JPH02144426A

JPH02144426A - ワンタッチ着脱式自動水栓

Info

Publication number: JPH02144426A
Application number: JP29728788A
Authority: JP
Inventors: Osamu Tsutsui; 修筒井; Atsuo Makita; 牧田　厚雄; Kinya Arita; 欽也有田
Original assignee: Toto Ltd
Current assignee: Toto Ltd
Priority date: 1988-11-25
Filing date: 1988-11-25
Publication date: 1990-06-04
Anticipated expiration: 2014-03-31
Also published as: JP2876605B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は着脱自在の水栓に関する。

（従来技術）従来、出止水や出湯温度等を自動的に制御可能な種々の
形態の自動水栓が知られており、例えば本出願人は、特
願昭６３−２６１６９号において、混合湯水の出湯温度
及び出湯量を自動的に制御可能な自動水栓を提案してい
る。

（発明が解決しようとする課題）かかる自動水栓は、−旦設置した後は機能上の不具合が
生じない限り永続的に使用することを予定するものであ
り、制御用電源としては家庭用電源等の外部電源を用い
るものであった。

一方、昨今の生活水準の向上、生活様式の多様化に伴い
、時と場合に応じあるいはユーザーの好みやその時々の
気分に応じて、機能や形や色の異なる水栓を気軽に使い
分ける時代が到来しつつある。

かかる状況に鑑みる時、従来の自動水栓では、取り替え
に際し、給水管或いは給湯管との煩雑な着脱工事並びに
電源接続用のリード線の切断、修復を要し、水栓の気軽
な使い分けというユーザーの要求に答えられないという
問題があった。

（発明の目的）本発明は上記の問題に鑑みて構成されたものであり、一
般ユーザーが容易に取り替え可能な自動水栓を提供する
ことを目的とする。

（発明の構成）本発明のかかる目的は、洗面器等の給水管端部に設けた
コネクタコンセントと着脱自在に嵌合するコネクタプラ
グと、内部電源装置とを備えたワンタッチ水栓によって
達成される。

（実施例）以下、添付の図面に基づいて、本発明の詳細な説明する
。

第１図に本発明の実施例に係るワンタッチ水栓Ａを具備
した洗面器Ｂを示す。

図示する如く、ワンタッチ水栓Ａは、本実施例では、洗
面ボウル１０の奥部載置面上に載置される。なお、１１
は洗面ボウル１０を取付けてなる洗面カウンターである
。

第２図及び第３図にワンタッチ水栓Ａの内部構造を示す
。ここで第２図はワンタッチ水栓Ａの全体構成を示す断
面側面図であり、第３図は第２図のＩ−Ｉ線に沿った断
面図である。図中、参照番号２０で示される水栓本体は
、混合湯水の出７＄ｊ温度及び出湯量を自動的に制御可
能な充電池を電源とする自動水栓として構成されており
、垂直基部２０ａの上部に傾斜吐出部２０ｂの基端を連
結した筒状体から成る。そして、垂直基部２０ａの下部
にコネクタプラグ１００が形成され、一方洗面ボウル１
０にはコネクタプラグ１００と着脱自在に嵌合するコネ
クタコンセント１１０が形成されている。

コネクタプラグ１００は、第２〜第３図伎びコネクタプ
ラグｌＯＯの斜視図である第４図に示す如く、水栓本体
下部の円柱状縮径部２０ｅと、縮径部２０ｃの下端周面
からその直径方向の対峙する位置で外方に突出した二つ
のフィン状突起２０ｄ、　　　２０ｄ、と、前記フィン
状突起と同一直径方向において縮径部２０ｃの下面から
下方に突出した流路管３０．３１と、安全ロック２００
とから構成される。フィン状突起２０ｄ１はフィン状突
起２０ｄ２よりも狭幅に形成されており、又流路管３０
はフィン状突起２０ｄ、側に配置されている。更に、縮
径部２０ｃの下面には流路管３１．３０の間に溝部２０
ｅが設けられており、該溝内には一対の充電用電極９０
が収容されている。第４Ａ図及び第４Ｂ図に安全ロック
２００の構造を示す。ここで第４Ａ図は第４図の■−■
線に沿った断面図であり、第４Ｂ図は第４Ａ図の■■線
に沿った断面図である。図中参照番号２０１はコ字型の
ロックキーであり、ロックキー２０１の二股部のそれぞ
れの上端近傍には長円形貫通孔２０２．２０２が設けら
れ、該長円形貫通孔２０２．２０２には、これらを相互
に連結する連結棒２０３が摺動自在に挿入されており、
連結棒２０３は、鉤型クランク２０４の一端部２０１ａ
を、ロックキー２０１の二股部の間で、摺動自在に貫通
している。又ロックキー２０１の二股部のそれぞれの上
端には、押圧用バネ２０８．２０８が配設されている。

ロックキー２０１、連結棒２０３、両型クランク２０４
及び押圧用バネ２０８は、安全ロック用ブロック２０５
内に設けられた、下端が解放された格納スペース２０５
ａに収納されており、両型クランク２０４の中央部は、
安全ロック用ブロック２０５に固定されたピン２０７に
よって、回転自在に軸支されている。

安全ロック用ブロック２０５の一側面に設けられた開孔
には、押ボタン２０９が嵌合しており、押ボタン２０９
の一端は両型クランクの一端部２０４ｂに当接し、他端
は安全ロック用ブロック２０５の前記側面から外方に突
出している。安全ロック用ブロック２０５は、ロックキ
ー２０１、連結棒２０３、両型クランク２０４、押圧用
バネ２０８及び押ボタン２０９を内部に組込んだ後に、
押ボタン２０９の前記突出端が外側に露出する状態で、
前記水栓本体２０の垂直基部２０ａに設けた相補形状を
有する切欠き部に、嵌め込まれて固定される。

コネクタコンセント１１０は、マウント１２、回転板１
３、固定板１４及びスリップワッシャーＸ６．１６’を
主要部材として成る以下の構成を有する。すなわち、マウント１２は第２図、第３図及びマウント１２の上面
図である第５図に示す如く矩形の板状体であり、その中
央部にはコネクタプラグ１００の縮径部２０ｃを受は入
れるための開口１２ａが設けられている。開口１２ａに
はその直径方向の対峙する位置に、コネクタプラグ１０
０のフィン状突起２０ｄ、　、２０ｄ２をそれぞれ受は
入れるための二つの切欠１２ｂ、　、１２ｂ、が設けら
れ、又開口１２ａの周壁下部には、後述の筒状ソケット
１５の上端面と共働して、フィン状突起２０ｄ、、２０
ｄ２と旋回摺動嵌合する二つの凹溝１７を形成すべ（、
切欠１２ｂ、　　　１２ｂ２を始点として二つの段部１
２ｃが、各々開口１２ａのほぼ１／４周にわたって設け
られている。段部１２ｃの深さ、ひいては凹溝１７の高
さは、貫通切欠１２ｂ、、１２ｂ２から終端に向けて漸
減している。この結果、凹溝１７の上面は、フィン状突
起２０ｄ、　　　２０ｄ２が凹溝１７に沿って旋回移動
する際、フィン状突起２０ｄ、、２０ｄ、に下向きの力
を漸次加えるカム面を構成し、コネクタプラグ１００を
コネクタコンセント１１０に装着する際のガタつきを防
止している。マウント１２は以下の手順で洗面ボウル１
０に取付けられる。すなわち、マウント１２と筒状ソケ
ット１５をビス１２０により固定した後、筒状ソケット
１５を洗面ボウルｌＯの開口からカウンターｌｌ内に挿
入し、カウンター１１の裏から、座付ナツト１２６を筒
状ソケット１５の外側に螺合させ、前記座付ナツト１２
６とマウント１２とで洗面ボウル１０を挟持することに
より、マウント１２は洗面ボウル１０に取付けられる。

又洗面ボウルＩＯの上面と接するマウント１２の下面周
縁部には、水密性保持用パツキン１２１が配設されてい
る。更に、第４Ａ図及び第５図から判る如く、マウント
１２の上面には、前述の安全ロックのロックキー２０１
と嵌合するための嵌合孔２１０が設けられている回転板１３は中央に縮径部Ｌ３ｃを有する円形板状体で
あり、マウント１２の下方で筒状ソケット１５の内部に
筒状ソケット１５の中心軸回りに回転自在に摺動嵌合し
て収容されている。回転板１３の上下方向の移動は筒状
ソケット１５の上端内側環状段部１５ａと固定板１４と
によって規制される。縮径部１３ｃの側面は固定板１４
との密着摺動面を形成し、縮径部１３ｃの下面と回転板
１３の周縁部上面とは、それぞれ後述の滑動促進部材た
るスリップワッシャー１６．１６′との密着摺動面を形
成する。回転板１３には、コネクタプラグ１００の流路
管３０．３１をそれぞれ受は入れる貫通開孔１３ｂ、１
３ａが設けられており、該開孔には四部が設けられ該凹
部内には、貫通開孔１３ｂ、１３ａと流路管３０．３１
との間の水密性保持用のリングパツキン１２２が配設さ
れている。又、縮径部１３ｃの側面にも四部が設けられ
該凹部内には、回転板１３と後述の固定板１４との間の
水密性保持用のＯ−ＩＪソング２３が配設されている。

摺動面の平面精度ひいては密着性を高める観点から、回
転板１３はセラミック或いは金属製とするのが好ましい
。セラミックの例として、Ａ１２０１．５ｉ０２、Ｚｒ
Ｏ２，５ｉＣ１Ｔ　ｉ　Ｃ，ＴａＣ，Ｂ４　Ｃ，ＷＣ，
Ｃｒ３　Ｃ２、Ｓ　１ｍ　Ｎｔ　、ＢＮ、ＴｉＮ、ＡＩ
Ｎ、ＴｉＢｚ、Ｃｒ　Ｂ　２等が挙げられる。

固定板１４は、中央に回転板１３の縮径部１３ｃを受は
入れるための円形凹部１４ｅを有する円形板状体であり
、回転板１３の下方で筒状ソケット１５の内部にキー１
２４を介して固定嵌合して収容されている。円形凹部１
４ｃの側面は回転板１３との密着摺動面を形成する。回
転板と同様、摺動面の平面精度ひいては密着性を高める
観点から、固定板１４はセラミック或いは金属製とする
のが好ましい。

回転板１３の縮径部１３ｃの下面と固定板１４の円形凹
部１４ｃの底面に挟まれてスリップワッシャー１６が、
又筒状ソケット１５の上端内側環状段部１５ａの下面と
回転板１３の周縁部上面とに挟まれてスリップワッシャ
ー１６′が、それぞれ配設されている。スリップワッシ
ャー１６は、凸部１６ｃを溝１４ｄに密着嵌合させて、
円形凹部１４ｃの底面上に密着固定されている。スリッ
プワッシャー１６の上面は回転板１３との、スリップワ
ッシャー１６′の下面又は上面は、回転板１３又は筒状
ソケット１５との密着摺動面を形成する。スリップワッ
シャー１６．１６′は、それぞれ回転板１３と固定板１
４及び回転板１３と筒状ソケット１５とが摺動する際の
食い付き防止と摺動抵抗の低減を目的として、配設され
るものである。従ってスリップワッシャー１６．１６′
は、沸素樹脂等の滑りの良い材料で作るのが好ましい。

スリップワッシャー１６には、回転板１３の開孔１３ａ
、１３ｂと相補する位置に、開孔１３ａ。

１３ｂと同径の貫通開孔１６ａ、１６ｂが設けられ、固
定板１４には、回転板１３の開孔１３ａ、１３ｂと相補
する位置に、円形凹部１４ｅの底面から固定板１４の厚
さのほぼ中央にまで達する、開孔１３ａ、１３ｂと同径
の開孔１４ａ、１４ｂが設けられている。開孔１４ａ、
１４ｂには、固定板１４に嵌入せしめた給湯管２２、給
水管２１がそれぞれ連通している。開孔１４ａ、１６ａ
及び１４ｂ、１６ｂはそれぞれマウント１２の切欠き１
２ｂ！、１２ｂ、に対して時計回りに９０度ずれた位置
に配設されている。固定板１４の開孔１４ａ、１４ｂの
上端にはＯ−リング１２５が配設され、スリップワッシ
ャー１６と固定板１４との間からの水漏れを防止してい
る。又給湯管２２、給水管２１と固定板１４の下面との
相関部は給湯管２２、給水管２１に蝋付けされた金属製
の配管ブラケット２２０及びＯ−リング２２１により密
封されて、腋部からの水漏れを防止している。

固定板１４の下方には、スリップワッシャー１６．１６
′、固定板１４、配管ブラケット２２０等の締付は用に
、筒状ねじ栓１８が、筒状ソケット１５の内側に螺合締
結されている。又、筒状ねじ栓１８と配管ブラケット２
２０の間には皿バネ２２２が配設されて適正な締付は力
を担保している。

第３Ａ図に給湯管２２、給水管２１と固定板１４の下面
との相関部構造の他の態様を示す。固定板１４が金属製
の場合には、第３Ａ図に示すように、給湯管２２、給水
管２１と固定板１４の下面との相関部を接着、溶接、或
いは蝋イ」等により密封して、腋部からの水漏れを防止
してもよい。

次に、上述の如き構成を有する本実施例に係るワンタッ
チ水栓Ａのコネクタプラグ１００とコネクタコンセント
１１０の作動を説明する。

ワンタッチ水栓Ａの水栓本体２０をコネクタコンセント
１１０のマウント１２に装着していない時は、第５図に
示す如（、開孔ｉ３ａ、１３ｂがスリップワッシャーの
開孔１６ａ、１６ｂ、ひいては固定板１４の開孔１４ａ
、、１４ｂと９０度ずれる位置まで回転板１３が回転し
て、給水管２１、給湯管２２の上端は閉鎖され、−刃口
転板１３と固定板１・１、スリップワッシャー１６Ｒび
スリ・ノブワッシャー１６′との密着と、０−リング１
２３と、０−リング１２５とによってコネクタコンセン
トｌｌＯの水密性が保持されているので、給水管、給湯
管は確実に止水されている。

水栓本体２０をコネクタコンセント１１０のマウント１
２に装着する時は、コネクタプラグｉｏｏのフィン状突
起２０ｄｌ　、２０ｄ！をそれぞれマウント１２の切欠
き部１２ｂ＋　、１２ｔ）ｚに挿入し、フィン状突起２
０ｄ、　、２０ｄ、の下面が筒状ソケット１５の上端内
側環状段部１５ａの上面に当接するまでコネクタプラグ
１００をマウント１２の開孔１２ａ内に押し込み、コネ
クタプラグの流路管３０．３１をそれぞれ回転板の開孔
１３ｂ、１３ａに挿入且つ嵌合させる。この際、充電用
電極９０は溝２Ｏｅ内に収容されいるので、前記操作の
妨げとなることはない。次いで、コネクタプラグ１００
のフィン状突起２０ｄ、、２０ｄ２がコネクタコンセン
ト１１０のマウント１２の下面段部１２ｃと筒状ソケッ
ト１５の上面とで構成される凹溝１７に嵌合しつつ旋回
摺動して凹溝１７の終端に当接するまで、水栓本体２０
を時計方向に回す。フィン状突起２０ｄ２０ｄ２が凹溝
１７の終端に当接して水栓本体の回転が停止した位置に
おいて、安全ロック２００のロックキー２０１が、バネ
２０８から下向きの押圧力を受けて、マウント１２の上
面に設けた嵌合孔２１０と嵌合し、以降の水栓本体２０
の回転が規制される。尚、水栓本体２０に設けた安全ロ
ック２００の位置やロックキー２０１の大きさ等を適当
に選定することにより、マウント１２には格別の嵌合孔
２１０を設けずともマウントの切欠き１２ｂ、、１２ｂ
２の何れかにロックキー２０１が嵌合するように構成す
ることもできる。

さて、ロックキー２０１が嵌合孔２１０と嵌合して以降
の水栓本体２０の回転が規制された状態において、回転
板１３の貫通開孔１３ａ、１３ｂが、それぞれスリップ
ワッシャー１６の貫通開孔１６ａ、１６ｂと密着して重
なり合い、給水管２１、給湯管２２と流路管３０．３１
とがそれぞれ連通ずる。この場合、コネクタプラグ１０
０とコネクタコンセント１１０の連結部の水密性、即ち
流路管３１．３０と回転板１３の貫通開孔１３ａ、１３
ｂとの間の水密性をリングパツキン１２２により保持し
、一方コネクタコンセントｌｌＯの水密性を、回転板１
３と固定板１４、スリップワッシャー１６及びスリップ
ワッシャー１６′との密着と、０−リング１２３と、０
−リング１２５とにより保持した後に、流路管３０．３
１を給水管２Ｌ給湯管　２２とそれぞれ連通させるので
、取付中及び取付後の水栓本体２０とマウント１２との
連結部の水密性は確保されている。

又、コネクタコンセント１１０のマウント１２からワン
タッチ水栓の本体２０を取り外す場合には、先ず、安全
ロック２００の押ボタン２０９を押し込む。これにより
、クランク２０４をピン２０７を中心に時計回りに回転
させ、ロックキー２０１をバネ２０８の押圧ツノに逆ら
って上方に移動させ、ロックキー２０１とマウント１２
の嵌合孔２１０の係合を解除し、もって、水栓本体２０
を回転可能な状態にする。その後は、水栓本体２０をマ
ウント１２に装着する場合と逆の操作を行う。この場合
、給湯管２２、給水管２１の上端を回転板１３により閉
鎖した後に水栓本体２ｏをマウント１２から取り外し、
−刃口転板１３と固定板１４、スリップワッシャー１６
及びスリップワッシャー１６’　との密着と、Ｏ−リン
グ１２３と、０−リング１２５とによりコネクタコンセ
ント１１０の水密性は保持されているので、取外し中の
水栓本体２０とマウント１２との連結部の水密性及び取
外し後の給水管、給湯管の止水性は確保されている。

上述の如く、本実施例に係るワンタッチ水栓Ａにあって
は、水栓本体２０と給水管２１、給湯管２２との着脱を
容易に行うことができる。又上記から判る如く、−旦水
栓本体２０をマウント１２に装着した後は、安全ロック
２００の作動により、押ボタン２０９を押し込まない限
り、水栓本体２０をマウント１２から取り外すことはで
きないので、ワンタッチ水栓Ａの使用中に、意に反して
水栓本体２０がマウント１２から外れるおそれはない。

尚、上記実施例ではコネクタプラグ１００とコネクタコ
ンセント１１０を旋回摺動嵌合させていたが、水栓取付
位置や水栓形状等の制約上旋回できない場合には、直進
摺動嵌合させても良い。

又、第６図に示すように、さや管１３０内に導設した架
橋ポリエチレン等の合成樹脂製の給水、給湯管１３１　
１３２の端部に設けた接続具１３３．１３４に接続可能
な管要素１３５．１３６を、固定板１４の貫通量孔１４
ａ、１４ｂに連通可能に装備することも可能である。係
る構成により、給水管、給湯管の更新を容易に行うこと
が可能となる。

更に、本実施例では、コネクタ部を湯水混合栓用に構成
したが、例えば、流路管３１を中実の棒とし、固定板１
４の開孔１４ａ及びスリップワッシャー１６の開孔１６
ａを閉鎖することにより、半水栓用に構成することも可
能である。

以上、本実施例に係るワンタッチ水栓Ａのコネクタプラ
グ１００及びコネクタコンセント１１０の構成及び作動
について説明したが、次に、水栓本体２０の構成及び作
動について以下に説明する。

第２図及び第３図に示すように、水栓本体２０の垂直基
部２０ａには、機能部である湯水混合栓Ｃを一体的に組
み込んでおり、該湯水混合栓Ｃは、後述するように、そ
の流入側を給水配管２１及び給湯配管２２と連通連結す
るとともに、その流出側を、先端側２４ａを吐出口２３
と連通してなる吐出側流路２４の基端側２４ｂと連通連
結している。又垂直基部２０ａ下端の縮径部２０ｃの下
面に設けた溝２０ｅ内には前述の如く一対の充電用電極
９０が配設されている。尚充電の際には図示しない充電
用アダプターを用いて、充電用電極９０を商用電源に接
続する。

又、第２図から明らかなように、水栓本体２０の傾斜吐
出部２Ｏｂ内には、隔壁４０によって該吐出部２０を分
割して吐出側流路２４が形成されているとともに、該吐
出側流路２４の上方には、水密状態に制御装置等設置空
間Ｓが形成されている。

そして、この制御装置等設置空間Ｓ内には、湯水混合栓
Ｃの駆動を制御する制御部りと、制御部りに駆動信号を
送る操作部Ｅ、Ｆと、充電池１５０とが設けられている
。

このように、本実施例においては、湯水混合栓Ｃや制御
部りや充電池１５０は、コンパクトに水栓本体２０内に
組み込まれているので、ワンタッチ水栓Ａの必要設置空
間を最小限とすることができ、洗面室等の空間を最大限
に利用することができる。

また、湯水混合栓Ｃは、水栓本体２０の基部に設けたの
で、水栓本体２０の安定性、座り具合が向上する。また
、湯水の混合を水栓本体２０の基部で行うので、湯水混
合栓Ｃと吐出口２３との間に、十分な長さの吐出側流路
２４を形成でき、同流路２４で湯水を十分に混合して、
均一温度の混合湯水を形成して、吐出口２３から吐出す
ることができる。

本実施例に用いる湯水混合栓Ｃ１制御部Ｄ、操作部Ｅ、
Ｆとしては、各種形態のものが考えられるが、図示の実
施例では、以下に説明するような構成としている。

まず、機能部である湯水混合栓Ｃの構成について説明す
る。第３図において、３０．３１は、前述の如く水栓本
体２０の垂直基部２０ａの下部に垂直方向に形成した一
対の流路管である。

そして、流路管３０．３１は湯水混合栓Ｃの給水流路及
び給湯流路として機能するものであり、その下部開口端
は、前述のコネクタ装置によりそれぞれ給水配管２１と
給湯配管２２に連通している。

一方、流路管３０．３１の上部開口端は、それぞれ、水
栓本体２０の垂直基部２０ａの両側壁に形成した隔室３
２．３３と連通している。

また、水栓本体２０の垂直基部２０ａの中央には、１字
状流路３４が形成されている。

そして、かかる１字状流路３４は、湯水混合栓Ｃの混合
水流路として機能するものであり、その外側開口端３４
ａは、吐出側流路２４と連通しており、一方、その内側
二股状開口端は隔室３２゜３３と連通している。

さらに、Ｔ字状流路３４の内側二股状開口部には、それ
ぞれ弁座３５，３６が設けられており、同弁座３５，３
６には、水栓本体２０の垂直基部２０ａ内を、左右水平
方向に進退して弁座３５゜３６と接触し、内側二股状開
口端を開閉するダイアフラム弁からなる弁体３７，３８
が配設されている。

さらに、水栓本体２０の基部の両側壁には、それぞれ微
小距離無段階駆動式アクチュエータの一形態である圧電
アクチュエータ■が取付けられている。

そして、各圧電アクチュエータ■は、本実施例では、第
３図に示すように、前後壁ａ、ｂを具備する筒状のアク
チュエータケーシングＣ内に、同心円的に且つ軸線に沿
って進退自由にプランジャｄを取付け、同プランジャｄ
の先端を弁体３８゜３７の後部と当接自在となし、さら
に、プランジャｄの外周面上に、同心円的に、４つの圧
電素子ｅ、ｆ、ｇ、ｈからなる圧電素子組立体Ｇを配設
することによって構成している。

また、図示の実施例において、圧電素子ｇ、　　ｈは、
アクチュエータケーシングＣの中央部に配設されており
、アクチュエータケーシングＣに基端を固定した保持具
Ｈの先端に固着されている。

また、ｉ、ｊはその基端を圧電素子ｇ、ｈに固着すると
ともにその先端を前後壁ａ、ｂにむけて伸延する片持ち
梁状の弾性ブリッジである。

そして、同弾性ブリッジ１＋　　ｊの先端は、その外周
面に圧電素子ｅ、ｆを取付けるとともに、その内周面に
、ブレーキシューに、ｌを固定している。

そして、この圧電素子ｅ、ｆ、ｇ、ｈは、電源をオフに
した際に縮むように構成されている。

即ち、圧電素子ｅ、ｆは、通常状態では伸びて、その内
径を拡径してプランジャｄのクランプを解除するととも
に、通電していない状態では縮んでプランジャｄをクラ
ンプする。

一方、圧電素子ｇ、ｈは、通電状態ではプランジャｄ上
を軸線方向に伸びた状態にあり、非通電状態では、プラ
ンジャｄ上を縮み、その軸線方向の全長を短くすること
になる。そして、プランジャｄは、かかる４つの圧電素
子ｅ、　　ｆ、　　ｇ、　’ｒ１への圧電印加手順を後
述する制御装置りによって適当に制御することにより、
軸線方向に移動することができる。

圧電素子ｅ、　　ｆ、　　ｇ、　　ｈは、第３図及び第
８図に示すように、多数の圧電素子片をプランジャｄの
軸芯方向に積層して形成した円筒状の素子で、円筒の両
端に電極が設けられており、この両端に電圧を印加する
ことにより、伸びるように構成されている。

なお、圧電素子片は、例えば、圧電セラミックスを用い
ることができ、かかる圧電セラミックスとしては、Ａ　
Ｂ　Ｏｈペロブスカイト形の結晶構造をもつ強誘電材料
であってＰＺＴ　［Ｐｂ　（Ｚｒ。

Ｔｉ）Ｏ５）系や、ＰＩ、ＺＴ　（Ｐｂ、Ｌａ　（Ｚｒ
。

Ｔ　１）Ｏｓ　、ＦＴ　（ＰｂＴｉＯ３）：ｌ系、ある
いはＰＺＴを基にした３成分系のものを用いることがで
きる。

また、圧電素子ｅ、　　ｆ、　　ｇ、　　ｈは、第９図
に示すように、多数の薄肉リング状の圧電素子片をプラ
ンジャｄの軸芯廻りに軸線方向に積層して形成すること
もできる。この場合、電圧の印加方向を９０度変えるこ
とになる。

また、第３図において、ｍは圧電アクチュエータ■の水
密性を高めるために設けた摺動抵抗の小さなＵ字形若し
くは７字形のパツキンである。

なお、上記構成において、圧電素子ｅ、ｆ、ｇ。

ｈは、円形断面のみでなく、例えば、矩形断面等とする
こともでき、また、第１Ｏ図及び第１１図に示す如く分
割片から形成することもできる。

さらに、第３図に示す圧電アクチュエータＩは、電圧を
印加しないときにプランジャｄをクランプ可能なもので
あり、その後壁すの中央であって、プランジャｄと対向
する個所に、弾性ゴム等からなる手動復帰ボタンｐを取
付けている。そして、同手動復帰ボタンｐは、押圧する
ことによって、その前面が前方に突出してプランジャｄ
の後端に当接し、プランジャｄを圧電素子ｅ、　　ｆの
クランプ力に抗して、前方向に抑圧移動することができ
る。

従って、電池の消耗時等において、プランジャｄが弁等
を開けた状態で停止した場合には、速やかに手動復帰ボ
タンｐを押して、完全に閉弁して、未然に流出事故等を
防止することができる。

また、第３Ｂ図には、圧電アクチュエータ■の変容例を
示しており、同アクチュエータＩは、電圧を印加しない
時プランジャｄのクランプを解除するものであり、後壁
すとプランジャｄとの間に、プランジャｄを進出方向に
常時付勢するスプリングｑを介設した構造に特徴を有す
る。

かかる構造によって、停電時において、プランジャｄの
クランプが解除されても、スプリングｑの付勢力によっ
て、プランジャｄが進出し、速やかに閉弁することがで
きる。

ついで、同水栓本体２０の傾斜吐出部２Ｏｂ内に配設し
、上記圧電アクチュエータＩの駆動を制御する制御部り
と、制御部りに駆動信号を送る操作部Ｅ、Ｆ及びそれら
に関連した構成について説明する。

第２図に示す如く、制御装置等収納空間Ｓ内にはプリン
ト基板５０が配設されており、制御部りは、実質的に同
基板２０上に形成される。

次に操作部Ｅの構成について説明すると、かかる操作部
Ｅは、本実施例では、傾斜吐出部２０ｂの先端に設けた
タッチスイッチとして形成されている。

即ち、傾斜吐出部２０ｂの先端をなすスイッチ取付は空
間５１の前方をなす傾斜壁５２には、第７図に示すよう
に、電源スィッチ５３と、温度設定スイッチ５４と、流
量設定スイッチ５５とが取付けられている。

そして、かかるタッチスイッチ５３．５４及び５５を作
動することによって、制御部りを介して機能部たる湯水
混合栓Ｃを駆動し、所望温度の混合湯水を所望量だけ、
吐出口２３より吐出することができる。

なお、タッチスイッチ５３．５４及び５５を取付た傾斜
壁５２には、第７図に示すような表示がされた薄肉可撓
性板からなる表示板５６が貼付されているため、使用者
は容易且つ確実に制御部りに駆動信号を送ることができ
る。

また、操作部Ｆは、傾斜吐出部２０ｂの裏面側であって
、吐出口２３の近接部位に設けられており、同部位に傾
斜吐出部２０ｂと一体的に形成したセンサ取付筒６０と
、同センサ取付筒６０内に装着した不感知センサ６１は
、使用者が手を吐出口２３の前に差出した時に手を感知
して出力信号を発生し、同出力信号に基づいて、制御部
りを介して機能部たる湯水混合装置Ｃを駆動し、出湯を
開始させることができる。なお、不感知センサ６１とし
ては、デュアルタイプの焦電センサ等を用いることがで
きる。

また、第２図において、７０は水栓本体２０の垂直基部
２０ａに設けた温度センサであり、ぞのセンサ素子を吐
出側流路２４の先端に伸延させている。なお、７１は防
水用カバーである。

かかる構成によって、温度センサ７０は、出湯温度Ｔｌ
Ｔｌを検出し、その検出値と温度設定スイッチ５・１で
設定した設定温度Ｔｓの出力値との差に基づいて制御部
りをけＰＩＤ制御し機能部たる湯水混合装置Ｃの圧電ア
クチュエータ■を駆動することができる。又、第２図に
おいて制御装置等収納空間Ｓ内まで伸延した保護管８０
内には、充電用電極９０と充電池１５０とを接続するリ
ード線が保護されており、充電池１２０からは、充電池
１５０と制御部Ｄ１タッチスイッチ５３，５４゜５５及
び不感知センサ７０等を接続するリード線が延びている
。

また、第１２図に示すように制御部りは、マイクロプロ
セッサｒと、入出力インターフェースＳ。

ｔと、上記圧電素子ｅ、ｆ、ｇ、ｈの駆動順序プログラ
ム及び温度センサ７０の出力に基づ＜ＰＨＤ制御を行う
プログラムを記憶（７たメモリＵとから構成されている
。

そして、入力インターフェースＳには、電（原スイッチ
５３．温度設定スイッチ５４．流量設定スイッチ５５７
手感知センサ６１及び温度センサ７０が接続されている
。一方、出力インターフェースｔには、水側と湯側の圧
電アクチュエータＥが接続されている。

一ついで、上記構成を有する自動水栓Ａの作動を、第２
図、第３図及び第１２〜第１５図を参照して説明する。

第１２図に示すように、温度設定スイッチ５４を押して
設定温度を選択するとともに、流量設定スイッチ５５を
押して、設定流量を選択する。

その後、使用者が吐出口２３の前に手を差し出すと、手
感知センサ６１が出力信号を発生する。

そして、この出力信号に基づいて、制御部りは、メモリ
Ｕから圧電素子ｅ、ｆ、ｇ、ｈの駆動順序プログラムを
読み出し、同プログラム及び温度設定ボタン５４と流量
設定ボタン５５とによって制御部りに入力した温度設定
値及び流量設定値に基づいて、ＰＩＤ制御を行い、機能
部たる湯水混合栓Ｃからの混合湯水の温度及び流量を制
御するとともに、吐出口２３からの吐出することができ
る。

即ち、第１３図に示すように、圧電素子ｅの電圧の印加
を解除して縮めプランジャｄをクランプさせるとともに
、圧電素子ｆに電圧を印加して拡径し、てプランジャｄ
のクランプを解除する。

次に、第１４図に示すように、圧電素子ｇ、　ｈに電圧
を印加して伸ばすと、圧電素子ｅ、ｆが矢印方向に移動
し、これに伴って圧電素子ｅがクランプするプランジャ
ｄも矢印方向に移動する。

その後、第１５図に示すように、圧電素子Ｃに電圧を印
加し、て拡径しプランジャｄのクランプを解除するとと
もに、圧電素子ｇ、１１の印加電圧を解除すると、圧電
素子ｇ、　　ｈは矢印方向に縮み、プランジャｄはさら
に矢印方向に移動する。

その後、上記動作を繰り返すことにより、プランジャｄ
を、μｍオーダ或いはサブμｍオーダのストロークで尺
とり生状に移動することができ、圧電アクチュエータＩ
、Ｉの弁体３７．３８を開閉して混合湯水の温度及び流
量を精密且つ正確に制御して、所望温度且つ所望量の混
合湯水を吐出口２３から吐出することができる。

また、混合湯水の出湯温度または出湯量を変えたい場合
は、それぞれ温度設定スイッチ５４又は流量設定スイッ
チ５５を押すことによって容易に行うことができる。

この場合、吐出側流路２４に流量センサを設ければ、実
流量を検出し、制御部りに入力して流量を制御すること
ができる。

また、かかる操作において、本実施例に係る湯水混合栓
Ｃは、圧電アクチュエータ１等の微小距離無段階駆動式
アクチュエータを用いているので、μｍオーダ或いはサ
ブμｍのオーダのストロークで尺とり生状に移動するこ
とができ、温度調整及び流量調整をさらに正確且つ精密
に行うことができる。

尚、本実施例に示すワンタッチ水栓Ａでは、電源装置と
して充電池を使用したが、充電池の代わりに乾電池、太
陽電池、温度差発電装置、流体発電装置等の電源装置を
用いることも可能である。

又、本実施例に示すワンタッチ水栓では、電気を混合湯
水の出湯温度及び出湯量の制御に用いたが、電気の用途
はこれらに限定されるものではなく、例えば単水栓の出
水量制御、自動止水制御、或いは、混合湯の単なる温度
表示等に用いても良いことは言うまでもない。

更に、本実施例では、水栓本体を自動湯水混合栓とし、
て構成したが、水栓本体はこれに限定されるものではな
く、例えば、自動車水栓とすることは当然に可能である
。

（発明の効果）上述の如く、本発明により、一般ユーザーが容易に取り
替え可能な自動水栓が提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係るワンタッチ水栓を具備す
る洗面器の正面図、第２図は同ワンタッチ水栓の全体構
成を示す断面側面図、第３図は第２図のＩ−Ｘ線に沿っ
た断面図、第３Ａ図は給湯管、給水管と固定板の下面と
の相関構造の他の態様を示す第３図相当の部分断面図、
第４図はコネクタプラグの斜視図、第４Ａ図は安全ロッ
クの構造を示す第４図の■−■線に沿った断面図、第４
Ｂ図は同じく安全ロックの構造を示す第４Ａ図のＩＩＴ
−１１１線に沿った断面図、第５図はマウントの上面図
、第６図はさや管接続部の断面図である。又第３Ｂ図は
圧電アクチュエータの変容例の説明図、第７図は第２図
のＩＶ−ＩＶ線による矢視図、第８図は第３図の■−■
線に沿った断面図、第９〜第１１図は圧電素子の他の実
施例の説明図、第１２図は制御装置の構成説明図、第１
３〜第１５図は圧電アクチュエータの作動状態説明図で
ある。Ａ・・・ワンタッチ水栓、１２・・・マウント、１３・・・回転板、１４・・・固定板、１５・・・筒状ソケット、１６．１６′　・・・スリップワッシャ、１７・・・凹
溝、２０・・・水栓本体、２１・・・給水管、２２・・・給湯管、３１．３２・・・流路管、１００・・・コネクタプラグ、１１０・・・コネクタコンセント、１５０・・・充電池、・安全ロック。第３Ａ図第図 ■ 第図第４Ａ図第４Ｂ図第図第Ｉ図第図第図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）洗面器等の給水管端部に設けたコネクタコンセン
トと着脱自在に嵌合するコネクタプラグを備えるととも
に、内部に電源装置を備えたことを特徴とするワンタッ
チ水栓。
（２）前記コネクタプラグと前記コネクタコンセントと
は摺動嵌合することを特徴とする請求項第（１）に記載
のワンタッチ水栓。
（３）前記コネクタプラグと前記コネクタコンセントと
は旋回摺動嵌合することを特徴とする請求項第（２）に
記載のワンタッチ水栓。
（４）前記コネクタプラグの外周と前記コネクタコンセ
ントの内周に、嵌合部を設けたことを特徴とする請求項
第（１）乃至第（３）に記載のワンタッチ水栓
（５）前記コネクタプラグと前記コネクタコンセントに
、相互の抜け止めのための、安全ロック装置を設けたこ
とを特徴とする請求項第（１）乃至第（４）に記載のワ
ンタッチ水栓。