JP4038545B1 - 浄水器用切替弁のカム駆動式弁開閉機構 - Google Patents

Abstract

【課題】従来技術の浄水器用切替弁のカム駆動式弁開閉機構では、何れかの吐水モードが選択されている時に対応する弁座を開弁する弁体（リンク）が、高水圧時の原水で揺動（振動）するという課題を解決する。
【解決手段】軸円周方向に略楕円形で２つの凸部を有するカムＴ３３、カムＳ３４、カムＪ３５をそれぞれ位相をずらして形成したカムシャフト３０において、該カムＴ３３、該カムＳ３４、該カムＪ３５のそれぞれの凸部の略頂点部に軸方向に凹溝３８を設けることにより、カムシャフト３０のカムで押し上げられている弁体（リンク４０）の突起部４２が該凹溝３８に嵌入し、また弁体４５（リンク４０）を常時弾発するコイルスプリング４７の効果も伴って、カムシャフト３０のカムで押し上げられている弁体４５（リンク４０）を安定な状態で保持する。
【選択図】図２

Description

本発明は、水道水（原水）を活性炭（吸着材）や中空糸膜フィルタ等のろ過材からなる浄水槽カートリッジで貫流浄化する水道蛇口直結型の浄水器（通常、切替レバー切替えでストレート原水吐水／シャワー原水吐水／浄水吐水の３つの吐水モードが切替可能である。）に係るものであり、詳しくはいずれかの吐水モードが選択されている時に対応する弁座を開弁する弁体が、高水圧時の原水で揺動（振動）しないようにした浄水器用切替弁のカム駆動式弁開閉機構の改善に関する。

従来から、ストレート原水吐水口・シャワー原水吐水口・浄水吐水口を有し、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ストレート原水吐水・シャワー原水吐水・浄水吐水のように複数の吐水モードを一方向への往復動により切替えるワンタッチ式切替レバーと、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該切替レバーに接続され、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、該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専用流通口（弁座）と、該複数のカムにより上下方向に動作し、該各モード用専用流通口を開閉する複数の傘形の弁体と、該複数の弁体のそれぞれに連結されると共に該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、該複数のカムのそれぞれには、該リンクを押し上げる突出した突起と該リンクを押し下げる半円形の突起とが該カムシャフトの軸方向において並列に設けられ、該複数のリンクには該押し上げる突出した突起と該押し下げる半円形の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水道蛇口直結型の浄水器（例えば、特許文献１参照。）が知られている。

特許第３７２４９４１号公報

しかしながら、従来技術の水道蛇口直結型の浄水器（浄水器用切替弁のカム駆動式弁開閉機構）では、何れかの吐水モードが選択されている時に対応する弁座を開弁する弁体（リンク）が、高水圧時の原水で揺動（振動）する。つまり、弁座を閉弁する弁体（リンク）においては、カムシャフトのカムに設けられたリンクを押し下げる半円形の突起は、対応するリンクの押し下げ面との当接（摺動）部分が多いので、高水圧時の原水でも安定して弁座を閉弁しているが、弁座を開弁する弁体（リンク）においては、カムシャフトのカムに設けられたリンクを押し上げる突出した突起は、対応するリンクの押し上げ面との当接（摺動）部分が僅かなので、不安定な状態で弁座を開弁していて、高水圧時の原水で揺動（振動）が発生するという課題が残されていた。

本発明は、従来の技術の有するこのような問題点を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、カムシャフトのカムで押し上げられている弁体（リンク）を安定な状態で保持し、高水圧時の原水においても弁体（リンク）の揺動（振動）が発生しない浄水器用切替弁のカム駆動式弁開閉機構を提供しようとするものである。

上記目的を達成するために、本発明の水道蛇口直結型の浄水器用切替弁のカム駆動式弁開閉機構は、
浄水器用切替弁の構成においては、切替弁本体上カバー（例えば、ＡＢＳ樹脂等の合成樹脂）と、カムシャフトとリンクとからなるカム駆動式弁開閉機構を有する切替弁本体と、カムシャフトに連動しストレート原水吐水／シャワー原水吐水／浄水吐水の３つの吐水モードを一方向への往復動或いは回動により切替える切替レバー（例えば、ワンタッチ式機構を有する切替レバーでも、ダイヤル式機構を有する切替レバーでも良い。）と、切替弁本体下カバー（例えば、ＡＢＳ樹脂等の合成樹脂）と、からなり、
切替弁本体（例えば、ＰＯＭ樹脂等の合成樹脂）は、上方に設けられ水道蛇口から原水が流入する流入口と、カムシャフトを切替弁本体外部から挿入するカムシャフト軸承孔と、下方に設けられ一端部が弁座Ｔで他端部がストレート原水吐水口に通じる開口部である流通管路Ｔと、下方に設けられ一端部が弁座Ｓで他端部がシャワー原水吐水口に通じる開口部である流通管路Ｓと、下方に設けられ一端部が弁座Ｊで他端部が浄水槽カートリッジに通じる開口部である流通管路Ｊと、からなり、
切替弁本体下カバーは、該流通管路Ｔに結合されるストレート原水吐水口と、該流通管路Ｓに結合されるシャワー原水吐水口と、を有し、
カム駆動式弁開閉機構は、軸円周方向に略楕円形で２つの凸部を有するカムＴ、カムＳ、カムＪをそれぞれ位相をずらして（例えば、６０度、１２０度）形成したカムシャフト（例えば、ＰＯＭ樹脂等の合成樹脂）と、該カムＴ、該カムＳ、該カムＪの各々に設けられカムの外周部を囲繞するように形成された中空部を有し中空部側に形成された１つの突起部を有する略ロ形（四辺形）体であって回動する該カムの凸部と略ロ形体内の突起部との摺動により上下方向に直線往復運動するリンク（開閉弁本体とも言う。例えば、ＰＯＭ樹脂等の合成樹脂）Ｔ、リンクＳ、リンクＪと、該リンクＴ、該リンクＳ、該リンクＪの各々のリンク外周部一端部に設けられた整流羽根（例えば、十字形羽根）とＯリング（例えば、ニトリルゴム、シリコンゴム、フッ素ゴム等の軟質弾性部材）とを有する弁体（プラグ）Ｔ、弁体Ｓ、弁体Ｊと、からなり、切替弁本体内においては、該弁体Ｔの整流羽根は該弁座Ｔの、該弁体Ｓの整流羽根は該弁座Ｓの、該弁体Ｊの整流羽根は該弁座Ｊの中に挿入され、また該弁体ＴのＯリングは該弁座Ｔを、該弁体ＳのＯリングは該弁座Ｓを、該弁体ＪのＯリングは該弁座Ｊを押圧閉塞するように配設され、該リンクＴ、該リンクＳ、該リンクＪの各々のリンク外周部他端部にはそれぞれ常時弾発するコイルスプリング（例えば、ステンレス鋼線）が設けられ、

浄水器用切替弁の作用においては、切替レバーの一方向への往復動或いは回動によりカムシャフトが連動（例えば、ワンタッチ式機構を有する切替レバーの一方向への往復動においては、ギヤ駆動等による間接駆動によりカムシャフトが連動。ダイヤル式機構を有する切替レバーの回動においては、直接駆動によりカムシャフトが連動。）し、該カムＴ、該カムＳ、該カムＪの何れかの凸部が、対応する該リンクＴ、該リンクＳ、該リンクＪの突起部との摺動により該リンクＴ、該リンクＳ、該リンクＪの何れかが上下方向に往復動変換され、それによって対応する該弁体Ｔは該弁座Ｔを、該弁体Ｓは該弁座Ｓを、該弁体Ｊは該弁座Ｊを、開弁又は閉弁動作して、該切替弁本体内の原水が該流通管路Ｔを通りストレート原水吐水口へ、又は該流通管路Ｓを通りシャワー原水吐水口へ、又は該流通管路Ｊを通り浄水槽カートリッジへ、の何れかに通水されることになり、該切替レバー回動を繰り返すことによりストレート原水吐水／シャワー原水吐水／浄水吐水の３つの吐水モードが切替わって吐水されものにおいて、
切替レバーの回動によりカムシャフトが連動し、該カムＴ、該カムＳ、該カムＪの何れかの凸部が、対応する該リンクＴ、該リンクＳ、該リンクＪの突起部との摺動により該リンクＴ、該リンクＳ、該リンクＪの何れかが上方向に移動した時に、上方向に移動したリンクが高水圧時の原水で揺動しないように、該カムＴ、該カムＳ、該カムＪのそれぞれの凸部の略頂点部に軸方向に、上方向に移動したリンクの突起部が嵌入することができる凹溝（位置保持決め溝。細いＵ字溝でも単なる円形状の凹みであっても良く、特に形状は問わない。）を設けたことを特徴とする。

カムシャフトに設けられたカム（カムＴ、カムＳ、カムＪ）のそれぞれの凸部の略頂点部に軸方向に凹溝を設けることにより、カムシャフトのカムで押し上げられているリンク（リンクＴ又はリンクＳ又はリンクＪ）の突起部が該凹溝に嵌入し、またリンク（リンクＴ、リンクＳ、リンクＪ）を常時弾発するコイルスプリングの効果も伴って、カムシャフトのカムで押し上げられているリンクを安定な状態で保持し、高水圧時の原水においても弁体（リンク）の揺動（振動）が発生しない又は発生を低減させるという効果を奏する。

高水圧時の原水においても弁体（リンク）の揺動（振動）が発生しない又は発生を低減させるという目的を、カムシャフトに設けられたカム（カムＴ、カムＳ、カムＪ）のそれぞれの凸部の略頂点部に軸方向に凹溝を追加したにもかかわらず、切替レバーの小さな操作力を損なわずに実現した。

図１は、本発明のカム駆動式弁開閉機構を有する浄水器用切替弁９０の斜視図である。図２（ａ）は、カムシャフト３０の斜視図であり、図２（ｂ）は、カムシャフト３０の正面図である。図３は、リンク４０の右側面図（左側面図も同一）である。図４は、カムシャフト３０にリンク４０を配置させた斜視図である。図５は、カムシャフト３０を中心に切断した時の本発明の浄水器用切替弁９０要部正面断面図である。図６は、本発明のカム駆動式弁開閉機構を有する浄水器用切替弁９０の主となる構成部品を表したアイソメ図である。
また、本明細書を含む各書類においては、１つの部品（或いは名称）を複数個同時使用している関係上、識別しやすいように、ストレート原水吐水に係わる部品に関してはＴの記号を、シャワー原水吐水に係わる部品に関してはＳの記号を、浄水吐水に係わる部品に関してはＪの記号を、付加している。

図１ないし図６を参照して、本発明のカム駆動式弁開閉機構を有する浄水器用切替弁９０の構成（ハード）を説明する。
図１に示す水道蛇口直結型の浄水器用切替弁９０に結合される浄水槽カートリッジ８０は、浄水器用切替弁９０外部に着脱可能に結合される部品で、ケーシング（例えば、ＡＢＳ樹脂等の合成樹脂）８１と、該ケーシング８１に内蔵されるろ過材（不図示。例えば、活性炭、中空糸膜フィルタ）と、からなる。
不図示ではあるが、該ケーシング８１の外部には浄水吐水口（下流側）と原水供給入口（上流側）とを有する。
通常、浄水槽カートリッジ８０は、水道水（原水）を貫流浄化するのが目的であるが、浄化された水（浄水）にミネラル等を添加するためにミネラル添加材等もろ過材に付加される場合もある。
そして、ろ過材には浄化する能力に限界（寿命）があり、定期的に浄水槽カートリッジ８０を交換する必要がある。

図１又は図６に示すように、切替弁本体上カバー（例えば、ＡＢＳ樹脂等の合成樹脂）７０は、切替弁本体１０の流入口１１を貫装して、切替弁本体１０の上部を覆うものである。

図５又は図６に示すように、切替弁本体（例えば、ＰＯＭ樹脂等の合成樹脂）１０は、上方に設けられ水道蛇口から原水（水道水）が流入する流入口１１と、カムシャフト３０が切替弁本体１０外部から挿入されカムシャフト３０の一端部３１を軸承するカムシャフト軸承孔１２と、下方に設けられ一端部（上流側）が弁座Ｔ１３ａ（端面は当接するＯリングＴ４４ａが傷付かないように若干テーパーになっている）で他端部（下流側）が切替弁本体下カバー７５のストレート吐水口７６に通じる開口部１３ｂである流通管路Ｔ１３と、下方に設けられ一端部（上流側）が弁座Ｓ１４ａ（端面は当接するＯリングＳ４４ｂが傷付かないように若干テーパーになっている）で他端部（下流側）が切替弁本体下カバー７５のシャワー原水吐水口７７に通じる開口部１４ｂである流通管路Ｓ１４と、下方に設けられ一端部（上流側）が弁座Ｊ１５ａ（端面は当接するＯリングＪ４４ｃが傷付かないように若干テーパーになっている）で他端部（下流側）が該浄水槽カートリッジ８０に通じる開口部１５ｂである流通管路Ｊ１５と、を有する。
また、本実施例においては、複数の吐水モードを一方向への往復動により切替えるワンタッチ式切替レバー５０としているので、切替弁本体１０外周部に駆動ギア軸１９と、該駆動ギア軸１９の軸線上の反対側には切替レバー５０の一端（小凹部）５１が回動自在に係合される支持軸（凸部）５９と、を設けているが、カムシャフト３０をダイヤル式の切替えレバーで直接回動する方式の浄水器用切替弁にする場合は、使用しないので不要である。

流入口１１の上流側には、通常、水道蛇口固定部品類が配設されるようになっている。（水道蛇口固定部品類においては、業界で統一規格等を設定して汎用性のある水道用部品を販売しているので、なるべくそれらを使用して、メンテナンス性を良くすると良い。）
図１又は図６に示すように、本発明の切替弁本体１０においては、異物（例えば、虫、砂、鉄屑等）混入防止用に６０メッシュ程度の市販のフィルタ（不図示。例えば、ポリエステル製網、ナイロン製網、抗菌性金属添着合成樹脂網、ステンレススチール製網、銅製網、銅銀合金製網、アルミニュウム製網、抗菌性金属添着金属網、不織布製網、抗菌性金属添着不織布網等。尚、抗菌性金属においては銀、銅等が有り、添着、添加、含有、コーティング、メッキ、蒸着等の処理加工方法を問わない。）と、市販の水密パッキン７２（例えば、ドーナツ状の厚手ゴム板）と、市販の蛇口固定部品７３（例えば、ＰＯＭ樹脂製１６ｍｍ径のＣリング板）と、螺刻された流入口１１に螺着できる回転リング７４（例えば、ＰＯＭ樹脂等の合成樹脂）等を使用した。

図１又は図６に示すように、本実施例においては、該切替弁本体１０外部には、手指により上下の一方向に動作し、作動後原位置に復元するように往復動して、ストレート原水吐水／シャワー原水吐水／浄水吐水の３つの吐水モード（切替順序は設計にて決定する）を切替える切替レバー（例えば、ＡＢＳ樹脂等の合成樹脂）５０が、配設される。
切替レバー５０は、略コ字形の形状で、一端（小凹部）５１が該切替弁本体１０の支持軸（凸部）５９に回動自在に係合され、他端（大凹部。溝穴）５２がラック２２（凸部）に係合（直接接続）される。
図６に示すように、該切替弁本体１０の該駆動ギア軸１９には、一方向に回転する駆動ギヤ（例えば、ＡＢＳ樹脂等の合成樹脂、切替レバー５０の一往復動において４０度回転動する。）２０が軸着される。

ラチェット機構（切替レバー復元機構を含む。）においては、クリックバネ（逆回転防止爪。例えば、ステンレス鋼板）２１と、ラック（回転掛爪。該切替切替レバー５０が直接接続される。例えば、ＰＯＭ樹脂等の合成樹脂）２２と、一端面に該クリックバネ２１の爪部が掛止及び滑動できる逆回転防止歯と他端面に該ラック２２の複数の爪が掛止及び滑動できる正回転掛止歯とを有する駆動ギヤ２０と、切替レバー戻しバネ（例えば、ステンレス鋼線）２３と、バネ掛板（切替レバー５０の４０度回転制限板。例えば、ステンレス鋼板）２４と、からなるもので構成した。
切替レバー戻しバネ２３は、一端がラック２２の凹部に、他端がバネ掛板２４に掛止される。
手指で切替レバー５０が下方向に押動操作されると、連動してラック２２が一方向に回転するが、バネ掛板２４の為に切替レバー５０が４０度回転する位置で停止する。ラック２２の複数の爪が該駆動ギヤ２０に設けられた正回転掛止歯に掛かっているので、ラック２２の回転に連動してクリックバネ２１を押し上げながら該駆動ギヤ２０も回転し、切替レバー戻しバネ２３に付勢（反発）力を与える。
ここで、切替レバー５０から手指を離すと、切替レバー戻しバネ２３の付勢（反発）力により、切替レバー５０が上方向に復元される。連動してラック２２が他方向に回転するが、クリックバネ２１の爪部が該駆動ギヤ２０の逆回転防止歯２５に掛止して他方向回転を抑制するので、ラック２２の複数の爪は該駆動ギヤ２０に設けられた正回転掛止歯の上を滑動し、該駆動ギヤ２０はその場に停止したままである。

また、本実施例においては、複数の吐水モードを一方向への往復動により切替えるワンタッチ式切替レバー５０としているので、カムシャフト３０をワンタッチ式の切替えレバー５０でギヤ駆動する方式の浄水器用切替弁９０としたが、他の実施例として、カムシャフト３０をダイヤル式の切替えレバーで直接回動する方式の浄水器用切替弁にしても良い。その場合は、ラチェット機構を構成する部品であるクリックバネ２１と、ラック２２と、駆動ギヤ２０と、切替レバー戻しバネ２３と、バネ掛板２４と、は不要であり、代わりに、ダイヤル式の切替えレバー内にボール式のラチェット機構等を内蔵させると良い。

図２に示すように、カムシャフト（例えば、ＰＯＭ樹脂等の合成樹脂）３０は、一端部３１側に該駆動ギヤ２０と噛合い他方向に回転する従動ギヤ（例えば、駆動ギヤ２０の４０度回転動に対し６０度回転動する。）３９を有し、略中央部（一端部３１と他端部３２のと間）の軸円周方向に、略楕円形で２つの凸部を有するカムＴ３３、カムＳ３４、カムＪ３５をそれぞれ位相をずらして（例えば、６０度、１２０度）形成した。
そして、該カムＴ３３、該カムＳ３４、該カムＪ３５のそれぞれの凸部の略頂点部に軸方向に凹溝３８（特に溝形状は問わない。）を設けた。
ここで、カムシャフト３０をダイヤル式の切替えレバーで直接回動する方式の浄水器用切替弁にする場合は、従動ギヤ３９は不要であるので、従動ギヤ３９を外したり、ダイヤル式の切替えレバーと係合できる形状等に変更すると良い。
図５又は図６に示すように、カムシャフト３０は、切替弁本体１０のカムシャフト軸承孔１２から挿入されて、該カムシャフト軸承孔１２で一端部３１が軸承される。該一端部３１には、パッキン溝３６が有り、該パッキン溝３６にはＯリング（例えば、ニトリルゴム、シリコンゴム、フッ素ゴム等の軟質弾性部材）３７が環装されて水密される。

図３ないし図４、又は図６に示すように、１つのリンク（例えば、ＰＯＭ樹脂等の合成樹脂）４０は、カムシャフト３０に設けられカム（カムＴ３３、カムＳ３４、カムＪ３５）の外周部を囲繞するように形成された中空部４１を有し、該中空部４１側には１つの突起部４２が形成された略ロ形（四辺形）体の開閉弁本体である。
このリンク４０は、回転するカム（カムＴ３３、カムＳ３４、カムＪ３５）の凸部と該突起部４２との摺動により、上下方向に直線往復動するものである。
切替弁本体１０内においては、該カムシャフト３０の該カムＴ３３に対応してリンクＴ４０ａが、該カムＳ３４に対応してリンクＳ４０ｂが、該カムＪ３５に対応してリンクＪ４０ｃが、各々応動するように配設されている。

また、リンク４０の外周部の一端部（下流側）には、整流羽根（例えば、十字形羽根）４３と、Ｏリング（例えば、ニトリルゴム、シリコンゴム、フッ素ゴム等の軟質弾性部材）４４と、を有する弁体（プラグとも言う。）４５が設けられている。
切替弁本体１０の弁座Ｔ１３ａ（上流側）に対応する弁体は弁体Ｔ４５ａ（整流羽根Ｔ４３ａ、ＯリングＴ４４ａ）で、弁座Ｓ１４ａ（上流側）に対応する弁体は弁体Ｓ４５ｂ（整流羽根Ｓ４３ｂ、ＯリングＳ４４ｂ）で、弁座Ｊ１５ａ（上流側）に対応する弁体は弁体Ｊ４５ｃ（整流羽根Ｊ４３ｃ、ＯリングＪ４４ｃ）である。

また、リンク４０の外周部の他端部（上流側）には、軸状のガイド４６が設けられていて、該ガイド４６の外周部には、コイルスプリング（例えば、ステンレス鋼線）４７が設けられている。
リンクＴ４０ａにはガイドＴ４６ａが、リンクＳ４０ｂにはガイドＳ４６ｂが、リンクＪ４０ｃにはガイドＪ４６ｃが対応する。
図４ないし図６に示すように、該ガイドＴ４６ａ、該ガイドＳ４６ｂ、該ガイドＪ４６ｃの各々の上部には、該ガイドＴ４６ａ、該ガイドＳ４６ｂ、該ガイドＪ４６ｃの各々を同時に滑動できるように支持するガイド受け（例えば、ＰＯＭ樹脂等の合成樹脂）６０が１つ設けられている。
ガイド受け６０は、略中央部の任意の箇所に原水通過口６１と、該ガイドＴ４６ａが挿入されるガイド孔６２ａと、該ガイドＳ４６ｂが挿入されるガイド孔６２ｂと、該ガイドＪ４６ｃが挿入されるガイド孔６２ｃと、カムシャフト３０の他端部３２を軸承する凹部６３と、を有する。
また、ガイド受け６０の上部（上流側）にフィルタ（不図示）、水密パッキン７２、蛇口固定部品７３等が載置される。

ここで、例えば、カムＴ３３の凸部と、カムＴ３３に対応するリンクＴ４０ａの突起部４２ａと、が当接している場合を想定する。この時は、該カムＴ３３の凸部の略頂点部の凹溝３８に、該リンクＴ４０ａの突起部４２ａが嵌入し、該リンクＴ４０ａを常時弾発付勢している該コイルスプリング４７の効果も伴って安定し、高水圧時の原水においても該リンクＴ４０ａが揺動（振動）しにくくなっている。
また、この状態では、カムＳ３４の凸部と、カムＳ３４に対応するリンクＳ４０ｂの突起部４２ｂと、が当接していなく、また、カムＪ３５の凸部と、カムＪ３５に対応するリンクＪ４０ｃの突起部４２ｃと、が当接していない場合である。
そして、該切替レバー５０を手指で下方向に押動させると、該駆動ギヤ２０が一定角度の一方向へ回転運動をし、該駆動ギヤ２０に連動する該従動ギヤ３９が一定角度の他方向へ回転運動をすることにより、該カムシャフト３０が一定角度の回転運動をすると、カムＴ３３の凸部と、カムＴ３３に対応するリンクＴ４０ａの突起部４２ａと、が摺動しながらリンクＴ４０ａを下げて、例えば、カムＳ３４の凸部と、カムＳ３４に対応するリンクＳ４０ｂの突起部４２ｂと、が当接し摺動してリンクＳ４０ｂを押し上げる。
この時に、該カムＳ３４の凸部の略頂点部の凹溝３８に、該リンクＳ４０ｂの突起部４２ｂが嵌入し、該リンクＳ４０ｂを常時弾発付勢している該コイルスプリング４７の効果も伴って安定し、高水圧時の原水においても該リンクＳ４０ｂが揺動（振動）しにくくなるものである。

図５又は図６に示すように、切替弁本体下カバー（例えば、ＡＢＳ樹脂等の合成樹脂）７５は、切替弁本体１０の該流通管路Ｔ１３の開口部１３ｂに結合されるストレート原水吐水口７６と、切替弁本体１０の該流通管路Ｓ１４の開口部１４ｂに結合されるシャワー原水吐水口７７と、切替レバーストッパー７８と、を有する。
切替弁本体下カバー７５は、切替弁本体１０の該流通管路Ｔ１３の開口部１３ｂ（下流側）には該ストレート原水吐水口７６を、切替弁本体１０の該流通管路Ｓ１４の開口部１４ｂ（下流側）にはシャワー原水吐水口７７を結合しながら、切替弁本体１０の下部を覆うものである。
切替弁本体上カバー７０と切替弁本体下カバー７５とで、切替弁本体１０を挟着して組み立てられる。同時に切替レバー５０の一端（小凹部）５１が回動自在に維持されたまま着脱不可能になる。

次に、本発明のカム駆動式弁開閉機構を有する浄水器用切替弁９０の作用（ソフト）を説明する。
図５には符号の一部が省略されているが、該弁体Ｔ４５ａの整流羽根Ｔ４３ａは該弁座Ｔ１３ａの中に挿入される。該弁体Ｓ４５ｂの整流羽根Ｓ４３ｂは該弁座Ｓ１４ａの中に挿入される。該弁体Ｊ４５ｃの整流羽根Ｊ４３ｃは該弁座Ｊ１５ａの中に挿入される。
また、該弁体Ｔ４５ａのＯリングＴ４４ａは該弁座Ｔ１３ａを押圧閉塞するように配設される。該弁体Ｓ４５ｂのＯリングＳ４４ｂは該弁座Ｓ１４ａを押圧閉塞するように配設される。該弁体Ｊ４５ｃのＯリングＪ４４ｃは該弁座Ｊ１５ａを押圧閉塞するように配設される。
該切替レバー５０の手指による上下の一往復動により、該駆動ギヤ２０が一定角度の一方向へ回転運動をし、該駆動ギヤ２０に連動する該従動ギヤ３９が一定角度の他方向へ回転運動をすることにより、該カムシャフト３０が一定角度の回転運動をし、該カムＴ３３、該カムＳ３４、該カムＪ３５の何れかの凸部が、対応する該リンクＴ４０ａの突起部４２ａ、該リンクＳ４０ｂの突起部４２ｂ、該リンクＪ４０ｃの突起部４２ｃとの摺動により、該リンクＴ４０ａ、該リンクＳ４０ｂ、該リンクＪ４０ｃの何れかが上下方向に往復動変換される。それによって、対応する該弁体Ｔ４５ａは該弁座Ｔ１３ａを開弁又は閉弁動作し、該弁体Ｓ４５ｂは該弁座Ｓ１４ａを開弁又は閉弁動作し、該弁体Ｊ４５ｃは該弁座Ｊ１５ａを開弁又は閉弁動作する。
該切替弁本体１０内の原水が該流通管路Ｔ１３を通り切替弁本体下カバー７５のストレート原水吐水口７６へ、又は該流通管路Ｓ１４を通り切替弁本体下カバー７５のシャワー原水吐水口７７へ、又は該流通管路Ｊ１５を通り浄水槽カートリッジ８０に通水されることになる。
そして、該切替レバー５０の手指による上下の一往復動を繰り返すことにより、ストレート原水吐水／シャワー原水吐水／浄水吐水の３つの吐水モードが次々と切替わって吐水されることになる。
また、カムシャフト３０をダイヤル式の切替えレバーで直接回動する方式の浄水器用切替弁にする場合においては、ダイヤル式の切替えレバーの回動を繰り返すことにより、ストレート原水吐水／シャワー原水吐水／浄水吐水の３つの吐水モードが次々と切替わって吐水されることになる。

以上、本発明の好適な実施の形態について種々の組合せ等を述べてきたが、本発明は上述する実施の形態に限定されるものでなく、発明の精神を逸脱しない範囲で多くの組合せ、改変等を施し得るのはもちろんである。

例えば、本実施例のカムシャフト３０においては、軸円周方向に略楕円形で２つの凸部を有するカムＴ３３、カムＳ３４、カムＪ３５をそれぞれ位相をずらして（例えば、６０度、１２０度）形成したが、カムシャフト３０をダイヤル式の切替えレバーで直接回動する方式の浄水器用切替弁にする場合は、軸円周方向に略楕円形で３つの凸部を有するカムＴ、カムＳ、カムＪをそれぞれ位相をずらして（例えば、４０度、８０度、１２０度）形成しても良いし、或いは軸円周方向に略楕円形で４つの凸部を有するカムＴ、カムＳ、カムＪをそれぞれ位相をずらして（例えば、３０度、６０度、９０度、１２０度）形成しても良い。

本発明の浄水器用切替弁９０のカム駆動式弁開閉機構は、浄水器のみならず、ミネラル水生成器、アルカリイオン整水器等にも適用できる。

本発明のカム駆動式弁開閉機構を有する浄水器用切替弁９０の斜視図である。 カムシャフトの斜視図及び正面図である。 リンクの右側面図である。 カムシャフトにリンクを配置させた斜視図である。 カムシャフトを中心に切断した時の本発明の浄水器用切替弁の要部正面断面図である。 本発明のカム駆動式弁開閉機構を有する浄水器用切替弁９０の主となる構成部品を表したアイソメ図である。

符号の説明

１０…切替弁本体、１１…流入口、１２…カムシャフト軸承孔、１３…流通管路Ｔ、１３ａ…弁座Ｔ、１３ｂ…開口部、１４…流通管路Ｓ、１４ａ…弁座Ｓ、１４ｂ…開口部、１５…流通管路Ｊ、１５ａ…弁座Ｊ、１５ｂ…開口部、１９…駆動ギア軸、２０…駆動ギヤ、２１…クリックバネ（逆回転防止爪）、２２…ラック（回転掛爪）、２３…切替レバー戻しバネ、２４…バネ掛板（回転制限板）、３０…カムシャフト、３１…一端部、３２…他端部、３３…カムＴ、３４…カムＳ、３５…カムＪ、３６…パッキン溝、３７…Ｏリング、３８…凹溝、３９…従動ギヤ、４０（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ）…リンク、４１（４１ａ、４１ｂ、４１ｃ）…中空部、４２（４２ａ、４２ｂ、４２ｃ）…突起部、４３（４３ａ、４３ｂ、４３ｃ）…整流羽根、４４（４４ａ、４４ｂ、４４ｃ）…Ｏリング、４５（４５ａ、４５ｂ、４５ｃ）…弁体（プラグ）、４６（４６ａ、４６ｂ、４６ｃ）…軸状のガイド、４７…コイルスプリング、５０…（ワンタッチ式）切替レバー、５１…一端（小凹部）、５２…他端（大凹部）、５９…支持軸（凸部）、６０…ガイド受け、６１…原水通過口、６２（６２ａ、６２ｂ、６２ｃ）…ガイド孔、６３…凹部、７０…切替弁本体上カバー、７２…水密パッキン、７３…蛇口固定部品、７４…回転リング、７５…切替弁本体下カバー、７６…ストレート原水吐水口、７７…シャワー原水吐水口、７８…切替レバーストッパー、８０…浄水槽カートリッジ、８１…ケーシング、９０…水道蛇口直結型の浄水器用切替弁

Claims (1)

1. 浄水器用切替弁の構成においては、切替弁本体上カバーと、カムシャフトとリンクとからなるカム駆動式弁開閉機構を有する切替弁本体と、カムシャフトに連動しストレート原水吐水／シャワー原水吐水／浄水吐水の３つの吐水モードを一方向への往復動或いは回動により切替える切替レバーと、切替弁本体下カバーと、からなり、
   切替弁本体は、上方に設けられ水道蛇口から原水が流入する流入口と、カムシャフトを切替弁本体外部から挿入するカムシャフト軸承孔と、下方に設けられ一端部が弁座Ｔで他端部がストレート原水吐水口に通じる開口部である流通管路Ｔと、下方に設けられ一端部が弁座Ｓで他端部がシャワー原水吐水口に通じる開口部である流通管路Ｓと、下方に設けられ一端部が弁座Ｊで他端部が浄水槽カートリッジに通じる開口部である流通管路Ｊと、からなり、
   切替弁本体下カバーは、該流通管路Ｔに結合されるストレート原水吐水口と、該流通管路Ｓに結合されるシャワー原水吐水口と、を有し、
   カム駆動式弁開閉機構は、軸円周方向に略楕円形で２つの凸部を有するカムＴ、カムＳ、カムＪをそれぞれ位相をずらして形成したカムシャフトと、該カムＴ、該カムＳ、該カムＪの各々に設けられカムの外周部を囲繞するように形成された中空部を有し中空部側に形成された１つの突起部を有する略ロ形体であって回動する該カムの凸部と略ロ形体内の突起部との摺動により上下方向に直線往復運動するリンクＴ、リンクＳ、リンクＪと、該リンクＴ、該リンクＳ、該リンクＪの各々のリンク外周部一端部に設けられた整流羽根とＯリングとを有する弁体Ｔ、弁体Ｓ、弁体Ｊと、からなり、切替弁本体内においては、該弁体Ｔの整流羽根は該弁座Ｔの、該弁体Ｓの整流羽根は該弁座Ｓの、該弁体Ｊの整流羽根は該弁座Ｊの中に挿入され、また該弁体ＴのＯリングは該弁座Ｔを、該弁体ＳのＯリングは該弁座Ｓを、該弁体ＪのＯリングは該弁座Ｊを押圧閉塞するように配設され、該リンクＴ、該リンクＳ、該リンクＪの各々のリンク外周部他端部にはそれぞれ常時弾発するコイルスプリングが設けられ、
   浄水器用切替弁の作用においては、切替レバーの一方向への往復動或いは回動によりカムシャフトが連動し、該カムＴ、該カムＳ、該カムＪの何れかの凸部が、対応する該リンクＴ、該リンクＳ、該リンクＪの突起部との摺動により該リンクＴ、該リンクＳ、該リンクＪの何れかが上下方向に往復動変換され、それによって対応する該弁体Ｔは該弁座Ｔを、該弁体Ｓは該弁座Ｓを、該弁体Ｊは該弁座Ｊを、開弁又は閉弁動作して、該切替弁本体内の原水が該流通管路Ｔを通りストレート原水吐水口へ、又は該流通管路Ｓを通りシャワー原水吐水口へ、又は該流通管路Ｊを通り浄水槽カートリッジへ、の何れかに通水されることになり、該切替レバー回動を繰り返すことによりストレート原水吐水／シャワー原水吐水／浄水吐水の３つの吐水モードが切替わって吐水されものにおいて、
   切替レバーの回動によりカムシャフトが連動し、該カムＴ、該カムＳ、該カムＪの何れかの凸部が、対応する該リンクＴ、該リンクＳ、該リンクＪの突起部との摺動により該リンクＴ、該リンクＳ、該リンクＪの何れかが上方向に移動した時に、上方向に移動したリンクが高水圧時の原水で揺動しないように、該カムＴ、該カムＳ、該カムＪのそれぞれの凸部の略頂点部に軸方向に、上方向に移動したリンクの突起部が嵌入することができる凹溝を設けたことを特徴とする浄水器用切替弁のカム駆動式弁開閉機構。

Images