CN116323098A - 阀座及其制造方法、以及盘阀装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够降低不合格率，且能够降低成本的盘阀装置的阀座及盘阀装置。盘阀装置的阀座(2)为合成树脂制，阀座(2)的一个面为与阀芯滑动的滑动面，作为另一个面的防滑动面(6)经由衬垫与壳体接触，防滑动面(6)中与衬垫接触的面(7)及通水孔(5)的周围的面(8)为研磨面，防滑动面(6)中除了研磨面以外的面为相对于研磨面凹陷的凹面(9)。

Description

阀座及其制造方法、以及盘阀装置

技术领域

本发明涉及对流体的流路、流量进行切换的盘阀装置的阀座及其制造方法、以及盘阀装置。另外，涉及阀座、阀芯这种盘阀。

背景技术

在温冷水混合水龙头、制冷剂阀装置、人体局部清洗装置等中使用对流路、流量进行切换的盘阀装置(专利文献1-4)。该盘阀装置的作为可动盘的阀芯相对于作为固定盘的阀座滑动自如地配置，在阀座和阀芯上形成有成为流路的槽部、孔部。

为了防止流体泄漏以及减小滑动转矩，对阀座和阀芯的滑动面实施精密的研磨。为了使阀座和阀芯容易形成复杂的形状，并且降低滑动转矩，使用润滑性合成树脂的注射模塑成形体。

盘阀装置在外壳内具备由阀座及阀芯构成的盘阀单元、和衬垫。阀座的与滑动面相反一侧的面即防滑动面经由橡胶制的衬垫按压固定于外壳的底面(以下，将防滑动面也称为固定面)。阀座在外壳内不能旋转地被定位。在阀座上形成有用于通水的多个贯通孔(通水孔)，该贯通孔从防滑动面贯通至滑动面。在外壳的下部形成有向盘阀供给自来水的流路，流路和通水孔经由衬垫的孔连通。通过阀座和外壳的水路由衬垫防止漏水。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2001-336648号公报

专利文献2：日本特开2007-270863号公报

专利文献3：日本专利第5615993号公报

专利文献4：日本特开2011-42981号公报

发明内容

发明所要解决的课题

例如，阀座的防滑动面为了与衬垫之间的密封性，需要形成为平滑的面，但在阀座为合成树脂的注射模塑成形体的情况下，存在因收缩而平面性降低的可能性。对于由收缩而引起的平面性的降低，可能通过研磨加工来解决。

但是，即使没有收缩地精密地注射模塑成形，或者即使通过研磨来精加工防滑动面，合成树脂制品也容易受到损伤，因此，在直到完成制品的工序中，有可能对表面造成损伤。例如，在因对防滑动面造成损伤而在表面形成凹凸的情况下，由于在防滑动面与衬垫之间形成间隙，因此密封性降低，可能成为漏水的原因。因此，在制造阀座后进行外观检查，排除在滑动面及防滑动面上带有损伤的阀座。

阀座的情况，滑动面带有的损伤成为漏水的原因，由此不论其程度而被排除。另一方面，认为防滑动面带有的损伤对与衬垫接触的面以外的面的密封性等功能没有影响。但是，在由人进行的外观检查中，即使表面有损伤也难以判断是处于不会影响功能的部分还是受到影响的部分，在确认了防滑动面带有损伤的情况下，实情是不论其位置而排除该阀座。因此，在现有的阀座中，难以降低因带有损伤而导致的阀座的不合格率。

但是，除阀座的防滑动面(固定面)之外，阀座的滑动面也通过研磨来精加工。因此，在研磨前的成形体(成形素材)的滑动面侧和防滑动面侧分别设有研磨余量，该成形素材的厚度成形为比研磨后的阀座的厚度厚出研磨余量的量。

以往，在阀座的滑动面及防滑动面的研磨中使用双面研磨机。但是，在研磨后的阀座上，滑动面侧的研磨量与防滑动面侧的研磨量变得不平衡，有时不能研磨出所希望的研磨余量。这是因为，滑动面和防滑动面的设计(平面形状、凹凸形状)不同，在成形体的两面实际研磨的面积产生大的差异，因此研磨面积较大的面的研磨高度小于研磨面积较小的面的研磨高度。在此，研磨高度是指在各面中通过研磨而被削掉的高度。

以往，如上所述，通过修理成形模具来改正滑动面侧和防滑动面侧的研磨量的不平衡。即，在用双面研磨机同时研磨滑动面侧和防滑动面侧时，在任一个面的研磨余量被研磨而另一个面的研磨余量剩余的情况下，通过将剩余在该另一个面上的研磨余量挖入形成一个面的模具模腔来处理。通常，从生产效率的观点出发，成形模具形成有多个模腔，以便能够获得多个产品。因此，成形模具的修理有可能修理所需要的时间和费用庞大，导致产品成本上升。此外，认为在一次成形模具的修理中，不能改正滑动面侧和防滑动面侧的研磨量的不平衡，有时需要第二次、第三次修理，在这种情况下，成形模具的完成延迟，预定的生产开始时期延迟等。

另外，当对合成树脂制的阀座和阀芯的滑动面进行研磨加工时，相对于形成在阀座和阀芯上的槽部、孔部，以减小其开口面积的方式产生研磨毛刺。产生的研磨毛刺有可能使流量减少、在使用中剥落而咬入滑动面。因此，需要除掉研磨毛刺。例如，在专利文献3中公开了在节流孔的开口部设置凹陷部分，以使节流孔的开口不会因研磨毛刺而变窄或堵塞。

但是，如专利文献3那样在节流孔的开口部设置凹陷部分，虽然在防止流量降低这方面能够应对，但由于无法消除产生研磨毛刺本身，因此无法消除在使用中研磨毛刺剥落的可能性。在研磨毛刺咬入阀座和阀芯的滑动面的情况下，可能损伤滑动面而液体泄露。另外，在人体局部清洗装置中，还担心剥落的研磨毛刺堵塞清洗喷嘴的前端孔而导致功能降低、对人体造成影响。

这样，当研磨合成树脂制的盘阀时，在槽部、孔部的开口部产生研磨毛刺。因此，为了避免由研磨毛刺引起的不良情况，需要喷丸、滚筒滚转、手工作业的去毛刺等，这成为成本上升的原因。例如，滑动面的外周部的研磨毛刺能够用滚筒滚转去除，但孔部的研磨毛刺若不连续刷则不能去除。

本发明的目的在于提供一种在外观检查中能够降低不合格率、能够降低成本的盘阀装置的阀座和盘阀装置。另外，本发明的目的在于提供一种阀座的制造方法，在对阀座的滑动面侧和固定面侧(防滑动面侧)进行研磨时，两面的研磨量不会不平衡，从而密封性优良，生产率也优良。再有，本发明的目的在于提供一种即使是盘阀装置的合成树脂制的盘阀也不会产生研磨毛刺的盘阀。

用于解决课题的方案

本发明的盘阀装置的阀座，通过使阀芯相对于阀座滑动来切换流体的流路、流量，其特征在于，上述阀座为合成树脂制，上述阀座的一个面为与上述阀芯滑动的滑动面，作为另一个面的防滑动面经由衬垫与壳体接触，上述防滑动面中至少与上述衬垫接触的面为研磨面，上述防滑动面中除了上述研磨面以外的面为相对于上述研磨面凹陷的凹面。

另外，其特征在于，上述防滑动面中，除了与上述衬垫接触的面之外，还将通水孔周围的面作为研磨面。在此，所谓通水孔周围是指在俯视防滑动面的情况下，包围通水孔的、距通水孔的内缘规定范围的宽度的区域，具体而言，是距通水孔的内缘至少0.5mm以内的宽度的区域。

其特征在于，上述凹面是在与上述研磨面垂直的方向上低0.05mm～1.0mm的面。

其特征在于，连接上述凹面与上述研磨面的面是相对于上述研磨面倾斜20°～45°的倾斜面。

其特征在于，上述阀座是树脂组成物的成形体，上述树脂组成物以聚苯硫醚(PPS)树脂或聚醚醚酮(PEEK)树脂作为基础树脂。

其特征在于，上述树脂组成物还包含聚四氟乙烯(PTFE)树脂。另外，其特征在于，上述树脂组成物还包含球状填充剂。

其特征在于，上述树脂组成物不包含纤维状填充剂。

本发明的阀座的制造方法是盘阀装置的合成树脂制的阀座的制造方法，该盘阀装置通过使阀芯相对于阀座滑动来切换流体的流路、流量，上述阀座的一个面是与上述阀芯滑动的滑动面，另一个面是经由衬垫被固定于壳体的固定面(防滑动面)，上述制造方法的特征在于，具有对研磨对象物的两面进行研磨而形成上述滑动面和上述固定面的研磨工序，上述研磨对象物的滑动面侧的研磨面积与固定面侧的研磨面积之差相对于上述滑动面侧的研磨面积为-20％～20％以内。

在此，“研磨对象物的滑动面侧的研磨面积”是指在研磨对象物的滑动面侧的面上实际进行研磨的面的面积，“研磨对象物的固定面侧的研磨面积”是指在研磨对象物的固定面侧的面上实际进行研磨的面的面积。另外，两者的研磨面积之差D可以用以下的式(1)表示。

差D(％)＝((固定面侧的研磨面积-滑动面侧的研磨面积)/(滑动面侧的研磨面积))×100···(1)

其特征在于，在上述研磨工序中的研磨是对上述研磨对象物的两面同时进行的。此外，其特征在于，上述研磨通过双面磨床进行。

其特征在于，上述制造方法在上述研磨工序之前具有成形工序，该成形工序将树脂组成物注射模塑成形而得到成为上述研磨对象物的成形体，在该成形工序中，上述成形体以上述固定面侧的研磨面积比上述滑动面侧的研磨面积大的方式形成。

其特征在于，上述成形体在该成形体的上述固定面侧的面上具有凹部，该凹部形成为比该面的研磨余量深。

本发明的盘阀装置在壳体内具备阀座、阀芯、和与上述阀座接触的衬垫，其特征在于，上述阀座是本发明的阀座。

本发明的盘阀是合成树脂制的盘阀，使用于对流体的流路、流量进行切换的盘阀装置，并与对方侧盘阀滑动，其特征在于，上述盘阀的滑动面是形成有凹部的研磨面，上述凹部是导入上述流体的槽部及孔部中的至少任一种，上述盘阀在上述研磨面的上述凹部的开口部周围具有相对于上述研磨面倾斜10°～25°的倾斜部。

其特征在于，上述研磨面的上述倾斜部的宽度为5μm～500μm的范围。

发明的效果

本发明的盘阀装置的阀座是合成树脂制的，阀座的一个面是与阀芯的滑动面，作为另一个面的防滑动面具有与衬垫接触的面，防滑动面中至少与衬垫接触的面是研磨面，防滑动面中除了研磨面以外的面是相对于研磨面凹陷的凹面，因此在防滑动面上造成磕碰痕等损伤的情况下，能够容易地判断是否是对功能没有影响的部分。由此，在外观检查中，不需要将对功能上没有影响的部分的损伤作为不合格品排除，能够减少不合格率。

另外，在防滑动面中与衬垫接触的面之外，通过将通水孔周围的面作为研磨面，阀座的通水孔与壳体的通水孔之间的距离变近。据此，易于防止过大的水压作用在衬垫上，易于防止水从衬垫上漏出。

凹面是在垂直于研磨面的方向上低0.05mm～1.0mm的面，因此更容易辨别是否是处于在功能上不产生影响的部分的伤痕，能够缩短外观检查所需的时间。

因为连接凹面与研磨面的面是相对于研磨面倾斜了20°～45°的倾斜面，所以能够抑制在研磨时产生研磨毛刺，此外，即使产生了研磨毛刺，也能够容易地除掉研磨毛刺。由此，能够减轻研磨毛刺的去除工序的负担，更不易产生对阀座的损伤，从而不合格率降低。此外，消除了在使用中因研磨毛刺从该部分剥落而引起的不良情况。即，能够防止因研磨毛刺咬入阀座和阀芯的滑动面而导致的滑动面的损伤，能够防止漏水。另外，不会因研磨毛刺而损伤橡胶制衬垫，能够维持衬垫的密封效果。另外，例如在使用于人体局部清洗装置的情况下，能够防止剥落的研磨毛刺堵塞清洗喷嘴的前端孔而使功能降低，进而能够消除对人体的影响。

阀座是树脂组成物的成形体，树脂组成物以PPS树脂或PEEK树脂作为基础树脂，所以滑动特性优良，同时吸水率小，耐水性优良，而且研磨加工容易。

树脂组成物由于还包含PTFE树脂，因此通过研磨等能够进一步提高滑动特性。另外，树脂组成物还含有球状填充剂，因此取向性不产生各向异性，避免滑动方向的转矩变动。另外，即使露出滑动面的球状填充剂脱落，由于自来水被保持于脱落痕的凹部，也可促进在水中的润滑效果，滑动特性更优异。

树脂组成物不包含纤维状填充剂，因此能够使研磨面的表面粗糙度均等，品质稳定。

本发明的阀座的制造方法具有对研磨对象物的两面进行研磨来形成阀座的滑动面和固定面(防滑动面)的研磨工序，上述研磨对象物的滑动面侧的研磨面积与固定面侧的研磨面积之差相对于滑动面侧的研磨面积为-20％～20％以内，因此，对研磨对象物的滑动面侧的面和固定面侧的面的各自的研磨速度(一定时间内可研磨的厚度)之差在规定范围内，两面的研磨量不会不平衡，能够研磨均等的量。其结果，与壳体之间经由衬垫的固定部、与阀芯的接触部的密封性优异。此外，不需要随着研磨量的不平衡而进行成形模具的修理等，可减少模具修理所花费的时间、费用，提高生产率。

在研磨工序中的研磨是对研磨对象物的两面同时进行的，例如因为使用双面磨床，所以能够缩短研磨阀座所需的时间，生产率更优异。

在阀座中，滑动面和固定面的形状具有进行与阀芯的流路的切换的滑动面的一方形成为凹状的面积变大的倾向。由此，在研磨对象物(成形体)中，固定面侧的面与滑动面侧的面相比，研磨面积容易大幅增大。即使在这种情况下，通过成形工序得到的成形体在固定面侧的面上具有比该面的研磨余量更深地形成的凹部，因此，通过该凹部能够减少研磨面积，容易使研磨面积之差处于规定的范围内。

本发明的盘阀装置在壳体内具备本发明的阀座、阀芯和与阀座接触的衬垫，因此，其结果是能够期待盘阀装置的成本降低。

本发明的盘阀是合成树脂制的盘阀，其滑动面是形成有凹部的研磨面，上述凹部是导入流体的槽部及孔部中的至少任一种，在该研磨面的凹部的开口部周围具有相对于研磨面倾斜10°～25°的倾斜部，因此，能够抑制在滑动面上产生研磨毛刺。因此，消除了因使用中研磨毛刺剥落而引起的不良情况。即，能够防止因研磨毛刺咬入盘阀和对方侧盘阀的滑动面而引起的滑动面的损伤，能够防止液体泄漏。另外，例如在使用于人体局部清洗装置的情况下，能够防止剥落的研磨毛刺堵塞清洗喷嘴的前端孔而使功能降低，进而能够消除对人体的影响。

由于上述研磨面的倾斜部的宽度为5μm～500μm的范围，所以能够防止与对方侧盘阀的不必要的干涉，其结果是能够防止液体泄漏。

附图说明

图1是从滑动面侧观察到盘阀装置的阀芯的一例的俯视图。

图2是从滑动面侧观察到盘阀装置的阀座的一例的俯视图。

图3是从防滑动面侧观察到图2的阀座的俯视图。

图4是图3的A部及B部的放大剖视图。

图5是用于说明成形体的凹部的放大剖视图。

图6是从滑动面侧观察到盘阀装置的阀芯的其他例子的立体图。

图7是从滑动面侧观察到盘阀装置的阀座的其他例子的立体图。

图8是将形成于滑动面的凹部的倾斜部的截面放大的图。

图9是试验例A1的阀座的立体图。

图10是试验例A2的阀座的立体图。

图11是试验例C的圆盘状成形体的俯视图。

图12是形成于圆盘状成形体的贯通孔的剖视图。

图13是人体局部清洗装置的侧视图。

图14是人体局部清洗装置的剖视示意图。

具体实施方式

作为本发明的盘阀装置的一例，使用图13对人体局部清洗装置进行说明。人体局部清洗装置51具备壳体52和驱动装置53，该壳体52在内部作为流路切换机构具备盘阀单元60，该驱动装置53驱动壳体52内的流路切换机构。备置在壳体52的内部的流路切换机构由阀芯61和阀座62构成。另外，壳体52与向壳体52内供给清洗水的清洗水供给装置54、将从清洗水供给装置54供给的清洗水向人体局部喷出的人体局部清洗喷嘴55、清洗人体局部清洗喷嘴55的喷嘴清洗水排出部56、和排出清洗水的排水部57连接。

人体局部清洗装置51为如下结构：通过利用驱动装置53驱动壳体52的内部的流路切换机构，来切换壳体52内的流路，使来自清洗水供给装置54的清洗水流通到人体局部清洗喷嘴55或喷嘴清洗水排出部56中的任一个。

如图13所示，在盘阀单元60中，阀座62(固定盘)被固定为相对于壳体52不能旋转，阀芯61(可动盘)相对于阀座62能够旋转，阀芯61和阀座62被配置为各滑动面彼此滑动自如。阀芯61能够通过以其圆形状的中心为旋转轴一边滑动一边旋转，阀芯61和阀座62的孔部、槽部彼此重叠或偏移，从而改变水的流路、流量。另外，本发明的盘阀可以是盘阀装置的阀芯，也可以是阀座。

使用图14对该人体局部清洗装置的内部构造进行说明。图14是沿着驱动装置的旋转轴方向切断的示意剖视图。如图14所示，在壳体52中收纳有：通过驱动装置53旋转的阀芯61；被固定为相对于壳体52不能旋转、并设有与人体局部清洗喷嘴及喷嘴清洗水排出部连通的通水孔的阀座62；以及与该通水孔的形状、位置对应的构造的衬垫58。衬垫58连接阀座62与壳体52的流路，使清洗水向人体局部清洗喷嘴、喷嘴清洗水排出部以及排水部流通。如上所述，阀座62以如下方式被配置，其一个面与阀芯61对面地配置，并且另一个面与衬垫58对面。阀座62的与衬垫58对面的防滑动面62a经由衬垫58与壳体52接触。

作为本发明的盘阀装置所具备的盘阀的一例，图1表示阀芯，图2表示阀座。图1是阀芯的俯视图，表示与阀座滑动的滑动面侧。该滑动面1a是通过双面磨床等机械方法平滑地研磨而成的研磨面。如图1所示，在阀芯1的滑动面1a上形成有由各种形状的槽部、孔部构成的凹部1b。凹部1b构成自来水的流路(通水路)。

接着，图2是阀座的俯视图，表示与阀芯滑动的滑动面侧。阀座2的滑动面3以及滑动面3的背侧的防滑动面的一部分成为通过双面磨床等机械方法平滑地研磨而成的研磨面。如图2所示，在阀座2的滑动面3上形成有构成通水路的各种形状的槽部4、通水孔5。在图2中，通水孔5是从滑动面3贯通到防滑动面的贯通孔。

另外，关于处理了研磨毛刺的阀芯和阀座的滑动面侧的结构，将在后面另行叙述。

图3是图2所示的阀座的防滑动面侧的俯视图。防滑动面侧的各个通水孔5被与阀座2接触的衬垫划分。通过与衬垫接触，防止在使用盘阀装置时水从壳体泄漏。在图3中，防滑动面6由与衬垫接触的面(接触面)7、通水孔5的周围的面(周围面)8、和凹面9构成。接触面7和周围面8是研磨面。凹面9是除了研磨面以外的面(非研磨面)，相对于研磨面凹陷规定的深度而形成。在此，也将研磨面称为凸面，在图3中，凸面是将接触面7及周围面8合并的面。

另外，通水孔5的周围面8，如图3所示，不一定必须是研磨面(凸面)，也可以形成为从接触面7凹陷的面。在这种情况下，周围面8由与凹面9连续的面形成。但是，通过将周围面8作为研磨面，通水孔5靠近壳体，水流变得难以从通水路偏离，因此变得不会在衬垫上施加过大的水压，易于防止从衬垫漏水。

在此，由于阀座2是合成树脂制，因此在制造工序中有时会损伤表面。例如，在用双面磨床研磨后的滚筒处理的清洗工序、喷砂处理等的研磨毛刺去除工序等中，有时会在研磨面上留下作为磕碰痕的凹痕。特别是，若在防滑动面的密封面(与衬垫接触的接触面7)上留下凹痕，则密封性降低，有可能产生漏水。与此相对，在图3的例子中，由于将阀座2的防滑动面6中的除了研磨面(至少包括接触面7)以外的面形成为比研磨面凹陷的凹面9，因此能够将研磨面未受到损伤而除研磨面以外受到损伤的阀座作为合格品来采用。其结果，阀座的不合格率降低，生产效率提高。

在图3中，凹面9的相对于研磨面垂直的方向的深度没有特别限制，但优选凹面9为比研磨面低0.05mm～1.0mm的面。在高低差不足0.05mm的情况下，研磨加工中的管理可能变得繁杂，在高低差大于1.0mm的情况下，凹面9与滑动面的槽部之间的厚度可能变薄。如图3所示，在防滑动面6上形成有多个凹面9。凹面9的相对于研磨面的深度可以设定为在全部的凹面上一定的深度，也可以设定为在每个凹面都不同。另外，也可以设定为根据各凹面的部位来变化深度。另外，更优选凹面9为比研磨面低0.1mm～0.5mm的面。

阀座2是树脂组成物的注射模塑成形体，凹面9是注射模塑成形面。即，阀座2的防滑动面6在通过注射模塑成形而形成之后，通过研磨来精加工凸面(接触面7及周围面8)。因此，凸面通过注射模塑成形设置研磨余量而成形。研磨余量为0.05mm～0.3mm左右。因此，优选在注射模塑成形后，研磨前的防滑动面的凸面与凹面的高低差为0.1mm～1.3mm。在研磨余量不足0.05mm的情况下，可能会因收缩而在研磨面残留黑皮，在研磨余量大于0.3mm的情况下，研磨时间变长，可能会降低生产效率。

使用图4对防滑动面的凸面与凹面的关系进行说明。图4分别表示在图3中由虚线部包围的部分A、部分B的剖视图。图4(a)是凹面9与接触面7的边界部的放大剖视图。如图4(a)所示，优选在凹面9的与接触面7的边界即壁面上设置斜度。在图4(a)中，连接凹面9和接触面7的倾斜面10相对于接触面7倾斜40°。优选倾斜面10相对于接触面7倾斜20°～45°。由此，容易抑制研磨毛刺的产生，另外，即使在产生了研磨毛刺的情况下，也容易进行研磨毛刺的去除。更优选倾斜面10的倾斜角度为25°～40°。

另外，在图4(b)的放大剖视图中，还示出了凹面9与周围面8的边界。如图4(b)所示，优选在凹面9的与周围面8的边界即壁面上设置斜度。在图4(b)中，连接凹面9和周围面8的倾斜面11相对于周围面8倾斜40°。优选倾斜面11相对于周围面8倾斜20°～45°，更优选倾斜25°～40°。

如图4所示，通过在凹面9与凸面(接触面7和周围面8)的边界设置连接凹面9与凸面的倾斜面，与设置直立的壁面的情况相比，容易抑制研磨毛刺的产生。倾斜面可以设置在凹面9与接触面7的边界以及凹面9与周围面8的边界中的一方，但优选设置在两方的边界。在这种情况下，连接凹面9和凸面的面全部形成为倾斜面。另外，在边界形成倾斜面的情况下，也可以仅在凸面的周围形成倾斜面，但由于研磨渣容易残留在凹面9的角部，清洗工序的时间容易变长，因此优选倾斜面以连接凹面9和凸面的方式形成。另外，各倾斜面的倾斜角度可以彼此相同，也可以彼此不同。

以下，对本发明的阀座的制造方法的一例进行说明。另外，本发明的制造方法不限于以下记载的方法。

本发明的制造方法具有：将树脂组成物注射模塑成形而得到成形体(研磨对象物)的成形工序；和对该成形体的两面进行研磨而形成滑动面3(参照图2)和防滑动面(固定面)6(参照图3)的研磨工序。在此，就在本发明而言，其特征为，研磨前的研磨对象的滑动面侧的研磨面积与固定面侧的研磨面积之差相对于滑动面侧的研磨面积在-20％～20％以内。即，在研磨对象物的滑动面侧的面上实际进行研磨的研磨面积与在固定面侧的面上实际进行研磨的研磨面积大致相等。由此，能够防止由研磨所引起的研磨量的不平均。上述研磨面积之差优选为-15％～15％以内，更优选为-10％～10％以内。另外，该差由上述式(1)算出。

在本发明中，滑动面侧的研磨面积与固定面侧的研磨面积的大小关系没有特别限制。

在上述成形工序中，使用将后述的树脂组成物熔融混炼而得到的成形用颗粒，通过公知的注射模塑成形法成形为规定形状。例如，考虑到盘阀的流路设计以及研磨工序中的研磨速度等，在滑动面和固定面上分别设置凹凸。在该成形工序中得到的成形体成为后续的研磨工序中的研磨对象物。因此，在该成形工序中，以上述研磨面积之差在-20％～20％以内的方式使成形体成形。例如，如图3所示，通过在固定面侧(防滑动面侧)的面上使形成有相对于研磨面凹陷的凹面的成形体成形来调整研磨面积之差。

一般来说，在阀座中，就滑动面和固定面的形状而言，进行与阀芯之间的流路切换的滑动面更复杂。其结果，形成为凹状的面积的滑动面的一方有变大的倾向。因此，在研磨对象物中，实际进行研磨的研磨面积，固定面侧比滑动面侧容易变大，上述研磨面积之差容易扩大。

作为其应对，优选在成形体的固定面侧的面上形成凹部，而使固定面侧的研磨面积减少。该凹部也可以称为用于调整研磨面积的调整凹部。通过形成凹部，固定面侧的研磨面积容易变为与滑动面侧的研磨面积大致相等。图5表示成形体的凹部的放大剖视图。另外，图5表示图4(a)所示的阀座的研磨前的状态。

如图5所示，在成形体12的固定面侧的面12a上形成有凹部13。该凹部13的深度D_a形成得比固定面侧的面12a的研磨余量D_b深。深度D_a是从固定面侧的面12a到作为未被研磨的面的凹面13a的深度。例如，在固定面侧的研磨余量D_b为0.2mm的情况下，深度D_a形成为比0.2mm大，例如形成为0.3mm。深度D_a形成得比研磨余量D_b大例如0.03mm～0.5mm。

另外，在图5中，从成形体12去除了研磨余量D_b的量的面成为接触面7(参照图4(a))。另外，凹部13的凹面13a是阀座的凹面9(参照图4(a))。

成形体12的凹部13可以通过变更注射模塑成形模具的模腔的形状来形成。凹部13由模腔的凸状部形成。另外，为了防止因研磨而产生毛刺，优选在成为凹部13与固定面侧的面12a的边界的壁面13b上设置斜度。该斜度优选相对于作为被研磨的面的固定面侧的面12a为20°～45°，更优选为25°～40°。

在成形体的固定面侧的面上形成凹部的位置没有特别限制，但在阀座上，优选形成在除了与衬垫接触的面7(参照图3)和通水孔5的周围的面8(参照图3)以外的面上。通常，固定面中，通水孔的凹状形成部以外的面为平面部，但即使除了与衬垫接触的部位以外的部位形成为凹状也没有功能上的问题，因此可以在该部位形成凹部。换言之，由于与衬垫接触的部位不能形成凹状，因此研磨面积的调整与衬垫的接触面积有关。因此，有时难以使上述研磨面积之差为零。

在研磨工序中，例如使用双面磨床，对上述成形体的两面同时进行研磨。通过该研磨去除各面的研磨余量。

在研磨工序之后，也可以根据需要进行喷丸、滚磨等，也可以进行研磨毛刺的去除、投射材料的清洗。

接着，对阀芯和阀座的滑动面侧的结构进行说明。作为本发明的盘阀装置所具有的盘阀的其他例子，图6表示阀芯，图7表示阀座。图6表示与阀座滑动的滑动面侧，图7表示与阀芯滑动的滑动面侧。另外，以下，作为盘阀虽然使用阀座进行说明，但作为阀芯的情况也是同样的。在图7中，阀座22的滑动面23是通过双面磨床等机械方法被研磨成平滑的研磨面。

如图7所示，在阀座22的滑动面(研磨面)23上形成有凹部24，该凹部24由构成流体的流路的各种形状的槽部、孔部构成。槽部是未贯通至防滑动面侧的凹部，孔部是贯通至防滑动面侧的凹部。在图7中，在凹部24的开口部周围25设有规定的角度的倾斜。在此，开口部周围25是滑动面23与凹部24的内缘的边界的区域，是指在俯视滑动面23时的、存在于凹部24的边缘的1mm以内的宽度的区域。

图8中，关于阀座22的凹部24的开口部周围(省略图示)，示出了将阀座22的厚度方向的截面放大的图。开口部周围的倾斜部26的角度θ是指倾斜部26相对于滑动面(研磨面)23所成的内角的角度。

角度θ优选为10°～25°，更优选为15°～25°。如果角度θ小于10°，则变得难以管理研磨后留下的倾斜，如果大于25°，则可能难以获得防止产生研磨毛刺的效果。另外，研磨后留下的倾斜部的管理困难是因为通过研磨在研磨面上留下的倾斜部的宽度w的尺寸变化大，因此对研磨量的管理要求高的精度。角度θ优选为10°～25°，可以在凹部24的整周上固定，也可以根据部位而不同地设定。另外，也可以设定为每个凹部都不同。

倾斜部的滑动面23的宽度w的范围为5μm～500μm的范围，优选为5μm～300μm的范围，更优选为5μm～100μm的范围。宽度w在从阀座22的厚度方向的截面观察倾斜部26时，在分成深度方向和水平方向的长度中，为水平方向长度，并且为在俯视滑动面23时的从凹部24的内缘放射的放射方向的长度。如果该宽度w小于5μm，则变得难以通过目视确认有无倾斜，容易在研磨工序中花费时间。另一方面，如果宽度w大于500μm，则根据情况有可能成为漏液的原因。宽度w可以在凹部24的整周上一定，也可以根据部位而不同地设定。另外，也可以设定为每个凹部都不同。

上述图6和图7所示的阀芯和阀座的滑动面的结构也能够适用于上述图1和图2所示的阀芯和阀座。

本发明的盘阀是树脂组成物的注射模塑成形体，包含具有滑动特性的基础树脂。作为基础树脂，例如可以使用聚缩醛树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、氟树脂、PPS树脂、PEEK树脂等。特别是PPS树脂、PEEK树脂的吸水率小，耐水性优异，并且研磨加工容易，因此优选。上述树脂组成物可以仅由基础树脂(基础树脂100％)构成，另外，也可以在基础树脂中适当配合以下所示的固体润滑剂、球状填充剂等填充剂。

作为填充剂，为了提高润滑特性，优选配合例如石墨、二硫化钼、PTFE树脂等固体润滑剂。其中，PTFE树脂由于润滑性赋予效果高，因此优选。固体润滑剂的配合量相对于基础树脂100质量份为5～60质量份，优选为10～45质量份，更优选为20～30质量份。如果不足5质量份，则难以得到润滑性的提高效果，如果超过60质量份，则有对研磨面的损伤变多、不合格率变高的倾向，此外，即使相对于研磨面形成倾斜，也变得难以防止研磨毛刺的产生。

另外，作为填充剂，通过包含球状石墨、玻璃珠等球状填充剂，而使滑动特性变得稳定并易于得到。其理由是，由于在配合方向上不出现各向异性，所以滑动转矩不因滑动方向而变化。另外，通过研磨将球状填充剂削成半球状，即使通过滚筒滚转等后续工序，在滑动面上露出的半球状的球状填充剂脱落，在使用时自来水也会保持在脱落痕迹的凹部中，提高水中的润滑效果。球状填充剂的配合量相对于基础树脂100质量份为5～30质量份，优选为5～20质量份。如果不足5质量份，则难以得到增强效果，如果超过30质量份，则低摩擦性可能会降低。

作为球状填充剂，优选使用玻璃珠。玻璃珠的平均粒径没有特别限制，优选为5μm～100μm，更优选为5μm～50μm。玻璃珠的平均粒径例如是对用电子显微镜的观察而得到的图像，提取并测定粒径的对象的玻璃珠，由测定的粒径算出的数均粒径。

另外，上述树脂组成物中优选不包含玻璃纤维、碳纤维等纤维状填充剂。如果包含纤维状填充剂，则研磨后的表面粗糙度可能变得不均匀。

考虑到这些，作为形成盘阀的树脂组成物，特别优选如下树脂组成物，该树脂组成物以PPS树脂或PEEK树脂为基础树脂，相对于该基础树脂100质量份含有20～30质量份的PTFE树脂、5～20质量份的玻璃珠，且不含纤维状填充剂。此外，玻璃珠的平均粒径优选为5μm～50μm。

本发明的盘阀装置的一个形式具有切换流体的流路、流量的合成树脂制的盘阀单元，该盘阀单元由相互滑动的阀芯和阀座构成，阀芯和阀座的各滑动面是形成有凹部的研磨面，上述凹部是导入流体的槽部和孔部中的至少任意一种，阀芯和阀座在各研磨面的凹部的开口部周围具有相对于研磨面倾斜10°～25°的倾斜部。在这种情况下，阀芯和阀座分别能够适当采用上述的结构。

另外，在本发明的盘阀装置中，在阀芯为合成树脂制的情况下，用于阀芯和阀座的各树脂组成物可以是相同的树脂组成物，也可以是相互不同的树脂组成物。从简化制造工序的观点出发，用于阀芯和阀座的各树脂组成物优选为相同的树脂组成物。所谓相互不同的树脂组成物是指其组成不同，不仅包括构成阀芯和阀座的各原料不同的情况，还包括各原料相同而组成比不同的情况。例如，阀座的基础树脂也可以是PPS树脂，阀芯的基础树脂也可以是PEEK树脂。

实施例

试验例A

为了验证在阀座的防滑动面中除了研磨面以外的面上设置凹面所产生的效果，按照以下的顺序进行阀座的制作及外观检查。

(1)使用相同的树脂组成物将在防滑动面上具有凹面的阀座(试验例A1：参照图9)和在防滑动面上不具有凹面的阀座(试验例A2：参照图10)注射模塑成形。树脂组成物使用相对于100质量份PPS树脂含有25质量份PTFE树脂、15质量份玻璃珠的树脂组成物。另外，各阀座的滑动面的形状在试验例A1和试验例A2中为相同的形状。

(2)用双面磨床研磨滑动面和防滑动面，精加工阀座的厚度尺寸。研磨余量在滑动面侧、防滑动面侧分别为0.2mm。在图9的试验例A1的阀座31中，凹面31d是在与研磨面(接触面31b和周围面31c)垂直的方向上低0.2mm的面。另外，连接凹面31d和研磨面的面是40°的倾斜面。

(3)接着，对各个阀座进行喷丸和滚磨，进行研磨毛刺的去除和投射材料的清洗。

(4)通过由人对得到的各阀座进行外观检查，将研磨面有损伤的阀座作为不合格品排除。将不合格品相对于所制作的全部阀座的比率作为不合格率算出，比较试验例A1和试验例A2各自的不合格率。其结果，试验例A1的不合格率是试验例A2的不合格率的约3/5。在试验例A1的阀座中，由于在外观检查时可作为合格品采用的制品增加，所以可降低不合格率。另外，在试验例A1的防滑动面的边部没有残留研磨毛刺。

试验例B

确认了在研磨对象物的两面上实际进行研磨的面的研磨面积之差给研磨量带来的影响。

(1)使用相同的树脂组成物，将在固定面侧的面具有凹部的成形体(试验例B1、B2)和在固定面侧的面不具有凹部的成形体(试验例B3)注射模塑成形。树脂组成物使用相对于100质量份PPS树脂含有25质量份PTFE树脂、15质量份玻璃珠的树脂组成物。在试验例B1中，在固定面侧的面上通过附加加工形成图9所示的凹部，使滑动面侧的研磨面积与固定面侧的研磨面积之差为20％(固定面侧的研磨面积相对于滑动面侧的研磨面积多20％)。在试验例B2中，在固定面侧的面上通过附加加工形成图9所示的凹部，使滑动面侧的研磨面积与固定面侧的研磨面积之差为10％(固定面侧的研磨面积相对于滑动面侧的研磨面积多10％)。在试验例B3中，不进行固定面的附加加工而保持成形的状态。滑动面侧的研磨面积与固定面侧的研磨面积之差为70％(固定面侧的研磨面积相对于滑动面侧的研磨面积多70％)。

设于试验例B1～B3的成形体的两面的研磨余量分别为0.2mm。在试验例B1及试验例B2的成形体的固定面侧的面上附加加工的凹部的深度为0.4mm。另外，在试验例B1及试验例B2的成形体的固定面侧的面上，在被研磨的面(平面部)与凹部的边界的壁面上，相对于平面部形成40°的倾斜。另外，各阀座的滑动面的形状在试验例B1～B3中为相同的形状。

(2)用双面磨床研磨所得到的成形体的滑动面侧的面和固定面侧的面，精加工厚度尺寸。

(3)接着，对研磨后的成形体进行喷丸和滚磨，进行了研磨毛刺的去除和投射材料的清洗。

(4)对经过上述(1)～(3)的工序制造的阀座，测定滑动面侧和固定面侧的研磨量。结果示于表1。

[表1]

如表1所示，试验例B1、试验例B2的滑动面侧与固定面侧的研磨量之差分别为0.024mm、0.010mm，是对吐水量没有影响的水平。另一方面，试验例B3的滑动面侧与固定面侧的研磨量之差为0.130mm，是对吐水量产生影响的水平。因此，认为在试验例B3的情况下需要修理模具。

试验例C

为了研究凹部的开口部周围相对于盘阀的滑动面的倾斜的角度与产生研磨毛刺的关系性，使用模拟盘阀的圆盘状成形体进行以下试验。

使用相对于100重量份PPS树脂含有25重量份PTFE树脂、15重量份玻璃珠(平均粒径20～30μm)的树脂组成物，通过注射模塑成形得到注射模塑成形体(直径Φ20mm、厚度4mm)。用双面磨床对得到的注射模塑成形体的两面进行规定量的研磨。研磨后通过滚筒研磨去除附着在注射模塑成形体的表面上的磨粒，得到圆盘状成形体。

图11表示得到的圆盘状成形体的正面和背面各自的俯视图。在此，将形成有后述的试验例C1～C6的倾斜部的面称为正面，将形成有试验例C7～C12的倾斜部的面称为背面。图11(a)是主视图，图11(b)是后视图。

如图11所示，在圆盘状成形体33的正面和背面的各表面上形成有Φ1.5mm的贯通孔(凹部)34～39，在贯通孔34～39的正面和背面各自的开口部周围，相对于其表面形成有表2所示的规定角的倾斜。

作为贯通孔的剖视图的一例，图12示出了形成有试验例C5的倾斜部的贯通孔38的圆盘状成形体33的厚度方向的截面。在贯通孔38的正面侧形成有试验例C5的倾斜部，在背面侧形成有试验例C9的倾斜部。另外，研磨后的研磨面由于研磨前的表面被研磨成水平，所以在研磨前后倾斜的角度不变。

利用显微镜(倍率100倍)确认圆盘状成形体33的各倾斜部有无研磨毛刺。结果并记于表2。

[表2]

在各试验数10个中，数出具有研磨毛刺的圆盘状成形体的个数，基于以下基准评价倾斜部有无研磨毛刺。

○：全数无研磨毛刺

△：有研磨毛刺1～9个

×：全数有研磨毛刺

如表2所示，通过在研磨面的作为凹部的贯通孔的开口部周围形成相对于研磨面10°～25°的倾斜部，能够防止研磨毛刺的产生。

接着，使用不含填充剂的PEEK树脂(仅由PEEK树脂形成的树脂组成物)，并使用与上述试验C相同的模具，将注射模塑成形体进行成形。对该注射模塑成形体进行与上述试验C相同的双面研磨，通过滚筒研磨去除附着在注射模塑成形体的表面上的磨粒。利用显微镜(倍率100倍)观察所得到的圆盘状成形体，确认各倾斜部有无研磨毛刺。确认的结果是，研磨毛刺的状态具有与表2完全相同的倾向。

工业实用性

本发明的盘阀装置的阀座能够降低不合格率，能够期待成本降低，因此能够作为温冷水混合水龙头、人体局部清洗装置等的盘阀装置的阀座广泛使用。另外，本发明的盘阀装置的阀座的制造方法即使通过研磨同时加工成形体的滑动面侧的面和固定面侧的面这两面，也能够分别研磨均等的量。因此，不需要因研磨量的不平均而产生的成形模具的修理，能够防止浪费模具修理所花费的时间、费用。另外，本发明的盘阀虽然是合成树脂制的盘阀，但由于不产生研磨平面时产生的研磨毛刺，所以能够消除使用中研磨毛刺剥落引起的问题，能够作为制冷剂阀装置、人体局部清洗装置等的盘阀广泛使用。

附图标记的说明

1阀芯(盘阀)

2阀座(盘阀)

3滑动面

4槽部

5通水孔

6防滑动面(固定面)

7接触面

8周围面

9凹面

10 倾斜面

11 倾斜面

12成形体(研磨对象物)

13凹部

21阀芯(盘阀)

22阀座(盘阀)

23 滑动面

24 凹部

25 开口部周围

26 倾斜部

31 阀座

33 圆盘状成形体

34～39贯通孔

51人体局部清洗装置(盘阀装置)

52 壳体

53 驱动装置

54 清洗水供给装置

55 人体局部清洗喷嘴

56 清洗水排出部

57 排水部

58 衬垫

60 盘阀单元

61阀芯(盘阀)

62阀座(盘阀)

Claims (15)

1.一种盘阀装置的阀座，该盘阀装置通过使阀芯相对于阀座滑动来切换流体的流路、流量，其特征在于，

上述阀座为合成树脂制，上述阀座的一个面为与上述阀芯滑动的滑动面，作为另一个面的防滑动面经由衬垫与壳体接触，

上述防滑动面中至少与上述衬垫接触的面为研磨面，上述防滑动面中除了上述研磨面以外的面为相对于上述研磨面凹陷的凹面。

2.如权利要求1所述的盘阀装置的阀座，其特征在于，上述研磨面是与上述衬垫接触的面和通水孔周围的面。

3.如权利要求1所述的盘阀装置的阀座，其特征在于，上述凹面是在与上述研磨面垂直的方向上低0.05mm～1.0mm的面。

4.如权利要求1所述的盘阀装置的阀座，其特征在于，连接上述凹面和上述研磨面的面是相对于上述研磨面倾斜20°～45°的倾斜面。

5.如权利要求1所述的盘阀装置的阀座，其特征在于，上述阀座是树脂组成物的成形体，上述树脂组成物以聚苯硫醚树脂或聚醚醚酮树脂作为基础树脂。

6.如权利要求5所述的盘阀装置的阀座，其特征在于，上述树脂组成物包含聚四氟乙烯树脂及球状填充剂的至少任一种。

7.如权利要求5所述的盘阀装置的阀座，其特征在于，上述树脂组成物不包含纤维状填充剂。

8.一种阀座的制造方法，该阀座是盘阀装置的合成树脂制的阀座，该盘阀装置通过使阀芯相对于阀座滑动来切换流体的流路、流量，

上述阀座的一个面是与上述阀芯滑动的滑动面，另一个面是经由衬垫被固定于壳体的固定面，

上述制造方法的特征在于，具有对研磨对象物的两面进行研磨而形成上述滑动面和上述固定面的研磨工序，上述研磨对象物的滑动面侧的研磨面积与固定面侧的研磨面积之差相对于上述滑动面侧的研磨面积为-20％～20％以内。

9.如权利要求8所述的阀座的制造方法，其特征在于，上述研磨工序中的研磨是对上述研磨对象物的两面同时进行的。

10.如权利要求9所述的阀座的制造方法，其特征在于，上述研磨工序中的研磨通过双面磨床进行。

11.如权利要求8所述的阀座的制造方法，其特征在于，

上述制造方法在上述研磨工序之前具有成形工序，该成形工序将树脂组成物注射模塑成形而得到成为上述研磨对象物的成形体，在该成形工序中，上述成形体以上述固定面侧的研磨面积比上述滑动面侧的研磨面积大的方式形成。

12.如权利要求11所述的阀座的制造方法，其特征在于，上述成形体在该成形体的上述固定面侧的面上具有凹部，该凹部形成为比该面的研磨余量深。

13.一种盘阀装置，在壳体内具备阀座、阀芯、和与上述阀座接触的衬垫，其特征在于，

上述阀座是如权利要求1所述的阀座。

14.一种盘阀，其是合成树脂制的盘阀，使用于对流体的流路、流量进行切换的盘阀装置，并与对方侧盘阀滑动，其特征在于，

上述盘阀的滑动面是形成有凹部的研磨面，上述凹部是导入上述流体的槽部及孔部中的至少任一种，

上述盘阀在上述研磨面的上述凹部的开口部周围具有相对于上述研磨面倾斜10°～25°的倾斜部。

15.如权利要求14所述的盘阀，其特征在于，

上述研磨面的上述倾斜部的宽度为5μm～500μm的范围。

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