(57)【要約】  センサ作動式プルアウト水栓は、スパウトの中に配置されたホースを有するスパウトと、ホースに流体連結され、かつスパウトの端部にドッキングするように構成されたプルアウトスプレイヘッドと、スパウトの端部に近接してスパウトの中に少なくとも部分的に配置されたセンサアセンブリと、を含み得る。センサアセンブリは、センサと、センサに隣接して配置されたシャッタを含み得る。シャッタは、閉鎖状態でセンサを覆い隠すように作動可能で、かつ解放状態でセンサを露出するように作動可能であり得る。水栓は、また、センサと通信可能に連結され、かつ、センサによって発生された制御信号に基づいて、ホースおよびプルアウトスプレイヘッドを通る流体流れを制御するように構成された制御ユニットを含み得る。
2018505979.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水栓であって、
スパウトの中に配置されたホースを有するスパウトと、
前記ホースに流体連結され、前記スパウトの端部にドッキングするように構成されたプルアウトスプレイヘッドと、
前記スパウトの前記端部に近接して前記スパウトの中に少なくとも部分的に配置されたセンサアセンブリであって、センサと前記センサに隣接して配置されたシャッタを含み、前記シャッタが閉鎖状態で前記センサを覆い隠すように作動可能で、かつ解放状態で前記センサを露出するように作動可能である、センサアセンブリと、
前記センサと通信可能に連結され、前記センサによって発生された制御信号に基づいて前記ホースおよび前記プルアウトスプレイヘッドを通る流体流れを制御するように構成された制御ユニットと、を含む水栓。
【請求項２】
前記スパウトのフロント上面に画定されたスパウトの開口をさらに備える、ことを特徴とする請求項１に記載の水栓。
【請求項３】
前記センサが前記スパウトの開口に配置される、ことを特徴する請求項２に記載の水栓。
【請求項４】
前記スパウトの開口に配置され、前記スパウトの内側面に前記センサを保持するように構成されたベゼルをさらに備える、ことを特徴する請求項２に記載の水栓。
【請求項５】
前記センサアセンブリが前記センサを覆って配置されたレンズをさらに含む、ことを特徴する請求項１に記載の水栓。
【請求項６】
前記シャッタが、前記レンズを覆って配置され、閉鎖状態で前記レンズを覆い隠すように作動可能で、解放状態で前記レンズを露出するように作動可能である、ことを特徴とする請求項５に記載の水栓。
【請求項７】
前記センサが赤外センサである、ことを特徴する請求項１に記載の水栓。
【請求項８】
前記センサがホール効果センサを含む、ことを特徴とする請求項７に記載の水栓。
【請求項９】
前記シャッタが、前記ホール効果センサに、前記プルアウトスプレイヘッドを通る流体流れが前記制御信号に基づいて制御されるセンサベースモードと、前記流体流れが前記水栓の混合弁に基づいて制御される手動制御モードと、の間で前記水栓を切り替えるように作動する制御信号を発生させるように構成された少なくとも１つの磁石を含む、ことを特徴とする請求項８に記載の水栓。
【請求項１０】
前記制御ユニットを前記センサに通信可能に連結された少なくとも１つのワイヤをさらに備える、ことを特徴する請求項１に記載の水栓。
【請求項１１】
前記制御ユニットが、
前記水栓の混合弁に流体連結された流入接続と、
前記ホースに流体連結された流出接続と、
前記流入接続および前記流出接続に接続している流体通路と、を備える、ことを特徴とする請求項１に記載の水栓。
【請求項１２】
前記制御ユニットが前記制御信号に基づいて前記流体通路を解放および閉鎖するように構成された電磁弁をさらに含む、ことを特徴する請求項１１に記載の水栓。
【請求項１３】
前記制御ユニットが、第１位置において、前記プルアウトスプレイヘッドを通る水流が前記水栓の混合弁に基づいて制御される、手動制御モードで作動するように前記水栓を設定し、かつ、第２位置において、前記手動制御モードと、前記プルアウトスプレイヘッドを通る流体流れが前記制御信号に基づいて制御されるセンサベースモードとの間を、前記センサと前記シャッタの少なくとも１つによって切替自在になるように前記水栓に許すように構成された手動制御弁を備える、ことを特徴とする請求項１に記載の水栓。
【請求項１４】
前記プルアウトスプレイヘッドの伸縮の間に、前記ホースを前記センサアセンブリから分離するように構成されたホースガイドをさらに備える、ことを特徴とする請求項１に記載の水栓。
【請求項１５】
プルダウン水栓用のセンサシステムであって、
制御ユニットと、
センサアセンブリと、
前記センサアセンブリを前記制御ユニットに電気的に連結する少なくとも１つのワイヤと、を備え、前記センサアセンブリがベゼルと前記ベゼルに脱離可能に連結されたレンズアセンブリとを有し、前記ベゼルが中心背骨の中に画定された開口を有する中心背骨を含み、前記レンズアセンブリが前記レンズアセンブリが前記ベゼルに連結されるとき、前記開口に少なくとも部分的に露出されるセンサおよびレンズを含んでいる、ことを特徴とするセンサシステム。
【請求項１６】
前記中心背骨がｃ形状開口を有する、ことを特徴とする請求項１５に記載のセンサシステム。 
【請求項１７】
前記レンズアセンブリが前記ｃ形状開口に少なくとも部分的に配置される、ことを特徴とする請求項１６に記載のセンサシステム。
【請求項１８】
前記ベゼルが前記中心背骨の両側に配置された一連のリブをさらに備える、ことを特徴とする請求項１５に記載のセンサシステム。
【請求項１９】
前記ベゼルがスパウトに設置されるとき、前記中心背骨と前記リブが、前記プルアウト水栓のスパウトの内側面に対して圧縮力を径方向に提供するように構成される、ことを特徴とする請求項１８に記載のセンサシステム。
【請求項２０】
前記少なくとも１つのワイヤを前記水栓の中のホースから分離するように構成されたワイヤハーネスをさらに備える、ことを特徴とする請求項１５に記載のセンサシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願の相互参照］
本願は、２０１４年１２月２３に出願された米国仮特許出願第６２／０９６，０４５号の利点を請求し、かつ、この特許の開示内容は、参照によって本願にその全体が組み込まれるものとする。
【０００２】
［技術分野］
本発明は、一般に、センサ作動式プルアウト水栓に関する。
【背景技術】
【０００３】
多くの市販の水栓は、水栓のタッチフリー作動を容易にするスパウトの付近に一体化または配置されたセンサを装備している。センサは、水栓の下のユーザの手の存在を感知し得、および電子制御ユニットに水がスパウトを通り流れることを可能にするように命令する信号を発生させ得る。蛇口の下に配置されたアイテムを洗浄するプロセスを楽にすることを助けるプルアウトスプレイヘッドを有する水栓も知られている。プルアウトスプレイヘッドは、スパウトと取外し可能に通常ドッキングされており、および、そのたびに、スプレイヘッドは、スパウトに取り付け、または取り外され、スプレイヘッドおよびスパウトの構成要素は、衝撃、歪、または他の力を受け得る。プルアウト水栓は、固定式水栓において、通常見られないストレスに遭遇するので、固定式水栓において使用される設備を搭載しているセンサは、プルアウト水栓用に適切でないこともある。
【発明の概要】
【０００４】
概して、従来の構造の不利益を回避するセンサ作動式プルアウト水栓を提供することが本発明の目的である。
【０００５】
代表的な実施形態によれば、水栓は、スパウトの中に配置されたホースを有するスパウトと、ホースに流体連結され、かつスパウトの端部にドッキングするように構成されたプルアウトスプレイヘッドと、スパウトの端部に近接してスパウトの中に少なくとも部分的に配置されたセンサアセンブリと、を含んでいる。センサアセンブリは、センサ、およびセンサに隣接して配置されたシャッタを含んでいる。シャッタは、閉鎖状態においてセンサを覆い隠すように作動可能で、かつ解放状態においてセンサを露出するように作動可能である。水栓は、また、センサに通信可能に連結され、かつ、センサによって発生された制御信号に基づいてホースおよびプルアウトスプレイヘッドを通る流体流れを制御するように構成された制御ユニットを含んでいる。
【０００６】
別の代表的な実施形態によれば、プルダウン水栓用のセンサシステムが提供される。センサシステムは、制御ユニットと、センサアセンブリと、センサアセンブリを制御ユニットに電気的に連結する少なくとも１つのワイヤを含んでいる。センサアセンブリは、ベゼルと、ベゼルに脱離可能に連結されたレンズアセンブリを有している。ベゼルは、中心背骨の中に画定された開口を有する中心背骨を含んでいる。レンズアセンブリは、レンズアセンブリがベゼルに連結されるとき、開口に少なくとも部分的に露出される、センサおよびレンズを含んでいる。
【０００７】
本発明の実施形態に従い、センサ作動式プルアウト水栓は、ハンズフリー自動モードと、ノーマルの手動機械的モードの間を選択的に作動され得る。水栓は、伸縮可能ホースと、センサレンズ、シャッタ（例えば、レンズシャッタ）、およびレンズベゼルを含んでいるセンサアセンブリと、を収納するスパウトチューブを含んでいる。スパウトチューブの長さにまたがり得る、フレキシブルワイヤハーネスと共に、これらの構成要素は、スパウトチューブの中に事前組立てされ、かつ挿入され得る。
【０００８】
レンズベゼルがスパウトチューブの中に挿入される（例えば、パタンと閉じられる）とき、ベゼルは、スパウトチューブの壁に対して径方向にベゼルに促すバネ力を「広げ」および働かせ得る。この力は、レンズベゼルのリムをチューブの端部の近くに形成された開口にロックし得る。センサレンズ、およびシャッタは、スパウトチューブの開口に配置／開口の下に配置され得、およびセンサレンズから延びる電源／制御ワイヤは、ワイヤハーネスを通り案内され得る。センサから受信された制御信号は、ハンズフリーの自動センサベースモードにおいて、水栓を通る水の流れを制御する制御ユニットの電磁弁にワイヤで送られ得る。
【０００９】
ホースガイドは、スパウトチューブに挿入され得、プルアウトホースの伸縮の間のプルアウトホースを案内する。ホースガイドは、ホースをレンズベゼルおよびスパウトチューブに対して摩擦することから防止し得る。ホースガイドは、レンズサブアセンブリの構成要素またはスパウトチューブの１つに、クリップで留められ得るか、または別の方法で固定され得る。
【００１０】
水栓は、また、水栓を構成する調製可能な手動制御弁を含み得、手動制御モード（水栓を通る水流が、水栓ハンドルおよび混合弁の調整によって単に制御される）で作動し、または、センサおよび／またはシャッタによって、センサベースモードと手動制御モードとの間の切り換えを自在にする。
【００１１】
さらに他の物および本発明の利点は、一部、明らかであろうし、および、一部、明細書から明らかになるだろう。
【００１２】
したがって、本発明は、本明細書に記載された構造で例示されるような全てである、構造の特徴、構成要素の組合、および部品の配置を含んでいる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
発明の実施形態のより十分な理解のために、添付図面と合わせて用いられる以下の記載が参照される。
【００１４】
【図１】図1は、本発明の実施形態に従う、代表的なセンサ作動式プルアプト水栓の透視図である。
【図２】図２は、図１のプルアウト水栓の実施形態の分解図である。
【図３】図３は、図１および図２のプルアウト水栓の実施形態の組立てられた断面図である。
【図４】図４は、図１−３のプルアウト水栓の実施形態の側面図である。
【図５】図５は、本発明の実施形態に従う、センサ作動式プルアプト水栓の代表的な制御ユニットの透視図である。
【図６】図６は、本発明の実施形態に従う、図５の制御ユニットの部分破断の断面図である。
【図７】図７は、本発明の実施形態に従う、図５および図６の制御ユニットの分解図である。
【図８】図８は、本発明の実施形態に従う、図５−７の制御ユニットの側面図である。
【図９】図９は、本発明の実施形態に従う、図５−８の制御ユニットの透視図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施形態に従う、代表的な手動制御弁の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図面を参照すると、図１は、本発明の実施形態に従う、代表的な水栓１００の透視図である。図２−４は、水栓１００の分解図、断面図、および側面図である。水栓１００は、スパウト１０２、プルアウトスプレイヘッド１０４、ハンドル１０６、スパウト１０２に形成されたスパウトの開口１０８、スパウト１０２の内側に少なくとも部分的に配置されたセンサアセンブリ１１０、および制御ユニット１２０を有する。センサアセンブリ１１０は、ハンズフリー自動センサベースモードで水栓１００の作動を許し得る。自動センサベースモードで作動可能な水栓は、例えば、米国特許第７，４６４，４１８号明細書に記載されており、この開示内容は参照によって本願にその全体が組み込まれるものとする。図１において、そのドッキングされた位置で示されるスプレイヘッド１０４は、スパウト１０２に脱離可能に連結され得、例えば、プレスフィット、カウンタウエイトホース、磁気カップリング、および／または自動収縮ドッキングアセンブリのような、１以上の適切なドッキング機構を使用する。水栓１００の作動の間、スプレイヘッド１０４が、スパウト１０２に対して、伸ばされた位置、またはそのドッキング位置にあるかどうかにかかわらず、水は、蛇口（例えば、図３の蛇口１０４ｃ）から、ホース（例えば、図３の流出ホース１２２）およびスプレイヘッド１０４の内部導管を介して流れ出ることができる。
【００１６】
水栓１００はセンサベースモードで作動され得るが、ハンドル１０６はそれに加えてそれの手動動作を許し得る。ハンドル１０６は、混合弁（図面において見えない）を調整するように物理的に連結され、かつ構成された従来のハンドルであり得、水栓１００から分配された水の温度を制御する。水栓１００がセンサベースモードで作動されるとき、ハンドル１０６は、ユーザの好む流量および水温設定で開いた状態となるように調整され得る。
【００１７】
図３を参照すると、スプレイヘッド１０４は、蛇口１０４ｃからの水の流れを調整するため、１以上の可動部材１０４ａ、１０４ｂを含み得る。例えば、可動部材１０４ａ、１０４ｂは、ストリームモードとスプレイモードの間で、スプレイヘッド１０４を通る水の流れを切り替えるように構成され得る。
【００１８】
種々の実施形態において、センサアセンブリ１１０は、スパウト１０２の近くの物体（例えば、ユーザの手のような）の存在を検出し、かつ水の自動分配をもたらすように構成されるセンサを含み得る。センサアセンブリ１１０は、ユーザが容易に利用できるように、水栓１００の中（例えば、少なくとも部分的にスパウト１０２内）に一体化され得る。図１に示されるように、センサアセンブリ１１０は、スパウト１０２の上面（例えば、スプレイヘッド１０４がドッキングされるスパウトの端部の近接）に位置するスパウトの開口１０８に配置され得る。これは、スパウトまたは水栓ハブのフロントベース部に近接するセンサを通常使用する従来のセンサ作動式水栓と対照的である。
【００１９】
図２を参照すると、センサアセンブリ１１０は、レンズベゼル１１１、レンズアセンブリ１１４、シャッタ１１２、ホースガイド１１６、およびワイヤハーネス１１８を含み得る。レンズベゼル１１１は、センサアセンブリ１１０の種々の構成要素をスパウト１０２内に固定するように構成され得る。種々の実施形態において、レンズベゼル１１１の形状および寸法は、ベゼルがスパウト１０２内に径方向の圧縮応力を受けることができるように画定され得る。圧縮応力の長所によって、レンズベゼル１１１は、ワイヤハーネス１１８に対して、一方の面を押して、スパウトチューブの内側表面の径方向に付勢され得、および、他方は、スパウト１０２の端部の方向に付勢され得、それによって、スパウトに対する場所にレンズベゼル１１１を保持する。種々の実施形態において、レンズベゼル１１１は、中心背骨１１１ｄを有するｃ形状部材、および背骨から横方向に延びる一連のリブ１１１ｃであり得る。リブ１１１ｃは、スパウト１０２の形状に相当し得、およびワイヤハーネス１１８とスパウトの開口１０８の縁との間に配置され得る。レンズベゼル１１１の幾何学は、例えば、スパウト１０２の内側表面によって加えられる有利な径方向の圧縮応力を促進し得る。レンズベゼル１１１は、また、中心背骨１１１ｄの両面に配置された一連のノッチ１１１ｅを含み得る。ノッチ１１１ｅは、レンズベゼル１１１とレンズアセンブリ１１４の間の連結を促進するように構成され得る。レンズベゼル１１１は、また、スパウトの開口１０８と、一致し得る、または別の方法では整列し得る、ベゼルの開口１１１ｂを取り囲む中心背骨１１１ｄ上のリム１１１ａを含み得る。ベゼル開口１１１ｂは、スパウト１０２に設置されたとき、センサアセンブリ１１０の種々の構成要素とアクセスを許し得る。種々の実施形態において、リム１１１ａは、スパウトの開口１０８を通り少なくとも部分的に突き出ることができ、レンズベゼル１１１およびスパウト１０２のセンサアセンブリ１１０を固定する。スパウトの開口１０８、およびベゼルの開口１１１ｂは、長方形であり得、およびセンサアセンブリ１１０の搭載位置に近接するスパウト１０２の長手方向軸に平行に延びる長手方向軸を有し得る。
【００２０】
レンズアセンブリ１１４は、レンズ１１４ａ、センサ１１４ｂ（見えないが、レンズ１１４ａの下に位置される）、ワイヤ１１４ｃ、およびラッチ１１４ｄを含み得る。少なくとも１つの実施形態において、センサ１１４ｂは、センサの付近内の物体を検出するように構成された赤外センサである、または含んでいる。ワイヤ１１４ｃは、センサ１１４ｂに通信可能に連結され得、センサに電力を送り、かつ制御ユニット１２０に信号を送り、かつ制御ユニット１２０から信号を送る。ある実施形態において、レンズアセンブリ１１４は、ネスティング配置でレンズベゼル１１１の内側表面に近接して配置され得る。例えば、レンズアセンブリ１１４は、レンズベゼル１１１のｃ形状開口（例えば、中心背骨１１１ｄとリブ１１１ｃによって画定される）内に配置され得、そのため、レンズアセンブリは、一般に、長手方向において、中心背骨の形状に相当し、およびその幅は、実質的に、中心背骨の幅を横切って延びている。レンズアセンブリ１１４は、アセンブリの長さに沿って、およびアセンブリの両側上に配置される一連のラッチ１１４ｄを含み得る。レンズアセンブリ１１４がレンズベゼルの開口内に配置されるとき、ラッチ１１４ｄは、レンズベゼル１１１の垂直方向に実質的延び得る。ラッチ１１４ｄは、また、レンズベゼル１１１のノッチ１１１ｅと噛み合うように構成され得、レンズアセンブリ１１４をレンズベゼル１１１に脱離可能に連結する。このように、レンズアセンブリ１１４（およびしたがって、センサ１１４ｂ）は、レンズベゼル１１１経由でスパウト１０２に保持され得、およびレンズアセンブリをスプレイヘッド１０４およびホース１２２から実質的に分離する方法で保持され得る。これは、反復的な、係合およびスパウト１０２からスプレイヘッド１０４の解放に負っているセンサ１１４ｂ上の潜在的に有害な応力の影響を有利に最小にする。
【００２１】
種々の実施形態によれば、ラッチがノッチと係合されるとき、シャッタ１１２はラッチ１１４ｄとノッチ１１１ｅの間に配置され得る。図１に示されるように、シャッタ１１２は、スパウトの開口１０８を通して見ることができ、かつ物理的にアクセスできるように、配置され得る。シャッタ１１２は、スパウトの開口１０８とベゼルの開口１１１ｂの長手方向軸に沿って、スライドトラック（例えば、スパウトの開口に配置され、かつシャッタ１１２、レンズベゼル１１１、またはレンズアセンブリ１１４の部品として構成された）に置換可能であり得、レンズ１１４ａ、および／またはセンサ１１４ｂを環境に対して、覆う、または覆い隠し、かつ、覆いを取る、または露出する。種々の実施形態において、シャッタおよびスライドトラックは、センサアセンブリに近接して蓄積する水、および／または粒子を防止するように構成され得、および、例えば、容易にプラスチック射出成形されるように設計され得る。レンズ１１４ａ、および／またはセンサ１１４ｂをシャッタ１１２で覆い隠すことは、センサ１１４ｂに１以上の制御信号を制御ユニット１２０に発生および送信させ得、水栓１００をノーマル手動制御モード（噴出孔１０２を通る水流がハンドル１０６および混合弁を調整することによって単に制御される）に設定する。対照的に、レンズ１１４ａ、および／またはセンサ１１４ｂが露出されるように、シャッタ１１２を移動することは、センサがスパウトの開口１０８およびレンズベゼルの開口１１１ｂを経由してそれに近接する物体を検出することを可能にし得る。センサは１以上の制御信号を制御ユニット１２０に発生および送信することも可能にし得、水栓１００をセンサベースモード（スパウト１０２を通る水流が近くの物体の検出に基づき制御される）に設定する。
【００２２】
ある実施形態において、シャッタ１１２は、または多くの磁石（例えば、シャッタ１１２に埋め込まれた、またはシャッタ１１２上に配置された）を含み得、およびセンサ１１４ｂは、磁気検出回路（図面に見えない）に構成されたホール効果センサ（「ＨＥＳ」）を含み得る。例えば、ＨＥＳおよび検出回路は、赤外センサのハウジン内、またはハウジング外に配置され得、および、一般に、シャッタ１１２の位置を決定するために使用され得る。検出回路は、ＨＥＳ、電源、および接地と連結された１以上の抵抗構成要素を含み得、および赤外センサおよび制御ユニット１２０（または、特に、さらなる詳細は以下に記載される、電磁弁１２３のような、それの電磁弁）を制御するように構成され得る。この構成において、シャッタ１１２を閉じることによってセンサ１１４ｂを覆い隠すことは、水栓１００を手動制御モードに設定するように作動する制御信号を発生するように、センサ１１４ｂ（例えば、それの赤外センサ）を直接引き起こし得ない。むしろ、シャッタ１１２は、その解放位置からそれの閉鎖位置に移動するとき、それの磁石は、ＨＥＳに近接して配置され得る。ＨＥＳは、検出回路に、赤外センサまたはそれの回路を不活性（電気的に）にさせ得、および電磁弁を開くように、１以上の電気制御信号を制御ユニット１２０に送信させ得る。それから、水栓１００は、手動制御モードにおいて、ハンドル１０６を使用して、手動で作動され得る。一方で、シャッタ１１２を開くことによってセンサ１１４ｂを露出することは、水栓１００をセンサベースモードに設定するように作動する制御信号を発生するように、赤外センサを直接引き起こし得ない。むしろ、シャッタ１１２は、その閉鎖位置からそれの解放位置に移動するとき、それの磁石は、ＨＥＳから離れる。ＨＥＳは、検出回路に、赤外センサまたはそれの回路を活性（電気的に）にさせ得、および電磁弁１２３を閉じるように、１以上の電気制御信号を制御ユニット１２０に送信させ得る。それから、赤外センサは、センサベースモードにおいて水栓１００の作動を制御し得、続いて、近くの物体の検出に基づいて電磁弁１２３を解放、または閉鎖する。
【００２３】
シャッタ１１２は、代替的に、ケースセパレート磁石が要求されない磁性材料で少なくとも部分的に構成され得ることは理解されるべきである。磁気ベース電子機構の他のタイプ（例えば、磁性リードスイッチなど）がセンサ１１４ｂに使用され得、制御信号を発生することも理解されるべきである。
【００２４】
少なくとも１つの実施形態によれば、レンズベゼル１１１は、ワイヤハーネス１１８のバーの形状を補足する形状を有し、およびレンズベゼルをワイヤハーネスに接し、かつ締めることができるタブ１１１ｆを含み得る。ワイヤハーネス１１８は、タブ１１１ｆから蛇口の反対に位置するスパウト１０２のベース端部まで延び得、およびワイヤ１１４ｃをスパウト１０２内のホース１２２から分離、および／または保護し得る。ワイヤハーネス１１８は、フレキシブル、かつモジュールであり得、およびスパウトの輪郭に従うように、スパウト１０２の内側表面に対して押し付けられ得る。少なくとも１つの実施形態において、ワイヤハーネス１１８は、長いハーネスからスパウト１０２で使用のために適切な長さに切り縮められ得る。したがって、ワイヤハーネスは、異なる長さを有するスパウトチューブで使用のために構成するような長さに切られ得る。
【００２５】
種々の実施形態によれば、レンズアセンブリ１１４は、ホースガイド１１６によって、スパウト内のスプレイヘッド１０４およびホース１２２から分離され得る。ホースガイド１１６は、ｃ形状であり得、スパウトチューブ１０２の中に挿入可能であり得、およびセンサアセンブリ１１０の１以上の構成要素（例えばノッチ１１１ｅのような）および／またはスパウト１０２にクリップで留める、ラッチで締める、または別の方法で固定するように構成された端部を有し得る。組立てられた構成において、ホースガイド１１６は、水栓１００の円滑な作動を促進するスプレイヘッド１０４の伸縮の間にホース１２２を案内し得（例えば、ホースガイドの内部表面に対して）、および、ホース１２２を、レンズアセンブリ１１４、レンズベゼル１１１、およびスパウト１０２に対して摩擦することから防止し得、および／または、レンズベゼル１１１およびレンズアセンブリ１１４上に引き落とされることから防止し得る。
【００２６】
センサ１１４ｂが、例えば、容量型センサ（例えば、容量型タッチセンサ、またはタッチフリー容量型センサ）、誘電型センサ、レーザレンジファインダ、磁気センサ、超音波センサなどのような他のタイプのセンサであり得る、または含み得ることは理解されるべきである。使用されるセンサのタイプに応じて、異なる形状を有する異なるタイプのレンズ１１４ａがセンサを適応させるために使用され得る。例えば、センサ１１４ｂが電磁放射を使用して物体を検出する事態において、レンズ１１４ａは入射放射線をセンサ上に集中させるように構成され得る。別の例として、感知機構の他のタイプが使用（容量または誘導型センサ）される事態において、レンズ１１４ａは、センサ１１４ｂをセンサの機能を妨げ得る環境要素（例えば、空気、油、埃、塵、水、および／または他の乾燥、液体または気体の物質のような）から保護するカバーとして単に役に立ち得る。さらに、これらのセンサのタイプの何れもがシャッタ１１２と共に使用され得（上記された磁石検出回路を備えていようとなかろうと）、水栓１００の作動モードを制御する。例えば、水栓１００は、自動タッチ（またはタッチフリー、近接）、または作動の手動制御モードを提供するように、シャッタ１１２（または他のスイッチデバイス）により活性および不活性であるタッチフリー容量型センサノードを使用し得る。
【００２７】
図５は、制御ユニット１２０の透視図である。図６−８は、制御ユニット１２０の部分破断の断面図、分解図、および側面図である。図９は、制御ユニット１２０の別の透視図である。概して、制御ユニット１２０は、センサ１１４ｂによって発生された制御信号に少なくとも一部に基づいて水栓１００を通る水の流れを制御するように利用され得る。
【００２８】
制御ユニット１２０は、流入ホース１２１に連結するように構成された流体流入接続１２１ａ（例えば、混合弁を制御ユニット１２０に流体接続し得る）、ホース１２２に連結するように構成された流体流出接続１２２ａ、制御電磁弁１２３、バッテリー１２４、電源ワイヤ１２５ａ、信号ワイヤ１２５ｂ、電子結合１２５ｃを含み得る。温水ホース１３２、および冷水ホース１３４は、従来の連結デバイスを使用して、温水および冷水供給ライン（示されていない）に流体連結され得る。温水ホース１３２および冷水ホース１３４も、流入ホース１２１経由で流入接続に水流を注ぎ得る混合弁に流体連結され得る。
【００２９】
電磁弁１２３は、制御ユニット１２０で壁１２６ｗと相互作用するように構成されたダイアフラム１２３ａ（例えば、弁座として機能し得る）を含み得る。それの伸長状態において（図６に示されるように）、ダイアフラム１２３ａは、壁１２６ｗと接触し得、および、流入接続１２１ａで何れの水も流出接続１２２ａに通ることを防止し得る流体通路１２６ｂをブロックし得る。それの収縮状態において、ダイアフラム１２３ａは、流体通路１２６ｂを解放し得、および流入接続１２１ａで水を流出接続１２２ａに流すことを可能にし得る壁と接触しない（または、少しだけ）。
【００３０】
ある実施形態において、電磁弁１２３は、電磁コイル内に配置され、かつ電磁コイルによって制御可能な内部プランジャーを含み得る。電磁コイルは、１以上の電気接続に連結され得る。プランジャーは、金属、および／または磁性材料で構成され得、または含み得、および一端部で、ダイアフラム１２３ａ（または、そこに取り付けられた構成要素）に連結され得る。電磁弁１２３は、また、ダイアフラムの一端部で充填孔、およびダイアフラムの中心に近接して、かつプランジャーと整列された通気孔を含み得る。充填孔は、プランジャーの位置に依存する、通気孔経由で流体通路１２６ｂに流体接続している内部室に通じ得る。
【００３１】
種々の実施形態において、電磁弁１２３は、センサ１１４ｂからの電気制御信号に基づいてダイアフラム１２３ａの動作をもたらすように構成され得る。図５に示すように、電磁弁１２３は、その電気接続経由で、制御信号をセンサ１１４ｂから信号ワイヤ１２５ｂおよび信号ワイヤに連結されたワイヤ１１４ｃを超えて受信し得る。制御信号は、ダイアフラム１２３ａを操作するために電磁弁１２３の電磁コイルに指示し得、または別の方法で引き起こし得る。弁を解放することは、センサ１１４ｂがワイヤ１４ｃを超えて制御信号を発生、および伝え得、電磁コイルに電場を与える。電場は、内部プランジャーに、通気孔から離れるようにさせ得る（および、したがってプラグを抜く）。プラグを抜かれた通気孔で、電磁弁の内部室に加圧された水が、通気孔を通り、流出接続１２２ａに通過し得る。ダイアフラム１２３ａより下の水圧が、内部室の圧力を超えるとき、ダイアフラムは、弁座を押し上げられ得、流入接続１２１ａから水を弁座のワイヤを超えて流すことを可能にする。種々の実施形態において、磁場が、付加的に、または代替的に、流体通路１２６ｂを解放するように、内部プランジャーにダイアフラム１２３ａを壁１２６ｂから引かせ得る、または別の方法で格納させ得ることは理解されるべきである。
【００３２】
他方で、弁を閉鎖することは、センサ１１４ｂがワイヤ１４ｃを超えて制御信号を発生、および伝え得、電磁コイルに反対の電場を与える。この電場は、内部プランジャーに、通気孔の方に移動させ得る（および、したがってプラグで接続する）。プラグで接続された通気孔で、流入接続１２１ａに存在する水が、ダイアフラムの充填孔経由で電磁弁の内部室に入り、および加圧し得る。ダイアフラム１２３ａより上の水圧が、ダイアフラムより下の圧力を超えるとき、ダイアフラムは、弁座上に押し下げられ得、流体通路１２６ｂを閉鎖し、および水を流出接続１２２ａに弁座のワイヤを超えて流れていることから防止する。
【００３３】
作動において、水栓１００がセンサベースモード（例えば、シャッタ１１２を解放することによって）に設定され、および物体が、いまだセンサによって検出されていないとき、内部プランジャーは、流体通路１２６が閉鎖されたままであるように、ダイアフラムの通気孔をプラグで接続し得、および／または壁１２６ｗに対してダイアフラム１２３ａを加圧し得る。この事態において、ハンドル１０６および混合弁が所望の温度、かつ流量で水を提供するように予め調整されるなら（例えば、上記されるように）、混合弁からの水は、流入接続１２１ａに送られるが、流出接続１２２ａへ流れることから防止される。むしろ、水は、ダイアフラムの充填孔経由で電磁弁の内部室に単に入り、かつ静止し得る。物体がセンサ１１４ｂによって後で検出されるとき（例えば、６インチ、１２インチ、または他の適切な範囲の何れものような、所定の範囲内）、センサは、内部プランジャーを動かし、かつ通気孔をプラグから引きぬき、および／または壁１２６ｂから離れるダイアフラム１２３ａを引くように作動するように電磁コイルに１以上の電気制御信号を伝え得る。これは、流体通路１２６ｂを解放し得、および流入接続１２１ａに存在する水が流出のため流出接続１２２ａおよびスプレイヘッド１０４に流れることを可能にし得る。
【００３４】
種々の実施形態において、水栓１００が手動制御モードに切り替えられることになるとき（例えば、上記するようにシャッタ１１２を閉鎖することによって）、センサ１１４ｂは、１以上の制御信号を電磁弁１２３に伝え得、ダイアフラム１２３ａにその収縮位置を思い込ませ、かつ流体通路１２６ｂを解放させる。この事態において、ハンドル１０６は、混合弁を操作するように調整され得、所望の温度および流量で水を流出する。それから、混合弁からの水は、スプレイヘッド１０４によって流出のため、制御ユニット１２０を通り（例えば、流入接続１２１ａ、流体通路１２６ｂ、および流出接続１２２ａを通り）届けられ得る。したがって、手動制御モードにおいて、水栓１００を通る水流は、ハンドル１０６および混合弁の調整によって単に指示される。
【００３５】
種々の実施形態によれば、センサアセンブリ１１０は、水流の「ウェイブ−オン、ウェイブ−オフ」制御を提供するように構成され得る。例えば、センサ１１４ｂが、赤外センサである、または赤外センサを含む実施形態において、シャッタ１１２は、その閉鎖位置からその解放位置に移動するとき、レンズ１１４ａは、近くの物体を検出するように露出され得、および水栓１００はセンサベースモードで作動する。しかしながら、レンズ１１４ａが物体を赤外センサの検出ゾーンで検出されるとき、センサは、流体通路１２６ｂに水栓１００を通る水流に解放および許可するようにさせないだけでなく、物体がもはや検出されなくなるまで、または、物体が実質的に検出ゾーンに再び入るまでこの状態を維持するように、１以上の制御信号を電磁弁１２４に伝え得る。つまり、電磁弁１２３は、物体がセンサ１１４ｂの所定の範囲内にもはや検出されないこと、または物体が、流体通路１２６ｂが解放される間の所定の範囲内で再び検出されることを示すセンサ１１４ｂから、後の制御信号を受信するまで、流体通路１２６ｂに解放を維持するように制御され得る。これが生じるとき、センサ１１４ｂは１以上の制御信号を電磁弁１１２３に伝え得、流体通路１２６ｂを閉鎖し、および、スパウト１０２を通る水流を停止する。
【００３６】
少なくとも１つの実施形態によれば、センサアセンブリ１１０は、物体の初期検出後の所定周期の時間が経過した後の水流を禁止するように構成されたタイマー（例えば、レンズアセンブリ１１４に、または制御ユニット１２０に）を装備され得る。この事態において、電磁弁１２３は、センサ１１４ｂからの制御信号に基づいて、所定の周期の時間の間（例えば、５秒、１０秒、または１５秒のような）、流体通路１２６ｂを解放するように制御され得る。これは、浸水、またはセンサの故意でない起動から生じ得る過度の水消費を有利に防止する。種々の実施形態によれば、電磁弁１２３の自動作動は、水栓１００が、公共または私有地に位置しているであろうとなかろうと含んでいるいくつかの因子、関連する水使用の規制、および水栓１００上のセンサの位置に依存し得る。例えば、水栓１００が公共の場所（ユーザがそれらの水の使用を制限するように動機づけられていないかもしれない）に設置されるなら、または、関連する水使用の規制が要求するなら、電磁弁１２３は流体通路１２６ｂを限られた時間だけ解放を維持するように構成され得る。別の例のように、センサ１１４ｂが、物体が水栓の下にあるとしても物体の存在を検出することができるように、スパウト１０２上（例えば、前述の上面位置と反対のスパウト１０２の下部の上）に配置される、または方向づけられるなら、電磁弁１２３は、流体通路１２６ｂに物体がセンサ１１４ｂによってもはや検出されなくなるまで解放を維持するように構成され得る。さらに別の例、および上記のように、スパウト（蛇口の下、以外）に近接する物体の存在を検出することができるように、センサ１１４ｂがスパウト１０２上（例えば、図１に示されたスパウト１０２の前述の上面位置）に配置される、または方向づけられるなら、電磁弁１２３は流体通路１２６ｂを後の制御信号（物体を後の時間に検出するセンサ１１４ｂを表示して）がセンサから受信されるまで解放を維持するように構成され得る。
【００３７】
電磁弁１２３、およびセンサ１１４ｂは、電源ワイヤ１２５ａによってバッテリー１２４から電力を受け取り得る。種々の実施形態において、単一の電源接続は、特に、電源ワイヤ１２５ａ、電子結合１２５ｃ、およびワイヤ１１４ｃの１つによって、バッテリー１２４とセンサ１１４ｂの間に拡張し得る。この事態において、電源および制御信号の両方は、センサ１１４ｂから他のワイヤ１１４ｃ、他の電子結合１２５ｃ、および信号ワイヤ１２５ｂにより電磁弁１２３にもたらされる。代替の実施形態において、電源ワイヤ１２５ａはバッテリー１２４からセンサ１１４ｂに、およびバッテリー１２４から電磁弁１２３に別々に延び得る。この事態において、他のワイヤ１１４ｃ、他の電子結合１２５ｃ、および信号ワイヤ１２５ｂは、制御信号をセンサ１１４ｂから電磁弁１２３にだけもたらす。
【００３８】
種々の実施形態によれば、電磁弁１２３は、電磁弁１２３への電力不足、または電力損失の出来事において（例えば、低い、または消耗されたバッテリーのため）、流体通路１２６ｂが閉鎖されたままであり得るように、通常閉鎖され得、それによって、水栓１００を予期せぬ開くことから防止する。他の実施形態において、電磁弁１２３は通常解放され得る。
【００３９】
制御ユニット１２０は、また、ダイアフラムの下側（例えば、電磁弁の内部室の反対）と相互作用するように構成された、ロッドまたはプランジャーからなる手動の機械的なバイパスを含み得る。バイバスは、水栓１００の作動モードを制御するように作動可能であり得る。このように、バイパスまたは電磁弁は、流体通路１２６ｂを解放または閉鎖するように使用され得る。
【００４０】
種々の実施形態において、バイパス機構は、手動バイパス弁１２６として実施され得る。図５−９を参照すると、手動制御弁１２６は、回転可能ノブ１２６ｅ、ばね１２６ｄ、および、流体通路１２６ｂに実質的に垂直に方向づけられ、かつハウジング１２６ａ（図１０はハウジング１２６ａの側面図である）の穴１２６ｌに据え付けられたプランジャー１２６ｃを含み得る。プランジャーが孔１２６ｌの長手方向軸に沿って動かされるとき、プランジャー１２６ｃの第１端部は、流体通路１２６ｂの中に、および外に延び得る。プランジャー１２６ｃは、横方向において、ハウジング１２６ａ内に配置された第１ダボ１２６ｇと、ハウジング１２６ａに対して外部に配置された第２ダボ１２６ｈとを受容するための２つの開口を含み得る。制御ユニット１２０が組み立てられたとき、ノブ１２６ｅはプランジャー１２６ｃと、ダボ１２６ｇおよび１２６ｈを操作するように調整され得、電磁弁の手動制御を提供する。
【００４１】
作動において、ノブ１２６ｅを方向付けることは（例えば、図６−９に示される位置に）、プランジャーが電磁弁からできるだけ遠くに離れるように促される（および、例えば、ダイアフラムの中心下部に配置されたダイアフラム１２３ａのアクチュエータ１２３ｂと少しだけ接触から遠方に、または接触にある）ように、ばね１２６ｄにプランジャー１２６ｃおよびノブ１２６ｅ上に力を加えさせ得る。付加的に、第１ダボ１２６ｇは、ばね１２６ｄのばね力の効力によってＶ形状溝１２６ｆに据え付けられ得る（第１ダボ１２６ｇがＶ形状溝１２６ｆに対して静止するように、プランジャー１２６ｃ上に連続的に通り得る）。この事態において、ダイアフラム１２３ａは、拡張状態にあり得、および水の流れを流入接続１２１ａから流出接続１２２ａにブロックする壁１２６ｗに対して加圧し得る。したがって、水栓１００は、センサベースと手動制御モードの間を切替自在であり得る（例えば、シャッタ１１２の位置に基づき、センサ１１４ｂによって制御されるように）。
【００４２】
対照的に、ノブ１２６ｅを回転させることは（例えば、反時計回転の方向に９０度まで）、水栓１００を手動制御モードに設定し得る。ノブ１２６ｅのこの方向において、第１ダボ１２６ｇは、Ｖ形状溝１２６ｆから平坦部１２６ｂに回転、および滑り得、それによって、アクチュエータ１２３ｂに対して、プランジャー１２６ｃを流体通路１２６ｂの中にさらに促す（例えば、ばね１２６ｄの力に反対する図６の左に、約２ミリメートル、約２．５ミリメートル、または約３ミリメートルまで）。これは、ダイアフラム１２３ａを弁座から離れるように押し得、および流体通路１２６ｂを解放し得る。第１ダボ１２６ｇは、平坦部１２６ｍに対して静止し得、およびばね１２６ｄによって及ぼされたばね力の力によって適所に保持され得る。流体通路１２６ｂがこのように手動で解放されるとき、水は、弁座のワイヤを超えて流出接続１２２ａに流れ得、および、センサ１１４ｂが物体の検出に応じて電磁弁１２３に伝え得る、如何なる制御信号にかかわらず（および電磁弁１２３の状態にかかわらず）、水栓１００は混合弁の調整（例えば、ハンドル１０６によって）によって完全に制御され得る。手動制御弁１２６における電磁弁１２３のこのバイパスは、例えば、停電時、またはセンサアセンブリ１１０、および／または制御ユニット１２０（電磁弁１２３のような）の電気／電子構成要素の不良時に水栓１００の継続使用（たとえ手動でも）を可能とし得る。プランジャーが水の流れを制御するダイアフラム１２３ａの移動をもたらす限り、プランジャー１２６ｃは、如何なる適切な方法でも機械的に作動させられ得ることを理解されるべきである。種々の実施形態において、他の弁のタイプおよび／または構成が手動制御弁１２６の代わりに使用され得、電磁弁１２３のバイパス制御を提供することも理解されるべきである。
【００４３】
種々の実施形態によれば、手動制御弁１２６は、第２ダボ１２６ｈと相互作用するように構成された突起１２６ｉを含み得る。突起１２６ｉの突起は、プランジャー１２６ｃを所定の回転角度（例えば、９０°、または「４分の１回転」）を超えて回転することから防止し得る。さらに、手動制御弁１２６は、また、プランジャー１２６ｃと穴１２６ｌの間に配置され、かつ流体通路１２６ｂに水を、穴１２６ｌを通り環境に漏れ出ることから、またはプランジャー１２６ｃを通り一般に流れ出ることから、防止するように構成されたＯリング１２６ｋを含み得る。
【００４４】
少なくとも１つの実施形態において、ハウジング１２６ａは、ノブ１２６ｅが手動制御位置に方向づけられた後、プランジャー１２６ｃをセンサベース制御位置の中に、後ろ回転することから防止するように構成された（例えば、Ｖ形状溝１２６ｆに形成された、または、突起１２６ｉの間または突起１２６ｉの中に一体化された）つめを含み得る。水栓１００をセンサベースモードに切り替えることは、ノブ１２６ｅが、ダボ１２６ｇおよび１２６ｈの１つをつめから離すようにハウジング１２６ａの方に押され得、および、第１ダボ１２６ｇがＶ形状溝１２６ｆに位置するように、センサベース制御位置の中に後ろ回転させられ得る。
【００４５】
したがって、流体通路１２６ｂは、手動制御弁１２６によって向けられるように手動制御モードにおいて有利に解放したままとなり得る。それから、混合弁およびハンドル１０６は、温度および水栓１００を通る水流の両方をセンサ１１４ｂおよびシャッタ１１２の位置と独立して調整するように作動され得る。したがって、水が制御ユニットを通り、ホース１２２に流れるように許されているかは、センサベースモードにおける電磁弁１２３の位置によって、および手動制御モードにおける手動バイパス弁１２６の位置によって規定され得る。
【００４６】
他の弁または弁構造が流体通路１２６ｂを解放および閉鎖するように代替的に使用され得ることは理解されるべきである。例えば、直動電磁弁、モータ制御型弁、または電動アクチュエータ弁、ピエゾ弁、マイクロ電子機械システム（「ＭＥＭＳ」）弁等のような、１以上の電動式弁が、電磁弁１２３の代わりに使用され得る。これらの弁のいずれもが、また、手動制御弁１２６のような機械的バイパスによって操作され得る。
【００４７】
ある実施形態において、代替または付加の手動バイパス弁（例えば、ボール弁）が電磁弁の内部室と流出接続１２２ａに通じる流出水路との間に接続され得る。手動弁がその解放位置にあるとき、ダイアフラム１２３ａの上の内部室中の圧力は解放され得、ダイアフラムの下の流入水圧力に弁座のダイアフラム  オフを強いることを許す。それから、水は、弁座のワイヤを超えて、流出接続１２２ａに流れるように許され、および水栓１００は、ノーマル手動制御モード（例えば、ハンドル１０６および混合弁によって）において作動し得る。
【００４８】
１以上の電動弁（例えば、電磁弁１２３）は、水栓１００を通る水流の適切な制御が提供される限り、入口の熱水ラインおよび入口の冷水ラインからスパウト１０２の端部までの水栓１００の水路の如何なるポイントにも配置され得ることは理解されるべきである。したがって、種々の実施形態において、混合弁とスパウト１０２の間の混合水ラインの電磁弁を有するよりむしろ、１以上の電動弁が混合弁の上流の入口の水ラインに代替的に配置され得る。この事態において、シャッタ１１２およびセンサアセンブリ１１０は、スプレイヘッド１０４を通る水流を制御するように同様に利用され得る。
【００４９】
種々の水栓タイプ（プルアウト、またはプルダウンのスプレイヘッドを搭載されない水栓を含む）も、上記されたセンサアセンブリ、および制御ユニットの特徴を使用し得ることも理解されるべきである。例えば、標準固定されたスパウト水栓、および／または別々の温水および冷水弁を有する水栓は、機構（例えば、センサアセンブリ１１４、レンズベゼル１１１、制御ユニット１２０など）を切り替える種々のモードで高められ得る。さらに、１つ以上の手動制御弁は、温水および冷水弁（例えば、上記された手動制御弁１２６のように）を無効にするための手動バイパス機構として使用され得る。
【００５０】
したがって、前述から明白とされる、様相、特徴、および利点は、効率よく達成され、および、ある種の変更は、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく行われ得るので、本明細書に含まれる全ての事項は、例証として、かつ限定する意味でないものとして解釈されることは、分かるだろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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