止水弁用ダイヤフラムパッキン
【課題】基布を不要とすることができる止水弁用ダイヤフラムパッキンを提供する。
【解決手段】ダイヤフラム式止水弁の弁胴部側に固定される固定部と、この固定部の内周側に形成された折り返し形状の可撓部と、この可撓部の内周側に形成された可動部とからなる止水弁用ダイヤフラムパッキンは、合成ゴムにより一体成形されている。ダイヤフラムパッキンは、可撓部の弾性変形により固定部に対してその軸線方向に可動部を相対変位させるとともにその相対変位位置に応じた弾性反力を発生する。可動部の相対変位位置がダイヤフラム式止水弁の弁閉位置に対応する最小変位位置のときの弾性反力は、０．４５Ｎ以上かつ１．４Ｎ以下の範囲内の大きさとされている。また、相対変位位置が最小変位位置以外の相対変位位置のときに発生する弾性反力は、最小変位位置のときに発生する弾性反力の０．４３倍以上かつ２．１０倍以下の比率範囲内の大きさとされている。
【解決手段】ダイヤフラム式止水弁の弁胴部側に固定される固定部と、この固定部の内周側に形成された折り返し形状の可撓部と、この可撓部の内周側に形成された可動部とからなる止水弁用ダイヤフラムパッキンは、合成ゴムにより一体成形されている。ダイヤフラムパッキンは、可撓部の弾性変形により固定部に対してその軸線方向に可動部を相対変位させるとともにその相対変位位置に応じた弾性反力を発生する。可動部の相対変位位置がダイヤフラム式止水弁の弁閉位置に対応する最小変位位置のときの弾性反力は、０．４５Ｎ以上かつ１．４Ｎ以下の範囲内の大きさとされている。また、相対変位位置が最小変位位置以外の相対変位位置のときに発生する弾性反力は、最小変位位置のときに発生する弾性反力の０．４３倍以上かつ２．１０倍以下の比率範囲内の大きさとされている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ダイヤフラム式止水弁において止水状態及び吐水状態を切り替えるダイヤフラムに用いられる止水弁用ダイヤフラムパッキンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば小便器において使用後に洗浄水を供給するフラッシュバルブ装置には、特許文献１に記載されたようなダイヤフラム式止水弁が用いられている。図４に示すように、このダイヤフラム式止水弁は、給水管に接続される１次側水路１１ａと、小便器の給水管に接続される２次側水路１１ｂとを弁胴１３内に備えるとともに、１次側水路１１ａと２次側水路１１ｂとの間に設けられた弁口１５がダイヤフラムパッキン１８によって開閉される構成を備えている。ダイヤフラムパッキン１８は、弁胴１３側に固定される固定部２０と、この固定部２０の内周側において折り返し形状に形成された可撓部２１と、この可撓部２１の内周側に形成された可動部２２とを備えている。このダイヤフラムパッキン１８は、可撓部２１の弾性変形により、前記固定部２０に対してその軸線方向に可動部２２を相対変位させるとともに、その相対変位量に応じた弾性反力を発生する。そして、ダイヤフラムパッキン１８は、固定部２０に対する可動部２２の相対変位によって発生する弾性反力によって可動部２２を弁口１５側に付勢する。
【０００３】
ダイヤフラムパッキン１８の背面側には、１次側水路１１ａに連通された背圧室２７が設けられ、小便器の使用後に使用者がダイヤフラム式止水弁の押しボタンを押すと、背圧室２７から２次側水路１１ｂに水が一時的に抜かれ、１次側水路１１ａの水圧によりダイヤフラムパッキン１８の可動部２２が背圧室２７側に押される。このため、１次側水路１１ａが弁口１５を介して２次側水路１１ｂに連通され、洗浄水が小便器に供給される。一方、１次側水路１１ａの水が、ダイヤフラムパッキン１８に設けられた連通孔２８を通じて背圧室２７に徐々に流入し、背圧室２７内の水圧が上昇する。この結果、ダイヤフラムパッキン１８の可動部２２が、可撓部２１の弾性により弁口１５側に当接し、１次側水路１１ａと２次側水路１１ｂとの連通が遮断される。すると、小便器への洗浄水の供給が停止される。
【０００４】
ところで、上記のようなダイヤフラムパッキンには、耐久性を向上させるために、ダイヤフラムパッキンの形状に合わせて予め成形された基布がゴムの内部に入れられている。これは、可撓部の強度、さらには耐久性を向上させるためである。このようなダイヤフラムパッキンは、例えば特許文献２に記載されている。
【特許文献１】特開２００３−２０２０８４号公報
【特許文献２】特開平１１−３５１４２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記特許文献２に記載されたダイヤフラムパッキンの製造は、次のように行われている。まず、成形金型で成形したゴムプレフォームに基布筒状体を被せ、この基布筒状体を熱収縮させることによりゴムプレフォームの外周面近傍に埋設させる。次に、この状態でゴムプレフォームを熱加硫することにより、基布が埋め込まれたゴムパッキンとする。このため、このダイヤフラムパッキンには、基布が必要であるとともに、基布筒状体を熱収縮させる工数が必要であり、コストが高かった。
【０００６】
この発明の目的は、基布を不要とすることができる止水弁用ダイヤフラムパッキンを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、ダイヤフラム式止水弁の弁胴部側に固定される固定部と、この固定部の内周側において折り返し形状に形成された可撓部と、この可撓部の内周側に形成された可動部とからなり、前記可撓部の弾性変形により前記固定部に対しその軸線方向に前記可動部が相対変位可能であるとともにその相対変位位置に応じた弾性反力を発生する止水弁用ダイヤフラムパッキンであって、合成ゴム材料によって一体成形されており、前記相対変位位置が前記ダイヤフラム式止水弁の弁閉時に対応する最小変位位置のときに発生する前記弾性反力を０．４５Ｎ以上かつ１．４Ｎ以下の範囲内の大きさとするとともに、同相対変位位置が前記最小変位位置以外の相対変位位置のときに発生する弾性反力を同最小変位位置のときに発生する弾性反力の０．４３倍以上かつ２．１０倍以下の比率範囲内の大きさとしたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記可撓部の厚さを、０．４５ｍｍ以上かつ０．８ｍｍ以下の範囲内の値としたことを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記ゴムの硬度を、ＪＩＳ Ｋ ６２５３の規格におけるタイプＡデュロメータ硬さで５０以上かつ７０以下の範囲内の値としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、ダイヤフラム式止水弁における閉弁時の水密性が確保され、止水時における水の漏れが防止される。また、低水圧状態における止水性も確保される。すなわち、この発明では、固定部に対する可動部の軸線方向における相対変位位置がダイヤフラム式止水弁の弁閉時に対応する最小変位位置のときに発生する弾性反力を０．４５Ｎ以上かつ１．４Ｎの範囲内の大きさとしている。この弾性反力の範囲は、基布がなくても従来の基布入りのダイヤフラムパッキンにおいて確保されていた弾性反力の範囲と同等である。このため、ダイヤフラム式止水弁の止水時において、ダイヤフラムパッキンを含む弁体が止水弁本体の弁座に対し好適な強さで密接する。従って、ダイヤフラム式止水弁において、閉弁時の水密性と、低水圧状態における止水性とを確保することができる。加えて、この発明によれば、ダイヤフラム式止水弁の吐水時における最大瞬間吐水量が確保されるとともに、総吐水量が確保される。すなわち、この発明では、相対変位位置が相対変位範囲における最小変位位置以外の変位位置であるときに発生する弾性反力を、最小変位位置のときに発生する弾性反力の０．４３倍以上かつ２．１０倍以下の比率範囲内の大きさとしている。この比率範囲は、基布がなくても従来の基布入りのダイヤフラムパッキンにおいて確保されていた比率範囲と同等である。このため、ダイヤフラム式止水弁の吐水時において、可動部の最大相対変位量が確保されるとともに、可動部が最小変位位置からさらに相対変位している時間の長さが確保される。従って、ダイヤフラム式止水弁において、吐水時における最大瞬間吐水量及び総吐水量が共に確保される。ゆえに、合成ゴム材料により一体成形されたダイヤフラムパッキンによって、ダイヤフラム式止水弁に必要な性能を確保することができる。このため、基布を不要とすることができる。
【００１０】
また、可撓部の厚さを、０．４５ｍｍ以上かつ０．８ｍｍ以下の範囲内の値とすることが好ましい。この構成によれば、固定部に対する可動部の相対変位位置が止水弁の弁閉時に対応する最小変位位置のときに発生する弾性反力を０．４５Ｎ以上かつ１．４Ｎ以下の範囲内の大きさとすることができるとともに、同相対変位位置が前記可動部の相対変位範囲における最小変位位置以外の変位位置のときに発生する反力を、同最小変位位置のときの弾性反力の０．４３倍以上かつ２．１０倍以下の比率範囲内の値とすることができる。
【００１１】
また、ゴムの硬度を、ＪＩＳ Ｋ ６２５３の規格におけるタイプＡデュロメータ硬さで５０以上かつ７０以下の範囲内の値とすることが好ましい。この構成によれば、固定部に対する可動部の相対変位位置が止水弁の弁閉時に対応する最小変位位置のときに発生する弾性反力を０．４５Ｎ以上かつ１．４Ｎ以下の範囲内の大きさとすることができるとともに、同相対変位位置が前記可動部の相対変位範囲における最小変位位置以外の変位位置のときに発生する弾性反力を、同最小変位位置のときの弾性反力の０．４３倍以上かつ２．１０倍以下の比率範囲内の値とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、この発明を、小便器用のフラッシュバルブ装置に備えられたダイヤフラムパッキンに具体化した一実施形態について図１〜図４に従って説明する。
図４に示すように、ダイヤフラム式止水弁としてのフラッシュバルブ装置１０は、第１ハウジング１２を備えるとともに、この第１ハウジング１２とともに弁胴１３を構成する第２ハウジング１４を備えている。第１ハウジング１２には、水道管が接続された１次側水路１１ａと、小便器側に接続される２次側水路１１ｂとが形成されている。
【００１３】
第１ハウジング１２には、１次側水路１１ａと２次側水路１１ｂとを連通するための弁口１５が設けられるとともに、第２ハウジング１４の下側には、この弁口１５に対面する弁室１６が設けられている。弁室１６内には、弁口１５を開閉するダイヤフラム弁体１７が配置され、このダイヤフラム弁体１７は、合成ゴムにより一体成形された環状のダイヤフラムパッキン１８を備えている。
【００１４】
ダイヤフラムパッキン１８は、図１に示すように、外周縁を構成する固定部２０、この固定部２０の内周側に形成されるとともに折り返し形状とされた可撓部２１、及び、この可撓部２１の内周側に形成された可動部２２を備えている。ダイヤフラムパッキン１８は、ＪＩＳ Ｋ ６２５３の規格におけるタイプＡデュロメータ硬さで５０以上かつ７０以下の範囲内の硬度とされるとともに、可撓部２１は、０．４５ｍｍ以上かつ０．８ｍｍ以下の範囲内の厚さに設定されている。自然状態のダイヤフラムパッキン１８においては、図１において、固定部２０の下面と可動部２２の下面とがほぼ同じ位置に配置される。また、ダイヤフラムパッキン１８の可動部２２は、図１に二点鎖線で示すように、可撓部２１の弾性変形により、固定部２０に対してその軸線方向に相対変位可能となっている。このとき、可撓部２１は、可動部２２を元の位置に戻そうとする軸線方向下向きの弾性反力を、そのときの相対変位量に応じた大きさで発生する。
【００１５】
図４に示すように、ダイヤフラムパッキン１８は、固定部２０が第１ハウジング１２と第２ハウジング１４との間に挟持された状態で弁室１６内に保持されている。ダイヤフラムパッキン１８の内周側には、前記可撓部２１の内周側の壁面に密接する略円筒形状の形状保持部材２３が配置されるとともに、弁口１５内に沿って案内された状態で形状保持部材２３に結合された変位案内部材２４が配置されている。また、ダイヤフラムパッキン１８の内周側には、形状保持部材２３及び変位案内部材２４に挟持されるとともに形状保持部材２３との間でダイヤフラムパッキン１８の可動部２２を挟持する結合部材２５と、変位案内部材２４と結合部材２５との間に挟持されるとともに弁口１５の弁座１５ａに当接可能なシール部材２６とが配置されている。このダイヤフラム弁体１７は、弁室１６の上部側を背圧室２７として１次側水路１１ａ側から区画するとともに、シール部材２６を弁口１５の弁座１５ａ（図２に図示）に当接させることにより１次側水路１１ａと２次側水路１１ｂとの弁室１６の下部側を通じた連通を遮断可能とされている。また、ダイヤフラム弁体１７は、ダイヤフラムパッキン１８の可撓部２１の弾性変形により、弁口１５の軸線方向、すなわち、ダイヤフラムパッキン１８の軸線方向に変位可能となっている。さらに、ダイヤフラム弁体１７には、１次側水路１１ａと背圧室２７とを常時連通する連通路２８が設けられている。
【００１６】
このダイヤフラム弁体１７は、シール部材２６が弁口１５の弁座１５ａに当接した状態に保持される。このとき、ダイヤフラムパッキン１８の可動部２２は、シール部材２６が弁座１５ａに当接することにより、可撓部２１の弾性変形を伴って、固定部２０に対し上方に所定の変位量だけ相対変位した位置（以下、最小変位位置という。）に配置される。また、ダイヤフラム弁体１７は、弁室１６の天井面と、変位案内部材２４の上部との間に介在された圧縮コイルばね２９の弾性付勢力によってシール部材２６が弁座１５ａに当接する位置に保持される。
【００１７】
また、図２に示すように、第２ハウジング１４の上壁部には、弁室１６内に貫通する雌ねじ孔１４ａが設けられ、この雌ねじ孔１４ａには、下端が弁室１６内に配置された水量調節ねじ３０が螺合されている。そして、水量調節ねじ３０の下端にダイヤフラム弁体１７の変位案内部材２４の上面が当接されることにより、ダイヤフラム弁体１７の上方への変位を規制するようになっている。従って、ダイヤフラム弁体１７は、シール部材２６が弁座１５ａに当接する弁閉位置から、変位案内部材２４が水量調節ねじ３０に当接する弁開位置までの範囲を変位する。この弁開位置は、水量調節ねじ３０の設定により、所定範囲で調節可能である。このとき、ダイヤフラムパッキン１８の可動部２２は、弁開位置に対応した前記最小変位位置から、任意の弁開位置に対応した変位位置までの範囲を変位する。この変位位置は、最小変位位置から所定の最大変位位置までの所定範囲内の任意の位置である。
【００１８】
最小変位位置における可動部２２の固定部２０に対する相対変位量は１ｍｍとされるとともに、このとき可撓部２１が発生する弾性反力の大きさは、ゴム硬度、及び、可撓部２１の厚さの設定により０．４５Ｎ以上かつ１．４Ｎの範囲内の値とされている。また、所定範囲の変位位置に対応する相対変位量の範囲は１〜１５ｍｍとされている。すなわち、可動部２２の固定部２０に対する相対変位量の範囲は１〜１５ｍｍである。そして、最小変位位置以外の変位位置において可撓部２１が発生する弾性反力は、ゴム硬度、及び、可撓部２１の厚さの設定により、最小変位位置のときに発生する弾性反力の０．４３倍以上かつ２．１０倍以下の比率範囲内の大きさとされている。
【００１９】
また、第１ハウジング１２及び第２ハウジング１４により、背圧室２７を２次側水路１１ｂに連通する水抜通路３１が形成されている。また、第１ハウジング１２には、小便器の使用者の操作により、水抜通路３１を介して背圧室２７から２次側水路１１ｂに水を抜くための周知の起動弁３２が設けられている。
【００２０】
以上のように構成されたフラッシュバルブ装置１０において、起動弁３２が操作されていない状態では、図４に示すように、可動部２２の最小変位位置に対応して可撓部２１が発生する弾性反力と、圧縮コイルばね２９の反力とにより、ダイヤフラム弁体１７のシール部材２６が弁座１５ａに押し付けられた状態で保持される。また、背圧室２７における水圧が１次側水路１１ａにおける水圧と同じとなっているため、ダイヤフラム弁体１７に対し下向きに加わる力の大きさが、上向きに加わる力の大きさを上回る。このため、ダイヤフラム弁体１７は、背圧室２７と１次側水路１１ａとの水圧差に基づく下向きの力により弁座１５ａに押し付けられる。
【００２１】
小便器の使用者により起動弁３２が操作されると、背圧室２７の水が水抜通路３１を通じて２次側水路１１ｂに排出され、背圧室２７の水圧によりダイヤフラム弁体１７に加わる下向きの力が消失する。そして、１次側水路１１ａの水圧によりダイヤフラム弁体１７に対して加わる上向きの力が、ダイヤフラムパッキン１８の可撓部２１の弾性反力、及び、圧縮コイルばね２９の反力による下向きの力を上回る。このため、ダイヤフラム弁体１７は、図２に示すように、ダイヤフラムパッキン１８の可撓部２１の弾性変形を伴って弁室１６内を上方に変位し、ダイヤフラム弁体１７のシール部材２６が弁座１５ａから離間する。この結果、１次側水路１１ａから２次側水路１１ｂに水道水が供給され、この水道水が小便器に供給される。
【００２２】
起動弁３２が使用者により操作されなくなると、背圧室２７から２次側水路１１ｂへの水抜通路３１を通じた水の排出が停止される。すると、連通路２８を通じて１次側水路１１ａから背圧室２７に導入される水によって背圧室２７における水圧が徐々に上昇し、背圧室２７の水圧によりダイヤフラム弁体１７に対して加わる下向きの力が徐々に増大する。このため、ダイヤフラム弁体１７が弁室１６内を徐々に下降して、１次側水路１１ａと２次側水路１１ｂとの連通度合いが徐々に小さくなる。そして、ダイヤフラム弁体１７の下降に伴ってシール部材２６が弁座１５ａに押し付けられると、１次側水路１１ａから２次側水路１１ｂへの水の供給が停止される。
【００２３】
従って、起動弁３２が操作された時点からダイヤフラム弁体１７が自動で弁座１５ａに当接するまでの間、１次側水路１１ａから２次側水路１１ｂに水が供給され、この水が小便器に供給される。
【００２４】
以上のように構成されたダイヤフラムパッキン１８においては、可動部２２がフラッシュバルブ装置１０の閉弁状態に対応する最小変位位置のときに可撓部２１が発生する弾性反力を０．４５Ｎ以上かつ１．４Ｎ以下の範囲内の大きさとしている。この弾性反力の範囲は、従来の基布入りのダイヤフラムパッキンにおいて確保されていた反力の範囲と同等である。このため、フラッシュバルブ装置１０の止水状態においてシール部材２６が弁座１５ａに対して好適な範囲内の強さで押し付けられる。従って、フラッシュバルブ装置１０における閉弁状態での水密性が確保され、止水状態において１次側水路１１ａから２次側水路１１ｂへの水の漏れが防止される。また、低水圧状態における止水性が確保される。ゆえに、小便器の未使用時における水の漏れが防止される。加えて、可動部２２の相対変位位置が最小変位位置以外の変位位置であるときに可撓部２１が発生する弾性反力を、最小変位位置のときに発生する弾性反力の０．４３倍以上かつ２．１０倍以下の比率範囲内の大きさとしている。この比率範囲は、従来の基布入りのダイヤフラムパッキンにおいて確保されていた比率範囲と同等である。このため、フラッシュバルブ装置１０の吐水時において、可動部２２の最大相対変位量が確保されるとともに、可動部２２が最小変位位置から離れている時間の長さが確保される。このため、フラッシュバルブ装置１０の吐水時における最大瞬間吐水量が確保されるとともに総吐水量が確保されるので、小便器における洗浄性が確保される。従って、合成ゴム材料により一体成形されたダイヤフラムパッキン１８によって、ダイヤフラム式止水弁に必要な性能を確保することができるので、基布を不要とすることができる。ゆえに、ダイヤフラムパッキン１８のコストを低減することができる。
【００２５】
次に、上記のように構成されたダイヤフラムパッキン１８の実施例について比較例とともに説明する。
【実施例】
【００２６】
（製造条件）
各実施例１〜６及び比較例１，２に共通するダイヤフラムパッキン１８の製造条件は、以下の通りである。
【００２７】
ａ．原料 ： エチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴム（Ethylene Propylene Diene Monomer；ＥＰＤＭ）、又は、塩素化ポリエチレン（Chlorinated Polyethylene ： ＣＰＥ ）。
【００２８】
ｂ．成形方法 ： 射出成形による一体成形。
（評価方法）
ダイヤフラムパッキン１８において、その固定部２０に対してその軸線方向に可動部２２を相対変位させたときに、その相対変位量に対応して可撓部２１が発生する弾性反力の大きさを測定する。また、ダイヤフラムパッキン１８として、ゴム材料の硬度と、可撓部２１の厚さとを異ならせたものを用意し、これらに対して、相対変位量に対する弾性反力の大きさをそれぞれ測定する。
【００２９】
（評価結果）
ゴム材料の硬度と、可撓部２１の厚さとを異ならせたダイヤフラムパッキン１８の各実施例１〜６及び各比較例１，２について、相対変位量に対する弾性反力の関係を評価した結果は以下の通りである。
【００３０】
【表１】
図３に示すグラフは、各実施例１〜６及び各比較例１，２について、固定部２０に対する軸線方向での可動部２２の相対変位量と、この相対変位量に対応して可撓部２１が発生する軸線方向の弾性反力との関係を示している。ゴム材料の硬度は、ＪＩＳ Ｋ ６２５３の規格におけるタイプＡデュロメータ硬さで５０以上かつ７０以下の範囲内で設定され、可撓部２１の厚さは、０．４５ｍｍ以上かつ０．８ｍｍ以下の範囲内で設定されている。また、表１は、各実施形態１〜６及び各比較例１，２について、固定部２０に対する可動部２２の相対変位位置が最小変位位置以外の相対変位位置であるときに発生する弾性反力の最大値及び最小値と、最小変位位置のときの弾性反力に対する同最大値及び最小値の比率とを示している。
【００３１】
表１に示すように、ゴム材料の硬度を６０とするとともに可撓部２１の厚さを０．４５ｍｍとした実施例１では、最小変位位置のときに発生する弾性反力の大きさが０．４５Ｎとなるとともに、最小変位位置以外での弾性反力の最小値が０．２Ｎ、同じく最大値が０．６となる。従って、可動部２２の相対変位位置が最小変位位置以外のときの弾性反力は、最小変位位置のときに発生する弾性反力の０．４４〜１．３３の比率範囲内の大きさとなる。
【００３２】
また、ゴム材料の硬度を７０とするとともに可撓部２１の厚さを０．４５ｍｍとした実施例２では、最小変位位置のときに発生する弾性反力の大きさが０．７Ｎとなるとともに、最小変位位置以外での弾性反力の最小値が０．３Ｎ、同じく最大値が１．０Ｎとなる。従って、可動部２２の相対変位位置が最小変位位置以外のときの弾性反力は、最小変位位置のときに発生する弾性反力の０．４３〜１．４３の比率範囲内の大きさとなる。
【００３３】
また、ゴム材料の硬度を５０とするとともに可撓部２１の厚さを０．６ｍｍとした実施例３では、最小変位位置のときに発生する弾性反力の大きさが０．６Ｎとなるとともに、最小変位位置以外での弾性反力の最小値が０．３Ｎ、同じく最大値が０．９５Ｎとなる。従って、可動部２２の相対変位位置が最小変位位置以外のときの弾性反力は、最小変位位置のときに発生する弾性反力の０．５０〜１．５８の比率範囲内の大きさとなる。
【００３４】
また、ゴム材料の硬度を６０とするとともに可撓部２１の厚さを０．６ｍｍとした実施例４では、最小変位位置のときに発生する弾性反力の大きさが０．９Ｎとなるとともに、最小変位位置以外での弾性反力の最小値が０．４Ｎ、同じく最大値が１．４Ｎとなる。従って、可動部２２の相対変位位置が最小変位位置以外のときの弾性反力は、最小変位位置のときに発生する弾性反力の０．４４〜１．５６の比率範囲内の大きさとなる。
【００３５】
また、ゴム材料の硬度を７０とするとともに可撓部２１の厚さを０．６ｍｍとした実施例５では、最小変位位置のときに発生する弾性反力の大きさが１．４Ｎとなるとともに、最小変位位置以外での弾性反力の最小値が０．７Ｎ、同じく最大値が２．１Ｎとなる。従って、可動部２２の相対変位位置が最小変位位置以外のときの弾性反力は、最小変位位置のときに発生する弾性反力の０．５０〜１．５０の比率範囲内の大きさとなる。
【００３６】
また、ゴム材料の硬度を５０とするとともに可撓部２１の厚さを０．８ｍｍとした実施例６では、最小変位位置のときに発生する弾性反力の大きさが１．０Ｎとなるとともに、最小変位位置以外での弾性反力の最小値が０．８Ｎ、同じく最大値が２．１Ｎとなる。従って、可動部２２の相対変位位置が最小変位位置以外のときの弾性反力は、最小変位位置のときに発生する弾性反力の０．８０〜２．１０の比率範囲内の大きさとなる。
【００３７】
これに対し、ゴム材料の硬度を７０とするとともに可撓部２１の厚さを０．８ｍｍとした比較例１では、最小変位位置のときに発生する弾性反力の大きさが２．４Ｎとなるとともに、最小変位位置以外での弾性反力の最小値が１．９Ｎ、同じく最大値が５．０Ｎとなる。従って、可動部２２の相対変位位置が最小変位位置以外のときの弾性反力は、最小変位位置のときに発生する弾性反力の０．７９〜２．０８の比率範囲内の大きさとなる。
【００３８】
また、ゴム材料の硬度を６０とするとともに可撓部２１の厚さを１．０ｍｍとした比較例２では、最小変位位置のときに発生する弾性反力の大きさが２．２Ｎとなるとともに、最小変位位置以外での弾性反力の最小値が１．２Ｎ、同じく最大値が５．０Ｎとなる。従って、可動部２２の相対変位位置が最小変位位置以外のときの弾性反力は、最小変位位置のときに発生する弾性反力の０．５５〜２．２７の比率範囲内の大きさとなる。
【００３９】
従って、ダイヤフラムパッキン１８が、各実施例１〜６から把握される下記の条件を満たしていれば、フラッシュバルブ装置１０の閉弁状態に対応する最小変位位置においてダイヤフラムパッキン１８が発生する反力が０．４５Ｎ以上かつ１．４Ｎ以下の範囲内の大きさとなる。また、最小変位位置以外の変位位置においてダイヤフラムパッキン１８が発生する弾性反力は、最小変位位置のときに発生する弾性反力の０．４３倍以上かつ２．１０倍以下の比率範囲内の大きさとなる。
【００４０】
・可撓部２１の厚さが０．４５ｍｍ以上かつ０．８０ｍｍ以下の範囲内であること。
・ゴム硬度が５０以上かつ７０以下の範囲内であること。
このようなダイヤフラムパッキン１８であれば、基布がなくても、基布入りのダイヤフラムパッキンと同等の機能を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】一実施形態のダイヤフラムパッキンを示す縦断面図。
【図２】吐水状態のダイヤフラム式吐水弁の要部を示す縦断面図。
【図３】実施例及び比較例の評価結果を示すグラフ。
【図４】フラッシュバルブ装置を示す縦断面図。
【符号の説明】
【００４２】
１０…ダイヤフラム式止水弁としてのフラッシュバルブ装置、１２…弁胴部を構成する第１ハウジング、１３…弁胴部、１４…同じく第２ハウジング、２０…固定部、２１…可撓部、２２…可動部。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ダイヤフラム式止水弁において止水状態及び吐水状態を切り替えるダイヤフラムに用いられる止水弁用ダイヤフラムパッキンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば小便器において使用後に洗浄水を供給するフラッシュバルブ装置には、特許文献１に記載されたようなダイヤフラム式止水弁が用いられている。図４に示すように、このダイヤフラム式止水弁は、給水管に接続される１次側水路１１ａと、小便器の給水管に接続される２次側水路１１ｂとを弁胴１３内に備えるとともに、１次側水路１１ａと２次側水路１１ｂとの間に設けられた弁口１５がダイヤフラムパッキン１８によって開閉される構成を備えている。ダイヤフラムパッキン１８は、弁胴１３側に固定される固定部２０と、この固定部２０の内周側において折り返し形状に形成された可撓部２１と、この可撓部２１の内周側に形成された可動部２２とを備えている。このダイヤフラムパッキン１８は、可撓部２１の弾性変形により、前記固定部２０に対してその軸線方向に可動部２２を相対変位させるとともに、その相対変位量に応じた弾性反力を発生する。そして、ダイヤフラムパッキン１８は、固定部２０に対する可動部２２の相対変位によって発生する弾性反力によって可動部２２を弁口１５側に付勢する。
【０００３】
ダイヤフラムパッキン１８の背面側には、１次側水路１１ａに連通された背圧室２７が設けられ、小便器の使用後に使用者がダイヤフラム式止水弁の押しボタンを押すと、背圧室２７から２次側水路１１ｂに水が一時的に抜かれ、１次側水路１１ａの水圧によりダイヤフラムパッキン１８の可動部２２が背圧室２７側に押される。このため、１次側水路１１ａが弁口１５を介して２次側水路１１ｂに連通され、洗浄水が小便器に供給される。一方、１次側水路１１ａの水が、ダイヤフラムパッキン１８に設けられた連通孔２８を通じて背圧室２７に徐々に流入し、背圧室２７内の水圧が上昇する。この結果、ダイヤフラムパッキン１８の可動部２２が、可撓部２１の弾性により弁口１５側に当接し、１次側水路１１ａと２次側水路１１ｂとの連通が遮断される。すると、小便器への洗浄水の供給が停止される。
【０００４】
ところで、上記のようなダイヤフラムパッキンには、耐久性を向上させるために、ダイヤフラムパッキンの形状に合わせて予め成形された基布がゴムの内部に入れられている。これは、可撓部の強度、さらには耐久性を向上させるためである。このようなダイヤフラムパッキンは、例えば特許文献２に記載されている。
【特許文献１】特開２００３−２０２０８４号公報
【特許文献２】特開平１１−３５１４２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記特許文献２に記載されたダイヤフラムパッキンの製造は、次のように行われている。まず、成形金型で成形したゴムプレフォームに基布筒状体を被せ、この基布筒状体を熱収縮させることによりゴムプレフォームの外周面近傍に埋設させる。次に、この状態でゴムプレフォームを熱加硫することにより、基布が埋め込まれたゴムパッキンとする。このため、このダイヤフラムパッキンには、基布が必要であるとともに、基布筒状体を熱収縮させる工数が必要であり、コストが高かった。
【０００６】
この発明の目的は、基布を不要とすることができる止水弁用ダイヤフラムパッキンを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、ダイヤフラム式止水弁の弁胴部側に固定される固定部と、この固定部の内周側において折り返し形状に形成された可撓部と、この可撓部の内周側に形成された可動部とからなり、前記可撓部の弾性変形により前記固定部に対しその軸線方向に前記可動部が相対変位可能であるとともにその相対変位位置に応じた弾性反力を発生する止水弁用ダイヤフラムパッキンであって、合成ゴム材料によって一体成形されており、前記相対変位位置が前記ダイヤフラム式止水弁の弁閉時に対応する最小変位位置のときに発生する前記弾性反力を０．４５Ｎ以上かつ１．４Ｎ以下の範囲内の大きさとするとともに、同相対変位位置が前記最小変位位置以外の相対変位位置のときに発生する弾性反力を同最小変位位置のときに発生する弾性反力の０．４３倍以上かつ２．１０倍以下の比率範囲内の大きさとしたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記可撓部の厚さを、０．４５ｍｍ以上かつ０．８ｍｍ以下の範囲内の値としたことを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記ゴムの硬度を、ＪＩＳ Ｋ ６２５３の規格におけるタイプＡデュロメータ硬さで５０以上かつ７０以下の範囲内の値としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、ダイヤフラム式止水弁における閉弁時の水密性が確保され、止水時における水の漏れが防止される。また、低水圧状態における止水性も確保される。すなわち、この発明では、固定部に対する可動部の軸線方向における相対変位位置がダイヤフラム式止水弁の弁閉時に対応する最小変位位置のときに発生する弾性反力を０．４５Ｎ以上かつ１．４Ｎの範囲内の大きさとしている。この弾性反力の範囲は、基布がなくても従来の基布入りのダイヤフラムパッキンにおいて確保されていた弾性反力の範囲と同等である。このため、ダイヤフラム式止水弁の止水時において、ダイヤフラムパッキンを含む弁体が止水弁本体の弁座に対し好適な強さで密接する。従って、ダイヤフラム式止水弁において、閉弁時の水密性と、低水圧状態における止水性とを確保することができる。加えて、この発明によれば、ダイヤフラム式止水弁の吐水時における最大瞬間吐水量が確保されるとともに、総吐水量が確保される。すなわち、この発明では、相対変位位置が相対変位範囲における最小変位位置以外の変位位置であるときに発生する弾性反力を、最小変位位置のときに発生する弾性反力の０．４３倍以上かつ２．１０倍以下の比率範囲内の大きさとしている。この比率範囲は、基布がなくても従来の基布入りのダイヤフラムパッキンにおいて確保されていた比率範囲と同等である。このため、ダイヤフラム式止水弁の吐水時において、可動部の最大相対変位量が確保されるとともに、可動部が最小変位位置からさらに相対変位している時間の長さが確保される。従って、ダイヤフラム式止水弁において、吐水時における最大瞬間吐水量及び総吐水量が共に確保される。ゆえに、合成ゴム材料により一体成形されたダイヤフラムパッキンによって、ダイヤフラム式止水弁に必要な性能を確保することができる。このため、基布を不要とすることができる。
【００１０】
また、可撓部の厚さを、０．４５ｍｍ以上かつ０．８ｍｍ以下の範囲内の値とすることが好ましい。この構成によれば、固定部に対する可動部の相対変位位置が止水弁の弁閉時に対応する最小変位位置のときに発生する弾性反力を０．４５Ｎ以上かつ１．４Ｎ以下の範囲内の大きさとすることができるとともに、同相対変位位置が前記可動部の相対変位範囲における最小変位位置以外の変位位置のときに発生する反力を、同最小変位位置のときの弾性反力の０．４３倍以上かつ２．１０倍以下の比率範囲内の値とすることができる。
【００１１】
また、ゴムの硬度を、ＪＩＳ Ｋ ６２５３の規格におけるタイプＡデュロメータ硬さで５０以上かつ７０以下の範囲内の値とすることが好ましい。この構成によれば、固定部に対する可動部の相対変位位置が止水弁の弁閉時に対応する最小変位位置のときに発生する弾性反力を０．４５Ｎ以上かつ１．４Ｎ以下の範囲内の大きさとすることができるとともに、同相対変位位置が前記可動部の相対変位範囲における最小変位位置以外の変位位置のときに発生する弾性反力を、同最小変位位置のときの弾性反力の０．４３倍以上かつ２．１０倍以下の比率範囲内の値とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、この発明を、小便器用のフラッシュバルブ装置に備えられたダイヤフラムパッキンに具体化した一実施形態について図１〜図４に従って説明する。
図４に示すように、ダイヤフラム式止水弁としてのフラッシュバルブ装置１０は、第１ハウジング１２を備えるとともに、この第１ハウジング１２とともに弁胴１３を構成する第２ハウジング１４を備えている。第１ハウジング１２には、水道管が接続された１次側水路１１ａと、小便器側に接続される２次側水路１１ｂとが形成されている。
【００１３】
第１ハウジング１２には、１次側水路１１ａと２次側水路１１ｂとを連通するための弁口１５が設けられるとともに、第２ハウジング１４の下側には、この弁口１５に対面する弁室１６が設けられている。弁室１６内には、弁口１５を開閉するダイヤフラム弁体１７が配置され、このダイヤフラム弁体１７は、合成ゴムにより一体成形された環状のダイヤフラムパッキン１８を備えている。
【００１４】
ダイヤフラムパッキン１８は、図１に示すように、外周縁を構成する固定部２０、この固定部２０の内周側に形成されるとともに折り返し形状とされた可撓部２１、及び、この可撓部２１の内周側に形成された可動部２２を備えている。ダイヤフラムパッキン１８は、ＪＩＳ Ｋ ６２５３の規格におけるタイプＡデュロメータ硬さで５０以上かつ７０以下の範囲内の硬度とされるとともに、可撓部２１は、０．４５ｍｍ以上かつ０．８ｍｍ以下の範囲内の厚さに設定されている。自然状態のダイヤフラムパッキン１８においては、図１において、固定部２０の下面と可動部２２の下面とがほぼ同じ位置に配置される。また、ダイヤフラムパッキン１８の可動部２２は、図１に二点鎖線で示すように、可撓部２１の弾性変形により、固定部２０に対してその軸線方向に相対変位可能となっている。このとき、可撓部２１は、可動部２２を元の位置に戻そうとする軸線方向下向きの弾性反力を、そのときの相対変位量に応じた大きさで発生する。
【００１５】
図４に示すように、ダイヤフラムパッキン１８は、固定部２０が第１ハウジング１２と第２ハウジング１４との間に挟持された状態で弁室１６内に保持されている。ダイヤフラムパッキン１８の内周側には、前記可撓部２１の内周側の壁面に密接する略円筒形状の形状保持部材２３が配置されるとともに、弁口１５内に沿って案内された状態で形状保持部材２３に結合された変位案内部材２４が配置されている。また、ダイヤフラムパッキン１８の内周側には、形状保持部材２３及び変位案内部材２４に挟持されるとともに形状保持部材２３との間でダイヤフラムパッキン１８の可動部２２を挟持する結合部材２５と、変位案内部材２４と結合部材２５との間に挟持されるとともに弁口１５の弁座１５ａに当接可能なシール部材２６とが配置されている。このダイヤフラム弁体１７は、弁室１６の上部側を背圧室２７として１次側水路１１ａ側から区画するとともに、シール部材２６を弁口１５の弁座１５ａ（図２に図示）に当接させることにより１次側水路１１ａと２次側水路１１ｂとの弁室１６の下部側を通じた連通を遮断可能とされている。また、ダイヤフラム弁体１７は、ダイヤフラムパッキン１８の可撓部２１の弾性変形により、弁口１５の軸線方向、すなわち、ダイヤフラムパッキン１８の軸線方向に変位可能となっている。さらに、ダイヤフラム弁体１７には、１次側水路１１ａと背圧室２７とを常時連通する連通路２８が設けられている。
【００１６】
このダイヤフラム弁体１７は、シール部材２６が弁口１５の弁座１５ａに当接した状態に保持される。このとき、ダイヤフラムパッキン１８の可動部２２は、シール部材２６が弁座１５ａに当接することにより、可撓部２１の弾性変形を伴って、固定部２０に対し上方に所定の変位量だけ相対変位した位置（以下、最小変位位置という。）に配置される。また、ダイヤフラム弁体１７は、弁室１６の天井面と、変位案内部材２４の上部との間に介在された圧縮コイルばね２９の弾性付勢力によってシール部材２６が弁座１５ａに当接する位置に保持される。
【００１７】
また、図２に示すように、第２ハウジング１４の上壁部には、弁室１６内に貫通する雌ねじ孔１４ａが設けられ、この雌ねじ孔１４ａには、下端が弁室１６内に配置された水量調節ねじ３０が螺合されている。そして、水量調節ねじ３０の下端にダイヤフラム弁体１７の変位案内部材２４の上面が当接されることにより、ダイヤフラム弁体１７の上方への変位を規制するようになっている。従って、ダイヤフラム弁体１７は、シール部材２６が弁座１５ａに当接する弁閉位置から、変位案内部材２４が水量調節ねじ３０に当接する弁開位置までの範囲を変位する。この弁開位置は、水量調節ねじ３０の設定により、所定範囲で調節可能である。このとき、ダイヤフラムパッキン１８の可動部２２は、弁開位置に対応した前記最小変位位置から、任意の弁開位置に対応した変位位置までの範囲を変位する。この変位位置は、最小変位位置から所定の最大変位位置までの所定範囲内の任意の位置である。
【００１８】
最小変位位置における可動部２２の固定部２０に対する相対変位量は１ｍｍとされるとともに、このとき可撓部２１が発生する弾性反力の大きさは、ゴム硬度、及び、可撓部２１の厚さの設定により０．４５Ｎ以上かつ１．４Ｎの範囲内の値とされている。また、所定範囲の変位位置に対応する相対変位量の範囲は１〜１５ｍｍとされている。すなわち、可動部２２の固定部２０に対する相対変位量の範囲は１〜１５ｍｍである。そして、最小変位位置以外の変位位置において可撓部２１が発生する弾性反力は、ゴム硬度、及び、可撓部２１の厚さの設定により、最小変位位置のときに発生する弾性反力の０．４３倍以上かつ２．１０倍以下の比率範囲内の大きさとされている。
【００１９】
また、第１ハウジング１２及び第２ハウジング１４により、背圧室２７を２次側水路１１ｂに連通する水抜通路３１が形成されている。また、第１ハウジング１２には、小便器の使用者の操作により、水抜通路３１を介して背圧室２７から２次側水路１１ｂに水を抜くための周知の起動弁３２が設けられている。
【００２０】
以上のように構成されたフラッシュバルブ装置１０において、起動弁３２が操作されていない状態では、図４に示すように、可動部２２の最小変位位置に対応して可撓部２１が発生する弾性反力と、圧縮コイルばね２９の反力とにより、ダイヤフラム弁体１７のシール部材２６が弁座１５ａに押し付けられた状態で保持される。また、背圧室２７における水圧が１次側水路１１ａにおける水圧と同じとなっているため、ダイヤフラム弁体１７に対し下向きに加わる力の大きさが、上向きに加わる力の大きさを上回る。このため、ダイヤフラム弁体１７は、背圧室２７と１次側水路１１ａとの水圧差に基づく下向きの力により弁座１５ａに押し付けられる。
【００２１】
小便器の使用者により起動弁３２が操作されると、背圧室２７の水が水抜通路３１を通じて２次側水路１１ｂに排出され、背圧室２７の水圧によりダイヤフラム弁体１７に加わる下向きの力が消失する。そして、１次側水路１１ａの水圧によりダイヤフラム弁体１７に対して加わる上向きの力が、ダイヤフラムパッキン１８の可撓部２１の弾性反力、及び、圧縮コイルばね２９の反力による下向きの力を上回る。このため、ダイヤフラム弁体１７は、図２に示すように、ダイヤフラムパッキン１８の可撓部２１の弾性変形を伴って弁室１６内を上方に変位し、ダイヤフラム弁体１７のシール部材２６が弁座１５ａから離間する。この結果、１次側水路１１ａから２次側水路１１ｂに水道水が供給され、この水道水が小便器に供給される。
【００２２】
起動弁３２が使用者により操作されなくなると、背圧室２７から２次側水路１１ｂへの水抜通路３１を通じた水の排出が停止される。すると、連通路２８を通じて１次側水路１１ａから背圧室２７に導入される水によって背圧室２７における水圧が徐々に上昇し、背圧室２７の水圧によりダイヤフラム弁体１７に対して加わる下向きの力が徐々に増大する。このため、ダイヤフラム弁体１７が弁室１６内を徐々に下降して、１次側水路１１ａと２次側水路１１ｂとの連通度合いが徐々に小さくなる。そして、ダイヤフラム弁体１７の下降に伴ってシール部材２６が弁座１５ａに押し付けられると、１次側水路１１ａから２次側水路１１ｂへの水の供給が停止される。
【００２３】
従って、起動弁３２が操作された時点からダイヤフラム弁体１７が自動で弁座１５ａに当接するまでの間、１次側水路１１ａから２次側水路１１ｂに水が供給され、この水が小便器に供給される。
【００２４】
以上のように構成されたダイヤフラムパッキン１８においては、可動部２２がフラッシュバルブ装置１０の閉弁状態に対応する最小変位位置のときに可撓部２１が発生する弾性反力を０．４５Ｎ以上かつ１．４Ｎ以下の範囲内の大きさとしている。この弾性反力の範囲は、従来の基布入りのダイヤフラムパッキンにおいて確保されていた反力の範囲と同等である。このため、フラッシュバルブ装置１０の止水状態においてシール部材２６が弁座１５ａに対して好適な範囲内の強さで押し付けられる。従って、フラッシュバルブ装置１０における閉弁状態での水密性が確保され、止水状態において１次側水路１１ａから２次側水路１１ｂへの水の漏れが防止される。また、低水圧状態における止水性が確保される。ゆえに、小便器の未使用時における水の漏れが防止される。加えて、可動部２２の相対変位位置が最小変位位置以外の変位位置であるときに可撓部２１が発生する弾性反力を、最小変位位置のときに発生する弾性反力の０．４３倍以上かつ２．１０倍以下の比率範囲内の大きさとしている。この比率範囲は、従来の基布入りのダイヤフラムパッキンにおいて確保されていた比率範囲と同等である。このため、フラッシュバルブ装置１０の吐水時において、可動部２２の最大相対変位量が確保されるとともに、可動部２２が最小変位位置から離れている時間の長さが確保される。このため、フラッシュバルブ装置１０の吐水時における最大瞬間吐水量が確保されるとともに総吐水量が確保されるので、小便器における洗浄性が確保される。従って、合成ゴム材料により一体成形されたダイヤフラムパッキン１８によって、ダイヤフラム式止水弁に必要な性能を確保することができるので、基布を不要とすることができる。ゆえに、ダイヤフラムパッキン１８のコストを低減することができる。
【００２５】
次に、上記のように構成されたダイヤフラムパッキン１８の実施例について比較例とともに説明する。
【実施例】
【００２６】
（製造条件）
各実施例１〜６及び比較例１，２に共通するダイヤフラムパッキン１８の製造条件は、以下の通りである。
【００２７】
ａ．原料 ： エチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴム（Ethylene Propylene Diene Monomer；ＥＰＤＭ）、又は、塩素化ポリエチレン（Chlorinated Polyethylene ： ＣＰＥ ）。
【００２８】
ｂ．成形方法 ： 射出成形による一体成形。
（評価方法）
ダイヤフラムパッキン１８において、その固定部２０に対してその軸線方向に可動部２２を相対変位させたときに、その相対変位量に対応して可撓部２１が発生する弾性反力の大きさを測定する。また、ダイヤフラムパッキン１８として、ゴム材料の硬度と、可撓部２１の厚さとを異ならせたものを用意し、これらに対して、相対変位量に対する弾性反力の大きさをそれぞれ測定する。
【００２９】
（評価結果）
ゴム材料の硬度と、可撓部２１の厚さとを異ならせたダイヤフラムパッキン１８の各実施例１〜６及び各比較例１，２について、相対変位量に対する弾性反力の関係を評価した結果は以下の通りである。
【００３０】
【表１】
図３に示すグラフは、各実施例１〜６及び各比較例１，２について、固定部２０に対する軸線方向での可動部２２の相対変位量と、この相対変位量に対応して可撓部２１が発生する軸線方向の弾性反力との関係を示している。ゴム材料の硬度は、ＪＩＳ Ｋ ６２５３の規格におけるタイプＡデュロメータ硬さで５０以上かつ７０以下の範囲内で設定され、可撓部２１の厚さは、０．４５ｍｍ以上かつ０．８ｍｍ以下の範囲内で設定されている。また、表１は、各実施形態１〜６及び各比較例１，２について、固定部２０に対する可動部２２の相対変位位置が最小変位位置以外の相対変位位置であるときに発生する弾性反力の最大値及び最小値と、最小変位位置のときの弾性反力に対する同最大値及び最小値の比率とを示している。
【００３１】
表１に示すように、ゴム材料の硬度を６０とするとともに可撓部２１の厚さを０．４５ｍｍとした実施例１では、最小変位位置のときに発生する弾性反力の大きさが０．４５Ｎとなるとともに、最小変位位置以外での弾性反力の最小値が０．２Ｎ、同じく最大値が０．６となる。従って、可動部２２の相対変位位置が最小変位位置以外のときの弾性反力は、最小変位位置のときに発生する弾性反力の０．４４〜１．３３の比率範囲内の大きさとなる。
【００３２】
また、ゴム材料の硬度を７０とするとともに可撓部２１の厚さを０．４５ｍｍとした実施例２では、最小変位位置のときに発生する弾性反力の大きさが０．７Ｎとなるとともに、最小変位位置以外での弾性反力の最小値が０．３Ｎ、同じく最大値が１．０Ｎとなる。従って、可動部２２の相対変位位置が最小変位位置以外のときの弾性反力は、最小変位位置のときに発生する弾性反力の０．４３〜１．４３の比率範囲内の大きさとなる。
【００３３】
また、ゴム材料の硬度を５０とするとともに可撓部２１の厚さを０．６ｍｍとした実施例３では、最小変位位置のときに発生する弾性反力の大きさが０．６Ｎとなるとともに、最小変位位置以外での弾性反力の最小値が０．３Ｎ、同じく最大値が０．９５Ｎとなる。従って、可動部２２の相対変位位置が最小変位位置以外のときの弾性反力は、最小変位位置のときに発生する弾性反力の０．５０〜１．５８の比率範囲内の大きさとなる。
【００３４】
また、ゴム材料の硬度を６０とするとともに可撓部２１の厚さを０．６ｍｍとした実施例４では、最小変位位置のときに発生する弾性反力の大きさが０．９Ｎとなるとともに、最小変位位置以外での弾性反力の最小値が０．４Ｎ、同じく最大値が１．４Ｎとなる。従って、可動部２２の相対変位位置が最小変位位置以外のときの弾性反力は、最小変位位置のときに発生する弾性反力の０．４４〜１．５６の比率範囲内の大きさとなる。
【００３５】
また、ゴム材料の硬度を７０とするとともに可撓部２１の厚さを０．６ｍｍとした実施例５では、最小変位位置のときに発生する弾性反力の大きさが１．４Ｎとなるとともに、最小変位位置以外での弾性反力の最小値が０．７Ｎ、同じく最大値が２．１Ｎとなる。従って、可動部２２の相対変位位置が最小変位位置以外のときの弾性反力は、最小変位位置のときに発生する弾性反力の０．５０〜１．５０の比率範囲内の大きさとなる。
【００３６】
また、ゴム材料の硬度を５０とするとともに可撓部２１の厚さを０．８ｍｍとした実施例６では、最小変位位置のときに発生する弾性反力の大きさが１．０Ｎとなるとともに、最小変位位置以外での弾性反力の最小値が０．８Ｎ、同じく最大値が２．１Ｎとなる。従って、可動部２２の相対変位位置が最小変位位置以外のときの弾性反力は、最小変位位置のときに発生する弾性反力の０．８０〜２．１０の比率範囲内の大きさとなる。
【００３７】
これに対し、ゴム材料の硬度を７０とするとともに可撓部２１の厚さを０．８ｍｍとした比較例１では、最小変位位置のときに発生する弾性反力の大きさが２．４Ｎとなるとともに、最小変位位置以外での弾性反力の最小値が１．９Ｎ、同じく最大値が５．０Ｎとなる。従って、可動部２２の相対変位位置が最小変位位置以外のときの弾性反力は、最小変位位置のときに発生する弾性反力の０．７９〜２．０８の比率範囲内の大きさとなる。
【００３８】
また、ゴム材料の硬度を６０とするとともに可撓部２１の厚さを１．０ｍｍとした比較例２では、最小変位位置のときに発生する弾性反力の大きさが２．２Ｎとなるとともに、最小変位位置以外での弾性反力の最小値が１．２Ｎ、同じく最大値が５．０Ｎとなる。従って、可動部２２の相対変位位置が最小変位位置以外のときの弾性反力は、最小変位位置のときに発生する弾性反力の０．５５〜２．２７の比率範囲内の大きさとなる。
【００３９】
従って、ダイヤフラムパッキン１８が、各実施例１〜６から把握される下記の条件を満たしていれば、フラッシュバルブ装置１０の閉弁状態に対応する最小変位位置においてダイヤフラムパッキン１８が発生する反力が０．４５Ｎ以上かつ１．４Ｎ以下の範囲内の大きさとなる。また、最小変位位置以外の変位位置においてダイヤフラムパッキン１８が発生する弾性反力は、最小変位位置のときに発生する弾性反力の０．４３倍以上かつ２．１０倍以下の比率範囲内の大きさとなる。
【００４０】
・可撓部２１の厚さが０．４５ｍｍ以上かつ０．８０ｍｍ以下の範囲内であること。
・ゴム硬度が５０以上かつ７０以下の範囲内であること。
このようなダイヤフラムパッキン１８であれば、基布がなくても、基布入りのダイヤフラムパッキンと同等の機能を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】一実施形態のダイヤフラムパッキンを示す縦断面図。
【図２】吐水状態のダイヤフラム式吐水弁の要部を示す縦断面図。
【図３】実施例及び比較例の評価結果を示すグラフ。
【図４】フラッシュバルブ装置を示す縦断面図。
【符号の説明】
【００４２】
１０…ダイヤフラム式止水弁としてのフラッシュバルブ装置、１２…弁胴部を構成する第１ハウジング、１３…弁胴部、１４…同じく第２ハウジング、２０…固定部、２１…可撓部、２２…可動部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイヤフラム式止水弁の弁胴部側に固定される固定部と、この固定部の内周側において折り返し形状に形成された可撓部と、この可撓部の内周側に形成された可動部とからなり、前記可撓部の弾性変形により前記固定部に対しその軸線方向に前記可動部が相対変位可能であるとともにその相対変位位置に応じた弾性反力を発生する止水弁用ダイヤフラムパッキンであって、
合成ゴム材料によって一体成形されており、前記相対変位位置が前記ダイヤフラム式止水弁の弁閉時に対応する最小変位位置のときに発生する前記弾性反力を０．４５Ｎ以上かつ１．４Ｎ以下の範囲内の大きさとするとともに、同相対変位位置が前記最小変位位置以外の相対変位位置のときに発生する弾性反力を同最小変位位置のときに発生する弾性反力の０．４３倍以上かつ２．１０倍以下の比率範囲内の大きさとしたことを特徴とする止水弁用ダイヤフラムパッキン。
【請求項２】
前記可撓部の厚さを、０．４５ｍｍ以上かつ０．８ｍｍ以下の範囲内の値としたことを特徴とする請求項１に記載の止水弁用ダイヤフラムパッキン。
【請求項３】
前記ゴムの硬度を、ＪＩＳ Ｋ ６２５３の規格におけるタイプＡデュロメータ硬さで５０以上かつ７０以下の範囲内の値としたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の止水弁用ダイヤフラムパッキン。
【請求項１】
ダイヤフラム式止水弁の弁胴部側に固定される固定部と、この固定部の内周側において折り返し形状に形成された可撓部と、この可撓部の内周側に形成された可動部とからなり、前記可撓部の弾性変形により前記固定部に対しその軸線方向に前記可動部が相対変位可能であるとともにその相対変位位置に応じた弾性反力を発生する止水弁用ダイヤフラムパッキンであって、
合成ゴム材料によって一体成形されており、前記相対変位位置が前記ダイヤフラム式止水弁の弁閉時に対応する最小変位位置のときに発生する前記弾性反力を０．４５Ｎ以上かつ１．４Ｎ以下の範囲内の大きさとするとともに、同相対変位位置が前記最小変位位置以外の相対変位位置のときに発生する弾性反力を同最小変位位置のときに発生する弾性反力の０．４３倍以上かつ２．１０倍以下の比率範囲内の大きさとしたことを特徴とする止水弁用ダイヤフラムパッキン。
【請求項２】
前記可撓部の厚さを、０．４５ｍｍ以上かつ０．８ｍｍ以下の範囲内の値としたことを特徴とする請求項１に記載の止水弁用ダイヤフラムパッキン。
【請求項３】
前記ゴムの硬度を、ＪＩＳ Ｋ ６２５３の規格におけるタイプＡデュロメータ硬さで５０以上かつ７０以下の範囲内の値としたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の止水弁用ダイヤフラムパッキン。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００７−１８７１８７（Ｐ２００７−１８７１８７Ａ）
【公開日】平成１９年７月２６日（２００７．７．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３８６３（Ｐ２００６−３８６３）
【出願日】平成１８年１月１１日（２００６．１．１１）
【出願人】（０００１１９２３２）株式会社イノアックコーポレーション (1,145)
【出願人】（５９６００４７６１）イノアックエラストマー株式会社 (33)
【出願人】（００００００４７９）株式会社ＩＮＡＸ (1,429)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年７月２６日（２００７．７．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１月１１日（２００６．１．１１）
【出願人】（０００１１９２３２）株式会社イノアックコーポレーション (1,145)
【出願人】（５９６００４７６１）イノアックエラストマー株式会社 (33)
【出願人】（００００００４７９）株式会社ＩＮＡＸ (1,429)
【Ｆターム（参考）】
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