吐水装置
【課題】使用者の好みに応じて反復動作を停止させたり、その動作速度を制御できる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、前記吐水筒体に可変の摺動抵抗を与える速度制御部と、を備えたことを特徴とする吐水装置を提供する。
【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、前記吐水筒体に可変の摺動抵抗を与える速度制御部と、を備えたことを特徴とする吐水装置を提供する。
【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。
【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。
【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】
【０００８】
本発明者らは、この問題に対して、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を可能にした吐水装置を発明した。
一方、このように反復的な直線運動を可能にした吐水装置の実際の使用態様を考えると、例えば、シャワーや水流マッサージなどを実施する時、使用者の好みに応じて反復動作を停止させたり、その動作速度を制御できるとさらに便利である。
【０００９】
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、吐水させながら使用者の好みに応じて反復動作を停止させたり、その動作速度を制御できる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】
【００１０】
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、
前記吐水筒体に可変の摺動抵抗を与える速度制御部と、
を備えたことを特徴とする吐水装置が提供される。
また、本発明の他の一態様によれば、
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、
前記第１の入水口に供給する流体と前記第２の入水口に供給する流体との少なくともいずれかを遮断可能な弁機構と、
を備えたことを特徴とする吐水装置が提供される。
【００１１】
また、本発明のさらに他の一態様によれば、
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、
前記第１の圧力室と前記第２の圧力室とを接続するバイパス水路と、
前記バイパス水路を流れる流体の流量を制御する開閉弁と、
を備えたことを特徴とする吐水装置が提供される。
【００１２】
また、本発明のさらに他の一態様によれば、
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し且つ外周に溝が設けられた吐水筒体と、
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、
前記ハウジングに固定された支持部と、
前記支持部に対してスライド可能に保持され、前記吐水筒体の前記溝に係合した第１の状態と、前記吐水筒体の前記溝に係合していない第２の状態と、を選択的に形成可能なキーと、
を備えたことを特徴とする吐水装置が提供される。
【発明の効果】
【００１３】
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を可能とし、さらに吐水させながら使用者の好みに応じて反復動作を停止させたり、その動作速度を制御できる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】
【００１４】
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、本発明の実施の形態にかかる吐水装置を例示する模式図である。すなわち、同図（ａ）は吐水装置の正面図であり、同図（ｂ）はそのＡ−Ａ線断面図である。
図２は、本実施形態に係る吐水装置をその給水系と共に示す模式図である。
【００１５】
本実施形態にかかる吐水装置１００は、ハウジング１０２と、ハウジング１０２から突出した吐水筒体１８０と、を有する。そして、吐水筒体１８０を支持するハウジングの軸受け部において、吐水筒体１８０を取り囲むように速度制御部２００が設けられている。
【００１６】
なお、図１には、吐水筒体１８０がハウジング１０２の片側のみ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１８０はハウジング１０２の両側に設けてもよい。そして、吐水筒体１８０の中には吐水流路１８２が設けられ、吐水Ｄが得られる。
【００１７】
図２に示すように、ハウジング１０２には、２つの入水口１１２、１１４が設けられている。これら入水口１１２、１１４には、給水管５００から入水径路が並列に接続されている。即ち、給水管５００は、太さ及び長さが等しい２本の支管に二叉に分岐しており、これらの支管はそれぞれ入水口１１２及び１１４に接続されている。また、給水管５００における分岐位置よりも上流側には、給水バルブ６００が設けられている。給水バルブ６００は、給水管５００内を流通する流体の流量を調整するものである。
給水管５００に設けられた給水バルブ６００を開くと、水などの流体が入水口１１２、１１４にほぼ同圧に供給される。これにより、吐水筒体１８０を矢印Ｍで表したように左右に往復運動させながら、吐水流路１８２から吐水Ｄを吐出させることができる。従って、ハウジング１０２を固定し、吐水筒体１８０の先端にノズルやシャワーヘッドなどの吐水ノズル８００を設ければ、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。
このとき、給水バルブ６００は、上水道や給湯器などの図示しない給水給湯設備からの給水給湯量を調節するものであり、給水バルブ６００の調節量に応じて吐水流量が変化すると共に吐水筒体１８０の往復運動の速度も変化し、また給水バルブ６００を閉とすると、吐水が止まると共に吐水筒体１８０の往復運動も停止する。
【００１８】
そして、本実施形態においては、速度制御部２００を設けることにより、吐水させながら、吐水筒体１８０の往復運動の速度を調整し、あるいは任意の位置で停止させることができる。
すなわち、本具体例における速度制御部２００は、吐水筒体１８２を取り囲むように設けられた制動部材２０２と、その周囲を取り囲む締め付け部材２０４と、締め付け部材２０４の先端に取り付けられた締め付けレバー２０６と、を有する。制動部材２０２は、例えばゴムや軟性樹脂などにより形成することができる。締め付け部材２０４は、ステンレスやプラスチックなどの弾性を有する材料により形成され、一端がハウジング１０２に固定されている。締め付けレバー２０６は、例えばネジ機構などにより締め付け部材２０４に結合されている。
【００１９】
締め付けレバー２０６を緩めた状態においては、制動部材２０２は吐水筒体１８０に対して圧接されず、吐水筒体１８０に過度の負荷を与えない。従って、吐水筒体１８０は矢印Ｍの方向に自由に往復運動できる。
一方、締め付けレバー２０６を締め付け方向に回転させると、締め付け部材２０４を介して圧力が加えられ、制動部材２０２が吐水筒体１８０に圧接される。つまり、締め付けレバー２０６の回転角度あるいは回転量を調節することにより、制動部材２０２が吐水筒体１８０に与える制動力を調節できる。そして、締め付けレバー２０６をさらに回転させると、制動部材２０２が吐水筒体１８０に対して十分に大きな制動力を与え、停止させることができる。つまり、吐水させながら使用者が締め付けレバー２０６を操作することにより、吐水筒体１８０の往復運動の速度を好みの大きさに調節し、また好みの位置で停止させることができる。
【００２０】
なお、図１に表した速度制御部２００の機構は一例に過ぎず、制動部材２０２、締め付け部材２０４、締め付けレバー２０６の形状、サイズ、材質、配置関係などについて変形を加えたものも本発明の範囲に包含される。すなわち、吐水筒体１８０の往復運動に対して制動力あるいは摺動抵抗を与え、またそれら制動力あるいは摺動抵抗の大きさを可変としたものであればよい。
【００２１】
以下、本実施形態における吐水装置１００の動作メカニズム及びその構造について詳細に説明する。
【００２２】
図３乃至図６は、本実施形態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。なおこれらの図面においては、説明の便宜上、速度制御部２００は省略した。
吐水装置１００は、ハウジング１０２の中に移動可能に設けられた中子（なかご）１２０を有する。ハウジング１０２の内部は、中子１２０によって２つの圧力室１１６、１１８に分割されている。中子１２０は中空構造を有し、その中空空間は、吐水筒体１８０に設けられた吐水流路１８２と連通した中子内流路１２４を構成している。また、中子内流路１２４は、導入口１３２、１３４を介してそれぞれ圧力室１１６、１１８と連通する。
【００２３】
中子１２０には、導入口１３２、１３４の開度を変化させる弁体１４２、１４４が設けられている。また、中子１２０には、これら弁体１４２、１４４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１３２、１３４の開度に差を設けることにより、入水口から中子内流路１２４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１１６、１１８に生ずる圧力差を利用して中子１２０を移動させることができる。図３に表した状態においては、制御手段は弁体１４２、１４４をそれぞれ右端に付勢された状態とし、中子１２０の右側に水の導入口１３４が開かれている。従って、入水口１１４から供給された水は、圧力室１１８から矢印Ｃで表した経路で中子１２０の中子内流路１２４に流入し、吐水筒体１８０に設けられた吐水流路１８２を通って矢印Ｄで表したように流出する。一方、ハウジングの入水口１１２から供給された水は流出経路がないため、圧力室１１６の圧力は圧力室１１８の圧力よりも上昇する。その結果として、中子１２０は矢印Ｍの方向に動く。
【００２４】
図７は、導入口１３２、１３４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７（ａ）に例示したように、弁体１４２、１４４が中立的な状態にあり、導入口１３２、１３４の開度がほぼ同一の状態においては、これら導入口１３２、１３４を介した流路の流路抵抗もほぼ同一となるので、中子１２０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１２０は動かない。
【００２５】
これに対して、図７（ｂ）に例示したように、弁体１４２、１４４が中立的な状態から外れて導入口１３２、１３４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１２０の左右で圧力差が生ずる。
【００２６】
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水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７（ｂ）に表した状態においては、導入口１３２と弁体１４２との間に形成される流路の流路抵抗は、導入口１３４と弁体１４４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１３２の開度は、導入口１３４の開度よりも小さいものとする。
図７（ｂ）に表した具体例の場合には、導入口１３４の開度が導入口１３２の開度よりも大きいので、導入口１３２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１２０の左側のほうが右側よりも圧力が高くなる。つまり、中子１２０及び弁体１４２に圧力差による力がそれぞれ作用する。
【００２７】
従って、中子１２０にかかる力が中子１２０の摺動抵抗を上回る時には、中子１２０は右側に動くこととなる。また一方、弁体１４２も中子１２０に対して移動可動であるので、弁体１４２にかかる力が弁体１４２の摺動抵抗を上回る時には、弁体１４２が中子１２０に対して相対的に右側に移動する。弁体１４２が右側に移動すると導入口１３２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１２０及び弁１４２にかかるそれぞれの力は増加することとなり、中子１２０と弁体１４２の移動が促進される。
そして遂には、図７（ｃ）に表したように、導入口１３２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１２０及び弁体１４２には、最大の圧力差に対応した力がそれぞれ作用する。
【００２８】
以上説明したように、本発明の吐水装置において中子１２０を動かすためには、導入口１３２、１３４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。
【００２９】
再び図４に戻って説明を続けると、同図に表したように中子１２０がハウジング１０２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１４２、１４４が左側に移動する。すると、中子１２０の右側の導入口１３４は閉じられ、左側の導入口１３２が開かれる。この状態においては、入水口１１２から供給された水は矢印Ｃで表したように圧力室１１６から導入口１３２を介して中子１２０の中子内流路１２４に流入し、矢印Ｄで表したように吐水筒体１８０から流出する。一方、入水口１１４から供給された水は流出経路がないために圧力室１１８の圧力が上昇する。その結果として、中子１２０は、図４及び図５に矢印Ｍで表したように左方向に動く。
【００３０】
中子１２０が左側に動き続け、図６に表したように、ハウジング１０２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１４２、１４４が右側に移動する。すると、図３に関して前述したように、中子１２０の左側の導入口１３２が閉じて右側の導入口１３４が開く。その結果として、圧力室１１８の圧力が低下し、圧力室１１６の圧力が上昇して中子１２０は矢印Ｍで表したように右側に動く。この後、図３乃至図６に関して前述した動作を繰り返すことにより、中子１２０は、ハウジング１０２の中を左右に反復して動き続ける。
【００３１】
以下、本実施形態の吐水装置１００の構造について、具体例を参照しつつさらに詳細に説明する。
【００３２】
図８乃至図１１は、本実施形態の吐水装置１００の要部を表す模式図である。すなわち、図８は、本具体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。なおこれらの図面においても、説明の便宜上、速度制御部２００は省略した。
本具体例の吐水装置１００は、ハウジング本体１０３とハウジング蓋１０４により形成されるハウジング１０２から吐水筒体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、各種の形状を与えることができる。
ハウジング本体１０３に設けられた入水口１１２、１１４に水などの流体を導入すると、吐水筒体１８０が矢印Ｍの方向に往復直線運動をしながら吐水する。
【００３３】
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１０３及びハウジング蓋１０４により形成されるハウジング１０２のシリンダ空間に、中子本体１２１と中子蓋１２２とからなる中子１２０が移動可能に収容されている。中子１２０は、ハウジング１０２から突出する吐水筒体１８０に連結され、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１２０とハウジング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１０２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の材料は、液密を維持しつつ摺動を円滑にするものであり、例えば、テフロン（登録商標）、ＮＢＲ（ニトリルゴム）、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム）やＰＯＭ（ポリアセタール）などを用いることができる。なお、ここでいう「液密」とは、左右の圧力室に圧力差を生じさせるに足る状態を確保できればよい。
【００３４】
次に、中子１２０の構造について説明する。
中子本体１２１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、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１２１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。
【００３５】
そして、本具体例においては、制御手段として板ばねとスライドバーとが中子１２０に設けられている。
すなわち、中子本体１２１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１２１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。
【００３６】
図１２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１２１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１２１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。
【００３７】
図９乃至図１１に例示したように、主弁１４４が中子本体１２１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。
【００３８】
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１１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１２１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１２１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。
【００３９】
以下、本具体例の吐水装置の動作について説明する。
図１３は、本具体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、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。
【００４０】
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を介して矢印Ｄ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１２０は矢印Ｍの方向に押されて移動する。
【００４１】
なお、中子１２０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。
【００４２】
図１３（ａ）に表した状態から中子１２０が矢印Ｍの方向にさらに移動を続け、スライドバー１４８がハウジング本体１０３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１３（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、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を介して矢印Ｄ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１２０は矢印Ｍで表したように左側に向けて移動を開始する。
【００４３】
中子１２０が移動を続けると、図１３（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１２０が移動し、スライドバー１４６が中子１２０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１３（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１２０は右側に向けて移動を開始する。
【００４４】
以上説明したように、本具体例によれば、中子１２０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１２０を左右に反復的に動作させることができる。本具体例における中子１２０の往復運動のストロークは、ハウジング本体１０３の長さと、中子１２０の厚み（幅）と、により適宜設定できる。
【００４５】
次に、本具体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、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１２０が向かって右側に移動していくと、同図（ａ）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１２０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１２０はさらに右に移動し、図１４（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１２０とスライドバー１４８との相対位置を変化させ、中子１２０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１２０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。
【００４６】
この後、中子１２０がさらに移動することにより、中子１２０に対してスライドバー１４８がさらに押されると、図１４（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。
【００４７】
すると、図１４（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。
【００４８】
以上説明したように、本具体例においては、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１２０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。
【００４９】
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１４（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１２０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１２０の動作が停止してしまうことがある。
【００５０】
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１４（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１２０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。
【００５１】
言い換えれば、中子１２０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１２０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。
【００５２】
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１２０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。
【００５３】
また、このようにすると、中子１２０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１２０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。
【００５４】
以上説明したように、本具体例においては、中子１２０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１２０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１２０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。
【００５５】
なお、図８乃至図１４に表した具体例の場合、中子１２０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１４（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１２０の反転が可能となる。
【００５６】
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１２０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１２０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。
【００５７】
また、図１乃至図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１２０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１０３の内部空間は、角柱状でも偏平柱状でもよく、中子１２０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。
【００５８】
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１２０の中心に設ける必要はなく、中子１２０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１２０の小型化が容易であり、吐水装置１００を小型化できる。
【００５９】
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１２０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の先端にノズルやシャワーヘッドなどを設けた場合に、中子１２０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、これらノズルやシャワーヘッド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。
【００６０】
例えば、使用者の好みによって、ノズルやシャワーヘッドの角度を変えたい場合がある。このような場合でも、吐水筒体１８０を回転できれば、ノズルやシャワーヘッドの吐水方向を現場で最適な方向に調整でき、使い勝手に優れる。
【００６１】
ところで、本発明においては、中子１２０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手段として、板バネとスライドバーとを利用する方法の他にも、例えば、磁石を利用する方法もある。
【００６２】
図１５は、磁石によって中子１２０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１５（ａ）は、中子１２０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１０３の内壁に弁体１４４が当接した状態を表す。なお、この具体例の場合、中子１２０には磁石１７０が設けられ、ハウジング１０２には磁石（または強磁性体）１７４が設けられている。図１５（ａ）の状態においては、中子１２０に対して圧力差による力が働くので、中子１２０はさらに右側に移動する。すなわち、弁体１４４をハウジング１０２に当接させ移動方向に対して固定した状態で、中子１２０はさらに右側に移動する。
【００６３】
すると遂には図１５（ｂ）に表した状態になる。この状態においては、導入口１３２、１３４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１７０と磁石（または強磁性体）１７４との間に作用する引力によって中子１２０をさらに右側に引き寄せることが可能である。
【００６４】
なおこの場合、中子１２０の摺動抵抗の値によっては、図１５（ｂ）に表した状態になる前に中子１２０が停止することもあり得る。このような場合には、図１５（ａ）と図１５（ｂ）の間の状態において磁石１７０と磁石（または強磁性体）１７４との間に作用する引力により中子１２０を引き寄せることが望ましい。
【００６５】
さて、図１５（ｂ）に表した状態から中子１２０が磁石の引力によって右側に引き寄せられると、図１５（ｃ）に表したように導入口１３２の開度が導入口１３４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１３２、１３４の流路抵抗に差が生じ、圧力差が生ずる。すなわち、中子１２０の右側の圧力のほうが高くなり、中子１２０は向かって左側に動き始める。つまり、導入口１３２、１３４の開度差の大小関係を逆転させることにより、中子１２０を反転させることが可能となる。
【００６６】
またこの時、図７に関して前述したように、圧力差は弁体１４４にも作用し、弁体１４４を閉じる方向の力が働く。その結果として、図１５（ｄ）に表したように、弁体１４４が完全に閉じられ、中子１２０の右側の圧力は最大値に上昇する。つまり、中子１２０を反転させた後、左側への最大の駆動力が得られる。
【００６７】
以上説明したように、磁石１７０と磁石（または強磁性体）１７４との間に作用する引力によって、中子１２０を図１５（ｃ）に表した状態まで引き寄せることができれば、導入口１３２、１３４の開度差の大小関係を逆転させることができ、中子１２０を反転させることができる。つまり、中子１２０をハウジング１０２の中で往復直線運動させることができる。
【００６８】
なお、この場合、反転後に中子１２０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１２０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。
【００６９】
また、図１５に表した具体例の場合、弁体１４２、１４４の表面（ハウジング１０２との当接面）は曲面状に突出し、ハウジング１０２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１０２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。
【００７０】
また、図１５に表した具体例の場合、中子１２０の反転に際して、弁体１４２、１４４をハウジング１０２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１４２、１４４に磁石を設け、一方、ハウジング１０２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１４２、１４４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１５（ａ）乃至（ｃ）に対応する状態において、弁体１４２、１４４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、非接触で中子を反転させることができる。
【００７１】
以上説明したように、中子１２０を動かすためには、導入口１３２、１３４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１２０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１３２、１３４の開度の大小関係を逆転させればよい。例えば、導入口１３２及び１３４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。
【００７２】
本実施形態によれば、ハウジング１０２に収容した中子に弁体１４２、１４４と制御手段を設け、両側の圧力室に水を供給することにより、中子１２０を往復運動させることができる。このとき、中子１２０の移動方向と弁体１４２、１４４の可動方向とを略同一とすることにより、中子１２０の移動動作と開度制御動作とを連動させ、中子１２０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。
【００７３】
本発明によれば、電気などの機械動力を必要とせず、水等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。そして、速度制御部２００を設けることにより、吐水させながらその往復反転運動の速度を調節し、また、任意の位置で停止させることができる。
【００７４】
またさらに、本発明の吐水装置は、弁体１４２、１４４や制御手段が中子１２０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１４２、１４４や制御手段がハウジング１０２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、浴室や手洗い場のみならず、屋外に設置される散水装置などに適用して安定した冷却・洗浄動作をさせることができる。
【００７５】
また、給水に関しても、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水の流路が形成されているため、吐水筒体の先端に様々な散水部を接続するだけで散水位置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。
特に、屋内や屋外において、既存の設備の上に「後付け」で取り付ける場合においても、本発明の吐水装置は施工性に優れる点で有利である。
【００７６】
図１６は、本具体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１５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１２０の両側に設けられている。すなわち、吐水筒体１８０は、ハウジング１０２の両側から突出している。これら一対の吐水筒体１８０は、それぞれ吐水しながら同一方向に同期して往復運動をする。本変型例は、両端から吐水を得たい場合に特に便利である。
【００７７】
以上、本実施形態の吐水装置の動作と構造について説明した。
以下、本実施形態の吐水装置に設けることができる速度制御部２００の他の具体例について説明する。
【００７８】
図１７乃至図２０は、本実施形態の吐水装置に設けることができる速度制御部２００の第２の具体例を表す模式断面図である。
本具体例の場合、入水口１１２、１１４と並列に３方弁２１０が給水管５００に接続されている。３方弁２１０の第１の分岐は、通水路２１２を介して水圧カフ２１４に接続されている。一方、３方弁２１０の第２の分岐は、放出管２１６に接続されている。水圧カフ２１４は、ゴムや樹脂などの弾性材料からなり、吐水筒体１８０を取り囲むドーナツ状の袋体の形態を有する。
【００７９】
図１７に表したように、３方弁２１０が切り替えられて通水路２１２と放出管２１６とが連通した状態においては、水圧カフ２１４は加圧されず収縮している。この状態においては、水圧カフ２１４は、吐水筒体１８０に対して制動力あるいは摺動抵抗を実質的に作用させることはなく、吐水筒体１８０は自由に往復運動することができる。
【００８０】
一方、図１８に表したように、３方弁２１０が切り替えられて給水管５００が通水路２１２と連通した状態においては、水圧カフ２１４に水が供給されて内部の水圧が上昇する。すると、水圧カフ２１４は膨らみ、吐水筒体１８０に対して制動力あるいは摺動抵抗を作用させる。水圧カフ２１４が吐水筒体１８０に対して与える制動力あるいは摺動抵抗は、水圧カフ２１４に印加する水圧により調節できる。つまり、水圧カフ２１４に印加する水圧により、吐水筒体１８０の速度を調節できる。
【００８１】
従って、水圧カフ２１４の水圧が上昇して吐水筒体１８０の速度が目的のレベルにまで低下したら、例えば図１９に表したように通水路２１２を遮断してその水圧を維持するようにしてもよい。
【００８２】
また、図１８に表したように給水管５００と通水路２１２とを連通させた状態を維持すれば、水圧カフ２１４の水圧は最大レベルまで上昇する。この時に、吐水筒体１８０が停止するように水圧カフ２１４のサイズや材質などを適宜選択するとよい。
実際には、３方弁２１０を切り替えて図１８に表したように給水管５００と通水路２１２とを連通させた状態にすると、水圧カフ２１４の水圧は極めて短時間に最大レベルに達することも多い。つまり、３方弁２１０を図１８に表したように全開にすれば、水圧カフ２１４の水圧が瞬時に上昇して吐水筒体１８０は直ちに停止する。
一方、吐水筒体１８０の速度を調節したい時には、図２０に例示したように給水管５００と通水路２１２とを連通させつつ３方弁２１０の開度を調節することにより、水圧カフ２１４に所定の水圧を印加する。そして、目的の速度レベルに低下したら、図１９に表したように通水路２１２を遮断してその水圧を維持するようにしてもよい。このようにして、吐水させながら、速度を調整したり停止させたりすることが可能である。
【００８３】
図２１は、本実施形態の吐水装置に設けることができる速度制御部２００の第３の具体例を表す模式断面図である。
本具体例の場合、給水管５００から入水口１１２、１１４に至る水路に開閉弁２２０、２２２がそれぞれ設けられている。これら開閉弁２２０、２２２を適宜操作することにより、吐水筒体１８０の速度を調節したり、任意の位置で停止させることができる。
【００８４】
以下、本具体例の吐水装置の動作について、図１３も参照しつつ説明する。
まず、通常の往復運動をさせる時には、開閉弁２２０、２２２を両方とも開いた状態とする。
一方、吐水筒体１８０を停止させる時には、開閉弁２２０、２２２の一方を閉じる。
例えば、吐水筒体１８０が図１３（ａ）に表したように向かって右側に移動している時、開閉弁２２０を閉じて入水口１１２からの水の供給を遮断する。すると、圧力室１１６への水の供給が停止され、圧力が上昇しなくなるので、中子１２０の移動は停止する。そして、入水口１１４から圧力室１１８、導入口１３４を介して供給された水が吐水流路１８２から吐水され続ける。つまり、吐水筒体１８０を任意の位置で停止させ吐水を続けさせることができる。
【００８５】
このように、本具体例においては、開閉弁２２０、２２２のうちで吐水筒体１８０の進行方向とは反対側の開閉弁を閉じることにより、その位置で吐水筒体１８０を停止させることができる。
【００８６】
一方、これとは反対に吐水筒体１８０の進行方向の側の開閉弁を閉じると、吐水筒体１８０をストローク端で停止させることができる。
例えば、図１３（ａ）に表したように吐水筒体１８０が向かって右側に移動している時、開閉弁２２２を閉じて入水口１１４からの水の供給を遮断する。すると、入水口１１２からの水の供給により吐水筒体１８０は右側に動き続け、図１３（ｂ）に表したようにハウジング１０２の右側の内壁に当接して、主弁１４２が開き、主弁１４４は閉じた状態に切り替わる。ところが、この状態において入水口１１４から水は供給されないので、中子１２０（吐水筒体１８０）は停止したままとなる。そして、入水口１１２から供給される水が吐水流路１８２から吐水され続ける。つまり、吐水筒体１８０をストローク端まで移動させて停止させ吐水を続けさせることができる。
【００８７】
図２２乃至図２５は、本実施形態の吐水装置に設けることができる速度制御部２００の第４の具体例を表す模式断面図である。
本具体例の場合、給水管５００から入水口１１２、１１４に至る水路の分岐部に３方弁２２４が設けられている。この３方弁２２４を切り替えることにより、第３具体例に関して前述したものと類似した制御を実現できる。
図２２に表したように、給水管５００から入水口１１２、１１４にいずれにも水を供給すれば、通常の往復運動が実行される。
一方、図２３及び図２４に表したように、３方弁２２４を切り替えて入水口１１２、１１４のいずれかのみに水を供給すると、吐水筒体１８０が停止する。
例えば、吐水筒体１８０が図２２に表したように向かって左側に移動している時、図２３に表したように３方弁２２４を切り替えて入水口１１４への水の供給を遮断し入水口１１２のみに水を供給する。すると、第３具体例に関して前述したように、吐水筒体１８０はその位置で停止し、吐水を続ける。
つまり、本具体例においても、３方弁２２４を切り替えて、入水口１１２、１１４のうちで吐水筒体１８０の進行方向とは反対側の入水口への水の供給を遮断することにより、その位置で吐水筒体１８０を停止させることができる。
【００８８】
一方、図２４に表したように、３方弁２２４を切り替えて吐水筒体１８０の進行方向の側の入水口への水の供給を遮断すると、吐水筒体１８０はそのまま動き続け、ストローク端で停止して吐水を続ける。
【００８９】
一方、本具体例の場合、３方弁２２４を操作することにより、図２５に表したように入水口１１２、１１４への水の供給を完全に遮断することも容易である。つまり、３方弁２２４の操作により、吐水を直ちに停止することができ便利である。即ち、３方弁２２４に、図２に示したような給水バルブ６００の役割を兼ねさせることができる。これにより、水の流量を調整する必要がなく、単に給水の有無のみを制御すればよい場合には、給水バルブを省略することもできる。
【００９０】
図２６は、本実施形態の吐水装置に設けることができる速度制御部２００の第５の具体例を表す模式断面図である。
本具体例の場合、中子１２０の左右に形成される圧力室１１６、１１８を接続するバイパス水路２３０が設けられている。そして、このバイパス水路２３０に開閉弁２３２が設けられている。この開閉弁２３２を操作することにより、吐水筒体１８０を停止させたり速度を調節できる。
【００９１】
すなわち、開閉弁２３２を開いて左右の圧力室１１６、１１８をバイパス水路２３０により接続すると、体積が膨らむはずの圧力室から体積が減るはずの圧力室に向けて水がバイパスされる。例えば、図２６に表したように、吐水筒体１８０が向かって左側に動いている時に開閉弁２３２を開くと、入水口１１４から圧力室１１８に供給された水がバイパス水路２３０を介して圧力室１１６にバイパスされる。その結果として、中子１２０の左右で十分な圧力差が生じず、中子１２０すなわち吐水筒体１８０は停止する。この時、主弁１４２は開いたままであるので、吐水は続けられ吐水流量も殆ど変化しない。すなわち、吐水を維持したまま、吐水筒体１８０を任意の位置に停止させることができる。
【００９２】
一方、開閉弁２３２の開度を調節すると、吐水筒体１８０の移動速度を調節できる。つまり、バイパス水路２３０を介した水流のバイパス量が小さい場合には、吐水筒体１８０の速度は大きくなり、バイパス水路２３０を介した水流のバイパス量が大きい場合には、吐水筒体１８０の速度は小さくなる。従って、開閉弁２３２の開度を調節することにより、吐水筒体１８０の速度を調節できる。
【００９３】
本具体例の場合、吐水筒体１８０の移動方向によらずに、一つの開閉弁２３２で吐水筒体１８０の停止や速度制御ができる。また、左右の入水口１１２、１１４に至る水路の流路抵抗は変化しないので、入水経路における圧損は変化せず、通常動作時も、停止時も、減速時も、吐水総流量を常にほぼ一定に維持できる。
【００９４】
なお、バイパス水路２３０は、ハウジング１０２の内部空間の両端部において圧力室１１６、１１８にそれぞれ連通していることが望ましい。つまり、中子１２０が左右のストローク端にある時でも、バイパス水路２３０が塞がれないようにするために、バイパス水路２３０の開口は、できるだけハウジング１０２の端に寄せて形成することが望ましい。
【００９５】
図２７及び図２８は、本実施形態の吐水装置に設けることができる停止機構３００の具体例を表す模式断面図である。
すなわち、本具体例においては、吐水筒体１８０に溝３０４が設けられている。一方、この溝３０４に係合する溝面を有するキー３０２が、支持部３０６にスライド可能に保持されている。支持部３０６は、ハウジング１０２に固定されている。キー３０２は、図２７に表したように上方にスライドした状態においては、溝３０４とは係合せず、図２８に表したように下方にスライドされた状態においては溝３０４に係合する。これらキー３０２の上下位置は、例えば、板バネなどを用いたラッチ機構３０８により規定できる。
【００９６】
図２７に表したようにキー３０２が溝３０４に係合していない状態においては、吐水筒体１８０は自由に移動することができる。一方、図２８に表したようにキー３０２が溝３０４に係合している状態においては、吐水筒体１８０は固定され、停止した状態となる。つまり、キー３０２を下方にスライドさせ溝３０４に係合させることにより、吐水筒体１８０を任意の位置で停止させることができる。この場合も、吐水流路１８２からの吐水は続けられる。
【００９７】
本具体例によれば、吐水させながら簡単な機構で吐水筒体１８０を好みの位置に確実に停止させることができる。
【００９８】
以上、具体例を参照しつつ、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、ノズル部と組み合わせた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。
【００９９】
図２９は、ノズル部と組合せた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、図１６に関して前述した吐水装置１００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Ｍ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。
そして、図１乃至図２８に関して前述した速度制御部２００あるいは停止機構３００が設けられている。
【０１００】
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。
【０１０１】
そして、速度制御部２００を操作することにより、使用者の好みに応じてゆっくりとしたあるいは速い移動速度で動作させることができる。またさらに、速度制御部２００あるいは停止機構３００を操作することにより、使用者の好みの位置に固定して吐水させることができる。例えば、肩の凝りが強い部分に集中的に吐水させ、より一層高いマッサージ効果やリラクゼーション効果を得ることが可能となる。
【０１０２】
また一方、ハウジングを固定せず吐水ノズル８１０を壁面９００などに固定した場合には、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。
【０１０３】
そして、この場合にも、速度制御部２００を操作することにより、使用者の好みに応じてゆっくりとしたあるいは速い移動速度でマッサージすることができる。
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。
【０１０４】
また、図２９には壁面９００に設置した具体例を表したが、これ以外にも、例えば浴槽の縁に設置してもよく、この場合には入浴しながら肩湯を楽しむことができる。
また、図２９には壁面９００に対して横置きに設置した具体例を表したが、縦置きに設置してボディシャワーとして用いても同様の作用効果が得られる。例えば、全身シャワーとして使用したい場合は往復動作させて広範囲に吐水させ、髪など一部分を洗いたい場合はその部分に適した位置に停止させて吐水させることができる。
【０１０５】
図３０は、吐水筒体１８０をノズルとした吐水装置の具体例を表す模式図である。
本具体例においては、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。従って、対象物を動かさなくても広範囲を洗うことができる。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、高齢者や障害者に対しても使い勝手のよい手洗い器を提供できる。
【０１０６】
そして、速度制御部２００を操作することにより、使用者の好みに応じてゆっくりとしたあるいは速い移動速度で動作させることができる。またさらに、速度制御部２００あるいは停止機構３００を操作することにより、使用者の好みの位置に固定して吐水させることができる。例えば、特定の部位を集中的に洗いたい場合や、水くみなどをしたい場合など、吐水筒体１８０を停止させて吐水でき、便利である。この時、好みの位置に停止できるので、例えば、手洗いのみならず、キッチンにおいて大型の鍋を洗うときなども便利である。
【０１０７】
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。
【０１０８】
例えば、吐水装置及び吐水ノズルの外形や、速度制御部、停止機構、その他構成部品の形状あるいは配置、ストローク、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。
また、入水口に関して左右の圧力室に対応した入水口がそれぞれ形成されていればよく、例えばハウジング内で分岐した流路を形成しそれぞれの入水口に接続されるようにし、ハウジングへの入水接続口は一つとしてもよく、こうすることで配管を簡素化することができる。
【０１０９】
また、吐水装置の適用分野は浴室や手洗いあるいはキッチンなどには限定されない。その他にも、例えば、自動車の洗浄装置に本発明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しかも速度を可変させ停止した状態での吐水も可能となり、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。
【０１１０】
また、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、電力も必要とせず、速度を可変とし停止した状態での吐水も可能な吐水装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】本発明の実施の形態にかかる吐水装置を例示する模式図であり（ａ）は吐水装置の正面図であり、（ｂ）はそのＡ−Ａ線断面図である。
【図２】本実施形態に係る吐水装置をその給水系と共に示す模式図である。
【図３】本発明の実施形態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。
【図４】本発明の実施形態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。
【図５】本発明の実施形態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。
【図６】本発明の実施形態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。
【図７】導入口１３２、１３４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８】第１実施形態の吐水装置１００の斜視図である。
【図９】吐水装置１００の斜視切断図である。
【図１０】吐水装置１００の断面図である。
【図１１】図１０のＡ−Ａ線断面図である。
【図１２】主弁及びスライドバーを表す斜視図である。
【図１３】吐水装置の往復動作を表す模式図である。
【図１４】制御手段の動作を説明するための模式図である。
【図１５】磁石によって中子１２０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１６】吐水装置の変型例を表す模式断面図である。
【図１７】本発明の実施形態の吐水装置に設けることができる速度制御部２００の第２の具体例を表す模式断面図である。
【図１８】本発明の実施形態の吐水装置に設けることができる速度制御部２００の第２の具体例を表す模式断面図である。
【図１９】本発明の実施形態の吐水装置に設けることができる速度制御部２００の第２の具体例を表す模式断面図である。
【図２０】本発明の実施形態の吐水装置に設けることができる速度制御部２００の第２の具体例を表す模式断面図である。
【図２１】本発明の実施形態の吐水装置に設けることができる速度制御部２００の第３の具体例を表す模式断面図である。
【図２２】本発明の実施形態の吐水装置に設けることができる速度制御部２００の第４の具体例を表す模式断面図である。
【図２３】本発明の実施形態の吐水装置に設けることができる速度制御部２００の第４の具体例を表す模式断面図である。
【図２４】本発明の実施形態の吐水装置に設けることができる速度制御部２００の第４の具体例を表す模式断面図である。
【図２５】本発明の実施形態の吐水装置に設けることができる速度制御部２００の第４の具体例を表す模式断面図である。
【図２６】本発明の実施形態の吐水装置に設けることができる速度制御部２００の第５の具体例を表す模式断面図である。
【図２７】本発明の実施形態の吐水装置に設けることができる停止機構３００の具体例を表す模式断面図である。
【図２８】本発明の実施形態の吐水装置に設けることができる停止機構３００の具体例を表す模式断面図である。
【図２９】ノズル部と組合せた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３０】吐水筒体１８０をノズルとした吐水装置の具体例を表す模式図である。
【符号の説明】
【０１１２】
１００ 吐水装置
１０２ ハウジング
１０３ ハウジング本体
１０４、 ハウジング蓋
１１２、１１４ 入水口
１１６、１１８ 圧力室
１２０ 中子
１２１ 中子本体
１２２ 中子蓋
１２４ 中子内流路
１２６ シール
１３２、１３４ 導入口
１４２、１４４ 主弁
１４６、１４８ スライドバー
１４９ 連結棒
１６０ 板ばね
１８０ 吐水筒体
１８２ 吐水流路
１８４ シール
２００ 速度制御部
２０２ 制動部材
２０４ 部材
２０６ レバー
２１０ ３方弁
２１２ 通水路
２１４ 水圧カフ
２１６ 放出管
２２０、２２２ 開閉弁
２２４ ３方弁
２３０ バイパス水路
２３２ 開閉弁
３００ 停止機構
３０２ キー
３０４ 溝
３０６ 支持部
３０８ ラッチ機構
５００ 給水管
６００ 給水バルブ
８００、８１０ 吐水ノズル
９００ 壁面
【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。
【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。
【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】
【０００８】
本発明者らは、この問題に対して、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を可能にした吐水装置を発明した。
一方、このように反復的な直線運動を可能にした吐水装置の実際の使用態様を考えると、例えば、シャワーや水流マッサージなどを実施する時、使用者の好みに応じて反復動作を停止させたり、その動作速度を制御できるとさらに便利である。
【０００９】
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、吐水させながら使用者の好みに応じて反復動作を停止させたり、その動作速度を制御できる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】
【００１０】
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、
前記吐水筒体に可変の摺動抵抗を与える速度制御部と、
を備えたことを特徴とする吐水装置が提供される。
また、本発明の他の一態様によれば、
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、
前記第１の入水口に供給する流体と前記第２の入水口に供給する流体との少なくともいずれかを遮断可能な弁機構と、
を備えたことを特徴とする吐水装置が提供される。
【００１１】
また、本発明のさらに他の一態様によれば、
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、
前記第１の圧力室と前記第２の圧力室とを接続するバイパス水路と、
前記バイパス水路を流れる流体の流量を制御する開閉弁と、
を備えたことを特徴とする吐水装置が提供される。
【００１２】
また、本発明のさらに他の一態様によれば、
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し且つ外周に溝が設けられた吐水筒体と、
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、
前記ハウジングに固定された支持部と、
前記支持部に対してスライド可能に保持され、前記吐水筒体の前記溝に係合した第１の状態と、前記吐水筒体の前記溝に係合していない第２の状態と、を選択的に形成可能なキーと、
を備えたことを特徴とする吐水装置が提供される。
【発明の効果】
【００１３】
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を可能とし、さらに吐水させながら使用者の好みに応じて反復動作を停止させたり、その動作速度を制御できる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】
【００１４】
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、本発明の実施の形態にかかる吐水装置を例示する模式図である。すなわち、同図（ａ）は吐水装置の正面図であり、同図（ｂ）はそのＡ−Ａ線断面図である。
図２は、本実施形態に係る吐水装置をその給水系と共に示す模式図である。
【００１５】
本実施形態にかかる吐水装置１００は、ハウジング１０２と、ハウジング１０２から突出した吐水筒体１８０と、を有する。そして、吐水筒体１８０を支持するハウジングの軸受け部において、吐水筒体１８０を取り囲むように速度制御部２００が設けられている。
【００１６】
なお、図１には、吐水筒体１８０がハウジング１０２の片側のみ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１８０はハウジング１０２の両側に設けてもよい。そして、吐水筒体１８０の中には吐水流路１８２が設けられ、吐水Ｄが得られる。
【００１７】
図２に示すように、ハウジング１０２には、２つの入水口１１２、１１４が設けられている。これら入水口１１２、１１４には、給水管５００から入水径路が並列に接続されている。即ち、給水管５００は、太さ及び長さが等しい２本の支管に二叉に分岐しており、これらの支管はそれぞれ入水口１１２及び１１４に接続されている。また、給水管５００における分岐位置よりも上流側には、給水バルブ６００が設けられている。給水バルブ６００は、給水管５００内を流通する流体の流量を調整するものである。
給水管５００に設けられた給水バルブ６００を開くと、水などの流体が入水口１１２、１１４にほぼ同圧に供給される。これにより、吐水筒体１８０を矢印Ｍで表したように左右に往復運動させながら、吐水流路１８２から吐水Ｄを吐出させることができる。従って、ハウジング１０２を固定し、吐水筒体１８０の先端にノズルやシャワーヘッドなどの吐水ノズル８００を設ければ、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。
このとき、給水バルブ６００は、上水道や給湯器などの図示しない給水給湯設備からの給水給湯量を調節するものであり、給水バルブ６００の調節量に応じて吐水流量が変化すると共に吐水筒体１８０の往復運動の速度も変化し、また給水バルブ６００を閉とすると、吐水が止まると共に吐水筒体１８０の往復運動も停止する。
【００１８】
そして、本実施形態においては、速度制御部２００を設けることにより、吐水させながら、吐水筒体１８０の往復運動の速度を調整し、あるいは任意の位置で停止させることができる。
すなわち、本具体例における速度制御部２００は、吐水筒体１８２を取り囲むように設けられた制動部材２０２と、その周囲を取り囲む締め付け部材２０４と、締め付け部材２０４の先端に取り付けられた締め付けレバー２０６と、を有する。制動部材２０２は、例えばゴムや軟性樹脂などにより形成することができる。締め付け部材２０４は、ステンレスやプラスチックなどの弾性を有する材料により形成され、一端がハウジング１０２に固定されている。締め付けレバー２０６は、例えばネジ機構などにより締め付け部材２０４に結合されている。
【００１９】
締め付けレバー２０６を緩めた状態においては、制動部材２０２は吐水筒体１８０に対して圧接されず、吐水筒体１８０に過度の負荷を与えない。従って、吐水筒体１８０は矢印Ｍの方向に自由に往復運動できる。
一方、締め付けレバー２０６を締め付け方向に回転させると、締め付け部材２０４を介して圧力が加えられ、制動部材２０２が吐水筒体１８０に圧接される。つまり、締め付けレバー２０６の回転角度あるいは回転量を調節することにより、制動部材２０２が吐水筒体１８０に与える制動力を調節できる。そして、締め付けレバー２０６をさらに回転させると、制動部材２０２が吐水筒体１８０に対して十分に大きな制動力を与え、停止させることができる。つまり、吐水させながら使用者が締め付けレバー２０６を操作することにより、吐水筒体１８０の往復運動の速度を好みの大きさに調節し、また好みの位置で停止させることができる。
【００２０】
なお、図１に表した速度制御部２００の機構は一例に過ぎず、制動部材２０２、締め付け部材２０４、締め付けレバー２０６の形状、サイズ、材質、配置関係などについて変形を加えたものも本発明の範囲に包含される。すなわち、吐水筒体１８０の往復運動に対して制動力あるいは摺動抵抗を与え、またそれら制動力あるいは摺動抵抗の大きさを可変としたものであればよい。
【００２１】
以下、本実施形態における吐水装置１００の動作メカニズム及びその構造について詳細に説明する。
【００２２】
図３乃至図６は、本実施形態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。なおこれらの図面においては、説明の便宜上、速度制御部２００は省略した。
吐水装置１００は、ハウジング１０２の中に移動可能に設けられた中子（なかご）１２０を有する。ハウジング１０２の内部は、中子１２０によって２つの圧力室１１６、１１８に分割されている。中子１２０は中空構造を有し、その中空空間は、吐水筒体１８０に設けられた吐水流路１８２と連通した中子内流路１２４を構成している。また、中子内流路１２４は、導入口１３２、１３４を介してそれぞれ圧力室１１６、１１８と連通する。
【００２３】
中子１２０には、導入口１３２、１３４の開度を変化させる弁体１４２、１４４が設けられている。また、中子１２０には、これら弁体１４２、１４４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１３２、１３４の開度に差を設けることにより、入水口から中子内流路１２４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１１６、１１８に生ずる圧力差を利用して中子１２０を移動させることができる。図３に表した状態においては、制御手段は弁体１４２、１４４をそれぞれ右端に付勢された状態とし、中子１２０の右側に水の導入口１３４が開かれている。従って、入水口１１４から供給された水は、圧力室１１８から矢印Ｃで表した経路で中子１２０の中子内流路１２４に流入し、吐水筒体１８０に設けられた吐水流路１８２を通って矢印Ｄで表したように流出する。一方、ハウジングの入水口１１２から供給された水は流出経路がないため、圧力室１１６の圧力は圧力室１１８の圧力よりも上昇する。その結果として、中子１２０は矢印Ｍの方向に動く。
【００２４】
図７は、導入口１３２、１３４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７（ａ）に例示したように、弁体１４２、１４４が中立的な状態にあり、導入口１３２、１３４の開度がほぼ同一の状態においては、これら導入口１３２、１３４を介した流路の流路抵抗もほぼ同一となるので、中子１２０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１２０は動かない。
【００２５】
これに対して、図７（ｂ）に例示したように、弁体１４２、１４４が中立的な状態から外れて導入口１３２、１３４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１２０の左右で圧力差が生ずる。
【００２６】
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水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７（ｂ）に表した状態においては、導入口１３２と弁体１４２との間に形成される流路の流路抵抗は、導入口１３４と弁体１４４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１３２の開度は、導入口１３４の開度よりも小さいものとする。
図７（ｂ）に表した具体例の場合には、導入口１３４の開度が導入口１３２の開度よりも大きいので、導入口１３２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１２０の左側のほうが右側よりも圧力が高くなる。つまり、中子１２０及び弁体１４２に圧力差による力がそれぞれ作用する。
【００２７】
従って、中子１２０にかかる力が中子１２０の摺動抵抗を上回る時には、中子１２０は右側に動くこととなる。また一方、弁体１４２も中子１２０に対して移動可動であるので、弁体１４２にかかる力が弁体１４２の摺動抵抗を上回る時には、弁体１４２が中子１２０に対して相対的に右側に移動する。弁体１４２が右側に移動すると導入口１３２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１２０及び弁１４２にかかるそれぞれの力は増加することとなり、中子１２０と弁体１４２の移動が促進される。
そして遂には、図７（ｃ）に表したように、導入口１３２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１２０及び弁体１４２には、最大の圧力差に対応した力がそれぞれ作用する。
【００２８】
以上説明したように、本発明の吐水装置において中子１２０を動かすためには、導入口１３２、１３４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。
【００２９】
再び図４に戻って説明を続けると、同図に表したように中子１２０がハウジング１０２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１４２、１４４が左側に移動する。すると、中子１２０の右側の導入口１３４は閉じられ、左側の導入口１３２が開かれる。この状態においては、入水口１１２から供給された水は矢印Ｃで表したように圧力室１１６から導入口１３２を介して中子１２０の中子内流路１２４に流入し、矢印Ｄで表したように吐水筒体１８０から流出する。一方、入水口１１４から供給された水は流出経路がないために圧力室１１８の圧力が上昇する。その結果として、中子１２０は、図４及び図５に矢印Ｍで表したように左方向に動く。
【００３０】
中子１２０が左側に動き続け、図６に表したように、ハウジング１０２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１４２、１４４が右側に移動する。すると、図３に関して前述したように、中子１２０の左側の導入口１３２が閉じて右側の導入口１３４が開く。その結果として、圧力室１１８の圧力が低下し、圧力室１１６の圧力が上昇して中子１２０は矢印Ｍで表したように右側に動く。この後、図３乃至図６に関して前述した動作を繰り返すことにより、中子１２０は、ハウジング１０２の中を左右に反復して動き続ける。
【００３１】
以下、本実施形態の吐水装置１００の構造について、具体例を参照しつつさらに詳細に説明する。
【００３２】
図８乃至図１１は、本実施形態の吐水装置１００の要部を表す模式図である。すなわち、図８は、本具体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。なおこれらの図面においても、説明の便宜上、速度制御部２００は省略した。
本具体例の吐水装置１００は、ハウジング本体１０３とハウジング蓋１０４により形成されるハウジング１０２から吐水筒体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、各種の形状を与えることができる。
ハウジング本体１０３に設けられた入水口１１２、１１４に水などの流体を導入すると、吐水筒体１８０が矢印Ｍの方向に往復直線運動をしながら吐水する。
【００３３】
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１０３及びハウジング蓋１０４により形成されるハウジング１０２のシリンダ空間に、中子本体１２１と中子蓋１２２とからなる中子１２０が移動可能に収容されている。中子１２０は、ハウジング１０２から突出する吐水筒体１８０に連結され、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１２０とハウジング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１０２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の材料は、液密を維持しつつ摺動を円滑にするものであり、例えば、テフロン（登録商標）、ＮＢＲ（ニトリルゴム）、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム）やＰＯＭ（ポリアセタール）などを用いることができる。なお、ここでいう「液密」とは、左右の圧力室に圧力差を生じさせるに足る状態を確保できればよい。
【００３４】
次に、中子１２０の構造について説明する。
中子本体１２１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、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１２１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。
【００３５】
そして、本具体例においては、制御手段として板ばねとスライドバーとが中子１２０に設けられている。
すなわち、中子本体１２１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１２１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。
【００３６】
図１２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１２１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１２１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。
【００３７】
図９乃至図１１に例示したように、主弁１４４が中子本体１２１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。
【００３８】
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１１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１２１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１２１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。
【００３９】
以下、本具体例の吐水装置の動作について説明する。
図１３は、本具体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、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。
【００４０】
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を介して矢印Ｄ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１２０は矢印Ｍの方向に押されて移動する。
【００４１】
なお、中子１２０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。
【００４２】
図１３（ａ）に表した状態から中子１２０が矢印Ｍの方向にさらに移動を続け、スライドバー１４８がハウジング本体１０３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１３（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、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を介して矢印Ｄ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１２０は矢印Ｍで表したように左側に向けて移動を開始する。
【００４３】
中子１２０が移動を続けると、図１３（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１２０が移動し、スライドバー１４６が中子１２０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１３（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１２０は右側に向けて移動を開始する。
【００４４】
以上説明したように、本具体例によれば、中子１２０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１２０を左右に反復的に動作させることができる。本具体例における中子１２０の往復運動のストロークは、ハウジング本体１０３の長さと、中子１２０の厚み（幅）と、により適宜設定できる。
【００４５】
次に、本具体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、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１２０が向かって右側に移動していくと、同図（ａ）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１２０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１２０はさらに右に移動し、図１４（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１２０とスライドバー１４８との相対位置を変化させ、中子１２０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１２０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。
【００４６】
この後、中子１２０がさらに移動することにより、中子１２０に対してスライドバー１４８がさらに押されると、図１４（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。
【００４７】
すると、図１４（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。
【００４８】
以上説明したように、本具体例においては、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１２０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。
【００４９】
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１４（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１２０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１２０の動作が停止してしまうことがある。
【００５０】
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１４（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１２０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。
【００５１】
言い換えれば、中子１２０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１２０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。
【００５２】
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１２０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。
【００５３】
また、このようにすると、中子１２０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１２０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。
【００５４】
以上説明したように、本具体例においては、中子１２０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１２０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１２０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。
【００５５】
なお、図８乃至図１４に表した具体例の場合、中子１２０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１４（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１２０の反転が可能となる。
【００５６】
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１２０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１２０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。
【００５７】
また、図１乃至図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１２０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１０３の内部空間は、角柱状でも偏平柱状でもよく、中子１２０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。
【００５８】
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１２０の中心に設ける必要はなく、中子１２０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１２０の小型化が容易であり、吐水装置１００を小型化できる。
【００５９】
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１２０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の先端にノズルやシャワーヘッドなどを設けた場合に、中子１２０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、これらノズルやシャワーヘッド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。
【００６０】
例えば、使用者の好みによって、ノズルやシャワーヘッドの角度を変えたい場合がある。このような場合でも、吐水筒体１８０を回転できれば、ノズルやシャワーヘッドの吐水方向を現場で最適な方向に調整でき、使い勝手に優れる。
【００６１】
ところで、本発明においては、中子１２０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手段として、板バネとスライドバーとを利用する方法の他にも、例えば、磁石を利用する方法もある。
【００６２】
図１５は、磁石によって中子１２０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１５（ａ）は、中子１２０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１０３の内壁に弁体１４４が当接した状態を表す。なお、この具体例の場合、中子１２０には磁石１７０が設けられ、ハウジング１０２には磁石（または強磁性体）１７４が設けられている。図１５（ａ）の状態においては、中子１２０に対して圧力差による力が働くので、中子１２０はさらに右側に移動する。すなわち、弁体１４４をハウジング１０２に当接させ移動方向に対して固定した状態で、中子１２０はさらに右側に移動する。
【００６３】
すると遂には図１５（ｂ）に表した状態になる。この状態においては、導入口１３２、１３４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１７０と磁石（または強磁性体）１７４との間に作用する引力によって中子１２０をさらに右側に引き寄せることが可能である。
【００６４】
なおこの場合、中子１２０の摺動抵抗の値によっては、図１５（ｂ）に表した状態になる前に中子１２０が停止することもあり得る。このような場合には、図１５（ａ）と図１５（ｂ）の間の状態において磁石１７０と磁石（または強磁性体）１７４との間に作用する引力により中子１２０を引き寄せることが望ましい。
【００６５】
さて、図１５（ｂ）に表した状態から中子１２０が磁石の引力によって右側に引き寄せられると、図１５（ｃ）に表したように導入口１３２の開度が導入口１３４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１３２、１３４の流路抵抗に差が生じ、圧力差が生ずる。すなわち、中子１２０の右側の圧力のほうが高くなり、中子１２０は向かって左側に動き始める。つまり、導入口１３２、１３４の開度差の大小関係を逆転させることにより、中子１２０を反転させることが可能となる。
【００６６】
またこの時、図７に関して前述したように、圧力差は弁体１４４にも作用し、弁体１４４を閉じる方向の力が働く。その結果として、図１５（ｄ）に表したように、弁体１４４が完全に閉じられ、中子１２０の右側の圧力は最大値に上昇する。つまり、中子１２０を反転させた後、左側への最大の駆動力が得られる。
【００６７】
以上説明したように、磁石１７０と磁石（または強磁性体）１７４との間に作用する引力によって、中子１２０を図１５（ｃ）に表した状態まで引き寄せることができれば、導入口１３２、１３４の開度差の大小関係を逆転させることができ、中子１２０を反転させることができる。つまり、中子１２０をハウジング１０２の中で往復直線運動させることができる。
【００６８】
なお、この場合、反転後に中子１２０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１２０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。
【００６９】
また、図１５に表した具体例の場合、弁体１４２、１４４の表面（ハウジング１０２との当接面）は曲面状に突出し、ハウジング１０２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１０２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。
【００７０】
また、図１５に表した具体例の場合、中子１２０の反転に際して、弁体１４２、１４４をハウジング１０２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１４２、１４４に磁石を設け、一方、ハウジング１０２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１４２、１４４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１５（ａ）乃至（ｃ）に対応する状態において、弁体１４２、１４４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、非接触で中子を反転させることができる。
【００７１】
以上説明したように、中子１２０を動かすためには、導入口１３２、１３４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１２０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１３２、１３４の開度の大小関係を逆転させればよい。例えば、導入口１３２及び１３４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。
【００７２】
本実施形態によれば、ハウジング１０２に収容した中子に弁体１４２、１４４と制御手段を設け、両側の圧力室に水を供給することにより、中子１２０を往復運動させることができる。このとき、中子１２０の移動方向と弁体１４２、１４４の可動方向とを略同一とすることにより、中子１２０の移動動作と開度制御動作とを連動させ、中子１２０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。
【００７３】
本発明によれば、電気などの機械動力を必要とせず、水等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。そして、速度制御部２００を設けることにより、吐水させながらその往復反転運動の速度を調節し、また、任意の位置で停止させることができる。
【００７４】
またさらに、本発明の吐水装置は、弁体１４２、１４４や制御手段が中子１２０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１４２、１４４や制御手段がハウジング１０２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、浴室や手洗い場のみならず、屋外に設置される散水装置などに適用して安定した冷却・洗浄動作をさせることができる。
【００７５】
また、給水に関しても、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水の流路が形成されているため、吐水筒体の先端に様々な散水部を接続するだけで散水位置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。
特に、屋内や屋外において、既存の設備の上に「後付け」で取り付ける場合においても、本発明の吐水装置は施工性に優れる点で有利である。
【００７６】
図１６は、本具体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１５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１２０の両側に設けられている。すなわち、吐水筒体１８０は、ハウジング１０２の両側から突出している。これら一対の吐水筒体１８０は、それぞれ吐水しながら同一方向に同期して往復運動をする。本変型例は、両端から吐水を得たい場合に特に便利である。
【００７７】
以上、本実施形態の吐水装置の動作と構造について説明した。
以下、本実施形態の吐水装置に設けることができる速度制御部２００の他の具体例について説明する。
【００７８】
図１７乃至図２０は、本実施形態の吐水装置に設けることができる速度制御部２００の第２の具体例を表す模式断面図である。
本具体例の場合、入水口１１２、１１４と並列に３方弁２１０が給水管５００に接続されている。３方弁２１０の第１の分岐は、通水路２１２を介して水圧カフ２１４に接続されている。一方、３方弁２１０の第２の分岐は、放出管２１６に接続されている。水圧カフ２１４は、ゴムや樹脂などの弾性材料からなり、吐水筒体１８０を取り囲むドーナツ状の袋体の形態を有する。
【００７９】
図１７に表したように、３方弁２１０が切り替えられて通水路２１２と放出管２１６とが連通した状態においては、水圧カフ２１４は加圧されず収縮している。この状態においては、水圧カフ２１４は、吐水筒体１８０に対して制動力あるいは摺動抵抗を実質的に作用させることはなく、吐水筒体１８０は自由に往復運動することができる。
【００８０】
一方、図１８に表したように、３方弁２１０が切り替えられて給水管５００が通水路２１２と連通した状態においては、水圧カフ２１４に水が供給されて内部の水圧が上昇する。すると、水圧カフ２１４は膨らみ、吐水筒体１８０に対して制動力あるいは摺動抵抗を作用させる。水圧カフ２１４が吐水筒体１８０に対して与える制動力あるいは摺動抵抗は、水圧カフ２１４に印加する水圧により調節できる。つまり、水圧カフ２１４に印加する水圧により、吐水筒体１８０の速度を調節できる。
【００８１】
従って、水圧カフ２１４の水圧が上昇して吐水筒体１８０の速度が目的のレベルにまで低下したら、例えば図１９に表したように通水路２１２を遮断してその水圧を維持するようにしてもよい。
【００８２】
また、図１８に表したように給水管５００と通水路２１２とを連通させた状態を維持すれば、水圧カフ２１４の水圧は最大レベルまで上昇する。この時に、吐水筒体１８０が停止するように水圧カフ２１４のサイズや材質などを適宜選択するとよい。
実際には、３方弁２１０を切り替えて図１８に表したように給水管５００と通水路２１２とを連通させた状態にすると、水圧カフ２１４の水圧は極めて短時間に最大レベルに達することも多い。つまり、３方弁２１０を図１８に表したように全開にすれば、水圧カフ２１４の水圧が瞬時に上昇して吐水筒体１８０は直ちに停止する。
一方、吐水筒体１８０の速度を調節したい時には、図２０に例示したように給水管５００と通水路２１２とを連通させつつ３方弁２１０の開度を調節することにより、水圧カフ２１４に所定の水圧を印加する。そして、目的の速度レベルに低下したら、図１９に表したように通水路２１２を遮断してその水圧を維持するようにしてもよい。このようにして、吐水させながら、速度を調整したり停止させたりすることが可能である。
【００８３】
図２１は、本実施形態の吐水装置に設けることができる速度制御部２００の第３の具体例を表す模式断面図である。
本具体例の場合、給水管５００から入水口１１２、１１４に至る水路に開閉弁２２０、２２２がそれぞれ設けられている。これら開閉弁２２０、２２２を適宜操作することにより、吐水筒体１８０の速度を調節したり、任意の位置で停止させることができる。
【００８４】
以下、本具体例の吐水装置の動作について、図１３も参照しつつ説明する。
まず、通常の往復運動をさせる時には、開閉弁２２０、２２２を両方とも開いた状態とする。
一方、吐水筒体１８０を停止させる時には、開閉弁２２０、２２２の一方を閉じる。
例えば、吐水筒体１８０が図１３（ａ）に表したように向かって右側に移動している時、開閉弁２２０を閉じて入水口１１２からの水の供給を遮断する。すると、圧力室１１６への水の供給が停止され、圧力が上昇しなくなるので、中子１２０の移動は停止する。そして、入水口１１４から圧力室１１８、導入口１３４を介して供給された水が吐水流路１８２から吐水され続ける。つまり、吐水筒体１８０を任意の位置で停止させ吐水を続けさせることができる。
【００８５】
このように、本具体例においては、開閉弁２２０、２２２のうちで吐水筒体１８０の進行方向とは反対側の開閉弁を閉じることにより、その位置で吐水筒体１８０を停止させることができる。
【００８６】
一方、これとは反対に吐水筒体１８０の進行方向の側の開閉弁を閉じると、吐水筒体１８０をストローク端で停止させることができる。
例えば、図１３（ａ）に表したように吐水筒体１８０が向かって右側に移動している時、開閉弁２２２を閉じて入水口１１４からの水の供給を遮断する。すると、入水口１１２からの水の供給により吐水筒体１８０は右側に動き続け、図１３（ｂ）に表したようにハウジング１０２の右側の内壁に当接して、主弁１４２が開き、主弁１４４は閉じた状態に切り替わる。ところが、この状態において入水口１１４から水は供給されないので、中子１２０（吐水筒体１８０）は停止したままとなる。そして、入水口１１２から供給される水が吐水流路１８２から吐水され続ける。つまり、吐水筒体１８０をストローク端まで移動させて停止させ吐水を続けさせることができる。
【００８７】
図２２乃至図２５は、本実施形態の吐水装置に設けることができる速度制御部２００の第４の具体例を表す模式断面図である。
本具体例の場合、給水管５００から入水口１１２、１１４に至る水路の分岐部に３方弁２２４が設けられている。この３方弁２２４を切り替えることにより、第３具体例に関して前述したものと類似した制御を実現できる。
図２２に表したように、給水管５００から入水口１１２、１１４にいずれにも水を供給すれば、通常の往復運動が実行される。
一方、図２３及び図２４に表したように、３方弁２２４を切り替えて入水口１１２、１１４のいずれかのみに水を供給すると、吐水筒体１８０が停止する。
例えば、吐水筒体１８０が図２２に表したように向かって左側に移動している時、図２３に表したように３方弁２２４を切り替えて入水口１１４への水の供給を遮断し入水口１１２のみに水を供給する。すると、第３具体例に関して前述したように、吐水筒体１８０はその位置で停止し、吐水を続ける。
つまり、本具体例においても、３方弁２２４を切り替えて、入水口１１２、１１４のうちで吐水筒体１８０の進行方向とは反対側の入水口への水の供給を遮断することにより、その位置で吐水筒体１８０を停止させることができる。
【００８８】
一方、図２４に表したように、３方弁２２４を切り替えて吐水筒体１８０の進行方向の側の入水口への水の供給を遮断すると、吐水筒体１８０はそのまま動き続け、ストローク端で停止して吐水を続ける。
【００８９】
一方、本具体例の場合、３方弁２２４を操作することにより、図２５に表したように入水口１１２、１１４への水の供給を完全に遮断することも容易である。つまり、３方弁２２４の操作により、吐水を直ちに停止することができ便利である。即ち、３方弁２２４に、図２に示したような給水バルブ６００の役割を兼ねさせることができる。これにより、水の流量を調整する必要がなく、単に給水の有無のみを制御すればよい場合には、給水バルブを省略することもできる。
【００９０】
図２６は、本実施形態の吐水装置に設けることができる速度制御部２００の第５の具体例を表す模式断面図である。
本具体例の場合、中子１２０の左右に形成される圧力室１１６、１１８を接続するバイパス水路２３０が設けられている。そして、このバイパス水路２３０に開閉弁２３２が設けられている。この開閉弁２３２を操作することにより、吐水筒体１８０を停止させたり速度を調節できる。
【００９１】
すなわち、開閉弁２３２を開いて左右の圧力室１１６、１１８をバイパス水路２３０により接続すると、体積が膨らむはずの圧力室から体積が減るはずの圧力室に向けて水がバイパスされる。例えば、図２６に表したように、吐水筒体１８０が向かって左側に動いている時に開閉弁２３２を開くと、入水口１１４から圧力室１１８に供給された水がバイパス水路２３０を介して圧力室１１６にバイパスされる。その結果として、中子１２０の左右で十分な圧力差が生じず、中子１２０すなわち吐水筒体１８０は停止する。この時、主弁１４２は開いたままであるので、吐水は続けられ吐水流量も殆ど変化しない。すなわち、吐水を維持したまま、吐水筒体１８０を任意の位置に停止させることができる。
【００９２】
一方、開閉弁２３２の開度を調節すると、吐水筒体１８０の移動速度を調節できる。つまり、バイパス水路２３０を介した水流のバイパス量が小さい場合には、吐水筒体１８０の速度は大きくなり、バイパス水路２３０を介した水流のバイパス量が大きい場合には、吐水筒体１８０の速度は小さくなる。従って、開閉弁２３２の開度を調節することにより、吐水筒体１８０の速度を調節できる。
【００９３】
本具体例の場合、吐水筒体１８０の移動方向によらずに、一つの開閉弁２３２で吐水筒体１８０の停止や速度制御ができる。また、左右の入水口１１２、１１４に至る水路の流路抵抗は変化しないので、入水経路における圧損は変化せず、通常動作時も、停止時も、減速時も、吐水総流量を常にほぼ一定に維持できる。
【００９４】
なお、バイパス水路２３０は、ハウジング１０２の内部空間の両端部において圧力室１１６、１１８にそれぞれ連通していることが望ましい。つまり、中子１２０が左右のストローク端にある時でも、バイパス水路２３０が塞がれないようにするために、バイパス水路２３０の開口は、できるだけハウジング１０２の端に寄せて形成することが望ましい。
【００９５】
図２７及び図２８は、本実施形態の吐水装置に設けることができる停止機構３００の具体例を表す模式断面図である。
すなわち、本具体例においては、吐水筒体１８０に溝３０４が設けられている。一方、この溝３０４に係合する溝面を有するキー３０２が、支持部３０６にスライド可能に保持されている。支持部３０６は、ハウジング１０２に固定されている。キー３０２は、図２７に表したように上方にスライドした状態においては、溝３０４とは係合せず、図２８に表したように下方にスライドされた状態においては溝３０４に係合する。これらキー３０２の上下位置は、例えば、板バネなどを用いたラッチ機構３０８により規定できる。
【００９６】
図２７に表したようにキー３０２が溝３０４に係合していない状態においては、吐水筒体１８０は自由に移動することができる。一方、図２８に表したようにキー３０２が溝３０４に係合している状態においては、吐水筒体１８０は固定され、停止した状態となる。つまり、キー３０２を下方にスライドさせ溝３０４に係合させることにより、吐水筒体１８０を任意の位置で停止させることができる。この場合も、吐水流路１８２からの吐水は続けられる。
【００９７】
本具体例によれば、吐水させながら簡単な機構で吐水筒体１８０を好みの位置に確実に停止させることができる。
【００９８】
以上、具体例を参照しつつ、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、ノズル部と組み合わせた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。
【００９９】
図２９は、ノズル部と組合せた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、図１６に関して前述した吐水装置１００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Ｍ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。
そして、図１乃至図２８に関して前述した速度制御部２００あるいは停止機構３００が設けられている。
【０１００】
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。
【０１０１】
そして、速度制御部２００を操作することにより、使用者の好みに応じてゆっくりとしたあるいは速い移動速度で動作させることができる。またさらに、速度制御部２００あるいは停止機構３００を操作することにより、使用者の好みの位置に固定して吐水させることができる。例えば、肩の凝りが強い部分に集中的に吐水させ、より一層高いマッサージ効果やリラクゼーション効果を得ることが可能となる。
【０１０２】
また一方、ハウジングを固定せず吐水ノズル８１０を壁面９００などに固定した場合には、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。
【０１０３】
そして、この場合にも、速度制御部２００を操作することにより、使用者の好みに応じてゆっくりとしたあるいは速い移動速度でマッサージすることができる。
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。
【０１０４】
また、図２９には壁面９００に設置した具体例を表したが、これ以外にも、例えば浴槽の縁に設置してもよく、この場合には入浴しながら肩湯を楽しむことができる。
また、図２９には壁面９００に対して横置きに設置した具体例を表したが、縦置きに設置してボディシャワーとして用いても同様の作用効果が得られる。例えば、全身シャワーとして使用したい場合は往復動作させて広範囲に吐水させ、髪など一部分を洗いたい場合はその部分に適した位置に停止させて吐水させることができる。
【０１０５】
図３０は、吐水筒体１８０をノズルとした吐水装置の具体例を表す模式図である。
本具体例においては、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。従って、対象物を動かさなくても広範囲を洗うことができる。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、高齢者や障害者に対しても使い勝手のよい手洗い器を提供できる。
【０１０６】
そして、速度制御部２００を操作することにより、使用者の好みに応じてゆっくりとしたあるいは速い移動速度で動作させることができる。またさらに、速度制御部２００あるいは停止機構３００を操作することにより、使用者の好みの位置に固定して吐水させることができる。例えば、特定の部位を集中的に洗いたい場合や、水くみなどをしたい場合など、吐水筒体１８０を停止させて吐水でき、便利である。この時、好みの位置に停止できるので、例えば、手洗いのみならず、キッチンにおいて大型の鍋を洗うときなども便利である。
【０１０７】
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。
【０１０８】
例えば、吐水装置及び吐水ノズルの外形や、速度制御部、停止機構、その他構成部品の形状あるいは配置、ストローク、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。
また、入水口に関して左右の圧力室に対応した入水口がそれぞれ形成されていればよく、例えばハウジング内で分岐した流路を形成しそれぞれの入水口に接続されるようにし、ハウジングへの入水接続口は一つとしてもよく、こうすることで配管を簡素化することができる。
【０１０９】
また、吐水装置の適用分野は浴室や手洗いあるいはキッチンなどには限定されない。その他にも、例えば、自動車の洗浄装置に本発明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しかも速度を可変させ停止した状態での吐水も可能となり、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。
【０１１０】
また、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、電力も必要とせず、速度を可変とし停止した状態での吐水も可能な吐水装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】本発明の実施の形態にかかる吐水装置を例示する模式図であり（ａ）は吐水装置の正面図であり、（ｂ）はそのＡ−Ａ線断面図である。
【図２】本実施形態に係る吐水装置をその給水系と共に示す模式図である。
【図３】本発明の実施形態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。
【図４】本発明の実施形態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。
【図５】本発明の実施形態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。
【図６】本発明の実施形態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。
【図７】導入口１３２、１３４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８】第１実施形態の吐水装置１００の斜視図である。
【図９】吐水装置１００の斜視切断図である。
【図１０】吐水装置１００の断面図である。
【図１１】図１０のＡ−Ａ線断面図である。
【図１２】主弁及びスライドバーを表す斜視図である。
【図１３】吐水装置の往復動作を表す模式図である。
【図１４】制御手段の動作を説明するための模式図である。
【図１５】磁石によって中子１２０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１６】吐水装置の変型例を表す模式断面図である。
【図１７】本発明の実施形態の吐水装置に設けることができる速度制御部２００の第２の具体例を表す模式断面図である。
【図１８】本発明の実施形態の吐水装置に設けることができる速度制御部２００の第２の具体例を表す模式断面図である。
【図１９】本発明の実施形態の吐水装置に設けることができる速度制御部２００の第２の具体例を表す模式断面図である。
【図２０】本発明の実施形態の吐水装置に設けることができる速度制御部２００の第２の具体例を表す模式断面図である。
【図２１】本発明の実施形態の吐水装置に設けることができる速度制御部２００の第３の具体例を表す模式断面図である。
【図２２】本発明の実施形態の吐水装置に設けることができる速度制御部２００の第４の具体例を表す模式断面図である。
【図２３】本発明の実施形態の吐水装置に設けることができる速度制御部２００の第４の具体例を表す模式断面図である。
【図２４】本発明の実施形態の吐水装置に設けることができる速度制御部２００の第４の具体例を表す模式断面図である。
【図２５】本発明の実施形態の吐水装置に設けることができる速度制御部２００の第４の具体例を表す模式断面図である。
【図２６】本発明の実施形態の吐水装置に設けることができる速度制御部２００の第５の具体例を表す模式断面図である。
【図２７】本発明の実施形態の吐水装置に設けることができる停止機構３００の具体例を表す模式断面図である。
【図２８】本発明の実施形態の吐水装置に設けることができる停止機構３００の具体例を表す模式断面図である。
【図２９】ノズル部と組合せた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３０】吐水筒体１８０をノズルとした吐水装置の具体例を表す模式図である。
【符号の説明】
【０１１２】
１００ 吐水装置
１０２ ハウジング
１０３ ハウジング本体
１０４、 ハウジング蓋
１１２、１１４ 入水口
１１６、１１８ 圧力室
１２０ 中子
１２１ 中子本体
１２２ 中子蓋
１２４ 中子内流路
１２６ シール
１３２、１３４ 導入口
１４２、１４４ 主弁
１４６、１４８ スライドバー
１４９ 連結棒
１６０ 板ばね
１８０ 吐水筒体
１８２ 吐水流路
１８４ シール
２００ 速度制御部
２０２ 制動部材
２０４ 部材
２０６ レバー
２１０ ３方弁
２１２ 通水路
２１４ 水圧カフ
２１６ 放出管
２２０、２２２ 開閉弁
２２４ ３方弁
２３０ バイパス水路
２３２ 開閉弁
３００ 停止機構
３０２ キー
３０４ 溝
３０６ 支持部
３０８ ラッチ機構
５００ 給水管
６００ 給水バルブ
８００、８１０ 吐水ノズル
９００ 壁面
【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、
前記吐水筒体に可変の摺動抵抗を与える速度制御部と、
を備えたことを特徴とする吐水装置。
【請求項２】
前記速度制御部は、前記吐水筒体を支持する前記ハウジングの軸受け部に設けられてなることを特徴とする請求項１記載の吐水装置。
【請求項３】
前記速度制御部は、制動部材と、前記制動部材を前記吐水筒体に圧接させる締め付け機構と、を有す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】
前記速度制御部は、弾性材料からなる袋状のカフと、前記カフに流体を導入して膨らませることにより前記吐水筒体に圧接させる流体導入部と、を有す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５】
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、
前記第１の入水口に供給する流体と前記第２の入水口に供給する流体との少なくともいずれかを遮断可能な弁機構と、
を備えたことを特徴とする吐水装置。
【請求項６】
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、
前記第１の圧力室と前記第２の圧力室とを接続するバイパス水路と、
前記バイパス水路を流れる流体の流量を制御する開閉弁と、
を備えたことを特徴とする吐水装置。
【請求項７】
前記バイパス水路は、前記ハウジングの前記空間の両端部において前記第１及び第２の圧力室にそれぞれ連通してなることを特徴とする請求項６記載の吐水装置。
【請求項８】
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し且つ外周に溝が設けられた吐水筒体と、
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、
前記ハウジングに固定された支持部と、
前記支持部に対してスライド可能に保持され、前記吐水筒体の前記溝に係合した第１の状態と、前記吐水筒体の前記溝に係合していない第２の状態と、を選択的に形成可能なキーと、
を備えたことを特徴とする吐水装置。
【請求項９】
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１〜８のいずれか１つに記載の吐水装置。
【請求項１０】
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１〜９のいずれか１つに記載の吐水装置。
【請求項１１】
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１〜１０のいずれか１つに記載の吐水装置。
【請求項１２】
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１〜１０のいずれか１つに記載の吐水装置。
【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、
前記吐水筒体に可変の摺動抵抗を与える速度制御部と、
を備えたことを特徴とする吐水装置。
【請求項２】
前記速度制御部は、前記吐水筒体を支持する前記ハウジングの軸受け部に設けられてなることを特徴とする請求項１記載の吐水装置。
【請求項３】
前記速度制御部は、制動部材と、前記制動部材を前記吐水筒体に圧接させる締め付け機構と、を有す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】
前記速度制御部は、弾性材料からなる袋状のカフと、前記カフに流体を導入して膨らませることにより前記吐水筒体に圧接させる流体導入部と、を有す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５】
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、
前記第１の入水口に供給する流体と前記第２の入水口に供給する流体との少なくともいずれかを遮断可能な弁機構と、
を備えたことを特徴とする吐水装置。
【請求項６】
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、
前記第１の圧力室と前記第２の圧力室とを接続するバイパス水路と、
前記バイパス水路を流れる流体の流量を制御する開閉弁と、
を備えたことを特徴とする吐水装置。
【請求項７】
前記バイパス水路は、前記ハウジングの前記空間の両端部において前記第１及び第２の圧力室にそれぞれ連通してなることを特徴とする請求項６記載の吐水装置。
【請求項８】
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し且つ外周に溝が設けられた吐水筒体と、
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、
前記ハウジングに固定された支持部と、
前記支持部に対してスライド可能に保持され、前記吐水筒体の前記溝に係合した第１の状態と、前記吐水筒体の前記溝に係合していない第２の状態と、を選択的に形成可能なキーと、
を備えたことを特徴とする吐水装置。
【請求項９】
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１〜８のいずれか１つに記載の吐水装置。
【請求項１０】
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１〜９のいずれか１つに記載の吐水装置。
【請求項１１】
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１〜１０のいずれか１つに記載の吐水装置。
【請求項１２】
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１〜１０のいずれか１つに記載の吐水装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【公開番号】特開２００７−１３２０９２（Ｐ２００７−１３２０９２Ａ）
【公開日】平成１９年５月３１日（２００７．５．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３２６３３０（Ｐ２００５−３２６３３０）
【出願日】平成１７年１１月１０日（２００５．１１．１０）
【出願人】（００００１００８７）東陶機器株式会社 (3,889)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年５月３１日（２００７．５．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１１月１０日（２００５．１１．１０）
【出願人】（００００１００８７）東陶機器株式会社 (3,889)
【Ｆターム（参考）】
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