JPH0513207B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【技術分野】

本発明は、把手を回すことなく使用者の手や洗
浄物などを検知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】

従来にあつては、モータにより中間駆動体を駆
動して駆動軸を移動させ、弁体を開閉した後は、
モータを逆転させて中間駆動体のローラを駆動軸
の長孔に沿つてスライドさせることにより駆動軸
を移動させることなく中間駆動体を初めの状態に
復帰させ、手動操作を可能にしていた。しかしな
がら、斯る方法では弁体及び駆動軸を移動させる
時には一駆動につきモータは正転及び逆転の二方
向の回転を行わねばならず、モータ回転が複雑に
なつていた。

【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駆動制
御部により弁体を駆動するだけでなく、手動用レ
バーによる操作も可能な自動水栓装置において、
駆動軸で弁体を移動させて自動的に給水または止
水を切り替える時にモータを一方向の回転だけで
済ませるようにしモータ回路を単純化することに
ある。

【発明の開示】

本発明の自動水栓装置は、一定移動により水栓
本体１内の流路を開閉する弁体７と、弁体７を開
閉駆動する手動用レバー６と、弁体７に連結され
ていて弁体７を開閉駆動する駆動制御部２と、駆
動制御部２を駆動させるための検知センサー９を
備えた自動水栓装置において、弁体７に連結され
る駆動軸５２とモータ５３を中間駆動体８１を介
して接続して駆動制御部２を構成し、中間駆動体
８１の駆動後モータ５３が停止した時に中間駆動
体８１を元の状態に復帰させるためのばね６５を
中間駆動体８１に取着し、中間駆動体８１が復帰
時に駆動軸５２を移動させることなく復帰できる
ように駆動軸５２と中間駆動体８１との間に遊び
を持たせて成ることを特徴とするものであり、モ
ータ５３により中間駆動体８１を駆動した後はば
ね６５により中間駆動体８１が自動的に元の状態
へ復帰させられ、モータ５３の逆転により中間駆
動体８１を復帰させる必要がなく、駆動制御部２
の一動作に対してモータ５３を一方向に駆動回転
させるだけでよく、モータ５３の回転動作を単純
化できるものである。 以下本発明の実施例を添付図面に基いて詳述す
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、大きく水栓本体
１と駆動制御部２とに分けられ、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近傍に設けられた検知セ
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、検知センサ
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の構造は第３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、中央の縦管路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、縦管路１４内にはパツキン２４
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２７
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の先端には光
電センサーや超音波センサーなどのリモート型の
検知センサー９が取り付けられており、検知セン
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の外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とを連結杆３
４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２
０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２０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４
図のように上方へ流れ、温水出口２２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３９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４１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を昇降させるようになつ
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４５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、検知センサー９のリード線２９は吐水口
パイプ５内のガイドパイプ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、検知センサー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８図〜第１１図
に示すような内部構造を有している。ケーシング
５１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
５１の外面を覆つている防水カバー８０と一体に
形成された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の上端には連
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は中間駆動体
８１と減速機５８を介してモータ５３に接続され
ており、中間駆動体８１は略包丁型の駆動板５５
と２枚の復帰用板６１よりなつている。即ち、駆
動板５５は駆動軸５２の近傍において軸５４によ
り上下に回動自在に枢支されており、駆動板５５
の先端部側面に突設されたローラ５６が駆動軸５
２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を一
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、検知センサー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、制御片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、検知センサ
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、軽い力で手動
用レバー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６１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の移動範囲を調
整できるようになついる。 上記の駆動制御部２は検知センサー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１２図に示すように制御回路部６７に
検知センサー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。両センサ
ー９，１２の働きは異なつている。検知センサー
９は上述の如く吐水口パイプ５の先端に取り付け
られており、図示例で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じ原理の三
角測距方式の領域反射型の光電センサーを用いて
検知範囲を一定範囲に限定し、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１
３図ａに示すように、検知センサー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では検知センサー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、この結果検知センサー９が検知してい
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、検知センサー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は第７図
に示すように投光器６９と受光器７０とからな
り、第２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
１３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、検知センサー９の順に優先するよう
にしてある。また、検知センサー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１３図
ｃ，ｄ，ｅ，ｆに示すような動作が可能となる。 弁体７下端と駆動軸５２の上端を接続する連結
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
継手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との
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のである。 第１４図に示すものは、本発明の駆動制御部２
の他例であり、モータ５３に直結されたカム板８
２とピストン８３により中間駆動体８１が構成さ
れている。カム板８２には第１５図に示すような
形状のカム溝８４が穿設されており、カム溝８４
は一端でカム板８２の縁に近付き、他端でカム板
８２の中心へ近付き、この中間でニユートラルの
状態になるものであつて、無負荷時にはカム溝８
４のニユートラルの中間位置が上方にくるように
左右２本のばね６５をカム板８２とケーシング５
１との間に張設してある。ピストン８３はカム板
８２の回転軸の上方で上下スライド自在に保持さ
れており、ピストン８３の下端には設けられた下
摺動子８５はカム溝８４内に摺動自在に嵌合され
ている。また、駆動軸５２の下端部には中空のシ
リンダー部８６が設けられており、シリンダー部
８６内にはピストン８３上端の上摺動子８７が上
下に遊動自在に納入されている。しかして、モー
タ５３が駆動されていないときには、ばね６５の
力でカム板８２はニユートラルの状態にあつてピ
ストン８３も中間状態となつており、このときに
は駆動軸５２及び弁体７は手動用レバー８の操作
により自由に吐出口４からの給水、止水を切換え
られるようになつている。モータ５３は制御回路
部６７を通して検知センサー９やフツトセンサー
１２と第１６図のように接続されており（尚、９
１は100V端子台、８８は絶縁トランスである。）、
検知センサー９やフツトセンサー１２から信号を
受けるとモータ５３が駆動されて、カム板８２を
回転させ、カム溝８４の移動によりピストン８３
を昇降させて駆動軸５２を上下に駆動し、弁体７
を開閉して給水、止水を切り換えるのである。弁
体７の開閉が切替わるとモータ５３は停止させら
れ、モータ５３からカム板８２へ負荷が加わらな
くなるとカム板８２はばね６５により再びニユー
トラルの状態へ弾性的に復帰させられる。モータ
５３の回転時にカム板８２が端まで回転して駆動
軸５２を移動させ終わつたことの検出は、カム板
８２に固定されたモータ制御回転板８９の回転を
モータ制御スイツチ９０で検知され、モータ制御
回転板８９が回転するとモータ制御スイツチ９０
で検出してモータ５３の電源をオフにするように
なつている。

【発明の効果】

本発明は、叙述の如く一定移動により水栓本体
内の流路を開閉する弁体と、弁体を開閉駆動する
手動用レバーと、弁体に連結されていて弁体を開
閉駆動する駆動制御部と、駆動制御部を駆動させ
るための検知センサーを備えた自動水栓装置にお
いて、弁体に連結される駆動軸とモータを中間駆
動体を介して接続して駆動制御部を構成し、中間
駆動体の駆動後モータが停止した時に中間駆動体
を元の状態に復帰させるためのばねを中間駆動体
に取着し、中間駆動体が復帰時に駆動軸を移動さ
せることなく復帰できるように駆動軸と中間駆動
体との間に遊びを持たせてあるから、モータによ
り中間駆動体を駆動した後はばねにより中間駆動
体を復帰させられ、モータを逆転させることによ
り中間駆動体を復帰させる必要がなく、１駆動に
対してモータを１方向のみに回転駆動させるだけ
で済み、モータの動作及びモータ回路を単純化で
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、第１４図は本発明の駆動制御部の他例
を示す断面図、第１５図は同上のカム板の正面
図、第１６図は同上の電気系統を示す説明図であ
り、１は水栓本体、２は駆動制御部、６は手動用
レバー、７は弁体、９は検知センサー、５２は駆
動軸、５３はモータ、６５はばね、８１は中間駆
動体である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 一定移動により水栓本体内の流路を開閉する
   弁体と、弁体を開閉駆動する手動用レバーと、弁
   体に連結されていて弁体を開閉駆動する駆動制御
   部と、駆動制御部を駆動させるための検知センサ
   ーを備えた自動水栓装置において、弁体に連結さ
   れる駆動軸とモータを中間駆動体を介して接続し
   て駆動制御部を構成し、中間駆動体の駆動後モー
   タが停止した時に中間駆動体を元の状態に復帰さ
   せるためのばねを中間駆動体に取着し、中間駆動
   体が復帰時に駆動軸を移動させることなく復帰で
   きるように駆動軸と中間駆動体との間に遊びを持
   たせて成ることを特徴とする自動水栓装置。