WO2011087063A1 - 自動水栓 - Google Patents
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- E03C—DOMESTIC PLUMBING INSTALLATIONS FOR FRESH WATER OR WASTE WATER; SINKS
- E03C1/00—Domestic plumbing installations for fresh water or waste water; Sinks
- E03C1/02—Plumbing installations for fresh water
- E03C1/05—Arrangements of devices on wash-basins, baths, sinks, or the like for remote control of taps
- E03C1/055—Electrical control devices, e.g. with push buttons, control panels or the like
- E03C1/057—Electrical control devices, e.g. with push buttons, control panels or the like touchless, i.e. using sensors
Definitions
- the present invention relates to an automatic faucet that automatically discharges water from a spout based on detection of a detection target by an optical sensor, and more particularly to an automatic faucet using an optical fiber.
- a light projecting unit and a light receiving unit are provided at the tip of the water discharge pipe, and the light reflected from the detection target such as the user's hand of the light projected from the light projecting unit is received by the light receiving unit to detect the detection target.
- An automatic faucet equipped with an optical sensor (hereinafter simply referred to as a sensor) is widely used in public toilets and toilets. This automatic faucet automatically discharges water based on detection of a detection target by a sensor. Usually, the sensor determines that there is a detection target when the amount of received light is larger than a set threshold value.
- a light emitting element such as an LED that emits light
- a light receiving element such as a photodiode or phototransistor is used as the light receiving unit at the tip of the water discharge pipe.
- a water discharge tube connected to the light emitting element and the light receiving element is connected to the light emitting driving circuit for causing the light emitting element to emit light and the photoelectric conversion circuit for converting the light received by the light receiving element into an electrical signal and processing the signal. It was provided at the tip.
- Patent Literature 1 and Patent Literature 2 listed below disclose an automatic faucet in which a sensor including the light emitting element, the light receiving element, and the sensor circuit is provided at the distal end portion of the water discharge pipe.
- a sensor including a light emitting element, a light receiving element, and a sensor circuit is provided at the distal end portion of the water discharge pipe, such as those disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2
- the shape of the front end portion of the water discharge pipe is Inevitably, the shape of the water discharge pipe increases, and as a result, the entire water discharge pipe becomes thicker and larger, resulting in a problem that the design and design are impaired.
- a sensor body including a light emitting element, a light receiving element, and a sensor circuit is arranged outside the water discharge pipe, and an optical fiber on a light projecting side that guides light from the light emitting element of the sensor body, and reflection from a detection target
- the light receiving side optical fiber that guides light to the light receiving element is passed through the water flow space inside the water discharge tube until it reaches the tip of the water discharge tube, and the light projecting portion is received by the tip of the light emitting side optical fiber.
- an automatic water faucet in which a light receiving portion is configured at the tip of the side optical fiber.
- FIG. 7 shows a specific example thereof.
- reference numeral 200 denotes a water discharge pipe, which is composed of a main body pipe 200 ⁇ / b> A and a head portion 200 ⁇ / b> B
- 206 is a sensor main body
- 212 is an optical fiber, and extends from the sensor main body 206. It extends until it reaches the tip of the water discharge pipe 200, and the tip is fixed to the head part 200B.
- a light projecting unit 214 and a light receiving unit 216 are configured at the tip of the water discharge pipe 200.
- Reference numeral 218 denotes a lens
- 220 denotes a water outlet provided in the head portion 200B.
- the optical fiber is passed through the water discharge pipe until it reaches the tip of the water discharge pipe, and the light projecting portion and the light receiving portion are configured at the tip of the optical fiber.
- the water discharge pipe can be made thinner and smaller than when the sensor main body is provided at the tip of the water discharge pipe.
- the optical fiber 212 is thin and flexible.
- the operation of fitting the O-ring 222 to the optical fiber 212 is difficult, the workability when attaching the tip of the optical fiber to the water discharge pipe 200 with the seal by the O-ring 222 is poor, and the reliability of the seal There is a problem that cannot be fully obtained. As described above, if the seal is insufficient, water leakage may occur at the tip of the optical fiber 212.
- the present invention is based on the above circumstances, and in the case where the optical fiber is passed through the water passage space in the water discharge pipe and the light projecting portion and the light receiving portion of the optical sensor are configured at the tip, the seal at the tip of the optical fiber is provided.
- An object of the present invention is to provide an automatic faucet that can be easily performed with good workability, can ensure high reliability of the seal, and does not cause leakage of water from the tip portion of the optical fiber.
- 1st invention of this application is an optical sensor part which has a water discharge pipe, a light emitting element, and a light receiving element, and an optical fiber inserted in the inside of the water discharge pipe, Comprising: The said light emitting element to the front-end
- An automatic water faucet that discharges water from the water discharge port of the water discharge pipe based on the detection result of the optical sensor, and the front end portion of the optical fiber is sheathed by an exterior member.
- the optical fiber is inserted into the insertion hole of the tip member, and the outer surface of the exterior member and the inner surface of the insertion hole are watertightly sealed with an annular seal member having elasticity. It is said.
- the tip member is a water outlet member provided with a water outlet, and water passing from the water passage space of the water outlet to the water outlet.
- the insertion hole is formed at a position different from the position where the portion is formed.
- annular recess is provided on an outer surface of the exterior member, and the seal member is held in the recess. It is said.
- the exterior member is a straight cylindrical shape that is straight in the axial direction, and the optical fiber is held linearly in the axial direction. It is characterized by being.
- a convex portion for positioning in the axial direction of the optical fiber is formed on one of the exterior member and the tip member, On the other hand, a concave portion corresponding to the convex portion is formed.
- the exterior member is joined in a watertight and externally fitted state to the distal end portion of the optical fiber passed through the water discharge pipe, and the exterior member is disposed inside the distal end portion of the water discharge pipe. It is inserted into the insertion hole of the tip member provided in a watertight manner with respect to the inner surface of the water discharge pipe, and the space between the outer surface of the exterior member and the inner surface of the insertion hole is sealed watertight with an annular sealing member having elasticity.
- tip part of an optical fiber can be easily attached to a water discharge pipe by attaching the front-end
- an annular seal member such as an O-ring
- the exterior member when the gap between the optical fiber and the tip member is sealed through the exterior member, the exterior member can be configured as a highly rigid member having a larger flexible deformation resistance than the optical fiber. This can suppress deformation of the exterior member in the vicinity of the seal, and since the exterior member is thick with respect to the optical fiber, when sealing the annular seal member to the exterior member, the seal member Can be sufficiently compressed and elastically deformed to improve the adhesion, and the sealing performance can also be improved.
- the present invention it is not necessary to assemble the tip of the optical fiber directly in a sealed state with respect to the water discharge pipe, and it is only necessary to assemble it to the tip through the exterior member, so that the assembling work can be easily performed.
- a spout member having a spout may be provided at the tip of the spout pipe to form the above-mentioned tip member, and the optical fiber may be attached to the inserted state through the annular seal member.
- an insertion hole can be provided at a location other than the water passage portion of the water outlet member, and the optical fiber can be inserted there through the exterior member.
- annular recess may be provided on the outer surface of the exterior member, and the seal member may be held in the recess (third invention). If it does in this way, the advantage which is easy to assemble a seal member in a desired position will be acquired.
- the exterior member may be a straight cylinder having a straight shape in the axial direction, and the tip of the optical fiber may be held linearly in the axial direction (fourth invention). If it does in this way, the adhesiveness between a cyclic
- a convex portion for positioning in the axial direction of the optical fiber may be provided on one of the exterior member and the tip member, and a concave portion corresponding to the other may be provided (fifth invention).
- the tip of the optical fiber when assembling the tip of the optical fiber to the tip of the water discharge pipe via the annular seal member, the tip of the optical fiber can be easily fixed and fixed at a preset appropriate position. can do.
- the connecting member provided with the water supply pipe for supplying water to the water discharge pipe and the communication space communicating with the water supply space is connected to the base end portion of the water discharge pipe at one end side, and the water supply pipe at the other end side.
- the base end of the water discharge pipe and the water supply pipe may be connected by a connection pipe.
- the connecting member is provided with a through-hole from the water passage space to the external space at a location different from the communication space, and an optical fiber is inserted therethrough, thereby passing the optical fiber. You may make it take out from water space outside. If it does in this way, an optical fiber can be attached and fixed to a base end part of a water discharge pipe in the positioning state easily in the extraction part to the outside from the inside of a water discharge pipe. In addition, workability when the optical fiber is taken out of the water discharge pipe and maintained is improved.
- an annular seal member having elasticity such as an O-ring, is held in the insertion hole, and the seal member is fitted to the optical fiber in an externally fitted state to seal between the optical fiber and the connection member.
- You may comprise so that it may seal watertight with a member. In this way, a watertight seal can be easily formed between the proximal end portion of the water discharge pipe and the optical fiber.
- a retaining member that prevents the seal member from coming out along the insertion hole may be assembled to the connecting member.
- the connecting member is inserted into the base end portion of the water discharge pipe at the one end side, and an O-ring or the like interposed between the insertion portion and the inner surface on the base end side of the water discharge pipe. It can seal watertight with the cyclic
- FIG. 1 It is a figure showing the whole automatic faucet composition of one embodiment of the present invention. It is the longitudinal cross-sectional view which showed the internal structure of the water discharging pipe in FIG. 1 with the peripheral part.
- (A) and (B) in FIG. 3 are principal part sectional drawings which showed the internal structure of the front-end
- FIG. 1 10 is an automatic faucet of the present embodiment
- 12 is a water discharge pipe in the automatic faucet 10.
- the water discharge pipe 12 is made of metal and cast.
- the water discharge pipe 12 is installed so as to stand up from a counter (mounting base) 14, and the upper part has an inverted U-shaped gooseneck shape, and the front end surface is obliquely downward toward the user.
- a substantially rectangular opening 16 corresponding to the cross-sectional shape of the water discharge pipe 12 is formed at the tip of the water discharge pipe 12.
- the water discharge pipe 12 has a main body pipe 12 ⁇ / b> A exposed on the counter 14 and an attachment part 12 ⁇ / b> B that constitutes a base end part.
- the main body pipe 12 and the attachment portion 12B are separate from each other and are assembled to each other.
- the mounting portion 12B is provided with a cylindrical upright portion 23 that rises upward, and the lower end portion of the main body pipe 12A is coupled to the upright portion 23 in an externally fitted state.
- the water discharge pipe 12 has a seating part 18 and an insertion pipe 20 extending downward from the seating part 18.
- the insertion tube 20 is inserted through the mounting hole 22 of the counter 14 and protrudes to the lower side of the counter 14, and a fixing nut 26 is screwed into a male screw portion 24 provided on the outer peripheral surface thereof.
- the water discharge pipe 12 is attached to the counter 14 such that the seat 18 is seated on the upper surface of the counter 14, and the counter 14 is sandwiched between the seat 18 and the fixing nut 26 via packings 28 and 30. .
- reference numeral 32 denotes a main body function unit disposed below the counter 14, and 34 denotes a function unit box of the main body function unit 32, in which an electromagnetic valve 36 is accommodated.
- the electromagnetic valve 36 is a valve that opens and closes a water supply path for supplying water from a water supply main pipe to a water outlet 63 (FIG. 3) described later.
- the lower end of the water supply tube 38 connects the joint 40 to the electromagnetic valve 36. Connected through.
- the water supply tube 38 is a member that forms a part of the water supply channel, extends upward from the functional unit box 34, and is connected to the insertion pipe 20 of the water discharge pipe 12 by the connection member 54 shown in FIG. Yes.
- the water supply tube 38 is flexible, and here is formed of polyurethane resin.
- 44 represents a water stop cock.
- the functional unit box 34 also accommodates a control unit 46 including a microcomputer as a main element, and a sensor main body 48 constituting a main element of an optical sensor (hereinafter simply referred to as a sensor).
- the control unit 46 controls the operation of the electromagnetic valve 36, opens the electromagnetic valve 36 based on detection of the detection target by the sensor, and closes the electromagnetic valve 36 when the sensor detects no detection target.
- the sensor main body 48 includes a light emitting element such as an LED that emits light (in this case, infrared light), a light receiving element such as a photodiode and a phototransistor, a light emission driving circuit that emits light by the light emitting element, and light received by the light receiving element.
- a sensor circuit including a photoelectric conversion circuit that converts the signal into an electrical signal and processes the signal.
- a light-emitting optical fiber 50 (see FIG. 4) extends from the light-emitting element of the sensor body 48, and a light-receiving optical fiber 52 extends from the light-receiving element.
- a water discharge port member 56 (tip member) is provided inside the tip of the water discharge pipe 12.
- the water discharge port member 56 is made of resin (here, made of POM resin (polyacetal resin)), and has a substantially rectangular tube shape corresponding to the shape of the distal end portion of the water discharge pipe 12 as a whole.
- a wall 60 formed by welding a cylindrical metal block to the inner surface of the main body pipe 12A in a watertight manner over the entire circumference.
- the water discharge port member 56 is fixed inside the water discharge pipe 12 so that its rear end surface (right end surface in the figure) is pressed against the wall 60 via a rectangular seal member 61 having elasticity.
- the water discharge port member 56 is hermetically sealed to the inner surface of the main body pipe 12A in the water discharge pipe 12 by being pressed and fixed to the wall 60 in a state in which the seal member 61 is elastically compressed.
- the water discharge port member 56 is formed with a water discharge path (water flow portion) 62 that penetrates the water discharge port member 56 in the pipe axis direction and communicates with the water flow space 58 described above.
- the water that has been sent through is circulated through the water discharge passage 62 and is discharged obliquely downward and forward from the water outlet 63 at the tip.
- the water outlet member 56 Since the water outlet member 56 is sealed between the outer surface (outer peripheral surface) and the inner surface of the main body pipe 12 ⁇ / b> A of the water discharge pipe 12 by the seal member 61, it flows through the water flow space 58. The water flows into the water discharge passage 62 without going around the outer periphery of the water discharge port member 56 and is guided to the water discharge port 63 at the tip.
- the water discharge port member 56 is fixed to the water discharge pipe 12 as follows. That is, as shown in FIG. 4, the spout member 56 is provided with a pair of fixing holes 74 penetrating in the tube axis direction, and a pair of fixing bolts 76 are inserted into the pair of fixing holes 74. Then, they are screwed into the screw holes 78 formed in the wall 60, so that the water discharge port member 56 is fixedly attached to the wall 60, that is, the water discharge tube 12 in a state where the seal member 61 is compressed in the tube axis direction. Has been.
- reference numeral 70 denotes a light projecting unit
- 72 denotes a light receiving unit.
- the light projecting unit 70 and the light receiving unit 72 are formed at the tips of the optical fiber 50 on the light projecting side and the optical fiber 52 on the light receiving side, respectively.
- a sensor is constituted by the sensor main body 48 shown in FIG. 1, optical fibers 50 and 52 extending therefrom, and a light projecting unit 70 and a light receiving unit 72 constituted by their respective tips, and the sensor.
- an exterior member 80 is sheathed at the distal ends of the optical fibers 50 and 52.
- the exterior member 80 has a cylindrical shape, and is joined to the outer surfaces (outer peripheral surfaces) of the optical fibers 50 and 52 in a water-tight manner over the entire periphery. Specifically, the exterior member 80 is adhered and fixed to the tip portions of the optical fibers 50 and 52 with an adhesive over the entire circumference.
- the exterior member 80 has a straight cylindrical shape that is straight in the axial direction, and holds the distal ends of the optical fibers 50 and 52 in a straight line shape in the axial direction.
- the exterior member 80 is constituted by a heat-shrinkable tube, and the heat-shrinkable tube is previously subjected to an adhesive treatment, It can be shrunk by heating and brought into close contact with the outer surface of the optical fibers 50 and 52, and can be fixed in a watertight seal state with the adhesive over the entire circumference.
- Sumitube W3C material is polyolefin
- Sumitomo Electric Industries, Ltd. is used as the exterior member 80.
- the exterior member 80 is provided with an annular convex portion 82 at an intermediate position in the axial direction.
- the water outlet member 56 is provided with a pair of insertion holes 84 penetrating in the tube axis direction at the upper portion of the water discharge passage 62 described above. Yes.
- the insertion hole 84 has a small-diameter portion 86 on the distal end side and a large-diameter portion 88 on the back side, as shown in (A) in FIG. 3 and (B) in FIG.
- These boundary portions are stepped portions 90.
- the exterior member 80 sheathed at the distal ends of the optical fibers 50 and 52 is inserted into the insertion hole 84 of the water outlet member 56 together with the distal ends of the optical fibers 50 and 52, and the annular convex portion 82 is inserted into the insertion hole. It abuts on 84 stepped portions 90. At this time, the light projecting unit 70 and the light receiving unit 72 configured at the tips of the optical fibers 50 and 52 are positioned in the window 92 at the tip of the insertion hole 84 in the spout member 56.
- annular concave portion 94 is formed on the rear side (right side in FIG. 3) by an annular convex portion 82, and an O-ring 96 serving as an annular sealing member having elasticity is held therein.
- the O-ring 96 provides a watertight seal between the exterior member 80 and the water outlet member 56.
- the annular recess 94 formed in the exterior member 80 has a shape in which the groove side surface on the rear side (right side in the drawing) is opened, and the open portion is inserted on the back side (rear side) of the exterior member 80. It is closed by a retaining member 98 inserted into the large diameter portion 88 of the hole 84.
- one groove side surface of the recess 94 is formed by the front end surface (left end surface) of the retaining member 98.
- the retaining member 98 retains the O-ring 96 from the exterior member 80 and prevents the exterior member 80 from moving to the rear side in the right direction in the figure, and cooperates with the stepped portion 90 of the water outlet member 56.
- the outer member 80 that is, the optical fiber 50, 52 has a function of positioning and fixing the tip of the optical fiber 50, 52 in the axial direction. As shown in FIG. It abuts against the wall 60 via a seal member 61.
- the retaining member 98 has a pair of semi-ring-shaped retaining portions 100 and a connecting portion 102 that connects them.
- the retaining member 98 fits the pair of retaining portions 100 to the optical fibers 50 and 52 on the back side of the exterior member 80 and engages the exterior member 80 in the axial direction. It works to prevent the backward movement in the right direction in the figure.
- the connecting member 54 has a tubular shape as a whole, and the water supply tube 38 is connected to a lower end portion of the connecting member 54 in an inserted state.
- the water supply tube 38 is secured by a claw 104 (see FIG. 6) at the lower end of the connection member 54.
- the connecting member 54 integrally has an annular large-diameter portion 106 at the upper end, and the large-diameter portion 106 is connected to the water discharge pipe 12 as shown in FIG.
- the insertion tube 20 is inserted upward through the opening 42 into the insertion tube 20 on the proximal end side, and is fitted into the fitting recess 108 of the insertion tube 20.
- An annular recess 110 is provided on the outer surface of the large-diameter portion 106, and an O-ring 112 serving as an annular seal member having elasticity is held therein. By this O-ring 112, the large-diameter portion 106 and the insertion tube are inserted. Between 20 and 20 is sealed watertight.
- the water supply tube 38 communicates with a water flow space 58 inside the water discharge pipe 12 via a communication space 114 inside the connection member 54.
- the water sent upward in the figure through the water supply tube 38 flows upward in the figure through the communication space 114 of the connection member 54, then flows into the water flow space 58 inside the water discharge pipe 12, and further in the water discharge pipe 12. After flowing through the water flow space 58, water is discharged from the water outlet 63 of the water outlet member 56 at the tip.
- the large-diameter portion 106 inserted upward into the insertion tube 20 is prevented from being removed from the insertion tube 20 by a retaining ring 116 such as a metal C-ring attached to the lower end portion of the insertion tube 20.
- connection member 54 is provided with a positioning projection 118 in the rotational direction at the upper end thereof, and the positioning projection 118 is formed in the insertion tube 20 correspondingly.
- the connecting member 54 is positioned in the rotational direction with respect to the water discharge pipe 12, specifically with respect to the insertion pipe 20 by fitting into the positioning recess 120.
- connection member 54 is also provided with a pair of through holes 122 penetrating from the water flow space 58 to the lower external space at locations different from the communication space 114, through which the optical fibers 50 and 52 are inserted. As a result, the optical fibers 50 and 52 are taken out from the water passing space 58 to the external space below.
- the insertion hole 122 has a lower small diameter portion 124 and an upper large diameter portion 126 in the drawing, and a boundary portion thereof is a stepped portion 128.
- the O-ring 130 is an O-ring as an annular seal member having elasticity which is accommodated and held in the large-diameter portion 126 as an annular recess, and the optical fiber 50 inserted through the insertion hole 122 by the O-ring 130.
- the space 52 and the connection member 54 are sealed in a watertight manner. That is, the optical fibers 50 and 52 are attached to the proximal end portion of the water discharge pipe 12 via the connection member 54, and the O-ring 130, the large-diameter portion 106 of the connection member 54, and the O-ring 112 are brought into a watertight seal state. Has been.
- a retaining member 98 having the same configuration as described above is also inserted into the large-diameter portion 126 of the insertion hole 122, and the retaining member 98 prevents the O-ring 130 from being pulled out upward in the drawing.
- the retaining member 98 is inserted downward into the large diameter portion 126 of the pair of insertion holes 122 corresponding to the pair of retaining portions 100 to prevent the O-ring 130 from coming off.
- the tip end portions of the optical fibers 50 and 52 are attached to the water outlet member 56 shown in FIG. 3 through the exterior member 80 and the retaining member 98, and the connecting member shown in FIG.
- the water discharge port member 56 is pushed into the water discharge pipe 12 from the opening 16 at the tip of the water discharge pipe 12. Attach it to the tip of the unit.
- the optical fibers 50 and 52 are inserted into the insertion holes 122 of the connection member 54 previously removed from the water discharge pipe 12, and the O-ring 130 and the retaining member 98 are further inserted into the connection member 54. It is fitted and fitted into the insertion tube 20 of the water discharge tube 12 upward while moving the connecting member 54 relative to the optical fibers 50 and 52, and the retaining ring 116 prevents it from being pulled out.
- the optical fibers 50 and 52 can be attached in a watertight seal state to the distal end portion and the proximal end portion of the water discharge tube 12 at the distal end portion and the extraction portion from the water discharge tube 12, respectively.
- the tip ends of the optical fibers 50 and 52 are easily attached to the water discharge pipe 12 by attaching the tip ends of the optical fibers 50 and 52 to the water outlet member 56 inside the water discharge pipe 12. be able to.
- the O-ring 96 may be fitted to the exterior member 80 that is watertightly coupled to the distal ends of the optical fibers 50 and 52.
- the outer member 80 has a large outer diameter with respect to the optical fibers 50 and 52, the fitting operation can be easily performed, and the reliability of the seal between them can be increased.
- the exterior member 80 can be configured as a highly rigid member having a larger flexible deformation resistance than the optical fibers 50 and 52, deformation of the exterior member 80 in the vicinity of the seal can be suppressed, and the exterior member can be suppressed. Since 80 is thick with respect to the optical fibers 50 and 52, when the O-ring 96 is fitted to the exterior member 80, the O-ring 96 can be sufficiently compressed and elastically deformed to improve adhesion, The sealing performance can also be improved.
- the annular recess 94 is provided on the outer surface of the exterior member 80 and the O-ring 96 is held in the recess 94, the O-ring 96 can be easily assembled at a desired position.
- the exterior member 80 has a straight cylindrical shape that is straight in the axial direction and holds the tip portions of the optical fibers 50 and 52 linearly in the axial direction, the optical fibers 50 and 52 and the exterior Due to the bending of the member 80, the adhesion between the O-ring 96 and the exterior member 80 is impaired, which can avoid a problem that leads to a decrease in sealing performance.
- the exterior member 80 is provided with an annular convex portion 82 for positioning the optical fibers 50 and 52 in the axial direction, and a concave portion (large diameter portion 88) corresponding to the water discharge port member 56.
- the proximal end portion of the water discharge pipe 12 and the water supply tube 38 are connected by the connecting member 54, and the optical fibers 50 and 52 are inserted into the connecting member 54, and the optical fibers 50 and 52 are inserted. Since the water passing space 58 is taken out to the outside, the optical fibers 50 and 52 can be easily attached and fixed to the proximal end portion of the water discharge pipe 12 in the positioned state at the take-out portion from the inside of the water discharge pipe 12 to the outside. Can do. In addition, workability when the optical fibers 50 and 52 are taken out of the water discharge pipe 12 and maintained is improved.
- the space between the optical fibers 50 and 52 and the connection member 54 with an O-ring 130 is further between them.
- the optical fibers 50 and 52 can be easily brought into a watertight seal state with respect to the proximal end portion of the water discharge pipe 12.
- an annular recess on the outer surface of the exterior member 80 may be provided as a recess having a pair of groove side surfaces.
- the convex part is provided in the exterior member 80 side, and the recessed part is provided in the water outlet member 56 side, the front-end
- the present invention is not directly supplied to the water flow space 58 but may be supplied to the tip of the water discharge pipe through the water flow tube into the water flow space, and various changes are made without departing from the scope of the present invention. Can be configured.
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Abstract
本発明の目的の一つは、吐水管内に光ファイバを通してその先端にて光センサの投光部,受光を構成する場合において、光ファイバの先端部のシールを信頼性高く且つ作業性良く容易に行うことのできる自動水栓を提供することである。 投光側の光ファイバ50と、受光側の光ファイバ52とを吐水管12の先端部に到るまで吐水管12内に通して、各光ファイバ50の先端にて投光部70と受光部72とを構成する自動水栓において、光ファイバ50,52の先端部に筒状をなす外装部材80を水密且つ外嵌状態に結合して外装し、外装部材80を吐水管12の内面に水密に取り付けられた吐水口部材56の挿入孔84に挿入して、それらの間をOリング96にて水密にシールする。
Description
この発明は光センサによる検知対象の検知に基づいて吐水口から自動的に吐水を行う自動水栓に関し、特に光ファイバを用いた自動水栓に関する。
従来、吐水管の先端部に投光部と受光部とを設け、投光部から投射した光の、使用者の手等の検知対象からの反射光を受光部で受光して検知対象を検知する光センサ(以下単にセンサとする)を備えた自動水栓が公共のトイレや洗面所等に広く用いられている。
この自動水栓では、センサによる検知対象の検知に基づいて吐水を自動的に行う。通常、そのセンサは受光量が設定したしきい値よりも多いことをもって検知対象有りと判定する。
この自動水栓では、センサによる検知対象の検知に基づいて吐水を自動的に行う。通常、そのセンサは受光量が設定したしきい値よりも多いことをもって検知対象有りと判定する。
ところで、従来の自動水栓では光を発するLED等の発光素子を上記の投光部として、またフォトダイオード,フォトトランジスタ等の受光素子を上記の受光部として吐水管の先端部に配置するとともに、発光素子による発光を行わせるための発光駆動回路や、受光素子により受光した光を電気信号に変換し信号処理する光電変換回路を含むセンサ回路を、それら発光素子,受光素子に接続状態で吐水管の先端部に設けていた。
例えば下記特許文献1,特許文献2に、これら発光素子や受光素子、センサ回路を含むセンサを吐水管の先端部に設けて成る自動水栓が開示されている。
しかしながらこれら特許文献1,特許文献2に開示のもののように、吐水管の先端部に発光素子,受光素子,センサ回路を含むセンサを設けた自動水栓の場合、吐水管の先端部の形状が必然的に大形状化してしまい、これに伴って吐水管全体が太く大型化し、デザイン性,意匠性を損なってしまうといった問題を生じる。
しかしながらこれら特許文献1,特許文献2に開示のもののように、吐水管の先端部に発光素子,受光素子,センサ回路を含むセンサを設けた自動水栓の場合、吐水管の先端部の形状が必然的に大形状化してしまい、これに伴って吐水管全体が太く大型化し、デザイン性,意匠性を損なってしまうといった問題を生じる。
従来、発光素子と受光素子及びセンサ回路を備えたセンサ本体を吐水管の外部に配置しておき、そしてセンサ本体の発光素子からの光を導く投光側の光ファイバと、検知対象からの反射光を受光素子に導く受光側の光ファイバとを吐水管の先端部に到るまで吐水管の内部の通水空間に通して、投光側の光ファイバの先端にて投光部を、受光側の光ファイバの先端にて受光部をそれぞれ構成した自動水栓も知られている。
例えば下記特許文献3に、この種の光ファイバを用いた自動水栓が開示されている。
図7はその具体例を示している。
図7において200は吐水管で、本体管200Aとヘッド部200Bとから構成されている
206はセンサ本体、212は光ファイバでセンサ本体206から延び出し、更に吐水管200内の通水空間204を吐水管200の先端部に到るまで延びて、先端部がヘッド部200Bに固定されている。そして、吐水管200の先端にて投光部214と受光部216とが構成されている。
尚218はレンズで、220はヘッド部200Bに備えられた吐水口である。
このようにセンサ本体を吐水管の外部に配置して、光ファイバを吐水管の先端部に到るまで吐水管内部に通し、光ファイバの先端にて投光部と受光部とを構成した場合、センサ本体を吐水管の先端部に設けた場合に比べて吐水管を細く小型化することが可能である。
図7はその具体例を示している。
図7において200は吐水管で、本体管200Aとヘッド部200Bとから構成されている
206はセンサ本体、212は光ファイバでセンサ本体206から延び出し、更に吐水管200内の通水空間204を吐水管200の先端部に到るまで延びて、先端部がヘッド部200Bに固定されている。そして、吐水管200の先端にて投光部214と受光部216とが構成されている。
尚218はレンズで、220はヘッド部200Bに備えられた吐水口である。
このようにセンサ本体を吐水管の外部に配置して、光ファイバを吐水管の先端部に到るまで吐水管内部に通し、光ファイバの先端にて投光部と受光部とを構成した場合、センサ本体を吐水管の先端部に設けた場合に比べて吐水管を細く小型化することが可能である。
ところで、このように光ファイバを吐水管内の通水空間に通した場合、光ファイバを先端部において吐水管に対し水密にシールした状態に取り付けなければならない。
この点、特許文献3では具体的な説明は特になされていないものの、図面上Oリング(と認められる)222が吐水管200側に取り付けられ、このOリング222が光ファイバ212の先端側の曲り部の近傍位置で光ファイバ212に嵌め合されている。
この点、特許文献3では具体的な説明は特になされていないものの、図面上Oリング(と認められる)222が吐水管200側に取り付けられ、このOリング222が光ファイバ212の先端側の曲り部の近傍位置で光ファイバ212に嵌め合されている。
しかしながら、このように光ファイバ212の先端側の曲り部近傍で直接Oリング222を光ファイバ212に外嵌状態に嵌め合せてシールする場合、光ファイバ212は細く且つ可撓性に富んでいるため、光ファイバ212に対するOリング222の嵌め合せの作業がしづらく、Oリング222によるシールを伴って光ファイバの先端部を吐水管200に取付作業する際の作業性が悪く、しかもシールの信頼性が十分に得られない問題がある。
上述のように、シールが不十分であると光ファイバ212の先端部の個所で漏水を生じる恐れがある。
上述のように、シールが不十分であると光ファイバ212の先端部の個所で漏水を生じる恐れがある。
本発明は以上のような事情を背景とし、吐水管内の通水空間に光ファイバを通して、その先端にて光センサの投光部,受光部を構成する場合において、光ファイバの先端部のシールを作業性良く容易に行うことができるとともに、シールの信頼性を高く確保することができ、光ファイバの先端部の個所から漏水を起す恐れのない自動水栓を提供することを目的とする。
本願の第1の発明は、吐水管と、発光素子と受光素子とを有する光センサ部と、前記吐水管の内部に挿入される光ファイバであって、前記吐水管の先端部まで前記発光素子からの光を導く第1の光ファイバと、検知対象からの反射光を前記受光素子に導く第2の光ファイバとを有する光ファイバと、前記吐水管の先端部の内部に、前記吐水管の内面に対して水密に設けられた先端部材と、を備え、前記光センサの検知結果に基づいて前記吐水管の吐水口から吐水する自動水栓において、前記光ファイバの先端部は外装部材によって外装され、前記光ファイバは、前記先端部材の挿入孔に挿入され、前記外装部材の外面と前記挿入孔の内面との間は、弾性を有する環状のシール部材により水密にシールされていることを特徴としている。
本願の第2の発明は、第1の発明の自動水栓において、前記先端部材が吐水口を備えた吐水口部材であって、前記吐水管の通水空間から前記吐水口に到る通水部が形成された位置とは異なる位置に前記挿入孔が形成されていることを特徴としている。
本願の第3の発明は、第1の発明と第2の発明のいずれかにおいて、前記外装部材の外面に環状の凹部が設けてあって、前記凹部に前記シール部材が保持されることを特徴としている。
本願の第4の発明は、第1の発明~第3の発明のいずれかにおいて、前記外装部材が軸方向にストレート形状の直筒状であり、前記光ファイバを軸線方向に直線状に保持していることを特徴としている。
本願の第5の発明は、第1の発明~第4の発明のいずれかにおいて、前記外装部材と前記先端部材との一方に前記光ファイバの軸線方向の位置決用の凸部が形成され、他方には前記凸部に対応する凹部が形成されていることを特徴としている。
以上のように本発明は、吐水管内に通した光ファイバの先端部に、外装部材を水密且つ外嵌状態に結合して外装し、そしてその外装部材を、吐水管の先端部の内部に且つ吐水管の内面に対し水密に設けた先端部材の挿入孔に挿入して、その外装部材の外面と挿入孔の内面との間を弾性を有する環状のシール部材にて水密にシールするものである。
本発明によれば、光ファイバの先端部を吐水管の内部の上記先端部材に取り付けることで、光ファイバの先端部を容易に吐水管に取り付けることができる。
またその先端部材と光ファイバの先端部との間をOリング等の環状のシール部材にてシールする際、本発明では環状のシール部材を直接光ファイバの先端部に嵌め合せる必要はなく、光ファイバの先端部に水密結合された外装部材に対して環状のシール部材を嵌め合せれば良い。
その際、外装部材は光ファイバに対して外径の大きなものであるため嵌め合せ作業を容易に行うことができ、またそれらの間のシールの信頼性を高めることができる。
またその先端部材と光ファイバの先端部との間をOリング等の環状のシール部材にてシールする際、本発明では環状のシール部材を直接光ファイバの先端部に嵌め合せる必要はなく、光ファイバの先端部に水密結合された外装部材に対して環状のシール部材を嵌め合せれば良い。
その際、外装部材は光ファイバに対して外径の大きなものであるため嵌め合せ作業を容易に行うことができ、またそれらの間のシールの信頼性を高めることができる。
このように光ファイバと先端部材との間を外装部材を介してシールするようになした場合、外装部材を光ファイバよりも可撓変形抵抗の大きな高剛性の部材として構成しておくことが可能であり、このことによって外装部材のシール近傍位置での変形を抑制し得るとともに、外装部材は光ファイバに対して太いものであることから、外装部材に環状のシール部材を嵌め合せる際にシール部材を十分に圧縮弾性変形させ得て密着性を高めることができ、そのことによってもシール性能を高めることができる。
また本発明では、光ファイバの先端部を吐水管に対して直接シール状態に組み付けなくても良く、外装部材を介して先端部材に組み付ければ良いため組付作業を容易に行うことができる。
この場合において吐水口を備えた吐水口部材を吐水管先端部に設けて上記の先端部材とし、そこに光ファイバを上記の環状のシール部材を介して挿入状態に取り付けても良い。(第2の発明)。
この場合、吐水口部材の通水部以外の個所に挿入孔を設けて、そこに光ファイバを上記の外装部材を介して挿入することができる。
この場合、吐水口部材の通水部以外の個所に挿入孔を設けて、そこに光ファイバを上記の外装部材を介して挿入することができる。
本発明では上記の外装部材の外面に環状の凹部を設けて、その凹部にシール部材を保持させても良い(第3の発明)。
このようにしておけば、シール部材を所望の位置に組付けし易い利点が得られる。
このようにしておけば、シール部材を所望の位置に組付けし易い利点が得られる。
上記外装部材は、軸方向にストレート形状の直筒状であり、光ファイバの先端部を軸線方向に直線状に保持するようにしても良い(第4の発明)。
このようにしておけば、光ファイバ及び外装部材の曲りによって、環状のシール部材と外装部材との間の密着性が損なわれて、そのことがシール性能の低下に繋がる問題を回避することができる。
このようにしておけば、光ファイバ及び外装部材の曲りによって、環状のシール部材と外装部材との間の密着性が損なわれて、そのことがシール性能の低下に繋がる問題を回避することができる。
本発明では、上記外装部材と先端部材との一方に光ファイバの軸線方向の位置決用の凸部を設け、また他方に対応する凹部を設けても良い(第5の発明)。
このようにしておけば、光ファイバの先端部を環状のシール部材を介して吐水管の先端部に組み付けるに際し、光ファイバの先端部を予め設定された適正位置に容易に位置決状態に取付固定することができる。
このようにしておけば、光ファイバの先端部を環状のシール部材を介して吐水管の先端部に組み付けるに際し、光ファイバの先端部を予め設定された適正位置に容易に位置決状態に取付固定することができる。
尚、本発明においては、吐水管への給水を行う給水管と通水空間と連通させる連通空間を備えた接続部材を、その一端側で吐水管の基端部に、他端側で給水管に水密に連結固定して、吐水管の基端部と給水管とを接続管にて接続しても良い。
更に、その接続部材には、連通空間とは異なった個所で、上記の通水空間から外部空間に到る貫通の挿通孔を設けて、そこに光ファイバを挿通し、以て光ファイバを通水空間から外部へと取り出すようにしても良い。
このようにすれば、光ファイバを吐水管内から外部への取出部において、吐水管の基端部に容易に位置決状態に取付固定することができる。
また光ファイバを吐水管から取り出してメンテナンスする際の作業性も良好となる。
更に、その接続部材には、連通空間とは異なった個所で、上記の通水空間から外部空間に到る貫通の挿通孔を設けて、そこに光ファイバを挿通し、以て光ファイバを通水空間から外部へと取り出すようにしても良い。
このようにすれば、光ファイバを吐水管内から外部への取出部において、吐水管の基端部に容易に位置決状態に取付固定することができる。
また光ファイバを吐水管から取り出してメンテナンスする際の作業性も良好となる。
この場合、上記の挿通孔内にOリング等の弾性を有する環状のシール部材を保持し、そのシール部材を光ファイバに外嵌状態に嵌合させて、光ファイバと接続部材との間をシール部材にて水密にシールするように構成しても良い。
このようにすれば、吐水管の基端部と光ファイバとの間を容易に水密シールすることができる。
このようにすれば、吐水管の基端部と光ファイバとの間を容易に水密シールすることができる。
更にこの場合において、シール部材が挿通孔に沿って抜け出すのを防止する抜止部材を接続部材に組み付けても良い。
一方、接続部材は上記一端側を吐水管の基端部の内部に挿入して、その挿入部と吐水管の基端側の内面との間を、それらの間に介在させたOリング等の弾性を有する環状のシール部材にて水密にシールすることができる。
一方、接続部材は上記一端側を吐水管の基端部の内部に挿入して、その挿入部と吐水管の基端側の内面との間を、それらの間に介在させたOリング等の弾性を有する環状のシール部材にて水密にシールすることができる。
次に本発明の実施形態を図面に基づいて詳しく説明する。
図1において、10は本実施形態の自動水栓で、12は自動水栓10における吐水管である。ここで吐水管12は金属製且つ鋳物製である。
吐水管12は、カウンタ(取付基体)14から起立する形態で設置され、上部が逆U字状のグースネック形状であり、その先端面が使用者に向って前方斜め下向きである。
吐水管12には、図1及び図2に示しているように、その先端に吐水管12の横断面形状に対応した略矩形状の開口16が形成されている。
図1において、10は本実施形態の自動水栓で、12は自動水栓10における吐水管である。ここで吐水管12は金属製且つ鋳物製である。
吐水管12は、カウンタ(取付基体)14から起立する形態で設置され、上部が逆U字状のグースネック形状であり、その先端面が使用者に向って前方斜め下向きである。
吐水管12には、図1及び図2に示しているように、その先端に吐水管12の横断面形状に対応した略矩形状の開口16が形成されている。
図2に示しているように、吐水管12はカウンタ14上に露出した本体管12Aと、基端部を構成する取付部12Bとを有している。ここで本体管12と取付部12Bとは別体をなしていて、それらが互いに組み付けられている。
詳しくは、取付部12Bには上向きに立ち上る筒状の起立部23が設けられ、この起立部23に対して本体管12Aの下端部が外嵌状態に結合されている。
詳しくは、取付部12Bには上向きに立ち上る筒状の起立部23が設けられ、この起立部23に対して本体管12Aの下端部が外嵌状態に結合されている。
この吐水管12は、着座部18と、この着座部18から下向きに延びる挿通管20とを有している。
挿通管20は、カウンタ14の取付穴22を挿通してカウンタ14の下側まで突き出しており、その外周面に設けられた雄ねじ部24に固定ナット26がねじ込まれている。
吐水管12は、着座部18をカウンタ14の上面に着座させ、その着座部18と固定ナット26とでパッキン28,30を介し、カウンタ14を上下両側から挟み込む状態にカウンタ14に取り付けられている。
挿通管20は、カウンタ14の取付穴22を挿通してカウンタ14の下側まで突き出しており、その外周面に設けられた雄ねじ部24に固定ナット26がねじ込まれている。
吐水管12は、着座部18をカウンタ14の上面に着座させ、その着座部18と固定ナット26とでパッキン28,30を介し、カウンタ14を上下両側から挟み込む状態にカウンタ14に取り付けられている。
図1において、32はカウンタ14の下方に配置された本体機能部で、34はその本体機能部32の機能部ボックスであり、その内部に電磁弁36が収容されている。
電磁弁36は、給水元管からの水を後述の吐水口63(図3)に供給する給水路を開閉する弁であって、この電磁弁36に対し、給水チューブ38の下端が継手40を介して接続されている。
電磁弁36は、給水元管からの水を後述の吐水口63(図3)に供給する給水路を開閉する弁であって、この電磁弁36に対し、給水チューブ38の下端が継手40を介して接続されている。
給水チューブ38は、給水路の一部を形成する部材であって、機能部ボックス34から上向きに延び出し、そして図2に示す接続部材54にて吐水管12の上記挿通管20に接続されている。
この例において、給水チューブ38は可撓性のもので、ここではポリウレタン樹脂にて形成されている。
尚図1において44は止水栓を表している。
この例において、給水チューブ38は可撓性のもので、ここではポリウレタン樹脂にて形成されている。
尚図1において44は止水栓を表している。
機能部ボックス34の内部にはまた、マイコンを主要素として含む制御部46、及び光センサ(以下単にセンサとする)の主要素を構成するセンサ本体48が収容されている。
制御部46は電磁弁36を作動制御し、センサによる検知対象の検知に基づいて電磁弁36を開弁させ、またセンサが検知対象を非検知となったところで電磁弁36を閉弁させる。
制御部46は電磁弁36を作動制御し、センサによる検知対象の検知に基づいて電磁弁36を開弁させ、またセンサが検知対象を非検知となったところで電磁弁36を閉弁させる。
センサ本体48は、光(ここでは赤外光)を発するLED等の発光素子と、フォトダイオード,フォトトランジスタ等の受光素子、及び発光素子による発光を行わせる発光駆動回路,受光素子により受光した光を電気信号に変換し信号処理する光電変換回路を含むセンサ回路を有している。
このセンサ本体48の発光素子からは投光側の光ファイバ50(図4参照)が延び出しており、また受光素子からは受光側の光ファイバ52が延び出している。
このセンサ本体48の発光素子からは投光側の光ファイバ50(図4参照)が延び出しており、また受光素子からは受光側の光ファイバ52が延び出している。
センサ本体48から延び出した投光側の光ファイバ50及び受光側の光ファイバ52は、図2に示すように吐水管12の基端の開口42から吐水管12内部に入り込んでいる。
そして吐水管12内部の通水空間58を、その先端部に到るまで延びている。
そして吐水管12内部の通水空間58を、その先端部に到るまで延びている。
図3に示しているように、吐水管12の先端部の内部には吐水口部材56(先端部材)が設けられている。
本例において、この吐水口部材56は樹脂製(ここではPOM樹脂(ポリアセタール樹脂)製)のもので、全体として吐水管12の先端部の形状に対応した略矩形の筒状である。
本例において、この吐水口部材56は樹脂製(ここではPOM樹脂(ポリアセタール樹脂)製)のもので、全体として吐水管12の先端部の形状に対応した略矩形の筒状である。
また、吐水管12の内部には、筒状の金属ブロックを本体管12Aの内面に全周に亘り水密に溶着して構成される壁60が設けられている。
吐水口部材56は、その後端面(図中右端面)を、弾性を有する矩形状のシール部材61を介し壁60に押し付ける状態に、吐水管12の内部に固定されている。
吐水口部材56は、その後端面(図中右端面)を、弾性を有する矩形状のシール部材61を介し壁60に押し付ける状態に、吐水管12の内部に固定されている。
吐水口部材56は、シール部材61を弾性圧縮させる状態に壁60に押圧固定されることで、吐水管12における本体管12Aの内面に水密にシールされている。
この吐水口部材56には、これを管軸方向に貫通して上記の通水空間58に連通した吐水路(通水部)62が形成されており、吐水口部材56は、通水空間58を通じて送られて来た水を、この吐水路62を通じて流通させ、先端の吐水口63から前方斜め下方に吐水する。
この吐水口部材56は、その外面(外周面)と吐水管12の本体管12Aの内面との間がシール部材61にて全周に亘りシールされているため、通水空間58を流れて来た水は吐水口部材56の外周側に回り込むことなく吐水路62だけに流れ込んで、先端の吐水口63へと導かれる。
ここで吐水口部材56の、吐水管12への固定は次のようにして行われている。
即ち、図4に示しているように吐水口部材56には、これを管軸方向に貫通する一対の固定孔74が設けられており、それら一対の固定孔74に一対の固定ボルト76が挿通されて、それらが上記の壁60に形成されたねじ孔78にねじ込まれることで、吐水口部材56が、シール部材61を管軸方向に圧縮する状態に壁60に即ち吐水管12に取付固定されている。
即ち、図4に示しているように吐水口部材56には、これを管軸方向に貫通する一対の固定孔74が設けられており、それら一対の固定孔74に一対の固定ボルト76が挿通されて、それらが上記の壁60に形成されたねじ孔78にねじ込まれることで、吐水口部材56が、シール部材61を管軸方向に圧縮する状態に壁60に即ち吐水管12に取付固定されている。
図4において、70は投光部、72は受光部であって、これら投光部70,受光部72はそれぞれ投光側の光ファイバ50,受光側の光ファイバ52の各先端にて構成されている。
この実施形態では、図1に示すセンサ本体48,これから延び出した光ファイバ50,52及びそれらの各先端にて構成された投光部70,受光部72にてセンサが構成され、そしてそのセンサが検知対象、通常は使用者が差し出した手を検知すると、制御部46による制御の下に電磁弁36が開弁し、図3の吐水口63から自動的に吐水を行う。
また使用者が手を引き込めてセンサによる検知エリアから外れると、センサが手を非検知となり、ここにおいて制御部46の制御の下に電磁弁36が閉弁し、吐水口63からの吐水を停止する。
この実施形態では、図1に示すセンサ本体48,これから延び出した光ファイバ50,52及びそれらの各先端にて構成された投光部70,受光部72にてセンサが構成され、そしてそのセンサが検知対象、通常は使用者が差し出した手を検知すると、制御部46による制御の下に電磁弁36が開弁し、図3の吐水口63から自動的に吐水を行う。
また使用者が手を引き込めてセンサによる検知エリアから外れると、センサが手を非検知となり、ここにおいて制御部46の制御の下に電磁弁36が閉弁し、吐水口63からの吐水を停止する。
図4に示しているように、光ファイバ50,52の先端部には外装部材80が外装されている。
外装部材80は円筒状であり、光ファイバ50,52の外面(外周面)に外嵌状態に且つ全周に亘り水密に結合してある。具体的には、外装部材80は全周に亘り接着剤にて光ファイバ50,52の先端部に接着し、固着してある。
外装部材80は円筒状であり、光ファイバ50,52の外面(外周面)に外嵌状態に且つ全周に亘り水密に結合してある。具体的には、外装部材80は全周に亘り接着剤にて光ファイバ50,52の先端部に接着し、固着してある。
ここで外装部材80は軸方向にストレート形状である直筒状であり、光ファイバ50,52の先端部を軸線方向に直線状に保持している。
尚、外装部材80を光ファイバ50,52の先端部に設けるための手段として、かかる外装部材80を熱収縮チューブにて構成し、そして熱収縮チューブに予め接着処理を施しておいて、これを加熱により収縮させ、光ファイバ50,52の外面に密着させるとともに、その接着剤にて全周に亘り水密シール状態に固着することができる。
尚、外装部材80を光ファイバ50,52の先端部に設けるための手段として、かかる外装部材80を熱収縮チューブにて構成し、そして熱収縮チューブに予め接着処理を施しておいて、これを加熱により収縮させ、光ファイバ50,52の外面に密着させるとともに、その接着剤にて全周に亘り水密シール状態に固着することができる。
ここではかかる外装部材80として住友電気工業(株)製のスミチューブW3C(材質はポリオレフィン)が用いられている。
この外装部材80には、軸方向の中間個所に環状凸部82が備えられている。
一方、図3中の(A)に示しているように吐水口部材56には、上記の吐水路62の上側の個所において、これを管軸方向に貫通する一対の挿入孔84が設けられている。
ここで挿入孔84は、図3中の(A)及び図4中の(B)に示しているように先端側の小径部86と、奥側の大径部88とを有しており、それらの境界部が段付部90である。
一方、図3中の(A)に示しているように吐水口部材56には、上記の吐水路62の上側の個所において、これを管軸方向に貫通する一対の挿入孔84が設けられている。
ここで挿入孔84は、図3中の(A)及び図4中の(B)に示しているように先端側の小径部86と、奥側の大径部88とを有しており、それらの境界部が段付部90である。
上記光ファイバ50,52の先端部に外装された外装部材80は、それら光ファイバ50,52の先端部とともに、この吐水口部材56の挿入孔84に挿入され、そして環状凸部82が挿入孔84の段付部90に当接している。
このとき、光ファイバ50,52の各先端にて構成された投光部70,受光部72が、吐水口部材56における挿入孔84の先端の窓部92に位置した状態となる。
このとき、光ファイバ50,52の各先端にて構成された投光部70,受光部72が、吐水口部材56における挿入孔84の先端の窓部92に位置した状態となる。
外装部材80には、環状凸部82によってその後側(図3中右側)に環状の凹部94が形成され、そこに弾性を有する環状のシール部材としてのOリング96が保持されている。
そしてこのOリング96によって、外装部材80と吐水口部材56との間が水密にシールされている。
そしてこのOリング96によって、外装部材80と吐水口部材56との間が水密にシールされている。
外装部材80に形成された上記の環状の凹部94は、その後側(図中右側)の溝側面が開放された形状であり、その開放部が、外装部材80の奥側(後側)において挿入孔84の大径部88に挿入された抜止部材98によって閉鎖されている。換言すれば凹部94の一方の溝側面がこの抜止部材98の前端面(左端面)にて形成されている。
抜止部材98は、Oリング96を外装部材80から抜止めし且つ、外装部材80の図中右方向の奥側への移動を阻止し、上記吐水口部材56の段付部90と協働して外装部材80、つまり光ファイバ50,52の先端部を軸線方向に位置決固定する働きを有するもので、図3中の(A)に示しているように図中右端が上記の金属製の壁60にシール部材61を介して当接している。
抜止部材98は、図4に示しているように一対の半リング状をなす抜止部100と、それらを連結する連結部102とを有する形態である。
この抜止部材98は、一対の抜止部100を光ファイバ50,52のそれぞれに対して、上記の外装部材80の奥側で嵌め合せて外装部材80に対し軸線方向に係合させ、外装部材80の図中右方向への後退移動を阻止するように働く。
この抜止部材98は、一対の抜止部100を光ファイバ50,52のそれぞれに対して、上記の外装部材80の奥側で嵌め合せて外装部材80に対し軸線方向に係合させ、外装部材80の図中右方向への後退移動を阻止するように働く。
上記接続部材54は、図5に示しているように全体として管状をなしており、その下端部に上記の給水チューブ38が差込状態に接続されている。
ここで給水チューブ38は、接続部材54の下端部の爪104(図6参照)によって抜止めされている。
ここで給水チューブ38は、接続部材54の下端部の爪104(図6参照)によって抜止めされている。
接続部材54は、図6にも示しているように上端部に円環状の大径部106を一体に有しており、その大径部106が、図5に示しているように吐水管12の基端側の挿通管20に対し、開口42を通じて上向きに差し込まれ、挿通管20の嵌合凹部108に嵌合している。
この大径部106には外面に環状の凹部110が設けられていて、そこに弾性を有する環状のシール部材としてのOリング112が保持され、このOリング112によって、大径部106と挿通管20との間が水密にシールされている。
給水チューブ38は、この接続部材54の内部の連通空間114を介して吐水管12内部の通水空間58に連通している。
給水チューブ38は、この接続部材54の内部の連通空間114を介して吐水管12内部の通水空間58に連通している。
従って給水チューブ38を通じて図中上向きに送られた水は、接続部材54の連通空間114を図中上向きに流れた後、吐水管12内部の通水空間58へと流れ込み、更に吐水管12内の通水空間58を流通した後、先端部の吐水口部材56の吐水口63から吐水される。
尚、挿通管20に上向きに差し込まれた大径部106は、挿通管20の下端部に装着された金属製のCリング等の止め輪116によって、挿通管20から抜止めされている。
尚、挿通管20に上向きに差し込まれた大径部106は、挿通管20の下端部に装着された金属製のCリング等の止め輪116によって、挿通管20から抜止めされている。
また図6にも示しているように、接続部材54にはその上端に回転方向の位置決突起118が設けられており、その位置決突起118が、これに対応して挿通管20に形成された位置決凹部120に嵌合し、それらの凹凸嵌合によって接続部材54が吐水管12に対して、詳しくは挿通管20に対して回転方向に位置決めされている。
接続部材54にはまた、連通空間114とは異なった個所において、通水空間58から下方の外部空間に到る貫通の一対の挿通孔122が設けてあり、そこに光ファイバ50,52が挿通されることで、光ファイバ50,52が通水空間58から下方の外部空間へと取り出されている。
この挿通孔122は、図中下側の小径部124と、上側の大径部126とを有していて、その境界部が段付部128とされている。
この挿通孔122は、図中下側の小径部124と、上側の大径部126とを有していて、その境界部が段付部128とされている。
130は、その大径部126を環状の凹部として、そこに収容保持された弾性を有する環状のシール部材としてのOリングで、このOリング130によって、挿通孔122に挿通された光ファイバ50,52と接続部材54との間が水密にシールされている。
即ち、光ファイバ50,52が吐水管12の基端部に対し、接続部材54を介して取り付けられ、且つOリング130,接続部材54の大径部106、更にOリング112によって水密シール状態とされている。
即ち、光ファイバ50,52が吐水管12の基端部に対し、接続部材54を介して取り付けられ、且つOリング130,接続部材54の大径部106、更にOリング112によって水密シール状態とされている。
挿通孔122の大径部126にはまた、上記と同様の構成の抜止部材98が差し込まれ、かかる抜止部材98によって、Oリング130が図中上側に抜け防止されている。
ここで抜止部材98は、一対の抜止部100が対応する一対の挿通孔122の大径部126に図中下向きに差し込まれてOリング130を抜け防止している。
ここで抜止部材98は、一対の抜止部100が対応する一対の挿通孔122の大径部126に図中下向きに差し込まれてOリング130を抜け防止している。
この実施形態では、図3に示す吐水口部材56に対して光ファイバ50,52の先端部を外装部材80,抜止部材98を介して位置決状態に取り付けておき、そして図5に示す接続部材54を吐水管12から外した状態の下で、光ファイバ50,52を吐水管12内に挿入しつつ、吐水口部材56を吐水管12の先端の開口16からその内部に押し込んで吐水管12の先端部に固定状態に取り付ける。
一方、吐水管12の基端側においては光ファイバ50,52を、予め吐水管12から外してある接続部材54の挿通孔122に挿通し、更に接続部材54にOリング130,抜止部材98を装着して、接続部材54を光ファイバ50,52に対し相対移動させながら吐水管12の挿通管20に図中上向きに嵌め込み、止め輪116によりこれを抜止めする。
そしてこれにより光ファイバ50,52を、その先端部及び吐水管12からの取出部において、それぞれ吐水管12の先端部及び基端部に対し水密シール状態に取り付けることができる。
そしてこれにより光ファイバ50,52を、その先端部及び吐水管12からの取出部において、それぞれ吐水管12の先端部及び基端部に対し水密シール状態に取り付けることができる。
以上のような本実施形態においては、光ファイバ50,52の先端部を吐水管12の内部の吐水口部材56に取り付けることで、光ファイバ50,52の先端部を容易に吐水管12に取り付けることができる。
またその吐水口部材56と光ファイバ50,52の先端部との間をOリング96にてシールする際、本実施形態ではOリング96を直接光ファイバ50,52の先端部に嵌め合せる必要はなく、光ファイバ50,52の先端部に水密結合された外装部材80に対してOリング96を嵌め合せれば良い。
その際、外装部材80は光ファイバ50,52に対して外径の大きなものであるため、嵌め合せ作業を容易に行うことができ、またそれらの間のシールの信頼性を高めることができる。
またその吐水口部材56と光ファイバ50,52の先端部との間をOリング96にてシールする際、本実施形態ではOリング96を直接光ファイバ50,52の先端部に嵌め合せる必要はなく、光ファイバ50,52の先端部に水密結合された外装部材80に対してOリング96を嵌め合せれば良い。
その際、外装部材80は光ファイバ50,52に対して外径の大きなものであるため、嵌め合せ作業を容易に行うことができ、またそれらの間のシールの信頼性を高めることができる。
また外装部材80は光ファイバ50,52よりも可撓変形抵抗の大きな高剛性の部材として構成しておくことができるため、外装部材80のシール近傍位置での変形を抑制し得るとともに、外装部材80は光ファイバ50,52に対して太いものであることから、外装部材80にOリング96を嵌め合せる際にOリング96を十分に圧縮弾性変形させ得て密着性を高めることができ、そのことによってもシール性能を高めることができる。
また本実施形態では、光ファイバ50,52の先端部を吐水管12に対して直接シール状態に組み付けなくても良く、外装部材80を介して吐水口部材56に組み付ければ良いため組付作業を容易に行うことができる。
更に本実施形態では外装部材80の外面に環状の凹部94を設けて、その凹部94にOリング96を保持させるようになしているため、Oリング96を所望の位置に組付けし易い。
また上記外装部材80は軸方向にストレート形状をなす直筒状となして、光ファイバ50,52の先端部を軸線方向に直線状に保持するようになしてあるため、光ファイバ50,52及び外装部材80の曲りによって、Oリング96と外装部材80との間の密着性が損なわれて、そのことがシール性能の低下に繋がる問題を回避することができる。
本実施形態では、外装部材80に光ファイバ50,52の軸線方向の位置決用の環状凸部82を、また吐水口部材56に対応する凹部(大径部88)を設けていることから、光ファイバ50,52の先端部をOリング96を介して吐水管12の先端部に組み付けるに際し、それら光ファイバ50,52の先端部を、予め設定された適正位置に容易に位置決状態に取付固定することができる。
また本実施形態においては、吐水管12の基端部と給水チューブ38とを接続部材54にて接続し、そしてその接続部材54に光ファイバ50,52を挿通して、それら光ファイバ50,52を通水空間58から外部へと取り出しているため、光ファイバ50,52を吐水管12内から外部への取出部において、吐水管12の基端部に容易に位置決状態に取付固定することができる。
また光ファイバ50,52を吐水管12から取り出してメンテナンスする際の作業性も良好となる。
また光ファイバ50,52を吐水管12から取り出してメンテナンスする際の作業性も良好となる。
更に光ファイバ50,52と接続部材54との間をOリング130にて水密にシールすることで、更には接続部材54と吐水管12の基端側の内面との間を、それらの間に介在させたOリング112にて水密にシールすることで、光ファイバ50,52を吐水管12の基端部に対して容易に水密シール状態とすることができる。
以上本発明の実施形態を詳述したがこれはあくまで一例示である。
例えば外装部材80の外面の環状の凹部を、一対の溝側面を備えた形態の凹部として設けても良い。また、上記実施形態では外装部材80の側に凸部を、また吐水口部材56の側に凹部を設けて、それらの凹凸係合により光ファイバの先端部を軸線方向に位置決めしているが、これとは逆に外装部材の側に凹部を、また吐水口部材56若しくはこれとは異なった別の先端部材の側に凸部を設けて、それらの凹凸係合により光ファイバを軸線方向に位置決めしても良い。また通水空間58に直接給水するものでなく、通水空間に通水チューブを通して吐水管の先端部へ給水するようにしてもよい等、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた形態で構成可能である。
例えば外装部材80の外面の環状の凹部を、一対の溝側面を備えた形態の凹部として設けても良い。また、上記実施形態では外装部材80の側に凸部を、また吐水口部材56の側に凹部を設けて、それらの凹凸係合により光ファイバの先端部を軸線方向に位置決めしているが、これとは逆に外装部材の側に凹部を、また吐水口部材56若しくはこれとは異なった別の先端部材の側に凸部を設けて、それらの凹凸係合により光ファイバを軸線方向に位置決めしても良い。また通水空間58に直接給水するものでなく、通水空間に通水チューブを通して吐水管の先端部へ給水するようにしてもよい等、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた形態で構成可能である。
本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
本出願は、2010年1月15日出願の日本特許出願・出願番号2010-007498に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
本出願は、2010年1月15日出願の日本特許出願・出願番号2010-007498に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
10 自動水栓
12 吐水管
50,52 光ファイバ
54 接続部材
56 吐水口部材
58 通水空間
61 シール部材
63 吐水口
70 投光部
72 受光部
80 外装部材
82 環状凸部
84 挿入孔
94 凹部
96,112,130 Oリング
114 連通空間
122 挿通孔
12 吐水管
50,52 光ファイバ
54 接続部材
56 吐水口部材
58 通水空間
61 シール部材
63 吐水口
70 投光部
72 受光部
80 外装部材
82 環状凸部
84 挿入孔
94 凹部
96,112,130 Oリング
114 連通空間
122 挿通孔
Claims (5)
- 吐水管と、
発光素子と受光素子とを有する光センサ部と、
前記吐水管の内部に挿入される光ファイバであって、前記吐水管の先端部まで前記発光素子からの光を導く第1の光ファイバと、検知対象からの反射光を前記受光素子に導く第2の光ファイバとを有する光ファイバと、
前記吐水管の先端部の内部に、前記吐水管の内面に対して水密に設けられた先端部材と、を備え、
前記光センサの検知結果に基づいて前記吐水管の吐水口から吐水する自動水栓において、
前記光ファイバの先端部は外装部材によって外装され、
前記光ファイバは、前記先端部材の挿入孔に挿入され、
前記外装部材の外面と前記挿入孔の内面との間は、弾性を有する環状のシール部材により水密にシールされていることを特徴とする自動水栓。 - 請求項1において、前記先端部材が吐水口を備えた吐水口部材であって、前記吐水管の通水空間から前記吐水口に到る通水部が形成された位置とは異なる位置に前記挿入孔が形成されていることを特徴とする自動水栓。
- 請求項1~2の何れか一項において、前記外装部材の外面に環状の凹部が設けてあって、前記凹部に前記シール部材が保持されることを特徴とする自動水栓。
- 請求項1~3の何れか一項において、前記外装部材が軸方向にストレート形状の直筒状であり、前記光ファイバを軸線方向に直線状に保持していることを特徴とする自動水栓。
- 請求項1~4の何れか一項において、前記外装部材と前記先端部材との一方に前記光ファイバの軸線方向の位置決用の凸部が形成され、他方には前記凸部に対応する凹部が形成されていることを特徴とする自動水栓。
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