JP2017036637A - 水栓の吐水切換機構 - Google Patents

Abstract

【課題】構造が簡単で、水栓の吐水口をスリム化できる水栓の吐水切換機構を提供すること。【解決手段】水栓の吐水口２５の先端に設けられた環状開口４４１及びその環状開口４４１の内側に位置するシャワー孔４６と、吐水口２５の流路に設けられた円筒部材５１及びその円筒部材５１に対して先端において開閉可能に対応する切換弁体７１とを備える。切換弁体７１には、その基端部と先端部との間に、通水孔７３を形成する。切換弁体７１の開放状態においては通水孔７３からの水が環状開口４４１及びシャワー孔４６から吐水され、切換弁体７１の閉鎖状態においては通水孔７３からの水がシャワー孔４６から吐水される。【選択図】図３

Description

本発明は、水栓の吐水口の内部に設けられ、環状領域から吐水される外側吐水状態と、その環状領域の内側から吐水される内側吐水状態とに切換えるための吐水切換機構に関するものである。

外側吐水状態と内側吐水状態とを行い得るようにした水栓においては、吐水切換機構の切換えによって外側吐水状態と内側吐水状態とのいずれかが選択される。
この種の吐水切換機構に関する技術が特許文献１及び特許文献２に開示されている。

特許文献１においては、単一の射出流を吐水するための開口が設けられるとともに、その開口の周囲には泡沫流を吐水するための泡沫流形成装置が設けられている。そして、射出流を吐水するための開口の上部側に吐水切換機構を構成する弁座及び弁部材が設けられるとともに、その弁座と弁部材との間に側方から水を供給するための供給管が吐水切換機構の外側に配置されている。従って、吐水切換機構と供給管とが並設されている。

特許文献２においては、内側吐水として、柱状形態で排水するための排水口が設けられるとともに、その開口の周囲にはシャワー形態で排水するための排水口が設けられている。そして、柱状形態で排水するための排水口の上部側に吐水切換機構を構成するバルブ座部及びバルブ部材が設けられるとともに、そのバルブ座部とバルブ部材との間に側方から水を供給するための流路が吐水切換機構の外側に配置されている。従って、吐水切換機構と流路とが並設されている。

特開平１１−２６９９４９号公報 特表２０１０−５０３７８５号公報

以上のように、特許文献１及び特許文献２においては、水栓の吐水口の内部において、吐水切換機構と供給管や流路が並設されているため、吐水口が太くなり、かつ大形化して外観が損なわれるおそれがある。また、吐水口を引き出し可能なホースの先端に取り付けて、吐水口を手で持ちながら水作業を行なう場合には、吐水口が大形化しているため、その作業を行ない難い。加えて、供給管や流路が吐水切換機構にその側方から接続されるため、供給管及び流路が屈曲されることになって、圧力損失が生じて流量が低下するおそれがあるだけではなく、構成が複雑になって、加工に手間がかかることにもなる。

本発明の目的は、水栓の吐水口を構造の複雑化を招くことなくスリム化できる水栓の吐水切換機構を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明においては、水栓の吐水口の先端に設けられた環状の外側開口及びその外側開口の内側に位置する内側開口と、前記吐水口の流路に設けられた円筒部材及びその円筒部材に対して先端において開閉可能に対応する切換弁体とを備え、前記切換弁体の開放状態においては前記流路からの水が前記外側開口から吐水され、前記切換弁体の閉鎖状態においては流路からの水が前記内側開口から吐水されるようにした水栓の吐水切換機構であって、前記切換弁体には、その基端部と先端部との間に、前記流路を構成する通水孔を貫設したことを特徴とする。

ここで、外側開口から吐水される状態は、外側開口のみから吐水される状態と、外側開口に加えて、内側開口からも吐水される状態との双方を含むものとする。
以上の構成においては、切換弁体に流路と連通する通水孔が貫設されているため、言い換えれば、吐水切換機構内に流路が形成されるため、流路を吐水切換機構と並設する必要がない。このため、構造を簡素化できて、全体をスリム化及び軽量化でき、従って、持ちやすく、水作業が行ないやすくなる。また、屈曲部を形成することなく、構成を簡素化できるため、成形後の型抜き等がスムーズになって、加工が容易になる。さらに、屈曲部が設ける必要がないことから、流路内の圧力損失を小さくできるため、吐出水量が低下することを抑えることができる。

本発明によれば、水栓の吐水口を構造の複雑化を招くことなくスリム化できるという効果を発揮する。

吐水口を有する水栓を示す斜視図。 吐水口の分解斜視図。 シャワー吐水状態における吐水口の断面図。 図３の状態におけるシャワーフェイス部分の一部拡大断面図。 シャワー吐水状態における吐水口の図３と異なる位置の断面図。 ストレート吐水状態における吐水口の断面図。 図６の状態におけるシャワーフェイス部分の一部拡大断面図。 ストレート吐水状態における吐水口の図６と異なる位置の断面図。 円筒部材の側面図。 円筒部材の切断斜視図。 （ａ）はシャワー吐水を示し、（ｂ）はストレート吐水を示すそれぞれ簡略図。

以下に、本発明を具体化した実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、キッチン流し台２１の上面には水栓２２が設置されており、その基端部には、レバーハンドル２３が設けられるとともに、下方へ向かって湾曲した吐水管２４の下向きの先端部には吐水口２５が設けられている。そして、レバーハンドル２３の操作により、吐水口２５の先端からの吐水と、止水とが実行される。

吐水口２５には、シーソー形の切換ボタン２６が設けられており、この切換ボタン２６の切換操作により、内側吐水としてのシャワー吐水と外側吐水としてのストレート吐水とが選択される。図２に示すように、吐水口２５の後述の本体３０及び切換ボタン２６は、装飾カバー２７，２８によって覆われている。なお、図１１（ａ）に示すように、シャワー吐水は、後述のシャワー孔４６から吐水される状態を指し、図１１（ｂ）に示すように、ストレート吐水は、シャワー吐水と同時に、環状開口４４１からシャワー吐水を包囲する外側吐水を形成することにより、全体としてストレートビーム状の吐水が形成される状態を指す。

以下に、吐水口２５の構成を説明する。
図２〜図４に示すように、前記装飾カバー２７内における弁ケースとしての吐水口本体（以下、本体という）３０には、その内部に両端を開放した流路としての貫通孔３１が形成されている。貫通孔３１の上部の大径状の基端部３２には、水道管（図示しない）に接続したホース３３の先端部の接続筒３４がパッキン３５を介して挿入接続されている。接続筒３４はクリップ２９によって本体３０に保持される。接続筒３４の外周には、ホース３３を保持するブッシュ３６が取り付けられている。そして、前記ホース３３からの水，湯または水と湯との混合水（以下、これらを総称して水という）が接続筒３４を経て前記貫通孔３１内に通される。また、吐水口２５は、吐水管２４の先端位置において、図示しない保持手段によって保持される。水作業時には、その保持手段の作用に抗して吐水口２５を引き下げることにより、ホース３３とともに前記吐水管２４の先端から下方へ引き出すことができる。

図３〜図８に示すように、前記貫通孔３１の下部の先端部３８と前記基端部３２との間の中間部３７は、前記切換ボタン２６の配置スペース確保のために、前記基端部３２及び先端部３８の中心に対して本体３０の外周側に偏倚されている。そして、中間部３７と先端部３８との間には段差３８１が形成されている。先端部３８の内周には雌ねじ３９が刻設されている。

前記雌ねじ３９には、短円筒状の整流フェイス４０が外周の雄ねじ４１において螺合されて、前記先端部３８内に位置されている。整流フェイス４０内には、有底短円筒状のシャワーフェイス４３が収容され、整流フェイス４０の内周の段差４０１にシャワーフェイス４３のフランジ４３１が保持されている。シャワーフェイス４３の底壁には、内側吐水としてのシャワー吐水を行なうため多数のシャワー孔４６が透設されている。

シャワーフェイス４３のフランジ４３１における外周面の凹凸４３２の凹部に、整流フェイス４０の内周面の突条４０２が係合しており、この係合により、整流フェイス４０に対してシャワーフェイス４３が同心状に位置決め状態で配置されている。両フェイス４０，４３間には、環状流路４４が形成されている。フランジ４３１には、前記環状流路４４の上部側を形成する多数の連通孔４７が形成されている。図１１（ｂ）から明らかなように、環状流路４４の下端の環状開口４４１は、内向きの傾斜方向に指向されている。そして、環状流路４４からの水が環状開口４４１からシャワー吐水を包囲する包囲吐水として吐出されて、包囲吐水とシャワー吐水とにより外側吐水としてのストレート吐水が形成される。

前記貫通孔３１の中間部３７の下部及び整流フェイス４０内には、円筒部材５１が収容されて、それらの境界にシールリング５２，５３が設けられている。図９及び図１０に示すように、円筒部材５１には、前記ホース３３側からの水が前記シャワー孔４６に向かって流れる内側流路５４が貫設され、そのシャワーフェイス４３側の開口部には、複数の突起５４１が形成されている。その突起５４１の周囲には、シールリング５５が設けられ、このシールリング５５はシャワーフェイス４３の環状壁４５と係合していて、内側流路５４からの水が漏れることなくシャワー孔４６側に導かれるようになっている。なお、シャワーフェイス４３内に整流網（図示しない）が設けられた場合には、この整流網が前記突起５４１により押さえられる。

円筒部材５１の外周下部には、環状溝５６が形成されるとともに、この環状溝５６と円筒部材５１の上端面との間には、一対の外側流路５８が貫設されている。円筒部材５１の下端外周と整流フェイス４０の内周との間には、前記環状溝５６と環状流路４４とを連通させる連通路５７が形成されている。そして、ホース３３側の水が外側流路５８，環状溝５６及び連通路５７を経て環状流路４４に導かれる。

内側流路５４と外側流路５８との間において、円筒部材５１の上端面にはゴム材よりなる弁座５９が設けられている。
図４，図７，図９及び図１０に示すように、前記内側流路５４は、上下に位置する小径部５４２と大径部５４３とによって構成されている。小径部５４２は、前記中間部３７と対応して偏倚されており、この偏倚により小径部５４２と大径部５４３との間には段差５４４が形成されている。

大径部５４３内には、抵抗付与手段を構成する抵抗付与板６０が設けられている。この抵抗付与板６０は、大径部５４３の長さ方向（水の流れる方向）の中間部における段差５４４と反対側において、付け根部６０３を介して大径部５４３の内周面と一体形成されている。抵抗付与板６０の外周と大径部５４３の内周との間には、通水間隔６１が形成されている。

前記貫通孔３１の中間部３７内には、円筒状の切換弁体７１が自身の軸方向に移動可能に収容され、その中心部には流路としての通水孔７３が貫設されている。切換弁体７１の外周面には、貫通孔３１の内周面との間の水密を保持するためのシールリング７２が嵌められている。切換弁体７１の下側の端面には、前記円筒部材５１の弁座５９と接触・離間可能に対向して、それらの間を開放または閉鎖する弁体部７４が形成されている。この開放時には、弁体部７４と円筒部材５１の弁座５９との間に、前記外側流路５８と連通可能な分岐部６２が構成される。切換弁体７１は、ばね８０により円筒部材５１に向かって付勢されている。

そして、図３〜図５に示すように、切換弁体７１が円筒部材５１側の下方位置にあって、前記弁体部７４と弁座５９との間の分岐部６２が閉鎖されている状態においては、ホース３３からの水が貫通孔３１及び切換弁体７１の前記通水孔７３を介して円筒部材５１の内側流路５４及びシャワーフェイス４３内に導かれる。従って、この状態において、図１１（ａ）に示すように、シャワー吐水状態となる。また、図６〜図８に示すように、切換弁体７１が円筒部材５１から離間する上方位置にあって、前記弁体部７４と弁座５９との間の分岐部６２が開放されている状態においては、前記と同様に、ホース３３からの水が貫通孔３１及び切換弁体７１の前記通水孔７３を介して円筒部材５１の内側流路５４及びシャワーフェイス４３内に導かれる。これと同時に、前記通水孔７３からの水が、前記分岐部６２を介して円筒部材５１の外側流路５８及び環状溝５６を介して環状流路４４に導かれる。このため、図１１（ｂ）に示すように、シャワー孔４６からのシャワー吐水と、環状開口４４１からの包囲吐水とにより外側吐水，すなわち、ストレート吐水が形成される。

図２，図３及び図８に示すように、本体３０の外側面には、前記切換ボタン２６が軸７５により揺動可能に支持され、その両側に形成した一対の脚７６の連結部としての孔７６１が切換弁体７１の両側のピン７７に係合されており、切換ボタン２６の揺動によって切換弁体７１が開閉方向に上下移動される。本体３０には、連結部としての一対の凹部８１が隣接形成されている。一方、切換ボタン２６には、ばね８２によってその凹部８１に係合される係合子７９が設けられている。そして、切換ボタン２６が切換弁体７１の開放位置及び閉鎖位置の２位置において保持され、係合子７９が凹部８１間の山部を乗り越えることによってクリックが発生される。

次に、以上のように構成された吐水口２５を有する水栓２２の作用を説明する。
図３〜図５に示すように、切換ボタン２６がシャワー吐水側に切換えられた場合には、切換弁体７１が下方に移動されて、その弁体部７４が円筒部材５１の弁座５９に係合され、それらの間の分岐部６２が閉鎖される。このため、ホース３３側からの水が本体３０の貫通孔３１，切換弁体７１の通水孔７３，円筒部材５１の内側流路５４，シャワーフェイス４３の内部をそれぞれ通って、図１１（ａ）に示すように、シャワー孔４６から内側吐水としてのシャワーとして吐出される。

また、図６〜図８に示すように、切換ボタン２６がストレート吐水側に切換えられた場合は、切換弁体７１が上方に移動されて、切換弁体７１の弁体部７４が円筒部材５１の弁座５９から離間され、分岐部６２が開放される。このため、切換弁体７１内を通った水は、前記と同様にシャワー孔４６からシャワーとして吐出される。また、水は、弁体部７４と弁座５９との間の分岐部６２から、円筒部材５１の外側流路５８に流れ、環状流路４４の環状開口４４１からシャワー吐水を包囲するように、筒状の包囲吐水として斜め内向きに吐出される。このため、この包囲吐水によって、シャワー吐水が束ねられて、図１１（ｂ）に示すように、外側吐水としての一本のビーム状のストレート吐水が形成される。

この場合、内側流路５４の内部に抵抗付与板６０が形成されているため、抵抗付与板６０の上流側の水圧が上昇する。従って、前記分岐部６２においても水圧が高くなり、水流が分岐部６２内を高い圧力で流れる。このため、十分な量の包囲吐水を形成でき、包囲吐水によって適切に整流されたストレート吐水を得ることができる。

本実施形態においては、以下の効果がある。
（１）切換弁体７１に本体３０の流路としての貫通孔３１と連通する同じく流路としての通水孔７３が貫設されている。このため、吐水切換機構内に流路が形成されることになり、流路を吐水切換機構と並設する必要はない。従って、吐水切換機構の構成を簡素化できて、吐水切換機構，ひいては吐水口２５全体を軽量化及びスリム化できて、持ちやすくなり、吐水口２５を水栓２２の吐水管２４から引き出して水作業を行なう際に、その作業が行ないやすくなる。また、吐水口２５をスリム化できるため、水栓２２全体の外観を向上でき、特に、図１に示すように、吐水管２４が下向きに湾曲した、いわゆるグースネック形状を採用した場合、デザイン性の向上に寄与できる。

（２）吐水切換機構と並設される屈曲した流路が存在しないため、本体３０を成形する際の型抜きがスムーズになって、加工が容易になる。さらに、屈曲した流路が形成されないため、流路内の圧力損失を小さくでき、従って、吐水量を多くすることができる。

（３）切換弁体７１は、その通水孔７３を軸線方向に形成した円筒状に形成されている。そして、切換弁体７１は自身の軸線方向に沿って開閉動作される。従って、本体３０の貫通孔３１を直線的に形成すればよく、吐水口２５の小型化に寄与できる。しかも、切換弁体７１と本体３０との間におけるリップシール等のシールリング７２を組み込みやすいとともに、シールリング７２は、変形することなく、本来のリング形状を維持できるため、有効なシール効果を果たすことができる。

（４）前記のように、切換弁体７１は円筒状をなして、その軸線方向に移動されるものである。このため、切換弁体７１の外周近傍に切換ボタン２６を配置することで、その切換ボタン２６により切換弁体７１を円滑に動作させることができるとともに、吐水口２５のコンパクト化に寄与でき、さらには、切換弁体７１と切換ボタン２６との間の連結機構の構成を簡素化できる。

（５）切換弁体７１の開放時には、水が外側開口及び内側開口の双方から吐水されるため、内側開口をシャワーにするとともに、外側開口を環状にすれば、少量の外側水量であっても、整流されたストレート吐水を行なうことができる。

（６）切換弁体７１内の通水孔７３を通った水は、円筒部材５１の内側流路５４内に到り、抵抗付与板６０に当たる。このため、抵抗付与板６０の上流側の圧力が高くなり、切換弁体７１が分岐部６２の開放側に切換えられたときには、その上流側の水の一部が勢いよく分岐部６２から外側流路５８内に流れる。このため、環状流路４４の環状開口４４１からシャワー吐水側に十分な量の包囲吐水が形成される。従って、シャワー吐水と包囲吐水とがビーム状に一本にまとまり、整流されたストレート吐水を得ることができる。このため、単位時間当たりのストレート吐水の量を多くしても、水跳ねが少ない吐水を形成でき、逆に単位時間当たりのストレート吐水の量が少ない場合でも、包囲吐水を有効に形成できて、乱れのない好適なストレート吐水を得ることができる。

（７）ストレート吐水時には、包囲吐水として十分な量が確保できるため、シャワー吐水単独時よりシャワー吐水の量が少なくなる。このため、シャワー吐水と包囲吐水とがストレート吐水としてまとまりやすくなり、前記のように、整流されたストレート吐水が形成される。

（８）抵抗付与板６０が円筒部材５１の小径部５４２と対向しているため、小径部５４２を通った水流が抵抗付与板６０のほぼ全域に当たり、有効に拡散される。このため、各シャワー孔４６に対してほぼ均等な量の水が供給され、各シャワー孔４６から均等な量の整流されたシャワー吐水が形成される。また、抵抗付与板６０の上流側である小径部５４２内の圧力が高くなりやすく、従って、十分な量の包囲吐水を得ることができる。

（９）整流されたシャワー吐水やストレート吐水を得るための構成として、円筒部材５１の内側流路５４の内周面に抵抗付与板６０を一体形成しただけであるから、部品点数が増えることはなく、構成を簡素化できる。

（１０）抵抗付与板６０の大きさが変更されることにより、水圧に応じた適切なストレート吐水を得ることができる。つまり、抵抗付与板６０の大きさが異なる吐水口２５を複数種類用意しておき、水栓２２内の内側流路５４に作用する水圧や要求吐水量等に応じて適切な大きさの抵抗付与板６０を有する吐水口２５を水栓２２に組み込むことにより、好適なストレート吐水を得ることができる。

本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、以下のような態様で具体化できる。
・抵抗付与板６０全体を薄くしたり、付け根部６０３を薄くしたりして、図１０に２点鎖線で示すように、抵抗付与板６０が水圧によって撓みやすくすること。このようにすれば、水圧に合わせて、シャワー吐水の量を調節できる。従って、例えば、人体に強く当たるような高い圧力の包囲吐水が形成されることを回避できる。あるいは、抵抗付与板６０を球面等の曲面状にすること、このようにすれば、抵抗付与板６０の強度を向上できる。この場合、抵抗付与板６０を上流側に膨らむ曲面にすれば、さらに強度を向上でき、下流側に膨らんで上流側が凹む曲面にすれば、水流に対する抵抗を向上できる。さらには、抵抗付与板６０に孔を透設すること。

・前記実施形態とは逆に、内側開口からストレート吐水が、外側開口からシャワーが吐水されるようにすること。従って、内側開口は、シャワー孔を有しない大径の孔によって構成され、シャワー孔は内側開口の外周側の環状領域に配列される。この場合、切換弁体７１の開放時には外側開口のみに通水されるようにすることが好ましい。

・切換弁体７１を開閉動作させる構成を変更すること。例えば、切換弁体７１の側面に摘みを突出させて、その摘みを指で直接操作するように構成すること。
・切換弁体７１の通水孔７３を切換弁体７１の基端部の側面に開口させ、本体３０の流路としての貫通孔３１を前記開口の上下動範囲に対応するように形成すること。

２２…水栓、２５…吐水口、２６…切換ボタン、３１…流路としての貫通孔、４６…内側開口としてのシャワー孔、５１…円筒部材、７１…切換弁体、７３…通水孔。

Claims (5)

1. 水栓の吐水口の先端に設けられた環状の外側開口及びその外側開口の内側に位置する内側開口と、前記吐水口の流路に設けられた円筒部材及びその円筒部材に対して先端において開閉可能に対応する切換弁体とを備え、前記切換弁体の開放状態においては前記流路からの水が前記外側開口から吐水され、前記切換弁体の閉鎖状態においては流路からの水が前記内側開口から吐水されるようにした水栓の吐水切換機構であって、
   前記切換弁体には、その基端部と先端部との間に、前記流路を構成する通水孔を貫設した水栓の吐水切換機構。
2. 前記切換弁体を、前記通水孔が軸線方向に形成された円筒状に形成し、自身の軸線方向に沿って開閉動作されるようにした請求項１に記載の水栓の吐水切換機構。
3. 前記切換弁体の開放時には、水が前記外側開口及び内側開口の双方から吐水される請求項１または２に記載の水栓の吐水切換機構。
4. 前記円筒部材と前記内側開口との間の流路に水流に対して抵抗を付与するための抵抗付与手段を設けた請求項３に記載の水栓の吐水切換機構。
5. 前記円筒部材及び切換弁体を弁ケース内に収容し、その弁ケースに切換ボタンを設けるとともに、その切換ボタンと前記切換弁体の外側面との間に両者を連結する連結部を設け、切換ボタンの切換動作により切換弁体が開閉動作されるようにした請求項１〜４のうちのいずれか一項に記載の水栓の吐水切換機構。