JP5887380B2 - 液体散布ノズル - Google Patents

Description

この発明は、薬剤の散布や散水を行う液体散布装置の液体散布ノズル、詳しくは、液体噴霧パターンの切り替えを噴霧ヘッドの近くに設けた調整用ニップルの回転操作によって行えるようにするとともに、前記調整用ニップルの予期せぬ回転、それによる噴霧パターン切り替え用バルブの開度変化も防止されるようにした液体散布ノズルに関する。

首記の液体散布ノズルの従来技術として、例えば、下記特許文献１，２に示されたようなものがある。

特許文献１，２の液体散布ノズルは、インナーパイプとアウターパイプを組み合わせた操作杆の内部（操作杆の根元の液体導入口から操作杆の先端に設けた噴霧ヘッドに至る液体供給路の途中）にバルブを設け、そのバルブで操作杆の内部の液体通路の接続状態を切り替えて操作杆の先端の噴霧ヘッドから噴出する液体の噴霧パターンを変化させるようにしている。

この液体散布ノズルは、ソケットとニップルを組み合わせた管継手の前記ニップルに操作杆のインナーパイプを、前記ソケットに操作杆のアウターパイプをそれぞれ固定している。

また、前記バルブの弁体を操作杆のインナーパイプに、弁座を操作杆のアウターパイプにそれぞれ設けており、前記ソケットに対するニップルのねじ込み量を変化させると前記インナーパイプとアウターパイプに軸方向の相対移動が生じて前記バルブの弁体が弁座に対して接離し、これにより、操作杆の内部の液体通路の接続状態が切り替わって噴霧パターンが狭角噴霧（直進噴射）から広角噴霧に、又はその逆に変化する。

特開平１−２２８５６４号公報 特開２００８−１１０３１８号公報

上記特許文献１，２に記載された液体散布ノズルは、操作杆のインナーパイプとアウターパイプの軸方向相対移動を利用して噴霧パターン切り替え用のバルブを開閉させる。そのために、操作杆を伸縮可能（長さ調整可能）となすことができない。

その伸縮機能の設置規制を無くすには、噴霧パターン切り替え用バルブの開閉をインナーパイプとアウターパイプの軸方向相対移動を利用せずに行えるようにする必要がある。

そこで、この発明は、かかる要求に応えることを課題としている。また、同時にバルブ開度の予期せぬ変化も防止されるようにすることも課題としている。

上記の課題を解決するため、この発明においては、操作杆の根元の液体導入口から操作杆の先端に設けた噴霧ヘッドに至る液体供給路にバルブを設け、そのバルブで前記噴霧ヘッド内の液体通路に対する前記液体供給路の接続状態を切り替えて前記噴霧ヘッドからの液体の噴霧パターンを変化させる液体散布ノズルを以下の如く構成した。

即ち、前記噴霧ヘッドと操作杆との間に、調整用ニップルとその調整用ニップルの内側にねじ込まれるニップルを含ませた管継手を備え、前記調整用ニップルが前記操作杆に相対回転可能に連結され、前記ニップルが前記噴霧ヘッドのケーシングに液密に連結され、前記ニップルの内側に液密に入り込んだ前記操作杆の先端に前記バルブの弁体が、前記噴霧ヘッドの内部に前記バルブの弁座がそれぞれ設けられて前記バルブの開閉が前記調整用ニップルに対する前記ニップルのねじ込み量の増減によってなされ、なおかつ、前記調整用ニップルと前記ニップルとの間に、その両者の軸方向相対移動を許容して歯溝に対して爪が入り込んだ位置で両者の相対回転の抵抗を増大させるラチェットが設置されたものにした。

前記ラチェットは、軸方向に延びた歯溝を有する内歯歯車を前記調整用ニップルに、先端に前記歯溝に入り込む爪を備えた弾性アームを前記ニップルにそれぞれ含ませ、前記爪が前記歯溝に入り込んで係止した位置で前記調整用ニップルと前記ニップルの相対回転の抵抗が高まるようにしたものが好ましい。

また、前記調整用ニップルは、前記操作杆にソケットを回転可能、軸方向移動不可に取り付けてそのソケットにねじ込み、任意のねじ込み位置で調整用ニップルとソケットの相対回転の抵抗を調整用ニップルと前記ニップルの相対回転の抵抗よりも増大させるロックリングを含ませたものが好ましい。

なお、この発明の適用対象は、伸縮可能な操作杆を備える液体散布ノズルに限定されない。

伸縮不可の操作杆と前記噴霧ヘッドとの間に前述の管継手を設置した液体散布ノズルも
、前記調整用ニップルとニップルの軸方向相対移動でバルブを開閉して噴霧パターンを変化させることができ、この液体散布ノズルにおいても、前記調整用ニップルとニップルとの間に前記ラチェットを設置したことによる効果が発揮される。

この発明の液体散布ノズルは、噴霧パターンを変化させるバルブの開度調整が噴霧ヘッドと操作杆との間に設けた管継手の調整用ニップルの回転操作（それによるニップルのねじ込み量の増減）によってなされる。そのために、操作杆を伸縮構造とすることの妨げになっていたインナーパイプとアウターパイプの軸方向相対移動によるバルブの開度調整が不要になる。

これにより、構造上の設置規制がなくなって伸縮式の操作杆を採用可能となる。

また、上記管継手は、前記ニップルを前記調整用ニップルに単純にねじ込んだ構造であると調整用ニップルの回転操作を行っていないときに調整用ニップルが振動などによって自然に回転して噴霧パターンが意図せぬ状態に変化することが懸念されるが、その懸念が
前記ラチェットの設置によって払拭される。

即ち、かかるラチェットの歯溝に対する爪の係合によって前記調整用ニップルとニップルの相対回転の抵抗が大きくなる。これにより、調整用ニップルの回転操作がなされていないときの回転が阻止され、噴霧パターンの予期せぬ変化が防止される。

この効果は、伸縮不可の操作杆を用いた液体散布ノズルにおいても発揮される。

この発明の液体散布ノズルの一形態を示す部分省略断面図である。 図１の液体散布ノズルの要部の狭角噴霧状態の拡大断面図である。 図１の液体散布ノズルの先端部の広角噴霧状態の拡大断面図である。 図１の液体散布ノズルに含ませた管継手の構成部品の一部を示す斜視図である。 図４の管継手の調整用ニップルとそれにねじ込んだニップルの一部を示す断面図である。 図２のＸ−Ｘ線に沿った拡大断面図である。

以下、この発明の液体散布ノズルの実施の形態を添付図面の図１〜図６に基づいて説明する。

図１に示すように、例示の液体散布ノズル１は、伸縮可能な操作杆を有するものであって、操作杆２、噴霧ヘッド３、ロック部材４、管継手５、図２に示したバルブ６、及びラチェット１０を組み合わせて構成されている。

操作杆２は、液体供給路７を構成する第１噴管２ａ及びその第１噴管２ａに片端を固定して第１噴管２ａの外周に同心的に配置するガイド管２ｃと、第１噴管２ａの外周に液密、かつ、軸方向スライド自在に嵌める第２噴管２ｂと、ロック管２ｄとで構成されており、根元に液体導入口２ｇ（図１参照）を有する。

第２噴管２ｂの後端（第１噴管２ａとガイド管２ｃとの間に挿入される側の端部）には、円筒状のピストン８（これも図１参照）が液密に装着されており、そのピストン８を第１噴管２ａの外周に液密かつスライド自在に嵌めることで第１噴管２ａと第２噴管２ｂ間のシールがなされている。

ガイド管２ｃは、後端が第１噴管２ａに固定されており、このガイド管２ｃの自由端、即ち、図示の構造では先端にロック部材４が取り付けられている。

ロック管２ｄは、第２噴管２ｂの外周に同心的に配置されて一端（図のそれは先端）が
第２噴管２ｂの一端近傍に固定されている。また、このロック管２ｄは、ピストン８を固定した他端（図のそれは後端）側が第２噴管２ｂとともに第１噴管２ａとガイド管２ｄとの間にスライド自在に挿入されている。

そのロック管２ｄを長手方向にスライドさせてガイド管２ｃから出没させ、そのロック管２ｄに対して管軸方向に定ピッチで設けた係止用凹部２ｅ（図１参照）にロック部材４を係止させることで操作杆２を伸縮させてその操作杆の長さを段階的に調整することができるようになっている。

噴霧ヘッド３は、図２、図３に示すように、ケーシング３ａの内部に中子３ｂを組み込み、さらに、その中子３ｂの前方に噴出口３ｃを有する噴板３ｄを配置し、さらに、外周をフード３ｅで覆ったものを例示した。

この噴霧ヘッド３の内部には、２つに分岐された液体通路９（図２，図３参照）が設けられている。その液体通路９は、狭角噴霧通路（直進噴射通路とも称されている）９ａとその狭角噴霧通路の周囲に中心対称に配置される広角噴霧通路９ｂからなる。

広角噴霧通路９ｂは、中子３ｂの外周に設けた旋回用溝の働きによってその溝に通した液体を旋回させるものであって旋回流生成通路とも称されている。

ここで述べた噴霧ヘッド３の内部構成は前掲の特許文献１に詳しく記載されているので、ここでの詳細説明は省く。

なお、噴霧ヘッド３は、噴出口を有する噴板を、前掲の特許文献２が示しているように、直列配置にして２個設け、その２個の噴板間に吸気孔を設け、その吸気孔から吸入される気体を液体と混合して噴霧する構造であってもよい。

ロック部材４は、図２に示すように、レバー挿入溝４ｂを有する環状の本体部４ａと、レバー挿入溝４ｂに組み込まれたロック解除レバー４ｃ及びロック解除レバー４ｃをロック方向に付勢するばね４ｄを組み合わせたものが設けられている。

このロック部材４は、ロック管２ｄの外周に設けたキー溝２ｆにキー４ｈを係合させてロック管２ｄに対して回り止めされている。

ロック解除レバー４ｃは、支軸４ｅを支点にしてシーソー運動するレバーであり、一端にばね４ｄの力でロック管の凹部２ｅに入り込む可動係止爪４ｆを備えている。

ロック解除レバー４ｃの他端側には、レバー操作部４ｇが形成されており、そのレバー操作部４ｇを指先で押し下げると操作杆２の長さ調整後の位置のロックが解除される。

管継手５は、図２に示したように、操作杆２に対して回転可能、軸方向移動不可に取り付けられるソケット５ａと、そのソケットにねじ込むニップル５ｂを含んだものが設置されている。ソケット５ａは第２噴管２ｂの先端近傍に連結され、ニップル５ｂは噴霧ヘッドのケーシング３ａの後端に連結されている。

バルブ６は、弁体６ａと弁座６ｂを組み合わせたものであって、弁体６ａは第２噴管２ｂの先端に設けられている。また、弁座６ｂは、噴霧ヘッド３の内部に設けられている。

このバルブ６は、弁体６ａを弁座６ｂに接離させることによって噴霧ヘッド３内の狭角噴霧通路９ａと広角噴霧通路９ｂに対する液体供給路７の接続状態を切り替えるものであって、その切り替えにより、噴霧ヘッド３からの液体の噴霧パターンが変化する。

バルブ６の開閉は、管継手のソケット５ａに対するニップル５ｂのねじ込み量を変化させることによって行われる。

ニップル５ｂのねじ込み量を減少させると、バルブ６の弁体６ａが弁座６ｂから離れてバルブが開く。このときには、液体供給路７を通って供給される液体が狭角噴霧通路９ａを通って噴霧ヘッド３から直進状態に噴射される。

また、ニップル５ｂのねじ込み量を増加させると、バルブ６の弁体６ａが弁座６ｂに接してバルブが閉じられ、液体供給路７を通って供給される液体が広角噴霧通路７ｂに流れて噴霧ヘッド３から広く拡散する状態に噴射される。

例示の液体散布ノズル１は、液体の狭角（直進）噴霧と広角噴霧のパターンを切り替えるものになっているが、この発明は、バルブの開度調節によって液体の噴霧量を変動させる液体散布ノズルに適用してもその有効性が発揮される。この場合の液体の噴霧量の変動も、この発明では噴霧パターンの切り替えと考える。

管継手５のソケット５ａには、図２〜図６に示した調整用ニップル５ｃが含まれている。また、調整用ニップル５ｃとソケット５ａの本体部に係止してその両者を共回り可能に連結し、なおかつ、所定値を超える力が加えられたときには相対回転が許容されるように連結するロックリング５ｄも含まれている。ロックリング５ｄは、特許第４９１７１９０号公報に詳しく示されているので、ここでの詳細説明は省く。

図２、図３に示すように、調整用ニップル５ｃをソケット５ａにねじ込み、この調整用ニップル５ｃに設けたねじ孔にニップル５ｂをねじ込んでおり、この調整用ニップル５ｃのソケット５ａに対するねじ込み量を変えることでバルブ６の開閉量を微調整することができる。バルブ６の開閉量の微調整は、調整用ニップル５ｃとソケット５ａの本体部を、所定値を超える力で相対回転させて行う。

前記ラチェット１０は、調整用ニップル５ｃとニップル５ｂとの間に設置されている。

例示のラチェット１０は、図４〜図６に詳細に示したように、軸方向に延びた歯溝Ｔｓを有する内歯歯車１０ａと、歯溝Ｔｓに入込む爪Ｅｃを先端に形成した弾性アーム１０ｂを組み合わせたものであって、内歯歯車１０ａを調整用ニップル５ｃに、弾性アーム１０ｂをニップル５ｂの外周にそれぞれ設けている。

調整用ニップル５ｃを回転させるとニップル５ｂとの間に相対回転が生じる。このとき、歯溝Ｔｓに入り込んだ爪Ｅｃが歯溝との接触点に働く分力で径方向内向きに押される。

爪Ｅｃは、周方向の両端に図のように丸みをつけるなどして歯溝Ｔｓから引っかからずに抜けだせるようにしており、前記分力を受けたその爪Ｅｃが弾性アーム１０ｂを撓ませながら歯溝Ｔｓから抜け出す。

その爪Ｅｃは、調整用ニップル５ｃの回転を止めた位置で歯溝Ｔｓに再度入り込み、相対回転の回転抵抗を高める。

これにより、調整用ニップル５ｃの非操作時の回転が阻止されて噴霧パターンの予期せぬ変化が防止される。

また、内歯歯車１０ａを歯溝Ｔｓが軸方向に延びる歯車となしたことで調整用ニップル５ｃとニップル５ｂの軸方向相対移動が許容され、調整用ニップル５ｃの回転操作とその調整用ニップル５ｃの回転によりニップル５ｂのねじ込み量の変化が支障なく起こる。

ラチェット１０は、調整用ニップル５ｃとニップル５ｂの軸方向相対移動を許容しながら右回り、左回りの相対回転の抵抗を増大させるものであって、一般的なラチェットとは設置の目的や構造が相違する。

なお、図示のラチェット１０は、弾性アーム１０ｂを周方向に１８０°ピッチで２個設けたが、その弾性アーム１０ｂは１個でもよいし、２個以上あってもよい。２個以上設ける場合には、周方向に定ピッチで配置するのが相対回転のバランスが保たれて好ましい。

図１の１１は、ガイド管２ｃの外周に設けたグリップである。また、図２の４ｉは、本体部４ａの外周に嵌めるロック部材４のカバー、１２は、ガイド管２ｃの先端に固定する接続用ニップル、１３は、ロック部材４の本体部４ａを接続用ニップル１２に連結するジョイントである。

以上の如く構成された例示の液体散布ノズル１は、ロック部材４によるロックを解除して操作杆２の先端側を第１噴管２ａとガイド管２ｃを組み合わせた操作杆２の後端側から出没させて操作杆２を伸縮させる（その操作杆の長さを段階的に変化させる）ことができる。

また、噴霧ヘッド３と操作杆２との間に管継手５を設け、その管継手のソケット５ａに対するニップル５ｂのねじ込み量の増減によってバルブの開度が変化して噴霧ヘッド３内の液体通路９に対する液体供給路７の接続状態が変化するようにしたので、軸方向相対移動が許容されるインナーパイプとアウターパイプを組み合わせた操作杆を用いずに液体の噴霧パターンを切り替えることができる。

さらに、管継手５を、調整用ニップル５ｃとニップル５ｂの軸方向相対移動を許容して両者の相対回転の抵抗を増大させるラチェット１０を備えるものにしたので、調整用ニップル５ｃの回転操作を行っていないときの振動等に起因した回転を確実に阻止することができ、噴霧パターンの状態維持の安定性に優れる。

なお、この発明を適用する液体散布ノズルの操作杆２は、伸縮機能の無い（伸縮不可の）杆であってもよい。

その伸縮機能の無い操作杆は、単層構造のパイプで形成することができる。伸縮機能の無い操作杆を有する液体散布ノズルにはロック部材４は存在しない。

その伸縮機能の無い操作杆を用いた液体散布ノズルも、噴霧ヘッド３と操作杆２との間に調整用ニップル５ｃとニップル５ｂを含ませた既述の管継手５を設けることでバルブ６を開閉させて噴霧パターンを変化させることができる。

１ 液体散布ノズル
２ 操作杆
２ａ 第１噴管
２ｂ 第２噴管
２ｃ ガイド管
２ｄ ロック管
２ｅ 係止用凹部
２ｆ キー溝
２ｇ 液体導入口
３ 噴霧ヘッド
３ａ ケーシング
３ｂ 中子
３ｃ 噴出口
３ｄ 噴板
３ｅ フード
４ ロック部材
４ａ 本体部
４ｂ レバー挿入溝
４ｃ ロック解除レバー
４ｄ ばね
４ｅ 支軸
４ｆ 可動係止爪
４ｇ レバー操作部
４ｈ キー
４ｉ カバー
５ 管継手
５ａ ソケット
５ｂ ニップル
５ｃ 調整用ニップル
５ｄ ロックリング
６ バルブ
６ａ 弁体
６ｂ 弁座
７ 液体供給路
８ ピストン
９ 液体通路
９ａ 狭角噴霧通路
９ｂ 広角噴霧通路
１０ ラチェット
１０ａ 内歯歯車
Ｔｓ 歯溝
１０ｂ 弾性アーム
Ｅｃ 爪
１１ グリップ
１２ 接続用ニップル
１３ ジョイント

Claims (3)

1. 操作杆（２）の根元から操作杆の先端に設けた噴霧ヘッド（３）に至る液体供給路（７）にバルブ（６）を設け、そのバルブで前記噴霧ヘッド（３）内の液体通路（９）に対する前記液体供給路（７）の接続状態を切り替えて前記噴霧ヘッド（３）からの液体の噴霧パターンを変化させる液体散布ノズルであって、
   前記噴霧ヘッド（３）と操作杆（２）との間に、調整用ニップル（５ｃ）とその調整用ニップルの内側にねじ込まれるニップル（５ｂ）を含ませた管継手（５）を備え、前記調整用ニップル（５ｃ）が前記操作杆（２）に相対回転可能に連結され、前記ニップル（５ｂ）が前記噴霧ヘッドのケーシング（３ａ）に液密に連結され、前記ニップル（５ｂ）の内側に液密に入り込んだ前記操作杆（２）の先端に前記バルブの弁体（６ａ）が、前記噴霧ヘッド（３）の内部に前記バルブの弁座（６ｂ）がそれぞれ設けられて前記バルブの開閉が前記調整用ニップル（５ｃ）に対する前記ニップル（５ｂ）のねじ込み量の増減によってなされ、なおかつ、前記調整用ニップル（５ｃ）と前記ニップル（５ｂ）との間に、その両者の軸方向相対移動を許容して歯溝（Ｔｓ）に対して爪（Ｅｃ）が入り込んだ位置で両者の相対回転の抵抗を増大させるラチェット（１０）が設置された液体散布ノズル。
2. 前記ラチェット（１０）は、軸方向に延びた歯溝（Ｔｓ）を有する内歯歯車（１０ａ）を前記調整用ニップル（５ｃ）に、先端に前記歯溝に入り込む爪（Ｅｃ）を備えた弾性アーム（１０ｂ）を前記ニップル（５ｂ）にそれぞれ含ませ、前記爪（Ｅｃ）が前記歯溝（Ｔｓ）に入り込んで係止した位置で前記調整用ニップル（５ｃ）と前記ニップル（５ｂ）の相対回転の抵抗が高まるようにした請求項１に記載の液体散布ノズル。
3. 前記調整用ニップル（５ｃ）は、前記操作杆（２）にソケット（５ａ）を回転可能、軸方向移動不可に取り付けてそのソケットにねじ込み、任意のねじ込み位置で調整用ニップルとソケットの相対回転の抵抗を調整用ニップルと前記ニップルの相対回転の抵抗よりも増大させるロックリング（５ｄ）を含ませた請求項１又は請求項２に記載の液体散布ノズル。

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