JP2014015781A - 水栓装置 - Google Patents

Abstract

【課題】防水性、ストローク、及び耐久性を備えた電気スイッチを有する水栓装置を提供する。
【解決手段】本発明は、押圧操作により吐水と止水が切り換えられる水栓装置(1)であって、吐水部(4b,4c)と、電磁弁(8,10)と、使用者によって押圧操作される操作ボタン(4a)と、この操作ボタンの押圧操作に基づいて、電磁弁を開閉させるためのスイッチアセンブリ(22)と、を有し、スイッチアセンブリは、電気的接点を切り換えるための押圧部(34b)を備え、電気的接点が防水されたスイッチ本体(30,32,34)と、押圧部との間に所定のストローク間隔(D)を空けて配置され、操作ボタンをストローク間隔に亘って押し込むことにより押圧部を押圧する押圧操作にクリック感を与えるクリックバネ(38)と、を有し、押圧部とクリックバネとの間のストローク間隔を形成する空間は大気と連通されていることを特徴としている。
【選択図】図３

Description

本発明は水栓装置に関するものであり、特に、電気スイッチの押圧操作に基づいて、吐水状態と止水状態が切り換えられる水栓装置に関する。

使用者の操作により電気的なスイッチを切り換え、これに基づいて電磁弁を開閉して、吐水状態と止水状態を切り換える水栓装置が考案されている。このような水栓装置では、吐水状態と止水状態を切り換える操作と、止水・吐水を切り換える弁体の動作を独立して設定することができるので、操作部の配置や大きさ、操作感等を、弁体の動作とは無関係に、最適に設定することが可能になる。

押圧操作により電気的な接点を開閉するスイッチとしては、特開２００３−２６３２５７号広報（特許文献１）に記載されたものの他、携帯電話用の押しボタンスイッチ等、種々のものが知られている。

特開２００３−２６３２５７号広報

しかしながら、水栓装置に適用するために要求される全ての条件を満足する電気スイッチは、市場に存在しない。
まず、水栓装置は、キッチン、浴室、洗面所等の水回りにおいて使用されるものであるため、これに使用する電気スイッチには電気接点部等に水が侵入するのを防止する防水性能が要求される。また、水栓装置において電気スイッチを配置する位置によっては、電気スイッチが完全に水没した状態で使用されることも想定されるため、電気製品において通常要求される防水性能よりも高いレベルの防水性が電気スイッチに要求される。

さらに、キッチン、浴室等での水栓装置の使用を想定すると、洗剤や石けん等の付着した手指で操作ボタンが操作されることが多く、指先による繊細な操作は困難である。また、場合によっては、手の甲や、肘で操作ボタンが操作されることも考えられる。このため、操作ボタンには、或る程度大きなストロークを有することが必要とされると共に、操作を行ったとき使用者に適度なクリック感を与えることが必要になる。例えば、携帯電話に使用されている操作ボタンのストロークは０．３ｍｍ程度であり、この程度のストロークでは操作ボタンが操作されたことが、その感触により使用者に十分に認識されず、水栓装置としては使用感の悪いものとなる。操作ボタンに適度なストロークがあり、操作時にクリック感が与えられると、手の甲や肘で操作を行った場合でさえも、使用者は操作ボタンが操作されたことをその感触から確実に認識することができ、水栓装置は使用感の優れたものとなる。

加えて、水栓装置に使用される電気スイッチには、極めて高度な耐久性が要求される。水栓装置がキッチンで使用された場合、１回の炊事で１００回程度吐水操作が行われることが想定される。従って、操作ボタンは、吐水開始時と止水時に操作されるため、１回の炊事で２００回、１日３回の炊事で合計６００回操作されることになる。さらに、水栓装置に要求される耐用年数は数十年であり、この間、修理や部品交換のメンテンナンスを行うことなく水栓装置を使用できることが望ましい。従って、水栓装置に使用される電気スイッチには、一般的な電気製品において要求される耐久性よりも、極めて高度な耐久性が要求される。例えば、携帯電話に使用されている一般的な操作ボタンでは、単一のボタンだけが繰り返し操作されることはなく、また、想定される耐用年数も短いため、水栓装置に使用される電気スイッチほどの耐久性は、要求されていない。

特開２００３−２６３２５７号広報（特許文献１）には、キーボード入力装置が記載されている。このキーボード入力装置は、複数の固定接点が形成された回路基板と、これらの固定接点を取り囲むように回路基板上に取り付けられたラバースプリングと、を備えている。ラバースプリングは、内部が空洞になったカップ型に形成されており、その内側の固定接点と対向する位置には可動接点が形成されている。キーボードのキー（操作ボタン）が押圧操作されると、ラバースプリングが弾性変形され、可動接点が各固定接点と接触することにより、各固定接点間が導通される。このラバースプリングの変形ストロークにより、操作ボタンには比較的大きなストロークが与えられている。また、ラバースプリングの下端部は、基板上に水密的に接着されており、キーボードの上から水等がこぼれた場合でも、接点部に水が侵入しないようになっている。

しかしながら、このキーボード入力装置においては、回路基板の、ラバースプリングが接着された部分に通気穴が形成されているため、キーボードの上から水がかかった場合には電気接点を保護することができるものの、キーボードが水没された場合には、到底、接点を保護することができない。このキーボード入力装置において、回路基板に設けられた通気穴は、ラバースプリングが押圧された際に、ラバースプリング内の空気を外部に逃がすためのものである。このように、押圧操作に或る程度大きなストロークを与える場合には、空気を逃がすための通気穴が必要となる。この通気穴のない状態で、スイッチに大きなストロークを与えると、ラバースプリング内の空気を大幅に圧縮させる必要があるので、押圧操作に要する操作力が大きくなり、操作感の悪いものとなる。

また、通気穴を備えることなく、比較的大きなストロークを有する電気スイッチも市場には存在するが、このような電気スイッチでは防水性能は得られるものの、押圧操作の度にラバースプリングに内圧が作用し、この圧力がスイッチの耐久性を低下させる。このため、現在市場から入手できるストロークの大きな、防水型の電気スイッチは、何れも押圧操作の耐久性が１０万回程度であり、水栓装置に適用する電気スイッチとして、十分なものではない。さらに、ラバースプリングの代わりに、金属製のダイヤフラムを備えた電気スイッチも市場には存在するが、このタイプの電気スイッチでは、一般に大きなストロークを得ることが難しく、また、耐久性もゴム製のものよりも劣っている。

従って、本発明は、水栓装置に要求される防水性、ストローク、及び耐久性を備えた電気スイッチを有する水栓装置を提供することを目的としている。

上述した課題を解決するために、本発明は、電気スイッチの押圧操作に基づいて、吐水状態と止水状態が切り換えられる水栓装置であって、水を吐出させる吐水部と、この吐水部からの吐水・止水を切り換える電磁弁と、使用者によって押圧操作される操作ボタンと、この操作ボタンの押圧操作に基づいて、電磁弁を開閉させるためのスイッチアセンブリと、を有し、スイッチアセンブリは、電気的接点を切り換えるための押圧部を備え、電気的接点が防水されたスイッチ本体と、押圧部との間に所定のストローク間隔を形成する空間を空けて配置され、操作ボタンをストローク間隔に亘って押し込むことにより押圧部を押圧する押圧操作にクリック感を与えるクリックバネと、を有し、押圧部とクリックバネとの間のストローク間隔を形成する空間は大気と連通されていることを特徴としている。

このように構成された本発明においては、スイッチアセンブリは、操作ボタンの押圧操作に基づいて電磁弁を開閉させ、吐水部からの吐水・止水を切り換える。スイッチアセンブリは、電気的接点が防水されたスイッチ本体と、スイッチ本体の押圧部との間にストローク間隔を空けて配置されたクリックバネを備えている。操作ボタンがストローク間隔に亘って押し込まれると、クリック感が与えられると共に、押圧部が押圧され、電気的接点が切り換えられる。また、押圧部とクリックバネとの間のストローク間隔を形成する空間は大気と連通されている。

このように構成された本発明によれば、電気的接点を切り換えるための押圧部が、クリックバネとの間に所定のストローク間隔を空けて配置されている。このため、押圧部自体のストロークが短く耐久性の高いスイッチ本体を使用した場合においても、ストローク間隔を適切に設定しておくことにより、操作ボタンに十分大きなストロークを与えることができる。また、押圧部とクリックバネとの間のストローク間隔を形成する空間が大気と連通されているので、操作ボタンが押圧された際に、この空間内の空気が圧縮されることはない。このため、操作ボタンの十分大きなストロークを得ながら、必要な操作力が過大になることがなく、また、クリックバネに圧縮された空気の圧力が作用することによる耐久性の低下もない。さらに、スイッチアセンブリに備えられたスイッチ本体の電気的接点は防水されているので、押圧部とクリックバネとの間の空間に水が侵入した場合でも、電気的接点に水が侵入することはない。これにより、防水性、ストローク、及び耐久性を兼ね備えた電気スイッチを有する水栓装置を得ることができる。

なお、スイッチ本体が防水されているため、ストロークの大きなクリックバネが損傷された場合でも、電気的接点は水から保護されるので、水栓装置としての基本的機能は維持される。また、スイッチ本体とは別にクリックバネが備えられているため、クリックバネが損傷された場合には、容易にこれを交換することができる。

本発明において、好ましくは、スイッチ本体は、ハウジングと、このハウジングに収容され、複数の電極が形成された基板と、この基板上の各電極を水密的にシールするゴムパッキンと、ストローク間隔よりも狭い隙間を空けて各電極と対向するようにゴムパッキンに設けられ、押圧部が押圧されると各電極に接触して各電極間を導通させる導電面と、を有する。

このように構成された本発明によれば、基板上の各電極を水密的にシールするゴムパッキンに、各電極間を導通させる導電面が設けられているので、スイッチ本体を作動させる操作力はゴムパッキンを弾性変形させる力のみであり、操作力を低減することができる。また、ストローク間隔が各電極と導電面の間の隙間よりも広く構成されているので、ゴムパッキンのストロークを小さく設定しながら、その２倍よりも長いストロークを操作ボタンに与えることができる。

本発明において、好ましくは、スイッチ本体は、更に、基板に接続され、ハウジングに設けられた貫通穴を通って外部に引き出されるリード線を有し、貫通穴には樹脂が充填されることにより、スイッチ本体の水密性が確保されている。
このように構成された本発明によれば、ハウジングに基板を配置した後、貫通穴に樹脂を充填するだけで、確実に防水を行うことができる。

本発明において、好ましくは、クリックバネは、ゴム製である。
このように構成された本発明によれば、クリックバネがゴム製であるため、金属製のクリックバネと比較して、操作感を適切なものとすることができる。

本発明によれば、十分な防水性、ストローク、及び耐久性を備えた電気スイッチを有する水栓装置を提供することができる。

本発明の実施形態による水栓装置全体を示す斜視図である。 本実施形態の水栓装置におけるヘッド部の構成を示す全断面図である。 本実施形態の水栓装置において、ヘッド部に内蔵されているスイッチアセンブリの全断面図である。 ヘッド部に内蔵されているスイッチアセンブリの分解斜視図である。 スイッチアセンブリを構成する部品を分解して示した断面図である。

次に、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施形態による水栓装置を説明する。
まず、図１を参照して、本発明の実施形態の水栓装置の全体構成を説明する。図１は、本発明の実施形態による水栓装置全体を示す斜視図である。

図１に示すように、本実施形態による水栓装置１はキッチン用の水栓装置であって、水栓本体２と、この水栓本体２の先端部から引き出し可能に取り付けられたヘッド部４と、水栓本体２に内蔵されたシングルバルブ６と、給水用電磁弁８と、給湯用電磁弁１０と、給水用電磁弁８及び給湯用電磁弁１０を制御する制御部１２と、を有する。

水栓本体２は、キッチンカウンター（図示せず）に設置されるように構成されており、図１において水栓本体２よりも下の部分はキッチンカウンターの下側に収納される。水栓本体２の先端部にはヘッド部４が支持されており、ヘッド部４は、水栓本体２から引き出してハンドシャワーヘッドのように使用することができる。ヘッド部４の先端には、操作ボタン４ａが設けられており、この操作ボタン４ａを押圧操作する毎に、止水状態と吐水状態が切り換えられるようになっている。また、操作ボタン４ａを回転操作することにより、ヘッド部４に設けられた第１吐水部４ｂからの直流吐水と、第２吐水部４ｃからのシャワー吐水を切り換えることができるようになっている。

さらに、水栓本体２には、給水ホース８ａと、給湯ホース１０ａが接続されており、水及び湯を水栓本体２内に供給するようになっている。給水ホース８ａは給水用電磁弁８を介して建物に配設された給水配管（図示せず）に接続されている。また、給湯ホース１０ａは給湯用電磁弁１０を介して給湯配管（図示せず）に接続されている。給水ホース８ａ及び給湯ホース１０ａにより水栓本体２に導かれた水及び湯は、水栓本体２に内蔵されたシングルバルブ６により所望の割合で混合され、同時に所望の流量にされる。シングルバルブ６から吐出される混合水の温度および流量は、温度設定レバー６ａにより設定できるようになっている。シングルバルブ６から吐出された混合水は、二次側管路１４を経てキッチンカウンター（図示せず）の下側に下り、これに接続されたシャワーホース１６を通って再び水栓本体２の内部に導かれる。シャワーホース１６の先端はヘッド部４の基端部に接続されており、導かれた混合水はヘッド部４の第１吐水部４ｂ又は第２吐水部４ｃから吐出される。

また、シャワーホース１６には、図１に一点鎖線で示すように、リード線１８が内蔵されており、操作ボタン４ａの押圧操作に基づく電気信号が、制御部１２に導かれるようになっている。制御部１２は、操作ボタン４ａからの電気信号に基づいて、給水用電磁弁８及び給湯用電磁弁１０を開閉制御するように構成されている。本実施形態においては、制御部１２は、止水状態において操作ボタン４ａの操作信号が入力されると、給水用電磁弁８及び給湯用電磁弁１０に電気信号を送ってこれらを開弁させるように構成されている。また、吐水状態において操作ボタン４ａの操作信号が入力されると、制御部１２は給水用電磁弁８及び給湯用電磁弁１０に電気信号を送ってこれらを閉弁させる。

次に、図２乃至図５を新たに参照して、本実施形態の水栓装置１におけるヘッド部４の構成を詳細に説明する。
図２はヘッド部４の全断面図である。図３はヘッド部４に内蔵されているスイッチアセンブリの全断面図である。図４はスイッチアセンブリの分解斜視図である。図５はスイッチアセンブリを構成する部品を分解して示した断面図である。

図２に示すように、ヘッド部４は概ね円柱形に構成され、その先端部には、概ね円柱形の操作ボタン４ａが設けられ、基端部にはシャワーホース１６が接続されている。また、ヘッド部４の先端部側には、直流吐水用の概ね円形の第１吐水部４ｂが設けられ、第１吐水部４ｂの基端部側に隣接して、概ね長円形のシャワー吐水用の第２吐水部４ｃが設けられている。

また、ヘッド部４は、概ね円筒形のヘッド部本体２０と、このヘッド部本体２０の先端側に配置されたスイッチアセンブリ２２と、このスイッチアセンブリ２２の基端側に配置されたカム機構２４と、このカム機構２４により、ヘッド部４の軸線方向に移動される切換弁体２６と、を有する。また、ヘッド部４には、シャワーホース１６を介して供給された混合水を、第１吐水部４ｂ又は第２吐水部４ｃに導く通水路形成部材２８が内蔵されている。なお、本実施形態においては、通水路形成部材２８は、水密的に結合された複数の部材から構成されている。

操作ボタン４ａは、概ね円柱形に構成され、ヘッド部本体２０の先端部側に、ヘッド部本体２０と同心円をなすように配置されている。この操作ボタン４ａをヘッド部４の長手方向に押圧することにより、内蔵されたスイッチアセンブリ２２の電気接点が開閉される。また、操作ボタン４ａを、その中心軸線を中心に回転操作すると、カム機構２４の作用により、切換弁体２６が軸線方向に移動されるようになっている。

カム機構２４は、操作ボタン４ａの回転を、切換弁体２６の軸線方向移動に変換するように構成されている。
切換弁体２６は、細長い軸部２６ａと、この軸部２６ａの一端部に設けられた円板状の弁体部２６ｂと、を有する。切換弁体２６の軸部２６ａは、通水路形成部材２８の内部に、軸線方向に摺動可能に支持されている。切換弁体２６が軸線方向に移動されることにより、弁体部２６ｂが、通水路形成部材２８に形成された第１シート面２８ａ又は第２シート面２８ｂに着座して流路を切り換えるようになっている。弁体部２６ｂが第１シート面２８ａに着座されている場合には、シャワーホース１６を介して供給された混合水は、第２シート面２８ｂによって形成される弁穴を通って第１吐水部４ｂから吐出される（図２における破線の矢印）。弁体部２６ｂが第２シート面２８ｂに着座されている場合には、供給された混合水は、第１シート面２８ａによって形成される弁穴を通って第２吐水部４ｃから吐出される（図２における一点鎖線の矢印）。

なお、本発明は、任意の流路切り換え機構を備えた水栓装置に適用することができる。また、流路切り換え機構を備えていない水栓装置に、本発明を適用することもできる。

次に、スイッチアセンブリ２２の構成を説明する。
図３乃至図５に示すように、スイッチアセンブリ２２は、第１ハウジング３０と、この第１ハウジング３０に収納された基板３２と、この基板３２を覆うように取り付けられるゴムパッキン３４と、第１ハウジング３０に取り付けられる第２ハウジング３６と、この第２ハウジング３６に取り付けられるクリックバネ３８と、クリックバネ３８の中心部に取り付けられるキャップ４０と、を有する。なお、本実施形態において、第１ハウジング３０、基板３２、ゴムパッキン３４、及び第２ハウジング３６は、電気的接点が防水されたスイッチ本体を構成する。

第１ハウジング３０は、概ね円柱形の部材であり、一方の端面には基板３２を収納するための凹部３０ａが形成されている。また、第１ハウジング３０には、凹部３０ａと他方の端面を連通させる貫通穴３０ｂが形成されている。基板３２に接続されているリード線１８は、貫通穴３０ｂを通ってスイッチアセンブリ２２の外部に引き出される。貫通穴３０ｂは、リード線１８が引き出された後、樹脂により充填（ポッティング）され、貫通穴３０ｂの水密性が確保される。さらに、第１ハウジング３０の外周部には雄ねじ山３０ｃが形成されており、この雄ねじ山３０ｃにより第１ハウジング３０と第２ハウジング３６が螺合される。

基板３２は、円形に構成され、一方の面には２本のリード線１８がハンダ付けされている。また、基板３２の他方の表面には、導電体のパターンにより２つの電極３２ａ（図４）が形成されている。これら２つの電極３２ａは、２本のリード線１８に夫々電気的に接続されている。

ゴムパッキン３４は、概ね円板状に形成されたゴム製の部材である。このゴムパッキン３４は、第１ハウジング３０の凹部３０ａに水密的に受け入れられ、第１ハウジング３０内部への水の侵入を阻止するように構成されている。また、ゴムパッキン３４の内周側には、基板３２を受け入れるための円環状の溝３４ａ（図５）が形成されている。基板３２は溝３４ａに受け入れられることにより、ゴムパッキン３４の内部に固定される。

さらに、ゴムパッキン３４の中央には、円形の押圧部３４ｂが形成されている。押圧部３４ｂの周囲には肉薄のフランジ部３４ｃが形成され、押圧部３４ｂは、フランジ部３４ｃにより、ゴムパッキン３４の外周部と連結されている。また、押圧部３４ｂの、基板３２と対向している側の面には導電面３４ｄが設けられている。押圧部３４ｂが押圧されるとフランジ部３４ｃが弾性変形され、これにより、押圧部３４ｂが基板３２に向けて移動される。押圧部３４ｂに設けられた導電面３４ｄが、基板３２に形成された２つの電極３２ａに接触することにより、２つの電極３２ａの間が導通される。即ち、本実施形態においては、２つの電極３２ａと導電面３４ｄにより、電気的接点が構成される。また、押圧力が除去されると、フランジ部３４ｃがもとの形状に復帰され、押圧部３４ｂも初期位置に復帰する。

なお、本実施形態においては、押圧部３４ｂが押圧されていない状態における、導電面３４ｄと各電極３２ａとの間の隙間ｄ（図３）は、約０．３ｍｍである。このように、ゴムパッキン３４の押圧部３４ｂは、ストロークが微少であるため、耐久性が１００万回を大きく上回る長寿命のスイッチ本体を容易に構成することができる。

第２ハウジング３６は、概ね円筒形の部材であり、内部に第１ハウジング３０を受け入れるように形成されている。これにより、基板３２及びゴムパッキン３４は、第１ハウジング３０と第２ハウジング３６の内部に収容される。第２ハウジング３６の内周面には、雌ねじ山３６ａ（図５）が形成されており、この雌ねじ山３６ａと第１ハウジング３０の雄ねじ山３０ｃが螺合されることにより、第１ハウジング３０と第２ハウジング３６が一体化される。

円筒状の第２ハウジング３６の一方の端面には端壁面３６ｂが設けられており、この端壁面３６ｂの中央には中央開口３６ｃが形成されている。この中央開口３６ｃを介して、内部に収容されているゴムパッキン３４の押圧部３４ｂが露出している。また、第２ハウジング３６には、その外周面から端壁面３６ｂに延びる通気溝３６ｄが形成されている。この通気溝３６ｄは、中央開口３６ｃから半径方向に端壁面３６ｂの外周まで延び、さらに、端壁面３６ｂの外周から第２ハウジング３６の外周面上を軸線方向に延びている。

クリックバネ３８は、概ね円板状のゴム製の部材である。クリックバネ３８の一方の面は、第２ハウジング３６の端壁面３６ｂを受け入れるように構成されており、クリックバネ３８に端壁面３６ｂを嵌め込むことにより、クリックバネ３８は第２ハウジング３６に取り付けられる。クリックバネ３８の中央部には、概ね円柱状の押込み部３８ａが設けられ、この押込み部３８ａの周囲に肉薄の弾性バネ部３８ｂが形成されている。これにより、押込み部３８ａは弾性バネ部３８ｂを介してクリックバネ３８の外周部に接続され、押込み部３８ａに押圧力が作用すると弾性バネ部３８ｂが弾性変形される。弾性バネ部３８ｂは、押込み部３８ａが押し込まれる際に、クリック感を与えるように構成されている。具体的には、弾性バネ部３８ｂは、押込み部３８ａに操作力を加えて最大押込位置まで押し込む途中の所定の位置で、発生する反力が一時的に大きくなるように構成されている。これにより、操作力を加えた使用者は、操作ボタン４ａ（押込み部３８ａ）が所定量以上押し込まれたことを手指の感触（クリック感）で認識することができる。

本実施形態においては、ゴムパッキン３４の押圧部３４ｂと、クリックバネ３８の押込み部３８ａとの間のストローク間隔Ｄ（図３）は、約０．７ｍｍに構成されている。この押圧部３４ｂと押込み部３８ａとの間のストローク間隔Ｄを構成する空間（第２ハウジング３６とゴムパッキン３４の間の空間）は、第２ハウジング３６に設けられた通気溝３６ｄを介して外気と連通されている。このため、ストローク間隔Ｄを構成する空間内の空気は、押込み部３８ａが押し込まれた際、通気溝３６ｄを通って外部に流出する。なお、ヘッド部４が水没された場合等、通気溝３６ｄを通って第２ハウジング３６の内部に水が侵入することがあるが、ゴムパッキン３４と第１ハウジング３０との間で水密性が確保されているため、電気接点部への水の侵入は阻止される。

キャップ４０は、概ねカップ形の部材であり、クリックバネ３８の押込み部３８ａに設けられた凹部に嵌め込まれるように構成されている。操作ボタン４ａはキャップ４０を介してクリックバネ３８に取り付けられる。

次に、図１乃至図３を参照して、本発明の実施形態による水栓装置１の作用を説明する。
まず、使用者が、止水状態において、ヘッド部４に設けられた操作ボタン４ａを押圧操作する。操作ボタン４ａが押圧されると、これに取り付けられたキャップ４０及びクリックバネ３８の押込み部３８ａが、ゴムパッキン３４の押圧部３４ｂに向けて押し込まれる。操作ボタン４ａがストローク間隔Ｄである約０．７ｍｍ押し込まれると、押込み部３８ａの先端が押圧部３４ｂに接触するが、この途中において、弾性バネ部３８ｂの弾性により、押圧操作にクリック感が与えられる。また、ストローク間隔Ｄを構成する空間内の空気は通気溝３６ｄを通って外部に流出するので、押圧操作により、この空間内の空気が圧縮されることによる操作反力の増大はない。また、弾性バネ部３８ｂに圧縮された空気の圧力が作用することにより、弾性バネ部３８ｂの耐久性が低下されることもない。これにより、本実施形態においては、クリックバネ３８に１００万回以上の耐久性が確保され、スイッチアセンブリ２２全体としての耐久性も１００万回以上となる。

押込み部３８ａの先端が押圧部３４ｂに接触すると、押込み部３８ａは押圧部３４ｂを基板３２の電極３２ａに向けて移動させる。押圧部３４ｂが、押圧部３４ｂと電極３２ａとの間の隙間ｄである約０．３ｍｍ移動されると、押圧部３４ｂの導電面３４ｄが２つの電極３２ａと同時に接触し、各電極３２ａ間が導通する。従って、本実施形態においては、操作ボタン４ａは、ストローク間隔Ｄと隙間ｄの合計、約１ｍｍのストロークを有する。このように、本実施形態においては、スイッチアセンブリ２２が大きなストロークを有すると共に、操作ボタン４ａを押圧する際にクリック感が与えられるので、指先による繊細な操作でなくとも、使用者は感触により操作ボタン４ａが押し込まれたことを確実に認識することができる。操作ボタン４ａに対する操作力が除去されると、操作ボタン４ａは、クリックバネ３８の弾性バネ部３８ｂの復元力により、元の位置に復帰される。また、押圧部３４ｂは、フランジ部３４ｃの復元力により、元の位置に復帰される。

制御部１２は、２つの電極３２ａ間が導通されたことを、スイッチアセンブリ２２から延びるリード線１８を介して検知する。制御部１２は、止水状態において電極３２ａ間の導通を検知すると、給水用電磁弁８及び給湯用電磁弁１０に信号を送り、これらを開弁させる。給水用電磁弁８及び給湯用電磁弁１０が開弁されると、給水ホース８ａ及び給湯ホース１０ａを介して水及び湯が水栓本体２内に流入し、これらがシングルバルブ６により所定の割合で混合される。シングルバルブ６により混合された混合水は、二次側管路１４及びシャワーホース１６を介してヘッド部４に導かれる。ヘッド部４に流入した混合水は、通水路形成部材２８を通って第１吐水部４ｂ又は第２吐水部４ｃから吐出される。操作ボタン４ａを回転操作することにより、カム機構２４を介して切換弁体２６が移動され、第１吐水部４ｂからの直流吐水と、第２吐水部４ｃからのシャワー吐水が切り換えられる。

吐水状態において、使用者が操作ボタン４ａを押圧すると、２つの電極３２ａ間が再び導通され、これが制御部１２により検知される。制御部１２は、吐水状態において電極３２ａ間の導通を検知すると、給水用電磁弁８及び給湯用電磁弁１０に信号を送り、これらを閉弁させる。これにより、水栓装置１は止水状態となる。

本発明の実施形態の水栓装置１によれば、電気的接点を切り換えるための押圧部３４ｂが、クリックバネ３８との間に所定のストローク間隔Ｄ（図３）を空けて配置されている。このため、押圧部３４ｂ自体のストローク（隙間ｄ）が短く耐久性の高いスイッチ本体を使用した場合においても、ストローク間隔Ｄを適切に設定しておくことにより、操作ボタン４ａに十分大きなストローク（Ｄ＋ｄ）を与えることができる。また、押圧部３４ｂとクリックバネ３８との間のストローク間隔Ｄを形成する空間が、通気溝３６ｄを介して大気と連通されているので、操作ボタン４ａが押圧された際に、この空間内の空気が圧縮されることはない。このため、操作ボタン４ａの十分大きなストロークを得ながら、必要な操作力が過大になることがなく、また、クリックバネ３８に圧縮された空気の圧力が作用することによる耐久性の低下もない。さらに、スイッチアセンブリ２２に備えられたスイッチ本体が防水されているので、押圧部３４ｂとクリックバネ３８との間の空間に水が侵入した場合でも、スイッチ本体内の電気的接点（電極３２ａ及び導電面３４ｄ）に水が侵入することはない。これにより、防水性、ストローク、及び耐久性を兼ね備えた電気スイッチを有する水栓装置１を得ることができる。

なお、スイッチ本体が防水されているため、ストロークの大きなクリックバネ３８が損傷された場合でも、電気的接点は水から保護されるので、水栓装置１としての基本的機能は維持される。また、スイッチ本体とは別にクリックバネ３８が備えられているため、クリックバネ３８が損傷された場合には、容易にこれを交換することができる。

また、本実施形態の水栓装置１によれば、基板３２上の各電極３２ａを水密的にシールするゴムパッキン３４に、各電極３２ａ間を導通させる導電面３４ｄが設けられているので、スイッチ本体を作動させる操作力はゴムパッキン３４を弾性変形させる力のみであり、操作力を低減することができる。また、ストローク間隔Ｄが各電極３２ａと導電面３４ｄの間の隙間ｄよりも広く構成されているので、ゴムパッキン３４のストローク（ｄ）を小さく設定しながら、その２倍よりも長いストローク（Ｄ＋ｄ）を操作ボタン４ａに与えることができる。

さらに、本実施形態の水栓装置１によれば、第１ハウジング３０の貫通穴３０ｂに基板３２が配設された状態では、貫通穴３０と基板３２により円筒状の空間が形成されるため、第１ハウジング３０に基板３２を配置した後、貫通穴３０ｂにポッティング加工により樹脂を充填するだけで、スイッチ本体の水密性を確保することができ、容易かつ確実に防水を行うことができる。

また、本実施形態の水栓装置１によれば、クリックバネ３８がゴム製であるため、金属製のクリックバネと比較して、スイッチ本体の操作力を軽減することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、上述した実施形態に種々の変更を加えることができる。特に、上述した実施形態においては、操作ボタンはヘッド部の先端に設けられていたが、任意の位置に操作ボタンを設けることができる。例えば、操作ボタンは水栓本体に設けることもでき、或いは、キッチンカウンター等、水栓本体とは別の位置に操作ボタンを設けることもできる。また、上述した実施形態においては、本発明をキッチン用の水栓装置に適用していたが、洗面用、浴室用等、任意の水栓装置に本発明を適用することができる。さらに、上述した実施形態においては、本発明を湯水混合水栓に適用していたが、水又は湯の単独の水栓装置に本発明を適用することもできる。

１ 本発明の実施形態による水栓装置
２ 水栓本体
４ ヘッド部
４ａ 操作ボタン
４ｂ 第１吐水部
４ｃ 第２吐水部
６ シングルバルブ
６ａ 温度設定レバー
８ 給水用電磁弁
８ａ 給水ホース
１０ 給湯用電磁弁
１０ａ 給湯ホース
１２ 制御部
１４ 二次側管路
１６ シャワーホース
１８ リード線
２０ ヘッド部本体
２２ スイッチアセンブリ
２４ カム機構
２６ 切換弁体
２６ａ 軸部
２６ｂ 弁体部
２８ 通水路形成部材
２８ａ 第１シート面
２８ｂ 第２シート面
３０ 第１ハウジング
３０ａ 凹部
３０ｂ 貫通穴
３０ｃ 雄ねじ山
３２ 基板
３２ａ 電極
３４ ゴムパッキン
３４ａ 溝
３４ｂ 押圧部
３４ｃ フランジ部
３４ｄ 導電面
３６ 第２ハウジング
３６ａ 雌ねじ山
３６ｂ 端壁面
３６ｃ 中央開口
３６ｄ 通気溝
３８ クリックバネ
３８ａ 押込み部
３８ｂ 弾性バネ部
４０ キャップ

Claims (4)

1. 電気スイッチの押圧操作に基づいて、吐水状態と止水状態が切り換えられる水栓装置であって、
   水を吐出させる吐水部と、
   この吐水部からの吐水・止水を切り換える電磁弁と、
   使用者によって押圧操作される操作ボタンと、
   この操作ボタンの押圧操作に基づいて、上記電磁弁を開閉させるためのスイッチアセンブリと、を有し、
   上記スイッチアセンブリは、
   電気的接点を切り換えるための押圧部を備え、上記電気的接点が防水されたスイッチ本体と、
   上記押圧部との間に所定のストローク間隔を形成する空間を空けて配置され、上記操作ボタンを上記ストローク間隔に亘って押し込むことにより上記押圧部を押圧する押圧操作にクリック感を与えるクリックバネと、を有し、
   上記押圧部と上記クリックバネとの間の上記ストローク間隔を形成する空間は大気と連通されていることを特徴とする水栓装置。
2. 上記スイッチ本体は、ハウジングと、このハウジングに収容され、複数の電極が形成された基板と、この基板上の各電極を水密的にシールするゴムパッキンと、上記ストローク間隔よりも狭い隙間を空けて上記各電極と対向するように上記ゴムパッキンに設けられ、上記押圧部が押圧されると上記各電極に接触して各電極間を導通させる導電面と、を有する請求項１記載の水栓装置。
3. 上記スイッチ本体は、更に、上記基板に接続され、上記ハウジングに設けられた貫通穴を通って外部に引き出されるリード線を有し、上記貫通穴には樹脂が充填されることにより、上記スイッチ本体の水密性が確保されている請求項２記載の水栓装置。
4. 上記クリックバネは、ゴム製である請求項１乃至３の何れか１項に記載の水栓装置。

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