JPH09203474A - フラッシュバルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】エアーアクチュエーターによりプランジャーが
摺動するとともに給水時間設定機能を有するフラッシュ
バルブを提供することである。 【解決手段】シリンダー８内でプランジャー１６を弁２
３のパイロット弁座２４ａに着座させるように設けた弾
性部材１７と、プランジャー１６の少なくとも一部に設
けた磁性材料と、少なくとも一部に磁性体１３を有し可
動手段６、１４とによりシリンダー８に近づけたり離し
たりできるヨーク７とからなるエアーアクチュエイター
２をプランジャー１６の摺動手段とし、プランジャー１
６が弁２３のパイロット弁座２４ａから離れて再び戻る
までの時間を制御してバルブ１の給水時間を調整する給
水時間調整手段９を備えるフラッシュバルブ１とするこ
とにより解決する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水洗装置のバルブ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近のトイレットにおいては、使用者が
操作ボタンを一度押すだけで一定量の洗浄水が流れ、便
器の洗浄を行う定量止水弁付きのフラッシュバルブが取
り付けられたものが主流である。このような定量止水弁
として一般的なパイロット型電磁弁を図１０に示す。こ
のパイロット型電磁弁５１は、電磁コイル５２と、パイ
ロットプランジャー５３を有するプランジャー５４と、
パイロット弁座５５を有する弁体５６、弁座５７を有す
る弁箱５８とを備える。このパイロット型電磁弁５１を
利用することで前述の定量止水が可能となるわけだが、
電磁弁の作動には当然のことながら電力が必要となって
くる。局部洗浄装置の普及によりトイレットに電気配線
が配設されていることが珍しくなくなったとはいえ、い
まだに電気配線を容易に電磁弁に接続することが困難な
トイレットも少なくない。また、電磁弁を作動させる電
力を消費するのでランニングコストも嵩んでくる。この
ような状況からみて低コストで煩雑な電気配線工事を伴
わない小型定量止水弁が求められていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明によるフラッシ
ュバルブは、従来の技術の電磁コイルによってプランジ
ャーを摺動させるものに換えて、エアーアクチュエータ
ーによりプランジャーを摺動させるものである。パイロ
ット形電磁弁で一定流量の水を流すことは、電磁コイル
を一定時間だけ作動するように設定することにより、プ
ランジャーをパイロット弁座から一定時間だけ離すこと
で容易に達成できる。したがって、本発明が解決しよう
とする課題は、エアーアクチュエーターによりプランジ
ャーを摺動させ、しかも流量設定機能を有するフラッシ
ュバルブを提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めの本発明請求項１に記載のフラッシュバルブは、シリ
ンダー内でプランジャーを弁のパイロット弁座に着座さ
せるように設けた弾性部材と、プランジャーの少なくと
も一部に設けた磁性材料と、少なくとも一部に磁性体を
有し、空気圧によりシリンダーに近づき、弾性部材によ
りシリンダーから離れるヨークと、からなるプランジャ
ーの摺動手段を備えるパイロット型バルブであって、プ
ランジャーが弁のパイロット弁座から離れて再び戻るま
での時間を制御してバルブの給水時間を調整する給水時
間調整手段を有することを特徴とする。本発明請求項２
に記載のフラッシュバルブは、前記請求項１に記載のフ
ラッシュバルブおいて、前記給水時間調整手段が、ヨー
クに設けた歯形と、歯車を組み合わせた減速機構を有す
るギア装置とであることを特徴とする。本発明請求項３
に記載のフラッシュバルブは、前記請求項２に記載のフ
ラッシュバルブおいて、前記減速機構が、軸に設けた少
なくとも一部に磁性材料を有する回転部材あるいは歯車
と、その回転部材あるいは歯車と対面して設けた磁性体
とであることを特徴とする。本発明請求項４に記載のフ
ラッシュバルブは、前記請求項１ないし請求項３のいず
れか一に記載のフラッシュバルブおいて、前記弾性部材
が、スプリングであることを特徴とする。本発明請求項
５に記載のフラッシュバルブは、前記請求項１ないし請
求項４のいずれか一に記載のフラッシュバルブおいて、
前記磁性材料がステンレス鋼であることを特徴とする。
本発明請求項６に記載のフラッシュバルブは、前記請求
項１ないし請求項５のいずれか一に記載のフラッシュバ
ルブおいて、前記磁性体が希土類永久磁石であることを
特徴とする。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明によるフラッシュバルブの
一実施の形態について説明する。図１は、本発明による
フラッシュバルブの断面図である。図１に示されるフラ
ッシュバルブ１は、ハウジング２と、上蓋３と、弁箱上
部４と弁箱下部５とからなる。ハウジング２内には、エ
アーバック６と、可動ヨーク７と、シリンダー８と、減
速機構９とを備える。エアーバック６は、エアー供給口
６ａと、蛇腹状のエアーバック本体６ｂとからなる。エ
アーバック６は、エアー供給口６ａをハウジング２上面
の孔１１から突き出して可動ヨーク７の上に配置してあ
る。エアー供給口６ａには、図４に示されるスイッチ１
２からのエアーホース１０を接続している。可動ヨーク
７は、エアーバック６の圧力を受ける円盤７ａと、その
下面でシリンダー８を内包するように形成した筒７ｂと
からなる。筒７ｂ内の円盤７ａ下面には磁石１３が設け
てあり、その磁石１３と上蓋３との間にはスプリング１
４が設けてある。したがって、可動ヨーク７は、エアー
バック６にエアーが供給されて膨脹するとその押圧力に
よって下降し、エアーの供給が解除されるとスプリング
１４により上昇して図１に示される元の位置に戻る。磁
石１３には、希土類永久磁石を使用している。減速機構
９は、その本体に突き出して設けた入力歯車２８ｂを可
動ヨーク７の筒７ｂに形成した歯形７ｃに噛み合わせて
配置してあり、減速機構９本体をハウジング２側面の孔
２７から突き出して配置してある。シリンダー８は、上
面が閉じてあり下面は開いてあって、その縁部外周には
フランジ８ａが形成してある。このフランジ８ａを上蓋
３と弁箱上部４とが挟んで保持している。上蓋３とフラ
ンジ８ａとの間およびフランジ８ａと弁箱上部４との間
には、パッキン１５が設けてある。また、シリンダー８
は、その内部にプランジャー１６を収納している。プラ
ンジャー１６は、ステンレス製でその円柱形状の本体頂
面に孔１６ａが形成してあり、この孔１６とシリンダー
８の上面との間にスプリング１７を配置している。ま
た、底面にはパイロット弁座２４ａに対する座面形成部
材１８を設けている。弁箱上部４と弁箱下部５とにより
給水室１９と背圧室２０を形成する。また、弁箱下部５
には弁座２１と吐水室２２が形成してある。弁座２１に
は、弁２３が開閉自在に配置してある。弁２３は、パイ
ロット弁座本体２４と弁体２５とからなる。パイロット
弁座本体２４は、その円筒状の本体上面にパイロット弁
座２４ａが形成してあり、本体２４中間部外周にフラン
ジ２４ｂが形成してある。フランジ２４ｂの外周縁２４
ｃは立ち上げてある。フランジ２４ｂの下には弁体２５
が設けてある。弁体２５は、弁体本体２５ａと可撓部２
５ｂと嵌合部２５ｃとからなる。弁体本体２５ａは、フ
ランジ２４ｂの直下で肉厚に形成してある。フランジ２
４ｂの給水室１９側の１ヶ所にブリード２６が形成して
あって、ブリード２６は弁体本体２５ａを貫通して給水
室１９に連通している。可撓部２５ｂは、弁体本体２５
ａの外周に形成してあり、弁２３が開閉のため移動でき
るようにたるみを持たせている。嵌合部２５ｃは可撓部
２５ｂの外周縁を肉厚に形成した部分で、この嵌合部２
５ｃが弁箱上部４と弁箱下部５とにより形成する溝部４
ａに嵌合している。また、弁２３は、可撓部２５ｂによ
り弁座２１から離れることができて弁として機能する。

【０００６】本発明による減速機構について説明する。
図２は、本発明による減速機構を説明する平断面図であ
る。図３は、本発明による減速機構を説明する縦断面図
である。図２に示される減速機構９の本体の孔９ａに
は、入力歯車２８ｂが突き出して設けてある。減速機構
９は、入力歯車２８ｂが可動ヨーク７の歯形７ｃと噛み
合わせて配置してある。入力歯車２８ｂの軸２８ａに
は、本体内部で歯車２８ｃが設けてあって、歯車２８ｃ
は軸２９ａに設けた歯車２９ｂに噛み合わせてある。軸
２９ａには、歯車２９ｃが設けてあって、歯車２９ｃは
軸３０ａに設けた歯車３０ｂに噛み合わせてある。軸３
０ａには、歯車３０ｃが設けてあって、歯車３０ｃは軸
３１ａに設けた歯車３１ｂに噛み合わせてある。軸３１
ａには、歯車３１ｃが設けてあって、歯車３１ｃは軸３
２ａに設けた歯車３２ｂに噛み合わせてある。歯車３２
ｂには、ステンレス鋼製の円盤３４が取り付けてある。
また、円盤３５が軸３２ａ上で円盤３４に向き合う位置
に設けてある。円盤３５は、軸３２ａとは縁が切ってあ
り、軸３２ａが回転しても回転しない。円盤３５は、円
盤３４に向き合う部分に円形板状の磁石３６が設けてあ
る。磁石３６には、希土類永久磁石を使用している。ま
た、可動ヨーク７が図１に示されるエアーバック６の膨
脹により下方に移動して入力歯車が２８ｂ回転しても、
歯車２８ｃは回転せずその先の歯車にも回転を伝達しな
いが、可動ヨーク７がスプリング１４により上方に戻さ
れて入力歯車２８ｂが回転するときは、歯車２８ｃも回
転してその先の歯車にも回転を伝達する。この場合で
は、円盤３４が２５００回転すると入力歯車２８ｂの１
回転するように設定してあるが、円盤３４と円盤３５の
磁石３６との間には渦電流が生じて円盤３４の回転は著
しく減速されるため、可動ヨーク７は３０秒間で戻る。
減速比の設定により、可動ヨーク７が元の位置に戻る時
間は自由に設定および変更できる。

【０００７】本発明によるフラッシュバルブの動作につ
いて説明する。図４は、本発明によるフラッシュバルブ
の動作について説明する図（その１）である。図５は、
本発明によるフラッシュバルブの動作について説明する
図（その２）である。図６は、本発明によるフラッシュ
バルブの動作について説明する図（その３）である。図
１に示されるフラッシュバルブ１は、図４に示されるス
イッチ１２のボタン３７を押してなくエアーバック６に
空気の供給されていない状態である。パイロット弁座２
４ａにプランジャー１６が着座して吐水室２２を閉塞し
ている。したがって、吐水室２２は大気圧に保たれてい
る。一方背圧室２０は、給水室１９からの水道水がブリ
ード２６から入って水道水の水圧に保たれている。弁２
３は背圧室２１からかかる水圧により弁座２１に押し付
けられ着座している。したがって、給水室１９と吐水室
２２は、弁２３により隔絶されている状態が保持され、
給水室１９の水道水は吐水室２２に流れ込むことはなく
止水状態にある。図４に示されるフラッシュバルブ１
は、スイッチ１２のボタン３７を押してエアーバック６
に空気が供給された状態である。可動ヨーク７は、エア
ーバック６の膨脹により押し下げられ筒７ｂ下端が上蓋
３に接して停止する。このとき、筒７ｂに設けられた歯
形７ｃが減速機構９の入力歯車２８ｂを回転させている
が、内部の歯車にはその回転が伝達されないので、抵抗
なく可動ヨーク７は押し下げられる。そして、可動ヨー
ク７の磁石１３がシリンダー８に接近したためプランジ
ャー１６が吸い付けられて、スプリング１７に抵抗して
上昇する。したがってプランジャー１６はパイロット弁
座２４ａから離れる。背圧室２０の水道水はパイロット
弁座２４ａから入り吐水室２２へ噴射される。このとき
弁２３は弁座２１から離れその間隙から給水室１９の水
道水が入り込み吐水室２２への水道水の供給が開始され
る。図５に示されるフラッシュバルブ１は、水道水の圧
力により弁２３は上方に押し上げられパイロット弁座２
４ａがシリンダー８に入り込んだ状態で制止している。
給水室１９と吐水室２２とは完全に連通され給水状態に
ある。このときエアーバック６は、押しボタン３７を押
し終わった直後に、圧縮空気の供給は解除されている。
したがって、可動ヨーク７はスプリング１４により元の
位置に戻る動作が始まっているが、減速機構９により３
０秒間かけてゆっくり元の位置に戻る。 図６に示され
るフラッシュバルブ１は、可動ヨーク７が３０秒後に元
の位置に戻った状態にある。可動ヨーク７が元の位置に
戻る途中で、磁石１３が離れたために磁石１３の磁力に
対してスプリング１７のばね力が上まわり、スプリング
１７に押し戻されたプランジャー１６はパイロット弁座
２４ａに着座する。プランジャー１６がパイロット弁座
２４ａに着座すると、背圧室２０内の水道水の水圧によ
り、プランジャー１６と弁２３とはさらに下降し、弁２
３は弁座２１に着座する。そして、給水室１９から吐水
室２２への水道水の流入は遮断され図１に示される止水
状態に戻る。可動ヨーク７が元の位置に戻る時間を３０
秒間に設定したとき、給水時間は１６秒間であった。

【０００８】図７に示されるフラッシュバルブ３８は電
磁コイル（図示せず）によってプランジャー（図示せ
ず）を摺動させる方式のものである。電磁コイルを備え
るハウジング３９と弁４０と吐水室４３と給水室４１と
定流量弁４２とからなる。このハウジング３９の部分に
合わせて、図８に示される本発明による減速機構９とエ
アーバック６と可動ヨーク７とシリンダー８とプランジ
ャー１６とを備えたハウジング２を製作することによ
り、その他の部品はフラッシュバルブ３８と共通のフラ
ッシュバルブを製作することができる。したがって、同
一形態で電磁コイル方式のものとエアーアクチュエータ
ー方式の製品が提供できる。

【０００９】図９は本発明によるフラッシュバルブ１が
小便器４７に取り付けられて使用された状態の斜視図で
ある。排尿が済んだ後、スイッチ１２のボタン３７を押
すとエアーホース１０を通じてフラッシュバルブ１に圧
縮空気が送られる。フラッシュバルブ１では以上に説明
した一連の動作が行われて、給水管４３の水道水はフラ
ッシュバルブ１から吐水管４４を経て吐水口４５から流
れ出る。流れ出た水道水は、小便器４７内を洗浄して排
水管４６に排水される。小便器４７内は１６秒間に渡っ
て洗浄されるが、洗浄時間は図２に示される減速機構９
により自由に設定および変更できる。

【００１０】

【発明の効果】本発明により、次のような効果が得られ
る。 （イ）減速機構の設定により給水時間を自由に設定およ
び変更できるエアーアクツエイター方式のフラッシュバ
ルブが提供できる。 （ロ）プランジャーの摺動手段だけが違い他の部品は共
通である電磁コイル方式の製品とエアーアクチュエータ
ー方式の製品とを提供できる

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるフラッシュバルブの断面図

【図２】本発明による減速機構を説明する平断面図

【図３】本発明による減速機構を説明する縦断面図

【図４】本発明によるフラッシュバルブの動作について
説明する図（その１）

【図５】本発明によるフラッシュバルブの動作について
説明する図（その２）

【図６】本発明によるフラッシュバルブの動作について
説明する図（その３）

【図７】本発明によるフラッシュバルブの機能について
説明する図（その１）

【図８】本発明によるフラッシュバルブの機能について
説明する図（その２）

【図９】本発明によるフラッシュバルブを使用した状態
の斜視図

【図１０】従来の技術の説明図

【符号の説明】

１、３８ フラッシュバルブ ２、３９ ハウジング ３ 上蓋 ４ 弁箱上部、４ａ 溝部 ５ 弁箱下部 ６ エアーバック、６ａ エアー供給口、６ｂ エアー
バック本体 ７ 可動ヨーク、７ａ 円盤、７ｂ 筒、７ｃ 歯形 ８ シリンダー、８ａ フランジ ９ 減速機構、９ａ 孔 １０ エアーホース １１、２７ 孔 １２ スイッチ １３、３６ 磁石 １４、１７ スプリング １５ パッキン １６ プランジャー、１６ａ 孔 １８ 座面形成部材 １９、４１ 給水室 ２０ 背圧室 ２１ 弁座 ２２、４３ 吐水室 ２３、４０ 弁 ２４ パイロット弁座本体 ２４ａ パイロット弁座、２４ｂ フランジ、２４ｃ
外周縁 ２５ 弁体、２５ａ 弁体本体、２５ｂ 可撓部、２５
ｃ 嵌合部 ２６ ブリード ２８ａ、２９ａ、３０ａ、３１ａ、３２ａ 軸 ２８ｂ 入力歯車 ２８ｃ、２９ｂ、２９ｃ、３０ｂ、３０ｃ、３１ｂ、３
１ｃ、３２ｂ 歯車 ３４、３５ 円盤 ３７ ボタン ４２ 定流量弁 ４３ 給水管 ４４ 吐水管 ４５ 吐水口 ４６ 排水管 ４７ 小便器

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シリンダー内でプランジャーを弁のパイロ
   ット弁座に着座させるように設けた弾性部材と、 プランジャーの少なくとも一部に設けた磁性材料と、 少なくとも一部に磁性体を有し、空気圧によりシリンダ
   ーに近づき、弾性部材によりシリンダーから離れるヨー
   クと、からなるプランジャーの摺動手段を備えるパイロ
   ット型のフラッシュバルブであって、 プランジャーが弁のパイロット弁座から離れて再び戻る
   までの時間を制御してバルブの給水時間を調整する給水
   時間調整手段を有することを特徴とするフラッシュバル
   ブ。
2. 【請求項２】前記給水時間調整手段が、ヨークに設けた
   歯形と、歯車を組み合わせた減速機構を有するギア装置
   とであることを特徴とする前記請求項１に記載のフラッ
   シュバルブ。
3. 【請求項３】前記減速機構が、軸に設けた少なくとも一
   部に磁性材料を有する回転部材あるいは歯車と、その回
   転部材あるいは歯車と対面して設けた磁性体とであるこ
   とを特徴とする前記請求項２に記載のフラッシュバル
   ブ。
4. 【請求項４】前記弾性部材が、スプリングであることを
   特徴とする前記請求項１ないし請求項３のいずれか一に
   記載のフラッシュバルブ。
5. 【請求項５】前記磁性材料がステンレス鋼であることを
   特徴とする前記請求項１ないし請求項４のいずれか一に
   記載のフラッシュバルブ。
6. 【請求項６】前記磁性体が希土類永久磁石であることを
   特徴とする前記請求項１ないし請求項５のいずれか一に
   記載のフラッシュバルブ。