使产生载荷变大。并且，如果感温弹簧5动作以使产生载荷变大，则将施力体4 压缩而使控制阀体2向左方运动，缩窄热水阀加与热水阀座IOa的间隔，使热水流入口 a 的开度变小，使热水的流入量变少，使混合水的温度下降，同时使控制阀体2稳定在混合水 的热水和冷水的混合比率与混合水温度平衡的位置上。此外，在因水压的上升等而流入的冷水的流量增大、混合室13内的混合水的温度下降的情况下，感温弹簧5通过其感知动作而动作以使产生载荷变小。并且，如果感温弹簧 5动作以使产生载荷变小，则相应于减少的载荷，施力体4伸出，使控制阀体2向右方运动， 缩窄冷水阀2b与冷水阀座IOb的间隔，使冷水流入口 b的开度变小，使流入的冷水的流量 变少。由此使下降的混合水的温度上升，控制阀体2稳定在热水和冷水的混合比率与混合 水温度平衡的位置上，将吐出的混合水的温度保持在设定的温度。
专利文献1 特开2006-307971号公报

发明内容
在上述以往的热水冷水混合栓中，根据流入到热水冷水混合栓中的热水压力及冷 水压力的大小，有热水与冷水没有被充分混合的状态的混合水到达感温弹簧的周围的情 况。并且，在以往的热水冷水混合栓中使用的感温弹簧由于对温度变化的响应性良好，所以 如果没有被充分混合的状态的混合水通过感温弹簧的周围，则频繁地发生感温弹簧对应于 温度变化的伸缩动作。结果，产生波动现象，不能进行稳定的温度控制。另外，也可以考虑在热水冷水混合栓的内部充分地确保将热水与冷水混合的空 间。但是，热水冷水混合栓因为设置环境等，装置自身的大小被限制。因此，在热水冷水混 合栓内部充分地确保将热水与冷水混合的空间是困难的。本发明是鉴于上述情况而做出的，本发明的目的是在热水冷水混合栓中、实现精 度较高的温度控制、并防止波动现象的发生。用来解决上述问题的有关本发明的热水冷水混合栓，具备调温拨盘，受理温度调 节的操作；主体部，具备通过上述调温拨盘的操作来调整热水冷水的温度的控制阀机构、和 形成有热水流入口及冷水流入口、收藏上述控制阀机构的壳体。并且，其特征在于，上述主体部具备施力体，由弹簧常数为一定的材质的坯材构 成；致动器，对应于温度变化而伸缩动作；控制阀体，在一方端部承受来自上述施力体的载 荷、在另一方端部承受来自上述致动器的载荷，通过从上述施力体及上述致动器受到的载 荷的平衡，使上述热水流入口及上述冷水流入口的开闭比例变化，调节从上述热水流入口 流入的热水与从上述冷水流入口流入的冷水的混合比；调温机构，一方固定在上述调温拨 盘上，另一方抵接在对上述控制阀体施力的上述施力体上，对应于上述调温拨盘的旋转而 对上述控制阀体施加载荷，设定上述控制阀体的位置；在上述壳体内部，设有将来自上述热 水流入口的热水及来自上述冷水流入口的冷水混合的混合室，上述致动器配置在上述混合 室内；上述调温机构的上述控制阀体侧的端部配置在从上述热水流入口到上述混合室之 间，沿径向扩大，以使从上述热水流入口到上述混合室之间的流路面积变小。这样，本发明的热水冷水混合栓的调温机构的控制阀体侧的端部配置在从热水流 入口到混合室之间，并且沿径向扩大以使从该热水流入口到上述混合室之间的流路面积变 小。因此，根据本发明，成为在从热水流入口到混合室的热水路径通路中配置障碍物。艮口， 通过上述结构，能够在热水冷水混合之前产生紊流。由此，促进然后的热水冷水的混合，结 果能够实现致动器的感知温度的适当化。此外，在本发明中，通过调温机构的控制阀体侧的端部的形状，能够使朝向混合室 的热水的势头(压力)降低。因此，根据本发明，即使从热水流入口流入的热水的压力急剧 地上升，也通过上述调温机构的控制阀体侧的端部抑制流入到混合室中的热水量的增加，
4所以能够使控制阀体为了将冷水阀侧扩大而移动的距离变短(使得能够以短时间进行温 度调节)。即，根据本发明，能够减轻热水压力变动带来的影响，结果调温性能提高。此外，通过上述调温机构的控制阀体侧的端部的形状，能够限制向混合室流入的 热水量。因而，即使在热水压力急剧地上升的情况下，上述调温机构的控制阀体侧的端部与 壳体内壁间的面积是一定的，所以不会有规定流量以上的热水流入到混合室中，所以能够 防止急剧的热水量的增大带来的致动器的快速动作。由此，根据本发明，不易发生反复过冲 及行程不足那样的波动，温度控制的精度提高。此外，在上述热水冷水混合栓中，优选的是，上述控制阀体侧的端部是从上述热水 流入口朝向上述混合室逐渐沿径向扩大的锥状的裙部。这样，通过在从热水流入口到混合室之间设置裙部，能够在热水冷水混合之前产 生紊流。由此，促进然后的热水冷水的混合，结果能够实现致动器的感知温度的适当化。此外，通过在从热水流入口到混合室之间设置成为流水阻力(压力损失)的裙部， 能够使朝向混合室的热水的势头(压力)降低。因此，根据本发明，即使从热水流入口流入 的热水的压力急剧地上升，也通过裙部抑制流入到混合室中的热水量的增加，所以能够使 控制阀体为了将冷水阀侧扩大而移动的距离变短(使得能够以短时间进行温度调节)。即， 根据本发明，通过设置成为流水阻力(压力损失)的裙部，能够减轻热水压力变动带来的影 响，结果调温性能提高。此外，通过裙部能够限制向混合室流入的热水量。因而，即使在热水压力急剧地上 升的情况下，由于裙部的前端部与壳体内壁间的面积是一定的，所以也不会有规定流量以 上的热水流入到混合室中，所以能够防止急剧的热水量的增大带来的致动器的快速动作。 由此，根据本发明，不易发生反复过冲及行程不足那样的波动，温度控制的精度提高。用来解决上述问题的有关本发明的热水冷水混合栓，具备调温拨盘，受理温度调 节的操作；主体部，具备通过上述调温拨盘的操作来调整热水冷水的温度的控制阀机构、和 形成有热水流入口及冷水流入口、收藏上述控制阀机构的壳体。并且，其特征在于，上述主体部具备施力体，由弹簧常数为一定的材质的坯材构 成；感温弹簧，对应于温度变化而伸缩动作；控制阀体，在一方端部上抵接着支承上述施力 体的第1弹簧支座、在另一方端部上抵接着支承上述感温弹簧的第2弹簧支座，通过从上述 施力体及上述感温弹簧受到的载荷的平衡，使上述热水流入口及上述冷水流入口的开闭比 例变化，调节从上述热水流入口流入的热水与从上述冷水流入口流入的冷水的混合比；在 上述壳体内部，设有将来自上述热水流入口的热水及来自上述冷水流入口的冷水混合的混 合室，在上述混合室内形成有用来支承上述感温弹簧的第3弹簧支座；上述感温弹簧由卷 绕为大径的线圈状的大径螺旋弹簧、和卷绕为小径的线圈状的小径螺旋弹簧形成，上述大 径螺旋弹簧与上述小径螺旋弹簧并列地组合以使轴心线同轴或平行，在上述第2弹簧支座 与上述第3弹簧支座之间被支承；在上述第2弹簧支座或第3弹簧支座上一体或一体地设 有包围上述小径螺旋弹簧的外周面的圆筒状的罩，通过该罩在上述大径螺旋弹簧的内周侧 包围该小径螺旋弹簧的外周面，使上述大径螺旋弹簧的对应于温度变化的伸缩动作的响应 性、与上述小径弹簧的对应于温度变化的伸缩动作的响应性不同。通过该结构，没有施加罩的大径螺旋弹簧先动作而使控制阀体接近于规定的位 置，然后，通过施加了罩的小径螺旋弹簧的动作，使控制阀体正确地位于规定位置，能够进行定位。即，通过小径螺旋弹簧进行控制阀体的位置的微调。因而，根据该结构，能够没有 波动等而进行正确的控制。进而，通过上述结构，由于能够将感温弹簧的载荷分散到内侧和外侧，所以使支承 感温弹簧的弹簧支座的强度提高。此外，在上述热水冷水混合栓中，优选的是，上述第2弹簧支座及上述罩由树脂材 料成形。通过这样构成，能够对向内侧的感温弹簧和外侧的感温弹簧的热传导性设置差 异。此外，由于树脂材料能够通过材料改变物性值(热传导性等)，所以通过使用树脂材料， 与物性值固定的金属相比设计的自由度变高。此外，用来解决上述问题的有关本发明的热水冷水混合栓，具备调温拨盘，受理 温度调节的操作；主体部，具备通过上述调温拨盘的操作来调整热水冷水的温度的控制阀 机构、和形成有热水流入口及冷水流入口、收藏上述控制阀机构的壳体。并且，其特征在于，上述主体部具备施力体，由弹簧常数为一定的材质的坯材构 成；感温弹簧，对应于温度变化而伸缩动作；控制阀体，在一方端部承受来自上述施力体的 载荷、在另一方端部承受来自上述感温弹簧的载荷，通过从上述施力体及上述感温弹簧受 到的载荷的平衡，使上述热水流入口及上述冷水流入口的开闭比例变化，调节从上述热水 流入口流入的热水与从上述冷水流入口流入的冷水的混合比；在上述壳体的一方端部上形 成有阀座保持部；上述阀座保持部具备筒状部、配置在该筒状部的前端部侧、上述壳体的轴 心部的圆盘状的弹簧支座、沿该弹簧支座的直径方向延伸、与该筒状部连结的肋、和形成在 该弹簧支座的外周侧的多个孔；在上述壳体的一方端部的内侧，形成有连通到上述热水流 入口及上述冷水流入口的混合室，在该混合室中混合的混合水被从上述孔吐出；在上述弹 簧支座上支承着上述感温弹簧；上述筒状部的前端部与上述弹簧支座的底面的间隙尺寸形 成为与该弹簧支座的感温弹簧支承面的高度尺寸大致相同的长度尺寸。这样，在本发明中，阀座保持部的筒状部的前端部与上述弹簧支座的底面的间隙 尺寸形成为与该弹簧支座的感温弹簧支承面的高度尺寸大致相同的长度尺寸。通过该结构，混合水在通过感温弹簧的端部后被吐出。即，根据该结构，能够防止 混合水没有被感温弹簧感温而被从热水冷水混合栓吐出。由此，能够充分地确保感温弹簧 感温的时间，能够提高温度控制的精度。此外，通过变更前端部的长度，能够进行感温时间 等的调整。此外，用来解决上述问题的有关本发明的热水冷水混合栓，具备调温拨盘，受理 温度调节的操作；主体部，具备通过上述调温拨盘的操作来调整热水冷水的温度的控制阀 机构、和形成有热水流入口及冷水流入口、收藏上述控制阀机构的壳体。并且，热水冷水混合栓的特征在于，具备控制阀体，在上述壳体内部可沿该壳体 的轴向移动地组装，具有在一端缘上形成有热水阀、在另一端缘上形成有冷水阀的筒状的 阀体部、以及形成在该阀体部的轴心部的轴筒部；第1弹簧支座，抵接在上述控制阀体的轴 筒部的一端上；第2弹簧支座，抵接在上述控制阀体的轴筒部的另一端上；施力体，支承在 上述第1弹簧支座上，经由该第1弹簧支座对上述控制阀体施力；感温弹簧，支承在上述第 2弹簧支座上，经由该第2弹簧支座对上述控制阀体施力；支承部件，配置在上述壳体的轴 心部，支承第1弹簧支座、上述控制阀体及上述第2弹簧支座；上述控制阀体通过经由上述第1弹簧支座承受的载荷、及经由上述第2弹簧支座承受的载荷的平衡，调整上述热水阀与 上述热水阀座的间隔、和上述冷水阀与上述冷水阀座的间隔；对上述控制阀体的轴筒部的 与上述第1弹簧支座的抵接面、以及/或该控制阀体的轴筒部的与上述第2弹簧支座的抵 接面实施了使接触面积变小的加工。这样，在本发明中，对控制阀体的轴筒部的与上述第1弹簧支座的抵接面、以及/ 或该控制阀体的轴筒部的与上述第2弹簧支座的抵接面实施了使接触面积变小的加工。采 用该结构是为了消除以下的问题。热水冷水混合栓在控制阀体的开闭动作时，有支承部件倾斜的情况。如果支承部 件倾斜，则受支承部件支承的控制阀体、第1弹簧支座及第2弹簧支座也随之倾斜。此外，由 于控制阀体经由第1弹簧支座承受来自施力体的载荷、经由第2弹簧支座承受来自感温弹 簧的载荷，所以如果第1弹簧支座及第2弹簧支座倾斜，则会从倾斜的方向受到载荷。艮口， 如果支承部件倾斜，则控制阀体2不仅自身会随着该倾斜而倾斜，而且还受到来自第1弹簧 支座及第2弹簧支座的载荷的影响。并且，在热水冷水混合栓中，有在将热水阀座(或冷水阀座)关闭的情况下、如果 控制阀体从第1弹簧支座及第2弹簧支座受到倾斜的方向的载荷，则热水阀(或冷水阀) 与热水阀座(或冷水阀座)不能均勻地抵接，有发生热水泄漏(或冷水泄漏)的问题。所以，本发明通过采用上述结构，通过使控制阀体与第1弹簧支座抵接的面积、以 及控制阀体与第2弹簧支座抵接的面积变小，使控制阀体的因支承部件的倾斜而受到的影 响减轻。另外，由于控制阀体被壳体的内周面限制移动，所以即使支承部件倾斜、弹簧支座 (第1弹簧支座、第2弹簧支座)倾斜也不受影响。此外，使控制阀体的轴筒部的与上述第1弹簧支座的抵接面、以及/或该控制阀体 的轴筒部的与上述第2弹簧支座的抵接面接触面积变小的加工例如通过将抵接面的外周 部倒角来进行。该倒角包括以平面将抵接面的外周部(角部)倒角的情况、以及以曲面将 抵接面的外周部(角部)倒角的情况两者。此外，控制阀体的轴筒部的与上述第1弹簧支 座的抵接面、以及/或该控制阀体的轴筒部的与上述第2弹簧支座的抵接面也可以预先在 成形阶段中成形为使接触面积变小的形状。由此，根据本发明，在将热水阀座(或冷水阀座)关闭的情况下，能够减轻热水泄 漏(或冷水泄漏)发生的可能性。这样，根据本发明的热水冷水混合栓，能够防止波动并提高温度控制的精度。


图1是以往的在感温弹簧中使用形状记忆合金的热水冷水混合栓的部分剖开立 体图。图2是本发明的第1实施方式的热水冷水混合栓的控制阀体的纵剖主视图。图3是本发明的第2实施方式的热水冷水混合栓的要部的纵剖主视图。图4是本发明的第2实施方式的热水冷水混合栓的主要的结构部件的概略图。图5是用来说明本发明的第2实施方式的弹簧保持器与感温弹簧的关系的图。图6是从下面观察构成本发明的第2实施方式的壳体的阀座部件的立体图。图7是用来说明本发明的第2实施方式的热水冷水混合栓的控制阀体的变形例的图。
附图标记说明
W.....热水冷水混合栓
a.....热水流入口
b.....冷水流入口
C.....混合水出口
1.....壳体
la.….筒状的主体
lb.·· ·.盖体
lc.…..阀座部件
Id.…..中间箱部件
10.….热水流入管
IOa. · ·...热水阀座
10b......冷水阀座
11.….冷水流入管
12.…..栓盖
13.….混合室
14.…..吐出室
15.….阳螺纹
16.….阴螺纹
17.… 保护盘
18.…··导引孔
19.…..花键槽
2.....控制阀体
2a____ 热水阀
2b.....冷水阀
20.....轴筒部
3.....调节螺纹件
4.....施力体(偏压弹I
5.....感温弹簧
5a.....大径的螺旋弹簧
5b.....小径的螺旋弹簧
6.....支承部件
50......外壳
60、61、62......卡止部件
7.....罩
70,71.……弹簧支座
72,73.……弹簧支座
8.....调整螺纹件
9.......调整螺纹轴90,91......对接部92.......阳螺纹93.....··孔94......·裙部170......阀座保持部300... · ·环部件700... · ·弹簧保持器900......调整螺纹轴1000......筒状部
具体实施例方式以下，基于附图对本发明的实施方式进行说明。首先，利用图2对本发明的第1实施方式进行说明。图2表示本发明的第1实施方式的热水冷水混合栓。第1实施方式的热水冷水混 合栓虽然没有图示，但具备作为外箱的外壳、和拆装自如地嵌插在该外壳内的盒状的主体 部。主体部组装为，使控制阀机构A收藏在筒状的壳体1中。壳体1具备筒状的主体la、拧合在主体Ia的一端侧的有底的帽状的盖体lb、和筒 状的阀座部件lc。在主体Ia的另一端侧安装有筒状的中间箱部件Id。并且，壳体1通过使盖体Ib拧合在筒状的主体Ia上、并使阀座部件Ic拧合在安 装于主体Ia上的中间箱部件Id上，形成为中空的筒状。具体而言，主体Ia形成为使将树脂材料、金属材料等加工而成形的上半侧的筒体 与下半侧的筒体在接合部拧合而组装的筒状。在主体Ia的一端侧(在图2中是上端侧) 的外周面上形成有阳螺纹15。此外，在安装于主体Ia的另一端侧(在图2中是下端侧)的 中间箱部件Id的内周面上形成有阴螺纹16。在盖体Ib的开放的一侧(在图2中是下端侧)的内周面上，形成有与形成在主体 Ia上的阳螺纹15拧合的阴螺纹。在阀座部件Ic的一端侧(在图2中是上端侧)的外周面 上，形成有与形成在安装于主体Ia上的中间箱部件Id上的阴螺纹16拧合的阳螺纹。进而，在壳体1的筒壁上，沿轴向排列形成设置有热水流入口 a和冷水流入口 b，在 该热水流入口 a的内侧位置上形成设置有热水阀座10a。形成在冷水流入口 b的内侧的冷 水阀座IOb形成设置在与安装于主体Ia上的中间箱部件Id拧合的阀座部件Ic的内端缘 上。阀座部件Ic外端侧形成为在轴心部位上具备圆盘状的保护盘17的笼状，在其四 周开放的孔眼形成混合水的混合水出口 C。此外，阀座部件Ic的筒状部的内腔形成将从热 水流入口 a及冷水流入口 b流入的热水与冷水混合的混合室13。此外，在设于阀座部件Ic上的圆盘状的保护盘17的轴心部位上，形成有沿着轴线 方向的导引孔18。此外，在保护盘17的内面侧设有弹簧支座71。控制阀机构A具备控制阀体2、弹簧支座72、73、夹装在两个弹簧支座72、73之间 的施力体4、弹簧支座70、抵接在弹簧支座70上并对控制阀体2施力的感温弹簧5、和轴杆状的支承部件6。控制阀体2形成为筒状阀体，在其筒壁的一端缘(在图6中是上端缘)上形成有 热水阀加，在另一端缘上形成有冷水阀2b。此外，在控制阀体2的轴心部位上形成有轴筒 部20。施力体4由弹簧常数为一定的材质的坯材形成。施力体4经由弹簧支座72将控 制阀体2向冷水阀座IOb侧施力。另外，施力体4只要是与感温弹簧5平衡的施力体，是怎 样的形状都可以，而在本实施方式中，使用将线状的弹簧材料成形为线圈状的偏压弹簧。感温弹簧5由弹簧常数对应于温度而变化的材质的坯材形成。并且，感温弹簧5 经由弹簧支座70将控制阀体2向热水阀座IOa侧施力。另外，对于感温弹簧5的材质没有 特别限定，但例如在感温弹簧5中，可以使用通过形状记忆合金成形的弹簧。此外，在本实施方式中，在感温弹簧5中，使用由将线材卷绕为大径的螺旋弹簧 fe、和将线材卷绕为小径的螺旋弹簧恥构成的结构。并且，感温弹簧5在将两个螺旋弹簧 组合为以同轴状并列的双层线圈状的状态下使用。具体而言，感温弹簧5在组合为双层线 圈状的状态下，被弹簧支座70、和形成在阀座部件Ic上的弹簧支座71夹持。在控制阀体2的轴筒部20中，滑动自如地嵌插着形成为轴状的支承部件6。并且， 将支承部件6的下端侧滑动自如地嵌装在形成设置在设于阀座部件Ic的外端侧的圆盘状 的保护盘17的轴心部位上的沿着轴线方向的导引孔18中。由此，控制阀体2被限制，以使 其相对于壳体1只能沿轴向运动。此外，将该支承部件6和上述控制阀体2的轴筒部20通过E型挡圈等卡止部件60 卡止，以使得控制阀体2在上升动作时与支承部件6—起向上方运动、在下降动作时被支承 部件6导引而向下方运动。在该支承部件6的、从轴筒部20向下方突出的下端侧，嵌装着 形成为圆盘状的弹簧支座70，以使其沿轴向滑动自如、并且在向上方的运动中、其上表面对 接在控制阀体2的轴心部的轴筒部20的下端面上。此外，在设在阀座部件Ic的外端侧的圆盘状的保护盘17的内面侧形成有弹簧支 座71。并且，在该弹簧支座71与上述弹簧支座70之间，装填上述组合为双层线圈状的大径 的螺旋弹簧如和小径的螺旋弹簧恥。这样装填的螺旋弹簧如及螺旋弹簧恥通过其弹簧 压力经由弹簧支座70对控制阀体2施力。另外，在本实施方式中，使大径的螺旋弹簧fe的响应性与小径的螺旋弹簧恥的响 应性具有差异。具体而言，如图所示，将形成为圆筒状的罩7配设在位于外侧的大径的螺旋弹簧 5a与位于内侧的小径的螺旋弹簧恥之间。通过该圆筒状的罩7，将小径的螺旋弹簧恥从 经过混合室13内从混合水出口 c流出的混合水流遮蔽，使小径的螺旋弹簧恥的响应性比 外侧的大径的螺旋弹簧fe的响应性慢而带来差异。隔热地包围小径的螺旋弹簧恥的外周的圆筒状的罩7与弹簧支座70分体地形 成，通过将其基端侧嵌装在设于弹簧支座70上的嵌合部中，成为一体地结合在弹簧支座70 上的状态，相对于壳体1安装并保持，但并不特别限于此。例如，也可以将弹簧支座70通过树脂材料的成形而形成，在其成形时，通过将该 圆筒状的罩7用树脂材料与弹簧支座70 —起成形等，与弹簧支座70 —体地连续而形成。通 过这样一体地成形，该圆筒状的罩7被保持为固定状态，以使其相对于壳体1没有摆动。由
10此，不仅使小径的螺旋弹簧恥的响应性比露出到混合水流中的大径的螺旋弹簧fe的响应 性慢，而且在组合为双层线圈状的大径的螺旋弹簧fe和小径的螺旋弹簧恥因温度变化而 伸缩、进行控制动作时，起到将该弹簧的伸缩动作沿轴向正确地导引的导引部的作用，正确 地进行控制阀体2的控制动作。另外，在上述说明中，表示了将筒状的罩7与弹簧支座70—体地连续形成的情况， 但并不特别限于此。例如，也可以将筒状的罩7与弹簧支座71 一体地连续而形成。此外，对控制阀体2的一端侧(在图2中是上端侧)施力的偏压弹簧4夹装在安 装于支承部件6上的两个弹簧支座72、73之间。具体而言，在从控制阀体2的轴筒部20向上方突出的支承部件6的上半侧嵌装下 位的弹簧支座72，在该弹簧支座72的下侧(控制阀体2侧)安装卡止部件61。下位的弹 簧支座72限制偏压弹簧4相对于支承部件6的向下方的运动。此外，在从控制阀体2的轴筒部20向上方突出的支承部件6的上半侧嵌装上位的 弹簧支座73，在该弹簧支座73的上侧(调整螺纹件8侧)安装卡止部件62。上位的弹簧 支座73限制偏压弹簧4相对于支承部件6的向上方的运动。并且，在这些上位及下位的弹 簧支座73、72之间张架而夹装偏压弹簧4。另外，在卡止部件61、62中可以使用E型挡圈寸。此外，在弹簧支座73的上表面侧(与偏压弹簧4的支承面相反侧的面)上，配置 调整螺纹件8及调整螺纹轴9。调整螺纹轴9与设在调整螺纹件8的旋转内周面上的阴螺 纹拧合，并且被设在主体Ia的内周面上的花键槽19限制旋转方向的运动。另外，调整螺纹 件8配置在筒状的主体Ia内的上端部上，以使其在调温拨盘(未图示)的操作下自如地旋 转。此外，调整螺纹轴9在上端侧形成有对接部90，在下端侧形成有对接部91。当通过调整螺纹件8的旋转使调整螺纹轴9在主体Ia内升降动作时，该调整螺纹 轴9的上端侧的对接部90成为将上位的弹簧支座73推入的状态。在此状态下，支承在该 弹簧支座73上的状态的偏压弹簧4经由下位的弹簧支座72、与其对接的卡止部件61、通过 其连结的支承部件6、设在该支承部件6上并对接于控制阀体2的轴筒部20的上端面上的 卡止部件60对控制阀体2施力。并且，由这些构成的控制阀机构A在通过调温拨盘(未图示)的操作将调整螺纹 轴9提起的状态时，控制阀体2将热水流入口 a封闭，成为吐出冷水的设定。此外，在调整螺 纹轴9被推下的状态时，控制阀体2将冷水流入口 b封闭，成为将高温的热水吐出的设定。此外，控制阀机构A通过调温拨盘(未图示)的操作，使热水流入口 a及冷水流入 口 b的开闭比例变化，调整从热水流入口 a流入的热水、与从冷水流入口 b流入的冷水的混 合比，以吐出使用者希望的温度的混合水。并且，控制阀机构A在设定了控制阀体2的位置以吐出使用者希望的设定温度的 混合水的状态下(另外，热水流入口 a及冷水流入口 b的开闭比例取决于设定温度)，如果 因水压的下降等而流入的冷水的流量减少、由此混合室13内的混合水的温度上升，则控制 阀机构A如以下这样控制控制阀体2。具体而言，在上述那样的状态下，如果混合室13内的混合水的温度上升，则感知 到此的感温弹簧5动作以使产生载荷变大。如果感温弹簧5动作以使产生载荷变大，则施 力体4被压缩，控制阀体2被向热水阀座IOa侧施力。由此，热水阀加与热水阀座IOa的间隔变窄，使热水的流入量减少。此外，由此热水阀2b与冷水阀座IOb的间隔变大，使冷水 的流入量增加。结果，控制阀机构A使混合水的温度降低。此外，控制阀机构A在设定了控制阀体2的位置以吐出希望的设定温度的混合水 的状态下，如果因水压的上升等而流入的冷水的流量增大、混合室13内的混合水的温度降 低，则控制阀机构A如以下这样控制控制阀体2。具体而言，在因水压的上升等而流入的冷水的流量增大、混合室13内的混合水的 温度降低的情况下，感温弹簧5通过其感知动作而动作以使产生载荷变小。并且，如果感温 弹簧5动作以使产生载荷变小，则相应于减小的载荷，施力体4伸出，将控制阀体2向热水 阀座IOb侧施力。由此，热水阀加与热水阀座IOa的间隔变大，使热水的流入量增加。此 外，由此热水阀2b与冷水阀座IOb的间隔变窄，使冷水的流入量减少。由此使降低的混合 水的温度上升。另外，控制阀体2的控制动作通过分为大径的螺旋弹簧fe和小径的螺旋弹簧恥 而组合为双层的线圈状的感温弹簧5进行。在本实施方式中，通过使小径的螺旋弹簧恥的 响应性比大径的螺旋弹簧fe的响应性慢，阀的封闭的行程的末期成为阶段性的，有效地进 行脉动流的抑制。此外，小径的螺旋弹簧恥能够进行微调而进行正确的控制。即，通过没 有被罩7覆盖的感温弹簧fe先动作，使控制阀体2接近于规定的位置，然后，通过被罩7覆 盖的感温弹簧恥的动作，使控制阀体2正确地位于规定位置上而进行定位。因而，能够没 有波动等而进行正确的控制。另外，在上述实施方式的说明中，表示了为使大径的螺旋弹簧fe的响应性和小径 的螺旋弹簧恥的响应性具有差异、设置遮蔽小径的螺旋弹簧恥的罩7的例子，但并不特别 限于此。大径的螺旋弹簧fe和小径的螺旋弹簧恥也可以对它们的表面通过树脂材料、镀 层等的涂层、带来差异而实施使响应性变化的处理、使得在响应性中产生差异。例如，也可以对位于外侧的大径的螺旋弹簧fe不实施树脂材料等的涂层、而只对 位于内侧的小径的螺旋弹簧恥的表面实施涂层。由此，可以将小径的螺旋弹簧恥从经由 混合室13内从混合水出口 c流出的混合水流隔热地遮蔽，带来差异以使该小径的螺旋弹簧 5b的响应性比外侧的大径的螺旋弹簧fe的响应性慢。此外，例如也可以通过将感温弹簧5如以下这样构成、使大径的螺旋弹簧fe及小 径的螺旋弹簧恥的各自的响应性具有差异。即，通过在两个弹簧中的一方弹簧的坯材中使 用相变温度范围为0 70°C的合金、在另一方弹簧的坯材中使用相变温度范围为50°C 80°C的合金，使两个弹簧的响应性具有差异。在采用该结构的情况下，也是一方弹簧动作后 另一方弹簧延迟动作。接着，利用图3 图6对本发明的第2实施方式进行说明。第2实施方式是将第 1实施方式的一部分结构变形的实施方式。另外，在第2实施方式的说明中，对与上述第1 实施方式相同的结构赋予相同的附图标记。此外，在第2实施方式中，以与上述第1实施方 式不同的结构为中心进行说明。图3是本发明的第2实施方式的热水冷水混合栓的纵剖视图。图4是本发明的第 2实施方式的热水冷水混合栓的主要部件的概略图。图5是用来说明本发明的第2实施方 式的弹簧保持器与感温弹簧的关系的图，图6是从下方观察构成本发明的第2实施方式的
12壳体的阀座部件的概略立体图。第2实施方式的特征在于，在调整螺纹轴900的控制阀体2侧的端部上具备下端 沿径向扩大的锥状的裙部94(参照图3、图4)。另外，调整螺纹轴900的轴向的尺寸为当将 调整螺纹轴900组装在壳体1中时、裙部94至少配置在从热水流入口 a到混合室13的热 水侧通路中的长度。通过该调整螺纹轴900的裙部94，使从热水流入口 a到混合室13的热水侧通路的 热水流入面积逐渐减小，热水路径通路的流水阻力(压力损失)上升，流量变小。由此，流 入的热水对控制阀体的动作的影响变小，所以热水冷水混合栓的温度控制的精度提高。此外，在第2实施方式中，其特征在于，采用了将形成在阀座部件Ic上的筒状部 1000的前端延长到感温弹簧5的端部(感温弹簧5的与弹簧支座71对置的一侧的端部) 的结构(参照图3)。通过该结构，混合水在通过感温弹簧5的端部后流到混合水出口 C，所以能够防止 混合水没有被感温弹簧5感温而被吐出。由此，能够提高感温弹簧5的温度检测的精度。此 外，本实施方式的热水冷水混合栓由于也能够进行向圆周方向的吐出，所以通过上述结构， 能够使装置整体的长度方向(轴向)变小，也能够确保足够的流量。以下，对第2实施方式详细地说明。首先，说明第2实施方式的整体的结构。如图3所示，热水冷水混合栓与上述第1 实施方式同样，具备盒状的主体部、和作为该主体部的外箱的外壳50。主体部组装为，将控 制阀机构收藏在筒状的壳体1(主体la、盖体lb、阀座部件Ic)中。此外，主体部嵌插在外 壳50中而使用。如图3所示，外壳50由上盖部件510、以及具备底面部530的筒状部件520构成。 主体部嵌插在筒状部件520中，以使阀座部件Ic对置于底面部530，盖体Ib被上盖部件510 覆盖而被螺纹件固定。并且，将调温拨盘D安装在上盖部件510之上。此外，在筒状部件520的底面部530侧，形成有用来使从热水冷水混合栓的混合室 出口 c吐出的混合水流过的流路。具体而言，流路由与阀座部件Ic对置的底面部530、和以 大致圆周状形成在该底面部530的上侧(与阀座部件Ic对置侧)的侧面部上的槽540构 成。通过将外壳50做成这样的结构，将从阀座部件Ic的混合室出口 c吐出的混合水沿与 热水冷水混合栓的轴向正交的方向(热水冷水混合栓的圆周方向)吐出。此外，通过该结 构，能够使热水冷水混合栓的长度方向的长度尺寸变小。接着，对第2实施方式的壳体1的结构中的、从第1实施方式变更的阀座部件Ic 的结构进行说明。如图3、图6所示，阀座部件Ic具有筒状部1000和形成在阀座部件Ic的一方端部 上的阀座保持部170。此外，阀座保持部170由配置在阀座部件Ic的轴心部位上的、圆盘状 的弹簧支座71、沿弹簧支座71的直径方向延伸的肋1001、和形成在弹簧支座71的外周侧 的多个混合水出口 c构成。肋1001连结在阀座部件Ic的筒状部1000上。并且，阀座部件Ic形成为，使筒状部1000的前端部来到与弹簧承接部71a的螺旋 弹簧fe的支承面大致平行的位置。即，筒状部1000的前端部与弹簧支座71的底面的间隙 尺寸(壳体1的轴向的间隙尺寸)形成为与弹簧支座71的感温弹簧fe的支承面的高度尺 寸(从弹簧支座71的底面到感温弹簧fe的支承面的高度尺寸)大致相同的长度尺寸。
通过该结构，流入到混合室13中的热水及冷水在混合室13中被混合，通过配置在 弹簧支座71上的感温弹簧5的端部后，被从混合水出口 c吐出。即，通过该结构，能够防止 混合水没有被感温弹簧5感温而被从混合水出口 c吐出。此外，根据上述结构，由于通过使 筒状部1000的长度能够改变来使混合水向感温弹簧5的接触量(时间)变化，所以也能够 改变感温弹簧5的感温性。接着，说明第2实施方式的热水冷水混合栓的主要部件。如图4所示，热水冷水混合栓具备壳体1 (主体la、盖体lb、阀座部件Ic)。并且， 在壳体1中，组装有夹持在盖体Ib及调整螺纹件8之间的垫圈100、调整螺纹件8、与调整 螺纹件8拧合的调整螺纹轴900、形成在筒状阀体上、在其筒壁的一端缘(在图4中是上端 缘)上形成热水阀加而在另一端缘上形成冷水阀2b的控制阀体2、施力体4、支承施力体4 的两个弹簧支座72、73、感温弹簧5、保持感温弹簧5的一端(在图4中是上侧)的弹簧保 持器700、和支承部件6。另外，在第2实施方式的说明中，作为与第1实施方式相同的结构的调整螺纹件8、 控制阀体2、施力体4、感温弹簧5、支承部件6的说明省略。接着，说明作为本实施方式的特征结构的调整螺纹轴900。调整螺纹轴900形成为圆筒状。调整螺纹轴900的一端开放，在另一端上形成有 抵接在支承施力体4的弹簧支座73上的支承部90。在支承部90的中心部开口有孔93。此外，调整螺纹轴900在另一端的外周面上形成有与形成在调整螺纹件8的圆筒 状的内周上的阴螺纹85(图幻拧合的阳螺纹92。此外，调整螺纹轴900在轴向的大致中心 的外周面上形成有与形成在主体Ia的内周面上的花键槽19嵌合的槽部91。此外，在调整 螺纹轴900的一端上，形成有下端沿径向扩大的锥状的裙部94。并且，调整螺纹轴900的轴向的尺寸如图3所示，为在组装到壳体1中时、裙部94 配置在从热水流入口 a到混合室13的热水侧通路中的长度。这样将裙部94配置在热水路径通路中是为了在热水路径通路中设置障碍物、减 少直接碰到控制阀体2的热水量。由此，能够减少流入的热水对控制阀体的动作的影响，能 够提高温度控制的精度。此外，通过将裙部94配置在热水路径通路中，能够在热水冷水混合之前产生紊 流。因此，促进了然后的热水冷水的混合，结果能够实现感温弹簧5的感知温度的适当化。此外，通过在热水路径通路中设置成为流水阻力(压力损失)的裙部，能够使朝向 混合室13的热水的势头(压力)下降。因此，根据本实施方式，即使从热水流入口 a流入 的热水的压力急剧地上升，也通过裙部94抑制流入到混合室13中的热水量的增加，所以能 够使控制阀体2为了将冷水阀侧扩大而移动的距离(为了将冷水阀2b与冷水阀座IOb的 间隔扩大而移动的距离)变短(能够以短时间进行温度调节)。即，根据本实施方式，通过 设置成为流水阻力(压力损失)的裙部94，能够减轻热水压力变动带来的影响，结果调温性 會旨提尚。此外，通过在热水路径通路中设置成为流水阻力(压力损失)的裙部94，能够限制 向混合室13流入的热水量(由于裙部94的前端部与壳体1的内壁间的面积是一定的)。 因而，在热水压力急剧地上升的情况下也不会有规定流量以上的热水流入到混合室13中， 所以能够防止急剧的热水量的增大带来的感温弹簧5的快速动作。由此，根据本实施方式，不易发生反复过冲及行程不足那样的波动，温度控制的精度提高。接着，参照图3及图4对弹簧保持器700的结构进行说明。弹簧保持器700具备支承感温弹簧5的弹簧支座70，在弹簧支座70的一个面(支 承感温弹簧5的面)上形成有圆筒状的罩7。该圆筒状的罩7通过树脂材料与弹簧支座70 一起成形等，与弹簧支座70 —体地连续而形成。弹簧保持器700嵌装在插嵌于控制阀体2的轴筒部20中的轴杆状的支承部件6 上，以使其滑动自如，并且使弹簧支座70的上表面(与感温弹簧5的支承面相反侧的面) 对接在控制阀体2的轴心部的轴筒部20的下端面上(参照图幻。并且，在弹簧支座70的 上表面对接在控制阀体2的轴心部的轴筒部20的下端面上的状态下，控制阀体2及弹簧保 持器700与支承部件6被E型挡圈等卡止部件60卡止。这里，将弹簧保持器700与感温弹簧5的关系在图5中表示并说明。如图所示，将 大径的螺旋弹簧fe插入到弹簧保持器700的罩7的外周侧，将小径的螺旋弹簧恥插入到 罩7的内周侧。并且，通过将螺旋弹簧fe和小径的螺旋弹簧恥装填到弹簧支座70与阀座 部件Ic的支座71之间，螺旋弹簧fe和螺旋弹簧恥通过弹簧压力经由弹簧支座70对控制 阀体2施力。另外，也可以将本发明的第2实施方式的控制阀体2的轴筒部20变更为图7所示 的形状。图7是表示本发明的第2实施方式的控制阀体2的形状的变形例的图。如图所示，将控制阀体2的轴筒部20的一端侧与弹簧支座72的抵接面20a的外 周部用平面倒角，形成所谓的C面。此外，将轴筒部20的另一端侧的与弹簧支座70的抵接 面20b的外周部用平面倒角，形成所谓的C面。采用这样的结构是基于以下的理由。具体而言，在热水冷水混合栓中，在控制阀体2的开闭动作时，有支承部件6倾斜 的情况。如果该支承部件6倾斜，则被支承部件6支承的控制阀体2、弹簧支座72及弹簧支 座70也随之倾斜。此外，控制阀体2经由弹簧支座72承受来自施力体4的载荷，经由弹簧 支座70承受来自感温弹簧5的载荷，所以如果弹簧支座72或弹簧支座70倾斜，则会承受 来自倾斜的方向的载荷。即，如果支承部件倾斜，则控制阀体2不仅随之倾斜，还受到来自 第1弹簧支座及第2弹簧支座的载荷的影响。并且，在热水冷水混合栓中，有在将热水阀座IOa(或冷水阀座IOb)关闭的情况 下、如果控制阀体2从弹簧支座72及弹簧支座70受到倾斜的方向的载荷、则热水阀2a(或 冷水阀2b)与热水阀座IOa(或冷水阀IOb)不能均勻地抵接、发生热水泄漏(或冷水泄漏) 的问题。所以，在本发明中，通过上述结构，使控制阀体2与弹簧支座72抵接的面积、以及 控制阀体2与弹簧支座70抵接的面积变小，来减轻控制阀体2的因支承部件6的倾斜而受 到的影响。由此，根据本发明，在将热水阀座IOa(或冷水阀座IOb)关闭的情况下，能够减 轻发生热水泄漏(或冷水泄漏)的可能性。另外，控制阀体2由于被壳体1的内周面限制移动，所以即使支承部件6倾斜、弹 簧支座(70、7幻倾斜也不受到影响。另外，在上述说明中，对将抵接面20a、20b的外周部用平面倒角的情况进行了说 明，但也可以将抵接面20a、20b的外周部用曲面倒角，形成为所谓的R面。
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此外，在上述说明中，对将抵接面20a、20b的外周部倒角的情况进行了说明，但并 不特别限于此。只要对上述抵接面(20a、20b)实施使与弹簧支座(70、72)的接触面积变小 的加工就可以。此外，例如也可以将控制阀体2的抵接面20a、20b预先在成形阶段中成形 为使与弹簧支座(70、72)的接触面积变小那样的形状。如以上说明，根据本发明的第1 第2实施方式，在通过用弹簧系数根据温度变化 的感温弹簧对使热水与冷水的混合比变化的可动阀体施力来控制热水冷水混合物的温度 的混合栓装置中，能够防止波动并提高温度控制的精度。另外，本发明并不限于以上说明的实施方式，在本发明的主旨的范围内能够进行 各种变形。例如，在上述实施方式中，表示了使用感温弹簧5作为感温致动器的例子，但并不 特别限于此。只要是对应于温度变化而伸缩动作的部件就可以。
权利要求
1.一种热水冷水混合栓，具备调温拨盘，受理温度调节的操作；主体部，具备通过上述调温拨盘的操作来调整热水冷水的温度的控制阀机构、和形成 有热水流入口及冷水流入口、收藏上述控制阀机构的壳体；其特征在于，上述主体部具备施力体，由弹簧常数为一定的材质的坯材构成；致动器，对应于温度变化而伸缩动作；控制阀体，在一方端部承受来自上述施力体的载荷、在另一方端部承受来自上述致动 器的载荷，通过从上述施力体及上述致动器受到的载荷的平衡，使上述热水流入口及上述 冷水流入口的开闭比例变化，调节从上述热水流入口流入的热水与从上述冷水流入口流入 的冷水的混合比；调温机构，一方固定在上述调温拨盘上，另一方抵接在对上述控制阀体施力的上述施 力体上，对应于上述调温拨盘的旋转而对上述控制阀体施加载荷，设定上述控制阀体的位 置；在上述壳体内部，设有将来自上述热水流入口的热水及来自上述冷水流入口的冷水混 合的混合室，上述致动器配置在上述混合室内；上述调温机构的上述控制阀体侧的端部配置在从上述热水流入口到上述混合室之间， 沿径向扩大，以使从上述热水流入口到上述混合室之间的流路面积变小。
2.如权利要求1所述的热水冷水混合栓，其特征在于，上述控制阀体侧的端部是从上 述热水流入口朝向上述混合室逐渐沿径向扩大的锥状的裙部。
全文摘要
在具备调温拨盘(D)、和形成有热水流入口(a)及冷水流入口(b)的筒状的壳体(1)的热水冷水混合栓中，设有控制阀体(2)，在一方上承受来自施力体(4)的载荷，在另一方上承受来自致动器(5)的载荷，通过从施力体(4)及致动器(5)受到的载荷的平衡，使热水流入口(a)及冷水流入口(b)的开闭比例变化，调节从热水流入口(a)流入的热水与从上述冷水流入口(b)流入的冷水的混合比；调温机构(8、900)，一方固定在调温拨盘(D)上，另一方经由施力体(4)调整控制阀体(2)的位置。并且，在调温机构(8、900)的控制阀体(2)侧的端部上，形成沿径向扩大的锥状的裙部(94)。
文档编号F16K11/065GK102062235SQ201010552038
公开日2011年5月18日 申请日期2007年12月5日 优先权日2006年12月6日
发明者关荣治, 户高健策, 松井英之, 根岸功 申请人:Toto株式会社, 日本恒温器株式会社