JP2007289602A - 吐水装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 弁孔の開閉操作時に水圧の影響をほとんど受けることなく、軽小かつ一定の操作力でスムーズに開閉して使い勝手を著しく改善することができる吐水装置を提供する。
【解決手段】 弁本体８の上流側水路９と下流側水路１０との間に形成の環状隔壁１１内にシール本体１３とこのシール本体１３に摺接して水流方向ｘに対して垂直な軸心ｙ周りに回転自在なドラム状回転弁体２１とを設け、このドラム状回転弁体２１と押しボタン式操作子２７との間には、操作子２７を後退方向に移動付勢するスプリング２８及びそのスプリング２８の移動付勢力に抗して操作子２７を進出方向に押圧操作する毎に回転弁体２１を設定回転角度の半分の角度で回転させる弁開閉機構２９が組み込まれている。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えばシャワヘッドの通水路の途中に組み込まれて押ボタン式の操作子を押圧操作することにより、弁体を開閉して散水したり止水したりする場合に用いられる吐水装置に関する。

この種の吐水装置として、従来一般には、上流側水路と下流側水路を仕切る隔壁に水流方向に対して垂直な弁孔形成板が取り付けられ、この弁孔形成板の中央に形成した弁孔の周囲には弁座を形成するシールパッキンが取り付けられているとともに、前記弁孔に対向する位置に弁体収納室が形成され、前記弁孔を貫通して弁体収納室に向けて伸延させた進退杆の後部に押ボタン式操作子が取付けられている一方、前部に弁体が取り付けられており、前記押ボタン式操作子を介して弁体を弁孔に向けて進退させて該弁体をシールパッキンに接当離間させることにより、弁孔を開閉するように構成したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平１０−２９５５７８号公報

しかし、上記特許文献１で示すような構成の従来の吐水装置においては、押ボタン式操作子の押圧操作により弁体を進退させて弁孔を開閉するとき、その弁体の進退方向が弁孔を流れる水の流れ方向と一致し、その一致している方向で弁体をシールパッキンに接当離間させて止水（閉）状態と吐水（開）状態とに切替えるものであるために、弁体の外周面及び弁孔側端面には水の静圧のみならず動圧が直接作用することになって移動が重くなり、その結果、操作子に対する操作力を大きくする必要があるばかりでなく、弁体の開閉方向への移動に伴って該弁体に作用する水圧も変化するために、必要操作力が微妙に変化する。また、弁体を閉方向に移動付勢するスプリングを用いる場合、前記静圧及び動圧に打ち勝つだけのばね力が必要になり、その結果、ばね力の強いスプリングの移動付勢力に抗して弁体を開放しなければならないので、操作子に対する操作力として大きな力が必要であり、シャワヘッドなど吐水装置を使用する使用者の使い勝手が非常に悪いものになるという問題があった。

本発明は上記のような実情に鑑みてなされたもので、弁孔の開閉操作時に水圧の影響をほとんど受けることなく、軽小かつ一定の操作力でスムーズに開閉して使い勝手を著しく改善することができる吐水装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明に係る吐水装置は、弁本体の上流側水路と下流側水路との間に水流方向に対して垂直な軸心周りで環状に形成された隔壁と、この隔壁内に弁体収納室を形成するように嵌合固定された環状のシール本体と、前記弁体収納室内に前記シール本体の内周面に摺接させて前記垂直軸心周りに回転自在に収納されたドラム状回転弁体と、前記弁本体に前記垂直軸心方向に進退可能に保持された押ボタン式操作子とを具備し、前記環状シール本体には、前記上流側水路及び下流側水路に連通する弁孔が形成されているとともに、前記ドラム状回転弁体の周壁で前記弁孔に対向する箇所には、設定回転角度毎に複数の通水孔が形成され、かつ、前記ドラム状回転弁体と前記押しボタン式操作子との間には、操作子を後退方向に移動付勢する弾性体及びその弾性体の移動付勢力に抗して前記操作子を進出方向に押圧操作する毎に前記回転弁体を前記垂直な軸心周りで回転させて弁孔を開閉する弁開閉機構が組み込まれていることを特徴としている。
ここで、前記弁開閉機構としては、前記回転弁体を前記設定回転角度の半分の角度単位で回転させるように構成されている。

上記のような特徴構成を有する本発明によれば、弁体として水流方向に対して垂直な軸心周りに回転自在なドラム状回転弁体を用いているので、該弁体に作用する水圧（静圧及び動圧）は小さく、かつ、常にほぼ一定となる。このように水圧の影響をほとんど受けない状態にある回転弁体と押ボタン式操作子との間に、操作子を後退方向に移動付勢する弾性体及びその弾性体の移動付勢力に抗して前記操作子を進出方向に押圧操作する毎に前記回転弁体を水流方向に対して垂直な軸心周りで、例えば前記設定回転角度の半分の角度で回転させて弁孔を開閉させる弁開閉機構を組み込んでいるので、押ボタン式操作子の押圧操作に要する力は、常に弾性体の移動付勢力に抗するだけの軽小かつ一定のものでよく、したがって、吐水状態と止水状態とを軽快かつスムーズに切替えることが可能で、吐水装置の使い勝手の著しい改善を図ることができるという効果を奏する。

特に、前記弁本体が、シャワヘッドの通水路の途中に設けられた開閉弁である場合（請求項３）において、手指による僅かな操作力で散水状態と止水状態とに簡単に切替えることができて、シャワヘッドの使い用勝手の向上を実現できる。

また、前記弁開閉機構としては、請求項４に記載したように、前記操作子側に固定連結され、かつ、その内端面には円周方向に断続する略三角波状の凸部を有する円筒状切替ガイドと、前記回転弁体に対して前記垂直軸心方向に移動可能でかつ回転弁体と一体回転可能に保持され、かつ、その外端面には前記操作子の進出方向への押圧操作に伴い前記略三角波状凸部の傾斜辺に沿って前記垂直軸心周りの回転力を受ける凸部を有する回転部材とから構成されているものを用いる場合は、開閉機構自体の構造が簡単かつコンパクトであるために、吐水装置の小型化が図れて特にシャワヘッド用の開閉弁として有効であるが、本発明はこれに限定されることなく、例えばラチェット機構などを用いた弁開閉機構を採用してもよい。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る吐水装置がシャワヘッド２における通水路３の途中に設けられる開閉弁１に適用された場合の断面構成図である。同図に示すように、シャワヘッド２における通水路３の基端部にはシヤワホース４が連通接続されているとともに、このシャワヘッド２における通水路３の先端部には、複数の散水孔５を有する散水板６が止めネジ７を介して固定状態に取り付けられている。

前記シャワヘッド２における通水路３の途中に設けられる開閉弁１は、図２に明示するように、シャワヘッド２にねじ接続される弁本体８の上流側水路９と下流側水路１０との間に、水流方向ｘに対して垂直な軸心ｙの周りに環状でその径方向対向箇所に前記上流側水路９及び下流側水路１０に連通する通水孔１４，１５を有する隔壁１１が形成されている。この環状隔壁１１内には、Ｏリング１２を介して環状のシール本体１３が同心状に嵌合固定され、この環状シール本体１３の径方向対向箇所には、前記通水孔１４，１５に連通接続する弁孔１６，１７が形成されている。これら弁孔１６，１７のうち、上流側の弁孔１６の外周には、パッキンガイド１８を介してシートパッキン１９が固定保持されている。

前記環状シール本体１３の内部に形成される弁体収納室２０内には、その環状シール本体１３の内周面に摺接させて前記垂直軸心ｙの周りに回転自在なドラム状回転弁体２１が収納されている。この回転弁体２１の前記垂直軸心ｙ方向の一端部には前記弁本体８に形成の凹部８ａ内に入り込んで回転可能に保持されるドラムキャップ２２がＯリング２３を介して嵌着されているとともに、前記垂直軸心ｙ方向の他端部側には水路９，１０の軸心近くにまで凹んだ凹入部２１ａが形成されている。

また、前記ドラム状回転弁体２１の周壁で前記シール本体１３の弁孔１６，１７に対向する箇所には、設定回転角度毎に複数、具体的には９０°の回転角度毎に４つの通水孔２４が形成されているとともに、前記垂直軸心ｙ方向の他端部側には、断面コ字形の押ボタン式操作子２７が前記環状のシール本体１３における前記垂直軸心ｙ方向の他端側突出部分１３ａと弁本体８の他端側突出部に螺合固定された固定カバー２５との間に形成される環状空間部２６内を前記垂直軸心ｙの方向にスライド進退可能な状態に保持されて設けられている。

そして、前記回転弁体２１の凹入部２１ａと前記操作子２７との間には、操作子２７を矢印ｙ１で示す後退方向に移動付勢する弾性体としてのスプリング２８とこのスプリング２８の移動付勢力に抗して前記操作子２７を矢印ｙ２で示す進出方向に押圧操作する毎に前記回転弁体２１を前記設定角度の半分の角度、具体的には４５°の角度単位で回転させる弁開閉機構２９が組み込まれている。

前記弁開閉機構２９は、図３の（ａ），（ｂ）で示すように、前記操作子２７の内面側に固定連結され、かつ、その内周端面には４５°の角度範囲θ１に亘って略三角波状（正弦波状）の凸部３０ａを円周方向に合計８個連続して形成している円筒状の切替ガイド３０と、図４の（ａ），（ｂ）で示すように、前記回転弁体２１にスプライン溝やセレーション３１ａを介して保持されて回転弁体２１に対して前記垂直軸心ｙの方向に相対移動可能でかつ該回転弁体２１と一体回転可能に構成されているとともに、その外周端面には前記操作子２７の進出方向ｙ１への押圧操作に伴い前記切替ガイド３０の三角波状凸部３０ａの傾斜辺３０ｂに沿って前記垂直軸心ｙ周りの回転力を受けるべく９０°の回転角度θ２を隔てて円周方向に計４個設けられた凸部３１ｂを有する円筒状の回転部材３１と、から構成されている。

なお、前記操作子２７と前記環状シール本体１３の他端側突出部分１３ａとの間には、回転ロック機構（詳細は省略）３２が設けられており、回転弁体２１の通水孔２４が弁孔１６，１７に接続された通水開放状態を維持するように構成されている。

上記のように構成されたシャワヘッド２においては、前記操作子２７をスプリング２８の付勢力に抗して押圧操作すると、弁開閉機構２９を介して回転弁体２１が垂直軸心ｙの周りに設定角度範囲θ１の半分の角度θ３（２２．５°）で回転されて該回転弁体２１の通水孔２４と弁孔１６，１７が接続されて、つまり、開閉弁１が開放されてシャワヘッド２の通水路３に送給される湯水が開閉弁１の上流側水路９、通水孔１４，２４、弁孔１６、１７、通水路１５及び下流側水路１０を経て散水板６の複数の散水孔５から散水（吐水）される。

次に、再び前記操作子２７をスプリング２８の付勢力に抗して押圧操作すると、前記弁開閉機構２９を介して回転弁体２１が垂直軸心ｙの周りに設定角度範囲θ１の半分の角度θ３で回転されて該回転弁体２１の通水孔２４と弁孔１６，１７の接続が遮断されて、つまり、開閉弁１が閉鎖されて湯水の送給が停止される止水状態となる。

上記のような押ボタン式操作子２７の押圧操作を繰り返すことにより、吐水状態と止水状態とを交互に切替えることができるのであるが、このとき、開閉弁１として水流方向ｘに対して垂直な軸心ｙの周りに回転自在なドラム状回転弁体２１を用いることにより、該弁体２１に作用する水圧（静圧及び動圧）を小さくし、かつ、その水圧を常にほぼ一定に保つことが可能であり、このように水圧の影響をほとんど受けない状態にある回転弁体２１と押ボタン式操作子２７との間に、操作子２７を後退方向に移動付勢するスプリング２８及びそのスプリング２８の移動付勢力に抗して前記操作子２７を進出方向に押圧操作する毎に前記回転弁体２１を設定回転角度θ１の半分の角度で回転させる弁開閉機構２９を組み込むことにより、押ボタン式操作子２７の押圧操作に要する力は、常にスプリング２８の移動付勢力に抗するだけの軽小かつ一定のものでよいことになる。

したがって、吐水（散水）状態と止水状態とを手指による僅かな操作力で軽快かつスムーズに切替えることが可能で、シャワヘッド２の使い勝手を著しく改善することができる。

なお、上記実施の形態では、本発明に係る吐水装置をシャワヘッド２における通水路の途中に設けられる開閉弁に適用したものについて説明したが、これ以外に吐水状態と止水状態とを手動操作によって切替える必要があるいかなる吐水装置に応用しても、上記と同様な効果を奏することが可能である。

また、上記実施の形態では、弁開閉機構２９が、押ボタン式操作子２７を後退方向に移動付勢するスプリング２８及びそのスプリング２８の移動付勢力に抗して前記操作子２７を進出方向に押圧操作する毎に前記回転弁体２１を設定回転角度θ１の半分の角度で回転させて弁孔１６，１７を全開及び全閉するように構成されたもので説明したが、これ以外に、前記操作子２７を進出方向に押圧操作する毎に前記回転弁体２１を垂直な軸心ｙ周りで回転させて弁孔１６，１７を部分的に開閉するように構成されたものであってもよい。

本発明に係る吐水装置をシャワヘッドにおける通水路途中に設けられる開閉弁に適用された場合の断面構成図である。 開閉弁の拡大縦断断面図である。 弁開閉機構のうち操作子側の構成を説明するもので、（ａ）は半縦断面図、（ｂ）はその平面図である。 弁開閉機構のうち回転弁体側の構成を説明するもので、（ａ）は側面図、（ｂ）はその平面図である。

符号の説明

１ 開閉弁（吐水装置）
２ シャワヘッド
３ 通水路
８ 弁本体
９ 上流側水路
１０ 下流側水路
１１ 環状隔壁
１３ 環状シール本体
１６，１７ 弁孔
２０ 弁体収納室
２１ 回転弁体
２４ 通水孔
２７ 押ボタン式操作子
２８ スプリング（弾性体）
２９ 弁開閉機構
３０ 円筒状切替ガイド
３０ａ 略三角波状凸部
３０ｂ 凸部傾斜辺
３１ 回転部材
３１ｂ 凸部
ｘ 水流方向
ｙ 垂直軸心

Claims (4)

1. 弁本体の上流側水路と下流側水路との間に水流方向に対して垂直な軸心周りで環状に形成された隔壁と、この隔壁内に弁体収納室を形成するように嵌合固定された環状のシール本体と、前記弁体収納室内に前記シール本体の内周面に摺接させて前記垂直軸心周りに回転自在に収納されたドラム状回転弁体と、前記弁本体に前記垂直軸心方向に進退可能に保持された押ボタン式操作子とを具備し、前記環状シール本体には、前記上流側水路及び下流側水路に連通する弁孔が形成されているとともに、前記ドラム状回転弁体の周壁で前記弁孔に対向する箇所には、設定回転角度毎に複数の通水孔が形成され、かつ、前記ドラム状回転弁体と前記押しボタン式操作子との間には、操作子を後退方向に移動付勢する弾性体及びその弾性体の移動付勢力に抗して前記操作子を進出方向に押圧操作する毎に前記回転弁体を前記垂直な軸心周りで回転させて弁孔を開閉する弁開閉機構が組み込まれていることを特徴とする吐水装置。
2. 前記弁開閉機構は、前記回転弁体を前記設定回転角度の半分の角度単位で回転させるように構成されている請求項１に記載の吐水装置。
3. 前記弁本体が、シャワヘッドの通水路の途中に設けられた開閉弁である請求項１または２に記載の吐水装置。
4. 前記弁開閉機構が、前記操作子側に固定連結され、かつ、その内端面には円周方向に断続する略三角波状の凸部を有する円筒状切替ガイドと、前記回転弁体に対して前記垂直軸心方向に移動可能でかつ回転弁体と一体回転可能に保持され、かつ、その外端面には前記操作子の進出方向への押圧操作に伴い前記略三角波状凸部の傾斜辺に沿って前記垂直軸心周りの回転力を受ける凸部を有する回転部材とから構成されている請求項１ないし３のいずれかに記載の吐水装置。

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