JP5995182B2 - 弁の開閉機構、及びそれを備えたハンドシャワーヘッド - Google Patents

Description

本発明は、弁の開閉機構に関し、特に、押圧操作により弁の開閉を行う弁の開閉機構、及びそれを備えたハンドシャワーヘッドに関する。

特開２００９−３０３１６号公報（特許文献１）には、水栓装置が記載されている。この水栓装置は、使用者によって押圧操作される押し釦と、プッシャーの並進移動により開閉される開閉バルブユニットと、を備えている。この水栓装置においては、押し釦に設けられた当接部と当接する、プッシャーの当接面を傾斜させることにより、プッシャーの並進移動のストロークに対する、押し釦のストロークを小さく抑え、水栓装置の押し釦の押圧方向の寸法を小型化している。

特開２００９−３０３１６号公報

しかしながら、押し釦等の操作部のストロークを小さく抑え、プッシャー等の並進移動のストロークを大きくすると、操作部に加えるべき操作力が大きくなるという問題がある。また、操作部に加えた操作力を伝達することにより、弁体を直接移動させるタイプの弁の開閉機構においては、必要な操作力が特に大きくなるため、上記の問題が顕著になる。

さらに、弁体を移動させるために必要な操作力は、一般に、弁体が弁座に着座している状態において弁体を弁座から引き離す際に特に大きく、弁体が弁座から離れた後は急激に小さくなる。このため、操作部に加えた操作力を伝達して弁体を直接移動させる弁の開閉機構において、操作部のストロークを小さく抑えることにより、操作部に加えるべき操作力を大きく設定すると、開弁操作の初期において極めて大きな操作力が必要となり、僅かに開弁された後は急激に操作力が小さくなるため、極めて使用感の悪いものとなる。このような使用感の悪化の問題は、弁を開閉するための機構特有の技術課題である。

従って、本発明は、操作部のストロークを小さく抑制しながら、小さい操作力で弁の開閉を行うことができる弁の開閉機構、及びそれを備えたハンドシャワーヘッドを提供することを目的としている。

また、本発明は、操作部のストロークを小さく抑制しながら、良好な使用感を得ることができる弁の開閉機構、及びそれを備えたハンドシャワーヘッドを提供することを目的としている。

上述した課題を解決するために、本発明は、押圧操作により弁の開閉を行う開閉機構であって、開閉機構本体と、この開閉機構本体に対して第１の方向に移動可能に配置され、弁座が開放される開弁位置と弁座が閉鎖される閉弁位置との間で移動される弁体と、開閉機構本体に対し、第１の方向に略直交する第２の方向に移動可能に配置され、押圧操作に基づいて弁体に操作力を作用させ、弁体を第１の方向に移動させる操作棹と、この操作棹の第２の方向の移動を、弁体の第１の方向の移動に変換する移動方向変換手段と、を有し、移動方向変換手段は、操作棹の第２の方向の移動量に対する弁体の第１の方向の移動量が、閉弁位置において小さく、弁体が閉弁位置から所定距離移動された位置において大きくなるように構成され、移動方向変換手段は、第２の方向に対して斜めに向けられた、弁体に設けられた第１の傾斜平面及び第２の傾斜平面を備え、これらの第１の傾斜平面及び第２の傾斜平面は、閉弁位置においては弁体の移動量が小さく、弁体が閉弁位置から所定距離移動された位置においては弁体の移動量が大きくなるように、異なる傾斜を有することを特徴としている。

このように構成された本発明においては、開閉機構本体に対して第１の方向に移動可能に配置された弁体が、開弁位置と閉弁位置との間で移動される。第１の方向に略直交する第２の方向に移動可能に配置された操作棹は、押圧操作に基づいて弁体に操作力を作用させ、弁体を第１の方向に移動させる。移動方向変換手段は、操作棹の第２の方向の移動を、弁体の第１の方向の移動に変換する。移動方向変換手段は、操作棹の第２の方向の移動量に対する弁体の第１の方向の移動量が、閉弁位置において小さく、弁体が閉弁位置から所定距離移動された位置において大きくなるように構成されている。

このように構成された本発明によれば、操作棹の移動量に対する弁体の移動量が、閉弁位置において小さく、弁体が閉弁位置から所定距離移動された位置において大きく構成されている。この結果、弁体を駆動するために大きな駆動力が必要とされる閉弁位置においては、小さな押圧力で大きな駆動力を得ることができ、小さな駆動力しか必要とされない閉弁位置から所定距離移動された位置においては、操作棹の小さな移動量で弁体は大きく移動される。これにより、操作棹のストロークを小さく抑制しながら、小さい操作力で弁の開閉を行うことができる。また、大きな駆動力が必要とされる閉弁位置と、小さな駆動力しか必要とされない位置において必要とされる押圧力の差を少なくすることができるので、良好な使用感を得ることができる。
また、移動方向変換手段を、弁体に設けられた２つの傾斜平面により構成することができるので、単純な構造で移動方向変換手段を構成することができる。

また、本発明は、押圧操作により弁の開閉を行う開閉機構であって、開閉機構本体と、この開閉機構本体に対して第１の方向に移動可能に配置され、弁座が開放される開弁位置と弁座が閉鎖される閉弁位置との間で移動される弁体と、開閉機構本体に対し、第１の方向に略直交する第２の方向に移動可能に配置され、押圧操作に基づいて弁体に操作力を作用させ、弁体を第１の方向に移動させる操作棹と、この操作棹の第２の方向の移動を、弁体の第１の方向の移動に変換する移動方向変換手段と、を有し、移動方向変換手段は、操作棹の第２の方向の移動量に対する弁体の第１の方向の移動量が、閉弁位置において小さく、弁体が閉弁位置から所定距離移動された位置において大きくなるように構成され、移動方向変換手段は、第２の方向に対して斜めに向けられた、弁体に設けられた曲面により構成された傾斜面を備え、この傾斜面は、閉弁位置においては弁体の移動量が小さく、弁体が閉弁位置から所定距離移動された位置においては弁体の移動量が大きくなるように傾斜していることを特徴としている。

本発明において、好ましくは、弁体に接触することにより、弁体に操作力を作用させる操作棹の先端部は、略半球形状に形成されている。
このように構成された本発明によれば、操作棹の先端部が略半球形状に形成されているので、操作棹の回転位置に関わらず、操作棹と弁体の接触状態を常に一定に保つことができる。また、操作棹と弁体の接触面積を小さくすることができるので、操作棹に対して弁体を滑らかに摺動させることができる。

本発明において、好ましくは、弁体に接触することにより、弁体に操作力を作用させる操作棹の先端部には、第１の傾斜平面及び第２の傾斜平面と夫々平行に向けられた第３の傾斜平面及び第４の傾斜平面が形成されており、閉弁位置においては第１の傾斜平面と第３の傾斜平面のみが当接し、弁体が閉弁位置から所定距離移動された位置においては第２の傾斜平面と第４の傾斜平面のみが当接する。

このように構成された本発明によれば、操作棹と弁体が、常に面接触しながら摺動されるので、操作棹及び弁体に作用する面圧を小さくすることができ、耐摩耗性を向上させることができる。

また、本発明は、弁の開閉により吐水状態を切換可能なハンドシャワーヘッドであって、シャワーヘッド本体と、複数の散水孔が設けられた散水板と、本発明による弁の開閉機構と、を有することを特徴としている。

このように構成された本発明のハンドシャワーヘッドによれば、本発明の弁の開閉機構が備えられているので、薄型に構成されたハンドシャワーヘッドにおいても、小さな押圧力で吐水状態を切り換えることができる。

本発明の弁の開閉機構、及びそれを備えたハンドシャワーヘッドによれば、操作部のストロークを小さく抑制しながら、小さい操作力で弁の開閉を行うことができる。
また、本発明の弁の開閉機構、及びそれを備えたハンドシャワーヘッドによれば、操作部のストロークを小さく抑制しながら、良好な使用感を得ることができる。

本発明の実施形態によるハンドシャワーヘッドの外観を示す斜視図である。 本発明の実施形態によるハンドシャワーヘッドの吐水状態を示す断面図である。 本発明の実施形態によるハンドシャワーヘッドの止水状態を示す断面図である。 本発明の実施形態によるハンドシャワーヘッドに内蔵されている弁体の斜視図である。 本発明の実施形態によるハンドシャワーヘッドに内蔵されている弁の開閉機構の作用を説明するための図である。 操作棹の側に２つの傾斜平面が設けられた変形例における操作棹及び弁体を示す図である。 移動方向変換手段が曲面により構成された変形例における操作棹及び弁体を示す図である。 弁体及び操作棹の両方に傾斜面が設けられた変形例における操作棹及び弁体を示す図である。

次に、添付図面を参照して、本発明の実施形態によるハンドシャワーヘッドを説明する。
図１は、本発明の実施形態によるハンドシャワーヘッドの外観を示す斜視図である。図２は、本実施形態によるハンドシャワーヘッドの吐水状態を示す断面図である。図３は、本実施形態によるハンドシャワーヘッドの止水状態を示す断面図である。図４は、本実施形態によるハンドシャワーヘッドに内蔵されている弁体の斜視図である。

図１に示すように、本実施形態のハンドシャワーヘッド１は、シャワーヘッド本体２と、このシャワーヘッド本体２の先端部に取り付けられた散水板４と、止水状態と吐水状態を切り換えるための操作部である押し釦６と、を有する。
シャワーヘッド本体２は、使用者が把持する把持部２ａと、この把持部２ａの先端側に設けられ、散水板４が取り付けられる円形の開口部２ｂと、を有する。また、シャワーヘッド本体２の基端側には、シャワーホース（図示せず）が接続される。

散水板４は、概ね円形の板であり、湯水が吐出される多数の散水孔４ａが設けられている。
押し釦６は、シャワーヘッド本体２の把持部２ａと開口部２ｂとの間に設けられた円柱形の釦である。この押し釦６を押圧操作することによりシャワーヘッド本体２に内蔵された弁の開閉機構が作動され、止水状態と吐水状態が交互に切り換えられるようになっている。

次に、図２及び図３を参照して、本発明の実施形態によるハンドシャワーヘッド１の内部構造を説明する。
図２及び図３に示すように、シャワーヘッド本体２には、第１通水路形成部材８と、この第１通水路形成部材８の先端部８ｂに接続された第２通水路形成部材１０と、この第２通水路形成部材１０の先端部に取り付けられた通水路連結部材１２と、この通水路連結部材１２に受け入れられた第３通水路形成部材１４と、が内蔵されている。さらに、シャワーヘッド本体２には、通水路連結部材１２に取り付けられた散水室形成部材１６と、散水板４の裏面側に配置された散水ノズル形成部材１８と、この散水ノズル形成部材１８の中央に配置された湯水拡散部材２０と、が内蔵されている。

第１通水路形成部材８は、細長い筒状の部材であり、その基端部には、シャワーホース（図示せず）に接続される接続部８ａが形成されている。また、第１通水路形成部材８の先端部８ｂには、弁の開閉機構２２が内蔵されている。弁の開閉機構２２の詳細については後述する。

第２通水路形成部材１０は、第１通水路形成部材８の先端に接続される筒状の部材であり、その先端は散水板４の中央付近まで延びている。第１通水路形成部材８と第２通水路形成部材１０の間にはＯリングが配置され、これらの部材の間の水密性が確保されている。また、第２通水路形成部材１０の先端部には、通水路連結部材１２を受け入れるための円形の開口部１０ａが設けられ、この開口部１０ａの内周には、通水路連結部材１２と螺合させるための雌ネジが形成されている。

通水路連結部材１２は、第２通水路形成部材１０と散水室形成部材１６を連結し、第３通水路形成部材１４を内側に受け入れる部材であり、同心円状に形成された内周円筒部１２ａ及び外周円筒部１２ｂを備えている。内周円筒部１２ａは第２通水路形成部材１０の開口部１０ａに受け入れられ、その外周に設けられた雄ネジにより、第２通水路形成部材１０と螺合される。第２通水路形成部材１０と通水路連結部材１２の間にはＯリングが配置され、これらの部材の間の水密性が確保されている。

また、通水路連結部材１２の外周円筒部１２ｂは、散水室形成部材１６に受け入れられ、その外周に形成された雄ネジにより、散水室形成部材１６と螺合される。これにより、第２通水路形成部材１０と散水室形成部材１６が連結される。

さらに、通水路連結部材１２の内周円筒部１２ａの内側には第３通水路形成部材１４が受け入れられており、これにより第２通水路形成部材１０と第３通水路形成部材１４が連結される。また、第３通水路形成部材１４と通水路連結部材１２の間にはＯリングが配置され、これらの部材の間の水密性が確保されている。

第３通水路形成部材１４は概ね円筒状の部材であり、その先端部がすぼまるように構成されている。これにより、第２通水路形成部材１０から流入した湯水は、第３通水路形成部材１４によって絞られて流速が高くなる。

散水室形成部材１６は、円筒状の円筒部１６ａと、この円筒部１６ａを覆うように形成された円板部１６ｂと、を有する。円筒部１６ａの内周側には雌ネジが形成されており、通水路連結部材１２の外周円筒部１２ｂに設けられた雄ネジと螺合される。円板部１６ｂは概ね円形の板状であり、その背面側で通水路連結部材１２及び第３通水路形成部材１４を覆うように配置される。また、円板部１６ｂの中央には開口部が設けられており、この開口部に第３通水路形成部材１４のすぼまった先端部が挿入される。

また、円板部１６ｂの周縁部には、縁部１６ｃが形成されており、この縁部１６ｃの先端は、散水ノズル形成部材１８の周縁部と当接される。これにより、円板部１６ｂの前側面と、散水ノズル形成部材１８の背面との間に扁平な散水室が形成される。

散水ノズル形成部材１８は、ゴム製の概ね円板状の部材であり、散水室形成部材１６と散水板４の間に配置される。散水ノズル形成部材１８には多数の散水ノズル１８ａが設けられており、これらの散水ノズル１８ａは、散水板４に設けられた多数の散水孔４ａを通ってハンドシャワーヘッド１の外部に突出している。なお、散水ノズル形成部材１８はゴム製であるため、散水室形成部材１６の縁部１６ｃに押し付けられることにより、それらの間の水密性が確保される。

湯水拡散部材２０は、概ね円形の円板部２０ａと、この円板部２０ａの中心から円板部２０ａに対して垂直に延びる軸部２０ｂと、を有する。軸部２０ｂは第３通水路形成部材１４の中心部に挿入されて固定される。円板部２０ａは、第３通水路形成部材１４の先端との間に隙間を空けて、第３通水路形成部材１４の中央の開口部を覆うように配置される。これにより、第３通水路形成部材１４を通過した湯水は、第３通水路形成部材１４の先端と円板部２０ａとの間を通って放射状に拡散しながら散水室内に流入する。また、円板部２０ａの前側面は、散水ノズル形成部材１８の中央部に当接され、散水ノズル形成部材１８を散水板４に押し付けている。

次に、本発明の実施形態によるハンドシャワーヘッド１に内蔵されている弁の開閉機構２２を説明する。図２は弁が開弁された状態を示し、図３は弁が閉弁された状態を示している。

図２及び図３に示すように、弁の開閉機構２２は、第１通水路形成部材８の先端部８ｂに組み込まれており、弁体２４と、この弁体２４が着座する弁座２６と、この弁座２６が閉鎖される閉弁位置に向けて弁体２４を付勢する付勢部材であるコイルバネ２８と、弁体２４を移動させる操作棹３０と、この操作棹３０を移動させ、所定の位置に保持するラッチ機構３２と、を有する。なお、本実施形態においては、第１通水路形成部材８の先端部８ｂは、弁の開閉機構２２の開閉機構本体として機能する。

弁の開閉機構２２は、開閉機構本体（先端部８ｂ）内に摺動可能に配置された弁体２４が、操作棹３０による操作力に基づいて弁座２６から離れ（図２）、又は着座（図３）することにより、弁座２６の弁孔が開閉されるように構成されている。

図４に示すように、弁体２４は、着座部２４ａと、この着座部２４の背面側に形成された支持フレーム部２４ｂと、この支持フレーム部２４ｂの両側面に設けられた摺動突起２４ｃと、支持フレーム部２４ｂの底面に設けられた摺動突起２４ｄと、支持フレーム部２４ｂの背面側に形成されたバネ取付部２４ｅと、を有する。

着座部２４ａは、弁体２４の先端に設けられた円形カップ状の部分であり、この着座部２４ａの先端部が弁座２６に着座することにより、弁座２６に設けられた弁孔が閉鎖される。

支持フレーム部２４ｂは、着座部２４ａの背面側に形成された直方体状のフレームである。着座部２４ａは、支持フレーム部２４ｂにより、弁座２６の適正な位置に着座するように支持される。

摺動突起２４ｃ及び摺動突起２４ｄは、支持フレーム部２４ｂの両側面及び底面に夫々設けられた細長い突起である。摺動突起２４ｃは、先端部８ｂ内壁の両側面に設けられた細長いガイド溝（図示せず）に夫々受け入れられており、このガイド溝に沿って摺動される。同様に、摺動突起２４ｄは、先端部８ｂ内壁の底面に設けられた細長いガイド溝８ｃ（図２、図３）に受け入れられており、このガイド溝８ｃに沿って摺動される。これにより、弁体２４は、開閉機構本体である先端部８ｂ内で直線移動される。

バネ取付部２４ｅは、支持フレーム部２４ｂの背面側に形成された十字型断面の突起であり、このバネ取付部２４ｅがコイルバネ２８の内側に嵌め込まれることにより、弁体２４にコイルバネ２８が取り付けられる。

さらに、支持フレーム部２４ｂの内側には、移動方向変換手段である第１の傾斜平面３４及び第２の傾斜平面３６が設けられている。第１の傾斜平面３４及び第２の傾斜平面３６は、支持フレーム部２４ｂの内側に一体に形成された平面部分である。第１の傾斜平面３４は、第１の方向である弁体２４の摺動方向に対して急激な傾斜を有し、第２の傾斜平面３６は、弁体２４の摺動方向に対して第１の傾斜平面３４よりも緩やかな傾斜を有するように構成されている。後述するように、これらの第１の傾斜平面３４、第２の傾斜平面３６が操作棹３０の先端で押圧されることにより、弁体２４は開弁方向に駆動される。

図２、図３に示すように、弁座２６は円環状の部材であり、弁体２４の着座部２４ａと合致する形状に形成されている。また、弁座２６は、第２通水路形成部材１０の基端部に取り付けられており、この第２通水路形成部材１０の基端部が第１通水路形成部材８の先端部８ｂに受け入れられることにより、弁座２６は、弁体２４と対向するように位置決めされる。

付勢部材であるコイルバネ２８は、弁体２４を閉弁位置に向けて付勢するように配置されている。コイルバネ２８の先端部には弁体２４のバネ取付部２４ｅが受け入れられている。一方、コイルバネ２８の基端は、第１通水路形成部材８の先端部８ｂに設けられた段部に係合されている。

操作棹３０は、円形断面のシャフトであり、その先端は半球面状に構成されている。また、操作棹３０は、その中心軸線が、弁体２４の移動方向に対して略直交する第２の方向に向くように配置され、ラッチ機構３２により、図３に示す位置から図２に示す位置へ、軸線方向に移動される。なお、操作棹３０の先端は、その中心軸線に対して回転対称な半球面状に構成されているため、弁の開閉機構２２の組み立て時において、操作棹３０が如何なる回転位置に組み付けられた場合においても、操作棹３０の先端と傾斜平面との接触状態は変化しない。このため、操作棹３０の組み付け方向を管理する必要がなく、弁の開閉機構２２の組み立てを容易にすることができる。

ラッチ機構３２は、押し釦６が押圧操作される毎に、操作棹３０を、図３に示す位置と図２に示す位置に交互に移動させ、保持するように構成されている。本実施形態においては、ラッチ機構３２は、回転カム、コイルバネ等により構成されており、このラッチ機構は、各種水栓装置、ノック式ボールペン等にも使用されている周知の機構であるため、説明を省略する。

次に、図２、図３及び図５を参照して、本発明の実施形態によるハンドシャワーヘッド１の作用を説明する。図５は、ハンドシャワーヘッド１に内蔵されている弁の開閉機構２２の作用を説明するための図である。

図３に示す閉弁状態において、ハンドシャワーヘッド１の使用者が押し釦６を押圧操作すると、弁体２４は図５（ａ）乃至（ｄ）に示す状態を経て、図２に示す開弁状態となり、吐水が開始される。この状態でラッチ機構３２により操作棹３０の位置が保持され、吐水状態が維持される。

吐水状態においては、図２に矢印で示すように、第１通水路形成部材８の基端部から流入した湯水は、弁体２４の周囲を通って弁座２６の弁孔に流入し、第２通水路形成部材１０に至る。第２通水路形成部材１０に流入した湯水は、その先端部に接続された第３通水路形成部材１４に流れる。第３通水路形成部材１４に流入した湯水は、その先端部と湯水拡散部材２０の円板部２０ａの間の隙間を通って、散水室形成部材１６と散水ノズル形成部材１８の間に形成された散水室内に流入する。散水室内に流入した湯水は、散水ノズル形成部材１８に設けられた多数の散水ノズル１８ａを通ってシャワー吐水される。

図２に示す吐水状態において、使用者が再び押し釦６を押圧操作すると、ラッチ機構３２により操作棹３０が、図２における上方に引き上げられる。これに伴い弁体２４は、コイルバネ２８の付勢力により閉弁位置に移動され、図３に示す止水状態となる。ラッチ機構３２は、引き上げられた操作棹３０を図３に示す位置に保持する。

次に、弁の開閉機構２２の作用を詳細に説明する。
まず、図３に示す閉弁状態においては、弁体２４は閉弁位置にあり、その着座部２４ａは弁座２６に着座され、弁孔は完全に閉鎖されている。この状態においては、着座部２４ａの上流側には水道の１次圧（水道水の供給圧力）が作用すると共に、下流側には概ね大気圧が作用している。このため、閉弁位置においては、弁体２４は、コイルバネ２８の付勢力、及び水道の１次圧に基づく力により、弁座２６に押し付けられた状態となっている。

また、閉弁位置においては、図５（ａ）に示すように、操作棹３０の先端は、弁体２４に設けられた第１の傾斜平面３４に当接された状態になっている。ここで、図５（ａ）に示すように、弁体２４の移動方向である第１の方向（図５における水平方向）に対する第１の傾斜平面３４の傾斜角度は、α度である。

次に、押し釦６が押圧操作されると、この操作力により、操作棹３０は、その移動方向である第２の方向（図５における鉛直方向）に移動（図５における下方）される。このため、第１の傾斜平面３４が操作棹３０の先端により押され、弁体２４は、コイルバネ２８の付勢力及び水道の１次圧に基づく力に抗して開弁方向（図５における右方向）に移動され、図５（ｂ）に示す状態となる。この間に、操作棹３０の先端は、図５（ｂ）における距離Ｓだけ下方に移動される一方、弁体２４は距離Ｄ１だけ右方に移動される。

これにより、着座部２４ａと弁座２６の間に隙間ができ、弁体２４の上流側の湯水が、弁座２６を通って下流側に流出するようになる。このように、湯水が弁座２６を通って流れるようになると、弁体２４の上流側の圧力が急激に低下するので、弁体２４を閉方向に押圧していた水道の１次圧に基づく力も急激に低下する。また、弁体２４が閉弁位置に静止している状態から弁体２４を移動させるためには、弁体２４と第１通水路形成部材８の先端部８ｂとの間に働く静止摩擦力に打ち勝つ駆動力を作用させる必要がある。これに対して、弁体２４が閉弁位置から移動を始めた後は、弁体２４に働く摩擦力は、静止摩擦力よりも小さい動摩擦力となり、弁体２４を駆動するために必要な力も小さくなる。

押し釦６が更に押し込まれることにより、操作棹３０が更に下方に移動されると、弁体２４は閉弁位置から所定距離移動され、図５（ｃ）に示すように、操作棹３０の先端は、弁体２４に設けられた第２の傾斜平面３６に当接された状態となる。ここで、図５（ｃ）に示すように、弁体２４の移動方向である第１の方向（図５における水平方向）に対する第２の傾斜平面３６の傾斜角度は、第１の傾斜平面３４よりも緩やかなβ度である。

図５（ｃ）に示す状態から、押し釦６が更に押し込まれると、操作棹３０の先端は、図５（ｄ）における距離Ｓだけ下方に移動される一方、弁体２４は距離Ｄ２だけ右方に移動される。ここで、第２の傾斜平面３６の傾斜角度βは第１の傾斜平面３４の傾斜角度αよりも小さく設定されている。このため、操作棹３０の先端の同一の移動量（距離Ｓ）に対する弁体２４の移動量は、操作棹３０が第２の傾斜平面３６に接触した状態における移動量（距離Ｄ２）の方が、第１の傾斜平面３４に接触した状態における移動量（距離Ｄ１）よりも大きくなる。

また、押し釦６への押圧力に基づいて発生する、弁体２４を開方向に移動させる駆動力は、操作棹３０の先端が第１の傾斜平面３４に接触している場合の方が、第２の傾斜平面３６に接触している場合よりも大きくなる。このため、弁体２４が閉弁位置から開弁位置に向けて移動を開始する際には、操作棹３０の先端が第２の傾斜平面３６に接触している状態よりも、同一の押圧力により、弁体２４に大きな駆動力を作用させることができる。これにより、弁体２４に大きな１次圧及び静止摩擦力が作用している閉弁位置においては、押し釦６への小さな押圧力により、弁体２４に対する大きな駆動力を得ることができる。

また、弁体２４が閉弁位置から所定距離移動され、操作棹３０の先端が第２の傾斜平面３６に接触している状態では、弁体２４に作用する１次圧は低下している。このため、押し釦６への押圧力に基づいて発生する弁体２４への駆動力が低下しても、容易に弁体２４を移動させることができる。これにより、弁体２４が閉弁位置から移動を開始する際の押圧力と、弁体２４が閉弁位置から所定距離移動された後の押圧力の差が少なくなり、ハンドシャワーヘッド１の使用感が向上する。

本発明の実施形態によるハンドシャワーヘッド１によれば、操作棹３０の移動量（図５の距離Ｓ）に対する弁体２４の移動量が、閉弁位置において小さく（図５の距離Ｄ１）、弁体が閉弁位置から所定距離移動された位置において大きく（図５の距離Ｄ２）構成されている。この結果、弁体２４を駆動するために大きな駆動力が必要とされる閉弁位置（図５（ａ））においては、小さな押圧力で大きな駆動力を得ることができ、小さな駆動力しか必要とされない閉弁位置から所定距離移動された位置（図５（ｃ））においては、操作棹の小さな移動量で弁体は大きく移動される。これにより、操作棹３０のストロークを小さく抑制しながら、押し釦６に対する小さい押圧力で弁の開閉を行うことができる。また、大きな駆動力が必要とされる閉弁位置と、小さな駆動力しか必要とされない位置において必要とされる押圧力の差を少なくすることができるので、良好な使用感を得ることができる。

また、本実施形態のハンドシャワーヘッド１によれば、移動方向変換手段が、弁体２４に設けられた第１の傾斜平面３４及び第２の傾斜平面３６により構成されているので、単純な構造で移動方向変換手段を構成することができる。

さらに、本実施形態のハンドシャワーヘッド１によれば、操作棹３０の先端部が略半球形状に形成されているので、操作棹３０の回転位置に関わらず、操作棹３０と弁体２４の接触状態を常に一定に保つことができる。また、操作棹３０と弁体２４の接触面積を小さくすることができるので、操作棹３０に対して弁体を滑らかに摺動させることができる。

また、本実施形態のハンドシャワーヘッド１によれば、弁の開閉機構２２が薄型に構成されているので、小さな押圧力、及び良好な操作感で吐水状態を切り換えることを可能にしながら、薄型のデザインを採用することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態によるハンドシャワーヘッドを説明したが、上述した実施形態に種々の変更を加えることができる。特に、上述した実施形態においては、本発明の弁の開閉機構が、ハンドシャワーヘッドに適用されていたが、本発明の弁の開閉機構は、任意の水栓装置に適用することができる。

また、上述した実施形態においては、移動方向変換手段である第１の傾斜平面３４及び第２の傾斜平面３６は弁体２４に設けられていたが、変形例として、各傾斜平面を操作棹の側に設けることもできる。

図６は、操作棹の側に２つの傾斜平面が設けられた変形例における操作棹及び弁体を示す図である。
図６に示す変形例においては、操作棹４０は四角柱状の棒材により構成され、その先端部に第１の傾斜平面４２及び第２の傾斜平面４４が形成されている。また、第１の傾斜平面４２の傾斜角度は、第２の傾斜平面４４の傾斜角度よりも大きく形成されている。一方、弁体４６には、第１、第２の傾斜平面と当接して摺動する当接部４６ａが設けられている。この変形例においては、操作棹４０の第２の方向（図６における鉛直方向）の移動量に対する弁体４６の第１の方向（図６における水平方向）の移動量が、第１の傾斜平面４２と当接部４６ａが当接した状態（図６（ａ））では小さく、第２の傾斜平面４４と当接部４６ａが当接した状態（図６（ｂ））では大きくなる。これにより、上述した実施形態と同様の作用効果を奏するものである。

また、上述した実施形態においては、移動方向変換手段が２つの平面により構成されていたが、移動方向変換手段を３つ以上の平面、又は、曲面により構成することもできる。

図７は、移動方向変換手段が曲面により構成された変形例における操作棹及び弁体を示す図である。
図７（ａ）に示す変形例においては、移動方向変換手段として、曲面により構成された傾斜面５４が、弁体５２に設けられている。この変形例において、操作棹５０が図７（ａ）の下方に移動されると、これに当接している傾斜面５４の傾斜角は次第に緩やかになる。これにより、操作棹５０の第２の方向（図７（ａ）における鉛直方向）の移動量に対する弁体５２の第１の方向（図７（ａ）における水平方向）の移動量が、閉弁位置において小さく、弁体５２が閉弁位置から所定距離移動された位置において大きくなる。

また、図７（ｂ）に示す変形例においては、移動方向変換手段として、操作棹６０の先端部に、曲面により構成された傾斜面６２が設けられている。この変形例において、操作棹６０が図７（ｂ）の下方に移動されると、弁体６４の当接部６４ａに当接している、操作棹６０に設けられた傾斜面６２の傾斜角は次第に緩やかになる。これにより、操作棹６０の第２の方向（図７（ｂ）における鉛直方向）の移動量に対する弁体６４の第１の方向（図７（ｂ）における水平方向）の移動量が、閉弁位置において小さく、弁体６４が閉弁位置から所定距離移動された位置において大きくなる。

さらに、上述した実施形態においては、移動方向変換手段である傾斜面が弁体又は操作棹の何れか１方に設けられていたが、変形例として、傾斜面を両方に設けることもできる。

図８は、弁体及び操作棹の両方に傾斜面が設けられた変形例における操作棹及び弁体を示す図である。
図８に示す変形例においては、操作棹７０及び弁体７２の両方に、夫々２つの傾斜平面が設けられている。弁体７２には、第１の傾斜平面７４及び第２の傾斜平面７６が夫々形成されている。一方、操作棹７０には、第３の傾斜平面７７及び第４の傾斜平面７８が夫々形成されている。また、第１の傾斜平面７４と第３の傾斜平面７７の傾斜角度は同一に形成され、第２の傾斜平面７６と第４の傾斜平面７８の傾斜角度も同一に形成されている。従って、第１の傾斜平面７４と第３の傾斜平面７７、第２の傾斜平面７６と第４の傾斜平面７８は、夫々平行に向けられている。また、第１、第３の傾斜平面の傾斜角度は、第２、第４の傾斜平面の傾斜角度よりも大きく構成されている。

図８（ａ）に示す閉弁位置においては、第１の傾斜平面７４と第３の傾斜平面７７のみが接触している。次いで、図８（ｂ）に示すように、弁体７２が閉弁位置から所定距離移動された状態においては、第２の傾斜平面７６と第４の傾斜平面７８のみが接触するようになる。この変形例においては、操作棹７０の第２の方向（図８における鉛直方向）の移動量に対する弁体７２の第１の方向（図８における水平方向）の移動量が、第１の傾斜平面７４と第３の傾斜平面７７のみが当接した状態（図８（ａ））では小さく、第２の傾斜平面７６と第４の傾斜平面７８のみが当接した状態（図８（ｂ））では大きくなる。これにより、上述した実施形態と同様の作用効果を奏するものである。また、この変形例によれば、操作棹７０と弁体７２が広い接触面積をもって当接するので、各傾斜平面に作用する面圧を小さくすることができ、耐摩耗性を向上させることができる。

１ 本発明の実施形態によるハンドシャワーヘッド
２ シャワーヘッド本体
２ａ 把持部
２ｂ 開口部
４ 散水板
４ａ 散水孔
６ 押し釦
８ 第１通水路形成部材
８ａ 接続部
８ｂ 先端部（開閉機構本体）
８ｃ ガイド溝
１０ 第２通水路形成部材
１２ 通水路連結部材
１２ａ 内周円筒部
１２ｂ 外周円筒部
１４ 第３通水路形成部材
１６ 散水室形成部材
１６ａ 円筒部
１６ｂ 円板部
１６ｃ 縁部
１８ 散水ノズル形成部材
１８ａ 散水ノズル
２０ 湯水拡散部材
２０ａ 円板部
２０ｂ 軸部
２２ 弁の開閉機構
２４ 弁体
２４ａ 着座部
２４ｂ 支持フレーム部
２４ｃ 摺動突起
２４ｄ 摺動突起
２４ｅ バネ取付部
２６ 弁座
２８ コイルバネ
３０ 操作棹
３２ ラッチ機構
３４ 第１の傾斜平面（移動方向変換手段）
３６ 第２の傾斜平面（移動方向変換手段）
４０ 操作棹
４２ 第１の傾斜平面（移動方向変換手段）
４４ 第２の傾斜平面（移動方向変換手段）
４６ 弁体
４６ａ 当接部
５０ 操作棹
５２ 弁体
５４ 傾斜面（移動方向変換手段）
６０ 操作棹
６２ 傾斜面（移動方向変換手段）
６４ 弁体
６４ａ 当接部
７０ 操作棹
７２ 弁体
７４ 第１の傾斜平面（移動方向変換手段）
７６ 第２の傾斜平面（移動方向変換手段）
７７ 第３の傾斜平面（移動方向変換手段）
７８ 第４の傾斜平面（移動方向変換手段）

Claims (5)

1. 押圧操作により弁の開閉を行う開閉機構であって、
   開閉機構本体と、
   この開閉機構本体に対して第１の方向に移動可能に配置され、弁座が開放される開弁位置と弁座が閉鎖される閉弁位置との間で移動される弁体と、
   上記開閉機構本体に対し、上記第１の方向に略直交する第２の方向に移動可能に配置され、押圧操作に基づいて上記弁体に操作力を作用させ、上記弁体を上記第１の方向に移動させる操作棹と、
   この操作棹の第２の方向の移動を、上記弁体の第１の方向の移動に変換する移動方向変換手段と、を有し、
   上記移動方向変換手段は、上記操作棹の第２の方向の移動量に対する上記弁体の第１の方向の移動量が、上記閉弁位置において小さく、上記弁体が上記閉弁位置から所定距離移動された位置において大きくなるように構成され、
   上記移動方向変換手段は、上記第２の方向に対して斜めに向けられた、上記弁体に設けられた第１の傾斜平面及び第２の傾斜平面を備え、これらの第１の傾斜平面及び第２の傾斜平面は、上記閉弁位置においては上記弁体の移動量が小さく、上記弁体が上記閉弁位置から所定距離移動された位置においては上記弁体の移動量が大きくなるように、異なる傾斜を有することを特徴とする弁の開閉機構。
2. 押圧操作により弁の開閉を行う開閉機構であって、
   開閉機構本体と、
   この開閉機構本体に対して第１の方向に移動可能に配置され、弁座が開放される開弁位置と弁座が閉鎖される閉弁位置との間で移動される弁体と、
   上記開閉機構本体に対し、上記第１の方向に略直交する第２の方向に移動可能に配置され、押圧操作に基づいて上記弁体に操作力を作用させ、上記弁体を上記第１の方向に移動させる操作棹と、
   この操作棹の第２の方向の移動を、上記弁体の第１の方向の移動に変換する移動方向変換手段と、を有し、
   上記移動方向変換手段は、上記操作棹の第２の方向の移動量に対する上記弁体の第１の方向の移動量が、上記閉弁位置において小さく、上記弁体が上記閉弁位置から所定距離移動された位置において大きくなるように構成され、
   上記移動方向変換手段は、上記第２の方向に対して斜めに向けられた、上記弁体に設けられた曲面により構成された傾斜面を備え、この傾斜面は、上記閉弁位置においては上記弁体の移動量が小さく、上記弁体が上記閉弁位置から所定距離移動された位置においては上記弁体の移動量が大きくなるように傾斜していることを特徴とする弁の開閉機構。
3. 上記弁体に接触することにより、上記弁体に操作力を作用させる上記操作棹の先端部は、略半球形状に形成されている請求項１又は２に記載の弁の開閉機構。
4. 上記弁体に接触することにより、上記弁体に操作力を作用させる上記操作棹の先端部には、上記第１の傾斜平面及び第２の傾斜平面と夫々平行に向けられた第３の傾斜平面及び第４の傾斜平面が形成されており、上記閉弁位置においては上記第１の傾斜平面と上記第３の傾斜平面のみが当接し、上記弁体が上記閉弁位置から所定距離移動された位置においては上記第２の傾斜平面と上記第４の傾斜平面のみが当接する請求項１記載の弁の開閉機構。
5. 弁の開閉により吐水状態を切換可能なハンドシャワーヘッドであって、
   シャワーヘッド本体と、
   複数の散水孔が設けられた散水板と、
   上記請求項１乃至４の何れか１項に記載の弁の開閉機構と、
   を有することを特徴とするハンドシャワーヘッド。

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