止水弁及びシャワーヘッド

【課題】シャワー吐出の水流に沿った方向に弁軸を移動できるようにするとともに、弁軸の移動量を少なくすることができる止水弁及びこの止水弁を備えたシャワーヘッドを提供することを課題とする。
【解決手段】止水弁は弁内流路に対して交差方向に移動する弁軸と、前記弁内流路を移動する水流が前記弁軸を貫通するように穿設した弁軸内流路を形成する貫通孔と、前記弁軸を軸方向に移動可能に内嵌した弁筒とを備え、前記弁軸と前記弁筒との間の漏れ防止用のシール部材および前記貫通孔と前記弁筒との間の漏れ防止用のシールパッキンを前記弁筒側に配設するように構成し、シャワーヘッドは前記止水弁をヘッド部と把持部との境界部にシャワー吐出方向に沿って弁軸が移動する向きに向けて設けるように構成する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は往復動型手動弁を形成する止水弁、特にシャワーヘッド内に組み込むための小型の止水弁と、その止水弁を備えたシャワーヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、シャワーヘッド内に組み込まれた止水弁には、例えばシャワーヘッドのヘッド部と把持部との間に水平方向へ移動する弁軸を備え、弁軸端部の操作端をシャワー吐出の水流に対して直角方向へ押すことによって弁を開閉する止水弁があった（特許文献１，２）。
弁座に球形の弁体が位置することにより閉弁となり、球形の弁体が弁座から外れると開弁になる。この弁の移動に対しては、弁体を弁座側に押圧するためのスプリングによる付勢力を作用させて弁の開閉動作を確実にすることが必要となり、また弁軸側の複数箇所にＯリングを嵌着して弁軸と弁本体との間の漏れ止めをしていた。
このような止水弁では、通常、弁本体がシャワーヘッドのヘッド部と把持部との間に位置する把持部側に組み付けられ、あるものでは弁座の位置が中央部から偏芯した位置に配置されて弁本体から突出する弁軸の端部ができるだけ少なくなるように配慮され、またあるものでは弁座の位置を中央部に配置して操作性を左右均一になるように配慮されている。
【０００３】
【特許文献１】特開2000−166798号公報
【特許文献２】特開2001−212018号公報
【０００４】
〔問題点〕
このような従来の技術においては、シャワーヘッドのヘッド部と把持部との間に水平方向へ移動する弁軸を備えることにより、シャワー吐出の水流に対して直角方向へ操作することになり、もち手の向きや位置が不自然になり、把持部を握る力が不安定になり易く、また操作の点から必然的に弁本体または把持部から操作端が突出しなければならない構造となるため、弁軸が長くなり、外見寸法が大きくなる、特に、弁座の大きさに比較して弁座の閉鎖に必要な弁軸の移動量を確保するため、Ｏリングの弁軸への嵌着間隔が異常に大きくなり、その分シャワーヘッドの外径寸法を大きくしなければならない等の問題点があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、従来の技術における前記問題点を解消するためのものであり、そのための技術的な課題は、シャワー吐出の水流に沿った方向に弁軸を移動できるようにするとともに、弁軸の移動量を少なくすることができる止水弁及びこの止水弁を備えたシャワーヘッドを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するため具体的に構成した本発明の止水弁に係る第１の課題解決手段は、弁内流路に対して交差方向に移動する弁軸と、前記弁内流路を移動する水流が前記弁軸を貫通するように穿設した弁軸内流路を形成する貫通孔と、前記弁軸を軸方向に移動可能に内嵌した弁筒とを備え、前記弁軸と前記弁筒との間の漏れ防止用のシール部材および前記貫通孔と前記弁筒との間の漏れ防止用のシールパッキンを前記弁筒側に配設したことを特徴とするものである。
【０００７】
また、止水弁に係る第２の課題解決手段は、前記弁筒の弁軸嵌合部の各端縁部にシール部材保持用の拡径部を形成し、この拡径部に配設されたシール部材を前記拡径部側に押圧保持するシール部材保持体を形成して、前記各端縁部に前記シール部材保持体をそれぞれ被嵌したことを特徴とする。
【０００８】
また、シャワーヘッドに係る第１の課題解決手段は、請求項１又は請求項２に記載の止水弁を、ヘッド部と把持部との境界部に、シャワー吐出方向に沿って弁軸が移動する向きに向けて設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
以上のように本発明の止水弁に係る第１の課題解決手段では、弁内流路に対して交差方向に移動する弁軸と、前記弁内流路を移動する水流が前記弁軸を貫通するように穿設した貫通孔と、前記弁軸を軸方向に移動可能に内嵌した弁筒とを備え、前記弁軸と前記弁筒との間の漏れ防止用のシール部材および前記貫通孔と前記弁筒との間の漏れ防止用のシールパッキンを前記弁筒側に配設したことにより、弁軸に穿設された貫通孔が弁軸の動きに従って水流に対して交差方向に移動するため、弁軸の弁閉弁開間の移動量を最小にすることができ、止水弁を小型化でき、また鋼球を弁体として使用しなくて済むため使用部品点数を大幅に減少することができる。
【００１０】
また、止水弁に係る第２の課題解決手段では、前記弁筒における弁軸嵌合部の各端縁部にシール部材保持用の拡径部を形成し、この拡径部に配設されたシール部材を前記拡径部側に押圧保持するシール部材保持体を形成して、前記各端縁部に前記シール部材保持体をそれぞれ被嵌したことにより、弁軸と弁筒との間の漏れ防止用のシール部材が弁筒内面側に設けられ、弁軸に形成された貫通孔の最小移動範囲について漏れ防止ができ、弁軸の長さを短くすることができて、止水弁全体を小型化することができる。
【００１１】
また、シャワーヘッドに係る第１の課題解決手段では、ヘッド部と把持部との境界部にシャワー吐出方向に沿って弁軸が移動する向きに向けて止水弁を設けたことにより、シャワーヘッドの腹面及び背面に操作ボタンを配置することができ、小型でしかも片手操作し易い止水弁を設けたシャワーヘッドを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明における以下の実施の形態では、風呂場用シャワーヘッドに止水弁を設けた場合について説明する。
なお、この実施の形態は、発明の趣旨をより良く理解させるため具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、特許請求の範囲の記載事項を限定するものではない。
【００１３】
〔構成〕
シャワーヘッド１０は、図１及び図２に示すように、上端部の下方に向いた面の開口部１ｃにシャワー吐出をするための細孔を多数個穿設したシャワースクリーン部材１ａを皿小ねじ１ｂで着脱自在に取り付けたヘッド部１と、このヘッド部１に接続し、下方へ湾曲した筒状体に形成され、下端部にはねじ部２ａを形成するとともにＯリング６を嵌着できるようにした把持部２とを備え、ヘッド部１と把持部２との境界部には、内部に弁筒２１を形成し、この弁筒２１に弁軸５を往復動自在に挿入し、シャワー吐出側の面（以下、腹面という）に止水ボタン３を配置し、シャワー吐出側と反対側の面（以下、背面という）に吐水ボタン４を配置して、それぞれを弁軸５の各端部に嵌め込んで、止水ボタン３と吐水ボタン４と弁軸５とを一体的に動作できるようにするとともに弁軸５を指で操作できるようにした止水弁２０を形成する。
ヘッド部１と把持部２の材質はＡＢＳ樹脂であり、弁筒２１は把持部２の材質と同質とし、弁軸５の材質はＡＢＳ樹脂であり、止水ボタン３と吐水ボタン４の材質はＰＰ樹脂とする。
【００１４】
このシャワーヘッド１０では、図２乃至図４で示すように、ヘッド部１と把持部２との境界部に挟み込むように止水弁２０を形成し、止水弁２０は、図２乃至図６で示すように、把持部２のヘッド側端面に弁筒２１の中心軸をシャワー吐出の中心軸と平行な向きにして一体に形成する。
止水弁２０を境界部に設けるヘッド部１と把持部２とは、端面をインロー合せにより嵌め合わせ、それぞれ図７と図８に示すように、ヘッド部１に形成された空間の側方空間部１ｇ，１ｇと、把持部２に形成された端面の両側部に前側に突出した突出部２ｇ，２ｇとを、その形成された形状に合わせて嵌め合わせることによって位置固定する。ヘッド部１と把持部２との抜け防止には、後述するＣリング２４（図２）を係合溝２１ｄに掛止して取り付けることによって行う。
【００１５】
弁筒２１の弁軸嵌合孔２１ａの向きは中心軸をシャワー吐出方向の中心軸と平行な向きに向け、弁軸５が背面から腹面に向けて移動すると弁開となり、逆に腹面から背面に向けて移動すると弁閉となるように、弁軸５の向きと弁軸内流路を形成する貫通孔５ａの位置とを定めて、弁筒２１に弁軸５を嵌合する。
弁筒２１の側周面には、ヘッド部１のシャワースクリーン部材１ａの裏面側にまで挿入して、貫通孔下流側の流路の一部を形成する円筒形状の下流側流路部材２１ｂを突設する。ヘッド部１に下流側流路部材２１ｂを挿入することにより、把持部２の内筒部２ｃから弁軸５の貫通孔５ａを介してヘッド部１のシャワースクリーン部材１ａの裏面側まで連通するシャワーヘッド内の流路が形成される。
【００１６】
下流側流路部材２１ｂは、弁軸５の貫通孔５ａの上流側周面における周縁部を密閉するシールパッキン２２の外径よりも、大きな内径を有する円筒形に形成し、外周面には基部にシール部材としてのＯリング２３を嵌着するためのＯリング溝２１ｃを刻設し、先端部に係止用のＣリング２４を係合するための係合溝２１ｄを刻設する。
弁筒２１の弁軸嵌合孔２１ａを有する円筒部では、各端縁部にシール部材としてのＯリング２５，２５を内嵌するための拡径部２１ｅ，２１ｅを刻設し、これらの各端縁部の拡径部２１ｅ，２１ｅに内嵌されたＯリング２５，２５を押圧保持するシール部材保持体としてのＯリング抑え２６，２６を軸方向の外方から被嵌する。
【００１７】
Ｏリング抑え２６は、図２乃至図６及び図１１に示すように、円筒部の一端には弁軸５が貫通する孔２６ｂを穿設した孔明き端面２６ａを形成し、他端には端部を開放して周上２箇所に幅広の脚２６ｃ，２６ｃを軸方向に延設し、各脚２６ｃ，２６ｃの先端には外方へ突出する係止用の突出部２６ｄ，２６ｄを突設する。突出部２６ｄ，２６ｄはヘッド部１の把持部２との係合側の端部に形成されている係合溝１ｅ，１ｅによって外面をクランプされ、位置固定される。
Ｏリング抑え２６の材質はＰＯＭ樹脂とする。
【００１８】
弁軸５は、図２乃至図６及び図９に示すように、弁体を筒状に形成し、中央部に弁軸内流路を形成する貫通孔５ａを穿設し、背面側に位置する端部には周上２箇所に突出部材５ｂ，５ｂを外方に突出し、各端縁から中央部側に寄った位置には内径部まで貫通する帯状の切欠き部５ｃ，５ｄを刻設して，止水ボタン３と吐水ボタン４とにそれぞれ形成されている半割り軸部３ａ，４ａの位置固定用の突起部３ｂ，４ｂが嵌まり込み、位置固定できるようにする。
【００１９】
貫通孔５ａの上流側の縁部周面を密閉するシールパッキン２２は、図２乃至図４及び図１０に示すように、外径は下流側流路部材２１ｂの内径よりも小さくした円筒状に形成し、弁軸５の外面に当接する端面には弁軸外周の湾曲面に合わせた曲面を形成し、弁軸当接側の端部には外周面に外方へリング状に突設したシール用の突設部２２ａ，２２ａを二条突設し、他端側の外周面には把持部側に設けられたリブ２ｂ，２ｂと嵌め合う溝２２ｂ，２２ｂを刻設する。溝２２ｂは端部では端縁に近づくに従い幅が広がるように形成して、リブ２ｂ，２ｂと嵌め合いが容易になるように形成する。
シールパッキン２２の材質はＮＢＲとする。
【００２０】
〔組立〕
シャワーヘッド１０に止水弁２０を組み込むには、以下のような手順により行なう。
(1) シールパッキン２２の取付け（図２，図６乃至図８，図１０）
把持部２のヘッド部１側に突出した下流側流路部材２１ｂの開口から、シールパッキン２２を突設部２２ａが形成されていない方の端部を先にして、リブ２ｂ，２ｂに溝２２ｂ，２２ｂが嵌まり込むように挿入し、突設部２２ａが形成されていない方の端部が把持部２の内部に形成されたストッパ２ｄに当接するまで挿入する。
【００２１】
(2) 止水弁２０の組立（図２，図５及び図６，図８乃至図１３）
上側のＯリング抑え２６とＯリング２５とを順に弁軸５に外嵌し、Ｏリング抑え２６は弁軸５の突出部材５ｂ，５ｂに当接するまで押し込み、Ｏリング２５はＯリング抑え２６の内端面に当接して弁筒２１の拡径部２１ｅに入り込むまで押し込む。引き続いて、弁軸５のリブ５ｅ，５ｅを設けた中空部に吐水ボタン４の半割り軸部４ａを内嵌するとともに吐水ボタン４の円筒部をＯリング抑え２６に外嵌し、半割り軸部４ａの外周側に突出した突起部４ｂが弁軸５の切欠き部５ｃに嵌まり込み位置固定するまで押し込む。
その後、弁軸５を突出部材５ｂ，５ｂが形成されていない方の端部を背面側から弁筒２１の弁軸嵌合孔２１ａに内嵌し、Ｏリング抑え２６を押し込む。
この押込み量は、最奥部に押し込んだ位置が全開位置になるように予め押込み深さを設定しておく。
【００２２】
また、腹面側についてもＯリング抑え２６および止水ボタン３の取付けを行なう。
弁開位置になっている状態では弁軸５の腹面側に位置する端部が弁筒２１から突出して長めにはみ出ている状態になり、この突出している端部にＯリング２５とＯリング抑え２６とを順に外嵌し、Ｏリング２５がＯリング抑え２６に押されて弁筒２１の拡径部２１ｅに入り込むまで押し込む。引き続いて、弁軸５のリブ５ｆ，５ｆを設けた中空部に止水ボタン３の半割り軸部３ａを内嵌するとともに止水ボタン３の台形状断面に形成された筒部をＯリング抑え２６の外周側に位置するように嵌め込み、半割り軸部３ａの外周側に突出した突起部３ｂが弁軸５の切欠き部５ｃに嵌まり込み、位置固定するまで押し込む。
【００２３】
(3) 止水弁下流側の組付け（図３乃至図８）
弁筒２１の側面に突出した下流側流路部材２１ｂのＯリング溝２１ｃにＯリング２３を嵌め込み、把持部２の弁筒形成側の端面にヘッド部１の把持部接続側の端面が当接するように、把持部２の下流側流路部材２１ｂをヘッド部１に挿入するとともに互いの嵌合部を嵌め合わせ、シャワースクリーン部材１ａを取り付ける開口部１ｃからＣリング２４を挿入して下流側流路部材２１ｂの係合溝２１ｄに嵌め付けて、下流側流路部材２１ｂがヘッド部１の嵌合箇所から抜けないようにすることによってヘッド部１と把持部２とを結合する。
ヘッド部１が把持部２に結合するときには、背面側と腹面側との両Ｏリング抑え２６，２６の開口側の先端が当接するまで押し込まれ、当接した状態でヘッド部１が把持部２に組み付けられ、ヘッド部１の弁筒２１の外周側に位置する支持部材１ｄ，１ｄに刻設された係合溝１ｅ，１ｅによって両Ｏリング抑え２６，２６の先端に突設された突出部２６ｄ，２６ｄが挟持されて、弁軸５が移動してもＯリング抑え２６，２６が動くことがないように位置固定する。
【００２４】
(4) シャワースクリーン部材１ａの取付け（図２乃至図４，図７）
ヘッド部１と把持部２とを結合した後、開口部１ｃにシャワースクリーン部材１ａを内部の支持部材１ｆ，…，１ｆに当接して位置が安定するようになるまで嵌め合せ、シャワースクリーン部材１ａの中央に穿設した貫通孔１ｇを介して皿小ねじ１ｂをヘッド部中央に設けられた支持円筒１ｈの端部に螺着して、シャワースクリーン部材１ａをヘッド部１に組み付ける。
【００２５】
〔作用効果〕
このように構成した実施形態においては、図３に示すように、吐水ボタン４を押して弁開にすると、流水は把持部２の内筒部２ｃからシールパッキン２２、弁軸５の貫通孔５ａおよび下流側流路部材２１ｂを介してヘッド部１の内部へ流入し、シャワースクリーン部材１ａの細孔を介して外部へシャワー吐出する。
図４に示すように、止水ボタン３を押して弁閉にすると、シールパッキン２２が弁軸５の外周面に当接して弁軸５の上流側を密封し、把持部２からヘッド部１への流水を止め、シャワー吐出を停止する。
【００２６】
これにより、弁軸５に穿設された貫通孔５ａが弁軸の動きに従って水流に対して交差方向に移動することになり、弁軸５の弁閉弁開間の移動量を最小にすることができ、止水弁の小型化ができるとともに鋼球を用いることなく止水弁を形成できて構成を簡素化することができる。
また、弁筒２１の弁軸嵌合孔２１ａの端縁部に拡径部２１ｅを形成してＯリング溝とし、Ｏリング抑え２６によってＯリング溝の一壁面を形成するとともにＯリング２５の押圧部材を兼ね、組立後のシール性を良くするとともに組立時の弁軸５の外周側へのＯリング２５の組付けを容易にすることができる。
【００２７】
Ｏリング２５，２５及びシールパッキン２２によって弁軸５の外周側を密封したことにより、弁軸５のシールには、弁開時に貫通孔５ａの直近の外周部を封じることができ、弁閉時に貫通孔５ａがシールパッキン２２から外れてシールパッキン２２が貫通孔穿設位置から外れた位置の直近の位置で弁軸外周面に当接して流れを止めることができ、全開から全閉までの移動が最小の移動量で可能になる。このため、従来の弁軸側にＯリングやシールパッキンを設けた場合よりもシール材配設に必要な軸方向長さ分を短縮でき、例えば、同じ大きさのシャワーヘッドに組込む弁軸の直径が同じ止水弁では、弁軸５にＯリングを設けた場合に比較して弁軸長さがおよそ３ｍｍ短縮することができる。
また、弁軸５を射出成形により製作した場合、弁軸５側にＯリングを設ける構成では、形成されたＯリング溝周辺部が厚肉になり、Ｏリング溝刻設箇所の周辺部から貫通孔５ａの周辺部までの部分が厚肉になって、ヒケが発生し易くなり、シール材の水密性能が低下する恐れが生じるが、実施例の弁軸では、弁軸５の全体を一定肉厚に形成することができ、水密性能を低下させる恐れがない。
【００２８】
実施形態のシャワーヘッドでは、握った状態がより自然な形となり、止水弁の操作における指の開きが小さくて済むため、握り状態を維持したままボタン操作をすることができて、シャワーヘッドを握る力がほとんど変わることがなく操作でき、持ち手が安定する。
シャワーヘッドの背面と腹面との間を往復動する操作部を形成したことにより、操作ボタンを大きくすることができ、操作性が良くなり、ボタン操作しても安定してシャワーヘッドを把持することができて、シャワーヘッドの使い勝手が向上する。
また、シャワーヘッドの持ち手に関係のない形状になっているため、利き手が左右どちらでも使用感に差を生じることがない。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施態様における止水弁を設けたシャワーヘッドを示す斜視図である。
【図２】同上シャワーヘッドを示す分解斜視図である。
【図３】同上シャワーヘッドにおける通水状態を示す縦断面図である。
【図４】同上シャワーヘッドにおける止水状態を示す縦断面図である。
【図５】図３におけるＡ−Ａ断面で示す横断面図である。
【図６】図３におけるＢ−Ｂ断面で示す部分平面断面図である。
【図７】同上シャワーヘッドのヘッド部を示す部品図であり、（Ａ）は下平面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＡ−Ａ断面で示す縦断面図、（Ｃ）は（Ｂ）におけるＢ−Ｂ断面で示す平面断面図、（Ｄ）は背面図である。
【図８】同上シャワーヘッドの把持部を示す断面図であり、（Ａ）は縦断面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＢ−Ｂ断面で示す部分下平面図、（Ｃ）は（Ｂ）におけるＣ−Ｃ断面で示す正面断面図である。
【図９】同上シャワーヘッドに設けた止水弁の弁軸を拡大して示す部品図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は平面図、（Ｄ）は（Ｂ）におけるＡ−Ａ断面で示す縦断面図、（Ｅ）は（Ａ）におけるＢ−Ｂ断面で示す縦断面図、（Ｆ）は（Ａ）におけるＣ−Ｃ断面で示す平面断面図である。
【図１０】同上シャワーヘッドに設けた止水弁のシールパッキンを拡大して示す部品図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は背面図、（Ｃ）は（Ａ）におけるＡ−Ａ断面で示す縦断面図である。
【図１１】同上シャワーヘッドに設けた止水弁のＯリング抑えを拡大して示す部品図であり、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は底面図、（Ｃ）は（Ｂ）におけるＡ−Ａ断面で示す縦断面図である。
【図１２】同上シャワーヘッドに設けた止水弁の止水ボタンを拡大して示す部品図であり、（Ａ）は底面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＡ−Ａ断面で示す縦断面図、（Ｃ）は（Ａ）におけるＢ−Ｂ断面で示す縦断面図、（Ｄ）は（Ｂ）におけるＣ部を更に拡大して示す部分拡大断面図である。
【図１３】同上シャワーヘッドに設けた止水弁の吐水ボタンを拡大して示す部品図であり、（Ａ）は底面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＡ−Ａ断面で示す縦断面図、（Ｃ）は（Ａ）におけるＢ−Ｂ断面で示す縦断面図、（Ｄ）は（Ｂ）におけるＣ部を更に拡大して示す部分拡大断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１ヘッド部
１ｃ開口部
１ｅ係合溝
２把持部
２ｂリブ
２ｃ内筒部
２ｄストッパ
３止水ボタン
４吐水ボタン
５弁軸
５ａ貫通孔（弁軸内流路）
５ｂ突出部材
６Ｏリング
１０シャワーヘッド
２０止水弁
２１弁筒
２１ａ弁軸嵌合孔
２１ｂ下流側流路部材
２１ｅ拡径部
２２シールパッキン
２２ａ突設部
２２ｂ溝
２３，２５Ｏリング
２４Ｃリング
２６Ｏリング抑え
２６ａ孔明き端面
２６ｂ孔
２６ｃ脚
２６ｄ突出部

【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁内流路に対して交差方向に移動する弁軸と、前記弁内流路を移動する水流が前記弁軸を貫通するように穿設した弁軸内流路を形成する貫通孔と、前記弁軸を軸方向に移動可能に内嵌した弁筒とを備え、前記弁軸と前記弁筒との間の漏れ防止用のシール部材および前記貫通孔と前記弁筒との間の漏れ防止用のシールパッキンを前記弁筒側に配設したことを特徴とする止水弁。
【請求項２】
前記弁筒の弁軸嵌合部の各端縁部にシール部材保持用の拡径部を形成し、この拡径部に配設されたシール部材を前記拡径部側に押圧保持するシール部材保持体を形成して、前記各端縁部に前記シール部材保持体をそれぞれ被嵌したことを特徴とする請求項１記載の止水弁。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の止水弁を、ヘッド部と把持部との境界部に、シャワー吐出方向に沿って弁軸が移動する向きに向けて設けたことを特徴とするシャワーヘッド。

【図１】