JP2011217912A - 水力洗浄用具 - Google Patents

Abstract

【課題】水力洗浄用具による洗浄力の向上を図る。
【解決手段】補助管２に供給された水道水は、軸支持部材７の通過窓から水力モータケース３内に導入されると、水道水の水圧によってスクリュー４が回転軸４ａを回転中心に回転する。回転軸４ａと一体的にブラシ５が回転し被洗浄物をブラシ用毛材１４を洗浄すると同時に、軸支持部材１１の通過窓１１ｃを通過した水道水が被洗浄物に散水される。スクリュー４の回転軸４ａは、軸支持部材７，８の中央部に設けた軸受孔７ａ，８ａに回転自在に支持され、水力モータケース３の内径Ｒ１が羽根車４ｂの径Ｒ２よりもわずかに大きく形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、電気を使わずに水道水の水圧を利用してブラシまたはタワシ等を回転または往復動させることにより、野菜等の食材の洗浄から車の洗浄に最適な水力洗浄用具に関するものである。

この種の水力洗浄用具としては、水道水を供給することでその水力によってブラシ等を回転させ、食材や車の被洗浄物に対して散水しながら同時にブラシによって被洗浄物の汚れを取り除くようにしたものがある。すなわち、ノズル本体より偏心した位置に設けた主軸に回転羽根付きブラシを回転自在に支持し、この回転羽根にノズル本体から噴射させた水道水を当てることにより、水道水の水圧で回転羽根を回転させ、回転羽根と一体的に回転するブラシにより、散水しながら同時に被洗浄物を洗浄している（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−３８２５４号公報

上述したような従来の水力洗浄用具においては、回転羽根に水道水を噴射するノズル本体が回転羽根の中心から偏心した位置に設けられているため、ノズル本体からの水道水が回転体の羽根の全体に噴射されるのではなく一部に噴射される。このため、ノズル本体から噴射される水道水の噴射力が、効率よく回転体の回転推進力に変換できないことにより、充分な洗浄力が得られないという問題があった。

本発明は上記した従来の問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、洗浄力の向上を図るところにある。

この目的を達成するために、本発明は、一端に水道水を導入する導入口が設けられ、他端に水道水を放水する放水口が設けられた円筒状の水力モータケースと、この水力モータケース内で回転自在に支持され、前記導入口から前記水力モータケース内に導入された水道水の水圧によって回転する羽根車と、この羽根車の回転を駆動源として移動し、前記放水口から放水される水道水を被洗浄物に散水すると同時に被洗浄物を洗浄する洗浄部材とを備え、前記水力モータケースの内径が前記羽根車の径がよりもわずかに大きく形成され、かつ導入口から導入された水道水が前記羽根車全体に均一に当たるものである。

本発明は、前記発明において、前記導入口から前記水力モータケース内に水道水を導入するための補助管を備え、この補助管に前記水力モータケースを着脱自在に取り付け、これら補助管と水力モータケースとの間に、補助管の軸線と水力モータケースの軸線とのなす角度を変更可能な着脱自在なベンド管を介在させたものである。

本発明は、前記発明において、前記羽根車の回転軸の前記放水口側の一端部に軸着した第１のベベルギアと、この第１のベベルギアに噛合する第２のベベルギアとを備え、前記洗浄部材が前記第２のベベルギアと一体的に回転するものである。

本発明は、前記発明において、前記羽根車の回転軸の前記放水口側の一端部に軸着したウォームと、このウォームと噛合するウォームホィールと、このウォームホィールと一体的に回転する第１のプーリと、この第１のプーリと第２のプーリとの間に張架されたベルトと、このベルトの一部に一端が枢着され、ベルトの走行方向に移動自在に支持されたピストンアームとを備え、このピストンアームの他端部に前記洗浄部材を連結したものである。

本発明によれば、導入口から水力モータケース内に導入された水道水が羽根車全体に均一に当たるため、水道水による水圧が効率よく羽根車の回転力に変換されるから、洗浄部材による洗浄力が向上する。また、水力モータケースの内径が羽根車の径がよりもわずかに大きく形成されているため、水力モータケース内に導入された水道水の殆どが羽根車に当たるから、羽根車の回転力が増加することにより洗浄部材による洗浄力が向上する。

前記発明のうちの一つの発明によれば、被洗浄物の構造に合わせてベンド管を選択し洗浄部材の被洗浄物に当てる角度を選択することができるため、洗浄作業を効率よく短時間で行うことができる。

本発明に係る水力洗浄用具の第１の実施の形態の全体の断面図である。 同図（Ａ）は本発明に係る水力洗浄用具の第１の実施の形態におけるブラシの側面図、同図（Ｂ）は同じくブラシをスクリュー軸に取り付けた状態の背面図である。 本発明に係る水力洗浄用具の第１の実施の形態における軸支持部材の正面図である。 本発明に係る水力洗浄用具の第１の実施の形態の第１の変形例を示す全体の断面図である。 本発明に係る水力洗浄用具の第１の実施の形態の第２の変形例を示す全体の断面図である。 本発明に係る水力洗浄用具の第２の実施の形態の全体の断面図である。 同図（Ａ）は本発明の第２の実施の形態におけるブラシの正面図、同図（Ｂ）は同じく平面図である。 本発明の第３の実施の形態の全体の断面図である。 同図（Ａ）は本発明の第３の実施の形態におけるブラシの側面図、同図（Ｂ）は同じく平面図である。 図８におけるX-X 線断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図１ないし図１０に基づいて説明する。
〔実施の形態１〕

先ず、図１ないし図５を用いて、本発明の第１の実施の形態について説明する。図１に全体を符号１で示す水力洗浄用具は、水道水を水力モータケース３に導入する補助管２と、水力モータケース３内に導入された水道水の水圧によって回転するスクリュー４と、このスクリュー４と一体的に回転する洗浄部材としてのブラシ５とによって概ね構成されている。補助管２は両端が開口する円筒状に形成され、一方の開口（図示せず）から当該補助管２内に水道水が供給される。

水力モータケース３は、補助管２と同一の径によって円筒状に形成され、図中左端側に設けられた開口は補助管２から水道水を導入する導入口３ａを形成し、右端側に設けられた開口は水力モータケース３から水道水を放出する放出口３ｂを形成している。水力モータケース３は、導入口３ａ側の端部が補助管２の他方の端部２ａに着脱自在に嵌合され、互いの開口が連通するように補助管２に結合される。

水力モータケース３の導入口３ａおよび放出口３ｂには、これら導入口３ａ、放出口３ｂを仕切るように軸支持部材７，８が設けられている。これら軸支持部材７，８は、後述する軸受孔８ａが軸受孔７ａよりもわずかに小さく形成されている点以外は、共に同じ構造に形成されているので、ここでは、軸支持部材７のみについて説明し、軸支持部材８については適宜説明を省略する。

軸支持部材７は、図３に示すように略リング状に形成され、軸受孔７ａが形成された軸受部７ｂと、この軸受部７ｂを軸支持部材７の中央部に位置付けるために軸受部７ｂから放射状に延設されたスポーク７ｃとを備え、軸受部７ｂの周りに水道水を通過させるための扇状に形成された３個の通過窓７ｄが設けられている。これら３個の通過窓７ｄによって、軸支持部材７は全体にわたって略均一に開口していることとなる。

スクリュー４は、図１に示すように中心部に設けられたスクリュー軸としての回転軸４ａと、この回転軸４ａの周りを螺旋状に連続するように形成された羽根車４ｂとによって構成されている。回転軸４ａの一端部４ｃは円錐状に形成され、他端部は段部４ｄを介して細径部４ｅが設けられている。このスクリュー４は、一端部４ｃが補助管２内に臨むように軸支持部材７の軸受孔７ａに回転自在に支持され、他端側の段部４ｄが軸支持部材８の軸受部８ｂに係止された状態で細径部４ｅが軸受孔８ａに回転自在に支持されている。この状態で、水力モータケース３の内径Ｒ１は、スクリュー４の羽根車４ｂの径、すなわち回転軸４ａと直交する方向の外形寸法Ｒ２よりもわずかに大きく形成されている。したがって、スクリュー４は、羽根車４ｂの外周部が水力モータケース３の内壁とわずかな間隔を有するように、水力モータケース３の中央部で回転自在に支持されている。

図１において、１０は水力モータケース３と同じ径に形成された導水管であって、両端が開口された円筒状に形成され、図中左端部が水力モータケース３の放出口３ｂ側の端部に着脱自在に嵌合され、互いの開口が連通するように水力モータケース３に結合されている。この導水管１０の右端側の開口には、上述した軸支持部材７，８と略同じ形状を呈する軸支持部材１１が設けられている。すなわち、軸支持部材１１は略リング状に形成され、軸受孔１１ａが形成された軸受部１１ｂと、この軸受部１１ｂを軸支持部材１１の中央部に位置付けるために軸受部１１ｂから放射状に延設されたスポーク１１ｃとを備え、軸受部１１ｂの周りに水道水を通過させるための３個の通過窓１１ｄが設けられている。

ブラシ５は、図２（Ａ）に示すように、軸体１３の周部には、多数の直線状のブラシ用毛材１４が放射状に植設されており、軸体１３の一端部には互いに対向する二股状の対向部１３ａ，１３ａが一体に設けられている。このブラシ５は、図１に示すようにブラシ用毛材１４が軸支持部材１１の通過窓１１ｄに対向して導水管１０の外側に露呈するように、軸体１３が軸支持部材１１の軸受孔１１ａに回転自在に支持されている。また、軸体１３の対向部１３ａ，１３ａが、図２（Ｂ）に示すようにスクリュー４の細径部４ｅを挟んだ状態で細径部４ｅに固定されることにより、軸体１３がスクリュー４の回転軸４ａと一体的に回転する。

次に、図１を用いて、このように構成された水力洗浄用具１の洗浄動作について説明する。先ず、補助管２または水力モータケース３を手で把持し、ブラシ５のブラシ用毛材１４を被洗浄物（図示せず）に当てる。この状態で、水道水を補助管２の一端側から供給すると、供給された水道水は軸支持部材７の通過窓７ｄを通過して水力モータケース３内に導入される。水力モータケース３内に水道水が導入されると、この水道水の水圧によって、スクリュー４の羽根車４ｂが回転軸４ａを回転中心として回転する。

このとき、３個の通過窓７ｄによって、軸支持部材７は全体にわたって略均一に開口していることにより、導入口３ａから水力モータケース３内に導入された水道水が羽根車４ｂ全体に均一に当たるため、水道水による水圧が効率よく羽根車４ｂの回転力に変換されるから、ブラシ５による洗浄力が向上する。

また、水力モータケース３の内径が羽根車４ｂの径がよりもわずかに大きく形成され、羽根車４ｂの外周部が水力モータケース３の内壁とわずかな間隔を隔てるように設けられていることにより、水力モータケース３内に導入された水道水の殆どが羽根車４ｂに当たるから、羽根車４ｂの回転力が増加することによりブラシ５による洗浄力が向上する。

また、羽根車４ｂは回転軸４ａの軸線方向に複数枚（本実施例では２枚）の羽根が連続して形成されていることにより、通過窓７ｄを通過して水力モータケース３内に導入された水道水は、羽根に枚数分だけ複数回当たるため、水道水の水圧を効率よく羽根車４の回転に使用することができる。

スクリュー４の回転軸４ａと一体的にブラシ５の軸体１３が回転するので、ブラシ５も軸体１３を回転中心として一体的に回転する。一方、水力モータケース３内に導入された水道水は、軸支持部材８の通過窓８ｄを通過して、導水管１０内に導入された後、軸支持部材１１の通過窓１１ｄを通過してブラシ５に散水される。したがって、ブラシ５が当てられている被洗浄物には、水道水が散水されると同時に回転するブラシ５によって洗浄されるため、洗浄時間を短縮することができる。また、この洗浄動作を一方の手によって行えるため、他方の手を被洗浄物の固定に使うこともできるため使い勝手が向上する。さらに、ブラシ５を被洗浄物に強く当て過ぎて回転軸４ａに過負荷を掛けた場合は、スクリュー４の回転が停止するため、水力洗浄用具１を構成する部品の破損を未然に防止することが可能になる。

次に、図４および図５を用いて、第１の実施の形態の変形例について説明する。この変形例が上述した第１の実施の形態と異なる点は、被洗浄物に対するブラシの当てる角度を可変可能にした点にある。すなわち、補助管２と水力モータケース３との間に、補助管２の軸線Ｇ１と水力モータケース３の軸線Ｇ２とのなす角度αを変更可能とするベンド管１０３，２０３を着脱自在に介在させたものである。第１の実施の形態では、軸線Ｇ１と軸線Ｇ２とのなす角度は１８０°であるが、この変形例では、１８０°〜９０°の範囲で選択できるようにしている。

図４に示す第１の変形例の水力洗浄用具１０１のベンド管１０３は、補助管２および水力モータケース３と同じ径によって、側面視において中央部が１４５°に屈曲形成されている。このベンド管１０３は、一方の端部１０３ａが補助管２の端部２ａに着脱自在に嵌合固定され、他方の端部１０３ｂが水力モータケース３の導入口３ａ側の端部に着脱自在に嵌合固定されることにより、このベンド管１０３を介して、補助管２と水力モータケース３とが連通している。したがって、補助管２の軸線Ｇ１とブラシ１０５の回転軸線Ｇ２とのなす角度が１４５°となる。

ブラシ１０５は、略半球状に形成された毛材取付体１０６と、この毛材取付体１０６の底部に植設された多数のブラシ用毛材１０７とからなり、毛材取付体１０６の頂部には、雌ねじ部が形成された凹部１０６ａが設けられている。また、スクリュー４の細径部４ｅの先端部に凹部１０６ａに螺合する雄ねじ部４ｆが形成されている。さらに、スクリュー４の細径部４ｅには、軸固定用ピン孔１０８が設けられている。したがって、この軸固定用ピン孔１０８にピン（図示せず）を挿入し、このピンを手で把持しながら、スクリュー４の回転軸４ａを回転させないようにして、ブラシ１０５の凹部１０６ａに雄ねじ部４ｆを螺合させることにより、ブラシ１０５はスクリュー４に取り付けられる。

このような構成において、補助管２を手で把持し、ブラシ１０５のブラシ用毛材１０７を被洗浄物（図示せず）に当てる。この状態で、水道水を補助管２の一端側から供給すると、供給された水道水はベンド管１０３を通過して、軸支持部材７の通過窓７ｄから水力モータケース３内に導入される。水力モータケース３内に水道水が導入されると、この水道水の水圧によって、スクリュー４の羽根車４ｂが回転軸４ａを回転中心として回転する。したがって、軸支持部材８の通過窓８ｄから被洗浄物に散水されると同時に、回転軸４ａと一体的に回転するブラシ１０５のブラシ用毛材１０７によって被洗浄物が洗浄される。

図５に示す第２の変形例の水力洗浄用具２０１のベンド管２０３は、補助管２および水力モータケース３と同じ径によって、側面視において中央部が９０°となるように屈曲形成されている。したがって、このベンド管２０３を補助管２と水力モータケース３との間に取り付けることにより、補助管２の軸線Ｇ１とブラシ１０５の回転軸線Ｇ２とのなす角度が９０°となる。このように、被洗浄物の種類や洗浄部位の構造によって、最適な水力洗浄用具を選択するようにベンド管を選択しブラシの被洗浄物に当てる角度を選択することができるため、洗浄作業を効率よく短時間で行うことができ、使い勝手が向上する。
〔実施の形態２〕

次に、図６および図７を用いて、本発明の第２の実施の形態の水力洗浄用具３０１について説明する。

図６に示すように、スクリュー４の細径部４ｅには、第１のベベルギア３０２が軸着されている。３０３は水力モータケース３の先端部の周部の一部に固定されたベベルギア取付座であって、中央部に支持孔３０３ａが設けられている。３０４は中央部に鍔３０４ａが一体に設けられ小円柱状に形成された支持軸であって、上下端に雌ねじ部が形成された凹部３０４ｂ，３０４ｃが凹設されている。

３０５は第２のベベルギアであって、底面に凹部３０５ａが設けられ、この凹部３０５ａの内周部には雌ねじ部が形成されており、第２のベベルギア３０５の上部には、凹部３０５ａに貫通する貫通孔３０５ｂが設けられている。支持軸３０４は、上部側がベベルギア取付座３０３の支持孔３０３ａに嵌挿され、ねじ３０６を支持軸３０４の凹部３０４ｂに螺合させることにより、べべルギア取付座３０３に支持される。第２のベベルギア３０５は、貫通孔３０５ｂに支持軸３０４の下部側が嵌合され、ねじ３０７を凹部３０４ｃに螺合することにより、第１のベベルギア３０２に噛合した状態で支持軸３０４に回転自在に支持される。

３０８は第２のべべルギア３０５の凹部３０５ａに螺合されたディスク座であって、底面の中央部に内周部に雌ねじ部が形成された凹部３０８ａが設けられている。図７において、３１０はブラシであって、略半球状に形成された毛材取付体３１１と、この毛材取付体３１１の底部に植設された多数のブラシ用毛材３１２とからなり、毛材取付体３１１の頂部には、ねじ棒３１３が立設している。このブラシ３１０は、図６に示すようにねじ棒３１３をディスク座３０８の凹部３０８ａに螺合させることにより、このディスク座３０８を介して第２のべべルギア３０５に一体的に取り付けられる。この状態で、補助管２の軸線Ｇ１とブラシ３１０の回転軸線Ｇ２とのなす角度が９０°となる。

このような構成において、補助管２を手で把持し、ブラシ３１０のブラシ用毛材３１２を被洗浄物（図示せず）に当てる。この状態で、水道水を補助管２の一端側から供給すると、供給された水道水は軸支持部材７の通過窓７ｄから水力モータケース３内に導入される。水力モータケース３内に水道水が導入されると、この水道水の水圧によって、スクリュー４の羽根車４ｂが回転軸４ａを回転中心として回転する。回転軸４ａの回転は第１のべべルギア３０２を介して第２のべべルギア３０５に伝達され、第２のべべルギア３０５が支持軸３０４を回転中心として回転することにより、ディスク座３０８を介してブラシ３１０が一体的に回転する。したがって、軸支持部材８の通過窓８ｄから被洗浄物に散水されると同時に、第２のベベルギア３０５と一体的に回転するブラシ３１０のブラシ用毛材３１２によって被洗浄物が洗浄される。
〔実施の形態３〕

次に、図８および図１０を用いて、本発明の第３の実施の形態の水力洗浄用具４０１について説明する。

図８において、４０２はスクリュー４の細径部４ｅに軸着されたウォームであって、後述するウォームホィール４０６に噛合する。４０３は上方が開口し断面がコ字状に形成されたブラケットであって、両側部を介して水力モータケース３の下部に固定されており、背面部にガイド孔４０３ａが設けられている。このブラケット４０３の底部には、断面がＬ字状に形成された支持部材４０４が固定されており、この支持部材４０４の両端部には一対の支持部４０４ａ，４０４ｂが一体に立設されている。

一方の支持部４０４ａには、シャフト４０５が回転自在に片持ち支持されており、このシャフト４０５の中央部には、ウォーム４０２に噛合するウォームホィール４０６が軸着され、シャフト４０５の先端部にはプーリ４０７が軸着されている。他方の支持部４０４ｂには、シャフト４０８の一端部が固定されて片持ち支持され、このシャフト４０８にはプーリ４０９が回転自在に支持されており、これらプーリ４０７，４０９間にはベルト４１０が張架されている。このベルト４１０の一部には、ピストンアーム４１１の一端部が枢支されており、このピストンアーム４１１は、後述するようにベルト４１０の走行に随伴して図中Ａ−Ｂ方向に往復動するように構成されている。

図９において、４１５はブラシであって、平面視舌片状に形成された毛材取付体４１６と、この毛材取付体４１６の底部に植設された多数のブラシ用毛材４１７とからなり、毛材取付体４１６の一端の中央部には、棒体４１６ａが一体に突設されており、この棒体４１６ａの一端部には枢支孔４１６ｂが設けられている。このブラシ４１５は、図８に示すように棒体４１６ａがブラケット４０３のガイド孔４０３ａにわずかな隙間有して貫挿され、枢支孔４１６ｂにおいて、ピストンアーム４１１の他端部が枢支されている。

このような構成において、補助管２を手で把持し、ブラシ４１５のブラシ用毛材４１７を被洗浄物（図示せず）に当てる。この状態で、水道水を補助管２の一端側から供給すると、供給された水道水は軸支持部材７の通過窓７ｄから水力モータケース３内に導入される。水力モータケース３内に水道水が導入されると、この水道水の水圧によって、スクリュー４の羽根車４ｂが回転軸４ａを回転中心として回転するので、ウォーム４０２が一体的に回転する。

このウォーム４０２の回転はウォームホィール４０６に伝達され、このウォームホィール４０６の回転はシャフト４０５を介してプーリ４０７に伝達されるため、ベルト４１０が走行する。このベルト４１０の走行に随伴して、ピストンアーム４１１が矢印Ａ−Ｂ方向に往復動するから、ブラシ４１５もガイド孔４０３ａに棒体４１６ａがガイドされるようにして矢印Ａ−Ｂ方向に往復動する。したがって、軸支持部材８の通過窓８ｄから被洗浄物に散水されると同時に、矢印Ａ−Ｂ方向に往復動するブラシ４１５のブラシ用毛材４１７によって被洗浄物が洗浄される。

なお、本実施の形態においては、洗浄部材としてブラシ５，１０５，３１０，４１５を用いた例を説明したが、モップでもよく、要は被洗浄部材に最適な洗浄部材を適宜選択すればよい。また、補助管２を介して水道水を水力モータケース３内に供給するようにしたが、直接、水道水を水力モータケース３内に供給するようにしてもよい。

１，１０１，２０１，３０１，４０１…水力洗浄用具、２…補助管、３…水力モータケース、４…スクリュー、４ａ…回転軸、４ｂ…羽根車、５，１０５，３１０，４１５…ブラシ、７，８…軸支持部材、１０３，２０３…ベンド管、３０２…第１のベベルギア、３０５…第２のベベルギア、４０２…ウォーム、４０６…ウォームホィール、４１０…ベルト、４１１…ピストンアーム。

Claims (4)

1. 一端に水道水を導入する導入口が設けられ、他端に水道水を放水する放水口が設けられた円筒状の水力モータケースと、
   この水力モータケース内で回転自在に支持され、前記導入口から前記水力モータケース内に導入された水道水の水圧によって回転する羽根車と、
   この羽根車の回転を駆動源として移動し、前記放水口から放水される水道水を被洗浄物に散水すると同時に被洗浄物を洗浄する洗浄部材とを備え、
   前記水力モータケースの内径が前記羽根車の径がよりもわずかに大きく形成され、かつ導入口から導入された水道水が前記羽根車全体に均一に当たることを特徴とする水力洗浄用具。
2. 前記導入口から前記水力モータケース内に水道水を導入するための補助管を備え、
   この補助管に前記水力モータケースを着脱自在に取り付け、
   これら補助管と水力モータケースとの間に、補助管の軸線と水力モータケースの軸線とのなす角度を変更可能な着脱自在なベンド管を介在させたことを特徴とする請求項１記載の水力洗浄用具。
3. 前記羽根車の回転軸の前記放水口側の一端部に軸着した第１のベベルギアと、
   この第１のベベルギアに噛合する第２のベベルギアとを備え、
   前記洗浄部材が前記第２のベベルギアと一体的に回転することを特徴とする請求項１記載の水力洗浄用具。
4. 前記羽根車の回転軸の前記放水口側の一端部に軸着したウォームと、
   このウォームと噛合するウォームホィールと、
   このウォームホィールと一体的に回転する第１のプーリと、
   この第１のプーリと第２のプーリとの間に張架されたベルトと、
   このベルトの一部に一端が枢着され、ベルトの走行方向に移動自在に支持されたピストンアームとを備え、
   このピストンアームの他端部に前記洗浄部材を連結したことを特徴とする請求項１記載の水力洗浄用具。

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