JPH09296871A - シール構造およびそれを用いた湯水混合装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シール構造またはそのシール構造を用いた湯
水混合装置における軸部材または弁体の摺動摩擦力を軽
減するとともに、摺動摩擦力の増加を抑制する。 【解決手段】 ハウジング１１の摺動ガイド面２７の一
部にＯリング２９を保持する保持溝２８と、弁体２０の
外周面に摺動溝３０を設けるとともに、保持溝２８に保
持される保持部２９ｃと弁体４５の径方向のしめしろの
増加による軸線方向への摺動摩擦力増加を抑制する弾性
摺動部２９ｄからなるＯリング２９にシール層２９ａと
中空部２９ｂを備えて構成したことにより、弁体４５の
摺動摩擦力を低減するとともに、Ｏリング２９のしめし
ろの増加による弁体４５の軸線方向の摺動摩擦力の増加
を抑制する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、軸線方向への摺動
部を有するシール構造および湯と水の混合比率を調節し
て適温を得る湯水混合技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のシール構造を有する湯水
混合装置としては、図８（例えば特開平６−１４７３３
３号公報）に示すようなものがあった。

【０００３】図８において、ハウジング１の周壁には軸
線方向に間隔をおいて水流入口１ａおよび湯流入口１ｂ
をそれぞれ開けると共に、これらの流入口１ａ、１ｂに
連通する下流側には混合水流出口１ｃが開けてある。水
流入口１ａは湯水混合装置の本体の中の給水室に連通
し、同様に湯流入口１ｂと混合水流出口１ｃはそれぞれ
湯室および混合室に連通し、この混合室を経由して混合
水が吐出端から吐出される。

【０００４】ハウジング１の内部には、水流入口１ａ側
および湯流入口１ｂ側にそれぞれ水弁座２および湯弁座
３が設けてある。そしてこれら水弁座２と湯弁座３との
間には、軸線方向に移動可能な略Ｈ状の縦断面形状の温
度調節用の弁体４が組み込まれている。この弁体４は、
その軸線方向の両端を水弁座２および湯弁座３との着座
面とし、水側と湯側とを区画する隔壁４ａに連通口４ｂ
が開けられている。そして弁体４の周りには環状のパッ
キン５を組み込み、このパッキン５をハウジング１の内
壁に密着させて水側と湯側とを遮断している。

【０００５】ハウジング１の内部は、弁体４によって水
室１ｄおよび湯室１ｅに区画され、これらの下流に混合
室１ｆが形成される。そして混合室１ｆから水室１ｄに
かけて、一端が弁体４の隔壁４ａに突き当たるスリーブ
６が組み込まれ、このスリーブ６は水室１ｄに臨む周壁
に水用の開口６ａを開け、隔壁４ａの連絡口４ｂを包囲
する内径に形成してある。そして、スリーブ６によって
水室１ｄおよび湯室１ｅと混合室１ｆとが連通し、弁体
４の水弁座２および湯弁座３に対する弁開度に応じた量
比の水と湯が混合室１ｆへ供給される。

【０００６】混合室１ｆには、ハウジング１の内壁に一
端が突き当たり他端をスリーブ６の端面に嵌め込んだ形
状記憶合金のスプリング７が組み込まれている。このス
プリング７は、混合室１ｆを通過する混合水の温度に応
じて膨張、収縮し、吐出される混合水の温度が設定温度
に保持されるように弁体４をシフトさせる機能を持つ。

【０００７】弁体４の位置設定は、ハウジング１に対し
てネジ接合したスピンドル８のハンドル８ａによって行
われる。このスピンドル８の一端はスリップワッシャを
介してスプリング７に連接され、ハンドル８ａの操作に
よって軸線方向に移動させることにより、スプリング７
を介して弁体４を設定温度値に対応した位置に設定す
る。さらに、湯室１ｅにはスプリング７と反対方向に弁
体４を付勢するバイアススプリング９が組み込まれ、こ
のバイアススプリング９は弁体４を水弁座２側に移動さ
せる機能を持ち、温度設定用のスプリング７に対して弁
体４の位置をバランスさせ湯水の混合比が加減されるよ
うになっていた。

【０００８】しかし上記のような構成において、図９の
ように弁体４にパッキン５が一体となっていることか
ら、給水圧Ｐｃと給湯圧ＰHとの差圧による作用力Ｆが
弁体４を押す力となり、設定温度からずれたりする悪影
響があるということから、図１０のような構成が提案さ
れている。図１０において、内壁ガイド１ｇに環状の凹
部１ｈを設け、この凹部１ｈの中にパッキン５を嵌め込
んで保持した構造で、前記給水圧Ｐｃと給湯圧ＰHとの
差圧によって弁体４を押す力Ｆの値が零になって、設定
温度が安定保持できるという説明がされている。また、
水流入口１ａと湯流入口１ｂの間を移動する弁体４の摺
動摩擦力を低減するために、パッキン５の代わりに断面
形状が図１１（ａ）〜（ｃ）に示すような形状である樹
脂製のシール環１０を設けた構成も提案されている。図
１１において、１０ａはハウジング１の内壁と接する突
起であり、その接触面積を小さくして摺動摩擦力を低減
するというものである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし現実としては、
図１０の構造にしても給水圧Ｐｃおよび給湯圧ＰHが作
用し弁体４を押す実効受圧面積を零にできる構成ではな
いため、説明されているような給水圧Ｐｃおよび給湯圧
ＰHの差圧による作用力Ｆが零にできるというものでは
なかった。

【００１０】さらに上記のような従来の湯水混合装置に
おいて、水流入口１ａと湯流入口１ｂの間を遮断シール
するパッキン５の摺動摩擦力が大きいことから、形状記
憶合金のスプリング７およびバイアススプリング９の発
生力をともに大きくする等の方策によって、温度ヒステ
リシスや温度ずれを小さくすることが必要になる。

【００１１】たとえば図８において、形状記憶合金のス
プリング７とバイアススプリング９の力がバランスする
位置に弁体４が安定しているときに、給水圧Ｐｃが変動
して混合室１ｆの温度が変動すると、形状記憶合金のス
プリング９の温度変化に伴って、そのスプリング９の力
が変化して、弁体４を移動させて設定温度を保持するべ
きであるが、パッキン５の摺動摩擦抵抗により弁体４の
移動が阻害される。図９および図１０のいずれの構成お
いても、パッキン５との摺動面は弁体４の外径とほぼ同
じ大きい径シール部なので、パッキン５による摺動摩擦
力はいずれも大きく、図８と同様にパッキン５の摺動摩
擦抵抗により弁体４の移動が阻害される。

【００１２】そこで温度変化に伴うスプリング９の力の
変化量を大きくすれば、相対的にパッキン５による摺動
摩擦の影響を軽減することができる。ところが、温度変
化に伴うスプリング９の発生力を大きく変化させるため
に、形状記憶合金のスプリング７もバイアススプリング
９も、ともに太く大きいスプリングになってしまってい
た。

【００１３】したがって、湯水混合装置が大型化した
り、太く大きい形状記憶合金スプリング７の熱容量が大
きくなって応答時間が遅くなったり、形状記憶合金のス
プリング９および湯水混合装置がコスト高になったり、
設定温度を変えるときハンドル８ａ操作が重いなど多く
の問題点があった。

【００１４】また、図１１のように樹脂製のシール環１
０を用いた場合、スケールやゴミなどが弁体４摺動時に
ハウジング１の内壁と突起１０ａの間に咬み込むと弁体
４がロックされたり、ハウジング１の内壁と突起１０ａ
の間に隙間をでき湯水間での漏れを生じるため温度調節
を行えないという問題点があった。

【００１５】さらに、シール環１０またはパッキン５の
径方向の肉厚などが大きくなり、しめしろが生じると弁
体４の摺動摩擦力が大幅に増大する可能性があった。す
なわち、ハウジング１の内径および弁体４の溝径および
シール環１０の肉厚の寸法精度が要求され、製造コスト
が高くなるという問題点があった。

【００１６】本発明は上記問題点を解決するものであ
り、弾性シール部材の径方向のしめしろが増加しても軸
線方向の摺動摩擦力を増大することがなく、確実にシー
ルを行えるシール構造を提供することを第一の課題とし
ている。

【００１７】また効果的に感温体ばねおよびバイアスば
ねを細く小さくでき、応答が速く、コンパクトで、小さ
い駆動力で操作できる湯水混合装置を提供することを第
二の課題としている。

【００１８】また組立時に弾性シール部材を損傷するこ
となく正確にセットでき、組立性がよいとともに、弾性
シール部材の交換等のメンテナンスが容易であるシール
構造または湯水混合装置を提供することを第三の課題と
している。

【００１９】また特に寸法精度を要すことなく弁体と弾
性シール部材との摺動性およびシール性に優れ、コンパ
クトなシール構造または湯水混合装置を提供することを
第四の課題としている。

【００２０】またしめしろの寸法精度が向上するととも
に、高圧下でも弁体と弾性シール部材との摺動性および
シール性に優れ、コンパクトなシール構造または湯水混
合装置を提供することを第五の課題としている。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明は前記する課題を
解決するために、摺動ガイド面の一部に設けられ弾性シ
ール部材を保持する保持溝と、軸部材の外周面に設けら
れ弾性シール部材に対して摺動する摺動溝と、保持溝に
保持される保持部および記弁体の径方向のしめしろの増
加による軸線方向への摺動摩擦力増加を抑制する弾性摺
動部からなる弾性シール部材を設けて構成したものであ
る。従って、摺動溝により軸部材の摺動径が小さくなり
摺動摩擦力の絶対値を低減できるとともに、弾性摺動部
によりしめしろ増加による軸線方向への摺動摩擦力増加
が抑制される作用を奏するものである。

【００２２】

【発明の実施の形態】上記課題を解決するために、請求
項１記載の発明のシール構造は、第一の流体流入口と第
二の流体流入口を軸線方向に間隔をおいて周壁に開けた
ハウジングと、第一の流体流入口と第二の流体流入口と
の間のハウジングの内壁を摺動ガイド面として軸線方向
に移動する軸部材と、摺動ガイド面の一部に設けられ弾
性シール部材を保持する保持溝と、軸部材の外周面に設
けられ弾性シール部材に対して摺動する摺動溝を有し、
弾性シール部材を保持溝に保持される保持部と、軸部材
の径方向のしめしろの増加による軸線方向への摺動摩擦
力増加を抑制する弾性摺動部から構成したものである。

【００２３】そして、上記発明により、摺動溝により軸
部材の摺動径が小さくなり摺動摩擦力の絶対値を低減で
きるとともに、弾性摺動部によりしめしろ増加による軸
線方向への摺動摩擦力増加が抑制されるように作用する
ので、十分なしめしろを確保でき確実にシールが行える
とともに、摺動性が維持できる。

【００２４】また、請求項２記載の発明の湯水混合装置
は、水を流入する第一の流体流入口と湯を流入する第二
の流体流入口とを軸線方向に間隔をおいて周壁に開けた
ハウジングと、水流入口と湯流入口との間のハウジング
の内壁を摺動ガイド面として軸線方向に移動可能に組み
込んだ湯と水の混合比を調節する略円筒状の弁体と、水
流入口側で弁体の軸線方向の一端面に対向する水弁座
と、湯流入口側で弁体の軸線方向の他端面に対向する湯
弁座と、水弁座の下流側に設けた混合水流出口と、混合
水の温度上昇に伴い湯の割合を減少させる方向に弁体を
付勢する感温体ばねと、弁体を感温体ばねとは反対方向
に付勢するバイアスばねと、二つのばねの少なくとも一
方の付勢力を可変し混合温度を調節する付勢力調節手段
と、摺動ガイド面の一部に設けられ弾性シール部材を保
持する保持溝と、略円筒状の弁体の外周面に設けられ弾
性シール部材に対して摺動する摺動溝を有し、弾性シー
ル部材を保持溝に保持される保持部と、弁体の径方向の
しめしろの増加による軸線方向への摺動摩擦力増加を抑
制する弾性摺動部から構成したものである。

【００２５】そして、上記発明において、感温体ばねと
バイアスばねの付勢力とがバランスする位置に略円筒状
の弁体が軸線方向に摺動移動して、付勢力調節手段で設
定した混合水温度になるとき、略円筒状の弁体の外周面
に設けられた弾性シール部材は、ハウジングの内壁の保
持溝に保持されており、弁体の外周面の摺動溝が弾性シ
ール部材の弾性摺動部に対して滑りながら相対移動す
る。ここで、弾性シール部材と摺動する弁体の摺動溝は
弁体の外径より細いので、それだけ摺動接触面が細く小
さくなり、この弾性シール部材との摺動摩擦力を低減で
きるとともに、弾性シール部材の弾性摺動部がしめしろ
の増加により軸線方向の摺動摩擦力の増加を抑制するよ
うに作用する。したがって、感温体ばねおよびバイアス
ばね共に小さい付勢力で弁体を駆動させることができ
る。このことから、感温体ばねおよびバイアスばねは細
く小さいばねで、熱容量が小さく温度変化に対して熱応
答速度が速く作動するように作用するとともに、湯水混
合装置を小型コンパクトにできるものである。

【００２６】また、請求項３に記載の発明のシール構造
は、ハウジングを第一の流体流入を有する第一の流体部
材と第二の流体流入口を有する第二の流体部材に分割可
能とし、第一の流体部材と第二の流体部材とから保持溝
を構成したものである。

【００２７】そして、上記発明においては、弁体および
弾性シール部材組立時に、まず弁体に弾性シール部材を
はめ込み、その後第一の流体部材または第二の流体部材
のいずれか一方に弁体をセットし、第一の流体部材と第
二の流体部材を勘合することによってハウジングを形成
するので、弾性シール部材を圧入して組立を行う必要が
なく、弾性シール部材を損傷することなく確実にセット
できる。また、長期間使用し、弾性シール部材が劣化し
た場合などのメンテナンスも、ハウジングを分割するこ
とによって簡単に弾性シール材を交換できる。

【００２８】また、請求項４に記載の発明のシール構造
は、弾性シール部材を断面外周部が略円形となるシール
層とシール層内部に多数の中空部を有するＯリングで構
成したものである。

【００２９】そして、上記発明においては、Ｏリング
は、Ｏリングの内径，線径または弁体の摺動溝径または
ハウジングの摺動ガイド面の径に寸法ばらつきが生じ、
圧縮のしめしろが増加しても、内部が中空状であるため
弁体またはハウジングへの押しつけ力の増加が通常のＯ
リングよりも抑制されるので、弁体の軸線方向への摺動
摩擦力を増加しないよう作用する。また、外周部のシー
ル層は略円形となっているので通常のＯリングと同様に
確実なシールが可能である。

【００３０】また、請求項５に記載の発明のシール構造
は、弾性シール部材をＸリングで構成したものである。

【００３１】そして、上記発明においては、Ｘリングの
外周側の二片を保持部とし、内周側の二片を弾性摺動部
としているので、Ｘリングの内径，線径または弁体の摺
動溝径またはハウジングの摺動ガイド面の径に寸法ばら
つきが生じ、径方向へのしめしろが増加しても保持部お
よび弾性摺動部の両側で曲げ弾性によってしめしろの増
加を吸収している。圧縮弾性ではなく曲げ弾性のしめし
ろ増加であるとともに、保持部および弾性摺動部の両側
でしめしろを吸収しているので、しめしろ増加による弁
体への押しつけ力が抑制され、弁体の軸線方向への摺動
摩擦力を増加しないよう作用する。また、保持溝側およ
び摺動溝側ともにそれぞれ二片でシールを行うので確実
なシールが可能である。

【００３２】また、請求項６に記載の発明のシール構造
は、弾性シール部材の断面形状を略Ｙ字形状とし、弾性
シール部材の外周側の一片を保持部とし、弾性シール部
材の内周側の二片を軸部材または弁体に接する弾性摺動
部として構成したものである。

【００３３】そして、上記発明においては、弾性シール
部材の内径，線径または弁体の摺動溝径またはハウジン
グの摺動ガイド面の径に寸法ばらつきが生じ、径方向へ
のしめしろが増加しても、圧縮弾性ではなく曲げ弾性で
しめしろの増加を吸収しており、弾性摺動部による弁体
への押しつけ力を抑制され、弁体の軸線方向への摺動摩
擦力を増加しないよう作用する。また、スケールやゴミ
等が弁体摺動時に弁体と弾性摺動部の間に咬み込んで
も、弾性摺動部がスケールやゴミの形状に応じて変形
し、シール性を維持するとともに、前述したように弁体
または軸部の軸線方向への摺動摩擦力を増加しないよう
作用する。

【００３４】また、請求項７に記載の発明のシール構造
は、弾性シール部材の保持部から軸線方向に突出した固
定部と、固定部を保持し保持部の径方向へのずれを防止
する径方向保持溝を備えているものである。

【００３５】そして、上記発明においては、固定部は径
方向保持溝に保持されるので、弾性シール材が組立時や
外周側から高圧がかかる場合においても、弾性シール部
材の径方向へのずれを防止している。従って、弾性摺動
部が位置決めされるので、しめしろのばらつきを低減す
るように作用する。また、第一の流体または第二の流体
の圧力が高圧であり、第一の流体部材と第二の流体部材
と勘合部を通じて弾性シール部材外周側に高圧がかかっ
ても固定部が径方向保持溝に押しつけられるので、外周
部にかかる圧力が高いほど第一および第二の流体間のシ
ール性が向上するようになっている。

【００３６】以下、本発明の第１の実施例を図１を参照
しながら説明する。図１は本発明の第１の実施例の湯水
混合装置の断面図である。

【００３７】図において、ハウジング１１の周壁には軸
線方向に間隔をおいて水を流入する第一の流体流入口で
ある水流入口１２および湯を流入する第二の流体流入口
である湯流入口１３をそれぞれ開けると共に、これらの
流入口１２、１３に連通する下流側には混合水流出口１
４が開けてある。水流入口１２は湯水混合装置の本体の
中の水室１５に連通し、同様に湯流入口１３と混合水流
出口１４はそれぞれ湯室１６および混合室１７に連通
し、この混合室１７を経由して混合水が混合水流出口１
４に至る。

【００３８】ハウジング１１の内部には、水流入口１２
側および湯流入口１３側にそれぞれ水弁座１８および湯
弁座１９が設けてある。そしてこれら水弁座１８と湯弁
座１９との間には、軸線方向に移動可能で湯と水の混合
比を調節する略円筒状の軸部材である弁体２０が組み込
まれている。

【００３９】また、混合水の温度上昇に伴い湯の割合を
減少させる方向に弁体２０を付勢する感温体ばね２１
と、その弁体２０を感温体ばね２１とは反対方向に付勢
するバイアスばね２２との力の釣り合いにより、弁体２
０が移動位置決めされる構成で、これら二つのばね２
１、２２の少なくとも一方の付勢力を可変し混合温度を
調節する付勢力調節手段２３は、図１の実施例ではバイ
アスばね２２の方を調節する構成である。つまり、ハン
ドル２４を回転すると送りネジ２５が回転し、可動ばね
受け２６が軸方向に進退する構成で、バイアスばね２２
の付勢力が調節される。

【００４０】また、ハウジング１１の内壁で弁体２０の
外側をガイドする摺動ガイド面２７の一部に設けられた
保持溝２８は、弾性シール部材であるＯリング２９の外
周が嵌まる凹溝で、この保持溝２８によって、弁体２０
が軸方向に動作してもＯリング２９は定位置のまま保持
される。

【００４１】また、略円筒状の弁体２０の外周面に設け
られた摺動溝３０は、弾性シール部材２９の内径とほぼ
同じ外径で、Ｏリング２９の幅に弁体２０の軸方向の最
大移動幅を加えた幅を有する構成である。なお感温体ば
ね２１は、形状記憶合金ばねやバイメタルばね等が使用
でき、特に形状記憶合金ばねは、温度変化に対する発生
力の点で好ましい。

【００４２】Ｏリング２９には、図１の部分拡大断面図
である図２に示すように、断面外周側にはＯリング２９
の形状が通常のＯリングと同様となるようにシール層２
９ａが形成されており、その内部には多数の中空部２９
ｂが設けてある。ここで、Ｏリング２９は、湯水間の漏
れがないように保持溝２８と摺動溝３０により径方向の
しめしろを有している。Ｏリング２９のおいて保持部２
９ｃは保持溝２８に保持されているシール層２９ａ上側
であり、弾性摺動部２９ｄはシール層２９ａ下側および
中空部２９ｂから構成されている。なお図１には示して
いないが図２において３１および３２は、ばね受けリン
グである。

【００４３】上記構成において動作を説明すると、水流
入口１２と湯流入口１３とからそれぞれ水と湯が供給さ
れ、弁体２０と水弁座１８との隙間および弁体２０と湯
弁座１９との隙間に応じて、混合室３１に混合されなが
ら流入する。その混合室１７に設けられた感温体ばね２
１は温度に応じて付勢力が変化し、感温体ばね２１とバ
イアスばね２２の付勢力とがバランスする位置に略円筒
状の弁体２０が軸線方向に摺動移動して、付勢力調節手
段２３で設定した混合水温度になる。このとき、略円筒
状の弁体２０の外周面に設けられたＯリング２９は、ハ
ウジング１１の内壁の保持溝２８に保持されており、弁
体２０の外周面の摺動溝３０が弾性シール部材２９に対
して滑りながら相対移動する。ここで、弁体２０の外径
部はハウジング１１の内壁である摺動ガイド面２７に軽
く接触する程度に摺動し、この摺動摩擦力は小さく、ま
たＯリング２９と摺動する弁体２０の摺動溝３０は弁体
２０の外径より細いので、それだけ摺動接触面が細く小
さくなり、このＯリング２９との摺動摩擦力も小さい。
したがって、感温体ばね２１およびバイアスばね２２共
に小さい付勢力で弁体２０を駆動することができる。こ
のことから、感温体ばね２１およびバイアスばね２２は
細く小さいばねにできるため、熱容量が小さく、それだ
け温度変化に対して敏感に速く作動する。

【００４４】また、Ｏリング２９には内部に多数の中空
部２９ｂが設けられているため、Ｏリング２９の線径お
よび内径，摺動ガイド面の径，摺動溝３０の径などに寸
法ばらつきが生じ、Ｏリングのしめしろが増加しても、
その圧縮歪みの増加に伴う反力の増加を抑制するように
なっている。すなわち、Ｏリング２９のしめしろが増加
してもＯリング２９の摺動溝３０への押しつけ力が通常
のＯリングよりも大幅に抑制されるので、弁体２０の摺
動摩擦力が抑制される。さらに、Ｏリング２９の外周に
はシール層２９ａが通常のＯリングと同様に略円形とな
るように設けてあり、中空部２９ｂがＯリング２９の表
面に開口しないので、湯水間のシールを確実に行える。

【００４５】また、ハウジング１１に保持溝２８を形成
し、弁体２０に摺動溝３０を形成した構成により、シー
ル性を確保しながら摺動摩擦力を小さくできる効果のほ
かに、湯または水の供給圧力の変動に対して、弁体２０
の開度を自動補正でき、混合温度性能を安定できるとい
う特有の効果がある。たとえば、他栓の開閉などによっ
て水流入口１２の供給水圧が変動した場合、水弁座１８
と弁体２０との開度がそのままであれば水圧に応じて混
合室３１に流入する水量が変動し、湯と水の混合比が変
動して混合水温度も変動することになる。ところが、供
給水圧が上昇すると、弁体２０の摺動溝３０内の水圧も
上昇し、弾性シール部材２９はハウジング１１に固定さ
れた状態なので、摺動溝３０内の水圧は弁体２０を水弁
座１８側に付勢するように作用する。弁体２０と水弁座
１８間の流速は速く摺動溝３０内の流速が遅いことか
ら、ベルヌーイの定理からしても弁体２０と水弁座１８
間の圧力の方が摺動溝３０内の圧力より低い。したがっ
て供給水圧が上昇すれば、弁体２０を水弁座１８側に付
勢する力が増大し、供給水圧が低下した場合には、弁体
２０を水弁座１８側に付勢する力が減少する。これは湯
側においも同様に作用する。すなわち湯側、水側とも供
給圧変動に対して、その影響を打ち消すように弁体２０
の開度が自動的に補正される。

【００４６】つまり、混合水の温度が変動してその温度
が感温体ばね２１に伝達されて、感温体ばね２１の付勢
力変化によって弁体２０を移動して設定温度に保つ本来
の作用は、温度変動してからの修正動作であるのに対
し、温度変動が発生する事前に、供給圧の変動圧力によ
って弁体２０を移動補正するので、温度変動を事前に抑
制防止でき、安定した温度性能が得られる。

【００４７】なお、ばね受けリング３１および３２は、
感温体ばね２１およびバイアスばね２２の不要なねじり
やこじりを防止しており、弁体３２がさらに安定して作
動でき優れた温度調節機能を確保するものである。

【００４８】本発明の第１の実施例によれば、ハウジン
グ１１の摺動ガイド面２７の一部に弾性シール部材２９
を保持する保持溝２８と、弁体２０の外周面に摺動溝３
０を設けた構成により、弁体２０の摺動摩擦抵抗を小さ
くでき、細く小さい感温体ばね２１にできるようになる
ため、熱応答性に優れ、供給される湯温変動や圧力変動
に対し敏感に速く作動することと、供給圧変動によっ
て、弁体２０の開度が自動補正されることにより安定し
た混合温度を得ることができるという効果がある。

【００４９】また、Ｏリング２９にその断面外周部が略
円形となるシール層２９ａとシール層２９ａ内部に多数
の中空部２９ｂを設けた構成により、Ｏリングのしめし
ろが増加しても、弁体２０の摺動摩擦力増加を抑制でき
るので、前述した効果を維持しつつ、Ｏリング２９の線
径および内径，摺動ガイド面の径，摺動溝３０の径など
の許容寸法が範囲が拡げることができる。従って、寸法
精度を要しないので量産性が向上し、低コスト化が可能
となる。

【００５０】さらに、二つのばね２１、２２の力を小さ
くできることから、付勢力調節手段２３のハンドル２４
の回転操作も軽く操作性がよく、小型コンパクトな湯水
混合装置が得られる。

【００５１】なお図１の実施例では、付勢力調節手段２
３に手動のハンドル２４を用いた場合を説明したが、こ
のような手動に限らずモータ等の電気的駆動手段による
場合も同様の効果を得ることができる。

【００５２】次に本発明の第２の実施例を図３を用いて
説明する。図３は本発明の第２の実施例の湯水混合装置
の要部断面の構成図である。

【００５３】図３において、３３はハウジングであり、
ハウジング３３はねじにより勘合され着脱可能な第一の
流体流入口を有する第一の流体部材３４と第二の流体流
入口を有する第二の流体部材３５から構成されている。
ハウジング３３の周壁には軸線方向に間隔をおいて水流
入口３６および湯流入口３７をそれぞれ開けると共に、
これらの流入口３６、３７に連通する下流側には混合水
流出口３８が設けてある。水流入口３６は湯水混合装置
の本体の中の水室３９に連通し、同様に湯流入口３７と
混合水流出口３８はそれぞれ湯室４０および混合室４１
に連通し、この混合室４１を経由して混合水が混合水流
出口３８に至る。その混合室４１から混合水流出口３８
に至る流路の途中に、混合水の温度を検出する温度検出
手段４２が設けられている。

【００５４】ハウジング３３の内部には、水流入口３６
側および湯流入口３７側にそれぞれ水弁座４３および湯
弁座４４が設けてある。そしてこれら水弁座４３と湯弁
座４４との間には、軸線方向に移動可能で湯と水の混合
比を調節する略円筒状の弁体４５が組み込まれている。

【００５５】また、混合水の温度上昇に伴い湯の割合を
減少させる方向に弁体４５を付勢する感温体ばね４６
と、その弁体４５を感温体ばね４６とは反対方向に付勢
するバイアスばね４７との力の釣り合いにより、弁体４
５が移動位置決めされる構成で、これら二つのばね４
６、４７の少なくとも一方の付勢力を可変し混合温度を
調節する付勢力調節手段である電気的付勢力調節手段４
８は、図３の実施例ではバイアスばね４７の方を調節す
る構成である。つまり、電気的付勢力調節手段４８であ
るモータ４９の出力軸５０を回転するとネジ軸５１が回
転し、可動ばね受け５２が軸方向に進退する構成で、バ
イアスばね４７の付勢力が調節される。

【００５６】また、ハウジング３３の内壁で弁体４５の
外側をガイドする摺動ガイド面５３および摺動ガイド面
５３の一部に設けられた保持溝５４は、保持溝５４を中
心として水側は第一の流体部材３４により、また湯側は
第二の流体部材３５によって構成されている。すなわ
ち、保持溝５４はその中心から分割可能となっている。
この保持溝５４は弾性シール部材５５の外周側に設けら
れた保持部５６が嵌まる凹溝で、この保持溝５４によっ
て、弁体４５が軸方向に動作しても弾性シール部材５５
は定位置のまま保持される。弾性シール部材５５は、図
３の部分拡大断面図である図４に示すようにその断面形
状が略Ｙ字形状であり、略Ｙ字形状の外周側の一片が保
持溝５４に保持される保持部５６に、また、内周側の他
の二片が弁体４５の摺動溝５７と摺動する弾性摺動部５
８になっている。

【００５７】略円筒状の弁体４５の外周面に設けられた
摺動溝５７は、弾性シール部材５５の弾性摺動部５８の
内径よりも大きい外径で、弾性摺動部５８の幅に弁体４
５の軸方向の最大移動幅を加えた幅を有する構成であ
る。ここで、弾性シール部材５５のしめしろは、保持部
５６の圧縮歪みではなく、弾性摺動部５８の曲げ歪みに
より吸収されている。なお感温体ばね４６は、形状記憶
合金ばねやバイメタルばね等が使用でき、特に形状記憶
合金ばねは、温度変化に対する発生力の点で好ましい。

【００５８】さらに、混合水温度の目標値を設定する温
度設定手段５９と、温度検出手段４２で検出された温度
と温度設定手段５９で設定された目標値に基づいて電気
的付勢力調節手段４９を制御する電子制御手段６０とを
備えた構成である。

【００５９】上記構成において、水流入口３６と湯流入
口３７とからそれぞれ水と湯が供給され、弁体４５と水
弁座４３との隙間および弁体４５と湯弁座４４との隙間
に応じて、混合室４１に混合されながら流入する。その
混合室４１に設けられた感温体ばね４６は温度に応じて
付勢力が変化し、感温体ばね４６とバイアスばね４７の
付勢力とがバランスする位置に略円筒状の弁体４５が軸
線方向に摺動移動して、電気的付勢力調節手段４８によ
って可動ばね受け５２の位置が可変されて決まるバイア
スばね４７の付勢力に応じた混合水温度になる。このと
き、略円筒状の弁体４５の外周面に設けられた弾性シー
ル部材５５の保持部５６はハウジング３３の内壁の保持
溝５４に保持されており、弁体４５の外周面の摺動溝５
７が弾性シール部材５５の弾性摺動部５８に対して滑り
ながら相対移動する。ここで、弁体４５の外径部はハウ
ジング３３の内壁である摺動ガイド面５３に軽く接触す
る程度に摺動し、この摺動摩擦力は小さく、また弾性シ
ール部材５５の弾性摺動部５８と摺動する弁体４５の摺
動溝５７は弁体４５の外径より細いので、それだけ摺動
接触面が細く小さくなり、この弾性シール部材５５との
摺動摩擦力も小さい。したがって、感温体ばね４６およ
びバイアスばね４７共に小さい付勢力で弁体４５を駆動
することができる。このことから、感温体ばね４６およ
びバイアスばね４７は細く小さいばねにできるため、熱
容量が小さく、それだけ温度変化に対して敏感に速く作
動する。

【００６０】弾性シール部材５５の肉厚および内径，摺
動ガイド面５３の径，摺動溝３０の径などに寸法ばらつ
きが生じ、弾性シール部材５５のしめしろが増加して
も、弾性シール部材５５はしめしろ増加を圧縮歪みでは
なく、弾性摺動部５８の曲げ歪みにより吸収しているの
で、しめしろ増加に伴う反力の増加を抑制するようにな
っている。すなわち、弾性シール部材５５のしめしろが
増加しても弾性摺動部５８の摺動溝３０への押しつけ力
が抑制されるので、弁体２０の摺動摩擦力が抑制され
る。

【００６１】さらに、弾性摺動部５８は外周側から水お
よび湯の圧力により内側に押さえられており摺動溝５７
に密着するようになっているのでシール性がよく、スケ
ールやゴミが咬み込みにくい。かりに、弾性摺動部の肉
厚が薄ければ（望ましくは０．２ｍｍ〜１ｍｍ）ゴミや
スケールが咬み込んでも、弾性摺動部がその形状になじ
み、シール性が確保することができるとともに、摺動摩
擦力は増加せず弁体のロックを防ぐことができる。保持
部５６は保持溝に密着するように第一の流体部材３４と
第二の流体部材３５から保持溝５４を構成しており、第
一の流体部材３４と第二の流体部材３５の勘合した隙間
からの漏れや弾性シール部材５５の外周側の漏れを防止
している。従って、第一の流体部材３４と第二の流体部
材３５の勘合部にシールテープやパッキンを必要としな
い。

【００６２】ハウジング３３は第一の流体部材３４と第
二の流体部材３５に分割できるので組立時には、まず、
弾性シール部材５５を弁体４５の摺動溝５７にセット
し、弁体４５を保持部５６が第二の流体部材３５の保持
溝５６に挿入して、第一の流体部材３４を勘合すればよ
い。従って、弾性シール部材５５を摺動ガイド面５３か
ら圧入する必要がなく、弾性シール部材５５の破損を防
ぐことができる。また、長期間使用した後に弾性シール
部材５５が劣化し交換する必要性が生じても、第一の流
体部材３４をはずせば弁体４５を無理抜きしなくてもよ
いので、弁体４５やハウジング３３の摺動ガイド面５３
を傷つけることなくメンテナンスが行える。

【００６３】また、ハウジング３３に保持溝５４を形成
し、弁体４５に摺動溝５７を形成した構成により、シー
ル性を確保しながら摺動摩擦力を小さくできる効果のほ
かに、湯または水の供給圧力の変動に対して、弁体４５
の開度を自動補正でき、混合温度性能を安定できるとい
う特有の効果がある。たとえば、他栓の開閉などによっ
て水流入口３６の供給水圧が変動した場合、水弁座４３
と弁体４５との開度がそのままであれば水圧に応じて混
合室４１に流入する水量が変動し、湯と水の混合比が変
動して混合水温度も変動することになる。ところが、供
給水圧が上昇すると、弁体４５の摺動溝５７内の水圧も
上昇し、弾性シール部材５５はハウジング４７に固定さ
れた状態なので、摺動溝５７内の水圧は弁体４５を水弁
座４３側に付勢するように作用する。弁体４５と水弁座
４３間の流速は速く摺動溝３７内の流速が遅いことか
ら、ベルヌーイの定理からしても弁体４５と水弁座４３
間の圧力の方が摺動溝３７内の圧力より低い。したがっ
て供給水圧が上昇すれば、弁体４５を水弁座４３側に付
勢する力が増大し、供給水圧が低下した場合には、弁体
４５を水弁座４３側に付勢する力が減少する。これは湯
側においても同様に作用する。すなわち湯側、水側とも
供給圧変動に対して、その影響を打ち消すように弁体５
７の開度が自動的に補正される。

【００６４】つまり、混合水の温度が変動してその温度
が感温体ばね４６に伝達されて、感温体ばね４６の付勢
力変化によって弁体４５を移動して設定温度に保つ本来
の作用は、温度変動してからの修正動作であるのに対
し、温度変動が発生する事前に、供給圧の変動圧力によ
って弁体４５を移動補正するので、温度変動を事前に抑
制防止できる。

【００６５】さらに、感温体ばね４６のヒステリシスや
弁体４５のわずかな摺動摩擦などによる温度ずれがもし
生じた場合でも、混合水の温度を温度検出手段４２が検
出して電子制御手段６０にフィードバックされ、その電
子制御手段６０が温度設定手段５９で設定した温度と比
較して偏差を解消する方向に電気的付勢力調節手段４８
を制御する構成ため、温度設定手段５９で設定された温
度に対する温度ずれ、いわゆる温度オフセットが極めて
少ない安定した温度性能が得られる。

【００６６】しかも、上記のように弁体４５の摺動摩擦
力が小さいことから、感温体ばね４６およびバイアスば
ね４７は細く付勢力の小さいばねにできるため、電気的
付勢力調節手段４８の駆動力も小さくでき、たとえば微
小な低トルクモータにできる。

【００６７】本発明の第２の実施例によれば、感温体ば
ね４６およびバイアスばね４７共に小さい付勢力で弁体
４５を駆動させることができ、小さい駆動力の電気的付
勢力調節手段４８で高速応答の混合温度制御ができる。
かつ、温度検出手段４２で検出された温度と温度設定手
段５９で設定された目標値に基づいて電気的付勢力調節
手段４８を電子制御手段６０が制御するので、安定した
温度制御ができるという効果がある。

【００６８】また、弾性シール部材５５の肉厚および内
径，摺動ガイド面５３の径，摺動溝３０の径などに寸法
ばらつきが生じ、弾性シール部材５５のしめしろが増加
しても、弾性シール部材５５はしめしろ増加を圧縮歪み
ではなく、弾性摺動部５８の曲げ歪みにより吸収してい
るので、しめしろ増加に伴う反力の増加を抑制するよう
になっている。すなわち、弾性シール部材５５のしめし
ろが増加しても弾性摺動部５８の摺動溝３０への押しつ
け力が抑制されるので、弁体２０の摺動摩擦力が抑制さ
れ、上記効果を寸法精度を要することなく実現できる。

【００６９】さらに、シール性がよく、スケールやゴミ
が咬み込みにくいとともに、ゴミやスケールが咬み込ん
でも、シール性が確保することができ、摺動摩擦力は増
加せず弁体のロックを防ぐことができる。

【００７０】ハウジング３３は第一の流体部材３４と第
二の流体部材３５に分割できるので組立時に、弾性シー
ル部材５５を摺動ガイド面５３から圧入する必要がな
く、弾性シール部材５５の破損を防ぐことができる。ま
た、弾性シール部材５５および弁体４５を着脱する際に
弾性シール部材５５および弁体４５を無理抜きしなくて
もよいので、弁体４５やハウジング３３の摺動ガイド面
５３を傷つけることなく簡単にメンテナンスを行うこと
ができる。

【００７１】次に本発明の第３の実施例を図５を用いて
説明する。図５は本発明の第３の実施例の湯水混合装置
の部分拡大断面図である。第３の実施例において第２の
実施例と相違する点は、弾性シール部材の保持部５６か
ら軸線方向に突出した円弧状の固定部６１と、固定部６
１を保持し保持部の径方向へのずれを防止する径方向保
持溝６２を備え、固定部６１の円弧面を径方向保持溝６
２に密着するよう構成としたことにある。

【００７２】上記構成において、固定部６１は第一の流
体部材３４および第二の流体部材３５の径方向保持溝６
２に保持されるため、組立時にその位置決めが簡単に行
えるとともに、セット時に径方向のずれを生じない。従
って、弁体４５の軸が感温体ばね４６やバイアスばね４
７および摺動ガイド部５３の軸に対してずれを生じにく
く、弁体４５の傾きを防止するとともに、弾性シール部
材５５のしめしろを均一化するように作用するので、弁
体の摺動抵抗増加を防止できるとともに、シールの信頼
性を向上できる。また、水側の圧力が高く、第一の流体
部材３４と第二の流体部材３５の勘合隙間を通じ、弾性
シール部材５５の外周部に高圧がかかると、弾性シール
部材５５は内側につぶれようとするが、径方向保持部６
２により固定部６１が保持されるため、弾性シール部材
５５が保持溝５４から外れたり内側にずれることがな
い。すなわち、弾性シール部材５５の外周部から力が作
用してもしめしろが増加せず、摺動摩擦力の増加を防ぐ
ことができる。さらに、弾性シール部材５５の保持溝５
４および径方向保持溝６２の両方でシールを行ってお
り、シールの信頼性向上が可能となる。

【００７３】本発明の第３の実施例によれば、弁体４５
の軸ぶれを防止し、弾性シール部材５５のしめしろを均
一化するので、弁体の摺動抵抗増加を防止できるととも
に、シールの信頼性を向上できる。

【００７４】また、弾性シール部材５５が保持溝５４か
ら外れたり内側にずれることがないので、弾性シール部
材５５の外周部から力が作用してもしめしろが増加せ
ず、摺動摩擦力の増加を防ぐことができる。

【００７５】なお、第２および第３の実施例において、
摺動溝５７と摺動弾性部５８の間にグリスを用いること
によって、より摺動摩擦力を軽減できるとともに、摺動
溝５７と摺動弾性部５８の間にスケールやゴミが咬む込
むことを防止できる。また、シール性がよいのでグリス
の流出を抑えることができ、長期間に渡って摺動摩擦力
を低減できる。

【００７６】図６は本発明の第４の実施例を示すシール
構造を有する自動調圧弁６３の断面図であり、図７は図
６の部分拡大断面図である。同図において６４はハウジ
ングであり、ハウジング６４の周壁には軸線方向に間隔
をおいて第一の流体流入口である水流入口６５および第
二の流体流入口である湯流入口６６が設けてある。水流
入口６５は自動調圧弁６３の本体の中の水一次室６７お
よび水二次室６８を経由し水流出口６９に連通し、同様
に湯流入口６６は湯一次室７０および湯二次室７１を経
由し湯流出口７２に連通している。ハウジング６４内部
には水一次室６７と水二次室６８の境界部分に水弁座７
３が、また、湯一次室７０と湯二次室７１の境界部分に
湯弁座７４が設けてある。

【００７７】７５は水一次室６７と水二次室６８を区切
る水側弁体７６と湯一次室７０と湯二次室７１を区切る
湯側弁体７７を連結する軸部材であり、軸部材７５の中
心にはハウジング６４の摺動ガイド面７８と摺動する摺
動部７９が設けられている。水側弁体７６及び湯側弁体
７７は、水弁座７３と湯弁座７４と間を軸線方向に移動
可能となっており、そのリフト量に応じて、それぞれ水
及び湯の一次側圧力を減圧している。また、摺動部７９
の外径と水側弁体７６及び湯側弁体７７の外径をほぼ同
一とし、水一次室６７および湯一次室７０において摺動
部７９の受圧面積と水側弁体７６及び湯側弁体７７の一
次室受圧面積がほぼ一致するように構成しており、一次
圧の影響を排除している。

【００７８】また、ハウジング６４の内壁で摺動部７９
の外側をガイドする摺動ガイド面７８の一部に設けられ
た保持溝８０は、弾性シール部材であるＸリング８１の
外周側二片からなる保持部８２が嵌まる凹溝で、この保
持溝８０によって、摺動部７９（軸部材７５）が軸方向
に動作してもＸリング８１は定位置のまま保持される。

【００７９】また、摺動部７９の外周面に設けられた摺
動溝８３は、Ｘリング８１の内径側二片からなる弾性摺
動部８４とほぼ同じであり、Ｘリング８１がしめしろを
有する外径で、Ｘリング８１の幅に軸部材７５の軸方向
の最大移動幅を加えた幅を有する構成である。

【００８０】なお、軸部材７５の軸のこじれを防止する
ためガイド部８５、８６が設けられている。また、８７
は組立時に軸部材７５を挿入するための挿入孔であり、
軸部材７５が挿入された後、ガイド部８５を設けたプラ
グ８８をねじ込むようになっている。

【００８１】以上の構成において本実施例の動作につい
て説明する。軸部材７５にかかる力を考えた場合、水一
次室６７と湯一次室７０はＸリング８１によりシールさ
れているので、水側と湯側をそれぞれ別に考えてよい。
水一次室６７における水一次圧の軸線方向への受圧面は
摺動部７９と水側弁体７６の一次室６７側の面および摺
動溝８３水側の面であり、軸線方向左側に圧力を受ける
のは摺動部７９、軸線方向右側に圧力を受けるのは水側
弁体７６の一次室６７側の面および摺動溝８３水側の面
である。摺動部７９の受圧面積と、水側弁体７６の一次
室６７側の面と摺動溝８３水側の面の受圧面積の和は等
しく、軸線方向の力が相殺されるので、水一次室６７に
おいて水一次圧の軸部材７５への影響を無視できる。こ
こで、軸線方向への力を考えているため受圧面積とは軸
に垂直な面への投影した面積である。同様に、湯一次室
７０における湯一次圧の軸線方向への受圧面は摺動部７
９と湯側弁体７７の一次室７０側の面および摺動溝８３
湯側の面であり、軸線方向右側に圧力を受けるのは摺動
部７９、軸線方向左側に圧力を受けるのは湯側弁体７７
の一次室７０側の面および摺動溝８３湯側の面である。
摺動部７９の受圧面積と、湯側弁体７７の一次室７０側
の面と摺動溝８３湯側の面の受圧面積の和は等しく、軸
線方向の力が相殺されるので、湯一次室７０における湯
一次圧の軸部材７５への影響を無視できる。従って、軸
部材７５の軸線方向に移動しようとする力は、水および
湯二次室６８，７１側で水側および湯側弁体７６，７７
の受ける二次圧力の影響のみである。すなわち水および
湯二次室６８，７１の二次圧が水側弁体及び湯側弁体７
６，７７に及ぼす力（すなわち湯と水の二次圧の圧力
差）によって軸線方向に移動する。ここで、水側弁体７
６及び湯側弁体７７の二次側受圧面積は等しくしてある
ので、湯と水の二次圧が高い側から低い側へと軸部材７
５は移動し、圧力が高い側の弁開度を小さくし、圧力が
低い側の弁開度を大きくする。従って、圧力が高い側で
は弁による圧力損失が増加することにより二次圧が減少
し、圧力が低い側では弁による圧力損失が減少すること
により二次圧が増加する。そして、湯と水の二次側圧が
等しくなると、軸部材７５の軸線方向の力がすべて釣り
合い、軸部材７５は停止する。すなわち、二次圧の圧力
バランスが崩れると圧力差によって軸部材７５が移動
し、それに従って水側弁体７６及び湯側弁体７７のリフ
トが変化することで、一次圧の減圧の割合を変化させ、
二次圧を等圧化するというものである。

【００８２】このとき、摺動部７９もしくはシール部分
の摺動抵抗が大きいと、その摺動抵抗を越える力が軸部
材７５に加わるまで軸部材７５は移動しない。すなわち
摺動抵抗分の圧力差が二次側圧に生じてしまい、その摺
動抵抗が大きいほど圧力差が大きくなってしまう。

【００８３】しかるに、軸部材７５の外周面に設けられ
たＸリング８１の保持部８２はハウジング６４の内壁の
保持溝８０に保持されており、軸部材７５の外周面の摺
動溝８３がＸリング８１の弾性摺動部８４に対して滑り
ながら相対移動する。ここで、軸部材７５の外径部はハ
ウジング６４の内壁である摺動ガイド面７８に軽く接触
する程度に摺動し、この摺動摩擦力は小さく、またＸリ
ング８１の弾性摺動部８４と摺動する軸部材７５の摺動
溝８３は摺動部７９の外径より細いので、それだけ摺動
接触面が細く小さくなり、このＸリング８１との摺動摩
擦力も小さい。このことから、水二次圧と湯二次圧の圧
力差がほとんど生じることなく、正確に等圧化を行える
ものである。また摺動抵抗が小さいので、水または湯の
一次圧が変動し、軸部材７５が移動する場合でも敏感に
速く作動する。

【００８４】また、Ｘリング８１の肉厚および内径，摺
動ガイド面７８の径，摺動溝８３の径などに寸法ばらつ
きが生じ、Ｘリング８１のしめしろが増加しても、Ｘリ
ング８１はしめしろ増加を圧縮歪みではなく、弾性摺動
部８４および保持部８２の各片の曲げ歪みにより吸収し
ているので、しめしろ増加に伴う反力の増加を抑制する
ようになっている。すなわち、Ｘリング８１のしめしろ
が増加しても弾性摺動部８４の摺動溝８３への押しつけ
力が抑制されるので、軸部材７５の摺動摩擦力が抑制さ
れる。

【００８５】以上述べたように本実施例によれば、ここ
で、Ｘリング８１の弾性摺動部８４と摺動する軸部材７
５の摺動溝８３は摺動部７９の外径より細いので、それ
だけ摺動接触面が細く小さくなり、Ｘリング８１との摺
動摩擦力も小さいので、水二次圧と湯二次圧の圧力差が
ほとんど生じることなく、敏感に速く正確に等圧化を行
うことができる。

【００８６】また、Ｘリング８１はしめしろ増加を圧縮
歪みではなく、弾性摺動部８４および保持部８２の各片
の曲げ歪みにより吸収しているので、Ｘリング８１のし
めしろが増加しても弾性摺動部８４の摺動溝８３への押
しつけ力が抑制され、軸部材７５の摺動摩擦力が抑制す
ることができる。従って、寸法精度を要することなく、
量産性を向上し、低コスト化が実現できる。

【００８７】なお、本発明の第１から第４の実施例以外
においても軸部材または弁体が軸線方向に摺動するシー
ル構造であれば、同様の効果が得られる。

【００８８】

【発明の効果】以上のように本発明のシール構造は、軸
部材と、弾性シール部材を保持する保持溝と、軸部材の
外周面に設けられ弾性シール部材に対して摺動する摺動
溝を有し、弾性シール部材を保持溝に保持される保持部
と、軸部材の径方向のしめしろの増加による軸線方向へ
の摺動摩擦力増加を抑制する弾性摺動部から構成してお
り、摺動溝により軸部材の摺動径が小さくなり摺動摩擦
力の絶対値を低減できるとともに、弾性摺動部によりし
めしろ増加による軸線方向への摺動摩擦力増加が抑制さ
れるように作用するので、十分なしめしろを確保でき確
実にシールが行えるとともに、摺動性が維持できる。

【００８９】また、本発明の湯水混合装置は、ハウジン
グの内壁を摺動ガイド面として軸線方向に移動可能に組
み込んだ湯と水の混合比を調節する略円筒状の弁体と、
摺動ガイド面の一部に設けられ弾性シール部材を保持す
る保持溝と、弁体の外周面に設けられ弾性シール部材に
対して摺動する摺動溝を有し、弾性シール部材を保持部
と、弁体の径方向のしめしろの増加による軸線方向への
摺動摩擦力増加を抑制する弾性摺動部から構成したこと
により、摺動摩擦力を低減できるとともに、弾性シール
部材の弾性摺動部がしめしろの増加により軸線方向の摺
動摩擦力の増加を抑制するように作用するので、感温体
ばねおよびバイアスばね共に小さい付勢力で弁体を駆動
させることができ、感温体ばねおよびバイアスばねは細
く小さいばねで、熱容量が小さく温度変化に対して熱応
答速度が速く作動するように作用するとともに、湯水混
合装置を小型コンパクトにできるものである。

【００９０】さらに、ハウジングは第一の流体部材と第
二の流体部材に分割可能であり、第一の流体部材と第二
の流体部材とから保持溝を構成したことにより、弾性シ
ール部材を圧入して組立を行う必要がなく、弾性シール
部材を損傷することなく確実にセットできる。また、長
期間使用し、弾性シール部材が劣化した場合などのメン
テナンスも、ハウジングを分割することによって簡単に
弾性シール材を交換できる。

【００９１】加えて、弾性シール部材を断面外周部が略
円形となるシール層とシール層内部に多数の中空部を有
するＯリングで構成したことにより、Ｏリングの圧縮の
しめしろが増加しても、内部が中空状であるため弁体ま
たはハウジングへの押しつけ力の増加が通常のＯリング
よりも抑制されるので、弁体の軸線方向への摺動摩擦力
を増加しないという効果がある。また、外周部のシール
層は通常のＯリングと同様に略円形となっているので確
実なシールが可能である。

【００９２】また、弾性シール部材をＸリングで構成し
たことにより、径方向へのしめしろが増加しても、圧縮
弾性ではなく曲げ弾性のしめしろ増加であるとともに、
保持部および弾性摺動部の両側でしめしろを吸収してい
るので、しめしろ増加による弁体への押しつけ力が抑制
され、弁体の軸線方向への摺動摩擦力増加をより抑制す
るという効果がある。また、保持溝側および摺動溝側と
もにそれぞれ二片でシールを行うので確実なシールを行
うことができる。

【００９３】また、弾性シール部材の断面形状を略Ｙ字
形状とし、弾性シール部材の外周側の一片を保持部と
し、弾性シール部材の内周側の二片を軸部材または弁体
に接する弾性摺動部として構成したことにより、曲げ弾
性でしめしろの増加を吸収し、弾性摺動部による弁体へ
の押しつけ力を抑制するので、弁体の軸線方向への摺動
摩擦力を増加しないという効果がある。また、スケール
やゴミ等が弁体摺動時に弁体と弾性摺動部の間に咬み込
んでも、弾性摺動部がスケールやゴミの形状に応じて変
形するので、シール性を維持することができるととも
に、弁体または軸部の軸線方向への摺動摩擦力増加を抑
制することができる。

【００９４】また、弾性シール部材の保持部から軸線方
向に突出した固定部と、固定部を保持し保持部の径方向
へのずれを防止する径方向保持溝を備えて構成したこと
により、弾性シール部材の径方向へのずれを防止してい
るので、しめしろのばらつきを低減でき、寸法精度を要
することなく、量産性を向上し、低コスト化が実現でき
る。また、第一の流体または第二の流体の圧力が高圧で
あり、第一の流体部材と第二の流体部材と勘合部を通じ
て弾性シール部材外周側に高圧がかかっても固定部が径
方向保持溝に押しつけられるので、外周部にかかる圧力
が高いほど第一および第二の流体間のシール性が向上す
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における湯水混合装置の
断面図

【図２】同湯水混合装置の部分拡大断面図

【図３】本発明の第２の実施例における湯水混合装置の
要部断面の構成図

【図４】同湯水混合装置の部分拡大断面図

【図５】本発明の第３の実施例における湯水混合装置の
部分拡大断面図

【図６】本発明の第４の実施例の自動調圧弁の断面図

【図７】同自動調圧弁の部分拡大断面図

【図８】従来の湯水混合装置の断面図

【図９】同湯水混合装置の部分拡大断面図

【図１０】同湯水混合装置の部分拡大断面図

【図１１】（ａ）従来の湯水混合装置の中央部に突起を
設けたツール環の部分拡大断面図 （ｂ）従来の湯水混合装置の両端に突起を設けたツール
環の部分拡大断面図 （ｃ）従来の湯水混合装置の中央及び両端に突起を設け
たツール環の部分拡大断面図

【符号の説明】

１１ ハウジング １２ 水流入口 １３ 湯流入口 １４ 混合水流出口 １８ 水弁座 １９ 湯弁座 ２０ 弁体 ２１ 感温体ばね ２２ バイアスばね ２３ 付勢力調節手段 ２７ 摺動ガイド面 ２８ 保持溝 ２９ Ｏリング（弾性シール部材） ２９ｃ 保持部 ２９ｄ 弾性摺動部 ３０ 摺動溝 ４８ 電気的付勢力調節手段（付勢力調節手段） ５３ 摺動ガイド面 ５４ 保持溝 ５５ 弾性シール部材 ５６ 保持部 ５７ 摺動溝 ５８ 弾性摺動部 ６１ 固定部 ６２ 径方向保持溝 ６４ ハウジング ６５ 水流入口（第一の流体流入口） ６６ 湯流入口（第二の流体流入口） ７５ 軸部材 ７８ 摺動ガイド面 ７９ 摺動部 ８０ 保持溝 ８１ Ｘリング（弾性シール部材） ８２ 保持部 ８３ 摺動溝 ８４ 弾性摺動部

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第一の流体流入口と第二の流体流入口を軸
   線方向に間隔をおいて周壁に開けたハウジングと、前記
   第一の流体流入口と第二の流体流入口との間の前記ハウ
   ジングの内壁を摺動ガイド面として軸線方向に移動する
   軸部材と、前記摺動ガイド面の一部に設けられ弾性シー
   ル部材を保持する保持溝と、前記軸部材の外周面に設け
   られ前記弾性シール部材に対して摺動する摺動溝を有
   し、弾性シール部材は前記保持溝に保持される保持部
   と、前記軸部材の径方向のしめしろの増加による軸線方
   向への摺動摩擦力増加を抑制する弾性摺動部からなるシ
   ール構造。
2. 【請求項２】水を流入する第一の流体流入口と湯を流入
   する第二の流体流入口とを軸線方向に間隔をおいて周壁
   に開けたハウジングと、前記水流入口と湯流入口との間
   の前記ハウジングの内壁を摺動ガイド面として軸線方向
   に移動可能に組み込んだ湯と水の混合比を調節する略円
   筒状の弁体と、前記水流入口側で前記弁体の軸線方向の
   一端面に対向する水弁座と、前記湯流入口側で前記弁体
   の軸線方向の他端面に対向する湯弁座と、前記水弁座の
   下流側に設けた混合水流出口と、前記混合水の温度上昇
   に伴い湯の割合を減少させる方向に前記弁体を付勢する
   感温体ばねと、前記弁体を前記感温体ばねとは反対方向
   に付勢するバイアスばねと、前記二つのばねの少なくと
   も一方の付勢力を可変し混合温度を調節する付勢力調節
   手段と、前記摺動ガイド面の一部に設けられ弾性シール
   部材を保持する保持溝と、略円筒状の前記弁体の外周面
   に設けられ前記弾性シール部材に対して摺動する摺動溝
   を有し、弾性シール部材は前記保持溝に保持される保持
   部と、前記弁体の径方向のしめしろの増加による軸線方
   向への摺動摩擦力増加を抑制する弾性摺動部からなる湯
   水混合装置。
3. 【請求項３】ハウジングは第一の流体流入口を有する第
   一の流体部材と第二の流体流入口を有する第二の流体部
   材に分割可能であり、第一の流体部材と第二の流体部材
   とから保持溝を構成した請求項１記載のシール構造。
4. 【請求項４】弾性シール部材は、断面外周部が略円形と
   なるシール層と、前記シール層内部に多数の中空部を有
   するＯリングで構成された請求項１または３記載のシー
   ル構造。
5. 【請求項５】弾性シール部材はＸリングで構成された請
   求項１または３記載のシール構造。
6. 【請求項６】弾性シール部材は断面形状が略Ｙ字形状で
   あり、前記弾性シール部材の外周側の一片を保持部と
   し、前記弾性シール部材の内周側の二片を軸部材または
   弁体に接する弾性摺動部として構成した請求項１または
   ３記載のシール構造。
7. 【請求項７】弾性シール部材の保持部から軸線方向に突
   出した固定部と、前記固定部を保持し前記保持部の径方
   向へのずれを防止する径方向保持溝を有する請求項６記
   載のシール構造。