JP7122645B2 - 流路切替機構 - Google Patents

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Description

本発明は、水栓の内部の流路を切り替えるための流路切替機構に関する。
従来より、台所、洗面所などで使用される水栓のスパウトにおいて、当該スパウトの内部流路を切り替えるための流路切替機構が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1の水栓では、スパウトの先端部に流路切替機構が設けられており、ユーザが流路切替機構を回転操作することでシャワー吐水とストレート吐水を交互に切り替えることができる。
特開2005-16032号公報
このような水栓においては、スパウト内部の流路を構成している壁面がスパウトの使用に伴って摩耗し、摩耗した箇所から水が漏れる場合がある。特許文献1に開示されるような構成を含めて、水栓の内部の水漏れを抑制することに関して未だ改善の余地がある。
従って、本発明の目的は、上記問題を解決することにあって、水漏れを抑制することができる流路切替機構を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明の流路切替機構は、水栓の内部の流路を切り替えるための流路切替機構であって、上流側流路から分岐する第1の下流側流路および第2の下流側流路と、前記第1の下流側流路の入口に位置する第1の入口と、前記第2の下流側流路の入口に位置する第2の入口とを形成して前記上流側流路に接続する接続面を有する基台と、前記基台の前記接続面に対向する対向面を有し、前記対向面は、前記接続面に対する相対的な位置として、前記第1の入口を塞いで前記上流側流路と前記第2の下流側流路とを連通させる第1の位置と、前記第2の入口を塞いで前記上流側流路と前記第1の下流側流路とを連通させる第2の位置とを有する、切替弁と、を備え、前記切替弁の前記対向面には、前記第1の位置又は前記第2の位置で前記第1の入口又は前記第2の入口をシールするシール部材と、前記シール部材が前記基台の前記接続面との接触により圧縮される圧縮量を規制するように突出する規制凸部とが設けられており、前記基台と前記弁体が前記第1の位置と前記第2の位置の間で相対的に移動する際に、前記接続面上における前記シール部材の移動軌跡と前記規制凸部の移動軌跡とが互いに重ならないように、前記シール部材と前記規制凸部が配置されている。
本発明の流路切替機構によれば、シール部材と接続面との封止を精度良く確保することができ、水漏れを抑制することができる。
実施形態における水栓の概略斜視図 スパウトを省略した水栓の斜視図 スパウトを省略した水栓の分解斜視図 スパウトを省略した水栓の縦断面図 基台の正面図 基台の前方斜視図 基台の背面図 弁体の正面図 弁体の前方斜視図 弁体の後方斜視図 弁体が第1の位置にある状態を示す平面図 弁体が第2の位置にある状態を示す平面図 接続面上におけるシール部材と規制凸部の移動軌跡を模式的に示す平面図
以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によって本発明が限定されるものではない。
(実施形態)
図1は、実施形態における水栓2の概略斜視図である。
図1に示す水栓2は、台所、洗面所などで使用される水栓装置である。水栓2は、スパウト4と、流路切替機構6とを備える。
スパウト4は、台所、洗面所などで引き出し可能に設けられた管状の部材である。スパウト4の先端部に流路切替機構6が取り付けられている。流路切替機構6は、スパウト4から流れてくる湯水の流路を切替え可能とする部材である。流路切替機構6の表面には吐水口7が設けられており、吐水部として機能する。
本実施形態の流路切替機構6は回転方向Rに操作可能である。ユーザが流路切替機構6を回転方向Rに操作することで、吐水口7からの吐水形態をシャワー吐水とストレート吐水で交互に切り替えることができる。詳細な機構については後述する。
図2-図4に、スパウト4を省略した水栓2の概略図を示す。図2は、スパウト4を省略した水栓2の斜視図であり、図3は、同水栓2の分解斜視図であり、図4は、同水栓2の縦断面図である。
図2に示すように、スパウト4の内部に流路形成部8が設けられている。流路形成部8は、前述した吐水口7へ供給する湯水の流路を形成した部材である。流路形成部8に対しては、上流側にある湯水供給源(図示せず)から湯水が供給される。流路形成部8の先端に流路切替機構6が取り付けられている。
図3に示すように、流路切替機構6は、主な構成部材として、シャワーフェイス10と、基台12と、弁体14と、ボルト16と、係止部材18と、操作筒20とを備える。
シャワーフェイス10は、吐水口7を形成する部材である。本実施形態のシャワーフェイス10は、2種類の吐水口7として、ストレート吐水口7Aと、シャワー吐水口7Bとを形成する。ストレート吐水口7Aは、シャワーフェイス10の中央部における1つの開口であり、シャワー吐水口7Bは、ストレート吐水口7Aの周囲における多数の開口である。シャワーフェイス10は後述する操作筒20にねじ込まれ、操作筒20と一体的に回転可能となる。
基台12は、2種類の流路を構成してシャワーフェイス10に接続する部材である。基台12は、図4に示すように、第1の下流側流路B1と、第2の下流側流路B2とを形成する。第2の下流側流路B2の内側に、第1の下流側流路B1が設けられる。第1の下流側流路B1はシャワーフェイス10のストレート吐水口7Aに連通し、第2の下流側流路B2はシャワー吐水口7Bに連通する。第1の下流側流路B1および第2の下流側流路B2はともに、流路形成部8が形成する上流側流路Aに連通し、上流側流路Aの下流で分岐している。
基台12は、操作筒20に圧入されて、シャワーフェイス10と同様に操作筒20と一体的に回転可能となる。
弁体14は、基台12の2種類の下流側流路B1、B2を選択的に封止するための部材である。弁体14は、操作筒20の内部で回転が規制された状態で保持されている。基台12が弁体14に対して回転可能であるため、基台12と弁体14は相対的に回転可能な関係にある。弁体14は、基台12に対する相対的な回転位置として、第1の下流側流路B1を塞ぐ第1の位置と、第2の下流側流路B2を塞ぐ第2の位置とを有する。詳細については後述する。
係止部材18は、前述した弁体14の回転を規制した状態で保持するための部材である。係止部材18は、ボルト16を介して流路形成部材8に固定される。係止部材18の中央部には貫通穴24が形成されており、貫通穴24にボルト16が挿通される。貫通穴24に挿通されたボルト16は、流路形成部材8の開口部21に設けられたボス部22に挿入されて螺合する。ボルト16がボス部22に螺合することにより、係止部材18が流路形成部材8に固定される。
係止部材18の表面には、一対の突起26が設けられている。突起26は弁体14に向かって突出しており、弁体14の裏面側に設けられた溝36A(図6C)に嵌合する。突起26が溝36Aに嵌合することにより、弁体14は回転方向Rへの回転が規制された状態で保持される。
操作筒20は、ユーザが回転方向Rに回転操作するための筒状の部材である。操作筒20は、流路切替機構6において最も外側に配置される。操作筒20は、流路形成部材8の開口部21に、回転方向Rに回転可能な状態で嵌め込まれる。操作筒20の一方側の端部には貫通孔28が形成されている。貫通孔28には、ボルト16およびボス部22が挿通される。
貫通孔28は、その周囲の円環状のフランジ部30によって形成されている。フランジ部30は、係止部材18と流路構成部材8の隙間に配置される。この隙間において、フランジ部30は回転方向Rに回転可能な状態で配置される。係止部材18が操作筒20の脱落を防止する。
フランジ部30の外側には、複数の連通孔31が設けられている。連通孔31は、流路形成部材8の上流側流路Aと、前述した基台12の下流側流路B1、B2とを連通させる孔である。上流側流路Aを流れてきた湯水は、連通孔31を通った後、弁体14および係止部材18と操作筒20との間の隙間を流れ、第1の下流側流路B1又は第2の下流側流路B2に流れ込む。連通孔31、並びに、弁体14および係止部材18と操作筒20との間の隙間も上流側流路Aの一部とみなしてもよい。
上述したシャワーフェイス10、基台12、弁体14および係止部材18と、これらを収容する操作筒20との間には、ゴムパッキンなどの封止部材が設けられているが、図3ではその図示を省略している。
次に、基台12と弁体14について、図5A-図5C、図6A-図6Cを用いて説明する。図5Aは、基台12の正面図、図5Bは、基台12の前方斜視図、図5Cは、基台12の背面図である。図6Aは、弁体14の正面図、図6Bは、弁体14の前方斜視図、図6Cは、弁体14の後方斜視図である。
図5A、図5Bに示すように、基台12は、本体部32と、筒状部34とを備える。本体部32および筒状部34によって、第1の下流側流路B1と第2の下流側流路B2が構成される。
図5Cに示すように、本体部32は、2種類の貫通孔として、第1の貫通孔32Aと、第2の貫通孔32Bとを形成する。第1の貫通孔32Aは第1の下流側流路B1を構成し、第2の貫通孔32Bは第2の下流側流路B2を構成する。第1の貫通孔32Aおよび第2の貫通孔32Bはいずれも、対向する一対の貫通孔でそれぞれ構成されている。
第1の貫通孔32Aは、図5A、図5Bに示すように筒状部34の内側の空間に連通し、シャワーフェイス10のストレート吐水口7Aに連通する。図5Cに示す第1の貫通孔32Aの入口部分は、第1の下流側流路B1の入口(第1の入口)35Aに相当する。
一方で、第2の貫通孔32Bは、図5A、図5Bに示すように筒状部34の外側の空間に連通し、シャワーフェイス10のシャワー吐水口7Bに連通する。図5Cに示す第2の貫通孔32Bの入口部分は、第2の下流側流路B2の入口(第2の入口)35Bに相当する。
第1の下流側流路B1の第1の入口35Aおよび第2の下流側流路B2の第2の入口35Bを構成する本体部32の裏面は、上流側流路Aに接続する接続面33である。接続面33の外形は円形状であり、その中心に基台12の回転中心C1が位置している。基台12の回転中心C1は、接続面33に交差(本実施形態では直交)する方向に延びる軸である。
上述した第1の入口35Aおよび第2の入口35Bは、図6A-図6Cに示す弁体14によって交互に塞がれる。図6A-図6Cに示す弁体14は、本体部36と、一対のシール部材38とを備える。
本体部36は、シール部材38の土台となる部分である。図6Cに示すように、本体部36の裏面には2箇所の溝36Aが設けられている。
図6A、図6Bに示す本体部36の表面は、基台12の接続面33に対向する対向面39である。弁体14は回転しないものの基台12が弁体14に対して回転するため、対向面39の中心には基台12と弁体14の相対的な回転中心である回転中心C1が位置する。
対向面39には台座37が設けられている。台座37は、シール部材38を配置するための部分である。台座37の表面は対向面39の一部を構成する。
台座37の上に配置されるシール部材38は、前述した基台12の第1の入口35Aおよび第2の入口35Bを交互にシールするための部材である。本実施形態のシール部材38は、リング状(円環状)のゴムパッキンである。シール部材38の位置および大きさは、第1の入口35Aと第2の入口35Bのそれぞれを囲んで封止できる位置および大きさに設定されている。
基台12と弁体14が相対的に回転する際に、シール部材38は基台12の接続面33と接触し、接続面33により圧縮される。シール部材38の圧縮量を規制するために、シール部材38の周囲に規制凸部40が設けられている。
規制凸部40は、対向面39の一部である台座37の表面から突出した突起である。基台12との非接触状態における規制凸部40の高さ位置は、同状態におけるシール部材38の高さ位置よりも低く設定されている。これら2つの高さ位置は、基台12との接触状態では略同じ高さ位置となる。
本実施形態では、2種類の規制凸部40として、第1規制凸部40Aと第2規制凸部40Bとを設けている。図6Aに示すように対向面39を平面視したときに、第1規制凸部40Aは、シール部材38よりも回転中心C1に近い側に配置されている。一方で、第2規制凸部40Bは、シール部材38よりも回転中心C1から遠い側に配置されている。
第1規制凸部40Aと第2規制凸部40Bはいずれも、シール部材38の周囲においてシール部材38の外周に沿うように設けられている。第1規制凸部40Aと第2規制凸部40Bはいずれも、平面視で大略円弧状に形成されている。また、第1規制凸部40Aの長さは、第2規制凸部40Bの長さよりも短くなるように設定されている。さらに、第1規制凸部40Aと第2規制凸部40Bの最表面である上面は、シール部材38の最表面である上面からわずかに間隔を空けて配置されている。さらに、回転中心C1とシール部材38の中心C2とを通過する直線L上に、第1規制凸部40Aと第2規制凸部40Bが配置されている。
上述した構成において、静止している弁体14に対して基台12が回転することにより、弁体14は基台12に対する相対的な位置として、図7Aに示す第1の位置と、図7Bに示す第2の位置とを有する。図7Aに示す第1の位置では、第1の下流側流路B1の第1の入口35Aが塞がれ、第2の下流側流路B2と上流側流路Aが連通する。このとき、第2の下流側流路B2に連通するシャワー吐水口7Bからシャワー吐水が行われる。一方で、図7Bに示す第2の位置では、第2の下流側流路B2の第2の入口35Bが塞がれ、第1の下流側流路B1と上流側流路Aが連通する。このとき、第1の下流側流路B1に連通するストレート吐水口7Aからストレート吐水が行われる。
このようにして、操作筒20を回転させて基台12と弁体14を相対的に回転させることにより、ストレート吐水とシャワー吐水を交互に切り替えることができる。
基台12と弁体14が相対的に回転する際に、弁体14のシール部材38および規制凸部40は基台12の接続面33に接触しながら接続面33上を移動する。これらの移動軌跡を図8に示す。
図8は、シール部材38と規制凸部40それぞれの移動軌跡を模式的に示す平面図である。図8に示すように、接続面33上には、シール部材38が移動する移動軌跡R1と、第1規制凸部40Aが移動する移動軌跡R2と、第2規制凸部40Bが移動する移動軌跡R3とが存在する。これらの移動軌跡R1、R2、R3の中心は全て、回転中心C1である。
図8に示すように、シール部材38の移動軌跡R1に対して、第1規制凸部40Aの移動軌跡R2および第2規制凸部40Bの移動軌跡R3のいずれも重なっていない。このような構成によれば、第1規制凸部40Aおよび第2規制凸部40Bが接続面33に接触して接続面33を摩耗したとしても、シール部材38の移動軌跡R1の領域は削られない。これにより、シール部材38の移動軌跡R1に対応する領域の摩耗を抑制することができ、シール部材38と接続面33とのシール性を確保することができる。これにより、流路切替機構6での水漏れを抑制することができる。
このように、本実施形態の流路切替機構6では、基台12と弁体14が相対的に移動する際に、接続面33上におけるシール部材38の移動軌跡R1と、規制凸部40の移動軌跡R2、R3とが互いに重ならないように、シール部材38と規制凸部40が配置されている。このような構成によれば、接続面33におけるシール部材38の移動経路が規制凸部40によって荒らされることがないため、シール部材38と接続面33との封止を確保することができ、水漏れを抑制することができる。
また本実施形態の流路切替機構6によれば、基台12および弁体14は、接続面33および対向面39に交差する軸を回転中心C1として相対的に回転可能である。このような回転構成によれば、直線状にスライドする構成と比べて寸法を小さくすることができ、スパウト4を細くすることができる。
また本実施形態の流路切替機構6によれば、シール部材38はリング状のパッキンであり、対向面39を平面視したときに、シール部材38の中心C2は回転中心C1から偏心した位置に設けられる。このように、リング状のパッキンとすることで、簡単な構成でシール部材38を実現することができる。
また本実施形態の流路切替機構6によれば、対向面39を平面視したときに、規制凸部40は、シール部材38の周囲にシール部材38の外周に沿って形成される。このような構成によれば、規制凸部40をシール部材38から外側になるべくはみ出さないようにすることができ、寸法を小さくできる。
また本実施形態の流路切替機構6によれば、対向面39を平面視したときに、回転中心C1とシール部材38の中心C2とを通過する直線L上に規制凸部40が位置する。これに対して、規制凸部40が直線L上にない場合は、特に基台12と弁体14が相対的に回転する構成のために、シール部材38の移動軌跡R1と規制凸部40の移動軌跡R2、R3とが重なりやすくなる。上述した実施形態の構成によれば、基台12と弁体14が相対的に回転する構成であっても、シール部材38の移動軌跡R1と規制凸部40の移動軌跡R2、R3とをより重なりにくくすることができる。
また本実施形態の流路切替機構6によれば、対向面39を平面視したときに、規制凸部40は、第1規制凸部40Aと、第2規制凸部40Bとを備える。第1規制凸部40Aは、シール部材38よりも回転中心C1に近い位置に配置され、第2規制凸部40Bは、シール部材38よりも回転中心C1から遠い位置に配置される。このように規制凸部40を2箇所に分けて設けることで、シール部材38の圧縮量をより精度良く調整できる。
また本実施形態の流路切替機構6によれば、第1規制凸部40Aの長さは、第2規制凸部40Bの長さよりも短く設定される。図8に示すように、内側に位置する第1規制凸部40Aは、回転中心C1を中心とする回転移動の際に、外側に位置する規制凸部40Bとは異なる方向に湾曲している形状のため、移動軌跡R2がシール部材38に向かう方向に広がって移動軌跡R1と重なりやすい。このような第1規制凸部40Aの長さを短くすることで、シール部材38の移動軌跡R1との重りを効果的に抑制することができる。
また本実施形態の流路切替機構6によれば、基台12が回転し、弁体14は回転しない。すなわち、基台12がスパウト4内で回転可能に設けられ、弁体14はスパウト4内で回転が規制された状態で設けられる。このような構成によれば、弁体14を回転させない簡単な構成を採用することができる。
また本実施形態の流路切替機構6によれば、図8に示すように、シール部材38の上面と規制凸部40の上面は互いに間隔を空けて配置される。特にシール部材38と規制凸部40が回転する構成の場合は、それぞれの上面に隙間を開けずに隣接して設けた場合、それぞれの移動軌跡が重なりやすくなる。これに対して、シール部材38と規制凸部40それぞれの上面を互いに間隔を空けて配置することで、シール部材38と規制凸部40が回転する構成の場合であってもそれぞれの移動軌跡の重なりを効果的に防止することができる。
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施できる。例えば、実施形態では、スパウト4の内部の流路を切り替える流路切替機構6を設ける場合について説明したが、このような場合に限らない。水栓2における異なる構成部材(水栓本体部など)の内部の流路を切り替える流路切替機構として設けてもよい。また実施形態では、流路切替機構6を回転方向Rに回転操作する場合について説明したが、このような場合に限らない。例えばプッシュ操作する、直線上にスライド操作する等、任意の切替方法を採用してもよい。また実施形態では、基台12を回転可能に設け、弁体14を回転が規制された状態で設ける場合について説明したが、このような場合に限らない。例えば、基台12の回転を規制して、弁体14を回転可能に設けてもよい。また実施形態では、第1の貫通孔32Aおよび第2の貫通孔32Bを2つずつ、それに応じてシール部材も2つ設ける場合について説明したが、このような場合に限らず、それぞれの個数は任意の数でもよい。また規制凸部40として2つの第1規制凸部40A、第2規制凸部40Bを設ける場合について説明したが、いずれか一方だけ設ける場合でもよく、個数も任意の数であってもよい。
なお、上記様々な形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。
本発明は、添付図面を参照しながら好ましい実施形態に関連して充分に記載されているが、この技術の熟練した人々にとっては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、添付した特許請求の範囲による本発明の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。また、実施形態における要素の組み合わせや順序の変化は、本発明の範囲および思想を逸脱することなく実現し得るものである。
本発明は、水栓に有用である。
2 水栓
4 スパウト
6 流路切替機構
7 吐水口
7A ストレート吐水口
7B シャワー吐水口
8 流路形成部
10 シャワーフェイス
12 基台
14 弁体
16 ボルト
18 係止部材
20 操作筒
21 開口部
22 ボス部
24 貫通穴
26 突起
28 貫通孔
30 フランジ部
32 本体部
32A 第1の貫通孔
32B 第2の貫通孔
33 接続面
34 筒状部
35A 第1の入口
35B 第2の入口
36 本体部
36A 溝
37 台座
38 シール部材
39 対向面
40 規制凸部
40A 第1規制凸部
40B 第2規制凸部
A 上流側流路
B1 第1の下流側流路
B2 第2の下流側流路
C1 回転中心
C2 中心
R1、R2、R3 移動軌跡

Claims (9)

  1. 水栓の内部の流路を切り替えるための流路切替機構であって、
    上流側流路から分岐する第1の下流側流路および第2の下流側流路と、
    前記第1の下流側流路の入口に位置する第1の入口と、前記第2の下流側流路の入口に位置する第2の入口とを形成して前記上流側流路に接続する接続面を有する基台と、
    前記基台の前記接続面に対向する対向面を有し、前記対向面は、前記接続面に対する相対的な位置として、前記第1の入口を塞いで前記上流側流路と前記第2の下流側流路とを連通させる第1の位置と、前記第2の入口を塞いで前記上流側流路と前記第1の下流側流路とを連通させる第2の位置とを有する、弁体と、を備え、
    前記弁体の前記対向面には、前記第1の位置又は前記第2の位置で前記第1の入口又は前記第2の入口をシールするシール部材と、前記シール部材が前記基台の前記接続面との接触により圧縮される圧縮量を規制するように突出する規制凸部とが設けられており、
    前記基台と前記弁体が前記第1の位置と前記第2の位置の間で相対的に移動する際に、前記接続面上における前記シール部材の移動軌跡と前記規制凸部の移動軌跡とが互いに重ならないように、前記シール部材と前記規制凸部が配置されている、流路切替機構。
  2. 前記基台および前記弁体は、前記接続面および前記対向面に交差する軸を回転中心として相対的に回転可能である、請求項1に記載の流路切替機構。
  3. 前記シール部材はリング状のパッキンであり、前記対向面を平面視したときに、前記シール部材の中心は前記回転中心から偏心した位置に設けられる、請求項2に記載の流路切替機構。
  4. 前記対向面を平面視したときに、前記規制凸部は、前記シール部材の周囲に前記シール部材の外周に沿って形成される、請求項3に記載の流路切替機構。
  5. 前記対向面を平面視したときに、前記回転中心と前記シール部材の中心とを通過する直線上に前記規制凸部が位置する、請求項3又は4に記載の流路切替機構。
  6. 前記対向面を平面視したときに、前記規制凸部は、前記シール部材よりも前記回転中心に近い位置に配置される第1規制凸部と、前記シール部材よりも前記回転中心から遠い位置に配置される第2規制凸部とを備える、請求項5に記載の流路切替機構。
  7. 前記第1規制凸部の長さは、前記第2規制凸部の長さよりも短く設定される、請求項6に記載の流路切替機構。
  8. 前記基台は回転可能に設けられ、前記弁体は回転が規制された状態で設けられる、請求項2から7のいずれか1つに記載の流路切替機構。
  9. 前記対向面を平面視したときに、前記シール部材の上面と前記規制凸部の上面は間隔を空けて配置される、請求項1から8のいずれか1つに記載の流路切替機構。
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