JPH0257613B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【技術分野】

本発明は、手で把手を回すことなく使用者の手
や洗浄物などを光電センサーにより検知させて自
動的に給水もしくは止水の制御を行わせるように
した自動水栓装置に関する。

【背景技術】

従来の自動水栓装置では、検知用の光電センサ
ーとして投光器と受光器とを同一ケース内に納め
た拡散反射型のものを用いていた。これは、投光
器と受光器を別々にした対向型の光電センサーで
は受光器の設置が困難であるためである。しかし
ながら、このような反射光の光量が一定量に達す
ると検知信号を出す拡散反射型の光電センサーを
使用した場合、ステンレスのシンクタンク底面や
洗面ボールの底面、あるいはシンクタンク内のス
テンレスやアルミニウムの鍋、フライパンなどの
反射率の高いものがあるとここで光を反射し、た
とえ検知距離外であつても検知してしまい、誤動
作を生じるという問題があつた。

【発明の目的】

本発明は叙上のような技術的背景に鑑みて為さ
れたものであり、その目的とするところは光電セ
ンサーによる誤検知をなくすことにある。

【発明の開示】

本発明の自動水栓装置は、駆動制御部２の駆動
により水栓本体１内の弁体７を移動させて吐水口
パイプ５の先端に設けられた吐水口４から自動的
に給水もしくは止水を行う自動水栓装置におい
て、対象物との距離を検知して対象物が一定距離
にあるときに駆動制御部２を駆動させる領域反射
型の光電センサー９を吐水口パイプ５の吐水口４
近傍に取付けて成ることを特徴とするものであ
り、領域反射型の光電センサー９は反射体の距離
を検出することができるので高い精度で作業者の
手や洗浄物などの対象物を検知でき、この検知範
囲をシンクタンク３など反射率の高いものから外
しておくことに誤検知による誤動作（吐水口４か
らの温水の吐出）を無くすことができるものであ
る。なお、領域反射型の光電センサー９として
は、三角測距方式、スプリツトイメージ方式、焦
点方式のものなどが知られている。 以下本発明の実施例を添付図に基いて詳述す
る。 図示の実施例では本発明の自動水栓装置Ａを流
し台Ｂに設けた場合について示してある。本発明
の自動水栓装置Ａは、これに限らず洗面所その他
の場所にも使用することができるものであるが、
以下では図示の実施例に従い説明する。自動水栓
装置Ａは、第１図に示すように、大きくは水栓本
体１と駆動制御部２との分けられ、水栓本体１は
流し台Ｂのシンクタンク３の後方に取り付けられ
ており、駆動制御部２は流し台Ｂ内部に設置され
ている。水栓本体１には先端の吐水口４から湯も
しくは水を吐出させるための吐水口パイプ５が左
右に回動自在に取り付けられており、水栓本体１
の上端には上下に回動させて手動操作で弁体７を
動かし温水の給水と止水を切り替えると共に左右
に回動させて湯と水の混合比を変えて温水温度を
調整する手動用レバー６が上下左右に回動自在に
設けられている。また、水栓本体１と駆動制御部
２とは連結杆８を介して連結されており、駆動制
御部２側で連結杆８を一定距離移動させることに
より水栓本体１の弁体７を動かし、吐水口４から
の給水と止水を制御操作できるようにしてあり、
吐水口パイプ５の吐水口４近傍に設けられた光電
センサー９と流し台Ｂの蹴込み部１０に形成され
た足入れ用凹部１１内に設けられたフツトセンサ
ー１２を駆動制御部２に電気的に接続してある。
しかして、温水の温度調整は手動用レバー６のみ
により調整可能となつており、吐水口４からの給
水と止水との切換えは手動用レバー６、光電セン
サー９による検知動作及びフツトセンサー１２で
の検知動作の三態様により可能となつている。 上記のような構成及び動作を行う自動水栓装置
Ａの各部の詳細な構造と動作を、以下に各部分ご
とについて説明する。水栓本体１はの構造は第２
図に詳細に示されている。湯もしくは水の導入路
となる本体金具１３は、中央の縦管部１４下端部
から左右両側へ湯導入部１８と水導入部１９を延
出したものであり、縦管部１４内にはパツキン２
４を介して中筒１７が嵌合されており、中筒１７
の下部には湯導入部１８内の湯導入路１５と対向
させて湯入り口２０が開口され、水導入部１９内
の水導入路１６と対向させて水入り口２１が開口
され、中筒１７の上部周面には温水出口２２と温
水補助出口２３が開口されている。温水を吐出す
る吐水口パイプ５は横幅の広い断面角筒状のもの
であり、先端には整流器２５及び整流網２６を有
する吐水口４が設けられ、吐水口パイプ５の基端
には固定筒部２７が設けられており、固定筒部２
７をＯリング２８を介して縦管部１４外周に回動
自在に取付けて吐水口パイプ５が回動できるよう
にしてある。固定筒部２７の外周部はカバー４６
で覆つてある。更に、吐水口パイプ５の先端には
領域反射型の光電センサー９が取り付けられてお
り、光電センサー９のリード線２９は吐水口パイ
プ５内に配管された円管状のガイドパイプ３０内
を通つて吐水口パイプ５の基端部から外部へ引き
出され、固定筒部２７の雅周を緩やかに数周した
後下方へ導かれ、先端にコネクタ３１を取り付け
られている。勿論、吐水口パイプ５とガイドパイ
プ３０の端部の間は水漏れの無いように処理され
ている。中筒１７内には上部弁３２と下部弁３３
とが連結杆３４を介して一体に形成された弁体７
が上下に移動自在に挿通させられており、上部弁
３２は上下して温水補助出口２３を開閉すること
ができ、下部弁３３は中空のパイプ状をしていて
周面に窓３５を開口されており、下降して湯入り
口２０及び水入り口２１を塞ぎ、上昇して窓３５
が湯入り口２０及び水入り口２１に一致すると両
入り口２０，２１を開き、しかも下部弁３３を回
すと窓３５の位置がずれることによつて湯入り口
２０及び水入り口２１の開口面積が変化し、湯と
水の導入割合が変化し、温水温度が変化するよう
になつている。そして湯及び水は夫々湯入り口２
０及び水入り口２１より縦管部１４内へ導入され
ると、混合され、混合された温水は下部弁３３内
を通つて第３図のように上方へ流れ、温水出口２
２及び温水補助出口２３より流出し、さらに縦管
部１４の出口３６、固定筒部２７の出口３７を通
つて吐水口パイプ５内を通過し、吐水口４より吐
出され、しかも上部弁３２を上昇させて温水補助
出口２３の開口度を大きくする程温水の吐出量が
増大するようになつている。中筒１７の上端には
外周に環状の係止溝３８を穿設されたレバー保持
具３９が固定されており、手動用レバー６の基端
に穿孔された透孔４０内にレバー保持具３９の上
端部を遊挿して透孔４０内周を係止溝３８に係合
し、先端部を支点イとして手動用レバー６を上下
に回動させられるようにしてある。レバー保持具
３９の上方からは、その上面及び外周面を覆うよ
うに下面開口した空間を有するハンドルボデイ４
１を被せてあり、内部の天面より垂下させたガイ
ドリブ４２をレバー保持具３９の通孔４３内にス
ライド自在に挿入してハンドルボデイ４１が真つ
直ぐに上下するようにし、手動用レバー６の基部
をハンドルボデイ４１周面の連動用孔４４に挿通
させてあり、手動用レバー６を上下させると連動
用孔４４を介してハンドルボデイ４１の昇降させ
られるようになつている。更に、ハンドルボデイ
４１のガイドリブ４２には弁体７の上端がねじ４
５により固定されており、手動用レバー６を上下
もしくは左右に回動させるとハンドルボデイ４１
と共に弁体７も上下に移動させられ、もしくは左
右に回転させられるようになつている。このよう
にして流し台Ｂの上に取り付けられた水栓本体１
の湯導入部１８の先端には逆止弁４７及び止水栓
４８を介して温水器（図示せず）につながる給湯
配管４９が接続され、水導入路１６の先端には逆
止弁４７及び止水栓４８を介して市水配管５０が
接続される。水栓本体１は、上記のような構造に
基づき、手動用レバー６を手で上げることにより
弁体７を上方へ移動させて吐水口４から温水を吐
出させ、手動用レバー６を手で下げることにより
弁体７を下方へ移動させて吐水口４の温水を止め
られるようになつているのである。また、吐水口
パイプ５は左右へ自由に首を振るようになつてい
るので、必要な位置から温水を供給でき、使用し
ないときには一杯に後方へ引つ込めておくことが
できるのである。しかも、光電センサー９のリー
ド線２９は吐水口パイプ５内にガイドパイプ３０
内から出た直後に固定筒部２７外周に数周巻かれ
ているので、吐水口パイプ５を回動させてもリー
ド線２９は巻き径が変化することによりこの動き
を吸収し、リード線２９に無理なテンシヨンが加
わることがなく、断線事故などを起こす恐れがな
いようになつている。 駆動制御部２は、光電センサー９やフツトセン
サー１２からの検知信号に従つて、機械的動力に
より弁体７を駆動して自動的に吐水口４からの給
水と止水とを制御するもので、第４図〜第７図に
示すような内部構造を有している。ケーシング５
１内には駆動軸５２が上下にスライドできるよう
に保持されており、駆動軸５２の上端部はケーシ
ング５１の上面から突出しており、ケーシング５
１外面の防水カバー８０と一体のゴムなどの防水
用ブツシング７２を駆動軸５２に装着して駆動軸
５２の周囲から連結杆８を伝つた水がケーシング
５１内に浸入するのを防止している。そして、駆
動軸５２の上側は連結杆８により水栓本体１の弁
体７下端に連結され、駆動軸５２により弁体７を
上下に連動させるようにしてある。また、駆動軸
５２の近傍には軸５４により略包丁型の駆動板５
５が上下に回動自在に枢支されており、駆動板５
５の先端部側面に突設されたローラ５６が駆動軸
５２の上下に長い長孔５７内に上下に移動自在に
嵌合させられている。しかも、この駆動板５５に
は減速機５８を中間に介してモータ５３が接続さ
れ、モータ５３を正転あるいは逆転させることに
より駆動板５５を上下に回動させて駆動軸５２を
上下に移動させられるようになつている。即ち、
モータ５３を正転させると駆動板５５がロ方向に
回転して駆動軸５２を上方へ突出させ、駆動板５
５は後端の制動片５９が下のストツプピン６０に
当たると止まり、これにより駆動軸５２を一定距
離だけ突出させる。逆に、モータ５３を逆転させ
ると、駆動板５５がハ方向に回転して駆動軸５２
を下降させ、制動片５９が上方のストツプピン６
０に当たると止まり、これにより駆動軸５２は一
定距離下降して元の状態に引つ込められる。ま
た、駆動板５５は、２枚の復帰用板６１及びばね
６５により、上下に作動した後は水平な初期状態
に復帰させられるようになつている。即ち、上記
軸５４には駆動板５５と重ねるようにして略Ｌ字
形の２枚の復帰用板６１が軸着されており、２枚
の復帰用板６１は互いに対称に配置され、ばね掛
け片６４にばね６５が連結されて先端の作用片６
２を軸５４と水平方向においてケーシング５１な
どの固定部分に突設されたピン６３に弾性的に当
接させ、両作用片６２が水平に止まるように規制
されている。そして、駆動板５５の側面に突設さ
れたリブ６６は両復帰用板６１の作用片６２間に
挟持され、駆動板５５は水平な初期状態に保持さ
れている。しかして、光電センサー９やフツトセ
ンサー１２からの給水信号を受けると、モータ５
３が正転させられ、駆動板５５がリブ６６で上の
作用片６２を持ちあげながらロ方向へ回転し、駆
動軸５２を上方へ突出させ、弁体７を上昇させて
自動給水を行い、制動片５９がストツプピン６０
に当たるとモータ５３に過電流が流れ、これを検
知して制御回路部６７がモータ５３を停止させ
る。モータ５３が停止させられると、駆動板５５
は直ちに作用片６２を介してばね６５の力で水平
な初期状態へ復帰させられる。逆に、光電センサ
ー９やフツトセンサー１２からの止水信号を受け
ると、モータ５３が逆転させられ、駆動板５５が
リブ６６で下の作用片６２を押し下げながらハ方
向へ回転し、駆動軸５２を下方へ引つ込ませ、弁
体７を下降させて自動止水を行い、制動辺５９が
ストツプピン６０に当たるとモータ５３に過電流
が流れ、これを検知して制御回路部６７がモータ
５３を停止させる。モータ５３が停止させられる
と、駆動板５５は直ちに作用片６２を介してばね
６５の力で水平な初期状態へ復帰させられるので
ある。従つて、駆動板５５は給水または止水の切
換時以外は水平な初期状態にあることになる。上
記の駆動軸５２の長孔５７は、駆動板５５の水平
な初期状態を保つたままで駆動軸５２を昇降させ
られるだけの長さを有しており、このため駆動軸
５２を移動させて自動給水を行つている時あるい
は止水の状態になつている時にも、軽い力でしゆ
うどうようればー６を操作して手動で止水あるい
は給水に切り替えることができるようになつてい
る。即ち、自動操作と手動操作とを自由に行える
ようになつている。尚、上記のように復帰用板６
１は一体に形成されておらず、２枚に分離されて
いるので、ばね６５をばね定数の大きなものとし
た場合にも、１枚の復帰用板６１を回動させて１
本のばね６５だけを引張させることができ、比較
的小馬力のモータ５３を用いることができるので
ある。また、ストツプピン６０はケーシング５１
のスリツト状長孔７３にナツト７６により取り付
けられており、スリツト状長孔７３に沿つてスト
ツプピン６０の位置を移動させることにより駆動
板５５の制御角度、ひいては駆動軸５２の移動範
囲に調整できるようになつている。 上記の駆動制御部２は光電センサー９やフツト
センサー１２の信号を受けて制御回路部６７がモ
ータ５３を正転、逆転させ自動給水制御を行うの
であり、第８図に示すように制御回路部６７に光
電センサー９、フツトセンサー１２及び電源スイ
ツチ６８を接続され、制御回路部６７からモータ
５３へ出力されるようになつているが、両センサ
ー９，１２の働きは異なつている。光電センサー
９は上述の如く吐水口パイプ５の先端に取り付け
られた領域反射型のものである。領域反射型（も
しくは測距型）の光電センサー９とは、受光量差
で検出せず対象物との距離を光学的に測定し、そ
の距離信号を用いて任意の検知領域を限定できる
ものであり、この光電センサー９によれば対象物
の反射率に関係なく、背景物体に影響されない良
好な領域限定特性が得られる。領域反射型の光電
センサー９としては、三角測距方式、焦点方式、
スプリツトイメージ方式のものなどがあるが、こ
の中でも三角測距方式のものが本願の目的には適
当である。三角測距方式の光電センサー９は、オ
ートフオーカスカメラに内蔵されている測距モジ
ユールと同様三角測量方法の原理に基づくもので
あり、１個の投光部と２個の受光部（図示せず）
からなるものである。そして検知距離を通常吐水
口４の前に手を差し出される範囲に設定し、シン
クタンク３の部分を検知距離がら外しておくこと
で反射率の高いシンクタンク３を誤検知するのを
防止している。第１０図ａに示すように、光電セ
ンサー９は作業者の手や洗浄物などを検知してい
る間だけ検知信号を出し、制御回路部６７では光
電センサー９の検知信号の立ち上がり時と立ち下
がり時にモータ５３を駆動し、この結果光電セン
サー９や検知している間だけ吐水口４から温水を
吐出するようになつており、光電センサー９はオ
ンスイツチの機能を持つている。一方、フツトセ
ンサー１２は投光器６９と受光器７０とからな
り、第９図に示すようなセンサー枠７１により足
入れ用凹部１１内に固定されており、足入れ用凹
部１１内に足先が挿入されて投光器６９からの光
が受光器７０で検知されなくなると、その瞬間第
１０図ｂのようにパルス状の検知信号を出し、制
御回路部６７はフツトセンサー１２からの検知パ
ルスを受けると駆動軸５２を移動させて給水、止
水を切り替えるようになつており、フツトセンサ
ー１２は切換えスイツチの機能を持つている。ま
た、電源スイツチ６８はシンクタンク３の幕板な
どに取り付けられており、電源スイツチ６８をオ
フにすると手動用レバー６による手動操作のみが
可能となる。ただし、手動用レバー６、フツトセ
ンサー１２、光電センサー９の順に優先するよう
にしてある。また、光電センサー９とフツトセン
サー１２と手動用レバー６の機能を組み合わせる
と種々の機能が可能になる。例えば、第１０図
ｃ，ｄ，ｅ，ｆに示すような動作が可能となる。 弁体７下端を駆動軸５２の上端に接続する連結
杆８は、雄ねじ棒７４の両端に雌ねじパイプ７５
を螺合させて雌ねじパイプ７５を回転させること
によつて長さを伸縮調整できるようにしてあり、
調整後は雄ねじ棒７４に螺着させたナツト７６を
雌ねじパイプ７５に締め付けることにより雌ねじ
パイプ７５の回転を阻止してあり、上下の雌ねじ
パイプ７５の端は弁体７に取り付けられた上固定
部７７と駆動軸５２に取り付けられた下固定部７
８とに夫々リンクボールジヨイントのような自在
勝手７９を介して連結したものである。従つて、
雄ねじ棒７４と雌ねじパイプ７５との間で伸縮さ
せることにより水栓本体１と駆動制御部２との距
離を調整でき、また弁体７の軸芯と駆動杆８の軸
芯とが一致しない時にも自在継手７９の位置で連
結杆８をくの字状に屈曲させることで自由に調整
することができる。

【発明の効果】

本発明は、叙上のごとく駆動制御部の駆動によ
り水栓本体内の弁体を移動させて吐水口パイプの
先端に設けられた吐水口から自動的に給水もしく
は止水を行う自動水栓装置において、対象物との
距離を検知して対象物が一定距離にあるときに駆
動制御部を駆動させる領域反射型の光電センサー
を吐水口パイプの吐水口近傍に取付けてあるか
ら、領域反射型の光電センサーで反射体の距離を
検出して高い精度で作業者の手や洗浄物などの対
象物を検知でき、この検知範囲をシンクタンクな
ど反射率の高いものから外しておくことに誤検知
による誤動作（吐水口からの温水の吐出）を無く
すことができるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の全体斜視図、第２図はフツト
センサーとフツトセンサーを固定するためのセン
サー枠を示す斜視図、第３図は同上の水栓本体の
詳細を示す断面図、第４図は同上の弁体の作用説
明図、第５図は水栓本体と駆動制御部とを結ぶ連
結杆を示す正面図、第６図は検知センサーの検知
状態を示す説明図、第７図はフツトセンサーの検
知状態を示す正面図、第８図は同上の駆動制御部
の一部破断した平面図、第９図は同上の一部破断
した側面図、第１０図及び第１１図は同上の内部
機構とその動作を示す説明図、第１２図は同上の
駆動制御部と検知手段との間の電気的な接続系統
を示す説明図、第１３図ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，
ｆ，は検知センサー、フツトセンサー及び手動用
レバーによる給水もしくは止水の制御動作の一例
を示すグラフであり、１は水栓本体、２は駆動制
御部、４は吐水口、５は吐水口パイプ、９は光電
センサーである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 駆動制御部の駆動により水栓本体内の弁体を
   移動させて吐水口パイプの先端に設けられた吐水
   口から自動的に給水もしくは止水を行う自動水栓
   装置において、対象物との距離を検知して対象物
   が一定距離にあるときに駆動制御部を駆動させる
   領域反射型の光電センサーを吐水口パイプの吐水
   口近傍に取付けて成ることを特徴とする自動水栓
   装置。