JP2019143763A - 係合構造 - Google Patents

Abstract

【課題】凹凸の係合による係合構造の強度を向上させる。【解決手段】第１部材２０を筒状の第２部材３０内に挿入した状態で相対回転させ、前記第１部材２０を前記第２部材３０から抜け止め状態に連結する連結体１に適用され、凹凸の係合により前記第１部材２０及び前記第２部材３０が所定回転位置にあることを作業者に認知させるための係合構造であって、前記第１部材２０及び前記第２部材３０の一方に設けられ、前記凹凸の形成方向に弾性変形可能な弾性係合部４０、５０と、他方に設けられ、前記凹凸の係合により前記弾性係合部４０、５０に係合する被係合部を備え、前記弾性係合部４０、５０は、長板状に形成されて、その両端部で支持されている。【選択図】図２

Description

本発明は、係合構造に関する。

内部に浄水カートリッジが取り付けられ、浄水又は原水を選択的に吐水可能な浄水シャワーヘッドが知られている。一般に浄水シャワーヘッドは、吐水部が設けられたヘッド部と使用者が把持するグリップ部とが連結されてなり、グリップ部の基端側に取り付けられたホースからの湯水が、グリップ部及びヘッド部の内部に形成された通水路を通って吐水部に至るように構成されている。筒状の浄水カートリッジは、その先端側がヘッド部の基端側内部に挿し込まれ、ヘッド部の基端側にグリップ部の先端側を連結することによってグリップ部内に収容されている。ヘッド部とグリップ部との連結は、例えば、ヘッド部の基端側に設けられた雄ネジ部と、グリップ部の先端側に設けられた雌ネジ部との螺合によってなされている。

ところで、浄水シャワーヘッドでは、浄水の品質を保持するために一定の使用期間ごとに浄水カートリッジを交換する必要がある。その際、作業者は、ヘッド部とグリップ部との連結を解除して浄水カートリッジを新しいものに交換し、再度、ヘッド部の基端側にグリップ部の先端側を螺合して連結することになる。

こうした浄水カートリッジの交換作業をスムーズに行うために、ヘッド部とグリップ部とが所望の回転位置で連結されたことを作業者に知らせるような係合構造を設けることが考えられる。係合構造を設けることにより、ヘッド部及びグリップ部の締め付けが緩くて水漏れし易くなったり、ヘッド部及びグリップ部が必要以上に相対回転されて過度に締め付けられたりといったことが抑制される。

特許文献１には、シャワーヘッドに適用され、相対回転する２つの部材（ヘッド部及びグリップ部）を所定位置で位置決めするための係合構造に係る発明が記載されている。

特開２００１−３０３６３２号公報

特許文献１に記載の係合構造は、グリップ部側の雄嵌合部に設けられた係止爪と、ヘッド部側の雌嵌合部に設けられた係止凹部との係合により、グリップ部に対するヘッド部の回転範囲を所定角度範囲内に回転規制するものである。係止爪は、雄嵌合部の周壁の周方向に延びるように設けられた弾性片の先端部に突出形成されており、弾性片の基端部は、雄嵌合部の周壁に支持されている。そして、ヘッド部及びグリップ部を相対回転する際に、弾性片が弾性変形し、弾性片に突出形成された係止爪が、雌嵌合部の内周面に設けられた複数の係止凹部から選択された一つの係止凹部に係合することによって、ヘッド部及びグリップ部を所望の角度に保持することができる。また、係止爪が係止凹部に係合する際のクリック感によって、使用者はヘッド部及びグリップ部が位置決めされたことを認識することができる。

しかし、特許文献１に記載の弾性片は、その基端部のみで支持されているものであるため、弾性変形時の負荷が基端部１箇所に集中することになる。そのため、長期にわたる使用や、無理な負荷を掛けた使用等により、弾性片に強度的な問題が生じる場合がある。一方、強度を向上させるために弾性片の基端部の肉厚を大きくしようとすると、グリップ部の肉厚が大きくなり、ひいてはシャワーヘッド自体が大型化してしまうことになる。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、凹凸の係合による係合構造の強度を向上させることである。

上記課題を解決するため、本発明の係合構造は、第１部材を筒状の第２部材内に挿入した状態で相対回転させ、前記第１部材を前記第２部材から抜け止め状態に連結する連結体に適用され、凹凸の係合により前記第１部材及び前記第２部材が所定回転位置にあることを作業者に認知させるための係合構造であって、前記第１部材及び前記第２部材の一方に設けられ、前記凹凸の形成方向に弾性変形可能な弾性係合部と、他方に設けられ、前記凹凸の係合により前記弾性係合部に係合する被係合部を備え、前記弾性係合部は、長板状に形成されて、その両端部で支持されている。

上記の構成によれば、相対回転する第１部材及び第２部材の一方に設けられた弾性係合部と、他方に設けられた被係合部との凹凸の係合によって、第１部材及び第２部材が所定回転位置であることを認知することができる。凹凸の形成方向に弾性変形可能な弾性係合部は、長板状に形成されたその両端部で支持されているため、弾性変形時の負荷が弾性係合部の両端部に掛かることになる。そのため、一つの端部に掛かる負荷が軽減されて、弾性係合部の強度が向上する。

上記の係合構造において、前記弾性係合部は、前記第１部材の周壁に設けられて、前記第１部材の径方向に弾性変形可能な第１弾性係合部を備え、前記第１弾性係合部の中間部には、前記第１部材の径方向外方に突出する第１凸部が形成され、前記被係合部は、前記第２部材の周壁に設けられて前記第１凸部に係合する第１凹部であることが好ましい。

上記の係合構造において、前記連結体は、前記第１部材及び前記第２部材の螺合により連結されるものであり、前記第１凸部は、前記第１部材における締め付け方向の前側に形成された第１傾斜面と、前記第１傾斜面より急な勾配で前記締め付け方向の後側に形成された第２傾斜面を有することが好ましい。

上記の係合構造において、前記弾性係合部は、前記第１部材の端縁に設けられて、前記第１部材の軸方向に弾性変形可能な第２弾性係合部を備え、前記第２弾性係合部の中間部には、前記第１部材の端縁から軸方向に突出する第２凸部が形成され、前記被係合部は、前記第２部材の周壁に設けられて前記第２凸部に係合する第２凹部であることが好ましい。

上記の係合構造において、前記連結体はシャワーヘッドであり、前記第１部材及び前記第２部材の一方はヘッド部であり、他方はグリップ部であることが好ましい。

本発明によれば、凹凸の係合による係合構造の強度を向上させることができる。

シャワーヘッドの側面図。 シャワーヘッドの分解斜視図。 （ａ）はジョイントの側面図、（ｂ）は（ａ）のジョイントを９０゜左方向に回転させた状態の部分斜視図、（ｃ）は（ａ）におけるβ−β線断面の部分拡大図、（ｄ）はジョイントの基端縁の部分拡大図。 （ａ）はグリップ部の断面図、（ｂ）は（ａ）のグリップ部を９０゜右方向に回転させた状態の断面斜視図、（ｃ）は（ａ）のγ‐γ線断面図であり、グリップ部の第１凹部について説明する図。 （ａ）〜（ｃ）は第１弾性係合部と第１凹部の係合構造について説明する図。 （ａ）〜（ｃ）は第２弾性係合部と第２凹部の係合構造について説明する図。 （ａ）〜（ｃ）は変更例の第１弾性係合部の正面図、（ｄ）は変更例の第１凸部４２が形成された部分の拡大断面図。

以下、本発明の係合構造の実施形態について説明する。本実施形態では、浄水シャワーヘッド（以下、単にシャワーヘッドという。）におけるヘッド部とグリップ部とを連結する際の係合構造について説明する。

図１及び図２に示すように、本実施形態のシャワーヘッド１は、ヘッド部１０とグリップ部３０が連結された形状とされている。ヘッド部１０には、浄水又は原水を切り替える切替部１１と、選択された浄水又は原水が吐水される吐水部１２と、内部に設けられた図示しない通水室を被覆するヘッドカバー１３と、浄水カートリッジ８０が着脱可能に取り付けられたジョイント２０が設けられている。ヘッドカバー１３の基端部は円筒状に形成されており、円筒状のジョイント２０は、先端側がヘッドカバー１３の基端側に挿入されて、その基端側がヘッドカバー１３の基端側から突出する形状で取り付けられている。なお、以下の説明では、シャワーヘッド１におけるヘッド部１０側を先端側、グリップ部３０側を基端側とする。

ヘッド部１０内の通水室には、図示しない浄水用の通水路と原水用の通水路が形成されている。浄水用の通水路には浄水カートリッジ８０を介した湯水が供給され、原水用の通水路には浄水カートリッジ８０を介さない湯水が供給されるように構成されている。切替部１１により浄水又は原水が切り替えられると、いずれかの通水路が選択されて、吐水部１２から浄水又は原水が吐水される。

図１及び図２に示すように、グリップ部３０は、円筒状に形成されており、その基端部には、図示しないホースを接続するためのネジが螺設された接続部３０ａが設けられている。グリップ部３０の先端側の周面には、浄水カートリッジ８０の交換時期を視認するための窓３２が形成されている。

本実施形態のシャワーヘッド１は、ヘッド部１０のジョイント２０を、グリップ部３０内に挿入した状態で相対回転させ、ヘッド部１０（ジョイント２０）をグリップ部３０から抜け止め状態に連結させてなるものである。図２及び図３（ａ）に示すように、ジョイント２０の外周面には、雄ネジ部２１が形成されている。また、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、グリップ部３０の内周面には、雌ネジ部３１が形成されている。雄ネジ部２１と雌ネジ部３１との螺合により、グリップ部３０がジョイント２０に脱着可能に取り付けられ、ヘッド部１０とグリップ部３０とが連結される。

図２に示すように、ジョイント２０においてヘッドカバー１３から突出した部分の先端側の部分には、浄水カートリッジ８０の交換時期の月表示を選択可能な表示部２２が設けられている。表示部２２で選択した月表示は、ジョイント２０とグリップ部３０とを連結した状態で、グリップ部３０に形成された窓３２から視認することができる。表示部２２の基端側には、ジョイント２０とグリップ部３０とを連結した状態で、グリップ部３０の内周面に当接して水密性を確保する弾性リング２３が設けられている。

図２及び図３（ａ）に示すように、ジョイント２０における雄ネジ部２１より基端側は、ジョイント２０において最も小径の筒状に形成されている。ここでは、この部分を基端側筒部２４というものとする。

図２及び図３（ａ）に示すように、基端側筒部２４の周壁には、対向する２箇所に第１弾性係合部４０が設けられている。第１弾性係合部４０は、ヘッド部１０及びグリップ部３０を連結する際に、ジョイント２０の径方向に弾性変形可能に構成されている。また、ジョイント２０の基端部端縁には、第２弾性係合部５０が設けられている。第２弾性係合部５０は、一方の第１弾性係合部４０の基端側であって、基端側筒部２４の周方向における同じ位置に設けられている。第２弾性係合部５０は、ヘッド部１０及びグリップ部３０を連結する際に、ジョイント２０の軸方向に弾性変形可能に構成されている。

図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、第１弾性係合部４０は、基端側筒部２４の周方向に延びる長板状に形成されており、長手方向両端部で基端側筒部２４の周壁に一体的に接続支持されている。第１弾性係合部４０の短手方向両端部には、第１弾性係合部４０の長辺に沿って延びる一対のスリット４１が形成されている。本実施形態では、第１弾性係合部４０の長手方向の長さは、基端側筒部２４の周長の約１／４程度であり、第１弾性係合部４０の幅は、基端側筒部２４の軸方向の長さの約１／２０〜１／１０程度であり、一つのスリット４１の幅とほぼ同じか少し広く形成されている。

図３（ｂ）及び図３（ｃ）に示すように、第１弾性係合部４０の長手方向中間部には、基端側筒部２４の径方向外方に突出する第１凸部４２が、第１弾性係合部４０の幅全体に亘って形成されている。ここでは、第１弾性係合部４０の長手方向中間部とは、両端部以外の部分を言うものとする。

図３（ｃ）に示すように、第１弾性係合部４０は、基端側筒部２４の周壁より肉厚が薄く形成されている。具体的には、第１弾性係合部４０の内面は、基端側筒部２４における第１弾性係合部４０以外の部分の内周面と面一とされる一方、第１弾性係合部４０の外面は、基端側筒部２４における第１弾性係合部４０以外の部分の外周面より径方向内方へ凹んだ形状とされている。そのため、第１弾性係合部４０が弾性変形していない通常の状態では、第１凸部４２は、その径方向外方の一部が、基端側筒部２４における第１弾性係合部４０以外の部分の外周面より突出した状態とされている。図３（ａ）に示すように、第１凸部４２が形成された部分では、第１凸部４２の最も高い部分を通る仮想円の外径Ｌ２は、基端側筒部２４の外径Ｌ１より大きい。図３（ｃ）に示すように、外径Ｌ２と外径Ｌ１の差は、第１凸部４２の基端側筒部２４の外周面からの突出長Ｈ１の２倍に相当する。

図３（ｃ）に示すように、第１凸部４２は、基端側筒部２４の軸方向に直交する横断面が三角形状に形成された三角柱形状をなしており、周方向に対向する２つの傾斜面４２ａ、４２ｂの勾配が異なっている。具体的には、ジョイント２０とグリップ部３０を相対回転させて連結する際に、締め付け方向の前側に形成された第１傾斜面４２ａは、締め付け方向の後側に形成された第２傾斜面４２ｂより緩い勾配とされている。本実施形態では、第１傾斜面４２ａは、約２０〜４５゜の勾配とされ、第２傾斜面４２ｂは、約８０〜９０゜の勾配とされている。また、第１凸部４２の最も高い部分（第１凸部４２の基端側筒部２４の外周面からの突出長Ｈ１の部分）は、第１弾性係合部４０の長手方向の中央にほぼ一致している。

図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、第２弾性係合部５０は、基端側筒部２４の周方向に延びる長板状に形成されており、長手方向両端部で基端側筒部２４の周壁に一体的に接続支持されている。第２弾性係合部５０の先端側には、第２弾性係合部５０の長辺に沿って延びるスリット５１が形成されており、第２弾性係合部５０は、基端側筒部２４に形成されたスリット５１によって長板状とされている。そのため、第２弾性係合部５０の厚みは、基端側筒部２４の周壁の厚みと同一である。

本実施形態では、第２弾性係合部５０の長手方向の長さは、基端側筒部２４の周長の約１／４程度であり、第１弾性係合部４０の長手方向の長さとほぼ同一となっている。また、第２弾性係合部５０の幅は、第１弾性係合部４０の幅とほぼ同一となっている。第２弾性係合部５０の長手方向中央には、基端側筒部２４の軸方向基端側に突出する第２凸部５２が、第２弾性係合部５０の厚み方向全体に亘って形成されている。

図３（ａ）及び図３（ｄ）に示すように、第２凸部５２は、ジョイント２０の厚さ方向に直交し軸方向に沿った横断面が半円形状に形成された半円柱形状をなしている。第２凸部５２の突出長Ｈ２は、スリット５１の幅とほぼ同一に形成されている。また、第２凸部５２の厚みは、後に説明するグリップ部３０における第２筒部３４の周壁の厚みと第３筒部３５の周壁の厚みとの差とほぼ同一に形成されている。

図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、円筒状に形成されたグリップ部３０は、先端側から基端側に向かうにつれて、内径が異なる複数の筒部が一体的に連設された形状とされている。グリップ部３０の外周面は平滑面とされており、先端側から基端側に向かうにつれて、その内径が段階的に減少する形状とされている。ここでは、雌ネジ部３１が形成された部分を第１筒部３３、第１筒部３３の基端側に隣接する部分を第２筒部３４、第２筒部３４の基端側に隣接する部分を第３筒部３５というものとする。

図３（ａ）及び図４（ａ）に示すように、第１筒部３３の内径Ｒ１は、基端側筒部２４における第１凸部４２の最も高い部分を通る仮想円の外径Ｌ２とほぼ同一とされている。第２筒部３４の内径Ｒ２は、基端側筒部２４の外径Ｌ１とほぼ同一とされている。

図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、第２筒部３４の先端側端縁の内周面には、径方向外方へ凹む第１凹部６０が、対向する２箇所に形成されている。第１凹部６０は、ヘッド部１０及びグリップ部３０を連結する際に、第１弾性係合部４０に形成された第１凸部４２と凹凸の関係で係合する被係合部として機能する。また、第３筒部３５の先端側端縁には、先端側端縁から軸方向先端側に突出する第３凸部７１及び第４凸部７２が周方向に並設されており、第３凸部７１及び第４凸部７２の間に、第２凹部７０が形成されている。第２凹部７０は、ヘッド部１０及びグリップ部３０を連結する際に、第２弾性係合部５０に形成された第２凸部５２と凹凸の関係で係合する被係合部として機能する。

図４（ａ）及び図４（ｃ）に示すように、第２筒部３４の先端側端縁の内周面に形成された第１凹部６０は、グリップ部３０の軸方向に直交する横断面が三角形状とされている。第１凹部６０は、第１弾性係合部４０の第１凸部４２と相似形に形成されており、第１凹部６０の周方向に対向する２つの傾斜面６１、６２は、その勾配が異なっている。第１凹部６０の傾斜面６１、６２の勾配は、具体的には、ジョイント２０とグリップ部３０を相対回転させて連結する際に、締め付け方向の後側に形成された第１傾斜面６１が、締め付け方向の前側に形成された第２傾斜面６２より緩い勾配とされている。また、第１凹部６０の深さＤ１は、第１凸部４２の基端側筒部２４の外周面からの突出長Ｈ１よりわずかに深く形成されている。

図４（ｂ）及び図６（ａ）に示すように、第３凸部７１及び第４凸部７２は、グリップ部３０の厚さ方向に直交し軸方向に沿った横断面形状は互いに異なっている。ジョイント２０とグリップ部３０を相対回転させて連結する際に、締め付け方向の前側に形成された第３凸部７１は断面半円形状であり、締め付け方向の後側に形成された第４凸部７２は断面略台形状である。これにより、第２凹部７０は、グリップ部３０の厚さ方向に直交し軸方向に沿った横断面が略半円形状の部分として形成されている。

また、第３凸部７１は、第４凸部７２よりやや低く形成されている。そのため、第２凹部７０の軸方向の深さは、第３凸部７１側と第４凸部７２側では異なっている。第２凹部７０における第４凸部７２側の深さＤ２は、第２凸部５２の突出長Ｈ２よりわずかに深く形成されている。さらに、第２凹部７０は、グリップ部３０における第３筒部３５の端縁の厚み全体に形成されており、その径方向の厚みは、第２筒部３４の周壁の厚みと第３筒部３５の周壁の厚みとの差分に相当する。

次に、本実施形態のシャワーヘッド１に設けられた係合構造の作用について、図５及び図６に従って、浄水カートリッジ８０の交換作業とともに説明する。図５は、第１弾性係合部４０の第１凸部４２と第１凹部６０との係合に至る状態を模式的に示したものであり、図６は、第２弾性係合部５０の第２凸部５２と第２凹部７０との係合に至る状態を模式的に示したものである。

シャワーヘッド１内に取り付けられた浄水カートリッジ８０を交換する際には、ヘッド部１０にグリップ部３０が連結された状態（図１に示す状態）から、ヘッド部１０及びグリップ部３０を相対回転させて、雄ネジ部２１と雌ネジ部３１との螺合を解除し、ヘッド部１０のジョイント２０からグリップ部３０を取り外す（図２に示す状態）。続いて、古くなった浄水カートリッジ８０をジョイント２０の基端側から取り外し、新しい浄水カートリッジ８０をジョイント２０の基端側に挿入して取り付ける。このとき、表示部２２の月表示を所定位置に回動させる。

図２に示すように、浄水カートリッジ８０の基端側からヘッド部１０のジョイント２０に対してグリップ部３０を嵌め込み、雄ネジ部２１と雌ネジ部３１とを螺合させて締め付け方向に相対回転させる。図４（ａ）に示すように、グリップ部３０には、内径の異なる第１筒部３３、第２筒部３４、第３筒部３５が設けられており、締め付けの初期には、ジョイント２０の基端側筒部２４に形成された第１弾性係合部４０は、第１筒部３３の内部に位置している。第１筒部３３の内径Ｒ１は、基端側筒部２４の外径Ｌ１より大きく、第１凸部４２の最も高い部分を通る仮想円の外径Ｌ２とほぼ同一とされている。そのため、図５（ａ）に示すように、締め付けの初期には、第１凸部４２は、第１筒部３３の内周面に押されることなく締め付け方向に移動する。第１弾性係合部４０は弾性変形することなく通常の状態に維持される。

ジョイント２０に対するグリップ部３０の締め付けが進むと、ジョイント２０の基端側筒部２４に形成された第１弾性係合部４０は、第２筒部３４の内部に移動する。第２筒部３４の内径Ｒ２は、基端側筒部２４における第１弾性係合部４０が形成されていない部分の外径Ｌ１とほぼ同一とされている。また、第１弾性係合部４０の第１凸部４２は、基端側筒部２４の外周面からの突出長Ｈ１で突出している。そのため、図５（ｂ）に示すように、第１凸部４２は第２筒部３４の内周面に押されて径方向内方へ弾性変形する。このとき、第１弾性係合部４０はその両端部でジョイント２０に接続支持されているため、弾性変形による負荷が両端部に分散する。また、第１凸部４２の最も高い部分（第１凸部４２の基端側筒部２４の外周面からの突出長Ｈ１の部分）は、第１弾性係合部４０の長手方向の中央にほぼ一致しているため、長手方向端部寄りに形成されている場合に比べて、弾性変形による負荷が両端部に掛かりにくい。

第１弾性係合部４０が第２筒部３４内を移動することにより、弾性変形された第１弾性係合部４０からの復元力が、第２筒部３４の内周面に作用し、作業者は締め付け方向への回動抵抗として認知する。

さらに、締め付けが進むと、図５（ｃ）に示すように、グリップ部３０の第２筒部３４に形成された第１凹部６０内に、第１凸部４２が係合する。第１凹部６０の深さＤ１は、第１凸部４２の基端側筒部２４の外周面からの突出長Ｈ１よりわずかに深く形成されているため、第１凹部６０と第１凸部４２との係合により、第１弾性係合部４０の弾性変形が解除される。作業者は、第１凹部６０と第１凸部４２との係合時のクリック感を認知し、また、締め付け方向への回動抵抗が低減したことを認知する。こうしたクリック感と回動抵抗の変化により、作業者はヘッド部１０とグリップ部３０が所定位置にあることを認知することができ、相対回転量が不足したり、過剰となったりすることが抑制される。なお、作業者が回動抵抗を認知する領域、すなわち、第１凸部４２がグリップ部３０の第２筒部３４の内周面に当接して第１弾性係合部４０が弾性変形する領域は、グリップ部３０を１０゜程度以上回動する範囲であることが好ましい。回動抵抗を認知する領域がこの程度であると、回動抵抗が低減したことを作業者が認知し易く、また、回動抵抗が長く続くこともないため作業がし易い。

図５（ａ）に示すように、第１凸部４２は、基端側筒部２４の軸方向に直交する横断面が三角形状に形成された三角柱形状をなしており、締め付け方向の前側に形成された第１傾斜面４２ａは、締め付け方向の後側に形成された第２傾斜面４２ｂより緩い勾配とされている。そのため、締め付け方向への回動がスムーズであり、第１凸部４２と第１凹部６０の係合時には、締め付け方向の後側への回動が抑制される。

図６（ａ）に示すように、ジョイント２０に対するグリップ部３０の締め付けが進むと、基端側筒部２４の基端側端縁は、グリップ部３０の第３筒部３５の先端側端縁に徐々に接近する。さらに締め付けが進むと、基端側筒部２４の基端側端縁とグリップ部３０の第３筒部３５の先端側端縁との間に、第２凸部５２の突出長Ｈ２よりやや大きい隙間が形成されつつ、第２凸部５２が第２凹部７０に向かって移動する。

図６（ｂ）に示すように、第２凸部５２が、グリップ部３０の締め付け方向前側に位置する第３凸部７１に接触すると、第２凸部５２は第３凸部７１から軸方向先端側への押圧力を受ける。第２弾性係合部５０の軸方向先端側にはスリット５１が形成されているため、第２弾性係合部５０はジョイント２０の軸方向に弾性変形する。このとき、スリット５１の幅は、第２凸部５２の突出長Ｈ２とほぼ同一に形成されているため、第２弾性係合部５０の弾性変形は、スリット５１で吸収される。また、第２弾性係合部５０はその両端部でジョイント２０に接続支持されているため、弾性変形による負荷が両端部に分散する。そして、第２凸部５２は、第２弾性係合部５０の長手方向中央に形成されているため、第２凸部５２が第２弾性係合部５０の長手方向端部寄りに形成されている場合に比べて、弾性変形による負荷が両端部に掛かりにくい。弾性変形された第２弾性係合部５０からの復元力は、第３凸部７１に作用し、作業者は締め付け方向への回動抵抗として認知する。

図６（ｃ）に示すように、さらに締め付けが進むと、第２凸部５２が、第３凸部７１を乗り越えて第２凹部７０に係合する。第２凹部７０における第４凸部７２側の深さＤ２は、第２凸部５２の突出長Ｈ２よりわずかに深く形成されているため、第２凹部７０と第２凸部５２との係合により、第２弾性係合部５０の弾性変形が解除され、作業者は、第２凹部７０と第２凸部５２との係合時のクリック感を認知する。また、締め付け方向への回動抵抗が低減したことを認知する。

第２凹部７０の締め付け方向の前側に形成された第３凸部７１は、グリップ部３０の厚さ方向に直交し軸方向に沿った横断面が半円形状に形成されている。一方、締め付け方向の後側に形成された第４凸部７２は、グリップ部３０の厚さ方向に直交し軸方向に沿った横断面が略台形状に形成されている。また、第３凸部７１は、第４凸部７２よりやや低く形成されている。そのため、締め付け方向への回動がスムーズであり、第２凸部５２と第２凹部７０の係合時には、締め付け方向の後側への回動が抑制される。

このように、第１凸部４２と第１凹部６０との係合によるクリック感、第２凸部５２と第２凹部７０との係合によるクリック感が得られるとともに、第１凸部４２及び第２凸部５２による締め付け方向への回動抵抗が低減したことを認知する。作業者はヘッド部１０とグリップ部３０とが所定回転位置にあることを容易に認識することになる。また、第１弾性係合部４０が周方向の２箇所に設けられているため、クリック感が増す。さらに、２箇所に設けられた第１弾性係合部４０（第１凸部４２）の一方と、第２弾性係合部５０（第２凸部５２）の形成位置が周方向に同じ位置であるため、第１弾性係合部４０と第２弾性係合部５０の何れかが設けられている場合に比べて、クリック感が増して、より明確に所定回転位置にあることを認識することになる。

上記実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（１）上記実施形態のシャワーヘッド１は、ヘッド部１０のジョイント２０に第１弾性係合部４０が設けられ、グリップ部３０に第１凹部６０が設けられている。ジョイント２０をグリップ部３０の内部に挿入した状態で相対回転させると、第１弾性係合部４０が弾性変形して、第１弾性係合部４０に形成された第１凸部４２と第１凹部６０とが係合することにより、ヘッド部１０をグリップ部３０から抜け止め状態に連結することができる。弾性変形可能な第１弾性係合部４０は長板状に形成されており、その長手方向中間部に第１凸部４２が形成されて、両端部でジョイント２０に接続支持されている。そのため、ジョイント２０及びグリップ部３０の連結操作時に第１弾性係合部４０が弾性変形する際の負荷を、第１弾性係合部４０の両端部で受けることができる。一方の端部のみで支持されている場合に比べて、一つの端部に掛かる負荷が軽減されて、第１弾性係合部４０の強度が向上する。

ジョイント２０に設けられた第２弾性係合部５０とグリップ部３０に設けられた第２凹部７０との係合についても同様の効果が得られる。
（２）第１凸部４２は、長板状の第１弾性係合部４０の中央に形成されている。両端部で支持された第１弾性係合部４０が弾性変形する際、第１凸部４２が形成された位置での変位量が大きくなる。そのため、第１凸部４２が第１弾性係合部４０の端部寄りに形成されている場合に比べて、その両端部に掛かる負荷が軽減される。一つの端部に掛かる負荷が軽減されて、第１弾性係合部４０の強度が向上する。第２弾性係合部５０についても同様の効果が得られる。

（３）第１弾性係合部４０に形成された第１凸部４２は、ジョイント２０における締め付け方向の前側に形成された第１傾斜面４２ａの勾配が相対的に緩い。そのため、締め付け方向への回転がスムーズであり締め付け作業がし易い。また、第１凸部４２における締め付け方向の後側に形成された第２傾斜面４２ｂは相対的に勾配が急である。そのため、締め付け方向と反対側へ相対回転しにくく、連結されたジョイント２０とグリップ部３０の連結が良好に保持される。シャワーヘッド１の使用中等に、不用意にヘッド部１０とグリップ部３０との係合が解除されることが抑制される。

（４）第２弾性係合部５０に形成された第２凸部５２が係合する第２凹部７０では、締め付け方向前後に断面形状と高さ（軸方向の突出長）の異なる第３凸部７１及び第４凸部７２が形成されている。締め付け方向前側の第３凸部７１は断面半円形状であって高さが低い一方、締め付け方向後側の第４凸部７２は断面略台形状であって高さが高い。そのため、締め付け方向への回転がスムーズであり締め付け作業がし易い一方で、過剰な締め付けを抑制することができる。

（５）第１弾性係合部４０は、ジョイント２０の周壁より肉厚が薄く形成されている。そのため、弾性変形し易い。
（６）第１弾性係合部４０の短手方向両端部には、一対のスリット４１が形成されている。つまり、第１弾性係合部４０は、ジョイント２０の周壁に一対のスリット４１を形成することにより、長板状の部材として形成されている。そのため、射出成形等によって容易に第１弾性係合部４０を成形することができる。

同様に、第２弾性係合部５０の先端側には、スリット５１が形成されている。つまり、第２弾性係合部５０は、ジョイント２０の周壁に一本のスリット５１を形成することにより、長板状の部材として形成されている。そのため、射出成形等によって容易に第２弾性係合部５０を成形することができる。

（７）グリップ部３０は内径の異なる複数の筒部が連設された形状に形成されており、締め付け初期に第１弾性係合部４０が移動する第１筒部３３の内径Ｒ１は、第１凸部４２の最も高い部分を通る仮想円の外径Ｌ２とほぼ同一とされている。そのため、締め付け初期には、第１弾性係合部４０が弾性変形することなく、スムーズに締め付け操作をすることができる。

（８）グリップ部３０において、第１弾性係合部４０の第１凸部４２が係合する第１凹部６０は、第２筒部３４の先端側端縁に形成されている。第２筒部３４の内径Ｒ２は、基端側筒部２４において第１弾性係合部４０が形成されていない部分の外径Ｌ１とほぼ同一とされている。そのため、第１弾性係合部４０が第２筒部３４内に移動すると、第１凸部４２に対する第２筒部３４からの押圧力が作用して第１弾性係合部４０が弾性変形する。弾性変形した第１弾性係合部４０からの復元力が第２筒部３４の内周面に作用し、作業者は回動抵抗を感じる。相対回転させる際に、ジョイント２０とグリップ部３０が所定回転位置となることを予期することができる。

第２弾性係合部５０が第３凸部７１の位置に移動した場合にも同様の効果が得られる。
（９）グリップ部３０に形成された第１凹部６０の深さＤ１は、第１凸部４２の基端側筒部２４の外周面からの突出長Ｈ１よりわずかに深く形成されている。そのため、第１凹部６０と第１凸部４２との係合により、第１弾性係合部４０の弾性変形が解除されて、締め付け方向への回動抵抗が低減する。また、係合時のクリック感が得られる。作業者は、ジョイント２０とグリップ部３０が所定回転位置にあることを容易に認知することができる。

（１０）グリップ部３０に形成された第２凹部７０における第４凸部７２側の深さＤ２は、第２凸部５２の基端側筒部２４の端縁からの突出長Ｈ２よりわずかに深く形成されている。そのため、第２凹部７０と第２凸部５２との係合により、第２弾性係合部５０の弾性変形が解除されて、締め付け方向への回動抵抗が低減し、係合時のクリック感が得られる。作業者は、第２弾性係合部５０によっても、ジョイント２０とグリップ部３０が所定回転位置にあることを容易に認知することができる。

（１１）第１弾性係合部４０は、ジョイント２０の基端側筒部２４の周壁の周方向に２箇所形成されており、グリップ部３０の内周面の周方向の２箇所に形成された第１凹部６０とそれぞれ係合する。そのため、第１弾性係合部４０が１箇所の場合に比べて、係合時のクリック感が強くなり、ジョイント２０とグリップ部３０が所定回転位置にあることをより強く認知することができる。

（１２）第２弾性係合部５０は、一方の第１弾性係合部４０と基端側筒部２４の周方向における同じ位置に形成され、基端側筒部２４の周方向における第１凸部４２と第２凸部５２の形成位置が同じとされている。そのため、第１凸部４２と第１凹部６０との係合に加えて、第２凸部５２と第２凹部７０との係合によるクリック感が得られる。第１弾性係合部４０のみの場合に比べて、係合時のクリック感が強くなり、ジョイント２０とグリップ部３０が所定回転位置にあることをより強く認知することができる。

（１３）第２弾性係合部５０の軸方向先端側にはスリット５１が形成されており、スリット５１の幅は、第２凸部５２の突出長Ｈ２とほぼ同一に形成されている。そのため、第２凸部５２が第３凸部７１に押されて第２弾性係合部５０が弾性変形すると、第２弾性係合部５０の変形量をスリット５１で吸収することができる。

（１４）ジョイント２０及びグリップ部３０は、雄ネジ部２１と雌ネジ部３１の螺合により連結される。そのため、ジョイント２０とグリップ部３０が強固に連結される。
上記実施形態は、次のように変更できる。なお、上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて適用することができる。

・上記実施形態では、第１弾性係合部４０に第１凸部４２が設けられて、グリップ部３０の周壁に設けられた第１凹部６０と凹凸の関係で係合するように構成されていたが、凹凸の形成位置はこれに限定されない。第１弾性係合部４０の長手方向中間部に凹部が設けられて、グリップ部３０の周壁に設けられた凸部と凹凸の関係で係合するようにしてもよい。２箇所ある第１弾性係合部４０のうち、一方には凸部が設けられ、他方には凹部が設けられ、これらに対応する凹凸がグリップ部３０の周壁に設けられていてもよい。同様に、第２弾性係合部５０の長手方向中間部に凹部が設けられ、グリップ部３０における第３筒部３５の先端側端縁に凸部が設けられていてもよい。

・第１弾性係合部４０の大きさを適宜変更することができる。上記実施形態では、第１弾性係合部４０の長手方向の長さが、基端側筒部２４の周長の約１／４程度とされているが、これより長くてもよく短くてもよい。また、第１弾性係合部４０の幅も適宜変更することができる、上記実施形態では、基端側筒部２４の軸方向の長さの約１／２０〜１／１０程度であり、一つのスリット４１の幅とほぼ同じか少し広く形成されているが、これより狭くてもよく、広くてもよい。同様に、第２弾性係合部５０の大きさも適宜変更することができる。

・第１弾性係合部４０の形状を適宜変更することができる。上記実施形態では、第１弾性係合部４０の一対の長辺が互いに平行に延びている形状とされているが、これに限定されない。例えば、図７（ａ）に示すように、一対の長辺が湾曲するように伸び、第１弾性係合部４０の両端部に向かうに従って幅広となる形状であってもよい。こうした形状であると、両端部での強度を向上させることができる。また、一方の長辺のみが湾曲するように伸びる形状であってもよい。

・上記実施形態では、第１弾性係合部４０の外面が、基端側筒部２４における第１弾性係合部４０以外の部分の外周面より径方向内方へ凹んだ形状とされていることにより、第１弾性係合部４０の厚みが、基端側筒部２４の周壁より薄く形成されている。しかし、これに限定されず、第１弾性係合部４０の内面が、基端側筒部２４における第１弾性係合部４０以外の部分の内周面より径方向外方へ凹んだ形状とされていることにより、基端側筒部２４の周壁より薄く形成されていてもよい。また、第１弾性係合部４０の外面及び内面のいずれもが、径方向に凹んだ形状とされていてもよい。或いは、第１弾性係合部４０の外面及び内面が、基端側筒部２４の外周面及び内周面と面一とされて、第１弾性係合部４０の厚みが、基端側筒部２４の周壁の肉厚と同じであってもよい。

・上記実施形態では、第１弾性係合部４０は、基端側筒部２４の周方向に沿って延びるように形成されているが、第１弾性係合部４０の形成方向はこれに限定されない。例えば、図７（ｂ）に示すように、基端側筒部２４の周方向に交差する方向に延びるように形成されていてもよく、或いは、基端側筒部２４の軸方向に沿って延びるように形成されていてもよい。これらの場合、第１凸部４２における締め付け方向の前後となる位置に傾斜面を形成し、締め付け方向の前側の第１傾斜面４２ａが、締め付け方向の後側の第２傾斜面４２ｂより緩い勾配とすればよい。第１傾斜面４２ａ及び第２傾斜面４２ｂが基端側筒部２４の周方向を向く位置に形成されていれば、締め付け時に第１弾性係合部４０は弾性変形し易くなり、また、締め付けを解除する方向への回動が抑制される。

・上記実施形態では、第１弾性係合部４０を基端側筒部２４の対向する位置に２箇所設けたが、第１弾性係合部４０の個数はこれに限定されない。１箇所でもよく、３箇所以上でもよい。第２弾性係合部５０も同様に、２箇所以上でもよい。

・上記実施形態では、第２弾性係合部５０が、一方の第１弾性係合部４０と周方向に同じ位置に形成され、基端側筒部２４の周方向における第１凸部４２と第２凸部５２の形成位置が同じとされている。これに限定されず、第２弾性係合部５０の周方向の形成位置を、第１弾性係合部４０の周方向の形成位置とずらしてもよい。また、第２凸部５２の周方向の形成位置を、第１凸部４２の周方向の形成位置とずらしてもよい。

・第１凸部４２は、第１弾性係合部４０の幅方向全体に亘って形成されているが、図７（ｃ）に示すように、第１弾性係合部４０の幅方向の一部に形成されていてもよい。また、同様に、第２凸部５２は、第２弾性係合部５０の厚み方向全体に亘って形成されているが、厚み方向の一部に形成されていてもよい。

・ジョイント２０の雄ネジ部２１及びグリップ部３０の雌ネジ部３１を省略してもよい。例えば、ジョイント２０とグリップ部３０を相対回転させることにより、ジョイント２０及びグリップ部３０が、凹凸の関係で抜け止め状態で連結されるような構造を設けてもよい。

・上記実施形態では、第１弾性係合部４０はジョイント２０の基端側筒部２４の周壁にスリット４１を形成することによって、周壁に一体的に接続された長板状の弾性係合部とされているが、弾性係合部を基端側筒部２４とは別体に設けてもよい。例えば、ジョイント２０の周壁に長板状の板バネを設けて、径方向に弾性変形する第１弾性係合部４０としてもよい。この場合、板バネの両端部をジョイント２０の周壁で支持すればよい。第２弾性係合部５０についても同様に、弾性変形可能な別部材を設けてもよい。

・上記実施形態では、第１凸部４２が、基端側筒部２４の軸方向に直交する横断面が三角形状に形成された三角柱形状をなしており、第２凸部５２が、基端側筒部２４の厚さ方向に直交し軸方向に沿った横断面が半円形状に形成された半円柱形状をなしているが、第１凸部４２及び第２凸部５２の形状はこれに限定されない。いずれも三角柱形状であってもよく、いずれも半円柱形状であってもよい。また、第１凸部４２が、半円柱形状であってもよく、第２凸部５２が三角柱形状であってもよい。さらに、第１凸部４２及び第２凸部５２の少なくともいずれかが、他の形状であってもよい。

・上記実施形態では、第１凸部４２の締め付け方向の前側に形成された第１傾斜面４２ａは、締め付け方向の後側に形成された第２傾斜面４２ｂより緩い勾配とされている。これに限定されず、第１傾斜面４２ａと第２傾斜面４２ｂの勾配が同じであってもよく、第１傾斜面４２ａが第２傾斜面４２ｂより急な勾配であってもよい。また、第１傾斜面４２ａ及び第２傾斜面４２ｂの勾配は適宜設定することができる。

・上記実施形態では、第１凸部４２の最も高い部分（第１凸部４２の基端側筒部２４の外周面からの突出長Ｈ１の部分）は、第１弾性係合部４０の長手方向の中央にほぼ一致しているがこれに限定されない。第１弾性係合部４０の両端部以外の部分であれば、長手方向の中央より端部寄りに形成されていてもよい。第２凸部５２についても同様である。

・上記実施形態では、第１凸部４２は、その全体が断面三角形状とされているが、例えば、図７（ｄ）に示すように、基端側筒部２４の外周面から突出する部分のみが断面三角形状とされていてもよい。

・上記実施形態の係合構造を、シャワーヘッド１のジョイント２０とグリップ部３０以外の部材に適用してもよい。また、シャワーヘッド以外の部材に適用してもよい。

１…シャワーヘッド、１０…ヘッド部、１２…吐水部、１３…ヘッドカバー、２０…ジョイント、２１…雄ネジ部、３０…グリップ部、３１…雌ネジ部、４０…第１弾性係合部、４１…スリット、４２…第１凸部、５０…第２弾性係合部、５１…スリット、５２…第２凸部、６０…第１凹部、７０…第２凹部、８０…浄水カートリッジ。

Claims (5)

1. 第１部材を筒状の第２部材内に挿入した状態で相対回転させ、前記第１部材を前記第２部材から抜け止め状態に連結する連結体に適用され、凹凸の係合により前記第１部材及び前記第２部材が所定回転位置にあることを作業者に認知させるための係合構造であって、
   前記第１部材及び前記第２部材の一方に設けられ、前記凹凸の形成方向に弾性変形可能な弾性係合部と、他方に設けられ、前記凹凸の係合により前記弾性係合部に係合する被係合部を備え、
   前記弾性係合部は、長板状に形成されて、その両端部で支持されていることを特徴とする係合構造。
2. 前記弾性係合部は、前記第１部材の周壁に設けられて、前記第１部材の径方向に弾性変形可能な第１弾性係合部を備え、
   前記第１弾性係合部の中間部には、前記第１部材の径方向外方に突出する第１凸部が形成され、
   前記被係合部は、前記第２部材の周壁に設けられて前記第１凸部に係合する第１凹部である請求項１に記載の係合構造。
3. 前記連結体は、前記第１部材及び前記第２部材の螺合により連結されるものであり、
   前記第１凸部は、前記第１部材における締め付け方向の前側に形成された第１傾斜面と、前記第１傾斜面より急な勾配で前記締め付け方向の後側に形成された第２傾斜面を有する請求項２に記載の係合構造。
4. 前記弾性係合部は、前記第１部材の端縁に設けられて、前記第１部材の軸方向に弾性変形可能な第２弾性係合部を備え、
   前記第２弾性係合部の中間部には、前記第１部材の端縁から軸方向に突出する第２凸部が形成され、
   前記被係合部は、前記第２部材の周壁に設けられて前記第２凸部に係合する第２凹部である請求項１〜３のいずれか一項に記載の係合構造。
5. 前記連結体はシャワーヘッドであり、
   前記第１部材及び前記第２部材の一方はヘッド部であり、他方はグリップ部である請求項１〜４のいずれか一項に記載の係合構造。