(57)【要約】【課題】ハウジングおよびスピンドルの摩耗が防止できる耐久性に優れたスピンドル式切換弁を提供する。【解決手段】複数の吐出孔が周壁に設けられた円筒状のハウジングと、このハウジング内に回転可能に配設されて上記吐出孔に整合する連通孔が開設され、この連通孔に流路を開く流入孔が一端部に設けられた円筒状のスピンドルと、ハウジングとスピンドルとの間にシール部材および軸受部材とを備えてなる。または、軸受部材を備えず、ハウジング、スピンドルおよびシール部材の少なくとも一つが、樹脂すべり軸受材で形成されてなる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の吐出孔が周壁に設けられた円筒状のハウジングと、このハウジング内に回転可能に配設されて前記吐出孔に整合する連通孔が開設され、この連通孔に流路を開く流入孔が一端部に設けられた円筒状のスピンドルと、前記ハウジングと前記スピンドルとの間にシール部材とを備えてなるスピンドル式切換弁であって、
前記ハウジング、前記スピンドルおよび前記シール部材の少なくとも一つは、樹脂すべり軸受材で形成されてなることを特徴とするスピンドル式切換弁。
【請求項２】
複数の吐出孔が周壁に設けられた円筒状のハウジングと、このハウジング内に回転可能に配設されて前記吐出孔に整合する連通孔が開設され、この連通孔に流路を開く流入孔が一端部に設けられた円筒状のスピンドルと、前記ハウジングと前記スピンドルとの間にシール部材および軸受部材とを備えてなることを特徴とするスピンドル式切換弁。
【請求項３】
前記樹脂すべり軸受材および前記軸受部材は最大静摩擦係数０．３以下の合成樹脂組成物からなることを特徴とする請求項１または請求項２記載のスピンドル式切換弁。
【請求項４】
前記シール部材は、前記ハウジングの吐出孔に嵌着する突部を有するとともに、少なくとも前記ハウジングの吐出孔周囲内壁との当接部および前記スピンドルの連通孔周囲外壁との当接部が弾性体で形成されてなることを特徴とする請求項１、請求項２または請求項３のスピンドル式切換弁。
【請求項５】
前記ハウジングの内周上に設けられたＶ字空隙に開放端が配置されたＶ型バネを有し、前記スピンドルの外周上に設けられた凹部に前記Ｖ型バネの頂部を嵌合することでスピンドルに回転の節度感を付与することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項記載のスピンドル式切換弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一つの流入側流路から異なる複数の流出側流路への流路を切り換えるスピンドル式切換弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
シャワー・バス水栓のように水・湯などの供給先を、例えばシャワー側とカラン側とに変更するための器具、あるいは蛇口に直接取付け原水とろ過水とを切り換えることができる浄水器などには、流路を切り換えるための切換弁が備えられている。従来、このような切換弁としては、ハウジングと、この内部に回転可能に配設されたスピンドルとを備え、これらの摺接部をシールするため、スピンドルの流出側流路を含む外周面にゴムなどの弾性シールを一体に構成したものなどが知られている（特許文献１参照）。しかし、上記スピンドル構成を有する切換弁では、ハウジングとスピンドル間の接触抵抗が大きく、スピンドル操作が非常に重くなるという問題があった。これに対して近年の切換弁では一般的に、スピンドルとハウジングとの間に流出側流路の周囲だけがシールできるようにシール部材を介在させた構成としている（特許文献２参照）。
また、切換弁の閉栓状態などにおいて、ハンドル操作を明確にできるように節度感を設けることが求められている（特許文献２参照）。
【０００３】
上記パッキンを介在させた切換弁の一例を図９を参照して説明する。図９は、スピンドル式切換弁の径方向の断面図を示す。
切換弁７における流出側流路は、スピンドル８を回転させ、ハウジング９の吐出孔９ａとスピンドル８の連通孔８ａとを整合させることで形成される。ここで、両部材間からの漏れを防止するため、該流出側流路の周囲で、ハウジング９と、スピンドル８との間に、ゴムからなるシール部材１０を介在させている。シール部材１０は、摩擦抵抗を考慮して、吐出孔９ａと連通孔８ａの周囲だけをゴムで形成して本体を合成樹脂で形成した構造のものもある。
これらのシール部材１０は、流出側流路に対してずれを生じないようにハウジング９に固定されている。ここで、シール部材１０の固定方法としては、軸方向はシール部材の軸方向末端がハウジング９の底部（図示省略）に当たることで固定し、円周方向はハウジング９に溝９ｂなどを形成し、該溝９ｂにシール部材１０の両側端１０ａを嵌合することで固定している。
また、ハウジング９内周における吐出孔９ａの対向部は、ハウジング９を射出成形するときに生じる成形収縮によって内壁の変形を防止するため薄肉にしてリブを形成した構造のものもある。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭６４−６５６７号公報（２頁左下欄、１７〜２０行目）
【特許文献２】
実用新案登録第２５９５９７５号公報（図２、［０００９］および図５、請求項１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のスピンドル式切換弁を形成する材質は、シール部材１０がゴムまたはエラストマーからなり、その他のハウジング９、スピンドル８は構造用合成樹脂から形成されている。また、摩擦抵抗を考慮して吐出孔９ａと連通孔８ａの周囲だけをゴムで形成したシール部材においてもゴム以外の本体は、構造用合成樹脂から形成されている。また、ハウジング内周にリブが形成されたハウジングにおいても、リブはハウジング９と同時に成形されるため、ハウジング９と同じ構造用合成樹脂から形成されている。すなわち、スピンドル８の回転摺動に対して接触する部位は、ゴム部のほかは構造用合成樹脂である。よって、繰り返しの接触に伴い、該構造用合成樹脂がその接触面で摩耗し、スピンドル８がハウジング９に対して偏心し、漏れが発生するという問題がある。
また、上記した円周方向の固定方法を採用した場合、シール部材１０をハウジング９に組み込む際は、ハウジング９の内周壁面にシール部材１０を押し付けながら軸方向にスライドさせなければならない。そのようにシール部材１０を押し付けながら軸方向にスライドさせると、シール部材１０に剪断応力などの摺接による負荷が掛かり、また、吐出孔９ａの開口部との引っ掛かりによって、シール部材１０が損傷するおそれがある。この結果、シール性が低下し、漏れなどが発生するなどの問題がある。
【０００６】
本発明はこのような問題に対処するためになされたものであり、ハウジングおよびスピンドルの摩耗が防止できる耐久性に優れたスピンドル式切換弁を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係るスピンドル式切換弁は、複数の吐出孔が周壁に設けられた円筒状のハウジングと、このハウジング内に回転可能に配設されて上記吐出孔に整合する連通孔が開設され、この連通孔に流路を開く流入孔が一端部に設けられた円筒状のスピンドルと、上記ハウジングと上記スピンドルとの間にシール部材とを備えてなるスピンドル式切換弁であって、ハウジング、スピンドルおよびシール部材の少なくとも一つは、樹脂すべり軸受材で形成されてなることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に係るスピンドル式切換弁は、複数の吐出孔が周壁に設けられた円筒状のハウジングと、このハウジング内に回転可能に配設されて上記吐出孔に整合する連通孔が開設され、この連通孔に流路を開く流入孔が一端部に設けられた円筒状のスピンドルと、ハウジングとスピンドルとの間にシール部材および軸受部材とを備えてなることを特徴とする。
【０００９】
また、上記請求項１および請求項２に係るスピンドル式切換弁において、樹脂すべり軸受材および軸受部材は最大静摩擦係数０．３以下の合成樹脂組成物からなることを特徴とする。
【００１０】
ハウジング、スピンドルおよびシール部材の少なくとも１つは、樹脂すべり軸受材で形成されてなることにより、各部材の摺接面での摩耗を抑制できる。特に最大静摩擦係数が０．３以下の樹脂すべり軸受材で形成することにより、摺接面での摩耗が抑えられるとともに、シール部材とスピンドルなどが接触しても操作性が変化しない。
また、ハウジングとスピンドルとの間に軸受部材を備え、該軸受部材を最大静摩擦係数０．３以下の合成樹脂組成物で形成することにより、ハウジングなどに樹脂すべり軸受材を用いない場合でも、各部材の摺接面での摩耗を抑制でき、操作性を損なうことがない。
【００１１】
上記シール部材は、ハウジングの吐出孔に嵌着する突部を有するとともに、少なくともハウジングの吐出孔周囲内壁との当接部およびスピンドルの連通孔周囲外壁との当接部が弾性体で形成されてなることを特徴とする。
【００１２】
シール部材が、ハウジングの吐出孔に嵌着する突部を有することにより、ハウジングへのシール部材の組み込み時には、上記シール部材の突部が、ハウジングの吐出孔に嵌め合わされるため、組み込みが容易となり、かつシール部材の位置ずれなども発生しない。また、該突部の吐出孔への嵌め合わせを、ハウジング内周面から外周面方向に押し込んで行なうことにより、シール部材におけるハウジング内壁との当接部で、剪断応力などの摺接による負荷が掛からず、さらにハウジングの吐出孔の開口部に引っかかることもないため、該当接部の弾性体の損傷を防止できる。
【００１３】
上記ハウジングの内周上に設けられたＶ字空隙に開放端が配置されたＶ型バネを有し、スピンドルの外周上に設けられた凹部にＶ型バネの頂部を嵌合することでスピンドルに回転の節度感を付与することを特徴とする。
【００１４】
スピンドル回転時において、ハウジング内周上に設けられたＶ型バネが一時的に変形して、スピンドル外周上に設けられた凹部に嵌合することにより、この変形時にバネによる抵抗力が発生する。この抵抗力がハンドルレバーなどを介して操作する人に伝わり節度感を与える。
なお、節度感とは、上記切換弁のレバー操作により、凹部にバネが嵌合するとき、あるいは乗り越えるときの感触や音などから感じとれる感覚である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明に係るスピンドル式切換弁の第１の実施例を図１および図２を参照して説明する。図１（ａ）は、切換弁の平面図を、図１（ｂ）は、図１（ａ）におけるＡ−Ａ断面図を、図２は、図１（ｂ）におけるＢ−Ｂ拡大断面図をそれぞれ示す。
切換弁１は、吐出孔２ａおよび２ｂを周壁に有する円筒状のハウジング２と、該ハウジング２の円筒内部に、該ハウジング２と同一中心で回転可能に配設され、ハウジング２の吐出孔２ａおよび２ｂにそれぞれ整合する連通孔３ａおよび３ｂが開設されたスピンドル３と、ハウジング２の吐出孔２ａおよび２ｂの周囲で、ハウジング２とスピンドル３との間に介在させたシール部材４とを備えている。
ここで、ハウジング２、スピンドル３、シール部材４の少なくとも一つは合成樹脂組成物からなる樹脂すべり軸受材で形成されてなる。
【００１６】
ハウジング２、スピンドル３、シール部材４の全て、または、いずれか一つを樹脂すべり軸受材で形成することにより、例えばリブ２ｄとスピンドル３間、あるいはシール部材４とスピンドル３間などの相対摺動する摺接面の摩耗を抑制できる。
【００１７】
上記樹脂すべり軸受材を形成する合成樹脂としては、例えばポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、全芳香族ポリエステル樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリサルフォン樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂などが使用できる。
各部材間での摩耗を抑制するため、上記した合成樹脂にポリテトラフルオロエチレン（以下「ＰＴＦＥ」と称す）、グラファイトなどの固体潤滑剤を組成物全体に対して１０〜４５重量％配合することが好ましい。１０重量％以上配合すると、最大静摩擦係数を０．３以下にすることができる。最大静摩擦係数を０．３以下にすることで、各部材間での摩耗が抑えられる。また、４５重量％をこえると、機械強度が低下し流体圧によりウェルド部で破断するおそれがある。また、機械強度を高くするため合成樹脂組成物にガラス繊維や炭素繊維等の補強材を配合してもよい。
【００１８】
ハウジング２は、円筒状であり、その軸方向の一端部が開放され、閉じた他端部にスピンドル３の小径部３ｄを回転可能に保持する開口部２ｃを有する。該構造とすることにより、スピンドル３の大径部３ｃと小径部３ｄとの間の段差部３ｅと、ハウジング２の開口部２ｃの周囲内壁面とが接触し、ハウジング２内におけるスピンドル３の軸方向位置が固定される。
ハウジング２内周における吐出孔の対向部は、ハウジング２を射出成形するときに生じる成形収縮によって内壁の変形を防止するため薄肉にしてリブ２ｄが形成されている。リブ２ｄは、ハウジング２に対してスピンドル３が偏心しないように複数形成され、スピンドル３は、シール部材および上記複数のリブに摺接しつつ、ハウジング２と同一中心で保持される。
【００１９】
ハウジング２の円筒周壁には、例えばシャワー側への流体を吐出させる吐出孔２ａと、カラン側への流体を吐出させる吐出孔２ｂとが形成されている。
また、必要に応じて、切換弁１と、これを組み込むバス水栓などの機材との間をシールするため、ハウジング２の外周上にＯリング２ｅなどのシール材を適宜設けることができる。
【００２０】
スピンドル３は、大径部３ｃと、小径部３ｄとから形成される。大径部３ｃの円筒周壁には、ハウジング２の吐出孔２ａおよび２ｂに嵌着されたシール部材４と整合し、流体の流路を形成する連通孔３ａおよび３ｂを有する。
連通孔３ａおよび３ｂは、スピンドル３を回転させることにより、それぞれが吐出孔２ａまたは２ｂと整合し、シール部材４と合せていずれかの流出側流路を形成できるよう、例えば、周方向位置で１８０°間隔をあけて形成されている。また、大径部３ｃの底部３ｆには、連通孔３ａまたは３ｂに流路を開くための流入孔３ｇが設けられている。また、小径部３ｄの底部３ｈは閉じた構造としている。
【００２１】
なお、ハウジング２の吐出孔２ａおよび２ｂと、スピンドル３の連通孔３ａおよび３ｂの、それぞれの周方向位置および軸方向位置は、スピンドル３の回転により、流路を切り換えることができる位置であればよく、特に上記位置に限定されない。
【００２２】
シール部材４を図２および図３を参照して説明する。図３（ａ）はシール部材の平面図を、図３（ｂ）は、図１（ｂ）におけるシール部材周辺の拡大図をそれぞれ示す。
図２および図３（ｂ）に示すように、シール部材４は、ハウジング２の吐出孔２ａに嵌着する突部４ａ、吐出孔２ｂに嵌着する突部４ｂを有している。また、ハウジング２の吐出孔２ａおよび２ｂと、スピンドル３の連通孔３ａおよび３ｂとを合わせて流路を形成するため、突部４ａおよび４ｂで囲まれた部分には、開口部４ｃおよび４ｄが形成されている。
図３（ａ）に示すように、シール部材４のハウジング内壁との接触面４ｆにおいて、ハウジングの吐出孔周囲内壁との当接部である突部４ａおよび４ｂの周囲に弾性体からなるパッキン４ｅが配設されている。
また、同様にシール部材４のスピンドル外壁との接触面４ｇにおいて、スピンドルの連通孔周囲外壁との当接部である開口部４ｃおよび４ｄの周囲にも弾性体からなるパッキン４ｅが配設されている。
【００２３】
パッキン４ｅは、合成ゴム、天然ゴム、エラストマなどの弾性体であればよい。あるいは、ＰＴＦＥ等の固体潤滑材を配合することによって潤滑性を付与した潤滑性ゴム、例えば、アクリロニトリルブタジエンゴムに対して、ＰＴＦＥ粉末を配合した潤滑性ゴム組成物などでもよい。
パッキン４ｅは、合成樹脂で成形したシール部材の本体に対して、同時加硫により形成しても、別個に成形したパッキンをシール部材本体に接着してもよい。同時加硫する場合は、シール部材本体にゴムが流れる穴を設けることで接触面４ｆおよび４ｇを一つのパッキンで封止できる形状とすることが好ましい。なお、パッキン４ｅは接触面４ｆおよび４ｇにそれぞれ独立して配設してもよい。
また、パッキン４ｅを潤滑性ゴムで形成する場合、シール部材４とパッキン４ｅを同じ潤滑性ゴムで一体に形成してもよい。
【００２４】
ハウジング２へのシール部材４およびスピンドル３の組み付け方法を、図４を参照して説明する。図４は、第１実施例のスピンドル式切換弁の組立て工程を示す図である。
円筒状のハウジング２内部に、シール部材４をその内壁に摺接しないように入れ込み、吐出孔２ａおよび２ｂと、突部４ａおよび４ｂの軸方向位置を合せる（図４（ａ））。シール部材４を、径方向に押し込み吐出孔２ａおよび２ｂに、突部４ａおよび４ｂをそれぞれ嵌合する（図４（ｂ））。スピンドル３をハウジング２内部に挿嵌する（図４（ｃ））。
【００２５】
シール部材４の突部４ａおよび４ｂが、ハウジング２の吐出孔２ａおよび２ｂにそれぞれ嵌め合わされるのみで、シール部材４の組み付けができ作業性に優れる。また、シール部材４のハウジング２に対する周方向および軸方向の位置ずれも発生しない。
該突部４ａおよび４ｂの吐出孔２ａおよび２ｂへの嵌め合わせを、ハウジング２内周面から外周面への径方向に押し込んで行なうことにより、シール部材４においてハウジング内壁と当接するパッキン４ｅには、剪断応力などの摺接による負荷が掛からない。また、吐出孔２ａおよび２ｂの開口部にパッキン４ｅが引っ掛かることもない。この結果、切換弁へのシール部材組み付け時においてパッキン４ｅの損傷を防止でき、不良率を低下できる。
【００２６】
スピンドル３の閉栓状態において節度感を設ける構造について図５を参照して説明する。図５（ａ）は、図１（ｂ）におけるＣ−Ｃ断面図を、図５（ｂ）は、図５（ａ）におけるＤ部の拡大図をそれぞれ示す。
図５（ａ）に示すように、ハウジング２の内周上に設けられたＶ字空隙２ｆに、Ｖ型バネ５がその開放端側で固定されている。また、スピンドル３の外周上に、上記Ｖ型バネの頂部が嵌合できる凹部３ｉが設けられている。なお、凹部３ｉおよびＶ型バネ５は、これらの軸方向位置が同じで嵌合できる箇所であれば、ハウジング２およびスピンドル３の任意の箇所に設けることができる。
また、Ｖ型バネ５の形状は、Ｖ字線状、Ｖ字板状などとすることができる。
スピンドル３が回転し、その凹部３ｉがＶ型バネ５の位置となる場合、ハウジング２の吐出孔とスピンドル３の連通孔とが重ならず、流路が閉じられ閉栓状態となる。
【００２７】
図５（ｂ）に示すように、Ｖ型バネ５の頂部５ａが、凹部３ｉに嵌合するためには、一時的にＶ型バネが変形する必要があり、この変形時にバネによる抵抗力が発生する。この抵抗力がハンドルレバーなどを介して操作する人に伝わり節度感を与える。
Ｖ型バネ５と凹部３ｉの嵌合度合いを変更することで、加わる抵抗力、それに伴う節度感を調整できる。
【００２８】
次に本発明に係るスピンドル式切換弁の第２の実施例を図６および図７を参照して説明する。図６（ａ）は、切換弁の平面図を、図６（ｂ）は、図６（ａ）におけるＡ−Ａ断面図を、図７は、図６（ｂ）におけるＢ−Ｂ拡大断面図をそれぞれ示す。
切換弁１は、吐出孔２ａおよび２ｂを周壁に有する円筒状のハウジング２と、該ハウジング２の円筒内部に、該ハウジング２と同一中心で回転可能に配設され、ハウジング２の吐出孔２ａおよび２ｂにそれぞれ整合する連通孔３ａおよび３ｂが開設されたスピンドル３と、ハウジング２の吐出孔２ａおよび２ｂの周囲で、ハウジング２とスピンドル３との間に介在させたシール部材４と、ハウジング２の吐出孔２ａおよび２ｂの対向部で、ハウジング２とスピンドル３との間に介在させた軸受部材６とを備えている。
【００２９】
ハウジング２、スピンドル３およびシール部材４に樹脂すべり軸受材を用いない場合でも、ハウジング２とスピンドル３との間に軸受部材６を介在させることにより各部材の摺接面での摩耗を抑制でき、操作性も損なうことがない。
軸受部材６の形状は、スピンドル３をハウジング２内部で同心で保持できる形状であればよい。スピンドル３を安定して保持でき、成形も容易であることから図７に示す半円筒状とすることが好ましい。摺接面積を減少させるため、および軽量化などを図るため、軸受部材の外周面や内周面に軸方向あるいは周方向にスリットを形成してもよい。また、軸受部材６を２分割、または３分割するなど複数個に分解してもよい。
軸受部材６の軸方向端部６ａと、ハウジング２の開口部２ｃの周囲内壁面とが接触し、ハウジング２内における軸受部材６の軸方向位置が固定される。また、軸受部材６の周方向端部６ｂが、ハウジング２の内周上に形成された係止部２ｇに接触することで周方向位置が固定される。
軸受部材６は、上述の樹脂すべり軸受材と同様の合成樹脂で形成されることが好ましい。特に、合成樹脂に固体潤滑剤などを配合し、最大静摩擦係数を０．３以下にしたものが好適である。
【００３０】
ハウジング２へのシール部材４、スピンドル３および軸受部材６の組み付け方法を、図８を参照して説明する。図８は、第２実施例のスピンドル式切換弁の組立て工程を示す図である。
円筒状のハウジング２内部に、シール部材４をその内壁に摺接しないように入れ込み、吐出孔２ａおよび２ｂと、突部４ａおよび４ｂの軸方向位置を合せる（図８（ａ））。シール部材４を、径方向に押し込み吐出孔２ａおよび２ｂに、突部４ａおよび４ｂをそれぞれ嵌合する（図８（ｂ））。軸受部材６をその周方向端部６ｂをハウジング２内周上に形成した係止部２ｇに合せてスライドさせハウジング２内部に押し込む（図８（ｃ））。スピンドル３をハウジング２内部に挿嵌する（図８（ｄ））。
【００３１】
シール部材４の突部４ａおよび４ｂが、ハウジング２の吐出孔２ａおよび２ｂにそれぞれ嵌め合わされるのみで、シール部材４の組み付けができ作業性に優れる。また、シール部材４のハウジング２に対する周方向および軸方向の位置ずれも発生しない。
該突部４ａおよび４ｂの吐出孔２ａおよび２ｂへの嵌め合わせを、ハウジング２内周面から外周面への径方向に押し込んで行なうことにより、シール部材４においてハウジング内壁と当接するパッキン４ｅには、剪断応力などの摺接による負荷が掛からない。また、吐出孔２ａおよび２ｂの開口部にパッキン４ｅが引っ掛かることもない。この結果、切換弁へのシール部材組み付け時においてパッキン４ｅの損傷を防止でき、不良率を低下できる。
【００３２】
【実施例】
実施例１〜３、比較例１
ハウジング、スピンドル、シール部材、パッキン、軸受部材をそれぞれ表１に示す材料を用いて形成し、スピンドル式切換弁を作製した。得られたスピンドル式切換弁について以下の以下耐久試験を行った。なお、表中の各材料は以下のとおりである。
（１）ポリサルホン樹脂（ＰＳＵ）［ガラス繊維２０重量％配合、最大静摩擦係数０．３５］
（２）ポリフェニレンスルフィド樹脂（ＰＰＳ）［ＰＴＦＥ２０重量％、炭素繊維１０重量％配合、最大静摩擦係数０．２５］
（３）ニトリルゴム（ＮＢＲ）
（４）エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）
【００３３】
耐久試験：スピンドル式切換弁を市販のシャワー・バス水栓に取り付け、シャワー−カランの切換ハンドルを、止水→シャワー全開→止水→カラン全開→止水を１サイクルとして、３万サイクル行った。１万サイクル毎に、ポンプにより水圧を１．７２ＭＰａかけて３０秒間保持し、３０秒後の漏水による圧力降下量（ＭＰａ）を測定した。このときの圧力降下量が０．０３ＭＰａ以下であれば良好と判定した。結果を表１に示す。
【００３４】
【表１】
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【００３５】
実施例１〜３の本発明によるスピンドル式切換弁は、３万サイクル後も圧力降下量が０．０３ＭＰａ以下であった。各スピンドル式切換弁を分解して各パーツを観察した結果、実施例１〜３のスピンドル式切換弁において相対的に摺動する部分に摺動痕が確認できたが、摩耗は認められなかった。また、パッキン部の傷も認められなかった。
比較例１のスピンドル式切換弁は、耐久試験の結果、３万サイクル後の圧力降下量が０．０４ＭＰａであった。このスピンドル式切換弁を分解して各パーツを観察したところ、ハウジングおよびスピンドルのそれぞれが相対的に摺動する部分が摩耗していた。パッキン部の傷は認められなかった。
【００３６】
【発明の効果】
請求項１に係るスピンドル式切換弁は、複数の吐出孔が周壁に設けられた円筒状のハウジングと、このハウジング内に回転可能に配設されて上記吐出孔に整合する連通孔が開設され、この連通孔に流路を開く流入孔が一端部に設けられた円筒状のスピンドルと、上記ハウジングと上記スピンドルとの間にシール部材とを備えてなるスピンドル式切換弁であって、ハウジング、スピンドルおよびシール部材の少なくとも一つは、樹脂すべり軸受材で形成されてなるので、各部材の摺接面での摩耗を抑制できる。この結果、スピンドルのハウジングに対する偏心を防止でき、長期使用に際しても漏れがなく耐久性に優れる。
【００３７】
請求項２に係るスピンドル式切換弁は、複数の吐出孔が周壁に設けられた円筒状のハウジングと、このハウジング内に回転可能に配設されて上記吐出孔に整合する連通孔が開設され、この連通孔に流路を開く流入孔が一端部に設けられた円筒状のスピンドルと、ハウジングとスピンドルとの間にシール部材および軸受部材とを備えてなるので、ハウジングなどに樹脂すべり軸受材を用いない場合でも、各部材の摺接面での摩耗を抑制できる。この結果、スピンドルのハウジングに対する偏心を防止でき、長期使用に際しても漏れがなく耐久性に優れる。
【００３８】
また、上記請求項１および請求項２に係るスピンドル式切換弁において、樹脂すべり軸受材および軸受部材は最大静摩擦係数０．３以下の合成樹脂組成物からなるので、摺接面での摩耗が抑えられるとともに、シール部材とスピンドルなどが接触しても操作性が変化しない。
【００３９】
上記シール部材は、ハウジングの吐出孔に嵌着する突部を有するとともに、少なくともハウジングの吐出孔周囲内壁との当接部およびスピンドルの連通孔周囲外壁との当接部が弾性体で形成されてなるので、組み込みが容易となり、かつシール部材の位置ずれなども発生しない。また、組み込み時における弾性体の損傷を防止でき漏れや流体圧の低下がない。
【００４０】
上記ハウジングの内周上に設けられたＶ字空隙に開放端が配置されたＶ型バネを有し、スピンドルの外周上に設けられた凹部にＶ型バネの頂部を嵌合することでスピンドルに回転の節度感を付与するので、閉栓状態などにおいてハンドル操作を明確にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のスピンドル式切換弁の第１実施例の平面図および断面図である。
【図２】図１におけるＢ−Ｂ拡大断面図である。
【図３】シール部材の平面図および断面図である。
【図４】本発明のスピンドル式切換弁の第１実施例の組立て工程を示す図である。
【図５】図１におけるＣ−Ｃ拡大断面図である。
【図６】本発明のスピンドル式切換弁の第２実施例の平面図および断面図である。
【図７】図６におけるＢ−Ｂ拡大断面図である。
【図８】本発明のスピンドル式切換弁の第２実施例の組立て工程を示す図である。
【図９】従来のスピンドル式切換弁の径方向断面図である。
【符号の説明】
１  切換弁
２  ハウジング
３  スピンドル
４  シール部材
５  Ｖ型バネ
６  軸受部材
【図１】
2005003022.tif 000004
【図２】
2005003022.tif 000005
【図３】
2005003022.tif 000006
【図４】
2005003022.tif 000007
【図５】
2005003022.tif 000008
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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