シャワー装置
【課題】本発明は、電動部により吐水部の位置や角度を移動させることが可能であって、使用者が手で直接、吐水部を動かすことにより、使用者の好みの位置や角度に吐水部を容易に移動できるシャワー装置を提供する。
【解決手段】電動部と、前記電動部の出力側に設けられ、前記電動部からの出力の伝達を制御する連結部と、前記連結部の出力側に設けられ、前記電動部からの出力により反復運動する吐水部と、前記吐水部に流体を供給する流路と、前記電動部と、前記連結部と、の制御を行う制御部と、を備え、前記制御部は、前記連結部を、第1の連結状態と、前記第1の連結状態よりも伝達トルクの小さい第2の連結状態または連結の解除状態と、に切り換え可能であることを特徴とするシャワー装置が提供される。
【解決手段】電動部と、前記電動部の出力側に設けられ、前記電動部からの出力の伝達を制御する連結部と、前記連結部の出力側に設けられ、前記電動部からの出力により反復運動する吐水部と、前記吐水部に流体を供給する流路と、前記電動部と、前記連結部と、の制御を行う制御部と、を備え、前記制御部は、前記連結部を、第1の連結状態と、前記第1の連結状態よりも伝達トルクの小さい第2の連結状態または連結の解除状態と、に切り換え可能であることを特徴とするシャワー装置が提供される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、シャワー装置に関し、特に、シャワーノズルの吐水位置や吐水方向を自動で反復的に変化させることを可能としたシャワー装置に関する。
【背景技術】
【0002】
浴室やシャワールームなどに設けられたシャワーシステムにおいては、フレキシブルホースを介して給水栓に接続された吐水部を使用者が把持して身体の各部にシャワー吐水させている。このとき、使用者は、把持した吐水部を動かさなければならず、また、吐水部を把持した側の手を他の作業に使えなくなるなどの問題があった。この点に鑑み、モータを用いて吐水部を移動させ吐水位置や吐水方向を変化させるシャワー装置が提案されている(例えば、特許文献1を参照)。このようなシャワー装置により、使用者は変化に富んだ広範囲なシャワー吐水を手放しで浴びることができる。
【特許文献1】特開平2−19117号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
しかしながら、特許文献1に開示がされているシャワー装置においては、吐水部とモータとの間の連結状態は制御されていなかった。つまり、使用者が自分の好みに合わせて吐水部の位置や角度を手で調節することが困難となっていた。
特に、髪を洗いたい場合や、肩や腰などを集中的に暖めたり刺激したい場合には、シャワー吐水の方向や位置を固定する方が使い勝手がよいため、使用者はシャワー装置の動きを停止させて浴びるようになる。
この際、使用者が手で直接、吐水部を動かすことで、使用者の好みの位置や角度に吐水部を容易に調整できることが望ましいが、特許文献1のシャワー装置では、吐水部とモータとの間の連結状態を制御していないため大きな力が必要となっていた。
【0004】
本発明は、電動部により吐水部の位置や角度を移動させることが可能であって、使用者が手で直接、吐水部を動かすことにより、使用者の好みの位置や角度に吐水部を容易に移動できるシャワー装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明の一態様によれば、電動部と、前記電動部の出力側に設けられ、前記電動部からの出力の伝達を制御する連結部と、前記連結部の出力側に設けられ、前記電動部からの出力により反復運動する吐水部と、前記吐水部に流体を供給する流路と、前記電動部と、前記連結部と、の制御を行う制御部と、を備え、前記制御部は、前記連結部を、第1の連結状態と、前記第1の連結状態よりも伝達トルクの小さい第2の連結状態または連結の解除状態と、に切り換え可能であることを特徴とするシャワー装置が提供される。
【発明の効果】
【0006】
本発明によれば、電動部により吐水部の位置や角度を移動させることが可能であって、使用者が手で直接、吐水部を動かすことにより、使用者の好みの位置や角度に吐水部を容易に移動できるシャワー装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【0007】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について例示をする。尚、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
図1は、本発明の第1の実施の形態に係るシャワー装置の構成を例示するための模式図である。
また、図2は、本実施の形態に係るシャワー装置の外観を例示するための模式斜視図である。 また、図3は、図2に例示をするシャワー装置の模式断面図である。尚、図3は、図2におけるA−A矢視断面図である。
【0008】
図1乃至図3に示すように、シャワー装置1は、電動部2、吐水部3、連結部4、減速部5、筐体6、支持部7、制御部8、接続部9、位置検出器14を備えている。また、シャワー装置1への給水流路16を形成する配管には、止水弁11と、温調弁12と、が設けられている。また、シャワー装置1の外部には、シャワー装置1に所定の電圧の電力を供給するためのトランス10が設けられている。そして、温調弁12の入水口に供給された湯水などの流体は、吐水部3のノズル孔3cから吐水W2(シャワー吐水)として吐出可能とされている。
【0009】
図2、図3に示すように、吐水部3は、円筒状の本体3aの半径方向に平坦部を有し、平坦部には複数のノズル孔3cが設けられたノズルプレート3bが備えられている。また、図3に示すように、本体3aの内部に設けられた空間3dとノズル孔3cとが連通されている。本体3aの一方の軸方向端面には、内部に流路を有する軸3eが突出するように設けられ、他方の軸方向端面には、円形断面の孔3fが設けられている。そして、軸3eに設けられた流路と、本体3aの内部に設けられた空間3dとが連通されている。
【0010】
軸3eと、孔3fに装着された軸13とにより、本体3aが保持されるとともに、軸3eに設けられた流路を介して、流体W1が空間3d内に流入可能となっている。そして、本体3aが矢印R(図2参照)の方向に移動自在とされるとともに、空間3d内に流入した流体W1が、吐水W2としてノズル孔3cから吐出可能とされている。
【0011】
電動部2は、例えば、パルスモータなどの制御モータとすることができ、回転数、回転速度、回転角度などが制御可能とされている。ただし、これに限定されるわけではなく、電気エネルギーを機械エネルギーに変換可能なものを適宜選択することができる。
【0012】
複数の歯車からなる減速部5は、電動部2の出力側に設けられ、この減速部5により、電動部2の回転数が所定の値に減速される。ここで、リラクゼーションや美容健康増進などを目的とする場合には、数ヘルツ以下の比較的ゆっくりとした速度で吐水部3を反復運動(スイング)させて、例えば、人体の所定範囲に均一に吐水を噴射するようにすることが好ましい。本実施の形態においては、減速部5により電動部2の回転を減速させるようにしているので、吐水部3を比較的ゆっくりとした速度で反復運動させる場合においても電動部2の回転数を高くすることができる。そのため、高いトルクを安定して発生させることができ、吐水部3の動作を安定させることができる。尚、減速部5に設けられる歯車の数、歯数、ピッチ円直径、減速の段数などは図示したものに限定されるわけではなく、適宜変更することができる。
【0013】
支持部7には、流出部7aと流入部7bとが設けられ、流出部7aの端面に設けられた開口と流入部7bの端面に設けられた開口とが連通するように、その内部に流路が設けられている。また、流出部7aの開口近傍に設けられた孔には、軸3eがシール部材19を介して液密に装着されている。すなわち、軸3eは支持部7に対して移動自在に装着されており、吐水部3が支持部7に液密かつ移動自在に保持されていることになる。
【0014】
尚、シール部材19と軸3eとの間には摺動抵抗があるが、これを意図しない移動の抑制に利用することができる。例えば、連結部4が後述する「連結の解除状態」となった場合に、吐水部3からの吐水による反力で、吐水部3が移動されてしまうことを抑制することができる。すなわち、シール部材19は、吐水部3が移動されることを抑制する移動抑制手段ともなる。
【0015】
また、吐水部3の意図しない移動を抑制するものを移動抑制手段として別途設けるようにすることもできる。例えば、回転部分に摩擦抵抗を与えるものを例示することができる。尚、移動抑制手段により与えられる力の大きさは、吐水部3の意図しない移動を抑制することができる程度で足り、例えば、吐水部3からの吐水による反力に抗する程度とすることができる。また、移動抑制手段に加える力を調整するなどして、移動抑制手段により与えられる力の大きさを調整するようにしてもよい。
【0016】
接続部9には、流出部9aと流入部9bとが設けられ、流出部9aの端面に設けられた開口と流入部9bの端面に設けられた開口とが連通するように、その内部に流路が設けられている。また、流出部9aは、支持部7の流入部7bに設けられた開口に液密に装着され、流入部9bには給水流路16を形成する配管が液密に装着されている。
この支持部7、接続部9に設けられた流路が吐水部3に流体を供給する流路となる。
【0017】
筐体6には、電動部2、連結部4、減速部5、支持部7、接続部9などを取り付けるフレーム6aと、これらや配管部材などを覆うようにして収納するカバー6bとが設けられている。フレーム6aは、例えば、浴室やシャワー室などの壁面に取り付けられ、フレーム6aを介してシャワー装置1が壁面などに固定されるようになっている。また、フレーム6a、カバー6bは、耐食性材料からなるものとすることが好ましく、例えば、合成樹脂や、ステンレスなどの耐食性金属などからなるものとすることができる。
【0018】
連結部4は、減速部5の出力側に設けられ、減速部5からの出力の伝達を制御する。すなわち、電動部2と吐水部3との間における動力伝達を制御する。また、前述した吐水部3は、連結部4の出力側に設けられ、減速部5からの出力により移動するようになっている。そのため、連結部4により動力が伝達された場合には、軸13に装着された吐水部3の本体3aが矢印Rの方向に反復運動される。そして、電動部2を制御することで、吐水部3を移動させながら吐水をしたり、移動を停止させた状態で吐水をしたりすることができるようになっている。
【0019】
図4は、連結部4により動力伝達が遮断された場合を例示するための模式図である。尚、図4(a)は模式断面図であり、図4(b)は図4(a)におけるB−B矢視断面図である。
図5は、連結部4により動力が吐水部側に伝達された場合を例示するための模式図である。
【0020】
図4、図5に示すように、連結部4には、入力軸15を介して減速部5と接続されたロータ4aと、微小間隙を介してロータ4aの一方の主面に対向して設けられるステータ4bと、微小間隙を介してロータ4aの他方の主面に対向して設けられ、ロータ4aと離接可能なアーマチュア4dと、ステータ4bの内部に設けられ、通電されることによりアーマチュア4dをロータ4aの主面に吸着させる励磁コイル4cと、アーマチュア4dと一体回転可能な出力部4fと、を備えている。
【0021】
ロータ4aは、円盤状部材であって、入力軸15に嵌合、固定されている。また、入力軸15には、球軸受などのような軸受け17を介してステータ4bと出力部4fとが回転自在に設けられている。
【0022】
ステータ4bは、円筒状部材であって、フレーム6aなどに固定されている。そのため、静止するステータ4bに対してロータ4aが回転可能となっている。ステータ4bの内部に設けられた励磁コイル4cからは、給電のための図示しない配線がステータ4bの外部に向けて延在している。
【0023】
アーマチュア4dは、金属製部材からなる円環状部材であって、ロータ4aの一方の主面(摩擦係合面)に微小ギャップを介して平行に対向配置されている。アーマチュア4dの円周上には、有頭軸4gが周方向に一定間隔で突出するようにして設けられている。また、有頭軸4gは、出力部4fに設けられた貫通孔を挿通するようにして設けられ、有頭軸4gの頭部と出力部4fの間に設けられた弾性体4eによりアーマチュア4dが出力部4fに向けて付勢されるようになっている。
【0024】
弾性体4eは、アーマチュア4dに付勢力が与えられるものであればよく、例えば、コイルバネ、板バネ、ゴムなどとすることができる。
【0025】
出力部4fの一端からは軸13が突出するようにして設けられ、前述したように吐水部3の孔3fに軸13が装着されている。尚、出力部4fと軸13とは、一体とされていてもよいし、別体のものを組み付けるようにしてもよい。入力軸15は、一端がステータ4bの端面から突出するようにして設けられ、減速部5の歯車が取り付けられている。
【0026】
ここで、連結部4により伝達される動力は、アーマチュア4dとロータ4aとの間に発生する摩擦力により決められる。この際、励磁コイル4cへの通電量を制御することでアーマチュア4dとロータ4aとの間に発生する摩擦力を制御することができるので、動力の遮断のみならず、連結部4により伝達される動力の大きさをも制御することができる。例えば、図5に示した場合でも、電動部2を駆動している際は、連結部4を「第1の連結状態(例えば、電動部2の定格トルクをスベリなく伝達することができる状態)」とし、電動部2を停止させる際は、連結部4を「第1の連結状態」よりも伝達トルクの小さい「第2の連結状態」に切り換えることができる。また、図4に示したように「連結の解除状態」にも切り換えることができる。
【0027】
ここで、電動部2を停止させる際に連結部4を「第2の連結状態(伝達トルクの小さい状態)」に切り換えるものとすれば、使用者が吐水部3を把持して好みの移動位置に変更することが容易となる。吐水部3と、減速部5や電動部2とが連結された状態では、歯車損失などのために吐水部3側(出力側)を移動させるためには大きな力が必要となる。しかしながら、「第2の連結状態」に切り換えるものとすれば、連結部4において「スベリ」を生じさせることができるので、吐水部3を容易に移動させることができるようになる。そのため、移動の停止時に、移動位置を簡易かつ容易に変更することができ便利である。また、そのようにしても電動部2や減速部5などの破損を防止することができる。
【0028】
また、電動部2を停止させる際に、連結部4を「第2の連結状態」とすることで、吐水部3からの吐水による反力で、吐水部3が移動することを抑制することもできる。尚、その他の場合における連結部4の制御については後述する。
【0029】
また、弾性体4eの付勢力の向きを逆にして、アーマチュア4dとロータ4aとが常時当接するようにし、励磁コイル4cへの通電量により摩擦力を制御するようにすることもできる。この場合は、アーマチュア4dとロータ4aとの間にスベリを発生させて回転力の遮断や伝達される回転力の大きさを制御する。
【0030】
次に、連結部4の作用について説明をする。
図4に示すように、ステータ4bの内部に設けられた励磁コイル4cへの通電を遮断すると、弾性体4eの作用によりアーマチュア4dがロータ4aから離隔される。その結果、入力軸15側に入力された動力の出力部4fの軸13への伝達が遮断されることになる。すなわち、電動部2により発生した回転力の吐水部3への伝達が遮断されることになる。
【0031】
図5に示すように、ステータ4bの内部に設けられた励磁コイル4cに通電をすると、励磁コイル4cにより電磁力が発生し、弾性体4eの付勢力に抗してアーマチュア4dがロータ4aの一方の主面(摩擦係合面)に吸引される。その結果、アーマチュア4dを介してロータ4aと出力部4fとが連結され、入力軸15側に入力された動力が出力部4fの軸13に伝達されることになる。すなわち、電動部2により発生した回転力が吐水部3に伝達されることになる。この際、励磁コイル4cへの通電量を制御することでアーマチュア4dとロータ4a間に発生する摩擦力を制御することができるので、連結部4により伝達される動力の大きさをも制御することができる。
【0032】
位置検出器14は、連結部4の出力側に設けられ、吐水部3の移動位置(移動角度)を検出するためのものである。
図6は、位置検出器14aを例示するための模式断面図である。尚、図6(b)は、図6(a)におけるC−C矢視断面図である。
【0033】
図6に示すように、位置検出器14aには、抵抗体14bと、ブラシ14cとが設けられている。抵抗体14bは、導電材料からなりフレーム6aなどに固定されている。また、ブラシ14cは、出力部4fに固定されその先端が抵抗体14bと当接するようになっている。そのため、吐水部3の移動にともない、出力部4fを介してブラシ14cが移動するようになっている。この際、ブラシ14cは、抵抗体14bの表面を摺動しながら移動するようになっている。また、抵抗体14b一方の端部には電圧が印加され、他方の端部は接地されている。そのため、抵抗体14b上におけるブラシ14cの位置(吐水部3の移動位置)を電圧の値から知ることができる。
【0034】
図7は、位置検出器14dを例示するための模式断面図である。尚、図7(b)は、図7(a)におけるD−D矢視断面図である。
【0035】
図7に示すように、位置検出器14dには、磁石14eと、ホール素子14fとが設けられている。磁石14eは、出力部4fの軸13に設けられ、吐水部3の移動にともない移動されるようになっている。ホール素子14fは、ホール効果を利用した磁気センサであり、磁石の発生する磁界を検出し、その大きさに比例したアナログ信号を出力する。また、ホール素子14fは、フレーム6aなどに固定されている。
【0036】
ここで、吐水部3が移動すると軸13に設けられた磁石14eも移動する。そのため、移動方向や移動角度に応じてS極14e1またはN極14e2の一方の磁界の影響が増加することになりホール素子14fの出力電圧が増減することになる。その結果、ホール素子14fの出力電圧の値から吐水部3の移動位置を知ることができる。
【0037】
また、位置検出器は、例えば、複数のフォトダイオードと、フォトダイオードと同数の光学トラックを有する円板とを備え、光学トラックに設けられた明暗模様(2値化コード)により移動位置(移動角度)の絶対値を知るようなものとすることができる。ただし、これに限定されるわけではなく適宜選択することができる。
【0038】
制御部8には、使用者が制御部8への指令を入力する操作部18と、図示しない演算部、整流部などが設けられている。
図8は、操作部18を例示するための模式図である。
操作部18には、メインスイッチ18a、パイロットランプ18b、ムーブスイッチ18c、移動角度調整スイッチ18d、18e、移動範囲調整スイッチ18f、移動速度調整スイッチ18gが備えられている。
【0039】
メインスイッチ18aは、制御電源の入/切を行うためのものであり、パイロットランプ18bは、例えば、電源投入により点灯するなどして現在の状態を表示するためのものである。ムーブスイッチ18cは、吐水部3の移動の開始/停止を行うためのものであり、移動角度調整スイッチ18d、18eは、移動の開始点を調整するためのものである。例えば、移動角度調整スイッチ18dを押すことで吐水部3が上方に移動し、移動角度調整スイッチ18dを離した所を調整後の移動の開始点とすることができる。また、移動角度調整スイッチ18eを押すことで吐水部3が下方に移動し、移動角度調整スイッチ18eを離した所を調整後の移動の開始点とすることができる。移動範囲調整スイッチ18fは、移動範囲調整を調整するためのものであり、例えば、押すたびごとに移動範囲の大きさが段階的に切り換えられるようにすることができる。移動速度調整スイッチ18gは、移動速度を調整するためのものであり、例えば、押すたびごとに移動速度の速さが段階的に切り換えられるようにすることができる。
【0040】
本実施の形態においては、移動角度調整スイッチ18d、18eを設けて、移動の開始点を調整するようにしているため、体格差に応じた適切な吐水をさせることができる。例えば、前回の使用者にとっては好適な吐水であっても、体格によっては顔に直接かかるような吐水となる場合がある。そのような場合には、移動角度調整スイッチ18d、18eを操作することで、使用者の体格に応じた好適な吐水となるように移動の位置を調整することができる。
【0041】
尚、操作部18の構成は例示したものに限定されるわけではなく、適宜変更することができる。例えば、メインスイッチ18aとムーブスイッチ18cとの機能を併せ持つスイッチを設けるようにすることもできるし、吐水の開始/停止を入力するスイッチを新たに設けるようにすることもできる。
【0042】
制御部8においては、操作部18からの入力、位置検出器14からの入力、後述する過負荷検出回路からの入力などに基づいて、電動部2や連結部4などの制御を行う。例えば、制御部8は、連結部4を、「第1の連結状態」、「第2の連結状態」、「連結の解除状態」、のいずれかに切り換えるようにすることができる。尚、入力情報に基づく処理は図示しない演算部において行われる。制御部8に設けられた図示しない整流部は、トランス10を介して供給される交流電圧を直流電圧にする。
【0043】
シャワー装置1の外部には、電源電圧を所定の電圧に降圧させるためのトランス10が設けられ、トランス10の2次側が制御部8に設けられた図示しない整流部と接続されている。尚、トランス10をシャワー装置1の内部に設けてもよいし、制御部8に設けられた図示しない整流部をシャワー装置1の外部に設けてもよい。
【0044】
シャワー装置1への流路を形成する配管には、上流側から順に温調弁12と止水弁11とが設けられている。また、温調弁12には、給水配管16a、給湯配管16bが接続されている。
止水弁11は、流路の開閉を行うことでシャワー装置1への流体W1の流入を制御する。尚、止水弁11は、使用者が開閉操作を行うものとすることもできるし、制御部8により遠隔操作されるものとすることもできる。
温調弁12は、供給された水と湯とを混合し、その混合比率を変化させることでシャワー装置1へ流入させる流体W1の温度を調整する。
尚、止水弁11、温調弁12の形式は特に限定されるわけではなく、適宜選択することができる。また、止水弁11が温調弁12の上流側に設けられていてもよいし、温調弁12に止水弁11の機能を併せ持たせるようにしてもよい。また、止水弁11、温調弁12の少なくともいずれかをシャワー装置1に内蔵させるようにすることもできる。
【0045】
尚、シャワー装置1に供給される流体の流量を所定の値に保つために定流量弁を設けるようにすることもできる。定流量弁を設けるものとすれば、一次側に圧力変動が生じても影響されることなく、二次側に所定の流量の流体を流すことができる。また、高水圧環境にシャワー装置1を設ける場合においては、いわゆるリミッタとしての機能を果たさせることもできる。そのため、定流量弁を設けるようにすることが好ましい。
【0046】
次に、シャワー装置1の動作について例示をする。
図示しない温調弁12により温度の調整がされた流体W1(湯水)は、シャワー装置1の入水部に設けられた接続部9に導入される。接続部9に導入された流体W1は、支持部7を介して吐水部3に導入され、ノズル孔3cから吐水W2として吐出される。
この場合、吐水の開始/停止は、使用者が止水弁11を操作することにより行い、吐水の温度調整も使用者が温調弁12を操作することにより行う。そして、前述したように、移動動作の開始/停止や調整などは操作部18を操作することにより行う。
【0047】
図9〜図12は、操作部18からの操作を例示するためのフローチャートである。
図9に示すように、メインスイッチ18aが「ON」、すなわち制御電源が投入されている状態において、ムーブスイッチ18cが「ON」にされると、連結部4に電圧が印加される。すなわち、励磁コイル4cに通電がされアーマチュア4dがロータ4aの一方の主面(摩擦係合面)に吸引されて、入力軸15側に入力された動力が出力部4fの軸13に伝達可能とされる。そして、電動部2(例えば、パルスモータ)が駆動されることにより吐水部3の移動動作が開始される。尚、ムーブスイッチ18cが「ON」にされると、電動部2が駆動された後に連結部4に電圧が印加されるようにすることもできる。
【0048】
次に、ムーブスイッチ18cが「OFF」にされると、連結部4への給電が遮断(OFF)される。すなわち、励磁コイル4cへの通電が遮断されアーマチュア4dがロータ4aの一方の主面(摩擦係合面)から離隔される。そのため、入力軸15側に入力された動力の出力部4fの軸13への伝達が遮断される。その後、電動部2が停止される。このようにして吐水部3の移動動作の起動/停止が行われる。
この際、動力の伝達が遮断されているため、吐水部の反復運動を停止させてシャワー吐水を浴びる際には、使用者は手で吐水部の位置や角度を容易に微調整することができる。
【0049】
この場合、電動部2への停止指令がされた後に連結部4への給電遮断指令がされるようにすれば、慣性力のために電動部2の停止が遅れ、その分吐水部3の停止位置がオーバーランするおそれがある。そのため、連結部4への給電遮断指令を先に行うようにすることが好ましい。
尚、ムーブスイッチ18cが「ON」にされている状態で、移動角度調整スイッチ18d、18e、移動範囲調整スイッチ18f、移動速度調整スイッチ18gが操作されると、吐水部3の移動動作を継続しながら所望の調整ができるようになっている。
【0050】
図10に示すように、メインスイッチ18aが「ON」、すなわち制御電源が投入されている状態において、移動角度調整スイッチ18d、18eが「ON」にされると(押し続けられると)、連結部4に電圧が印加される。すなわち、励磁コイル4cに通電がされアーマチュア4dがロータ4aの一方の主面(摩擦係合面)に吸引されて、入力軸15側に入力された動力が出力部4fの軸13に伝達可能とされる。そして、電動部2(例えば、パルスモータ)が駆動されることにより吐水部3の移動動作が開始される。尚、移動角度調整スイッチ18d、18eが「ON」にされると、電動部2が駆動された後に連結部4に電圧が印加されるようにすることもできる。
【0051】
次に、移動角度調整スイッチ18d、18eが「OFF」にされると(離されると)、連結部4への給電が遮断(OFF)される。すなわち、励磁コイル4cへの通電が遮断されアーマチュア4dがロータ4aの一方の主面(摩擦係合面)から離隔される。そのため、入力軸15側に入力された動力の出力部4fの軸13への伝達が遮断される。その後、電動部2が停止される。このようにして、移動の開始点が所望の位置に調整される。
この際、動力の伝達が遮断されているため、吐水部の反復運動を停止させてシャワー吐水を浴びる際には、使用者は手で吐水部の位置や角度を容易に微調整することができる。
【0052】
この場合、電動部2への停止指令がされた後に連結部4への給電遮断指令がされるようにすれば、慣性力のために電動部2の停止が遅れ、その分吐水部3の停止位置がオーバーランするおそれがある。そのため、連結部4への給電遮断指令を先に行うようにすることが好ましい。
尚、移動角度調整スイッチ18d、18eが「ON」にされている状態で、ムーブスイッチ18cが操作されても、その指令を制御部8が受け付けないようにされている。
【0053】
図11に示すように、メインスイッチ18aが「ON」にされると、制御電源が投入(ON)される。そして、位置検出器14dにより移動位置(現在位置)が検出される。その後、移動位置が所定の位置になければ、連結部4に電圧が印加される。すなわち、励磁コイル4cに通電がされアーマチュア4dがロータ4aの一方の主面(摩擦係合面)に吸引されて、入力軸15側に入力された動力が出力部4fの軸13に伝達可能とされる。次に、電動部2(例えば、パルスモータ)が駆動されることにより吐水部3の移動動作が開始される。そして、位置検出器14dにより移動位置を検出し、移動位置が所定の位置に来るまで吐水部3の移動動作が続行される。この場合、移動位置の検出値に基づいて、電動部2の制御値(移動量)が決定される。
【0054】
また、位置検出器14dにより移動位置を検出し、移動位置が所定の位置にあれば、連結部4への給電が遮断(OFF)される。すなわち、励磁コイル4cへの通電が遮断されアーマチュア4dがロータ4aの一方の主面(摩擦係合面)から離隔される。そのため、入力軸15側に入力された動力の出力部4fの軸13への伝達が遮断される。その後、電動部2が停止される。
【0055】
尚、移動位置が所定の位置にあるか否かは、ホール素子14fの出力電圧値が所定値にあるか否かで判断する。また、位置検出器は位置検出器14dに限定されるわけではなく、適宜変更することができる。
以上のようにして、メインスイッチ18aが「ON」された場合に移動位置が所定の位置に設定(初期設定)される。
そのため、シャワー装置の不使用時に吐水部の位置や角度が変更されていたととしても、使用開始時には所定の位置や角度に自動的に戻されるため意図しない吐水を浴びることがなく、使用者は安心してシャワー装置を利用することができる。
【0056】
図12に示すように、メインスイッチ18aが「OFF」にされると、位置検出器14dにより移動位置(現在位置)が検出される。そして、移動位置が所定の位置になければ、連結部4に電圧が印加される。すなわち、励磁コイル4cに通電がされアーマチュア4dがロータ4aの一方の主面(摩擦係合面)に吸引されて、入力軸15側に入力された動力が出力部4fの軸13に伝達可能とされる。次に、電動部2(例えば、パルスモータ)が駆動されることにより吐水部3の移動動作が開始される。そして、位置検出器14dにより移動位置を検出し、移動位置が所定の位置に来るまで吐水部3の移動動作が続行される。この場合、移動位置の検出値に基づいて、電動部2の制御値(移動量)が決定される。
【0057】
また、位置検出器14dにより移動位置を検出し、移動位置が所定の位置にあれば、連結部4への給電が遮断(OFF)される。すなわち、励磁コイル4cへの通電が遮断されアーマチュア4dがロータ4aの一方の主面(摩擦係合面)から離隔される。そのため、入力軸15側に入力された動力の出力部4fの軸13への伝達が遮断される。その後、電動部2が停止される。そして、制御電源が遮断(OFF)され、パイロットランプ18bが消灯(OFF)される。
【0058】
尚、移動位置が所定の位置にあるか否かは、ホール素子14fの出力電圧値が所定値にあるか否かで判断する。また、位置検出器は位置検出器14dに限定されるわけではなく、適宜変更することができる。
以上のようにして、メインスイッチ18aが「OFF」された場合に移動位置が所定の位置に設定される(運転終了時の位置設定)。
そのため、突然吐水を開始しても、吐水部が所定の方向を向いているため意図しないシャワー吐水を浴びることがなく、使用者は安心してシャワー装置を利用することができる。また、壁面と吐水部の角度を合わせることや複数の吐水部の角度を合わせることができ、シャワー装置の不使用時の意匠性にも優れている。
【0059】
図13、図14は、移動動作中における制御を例示するためのフローチャートである。 図13に示すように、電動部2(例えば、パルスモータ)が駆動されている状態(移動動作中)において、位置検出器14dにより移動位置(現在位置)が検出される。そして、移動位置が移動端になければ(移動端位置を示す電圧値でなければ)、電動部2の駆動が継続される(移動動作が継続される)。また、移動位置が移動端にあれば、電動部2に反転の指示が出され、移動方向が反転される。この検出は、電動部2が駆動されている状態において常時行われる。
【0060】
このようにすれば、移動端における反転動作を円滑に行わせることができる。特に、移動端付近で移動角度調整スイッチ18d、18e、移動範囲調整スイッチ18fの操作をすると、電動部2への指令値が可動範囲を超える(移動端位置を超える)場合がある。本実施の形態によれば、このような場合であっても移動端において確実な反転動作を行わせることができる。
そのため、吐水部に円滑な反復運動を行わせることができ、信頼性の高いシステムとなる。
【0061】
また、制御部8の制御回路内に過負荷検出回路を設けて、電動部2の過負荷を検出するようにすれば、以下の制御を行うことができる。
図14に示すように、電動部2(例えば、パルスモータ)が駆動されている状態(移動動作中)において、過負荷検出回路により電動部2の電流値が検出される(過負荷が検出される)。そして、検出値が所定の範囲にあれば、移動動作が継続される。すなわち、連結部4への給電が継続され、電動部2の駆動が継続される。この検出は、電動部2が駆動されている状態において常時行われる。そして、検出値が所定の範囲になければ(過負荷を検出した場合には)、連結部4への給電が遮断(OFF)されて、電動部2が停止される。尚、過負荷検出回路は、例示をした電流検出によるものに限定されるわけではなく、適宜変更することができる。
本実施の形態によれば、電動部2や減速部5などの破損を防止することができる。
【0062】
また、使用者が吐水部3を把持して好みの移動角度(移動位置)に変更する場合においても、過負荷を検出し連結部4への給電を遮断(OFF)することで、吐水部3の移動角度の変更をいつでも容易に行うことができるようになる。吐水部3と、減速部5や電動部2とが連結された状態では、歯車損失などのために吐水部3側(出力側)を移動させるために大きな力が必要となる。しかしながら、本実施の形態によれば、連結部4において入力軸15側と出力部4f側とが分離されるので、吐水部3を減速部5や電動部2と分離することができ、吐水部3を容易に移動させることができるようになる。そのため、移動角度をいつでも簡易かつ容易に変更することができ便利である。また、そのようにしても電動部2や減速部5などの破損を防止することができ、安全性も確保することができる。
【0063】
次に、他の実施の形態にかかる連結部について例示をする。
図15は、連結部40により動力伝達が遮断された場合を例示するための模式図である。尚、図15(a)は模式断面図であり、図15(b)は図15(a)におけるE−E矢視断面図である。
図16は、連結部40により動力が吐水部側に伝達された場合を例示するための模式図である。
尚、図4、図5において例示をしたものと同様の部分には、同じ符号を付しその説明は省略する。
【0064】
図15(a)、(b)、図16に示すように、連結部40には、ロータ4aと、微小間隙を介してロータ4aの主面に対向して設けられるアーマチュア40dと、出力部4fと、操作カム40hと、を備えている。
【0065】
アーマチュア40dは、円環状部材であって、ロータ4aの一方の主面(摩擦係合面)に微小ギャップを介して平行に対向配置されている。アーマチュア40dの円周上には、軸40gが周方向に一定間隔で突出するようにして設けられている。また、軸40gは、出力部4fに設けられた貫通孔を挿通するようにして設けられ、軸40gの他方の端面には円環状のプレート40iが設けられている。そして、プレート40iと出力部4fとの間に設けられた弾性体4eによりアーマチュア40dが出力部4fに向けて付勢されるようになっている。
【0066】
また、出力部4fに設けられた貫通孔部分には、図示しないラッチ機構が設けられアーマチュア40dとロータ4aの主面(摩擦係合面)とが当接された状態(図16の状態)を保持可能となっている。尚、アーマチュア40dをロータ4aの主面側に再度突出させるよう付勢すれば保持が解除され、弾性体4eの付勢力によりアーマチュア40dと出力部4fとが当接された状態(図15(a)の状態)となる。
【0067】
操作カム40hは、外周が曲線で構成される板状のカム部40h1と、カム部40h1の主面に略垂直に設けられた軸部40h2と、を備えている。そして、軸部40h2は、例えば、制御部8に設けられた操作部に移動自在かつ突出するように設けられている。そのため、使用者が軸部40h2を移動させることで、カム部40h1が移動するようになっている。また、カム部40h1が移動することで、カム部40h1の凸端とプレート40iとが当接し、プレート40i(アーマチュア40d)を弾性体4eの付勢力に抗してロータ4aへ移動させることができるようになっている。尚、軸部40h2にモータやソレノイドなどの駆動源を設け、ムーブスイッチ18cなどを押すことで動作させるようにすることもできる。
【0068】
また、操作カム40hには、図示しない電気接点などが設けられ、操作カム40hの移動位置から、電動部2の起動/停止ができるようになっている。例えば、図15(a)の状態では電動部2が停止され、図16の状態では電動部2が起動されるようになっている。
【0069】
次に、連結部40の作用について説明をする。
図15に示すように、弾性体4eによりアーマチュア40dが出力部4fに向けて付勢されている場合には、アーマチュア40dがロータ4aから離隔される。その結果、入力軸15側に入力された動力の出力部4fの軸13への伝達が遮断されることになる。すなわち、電動部2により発生した回転力の吐水部3への伝達が遮断されることになる。
【0070】
図16に示すように、操作カム40hを移動させることで、プレート40i(アーマチュア40d)が弾性体4eの付勢力に抗してロータ4aへ移動し、アーマチュア40dがロータ4aの主面(摩擦係合面)と当接する。その結果、アーマチュア40dを介してロータ4aと出力部4fとが連結され、入力軸15側に入力された動力が出力部4fの軸13に伝達されることになる。すなわち、電動部2により発生した回転力が吐水部3に伝達されることになる。
【0071】
次に、操作部分の動作を例示する。
図17は、操作部分の動作を例示するための模式図である。尚、図中の矢印は、操作の流れを表している。
離隔状態(図15の状態)から連結状態(図16の状態)に移行させるための連結操作を行う場合には、上側矢印の手順の操作を行う。すなわち、左側の図に示すように上方に凸の向きの操作カム40hを時計回りに移動させ、中央の図に示すように右方に凸となるような向きにする。この際、前述したように、プレート40i(アーマチュア40d)が弾性体4eの付勢力に抗してロータ4aへ移動し、アーマチュア40dがロータ4aの主面(摩擦係合面)と当接する。そして、ラッチ機構にて、当接状態が保持される。次に、さらに操作カム40hを時計回りに移動させ、右側の図に示すように、下方に凸となるような向きにする。その結果、操作カム40hとプレート40iとが離隔され、図16に示した状態となる。
【0072】
連結状態(図16の状態)から離隔状態(図15の状態)に移行させるための離隔操作を行う場合には、下側矢印の手順の操作を行う。すなわち、右側の図に示すように下方に凸の向きの操作カム40hを反時計回りに移動させ、中央の図に示すように右方に凸となるような向きにする。この際、前述したように、ラッチ機構による保持が解除される。次に、さらに操作カム40hを反時計回りに移動させ、右側の図に示すように、上方に凸となるような向きにする。この際、プレート40i(アーマチュア40d)が弾性体4eの付勢力により出力部4f側へ移動し、アーマチュア40dがロータ4aの主面(摩擦係合面)から離隔され、図15に示した状態となる。
【0073】
図18は、移動用操作カムによる移動操作を例示するためのフローチャートである。 操作カム40h(移動用操作カム)の連結操作(図17の上側矢印の操作)が行われると、アーマチュア40dがロータ4aの主面(摩擦係合面)と当接し、入力側と出力側とが連結される。そのため、入力軸15側に入力された動力が出力部4fの軸13に伝達可能とされる。そして、電動部2(例えば、パルスモータ)が駆動されることにより吐水部3の移動動作が開始される。尚、電動部2の駆動は、操作カム40hに設けられた、図示しない電気接点などにより行われる。
【0074】
次に、操作カム40h(移動用操作カム)の離隔操作(図17の下側矢印の操作)が行われると、アーマチュア40dがロータ4aの主面(摩擦係合面)から離隔し、入力側と出力側とが遮断される。その後、電動部2が停止される。このようにして吐水部3の移動動作の起動/停止が行われる。
【0075】
以上は、操作カム40hを吐水部3の移動の開始/停止を行うためのもの(前述のムーブスイッチ18cに相当するもの)として例示をしたが、移動の開始点を調整するためのもの(移動角度調整スイッチ18d、18e)とすることもできる。尚、移動の開始点を調整するための操作カム(移動角度調整用操作カム)の構成は、前述したものと同様のため、その説明は省略する。
【0076】
図19は、移動角度調整用操作カムによる移動角度調整操作を例示するためのフローチャートである。
移動角度調整用操作カムの連結操作(図17の上側矢印の操作)が行われると、アーマチュア40dがロータ4aの主面(摩擦係合面)と当接し、入力側と出力側とが連結される。そのため、入力軸15側に入力された動力が出力部4fの軸13に伝達可能とされる。そして、電動部2(例えば、パルスモータ)が駆動されることにより吐水部3の移動動作が開始される。尚、電動部2の駆動は、移動角度調整用操作カムに設けられた、図示しない電気接点などにより行われる。
【0077】
次に、移動角度調整用操作カムの離隔操作(図17の下側矢印の操作)が行われると、アーマチュア40dがロータ4aの主面(摩擦係合面)から離隔し、入力側と出力側とが遮断される。その後、電動部2が停止される。このようにして吐水部3の移動の開始点の調整が行われる。
尚、操作カムの軸部などにモータやソレノイドなどの駆動源を設けて動作させる場合には、図11に例示をした「初期設定」、図12に例示をした「運転終了時の位置設定」、図14に例示をした「過負荷を検出した場合」にも適用させることができる。
【0078】
図20は、本発明の第2の実施の形態に係るシャワー装置の構成を例示するための模式図である。
図20に示すように、シャワー装置30は、電動部2、吐水部33、連結部4、減速部35、筐体36、接続部39、位置検出器14、可撓性配管37、図示しない制御部などを備えている。また、シャワー装置30への給水流路を形成する配管には、図示しない止水弁や温調弁などが設けられている。また、シャワー装置30の外部には、シャワー装置30に所定の電圧の電力を供給するための図示しないトランスなどが設けられている。そして、図示しない温調弁の入水口に供給された湯水などの流体は、吐水部33のノズル孔33cから吐水W2(シャワー吐水)として吐出可能とされている。
【0079】
吐水部33は、内部に空間33dを有する直方体形状の本体33aと、本体33aの前面に設けられ複数のノズル孔33cを有するノズルプレート33bを備えている。そして、本体33aの内部に設けられた空間33dとノズル孔33cとが連通されている。
【0080】
本体33aの軸方向端面には軸33eが突出するようにして設けられている。そして、軸33eが筐体36の側面に移動自在に保持されている。また、本体33aの背面には、空間33dに連通する入水口33fが設けられ、入水口33fには可撓性配管37を介して接続部39が接続されている。接続部39は、内部に流路が設けられ、流路の一端には可撓性配管37が接続され、流路の他端にはシャワー装置30への給水流路が接続されている。そのため、シャワー装置30の外部から接続部39に導入された流体は、可撓性配管37を介して空間33d内に導入され、ノズル孔33cから吐水W2として吐出可能となっている。
【0081】
筐体36は、箱状を呈し、電動部2、連結部4、減速部35、接続部39などを収納する。尚、外面を覆うカバーを別途設けるようにすることもできる。
筐体36は、例えば、浴室やシャワー室などの壁面に取り付けられ、筐体36を介してシャワー装置30が壁面などに固定されるようになっている。また、筐体36や図示しないカバーは、耐食性材料からなるものとすることが好ましく、例えば、合成樹脂、ステンレスなどの耐食性金属などとすることができる。
【0082】
減速部35は、内部に図示しない歯車列を備えている。また、減速部35の入力側は電動部2の出力側と機械的に連結され、減速部35の出力側は連結部4の入力側と機械的に連結されている。また、軸13(連結部4の出力側)が、リンクや歯車などの連結手段32を介して吐水部33の本体33aと機械的に連結されている。そのため、電動部2の回転力を吐水部33に伝達することができ、吐水部33を移動させることができる。また、連結部4により移動の起動/停止を切り換えることもできる。
また、その他、定流量弁や流量調整弁などを適宜設けるようにすることもできる。
尚、シャワー装置30の作用については、前述したシャワー装置1と同様のため、その説明は省略する。
【0083】
図21は、本実施の形態に係るシャワー装置の外観を例示するための模式斜視図である。 図21(a)は、吐水部33が移動の上端にある場合を表している。この場合、吐水W2は上側に向けて行われる。
図21(b)は、吐水部33が移動の中央にある場合を表している。この場合、吐水W2は水平に向けて行われる。
図21(c)は、吐水部33が移動の下端にある場合を表している。この場合、吐水W2は下側に向けて行われる。
この場合、前述したように、操作部18に設けられた各種のスイッチを操作することで、移動動作の開始や停止、移動の開始点の調整、移動範囲の調整、移動速度の調整などを行うことができる。また、前述した「過負荷の検出」により吐水部3と減速部5や電動部2とが分離等(第2の連結状態を含む)されるので、使用者が吐水部33を把持して好みの位置や角度に変更することもできる。
【0084】
以上述べてきた本発明においては、電動部からの出力の伝達を制御する連結部を設けるようにしているので、使用者が手で直接、吐水部を容易に動かすことができる。そのため、使用者が手で直接吐水部を動かすことで、使用者の好みの位置や角度に吐水部を容易に調整することができ、シャワー装置としての使い勝手を大幅に向上させることができる。
【0085】
以上、本発明の実施の形態について例示をした。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。
例えば、前述の実施の形態に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。
例えば、シャワー装置1、シャワー装置30などが備える各要素の形状、寸法、材質、配置などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
また、前述した各実施の形態が備える各要素は、可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
【図面の簡単な説明】
【0086】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係るシャワー装置の構成を例示するための模式図である。
【図2】本実施の形態に係るシャワー装置の外観を例示するための模式斜視図である。
【図3】図2に例示をするシャワー装置の模式断面図である。
【図4】連結部により動力伝達が遮断された場合を例示するための模式図である。
【図5】連結部により動力が吐水部側に伝達された場合を例示するための模式図である。
【図6】位置検出器を例示するための模式断面図である。
【図7】位置検出器を例示するための模式断面図である。
【図8】操作部を例示するための模式図である。
【図9】操作部からの操作を例示するためのフローチャートである。
【図10】操作部からの操作を例示するためのフローチャートである。
【図11】操作部からの操作を例示するためのフローチャートである。
【図12】操作部からの操作を例示するためのフローチャートである。
【図13】移動動作中における制御を例示するためのフローチャートである。
【図14】移動動作中における制御を例示するためのフローチャートである。
【図15】連結部により動力伝達が遮断された場合を例示するための模式図である。
【図16】連結部により動力が吐水部側に伝達された場合を例示するための模式図である。
【図17】操作部分の動作を例示するための模式図である。
【図18】移動用操作カムによる移動操作を例示するためのフローチャートである。
【図19】移動角度調整用操作カムによる移動角度調整操作を例示するためのフローチャートである。
【図20】本発明の第2の実施の形態に係るシャワー装置の構成を例示するための模式図である。
【図21】本実施の形態に係るシャワー装置の外観を例示するための模式斜視図である。
【符号の説明】
【0087】
1 シャワー装置、2 電動部、3 吐水部、3c ノズル孔、4 連結部、4a ロータ、4b ステータ、4c 励磁コイル、4d アーマチュア、4e 弾性体、4f 出力部、5 減速部、6 筐体、7 支持部、8 制御部、9 接続部、14 位置検出器、14a 位置検出器、14b 抵抗体、14c ブラシ、14d 位置検出器、14e 磁石、14f ホール素子、18 操作部、18a メインスイッチ、18b パイロットランプ、18c ムーブスイッチ、18d 移動角度調整スイッチ、18e 移動角度調整スイッチ、18f 移動範囲調整スイッチ、18g 移動速度調整スイッチ、30 シャワー装置、33 吐水部、33c ノズル孔、35 減速部、36 筐体、37 可撓性配管、39 接続部、40 連結部、40d アーマチュア、40h 操作カム、40i プレート、40g 軸
【技術分野】
【0001】
本発明は、シャワー装置に関し、特に、シャワーノズルの吐水位置や吐水方向を自動で反復的に変化させることを可能としたシャワー装置に関する。
【背景技術】
【0002】
浴室やシャワールームなどに設けられたシャワーシステムにおいては、フレキシブルホースを介して給水栓に接続された吐水部を使用者が把持して身体の各部にシャワー吐水させている。このとき、使用者は、把持した吐水部を動かさなければならず、また、吐水部を把持した側の手を他の作業に使えなくなるなどの問題があった。この点に鑑み、モータを用いて吐水部を移動させ吐水位置や吐水方向を変化させるシャワー装置が提案されている(例えば、特許文献1を参照)。このようなシャワー装置により、使用者は変化に富んだ広範囲なシャワー吐水を手放しで浴びることができる。
【特許文献1】特開平2−19117号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
しかしながら、特許文献1に開示がされているシャワー装置においては、吐水部とモータとの間の連結状態は制御されていなかった。つまり、使用者が自分の好みに合わせて吐水部の位置や角度を手で調節することが困難となっていた。
特に、髪を洗いたい場合や、肩や腰などを集中的に暖めたり刺激したい場合には、シャワー吐水の方向や位置を固定する方が使い勝手がよいため、使用者はシャワー装置の動きを停止させて浴びるようになる。
この際、使用者が手で直接、吐水部を動かすことで、使用者の好みの位置や角度に吐水部を容易に調整できることが望ましいが、特許文献1のシャワー装置では、吐水部とモータとの間の連結状態を制御していないため大きな力が必要となっていた。
【0004】
本発明は、電動部により吐水部の位置や角度を移動させることが可能であって、使用者が手で直接、吐水部を動かすことにより、使用者の好みの位置や角度に吐水部を容易に移動できるシャワー装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明の一態様によれば、電動部と、前記電動部の出力側に設けられ、前記電動部からの出力の伝達を制御する連結部と、前記連結部の出力側に設けられ、前記電動部からの出力により反復運動する吐水部と、前記吐水部に流体を供給する流路と、前記電動部と、前記連結部と、の制御を行う制御部と、を備え、前記制御部は、前記連結部を、第1の連結状態と、前記第1の連結状態よりも伝達トルクの小さい第2の連結状態または連結の解除状態と、に切り換え可能であることを特徴とするシャワー装置が提供される。
【発明の効果】
【0006】
本発明によれば、電動部により吐水部の位置や角度を移動させることが可能であって、使用者が手で直接、吐水部を動かすことにより、使用者の好みの位置や角度に吐水部を容易に移動できるシャワー装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【0007】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について例示をする。尚、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
図1は、本発明の第1の実施の形態に係るシャワー装置の構成を例示するための模式図である。
また、図2は、本実施の形態に係るシャワー装置の外観を例示するための模式斜視図である。 また、図3は、図2に例示をするシャワー装置の模式断面図である。尚、図3は、図2におけるA−A矢視断面図である。
【0008】
図1乃至図3に示すように、シャワー装置1は、電動部2、吐水部3、連結部4、減速部5、筐体6、支持部7、制御部8、接続部9、位置検出器14を備えている。また、シャワー装置1への給水流路16を形成する配管には、止水弁11と、温調弁12と、が設けられている。また、シャワー装置1の外部には、シャワー装置1に所定の電圧の電力を供給するためのトランス10が設けられている。そして、温調弁12の入水口に供給された湯水などの流体は、吐水部3のノズル孔3cから吐水W2(シャワー吐水)として吐出可能とされている。
【0009】
図2、図3に示すように、吐水部3は、円筒状の本体3aの半径方向に平坦部を有し、平坦部には複数のノズル孔3cが設けられたノズルプレート3bが備えられている。また、図3に示すように、本体3aの内部に設けられた空間3dとノズル孔3cとが連通されている。本体3aの一方の軸方向端面には、内部に流路を有する軸3eが突出するように設けられ、他方の軸方向端面には、円形断面の孔3fが設けられている。そして、軸3eに設けられた流路と、本体3aの内部に設けられた空間3dとが連通されている。
【0010】
軸3eと、孔3fに装着された軸13とにより、本体3aが保持されるとともに、軸3eに設けられた流路を介して、流体W1が空間3d内に流入可能となっている。そして、本体3aが矢印R(図2参照)の方向に移動自在とされるとともに、空間3d内に流入した流体W1が、吐水W2としてノズル孔3cから吐出可能とされている。
【0011】
電動部2は、例えば、パルスモータなどの制御モータとすることができ、回転数、回転速度、回転角度などが制御可能とされている。ただし、これに限定されるわけではなく、電気エネルギーを機械エネルギーに変換可能なものを適宜選択することができる。
【0012】
複数の歯車からなる減速部5は、電動部2の出力側に設けられ、この減速部5により、電動部2の回転数が所定の値に減速される。ここで、リラクゼーションや美容健康増進などを目的とする場合には、数ヘルツ以下の比較的ゆっくりとした速度で吐水部3を反復運動(スイング)させて、例えば、人体の所定範囲に均一に吐水を噴射するようにすることが好ましい。本実施の形態においては、減速部5により電動部2の回転を減速させるようにしているので、吐水部3を比較的ゆっくりとした速度で反復運動させる場合においても電動部2の回転数を高くすることができる。そのため、高いトルクを安定して発生させることができ、吐水部3の動作を安定させることができる。尚、減速部5に設けられる歯車の数、歯数、ピッチ円直径、減速の段数などは図示したものに限定されるわけではなく、適宜変更することができる。
【0013】
支持部7には、流出部7aと流入部7bとが設けられ、流出部7aの端面に設けられた開口と流入部7bの端面に設けられた開口とが連通するように、その内部に流路が設けられている。また、流出部7aの開口近傍に設けられた孔には、軸3eがシール部材19を介して液密に装着されている。すなわち、軸3eは支持部7に対して移動自在に装着されており、吐水部3が支持部7に液密かつ移動自在に保持されていることになる。
【0014】
尚、シール部材19と軸3eとの間には摺動抵抗があるが、これを意図しない移動の抑制に利用することができる。例えば、連結部4が後述する「連結の解除状態」となった場合に、吐水部3からの吐水による反力で、吐水部3が移動されてしまうことを抑制することができる。すなわち、シール部材19は、吐水部3が移動されることを抑制する移動抑制手段ともなる。
【0015】
また、吐水部3の意図しない移動を抑制するものを移動抑制手段として別途設けるようにすることもできる。例えば、回転部分に摩擦抵抗を与えるものを例示することができる。尚、移動抑制手段により与えられる力の大きさは、吐水部3の意図しない移動を抑制することができる程度で足り、例えば、吐水部3からの吐水による反力に抗する程度とすることができる。また、移動抑制手段に加える力を調整するなどして、移動抑制手段により与えられる力の大きさを調整するようにしてもよい。
【0016】
接続部9には、流出部9aと流入部9bとが設けられ、流出部9aの端面に設けられた開口と流入部9bの端面に設けられた開口とが連通するように、その内部に流路が設けられている。また、流出部9aは、支持部7の流入部7bに設けられた開口に液密に装着され、流入部9bには給水流路16を形成する配管が液密に装着されている。
この支持部7、接続部9に設けられた流路が吐水部3に流体を供給する流路となる。
【0017】
筐体6には、電動部2、連結部4、減速部5、支持部7、接続部9などを取り付けるフレーム6aと、これらや配管部材などを覆うようにして収納するカバー6bとが設けられている。フレーム6aは、例えば、浴室やシャワー室などの壁面に取り付けられ、フレーム6aを介してシャワー装置1が壁面などに固定されるようになっている。また、フレーム6a、カバー6bは、耐食性材料からなるものとすることが好ましく、例えば、合成樹脂や、ステンレスなどの耐食性金属などからなるものとすることができる。
【0018】
連結部4は、減速部5の出力側に設けられ、減速部5からの出力の伝達を制御する。すなわち、電動部2と吐水部3との間における動力伝達を制御する。また、前述した吐水部3は、連結部4の出力側に設けられ、減速部5からの出力により移動するようになっている。そのため、連結部4により動力が伝達された場合には、軸13に装着された吐水部3の本体3aが矢印Rの方向に反復運動される。そして、電動部2を制御することで、吐水部3を移動させながら吐水をしたり、移動を停止させた状態で吐水をしたりすることができるようになっている。
【0019】
図4は、連結部4により動力伝達が遮断された場合を例示するための模式図である。尚、図4(a)は模式断面図であり、図4(b)は図4(a)におけるB−B矢視断面図である。
図5は、連結部4により動力が吐水部側に伝達された場合を例示するための模式図である。
【0020】
図4、図5に示すように、連結部4には、入力軸15を介して減速部5と接続されたロータ4aと、微小間隙を介してロータ4aの一方の主面に対向して設けられるステータ4bと、微小間隙を介してロータ4aの他方の主面に対向して設けられ、ロータ4aと離接可能なアーマチュア4dと、ステータ4bの内部に設けられ、通電されることによりアーマチュア4dをロータ4aの主面に吸着させる励磁コイル4cと、アーマチュア4dと一体回転可能な出力部4fと、を備えている。
【0021】
ロータ4aは、円盤状部材であって、入力軸15に嵌合、固定されている。また、入力軸15には、球軸受などのような軸受け17を介してステータ4bと出力部4fとが回転自在に設けられている。
【0022】
ステータ4bは、円筒状部材であって、フレーム6aなどに固定されている。そのため、静止するステータ4bに対してロータ4aが回転可能となっている。ステータ4bの内部に設けられた励磁コイル4cからは、給電のための図示しない配線がステータ4bの外部に向けて延在している。
【0023】
アーマチュア4dは、金属製部材からなる円環状部材であって、ロータ4aの一方の主面(摩擦係合面)に微小ギャップを介して平行に対向配置されている。アーマチュア4dの円周上には、有頭軸4gが周方向に一定間隔で突出するようにして設けられている。また、有頭軸4gは、出力部4fに設けられた貫通孔を挿通するようにして設けられ、有頭軸4gの頭部と出力部4fの間に設けられた弾性体4eによりアーマチュア4dが出力部4fに向けて付勢されるようになっている。
【0024】
弾性体4eは、アーマチュア4dに付勢力が与えられるものであればよく、例えば、コイルバネ、板バネ、ゴムなどとすることができる。
【0025】
出力部4fの一端からは軸13が突出するようにして設けられ、前述したように吐水部3の孔3fに軸13が装着されている。尚、出力部4fと軸13とは、一体とされていてもよいし、別体のものを組み付けるようにしてもよい。入力軸15は、一端がステータ4bの端面から突出するようにして設けられ、減速部5の歯車が取り付けられている。
【0026】
ここで、連結部4により伝達される動力は、アーマチュア4dとロータ4aとの間に発生する摩擦力により決められる。この際、励磁コイル4cへの通電量を制御することでアーマチュア4dとロータ4aとの間に発生する摩擦力を制御することができるので、動力の遮断のみならず、連結部4により伝達される動力の大きさをも制御することができる。例えば、図5に示した場合でも、電動部2を駆動している際は、連結部4を「第1の連結状態(例えば、電動部2の定格トルクをスベリなく伝達することができる状態)」とし、電動部2を停止させる際は、連結部4を「第1の連結状態」よりも伝達トルクの小さい「第2の連結状態」に切り換えることができる。また、図4に示したように「連結の解除状態」にも切り換えることができる。
【0027】
ここで、電動部2を停止させる際に連結部4を「第2の連結状態(伝達トルクの小さい状態)」に切り換えるものとすれば、使用者が吐水部3を把持して好みの移動位置に変更することが容易となる。吐水部3と、減速部5や電動部2とが連結された状態では、歯車損失などのために吐水部3側(出力側)を移動させるためには大きな力が必要となる。しかしながら、「第2の連結状態」に切り換えるものとすれば、連結部4において「スベリ」を生じさせることができるので、吐水部3を容易に移動させることができるようになる。そのため、移動の停止時に、移動位置を簡易かつ容易に変更することができ便利である。また、そのようにしても電動部2や減速部5などの破損を防止することができる。
【0028】
また、電動部2を停止させる際に、連結部4を「第2の連結状態」とすることで、吐水部3からの吐水による反力で、吐水部3が移動することを抑制することもできる。尚、その他の場合における連結部4の制御については後述する。
【0029】
また、弾性体4eの付勢力の向きを逆にして、アーマチュア4dとロータ4aとが常時当接するようにし、励磁コイル4cへの通電量により摩擦力を制御するようにすることもできる。この場合は、アーマチュア4dとロータ4aとの間にスベリを発生させて回転力の遮断や伝達される回転力の大きさを制御する。
【0030】
次に、連結部4の作用について説明をする。
図4に示すように、ステータ4bの内部に設けられた励磁コイル4cへの通電を遮断すると、弾性体4eの作用によりアーマチュア4dがロータ4aから離隔される。その結果、入力軸15側に入力された動力の出力部4fの軸13への伝達が遮断されることになる。すなわち、電動部2により発生した回転力の吐水部3への伝達が遮断されることになる。
【0031】
図5に示すように、ステータ4bの内部に設けられた励磁コイル4cに通電をすると、励磁コイル4cにより電磁力が発生し、弾性体4eの付勢力に抗してアーマチュア4dがロータ4aの一方の主面(摩擦係合面)に吸引される。その結果、アーマチュア4dを介してロータ4aと出力部4fとが連結され、入力軸15側に入力された動力が出力部4fの軸13に伝達されることになる。すなわち、電動部2により発生した回転力が吐水部3に伝達されることになる。この際、励磁コイル4cへの通電量を制御することでアーマチュア4dとロータ4a間に発生する摩擦力を制御することができるので、連結部4により伝達される動力の大きさをも制御することができる。
【0032】
位置検出器14は、連結部4の出力側に設けられ、吐水部3の移動位置(移動角度)を検出するためのものである。
図6は、位置検出器14aを例示するための模式断面図である。尚、図6(b)は、図6(a)におけるC−C矢視断面図である。
【0033】
図6に示すように、位置検出器14aには、抵抗体14bと、ブラシ14cとが設けられている。抵抗体14bは、導電材料からなりフレーム6aなどに固定されている。また、ブラシ14cは、出力部4fに固定されその先端が抵抗体14bと当接するようになっている。そのため、吐水部3の移動にともない、出力部4fを介してブラシ14cが移動するようになっている。この際、ブラシ14cは、抵抗体14bの表面を摺動しながら移動するようになっている。また、抵抗体14b一方の端部には電圧が印加され、他方の端部は接地されている。そのため、抵抗体14b上におけるブラシ14cの位置(吐水部3の移動位置)を電圧の値から知ることができる。
【0034】
図7は、位置検出器14dを例示するための模式断面図である。尚、図7(b)は、図7(a)におけるD−D矢視断面図である。
【0035】
図7に示すように、位置検出器14dには、磁石14eと、ホール素子14fとが設けられている。磁石14eは、出力部4fの軸13に設けられ、吐水部3の移動にともない移動されるようになっている。ホール素子14fは、ホール効果を利用した磁気センサであり、磁石の発生する磁界を検出し、その大きさに比例したアナログ信号を出力する。また、ホール素子14fは、フレーム6aなどに固定されている。
【0036】
ここで、吐水部3が移動すると軸13に設けられた磁石14eも移動する。そのため、移動方向や移動角度に応じてS極14e1またはN極14e2の一方の磁界の影響が増加することになりホール素子14fの出力電圧が増減することになる。その結果、ホール素子14fの出力電圧の値から吐水部3の移動位置を知ることができる。
【0037】
また、位置検出器は、例えば、複数のフォトダイオードと、フォトダイオードと同数の光学トラックを有する円板とを備え、光学トラックに設けられた明暗模様(2値化コード)により移動位置(移動角度)の絶対値を知るようなものとすることができる。ただし、これに限定されるわけではなく適宜選択することができる。
【0038】
制御部8には、使用者が制御部8への指令を入力する操作部18と、図示しない演算部、整流部などが設けられている。
図8は、操作部18を例示するための模式図である。
操作部18には、メインスイッチ18a、パイロットランプ18b、ムーブスイッチ18c、移動角度調整スイッチ18d、18e、移動範囲調整スイッチ18f、移動速度調整スイッチ18gが備えられている。
【0039】
メインスイッチ18aは、制御電源の入/切を行うためのものであり、パイロットランプ18bは、例えば、電源投入により点灯するなどして現在の状態を表示するためのものである。ムーブスイッチ18cは、吐水部3の移動の開始/停止を行うためのものであり、移動角度調整スイッチ18d、18eは、移動の開始点を調整するためのものである。例えば、移動角度調整スイッチ18dを押すことで吐水部3が上方に移動し、移動角度調整スイッチ18dを離した所を調整後の移動の開始点とすることができる。また、移動角度調整スイッチ18eを押すことで吐水部3が下方に移動し、移動角度調整スイッチ18eを離した所を調整後の移動の開始点とすることができる。移動範囲調整スイッチ18fは、移動範囲調整を調整するためのものであり、例えば、押すたびごとに移動範囲の大きさが段階的に切り換えられるようにすることができる。移動速度調整スイッチ18gは、移動速度を調整するためのものであり、例えば、押すたびごとに移動速度の速さが段階的に切り換えられるようにすることができる。
【0040】
本実施の形態においては、移動角度調整スイッチ18d、18eを設けて、移動の開始点を調整するようにしているため、体格差に応じた適切な吐水をさせることができる。例えば、前回の使用者にとっては好適な吐水であっても、体格によっては顔に直接かかるような吐水となる場合がある。そのような場合には、移動角度調整スイッチ18d、18eを操作することで、使用者の体格に応じた好適な吐水となるように移動の位置を調整することができる。
【0041】
尚、操作部18の構成は例示したものに限定されるわけではなく、適宜変更することができる。例えば、メインスイッチ18aとムーブスイッチ18cとの機能を併せ持つスイッチを設けるようにすることもできるし、吐水の開始/停止を入力するスイッチを新たに設けるようにすることもできる。
【0042】
制御部8においては、操作部18からの入力、位置検出器14からの入力、後述する過負荷検出回路からの入力などに基づいて、電動部2や連結部4などの制御を行う。例えば、制御部8は、連結部4を、「第1の連結状態」、「第2の連結状態」、「連結の解除状態」、のいずれかに切り換えるようにすることができる。尚、入力情報に基づく処理は図示しない演算部において行われる。制御部8に設けられた図示しない整流部は、トランス10を介して供給される交流電圧を直流電圧にする。
【0043】
シャワー装置1の外部には、電源電圧を所定の電圧に降圧させるためのトランス10が設けられ、トランス10の2次側が制御部8に設けられた図示しない整流部と接続されている。尚、トランス10をシャワー装置1の内部に設けてもよいし、制御部8に設けられた図示しない整流部をシャワー装置1の外部に設けてもよい。
【0044】
シャワー装置1への流路を形成する配管には、上流側から順に温調弁12と止水弁11とが設けられている。また、温調弁12には、給水配管16a、給湯配管16bが接続されている。
止水弁11は、流路の開閉を行うことでシャワー装置1への流体W1の流入を制御する。尚、止水弁11は、使用者が開閉操作を行うものとすることもできるし、制御部8により遠隔操作されるものとすることもできる。
温調弁12は、供給された水と湯とを混合し、その混合比率を変化させることでシャワー装置1へ流入させる流体W1の温度を調整する。
尚、止水弁11、温調弁12の形式は特に限定されるわけではなく、適宜選択することができる。また、止水弁11が温調弁12の上流側に設けられていてもよいし、温調弁12に止水弁11の機能を併せ持たせるようにしてもよい。また、止水弁11、温調弁12の少なくともいずれかをシャワー装置1に内蔵させるようにすることもできる。
【0045】
尚、シャワー装置1に供給される流体の流量を所定の値に保つために定流量弁を設けるようにすることもできる。定流量弁を設けるものとすれば、一次側に圧力変動が生じても影響されることなく、二次側に所定の流量の流体を流すことができる。また、高水圧環境にシャワー装置1を設ける場合においては、いわゆるリミッタとしての機能を果たさせることもできる。そのため、定流量弁を設けるようにすることが好ましい。
【0046】
次に、シャワー装置1の動作について例示をする。
図示しない温調弁12により温度の調整がされた流体W1(湯水)は、シャワー装置1の入水部に設けられた接続部9に導入される。接続部9に導入された流体W1は、支持部7を介して吐水部3に導入され、ノズル孔3cから吐水W2として吐出される。
この場合、吐水の開始/停止は、使用者が止水弁11を操作することにより行い、吐水の温度調整も使用者が温調弁12を操作することにより行う。そして、前述したように、移動動作の開始/停止や調整などは操作部18を操作することにより行う。
【0047】
図9〜図12は、操作部18からの操作を例示するためのフローチャートである。
図9に示すように、メインスイッチ18aが「ON」、すなわち制御電源が投入されている状態において、ムーブスイッチ18cが「ON」にされると、連結部4に電圧が印加される。すなわち、励磁コイル4cに通電がされアーマチュア4dがロータ4aの一方の主面(摩擦係合面)に吸引されて、入力軸15側に入力された動力が出力部4fの軸13に伝達可能とされる。そして、電動部2(例えば、パルスモータ)が駆動されることにより吐水部3の移動動作が開始される。尚、ムーブスイッチ18cが「ON」にされると、電動部2が駆動された後に連結部4に電圧が印加されるようにすることもできる。
【0048】
次に、ムーブスイッチ18cが「OFF」にされると、連結部4への給電が遮断(OFF)される。すなわち、励磁コイル4cへの通電が遮断されアーマチュア4dがロータ4aの一方の主面(摩擦係合面)から離隔される。そのため、入力軸15側に入力された動力の出力部4fの軸13への伝達が遮断される。その後、電動部2が停止される。このようにして吐水部3の移動動作の起動/停止が行われる。
この際、動力の伝達が遮断されているため、吐水部の反復運動を停止させてシャワー吐水を浴びる際には、使用者は手で吐水部の位置や角度を容易に微調整することができる。
【0049】
この場合、電動部2への停止指令がされた後に連結部4への給電遮断指令がされるようにすれば、慣性力のために電動部2の停止が遅れ、その分吐水部3の停止位置がオーバーランするおそれがある。そのため、連結部4への給電遮断指令を先に行うようにすることが好ましい。
尚、ムーブスイッチ18cが「ON」にされている状態で、移動角度調整スイッチ18d、18e、移動範囲調整スイッチ18f、移動速度調整スイッチ18gが操作されると、吐水部3の移動動作を継続しながら所望の調整ができるようになっている。
【0050】
図10に示すように、メインスイッチ18aが「ON」、すなわち制御電源が投入されている状態において、移動角度調整スイッチ18d、18eが「ON」にされると(押し続けられると)、連結部4に電圧が印加される。すなわち、励磁コイル4cに通電がされアーマチュア4dがロータ4aの一方の主面(摩擦係合面)に吸引されて、入力軸15側に入力された動力が出力部4fの軸13に伝達可能とされる。そして、電動部2(例えば、パルスモータ)が駆動されることにより吐水部3の移動動作が開始される。尚、移動角度調整スイッチ18d、18eが「ON」にされると、電動部2が駆動された後に連結部4に電圧が印加されるようにすることもできる。
【0051】
次に、移動角度調整スイッチ18d、18eが「OFF」にされると(離されると)、連結部4への給電が遮断(OFF)される。すなわち、励磁コイル4cへの通電が遮断されアーマチュア4dがロータ4aの一方の主面(摩擦係合面)から離隔される。そのため、入力軸15側に入力された動力の出力部4fの軸13への伝達が遮断される。その後、電動部2が停止される。このようにして、移動の開始点が所望の位置に調整される。
この際、動力の伝達が遮断されているため、吐水部の反復運動を停止させてシャワー吐水を浴びる際には、使用者は手で吐水部の位置や角度を容易に微調整することができる。
【0052】
この場合、電動部2への停止指令がされた後に連結部4への給電遮断指令がされるようにすれば、慣性力のために電動部2の停止が遅れ、その分吐水部3の停止位置がオーバーランするおそれがある。そのため、連結部4への給電遮断指令を先に行うようにすることが好ましい。
尚、移動角度調整スイッチ18d、18eが「ON」にされている状態で、ムーブスイッチ18cが操作されても、その指令を制御部8が受け付けないようにされている。
【0053】
図11に示すように、メインスイッチ18aが「ON」にされると、制御電源が投入(ON)される。そして、位置検出器14dにより移動位置(現在位置)が検出される。その後、移動位置が所定の位置になければ、連結部4に電圧が印加される。すなわち、励磁コイル4cに通電がされアーマチュア4dがロータ4aの一方の主面(摩擦係合面)に吸引されて、入力軸15側に入力された動力が出力部4fの軸13に伝達可能とされる。次に、電動部2(例えば、パルスモータ)が駆動されることにより吐水部3の移動動作が開始される。そして、位置検出器14dにより移動位置を検出し、移動位置が所定の位置に来るまで吐水部3の移動動作が続行される。この場合、移動位置の検出値に基づいて、電動部2の制御値(移動量)が決定される。
【0054】
また、位置検出器14dにより移動位置を検出し、移動位置が所定の位置にあれば、連結部4への給電が遮断(OFF)される。すなわち、励磁コイル4cへの通電が遮断されアーマチュア4dがロータ4aの一方の主面(摩擦係合面)から離隔される。そのため、入力軸15側に入力された動力の出力部4fの軸13への伝達が遮断される。その後、電動部2が停止される。
【0055】
尚、移動位置が所定の位置にあるか否かは、ホール素子14fの出力電圧値が所定値にあるか否かで判断する。また、位置検出器は位置検出器14dに限定されるわけではなく、適宜変更することができる。
以上のようにして、メインスイッチ18aが「ON」された場合に移動位置が所定の位置に設定(初期設定)される。
そのため、シャワー装置の不使用時に吐水部の位置や角度が変更されていたととしても、使用開始時には所定の位置や角度に自動的に戻されるため意図しない吐水を浴びることがなく、使用者は安心してシャワー装置を利用することができる。
【0056】
図12に示すように、メインスイッチ18aが「OFF」にされると、位置検出器14dにより移動位置(現在位置)が検出される。そして、移動位置が所定の位置になければ、連結部4に電圧が印加される。すなわち、励磁コイル4cに通電がされアーマチュア4dがロータ4aの一方の主面(摩擦係合面)に吸引されて、入力軸15側に入力された動力が出力部4fの軸13に伝達可能とされる。次に、電動部2(例えば、パルスモータ)が駆動されることにより吐水部3の移動動作が開始される。そして、位置検出器14dにより移動位置を検出し、移動位置が所定の位置に来るまで吐水部3の移動動作が続行される。この場合、移動位置の検出値に基づいて、電動部2の制御値(移動量)が決定される。
【0057】
また、位置検出器14dにより移動位置を検出し、移動位置が所定の位置にあれば、連結部4への給電が遮断(OFF)される。すなわち、励磁コイル4cへの通電が遮断されアーマチュア4dがロータ4aの一方の主面(摩擦係合面)から離隔される。そのため、入力軸15側に入力された動力の出力部4fの軸13への伝達が遮断される。その後、電動部2が停止される。そして、制御電源が遮断(OFF)され、パイロットランプ18bが消灯(OFF)される。
【0058】
尚、移動位置が所定の位置にあるか否かは、ホール素子14fの出力電圧値が所定値にあるか否かで判断する。また、位置検出器は位置検出器14dに限定されるわけではなく、適宜変更することができる。
以上のようにして、メインスイッチ18aが「OFF」された場合に移動位置が所定の位置に設定される(運転終了時の位置設定)。
そのため、突然吐水を開始しても、吐水部が所定の方向を向いているため意図しないシャワー吐水を浴びることがなく、使用者は安心してシャワー装置を利用することができる。また、壁面と吐水部の角度を合わせることや複数の吐水部の角度を合わせることができ、シャワー装置の不使用時の意匠性にも優れている。
【0059】
図13、図14は、移動動作中における制御を例示するためのフローチャートである。 図13に示すように、電動部2(例えば、パルスモータ)が駆動されている状態(移動動作中)において、位置検出器14dにより移動位置(現在位置)が検出される。そして、移動位置が移動端になければ(移動端位置を示す電圧値でなければ)、電動部2の駆動が継続される(移動動作が継続される)。また、移動位置が移動端にあれば、電動部2に反転の指示が出され、移動方向が反転される。この検出は、電動部2が駆動されている状態において常時行われる。
【0060】
このようにすれば、移動端における反転動作を円滑に行わせることができる。特に、移動端付近で移動角度調整スイッチ18d、18e、移動範囲調整スイッチ18fの操作をすると、電動部2への指令値が可動範囲を超える(移動端位置を超える)場合がある。本実施の形態によれば、このような場合であっても移動端において確実な反転動作を行わせることができる。
そのため、吐水部に円滑な反復運動を行わせることができ、信頼性の高いシステムとなる。
【0061】
また、制御部8の制御回路内に過負荷検出回路を設けて、電動部2の過負荷を検出するようにすれば、以下の制御を行うことができる。
図14に示すように、電動部2(例えば、パルスモータ)が駆動されている状態(移動動作中)において、過負荷検出回路により電動部2の電流値が検出される(過負荷が検出される)。そして、検出値が所定の範囲にあれば、移動動作が継続される。すなわち、連結部4への給電が継続され、電動部2の駆動が継続される。この検出は、電動部2が駆動されている状態において常時行われる。そして、検出値が所定の範囲になければ(過負荷を検出した場合には)、連結部4への給電が遮断(OFF)されて、電動部2が停止される。尚、過負荷検出回路は、例示をした電流検出によるものに限定されるわけではなく、適宜変更することができる。
本実施の形態によれば、電動部2や減速部5などの破損を防止することができる。
【0062】
また、使用者が吐水部3を把持して好みの移動角度(移動位置)に変更する場合においても、過負荷を検出し連結部4への給電を遮断(OFF)することで、吐水部3の移動角度の変更をいつでも容易に行うことができるようになる。吐水部3と、減速部5や電動部2とが連結された状態では、歯車損失などのために吐水部3側(出力側)を移動させるために大きな力が必要となる。しかしながら、本実施の形態によれば、連結部4において入力軸15側と出力部4f側とが分離されるので、吐水部3を減速部5や電動部2と分離することができ、吐水部3を容易に移動させることができるようになる。そのため、移動角度をいつでも簡易かつ容易に変更することができ便利である。また、そのようにしても電動部2や減速部5などの破損を防止することができ、安全性も確保することができる。
【0063】
次に、他の実施の形態にかかる連結部について例示をする。
図15は、連結部40により動力伝達が遮断された場合を例示するための模式図である。尚、図15(a)は模式断面図であり、図15(b)は図15(a)におけるE−E矢視断面図である。
図16は、連結部40により動力が吐水部側に伝達された場合を例示するための模式図である。
尚、図4、図5において例示をしたものと同様の部分には、同じ符号を付しその説明は省略する。
【0064】
図15(a)、(b)、図16に示すように、連結部40には、ロータ4aと、微小間隙を介してロータ4aの主面に対向して設けられるアーマチュア40dと、出力部4fと、操作カム40hと、を備えている。
【0065】
アーマチュア40dは、円環状部材であって、ロータ4aの一方の主面(摩擦係合面)に微小ギャップを介して平行に対向配置されている。アーマチュア40dの円周上には、軸40gが周方向に一定間隔で突出するようにして設けられている。また、軸40gは、出力部4fに設けられた貫通孔を挿通するようにして設けられ、軸40gの他方の端面には円環状のプレート40iが設けられている。そして、プレート40iと出力部4fとの間に設けられた弾性体4eによりアーマチュア40dが出力部4fに向けて付勢されるようになっている。
【0066】
また、出力部4fに設けられた貫通孔部分には、図示しないラッチ機構が設けられアーマチュア40dとロータ4aの主面(摩擦係合面)とが当接された状態(図16の状態)を保持可能となっている。尚、アーマチュア40dをロータ4aの主面側に再度突出させるよう付勢すれば保持が解除され、弾性体4eの付勢力によりアーマチュア40dと出力部4fとが当接された状態(図15(a)の状態)となる。
【0067】
操作カム40hは、外周が曲線で構成される板状のカム部40h1と、カム部40h1の主面に略垂直に設けられた軸部40h2と、を備えている。そして、軸部40h2は、例えば、制御部8に設けられた操作部に移動自在かつ突出するように設けられている。そのため、使用者が軸部40h2を移動させることで、カム部40h1が移動するようになっている。また、カム部40h1が移動することで、カム部40h1の凸端とプレート40iとが当接し、プレート40i(アーマチュア40d)を弾性体4eの付勢力に抗してロータ4aへ移動させることができるようになっている。尚、軸部40h2にモータやソレノイドなどの駆動源を設け、ムーブスイッチ18cなどを押すことで動作させるようにすることもできる。
【0068】
また、操作カム40hには、図示しない電気接点などが設けられ、操作カム40hの移動位置から、電動部2の起動/停止ができるようになっている。例えば、図15(a)の状態では電動部2が停止され、図16の状態では電動部2が起動されるようになっている。
【0069】
次に、連結部40の作用について説明をする。
図15に示すように、弾性体4eによりアーマチュア40dが出力部4fに向けて付勢されている場合には、アーマチュア40dがロータ4aから離隔される。その結果、入力軸15側に入力された動力の出力部4fの軸13への伝達が遮断されることになる。すなわち、電動部2により発生した回転力の吐水部3への伝達が遮断されることになる。
【0070】
図16に示すように、操作カム40hを移動させることで、プレート40i(アーマチュア40d)が弾性体4eの付勢力に抗してロータ4aへ移動し、アーマチュア40dがロータ4aの主面(摩擦係合面)と当接する。その結果、アーマチュア40dを介してロータ4aと出力部4fとが連結され、入力軸15側に入力された動力が出力部4fの軸13に伝達されることになる。すなわち、電動部2により発生した回転力が吐水部3に伝達されることになる。
【0071】
次に、操作部分の動作を例示する。
図17は、操作部分の動作を例示するための模式図である。尚、図中の矢印は、操作の流れを表している。
離隔状態(図15の状態)から連結状態(図16の状態)に移行させるための連結操作を行う場合には、上側矢印の手順の操作を行う。すなわち、左側の図に示すように上方に凸の向きの操作カム40hを時計回りに移動させ、中央の図に示すように右方に凸となるような向きにする。この際、前述したように、プレート40i(アーマチュア40d)が弾性体4eの付勢力に抗してロータ4aへ移動し、アーマチュア40dがロータ4aの主面(摩擦係合面)と当接する。そして、ラッチ機構にて、当接状態が保持される。次に、さらに操作カム40hを時計回りに移動させ、右側の図に示すように、下方に凸となるような向きにする。その結果、操作カム40hとプレート40iとが離隔され、図16に示した状態となる。
【0072】
連結状態(図16の状態)から離隔状態(図15の状態)に移行させるための離隔操作を行う場合には、下側矢印の手順の操作を行う。すなわち、右側の図に示すように下方に凸の向きの操作カム40hを反時計回りに移動させ、中央の図に示すように右方に凸となるような向きにする。この際、前述したように、ラッチ機構による保持が解除される。次に、さらに操作カム40hを反時計回りに移動させ、右側の図に示すように、上方に凸となるような向きにする。この際、プレート40i(アーマチュア40d)が弾性体4eの付勢力により出力部4f側へ移動し、アーマチュア40dがロータ4aの主面(摩擦係合面)から離隔され、図15に示した状態となる。
【0073】
図18は、移動用操作カムによる移動操作を例示するためのフローチャートである。 操作カム40h(移動用操作カム)の連結操作(図17の上側矢印の操作)が行われると、アーマチュア40dがロータ4aの主面(摩擦係合面)と当接し、入力側と出力側とが連結される。そのため、入力軸15側に入力された動力が出力部4fの軸13に伝達可能とされる。そして、電動部2(例えば、パルスモータ)が駆動されることにより吐水部3の移動動作が開始される。尚、電動部2の駆動は、操作カム40hに設けられた、図示しない電気接点などにより行われる。
【0074】
次に、操作カム40h(移動用操作カム)の離隔操作(図17の下側矢印の操作)が行われると、アーマチュア40dがロータ4aの主面(摩擦係合面)から離隔し、入力側と出力側とが遮断される。その後、電動部2が停止される。このようにして吐水部3の移動動作の起動/停止が行われる。
【0075】
以上は、操作カム40hを吐水部3の移動の開始/停止を行うためのもの(前述のムーブスイッチ18cに相当するもの)として例示をしたが、移動の開始点を調整するためのもの(移動角度調整スイッチ18d、18e)とすることもできる。尚、移動の開始点を調整するための操作カム(移動角度調整用操作カム)の構成は、前述したものと同様のため、その説明は省略する。
【0076】
図19は、移動角度調整用操作カムによる移動角度調整操作を例示するためのフローチャートである。
移動角度調整用操作カムの連結操作(図17の上側矢印の操作)が行われると、アーマチュア40dがロータ4aの主面(摩擦係合面)と当接し、入力側と出力側とが連結される。そのため、入力軸15側に入力された動力が出力部4fの軸13に伝達可能とされる。そして、電動部2(例えば、パルスモータ)が駆動されることにより吐水部3の移動動作が開始される。尚、電動部2の駆動は、移動角度調整用操作カムに設けられた、図示しない電気接点などにより行われる。
【0077】
次に、移動角度調整用操作カムの離隔操作(図17の下側矢印の操作)が行われると、アーマチュア40dがロータ4aの主面(摩擦係合面)から離隔し、入力側と出力側とが遮断される。その後、電動部2が停止される。このようにして吐水部3の移動の開始点の調整が行われる。
尚、操作カムの軸部などにモータやソレノイドなどの駆動源を設けて動作させる場合には、図11に例示をした「初期設定」、図12に例示をした「運転終了時の位置設定」、図14に例示をした「過負荷を検出した場合」にも適用させることができる。
【0078】
図20は、本発明の第2の実施の形態に係るシャワー装置の構成を例示するための模式図である。
図20に示すように、シャワー装置30は、電動部2、吐水部33、連結部4、減速部35、筐体36、接続部39、位置検出器14、可撓性配管37、図示しない制御部などを備えている。また、シャワー装置30への給水流路を形成する配管には、図示しない止水弁や温調弁などが設けられている。また、シャワー装置30の外部には、シャワー装置30に所定の電圧の電力を供給するための図示しないトランスなどが設けられている。そして、図示しない温調弁の入水口に供給された湯水などの流体は、吐水部33のノズル孔33cから吐水W2(シャワー吐水)として吐出可能とされている。
【0079】
吐水部33は、内部に空間33dを有する直方体形状の本体33aと、本体33aの前面に設けられ複数のノズル孔33cを有するノズルプレート33bを備えている。そして、本体33aの内部に設けられた空間33dとノズル孔33cとが連通されている。
【0080】
本体33aの軸方向端面には軸33eが突出するようにして設けられている。そして、軸33eが筐体36の側面に移動自在に保持されている。また、本体33aの背面には、空間33dに連通する入水口33fが設けられ、入水口33fには可撓性配管37を介して接続部39が接続されている。接続部39は、内部に流路が設けられ、流路の一端には可撓性配管37が接続され、流路の他端にはシャワー装置30への給水流路が接続されている。そのため、シャワー装置30の外部から接続部39に導入された流体は、可撓性配管37を介して空間33d内に導入され、ノズル孔33cから吐水W2として吐出可能となっている。
【0081】
筐体36は、箱状を呈し、電動部2、連結部4、減速部35、接続部39などを収納する。尚、外面を覆うカバーを別途設けるようにすることもできる。
筐体36は、例えば、浴室やシャワー室などの壁面に取り付けられ、筐体36を介してシャワー装置30が壁面などに固定されるようになっている。また、筐体36や図示しないカバーは、耐食性材料からなるものとすることが好ましく、例えば、合成樹脂、ステンレスなどの耐食性金属などとすることができる。
【0082】
減速部35は、内部に図示しない歯車列を備えている。また、減速部35の入力側は電動部2の出力側と機械的に連結され、減速部35の出力側は連結部4の入力側と機械的に連結されている。また、軸13(連結部4の出力側)が、リンクや歯車などの連結手段32を介して吐水部33の本体33aと機械的に連結されている。そのため、電動部2の回転力を吐水部33に伝達することができ、吐水部33を移動させることができる。また、連結部4により移動の起動/停止を切り換えることもできる。
また、その他、定流量弁や流量調整弁などを適宜設けるようにすることもできる。
尚、シャワー装置30の作用については、前述したシャワー装置1と同様のため、その説明は省略する。
【0083】
図21は、本実施の形態に係るシャワー装置の外観を例示するための模式斜視図である。 図21(a)は、吐水部33が移動の上端にある場合を表している。この場合、吐水W2は上側に向けて行われる。
図21(b)は、吐水部33が移動の中央にある場合を表している。この場合、吐水W2は水平に向けて行われる。
図21(c)は、吐水部33が移動の下端にある場合を表している。この場合、吐水W2は下側に向けて行われる。
この場合、前述したように、操作部18に設けられた各種のスイッチを操作することで、移動動作の開始や停止、移動の開始点の調整、移動範囲の調整、移動速度の調整などを行うことができる。また、前述した「過負荷の検出」により吐水部3と減速部5や電動部2とが分離等(第2の連結状態を含む)されるので、使用者が吐水部33を把持して好みの位置や角度に変更することもできる。
【0084】
以上述べてきた本発明においては、電動部からの出力の伝達を制御する連結部を設けるようにしているので、使用者が手で直接、吐水部を容易に動かすことができる。そのため、使用者が手で直接吐水部を動かすことで、使用者の好みの位置や角度に吐水部を容易に調整することができ、シャワー装置としての使い勝手を大幅に向上させることができる。
【0085】
以上、本発明の実施の形態について例示をした。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。
例えば、前述の実施の形態に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。
例えば、シャワー装置1、シャワー装置30などが備える各要素の形状、寸法、材質、配置などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
また、前述した各実施の形態が備える各要素は、可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
【図面の簡単な説明】
【0086】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係るシャワー装置の構成を例示するための模式図である。
【図2】本実施の形態に係るシャワー装置の外観を例示するための模式斜視図である。
【図3】図2に例示をするシャワー装置の模式断面図である。
【図4】連結部により動力伝達が遮断された場合を例示するための模式図である。
【図5】連結部により動力が吐水部側に伝達された場合を例示するための模式図である。
【図6】位置検出器を例示するための模式断面図である。
【図7】位置検出器を例示するための模式断面図である。
【図8】操作部を例示するための模式図である。
【図9】操作部からの操作を例示するためのフローチャートである。
【図10】操作部からの操作を例示するためのフローチャートである。
【図11】操作部からの操作を例示するためのフローチャートである。
【図12】操作部からの操作を例示するためのフローチャートである。
【図13】移動動作中における制御を例示するためのフローチャートである。
【図14】移動動作中における制御を例示するためのフローチャートである。
【図15】連結部により動力伝達が遮断された場合を例示するための模式図である。
【図16】連結部により動力が吐水部側に伝達された場合を例示するための模式図である。
【図17】操作部分の動作を例示するための模式図である。
【図18】移動用操作カムによる移動操作を例示するためのフローチャートである。
【図19】移動角度調整用操作カムによる移動角度調整操作を例示するためのフローチャートである。
【図20】本発明の第2の実施の形態に係るシャワー装置の構成を例示するための模式図である。
【図21】本実施の形態に係るシャワー装置の外観を例示するための模式斜視図である。
【符号の説明】
【0087】
1 シャワー装置、2 電動部、3 吐水部、3c ノズル孔、4 連結部、4a ロータ、4b ステータ、4c 励磁コイル、4d アーマチュア、4e 弾性体、4f 出力部、5 減速部、6 筐体、7 支持部、8 制御部、9 接続部、14 位置検出器、14a 位置検出器、14b 抵抗体、14c ブラシ、14d 位置検出器、14e 磁石、14f ホール素子、18 操作部、18a メインスイッチ、18b パイロットランプ、18c ムーブスイッチ、18d 移動角度調整スイッチ、18e 移動角度調整スイッチ、18f 移動範囲調整スイッチ、18g 移動速度調整スイッチ、30 シャワー装置、33 吐水部、33c ノズル孔、35 減速部、36 筐体、37 可撓性配管、39 接続部、40 連結部、40d アーマチュア、40h 操作カム、40i プレート、40g 軸
【特許請求の範囲】
【請求項1】
電動部と、
前記電動部の出力側に設けられ、前記電動部からの出力の伝達を制御する連結部と、
前記連結部の出力側に設けられ、前記電動部からの出力により反復運動する吐水部と、
前記吐水部に流体を供給する流路と、
前記電動部と、前記連結部と、の制御を行う制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記連結部を、第1の連結状態と、前記第1の連結状態よりも伝達トルクの小さい第2の連結状態または連結の解除状態と、に切り換え可能であることを特徴とするシャワー装置。
【請求項2】
前記制御部は、前記電動部を駆動している際は、前記連結部を第1の連結状態とし、前記電動部を停止させる際は、前記連結部を第2の連結状態または連結の解除状態に切り換えること、を特徴とする請求項1記載のシャワー装置。
【請求項3】
前記制御部は、前記電動部の過負荷を検出した際に、前記電動部の停止を実行すること、を特徴とする請求項2記載のシャワー装置。
【請求項4】
前記連結部が前記連結の解除状態となった際に、前記吐水部からの吐水による反力で、前記吐水部が移動することを抑制する移動抑制手段と、を備えたことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載のシャワー装置。
【請求項5】
前記制御部は、前記連結部を、前記第2の連結状態とすることで、前記吐水部からの吐水による反力で、前記吐水部が移動することを抑制すること、を特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載のシャワー装置。
【請求項1】
電動部と、
前記電動部の出力側に設けられ、前記電動部からの出力の伝達を制御する連結部と、
前記連結部の出力側に設けられ、前記電動部からの出力により反復運動する吐水部と、
前記吐水部に流体を供給する流路と、
前記電動部と、前記連結部と、の制御を行う制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記連結部を、第1の連結状態と、前記第1の連結状態よりも伝達トルクの小さい第2の連結状態または連結の解除状態と、に切り換え可能であることを特徴とするシャワー装置。
【請求項2】
前記制御部は、前記電動部を駆動している際は、前記連結部を第1の連結状態とし、前記電動部を停止させる際は、前記連結部を第2の連結状態または連結の解除状態に切り換えること、を特徴とする請求項1記載のシャワー装置。
【請求項3】
前記制御部は、前記電動部の過負荷を検出した際に、前記電動部の停止を実行すること、を特徴とする請求項2記載のシャワー装置。
【請求項4】
前記連結部が前記連結の解除状態となった際に、前記吐水部からの吐水による反力で、前記吐水部が移動することを抑制する移動抑制手段と、を備えたことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載のシャワー装置。
【請求項5】
前記制御部は、前記連結部を、前記第2の連結状態とすることで、前記吐水部からの吐水による反力で、前記吐水部が移動することを抑制すること、を特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載のシャワー装置。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【公開番号】特開2009−189511(P2009−189511A)
【公開日】平成21年8月27日(2009.8.27)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−32407(P2008−32407)
【出願日】平成20年2月13日(2008.2.13)
【出願人】(000010087)TOTO株式会社 (3,889)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成21年8月27日(2009.8.27)
【国際特許分類】
【出願日】平成20年2月13日(2008.2.13)
【出願人】(000010087)TOTO株式会社 (3,889)
【Fターム(参考)】
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