JP6655796B2 - 自動水栓 - Google Patents

Description

本発明は、電波センサを用いて吐水量を自動的に制御する自動水栓に関する。

従来、この種の自動水栓としては、例えば、特許文献１に示すような構造のものが知られている。特許文献１には、送信アンテナが送信した電波と受信アンテナが受信した電波とに基づいて吐水量を制御する自動水栓が開示されている。

特開２０１５−１２７４７６号公報

特許文献１の自動水栓は、例えば、公共のトイレに設置される複数の便器のそれぞれに取り付けられるものである。すなわち、特許文献１の自動水栓における検知対象物は、使用者の身体の一部などの比較的大きな物体である。この場合、送信アンテナから送信された電波が反射される面積が大きいため、受信アンテナに受信される電波の量も多くなる。従って、特許文献１の自動水栓は、検知対象物となる物体を検知することができる。

しかしながら、例えば、特許文献１の自動水栓をキッチンの流し台に取り付けた場合には、検知対象物には、箸やスプーンなどの比較的小さな物体が含まれることになる。この場合、送信アンテナから送信された電波が反射される面積が小さいため、受信アンテナに受信される電波の量も少なくなる。その結果、検知対象物となる物体を検知できないことが起こり得る。

自動水栓が検知対象物となる物体を検知できない場合、使用者自身の手を電波センサに近づけるなどの動作が必要になる。特に、キッチンのシンクに取り付けられる自動水栓においては、１回の食器の洗浄中に当該動作を頻繁に行うことが予想される。この場合、使用者の使い勝手が悪くなる。

受信アンテナに受信される電波の量を多くするには、単純には、送信アンテナから送信する電波の量を多くすることが考えられる。しかしながら、この場合、検知対象物となる物体以外の物体に反射されて受信アンテナに受信される電波の量も多くなるため、誤検知が発生する可能性が高くなる。

また、電波は、光に比べて指向性が低く、拡散しやすい性質を有する。このため、検知対象物を検知するために電波センサを用いる場合、誤検知が発生する可能性が高くなる。

本発明の目的は、前記課題を解決することにあって、検知対象物としてより小さい物体を検知できるとともに、誤検知の発生を抑えることができる自動水栓を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明に係る自動水栓は、
水を吐出する吐水部と、
電波を送受信する電波センサと、
電波センサを収納する樹脂製のセンサ収納部と、
電波センサが送受信した電波に基づいて吐水部から吐出される吐水量を制御する制御部と、を備え、
センサ収納部の電波センサを囲む側壁の内面に金属層が設けられるように構成されている。

本発明に係る自動水栓によれば、検知対象物としてより小さい物体を検知できるとともに、誤検知の発生を抑えることができる。

本発明の実施形態に係る自動水栓の斜視図 図１の自動水栓の縦断面図 図１の自動水栓を設置台に設置した状態を示す正面図 図１の自動水栓を設置台に設置した状態を一部断面で示す斜視図 分離管の硬質部材の構成を示す斜視図 分離管の硬質部材と可撓性部材との接続部分を一部断面で示す斜視図 図２の自動水栓の一部拡大断面図 発信用集束レンズ及び受信用集束レンズを通る電波の強度分布を示す模式図 発信用集束レンズ及び受信用集束レンズ、並びにそれらの下方に配置される集束レンズを通る電波の強度分布を示す模式図 センサケースの斜視図 センサケースに収納された電波センサの断面図 図１の自動水栓の概略構成図 管部及びセンサ収納部の外面に金属メッキが形成された変形例を示す断面図 管部の内面のセンサ収納部が取り付けられる部分と対向する領域に金属層が形成された変形例を示す断面図 金属層がセンサ収納部の側壁の内面及び当該側壁の内面に連なる管部の内面に環状に形成された変形例を示す断面図 センサケースと分離管の先端部との隙間をパッキンにより水密シールした状態を示す一部拡大断面図 センサケースと管部の先端部との隙間をパッキンにより水密シールした状態を示す一部拡大断面図 図１の自動水栓における基部と支持部との接続部分の変形例を示す一部拡大断面図 図１の自動水栓の一部を分解して示す分解斜視図 操作パネルと基部の本体との隙間をパッキンによりシールする様子を示す一部拡大断面図 操作パネルと基部の本体との隙間をパッキンによりシールした状態を示す断面図

（本発明の基礎となった知見）
本発明者らは、検知対象物としてより小さい物体を検知するとともに、誤検知の発生を抑えるため、鋭意検討した結果、以下の知見を得た。

まず、本発明者らは、電波センサを収納するセンサ収納部の樹脂製の側壁の外面に金属メッキを形成することを想到した。この構成によれば、金属メッキが電波を反射することによって電波が側方に拡散することを抑え、電波の指向性を高めることができる。その結果、簡単な構成で、検知対象物としてより小さい物体を検知できるとともに、誤検知の発生を抑えることができる。

しかしながら、この構成において、電波は、センサ収納部の側壁を介して金属メッキに反射され、再びセンサ収納部の側壁を介してセンサ収納部内に戻ることになる。すなわち、センサ収納部の側壁の厚み分（例えば、１．５ｍｍ〜３．０ｍｍ）、電波が側方に拡散することになる。

そこで、本発明者らは、鋭意検討した結果、以下の点を知見した。すなわち、センサ収納部の側壁の内面に金属メッキを形成することで、当該側壁の外面に金属メッキを設ける構成に比べて、吐水口から約１００ｍｍ下方の領域において、電波の幅方向の広がりを２０ｍｍ〜３０ｍｍ程度抑えられることを知見した。また、本発明者らは、金属メッキに代えて、センサ収納部の側壁の内面に塗装や蒸着等によって金属層を形成した場合でも、形成が容易であり且つ同様の効果を得られることを知見した。

これらの新規な知見に基づき、本発明者らは、以下の発明に至った。

本発明の第１態様によれば、水を吐出する吐水部と、
電波を送受信する電波センサと、
電波センサを収納する樹脂製のセンサ収納部と、
電波センサが送受信した電波に基づいて吐水部から吐出される吐水量を制御する制御部と、を備え、
センサ収納部の電波センサを囲む側壁の内面には、金属層が設けられている、自動水栓を提供する。

本発明の第２態様によれば、金属層は、金属メッキで構成されている、第１態様に記載の自動水栓を提供する。

本発明の第３態様によれば、設置台に立設するように取り付けられる基部と、
基部の先端部に基端部が接続されたＵ字形の管部と、
を更に備え、
吐水部は、管部の先端部に接続され、
センサ収納部は、管部又は吐水部に取り付けられている、
第１又は２態様に記載の自動水栓を提供する。

本発明の第４態様によれば、センサ収納部は、管部又は吐水部の先端部の側方に設けられ、
センサ収納部の側壁は、電波の送受信方向に対して直交する方向の断面がＵ字形に形成され、
金属層は、センサ収納部の側壁に沿うように断面Ｕ字形に形成されている、
第３態様に記載の自動水栓を提供する。

本発明の第５態様によれば、管部又は吐水部の内面には、センサ収納部が取り付けられる部分と対向する領域に金属層が形成されている、第３又は４態様に記載の自動水栓を提供する。

本発明の第６態様によれば、金属層は、センサ収納部の側壁の内面及び当該側壁の内面に連なる管部又は吐水部の内面に環状に形成されている、第３〜５態様のいずれか１つに記載の自動水栓を提供する。

本発明の第７態様によれば、センサ収納部の外面は、金属層で構成されている、第３〜６態様のいずれか１つに記載の自動水栓を提供する。

本発明の第８態様によれば、センサ収納部は、管部又は吐水部の半径方向と平行な前後方向の長さが、当該前後方向と直交する横方向の長さよりも長い、第３〜７態様のいずれか１つに記載の自動水栓を提供する。

本発明の第９態様によれば、前記センサ収納部は、前記管部の先端部の側方に設けられ、
前記管部と前記センサ収納部とは、それぞれの内面及び外面が滑らかに接続されるように一体に形成され、
前記管部と前記センサ収納部のそれぞれの内面には、金属層が設けられている、
第３〜８態様のいずれか１つに記載の自動水栓を提供する。

本発明の第１０態様によれば、電波センサから発信された電波の半値角を小さくするとともに、電波センサに向かう電波の半値角を小さくする集束レンズを更に備える、第１〜９態様のいずれか１つに記載の自動水栓を提供する。

本発明の第１１態様によれば、集束レンズは、センサ収納部の側壁に囲まれている、第１０態様に記載の自動水栓を提供する。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。

《実施形態》
図１は、本発明の実施形態に係る自動水栓の斜視図である。図２は、図１の自動水栓の縦断面図である。図３は、図１の自動水栓を設置台に設置した状態を示す正面図である。図４は、図１の自動水栓を設置台に設置した状態を一部断面で示す斜視図である。

図１及び２に示すように、本実施形態に係る自動水栓１は、基部２と、管部３と、吐水部４とを備えている。

基部２は、図３及び４に示すように、設置台の一例であるシンクＳに立設するように取り付けられる部分である。本実施形態において、基部２は、図４に示すように、基端部２ａがシンクＳの後方上部に取り付けられている。

本実施形態において、基部２の基端部２ａには、基部２を回転自在に支持する支持部５が設けられている。基部２の基端部２ａ及び支持部５は、略円筒形状に形成されている。支持部５は、シンクＳの後方上部に固定されている。基部２の基端部２ａは、支持部５の外周面５ａ上を回転自在に取り付けられている。基部２が支持部５を回転軸として回転することで、基部２、管部３、及び吐水部４が一体的に回転する。

基部２には、操作パネル６が取り付けられている。本実施形態において、基部２は、下方に向かって外径が広がるようにテーパ状に形成された拡径部２１を有している。操作パネル６は、図１に示すように、外面６ａが管部３の基部２に隣接する外面３ｃに対して面一（flush）になるように、拡径部２１に埋め込まれている。これにより、操作パネル６と管部３との間には段差がなく、清掃性が向上する。また、操作パネル６は、基部２の内側に突出している。

操作パネル６の外周部には、図２に示すように、基部２との隙間をシールするパッキン６１が設けられている。本実施形態において、パッキン６１は、操作パネル６の外周部の全周を囲むように環状に形成されている。

操作パネル６の外面６ａには、図１に示すように、各種操作を行う操作ボタン６２が設けられている。操作ボタン６２は、例えば、吐水量変更ボタン、吐水温度変更ボタン、自動吐水モード入切ボタンなどのボタンである。吐水量変更ボタンは、吐水部４から吐出される吐水量を設定するためのボタンである。吐水温度変更ボタンは、吐水部４から吐出される水の温度を設定するためのボタンである。自動吐水モード入切ボタンは、自動吐水モードの入切（ＯＮ／ＯＦＦ）を切り替えるためのボタンである。自動吐水モードでは、常時又は間欠的に吐水部４の下方の検知エリアに箸やスプーン等の検知対象物が存在するか否かを検知する。検知エリアに検知対象物が存在する場合、自動で吐水部４から水が吐出される。一方、検知エリアに検知対象物が存在しない場合、吐水部４から水が吐出されない。

また、基部２は、拡径部２１の下端部２１ａから鈍角に屈曲し、基部２の基端部２ａに向かって外径が小さくなる縮径部２２を有している。縮径部２２は、拡径部２１よりも上下方向の長さが短く形成されている。縮径部２２の下端部２２ａは、鈍角に屈曲し、基部２の基端部２ａと接続されている。すなわち、基部２は、直角又は鋭角に屈曲する部分を有さないように構成されている。これにより、清掃性が向上する。

管部３は、Ｕ字形の筒状部材で構成されている。ここで、「Ｕ字形」とは、弓状に湾曲するものをいい、湾曲の程度は問わない。管部３の基端部３ａは、基部２の先端部２ｂに接続されている。本実施形態において、管部３と基部２とは、それぞれの内面及び外面が滑らかに接続されるように一体に形成されている。すなわち、図１に示すように、管部３と基部２との間に継ぎ目がないように同一部材により構成されている。これにより、清掃性が向上する。

吐水部４は、下方に向けて水を吐出する部分である。本実施形態において、吐水部４は、管部３の先端部３ｂに着脱自在に接続されている。吐水部４の先端部４ａには、水を吐出する吐水口４ｂが形成されている。吐水口４ｂは、シンクＳに対向する位置に設けられている。吐水口４ｂからシンクＳ内へ水を吐出することにより、シンクＳ内の食器や調理器具、食材等の被洗浄物を洗浄することができる。

また、管部３及び基部２の内側には、図２に示すように、内部に水が流れるホース７が配置されている。本実施形態において、ホース７は、可撓性を有する蛇腹ホースである。ホース７の先端部７ａは、略円筒形状の接続具７１に接続されている。接続具７１は、分離管８の先端部８ｂに着脱自在に保持されるとともに、吐水部４に固定されている。これにより、接続具７１を分離管８の先端部８ｂから取り外すことで、ホース７を管部３の内側から引き出すことが可能になる。ホース７を流れる水は、接続具７１の内側及び吐水部４の内側を通じて吐水口４ｂから吐出される。

ホース７は、分離管８に内包されている。分離管８は、ホース７よりも外径が大きく、ホース７が分離管８の内側を延在方向に移動可能に収容する。分離管８は、基部２の内側から管部３の先端部３ｂの内側まで延在するように形成されている。本実施形態において、分離管８の基端部８ａは、支持部５よりも下方に伸びるように構成されている。分離管８の先端部８ｂには、環状のパッキン８１が設けられている。このパッキン８１により、分離管８の先端部８ｂと後述するセンサケース９８の筒状部９８Ｂ（図７及び図１１参照）との隙間が水密シールされる。

分離管８は、図２に示すように、吐水部４側の部分が、硬質部材８２で構成されている。本実施形態において、硬質部材８２は、管部３の先端部３ｂから基端部３ａの近傍まで延在するように設けられている。すなわち、硬質部材８２は、管部３の湾曲部分に配置されている。これにより、分離管８の変形が抑えられるので、分離管８と管部３との隙間寸法が保持される。また、硬質部材８２には、吐水部４に固定された接続具７１を保持する保持部となる分離管８の先端部８ｂが一体に形成されている。これにより、接続具７１を保持する保持部と分離管８とを別々の部品で構成する場合に比べて、接続部分がないので、当該接続部分から水が浸入することを抑えることができる。

前述したパッキン８１は、図５に示すように、硬質部材８２の先端部８２ｂの周囲に取り付けられる。分離管８と管部３との隙間寸法の変化が抑えられているので、分離管８と管部３との隙間をパッキン８１がしっかりとシールすることができる。

硬質部材８２の上部には、図５に示すように、断面Ｕ字状の溝部８２ｃが硬質部材８２の略全長にわたって形成されている。溝部８２ｃには、信号線などの電装部品が収容される。すなわち、信号線などの電装部品は、分離管８の外側のドライエリアに配置され、水濡れすることを抑えられている。

また、溝部８２ｃには、側壁８２ｄよりやや内側に複数のリブ８２ｅが立設されている。信号線などの電装部品は、溝部８２ｃの側壁８２ｄとリブ８２ｅとの間を通るように配置される。また、溝部８２ｃの両方の側壁８２ｄの上端部には、硬質部材８２の長手方向において複数箇所に、溝部８２ｃの上部開口を一部覆うように突出する突出片８２ｆが設けられている。これらの突出片８２ｆによって信号線などの電装部品が溝部８２ｃ内から離れることが抑えられている。

また、硬質部材８２の内側は、摺動性の高い材質、例えば、ポリアセタールで構成されている。これにより、ホース７を管部３から引き出して使用する際、ホース７と硬質部材８２とが接触する音を抑えることができる。

分離管８の基部２側の部分は、図２に示すように、可撓性部材８３で構成されている。可撓性部材８３は、例えば、ポリエチレンで構成されている。本実施形態において、可撓性部材８３は、基部２に固定されている。より具体的には、可撓性部材８３は、基部２の内側に突出する操作パネル６を避けるように、基部２の操作パネル６と対向する面に沿うように固定されている。可撓性部材８３と基部２とは、例えば、ネジやボルトなどの締結部材により固定されている。これにより、可撓性部材８３が延在方向に引き抜かれることが抑えられている。

また、本実施形態において、可撓性部材８３は、図６に示すように、硬質部材８２の基端部８２ａと接続される先端部８３ｂの近傍部分が蛇腹状に形成されている。また、可撓性部材８３は、図２に示すように、支持部５の先端部５ｂの近傍部分が蛇腹状に形成されている。すなわち、可撓性部材８３は、先端部８３ｂの近傍部分及び支持部５の先端部５ｂの近傍部分の可撓性が向上されている。これにより、可撓性部材８３は、より容易に、基部２の操作パネル６と対向する面に沿うように固定することができる。

また、管部３の先端部３ｂの側方（基部２側）には、図２及び図７に示すように、電波を送受信する電波センサ９が設けられている。電波センサ９は、図７に示すように、センサ収納部９１内に収納されて管部３に取り付けられている。

センサ収納部９１は、樹脂により構成されている。センサ収納部９１の電波センサ９を囲む側壁９１ａの内面には、図７及び図８に示すように、金属層の一例である金属メッキ９１ｂが設けられている。金属メッキ９１ｂは、例えば、クロムメッキである。この金属メッキ９１ｂにより、電波センサ９の電波が含む拡散方向の成分が反射され、電波センサ９の電波の幅方向の広がりが抑えられ、当該電波の指向性が向上する。

センサ収納部９１の側壁９１ａの厚さは、例えば、１．５ｍｍ〜３．０ｍｍである。また、金属メッキ９１ｂの厚さは、例えば、０．０４ｍｍである。金属メッキ９１ｂの厚さは、側壁９１ａの厚さに比べて非常に薄いので、センサ収納部９１の全体としての厚さの増加を抑えることができる。

本実施形態において、センサ収納部９１の側壁９１ａは、図８に示すように、電波の送受信方向に対して直交する方向の断面がＵ字形に形成されている。ここで、「Ｕ字形」とは、弓状に湾曲するもののみならず、３つの直線で構成されるものも含む。

金属メッキ９１ｂは、センサ収納部９１の側壁９１ａに沿うように断面Ｕ字形に形成されている。すなわち、管部３の先端部３ｂとセンサ収納部９１との接続部分には、金属メッキ９１ｂを設けないようにしている。これにより、電波センサ９から発信される電波は、吐水口４ｂに下方に配置される検知対象物となる物体により近づく方向に寄せられることになる。その結果、検知対象物となる物体の検知精度を向上させることができる。

管部３とセンサ収納部９１とは、それぞれの外面が滑らかに接続されるように一体に形成されている。すなわち、図１に示すように、管部３とセンサ収納部９１との間に継ぎ目がないように同一部材により構成されている。言い換えれば、管部３の先端部３ｂの直径がテーパ状に拡大され、当該拡大された部分でセンサ収納部９１が形成されている。これにより、清掃性が向上する。

電波センサ９は、図７に示すように、吐水部４の下方に向けて電波を発信する発信部９２と、吐水部４の下方に配置された物体によって反射された電波を受信する受信部９３とを備えている。受信部９３は、発信部９２に隣接するように配置されている。本実施形態において、発信部９２と受信部９３とは、同一基板上に配置されている。電波センサ９は、吐水部４の下方に位置する検知エリアに検知対象物が存在するか否かを非接触で検知するとともに、発信部９２が発信した電波の周波数と受信部９３が受信した電波の周波数に基づいて検知対象物までの距離を測定可能なセンサである。

電波センサ９の下方には、電波センサ９から発信された電波の半値角を小さくするとともに、電波センサ９に向かう電波の半値角を小さくする集束レンズ９４，９５，９７が設けられている。

より具体的には、発信部９２の下方には、発信部９２から発信された電波の半値角を小さくする発信用集束レンズ９４が配置されている。受信部９３の下方には、受信部９３に受信される電波の半値角を小さくする受信用集束レンズ９５が配置されている。電波センサ９は、吐水部４からの水の吐出方向と電波の送受信方向とが略平行になるように配置されている。

発信用集束レンズ９４は、図７に示すように、発信用凸球面９４ａを備えている。発信用集束レンズ９４は、発信部９２から発信された電波を発信用凸球面９４ａにより屈折させることで、当該電波の半値角を小さくし、特定のエリアの電波の強度を強くするように機能する。受信用集束レンズ９５は、受信用凸球面９５ａを備えている。受信用集束レンズ９５は、物体によって反射されて入射した電波を受信用凸球面９５ａにより屈折させることで、当該電波の半値角を小さくし、受信部９３に受信される電波の強度を強くするように機能する。その結果、発信部９２から発信され受信部９３に受信される電波は、図９に示すように、凹部９６の中心を通り且つ電波の送受信方向に延在する軸Ｘに近づくように集束される。これにより、検知エリアＥ１は、電波の送受信方向に長くなり、軸Ｘ付近の電波の強度が強くなる。

発信用集束レンズ９４及び受信用集束レンズ９５の下方には、発信用集束レンズ９４を通過した電波の半値角を小さくするとともに、受信用集束レンズ９５に向かう電波の半値角を小さくする集束レンズ９７が設けられている。集束レンズ９７は、送受信用凸球面９７ａを備えている。集束レンズ９７は、発信用集束レンズ９４を通過した電波を送受信用凸球面９７ａにより屈折させることで、当該電波の半値角を小さくするように機能する。また、集束レンズ９７は、受信用集束レンズ９５に向かう電波を送受信用凸球面９７ａにより屈折させることで、当該電波の半値角を小さくするように機能する。その結果、発信部９２から発信され受信部９３に受信される電波は、図１０に示すように、軸Ｘに、より近づくように集束される。これにより、検知エリアＥ２は、検知エリアＥ１よりも、電波の送受信方向に長くなり且つ軸Ｘ付近の電波の強度が強くなる。

また、本実施形態において、発信部９２、受信部９３、発信用集束レンズ９４、受信用集束レンズ９５、及び集束レンズ９７は、図１１に示す樹脂製のセンサケース９８に収納されている。また、発信用集束レンズ９４、受信用集束レンズ９５、及び集束レンズ９７は、少なくとも一部がセンサ収納部９１の側壁９１ａに囲まれるように配置されている。

センサケース９８は、図１１に示すように、電波センサ９を収納する箱体部９８Ａと、分離管８の先端部８ｂを保持するための筒状部９８Ｂとを備えている。

図７に示すように、センサ収納部９１の先端部９１ｃには、管部３の先端開口部３ｄと連通する先端開口部９１ｄが形成されている。すなわち、センサ収納部９１の先端開口部９１ｄと管部３の先端開口部３ｄとで１つの開口部ＯＰが形成されている。箱体部９８Ａはセンサ収納部９１内に配置され、筒状部９８Ｂは管部３の先端部３ｂ内に配置される。筒状部９８Ｂの開口部は、分離管８の先端開口部８ｃと連通している。すなわち、センサケース９８は、分離管８の先端開口部８ｃを除いて開口部ＯＰを閉塞するように設けられている。これにより、分離管８と管部３との隙間から水が浸入することが抑えられている。すなわち、分離管８の外側と管部３の内側との間の空間は、ドライエリアとなっている。一方、分離管８の内側の空間は、水が流れるホース７が通るウエットエリアとなっている。

筒状部９８Ｂの内周上端部は、前述したパッキン８１（図５参照）を介して分離管８の先端部８ｂを保持している。すなわち、センサケース９８の筒状部９８Ｂと分離管８の先端部８ｂとの隙間は、パッキン８１により水密シールされている。

パッキン８１は、図１６に示すように、約９０度の間隔で外方に突出するように設けられた４つの第１突起部８１ａと、互いに隣接する第１突起部８１ａ，８１ａの間で外方に突出するように形成された第２突起部８１ｂとを有している。言い換えれば、パッキン８１は、断面がＸ形状のＸリングに第２突起部８１ｂを設けた構造を有している。図１６に示すように、分離管８の先端部８ｂには、第１突起部８１ａと第２突起部８１ｂとに対応する段差部８ｂａが形成されている。組立時において、第１突起部８１ａと第２突起部８１ｂとの間に段差部８ｂａが位置するようにパッキン８１が配置されることで、パッキン８１のねじれを抑えて、パッキン８１による抵抗を抑えることができる。また、パッキン８１による水密シールを向上させることができる。このようなパッキン８１の構造は、パッキン８１を口径が小さい部分に配置する際に特に効果的である。

また、センサケース９８の外周下端部には、図１１に示すように、環状のパッキン９９が設けられている。図７に示すように、センサケース９８の外周下端部は、パッキン９９を介して管部３の先端部３ｂ又はセンサ収納部９１の先端部９１ｃの内面に保持されている。すなわち、センサケース９８と管部３の先端部３ｂ又はセンサ収納部９１の先端部９１ｃとの隙間は、パッキン９９により水密シールされている。

パッキン９９は、パッキン８１と同様に構成されている。すなわち、パッキン９９は、図１７に示すように、約９０度の間隔で外方に突出するように設けられた４つの第１突起部９９ａと、互いに隣接する第１突起部９９ａ，９９ａの間に外方に突出するように形成された第２突起部９９ｂとを有している。言い換えれば、パッキン９９は、断面がＸ形状のＸリングに第２突起部９９ｂを設けた構造を有している。図１７に示すように、センサケース９８の筒状部９８Ｂの外周下端部には、第１突起部９９ａと第２突起部９９ｂとに対応する段差部９８Ａａが形成されている。組立時において、第１突起部９９ａと第２突起部９９ｂとの間に段差部９８Ａａが位置するようにパッキン９９が配置されることで、パッキン９９のねじれを抑えて、パッキン９９による抵抗を抑えることができる。また、パッキン９９による水密シールを向上させることができる。このようなパッキン９９の構造は、パッキン９９を口径が小さい部分に配置する際に特に効果的である。

また、箱体部９８Ａの集束レンズ９７に下方に位置する面９８ａは、電波透過性を有する材質、例えば、金属やカーボンをほとんど含有しない材質で構成されている。箱体部９８Ａの面９８ａは、電波透過性を有するカバーとして機能する。なお、面９８ａに塗装や蒸着を行うことによって、面９８ａが電波透過性を有するように構成してもよい。

発信用凸球面９４ａと受信用凸球面９５ａとは、図８に示すように、凹部９６を介して互いに隣接するように設けられている。本実施形態において、発信用凸球面９４ａと受信用凸球面９５ａとは、吐水部４の口径（外径）よりも狭い範囲内に配置されるように、平面視において円形の一部を切り欠いた外形を有している。また、集束レンズ９７は、発信用集束レンズ９４及び受信用集束レンズ９５を包含する大きさに形成されている。

また、電波センサ９は、図１２に示すように、信号線１００により制御部１０１に接続されている。また、制御部１０１には、信号線（図示せず）により操作パネル６に接続されている。制御部１０１は、電波センサ９が検知した検知情報と操作パネル６に入力された入力情報とに基づいて吐水部４から吐出される水を制御する。

より具体的には、制御部１０１は、発信部９２が発信した電波と受信部９３が受信した電波とに基づいて吐水部４から吐出される吐水量を制御する。また、制御部１０１は、操作パネル６に入力された吐水量変更情報に基づいて吐水部４から吐出される吐水量を制御する。また、制御部１０１は、操作パネル６に入力された吐水温度変更情報に基づいて、吐水部４から吐出される水の温度を制御する。

本実施形態において、制御部１０１には、給湯量調整用の電動弁１０２と、給水量調整用の電動弁１０３と、電磁弁１０４とが電気的に接続されている。電動弁１０２は、湯が通る給湯管１０５に設けられている。電動弁１０３は、水が通る給水管１０６に設けられている。給湯管１０５と給水管１０６とは、湯と水とを混合した混合水が通る混合水管１０７と流体連通している。混合水管１０７は、電磁弁１０４を介してホース７と流体連通している。

制御部１０１は、操作パネル６に入力された入力情報に基づいて、電動弁１０２，１０３の開度を変更することで、給湯管１０５を通る湯の量及び給水管１０６を通る水の量を調整し、混合水管１０７を通る混合水の量及び温度を制御する。また、制御部１０１は、操作パネル６に入力された入力情報に基づいて、電磁弁１０４の開度を変更することで、混合水管１０７を通る混合水をホース７に供給するか否かを制御する。

なお、電波センサ９、操作パネル６、信号線１００、制御部１０１を含む各種電装部品は、分離管８の外側に配置されている。これにより、それらの各種電装部品の水濡れが抑えられている。

本実施形態に係る自動水栓によれば、センサ収納部９１の側壁９１ａの内面に金属メッキ９１ｂが設けられているので、電波センサ９の電波の幅方向の広がりを抑えることができ、当該電波の指向性を向上させることができる。その結果、検知対象物としてより小さい物体を検知できるとともに、誤検知の発生を抑えることができる。

また、金属メッキ９１ｂは、側壁９１ａの内面に別部品として金属板を設けるよりも、形成が容易であるとともに、厚さが薄くても電波を反射する機能を有するという利点がある。なお、金属メッキ９１ｂに代えて、センサ収納部９１の側壁９１ａの内面に塗装や蒸着等によって金属層を形成してもよい。これらの場合でも、形成が容易であり且つ同様の効果を得られる。

また、本実施形態に係る自動水栓によれば、センサ収納部９１の側壁９１ａが、電波の送受信方向に対して直交する方向の断面がＵ字形に形成され、金属メッキ９１ｂが、側壁９１ａに沿うように断面Ｕ字形に形成されている。この構成によれば、電波センサ９から発信される電波は、吐水口４ｂに下方に配置される検知対象物となる物体により近づく方向に寄せられることになる。その結果、検知対象物となる物体の検知精度を向上させることができる。

また、本実施形態に係る自動水栓によれば、電波センサ９から発信された電波の半値角を小さくするとともに、電波センサ９に向かう電波の半値角を小さくする集束レンズ９４，９５，９７を備えている。この構成によれば、電波センサ９の電波の幅方向の広がりを一層抑えることができ、当該電波の指向性を一層向上させることができる。なお、集束レンズ９４，９５，９７として、例えば、誘電率が低い樹脂製の集束レンズが用いられることが好ましい。誘電率が低い集束レンズを用いることで、電波センサ９の電波の屈折を抑えて、電波の幅方向の広がりを一層抑えることができる。

また、本実施形態に係る自動水栓によれば、集束レンズ９４，９５，９７は、センサ収納部９１の側壁９１ａに囲まれている。この構成によれば、電波センサ９の電波の幅方向の広がりを一層抑えることができ、当該電波の指向性を一層向上させることができる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施できる。例えば、前記では、センサ収納部９１は、管部３に取り付けられるものとしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、センサ収納部９１は、吐水部４に取り付けられてもよい。

また、前記では、基部２、管部３、及びセンサ収納部９１は、それぞれの内面及び外面が滑らかに接続されるように一体に形成されるものとしたが、本発明は、各部が同一の材料で構成されることのみに限定されない。例えば、基部２、管部３、及びセンサ収納部９１のそれぞれの内面及び外面を、図１３に示すように、同一材料の金属層１１０で構成し、それぞれの内面及び外面以外の部分は別々の部材で構成されてもよい。

なお、センサ収納部９１の側壁９１ａの内面のみならず、当該側壁９１ａの外面も金属層で構成することにより、電波センサ９の電波の漏洩を一層防止することができる。その結果、電波センサ９の電波の幅方向の広がりを一層抑えることができ、当該電波の指向性を一層向上させることができる。また、側壁９１ａの内面及び外面の金属層（金属メッキを含む）は、同一材料により同時に形成することが可能であり、容易に形成することができる。

また、管部３の内面には、図１４に示すように、センサ収納部９１が取り付けられる部分と対向する領域Ｅ３に金属層１１１が形成されることが好ましい。この構成によれば、金属メッキ９１ｂにより反射され、領域Ｅ３に到達した電波センサ９の電波を、更にセンサ収納部９１側に反射することができる。その結果、吐水口４ｂに下方に配置される検知対象物となる物体への指向性を一層向上させることができる。なお、センサ収納部９１が吐水部４に取り付けられる場合、金属層１１１は、吐水部４の内面に形成すればよい。

また、金属層１１１は、図１５に示すように、センサ収納部９１の側壁９１ａの内面及び当該側壁９１ａの内面に連なる管部３の内面に環状に形成されることがより好ましい。この構成によれば、金属メッキ９１ｂと同時に金属層１１１（金属メッキを含む）を形成することができ、容易に形成することができる。また、吐水口４ｂに下方に配置される検知対象物となる物体への指向性を一層向上させることができる。なお、センサ収納部９１が吐水部４に取り付けられる場合、金属層１１１は、吐水部４の内面に形成すればよい。

また、センサ収納部９１は、図８に示すように、管部３の半径方向と平行な前後方向ＦＢの長さが、当該前後方向ＦＢと直交する横方向ＴＲの長さよりも長いことが好ましい。この構成によれば、電波センサ９の電波は、横方向ＴＲよりも前後方向ＦＢに長く広がることになり、横方向ＴＲへの電波の漏れを抑えて、誤検知の発生を抑えることができる。

また、前記では、基部２の基端部２ａは、支持部５の外周面５ａ上を回転自在に取り付けられるものとしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、図１８に示すように、基部２の基端部２ａを、基部２の本体２ｃとは別部材とし、支持部５の外周面５ａに固定的に取り付けてもよい。この場合、基部２の基端部２ａは回転しないので、基端部２ａとシンクＳとの接触抵抗を無くすことができる。また、基端部２ａと本体２ｃとの間に隙間を設けることで、基端部２ａと本体２ｃとの接触抵抗を無くすことができる。その結果、基部２の本体２ｃの回転をスムーズにするとともに、接触による異音の発生を抑えることができる。

また、図１８に示すように、支持部５の先端部５ｂに上方へ突出する突起部５ｃを設け、当該突起部５ｃで基部２の本体２ｃと接触して、基部２の自重を受けるように構成してもよい。この場合、基部２の本体２ｃが支持部５の外周面５ａ上を回転する際、基部２の本体２ｃと支持部５との接触抵抗を減らすことができる。その結果、基部２の本体２ｃの回転をスムーズにするとともに、接触による異音の発生を抑えることができる。

また、図１８に示すように、支持部５の外周面５ａと基部２の本体２ｃとの間には、断面Ｘ形状のＸリング５１，５２が設けられることが好ましい。これにより、基部２の本体２ｃが支持部５の外周面５ａ上を回転する際、基部２の本体２ｃと支持部５との接触抵抗を一層減らすことができる。その結果、基部２の本体２ｃの回転をスムーズにするとともに、接触による異音の発生を抑えることができる。

また、前記では、操作パネル６の外周部と基部２との隙間にパッキン６１を設けている。より具体的には、図１９に示すように、操作パネル６は、ねじなどの複数の締結部材Ｆによって基部２の本体２ｃに取り付けられ、操作パネル６の外周部と基部２との隙間に環状のパッキン６１が設けられている。操作パネル６の外面６ａには、各種操作を行う複数の操作ボタン６２が設けられるため、操作パネル６は大型の部品となる。このため、成形バラツキによって撓みやすく、パッキン６１によって十分にシールできないことが起こり得る。

このため、パッキン６１は、図２０に示すように、操作パネル６の内面に立設されたリブ６ｂを受け入れる溝部６１ａと、斜め外方に突出するフラップ部６１ｂとを備える弾性部材で構成されることが好ましい。操作パネル６を基部２の本体２ｃに取り付ける際、まず、操作パネル６の内面に立設されたリブ６ｂを溝部６１ａに挿入するとともに、基部２の本体２ｃに設けられた枠部２ｄでフラップ部６１を押して変形させる。その状態でねじなどの複数の締結部材Ｆにより、操作パネル６と基部２の本体２ｃとを接続する。これにより、図２１に示すように、溝部６１ａがリブ６ｂと基部２の本体２ｃとの間に位置し、操作パネル６と基部２の本体２ｃとの隙間がシールされる（第１のシール）。また、フラップ部６１ｂが元に戻ろうとする反発力によって枠部２ｄを付勢することにより、操作パネル６と基部２の本体２ｃとの隙間がシールされる（第２のシール）。これにより、操作パネル６と基部２の本体２ｃとの隙間をパッキン６１によって二重シールすることができ、水の浸入をより確実に抑えることができる。

本発明は、添付図面を参照しながら好ましい実施の形態に関連して充分に記載されているが、この技術に熟練した人々にとっては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、添付した請求の範囲による本発明の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。

１ 自動水栓
２ 基部
２ａ 基端部
２ｂ 先端部
２ｃ 本体
２ｄ 枠部
２１ 拡径部
２１ａ 下端部
２２ 縮径部
２２ａ 下端部
３ 管部
３ａ 基端部
３ｂ 先端部
３ｃ 外面
３ｄ 先端開口部
４ 吐水部
４ａ 先端部
４ｂ 吐水口
５ 支持部
５ａ 外周面
５ｂ 先端部
５ｃ 突起部
５１，５２ Ｘリング
６ 操作パネル
６ａ 外面
６ｂ リブ
６１ パッキン
６１ａ 溝部
６１ｂ フラップ部
６２ 操作ボタン
７ ホース
７ａ 先端部
７１ 接続具
８ 分離管
８ａ 基端部
８ｂ 先端部
８ｂａ 段差部
８ｃ 先端開口部
８１ パッキン
８１ａ 第１突起部
８１ｂ 第２突起部
８２ 硬質部材
８２ａ 基端部
８２ｂ 先端部
８２ｃ 溝部
８２ｄ 側壁
８２ｅ リブ
８２ｆ 突出片
８３ 可撓性部材
８３ｂ 先端部
９ 電波センサ
９１ センサ収納部
９１ａ 側壁
９１ｂ 金属メッキ（金属層）
９１ｃ 先端部
９１ｂ 先端開口部
９２ 発信部
９３ 受信部
９４ 発信用集束レンズ
９４ａ 発信用凸球面
９５ 受信用集束レンズ
９５ａ 受信用凸球面
９６ 凹部
９７ 集束レンズ
９７ａ 送受信用凸球面
９８ センサケース
９８ａ 面
９８Ａ 箱体部
９８Ａａ 段差部
９８Ｂ 筒状部
９９ パッキン
９９ａ 第１突起部
９９ｂ 第２突起部
１００ 信号線
１０１ 制御部
１１０，１１１ 金属層
Ｓ シンク（設置台）

Claims (9)

1. 水を吐出する吐水部と、
   電波を送受信する電波センサと、
   前記電波センサを収納する樹脂製のセンサ収納部と、
   前記電波センサが送受信した電波に基づいて前記吐水部から吐出される吐水量を制御する制御部と、を備え、
   前記センサ収納部の前記電波センサを囲む側壁の内面には、金属層が設けられており、
   設置台に立設するように取り付けられる基部と、
   前記基部の先端部に基端部が接続されたＵ字形の管部と、
   を更に備え、
   前記吐水部は、前記管部の先端部に接続され、
   前記センサ収納部は、前記管部又は前記吐水部に取り付けられ、前記管部又は前記吐水部の先端部の側方に設けられ、
   前記センサ収納部の前記側壁は、前記電波の送受信方向に対して直交する方向の断面がＵ字形に形成され、
   前記金属層は、前記センサ収納部の前記側壁に沿うように断面Ｕ字形に形成され、前記管部の先端部と前記センサ収納部との接続部分には設けられていない、
   自動水栓。
2. 前記金属層は、金属メッキで構成されている、請求項１に記載の自動水栓。
3. 前記管部又は前記吐水部の内面には、前記センサ収納部が取り付けられる部分と対向する領域に金属層が形成されている、請求項１又は２に記載の自動水栓。
4. 前記金属層は、前記センサ収納部の前記側壁の内面及び当該側壁の内面に連なる前記管部又は前記吐水部の内面に環状に形成されている、請求項１〜３のいずれか１つに記載の自動水栓。
5. 前記センサ収納部の外面は、金属層で構成されている、請求項１〜４のいずれか１つに記載の自動水栓。
6. 前記センサ収納部は、前記管部又は前記吐水部の半径方向と平行な前後方向の長さが、当該前後方向と直交する横方向の長さよりも長い、請求項１〜５のいずれか１つに記載の自動水栓。
7. 前記センサ収納部は、前記管部の先端部の側方に設けられ、
   前記管部と前記センサ収納部とは、それぞれの内面及び外面が滑らかに接続されるように一体に形成され、
   前記管部と前記センサ収納部のそれぞれの内面には、金属層が設けられている、
   請求項１〜６のいずれか１つに記載の自動水栓。
8. 前記電波センサから発信された電波の半値角を小さくするとともに、前記電波センサに向かう電波の半値角を小さくする集束レンズを更に備える、請求項１〜７のいずれか１つに記載の自動水栓。
9. 前記集束レンズは、前記センサ収納部の前記側壁に囲まれている、請求項８に記載の自動水栓。

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