JP2008175334A

JP2008175334A - 浄水器用切替弁の切替レバー機構

Info

Publication number: JP2008175334A
Application number: JP2007010933A
Authority: JP
Inventors: Susumu Shirai; 進白猪
Original assignee: Techno Excel KK
Current assignee: Techno Excel KK
Priority date: 2007-01-22
Filing date: 2007-01-22
Publication date: 2008-07-31
Anticipated expiration: 2027-01-22
Also published as: JP3991084B1

Abstract

【課題】従来技術の切替レバーは、手指の押動により、支点を中心に回転をするために、切替レバーの回転移動に従って、切替レバーのレバー（アーム）部と手指との接触面積が徐々に少なり、だんだんと切替レバーのレバー（アーム）部から手指が滑りやすくなって、確実に押動できない場合を解決する。
【解決手段】手指タッチ板上カバー５８と、手指タッチ板本体６７と、該手指タッチ板本体６７に内蔵されるレバー軸６６と、一端部に該支持軸５９に回動自在に係合される小凹部５１と他端部に該ラック２２の凸部に係合される大凹部５２とを有するレバーアーム５３と、リンクアーム５４と、該リンクアーム５４を手指タッチ板本体６７のリンクアーム受け部６８に係着するピン軸５７と、からなる切替レバー機構とし、手指タッチ板本体６７を略水平を維持しながら下方に平行移動（平行スライド）させる。
【選択図】図３

Description

本発明は、水道水（原水）を活性炭（吸着材）や中空糸膜フィルタ等のろ過材からなる浄水槽カートリッジで貫流浄化する浄水器（通常、切替レバー切替えでストレート原水吐水／シャワー原水吐水／浄水吐水の３つの吐水モードが切替可能である。）に係るものであり、詳しくは切替レバーのワンタッチ動作でしかも小さな操作力をもってきわめて容易にかつ確実に切替えられる浄水器用切替弁の切替レバー機構の改善に関する。

従来から、浄水器用切替弁本体上カバーと、浄水器用切替弁本体と、一方向に動作し作動後原位置に復帰するように往復動してストレート原水吐水・シャワー原水吐水・浄水吐水のように複数の吐水モードを切替える切替レバーと、浄水器用切替弁本体に内蔵され、ラチェット機構またはワンウェイクラッチ機構を介して該切替レバーに接続され、それぞれ位相のずれた複数のカムを有するカムシャフト（アーム付き回転軸）と、該複数のカムの軸方向位置のそれぞれに対応して浄水器用切替弁本体内に形成された各モード用専用流通口（弁座）と、該複数のカムにより上下方向に動作し、浄水器用切替弁本体に内蔵され、該各モード用専用流通口を開閉する弁体（ボール等）と、各モード用専用流通口（弁座）に結合される浄水器用切替弁本体下カバーと、からなる浄水器用切替弁が知られている。
切替レバーの一形態には、例えば、特許文献１に示されているような片持式が知られている。通常、大半が右手の手指で、ツマミやダイヤル式の片持式切替レバーを操作する方法のものである。最近はユニバーサルデザインと言う考え方が注目されて左右の手指の何れでも操作が出来る配慮がされている場合もある。
また、切替レバーの他形態には、例えば、特許文献２に示されているような両持式が知られている。左右の手の手指の何れでも操作が出来るタッチレバー式、プッシュボタン式等の両持式切替レバーを操作する方法のものである。

特許第３８２１４４６号公報特許第３７２４９４１号公報

しかしながら、従来技術の切替レバーは、手指の押動により、支点を中心に回転をするために、切替レバーのレバー（アーム）部が略水平位置から例えば、斜め下４０度方向に傾斜移動してしまい、手指もその位置に合わせるように傾斜移動させなければならなかった。
つまり、常時手指が水に濡れている状態（例えば、炊事中）や、手首に力を入れることができない状態（例えば、怪我）の時は、切替レバーの回転移動に従って、切替レバーのレバー（アーム）部と手指との接触面積が徐々に少なり、だんだんと切替レバーのレバー（アーム）部から手指が滑りやすくなって、確実に押動できない場合がある、という課題が残されていた。

本発明は、従来の技術の有するこのような問題点を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ストレート原水吐水／シャワー原水吐水／浄水吐水のように３つの吐水モードを切替える切替レバーのワンタッチ動作でしかも小さな操作力をもってきわめて容易にかつ確実に切替えられる浄水器用切替弁の切替レバー機構を提供しようとするものである。

上記目的を達成するために、本発明の浄水器用切替弁の切替レバー機構は、浄水器用切替弁本体上カバー（例えば、ＡＢＳ樹脂等の合成樹脂）と、下記駆動ギヤと噛合う従動ギヤを有し３つのカムを有するカムシャフト（例えば、ＰＯＭ樹脂等の合成樹脂）と該カムシャフトに応動する３つのリンク弁体（例えば、ニトリルゴム、シリコンゴム、フッ素ゴム等の軟質弾性部材。Ｏリング）と該弁体で開閉される弁座と該弁座から通じる複数の流通管と駆動ギア軸と支持軸とを有する浄水器用切替弁本体（例えば、ＰＯＭ樹脂等の合成樹脂）と、該浄水器用切替弁本体外部に設けられ上下の一方向に動作し作動後原位置に復元するように往復動してストレート原水吐水／シャワー原水吐水／浄水吐水の３つの吐水モードを切替える切替レバーと、該切替レバーに結合される凸部を有するラック（回転掛爪。例えば、ＰＯＭ樹脂等の合成樹脂）と該駆動ギア軸に軸着される駆動ギヤ（例えば、ＡＢＳ樹脂等の合成樹脂、切替レバーの一往復動において４０度回転動する。）と切替レバー戻しバネ（例えば、ステンレス鋼線）とバネ掛板（切替レバーの４０度回転制限板。例えば、ステンレス鋼板）とからなるラチェット機構と、該浄水器用切替弁本体の複数の流通管の吐水口を有する浄水器用切替弁本体下カバー（例えば、ＡＢＳ樹脂等の合成樹脂）と、からなる浄水器用切替弁において、切替レバーは、手指タッチ板上カバーと、手指タッチ板本体と、該手指タッチ板本体に内蔵されるレバー軸（例えば、ＡＢＳ樹脂等の合成樹脂）と、一端部に該支持軸に回動自在に係合される小凹部と他端部に該ラックの凸部に係合される大凹部とを有するレバーアーム（例えば、ＡＢＳ樹脂等の合成樹脂）と、リンクアーム（例えば、ＡＢＳ樹脂等の合成樹脂）と、該リンクアームを手指タッチ板本体のリンクアーム受け部に係着するピン軸（例えば、ステンレス鋼棒）と、からなり、手指の押動により切替レバーのレバーアームが下方に回転移動しても、手指タッチ板本体が略水平を維持しながら下方に平行移動（平行スライド）することを特徴とする。

本発明の浄水器用切替弁の切替レバー機構では、切替レバーの手指タッチ板本体が略水平を維持しながら下方に平行移動（平行スライド）するので、切替レバーの手指タッチ板本体と手指との接触面積が略維持され、手指が滑るということが低減して、確実に押動できるという効果を奏する。
また、このリンクリンクアームの採用により操作ベクトルが一定方向に作用をする事が出来て操作力が軽減され非常に軽い操作力で切替が可能になるという効果を奏する。

従来と同様に、ストレート原水吐水／シャワー原水吐水／浄水吐水のように３つの吐水モードを切替える切替レバーのワンタッチ動作で容易にかつ確実に切替えるができることという目的を、切替レバーの小さな操作力を損なわずに実現した。

図１（ａ）は、本発明の一実施例の浄水器用切替弁１０の切替レバー機構を有する水道蛇口直結型の浄水器９０の斜視図である。図１（ｂ）は、水道蛇口直結型の浄水器９０のラチェット機構の主となる構成部品を表したアイソメ図である。図２（ａ）は、本発明の一実施例の浄水器用切替弁１０の切替レバー５０の復元原位置を示す斜視図である。図２（ｂ）は、本発明の一実施例の浄水器用切替弁１０の切替レバー５０の押動停止位置を示す斜視図である。図３は、本発明の一実施例の浄水器用切替弁１０の切替レバー機構の主となる構成部品を表したアイソメ図である。

図１ないし図３を参照して、本発明の一実施例の浄水器用切替弁１０の切替レバー機構を有する水道蛇口直結型の浄水器９０の構成（ハード）を説明する。
図１（ａ）に示す本発明の一実施例の浄水器用切替弁１０の切替レバー機構を有する水道蛇口直結型の浄水器９０に結合される浄水槽カートリッジ８０は、浄水器用切替弁本体１０外部に着脱可能に結合される部品で、ケーシング（例えば、ＡＢＳ樹脂等の合成樹脂）と、該ケーシングに内蔵されるろ過材（不図示。例えば、活性炭、中空糸膜フィルタ）と、からなり、該ケーシングの外部には浄水吐水口（下流側）と原水供給入口（上流側）とを有する。
通常、浄水槽カートリッジ８０は、水道水（原水）を貫流浄化するのが目的であるが、浄化された水（浄水）にミネラル等を添加するためにミネラル添加材等もろ過材に付加される場合もある。
そして、ろ過材には浄化する能力に限界（寿命）があり、定期的に浄水槽カートリッジ８０を交換使用する必要がある。

図１に示すように、浄水器用切替弁本体上カバー（例えば、ＡＢＳ樹脂等の合成樹脂）７０は、浄水器用切替弁本体１０の流入口１１を貫装して、浄水器用切替弁本体１０の上部を覆うものである。
浄水器用切替弁本体上カバー７０には、現在、ストレート原水吐水／シャワー原水吐水／浄水吐水３つの吐水モードのうち、どの吐水モードになっているか判るように、吐水モード表示窓７１が設けられている。

図１に示すように、浄水器用切替弁本体（例えば、ＰＯＭ樹脂等の合成樹脂）１０は、水道蛇口から原水（水道水）が流入する流入口１１と、下記駆動ギヤ２０と噛合う従動ギヤを有し３つのカムを有するカムシャフト（不図示。例えば、ＰＯＭ樹脂等の合成樹脂）が挿入されカムシャフトを軸承するカムシャフト軸承孔１２と、駆動ギア軸１９と、該駆動ギア軸１９の軸線上の反対側には切替レバー５０の小凹部５１が回動自在に係合される支持軸（凸部）５９と、該カムシャフトに応動する３つのリンク弁体（不図示。例えば、ニトリルゴム、シリコンゴム、フッ素ゴム等の軟質弾性部材。Ｏリング）と、該弁体で開閉される弁座（不図示。）と、該弁座から通じる複数の流通管（不図示。）と、を有する。

流入口１１の上流側には、通常、水道蛇口固定部品類が配設されるようになっている。（水道蛇口固定部品類においては、業界で統一規格等を設定して汎用性のある水道用部品を販売しているので、なるべくそれらを使用して、メンテナンス性を良くすると良い。）
図１に示すように、本発明の一実施例の浄水器用切替弁本体１０においては、異物（例えば、虫、砂、鉄屑等）混入防止用に６０メッシュ程度の市販のフィルタ（不図示。例えば、ポリエステル製網、ナイロン製網、抗菌性金属添着合成樹脂網、ステンレススチール製網、銅製網、銅銀合金製網、アルミニュウム製網、抗菌性金属添着金属網、不織布製網、抗菌性金属添着不織布網等。尚、抗菌性金属においては銀、銅等が有り、添着、添加、含有、コーティング、メッキ、蒸着等の処理加工方法を問わない。）と、市販の水密パッキン７２（例えば、ドーナツ状の厚手ゴム板）と、市販の蛇口固定部品７３（例えば、ＰＯＭ樹脂製１６ｍｍ径のＣリング板）と、螺刻された流入口１１に螺着できる回転リング７４（例えば、ＰＯＭ樹脂等の合成樹脂）等を使用した。

図１ないし図３に示すように、該浄水器用切替弁本体１０外部には、手指により上下の一方向に動作し、作動後原位置に復元するように往復動して、ストレート原水吐水／シャワー原水吐水／浄水吐水の３つの吐水モード（切替順序は設計にて決定する）を切替える切替レバー５０が、配設される。
切替レバー５０は、直接手指が接触する手指タッチ板上カバー（例えば、ＡＢＳ樹脂等の合成樹脂）５８と、リンクアーム受け部６８を有する手指タッチ板本体（例えば、ＡＢＳ樹脂等の合成樹脂）６７と、該手指タッチ板本体６７に内蔵されるレバー軸（例えば、ＡＢＳ樹脂等の合成樹脂）６６と、略コ字形の形状で一端部に該支持軸５９に回動自在に係合される小凹部（溝穴）５１と他端部に該ラック２２の凸部に係合される大凹部（溝穴）５２とを有するレバーアーム（例えば、ＡＢＳ樹脂等の合成樹脂）５３と、浄水器用切替弁本体下カバー７５に回動自在に係合されるリンクアーム軸５４ｂと手指タッチ板本体６７のリンクアーム受け部６８に回動自在に係合され貫通孔を有するリンクアーム支持軸５４ａとを有するリンクアーム（例えば、ＡＢＳ樹脂等の合成樹脂）５４と、該リンクアーム５４を手指タッチ板本体６７のリンクアーム受け部６８に係着するピン軸５７（例えば、ステンレス鋼棒、ＡＢＳ樹脂等の合成樹脂）と、からなる。
本実施例においては、切替レバー５０に、レバー軸６６を２本使用したが、レバー軸６６を２本連結した１本のものでも良い。
また、ピン軸５７の係着方法は、例えば、圧入でも、超音波溶着でも、熱カシメでも、ピン軸５７をネジに変更してネジ止めでも良い。

切替レバー５０は、一例として、次のように組み立てられる。
まず、手指タッチ板本体６７の両端の貫通孔６７ａと、レバーアーム５３の２つのレバー軸受け溝５３ａと、を位置合わせしておく。次に、手指タッチ板本体６７の両端の貫通孔６７ａに、レバー軸６６の軸部（凸部）６６ａを内側から挿入し、手指タッチ板本体６７に２本のレバー軸６６を嵌合する。これで、レバーアーム５３と手指タッチ板本体６７が係合されたので、手指タッチ板上カバー５８を手指タッチ板本体６７に嵌合する。
次に、手指タッチ板本体６７の下部のリンクアーム受け部６８に、リンクアーム５４のリンクアーム支持軸５４ａを挿入し、ピン軸５７で係着する。
そして、レバーアーム５３の小凹部５１を該浄水器用切替弁本体１０該支持軸５９に係合し、レバーアーム５３の大凹部５２を該ラック２２の凸部に係合する。次に、リンクアーム５４のリンクアーム軸５４ｂを浄水器用切替弁本体下カバー７５のリンクアーム軸取付孔に挿入する。
そして、浄水器用切替弁本体上カバー７０と浄水器用切替弁本体下カバー７５とで、浄水器用切替弁本体１０を挟着して組み立てられると同時に、レバーアーム５３のの小凹部５１が回動自在に維持されたまま着脱不可能になる。

このように、本発明の浄水器用切替弁１０の切替レバー機構では、手指を手指タッチ板上カバー５８に接触させて、手指の押動により切替レバー５０のレバーアーム５３が下方に回転移動しても、手指タッチ板本体６７が略水平を維持しながら下方に平行移動（平行スライド）するので、手指タッチ板上カバー５８と手指との接触面積が略維持され、手指が滑るということが低減して、確実に押動できるものである。
また、このリンクアーム５４の採用により、操作ベクトルが一定方向に作用をする事が出来て、切替レバー５０の操作力が軽減され、非常に軽い操作力の切替操作が可能になるものである。

図１（ｂ）に示すように、該浄水器用切替弁本体１０の該駆動ギア軸１９には、ラチェット機構及び切替レバー復元機構を有し一方向に回転する駆動ギヤ（例えば、ＡＢＳ樹脂等の合成樹脂、切替レバー５０の一往復動において４０度回転動する。）２０が軸着される。
ラチェット機構及び切替レバー復元機構については、基本的には周知技術で達成できるが、本発明の一実施例の浄水器用切替弁本体１０においては、クリックバネ（逆回転防止爪。例えば、ステンレス鋼板）２１と、ラック（回転掛爪。該切替レバー５０が直接接続される。例えば、ＰＯＭ樹脂等の合成樹脂）２２と、一端面に該クリックバネ２１の爪部が掛止及び滑動できる逆回転防止歯と他端面に該ラック２２の複数の爪が掛止及び滑動できる正回転掛止歯とを有する駆動ギヤ２０と、切替レバー戻しバネ（例えば、ステンレス鋼線）２３と、バネ掛板（切替レバー５０の４０度回転制限板。例えば、ステンレス鋼板）２４と、からなるもので構成した。
切替レバー戻しバネ２３は、一端がラック２２に、他端がバネ掛板２４に掛止される。
手指で切替レバー５０が下方向に押動操作されると、連動してラック２２が一方向に回転するが、バネ掛板２４の為に切替レバー５０が４０度回転する位置で停止する。ラック２２の複数の爪が該駆動ギヤ２０に設けられた正回転掛止歯に掛かっているので、ラック２２の回転に連動してクリックバネ２１を押し上げながら該駆動ギヤ２０も回転し、切替レバー戻しバネ２３に付勢（反発）力を与える。
ここで、切替レバー５０から手指を離すと、切替レバー戻しバネ２３の付勢（反発）力により、切替レバー５０が上方向に復元される。連動してラック２２が他方向に回転するが、クリックバネ２１の爪部が該駆動ギヤ２０の逆回転防止歯に掛止して他方向回転を抑制するので、ラック２２の複数の爪は該駆動ギヤ２０に設けられた正回転掛止歯の上を滑動し、該駆動ギヤ２０はその場に停止したままである。
ラチェット機構は、周知のワンウェイクラッチ機構であっても良い。

図１（ａ）に示すように、浄水器用切替弁本体１０の下部を覆う浄水器用切替弁本体下カバー（例えば、ＡＢＳ樹脂等の合成樹脂）７５は、該浄水器用切替弁本体１０の複数の流通管の吐水口と、切替レバーストッパー７８と、リンクアーム軸取付孔（不図示。）と、を有する。
切替レバーストッパー７８は、手指で切替レバー５０が下方向に押動操作される時の回転ストッパーではあるが、例えば、親指で切替レバー５０を下方向に押す時に、親指以外の他の指で切替レバーストッパー７８の裏面を支えるようにして切替レバー５０を下方向に押動操作すれば、親指の力がはいりやすくなる。

水道蛇口直結型の浄水器９０の作用（ソフト）を説明する。
手指で切替レバー５０が下方向に押動操作されると、連動して駆動ギヤ２０が一定角度の一方向へ回転運動をし、該駆動ギヤ２０に連動する該従動ギヤ３９が一定角度の他方向へ回転運動をすることにより、該カムシャフトが一定角度の回転運動をし、該カムシャフトの３つのカムの何れかが、該カムシャフトに応動する３つのリンク弁体の何れかを上下方向に往復動変換される。それによって対応する該弁体は弁座を開又は閉動作する。
該浄水器用切替弁本体１０内の原水が該弁座から通じる複数の流通管の何れかを通り、切替弁本体下カバー７５の複数の流通管の吐水口の何れかに通水されることになる。
そして、該切替レバー５０の手指による上下の一往復動を繰り返すことにより、ストレート原水吐水／シャワー原水吐水／浄水吐水の３つの吐水モードが次々と切替わって吐水されることになる。

以上、本発明の好適な実施の形態について種々の組合せ等を述べてきたが、本発明は上述する実施の形態に限定されるものでなく、発明の精神を逸脱しない範囲で多くの組合せ、改変等を施し得るのはもちろんである。

本発明の浄水器用切替弁１０の切替レバー機構は、浄水器のみならず、ミネラル水生成器、アルカリイオン整水器等にも適用できる。

本発明の一実施例の浄水器用切替弁の切替レバー機構を有する水道蛇口直結型の浄水器の斜視図と、ラチェット機構の主となる構成部品を表したアイソメ図である。本発明の一実施例の浄水器用切替弁の切替レバー部の動きを示す斜視図である。本発明の一実施例の浄水器用切替弁の切替レバー機構の主となる構成部品を表したアイソメ図である。

符号の説明

１０…浄水器用切替弁本体、１１…流入口、１２…カムシャフト軸承孔、１９…駆動ギア軸、２０…駆動ギヤ、２１…クリックバネ（逆回転防止爪）、２２…ラック（回転掛爪）、２３…切替レバー戻しバネ、２４…バネ掛板（回転制限板）、５０…切替レバー、５１…小凹部、５２…大凹部、５３…レバーアーム、５３ａ…レバー軸受け溝、５４…リンクアーム、５４ａ…貫通孔付きリンクアーム支持軸、５４ｂ…リンクアーム軸、５７…ピン軸、５８…手指タッチ板上カバー、５９…支持軸（凸部）、６６…レバー軸、６６ａ…軸部（凸部）、６７…手指タッチ板本体、６７ａ…貫通孔、６８…リンクアーム受け部、７０…浄水器用切替弁本体上カバー、７１…吐水モード表示窓、７２…水密パッキン、７３…蛇口固定部品、７４…回転リング、７５…浄水器用切替弁本体下カバー、７８…切替レバーストッパー、８０…浄水槽カートリッジ、９０…水道蛇口直結型の浄水器

Claims

浄水器用切替弁本体上カバーと、下記駆動ギヤと噛合う従動ギヤを有し３つのカムを有するカムシャフトと該カムシャフトに応動する３つのリンク弁体と該弁体で開閉される弁座と該弁座から通じる複数の流通管と駆動ギア軸と支持軸とを有する浄水器用切替弁本体と、該浄水器用切替弁本体外部に設けられ上下の一方向に動作し作動後原位置に復元するように往復動してストレート原水吐水／シャワー原水吐水／浄水吐水の３つの吐水モードを切替える切替レバーと、該切替レバーに結合される凸部を有するラックと該駆動ギア軸に軸着される駆動ギヤと切替レバー戻しバネとバネ掛板とからなるラチェット機構と、該浄水器用切替弁本体の複数の流通管の吐水口を有する浄水器用切替弁本体下カバーと、からなる浄水器用切替弁において、切替レバーは、手指タッチ板上カバーと、手指タッチ板本体と、該手指タッチ板本体に内蔵されるレバー軸と、一端部に該支持軸に回動自在に係合される小凹部と他端部に該ラックの凸部に係合される大凹部とを有するレバーアームと、リンクアームと、該リンクアームを手指タッチ板本体のリンクアーム受け部に係着するピン軸と、からなり、手指の押動により切替レバーのレバーアームが下方に回転移動しても、手指タッチ板本体が略水平を維持しながら下方に平行移動することを特徴とする浄水器用切替弁の切替レバー機構。