(57)【要約】【課題】湯水混合水栓におけるプリロードスプリングユニットの提供。【解決手段】感温ばねとバイアスばねとでスプール弁を挾持して、両ばねの荷重のバランス点で混合水の温度をコントロールする湯水混合水栓において、上記バイアスばねは、一方の座面２と中間フランジ３を有するシャフト１と、他方の座面６とシャフトを案内するガイド壁７を有するソケット５と、位置決めされた一方の座面と他方の座面間にプリロード化して装着されるメインスプリング１０と、上記ソケットの内部にメインスプリングと並列に自由状態をもって装着されるアシストスプリング１１とを備え、ソケットの中間フランジに対する当接とソケットのガイド壁のシャフトに対する当接とで、シャフトとソケットの相対移動をガイドすることにより、湯水混合水栓において、熱水のみの吐出を可能とすると共に、スプール弁を真直に動作させて、温調性能を向上させる。【選択図】　　　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
感温ばねとバイアスばねとでスプール弁を挾持して、両ばねの荷重のバランス点で混合水の温度をコントロールする湯水混合水栓において、上記バイアスばねは、一方の座面と中間フランジを有するシャフトと、他方の座面とシャフトを案内するガイド壁を有するソケットと、位置決めされた一方の座面と他方の座面間にプリロード化して装着されるメインスプリングと、上記ソケットの内部にメインスプリングと並列に自由状態をもって装着されるアシストスプリングとを備え、ソケットの中間フランジに対する当接とソケットのガイド壁のシャフトに対する当接とで、シャフトとソケットの相対移動をガイドすることを特徴とする湯水混合水栓におけるプリロードスプリングユニット。
【請求項２】
アシストスプリングの一端部は、シャフトの段部に弾持されていることを特徴とする請求項１記載の湯水混合水栓におけるプリロードスプリングユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、湯水混合水栓において、感温ばねと一緒に使用されるプリロードスプリングユニットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
通常一般の湯水混合水栓は、ハウジングの内部において、形状記憶合金製の感温ばねとバイアスばねとでスプール弁を挾持して、両ばねの荷重のバランス点で混合水の温度をコントロールしている訳であるが、具体的には、バイアスばねの撓み量を温度調節ハンドルの操作で変化させて、感温ばねとのバランス点を変えることで、混合水の温度をコントロールしている。
【０００３】
従って、通常のバイアスばねを使用した湯水混合水栓の下では、温度調節ハンドルにより設定された温度の混合水のみが吐出されることとなるが、特開平９−１５２０５０号公報に示すように、このバイアスばねをプリロード化することで、冷水のみをも提供できることとなる。しかし、バイアスばねを単にプリロード化しただけでは、冷水は提供できても、熱水を提供することはできなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、特開２００１−４０５０号公報に示すように、バイアスばねが配置される側に第一バイアスばねと第二バイアスばねとを直列に配置して、両ばねの荷重をプラスすることで、ばね定数を上昇させて、感温ばねとの荷重の均衡を破り、熱水のみをも提供できる湯水混合水栓が開発されている。
【０００５】
しかし、この湯水混合水栓にあっては、第一バイアスばねと第二バイアスばねを直列に配置する関係で、自ずと、これに付属する構造が複雑となると共に、各バイアスばねはスプール弁によってガイドされているだけであるから、バイアスばねの撓み量を変化させる時に、偏荷重や座の傾き等が生じてしまうので、スプール弁の動作に対して必要以上の荷重を要したり、スプール弁の作動に支障を来す恐れがあった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のプリロードスプリングユニットは、斯かる実情に鑑み開発されたもので、請求項１記載の発明は、感温ばねとバイアスばねとでスプール弁を挾持して、両ばねの荷重のバランス点で混合水の温度をコントロールする湯水混合水栓において、上記バイアスばねは、一方の座面と中間フランジを有するシャフトと、他方の座面とシャフトを案内するガイド壁を有するソケットと、位置決めされた一方の座面と他方の座面間にプリロード化して装着されるメインスプリングと、上記ソケットの内部にメインスプリングと並列に自由状態をもって装着されるアシストスプリングとを備え、ソケットの中間フランジに対する当接とソケットのガイド壁のシャフトに対する当接とで、シャフトとソケットの相対移動をガイドする構成を採用した。
【０００７】
請求項２記載の発明は、請求項１を前提として、アシストスプリングの一端部は、シャフトの段部に弾持されている構成を採用した。
【０００８】
依って、請求項１記載の発明にあっては、メインスプリングをシャフトの座面とソケットの座面間にプリロード化して装着する関係で、混合水のみならず冷水のみをも提供できると共に、このメインスプリングに加えて並列のアシストスプリングを併用した関係で、ばね定数を上昇させて、熱水のみをも合わせて提供できることとなる。
【０００９】
その上、シャフトとソケットとが相対的にガイドされる関係で、偏荷重や座の傾き等を矯正して、スプール弁を真直に動作させることが可能となるので、温調性能を向上できると共に、バイアスばね自体をユニット化したことにより、湯水混合水栓自体の部品点数を削減して、その小型化にも貢献できることとなる。
【００１０】
請求項２記載の発明にあっては、ソケットの内部に自由状態をもって装着されるアシストスプリングの一端部がシャフトの段部に弾持される関係で、流水の脈動などで、アシストスプリングが踊り異音を発させることを有効に防止できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示する好適な実施の形態に基づいて詳述すれば、該実施の形態に係るプリロードスプリングユニットは、感温ばねとバイアスばねとでスプール弁を挾持して、両ばねの荷重のバランス点で混合水の温度をコントロールする湯水混合水栓に使用されることを前提とするものであるが、特徴とするところは、上記バイアスばねをプリロードスプリングユニット化した点にある。
【００１２】
即ち、プリロードスプリングとしてユニット化されたバイアスばねは、図１に示す如く、一方の座面２と中間フランジ３を有するシャフト１と、他方の座面６とシャフト１を案内するガイド壁７を有する筒状のソケット５と、上記一方の座面２と他方の座面６間にプリロード化して装着されるメインスプリング１０と、上記筒状のソケット５の内部にメインスプリング１０と並列に自由状態をもって装着されるアシストスプリング１１とを備える構成となっている。
【００１３】
そして、シャフト１とソケット５の関係は、ソケット５のガイド壁７が形成されていない反対側の端縁にスリット８を介して撓み可能な複数の係止爪９を形成して、該各係止爪９をシャフト１の中間フランジ３に係止することにより、ソケット５の抜け外れを防止して、メインスプリング１０のプリロード化を保障すると共に、ソケット５内面の中間フランジ３に対する当接とソケット５のガイド壁７のシャフト１外面に対する当接で、シャフト１とソケット５の相対的な移動を真直にガイドする構成となっている。
【００１４】
又、ソケット５の内側に自由状態をもって装着されるアシストスプリング１１は、その一端部をシャフト１の中間フランジ３の近傍に設けられた段部４に弾持させて固定することにより、流水の脈動などでアシストスプリング１１が踊り異音を発生させることを防止する構成となっている。
【００１５】
依って、斯かる構成の下では、ソケット５の内側にアシストスプリング１１の収納しながら、各座面２・６間にメインスプリング１０を装着する状態を得て、シャフト１の自由端部をソケット５の内部に差し込んで、ソケット５の係止爪９をシャフト１の中間フランジ３に係止すれば、これにより、図２に示す如く、バイアスばねとしてのプリロードスプリングユニットが容易に組み立てられることとなる。尚、この状態では、アシストスプリング１１は、メインスプリング１０の内側において、筒状ソケット５とシャフト１の間に自由状態をもって支持されることとなる。
【００１６】
そして、実際に、湯水混合水栓で使用する場合には、そのハウジング２１内において、形状記憶合金製の感温ばね２２とプリロードスプリングユニットとでスプール弁２３を挾持して、温度調節ハンドル（図示せず）を操作して、スピンドル２４を回転させながら、スピンドル２４のネジ部２４ａで他方の座面６をスプール弁２３方向に押し付けて、メインスプリング１０の撓み量を変化させると、感温ばね２２とのバランス点が変わり、図３に示す如く、湯流入口２５と水流入口２６の開度が調節されることとなるので、これにより、温度調節ハンドルにより設定された温度の混合水を吐出することができる。
【００１７】
尚、この場合には、プリロードスプリングユニットは、スピンドル２４のネジ部２４ａにより押し付けられた状態におかれることとなるが、一定の距離を保った中間フランジ３とガイド壁７の案内により、偏荷重や座の傾き等が矯正されて、スプール弁２３に真直に作用して、当該スプール弁２３を真直に動作させることとなるので、調温性能をぐんと向上させることが可能となる。又、斯かる状態にあっては、アシストスプリング１１はその自由状態が維持されている。
【００１８】
冷水のみを提供する場合には、図４に示す如く、今度は、温度調節ハンドルの操作で、スピンドル２４のネジ部２４ａを図中右側に移動させると、他方の座面６に対する押し付けが解除され、且つ、メインスプリング１０がプリロードされている関係で、スプール弁２３には感温ばね２２の荷重しか作用しないので、スプール弁２３が湯流入口２５を閉じて、水流入口２６を開くので、これにより、冷水のみを提供できる。尚、この場合も、アシストスプリング１１はその自由状態が維持されている。
【００１９】
逆に、熱水のみを提供する場合には、温度調節ハンドルの操作で、スピンドル２４を回転させて、プリロードスプリングユニットをスプール弁２３方向に強く押し付けると、今度は、図５に示す如く、メインスプリング１０が圧縮されることに加えて、並列状態にあるアシストスプリング１１も圧縮されて、プリロードスプリングユニット自体のばね定数が上昇するので、感温ばね２２とプリロードスプリングユニットの均衡荷重が破られて、スプール弁２３は水流入口２６を閉じて、湯流入口２５を開くので、これにより、熱水のみを提供できることとなる。
【００２０】
即ち、本実施の形態にあっては、図６に示すプリロードスプリングユニットの撓み−荷重線図のＸゾーンを利用して、冷水のみの吐出を可能とし、Ｙゾーンを利用して、熱水のみの吐出を可能としたものであるが、構造的には、従来のものと比較すると、ユニット化することにより、湯水混合水栓自体の小型化が十分に可能となる。
【００２１】
又、この場合にも、プリロードスプリングユニットは、スピンドル２４のネジ部２４ａにより押し付けられた状態におかれることとなるが、一定の距離を保った中間フランジ３とガイド壁７の案内により、偏荷重や座の傾き等が矯正されて、スプール弁２３に真直に作用して、当該スプール弁２３を真直に動作させることとなる。しかも、メインスプリング１０とアシストスプリング１１とを並列に配置したことは、短い圧縮ストロークで、熱水のみの吐出を可能とする。
【００２２】
尚、本実施の形態の下では、ソケット５側の係止爪９をシャフト１側の中間フランジ３に係止することにより、メインスプリング１０のプリロード化を可能としたものであるが、本発明は、これに限定されるものではなく、例えば、図７に示す如く、ソケット５のガイド壁７を構成するキャップ１２を溶着等で固定して、該キャップ１２から突出するシャフト１の自由端部をネジ１３止めするか、或いは、図８に示す如く、シャフト１とソケット５をピン１４止めして、該ピン１４の移動を許容するスリット１５をソケット５側に形成しても、同様な効果が得られることとなる。
【００２３】
【発明の効果】
以上の如く、本発明は、上記構成の採用により、メインスプリングをシャフトの座面とソケットの座面間にプリロード化して装着する関係で、混合水のみならず冷水のみをも提供できると共に、このメインスプリングに加えて並列のアシストスプリングを併用した関係で、ばね定数を上昇させて、熱水のみをも合わせて提供できることとなる。
【００２４】
その上、シャフトとソケットとが相対的にガイドされる関係で、偏荷重や座の傾き等を矯正して、スプール弁を真直に動作させることが可能となるので、温調性能を向上できると共に、バイアスばね自体をユニット化したことにより、湯水混合水栓自体の部品点数を削減して、その小型化にも貢献できることとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るプリロードスプリングユニットを示す分解正面図である。
【図２】同プリロードスプリングユニットを組み立てた状態を示す断面図である。
【図３】湯水混合水栓で混合水を吐出する状態を示す説明図である。
【図４】湯水混合水栓で冷水のみを吐出する状態を示す説明図である。
【図５】湯水混合水栓で熱水のみを吐出する状態を示す説明図である。
【図６】プリロードスプリングユニットの撓み−荷重線図である。
【図７】シャフトとソケットの抜け外れ防止手段の他例を示す断面図である。
【図８】シャフトとソケットの抜け外れ防止手段の他例を示す断面図である。
【符号の説明】
１　　　シャフト
２　　　一方の座面
３　　　中間フランジ
４　　　段部
５　　　ソケット
６　　　他方の座面
７　　　ガイド壁
８　　　スリット
９　　　係止爪
１０　　メインスプリング
１１　　アシストスプリング
１２　　キャップ
１３　　ネジ
１４　　ピン
１５　　スリット
２１　　ハウジング
２２　　感温ばね
２３　　スプール弁
２４　　スピンドル
２４ａ　スピンドルのネジ部
２５　　湯流入口
２６　　水流入口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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