JP6629087B2 - 水栓 - Google Patents

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Description

本発明は、水栓、特に、水栓における吐水ヘッドの着脱構造に関する。
水栓本体から延伸する管状部の先端の蛇口から吐水する水栓が知られている。一方で、購入時には浄水機能を持たない水栓を選択し、後に浄水機能を付加したい場合がある。例えば、特許文献1には浄水機能を持たない水栓の蛇口に取り付ける蛇口直結型浄水器が記載されている。
特開平11−290839号公報
ところで、特許文献1に記載の浄水器は、いわゆる後付け型の浄水器で、水栓の蛇口の先端に浄水器本体の上部を取り付けるための締付用キャップを外嵌し、浄水器本体の上部に螺合することにより取り付けるように構成されている。
しかし、特許文献1に記載の浄水器のように、後付の浄水器を水栓の蛇口の先端に取付けると、外観上の違和感が増して意匠上の観点で好ましいとはいえない。また、このように浄水器を取付けると、浄水器は水栓の蛇口の下方に突き出るため、浄水器の吐水口とシンクの間の空間が狭くなり、その分使い勝手が低下することが考えられる。
外観上の違和感を緩和するために、浄水カートリッジを内蔵した水栓に水栓全体を交換することも考えられる。しかし、水栓全体を交換するためには、水栓を交換する専門技術や交換するための特別の工具などを用いることとなるため、ユーザが家庭で手軽に交換することは難しく、また多大な費用も掛かる問題がある。
このように従来の水栓には、浄水機能を有しない水栓から浄水機能付きの水栓に交換する作業を容易にするとともに、その交換費用を抑える観点から改善する余地があった。
本発明の目的は、このような課題に鑑みてなされたもので、浄水機能を有しない水栓から浄水機能付きの水栓に交換する作業を容易にするとともに、その交換費用を低く抑えることが可能な水栓の技術を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明のある態様の水栓は、側面に吐水ヘッドが着脱自在に装着される水栓本体部を備える。水栓本体部は、浄水機能を有しない吐水ヘッドから浄水機能を有する別の吐水ヘッドに交換可能に構成される。
この態様によると、浄水機能非搭載の吐水ヘッドから浄水カートリッジを内蔵する別の吐水ヘッドに交換可能に構成されるから、交換作業が容易になり、交換費用を低く抑えることができる。
本発明によれば、浄水機能を有しない水栓から浄水機能付きの水栓に交換する作業を容易にするとともに、その交換費用を低く抑えることが可能な水栓の技術を提供することができる。
実施形態に係る水栓の側面図である。 実施形態に係る水栓の分解斜視図である。 実施形態に係る水栓の吐水ヘッドの分解斜視図である。 実施形態に係る水栓の突出管部の周辺の側面図である。 実施形態に係る水栓の付勢機構の周辺を説明する説明図である。 実施形態に係る水栓の弾性体を説明する説明図である。 実施形態に係る水栓の摺動部材を説明する説明図である。 実施形態に係る水栓の留具を説明する説明図である。 実施形態に係る水栓の吐水ヘッドの断面図である。 浄水機能を有する別の吐水ヘッドの断面図である。 図10の別の吐水ヘッドを装着した状態の水栓の断面図である。 実施形態に係る水栓の正面図である。 実施形態に係る水栓の逆止弁の動作を示す模式図である。 第2実施形態に係る水栓の側面図である。 第2実施形態に係る水栓のA−A線に沿った部分断面図である。 第2実施形態に係る水栓の緩衝部材の斜視図である。 第2実施形態に係る水栓の緩衝部材の模式図である。
(実施形態)
以下、本発明を好適な実施の形態をもとに各図を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図面における部材の寸法は、理解を容易にするために適宜拡大、縮小して示される。また、各図面において実施の形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。
図1は、本発明の実施形態に係る水栓100の側面図であり、図2は水栓100の分解斜視図である。水栓100は、水栓本体部112と、水栓本体部112の側面に着脱自在に装着される吐水ヘッド106と、を含む。水栓100は、一般ユーザでも、浄水機能非搭載の吐水ヘッド106から浄水カートリッジ158を内蔵する別の吐水ヘッド148に交換可能に構成されている(図10も参照)。別の吐水ヘッド148については後述する。
以下、XYZ直交座標系をもとに説明する。方向Xは水平な左右方向に対応し、方向Yは水平な前後方向に対応し、方向Zは鉛直な上下方向に対応する。方向Yおよび方向Zはそれぞれ方向Xに直角に直交する。方向Xは左方向あるいは右方向と、方向Yは前方向あるいは後方向と、方向Zは上方向あるいは下方向と表記することがある。図1において水栓100を矢印Pの方向から視て向かって右側を右と、左側を左という。なお、このような方向の表記は本発明の実施形態に係る水栓の使用姿勢を制限するものではない。
水栓100は、図2に示すように、本体側面から突出する突出管部20を有する水栓本体部112と、水栓本体部112に着脱自在に装着される吐水ヘッド106と、を含む。突出管部20は、継手管118と、継手管118に挿入され一部が軸方向に突出して露出している筒状部材172と、を含み、吐水ヘッド106は、突出管部20を収容する収容部10を有する。水栓本体部112と吐水ヘッド106の間には、吐水ヘッド106を水栓本体部112側に付勢する付勢機構60が設けられる。付勢機構60については後述する。
(水栓本体部)
水栓本体部112は、突出管部20、接続継手82、吐水ハンドル102、回転部104、支柱部108および支柱キャップ114を含む。水栓本体部112は固定面から柱状に立設する。突出管部20は本体側面である回転部104から径方向、好ましくは斜め上方に突出する。以下、突出管部20の中心軸Mに沿った方向を軸方向と、中心軸Mに直交する方向を半径方向という。
支柱部108は、台所などに固定され、水栓本体部112に水道水を導入するための通水管110の下流側の一部を内蔵する。支柱部108を覆うように円筒形状の回転部104が設置される。回転部104は、接続継手82、弁、支柱部等を覆うハウジングとしての機能を有する。回転部104は、支柱部108を中心として水平方向に回転する。回転部104は、樹脂メッキ加工が施され、外表面に金属光沢を有するメッキ面が設けられる。支柱キャップ114は、回転部104の上側に設けられ支柱部108と接続される。回転部104は、支柱キャップ114によって上下に抜けないように位置決めされる。ユーザが支柱キャップ114の上にある吐水ハンドル102を垂直方向に動かすと、吐水ハンドル102は操作突起116を前後させ、これによって支柱部108に内蔵され通水管110に接続される弁(不図示)が開閉される。
(突出管部)
突出管部20は、図2に示すように、継手管118と筒状部材172とを含む。継手管118は回転部104から連なって突出する管状の部分である。筒状部材172は継手管118の内側に差し込まれ、通水口124を介して接続継手82と接続される。接続継手82は弁を介して通水管と接続される。吐水ヘッド106は突出管部20を収容した状態で、回転部104に着脱自在に装着される。図1に示すように、吐水ヘッド106の端部は回転部104の側面部(外周面)と対向する。すなわち、回転部104から継手管118が分岐する箇所である継手管118の根元において、吐水ヘッド106と回転部104(水栓本体部112)が対向する。
吐水ヘッド106は突出管部20を収容する収容部10を含む。吐水ヘッド106は、装着時には継手管118の根元部分まで収容する。吐水ヘッド106は、回転部104の外側面と当接することが望ましいが、少なくとも、回転部104と吐水ヘッド106の接続部分が目立たない程度に回転部104の外側面と近接する。
吐水ヘッド106の下部には周方向に延伸する差込口122が設けられる。吐水ヘッド106の収容部10に突出管部20を挿入した後、ユーザは差込口122から留具120を挿入する。留具120は、クリップ形状を有し、例えば所定の強度と弾力性を有する樹脂等から形成される。水栓本体部112に吐水ヘッド106を装着するとき、吐水ヘッド106の収容部10に突出管部20を収容して、吐水ヘッド106を回転部104に向けて押し込む。次に、差込口122から留具120を手で押し込む。留具120が継手管118をクリップのように把持(挟持)することで、吐水ヘッド106は回転部104に固定される。留具120を外せば、吐水ヘッド106を軸方向に引っ張ることにより、吐水ヘッド106を水栓本体部112から外すことができる。
なお、本実施形態における「着脱自在」は、接着や溶接などにより、吐水ヘッド106と水栓本体部112を完全固定する構造は含まない。家庭で一般ユーザが自ら着脱できる構造であり、スクリュードライバーなどの着脱のための専用工具を必須としない構造が好ましい。そこで、本実施形態の水栓100では、吐水ヘッド106と水栓本体部112を留具120により固定している。留具120は工具を使わなくても、指や爪でも挿抜できる。なお、留具120は任意の金属棒等をひっかけて取り外すようにしてもよい。留具120を用いることは必須の構成ではない。
吐水ヘッド106に回転力を加えて操作することで回転部104を回転させることがある。このとき、継手管118の根元部分には回転にともなう応力が集中する。このため、継手管118と回転部104の接続強度を向上することが望ましい。そこで、本実施形態の水栓100では、継手管118の根元部分に継手管118の中央部の外径よりも大きな外径を有する外径拡大部174が設けられている。外径拡大部174は、例えばテーパー形状を有する。
吐水ヘッド106は、外径拡大部174の全部または一部を収容するように回転部104に向けて押し込まれて装着される。吐水ヘッド106は、その端部を回転部104の外側面と当接させ、外径拡大部174を完全に収容してもよい。
ユーザの作業空間を確保する観点から、吐水ヘッド106とシンクの間の空間である吐水空間は広い方が好ましい。そこで、実施の形態の水栓100では、図1に示すように、吐水ヘッド106の上面が水栓本体部112の吐水ヘッド106から上方に延びる側面となす角度θは鋭角にされている。このように構成することによって、角度θが鈍角である場合に比べて、吐水ヘッド106の下流側が上方に位置するから、シンクからの距離が長くなり、吐水空間を広くすることができる。
(吐水ヘッド)
図3は、吐水ヘッド106の分解斜視図である。吐水ヘッド106は、外殻126、内管128、吐水口部材130および整流部材132を含む。
(内管)
内管128は、略軸方向に延伸する管状の部材で、上流側の端部に収容部10が設けられる。収容部10は筒状部材172と継手管118を含む突出管部20を収容する。内管128は内部に水の通り道である通水部184を有しており、水道水は、通水管110から筒状部材172と内管128の通水部184を経由して、吐水口部材130に至り、整流部材132を通ってシンク(図示せず)に吐水される。
外殻126は、吐水ヘッド106の筐体であり、内管128の外側を覆う管状の部材である。つまり、吐水ヘッド106は、内管128と外殻126の二重構造を有する。吐水ヘッド106は二重構造を有することにより、吐水ヘッド106全体の強度を向上させている。回転部104は支柱部108を回転軸として回動自在に支持される。回転部104から分岐する突出管部20に吐水ヘッド106が接続される。回転部104が回転することによって、吐水ヘッド106は回転部104と共に回転する。また、吐水ヘッド106と共に接続継手82と筒状部材も一体的に回転する。
吐水ヘッド106は突出管部20の延長上に設けられているから、吐水ヘッド106を水平方向に回転することで、その回転力がそのまま突出管部20の継手管118に伝達される。このため、ユーザによる回転操作を回転部104の回転力として伝えることができる。突出管部20は、吐水ヘッド106に収容されるから、吐水ヘッド106装着時には外観を構成しない。
内管128は、外殻126のほぼ全域をカバーするように、吐水口部材130から外殻126の回転部104と対向する端部まで延伸されてもよい。特に、内管128の端部と外殻126の端部はほぼ一致している。内管128は、水栓本体部112に装着されるとき、外径拡大部174の全部または一部を収容するように押し込まれる。内管128は、外殻126の端部から内管128の一部が飛び出す形状であってもよい。
外殻126は外観を構成するから美観が重視される。内管128は外殻126に覆われるから、外観を構成する機会は少なく、美観はそれほど重要ではない。内管128は水の通り道であり、継手管118に直接接続されるため、特にその内部構造には高い加工精度が求められる。
外殻126および内管128は、例えばABS樹脂やポリアセタール等の樹脂材料からモールド成型工程により形成することができる。この場合、外殻126および内管128の軽量化およびコストダウンに有利である。外殻126を軽量化することで、交換用の吐水ヘッド106を容易に持ち運びすることができる。外殻126は、樹脂メッキ加工が施され、外表面に金属光沢を有するメッキ面が設けられる。
樹脂部品にメッキを施す工程では、樹脂部品を高温のメッキ液に浸すため、樹脂部品は高温のストレスにより変形して加工精度が低下することがある。そこで、実施形態における吐水ヘッド106では、内管128を外殻126で覆う二重構造とすることで、美観が重視される外殻126にはメッキ面を形成し、加工精度が重視される内管128はメッキ面を有しない構成としている。特に、内管128は、第1収容部186および第2収容部188を含む全体の表面が、非メッキ面から構成されている。
回転部104の外側面は円筒形状である曲面形状を有する。外殻126の端面および内管128の端面は、回転部104の外側面の曲面形状と一致する形状を有する。特に、外殻126の端面および内管128の端面は外径拡大部174のテーパー面に一致する形状を有する。このように構成することにより、吐水ヘッド106と回転部104を隙間無く接続できる。
(着脱機構)
次に、水栓100の着脱機構について説明する。本実施形態においては、回転部104から突出する突出管部20を吐水ヘッド106の収容部10に収容することで吐水ヘッド106を水栓本体部112に接続している。収容部10は後述する第1収容部186と第2収容部188とを含む。吐水ヘッド106と回転部104の接続部分である境界部は、突出管部20の継手管118の根元に形成される。水栓100では、本体側面から突出する突出管部20の継手管118および筒状部材172を吐水ヘッド106が覆う。このため、吐水ヘッド106の外殻126は、その外径を比較的自由に設計することができる。また、吐水ヘッドを突出管部の途中で接続する構造にすると、吐水ヘッドの外径が異なる別の吐水ヘッドに交換する際に、接続部に段差を生じる。また、吐水ヘッドの外径や突出管部の外径には製造バラツキによる偏差があるから、これらの接続部に外径の差による段差を生じることがある。このような段差を有する状態は見映えが良いとはいえない。そこで、実施の形態の水栓100では、吐水ヘッド106は、突出管部20の根元部分まで突出管部20を収容した状態で水栓本体部112に装着される。このように構成することによって、吐水ヘッド106は突出管部20の根元部分で接続されるから、外径差や外径の製造誤差による段差を解消することができる。また、接続部の外径の差を考慮する必要が無いため、外殻126はその外径を比較的自由に設計することができる。
図1に示すように、吐水ヘッド106が回転部104の外側面から突出する突出管部20を根元部分まで収容する構成では、回転部104の表面が境界部となるから、境界面が突出管部20の軸方向の途中にある場合に比べて接続部分が目につきにくい。吐水ヘッド106は、図1に示すように、内管128が突出管部20を収容しつつ回転部104に直接的に接続される。外殻126は内管128の接続部分をカバーして直接的には接続部分に関与しない。このため、外殻126は、接続によるストレスを受けにくいから、外殻126の形状や材質などの設計自由度を高くすることができる。
図4は水栓100の突出管部20の周辺の側面図である。図4はOリング152が装着されていない状態を示している。図4に示すように、突出管部20は継手管118と筒状部材172を含む。筒状部材172は、継手管118の先端部より小さい外径を有し、継手管118の内側に差し込まれる。筒状部材172の上側(下流側)の一端172aは、継手管118から軸方向に突き出しており、継手管118から露出する。筒状部材172の下側(上流側)の他端172bは、回転部104の中の通水口124に挿入され、接続継手82に接続される(図1も参照)。継手管118の回転部104との接続部分には外径拡大部174が形成される。外径拡大部174は、回転部104に近づくほど外径が大きくなるテーパー形状を有する。継手管118は回転部104と一体に樹脂材料からモールド成形により形成される。継手管118と回転部104を型枠から外す際には、継手管118に対応する部分を押出すようにしてもよい。この場合、外部に露出する回転部104への傷付きを減らすことができる。
(係合溝部)
図4に示すように、水栓100では、継手管118の円筒部に係合溝部190が設けられている。係合溝部190には、筒状部材172の外面に設けられた半径方向に突出する突起である係合凸部(不図示)が係合する。筒状部材172は係合凸部が係合溝部190に係合することによって継手管118に接続される。
図2に示すように、外殻126の端面および内管128の端面は、外径拡大部174に対向する。外殻126および内管128にはテーパー状の端面である吐水ヘッド端面180が設けられる(図9も参照)。吐水ヘッド端面180のテーパー面は、外径拡大部174の外側面のテーパー面と、略平行な角度で対向する。吐水ヘッド端面180のテーパー面を外径拡大部174のテーパー面と同一の曲面形状にすることによって、境界部の隙間を目立ちにくくすることができる。吐水ヘッド106は、吐水ヘッド端面180の少なくとも一部が回転部104に当接状態または非当接状態にて、回転部104と対向してもよい。なお、ここでいう「同一の曲面形状」とは、吐水ヘッド106と外径拡大部174の対向部分に大きな隙間、たとえば、1.0ミリメートル以上の隙間が生じない程度に吐水ヘッド端面180の形状を外径拡大部174の曲面形状に近づけることをいう。
(収容部)
図1に示すように、内管128の内側面には、通水部184と、第1収容部186と、第2収容部188とが設けられる。通水部184は第1収容部186の下流側に設けられる水の通り道である。第1収容部186は、第2収容部188の下流側に設けられ、主に筒状部材172を収容する。第2収容部188は、第1収容部186の上流側に設けられ、主に継手管118を収容する。第2収容部188の上流側の端面188aは吐水ヘッド端面180を構成する。第1収容部186は通水部184より大きな内径を有し、第2収容部188は第1収容部186より大きな内径を有する。収容部10が小径の第1収容部186と大径の第2収容部188の二段構造になるから、第1収容部186と筒状部材172の間にてシールを形成して水漏れを抑制し、第2収容部188と継手管118の間にて半径方向のガタを抑制することができる。
図1に示すように、筒状部材172は、継手管118より小さな外径を有し、その外周面にはOリング152が取り付けられる。Oリング152は、弾性を有するゴムなどの材料から形成される。Oリング152は、筒状部材172と第1収容部186の間のシールとして水の漏れ出しを抑制する。
(付勢機構)
次に付勢機構60について説明する。図5は付勢機構60の周辺を示す説明図である。付勢機構60は、水栓本体部112と吐水ヘッド106の間に設けられる。付勢機構60は、吐水ヘッド106が水栓本体部112に装着された状態で、吐水ヘッド106を水栓本体部112側に付勢するように構成される。付勢機構60は継手管118の付勢機構装着部70に組み込まれる(図4も参照)。付勢機構60は、図5に示すように、弾性体66と、摺動部材64と、留具120と、第1差込口122aと、を含む。弾性体66と、摺動部材64と、留具120と、は付勢機構装着部70に装着される。
(付勢機構装着部)
付勢機構装着部70について説明する。図4に示すように、水栓100では、継手管118に付勢機構60を組み込むための部分である付勢機構装着部70が設けられる。付勢機構装着部70は、外周部118eから半径方向に窪んだ略円筒状の小径部77を有する。小径部77は外周部118eより直径が小さく形成された部分である。小径部77には、下流側から弾性部材装着部71と、摺動部材装着部72と、留具装着部73と、が設けられる。弾性部材装着部71には円環状の弾性体66が嵌め込まれる。摺動部材装着部72には摺動部材64が嵌め込まれる。留具装着部73には留具120が装着される。
弾性部材装着部71と、摺動部材装着部72と、留具装着部73と、はそれぞれ円筒面を有する。弾性部材装着部71と摺動部材装着部72の円筒面は、その直径が略同一に形成されており、これらの境界には段差は形成されず一様に接続されている。留具装着部73の円筒面は摺動部材装着部72の円筒面より直径が大きく、これらの境界には段部78が設けられている。段部78は摺動部材64の軸方向の動作範囲を制限する。
小径部77の円周上の一部には、留具装着部73から摺動部材装着部72に亘って、半径方向に突出する部分である制限凸部74が軸方向に延在する。制限凸部74は、図4に示すように、小径部77の上方に位置する。付勢機構60は、小径部77の上流側の上流壁部75と、小径部77の下流側の下流壁部76と、を有する。上流壁部75と下流壁部76は、それぞれ小径部77の上流端と下流端から外周部118eに向かって半径方向に延在する。上流壁部75には留具120の端面が当接し、下流壁部76には弾性体66が当接する。
(弾性体)
次に、弾性体66について説明する。図6は弾性体66の説明図であり、図6(a)に側面図を示し、図6(b)に正面図を示す。図6(a)は一部を断面で示している。弾性体66は、例えば円環状のゴム製部材であるOリングであってもよい。弾性体66は小径部77の弾性部材装着部71に嵌め込まれる。弾性体66の下流側の端面は下流壁部76に当接する。
次に、弾性体66の機能について説明する。付勢機構としては、簡単な機構により付勢力を発生可能であることが望ましい。そこで、水栓100では、付勢機構60に水栓本体部112と吐水ヘッド106との間に介在する弾性体66を含んでいる。弾性体66を含むことで、弾性体66自身が付勢力を発生するから、機構が簡単になり少ない部品点数で構成することが可能になる。
弾性体としては、水栓本体部112と吐水ヘッド106の間に収容できる小型の形状であることが望ましい。そこで、水栓100では、弾性体66は吐水ヘッド106が水栓本体部112に装着された状態で圧縮されている。この場合、弾性体66が厚み方向に圧縮された状態で装着されるから、その収容空間を小さくすることができる。圧縮されている弾性体66は、厚み方向の反発力により、水栓本体部112側に向いた推力J(図5も参照)を出力する。なお、弾性体が圧縮された状態で装着されることは必須ではない。
(摺動部材)
次に、摺動部材64について説明する。図7は摺動部材64の説明図であり、図7(a)に側面図を示し、図7(b)に正面図を示す。摺動部材64は、一例として、中空円盤形状を有し、一部が切り欠かれた略C文字形状を有する。摺動部材64には、下流側の第1面64aと、上流側の第2面64bと、傾斜面64cと、切り欠き部64dとが設けられる。第2面64bは第1面64aより小径に形成される。傾斜面64cは、第2面64bの外周部から外側ほど第1面64aに接近するような傾斜を有する。切り欠き部64dは、隙間を介して制限凸部74を挟持するように、摺動部材64の上部に設けられる。制限凸部74を挟持することによって、摺動部材64は制限凸部74をガイドに軸方向に摺動容易に形成される。摺動部材64は、例えばポリアセタールなどの良好な摺動性を有する樹脂材料から、モールド成型により形成されてもよい。
次に、摺動部材64の機能について説明する。摺動部材64が無い場合、留具120を装着した状態で弾性体66が圧縮された状態にするためには、弾性体66が非圧縮の状態で弾性体66の上流側を留具装着部73の領域に張り出させることになる。この場合、留具装着部73の領域が狭くなり、留具120を挿入する際に弾性体66と直接擦れることで留具120が奥まで十分に挿入しにくい。また、留具120を挿入する際の摩擦により弾性体66が変形や傷付きを生じるおそれもある。特に弾性体66がゴム製である場合、留具120を挿入する際の摩擦抵抗が大きい。そこで、水栓100では、付勢機構60に留具120と弾性体66との間に介在する摺動部材64を含む。摺動部材64は、上流側の端面が留具120に当接しており、下流側の端面は弾性体66の端面と当接する。摺動部材64が良好な摺動性を有する材料から形成されることによって、留具120を挿入する際の摩擦抵抗を小さくすることができる。また、弾性体66と留具120とは直接には接触しないため、留具120を挿入する際の弾性体66の変形や傷付きを抑制することができる。留具120が未装着の状態では、摺動部材64の上流側の第2面64bおよび傾斜面64cは留具装着部73の領域に少し張り出して第1差込口122aの下流側の壁部122abから上流側に突出している。留具120を挿入する際は傾斜面64cがガイドとなり留具120が傾斜面64cに沿って奥側へ挿入されるとともに、留具120が摺動部材64を下流側に押し込むことで弾性体66が圧縮される。また、摺動部材64の軸方向の動作範囲は、留具装着部73と摺動部材装着部72の境界の段部78によって制限されるから、留具120が未装着の状態における留具装着部73の領域への張り出し量が適正に保たれ、留具120を容易に挿入することができる。
(留具)
次に、留具120について説明する。図8は留具120の説明図であり、図8(a)に正面図を示し、図8(b)に側面図を示し、図8(c)に下面図を示す。留具120は、一例として、左右方向に延在する基部120aの両端から上方に延伸する一対の脚部120bを含み、いわゆるクリップ形状を有する。留具120は、基部120aと一対の脚部120bとが樹脂材料から一体に形成される。基部120aの下部には指の爪または工具で挟むための掛部120fが設けられる。掛部120fは、厚み方向に凹む形状を有することにより、留具120を差込口122に装着した状態で掛部120fと差込口122との間に爪や工具を差し込める程度の隙間を形成する。基部120aの脚部120bの根元の内側には、脚部120bの柔軟性を向上するために、凹部120eが形成される。
(差込口)
差込口122は、図5に示すように、外殻126に形成される第1差込口122aと、内管128に形成される第2差込口122bとを含む。第1差込口122aと第2差込口122bは半径方向に繋がっている。第1差込口122aと第2差込口122bとは下方視で横長な略矩形状または長円形状の開口である。留具120は第1差込口122aと第2差込口122bとを半径方向に貫いて継手管118を把持する。第1差込口122aには留具120を介して付勢力Hが入力される。このとき、外観上外殻126と水栓本体部112との隙間をできるだけ小さくすることが望ましい。そこで、水栓100では、内管128の第2差込口122bは、外殻126の第1差込口122aより軸方向に広く形成されている。このように構成することで、第2差込口122bと留具120の間には隙間が形成され、外殻126の第1差込口122aに付勢力Hを優先的に与えることができる。その結果、外殻126と水栓本体部112との隙間をできるだけ小さくすることができる。第1差込口122aと留具120とは軸方向の幅がほぼ一致するように形成するのが好ましい。
次に付勢機構60の動作について説明する。図5に示すように、弾性体66は、弾性部材装着部71に嵌め込まれた状態で摺動部材64を介して留具120に推力Jを出力する。推力Jを受けた留具120は、外殻126の第1差込口122aの上流側の壁部122aaに付勢力Hを出力する。この結果、吐水ヘッド106は軸方向で水栓本体部112側に付勢される。
吐水ヘッド端面180と水栓本体部112の回転部104との隙間には製造上の誤差が含まれるから、吐水ヘッド端面180の全ての領域で隙間をなくそうとすると、製造歩留まりが低下するおそれがある。特に、水栓本体部112の外周面に一致させる吐水ヘッド端面180の形状は複雑になるため、完全に一致する形状とするのは難しい。そこで、水栓100では、吐水ヘッド106の水栓本体部112の回転部104と対向する対向部である吐水ヘッド端面180の上部180aは、その下部180bより回転部104に近接するように設けられている(図9も参照)。吐水ヘッド端面180の上部180aの隙間は下部180bの隙間よりユーザから目立ちやすいから、吐水ヘッド端面180の上部180aを下部180bに優先して回転部104に近接させるように設定することができる。例えば、吐水ヘッド端面180の上部180aを下部180bより回転部104に突出するように設定して、付勢機構60によって、吐水ヘッド106を水栓本体部112側に付勢することで、上部180aは下部180bより回転部104に近接することができる。ユーザから視認されやすい上部180aの隙間を小さくすることができるから、この隙間による美観の低下が緩和される。吐水ヘッド端面180の上部180aは水栓本体部112に当接してもよい。
次に、水栓100の構造について説明する。図9は実施形態に係る水栓100の吐水ヘッド106の断面図であり、図1の水栓本体部112に接続されている吐水ヘッド106である。以下、水栓本体部112に浄水機能を持たない吐水ヘッド106を装着した水栓を水栓100aと表記することがある。図9に示すように、吐水ヘッド106の内管128は、吐水口部材130に接続される。内管128と吐水口部材130の間はOリング154により止水される。吐水口部材130の出口は整流部材132によってキャップされる。整流部材132は、内管128からの流水を整流して泡沫水に変える。
図1に示すように、筒状部材172は継手管118に挿入され、筒状部材172の下側(上流側)の他端172bは通水口124に接続される。筒状部材172の他端172bと通水口124の間はOリング155により止水される。
吐水ヘッド106は、内管128に継手管118が挿入された状態で、留具120が継手管118を把持することで、継手管118に固定される。特に、留具120は、外殻126の第1差込口122aから差し込まれ、内管128の第2差込口122bを通じて継手管118を把持する。
(別の吐水ヘッド)
次に、浄水カートリッジ158を内蔵する別の吐水ヘッド148について説明する。図10は浄水機能を有する別の吐水ヘッド148の断面図である。別の吐水ヘッド148は、内管170、外殻164、吐水部材160、浄水ハンドル162、Oリング166、弁168、カートリッジ保持部156および浄水カートリッジ158を含む。特に、別の吐水ヘッド148は、水栓本体部112からの通水を受け入れる内管170を含んでおり、内管170には浄水カートリッジ158を保持するためのカートリッジ保持部156が設けられる。内管170は外周を外殻164によってカバーされる。別の吐水ヘッド148は、内管170と外殻164の二重構造を有する。内管170には継手管118が挿入される。吐水部材160は内管170の下流側の先端に取り付けられる。浄水ハンドル162は、原水と浄水を切り替えるための操作部材であり、外殻164の下流側に寄った側面に設けられる。
カートリッジ保持部156は、内管170と嵌合し、内管170の一部として設けられる。Oリング166は内管170とカートリッジ保持部156の間に挿入される。浄水カートリッジ158はカートリッジ保持部156に内蔵される。浄水カートリッジ158は吐水部材160を取外すことで交換できる。
弁168はカートリッジ保持部156の内部に設けられる。弁168は、カートリッジ保持部156にセットされた浄水カートリッジ158によって押し出され、内管170とカートリッジ保持部156とを連通する。弁168は浄水カートリッジ158が取り外されると、内管170内の水圧によって閉じられる。つまり、弁168は、通水状態で浄水カートリッジ158を取り外した時に、内管170の中の水をそのまま別の吐水ヘッド148の先端から噴射させないための安全装置である。
図11は、別の吐水ヘッド148を水栓本体部112に装着した状態の水栓100bの断面図である。水栓100bは、水栓100aの水栓本体部112から浄水機能を持たない吐水ヘッド106を取り外し、浄水機能を有する別の吐水ヘッド148に交換することで得られる。別の吐水ヘッド148は、内管170に継手管118が挿入された状態で、留具120が継手管118を把持することで、継手管118に固定される。特に、留具120は、外殻164の第1差込口122aから差し込まれ、内管170の第2差込口122bを通じて継手管118を把持する。このように、別の吐水ヘッド148は、吐水ヘッド106と同様の方法により、水栓本体部112への装着および取り外しが容易にできる。
(逆止弁)
次に、逆止弁50について説明する。図12は水栓100の正面図である。水栓100は、通水管110に、非加熱の水道水を導入するための通水管110aと、加熱された温水を導入するための別の通水管110bと、を含んでいる。通水管110aには逆止弁50aが設けられ、別の通水管110bには逆止弁50bが設けられる。
浄水機能を有する別の吐水ヘッド148は、浄水カートリッジ158での通水抵抗が大きく、吐水ヘッド106よりも圧力が高くなるため、水栓本体部112の上流側の圧力が低下した場合(特に、水栓本体部112に水道水を導入するための通水管110aと別の通水管110bとに圧力差が生じた場合)に吐水ヘッド106と比較して逆流が起きる可能性が高くなる。そこで、実施の形態の水栓100では、水栓本体部112内または水栓本体部112の上流側の水路に逆止弁50が設けられる。逆止弁50を設けることで、水の上流側への逆流を抑制することができる。
実施の形態の水栓100では、水栓本体部112に水道水を導入するための通水管110に逆止弁50が設けられる。この場合、水栓本体部112の小型化の観点で有利である。
次に、逆止弁50aの動作を説明する。逆止弁50aの動作は逆止弁50bの動作と共通する。図13は逆止弁50aの動作を示す模式図である。図13(a)は逆止弁50aが開いた状態を示し、図13(b)は逆止弁50aが閉じた状態を示している。逆止弁50aは、水栓本体部112の上流側の通水管110aに設けられ、水栓本体部112が固定される固定面(台所のカウンター等)より下側に設けられる。逆止弁50aは、通水管110aを上流側の配水管に接続するためのジョイント48の中に形成される。ジョイント48は、ジョイント胴部53と、ジョイントカップ部58と、雌ねじ部58aと、を含む。ジョイント胴部53は、中空円筒状の部分で、その内周面に逆止弁50aの水路が形成される。ジョイントカップ部58は、ジョイント胴部53の上流側に設けられる中空円筒状の部分で、その内周面に雌ねじ部58aが形成される。ジョイントカップ部58は、ジョイント胴部53と、黄銅などの金属材料から一体に形成されてもよい。ジョイントカップ部58の外径と内径は、ジョイント胴部53より大きく形成されている。
逆止弁50aは、弁部材51と、弁座部材52と、ガイド54と、スプリング55と、Oリング56と、Oリング57と、を含む。弁座部材52は中空環状の部材で、ジョイント胴部53の内周面に固定的に設けられる。弁座部材52とジョイント胴部53の間にはOリング57が嵌め込まれる。弁座部材52の端部には弁部材51の弁体51aが当接する領域に弁座52aが形成される。弁部材51は、弁体51aと、軸部51bと、を含む。軸部51bは弁体51aから下流側に延伸する棒状の部分で弁体51aより小径に形成される。軸部51bと弁体51aとは黄銅などの金属材料から一体に形成されてもよい。弁体51aの外周面にはOリング56が嵌め込まれる。
ガイド54はジョイント胴部53の内側の中程に固定的に設けられた中空円筒状の部材である。弁部材51は、軸部51bがガイド54の内周部に摺動自在に収容されることによって、ガイド54に可動的に支持される。弁部材51は、ガイド54に支持されることによって、水路の方向(図13で上下方向)に上流側と下流側の間を自在に移動することができる。スプリング55は、軸部51bを環囲するコイルスプリングであり、一端がジョイント胴部53の内面に当接し、他端が弁体51aの下流側の面に当接する。弁部材51は、スプリング55の反発力と水圧が入力されることで、弁座部材52に向かって押付けられる。
逆止弁50aは、弁部材51が弁座部材52に当接することで閉じられ、弁部材51が弁座部材52から離れることで開かれる。逆止弁50aでは、図13(a)に示すように、上流側の水圧が下流側より高い場合に、その圧力差により弁部材51が弁座部材52から離れ、矢印59aで示すように水が流れる。一方、下流側の水圧が上流側より高い場合にはその圧力差により、図13(b)に示すように、弁部材51が弁座部材52に向かって押付けられ、逆止弁50aは閉止され、矢印59bで示すよう水流は遮断される。この結果、下流側の水の上流側への逆流を抑制することができる。
次に、このように構成された水栓100の特徴を説明する。
水栓100では、水栓本体部112が、浄水機能非搭載の吐水ヘッド106から浄水機能を有する別の吐水ヘッド148に交換可能に構成される。このため、水栓全体を交換する場合と比較して、浄水機能を有しない水栓から浄水機能付きの水栓に交換する作業が容易になり、ユーザが家庭で手軽に交換することも可能になり、交換費用も低く抑えることができる。また、浄水カートリッジを吐水ヘッド148に内蔵することができるため、水栓の蛇口の下方に突出する浄水器を後付けする場合と比較して、外観上の違和感が小さくなり見栄えがよくなる。また、浄水カートリッジを吐水ヘッド148に内蔵するから、吐水口の下側への突出を抑えシンクとの間の空間を損なわず使い勝手が良い。
水栓100では、水栓本体部112内または水栓本体部112の上流側に逆止弁50が設けられる。このため、浄水機能をもたない水栓を購入したユーザが、購入後に吐水ヘッド106を別の吐水ヘッド148に交換する際、逆止弁を後付けしなくても、水栓本体部112の下流側の水の上流側への逆流を抑制することができる。つまり、あらかじめ吐水ヘッドを交換する場合に備えて水栓100に逆止弁50が設けられているため、ユーザは吐水ヘッドの交換のみ行えばよい。
水栓100では、水栓本体部112に水道水を導入するための通水管110aを有し、逆止弁50は通水管110aに設けられた逆止弁50aを含む。このため、下流側の圧力が上昇した場合でも、水が通水管110aを通じて逆流する可能性を小さくすることができる。
水栓100では、水栓本体部112に湯を導入するための別の通水管110bを有し、逆止弁50は別の通水管110bに設けられる逆止弁50bを含む。このため、下流側の圧力が上昇した場合でも、水が通水管110bを通じて逆流する可能性を小さくすることができる。
水栓100では、水栓本体部112が、水栓本体部112の側面から突出して、吐水ヘッド106に収容される継手管118を有する。このため、吐水ヘッド106の交換が容易であり、吐水ヘッドの内管との接続部が水栓本体部112から突出した領域に設けられるから、接続部が十分に密着しなかった場合でも、水漏れを早期に発見して修正することができる。
(第2実施形態)
次に、本発明の第2の実施の形態に係る水栓200について説明する。図14は水栓200の側面図、図15は水栓200のA−A線に沿った部分断面図である。水栓200は、逆止弁50の代わりに逆止弁250が水栓本体部212内に設けられ、吐水ヘッド106と水栓本体部212の間に緩衝部材134が設けられる点で、水栓100と相違し、他の構成は水栓100と同様である。したがって、相違する点について重点的に説明し、重複する説明は省く。第2実施形態の水栓200も、実施形態の水栓100と同様に、浄水機能非搭載の吐水ヘッド106から浄水機能を有する別の吐水ヘッド148に交換可能に構成される。水栓本体部212は、水栓本体部112に対応して同様の構成を備え、逆止弁250が設けられている点で相違する。水栓本体部212は、支柱部208と、回転部104と、継手管118とを含む。
(逆止弁)
次に、逆止弁250について説明する。逆止弁250は、水栓本体部212の支柱部208の中程に設けられる逆止弁250a、250bと、を含む。逆止弁250aは、通水管110aに連通している水路260の途中で、上流側の水路260aと下流側の水路260bの間に設けられる。逆止弁250bは、通水管110bに連通している水路261の途中で、上流側の水路261aと下流側の水路261bの間に設けられる。逆止弁250a、250bは、弁部材251と、弁座部材252と、ガイド254と、スプリング255と、Oリング256と、Oリング257と、を含む。弁部材251は弁部材51に、弁座部材252は弁座部材52に、ガイド254はガイド54に、スプリング255はスプリング55に、Oリング256はOリング56に、Oリング257はOリング57に、それぞれ対応して同様の構成を備えるとともに同様の動作を行う。この結果、水栓200は、浄水機能非搭載の吐水ヘッド106から浄水機能を有する別の吐水ヘッド148に交換した場合でも、水の上流側への逆流を抑制することができる。
(緩衝部材)
次に、緩衝部材134について説明する。図16は水栓200の緩衝部材134の斜視図である。図16(a)は側方から視た緩衝部材134の斜視図であり、図16(b)は後方から視た緩衝部材134の斜視図である。緩衝部材134は水栓本体部212と吐水ヘッド106の間に設けられるゴム製のスペーサである。緩衝部材134は、筒状部134bと、張出部134cとを含む。筒状部134bは内管128の上流側に結合される筒状の部分である。張出部134cは筒状部134bの上流側から半径方向に張出す部分である。張出部134cには当接面136と、湾曲する外縁である湾曲縁部134aと、が設けられる。当接面136は張出部134cの上流側の端面において水栓本体部212と当接する部分である。湾曲縁部134aは張出部134cの外縁に設けられる部分である。水栓200においては、吐水ヘッド106の外殻126は水栓本体部212と直接接触することはなく、緩衝部材134を介して水栓本体部212と当接する。
緩衝部材134は、張出部134cが外殻126の水栓本体部212側の端面をカバーする。このように構成することによって、水栓本体部212と吐水ヘッド106の間の隙間に緩衝部材134の張出部134cが挟まれているから、この隙間が目立たなくなり美観が向上する。特に、柔軟性を有する緩衝部材134の張出部134cを挟設することで隙間が目立たないようにすることができる。また、吐水ヘッド106を水栓本体部212に着脱する際に吐水ヘッド106で水栓本体部212に傷つける可能性を小さくすることができる。
水栓200では、緩衝部材134は内管128の一部として内管128の上流側の端部に設けられる。緩衝部材134は外殻126の端面を覆う形状を有する。緩衝部材134は内管128と一体に形成されてもよい。緩衝部材134は、別に形成されて内管128に接着などの手段にて結合されてもよい。吐水ヘッド106の外殻126は緩衝部材134を介して水栓本体部212と対向する。
緩衝部材134は、外殻126より弾性率の高い部材であってもよい。緩衝部材134の当接面136の当接幅Tは、少なくとも外殻126の厚みよりも大きい。緩衝部材134の当接面136は、水栓本体部212の曲面形状に対応する曲面形状に加工される。このため、吐水ヘッド106と水栓本体部212を隙間無く、スムーズな外観にて接続することができる。なお、緩衝部材134の当接面136は、水栓本体部212の側面の曲面形状と一致する曲面形状を有してもよい。
更に、弾力性のある緩衝部材134を介して、吐水ヘッド106と水栓本体部212を接続するため、吐水ヘッド106と水栓本体部212の隙間を一層小さく密着させることができる。また、当接幅Tを大きくすることで当接面136を拡大しているため、接続に伴う圧力が分散されやすく、吐水ヘッド106の接続によって水栓本体部212に傷が付きにくくなる。
次に、緩衝部材134の縁の形状について説明する。図17(a)、図17(b)は緩衝部材134の縁形状の模式図である。図17(a)は、装着の途中の状態の吐水ヘッド106で、当接面136が水栓本体部212に当接しつつあるが吐水ヘッド106の収容部10に突出管部20が完全に収容されていない状態を示す。図17(b)は、装着後の状態の吐水ヘッド106で、当接面136が水栓本体部212に当接し押し付けられている状態を示す。見映えを向上する観点から、緩衝部材134が水栓本体部212と吐水ヘッド106の間の隙間から外観にはみでる部分は小さい方が好ましい。そこで、水栓200では、緩衝部材134に湾曲する外縁である湾曲縁部134aが設けられる。特に、湾曲縁部134aの断面は外向きに巻き込まれて丸まった形状をしており、先端部134dが筒状部134bの外周面に向いている。湾曲縁部134aを水栓本体部212と吐水ヘッド106の間に設けることによって、この部分での伸縮性が高くなり、水栓本体部212と吐水ヘッド106とに隙間無く密着させることができる。特に、湾曲縁部134aのカールした部分を巻き込みながら接続することで、吐水ヘッド106と水栓本体部212の隙間を埋め、外観にはみ出る部分を少なくできて見映えが良くなる。図17(b)に示すように、先端部134dは、装着前の状態に対して、装着後の状態の方が筒状部134bの外周面に接近する。なお、湾曲縁部134aは緩衝部材134の端部に環状に形成されてもよく、一部が切り欠かれて形成されてもよい。湾曲縁部134aはその断面が管状に形成されてもよい。
このように構成された水栓200は、水栓100と共通の構成を有することで水栓100と同様の特徴を有する。それに加えて、水栓200は、水栓本体部212と吐水ヘッド106の間に緩衝部材134が設けられるから、緩衝部材134が水栓本体部112と吐水ヘッド106の間の隙間に挟まれて、隙間が目立たなくなり美観が向上する。また、緩衝部材134が湾曲縁部134aを有するため、外殻126と水栓本体部112の間に湾曲縁部134aが挟まれて、その反発力により両側に密着して隙間が一層目立たなくなる。
以上、本発明の実施の形態をもとに説明した。これらの実施の形態は例示であり、いろいろな変形および変更が本発明の特許請求範囲内で可能なこと、またそうした変形例および変更も本発明の特許請求の範囲にあることは当業者に理解されるところである。従って、本明細書での記述および図面は限定的ではなく例証的に扱われるべきものである。
実施の形態の水栓100の説明では、吐水ヘッド106が、突出管部20の根元部分まで突出管部20を収容した状態で水栓本体部112に装着される例について説明したが、これに限られない。吐水ヘッドが突出管部の一部を収容した状態で水栓本体部112に装着されるように構成してもよい。
実施の形態の水栓100の説明では、吐水ヘッド106に収容部10を設け、水栓本体部112に突出管部20を設ける例について説明したが、これに限られない。吐水ヘッドに突出管部を設けて、当該突出管部が水栓本体部に収容されるように構成してもよい。
説明に使用した図面では、部材の関係を明瞭にするために一部の部材の断面にハッチングを施しているが、当該ハッチングはこれらの部材の素材や材質を制限するものではない。
100 水栓、 10 収容部、 20 突出管部、 50 逆止弁、 51 弁部材、 52 弁座部材、 60 付勢機構、 64 摺動部材、 66 弾性体、 70 付勢機構装着部、 82 接続継手、 104 回転部、 106 吐水ヘッド、 108 支柱部、 110 通水管、 110a 通水管、 110b 通水管、 112 水栓本体部、 114 支柱キャップ、 118 継手管、 120 留具、 122 差込口、 124 通水口、 126 外殻、 128 内管、 134 緩衝部材、 134a 湾曲縁部、 136 当接面、 148 吐水ヘッド、 156 カートリッジ保持部、 158 浄水カートリッジ、 164 外殻、 170 内管、 172 筒状部材、 174 外径拡大部、 180 吐水ヘッド端面、 184 通水部、 186 第1収容部、 188 第2収容部、 190 係合溝部、 200 水栓、 208 支柱部、 212 水栓本体部、 250 逆止弁、 250a 逆止弁、 250b 逆止弁。

Claims (4)

  1. 側面に吐水ヘッドが着脱自在に装着される水栓本体部を備え、
    前記水栓本体部は、浄水機能を有しない吐水ヘッドから浄水機能を有する別の吐水ヘッドに交換可能に構成されることを特徴とする水栓。
  2. 前記水栓本体部内または前記水栓本体部の上流側に逆止弁が設けられることを特徴とする請求項1に記載の水栓。
  3. 前記水栓本体部に水を導入するための通水管を有し、
    前記逆止弁は前記通水管に設けられる逆止弁を含むことを特徴とする請求項2に記載の水栓。
  4. 前記水栓本体部は、前記水栓本体部の側面から突出して、吐水ヘッドに収容される継手管を有しており、
    前記別の吐水ヘッドは、内蔵された浄水カートリッジを交換するために取外すことができる吐水部材を有することを特徴とする請求項1から3いずれかに記載の水栓。
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