JP7000209B2

JP7000209B2 - 水量調節弁

Info

Publication number: JP7000209B2
Application number: JP2018042970A
Authority: JP
Inventors: 雄岡野; 久之杉浦
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 2018-03-09
Filing date: 2018-03-09
Publication date: 2022-02-04
Anticipated expiration: 2038-03-09
Also published as: JP2019157943A

Description

本発明は、給湯器等で使用する水量調節弁に関する。

従来、この種の水量調節弁は、一般的に、入水ポートと、出水ポートと、入水ポートと出水ポートの一方に連通する内部の弁室と、弁室の軸方向一方の端部に位置し、入水ポートと出水ポートの他方に連通する弁孔が開設された弁座とを有するバルブケーシングと、弁室内に設けられた軸方向一方と他方に移動自在な弁体と、弁体から軸方向他方にのびる弁棒と、弁体を軸方向一方と他方に弁棒を介して移動させる電動アクチュエータとを備えている。また、弁棒を軸方向一方寄りの部分で軸方向に摺動自在に支持する第１支持部を有する第１ガイド部材と、弁棒を軸方向他方寄りの部分で軸方向に摺動自在に支持する第２支持部を有する第２ガイド部材とを設け、弁棒を軸方向に離れた２箇所で支持することにより弁棒の傾きを防止し、弁体が傾くことなく軸方向に直進するようにしたものも知られている(例えば、特許文献１参照)。更に、このものでは、第１支持部と第２支持部との間に、弁棒が摺動自在に貫通するＯリングを設けて、シール性を確保している。

ところで、特許文献１に記載のものでは、バルブケーシングに第２ガイド部材を一体成形すると共に、バルブケーシングに、弁室から軸方向他方に向けて第２ガイド部材の手前までのびる凹孔を形成し、この凹孔に、Ｏリングを装着すると共にリング状の第１ガイド部材を圧入している。これによれば、Ｏリングは、凹孔の軸方向他方の端部で軸方向他方に抜け止めされ、第１ガイド部材によって軸方向一方に抜け止めされる。

然し、このものでは、リング状の第１ガイド部材を凹孔に圧入する際に、第１ガイド部材が変形することがあり、この変形によって弁棒が傾いて、水量調節の精度が悪くなることがある。

特開２００９－３０６９６号公報（図１、図３）

本発明は、以上の点に鑑み、Ｏリングを抜け止めして、且つ、弁棒の傾きを確実に防止できるようにした水量調節弁を提供することをその課題としている。

上記課題を解決するために、本発明は、入水ポートと、出水ポートと、入水ポートと出水ポートの一方に連通する内部の弁室と、弁室の軸方向一方の端部に位置し、入水ポートと出水ポートの他方に連通する弁孔が開設された弁座とを有するバルブケーシングと、弁室内に設けられた軸方向一方と他方に移動自在な弁体と、弁体から軸方向他方にのびる弁棒と、弁体を軸方向一方と他方に弁棒を介して移動させる電動アクチュエータと、弁棒を軸方向一方寄りの部分で軸方向に摺動自在に支持する第１支持部を有する第１ガイド部材と、弁棒を軸方向他方寄りの部分で軸方向に摺動自在に支持する第２支持部を有する第２ガイド部材と、第１支持部と第２支持部との間に設けられた、弁棒が摺動自在に貫通するＯリングとを備える水量調節弁において、第１ガイド部材に、第１支持部の軸方向他方に隣接させて、Ｏリングを装着する内径が第１支持部より大きなＯリング溝が形成されると共に、Ｏリング溝の軸方向他方の端部に位置させて、軸方向他方を向く段差部が形成され、この段差部に着座させて、Ｏリング溝からＯリングが軸方向他方に抜け出ることを阻止する抜け止め用座金が設けられ、第２ガイド部材をバルブケーシングと別体として、第２ガイド部材に、抜け止め用座金を第１ガイド部材の段差部との間に挟圧固定する挟圧部が形成されることを特徴とする。

本発明によれば、Ｏリングは、第１ガイド部材の段差部と第２ガイド部材の挟圧部との間に挟圧固定される抜け止め用座金により軸方向他方に抜け止めされ、また、Ｏリング溝の軸方向一方の端部に、これより内径の小さな第１支持部との間の段差部を生ずるため、この段差部によりＯリングが軸方向一方に抜け止めされる。従って、第１ガイド部材及び第２ガイド部材をＯリングの抜け止めのためにバルブケーシングに圧入する必要がなく、これらガイド部材が圧入時に作用する無理な応力で変形することもない。その結果、第１と第２のガイド部材に設けられる第１と第２の両支持部で弁棒を同心になるように支持でき、弁棒の傾きを確実に防止できる。

ところで、第１ガイド部材はバルブケーシングに一体成形してもよいが、第１ガイド部材をバルブケーシングと別体とすることも可能である。この場合、バルブケーシングは、弁室から軸方向他方にのび、内周面に軸方向他方を向く段差部を備える筒部を有するものとし、この筒部に、バルブケーシングと別体の筒状で、外周面に筒部の段差部に当接する軸方向一方を向く段差部を有する第１ガイド部材を外周面に第２のＯリングを装着した状態で内挿し、第１ガイド部材の軸方向一方の端面に、第１支持部の一部として機能する、弁室内に突出する筒状突起を設けることが望ましい。これによれば、第１ガイド部材をバルブケーシングに圧入しなくても、第２ガイド部材の挟圧部から抜け止め用座金を介して第１ガイド部材に作用する軸方向一方への押圧力で、第１ガイド部材の外周面の段差部がバルブケーシングの筒部内周面の段差部に当接した状態に維持され、第１ガイド部材をバルブケーシングに対し固定できる。更に、第１ガイド部材の筒状突起により、第１支持部が長くなり、弁棒の第１支持部における支持を確実にすることができる。また、第１支持部の軸方向他方に隣接するＯリング溝内のＯリングに触れる水が頻繁に入れ替わると、水に含まれる塩素の影響でＯリングの耐久性が悪化するが、第１支持部が長くなることで、Ｏリングに触れる水が入れ替わりにくくなり、Ｏリングの耐久性が向上する。

本発明の実施形態の水量調節弁の切断側面図。

図１を参照して、本発明の実施形態の水量調節弁は、入水ポート１１と、出水ポート１２と、出水ポート１２に連通する内部の弁室１３と、弁室１３の軸方向一方（図１の下方）の端部に位置し、入水ポート１１に連通する弁孔１４１が開設された弁座１４とを有するバルブケーシング１を備えている。バルブケーシング１は、更に、弁室１３から軸方向他方（図１の上方）にのび、内周面に軸方向他方を向く段差部１５１を備える筒部１５を有している。

また、水量調節弁は、弁室１３内に設けられた軸方向一方と他方に移動自在な弁体２と、弁体２から軸方向他方にのびる弁棒３と、弁体２を軸方向一方と他方に弁棒３を介して移動させる電動アクチュエータ４とを備えている。電動アクチュエータ４は、モータ４１と、モータ４１の回転運動を弁棒３の軸方向運動に変換する送りねじ機構とで構成されている。この送りねじ機構は、モータ４１の出力軸４１ａに相対回転不能に、且つ、軸方向に摺動自在に係合する連結子４２と、後述する第２ガイド部材６に形成した雌ネジ４３に螺合する連結子４２に一体の雄ネジ４４と、雄ネジ４４の軸方向一方の端部と弁棒３の軸方向他方の端部に形成した大径の頭部３１との間に介設したボール４５と、弁棒３を軸方向他方に付勢するバネ４６とを備えており、モータ４１の回転で雄ネジ４４が軸方向に進退し、これに追従して弁棒３が軸方向に進退する。そして、弁棒３と一体に弁体２が軸方向に進退することで、弁体２と弁座１４との間の距離が変化し、水量が可変調節される。尚、バネ４６は、弁棒３の頭部３１と後述する抜け止め用座金７２との間に縮設されている。

水量調節弁は、更に、弁棒３を軸方向一方寄りの部分で軸方向に摺動自在に支持する第１支持部５１を有する第１ガイド部材５と、弁棒３を軸方向他方寄りの部分で軸方向に摺動自在に支持する第２支持６１部を有する第２ガイド部材６と、第１支持部５１と第２支持部６１との間に設けられた、弁棒３が摺動自在に貫通するＯリング７とを備えている。第１支持部５１は、弁棒３の軸方向一方寄りの部分が摺接する第１ガイド部材５の内周面で構成され、第２支持部６１は、弁棒３の頭部３１が摺接する第２ガイド部材６の内周面で構成されている。

また、第１ガイド部材５には、第１支持部５１の軸方向他方に隣接させて、内径が第１支持部５１より大きなＯリング溝５２が形成されると共に、Ｏリング溝５２の軸方向他方の端部に位置させて、軸方向他方を向く段差部５３が形成されている。そして、Ｏリング溝５２にＯリング７をその軸方向他方にワッシャ７１を重ねた状態で装着し、段差部５３に、Ｏリング溝５２からワッシャ７１及びＯリング７が軸方向他方に抜け出ることを阻止する抜け止め用座金７２を着座させている。

第２ガイド部材６は、バルブケーシング１と別体の筒状としている。そして、第２ガイド部材６に、その軸方向一方の端部に位置させて、抜け止め用座金７２を第１ガイド部材５の段差部５３との間に挟圧固定する挟圧部６２を形成している。第２ガイド部材６の軸方向他方の端部には、バルブケーシング１の筒部１５の軸方向他方の端面に着座してこれに締結されるフランジ部６３が設けられ、このフランジ部６３の外面にモータ４１が搭載されている。

以上の構成によれば、Ｏリング７は、第１ガイド部材５の段差部５３と第２ガイド部材６の挟圧部６２との間に挟圧固定される抜け止め用座金７２により軸方向他方に抜け止めされ、また、Ｏリング溝５２の軸方向一方の端部に、これより内径の小さな第１支持部５１との間の段差部５４を生ずるため、この段差部５４によりＯリング７が軸方向一方に抜け止めされる。従って、第１ガイド部材５及び第２ガイド部材６をＯリング７の抜け止めのためにバルブケーシング１に圧入する必要がなく、これらガイド部材５，６が圧入時に作用する無理な応力で変形することもない。その結果、第１と第２のガイド部材５，６に設けられる第１と第２の両支持部５１，６１で弁棒３を同心になるように支持でき、弁棒３の傾きを確実に防止できる。

ところで、第１ガイド部材５は、バルブケーシング１に一体成形することも可能であるが、本実施形態では、第１ガイド部材５をバルブケーシング１と別体としている。即ち、第１ガイド部材５は、バルブケーシング１と別体の筒状であって、外周面にバルブケーシング１の筒部１５の段差部１５１に当接する軸方向一方を向く段差部５５を有している。そして、第１ガイド部材５を外周面に第２のＯリング８を装着した状態で筒部１５に内挿している。これによれば、第１ガイド部材５をバルブケーシング１に圧入しなくても、第２ガイド部材６の挟圧部６２から抜け止め用座金７２を介して第１ガイド部材５に作用する軸方向一方への押圧力で、第１ガイド部材５の外周面の段差部５５がバルブケーシング１の筒部１５内周面の段差部１５１に当接した状態に維持され、第１ガイド部材５をバルブケーシング１に対し固定できる。尚、本実施形態では、第２ガイド部材６の外周面に、第１ガイド部材５の軸方向他方の端面に当接する段差部６４を形成して、この段差部６４によっても第１ガイド部材５が軸方向一方に押圧されるようにしているが、この段差部６４は省略してもよい。

また、本実施形態では、第１ガイド部材５の軸方向一方の端面に、第１支持部５１の一部として機能する、弁室１３内に突出する筒状突起５６を設けている。これによれば、筒状突起５６により、第１支持部５１が長くなり、弁棒３の第１支持部５１における支持を確実にすることができる。また、第１支持部５１の軸方向他方に隣接するＯリング溝５２内のＯリング７に触れる水が頻繁に入れ替わると、水に含まれる塩素の影響でＯリング７の耐久性が悪化するが、第１支持部５１が長くなることで、Ｏリング７に触れる水が入れ替わりにくくなり、Ｏリング７の耐久性が向上する。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、上記実施形態では、弁室１３が出水ポート１２に連通し、弁孔１４１が入水ポート１１に連通しているが、入水ポート１１と出水ポート１２とを夫々出水ポートと入水ポートとし、入水ポートに弁室１３を連通させ、出水ポートに弁孔１４１を連通させることも可能である。

１…バルブケーシング、１１…入水ポート、１２…出水ポート、１３…弁室、１４…弁座、１４１…弁孔、１５…筒部、１５１…筒部の内周面の段差部、２…弁体、３…弁棒、４…電動アクチュエータ、５…第１ガイド部材、５１…第１支持部、５２…Ｏリング溝、５３…Ｏリング溝の軸方向他方の端部の段差部、５５…第１ガイド部材の外周面の段差部、５６…筒状突起、６…第２ガイド部材、６１…第２ガイド部、６２…挟圧部、７…Ｏリング、８…第２のＯリング。

Claims

入水ポートと、出水ポートと、入水ポートと出水ポートの一方に連通する内部の弁室と、弁室の軸方向一方の端部に位置し、入水ポートと出水ポートの他方に連通する弁孔が開設された弁座とを有するバルブケーシングと、弁室内に設けられた軸方向一方と他方に移動自在な弁体と、弁体から軸方向他方にのびる弁棒と、弁体を軸方向一方と他方に弁棒を介して移動させる電動アクチュエータと、弁棒を軸方向一方寄りの部分で軸方向に摺動自在に支持する第１支持部を有する第１ガイド部材と、弁棒を軸方向他方寄りの部分で軸方向に摺動自在に支持する第２支持部を有する第２ガイド部材と、第１支持部と第２支持部との間に設けられた、弁棒が摺動自在に貫通するＯリングとを備える水量調節弁において、
第１ガイド部材に、第１支持部の軸方向他方に隣接させて、Ｏリングを装着する内径が第１支持部より大きなＯリング溝が形成されると共に、Ｏリング溝の軸方向他方の端部に位置させて、軸方向他方を向く段差部が形成され、この段差部に着座させて、Ｏリング溝からＯリングが軸方向他方に抜け出ることを阻止する抜け止め用座金が設けられ、第２ガイド部材をバルブケーシングと別体として、第２ガイド部材に、抜け止め用座金を第１ガイド部材の段差部との間に挟圧固定する挟圧部が形成されることを特徴とする水量調節弁。
バルブケーシングは、弁室から軸方向他方にのび、内周面に軸方向他方を向く段差部を備える筒部を有し、この筒部に、バルブケーシングと別体の筒状で、外周面に筒部の段差部に当接する軸方向一方を向く段差部を有する第１ガイド部材が外周面に第２のＯリングを装着した状態で内挿され、第１ガイド部材の軸方向一方の端面に、第１支持部の一部として機能する、弁室内に突出する筒状突起が設けられることを特徴とする請求項１記載の水量調節弁。