JP3724941B2 - Water purifier - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水道水を浄化する浄水器に関し、とくに、原水や浄水、シャワー等の吐出モードを、レバーのワンタッチ動作でしかも小さな操作力をもってきわめて容易にかつ確実に切り換えられるようにした浄水器に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、浄水器の吐出モードを切り換える方式として、ダイヤルまたはレバーの回転をそのままシャフトに伝達し、該シャフトを介して切換弁を開閉駆動する方式や、回転を往復動に変換してモード切換を行う方式が知られている。このような従来方式は、いずれも、ダイヤルやレバーを、目的とする位置に調整しなければならないもので、操作の都度、これから操作しようとする操作位置の確認や、操作した位置が正確に目標位置に調整されているか否かを確認しなければならないという不便さがあった。調整位置がずれていると、各吐出モードの水が混在した状態になることもあった。したがって、これらの確認や位置調整を考慮すると、従来の浄水器における吐出モードの切り換えは、必ずしもワンタッチ操作とは言いがたいものであった。
【0003】
また、従来の浄水器においては、その内部の切換弁部の構造として、シールの確実性を期すために、弁体をOリング等のシール材を介して通水孔に嵌合させる構造を採用していることが多い。しかし、このような構造では、良好なシール性は得られるものの、弁体の通水孔に対する着脱に比較的大きな力を要し、それに伴って吐出モードを切り換える際の操作力にも比較的大きな力が要求されることとなっていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、操作位置の調整等を要することなく真にワンタッチの動作で、きわめて簡単に吐出モードを切り換えることができる、とくに操作性の向上を図った浄水器を提供することにある。
【0005】
また、本発明の課題は、併せて、きわめて小さな操作力をもって、しかも常時同じ動作をもって、確実に所望の吐出モードに切り換えることができる、操作の容易化、確実性の向上を図った浄水器を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の浄水器は、一方向に動作し作動後原位置に復帰するように往復動して吐出モードを切換えるレバーと、ラチェット機構またはワンウェイクラッチ機構を介して前記レバーに接続され、それぞれ位相のずれた複数のカムを有するカムシャフトと、前記複数のカムの軸方向位置のそれぞれに対応して形成された各モード用流通口と、前記複数のカムにより上下方向に動作し、前記各モード用流通口を開閉する複数の弁体と、前記複数の弁体のそれぞれに連結されると共に前記複数のカムと係合して該複数の弁体のそれぞれを開閉方向に駆動する複数のリンクとを有し、前記複数のカムのそれぞれには、前記リンクを押し上げる突起と前記リンクを押し下げる突起とが前記カムシャフトの軸方向において並列に設けられ、前記複数のリンクには前記押し上げる突起と前記押し下げる突起のそれぞれに当接する押し上げ面と押し下げ面とが設けられていることを特徴とするものからなる。
【0008】
上記浄水器における吐出モードとしては、原水をそのまま流通させる原水モード、原水を濾過器を通して濾過した後に吐出する浄水モード、原水をシャワー状に吐出するシャワーモードの3モードとすることが好ましいが、これ以外のモードを含むもの、あるいは、原水と浄水の2モードのみの浄水器であってもよい。
【0009】
上記ラチェット機構としては、たとえば、レバーと一体的に動作するラックと、吐出モード切換用弁体を駆動する弁体駆動手段へと連結され、前記ラックに対し一方向においてのみ係合するラッチを有する機構から構成できる。
【0010】
レバーの往復動の方向はとくに限定しないが、上下方向であることが好ましい。このレバーは、予め定められた一定方向に1ストローク分操作されて作動し、作動後に原位置に自動的に復帰するものである。したがって、レバーの往復動の方向を上下方向に設定しておけば、切換操作の際、単にレバーを下方に(または上方に)1ストローク分操作するだけでよいことになり、きわめて簡単な操作でよいことになる。
【0011】
レバー1動作あたりの弁体動作量は、上記カムシャフトの各カムの位相ずれ分に対応させておくことが必要である。各弁体に対応するカムは、必ずしも1個ずつでなくてもよく、1つの弁体に対し、カムシャフト円周方向に複数のカムを配設してもよい。これによって、円周方向に配設された各カムが所定位置にくる毎に、対応する弁体を駆動できる。レバー1動作あたりのカムシャフトの回転量は、このような条件に合わせればよく、360度/(吐出モード数の整数倍n)とすればよい。nの値は1でもよいが、必要な回転量を小さく抑えレバー1動作量を小さく抑えて操作性をより向上するためには、nの値が2または3であることが望ましい。nの値としては、5程度まで可能であるが、あまり大きくなりすぎると、切り換えの確実性に悪影響を及ぼす。
【0012】
さらに、モード切り換えのための弁体としては、水の流通孔を上方から閉塞し、開弁の際には上方に持ち上げられる(リフトされる)タイプの傘形のタッチ式弁体が好ましい。このような弁体は、Oリング付設弁体等に比べ、Oリングの嵌合等による摩擦力で駆動力を増大させる要因がないので、はるかに小さい力をもって駆動でき、究極的には、レバーの操作力の大幅な低減に寄与できる。しかも、流通孔に対しては、傘形に流通孔全体を覆うことができるので、良好なシール性が得られる。
【0013】
カムシャフトを用いて弁体を駆動する場合には、カムシャフトのカムを直接弁体に係合させる構造とすることも可能であるが、カムシャフトに係合可能なリンクを介して弁体を駆動することにより、より円滑な作動が得られる。
【0014】
このような本発明に係る浄水器においては、吐出モード切換のためのレバー操作は、常に一定方向でよく、かつ、無条件に所定のストローク分だけ操作すればよいので、微調整や操作量の確認等は一切不要となり、極めて簡単になる。しかも、操作毎に一定のストローク分動作されるので、動作量に誤りが発生する要素がなく、操作の確実性は極めて高い。また、レバーは自動的に原位置に復帰されるので、切換の際の操作は、真にワンタッチ操作となる。
【0015】
また、カムシャフトを用い、ラチェット機構等によるレバーの操作力間欠伝達機構と組み合わせているので、上記レバーのストローク動作を確実にかつ円滑に所定の弁体駆動動作に変換することができる。
【0016】
さらに、弁体に傘形弁体を採用し、カムシャフトによる駆動手段と組み合わせることにより、良好なシール性を確保しつつ、極めて軽い力で弁体を開閉でき、レバーの操作力を大幅に低減できる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の望ましい実施の形態を、図面を参照して説明する。
図1ないし図8は、本発明の一実施態様に係る浄水器1を示している。浄水器1は、接続部2により水道の蛇口3に直結して使用される。浄水器1には、使用目的により、吐出される水を、原水(水道水がそのまま吐出されるもの)、浄水(濾過器を通して濾過した後に吐出されるもの)、シャワー水(水道水がシャワー状に吐出されるもの)の3モードに切り換えるためのレバー4が設けられている。レバー4の操作により、水道水の使用目的により、原水口5、浄水口6、シャワー口7から各々の水が吐出されるようになっている。
【0018】
原水使用時には水道水は直接吐出されるが、浄水使用時にはレバー4の操作により水はフィルターカートリッジ8に一旦導かれて内部の活性炭等により浄化されて浄水口6より吐出される。シャワー時にはレバー4の操作によりシャワー口7よりシャワー流となって散水される。
【0019】
本発明は、これらの水の切り換えを簡便な方法で確実に行うためのレバー4から切換弁に至るまでの構造に関するものである。
【0020】
以下に説明する実施態様は、レバー4の1動作でカムシャフトの40度毎、即ちレバー4の9動作でカムシャフトが1回転し、「浄水」、「原水」、「シャワー」が9回切り換わるときの例を示している。その他360度/(3×n)度でnが1以上5程度までは不可能ではないものの、切り換えの確実性からするとnは2又は3が望ましい。
【0021】
レバー4の一方向へのストローク動作は、レバー4と一体的に形成されている、レバー4の回転支点を中心とするラック9によって、カムシャフト10の端部に連結されたラッチ11を介して、カムシャフト10に1ピッチ分の回転動作として伝達される。このようなラック9とラッチ11を有するラチェット機構12自身は、周知の構造である。ただし、浄水器にラチェット機構を展開したものはない。操作後にレバー4より手を離すことにより、レバー4は戻しばね(図示せず)により元の位置(原位置)に復帰する。
【0022】
レバー4が元の位置に戻る際に、ラッチ11は、間隙13側に弾性変位可能な爪部14により、回転方向には爪部14がラック9と係合して回転するものの、レバー4の戻り時にはラッチ11が間隙13内でばね作用によって爪部14が収縮し、ラック9との係合が外れて空転し、レバー4のみが元に戻る。したがって、レバー4の動き(作動力)は、ラチェット機構12を介して一回転方向にのみカムシャフト10に間欠的に伝達され、カムシャフト10はレバー4の操作毎に一方向にのみ回転されるようになっている。このような伝達機構は、上記のようなラチェット機構12の他、周知のワンウェイクラッチ機構によっても達成できる。
【0023】
その際、カムシャフト10が逆回転することなく確実に回転し、レバー操作時のクリック感を持たせるために、カムシャフト10の一部にばね16と該ばね16によって付勢されるボール17を設け、バルブボデー18に形成したラック9と同一ピッチのボール受溝19にボール17が受納されるように構成された、いわゆるクリック機構20を設けてもよい。
【0024】
カムシャフト10には、図3、図6に示すように、該カムシャフト10と一体に形成された3連のカム21、22、23が形成されている。各カム21、22、23は、図7に示すように、それぞれ、カムシャフト10の周方向に3つづつ等配されており、各カム21、22、23の位相は、カムシャフト10の周方向に、互いに40度づつずらしてある。各カム21、22、23のカムシャフト10の軸方向における位置は、各モード用流通口を開閉し各流通口のシート面24、25、26に当接可能に配置された弁体27、28、29の位置に対応している。各弁体27、28、29は、下方向に移動されることにより、対応するシート面24、25、26に着座してその流通口を閉じ、上方向に移動されることによりその流通口を開く。各弁体27、28、29は、開閉時に嵌合力解除等の特別な力を要しない傘形の弁体からなる。
【0025】
各弁体27、28、29には、図8に示すように、四辺形のリンク30、31、32がそれぞれ連結されており、弁体27、28、29と各リンク30、31、32は、各組ごとに一体的に上下動されるようになっている。カムシャフト10の各カム21、22、23は、対応する四辺形のリンク30、31、32内に挿入され、各リンク30、31、32との係合を介して、各弁体27、28、29を開閉方向に駆動する。そして各カム21、22、23は、図7に示したように、各々のカム21、22、23が各リンク30、31、32を押し下げる場合の半円形の突起A、B、Cと押し上げる場合の突出した突起a、b、cとの複合カムから構成されている。すなわち、カム部A、B、Cはリンク30、31、32の押し下げ面X、Y、Zと当接し、突起a、b、cは押し上げ面x、y、zと当接してリンク30、31、32を上下動させる。
【0026】
このような浄水器においては、カムシャフト10の各カム21、22、23の回転により、対応するリンク30、31、32を介して対応する弁体27、28、29が開閉される。弁体27、28、29は、バルブボデー18の原水、シャワー、浄水のシート面24、25、26にそれぞれ当接し、一箇所が開放時には他の2箇所は前述したカムとリンクによって水封されるものである。しかも傘形の弁体はシート面に対してタッチして水封する関係上、弁体のリフトは小さくできるとともにシールする荷重もOリング等の挿入弁に比べてはるかに小さく、最終的にはレバー4の操作荷重を小さくすることができる。しかも、傘形の弁体によって流通口を確実に覆うことができるので、シール性も全く問題ない。
【0027】
また、レバー4の操作は、一動作方向のみの、真にワンタッチ操作でよいから、きわめて簡単である。また、このレバー4の操作は、無条件に所定のストローク全長を移動させるだけであるから、誤操作や操作量不足が生じるおそれもない。しかも、レバー4は自動復帰し、レバー4の操作は、操作方向、操作量ともに、毎回同じであるから、これ以上望めないほど操作性良好である。
【0028】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、小さい操作力で確実に「浄水」、「原水」、「シャワー」の切り替えが可能で、毎回一定の簡単なワンタッチ動作で切り換えることができる操作性にきわめて優れた浄水器を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施態様に係る浄水器の正面図である。
【図2】図1の浄水器の側面図である。
【図3】図1の浄水器の切換弁部の縦断面図である。
【図4】レバーの動作を伝達するラチェット機構部の正面図である。
【図5】クリック機構部の縦断面図である。
【図6】カムシャフトの側面図である。
【図7】カムシャフトの各カム部の正面図である。
【図8】弁体およびリンクの側面図である。
【符号の説明】
1 浄水器
2 接続部
3 水道の蛇口
4 レバー
5 原水口
6 浄水口
7 シャワー口
8 フィルターカートリッジ
9 ラック
10 カムシャフト
11 ラッチ
12 ラチェット機構
13 間隙
14 爪部
16 ばね
17 ボール
18 バルブボデー
19 ボール受溝
20 クリック機構
21、22、23 カム
24、25、26 シート面
27、28、29 弁体
30、31、32 リンク
A、B、C 押し下げ用突起(カム部)
a、b、c 押し上げ用突起(カム部)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a water purifier that purifies tap water, and more particularly, to a water purifier that can easily and reliably switch the discharge mode of raw water, purified water, shower, etc. with a single operation of a lever and a small operating force. .
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a method of switching the discharge mode of the water purifier, the rotation of the dial or lever is transmitted to the shaft as it is, and the switching valve is opened and closed via the shaft, or the mode is switched by converting the rotation to reciprocating motion. The method of doing is known. In any of these conventional methods, the dial or lever must be adjusted to the target position. Each time an operation is performed, the operation position to be operated is confirmed, and the operated position is accurately targeted. There was an inconvenience that it was necessary to check whether the position was adjusted. When the adjustment position is shifted, water in each discharge mode may be mixed. Therefore, considering these confirmations and position adjustments, switching the discharge mode in the conventional water purifier is not necessarily a one-touch operation.
[0003]
In addition, the conventional water purifier adopts a structure in which the valve body is fitted to the water passage hole through a sealing material such as an O-ring, in order to ensure sealing reliability, as the structure of the switching valve portion inside the water purifier. Often doing. However, with such a structure, although a good sealing performance can be obtained, a relatively large force is required to attach / detach the valve body to / from the water passage hole, and accordingly, an operation force when switching the discharge mode is also relatively large. Power was to be required.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a water purifier that can switch the discharge mode very easily by a truly one-touch operation without requiring adjustment of the operation position, and in particular, has improved operability.
[0005]
In addition, the problem of the present invention is to provide a water purifier that can be easily switched to a desired discharge mode with an extremely small operation force and always with the same operation, and that facilitates operation and improves reliability. It is to provide.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the water purifier of the present invention operates in one direction and reciprocates so as to return to the original position after the operation, and the lever through the ratchet mechanism or the one-way clutch mechanism. A camshaft connected to the lever and having a plurality of cams that are out of phase with each other, each mode flow port formed corresponding to each axial position of the plurality of cams, and the plurality of cams in the vertical direction A plurality of valve bodies that open and close each mode flow port, and are connected to each of the plurality of valve bodies and engage with the plurality of cams to open and close each of the plurality of valve bodies. Each of the plurality of cams, and a projection for pushing up the link and a projection for pushing down the link are arranged in parallel in the axial direction of the camshaft. Vignetting, wherein the plurality of links comprise those wherein the abutting push surface and depressed surface is provided on each projection to push down the said push protrusion.
[0008]
The discharge mode in the water purifier is preferably three modes: a raw water mode in which raw water is circulated as it is, a water purification mode in which raw water is filtered through a filter, and a shower mode in which raw water is discharged in a shower shape. It may be a water purifier including a mode other than the above, or a water purifier having only two modes of raw water and purified water.
[0009]
The ratchet mechanism includes, for example, a rack that operates integrally with a lever, and a latch that is connected to valve body driving means that drives a discharge mode switching valve body and engages the rack only in one direction. It can consist of a mechanism.
[0010]
The direction of the reciprocating movement of the lever is not particularly limited, but is preferably in the vertical direction. This lever is operated by operating one stroke in a predetermined fixed direction, and automatically returns to the original position after the operation. Therefore, if the reciprocating direction of the lever is set to the vertical direction, it is only necessary to operate the lever downward (or upward) for one stroke at the time of the switching operation. It will be good.
[0011]
It is necessary that the valve body operation amount per lever operation corresponds to the phase shift of each cam of the camshaft. The number of cams corresponding to each valve element is not necessarily one, and a plurality of cams may be arranged in the camshaft circumferential direction with respect to one valve element. As a result, the corresponding valve element can be driven each time the cams arranged in the circumferential direction come to a predetermined position. The amount of rotation of the camshaft per lever operation may be adjusted to such conditions, and may be 360 degrees / (integer multiple n of the number of discharge modes). Although the value of n may be 1, the value of n is preferably 2 or 3 in order to further reduce the required amount of rotation and the amount of operation of the lever 1 to further improve operability. The value of n can be up to about 5, but if it becomes too large, the switching reliability is adversely affected.
[0012]
Furthermore, as the valve body for mode switching, an umbrella-shaped touch valve body of a type in which the water circulation hole is closed from above and lifted upward when the valve is opened is preferable. Such a valve body can be driven with a much smaller force because there is no factor to increase the driving force due to the frictional force due to the fitting of the O-ring, etc. compared to a valve body with an O-ring, and ultimately the lever Can contribute to a significant reduction in operating force. Moreover, since the entire flow hole can be covered in an umbrella shape with respect to the flow hole, a good sealing property can be obtained.
[0013]
When the valve body is driven using a camshaft, the camshaft cam can be directly engaged with the valve body. However, the valve body is connected via a link engageable with the camshaft. By driving, a smoother operation can be obtained.
[0014]
In such a water purifier according to the present invention, the lever operation for switching the discharge mode may always be in a constant direction and need only be operated for a predetermined stroke unconditionally. No confirmation is required, and it becomes extremely simple. In addition, since a certain stroke is operated for each operation, there is no element that causes an error in the operation amount, and the reliability of the operation is extremely high. Further, since the lever is automatically returned to the original position, the operation at the time of switching is truly a one-touch operation.
[0015]
Further, since the camshaft is used in combination with the lever operating force intermittent transmission mechanism using a ratchet mechanism or the like, the stroke operation of the lever can be reliably and smoothly converted into a predetermined valve body driving operation.
[0016]
In addition, by using an umbrella-shaped valve body as a valve body and combining it with a camshaft drive means, it is possible to open and close the valve body with an extremely light force while ensuring good sealing performance, greatly reducing the lever operating force. it can.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 8 show a water purifier 1 according to an embodiment of the present invention. The water purifier 1 is used by being directly connected to a
[0018]
When raw water is used, tap water is directly discharged, but when purified water is used, water is once guided to the
[0019]
The present invention relates to a structure from the
[0020]
In the embodiment described below, the camshaft rotates once every 40 degrees of the camshaft by one operation of the
[0021]
The stroke operation of the
[0022]
When the
[0023]
At this time, in order to ensure that the
[0024]
As shown in FIGS. 3 and 6, the
[0025]
As shown in FIG. 8,
[0026]
In such a water purifier, the corresponding valve bodies 27, 28, and 29 are opened and closed through the corresponding
[0027]
Further, the operation of the
[0028]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to surely switch between “purified water”, “raw water”, and “shower” with a small operating force, and the operability that can be switched with a simple one-touch operation every time. A very good water purifier can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of a water purifier according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side view of the water purifier of FIG.
3 is a longitudinal sectional view of a switching valve portion of the water purifier of FIG. 1. FIG.
FIG. 4 is a front view of a ratchet mechanism that transmits the operation of the lever.
FIG. 5 is a longitudinal sectional view of a click mechanism section.
FIG. 6 is a side view of the camshaft.
FIG. 7 is a front view of each cam portion of the camshaft.
FIG. 8 is a side view of a valve body and a link.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
a, b, c Push-up projection (cam part)
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