(57)【要約】【課題】  新規な発想に基づき、コンパクト且つシンプルな構造で、水力を利用した反復的な直線動作あるいは回動動作を可能とした吐水装置を提供することを目的とする。【解決手段】  内部に柱状の空間を有するハウジングと、前記柱状の空間を第１及び第２の圧力室に分割しつつ前記空間内を移動可能とされ、内部に中子内流路を有する中子と、前記中子内流路に連通し前記ハウジングの外側に至る吐水流路を有する吐水筒体と、前記第１の圧力室に流体を導入する第１の入水口と、前記第２の圧力室に流体を導入する第２の入水口と、前記第１の圧力室から前記中子内流路に流体を導入する第１の導入口と、前記第２の圧力室から前記中子内流路に流体を導入する第２の導入口と、前記第１及び第２の導入口の開度を変化させる弁体と、前記中子の移動方向の反転時に前記第１及び第２の導入口の開度の大小関係を逆転させる制御手段と、を備えたことを特徴とする吐水装置を提供する。【選択図】  図１
2006075678.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に柱状の空間を有するハウジングと、
前記柱状の空間を第１及び第２の圧力室に分割しつつ前記空間内を移動可能とされ、内部に中子内流路を有する中子と、
前記中子内流路に連通し前記ハウジングの外側に至る吐水流路を有する吐水筒体と、
前記第１の圧力室に流体を導入する第１の入水口と、
前記第２の圧力室に流体を導入する第２の入水口と、
前記第１の圧力室から前記中子内流路に流体を導入する第１の導入口と、
前記第２の圧力室から前記中子内流路に流体を導入する第２の導入口と、
前記第１及び第２の導入口の開度を変化させる弁体と、
前記中子の移動方向の反転時に前記第１及び第２の導入口の開度の大小関係を逆転させる制御手段と、
を備えたことを特徴とする吐水装置。
【請求項２】
前記第１の導入口を閉じ前記第２の導入口を開けた状態で前記第１及び第２の入水口に流体を供給すると、前記中子は、前記第２の圧力室に向けて移動し、
前記第２の導入口を閉じ前記第１の導入口を開けた状態で前記第１及び第２の入水口に流体を供給すると、前記中子は、前記第１の圧力室に向けて移動することを特徴とする請求項１記載の吐水装置。
【請求項３】
前記中子の移動方向と前記弁体の可動方向とが略同一であることを特徴とする請求項１または２に記載の吐水装置。
【請求項４】
内部に扇状の空間を有するハウジングと、
前記扇状の空間を第１及び第２の圧力室に分割しつつ前記空間内を回動可能とされ、内部に中子内流路を有する中子と、
前記中子内流路に連通し前記ハウジングの外側に至る吐水流路を有する吐水筒体と、
前記第１の圧力室に流体を導入する第１の入水口と、
前記第２の圧力室に流体を導入する第２の入水口と、
前記第１の圧力室から前記中子内流路に流体を導入する第１の導入口と、
前記第２の圧力室から前記中子内流路に流体を導入する第２の導入口と、
前記第１及び第２の導入口の開度を変化させる弁体と、
前記中子の回動方向の反転時に前記第１及び第２の導入口の開度の大小関係を逆転させる制御手段と、
を備えたことを特徴とする吐水装置。
【請求項５】
前記第１の導入口を閉じ前記第２の導入口を開けた状態で前記第１及び第２の入水口に流体を供給すると、前記中子は、前記第２の圧力室に向けて回動し、
前記第２の導入口を閉じ前記第１の導入口を開けた状態で前記第１及び第２の入水口に流体を供給すると、前記中子は、前記第１の圧力室に向けて回動することを特徴とする請求項４記載の吐水装置。
【請求項６】
前記中子の回動方向と前記弁体の可動方向とが略同一であることを特徴とする請求項４または５に記載の吐水装置。
【請求項７】
前記中子の回動方向の反転時に、前記弁体あるいは前記制御手段の少なくともいずれかが前記ハウジングの内壁に当接し、前記当接している部分における内壁と、前記弁体の可動方向と、が略垂直な関係を維持するものとして構成されていることを特徴とする請求項４〜６のいずれか１つに記載の吐水装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記第１の導入口の開度よりも前記第２の導入口の開度が大なる第１の状態と、前記第２の導入口の開度よりも前記第１の導入口の開度が大なる第２の状態と、を択一的に保持可能としたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の吐水装置。
【請求項９】
前記制御手段は、
前記弁体の移動ストロークよりも長いストロークで動作可能であり前記弁体を移動させるスライドバーと、
前記スライドバーをそのストロークの一端または他端に付勢する板ばねと、
を有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の吐水装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吐水装置に関し、特に、シャワーノズルや散水ノズルなどの吐水位置や吐水方向を反復的に変化させる自動往復動作を可能とした吐水装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
リラクゼーションや美容健康増進などを目的としたシャワーシステムや吐水・噴霧システムのニーズが高まっている。これらの用途においては、例えば、旋回流などを利用して数１０ヘルツ以上の比較的高速で水流を変調させることにより、マッサージ効果などを促進するアプローチがある。また一方、例えば数ヘルツ以下の比較的ゆっくりとした速度でシャワーノズルなどの吐水位置や吐水方向を反復的に変化させると、例えば人体の所定範囲に均一に吐水を噴射してリラクゼーション効果などを促進することが可能である。
【０００３】
同様のニーズは、民生用機器、産業用途あるいは農林用途などにおいても広く存在し、洗浄、リンス、冷却、加湿、前処理、育成などの多種多様な目的のために、ゆっくりとした往復動作が必要とされている。
【０００４】
往復動作のために、モータやソレノイドなどの電動手段を用いることも可能であるが、浴室などで吐水させるシステムに搭載するためには、電源の確保や、感電や漏電などに対する対策が必要とされ、コストや信頼性の点でも解決すべき課題が多い。
【０００５】
これに対して、往復動作を水力により実現できれば、電気や潤滑オイルなどが不要となり、初期コスト、ランニングコスト、信頼性、メンテナンス性などの多くの観点で、改善が期待できる。
【０００６】
上下往復動作を可能としたシャワー装置として、ピストンと４方弁とを組み合わせたものが開示されている（特許文献１）。このシャワー装置は、シリンダー内に設けられたピストンを水圧により上下動作させ、ワイヤーを介してシャワーヘッドを上下に移動させる。ピストンの上下動作の切替は、シリンダーに対する給水流路を４方弁により切り替えることにより実施される。
【特許文献１】特開平２−１３４１１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、このシャワー装置の場合、シリンダーと４方弁とが別体として設けられ、システムが大型且つ複雑である。また、流路が長くなるために、圧力損失が大きく、吐水力が低下するという点でも改善の余地がある。
【０００８】
本発明はかかる課題の認識に基づいてなされたものであり、その目的は、新規な発想に基づき、コンパクト且つシンプルな構造で、水力を利用した反復的な直線動作あるいは回動動作を可能とした吐水装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明の一態様によれば、内部に柱状の空間を有するハウジングと、前記柱状の空間を第１及び第２の圧力室に分割しつつ前記空間内を移動可能とされ、内部に中子内流路を有する中子と、前記中子内流路に連通し前記ハウジングの外側に至る吐水流路を有する吐水筒体と、前記第１の圧力室に流体を導入する第１の入水口と、前記第２の圧力室に流体を導入する第２の入水口と、前記第１の圧力室から前記中子内流路に流体を導入する第１の導入口と、前記第２の圧力室から前記中子内流路に流体を導入する第２の導入口と、前記第１及び第２の導入口の開度を変化させる弁体と、前記中子の移動方向の反転時に前記第１及び第２の導入口の開度の大小関係を逆転させる制御手段と、を備えたことを特徴とする吐水装置が提供される。
【００１０】
上記構成によれば、中子の移動に伴い吐水筒体を移動させることができ、吐水位置を水力により変化させる吐水装置を提供できる。また、第１及び第２の導入口の開度の大小関係を逆転させることにより、コンパクトでシンプルな構成で往復直線運動を生じさせることができる。
【００１１】
またここで、前記第１の導入口を閉じ前記第２の導入口を開けた状態で前記第１及び第２の入水口に流体を供給すると、前記中子は、前記第２の圧力室に向けて移動し、前記第２の導入口を閉じ前記第１の導入口を開けた状態で前記第１及び第２の入水口に流体を供給すると、前記中子は、前記第１の圧力室に向けて移動するものとすれば、第１及び第２の圧力室の圧力差をより確実且つ安定して形成し、中子をより確実且つ安定して移動させることができる。
【００１２】
またここで、前記中子の移動方向と前記弁体の可動方向とが略同一であるものとすれば、中子の移動運動を利用して弁体を移動させることができ、円滑な反転動作を実現できる。
【００１３】
一方、本発明の他の一態様によれば、内部に扇状の空間を有するハウジングと、前記扇状の空間を第１及び第２の圧力室に分割しつつ前記空間内を回動可能とされ、内部に中子内流路を有する中子と、前記中子内流路に連通し前記ハウジングの外側に至る吐水流路を有する吐水筒体と、前記第１の圧力室に流体を導入する第１の入水口と、前記第２の圧力室に流体を導入する第２の入水口と、前記第１の圧力室から前記中子内流路に流体を導入する第１の導入口と、前記第２の圧力室から前記中子内流路に流体を導入する第２の導入口と、前記第１及び第２の導入口の開度を変化させる弁体と、前記中子の回動方向の反転時に前記第１及び第２の導入口の開度の大小関係を逆転させる制御手段と、を備えたことを特徴とする吐水装置が提供される。
【００１４】
上記構成によれば、中子の回動に伴い吐水筒体を回転させることができ、吐水方向を水力により変化させる吐水装置を提供できる。また、第１及び第２の導入口の開度の大小関係を逆転させることにより、コンパクトでシンプルな構成で往復回動運動を生じさせることができる。
【００１５】
ここで、前記第１の導入口を閉じ前記第２の導入口を開けた状態で前記第１及び第２の入水口に流体を供給すると、前記中子は、前記第２の圧力室に向けて回動し、前記第２の導入口を閉じ前記第１の導入口を開けた状態で前記第１及び第２の入水口に流体を供給すると、前記中子は、前記第１の圧力室に向けて回動するものとすれば、第１及び第２の圧力室の圧力差をより確実且つ安定して形成し、中子をより確実且つ安定して回動させることができる。
【００１６】
また、前記中子の回動方向と前記弁体の可動方向とが略同一であるものとすれば、中子の回動運動を利用して弁体を移動させることができ、円滑な反転動作を実現できる。
【００１７】
また、前記中子の回動方向の反転時に、前記弁体あるいは前記制御手段の少なくともいずれかが前記ハウジングの内壁に当接し、前記当接している部分における内壁と、前記弁体の可動方向と、が略垂直な関係を維持するものとして構成されているものとすれば、中子の回動に応じて、弁体の移動を円滑に進行させることができる。これにより、反転動作を円滑にし、より確実なものとすることができる。
【００１８】
前記制御手段は、前記第１の導入口の開度よりも前記第２の導入口の開度が大なる第１の状態と、前記第２の導入口の開度よりも前記第１の導入口の開度が大なる第２の状態と、を択一的に保持可能とすることができる。このようにすれば、第１の導入口と第２の導入口の開度が略同一の状態に放置されることを防ぎ、中子が停止したままになることを防止できる。
【００１９】
また、上記いずれの態様においても、前記制御手段は、前記弁体の移動ストロークよりも長いストロークで動作可能であり前記弁体を移動させるスライドバーと、前記スライドバーをそのストロークの一端または他端に付勢する板ばねと、を有するものとすることができる。すなわち、板ばねとスライドバーとによって信頼性の高いコンパクトな制御手段を構成でき、第１の導入口と第２の導入口の開度が略同一の状態に放置されることを防ぎ、中子が停止してしまうことを確実に防止できる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、コンパクト且つシンプルな構造で、水力を利用した反復的な直線動作あるいは回動動作を可能とした吐水装置を提供することができ、産業上のメリットは多大である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。  
図１は、本発明の吐水装置の全体構成を例示する模式図である。  
すなわち、本発明の吐水装置１０は、ハウジング２と、ハウジング２から突出した吐水筒体８０と、を有する。図１には、吐水筒体８０がハウジング２の両側から突出した吐水装置を表したが、本発明はこれには限定されず、後に具体例を挙げて説明するように、吐水筒体８０はハウジング２の一方のみに設けてもよい。そして、吐水筒体８０の中には吐水流路８２が設けられ、その先端にシャワーノズルなどの吐水ノズル８００を接続することにより、吐水Ｗ２が得られる。
【００２２】
ハウジング２には、２つの入水口１２、１４が設けられている。これら入水口１２、１４を並列に接続し、水やお湯などの流体Ｗ１をこれら入水口１２、１４にほぼ同圧に供給すると、吐水筒体８０が矢印Ｍで表したように、左右に往復運動をしながら、吐水ノズル８００から流体Ｗを吐水する。従って、ハウジング２を固定すれば、吐水位置が反復的に変化する吐水装置として利用できる。また一方、吐水ノズル８００を固定すれば、ハウジング２が反復運動することとなり、この運動を、例えばマッサージなどに利用することもできる。
【００２３】
なお、本発明においては、往復直線運動のみならず、往復回動運動も可能である。この点については、後に具体例を挙げて詳述する。
【００２４】
図２乃至図５は、本発明の吐水装置の動作メカニズムを説明するための模式図である。  すなわち、本発明の吐水装置は、ハウジング２の中に移動可能に設けられた中子（なかご）２０を有する。ハウジング２の内部は、中子２０によって２つの圧力室１６、１８に分割されている。中子２０は中空構造を有し、その中空空間は、吐水筒体８０に設けられた吐水流路８２と連通した中子内流路２４を構成している。また、中子内流路２４は、導入口３２、３４を介してそれぞれ圧力室１６、１８と連通する。
【００２５】
中子２０には、導入口３２、３４の開度を変化させる弁体４２、４４が設けられている。また、中子２０には、これら弁体４２、４４を制御する制御手段が設けられている。制御手段によって導入口３２、３４の開度に差を設けることにより、入水口から中子内流路２４に至る左右の流路の流路抵抗を異ならせ、これにより左右の圧力室１６、１８に生ずる圧力差を利用して中子２０を移動させることができる。図２に表した状態においては、制御手段は弁体４２、４４をそれぞれ右端に付勢された状態とし、中子２０の右側に流体の導入口３４が開かれている。従って、入水口１４から供給された水などの流体は、圧力室１８から矢印Ｃで表した経路で中子２０の中子内流路２４に流入し、吐水筒体８０に設けられた吐水流路８２を通って矢印Ｄ、Ｅで表したように流出する。一方、ハウジングの入水口１２から供給された流体は流出経路がないため、圧力室１６の圧力は圧力室１８の圧力よりも上昇する。その結果として、中子２０は矢印Ｍの方向に動く。
【００２６】
図６は、導入口３２、３４の開度に差を設けることの作用効果を説明するための模式図である。  
すなわち、図６（ａ）に例示したように、弁体４２、４４が中立的な状態にあり、導入口３２、３４の開度がほぼ同一の状態においては、これら導入口３２、３４を介した流路の流路抵抗もほぼ同一となるので、中子２０の左右で圧力差は生じない。従って、何らかの外力が作用しないと中子２０は動かない。
【００２７】
これに対して、図６（ｂ）に例示したように、弁体４２、４４が中立的な状態から外れて導入口３２、３４の開度に差が生ずると、流路抵抗にも差が生ずるために、中子２０の左右で圧力差が生ずる。
【００２８】
なお、本願明細書において、導入口の「開度」とは、導入口と弁体との間を流れる流体の流路抵抗を決定するパラメータであるものとする。例えば、図６（ｂ）に表した状態においては、導入口３２と弁体４２との間に形成される流路の流路抵抗は、導入口３４と弁体４４との間に形成される流路の流路抵抗よりも高い。この場合、導入口３２の開度は、導入口３４の開度よりも小さいものとする。  
図６（ｂ）に表した具体例の場合には、導入口３４の開度が導入口３２の開度よりも大きいので、導入口３２を介した流路のほうが流路抵抗が高くなる。その結果として、中子２０の左側のほうが右側よりも圧力が高くなる。その結果として、中子２０及び弁体４２に圧力差による力がそれぞれ作用する。
【００２９】
従って、中子２０にかかる力が摺動抵抗を上回る時には、中子２０は右側に動くこととなる。また一方、弁体４２も中子２０に対して移動可動であるので、弁体４２にかかる力が弁体４２の摺動抵抗を上回る時には、弁体４２が中子２０に対して相対的に右側に移動する。弁体４２が右側に移動すると導入口３２を介する流路抵抗がますます高くなるために圧力差が拡大する。つまり、中子２０及び弁４２にかかるそれぞれの力は増加することとなり、中子２０と弁体４２の移動が促進される。  
そして遂には、図６（ｃ）に表したように、導入口３２が全閉状態となる。この時、左右の流路抵抗の差が最も大きい状態となり、中子２０及び弁体４２には、最大の圧力差に対応した力がそれぞれ作用する。
【００３０】
以上説明したように、本発明において中子２０を動かすためには、導入口３２、３４の開度に差を設けて移動に必要な圧力差を生じさせればよい。このとき、導入口の一方を開状態、他方を閉状態とすることで最大の圧力差が得られ、最も確実且つ安定的な移動力が得られる。
【００３１】
再び図３に戻って説明を続けると、同図に表したように中子２０がハウジング２内をその移動ストロークの右端または右端近傍まで動くと、制御手段の制御によって、弁体４２、４４が左側に移動する。すると、中子２０の右側の導入口３４は閉じられ、左側の導入口３２が開かれる。この状態においては、入水口１２から供給された流体は矢印Ｃで表したように圧力室１６から導入口３２を介して中子２０の中子内流路２４に流入し、矢印Ｄ、Ｅで表したように吐水筒体８０から流出する。一方、入水口１４から供給された流体は流出経路がないために圧力室１８の圧力が上昇する。その結果として、中子２０は、図３及び図４に矢印Ｍで表したように左方向に動く。
【００３２】
中子２０が左側に動き続け、図５に表したように、ハウジング２の左端または左端近傍に至ると、制御手段の制御によって、弁体４２、４４が右側に移動する。すると、図２に関して前述したように、中子２０の左側の導入口３２が閉じて右側の導入口３４が開く。その結果として、圧力室１８の圧力が低下し、圧力室１６の圧力が上昇して中子２０は矢印Ｍで表したように右側に動く。この後、図２乃至図５に関して前述した動作を繰り返すことにより、中子２０は、ハウジング２の中を左右に反復して動き続ける。
【００３３】
以上説明したように中子２０がハウジング２の中で反転する際には、制御手段によって弁体４２、４４が制御される。このような制御は、例えば、磁石を利用して実現できる。
【００３４】
図７は、磁石によって中子の反転動作を制御するメカニズムを説明するための模式図である。  
すなわち、図７（ａ）は、中子２０が向かって左側から右側に向けて移動し、ハウジング本体２の内壁に弁体４４が当接した状態を表す。なお、この具体例の場合、中子２０には磁石７０が設けられ、ハウジング２には磁石（または強磁性体）７４が設けられている。図７（ａ）の状態においては、中子２０に対して圧力差による力が働くので、中子２０はさらに右側に移動する。すなわち、弁体４４をハウジング２に当接させ移動方向に対して固定した状態で、中子２０はさらに右側に移動する。
【００３５】
すると遂には図７（ｂ）に表した状態になる。この状態においては、導入口３２、３４の開度はほぼ同一であるので、流路抵抗の差による圧力差は生じない。しかしこの時、磁石７０と磁石（または強磁性体）７４との間に作用する引力によって中子２０をさらに右側に引き寄せることが可能である。
【００３６】
なおこの場合、中子２０の摺動抵抗の値によっては、図７（ｂ）に表した状態になる前に中子２０が停止することもあり得る。このような場合には、図７（ａ）と図７（ｂ）の間の状態において磁石７０と磁石（または強磁性体）７４との間に作用する引力により中子２０を引き寄せることが望ましい。
【００３７】
さて、図７（ｂ）に表した状態から中子２０が磁石の引力によって右側に引き寄せられると、図７（ｃ）に表したように導入口３２の開度が導入口３４の開度よりも大きい状態が形成される。すると、これら導入口３２、３４の流路抵抗に差が生じ、圧力差が生ずる。すなわち、中子２０の右側の圧力のほうが高くなり、中子２０は向かって左側に動き始める。つまり、導入口３２、３４の開度差の大小関係を逆転させることにより、中子２０を反転させることが可能となる。
【００３８】
またこの時、図６に関して前述したように、圧力差は弁体４４にも作用し、弁４４を閉じる方向の力が働く。その結果として、図７（ｄ）に表したように、弁体４４が完全に閉じられ、中子２０の右側の圧力は最大値に上昇する。つまり、中子２０を反転させた後、左側への最大の駆動力が得られる。
【００３９】
以上説明したように、磁石７０と磁石（または強磁性体）７４との間に作用する引力によって、中子２０を図７（ｃ）に表した状態まで引き寄せることができれば、導入口３２、３４の開度差の大小関係を逆転させることができ、中子２０を反転させることができる。つまり、中子２０をハウジング２の中で往復直線運動させることができる。
【００４０】
なお、この場合、反転後に中子２０が磁石の引力に打ち勝って移動する必要がある。つまり、圧力差により中子２０に作用する力と、磁石により得られる引力とのバランスを適宜設定することが望ましい。
【００４１】
また、図７に表した具体例の場合、弁体４２、４４の表面（ハウジング２との当接面）は曲面状に突出し、ハウジング２に当接した状態でも隙間が生ずるようにしている。このように、ハウジング２への当接面積を小さくすることによって、弁体が受ける圧力差を有効に活用でき、開度の大小を逆転させるという弁体の反転動作を円滑に行うことができる。
【００４２】
また、図７に表した具体例の場合、中子２０の反転に際して、弁体４２、４４をハウジング２の内壁に当接させているが、本発明はこれに限定されない。例えば、弁体４２、４４に磁石を設け、一方、ハウジング２の内壁にも磁石を設け、これらの間に作用する反発力を利用して弁体４２、４４をハウジング２に対して相対的に停止させることも可能である。つまりこの場合には、図７（ａ）乃至（ｃ）に対応する状態において、弁体４２、４４がハウジング２の内壁に当接せず、磁石（図示せず）の反発力によりハウジング２の内壁から所定の距離だけ離れた状態にあることとなる。このようにすれば、非接触で中子を反転させることができる。
【００４３】
以上説明したように、中子２０を動かすためには、導入口３２、３４の開度に差を設けて移動に必要な圧力差を生じさせればよい。また同様に、中子２０の移動方向を反転させる際にも、制御手段によって、導入口３２、３４の開度の大小関係を逆転させればよい。例えば、導入口３２及び３４の開度の比率を制御手段によって、７０：３０から３０：７０に変化させることにより、反転動作が可能である。またさらに、制御手段によって、開度を１００：０から０：１００に変化させれば、最も確実且つ安定的反転動作が可能となる。
【００４４】
本発明によれば、ハウジング２に収容した中子に弁体４２、４４と制御手段を設け、両側の圧力室に流体を供給することにより、中子２０を往復運動させることができる。このとき、中子２０の移動方向と弁体４２、４４の可動方向とを略同一とすることにより、中子２０の移動動作と開度制御動作とを連動させ、中子２０の反転のための導入口３２、３４の開度の大小関係を逆転させるという弁体の反転動作を確実且つ容易なものとし、シンプルでコンパクトな弁体と制御手段を実現している。
【００４５】
本発明によれば、電気などの機械動力を必要とせず、水（流体）の供給圧力のみで円滑な往復反転運動が可能となり、電源の設置や感電あるいは漏電など対する対策が不要となる。また、電磁ノイズなどの外乱にも影響されず円滑な動作が可能である。その結果、例えば、浴室や屋外、あるいは各種の産業現場などの様々な環境においても安定して動作させることができる。
【００４６】
またさらに、本発明の吐水装置は、弁体４２、４４や制御手段が中子２０に付属して設けられているので、例えば外付けの４方弁などが不要となり、シンプルな構成で円滑な往復反転運動を実現できる。その結果として、小型化が容易となり、また流路がシンプルになるため、圧力損失を抑えることができ、吐水量や吐水圧を確保できる点でも有利である。また、弁体４２、４４や制御手段がハウジング２の中に内蔵されている構造であるため、外乱に強く円滑な動作を実現できる。その結果として、例えば、浴室や屋外、あるいは各種の産業現場などの様々な環境においても安定して動作させることができる。
【００４７】
また、給水に関し、同一の給水源から分岐して２つの入水口に接続するだけでよく、施工性に優れる。  
さらに、移動する中子と吐水筒体の内部に流体の流路が形成されているため、吐水筒体の先端に様々な吐水ノズルを接続するだけで吐水位置や吐水方向を往復運動させることが可能であり、特別な接続部材が不要である点でも、施工性に優れる。
【００４８】
以下、具体例を参照しつつ本発明の吐水装置についてさらに詳細に説明する。    
まず、本発明の第１の実施例として、磁石と板ばねとを組み合わせた制御手段を有する吐水装置について説明する。  
図８乃至図１１は、本発明の第１の実施例の吐水装置の要部を表す模式図である。すなわち、図８は、本実施例の吐水装置の斜視図であり、図９は、その斜視切断図、図１０は、断面図、図１１は、図１０のＡ−Ａ線断面図である。  
本実施例の吐水装置１００は、ハウジング本体１０２とハウジング蓋１０４により形成されるハウジングから左右に吐水筒体１８０が突出した例を有する。吐水筒体１８０は、内部に吐水流路１８２を有する中空構造となっており、先端にて開口している。なお、吐水筒体１８０は、必ずしも円柱状である必要はなく、角柱状や偏平形状など、各種の例を与えることができる。
【００４９】
ハウジング本体１０２に設けられた入水口１１２、１１４に水などの流体を導入すると、左右に突出した吐水筒体１８０が矢印Ｍの方向に往復直線運動をする。従って、吐水筒体１８０の先端にシャワーノズルなどの吐水ノズルを設ければ、吐水位置が反復的に移動する吐水装置を構成できる。
【００５０】
その内部構造について説明すると、図９乃至図１１に表したように、ハウジング本体１０２及びハウジング蓋１０４により形成されるシリンダ空間に、中子本体１２０と中子蓋１２２とからなる中子が移動可能に収容されている。中子本体１２０と中子蓋１２２は、ハウジングから左右に突出する吐水筒体１８０とそれぞれ連結され、ハウジング内を第１の圧力室１１６と第２の圧力室１１８とに分割してピストンのように動く。これら圧力室１１６、１１８のそれぞれには、入水口１１２、１１４からそれぞれ水などの流体が導入される。中子本体１２０とハウジング本体１０２の内壁との摺動部には、液密を維持しつつ摺動を円滑にするためのシール１２６が設けられている。また、吐水筒体１８０とハウジング本体１０２（ハウジング蓋１０４）との摺動部にも、同様の目的でシール１８４が設けられている。これらシール１２６、１８４の材料としては、例えば、テフロン（登録商標）やＰＯＭ（ポリアセタール）などを用いることができる。
【００５１】
次に、中子の構造について説明する。  
中子本体１２０に中子蓋１２２を組合せることにより中子内流路１２４が形成され、この中子内流路１２４は、左右の吐水筒体１８０に設けられた吐水流路１８２に連通している。中子本体１２０及び中子蓋１２２には、中子内流路１２４と圧力室１１６、１１８とを連通させる導入口１３２、１３４が設けられている。そして、この中子内流路１２４を横断するように、弁体３５２、３５４が設けられている。
【００５２】
左右の弁体３５２、３５４は、図１１に表したように、板ばね１６０をはさんで連結され、導入口１３２、１３４を貫通して左右に移動可能に設置されている。なお、板ばね１６０は、その両端が中子本体１２０に支持されており、弁体３５２、３５４は、板ばね１６０を介して中子に対して相対的に移動する。弁体３５２、３５４は、圧縮された板ばね１６０により付勢され、導入口１３２、１３４を全開状態あるいは全閉状態のいずれかに択一的に制御する。
【００５３】
図１２は、これら弁体を表す斜視図である。弁体３５２、３５４にはリブ３５３が形成されており、弁体３５２、３５４が導入口１３２、１３４に対して同軸に移動するように構成されている。弁体３５２、３５４がそれぞれ中子蓋１２２、中子本体１２０から離れる方向に移動すると、これらリブ３５３の間に設けられている溝部３５５が導入口１３２、１３４の開口部となり流体の流路を形成する。
【００５４】
また一方、中子には、磁石３７０が埋め込まれている。そして、これに対応して、ハウジング本体１０２、ハウジング蓋１０４には、磁石（あるいは強磁性体）３７４、３７２がそれぞれ埋め込まれている。なお、図示した具体例において、磁石（あるいは強磁性体）３７４、３７２を円環状に設けたのは、中子を吐水筒体１８０を軸として回転可能とするためである。  
図９乃至図１１に例示したように、弁体３５４が中子本体１２０から離れる方向に付勢されている時、導入口１３４が開かれる。一方、これとは逆に、弁体３５２が中子蓋１２２から離れる方向に付勢されている時は、導入口１３２が開かれる。  
そして、本実施例においては、磁石３７０と、磁石（あるいは強磁性体）３７２、３７４との引力を付与することより、板ばね１６０を確実に反転させて弁体３５２、３５４を付勢することにより、導入口１３２、１３４を全開状態あるいは全閉状態の択一的な状態に制御することができる。
【００５５】
以下、本実施例の吐水装置の動作について説明する。  
図１３は、本実施例の吐水装置の往復直線運動を表す模式図である。図１乃至図５に関して前述した吐水装置と同様に、本実施例においても、中子が往復直線運動をする。  
すなわち、同図（ａ）の状態においては、弁体３５２、３５４は板ばね１６０の付勢力によって右側に付勢され、導入口１３２は閉じ、導入口１３４が開いた状態とされている。この状態で入水口１１２、１１４にほぼ同圧に水などの流体を供給すると、矢印Ｂで表したように入水口１１４から圧力室１１８に導入された水は、矢印Ｃで表したように導入口１３４から中子内流路１２４に流入し、左右に連通する吐水流路１８２、１８２を介して矢印Ｄ、Ｅで表したように流出する。  
これに対して、矢印Ａで表したように入水口１１２から圧力室１１６に導入された水は、導入口１３２が閉じているために流出経路がなく、圧力室１１６の圧力を上昇させる。  
つまり、導入口１３２、１３４の開度に差を設けることにより流路抵抗に差が生じ圧力差が生ずる。その結果として、圧力室１１８よりも圧力室１１６の圧力のほうが高くなり、中子は矢印Ｍの方向に押されて移動する。
【００５６】
なお、中子が矢印Ｍの方向に移動すると、圧力室１１６の容積が増大し、その分だけ圧力室１１８の容積が縮小する。このため、矢印Ａの経路による圧力室１１６への流体の流入量の分、圧力室１１８内の流体も押し出され、流路１８２から流出する流体の吐水量に含まれることとなる。
【００５７】
そしてさらに中子が移動を続けると、弁体３５４がハウジング本体１０２の内壁に当接し、中子に対して押される。またこの時、中子に内蔵された磁石３７０と、ハウジング本体１０２に設けられた磁石（あるいは強磁性体）３７４との間に引力が作用し、中子が右側に引き寄せられる。これらの作用の相乗により、中子がハウジング本体１０２の右端方向に移動し、弁体３５４が中子に対して押されることによって、板ばね１６０の湾曲方向が反転し、図１３（ｂ）に表したように、弁体３５２、３５４は、向かって左側に向けて付勢される。すなわち、導入口１３２が開き、導入口１３４が閉じる。
【００５８】
図１３（ｂ）に表した状態においては、矢印Ａで表したように入水口１１２から圧力室１１６に導入された流体は、導入口１３２を介して流出する。これに対して、矢印Ｂで表したように、入水口１１４から圧力室１１８に導入された流体は、導入口１３４が閉じているために流出経路がなく、圧力室１１８の圧力を上昇させる。その結果として、中子は矢印Ｍで表したように左側に向けて移動を開始する。
【００５９】
中子が移動すると、図１３（ｃ）に表したように、弁体３５２がハウジング蓋１０４の内壁に当接する位置まで移動する。この状態からさらに中子が移動し、板ばね１６０を押し始める。また同時に、中子に内蔵されている磁石３７０と、ハウジング蓋１０４に設けられている磁石（強磁性体）３７２との間に作用する引力によって中子はさらに左側に引きよせられる。その結果として、弁体３５２が中子に対して押されて板ばね１６０の湾曲方向が反転し、弁体３５２、３５４が反対方向に付勢される。
【００６０】
以上説明したように、本実施例によれば、中子に内蔵した磁石３７０と、ハウジング本体１０２、ハウジング蓋１０４に設けた磁石（あるいは強磁性体）３７４、３７２との間に作用する引力を利用することにより、導入口の開度差の大小を逆転させて流路抵抗の大小の差を逆転させることにより、圧力差を逆転させて、中子を左右に反復的に動作させることができる。
【００６１】
次に、本実施例における制御手段の作用についてさらに詳しく説明する。  
図１４は、本実施例における制御手段の動作を説明するための模式図である。  
すなわち、同図（ａ）は、弁体３５４がハウジング本体１０２の内壁に当接した瞬間を表す。この時、板ばね１６０は向かって右側に湾曲しており、また、導入口１３４のほうが導入口１３２よりも開度が大きい状態である。従って、中子には右側に向けた水圧が印加されている。
【００６２】
この状態から、板ばね１６０の付勢力に打ち勝って中子がさらに右側に移動すると、弁体３５４が中子に対して押されて図１４（ｂ）に表したように導入口１３２と導入口１３４の開度がほぼ等しい状態になる。すなわち、中子には水圧による駆動力がかからない状態となる。この時、板ばね１６０も左側に押されて変形するが、同図に例示したような略Ｓ字状の準安定な中立状態となる場合がある。また、板ばね１６０は、図１４（ａ）に表した状態と図１４（ｂ）に表した状態の中間にあることもある。つまり、板ばね１６０は左側に反転することができないまま、中子が停止してしまう。
【００６３】
これに対して、本実施例においては、中子に内蔵した磁石３７０と、ハウジング本体１０２に設けた磁石（または強磁性体）３７４との間に働く引力によって中子を右側に引き寄せることができる。つまり、図１４（ｂ）に表したように、弁体３５２の動作により導入口１３２が開き始めた段階で、磁力を作用させることにより中子を右側に引き寄せることができる。
【００６４】
中子が右側に引き寄せられていくと、板ばね１６０が準安定な中立状態を脱して、図１４（ｃ）に表したように左側への反転を開始する。そして、図１４（ｄ）に表したように左側に湾曲した状態に反転すると、弁体３５２の動作により導入口１３２が全開し、弁体３５４の動作により導入口１３４が閉じた状態が形成される。
【００６５】
この後は、中子の両側に圧力差が生ずるので、中子は左側に向けて動く。なお、この時に、圧力差による駆動力が磁石３７０と磁石（あるいは強磁性体３７４）との引力を上回るように設定する必要がある。
【００６６】
以上説明したように、本実施例によれば、磁石３７０及び磁石（あるいは強磁性体）３７２、３７４の引力を利用して、中子を引き寄せることにより、弁体３５２、３５４を中子に対して押して板ばね１６０を確実に反転させることができる。つまり、磁石の引力を利用して弁体３５２、３５４の状態を制御することができ、導入口１３２、１３４の開度差の大小関係を逆転させ、流路抵抗の差の大小関係を逆転させて圧力差を逆転させることにより、円滑な往復直線運動を実現できる。
【００６７】
また、中子の移動方向と、弁体３５２、３５４の可動方向、板ばね１６０の付勢方向、さらに磁石３７０、３７２、３７４の引力の作用方向を略同一とすることにより、力の働き方に無駄がなく、受圧面積の大きな中子の移動力を有効に活用でき、円滑かつ安定した動作が可能となる。つまり、中子の移動動作と開度制御動作とを連動させ、中子の反転のための導入口１３２、１３４の開度の大小関係を逆転させる制御動作を確実且つ容易なものとし、シンプルでコンパクトな弁体と制御手段を実現している。
【００６８】
また、このようにすると、中子がその移動ストロークの中間付近などに停止している状態から吐水を開始させるような場合においても、吐水開始時に板ばね１６０により弁体３５２、３５４を制御して導入口１３２、１３４のいずれかが択一的に開かれた状態にあり、中子の両側に圧力差を形成させて安定した初期動作を開始させることができる。つまり、導入口１３２の開度よりも導入口１３４の開度が大なる状態と、導入口１３４の開度よりも導入口１３２の開度が大なる状態と、を択一的に保持可能とすることができる。
【００６９】
なお、本実施例の吐水装置の場合、図９などに表したように、吐水筒体１８０とハウジング本体１０２（ハウジング蓋１０４）との間のシール１８４をハウジング本体１０２（ハウジング蓋１０４）の側に設けているので、ストローク方向のサイズを短くでき、小型化できる。
【００７０】
また、本実施例の場合、中子の反転に際して、弁体３５２、３５４をハウジングの内壁に当接させているが、本発明はこれに限定されない。例えば、弁体３５２、３５４に磁石を設け、一方、ハウジングの内壁にも磁石を設け、これらの間に作用する反発力を利用して弁体３５２、３５４をハウジングに対して相対的に停止させることも可能である。つまりこの場合には、図１４（ａ）乃至（ｃ）に対応する状態において、弁体３５４がハウジング１０２の内壁に当接せず、磁石（図示せず）の反発力によりハウジング１０２の内壁から所定の距離だけ離れた状態にあることとなる。このようにすれば、非接触で中子の反転が可能となる。
【００７１】
また一方、本実施例においては、往復直線動作において得られる推力は、中子に負荷される流体の圧力と中子の受圧面積との積により決定される。従って、中子の受圧面積を増加させれば、それに応じた大きな推力を得ることが可能となる。
【００７２】
また、図９乃至図１１及び図１４においては、ハウジング内に設けられた略円筒状の空間に円形の中子を収容した具体例を表したが、本発明はこれには限定されない。例えば、ハウジング本体１０２の内部空間は、角柱状でも偏平柱状でもよく、中子もこれら形状に合わせて各種の形状とすることができる。
【００７３】
また、吐水筒体１８０の外周形状も円形である必要はなく、多角形状や偏平形状であってもよい。またさらに、吐水筒体１８０は中子の中心に設ける必要はなく、中子の中心から偏心させて設けてもよい。このようにすれば、中子の小型化が容易であり、吐水装置を小型化できる。
【００７４】
なお、本具体例の如くハウジング内空間を円柱状とし、吐水筒体１８０を円筒状の中子の中心に設けた場合には、吐水筒体１８０を回転できる。つまり、吐水筒体１８０の先端に吐水ノズルを設けた場合に、中子の往復直線運動によってその吐水位置を反復的に変化させることができると同時に、吐水筒体１８０を回転させることにより、その吐水方向を変化させることも可能である。例えば、突起と溝とからなるカム構造などを設けることにより、中子の移動に伴って中子及び吐水筒体をその中心軸の回りに回転させることも可能となる。このようにすれば、使用者の好みに応じた多種多様な吐水態様を実現できる。
【００７５】
また、本実施例において、後に図２８に関して詳述するように、吐水筒体１８０を中子本体１２０の一端側のみに設けてもよい。このようにすれば、一端のみから吐水を得たい場合に特に便利である。
【００７６】
次に、本発明の第２の実施例として、磁石と板ばねとを組み合わせた制御手段を有し往復回動運動をする吐水装置について説明する。  
図１５乃至図１８は、本発明の第２の実施例にかかる吐水装置の要部を表す模式図である。すなわち、図１５は、本実施例の吐水装置の斜視図であり、図１６は、その斜視切断図、図１７は、縦断面図、図１８は、図１７のＢ−Ｂ線断面図である。  
本実施例の吐水装置２００は、ハウジング本体２０２とハウジング蓋２０３、２０４により形成されるハウジングから一方に吐水筒体２８０が突出した例を有する。吐水筒体２８０は、内部に吐水流路２８２を有する中空構造となっており、先端にて開口している。ハウジング本体２０２に設けられた入水口２１２、２１４に水など流体を導入すると、吐水筒体２８０が矢印Ｍの方向に往復回動運動をする。従って、吐水筒体２８０の先端にシャワーノズルなどの吐水ノズルを設ければ、吐水方向が反復的に変化する吐水装置を形成できる。
【００７７】
その内部構造について説明すると、図１６乃至図１８に表したように、ハウジング本体２０２及びハウジング蓋２０３、２０４により形成される扇状のハウジング空間に、中子本体２２０と中子蓋２２２とからなる中子が吐水筒体２８０を中心軸として回動可能に収容されている。すなわち、中子は、ハウジング内を貫通する吐水筒体２８０と連結され、扇状のハウジング内を第１の圧力室２１６と第２の圧力室２１８に分割して回動する。これら圧力室２１６、２１８のそれぞれには、入水口２１２、２１４からそれぞれ水などの流体が導入される。中子本体２２０とハウジング本体２０２、ハウジング蓋２０３、２０４の内壁との摺動部には、液密を維持しつつ摺動を円滑にするためのシール２２７が設けられている。また、吐水筒体２８０とハウジング蓋２０３、２０４との摺動部にも、同様の目的でシール２２６が設けられている。これらシール２２７、２２６の材料としても、例えば、テフロン（登録商標）やＰＯＭ（ポリアセタール）などを用いることができる。
【００７８】
次に、中子の構造について説明する。  
本実施例においても、中子は、第１実施例と同様の制御手段を備える。  
すなわち、中子本体２２０に中子蓋２２２を組合せることにより中子内流路２２４が形成され、この中子内流路２２４は、吐水筒体２８０に設けられた吐水流路２８２に連通している。中子本体２２０及び中子蓋２２２には、中子内流路２２４と圧力室２１６、２１８とを連通させる導入口２３２、２３４が設けられている。
【００７９】
そして、左右の弁体４５２、４５４は図１６及び図１７に表したように、板ばね２６０をはさんで連結され、中子本体２２０及び中子蓋２２２に設けられた導入口２３２、２３４を貫通して左右に移動可能に設置されている。なお、板ばね２６０は、その両端が中子本体２２０に支持されており、弁体４５２、４５４は、板ばね２６０を介して中子に対して相対的に移動する。弁体４５２、４５４は、圧縮された板ばね２６０により、導入口２３２、２３４を全開状態あるいは全閉状態のいずれかに択一的に制御する。これら弁体４５２、４５４の形状は、図１２に関して前述した如くである。
【００８０】
また一方、中子本体２２０には、磁石４７０が埋め込まれている。そして、これに対応して、ハウジング本体２０２には、磁石（あるいは強磁性体）４７４、４７２がそれぞれ埋め込まれている。  
図１６及び図１８に例示したように、弁体４５４が中子本体２２０から離れる方向に付勢されている時、導入口２３４が開かれる。一方、これとは逆に、弁体４５２が中子蓋２２２から離れる方向に付勢されている時は、導入口２３２が開かれる。  
そして、本実施例においても、磁石４７０と、磁石（あるいは強磁性体）４７２、４７４との引力を付与することより、板ばね２６０を確実に反転させて弁体４５２、４５４を付勢し、導入口２３２、２３４を全開状態あるいは全閉状態の択一的な状態に制御する。
【００８１】
図１９は、本実施例の吐水装置の往復動作を表す模式図である。本実施例においては、中子本体２２０が吐水筒体２８０を中心として往復回動運動をする。  
まず、図１９（ａ）は、弁体４５２、４５４が板ばね２６０により左側に付勢された状態を表す。この時、導入口２３２は閉じ、導入口２３４が開いた状態が形成される。
【００８２】
この状態で入水口２１２、２１４にほぼ同圧に水などの流体を供給すると、矢印Ａで表したように入水口２１４から圧力室２１８に導入された水は、矢印Ｃで表したように導入口２３４から中子内流路２２４に流入し、矢印Ｄで表したように吐水流路２８２を介して流出する。  
これに対して、矢印Ｂで表したように入水口２１２から圧力室２１６に導入された水は、導入口２３２が閉じているために流出経路がなく、圧力室２１６の圧力を上昇させる。  
つまり、導入口２３２、２３４の開度に差を設けることにより流路抵抗に差が生じ圧力差が生ずる。その結果として、圧力室２１８よりも圧力室２１６の圧力のほうが高くなり、中子は矢印Ｍの方向に押されて回動する。
【００８３】
なお、中子が矢印Ｍの方向に移動すると、圧力室２１６の容積が増大し、その分だけ圧力室２１８の容積が縮小する。このため、矢印Ａの経路による圧力室２１６への流体の流入量の分、圧力室２１８内の流体も押し出され、流路２８２から流出する流体の吐水量に含まれることとなる。
【００８４】
そしてさらに中子が回動を続け、弁体４５４がハウジング本体２０２の内壁に当接し、中子に対して押されると、板ばね２６０もその湾曲方向を反転する方向に押される。そしてこの時、中子本体２２０に設けられた磁石４７０と、ハウジング本体２０２に設けられた磁石（あるいは強磁性体）４７４との間に引力が作用し、中子がハウジング本体２０２の内壁に引き寄せられる。すると、弁体４５４がさらに押され、それにつれて板ばね２６０が押されることにより板ばね２６０の湾曲方向が反転する。すると、図１９（ｂ）に表したように、弁体４５４により導入口２３４が閉じて弁体４５２により導入口２３２が全開する。この制御動作の詳細は、図１４に関して前述したものと同様である。
【００８５】
図１９（ｂ）に表した状態においては、矢印Ｂで表したように入水口２１２から圧力室２１６に導入された流体は、矢印Ｃで表したように、導入口２３２から中子内流路２２４に流入し、矢印Ｄで表したように吐水流路２８２を介して流出する。これに対して、矢印Ａで表したように、入水口２１４から圧力室２１８に導入された流体は、導入口２３４が閉じているために流出経路がなく、圧力室２１８の圧力を上昇させる。その結果として、圧力室２１６、２１８に圧力差が生じ、中子は矢印Ｍで表したように右側に向けて回動を開始する。
【００８６】
中子が回動すると、図１９（ｃ）に表したように、弁体４５２がハウジング本体２０２の内壁に当接する。そしてこの時、中子に設けられた磁石４７０と、ハウジング本体２０２に設けられた磁石（あるいは強磁性体）４７２との間に引力が作用し、中子がハウジング本体２０２の内壁に引き寄せられる。すると、弁体４５２が中子に対してさらに押され、それにつれて板ばね２６０が押されることにより板ばね２６０の湾曲方向が反転する。すると、図１９（ａ）に表した状態と同様に、弁体４５２により導入口２３２が閉じて弁体４５４により導入口２３４が開いた状態となり、中子は左側に向けて回動を開始する。これ以降、図１９（ａ）〜（ｃ）に表した状態を繰り返すことにより、中子は往復回動運動を続ける。
【００８７】
以上説明したように、本実施例においても、磁石３７０及び磁石（あるいは強磁性体）３７２、３７４の引力を利用して、中子本体２２０を引き寄せることにより、弁体４５２、４５４を押して板ばね２６０を確実に反転させることができる。つまり、磁石の引力を利用して弁体４５２、４５４の状態を制御することができ、導入口の開度差の大小を逆転させて流路抵抗の大小の差を逆転させることにより、圧力差を逆転させて、円滑な往復回動運動を実現できる。
【００８８】
また、中子の回動方向と、弁体４５２、４５４の可動方向、板ばね２６０の付勢方向、さらに磁石３７０、３７２、３７４の引力の作用方向を略同一とすることにより、力の働き方に無駄がなく、受圧面積の大きな中子の移動力を有効に活用でき、円滑かつ安定した動作が可能となる。つまり、中子がハウジング本体２０２に内壁に接近した時、中子の動く方向と、弁体４５２、４５４の可動方向、板ばね２６０の付勢方向、さらに磁石３７０、３７２、３７４の引力の作用方向とを略同一とすることにより、中子の回動動作と開度制御動作とを連動させ、中子の反転のための導入口２３２、２３４の開度の大小関係を逆転させる制御動作を確実且つ容易なものとし、シンプルでコンパクトな弁体と制御手段を実現している。
【００８９】
また、このようにすると、中子がその回動ストロークの中間付近などに停止している状態から吐水を開始させるような場合においても、吐水開始時に板ばね２６０により弁体４５２、４５４を制御して導入口２３２、２３４のいずれかが択一的に開かれた状態にあり、中子の両側に圧力差を形成させて安定した初期動作を開始させることができる。つまり、導入口２３２の開度よりも導入口２３４の開度が大なる状態と、導入口２３４の開度よりも導入口２３２の開度が大なる状態と、を択一的に保持可能とすることができる。
【００９０】
なお、本実施例における中子の回動運動のストローク（回動角度）は、ハウジング本体２０２の扇状空間の開き角度により適宜設定できる。また、本実施例においても、回動動作により得られる推力は、中子に付加される流体の圧力と中子の受圧面積との積により決定される。従って、中子の受圧面積を増加させれば、それに応じた大きな推力を得ることが可能となる。
【００９１】
また、図１５乃至図１９においては、吐水筒体２８０がハウジングの一方のみに突出して設けられた具体例を表したが、本発明はこれには限定されず、第１実施例に関して前述したものと同様に、吐水筒体２８０をハウジングの両側に突出させ、これらそれぞれの吐水筒体２８０から吐水させるようにしてもよい。
【００９２】
また、後に図３５に関して詳述するように、本実施例においても、中子が直線運動ではなく、回動運動をするので、弁体４５２、４５４とハウジング本体２０２の内壁との当接角度を調整するとよい。
【００９３】
すなわち、ハウジング本体２０２の内壁の当接面を湾曲凹状に形成すると、中子の回動に応じて、常に弁体４５２、４５４を垂直に当接させることが可能となる。つまり、弁体４５２、４５４を円滑にスライドさせることができる。これにより、反転制御動作を円滑にし、より確実なものとすることができる。この点については、後に図３５を挙げて詳述する。
【００９４】
また、本実施例においても、中子の反転に際して、弁体４５２、４５４をハウジングの内壁に当接させているが、本発明はこれに限定されない。例えば、弁体４５２、４５４に磁石を設け、一方、ハウジング本体２０２の内壁にも磁石を設け、これらの間に作用する反発力を利用して弁体４５２、４５４をハウジング本体２０２の内壁に対して相対的に停止させることも可能である。つまりこの場合には、中子の反転の際に、弁体４５２、４５４がハウジング本体２０２の内壁に当接せず、磁石の反発力によりハウジング本体２０２の内壁から所定の距離だけ離れた状態にあることとなる。このようにすれば、非接触で中子の反転が可能となり、ハウジング本体２０２の内壁の当接面の形状によらず、弁体４５２、４５４を円滑にスライドさせることが可能となる。
【００９５】
以上、本発明の第１及び第２の実施例として、板ばねと磁石とを組み合わせた制御手段を有する吐水装置について説明した。  
次に、本発明の第３及び第４の実施例として、板ばねとスライドバーとを組み合わせた制御手段を有する吐水装置について説明する。
【００９６】
図２０乃至図２３は、本発明の第３の実施例の吐水装置の要部を表す模式図である。すなわち、図２０は、本実施例の吐水装置の斜視図であり、図２１は、その斜視切断図、図２２は、断面図、図２３は、図２２のＡ−Ａ線断面図である。  
本実施例の吐水装置３００は、第１実施例と類似した構造を有する。そこで、図８乃至図１４に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００９７】
本実施例の吐水装置３００も、ハウジング本体１０２とハウジング蓋１０４により形成されるハウジングから左右に吐水筒体１８０が突出した例を有する。そして、ハウジング本体１０２に設けられた入水口１１２、１１４に水などの流体を導入すると、左右に突出した吐水筒体１８０が矢印Ｍの方向に反復運動をする。
【００９８】
そして、本実施例においては、制御手段として板ばねとスライドバーとが中子に設けられている。  
すなわち、中子本体１２０に中子蓋１２２を組合せることにより中子内流路１２４が形成され、この中子内流路１２４は、左右の吐水筒体１８０に設けられた吐水流路１８２に連通している。中子本体１２０及び中子蓋１２２には、中子内流路１２４と圧力室１１６、１１８とを連通させる導入口１３２、１３４が設けられている。そして、この中子内流路１２４を横断するように、主弁１４２、１４４、スライドバー１４６、１４８が設けられている。
【００９９】
図２４は、これら主弁及びスライドバーを表す斜視図である。  
左右の主弁１４２、１４４は連結棒１４９により連結され、中子本体１２０及び中子蓋１２２に設けられた導入口１３２、１３４を貫通して左右に移動可能に設置されている。つまり、弁体としての主弁１４２、１４４は、中子本体１２０に対して、所定のストロークで左右に移動可能に設置されている。主弁１４２、１４４にはリブ１４３が形成されており、主弁１４２、１４４が導入口１３２、１３４に対して同軸に移動するように構成されている。主弁１４２、１４４がそれぞれ中子蓋１２２、１２０から離れる方向に移動すると、これらリブ１４３の間に設けられている溝部１４５が導入口１３２、１３４の開口部となり流体の流路を形成する。そして、これら主弁１４２、１４４を同軸状に貫通するスライドバー１４６、１４８が、やはり左右に移動可能に設置されている。つまり、スライドバー１４６、１４８は、主弁１４２、１４４の動作ストロークよりも長いストロークで左右に移動可能に設置されている。
【０１００】
図２１乃至図２３に例示したように、主弁１４４が中子本体１２０から離れる方向に移動すると導入口１３４が開かれる。一方、これとは逆に、主弁１４２が中子蓋１２２から離れる方向に移動すると導入口１３２が開かれる。  
これら導入口１３２、１３４は、いずれも中子内流路１２４に連通している。つまり、導入口１３２は、ハウジング内の圧力室１１６と中子内流路１２４とを連通させ、導入口１３４は、圧力室１１８と中子内流路１２４とを連通させる。
【０１０１】
そして、これら導入口１３２、１３４の開度を変化させる主弁１４２、１４４の動作は、同軸に設置されたスライドバー１４６、１４８により決定される。すなわち、図２３に表したように、左右のスライドバー１４６、１４８は圧縮された板ばね１６０をはさんで連結され、板ばね１６０の湾曲方向に応じて右端あるいは左端に向けた付勢力を受ける。なお、板ばね１６０は、その両端が中子本体１２０に支持されており、スライドバー１４６、１４８は、板ばね１６０を介して中子本体１２０に対して相対的に移動する。主弁１４２、１４４は、スライドバー１４６、１４８からこの付勢力を受けて、導入口１３２、１３４を全開状態あるいは全閉状態の択一的な状態にする。すなわち、スライドバー１４６、１４８と板ばね１６０が制御手段として作用し、弁体である主弁１４２、１４４を制御する。
【０１０２】
以下、本実施例の吐水装置の動作について説明する。  
図２５は、本実施例の吐水装置の動作を説明するための模式図である。
【０１０３】
すなわち、同図は、スライドバー１４６、１４８が板ばね１６０の作用により向かって右側に向けて付勢された状態を表す。この時、主弁１４２、１４４もスライドバー１４６により右側に向けて付勢されるので、導入口１３２は閉じ、導入口１３４が開いた状態が形成される。
【０１０４】
この状態で入水口１１２、１１４にほぼ同圧に水などの流体を供給すると、矢印Ｂで表したように入水口１１４から圧力室１１８に導入された水は、矢印Ｃで表したように導入口１３４から中子内流路１２４に流入し、左右に連通する吐水流路１８２、１８２を介して矢印Ｄ、Ｅで表したように流出する。  
これに対して、矢印Ａで表したように入水口１１２から圧力室１１６に導入された水は、導入口１３２が閉じているために流出経路がなく、圧力室１１６の圧力を上昇させる。  
つまり、導入口１３２、１３４の開度に差を設けることにより流路抵抗に差が生じ圧力差が生ずる。その結果として、圧力室１１８よりも圧力室１１６の圧力のほうが高くなり、中子は矢印Ｍの方向に押されて移動する。
【０１０５】
なお、中子が矢印Ｍの方向に移動すると、圧力室１１６の容積が増大し、その分だけ圧力室１１８の容積が縮小する。このため、矢印Ａの経路による圧力室１１６への流体の流入量の分、圧力室１１８内の流体も押し出され、流路１８２から流出する流体の吐水量に含まれることとなる。
【０１０６】
図２６は、本実施例の吐水装置の往復動作を表す模式図である。  
すなわち、同図（ａ）は、図２５に関して前述した状態と同様であり、中子は矢印Ｍで表したように、向かって右側に移動する。そしてさらに移動を続け、スライドバー１４８がハウジング本体１０２の内壁に当接し、中子に対して押されると、板ばね１６０の湾曲方向が反転し、図２６（ｂ）に表したように、スライドバー１４６、１４８は、向かって左側に向けて付勢される。すると、スライドバー１４８が主弁１４４を押すことにより、主弁１４２、１４４も左側に移動する。すなわち、導入口１３２が開き、導入口１３４が閉じる。  
図２６（ｂ）に表した状態においては、矢印Ａで表したように入水口１１２から圧力室１１６に導入された流体は、矢印Ｃで表したように、導入口１３２から中子内流路１２４に流入し、吐水流路１８２、１８２を介して矢印Ｄ、Ｅで表したように流出する。これに対して、矢印Ｂで表したように、入水口１１４から圧力室１１８に導入された流体は、導入口１３４が閉じているために流出経路がなく、圧力室１１８の圧力を上昇させる。その結果として、圧力室１１６、１１８に圧力差が生じ、中子は矢印Ｍで表したように左側に向けて移動を開始する。
【０１０７】
中子が移動を続けると、図２６（ｃ）に表したように、スライドバー１４６がハウジング蓋１０４の内壁に当接する位置まで移動する。この状態からさらに中子が移動し、スライドバー１４６が中子に対して押されることにより、板ばね１６０の湾曲方向が反転して、右側に付勢される。すると、図２６（ａ）に表した状態と同様に、導入口１３２が閉じて導入口１３４が開いた状態となり、中子は右側に向けて移動を開始する。
【０１０８】
以上説明したように、本実施例によれば、中子に弁体としての主弁１４２、１４４と、スライドバー１４６、１４８及び板ばね１６０からなる制御手段を設けることにより、中子本体１２０の移動に応じて導入口１３２、１３４の開度差の大小関係を適宜逆転させ、中子を左右に反復的に動作させることができる。本実施例の吐水装置における中子の往復運動のストロークは、ハウジング本体１０２の長さと、中子の厚み（幅）とにより適宜設定できる。
【０１０９】
次に、本実施例における制御手段の作用についてさらに詳しく説明する。  
図２７は、本実施例における制御手段の動作を説明するための模式図である。  
すなわち、同図（ａ）は、板ばね１６０が向かって右側に湾曲してスライドバー１４６、１４８をこの方向に付勢している状態を表す。この時、主弁１４２により導入口１３２は閉じ、主弁１４４により導入口１３４は開いた状態とされる。  
さて、この状態で中子が向かって右側に移動していくと、同図に表したようにハウジングの内壁にスライドバー１４８が当接する。中子には圧力差が働いているため、スライドバー１４８をハウジング内壁に当接した状態で、中子はさらに右に移動し、図２７（ｂ）に表した状態になる。すなわち、板ばね１６０の付勢力に打ち勝って中子とスライドバー１４８との相対位置を変化させ、中子に対してスライドバー１４８が押される。この結果、板ばね１６０も左側に押されて変形し、同図に例示したような略Ｓ字状の状態となる。このとき、主弁１４２、１４４には中子と同様に圧力差が働いており、導入口１３２、１３４の開閉状態を変化させない。
【０１１０】
この後、中子がさらに移動することにより、中子に対してスライドバー１４８がさらに押されると、図２７（ｃ）に表したように、板ばね１６０の湾曲方向が左側に反転を開始し、スライドバー１４６、１４８を左側に付勢する。
【０１１１】
すると、図２７（ｄ）に表したように、板ばね１６０の付勢力によって主弁１４２、１４４が左側に移動し、導入口１３２が全開となり導入口１３４が全閉の状態となる。
【０１１２】
以上説明したように、本実施例においては、圧縮した板ばね１６０の湾曲方向をスライドバー１４６、１４８により適宜反転させ、その付勢力を利用して主弁１４２、１４４を動作させることにより導入口１３２、１３４を全開及び全閉のいずれかの状態に択一的に制御する。つまり、板ばね１６０の付勢力を利用することで、中子の反転のために左右の導入口１３２、１３４の開度差を確実に形成している。
【０１１３】
スライドバー１４６、１４８を介して主弁１４２、１４４を制御する本具体例の機構は、本実施例の吐水装置の円滑な動作に対して極めて重要な役割を有する。すなわち、圧縮された板ばね１６０は、右側あるいは左側に湾曲した状態が安定状態であるが、図２７（ｂ）に表したようにこれら安定状態の中間付近において、準安定な中立状態となる場合がある。つまり、この状態において、板ばね１６０には、左あるいは右への付勢力があまり発生しない。従って、この状態において、仮に導入口１３２、１３４の開度がほぼ同一の状態となると、中子の両側の導入口１３２、１３４から流体が流入するために圧力差が無くなり、中子の移動が停止してしまう。つまり、主弁１４２、１４４の動作開始のタイミングが板ばね１６０の反転のタイミングよりも早いと、中子の動作が停止してしまうことがある。
【０１１４】
これに対して、本具体例によれば、スライドバー１４６、１４８を設け、そのストロークを適宜調整することにより、図２７（ｂ）のような準安定な中立状態においては、主弁１４２、１４４がまだ移動せず、中子に圧力がかかって動き続ける状態を維持できる。そして、この中立状態を越えて板ばね１６０が反転を開始した時に主弁１４２、１４４が移動を始めるようにすることができる。つまり、主弁１４２、１４２の動作開始のタイミングを、板ばね１６０の反転のタイミングに同期させることができる。
【０１１５】
言い換えれば、中子を移動させるに足る開度差がなくなる前に板ばね１６０を反転させ、その反転力（付勢力）によりスライドバー１４６、１４８を介して主弁１４２、１４４を移動させ、導入口１３２、１３４の開度差を、中子を逆方向に移動させるに足る開度差に逆転させることができる。
【０１１６】
このようにすれば、板ばね１６０が中立状態の時に導入口１３２、１３４の開度がほぼ等しい状態となり中子が停止してしまう、という問題を解消して、円滑な反復運動を実現できる。
【０１１７】
また、このようにすると、中子がその移動ストロークの中間付近などに停止している状態から吐水を開始させるような場合においても、吐水開始時に板ばね１６０により主弁１４２、１４４を制御して導入口１３２、１３４のいずれかが択一的に開かれた状態にあり、中子の両側に圧力差を形成させて安定した初期動作を開始させることができる。つまり、導入口１３２の開度よりも導入口１３４の開度が大なる状態と、導入口１３４の開度よりも導入口１３２の開度が大なる状態と、を択一的に保持可能とすることができる。
【０１１８】
以上説明したように、本実施例においても、中子の移動方向と、主弁１４２、１４４の可動方向、スライドバー１４６、１４８の可動方向、板ばね１６０の付勢方向を略同一とすることにより、力の働き方に無駄がなく、受圧面積の大きな中子の移動力を有効に活用でき、円滑かつ安定した動作が可能となる。つまり、中子の移動動作と開度制御動作とを連動させることにより、中子の反転のための導入口１３２、１３４の開度の大小関係を逆転させる制御動作を確実且つ容易なものとし、シンプルでコンパクトな弁体と制御手段を実現している。
【０１１９】
なお、図２０乃至図２７に表した具体例の場合、中子の反転に際して、スライドバー１４６、１４８をハウジングの内壁に当接させているが、本発明はこれに限定されない。例えば、スライドバー１４６、１４８に磁石を設け、一方、ハウジングの内壁にも磁石を設け、これらの間に作用する反発力を利用してスライドバー１４６、１４８をハウジングに対して相対的に停止させることも可能である。つまりこの場合には、図２７（ａ）乃至（ｃ）に対応する状態において、スライドバー１４６、１４８がハウジング１０２の内壁に当接せず、磁石（図示せず）の反発力によりハウジング１０２の内壁から所定の距離だけ離れた状態にあることとなる。このようにすれば、非接触で中子の反転が可能となる。
【０１２０】
また一方、本実施例においては、往復直線動作において得られる推力は、中子に負荷される流体の圧力と中子の受圧面積との積により決定される。従って、中子の受圧面積を増加させれば、それに応じた大きな推力を得ることが可能となる。
【０１２１】
また、図８乃至図１３及び図２０乃至図２６においては、ハウジング内に設けられた略円筒状の空間に円形の中子を収容した具体例を表したが、本発明はこれには限定されない。例えば、ハウジング本体１０２の内部空間は、角柱状でも偏平柱状でもよく、中子もこれら形状に合わせて各種の形状とすることができる。
【０１２２】
また、吐水筒体１８０の外周形状も円形である必要はなく、多角形状や偏平形状であってもよい。またさらに、吐水筒体１８０は中子の中心に設ける必要はなく、中子の中心から偏心させて設けてもよい。このようにすれば、中子の小型化が容易であり、吐水装置を小型化できる。
【０１２３】
なお、本具体例の如くハウジング内空間を円柱状とし、吐水筒体１８０を円筒状の中子の中心に設けた場合には、吐水筒体１８０を回転できる。つまり、吐水筒体１８０の先端に吐水ノズルを設けた場合に、中子の往復直線運動によってその吐水位置を反復的に変化させることができると同時に、吐水筒体１８０を回転させることにより、その吐水方向を変化させることも可能である。例えば、突起と溝とからなるカム構造などを設けることにより、中子の移動に伴って中子及び吐水筒体をその中心軸の回りに回転させることも可能となる。このようにすれば、使用者の好みに応じた多種多様な吐水態様を実現できる。
【０１２４】
図２８は、本実施例の吐水装置の変型例を表す模式断面図である。  
同図については、図１乃至図２７に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。  
本変型例においては、吐水筒体１８０が中子本体１２０の側のみに設けられている。本変型例は、一端のみから吐水を得たい場合に特に便利である。
【０１２５】
次に、本発明の第４の実施例の吐水装置について説明する。  
図２９乃至図３３は、本発明の第４の実施例の吐水装置の要部を表す模式図である。すなわち、図２９は、本実施例の吐水装置の斜視図であり、図３０は、その斜視切断図、図３１は、底面側から眺めた斜視図及び切断図、図３２は、縦断面図、図３３は、図３２のＢ−Ｂ線断面図である。  
本実施例の吐水装置４００は、前述した第２実施例の吐水装置に類似する。そこで、図１５乃至図１９に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【０１２６】
本実施例の吐水装置２００も、ハウジング本体２０２とハウジング蓋２０３、２０４により形成されるハウジングから一方に吐水筒体２８０が突出した例を有する。吐水筒体２８０は、内部に吐水流路２８２を有する中空構造となっており、先端にて開口している。ハウジング本体２０２に設けられた入水口２１２、２１４に水などの流体を導入すると、吐水筒体２８０が矢印Ｍの方向に往復回動運動をする。
【０１２７】
その内部構造について説明すると、図３０乃至図３３に表したように、ハウジング本体２０２及びハウジング蓋２０３、２０４により形成される扇状のハウジング空間に中子本体２２０と中子蓋２２２とからなる中子が吐水筒体２８０を中心軸として回動可能に収容されている。  
そして、本実施例においても、中子は、第３実施例と同様の弁体と制御手段とを備える。すなわち、中子本体２２０に中子蓋２２２を組合せることにより中子内流路２２４が形成され、この中子内流路２２４は、吐水筒体２８０に設けられた吐水流路２８２に連通している。中子本体２２０及び中子蓋２２２には、中子内流路２２４と圧力室２１６、２１８とを連通させる導入口２３２、２３４が設けられている。そして、この中子内流路２２４を横断するように、主弁２４２、２４４、スライドバー２４６、２４８が設けられている。これら主弁及びスライドバーの形状は、図２４に関して前述した如くである。また、これら要素からなる弁体と制御手段の動作についても、第３実施例に関して前述したものと同様である。  
すなわち、図３３に例示したように、主弁２４４が中子本体２２０から離れる方向に移動すると、導入口２３４が開かれる。一方、これとは逆に、主弁２４２が中子本体２２０から離れる方向に移動すると、導入口２３２が開かれる。  
これら導入口２３２、２３４は、いずれも中子内流路に連通している。つまり、導入口２３２は、ハウジング内の圧力室２１６と中子内流路２２４とを連通させ、導入口２３４は、圧力室２１８と中子内流路２２４とを連通させる。
【０１２８】
そして、これら導入口２３２、２３４の開度を変化させる主弁２４２、２４４の動作は、同軸に設置されたスライドバー２４６、２４８により決定される。すなわち、図３０及び図３２に表したように、左右のスライドバー２４６、２４８は圧縮された板ばね２６０をはさんで連結され、板ばね２６０の湾曲方向に応じて右端あるいは左端に向けた付勢力を受ける。なお、板ばね２６０は、その両端が中子本体２２０に支持されており、スライドバー２４６、２４８は、板ばね２６０を介して中子本体２２０に対して相対的に移動する。主弁２４２、２４４は、スライドバー２４６、２４８からこの付勢力を受けて、導入口２３２、２３４を全開状態あるいは全閉状態の択一的な状態に制御する。
【０１２９】
以下、本実施例の吐水装置４００の動作について説明する。  
図３４は、本実施例の吐水装置の動作を説明するための模式図である。
【０１３０】
まず、同図（ａ）は、スライドバー２４６、２４８が板ばね２６０の作用により向かって左側に向けて付勢された状態を表す。この時、主弁２４２、２４４もスライドバー２４６により左側に向けて付勢されるので、導入口２３２は閉じ、導入口２３４が開いた状態が形成される。
【０１３１】
この状態で入水口２１２、２１４にほぼ同圧に水などの流体を供給すると、矢印Ａで表したように入水口２１４から圧力室２１８に導入された水は、矢印Ｃで表したように導入口２３４から中子内流路２２４に流入し、矢印Ｄで表したように吐水流路２８２を介して流出する。  
これに対して、矢印Ｂで表したように入水口２１２から圧力室２１６に導入された水は、導入口２３２が閉じているために流出経路がなく、圧力室２１６の圧力を上昇させる。  
つまり、導入口２３２、２３４の開度に差を設けることにより流路抵抗に差が生じ圧力差が生ずる。その結果として、圧力室２１８よりも圧力室２１６の圧力のほうが高くなり、中子は矢印Ｍの方向に押されて回動する。
【０１３２】
なお、中子本体２２０が矢印Ｍの方向に移動すると、圧力室２１６の容積が増大し、その分だけ圧力室２１８の容積が縮小する。このため、矢印Ｂの経路による圧力室２１６への流体の流入量の分、圧力室２１８内の流体も押し出され、流路２８２から流出する流体の吐水量に含まれることとなる。
【０１３３】
そしてさらに中子が回動を続け、スライドバー２４８がハウジング本体２０２の内壁に当接し、中子に対して押されると、板ばね２６０の湾曲方向が反転し、図３４（ｂ）に表したように、スライドバー２４６、２４８は、反対側に向けて付勢される。すると、スライドバー２４８が主弁２４４を押すことにより、主弁２４２、２４４も右側（向かって時計回り方向）に移動する。すなわち、導入口２３２が開き、導入口２３４が閉じる。  
図３４（ｂ）に表した状態においては、矢印Ｂで表したように入水口２１２から圧力室２１６に導入された流体は、矢印Ｃで表したように、導入口２３２から中子内流路２２４に流入し、矢印Ｄで表したように吐水流路２８２を介して流出する。これに対して、矢印Ａで表したように、入水口２１４から圧力室２１８に導入された流体は、導入口２３４が閉じているために流出経路がなく、圧力室２１８の圧力を上昇させる。その結果として、圧力室２１６、２１８に圧力差が生じ、中子は矢印Ｍで表したように右側に向けて回動を開始する。
【０１３４】
中子がさらに回動すると、図３４（ｃ）に表したように、スライドバー２４６がハウジング本体２０２の内壁に当接する位置まで移動する。この状態からさらに中子が移動し、スライドバー２４６が中子に対して押されることにより、板ばね２６０の湾曲方向が反転して、反対側に付勢される。すると、図３４（ａ）に表した状態と同様に、導入口２３２が閉じて導入口２３４が開いた状態となり、中子は左側に向けて回動を開始する。
【０１３５】
以上説明したように、本実施例においても、中子に主弁２４２、２４４からなる弁体と、制御手段とを設けることにより、中子の移動に応じて導入口の開度差の大小関係を適宜逆転させ、中子を左右に反復的に動作させることができる。なお、本実施例においても、図２７に関して前述したように、主弁２４２、２４２の反転動作開始のタイミングを、板ばね２６０の反転のタイミングに同期させることができる。このようにすれば、板ばね２６０が中立状態の時に主弁２４２、２４４の開度がほぼ等しい状態となり中子が停止してしまう、という問題を解消して、円滑な反復運動を実現できる。
【０１３６】
言い換えれば、中子を移動させるに足る開度差がなくなる前に板ばね２６０を反転させ、その反転力（付勢力）によりスライドバー２４６、２４８を介して主弁２４２、２４４を移動させ、導入口２３２、２３４の開度差を、中子を逆方向に移動させるに足る開度差に逆転させることができる。
【０１３７】
本実施例においても、中子の回動方向と、主弁２４２、２４４の可動方向、スライドバー２４６、２４８の可動方向、板ばね２６０の付勢方向を略同一とすることにより、力の働き方に無駄がなく、受圧面積の大きな中子の移動力を有効に活用でき、円滑かつ安定した動作が可能となる。つまり、中子がハウジング本体２０２に内壁に接近した時、中子の動く方向と、主弁２４２、２４４の可動方向、板ばね２６０の付勢方向、スライドバー２４６、２４８の可動方向とを略同一とすることにより、中子の回動動作と開度制御動作とを連動させる、中子の反転のための導入口２３２、２３４の開度の大小関係の反転動作を確実且つ容易なものとし、シンプルでコンパクトな弁体と制御手段を実現している。
【０１３８】
また、このようにすると、中子がその回動ストロークの中間付近などに停止している状態から吐水を開始させるような場合においても、吐水開始時に板ばね２６０により主弁２４２、２４４を制御して導入口２３２、２３４のいずれかが択一的に開かれた状態にあり、中子の両側に圧力差を形成させて安定した初期動作を開始させることができる。つまり、導入口２３２の開度よりも導入口２３４の開度が大なる状態と、導入口２３４の開度よりも導入口２３２の開度が大なる状態と、を択一的に保持可能とすることができる。
【０１３９】
なお、本実施例における中子の回動運動のストローク（回動角度）は、ハウジング本体２０２の扇状空間の開き角度により適宜設定できる。また、本実施例においても、回動動作により得られる推力は、中子に付加される流体の圧力と中子の受圧面積との積により決定される。従って、中子の受圧面積を増加させれば、それに応じた大きな推力を得ることが可能となる。
【０１４０】
また、図２９乃至図３４においては、吐水筒体２８０がハウジングの一方のみに突出して設けられた具体例を表したが、本発明はこれには限定されず、第１実施例に関して前述したものと同様に、吐水筒体２８０をハウジングの両側に突出させ、これらそれぞれの吐水筒体２８０から吐水させるようにしてもよい。
【０１４１】
ここで、本実施例においては、中子が直線運動ではなく、回動運動をするので、スライドバー２４６、２４８とハウジング本体２０２の内壁との当接角度を調整するとよい。
【０１４２】
図３５は、本実施例におけるスライドバー２４６、２４８とハウジング本体２０２の内壁との当接角度を説明するための模式図である。  
すなわち、本実施例においては、中子が吐水筒体２８０を中心軸とした回動運動をするので、スライドバー２４６、２４８のスライド方向が、中子の回動に応じて変化する。従って、図３５（ａ）に表したように、ハウジング本体２０２の内壁面を平面状にすると、ハウジング本体２０２の内壁面に対するスライドバー２４６、２４８のスライド方向が常に垂直とはならず、スライドバー２４６、２４８に対して横方向の応力が発生して円滑にスライドしない場合もあり得る。
【０１４３】
これに対して、図３５（ｂ）に表したように、ハウジング本体２０２の内壁の当接面を湾曲凹状に形成すると、中子の回動に応じて、常にスライドバー２４６、２４８を垂直に当接させることが可能となる。つまり、スライドバー２４６、２４８を円滑にスライドさせることができる。これにより、中子の反転のための制御動作を円滑にし、より確実なものとすることができる。
【０１４４】
なお、本実施例においても、中子の反転に際して、スライドバー２４６、２４８をハウジングの内壁に当接させているが、本発明はこれに限定されない。例えば、スライドバー２４６、２４８に磁石を設け、一方、ハウジング本体２０２の内壁にも磁石を設け、これらの間に作用する反発力を利用してスライドバー２４６、２４８をハウジング本体２０２の内壁に対して相対的に停止させることも可能である。つまりこの場合には、図３５（ａ）あるいは（ｂ）に対応する状態において、スライドバー２４６、２４８がハウジング本体２０２の内壁に当接せず、磁石（図示せず）の反発力によりハウジング本体２０２の内壁から所定の距離だけ離れた状態にあることとなる。このようにすれば、非接触で中子の反転が可能となり、ハウジング本体２０２の内壁の当接面の形状によらず、スライドバー２４６、２４８を円滑にスライドさせることが可能となる。
【０１４５】
以上、本発明の第１乃至第４の実施例として、本発明の吐水装置について説明した。これら吐水装置は、様々なノズル部と組み合わせることができる。以下、本発明の吐水装置の具体例のいくつかについて説明する。
【０１４６】
図３６は、本発明の吐水装置の第１の具体例を表す模式図である。  
すなわち、本具体例においては、第１実施例あるいは第３実施例として前述した吐水装置１００、３００が設けられている。ハウジングの両側に吐水筒体１８０が突出し、それぞれの先端に吐水ノズル８１０が装着されている。吐水筒体１８０が矢印Ｍ１で表した方向に往復直線運動すると、これにあわせて吐水ノズル８１０も反復運動し、吐水位置が周期的に変動する。例えば、このような吐水装置を浴室などの壁面９００に設置し、使用者の肩などに吐水をあてると、吐水位置が周期的に変化するので、いわゆる「打たせ湯」のマッサージ効果をより広範囲に効果的に作用させることができると共に、使用者が自ら身体を揺すって作用部位を変化させる必要がなく、使用感が向上する。また、噴霧状の吐水を広範囲にあてることにより、リラクゼーション効果を得ることも可能であり、使用感が向上する。また一方、吐水ノズル８１０を固定した場合には、ハウジングが移動することとなり、この動作をマッサージなどに利用することも可能である。つまり、左右に動くハウジングに身体を押し当てることにより、「もみほぐし」などのマッサージ効果が得られる。  
なお、本具体例においては、吐水ノズル８１０を矢印Ｍ２の方向に回転させることにより、吐水位置のみのならず、吐水方向も使用者の好みに応じて変化させることが可能である。
【０１４７】
図３７は、本発明の吐水装置の第２の具体例を表す模式図である。  
本具体例においては、第１実施例あるいは第３実施例として前述した吐水装置１００、３００が台部９１０の上に設けられている。この吐水装置は、図１５に関して前述したように、ハウジングから一方向のみに吐水筒体１８０が突出し、その先端は蛇口状に開口している。吐水筒体１８０が矢印Ｍの方向に往復直線運動し、吐水位置が周期的に変化する。この吐水装置は、例えば流し場などに設置することにより、使用者が手洗いや、食器などを洗浄する際に、吐水範囲を広げて洗浄効率を上げることが可能である。また、本具体例においても、吐水筒体１８０を回転させることにより、吐水位置のみのならず、吐水方向も使用者の好みに応じて変化させることが可能である。
【０１４８】
図３８は、本発明の吐水装置の第３の具体例を表す模式図である。  
本具体例においては、第２実施例あるいは第４実施例に関して前述した吐水装置２００、４００が設けられている。吐水装置２００、４００は、壁面９００に設置され、吐水筒体にシャワーノズル８２０が装着されている。なお、本具体例において、シャワーノズル８２０の両側に吐水装置の駆動部を設けてもよく、あるいは一方のみに駆動部を設け、他方は単なる軸受け部としてもよい。
【０１４９】
本具体例においては、シャワーノズル８２０が矢印Ｍで表したように往復回動運動することにより、コンパクトな形状にてシャワー状の吐水を広範囲に噴射できる。例えば、浴室においてこの吐水装置を用いることにより、使用者は手放しでシャワーを効率的に浴びることができ便利である。また、反復的に変動するシャワーの刺激によるマッサージ効果やリラクゼーション効果も期待できる。  
また一方、シャワーノズル８２０を固定した場合には、吐水装置２００、４００のハウジングが回動することとなり、この動作をマッサージなどに利用することも可能である。つまり、往復回動するハウジングに身体を押し当てることにより、「もみほぐし」などのマッサージ効果が得られる。
【０１５０】
あるいは、自動車の洗浄装置にこの吐水装置を組み込むと、広範囲に均一にシャワーをかけることができ、便利である。またさらに、半導体、食品、医療、製紙パルプ、自動車などをはじめとする各種の産業の現場において、このような吐水装置を洗浄装置に組み込むことにより、例えば、半導体ウェーハや、液晶パネルの基板や、各種の原料、材料、部品などの洗浄を効率良く実施できる。この場合にも、電源や潤滑油などを供給する必要がなく、電磁ノイズも発生せず、またノイズの影響も受けず、衛生的であり、メンテナンス性にも優れるなどの各種の効果が得られる。
【０１５１】
またさらに、本具体例の吐水装置を撹拌や混合に用いることもできる。例えば、液体槽の中に本具体例の吐水装置を沈めた状態で、ノズル８２０を回動させながら吐水させると、液体槽内の液体の撹拌や混合ができる。また、液体槽の中でノズル８２０を固定しハウジングを回動させても撹拌や混合を実施できる。
【０１５２】
図３９は、本発明の吐水装置の第４の具体例を表す模式図である。  
本具体例においては、第２実施例あるいは第４実施例に関して前述した吐水装置２００、４００が水平面９２０の上に設置され、上方に突出する吐水筒体２８０の先端に吐水ノズル８３０が装着されている。給水配管７００から水などの流体を供給すると、吐水ノズル８３０が矢印Ｍの方向に往復回動運動をしながら吐水を広範囲に散布する。この吐水装置は、例えば、庭や畑などにおいて植物に給水散布したり、グラウンドの散水などの用途に用いて好適である。すなわち、小型コンパクトで持ち運び性に優れ、また外乱にも強いシステムを実現でき、給水配管としてのホースなどに接続するだけで駆動させることができるという点で、「後付け性」に優れた吐水装置を実現できる。
【０１５３】
図４０は、本発明の吐水装置の第５の具体例を表す模式図である。  
本具体例においては、第１乃至第４実施例の吐水装置が便器の人体洗浄装置に組み込まれている。すなわち、便器９３０の上には便座９３２、便座蓋９３４が設けられ、便座９３２の後方に人体洗浄装置９４０が設けられている。人体洗浄装置９４０は、第１乃至第４実施例に関して前述したいずれかの吐水装置を内蔵し、その吐水筒体には吐水ノズル８４０が装着されている。
【０１５４】
図４０は、人体洗浄装置の使用状態を表し、非使用時は吐水ノズルは、便座９３２の後方に格納されている。使用者が所定のスイッチを操作すると、吐水ノズル８４０が図示の如くせり出して使用者の臀部などにお湯を噴射することにより洗浄する。この時、例えば、第１あるいは第３実施例の吐水装置を動作させると、矢印Ｍ１で表したように吐水ノズル８４０を往復直線運動させながら洗浄できる。また、第２あるいは第４実施例の吐水装置を動作させると、矢印Ｍ２で表したように吐水ノズルを往復回動運動させながら洗浄できる。これら往復運動の有無は、例えば、吐水ノズル８４０に至る水路を複数系統設け、水路を適宜切り替えることにより、往復運動させたい時は、本発明の吐水装置を経由して吐水ノズル８４０から吐水させ、往復運動が不要な時は、本発明の吐水装置をバイパスして吐水ノズル８４０から吐水させればよい。
【０１５５】
本具体例によれば、水力のみで吐水ノズル８４０を往復運動できるのでモータなどが不要となり、電力も不要となる。例えば、ホテルなどの便器に人体洗浄装置を設置する場合、給湯設備が整っているため、人体洗浄装置を電池駆動式とすることがある。このような場合に、本発明の吐水装置を用いれば、電池の限られた電力を消費することなく、吐水ノズルを往復運動させて快適且つ効率的な人体洗浄が可能となる。
【０１５６】
図４１は、本発明の吐水装置の第６の具体例を表す模式図である。  
本具体例においては、第１あるいは第３実施例の吐水装置が太陽電池パネルに付設されている。すなわち、太陽電池パネル９５０が屋根９６０の上に設置され、この太陽電池パネル９５０の上方に本発明の吐水装置１００、３００が設置されている。吐水装置１００、３００には、複数の吐水開口が直線上に整列した吐水ノズル８３０が装着され、矢印Ｍの方向に往復直線運動しながら、太陽電池パネル９５０の表面に散水する。
【０１５７】
太陽電池パネル９５０は、その取り出し電力の低下を防ぐために、常に表面に清浄に保つ必要がある。すなわち、埃や雨水による「しみ」あるいは鳥の糞などが付着すると、太陽光が遮られるために出力電力が低下する。  
また、太陽電池の温度が上昇すると光電変換効率が低下するために、太陽電池パネルを均一に冷却することが望ましい。このとき、気化熱を効果的に利用する観点や、省資源の観点から、できるだけ少量の水で均一に広範囲に吐水する必要がある。これに対して、本具体例によれば、複数の吐水開口が直線上に整列した吐水ノズルを往復直線運動させることにより、少ない水量で、太陽電池パネル９５０の表面に均一に吐水することができる。その結果として、優れた洗浄効果と、均一な冷却効果が得られ、太陽電池パネルの出力を常にベストの状態に維持できる。
【０１５８】
なお、本具体例において往復直線運動のストロークは、吐水ノズル８３０の吐水開口のピッチと同程度以上とすると、太陽電池パネル９５０の表面に均一に吐水できる。また、本具体例においても、吐水ノズル８３０の両側に駆動部を設けてもよく、あるいは一方のみに駆動部を設け、他方は単なる軸受け部としてもよい。
【０１５９】
また、本具体例における吐水装置は、太陽電池パネルの他にも例えば、ビルや家屋などの屋根や壁面の洗浄あるいは冷却のために用いて好適である。すなわち、少ない水量で所定の面積に均一に吐水することにより、優れた洗浄あるいは冷却効果が得られ、例えば、「ヒートアイランド現象」などを効率的に抑制することが可能となる。
【０１６０】
以上具体例を参照しつつ本発明の実施例について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。  
すなわち、本発明の吐水装置を構成するいずれかの要素について当業者が設計変更を加えたものであっても、本発明の要旨を備えたものであれば、本発明の範囲に包含される。
【０１６１】
例えば、吐水装置の駆動部及び吐水ノズルの外形や、構成部品の形状あるいは配置、ストロークや回動角度、などについて当業者が適宜変更を加えたものであっても、本発明の要旨を含む限り、本発明の範囲に包含される。
【図面の簡単な説明】
【０１６２】
【図１】本発明の吐水装置の全体構成を例示する模式図である。
【図２】本発明の吐水装置のメカニズムを説明するための模式図である。
【図３】本発明の吐水装置のメカニズムを説明するための模式図である。
【図４】本発明の吐水装置のメカニズムを説明するための模式図である。
【図５】本発明の吐水装置のメカニズムを説明するための模式図である。
【図６】導入口３２、３４の開度に差を設けることの作用効果を説明するための模式図である。
【図７】磁石によって中子の反転動作を制御するメカニズムを説明するための模式図である。
【図８】本発明の第１の実施例にかかる吐水装置の斜視図である。
【図９】第１実施例の吐水装置の斜視切断図である。
【図１０】第１実施例の吐水装置の断面図である。
【図１１】図１０のＡ−Ａ線断面図である。
【図１２】弁体を表す斜視図である。
【図１３】第１実施例における吐水装置の往復動作を表す模式図である。
【図１４】第１実施例における制御手段の動作を説明するための模式図である。
【図１５】本発明の第２の実施例にかかる吐水装置の斜視図である。
【図１６】第２実施例の吐水装置の斜視切断図である。
【図１７】第２実施例の吐水装置の縦断面図である。
【図１８】図１７のＢ−Ｂ線断面図である。
【図１９】第２実施例の吐水装置の往復動作を表す模式図である。
【図２０】本発明の第３実施例の吐水装置の斜視図である。
【図２１】第３実施例の吐水装置の斜視切断図である。
【図２２】第３実施例の吐水装置の断面図である。
【図２３】図９のＡ−Ａ線断面図である。
【図２４】主弁及びスライドバーを表す斜視図である。
【図２５】第３実施例の吐水装置の動作を説明するための模式図である。
【図２６】第３実施例の吐水装置の往復動作を表す模式図である。
【図２７】第３実施例における制御手段の動作を説明するための模式図である。
【図２８】第３実施例の吐水装置の変型例を表す模式断面図である。
【図２９】本発明の第４の実施例にかかる吐水装置の斜視図である。
【図３０】第４実施例の吐水装置の斜視切断図である。
【図３１】第４実施例の吐水装置の底面側から眺めた斜視図及び切断図である。
【図３２】第４実施例の吐水装置の縦断面図である。
【図３３】図１９のＢ−Ｂ線断面図である。
【図３４】第４実施例の吐水装置の動作を説明するための模式図である。
【図３５】第４実施例におけるスライドバー２４６、２４８とハウジング本体２０２の内壁との当接角度を説明するための模式図である。
【図３６】本発明の吐水装置の第１の具体例を表す模式図である。
【図３７】本発明の吐水装置の第２の具体例を表す模式図である。
【図３８】本発明の吐水装置の第３の具体例を表す模式図である。
【図３９】本発明の吐水装置の第４の具体例を表す模式図である。
【図４０】本発明の吐水装置の第５の具体例を表す模式図である。
【図４１】本発明の吐水装置の第６の具体例を表す模式図である。
【符号の説明】
【０１６３】
１２、１４ 入水口
１６、１８ 圧力室
２０ 中子
３２、３４ 導入口
４２、４４ 弁体
１０、１００、２００、３００、４００ 吐水装置
２  ハウジング
１０２、２０２、 ハウジング本体
１０４、２０３、２０４、 ハウジング蓋
１１２、１１４、２１２、２１４ 入水口
１１６、１１８、２１６、２１８ 圧力室
１２０、２２０ 中子本体
１２２、２２２ 中子蓋
１２４、２２４ 中子内流路
１２６、２２６、２２７ シール
１３２、１３４、２３２、２３４ 導入口
１４２、１４４、２４２、２４４ 主弁
１４６、１４８、２４６、２４８ スライドバー
１４９ 連結棒
１６０、２６０ 板ばね
１８０、２８０ 吐水筒体
１８２、２８２ 吐水流路
１８４ シール
３５２、３５４ 弁体
３７０ 磁石
３７２、３７４ 磁石（強磁性体）
４５２、４５４ 弁体
４７０ 磁石
４７２、４７４  磁石（強磁性体）
７００ 給水配管
８００、８１０ 吐水ノズル
８２０ シャワーノズル
８３０、８４０ 吐水ノズル
９００ 壁面
９１０ 台部
９２０ 水平面
９３０ 便器
９３２ 便座
９３４ 便座蓋
９４０ 人体洗浄装置
９５０ 太陽電池パネル
９６０ 屋根
【図１】
2006075678.tif 000003
【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】
2006075678.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2006075678.tif 000012
【図１１】
2006075678.tif 000013
【図１２】
2006075678.tif 000014
【図１３】
2006075678.tif 000015
【図１４】
2006075678.tif 000016
【図１５】
2006075678.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
2006075678.tif 000019
【図１９】
2006075678.tif 000020
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
2006075678.tif 000033
【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図１８】
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