(57)【要約】【課題】完全な合成樹脂化を可能とすることで、合成樹脂化による軽量化や、従来の黄銅材料に固有の問題点（使用に伴う強度低下や規制物質溶出等）を解決することができる樹脂製止水弁カートリッジの提供【解決手段】ハウジング１０の全体及び栓棒３０の全体を合成樹脂化する。また、ハウジング１０は、小径円筒部ＳＣにおいて、可動ディスク４１及び固定ディスク４５の収容空間部分の壁厚を、可動ディスク４１及び固定ディスク４５に加わる水圧に耐えうる小さな第１の壁厚とし、締結用雄螺子部１５の壁厚を、小径円筒部の第１の壁厚よりも大きく、かつ、締付部１１の締付に伴って締結用雄螺子部１５に加わる物理的負荷に耐えうる大きな第２の壁厚として、小径円筒部ＳＣの内周面において、締結用雄螺子部１５の他端側の位置と整合する位置に、第１の壁厚と第２の壁厚との差による平坦リング状の段差面１８を形成している。【選択図】図１
2012057665.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
全ての部分が合成樹脂材料中で相対的に高い強度を有する合成樹脂から一体成形されたハウジングと、
全ての部分が合成樹脂材料中で相対的に低い摩擦係数を有する合成樹脂から一体成形され、前記ハウジングの軸方向一端から挿入されて当該ハウジングの軸方向に延びる栓棒と、
前記ハウジングの軸方向一端に内装して回動不能に固定されるセラミックディスクからなる固定ディスクと、
前記ハウジングの軸方向一端側において前記固定ディスクより内部側に所定の回動範囲内で回動自在なよう内装されると共に、前記栓棒の先端に駆動連結されて、前記栓棒の回動操作により前記回動範囲内で回動するセラミックディスクからなる可動ディスクとを備え、
取付対象の通水空間内に前記ハウジングの軸方向一端部を収容して着脱自在に固定される樹脂製止水弁カートリッジであって、
前記ハウジングは、
当該ハウジングの軸方向一端側に一体形成される六角ナット状をなし、中心部に軸方向に貫通する貫通孔を形成した締付部と、
前記締付部と同軸状となるよう当該ハウジングの軸方向中央部に一体形成された所定外径の円筒状をなす大径円筒部と、
前記大径円筒部と同軸状となるよう、かつ、前記大径円筒部よりも小径の円筒状となるよう、当該ハウジングの軸方向他端側に一体形成された小径円筒部とを含み、
前記小径円筒部は、
当該小径円筒部において前記大径円筒部との境界側である基端側の外周面に一体形成される締結用雄螺子部と、
当該小径円筒部の先端で開口する円形の入水口、及び、当該小径円筒部において前記締結用雄螺子部の近傍位置に穿設される出水口とを有し、
前記可動ディスク及び前記固定ディスクは、前記小径円筒部の内部空間において前記締結用雄螺子部よりも他端側の所定位置に収容配置され、
前記ハウジングは、更に、
前記小径円筒部において、前記可動ディスク及び固定ディスクの収容空間部分の壁厚を、前記可動ディスク及び固定ディスクに加わる水圧に耐えうる第１の壁厚とし、前記締結用雄螺子部の壁厚を、前記小径円筒部の第１の壁厚よりも大きく、かつ、前記締付部の締付に伴って前記締結用雄螺子部に加わる物理的負荷に耐えうる第２の壁厚として、前記小径円筒部の内周面において、前記締結用雄螺子部の他端側の位置と整合する位置に、前記第１の壁厚と第２の壁厚との差による平坦リング状の段差面を形成したことを特徴とする樹脂製止水弁カートリッジ。
【請求項２】
前記ハウジングは、全体がポリフェニレンサルファイド樹脂から一体成形されると共に、前記栓棒は、全体がポリアセタール樹脂から一体成形されていることを特徴とする請求項１記載の樹脂製止水弁カートリッジ。
【請求項３】
前記ハウジングは、軸方向において、前記大径円筒部の一端から、前記小径円筒部の締結用雄螺子部の他端まで、当該ハウジングの中心を軸方向に延びると共に、前記締付部の貫通孔の直径より大径の挿通孔を形成し、
前記ハウジングの小径円筒部は、前記第２の壁厚を有する締結用雄螺子部の部分で最大壁厚となると共に、前記第１の壁厚を有する円筒部で最小壁厚となり、
前記締結用雄螺子部は、当該締結用雄螺子の螺子山の谷部分の最小壁厚部分でも、前記物理的負荷に耐えうる機械的強度を確保できる壁厚を有し、
前記円筒部は、流水量確保のための必要容積を確保できる内径と、当該円筒部内の水圧による負荷に耐える最低限の強度とを確保できる壁厚を有していることを特徴とする請求項１または２記載の樹脂製止水弁カートリッジ。
【請求項４】
前記小径円筒部の軸方向において前記締結用雄螺子部より一端側には、当該小径円筒部の基端部を構成する短円筒状の凹溝部が、前記締結用雄螺子部の最小壁厚と同一の壁厚で当該締結用雄螺子部の基端側に一体形成されると共に、前記凹溝部にはＯリングが装着されて、当該Ｏリングが前記取付対象の雌螺子部の直近位置に水密を維持するよう弾接し、前記凹溝部が前記Ｏリングを介して、前記締結用雄螺子部からの負荷を弾性的に吸収するようにしたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の樹脂製止水弁カートリッジ。
【請求項５】
前記締結用雄螺子部の内径が前記締付部の内径より所定寸法だけ大きく設定される一方で、前記締結用雄螺子部の壁厚は、前記締付部の壁厚と同等の壁厚に設定されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の樹脂製止水弁カートリッジ。
【請求項６】
前記締結用雄螺子部において、当該締結用雄螺子部の雄螺子の螺子山が、当該締結用雄螺子部の軸方向一端から螺旋開始し、当該締結用雄螺子部の軸方向他端で螺旋終了すると共に、前記螺子山が配置される部分は、全て、前記第２の壁厚に設定され、
前記円筒部は、前記締結用雄螺子部との境界線位置である、当該締結用雄螺子部の螺子山が螺旋終了する位置の直後の位置から軸方向に延設されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の樹脂製止水弁カートリッジ。
【請求項７】
前記栓棒は、軸方向他端である先端に、前記可動ディスクの平面形状と同一の平面形状を有する円盤状の駆動盤を一体形成すると共に、前記駆動盤において前記可動ディスクと対向する側の面に、前記可動ディスクの外周縁部に係合して前記栓棒を前記可動ディスクに駆動連結する一対の係合突部を一体形成し、
前記小径円筒部の前記第１の壁厚を有する円筒部において、前記第１の壁厚と第２の壁厚との差による平坦リング状の段差面と前記出水口との間には、前記栓棒の駆動盤の厚みと同一の厚みで前記駆動盤の外径と対応する外形の断面円形の収容空間が形成され、当該収容空間に前記駆動盤を収容したことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項記載の樹脂製止水弁カートリッジ。
【請求項８】
前記可動ディスクは、約９０度の中心角度の扇板状をなす２つの同一形状の扇状部を、１８０度の角度を置いて対向させて対称配置した状態で、それらの中心側を、所定寸法の小板状をなす中心部によって互いに連結した所定の異形状をし、前記２つの扇状部の対向側面及び前記中心部の側面によって、一対の平面扇状の通水凹部を形成すると共に、前記扇状部の一側面の外周部において、１８０度の角度を置いて対向する位置には、それぞれ、略矩形凹部状の係合凹部を形成したものであり、前記一対の係合凹部を前記ハウジングに装着した前記栓棒の駆動盤の一対の係合突起に嵌合して、前記小径円筒部の出水口と対応する内部空間に配置されることを特徴とする請求項７記載の樹脂製止水弁カートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂製止水弁カートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、給水栓は、開栓及び閉栓操作のためのハンドル部に止水弁を内装し、ハンドル部を上下に傾動したり周方向に回動したりすることにより、止水弁を開弁または閉弁して、給水源の水を吐水口から吐水または止水するようになっている。この止水弁には、開弁動作及び閉弁動作を行う弁部材として、セラミック製ディスクを内装使用した操作性に優れるものがある。また、止水弁は、２〜１０年程度で経年劣化による消耗により、消耗部品の交換等のメンテナンスを行う必要があるが、近年、このメンテナンス作業を容易に行えるよう、止水弁の各部品をハウジング内に収容して一体化した止水弁カートリッジの開発が進んでいる。ここで、単水栓の場合、ハウジングとして黄銅製ハウジングを使用するものが一般的である。
【０００３】
なお、上記止水弁とは用途が異なるが、止水弁と同様のセラミックディスクを使用した多方切替弁（三方切替弁）に関する発明として、例えば、特許文献１に記載の発明がある。特許文献１には、セラミック弁カートリッジの突出量を抑えて省スペース化を実現でき、取付け場所や取付けの向き等、レイアウトの自由度が向上する三方切換え弁が開示されている。上記弁部材は、ハンドルの開閉操作に連動して回動するセラミック製の可動弁ディスクと、該可動弁ディスクに摺動可能に当接し、回動不可の状態で設けられたセラミック製の固定弁ディスクとを備えたセラミック弁カートリッジとされている。また、セラミック弁カートリッジは、バルブハウジングの収納室に収納され、収納室の壁面とバルブハウジングの外周面との間に、収納室を迂回する迂回流路が形成され、主流路は、収納室の壁面とセラミック弁カートリッジの入水側端部とにより区画され、分岐流路は、迂回流路と、バルブハウジング内に配設された弁吐水口とが連通して形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１７０５１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
［黄銅材料を使用した場合の課題］
しかし、黄銅材料は、耐食性・耐久性に優れた金属材料であり、また、本来は必要な機械的強度を有する材料であるものの、長期間の接水によって黄銅に含有される亜鉛が溶出し、機械的強度を保持できなくなる、いわゆる脱亜鉛腐食現象が生じることが近年明らかになっている。また、止水弁のハウジングを含む水道用製品に使用される黄銅材料としては、被削性を高めて加工性を向上した快削黄銅が多く使用されるが、この快削黄銅には被削性を高めるために鉛が含有されている。また、黄銅の含有物である亜鉛には、不純物としてカドミウムが（微量であるものの）一般に含まれる。したがって、黄銅材料を使用して止水弁カートリッジのハウジングを製造すると、上記脱亜鉛腐食現象による機械的強度の低下や、止水弁カートリッジ内を流れる水への鉛やカドミウムの溶出及び含有といった問題点が発生する可能性がある。更に、昨今の国際的な環境保護意識の高まりにより、環境汚染物質の拡散を防止するための各種規制、例えば、欧州連合によるＲｏＨＳ指令（危険物質に関する制限）等が水道用製品にも適用され、上記鉛やカドミウムの溶出等を確実に防止することが求められている。
【０００６】
［樹脂化に伴う強度不足］
そこで、上記の点にかんがみ、近年、止水弁カートリッジにおいても、黄銅製のハウジングを、上記問題点を発生しない別箇の材料とすることが模索されている。そして、本発明者らは、黄銅材料に代わる材料として、止水弁カートリッジの主材料を合成樹脂化すれば、上記脱亜鉛腐食現象による機械的強度の低下や、鉛やカドミウムの溶出という不具合を完全に解消することができることに着目し、材料の選定や構造ることを着想し、鋭意実験研究を重ね、試行錯誤を繰り返した結果、単に従来の黄銅材料からなるハウジング等の部品を合成樹脂材料に置き換えただけでは、特に、強度の点で新たな問題が発生することを確認した。即ち、まず、止水弁カートリッジは、ハウジングの軸方向一部（一般に軸方向中央部付近）に設けた雄螺子を、給水栓のハンドル部の止水弁収容用の開口に設けた雌螺子に螺合して締め付けることにより、ハンドル部に水密に装着される。ここで、雄螺子の雌螺子への螺入のために、ハウジングの軸方向一端部（ハンドル部の開口から露出する側の端部）に一体形成した六角ナット状の締付部を、スパナ等の工具により締付方向に回転するが、このとき、止水弁カートリッジの雄螺子部分（特に各螺子山部分）には大きな機械的負荷（物理的負荷）が加わることになる。したがって、合成樹脂材料は、黄銅材料に比べてやはり機械的強度は小さいことから、単に黄銅性材料を合成樹脂材料に置き換えただけでは、止水弁カートリッジのハウジングの雄螺子部分が締め付けに伴って破損するという問題が発生する。特に、ハウジングの雄螺子部分の壁厚は、雄螺子の各螺子溝の谷底位置で最小となり、ハウジングは、当該谷底部分で最も破損しやすくなる。
【０００７】
［樹脂化ハウジングの強度増大と通水量確保の二律背反］
一方、ハウジングの前記雄螺子を設ける部分（円筒状の周壁）の内部において前記雄螺子より他端側（前記締付部と軸方向の反対側）には、セラミックディスクからなる弁部材（可動ディスク及び固定ディスク）が収容して装着され、ハウジングの軸方向一端から当該弁部材まで延びる栓棒に駆動連結されている。そして、栓棒を正逆方向に所定角度範囲で回転することにより、可動ディスクが正逆方向に回転し、固定ディスクと共に開弁動作（通水動作）または閉弁動作（止水動作）を行うようになっている。即ち、ハウジングの軸方向他端にある周壁の開口は、給水源からの水が流入する入水口となっており、また、ハウジングの周壁の前記雄螺子より他端側において当該雄螺子の近傍位置には、給水源からの水が前記弁部材を通過して出水する出水口が穿設されている。更に、可動ディスク及び固定ディスクには、それぞれ、前記ハウジングの入水口から流入する水を通過させるための通水孔が、対応する角度位置及び角度範囲に穿設され、ハウジングの入水口からの水が固定ディスク及び可動ディスクの通水口を通過してハウジングの出水口から出水し、最終的に給水栓の吐水パイプへと流出するようになっている。このとき、可動ディスク及び固定ディスクの通水孔の容積は、ハウジングの入水口から流入する水の最終的な通過量（及び最大通水量）、即ち、給水栓の吐水量（及び最大吐水量）を決定することになるが、本発明者らは、特に、可動ディスク及び固定ディスクの通水孔の容積を決定する二つの要素（通水孔の開口面積及び厚み）のうち、通水孔の面積が前記通水許容量の多寡に与える影響が大きいことを発見した。したがって、合成樹脂化による強度低下を補うべく、単に、ハウジングの周壁の壁厚を増大すると、その分、ハウジングの周壁の内周面の直径が小さくなり、これに合わせて、周壁内に収容できる可動ディスク及び固定ディスクの寸法も小さくなって、従来の黄銅製のハウジングの場合よりも小型の可動ディスク及び固定ディスクを使用せざるを得ないが、こうすると、可動ディスク及び固定ディスクの特に通水孔の開口面積が小さくなり、必要な通水量（及び最大通水量）を確保できないこととなる。
【０００８】
［製造技術］
更に、止水弁カートリッジのハウジング等の主要部品を合成樹脂化する場合、止水弁カートリッジ自体が比較的小寸法のうえ、ハウジングの外部構造は、上記締付部や雄螺子等、ある程度複雑な形状及び構造となり、また、内部構造も、栓棒の回動範囲を所定角度範囲に規制して可動ディスクの回動範囲を規制するための係止構造や、固定ディスクを回動不能とした状態で周壁の内部の所定位置に固定するための係止構造等、ある程度複雑な形状及び構造となる。同様に、栓棒の構造も、ハウジングの内部構造に対応してある程度複雑な形状となる。本発明者らの知見によれば、所定の合成樹脂材料を射出成形して従来の黄銅製のハウジングや栓棒と同様の形状を一体成形する場合、合成樹脂材料に固有の物性に応じて、射出成形による所望形状の寸法精度の確保が困難となったり、製造不良が発生して歩留まりが低下する等の不具合が発生したりする可能性がある。特に、ハウジングについては、上記のように、合成樹脂化による材料自体の強度低下に加えて、射出成形する際の選択合成樹脂材料自体の物性によっても、機械的強度や寸法精度の確保に影響を与える可能性があり、特に、周壁の雄螺子部分で必要な機械的強度及び耐久性（上記工具による締付負荷への十分な強度及び耐久性）を確保するために適切な合成樹脂材料の選定及び当該合成樹脂材料の成形技術の選定が重要となる。
【０００９】
［本発明が解決しようとする課題］
そこで、本発明は、主要部品であるハウジングや栓棒の材料を従来の黄銅材料から合成樹脂材料へと変更した場合でも、必要な機械的強度及び耐久性等の諸特性、特に、大きな負荷のかかるハウジングの雄螺子部分における機械的強度及び耐久性等の要求を十分に満足することができ、完全な合成樹脂化を可能とすることで、合成樹脂化による軽量化や、従来の黄銅材料に固有の問題点（使用に伴う強度低下や規制物質溶出等）を解決することができる樹脂製止水弁カートリッジの提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に係る樹脂製止水弁カートリッジは、全ての部分が合成樹脂材料中で相対的に高い強度を有する合成樹脂から一体成形されたハウジングと、全ての部分が合成樹脂材料中で相対的に低い摩擦係数を有する合成樹脂から一体成形され、前記ハウジングの軸方向一端から挿入されて当該ハウジングの軸方向に延びる栓棒と、前記ハウジングの軸方向一端に内装して回動不能に固定されるセラミックディスクからなる固定ディスクと、前記ハウジングの軸方向一端側において前記固定ディスクより内部側に所定の回動範囲内で回動自在なよう内装されると共に、前記栓棒の先端に駆動連結されて、前記栓棒の回動操作により前記回動範囲内で回動するセラミックディスクからなる可動ディスクとを備えている。また、樹脂製止水弁カートリッジは、取付対象の通水空間（典型的には、給水栓、特に、単水栓に形成されて前記ハウジングの軸方向一端側の内側部を収容自在な収容空間であって、給水源からの原水の流入口と流出口とを結ぶ経路乃至水流路）内に前記ハウジングの軸方向一端部を収容して着脱自在に固定される。なお、典型的には、樹脂製止水弁カートリッジにおいて、前記取付対象の通水空間の外側に露出する部分（栓棒の一端部）には、ハンドル部の操作ハンドルが着脱自在に固定される。前記ハウジングは、当該ハウジングの軸方向一端側に一体形成される六角ナット状をなし、中心部に軸方向に貫通する（通常は断面円形の）貫通孔を形成した締付部と、前記締付部と同軸状となるよう当該ハウジングの軸方向中央部に一体形成された所定外径の円筒状をなす大径円筒部と、前記大径円筒部と同軸状となるよう、かつ、前記大径円筒部よりも小径の円筒状となるよう、当該ハウジングの軸方向他端側に一体形成された小径円筒部とを含む。前記小径円筒部は、当該小径円筒部において前記大径円筒部との境界側である基端側の外周面に一体形成される締結用雄螺子部と、当該小径円筒部の先端で開口する円形の入水口、及び、当該小径円筒部において前記締結用雄螺子部の近傍位置に穿設される出水口とを有している。そして、前記可動ディスク及び前記固定ディスクは、前記小径円筒部の内部空間において前記締結用雄螺子部よりも他端側の所定位置に収容配置される。また、前記ハウジングは、更に、前記小径円筒部において、前記可動ディスク及び固定ディスクの収容空間部分の壁厚を、前記可動ディスク及び固定ディスクに加わる水圧に耐えうる（小さな）第１の壁厚とし、前記締結用雄螺子部の壁厚を、前記小径円筒部の第１の壁厚よりも大きく、かつ、前記締付部の締付に伴って前記締結用雄螺子部に加わる物理的（機械的）負荷に耐えうる（大きな）第２の壁厚として、前記小径円筒部の内周面において、前記締結用雄螺子部の他端側の位置と整合する位置に、前記第１の壁厚と第２の壁厚との差による平坦リング状の段差面を形成している。
【００１１】
請求項２に係る樹脂製止水弁カートリッジでは、請求項１の構成において、前記ハウジングは、全体がポリフェニレンサルファイド樹脂から一体成形されると共に、前記栓棒は、全体がポリアセタール樹脂から一体成形されている。
【００１２】
請求項３に係る樹脂製止水弁カートリッジでは、請求項１または２の構成において、前記ハウジングは、軸方向において、前記大径円筒部の一端から、前記小径円筒部の締結用雄螺子部の他端まで、当該ハウジングの中心を軸方向に延びると共に、前記締付部の貫通孔の直径より大径の挿通孔を形成している。また、前記ハウジングの小径円筒部は、前記第２の壁厚を有する締結用雄螺子部の部分で最大壁厚となると共に、前記第１の壁厚を有する円筒部で最小壁厚となっている。更に、前記締結用雄螺子部は、当該締結用雄螺子の螺子山の谷部分の最小壁厚部分でも、前記物理的負荷に耐えうる機械的強度を確保できる壁厚を有している。そして、前記円筒部は、流水量確保のための必要容積を確保できる内径と、当該円筒部内の水圧による負荷に耐える最低限の強度とを確保できる壁厚を有している。
【００１３】
請求項４に係る樹脂製止水弁カートリッジでは、請求項１乃至３のいずれかの構成において、前記小径円筒部の軸方向において前記締結用雄螺子部より一端側には、当該小径円筒部の基端部を構成する短円筒状の凹溝部が、前記締結用雄螺子部の最小壁厚と同一の壁厚で当該締結用雄螺子部の基端側に一体形成されると共に、前記凹溝部にはＯリングが装着されて、当該Ｏリングが前記取付対象の雌螺子部の直近位置に水密を維持するよう弾接し、前記凹溝部が前記Ｏリングを介して、前記締結用雄螺子部からの負荷を弾性的に吸収するようになっている。
【００１４】
請求項５に係る樹脂製止水弁カートリッジでは、請求項１乃至４のいずれかの構成において、前記締結用雄螺子部の内径が前記締付部の内径より所定寸法だけ大きく設定される一方で、前記締結用雄螺子部の壁厚は、前記締付部の壁厚と同等の壁厚に設定されている。
【００１５】
請求項６に係る樹脂製止水弁カートリッジでは、請求項１乃至５のいずれかの構成において、前記締結用雄螺子部において、当該締結用雄螺子部の雄螺子の螺子山が、当該締結用雄螺子部の軸方向一端から螺旋開始し、当該締結用雄螺子部の軸方向他端で螺旋終了すると共に、前記螺子山が配置される部分は、全て、前記第２の壁厚に設定されている。また、前記円筒部は、前記締結用雄螺子部との境界線位置である、当該締結用雄螺子部の螺子山が螺旋終了する位置の直後の位置から軸方向に延設されている。
【００１６】
請求項７に係る樹脂製止水弁カートリッジでは、請求項１乃至６のいずれかの構成において、前記栓棒は、軸方向他端である先端に、前記可動ディスクの平面形状と同一の平面形状を有する円盤状の駆動盤を一体形成すると共に、前記駆動盤において前記可動ディスクと対向する側の面に、前記可動ディスクの外周縁部に係合して前記栓棒を前記可動ディスクに駆動連結する一対の係合突部を一体形成している。また、前記小径円筒部の前記第１の壁厚を有する円筒部において、前記第１の壁厚と第２の壁厚との差による平坦リング状の段差面と前記出水口との間には、前記栓棒の駆動盤の厚みと同一の厚みで前記駆動盤の外径と対応する外形の断面円形の収容空間が形成され、当該収容空間に前記駆動盤を収容している。
【００１７】
請求項８に係る樹脂製止水弁カートリッジでは、請求項７の構成において、前記可動ディスクは、約９０度の中心角度の扇板状をなす２つの同一形状の扇状部を、１８０度の角度を置いて対向させて対称配置した状態で、それらの中心側を、所定寸法の小板状をなす中心部によって互いに連結した所定の異形状をしている。そして、可動ディスクは、前記２つの扇状部の対向側面及び前記中心部の側面によって、一対の平面扇状の通水凹部を形成すると共に、前記扇状部の一側面の外周部において、１８０度の角度を置いて対向する位置には、それぞれ、略矩形凹部状の係合凹部を形成したものであり、前記一対の係合凹部を前記ハウジングに装着した前記栓棒の駆動盤の一対の係合突起に嵌合して、前記小径円筒部の出水口と対応する内部空間に配置される。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に係る樹脂製止水弁カートリッジは、本発明は、主要部品であるハウジングや栓棒の材料を従来の黄銅材料から合成樹脂材料へと変更した場合でも、必要な機械的強度及び耐久性等の諸特性、特に、大きな負荷のかかるハウジングの雄螺子部分における機械的強度及び耐久性等の要求を十分に満足することができ、完全な合成樹脂化を可能とすることで、合成樹脂化による軽量化や、従来の黄銅材料に固有の問題点（使用に伴う強度低下や規制物質溶出等）を解決することができる。
【００１９】
請求項２に係る樹脂製止水弁カートリッジは、請求項１の効果に加え、ハウジングの締結用雄螺子部の物理的・機械的強度を確実に必要強度以上の強度にすることができると共に、精密成形性によって精度の高い雄螺子を形成して、その精度向上によっても締結用雄螺子部の物理的・機械的強度を向上することができる。更に、栓棒の摩擦抵抗を大きく低減して、栓棒の外周面とハウジングの孔の内周面との間の摺動抵抗を非常に小さくし、円滑な回動操作を可能にする。
【００２０】
請求項３に係る樹脂製止水弁カートリッジは、請求項１または２の効果に加え、締結用雄螺子部が小径円筒部の最大壁厚部分となり、かつ、必要な機械的強度を満足できる壁厚となる。また、円筒部が最小壁厚部分となり、その分、開口面積を大きく確保することができ、可動ディスク及び固定ディスクの厚みを小さくした場合でも、大きな流路容積を確保することができ、必要流量の水を確実に流すことができる。
【００２１】
請求項４に係る樹脂製止水弁カートリッジは、請求項１乃至３のいずれかの効果に加え、大きな壁厚の短円筒体である凹溝部が、締結用雄螺子部に加わる負荷を基端側で支持すると共に、その負荷を一部吸収する。したがって、ハウジングの装着時に締付部から締結用雄螺子部に加わる負荷によって、締結用雄螺子部が破損することを更に効果的に防止することができる。特に、ハウジングを取付対象に挿入して取り付けたとき、凹溝部にはＯリングが装着されて、当該Ｏリングが取付対象の雌螺子部の直近位置（雌螺子部より開口端側にある内周壁部分）に水密を維持するよう弾接し、凹溝部がＯリングを介して、締結用雄螺子部からの負荷を弾性的に吸収することができ、締結用雄螺子部の破損を一層効果的に防止することができる。
【００２２】
請求項５に係る樹脂製止水弁カートリッジは、請求項１乃至３のいずれかの効果に加え、締結用雄螺子部の内径が大径円筒部の内径と同一に設定され、締付部の内径より所定寸法だけ若干大きく設定されることにより、栓棒のハウジングへの装着作業及び回動操作を容易にする。また、締結用雄螺子部の壁厚を締付部の壁厚と同等の壁厚とすることで（特に、最小壁厚を締付部の壁厚と同等の壁厚とすることで）、締結用雄螺子部が、締付部からの負荷に確実に耐える機械的強度を確保できることになり、螺子山の谷部分での最小壁厚部分で割れやひび等の破損を生じることを確実に防止することができる。
【００２３】
請求項６に係る樹脂製止水弁カートリッジは、請求項１乃至３のいずれかの効果に加え、締結用雄螺子部の螺子山間に形成される最も肉薄となる谷部分の肉厚が前記壁厚を確保することができ、締付部からの大きな締付力に十分耐える大きな機械的強度を確保することができる。これに加え、締結用雄螺子部の軸方向他端に連続して一体形成される円筒部は、締結用雄螺子部との境界線位置、即ち、締結用雄螺子部の螺子山が螺旋終了する位置の直後の位置から軸方向に延設されるため、必要な容積確保が容易となる。
【００２４】
請求項７に係る樹脂製止水弁カートリッジは、請求項１乃至３のいずれかの効果に加え、円筒部の当該短円筒状部分の内周面と、前記段差面とにより、前記栓棒の駆動盤を密接して収容する収容空間が形成される。
【００２５】
請求項８に係る樹脂製止水弁カートリッジは、請求項７の効果に加え、可動ディスクの流量を十分大きな値に確保することができ、かつ、栓棒の駆動盤による駆動力を確実に可動ディスクに伝達することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は本発明の一実施の形態に係る止水弁カートリッジを示す正面図である。
【図２】図２は本発明の一実施の形態に係る止水弁カートリッジを示す平面図である。
【図３】図３は本発明の一実施の形態に係る止水弁カートリッジを示す底面図である。
【図４】図４は本発明の一実施の形態に係る止水弁カートリッジのハウジングを示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図、（ｃ）は底面図である。
【図５】図５は本発明の一実施の形態に係る止水弁カートリッジのハウジングの平面図である。
【図６】図６は本発明の一実施の形態に係る止水弁カートリッジのハウジングを示す図５のＢ−Ｂ線断面図であり、要部を一点鎖線で示す円内に拡大して示す。
【図７】図７は本発明の一実施の形態に係る止水弁カートリッジのハウジングを示す図５のＣ−Ｃ線断面図であり、要部を一点鎖線で示す円内に拡大して示す。
【図８】図８は本発明の一実施の形態に係る止水弁カートリッジのハウジングのキャップを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は側面図、（ｄ）は底面図である。
【図９】図９は本発明の一実施の形態に係る止水弁カートリッジの栓棒を示すものであり、（ａ）は一点鎖線の左側に栓棒の側面図（左半部）を、右側に栓棒の断面図（右半部）を示し、（ｂ）は栓棒の正面図を示す。
【図１０】図１０は本発明の一実施の形態に係る止水弁カートリッジの栓棒を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は底面図である。
【図１１】図１１は本発明の一実施の形態に係る止水弁カートリッジの弁部材の可動ディスクを示し、（ａ）は底面図、（ｂ）は底面を上側として示す側面図、（ｃ）は平面図である。
【図１２】図１２は本発明の一実施の形態に係る止水弁カートリッジの弁部材の固定ディスクを示し、（ａ）は底面図、（ｂ）は底面を上側として示す側面図、（ｃ）は（ｂ）の側面視から見た断面図、（ｄ）は平面図である。
【図１３】図１３は本発明の一実施の形態に係る止水弁カートリッジを一端側（締付部側）から見て示す分解斜視図である。
【図１４】図１４は本発明の一実施の形態に係る止水弁カートリッジを他端側（キャップ側）から見て示す分解斜視図である。
【図１５】図１５は本発明の一実施の形態に係る止水弁カートリッジを示す斜視図である。
【図１６】図１６は本発明の一実施の形態に係る止水弁カートリッジを示す正面の断面図である。
【図１７】図１７は本発明の一実施の形態に係る止水弁カートリッジを示す側面の断面図である。
【図１８】図１８は本発明の一実施の形態に係る止水弁カートリッジの閉弁時の状態を示し、（ａ）は止水弁カートリッジの外観を示す斜視図、（ｂ）は止水弁カートリッジ内の可動ディスクの回動状態（全閉状態）及び回動角度位置（全閉角度位置）を示す斜視図、（ｃ）は止水弁カートリッジ内の水流状態（遮断状態）を示す断面図である。
【図１９】図１９は本発明の一実施の形態に係る止水弁カートリッジの開弁時の状態を示し、（ａ）は止水弁カートリッジの外観を示す斜視図、（ｂ）は止水弁カートリッジ内の可動ディスクの回動状態（全開状態）及び回動角度位置（全開角度位置）を示す斜視図、（ｃ）は止水弁カートリッジ内の水流状態（全開状態）を示す断面図である。
【図２０】図２０は本発明の一実施の形態に係る止水弁カートリッジを取り付ける（給水栓のハンドル部等の）取付部を概略的に説明するための当該取付部の断面図である。
【図２１】図２１は本発明の一実施の形態に係る止水弁カートリッジのハウジングを取付部の上側の開口から内部に挿入して装着した状態を示し、取付部については図２０と同一の断面図を、止水弁カートリッジについては側面図を示す。
【図２２】図２２は本発明の一実施の形態に係る止水弁カートリッジのハウジングを取付部に装着した後、当該止水弁カートリッジの栓棒の上端部に給水栓のハンドル部を固定した状態を示し、取付部については図２０と同一の断面図を、止水弁カートリッジについては側面図を示す。
【図２３】図２３は本発明の一実施の形態に係る止水弁カートリッジに装着したハンドル部の回動角度範囲を説明するための当該ハンドル部の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明を実施するための形態（以下、実施の形態という）を説明する。なお、各実施の形態を通じ、同一の部材、要素または部分には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００２８】
［全体構成］
図１〜図３に示すように、本実施の形態に係る樹脂製止水弁カートリッジは、全体として段付きの円筒状類似の外観を有するハウジング１０と、ハウジング１０の下端に装着されるキャップ２０と、ハウジング１０の軸方向一端から軸心に沿って挿入して装着される栓棒３０と、ハウジング１０の軸方向他端側に内装されて前記栓棒３０の先端（軸方向他端）に駆動連結される弁部材４０とを備えている。ハウジング１０は、全ての部分が、合成樹脂材料中で相対的に高い強度を有する合成樹脂、好ましくは、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂から所定形状（所定内外形状及び所定断面形状）となるよう、所定の成形技術、好ましくは、所定の金型接合技術を使用した射出成形技術により一体成形されている。また、キャップ２０は、すべての部分が、ハウジング１０と同様の合成樹脂、好ましくは、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂から所定形状（所定内外形状及び所定断面形状）となるよう、所定の成形技術により一体形成されている。なお、キャップ２０は、接合金型を使用した射出成型技術により一体成形することも可能であるが、ハウジング１０に比べて比較的単純な構造であり、（接合金型ではない）通常の金型により成形が可能なことから、また、機械的強度等の点でもハウジング１０より要求が厳しくないことから、通常の射出成型技術により一体成形してもよい。更に、栓棒３０は、全ての部分が合成樹脂材料中で相対的に低い摩擦係数を有する合成樹脂（特に、成形品の接触面において相対的に低い摩擦抵抗を有する合成樹脂）、好ましくは、ポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）から一体成形され、前記ハウジング１０の軸方向一端から挿入されて当該ハウジング１０の軸方向に延びている。
【００２９】
［ハウジング１０］
＜締付部＞
図４に示すように、ハウジング１０は、前記所定の合成樹脂材料を射出成形することにより、締付部１１、大径円筒部ＬＣ、小径円筒部ＳＣが同軸上に延びるよう（大径円筒部ＬＣ部分で段付きとなるよう）一体成形され、前記所定形状の段付き円筒状の一体成形物となっている。詳細には、図５に示すように、締付部１１は、所定外径の六角ナット状をなし、ハウジング１０の軸方向一端側に所定の厚み（図４の高さ方向寸法、一般的な六角ナットの「ｍ寸法（基準寸法）」）で一体形成されている。なお、本実施の形態では、締付部１１の「基準外径」とは、六角形の対向する２辺間の距離、即ち、一般的な六角ナットの「ｓ寸法（基準寸法）」に対応する径のことをいい、「最大外径」とは、六角形の対向する２つの角の頂点間の距離、即ち、一般的な六角ナットの「ｅ寸法（基準寸法）」に対応する径のことをいう。また、図６に示すように、締付部１１の中心部には、所定直径の円形断面で貫通する円柱状の貫通孔１１ａが、軸方向に延びるよう形成されている。これにより、締付部１１は、六角形状の外周面（外壁面）と貫通孔１１ａとの間の距離に等しい壁厚を有することになる。即ち、締付部１１は、６つの外壁面の各々（六角形の各辺）と貫通孔１１ａとの間の距離に等しい壁厚（図６中に断面で示す壁厚）を有する。
【００３０】
＜大径円筒部＞
大径円筒部ＬＣは、締付部１１の軸方向他端（図４中の下端）から所定の短い軸長だけ延びる短円筒状をなし、軸方向一端部に取付用雄螺子部１２を、軸方向他端部にフランジ部１４を設けると共に、取付用雄螺子部１２とフランジ部１４との間に凹溝部１３を設けている。即ち、大径円筒部ＬＣは、取付用雄螺子部１２、凹溝部１３及びフランジ部１４が同軸上に延びるよう一体的に配置したものである。大径円筒部ＬＣは、締付部１１と同軸状となるよう、ハウジング１０の軸方向中央部に一体形成された所定外径の円筒状をなす。
【００３１】
具体的には、取付用雄螺子部１２は、締付部１１の外径よりも大きい所定外径を有する短円筒状体の外周面に所定ピッチで所定螺子山高さの雄螺子を一体形成したものである。また、取付用雄螺子部１２の最大外径（螺子山の頂点部分の外径）とフランジ部１４の外径は同一とされている。更に、取付用雄螺子部１２の最大外径（及びフランジ部１４の外径）は、前記締付部１１の外径よりも所定寸法だけ大きく設定されている。これにより、締付部１１と取付用雄螺子部１２との間に、当該締付部１１の外形寸法と取付用雄螺子部１２の外径寸法との寸法差に対応する寸法の段差面が形成されている。この段差面は、外周形状を取付用雄螺子部１２の外周面形状と同一の円形とし、内周形状を締付部１１の外周面形状と同一の正六角形とした略リング形状をなしている。なお、凹溝部１３は、円形溝であり、その外径は、取付用雄螺子部１２の最大外径（及びフランジ部１４の外径）よりも所定寸法だけ小さく設定されているが、締付部１１の外径よりは所定寸法だけ大きくなっている。また、本実施の形態では、大径円筒部ＬＣの基準外径とは、取付用雄螺子部１２の外径（及び、フランジ部１４の外径）のことをいう。
【００３２】
大径円筒部ＬＣの内周面は段差のない円滑内周面であり、その内径は、前記締付部１１の内周面の内径（即ち、貫通孔１１ａの直径）より所定寸法だけ大きな径とされている。即ち、取付用雄螺子部１２の内径、凹溝部１３の内径、及び、フランジ部１４の内径は、全て同一であり、前記締付部１１の内径より所定寸法だけ大きな径とされている。これにより、図４（ｃ）、図６及び図７に示すように、締付部１１の内周面と大径円筒部ＬＣの内周面との間、即ち、貫通孔１１ａと取付用雄螺子部１２、凹溝部１３及びフランジ部１４の連続する内周面との間に、段差面１９が形成されている。段差面１９は、締付部１１の内径寸法と大径円筒部ＬＣの内径寸法との内径寸法差に対応する寸法の円形リング状をなす。即ち、段差面１９は、その内周形状及び内径を締付部１１の内周面の形状及び直径と同一とした円形とし、外周形状及び外形を大径円筒部ＬＣの内周面の形状及び直径と同一とした円形としている。これにより、大径円筒部ＬＣは、その外径と内径との寸法差に等しい肉厚（壁厚）を有している。即ち、大径円筒部ＬＣは、最小壁厚が、凹溝部１３部分における壁厚となり、最大壁厚がフランジ部１４部分における壁厚となる。なお、取付用雄螺子部１２部分では、螺子山の谷部分での壁厚は凹溝部１３の壁厚と同一となり（最小壁厚）、螺子山の頂点部分での壁厚はフランジ部１４の壁厚と同一となる（最大壁厚）。
【００３３】
＜小径円筒部＞
小径円筒部ＳＣは、大径円筒部ＬＣの軸方向他端、即ち、フランジ部１４の軸方向他端（図４中の下端）から所定軸長だけ延びる円筒状をなし、軸方向一端部に締結用雄螺子部１５を設けると共に、締結用雄螺子部１５と前記大径円筒部ＬＣのフランジ部１４との間に凹溝部１５ａを設けている。また、小径円筒部ＳＣの締結用雄螺子部１５より他端側は、単純円筒体状の円筒部１６となっている。即ち、小径円筒部ＳＣは、凹溝部１５ａ、締結用雄螺子部１５及び円筒部１６が同軸上に延びるよう、これらを一体的に配置したものである。このように、小径円筒部ＳＣは、締付部１１及び大径円筒部ＬＣと同軸状となるよう、かつ、大径円筒部ＬＣよりも小径の円筒状となるよう、ハウジング１０の軸方向他端側に一体形成された所定外径の円筒状をなす。
【００３４】
具体的には、小径円筒部ＳＣの外周面のうち、締結用雄螺子部１５を除く部分の外周面は円滑外周面となり、当該円滑外周面の外径（即ち、前記凹溝部１５ａの外径及び円筒部１６の外径）は、大径円筒部ＬＣの基準外径、即ち、取付用雄螺子部１２の最大外径及びフランジ部１４の外径よりも所定寸法だけ小さい外径を有する一方、締付部１１の基準外径より大きい寸法で、かつ、締付部１１の最大外径より小さい寸法に設定されている。即ち、小径円筒部ＳＣの外径は、締結用雄螺子部１５部分を除き、締付部１１の基準外径と最大外径の範囲内の寸法に設定されている。また、締結用雄螺子部１５は、前記外径の小径円筒部ＳＣの円滑外周面に所定螺子山高さの雄螺子を所定ピッチとなるよう一体形成したものであり、大径円筒部ＬＣの基準外径よりも所定寸法だけ小さい外径を有する。更に、締結用雄螺子部１５の最大外径（螺子山の頂点部分の外径）は、締付部１１の基準外径より大きい寸法で、また、締付部１１の最大外径とほぼ同一の寸法または若干大きい寸法に設定されている。なお、締結用雄螺子部１５は、取付用雄螺子部１２よりも大きな螺子ピッチ（及び大きなリード角）で、当該締結用雄螺子部１５の全幅（全軸長）にわたって形成され、また、締結用雄螺子部１５の螺子山高さは、取付用雄螺子部１２の螺子山高さより大きく設定されている。
【００３５】
なお、前記凹溝部１５ａは、Ｏリングを装着するための円形溝であり、大径円筒部ＬＣのフランジ部１４と締結用雄螺子部１５との間（小径円筒部ＳＣの基端部乃至軸方向一端部）に形成されている。上記のとおり、凹溝部１５ａの外径は、小径円筒部ＳＣの円滑外周面の外径と同一であり、小径円筒部ＳＣの外径は、締結用雄螺子部１５を除く全ての部分が、円滑外周面の外径となっている。そして、小径円筒部ＳＣは、その基端（フランジ部１４との境界線）から、凹溝部１５ａの幅寸法を置いて、当該凹溝部１５ａに隣接して、締結用雄螺子部１５を所定の幅寸法（前記ピッチに応じた幅寸法）で設けると共に、締結用雄螺子部１５に隣接して、前記円筒部１６を所定の軸長となるよう延設している。
【００３６】
小径円筒部ＳＣの内周面の内径は、前記凹溝部１５ａ及び締結用雄螺子部１５の部分では、前記大径円筒部ＬＣの内周面の内径と同一径に設定されている。これにより、大径円筒部ＬＣの一端から、小径円筒部ＳＣの締結用雄螺子部１５の他端まで、ハウジングの中心を軸方向に延びる（締付部１１の貫通孔１１ａより）大径の挿通孔が形成されている。円筒部一方、小径円筒部ＳＣの内径は、凹溝部１５ａ及び締結用雄螺子部１５以外の部分、即ち、締結用雄螺子部１５よりも先端側乃至軸方向他端側の前記円筒部１６部分では、大径円筒部ＬＣの内周面の内径よりも所定寸法だけ大きな径に設定されている。これにより、小径円筒部ＳＣの内周面において締結用雄螺子部１５と円筒部１６との間（境界線位置）には、段差面１８が形成されている。段差面１８は、連続する凹溝部１５ａ及び締結用雄螺子部１５の内径寸法と円筒部１６の内径寸法との内径寸法差に対応する寸法の円形リング状をなす。即ち、段差面１８は、その内周形状及び内径を締結用雄螺子部１５の内周面の形状及び直径と同一とした円形とし、外周形状及び外形を円筒部１６の基端側の内周面の形状及び直径と同一とした円形としている。
【００３７】
これにより、小径円筒部ＳＣは、その外径と内径との寸法差に等しい複数の肉厚（壁厚）を有し、内周面における壁厚の異なる位置（締結用雄螺子部１５と円筒部１６との境界位置）において、壁厚差に対応する段差面１８を設けた段付き円筒状となっている。また、図６及び図７に示すように、締結用雄螺子部１５部分では、螺子山１５ｘの谷部分での壁厚が凹溝部１５ａの壁厚と同一となり（最小壁厚）、螺子山１５ｘの頂点部分での壁厚は凹溝部１５ａの壁厚よりも螺子山１５ｘの螺子山の高さ寸法だけ大きな壁厚となる（最大壁厚）。即ち、図６に示すように、締結用雄螺子部１５の壁厚ＳＴは、図６中の一点鎖線で示す拡大図（上側の拡大図）の最小壁厚ＳＴ１（谷部分の壁厚）及び最大壁厚ＳＴ２（山部分の壁厚）からなる。
【００３８】
即ち、小径円筒部ＳＣは、凹溝部１５ａ及び締結用雄螺子部１５部分で最大壁厚となり、円筒部１６部分で最小壁厚となる。小径円筒部ＳＣで最大壁厚となる締結用雄螺子部１５は、ハウジング１０を取付対象の対応する雌螺子部に螺合されるが、このとき、締付部１１をレンチ等の工具で締め付けて締結用雄螺子部１５を螺合するため、締結用雄螺子部１５に大きな締付力が加わることになる。したがって、締結用雄螺子部１５は、かかる大きな締付力に対する十分な機械的強度を確保するための構造（特に、螺子山１５ｘの谷部分の最小壁厚ＳＴ１部分でも、締付時の負荷に十分に耐えうる機械的強度を確保できる大きな壁厚ＳＴ）となっている。また、小径円筒部ＳＣで最小壁厚となる円筒部１６は、先端（軸方向他端）の円形開口が給水源からの原水を流入させる開口となり、また、弁部材４０としてのセラミックディスクを収容するためのものであり、円筒部１６の内部空間が給水源からの原水の通水空間となる。したがって、円筒部１６は、十分な流水量を得るための容積を確保すると共に弁部材に加わる水圧によって当該円筒部１６に加わる圧力に耐える程度の機械的強度を確保するための構造（即ち、流水量確保のための必要容積以上の容積を確保できる大きな内径と、水圧による負荷に耐える最低限の強度を確保できる程度の小さな壁厚）となっている。
【００３９】
また、締結用雄螺子部１５と共に小径円筒部ＳＣの基端部を構成する短円筒状の凹溝部１５ａが、締結用雄螺子部１５の最小壁厚ＳＴ１（小径円筒部ＳＣの基準壁厚）と同一の壁厚で締結用雄螺子部１５の基端側に一体形成されるため、当該大きな壁厚の短円筒体である凹溝部１５ａが、締結用雄螺子部１５に加わる負荷を基端側で支持すると共に、その負荷を一部吸収する。したがって、ハウジング１０の装着時に締付部１１から締結用雄螺子部１５に加わる負荷によって、締結用雄螺子部１５が破損することを更に効果的に防止することができる。特に、ハウジング１０を取付対象に挿入して取り付けたとき、凹溝部１５ａにはＯリングＯＲが装着されて、当該ＯリングＯＲが取付対象の雌螺子部の直近位置（雌螺子部より開口端側にある内周壁部分）に水密を維持するよう弾接し、凹溝部１５ａがＯリングＯＲを介して、締結用雄螺子部１５からの負荷を弾性的に吸収することができ、締結用雄螺子部の破損を一層効果的に防止することができる。
【００４０】
更に、締結用雄螺子部１５の内径が締付部１１の内径より所定寸法だけ大きく設定される一方で、締結用雄螺子部１５の壁厚ＳＴは、前記締付部１１の壁厚と同等の壁厚に設定されている。詳細には、締結用雄螺子部１５の壁厚ＳＴは、最小壁厚ＳＴ１部分でも、前記締付部１１の壁とほぼ同等の壁厚となり、最大壁厚Ｔ２部分では締付部１１の壁厚より若干大きな壁厚となる。これは、締結用雄螺子部１５の内径が大径円筒部ＬＣの内径と同一に設定され、締付部１１の内径より所定寸法だけ若干大きく設定されることにより、後述する栓棒３０の装着及び回動操作を容易にするという効果を発揮する一方で、大径円筒部ＬＣの外径が締付部１１の外径より所定寸法だけ大きく設定され、これに対応して、大径円筒部ＬＣより小径となる小径円筒部ＳＣの締結用雄螺子部１５の外径が、大径円筒部ＬＣの外径より所定寸法だけ小さく設定されると共に、締付部１１の外径より所定寸法だけ大きく設定されることで、その外径の寸法差（拡大した外径寸法）によって、締結用雄螺子部１５の壁厚ＳＴを大きな壁厚に設定しているためである。換言すれば、ハウジング１０の栓棒３０収容部分の円筒体を、本実施の形態のようなある程度の外径寸法差を有する大径円筒部ＬＣと小径円筒部ＳＣとから構成しない場合と比較して、締結用雄螺子部１５の外周面位置が、大径円筒部ＬＣの外周面位置に対応して外方に変位（シフト）して位置することになるため、その分（大径円筒部ＬＣの外径に応じた変位分）だけ、締結用雄螺子部１５の壁厚ＳＴを大きくすることができる。
【００４１】
即ち、それ自体の形状は（短円筒体の外周面に雄螺子を螺旋形成した）短円筒状となる締結用雄螺子部１５において、雄螺子の螺子山１５ｘが、当該締結用雄螺子部１５の軸方向一端（凹溝部１５ａとの境界線位置）から螺旋開始し、締結用雄螺子部１５の軸方向他端（円筒部１６との境界線位置）で螺旋終了する構成となっており、螺子山１５ｘが配置される部分は、全て、前記大きな壁厚ＳＴに設定されているため、当然、螺子山１５ｘ間に形成される最も肉薄となる谷部分の肉厚が前記壁厚ＳＴ１を確保することができ、締付部１１からの大きな締付力に十分耐える大きな機械的強度を確保することができる。これに加え、締結用雄螺子部１５の軸方向他端に連続して一体形成される円筒部１６は、締結用雄螺子部１５との境界線位置、即ち、締結用雄螺子部１５の螺子山１５ｘが螺旋終了する位置の直後の位置から軸方向に延設されるため、上記必要な容積確保が容易となる。即ち、円筒部１６において締結用雄螺子部１５に隣接する部分には締結用雄螺子部１５と同等の大きな壁厚部分は全く設けられておらず、小さな壁厚の円筒部１６が締結用雄螺子部１５の直後から開始するように構成されている。このように、小径円筒部ＳＣは、大きな機械的強度が必要となる締結用雄螺子部１５（及び、好ましくは、当該締結用雄螺子部１５を基端側で補強する凹溝部１５ａ）のみを前記大きな壁厚ＳＴとし、大きな機械的強度は必要なく、逆に、大きな容積確保が必要となる円筒部１６６の全体を前記小さな壁厚に設定している。
【００４２】
更に、上記の取付対象へのハウジング１０の取付時において、取付対象の雌螺子部に螺合される締結用雄螺子部１５に加わる締付力（締付トルク）による負荷は、工具から締付部１１に加わる締付力（締付トルク）に対応したものとなるが、上記のように、締結用雄螺子部１５の壁厚ＳＴを締付部１１の壁厚と同等の壁厚とすることで（特に、最小壁厚ＳＴ１を締付部１１の壁厚と上記のような同等の壁厚とすることで）、締結用雄螺子部１５が、締付部１１からの負荷に確実に耐える機械的強度を確保できることになり、螺子山１５ｘの谷部分での最小壁厚ＳＴ１部分で割れやひび等の破損を生じることを確実に防止することができる。ここで、一般的な給水栓用途に本実施の形態の止水弁カートリッジを使用する場合、ハウジング１０の締付部１１は、その基準外径を約１７ｍｍとし、その壁厚を約４ｍｍ〜約５ｍｍの範囲とする一方、小径円筒部ＳＣは、その外径を約１８ｍｍ〜約１９ｍｍの範囲とし、締結用雄螺子部１５は、その壁厚ＳＴを約４ｍｍ〜約５ｍｍの範囲とする（最小壁厚ＳＴ１を約４ｍｍとし、最大壁厚ＳＴ２を約５ｍｍとする）ことが好ましい。
【００４３】
このように、小径円筒部ＳＣは、締結用雄螺子部１５を含む基端部（即ち、凹溝部１５ａ及び締結用雄螺子部１５部分）を、壁厚の大きな大壁厚円筒部として、その機械的強度を最大限確保すると共に、寸法精度の確保を容易にして製造時の仕上げ精度を向上できるようにしている。また、小径円筒部ＳＣは、締結用雄螺子部１５を含む基端部以外の部分（中央部から先端部）の円筒部１６を、壁厚の非常に小さな小壁厚円筒部として、内部空間の容積を最大限確保するようにし、特に、容積を決定する二要素（開口面積及び高さ）のうちの開口面積を最大限に確保するようにている。ここで、一般的な給水栓用途に本実施の形態の止水弁カートリッジを使用する場合、ハウジング１０の小径円筒部ＳＣの円筒部１６の壁厚は、締結用雄螺子部１５の壁厚ＳＴの１／４〜１／５の壁厚とすることが好ましく、例えば、締結用雄螺子部１５の壁厚ＳＴを、最小壁厚ＳＴ１が約４ｍｍ、最大壁厚ＳＴ２が約５ｍｍ（即ち、螺子山の高さ約１ｍｍ）とした場合、円筒部１６の壁厚は約１ｍｍとすることが好ましい。
【００４４】
小径円筒部ＳＣの円筒部１６において、締結用雄螺子部１５との境界位置（段差面１８の位置）から所定距離だけ軸方向に離間した位置（図１中の下方位置）には、円筒部１６の周方向に１８０度離間して対向する角度位置に、それぞれ、出水口１６ａが対称配置となるように穿設されている。当該一対の出水口１６ａは、それぞれ、円筒部１６の周方向に所定角度範囲（約９０度の範囲）の円弧状となるよう延設されている。これにより、円筒部１６において一対の出水口１６ａ間の壁部分も、それぞれが約９０度の角度範囲を有して対称配置される。また、各出水口１６ａの幅寸法（図４中の高さ寸法）は、弁部材４０のうちの後述する可動ディスク４１の厚さと同一の幅寸法とする。更に、出水口１６ａを配置する位置、即ち、図７中の一点鎖線内の拡大図に示す締結用雄螺子部１５との境界位置からの離間距離Ｈ１は、締結用雄螺子部１５との境界位置（段差面１８の位置）にできるだけ近い位置とし、好ましくは、出水口１６ａの幅寸法よりも小さい距離（例えば、出水口１６ａの幅寸法の約１／２の距離）とする。例えば、一般的な給水栓用途に本実施の形態の止水弁カートリッジを使用する場合、円筒部１６の出水口１６ａの幅寸法は、約３ｍｍ〜約４ｍｍ（好ましくは、約３．５ｍｍ）とし、出水口１６ａの位置は、好ましくは、締結用雄螺子部１５との境界位置から約１．５ｍｍの位置とする。
【００４５】
ここで、円筒部１６の前記出水口１６ａより基端側の短円筒状部分（締結用雄螺子部１５との境界線から出水口１６ａの上辺位置までの部分）は、後述する弁部材４０の可動ディスク４１に駆動連結される栓棒３０の円盤状の駆動盤３７を収容するものである。したがって、円筒部１６の当該短円筒状部分の内周面と、前記段差面１８とにより、前記栓棒３０の駆動盤３７を密接して収容する収容空間が形成される。なお、当該収容空間は、前記締結用雄螺子部１５と円筒部１６の出水口１６ａとの間の距離Ｈ１と同一の非常に小さい厚みを有する円盤状の収容空間となっている。
【００４６】
更に、円筒部１６の先端側の所定長部分は、図６中の一点鎖線内の拡大図（下側の拡大図）に示すように、円筒部１６の前記壁厚（円筒部１６の基準壁厚）よりも小さな壁厚の薄肉部１６ｂとされ、円筒部１６の薄肉部１６ｂの基端と当該薄肉部１６ｂ以外の部分（上記基準壁厚部分）との間に、対応する円形リング状の段差面１７が形成されている。また、薄肉部１６ｂの先端部分には、当該円筒部１６の下端内周面により形成される円形開口の全周にわたって、微小高さで内方に向かって突出する円形リング状の係止突起１６ｃが一体形成されている。
【００４７】
また、図４（ｃ）、図６及び図７に示すように、円筒部１６の内周面には、円筒部１６の周方向に１８０度離間して対向する角度位置に、それぞれ、案内係止溝１７ａが形成されている。当該一対の案内係止溝１７ａは、それぞれ、円筒部１６の軸方向に沿って、段差面１７から前記出水口１６ａの下辺の左右中央位置まで直線状に延設されている。なお、案内係止溝１７ａの溝底面は、前記円筒部１６の薄肉部１６ｂの内周面と一致する深さ位置に配置されている。即ち、案内係止溝１７ａは、円筒部１６の内周面から前記薄肉部１６ｂの内周面と一致する深さ位置まで形成され、その溝底面と薄肉部１６ｂの内周面とが面一となっている。
【００４８】
また、図６及び図７に示すように、大径円筒部ＬＣの内周面には、周方向に１８０度離間して対向する角度位置に、それぞれ、回動規制突起１８ａが形成されている。当該一対の回動規制突起１８ａは、それぞれ、大径円筒部ＬＣの軸方向に沿って、フランジ部１４の軸方向他端（図６中の下端）から段差面１９の位置まで直線状に延設された突起状をなす。また、回動規制突起１８ａは、図４（ｃ）に示すように、大径円筒部ＬＣの中心側から内周面に向かって拡径する略台形状の平面形状及び断面形状を有し、その幅方向両端面を、平坦面状の移動規制面としている。
【００４９】
［キャップ２０］
キャップ２０は、ハウジング１０の小径円筒部ＳＣの下端の円形開口に着脱自在に装着される。詳細には、図８に示すように、キャップ２０は、円形リング状の基部２１と、基部２１より若干小径の円形リング状の挿着部２２と、挿着部２２よりも若干小径の円形リング状の凹溝部２３とを同軸状に一体形成したものである。基部２１は、小径円筒部ＳＣの円筒部１６の外径と同一の外径を有すると共に、大径円筒部ＬＣの内径とほぼ同一または若円小さい内径を有する円形リング状である。また、挿着部２２は、円筒部１６の下端部に形成した薄肉部１６ｂの内径と同一の外径を有すると共に、前記基部２１と同一の外径を有する円形リング状である。更に、凹溝部２３は、基部２１と挿着部２２との間に設けられ、挿着部２１より若干小さな外径を有して、キャップ２０の厚さ方向中央付近で、その全周にわたって、前記ハウジングの下端の係止突起１６ｃを嵌合自在な円形リング状の凹溝を形成している。即ち、凹溝部２３は、係止突起１６ｃの内径と同一の外径を有すると共に、前記基部２１及び挿着部２２と同一の内径を有する円形リング状となっている。よって、軸方向に一体形成される基部２１、凹溝部２３及び挿着部２２の内周面は、連続した円筒状の円滑内周面となり、キャップ２０の内周面を構成すると共に、当該内周面が、断面円形の通水孔２０ａを構成している。更に、基部２１の軸方向他端の露出面（図８中の下面）には、その全周にわたる円形リング溝状の凹溝２１ａが形成されている。また、基部２１の軸方向一端の露出面（図８中の上面）には、その全周にわたる円形リング溝状の凹溝２２ａが形成されている。基部２１の凹溝２１ａ及び挿着部２２の凹溝２２ａには、それぞれ、対応する形状のＯリングＯＲが装着されるようになっている。
【００５０】
キャップ２０は、図１６及び図１７に示すように、その挿着部２２が、ハウジング１０の円筒部１６の内部空間において薄肉部１６ｂより上側の所定軸長部分の空間内に挿着されると共に、凹溝部２３が薄肉部１６ｂ内に挿着される。このとき、キャップ２０の凹溝部２３が、薄肉部１６ｂの係止突起１６ｃに嵌合して係止されることで、キャップ２０がハウジング１０の下端に着脱自在に固定されるようになっている。また、このとき、キャップ２０の基部２１の厚さ方向一側面（凹溝部２３側の面）が、円筒部１６の先端面（開口端面）に当接し、また、基部２１の外周面が円筒部１６の外周面と面一となるようになっている。更に、このとき、キャップ２０の中心部の通水孔２０ａが、円筒部１６の内部空間と連通するようになっている。
【００５１】
［栓棒３０］
栓棒３０は、ハウジング１０の小径円筒部ＳＣの下端の円形開口から内部に挿入され、上端部の係合部３１がハウジング１０の締付部１１の貫通孔１１ａから外部に突出する。詳細には、図９に示すように、栓棒３０は、円筒状の係合部３１及び円筒状の挿入部３２を一体形成すると共に、挿入部３２の先端部に、規制突起３３とフランジ部３４とフランジ部３５とを一体形成し、更に、挿入部３２の先端に、保持部３６を介して駆動盤３７を一体形成し、加えて、駆動盤３７に一対の係合突起３８を一体形成したものである。前記係合部３１、挿入部３２、フランジ部３４、フランジ部３５、保持部３６及び駆動盤３７は、全て、同軸状に配置されている。
【００５２】
具体的には、図１６〜図１７に示すように、係合部３１は、円筒体の外周面にスプライン加工を施して、軸方向に延びる多数の溝を周方向に均等に形成した所定軸長の円筒状をなしている。なお、係合部３１は、上端が円形の開口となって開放する円筒状である。また、係合部３１の外径（スプライン加工による突条の頂点間を結ぶ直径）は、ハウジング１０の締付部１１の貫通孔１１ａより若干小さい径（正確には、コンマミリ単位で小さい径）とされている。そして、係合部３１は、ハウジング１０の下端開口から締付部１１の貫通孔１１ａに挿入された後、締付部１１の中心部で外方（図１８中の上方）に全長が突出及び露出するようになっている。
【００５３】
挿入部３２は、係合部３１の外径と同一の外径を有すると共に、所定の軸長を有する円筒状をなしている。なお、挿入部３２は、下端が円形の開口となって開放する円筒状である。また、挿入部３２の軸長（挿入部３２の基端から下端の駆動盤３７の下面までの距離）は、ハウジング１０の締付部１１の一端である開口端（図１６中の上端）から小径円筒部ＳＣの締結用雄螺子部１５の他端（図１６中の下端）まで延びる長さとなっている。更に、挿入部３２は、係合部３１と同一の外径、即ち、ハウジング１０の締付部１１の貫通孔１１ａの直径より若干小さい外径（正確には、コンマミリ単位で小さい径）を有している。そして、挿入部３２は、ハウジング１０の下端開口から締付部１１の貫通孔１１ａに挿入され、その全長がハウジング１０の内部に収容されるようになっている。即ち、挿入部３２は、軸方向の一端側の部分（締付部１１の貫通孔１１ａに相当する長さ部分）が、締付部１１の貫通孔１１ａ内に摺接自在かつ回動自在に接触して配置され、それ以外の軸方向の他端側の部分が、大径円筒部ＬＣ及び小径円筒部ＳＣの前記大径の挿通孔内に摺動自在に挿入される。
【００５４】
栓棒３０の係合部３１と挿入部３２との間には、円形の嵌合溝３１ａが周方向全体にわたって形成されている。図１３〜図１５に示すように、栓棒３０をハウジング１０の他端開口から挿入して係合部３１の全体を締付部１１から突出させた状態（完全挿入状態）で、栓棒３０の嵌合溝３１ａには、ＥリングＥＲが着脱自在に嵌合され、ＥリングＥＲが締付部１１の一側面（図１中の上側面）に当接することで、栓棒３０がハウジング１０に対して抜止された状態で固定されるようになっている。
【００５５】
フランジ部３４は、挿入部３２の軸方向において、挿入部３２をハウジング１０に完全に挿入した状態（図１６〜図１８の状態）で、ハウジング１０のフランジ部１４の他端に対応する位置に張り出し形成されている。フランジ部３４は、前記大径円筒部ＬＣ及び小径円筒部ＳＣの大径の挿通孔の直径より若干小さい外径（正確には、コンマミリ単位で小さい径）を有し、挿入部３２のハウジング１０への完全挿入状態で、フランジ部３４の外周面が、大径円筒部ＬＣの挿通孔の対応する位置の内周面に摺接自在かつ回動自在に接触または近接するようになっている。
【００５６】
図１０（ａ）に示すように、規制突起３３は、挿入部３２の外周面において、周方向に１８０度離間して対向する角度位置に、それぞれ、一体形成されている。当該一対の規制突起３３は、それぞれ、フランジ部３４の一端面から挿入部３２の軸方向一端に向かって所定長だけ延びる直線突起状をなしている。また、規制突起３３の長さ（軸方向寸法）は、前記ハウジング１０の大径円筒部ＬＣに設けた回動規制突起１８ａの長さ（軸方向寸法）に対応する長さ（正確には、１ｍｍ程度小さい寸法）に設定されている。なお、規制突起３３の幅は、円筒状の挿入部３２の内部の孔の直径とほぼ同一の寸法に設定されている。更に、規制突起３３の厚み（挿入部３２の外周面から放射方向外方への突出寸法）は、フランジ部３４の張り出し寸法（挿入部３２の外周面から放射方向外方への突出寸法）と同一に設定され、規制突起３３の外側面がフランジ部３４の外周面と面一になっている。即ち、規制突起３３の外側面は、その幅方向において、フランジ部３４の外周面の円弧形状と同一の湾曲面となっている。
【００５７】
フランジ部３５は、挿入部３２をハウジング１０に完全に挿入した状態で、ハウジング１０の締結用雄螺子部１５の一端に対応する位置に張り出し形成されている。フランジ部３５は、前記大径円筒部ＬＣ及び小径円筒部ＳＣの大径の挿通孔の直径より若干小さい外径（正確には、コンマミリ単位で小さい径）を有し、挿入部３２のハウジング１０への完全挿入状態で、フランジ部３５の外周面が、小径円筒部ＳＣの挿通孔の対応する位置の内周面に摺接自在かつ回動自在に接触または近接するようになっている。なお、このように挿入部３２の軸方向に離間するフランジ部３４とフランジ部３５との間には、ＯリングＯＲ装着用の凹溝３３ａが形成されている。
【００５８】
保持部３６は、挿入部３２をハウジング１０に完全に挿入した状態で、ハウジング１０の締結用雄螺子部１５の他端に対応する位置に張り出し形成されたリング板状をなしている。保持部３６は、前記大径円筒部ＬＣ及び小径円筒部ＳＣの大径の挿通孔の直径より若干小さい外径（正確には、コンマミリ単位で小さい径）を有し、挿入部３２のハウジング１０への完全挿入状態で、保持部３６の外周面が、小径円筒部ＳＣの挿通孔の対応する位置の内周面に摺接自在かつ回動自在に接触または近接するようになっている。なお、このように挿入部３２の軸方向に離間するフランジ部３５と保持部３６との間には、ＯリングＯＲ装着用の凹溝３４ａが形成されている。
【００５９】
駆動盤３７は、小径円筒部ＳＣの円筒部１６の内径より若干小さい外径（正確には、コンマミリ単位で小さい径）を有する円盤状をなし、その中心部が挿入部３２の下端に固着して一体形成されている。挿入部３２のハウジング１０への完全挿入状態で、駆動盤３７の一側面（図１６中の上側面）が、小径円筒部ＳＣの段差面１８に当接すると共に、駆動盤３７の外周面が、円筒部１６の内周面に摺接自在かつ回動自在に接触または近接するようになっている。更に、駆動盤３７の厚みは、小径円筒部ＳＣの段差面１８と出水口１６ａとの間の寸法Ｈ１と同一の寸法とされ、挿入部３２のハウジング１０への完全挿入状態で、図１７の特に一点鎖線内の拡大図に示すように、駆動盤３７の他側面（図１６中の下側面）が出水口１６ａの上辺に重なる位置に来るようになっている。
【００６０】
図１０（ｂ）に示すように、係合突起３８は、駆動盤３７の他側面の外周縁部において、周方向に１８０度離間して対向する角度位置に、それぞれ、一体形成されている。当該一対の規制突起３３は、前記一対の規制突起３３に対して９０度の角度を置いた位置に配置されている。また、係合突起３８は、駆動盤３７の他側面からその厚さ方向に所定長だけ突出する直線突起状をなしている。なお、係合突起３８の突出長は、前記ハウジング１０の出水口１６ａの幅より若干小さい寸法（約１ｍｍ〜１．５ｍｍ小さい寸法）に設定されている。また、係合突起３８の幅（駆動盤３７の周方向の寸法）は、前記規制突起の幅とほぼ同一の幅に設定されている。更に、係合突起３８の厚み（駆動盤３７の半径方向の寸法）は、駆動盤３７の挿入部３２外周面からの張り出し幅の約半分の寸法に設定されている。なお、係合突起３８は、後述する弁部材４０の可動ディスク４１の係合凹部４１ｂに係合されて、栓棒３０の先端を可動ディスク４１に駆動連結するものであり、係合突起３８の寸法（軸長、幅、厚み）は、可動ディスク４１の係合凹部４１ｂの寸法（軸長、幅、厚み）に対応する寸法（コンマミリ単位で若干小さい寸法）に設定される。また、係合突起３８の外側面は、その幅方向において、駆動盤３７の外周面の円弧形状と同一の湾曲面となっている。
【００６１】
なお、栓棒３０の直径（図１０（ａ）参照）のうち、係合部３１及び挿入部３２の直径Ｒ１は、ハウジング１０の孔のうち最も小さな径の貫通孔１１ａの直径に対応し、フランジ部３４，３５及び保持部３６の直径Ｒ２は、ハウジング１０の孔のうち中間の径の大径円筒部ＬＣ部分の挿通孔の直径（図６に示す大径円筒部ＬＣの内径ＣＲ）に対応し、駆動盤３７の直径Ｒ３は、ハウジング１０の孔のうち最大の径の円筒部１６部分の孔の直径に対応する。
【００６２】
栓棒３０は、ハウジング１０の下端にキャップ２０を装着する前に、一端側がハウジング１０の下端開口から内部に挿入され、上記のとおり、係合部３１を締付部１１から突出させた状態でＥリングＥＲによりハウジング１０に固定されるが、このとき、挿入部３２の凹溝３３ａに装着されたＯリングＯＲ及び凹溝３４ａに装着されたＯリングＯＲが、ハウジングの大径の挿通孔の内周面に弾接して、栓棒３０がハウジング１０の大径の挿通孔の半径方向に移動不動に固定されると共に、栓棒３０が、正逆方向に回転自在となるように構成されている。また、栓棒３０を正逆回転すると、栓棒３０の一対の規制突起３３の側面が、ハウジング１０の大径の挿通孔の一対の回動規制突起１８ａの側面にそれぞれ当接して、それ以上の回動が規制及び阻止され、これにより、栓棒３０が、一対の回動規制突起１８ａの角度範囲内（約９０度の範囲内）で正逆回転自在となるよう構成されている。
【００６３】
［弁部材４０］
弁部材４０は、ハウジング１０の軸方向一端部である円筒部１６の内部空間に収容して内装されるものである。詳細には、弁部材４０は、図１３及び図１４に示すように、セラミックディスクからなる可動ディスク４１と、セラミックディスクからなる固定ディスク４５とから構成されている。前記可動ディスク４１及び固定ディスク４５は、ハウジング１０の小径円筒部ＳＣの内部空間において、前記締結用雄螺子部１５よりも他端側の定位置に収容配置され、可動ディスク４１が、ハウジング１０に挿着した栓棒３０の先端に駆動連結されて正逆回転自在とされ、固定ディスク４５と協働して、小径円筒部ＳＣの円筒部１６内で開弁動作及び閉弁動作を選択的に行うようになっている。
【００６４】
＜可動ディスク＞
詳細には、図１１に示すように、可動ディスク４１は、所定中心角度（約９０度）の扇板状をなす２つの同一形状の扇状部４１ｘを、１８０度の角度を置いて対向させて対称配置した状態で、それらの中心側を、所定寸法の小板状をなす中心部４１ｙによって互いに連結した所定の異形状をなしている。可動ディスク４１の幅方向両側には、それぞれ、前記２つの扇状部４１ｘの対向側面（２側面）及び中心部４１ｙの一側面によって、平面略二等辺三角形状または扇状の通水凹部４１ａが形成されている。この一対の通水凹部４１ａは、それぞれ、前記扇状部４１ｘの中心角度に対応する中心角度（約９０度）を有し、可動ディスク４１において前記一対の扇状部４１ｘと直交する方向において対称配置されている。なお、前記中心部４１ｙの長さ（図１１（ａ）中の左右寸法）は、前記栓棒３０の係合突起３８の幅より若干小さい寸法に設定され、また、中心部４１ｙの幅（図１１（ａ）中の上下寸法）は、栓棒３０の係合突起３８の厚みより若干小さい寸法に設定されている。また、扇状部４１ｘと中心部４１の厚みは同一であり、可動ディスク４１の厚さ方向両側面は平坦面となっている。なお、使用状態における可動ディスク４１の他側面（図１１（ｂ）中の上面）は、研磨面とされ、高い平滑度及び低い摩擦抵抗を有している。
【００６５】
可動ディスク４１は、図１７に示すように、ハウジング１０の円筒部１６の内部において前記出水口１６ａの厚さ部分に対向する空間内に配置されるため、可動ディスク４１の厚みは、前記ハウジング１０の出水口１６ａの幅と同一寸法に設定されている。また、可動ディスク４１の（平面扇状をなす）各通水凹部４１ａの最大開口長さは、可動ディスク４１の一側において対向する２つの扇状部４１ｘの角部間の寸法となるが、この最大開口長さは、前記ハウジング１０の出水口１６ａの長さと同等の寸法に設定されている。具体的には、可動ディスク４１は、その外周面が円筒部１６の内周面に近接して配置されるため、通水凹部４１ａの最大開口長さは、円筒部１６の内周面側における出水口１６ａの長さとほぼ同一の寸法に設定されている。
【００６６】
更に、可動ディスク４１の扇状部４１ｘの一側面（使用状態で前記駆動盤３７と対向する側面）の外周部（円弧状部）において、１８０度の角度を置いて対向する位置には、それぞれ、略矩形凹部状の係合凹部４１ｂが形成されている。係合凹部４１ｂは、扇状部４１ｘの途中の深さまで延びる凹部である。図１１（ｂ）に示すように、一対の係合凹部４１ｂは、それぞれ、扇状部４１ｘの外周面で開口している。また、係合凹部４１ｂは、前記栓棒３０の駆動盤３７の係合突起３８を密嵌して保持するものであり、係合突起３８に対応する形状及び寸法を有している。即ち、係合凹部４１ｂは、係合突起３８とほぼ同一の（正確には、コンマミリ単位で大きな）長さ、幅及び厚みを有している。
【００６７】
可動ディスク４１は、ハウジング１０に栓棒３０を取り付けた後、キャップ２０を装着する前に、ハウジング１０の円筒部１６の内部空間に挿入され、一対の係合凹部４１ｂをハウジング１０に装着した栓棒３０の駆動盤３７の一対の係合突起３８に嵌合して、円筒部１６の出水口１６ａと対応する内部空間に配置されるようになっている。この状態で、可動ディスク４１は、栓棒３０の正逆回転に伴い、対応する角度範囲（約９０度の範囲）で正逆回転すると共に、前記一対の通水凹部４１ａが円筒部１６の一対の出水口１６ａに完全に対向する回動位置（開弁位置）と、一対の通水凹部４１ａが円筒部１６の一対の出水口１６ａ間の周壁部分に完全に対向する回動位置（閉弁位置）との間で正逆回転されるようになっている。
【００６８】
＜固定ディスク＞
図１２に示すように、固定ディスク４５は、全体として、可動ディスク４１の直径（２つの扇状部４１ｘ間の直径）と同一直径の円盤状をなしている。更に、使用状態における固定ディスク４５の他側面側（図１２（ｂ）及び（ｃ）中の上面）において、円形の外周縁部の内側には、一対の傾斜面４６が形成されている。図１２（ａ）に示すように、一対の傾斜面４６は、固定ディスク４５の外周縁部の内部円形部分を直径方向に延びる線で二分割した構成であり、各傾斜面４６は半円板状の傾斜面となっている。即ち、固定ディスク４５の厚さ方向一側面は、外周縁部内において、一対の傾斜面４６をそれらの円弧の弦部分（直径部分）で接合した構成となっており、また、一対の傾斜面４６は、それらの接合線から当該接合線と直交する方向（直径方向）に向かって内方（傾斜面４６と反対側の面へ沈む方向）へと所定角度で傾斜している。一方、図１２（ｄ）に示すように、使用状態における固定ディスク４５の一側面（図１２（ｂ）及び（ｃ）中の下面）は、円形の平坦面とされると共に、前記可動ディスク４１の他側面と同様の研磨面とされ、高い平滑度及び低い摩擦抵抗を有している。
【００６９】
また、固定ディスク４５の厚みは、可動ディスク４１の厚みより若干大きな厚み（正確には、コンマミリ単位で大きな寸法）に設定されている。即ち、固定ディスク４５は、図１８に示すように、ハウジング１０の円筒部１６において前記出水口１６ａの下辺位置から、ハウジング１０に装着したキャップ２０の一端面（図１７中の上面）の位置までの範囲の空間内に配置されるため、固定ディスク４５の厚みは、かかる空間の厚みと同一寸法に設定されている。
【００７０】
更に、固定ディスク４５には、一対の傾斜面４６の接合線の近傍位置から外周縁部の途中まで延びる略三角形状または略扇形状の通水孔４６ａが、固定ディスクの厚さ方向に貫通形成されている。一対の通水孔４６ａは、それぞれの円弧状の外周縁が、対応する傾斜面４６の周方向中部に重なって配置されている。このように、固定ディスク４５には、１８０度の角度を置いて対向する位置に、一対の傾斜面４６が対称配置されると共に、同様に、１８０度の角度を置いて対向する位置に、一対の通水孔４６ａが対称配置されている。更に、固定ディスク４５の通水孔４６ａの中心角度は、可動ディスク４１の通水凹部４１ａの中心角度と同一角度（約９０度）に設定されている。また、固定ディスク４５の外周面において、１８０度の角度をおいて対向する位置には、それぞれ、小さな立方体状の係止突起４７が放射方向に突出するよう一体形成されている。一対の係止突起４７は、固定ディスク４５の通水孔４６ａの円弧の中央位置に対応する位置で、固定ディスク４５の外周面から突出し、固定ディスク４５の外周面で対称配置されている。
【００７１】
固定ディスク４５は、ハウジング１０に栓棒３０を取り付けると共に、栓棒３０の他端に可動ディスク４１を連結した後、キャップ２０を装着する前に、一対の係止突起４７を、ハウジング１０の円筒部１６の内周面の一対の案内係止溝１７ａの開放端（段差面１７位置の開口端）から案内係止溝１７ａに挿入することで、円筒部１６の内部空間の所定位置に移動案内して装着され、また、この状態で、係止突起４７と案内係止溝１７ａとの係止により、固定ディスク４５の周方向の回動が規制及び阻止されて、固定ディスク４５が所定位置に固定されるようになっている。
【００７２】
［組立方法］
次に、上記のように構成された本実施の形態の樹脂製止水弁カートリッジの組立方法について説明する。
図１３及び図１４に示すように、ハウジング１０の円筒部側である開口端から、栓棒３０の係合部３１をハウジング１０の内部に装着して、栓棒３０をＥリングＥＲによりハウジング１０の所定位置に固定する。すると、栓棒３０の駆動盤３７がハウジング１０の円筒部１６の基端部の収容空間（段差面１８と出水口１６ａとの間の空間）内に収容され、駆動盤３７の係合突起３８が円筒部１６の出水口１６ａの途中の位置まで延びて配置される。このとき、駆動盤３７は、円筒部１６内の基端部の空間において前記段差面１８と出水口１６ａとの間の所定の収容空間に配置される。この状態で、可動ディスク４１の係合凹部４１ｂ側の面をハウジング１０の開口端に向けた平行状態（可動ディスク４１がハウジング１０の軸方向と直交する平面内に配置された状態）で、可動ディスク４１を円筒部１６内に挿入し、可動ディスク４１の一対の係合凹部４１ｂ内に栓棒３０の駆動盤３７の一対の係合突起３８を挿着嵌合する。これにより、栓棒３０の他端（駆動端）に可動ディスク４１が一体回動自在に連結される。このとき、可動ディスク４１は、円筒部１６内の基端側の空間において前記出水口１６ａの厚み部分に相当する所定の収容空間内に収容される。
【００７３】
次に、この状態で、固定ディスク４５の平滑面側（傾斜面４６と反対側）の面をハウジング１０の開口端に向けた平行状態（固定ディスク４５がハウジング１０の軸方向と直交する平面内に配置された状態）で、固定ディスク４５を円筒部１６内に挿入し、固定ディスク４５の平滑面（弁動作時の摺動面）を可動ディスク４１の平滑面（弁動作時の摺動面）に当接させる。このとき、固定ディスク４５は、一対の係止突起４７を円筒部の一対の案内係止溝１７ａに挿入して案内することで、円筒部１６内に円滑に案内移動することができ、また、円筒部１６への挿入及び可動ディスク４１との当接後は、係止突起４７が円筒部１６の案内係止溝１７ａの側壁により周方向への回動を阻止されて、円筒部１６の所定位置に固定される。最後に、この状態で、円筒部１６の開口端にキャップ２０を装着すると、図１５〜図１７に示すように、樹脂製止水弁カートリッジの組み立てが完了する。
【００７４】
［弁動作］
次に、上記のように構成された本実施の形態の樹脂製止水弁カートリッジの弁動作について説明する。
＜閉弁時（閉弁動作）＞
図１８に示すように、樹脂製止水弁カートリッジは、その非通水時には、可動ディスク４１は完全閉弁位置にあり、樹脂製止水弁カートリッジの下端のキャップ２０の通水孔２０から入水した水は、ハウジング１０の円筒部１６内で完全に流水阻止され、出水口１６ａから出水することはない。即ち、完全閉弁位置では、可動ディスク４１の一対の扇状部４１ｘの外周面が、ハウジング１０の一対の出水口１６ａに完全に対向するよう配置されて、当該出水口１６ａを閉塞し、出水口１６ａと固定ディスク４５の通水孔４６ａとの連通を遮断する。また、可動ディスク４１の一対の扇状部４１ｘが、固定ディスク４５の一対の通水孔４６ａに完全に対向するよう配置されて、当該通水孔４６ａを完全に遮蔽する。これにより、キャップ２０の通水孔２０ａからの水は、固定ディスク４５の通水孔４６ａ部分で可動ディスク４１によって完全に遮水される。なお、図１８は、この完全閉弁位置における流路を樹脂製止水弁カートリッジの側面側（一対の出水口１６ａ間の周壁を正面とした方向）から見て断面にて示す。
【００７５】
＜開弁時（開弁動作）＞
一方、図１９に示すように、樹脂製止水弁カートリッジは、その通水時には、可動ディスク４１は完全開弁位置にあり、樹脂製止水弁カートリッジの下端のキャップ２０の通水孔２０から入水した水は、ハウジング１０の円筒部１６内の流路を通過して出水口１６ａから出水する。即ち、完全閉弁位置から、栓棒３０を開弁方向に所定角度（約９０度）回転し、駆動盤３７及び係合突起３８を介して、可動ディスク４１を開弁方向へ回転して、可動ディスク４１の一対の通水凹部４１ａをハウジングの一対の出水口１６ａにそれぞれ完全に対向させる。このとき、栓棒３０の規制突起３３が、ハウジング１０の挿通孔の回動規制突起１８ａに当接して、可動ディスク４１が完全開弁位置となり、それ以上の回動を阻止される。また、この完全開弁位置では、可動ディスク４１の一対の通水凹部４１ａが、ハウジング１０の一対の出水口１６ａに完全に対向するよう配置されて、当該出水口１６ａと固定ディスク４５の通水孔４６ａを連通する。また、可動ディスク４１の一対の通水凹部４１ａが、固定ディスク４５の一対の通水孔４６ａに完全に対向するよう配置されて、当該通水孔４６ａを完全に開放する。これにより、キャップ２０の通水孔２０ａからの水は、固定ディスク４５の通水孔４６ａ及び可動ディスク４１の通水凹部４１ａを最大流量で円筒部１６の軸方向に通過し、可動ディスク４１の通水凹部４１ａの側面（扇状部４１ｘの平面「く」字状の側面）によって）に円筒部１６の軸方向から放射方向外方へと変向され、出水口１６ａから最大流量で円滑に出水する。なお、図１７及び図１９は、この完全開弁位置における流路を樹脂製止水弁カートリッジの側面側（一対の出水口１６ａ間の周壁を正面とした方向）から見て断面にて示す。
【００７６】
＜栓棒回転時の摺動摩擦抵抗＞
ここで、上記閉弁位置と開弁位置との間での可動ディスク４１の回動のための栓棒３０の回動時に、栓棒３０の挿入部３２の外周面等がハウジング１０の対応する内周面（締付部１１の貫通孔１１ａ等）に接触して摺動することになるが、このとき、栓棒３０は、上記のように、ポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）等の摩擦抵抗の低い（及び、自己潤滑性を有する）合成樹脂材料によって全体が一体成形されているため、摺動時の摩擦抵抗を大幅に低減することができ、栓棒３０の円滑な回動操作を確保することができる。
【００７７】
［使用例］
＜ハンドル部＞
次に、上記のように構成された本実施の形態の樹脂製止水弁カートリッジの使用例について説明する。
本実施の形態の樹脂製止水弁カートリッジは、例えば、図２０に示すような装着対象としての給水栓（特に単水栓）のハンドル部１００に装着して使用される。詳細には、ハンドル部１００は、全体として円柱状等の所定の外形を有し、その厚さ方向一側面（図２０中の上面）から内部に向かって、大径孔１０１、小径孔１０２、雌螺子部１０３、通水孔１０４及び入水孔１０５を同軸状に形成している。また、ハンドル部１００の長さ方向一側面（図２０中の左側面）には、出水孔１０６が形成されている。大径孔１０１は、樹脂製止水弁カートリッジのハウジング１０の大径円筒部ＬＣの外径と同一の内径（正確には、コンマミリ単位で若干大きな内径）を有すると共に、凹溝部１３及びフランジ部１４の合計軸長と同等の軸長を有する短円柱状の貫通孔である。また、小径孔１０２は、ハウジング１０の小径円筒部ＬＣの締結用雄螺子部１５の最大外径と同一の内径（正確には、コンマミリ単位で若干大きな内径）を有すると共に、凹溝部１５ａと同等の軸長を有する短円筒状の貫通孔であり、前記大径孔１０１より小径の短円柱状の貫通孔である。これにより、ハンドル部１００の大径孔１０１と小径孔１０２との直径差による円形リング状の段差面が、大径孔１０１の基端に設けられる。
【００７８】
また、雌螺子部１０３は、締結用雄螺子部１５と螺合するものであり、締結用雄螺子部１５の外径と対応する内径を有すると共に、締結用雄螺子部１５と同一の軸長を有する雌螺子孔である。また、雌螺子部１０３は、締結用雄螺子部１５に対応する螺子ピッチ、螺子山高さ及び螺旋回数等を有する雌螺子を刻設したものである。通水孔１０４は、樹脂製止水弁カートリッジの他端部（ハウジング１０の円筒部１６及びキャップ２０）を収容するものであり、ハウジング１０の円筒部１６より所定寸法大きな内径を有すると共に、円筒部１６より若干大きな軸長を有する円柱状の貫通孔である。入水孔１０５は、通水孔１０４の軸方向他端（図２０中の下端）の中心部に対向する短円柱状の貫通孔であり、樹脂製止水弁カートリッジのキャップ２０の通水孔２０ａに対応する直径を有している。出水孔１０６は、通水孔１０４の外周のほぼ全体に対向する円柱状の貫通孔である。
【００７９】
図２１に示すように、組立状態の樹脂製止水弁カートリッジを、ハンドル部１００の大径孔１０１から内部に挿入し、ハウジング１０の締付部１１をレンチ等の工具により締付方向に締め付けて、締結用雄螺子部１５を雌螺子部１０３に完全に螺合すると、フランジ部１４が大径孔１０１の基端の段差面に当接し、締結用雄螺子部１５のそれ以上の螺入が阻止される。これにより、樹脂製止水弁カートリッジを、ハンドル部１００の所定位置に保持固定される。このとき、小径円筒部ＳＣの凹溝部１５ａのＯリングＯＲが小径孔１０２の内周面に弾接して水密を維持する。また、このとき、キャップ２０の通水孔２０ａがハンドル部１００の入水孔１０５に対応し、かつ、円筒部１６の出水口１６の一方が、ハンドル部１００の出水孔１０６の一側（図２１中の上側）に対向する。一方、ハウジング１０の取付用雄螺子部１２は、ハンドル部１００の厚さ方向一側面から外部に完全に露出する。また、栓棒３０は、係合部３１がハンドル部１００の厚さ方向一側で前記取付用雄螺子部１２よりも更に外方に突出している。
【００８０】
＜締結用雄螺子部の強度確保＞
ここで、上記工具を使用した締付部１１の締付時には、その締付力に応じた大きな負荷が締結用雄螺子部１５に加わるが、締結用雄螺子部１５は、上記のように、かかる大きな負荷に十分に耐える構造（壁厚等）を有し、当該負荷によって割れ等の不具合を発生することはない。即ち、ハウジング１０は、上記のように、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂等の高機械的強度及び精密成形性を有する合成樹脂材料により全体が一体成形される一方で、締結用雄螺子部１５部分の壁厚ＳＴが必要な機械的強度を満足する値に設定される等、大きな負荷に対する十分な機械的強度を有する構造を有しているため、締付部１１からの大きな負荷やトルク等に対して、締結用雄螺子部１５が破損する等の不具合を確実に防止することができる。
【００８１】
＜ハンドル＞
ハンドル部１００への樹脂製止水弁カートリッジの完全装着状態で、栓棒３０の係合部３１に、当該栓棒３０を正逆回転するためのハンドル１１０を取り付ける。即ち、ハンドル１１０は回転操作用の取っ手１１１と、ハンドル１１０の栓棒３０への固定用の固定部１１２と、ハンドル１１０の内部を遮蔽するキャップ１１３とを備えている。固定部１１２は、ハンドル１１０の内部空間に設けられ、前記係合部３１のスプラインに係合自在なスプライン構造を有するものであり、係合部３１に回動不能に嵌合されるものである。そして、固定部１１２を係合部３１に嵌合して固定することにより、ハンドル１１０が栓棒３０に回転操作自在に固定される。
【００８２】
樹脂製止水弁カートリッジの栓棒３０へのハンドル１１０の固定状態で、取っ手１１１によりハンドル１１０を図２３の閉弁位置ＣＳと開弁位置ＯＳとの間で正逆回転することにより、栓棒３０を介して弁部材４０を閉弁状態または開弁状態となるよう選択的に動作させることができる。例えば、ハンドル１１０を開弁位置ＯＳに回転すると、弁部材４０が開弁状態（図１９に示す状態）となり、ハンドル部１００の入水口１０５からの水が、キャップ２０の通水孔２０ａから円筒部１６の内部に入水し、固定ディスク４５の通水孔４６ａから可動ディスク４１の通水凹部４１ｂを経て、円筒部１６の出水口１６ａから出水し、ハンドル部１００の出水孔１０６を経て給水栓の吐水流路（吐水パイプ等）に流入する。
【００８３】
［使用材料］
なお、ハウジング１０は、上記ＰＳＳ樹脂により一体成形する以外にも、合成樹脂材料中で相対的に高い強度を有する任意の合成樹脂により、即ち、ＰＳＳ樹脂と同等の機械的強度（引っ張り強度１５０ＭＰａ、曲げ強度２１５ＭＰａ程度の強度）を確保できる他の合成樹脂により一体成形してもよい。しかし、機械的強度に加え、精密成形性による寸法精度の確保、並びに、寸法精度の確保による更なる機械的強度の向上を図ることができるという点からは、ＰＳＳ樹脂を使用することが最も好ましい。また、栓棒３０は、上記ＰＯＭ樹脂により一体成形する以外にも、合成樹脂材料中で相対的に低い摩擦係数任意の合成樹脂により、即ち、ＰＯＭ樹脂と同等の低摺動抵抗（０．１５程度の摩擦係数）を確保できる他の合成樹脂により一体成形してもよい。
【符号の説明】
【００８４】
ＬＣ    大径円筒部
ＯＲ    Ｏリング
ＳＣ    小径円筒部
ＳＴ    最小壁厚
ＳＴ    壁厚
ＳＴ１    最小壁厚
ＳＴ１    壁厚
ＳＴ１    最小壁厚
ＳＴ２    最大壁厚
１０    ハウジング
１１    締付部
１１    締付部
１１ａ    貫通孔
１２    取付用雄螺子部
１３    凹溝部
１４    フランジ部
１５    締結用雄螺子部
１５ａ    凹溝部
１５ｘ    螺子山
１６    円筒部
１６ｂ    薄肉部
１６ｃ    係止突起
１７    段差面
１７ａ    案内係止溝
１８    段差面
１８ａ    回動規制突起
１９    段差面
２０    キャップ
２０ａ    通水孔
２１    基部
２１    挿着部
２１    基部
２１ａ    凹溝
２２    挿着部
２２ａ    凹溝
２３    凹溝部
３０    栓棒
３１    係合部
３１ａ    嵌合溝
３２    挿入部
３３    規制突起
３３ａ    凹溝
３４    フランジ部
３４ａ    凹溝
３５    フランジ部
３６    保持部
３７    駆動盤
３８    係合突起
４０    弁部材
４１    可動ディスク
４１ａ    通水凹部
４１ｂ    係合凹部
４１ｘ    扇状部
４１ｙ    中心部
４５    固定ディスク
４６    傾斜面
４６ａ    通水孔
４７    係止突起
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
2012057665.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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