(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スパウトの途中位置に設けられたセンサーに手を翳した時に吐水し、再度手を翳した時に止水するように構成された自動水栓装置において、
前記スパウトは、外管と、該外管の内部に収納され、通水する内管とを備え、
前記センサーは、前記スパウトの前記外管とは別体からなる専用のケーシングに収納されて、前記スパウト先端の吐水口の後方かつ前記外管の下側に設置されており、
前記センサーの検知角度が、前記スパウトの中心を通る垂直面を基準にして、右上側又は左上側に前記垂直面から１０〜８０度の範囲内にあることを特徴とする自動水栓装置。
【請求項２】
スパウトの途中位置に設けられたセンサーに手を翳した時に吐水し、再度手を翳した時に止水するように構成された自動水栓装置において、
前記センサーの検知角度が、前記スパウトの中心を通る垂直面を基準にして、右上側又は左上側に前記垂直面から１０〜８０度の範囲内にあり、
前記センサーは、前記スパウトとは別体からなる専用のケーシングに収納され、
前記ケーシングは、前記センサーを挟持する対となる２部品からなって、それぞれ一方に差し込み掛止部を他方にねじ止め部を有し、前記スパウトの下側に設けられている取付け孔に前記差し込み掛止部を掛止すると共に、前記スパウトに前記ねじ止め部をねじ固定して取付けられていることを特徴とする自動水栓装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の自動水栓装置において、前記ケーシングには、前記センサーをそのコントローラに接続するコネクターが収納されていることを特徴とする自動水栓装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の自動水栓装置において、前記スパウトの基部が取付けられた台座に、流量及び／又は温度を調節する調整手段が一方に偏心して設けられ、前記センサーの検知方向と前記調整手段の偏心方向は同じ側にあることを特徴とする自動水栓装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、台所や洗面所で使用される自動水栓装置に係り、特に、人の手をセンサーで検知し、スパウトの先部に設けられた吐出口からの水の吐出及び止水を行う自動水栓装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
水栓の台座部分に流量調整や温度調整を行う回転ハンドル又はレバーハンドルが設けられている水栓装置においては、吐水口の先部等にセンサー（通常、投光器と受光器を有する反射型光電センサー）が設けられ、このセンサーに手を翳したときに吐水し、再度手を翳すと止水するものが知られている。
そして、従来の自動水栓装置に設けられたセンサーの感知方向について、次に示すものが提案されていた。なお、以下に示す方向は、水栓側から使用者を正面視したときの向きを示すものとする。
（１）実開平３−８６１５９号公報に示す自動水栓装置のように、吐水口先端部にセンサーがその検知方向（投光方向）を正前方に向けて設けられたもの。
（２）特開平１０−３０６４８３号公報に示す自動水栓装置のように、センサーの検知方向を上斜め前方か下方へ向けて設けられたもの。
（３）特開平３−１４７９４２号公報に示す自動水栓装置のようにセンサーの検知方向が正横方向に向けて設けられたもの。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の自動水栓装置は、以下の問題があった。実開平３−８６１５９号公報に示す自動水栓装置のようにセンサーの検知方向が正前方を向いている場合において、使用者の手以外部分（例えば、腕や体など）に誤感知し、使用者が意識しない時に吐水されてしまうという危険がある。
また、特開平１０−３０６４８３号公報に示す自動水栓のようにセンサーの検知方向が上斜め前方を向いている場合、水栓使用中に使用中の手でセンサー部分を翳すと、その翳した手についた水滴や石鹸や油等の汚れが操作するたびにセンサー部やその近傍の水栓の部分に落ち、それにより誤感知が発生したり、水栓自体が汚れるという問題があった。そして、センサーの検知方向を下方に向けると、洗い作業中の手を検知して誤動作する虞れがある。
特開平３−１４７９４２号公報に示す自動水栓装置では、水栓ヘッド部にセンサーが内蔵されているため、先端の部分が大きくなりデザイン性が悪くなり、センサーを横方向に向けて設置すると、使用者が水栓金具の台座部分に設けられている回転ハンドルやレバーハンドルの操作時に、センサーが腕を誤検知し、使用者が意識しないときに吐水されてしまう問題があった。
そして、特開平１０−３０６４８３号公報に提案されている自動水栓装置のようにセンサーの接続部をスパウトの外部に設ける構造にすると、センサーの保守点検をする場合、水栓を分解するような大掛かりな作業が必要であるという問題があった。
【０００４】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、好ましくは、スパウトの台座部分に流量調節や温度調節を行う回転ハンドル又はレバーハンドルが設けられている従来の回転ハンドル又はレバーハンドル式水栓の吐水口先端部にセンサーを設け、このセンサーに手を翳した時に吐水され、再度手を翳すと止まるようにした回転ハンドル又はレバーハンドル付きの自動水栓装置において、水栓の回転ハンドルやレバーハンドルを操作中に手以外の体を誤感知することが少なくなる自動水栓装置を提供することを主な目的とする。そして、水栓が汚れにくく、スパウトの先部が大きくなく、スパウトの外観を壊すことがなく、デザイン性に優れた自動水栓装置を提供することを更なる目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的に沿う第１の発明に係る自動水栓装置は、スパウトの途中位置に設けられたセンサーに手を翳した時に吐水し、再度手を翳した時に止水するように構成された自動水栓装置において、前記スパウトは、外管と、該外管の内部に収納され、通水する内管とを備え、前記センサーは、前記スパウトの前記外管とは別体からなる専用のケーシングに収納されて、前記スパウト先端の吐水口の後方かつ前記外管の下側に設置されており、前記センサーの検知角度が、前記スパウトの中心を通る垂直面を基準にして、右上側又は左上側に前記垂直面から１０〜８０度の範囲内にある。
第２の発明に係る自動水栓装置は、スパウトの途中位置に設けられたセンサーに手を翳した時に吐水し、再度手を翳した時に止水するように構成された自動水栓装置において、前記センサーの検知角度が、前記スパウトの中心を通る垂直面を基準にして、右上側又は左上側に前記垂直面から１０〜８０度の範囲内にあり、前記センサーは、前記スパウトとは別体からなる専用のケーシングに収納され、前記ケーシングは、前記センサーを挟持する対となる２部品からなって、それぞれ一方に差し込み掛止部を他方にねじ止め部を有し、前記スパウトの下側に設けられている取付け孔に前記差し込み掛止部を掛止すると共に、前記スパウトに前記ねじ止め部をねじ固定して取付けられている。
ここで、スパウトとは、温度調整等を行う回転ハンドル又はレバーハンドルが設けられる水栓本体の先側に設けられた吐水具を含む管部をいう。
また、センサーには、例えば、可視光線や赤外線等を利用した反射型の光センサーを用いるのが好ましいが、指向性を有するものであれば、他のセンサーであっても本発明は適用される。
前記センサーの検知角度が垂直面を基準にして右上側に又は左上側に垂直面から１０〜８０度の範囲内であるので、センサーに手を反応させるときにスパウトに水が付着しにくく、スパウトの基部に設けられた調整手段を操作するときに誤感知しにくい。また、センサーの検知角度は、２０度以上７０度以下の範囲内であれば、より好ましい。これによってスパウトへの水の付着がより少なくなり、また、より誤感知しにくくなる。
【０００６】
また、前記センサーを吐水口の後方かつ通水部の下側に設置することによって、スパウトを正面から見たときにセンサーが目立たなくなる。
ここで、本発明に係る自動水栓装置においては、スパウトの基部が取付けられた台座に、流量及び／又は温度を調節する調整手段が一方に偏心して設けられ、前記センサーの検知方向と前記調整手段の偏心方向は同じ側にあることが好ましい。このように構成することによって、ハンドルの操作とセンサーに手を翳す動作を片手で行うことができる。前記調整手段には、例えば、回転ハンドル又はレバーハンドルが用いられる。
また、前記センサーは、前記スパウトとは別体からなる専用のケーシングに収納されて、前記スパウトに取付けることによって、センサーの取付けが簡単になり、また、配線スペースを小さくしてセンサーの収納部を小さくできる。
前記ケーシングは、前記センサーを挟持する対となる２部品からなって、それぞれ一方に差し込み掛止部を他方にねじ止め部を有し、前記スパウトの下側に設けられている取付け孔に前記差し込み掛止部を掛止すると共に、前記スパウトに前記ねじ止め部をねじ固定して取付けることによって、センサーを挟持して固定すると締結金具を省略でき、また、下側に取付けると、自動水栓装置を上方から見たとき目立たなくなり、水栓の外観を壊すことがない。また、前記ケーシングには、前記センサーをそのコントローラに接続するコネクターを収納するのが好ましい。こうすると、センサーの保守、点検作業をケーシングを取り外すだけで簡単に行うことができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態について説明し、本発明の理解に供する。
ここに、図１は本発明の一実施の形態に係る自動水栓装置の正面図、図２は自動水栓装置の要部構造を示す側断面図、図３は図２の矢視Ａ部拡大断面図、図４は図３における矢視Ｂ−Ｂ断面図、図５は分解状態のスパウト及びケーシングの斜視図、図６はセンサーを収納するケーシングの分解斜視図である。
【０００８】
図１、図２に示すように、本発明の一実施の形態に係る自動水栓装置１０は、緩やかな曲部が形成された樹脂製の外管１１及びその内側に略同形状の曲部が形成された可撓性を有する樹脂製の内管１２を有するスパウト１３と、スパウト１３の基部に設けられた台座１４と、スパウト１３の途中位置に設けられた光反射型のセンサー１５とを有している。以下、これらについて詳しく説明する。
【０００９】
図１、図２に示すように、スパウト１３の外管１１は、例えばＡＢＳ等の硬質樹脂（又は金属）からなって、基側はストレートとなっているが、その先部は円弧状に屈曲し、先部には接続具１６を介して吐出具１７が設けられている。接続具１６は先端部が斜めに切断された外管１１の内側に収納され、基側にはニップル部１８を先側には吐出具１７の雌ねじに螺合する雄ねじ１９が形成されている。この外管１１の吐水口の後方（例えば、スパウト１３の先端から５〜１０ｃｍの位置）かつ通水部の下側には長孔１９ａが設けられて、その部分にセンサー１５が設置できるようになっている。
前記内管１２は、屈曲可能な塩化ビニール管からなって、外管１１内に収納され、その先部は接続具１６のニップル部１８に固着され、基部は接続補助具２０を介して台座１４内に形成される貯水室２１に接続されている。以上のような外管１１及び内管１２を備えたスパウト１３の基部が台座１４に首振り可能に取付けられて、吐出具１７からの水の放出位置を変えることができるようになっている。なお、図２、図３において、１２ａは締め付けバンドを示す。
【００１０】
前記台座１４の側部には、レバーハンドル１４ａが上下及び左右に動かすことができるように取付けられ、このレバーハンドル１４ａは温度調整手段及び流量調整手段に連結されて、レバーハンドル１４ａの傾きを変えることによって、前記吐出具１７から放出される水の温度及び／又は吐水量を制御できる。なお、温度調整手段及び流量調整手段の構造については周知であるので、詳細な説明を省略する。
台座１４には前記温度調整手段及び流量調整手段に接続されるホースが接続され、更に、センサー１５に先部が接続されるコード（リード線の集合）２２が挿通している。
【００１１】
前記センサー１５は、スパウト１３の途中位置の下部に形成された取付け孔の一例である長孔１９ａに取付けられるケーシング２３を介してスパウト１３に取付けられている。
図５、図６に示すように、ケーシング２３は、左右対となる右ケーシング２４と左ケーシング２５との２つ割構造となって、右ケーシング２４及び左ケーシング２５の基側には長孔１９ａの基端側に嵌入して掛止する断面Ｌ字状の差し込み掛止部２６、２７をそれぞれ備え、先側にはスパウト１３を構成する外管１１に螺着するビス２８のねじ止め部を構成する取付け部２９、３０を備えている。この取付け部２９、３０は右ケーシング２４及び左ケーシング２５の周表面より窪んだ位置に形成され、取付けにあってはそれぞれに形成されたねじ孔２９ａ、３０ａが重合し、このねじ孔２９ａ、３０ａに嵌入しこの右ケーシング２４及び左ケーシング２５をスパウト１３にねじ止めするビス２８の頭が露出しないようになっている。
また、右ケーシング２４の底部には掛止突起２４ａを備えると共に、左ケーシング２５にはこの掛止突起２４ａが嵌入して係合する掛止孔２５ａを備えて、両者を合わせた場合には、底部で右ケーシング２４及び左ケーシング２５が分離しないようになっている。
【００１２】
そして、図５、図６に示すように、右ケーシング２４と左ケーシング２５の外周部には、長孔１９ａを囲んで円滑に外管１１に接続される円滑接続部３１、３２を備え、これらが一体となったケーシング２３の下外側には斜め後ろ底方向に円滑に突出する膨張部３３を備え、内部にはセンサー１５の収納部３４を内側の複数の取付けリブ３５、３６を介して形成している。
また、図４に示すように、右ケーシング２４の斜め上部には、その軸線が垂直面に対して４５度の開口３７が設けられ、この部分にセンサー１５の投受光部３８が嵌入し、下部及び底部は複数の前記取付けリブ３５、３６によって支持されて、センサー１５がケーシング２３に取付けられるようになっている。
なお、このセンサー１５の検知角度がスパウト１３の中心を通る垂直面に対して、１０〜８０度（より好ましくは、２０〜７０度）内の所定の検知角度になるように、センサー１５の取付け角度を変えることもできる。ここで、センサーの検知角度とは、センサー１５の投受光部を基準にして対して対象物を検知できる角度をいう。従って、センサー１５の検知範囲に一定の広がりを有する場合には、その広がりを考慮してセンサー１５の取付け角度を決定することになる。
【００１３】
この実施の形態においては、台座１４に設けられたレバーハンドル１４ａが右側にあるので、センサー１５の検知方向は右斜め上側にあり、これによって、右手操作によってレバーハンドル１４ａの操作を行うと共に、同じ右手を少し上げることによって、前記センサー１５を作動させることができる。従って、温度及び水量を調整するレバーハンドル１４ａがスパウト１３の左側に設けられた自動水栓装置においては、調整手段の偏心配置方向と同じ側にあるように、センサー１５の検知方向も左斜め上方向にするのが好ましい。
【００１４】
以上に説明したように、センサー１５は、スパウト１３とは別体からなる専用のケーシング２３に収納されてスパウト１３に取付けられている。従って、センサー１５の取付けを行う場合には、内管１２と外管１１の間を通過するリード線３９（コード２２の内側に収納されている線）の端部に設けられたコネクター４０を、センサー１５のコネクター４１に接続し、センサー１５を左右から右ケーシング２４と左ケーシング２５で挟持して組み合わせた状態で、右ケーシング２４及び左ケーシング２５の基部に設けられている差し込み掛止部２６、２７を長孔１９ａの基側に挿入した状態で、右ケーシング２４及び左ケーシング２５の先部に形成されている取付け部２９、３０のねじ孔２９ａ、３０ａを重合させて、ビス２８にて外管１１に止めることによって行う。なお、分解する場合には逆の手順で行い、前記リード線３９の基部には図示しないコントローラが設けられて、所定の信号を内部に投光素子及び受光素子を有するセンサー１５を制御している。
【００１５】
このように、ケーシング２３は２部品から構成されているので、右ケーシング２４及び左ケーシング２５の複雑な成形も容易にでき、更にはセンサー１５の取付け及び保守点検も簡単に行うことができる。また、ケーシング２３はスパウト１３の下側に取付けられるので、自動水栓装置１０の使用時には上部から目立たなくなり、外観性がよい。
なお、左ケーシング２５の適正位置に雌ねじ穴を設け、センサー１５に設けられている締結孔４２、４３を利用してねじで固定することもできる。こうすることによってセンサー１５をより強固にケーシング２３に固定することができる。
【００１６】
次に、自動水栓装置１０の使用方法及びその作用について説明する。
組み立てられた状態の自動水栓装置１０は、例えば、洗面台等に設置される。この自動水栓装置１０を使用するときは、まず、スパウト１３の前側にある吐水具１７を手前側にして右手でセンサー１５の右上方約４５度の方向に翳す。これによって、センサー１５が反応して図示しないコントローラに信号が送られ、コントローラによって制御される電磁弁が開き、吐出具１７から温水が放出される。ここで、右手でレバーハンドル１４ａを上下、又は左右に動かすと、吐水される水の温度及び量を制御することができるが、レバーハンドル１４ａはスパウト１３の基部に接続される台座１４の右側に配置されているので、手の位置が、センサー１５の検知範囲より下方に位置することになり、結果として、センサー１５を誤動作させることがない。
なお、吐出具１７の高さが低い場合には、センサー１５の検知角度を例えば、垂直面に対して上斜め１０〜６０度等のように、検知範囲を変えることによって対応できる。
また、センサー１５の検知角度が右上斜め方向となっているので、手に付着した雫等がセンサー１５の上に落ちてセンサーが誤動作したり、あるいは汚れるということもない。
【００１７】
次に、取付けられているセンサー１５を交換する場合には、ビス２８を外して右ケーシング２４、左ケーシング２５をそれぞれ取り外す。そしてコネクター４０からコネクター４１を抜くことによってセンサー１５を取り外すことができる。そして新たなセンサーのコネクターをコネクター４０に差し込み、右ケーシング２４、左ケーシング２５でセンサーを挟持し、ビス２８で右ケーシング２４、左ケーシング２５をスパウト１３にねじ固定することによって交換が完了する。センサー１５を交換するときにスパウト１３を分解する必要がないので保守、点検作業にかかる時間を短くすることができる。
【００１８】
以上、本発明の一実施の形態について説明してきたが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、例えば、流量の調節を行うレバーハンドルの数は２以上でもよく、
また、複数のセンサーをスパウト１３の左右にそれぞれ設け、左利き、右利きいずれの人にも使用できるようにすることもできる。また、自動水栓装置は、単水栓（流量の調節のみで温度調節なし）との組み合わせでも使用することができ、さらに、レバーハンドルの代わりに回転ハンドルを使用して操作することも可能である。
そして、前記実施の形態においては、センサーとして光反射型のセンサーを用いたが、指向性が狭ければ、例えば、超音波センサー等も使用でき、この場合も本発明は適用される。
【００１９】
【発明の効果】
請求項１〜４記載の自動水栓装置においては、センサーの検知角度が垂直面を基準にして、右上側又は左上側に前記垂直面から１０〜８０の範囲内なので、従来のような正前方や横方向に向けたときに手以外の使用者の体の一部を感知してしまう誤感知や、回転ハンドル又はレバーハンドルの操作時に必然的に発生する誤感知が少なくなる。
また、スパウトを前方向に向けた時に水栓やセンサーに手から落下する水や油が付着することが少ないため、水栓が汚れにくく、台所での作業中の動作を崩す事なく吐水・止水が清潔に行える。
特に、請求項１記載の自動水栓装置においては、センサーが吐水口の後方かつ通水部の下側に設置されているので正面から見たときに目立たなくなり、外観性がよい。
請求項４記載の自動水栓装置においては、センサーの検知方向と調整手段が同じ側にあるので、センサーに手を翳す動作と流量等を調整する動作が、両手を使うことなく片手で簡単にできるので作業性が良い。
請求項１記載の自動水栓装置においては、センサーは専用のケーシングに収納されているので、スパウトの先部を小さくして水栓の外観を向上させることができる。
請求項２記載の自動水栓装置においては、ケーシングが２部品からなって、センサーを挟持するので、取付け用の締結部品等の部品点数を減らし、安価に、確実にスパウトに取付けることができる。また、ケーシングはスパウトの下側に取付けられるのでスパウト本体の外観を壊すことがなく、デザイン性に優れている。
そして、請求項３記載の自動水栓装置においては、ケーシングはコネクターを収納しているので、スパウト本体を分解することなくケーシングを外すだけでセンサーの保守点検が行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の一実施の形態に係る自動水栓装置の正面図である。
【図２】同自動水栓装置の要部構造を示す側断面図である。
【図３】図２の矢視Ａ部拡大断面図である。
【図４】図３における矢視Ｂ−Ｂ断面図である。
【図５】分解状態のスパウト及びケーシングの斜視図である。
【図６】センサーを収納するケーシングの分解斜視図である。
【符号の説明】
１０：自動水栓装置、１１：外管、１２：内管、１３：スパウト、１４：台座、１４ａ：レバーハンドル、１５：センサー、１６：接続具、１７：吐出具、１８：ニップル部、１９：雄ねじ、１９ａ：長孔、２０：接続補助具、２１：貯水室、２２：コード、２３：ケーシング、２４：右ケーシング、２４ａ掛止突起、２５：左ケーシング、２５ａ：掛止孔、２６：差し込み掛止部、２７：差し込み掛止部、２８：ビス、２９、３０：取付け部、２９ａ、３０ａ：ねじ孔、３１、３２：円滑接続部、３３：膨張部、３４：収納部、３５、３６：取付けリブ、３７：開口、３８：投受光部、３９：リード線、４０、４１：コネクター、４２、４３：締結孔
【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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