專利名稱：冷熱水混合龍頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種冷熱水混合龍頭的技術(shù)。
背景技術(shù)：
過去，一種利用彈性系數(shù)隨溫度變化的形狀記憶合金制彈簧對改變熱水和冷水的 混合比的可移動閥芯施力，從而對冷熱水混合物的溫度進行控制的冷熱水混合龍頭已得到 使用。這種冷熱水混合龍頭例如公開在專利文獻1中。在此，將專利文獻1所記載的冷熱 水混合龍頭的結(jié)構(gòu)示于圖4進行說明。如圖4所示，專利文獻1的冷熱水混合龍頭采用的是將控制閥機構(gòu)安裝在筒狀的 外殼3中的結(jié)構(gòu)。在外殼3的筒壁上，供熱水流入的熱水流入口 a和供冷水流入的冷水流 入口 b在軸向上并列形成，在熱水流入口 a的內(nèi)側(cè)位置上形成有熱水閥座3a，在冷水流入 口的內(nèi)側(cè)位置上形成有冷水閥座3b。此外，在外殼3的一個端部上，形成有與熱水流入口 a 和冷水流入口 b連通的混合室13，另一個端部上形成有接受來自用戶的溫度設定的調(diào)溫裝 置 330。在形成于外殼3上的熱水閥座3a和冷水閥座3b之間，組裝著可在外殼的軸向上 移動的控制閥芯300。該控制閥芯300的一個端部承受來自與調(diào)溫裝置330抵接的偏置彈 簧310的負荷，另一個端部承受來自配置在混合室13內(nèi)的形狀記憶合金制彈簧(感溫彈 簧)320的負荷，通過來自偏置彈簧310和感溫彈簧320的負荷的平衡來改變熱水流入口 a 和冷水流入口 b的開關(guān)比例。此外，通過對調(diào)溫裝置330進行操作，用戶可對控制閥芯300的位置進行調(diào)整，從 而改變熱水流入口和前述冷水流入口的開關(guān)比例，對從冷熱水混合龍頭流出的混合水的溫 度進行設定。另外，例如在通過調(diào)溫裝置330設定成所希望的設定溫度的狀態(tài)下，假設由于 水壓降低等流入的冷水的流量減小等而使得混合室13內(nèi)混合水的溫度上升。在這種場合， 配置在混合室13內(nèi)的感溫彈簧320進行動作而使其所產(chǎn)生的負荷增大，使得控制閥芯的位 置移動，改變熱水流入口和冷水流入口的開關(guān)比例，從而對混合水的溫度進行控制。專利文獻1 特開平2006-307971號公報但是，在冷熱水混合龍頭中，若想增加所流出的混合水的流量，就必須增加流入冷 熱水混合龍頭內(nèi)的熱水、冷水的量。然而，當增加冷熱水混合龍頭內(nèi)流動的熱水、冷水的流量時，冷熱水混合龍頭內(nèi)部 的零部件和外殼所承受的壓力也要增加，因而存在著冷熱水混合龍頭發(fā)生故障的可能性增 大的問題。如果冷熱水混合龍頭例如冷熱水混合龍頭外殼的局部破損，則會從此處發(fā)生熱水 泄漏或冷水泄漏。此外，例如冷熱水混合龍頭內(nèi)部的構(gòu)成控制閥芯的零部件破損，則會使閥 芯的控制性變差，無法實現(xiàn)準確的溫度調(diào)整。而上述現(xiàn)有技術(shù)的冷熱水混合龍頭未就提高耐久性進行特別考慮。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述情況而創(chuàng)造出來的，本發(fā)明的目的是提高冷熱水混合龍頭的耐 久性。為了解決上述問題的本發(fā)明適用于下述的冷熱水混合龍頭，所述冷熱水混合龍頭 包括調(diào)溫旋鈕，接受溫度調(diào)節(jié)操作；主體部，具有通過前述調(diào)溫旋鈕的操作對熱水的溫度 進行調(diào)整的控制閥機構(gòu)以及形成有熱水流入口和冷水流入口并內(nèi)藏前述控制閥機構(gòu)的外殼。 其特征是，前述外殼在其一個端部的軸心部開有孔；前述主體部具有施力體，由 彈性系數(shù)固定不變材質(zhì)的原材料構(gòu)成；執(zhí)行元件，隨溫度的變化進行伸縮動作；控制閥芯， 一個端部承受來自前述施力體的負荷，另一個端部承受來自前述執(zhí)行元件的負荷，通過所 承受的來自前述施力體和前述執(zhí)行元件的負荷的平衡使前述熱水流入口和前述冷水流入 口的開關(guān)比例改變；呈圓筒狀形成的調(diào)溫裝置，一端固定在前述調(diào)溫旋鈕上，隨著該調(diào)溫旋 鈕的旋轉(zhuǎn)使前述施力體移動而對前述控制閥芯施加負荷來設定前述控制閥芯的位置；前述 調(diào)溫裝置在其圓筒狀的一端形成有頂面，在前述頂面的中心部形成有固定在前述調(diào)溫旋鈕 上的大致呈圓柱狀的捏手，在前述頂面的該捏手的周邊部形成有與該捏手同心的圓形凹狀 的槽；前述調(diào)溫裝置與前述外殼同軸地配置在前述外殼的一個端部的內(nèi)側(cè)，并且前述捏手 自如旋轉(zhuǎn)地插入開口于前述外殼的一個端部上的孔中；在前述調(diào)溫裝置的頂面與前述外殼 的一個端部之間，夾持著將前述頂面上所形成的槽覆蓋的襯墊。如上所述，本發(fā)明的特征是，在呈圓筒狀形成的調(diào)溫裝置的頂面的捏手的周邊部 形成有與捏手同心的圓形凹狀的槽，并且，在調(diào)溫裝置的頂面與襯墊的一個端部之間夾持 著將該頂面上所形成的槽覆蓋的襯墊。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，外殼中強度較弱的、一個端部上開設有孔的周邊部所承受的負荷 (來自冷熱水混合龍頭的內(nèi)部的負荷或者捏手受到拉拽時的拉力)得以減輕，因而能夠使 該外殼上所形成的孔的周邊部破損的可能性減小。即，通過采用該構(gòu)成，能夠減小因外殼破 損而發(fā)生熱水泄漏和冷水泄漏的可能性。此外，為了解決上述問題的本發(fā)明適用于包括形成有熱水流入口、冷水流入口的 外殼以及安裝在前述外殼內(nèi)的主體部的冷熱水混合龍頭。其特征是，前述主體部具有施力體，由彈性系數(shù)固定不變材質(zhì)的原材料構(gòu)成；執(zhí) 行元件，隨溫度的變化進行伸縮動作；控制閥芯，一個端部承受來自前述施力體的負荷，另 一個端部承受來自前述執(zhí)行元件的負荷，通過所承受的來自前述施力體和前述執(zhí)行元件的 負荷的平衡使前述熱水流入口和前述冷水流入口的開關(guān)比例改變，調(diào)節(jié)從前述熱水流入口 流入的熱水和從前述冷水流入口流入的冷水的混合比；保持器，形成有對前述執(zhí)行元件的 一端進行支撐的支撐面；在前述外殼的內(nèi)部，設置有使來自前述熱水流入口的熱水和來自 前述冷水流入口的冷水混合的混合室；前述執(zhí)行元件被支撐在前述混合室內(nèi)所形成的支撐 部與前述保持器的前述支撐面之間；在前述保持器上所形成的與前述支撐面相反的面和前 述控制閥芯的前述另一個端部之間夾持著增強部件。如上所述，本發(fā)明的特征是，以在控制閥芯與對執(zhí)行元件進行支撐的保持器之間 設置增強部件這樣一種構(gòu)成來提高保持器的強度，防止保持器破損。具體地說，當對執(zhí)行元件進行支撐的保持器發(fā)生破損時，由于冷熱水混合龍頭的控制閥芯將只承受來自施力體的負荷，因而存在著從流出口流出高溫混合水的問題。因此， 以本發(fā)明的構(gòu)成來提高保持器的強度，減小保持器破損時流出用戶無法預期的高溫混合水 的可能性。此外，優(yōu)選方案是，前述增強部件是將前述保持器的與前述支撐面相反的面大致 全部覆蓋的金屬制造的墊圈，前述保持器系樹脂制造。似這樣，將增強部件做成上述形狀，能夠以體積小的零部件提高保持器的強度。因 此，按照這種構(gòu)成，不僅能夠強化保持器而且能夠?qū)崿F(xiàn)保持器的小型化，因而能夠充分保證 混合室的空間，由此還有利于實現(xiàn)冷熱水混合龍頭的小型化。此外，優(yōu)選方案是，前述增強部件是將前述保持器的與前述支撐面相反的面大致 全部覆蓋的墊圈，前述增強部件和前述保持器二者分別由不同材質(zhì)的材料成形。例如，可列舉出保持器由樹脂、增強部件由金屬形成的例子，增強部件不僅比保持 器的強度、硬度高，而且由于不與執(zhí)行元件接觸而熱傳導受到抑制，能夠防止調(diào)溫性能變 差。增強部件只要選擇熱傳導率比保持器低的材料即可，而在增強部件用樹脂制造的場合， 也可以采用添加劑等來改變物理參數(shù)，以降低熱傳導率。似這樣，即使增強部件采用不同于 保持器的材質(zhì)，由于增強部件比保持器體積小，因而仍能夠降低成本。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的冷熱水混合龍頭，可提高冷熱水混合龍頭的耐久性。


圖IA是本發(fā)明實施方式的冷熱水混合龍頭的主要部分的縱向剖視圖。圖IB是圖IA所示縱向剖視圖中的蓋體和調(diào)整螺套的局部放大圖。圖2是本發(fā)明實施方式的冷熱水混合龍頭的主要構(gòu)成零部件的概略圖。圖3A是旨在對本發(fā)明實施方式的冷熱水混合龍頭的動作進行說明的附圖,圖3B是旨在對本發(fā)明實施方式的冷熱水混合龍頭的動作進行說明的附圖,圖3C是旨在對本發(fā)明實施方式的冷熱水混合龍頭的動作進行說明的附圖,圖4是現(xiàn)有冷熱水混合龍頭的主要部分的縱向剖視圖。附圖標記說明D · · 調(diào)溫旋鈕
a · · 熱水流入口
b · · 冷水流入口
C · · 混合水出口
1 · · 夕卜殼
Ia · · 蓋體
11 · · 頂面
12 · · 孔
Ib · · 主體
IOa · ·熱水閥座
19 · · 花鍵槽
Ic · · 閥座部件
IOb · 冷水閥座
26 · · 陽螺紋
170 · ·閥座保持部
172 · 突起
2 · · 控制閥芯
2a · · 熱水閥
2b · · 冷水閥
20 · · 軸筒部
4 · · ·施力體
5 · · ·執(zhí)行元件
5a · · SMA彈簧
5b · · SMA彈簧
6 · · 支撐部件
62,63 卡止部件
700 · 保持器
7 · · 外罩
70 · · 彈簧支座
71 · · 彈簧支座
72,73 彈簧支座
8 · · 調(diào)整螺套
81 · · 頂面
82 · · 捏手
83 · · 槽部
84 · · 開放端
85 · · 陰螺紋
9 · · 調(diào)整螺桿
90 · · 支撐部
91 · · 槽部
92 · · 陽螺紋
93 · · 孔
94 · · 裙部
13 · · 混合室
具體實施例方式下面，就本發(fā)明的實施方式結(jié)合附圖進行說明。圖IA是本發(fā)明實施方式的冷熱水混合龍頭的主體部的縱向剖視圖，圖IB是圖IA 所示縱向剖視圖中的蓋體和調(diào)整螺套的局部放大圖。而圖2是本發(fā)明實施方式的冷熱水混 合龍頭的主要構(gòu)成零部件的概略圖。如圖所示，作為冷熱水混合龍頭，控制閥機構(gòu)以內(nèi)藏方式組裝在筒狀的外殼1中。 外殼1由筒狀的主體lb、安裝在主體Ib的一端上的蓋體la、以及安裝在主體Ib的另一端上的閥座部件Ic而形成為圓筒狀。在外殼1的筒壁上，沿軸向并列形成有供熱水流入的熱水流入口 a和供冷水流入 的冷水流入口 b。此外，從外殼1的熱水流入口 a的內(nèi)側(cè)向外殼1的一個端部(圖IA中為 下端部)形成有與熱水流入口 a和冷水流入口 b連通的混合室13?；旌鲜?3由后述的保 持器700的上游側(cè)的上游側(cè)混合室13a、以及保持器700的下游側(cè)并配置有執(zhí)行元件5的 下游側(cè)混合室13b形成，該下游側(cè)混合室13b的端部上形成有用來流出混合水的混合水出 口 c。從熱水流入口 a流入的熱水和從冷水流入口 b流入的冷水分別流入混合室13，在混 合室13內(nèi)冷水與熱水混合，從混合水出口 c流出。在外殼1上，在熱水流入口 a的內(nèi)側(cè)位置上形成有熱水閥座10a，在冷水流入口 b 的內(nèi)側(cè)位置上形成有冷水閥座10b。并且，在外殼1上所形成的熱水閥座IOa和冷水閥座 IOb之間組裝有可在外殼1的軸向上移動的控制閥芯2?？刂崎y芯2呈筒狀形成，在其筒壁 的一個端緣(圖IA上端緣)上形成有熱水閥2a，另一個端緣(圖IA下端緣)上形成有冷 水閥2b。此外，外殼1的內(nèi)部組裝有向冷水閥座IOb —側(cè)對控制閥芯2施加負荷的施力體 4、以及向熱水閥座IOa —側(cè)對控制閥芯2施加負荷的執(zhí)行元件5。施力體4由彈性系數(shù)固定不變材質(zhì)的原材料形成。對施力體4的具體構(gòu)成無特殊 限定，而在本實施方式中，作為施力體4，以由彈性系數(shù)各自固定不變的材質(zhì)成形的螺旋彈 簧在內(nèi)側(cè)和外側(cè)并聯(lián)使用的場合為例進行說明。執(zhí)行元件5隨溫度的變化進行伸縮動作。對執(zhí)行元件5的具體構(gòu)成無特殊限定， 而在本實施方式中，作為執(zhí)行元件5，以使用由彈性系數(shù)隨溫度變化的材質(zhì)的原材料形成的 形狀記憶合金制造的彈簧(SMA(Shape memory slloy)彈簧)的場合為例進行說明。此外，控制閥芯2通過所承受的來自施力體4和執(zhí)行元件5的負荷的平衡對熱水 閥2a與熱水閥座IOa之間的間隔、以及冷水閥2b與冷水閥座IOb之間的間隔進行調(diào)整。通 過這種構(gòu)成，冷熱水混合龍頭對從熱水流入口 a流入的熱水和從冷水流入口 b流入的冷水 二者的混合比進行調(diào)節(jié)。另外，外殼1的內(nèi)部組裝有承受調(diào)溫旋鈕D的旋轉(zhuǎn)動作并隨著其旋轉(zhuǎn)動作而改變 施加給施力體4的軸向的負荷，對控制閥芯2在軸向上的位置進行調(diào)整的調(diào)溫裝置(調(diào)整 螺套8、調(diào)整螺桿9)。這樣，用戶對調(diào)溫旋鈕D進行操作，便能夠設定或改變控制閥芯2的 位置，使得具有希望溫度的混合水流出。此外，本實施方式在構(gòu)成調(diào)溫裝置的調(diào)整螺套8的捏手82的周圍設置了凹狀的槽 部83，在外殼1的蓋體Ia與調(diào)整螺套8之間配置了將槽部83覆蓋的襯墊100 (具體構(gòu)成將 在后面詳細說明)。根據(jù)這種構(gòu)成，能夠減輕外殼1中強度較低的蓋體Ia的孔12周邊部所承受的負 荷(來自冷熱水混合龍頭內(nèi)部的負荷或者捏手82受到拉拽時的拉力)，由此可防止外殼1 破損而發(fā)生熱水泄漏和冷水泄漏。此外，上述執(zhí)行元件5被支撐在形成于混合室13內(nèi)部的彈簧支座71與保持器700 之間。另外，在本實施方式中，在對配置在混合室13中的執(zhí)行元件5進行支撐的保持器 700與受到執(zhí)行元件5在軸向上的施力的控制閥芯2之間安裝了增強部件120。根據(jù)該構(gòu)成，承受來自執(zhí)行元件5的壓力的保持器700的強度得到提高。下面，對本實施方式的冷熱水混合龍頭的構(gòu)成詳細進行說明。如圖所示，冷熱水混合龍頭具有外殼1 (蓋體la、主體lb、閥座部件Ic)。并且，外 殼1內(nèi)組裝有襯墊100、調(diào)整螺套8、與調(diào)整螺套8螺紋連接的調(diào)整螺桿9、控制閥芯2、施力 體4、對施力體4進行支撐的兩個彈簧支座72、73、執(zhí)行元件5、對執(zhí)行元件5的一端(圖2 中的上端)進行支撐的保持器700、增強部件120以及桿狀的支撐部件6。首先，就外殼1進行說明。外殼1是對樹脂材料、金屬材料進行加工而成形的，具 有圓筒狀的蓋體la、圓筒狀的主體lb、以及圓筒狀的閥座部件lc。蓋體Ia呈一端開放、另一端上形成有頂面11的圓筒形狀形成。在蓋體Ia的頂面 11的中心開有孔12。在主體Ib的筒壁上，形成有在軸向上并列地形成的熱水流入口 a和冷水流入口 b， 在該熱水流入口 a的內(nèi)側(cè)位置上形成有熱水閥座10a。在冷水流入口 b的內(nèi)側(cè)形成的冷水 閥座IOb在與主體Ib進行螺紋連接的閥座部件Ic的內(nèi)端緣上形成。此外，在主體Ib的一 端(圖1A、圖1B、圖2中的上端)的內(nèi)周面上，設置有限制調(diào)整螺桿9的旋轉(zhuǎn)方向的花鍵槽 19。閥座部件Ic在其一端上形成有與主體Ib進行螺紋連接的陽螺紋26 (參照圖2)， 另一端上形成有閥座保持部170。閥座保持部170由配置在閥座部件Ic的軸心部位的圓盤狀的彈簧支座71、以及 在彈簧支座71的徑向上延伸的突起172構(gòu)成。突起172與閥座部件Ic的圓筒部結(jié)合成一 體。在閥座部件Ic的與形成有閥座保持部170的端部的軸向相垂直的面上，以彈簧支 座71為中心呈圓周狀形成有多個混合水出口 C。此外，如圖IA所示，閥座部件Ic的筒狀的內(nèi)腔形成了從熱水流入口 a和冷水流入 口 b流入的熱水和冷水進行混合的混合室13。此外，在閥座部件Ic的內(nèi)表面上，在彈簧支 座71的軸心部位形成有沿軸線方向形成的導孔18。下面，對作為本實施方式的特征性構(gòu)成的調(diào)整螺套8和襯墊100進行說明。調(diào)整螺套8呈一端開放、另一端上形成有頂面81的圓筒形狀形成。在頂面81的 一部分面(與襯墊100抵接的面)的軸心部上，形成有大約呈圓柱形的捏手82。該捏手82 固定在調(diào)溫旋鈕D上。此外，在頂面81的捏手82的周邊，形成有與捏手82同心的圓形凹狀的槽部83(參 照圖1B、圖2)。按照該槽部83的構(gòu)成，作為調(diào)整螺套8的頂面81，若以與調(diào)整螺套8的軸 心相垂直的面為基準，則捏手周邊部(內(nèi)周面)將低于外周面。此外，調(diào)整螺套8在圓筒形狀的內(nèi)周面上形成有與調(diào)整螺桿9進行螺紋連接的陰 螺紋85。襯墊100呈圓盤狀形成，在其中心部開有插入調(diào)整螺套8的捏手82的孔101。襯 墊100的直徑比調(diào)整螺套8的頂面81上所形成的圓形槽部83的直徑大，比調(diào)整螺套8的 頂面81的直徑小。此外，襯墊100的形狀尺寸這樣形成，即在其配置在調(diào)整螺套8的頂面 81上時能夠?qū)㈨斆?1上所形成的槽部83覆蓋起來。例如，作為該襯墊100，可以使用樹脂 制造的墊圈等滑動阻力小的襯墊。
下面，就調(diào)整螺套8和襯墊100組裝在外殼1中后的配置進行說明。使調(diào)整螺套8的捏手82插入襯墊100的孔101中，將襯墊100配置在調(diào)整螺套8 的頂面81上。此時，作為襯墊100，為了便于與調(diào)整螺套8實現(xiàn)同軸，使組裝等變得容易，孔 101的直徑的大小為能夠嵌套在調(diào)整螺套8的捏手82的軸的下端，由此，槽部83將被襯墊 100覆蓋。此外，在將襯墊100配置在調(diào)整螺套8的頂面81上的狀態(tài)下，從蓋體Ia的開放 面朝頂面11將捏手82可自如旋轉(zhuǎn)地嵌插到頂面11的孔12中，使得襯墊100與蓋體Ia的 頂面11的內(nèi)側(cè)抵接。進而，當將主體Ib螺紋連接到蓋體Ia上時，調(diào)整螺套8的筒狀的開 放端84支撐在主體Ib的花鍵槽19的端部19a上。由此，調(diào)整螺套8被支撐在蓋體Ia的 頂面11與主體Ib的花鍵槽19的端部19a之間，在外殼1的內(nèi)部配置成與外殼1同軸。之所以如上所述在調(diào)整螺套8上設置槽部83并將襯墊100夾在調(diào)整螺套8與蓋 體Ia之間，是基于如下理由。外殼1的上端(圖1A、圖1B、圖2中的上側(cè))的蓋體Ia的頂面11在冷熱水混合 龍頭的內(nèi)部壓力的作用下承受指向上推方向(圖IA所示Y方向)的負荷。此外，用戶有時 會拉拽調(diào)溫旋鈕D，此時，蓋體Ia的頂面11要承受指向上推方向(圖1中的Y方向)的負 荷?，F(xiàn)有的冷熱水混合龍頭在內(nèi)部壓力增高時，強度較弱的蓋體Ia的孔12的周邊部從中 央被上推而存在破損的可能性。此外，現(xiàn)有的冷熱水混合龍頭在用戶拉拽調(diào)溫旋鈕D(固定 在調(diào)溫旋鈕D上的調(diào)整螺套8的捏手82)時，強度較弱的蓋體Ia的頂面11的孔12的周邊 部從中央被上推而存在破損的可能性。為此，在本實施方式中，在調(diào)整螺套8的頂面81上所形成的捏手82的周圍設置了 凹狀的槽部83，在以襯墊100將槽部83覆蓋后再使捏手82插入到蓋體Ia的孔12中。這樣，外殼1中的強度較弱的蓋體Ia的孔12的周邊部所承受的負荷(來自冷熱 水混合龍頭內(nèi)部的負荷或者捏手82受到拉拽時所承受的負荷)得以減輕，能夠降低蓋體Ia 的孔12的周邊部破損的可能性。也就是說，這種構(gòu)成使得來自冷熱水混合龍頭內(nèi)部的負荷 被外殼1的蓋體Ia的頂面11之中的強度較強的外周面所承受。如上所述，由于本實施方式能夠提高外殼1的強度，因而能夠防止因外殼破損而 發(fā)生熱水泄漏和冷水泄漏。特別是，在本實施方式中，雖然外殼1的蓋體Ia的頂面11上容 易存留從熱水閥座IOa流入的高溫熱水，但由于外殼1的強度提高，因而能夠防止該存留的 高溫熱水向外殼1之外噴出。下面，對調(diào)整螺桿9的構(gòu)成進行說明。如圖2所示，調(diào)整螺桿9呈圓筒狀形成。調(diào) 整螺桿9其一端開放，另一端上形成有與對施力體4進行支撐的彈簧支座73抵接的支撐部 90。在支撐部90的中心部開有孔93。此外，調(diào)整螺桿9在其另一端的外周面上形成有與調(diào)整螺套8的圓筒狀內(nèi)周上所 形成的陰螺紋85(參照圖1B)螺紋連接的陽螺紋92。另外，調(diào)整螺桿9在其軸向的大約中 心的外周面上形成有與主體Ib的內(nèi)周面上所形成的花鍵槽19進行嵌合的槽部91。此外， 其一端上形成有下端在徑向上擴大的錐狀的裙部94。下面，對調(diào)整螺桿9在外殼1內(nèi)的配置進行說明。調(diào)整螺桿9通過陽螺紋92與在 組裝在外殼Ia中的調(diào)整螺套8的內(nèi)周上所形成的陰螺紋85螺紋連接，并且槽部91與主體 Ib上所形成的花鍵槽19嵌合從而組裝到外殼1中。如上組裝的調(diào)整螺桿9可隨著調(diào)整螺套8的旋轉(zhuǎn)動作而在外殼1的軸向上往復移動。當調(diào)整螺桿9在外殼1內(nèi)的軸向上進行往復動作時，支撐部件6及卡止部件62將在孔 93內(nèi)上下移動。隨著調(diào)整螺套8進行旋轉(zhuǎn)動作，調(diào)整螺桿9通過與支撐部90抵接的彈簧支座73 改變施力體4在軸向上的長度，使施力體4的反作用力改變。似這樣，調(diào)整螺桿9與接受來自調(diào)溫旋鈕D的旋轉(zhuǎn)動作的調(diào)整螺套8 一起，來改變 施力體4在軸向上的負荷(施力體4的反作用力)，從而對控制閥芯2的軸向位置進行調(diào)
iF. ο另外，調(diào)整螺桿9所具有的長度在其如圖IA所示組裝在外殼1中時，可使得裙部 94位于自熱水流入口 a至混合室13的熱水側(cè)通路中。似這樣，通過在自熱水流入口 a至混合室13之間設置一端徑向擴大的呈錐狀形成 的裙部94，可在自熱水流入口至混合室的熱水通路中配置障礙物。這種構(gòu)成可使得冷熱水 在混合之前產(chǎn)生紊流，因而促進之后的冷熱水的混合，其結(jié)果，可實現(xiàn)執(zhí)行元件5感知溫度 的準確性。此外，通過在熱水通路中設置產(chǎn)生流水阻力(壓力損失)的裙部94，可減弱流向混 合室13的熱水的勢頭(壓力)。因此，根據(jù)本實施方式，即使從熱水流入口 a流入的熱水 的壓力急劇升高，通過裙部94也能夠抑制流入混合室13的熱水量的增加，因而控制閥芯2 為了開大冷水閥側(cè)而移動的距離(為了擴大冷水閥2b與冷水閥座IOb之間的間隔而移動 的距離)可以縮短(以較短時間完成溫度調(diào)節(jié))。也就是說，根據(jù)本實施方式，通過設置產(chǎn) 生流水阻力(壓力損失)的裙部94，可減輕熱水壓力波動帶來的影響，其結(jié)果，調(diào)溫性能提 尚ο此外，通過在熱水通路中設置產(chǎn)生流水阻力(壓力損失)的裙部94，可以限制流入 混合室13的熱水量。因此，即使是在熱水壓力急劇升高的場合，也不會有超過既定流量的 熱水流入混合室13，因而能夠防止因熱水量急劇增大而導致執(zhí)行元件5急不易難以發(fā)生， 溫度控制的精度提高。此外，根據(jù)上述構(gòu)成，能夠減小控制閥芯2上直接接觸熱水的面積，因而可以減少 流入的熱水對控制閥芯動作的影響，提高溫度控制的精度。下面，就施力體4、控制閥芯2、執(zhí)行元件5、保持器700以及增強部件120進行說明。施力體4通過彈簧支座72向冷水閥座IOb —側(cè)對控制閥芯2施力。施力體4只 要是能夠與執(zhí)行元件5取得平衡的施加體即可，可以是任何形狀，而在本實施方式中，使用 的是由線狀彈簧材料呈螺旋狀成形的偏置彈簧?？刂崎y芯2呈筒狀閥芯形成，在其筒壁的一個端緣上(圖1A、圖2中的上端緣)形 成熱水閥2a，另一個端緣上形成冷水閥2b。此外，在控制閥芯2的軸心部位形成有軸筒部 20。執(zhí)行元件5由SMA彈簧構(gòu)成。具體地說，執(zhí)行元件5使用的是將線材卷繞成大直 徑的螺旋狀SMA彈簧5a、以及將線材卷繞成小直徑的螺旋狀SMA彈簧5b構(gòu)成的執(zhí)行元件。 并且，執(zhí)行元件5是以將兩個螺旋狀SMA彈簧5a、5b組合成同軸狀并聯(lián)的雙重螺旋狀的狀 態(tài)使用的。具體地說，SMA彈簧5a和SMA彈簧5b呈雙重螺旋狀的狀態(tài)被夾持在保持器700 與閥座部件Ic上所形成的彈簧支座71之間。
保持器700具有對執(zhí)行元件5進行支撐的彈簧支座70，在彈簧支座70的一個面 (對執(zhí)行元件5進行支撐的面)上，設置有向下方延伸的圓筒狀的外罩7 (參照圖2)。該圓 筒狀的外罩7通過用樹脂材料與彈簧支座70 —起成形等而與彈簧支座70成一體地連續(xù)形 成。增強部件120呈圓盤狀形成，中心部形成有用來插入支撐部件6的孔。增強部件 120的一個面與保持器700的與執(zhí)行元件5支撐面相反一側(cè)的面抵接，另一個面與控制閥芯 2的軸筒部20的端部抵接。此外，增強部件120呈將保持器700的與執(zhí)行元件5支撐面相 反一側(cè)的面的大約整體覆蓋的形狀形成。似這樣，通過在控制閥芯2的端部與對執(zhí)行元件5進行支撐的保持器700之間設 置增強部件120的結(jié)構(gòu)，可提高保持器700的強度，降低保持器700破損的可能性。而之所以如上所述提高保持器700的強度，是因為若保持器700破損則有可能流 出的是用戶未預料到的高溫混合水。具體地說，一旦對配置在混合室13中的執(zhí)行元件5進行支撐的保持器700破損， 控制閥芯2便無法受到來自執(zhí)行元件5的負荷。這樣一來，控制閥芯2由于僅受到來自施 力體4的負荷而單向地向冷水閥座IOb—側(cè)受力。其結(jié)果，僅熱水流入口 a —側(cè)打開，流出 用戶所未預料到的高溫混合水。因此，在本實施方式中，通過增加保持器700的強度來降低 用戶未預料到的高溫混合水流出的可能性。對于增強部件120的具體構(gòu)成并無特別限定，例如可以使用將保持器700的與執(zhí) 行元件5的支撐面相反一側(cè)的面的大約整體覆蓋的不銹鋼(SUS)制造的墊圈。似這樣，將增強部件120做成SUS制造的墊圈的形狀，與樹脂制造的保持器700相 比，能夠以體積更小的零部件提高保持器700的強度。因此，根據(jù)本實施方式的構(gòu)成，不需要為了提高保持器700的強度而增加混合室 13的空間。即，本實施方式不僅能夠增強保持器700的強度，還有利于實現(xiàn)冷熱水混合龍頭 的小型化。另外，增加保持器700的厚度也能夠提高保持器700的強度。但是，這樣做的結(jié)果， 由于保持器700的體積增加，會使冷熱水進行混合的上游側(cè)混合室13a的空間減小。因此， 在增加保持器700的厚度的場合，若不增加上游側(cè)混合室13a的容積，將產(chǎn)生溫度控制的精 度變差等其它問題。此外，增強部件120也可以使用金屬制造的部件。似這樣，用金屬制造增強部件 120，可防止因長期反復抵觸高溫高壓熱水而發(fā)生熱疲勞。此外，增強部件120也可以由不同于保持器700的材料成形。例如，增強部件120 可以由比保持器700的強度和硬度高或者熱傳導率和表面摩擦系數(shù)低的材料成形。此外， 例如增強部件120也可以使用添加了添加劑等從而前述物理參數(shù)改變了的樹脂性部件。如上所述，由于增強部件120比保持器700的體積小，因而即使由強度高的材料成 形也能夠抑制成本的增加。下面，對支撐部件6、施力體4、彈簧支座72、彈簧支座73、控制閥芯2、增強部件 120、保持器700以及執(zhí)行元件5在外殼1內(nèi)的配置進行說明。被支撐在兩個彈簧支座73、72之間的施力體4可自如滑動地嵌套在支撐部件6 上。并且，支撐部件6的上端部(圖1A、圖2中的上端部)上固定有E型擋圈之類的卡止部件62，對被支撐在彈簧支座73上的施力體4的向上方的活動進行限制。此外，控制閥芯2 以其軸筒部20的一端與彈簧支座72抵接的方式嵌套在支撐部件6上。再有，增強部件120 以與控制閥芯2的軸筒部20的另一端抵接的方式嵌套在支撐部件6上。保持器700以與 增強部件120抵接的方式嵌套在支撐部件6上。此外，彈簧支座72、控制閥芯2、增強部件120以及保持器700在控制閥芯2的軸 筒部20的一端與彈簧支座72抵接、軸筒部20的另一端與增強部件120的一端抵接、增強 部件120的另一端與保持器700抵接的狀態(tài)下，通過E型擋圈之類的卡止部件63固定在支 撐部件6上。此外，在將施力體4、彈簧支座72、彈簧支座73、控制閥芯2、增強部件120以及保 持器700安裝在支撐部件6上的狀態(tài)下，以彈簧支座73與組裝在蓋體Ia和主體Ib中的調(diào) 整螺桿9的支撐部90抵接的方式，將支撐部件6嵌插到圓筒狀的調(diào)整螺桿9的筒內(nèi)。進而，以保持器700對執(zhí)行元件5的一端進行支撐、以閥座部件Ic上所形成的彈 簧支座71對執(zhí)行元件5的另一端進行支撐的方式，將支撐部件6的下端一側(cè)(圖1A、圖2 中的下側(cè))自如滑動地嵌裝到導孔18中。由兩個SMA彈簧5a、5b構(gòu)成的執(zhí)行元件5如下所示得到保持器700和彈簧支座71 的支撐。具體地說，將大直徑的螺旋狀SMA彈簧5a插在保持器700的外罩7的外周側(cè)，將 小直徑的螺旋狀的SMA彈簧5b插在外罩7的內(nèi)周側(cè)。并且，將SMA彈簧5a和SMA彈簧5b 夾持在彈簧支座70與閥座部件Ic的彈簧支座71之間。接下來，結(jié)合圖3A、圖3B、圖3C就本實施方式的冷熱水混合龍頭的動作進行說明。圖3A是旨在對本實施方式的動作進行說明的冷熱水混合龍頭的剖視圖，展示的 是冷熱水混合龍頭的控制閥芯將冷水閥座完全關(guān)閉狀態(tài)下的縱向剖視主視圖。圖3B是旨在對本實施方式的動作進行說明的冷熱水混合龍頭的剖視圖，展示的 是冷熱水混合龍頭的控制閥芯將熱水閥座和冷水閥座均打開狀態(tài)下的縱向剖視主視圖。而圖3C是旨在對本實施方式的動作進行說明的冷熱水混合龍頭的的剖視圖，展 示的是冷熱水混合龍頭的控制閥芯將熱水閥座完全關(guān)閉狀態(tài)下的縱向剖視主視圖。下面，將以如下構(gòu)成的場合為例進行說明，S卩，當將調(diào)整螺套8順時針方向旋轉(zhuǎn) 時，調(diào)整螺桿9隨之在支撐部件6的導向下沿軸向上升，當將調(diào)整螺套8向逆時針方向旋轉(zhuǎn) 時，調(diào)整螺桿9隨之在支撐部件6的導向下沿軸向下降，但這只是列出的一個例子而已。在圖3A中，控制閥芯2被設定為將冷水流入口 b完全關(guān)閉、僅將熱水流入口 a打 開而使高溫熱水流出。這樣設定的場合，用戶要將調(diào)整螺套8 (調(diào)整螺套8的捏手82)向逆時針方向旋轉(zhuǎn) (在這種場合，一直旋轉(zhuǎn)到冷水流入口 b完全關(guān)閉的狀態(tài))。當調(diào)整螺套8逆時針旋轉(zhuǎn)時，調(diào) 整螺桿9將隨之在支撐部件6的導向下沿軸向下降(向圖3A、圖3B、圖3C中所示的下方移 動)。一旦調(diào)整螺桿9下降，經(jīng)由其支撐部90使施力體4在軸向上承受的負荷增加。由此， 執(zhí)行元件5與所增加的負荷的大小相應地被壓縮，控制閥芯2向冷水閥座IOb —側(cè)受力，變 成冷水閥2b與冷水閥座IOb抵接的狀態(tài)。由于在這種設定下僅來自熱水流入口 a的熱水 流入冷熱水混合龍頭，因而從混合室13中所形成的混合水出口 c流出的是高溫的熱水。此外，在圖3A的狀態(tài)下，為了放出混合水，用戶對調(diào)溫旋鈕D進行操作而使調(diào)整螺套8順時針旋轉(zhuǎn)。當調(diào)整螺套8順時針旋轉(zhuǎn)時，調(diào)整螺桿9將隨之在支撐部件6的導向下 沿軸向上升(向圖3A、圖3B、圖3C中所示的上方移動)而被設定在圖3B的位置上。在這 種場合，由于調(diào)整螺桿9上升，施力體4通過其支撐部90在軸向上承受的負荷減小。由此， 執(zhí)行元件5與所減小的負荷的大小相應地伸展，控制閥芯2向熱水閥座IOa —側(cè)受力。其 結(jié)果，在冷水閥2b和冷水閥座IOb之間打開的同時，熱水閥2a和熱水閥座IOa之間的間隔 變窄(與圖3A的狀態(tài)相比變窄)。在這種設定下，來自熱水流入口 a的熱水和來自冷水流 ADb的冷水流入冷熱水混合龍頭。因此，混合室13中所流入的熱水和冷水相混合而變成 混合水，該混合水從混合水出口 c流出。此外，在如圖3B所示冷熱水混合龍頭被設定為放出混合水時，假設由于水壓降低 等原因流入的水的流量減少或者由于熱水壓力增加等原因流入的熱水的流量增加，因而混 合室13內(nèi)混合水的溫度上升。在這種場合，冷熱水混合龍頭將如下動作。具體地說，當由于水壓降低等原因流入的水的流量減少或者由于熱水壓力的增加 等原因流入的熱水的流量增加，混合室13內(nèi)混合水的溫度上升時，感知此狀況的執(zhí)行元件 5進行動作而使得所產(chǎn)生的負荷增大。一旦執(zhí)行元件5動作而使得所產(chǎn)生的負荷增大，施力 體4便受到壓縮、控制閥芯2向熱水閥座IOa—側(cè)受力。由此，熱水閥2a與熱水閥座IOa之 間的間隔變窄，使熱水的流入量減少。冷水閥2b與冷水閥座IOb之間的間隔因此而變寬， 使冷水的流入量增加。其結(jié)果，冷熱水混合龍頭能夠使升高了的混合水的溫度降低。另一方面，在如圖3B所示冷熱水混合龍頭被設定為放出混合水時，假設由于水壓 升高等原因流入的水的流量增大或者由于熱水壓力減小等原因流入的熱水的流量減小，混 合室13內(nèi)的混合水的溫度降低。在這種場合，冷熱水混合龍頭將如下動作。具體地說，在由于水壓上升等原因流入的冷水的流量增大或者由于熱水壓力減小 等原因流入的熱水的流量減小，混合室13內(nèi)的混合水的溫度降低的場合，感知該狀況的執(zhí) 行元件5進行動作而使得所產(chǎn)生的負荷減小。并且，一旦執(zhí)行元件5動作而使得所產(chǎn)生的負 荷減小，施力體4便與所減小的負荷的大小相應地伸展，向冷水閥座IOb —側(cè)對控制閥芯2 施力。由此，熱水閥2a與熱水閥座IOa之間的間隔變寬，使熱水的流入量增加。冷水閥2b 與冷水閥座IOb之間的間隔因此而變窄，使冷水的流入量減少。其結(jié)果，冷熱水混合龍頭能 夠使降低了的混合水的溫度升高。此外，在圖3B的狀態(tài)下，為了僅使冷水流出，用戶對調(diào)溫旋鈕D進行操作而使調(diào)整 螺套8順時針旋轉(zhuǎn)(在這種場合，一直旋轉(zhuǎn)到熱水流入口 a完全關(guān)閉的狀態(tài))。當如上所述調(diào)整螺套8順時針旋轉(zhuǎn)時，調(diào)整螺桿9將隨之在支撐部件6的導向下 沿軸向上升(向圖3中所示的上方移動)并被設定在圖3C的位置上。在這種場合，由于調(diào) 整螺桿9上升，施力體4通過其支撐部90在軸向上承受的負荷減小。由此，執(zhí)行元件5將 與所減小的負荷的大小相應地伸展，控制閥芯2向熱水閥座IOa—側(cè)受力。其結(jié)果，變成熱 水閥2a與熱水閥座IOa抵接的狀態(tài)，冷水閥2b與冷水閥座IOb之間的間隔變寬(與圖3B 的狀態(tài)相比變寬)。在這種設定下，由于熱水流入口 a被完全關(guān)閉，因而僅有來自冷水流入 口 b的冷水流入冷熱水混合龍頭，從混合水出口 c流出的是冷水。如以上所說明的，根據(jù)本實施方式，利用調(diào)整螺套8的頂面11上設置的槽部83和 襯墊100的構(gòu)成，可以提高外殼1的強度。此外，如以上所說明的，根據(jù)本實施方式，利用在 控制閥芯2的端部與對執(zhí)行元件5進行支撐的保持器700之間設置增強部件120這樣一種構(gòu)成，可提高保持器700的強度，降低保持器700破損的可能性。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實施方式，能夠提高冷熱水混合龍頭的耐久性。本發(fā)明并不受以上所說明的實施方式的限定，在本發(fā)明要旨的范圍內(nèi)可以實施各 種各樣的變型。
權(quán)利要求
一種冷熱水混合龍頭，包括調(diào)溫旋鈕，接受溫度調(diào)節(jié)操作；主體部，具有通過前述調(diào)溫旋鈕的操作對熱水的溫度進行調(diào)整的控制閥機構(gòu)以及形成有熱水流入口和冷水流入口并內(nèi)藏前述控制閥機構(gòu)的外殼；其特征是，前述外殼在其一個端部的軸心部開有孔；前述主體部具有施力體，由彈性系數(shù)固定不變材質(zhì)的原材料構(gòu)成；執(zhí)行元件，隨溫度的變化進行伸縮動作；控制閥芯，一個端部承受來自前述施力體的負荷，另一個端部承受來自前述執(zhí)行元件的負荷，通過所承受的來自前述施力體和前述執(zhí)行元件的負荷的平衡使前述熱水流入口和前述冷水流入口的開關(guān)比例改變；呈圓筒狀形成的調(diào)溫裝置，一端固定在前述調(diào)溫旋鈕上，隨著該調(diào)溫旋鈕的旋轉(zhuǎn)使前述施力體移動而對前述控制閥芯施加負荷來設定前述控制閥芯的位置；前述調(diào)溫裝置在其圓筒狀的一端形成有頂面，在前述頂面的中心部形成有固定在前述調(diào)溫旋鈕上的大致呈圓柱狀的捏手，在前述頂面的該捏手的周邊部形成有與該捏手同心的圓形凹狀的槽；前述調(diào)溫裝置與前述外殼同軸地配置在前述外殼的一個端部的內(nèi)側(cè)，并且前述捏手自如旋轉(zhuǎn)地插入開口于前述外殼的一個端部上的孔中；在前述調(diào)溫裝置的頂面與前述外殼的一個端部之間，夾持著將前述頂面上所形成的槽覆蓋的襯墊。
2.一種冷熱水混合龍頭，包括形成有熱水流入口、冷水流入口的外殼以及安裝在前述 外殼內(nèi)的主體部，其特征是，前述主體部具有施力體，由彈性系數(shù)固定不變材質(zhì)的原材料構(gòu)成；執(zhí)行元件，隨溫度 的變化進行伸縮動作；控制閥芯，一個端部承受來自前述施力體的負荷，另一個端部承受來 自前述執(zhí)行元件的負荷，通過所承受的來自前述施力體和前述執(zhí)行元件的負荷的平衡使前 述熱水流入口和前述冷水流入口的開關(guān)比例改變；保持器，形成有對前述執(zhí)行元件的一端 進行支撐的支撐面；在前述外殼的內(nèi)部，設置有使來自前述熱水流入口的熱水和來自前述冷水流入口的冷 水混合的混合室；前述執(zhí)行元件被支撐在前述混合室內(nèi)所形成的支撐部與前述保持器的前述支撐面之間；在前述保持器上所形成的與前述支撐面相反的面和前述控制閥芯的前述另一個端部 之間夾持著增強部件。
3.如權(quán)利要求2所記載的冷熱水混合龍頭，其特征是，前述增強部件是將前述保持器 的與前述支撐面相反的面大致全部覆蓋的金屬制造的墊圈，前述保持器系樹脂制造。
4.如權(quán)利要求2所記載的冷熱水混合龍頭，其特征是，前述增強部件是將前述保持器 的與前述支撐面相反的面大致全部覆蓋的墊圈，前述增強部件和前述保持器二者分別由不 同材質(zhì)的材料成形。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠提高耐久性的冷熱水混合龍頭。在具有筒狀外殼(1)的冷熱水混合龍頭中，設置了通過來自施力體(4)和執(zhí)行元件(5)的負荷的平衡對熱水流入口(a)和冷水流入口(b)的開關(guān)比例進行調(diào)整的控制閥芯(2)、以及接受用戶的旋轉(zhuǎn)操作而對控制閥芯(2)的位置進行調(diào)整的圓筒狀的調(diào)溫裝置(8、9)。調(diào)溫裝置(8、9)是一端形成有頂面(81)，在頂面(81)的中心部設置有捏手(82)，在頂面(81)的捏手(82)的周邊形成有圓形凹狀的槽部(83)。調(diào)溫裝置(8、9)以與外殼(1)同軸且捏手(82)插入到外殼(1)的一個端部上所開設的孔(12)中的狀態(tài)配置在外殼(1)內(nèi)部。在調(diào)溫裝置的頂面(81)與外殼(1)的一個端部之間夾持著將頂面(81)上所形成的槽部(83)覆蓋的襯墊(100)。
文檔編號F16K31/70GK101889164SQ200880119350
公開日2010年11月17日 申請日期2008年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月6日
發(fā)明者關(guān)榮治, 戶高健策, 松井英之, 根岸功 申請人:Toto株式會社;日本恒溫器株式會社