JPWO2004027298A1 - 切換コック用の弁装置、及びこれを使用した切換コック - Google Patents

Abstract

本発明は、切替コックにおける実状に鑑みてなされたもので、各部品に不純物の付着ができるだけないようにしながらコンパクト化することができ、ひいては使用対象物である切替コックのコンパクト化をも図ることのできる弁装置を簡単な構造によって提供することを目的として、弁装置１０を、互いに摺接し合う第１弁体１１、中央となる第２弁体１２、及び第３弁体１３の３枚の弁体によって構成するとともに、第２弁体１２のみを、コック本体１００Ａに設けた切替ハンドル１４によって第１弁体１１及び第３弁体１３間にて回動可能にし、第１弁体１１に３個の通孔１１ａ・１１ｂ・１１ｃを形成し、これらの通孔１１ａ・１１ｂ・１１ｃの内の最大２個が同時に連通し得るとともに、第１流路２１または第２流路２２を形成する第１溝１２ａを第２弁体１２上に形成し、この第２弁体１２の反対面に第２溝１２ｂを形成し、この第２溝１２ｂに連通したとき第３流路２３を形成することになる２つの通孔１３ａ・１３ｂを第３弁体１３に形成したことである。

Description

本発明は、例えば水道の蛇口等に取り付けられて、浄水器または食器洗い機側にも接続される切換コック、あるいは洗浄水を便器のおしり用シャワーとビデ用シャワーに切り替える切替コック等の各種切替コックを構成するための弁装置、及びこれを使用した切換コックに関するものである。
近年、水道水中の不純物を除去したり、ミネラル分を追加したりして、水道水の浄化を行って所謂「おいしい水」を作り出す浄水器が種々提案されており、このような浄水器は、台所等において一般的に使用されるようになってきている。このような浄水器は、図１に示すように、水道の蛇口に直接取付けられる程度の小さいものである。このため、この種の浄水器は、一般的には、例えば特開平７−１０８２５７号公報に示されたような切換弁を介して蛇口に接続されるものである。
この特開平７−１０８２５７号公報に示された「浄水器用切換弁」は、「供給される原水の圧力が高くなっても一定圧力の原水を浄水器本体へ供給できるとともに、摺動状態を改善して各構成部材の破壊等が生じない浄水器用切換弁を提供する」ことを目的としてなされたもので、図１６及び図１７に示したように、「原水入口、原水通過出口、原水シャワー出口および原水浄水器用出口を有するコックケース（５）と；このコックケース内に設けられた原水口原水通過出口とを、または、原水入口と原水シャワー出口とを連結する第１の原水通過孔と、原水入口と原水浄水器用出口とを連結する第２の原水通過孔とを有するチェンジバルブ（１７）と；浄水位置、原水位置およびシャワー位置でチェンジバルブの動きを固定する位置固定手段（９、１０）と；供給される原水の圧力が高い場合でも均一な圧力の原水を浄水器本体に供給するための、第２の原水通過孔にバネ力に抗して設けた安全弁（６）とから切換弁を構成する」ようにしたものである。
この特開平７−１０８２５７号公報に示された「浄水器用切換弁」によれば、水道から供給される原水を浄水器本体へ供給する浄水位置（浄水吐出）と、原水を通過させるだけの原水位置（通常吐出）と、原水をシャワーとして吐出させるシャワー位置（シャワー吐出）の３状態に切換ることができ、上記目的を達成することができるものと考えられる。
しかしながら、図１６及び図１７に示した従来の切換弁は、そのコックケース（５）と、これの内部に嵌合したチェンジバルブ（１７）との摺接によって切換機能を発揮させるものであるから、上記公報中にも述べられているように、材料の選定を厳しく行わなければならないだけでなく、コックケース（５）やチェンジバルブ（１７）の製造を相当厳格に行わなくてはならない。
それだけでなく、図１６及び図１７に示した切換弁では、水道からの原水を浄水器側に単に送り込むだけのものとなっていて、浄水器で形成された浄水は、当該切換弁とは別の浄水吐出口から吐出させなければないらないものとなっている。この切換弁には、原水の通常吐出とシャワー吐出が行える吐出口を有しているのであるから、これらの近傍に「浄水」のための吐出口があると便利である。
そこで、特開平８−３５５６８号公報に示された「蛇口用切換コック」のように、コック本体側で浄水の吐出をも行えるようにしたものが提案されてきたのである。この特開平８−３５５６８号公報に示されたコックは、図１８にも示したように、「切換バルブ２３に水の流路となる溝２４と中空部２６を形成した。すなわち、切換バルブ２３の外周面の他に切換バルブ２３の内部も使用して水の流路を構成した。これにより、溝２４の幅を太く確保することができ、水の吐出量を減少するのを防止できる。また、浄水器側に熱水が流れるのを防止する装置を、温度変化に基づいて膨張又は収縮するサーモワックス３０を使用した。サーモワックス３０の膨張動作は形状記憶合金からなるコイルスプリングよりも素早く、また、バネ力等の調整が必要ない。その結果、切換コックへの装着が容易であるとともに、浄水器に熱水が流れるのを確実に防止できる」ものであり、「切換バルブを大型化することなく、かつ、水の吐出量の減少を防止することまた、所定温度以上の熱水を流入した際に素早く吐出ポートを閉栓して、吐出ポートからその水の吐出を防止すること」を目的としてなされたものである。
しかしながら、この図１８に示した従来の切換コックでは、浄水器からの浄水を当該コックによって吐出させることができるようになったが、その構成上、今度は原水吐水位置（通常吐出）と浄水吐出位置との２位置にしか切換操作ができないものとなっている。（上記公報の段落００２６）
ところで、一般的に、水道水中には細かな砂等の種々な不純物が含まれているものであり、この不純物が弁体に付着すればその動きが悪くなり、また水栓の内部部品、特にパッキングに付着すると隙間が生じて水漏れが発生することが知られている。特に、図１６及び図１７に示した従来の切換弁のような摺接面が多い構造のものであると、水道水中の不純物によって各部の動きが悪くなり、ハンドルの操作性が非常に短時間の間に悪くなることが多い。
このような水道水中の不純物によってハンドル操作性が悪くなることは、従来一般的に使用されているセラミック弁体（例えば、特開平９−７２４４０号公報の段落３０に記載されているもの）であって、固定弁体と、その上を摺接する移動弁体との２枚によって構成された弁装置では、次の理由によって、両弁体間の摺接面に不純物が付着しやすいものとなっている。つまり、このセラミック弁体では、移動弁体の移動によって固定弁体上の一部は水道水に晒されることになるが、このときに不純物が付着する可能性が高くなるからである。
それだけでなく、固定弁体と、その上を摺接する移動弁体との２枚によって構成された弁装置を使用する場合では、移動弁体が固定弁体の上を摺接するようにするために、コック本体内にこの移動弁体が移動し得る十分な空間を確保しておかなければならない。このことが、２枚のセラミック板によって構成された弁装置において、水中の不純物が固定あるいは移動弁体の表面に付着し易くなって短期間内に操作を円滑に行えなくなるだけでなく、この弁装置を使用した切替コック全体を大きなものとしてしまう原因となっているのである。
さらに、浄水器が接続される切替コックに限っていえば、浄水吐出は常時行われるものではないから、原水吐出やシャワー化した原水吐出を行っている場合は、浄水の吐出は不要である。ところが、浄水器にて浄化すべく送られた原水には、その吐出圧力が加わっているのであるから、浄水吐出を行った直後に原水やシャワー化した原水の吐出を行うと、使用しないつもりの浄水がその残存圧力によって僅かではあるが漏れ出ることになる。この浄水の不用意な吐出は、周囲を濡らすことにもなるため、できるだけ避けなければならない。
そして、この種の浄水器用切換コックは勿論、食器洗浄機に接続される切替コックは、図１に示すように、水道の蛇口に取り付けて使用するのが最も効果的であると考えられるところから、できるだけコンパクト化するのが好ましいと考えられる。何故なら、水道の蛇口は、ホース以外は、これに何かを取り付けることは通常想定しておらず、その下方のシンクの大きさに合うものとして寸法が決定されているため、この種の切換コックは、できるだけ小さなものとしなければならないからである。
以上の従来技術の検討の結果、本発明者等は、この種の切換コックにおいては、次の諸点を改良・改善していかなければならないことを見出したのである。
（１）この種の切換コックは、不純物を含む水道水等の原水の吐出方法の切換えを行なうのにも使用されるものであるから、その円滑な切換え操作を長期間安定的に行えるようにするためには、内部部品に不純物の付着ができるだけないようにすること。
（２）周囲の邪魔にならないようにでき、しかも水道の蛇口等にそのまま取り付けられるようにするために、できるだけコンパクト化すること。
（３）浄水器が接続される場合に、原水の通常吐出、シャワー吐出、及び浄水の吐出を蛇口の近傍で行えるようにすること。
（４）切り替えは、他の吐出、つまり浄水漏れが全くない状態で行えるようにすること。
そこで、本発明者等が種々検討を重ねてきた結果、まず、この種切換コックにおいて、その耐久性を考慮しながらコンパクト化を図るには、特にその「弁部分」に、上述した固定弁体と可動弁体とからなる弁装置のようにセラミック材料を採用するのが、効果的であることを見いだしたのである。材料としてのセラミックは、小さくても硬度が非常に高く、耐久性に優れた部品として好適だと考えられたからである。
ところが、セラミック弁体は、上述したような不純物が付着し易いという問題があった。このため、セラミック弁体に水道水中の不純物が付着しないようにするにはどうしたらよいか、について種々検討を重ねてきた結果、本発明を完成したのである。
本発明は、切替コックにおける上記実状に鑑みてなされたもので、その解決しようとする課題は、セラミック弁体を採用しながら、上記（１）〜（４）の問題あるいは課題を解決することである。
すなわち、請求項１及び請求項２に係る発明の目的とするところは、各部品に不純物の付着ができるだけないようにしながらコンパクト化することができ、ひいては使用対象物である切替コックのコンパクト化をも図ることのできる弁装置を簡単な構造によって提供することにある。
また、請求項３に係る発明の目的とするところは、上記請求項１または請求項２に係る弁装置を使用することによって、水道の蛇口等に簡単に取り付けることができ、円滑な切換え操作を長期間安定的に行うことができて耐久性に優れたものとすることができて、そのコンパクト化をより一層図ることもできる切換コックを提供することにある。

以上の課題を解決するために、まず請求項１に係る発明の採った手段は、後述する発明を実施するための最良の形態の説明中において使用する符号を付して説明すると、
「切替コック１００を構成しているコック本体１００Ａ内に収納されて、コック本体１００Ａの第１流入口４１から第１流出口５１または第２流出口５２に至る第１流路２１及び第２流路２２と、これらの第１流路２１及び第２流路２２を遮断して第３流出口５３に至る第３流路２３とを形成する弁装置１０であって、
この弁装置１０を、互いに摺接し合う第１弁体１１、中央となる第２弁体１２、及び第３弁体１３の３枚の弁体によって構成するとともに、第２弁体１２のみを、コック本体１００Ａに設けた切替ハンドル１４によって第１弁体１１及び第３弁体１３間にて回動可能にし、
第１弁体１１に３個の通孔１１ａ・１１ｂ・１１ｃを形成し、これらの通孔１１ａ・１１ｂ・１１ｃの内の最大２個が同時に連通し得るとともに、第１流路２１または第２流路２２を形成する第１溝１２ａを第２弁体１２上に形成し、この第２弁体１２の反対面に第２溝１２ｂを形成し、この第２溝１２ｂに連通したとき第３流路２３を形成することになる２つの通孔１３ａ・１３ｂを第３弁体１３に形成したことを特徴とする弁装置１０」
である。
また、上記課題を解決するために、請求項２に係る発明の採った手段は、上記請求項１に係る弁装置１０について、
「第１弁体１１及び第３弁体１３の側面に、コック本体１００Ａ側の突起１５ａまたは係合溝１５ｂに係合することになる突起１３ｃまたは係合溝１１ｅを形成して、これらの第１弁体１１及び第３弁体１３をコック本体１００Ａ内に収納したときに回動不能となるようにするとともに、
第２弁体１２の中央に係合穴１２ｃを形成し、この係合穴１２ｃ内に、第１弁体１１または第３弁体１３に形成した挿通孔１１ｄを通して切替ハンドル１４の回動軸１４ａの内端を係合させて、当該第２弁体１２のみを第１弁体１１及び第３弁体１３間にて回動し得るようにしたこと」
である。
すなわち、これら請求項１及び請求項２の弁装置１０は、図１及び図２に示すような切替コック１００を構成しているコック本体１００Ａ内に収納されるものであり、図４、図６及び図１３に示すように、コック本体１００Ａに形成した第１流入口４１から第１流出口５１に至る第１流路２１と、図４、図５、図９及び図１１に示すように、第１流入口４１から第２流出口５２に至る第２流路２２と、図４、図７及び図１４に示すように、上記の第１流路２１及び第２流路２２を遮断して第３流出口５３に至る第３流路２３とを、コック本体１００Ａ内に形成するものである。
この弁装置１０は、図５〜図７の各（ａ）に示すように、互いに摺接し合う第１弁体１１と、中央となる第２弁体１２と、これに摺接する第３弁体１３との３枚の弁体によって構成したものである。これら３枚の弁体１１〜１３は、以下に説明する最良の形態では、セラミックを材料として一体成形したものであり、第２弁体１２を回転させてもその外形が殆ど変わらないようにするために、略円板状に形成したものである。なお、これら３枚の弁体１１〜１３は、最良の形態で説明するものにあっては、例えば図４に示す弁体ケース１５内に収納されるものである。
第１弁体１１は、図５〜図７の各（ｂ）に示すように、これに３個の通孔１１ａ・１１ｂ・１１ｃを形成したものであり、これらの通孔１１ａ・１１ｂ・１１ｃの軸心は、円板状の当該第１弁体１１の軸心と平行となるようにしてある。また、この第１弁体１１の軸心には、切替ハンドル１４の回動軸１４ａを回転自在に通すための挿通孔１１ｄが形成してある。さらに、この第１弁体１１の外周には、コック本体１００Ａまたはその中に収納した弁体ケース１５内の突起１５ａに係合する係合溝１１ｅが形成してあり、この係合溝１１ｅによって当該第１弁体１１のコック本体１００Ａに対する回転を阻止するのである。
第２弁体１２は、図５及び図６に示すように、上記第１弁体１１側に対向する面上に第１溝１２ａを形成したものである。この第１溝１２ａは、第１弁体１１側の通孔１１ａ・１１ｂ・１１ｃの内の最大２個が同時に連通し得るとともに、第１流路２１（図６の場合）または第２流路２２（図５の場合）を形成するものである。勿論、この第１溝１２ａに対して第１弁体１１側の通孔１１ａ・１１ｂ・１１ｃの内の１個以下しか連通していない場合には、当該第１溝１２ａによっては流路は形成されないのである。つまり、この弁装置１０は、第１流路２１または第２流路２２を形成しているときは第３流路２３は形成しないのである。
また、この第２弁体１２の第１弁体１１側面の中心には、図５及び図６に示すように、係合穴１２ｃが形成してあり、この係合穴１２ｃには、第１弁体１１側の挿通孔１１ｄを通して挿通されてきた切替ハンドル１４の回動軸１４ａが挿入されてこれと一体化されるものである。これにより、第２弁体１２は、コック本体１００Ａに設けた切替ハンドル１４の回動操作によって、第１弁体１１及び次に述べる第３弁体１３間にて回動されることになるのである。
勿論、この第２弁体１２の係合穴１２ｃが、次に述べる第３弁体１３側に形成されるのであれば、第３弁体１３側に挿通孔が形成されるのであり、この挿通孔を通して挿通されてきた切替ハンドル１４の回動軸１４ａが係合穴１２ｃ内に挿入されてこれと一体化されることは言うまでもない。
さらに、この第２弁体１２の反対面、つまり第３弁体１３に向かう面には、図６中の点線及び図７に示すように、第２溝１２ｂが形成してあり、この第２溝１２ｂは、これに第３弁体１３側の２つの通孔１３ａ・１３ｂが連通したとき、図７中の点線にて示す第３流路２３が形成されるのである。
第３弁体１３は、図５及び図６に示すように、その第２弁体１２側の第２溝１２ｂに対向する面に、当該第２溝１２ｂに連通することになる２つの通孔１３ａ・１３ｂを形成したものである。これら２つの通孔１３ａ・１３ｂは、切替ハンドル１４の回動操作によって、第２弁体１２側の第２溝１２ｂに連通したとき、図７中の点線及び図１４中の実線にて示す第３流路２３を形成することは、上述した通りである。
従って、これら請求項１及び請求項２の弁装置１０によれば、３個の弁体１１〜１３をセラミックによって小さな円板状のものに形成することができるのであり、第２弁体１２の回転のみによって、第１流路２１、第２流路２２、及び第３流路２３をそれぞれ選択できるのである。つまり、この弁装置１０は、第２弁体１２を回転しさえすれば各流路の切替を行うことができるのであり、結果的に、固定弁体の表面に対して移動弁体を摺動させる従来の形式の弁装置に比較すれば、摺動させるに必要な空間がない分、全体形状がコンパクトなものとなっているのである。
さて、上記課題を解決するために、請求項３に係る発明の採った手段は、
「第１流入口４１にて水道の蛇口２０等に接続されるコック本体１００Ａと、このコック本体１００Ａの下面に形成されて、水道水を吐出する第１流出口５１、水道水をシャワー化して吐出する第２流出口５２及び浄水器３０からの浄水を吐出する第３流出口５３と、コック本体１００Ａに形成されて、蛇口２０側からの水道水を浄水器３０側に送り込む第４流出口５４及び浄水器３０からの浄水を受け入れる第２流入口４２と、コック本体１００Ａ内に収納されて、第１流入口４１からの水道水の送りを、第１流出口５１、第２流出口５２、または第３流出口５３に切り替えるための弁装置１０とを備えた切替コック１００であって、
弁装置１０を、互いに摺接し合う第１弁体１１、中央となる第２弁体１２、及び第３弁体１３の３枚の弁体によって構成するとともに、第２弁体１２のみを、コック本体１００Ａに設けた切替ハンドル１４によって第１弁体１１及び第３弁体１３間にて回動可能にし、
第１弁体１１に３個の通孔１１ａ・１１ｂ・１１ｃを形成し、これらの通孔１１ａ・１１ｂ・１１ｃの内の最大２個が同時に連通し得るとともに、第１流路２１または第２流路２２を形成する第１溝１２ａを第２弁体１２上に形成し、この第２弁体１２の反対面に第２溝１２ｂを形成し、この第２溝１２ｂに連通したとき第３流路２３を形成することになる２つの通孔１３ａ・１３ｂを第３弁体１３に形成したことを特徴とする切替コック１００」
である。
すなわち、この請求項３に係る切替コック１００は、上記請求項１または請求項２の弁装置１０を使用して構成したものであり、図１に示すように、特に水道等の蛇口２０に取り付けて内部に水道水の流路が形成できるようにするとともに、図１４の（ｂ）に示すように、その第４流出口５４及び第２流入口４２に往復用のホースを接続し、これらのホースによって浄水器３０と接続するようにしたものである。
つまり、この切替コック１００は、第１流入口４１から供給された水道水等を第４流出口５４から外部の浄水器３０に送り込み、この浄水器３０で生成した浄水を第２流入口４２から内部に導くようにしたものであり、この外部の浄水器３０につながる２本のホースは、図１４の（ｂ）に示したように、第４流路２４を形成するものである。
また、この切替コック１００は、図２に示すように、その上端部に第１流入口４１が設けてあり、この第１流入口４１から内部に水道水を供給するものであるが、当該切替コック１００内に供給された原水は、図３及び図１２に示した第１流出口５１からそのまま吐出させたり、第２流出口５２からシャワー水として吐出させたりするものである。また、この切替コック１００は、これを通して、そのコック本体１００Ａの第４流出口５４から浄水器３０側に原水を送り出し、この浄水器３０にて浄水化するようにするのである。そして、浄水器３０にて形成された浄水は、図２〜図４に示した第３流出口５３から吐出させるべく、コック本体１００Ａに設けてある第２流入口４２を通して、当該切替コック１００内に供給されるものである。なお、蛇口２０本来の止水機能はそのまま使用するものであり、各吐出を止める場合には蛇口２０の止め機能を使用するものである。
この切替コック１００内には、図４等に示すような弁装置１０が収納してあるが、その具体的構成は、上記請求項１及び請求項２の弁装置１０において説明したので、ここでは省略する。
以上のように構成した切替コック１００は、これを図１に示したように蛇口２０に取り付けるとともに、その第４流出口５４及び第２流入口４２に浄水器３０を接続するのである。そして、蛇口２０を「開」状態にして切替ハンドル１４を所定位置、例えば「シャワー吐出」に回動すると、その回動軸１４ａによって弁装置１０を構成している第２弁体１２のみがコック本体１００Ａ内にて回動される。
この切替ハンドル１４の「シャワー吐出」への回動によって、図４及び図５に示すように、コック本体１００Ａ内には第２流路２２が形成されることになる。つまり、コック本体１００Ａの第１流入口４１から内部に流入した水は、図９及び図１１にも示すように、第２流出口５２に通ずる流路が形成されることになるのであり、第２流出口５２からは水道水をシャワー化した吐出がなされるのである。
これに対して、切替ハンドル１４を「ストレート吐出」の位置に回動させれば、第１流入口４１に供給された水は、図１３にも示すように、供給室１６を通ってから最終的に第１流出口５１に至る第１流路２１を通ることになるのである。つまり、当該切替コック１００の第１流出口５１からは、蛇口２０から直接吐出させたのと同じ吐出がなされることになるのである。
以上の「シャワー吐出」及び「ストレート吐出」のいずれの場合も、図４〜図６、及び図１３に示すように、第２流入口４２は弁装置１０によって完全に遮断された状態になる。このことは、仮に浄水器３０内に残圧があったとしても、第２流入口４２から浄水が切替コック１００内に供給されないことを意味しているのであり、切替ハンドル１４が「シャワー吐出」あるいは「ストレート吐出」の位置にあれば、第３流出口５３から浄水が漏れ出ることはない。
そして、切替ハンドル１４を「浄水吐出」に回動させれば、今度は第１流路２１及び第２流路２２が遮断されて、第３流路２３のみが形成されることになる。つまり、第１流入口４１から供給された原水は、図１４に示すように、第４流出口５４から浄水器３０に向かって送られることになり、浄水器３０にて浄水化される。形成された浄水は、今度は第２流入口４２から切替コック１００内に供給され、この切替コック１００内に形成されている第３流路２３を通して第３流出口５３から吐出されるのである。
この切替コック１００が以上のように構成されていることから、この切替コック１００は、次の（１）〜（４）ような機能を発揮することになるのである。
（１）この切換コック１００は、不純物を含む水道水等の原水の吐出方法の切換えを行なうのにも使用されるものであるが、弁装置１０を構成している３つの弁体１１〜１３の内の、第２弁体１２のみが回動されるものであるから、各弁体の摺接面は不純物に晒されることが殆ど無い。このため、第２弁体１２の第１弁体１１及び第３弁体１３間での回動は不純物による悪影響は殆どなく、その円滑な切換え操作が長期間に亘って安定的に行えるのである。
（２）弁装置１０が第２弁体１２のみの回転という操作によって切替機能を発揮するものであるから、弁装置１０自体がコンパクト化され、このような弁装置１０を採用する結果、当該切替コック１００も周囲の邪魔にならないように、しかも水道の蛇口２０等にそのまま取り付けられるようにコンパクト化されているのである。
（３）浄水器３０が接続される場合に、原水のストレート吐出、シャワー吐出、及び浄水の吐出を蛇口２０の近傍で行える。
（４）原水のストレート吐出またはシャワー吐出へ切替えているときは、これらの吐出と浄水吐出とを完全に無関係としていて、第３流出口５３からの浄水漏れは全くないのである。

図１は本発明に係る切替コック１００を水道等の蛇口２０に取り付けこれに浄水器３０を接続した状態の部分斜視図であり、図２は同切替コック１００の斜視図であり、図３は切替コック１００の正面図であり、図４は図３に示した切替コック１００の縦断面図であり、図５は切替コック１００内に収納される本発明に係る弁装置１０によって第２流出口５２が形成される状態を示し、（ａ）は各弁体を完全に組み付けた状態を、また（ｂ）は第２流出口５２を形成している状態を分解して示した斜視図であり、図６は弁装置１０によって第１流出口５１が形成される状態を示し、（ａ）は各弁体を完全に組み付けた状態を、また（ｂ）は第１流出口５１を形成している状態を分解して示した斜視図であり、図７は弁装置１０によって第３流出口５３が形成される状態を示し、（ａ）は各弁体を完全に組み付けた状態を、また（ｂ）は第３流出口５３を形成している状態を分解して示した斜視図であり、図８は切替コック１００の右側面図であり、図９は図８の縦断面図であり、図１０は切替コック１００の平面図であり、図１１は図１０の横断面図であり、図１２は切替コック１００の底面図であり、図１３は切替コック１００内に第１流路２１が形成されている様子を示すもので、（ａ）は縦断正面図、（ｂ）は横断平面図、（ｃ）は縦断側面図であり、図１４は切替コック１００内に第３流路２３が形成されている様子を示すもので、（ａ）は縦断正面図、（ｂ）は横断平面図、（ｃ）は縦断側面図であり、図１５は他の切替コック２００を示す拡大横断平面図、図１６は従来の切替コックを示す平面図（ａ）及び正面図（ｂ）であり、図１７は図１６に示した切替コックの縦正面図であり、図１８は従来の他の切替コックを示す横断平面図である。

符号の説明

１００…切替コック、１００Ａ…コック本体、１０…弁装置、１１…第１弁体、１１ａ…第１通孔、１１ｂ…第２通孔、１１ｃ…第３通孔、１１ｄ…挿通孔、１１ｅ…係合溝、１２…第２弁体、１２ａ…第１溝、１２ｂ…第２溝、１２ｃ…係合穴、１３…第３弁体、１３ａ…第１通孔、１３ｂ…第２通孔、１３ｃ…突起、１４…切替ハンドル、１４ａ…回動軸、１５…弁体ケース、１５ａ…突起、１５ｂ…係合溝、１５ｃ…第１通路、１５ｄ…第２通路、１６…供給室、１７…位置合わせ溝、２０…蛇口、２１…第１流路、２２…第２流路、２３…第４流路、２１…第１流路、３０…浄水器、４１…第１流入口、４２…第２流入口、５１…第１流出口、５２…第２流出口、５３…第３流出口、５４…第４流出口、２００…切替コック

以上のように構成した本発明に係る切替コック１００及び弁装置１０を、図面に示した実施例に従って説明するが、各請求項に係る発明は、実施例の切替コック１００の中に化体されているため、以下ではこの切替コック１００を中心に説明していくこととする。
すなわち、本発明に係る切替コック１００は、図１に示したように、水道等の蛇口２０に取り付けて内部に水道水の流路が形成できるようにするとともに、図１４の（ｂ）に示すように、その第４流出口５４及び第２流入口４２に往復用のホースを接続し、これらのホースによって浄水器３０と接続して使用するものである。
この切替コック１００は、図２に示すように、その上端部に第１流入口４１が設けてあり、この第１流入口４１から内部に水道水を供給するものであるが、当該切替コック１００内に供給された原水は、図３及び図１２に示した第１流出口５１からそのまま吐出させたり、第２流出口５２からシャワー水として吐出させたりするものである。また、この切替コック１００は、これを通して、そのコック本体１００Ａの第４流出口５４から浄水器３０側に原水を送り出し、この浄水器３０にて浄水化するようにするのである。そして、浄水器３０にて形成された浄水は、図２〜図４に示した第３流出口５３から吐出させるべく、コック本体１００Ａに設けてある第２流入口４２を通して、当該切替コック１００内に供給されるものである。なお、蛇口２０本来の止水機能はそのまま使用するものであり、各原水の吐出を止める場合には蛇口２０の止め機能を使用するものである。
この切替コック１００内には、図４等に示すような弁装置１０が収納してあるが、この弁装置１０は、図５〜図７の各（ａ）に示すように、互いに摺接し合う第１弁体１１と、中央となる第２弁体１２と、これに摺接する第３弁体１３との３枚の弁体によって構成したものである。これら３枚の弁体１１〜１３は、本実施例では、セラミックを材料として一体成形したものであり、第２弁体１２を回転させてもその外形が殆ど変わらないようにするために、略円板状に形成したものである。
なお、これら３枚の弁体１１〜１３は、例えば図４に示す弁体ケース１５内に収納することによって、互いに確実に摺接し合うようにしたものであり、この弁体ケース１５には、コック本体１００Ａに形成した第１流入口４１〜第４流出口５４に連通することなる通孔が形成してある。また、この弁体ケース１５内には、後述する第１弁体１１の係合溝１１ｅや、第３弁体１３の突起１３ｃが係合または係止される突起１５ａや係合溝１５ｂが、図４及び図９に示したように形成してある。そして、この弁体ケース１５には、図１１に示したように、第１流入口４１に通ずる供給室１６と後述する第１弁体１１の第１通孔１１ａまたは第２通孔１１ｂとを連通させるための第１通路１５ｃ及び第２通路１５ｄが形成してある。
第１弁体１１は、図５〜図７の各（ｂ）に示したように、これに３個の通孔１１ａ・１１ｂ・１１ｃを形成したものであり、これらの通孔１１ａ・１１ｂ・１１ｃの軸心は、円板状の当該第１弁体１１の軸心と平行となるようにしてある。また、この第１弁体１１の軸心には、切替ハンドル１４の回動軸１４ａを回転自在に通すための挿通孔１１ｄが形成してある。さらに、この第１弁体１１の外周には、コック本体１００Ａまたはその中に収納した弁体ケース１５内の突起１５ａに係合する係合溝１１ｅが形成してあり、この係合溝１１ｅによって当該第１弁体１１のコック本体１００Ａに対する回転を阻止するのである。
第２弁体１２は、図５及び図６に示したように、上記第１弁体１１側に対向する面上に第１溝１２ａを形成したものである。この第１溝１２ａは、第１弁体１１側の通孔１１ａ・１１ｂ・１１ｃの内の最大２個が同時に連通し得るとともに、第１流路２１（図６の場合）または第２流路２２（図５の場合）を形成するものである。勿論、この第１溝１２ａに対して第１弁体１１側の通孔１１ａ・１１ｂ・１１ｃの内の１個以下しか連通していない場合には、当該第１溝１２ａによっては流路は形成されないのであり、例えば図１４に示したような浄水器３０への往復路は全く形成しないのである。
また、この第２弁体１２の第１弁体１１側面の中心には、図５及び図６に示したように、係合穴１２ｃが形成してあり、この係合穴１２ｃには、第１弁体１１側の挿通孔１１ｄを通して挿通されてきた切替ハンドル１４の回動軸１４ａが挿入されてこれと一体化されるものである。これにより、第２弁体１２は、コック本体１００Ａに設けた切替ハンドル１４の回動操作によって、第１弁体１１及び次に述べる第３弁体１３間にて回動されることになるのである。本実施例の場合には、この係合穴１２ｃは図５等に示したように、半円状に形成した底のあるものであり、丸棒の先端に面取り部を形成して構成した回動軸１４ａの先端部を回転不能に挿入できるようにしたものである。
さらに、この第２弁体１２の反対面には、図６中の点線及び図７に示したように、第２溝１２ｂが形成してあり、この第２溝１２ｂは、これに第３弁体１３側の２つの通孔１３ａ・１３ｂが連通したとき、図７中の点線にて示した第３流路２３が形成されるのである。
第３弁体１３は、図５及び図６に示したように、その第２弁体１２側の第２溝１２ｂに対向する面に、当該第２溝１２ｂに連通することになる２つの通孔１３ａ・１３ｂを形成したものである。これら２つの通孔１３ａ・１３ｂは、切替ハンドル１４の回動操作によって、第２弁体１２側の第２溝１２ｂに連通したとき、図７中の点線及び図１４中の実線にて示した第３流路２３を形成することは、上述した通りである。
本実施例にあっては、各弁体１１〜１３の側面に、例えば図６の（ａ）に示したように位置合わせ溝１７が形成してある。これらの各位置合わせ溝１７は、各弁体１１〜１３を弁体ケース１５内に組み付けるにあたっての目印とするものであり、３つの位置合わせ溝１７を、図６の（ａ）に示したような一致した状態にして各弁体１１〜１３を弁体ケース１５内に収納するものである。
以上の弁装置１０は、例えば図１に示した切替コック１００、あるいは図１５に示した切替コック２００に適用されるものであり、これを図１に示した切替コック１００に適用した場合を中心に説明すると、次の通りである。
この切替コック１００は、図２にも示したように、第１流入口４１にて水道の蛇口２０等に接続されるコック本体１００Ａと、このコック本体１００Ａの下面に形成されて、水道水を吐出する第１流出口５１、水道水をシャワー化して吐出する第２流出口５２及び浄水器３０からの浄水を吐出する第３流出口５３と、コック本体１００Ａに形成されて、蛇口２０側からの水道水を浄水器３０側に送り込む第４流出口５４及び浄水器３０からの浄水を受け入れる第２流入口４２と、コック本体１００Ａ内に収納されて、第１流入口４１からの水道水の送りを、第１流出口５１、第２流出口５２、または第３流出口５３に切り替えるものである。
すなわち、この切替コック１００は、図１に示したように、特に水道等の蛇口２０に取り付けて内部に水道水の流路が形成できるようにするとともに、図１４の（ｂ）に示すように、その第４流出口５４及び第２流入口４２に往復用のホースを接続し、これらのホースによって浄水器３０と接続するようにしたものである。
つまり、この切替コック１００は、第１流入口４１から供給された水道水等を第４流出口５４から外部の浄水器３０に送り込み、この浄水器３０で生成した浄水を第２流入口４２から内部に導くようにしたものであり、この外部の浄水器３０につながる２本のホースは、図１４の（ｂ）に示したように、第４流路２４を形成するものである。
この切替コック１００は、図２に示すように、その上端部に第１流入口４１が設けてあり、この第１流入口４１から内部に水道水を供給するものであるが、当該切替コック１００内に供給された原水は、図３及び図１２に示した第１流出口５１からそのまま吐出させたり、第２流出口５２からシャワー水として吐出させたりするものである。また、この切替コック１００は、これを通して、そのコック本体１００Ａの第４流出口５４から浄水器３０側に原水を送り出し、この浄水器３０にて浄水化するようにするのである。そして、浄水器３０にて形成された浄水は、図２〜図４に示した第３流出口５３から吐出させるべく、コック本体１００Ａに設けてある第２流入口４２を通して、当該切替コック１００内に供給されるものである。なお、蛇口２０本来の止水機能はそのまま使用するものであり、各吐出を止める場合には蛇口２０の止め機能を使用するものである。
以上の切替コック１００は、蛇口２０を「開」状態にして切替ハンドル１４を所定位置、例えば「シャワー吐出」に回動すると、その回動軸１４ａによって弁装置１０を構成している第２弁体１２のみがコック本体１００Ａ内にて回動され、これにより、図４及び図５に示したように、コック本体１００Ａ内には第２流路２２が形成されることになる。つまり、コック本体１００Ａの第１流入口４１から内部に流入した水は、図９及び図１１にも示したように、第２流出口５２に通ずる流路が形成されることになるのであり、第２流出口５２からは水道水をシャワー化した吐出がなされるのである。
これに対して、切替ハンドル１４を「ストレート吐出」の位置に回動させれば、第１流入口４１に供給された水は、図１３にも示すように、供給室１６を通ってから最終的に第１流出口５１に至る第１流路２１を通ることになるのである。つまり、当該切替コック１００の第１流出口５１からは、蛇口２０から直接吐出させたのと同じ吐出がなされることになるのである。
以上の「シャワー吐出」及び「ストレート吐出」のいずれの場合も、図４〜図６、及び図１３に示すように、第２流入口４２は弁装置１０によって完全に遮断された状態になる。このことは、仮に浄水器３０内に残圧があったとしても、第２流入口４２から浄水が切替コック１００内に供給されないことを意味しているのであり、切替ハンドル１４が「シャワー吐出」あるいは「ストレート吐出」の位置にあれば、第３流出口５３から浄水が漏れ出ることはない。
そして、切替ハンドル１４を「浄水吐出」に回動させれば、今度は第１流路２１及び第２流路２２が遮断されて、第３流路２３のみが形成されることになる。つまり、第１流入口４１から供給された原水は、図１４に示すように、第４流出口５４から浄水器３０に向かって送られることになり、浄水器３０にて浄水化される。形成された浄水は、今度は第２流入口４２から切替コック１００内に供給され、この切替コック１００内に形成されている第３流路２３を通して第３流出口５３から吐出されるのである。
図１５には、他の切替コック２００が示してあるが、この切替コック２００は、各弁体が図１３の（ｂ）に示した位置にある場合を代表させて示してある。また、この切替コック２００の上記切替コック１００と異なる点は、第４流路２４がコック本体１００Ａ内に形成されていて、この第４流路が弁装置１０を介して第３流路２３に連通し得るものである。
この図１５に示した他の切替コック２００は、浄水器３０に接続されるものではなく、例えば食器洗浄機等の外部で水道水等を使い切る装置に接続されるものであり、第３流路２３の出口である第３流出口５３に、この食器洗浄機等が接続されるものである。
換言すれば、この図１５に示した切替コック２００を蛇口２０に取り付けて、その第３流出口５３に食器洗浄機をホース等を介して接続すれば、上記切替コック１００において説明した「シャワー吐出」あるいは「ストレート吐出」が行えるだけでなく、これらの「シャワー吐出」あるいは「ストレート吐出」とは全く独立させた状態で、食器洗浄機に水道水を供給することもできるのである。

以上のように構成した請求項１に係る弁装置１０によれば、
（１）この弁装置１０は、不純物を含む水道水等の原水の吐出方法の切換えを行なうのにも使用されるものであるが、これを構成している３つの弁体１１〜１３の内の、第２弁体１２のみが回動されるものであるから、各弁体の摺接面は不純物に晒されることが殆ど無い。このため、第２弁体１２の第１弁体１１及び第３弁体１３間での回動は不純物による悪影響は全くなく、その円滑な切換え操作が長期間に亘って安定的に行えるのである。
（２）弁装置１０が第２弁体１２のみの回転という操作によって切替機能を発揮するものであるから、弁装置１０自体がコンパクト化され、このような弁装置１０を例えば最良の形態で例示した切替コック１００に採用すれば、当該切替コック１００も周囲の邪魔にならないように、しかも水道の蛇口２０等にそのまま取り付けられるようにコンパクト化することができるのである。
（３）この弁装置１０を使用すれば、例えば最良の形態で例示した切替コック１００について、この切替コック１００に浄水器３０が接続される場合に、原水のストレート吐出、シャワー吐出、及び浄水の吐出を蛇口２０の近傍で行える。
（４）第３流路２３は、第１流路２１及び第２流路２２とは全く独立したものとなるから、この第３流路２３からの吐出を第１流路２１及び第２流路２２のそれとは完全に無関係とすることができ、第１流路２１または第２流路２２を使用しているときには第３流路２３からの漏れを全くなくすことができるのである。
また、請求項２に係る弁装置１０によれば、
（５）上記（１）〜（４）の効果に加えて、当該弁装置１０自体の組立と、切替コック１００等への適用を簡単に行うことができ、しかも切替ハンドル１４による第２弁体１２の回動操作を確実に行えるものとすることができるのである。
そして、上記請求項１または請求項２の弁装置１０を適用する場合において、
（６）第４流路２４をコック本体１００Ａ内に形成したものとすれば、上記（１）、（２）、及び（４）の効果に加えて、第３流出口５３に食器洗浄機等の他の機器を接続することができる。
という効果をも発揮することができるのである。
さらに、請求項３に係る切替コック１００によれば、
（１）この切替コック１００では、上記請求項１または請求項２の弁装置１０を採用して、弁装置１０を構成している３つの弁体１１〜１３の内の、第２弁体１２のみが回動されるものであるから、各弁体の摺接面は不純物に晒されることが殆ど無い。このため、第２弁体１２の第１弁体１１及び第３弁体１３間での回動は不純物による悪影響は全くなく、その円滑な切換え操作が長期間に亘って安定的に行えるのである。
（２）弁装置１０が第２弁体１２のみの回転という操作によって切替機能を発揮するものであるから、弁装置１０自体がコンパクト化され、このような弁装置１０を採用する結果、当該切替コック１００も周囲の邪魔にならないように、しかも水道の蛇口２０等にそのまま取り付けられるようにコンパクト化されているのである。
（３）この切替コック１００に浄水器３０が接続される場合に、原水のストレート吐出、シャワー吐出、及び浄水の吐出を蛇口２０の近傍で行える。
（４）原水のストレート吐出またはシャワー吐出への各切替は、弁装置１０の存在によって他の浄水吐出とは完全に無関係とすることができ、第４流出口５４からの浄水漏れが全くないのである。

Claims (3)

1. 切替コック（１００）を構成しているコック本体（１００Ａ）内に収納されて、コック本体（１００Ａ）の第１流入口（４１）から第１流出口（５１）または第２流出口（５２）に至る第１流路（２１）及び第２流路（２２）と、これらの第１流路（２１）及び第２流路（２２）を遮断して第３流出口（５３）に至る第３流路（２３）とを形成する弁装置（１０）であって、
   この弁装置（１０）を、互いに摺接し合う第１弁体（１１）、中央となる第２弁体（１２）、及び第３弁体（１３）の３枚の弁体によって構成するとともに、第２弁体（１２）のみを、コック本体（１００Ａ）に設けた切替ハンドル（１４）によって第１弁体（１１）及び第３弁体（１３）間にて回動可能にし、
   第１弁体（１１）に３個の通孔（１１ａ）・（１１ｂ）・（１１ｃ）を形成し、これらの通孔（１１ａ）・（１１ｂ）・（１１ｃ）の内の最大２個が同時に連通し得るとともに、第１流路（２１）または第２流路（２２）を形成する第１溝（１２ａ）を第２弁体（１２）上に形成し、この第２弁体（１２）の反対面に第２溝（１２ｂ）を形成し、この第２溝（１２ｂ）に連通したとき第３流路（２３）を形成することになる２つの通孔（１３ａ）・（１３ｂ）を第３弁体（１３）に形成したことを特徴とする弁装置（１０）。
2. 第１弁体（１１）及び第３弁体（１３）の側面に、コック本体（１００Ａ）側の突起（１５ａ）または係合溝（１５ｂ）に係合することになる突起（１３ｃ）または係合溝（１１ｅ）を形成して、これらの第１弁体（１１）及び第３弁体（１３）をコック本体（１００Ａ）内に収納したときに回動不能となるようにするとともに、
   第２弁体（１２）の中央に係合穴（１２ｃ）を形成し、この係合穴（１２ｃ）内に、第１弁体（１１）または第３弁体（１３）に形成した挿通孔（１１ｄ）を通して切替ハンドル（１４）の回動軸（１４ａ）の内端を係合させて、当該第２弁体（１２）のみを第１弁体（１１）及び第３弁体（１３）間にて回動し得るようにしたことを特徴とする請求項１に記載の弁装置（１０）。
3. 第１流入口（４１）にて水道の蛇口（２０）等に接続されるコック本体（１００Ａ）と、このコック本体（１００Ａ）の下面に形成されて、水道水を吐出する第１流出口（５１）、水道水をシャワー化して吐出する第２流出口（５２）及び浄水器（３０）からの浄水を吐出する第３流出口（５３）と、コック本体（１００Ａ）に形成されて、蛇口（２０）側からの水道水を浄水器（３０）側に送り込む第４流出口（５４）及び浄水器（３０）からの浄水を受け入れる第２流入口（４２）と、コック本体（１００Ａ）内に収納されて、第１流入口（４１）からの水道水の送りを、第１流出口（５１）、第２流出口（５２）、または第３流出口（５３）に切り替えるための弁装置（１０）とを備えた切替コック（１００）であって、
   弁装置（１０）を、互いに摺接し合う第１弁体（１１）、中央となる第２弁体（１２）、及び第３弁体（１３）の３枚の弁体によって構成するとともに、第２弁体（１２）のみを、コック本体（１００Ａ）に設けた切替ハンドル（１４）によって第１弁体（１１）及び第３弁体（１３）間にて回動可能にし、
   第１弁体（１１）に３個の通孔（１１ａ）・（１１ｂ）・（１１ｃ）を形成し、これらの通孔（１１ａ）・（１１ｂ）・（１１ｃ）の内の最大２個が同時に連通し得るとともに、第１流路（２１）または第２流路（２２）を形成する第１溝（１２ａ）を第２弁体（１２）上に形成し、この第２弁体（１２）の反対面に第２溝（１２ｂ）を形成し、この第２溝（１２ｂ）に連通したとき第３流路（２３）を形成することになる２つの通孔（１３ａ）・（１３ｂ）を第３弁体（１３）に形成したことを特徴とする切替コック（１００）。

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