(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方向に動作し作動後原位置に復帰するように往復動して吐出モードを切換えるレバーと、ラチェット機構またはワンウェイクラッチ機構を介して前記レバーに接続され、それぞれ位相のずれた複数のカムを有するカムシャフトと、前記複数のカムの軸方向位置のそれぞれに対応して形成された各モード用流通口と、前記複数のカムにより上下方向に動作し、前記各モード用流通口を開閉する複数の弁体と、前記複数の弁体のそれぞれに連結されると共に前記複数のカムと係合して該複数の弁体のそれぞれを開閉方向に駆動する複数のリンクとを有し、前記複数のカムのそれぞれには、前記リンクを押し上げる突起と前記リンクを押し下げる突起とが前記カムシャフトの軸方向において並列に設けられ、前記複数のリンクには前記押し上げる突起と前記押し下げる突起のそれぞれに当接する押し上げ面と押し下げ面とが設けられていることを特徴とする浄水器。
【請求項２】
前記弁体は傘形に形成されていることを特徴とする、請求項１の浄水器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水道水を浄化する浄水器に関し、とくに、原水や浄水、シャワー等の吐出モードを、レバーのワンタッチ動作でしかも小さな操作力をもってきわめて容易にかつ確実に切り換えられるようにした浄水器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、浄水器の吐出モードを切り換える方式として、ダイヤルまたはレバーの回転をそのままシャフトに伝達し、該シャフトを介して切換弁を開閉駆動する方式や、回転を往復動に変換してモード切換を行う方式が知られている。このような従来方式は、いずれも、ダイヤルやレバーを、目的とする位置に調整しなければならないもので、操作の都度、これから操作しようとする操作位置の確認や、操作した位置が正確に目標位置に調整されているか否かを確認しなければならないという不便さがあった。調整位置がずれていると、各吐出モードの水が混在した状態になることもあった。したがって、これらの確認や位置調整を考慮すると、従来の浄水器における吐出モードの切り換えは、必ずしもワンタッチ操作とは言いがたいものであった。
【０００３】
また、従来の浄水器においては、その内部の切換弁部の構造として、シールの確実性を期すために、弁体をＯリング等のシール材を介して通水孔に嵌合させる構造を採用していることが多い。しかし、このような構造では、良好なシール性は得られるものの、弁体の通水孔に対する着脱に比較的大きな力を要し、それに伴って吐出モードを切り換える際の操作力にも比較的大きな力が要求されることとなっていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、操作位置の調整等を要することなく真にワンタッチの動作で、きわめて簡単に吐出モードを切り換えることができる、とくに操作性の向上を図った浄水器を提供することにある。
【０００５】
また、本発明の課題は、併せて、きわめて小さな操作力をもって、しかも常時同じ動作をもって、確実に所望の吐出モードに切り換えることができる、操作の容易化、確実性の向上を図った浄水器を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の浄水器は、一方向に動作し作動後原位置に復帰するように往復動して吐出モードを切換えるレバーと、ラチェット機構またはワンウェイクラッチ機構を介して前記レバーに接続され、それぞれ位相のずれた複数のカムを有するカムシャフトと、前記複数のカムの軸方向位置のそれぞれに対応して形成された各モード用流通口と、前記複数のカムにより上下方向に動作し、前記各モード用流通口を開閉する複数の弁体と、前記複数の弁体のそれぞれに連結されると共に前記複数のカムと係合して該複数の弁体のそれぞれを開閉方向に駆動する複数のリンクとを有し、前記複数のカムのそれぞれには、前記リンクを押し上げる突起と前記リンクを押し下げる突起とが前記カムシャフトの軸方向において並列に設けられ、前記複数のリンクには前記押し上げる突起と前記押し下げる突起のそれぞれに当接する押し上げ面と押し下げ面とが設けられていることを特徴とするものからなる。
【０００８】
上記浄水器における吐出モードとしては、原水をそのまま流通させる原水モード、原水を濾過器を通して濾過した後に吐出する浄水モード、原水をシャワー状に吐出するシャワーモードの３モードとすることが好ましいが、これ以外のモードを含むもの、あるいは、原水と浄水の２モードのみの浄水器であってもよい。
【０００９】
上記ラチェット機構としては、たとえば、レバーと一体的に動作するラックと、吐出モード切換用弁体を駆動する弁体駆動手段へと連結され、前記ラックに対し一方向においてのみ係合するラッチを有する機構から構成できる。
【００１０】
レバーの往復動の方向はとくに限定しないが、上下方向であることが好ましい。このレバーは、予め定められた一定方向に１ストローク分操作されて作動し、作動後に原位置に自動的に復帰するものである。したがって、レバーの往復動の方向を上下方向に設定しておけば、切換操作の際、単にレバーを下方に（または上方に）１ストローク分操作するだけでよいことになり、きわめて簡単な操作でよいことになる。
【００１１】
レバー１動作あたりの弁体動作量は、上記カムシャフトの各カムの位相ずれ分に対応させておくことが必要である。各弁体に対応するカムは、必ずしも１個ずつでなくてもよく、１つの弁体に対し、カムシャフト円周方向に複数のカムを配設してもよい。これによって、円周方向に配設された各カムが所定位置にくる毎に、対応する弁体を駆動できる。レバー１動作あたりのカムシャフトの回転量は、このような条件に合わせればよく、３６０度／（吐出モード数の整数倍ｎ）とすればよい。ｎの値は１でもよいが、必要な回転量を小さく抑えレバー１動作量を小さく抑えて操作性をより向上するためには、ｎの値が２または３であることが望ましい。ｎの値としては、５程度まで可能であるが、あまり大きくなりすぎると、切り換えの確実性に悪影響を及ぼす。
【００１２】
さらに、モード切り換えのための弁体としては、水の流通孔を上方から閉塞し、開弁の際には上方に持ち上げられる（リフトされる）タイプの傘形のタッチ式弁体が好ましい。このような弁体は、Ｏリング付設弁体等に比べ、Ｏリングの嵌合等による摩擦力で駆動力を増大させる要因がないので、はるかに小さい力をもって駆動でき、究極的には、レバーの操作力の大幅な低減に寄与できる。しかも、流通孔に対しては、傘形に流通孔全体を覆うことができるので、良好なシール性が得られる。
【００１３】
カムシャフトを用いて弁体を駆動する場合には、カムシャフトのカムを直接弁体に係合させる構造とすることも可能であるが、カムシャフトに係合可能なリンクを介して弁体を駆動することにより、より円滑な作動が得られる。
【００１４】
このような本発明に係る浄水器においては、吐出モード切換のためのレバー操作は、常に一定方向でよく、かつ、無条件に所定のストローク分だけ操作すればよいので、微調整や操作量の確認等は一切不要となり、極めて簡単になる。しかも、操作毎に一定のストローク分動作されるので、動作量に誤りが発生する要素がなく、操作の確実性は極めて高い。また、レバーは自動的に原位置に復帰されるので、切換の際の操作は、真にワンタッチ操作となる。
【００１５】
また、カムシャフトを用い、ラチェット機構等によるレバーの操作力間欠伝達機構と組み合わせているので、上記レバーのストローク動作を確実にかつ円滑に所定の弁体駆動動作に変換することができる。
【００１６】
さらに、弁体に傘形弁体を採用し、カムシャフトによる駆動手段と組み合わせることにより、良好なシール性を確保しつつ、極めて軽い力で弁体を開閉でき、レバーの操作力を大幅に低減できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の望ましい実施の形態を、図面を参照して説明する。
図１ないし図８は、本発明の一実施態様に係る浄水器１を示している。浄水器１は、接続部２により水道の蛇口３に直結して使用される。浄水器１には、使用目的により、吐出される水を、原水（水道水がそのまま吐出されるもの）、浄水（濾過器を通して濾過した後に吐出されるもの）、シャワー水（水道水がシャワー状に吐出されるもの）の３モードに切り換えるためのレバー４が設けられている。レバー４の操作により、水道水の使用目的により、原水口５、浄水口６、シャワー口７から各々の水が吐出されるようになっている。
【００１８】
原水使用時には水道水は直接吐出されるが、浄水使用時にはレバー４の操作により水はフィルターカートリッジ８に一旦導かれて内部の活性炭等により浄化されて浄水口６より吐出される。シャワー時にはレバー４の操作によりシャワー口７よりシャワー流となって散水される。
【００１９】
本発明は、これらの水の切り換えを簡便な方法で確実に行うためのレバー４から切換弁に至るまでの構造に関するものである。
【００２０】
以下に説明する実施態様は、レバー４の１動作でカムシャフトの４０度毎、即ちレバー４の９動作でカムシャフトが１回転し、「浄水」、「原水」、「シャワー」が９回切り換わるときの例を示している。その他３６０度／（３×ｎ）度でｎが１以上５程度までは不可能ではないものの、切り換えの確実性からするとｎは２又は３が望ましい。
【００２１】
レバー４の一方向へのストローク動作は、レバー４と一体的に形成されている、レバー４の回転支点を中心とするラック９によって、カムシャフト１０の端部に連結されたラッチ１１を介して、カムシャフト１０に１ピッチ分の回転動作として伝達される。このようなラック９とラッチ１１を有するラチェット機構１２自身は、周知の構造である。ただし、浄水器にラチェット機構を展開したものはない。操作後にレバー４より手を離すことにより、レバー４は戻しばね（図示せず）により元の位置（原位置）に復帰する。
【００２２】
レバー４が元の位置に戻る際に、ラッチ１１は、間隙１３側に弾性変位可能な爪部１４により、回転方向には爪部１４がラック９と係合して回転するものの、レバー４の戻り時にはラッチ１１が間隙１３内でばね作用によって爪部１４が収縮し、ラック９との係合が外れて空転し、レバー４のみが元に戻る。したがって、レバー４の動き（作動力）は、ラチェット機構１２を介して一回転方向にのみカムシャフト１０に間欠的に伝達され、カムシャフト１０はレバー４の操作毎に一方向にのみ回転されるようになっている。このような伝達機構は、上記のようなラチェット機構１２の他、周知のワンウェイクラッチ機構によっても達成できる。
【００２３】
その際、カムシャフト１０が逆回転することなく確実に回転し、レバー操作時のクリック感を持たせるために、カムシャフト１０の一部にばね１６と該ばね１６によって付勢されるボール１７を設け、バルブボデー１８に形成したラック９と同一ピッチのボール受溝１９にボール１７が受納されるように構成された、いわゆるクリック機構２０を設けてもよい。
【００２４】
カムシャフト１０には、図３、図６に示すように、該カムシャフト１０と一体に形成された３連のカム２１、２２、２３が形成されている。各カム２１、２２、２３は、図７に示すように、それぞれ、カムシャフト１０の周方向に３つづつ等配されており、各カム２１、２２、２３の位相は、カムシャフト１０の周方向に、互いに４０度づつずらしてある。各カム２１、２２、２３のカムシャフト１０の軸方向における位置は、各モード用流通口を開閉し各流通口のシート面２４、２５、２６に当接可能に配置された弁体２７、２８、２９の位置に対応している。各弁体２７、２８、２９は、下方向に移動されることにより、対応するシート面２４、２５、２６に着座してその流通口を閉じ、上方向に移動されることによりその流通口を開く。各弁体２７、２８、２９は、開閉時に嵌合力解除等の特別な力を要しない傘形の弁体からなる。
【００２５】
各弁体２７、２８、２９には、図８に示すように、四辺形のリンク３０、３１、３２がそれぞれ連結されており、弁体２７、２８、２９と各リンク３０、３１、３２は、各組ごとに一体的に上下動されるようになっている。カムシャフト１０の各カム２１、２２、２３は、対応する四辺形のリンク３０、３１、３２内に挿入され、各リンク３０、３１、３２との係合を介して、各弁体２７、２８、２９を開閉方向に駆動する。そして各カム２１、２２、２３は、図７に示したように、各々のカム２１、２２、２３が各リンク３０、３１、３２を押し下げる場合の半円形の突起Ａ、Ｂ、Ｃと押し上げる場合の突出した突起ａ、ｂ、ｃとの複合カムから構成されている。すなわち、カム部Ａ、Ｂ、Ｃはリンク３０、３１、３２の押し下げ面Ｘ、Ｙ、Ｚと当接し、突起ａ、ｂ、ｃは押し上げ面ｘ、ｙ、ｚと当接してリンク３０、３１、３２を上下動させる。
【００２６】
このような浄水器においては、カムシャフト１０の各カム２１、２２、２３の回転により、対応するリンク３０、３１、３２を介して対応する弁体２７、２８、２９が開閉される。弁体２７、２８、２９は、バルブボデー１８の原水、シャワー、浄水のシート面２４、２５、２６にそれぞれ当接し、一箇所が開放時には他の２箇所は前述したカムとリンクによって水封されるものである。しかも傘形の弁体はシート面に対してタッチして水封する関係上、弁体のリフトは小さくできるとともにシールする荷重もＯリング等の挿入弁に比べてはるかに小さく、最終的にはレバー４の操作荷重を小さくすることができる。しかも、傘形の弁体によって流通口を確実に覆うことができるので、シール性も全く問題ない。
【００２７】
また、レバー４の操作は、一動作方向のみの、真にワンタッチ操作でよいから、きわめて簡単である。また、このレバー４の操作は、無条件に所定のストローク全長を移動させるだけであるから、誤操作や操作量不足が生じるおそれもない。しかも、レバー４は自動復帰し、レバー４の操作は、操作方向、操作量ともに、毎回同じであるから、これ以上望めないほど操作性良好である。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、小さい操作力で確実に「浄水」、「原水」、「シャワー」の切り替えが可能で、毎回一定の簡単なワンタッチ動作で切り換えることができる操作性にきわめて優れた浄水器を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施態様に係る浄水器の正面図である。
【図２】図１の浄水器の側面図である。
【図３】図１の浄水器の切換弁部の縦断面図である。
【図４】レバーの動作を伝達するラチェット機構部の正面図である。
【図５】クリック機構部の縦断面図である。
【図６】カムシャフトの側面図である。
【図７】カムシャフトの各カム部の正面図である。
【図８】弁体およびリンクの側面図である。
【符号の説明】
１  浄水器
２  接続部
３  水道の蛇口
４  レバー
５  原水口
６  浄水口
７  シャワー口
８  フィルターカートリッジ
９  ラック
１０  カムシャフト
１１  ラッチ
１２  ラチェット機構
１３  間隙
１４  爪部
１６  ばね
１７  ボール
１８  バルブボデー
１９  ボール受溝
２０  クリック機構
２１、２２、２３  カム
２４、２５、２６  シート面
２７、２８、２９  弁体
３０、３１、３２  リンク
Ａ、Ｂ、Ｃ  押し下げ用突起（カム部）
ａ、ｂ、ｃ  押し上げ用突起（カム部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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