流体制御弁およびそれを用いた衛生洗浄便座の水流制御装置
【課題】簡単な構成で弁開度に応じた正確な流量が得られ、かつ必要駆動トルクが小さい流体制御弁を提供する。
【解決手段】流入路１３３と流出路１３４を有する非弾性材料からなるハウジング１３２内に回動可能に設けられた非弾性材料からなる弁体１３５と、流入路と流出路とを連通または遮断する弁体内部の流路１３６の出口部１３７がハウジング１３２との摺動接触面１３８に設けられ、出口部に弾性材料により孔形状を含めて形成した接触摺動部材１３９を設けたものである。弁体の出口部の接触摺動部材が弾性材料でハウジングの内面の摺動接触面に密着して、弁体の出口部の孔形状および弁体の回転位置に応じた正確な開口面積と流量を得ることができ、弁体の他の部分は非弾性材料で形成してあるため、摺動摩擦抵抗を小さくでき、弁体の回動時に必要な駆動トルクを小さく押さえることができる。
【解決手段】流入路１３３と流出路１３４を有する非弾性材料からなるハウジング１３２内に回動可能に設けられた非弾性材料からなる弁体１３５と、流入路と流出路とを連通または遮断する弁体内部の流路１３６の出口部１３７がハウジング１３２との摺動接触面１３８に設けられ、出口部に弾性材料により孔形状を含めて形成した接触摺動部材１３９を設けたものである。弁体の出口部の接触摺動部材が弾性材料でハウジングの内面の摺動接触面に密着して、弁体の出口部の孔形状および弁体の回転位置に応じた正確な開口面積と流量を得ることができ、弁体の他の部分は非弾性材料で形成してあるため、摺動摩擦抵抗を小さくでき、弁体の回動時に必要な駆動トルクを小さく押さえることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流路切換えおよび流量制御が可能な流体制御弁および用便後の人体局部の洗浄を行う衛生洗浄便座に好適な水流制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
衛生洗浄便座は、用便後の肛門部の洗浄や、小用時、生理時の女性局部の洗浄を目的とする装置であるが、肛門洗浄は強い洗浄力が要求され、ビデ洗浄は、ソフト感等が要求される。これに対応するため専用の２本のノズルを有する衛生洗浄便座がある。この２系統のノズルの選択切替を行うために、次のような流体制御弁が提案されている。
【０００３】
例えば、従来のこの種の流体制御弁を使用した衛生洗浄便座（例えば、特許文献１参照）のブロック図を図１２に示す。同図において、１は洗浄水の給水路２中に設けた給水ポンプ、３は女性の局部を洗浄するビデ洗浄ノズル、また４は肛門部の洗浄を行う肛門洗浄ノズルであり、５はビデ洗浄ノズル３と肛門洗浄ノズル４を選択する流体制御弁で、６はその切換つまみである。７は温水タンク、８は洗浄つまみ９と連動する電磁弁である。
【０００４】
洗浄つまみ９を回すと電磁弁８が開きポンプ１が作動し、給水路の流体がポンプ１の水圧により流体制御弁５へ洗浄水として送られ、流体制御弁５を切換えることによりビデ洗浄ノズル３および肛門洗浄ノズル４から選択的に洗浄水を噴出させてビデ洗浄および肛門洗浄を行う。
【０００５】
流体制御弁５は、流入口１０とビデ洗浄ノズル３へ通ずる流出口１１と肛門洗浄ノズル４へ通ずる流出口１２を有するハウジング１３と、そのハウジング１３の中で回転自在の弁体１４とを有し、その弁体１４には、ハウジング１３と弁体１４のシールのため０リング１５、０リング１６がその溝１７、溝１８に嵌め込まれている。１９は弁蓋で、２０は弁体１４内部の通水路で、２１はその通水路２０の出口部である。
【０００６】
上記構成において電磁弁８の開成で流れた洗浄水はポンプ１に加圧されて温水器7に入り加熱され、温水となって温水器７より流体制御弁５の流入口１０に洗浄水が供給されると、図１２のように弁体１４内の通水路２０を通り、出口部２１を経てビデ洗浄ノズル３へと洗浄水が流れてビデ洗浄ノズル３から洗浄水が噴出し、ビデ洗浄が行われる。
【０００７】
また、流体制御弁５の切換つまみ６を回すと弁体１４が回転し、通水路２０の出口部２１が肛門洗浄ノズル４への流出口１２に切換わり、上記と同様に肛門洗浄ノズル４から洗浄水が噴出し、肛門洗浄が行われる。
【０００８】
以上のように流体制御弁５の切換により洗浄ノズル３、４の選択切換えが可能であり、また給水ポンプ１の回転数制御により各ノズルからの洗浄水の吐出流量の調節ができるものである。
【０００９】
また、図１３（ａ）に示す衛生洗浄便座も、上記した特許文献１には示されている。この衛生洗浄便座の流体制御弁２７は、図１２に示す流体制御弁５と同じ構成には同一の符号を付して詳細な説明を省略し、異なる構成についてのみ説明する。
【００１０】
弁体２３の通水路２０における出口部２４の全周縁を囲むようにその外周に溝２５を設け、この溝２５に弾性シール部材２６を設けている。そして、出口部２４と流出口１１の横穴２９が連通して流体が流れている時に、この流体が流出口１２の横穴３０へ漏れ出す
のを防ぐ構成にしている。
【００１１】
また、従来のこの種の流体制御弁としては、図１４に示すもの（例えば、特許文献２参照）も知られている。この流体制御弁５ａは、図１２に示す流体制御弁５と同じ構成には同一の符号を付して詳細な説明を省略し、異なる構成についてのみ説明する。弁体１４ａは通水路２０の出口部２１の全周縁に、ハウジング１３の流出口１１の全周縁に接する凸部３１を弁体１４ａと一体に樹脂成型し設けている。そして、回転による弁体１４ａの出口部２１が、ハウジング１３の流出口１１にさしかかる前に、流体がハウジング１３と弁体１４ａの接合面から流出口１１へ漏れ出すのを防ぐ構成にしている。
【特許文献１】特開昭６０−５１２３７号公報
【特許文献２】特開平７−２６００１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上記したような従来の前者の水流制御装置では、ノズル切換えのための流体制御弁５のハウジング１３と弁体１４との径隙間２２が大きいと、肛門洗浄時の洗浄水は、肛門洗浄ノズル４へ流れているにもかかわらず、その径隙間２２の部分からビデ洗浄ノズル３の流出口１１の方にも漏れて流れ、肛門洗浄ノズル４で洗浄しているのと同時に、ビデ洗浄ノズル３から洗浄水が漏れたりする。
【００１３】
このため、ハウジング１３と弁体１４との径隙間２２を小さくする必要があり、この加工は高精度を要し加工費が高く、かつ良品の歩留まりが悪く生産性を上げられないなどの課題があった。
【００１４】
また、ハウジング１３と弁体１４のシールのためにハウジング１３と弁体１４との径隙間２２を小さくしようとした場合、寸法ばらつきにより弁体１４がハウジング１３にしまりばめ状態のものが発生し、弁体１４を回転駆動する際の必要トルクが大きくなり、切換つまみ６を回転しようとしても固くて回せないものがあるなどの課題があった。
【００１５】
上記問題点を解決するために、図１３（ａ）に示す衛生洗浄便座の流体制御弁では、弁体２３の出口部２４を囲む外周に弾性シール部材２６を設けているが、通水路２０の出口部２４の孔の全周端面から溝２５までの間２２ａはハウジング２８の内面に対して隙間があり、シールされないため、弁体２３を回転させてシール部材２６がハウジング２８の横穴２９、３０との回転相対位置における正確な流量制御をすることができないなどの課題があった。
【００１６】
つまり、図１３（ｂ）に示す流体制御弁２７の要部の展開図で明らかなように、弁体２３を回転していくと、弁体２３の出口部２４が、ハウジング２８の流出口１１の横穴２９、または流出口１２の横穴３０にさしかかる前に、通水路２０の出口部２４の孔の全周端面から弾性シール部材２６までの間２２ａにおけるハウジング２８と弁体２３の接合面（斜線で示す部分）から流出口１１の横穴２９、または流出口１２の横穴３０に流出口１１へ漏れ出すものであった。
【００１７】
従って、回転する弁体２３の出口部２４が、ハウジング２８の流出口１１の横穴２９にさしかかり、そして出口部２４と横穴２９が完全に一致するまでの流体の流れる変化量で制御を行うように設定していても、上記した流体の洩れ出ることで正確な流量制御ができなかった。
【００１８】
また、上記した図１３（ａ）、（ｂ）に示す流体制御弁２７の問題点を解決するための、図１４に示す流体制御弁５ａでは、弁体１４ａと一体に樹脂成型した凸部３１がハウジ
ング１３の摺動接触部３２との隙間を小さくするので、弁体１４ａ外周の隙間からの漏れが著しく減少し、簡単な構成で弁開度に応じた流量が得られ、かつ必要駆動トルクが小さい流体制御弁が得られている。
【００１９】
しかし、この場合、弁体１４ａと一体に樹脂成型して設けた凸部３１とハウジング１３との摺動接触部３２の隙間が小さいものの多少の洩れがあり、樹脂成型の寸法精度によっては漏れ量がばらつき、他流路への漏れが派生するという課題があった。例えば、弁体１４ａが流出口１１のみに流すつもりの弁体位置にある場合でも他の流出口１２に洩れるといった状況である。一方、凸部３１の幅を大きくして摺動接触部３２からの流体の洩れ出るのをなくそうとすると、逆に弁体１４ａを回転させる駆動トルクが大きくなること等が考えられるものであった。
【００２０】
上記従来の課題に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、簡単な構成で殆んど洩れがなく弁開度に応じた正確な流量が得られ、かつ必要駆動トルクが小さい流体制御弁を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記課題を解決するために本発明の流体制御弁は、流入路と流出路を有する非弾性材料からなるハウジングと、前記ハウジング内に回動可能に設けられた非弾性材料からなる弁体と、前記流入路と前記流出路とを連通または遮断する前記弁体内部の流路の出口部が前記ハウジングとの摺動接触面に設けられ、前記出口部に孔形状を含めて弾性材料により形成した接触摺動部材を設けたものである。
【００２２】
これによって、非弾性材料からなるハウジング内で回動する非弾性材料からなる弁体の出口部に設けられ弾性材料により孔形状を含めて形成した接触摺動部材が、前記ハウジングとの摺動接触面に弾性材料が有する弾力により密着しながら摺動する。したがって、弾性材料からなる前記接触摺動部材がハウジングの摺動接触面との隙間がなく、弁開度に応じた正確な流量を得ることができる。しかも、前記出口部の前記接触摺動部材だけが弾性材料で、弁体の他の部分は非弾性材料で形成してあるため、摺動摩擦抵抗を小さくでき弁体を回転させるのに必要な駆動トルクが小さい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の流体制御弁は、簡単な構成で弁開度に応じた正確な流量が得られ、かつ必要駆動トルクを小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
第１の発明は、流入路と流出路を有する非弾性材料からなるハウジングと、前記ハウジング内に回動可能に設けられた非弾性材料からなる弁体と、前記流入路と前記流出路とを連通または遮断する前記弁体内部の流路の出口部が前記ハウジングとの摺動接触面に設けられ、前記出口部に孔形状を含めて弾性材料により形成した接触摺動部材を設けた流体制御弁である。
【００２５】
この構成により、非弾性材料からなるハウジング内で回動する非弾性材料からなる弁体の出口部に設けられた弾性材料からなる接触摺動部材が、前記ハウジングとの摺動接触面に弾性材料が有する弾力により密着しながら摺動することができるので、弾性材料からなる前記接触摺動部材がハウジングと摺動接触面との隙間をなくして、弁開度に応じた正確な流量を得ることができる。しかも、前記出口部の前記接触摺動部材だけが弾性材料で、他の摺動接触面は非弾性材料で形成してあるため、少ない弾性摺動接触面となり摺動摩擦抵抗を小さくでき弁体を回転させるのに必要な駆動トルクを小さくできる。
【００２６】
第２の発明に係る流体制御弁は、特に、第１の発明の接触摺動部材が、ゴムまたはエラストマーである。ゴムまたはエラストマーの接触摺動部材を設けた構成により、非弾性材料からなるハウジング内で回動する非弾性材料からなる弁体の出口部に設けられたゴムまたはエラストマーからなる接触摺動部材は、適度なゴム硬度を選定できるため、前記ハウジングとの摺動接触面に部分的に適度な弾力で密着しながら摺動させることができるので、ゴムまたはエラストマーからなる前記接触摺動部材とハウジングの摺動接触面との隙間をなくして、弁開度に応じた正確な流量を得ることができる。しかも、前記出口部の前記接触摺動部材だけがゴムまたはエラストマーからなる弾性材料で、他の摺動接触面は非弾性材料で形成してあるため、少ない弾性摺動接触面となり摺動摩擦抵抗を小さくでき弁体を回転させるのに必要な駆動トルクを小さくできる。
【００２７】
第３の発明に係る流体制御弁は、特に、第２の発明の接触摺動部材を弁体に嵌め込む構成とし、その嵌め合わせ部に糸ビードを設けたことを特徴とするものである。この構成により、非弾性材料からなる弁体の出口部に、糸ビードを有した接触摺動部材を嵌め込むだけで弁体に接触摺動部材を組み付けられ、ゴムの焼付け加工や接着加工が不要であり、かつ、糸ビードによるシールなので、その糸ビードによるシール部が摺動可能にでき、流体圧で接触摺動部材がハウジングに適度に押し付けられながら弁体が回動することができる。
【００２８】
つまり、糸ビードによるシール構成によって、接触摺動部材は、ハウジングに適度に押し付けられ密着しながら摺動させることができるので、ゴムまたはエラストマーからなる前記接触摺動部材とハウジングの摺動接触面との隙間をなくして、弁開度に応じた正確な流量を得ることができる。しかも、前記出口部の前記接触摺動部材だけがゴムまたはエラストマーからなる弾性材料で、他の摺動接触面は非弾性材料で形成してあるため、摺動摩擦抵抗を小さくでき弁体を回転させるのに必要な駆動トルクを小さくできる。
【００２９】
第４の発明に係る流体制御弁は、特に、第２の発明の接触摺動部材を弁体に嵌め込む構成とし、その嵌め合わせ方向を規制する方向規制部を設けたことを特徴とするものである。この構成により、例えば弁体の回動角度と流量変化特性の直線性を良くするために、接触摺動部材に設けた出口部を単純な円形ではなくスリット孔などの異形孔にした場合においても、弁体の回動によって流出孔の方向ずれて流量特性がずれてしまうような不具合がなく、いつも安定した流量特性を得ることができる。
【００３０】
第５の発明に係る流体制御弁は、特に、第２の発明の接触摺動部材は、弁体の表面に塗布および印刷により形成したことを特徴とするものである。この構成により、ハウジングの摺動接触面との隙間をなくして弁開度に応じた正確な流量を得ることが、弁体の表面に弾性材料を塗布および印刷するだけの簡単な工法で実現することができる。
【００３１】
第６の発明に係る流体制御弁は、特に、第１〜第５のいずれか１つの発明において、接触摺動部材は、動摩擦係数が０．８以下（ＩＳＯ８２９５ ＪＩＳ Ｋ７１２５）の低摩擦特性を備えたことを特徴とするものである。汎用のニトリルゴム（ＮＢＲ）やエチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）の場合は動摩擦係数が１．４〜１．８程度あるのに対し動摩擦係数が０．８以下になる材質あるいは処理した材料を接触摺動部材として構成することで、さらに弁体を回転させるのに必要な駆動トルクを約半分程度に小さくできる。
【００３２】
第７の発明に係る流体制御弁は、特に、第１〜第６のいずれか１つの発明において、接触摺動部材は、低摩擦化成分を反応固定化したゴムまたはエラストマーであることを特徴とするものである。ゴムまたはエラストマーの表面を低摩擦、非粘着にするため単に表面に低摩擦非粘着剤を塗布したものがあるが、この場合その塗布材料が剥がれやすくて、しかも飛躍的な低摩擦効果を持続することが困難であった。
【００３３】
それに対し、低摩擦、非粘着の性質を有するポリマー等の低摩擦化成分を反応固定化する方法が近年開発されてきた。例えば、接触摺動部材のゴムやエラストマー表面にカップリング剤や表面グラフト重合を用いて、低摩擦化成分をゴムやエラストマー表面の−ＳＨ，−ＯＨ，−ＣＯＯＨなどの官能基と反応させて定着させる反応固定化したものにすることで、動摩擦係数を約０．２程度と未処理のゴムに比べて約１／５〜１／８と飛躍的な低摩擦にすることが可能で、しかも長期使用しても低摩擦効果を持続することができ、弁開度に応じた正確な流量を得ることができるとともに、さらに弁体を駆動させるのに必要な駆動トルクを小さくすることができる。
【００３４】
第８の発明に係る流体制御弁は、特に、第１〜第７のいずれか１つの発明において、ハウジングは、流入路から各々分岐して設けられた複数の流出路を有するものである。すなわち、複数の流出路を有する前記ハウジング内に回動可能に設けられた非弾性材料からなる弁体と、前記流入路と前記流出路とを連通または遮断する前記弁体内部の流路の出口部が前記ハウジングとの摺動接触面に設けられ、前記出口部に弾性材料により孔形状を含めて形成した接触摺動部材を設けた構成である。
【００３５】
この構成により、非弾性材料からなるハウジング内で回動する非弾性材料からなる弁体の出口部に設けられた弾性材料からなる接触摺動部材が、前記ハウジングとの摺動接触面に弾性材料が有する弾力により密着しながら摺動することができるので、弾性材料からなる前記接触摺動部材がハウジングと摺動接触面との隙間をなくして、弁体外周の隙間からの漏れが著しく減少する。このことにより、他方流路への漏れを最小限にでき、複数の流路の選択切換えと、各々の流路における正確な流量制御が可能になる。しかも、前記出口部の前記接触摺動部材だけが弾性材料で、他の摺動接触面は非弾性材料で形成してあるため、少ない弾性摺動接触面となり摺動摩擦抵抗を小さくでき弁体を回転させるのに必要な駆動トルクを小さくできる。
【００３６】
第９の発明に係る流体制御弁は、特に、第１〜第８のいずれか１つの発明において、弁体を回動するモータを有する駆動手段と、前記モータの回転角を制御することにより前記複数の流出路の選択切換えと流量制御を行う回転角制御手段を設けたものである。すなわち、複数の流出路を有する前記ハウジング内に回動可能に設けられた非弾性材料からなる弁体を回転駆動するモータと、そのモータの回転角制御手段を設けたことにより、単一の駆動手段でかつ簡単な構成で所定流路以外への漏れ流量を最小限にでき、かつ必要駆動トルクが小さく、遠隔制御で複数の流路の選択切換えと、各々の流路における流量制御を可能な流体制御弁の、小型化、低コスト化、耐久信頼性の向上が図れる。
【００３７】
第１０の発明に係る衛生洗浄便座の水流制御装置は、洗浄水を供給する給水路に設け洗浄水を加熱する温水器等の加熱手段と、前記温水器に連通する流入路および前記流入路から各々分岐して設けた複数の流出路を有するハウジングと、前記ハウジング内に回動可能に設けられた弁体と、前記弁体内部の流路の出口部が前記ハウジングとの摺動接触面に設けられ、前記出口部に弾性材料により孔形状を含めて形成した接触摺動部材と、前記弁体を回動するステッピングモータを有する駆動手段から構成される流体制御弁と、前記流体制御弁の第一および第二の流出路に各々連通する第一および第二の洗浄ノズルと、前記第一および第二の洗浄ノズルを選択駆動する洗浄スイッチと水量を調節する水勢調節スイッチを有する操作手段と、前記操作手段の信号により前記ステッピングモータの回転角を制御する回転角制御手段を設けたものである。
【００３８】
すなわち、ステッピングモータを駆動手段とし、第一および第二の洗浄ノズルの選択切換えと各々の洗浄ノズルから吐出される洗浄水の流量調節を行う出口部が前記ハウジングとの摺動接触面に設けられ、前記出口部に弾性材料により孔形状を含めて形成した接触摺
動部材を有する流体制御弁と、前記流体制御弁の第一および第二の流出路に各々連通する第一および第二の洗浄ノズルと、前記第一および第二の洗浄ノズルを選択駆動する洗浄スイッチと水量を調節する水勢調節スイッチを有する操作手段と、前記操作手段の信号により前記ステッピングモータの回転角を制御する回転角制御手段を設けたものであるので、操作手段からの信号により、ステッピングモータへ供給されるパルス信号が制御され、ビデ洗浄用の第一の洗浄ノズルと、肛門洗浄用の第二の洗浄ノズルを選択的に切換えることが可能で、第一および第二の洗浄ノズルから吐出される洗浄水量（水勢）を操作手段の信号に応じてきめ細かい調節ができるコンパクトな水流制御装置が可能となる。
【００３９】
本発明の目的は、第１の発明から第１０の発明を実施の形態の要部とすることにより達成できるので、各請求項に対応する実施の形態の詳細を、以下に図面を参照しながら説明し、本発明を実施するための最良の形態の説明とする。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、本実施の形態の説明において、同一構成並びに作用効果を奏するところには同一符号を付して重複した説明を行わないものとする。
【００４０】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における流体制御弁１３１の構成断面図であり、図２（ａ）〜（ｃ）は図１のＡ−Ａ断面図である。同図において、１３２は非弾性材料からなるハウジングであり、流入路１３３と流出路１３４を有している。１３５はハウジング１３２内に回動可能に設けられた非弾性材料からなる弁体であり、内部にハウジング１３２の流入路１３３と流出路１３４とを連通または遮断する流路１３６が形成されている。
【００４１】
弁体１３５の流路１３６の出口部１３７は、ハウジング１３２との摺動接触面１３８に設けられ、この出口部１３７の孔形状の縁に、出口部の孔形状を含んで弾性材料からなる輪状の摺動接触部材１３９が、出口部１３７の弁体１３５と一体的に形成されている。１４０および１４１はXリングやOリングなどのシールパッキンで、弁体１３５の軸方向と直交して弁体１３５の両端部における全周面の溝に嵌め込まれている。１４２は回転つまみである。
【００４２】
以上の構成において本実施の形態の動作について説明する。図２（ａ）は弁閉止状態を示したものであり、流入路１３３に連通する流路１３６は、流出路１３４とは連通せず、出口部１３７の孔形状の縁に設けた弾性材料からなる摺動接触部材１３９が、ハウジング１３２の内面の摺動接触面１３８に密着して流出路１３４への流体の漏れが防止されている。そして、図２（ｂ）は弁半開状態で、図２（ｃ）は弁全開状態をそれぞれ示したものである。
【００４３】
このように、ハウジング１３２の流出路１３４に弁体１３５の出口部１３７を合わすために弁体１３５を回転していった際に、摺動接触部材１３９が先に流出路１３４の孔にさしかかっても、接触摺動部材１３９が出口部１３７の孔形状を含めた摺動接触面１３８に位置しているので、出口部１３７が流出路１３４にさしかかる前に摺動接触面１３８から流出路１３４に流体が洩れ出ることはなく、出口部１３７が流出路１３４にさしかかって初めて流体が流れ始まる。
【００４４】
従って、弁体１３５の出口部１３７における流出路１３４の孔との対向度合いにより、正確に流体制御が可能になる。また、弁体１３５の出口部１３７の接触摺動部材１３９だけが弾性材料で、弁体１３５の他の部分は非弾性材料で形成してあるため、摺動摩擦抵抗を小さくでき、弁体１３５の回動時に必要な駆動トルクも小さく押さえることができる。
【００４５】
以上述べたように本実施の形態によれば、弁体１３５の出口部１３７の孔形状を含めて弾性材料からなる摺動接触部材１３９を設けたことにより、摺動接触部材１３９がハウジ
ング１３２の内面の摺動接触面１３８に密着して、弁体１３５の出口部１３７の孔形状および弁体１３５の回転位置に応じた正確な開口面積と流量を得ることができる。
【００４６】
また、弁体１３５の出口部１３７の孔形状に沿って弾性材料からなる摺動接触部材１３９を設けた構成において、弁体１３５の出口部１３７の前記接触摺動部材１３９だけが弾性材料で、弁体１３５の他の部分は非弾性材料で形成することによって、非弾性材料に比べ動摩擦係数が大きい弾性材料の摺動接触面積を小さくでき、弁体１３５を回転させるのに必要な駆動トルクが小さく、前記した弁体１３５の回転位置に応じた正確な流量を小さい回転操作力で行うことができる。
【００４７】
この作用効果は特に、弁体１３５の出口部１３７の孔形状を流路１３６に沿って設けた弾性材料からなる摺動接触部材１３９の部分だけ、例えば０．１〜０．２ミリメートル程度の僅かな凸部（図示せず）に形成することで、より高い効果を得ることができる。なぜなら、弁体１３５の弾性材料からなる摺動接触部材１３９の凸部が、より弾力があってハウジング１３２内面の摺動接触面１３８に密着するので、よりシール性が高くなることと、摺動接触する面積が摺動接触部材１３９の凸部の狭い面積にできるため摺動摩擦抵抗をより小さくできるためである。
【００４８】
（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２における流体制御弁１４３の構成断面図であり、図４（ａ）〜（ｄ）は図３のＢ−Ｂ断面図である。同図において、１４４は非弾性材料からなるハウジングであり、流入路１４５と、第一および第二の流出路１４６、１４７を有している。１４８はハウジング１４４内に回動可能に設けられた非弾性材料からなる弁体であり、内部に流入路１４５と第一あるいは第二の流出路１４６、１４７とを選択的に連通または遮断、そして両流出路を遮断する流路１４９が形成されている。
【００４９】
弁体１４８の流路１４９の出口部１５０は、ハウジング１４４との摺動接触面１５１に設けられ、この出口部１５０の孔形状の縁に、出口部の孔形状を含んで弾性材料からなる輪状の摺動接触部材１５２が、弁体１４８と一体的に形成されている。１５３および１５４はXリングやOリングなどのシールパッキンで、弁体１４８の軸方向と直交して弁体１４８の両端部における全周面の溝に嵌め込まれている。１５５は回転つまみである。
【００５０】
以上の構成において本実施の形態の動作について説明する。図４（ａ）は弁閉止状態を示したものであり、流入路１４５に連通する流路１４９は、第一および第二の流出路１４６、１４７のいずれにも連通せず、出口部１５０の孔形状の縁に設けた弾性材料からなる摺動接触部材１５２が、ハウジング１４４の内面の摺動接触面１５１に密着して流体の漏れが防止されている。
【００５１】
図４（ｂ）は弁体１４８を回転し、出口部１５０がハウジング１４４の第一の流出路１４６の方へ向いて第一の流出路１４６を全開した状態を、図４（ｃ）は弁体１４８が回転して第二の流出路１４７を半開した状態を、図４（ｄ）は弁体１４８をさらに回転して第二の流出路１４７を全開した状態をそれぞれ示したものである。
【００５２】
このように、ハウジング１４４の第一および第二の流出路１４６、１４７に弁体１４８の出口部１５０を合わすために弁体１４８を回転していった際に、摺動接触部材１５２が先に第一および第二の流出路１４６、１４７の孔にさしかかっても、接触摺動部材１５２が出口部１５０の孔形状を含めた摺動接触面１５１に位置しているので、出口部１５０が第一および第二の流出路１４６、１４７の孔にさしかかる前に摺動接触面１５１から第一および第二の流出路１４６、１４７に流体が洩れ出ることはなく、出口部１５０が第一および第二の流出路１４６、１４７にさしかかって初めて流体が流れ始まる。
【００５３】
従って、弁体１４８の出口部１５０における第一および第二の流出路１４６、１４７の孔との対向度合いにより、正確な流体制御が可能になる。また、弁体１４８の出口部１５０の接触摺動部材１５２だけが弾性材料で、弁体１４８の他の部分は非弾性材料で形成してあるため、摺動摩擦抵抗を小さくでき、弁体１４８の回動時に必要な駆動トルクを小さく押さえることができる。
【００５４】
以上述べたように本実施の形態によれば、弁体１４８の出口部１５０の孔形状を含めて弾性材料からなる摺動接触部材１５２を設けたことにより、摺動接触部材１５２がハウジング１４４の内面の摺動接触面１５１に密着して、弁体１４８の出口部１５０の孔形状および弁体１４８の回転位置に応じた正確な開口面積と流量を得ることができる。
【００５５】
また、弁体１４８の出口部１５０の孔形状の縁に、孔形状を含んで弾性材料からなる摺動接触部材１５２を設けた構成において、弁体１４８の出口部１５０の前記接触摺動部材１５２だけが弾性材料で、弁体１４８の他の部分は非弾性材料で形成することによって、非弾性材料に比べ動摩擦係数が大きい弾性材料の摺動接触面積を小さくでき、弁体１４８を回転させるのに必要な駆動トルクが小さく、前記した弁体１４８の回転位置に応じた正確な流量を小さい回転操作力で行うことができる。この作用効果は特に、弁体１４８の出口部１５０の孔形状を流路に沿って設けた弾性材料からなる摺動接触部材１５２の部分だけ、例えば０．１〜０．２ミリメートル程度の僅かな凸部（図示せず）に形成することで、より高い効果を得ることができる。
【００５６】
従って、簡単な構成で第一および第二の流出路１４６、１４７における他方流路への漏れ流量を最小限にでき、かつ必要駆動トルクが小さく、複数の流路の選択切換えと、各々の流路における流量制御を可能にする流体制御弁１４３を提供することができる。
【００５７】
（実施の形態３）
図５は、本発明の実施の形態３における流体制御弁１５６の構成断面図であり、図６（ａ）〜（ｄ）は図５のＣ−Ｃ断面図である。同図において、１５７は非弾性材料からなるハウジングであり、流入路１５８と、第一および第二の流出路１５９、１６０を有している。１６１はハウジング１５７内に回動可能に設けられた非弾性材料からなる略円筒形の弁体であり、内部に流入路１６２と第一および第二の流出路１５９、１６０とを選択的に連通または遮断、そして両流出路を遮断する流路１６２が形成されている。
【００５８】
弁体１６１の流路１６２の出口部１６３は、ハウジング１５７との摺動接触面１６４に設けられ、この出口部１６３の孔形状の縁に、出口部の孔形状を含んで弾性材料からなる輪状の摺動接触部材１６５が、弁体１６１と一体的に形成されている。１６６および１６７はXリングやOリングなどのシールパッキンで、弁体１６１の軸方向と直交して弁体１６１の両端部における全周面の溝に嵌め込まれている。
【００５９】
１６８は正逆転回転可能なモータにてなる駆動手段である。モータ１６８の出力軸１６９は、Ｉ形断面形状で弁体１６１の同じくＩ形断面形状の穴１７０に挿入し、モータ１６８の取付フランジ１７１の穴径はハウジング１５７の取付ボス１７２の径に対し大きく、取付隙間ガタを有し、ハウジング１５７と弁体１６１との軸心の偏心を吸収する構成である。なお、ハウジング１５７の取付ボス１７２の高さ寸法は、モータ１６８の取付フランジ１７１の板厚より大きく、モータ１６８はビス１７３、１７４で締め付け後も、上記した取付隙間ガタの範囲内で偏心を補償する動きの自由度を有する構成である。
【００６０】
以上の構成において本実施の形態の動作について説明する。図６（ａ）は弁体１６１の弁閉止状態を示したものであり、流入路１５８に連通する流路１６２は、第一および第二
の流出路１５９、１６０のいずれにも連通せず、そして出口部１６３の孔形状に沿って弾性材料からなる摺動接触部材１６５が、ハウジング１５７の内面の摺動接触面１６４に密着して流体の漏れが防止されている。
【００６１】
図６（ｂ）は弁体１６１を回転し、出口部１６３がハウジング１５７の第一の流出路１５９の方へ向いて第一の流出路１５９を全開した状態を、図６（ｃ）は弁体１６１が回転して第二の流出路１６０を半開した状態を、図６（ｄ）は弁体１６１をさらに回転して第二の流出路１６０を全開した状態をそれぞれ示したものである。
【００６２】
このように、ハウジング１５７の第一および第二の流出路１５９、１６０に弁体１６１の出口部１６３を合わすために弁体１６１を回転していった際に、摺動接触部材１６５が先に第一および第二の流出路１５９、１６０の孔にさしかかっても、接触摺動部材１６５が出口部１６３の孔形状を含めた摺動接触面１６４に位置しているので、出口部１６３が第一および第二の流出路１５９、１６０の孔にさしかかる前に摺動接触面１６４から第一および第二の流出路１５９、１６０に流体が洩れ出ることはなく、出口部１６３が第一および第二の流出路１５９、１６０にさしかかって初めて流体が流れ始まる。
【００６３】
従って、弁体１６１の出口部１６３における第一および第二の流出路１５９、１６０の孔との対向度合いにより、正確な流体制御が可能になる。また、弁体１６１の出口部１６３の接触摺動部材１６５だけが弾性材料で、弁体１６１の他の部分は非弾性材料で形成してあるため、摺動摩擦抵抗を小さくでき、弁体１６１の回動時に必要な駆動トルクを小さく押さえることができる。
【００６４】
以上述べたように本実施の形態によれば、弁体１６１の出口部１６３の孔縁に、孔形状を含んで弾性材料からなる摺動接触部材１６５を設けたことにより、摺動接触部材１６５がハウジング１５７の内面の摺動接触面１６４に密着して、弁体１６１の出口部１６３の孔形状および弁体１６１の回転位置に応じた正確な開口面積と流量を得ることができる。
【００６５】
また、弁体１６１の出口部１６３の孔形状を流路に沿って弾性材料からなる摺動接触部材１６５を設けた構成において、弁体１６１の出口部１６３の接触摺動部材１６５だけが弾性材料で、弁体１６１の他の部分は非弾性材料で形成することによって、非弾性材料に比べ動摩擦係数が大きい弾性材料の摺動接触面積を小さくでき、弁体１６１を回転させるのに必要な駆動トルクが小さく、前記した弁体１６１の回転位置に応じた正確な流量を小さい回転操作力で行うことができる。
【００６６】
従って、弁体１６１を小型で低トルクのモータで回転駆動することができ、コンパクトで安価な流体制御弁１５６を実現できる。また、必要な駆動トルクを小さくできることにより、駆動手段であるモータ１６８の減速ギアの減速比を低減できる。これにより切換えや流量調節の応答性を向上できる。
【００６７】
つまり、単一の駆動手段で簡単な構成で所定流路以外への漏れ流量を最小限にでき、かつ必要駆動トルクが小さく、複数の流路の選択切換えと、各々の流路における流量制御を可能とし、小型、低コストの優れた流体制御弁１５６を提供することができる。
【００６８】
（実施の形態４）
図７は本発明の実施の形態４における図５に示す流体制御弁を用いた衛生洗浄便座における水流制御装置の構成図である。同図において、７は洗浄水を供給する給水路２に設けられ加熱ヒータ７５を有する温水器であり、その温水器７の下流側に、実施の形態５の発明である図５に示した流体制御弁１５６が設けられている。なお、流体制御弁１５６の構成と作用効果は図５に示したものと同じなので、詳細な説明を省略する。１７６および１
７７は流体制御弁１５６の第一、第二の流出路１５９、１６０にそれぞれ連通させて設けられた第一、第二の洗浄ノズルであり、第一の洗浄ノズル１７６は、ビデ洗浄用であり、また第二の洗浄ノズル１７７は肛門洗浄用である。
【００６９】
１７８は衛生洗浄便座の操作手段であり、第一および第二の洗浄ノズル１７６、１７７を選択するための洗浄スイッチ１７９、１８０、各々の洗浄において水量を調節する水勢調節スイッチ１８１、１８２、選択している水勢を表示するための表示手段１８３および停止スイッチ１８４から構成されている。１８５は操作手段１７８の信号により流体制御弁１５６の駆動手段であるステッピングモータ１６８の回転角を制御する回転角制御手段である。
【００７０】
以上の構成において本実施の形態の動作について説明する。使用者が衛生便座（図示せず）に着座して用便後、洗浄スイッチ１７９、１８０を選択する、例えば肛門洗浄を行う第二の洗浄ノズル１７７を駆動させるために洗浄スイッチ１８０が投入されると、その信号が回転角制御手段１８５を介してステッピングモータ１６８が回転駆動され、図６（ｃ）に示した位置、すなわち標準水勢になる位置に弁体１６１が回転される。
【００７１】
これにより洗浄水が給水路２、温水器７などを経て流体制御弁１５６の流入路１５８から第二の流出路１６０へ吐出され、第二の洗浄ノズル１７７へと流入される。回転角制御手段１８５は、洗浄スイッチ１８０が押されると、まず標準水勢となるようにステッピングモータ１６８を制御し、弁体１６１を回転する。また水勢調節スイッチ１８１、１８２によって好みの水勢を指示することにより、弁体１６１の回転角が制御され、吐出流量を任意に増減することが可能となる。
【００７２】
洗浄動作後、停止スイッチ１８４を投入すればステッピングモータ１６８が駆動されて図６（ａ）に示す位置に弁体１６１が制御されて水回路が閉止される。また、ビデ洗浄を行う場合は、洗浄スイッチ１７９を選択すれば、その信号が回転角制御手段１８５を介してステッピングモータ１６８が回転駆動され、図６（ｂ）に示した位置、すなわち標準水勢になる位置に弁体１６１が回転され、これにより洗浄水が給水路２、温水器７などを経て流体制御弁１５６の流入路１５８から第一の流出路１５９へ吐出され、第一の洗浄ノズル１７６へと流入され、上記した第二の洗浄ノズル１７７と同様に制御される。
【００７３】
以上述べたように本実施の形態によれば、ステッピングモータ１６８を駆動手段とし、第一および第二の洗浄ノズル１７６、１７７の選択切換えと各々の洗浄ノズルから吐出される洗浄水の流量調節を行う流体制御弁１５６と、洗浄ノズルの操作手段１７８と、操作手段１７８の信号によりステッピングモータ１６８の回転角を制御する回転角制御手段１８５を設けたものであるので、操作手段１７８を操作することにより、ステッピングモータ１６８へ供給されるパルス信号が制御され、ビデ洗浄用の第一の洗浄ノズル１７６と、肛門洗浄用の第二の洗浄ノズル１７７を選択的に使用を切換えることが可能となるとともに各々の洗浄ノズルから吐出される洗浄水量（水勢）を操作手段１７８の信号に応じて任意に調節可能となる。
【００７４】
また、弁体１６１の出口部１６３の孔形状に沿って弾性材料からなる摺動接触部材１６５を設けたことにより、弾性材料からなる摺動接触部材１６５が、ハウジング１５７の内面の摺動接触面１６４に密着して、弁体１６１の外周の隙間からの漏れが著しく減少し、例えば第一の洗浄ノズル１７６で洗浄しているとき、他方の第二の洗浄ノズルへの漏れ流量は、ほとんど無しといえる最小限レベルにできる。
【００７５】
また、弁体１６１の出口部１６３の接触摺動部材１６５だけが弾性材料で、弁体１６１の他の部分は非弾性材料で形成してあるため、摺動摩擦抵抗を小さくでき、弁体１６１を
回転させるのに必要な駆動トルクを小さくでき、小型で低トルクのステッピングモータ１６８で回転駆動することができ、コンパクトで安価な流体制御弁１５６を実現できる。さらに、必要駆動トルクを小さくできることにより、駆動手段であるステッピングモータ１６８の内蔵減速ギアの減速比を低減でき、切換えや流量調節の応答性を向上できる。
【００７６】
従って、単一の駆動手段１６８の簡単な構成で所定流路以外への漏れ流量を最小限にでき、かつ必要駆動トルクが小さく、複数の流路の選択切換えと、各々の流路における流量制御を可能とし、小型、低コストの優れた水流制御装置を提供することができる。
【００７７】
また、弁体１６１の駆動手段としてステッピングモータ１６８を用いるので、供給するパルス信号により高精度に弁体１６１の回転角、すなわち弁開度制御が可能となるとともに、正逆転が可能となる。この結果、例えば洗浄水量にゆらぎを与えることが可能となり、強弱水流の繰り返しにより人体局部に付着した汚物の剥離効果が向上して効率的な洗浄ができるとともに、洗浄時の単調感が解消される。
【００７８】
つまり、簡単な構成により複数の洗浄ノズルの選択切換えと水勢調節が可能な衛生洗浄便座に好適な水流制御装置を提供することができる。
【００７９】
（実施の形態５）
図８は、本発明の実施の形態５における流体制御弁１９０の構成断面図である。同図において、１９１は非弾性材料からなる筒状のハウジングであり、流入路１９２と、第一および第二の流出路１９３、１９４、そして第三および第四の流出路１９５，１９６をそれぞれ有している。１９７はハウジング１９１内に回動可能に設けられた非弾性材料からなる有底の略円筒形の弁体であり、内部にハウジング１９１の流入路１９２と第一、第二、第三、そして第四の流出路１９３、１９４、１９５、１９６とを選択的に連通または遮断する流路１９８が形成されている。
【００８０】
弁体１９７の流路１９８の出口部１９９は、ハウジング１９１との摺動接触面２００に設けられ、この出口部１９９の孔形状の縁に、出口部の孔形状を含んで弾性材料からなる全体が円弧面を成している摺動接触部材２０１が、弁体１９７と一体的に形成されている。２０２および２０３はXリングやOリングなどのシールパッキンで、弁体１９７の軸方向と直交して弁体１９７の両端部における全周面の溝に嵌め込まれている。２０４は弁体１９７を回転さす駆動手段で、正逆転回転可能なステッピングモータである。
【００８１】
また、図９は図８に示す流体制御弁１９０の弁体１９７の分解斜視図で、図１０は図９の摺動接触部材２０１だけを拡大した斜視図で、同じく図１１はその断面図である。本実施の形態での摺動接触部材２０１は、図１〜図７に示した実施の形態１〜実施の形態４の各発明において、「弁体の流路の出口部は、ハウジングとの摺動接触面に設けられ、この出口部の孔形状の縁に沿って弾性材料からなる摺動接触部材が、弁体と一体的に形成されている。」と説明した摺動接触部材とは次のように具体構成が異なるものであります。
【００８２】
すなわち、ゴムまたはエラストマーからなる接触摺動部材２０１を、樹脂成型の弁体１９７の流路１９８へ通じる嵌め込み口２０９に気密に嵌め込む構成とし、図１０に示すように、その嵌め合わせ部２０５の全周に非常に細い糸ビード２０６を設けた構成にしたものである。
【００８３】
糸ビード２０６は、流体圧の加わった接触摺動部材２０１がハウジング１９１の摺動接触面２００に適度に押し付けられる動きに対応して嵌め込み口２０９内で僅かに摺動することになる。２０７は接触摺動部材２０１の嵌め合わせ方向を規制する方向規制部で、２０８は弁体１９７の出口部１９９を成すスリット孔である。
【００８４】
このスリット孔２０８は、図１〜図７で示す実施の形態１〜実施の形態４の各発明における弁体の流路の出口部では、流路の内径と同一径の円形とし、そして接触摺動部材の内径も流路の出口部の一部を成す構成にしているが、本実施の形態では、出口部１９９をスリット孔２０８にしたものである。
【００８５】
この構成により、非弾性材料からなる弁体１９７の出口部１９９を成す嵌め込み口２０９に、糸ビード２０６を有した接触摺動部材２０１を嵌め込むだけで弁体１９７に接触摺動部材２０１を組み付けられ、ゴムの焼付け加工や接着加工が不要であり、かつ、糸ビード２０６によるシールなので、その糸ビード２０６によるシール部が上記した内容の摺動可能にでき、流体圧で接触摺動部材２０１がハウジング１９１の摺動接触面２００に適度に押し付けられながら弁体１９７が回動することができる。
【００８６】
要するに、ゴムまたはエラストマーからなる接触摺動部材２０１は、樹脂成型の弁体１９７に嵌め込まれ、かつスリット孔２０８の構成で、糸ビード２０６によるシール部が摺動可能なので、弁体１９７の流路１９８の流体圧が嵌め込まれた接触摺動部材２０１に作用して、接触摺動部材２０１をハウジング１９１の摺動接触面２００に押し付けるように作用する。
【００８７】
つまり、部品の寸法精度が多少ラフであっても、流体圧によって接触摺動部材２０１をハウジング１９１の摺動接触面２００に強すぎず、かつ弱すぎることなく適度に押し付けることが可能にでき、接触摺動部材２０１は、ハウジング１９１に適度に押し付けられ密着しながら摺動させることができるので、ゴムまたはエラストマーからなる接触摺動部材２０１はハウジング１９１の摺動接触面２００との隙間をなくして、弁開度に応じた正確な流量を得ることができる。
【００８８】
しかも、出口部１９９の接触摺動部材２０１だけがゴムまたはエラストマーからなる弾性材料で、弁体１９７は非弾性材料で形成してあるため、摺動摩擦抵抗を小さくでき弁体を回転させるのに必要な駆動トルクを小さくできる。
【００８９】
なお、上記の作用効果は、弁体１９７の出口部１９９に糸ビード２０６を有した接触摺動部材２０１を嵌め込んだ構成で説明したが、糸ビード２０６がない場合でも弁体１９７と接触摺動部材２０１との嵌合精度が適切であれば同様の効果を得ることができる。
【００９０】
また上記のように、ゴムまたはエラストマーからなる接触摺動部材２０１を樹脂成型の弁体１９７に嵌め込んだ構成で、接触摺動部材２０１はハウジング１９１の摺動接触面２００との隙間をなくして、弁開度に応じた正確な流量を得ることができ、かつ弁体１９７を回転させるのに必要な駆動トルクを小さく押さえることができることから、図８に示す流体制御弁１９０にあって、第一，第二，第三あるいは第四の流出路１９３、１９４、１９５、１９６といった多数の流出路に切替たり、それぞれの流量をコントロールする構成において、他流路への漏れ、そしてステッピングモータ２０４の大型化などを心配する必要がない。
【００９１】
また、図１４に示した従来の流体制御弁５ａのような弁体１４ａの出口部２１の孔形状に沿って囲むように形成した凸部３１を、弁体１４ａと一体に樹脂成型して設けた場合、凸部３１とハウジング１３との摺動接触部３２の隙間が小さいものの多少の漏れがあり、樹脂成型の寸法精度によっては、漏れ量がばらつくという課題があり、寸法精度を確保するために弁体１４ａとハウジング１３を材料コストが高価なポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂で成型条件も厳密な管理を要し、それでも他流路への漏れが避けられなかった。
【００９２】
然るに本実施の形態では、ゴムまたはエラストマーからなる接触摺動部材２０１を樹脂成型の弁体１９７に嵌め込んだ構成にすることにより、弁体１９７やハウジング１９１を例えばＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン）のような低価格の樹脂材料で、特に厳密な成型条件の管理も要することなく、接触摺動部材２０１はハウジング１９１の摺動接触面２００との隙間をなくして、弁開度に応じた正確な流量を得ることができ、かつ弁体１９７を回転させるのに必要な駆動トルクも小さく押さえることができる。
【００９３】
このように本実施の形態における流体制御弁１９０は、多数の流出路１９３、１９４、１９５、１９６に切替えたり、それぞれの流量をコントロールする構成において、他流路への漏れや、ステッピングモータ２０４の大型化などを心配する必要がないことから、おしり洗浄とビデ洗浄の切替および流量調節だけでなく、おしりノズルやビデノズルの外側を洗浄して清潔に保つなどの機能も１個の流体制御弁１９０で水や湯をムダにすることなく可能となり、付加価値の高い温水洗浄便座を小型コンパクトに提供するのに好適である。
【００９４】
また、図１０に示したように、ゴムまたはエラストマーからなる接触摺動部材２０１を弁体１９７に嵌め込む構成とし、その嵌め合わせ方向を規制する方向規制部２０７を設けた構成にしたことより、例えば弁体１９７の回動角度と流量変化特性の直線性を良くするために、接触摺動部材２０１に設けた出口部１９９を単純な円形ではなくスリット孔２０８などの異形孔にした場合においても、弁体１９７の回動によって流出孔の方向ずれて流量特性がずれてしまうような不具合がなく、いつも安定した流量特性を得ることができる。
【００９５】
ちなみに、図１〜図７で示した摺動接触部材１３９、１５２、１６５は、出口部１３７、１５０、１６３の孔形状に沿ってゴムまたはエラストマーからなる弾性材料を弁体１３５、１４８、１６１に嵌め込んだ構成でもよいし、弁体１３５、１４８、１６１の表面に出口部１３７、１５０、１６３の孔形状に沿ってゴムまたはエラストマーからなる弾性材料を塗布および印刷により形成した構成でも、前記弁体１３５、１４８、１６１とハウジング１３２、１４４、１５７の摺動接触面１３８、１５１、１６４との隙間を無くして弁体外周の隙間からの漏れが著しく減少でき、正確な流量制御が可能になる。
【００９６】
また、接触摺動部材は弾性材料を弁体の表面に塗布および印刷により形成する構成により、ハウジングの摺動接触面との隙間をなくして弁開度に応じた正確な流量を得ることが、弁体の表面に弾性材料を塗布および印刷するだけの簡単な工法で実現することができる。
【００９７】
また、接触摺動部材１３９、１５２、１６５、２０１は、動摩擦係数が０．８以下（ＩＳＯ８２９５ ＪＩＳ Ｋ７１２５）の低摩擦特性を備えたものにすることが好ましい。汎用のニトリルゴム（ＮＢＲ）やエチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）の場合は動摩擦係数が１．４〜１．８程度あるのに対し動摩擦係数が０．８以下になる材質あるいは処理した材料を接触摺動部材として構成することで、さらに弁体１３５、１４８、１６１、１９７を回転させるのに必要な駆動トルクを約半分程度に小さくできる。この場合、駆動手段１６８、２０４の必要駆動トルクをさらに小さくでき、長寿命あるいはより小型化または低コスト化が可能になる。
【００９８】
さらにまた、接触摺動部材１３９、１５２、１６５、２０１は、低摩擦化成分を反応固定化したゴムまたはエラストマーにすることがさらに好ましい。ゴムまたはエラストマーの表面を低摩擦、非粘着にするため単に表面に低摩擦非粘着剤を塗布したものがあるが、この場合その塗布材料が剥がれやすくて、しかも飛躍的な低摩擦効果を持続することが困
難であった。
【００９９】
それに対し、低摩擦、非粘着の性質を有するポリマー等の低摩擦化成分を反応固定化する方法が近年開発されてきた。例えば、接触摺動部材のゴムやエラストマー表面にカップリング剤や表面グラフト重合を用いて、低摩擦化成分をゴムやエラストマー表面の−ＳＨ，−ＯＨ，−ＣＯＯＨなどの官能基と反応させて定着させる反応固定化したものにすることで、動摩擦係数を約０．２程度と未処理のゴムに比べて約１／５〜１／８と飛躍的な低摩擦にすることが可能で、しかも長期使用しても低摩擦効果を持続することができ、弁開度に応じた正確な流量を得ることができるとともに、さらに弁体１３５、１４８、１６１、１９７を駆動させるのに必要な駆動トルクをさらに小さくすることができる。この場合、駆動手段１６８、２０４の必要な駆動トルクをさらに小さくでき、長寿命あるいはより小型化または低コスト化が可能になる。
【産業上の利用可能性】
【０１００】
以上のように、本発明にかかる流体制御弁は、簡単な構成で弁開度に応じた正確な流量が得られ、かつ必要駆動トルクを小さくすることができるので、衛生洗浄便座をはじめ他の流体機器等にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本発明の実施の形態１における流体制御弁の構成断面図
【図２】同流体制御弁の図１のＡ−Ａ断面図
【図３】本発明の実施の形態２における流体制御弁の構成断面図
【図４】同流体制御弁の図３のＢ−Ｂ断面図
【図５】本発明の実施の形態３における流体制御弁の構成断面図
【図６】同流体制御弁の図５のＣ−Ｃ断面図
【図７】本発明の実施の形態４における図５に示す流体制御弁を用いた衛生洗浄便座における水流制御装置の構成図
【図８】本発明の実施の形態５における流体制御弁の構成断面図
【図９】同流体制御弁の弁体の分解斜視図
【図１０】同流体制御弁の接触摺動部材の斜視図
【図１１】同接触摺動部材の断面図
【図１２】従来の水流制御装置の構成図
【図１３】従来の他の水流制御装置の構成図
【図１４】従来の他の水流制御装置の構成図
【符号の説明】
【０１０２】
１３１、１４３、１５６、１９０ 流体制御弁
１３２、１４４、１５７、１９１ ハウジング
１３３、１４５、１５８、１９２ 流入路
１３４ 流出路
１３５、１４８、１６１、１９７ 弁体
１３６、１４９、１６２、１９８ 流路
１３７、１５０、１６３、１９９ 出口部
１３８、１５１、１６４、２００ 摺動接触面
１３９、１５２、１６５、２０１ 接触摺動部材
１４６、１５９、１９３ 第一の流出路（流出路）
１４７、１６０、１９４ 第二の流出路（流出路）
１６８、２０４ 駆動手段
１７６ 第一の洗浄ノズル
１７７ 第二の洗浄ノズル
１７８ 操作手段
１７９ 洗浄スイッチ
１８０ 洗浄スイッチ
１８１ 水勢調節スイッチ
１８２ 水勢調節スイッチ
１８８ 回転角制御手段
１９５ 第三の流出路（流出路）
１９６ 第四の流出路（流出路）
２０５ 嵌め合わせ部
２０６ 糸ビード
２０７ 方向規制部
２０８ スリット孔
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流路切換えおよび流量制御が可能な流体制御弁および用便後の人体局部の洗浄を行う衛生洗浄便座に好適な水流制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
衛生洗浄便座は、用便後の肛門部の洗浄や、小用時、生理時の女性局部の洗浄を目的とする装置であるが、肛門洗浄は強い洗浄力が要求され、ビデ洗浄は、ソフト感等が要求される。これに対応するため専用の２本のノズルを有する衛生洗浄便座がある。この２系統のノズルの選択切替を行うために、次のような流体制御弁が提案されている。
【０００３】
例えば、従来のこの種の流体制御弁を使用した衛生洗浄便座（例えば、特許文献１参照）のブロック図を図１２に示す。同図において、１は洗浄水の給水路２中に設けた給水ポンプ、３は女性の局部を洗浄するビデ洗浄ノズル、また４は肛門部の洗浄を行う肛門洗浄ノズルであり、５はビデ洗浄ノズル３と肛門洗浄ノズル４を選択する流体制御弁で、６はその切換つまみである。７は温水タンク、８は洗浄つまみ９と連動する電磁弁である。
【０００４】
洗浄つまみ９を回すと電磁弁８が開きポンプ１が作動し、給水路の流体がポンプ１の水圧により流体制御弁５へ洗浄水として送られ、流体制御弁５を切換えることによりビデ洗浄ノズル３および肛門洗浄ノズル４から選択的に洗浄水を噴出させてビデ洗浄および肛門洗浄を行う。
【０００５】
流体制御弁５は、流入口１０とビデ洗浄ノズル３へ通ずる流出口１１と肛門洗浄ノズル４へ通ずる流出口１２を有するハウジング１３と、そのハウジング１３の中で回転自在の弁体１４とを有し、その弁体１４には、ハウジング１３と弁体１４のシールのため０リング１５、０リング１６がその溝１７、溝１８に嵌め込まれている。１９は弁蓋で、２０は弁体１４内部の通水路で、２１はその通水路２０の出口部である。
【０００６】
上記構成において電磁弁８の開成で流れた洗浄水はポンプ１に加圧されて温水器7に入り加熱され、温水となって温水器７より流体制御弁５の流入口１０に洗浄水が供給されると、図１２のように弁体１４内の通水路２０を通り、出口部２１を経てビデ洗浄ノズル３へと洗浄水が流れてビデ洗浄ノズル３から洗浄水が噴出し、ビデ洗浄が行われる。
【０００７】
また、流体制御弁５の切換つまみ６を回すと弁体１４が回転し、通水路２０の出口部２１が肛門洗浄ノズル４への流出口１２に切換わり、上記と同様に肛門洗浄ノズル４から洗浄水が噴出し、肛門洗浄が行われる。
【０００８】
以上のように流体制御弁５の切換により洗浄ノズル３、４の選択切換えが可能であり、また給水ポンプ１の回転数制御により各ノズルからの洗浄水の吐出流量の調節ができるものである。
【０００９】
また、図１３（ａ）に示す衛生洗浄便座も、上記した特許文献１には示されている。この衛生洗浄便座の流体制御弁２７は、図１２に示す流体制御弁５と同じ構成には同一の符号を付して詳細な説明を省略し、異なる構成についてのみ説明する。
【００１０】
弁体２３の通水路２０における出口部２４の全周縁を囲むようにその外周に溝２５を設け、この溝２５に弾性シール部材２６を設けている。そして、出口部２４と流出口１１の横穴２９が連通して流体が流れている時に、この流体が流出口１２の横穴３０へ漏れ出す
のを防ぐ構成にしている。
【００１１】
また、従来のこの種の流体制御弁としては、図１４に示すもの（例えば、特許文献２参照）も知られている。この流体制御弁５ａは、図１２に示す流体制御弁５と同じ構成には同一の符号を付して詳細な説明を省略し、異なる構成についてのみ説明する。弁体１４ａは通水路２０の出口部２１の全周縁に、ハウジング１３の流出口１１の全周縁に接する凸部３１を弁体１４ａと一体に樹脂成型し設けている。そして、回転による弁体１４ａの出口部２１が、ハウジング１３の流出口１１にさしかかる前に、流体がハウジング１３と弁体１４ａの接合面から流出口１１へ漏れ出すのを防ぐ構成にしている。
【特許文献１】特開昭６０−５１２３７号公報
【特許文献２】特開平７−２６００１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上記したような従来の前者の水流制御装置では、ノズル切換えのための流体制御弁５のハウジング１３と弁体１４との径隙間２２が大きいと、肛門洗浄時の洗浄水は、肛門洗浄ノズル４へ流れているにもかかわらず、その径隙間２２の部分からビデ洗浄ノズル３の流出口１１の方にも漏れて流れ、肛門洗浄ノズル４で洗浄しているのと同時に、ビデ洗浄ノズル３から洗浄水が漏れたりする。
【００１３】
このため、ハウジング１３と弁体１４との径隙間２２を小さくする必要があり、この加工は高精度を要し加工費が高く、かつ良品の歩留まりが悪く生産性を上げられないなどの課題があった。
【００１４】
また、ハウジング１３と弁体１４のシールのためにハウジング１３と弁体１４との径隙間２２を小さくしようとした場合、寸法ばらつきにより弁体１４がハウジング１３にしまりばめ状態のものが発生し、弁体１４を回転駆動する際の必要トルクが大きくなり、切換つまみ６を回転しようとしても固くて回せないものがあるなどの課題があった。
【００１５】
上記問題点を解決するために、図１３（ａ）に示す衛生洗浄便座の流体制御弁では、弁体２３の出口部２４を囲む外周に弾性シール部材２６を設けているが、通水路２０の出口部２４の孔の全周端面から溝２５までの間２２ａはハウジング２８の内面に対して隙間があり、シールされないため、弁体２３を回転させてシール部材２６がハウジング２８の横穴２９、３０との回転相対位置における正確な流量制御をすることができないなどの課題があった。
【００１６】
つまり、図１３（ｂ）に示す流体制御弁２７の要部の展開図で明らかなように、弁体２３を回転していくと、弁体２３の出口部２４が、ハウジング２８の流出口１１の横穴２９、または流出口１２の横穴３０にさしかかる前に、通水路２０の出口部２４の孔の全周端面から弾性シール部材２６までの間２２ａにおけるハウジング２８と弁体２３の接合面（斜線で示す部分）から流出口１１の横穴２９、または流出口１２の横穴３０に流出口１１へ漏れ出すものであった。
【００１７】
従って、回転する弁体２３の出口部２４が、ハウジング２８の流出口１１の横穴２９にさしかかり、そして出口部２４と横穴２９が完全に一致するまでの流体の流れる変化量で制御を行うように設定していても、上記した流体の洩れ出ることで正確な流量制御ができなかった。
【００１８】
また、上記した図１３（ａ）、（ｂ）に示す流体制御弁２７の問題点を解決するための、図１４に示す流体制御弁５ａでは、弁体１４ａと一体に樹脂成型した凸部３１がハウジ
ング１３の摺動接触部３２との隙間を小さくするので、弁体１４ａ外周の隙間からの漏れが著しく減少し、簡単な構成で弁開度に応じた流量が得られ、かつ必要駆動トルクが小さい流体制御弁が得られている。
【００１９】
しかし、この場合、弁体１４ａと一体に樹脂成型して設けた凸部３１とハウジング１３との摺動接触部３２の隙間が小さいものの多少の洩れがあり、樹脂成型の寸法精度によっては漏れ量がばらつき、他流路への漏れが派生するという課題があった。例えば、弁体１４ａが流出口１１のみに流すつもりの弁体位置にある場合でも他の流出口１２に洩れるといった状況である。一方、凸部３１の幅を大きくして摺動接触部３２からの流体の洩れ出るのをなくそうとすると、逆に弁体１４ａを回転させる駆動トルクが大きくなること等が考えられるものであった。
【００２０】
上記従来の課題に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、簡単な構成で殆んど洩れがなく弁開度に応じた正確な流量が得られ、かつ必要駆動トルクが小さい流体制御弁を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記課題を解決するために本発明の流体制御弁は、流入路と流出路を有する非弾性材料からなるハウジングと、前記ハウジング内に回動可能に設けられた非弾性材料からなる弁体と、前記流入路と前記流出路とを連通または遮断する前記弁体内部の流路の出口部が前記ハウジングとの摺動接触面に設けられ、前記出口部に孔形状を含めて弾性材料により形成した接触摺動部材を設けたものである。
【００２２】
これによって、非弾性材料からなるハウジング内で回動する非弾性材料からなる弁体の出口部に設けられ弾性材料により孔形状を含めて形成した接触摺動部材が、前記ハウジングとの摺動接触面に弾性材料が有する弾力により密着しながら摺動する。したがって、弾性材料からなる前記接触摺動部材がハウジングの摺動接触面との隙間がなく、弁開度に応じた正確な流量を得ることができる。しかも、前記出口部の前記接触摺動部材だけが弾性材料で、弁体の他の部分は非弾性材料で形成してあるため、摺動摩擦抵抗を小さくでき弁体を回転させるのに必要な駆動トルクが小さい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の流体制御弁は、簡単な構成で弁開度に応じた正確な流量が得られ、かつ必要駆動トルクを小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
第１の発明は、流入路と流出路を有する非弾性材料からなるハウジングと、前記ハウジング内に回動可能に設けられた非弾性材料からなる弁体と、前記流入路と前記流出路とを連通または遮断する前記弁体内部の流路の出口部が前記ハウジングとの摺動接触面に設けられ、前記出口部に孔形状を含めて弾性材料により形成した接触摺動部材を設けた流体制御弁である。
【００２５】
この構成により、非弾性材料からなるハウジング内で回動する非弾性材料からなる弁体の出口部に設けられた弾性材料からなる接触摺動部材が、前記ハウジングとの摺動接触面に弾性材料が有する弾力により密着しながら摺動することができるので、弾性材料からなる前記接触摺動部材がハウジングと摺動接触面との隙間をなくして、弁開度に応じた正確な流量を得ることができる。しかも、前記出口部の前記接触摺動部材だけが弾性材料で、他の摺動接触面は非弾性材料で形成してあるため、少ない弾性摺動接触面となり摺動摩擦抵抗を小さくでき弁体を回転させるのに必要な駆動トルクを小さくできる。
【００２６】
第２の発明に係る流体制御弁は、特に、第１の発明の接触摺動部材が、ゴムまたはエラストマーである。ゴムまたはエラストマーの接触摺動部材を設けた構成により、非弾性材料からなるハウジング内で回動する非弾性材料からなる弁体の出口部に設けられたゴムまたはエラストマーからなる接触摺動部材は、適度なゴム硬度を選定できるため、前記ハウジングとの摺動接触面に部分的に適度な弾力で密着しながら摺動させることができるので、ゴムまたはエラストマーからなる前記接触摺動部材とハウジングの摺動接触面との隙間をなくして、弁開度に応じた正確な流量を得ることができる。しかも、前記出口部の前記接触摺動部材だけがゴムまたはエラストマーからなる弾性材料で、他の摺動接触面は非弾性材料で形成してあるため、少ない弾性摺動接触面となり摺動摩擦抵抗を小さくでき弁体を回転させるのに必要な駆動トルクを小さくできる。
【００２７】
第３の発明に係る流体制御弁は、特に、第２の発明の接触摺動部材を弁体に嵌め込む構成とし、その嵌め合わせ部に糸ビードを設けたことを特徴とするものである。この構成により、非弾性材料からなる弁体の出口部に、糸ビードを有した接触摺動部材を嵌め込むだけで弁体に接触摺動部材を組み付けられ、ゴムの焼付け加工や接着加工が不要であり、かつ、糸ビードによるシールなので、その糸ビードによるシール部が摺動可能にでき、流体圧で接触摺動部材がハウジングに適度に押し付けられながら弁体が回動することができる。
【００２８】
つまり、糸ビードによるシール構成によって、接触摺動部材は、ハウジングに適度に押し付けられ密着しながら摺動させることができるので、ゴムまたはエラストマーからなる前記接触摺動部材とハウジングの摺動接触面との隙間をなくして、弁開度に応じた正確な流量を得ることができる。しかも、前記出口部の前記接触摺動部材だけがゴムまたはエラストマーからなる弾性材料で、他の摺動接触面は非弾性材料で形成してあるため、摺動摩擦抵抗を小さくでき弁体を回転させるのに必要な駆動トルクを小さくできる。
【００２９】
第４の発明に係る流体制御弁は、特に、第２の発明の接触摺動部材を弁体に嵌め込む構成とし、その嵌め合わせ方向を規制する方向規制部を設けたことを特徴とするものである。この構成により、例えば弁体の回動角度と流量変化特性の直線性を良くするために、接触摺動部材に設けた出口部を単純な円形ではなくスリット孔などの異形孔にした場合においても、弁体の回動によって流出孔の方向ずれて流量特性がずれてしまうような不具合がなく、いつも安定した流量特性を得ることができる。
【００３０】
第５の発明に係る流体制御弁は、特に、第２の発明の接触摺動部材は、弁体の表面に塗布および印刷により形成したことを特徴とするものである。この構成により、ハウジングの摺動接触面との隙間をなくして弁開度に応じた正確な流量を得ることが、弁体の表面に弾性材料を塗布および印刷するだけの簡単な工法で実現することができる。
【００３１】
第６の発明に係る流体制御弁は、特に、第１〜第５のいずれか１つの発明において、接触摺動部材は、動摩擦係数が０．８以下（ＩＳＯ８２９５ ＪＩＳ Ｋ７１２５）の低摩擦特性を備えたことを特徴とするものである。汎用のニトリルゴム（ＮＢＲ）やエチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）の場合は動摩擦係数が１．４〜１．８程度あるのに対し動摩擦係数が０．８以下になる材質あるいは処理した材料を接触摺動部材として構成することで、さらに弁体を回転させるのに必要な駆動トルクを約半分程度に小さくできる。
【００３２】
第７の発明に係る流体制御弁は、特に、第１〜第６のいずれか１つの発明において、接触摺動部材は、低摩擦化成分を反応固定化したゴムまたはエラストマーであることを特徴とするものである。ゴムまたはエラストマーの表面を低摩擦、非粘着にするため単に表面に低摩擦非粘着剤を塗布したものがあるが、この場合その塗布材料が剥がれやすくて、しかも飛躍的な低摩擦効果を持続することが困難であった。
【００３３】
それに対し、低摩擦、非粘着の性質を有するポリマー等の低摩擦化成分を反応固定化する方法が近年開発されてきた。例えば、接触摺動部材のゴムやエラストマー表面にカップリング剤や表面グラフト重合を用いて、低摩擦化成分をゴムやエラストマー表面の−ＳＨ，−ＯＨ，−ＣＯＯＨなどの官能基と反応させて定着させる反応固定化したものにすることで、動摩擦係数を約０．２程度と未処理のゴムに比べて約１／５〜１／８と飛躍的な低摩擦にすることが可能で、しかも長期使用しても低摩擦効果を持続することができ、弁開度に応じた正確な流量を得ることができるとともに、さらに弁体を駆動させるのに必要な駆動トルクを小さくすることができる。
【００３４】
第８の発明に係る流体制御弁は、特に、第１〜第７のいずれか１つの発明において、ハウジングは、流入路から各々分岐して設けられた複数の流出路を有するものである。すなわち、複数の流出路を有する前記ハウジング内に回動可能に設けられた非弾性材料からなる弁体と、前記流入路と前記流出路とを連通または遮断する前記弁体内部の流路の出口部が前記ハウジングとの摺動接触面に設けられ、前記出口部に弾性材料により孔形状を含めて形成した接触摺動部材を設けた構成である。
【００３５】
この構成により、非弾性材料からなるハウジング内で回動する非弾性材料からなる弁体の出口部に設けられた弾性材料からなる接触摺動部材が、前記ハウジングとの摺動接触面に弾性材料が有する弾力により密着しながら摺動することができるので、弾性材料からなる前記接触摺動部材がハウジングと摺動接触面との隙間をなくして、弁体外周の隙間からの漏れが著しく減少する。このことにより、他方流路への漏れを最小限にでき、複数の流路の選択切換えと、各々の流路における正確な流量制御が可能になる。しかも、前記出口部の前記接触摺動部材だけが弾性材料で、他の摺動接触面は非弾性材料で形成してあるため、少ない弾性摺動接触面となり摺動摩擦抵抗を小さくでき弁体を回転させるのに必要な駆動トルクを小さくできる。
【００３６】
第９の発明に係る流体制御弁は、特に、第１〜第８のいずれか１つの発明において、弁体を回動するモータを有する駆動手段と、前記モータの回転角を制御することにより前記複数の流出路の選択切換えと流量制御を行う回転角制御手段を設けたものである。すなわち、複数の流出路を有する前記ハウジング内に回動可能に設けられた非弾性材料からなる弁体を回転駆動するモータと、そのモータの回転角制御手段を設けたことにより、単一の駆動手段でかつ簡単な構成で所定流路以外への漏れ流量を最小限にでき、かつ必要駆動トルクが小さく、遠隔制御で複数の流路の選択切換えと、各々の流路における流量制御を可能な流体制御弁の、小型化、低コスト化、耐久信頼性の向上が図れる。
【００３７】
第１０の発明に係る衛生洗浄便座の水流制御装置は、洗浄水を供給する給水路に設け洗浄水を加熱する温水器等の加熱手段と、前記温水器に連通する流入路および前記流入路から各々分岐して設けた複数の流出路を有するハウジングと、前記ハウジング内に回動可能に設けられた弁体と、前記弁体内部の流路の出口部が前記ハウジングとの摺動接触面に設けられ、前記出口部に弾性材料により孔形状を含めて形成した接触摺動部材と、前記弁体を回動するステッピングモータを有する駆動手段から構成される流体制御弁と、前記流体制御弁の第一および第二の流出路に各々連通する第一および第二の洗浄ノズルと、前記第一および第二の洗浄ノズルを選択駆動する洗浄スイッチと水量を調節する水勢調節スイッチを有する操作手段と、前記操作手段の信号により前記ステッピングモータの回転角を制御する回転角制御手段を設けたものである。
【００３８】
すなわち、ステッピングモータを駆動手段とし、第一および第二の洗浄ノズルの選択切換えと各々の洗浄ノズルから吐出される洗浄水の流量調節を行う出口部が前記ハウジングとの摺動接触面に設けられ、前記出口部に弾性材料により孔形状を含めて形成した接触摺
動部材を有する流体制御弁と、前記流体制御弁の第一および第二の流出路に各々連通する第一および第二の洗浄ノズルと、前記第一および第二の洗浄ノズルを選択駆動する洗浄スイッチと水量を調節する水勢調節スイッチを有する操作手段と、前記操作手段の信号により前記ステッピングモータの回転角を制御する回転角制御手段を設けたものであるので、操作手段からの信号により、ステッピングモータへ供給されるパルス信号が制御され、ビデ洗浄用の第一の洗浄ノズルと、肛門洗浄用の第二の洗浄ノズルを選択的に切換えることが可能で、第一および第二の洗浄ノズルから吐出される洗浄水量（水勢）を操作手段の信号に応じてきめ細かい調節ができるコンパクトな水流制御装置が可能となる。
【００３９】
本発明の目的は、第１の発明から第１０の発明を実施の形態の要部とすることにより達成できるので、各請求項に対応する実施の形態の詳細を、以下に図面を参照しながら説明し、本発明を実施するための最良の形態の説明とする。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、本実施の形態の説明において、同一構成並びに作用効果を奏するところには同一符号を付して重複した説明を行わないものとする。
【００４０】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における流体制御弁１３１の構成断面図であり、図２（ａ）〜（ｃ）は図１のＡ−Ａ断面図である。同図において、１３２は非弾性材料からなるハウジングであり、流入路１３３と流出路１３４を有している。１３５はハウジング１３２内に回動可能に設けられた非弾性材料からなる弁体であり、内部にハウジング１３２の流入路１３３と流出路１３４とを連通または遮断する流路１３６が形成されている。
【００４１】
弁体１３５の流路１３６の出口部１３７は、ハウジング１３２との摺動接触面１３８に設けられ、この出口部１３７の孔形状の縁に、出口部の孔形状を含んで弾性材料からなる輪状の摺動接触部材１３９が、出口部１３７の弁体１３５と一体的に形成されている。１４０および１４１はXリングやOリングなどのシールパッキンで、弁体１３５の軸方向と直交して弁体１３５の両端部における全周面の溝に嵌め込まれている。１４２は回転つまみである。
【００４２】
以上の構成において本実施の形態の動作について説明する。図２（ａ）は弁閉止状態を示したものであり、流入路１３３に連通する流路１３６は、流出路１３４とは連通せず、出口部１３７の孔形状の縁に設けた弾性材料からなる摺動接触部材１３９が、ハウジング１３２の内面の摺動接触面１３８に密着して流出路１３４への流体の漏れが防止されている。そして、図２（ｂ）は弁半開状態で、図２（ｃ）は弁全開状態をそれぞれ示したものである。
【００４３】
このように、ハウジング１３２の流出路１３４に弁体１３５の出口部１３７を合わすために弁体１３５を回転していった際に、摺動接触部材１３９が先に流出路１３４の孔にさしかかっても、接触摺動部材１３９が出口部１３７の孔形状を含めた摺動接触面１３８に位置しているので、出口部１３７が流出路１３４にさしかかる前に摺動接触面１３８から流出路１３４に流体が洩れ出ることはなく、出口部１３７が流出路１３４にさしかかって初めて流体が流れ始まる。
【００４４】
従って、弁体１３５の出口部１３７における流出路１３４の孔との対向度合いにより、正確に流体制御が可能になる。また、弁体１３５の出口部１３７の接触摺動部材１３９だけが弾性材料で、弁体１３５の他の部分は非弾性材料で形成してあるため、摺動摩擦抵抗を小さくでき、弁体１３５の回動時に必要な駆動トルクも小さく押さえることができる。
【００４５】
以上述べたように本実施の形態によれば、弁体１３５の出口部１３７の孔形状を含めて弾性材料からなる摺動接触部材１３９を設けたことにより、摺動接触部材１３９がハウジ
ング１３２の内面の摺動接触面１３８に密着して、弁体１３５の出口部１３７の孔形状および弁体１３５の回転位置に応じた正確な開口面積と流量を得ることができる。
【００４６】
また、弁体１３５の出口部１３７の孔形状に沿って弾性材料からなる摺動接触部材１３９を設けた構成において、弁体１３５の出口部１３７の前記接触摺動部材１３９だけが弾性材料で、弁体１３５の他の部分は非弾性材料で形成することによって、非弾性材料に比べ動摩擦係数が大きい弾性材料の摺動接触面積を小さくでき、弁体１３５を回転させるのに必要な駆動トルクが小さく、前記した弁体１３５の回転位置に応じた正確な流量を小さい回転操作力で行うことができる。
【００４７】
この作用効果は特に、弁体１３５の出口部１３７の孔形状を流路１３６に沿って設けた弾性材料からなる摺動接触部材１３９の部分だけ、例えば０．１〜０．２ミリメートル程度の僅かな凸部（図示せず）に形成することで、より高い効果を得ることができる。なぜなら、弁体１３５の弾性材料からなる摺動接触部材１３９の凸部が、より弾力があってハウジング１３２内面の摺動接触面１３８に密着するので、よりシール性が高くなることと、摺動接触する面積が摺動接触部材１３９の凸部の狭い面積にできるため摺動摩擦抵抗をより小さくできるためである。
【００４８】
（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２における流体制御弁１４３の構成断面図であり、図４（ａ）〜（ｄ）は図３のＢ−Ｂ断面図である。同図において、１４４は非弾性材料からなるハウジングであり、流入路１４５と、第一および第二の流出路１４６、１４７を有している。１４８はハウジング１４４内に回動可能に設けられた非弾性材料からなる弁体であり、内部に流入路１４５と第一あるいは第二の流出路１４６、１４７とを選択的に連通または遮断、そして両流出路を遮断する流路１４９が形成されている。
【００４９】
弁体１４８の流路１４９の出口部１５０は、ハウジング１４４との摺動接触面１５１に設けられ、この出口部１５０の孔形状の縁に、出口部の孔形状を含んで弾性材料からなる輪状の摺動接触部材１５２が、弁体１４８と一体的に形成されている。１５３および１５４はXリングやOリングなどのシールパッキンで、弁体１４８の軸方向と直交して弁体１４８の両端部における全周面の溝に嵌め込まれている。１５５は回転つまみである。
【００５０】
以上の構成において本実施の形態の動作について説明する。図４（ａ）は弁閉止状態を示したものであり、流入路１４５に連通する流路１４９は、第一および第二の流出路１４６、１４７のいずれにも連通せず、出口部１５０の孔形状の縁に設けた弾性材料からなる摺動接触部材１５２が、ハウジング１４４の内面の摺動接触面１５１に密着して流体の漏れが防止されている。
【００５１】
図４（ｂ）は弁体１４８を回転し、出口部１５０がハウジング１４４の第一の流出路１４６の方へ向いて第一の流出路１４６を全開した状態を、図４（ｃ）は弁体１４８が回転して第二の流出路１４７を半開した状態を、図４（ｄ）は弁体１４８をさらに回転して第二の流出路１４７を全開した状態をそれぞれ示したものである。
【００５２】
このように、ハウジング１４４の第一および第二の流出路１４６、１４７に弁体１４８の出口部１５０を合わすために弁体１４８を回転していった際に、摺動接触部材１５２が先に第一および第二の流出路１４６、１４７の孔にさしかかっても、接触摺動部材１５２が出口部１５０の孔形状を含めた摺動接触面１５１に位置しているので、出口部１５０が第一および第二の流出路１４６、１４７の孔にさしかかる前に摺動接触面１５１から第一および第二の流出路１４６、１４７に流体が洩れ出ることはなく、出口部１５０が第一および第二の流出路１４６、１４７にさしかかって初めて流体が流れ始まる。
【００５３】
従って、弁体１４８の出口部１５０における第一および第二の流出路１４６、１４７の孔との対向度合いにより、正確な流体制御が可能になる。また、弁体１４８の出口部１５０の接触摺動部材１５２だけが弾性材料で、弁体１４８の他の部分は非弾性材料で形成してあるため、摺動摩擦抵抗を小さくでき、弁体１４８の回動時に必要な駆動トルクを小さく押さえることができる。
【００５４】
以上述べたように本実施の形態によれば、弁体１４８の出口部１５０の孔形状を含めて弾性材料からなる摺動接触部材１５２を設けたことにより、摺動接触部材１５２がハウジング１４４の内面の摺動接触面１５１に密着して、弁体１４８の出口部１５０の孔形状および弁体１４８の回転位置に応じた正確な開口面積と流量を得ることができる。
【００５５】
また、弁体１４８の出口部１５０の孔形状の縁に、孔形状を含んで弾性材料からなる摺動接触部材１５２を設けた構成において、弁体１４８の出口部１５０の前記接触摺動部材１５２だけが弾性材料で、弁体１４８の他の部分は非弾性材料で形成することによって、非弾性材料に比べ動摩擦係数が大きい弾性材料の摺動接触面積を小さくでき、弁体１４８を回転させるのに必要な駆動トルクが小さく、前記した弁体１４８の回転位置に応じた正確な流量を小さい回転操作力で行うことができる。この作用効果は特に、弁体１４８の出口部１５０の孔形状を流路に沿って設けた弾性材料からなる摺動接触部材１５２の部分だけ、例えば０．１〜０．２ミリメートル程度の僅かな凸部（図示せず）に形成することで、より高い効果を得ることができる。
【００５６】
従って、簡単な構成で第一および第二の流出路１４６、１４７における他方流路への漏れ流量を最小限にでき、かつ必要駆動トルクが小さく、複数の流路の選択切換えと、各々の流路における流量制御を可能にする流体制御弁１４３を提供することができる。
【００５７】
（実施の形態３）
図５は、本発明の実施の形態３における流体制御弁１５６の構成断面図であり、図６（ａ）〜（ｄ）は図５のＣ−Ｃ断面図である。同図において、１５７は非弾性材料からなるハウジングであり、流入路１５８と、第一および第二の流出路１５９、１６０を有している。１６１はハウジング１５７内に回動可能に設けられた非弾性材料からなる略円筒形の弁体であり、内部に流入路１６２と第一および第二の流出路１５９、１６０とを選択的に連通または遮断、そして両流出路を遮断する流路１６２が形成されている。
【００５８】
弁体１６１の流路１６２の出口部１６３は、ハウジング１５７との摺動接触面１６４に設けられ、この出口部１６３の孔形状の縁に、出口部の孔形状を含んで弾性材料からなる輪状の摺動接触部材１６５が、弁体１６１と一体的に形成されている。１６６および１６７はXリングやOリングなどのシールパッキンで、弁体１６１の軸方向と直交して弁体１６１の両端部における全周面の溝に嵌め込まれている。
【００５９】
１６８は正逆転回転可能なモータにてなる駆動手段である。モータ１６８の出力軸１６９は、Ｉ形断面形状で弁体１６１の同じくＩ形断面形状の穴１７０に挿入し、モータ１６８の取付フランジ１７１の穴径はハウジング１５７の取付ボス１７２の径に対し大きく、取付隙間ガタを有し、ハウジング１５７と弁体１６１との軸心の偏心を吸収する構成である。なお、ハウジング１５７の取付ボス１７２の高さ寸法は、モータ１６８の取付フランジ１７１の板厚より大きく、モータ１６８はビス１７３、１７４で締め付け後も、上記した取付隙間ガタの範囲内で偏心を補償する動きの自由度を有する構成である。
【００６０】
以上の構成において本実施の形態の動作について説明する。図６（ａ）は弁体１６１の弁閉止状態を示したものであり、流入路１５８に連通する流路１６２は、第一および第二
の流出路１５９、１６０のいずれにも連通せず、そして出口部１６３の孔形状に沿って弾性材料からなる摺動接触部材１６５が、ハウジング１５７の内面の摺動接触面１６４に密着して流体の漏れが防止されている。
【００６１】
図６（ｂ）は弁体１６１を回転し、出口部１６３がハウジング１５７の第一の流出路１５９の方へ向いて第一の流出路１５９を全開した状態を、図６（ｃ）は弁体１６１が回転して第二の流出路１６０を半開した状態を、図６（ｄ）は弁体１６１をさらに回転して第二の流出路１６０を全開した状態をそれぞれ示したものである。
【００６２】
このように、ハウジング１５７の第一および第二の流出路１５９、１６０に弁体１６１の出口部１６３を合わすために弁体１６１を回転していった際に、摺動接触部材１６５が先に第一および第二の流出路１５９、１６０の孔にさしかかっても、接触摺動部材１６５が出口部１６３の孔形状を含めた摺動接触面１６４に位置しているので、出口部１６３が第一および第二の流出路１５９、１６０の孔にさしかかる前に摺動接触面１６４から第一および第二の流出路１５９、１６０に流体が洩れ出ることはなく、出口部１６３が第一および第二の流出路１５９、１６０にさしかかって初めて流体が流れ始まる。
【００６３】
従って、弁体１６１の出口部１６３における第一および第二の流出路１５９、１６０の孔との対向度合いにより、正確な流体制御が可能になる。また、弁体１６１の出口部１６３の接触摺動部材１６５だけが弾性材料で、弁体１６１の他の部分は非弾性材料で形成してあるため、摺動摩擦抵抗を小さくでき、弁体１６１の回動時に必要な駆動トルクを小さく押さえることができる。
【００６４】
以上述べたように本実施の形態によれば、弁体１６１の出口部１６３の孔縁に、孔形状を含んで弾性材料からなる摺動接触部材１６５を設けたことにより、摺動接触部材１６５がハウジング１５７の内面の摺動接触面１６４に密着して、弁体１６１の出口部１６３の孔形状および弁体１６１の回転位置に応じた正確な開口面積と流量を得ることができる。
【００６５】
また、弁体１６１の出口部１６３の孔形状を流路に沿って弾性材料からなる摺動接触部材１６５を設けた構成において、弁体１６１の出口部１６３の接触摺動部材１６５だけが弾性材料で、弁体１６１の他の部分は非弾性材料で形成することによって、非弾性材料に比べ動摩擦係数が大きい弾性材料の摺動接触面積を小さくでき、弁体１６１を回転させるのに必要な駆動トルクが小さく、前記した弁体１６１の回転位置に応じた正確な流量を小さい回転操作力で行うことができる。
【００６６】
従って、弁体１６１を小型で低トルクのモータで回転駆動することができ、コンパクトで安価な流体制御弁１５６を実現できる。また、必要な駆動トルクを小さくできることにより、駆動手段であるモータ１６８の減速ギアの減速比を低減できる。これにより切換えや流量調節の応答性を向上できる。
【００６７】
つまり、単一の駆動手段で簡単な構成で所定流路以外への漏れ流量を最小限にでき、かつ必要駆動トルクが小さく、複数の流路の選択切換えと、各々の流路における流量制御を可能とし、小型、低コストの優れた流体制御弁１５６を提供することができる。
【００６８】
（実施の形態４）
図７は本発明の実施の形態４における図５に示す流体制御弁を用いた衛生洗浄便座における水流制御装置の構成図である。同図において、７は洗浄水を供給する給水路２に設けられ加熱ヒータ７５を有する温水器であり、その温水器７の下流側に、実施の形態５の発明である図５に示した流体制御弁１５６が設けられている。なお、流体制御弁１５６の構成と作用効果は図５に示したものと同じなので、詳細な説明を省略する。１７６および１
７７は流体制御弁１５６の第一、第二の流出路１５９、１６０にそれぞれ連通させて設けられた第一、第二の洗浄ノズルであり、第一の洗浄ノズル１７６は、ビデ洗浄用であり、また第二の洗浄ノズル１７７は肛門洗浄用である。
【００６９】
１７８は衛生洗浄便座の操作手段であり、第一および第二の洗浄ノズル１７６、１７７を選択するための洗浄スイッチ１７９、１８０、各々の洗浄において水量を調節する水勢調節スイッチ１８１、１８２、選択している水勢を表示するための表示手段１８３および停止スイッチ１８４から構成されている。１８５は操作手段１７８の信号により流体制御弁１５６の駆動手段であるステッピングモータ１６８の回転角を制御する回転角制御手段である。
【００７０】
以上の構成において本実施の形態の動作について説明する。使用者が衛生便座（図示せず）に着座して用便後、洗浄スイッチ１７９、１８０を選択する、例えば肛門洗浄を行う第二の洗浄ノズル１７７を駆動させるために洗浄スイッチ１８０が投入されると、その信号が回転角制御手段１８５を介してステッピングモータ１６８が回転駆動され、図６（ｃ）に示した位置、すなわち標準水勢になる位置に弁体１６１が回転される。
【００７１】
これにより洗浄水が給水路２、温水器７などを経て流体制御弁１５６の流入路１５８から第二の流出路１６０へ吐出され、第二の洗浄ノズル１７７へと流入される。回転角制御手段１８５は、洗浄スイッチ１８０が押されると、まず標準水勢となるようにステッピングモータ１６８を制御し、弁体１６１を回転する。また水勢調節スイッチ１８１、１８２によって好みの水勢を指示することにより、弁体１６１の回転角が制御され、吐出流量を任意に増減することが可能となる。
【００７２】
洗浄動作後、停止スイッチ１８４を投入すればステッピングモータ１６８が駆動されて図６（ａ）に示す位置に弁体１６１が制御されて水回路が閉止される。また、ビデ洗浄を行う場合は、洗浄スイッチ１７９を選択すれば、その信号が回転角制御手段１８５を介してステッピングモータ１６８が回転駆動され、図６（ｂ）に示した位置、すなわち標準水勢になる位置に弁体１６１が回転され、これにより洗浄水が給水路２、温水器７などを経て流体制御弁１５６の流入路１５８から第一の流出路１５９へ吐出され、第一の洗浄ノズル１７６へと流入され、上記した第二の洗浄ノズル１７７と同様に制御される。
【００７３】
以上述べたように本実施の形態によれば、ステッピングモータ１６８を駆動手段とし、第一および第二の洗浄ノズル１７６、１７７の選択切換えと各々の洗浄ノズルから吐出される洗浄水の流量調節を行う流体制御弁１５６と、洗浄ノズルの操作手段１７８と、操作手段１７８の信号によりステッピングモータ１６８の回転角を制御する回転角制御手段１８５を設けたものであるので、操作手段１７８を操作することにより、ステッピングモータ１６８へ供給されるパルス信号が制御され、ビデ洗浄用の第一の洗浄ノズル１７６と、肛門洗浄用の第二の洗浄ノズル１７７を選択的に使用を切換えることが可能となるとともに各々の洗浄ノズルから吐出される洗浄水量（水勢）を操作手段１７８の信号に応じて任意に調節可能となる。
【００７４】
また、弁体１６１の出口部１６３の孔形状に沿って弾性材料からなる摺動接触部材１６５を設けたことにより、弾性材料からなる摺動接触部材１６５が、ハウジング１５７の内面の摺動接触面１６４に密着して、弁体１６１の外周の隙間からの漏れが著しく減少し、例えば第一の洗浄ノズル１７６で洗浄しているとき、他方の第二の洗浄ノズルへの漏れ流量は、ほとんど無しといえる最小限レベルにできる。
【００７５】
また、弁体１６１の出口部１６３の接触摺動部材１６５だけが弾性材料で、弁体１６１の他の部分は非弾性材料で形成してあるため、摺動摩擦抵抗を小さくでき、弁体１６１を
回転させるのに必要な駆動トルクを小さくでき、小型で低トルクのステッピングモータ１６８で回転駆動することができ、コンパクトで安価な流体制御弁１５６を実現できる。さらに、必要駆動トルクを小さくできることにより、駆動手段であるステッピングモータ１６８の内蔵減速ギアの減速比を低減でき、切換えや流量調節の応答性を向上できる。
【００７６】
従って、単一の駆動手段１６８の簡単な構成で所定流路以外への漏れ流量を最小限にでき、かつ必要駆動トルクが小さく、複数の流路の選択切換えと、各々の流路における流量制御を可能とし、小型、低コストの優れた水流制御装置を提供することができる。
【００７７】
また、弁体１６１の駆動手段としてステッピングモータ１６８を用いるので、供給するパルス信号により高精度に弁体１６１の回転角、すなわち弁開度制御が可能となるとともに、正逆転が可能となる。この結果、例えば洗浄水量にゆらぎを与えることが可能となり、強弱水流の繰り返しにより人体局部に付着した汚物の剥離効果が向上して効率的な洗浄ができるとともに、洗浄時の単調感が解消される。
【００７８】
つまり、簡単な構成により複数の洗浄ノズルの選択切換えと水勢調節が可能な衛生洗浄便座に好適な水流制御装置を提供することができる。
【００７９】
（実施の形態５）
図８は、本発明の実施の形態５における流体制御弁１９０の構成断面図である。同図において、１９１は非弾性材料からなる筒状のハウジングであり、流入路１９２と、第一および第二の流出路１９３、１９４、そして第三および第四の流出路１９５，１９６をそれぞれ有している。１９７はハウジング１９１内に回動可能に設けられた非弾性材料からなる有底の略円筒形の弁体であり、内部にハウジング１９１の流入路１９２と第一、第二、第三、そして第四の流出路１９３、１９４、１９５、１９６とを選択的に連通または遮断する流路１９８が形成されている。
【００８０】
弁体１９７の流路１９８の出口部１９９は、ハウジング１９１との摺動接触面２００に設けられ、この出口部１９９の孔形状の縁に、出口部の孔形状を含んで弾性材料からなる全体が円弧面を成している摺動接触部材２０１が、弁体１９７と一体的に形成されている。２０２および２０３はXリングやOリングなどのシールパッキンで、弁体１９７の軸方向と直交して弁体１９７の両端部における全周面の溝に嵌め込まれている。２０４は弁体１９７を回転さす駆動手段で、正逆転回転可能なステッピングモータである。
【００８１】
また、図９は図８に示す流体制御弁１９０の弁体１９７の分解斜視図で、図１０は図９の摺動接触部材２０１だけを拡大した斜視図で、同じく図１１はその断面図である。本実施の形態での摺動接触部材２０１は、図１〜図７に示した実施の形態１〜実施の形態４の各発明において、「弁体の流路の出口部は、ハウジングとの摺動接触面に設けられ、この出口部の孔形状の縁に沿って弾性材料からなる摺動接触部材が、弁体と一体的に形成されている。」と説明した摺動接触部材とは次のように具体構成が異なるものであります。
【００８２】
すなわち、ゴムまたはエラストマーからなる接触摺動部材２０１を、樹脂成型の弁体１９７の流路１９８へ通じる嵌め込み口２０９に気密に嵌め込む構成とし、図１０に示すように、その嵌め合わせ部２０５の全周に非常に細い糸ビード２０６を設けた構成にしたものである。
【００８３】
糸ビード２０６は、流体圧の加わった接触摺動部材２０１がハウジング１９１の摺動接触面２００に適度に押し付けられる動きに対応して嵌め込み口２０９内で僅かに摺動することになる。２０７は接触摺動部材２０１の嵌め合わせ方向を規制する方向規制部で、２０８は弁体１９７の出口部１９９を成すスリット孔である。
【００８４】
このスリット孔２０８は、図１〜図７で示す実施の形態１〜実施の形態４の各発明における弁体の流路の出口部では、流路の内径と同一径の円形とし、そして接触摺動部材の内径も流路の出口部の一部を成す構成にしているが、本実施の形態では、出口部１９９をスリット孔２０８にしたものである。
【００８５】
この構成により、非弾性材料からなる弁体１９７の出口部１９９を成す嵌め込み口２０９に、糸ビード２０６を有した接触摺動部材２０１を嵌め込むだけで弁体１９７に接触摺動部材２０１を組み付けられ、ゴムの焼付け加工や接着加工が不要であり、かつ、糸ビード２０６によるシールなので、その糸ビード２０６によるシール部が上記した内容の摺動可能にでき、流体圧で接触摺動部材２０１がハウジング１９１の摺動接触面２００に適度に押し付けられながら弁体１９７が回動することができる。
【００８６】
要するに、ゴムまたはエラストマーからなる接触摺動部材２０１は、樹脂成型の弁体１９７に嵌め込まれ、かつスリット孔２０８の構成で、糸ビード２０６によるシール部が摺動可能なので、弁体１９７の流路１９８の流体圧が嵌め込まれた接触摺動部材２０１に作用して、接触摺動部材２０１をハウジング１９１の摺動接触面２００に押し付けるように作用する。
【００８７】
つまり、部品の寸法精度が多少ラフであっても、流体圧によって接触摺動部材２０１をハウジング１９１の摺動接触面２００に強すぎず、かつ弱すぎることなく適度に押し付けることが可能にでき、接触摺動部材２０１は、ハウジング１９１に適度に押し付けられ密着しながら摺動させることができるので、ゴムまたはエラストマーからなる接触摺動部材２０１はハウジング１９１の摺動接触面２００との隙間をなくして、弁開度に応じた正確な流量を得ることができる。
【００８８】
しかも、出口部１９９の接触摺動部材２０１だけがゴムまたはエラストマーからなる弾性材料で、弁体１９７は非弾性材料で形成してあるため、摺動摩擦抵抗を小さくでき弁体を回転させるのに必要な駆動トルクを小さくできる。
【００８９】
なお、上記の作用効果は、弁体１９７の出口部１９９に糸ビード２０６を有した接触摺動部材２０１を嵌め込んだ構成で説明したが、糸ビード２０６がない場合でも弁体１９７と接触摺動部材２０１との嵌合精度が適切であれば同様の効果を得ることができる。
【００９０】
また上記のように、ゴムまたはエラストマーからなる接触摺動部材２０１を樹脂成型の弁体１９７に嵌め込んだ構成で、接触摺動部材２０１はハウジング１９１の摺動接触面２００との隙間をなくして、弁開度に応じた正確な流量を得ることができ、かつ弁体１９７を回転させるのに必要な駆動トルクを小さく押さえることができることから、図８に示す流体制御弁１９０にあって、第一，第二，第三あるいは第四の流出路１９３、１９４、１９５、１９６といった多数の流出路に切替たり、それぞれの流量をコントロールする構成において、他流路への漏れ、そしてステッピングモータ２０４の大型化などを心配する必要がない。
【００９１】
また、図１４に示した従来の流体制御弁５ａのような弁体１４ａの出口部２１の孔形状に沿って囲むように形成した凸部３１を、弁体１４ａと一体に樹脂成型して設けた場合、凸部３１とハウジング１３との摺動接触部３２の隙間が小さいものの多少の漏れがあり、樹脂成型の寸法精度によっては、漏れ量がばらつくという課題があり、寸法精度を確保するために弁体１４ａとハウジング１３を材料コストが高価なポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂で成型条件も厳密な管理を要し、それでも他流路への漏れが避けられなかった。
【００９２】
然るに本実施の形態では、ゴムまたはエラストマーからなる接触摺動部材２０１を樹脂成型の弁体１９７に嵌め込んだ構成にすることにより、弁体１９７やハウジング１９１を例えばＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン）のような低価格の樹脂材料で、特に厳密な成型条件の管理も要することなく、接触摺動部材２０１はハウジング１９１の摺動接触面２００との隙間をなくして、弁開度に応じた正確な流量を得ることができ、かつ弁体１９７を回転させるのに必要な駆動トルクも小さく押さえることができる。
【００９３】
このように本実施の形態における流体制御弁１９０は、多数の流出路１９３、１９４、１９５、１９６に切替えたり、それぞれの流量をコントロールする構成において、他流路への漏れや、ステッピングモータ２０４の大型化などを心配する必要がないことから、おしり洗浄とビデ洗浄の切替および流量調節だけでなく、おしりノズルやビデノズルの外側を洗浄して清潔に保つなどの機能も１個の流体制御弁１９０で水や湯をムダにすることなく可能となり、付加価値の高い温水洗浄便座を小型コンパクトに提供するのに好適である。
【００９４】
また、図１０に示したように、ゴムまたはエラストマーからなる接触摺動部材２０１を弁体１９７に嵌め込む構成とし、その嵌め合わせ方向を規制する方向規制部２０７を設けた構成にしたことより、例えば弁体１９７の回動角度と流量変化特性の直線性を良くするために、接触摺動部材２０１に設けた出口部１９９を単純な円形ではなくスリット孔２０８などの異形孔にした場合においても、弁体１９７の回動によって流出孔の方向ずれて流量特性がずれてしまうような不具合がなく、いつも安定した流量特性を得ることができる。
【００９５】
ちなみに、図１〜図７で示した摺動接触部材１３９、１５２、１６５は、出口部１３７、１５０、１６３の孔形状に沿ってゴムまたはエラストマーからなる弾性材料を弁体１３５、１４８、１６１に嵌め込んだ構成でもよいし、弁体１３５、１４８、１６１の表面に出口部１３７、１５０、１６３の孔形状に沿ってゴムまたはエラストマーからなる弾性材料を塗布および印刷により形成した構成でも、前記弁体１３５、１４８、１６１とハウジング１３２、１４４、１５７の摺動接触面１３８、１５１、１６４との隙間を無くして弁体外周の隙間からの漏れが著しく減少でき、正確な流量制御が可能になる。
【００９６】
また、接触摺動部材は弾性材料を弁体の表面に塗布および印刷により形成する構成により、ハウジングの摺動接触面との隙間をなくして弁開度に応じた正確な流量を得ることが、弁体の表面に弾性材料を塗布および印刷するだけの簡単な工法で実現することができる。
【００９７】
また、接触摺動部材１３９、１５２、１６５、２０１は、動摩擦係数が０．８以下（ＩＳＯ８２９５ ＪＩＳ Ｋ７１２５）の低摩擦特性を備えたものにすることが好ましい。汎用のニトリルゴム（ＮＢＲ）やエチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）の場合は動摩擦係数が１．４〜１．８程度あるのに対し動摩擦係数が０．８以下になる材質あるいは処理した材料を接触摺動部材として構成することで、さらに弁体１３５、１４８、１６１、１９７を回転させるのに必要な駆動トルクを約半分程度に小さくできる。この場合、駆動手段１６８、２０４の必要駆動トルクをさらに小さくでき、長寿命あるいはより小型化または低コスト化が可能になる。
【００９８】
さらにまた、接触摺動部材１３９、１５２、１６５、２０１は、低摩擦化成分を反応固定化したゴムまたはエラストマーにすることがさらに好ましい。ゴムまたはエラストマーの表面を低摩擦、非粘着にするため単に表面に低摩擦非粘着剤を塗布したものがあるが、この場合その塗布材料が剥がれやすくて、しかも飛躍的な低摩擦効果を持続することが困
難であった。
【００９９】
それに対し、低摩擦、非粘着の性質を有するポリマー等の低摩擦化成分を反応固定化する方法が近年開発されてきた。例えば、接触摺動部材のゴムやエラストマー表面にカップリング剤や表面グラフト重合を用いて、低摩擦化成分をゴムやエラストマー表面の−ＳＨ，−ＯＨ，−ＣＯＯＨなどの官能基と反応させて定着させる反応固定化したものにすることで、動摩擦係数を約０．２程度と未処理のゴムに比べて約１／５〜１／８と飛躍的な低摩擦にすることが可能で、しかも長期使用しても低摩擦効果を持続することができ、弁開度に応じた正確な流量を得ることができるとともに、さらに弁体１３５、１４８、１６１、１９７を駆動させるのに必要な駆動トルクをさらに小さくすることができる。この場合、駆動手段１６８、２０４の必要な駆動トルクをさらに小さくでき、長寿命あるいはより小型化または低コスト化が可能になる。
【産業上の利用可能性】
【０１００】
以上のように、本発明にかかる流体制御弁は、簡単な構成で弁開度に応じた正確な流量が得られ、かつ必要駆動トルクを小さくすることができるので、衛生洗浄便座をはじめ他の流体機器等にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本発明の実施の形態１における流体制御弁の構成断面図
【図２】同流体制御弁の図１のＡ−Ａ断面図
【図３】本発明の実施の形態２における流体制御弁の構成断面図
【図４】同流体制御弁の図３のＢ−Ｂ断面図
【図５】本発明の実施の形態３における流体制御弁の構成断面図
【図６】同流体制御弁の図５のＣ−Ｃ断面図
【図７】本発明の実施の形態４における図５に示す流体制御弁を用いた衛生洗浄便座における水流制御装置の構成図
【図８】本発明の実施の形態５における流体制御弁の構成断面図
【図９】同流体制御弁の弁体の分解斜視図
【図１０】同流体制御弁の接触摺動部材の斜視図
【図１１】同接触摺動部材の断面図
【図１２】従来の水流制御装置の構成図
【図１３】従来の他の水流制御装置の構成図
【図１４】従来の他の水流制御装置の構成図
【符号の説明】
【０１０２】
１３１、１４３、１５６、１９０ 流体制御弁
１３２、１４４、１５７、１９１ ハウジング
１３３、１４５、１５８、１９２ 流入路
１３４ 流出路
１３５、１４８、１６１、１９７ 弁体
１３６、１４９、１６２、１９８ 流路
１３７、１５０、１６３、１９９ 出口部
１３８、１５１、１６４、２００ 摺動接触面
１３９、１５２、１６５、２０１ 接触摺動部材
１４６、１５９、１９３ 第一の流出路（流出路）
１４７、１６０、１９４ 第二の流出路（流出路）
１６８、２０４ 駆動手段
１７６ 第一の洗浄ノズル
１７７ 第二の洗浄ノズル
１７８ 操作手段
１７９ 洗浄スイッチ
１８０ 洗浄スイッチ
１８１ 水勢調節スイッチ
１８２ 水勢調節スイッチ
１８８ 回転角制御手段
１９５ 第三の流出路（流出路）
１９６ 第四の流出路（流出路）
２０５ 嵌め合わせ部
２０６ 糸ビード
２０７ 方向規制部
２０８ スリット孔
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流入路と流出路を有する非弾性材料からなるハウジングと、前記ハウジング内に回動可能に設けられた非弾性材料からなる弁体と、前記流入路と前記流出路とを連通または遮断する前記弁体内部の流路の出口部が前記ハウジングとの摺動接触面に設けられ、前記出口部に孔形状を含めて弾性材料により形成した接触摺動部材を設けた流体制御弁。
【請求項２】
前記接触摺動部材は、ゴムまたはエラストマーであることを特徴とする請求項１記載の流体制御弁。
【請求項３】
前記接触摺動部材は、弁体に嵌め込む構成とし、その嵌め合わせ部に糸ビードを設けたことを特徴とする請求項２記載の流体制御弁。
【請求項４】
前記接触摺動部材は、弁体に嵌め込む構成とし、その嵌め合わせ方向を規制する方向規制部を設けたことを特徴とする請求項２記載の流体制御弁。
【請求項５】
前記接触摺動部材は、弁体の表面に塗布および印刷により形成したことを特徴とする請求項1記載の流体制御弁。
【請求項６】
前記接触摺動部材は、動摩擦係数が０．８以下の低摩擦特性を備えたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の流体制御弁。
【請求項７】
前記接触摺動部材は、低摩擦化成分を反応固定化したゴムまたはエラストマーであることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の流体制御弁。
【請求項８】
ハウジングは、流入路から各々分岐して設けられた複数の流出路を有する請求項１〜７のいずれかに記載の流体制御弁。
【請求項９】
弁体を回動するモータを有する駆動手段と、前記モータの回転角を制御することにより前記複数の流出路の選択切換えと流量制御を行う回転角制御手段を設けた１〜８のいずれかに記載の流体制御弁。
【請求項１０】
洗浄水を供給する給水路に設け洗浄水を加熱する温水器等の加熱手段と、前記温水器に連通する流入路および前記流入路から各々分岐して設けた複数の流出路を有するハウジングと、前記ハウジング内に回動可能に設けられた弁体と、前記弁体内部の流路の出口部が前記ハウジングとの摺動接触面に設けられ、前記出口部に弾性材料により孔形状を含めて形成した接触摺動部材と、前記弁体を回動するステッピングモータを有する駆動手段から構成される流体制御弁と、前記流体制御弁の第一および第二の流出路に各々連通する第一および第二の洗浄ノズルと、前記第一および第二の洗浄ノズルを選択駆動する洗浄スイッチと水量を調節する水勢調節スイッチを有する操作手段と、前記操作手段の信号により前記ステッピングモータの回転角を制御する回転角制御手段を設けた衛生洗浄便座の水流制御装置。
【請求項１】
流入路と流出路を有する非弾性材料からなるハウジングと、前記ハウジング内に回動可能に設けられた非弾性材料からなる弁体と、前記流入路と前記流出路とを連通または遮断する前記弁体内部の流路の出口部が前記ハウジングとの摺動接触面に設けられ、前記出口部に孔形状を含めて弾性材料により形成した接触摺動部材を設けた流体制御弁。
【請求項２】
前記接触摺動部材は、ゴムまたはエラストマーであることを特徴とする請求項１記載の流体制御弁。
【請求項３】
前記接触摺動部材は、弁体に嵌め込む構成とし、その嵌め合わせ部に糸ビードを設けたことを特徴とする請求項２記載の流体制御弁。
【請求項４】
前記接触摺動部材は、弁体に嵌め込む構成とし、その嵌め合わせ方向を規制する方向規制部を設けたことを特徴とする請求項２記載の流体制御弁。
【請求項５】
前記接触摺動部材は、弁体の表面に塗布および印刷により形成したことを特徴とする請求項1記載の流体制御弁。
【請求項６】
前記接触摺動部材は、動摩擦係数が０．８以下の低摩擦特性を備えたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の流体制御弁。
【請求項７】
前記接触摺動部材は、低摩擦化成分を反応固定化したゴムまたはエラストマーであることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の流体制御弁。
【請求項８】
ハウジングは、流入路から各々分岐して設けられた複数の流出路を有する請求項１〜７のいずれかに記載の流体制御弁。
【請求項９】
弁体を回動するモータを有する駆動手段と、前記モータの回転角を制御することにより前記複数の流出路の選択切換えと流量制御を行う回転角制御手段を設けた１〜８のいずれかに記載の流体制御弁。
【請求項１０】
洗浄水を供給する給水路に設け洗浄水を加熱する温水器等の加熱手段と、前記温水器に連通する流入路および前記流入路から各々分岐して設けた複数の流出路を有するハウジングと、前記ハウジング内に回動可能に設けられた弁体と、前記弁体内部の流路の出口部が前記ハウジングとの摺動接触面に設けられ、前記出口部に弾性材料により孔形状を含めて形成した接触摺動部材と、前記弁体を回動するステッピングモータを有する駆動手段から構成される流体制御弁と、前記流体制御弁の第一および第二の流出路に各々連通する第一および第二の洗浄ノズルと、前記第一および第二の洗浄ノズルを選択駆動する洗浄スイッチと水量を調節する水勢調節スイッチを有する操作手段と、前記操作手段の信号により前記ステッピングモータの回転角を制御する回転角制御手段を設けた衛生洗浄便座の水流制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図１４】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図１４】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００９−１４１７０（Ｐ２００９−１４１７０Ａ）
【公開日】平成２１年１月２２日（２００９．１．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１７９５３３（Ｐ２００７−１７９５３３）
【出願日】平成１９年７月９日（２００７．７．９）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１月２２日（２００９．１．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年７月９日（２００７．７．９）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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