JP4048891B2 - Automatic faucet device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、手洗い等の目的で使用され、物体を検出して自動吐水する自動水栓に関する。
【0002】
【従来の技術】
トイレ、洗面所では使用者の手を、台所等では皿や鍋を検出して自動的に吐水する自動水栓は広く普及している。吐水の対象物を検出するセンサは、殆ど赤外線センサが使用されている。対象物に向けて赤外光を発光し、対象物から反射した赤外光の大小または変化によって、物体の有無を判定する。
【0003】
自動水栓の水栓本体は、トイレ、洗面所では洗面器に、台所ではシンクに取り付けられる。洗面器の例を図8に示す。センサの検出方向と吐水の方向は、使い勝手の点から同一方向が好ましく、図8のようにセンサは洗面器の方向に向けられる。
【0004】
洗面器は一般に陶器製が多く、通常、センサが発光する赤外光を陶器面で拡散反射する。図8の構成では、センサと洗面器の距離は、センサと手の距離に比較して遠い。よって、洗面器からの反射光に比較して、手からの反射光が大きくなり、自動水栓は手を検出することができる。
【0005】
この場合、センサと手はより近く、センサと洗面器はより遠い方が、洗面器からの赤外光の反射が相対的に小さくなり、自動水栓の使い勝手は向上する。この距離の関係を理想的にするために、センサを吐水口部分に配置した構成のものがある(例えば、特許文献1参照。)。
【0006】
しかし、洗面器によっては、赤外光が拡散反射ではなく陶器面で鏡面反射を起こし、センサに大きな反射を返すことがある。更に、台所のシンクは一般にステンレス製であり、洗面器も陶器以外にステンレスやガラスなど光沢のある材質のものも存在し、やはり赤外光が鏡面反射を起こす。
【0007】
このような鏡面反射は、センサとの距離に関わらず非常に大きな反射レベルとなるので、自動水栓の誤動作の原因となる。前述のセンサを吐水口部分に配置する方法(特許文献1)でも若干の改善にしかならない。
【0008】
これに対して、偏光手段をセンサの投受光部分に組み込んで有害な鏡面反射成分を除去し、手などの拡散反射成分のみを検出することで、洗面器、シンクの材質に関わらず、自動水栓を安定して動作させる考案が成されている。
前述の考案と特許文献1を組み合わせれば、洗面器等の鏡面反射で誤動作することなく、良好な使い勝手の自動水栓が実現する。
【0009】
偏光手段をセンサに組み込む構造の例が、回帰反射板を用いる反射形光電センサの実施例として記載されているものがある(例えば、特許文献2参照。)。
特許文献2では、偏光フィルタをセンサにセットし、その外側に偏光フィルタを保護するため、複屈折性のない透明板を本体ケースにはめ込んでいる。
【0010】
【特許文献1】
特開2002−70096号公報(第4頁、第1図)
【特許文献2】
特公平6−93521号(第4頁、第1図)
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
自動水栓のセンサ部は、使用中や掃除の際に水がかかるため、センサ自体が防水構造でなければならない。仮に、偏光手段として、偏光板または偏光ビームスプリッタ等を使用する場合、これらを防水構造のセンサの内部に組み込む必要がある。
【0012】
しかし、特許文献2のような従来の構造では、十分な防水性能を実現できない。既存のセンサに、偏光板と保護用のカバーをはめ込んでいくという思想であり、簡易的な防水性能が限界である。自動水栓のように、日々、水にさらされる環境では、偏光板をはじめとする部品を水から完全に保護することはできない。
【0013】
また、自動水栓のセンサは、自動水栓のスパウト(水栓本体)の大きさに影響するため、意匠性の点から小型であることが要求される。また、組み立てやメンテナンスの面から、スパウトに組み込み易く、外し易いように、スパウトに固定するための複雑な形状を要求される。
【0014】
図9は、図8の自動水栓のセンサ部の斜視図である。その内部構造を示す断面図を図10に示す。図10において、11はケースであり、材質は赤外光を透過する樹脂で、一般に射出成形によって製造される。
2は投光素子である赤外発光ダイオード、3は受光素子であるフォトダイオードであり、信号処理回路が実装された回路基板4に電気的に接続されている。また、回路基板4には信号線5が接続され、電源の入力と信号出力を行う。
【0015】
投光素子2と受光素子3は、投受光の窓が空けられた素子ホルダー61に固定される。素子ホルダー61の材質は赤外光を透過しない樹脂であり、投受光素子を保持するとともに、投受光間を遮光する役割もある。また、素子ホルダー61も、射出成形によって製造される。
【0016】
素子ホルダー61、投光素子2、受光素子3、回路基板4は、センサケース11に組み込まれ、最後に注型剤7を流し込んでセンサは密閉され、防水構造となる。
注型剤7の種類を、センサケース11の材質と密着性の良いものを選択することで、図10のセンサ部の防水性能は強力なものとなる。
図11は、図10を、構成する各部品(注型剤7を除く)に分解した図である。
【0017】
図11は、図10のセンサ部に、センサの基本構造を変えずに偏光板8及び9を組み込んだ場合の斜視図である。
偏光板8及び9の形状は長方形で、同一の偏光板を直交させて配置している。図13は図12の内部構造を示す断面図である。素子ホルダー6の側に偏光板が入るスペースを空け、ここに偏光板8及び9をセットして従来通りの組立を行えば、防水構造となる。投受光素子の光学的な位置関係など、図10と同じであり、偏光板を組み込みことによる影響が最も少ない。
【0018】
しかしながら、この構成では複屈折という現象により、偏光板を組み込んだ効果が得られない可能性が高い。複屈折とは、物質中の屈折率が光の振動方向によって異なる現象で、特に樹脂成形品では、成形時の残留応力によって顕著に発生する。
【0019】
センサケースは図9のように水栓本体への取り付けやデザイン性を考慮した複雑な構造であり、射出成形で製造される。図11のセンサケースを射出成形する際、特にコーナー部などで樹脂の流れが複雑となり、ケース全体に圧力の不均一部分が生じ易く、複屈折が発生する可能性が高い。センサケースで複屈折が発生すると、偏光された赤外光がセンサケースを透過する際に偏光状態が変化し、鏡面反射を除去するという目的が果たせなくなる。
【0020】
複屈折を低減するため、複屈折を発生しにくい樹脂材料も開発されているが、完全に複屈折を生じないわけではなく、また、特殊であるため高価である。よって、樹脂材料の選定でこの問題は解決できない。
【0021】
図14は、センサ部を吐水口部分に配置したスパウトの断面図である。図15は、センサ部の断面図である。このタイプのセンサは、スパウトを細く見せるため、可能な限り小さくする必要がある。
センサの大きさを決定する要因として、投受光素子の配置の間隔がある。投受光素子は、より近くに配置した方がセンサを小型化できるが、センサ表面に水滴が付着した際に、水滴を経由した赤外光の回り込みが発生しない程度に離さなければならない。よって、水滴で誤動作しない範囲で、より近くに配置することが望ましい。
【0022】
図12乃至13のように、長方形の偏光板をセットした場合のスパウトの吐水口部分の正面図を図16に示す。
偏光板の取り付け方向を識別するために形状を長方形としているが、長方形の長辺側の長さをセンサに収めるため、図16のようにセンサの厚みが増え、吐水口の形状が大きくなってしまう。
吐水口はスパウトの先端であるため、この部分が大きくなればスパウト全体が大きくなってしまい、自動水栓のデザインを損ねることになる。
【0023】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、小型かつ防水構造の赤外線センサに、形状および防水性能をそのままに偏光板を組み込んでその効果を発揮し、あらゆる材質の洗面器やシンクに対して誤検知しない、かつ意匠性に優れた自動水栓を提供することにある。
【0024】
【課題を解決するための手段】
上記目標を達するために、請求項1は検出体に向けて赤外光を投光し、前記検出体により反射された赤外光の受光量に応じて前記検出体の有無を検出するセンサ部と、先端部に円筒形の形状の吐水口を有する水栓の流路と、水栓の流路を開閉する電磁弁と、前記センサ部による検出結果に基づいて前記電磁弁を制御する電磁弁制御手段とを備えた自動水栓装置において、前記センサ部は、前記検出体に向けて赤外光を投光する投光手段と、前記検出体により反射された赤外光を受光する受光手段と、前記投光手段の前面に配置された第1の偏光板と、前記受光手段の前面に配置された第2の偏光板と、これらを収納するセンサケースとを備え、前記センサケースの赤外光が透過するケース窓部の縁部は、前記吐水口の円筒形に沿った形状であり、この部分で前記吐水口と前記センサケースが接するように構成し、前記投光手段と前記受光手段は、前記吐水口の中心に対して直角の位置に配置し、かつ、前記第1及び第2の偏光板は、その一辺を前記吐水口の縁の接線に平行に配置し、前記第1の偏光板が透過する偏光成分と前記第2の偏光板が透過する偏光成分を直交させたので、偏光板の配置方法だけで、偏光板を直交させることができ、かつセンサの小型化もできる。
【0025】
請求項2は、請求項1記載の自動水栓装置において、前記第1及び第2の偏光板は、長方形の形状であり、その長辺を前記吐水口の縁の接線に平行に配置したので、量産性に優れた長方形の偏光板を、センサ部の形状を最小にしながら、偏光成分を直交させて配置できる。
【0029】
【発明の実施の形態】
本発明を図に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。
図1は本発明の第1の実施例に係る自動水栓のセンサ部の断面図である。図1において、センサケース1を除く、2乃至9の構成部品は従来例の図12と同じである。
【0030】
すわなち、投光素子2と受光素子3は、投受光の窓が及び偏光板の固定スペースが空けられた素子ホルダー6に固定され、更に回路基板4に電気的に接続される。また、回路基板4には信号線5が接続される。これらの部品はセンサケース1に組み込まれ、最後に注型剤7を流し込んでセンサは密閉される。
【0031】
図2は、図1を、構成する各部品(注型剤7を除く)に分解した図である。図2において、センサケース1は、2つの部品を接合した部品となっている。図2において、101はセンサケース1の赤外光が透過する投受光面の窓部品であり、ほぼ板状の形状になっている。102は、センサケース1の投受光面の部品101を除くケース本体部分の部品である。部品101、102共に射出成形で製造される。また、部品101の樹脂材料は複屈折の発生しにくい材料が好ましく、一方、部品102の樹脂材料は光学的性能の制約はない。
【0032】
部品101と部品102の結合には以下の方法がある。
(1)接着
(2)二色成型
(3)インサート成型
(4)超音波溶着
【0033】
(1)は接着剤を使って接合する方法だが、防水構造のセンサとしての組み立て時ではなく、センサケースという部品の段階で接合するため、接着剤の選択肢が広がる。
仮に、センサに偏光板まで組み込んだ状態で接着剤を使う手順とすれば、接着剤の硬化時間や硬化温度等を、偏光板の性能劣化を引き起こさない条件にしなければならない。十分な防水性能を得るためには、接着剤は接着力を最優先に選ぶべきであり、接着剤の硬化条件と偏光板の性能保持を両立させることは、接着剤選定の大きな制約となる。
しかし、
【0034】
(2)の二色成形は、同一の金型に2つの樹脂を別々に流し込んで成形する方法であり、接合面の密着性が良く、2つの工程を1度で行なうことが出来、量産性に優れている。この方法でケース1を成形することにより、部品101と部品102をそれぞれ違う樹脂で成形することが可能になる。また、部品101を平板のような単純な形状に設計することにより成形時に発生する残留応力を極力減らし、複屈折による影響を最小限に抑えることが可能となる。
【0035】
(3)のインサート成形では、部品101をまず成形し、これを、部品102を成形する型にセットして部品102部分の樹脂を流して成形する。よって部品101を金型内にセットする手間は発生するが、インサート成形では、上記二色成形のような専用の射出成形機は必要としない。更に成形条件が大きく異なる樹脂同士であっても接合部の強度を確保でき、樹脂選定の自由度が広がる。また、上記二色成形と同様に部品101を平板のような単純な形状に設計することにより成形時に発生する残留応力を極力減らすことが可能となる。
【0036】
(4)の超音波溶着は、部品101及び102を別々に成形して、超音波のエネルギーで接合部分の樹脂を溶かす方法である。専用の装置を必要とし、溶着面の確保等で形状に僅かに制約が生じるが、部品101及び102をそれぞれ独立に製造、管理できる。この方法もまた、上記2つの成形法と同様に樹脂選定の自由度が広がるとともに、残留応力の発生を極力減らすことが可能となる。
また、溶着時に、溶着部分以外には殆どストレスが無いため、部品101と部品102の間に偏光板を挟み込むことができる。
【0037】
以上、(1)乃至(4)の方法のいずれを選択しても、部品101は、ほぼ板状の形状とすることができ、射出成形時の樹脂の流れは単純となり、残留応力を最小レベルに抑えることができる。よって、複屈折の発生しにくい樹脂材料を使用すれば、偏光性能を低下させることがない。また、部品101と部品102の接合は、センサ形状に応じて強固な手段が選択でき、良好な防水性能を実現できる。
【0038】
図3は本発明の第2の実施例に係る自動水栓のセンサ部の断面図である。図3の構造は、図2の第1の実施例と、センサケースと素子ホルダーの部分が異なる。
【0039】
図3の素子ホルダー601は、図2の素子ホルダー6と、センサケース1の部品102が一体となった部品である。但し、樹脂材料は赤外光を透過しない樹脂である。また、図2の部品101が独立部品となり、センサ窓103となっている。
センサ窓103には、複屈折の発生しにくい樹脂材料を使用する。
【0040】
組立手順は、素子ホルダー601に偏光板8及び9をセットした後、センサ窓103を超音波溶着する。超音波溶着を用いれば、偏光板8及び9に何らストレスがかからないので、性能劣化等の心配がない。
【0041】
更に、図2の部品102のケースとしての役割を素子ホルダー601が担うため、センサ部の外形をより小型にすることができる。また、十分な防水性能も確保される。
【0042】
図4は本発明の第3の実施例に係る自動水栓の吐水口部分の正面図である。センサは吐水口に接するように配置されている。
【0043】
図4において、投受光素子は、投受光素子は吐水口の中心に対して90°の角を成すように配置されている。前述のように、投受光素子の間隔は、センサ表面に水滴が付いた時に誤動作しない程度に離せばよいが、図4は、それとは別な観点から配置を決めている。
【0044】
そして、偏光板8及び9は、長方形の長辺が吐水口の縁部に接する向きに固定する。この配置によって、偏光板8及び9は、互いに直交する位置関係となる。また、偏光板の長方形の短辺方向がセンサ部の厚みとなるため、センサ部の厚みを増やす必要がなく、偏光板を追加することによるセンサの大型化を回避できる。よって、図5の如く、吐水口部分をコンパクトにデザインすることができる。
【0045】
図6は、図4のセンサ部の内部構造の例を示す断面図である。構成的に図1と同様であり、図1に対して機能的に同じ部品には同じ番号を振っている。
図1と同様に、センサケース1を部品101と102に分けて構成することにより、赤外光の偏光状態を乱すことなく、センサを防水構造とすることができる。
【0046】
図7は、図4のセンサ部の内部構造の、他の例を示す断面図である。構成的に図3と同様であり、図3に対して機能的に同じ部品には同じ番号を振っている。図3と同様に、超音波溶着を使用することで、センサの外形を小さくすることができる。
【0047】
【発明の効果】
以上説明したように、防水構造のセンサ部のケースを別部品の組み合わせで構成することにより、複屈折が発生すると問題となる部分が単純な形状にでき、成形条件のコントロールが容易となり、複屈折の影響を抑えることができる。
また、偏光板の組み立てとは別に部品の接合を行えるので、防水性能を重視した接合手段が選択できる。
また、低複屈折の高価な樹脂材料を使うとしても、センサの投受光面だけに使用すればよく、コストアップが少ない。
【0048】
また、センサの投受光面を別部品として、センサケースに超音波溶着する方法を用いれば、ケースと投受光素子ホルダーが一体化でき、センサの小型化に有効である。
【0049】
また、吐水口部に設置するセンサにおいて、投受光素子を吐水口の中心に対して90°の位置に配置することにより、偏光板を吐水口の縁部に並行に置くだけで偏光板を直交させることができ、かつセンサの小型化もできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例に係るセンサ部の構成を示す断面図である。
【図2】本発明の第1の実施例に係るセンサ部の構成を示す部品図である。
【図3】本発明の第2の実施例に係るセンサ部の構成を示す断面図である。
【図4】本発明の第3の実施例に係る自動水栓の吐水口部の正面図である。
【図5】本発明の第3の実施例に係る自動水栓の吐水口部の斜視図である。
【図6】本発明の第3の実施例に係るセンサ部の構成を示す断面図である。
【図7】本発明の第4の実施例に係るセンサ部の構成を示す断面図である。
【図8】本発明に係る自動水栓と洗面器の位置関係を示す構成図である。
【図9】従来の自動水栓のセンサ部の斜視図である。
【図10】従来の自動水栓のセンサ部の構成を示す断面図である。
【図11】従来の自動水栓のセンサ部の構成を示す部品図である。
【図12】従来の自動水栓のセンサ部に偏光板を組み込んだ斜視図である。
【図13】従来の自動水栓のセンサ部に偏光板を組み込んだ構成を示す断面図である。
【図14】従来の吐水口センサを組み込んだ自動水栓のスパウトの断面図である。
【図15】従来の自動水栓の吐水口センサ部の構成を示す断面図である。
【図16】従来の自動水栓の吐水口センサ部に偏光板を組み込んだ場合の正面図である。
【符号の説明】
1…センサケース、2…投光素子、3…受光素子、4…回路基板、
5…信号線、6…素子ホルダー、7注型材、8…偏光板、9…偏光板
10…洗面器、11…ケース、12…センサ収納部、13…吐水口
15…水栓本体、61…素子ホルダー
101…センサケース窓部、102…センサケース本体
103…センサ窓、601…素子ホルダー[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an automatic faucet that is used for the purpose of hand-washing and the like, and automatically discharges water by detecting an object.
[0002]
[Prior art]
Automatic faucets that automatically detect water in toilets and toilets and detect dishes and pans in the kitchen are widely used. An infrared sensor is mostly used as a sensor for detecting an object of water discharge. Infrared light is emitted toward the object, and the presence or absence of an object is determined based on the magnitude or change of the infrared light reflected from the object.
[0003]
The faucet body of the automatic faucet is attached to the wash basin in the toilet and washroom, and to the sink in the kitchen. An example of a basin is shown in FIG . The detection direction of the sensor and the direction of water discharge are preferably the same from the viewpoint of ease of use, and the sensor is directed toward the basin as shown in FIG .
[0004]
The wash basin is generally made of earthenware and usually diffuses and reflects the infrared light emitted from the sensor on the earthenware surface. In the configuration of FIG. 8 , the distance between the sensor and the basin is farther than the distance between the sensor and the hand. Therefore, the reflected light from the hand becomes larger than the reflected light from the washbasin, and the automatic faucet can detect the hand.
[0005]
In this case, the closer the sensor is to the hand and the farther the sensor and the washbasin are, the smaller the reflection of infrared light from the washbasin becomes, and the usability of the automatic faucet is improved. In order to make this distance relationship ideal, there is a configuration in which a sensor is arranged at a water discharge port (see, for example, Patent Document 1).
[0006]
However, depending on the washbasin, infrared light may cause specular reflection on the ceramic surface instead of diffuse reflection, and return a large reflection to the sensor. Furthermore, kitchen sinks are generally made of stainless steel, and basins are made of shiny materials such as stainless steel and glass in addition to pottery, and infrared light also causes specular reflection.
[0007]
Such specular reflection causes a very high reflection level regardless of the distance to the sensor, and thus causes a malfunction of the automatic faucet. Even the method (Patent Document 1) in which the above-described sensor is disposed at the water discharge port portion can be improved only slightly.
[0008]
On the other hand, a polarizing means is incorporated into the light projecting / receiving part of the sensor to remove harmful specular reflection components and detect only diffuse reflection components such as hands, so that automatic water can be used regardless of the basin or sink material. A device for stably operating the stopper has been devised .
Combining the above-described device with
[0009]
An example of a structure in which a polarization unit is incorporated in a sensor is described as an example of a reflective photoelectric sensor using a regressive reflector (see, for example, Patent Document 2 ).
In
[0010]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-70096 (
[Patent Document 2]
Japanese Patent Publication No. 6-93521 (
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
Since the sensor part of the automatic faucet is splashed with water during use or during cleaning, the sensor itself must be waterproof. If a polarizing plate, a polarizing beam splitter, or the like is used as the polarizing means, it is necessary to incorporate these into the waterproof structure sensor.
[0012]
However, the conventional structure as in
[0013]
Moreover, since the sensor of an automatic faucet affects the magnitude | size of the spout (water faucet main body) of an automatic faucet, it is requested | required that it is small from the point of design property. In addition, in terms of assembly and maintenance, a complicated shape for fixing to the spout is required so that it can be easily incorporated into and removed from the spout.
[0014]
FIG. 9 is a perspective view of the sensor unit of the automatic faucet of FIG. A cross-sectional view showing the internal structure is shown in FIG. In FIG. 10,
[0015]
The
[0016]
The
By selecting a material of the
FIG. 11 is an exploded view of FIG. 10 into constituent parts (excluding the casting agent 7).
[0017]
FIG. 11 is a perspective view when the polarizing
The shapes of the
[0018]
However, in this configuration, there is a high possibility that the effect of incorporating the polarizing plate cannot be obtained due to the phenomenon of birefringence. Birefringence is a phenomenon in which the refractive index in a substance varies depending on the vibration direction of light, and particularly in a resin molded product, it is remarkably generated due to residual stress during molding.
[0019]
As shown in FIG. 9, the sensor case has a complicated structure in consideration of attachment to the faucet body and design, and is manufactured by injection molding. When the sensor case of FIG. 11 is injection-molded, the resin flow becomes complicated especially at the corners and the like, and a non-uniform portion of pressure tends to occur in the entire case, and there is a high possibility that birefringence occurs. When birefringence occurs in the sensor case, the polarization state changes when polarized infrared light passes through the sensor case, and the purpose of removing specular reflection cannot be achieved.
[0020]
In order to reduce birefringence, a resin material that hardly generates birefringence has been developed. However, it does not completely cause birefringence, and is expensive because it is special. Therefore, this problem cannot be solved by selecting a resin material.
[0021]
FIG. 14 is a cross-sectional view of a spout in which the sensor unit is disposed at the water discharge port. FIG. 15 is a cross-sectional view of the sensor unit. This type of sensor needs to be as small as possible to make the spout look thin.
As a factor that determines the size of the sensor, there is an interval of arrangement of the light projecting and receiving elements. Although the sensor can be miniaturized by arranging the light projecting / receiving element closer, it is necessary to separate the light emitting / receiving element to such an extent that no wraparound of infrared light through the water droplet occurs when the water droplet adheres to the sensor surface. Therefore, it is desirable to arrange them closer as long as they do not malfunction due to water droplets.
[0022]
FIG. 16 is a front view of the spout spout when a rectangular polarizing plate is set as shown in FIGS.
In order to identify the mounting direction of the polarizing plate, the shape is rectangular, but since the length of the long side of the rectangle is stored in the sensor, the thickness of the sensor increases as shown in FIG. End up.
Since the spout is the tip of the spout, if this part becomes large, the whole spout will become large, and the design of the automatic faucet will be damaged.
[0023]
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and a polarizing plate is incorporated into a small and waterproof infrared sensor while maintaining its shape and waterproof performance, thereby demonstrating the effect thereof. It is to provide an automatic faucet that is not erroneously detected and excellent in design.
[0024]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-mentioned target, the first aspect of the present invention projects a sensor unit that projects infrared light toward a detection body and detects the presence or absence of the detection body according to the amount of received infrared light reflected by the detection body. A faucet passage having a cylindrical spout at the tip, an electromagnetic valve for opening and closing the faucet passage, and an electromagnetic valve for controlling the electromagnetic valve based on a detection result by the sensor portion In the automatic water faucet device comprising the control means, the sensor section projects light means for projecting infrared light toward the detection body, and light reception means for receiving infrared light reflected by the detection body. A first polarizing plate disposed on the front surface of the light projecting means, a second polarizing plate disposed on the front surface of the light receiving means, and a sensor case for housing them, The edge of the case window that allows external light to pass through has a shape along the cylindrical shape of the spout. The water outlet and the sensor case are in contact with each other at this portion, the light projecting means and the light receiving means are disposed at a position perpendicular to the center of the water outlet, and the first and first Since the polarizing plate of No. 2 is arranged parallel to the tangent of the edge of the water outlet, the polarizing component transmitted by the first polarizing plate and the polarizing component transmitted by the second polarizing plate are orthogonal to each other. The polarizing plate can be orthogonalized only by the arrangement method of the polarizing plate, and the sensor can be miniaturized.
[0025]
According to a second aspect of the present invention, in the automatic water faucet device according to the first aspect, the first and second polarizing plates have a rectangular shape, and their long sides are arranged in parallel to the tangent of the edge of the water outlet. A rectangular polarizing plate excellent in mass productivity can be disposed with the polarization components orthogonal to each other while minimizing the shape of the sensor portion.
[0029]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention will be described in detail based on the embodiments shown in the drawings.
FIG. 1 is a sectional view of a sensor portion of an automatic faucet according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, the
[0030]
In other words, the
[0031]
FIG. 2 is an exploded view of FIG. 1 into constituent parts (excluding the casting agent 7). In FIG. 2, the
[0032]
There are the following methods for connecting the
(1) Adhesion (2) Two-color molding (3) Insert molding (4) Ultrasonic welding [0033]
(1) is a method of bonding using an adhesive, but since the bonding is performed at the stage of a part called a sensor case, not at the time of assembling as a waterproof structure sensor, the choice of the adhesive expands.
If the procedure is to use an adhesive in a state where the polarizing plate is incorporated in the sensor, the curing time and curing temperature of the adhesive must be set to conditions that do not cause deterioration of the performance of the polarizing plate. In order to obtain sufficient waterproof performance, the adhesive should be selected with the highest priority on adhesive strength, and making the curing conditions of the adhesive compatible with maintaining the performance of the polarizing plate is a major limitation in selecting the adhesive.
But,
[0034]
The two-color molding of (2) is a method in which two resins are poured separately into the same mold, the adhesion of the joint surface is good, the two steps can be performed at once, and mass production is possible. Is excellent. By molding the
[0035]
In the insert molding of (3), the
[0036]
The ultrasonic welding (4) is a method in which the
Further, at the time of welding, since there is almost no stress other than the welded portion, the polarizing plate can be sandwiched between the
[0037]
As described above, regardless of which of the methods (1) to (4) is selected, the
[0038]
FIG. 3 is a sectional view of a sensor portion of an automatic faucet according to the second embodiment of the present invention. The structure of FIG. 3 differs from the first embodiment of FIG. 2 in the sensor case and the element holder.
[0039]
An
The
[0040]
In the assembly procedure, after the
[0041]
Furthermore, since the
[0042]
FIG. 4 is a front view of the spout portion of the automatic faucet according to the third embodiment of the present invention. The sensor is disposed in contact with the water outlet.
[0043]
In FIG. 4, the light projecting / receiving element is arranged so that the light projecting / receiving element forms an angle of 90 ° with respect to the center of the water outlet. As described above, the interval between the light projecting and receiving elements may be separated to such an extent that a malfunction does not occur when a water droplet is attached to the sensor surface, but FIG. 4 determines the arrangement from a different viewpoint.
[0044]
And the
[0045]
FIG. 6 is a cross-sectional view showing an example of the internal structure of the sensor unit of FIG. The configuration is the same as that of FIG. 1, and the same number is assigned to the functionally same component with respect to FIG. 1.
As in FIG. 1, the
[0046]
FIG. 7 is a cross-sectional view showing another example of the internal structure of the sensor unit of FIG. 3 is structurally similar to FIG. 3, and the same numbers are assigned to functionally identical parts with respect to FIG. As in FIG. 3, the outer shape of the sensor can be reduced by using ultrasonic welding.
[0047]
【The invention's effect】
As explained above, by constructing the waterproof sensor case with a combination of different parts, the part that becomes a problem when birefringence occurs can be made into a simple shape, the molding conditions can be easily controlled, and the birefringence becomes easier. The influence of can be suppressed.
Further, since the parts can be joined separately from the assembly of the polarizing plate, a joining means that places importance on waterproof performance can be selected.
Even if an expensive resin material having low birefringence is used, it is sufficient to use it only on the light projecting / receiving surface of the sensor, and the cost increase is small.
[0048]
If a method of ultrasonic welding to the sensor case with the light emitting / receiving surface of the sensor as a separate part is used, the case and the light projecting / receiving element holder can be integrated, which is effective for downsizing the sensor.
[0049]
In addition, in the sensor installed at the water outlet, by arranging the light projecting / receiving element at a position of 90 ° with respect to the center of the water outlet, the polarizing plate is orthogonally crossed just by placing the polarizer parallel to the edge of the water outlet. And the size of the sensor can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a sensor unit according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a component diagram showing a configuration of a sensor unit according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a configuration of a sensor unit according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a front view of a water discharge port portion of an automatic faucet according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a perspective view of a water discharge port portion of an automatic water faucet according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a configuration of a sensor unit according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a configuration of a sensor unit according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a block diagram showing the positional relationship between the automatic faucet and the basin according to the present invention.
FIG. 9 is a perspective view of a sensor unit of a conventional automatic faucet.
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a configuration of a sensor unit of a conventional automatic faucet.
FIG. 11 is a component diagram showing a configuration of a sensor unit of a conventional automatic faucet.
FIG. 12 is a perspective view in which a polarizing plate is incorporated in a sensor unit of a conventional automatic faucet.
FIG. 13 is a cross-sectional view showing a configuration in which a polarizing plate is incorporated in a sensor unit of a conventional automatic water faucet.
FIG. 14 is a cross-sectional view of a spout of an automatic faucet incorporating a conventional water outlet sensor.
FIG. 15 is a cross-sectional view showing a configuration of a water outlet sensor portion of a conventional automatic faucet.
FIG. 16 is a front view when a polarizing plate is incorporated in a water outlet sensor portion of a conventional automatic faucet.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
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