(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上水道等の蛇口に着脱自在に設けられ、
その底部に複数の開口部が形成された筒部と、該筒部内に収容され、前記開口部毎に設けられ、該開口部を開閉可能とするボールと、該ボールを移動させて該開口部を開閉するための突起をその外周に有する軸体とを備えてなる切換弁であって、
該軸体は、その軸方向が該筒部の直径方向に配され、軸線周りに回動可能とされており、
該開口部は、該筒部の直径方向に沿って形成された、主隔壁及び副隔壁によってそれぞれが区画されており、該主隔壁と該副隔壁との間には、該突起が通過可能な間隙が形成され、
前記開口部を閉塞する状態での前記ボールの位置は、前記軸体の回動に伴う前記突起の回動軌跡と干渉しており、
前記突起が前記ボールと干渉する状態で前記ボールが前記区画内において前記開口部から移動して前記開口部が開状態とされ、
前記回動軌跡は、前記突起が前記ボールと干渉する際に、複数の前記ボールの何れか１つのみと干渉する軌跡であることを特徴とする切換弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、上水道等の蛇口に取り付けられ、蛇口から供給された水を、ストレート状、シャワー状などとして出水する切換弁に関するもので、特に、全体を小型化でき、かつ各分岐流路における流出水量を十分かつ正確に確保することができる切換弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図９は従来の切換弁の一例を示すものであり、図中符号５１は弁本体、５２は弁本体５１中央に垂直に形成された水路、５３は該水路５２にパッキン５４に押圧された状態で水平方向の軸線を中心として回動自在に設けられ、内部に水路が形成されるとともにその外周部に該水路と連通する複数の開口部５５，５６が軸線に対して非対称となる位置に形成された筒部、５７は筒部５３を回動させるためのコック、５８は前記弁本体１を蛇口に装着するための回動リング、５９は弁本体１の下部中央に形成され前記開口部５５と連通するストレート用流出口、６０は弁本体５１の下部にストレート用流出口５９に近接して形成され前記開口部５６と連通するシャワー用流出口である。また、前記弁本体５１の下端部には環状のシャワーキャップを螺合するためのネジ部６１が形成されている。
【０００３】
この切換弁では、コック５７により前記筒部５３を水平方向の軸線を中心として所定の方向に回動させ、該筒部５３の開口部５５をストレート用流出口５９と連通させると、蛇口から流出する原水は、水路５２、筒部５３内の水路及び開口部５５を経由してストレート用流出口５９から下方に流出する。
また、コック５７により前記筒部５３を前記と逆方向に回動させ、該筒部５３の開口部５６をシャワー用流出口６０と連通させると、蛇口から流出する原水は、水路５２、筒部５３内の水路及び開口部５６を経由してシャワー用流出口６０から下方に流出し図示しないシャワーキャップよりシャワー状に流出する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の切換弁では、水路５２、筒部５３、ストレート用流出口５９及びシャワー用流出口６０、シャワーキャップ等が上下方向に配列された構成になっているために、高さ寸法が大きくなってしまう。このため、該切換弁を蛇口に装着した場合、該切換弁の下端と流しの底部との間隔が非常に狭くなり、該切換弁下方の作業スペースを十分とることができず、調理や食器の洗浄等の作業がやりにくいという問題点があった。
【０００５】
また、前記切換弁は、筒部５３の開口部５５と弁本体５１の流出口５９、開口部５６と流出口６０とを一致させることにより目的の流出口に水を流出させる構成としたものであるから、開口部５５、５６および流出口５９、６０に十分な流出水量が得られる大きさを確保する場合、筒部５３および弁本体５１が十分な周方向寸法を必要とするため大型化して、前記問題が一層顕著になるという問題点もあった。
【０００６】
さらに、筒部５３の開口部５５、５６と弁本体５１の各流出口５９、６０とが正確に一致しなければ目的の水量が得られず、逆に、開口部５５、５６と各流出部５９、６０とが完全に離間しなければ止水時の漏水が懸念されるといった問題があり、このため、特に開口部５５、５６および各流出部５９、６０が大きい場合には筒部５３および弁本体５１の大型化が余儀なくされる。
【０００７】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、全体を小型化でき、各分岐流路における流出水量を十分かつ正確に確保することができる切換弁を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の切換弁は、上水道等の蛇口に着脱自在に設けられ、その底部に複数の開口部が形成された筒部と、該筒部内に収容され、前記開口部毎に設けられ、該開口部を開閉可能とするボールと、該ボールを移動させて該開口部を開閉するための突起をその外周に有する軸体とを備えてなる切換弁であって、該軸体は、その軸方向が該筒部の直径方向に配され、軸線周りに回動可能とされており、該開口部は、該筒部の直径方向に沿って形成された、主隔壁及び副隔壁によってそれぞれが区画されており、該主隔壁と該副隔壁との間には、該突起が通過可能な間隙が形成され、前記開口部を閉塞する状態での前記ボールの位置は、前記軸体の回動に伴う前記突起の回動軌跡と干渉しており、前記突起が前記ボールと干渉する状態で前記ボールが前記区画内において前記開口部から移動して前記開口部が開状態とされ、前記回動軌跡は、前記突起が前記ボールと干渉する際に、複数の前記ボールの何れか１つのみと干渉する軌跡であることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る切換弁の一実施形態として、開口部を４つ配置し、各開口部を主隔壁と副隔壁によりそれぞれ区画した切換弁について、図１ないし図４を参照して説明する。図中符号１は切換弁、２は筒部、３は主隔壁、４は副隔壁、５はボール、６は軸体、７は突起、８は流路、９は筒体内分岐流路、１０は分岐流路、１１は開口部である。
以上
【００１１】
筒部２は、円筒状のものであって、その軸線を垂直として配置されるものである。筒部２の上部には、図示しない水道の蛇口が挿入される原水導入口１２が開口され、この原水導入口１２を囲むようにして、該原水導入口１２に挿入された蛇口を固定する固定リング１３が配置されている。筒部２の内部は全体が、前記原水導入口１２から導入された水の流路８とされている。
【００１２】
筒部２の下部には、筒部２の軸線方向に対して垂直な底板１５が設けられ、この底板１５上には、主隔壁３および副隔壁４が底板１５に対して垂直に突出形成されている。主隔壁３は、底板１５の直径方向に沿って形成され、流路８を２つの区画に仕切るものである。副隔壁４は、主隔壁３によって仕切られた２つの区画を、各々さらに２つに仕切るもので、主隔壁３の両側に、主隔壁３に対してほぼ垂直に、かつ主隔壁３から所定間隔離間して設けられている。これら隔壁３、４によって筒部２内の流路８はほぼ４等分に仕切られ、４つの筒部内分岐流路９、９、９、９が形成されている。これら筒体内分岐流路９、９、９、９に臨む底板１５には、円形の開口部１１、１１、１１、１１が形成されており、これら各開口部によって、筒体内分岐流路９、９、９、９は、流出した水を目的の位置に導く分岐流路１０、１０、１０、１０に接続されている。
【００１３】
上記各開口部１１の、主隔壁３からの距離は、互いにほぼ等しいことが望ましい。また、開口部１１、１１、１１、１１のうち主隔壁３を挟んで隣接する２つの開口部１１、１１は、軸体６に対して略平行に配列されていることが望ましい。
また各開口部は、その相対位置がほぼ正方形をなす位置に設けるのが望ましい。
【００１４】
筒部内分岐流路９、９、９、９には、それぞれボール５が筒部内分岐流路９内を移動自在に配置されている。これらボール５は、開口部１１を開閉するためのもので、開口部１１を通過できない大きさに形成されている。
【００１５】
前記軸体６は、図３に示すように、一端に嵌合凸部６ａが形成され、他端に嵌合凹部６ｂが形成された概略円柱状の部材である。軸体６は、筒部２内の上記隔壁３、４の上部に、主隔壁３に対してほぼ垂直となるように配置され、その一端に設けられた嵌合凸部６ａは筒部２の側壁２ａ内面側に設けられた軸受１６に回動自在に嵌合されている。
【００１６】
軸体６の他端に設けられた嵌合凹部６ｂには、連結部材１７の一端が嵌合しており、この連結部材１７は、筒部２の軸受１６と対向する直径方向反対側の側壁２ａに開口された挿通孔１８に回動自在に挿通されている。連結部材１７の他端には、軸体６を自身の軸線を中心として回動操作するためのレバー２０が固定されている。このレバー２０は、軸体６の半径方向一側に突出され、軸体６の軸線回りに回動させることにより軸体６を回動させるようになっている。
【００１７】
軸体６の外周部には、筒部内分岐流路９、９、９、９内に配置されたボール５、５、５、５を移動させるための突起７、７が計２個突設されている。これら突起７、７は、軸体６の長さ方向中央付近に、軸体６軸線方向に対して垂直に、かつ互いに離間して設けられている。突起７、７は、図３（Ｂ）に示すように、軸体の周方向のそれぞれ異なる位置に設けられ、これら突起７、７がなす角度、即ち図３（Ｂ）に示す角度ａは、３０〜６０度であるのが好ましい。また突起７の幅は、主隔壁３と副隔壁４との間隙を通過可能な幅とされている。
【００１８】
突起７、７は、それぞれ主隔壁３の一方および他方の側面側に位置し、軸体６が回動する際に、主隔壁３に沿って移動し、各々が、主隔壁３と副隔壁４との間隙を通って、副隔壁４によって仕切られた２つの筒体内分岐流路９内を行き来し、開口部１１を閉塞しているボール５に衝突してこのボール５を開口部１１から移動させ、この開口部１１を開放させることができるようになっている。突起７、７は、軸体６が回動する過程において、４つのボール５のうちいずれか１つを移動させ、そのボール５が塞いでいた開口部１１を開放させるように形成されている。
【００１９】
前記筒体内分岐流路９、９、９、９は、開口部１１、１１、１１、１１によって、それぞれ分岐流路１０、１０、１０、１０に接続されている。これら分岐流路１０、１０、１０、１０は、互いに異る状態の４種類の水流を得るためのもので、例えばそれぞれ、多水量原水シャワー用分岐流路、少水量原水シャワー用分岐流路、原水ストレート用分岐流路、浄水用分岐流路などとされる。
【００２０】
分岐流路１０、１０、１０、１０を、上記４種類の水流を得るためのものとする場合には、そのうち２つ、即ち、多水量原水シャワー用分岐流路、および少水量原水シャワー用分岐流路を、筒部２下部の略全面を覆う偏平円盤状のシャワーキャップ２２の内部のシャワー流路２３に連通するものとする。このシャワーキャップ２２には、多数の小孔２２ａが設けられ、この小孔２２ａを通してシャワー状水流が得られるようになっている。また、上記２つの分岐流路のうち、少水量原水シャワー用分岐流路を比較的狭く形成することなどによってこの流路から出水する水の流量を比較的少量にするようにする。
【００２１】
上記４つの分岐流路のうち、原水ストレート用分岐流路は、筒部２下部に設けられたストレート流路２４に接続され、この流路２４を通してストレート状水流が得られるようにしたものとする。また、浄水用分岐流路は、図４に示すように、切換弁１の側部に取り付けられた浄水器２５に接続されたものとされる。浄水器２５としては、その内部に、活性炭層２７、中空糸膜２８を備えたものを用いるのが好適であり、浄水用分岐流路は、この浄水器２５によって浄化された水が、図示しない浄水出水口を通して得られるようにしたものとする。
【００２２】
次いで、上記切換弁１の動作を、図５ないし図８を参照して説明する。図５は、レバー２０を手動で操作することにより軸体６を回動させ、軸体６に設けられた２つの突起７のうち一方の突起７ａがボール５ｄを矢印方向に移動させ、開口部１１ｄを開放した状態を示す。この状態においては、ボール５ｄが配された筒体内分岐流路９内の水は、開口部１１ｄを通って分岐流路１０内に流れる。また、他のボール５ａ、５ｂ、５ｃは、水圧によってそれぞれ開口部１１ａ、１１ｂ、１１ｃに圧接され、完全に止水される。
【００２３】
続いて、軸体６をレバー２０側からみて反時計回りに回動させ、突起７ａ、７ｂをさらに移動させると、図６に示すように、上記一方の突起７ａがボール５ｄから離れ、ボール５ｄが開口部１１ｄを塞ぐとともに、他方の突起７ｂが、ボール５ｂを移動させて開口部１１ｂを開放する。
【００２４】
続いて、さらに軸体６を回動させると、図７に示すように、上記突起７ｂがボール５ｂから離れ、開口部１１ｂが塞がれるとともに、突起７ａが、ボール５ｃを移動させて開口部１１ｃを開放する。さらに軸体６を回動させると、図８に示すように、上記突起７ａがボール５ｃから離れ、開口部１１ｃが塞がれるとともに、突起７ｂが、ボール５ａを移動させて開口部１１ａを開放する。
【００２５】
上記構成の切換弁１によれば、軸体６を回動して開口部１１を開閉することにより、出水する分岐流路１０を切り換えるので、切り換えが容易となる。また、ボール５を移動させるためのスペースが小さくて済むため、従来の切換弁に比して高さ寸法を小さく、全体を小型化することができる。このため、出水時における切換弁１下方での作業スペースを確保することができる。
ボール５は開口部１１に対して開口・閉塞の中間位置で停止しにくく、しかも、止水時には水圧でボール５が開口部１１に圧接されるので、出水と止水が明確になるとともに、止水時の水漏れを防ぎ、かつ目的の出水量を安定して得ることができる。
【００２６】
各開口部１１、１１、１１、１１の、主隔壁３からの距離を、互いにほぼ等しく設定することによって、突起７が各開口部１１を塞ぐボール５を移動させ、開口部１１を開放する際の、開口部１１の開口度が互いにほぼ等しくなり、目的の出水量を確実に得ることができる。
【００２７】
また、開口部１１、１１、１１、１１のうち主隔壁３を挟んで隣接する２つの開口部１１、１１を、軸体６に対して略平行に配列することによって一層の省スペース化が可能である。
【００２８】
なお、上記実施形態では、流路８内に形成する筒体内分岐流路９の数を４つとしたが、これに限らず、任意数として良い。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明した様に、本発明の切換弁によれば、軸体を回動して開口部を開閉することにより、出水する分岐流路を切り換えるので、切り換えが容易となる。しかも、ボールを移動するためのスペースが小さくて済むため、従来の切換弁に比して高さ寸法を小さく、全体を小型化することができる。このため、出水時における切換弁下方での作業スペースを確保することができる。また、ボールは開口部に対して開口・閉塞の中間位置で停止しにくく、しかも、止水時には水圧でボールが開口部に圧接されるので、出水と止水が明確となり、止水時の水漏れがなく、目的の出水量を安定して得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態の切換弁を示す正断面図である。
【図２】  図１に示す切換弁を示す平断面図である。
【図３】  図１に示す切換弁の軸体を示す図であり、（Ａ）は、正面図、（Ｂ）は側面図である。
【図４】  図１に示す切換弁を示す側断面図である。
【図５】  図１に示す切換弁の動作を示す平断面図である。
【図６】  図１に示す切換弁の動作を示す平断面図である。
【図７】  図１に示す切換弁の動作を示す平断面図である。
【図８】  図１に示す切換弁の動作を示す平断面図である。
【図９】  従来の切換弁を示す一部破断斜視図である。
【符号の説明】
１・・・切換弁
２・・・筒部
３・・・主隔壁
４・・・副隔壁
５・・・ボール
６・・・軸体
７・・・突起
８・・・流路
９・・・筒体内分岐流路
１０・・・分岐流路
１１・・・開口部
【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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【図９】
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