JPH08326986A

JPH08326986A - 水撃吸収装置

Info

Publication number: JPH08326986A
Application number: JP7269514A
Authority: JP
Inventors: Takuji Koyanagi; 卓治小柳; Koichi Yabumoto; 幸一薮本; Takahiro Tanigawa; ▲琢▼洋谷川; Tokimasa Kamiya; 時正神谷; Motohiko Hattori; 元彦服部; Katsumi Iwai; 克巳岩井
Original assignee: Inax Corp
Current assignee: Inax Corp
Priority date: 1995-03-30
Filing date: 1995-09-21
Publication date: 1996-12-10

Abstract

(57)【要約】【目的】小型に形成することができ、耐久性に優れ、
良好な水撃吸収機能を発揮する水撃吸収装置の提供を目
的とする。【構成】ケーシング４内に、ゴムダイヤフラム３と、
その奥側に中空フィラー入り又は独立気泡入り弾性体６
を内装して構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、水管路内で発生する
水撃を良好に吸収できる水撃吸収装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術及びその課題】従来、水撃吸収装置とし
て、例えば図１２に示すような構造のものがあり、水管
路５１に取付けたカバー５２内には合成ゴム製のゴムベ
ローズ５３が内装されており、水管路５１内に設けられ
た例えばシングルレバー式水栓５４等が急激に閉止され
た時に発生する水撃は、矢印のように、前記ゴムベロー
ズ５３内に導入され、ゴムベローズ５３により水撃を吸
収するように構成されており、このような従来構造にお
いては、永年使用により前記ゴムベローズ５３が伸びき
ってしまい、水撃吸収機能が衰退してしまうという問題
点を有し、また、ゴムベローズ５３とカバー５２間の空
間Ｓをかなり広く確保しないと水撃吸収能力が落ちるた
め、カバー５２は相当大径のものとなってしまい、大型
化するという問題点があった。

【０００３】

【課題を解決するための手段】本発明は上記従来の問題
点に鑑み案出したものであって、小サイズで極めて良好
な水撃吸収能力を発揮できる水撃吸収装置を提供せんこ
とを目的とし、その第１の要旨は、ケーシング内に、水
管路側へ開口するゴムダイヤフラムとともに、その奥側
に中空フィラー入り又は独立気泡入り弾性体を内装した
ことである。また、第２の要旨は、前記ゴムダイヤフラ
ムと前記中空フィラー入り又は独立気泡入り弾性体間に
受圧プレートを介装させたことである。また、第３の要
旨は、前記弾性体には、前記ゴムダイヤフラムの先端の
有底部が水撃により膨脹した時に該ゴムダイヤフラムの
有底部を包み込み横方向への広がりを防ぐ球面状凹部が
形成されていることである。また、第４の要旨は、前記
弾性体の前記ケーシングの内壁と接する周面には、前記
ケーシング内壁との間に摺動性を高める隙間を作るため
の摺接突起部が形成されていることである。また、第５
の要旨は、前記ケーシングの内壁に、前記ゴムダイヤフ
ラムと前記弾性体の摺動性を高めるための摺接部材を配
設したことである。

【０００４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は、水撃吸収装置１の断面構成図であり、こ
の水撃吸収装置１は、水管路５１に取付金具２を介し取
付可能に構成されており、下端の取付金具２は、真鍮ま
たはステンレス製で形成され、下部外周には水管路５１
に取付けるためのネジ２ａが形成されており、上下に貫
通状に水撃を導入する水撃導入孔２ｂが形成されたもの
となっており、ネジ２ａの上部には、工具を掛けるため
の工具掛け部２ｃがカット状に形成されており、さらに
その上方には、外側へ突出して鍔部２ｄが形成され、鍔
部２ｄの上方には、内側へ窪ませて嵌合溝部２ｆが形成
されたものとなっている。

【０００５】この取付金具２の上端にはゴムダイヤフラ
ム３が嵌合状に取付けられるものであり、ゴムダイヤフ
ラム３はゴム硬度５０°〜７０°程度の固さを有し、図
２に断面図で示すように、下端が開口Ｋを形成した馬蹄
形断面に形成されている。下端の開口Ｋの内周側には内
側へ突出して嵌合凸部３ａが形成されており、この嵌合
凸部３ａは前記取付金具２の嵌合溝部２ｆ内に嵌合され
るものである。また、嵌合凸部３ａの上方には、さらに
内側に突出してオリフィス突部３ｃが形成されており、
このオリフィス突部３ｃにより狭小なオリフィス通路が
形成されている。このオリフィス突部３ｃの上面側はな
だらかに傾斜した水抜きテーパー面３ｄとなっており、
この水抜きテーパー面３ｄから上方は略円形状の内周面
３ｅとなって、水撃を吸収できる膨張空間Ｓを形成して
いる。また、上端の有底部３ｂの両端側は緩やかな曲線
のアール部３ｆとなっており、この有底部３ｂからアー
ル部３ｆの下部部位までは均一な厚みｔに形成されてお
り、膨張空間Ｓ全体が均一な伸縮性を有するように設定
され、この有底部３ｂの厚みｔは４．４mm程度となって
いる。なお、有底部３ｂの内周面３ｅから前記オリフィ
ス突部３ｃまでの膨張空間Ｓは半径７mm程度の円弧面に
形成されている。なお、さらに好ましくは、有底部３ｂ
の内周面３ｅから前記オリフィス突部３ｃまでの膨張空
間Ｓの内周を撥水処理しておくと良い。なお、前記水抜
きテーパー面３ｄは膨張空間Ｓ内に残留する水を良好に
開口Ｋ側に逃がすためのものであり、特に、寒冷地にお
いて凍結防止効果を発揮するように形成されたものであ
る。

【０００６】次に、図１に戻り、ゴムダイヤフラム３の
有底部３ｂの上端には、水平状に受圧プレート５が配設
されており、さらにその上方には中空フィラー入り弾性
体６が配設されている。このゴムダイヤフラム３および
受圧プレート５および中空フィラー入り弾性体６の外周
はステンレス製のケーシング４で包囲されており、ケー
シング４はその下端側が開放されて折り曲げた嵌入部４
ｂとなっており、この嵌入部４ｂを前記取付金具２の鍔
部２ｄの下方に嵌入させて、ケーシング４は取付金具２
に固定されたものとなっており、ケーシング４の上端内
側の奥底部４ｃに前記中空フィラー入り弾性体６が例え
ば両面テープ等により貼付け固定されたものとなってい
る。

【０００７】なお、受圧プレート５と中空フィラー入り
弾性体６間は非接着状態となっており、例えば受圧プレ
ート５の表面をフッ素コーティング等して非接触状態と
することができ、受圧プレート５から中空フィラー入り
弾性体６の全体に力が均一に掛かるように構成されてい
る。なお、受圧プレート５はステンレス等の金属または
アクリル等の樹脂製で円板状に形成することができる。

【０００８】前記中空フィラー入り弾性体６は、例えば
株式会社シーゲル社製のβゲル（商品名）とか、株式会
社ブリジストン製のＭＮＣＳ（商品名）等を用いること
ができ、内部に中空フィラーを混入したゲル状に形成さ
れたものである。内部に混入される中空フィラーとして
耐熱，耐圧の大なる例えば日本フィライト社製のエクス
パンセル０９１ＤＥ（商品名）を用いることが好まし
く、この耐熱，耐圧性の中空フィラーを重量パーセント
で３〜５％（好ましくは４％）均一に内部に混入させ
て、中空フィラー入り弾性体６を製造することができ、
さらに中空フィラー入り弾性体６の外周を、非透過性の
膜でコーティングして、中空フィラー入り弾性体６の引
き裂き強度を増大させることもできる。

【０００９】なお、図３に示すように、中空フィラー入
り弾性体６を構成する樹脂母材６ａ内に独立気泡６ｂを
混入させて、中空フィラー入り弾性体６を形成すること
もでき、さらに図４に示すように、樹脂母材６ａ内に中
空のゴムボール６ｃを入れて、中空フィラー入り弾性体
６を形成することもできる。

【００１０】なお、このような水撃吸収装置１を製造す
る際に、まず前記取付金具２の上端にゴムダイヤフラム
３を嵌合溝部２ｆ内に嵌合凸部３ａを嵌合させて一体状
に取付けておき、一方、ケーシング４をプレス型を介し
絞り加工後、中空フィラー入り弾性体６をケーシング４
の中央部底面に両面テープ等を介し接着固定させ、その
状態で、ケーシング４の嵌入部４ｂをプレス型を介し取
付金具２の鍔部２ｄの下方に折り曲げて、ケーシング４
を取付金具２に抜け止めした状態で強固に連結一体化さ
せることができ、このようにプレス型を用いて取付金具
２にケーシング４を一体連結させた時には、ケーシング
４内に、外周を包囲されてゴムダイヤフラム３と中空フ
ィラー入り弾性体６が内装されることとなり、さらに、
この成形時に、ゴムダイヤフラム３と中空フィラー入り
弾性体６間に受圧プレート５を介装させて形成すること
ができる。

【００１１】このような構造においては、水管路５１側
で水撃が発生すると、取付金具２の水撃導入孔２ｂを通
りゴムダイヤフラム３に水撃が加わり、水撃はゴムダイ
ヤフラム３の膨張空間Ｓの内周面に作用して、ゴムダイ
ヤフラム３の有底部３ｂが上方に押圧されることとな
り、これにより受圧プレート５を介し中空フィラー入り
弾性体６全体に均一に押圧力が加わり、ゴムダイヤフラ
ム３と中空フィラー入り弾性体６により水撃を良好に吸
収することができるものであり、ゴムダイヤフラム３の
膨張と中空フィラー入り弾性体６の収縮による相乗効果
により優れた水撃吸収機能を発揮する。

【００１２】なお、従来のようにゴムダイヤフラム３の
上方に広い空間を必要とせず、中空フィラー入り弾性体
６を小型のものとしておいても充分な水撃吸収機能を発
揮できるため、水撃吸収装置１全体を小サイズのものと
することができ、中空フィラー入り弾性体６がゴムダイ
ヤフラム３をバックアップするために、ゴムダイヤフラ
ム３の耐久性が従来に比べて飛躍的に向上したものとな
る。また、中空フィラー入り弾性体６を小型のものとす
れば、コストを低減させて製造することができるもので
ある。なお、中空フィラー入り弾性体６は機械的強度が
小さく、また表面が削られたりする等の欠点があるが、
本例では中空フィラー入り弾性体６はゴムダイヤフラム
３の奥側に配置されているため、中空フィラー入り弾性
体６には直接水撃が当たることがなく、ゴムダイヤフラ
ム３の奥側に配置させて欠点を解消することができる。

【００１３】次に、図５は変更例を示す水撃吸収装置の
断面構成図であり、図５においては、前記中空フィラー
入り弾性体６の形状を変更させ、前記受圧プレート５を
省略したものである。即ち、中空フィラー入り弾性体６
は図６に斜視図で示すような形状に形成されており、図
６では中空フィラー入り弾性体６の上下を逆向きにして
示したもので、中空フィラー入り弾性体６の底面側には
球面状に凹んだ球面状凹部６ｄが形成されており、この
球面状凹部６ｄは前記ゴムダイヤフラム３の有底部３ｂ
の球面形状に対応した球面状に形成されたものとなって
いる。

【００１４】また、中空フィラー入り弾性体６は横断面
が略四角形状をなすように形成されており、四角形の各
隅角部はアール状に外方へ膨出する摺接突起部６ｅ，６
ｅ，６ｅ，６ｅを形成しており、このような断面が略四
角形状の中空フィラー入り弾性体６をケーシング４内に
内装させた時には、円筒状のケーシング４の内周面に対
し中空フィラー入り弾性体６の各摺接突起部６ｅ，６
ｅ，６ｅ，６ｅが接することとなり、従ってケーシング
４の内周面に中空フィラー入り弾性体６の全外周が接す
るものではないため、ケーシング４の内周面と中空フィ
ラー入り弾性体６の外周面間には適度な隙間が形成され
ることとなり、この隙間により中空フィラー入り弾性体
６のケーシング４に対する上下方向への摺動性が良好化
されることとなる。

【００１５】即ち、膨脹空間Ｓ内に水撃が加わると、ゴ
ムダイヤフラム３の有底部３ｂは水撃により図７に示す
ように上方側へ膨脹するが、この時にゴムダイヤフラム
３の有底部３ｂは中空フィラー入り弾性体６の球面状凹
部６ｄに当接し、球面状凹部６ｄ内に有底部３ｂが包み
込まれて有底部３ｂの横方向への広がりが良好に防が
れ、この状態でゴムダイヤフラム３に押されて中空フィ
ラー入り弾性体６は上方側へ圧縮されることとなり、こ
の圧縮時に良好に中空フィラー入り弾性体６はケーシン
グ４に対し上方側へ摺動することができる。従って、前
記球面状凹部６ｄにより有底部３ｂを包み込んで有底部
３ｂから均一に押圧力が中空フィラー入り弾性体６に伝
わることとなり、しかも中空フィラー入り弾性体６はケ
ーシング４に対し良好に摺動するため、中空フィラー入
り弾性体６が偏って部分的な変形をしてしまうことがな
く、ゴムダイヤフラム３からの応力が中空フィラー入り
弾性体６に均一に加わって、ゴムダイヤフラム３の局部
的な変形、及び中空フィラー入り弾性体６の局部的な変
形がなくなり、このため、耐久性が向上されるととも
に、より良好な水撃防止効果が得られることとなる。な
お、ゴムダイヤフラム３の形状は前記図２とほぼ同等な
ものであり、また、取付金具２も前記図１のものと同様
なものであるため、同一符号を付してその説明は省略す
る。

【００１６】なお、さらに図８に部分断面斜視図で示す
ように、中空フィラー入り弾性体６の摺動性をより良好
化するために、中空フィラー入り弾性体６を円柱状に形
成させて、その外周に所定角度間隔で外方へ膨出する摺
接突起部６ｅ，６ｅ，６ｅ，６ｅを形成させておくこと
もでき、この図８のような形状の中空フィラー入り弾性
体６であっても、ケーシング４の内壁面に対し摺接突起
部６ｅ，６ｅ，６ｅ，６ｅが接することとなって、ケー
シング４の内壁面との間に摺動性を高めるための隙間が
良好に形成されるため、圧縮時の中空フィラー入り弾性
体６の摺動性が高まり、中空フィラー入り弾性体６の局
部的な変形がなくなって耐久性が高められるものであ
る。

【００１７】さらに図９のような鼓状に中空フィラー入
り弾性体６を形成させても良く、図９のものでは、球面
状凹部６ｄの外周側に横帯状に摺接突起部６ｆを外側へ
膨出させて形成させ、この摺接突起部６ｆに対向して他
端側にも横帯状の摺接突起部６ｆを形成させておき、上
端及び下端側の摺接突起部６ｆ，６ｆ間は鼓状に凹んだ
凹み部６ｇとして形成したものであり、このような形状
の中空フィラー入り弾性体６をケーシング４内に内装さ
せれば、ケーシング４の内周面に対し接するのは横帯状
の２本の摺接突起部６ｆ，６ｆであり、凹み部６ｇはケ
ーシング４の内壁面との間に良好な隙間を形成すること
となり、中空フィラー入り弾性体６の圧縮時における上
下方向への摺動性が良好に高められて、中空フィラー入
り弾性体６の耐久性が向上するものとなる。

【００１８】なお、さらに中空フィラー入り弾性体６の
圧縮時における摺動性を高めるために、図１０及び図１
１に断面図で示すように、ケーシング４の内周面と中空
フィラー入り弾性体６の外周面間に摺接部材７を介装さ
せておくことができ、図１０では、ケーシング４内の側
周面及び奥底部４ｃの全域に当接する下方側が開放され
たキャップ状の摺接部材７をケーシング４の内側に嵌め
込んだものであり、また、図１１では、円筒状に形成し
た摺接部材７を介装させたものである。なお、この摺接
部材７は、例えばポリアセタール樹脂等の極めて摺動性
の大なる素材で形成させておくことができる。なお、さ
らにこの摺接部材７はケーシング４の内周面にテフロン
テープを貼着して形成させることもできる。

【００１９】このように摺接部材７を介装させておけ
ば、ゴムダイヤフラム３と中空フィラー入り弾性体６の
上下方向への摺動性が極めて良好なものとなり、圧縮時
に良好に中空フィラー入り弾性体６は上方側へ圧縮され
て局部的な変形を起こすことがなく、ゴムダイヤフラム
３及び中空フィラー入り弾性体６の耐久性を極めて向上
させることができるものとなり、水撃吸収機能をより良
好に発揮させることができるものとなる。

【００２０】なお、前記各実施例の水撃吸収装置１と、
図１２に示す従来構造のものに対し水撃試験を行ったと
ころ、前記各実施例のものは従来構造のものに比べて使
用初期のみでなく、耐久試験後においても良好な水撃吸
収機能を持続することが確認されている。また、コンパ
クトなサイズでありながら、水撃時の衝撃音を従来の大
型のものと同様に良好に吸収することができ、優れた効
果を発揮することが確認されている。

【００２１】

【発明の効果】本発明の水撃吸収装置は、ケーシング内
に、水管路側へ開口するゴムダイヤフラムとともに、そ
の奥側に中空フィラー入り又は独立気泡入り弾性体を内
装したことにより、ゴムダイヤフラムが奥側の中空フィ
ラー入り又は独立気泡入り弾性体にバックアップされて
良好な水撃吸収機能を発揮し、従来のものより小型でコ
ンパクトに、しかも安価に形成することができ、従来よ
りも耐久性が飛躍的に向上した水撃吸収装置とし得る効
果を有する。また、前記ゴムベローズと前記中空フィラ
ー入り又は独立気泡入り弾性体間に受圧プレートを介装
させたことにより、受圧プレートを介し中空フィラー入
り又は独立気泡入り弾性体には均一に全体的に圧力が加
わるため、より優れた水撃吸収機能を発揮させることが
できる効果を有する。また、前記弾性体には、前記ゴム
ダイヤフラムの先端の有底部が水撃により膨脹した時に
該ゴムダイヤフラムの有底部を包み込み横方向への広が
りを防ぐ球面状凹部が形成されていることにより、水撃
によりゴムダイヤフラムが膨脹するとゴムダイヤフラム
の有底部が弾性体の球面状凹部に当接して、有底部が球
面状凹部で包み込まれて横方向への広がりが防がれ、ゴ
ムダイヤフラムからの押力は弾性体全体に均一に加わ
り、ゴムダイヤフラム及び弾性体の局部的な変形が防が
れて、耐久性が飛躍的に向上し、優れた水撃吸収機能を
発揮させることができる効果を有する。また、前記弾性
体の前記ケーシングの内壁と接する周面には、前記ケー
シング内壁との間に摺動性を高める隙間を作るための摺
接突起部が形成されていることにより、弾性体にゴムダ
イヤフラムから圧縮力が加わった際に弾性体はケーシン
グの内周面に沿って良好に摺動して収縮されることとな
り、弾性体の局部的な変形が防がれて、弾性体の水撃吸
収機能が高められるとともに弾性体の耐久性が向上する
効果を有する。また、前記ケーシングの内壁に、前記ゴ
ムダイヤフラムと前記弾性体の摺動性を高めるための摺
接部材を配設したことにより、ゴムダイヤフラム及び弾
性体は摺接部材を介し良好に摺動移動できるため、良好
な水撃吸収機能を発揮できるとともにゴムダイヤフラム
及び弾性体の耐久性が向上される効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】水撃吸収装置の断面構成図である。

【図２】ゴムダイヤフラムの断面構成図である。

【図３】中空フィラー入り弾性体の変更例を示す概略構
成図である。

【図４】さらに異なる中空フィラー入り弾性体の変更例
を示す構成図である。

【図５】水撃吸収装置の変更例を示す断面構成図であ
る。

【図６】図５における中空フィラー入り弾性体の斜視構
成図である。

【図７】図５の水撃吸収装置の作用を示す断面構成図で
ある。

【図８】中空フィラー入り弾性体の変更例の部分断面斜
視図である。

【図９】さらに異なる中空フィラー入り弾性体の変更例
の斜視図である。

【図１０】水撃吸収装置のケーシングの内側にキャップ
状の摺接部材を介装させた断面構成図である。

【図１１】円筒状の摺接部材をケーシング内に介装させ
た水撃吸収装置の断面構成図である。

【図１２】従来の水撃吸収装置の断面構成図である。

【符号の説明】

１水撃吸収装置２取付金具２ｂ水撃導入孔２ｆ嵌合溝部３ゴムダイヤフラム３ａ嵌合凸部３ｂ有底部３ｃオリフィス突部３ｄ水抜きテーパー面４ケーシング４ｂ嵌入部５受圧プレート６中空フィラー入り弾性体６ｄ球面状凹部６ｅ摺接突起部７摺接部材Ｓ膨張空間

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者神谷時正愛知県常滑市鯉江本町５丁目１番地株式会社イナックス内 (72)発明者服部元彦愛知県常滑市鯉江本町５丁目１番地株式会社イナックス内 (72)発明者岩井克巳愛知県常滑市鯉江本町５丁目１番地株式会社イナックス内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ケーシング内に、水管路側へ開口するゴ
ムダイヤフラムとともに、その奥側に中空フィラー入り
又は独立気泡入り弾性体を内装したことを特徴とする水
撃吸収装置。
【請求項２】前記ゴムダイヤフラムと前記中空フィラ
ー入り又は独立気泡入り弾性体間に受圧プレートを介装
させた請求項１に記載の水撃吸収装置。
【請求項３】前記弾性体には、前記ゴムダイヤフラム
の先端の有底部が水撃により膨脹した時に該ゴムダイヤ
フラムの有底部を包み込み横方向への広がりを防ぐ球面
状凹部が形成されている請求項１に記載の水撃吸収装
置。
【請求項４】前記弾性体の前記ケーシングの内壁と接
する周面には、前記ケーシング内壁との間に摺動性を高
める隙間を作るための摺接突起部が形成されている請求
項１に記載の水撃吸収装置。
【請求項５】前記ケーシングの内壁に、前記ゴムダイ
ヤフラムと前記弾性体の摺動性を高めるための摺接部材
を配設した請求項１に記載の水撃吸収装置。