JP7173542B2 - 流体栓装置 - Google Patents

Description

本発明は、流体を流通させる可撓管を有するスパウトが、スパウトホルダに対して脱着可能に形成してある流体栓装置に関する。

このような流体栓装置としては、例えば以下の特許文献１に示す技術がある。
この特許文献１に記された流体栓装置は水栓装置であり、可撓管としてのホースを水栓装置の内部に収納するタイプのシャワーヘッド（スパウト）を備えている。シャワーヘッドは、水栓に設けた筒状の腕部に、互いの長手方向が一致する状態に挿通固定することができる。腕部には、シャワーヘッドの基端部を挿入する筒状体が設置されており、シャワーヘッドの基端部および筒状体には、互いに係合可能な突起および溝部が各別に形成されている。

この筒状体と腕部とに亘っては、互いの部材に係合するストッパが設けられている。このストッパは、その一部が腕部の壁部に形成された係止孔に係合し、他の部位が筒状体の外面に形成したスライド溝に係合している。これにより、筒状体は腕部からの抜け出しを阻止されつつ、腕部に対して所定角度に亘って回転可能である。さらに、ストッパは、腕部の内面と筒状体の外面とを押圧して摩擦力を生じさせる。このため、筒状体の腕部に対する相対回転位置は、筒状体の回転可動範囲の中で任意に決めることができる。

このように特許文献１に記載の水栓装置は、シャワーヘッドを筒状体に差し込んだ状態でも、シャワーヘッドを腕部に対して筒状体ごと回動させることができ、シャワーの吐水方向を任意に設定できるというものである。

特開平７-１９７５０１号公報

特許文献１の水栓装置では、シャワーヘッドの基端部と筒状体とが、共に円筒形状に構成されている。これら基端部および筒状体の長手方向は、シャワーヘッドおよび腕部の長手方向と同じである。この構成では、仮に、シャワーヘッド基端部の突起と筒状体の溝部とがない場合には、シャワーヘッドは腕部に対して容易に相対回転する。よって、シャワーヘッドを腕部に装着した状態で、吐水方向を安定的に下向きにするためにはこれら突起と溝部が必須の構成となる。

しかし、このような突起および溝部を設けることは、シャワーヘッドを腕部に装着する際に、シャワーヘッドの装着姿勢を確認する手間が増えることになる。そのうえ、突起等を設けることで、突起の隅部に水垢等の汚れが溜まり易くなり清掃の手間が生じる。

また、シャワーヘッドの基端部から延出するホースは、水栓装置の内部で所定の角度に曲がる必要がある。しかし、基端部の軸芯がシャワーヘッドの軸芯と同じである場合、ホースの曲がり特性によっては水栓装置の内部でホースが他物と干渉する。このような不都合を防止するためには、水栓装置の内部空間を大きくするか、可撓性の高いホースを選択使用しなければならず、水栓装置の設計自由度が損なわれる。

さらに、シャワーヘッドの外れ易さに着目すると、例えば、シャワーヘッドには、吐水流の反動による上向きの外力や操作者の手の接触、さらには上方からの落下物による下向きの外力等が作用する。その場合、これらの外力に対抗する力が、シャワーヘッドの基端部の外面と筒状体の内面とに亘って発生する。

例えばシャワーヘッドの先端が上向きに持ち上げられようとする場合、シャワーヘッドなどを側面から見た状態で、基端部の根元部の上縁が筒状体の開口端部の上縁と当接し、基端部の先端部の下縁が筒状体の奥部の下縁に当接する。これにより、基端部の根元部上縁が回転の支点となり、基端部の先端部下縁が筒状体の内面に当接する作用点となってシャワーヘッドの回転が阻止される。一方、シャワーヘッドの先端を下向きに移動させようとする外力が作用した場合には、基端部と筒状体とにおいて、上記支点と作用点は、シャワーヘッドの軸芯を挟んで対称位置に形成される。

このため、シャワーヘッド先端の移動方向に拘わらず、シャワーヘッド先端の移動を阻止する抗力は一定となる。ただし、シャワーヘッドを腕部に装着した状態での通常使用においては、吐水流による上向きの付勢力が作用する場合が多い。よって、吐水中にシャワーヘッドが抜け出し易いという不都合が生じていた。

このように従来の流体栓装置では、スパウトの取付構造に関して種々の問題があった。そこで従来より、スパウトの装着を容易にしながら、装着姿勢の決定が容易であり、装着状態が安定して維持される流体栓装置の提供が求められていた。

（特徴構成）
本発明に係る流体栓装置の特徴構成は、
流体管の開閉・遮断を行うハンドルが備えられた栓本体と、
流体の吐出口が先端部に設けられ、前記栓本体の内部に挿通されて流体を流通させる可撓管が基端部に接続されたスパウトと、
前記栓本体を覆い、前記スパウトが固定される筒状の腕部を有するスパウトホルダと、を有し、
前記スパウトと前記スパウトホルダとに亘って互いに面当接する差込式の凸部および凹部の何れかを各別に有する継手部が設けられ、
前記凸部が前記基端部に設けられることで、前記基端部に、前記スパウトの軸心の方向に交わる環状の第１端面が形成され、
前記凹部が前記腕部の端部に設けられることで、前記端部に、前記第１端面と当接可能な環状の第２端面が形成され、
前記軸心の方向と水平方向とのなす角度に対して、前記継手部の差込方向と水平方向とのなす角度が大きく設定されている点にある。

（効果）
本構成のスパウトは、スパウトの軸心の方向が、継手部の差込方向に対して角度を有する。そのため、スパウトの重量の作用により、スパウトが最も安定した姿勢となるようにスパウトの先端部が最下位置に落ち着く。よって、吐出口の方向が自然に下向きとなる。

また、継手部の差込方向がスパウトの傾斜よりも下方に角度を持つため、スパウトホルダにおける可撓管の曲がりを緩和することができる。

加えて、差込方向がスパウトの軸心の方向に対して角度を持つことで、スパウトを継手部に固定している状態では、スパウトが、落下物などスパウトに下向きに作用する外力によっては外れ易く、吐水の反動などスパウトに上向きに作用する外力によっては外れ難くなる（詳細は後述する）。

（特徴構成）
本発明に係る流体栓装置においては、前記凸部が前記基端部に設けられ、前記凸部の外径寸法が前記凸部の先端側ほど小さく形成されていると好都合である。

（効果）
本構成のように、凸部の先端側の外径寸法が小さく形成されることで、スパウトをスパウトホルダに固定するべく凸部を凹部に挿入する際に、凸部が凹部に干渉し難くなる。よって、スパウトの再固定が円滑になる。

また、凹部の形状についても、奥側ほど内径寸法を小さく形成して凸部の外径形状と調和させることで、凸部を凹部に装着した状態で両者のガタ付きが解消され、使用感を高めることができる。

（特徴構成）
本発明に係る流体栓装置においては、前記スパウトが、前記吐出口が最も下方を向く姿勢となる状態で、前記第１端面の各部における前記環状の径方向に沿った幅につき、最上方にある部位の幅を、最下方にある部位の幅より狭く構成することができる。

（効果）
スパウトホルダの形状は、流体栓装置の意匠上の観点から、例えばスパウトの形状と連続した円筒形状とされる場合がある。そのような場合、本構成のように、凸部が第１端面において上方にオフセットした構成とすることで、凸部の突出方向がスパウトの軸心の方向に対して角度を有していても、スパウトホルダの形状を損なわずに凸部をスパウトホルダに収容することができる。

また、凸部のスパウトに対する突出位置が上方にオフセットされることで、凸部がスパウトを支持する際にスパウトの重心に対して上方を支持することとなり、スパウトの固定姿勢が安定する。

（特徴構成）
本発明に係る流体栓装置においては、前記第１端面および前記第２端面が曲面に構成されていると好都合である。

（効果）
本構成のように、第１端面と第２端面を曲面に構成することで両者の当接面積が増大する。よって、スパウトが回転しようとする際の摩擦抵抗を高めることができる。

また、第１端面および第２端面を平面で構成している場合に比べて、スパウトが回転しようとする際に、第１端面と第２端面との当接箇所の数が増えるように構成することができる。例えば、スパウトの中心を挟んで両側に同じ形状の凹凸面を形成した場合、スパウトが回転しようとする際に第１端面と第２端面とが左右の２箇所で当接して回転抵抗を高めることができる。

さらに、このような構成であれば、スパウトをスパウトホルダに差し込む際に複数の箇所で当接する結果、スパウトの軸芯の方向を所定方向に維持したままスパウトが回転し易くなる。よって、差し込み時の操作性が向上する。しかも、第１端面および第２端面が曲面であれば差し込み操作の最後の段階でスパウトの回転姿勢が適切に誘導され易くなる。

（特徴構成）
本発明に係る流体栓装置においては、前記凸部および前記凹部に、前記スパウトが前記スパウトホルダに対して回転するのを規制する回転規制部が形成されていると好都合である。

（効果）
本構成のように、回転規制部を設けることで、スパウトをスパウトホルダに固定した姿勢が安定し流体の吐出方向が安定する。また、スパウトを旋回させるべくスパウトに外力を作用させた場合に、スパウトが軸心の方向を中心に回転することがなく使用感が向上する。

（特徴構成）
本発明に係る流体栓装置においては、前記回転規制部として、前記凸部および前記凹部の断面形状を楕円に形成することができる。

（効果）
本構成であれば、凸部の断面形状を凹部の断面形状と合せて楕円とすることで、スパウトを挿入する際の後半では、楕円断面を有する凸部の外面と凹部の内面とが当接してスパウトの回転姿勢が適正姿勢に誘導される。つまり、挿入開始時のスパウトが採り得る姿勢範囲が広がるためスパウトの挿入操作性が高まる。

（特徴構成）
本発明に係る流体栓装置においては、前記凸部につき、前記凸部の中心線を含む前記凸部の鉛直断面において前記中心線に直角な方向の幅が先端側ほど短くなる第１領域を、前記凸部の基端側に形成し、前記第１領域の先端側に隣接する位置に前記幅が前記中心線に沿って変化しない第２領域を形成することができる。

（効果）
例えば、凸部が先細形状であれば、固定時の一体感や挿入開始時の作業性が向上するものの、一旦、凸部が抜け始めると凸部と凹部との隙間が生じ易い。そのためスパウトがスパウトホルダに対して相対回転し抜け出し易くなる。

そこで、本構成の如く、先細状の第１領域の先端側に、凸部の挿入方向においては断面幅の変化しない第２領域を隣接することでスパウトの抜け出しを抑制している。

つまり、スパウトが抜け出そうとする際には、凸部の外面のうち凸部基端部の最下位置と凸部先端の最上位置とが凹部に当接する。このとき、スパウトは前記最下位置を中心にスパウトの先端部を落とすように回転するから、凸部先端の位置に作用する抜け出し力は、前記最下位置と前記最上位置とを結ぶ仮想線に対して直角方向に向く。この力は凹部の当接面に対して傾斜しており、当該傾斜の角度が大きくなるほど凸部が抜け出し易いこととなる。

よって、本構成のように、例えば筒状の第２領域を設けることで、前記抜け出し力の方向に対して、凸部と面当接する凹部の法線方向がより直角に近いものとなり、凸部の抜け出しを抑制することができる。

抜出し防止部
（特徴構成）
本発明に係る流体栓装置においては、前記凹部の開口のうち、最下縁位置が最上縁位置に対して前記差込方向に垂直な平面を挟んでスパウトの側に位置していると好都合である。

（効果）
凸部が凹部から抜け出しつつ相対回転しようとするとき、凸部の外面のうち基端部の下方箇所と先端部の上方箇所とが、凹部の開口の最下縁位置と最上縁位置とに当接する。これによりスパウトの抜け出しに抵抗する状態が生じる。

そこで、本構成のように、凹部のうち最下縁位置を差し込み方向に沿って最上縁位置よりも相対的にスパウトの側に偏位させることで、上記抜け出し時の上記下方箇所と上方箇所との距離が長くなる。また同時に、上記下方箇所と上方箇所とを結ぶ仮想線がより水平に近づくため、凸部先端に発生する当接力の方向が凹部内面の法線方向に近くなる。よって、凸部先端の抜け出し防止効果が高まる。

第１実施形態に係る流体栓装置の構造を示す説明図 スパウトの凸部に作用する力を示す説明図 第２実施形態に係る流体栓装置の構造を示す説明図 第３実施形態に係る流体栓装置の構造を示す説明図 第４実施形態に係る流体栓装置の構造を示す説明図 第５実施形態に係る流体栓装置の構造を示す説明図 第６実施形態に係る流体栓装置の構造を示す説明図 第７実施形態に係る流体栓装置の構造を示す説明図

〔概要〕
本発明の流体栓装置Ｍは、例えば台所の流し台などに設置される水栓装置ｍとして用いられる。水栓装置ｍのうち栓本体１に対するスパウトＳの装着が容易であり、その際にスパウトＳの装着姿勢が確定し易いうえに装着姿勢が安定的に維持される水栓装置ｍに関するものである。以下、本発明に係る水栓装置ｍの実施形態につき図面を参照しながら説明する。

〔第１実施形態〕
図１には、第１実施形態に係る水栓装置ｍを示す。この水栓装置ｍは、流体管である水道管の開閉・遮断を行うハンドル２が備えられた栓本体１と、栓本体１を覆い、所定方向に突出した筒状の腕部３を有するスパウトホルダＨと、当該スパウトホルダＨに挿入固定されるスパウトＳとを備えている。スパウトＳの先端部には、流体である水の吐出口４が設けられている。スパウトＳの基端部には、水を流通させる可撓管５としてのフレキシブルホース５ａ（以下、「ホース５ａ」と称する）が接続されている。スパウトホルダＨの開口部から栓本体１の内部に挿入されたホース５ａは、栓本体１の内部で屈曲し流し台の内部に引き込まれる。

スパウトＳがスパウトホルダＨに固定されるように、スパウトＳの基端部と腕部３の先端部とに亘って差込式の継手部Ｊが形成される。継手部Ｊは、スパウトＳの基端部に設けた凸部Ｊ１と、腕部３の内部に設けた凹部Ｊ２とで構成される。この凹部Ｊ２は、腕部３の内部に筒状体６が内装されて構成される。筒状体６の内面形状は凸部Ｊ１が差し込まれたとき、凸部Ｊ１をガタなく保持する内面形状を有している。

図１に示すように、本実施形態では、凸部Ｊ１及び凹部Ｊ２の形状は略円錐状に構成してある。より詳細には、意匠性の観点から凸部Ｊ１の表面には２４面カットを施してある。一方の凹部Ｊ２は断面が円形の円錐状としてある。凸部Ｊ１及び凹部Ｊ２の形状は、両者が差込状態にあるとき複数の特定個所どうしが当接するものであっても良いし、両者が完全に面当接するものであっても良い。

図１に示すように、スパウトＳの長手方向に沿う軸芯Ｘ１の延出方向は、水平方向に対して所定のスパウト角度αを有している。このスパウト角度αは約１０度に設定してある。このスパウト角度αは、スパウトＳをスパウトホルダＨから取り外している状態で腕部３の内部に水が浸入し易くなるのを防止する意味では４０度以下が好ましい。また、スパウトＳがホース５ａの重量などで腕部３に戻り易くなるという点からは３５度以上が好ましい。ただし、意匠性の観点からは２０度以下が好ましい。本実施形態では、これ等の事情と、後述するようにスパウトＳの軸芯Ｘ１に対して凸部Ｊ１の差込方向Ｘ２が異なっているという点から、スパウト角度αを１０度としている。

さらに、第１実施形態のスパウトＳにあっては、図１に示すように、スパウト角度αに対して、凸部Ｊ１の差込方向Ｘ２と水平方向とのなす差込角度βが大きく設定されている。ここでの差込角度βは１５度である。以降においては、このスパウトＳの軸芯Ｘ１に対する凸部Ｊ１の延出方向の相対角度（β－α）を偏心角と称する。本第１実施形態における偏心角は、上記スパウト角度αおよび差込角度βに基づいて５度に設定してある。

このように、凸部Ｊ１に偏心角を持たせることで、スパウトＳがスパウトホルダＨに差し込まれた状態で、スパウトＳの重量の作用により、凸部Ｊ１の差込方向Ｘ２に対して偏心したスパウトＳの先端部が最も安定した下方位置に回転移動する力が作用する。よって、先端部の吐出口４の方向が下向き姿勢に設定され易くなる。

また、継手部Ｊの差込方向Ｘ２がスパウトＳの軸芯Ｘ１の傾斜よりもさらに下方を向くため、スパウトホルダＨの内部におけるホース５ａの曲がりを緩和することができる。

加えて、凸部Ｊ１に偏心角を持たせることで、スパウトＳが、落下物の当接などにより下向きの外力を受けた際に外れ易くなるものの、吐水の反動などスパウトＳを上に向ける外力に対して外れ難くなる。

この様子を図２に示す。図２は、スパウトホルダＨにスパウトＳが差し込まれた状態を示す。凸部Ｊ１は、ａ点、ｂ点、ｃ点、ｄ点で円錐状の輪郭が形成されている。この状態で、スパウトＳの先端に上向きあるいは下向きに外力Ｆが作用している。

外力Ｆが下向き（実線）である場合、凸部Ｊ１のａ点が支点となり、ｂ点が筒状体６の内面に押し付けられる。ｂ点では筒状体６の内面との間で摩擦力が発生し、ｂ点が滑り出るのを阻止しようとする。この状態では、ｂ点に力Ｆ１が生じており、筒状体６の内面の方向ｃｂに対してγ１の角度を有している。

一方、スパウトＳの先端に上向きの外力Ｆ（点線）が作用している場合、凸部Ｊ１のｃ点が支点となり、ｄ点が筒状体６の内面に押し付けられる。ｄ点は筒状体６の内面との間で摩擦力を発生させ、ｄ点が滑り出るのを阻止しようとする。この状態では、ｄ点に力Ｆ２が生じており、筒状体６の内面の方向ａｄに対してγ２の角度を有している。

両者の状態を比較すると、凸部Ｊ１が偏心角を有する結果、凸部Ｊ１の先端に作用する力の方向と筒状体６の内面との角度については γ１＜γ２ となる。また、凸部Ｊ１の先端に作用する抵抗モーメントは、スパウトＳが差込状態にある場合には上下とも同じであるから、凸部Ｊ１のａｂ間の距離をＤ１、ｃｄ間の距離をＤ２として、Ｆ１・Ｄ１＝Ｆ２・Ｄ２ である。凸部Ｊ１が偏心角を有する結果、図２では Ｄ１＜Ｄ２ であるから Ｆ１＞Ｆ２ となる。

つまり、スパウトＳの先端が下向きに力Ｆを受けるとき、凸部Ｊ１の先端ｂ点に、より大きい力Ｆ１が筒状体６の内面ｃｂに対して浅い角度γ１で作用する。この結果、内面ｃｂに沿って分力Ｆ１’が作用する。

一方、スパウトＳの先端が上向きに力Ｆを受けるとき、凸部Ｊ１の先端ｄ点に、より小さな力Ｆ２が筒状体６の内面ａｄに対して深い角度γ２で作用する。この結果、内面ａｄに沿って分力Ｆ２’が作用する。これら分力は Ｆ１’＞Ｆ２’ である。このため、スパウトＳが下向きに力Ｆを受ける場合に滑りが生じ易く、つまりスパウトＳが抜出し易くなる。

この偏心角は、例えば、ホース５ａの曲げ特性や外径、および、スパウトホルダＨの内部空間の大きさ、さらにはスパウトＳの軸芯Ｘ１の方向等に応じて決定される。スパウトホルダＨの内部においてホース５ａに許容される曲がり角度は例えば７５度である。このため、本実施形態では、上述の如く、スパウトＳの軸芯Ｘ１の方向を水平方向に対して１０度とし、偏心角を５度としてある。

ただし、スパウトＳの姿勢を、吐出口４が下向きとなる状態に誘導し易くするという点では、偏心角は２度以上で効果が発揮される。さらに視覚的にもスパウトＳの正規姿勢が認識し易いという点からは４度以上とするのが好ましい。一方、偏心角が８度を超えると、差込み時の操作性が低下するため７度程度が限度であり、さらに意匠性が損なわれるのを防止する観点からは６度以下とするのが好ましい。

図１に示すように、スパウトＳの基端部において、凸部Ｊ１が形成された領域の周囲に、スパウトＳの軸芯Ｘ１に交わる環状の第１端面ｆ１が形成される。一方、腕部３の先端部には、凹部Ｊ２が形成された領域の周囲に、第１端面ｆ１と当接する環状の第２端面ｆ２が形成される。第１実施形態では、これら第１端面ｆ１および第２端面ｆ２はスパウトＳの軸芯Ｘ１に対して直角な平面である。

第１実施形態の凸部Ｊ１は、外径寸法が先端側ほど小さい略円錐形状である。ただし、凸部Ｊ１の形状は、先細状であれば特に円錐形状に限られるものではない。軸芯Ｘ１に対する直交視において、凸部Ｊ１の輪郭が曲面であっても良く、また、直線と曲線の組み合わせであっても良い。本構成であれば、凸部Ｊ１を凹部Ｊ２に差し込む際に、凸部Ｊ１が凹部Ｊ２に干渉し難くなり、差し込み量に応じてスパウトＳがスパウトホルダＨの適正位置に誘導されるためスパウトＳの操作性が向上する。

また、凹部Ｊ２の形状についても、奥側ほど内径寸法を小さく形成して凸部Ｊ１の外径形状と調和させておく。これにより、凸部Ｊ１を凹部Ｊ２に装着した状態で両者のガタ付きが解消され、使用感を高めることができる。

〔第２実施形態〕
図３には、第２実施形態の水栓装置ｍを示す。ここでは、スパウトＳの姿勢が、吐出口４が最も下方を向く状態にあるとき、第１端面ｆ１の各部における環状の径方向に沿った幅につき、最上方にある部位の幅Ｗ１を、最下方にある部位の幅Ｗ２より狭く構成してある。つまり、スパウトＳがスパウトホルダＨに差し込まれた姿勢において、凸部Ｊ１を第１端面ｆ１の高い位置に偏位形成してある。

図１に示したように、スパウトホルダＨの形状は、水栓装置ｍの意匠上の観点から、スパウトＳの形状と連続した例えば円筒形状とする場合がある。その場合、本構成のように、凸部Ｊ１が第１端面ｆ１において上方にオフセットさせることで、凸部Ｊ１の差込方向Ｘ２がスパウトＳの軸芯Ｘ１に対して偏心角を持っていても、スパウトホルダＨの形状を損なわずに凸部Ｊ１をスパウトホルダＨに収容し易くなる。

また、凸部Ｊ１のスパウトＳに対する突出位置が上方にオフセットされることで、凸部Ｊ１がスパウトＳを支持する際にスパウトＳの重心に対して上方を支持することとなり、スパウトＳの先端部が下方に移動しようとする力が発生するから、スパウトＳの固定姿勢がより安定する。

〔第３実施形態〕
図４（ａ）（ｂ）には、第３実施形態の水栓装置ｍを示す。ここでは、第１端面ｆ１および第２端面ｆ２を曲面に構成してある。例えば第１端面ｆ１は、スパウトＳの両側部においてスパウトホルダＨの側に突出している。第２端面ｆ２の形状も第１端面ｆ１と同じであり、スパウトＳがスパウトホルダＨに差し込まれた状態で第２端面ｆ２は第１端面ｆ１と面当接する。

このように、第１端面ｆ１と第２端面ｆ２を曲面に構成することで両者の当接面積が増大する。よって、スパウトＳが回転しようとする際の摩擦抵抗を高めることができる。

また、第１端面ｆ１および第２端面ｆ２を平面で構成している場合に比べて、スパウトＳが差込状態から軸芯Ｘ１の周りに回転しようとする際に、第１端面ｆ１と第２端面ｆ２との当接箇所の数が増える構成とすることができる。例えば、図４（ａ）に示したように、スパウトＳの両側部に同じ形状の凸面を形成した場合、スパウトＳが回転しようとする際に、第１端面ｆ１と第２端面ｆ２とが左右の２箇所で当接し、回転抵抗を高めることができる。

さらに、図４（ｂ）に示すように、スパウトＳをスパウトホルダＨに差し込む際に、スパウトＳの軸芯Ｘ１の周りに第１端面ｆ１と第２端面ｆ２との相対位置がずれている場合に、両者は複数の箇所で当接する。このとき、第１端面ｆ１と第２端面ｆ２との当接部位の接線方向は差込方向Ｘ２に対して直角ではない。このため、スパウトＳの差し込み操作に伴って第１端面ｆ１が第２端面ｆ２に対して滑り回転し、スパウトＳを適切な姿勢に誘導する効果が生まれる。よって、スパウトＳの差し込み時の操作性が向上する。しかも、第１端面ｆ１および第２端面ｆ２が曲面であるため、差し込み操作が終了した段階ではスパウトＳが同じ一つの姿勢に適切に誘導される。

〔第４実施形態〕
図５には、第４実施形態の水栓装置ｍを示す。ここでは、凸部Ｊ１の差し込み方向に直角な断面における凸部Ｊ１の断面形状を楕円としてある。つまり、凸部Ｊ１は、断面形状が楕円の先細形状を有する。本構成であれば、スパウトＳの挿入開始時にはスパウトＳの採り得る姿勢範囲が広くなり、凸部Ｊ１を凹部Ｊ２に差し込むに従って軸芯Ｘ１の周りの回転姿勢が一つの姿勢に誘導される。このように当該楕円形状は、スパウトＳの姿勢誘導部として機能すると共に回転規制部としても機能する。

このように、回転規制部を設けることで、スパウトＳをスパウトホルダＨに固定した姿勢が安定し、水の吐出方向が安定する。また、吐出口４の位置を水平方向に変えるべくスパウトＳを横向きに押す場合に、スパウトＳが軸芯Ｘ１の周りに安易に回転することがなく使用感が向上する。

尚、第１端面ｆ１および第２端面ｆ２は本実施形態では環状の平面である。しかしながら、第１端面ｆ１および第２端面ｆ２も曲面とすることで、スパウトＳとスパウトホルダＨとの当接面積が増えるため、スパウトＳの姿勢変化を抑制する効果の向上が期待できる。

〔第５実施形態〕
図６には、第５実施形態の水栓装置ｍを示す。ここでは、図６（ａ）に示すように、スパウトＳがスパウトホルダＨに差し込まれた状態で、スパウトＳの軸芯Ｘ１の周りの回転を防止するために、凸部Ｊ１および凹部Ｊ２の各表面に突起Ｊａと溝部Ｊｂとを振り分けて形成してある。

ここでの突起Ｊａおよび溝部Ｊｂは、図６（ｂ）に示すように、凸部Ｊ１の円錐形状に倣って同様なテーパ状に形成してある。つまり、突起Ｊａと軸芯Ｘ１とを重ねて見たとき、突起Ｊａの幅が端部ほど細くなるように形成してある。仮に、突起Ｊａおよび溝部Ｊｂが凸部Ｊ１の差込方向Ｘ２に沿って平行であり、ガタ付きが生じない寸法に形成されている場合、凸部Ｊ１を凹部Ｊ２に差し込む際に、突起Ｊａと溝部Ｊｂとが係合を開始するまでに凸部Ｊ１と凹部Ｊ２との軸芯Ｘ１の周りでの相対位相を決定しなければならない。

しかし、凸部Ｊ１と凹部Ｊ２とが円錐形状に形成されることで、凸部Ｊ１の差し込みに従ってスパウトＳが一つの差込姿勢に近付く機能が発揮される。よって、上記平行な突起Ｊａおよび溝部Ｊｂであれば当該姿勢誘導の効果が期待できなくなる。そこで、突起Ｊａおよび溝部Ｊｂをテーパ状に形成することで、上記姿勢誘導効果と回転規制効果との双方を得ることができる。

尚、このような凸部Ｊ１はスパウトＳの上部に設けておくと、スパウトＳをスパウトホルダＨに差し込む際にスパウトＳの姿勢を確認し易い。また、凸部Ｊ１が上部にあることで水等が溜まり難く汚れを防止することができる。

〔第６実施形態〕
図７には、第６実施形態の水栓装置ｍを示す。ここでは、図７に示すように、凸部Ｊ１において例えば二つの領域を形成してある。一つは、凸部Ｊ１の基端側に形成されるもので、凸部Ｊ１の軸芯Ｘ１を含む凸部Ｊ１の鉛直断面において、中心線に直角な方向の幅が先端側ほど短くなる第１領域Ｊ１１である。もう一つは、第１領域Ｊ１１の先端側に隣接形成されるもので、前記幅が中心線に沿って変化しない第２領域Ｊ１２である。

例えば、図１および図２に示した例の如く凸部Ｊ１の全体が先細形状であれば、スパウトＳを差し込む際の操作性や、差込完了時の一体感が向上する。しかし、一旦、凸部Ｊ１が凹部Ｊ２から抜け始めると、凸部Ｊ１と凹部Ｊ２との隙間が急激に広がってしまう。そのためスパウトＳの先端がスパウトホルダＨに対して上下に回動し易くなり、抜け出しが容易となる。

そこで、本構成のように、先細状の第１領域Ｊ１１を形成すると共に、第１領域Ｊ１１のさらに先端側に、凸部Ｊ１の差込方向Ｘ２においては断面幅の変化しない第２領域Ｊ１２を隣接形成する。例えばこの部位は円筒形状とする。

この構成でスパウトＳが抜け出そうとする際には、図７に示すように、凸部Ｊ１の外面のうち基端側の最下位置のａ点と、第２領域Ｊ１２の端部の最上位置にあるｅ点とに力が集中する。ｅ点では、仮想線ａｅに対して直角方向の力Ｆ１が発生し、この力Ｆ１は凹部Ｊ２の内面に作用する。このとき、力Ｆ１の方向と、凹部Ｊ２の内面ｂｅとの角度はγ３である。

一方、第２領域Ｊ１２がなく、例えば点線ｃｅで示すように凸部Ｊ１の先端まで円錐形状である場合、凹部Ｊ２の内面の方向が変化する。よって、力Ｆ１の方向と、凹部Ｊ２の内面ｃｅとの角度はγ３よりも小さくなる。つまり、凸部Ｊ１が円錐形状である場合、力Ｆ１のうち凹部Ｊ２の内面に沿う分力が大きくなり、凸部Ｊ１のｅ点は凹部Ｊ２の内面に沿って滑り易くなる。

以上のとおり、第２領域Ｊ１２を設けた本構成であれば、凸部Ｊ１の抜け出しを抑制する効果が高まり、スパウトＳの差込姿勢を安定的に維持することができる。

〔第７実施形態〕
図８には、第７実施形態の水栓装置ｍを示す。水道水を吐出する際に、使用者はスパウトＳの先端を保持して旋回させ、吐水位置を望みの位置に調節する。このとき、スパウトＳを押す力が下向き成分を含むことが多く、スパウトＳは旋回の際に僅かに先端を下げながら抜け出る可能性がある。

そこで、このような抜出しを防止するために、第１端面ｆ１と第２端面ｆ２の形状につき、第２端面ｆ２の下縁部、即ち、凹部Ｊ２の開口の最下縁位置ｇを、最上縁位置ｈに対して差込方向Ｘ２に垂直な平面を挟んでスパウトＳの側に偏位させる。本構成であれば、例えばスパウトＳの先端が下げられようとする際に、最下縁位置ｇと凸部Ｊ１の先端部の最上位置であるｅ点との距離が長くなる。その上、最下縁位置ｇと凸部Ｊ１のｅ点とを結ぶ仮想線の方向が、ｇ点が張り出していない場合の同方向より水平に近づくため、凸部Ｊ１のｅ点に発生する力の方向が凹部Ｊ２の内面の法線方向に近くなる。よって、凸部Ｊ１の抜け出し防止効果が高まり、スパウトＳの旋回操作においてもスパウトＳの保持姿勢が安定なものとなる。

〔材質〕
スパウトＳおよび凸部Ｊ１は、摺動性及び意匠性が重要となる為、表面の仕上げが良い材料で構成するのが好ましい。また、所定強度も必要であるため、スパウトＳおよび特に凸部Ｊ１の材質としては、金属及びＰＯＭが好ましい。金属はメッキ仕上げであるとなお良い。

一方、凹部Ｊ２、即ち筒状体６の材質としては、摺動性及び耐摩耗性が必要となる為、ＰＯＭやナイロンが好ましい。特に、寸法安定性の観点からＰＯＭが最適である。

ホース５ａの材質としては、耐久性及び耐キンク性に優れた材料が好ましい。例えば、曲げ反力の観点から、ポリエチレン・塩化ビニール・ポリブデン・シリコンが好ましい。特に、耐環境性・耐久性の観点からポリエチレンが最適である。

また、ホース５ａの外側は、意匠性・強度・摺動性に優れたステンレス鋼・黄銅・ＰＥＴ・ＰＡ等で形成したアウターホースで被覆するのが好ましい。特に、長期使用の意匠性維持が可能という観点からステンレス鋼が最適である。

本発明の水栓装置は、ホースなどの可撓管が接続されたスパウトをスパウトホルダに着脱可能に差込固定する形式の水栓装置に広く適用可能である。

１ 栓本体
２ ハンドル
３ 腕部
４ 吐出口
５ 可撓管
ｆ１ 第１端面
ｆ２ 第２端面
Ｈ スパウトホルダ
Ｊ 継手部
Ｊ１ 凸部
Ｊ１１ 第１領域
Ｊ１２ 第２領域
Ｊ２ 凹部
ｍ 水栓装置
Ｓ スパウト
Ｘ１ 軸心
Ｘ２ 差込方向

Claims (8)

1. 流体管の開閉・遮断を行うハンドルが備えられた栓本体と、
   流体の吐出口が先端部に設けられ、前記栓本体の内部に挿通されて流体を流通させる可撓管が基端部に接続されたスパウトと、
   前記栓本体を覆い、前記スパウトが固定される筒状の腕部を有するスパウトホルダと、を有し、
   前記スパウトと前記スパウトホルダとに亘って互いに面当接する差込式の凸部および凹部の何れかを各別に有する継手部が設けられ、
   前記凸部が前記基端部に設けられることで、前記基端部に、前記スパウトの軸心の方向に交わる環状の第１端面が形成され、
   前記凹部が前記腕部の端部に設けられることで、前記端部に、前記第１端面と当接可能な環状の第２端面が形成され、
   前記軸心の方向と水平方向とのなす角度に対して、前記継手部の差込方向と水平方向とのなす角度が大きく設定されている流体栓装置。
2. 前記凸部が前記基端部に設けられ、前記凸部の外径寸法が前記凸部の先端側ほど小さく形成されている請求項１に記載の流体栓装置。
3. 前記スパウトが、前記吐出口が最も下方を向く姿勢となる状態で、前記第１端面の各部における前記環状の径方向に沿った幅につき、最上方にある部位の幅が、最下方にある部位の幅より狭く構成されている請求項１または２に記載の流体栓装置。
4. 前記第１端面および前記第２端面が曲面に構成されている請求項１から３の何れか一項に記載の流体栓装置。
5. 前記凸部および前記凹部に、前記スパウトが前記スパウトホルダに対して回転するのを規制する回転規制部が形成されている請求項１から４の何れか一項に記載の流体栓装置。
6. 前記回転規制部として、前記凸部および前記凹部の断面形状が楕円に形成されている請求項５に記載の流体栓装置。
7. 前記凸部につき、前記凸部の中心線を含む前記凸部の鉛直断面において、前記中心線に直角な方向の幅が先端側ほど短くなる第１領域が、前記凸部の基端側に形成され、前記第１領域の先端側に隣接する位置に、前記幅が前記中心線に沿って変化しない第２領域が形成されている請求項１から６の何れか一項に記載の流体栓装置。
8. 前記凹部の開口のうち、最下縁位置が最上縁位置に対して、前記差込方向に垂直な平面を挟んで前記スパウトの側に位置している請求項１から７の何れか一項に記載の流体栓装置。

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