特許 7353953 カートリッジの取り付け構造、キャップ及びカートリッジ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-09-22

(45)【発行日】2023-10-02

(54)【発明の名称】カートリッジの取り付け構造、キャップ及びカートリッジ

(51)【国際特許分類】

   C02F 1/28 20230101AFI20230925BHJP

   C02F 1/42 20230101ALI20230925BHJP

【ＦＩ】

C02F1/28 F

C02F1/42 A

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2019222789

(22)【出願日】2019-12-10

(65)【公開番号】P2021090906

(43)【公開日】2021-06-17

【審査請求日】2022-08-04

(73)【特許権者】

【識別番号】000004400

【氏名又は名称】オルガノ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100123788

【弁理士】

【氏名又は名称】宮崎 昭夫

(74)【代理人】

【識別番号】100127454

【弁理士】

【氏名又は名称】緒方 雅昭

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 匡

(72)【発明者】

【氏名】今西 健太

(72)【発明者】

【氏名】松村 浩

【審査官】石岡 隆

(56)【参考文献】

【文献】特開２００５－０２３５８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－３４９２８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２０７１７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０８９６１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１４３７６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０９９８２９７４（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ０２Ｆ１／２８、１／４２、１／４４、１／５０、１／７０－１／７８

Ｂ０１Ｄ２４／００－３７／０４

Ｂ０１Ｄ５３／２２、６１／００－７１／８２

Ｂ６５Ｄ３５／４４－３５／５４

Ｂ６５Ｄ３９／００－５５／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

流体の処理に用いられるカートリッジをキャップに取り外し可能に取り付ける取り付け構造であって、
前記カートリッジは前記キャップに対する取り付け部位となる円筒部を有し、
前記キャップは前記円筒部が挿入可能な円筒形状の凹部である保持部を有し、
前記円筒部の円筒面である外側面には、固定部材と突起とが前記外側面から突出するように設けられ、前記固定部材の前記外側面からの高さは前記突起の前記外側面からの高さよりも高く、
前記保持部の内側面は、前記外側面と係合する第１の領域と、前記内側面の円周方向に延びて前記カートリッジの取り付け状態を保持するために前記固定部材を受け入れ可能な固定溝と、前記保持部の開口端から前記固定溝に前記固定部材を移動させることが可能なように形成された第２の領域と、から構成され、
前記第１の領域と前記第２の領域とは同軸の円筒面として形成され、
前記第１の領域と前記第２の領域との境界に形成される段差の一部は、前記保持部に前記円筒部が挿入されるときに前記固定部材が当接することにより第１の回転方向に前記カートリッジを回転させて前記固定部材を前記固定溝に向けて導くガイド部として形成され、
前記保持部の奥行方向に向かって前記ガイド部から延びるように前記第１の領域にスリットが形成され、
前記突起は、抵抗を受けつつ前記第１の領域を移動可能であって、前記固定溝に対して前記固定部材が出入するときに前記スリットが形成された位置を横断するように配置されている、取り付け構造。

【請求項2】

複数の前記固定部材と前記固定部材の数と同数の前記突起部とが前記外側面の円周方向に沿って配置し、前記固定部材の各々は、前記円周方向に沿って延びる凸状部として設けられている、請求項１に記載の取り付け構造。

【請求項3】

相互に平行に設けられた複数の前記スリットを有する、請求項１または２に記載の取り付け構造。

【請求項4】

流体の処理に用いられるカートリッジであって取り付け部分である円筒部を有し前記円筒部の円筒面である外側面に固定部材が突出して形成されているカートリッジが取り外し可能に取り付けられるキャップであって、
前記円筒部が挿入可能な円筒形状の凹部である保持部を有し、
前記保持部の内側面は、第１の領域と、前記固定部材を受け入れ可能なように前記内側面の円周方向に延びる固定溝と、前記保持部の開口端から前記固定溝にまで前記固定部材を移動させることが可能なように形成された第２の領域と、から構成され、
前記第１の領域と前記第２の領域とは同軸の円筒面として形成され、
前記第１の領域と前記第２の領域との境界に形成される段差の一部は、前記保持部に前記円筒部が挿入されるときに前記固定部材が当接することにより第１の回転方向に前記カートリッジを回転させて前記固定部材を前記固定溝に向けて導くガイド部として形成され、
前記保持部の奥行方向に向かって前記ガイド部から延びるように前記第１の領域にスリットが形成されている、キャップ。

【請求項5】

相互に平行に設けられた複数の前記スリットを有する、請求項４に記載のキャップ。

【請求項6】

キャップに取り外し可能に取り付けられて流体の処理に用いられるカートリッジであって、
前記キャップに対する取り付け部位となる円筒部を有し、
前記円筒部の円筒面である外側面には、固定部材と突起とが前記外側面から突出するように設けられ、前記固定部材の前記外側面からの高さは前記突起の前記外側面からの高さよりも高く、
複数の前記固定部材と前記固定部材の数と同数の前記突起部とが前記外側面の円周方向に沿って配置し、前記固定部材の各々は、前記円周方向に沿って延びる凸状部として設けられている、カートリッジ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、流体を処理するために用いられるカートリッジに関し、特に、キャップに対してカートリッジを取り付けるための取り付け構造と、このような取り付け構造に対応するキャップ及びカートリッジに関する。

【背景技術】

【0002】

流体すなわち液体または気体に対してろ過処理やイオン交換処理を行うために、取り外し可能なカートリッジを用い、液体や気体の流路に連通するキャップと呼ばれる部材にカートリッジを取り付け、カートリッジ内に液体や気体を導入して処理を行うことが広く行われている。例えば、活性炭を格納したカートリッジ、イオン交換樹脂を格納したカートリッジ、中空糸フィルタや逆浸透膜を内部に有するカートリッジなどを使用し、被処理水がこれらのカートリッジを順次通過するようにして純水を製造する機器が市販されている。これらのカートリッジは、その交換寿命に達したら交換される。その一方で、液体や気体を取り扱うので、キャップにカートリッジを取り付けられた状態では取り付け部から液体や気体が漏れ出さないようにする必要がある。したがって、カートリッジを確実にキャップに取り付けることができるとともに、容易にカートリッジを交換できるようにする取り付け構造が求められている。

【0003】

キャップに対するカートリッジの取り付け構造として、カートリッジの先端に円筒部を設け、キャップにはカートリッジの円筒部に嵌合可能な円形空間を凹部として設け、カートリッジの円筒部をキャップの円形空間に差し込みつつカートリッジをねじ込むように所定方向に回転させることにより、カートリッジをキャップに固定できるようにしたものがある。カートリッジをキャップから取り外すときは、カートリッジを取り付けるときとは反対方向にカートリッジを回転させつつカートリッジの円筒部をキャップの円形空間から引き抜くようにする。特許文献１は、このような取り付け構造を、流体に対してろ過処理を行うために用いられるろ過カートリッジを固定キャップに取り付ける取り付け構造に適用した例を開示している。特許文献１に記載されたものでは、カートリッジの円筒部の外周面に、その外周面における斜め方向に延びる傾斜突片を設け、一方、キャップの円形空間には、傾斜突片が摺動して嵌合できるように、その円形空間の内壁に傾斜溝を設けている。

【0004】

特許文献２は、浄水器のフィルターカートリッジであるカートリッジの先端の円筒部を円形キャップの円形空間に嵌合させてカーリッジを取り付ける取り付け構造であって、カートリッジの円筒部の外周面に、その円周方向に延びる線状の突起である固定部材を設け、円形キャップの円形空間の内壁には固定部材を受け入れ可能な溝状のスライド通路を形成するとともに、固定部材が当接して摺動することによりスライド通路に固定部材を導くことができるように円形空間の内壁に段差を形成している。この段差は、円筒空間の中心軸方向と円周方向との両方に対して角度をなす方向に延びるように形成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００５－３４９２８３号公報

【文献】特表２０１０－５０４８４９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

カートリッジの先端の円筒部をキャップ側の円形空間に差し込みつつカートリッジをねじ込むように所定方向に回転させることによりカートリッジをキャップに取り付ける取り付け構造では、使用時の微振動などによってカートリッジが徐々に取り外し方向に回転し、カートリッジ先端の円筒部とキャップの円形空間との嵌合状態が解除されて使用中にカートリッジがキャップから脱落するおそれがある。

【0007】

本発明は、使用中にカートリッジがキャップから意図せずに脱落することを防止できるカートリッジの取り付け構造と、そのような取り付け構造に適したカートリッジ及びキャップとを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明のカートリッジの取り付け構造は、流体の処理に用いられるカートリッジをキャップに取り外し可能に取り付ける取り付け構造であって、カートリッジはキャップに対する取り付け部位となる円筒部を有し、キャップは円筒部が挿入可能な円筒形状の凹部である保持部を有し、円筒部の円筒面である外側面には、固定部材と突起とが外側面から突出するように設けられ、固定部材の外側面からの高さは突起の外側面からの高さよりも高く、保持部の内側面は、外側面と係合する第１の領域と、内側面の円周方向に延びてカートリッジの取り付け状態を保持するために固定部材を受け入れ可能な固定溝と、保持部の開口端から固定溝に固定部材を移動させることが可能なように形成された第２の領域と、から構成され、第１の領域と第２の領域とは同軸の円筒面として形成され、第１の領域と第２の領域との境界に形成される段差の一部は、保持部に円筒部が挿入されるときに固定部材が当接することにより第１の回転方向にカートリッジを回転させて固定部材を固定溝に向けて導くガイド部として形成され、保持部の奥行方向に向かってガイド部から延びるように第１の領域にスリットが形成され、突起は、抵抗を受けつつ第１の領域を移動可能であって、固定溝に対して固定部材が出入するときにスリットが形成された位置を横断するように配置されている。

【0009】

本発明のキャップは、流体の処理に用いられるカートリッジであって取り付け部分である円筒部を有し円筒部の円筒面である外側面に固定部材が突出して形成されているカートリッジが取り外し可能に取り付けられるキャップであって、円筒部が挿入可能な円筒形状の凹部である保持部を有し、保持部の内側面は、第１の領域と、固定部材を受け入れ可能なように内側面の円周方向に延びる固定溝と、保持部の開口端から固定溝にまで固定部材を移動させることが可能なように形成された第２の領域と、から構成され、第１の領域と第２の領域とは同軸の円筒面として形成され、第１の領域と第２の領域との境界に形成される段差の一部は、保持部に円筒部が挿入されるときに固定部材が当接することにより第１の回転方向にカートリッジを回転させて固定部材を固定溝に向けて導くガイド部として形成され、保持部の奥行方向に向かってガイド部から延びるように第１の領域にスリットが形成されている。

【0010】

本発明のカートリッジは、キャップに取り外し可能に取り付けられて流体の処理に用いられるカートリッジであって、キャップに対する取り付け部位となる円筒部を有し、円筒部の円筒面である外側面には、固定部材と突起とが外側面から突出するように設けられ、固定部材の外側面からの高さは突起の外側面からの高さよりも高い。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、カートリッジに形成されている突起とキャップに形成されているスリットとが協働してカートリッジが取り付け方向とは反対方向に回転することに対する抵抗となるので、使用中にカートリッジがキャップから意図せず脱落することを防止することができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の実施の一形態のカートリッジ取り付け構造を示す図である。

【図2】カートリッジとキャップとが分離している状態での部分斜視図である。

【図3】カートリッジの取り付け過程を示す一部破断正面図である。

【図4】カートリッジの取り付け過程を模式的に示す展開図である。

【図5】カートリッジの取り外し方向への意図しない回転が防止されることを説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

次に、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して説明する。図１は本発明の実施の一形態のカートリッジ取り付け構造を示す図であって、（ａ）はカートリッジ１０をキャップ３０に取り付けた状態での斜視図、（ｂ）及び（ｃ）は、いずれもカートリッジ１０とキャップ３０とが分離している状態での部分斜視図であるが、（ｂ）はキャップ３０の側から見た図であり、（ｃ）はカートリッジ１０の側から見た図である。図２も本実施形態のカートリッジ取り付け構造を示す図であって、（ａ），（ｂ）は、いずれもカートリッジとキャップとが分離している状態でのカートリッジ１０側から見た部分斜視図であるが、図１（ｃ）に示すものとはそれぞれ視点の位置が異なっている。

【0014】

カートリッジ１０は、流体（気体または液体）の処理を行うものであって、細長い円筒形状の容器の内部に、流体に対する処理を行うための部材や薬品を収容したものである。水処理用のカートリッジ１０であれば、行おうとする処理の内容に応じて内部には活性炭やイオン交換樹脂、フィルターなどが収容される。カートリッジ１０は、処理対象の流体をカートリッジ１０に供給し、処理された流体をカートリッジ１０から回収するためのキャップ３０に対して取り外し可能に取り付けられるものである。

【0015】

カートリッジ１０の長手方向の一端には、キャップ３０への取り付けのためにキャップ３０に嵌合する円筒部１１が、円筒形状のカートリッジ１０とほぼ同軸となるように設けられている。円筒部１１の先端には円筒部１１と同軸で小円筒部１２が突出するように設けられており、小円筒部１２の先端にはカートリッジ１０の内部に連通する開口１３が設けられている。小円筒部１２の外径は円筒部１１の外径よりも小さいため、円筒部１１の先端において小円筒部１２との間には肩状部１４が形成されることとなり、肩状部１４には、カートリッジ１０の内部に連通する開口１５が形成されている。開口１３，１５は、キャップ３０とカートリッジ１０との間で流体を流通させるために設けられており、カートリッジ１０が水処理用のものである場合、開口１３はカートリッジ１０の内部へ被処理水を供給するための供給管として用いられ、開口１５はカートリッジ１０で処理された水を回収する集水管として用いられる。図示したものでは、開口１３は１つ設けられているのに対し、開口１５は肩状部１４において小円筒部１２を取り囲むように複数個設けられている。キャップ３０にカートリッジ１０を取り付けたときに開口１３と開口１５との間で短絡する流路が形成されないように、小円筒部１２の円筒面にはＯリングのための溝１６が形成されている。同様に、キャップ３０へのカートリッジ１０の取り付け位置からの流体の漏れを防ぐために、円筒部１０の円筒面すなわち外側面において、円筒部１０の先端に近い位置にＯリングのための溝１７が形成されている。図にはＯリングは示されていないが、カートリッジ１０においては実際には溝１６，１７にそれぞれ適切なＯリングが取り付けられている。

【0016】

カートリッジ１０をキャップ３０に嵌合させて固定するために、円筒部１０の円筒面（すなわち外側面）には固定部材２１が形成されている。固定部材２１は、円筒面の円周方向に延びる細長い凸状部すなわちリブとして形成されたものであり、その円周方向の長さは、円筒面の中心軸からの中心角として例えば５０°から１００°程度のものである。図示したものでは、２つの固定部材２１が円筒面の中心軸を中心にして軸対称に設けられている。また、円筒面において２つの固定部材２１が形成されているのと同じ円周上の位置であって、固定部材２１の中間となる位置に突起２２が形成されている。円周上で考えているので、固定部材２１が２つ設けられていることに対応して突起２２も２つ設けられている。カートリッジ１０において少なくとも突起２２やその周辺の部位は弾性を有する材料、例えば樹脂で形成されている。固定部材２１は、キャップ３０と嵌合することによってカートリッジ１０をキャップ３０に固定させるためのものであるので、円筒面からの十分な高さを有するように形成される必要がある。これに対し突起２２は、カートリッジ１０を回転させつつ取り付けるときに瞬間的に変化する弱い抵抗感すなわちクリック感を利用者に与えるとともに、振動などによってカートリッジ１０が取り付け方向とは逆方向に回転するのを防ぐためのものである。カートリッジ１０を意図的に取り外すときにはカートリッジ１０を逆回転に回転させる必要があるから、突起２２によってカートリッジ１０の意図的な回転が阻止されてはならない。そのため、突起２２は、円筒部１１の円筒面において固定部材２１に比べて十分に低く形成される。また、円筒面での円周方向への突起２２の長さも固定部材２１に比べて十分に短い。

【0017】

キャップ３０は、純水製造装置などにキャップ３３を取り付けるためにヒンジ３２を介して取り付け部３１を備えている。ヒンジ３２を用いているのは、取り付け部３１によってキャップ３３を純水製造装置などに取り付けたときに、キャップ３０においてカートリッジ１０が取り付けられることとなる本体部分の向きを容易に変更できるようにして、キャップ３０へのカートリッジ１０の取り付けと取り外しとを容易にするためである。キャップ３０の本体部分には２つの配管接続部３３，３４が設けられている。配管接続部３３，３４の一方にはカートリッジ１０に流体を供給するための配管が接続され、他方にはカートリッジ１０から排出された流体を回収するための配管が接続される。またキャップ３０は、カートリッジ１０の円筒部１１が挿入されて嵌合する保持部４０を備えている。保持部４０は、円筒部１１の外径に見合う内径を有する円筒形の凹部として形成されている。凹部としての保持部４０の最奥部分は、溝１６，１７にＯリングが取り付けられた状態の円筒部１１が保持部４０に挿入された際にＯリングによって気密が保たれ、配管接続部３３，３４の一方と円筒部１１の開口１３とが連通し、配管接続部３３，３４の他方と開口１５とが連通するような形状となっている。

【0018】

次に、保持部４０についてさらに詳しく説明する。本実施形態では、カートリッジ１０をキャップ３０に取り付ける時には、図１（ａ）において矢印Ａに示すように、カートリッジ１０の円筒部１１をキャップ３０の保持部４０に差し込みつつ所定の取り付け方向に回転させ、円筒部１１を保持部４０にねじ込む。円筒部１１が保持部４０の最奥の部分に到達して保持部４０の奥行方向へは動けなくなったら、さらに取り付け方向に沿って円周方向にカートリッジを回転させてカートリッジ１０を所定の固定位置まで移動させる。カートリッジ１０をキャップ３０から取り外すときは、取り付け方向とは反対方向である取り外し方向に沿って円周方向にカートリッジ１０を回転させ、その後、矢印Ｂで示すように、取り外し方向に回転させつつ保持部４０から円筒部１１を引く抜くようにカートリッジ１０を動かす。

【0019】

カートリッジ１０に円筒部１１は、円筒面すなわち外側面と、その円筒面から突出するように形成された固定部材２１と、円筒面に形成された突起２２と、を備えている。突起２２は弾性材料で形成され、かつ、固定部材２１に比べて高さが十分に低いので、突起２２のために保持部４０に対する円筒部１１の動きが完全に抑制されることはない。そこで、円筒部１１の円筒面と固定部材２１とだけについて考えると、円筒部１１の外径として、円筒面自体の外径（ここでは外径は直径で考えるものとする）である第１の外径と、円筒面の外径に固定部材２１の高さの２倍を加えた外径である第２の外径との２通りがあることになる。一方、保持部４０は、基本的には円筒形の凹部として形成されているが、カートリッジ１０の取り付け及び取り外しを上述のように行うこととすると、取り付け及び取り外しの際に固定部材２１が保持部４の内側面において通過しうる領域は限定されることとなるから、保持部４０の内側面では、内径（ここでは内径は直径で考えるものとする）が異なる２通りの領域が存在しているいることになる。言い換えれば、保持部４０の内側面は、同軸の複数の円筒面を組み合わされて構成されており、これらの円筒面の規定される直径は上述の第１の外径に対応する第１の内径と第２の外径に対応する第２の内径との２通りとなっている。明らかに、第２の内径の方が第１の内径よりも大きい。第１の内径である領域を第１の領域とすると、第１の領域は、固定部材２１が通過しない領域であって、円筒部１１の円筒面すなわち外側面と係合する領域である。これに対し第２の内径である領域を第２の領域とすると、第２の領域は、カートリッジ１０をキャップ３０に取り付ける際に保持部４０の開口端から固定溝４１に向けて固定部材２１を移動させることが可能なように形成された領域である。

【0020】

具体的には本実施形態では、円筒部１１が保持部４０に完全に挿入されてカートリッジ１０がキャップ３０に完全に固定されている状態で固定部材２１が位置する領域において固定部材２１を収容するように保持部４０の内側面には固定溝４１が設けられている。固定溝４１は、保持部４０の内側面においてその円周方向に延びる溝状の領域として形成される。円筒部１１には固定部材２１が２つ設けられているので固定溝４１も２つ設けられ、これらの固定溝４１は、保持部４０の円筒面の中心軸に対して軸対称に配置している。固定溝４１は上述した第２の領域として形成されていれば十分であるが、ここではカートリッジ１０がキャップ３０に完全に取りけられているか否かを視認により容易に判別できるようにするために、保持部４０からキャップ３０の外周まで貫通する貫通溝として固定溝４１は形成されている。固定溝４１は、保持部４０の円筒面での円周方向に沿って固定溝４１の一端側からのみ固定部材２１がスライド可能となっており、固定溝４１を通り過ぎて他端側へは固定部材２１が移動できないように、さらに、保持部４０の奥行方向とその反対方向へは固定部材２１が移動できないように構成されている。すなわち、円周方向の一端側を除き、固定溝４１の周囲は第１の領域で形成されていることになる。

【0021】

保持部４０において第２の領域は、固定溝４１に接続するとともに、円筒部１１を保持部４０に差し込みつつ取り付け方向に回転させ固定部材２１を固定溝４１に導くような形状に構成されている。特に、円筒部１１が保持部４０に差し込まれたときにカートリッジ１０の取り付け方向への回転を導くように、保持部４０の内側面にはガイド部４２が形成されている。ガイド部４２は、保持部４０の内側面における第１の領域と第２の領域との境界である段差部として形成されるものであって、固定部材２１が当接することによってカートリッジ１０の取り付け方向への回転を促し、固定部材２１を固定溝４１に案内する機能を有する。そのようなガイド部４２は、保持部４０の円筒面における円周方向とも保持部４０の深さ方向とも角度をなして形成されている。保持部４０において第２の領域は、大まかにいえば、保持部４０の最奥部側にあって円周方向に平行な辺と、固定溝４１に接続する辺と、固定溝４１に接続する辺とは向かい合う辺と、保持部４０の開口端であるある辺との４辺で画定される領域であるが、固定溝４１に接続する辺とは向かい合う辺がガイド部４２として構成されていることになる。なお、第２の領域において固定溝４１に接続する辺は、保持部４０の奥行方向に概ね平行に形成されている。

【0022】

さらにガイド部４２では、複数本のスリット４３が相互に平行に形成されている。スリット４３は、第１の領域と第２の領域との段差であるガイド部４２から保持部４０の奥行方向に延びる溝状の領域であり、スリット４３に挟まれた領域は第１の領域であるのに対し、各スリット４３の底部は第２の領域となっている。スリット４３は、カートリッジ１０側の突起２２と協働してカートリッジ１０を取り付ける時に微弱な抵抗感すなわちクリック感を利用者に与えるとともに、振動などによってカートリッジ１０が取り付け方向とは逆方向に回転することを防止するためのものである。スリット４３の幅は、カートリッジ１０の円筒部１１に設けられる突起２２をスリット４３内に収容できるような幅とすることが好ましい。

【0023】

図３において（ａ）～（ｃ）は、キャップ３０へのカートリッジ１０の取り付け過程を順を追って示している。カートリッジ１０の円筒部１１をキャップ３０の保持部４０に挿入すると、図３（ａ）に示すように固定部材２１の一端がガイド部４２に当接し、さらにカートリッジ１０をキャップ３０に押し込むことによって図３（ｂ）に示すようにカートリッジ１０が取り付け方向に回転する。図３（ｃ）は、保持部４０の最奥部まで円筒部１１が挿入された状態を示しており、この状態でカートリッジ１０を取り付け方向に回転させれば、固定部材２１が固定溝４１内に収容されてカートリッジ１０がキャップ３０に完全に取り付けられたことになる。図示されるように、カートリッジ１０側の固定部材２１においてガイド部４２と当接する方の端部は、スリット４３がないものとしたときのガイド部４２の形状と適合する形状となっており、スリット４３が存在している状態でのガイド部４２による固定部材２１を介したカートリッジ１０の回転の促進をより滑らかになるようにしている。このとき、固定部材２１においてガイド部４２の形状と適合する形状とされてガイド部４２に当接する部分に沿う長さは、ガイド部４２においてスリット４３を設けたことによる開口の長さよりも長く、ガイド部４２に当接しながら固定部材２１が移動するときに、スリット４３の形成位置を通過することで固定部材２１の滑らかな移動が阻害されないようになっている。

【0024】

次に、突起２２とスリット４３とによるクリック感の発生と逆回転防止とについて説明する。図４は、カートリッジの取り付け過程を模式的に示す展開図であって、キャップ３０の保持部４０の中心軸の位置から保持部４０の内側面を３６０°の全周にわたって見た図である。この図では、保持部４０の内部から見ているので、保持部４０の外から見た図である図３とは左右が反転していることに注意する必要がある。図４（ａ）は、保持部４０の内側面を示している。上述したように、保持部４０の内側面は、第１の領域と、第２の領域と、キャップ３０の外表面まで貫通している固定溝４１の領域とによって構成されている。第２の内径は第１の内径よりも大きい。図４では、白抜きの部分によって第１の領域が示され、粗いハッチングの部分により第２の領域が示され、濃色のハッチングの部分により固定溝４１の領域が示されている。図４（ｂ）～（ｄ）は、図４（ａ）に対してさらにカートリッジ１０の円筒部１１に設けられる固定部材２１及び突起２２とを書き加えたものであり、カートリッジ１０のキャップ３０への取り付けの過程を順を追って示している。固定部材２１も突起２２の円筒部１１の円筒面に形成されているから、前提として、固定部材２１と突起２２との相互の位置関係は変化することはない。

【0025】

固定部材２１は第２の領域と固定溝４１の領域でしか動くことができない。これに対し突起２２は高さが低いので、押圧されることにより、多少の抵抗を伴って第１の領域でも動くことができる。突起２２は第２の領域では抵抗を受けることなく動くことができる。第１の領域と第２の領域との境界では、突起２２が受ける抵抗が変化するので、利用者がカートリッジ１０を動かしていたとすれば、その利用者は、いわゆるクリック感を感じることになる。特に、弾性材料で構成された突起２２は第２の領域では膨らんでおり、突起２２は、この状態で第１の領域に移動するときは、既に第１の領域内にあって移動するときに比べ、大きな抵抗を受けることになる。

【0026】

図４（ｂ）に示すように、円筒部１１が保持部４０に挿入されて保持部４０の最奥方向に押圧されると、固定部材２１がガイド部４２に当接し、ガイド部４２が保持部４０の奥行方向に対して斜めになっていることから、カートリッジ１０を取り付け方向に回転させようとする力が発生する。このとき突起２２は第１の領域にあるが、これによってカートリッジ１０の動きが完全に阻止されることはない。やがて図４（ｃ）に示すように、円筒部１１が保持部４０の最奥部まで挿入されることになる。その後、取り付け方向にカートリッジ１０を回転させると、図４（ｄ）に示すように、固定部材２１が固定溝４１内に入り込む。このとき、突起２２は、スリット４３を横断することとなり、第１の領域と第２の領域との境界を複数回にわたって横切るから、カートリッジ１０を回転させている利用者は複数回にわたってクリック感を感じることになる。固定部材２１が固定溝４１に完全に入り込むと、カートリッジ１０は保持部４０の奥行方向とその反対方向には動けなくなり、また固定溝４１の他端部に固定部材２１が当接することから、取り付け方向へもさらに回転できなくなる。

【0027】

固定部材２１が固定溝４１に完全に入り込んだ状態では、突起２２は図４（ｄ）に示すように第２の領域に位置し、この状態でカートリッジ１０を取り外し方向に回転させようとすると、突起２２は第２の領域から第１の領域へと動くこととなって抵抗を受ける。振動などによりカートリッジ１０が意図せずに取り外し方向に回転しようとしても、突起２２が第１の領域へと動こうとするときの抵抗により、カートリッジ１０の回転が抑制される。すなわち、意図せずにカートリッジ１０が取り外し状態となることが防止される。構成によっては固定部材２１が固定溝４１に完全に入り込んだ状態においても突起２２が第１の領域に位置することも考えられるが、その場合であっても、取り外し方向への回転によって突起２２がスリット４３を横断することによってスリット４３の縁の部分で突起２２が比較的大きな抵抗を受けるようになり、カートリッジ１０の回転が抑制される。本実施形態ではスリット４３が複数設けられていることから、突起２２が抵抗を受ける箇所も複数あることとなり、意図せずにカートリッジが取り外し状態となることをより確実に防ぐことができる。意図的にカートリッジ１０を取り外すときは、利用者は、取り外し方向にカートリッジ１０を回転させることにより、取り付け時に感じたものと同様のクリック感を感じつつカートリッジ１０を取り外すことができる。

【0028】

図５は、カートリッジ１０の取り外し方向への意図しない回転が防止されることを説明する図であり、図５（ａ）は、保持部４０に対する円筒部１１の係合状態を、円筒部１１の先端側から見た円筒部１１の斜視図に対して保持部４０の一部破断斜視図を重ねたものとして示しており、図５（ｂ）は図５（ａ）における一点鎖線で示す長方形の領域の拡大図である。スリット４３の深さは、第２の内径と第１の内径との差の半分、すなわち、固定部材４１の高さに対応するものである。これに対して突起２２の高さは十分に低く、円筒部１１の円筒面での円周方向における突起２２の幅もスリット４３の幅よりも小さい。図５から、突起２２とスリット４３の縁部とが当接しているときにおいて、振動などによって生ずる力ではカートリッジ１０を回転させることができないが、利用者が取り付けあるいは取り外しのために意図的にカートリッジを回転させることができるようになることが分かる。なお本実施形態では突起２２を弾性材料で構成するとしたが、突起２２を弾性材料で構成する代わりに保持部４０の第１の領域の表面を弾性材料で構成してもよい。

【0029】

本実施形態の取り付け構造によれば、突起２２がガイド部４２に形成されたスリット４３と干渉することにより、長期間にわたって確実にカートリッジ１０のキャップ３０から脱落を防止することできる。また、特許文献２に記載された構造と比べ、脱落の防止のために必要な機構は、円筒部１１の円筒面に形成される突起２２と、保持部４０のガイド部４２に形成されるスリット４３だけであるので、カートリッジ１０やキャップ３０の構造を簡素なものとしつつカートリッジ１０の脱落を確実に防止できる。

【0030】

以上の説明では、カートリッジ１０の円筒部１１に設ける固定部材２１と突起２２の数をそれぞれ２個としたが、固定部材２１と突起２２の数を増減することができ、例えば、固定部材２１と突起２２とをそれぞれ３個設けることも可能である。固定部材２１の数を増減したときは、それに合わせ、キャップ３０の保持部４０に設けられる固定溝４１とガイド部４２の数も増減すればよい。

【符号の説明】

【0031】

１０ カートリッジ
１１ 円筒部
１２ 小円筒部
１３，１５ 開口
１４ 肩状部
１６，１７ 溝
２１ 固定部材
２２ 突起
３０ キャップ
３１ 取り付け部
３２ ヒンジ部
３３，３４ 配管接続部
４０ 保持部
４１ 固定溝
４２ ガイド部
４３ スリット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】