JP6688170B2 - シャワーヘッド - Google Patents

Description

本発明は、ヘッド本体の内部に設けた流水路に切替弁や開閉弁等の弁装置を設け、この弁装置を操作ボタンにより操作して流水路を切り替えたり開閉するようにしたシャワーヘッドに関するものである。

一般家庭やホテルなどの浴室、又は温泉や銭湯などで使用されるシャワーヘッド、もしくは洗面台に設けられるシャワーヘッドなどにおいて、複数系統の流水路を切り替える切替弁を備えたり、単一の流水路に一時止水弁などのような開閉弁を設けて流水を一時的にストップするようなシャワーヘッドが知られている。

例えば、ヘッド本体に設けられた押し込み式の操作ボタンの操作により、散水板からの吐水態様を切り替えられるようにしたシャワーヘッドでは、２系統の流水路を切り替える切替弁をヘッド本体内に設けるとともに、操作ボタンと切替弁との間に係合機構を介装させることで、操作ボタンの操作に基づき、該係合機構を介して切替弁を駆動させることが多い。かかる係合機構としては、例えば、ラチェット機構や、カム溝とガイドピンとを組み合わせた機構や、オルターネイト機構を含むノック機構など、種々のものが提案されている。

すなわち、例えば特許文献１には、２系統の流水路にそれぞれ連なる開口を有する分流板の背面に、片方の開口を塞ぐ切換プレートを配置するとともに、押釦（操作ボタン）の押し込み操作に応じて回動する送りプレートを該切換プレートの背方に配置し、送りプレートの環状カムと切換プレートの環状カムとで構成されるラチェット機構（係合機構）によって、切換プレートを回転させて、吐水態様を切り替えるようにしたシャワーヘッドが開示されている。

また、例えば特許文献２には、第１および第２流入口の周りに形成した着座面に、片方の流入口を塞ぐ切替えプレート（切替弁）を配置するとともに、外周面にカム溝が形成されたカム軸および該カム溝に嵌まり込むガイドピン（係合機構）を、操作ボタンと切替えプレートとの間に介装し、操作ボタンの押し込み操作に基づくカム溝とガイドピンとの協働により切替えプレートを回転させて、吐水態様を切り替えるようにしたシャワーヘッドが開示されている。

なお、特許文献２には、カム溝とガイドピンとの組み合わせに代えて、ノック機構を採用することも開示されている。

特公平４−５７９１５号公報 特開平７−２４３６３号公報

しかしながら、上記特許文献１や特許文献２のシャワーヘッドには、以下のような問題がある。

すなわち、環状カムと環状カムとを噛み合わせる（係合させる）ラチェット機構や、カム溝とガイドピンとを協働させる機構では、ガタつきや作動不良を抑えるべく、各部材の加工精度や組み立て精度が厳しく設定される。にもかかわらず、特許文献１や特許文献２のものでは、ヘッド本体内において、これらの機構が流水に晒される構造となっているため、例えば流水に含まれる異物が、環状カムと環状カムとの間やカム溝に挟まったりした場合には、作動不良が生じて吐水態様の切り替えが困難になるおそれや、最悪の場合にはシャワーヘッドの故障を招くおそれがある。

このような問題を解決するために、例えばパッキン等の防水部材を多数用いて、係合機構の止水性を高めることも考えられるが、これでは、部品点数が増えることで構造が複雑になるという問題や製造コストが上昇するという問題がある。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、シャワーヘッド本体に設けられた操作ボタンの操作により内部に設けられた弁装置を動かして流水路を開閉するシャワーヘッドにおいて、簡単な構造で、流水に含まれる異物等により弁装置の作動に不具合が生じるのを抑える技術を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明に係るシャワーヘッドでは、流水路や弁装置が収容される弁室などのごとき水が流れる部位と、弁装置を駆動させる機構とを、隔壁を介して分離するようにしている。

すなわち、本発明は、吐出端に散水部を備えるとともに内部に２系統の流水路を有するシャワーヘッド本体と、該シャワーヘッド本体に設けられ、前記２系統の流水路にそれぞれ対応する散水孔を有する散水板と、前記シャワーヘッド本体に設けられた押し込み式の操作ボタンと、該操作ボタンの押し込み操作に応じて作動することで、一方の流水路とこれに対応する散水孔とを連通または遮断する弁装置（実施例では切替弁）と、前記操作ボタンと前記弁装置との間に介装され、該操作ボタンの押し込み操作に基づいて前記弁装置を揺動させる係合機構を備えたシャワーヘッドであって、前記係合機構は、前記シャワーヘッド本体内において水の流れる部位から隔壁によって区画された係合機構室内に収容されており、前記操作ボタンは、前記係合機構室内に押し込まれるように構成されており、前記弁装置は、前記隔壁を貫通し、且つ、前記係合機構によって回動される揺動軸と接続されていることを特徴とするものである。

この構成によれば、係合機構が流水路や弁室などのような水の流れる部位から隔壁によって区画された係合機構室内に収容されていることから、精密な作動が要求される係合機構が流水に晒されるのを抑制することができる。これにより、パッキン等の防水部材を多数用いることなく、簡単な構造で、流水に含まれる異物等により係合機構に不具合が生じるのを抑えることができる。

また、操作ボタンが係合機構室内に押し込まれるように構成されていることから、換言すると、係合機構のみならず操作ボタン（乃至これに直結される部材等）も流水に晒されない構成となっていることから、防水パッキン等が収縮するような水圧がかかった状態で操作ボタンの押し込み（直線運動）を行う必要がないので、操作ボタンの操作性を高めることができる。

また、弁装置は、隔壁を貫通する揺動軸を介して係合機構と接続されていることから、換言すると、流水路側では回転運動だけが行われることから、防水パッキンが収縮するような水圧がかかった状態で直線運動が行われるのとは異なり、弁装置をスムーズに揺動させることができる。

さらに、前記シャワーヘッドでは、前記操作ボタンの押し込み方向および前記係合機構の係合方向は、前記散水部の散水面と平行であることが好ましい。

例えば、操作ボタンの押し込み方向が散水面と直交する場合や、係合機構の係合方向が散水面と直交する場合には、シャワーヘッド本体を相対的に大きくしたり、係合機構の構成を複雑にしたりしなければ、一般的に流水路が狭くなる傾向にある。この点、この構成によれば、操作ボタンの押し込み方向および係合機構の係合方向が共に散水面と平行であることから、シャワーヘッド本体を相対的に大きくしたり、係合機構の構成を複雑にしたりすることなく、相対的に広い流路面積を確保することができる。

そうして、前記係合機構の具体例として、前記係合機構は、前記操作ボタンをスライド可能に支持する筒状のホルダーと、前記ホルダー内にスライド可能に設けられたロッドと、前記ロッドを前記操作ボタンの押し込み方向と反対方向に付勢するばねと、前記ホルダー内で前記操作ボタンと前記ロッドとの間に設けられた回転子と、を備え、前記操作ボタンの押し込み操作に基づいて前記回転子が回転することで、前記回転子に設けられた複数のカムが、前記ホルダーの内周面に設けられた複数のカム条体の間に挿入される第１係合状態と、該複数のカムが該複数のカム条体における前記ばね側の端部に引っ掛る第２係合状態とに切り替わるノック機構であることが好ましい。

このように、弁装置を揺動させる係合機構として所謂ノック機構を採用することで、簡単な構造を有し且つコンパクトな係合機構を実現することができ、これにより、係合機構室乃至シャワーヘッド本体のコンパクト化を図ることができる。

また、ノック機構を採用する場合の前記シャワーヘッドの具体例として、前記隔壁を貫通し、前記流水路側で前記弁装置と接続される揺動軸と、前記揺動軸の前記係合機構室側の端部に接続され、付勢手段によって付勢されることで、前記弁装置を連通および遮断の一方の状態に維持するカム部材と、をさらに備え、前記ノック機構は、前記第１係合状態から前記第２係合状態に切り替わる際に、前記ロッドに設けられたアームが前記カム部材を付勢力に抗して回動させることで、前記弁装置を連通および遮断の他方の状態に切り替えるように構成されていることが好ましい。

この構成によれば、付勢手段およびカム部材（以下、これらを併せてカム機構ともいう）並びにノック機構を用いて、弁装置を連通（または遮断）状態に容易に維持することができるとともに、遮断（または連通）状態に容易に切り替えることができる。加えて、ノック機構のみならずカム機構も係合機構室内に収容されるので、付勢手段およびカム部材として、金属部材や耐食性を有しない部材などを用いることができ、これにより、設計自由度を高めることができる。

以上、説明したように本発明に係るシャワーヘッドによれば、簡単な構造で、流水に含まれる異物等により、操作ボタンや係合機構に不具合が生じるのを抑えることができる。

本発明の実施形態に係るシャワーヘッドを模式的に示す斜視図である。 ヘッド部を模式的に示す正面図である。 ヘッド部を模式的に示す側面図であり、同図（ａ）はヘッドカバーを取り付けた状態を示し、同図（ｂ）はヘッドカバーを取り外した状態を示している。 ヘッド部を模式的に示す背面図であり、同図（ａ）はヘッドカバーを取り付けた状態を示し、同図（ｂ）はヘッドカバーを取り外した状態を示している。 ヘッド部の分解斜視図である。 ヘッド部を模式的に示す図であり、同図（ａ）は図２のVIａ−VIａ線の断面図であり、同図（ｂ）は図２のVIｂ−VIｂ線の断面図である。 ヘッド部を模式的に示す、図２のVIａ−VIａ線に相当する断面図である。 カム機構を模式的に示す背面図である。 操作ボタンが押し込まれていない状態を模式的に示す図であり、同図（ａ）はノック機構の係合状態を示す背面図であり、同図（ｂ）は切替弁の状態を示す正面図である。 操作ボタンが押し込まれた状態を模式的に示す図であり、同図（ａ）はノック機構の係合状態を示す背面図であり、同図（ｂ）は切替弁の状態を示す正面図である。

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の実施形態に係るシャワーヘッドを模式的に示す斜視図である。このシャワーヘッドは、図１に示すように、使用者が手に持つ握り部３の先端部にヘッド部１が取り付けられていて、これらヘッド部１と握り部３とで本発明のシャワーヘッド本体２を構成している。握り部３とヘッド部１は互いにねじ結合されており、握り部３の根元が図示しないシャワーホースに連結されるようになっている。握り部３の内部には、図示しないが、シャワーホースより送られてくる水（お湯を含む）をヘッド部１に導く導水路が設けられている。

なお、図１中の符号５は、ヘッド部１の意匠性を高めるためのエンボス模様である。

以下では、説明の便宜上、ヘッド部１に設けられた散水板４に直交する方向を前後方向とし、前後方向における散水板４側を前側（正面側）とし、前後方向におけるヘッドカバー１５側を後側（背面側）とする。また、散水板４に平行な方向における操作ボタン２０側を上側とする。

図２は、ヘッド部１を模式的に示す正面図である。図２に示すように、散水板４は、その中央部に密集して放射状に形成された複数のジェット水流吐水孔（散水孔）４ａと、該ジェット水流吐水孔４ａの周りに互いに離間して放射状に形成された複数のシャワー水流吐水孔（散水孔）４ｂと、を有している。このように、ジェット水流吐水孔４ａとシャワー水流吐水孔４ｂとを設けることで、ヘッド部１に供給された流水を、散水板４の中央部から太い流線の束として放出するジェット水流と、散水板４の外周縁部から多数の細い流線として放出するシャワー水流との吐水とが可能となっている。そして、本実施形態のヘッド部１では、該ヘッド部１自体に設けられた操作ボタン２０の押し込み操作により、ジェット水流のみが行われるジェット水流吐水モードと、ジェット水流吐水に加えてシャワー水流も行われる複合吐水モードと、を切り替えることが可能となっている。

図３は、ヘッド部１を模式的に示す側面図であり、同図（ａ）はヘッドカバー１５を取り付けた状態を示し、同図（ｂ）はヘッドカバー１５を取り外した状態を示している。また、図４は、ヘッド部１を模式的に示す背面図であり、同図（ａ）はヘッドカバー１５を取り付けた状態を示し、同図（ｂ）はヘッドカバー１５を取り外した状態を示している。

上述の如く、本実施形態のヘッド部１では、操作ボタン２０の押し込み操作により吐水モードを切り替え可能となっているが、操作ボタン２０乃至これに直結される部材等に直接水圧がかかると、操作ボタン２０の操作性が低下する場合がある。また、吐水モードを切り替えるための機構４０，５０が流水に晒されると、流水に含まれる異物等により機構４０，５０に不具合が生じる場合がある。そこで、本実施形態では、図３（ｂ）および図４（ｂ）に示すように、ヘッド部１内における水が流れる部位（流水通路１１ｆや弁室１０ｄなど）から区画された係合機構室１０ｃ内に、操作ボタン２０や各種機構４０，５０を収容するようにしている。以下、このような構造を実現可能な具体的な構成について詳述する。

−全体構成−
図５は、ヘッド部１の分解斜視図である。また、図６は、ヘッド部１を模式的に示す図であり、同図（ａ）は図２のVIａ−VIａ線の断面図であり、同図（ｂ）は図２のVIｂ−VIｂ線の断面図である。図５に示すように、ヘッド部１は主に、散水板４が取り付けられたヘッドキャップ１２と、仕切台１３と、メガネパッキン１４と、弁球３１と、ばねベース３２と、弁ばね３３と、揺動部材３４と、ヘッドベース１１と、トーションばね４１と、カム部材４２と、操作ボタン２０と、ホルダー５１と、回転子５２と、ロッド５３と、コイルばね５４と、ヘッドカバー１５と、から構成されている。

機能的に区分すると、ヘッド部１は、図６（ａ）および（ｂ）に示すように、ヘッド部本体１０と、ヘッド部本体１０に設けられた散水板４と、ヘッド部本体１０に設けられた押し込み式の操作ボタン２０と、操作ボタン２０の押し込み操作に応じて揺動することで吐水モードを切り替える切替弁３０と、操作ボタン２０と切替弁３０との間に介装され、操作ボタン２０の押し込み操作に基づいて切替弁３０を揺動させるカム機構４０およびノック機構５０と、を備えている。この場合、ヘッド部本体１０は主に、ヘッドベース１１と、ヘッドキャップ１２と、仕切台１３と、メガネパッキン１４と、ヘッドカバー１５と、から構成されている。また、切替弁３０は主に、弁球３１と、ばねベース３２と、弁ばね３３と、揺動部材３４と、から構成されている。さらに、カム機構４０は主に、トーションばね４１と、カム部材４２と、から構成されている。また、ノック機構５０は主に、ホルダー５１と、回転子５２と、ロッド５３と、コイルばね５４と、から構成されている。

−ヘッド部本体−
図７は、ヘッド部本体１０を模式的に示す、図２のVIａ−VIａ線に相当する断面図である。このヘッド部本体１０は、図７に示すように、取付部１１ａに設けた流水通路１１ｆに連なる弁室１０を有し、この弁室１０と隔壁１１ｃによって区画された係合機構室１０ｃを有している。上述の如く、ヘッド部本体１０は主に、ヘッドベース１１と、ヘッドキャップ１２と、仕切台１３と、メガネパッキン１４（図５および図６（ｂ）参照）と、ヘッドカバー１５と、から構成されている。

ヘッドベース１１は、樹脂製の部材であり、図７に示すように、内部に前記流水通路１１ｆが形成されて前記握り部３に連結される取付部１１ａと、前後方向に延びる略筒状のベース本体１１ｂと、ベース本体１１ｂを前後に仕切る隔壁１１ｃと、切替弁３０を支持する筒状のホルダー１１ｄと、を有している。取付部１１ａは、ベース本体１１ｂの下端部に接続されていて、その内部の流水通路１１ｆがベース本体１１ｂにおける隔壁１１ｃよりも前側の空間、すなわち弁室１０ｄと連通している。ベース本体１１ｂは、前側の開口が円形に形成されている一方、後側の開口が略楕円形に形成されている。隔壁１１ｃには貫通孔１１ｅが形成されている。ホルダー１１ｄは、その内周面が貫通孔１１ｅの孔壁と面一となるように、隔壁１１ｃから前側に延びている。なお、隔壁１１ｃの後側面には、後述するノック機構５０を固定するためのボス部１１ｇや、トーションばね４１を支持するための支柱１１ｈや、カム機構４０の回転を規制するためのストッパ１１ｉ（図５および図８参照）等が突設されている。

ヘッドキャップ１２は、樹脂製の部材であり、大径円筒状のキャップ本体１２ａと、散水板４においてジェット水流吐水孔４ａとシャワー水流吐水孔４ｂとを仕切る小径円筒状の仕切り壁１２ｂと、を有している。ヘッドキャップ１２は、円筒状のキャップ本体１２ａの前側の開口部に散水板４が取り付けられることで有底筒状をなしている。なお、これら大径円筒状のキャップ本体１２ａと小径円筒状の仕切り壁１２ｂおよび散水板４は、モールド成形により一体化されている。

ヘッドキャップ１２は、キャップ本体１２ａの内周面に形成された雌ネジと、ベース本体１１ｂの前端部の外周面に形成された雄ネジとを螺合させることで、ヘッドベース１１に取り付けられる。このように、ヘッドキャップ１２が取り付けられて、ベース本体１１ｂの前側の開口が塞がれることで、流水通路１１ｆを通過した水が供給される弁室１０ｄがヘッド部本体１０内に形成される。

仕切台１３は、樹脂製の部材であり、大径の外側筒部１３ａと、小径の内側筒部１３ｂと、外側筒部１３ａの後端部と内側筒部１３ｂの後端部とを繋ぐ円環状の仕切プレート１３ｃと、を有していて、略有底筒状に形成されている。外側筒部１３ａの外周面には鍔部１３ｄが設けられている。仕切プレート１３ｃには、メガネパッキン１４の外形と略同形の凹部１３ｅが形成されていて（図５および図６（ｂ）参照）、該凹部１３ｅにメガネパッキン１４が後側から嵌め込まれるようになっている。

メガネパッキン１４は、ゴム製の部材であり、後記図９（ｂ）および図１０（ｂ）に示すように、切替弁３０の揺動軌跡に応じた形状に形成されている。メガネパッキン１４の一方側の端部には前後方向に貫通する流水孔１４ａが形成されている（図５および図６（ｂ）参照）。仕切プレート１３ｃの凹部１３ｅ内には、前後方向に貫通する弁孔１３ｆが形成されており（図６（ｂ）参照）、メガネパッキン１４を凹部１３ｅに嵌め込むと、流水孔１４ａと弁孔１３ｆとが連通するようになっている。

このように構成された仕切台１３は、鍔部１３ｄがベース本体１１ｂとヘッドキャップ１２とに挟まれることで、ヘッドベース１１に固定される。仕切台１３がヘッドベース１１に固定された状態では、内側筒部１３ｂがヘッドキャップ１２の仕切り壁１２ｂの内側に嵌るようになっている。これにより、ヘッド部本体１０の前端部には、散水板４と内側筒部１３ｂとで区画される円柱状の空間と、散水板４と内側筒部１３ｂと仕切プレート１３ｃと外側筒部１３ａとで区画される円環状の空間と、が形成される。なお、仕切台１３の鍔部１３ｄには、位置決めのための切欠き１３ｇ等が設けられており（図５参照）、メガネパッキン１４の流水孔１４ａおよび仕切プレート１３ｃの弁孔１３ｆは、それらの中心が正面視で必ず９時の位置になるように構成されている。

なお、「正面視で９時の位置」とは、図２に示すように、散水板４の中央を原点とし、上下方向をＹ方向とし、上下方向と前後方向とに直交する方向をＸ方向とし、図２に示すＸ軸を０°とし、正面視で反時計回りを正とした場合の１８０°の方向にある位置を意味する。

以上のように、ヘッドベース１１と、ヘッドキャップ１２と、メガネパッキン１４が嵌め込まれた仕切台１３と、を組み合わせることで、ヘッド部本体１０内には２系統の流水路１０ａ，１０ｂが形成されることになる。第１流水路１０ａは、流水通路１１ｆを通った水が、弁室１０ｄへ供給され、上記円柱状の空間を通ってジェット水流吐水孔４ａから吐水される経路であり、ジェット水流吐水モードおよび複合吐水モードの両吐水モードで用いられる。また、第２流水路１０ｂは、流水通路１１ｆを通った水が、弁室１０ｄへ供給され、メガネパッキン１４の流水孔１４ａおよび仕切プレート１３ｃの弁孔１３ｆを通った後、上記円環状の空間を通ってシャワー水流吐水孔４ｂから吐水される経路であり、複合吐水モードでのみ用いられる。

ヘッドカバー１５は、樹脂製の部材であり、球面を略楕円状に切り取ったような形状に形成されている。ヘッドカバー１５の上端部には、操作ボタン２０を挿通するための断面楕円形の挿通孔１５ａが形成されている。ヘッドカバー１５は、後述するように係合機構室１０ｃに配置された操作ボタン２０が挿通孔１５ａに挿通されるように、ヘッドベース１１に対し該ヘッドカバー１５を上側から被せることで、ヘッドベース１１に嵌るとともに、締結ボルト（図示せず）によってヘッドベース１１に固定されることで、ベース本体１１ｂの後側の開口を塞ぐようになっている。これにより、ヘッド部本体１０の後端部には、隔壁１１ｃによって第１および第２流水路１０ａ，１０ｂから区画されるとともに、ヘッドカバー１５によって外部から区画された、カム機構４０およびノック機構５０を収容するための係合機構室１０ｃが形成されることになる。

−切替弁（弁装置）−
上述の如く、切替弁３０は主に、金属製の弁球３１と、ゴム製のばねベース３２と、金属製の弁ばね３３と、揺動部材３４と、から構成されている。揺動部材３４は、樹脂製の部材であり、図５および図６に示すように、揺動軸３４ａと、有底筒状の弁体収容部３４ｂと、揺動軸３４ａの先端部と弁体収容部３４ｂとを繋ぐ接続部３４ｃと、を有している。揺動軸３４ａは、ヘッドベース１１の隔壁１１ｃに設けられたホルダー１１ｄおよび貫通孔１１ｅに回転自在に挿入されており、これにより、揺動部材３４は揺動軸３４ａ周りに揺動可能となっている。より具体的には、図９（ｂ）および図１０（ｂ）に示すように、揺動部材３４は、操作ボタン２０の押し込み操作に応じて、弁体収容部３４ｂの中心が、正面視で９時の位置（図９（ｂ）参照）と、正面視で略７時半の位置（図１０（ｂ）参照）と、を採るように構成されていて、その間で揺動可能となっている。揺動軸３４ａには、軸方向に離間して２条の溝３４ｄが全周に亘って形成されている。これら２条の溝３４ｄには、Ｏリング３５がそれぞれ嵌められており、これにより、ホルダー１１ｄおよび貫通孔１１ｅと揺動軸３４ａとの間の隙間を通って、弁室１０ｄ内の水が係合機構室１０ｃに浸入するのを防止することができる。なお、「正面視で略７時半の位置」とは、図２において略２２８°の方向にある位置を意味する。

弁ばね３３、ばねベース３２および弁球３１は、この順で弁体収容部３４ｂに収容されており、弁球３１は弁ばね３３によって前側に常時付勢されている。上述の如く、弁体収容部３４ｂの中心が、正面視で９時の位置と略７時半の位置との間で揺動することから、弁球３１はメガネパッキン１４に常時押し付けられている。なお、弁ばね３３と弁球３１との間にばねベース３２を介在させるのは、金属製の弁球３１と金属製の弁ばね３３とが直接接触することで弁球３１の回転抵抗が増えるのを防止するとともに、弁球３１が傷つくのを抑えるためである。

このように構成された切替弁３０では、弁球３１（弁体収容部３４ｂの中心）が、正面視で略７時半の位置にある場合には、弁室１０ｄと第２流水路１０ｂとが連通しているので、複合吐水モードとなる。これに対し、操作ボタン２０の押し込み操作に応じて揺動部材３４が揺動し、弁球３１が正面視で９時の位置になると、弁球３１がメガネパッキン１４の流水孔１４ａに嵌り該流水孔１４ａを塞ぐことから、弁孔１３ｆが閉塞され、弁室１０ｄと第２流水路１０ｂとの連通が遮断され、ジェット水流吐水モードとなる。

ここで、樹脂製の仕切台１３に形成された弁孔１３ｆを金属製の弁球３１で直接塞ごうとしても、硬質な弁球３１によって硬質な仕切台１３に形成された弁孔１３ｆを完全に塞ぐのは困難である。この点、本実施形態では、仕切台１３の凹部１３ｅに嵌め込まれたメガネパッキン１４に形成された流水孔１４ａを弁球３１で塞ぐことから、弁ばね３３の付勢力および弁球３１の背面に加わる水圧によって弁球３１が流水孔１４ａに押し付けられることで、流水孔１４ａが適度に変形して弁球３１と密着するので、弁孔１３ｆを完全に塞ぐことが可能となる。

−カム機構−
図８は、カム機構４０を模式的に示す背面図である。図８では、図を見易くするために、ヘッドカバー１５を取り外した状態を示すとともに、ノック機構５０を図示省略している。上述の如く、カム機構４０は主に、トーションばね４１と、カム部材４２と、から構成されている。

カム部材４２は、樹脂製の部材であり、第１カムアーム４２ａと、第２カムアーム４２ｂと、を有していて、略Ｌ字状に形成されている。カム部材４２は、揺動部材３４の揺動軸３４ａにおける、貫通孔１１ｅから係合機構室１０ｃ側に飛び出した端部に、Ｃ型クリップ４３によって固定されている。第１カムアーム４２ａには、トーションばね４１の端部４１ｂを引っ掛けるための係止ストッパ４２ｃが設けられている。

トーションばね４１は、金属製の部材であり、隔壁１１ｃの後側面に突設された支柱１１ｈに巻き回されている。トーションばね４１は、その一方の端部４１ａが、隔壁１１ｃの後側面に突設されたボス部１１ｇに形成された係止板１１ｊに係止している一方、その他方の端部４１ｂが、第１カムアーム４２ａの係止ストッパ４２ｃに係止しており、これにより、カム部材４２を背面視で反時計回りの方向に常時付勢している。

このように、カム部材４２はトーションばね４１によって背面視で反時計回りの方向に常時付勢されているが、隔壁１１ｃの後側面に突設されたストッパ１１ｉに第２カムアーム４２ｂが当接することで、図８に示すように、第２カムアーム４２ｂが略水平方向に延びた状態に維持されている。ここで、カム部材４２は、揺動軸３４ａから弁体収容部３４ｂの中心への向きと、揺動軸３４ａから第２カムアーム４２ｂが延びる向きとが略一致するように、揺動軸３４ａに固定されている。それ故、第２カムアーム４２ｂがストッパ１１ｉに当接することで、カム部材４２が図８に示す姿勢を採っているときには、切替弁３０は、図９（ｂ）に示す状態に、換言すると、弁球３１が正面視で９時の位置になり、第２流水路１０ｂとシャワー水流吐水孔４ｂとの連通を遮断する状態になっている。つまり、カム機構４０は、トーションばね４１の付勢力により第２カムアーム４２ｂがストッパ１１ｉに当接している状態では、切替弁３０をジェット水流吐水モードに維持する機能を果たしている。

一方、トーションばね４１の付勢力に抗して、カム部材４２が背面視で時計回りに回転すると、切替弁３０が正面視で反時計回りに揺動し、第２流水路１０ｂとシャワー水流吐水孔４ｂとが連通状態になる。

−ノック機構（係合機構）−
図９は、操作ボタン２０が押し込まれていない状態を模式的に示す図であり、同図（ａ）はノック機構５０の係合状態を示す背面図であり、同図（ｂ）は切替弁３０の状態を示す正面図である。また、図１０は、操作ボタン２０が押し込まれた状態を模式的に示す図であり、同図（ａ）はノック機構５０の係合状態を示す背面図であり、同図（ｂ）は切替弁３０の状態を示す正面図である。なお、図９（ａ）および図１０（ａ）では、図を見易くするために、筒状のホルダー５１のうち該ホルダー５１の内周面に設けられたカム条体５１ｆのみを示している。また、図９（ｂ）および図１０（ｂ）では、図を見易くするために、メガネパッキン１４の配置位置を破線で表現している。

本実施形態のノック機構５０は、オルターネイト機構であり、主に、ホルダー５１と、回転子５２と、ロッド５３と、コイルばね５４と、から構成されている。なお、操作ボタン２０についてもノック機構５０と一緒に説明する。

ホルダー５１は、樹脂製の部材であり、断面円形の下側筒部５１ａと、該下側筒部５１ａの上側に段差を介して接続された断面楕円形の上側筒部５１ｂと、を有していて、全体として筒状に形成されている（図４（ｂ）および図５参照）。上側筒部５１ｂは、下側筒部５１ａの半径と同じ短軸半径を有している。ホルダー５１は、その両側部に設けられた取付部５１ｃが、締結ボルト（図示せず）によってボス部１１ｇに取り付けられることで、その筒軸が上下方向と一致し且つ上側筒部５１ｂの短軸が前後方向と一致した姿勢でヘッド部本体１０に固定されている。ホルダー５１の上下方向における中央部よりも上側の部位には、該ホルダー５１内にその一部が挿入される操作ボタン２０をスライド可能且つ抜出し不能に支持するための上下に延びるスリット溝５１ｄが、前側と後側とにそれぞれ１条ずつ形成されている（図５参照）。また、ホルダー５１の上下方向における中央部よりも下側の部位には、該ホルダー５１内にスライド可能に設けられるロッド５３のアーム５３ｃが該ロッド５３の上下移動に伴って移動できるように、上下に延びるスリット溝５１ｅが形成されている（図６（ｂ）参照）。

さらに、ホルダー５１の内周面には、図９（ａ）および図１０（ａ）に示すように、上下方向における中央部よりも上側に、軸方向に延びるカム条体５１ｆが周方向に離間して３条設けられている。各カム条体５１ｆは、ホルダー５１内における回転子５２の移動範囲に対応する長さを有している。各カム条体５１ｆの下端部には、周方向に並ぶ２つの掛止歯５１ｇ、５１ｈが形成されている。

操作ボタン２０は、樹脂製の部材であり、円形筒状のノック部２０ａと、該ノック部２０ａの上側に段差を介して接続された有頂楕円筒状の操作部２０ｂと、を有していて、全体として有頂筒状に形成されている。ノック部２０ａの下端部は鋸状に形成されている。操作部２０ｂは、ノック部２０ａの半径と同じ短軸半径を有している。この操作ボタン２０の短軸の両端部には、係止フック２０ｃが設けられている。

このように構成された操作ボタン２０は、操作部２０ｂの短軸と、ホルダー５１の上側筒部５１ｂの短軸とが一致するような姿勢で、上方からノック部２０ａをホルダー５１に差し込むと、弾性変形した係止フック２０ｃがスリット溝５１ｄに嵌るようになっている。このように、係止フック２０ｃがスリット溝５１ｄに一旦嵌ると、操作ボタン２０は、係止フック２０ｃがスリット溝５１ｄの上縁部に引っ掛ることで、ホルダー５１から上方に抜けることなく、スライド可能にホルダー５１に支持されることになる。なお、操作ボタン２０は、最も上昇した状態では、係止フック２０ｃがスリット溝５１ｄの上縁部に当接するとともに、操作部２０ｂがホルダー５１の上側筒部５１ｂから上方に突出する一方、使用者の押し込み操作により最も下降した状態では、操作部２０ｂがホルダー５１の上側筒部５１ｂ内に収容されるようになっている。なお、「最も下降した状態」とは、正確には、後述する「過渡的な状態」を除いて最も下降した状態を意味する。

コイルばね５４は、ホルダー５１内で一番下に配置されていて、係合機構室１０ｃの底面から反力をとるようになっている。

ロッド５３は、樹脂製の部材であり、図５に示すように、相対的に大径の下側筒部５３ａと、該下側筒部５３ａの上側に段差を介して接続された相対的に小径の上側筒部５３ｂと、を有していて、全体として筒状に形成されている。ロッド５３は、その筒軸がホルダー５１の筒軸と同心になるように、ホルダー５１内にスライド可能に収容されている。下側筒部５３ａには、コイルばね５４の上端部が収容されており、これにより、ロッド５３はコイルばね５４によって上方に常時付勢されるようになっている。一方、上側筒部５３ｂの側部には、スリット溝５１ｅを通ってホルダー５１の外側に延びるアーム５３ｃが設けられている。アーム５３ｃは、ホルダー５１の外側に出た後、前側に曲がって、カム部材４２の第２カムアーム４２ｂの上端面に当たるような形状に形成されている。

回転子５２は、樹脂製の部材であり、相対的に大径の下側筒部５２ａと、該下側筒部５２ａの上側に段差を介して接続された相対的に小径の上側筒部５２ｂと、を有していて、全体として筒状に形成されている。回転子５２は、その筒軸がホルダー５１の筒軸と同心になるように、ホルダー５１内における操作ボタン２０とロッド５３との間にスライド可能に収容されている。下側筒部５２ａの外周面には、ホルダー５１の３条のカム条体５１ｆにそれぞれ対応する３つのカム羽根５２ｃが設けられている。各カム羽根５２ｃの上端部には、カム条体５１ｆの下端部に形成された掛止歯５１ｇ、５１ｈの傾斜面と同じ傾きを有する傾斜面が形成されている。

下側筒部５２ａには、ロッド５３の上側筒部５３ｂが収容されている。一方、上側筒部５２ｂは操作ボタン２０のノック部２０ａに収容されているとともに、カム羽根５２ｃの上端が、鋸状に形成されノック部２０ａの下端部に当接している。これにより、操作ボタン２０および回転子５２は、ロッド５３を介してコイルばね５４によって上方に常時付勢されるようになっている。

このように構成された回転子５２は、図９（ａ）に示すように、カム羽根５２ｃがカム条体５１ｆとカム条体５１ｆとの間に挿入された場合に、最も上昇した状態となる一方、図１０（ａ）に示すように、カム羽根５２ｃの上端が、カム条体５１ｆの下端部に形成された掛止歯５１ｈに係止した場合に、最も下降した状態となる。なお、この「最も下降した状態」も、正確には「過渡的な状態」を除いて最も下降した状態を意味する。

より詳しくは、図９（ａ）に示すように、カム羽根５２ｃがカム条体５１ｆとカム条体５１ｆとの間に挿入されている場合には、回転子５２は、周方向に拘束されているが上下方向には拘束されていないため、ホルダー５１内を上下方向にスライドすることになる。それ故、コイルばね５４の付勢力によってロッド５３、回転子５２および操作ボタン２０が上方に押し上げられ、操作ボタン２０の係止フック２０ｃがスリット溝５１ｄの上縁部に当接したときに、回転子５２は最も上昇した状態となる。

このような状態から、操作ボタン２０が下方に押し込まれると、コイルばね５４の付勢力に抗して回転子５２およびロッド５３が押し下げられる。そうして、係止フック２０ｃがスリット溝５１ｄの下縁部に当接するとともに、ノック部２０ａの下端部に当接しているカム羽根５２ｃの上端が、カム条体５１ｆの下端よりも下がると（これを過渡的な状態という）、回転子５２に対する周方向の拘束がなくなるため、カム羽根５２ｃの上端の傾斜面がノック部２０ａの鋸状の下端部を滑り、回転子５２が回転する。ここで、操作ボタン２０の押し込み操作を止めると、コイルばね５４の付勢力によってロッド５３、回転子５２および操作ボタン２０が上方に押し上げられるが、回転子５２が回転したことで、カム羽根５２ｃは、カム条体５１ｆとカム条体５１ｆとの間に挿入されるのではなく、カム条体５１ｆの下端部に形成された掛止歯５１ｇの傾斜面に当接する。このように、掛止歯５１ｇの傾斜面に当接したカム羽根５２ｃは、その上端の傾斜面が掛止歯５１ｇの傾斜面を滑り、掛止歯５１ｈに係止することになる。それ故、操作ボタン２０の押し込み操作を止めた後も、図１０（ａ）に示すように、回転子５２が最も下降した状態が維持されることになる。

このような状態から、操作ボタン２０が再び下方に押し込まれると、コイルばね５４の付勢力に抗して回転子５２およびロッド５３が押し下げられる。そうして、ノック部２０ａの下端部に当接しているカム羽根５２ｃの上端が、カム条体５１ｆの下端よりも再び下がると（過渡的な状態）、カム羽根５２ｃの上端の傾斜面がノック部２０ａの鋸状の下端部を滑り、回転子５２が更に回転することになる。ここで、操作ボタン２０の押し込み操作を止めると、コイルばね５４の付勢力によってロッド５３、回転子５２および操作ボタン２０が上方に押し上げられるが、回転子５２が回転したことで、カム羽根５２ｃは、掛止歯５１ｇではなく掛止歯５１ｈの傾斜面に当接することになる。このように、掛止歯５１ｈの傾斜面に当接したカム羽根５２ｃは、その上端の傾斜面が掛止歯５１ｈの傾斜面を滑り、カム条体５１ｆとカム条体５１ｆとの間に再び挿入されることになる。それ故、図１０（ａ）に示す状態から、操作ボタン２０の押し込み操作を行うと、図９（ａ）に示す状態に戻ることになる。

このように、ノック機構５０は、操作ボタン２０の押し込み操作に基づいて回転子５２が回転することで、該回転子５２に設けられたカム羽根５２ｃが、ホルダー５１の内周面に設けられたカム条体５１ｆとカム条体５１ｆとの間に挿入される第１係合状態と、カム羽根５２ｃがカム条体５１ｆの下端部に引っ掛る第２係合状態と、に切り替わるようになっている。

以上のように構成されたヘッド部１では、図９（ａ）に示すように、操作ボタン２０が押し込まれていない場合には、カム羽根５２ｃがカム条体５１ｆとカム条体５１ｆとの間に挿入されており、コイルばね５４の付勢力によってロッド５３、回転子５２および操作ボタン２０が最も上昇した状態（第１係合状態）となる。このとき、ロッド５３に設けられたアーム５３ｃは、トーションばね４１によって付勢されてストッパ１１ｉに当接している第２カムアーム４２ｂの上端面に単に当たっているだけなので、第２カムアーム４２ｂが略水平方向に延びた状態に維持される。それ故、切替弁３０は、図９（ｂ）に示す状態に、換言すると、弁球３１が正面視で９時の位置にあり、弁孔１３ｆが塞がれて弁室１０ｄと第２流水路１０ｂとの連通を遮断する状態になっている。これらにより、操作ボタン２０が押し込まれていない場合には、ジェット水流吐水モードが維持されることになる。

一方、図９（ａ）に示す状態から操作ボタン２０が押し込まれた場合には、コイルばね５４の付勢力に抗して押下げられた、ロッド５３、回転子５２および操作ボタン２０が最も下降した状態（第２係合状態）となる。このように、第１係合状態から第２係合状態に切り替わる際に、ロッド５３に設けられたアーム５３ｃは、トーションばね４１の付勢力に抗してカム部材４２を背面視で時計回りに回転させるので、第２カムアーム４２ｂが略水平方向に延びた状態から斜め下方に傾くことになる。そうして、第２係合状態では、カム羽根５２ｃの上端がカム条体５１ｆの掛止歯５１ｈに係止していることから、図１０（ａ）に示すように、第２カムアーム４２ｂが斜め下方に傾いた状態が維持される。それ故、切替弁３０は、図１０（ｂ）に示す状態に、換言すると、弁球３１が正面視で略７時半の位置になり、弁孔１３ｆを開き、弁室１０ｄと第２流水路１０ｂとが連通する状態に切り替わる。これらにより、操作ボタン２０が押し込まれた場合には、ジェット水流吐水モードから複合吐水モードに切り替わることになる。

さらに、図１０（ａ）に示す状態から操作ボタン２０が押し込まれた場合には、カム羽根５２ｃがカム条体５１ｆとカム条体５１ｆとの間に再び挿入され、コイルばね５４の付勢力によってロッド５３、回転子５２および操作ボタン２０が最も上昇した状態（第１係合状態）に戻る。このとき、ロッド５３に設けられたアーム５３ｃも上昇するので、トーションばね４１の付勢力によってカム部材４２が背面視で反時計回りに回転し、第２カムアーム４２ｂが略水平方向に延びた状態に戻る。それ故、切替弁３０は、図９（ｂ）に示す状態に戻るので、複合吐水モードからジェット水流吐水モードに切り替わることになる。

以上説明したように、本実施形態のヘッド部１によれば、流水通路１１ｆに連なる弁室１０ｄから隔壁１１ｃによって区画された係合機構室１０ｃ内に、ノック機構５０が収容されていることから、精密な作動が要求されるノック機構５０が流水に晒されるのを抑制することができる。これにより、パッキン等の防水部材を多数用いることなく、簡単な構造で、流水に含まれる異物等によりノック機構５０に不具合が生じるのを抑えることができる。

また、ノック機構５０のみならずカム機構４０も係合機構室１０ｃ内に収容されているので、トーションばね４１およびカム部材４２として、金属部材や耐食性を有しない部材などを用いることができ、これにより、設計自由度を高めることができる。

さらに、操作ボタン２０が係合機構室１０ｃ内に押し込まれるように構成されていることから、換言すると、ノック機構５０のみならず操作ボタン２０も流水に晒されない構成となっていることから、防水パッキンが収縮するような水圧がかかった状態で操作ボタン２０の押し込みを行う必要がないので、操作ボタン２０の操作性を高めることができる。

また、切替弁３０は、隔壁１１ｃを貫通する揺動軸３４ａを介してカム機構４０およびノック機構５０と接続されていることから、換言すると、弁室１０ｄ側では回転運動だけが行われることから、Ｏリング３５が収縮するような水圧がかかった状態で直線運動が行われるのとは異なり、切替弁３０をスムーズに揺動させることができる。

さらに、操作ボタン２０の押し込み方向およびノック機構５０の係合方向が共に散水板４の散水面と平行であることから、ヘッド部本体１０を相対的に大きくしたり、操作ボタン２０およびノック機構５０の構成を複雑にしたりすることなく、相対的に広い流路面積を確保することができる。

また、切替弁３０を揺動させる機構としてノック機構（オルターネイト機構）５０を採用することで、簡単な構造を有し且つコンパクトな機構を実現することができ、これにより、係合機構室１０ｃ乃至ヘッド部本体１０のコンパクト化を図ることができる。

（その他の実施形態）
本発明は、実施形態に限定されず、その精神または主要な特徴から逸脱することなく他の色々な形で実施することができる。

上記実施形態では、操作ボタン２０が押し込まれていない状態ではジェット水流吐水モードとなる一方、操作ボタン２０が押し込まれた状態では複合吐水モードとなるようにしたが、これに限らず、例えば、メガネパッキン１４の流水孔１４ａおよび仕切プレート１３ｃの弁孔１３ｆの位置を変更することで、操作ボタン２０が押し込まれていない状態では複合吐水モードとなる一方、操作ボタン２０が押し込まれた状態ではジェット水流吐水モードとなるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、ジェット水流吐水のみが行われるジェット水流吐水モードと、ジェット水流吐水に加えてシャワー水流吐水も行われる複合吐水モードと、を切替えるようにしたが、これに限らず、例えば、ジェット水流吐水のみが行われるジェット水流吐水モードと、シャワー水流吐水のみが行われるシャワー水流吐水モードと、を切替えるように構成してもよい。

さらに、上記実施形態では、ヘッド部本体１０の上部（図２の＋Ｙ方向）に操作ボタン２０を配置したが、これに限らず、例えば、ヘッド部本体１０の側部（図２の＋Ｘ方向や−Ｘ方向）に操作ボタン２０を配置してもよい。

また、上記実施形態では、係合機構としてノック機構５０を採用したが、係合機構室１０ｃ内に収容され且つ相対的に広い流路面積を確保することができるのであれば、これに限らず、例えば、ノック機構５０に代えてラチェット機構等を採用してもよいし、ノック機構５０と共にラチェット機構等を併用してもよい。

さらにまた、上記実施形態では、ヘッド部１内で流水通路１１ｆを２つの第１流水路１０ａと第２流水路１０ｂに分岐して、切替弁３０によりこれら流水路１０ａ、１０ｂを選択的に開閉することで、ジェット水流吐水のみが行われるジェット水流吐水モードと、ジェット水流吐水に加えてシャワー水流吐水も行われる複合吐水モードとに切り替えるシャワーヘッドについて説明したが、本発明はこれに制約されず、これらの構成を握り部３の内部に設けたシャワーヘッドであっても良い。

このように、上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

本発明によると、簡単な構造で、流水に含まれる異物等により、吐水態様を切り替える機構などに不具合が生じるのを抑えることができるので、ヘッド本体に設けられた操作ボタンの操作により流水路を開閉可能なシャワーヘッドに適用して極めて有益である。

１ ヘッド部（シャワーヘッド本体）
２ シャワーヘッド本体
３ 握り部（シャワーヘッド本体）
４ 散水板
４ａ ジェット水流吐水孔（散水孔）
４ｂ シャワー水流吐水孔（散水孔）
１０ ヘッド部本体
１０ａ 第１流水路
１０ｂ 第２流水路
１０ｃ 係合機構室
１０ｄ 弁室
１１ｃ 隔壁
１１ｆ 流水通路
１３ｆ 弁孔
２０ 操作ボタン
３０ 切替弁（弁装置）
３４ａ 揺動軸
４０ カム機構
４１ トーションばね（付勢手段）
４２ カム部材
５０ ノック機構（係合機構）
５１ ホルダー
５１ｆ カム条体
５２ 回転子
５２ｃ カム羽根
５３ ロッド
５３ｃ アーム
５４ コイルばね

Claims (4)

1. 吐出端に散水部を備えるとともに内部に２系統の流水路を有するシャワーヘッド本体と、該シャワーヘッド本体に設けられ、前記２系統の流水路にそれぞれ対応する散水孔を有する散水板と、前記シャワーヘッド本体に設けられた押し込み式の操作ボタンと、該操作ボタンの押し込み操作に応じて作動することで、一方の流水路とこれに対応する散水孔とを連通または遮断する弁装置と、前記操作ボタンと前記弁装置との間に介装され、該操作ボタンの押し込み操作に基づいて前記弁装置を揺動させる係合機構を備えたシャワーヘッドであって、
   前記係合機構は、前記シャワーヘッド本体内において水の流れる部位から隔壁によって区画された係合機構室内に収容されており、
   前記操作ボタンは、前記係合機構室内に押し込まれるように構成されており、
   前記弁装置は、前記隔壁を貫通し、且つ、前記係合機構によって回動される揺動軸と接続されていることを特徴とするシャワーヘッド。
2. 前記請求項１に記載のシャワーヘッドにおいて、
   前記操作ボタンの押し込み方向および前記係合機構の係合方向は、前記散水部の散水面と平行であることを特徴とするシャワーヘッド。
3. 前記請求項１または２に記載のシャワーヘッドにおいて、
   前記係合機構は、
   前記操作ボタンをスライド可能に支持する筒状のホルダーと、
   前記ホルダー内にスライド可能に設けられたロッドと、
   前記ロッドを前記操作ボタンの押し込み方向と反対方向に付勢するばねと、
   前記ホルダー内で前記操作ボタンと前記ロッドとの間に設けられた回転子と、を備え、
   前記操作ボタンの押し込み操作に基づいて前記回転子が回転することで、前記回転子に設けられた複数のカムが、前記ホルダーの内周面に設けられた複数のカム条体の間に挿入される第１係合状態と、該複数のカムが該複数のカム条体における前記ばね側の端部に引っ掛る第２係合状態とに切り替わるノック機構であることを特徴とするシャワーヘッド。
4. 前記請求項３に記載のシャワーヘッドにおいて、
   前記隔壁を貫通し、前記流水路側で前記弁装置と接続される揺動軸と、
   前記揺動軸の前記係合機構室側の端部に接続され、付勢手段によって付勢されることで、前記弁装置を連通および遮断の一方の状態に維持するカム部材と、をさらに備え、
   前記ノック機構は、前記第１係合状態から前記第２係合状態に切り替わる際に、前記ロッドに設けられたアームが前記カム部材を付勢力に抗して回動させることで、前記弁装置を連通および遮断の他方の状態に切り替えるように構成されていることを特徴とするシャワーヘッド。

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