JP2000201741A - 回転式洗浄機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 水車の回転効率が高く、しかも水車の成形性
も良好な回転式洗浄機を提供することを目的とする。 【解決手段】 水車３０は、略円盤状の本体部５１と、
該本体部５１の外周から外方に突設された羽根５２と、
本体部５１の中心に設けられた軸孔５３と、本体部５１
に厚み方向（中心線と平行方向）に貫設された透孔５
４，５５とを備えている。透孔５５は、各羽根５２の基
端部付近に配置されている。ノズル２４の噴出水が水車
３０に当り、水車３０が回転する。この水は水車室２７
内をほぼ３／４周し、水車３０を強力に回転駆動した
後、排水口から流出する。水車３０の回転は、減速機３
１で減速され、高トルクにてブラシ４０を回転させる。
水車のサイド面にあふれ出た水が透孔５５の内面に当っ
てトルクを生じさせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は水圧を利用してブラ
シ等を回転させ、浴室掃除具、洗車具、ボディブラシ等
として使用する回転式洗浄機に関する。

【０００２】

【従来の技術】水圧を利用してブラシ等を回転させ、浴
室掃除具、洗車具、ボディブラシ等として使用する回転
式洗浄機は周知である（例えば、実用新案登録第３０２
２７５４号、特開昭５４−４７０４６号）。この回転式
洗浄機の洗浄ヘッドには、水車を収容した円形の水車室
及び該水車に向けて水を噴出するノズル等が設けられて
いる。

【０００３】上記の実用新案登録第３０２２７５４号で
は、水車は、図１６の如く、所定間隔をあけて対置され
た１対の円形の仕切板８１，８１と、該仕切板８１，８
１同士の間に放射方向に配列された多数枚の羽根８２と
を備えている。この水車８０にあっては、羽根８２に向
って噴射された水が仕切板８１同士の間に入り込むの
で、水が水車の脇（サイド。この場合は仕切板８１の外
向きの板面）に逃げることがない。

【０００４】上記の特開昭５４−４７０４６号公報で
は、図１７の如く、水車８５に仕切板８６が一枚だけ片
側サイドにのみ配置されている。８７は羽根を示す。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図１６に示すタイプの
水車には次のような短所がある。

【０００６】 樹脂一体成形の場合、側面から羽根１
枚１枚を形づくる金型のため、複雑となりコストも高く
なる。また、羽根の根元は一体成形では成形できない。 仕切板片側を別体でつくるにも部材数、組立工数が
多く、コストが高い。

【０００７】 噴出水は水車の両サイドに回りこみに
くいが、過負荷等で回転数が落ちた際は水が水車の両サ
イドに回り込む。この両サイドに回り込んだ水が水車を
両サイドから挟み付けるようになり、水車の回転が阻害
される。

【０００８】図１７のように一方のサイドにのみ仕切板
を配置した水車にあっては、次のような短所がある。

【０００９】 仕切板にかかる水圧が水車をスラスト
方向に圧迫し水車の回転が阻害され易い。 水車のボス部が厚肉であり、水車の質量が大きく、
回転効率が悪い。 一体成形では厚肉部があると成形性が悪い。 羽根の根元を別対の仕切板で覆うのは、部材数、組
立工数が多く、コストが高い。

【００１０】本発明は、上記の如き種々の問題点を解決
し、水車の回転効率が高く、しかも水車の成形性も良好
な回転式洗浄機を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の回転式洗浄機
は、洗浄ヘッド内の水車に向けてノズルから水を噴出さ
せることにより水車を回転させ、ブラシを回転させる回
転式洗浄機において、該水車のサイド面に、水車の外周
縁から離隔させて凹部又は孔よりなる水の流入部を設け
たことを特徴とするものである。

【００１２】かかる回転式洗浄機の水車は樹脂一体成形
で製造可能であり、しかも金型構造を単純に（安価に）
することができる。また、この凹部を設けたことにより
厚肉部の肉を抜くことが出来、軽量化される。また、ノ
ズルから噴出した水が水車の羽根内からあふれた際に、
水車のサイドにおいて流入部内に流れ込むため、水車の
上下のクリアランスに水が侵入して回転を阻害すること
がない。

【００１３】本発明では、水車の羽根からサイド面にあ
ふれた水が、該サイド面の流入部内面に当ることによ
り、水車の回転力の増加につながる。

【００１４】また、貫通孔の場合はもちろん、凹部の場
合も水抜き用貫通孔を設ければ、凹部や貫通孔部に残っ
た水も停止後には排水される。

【００１５】本発明では、流入部（凹部又は貫通する
孔）の内面のうち回転方向後流側の内面は水の流入抵抗
が増大しないように斜面状とすることが好ましい。この
ように斜面状部分を形成した場合、水車が増速したとき
には凹部又は孔内の水が斜面に沿って水車のサイド面に
スムーズに流出する。

【００１６】流入部が凹部の場合は、貫通孔と比べて水
車の剛性が確保出来ると同時に、両サイドに凹部を設け
ることで、両サイドにあふれた水を流れ込ませることが
できる。水の両サイドに凹部が交互にあることであふれ
た水をバランスよく回収しながらも、凹部のない平面も
ある程度確保できるため、水車室内壁とのクリアランス
部の空気や水の乱れが少ないものとなる。

【００１７】本発明では、水車は放射方向に突出した複
数の羽根を備えており、羽根の受圧面前方の空間部の一
方のサイド面側に張り出し部が設けられており、且つ周
方向に隣接する羽根にあっては張り出し部を設けるサイ
ドが逆になっている構成としても良い。このように張り
出し部を設けた場合、羽根に向って噴射された水は張り
出し部の無いサイドにのみ流出するため、水車の回転効
率が良い。また、張り出し部を一方のサイドにのみ設け
ているから樹脂一帯成形により水車を低コストにて製造
できる。この張り出し部は周方向に１個毎に交互となる
ように両サイドに臨むため、水車の両サイドに均一に水
が流れ出る。このため、水車がスラスト方向に押される
ことがない。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を詳細
に説明する。図１は実施の形態に係る回転式洗浄機の構
成を示す側面図、図２はヘッドの縦断面図、図３は水車
の平面図、図４は図３のIV−IV線に沿う断面図、図５は
図２のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。

【００１９】この回転式洗浄機１は、シャワーホース２
に接続される握りシャフト１０と、該握りシャフト１０
と一体の洗浄ヘッド２０と、該洗浄ヘッド２０に接続さ
れるブラシ４０とを備えている。

【００２０】シャワーホース２の先端には、雌ネジ付き
の口金（図示略）が設けられており、握りシャフト１０
の後端にはこの雌ネジに噛合する雄ネジ１１が設けられ
ている。この握りシャフト１０の先端側には給水弁の操
作スイッチ１２が設けられている。

【００２１】図２の通り、このシャフト１０内には長手
方向に水路孔１３が貫設されている。

【００２２】洗浄ヘッド２０に設けられた円形の水車室
２１内の上部には円形プレート１８が配置される。該円
形プレート１８から中心軸体２６が突設されている。水
車室２１内には、細孔状のノズル２４を備えたノズルリ
ング２５が配置されており、このノズルリング２５の内
側に水車３０がノズルリング２５と同軸的に配置されて
いる。この水車３０は、中心軸体２６に嵌合しており、
該中心軸体２６回りに回転自在となっている。

【００２３】なお、前記ノズル２４は、ノズルリング２
５の水路孔２７及び円形プレート１８の開口１９を介し
てシャフト１０の水路孔１３に連通している。

【００２４】洗浄ヘッド２０内にはこの水車３０の回転
を減速するための減速機３１が設けられている。この減
速機３１は、減速機ハウジング３２と、該減速機ハウジ
ング３２内に配置された歯車列とからなる。この歯車列
は水車３０の出力軸３０ａの外周の雄歯と、該雄歯に噛
合する遊星ギヤ３３がピン３４ａに枢支された第１ギヤ
プレート３４と、該第１ギヤプレート３４から突設され
た出力軸３４ｂの外周の雄歯と、この雄歯に噛合する遊
星ギヤ３５がピン３６ａに枢支された第２ギヤプレート
３６と、該第２ギヤプレート３６から突設された出力軸
３６ｂとからなる。この出力軸３６ｂに雄カプラ３７が
一体に設けられている。

【００２５】ブラシ４０は、この雄カプラ３７に連結さ
れた回転板４１と、この回転板４１に植設された毛４２
とからなる。なお、この毛４２の代わりにスポンジを備
えたブラシを用いても良い。このブラシ４０は、浴室洗
浄用のほか、身体洗浄用、洗車用など各種のものとしう
る。

【００２６】水車３０は、図３，４，５の通り略円盤状
の本体部５１と、該本体部５１の外周から外方に突設さ
れた羽根５２と、本体部５１の中心に設けられた軸孔５
３と、本体部５１に厚み方向（中心線と平行方向）に貫
設された透孔５４，５５とを備えている。

【００２７】軸孔５３の上部側は真円形となっており、
中心軸体２６に対し回転自在に嵌合する。軸孔５３の下
部側は非円形であり、前記出力軸３０ａが回転不能に嵌
合する。

【００２８】透孔５４は、この孔５３の周囲を取り巻く
ように周方向に延在するスリット状開口よりなる。この
実施の形態では、透孔５４は水車３０の中心軸回りに約
９０゜弱の範囲にわたって延在しており、合計４個の透
孔５４が形成されている。

【００２９】透孔５５は、各羽根５２の基端部付近に配
置されている。

【００３０】この実施の形態にあっては、各羽根５２
は、水車３０の回転方向の後方に向ってたなびくように
略三角形状に設けられている。透孔５５はこの三角形の
羽根に倣った形状の略三角形状に設けられている。

【００３１】このように構成された回転式洗浄機におい
ては、スイッチ１２を開操作しノズル２４に水を供給す
ると、ノズル２４の噴出水が水車３０に当り、水車３０
が回転する。この水は水車室２７内をほぼ３／４周し、
水車３０を強力に回転駆動した後、排水口（図示略）か
ら流出する。水車３０の回転は、減速機３１で減速さ
れ、高トルクにてブラシ４０を回転させる。

【００３２】この回転式洗浄機にあっては、水車３０に
透孔５４，５５を設けてあり、水車３０が軽量である。
また羽根５２に当って水車３０の両サイドに溢れ出した
水が透孔５４，５５に入り込むので、水車の回転を阻害
しないばかりでなく、水流が透孔５５の内面に当ること
により水車３０に推力が与えられ、水車の出力トルクが
増大する。

【００３３】なお、この実施の形態にあっては水車３０
と出力軸３０ａとが別体となっているが、後述の実施の
形態のようにこれらを一体としても良い。

【００３４】図６〜８は別の実施の形態に係る回転式洗
浄機に用いられる水車３０Ａを示すものであり、図６は
平面図、図７，８は図６のVII−VII線、VIII−VIII線に
沿う断面図である。

【００３５】この実施の形態にあっては、透孔５５の内
面のうち水車回転方向後流側が凸部５５ａとなってい
る。この凸部５５ａは、水車３０Ａの厚み方向の中央部
が最も出っ張り、厚み方向の両側ほど高さが低くなって
いる。このように凸部５５ａを設けたことにより、水車
３０Ａの両サイド面から凸部５５ａ内に水がスムーズに
流入し、この水が透孔５５の凸部５５ａと反対側の内面
に当ることにより水車３０Ａに大きな回転トルクが与え
られる。また、水車が増速したときには、透孔５５内の
水がスムーズに水車３０Ａの両サイドに流出する。

【００３６】なお、この実施の形態及び後述の各実施の
形態においては水車と出力軸３０ａとが一体となってお
り、前記の軸孔５３の代わりに軸穴５３ａが設けられて
いるが、前記水車３０と同様に水車と出力軸３０ａとを
別体としても良い。

【００３７】図８のようにこの実施の形態では透孔５５
は水車３０の厚み方向に貫通しているが、図９のように
透孔５５内に中仕切り板５７を一体的に設け、この中仕
切り板５７に水抜き孔５８を設けた構成の水車３０Ｂと
しても良い。この水車３０Ｂによっても水車３０Ａと同
様の作用効果が奏される。

【００３８】図１０〜１３はさらに別の実施の形態に用
いられる水車３０Ｃを示すものであり、図１０は平面
図、図１１，１２，１３は図１０のXI−XI線、XII−XII
線、XIII−XIII線に沿う断面図である。

【００３９】この水車３０Ｃにあっては、凹部５５Ａの
入口側と反対側塞ぐように蓋部６５が設けられ、この蓋
部６５に水抜き孔６６が設けられている。なお、周方向
に配列された凹部５５Ａの１個毎に蓋部６５の配置サイ
ドが入れ替わっている。即ち、ある凹部５５Ａが図１２
の如く下側に蓋部６５を配置したものである場合、周方
向において当該凹部５５Ａに隣接する凹部５５Ａにあっ
ては図１３の如く上側に蓋部６５が配置されている。凹
部５５Ａの水の流入側（水車回転方向の後流側）の内面
は、水がスムーズに出入りするように斜面となってい
る。

【００４０】このように蓋部６５を設けた水車３０Ｃ
は、前記水車３０，３０Ａ，３０Ｂに比べ水車のサイド
面が平坦である。即ち、１つのサイド面に露出する凹部
５５Ａの数が透孔５５の数の半分である。このため、水
車３０，３０Ａ，３０Ｂに比べサイド面に沿って水がス
ムーズに流れるようになり、水車の回転抵抗が小さくな
る。

【００４１】図１４，１５の水車３０Ｄは水車３０Ｃに
おいて外周縁部に張出板部７０を設けたものである。こ
の張出板部７０は羽根５２の受圧面の前方の空間部の一
方のサイドに張り出すように設けられている。また、こ
の空間部の周方向に隣り合うもの同士において張出板部
７０を設けるサイドが１個毎に逆になっている。このよ
うに張出板部７０を設けたことにより、水車３０Ｄの羽
根５２に水が当り易くなり、水車３０Ｄの出力トルクが
増大する。なお、張出板部７０を１つの羽根５２の一方
のサイドにのみ設けているから水車３０Ｄの成形も簡単
である。なお、羽根５２に当って水車３０Ｄの張出板部
７０を設けていない側へ流出した水は、当該羽根５２の
基端側のサイド面に臨んで口をあけている凹部５５Ａ内
に入り込み、水車３０Ｄに回転トルクを与える。

【００４２】

【発明の効果】以上の通り、本発明の回転式洗浄機は水
車が成形容易で且つ軽量であり、しかも大きな回転トル
クを出力するものであり、少水量で効率の良い洗浄を行
うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態に係る回転式洗浄機の全体図であ
る。

【図２】実施の形態に係る回転式洗浄機の洗浄ヘッドの
断面図である。

【図３】実施の形態に係る回転式洗浄機の水車の平面図
である。

【図４】図３のIV−IV線に沿う断面図である。

【図５】図２のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。

【図６】別の実施の形態に係る回転式洗浄機の水車の平
面図である。

【図７】図６のVII−VII線に沿う断面図である。

【図８】図６のVIII−VIII線に沿う断面図である。

【図９】異なる水車の図８と同様部分の断面図である。

【図１０】さらに別の水車の平面図である。

【図１１】図１０のXI−XI線に沿う断面図である。

【図１２】図１１のXII−XII線に沿う断面図である。

【図１３】図１１のXIII−XIII線に沿う断面図である。

【図１４】さらに異なる水車の平面図である。

【図１５】図１４のXV−XV線に沿う断面図である。

【図１６】従来の水車の斜視図である。

【図１７】従来の水車の斜視図である。

【符号の説明】

２０ 洗浄ヘッド ２１ 水車室 ２４ ノズル ２５ ノズルリング ３０，３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄ，８０，８５
水車 ３１ 減速機 ４０ ブラシ ５１ 本体部 ５２ 羽根 ５４ 透孔 ５５ 透孔 ５５Ａ 凹部 ５７ 中仕切り板 ５８ 水抜き孔 ６５ 蓋状部 ６６ 水抜き孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 修 愛知県名古屋市中川区下之一色町東切80番 地 (72)発明者 中村 克宏 愛知県春日井市下条町１−７−１ コ−ポ 東津Ｂ102 Ｆターム(参考） 3B202 AA27 AA44 BA01 BC01 BD06 BE03 CA08 DA02 EH07 FA17 3D026 AA12 AA18 AA34 AA38 AA42 AA62

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 洗浄ヘッド内の水車に向けてノズルから
   水を噴出させることにより水車を回転させ、ブラシを回
   転させる回転式洗浄機において、 該水車のサイド面に、水車の外周縁から離隔させて凹部
   又は孔よりなる水の流入部を設けたことを特徴とする回
   転式洗浄機。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記流入部は水を水
   車の軸心線と平行な厚み方向に貫通する孔として設けら
   れていることを特徴とする回転式洗浄機。
3. 【請求項３】 請求項２において、前記孔の内面のうち
   回転方向の後流側の内面は、厚み方向の中央側ほど水車
   回転方向前方となる斜面となっていることを特徴とする
   回転式洗浄機。
4. 【請求項４】 請求項２において、孔の水車厚み方向の
   中間部付近に水車回転面と平行方向に延在する中仕切り
   板が設けられ、且つ該中仕切り板に水抜き孔が設けられ
   ていることを特徴とする回転式洗浄機。
5. 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれか１項におい
   て、前記流入部は水車の回転方向に間隔をおいて複数個
   設けられていることを特徴とする回転式洗浄機。
6. 【請求項６】 請求項５において、前記流入部は水車の
   一方のサイド面に開放し他方のサイド面側には蓋状部が
   設けられた凹穴よりなるものであり、且つ該蓋状部に水
   抜き孔が設けられていることを特徴とする回転式洗浄
   機。
7. 【請求項７】 請求項６において、凹穴の内面のうち水
   車回転方向の後流側の内面は、蓋状部に近づくほど水車
   回転方向前方に位置する斜面となっていることを特徴と
   する回転式洗浄機。
8. 【請求項８】 請求項６又は７において、周方向に隣接
   する凹部は前記蓋状部を配置したサイドが逆になってい
   ることを特徴とする回転式洗浄機。
9. 【請求項９】 請求項１ないし８のいずれか１項におい
   て、水車は放射方向に突出した複数の羽根を備えてお
   り、羽根の受圧面前方の空間部の一方のサイド面側に張
   り出し部が設けられており、且つ周方向に隣接する羽根
   にあっては張り出し部を設けるサイドが逆になっている
   ことを特徴とする回転式洗浄機。
10. 【請求項１０】 洗浄ヘッド内の水車に向けてノズルか
    ら水を噴出させることにより水車を回転させ、ブラシを
    回転させる回転式洗浄機において、 該水車は放射方向に突出した複数の羽根を備えており、
    羽根の水を受ける受圧面前方の空間部の一方のサイドに
    張り出し部が設けられており、且つ周方向に隣接する羽
    根にあっては張り出し部を設けるサイドが逆になってい
    ることを特徴とする回転式洗浄機。