JP2007229688A - Spout apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、吐水装置に関し、特に、シャワーノズルや散水ノズルなどの吐水位置を反復的に変化させる自動往復動作を可能とした吐水装置に関する。 The present invention relates to a water discharge device, and more particularly, to a water discharge device that enables an automatic reciprocating operation that repeatedly changes a water discharge position such as a shower nozzle or a water spray nozzle.
リラクゼーションや美容健康増進などを目的としたシャワーシステムや吐水・噴霧システムのニーズが高まっている。これらの用途においては、例えば、旋回流などを利用して数10ヘルツ以上の比較的高速で水流を変調させることにより、マッサージ効果などを促進するアプローチがある。また一方、例えば数ヘルツ以下の比較的ゆっくりとした速度でシャワーノズルなどの吐水位置や吐水方向を反復的に変化させると、例えば人体の所定範囲に均一に吐水を噴射してリラクゼーション効果などを促進することが可能である。 There is a growing need for shower systems and water discharge / spraying systems for relaxation and beauty and health promotion. In these applications, for example, there is an approach that promotes a massage effect or the like by modulating a water flow at a relatively high speed of several tens of hertz or more using a swirling flow or the like. On the other hand, for example, if the water discharge position and direction of the shower nozzle are repeatedly changed at a relatively slow speed of several hertz or less, for example, the water discharge is uniformly sprayed to a predetermined range of the human body to promote the relaxation effect, etc. Is possible.
同様のニーズは、民生用機器、産業用途あるいは農林用途などにおいても広く存在し、洗浄、リンス、冷却、加湿、前処理、育成などの多種多様な目的のために、ゆっくりとした往復動作が必要とされている。 Similar needs exist widely in consumer equipment, industrial or agricultural applications, and require slow reciprocating motions for a variety of purposes such as cleaning, rinsing, cooling, humidification, pretreatment, and cultivation. It is said that.
往復動作のために、モータやソレノイドなどの電動手段を用いることも可能であるが、浴室などで吐水させるシステムに搭載するためには、電源の確保や、感電や漏電などに対する対策が必要とされ、コストや信頼性の点でも解決すべき課題が多い。 It is possible to use electric means such as motors and solenoids for reciprocal operation, but in order to install it in a system that discharges water in a bathroom, etc., measures for securing a power source, electric shock, and electric leakage are required. There are many problems to be solved in terms of cost and reliability.
これに対して、往復動作を水力により実現できれば、電気や潤滑オイルなどが不要となり、初期コスト、ランニングコスト、信頼性、メンテナンス性などの多くの観点で、改善が期待できる。 On the other hand, if the reciprocating operation can be realized by hydraulic power, electricity and lubricating oil are unnecessary, and improvement can be expected from many viewpoints such as initial cost, running cost, reliability, and maintainability.
上下往復動作を可能としたシャワー装置として、ピストンと4方弁とを組み合わせたものが開示されている(特許文献1)。このシャワー装置は、シリンダー内に設けられたピストンを水圧により上下動作させ、ワイヤーを介してシャワーヘッドを上下に移動させる。ピストンの上下動作の切替は、シリンダーに対する給水流路を4方弁により切り替えることにより実施される。 A combination of a piston and a four-way valve has been disclosed as a shower device that can move up and down (Patent Document 1). This shower device moves a shower head up and down via a wire by moving a piston provided in a cylinder up and down by water pressure. The switching of the upward / downward movement of the piston is performed by switching the water supply passage for the cylinder with a four-way valve.
しかし、この従来のシャワー装置の場合、シリンダーと4方弁とが別体として設けられ、システムが大型且つ複雑である。また、流路が長くなるために、圧力損失が大きく、吐水力が低下するという点でも改善の余地がある。 However, in the case of this conventional shower apparatus, the cylinder and the four-way valve are provided separately, and the system is large and complicated. Moreover, since the flow path becomes long, there is room for improvement in that the pressure loss is large and the water discharge force is reduced.
また、このように反復的な直線運動を可能にした吐水装置の実際の使用態様を考えると、例えば、往復動作において、往路と復路とで移動速度を異ならせることができると、更に便利である。例えば、この吐水装置を人体を洗浄するためのシャワーとして使用する場合、吐水位置を、汚れを落とす方向、即ち下方にはゆっくりと移動させ、上方には速やかに移動させることにより、全体として効率的な洗浄が可能となる。 Further, in consideration of the actual usage of the water discharging device that enables repetitive linear motion in this way, it is more convenient if the moving speed can be made different between the forward path and the return path in, for example, a reciprocating operation. . For example, when this water discharge device is used as a shower for washing a human body, the water discharge position is efficiently moved as a whole by moving it slowly in the direction of removing dirt, that is, in the downward direction and in the upward direction. Cleaning is possible.
本発明はかかる課題の認識に基づいてなされたものであり、その目的は、水力を利用して吐水位置を反復的に変化させることができる吐水装置であって、反復運動の往路と復路とで移動速度を異ならせることができる吐水装置を提供することにある。 The present invention has been made on the basis of recognition of such a problem, and an object of the present invention is to provide a water discharging device capable of repeatedly changing a water discharging position using hydraulic power, and in a forward movement and a return movement of a repetitive motion. It is providing the water discharging apparatus which can vary a moving speed.
本発明の一態様によれば、
内部に空間を有するハウジングと、
前記空間を第1及び第2の圧力室に分割しつつ前記空間内を移動可能とされ、内部に中子内流路を有する中子と、
前記中子内流路に連通し前記ハウジングの外側に至る吐水流路を有する吐水筒体と、
前記第1の圧力室に流体を導入する第1の入水口と、
前記第2の圧力室に流体を導入する第2の入水口と、
前記第1の圧力室から前記中子内流路に流体を導入する第1の導入口と、
前記第2の圧力室から前記中子内流路に流体を導入する第2の導入口と、
前記第1及び第2の導入口の開度を変化させる弁体と、
前記中子がその移動域における前記第1の圧力室側の端部に到達したときに、前記第1の圧力室内の圧力を前記第2の圧力室内の圧力よりも高くし、前記中子がその移動域における前記第2の圧力室側の端部に到達したときに、前記第2の圧力室内の圧力を前記第1の圧力室内の圧力よりも高くするように、前記弁体を作動させて前記第1及び第2の導入口の開度を変更する制御手段と、
を備え、
前記弁体が前記第1の導入口の開度を最小にしたときに前記第1の圧力室から前記中子内流路または前記第2の圧力室に漏出する前記流体の量と、前記弁体が前記第2の導入口の開度を最小にしたときに前記第2の圧力室から前記中子内流路または前記第1の圧力室に漏出する前記流体の量と、が異なることを特徴とする吐水装置が提供される。
なお、中子の移動域とは、吐水装置を作動させたときに中子が実際に移動する空間をいい、移動域の端部とは、中子の移動方向における端部をいう。
According to one aspect of the invention,
A housing having a space inside;
A core that is movable in the space while dividing the space into first and second pressure chambers, and has a core flow path inside;
A water discharge cylinder having a water discharge flow path communicating with the flow path in the core and reaching the outside of the housing;
A first water inlet for introducing a fluid into the first pressure chamber;
A second water inlet for introducing a fluid into the second pressure chamber;
A first inlet for introducing a fluid from the first pressure chamber into the core flow path;
A second inlet for introducing fluid from the second pressure chamber into the core flow path;
A valve body for changing the opening of the first and second inlets;
When the core reaches the end of the moving region on the first pressure chamber side, the pressure in the first pressure chamber is made higher than the pressure in the second pressure chamber, and the core The valve body is operated so that the pressure in the second pressure chamber is higher than the pressure in the first pressure chamber when the end of the moving region on the second pressure chamber side is reached. Control means for changing the opening of the first and second inlets;
With
An amount of the fluid that leaks from the first pressure chamber to the flow path in the core or the second pressure chamber when the valve body minimizes the opening of the first introduction port; The amount of the fluid that leaks from the second pressure chamber to the core internal flow path or the first pressure chamber when the body minimizes the opening of the second inlet. A water discharge device is provided.
The moving area of the core refers to a space where the core actually moves when the water discharge device is operated, and the end of the moving area refers to an end in the moving direction of the core.
本発明によれば、水力を利用して吐水位置を反復的に変化させることができる吐水装置であって、反復運動の往路と復路とで移動速度を異ならせることができる吐水装置を得ることができる。 According to the present invention, it is a water discharger that can change the water discharge position repeatedly using hydraulic power, and it is possible to obtain a water discharger that can change the moving speed between the forward path and the return path of the repetitive motion. it can.
以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
先ず、本発明の第1の実施形態について説明する。
図1は、本実施形態に係る吐水装置の全体構成を示す模式図であり、図2乃至図5は、この吐水装置の動作メカニズムを示す模式図である。
図1に示すように、本実施形態に係る吐水装置10は、ハウジング2と、ハウジング2から突出した吐水筒体80と、を有する。そして、吐水筒体80の中には吐水流路82(図2参照)が形成されており、その先端にシャワーノズルなどの吐水ノズル800を接続することにより、吐水W2が得られる。
First, a first embodiment of the present invention will be described.
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an overall configuration of a water discharge device according to the present embodiment, and FIGS. 2 to 5 are schematic diagrams illustrating an operation mechanism of the water discharge device.
As shown in FIG. 1, the
図2乃至図5に示すように、本実施形態に係る吐水装置10は、ハウジング2の中に移動可能に設けられた中子(なかご)20を有する。ハウジング2の内部は、中子20によって2つの圧力室16、18に分割されている。中子20は中空構造を有し、その中空空間は、吐水筒体80に設けられた吐水流路82と連通した中子内流路24を構成している。また、中子内流路24は、導入口32、34を介してそれぞれ圧力室16、18と連通している。
As shown in FIGS. 2 to 5, the
また、中子20には、圧力室16と中子内流路24とを連通させる漏入口502、及び圧力室18と中子内流路24とを連通させる漏入口504も形成されており、漏入口502の流路抵抗と漏入口504の流路抵抗とは相互に異なるように構成されている。例えば、漏入口502の大きさは漏入口504の大きさよりも大きくなっており、これにより、漏入口502の流路抵抗は漏入口504の流路抵抗よりも小さくなっている。なお、「漏入口の大きさ」とは、この漏入口内の流体が流れる領域における流体が流れる方向に直交する断面積のうち、最も小さな断面積をいう。また、これらの漏入口502及び504の流路抵抗は、導入口32及び34の流路抵抗よりも大きいことが望ましい。
In addition, the
更に、ハウジング2には、2つの入水口12、14が接続されている。入水口12及び14は、二叉に分岐された給水配管700の分岐端にそれぞれ設けられており、水又は湯等の流体W1が相互に同じ圧力で供給されるようになっている。例えば、入水口12及び14の内径及び形状は相互に同一であり、従って、流路抵抗も相互に等しい。このような構成の吐水装置10に、給水配管700を介して水やお湯などの流体W1を供給すると、後述の原理により、吐水筒体80が矢印Mで表したように、左右に往復運動をしながら、吐水ノズル800から流体W2を吐水する。従って、ハウジング2を固定すれば、吐水位置が反復的に変化する吐水装置として利用できる。また一方、吐水ノズル800を固定すれば、ハウジング2が反復運動することとなり、この運動を、例えばマッサージなどに利用することもできる。
Furthermore, two
そして、このとき、漏入口502の大きさが漏入口504の大きさよりも大きいことにより、吐水筒体80が入水口12から入水口14に向かう方向、即ち、図示の向かって右側に向かう方向(以下、単に「右方向」という)に移動する際の移動速度は相対的に遅く、吐水筒体80が入水口14から入水口12に向かう方向、即ち、図示の向かって左側に向かう方向(以下、単に「左方向」という)に移動する際の移動速度は相対的に速くなる。この理由については後に詳述する。
At this time, since the size of the
中子20には、導入口32、34の開度を変化させる弁体42、44が設けられている。また、中子20には、これら弁体42、44を制御する制御手段(図2乃至図5においては図示せず)が設けられている。制御手段は、中子20がその移動域における圧力室16側(左側)の端部に到達したときに、圧力室16内の圧力を圧力室18内の圧力よりも高くし、中子20がその移動域における圧力室18側(右側)の端部に到達したときに、圧力室18内の圧力を圧力室16内の圧力よりも高くするように、弁体42及び44を作動させて導入口32及び34の開度を変更するものである。すなわち、圧力室16内の圧力と圧力室18内の圧力とが等しくなる状態(以下、「中立状態」という)を挟んで、圧力室16及び18内の圧力の大小関係が逆転するように、導入口32及び34の開度を変更させるものである。
The
より具体的には、制御手段は、中子20がその移動域における圧力室16側(左側)の端部に到達したときに、圧力室16から中子内流路24までの流路抵抗が、圧力室18から中子内流路24までの流路抵抗よりも大きくなるように弁体42及び44を作動させて導入口32及び34の開度を変更し、中子20がその移動域における圧力室18側(右側)の端部に到達したときに、圧力室18から中子内流路24までの流路抵抗を、圧力室16から中子内流路24までの流路抵抗よりも大きくするように弁体42及び44を作動させて導入口32及び34の開度を変更する。
More specifically, when the
この場合、前述の中立状態においては、圧力室16内の流体が導入口32及び漏入口502を介して中子内流路24に流入するときの流路抵抗(以下、「左側流路抵抗」ともいう)と、圧力室18内の流体が導入口34及び流入口504を介して中子内流路24に流入するときの流路抵抗(以下、「右側流路抵抗」ともいう)と、が等しくなる。そして、制御手段は、この中立状態を挟んで、左側流路抵抗が右側流路抵抗よりも大きい状態と、右側流路抵抗が左側流路抵抗よりも大きい状態と、が切替え可能となるように、導入口32及び34の開度を変更させる。
In this case, in the neutral state described above, the flow resistance when the fluid in the
なお、本願明細書において、導入口の「開度」とは、導入口を流れる流体の流路抵抗を決定するパラメータであるものとする。例えば、図2に表した状態においては、導入口32に形成される流路の流路抵抗は、導入口34に形成される流路の流路抵抗よりも高い。この場合、導入口32の開度は、導入口34の開度よりも小さいものとする。また、前述の「中立状態」を実現するような導入口32及び34の開度を「中立開度」という。更に、中子20の移動域とは、吐水装置10を作動させたときに中子20が実際に移動する空間をいう。また、移動域の端部とは、中子20の移動方向における端部をいう。
In the present specification, the “opening degree” of the introduction port is a parameter that determines the flow path resistance of the fluid flowing through the introduction port. For example, in the state shown in FIG. 2, the flow path resistance of the flow path formed at the
中立状態においては、圧力室16内の圧力と圧力室18内の圧力とが等しくなり、中子20は静止する。この中立状態から、導入口32及び34の開度を中立開度からずらしてどちらか一方に偏った開度とすることにより、圧力室16から中子内流路24に至る流路の流路抵抗(左側流路抵抗)と圧力室18から中子内流路24に至る流路の流路抵抗(右側流路抵抗)とを異ならせ、これにより、圧力室16内の圧力と圧力室18内の圧力との間に差を生じさせ、この圧力差を利用して中子20を移動させることができる。
In the neutral state, the pressure in the
図2に表した状態においては、制御手段は弁体42、44をそれぞれ右端に付勢した状態とし、中子20の右側に流体の導入口34が開かれている。従って、入水口14から供給された水などの流体は、圧力室18から矢印Cで表した経路及び矢印Gで表した経路で中子20の中子内流路24に流入し、吐水筒体80に設けられた吐水流路82を通って矢印D、Eで表したように流出する。一方、ハウジングの入水口12から圧力室16内に供給された流体の流出経路は矢印Fで表した経路のみとなる。このとき、矢印Fで表した流路の流路抵抗は、矢印Cで表した流路及び矢印Gで表した流路の合計の流路抵抗よりも大きい。一方、入水口12の流路抵抗と入水口14の流路抵抗は等しいので、圧力室16の圧力は圧力室18の圧力よりも高くなる。その結果として、中子20は矢印Mの方向に動く。
In the state shown in FIG. 2, the control means urges the
図6は、導入口32、34の開度を中立開度から変化させることの作用効果を説明するための模式図である。図6において、中心線1000は中子20の中心位置を示し、中立線1001は導入口32、34の開度が中立開度となるときの弁体42と弁体44との境界面の位置を示す。図6(a)に例示したように、弁体42と弁体44との境界面が中立線1001の位置にあるときは、導入口32及び漏入口502の合計の流路抵抗(左側流路抵抗)と、導入口34及び漏入口504の合計の流路抵抗(右側流路抵抗)とが等しい中立状態となり、圧力室16内の圧力と圧力室18内の圧力とが等しくなるため、中子20の左右で圧力差は生じない。従って、何らかの外力が作用しないと中子20は動かない。
FIG. 6 is a schematic diagram for explaining the operational effect of changing the opening of the
これに対して、図6(b)に例示したように、弁体42、44の境界面の位置が中立線1001から右側にずれると、導入口32の開度が導入口34の開度よりも小さくなり、左側流路抵抗が右側流路抵抗よりも大きくなる。これにより、圧力室16内の圧力が圧力室18内の圧力よりも高くなり、この圧力差による力が、中子20及び弁体42にそれぞれ作用する。
On the other hand, as illustrated in FIG. 6B, when the position of the boundary surface between the
従って、中子20にかかる力が摺動抵抗を上回る時には、中子20は右側に動くこととなる。また一方、弁体42も中子20に対して移動可動であるので、弁体42にかかる力が弁体42の摺動抵抗を上回る時には、弁体42が中子20に対して相対的に右側に移動する。弁体42が右側に移動すると導入口32を介する流路抵抗がますます高くなるために圧力差が拡大する。つまり、中子20及び弁42にかかるそれぞれの力は増加することとなり、中子20と弁体42の移動が促進される。
Therefore, when the force applied to the
そして遂には、図6(c)に表したように、導入口32が全閉状態となる。この時、左右の流路抵抗の差がこの向きにおいて最も大きい状態となり、中子20及び弁体42には、最大の圧力差に対応した力がそれぞれ作用する。
Finally, as shown in FIG. 6C, the
以上説明したように、本発明において中子20を動かすためには、導入口32、34の開度を中立開度からずらして移動に必要な圧力差を生じさせればよい。このとき、導入口の一方を開状態、他方を閉状態とすることで最大の圧力差が得られ、最も確実且つ安定的な移動力が得られる。
As described above, in order to move the core 20 in the present invention, the opening of the
再び図3に戻って説明を続けると、同図に表したように中子20がハウジング2内をその移動ストロークの右端または右端近傍まで動くと、制御手段の制御によって、弁体42、44が左側に移動する。すると、中子20の右側の導入口34は閉じられ、左側の導入口32が開かれる。この状態においては、入水口12から圧力室16内に供給された流体は、矢印Hで表した導入口32を通過する経路及び矢印Fで表した漏入口502を通過する経路により、中子20の中子内流路24に流入し、矢印D、Eで表したように吐水筒体80から流出する。一方、入水口14から圧力室18内に供給された流体は、導入口34が閉じられているため、矢印Gで表した漏入口504を通過する経路のみにより、中子内流路24に流入する。従って、矢印Gで表した流路の流路抵抗は、矢印Hで表した流路及び矢印Fで表した流路からなる並列経路の流路抵抗よりも大きい。一方、入水口12の流路抵抗と入水口14の流路抵抗は等しいので、圧力室18内の圧力は圧力室16内の圧力よりも高くなり、中子20は、図3及び図4に矢印Mで表したように左方向に動く。
Returning to FIG. 3 again, the description will be continued. When the core 20 moves in the
中子20が左側に動き続け、図5に表したように、ハウジング2の左端または左端近傍に至ると、制御手段の制御によって、弁体42、44が右側に移動する。すると、図2に関して前述したように、中子20の左側の導入口32が閉じて右側の導入口34が開く。その結果、圧力室16の圧力が圧力室18の圧力よりも高くなり、中子20は矢印Mで表したように右側に動く。この後、図2乃至図5に関して前述した動作を繰り返すことにより、中子20は、ハウジング2の中を左右に反復して動き続ける。
When the
このとき、漏入口502の大きさは漏入口504の大きさよりも大きいため、図2に示すように、弁体42により導入口32を閉じたときに、圧力室16内から漏入口502を通じて漏れ出る単位時間当たりの水量は、図3及び図4に示すように、弁体44により導入口34を閉じたときに、圧力室18内から漏入口504を通じて漏れ出る水量よりも多くなる。この結果、導入口32を閉じたときの圧力室16の体積膨張に寄与する単位時間当たりの水量は、導入口34を閉じたときの圧力室18の体積膨張に寄与する水量よりも少なくなるため、中子が右方向に移動するときの移動速度は、左方向に移動するときの移動速度よりも小さくなる。
At this time, since the size of the
以下、この動作を定量的に説明する。導入口の開度が中立開度より小さい側の圧力室(止水室)について、この圧力室に流入する流体の単位時間当たりの流量をQinとし、この圧力室から漏出する流体の単位時間当たりの流量をQoutとし、中子の表面のうち、この圧力室内に露出している領域を中子の移動方向に直交する平面上に投影した領域の面積(以下、受圧面積という)をSとし、中子の移動速度をVとすると、下記数式(1)が成立する。
V=(Qin−Qout)/S (1)
本実施形態においては、2つの圧力室間で漏入口の大きさを異ならせることにより、上述の漏出量Qoutを異ならせ、移動速度Vを異ならせている。
Hereinafter, this operation will be described quantitatively. For the pressure chamber (water stop chamber) whose opening is smaller than the neutral opening, let Qin be the flow rate per unit time of the fluid flowing into this pressure chamber, and per unit time of the fluid leaking from this pressure chamber Qout is the flow rate of the core, and the area of the surface of the core that is exposed in the pressure chamber is projected onto a plane perpendicular to the moving direction of the core (hereinafter referred to as pressure receiving area) as S, When the moving speed of the core is V, the following formula (1) is established.
V = (Qin−Qout) / S (1)
In the present embodiment, the leakage amount Qout is varied and the moving speed V is varied by varying the size of the leakage port between the two pressure chambers.
また、前述の如く、中子20がハウジング2の中で反転する際には、制御手段によって弁体42、44が制御される。このような制御は、例えば、磁石を利用して実現できる。
Further, as described above, when the
図7は、磁石によって中子の反転動作を制御するメカニズムを説明するための模式図である。すなわち、図7(a)は、中子20が向かって左側から右側に向けて移動し、ハウジング本体2の内壁に弁体44が当接した状態を表す。なお、この例の場合、中子20には磁石70が設けられ、ハウジング2には磁石(または強磁性体)74が設けられている。図7(a)の状態においては、中子20に対して圧力差による力が働くので、中子20はさらに右側に移動する。すなわち、弁体44をハウジング2に当接させ移動方向に対して固定した状態で、中子20はさらに右側に移動する。
FIG. 7 is a schematic diagram for explaining a mechanism for controlling the reversing operation of the core by the magnet. That is, FIG. 7A shows a state in which the
すると遂には図7(b)に表した状態になる。この状態においては、導入口32、34の開度は中立開度となるため、流路抵抗の差による圧力差は生じない。しかしこの時、磁石70と磁石(または強磁性体)74との間に作用する引力によって中子20をさらに右側に引き寄せることが可能である。
Finally, the state shown in FIG. In this state, since the opening of the
なおこの場合、中子20の摺動抵抗の値によっては、図7(b)に表した状態になる前に中子20が停止することもあり得る。このような場合には、図7(a)と図7(b)の間の状態において磁石70と磁石(または強磁性体)74との間に作用する引力により中子20を引き寄せることが望ましい。
In this case, depending on the value of the sliding resistance of the core 20, the
さて、図7(b)に表した状態から中子20が磁石の引力によって右側に引き寄せられると、図7(c)に表したように導入口32の開度が中立開度よりも大きく、導入口34の開度が中立開度よりも小さい状態が形成される。すると、左側流路抵抗と右側流路抵抗との間に差が生じ、中子20の両側に圧力差が生ずる。すなわち、中子20の右側の圧力のほうが高くなり、中子20は向かって左側に動き始める。つまり、導入口32、34の開度差を中立状態を挟んで変更させることにより、中子20の移動方向を反転させることが可能となる。
Now, when the
またこの時、図6に関して前述したように、圧力差は弁体44にも作用し、弁体44を閉じる方向の力が働く。その結果として、図7(d)に表したように、弁体44が完全に閉じられ、中子20の左右の圧力差は、この向きにおいて最大値となる。つまり、中子20を反転させた後、左側への最大の駆動力が得られる。
At this time, as described above with reference to FIG. 6, the pressure difference also acts on the
以上説明したように、磁石70と磁石(または強磁性体)74との間に作用する引力によって、中子20を図7(c)に表した状態まで引き寄せることができれば、導入口32、34の開度差を中立状態を挟んで変更させることができ、中子20の移動方向を反転させることができる。つまり、中子20をハウジング2の中で往復直線運動させることができる。
As described above, if the core 20 can be drawn to the state shown in FIG. 7C by the attractive force acting between the
なお、この場合、反転後に中子20が磁石の引力に打ち勝って移動する必要がある。つまり、圧力差により中子20に作用する力と、磁石により得られる引力とのバランスを適宜設定することが望ましい。
In this case, it is necessary that the core 20 moves by overcoming the attractive force of the magnet after the reversal. That is, it is desirable to appropriately set the balance between the force acting on the
また、図7に表した具体例の場合、弁体42、44の表面(ハウジング2との当接面)は曲面状に突出し、ハウジング2に当接した状態でも隙間が生ずるようにしている。このように、ハウジング2への当接面積を小さくすることによって、弁体が受ける圧力差を有効に活用でき、開度差を中立状態を挟んで変更させるという弁体の反転動作を円滑に行うことができる。
In the case of the specific example shown in FIG. 7, the surfaces of the
また、図7に表した具体例の場合、中子20の反転に際して、弁体42、44をハウジング2の内壁に当接させているが、本発明はこれに限定されない。例えば、弁体42、44に磁石を設け、一方、ハウジング2の内壁にも磁石を設け、これらの間に作用する反発力を利用して弁体42、44をハウジング2に対して相対的に停止させることも可能である。つまりこの場合には、図7(a)乃至(c)に対応する状態において、弁体42、44がハウジング2の内壁に当接せず、磁石(図示せず)の反発力によりハウジング2の内壁から所定の距離だけ離れた状態にあることとなる。このようにすれば、非接触で中子を反転させることができる。これにより、例えば、中子の往復運動を滑らかにしたり、弁体がハウジングに接触して音が発生することを防止できる。なお、この場合、中子の移動域とは、仮に磁石がなければ中子が移動したはずの空間ではなく、磁石の作用を受けて中子が実際に移動する空間をいう。
In the case of the specific example shown in FIG. 7, the
以上説明したように、中子20を動かすためには、導入口32、34の開度を中立開度からずらして移動に必要な圧力差を生じさせればよい。また同様に、中子20の移動方向を反転させる際には、制御手段によって、導入口32、34の開度差を中立状態を挟んで変更させればよい。例えば、導入口32及び34の中立開度の比率が40:60である場合、導入口32及び34の開度の比率を制御手段によって、70:30から30:70に変化させることにより、反転動作が可能である。またさらに、制御手段によって、開度を100:0から0:100に変化させれば、最も確実且つ安定的反転動作が可能となる。
As described above, in order to move the
本実施形態によれば、ハウジング2に収容した中子20に弁体42、44と制御手段を設け、両側の圧力室に流体を供給することにより、中子20をハウジング2に対して相対的に往復運動させることができる。このとき、中子20の移動方向と弁体42、44の可動方向とを略同一とすることにより、中子20の移動動作と開度制御動作とを連動させ、中子20の反転のための導入口32、34の開度差を中立状態を挟んで変更させるという弁体の反転動作を確実且つ容易なものとし、シンプルでコンパクトな弁体と制御手段を実現している。
According to this embodiment, the core 20 accommodated in the
また、漏入口502及び504の大きさを相互に異ならせることにより、圧力室16から中子内流路24までの流路と圧力室18から中子内流路24までの流路との間に流路抵抗差を形成し、中子20の往復運動において、往路の速度と復路の速度とを相互に異ならせることができる。これにより、例えば、吐水装置10を人体を洗浄するシャワー装置として使用する場合には、シャワーヘッドとなる吐水ノズル800を、汚れを落とす方向である下方向にはゆっくり移動させ、上方向には素早く戻すことで、全体として効率的に洗浄を行うことが可能となる。
Further, by making the sizes of the
なお、左側流路抵抗と右側流路抵抗との間に差を設けなくても、往路と復路とで吐水装置10に供給する入水流量を変えることにより、往路の速度と復路の速度とを異ならせることも可能であるが、この場合には、方向切替の度に一々入水流量を変化させなくてはならない。また、移動方向によって吐出流量が変化してしまうため、使用者に違和感を与えてしまう。
Even if there is no difference between the left flow path resistance and the right flow path resistance, the speed of the forward path and the speed of the return path are made different by changing the incoming water flow rate supplied to the
これに対して、本実施形態によれば、方向切替の度に入水流量を変化させる必要がない。また、移動方向が変化しても吐水量が変化しないため、使用者に違和感を与えることがない。更に、単位時間当たりの吐水量は一定であるため、下方向に移動する過程で吐出する水の総量が、上方向に移動する過程で吐出する水の総量よりも多くなり、より効率的に洗浄を行うことができる。 On the other hand, according to this embodiment, it is not necessary to change the incoming water flow rate each time the direction is switched. Moreover, since the amount of water discharge does not change even if a moving direction changes, a user does not feel uncomfortable. Furthermore, since the amount of water discharged per unit time is constant, the total amount of water discharged in the process of moving downwards is greater than the total amount of water discharged in the process of moving upwards. It can be performed.
一方、シャワー装置によりマッサージを行う場合には、吐水ノズル800を使用者の静脈又はリンパ腺に沿って心臓に向かう方向にはゆっくり動かし、逆方向には素早く戻すことで、マッサージ効果をより高めることができる。更に、吐水装置10を食器洗浄機に組み込む場合にも、吐水ノズル800を汚れを除去する方向にはゆっくり移動させ、その反対方向にはさっと戻すことにより、洗浄効率を高め、時間、水、洗剤を節約することができる。
On the other hand, when massage is performed with a shower device, the
更に、本実施形態によれば、電気などの機械動力を必要とせず、水(流体)の供給圧力のみで円滑な往復反転運動が可能となり、電源の設置や感電あるいは漏電など対する対策が不要となる。また、電磁ノイズなどの外乱にも影響されず円滑な動作が可能である。その結果、例えば、浴室や屋外、あるいは各種の産業現場などの様々な環境においても安定して動作させることができる。 Furthermore, according to this embodiment, mechanical power such as electricity is not required, smooth reciprocal reversal motion is possible only with water (fluid) supply pressure, and no countermeasures such as installation of electric power, electric shock, or electric leakage are required. Become. In addition, smooth operation is possible without being affected by disturbances such as electromagnetic noise. As a result, it can be stably operated in various environments such as a bathroom, outdoors, or various industrial sites.
更にまた、本実施形態に係る吐水装置は、弁体42、44や制御手段が中子20に付属して設けられているので、例えば外付けの4方弁などが不要となり、シンプルな構成で円滑な往復反転運動を実現できる。その結果として、小型化が容易となり、また流路がシンプルになるため、圧力損失を抑えることができ、吐水量や吐水圧を確保できる点でも有利である。また、弁体42、44や制御手段がハウジング2の中に内蔵されている構造であるため、外乱に強く円滑な動作を実現できる。その結果として、例えば、浴室や屋外、あるいは各種の産業現場などの様々な環境においても安定して動作させることができる。
Furthermore, since the water discharging apparatus according to the present embodiment is provided with the
更にまた、本実施形態に係る吐水装置は、給水に関し、同一の給水源から分岐して2つの入水口に接続するだけでよく、施工性が優れている。また、移動する中子と吐水筒体の内部に流体の流路が形成されているため、吐水筒体の先端に様々な吐水ノズルを接続するだけで吐水位置や吐水方向を往復運動させることが可能であり、特別な接続部材が不要である点でも、施工性が優れる。 Furthermore, regarding the water supply, the water discharge device according to the present embodiment only has to be branched from the same water supply source and connected to the two water inlets, and the workability is excellent. In addition, since a fluid flow path is formed inside the moving core and the water discharge cylinder, it is possible to reciprocate the water discharge position and water discharge direction simply by connecting various water discharge nozzles to the tip of the water discharge cylinder. Workability is also excellent in that it is possible and no special connection member is required.
以下、本第1の実施形態の具体例について詳細に説明する。先ず、本実施形態の第1の具体例について説明する。本第1の具体例として、磁石と板ばねとを組み合わせた制御手段を有する吐水装置について説明する。
図8乃至図11は、本第1の具体例に係る吐水装置の要部を表す模式図である。すなわち、図8は、本具体例に係る吐水装置の斜視図であり、図9は、その斜視切断図、図10は、断面図、図11は、図10のA−A線断面図である。
Hereinafter, a specific example of the first embodiment will be described in detail. First, a first specific example of the present embodiment will be described. As a first specific example, a water discharger having a control means combining a magnet and a leaf spring will be described.
FIG. 8 thru | or FIG. 11 is a schematic diagram showing the principal part of the water discharging apparatus which concerns on a 1st specific example. That is, FIG. 8 is a perspective view of the water discharging apparatus according to this example, FIG. 9 is a perspective cutaway view, FIG. 10 is a cross-sectional view, and FIG. 11 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. .
図8に示すように、本具体例の吐水装置100においては、ハウジング本体102とハウジング蓋104により形成されるハウジングが設けられており、このハウジングから左右に吐水筒体180が突出している。吐水筒体180は、内部に吐水流路182を有する中空構造となっており、先端にて開口している。なお、吐水筒体180は、必ずしも円柱状である必要はなく、角柱状や偏平形状など、各種の例を与えることができる。
As shown in FIG. 8, in the
そして、ハウジング本体102には、入水口112及び114が設けられている。入水口114の内径と、入水口112の内径とは相互に等しくなっている。入水口112、114に水などの流体を導入すると、左右に突出した吐水筒体180が矢印Mの方向に往復直線運動をする。このとき、前述の実施形態において説明した原理と同様の原理により、中子及び吐水筒体180が右方向に動く際にはその速度が遅く、左方向に動く際には速度が速くなる。従って、吐水筒体180の先端にシャワーノズルなどの吐水ノズルを設ければ、吐水位置が反復的に移動し、その移動速度が往路と復路とで相互に異なるような吐水装置を構成できる。
The housing
その内部構造について説明すると、図9乃至図11に表したように、ハウジング本体102及びハウジング蓋104により形成されるシリンダ空間に、中子本体120と中子蓋122とからなる中子が移動可能に収容されている。中子本体120と中子蓋122は、ハウジングから左右に突出する吐水筒体180とそれぞれ連結され、ハウジング内を第1の圧力室116と第2の圧力室118とに分割してピストンのように動く。吐水筐体180は圧力室116内又は圧力室118内を通過し、ハウジング蓋104又はハウジング本体102を貫通して、ハウジングの左側又は右側に延出している。これにより、中子内流路24は、吐水流路102を介して、吐水装置100の外部に連通されている。
The inner structure will be described. As shown in FIGS. 9 to 11, the core composed of the
これらの圧力室116、118のそれぞれには、入水口112、114からそれぞれ水などの流体が導入される。中子本体120とハウジング本体102の内壁との摺動部には、液密を維持しつつ摺動を円滑にするためのシール126が設けられている。また、吐水筒体180とハウジング本体102(ハウジング蓋104)との摺動部にも、同様の目的でシール184が設けられている。これらシール126、184の材料としては、例えば、テフロン(登録商標)、NBR(ニトリルゴム)、EPDM(エチレンプロピレンゴム)又はPOM(ポリアセタール)などを用いることができる。なお、ここでいう「液密」とは、左右の圧力室に圧力差を生じさせるに足る状態を確保できればよい。
A fluid such as water is introduced into the
次に、中子の構造について説明する。中子本体120に中子蓋122を組合せることにより中子内流路124が形成され、この中子内流路124は、左右の吐水筒体180に設けられた吐水流路182に連通している。中子本体120及び中子蓋122には、中子内流路124と圧力室116、118とを連通させる導入口132、134が設けられている。そして、この中子内流路124を横断するように、弁体352、354が設けられている。
Next, the structure of the core will be described. A core
また、中子蓋122には、中子内流路124と圧力室116とを連通させる漏入口512が設けられており、中子本体120には、中子内流路124と圧力室118とを連通させる漏入口514が設けられている。漏入口512の大きさは漏入口514の大きさよりも大きく、従って、漏入口512の流路抵抗は漏入口514の流路抵抗よりも小さい。なお、漏入口512及び514の流路抵抗は、導入口132及び134の流路抵抗よりも大きくなっている。
In addition, the
左右の弁体352、354は、図11に表したように、板ばね160をはさんで連結され、導入口132、134を貫通して左右に移動可能に設置されている。なお、板ばね160は、その両端が相互に近づく方向に押圧された状態で中子本体120に支持されており、その中央部が右側に凸になるように湾曲した状態及び左側に凸になるように湾曲した状態の2つの状態が安定状態となる。弁体352、354は、板ばね160を介して中子に対して相対的に移動する。弁体352、354は、圧縮された板ばね160により付勢され、導入口132、134を全開状態あるいは全閉状態のいずれかに択一的に制御する。
As shown in FIG. 11, the left and
図12は、これら弁体を表す斜視図である。弁体352、354にはリブ353が形成されており、弁体352、354が導入口132、134に対して同軸に移動するように構成されている。弁体352、354がそれぞれ中子蓋122、中子本体120から離れる方向に移動すると、これらリブ353の間に設けられている溝部355が導入口132、134の開口部となり流体の流路を形成する。
FIG. 12 is a perspective view showing these valve bodies.
また一方、中子には、磁石370が埋め込まれている。そして、これに対応して、ハウジング本体102、ハウジング蓋104には、磁石(あるいは強磁性体)374、372がそれぞれ埋め込まれている。なお、図示した具体例において、磁石(あるいは強磁性体)374、372を円環状に設けたのは、中子を吐水筒体180を軸として回転可能とするためである。
On the other hand, a
図9乃至図11に例示したように、弁体354が中子本体120から離れる方向に付勢されている時、導入口134が開かれる。一方、これとは逆に、弁体352が中子蓋122から離れる方向に付勢されている時は、導入口132が開かれる。そして、本具体例においては、磁石370と、磁石(あるいは強磁性体)372、374との引力を付与することより、板ばね160を確実に反転させて弁体352、354を付勢することにより、導入口132、134を全開状態あるいは全閉状態の択一的な状態に制御することができる。
As illustrated in FIGS. 9 to 11, when the
以下、本具体例に係る吐水装置の動作について説明する。
図13は、本具体例の吐水装置の往復直線運動を表す模式図である。本具体例においても、図1乃至図5に示す吐水装置と同様に、中子が往復直線運動をする。すなわち、図13(a)に示す状態においては、弁体352、354は板ばね160の付勢力によって右側に付勢され、導入口132は閉じ、導入口134が開いた状態とされている。この状態で入水口112、114にほぼ同圧に水などの流体を供給すると、矢印Bで表したように入水口114から圧力室118に導入された水は、矢印C及び矢印Gで表したように導入口134及び漏入口514から中子内流路124に流入し、左右に連通する吐水流路182、182を介して矢印D、Eで表したように流出する。
Hereinafter, the operation of the water discharging apparatus according to this example will be described.
FIG. 13 is a schematic diagram showing the reciprocating linear motion of the water discharging device of this example. Also in this specific example, the core reciprocates linearly as in the water discharging device shown in FIGS. That is, in the state shown in FIG. 13A, the
これに対して、矢印Aで表したように入水口112から圧力室116に導入された水の流出経路は、矢印Fで表す経路、即ち、漏入口512を通過する経路のみとなる。このとき、この矢印Fで表す経路の流路抵抗は、矢印Cで表す経路及び矢印Gで表す経路からなる並列経路の流路抵抗よりも大きい。一方、入水口112と入水口114の流路抵抗は等しいので、圧力室116の圧力は圧力室118の圧力よりも高くなり、中子は矢印Mの方向に押されて移動する。
On the other hand, as shown by the arrow A, the outflow path of the water introduced from the
このとき、漏入口512は漏入口514よりも大きいため、図13(a)に示すように、弁体352により導入口132を閉じたときに、圧力室116内から漏入口512を通じて漏れ出る水量は、図13(b)及び(c)に示すように、弁体354により導入口134を閉じたときに、圧力室118内から漏入口514を通じて漏れ出る水量よりも多くなる。この結果、導入口132を閉じたときの圧力室116の体積膨張に寄与する水量は、導入口134を閉じたときの圧力室118の体積膨張に寄与する水量よりも少なくなるため、中子が右方向に移動するときの移動速度は、左方向に移動するときの移動速度よりも小さくなる。
At this time, since the
なお、図13(a)に示すように、中子が矢印Mの方向に移動すると、圧力室116の容積が増大し、その分だけ圧力室118の容積が縮小する。このため、矢印Aの経路による圧力室116への流体の流入量の分、圧力室118内の流体も押し出され、流路182から流出する流体の吐水量に含まれることとなる。
As shown in FIG. 13A, when the core moves in the direction of the arrow M, the volume of the
そしてさらに中子が移動を続けると、弁体354がハウジング本体102の内壁に当接し、中子に対して押される。またこの時、中子に内蔵された磁石370と、ハウジング本体102に設けられた磁石(あるいは強磁性体)374との間に引力が作用し、中子が右側に引き寄せられる。これらの作用の相乗により、中子がハウジング本体102の右端方向に移動し、弁体354が中子に対して相対的に左方向に押されることによって、板ばね160の湾曲方向が反転し、図13(b)に表したように、弁体352、354は、向かって左側に向けて付勢される。すなわち、導入口132が開き、導入口134が閉じる。
When the core continues to move, the
図13(b)に表した状態においては、矢印Aで表したように入水口112から圧力室116に導入された流体は、導入口132及び漏入口512を介して流出する。これに対して、矢印Bで表したように、入水口114から圧力室118に導入された流体は、導入口134が閉じているため、矢印Gで表したように、漏入口514のみを介して流出する。従って、右側流路抵抗、すなわち、矢印Gで表す漏入口514を介する経路の流路抵抗は、左側流路抵抗、すなわち、矢印Hで表す導入口132を介する経路及び矢印Fで表す漏入口512を介する経路の合計の流路抵抗よりも大きくなる。一方、入水口112の流路抵抗と入水口114の流路抵抗は相互に等しい。この結果、圧力室118内の圧力は圧力室116内の圧力よりも高くなり、中子は矢印Mで表したように左側に向けて移動を開始する。このとき、漏入口512は漏入口514よりも大きいため、前述の理由と同様な理由により、中子が左方向に移動する移動速度は相対的に速い。
In the state shown in FIG. 13B, the fluid introduced into the
中子が移動すると、図13(c)に表したように、弁体352がハウジング蓋104の内壁に当接する位置まで移動する。この状態からさらに中子が移動し、板ばね160を押し始める。また同時に、中子に内蔵されている磁石370と、ハウジング蓋104に設けられている磁石(強磁性体)372との間に作用する引力によって中子はさらに左側に引きよせられる。その結果として、弁体352が中子に対して押されて板ばね160の湾曲方向が反転し、弁体352、354が反対方向に付勢される。これにより、中子に右方向の力が働き、中子が右方向に移動し始める。以後、図13(a)〜(c)に示す動作を繰り返す。
When the core moves, as shown in FIG. 13C, the
以上説明したように、本具体例によれば、中子に内蔵した磁石370と、ハウジング本体102、ハウジング蓋104に設けた磁石(あるいは強磁性体)374、372との間に作用する引力を利用することにより、導入口の開度差を中立状態を挟んで変更させて、左側流路抵抗と右側流路抵抗との間の大小関係を逆転させることにより、圧力差を逆転させて、中子を左右に反復的に動作させることができる。
As described above, according to this specific example, the attractive force acting between the
次に、本具体例における制御手段の作用についてさらに詳しく説明する。
図14は、本具体例における制御手段の動作を説明するための模式図である。すなわち、同図(a)は、弁体354がハウジング本体102の内壁に当接した瞬間を表す。この時、板ばね160は向かって右側が凸になるように湾曲しており、これによって弁体352及び354が右側に付勢され、導入口134の開度はその中立開度よりも大きく、導入口132の開度はその中立開度よりも小さい状態にある。従って、導入口134の流路抵抗は中立状態よりも小さく、導入口132の流路抵抗は中立状態よりも大きい。このため、左側流路抵抗は右側流路抵抗よりも大きく、中子の左側の圧力(圧力室116の圧力)は中子の右側の圧力(圧力室118の圧力)よりも大きい。これにより、中子には右側に向けた水圧が印加されている。
Next, the operation of the control means in this example will be described in more detail.
FIG. 14 is a schematic diagram for explaining the operation of the control means in this example. That is, FIG. 5A shows the moment when the
この状態から、板ばね160の付勢力に打ち勝って中子がさらに右側に移動すると、弁体354が中子に対して相対的に左側に押されて、図14(b)に表したように、導入口132の開度が増加し、導入口134の開度が減少する。これにより、導入口132及び134の開度が中立開度に近くなる。この結果、中子に印加される右向きの力が減少する。このとき、板ばね160も相対的に左側に押されて変形するが、この時点ではまだ反転できず、弁体352及び354を右側に付勢したままである。従って、弁体354はハウジング本体102の内壁を右向きに押圧し、これに伴ってハウジング本体102から受ける反作用により、中子は左向きに付勢される。このため、仮に、磁石370及び374が設けられていないと、流体によって中子に印加される右向きの力が、ハウジング本体102から受ける左向きの反作用力とつり合い、中子が停止してしまうことがある。
From this state, when the core moves further to the right side by overcoming the urging force of the
これに対して、本具体例においては、中子に内蔵した磁石370と、ハウジング本体102に設けた磁石(または強磁性体)374との間に働く引力によって、仮に磁石370及び374が設けられていなければ停止してしまう位置を越えて、中子を右側に引き寄せることができる。つまり、図14(b)に表したように、弁体352の動作により導入口132が開き始めた段階で、磁力を作用させることにより中子を右側に引き寄せることができる。
On the other hand, in this specific example, the
中子が右側に引き寄せられていくと、板ばね160が略S字状の準安定な状態(以下、「板ばねの中位状態」という)に達し、さらにそれを越えて、図14(c)に表したように左側への反転を開始する。そして、図14(d)に表したように左側が凸になるように湾曲した状態に反転すると、弁体352の動作により導入口132が全開し、弁体354の動作により導入口134が閉じた状態が形成される。これにより、導入口132の開度が増加すると共に導入口134の開度が減少し、従って、導入口132の流路抵抗が減少すると共に導入口134の流路抵抗が増加し、右側流路抵抗が左側流路抵抗よりも大きくなる。
なお、このとき、磁石370と磁石374との引力は、弁体352が壁面102に衝突した後の中立状態から板バネの中位状態を越えるまで、中子を引き寄せつづけられるだけの力を有している必要がある。
When the core is pulled to the right side, the
At this time, the attractive force between the
この後は、中子の両側に圧力差が生ずるので、中子は左側に向けて動く。なお、この時に、圧力差による駆動力が磁石370と磁石374との引力を上回るように設定する必要がある。
上述の動作と同様に、弁体352がハウジング蓋104の内壁に当接したときは、板ばね160の作用により、左側流路抵抗が右側流路抵抗よりも大きくなる。
After this, since a pressure difference is generated on both sides of the core, the core moves toward the left side. At this time, it is necessary to set the driving force due to the pressure difference to exceed the attractive force between the
Similarly to the above-described operation, when the
以上説明したように、本具体例によれば、磁石370及び磁石(あるいは強磁性体)372、374の引力を利用して、中子を引き寄せることにより、弁体352、354を中子に対して押して板ばね160を確実に反転させることができる。つまり、磁石の引力を利用して弁体352、354の状態を制御し、導入口132、134の開度差を中立状態を挟んで変更させ、左側流路抵抗と右側流路抵抗の大小関係を逆転させて圧力差を逆転させることにより、円滑な往復直線運動を実現できる。
As described above, according to this specific example, the attractive force of the
また、中子の移動方向と、弁体352、354の可動方向、板ばね160の付勢方向、さらに磁石370、372、374の引力の作用方向を略同一とすることにより、力の働き方に無駄がなく、受圧面積の大きな中子の移動力を有効に活用でき、円滑かつ安定した動作が可能となる。つまり、中子の移動動作と開度制御動作とを連動させ、中子を反転させるための導入口132、134の開度の制御動作を確実且つ容易なものとし、シンプルでコンパクトな弁体と制御手段を実現している。
Further, by making the moving direction of the core, the movable direction of the
このとき、板ばね160が安定状態にあるときのたわみ量、即ち、板ばね160の両端部を結ぶ仮想的な平面と板ばね160の中央部の弁体352及び354が連結された部分との間の距離を、中心線1000と中立線1001との間の距離よりも大きくする必要がある。また、このたわみ量を、中立状態における中子と中子から遠い方の弁体との間の距離よりも大きくすることにより、それぞれの導入口を完全に閉じることができる。これにより、中子に印加する駆動力を大きくすることができる。
At this time, the amount of deflection when the
また、このようにすると、中子がその移動ストロークの中間付近などに停止している状態から吐水を開始させるような場合においても、吐水開始時に板ばね160により弁体352、354を制御して導入口132、134のいずれかが択一的に開かれた状態にあり、中子の両側に圧力差を形成させて安定した初期動作を開始させることができる。つまり、導入口132の開度がその中立開度よりも大であり導入口134の開度がその中立開度よりも小である状態と、導入口134の開度がその中立開度よりも大であり導入口132の開度がその中立開度よりも小である状態と、を択一的に保持可能とすることができる。
Further, in this case, even in the case where water discharge is started from a state where the core is stopped near the middle of the movement stroke, the
なお、本具体例の吐水装置の場合、図9などに表したように、吐水筒体180とハウジング本体102(ハウジング蓋104)との間のシール184をハウジング本体102(ハウジング蓋104)の側に設けているので、ストローク方向のサイズを短くでき、小型化できる。
In the case of the water discharging device of this specific example, as shown in FIG. 9 and the like, the
また、本具体例の場合、中子の反転に際して、弁体352、354をハウジングの内壁に当接させているが、本発明はこれに限定されない。例えば、弁体352、354に磁石を設け、一方、ハウジングの内壁にも磁石を設け、これらの間に作用する反発力を利用して弁体352、354をハウジングに対して相対的に停止させることも可能である。つまりこの場合には、図14(a)乃至(c)に対応する状態において、弁体354がハウジング102の内壁に当接せず、磁石(図示せず)の反発力によりハウジング102の内壁から所定の距離だけ離れた状態にあることとなる。このようにすれば、非接触で中子の反転が可能となる。なお、この場合、中子の移動域とは、仮に磁石がなければ中子が移動したはずの空間ではなく、磁石の作用を受けて中子が実際に移動する空間をいう。
In this specific example, the
また一方、本具体例においては、往復直線動作において得られる推力は、中子に負荷される流体の圧力と中子の受圧面積との積により決定される。従って、中子の受圧面積を増加させれば、それに応じた大きな推力を得ることが可能となる。 On the other hand, in this specific example, the thrust obtained in the reciprocating linear motion is determined by the product of the pressure of the fluid loaded on the core and the pressure receiving area of the core. Therefore, if the pressure receiving area of the core is increased, it is possible to obtain a large thrust according to the increase.
また、図9乃至図11及び図14においては、ハウジング内に設けられた略円筒状の空間に円形の中子を収容した具体例を表したが、本発明はこれには限定されない。例えば、ハウジング本体102の内部空間は、角柱状でも偏平柱状でもよく、中子もこれら形状に合わせて各種の形状とすることができる。
9 to 11 and 14 show specific examples in which a circular core is accommodated in a substantially cylindrical space provided in the housing, the present invention is not limited to this. For example, the internal space of the housing
また、吐水筒体180の外周形状も円形である必要はなく、多角形状や偏平形状であってもよい。またさらに、吐水筒体180は中子の中心に設ける必要はなく、中子の中心から偏心させて設けてもよい。このようにすれば、中子の小型化が容易であり、吐水装置を小型化できる。
Moreover, the outer peripheral shape of the
なお、本具体例の如くハウジング内空間を円柱状とし、吐水筒体180を円筒状の中子の中心に設けた場合には、吐水筒体180を回転できる。つまり、吐水筒体180の先端に吐水ノズルを設けた場合に、中子の往復直線運動によってその吐水位置を反復的に変化させることができると同時に、吐水筒体180を回転させることにより、その吐水方向を変化させることも可能である。例えば、突起と溝とからなるカム構造などを設けることにより、中子の移動に伴って中子及び吐水筒体をその中心軸の回りに回転させることも可能となる。このようにすれば、使用者の好みに応じた多種多様な吐水態様を実現できる。
In addition, when the housing inner space is formed in a columnar shape and the water discharge
次に、本第1の実施形態の第2の具体例として、磁石と板ばねとを組み合わせた制御手段を有し往復回動運動をする吐水装置について説明する。
図15乃至図18は、本第2の具体例にかかる吐水装置の要部を表す模式図である。すなわち、図15は、本具体例の吐水装置の斜視図であり、図16は、その斜視切断図、図17は、縦断面図、図18は、図17のB−B線断面図である。
Next, as a second specific example of the first embodiment, a water discharger having a control unit combining a magnet and a leaf spring and reciprocatingly rotating will be described.
FIG. 15 thru | or FIG. 18 is a schematic diagram showing the principal part of the water discharging apparatus concerning the 2nd specific example. That is, FIG. 15 is a perspective view of the water discharging device of this example, FIG. 16 is a perspective cutaway view, FIG. 17 is a longitudinal sectional view, and FIG. 18 is a sectional view taken along line BB in FIG. .
図15乃至図18に示すように、本第2の具体例に係る吐水装置200においては、ハウジング本体202及びハウジング蓋203、204により形成されるハウジングが設けられており、ハウジングから一方向に向けて吐水筒体280が突出している。吐水筒体280は、内部に吐水流路282を有する中空構造となっており、先端にて開口している。ハウジング本体202に設けられた入水口212、214に水など流体を導入すると、吐水筒体280が矢印Mの方向に往復回動運動をする。従って、吐水筒体280の先端にシャワーノズルなどの吐水ノズルを設ければ、吐水方向が反復的に変化する吐水装置を形成できる。
As shown in FIGS. 15 to 18, in the
そして、本具体例においては、図18に示すように、漏入口524の大きさが、漏入口522の大きさよりも大きくなっている。これにより、第1の実施形態において説明した原理と同様の原理により、中子が入水口212側から入水口214側に向かって回動するときには、回動速度が相対的に大きく、入水口214側から入水口212側に向かって回動するときには、回動速度が相対的に小さくなる。
In this specific example, as shown in FIG. 18, the size of the
以下、この吐水装置200の内部構造について説明する。図16乃至図18に表したように、ハウジング本体202及びハウジング蓋203、204により形成される扇状のハウジング空間に、中子本体220と中子蓋222とからなる中子が吐水筒体280を中心軸として回動可能に収容されている。すなわち、中子は、ハウジング内を貫通する吐水筒体280と連結され、扇状のハウジング内を第1の圧力室216と第2の圧力室218に分割して回動する。これら圧力室216、218のそれぞれには、入水口212、214からそれぞれ水などの流体が導入される。中子本体220とハウジング本体202、ハウジング蓋203、204の内壁との摺動部には、液密を維持しつつ摺動を円滑にするためのシール227が設けられている。また、吐水筒体280とハウジング蓋203、204との摺動部にも、同様の目的でシール226が設けられている。これらシール227、226の材料としても、例えば、テフロン(登録商標)やPOM(ポリアセタール)などを用いることができる。
Hereinafter, the internal structure of the
次に、中子の構造について説明する。本具体例においても、中子は、第1の具体例と同様の制御手段を備えている。すなわち、中子本体220に中子蓋222を組合せることにより中子内流路224が形成され、この中子内流路224は、吐水筒体280に設けられた吐水流路282に連通している。中子本体220及び中子蓋222には、中子内流路224と圧力室216、218とを連通させる導入口232、234が設けられている。
Next, the structure of the core will be described. Also in this specific example, the core includes the same control means as in the first specific example. That is, a core
また、中子本体220及び中子蓋222には、中子内流路224と圧力室216、218とを連通させる漏入口522、524が設けられている。漏入口522は漏入口524よりも小さく、従って、漏入口522の流路抵抗は漏入口524の流路抵抗よりも大きい。なお、漏入口522及び524の流路抵抗は、導入口232及び234の流路抵抗よりも大きい。
In addition, the
そして、左右の弁体452、454は図16及び図17に表したように、板ばね260をはさんで連結され、中子本体220及び中子蓋222に設けられた導入口232、234を貫通して左右に移動可能に設置されている。なお、板ばね260は、その両端が相互に近づく方向に押圧された状態で中子本体220に支持されており、その中央部が右側に凸になるように湾曲した状態及び左側に凸になるように湾曲した状態の2つの状態が安定状態となる。弁体452、454は、板ばね260を介して中子に対して相対的に移動する。弁体452、454は、圧縮された板ばね260により、導入口232、234を全開状態あるいは全閉状態のいずれかに択一的に制御する。これら弁体452、454の形状は、図12に関して前述した如くである。
As shown in FIGS. 16 and 17, the left and
また一方、中子本体220には、磁石470が埋め込まれている。そして、これに対応して、ハウジング本体202には、磁石(あるいは強磁性体)474、472がそれぞれ埋め込まれている。図16及び図18に例示したように、弁体454が中子本体220から離れる方向に付勢されている時、導入口234が開かれる。一方、これとは逆に、弁体452が中子蓋222から離れる方向に付勢されている時は、導入口232が開かれる。
On the other hand, a
そして、本具体例においても、磁石470と、磁石(あるいは強磁性体)472、474との引力を付与することより、板ばね260を確実に反転させて弁体452、454を付勢し、導入口232、234を全開状態あるいは全閉状態の択一的な状態に制御する。
Also in this specific example, by applying an attractive force between the
図19は、本具体例の吐水装置の往復動作を表す模式図である。本具体例においては、中子本体220が吐水筒体280を中心として往復回動運動をする。まず、図19(a)は、弁体452、454が板ばね260により左側に付勢された状態を表す。この時、導入口232は閉じ、導入口234が開いた状態が形成される。
FIG. 19 is a schematic diagram illustrating the reciprocating operation of the water discharging device of this example. In this specific example, the
この状態で入水口212、214に水などの流体を供給すると、矢印Aで表したように入水口214から圧力室218に導入された水は、矢印H及びFで表したように導入口234及び漏入口524から中子内流路224に流入し、矢印Dで表したように吐水流路282を介して流出する。これに対して、矢印Bで表したように入水口212から圧力室216に導入された水は、導入口232が閉じているために、矢印Gで表したように漏入口522のみを介して中子内経路224に流入する。このとき、矢印Gで表す流路の流路抵抗は、矢印H及びFで表す流路の流路抵抗よりも大きい。また、入水口214と入水口214との流路抵抗は等しい。このため、圧力室216の圧力が圧力室218の圧力よりも高くなり、中子は矢印Mの方向に押されて回動する。
When a fluid such as water is supplied to the
このとき、漏入口524は漏入口522よりも大きいため、図19(a)に示すように、弁体452により導入口232を閉じたときに、圧力室216内から漏入口522を通じて漏れ出る単位時間当たりの水量は、図19(b)及び(c)に示すように、弁体454により導入口234を閉じたときに、圧力室118内から漏入口524を通じて漏れ出る単位時間当たりの水量よりも多くなる。この結果、導入口232を閉じたときの圧力室216の体積膨張に寄与する単位時間当たりの水量は、導入口234を閉じたときの圧力室218の体積膨張に寄与する水量よりも少なくなるため、中子が入水口212側から入水口214側に移動するときの移動速度は、その逆方向に移動するときの移動速度よりも小さくなる。
At this time, since the
なお、図19(a)に示すように、中子が矢印Mの方向に移動すると、圧力室216の容積が増大し、その分だけ圧力室218の容積が縮小する。このため、矢印Bの経路による圧力室216への流体の流入量の分、圧力室218内の流体も押し出され、流路282から流出する流体の吐水量に含まれることとなる。
As shown in FIG. 19A, when the core moves in the direction of arrow M, the volume of the
そしてさらに中子が回動を続け、弁体454がハウジング本体202の内壁に当接し、中子に対して押されると、板ばね260もその湾曲方向を反転する方向に押される。そしてこの時、中子本体220に設けられた磁石470と、ハウジング本体202に設けられた磁石(あるいは強磁性体)474との間に引力が作用し、中子がハウジング本体202の内壁に引き寄せられる。すると、弁体454がさらに押され、それにつれて板ばね260が押されることにより板ばね260の湾曲方向が反転する。すると、図19(b)に表したように、弁体454により導入口234が閉じて弁体452により導入口232が全開する。この制御動作の詳細は、図14に関して前述したものと同様である。
When the core continues to rotate and the
図19(b)に表した状態においては、矢印Bで表したように入水口212から圧力室216に導入された流体は、矢印C及びGで表したように、導入口232及び漏入口522から中子内流路224に流入し、矢印Dで表したように吐水流路282を介して流出する。これに対して、矢印Aで表したように、入水口214から圧力室218に導入された流体の流出経路は漏入口524のみとなる。このとき、矢印Fで表す流路の流路抵抗は、矢印C及びGで表す流路の合計の流路抵抗よりも大きい。また、入水口212と入水口214の流路抵抗は等しい。このため、圧力室218の圧力は圧力室216の圧力よりも高くなり、中子は矢印Mで表したように右側に向けて回動を開始する。このとき、漏入口524の大きさは漏入口522の大きさよりも大きいため、前述の理由と同様な理由により、中子の回動速度は相対的に遅くなる。
In the state shown in FIG. 19B, the fluid introduced into the
中子が回動すると、図19(c)に表したように、弁体452がハウジング本体202の内壁に当接する。そしてこの時、中子に設けられた磁石470と、ハウジング本体202に設けられた磁石(あるいは強磁性体)472との間に引力が作用し、中子がハウジング本体202の内壁に引き寄せられる。すると、弁体452が中子に対してさらに押され、それにつれて板ばね260が押されることにより板ばね260の湾曲方向が反転する。すると、図19(a)に表した状態と同様に、弁体452により導入口232が閉じて弁体454により導入口234が開いた状態となり、中子は左側に向けて回動を開始する。これ以降、図19(a)〜(c)に表した状態を繰り返すことにより、中子は往復回動運動を続ける。
When the core rotates, the
以上説明したように、本具体例においても、磁石370及び磁石(あるいは強磁性体)372、374の引力を利用して、中子本体220を引き寄せることにより、弁体452、454を押して板ばね260を確実に反転させることができる。つまり、磁石の引力を利用して弁体452、454の状態を制御し、導入口の開度を変更して左側流路抵抗と右側流路抵抗との大小関係を逆転させることができる。これにより、圧力室216及び218の圧力差を逆転させて、円滑な往復回動運動を実現できる。
As described above, also in this example, the leaf springs are pressed by pushing the
また、中子の回動方向と、弁体452、454の可動方向、板ばね260の付勢方向、さらに磁石370、372、374の引力の作用方向を略同一とすることにより、力の働き方に無駄がなく、受圧面積の大きな中子の移動力を有効に活用でき、円滑かつ安定した動作が可能となる。つまり、中子がハウジング本体202に内壁に接近した時、中子の動く方向と、弁体452、454の可動方向、板ばね260の付勢方向、さらに磁石370、372、374の引力の作用方向とを略同一とすることにより、中子の回動動作と開度制御動作とを連動させ、中子の反転のための導入口232、234の開度変更の制御動作を確実且つ容易なものとし、シンプルでコンパクトな弁体と制御手段を実現している。
Further, by making the rotation direction of the core, the movable direction of the
また、このようにすると、中子がその回動ストロークの中間付近などに停止している状態から吐水を開始させるような場合においても、吐水開始時に板ばね260により弁体452、454を制御して導入口232、234のいずれかが択一的に開かれた状態にあり、中子の両側に圧力差を形成させて安定した初期動作を開始させることができる。つまり、導入口232の開度がその中立開度よりも大であり導入口234の開度がその中立開度よりも小である状態と、導入口234の開度がその中立開度よりも大であり導入口232の開度がその中立開度よりも小である状態と、を択一的に保持可能とすることができる。
Further, in this case, even when starting the water discharge from a state where the core is stopped in the middle of the rotation stroke, etc., the
なお、本具体例における中子の回動運動のストローク(回動角度)は、ハウジング本体202の扇状空間の開き角度により適宜設定できる。また、本具体例においても、回動動作により得られる推力は、中子に付加される流体の圧力と中子の受圧面積との積により決定される。従って、中子の受圧面積を増加させれば、それに応じた大きな推力を得ることが可能となる。
Note that the stroke (rotation angle) of the rotational movement of the core in this specific example can be appropriately set according to the opening angle of the fan-shaped space of the
また、図15乃至図19においては、吐水筒体280がハウジングの一方のみに突出して設けられた具体例を表したが、本発明はこれには限定されず、第1の具体例に関して前述したものと同様に、吐水筒体280をハウジングの両側に突出させ、これらそれぞれの吐水筒体280から吐水させるようにしてもよい。
Further, in FIGS. 15 to 19, the specific example in which the
また、本具体例においても、中子の反転に際して、弁体452、454をハウジングの内壁に当接させているが、本発明はこれに限定されない。例えば、弁体452、454に磁石を設け、一方、ハウジング本体202の内壁にも磁石を設け、これらの間に作用する反発力を利用して弁体452、454をハウジング本体202の内壁に対して相対的に停止させることも可能である。つまりこの場合には、中子の反転の際に、弁体452、454がハウジング本体202の内壁に当接せず、磁石の反発力によりハウジング本体202の内壁から所定の距離だけ離れた状態にあることとなる。このようにすれば、A非接触で中子の反転が可能となり、ハウジング本体202の内壁の当接面の形状によらず、弁体452、454を円滑にスライドさせることが可能となる。
Also in this specific example, the
以上、本発明の第1の実施形態の第1及び第2の具体例として、板ばねと磁石とを組み合わせた制御手段を有する吐水装置について説明した。次に、第1の実施形態の第3乃至第5の具体例として、板ばねとスライドバーとを組み合わせた制御手段を有する吐水装置について説明する。 In the above, the water discharging apparatus which has the control means which combined the leaf | plate spring and the magnet was demonstrated as the 1st and 2nd specific example of the 1st Embodiment of this invention. Next, as a third to fifth specific examples of the first embodiment, a water discharger having a control unit that combines a leaf spring and a slide bar will be described.
図20乃至図23は、第1の実施形態の第3の具体例に係る吐水装置の要部を表す模式図である。すなわち、図20は、本具体例に係る吐水装置の斜視図であり、図21は、その斜視切断図、図22は、断面図、図23は、図22のA−A線断面図である。図20乃至図23に示すように、本具体例に係る吐水装置300は、第1の具体例と類似した構造を有する。そこで、図8乃至図14に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
FIG. 20 thru | or FIG. 23 is a schematic diagram showing the principal part of the water discharging apparatus which concerns on the 3rd specific example of 1st Embodiment. That is, FIG. 20 is a perspective view of the water discharging device according to this example, FIG. 21 is a perspective cutaway view thereof, FIG. 22 is a sectional view, and FIG. 23 is a sectional view taken along line AA in FIG. . As shown in FIGS. 20 to 23, the
本具体例の吐水装置300においては、ハウジング本体102とハウジング蓋104により形成されるハウジングが設けられており、このハウジングから左右に吐水筒体180が突出している。そして、ハウジング本体102に設けられた入水口112、114に水などの流体を導入すると、左右に突出した吐水筒体180が矢印Mの方向に反復運動をする。このとき、漏入口514(図21参照)の大きさは漏入口512(図21参照)の大きさよりも小さいため、中子が入水口114から入水口112に向かって移動する際の移動速度は、中子が入水口112から入水口114に向かって移動する際の移動速度よりも大きくなる。
In the
そして、本具体例においては、制御手段として板ばねとスライドバーとが中子に設けられている。すなわち、中子本体120に中子蓋122を組合せることにより中子内流路124が形成され、この中子内流路124は、左右の吐水筒体180に設けられた吐水流路182に連通している。中子本体120及び中子蓋122には、中子内流路124と圧力室116、118とを連通させる導入口132、134が設けられている。そして、この中子内流路124を横断するように、主弁142、144、スライドバー146、148が設けられている。
In this specific example, a leaf spring and a slide bar are provided on the core as control means. That is, a core
また、中子本体120には、中子内流路124と圧力室118とを連通させる漏入口514が設けられており、中子蓋122には、中子内流路124と圧力室116とを連通させる漏入口512が設けられている。漏入口512は漏入口514よりも大きく、従って、漏入口512の流路抵抗は漏入口514の流路抵抗よりも小さい。なお、漏入口512及び514の流路抵抗は、導入口132及び134の流路抵抗よりも大きくなっている。
In addition, the
図24は、これら主弁及びスライドバーを表す斜視図である。図24に示すように、左右の主弁142、144は連結棒149により連結され、中子本体120及び中子蓋122に設けられた導入口132、134を貫通して左右に移動可能に設置されている。つまり、弁体としての主弁142、144は、中子本体120に対して、所定のストロークで左右に移動可能に設置されている。主弁142、144にはリブ143が形成されており、主弁142、144が導入口132、134に対して同軸に移動するように構成されている。主弁142、144がそれぞれ中子蓋122、120から離れる方向に移動すると、これらリブ143の間に設けられている溝部145が導入口132、134の開口部となり流体の流路を形成する。そして、これら主弁142、144を同軸状に貫通するスライドバー146、148が、やはり左右に移動可能に設置されている。つまり、スライドバー146、148は、主弁142、144の動作ストロークよりも長いストロークで左右に移動可能に設置されている。
FIG. 24 is a perspective view showing these main valves and slide bars. As shown in FIG. 24, the left and right
図21乃至図23に例示したように、主弁144が中子本体120から離れる方向に移動すると導入口134が開かれる。一方、これとは逆に、主弁142が中子蓋122から離れる方向に移動すると導入口132が開かれる。これら導入口132、134は、いずれも中子内流路124に連通している。つまり、導入口132は、ハウジング内の圧力室116と中子内流路124とを連通させ、導入口134は、圧力室118と中子内流路124とを連通させる。
As illustrated in FIGS. 21 to 23, when the
そして、これら導入口132、134の開度を変化させる主弁142、144の動作は、同軸に設置されたスライドバー146、148により決定される。すなわち、図23に表したように、左右のスライドバー146、148は圧縮された板ばね160をはさんで連結され、板ばね160の湾曲方向に応じて右端あるいは左端に向けた付勢力を受ける。なお、板ばね160は、その両端が中子本体120に支持されており、スライドバー146、148は、板ばね160を介して中子本体120に対して相対的に移動する。主弁142、144は、スライドバー146、148からこの付勢力を受けて、導入口132、134を全開状態あるいは全閉状態の択一的な状態にする。すなわち、スライドバー146、148と板ばね160が制御手段として作用し、弁体である主弁142、144を制御する。
And the operation | movement of the
以下、本具体例の吐水装置の動作について説明する。
図25は、本具体例の吐水装置の動作を説明するための模式図である。すなわち、同図は、スライドバー146、148が板ばね160の作用により向かって右側に向けて付勢された状態を表す。この時、主弁142、144もスライドバー146により右側に向けて付勢されるので、導入口132は閉じ、導入口134が開いた状態が形成される。
Hereinafter, the operation of the water discharging apparatus of this specific example will be described.
FIG. 25 is a schematic diagram for explaining the operation of the water discharge device of this example. That is, this figure shows a state in which the slide bars 146 and 148 are urged toward the right side by the action of the
この状態で入水口112、114に水などの流体を供給すると、矢印Bで表したように入水口114から圧力室118に導入された水は、矢印C及び矢印Gで表したように導入口134及び漏入口514から中子内流路124に流入し、左右に連通する吐水流路182、182を介して矢印D、Eで表したように流出する。
When a fluid such as water is supplied to the
これに対して、矢印Aで表したように入水口112から圧力室116に導入された水は、矢印Fで表す漏入口512を経路によってのみ流出する。このとき、矢印Fで表す流路の流路抵抗は、矢印C及びGで表す流路の合計の流路抵抗よりも大きい。また、入水口112と入水口114の流路抵抗は等しい。このため、圧力室116の圧力が圧力室118の圧力よりも高くなり、中子は矢印Mの方向に押されて移動する。
On the other hand, the water introduced into the
なお、中子が矢印Mの方向に移動すると、圧力室116の容積が増大し、その分だけ圧力室118の容積が縮小する。このため、矢印Aの経路による圧力室116への流体の流入量の分、圧力室118内の流体も押し出され、流路182から流出する流体の吐水量に含まれることとなる。
When the core moves in the direction of arrow M, the volume of the
図26は、本具体例の吐水装置の往復動作を表す模式図である。すなわち、同図(a)は、図25に関して前述した状態と同様であり、中子は矢印Mで表したように、向かって右側に移動する。そしてさらに移動を続け、スライドバー148がハウジング本体102の内壁に当接し、中子に対して押されると、板ばね160の湾曲方向が反転し、図26(b)に表したように、スライドバー146、148は、向かって左側に向けて付勢される。すると、スライドバー148が主弁144を押すことにより、主弁142、144も左側に移動する。すなわち、導入口132が開き、導入口134が閉じる。
FIG. 26 is a schematic diagram illustrating the reciprocating operation of the water discharging device of this example. That is, FIG. 25A is the same as the state described above with reference to FIG. 25, and the core moves to the right as indicated by the arrow M. When the
図26(b)に表した状態においては、矢印Aで表したように入水口112から圧力室116に導入された流体(例えば水)は、矢印H及び矢印Fで表したように、導入口132及び漏入口512から中子内流路124に流入し、吐水流路182、182を介して矢印D、Eで表したように流出する。これに対して、矢印Bで表したように、入水口114から圧力室118に導入された流体は、導入口134が閉じているため、漏入口514のみを介して流出する。この結果、右側流路抵抗が左側流路抵抗よりも大きくなり、圧力室118の圧力が圧力室116の圧力よりも高くなる。これにより、中子は矢印Mで表したように左側に向けて移動を開始する。
In the state shown in FIG. 26B, the fluid (for example, water) introduced into the
中子が移動を続けると、図26(c)に表したように、スライドバー146がハウジング蓋104の内壁に当接する位置まで移動する。この状態からさらに中子が移動し、スライドバー146が中子に対して押されることにより、板ばね160の湾曲方向が反転して、右側に付勢される。すると、図26(a)に表した状態と同様に、導入口132が閉じて導入口134が開いた状態となり、中子は右側に向けて移動を開始する。
When the core continues to move, the
以上説明したように、本具体例によれば、中子に弁体としての主弁142、144と、スライドバー146、148及び板ばね160からなる制御手段を設けることにより、中子本体120の移動に応じて導入口132、134の開度差を中立状態を挟んで適宜変更させ、中子を左右に反復的に動作させることができる。本具体例の吐水装置における中子の往復運動のストロークは、ハウジング本体102の長さと、中子の厚み(幅)とにより適宜設定できる。
As described above, according to the present specific example, the core
図27は、中子の移動方向による移動速度の違いを示す図であり、(a)は中子がハウジングに対して相対的に右方向に移動している状態を示し、(b)は左方向に移動している状態を示す。前述の如く、図26(a)に示す状態では、導入口132が主弁142によって閉じられるため、圧力室116内の圧力が圧力室118内の圧力よりも高くなり、中子は右方向に移動する。一方、図26(b)に示す状態では、導入口134が主弁144によって閉じられるため、圧力室118内の圧力が圧力室116内の圧力よりも高くなり、中子は左方向に移動する。このとき、漏入口512の大きさは漏入口514の大きさよりも大きいため、図27(a)に示すように、中子が右方向に移動する際の移動速度は相対的に遅く、図27(b)に示すように、中子が左方向に移動する際の移動速度は相対的に速くなる。
FIG. 27 is a diagram showing a difference in moving speed depending on the moving direction of the core. FIG. 27A shows a state in which the core is moving in the right direction relative to the housing, and FIG. It shows a state of moving in the direction. As described above, in the state shown in FIG. 26A, since the
次に、本具体例における制御手段の作用についてさらに詳しく説明する。図28は、本具体例における制御手段の動作を説明するための模式図である。すなわち、同図(a)は、板ばね160が向かって右側が凸になるように湾曲してスライドバー146、148をこの方向に付勢している状態を表す。この時、主弁142により導入口132は閉じ、主弁144により導入口134は開いた状態とされる。
Next, the operation of the control means in this example will be described in more detail. FIG. 28 is a schematic diagram for explaining the operation of the control means in this example. That is, FIG. 6A shows a state in which the
この状態で中子が向かって右側に移動していくと、同図に表したようにハウジングの内壁にスライドバー148が当接する。中子には圧力差が働いているため、スライドバー148をハウジング内壁に当接した状態で、中子はさらに右に移動し、図28(b)に表した状態になる。すなわち、板ばね160の付勢力に打ち勝って中子とスライドバー148との相対位置を変化させ、中子に対してスライドバー148が押される。この結果、板ばね160も左側に押されて変形し、同図に例示したような略S字状の状態となる。このとき、主弁142、144には中子と同様に圧力差が働いており、導入口132、134の開閉状態を図28(a)に示す状態から変化させない。
When the core moves to the right side in this state, the
この後、中子がさらに移動することにより、中子に対してスライドバー148がさらに押されると、図28(c)に表したように、板ばね160の湾曲方向が左側が凸になるように反転を開始し、スライドバー146、148を左側に付勢する。すると、図28(d)に表したように、板ばね160の付勢力によって主弁142、144が左側に移動し、導入口132が全開となり導入口134が全閉の状態となる。
Thereafter, when the
以上説明したように、本具体例においては、圧縮した板ばね160の湾曲方向をスライドバー146、148により適宜反転させ、その付勢力を利用して主弁142、144を動作させることにより導入口132、134を全開及び全閉のいずれかの状態に択一的に制御する。つまり、板ばね160の付勢力を利用することで、中子の反転のために左右の導入口132、134の開度差を確実に形成している。
As described above, in this specific example, the direction of bending of the compressed
スライドバー146、148を介して主弁142、144を制御する本具体例の機構は、本具体例の吐水装置の円滑な動作に対して極めて重要な役割を有する。すなわち、圧縮された板ばね160は、中央部が右側あるいは左側に凸になるように湾曲した状態が安定状態であるが、図28(b)に表したように、これらの安定状態の中間付近において、板ばね160の中位状態となる場合がある。この中位状態においては、板ばね160には、左あるいは右への付勢力があまり発生しない。従って、この状態において、仮に導入口132、134の開度が中立開度となると、中子の両側の導入口132、134から流体が流入して圧力差が無くなり、中子の移動が停止してしまう。つまり、主弁142、144の動作開始のタイミングが板ばね160が中位状態を越えて反転するタイミングよりも早いと、中子の動作が停止してしまうことがある。
The mechanism of this example that controls the
これに対して、本具体例によれば、スライドバー146、148を設け、そのストロークを適宜調整することにより、図28(b)のような中位状態においては、主弁142、144がまだ移動せず、中子に圧力がかかって動き続ける状態を維持できる。そして、この中位状態を越えて板ばね160が反転を開始した時に主弁142、144が移動を始めるようにすることができる。つまり、主弁142、142の動作開始のタイミングを、板ばね160の反転のタイミングに同期させることができる。
On the other hand, according to the present specific example, by providing the slide bars 146 and 148 and adjusting the strokes as appropriate, the
言い換えれば、中子を移動させるに足る開度差がなくなる前に板ばね160を反転させ、その反転力(付勢力)によりスライドバー146、148を介して主弁142、144を移動させ、導入口132、134の開度差を、中子を逆方向に移動させるに足る開度差に変更させることができる。このようにすれば、板ばね160が中立状態の時に導入口132、134の開度が中立開度となり中子が停止してしまう、という問題を解消して、円滑な反復運動を実現できる。
In other words, the
また、このようにすると、中子がその移動ストロークの中間付近などに停止している状態から吐水を開始させるような場合においても、吐水開始時に板ばね160により主弁142、144を制御して導入口132、134のいずれかが択一的に開かれた状態にあり、中子の両側に圧力差を形成させて安定した初期動作を開始させることができる。つまり、導入口132の開度がその中立開度よりも大であり導入口134の開度がその中立開度よりも小である状態と、導入口134の開度がその中立開度よりも大であり導入口132の開度がその中立開度よりも小である状態と、を択一的に保持することができる。なお、この際、板ばね160のたわみ量は、中心線1000と中立線1001との間の距離よりも大きく設定しなければならない。
Further, in this case, even when starting the water discharge from a state where the core is stopped near the middle of the moving stroke, the
以上説明したように、本具体例においても、中子の移動方向と、主弁142、144の可動方向、スライドバー146、148の可動方向、板ばね160の付勢方向を略同一とすることにより、力の働き方に無駄がなく、受圧面積の大きな中子の移動力を有効に活用でき、円滑かつ安定した動作が可能となる。つまり、中子の移動動作と開度制御動作とを連動させることにより、中子の反転のための導入口132、134の開度差を中立状態を挟んで変更させる制御動作を確実且つ容易なものとし、シンプルでコンパクトな弁体と制御手段を実現している。
As described above, also in this specific example, the moving direction of the core, the moving direction of the
なお、図20乃至図28に表した具体例の場合、中子の反転に際して、スライドバー146、148をハウジングの内壁に当接させているが、本発明はこれに限定されない。例えば、スライドバー146、148に磁石を設け、一方、ハウジングの内壁にも磁石を設け、これらの間に作用する反発力を利用してスライドバー146、148をハウジングに対して相対的に停止させることも可能である。つまりこの場合には、図28(a)乃至(c)に対応する状態において、スライドバー146、148がハウジング102の内壁に当接せず、磁石(図示せず)の反発力によりハウジング102の内壁から所定の距離だけ離れた状態にあることとなる。このようにすれば、非接触で中子の反転が可能となる。なお、この場合、中子の移動域とは、仮に磁石がなければ中子が移動したはずの空間ではなく、磁石の作用を受けて中子が実際に移動する空間をいう。
In the specific examples shown in FIGS. 20 to 28, the slide bars 146 and 148 are brought into contact with the inner wall of the housing when the core is reversed, but the present invention is not limited to this. For example, a magnet is provided on the slide bars 146 and 148, while a magnet is provided on the inner wall of the housing, and the slide bars 146 and 148 are stopped relative to the housing by utilizing a repulsive force acting between them. It is also possible. That is, in this case, in the state corresponding to FIGS. 28A to 28C, the slide bars 146 and 148 do not contact the inner wall of the
また一方、本具体例においては、往復直線動作において得られる推力は、中子に負荷される流体の圧力と中子の受圧面積との積により決定される。従って、中子の受圧面積を増加させれば、それに応じた大きな推力を得ることが可能となる。 On the other hand, in this specific example, the thrust obtained in the reciprocating linear motion is determined by the product of the pressure of the fluid loaded on the core and the pressure receiving area of the core. Therefore, if the pressure receiving area of the core is increased, it is possible to obtain a large thrust according to the increase.
また、図8乃至図13及び図20乃至図28においては、ハウジング内に設けられた略円筒状の空間に円形の中子を収容した具体例を表したが、本発明はこれには限定されない。例えば、ハウジング本体102の内部空間は、角柱状でも偏平柱状でもよく、中子もこれら形状に合わせて各種の形状とすることができる。
8 to 13 and 20 to 28 show specific examples in which a circular core is accommodated in a substantially cylindrical space provided in the housing, but the present invention is not limited to this. . For example, the internal space of the housing
また、吐水筒体180の外周形状も円形である必要はなく、多角形状や偏平形状であってもよい。またさらに、吐水筒体180は中子の中心に設ける必要はなく、中子の中心から偏心させて設けてもよい。このようにすれば、中子の小型化が容易であり、吐水装置を小型化できる。
Moreover, the outer peripheral shape of the
なお、本具体例の如くハウジング内空間を円柱状とし、吐水筒体180を円筒状の中子の中心に設けた場合には、吐水筒体180を回転させることができる。つまり、吐水筒体180の先端に吐水ノズルを設けた場合に、中子の往復直線運動によってその吐水位置を反復的に変化させることができると同時に、吐水筒体180を回転させることにより、その吐水方向を変化させることも可能である。例えば、突起と溝とからなるカム構造などを設けることにより、中子の移動に伴って中子及び吐水筒体をその中心軸の回りに回転させることも可能となる。このようにすれば、使用者の好みに応じた多種多様な吐水態様を実現できる。
In addition, when the housing inner space is formed in a columnar shape and the
次に、本発明の第1の実施形態の第4の具体例について説明する。本具体例に係る吐水装置は、第2の具体例に係る吐水装置、即ち、図15乃至図19に示された扇形の内部空間を持つハウジング内を中子が回動する吐水装置に、第3の具体例における制御手段、即ち、図20乃至図27に示された板ばね及びスライドバーから構成された制御手段を設けたものである。 Next, a fourth specific example of the first embodiment of the present invention will be described. The water discharge device according to this specific example is the same as the water discharge device according to the second specific example, that is, the water discharge device in which the core rotates in the housing having the fan-shaped internal space shown in FIGS. The control means in the third specific example, that is, the control means constituted by the leaf spring and the slide bar shown in FIGS. 20 to 27 is provided.
本具体例においては、スライドバーとハウジング本体の内壁との当接角度が、常に直角になるようにする。
図29は、本具体例におけるスライドバー146、148とハウジング本体202の内壁との当接角度を説明するための模式図である。図29に示すように、本具体例においては、ハウジング本体202の内部空間において、中子本体220が吐水筐体280を中心軸とした回動運動を行うようになっている。そして、中子本体220の先端部には、スライドバー146及び148が往復直線運動が可能となるように取り付けられている。スライドバー146及び148の長手方向及び移動方向は、中子本体220の回動運動の接線方向となっている。
In this specific example, the contact angle between the slide bar and the inner wall of the housing body is always a right angle.
FIG. 29 is a schematic diagram for explaining the contact angle between the slide bars 146 and 148 and the inner wall of the housing
本具体例に係る吐水装置においては、中子が吐水筒体280を中心軸とした回動運動をするので、スライドバー146、148のスライド方向が、中子の回動に応じて変化する。従って、図29(a)に表したように、ハウジング本体202の内壁面を平面状にすると、ハウジング本体202の内壁面に対するスライドバー146、148のスライド方向が常に垂直とはならず、スライドバー146、148に対して横方向の応力が発生して円滑にスライドしない場合もあり得る。
In the water discharging apparatus according to this specific example, the core performs a rotational motion with the water discharging
これに対して、図29(b)に表したように、ハウジング本体202の内壁の当接面を湾曲凹状に形成すると、中子の回動に応じて、常にスライドバー146、148を垂直に当接させることが可能となる。つまり、スライドバー146、148を円滑にスライドさせることができる。これにより、中子の反転のための制御動作を円滑にし、より確実なものとすることができる。
On the other hand, as shown in FIG. 29B, when the contact surface of the inner wall of the housing
なお、本具体例においても、中子の反転に際して、スライドバー146、148をハウジングの内壁に当接させているが、本発明はこれに限定されない。例えば、スライドバー146、148に磁石を設け、一方、ハウジング本体202の内壁にも磁石を設け、これらの間に作用する反発力を利用してスライドバー146、148をハウジング本体202の内壁に対して相対的に停止させることも可能である。つまりこの場合には、図29(a)あるいは(b)に対応する状態において、スライドバー146、148がハウジング本体202の内壁に当接せず、磁石(図示せず)の反発力によりハウジング本体202の内壁から所定の距離だけ離れた状態にあることとなる。このようにすれば、非接触で中子の反転が可能となり、ハウジング本体202の内壁の当接面の形状によらず、スライドバー146、148を円滑にスライドさせることが可能となる。
In this specific example, the slide bars 146 and 148 are brought into contact with the inner wall of the housing when the core is reversed, but the present invention is not limited to this. For example, the slide bars 146 and 148 are provided with magnets, while the inner wall of the
また、前述の各具体例においては、中子の両側に2つの漏入口を設け、中子の両側の圧力室にそれぞれ連通するようにしたが、本発明はこれに限定されず、片側だけに漏入口を設けてもよい。例えば、図2に示す吐水装置10において、小さい方の漏入口504は設けなくてもよい。この場合においても、導入口32の開度を最小としたときの圧力室16からの水の漏出量を、導入口34の開度を最小としたときの圧力室18からの水の漏出量よりも多くすることができ、中子20の移動において、往路と復路とで速度差をつけることができる。
Further, in each of the above-described specific examples, two leak inlets are provided on both sides of the core and communicate with the pressure chambers on both sides of the core, respectively, but the present invention is not limited to this, and only on one side. A leak inlet may be provided. For example, in the
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。
図30は、本実施形態に係る吐水装置を示す断面図であり、(a)は中子が右方向に移動している状態を示し、(b)は中子が左方向に移動している状態を示す。図30(a)及び(b)に示すように、本実施形態に係る吐水装置は、前述の第1の実施形態の第3の具体例に係る吐水装置300(図22参照)と比較して、主弁142の替わりに、主弁142aが設けられており、また、図22に示す漏入口512及び514のような漏入口が設けられていない点が異なっている。主弁142aの内径は、主弁144の内径よりも大きくなっている。これにより、主弁142とスライドバー146との間の隙間151は、主弁144とスライドバー148との間の隙間152よりも大きくなっている。但し、隙間151と隙間152との間の開度差(流路抵抗差)は、導入口132と導入口134との間に形成される最大の開度差(流路抵抗差)よりも小さい。これにより、隙間151及び152が、図22に示す吐水装置300の漏入口512及び514と同様な役割を果たす。本実施形態における上記以外の構成は、前述の第1の実施形態の第3の具体例と同様である。
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
FIG. 30 is a cross-sectional view showing the water discharging device according to the present embodiment, where (a) shows a state in which the core is moving in the right direction, and (b) is in a state where the core is moving in the left direction. Indicates the state. As shown to Fig.30 (a) and (b), the water discharging apparatus which concerns on this embodiment is compared with the water discharging apparatus 300 (refer FIG. 22) which concerns on the 3rd example of the above-mentioned 1st Embodiment. A
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。
図31は、本実施形態に係る吐水装置を示す断面図であり、(a)は中子が右方向に移動している状態を示し、(b)は中子が左方向に移動している状態を示す。図31(a)及び(b)に示すように、本実施形態に係る吐水装置402は、前述の第1の実施形態の第3の具体例に係る吐水装置300(図22参照)と比較して、漏入口が設けられておらず、中子本体120及び中子蓋122に、圧力室116と圧力室118とを相互に連通するような貫通孔153が形成されている点が異なっている。貫通孔153の形状は楔形であり、その内径は、圧力室116側の端部から圧力室118側の端部に向かって連続的に小さくなっている。本実施形態における上記以外の構成は、前述の第1の実施形態の第3の具体例と同様である。
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
FIG. 31 is a cross-sectional view showing the water discharging apparatus according to the present embodiment, where (a) shows a state where the core is moving in the right direction, and (b) is a state where the core is moving in the left direction. Indicates the state. As shown in FIGS. 31 (a) and (b), the
本実施形態においては、中子本体120及び中子蓋122に貫通孔153が形成されているため、圧力室116及び118のうち、圧力が高い側から低い側に水が流れるようになっている。このとき、貫通孔153の形状は圧力室116側が開いた楔形であるため、圧力室116から圧力室118には水が流れやすく、圧力室118から圧力室116には水が流れにくい。このため、図31(a)に示すように、主弁142により導入口132を閉じたときに、圧力室116から圧力室118に漏れ出る水量は、図31(b)に示すように、主弁144により導入口134を閉じたときに、圧力室118から圧力室116に漏れ出る水量よりも多くなる。この結果、導入口132を閉じたときに圧力室116の体積膨張に寄与する単位時間当たりの水量は、導入口134を閉じたときに圧力室118の体積膨張に寄与する単位時間当たりの水量よりも少なくなるため、中子が右方向に移動するときの移動速度は、左方向に移動するときの移動速度よりも小さくなる。なお、本実施形態においては、中心線1000と中立線1001とが一致する。本実施形態における上記以外の動作及び効果は、前述の第1の実施形態の第3の具体例と同様である。
In the present embodiment, since the through
次に、本発明の第4の実施形態について説明する。
図32は、本実施形態に係る吐水装置を示す断面図であり、(a)は中子が右方向に移動している状態を示し、(b)は中子が左方向に移動している状態を示す。図32(a)及び(b)に示すように、本実施形態に係る吐水装置403は、前述の第1の実施形態の第3の具体例に係る吐水装置300(図22参照)と比較して、漏入口が設けられておらず、また、中子本体120及び中子蓋122からなる中子の外形がテーパ形状になっている点が異なっている。中子の外形は、圧力室116側が小さく、圧力室118側が大きくなっている。これにより、中子本体120及び中子蓋112の外面とハウジング本体102の内面との間に、隙間154が形成される。隙間154の幅は、圧力室116側で大きく、圧力室118側で小さくなっている。本実施形態における上記以外の構成は、前述の第1の実施形態の第3の具体例と同様である。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 32 is a cross-sectional view showing the water discharging device according to the present embodiment, in which (a) shows a state where the core is moving in the right direction, and (b) is shown in which the core is moving in the left direction. Indicates the state. As shown in FIGS. 32 (a) and (b), the
本実施形態においては、中子本体120及び中子蓋112の外面とハウジング本体102の内面との間に隙間154が形成されているため、圧力室116及び118のうち、圧力が高い側から低い側に水が流れるようになっている。このとき、隙間154の幅は圧力室116側で大きく圧力室118側で小さくなっているため、圧力室116から圧力室118には水が流れやすく、圧力室118から圧力室116には水が流れにくい。このため、図32(a)に示すように、主弁142により導入口132を閉じたときに、圧力室116から圧力室118に漏れ出る水量は、図32(b)に示すように、主弁144により導入口134を閉じたときに、圧力室118から圧力室116に漏れ出る水量よりも多くなる。この結果、導入口132を閉じたときに圧力室116の体積膨張に寄与する単位時間当たりの水量は、導入口134を閉じたときに圧力室118の体積膨張に寄与する単位時間当たりの水量よりも少なくなるため、中子が右方向に移動するときの移動速度は、左方向に移動するときの移動速度よりも小さくなる。なお、本実施形態においては、中心線1000と中立線1001とが一致する。本実施形態における上記以外の動作及び効果は、前述の第1の実施形態の第3の具体例と同様である。
In the present embodiment, since the gap 154 is formed between the outer surface of the
次に、本発明の第5の実施形態について説明する。
図33は、本実施形態に係る吐水装置のシールを示す斜視図である。図33に示すように、本実施形態に係る吐水装置は、前述の第1の実施形態の第3の具体例に係る吐水装置300(図22参照)と比較して、漏入口が設けられておらず、また、中子本体120の外周部に、シール126の替わりにシール426が設けられている点が異なっている。シール426の形状はリング状であり、1ヶ所に切欠427が形成されている。切込427の形状は圧力室116側に開口した三角形状である。本実施形態における上記以外の構成は、前述の第1の実施形態の第3の具体例と同様である。
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 33 is a perspective view showing a seal of the water discharger according to the present embodiment. As shown in FIG. 33, the water discharging apparatus according to the present embodiment is provided with a leakage port as compared with the water discharging apparatus 300 (see FIG. 22) according to the third specific example of the first embodiment described above. Moreover, the point that the seal |
本実施形態においては、中子本体120とハウジング本体102との間の液密性を担保するシール426に切欠427が形成されているため、圧力室116及び118のうち、圧力が高い側から低い側に水が流れるようになっている。このとき、切欠427の形状は、圧力室116側に開口した三角形状であるため、圧力室116から圧力室118には水が流れやすく、圧力室118から圧力室116には水が流れにくい。このため、主弁142により導入口132を閉じたときに、圧力室116から圧力室118に漏れ出る水量は、主弁144により導入口134を閉じたときに、圧力室118から圧力室116に漏れ出る水量よりも多くなる。この結果、導入口132を閉じたときに圧力室116の体積膨張に寄与する水量は、導入口134を閉じたときに圧力室118の体積膨張に寄与する水量より少なくなるため、中子が右方向に移動するときの移動速度は、左方向に移動するときの移動速度よりも小さくなる。なお、本実施形態においては、中心線1000と中立線1001とが一致する。
In this embodiment, since the
本実施形態によれば、シールに切欠を形成するという簡便な手段により、圧力室間の水の漏出に異方性を持たせることができ、中子の移動速度を往路と復路とで異ならせることができる。本実施形態における上記以外の動作及び効果は、前述の第1の実施形態の第3の具体例と同様である。 According to this embodiment, the simple means of forming a notch in the seal can give anisotropy to the leakage of water between the pressure chambers, and the moving speed of the core is made different between the forward path and the backward path. be able to. Operations and effects other than those described above in the present embodiment are the same as in the third specific example of the first embodiment described above.
なお、上述の第1乃至第5の実施形態においては、導入口の開度を最小としたときの漏出量を左右の圧力室間で異ならせる手段として、中子に設けた漏入口の大きさを左右で異ならせる(第1の実施形態)、主弁とスライドバーとの間の隙間を左右で異ならせる(第2の実施形態)、中子に楔形の貫通孔を形成する(第3の実施形態)、中子の外形をテーパ状とする(第4の実施形態)、シールに三角形状の切欠を形成する(第5の実施形態)、といった例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、弁体又は中子の形状を工夫して、導入口の最小開度に差を持たせてもよい。例えば、一方の側では弁体により導入口が完全に閉じるようにし、他方の側では弁体又は中子に凸部を設けて導入口が完全に閉じないようにしてもよい。 In the first to fifth embodiments described above, the size of the inlet provided in the core is a means for making the amount of leakage different between the left and right pressure chambers when the opening of the inlet is minimized. Are different from each other (first embodiment), and the gap between the main valve and the slide bar is different from left to right (second embodiment). A wedge-shaped through hole is formed in the core (third embodiment). (Embodiment), an example in which the outer shape of the core is tapered (fourth embodiment), and a triangular notch is formed on the seal (fifth embodiment). It is not limited. For example, the shape of the valve body or core may be devised to give a difference in the minimum opening of the inlet. For example, the introduction port may be completely closed by the valve body on one side, and a convex portion may be provided on the valve body or the core on the other side so that the introduction port is not completely closed.
次に、本発明の第6の実施形態について説明する。本実施形態は、前述の第1の実施形態の第1の具体例に係る吐水装置(図8乃至図14参照)を、人体を洗浄するシャワー装置に適用した実施形態である。
図34は、本実施形態におけるシャワー装置を示す斜視図である。図34に示すように、シャワールームの壁901には、給水配管902が埋め込まれており、止水栓903及び温度調節バルブ904を介して、分岐部905に接続されている。そして、給水配管902はこの分岐部905により2本に分岐されて、壁901に取り付けられた2ヶ所の支持部906a及び906bにそれぞれ接続されている。支持部906a及び906bは、吐水装置907のハウジング本体908を支持すると共に、ハウジング本体908に対して水を供給するものである。即ち、支持部906a及び906bは、吐水装置907の入水口を兼ねている。そして、吐水装置907(図9に示す吐水装置100に相当する)における支持部906a側の漏入口(図9に示す漏入口512に相当する)の大きさは、支持部906b側の漏入口(図9に示す漏入口514に相当する)の大きさよりも大きくなっている。
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described. This embodiment is an embodiment in which the water discharge device (see FIGS. 8 to 14) according to the first specific example of the first embodiment described above is applied to a shower device for cleaning a human body.
FIG. 34 is a perspective view showing the shower device in the present embodiment. As shown in FIG. 34, a
また、ハウジング本体908は、その中心軸が上下方向に延びる円筒形状をなしており、シャワーバーシリンダとなっている。そして、ハウジング本体908から上下両方向に円筒形の吐水筐体909が延出しており、吐水筐体909の先端部には吐水部910が設けられており、シャワーヘッドとなっている。ハウジング本体908内には、中子911が設けられている。中子911は、ハウジング本体908内を上下方向に移動可能となっている。
Further, the housing
次に、本実施形態の動作について説明する。前述した吐水装置の動作により、中子911はハウジング本体908に対して、上下方向に往復運動する。そして、これに伴い、吐水筐体909及び吐水部910も上下方向に往復運動する。このとき、支持部906aの内径が支持部906bの内径よりも小さいため、吐水部910の移動速度は、下方向には遅く、上方向には速い。これにより、吐水部910は、汚れを落とす効果が大きい下方向へはゆっくり移動し、汚れを落とす効果が小さい上方向へは素早く移動してシャワーヘッドを上部位置に速やかに戻す。この結果、広い範囲に吐水しながら、人体を効率よく洗浄することができる。
Next, the operation of this embodiment will be described. The
なお、本実施形態においては、吐水装置として第1の実施形態の第1の具体例に係る吐水装置を使用する例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、第1の実施形態の第3の具体例(図20乃至図28参照)、第2乃至第5の実施形態(図30乃至図33参照)のいずれかに係る吐水装置を使用してもよい。 In addition, in this embodiment, although the example which uses the water discharging apparatus which concerns on the 1st specific example of 1st Embodiment as a water discharging apparatus was shown, this invention is not limited to this, For example, 1st implementation You may use the water discharging apparatus which concerns on either the 3rd specific example (refer FIG. 20 thru | or FIG. 28) of form, or 2nd thru | or 5th embodiment (refer FIG. 30 thru | or FIG. 33).
また、本実施形態においては、吐水装置を人体全体を洗浄するシャワー装置として使用する例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、食器予洗い機、食器洗浄機及び手洗い機に使用することもできる。この場合にも、吐水部を、洗浄効果が高い方向にはゆっくり移動させ、その反対の方向には素早く移動させることにより、水を被洗浄物(例えば、食器又は手)の全体に吐出しながら、高い洗浄効率を得ることができる。 Moreover, in this embodiment, although the example which uses a water discharging apparatus as a shower apparatus which wash | cleans the whole human body was shown, this invention is not limited to this, For example, it is a dishwasher, a dishwasher, and a hand-washing machine. It can also be used. Also in this case, the water discharger is slowly moved in the direction in which the cleaning effect is high, and quickly moved in the opposite direction, thereby discharging water to the entire object to be cleaned (for example, tableware or hands). High cleaning efficiency can be obtained.
次に、本発明の第7の実施形態について説明する。本実施形態は、前述の第1の実施形態の第4の具体例に係る吐水装置(図15乃至図19参照)を、人体の足部へのマッサージシャワー装置に適用した実施形態である。
図35は、本実施形態におけるマッサージシャワー装置を示す斜視図である。図35に示すように、本実施形態に係るマッサージシャワー装置921は、浴槽922、給水部923及びバスカウンタ924等を備えたシャワールーム925内に設置されるものである。
Next, a seventh embodiment of the present invention will be described. This embodiment is an embodiment in which the water discharging device (see FIGS. 15 to 19) according to the fourth specific example of the first embodiment described above is applied to a massage shower device for a foot part of a human body.
FIG. 35 is a perspective view showing a massage shower apparatus in the present embodiment. As shown in FIG. 35, the
このマッサージシャワー装置921は、例えばシャワールーム925内に後付けされたものであり、バスカウンタ924の下方に設置されている。そして、給水部923まで供給された水は、給水部923から引き出されたシャワーホース926及びシャワー接続部927を介して、マッサージシャワー装置921内に供給されるようになっている。即ち、シャワー接続部927が、マッサージシャワー装置921の入水口となっている。また、給水部923には、温度調節バルブ928、切替バルブ929及びスパウト930が設けられており、切替バルブ929により、水をスパウト930から出すか、マッサージシャワー装置921に供給するか、止めるかを選択できるようになっている。
The
マッサージシャワー装置921には、ハウジング本体931が設けられており、このハウジング本体931から一方の水平方向に向かって吐水筐体(図示せず)が延出している。この吐水筐体は往復回動運動するようになっている。吐水筐体の端部には、同軸上に延びる足用ノズル部933が接続されており、足用ノズル933には、その長手方向に沿って複数個の旋回吐水穴934が設けられている。旋回吐水穴934は、その吐出方向を旋回させながら水を吐出するものである。また、マッサージシャワー装置921においては、ハウジング本体931の上側(バスカウンタ924側)の圧力室に連通された漏入口(図18に示す漏入口522に相当する)の大きさが、下側の圧力室に連通された漏入口(図18に示す漏入口524に相当する)の大きさよりも小さくなっている。
The
次に、本実施形態の動作について説明する。上述の如く、マッサージシャワー装置921の上側の圧力室に連通された漏入口が、下側の圧力室に連通された漏入口よりも小さいため、第1の実施形態の第4の具体例において説明した原理により、吐水筐体及び足用ノズル部933の回動速度は、上方に移動するときは相対的に遅く、下方に移動するときは相対的に速くなる。これにより、使用者が足用ノズル部933から吐出される水流によって足をマッサージするときに、静脈及びリンパ腺に沿って心臓に向かう方向には足用ノズル部933をゆっくり動かし、その反対方向には素早く戻すことができ、マッサージ効果を高めることができる。
Next, the operation of this embodiment will be described. As described above, the leak inlet communicated with the upper pressure chamber of the
なお、本実施形態においては、吐水装置を足部用のマッサージシャワー装置に適用する例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、第1乃至第5のいずれかの実施形態に係る吐水装置を使用して脚部用のマッサージシャワー装置及び腕部用のマッサージシャワー装置を構成し、本実施形態に係る足部用のマッサージシャワー装置と組み合わせて全身用のマッサージ装置を構成してもよい。この場合にも、各マッサージシャワー装置においては、シャワーヘッドの移動速度を往路と復路とで異ならせ、使用者の心臓に向かう方向にゆっくり動かすことにより、より高いマッサージ効果を得ることができる。 In addition, in this embodiment, although the example which applies a water discharging apparatus to the massage shower apparatus for legs was shown, this invention is not limited to this. For example, a massage shower device for a leg and a massage shower device for an arm are configured using the water discharge device according to any one of the first to fifth embodiments, and the massage for the foot according to the present embodiment. You may comprise the massage apparatus for whole bodies in combination with a shower apparatus. Also in this case, in each massage shower apparatus, a higher massage effect can be obtained by making the moving speed of the shower head different between the forward path and the backward path, and slowly moving in the direction toward the user's heart.
また、前述の第1乃至第5の実施形態に係る吐水装置は、例えば、水洗便器の人体洗浄装置に適用することもできる。この場合、人体の狭い範囲への吐水において、往路と復路とで吐水ノズルの移動速度を異ならせ、また、これに伴い、往路の全行程における吐出水量と復路の全行程における吐出水量とを異ならせることにより、狭い範囲内にもかかわらず、使用者に与える刺激感に変化を付加することができる。 Moreover, the water discharging apparatus which concerns on the above-mentioned 1st thru | or 5th embodiment can also be applied to the human body washing apparatus of a flush toilet. In this case, in the water discharge to a narrow range of the human body, the movement speed of the water discharge nozzle is different between the forward path and the return path, and accordingly, the discharge water amount in the entire forward path is different from the discharge water volume in the entire return path. By doing so, it is possible to add a change to the feeling of stimulation given to the user in spite of being in a narrow range.
更に、前述の第1乃至第5の実施形態に係る吐水装置を、噴水又は玩具等に使用してもよい。この場合は、吐水ノズルの往復運動又は回動運動において、往路と復路とで移動速度を異ならせることにより、動きに変化を与えることができる。これにより、鑑賞者にリズム感を感じさせるなど、鑑賞者を視覚的に楽しませることができる。 Furthermore, you may use the water discharging apparatus which concerns on the above-mentioned 1st thru | or 5th embodiment for a fountain or a toy. In this case, in the reciprocating motion or rotating motion of the water discharge nozzle, the movement can be changed by making the moving speed different between the forward path and the backward path. Thereby, the viewer can be entertained visually, such as making the viewer feel a sense of rhythm.
以上、本発明の実施形態及びその具体例を図面を参照しつつ説明した。しかし、本発明は、これらの実施形態及び具体例に限定されるものではない。すなわち、本発明の吐水装置を構成するいずれかの要素について当業者が設計変更を加えたものであっても、本発明の要旨を備えたものであれば、本発明の範囲に包含される。例えば、吐水装置の駆動部若しくは吐水ノズルの外形、構成部品の形状若しくは配置、又は移動のストローク若しくは回動角度などについて当業者が適宜変更を加えたものであっても、本発明の要旨を含む限り、本発明の範囲に包含される。 The embodiments of the present invention and specific examples thereof have been described above with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to these embodiments and specific examples. That is, even if a person skilled in the art adds a design change to any of the elements constituting the water discharge device of the present invention, any element having the gist of the present invention is included in the scope of the present invention. For example, the present invention includes the gist of the present invention even if a person skilled in the art appropriately changes the outer shape of the drive unit or the water discharge nozzle of the water discharge device, the shape or arrangement of the components, or the stroke or rotation angle of the movement. As long as it is within the scope of the present invention.
2 ハウジング
10、100、200、300、401、402、403 吐水装置
12、14、112、114、212、214 入水口
16、18、116、118、216、218 圧力室
20 中子
24、124、224 中子内流路
32、34、132、134、232、234 導入口
42、44、352、354、452、454 弁体
70、370、470 磁石
74、372、374、472、474 磁石(強磁性体)
80、180、280 吐水筒体
82、182、282 吐水流路
102、202 ハウジング本体
104、203、204 ハウジング蓋
120、220 中子本体
122、222 中子蓋
126、184、226、227、426 シール
142、142a、144、452、454 主弁
143、353 リブ
145、355 溝部
146、148 スライドバー
149 連結棒
151、152、154 隙間
153 貫通孔
160、260 板ばね
427 切欠
502、504、512、514、522、524 漏入口
700 給水配管
800 吐水ノズル
901 壁
902 給水配管
903 止水栓
904 温度調節バルブ
905 分岐部
906a、906b 支持部
907 吐水装置
908 ハウジング本体
909 吐水筐体
910 吐水部
911 中子
921 マッサージシャワー装置
922 浴槽
923 給水部
924 バスカウンタ
925 シャワールーム
926 シャワーホース
927 シャワー接続部
928 温度調節バルブ
929 切替バルブ
930 スパウト
931 ハウジング本体
933 足用ノズル部
934 旋回吐水穴
1000 中心線
1001 中立線
2
80, 180, 280
Claims (10)
前記空間を第1及び第2の圧力室に分割しつつ前記空間内を移動可能とされ、内部に中子内流路を有する中子と、
前記中子内流路に連通し前記ハウジングの外側に至る吐水流路を有する吐水筒体と、
前記第1の圧力室に流体を導入する第1の入水口と、
前記第2の圧力室に流体を導入する第2の入水口と、
前記第1の圧力室から前記中子内流路に流体を導入する第1の導入口と、
前記第2の圧力室から前記中子内流路に流体を導入する第2の導入口と、
前記第1及び第2の導入口の開度を変化させる弁体と、
前記中子がその移動域における前記第1の圧力室側の端部に到達したときに、前記第1の圧力室内の圧力を前記第2の圧力室内の圧力よりも高くし、前記中子がその移動域における前記第2の圧力室側の端部に到達したときに、前記第2の圧力室内の圧力を前記第1の圧力室内の圧力よりも高くするように、前記弁体を作動させて前記第1及び第2の導入口の開度を変更する制御手段と、
を備え、
前記弁体が前記第1の導入口の開度を最小にしたときに前記第1の圧力室から前記中子内流路または前記第2の圧力室に漏出する前記流体の量と、前記弁体が前記第2の導入口の開度を最小にしたときに前記第2の圧力室から前記中子内流路または前記第1の圧力室に漏出する前記流体の量と、が異なることを特徴とする吐水装置。 A housing having a space inside;
A core that is movable in the space while dividing the space into first and second pressure chambers, and has a core flow path inside;
A water discharge cylinder having a water discharge flow path communicating with the flow path in the core and reaching the outside of the housing;
A first water inlet for introducing a fluid into the first pressure chamber;
A second water inlet for introducing a fluid into the second pressure chamber;
A first inlet for introducing a fluid from the first pressure chamber into the core flow path;
A second inlet for introducing fluid from the second pressure chamber into the core flow path;
A valve body for changing the opening of the first and second inlets;
When the core reaches the end of the moving region on the first pressure chamber side, the pressure in the first pressure chamber is made higher than the pressure in the second pressure chamber, and the core The valve body is operated so that the pressure in the second pressure chamber is higher than the pressure in the first pressure chamber when the end of the moving region on the second pressure chamber side is reached. Control means for changing the opening of the first and second inlets;
With
An amount of the fluid that leaks from the first pressure chamber to the flow path in the core or the second pressure chamber when the valve body minimizes the opening of the first introduction port; The amount of the fluid that leaks from the second pressure chamber to the core internal flow path or the first pressure chamber when the body minimizes the opening of the second inlet. A water discharge device.
前記第2の圧力室から前記中子内流路に流体を導入する第2の漏入口と、
をさらに備え、
前記第1の漏入口の大きさと、前記第2の漏入口の大きさと、が異なることを特徴とする請求項1または2に記載の吐水装置。 A first inlet for introducing a fluid from the first pressure chamber into the core flow path;
A second inlet for introducing a fluid from the second pressure chamber into the core flow path;
Further comprising
3. The water discharge device according to claim 1, wherein a size of the first leakage port is different from a size of the second leakage port. 4.
前記第1の圧力室側における前記弁体と前記スライドバーとの間の隙間の大きさと、前記第2の圧力室側における前記弁体と前記スライドバーとの間の隙間の大きさと、が異なることを特徴とする請求項1または2に記載の吐水装置。 The control means includes a slide bar that penetrates the valve body and is operable with a stroke longer than a moving stroke of the valve body and moves the valve body,
The size of the gap between the valve body and the slide bar on the first pressure chamber side is different from the size of the gap between the valve body and the slide bar on the second pressure chamber side. The water discharging apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that.
前記シールは、前記第1の圧力室側に開口した三角形状の切欠を有することを特徴とする請求項1または2に記載の吐水装置。 A seal provided between the core and the housing;
The water discharge device according to claim 1 or 2, wherein the seal has a triangular notch opened to the first pressure chamber side.
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- 2006-03-03 JP JP2006058227A patent/JP2007229688A/en active Pending
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