JP6392087B2 - 流路切替器および浄水器 - Google Patents

Description

本発明は、蛇口に連結されて使用されて、蛇口から弁室内に供給される流体を切替レバーに対する操作に応じて複数の排出側流路のうちの１つに順次切り替えて出力する流路切替器、およびこの流路切替器を備えた浄水器に関するものである。

この種の流路切替器として、下記の特許文献１において浄水器での態様で開示された流路切替器が知られている。この浄水器は、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り替えるレバー（切替レバー）と、ラチェット機構を介してレバーに接続され、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、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、複数のカムにより上下方向に動作し、各モード用流通口を開閉する複数の弁体と、複数の弁体のそれぞれに連結されると共に複数のカムと係合して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ている。

また、このラチェット機構は、ラックとラッチとを有している。また、ラックはレバーと一体的に形成され、ラッチはカムシャフトの端部に連結されている。この構成により、このラチェット機構では、レバーの一方向へのストローク動作は、ラックとラッチの爪部とが係合することにより、ラッチを介してカムシャフトに、１ピッチ分の回転動作として伝達される。また、このラチェット機構では、レバーが元の位置に戻る際には、ラッチの爪部が収縮してラックとの係合が外れることでラックが空転して、レバーのみが元に戻る（つまり、レバーの一方向とは逆の他方向へのストローク動作はカムシャフトには伝達されない）。したがって、この浄水器では、レバーの動き（作動力）は、ラチェット機構を介して一回転方向にのみカムシャフトに間欠的に伝達され、カムシャフトはレバーの操作毎に一方向にのみ回転されるようになっている。

特許第３７２４９４１号公報（第２−４頁、第１−４図）

ところが、上記の流路切替器には、以下のような解決すべき課題が存在している。すなわち、この流路切替器では、ラックと係合したり、ラックによって収縮させられて非係合状態（係合が外れる状態）となったりする複数の爪部を備えたラッチは、複数の爪部がＵ字状に屈曲されたアーム状部材を介して一体的に形成されている。このため、上記の特許文献１ではラッチの材料までは明確には記載されていないが、このような複雑な形状のラッチは、一般的には合成樹脂材料を用いて一体的に形成される。しかしながら、合成樹脂材料で形成された爪部は、ラックとの係合・非係合を繰り返す過程において、その先端が摩耗して丸まり易いことから、この流路切替器には、爪部の先端が丸まった場合に、ラッチの爪部がラックと係合すべき状態において、係合が外れて、レバーに対する操作に応じて流路を切り替えることができないという事態が発生するという解決すべき課題が存在している。

本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、切替レバーに対する操作に応じて流路を確実に切り替え得る流路切替器、およびこの流路切替器を備えた浄水器を提供することを主目的とする。

上記目的を達成すべく請求項１記載の流路切替器は、複数の排出側流路に連通する複数の弁座が底壁に並設されると共に当該底壁の周縁から起立する側壁にシャフト挿入孔が形成された弁室と、前記複数の弁座毎に前記弁室内に配設されて当該弁座を開閉する複数の弁体と、一端側部位が前記シャフト挿入孔から前記弁室内に挿入されると共に当該一端側部位の外周面に前記複数の弁体を駆動するためのカム部が複数形成され、かつ当該シャフト挿入孔の中心軸を中心として回転自在に前記側壁に支持されたカムシャフトと、前記カムシャフトの他端側部位にラチェット機構を介して連結された切替レバーとを備え、前記ラチェット機構は、前記切替レバーが前記中心軸を中心として初期位置から一方向に回転動作している際には前記カムシャフトを同一方向に回転させ、当該切替レバーが前記初期位置に向けて他方向に逆回転動作している際には前記カムシャフトに対して当該切替レバーを空転させるように構成されている流路切替器であって、前記ラチェット機構は、互いの軸線が前記中心軸に一致する状態で対向して配設された一対の円板体と、前記一対の円板体のうちの一方の円板体における他方の円板体との対向面に、前記軸線を中心として同心円状に形成された小径円周壁および大径円周壁と、前記他方の円板体における前記一方の円板体との対向面に前記軸線を中心として形成されて前記小径円周壁と前記大径円周壁との間に嵌め合わされる中径円周壁と、前記中径円周壁に形成されたラチェット歯と、前記一方の円板体に前記小径円周壁と前記大径円周壁との間に亘る長さでかつ前記軸線を中心として放射状に複数形成された平面視矩形の貫通孔と、前記小径円周壁と前記大径円周壁との間に亘る長さに形成されて前記ラチェット歯と係合するラチェット爪として前記複数の貫通孔内にそれぞれ収容された金属製柱状ピンと、前記一方の円板体における前記対向面の背面に配設されて前記複数の金属製柱状ピンを個別に当該対向面方向に付勢する付勢部材とを備えて構成され、前記切替レバーは、前記一対の円板体のうちの一方の円板体に連結され、前記カムシャフトの前記他端側部位は、前記一対の円板体のうちの他方の円板体に連結されている。

請求項２記載の流路切替器は、請求項１記載の流路切替器において、前記金属製柱状ピンは円柱ピンである。

請求項３記載の流路切替器は、請求項１または２記載の流路切替器において、前記付勢部材は、金属材料で形成されている。

請求項４記載の流路切替器は、請求項１から３のいずれかに記載の流路切替器と、前記２つの排出側流路のうちのいずれか一方の排出側流路内に配設された濾過材とを備えている。

請求項１記載の流路切替器およびこの流路切替器を備えた浄水器では、第１ラチェット機構において、ラチェット歯と係合するラチェット爪として機能する金属製柱状ピンが金属材料で形成されている。したがって、この流路切替器および浄水器によれば、ラチェット爪（爪部）が合成樹脂材料で形成されていた従来の流路切替器および浄水器と比較して、ラチェット爪として機能する金属製柱状ピンの摩耗が極めて少ないため、金属製柱状ピンの摩耗に起因して金属製柱状ピンとラチェット歯との係合が外れるという事態の発生を長期間に亘って回避することができることから、切替レバーに対する操作に応じて、複数の排水側流路を確実に切り替えて弁室に連通させること、つまり、弁室に供給されている水を、複数の排水側流路に確実に切り替えて吐水させることができる。

請求項２記載の流路切替器およびこの流路切替器を備えた浄水器では、第１ラチェット機構の一部を構成する金属製柱状ピンが円柱ピンで構成されているため、カムシャフト側の他方の円板体に対して切替レバー側の一方の円板体を空転させる際に、金属製柱状ピンが他方の円板体に形成されたラチェット歯の表面を滑るだけではなく、回転しながら移動することができる。したがって、この流路切替器およびこの浄水器によれば、ラチェット歯の摩耗についても大幅に低減することができるため、金属製柱状ピンとラチェット歯との係合が外れるという事態の発生をより一層の長期間に亘って回避することができることから、切替レバーに対する操作に応じて、複数の排水側流路を一層確実に切り替えて弁室に連通させること、つまり、弁室に供給されている水を複数の排水側流路に一層確実に切り替えて吐水させることができる。

請求項３記載の流路切替器およびこの流路切替器を備えた浄水器によれば、第１ラチェット機構の一部を構成する付勢部材が金属材料で形成されているため、合成樹脂材料で形成されている構成と比較して、耐久性を十分に向上させることができる。

流路切替器２とカートリッジ３とを備えた浄水器１の完成斜視図である。 図１に示す浄水器１の分解斜視図である。 図１におけるＷ−Ｗ線断面図である。 切替レバー１６の他端側部位８３の背面側の構造を説明するための部分斜視図である。 切替レバー１６の他端側部位８３の対向面側の構造、および金属製柱状ピン９６の構造を説明するための部分斜視図である。 切替レバー１６、第１ラチェット機構１８およびカムシャフト２２の斜視図である。 第１ラチェット機構１８を構成する部材であるカムシャフト２２に形成された円板体４５、この円板体４５の対向面に形成された中径円周壁９３、中径円周壁９３に形成されたラチェット歯９４、およびラチェット歯９４と係合するラチェット爪としての金属製柱状ピン９６の構造を示す部分斜視図である。 第１ラチェット機構１８の動作を説明するための説明図である。 第１ラチェット機構１８の動作を説明するための他の説明図である。 第１ラチェット機構１８の動作を説明するための他の説明図である。 第１ラチェット機構１８の動作を説明するための他の説明図である。 第２ラチェット機構２４の構造を説明するための図２におけるＸ−Ｘ線断面図である。

以下、流路切替器、および流路切替器を備えた浄水器の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。

最初に、浄水器１の構成について、図面を参照して説明する。

図１，２に示す浄水器１は、流路切替器２およびカートリッジ（浄水槽カートリッジ）３を備え、図３に示すように、流路切替器２が蛇口４に直接連結されて（以下、「直結されて」ともいう）使用される蛇口直結型浄水器として構成されている。以下、流路切替器２とカートリッジ３の各構成について説明する。

まず、流路切替器２について説明する。

流路切替器２は、一例として、図１，２に示すように、キャップネジ１１、蛇口パッキン１２、切替弁１３、上ケース１４、下ケース１５、切替レバー１６、戻しバネ１７、第１ラチェット機構（「ラチェット機構」の一例）１８、およびＯリング１９，２０を備えている。

この場合、キャップネジ１１は、合成樹脂材料を用いて図１，２に示すように外形が環状に形成されると共に、図３に示すように、切替弁１３を構成する後述の弁室２１の側壁３２における上部の外周面に形成された雄ねじと螺合する雌ねじが内周面に形成されている。このキャップネジ１１は、不図示のＣリング状の取付具が取り付けられた蛇口４に外嵌されて、この状態から弁室２１の側壁３２に螺合された際に、この取付具を介して蛇口４を側壁３２の内部に装着された蛇口パッキン１２に押し当てることで、図３に示すように流路切替器２を蛇口４に連結する機能を有している。蛇口パッキン１２は、ゴムを用いて円板状に形成されると共に、中心に貫通孔１２ａが形成されている。

切替弁１３は、図２，３に示すように、弁室２１、カムシャフト２２、Ｏリング２３、第２ラチェット機構２４、複数の弁体（本例では一例として３個の弁体２５，２６，２７）、複数（弁体と同数）のコイルスプリング２８およびパッキン受け２９を備えている。

弁室２１は、合成樹脂材料を用いて、図２，３に示すように、底壁３１、および底壁３１の周縁から起立する側壁３２を備えている。本例では一例として、底壁３１が平面視円形に形成されると共に、側壁３２が円筒体状に形成されることにより、弁室２１は有底円筒体状に形成されている。また、弁室２１の側壁３２には、カムシャフト２２を挿入するための円形のシャフト挿入孔３３が形成されている。

また、底壁３１には、図３に示すように、複数の排出側流路（本例では一例として、シャワー原水吐水用流路１０１、ストレート原水吐水用流路１０２および浄水用流路１０３）にそれぞれ連通する複数（排出側流路と同数）の弁座（本例では３個の弁座３４，３５，３６）が直線状に並設されている。また、底壁３１の内面における弁座３４，３５間の部位、および底壁３１の内面における弁座３５，３６間の部位には、パッキン受け２９側の後述する第２シャフト押さえ７３，７４との間で、カムシャフト２２をその中心軸Ａを中心として回動自在に支持する第１シャフト押さえ３７，３８が突設されている。

また、図２，３に示すように、弁室２１の側壁３２の外面におけるシャフト挿入孔３３の周囲には、後述する第２ラチェット機構２４の一部を構成する円筒体５１が立設され、一方、側壁３２の外面におけるこの円筒体５１の形成部位に対して逆側の部位には、切替レバー１６の一端側が戻しバネ１７を外嵌した状態で装着される筒状体３９が突設されている。また、弁室２１の側壁３２の外面には、浄水用流路１０３と連通すると共に、カートリッジ３が着脱自在に取り付け可能な不図示の取付口が配設されている。

カムシャフト２２は、図２，３に示すように、合成樹脂材料を用いて円柱状に形成されると共に、一端側部位（同図中の左端側部位）がシャフト挿入孔３３から弁室２１内に挿入されている。また、この一端側部位の外周面には、複数（本例では３個）の弁体２５，２６，２７を駆動するためのカム部が中心軸Ａに沿って一定の間隔を開けて複数（弁体と同数。本例では図１，２に示すようにカム部４１，４２，４３の３個）形成されている。また、本例では、各カム部４１，４２，４３は、１２０度の角度間隔で配設された３個のカムをそれぞれ備えている。また、各カム部４１，４２，４３の３個のカムは、互いに４０度ずつ位相をずらして配設されている。

また、カムシャフト２２は、図３に示すように、シャフト挿入孔３３の内周面と対向する外周面がこの内周面と面的に接触すると共に、第１シャフト押さえ３７，３８および第２シャフト押さえ７３，７４で挟持されるにより、中心軸Ａを中心として回転自在に側壁３２（弁室２１）に支持されている。また、シャフト挿入孔３３の内周面と対向するカムシャフト２２のこの外周面には、周方向に沿って環状溝４４が形成されると共に、シャフト挿入孔３３からの流体の漏れ出しを防止するためのＯリング２３がこの環状溝４４内に配設されている。また、カムシャフト２２は、図２，３に示すように、他端側部位に中心軸Ａと同軸となる円板体４５が形成されている。この円板体４５は、後述するように、第１ラチェット機構１８の一部を構成する。

第２ラチェット機構２４は、図２，３，１２に示すように、弁室２１の側壁３２におけるシャフト挿入孔３３の周縁に、カムシャフト２２の中心軸Ａと同軸に（シャフト挿入孔３３と同軸でもある）立設されると共に内周面に複数のラチェット歯５１ａが周方向に沿って等角度間隔で形成された合成樹脂材料製の円筒体５１を備えている。また、第２ラチェット機構２４は、図２，３，１２に示すように、カムシャフト２２の外周面のうちの円筒体５１の内周面と対向する部位に外嵌されると共に複数（本例では一例として３個）のラチェット爪５２ａが外周面に一体的に形成された合成樹脂材料製の円筒体５２を備えている。

本例では一例として、ラチェット歯５１ａは、４０度間隔で９個形成されている。この構成により、第２ラチェット機構２４は、外周面に円筒体５２が外嵌されたカムシャフト２２を、円筒体５１が立設された弁室２１の側壁３２に対して、中心軸Ａを中心とする一方向（図１，２，６，７，１２に示す矢印Ｂ方向）への回転（４０度の角度間隔での回転）のみを許容し、この一方向（矢印Ｂ方向）と逆方向への回転を防止する。

各弁体２５，２６，２７は、合成樹脂材料を用いて、図２，３に示すように、同一に構成されている。このため、各弁体２５，２６，２７の構造について、弁体２５を例に挙げて説明する。弁体２５は、カムシャフト２２のカム部４１が挿入される四角形状のリンク枠６１と、リンク枠６１を構成する一対の横枠（同図中の上枠および下枠）のうちの一方の横枠（底壁３１側の横枠。同図中の下枠）６１ａの下面に配設された弁本体６２と、一対の横枠のうちの他方の横枠（蛇口パッキン１２側の横枠。同図中の上枠）６１ｂの上面に配設されてコイルスプリング２８が装着されるバネ受け６３とを備えている。また、リンク枠６１（つまり、弁体２５）は、リンク枠６１を構成する一対の縦枠６１ｃ，６１ｄが弁室２１の側壁３２の内面に形成された不図示のガイド枠でガイドされることで、弁室２１の底壁３１に配設された弁座３４に対して接離可能に構成されている。

また、他の弁体２６，２７も、弁体２５と同様にして、それぞれのリンク枠６１内に対応するカム部４２，４３が挿入されると共に、それぞれのリンク枠６１を構成する一対の縦枠６１ｃ，６１ｄが弁室２１の側壁３２の内面に形成されたガイド枠でガイドされることで、弁室２１の底壁３１に配設された弁座３５，３６に対して接離可能に構成されている。

各弁体２５，２６，２７は、それぞれのバネ受け６３とパッキン受け２９側の後述するバネ受け７２との間に縮長した状態で装着されたコイルスプリング２８により、対応する弁座３４，３５，３６方向に常時付勢されており（弁座３４，３５，３６を閉状態にする方向に常時付勢されており）、対応するカム部４１，４２，４３のカムによって横枠６１ｂがコイルスプリング２８の付勢力に抗して蛇口パッキン１２側に押動された際にのみ弁座３４，３５，３６を開状態に移行させる。本例では、カムシャフト２２は４０度の角度間隔で一方向に回転し、各カム部４１，４２，４３の３個のカムは互いに４０度ずつ位相をずらして配設されているため、各弁体２５，２６，２７は１つずつ順番にカムによって蛇口パッキン１２側に押動される。したがって、図３に示すように、弁座３４，３５，３６は、これらのうちの１個だけが開状態に移行し、他の２個は閉状態に維持される。

パッキン受け２９は、図２に示すように、合成樹脂材料を用いて平面視形状が円形の平板体に形成されている。また、パッキン受け２９は、図２，３に示すように、その中央部分に表裏を貫通する貫通孔７１が形成されている。また、パッキン受け２９の下面には、図３に示すように、各弁体２５，２６，２７のバネ受け６３に対向する各位置にバネ受け７２が形成されると共に、図２，３に示すように、第１シャフト押さえ３７，３８に対向する位置に、第２シャフト押さえ７３，７４が立設されている。

上ケース１４は、合成樹脂材料を用いて形成されて、図１，２，３に示すように、中央部分に形成された貫通孔１４ａ内から弁室２１の側壁３２における雄ねじが外周面に形成された上部が突出する状態で弁室２１の上側に装着される。

下ケース１５は、合成樹脂材料を用いて形成されて、図１，２，３に示すように、ストレート原水吐水用流路１０２に連通するストレート原水吐水口１５ａが中央部分に形成されると共に、シャワー原水吐水用流路１０１に連通するシャワー原水吐水口１５ｂがストレート原水吐水口１５ａの周囲に形成されている。また、下ケース１５は、Ｏリング１９，２０を介在させた状態で弁室２１の下側に装着されて、上ケース１４と嵌め合わされる。

切替レバー１６は、合成樹脂材料を用いて形成されて、一例として図２，３に示すように、弁室２１の筒状体３９側に位置する一端側部位８１が円板状体（ほぼ円板体）に形成されると共にその弁室２１との対向面に、弁室２１側に向けて突出する柱状軸体８２が突設されて構成されている。また、図２に示すように、この柱状軸体８２は、戻しバネ１７を外嵌した先端部側が、その軸線がカムシャフト２２の中心軸Ａに一致した状態で筒状体３９内に挿入される。また、切替レバー１６は、弁室２１の円筒体５１側に位置する他端側部位８３も円板状体（ほぼ円板体）に形成されている。この他端側部位８３は、後述するように第１ラチェット機構１８の一部を構成することで、第１ラチェット機構１８を介してカムシャフト２２の一端側部位（同図中の右端側部位）に連結される。

以上の構成により、切替レバー１６は、両端が支持された状態で、カムシャフト２２の中心軸Ａを中心として揺動可能に構成されている。具体的には、切替レバー１６は、図１に示す矢印Ｄ方向（一方向）に押される操作が行われた際には、同図に示す初期位置から戻しバネ１７の付勢力に抗して矢印Ｄ方向に予め規定された角度（４０度を若干超える角度）だけ揺動し、押される操作が解除された際には、戻しバネ１７の付勢力によって矢印Ｄ方向とは逆の方向（他方向）に逆回転して初期位置に戻るというように動作する。

第１ラチェット機構１８は、図２〜図６に示すように、互いの軸線がカムシャフト２２の中心軸Ａに一致する状態で対向して配設された一対の円板体（本例では、カムシャフト２２の他端側部位に形成された円板体４５、および円板状体に形成された切替レバー１６の他端側部位８３）と、この一対の円板体のうちの一方の円板体（本例では一例として他端側部位８３）における他方の円板体（本例では一例として円板体４５）との対向面に軸線を中心として同心円状に形成された小径円周壁９１および大径円周壁９２と、他方の円板体（円板体４５）における一方の円板体（他端側部位８３）との対向面に軸線を中心として形成されて小径円周壁９１と大径円周壁９２との間に摺動自在に嵌め合わされる中径円周壁９３と、中径円周壁９３が凹凸加工されることで形成されたラチェット歯９４と、一方の円板体（他端側部位８３）に小径円周壁９１と大径円周壁９２との間に亘る長さでかつ軸線を中心として放射状に複数形成された平面視長方形の貫通孔９５と、複数の貫通孔９５内にそれぞれ収容された金属製柱状ピン９６（以下、単に柱状ピン９６ともいう）と、図２〜４に示すように一方の円板体（他端側部位８３）の他方の円板体（円板体４５）との対向面（図４では下面）の背面（図４では上面）に配設されて複数の柱状ピン９６を図６に示すように個別にこの対向面方向に付勢する付勢部材９７と、一対の円板体（円板体４５および他端側部位８３）を覆う円筒状カバー９８と、付勢部材９７が配設された切替レバー１６の他端側部位８３における上記背面に装着される円板状カバー９９とを備えている。

本例では一例として、柱状ピン９６は、図７に示すように、中径円周壁９３の厚みよりも長い長さに形成されることで、小径円周壁９１と大径円周壁９２との間に亘る長さに形成されて（つまり、外周側の端部が大径円周壁９２と係合し、内周側の端部が小径円周壁９１と係合することによって、小径円周壁９１および大径円周壁９２の回転に伴って回転するように構成されて）、ラチェット歯９４と係合するラチェット爪として機能する。本例では、ラチェット歯９４は、図７に示すように、等角度間隔（本例では、カムシャフト２２に形成されたカム部４１，４２，４３の３つのカムの位相差（４０度）に対応して、４０度間隔）で、９個形成されている。また、各ラチェット歯９４は、鋸歯状歯であって、カムシャフト２２の回転方向（矢印Ｂ方向）に向く斜面９４ａが緩やかに傾斜する斜面として形成される一方で、この回転方向とは逆の方向に向く斜面９４ｂが急峻に（ほぼ直角に）傾斜する斜面に形成されている。

また、貫通孔９５は、図４，５に示すように、一例として１２０度間隔で３個形成されている。また、柱状ピン９６は、図５に示すように、一例として円柱ピンで構成されているが、これに限定されず、例えば、同図中のかっこ内に示すように、直方体状ピンであって、円板体４５側の端面（同図中の上側の端面）の角部（周方向と直交する方向の角部）が断面半円状に丸められた柱状ピンで構成することもできる。

また、付勢部材９７は、本例では一例として図４に示すように、屈曲された先端部が貫通孔９５に進入し、基部に固定用孔（他端側部位８３の背面に形成されたボスが挿入される孔）が形成された平面視弧状の複数（貫通孔９５と同数）の弾性舌片９７ａ，９７ｂ，９７ｃを備えた板バネとして構成されている。本例では一例として、各弾性舌片９７ａ，９７ｂ，９７ｃがそれぞれの中心部に配設された円環部を介して一体的に形成されているが、それぞれが分離する構成であってもよい。また、付勢部材９７は、弾性を有する金属材料製の板材を用いて構成されているが、合成樹脂材料を用いて構成することもできる。

この構成により、カムシャフト２２の他端側部位は、第１ラチェット機構１８の一部を構成する一対の円板体のうちの他方の円板体としての円板体４５に連結されている。また、切替レバー１６の他端側部位８３は第１ラチェット機構１８の一部を構成することから、切替レバー１６の他端側は第１ラチェット機構１８の一部を構成する一対の円板体のうちの一方の円板体としての他端側部位８３に連結されている。なお、本例では、切替レバー１６の他端側部位８３自体を円板状に形成することで、第１ラチェット機構１８の一部を構成する一方の円板体として機能させる構成を採用しているが、切替レバー１６の他端側部位８３とは異なる部材でこの一方の円板体を構成し、この一方の円板体に切替レバー１６の他端側部位８３を連結する構成を採用することもできる。

以上の構成を備えた第１ラチェット機構１８の動作について、小径円周壁９１および大径円周壁９２と、中径円周壁９３とを直線状に展開した状態を模式的に示す図８〜図１１を参照して説明する。

まず、図１に示す初期位置に位置している切替レバー１６に対して、矢印Ｄ方向に押される操作が行われたときには、切替レバー１６は中心軸Ａを中心として矢印Ｄ方向に揺動し、これに伴い、第１ラチェット機構１８の一方の円板体として機能する他端側部位８３は中心軸Ａを中心として矢印Ｂ方向に回転する。また、他端側部位８３に形成されている小径円周壁９１および大径円周壁９２も図８に示すように矢印Ｂ方向に回転し、これに伴い、小径円周壁９１および大径円周壁９２間に亘って形成されている貫通孔９５、並びにこの貫通孔９５内に収容されている柱状ピン９６も矢印Ｂ方向に回転する。

この際に、各柱状ピン９６は、第１ラチェット機構１８の他方の円板体として機能するカムシャフト２２の円板体４５に形成されている中径円周壁９３のラチェット歯９４における斜面９４ｂ（ほぼ直角な斜面）に当接（係合）して、中径円周壁９３（つまり円板体４５）を中心軸Ａを中心として矢印Ｂ方向に回転させる。このため、カムシャフト２２も中心軸Ａを中心として矢印Ｂ方向に回転する。このようにして、第１ラチェット機構１８は、切替レバー１６が初期位置から矢印Ｄ方向に押されたときには、カムシャフト２２を中心軸Ａを中心として矢印Ｂ方向に回転させる。

その後、切替レバー１６を矢印Ｄ方向へ押す操作が解除されたときには、切替レバー１６は、戻しバネ１７の付勢力により、中心軸Ａを中心として矢印Ｄ方向とは逆の方向に揺動して初期位置に戻る。また、これに伴い、切替レバー１６の他端側部位８３は、図９に示すように、中心軸Ａを中心として矢印Ｂ方向とは逆の矢印Ｂ１方向に回転する。また、小径円周壁９１および大径円周壁９２も同図に示すように矢印Ｂ１方向に回転し、これに伴い、小径円周壁９１および大径円周壁９２間に亘って形成されている貫通孔９５、並びにこの貫通孔９５内に収容されている柱状ピン９６も矢印Ｂ１方向に回転する。

一方、カムシャフト２２は、第２ラチェット機構２４によって矢印Ｂ方向への回転は許容されているものの逆方向（矢印Ｂ１方向）への回転は防止されている。つまり、カムシャフト２２の他端側部位に連結されている円板体４５、ひいてはこの円板体４５に形成されている中径円周壁９３も矢印Ｂ１方向への回転は防止されている。

これにより、各柱状ピン９６は、図９，１０に示すように、カムシャフト２２の円板体４５に形成されている中径円周壁９３のラチェット歯９４における斜面９４ａ（緩やかな斜面）に沿って回転しながら（または滑りながら）移動して、図１１に示すようにラチェット歯９４を１個だけ乗り越える。なお、各柱状ピン９６は、この移動中に、付勢部材９７と当接した際には、図１０に示すように、小径円周壁９１および大径円周壁９２から加わる回転力に基づいて付勢部材９７を弾性変形させながら貫通孔９５の外方に押動するが、ラチェット歯９４の頂部に達した状態でも貫通孔９５の領域内に位置しており、また付勢部材９７から貫通孔９５内への付勢力が加わっているため、貫通孔９５から抜け出ることはない。このようにして、第１ラチェット機構１８は、切替レバー１６が戻しバネ１７の付勢力によって初期位置に戻るときには、ラチェット歯９４の形成された中径円周壁９３に対して小径円周壁９１および大径円周壁９２を空転させる。つまり、第１ラチェット機構１８は、カムシャフト２２の他端側部位に連結されている円板体４５に対して切替レバー１６の他端側部位８３を空転させる。

カートリッジ３は、内部に不図示の濾過材が配設されている。また、カートリッジ３には、図１に示すように、浄水吐水口３ａが配設されている。この場合、濾過材は、弁室２１側の浄水用流路１０３と浄水吐水口３ａとの間に位置して、浄水用流路１０３を介してカートリッジ３に供給される水を濾過して、浄水吐水口３ａ側に排出する。

次いで、流路切替器２および浄水器１の動作について説明する。

切替レバー１６を図１に示す初期位置から矢印Ｄ方向に１回だけ押して、予め規定された角度（４０度を若干超える角度）だけ揺動させ、その後に、この押す操作を解除する。この際に、切替レバー１６は、この予め規定された角度だけ初期位置から矢印Ｄ方向に揺動して、この初期位置に戻る。

この場合、上記したように、切替レバー１６の他端側部位８３が中心軸Ａを中心として矢印Ｂ方向に回転した際には、第１ラチェット機構１８を介してカムシャフト２２も中心軸Ａを中心として矢印Ｂ方向に切替レバー１６と同じ角度だけ回転する。一方、切替レバー１６が戻しバネ１７の付勢力によって初期位置に戻る際には、第１ラチェット機構１８は、第２ラチェット機構２４によって矢印Ｂ方向とは逆方向への回動が防止されているカムシャフト２２に対して切替レバー１６を空転させる。

このため、この切替レバー１６に対するこの１回の操作により、カムシャフト２２は第２ラチェット機構２４のラチェット歯５１ａの１個分の角度（本例では４０度）だけ矢印Ｂ方向に回転する。以降、このようにして、この切替レバー１６に対するこの操作を実行する都度、カムシャフト２２はラチェット歯５１ａの１個分の角度ずつ矢印Ｂ方向に回転する。

したがって、この切替レバー１６に対するこの操作を実行する都度、カムシャフト２２に形成されたカム部４１，４２，４３によって駆動されることで、各弁体２５，２６，２７は、弁座との当接、弁座からの離間、および弁座からの離間という３つの状態に、位相をずらして順次移行する。これにより、流路切替器２は、切替レバー１６に対する操作が行われる都度、各弁座３４，３５，３６に連通するシャワー原水吐水用流路１０１、ストレート原水吐水用流路１０２および浄水用流路１０３を、弁室２１に順次連通させることから、この浄水器１では、蛇口４から弁室２１内に供給されている水を、シャワー原水吐水口１５ｂ、ストレート原水吐水口１５ａ、およびカートリッジ３に配設された浄水吐水口３ａに順次切り替えて吐水させる。

このように、この流路切替器２、および流路切替器２とカートリッジ３とで構成される浄水器１では、切替レバー１６が操作されたときに、切替レバー１６の矢印Ｄ方向への回転に伴ってカムシャフト２２を矢印Ｂ方向に回転させるという動作と、切替レバー１６が初期位置に向けて戻る際にはカムシャフト２２に対して切替レバー１６を空転させるという動作とを実行する第１ラチェット機構１８において、ラチェット歯９４と係合するラチェット爪として機能する柱状ピン９６が金属材料で形成されている。したがって、この流路切替器２および浄水器１によれば、ラチェット爪（爪部）が合成樹脂材料で形成されていた従来の流路切替器および浄水器と比較して、ラチェット爪として機能する柱状ピン９６の摩耗が極めて少ないため、柱状ピン９６の摩耗に起因して柱状ピン９６とラチェット歯９４との係合が外れるという事態の発生を長期間に亘って回避することができることから、切替レバー１６に対する操作に応じて、シャワー原水吐水用流路１０１、ストレート原水吐水用流路１０２および浄水用流路１０３を確実に切り替えて弁室２１に連通させること、つまり、弁室２１に供給されている水を、シャワー原水吐水口１５ｂ、ストレート原水吐水口１５ａおよび浄水吐水口３ａに確実に切り替えて吐水させることができる。

また、この流路切替器２およびこの浄水器１では、第１ラチェット機構１８の一部を構成する柱状ピン９６が円柱ピンで構成されているため、カムシャフト２２側の円板体４５に対して切替レバー１６の他端側部位８３を空転させる際に、柱状ピン９６が円板体４５に形成されたラチェット歯９４の表面を滑るだけではなく、回転しながら移動することができる。したがって、この流路切替器２およびこの浄水器１によれば、ラチェット歯９４の摩耗についても大幅に低減することができるため、柱状ピン９６とラチェット歯９４との係合が外れるという事態の発生をより一層の長期間に亘って回避することができることから、切替レバー１６に対する操作に応じて、シャワー原水吐水用流路１０１、ストレート原水吐水用流路１０２および浄水用流路１０３を一層確実に切り替えて弁室２１に連通させること、つまり、弁室２１に供給されている水を、シャワー原水吐水口１５ｂ、ストレート原水吐水口１５ａおよび浄水吐水口３ａに一層確実に切り替えて吐水させることができる。

また、この流路切替器２およびこの浄水器１によれば、第１ラチェット機構１８の一部を構成する付勢部材９７が金属材料で形成されているため、合成樹脂材料で形成されている構成と比較して、耐久性を十分に向上させることができる。

なお、上記の例では、流路切替器２を浄水器１の一部として使用しているが、流路切替器２単体で使用することもできるのは勿論である。また、上記の例では、排出側流路の数が３つであるのに対応させて、弁室２１に３つの弁座３４，３５，３６を形成すると共に、弁室２１内に３つの弁体２５，２６，２７を配置し、かつカムシャフト２２に３つのカム部４１，４２，４３を形成する構成を採用しているが、排出側流路の数に対応させて、弁座、弁体およびカム部の数を２個に減少させたり、４個、５個、・・・というように増加させることができるのは勿論である。

１ 浄水器
２ 流路切替器
３ カートリッジ
１６ 切替レバー
１８ 第１ラチェット機構
２１ 弁室
２２ カムシャフト
２５，２６，２７ 弁体
３１ 底壁
３２ 側壁
３３ シャフト挿入孔
３４，３５，３６ 弁座
４１，４２，４３ カム部
４５ 円板体
８３ 切替レバー１６の他端側部位
９１ 小径円周壁
９２ 大径円周壁
９３ 中径円周壁
９４ ラチェット歯
９５ 貫通孔
９６ 柱状ピン
９７ 付勢部材
１０１，１０２，１０３ 排水側流路
Ａ 中心軸
Ｂ 一方向

Claims (4)

1. 複数の排出側流路に連通する複数の弁座が底壁に並設されると共に当該底壁の周縁から起立する側壁にシャフト挿入孔が形成された弁室と、
   前記複数の弁座毎に前記弁室内に配設されて当該弁座を開閉する複数の弁体と、
   一端側部位が前記シャフト挿入孔から前記弁室内に挿入されると共に当該一端側部位の外周面に前記複数の弁体を駆動するためのカム部が複数形成され、かつ当該シャフト挿入孔の中心軸を中心として回転自在に前記側壁に支持されたカムシャフトと、
   前記カムシャフトの他端側部位にラチェット機構を介して連結された切替レバーとを備え、
   前記ラチェット機構は、前記切替レバーが前記中心軸を中心として初期位置から一方向に回転している際には前記カムシャフトを同一方向に回転させ、当該切替レバーが前記初期位置に向けて他方向に逆回転している際には前記カムシャフトに対して当該切替レバーを空転させるように構成されている流路切替器であって、
   前記ラチェット機構は、
   互いの軸線が前記中心軸に一致する状態で対向して配設された一対の円板体と、
   前記一対の円板体のうちの一方の円板体における他方の円板体との対向面に、前記軸線を中心として同心円状に形成された小径円周壁および大径円周壁と、
   前記他方の円板体における前記一方の円板体との対向面に前記軸線を中心として形成されて前記小径円周壁と前記大径円周壁との間に嵌め合わされる中径円周壁と、
   前記中径円周壁に形成されたラチェット歯と、
   前記一方の円板体に前記小径円周壁と前記大径円周壁との間に亘る長さでかつ前記軸線を中心として放射状に複数形成された平面視矩形の貫通孔と、
   前記小径円周壁と前記大径円周壁との間に亘る長さに形成されて前記ラチェット歯と係合するラチェット爪として前記複数の貫通孔内にそれぞれ収容された金属製柱状ピンと、
   前記一方の円板体における前記対向面の背面に配設されて前記複数の金属製柱状ピンを個別に当該対向面方向に付勢する付勢部材とを備えて構成され、
   前記切替レバーは、前記一対の円板体のうちの一方の円板体に連結され、前記カムシャフトの前記他端側部位は、前記一対の円板体のうちの他方の円板体に連結されている流路切替器。
2. 前記金属製柱状ピンは円柱ピンである請求項１記載の流路切替器。
3. 前記付勢部材は、金属材料で形成されている請求項１または２記載の流路切替器。
4. 請求項１記載の流路切替器と、前記複数の排出側流路のうちのいずれか１つの排出側流路内に配設された濾過材とを備えている浄水器。

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