JP4457734B2 - 自動吐水装置 - Google Patents
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Description
本発明は、手洗い・洗面等の目的で使用され、物体を検出して自動的に吐水する自動吐水装置に関するものである。
公共施設等において、手をセンサに差し出すだけで自動的に吐水する自動吐水装置はその節水性・非接触による衛生性により幅広く普及している。これら自動吐水装置に用いられるセンサの多くは赤外線を洗面器面に投光しその反射光の変化により物体を検知するものである。しかしながら、この種類のセンサはステンレスや一部の陶器に見られる様な鏡面反射するものについては誤作動を引き起こす恐れがあり、赤外線を使用する自動吐水装置の大きな弱点の一つとなっていた。
このような状況を解決する手段として、偏光手段をセンサの投光・受光手段部前面に組み込んで誤作動を引き起こす鏡面反射成分を選択的に除去し、どのような洗面器に対しても誤動作することなく、良好な使い勝手を提供することができる自動吐水装置が考案されている。（例えば特許文献１参照のこと）これは、入射波と鏡面反射する物体に対するその反射波が同じ成分となることを利用したものである。
簡単に偏光手段を用いたセンサの仕組みを説明する。投光手段より出された赤外線を第一偏光手段により一方向のみに振動する波形成分へと合成する。鏡面反射した波形は入射波形と同じとなるため、第二偏光手段を第一偏光手段に対し概直角に配置しておけば、反射波は第二偏光手段により除去され受光手段に到達しないことになる。つまり、鏡面反射成分を取り除くことができるのである。
しかし、自動吐水装置において、投光手段に対応する第一偏光手段と、受光手段に対応する第二偏光手段を配置する際、偏光方向を確実に異なる方向に配置しないと、本来の目的である鏡面反射成分を取り除くことができない。
しかし、自動吐水装置において、投光手段に対応する第一偏光手段と、受光手段に対応する第二偏光手段を配置する際、偏光方向を確実に異なる方向に配置しないと、本来の目的である鏡面反射成分を取り除くことができない。
本発明は上記従来例の問題点を鑑みて発明したものであり、ステンレス製の洗面器などにも設置できる偏光手段を備えた検出手段を有する自動吐水装置において、偏光手段の誤配置防止を提供することを目的とする。
上記課題を解決する為になされた請求項第１項記載の発明は、検出手段の信号に基づき開閉弁部が開閉してスパウトの先端に設けられた吐出口より吐水する自動吐水装置において、前記吐水口の上部に配置された前記検出手段は検出体に向けて赤外光を投光する投光手段と、前記検出体により反射された赤外光を受光する受光手段と、前記投光手段と前記受光手段を格納するホルダを備え、
前記ホルダの上縁側はスパウトの内縁に沿った凸円弧曲面形状をなし、前記ホルダの下縁側は前記スパウトの内縁に沿った凹円弧曲面形状をなし、
前記ホルダには、前記投光手段の前面で第一偏光手段を保持する第一偏光手段保持部と、前記受光手段の前面で第二偏光手段を保持する第二偏光手段保持部と、を前記凸円弧形状の円周方向に沿って９０°間隔で配置し、
前記ホルダは、赤外線が透過する前面窓部とホルダを格納する側面部を透過性の樹脂にて一体成型されたケースに収められたことを特徴とするものである。
前記ホルダの上縁側はスパウトの内縁に沿った凸円弧曲面形状をなし、前記ホルダの下縁側は前記スパウトの内縁に沿った凹円弧曲面形状をなし、
前記ホルダには、前記投光手段の前面で第一偏光手段を保持する第一偏光手段保持部と、前記受光手段の前面で第二偏光手段を保持する第二偏光手段保持部と、を前記凸円弧形状の円周方向に沿って９０°間隔で配置し、
前記ホルダは、赤外線が透過する前面窓部とホルダを格納する側面部を透過性の樹脂にて一体成型されたケースに収められたことを特徴とするものである。
本発明においては、ホルダ側にて全ての実装部品を配置するため組立の効率性が良い。また、鏡面反射を選択的に除去する為には、第一偏光手段と第二偏光手段は偏光方向が異なるように配置しておく必要がある。ホルダの第一偏光手段保持部と第二偏光手段保持部とを偏光方向が異なるように配置していれば、１種類の偏光手段をその方向性のみ替えて配置すれば事足りることになる。その為、部品点数削減及び誤組み立て防止といった効果が期待できる。ここでいう偏光手段とは、偏光板や、偏光フィルタ、など偏光性能を有するものであれば何でも良い。
また、本発明においては、第一偏光手段保持部と第二偏光手段保持部とを前記凸円弧形状の円周方向に沿って９０°間隔で配置したことにより、第一偏光手段保持部と第二偏光手段保持部の方向が垂直に異なっている。第一偏光手段と第二偏光手段とが偏光方向が異なるように配置しておけば、鏡面反射成をある程度除去することができるが、直角に近ければ近いほどその除去率は高くなる。その為、直角に配置している。
さらに本発明においては、前記ホルダは、赤外線が透過する前面窓部とホルダを格納する側面部を透過性の樹脂にて一体成型されたケースに収められている。その為、防水性を確保すべき部分は背面部のみとなり防水性を考える上で非常に有利となる。また、部品点数及び製造工程を減らすことができるのでコスト的にも優れた自動吐水装置を提供することができる。
また、本発明においては、第一偏光手段保持部と第二偏光手段保持部とを前記凸円弧形状の円周方向に沿って９０°間隔で配置したことにより、第一偏光手段保持部と第二偏光手段保持部の方向が垂直に異なっている。第一偏光手段と第二偏光手段とが偏光方向が異なるように配置しておけば、鏡面反射成をある程度除去することができるが、直角に近ければ近いほどその除去率は高くなる。その為、直角に配置している。
さらに本発明においては、前記ホルダは、赤外線が透過する前面窓部とホルダを格納する側面部を透過性の樹脂にて一体成型されたケースに収められている。その為、防水性を確保すべき部分は背面部のみとなり防水性を考える上で非常に有利となる。また、部品点数及び製造工程を減らすことができるのでコスト的にも優れた自動吐水装置を提供することができる。
上記問題を解決する為になされた請求項第２項記載の発明は、前記偏光手段保持部が、偏光手段をスライド式にて挿入可能なポケット状の偏光手段挿入部であることを特徴とするものである。
請求項第２記載の発明においては、偏光手段保持部は、ポケット形状の偏光手段挿入部であり、偏光手段をホルダに対してスライド式に挿入する。ポケット形状においては、１面のみが完全に解放状態になっており、残りの５面は何らかの形で偏光手段を拘束することとなる。その為、偏光手段の設置が容易なだけではなく、偏光手段挿入後のがたつきも少なく非常に品質の安定した検出手段を持つ自動吐水装置を提供することができる。
上記問題を解決する為になされた請求項第３項記載の発明は、前記ケースの背面から樹脂製のバックプレートを溶着にて結合し、前記検出手段全体を水密構造としたことを特徴とする。
請求項第３記載の発明において、樹脂にて一体で成型したケースの背面より樹脂製のバックプレートを溶着することにより非常に強固に防水性を確保することができる。
本発明によれば、投光手段の前面と、受光手段の前面に配置する偏光手段の誤配置を防止することができる。
以下、本発明の実施の形態を、図面により詳細に説明する。
図１は自動吐水装置の検出手段において、赤外線を透過する前面窓部とホルダを保持する側面部を透過性の樹脂にて一体成型した例を示す概略構成図である。ホルダ１に、投光手段２及び受光手段３を収納する部分が設けられており、偏光手段４が投光手段２及び受光手段３前面部に保持され、その状態にてケース部８に保持されており、偏光手段４とケース部８は密着している。ケース部８は、前面窓部１７と側面部１８を透過性の樹脂にて一体成型したものである。次に、センシングの仕組みを説明する。投光手段２より出された赤外線は偏光手段４を通過し、透過性のケース部８を通過し検出物に反射後、ケース部８、偏光手段４、受光手段３の順に戻ってきて物体を検知することができる。この構造においては、水浸入の影響を考慮しなければならないのは、基板部６の裏側のみとなっており、前面窓部１７と側面部１８を溶着していたものと比較して、高い防水性能・部品点数減によるコストメリットを確保することが可能である。
図２（ａ）はホルダに偏光手段をスライド式にて挿入できるポケット状の格納手段を設けた概略構成図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ断面図である。ホルダ１は、偏光手段４を上方向から挿入するポケット状の偏光手段挿入部１４を備えている。ホルダ１に投光手段２及び受光手段３を背面から挿入後、偏光手段４をポケット状の偏光手段挿入部１４に上方向から挿入する。偏光手段４の厚みと偏光手段挿入部１４の厚み方向の寸法はほぼ同程度に形成されており、挿入後のがたつきはない構造となっている。偏光手段４をホルダ１に挿入後、透過性の樹脂にて成型されたケース８にホルダ１を挿入する。組み立て自体、非常に簡単であり、また一旦、偏光手段４を挿入してしまえば、ホルダ１を逆さにしない限り脱落することはない。また、仮に偏光手段４がホルダ１に対して不完全に挿入されたとしても、ケース８に対してホルダ１の挿入が困難になるため、誤組み立ても防止することができ、非常に安定した品質を保つことができる。さらに、投光手段２の前面で偏光手段を挿入する第一偏光手段挿入部１４ａと、受光手段３の前面で第二偏光手段挿入部１４ｂとは偏光方向が異なる。その為、第一偏光手段挿入部１４ａと第二偏光手段挿入部１４ｂには同一部品である偏光手段４をその挿入方向を変えるだけで対応できるのである。
図３は背面部を溶着にて水密構造とした概略構成図である。ホルダ１をケース８に挿入後ケース８背面側をバックプレート部１０にて封止し溶着部９にて溶着する。その為、樹脂の流し込みなどによる防水手段に比較して防水性能が安定する。さらに、樹脂の流しこみの場合、硬化時間を考慮する必要があるが、溶着はその工程が数秒レベルのため、製造時間を大幅に短縮することができる。
図４は検知手段がスパウト先端部に配置された概略構成図である。近年、自動吐水装置の使い勝手を向上させるために検知手段１３をスパウト１２の先端、吐出口１１の上部に配置するケースが増加している。その為、検知手段１３の形状は複雑な形状となってきている。本発明の検知手段１３及び吐出口１１はユニットとして多種多様な形状のスパウトに対応できる。
図５はスパウト先端部に配置された検知手段の概略構成図である。構造部材としてはケース部８、ホルダ１、バックプレート部１０より構成されている。ケース部８は図４で説明した様に複雑な形状を呈しており、検知手段１３の上縁側１５はスパウト１２の内縁に沿った形状を取っており検知手段１３の下縁側１６は吐出口１１の外縁に沿った形状となっている。ホルダ１は偏光手段４を備えており、その後ろ側に投光手段２及び受光手段３が配置される。最後に背面よりバックプレート部１０にて溶着固定されることとなる。尚、図２と同様に、投光手段２に対応する偏光手段４と、受光手段３に対応する偏光手段４は、偏光方向が異なるようになっている。
図６は検知手段を前面より透視した概略構成図である。投光手段２に対応する偏光手段４と、受光手段３に対応する偏光手段４を直角に配置されている。この様な配置をすることにより、鏡面反射成分を最も確実に排除することができかつ、非常にコンパクトサイズの検知手段を実現することが可能である。
１…ホルダ
２…投光手段
３…受光手段
４…偏光手段
５…窓部
６…基板部
７…センサコード
８…ケース部
９…溶着部
１０…バックプレート部
１１…吐出口
１２…スパウト
１３…検知手段
１４…偏光手段挿入部
１５…上縁側
１６…下縁側
１７…前面窓部
１８…側面部
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１７…前面窓部
１８…側面部
Claims (3)
- 検出手段の信号に基づき開閉弁部が開閉してスパウトの先端に設けられた吐出口より吐水する自動吐水装置において、前記吐水口の上部に配置された前記検出手段は検出体に向けて赤外光を投光する投光手段と、前記検出体により反射された赤外光を受光する受光手段と、前記投光手段と前記受光手段を格納するホルダを備え、
前記ホルダの上縁側はスパウトの内縁に沿った凸円弧曲面形状をなし、前記ホルダの下縁側は前記スパウトの内縁に沿った凹円弧曲面形状をなし、
前記ホルダには、前記投光手段の前面で第一偏光手段を保持する第一偏光手段保持部と、前記受光手段の前面で第二偏光手段を保持する第二偏光手段保持部と、を前記凸円弧形状の円周方向に沿って９０°間隔で配置し、
前記ホルダは、赤外線が透過する前面窓部とホルダを格納する側面部を透過性の樹脂にて一体成型されたケースに収められたことを特徴とする自動吐水装置。 - 前記偏光手段保持部が、偏光手段をスライド式にて挿入可能なポケット状の偏光手段挿入部であることを特徴とする請求項１に記載の自動吐水装置。
- 前記ケースの背面から樹脂製のバックプレートを溶着にて結合し、前記検出手段全体を水密構造としたことを特徴とする請求項１に記載の自動吐水装置。
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