(57)【要約】【課題】部品点数の削減、組み付け作業性の向上、コスト低減、小型軽量化等を図ることができるとともに、弁体と弁本体との間の摩擦抵抗・摩耗を可及的に低減できて、流体への摩耗粉の混入等が生じないようにできる、コンパクトに纏められた流量調整弁を提供する。【解決手段】天井部３５付き円筒状の弁室１４、該弁室１４に開口する少なくとも一つの側部ポート１１、１２及び前記弁室１４と同軸に開口する底部ポート１３を有する弁本体１０と、該弁本体１０の前記弁室１４に回動可能に挿置されかつ前記側部ポート１１、１２の開口面積を回転に伴ってに変化させる所定形状の開口部３０が周壁部２２に設けられた下端開口の円筒状弁体２０とを備え、前記弁体２０は前記底部ポート１３より挿置され、この挿置状態において、前記弁体２０の天井部２３に突設された回転軸２５が前記弁本体１０の軸受穴３６から突出し、前記回転軸２５の前記弁本体１０からの突出部に、前記弁体２０の回転は許容するが下方への抜けを阻止する弁体係止具４０が装着されてなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
天井部付き円筒状の弁室、該弁室の周壁部に開口する少なくとも一つの側部ポート及び前記弁室と同軸に開口する底部ポートを有する弁本体と、前記弁室に回動可能に挿置されかつ前記側部ポートの開口面積を回転に伴って変化させる開口部が周壁部に設けられた下端開口の円筒状弁体とを備え、
前記弁体は前記底部ポートより挿置され、この挿置状態において、前記弁体の天井部に突設された回転軸が前記弁本体の軸受穴から突出し、
前記回転軸の前記弁本体からの突出部に、前記弁体の回転は許容するが下方への抜けを阻止する弁体係止具が装着されていることを特徴とする流量調整弁。
【請求項２】
前記側部ポートが２個備わっており、一方に第１流体が、その他方に第２流体が導入され、前記弁体の回転動作により第１流体と第２流体の混合比率が変化し、混合流体が前記底部ポートから流出することを特徴とする請求項１に記載の流量調整弁。
【請求項３】
前記第１流体が湯であり、前記第２流体が水であることを特徴とする請求項２に記載の流量調整弁。
【請求項４】
前記回転軸における前記軸受穴の上側に大径部が形成され、前記回転軸における前記大径部と前記軸受穴との間の部位の外周に、前記弁体係止具が装着されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の流量調整弁。
【請求項５】
前記弁体係止具は、概略ＶないしＵ字状に折り曲げられた１本の弾性線材からなり、前記回転軸の外周に圧接嵌合せしめられる円弧状部を有する一対の挟持片部と、該一対の挟持片部を連結するとともに、それらが相互に離隔する方向に押し拡げられたとき、それらを元に戻す方向に付勢する折曲ばね部と、を備えたクリップで構成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の流量調整弁。
【請求項６】
前記回転軸と前記軸受穴との間にＯリング等のシール部材が装着されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の流量調整弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流量調整弁に係り、例えば、水と湯を混合して所望温度の温水を得るための給湯装置等に使用するのに好適な流量調整弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の流量調整弁として、従来、例えば、図５に示される如くのものが考えられている。以下、図示例の流量調整弁２について簡単に説明する。
【０００３】
給湯装置等の流量調整弁２は、水と湯を混合して所望温度の温水を得るための給湯装置等に使用されるもので、天井部付き円筒状の弁室１４を有し、該弁室１４の周壁部に開口する側部ポート１１、１２が設けられるとともに、弁室１４と同軸に開口する底部ポート１３が設けられた弁本体１０’と、該弁本体１０’の弁室１４内に回動可能に挿置されて回転軸線Ｏ回りに回転せしめられる弁体２０’と、該弁体２０’を回動させる駆動手段としてのステッピングモータ１５を備えている。
【０００４】
前記側部ポート１１、１２は、１８０度の角度間隔をあけて配在されている。
【０００５】
前記弁体２０’は、下端開口の円筒状とされ、その周壁部２２が、前記側部ポート１１、１２を閉塞するシール面部として機能するようにされ、かつ、この周壁部２２に、側部ポート１１、１２の開口面積を弁体２０’の回転に伴って変化させる所定形状（ここでは、両端が半円形の長円形）の開口部３０が設けられている（実施形態の弁体２０を示す図３も参照）。この開口部３０は、弁体２０’の回転角度で見て１８０度分程度開口せしめられている。
【０００６】
弁体２０’の天井部２３の上面中央には、回転軸２５が突設されている。この回転軸２５の下部には、Ｏリング２９、２９が装着される、３段の鍔状部２８からなる装着溝が設けられ、その上部には、ステッピングモータのロータ（の軸）と一体回転可能に連結するためのセレーション軸部２６及び非円形断面（Ｄカット形状等）の凸部２７が設けられている。
【０００７】
一方、前記弁本体１０’における弁室１４の上部には装着穴１５が設けられ、この装着穴１５に、弁体２０’の天井部２３と回転軸２５の下部（Ｏリング２９、２９が装着されている部分）を回転自在に支持する軸受１６が圧入等の手法で固定され、この軸受１６上に取付板１７を介して前記ステッピングモータ１５がボルトナット類で取り付けられている。なお、装着穴１５と軸受１６との間にもＯリング等のシール部材１９が装着されている。また、弁本体１０’の弁室１４の下端には、弁体２０’（の下端面）を受け止める弁体受座１４ａが設けられている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前記した従来の流量調整弁２では、次のような改善すべき課題がある。
【０００９】
すなわち、流量調整弁２は、弁本体１０’に弁体２０’を装着穴１５を介して上から落とし込むようにして組み付ける構造のため、外部への水漏れを防ぐには装着穴１５を塞ぐ部品（軸受１６及びシール部材１９）が必要となり、加えて、弁本体１０’、軸受１６、取付板１７、及びモータ１５間に連結固定箇所が多く存在するので、部品点数が多くなり、組み付け作業性、コスト、軽量化等の点で課題があった。
【００１０】
また、弁体２０’の下方への抜けを受座１４ａで阻止する構造となっているので、弁体２０’の下端面と弁体受座１４ａとの摺接によって摩耗が生じやすくなり、その際に生成される摩耗粉が流体（温水）に混入してしまうという問題もある。
【００１１】
また、流量調整弁２では、弁体２０’は、弁本体１０’と軸受１６の２部材でその位置（上下、左右、及び前後方向の位置、回転軸線の位置）が規制されるようになっているため、弁本体１０’に対する軸受１６の組み付け誤差等により、弁本体１０’の中心軸線と軸受１６の中心軸線とが位置ずれを生じやすくなり、これに伴い、弁体２０’（の回転軸線）に位置ずれや傾きが生じ、その結果、弁体２０’と弁本体１０’とが偏接触して摩擦抵抗・摩耗が大きくなってしまう等の問題を生じるおそれがあった。かかる位置ずれ（同軸度の確保）に関しては、上記の他、装着穴１５と軸受１６との間に介装されるＯリング等のシール部材１９の影響も加わるので、同軸度の確保には抜本的な改策が必要となる。
【００１２】
上記に加え、受座１４ａが必要となるため、その分、弁本体１０’が長くなる嫌いがあるとともに、成形金型が複雑なものとなる等の問題もある。
【００１３】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、部品点数の削減、組み付け作業性の向上、コスト低減、小型軽量化等を図ることができるとともに、弁体と弁本体との間の摩擦抵抗・摩耗を可及的に低減できて、流体への摩耗粉の混入等が生じないようにできる、コンパクトに纏められた流量調整弁を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記の目的を達成すべく、本発明に係る流量調整弁は、基本的には、天井部付き円筒状の弁室、該弁室の周壁部に開口する少なくとも一つの側部ポート及び前記弁室と同軸に開口する底部ポートを有する弁本体と、前記弁室に回動可能に挿置されかつ前記側部ポートの開口面積を回転に伴って変化させる開口部が周壁部に設けられた下端開口の円筒状弁体とを備え、前記弁体は前記底部ポートより挿置され、この挿置状態において、前記弁体の天井部に突設された回転軸が前記弁本体の軸受穴から突出し、前記回転軸の前記弁本体からの突出部に、前記弁体の回転は許容するが下方への抜けを阻止する弁体係止具が装着されていることを特徴としている。
【００１５】
本発明は、例えば、前記側部ポートが２個備わっており、一方に第１流体が、その他方に第２流体が導入され、前記弁体の回転動作により第１流体と第２流体の混合比率が変化し、混合流体が前記底部ポートから流出する混合弁に適用することもできる。
この場合、前記第１流体を湯とし、前記第２流体を水とすることができる。
【００１６】
他の好ましい態様では、前記回転軸における前記軸受穴の上側に大径部が形成され、前記回転軸における前記大径部と前記軸受穴との間の部位の外周に、前記弁体係止具が装着される。
【００１７】
前記弁体係止具は、好ましくは、概略ＶないしＵ字状に折り曲げられた１本の弾性線材からなり、前記回転軸の外周に圧接嵌合せしめられる円弧状部を有する一対の挟持片部と、該一対の挟持片部を連結するとともに、それらが相互に離隔する方向に押し拡げられたとき、それらを元に戻す方向に付勢する折曲ばね部と、を備えたクリップで構成される。
【００１８】
別の好ましい態様では、前記回転軸と前記軸受穴との間にＯリング等のシール部材が装着される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る流量調整弁は、弁本体に弁体を下側から挿入して組み付ける構造のため、外部への水漏れを防ぐために必要であった装着穴を塞ぐ部品（軸受、シール部材、取付板等）が不要となり、部品点数の削減、組み付け作業性の向上、コスト低減、小型軽量化等を図ることができる。
【００２０】
また、弁本体における弁室の天井部に弁体の回転軸が下側から貫挿される軸受穴が形成され、回転軸における軸受穴より上側に、弁体の回転は許容するが下方への抜けを阻止する弁体係止具が装着されるので、従来例では必要であった弁体受座が不要となる。このため、従来例では弁体の下端面と弁体受座とが摺接することにより摩耗粉が弁本体内部に生成されていたが、本発明の流量調整弁では、弁体係止具と弁体あるいは弁本体（の天井部上面）との摺接により摩耗粉が生成されたとしても、弁本体の外部であるので、摩耗粉が流体に混入することはない。
【００２１】
さらに、弁体は、弁本体のみ（１部材）でその位置（上下、左右、及び前後方向の位置、回転軸線の位置）が規制されるようになっているため、従来例のように２部材で位置規制を行う場合に比して、弁体（の回転軸線）に位置ずれや傾きが生じにくくなり、その結果、弁体と弁本体との間の摩擦抵抗・摩耗を効果的に低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の流量調整弁の実施形態を図面を参照しながら説明する。
【００２３】
図１は、本発明に係る流量調整弁の一実施形態を示す部分切欠正面図、図２は、図１のモータ部を除くＸ-Ｘ矢視断面図、図３は本実施形態の弁体の斜視図である。図１において、前述した図５に示される流量調整弁２の各部に対応する部分には共通の符号を付して詳細な説明を省略し、以下においては、相異点を重点的に説明する。
【００２４】
本実施形態の流量調整弁１は、水と湯の混合比率を調整して所望の温度の温水を得るための混合弁であって、弁本体１０、弁体２０、及びステッピングモータ１５を有し、弁本体１０に弁体２０を下側から挿入して組み付ける構造となっている。弁本体１０には、比較的厚めの天井部３５付き円筒状の弁室１４、この弁室１４の周壁部に１８０度の角度間隔をあけて開口する側部ポート１１、１２、及び弁室１４と同軸に開口する底部ポート１３が設けられている。
【００２５】
また、弁本体１０の上部（天井部３５）における平面視で側部ポート１１、１２とは９０度回転した位置には、図２、図４（Ｂ）、（Ｃ）に示される如くに、モータ１５を弁本体１０に取り付けるための取付台座４５、４５が上方及び左右に張り出すように突設されている。
【００２６】
弁体２０は、図３に示される如くに、下端開口の円筒状とされ、弁本体１０の弁室１４に回動可能に挿置され、その天井部２３が弁本体１０の天井部３５の下面に対接せしめられている。弁体２０の周壁部２２には、側部ポート１１及び側部ポート１２の開口面積を回転に伴って変化させる所定形状（ここでは、両端が半円形の長円形）の開口部３０が設けられている。前記開口部３０は、弁体２０の回転角度で見て１８０度分程度開口せしめられている。
【００２７】
弁体２０の天井部２３上には回転軸２５が突設され、弁本体１０における天井部３５に弁体２０の回転軸２５が下側から貫挿される軸受穴３６が形成されている。前記回転軸２５の下部には、Ｏリング２９、２９が装着される、３段の鍔状部２８からなる装着溝が設けられ、その上部には、ステッピングモータのロータ（の軸）と一体回転可能に連結するためのセレーション軸部２６及び非円形断面（Ｄカット形状等）の凸部２７が設けられている。
【００２８】
加えて、回転軸２５における前記セレーション軸部２６の下端と前記鍔状部２８の最上段のものとの間（前記軸受穴３６の上端面より若干上方）の部位には鍔状部２８と同径の大径部３７が形成され、この大径部３７と鍔状部２８の最上段のものとの間の部位（装着部３８）の外周に、弁体２０の回転は許容するが下方への抜けを阻止する弁体係止具としてのクリップ４０が装着されている。
【００２９】
クリップ４０は、図４（Ａ）に示される如くに、概略ＶないしＵ字状に折り曲げられた１本の弾性線材からなり、外側に開く先端案内部４１ａ、前記回転軸２５の装着部３８の外周に圧接嵌合せしめられる円弧状部４１ｂを有する一対の挟持片部４１、４１と、該一対の挟持片部４１、４１を連結するとともに、それらが相互に離隔する方向に押し拡げられたとき、それらを元に戻す方向に付勢する折曲ばね部４２と、からなっている。このようなクリップ４０は、汎用品を用いることができるため、部品コストを安価にすることができる。
【００３０】
このクリップ４０は、図４（Ｂ）に示される如くに、弁体２０の回転軸２５を軸受穴３６に下側から貫挿した後、回転軸２５の装着部３８に側部ポート１１側から先端案内部４１ａ、４１ａを前にして円弧状部４１ｂ、４１ｂが前記装着部３８に外嵌されるまで押し込み、しかる後、図４（Ｃ）に示される如くに、反時計回りに９０度回転させる。これにより、クリップ４０は天井部３５の上面３５ａ上に載置され、弁体２０全体がクリップ４０により前記大径部３７で、回転は許容するが下方への抜けを阻止された状態で係止される。
【００３１】
このように、本実施形態の流量調整弁１は、クリップ４０を使用して、弁本体１０に弁体２０を下側から挿入して組み付ける構造のため、外部への水漏れを防ぐために従来例では必要であった装着穴を塞ぐ部品（軸受１６、シール部材１９、取付板１７等）が不要となり、部品点数の削減、組み付け作業性の向上、コスト低減、小型軽量化等を図ることができる。
【００３２】
また、弁本体１０における弁室１４の天井部３５に弁体２０の回転軸２５が下側から貫挿される軸受穴３６が形成され、回転軸２５における軸受穴３６より上側に、弁体２０の回転は許容するが下方への抜けを阻止するクリップ４０が装着されるので、従来例では必要であった弁体受座１４ａが不要となる。このため、従来例では弁体２０の下端面と弁体受座１４ａとが摺接することにより摩耗粉が弁本体１０内部に生成されていたが、本実施形態の流量調整弁１では、クリップ４０と弁体２０（あるいは弁本体１０の天井部３５の上面３５ａ）との摺接により摩耗粉が生成されたとしても、弁本体１０の外部であるので、摩耗粉が温水に混入することはない。
【００３３】
さらに、弁体２０は、弁本体１０のみ（１部材）でその位置（上下、左右、及び前後方向の位置、回転軸線の位置）が規制されるようになっているため、従来例のように２部材で位置規制を行う場合に比して、弁体２０（の回転軸線Ｏ）に位置ずれや傾きが生じにくくなり、その結果、弁体２０と弁本体１０との間の摩擦抵抗・摩耗を効果的に低減できる。
【００３４】
なお、上記実施形態においては、弁本体１０や弁体２０は合成樹脂製（例えば、ＰＯＭやＰＰＳ等）としているが、これらを金属製としてもよい。一般に、合成樹脂製のものは金属製のものより摺動性に優れる。
【００３５】
また、上記実施形態においては、湯と水を混合する比率を調整して所望の温度の温水を得るようにした流量調整弁に本発明を適用した場合について説明したが、本発明は、水や湯以外の複数種類の流体を混合する流量調整弁にも適用可能である。
【００３６】
また、上記実施形態では、弁室の周壁部に２個の側部ポートを設け、弁室と同軸に開口する底部ポートを設けたアングル弁に本発明を適用した場合について説明したが、弁室の周壁部に１個の側部ポートを設け、弁室と同軸に開口する底部ポートを設けたアングル弁にも適用可能である。
【００３７】
その他にも、本発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施形態に種々の改変を施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明に係る流量調整弁の一実施形態を示す部分切欠正面図。
【図２】図１に示される流量調整弁におけるモータ部を除くＸ-Ｘ矢視断面図。
【図３】図１に示される流量調整弁の弁体を示す斜視図。
【図４】図１に示される流量調整弁に使用される弁体係止具としてのクリップとその取り付け方の説明に供される図であり、（Ａ）はクリップの平面図、（Ｂ）はクリップ取付中の流量調整弁の平面図、（Ｃ）クリップ取付完了後の流量調整弁の平面図。
【図５】従来例の流量調整弁を示す部分切欠正面図。
【符号の説明】
【００３９】
１    流量調整弁
１０  弁本体
１１  側部ポート
１２  側部ポート
１３  底部ポート
１４  弁室
１５  ステッピングモータ
２０  弁体
２２  周壁
３０  開口部
３５  天井部
３６  軸受穴
３７  大径部
３８  装着部
４０  クリップ（弁体係止具）
【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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