次に、添付図面を参照して、本発明の一実施形態による水栓装置について説明する。
図1は、本発明の一実施形態による水栓装置1の分解斜視図であり、図2は、図1の水栓装置1の通水要素群(具体的には、分岐接続部材60、通水部材36及び吐水口外側ハウジング34)を抽出した斜視図であり、図3は、図2の通水要素群の背面図である。
また、図4は、図1の水栓装置1の分岐接続部材60の斜視図であり、図5は、図4の分岐接続部材60の内部透視図であり、図6は、図4の分岐接続部材60の平面図であり、図7は、図4の分岐接続部材60の側面図である。
そして、図8は、図1の水栓装置1の組立後の斜視図において台座部30を切り欠いた図であり、図9は、図1の水栓装置1の組立後の側面図であり、図10は、外側ハウジング部材34等を取り外した状態の、図1の水栓装置1の分解斜視図であり、図11は、図10の面シール部材75の平面図であり、図12は、図1の水栓装置1の部分断面図である。
図1乃至図12に示すように、本実施形態の水栓装置1は、給水部51と電気配線接続部71とが用意された設置面に固定されて使用される水栓装置1である。具体的には、例えば設置面の一例であるカウンタ面に円筒状の孔(一般的にφ25またはφ35)が開口(露出)しており、当該孔内に給水部51と電気配線接続部71とが収容されていて、本実施形態の水栓装置1は、当該孔を覆うようにカウンタ面上に設置されるようになっている。
本実施形態では、カウンタ面が水平面であると仮定して、図1において上側を水栓装置1の上側、下側を水栓装置1の下側として説明する。また、図1において水栓本体部材4の先端側が突出する方向(図1において左手前方向)を水栓装置1の前側、その反対側(図1において右奥方向)を水栓装置1の後側として説明する。カウンタ面は、水平面に限らず、任意の向きに設定可能である。
本実施形態の水栓装置1においては、水栓本体部材4が外観部材を構成している。特に図9に示すように、水栓本体部材4は、前記孔を覆うようにカウンタ面上に固定される台座部30と、断面長手方向及び断面短手方向を規定する薄型部である第1スパウト16及び第2スパウト18と、を有している。
第1スパウト16は、台座部30から上方に延びており、第2スパウト18は、第1スパウト16に対して略直角に屈曲して前後方向に延びており、両者によって全体として側面視略L字形の薄型部が形成されている。
一方、特に図1及び図9に示すように、本実施形態の水栓本体部材4は、内側カバー26と、内側カバー26に対向して取り付けられる外側カバー28と、吐水口内側ハウジング33と、吐水口外側ハウジング34と、で形成されている。
内側カバー26は、第1スパウト16の前面を形成する前面部26Aと、第2スパウト18の下面を形成する下面部26Bと、を有している。前面部26Aの基端側(下端側)は、台座部30に接続されている。
本実施形態の台座部30は、平面視で略矩形状となっており、当該台座部30は、例えばカウンタ面に設置されたベースプレート等に溶接等で固定されるようになっている。
内側カバー26の前面部26Aは、断面長手方向の中央部分において外側カバー28の面から遠ざかる方向に湾曲する湾曲面26ACと、当該湾曲面26ACの両側に外側カバー28側に突出する立上部26ASとを有している。湾曲面26ACは、湾曲しているものの、全体としては断面長手方向に沿って延びている。
内側カバー26の下面部26Bも、断面長手方向の中央部分において外側カバー28の面から遠ざかる方向に湾曲する湾曲面26BCと、湾曲面26BCの両側に外側カバー28側に突出する立上部26BSとを有している。湾曲面26BCは、湾曲しているものの、全体としては断面長手方向に沿って延びている。特に図1に示すように、湾曲面26ACと湾曲面26BCとは滑らかに連続して屈曲しており、立上部26ASと立上部26BSとも滑らかに連続して屈曲している。また、内側カバー26の下面部26Bの前端側部分は、特に図9に示すように、吐水口外側ハウジング34の後端側部分に接続されている。
外側カバー28は、第1スパウト16の後面を形成する後面部28Aと、第2スパウト18の上面を形成する上面部28Bと、を有している。後面部28Aの基端側(下端側)も、台座部30に接続されている。
外側カバー28の後面部28Aは、断面長手方向に沿って直線状に延びる平面からなっている。
外側カバー28の上面部28Bも、同様に、断面長手方向に沿って直線状に延びる平面からなっている。そして、後面部28Aと上面部28Bとは、滑らかに連続して屈曲している。
内側カバー26の立上部26AS、26BSと外側カバー28とが、互いに対して接着等されることにより、内側カバー26と外側カバー28との間に内部空間が規定されている。
特に図9に示すように、吐水口内側ハウジング33と吐水口外側ハウジング34とは、上下に重ね合わされて、下向きに吐水する吐水口32を形成している。吐水口内側ハウジング33は、内側カバー26の下面部26Bの湾曲面26BCの中央領域に倣った断面形状を有しており、吐水口外側ハウジング34の吐水口内側ハウジング33と対応する領域は、第2スパウト18(内側カバー26の下面部26B+外側カバー28の上面部28B)の残りの領域に倣った断面形状を有している(特に図2、図3及び図9参照)。吐水口外側ハウジング34の吐水口内側ハウジング33と対応しない領域は、第2スパウト18に倣った断面形状を有している(特に図2、図3及び図9参照)。
内側カバー26と外側カバー28とが規定する内部空間内には、2本の金属製の通水部材36が挿通されている。通水部材36は、一般的には、強度や耐久性が十分で加工し易い銅製の管材から構成される。吐水口外側ハウジング34には、吐水口32に至る一時貯水領域34sが形成されており、各通水部材36の上端は、当該一時貯水領域34sに連通している。本実施形態では、一時貯水領域34sは、樹脂製内部ハウジングによって区画されており、当該樹脂製内部ハウジングの後方側には、2本の通水部材36の上端が水密に接続ないし挿通された2本の通水流路34cが延出している。
そして、各通水部材36は、特に図2及び図3に示すように、第2スパウト18と第1スパウト16との間の屈曲部に倣うように折り曲げられており、且つ、第1スパウト16と台座部30との間の屈曲部に倣うように折り曲げられている。すなわち、各通水部材36は、2回の折り曲げ工程が施されて形成されている。
2本の通水部材36が延在する方向については、図2及び図3に示されるように、第1スパウト16内及び第2スパウト18内では互いに平行に延びている一方で、台座部30内では後述される分岐接続部材60を中心とした放射方向に延びている。
本実施形態の水栓装置1においては、分岐接続部材60が、カウンタ面の筒状孔内に設置された給水部51に接続されている。本実施形態の分岐接続部材60は、一方側において給水部51に接続されると共に他方側において2本の給水流路62、63に分岐する分岐要素と、2本の給水流路62、63の各々を2本の通水部材36の各々と接続する接続要素と、が一体的に構成された部材である。
より具体的には、特に図4乃至図7に示すように、分岐接続部材60は、下端において給水部51に接続される鉛直方向に延びる流路61を提供すると共に、当該流路61の上端側で水平方向に向きを変え且つV字状に分岐して2本の給水流路62、63を提供している(分岐要素としての機能)。そして更に、分岐接続部材60は、2本の給水流路62、63の延長上に2本の通水部材36が延在できるように、2本の給水流路62、63の延長上に延びる接続空間64、65を提供している(接続要素としての機能)。結果として、接続空間64、65は、平面視で流路61を中心とした放射方向に延在しており、同方向に延在する通水部材36が差し込まれて溶接されている。
分岐接続部材60は、従来の接続アダプタ160(図16参照)と異なり、カウンタ面の筒状孔を塞ぐ程には大きくない。従って、カウンタ面の筒状孔内に設置された電気配線接続部71から第2スパウト18内に設置される人体検知センサ73に至る電気配線72(給電線や信号出力線)が、カウンタ面の筒状孔及び台座部30を余裕で通過することができる(図8及び図9参照)。
人体検知センサ73は、例えば略直方体状(平面視略矩形状)の赤外線近接センサであり、特に図1及び図10に示すように、樹脂製のセンサ保持部材74の前方側に突出するベース片74b上に載置ないし係合されている。図1、図10及び図14に示すように、人体検知センサ73は、一時貯水領域34sを区画する樹脂製内部ハウジングの2本の通水流路34cの間に配置されている。
センサ保持部材74は、人体検知センサ73から延出する電気配線72の載置領域の両外側に、上端部が更に外側に屈曲した一対のフック壁74wを有しており、当該フック壁74wを介して2本の通水部材36に支持されている。センサ保持部材74は、当該フック壁74wの弾性を利用して、2本の通水部材36に対して着脱自在である。
各フック壁74wは、センサ保持部材74の前後方向の略全長に亘って通水部材36と電気配線72との間に位置しており、結露防止リブとしても機能する。
また、センサ保持部材74は、面シール部材75を介して、吐水口内側ハウジング33によっても支持されている。吐水口内側ハウジング33は、前後2本のネジ76によって、吐水口外側ハウジング34に固定されている。
本実施形態では、面シール部材75と吐水口内側ハウジング33とを取り外すことによって、センサ保持部材74及び人体感知センサ73が収容された領域にアクセスして各種のメンテナンス作業を実施することが可能となる。従って、当該領域(センサ収容領域)への開口が、吐水口内側ハウジング33によって覆われている(カバーされている)と言うこともできる。すなわち、本実施形態の吐水口内側ハウジング33は、センサカバー部材として機能しており、水栓本体部材4の残りの部分が、水栓本体ハウジングとして機能している。吐水口内側ハウジング33(センサカバー部材)が取り付けられる水栓本体ハウジングの部位が、センサカバー取付部である。
また、本実施形態の人体検知センサ73は、吐水口内側ハウジング33(センサカバー部材)の下方側(外側)に感応領域(手が翳されることが意図された領域)を規定しており、人体検知センサ73から当該感応領域に至るまでを空間のまま保存してより高い感度を実現するべく、面シール部材75及び吐水口内側ハウジング33にそれぞれ対応する平面視略矩形状の窓開口75w、33wが設けられている。
そして、面シール部材75が、吐水口内側ハウジング33(センサカバー部材)と人体感知センサ73との間に第1面シール部75aを提供しており、吐水口内側ハウジング33(センサカバー部材)と内側カバー26の下面部26A(水栓本体ハウジングの一部)との間に第2面シール部75bを提供している。
特に図11に示すように、第1面シール部75aは、窓開口75wを取り囲む平面視略矩形状の領域として、吐水口内側ハウジング33(センサカバー部材)を伝う水が人体感知センサ73を伝って電気配線72にまで伝うことを遮断するように配置されている。
第1面シール部75aによって人体感知センサ73に与えられる負荷を緩和するために、人体感知センサ73の第1面シール部75aと面する側とは反対側に、弾性部材76が設けられている。弾性部材76は、例えばゴム製の平板部材である。
一方、第2面シール部75bは、面シール部材75の後方側の領域として、吐水口内側ハウジング33(センサカバー部材)を伝う水が内側カバー26の下面部26Aの内面へと伝うことを遮断するように配置されている。
更に、本実施形態の面シール部材75は、センサ保持部材74及び人体感知センサ73が収容された領域への開口の周囲に、第3面シール部75cをも提供している。第3面シール部75cは、吐水口内側ハウジング33(センサカバー部材)を伝う水が当該開口から吐水口外側ハウジング34の内面へと伝うことを遮断するように配置されている。
その他、第1スパウト16と第2スパウト18との間の屈曲部に、補強部材40が設けられている。補強部材40は、水栓本体部材4を補強する6本の補強リブ44と、当該補強リブ44に溶接され当該補強リブ44を一体的に保持する保持部材48と、を有している(図1では、6本の補強リブ44と保持部材48とを分離した状態が図示されている)。各補強リブ44は、厚みTの板材を略L字形に切断することで形成されている。
6本の補強リブ44は、2本の通水部材36の各々の両側に沿うように配置されている。より具体的には、各通水部材36の内側には2本の補強リブ44が延在し、各通水部材36の外側には1本の補強リブ44が延在している。また、中央側の2本の補強リブ44の間に、電気配線72用の経路が確保されている。
保持部材48は、側面視略L字形に曲げ加工された板材から形成されており、曲げ加工された部分が水栓本体部材4の屈曲部に対応するように配置されている。保持部材48は、補強リブ44に対して、外側カバー28側に配置されている。
本実施形態の補強部材40は、6本の補強リブ44と保持部材48とが溶接されて構成されている。そして、6本の補強リブ44が、2本の通水部材36を間に収容した状態で、内側カバー26に溶接されている。すなわち、本実施形態の水栓装置1は、電気配線72及び人体検知センサ73と、外側カバー28と、は分離した状態で、その他の構成部品(内側カバー26、2本の通水部材36、分岐接続部材60、補強部材40、吐水口外側ハウジング34、センサ保持部材74、面シール部材75、及び吐水口内側ハウジング33)は一体的に組み付けられて、工場から出荷されるようになっている。
以上のように出荷された本実施形態の水栓装置1は、カウンタ面等への設置時に、例えば作業者による手作業で、電気配線72自体の剛性を活用して、電気配線72の端部に設けられたコネクタ72cを先頭にして、電気配線72が中央側の2本の補強リブ44の間を第2スパウト18側から第1スパウト16側へと挿通される。中央側の2本の補強リブ44の間隔は、コネクタ72cの幅に対応しており、当該2本の補強リブ44は、コネクタ72cの円滑な摺動を案内するガイド部材として機能する。そして、コネクタ72cが、カウンタ面に開口する筒状孔(φ25またはφ35)内の電気配線接続部71に接続される(図9参照)。その後、必要に応じて電気配線72の位置が調整されながら、分岐接続部材60が当該孔内の給水部51に嵌合され、人体検知センサ73がセンサ保持部材74上の所定位置に位置決めされる。そして、台座部30がカウンタ面上に固定され、外側カバー28が、内側カバー26及び吐水口外側ハウジング34に対して接着等される。
図11は、外側カバー28を切り欠いた本実施形態の水栓装置1の後方斜視図であり、中央側の2本の補強リブ44がガイド部材として機能して、電気配線72の先端のコネクタ72cを案内する様子を概略的に示している。図12は、電気配線72の挿入後の様子を示す図11に対応する図である。
図11及び図12に示すように、本実施形態の水栓装置1の内側カバー26の前面部26Aの湾曲面26ACの外側カバー28側には、6本の補強リブ44の延長線上に延在する一対の内側リブ81と一対の外側リブ82とが設けられている。各通水部材36の内側に内側リブ81が延在し、各通水部材36の外側に外側リブ82が延在し、2本の内側リブ81の間に、電気配線72用の経路(特にコネクタ72の経路)が確保されている。補強リブ44と内側リブ81及び/または外側リブ82とは、略連続していることが好ましいが、コネクタ72cが挿入される際に引っ掛かりが生じない程度であれば、両者の間に間隙が設けられていてもよい。内側リブ81及び外側リブ82は、例えば樹脂製であり、湾曲面26ACに対して接着等によって固定されている。なお、電気配線72は、複数の電気配線要素を水栓本体部材4内で直列的に接続するような形態であっても良い。
以上のように設置された本実施形態の水栓装置1によれば、通水部材36が2本設けられているため、所定の水の流量を確保するための各通水部材36の直径を小さくすることができる。給水部51からの水は、分岐接続部材60によって分岐されて2本の通水部材36を介して供給され、一時貯水領域34sで合流して吐水口32から下向きに吐出される。これにより、必要な水量を確保しながら、水栓装置1をより薄型に設計することができる。
また、本実施形態の水栓装置1によれば、カウンタ側ではなく水栓装置1の台座部30内に、分岐後の給水流路62、63の各々を通水部材36の各々と接続する分岐接続部材の接続空間64、65(接続要素)を配置したことにより、給水流路62、63の各々と通水部材36の各々との間にシール部材を設けたり十分な溶接しろを設ける場合であっても、電気配線接続部71から台座部30を通って水栓装置1の薄型部16、18にまで至る電気配線72の経路を、比較的容易に確保することができる(特に図8及び図9参照)。これにより、薄型部としての第1スパウト16及び第2スパウト18において薄型の外観を効果的に提示しつつ、電気的な高機能化(本実施形態では人体検知センサ73を用いた自動水栓化)を実現することができる。
そして、本実施形態の水栓装置1によれば、吐水口内側ハウジング33(センサカバー部材)を伝う水が人体感知センサ73を伝って電気配線72にまで伝うことが第1面シール部75aによって遮断され、且つ、吐水口内側ハウジング33(センサカバー部材)を伝う水が内側カバー26の下面部26A(水栓本体ハウジング)の内面へと伝うことが第2面シール部75bによって遮断されているため、薄型のデザインの自由度を大きく制限することなく、高いシール性を実現している。すなわち、人体検知センサ73及び電気配線72が水から保護されており、且つ、水栓本体部材4内に水が浸入することが防止されている。
また、本実施形態の水栓装置1によれば、第1面シール部75a及び第2面シール部75bが、一体の面シール部材75によって提供されるため、第1面シール部75aと第2面シール部75bとを同時に配置することができ、水栓装置1の組み付け作業の作業性が良い。
また、本実施形態の水栓装置1によれば、吐水口32が吐水口内側ハウジング33(センサカバー部材)に設けられており、すなわち、吐水口32に関連する部材が吐水口内側ハウジング33(センサカバー部材)に保持されている。これにより、吐水口32に関連する部材を保持するための別部材を設けることが不要となっている。
また、本実施形態の水栓装置1によれば、吐水口内側ハウジング33(センサカバー部材)が取り付けられる部位(センサカバー取付部)が、断面長手方向及び断面短手方向を規定する第2スパウト18(薄型部)における下面(断面長手方向側の面)に設けられているため、より美観に優れたデザインが実現されていることに加えて、第1面シール部75a及び第2面シール部75bの各々の作用面積が容易に確保されている。
また、本実施形態の水栓本体部材4(の要素である内側カバー26、外側カバー28、吐水口内側ハウジング33、吐水口外側ハウジング34)は、板材(例えばSUS板)から加工されていて、鋳物として水栓本体部材を製造する場合と比較して加工工程が簡便となっている一方で、鋳物として水栓本体部材を製造する場合(発泡パッキン用の段差(溝)が設けられる)と同程度のシール性を実現している。
また、本実施形態の水栓装置1によれば、吐水口内側ハウジング33(センサカバー部材)が取り付けられる部位(センサカバー取付部)に、センサ保持部材74及び人体感知センサ73が収容された領域への開口が設けられているため、人体感知センサ73のメンテナンス作業が容易である。そして、本実施形態の面シール部材75は、当該開口の周囲に第3面シール部75cを提供しており、吐水口内側ハウジング33(センサカバー部材)を伝う水が当該開口から吐水口外側ハウジング34(のセンサカバー取付部)の内面へと伝うことが遮断されている。このことによっても、水栓本体部材4の高いシール性が確保されている。
また、本実施形態の水栓装置1によれば、人体感知センサ73の第1面シール部75と面する側とは反対側に、弾性部材76が設けられている。これにより、第1面シール部75aによって人体感知センサ73に与えられる負荷が緩和されている。
その他、本実施形態の水栓装置1によれば、吐水口32へと水を給水する2本の通水流路34cの間に人体感知センサ73を配置したことにより、薄型のデザインの自由度を大きく制限することなく、高い利便性を実現することができる。特に、吐水口32に隣接して一時貯水領域34sが設けられ、各通水流路34cが当該一時貯水領域34sへと水を給水する構成において、2本の通水流路34cの間であって且つ当該一時貯水領域34sの隣接位置ないし近傍位置に人体感知センサ73が配置されたことにより、吐水口32の下方において手を不所望な程度にまで奥方へ差し出す必要性を排除でき、高い利便性を提供することができる(使い勝手が良い)。また、通水流路34cの延在方向についても、不所望な程度にまで複雑化することがない。更に、電気配線72が吐水口32の更に先端側にまで延びる必要がないため、両者が上下方向に重なることもなく、薄型のデザインの自由度が大きく制限されることがない。
また、本実施形態の水栓装置1によれば、吐水口32へと水を給水する2本の通水流路の各々が、少なくとも部分的に、管状の通水部材36からなっており、センサ保持部材74が、2本の通水部材36に取り付けられて支持され、人体感知センサ73がセンサ保持部材74によって支持されている。これにより、人体感知センサ73の保持機能を、センサ保持部材74を介して、2本の管状の通水部材36に持たせることができ、構造が簡素化されている。特に、本実施形態のセンサ保持部材74は、フック壁74wのスナップフィット結合を利用して通水部材36に取り付けられるため、着脱作業が容易である。また、メンテナンス作業等のために水栓本体部材4(具体的には吐水口内側ハウジング33及び面シール部材75)を取り外しても、人体感知センサ73の保持状態が維持される。
また、本実施形態の水栓装置1によれば、各フック壁74wが、センサ保持部材74の前後方向の略全長に亘って通水部材36と電気配線72との間に位置しており、結露防止リブとしても機能する。金属製の通水部材36は、内部を通流する水と周囲環境との温度差によって結露を発生させる可能性があるが、各フック壁74wが結露防止リブとして機能することにより、結露による悪影響が電気配線72に及ぶことを確実に防止できる。
また、本実施形態の水栓装置1によれば、電気配線72を水栓本体部材4内に挿入する際に、中央側の2本(一対)の補強リブ44と一対の内側リブ81とが共に一対のガイド部材として機能して、電気配線72の先端部のコネクタ72cを効果的に案内するため、水栓装置1の組み付け作業の作業性が向上している。
また、本実施形態の水栓装置1によれば、水栓本体部材4が金属製(例えばSUSの板材から製造され得る)であるため、強度上の問題無くより肉薄な構造を採用することが可能であり、より一層の薄型化が実現され、より美観に優れたデザインが実現されている。
金属製の水栓本体部材4は、樹脂製の水栓本体部材と比較して、水栓装置1の周囲からの電磁ノイズを拾い集めて、内部の人体感知センサ73及び電気配線72に悪影響を及ぼしてしまうという懸念がある。しかしながら、本実施形態の水栓装置1では、2本の通水流路34cの間に人体感知センサ73が配置されて、当該2本の通水流路34c内を通る水によって人体感知センサ73への電磁ノイズが効果的にシールドされており、また、2本の通水部材36の間に電気配線72が配置されて、当該2本の通水部材36c内を通る水によって電気配線72への電磁ノイズが効果的にシールドされている。
また、人体感知センサ73は、下方側に感応領域が規定されている。すなわち、人体感知センサ73の感応領域が、吐水口32からの吐水方向と同じく下方向に向いている。このため、人体感知センサ73と吐水口32との距離が近くても、吐水口32からの吐水を人体と誤って判定してしまう恐れが低減されている。つまり、人体感知センサ73の誤動作が抑制されつつ、吐水口32の下方において手を不所望な程度にまで奥方へ差し出す必要性が排除され、高い利便性が提供されている(使い勝手が良い)。
また、本実施形態の水栓装置1によれば、通水部材36の各々の一端は水栓装置1の台座部30内で終端すれば良いため、特許文献1の通水部材136と比較して、折り曲げ加工の回数が1回少なくて済む(2回で済む)。これにより、通水部材36の加工作業効率が向上する(要求される加工精度が緩和され得る)。
また、本実施形態の水栓装置1によれば、分岐接続部材60が分岐要素としての機能と接続要素としての機能を併せ持っているため、両機能の各々を別部材において実現させる場合(但し、このような態様も、少なくとも本願出願の時点では、本発明の範囲に含まれる)と比較して、部品点数の削減によるコスト低減効果を得ることができる。また、組み付け工程も簡単化されるため、水栓装置1の組み付け作業がより容易になる。
また、本実施形態の水栓装置1によれば、2本の通水部材36が、分岐接続部材60の接続空間64、65内において、平面視で分岐接続部材60の上下方向の流路61を中心とした放射方向に延びている。
このようなレイアウトが採用されたことにより、通水部材36の各々を接続空間64、65の各々に差し込むための差し込みしろの形状やサイズを適宜に調整しておくことによって、当該差し込みしろに通水部材36の曲げ加工後の形状誤差を吸収させることが容易である。
また、本実施形態の水栓装置1によれば、通水部材36と分岐接続部材60(の接続空間64、65)とは、溶接(いわゆるロウ付けを含む)によって固定されている。これにより、溶接しろを小さく抑えることによって、一層の小型化を実現している。