JP2013193023A

JP2013193023A - 高圧洗浄機

Info

Publication number: JP2013193023A
Application number: JP2012062224A
Authority: JP
Inventors: Junji Ishikawa; 淳司石川; Atsuto Okada; 厚人岡田; Toshihide Kodera; 利英小寺
Original assignee: Ryobi Ltd
Current assignee: Ryobi Ltd
Priority date: 2012-03-19
Filing date: 2012-03-19
Publication date: 2013-09-30
Anticipated expiration: 2032-03-19
Also published as: JP5575168B2

Abstract

【課題】安価に製造できるとともに、故障の虞がない高圧洗浄機を提供する。
【解決手段】電動機１１により駆動されるポンプ１２と、電動機１１を制御する制御部５０と、ポンプ１２により加圧された液体が流れる圧力管路２０に接続される圧力検出部３０とを備える高圧洗浄機において、圧力検出部３０は、圧力管路２０内の圧力により変位する圧力変位部材３２を備え、制御部５０は、電動機１１への給電をオンオフする第１スイッチ５１と、圧力変位部材３２により駆動される一端側と第１スイッチ５１をオンオフ操作する他端側を有するスイッチレバー５２と、スイッチレバー５２を第１スイッチ５１のオフ位置に規制又は規制解除可能な操作部材６１と、を備え、スイッチレバー５２は、前記一端側を下方とし、前記他端側を上方として配置されており、第１スイッチ５１は、圧力検出部３０から上方に離間して配置されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、家庭などで用いられる高圧洗浄機に関するものである。

従来より、家屋の外回りや自動車の洗浄などに用いられる高圧洗浄機が知られている。この高圧洗浄機は、外部電源からの給電により電動機ポンプを運転し、電動機ポンプにより加圧した水をノズルガンから対象物に向かって吐出することで、対象物に付着した汚れの除去を行うことができる。また、ノズルガンからの吐出を中止した場合は、電動機への給電を遮断するように制御されている。例えば、下記特許文献１においては、高圧洗浄機への外部電源の接続をオンオフする手動スイッチと、電動機ポンプの運転により配管経路内の圧力が所定値を超えた場合は、電動機への給電を遮断するためのマイクロスイッチが設けられている。

より具体的には、このマイクロスイッチは、電動機ポンプにより加圧された水が流れる配管経路に設置されたアンローダ弁に取付けられており、アンローダ弁に装備され、配管経路内の圧力が所定値を超えると変位する変位部材によりオンオフされるようになっている。

実公平７−２１２３８号公報

しかしながら、上述の特許文献１の構成の場合、高圧洗浄機の電動機ポンプへの給電を制御するために、手動スイッチとマイクロスイッチが必要となり、製造コストの増加を招いていた。

また、マイクロスイッチを配管経路に設置されたアンローダ弁に取付けたため、長年の使用によりアンローダ弁に設置されたシール部材が劣化して加圧水が漏洩した場合、マイクロスイッチ部で短絡が発生して故障する虞もあった。

本発明は、上述した課題の存在に鑑みてなされたものであって、その目的は、安価に製造できるとともに、故障の虞がない高圧洗浄機を提供することである。

本発明に係る高圧洗浄機は、電動機により駆動されるポンプと、前記電動機を制御する制御部と、前記ポンプにより加圧された液体が流れる圧力管路に接続される圧力検出部と、を備えており、前記圧力検出部は、前記圧力管路内の圧力により変位する圧力変位部材を備え、前記制御部は、前記電動機への給電をオンオフする第１スイッチと、前記圧力変位部材により駆動される一端側と前記第１スイッチをオンオフ操作する他端側を有するスイッチレバーと、前記スイッチレバーを前記第１スイッチのオフ位置に規制又は規制解除可能な操作部材と、を備え、前記スイッチレバーは、前記一端側を下方とし、前記他端側を上方として配置されており、前記第１スイッチは、前記圧力検出部から上方に離間して配置されていることを特徴とする。

本発明に係る高圧洗浄機においては、前記制御部は、前記電動機の回転数を多段階に切り換える第２スイッチを備え、前記第２スイッチは前記操作部材により操作されることとすることができる。

また、本発明に係る高圧洗浄機においては、前記第２スイッチは、前記電動機に給電するための整流回路を全波整流と半波整流とに切り換えることで、前記電動機の回転数を二段階に切り換えることとすることができる。

さらに、本発明に係る高圧洗浄機においては、前記制御部はスイッチハウジングに収容され、前記スイッチハウジングの底面に水抜き孔が形成されていることとすることができる。

本発明によれば、安価に製造できるとともに、故障の虞がない高圧洗浄機を提供することができる。

本実施形態に係る高圧洗浄機の本体部の正面図である。本実施形態に係る高圧洗浄機の本体部の左側面図である。本実施形態に係る高圧洗浄機の要部拡大図であり、操作ダイヤルが「オフ」の位置の状態を示している。本実施形態に係る高圧洗浄機の要部拡大図であり、操作ダイヤルが「オン弱」の位置で第１スイッチがオンの状態を示している。本実施形態に係る高圧洗浄機の要部拡大図であり、操作ダイヤルが「オン弱」の位置で第１スイッチがオフの状態を示している。本実施形態に係る高圧洗浄機の要部拡大図であり、操作ダイヤルが「オン強」の位置で第１スイッチがオンの状態を示している。本実施形態に係る高圧洗浄機の操作ダイヤル部の斜視図である。

以下、本発明を実施するための好適な実施形態について、図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態は、請求項に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

また、図面は、主に高圧洗浄機の本体部を示しており、加圧水を吐出するノズルガン等は省略されている。

図１は本実施形態に係る高圧洗浄機の本体部の正面図である。図２は本実施形態に係る高圧洗浄機の本体部の左側面図である。図３は本実施形態に係る高圧洗浄機の要部拡大図であり、操作ダイヤルが「オフ」の位置の状態を示している。図４は本実施形態に係る高圧洗浄機の要部拡大図であり、操作ダイヤルが「オン弱」の位置で第１スイッチがオンの状態を示している。図５は本実施形態に係る高圧洗浄機の要部拡大図であり、操作ダイヤルが「オン弱」の位置で第１スイッチがオフの状態を示している。図６は本実施形態に係る高圧洗浄機の要部拡大図であり、操作ダイヤルが「強」の位置で第１スイッチがオンの状態を示している。図７は本実施形態に係る高圧洗浄機の操作ダイヤル部の斜視図である。また、本明細書では、本実施形態の高圧洗浄機の使用時における設置状態に基づき、「上、下」を規定してある。

図１及び図２に示すように、本実施形態における高圧洗浄機の本体部１は、ポンプを駆動するための電動機１１と、電動機１１の下側に配置され、電動機１１により駆動されるポンプ１２と、ポンプ１２に外部水源から給水するための給水部１３と、ポンプ１２により加圧された水が流れる圧力管路２０と、圧力管路２０と接続される圧力検出部３０と、圧力検出部３０の上方に配置され電動機１１への給電を制御する制御部５０と、を備えている。また、図中の想像線は、本体部１の主要部分を収容するカバー４１の概略を示している。

給水部１３には、外部水源と接続するための給水継ぎ手１４が備えられている。本実施形態においては、ワンタッチで給水ホースと接続できるワンタッチ継ぎ手を採用している。また、圧力管路２０の下流側には、ノズルガンへ加圧水を供給する高圧ホースを接続するための吐出側継ぎ手２１が備えられている。

次に、図３〜６をさらに参酌して、圧力検出部３０について説明する。圧力検出部３０は、筒状体３１と、筒状体３１の内部に移動可能に配置される圧力変位部材３２と、圧力変位部材３２を紙面右側に付勢するバネ３３と、バネ３３の付勢力による圧力変位部材３２の移動量を規制する規制部材３４と、筒状体３１の右側端部に螺着される蓋体３５と、規制部材３４と蓋体３５の間に所定量圧縮された状態で設置される複数の皿バネ３６とを備えている。なお、皿バネ３６は、圧力検出部３０の内部の水が凍結した場合、体積膨張による規制部材３４の移動を許容することで、圧力検出部３０の損傷を防止するために設置されている。

圧力変位部材３２は、ゴルフティーに似た形状の部材で、その左側には筒状体３１の左端面に形成された小孔３１ａと遊嵌状態であり、小孔３１ａから外部へと突出している軸部３２ａを有している。また、その右端部には、筒状体３１の内径より僅かに小さい外径の鍔部３２ｂを有している。圧力変位部材３２の軸部３２ａと筒状体３１の左端面に形成された小孔３１ａとの嵌合部に隣接した位置には、小孔３１ａと軸部３２ａの嵌合部から液体の漏洩することを防止するためにシール用のＯリング３７が設けられており、鍔部３２ｂと筒状体３１の内周面との間にもシール用のＯリング３８が設けられている。さらに、蓋体３５と筒状体３１の内周面との間にもシール用のＯリング３９が設けられている。これら３つのＯリング３７，３８，３９により、筒状体３１の内部空間は、左室αと右室βに分離されている。

左室αと右室βは、それぞれ圧力管路２０と不図示の導圧管により接続されている。より具体的には、左室αは、圧力管路２０の大径部と接続されており、右室βは、圧力管路２０の大径部の下流側に形成された絞り管路の小径部に接続されている。絞り管路は一般的にベンチュリ管と呼ばれるものである。

上述の構成を備える圧力検出部３０の作動原理について説明する。圧力変位部材３２には左室αと右室βの圧力により左右方向に移動させる力が働く。その力は、圧力を受ける面積に比例することになるが、圧力変位部材３２は軸部３２ａを有しているため、右室βの圧力を受ける面積は、左室αの圧力を受ける面積より軸部３２ａの断面積分大きいことになる。よって、例えば、左室αと右室βの圧力が等しい場合、軸部３２ａの断面積相当分の力が圧力変位部材３２を左側に移動させる方向に働くことになる。一方、圧力変位部材３２は、バネ３３の付勢力が右側に移動させる方向に働いている。よって、圧力変位部材３２は、左室αと右室βの圧力と、バネ３３の付勢力と、Ｏリング３７，３８の摺接抵抗のバランスによって左右方向に移動することになる。なお、以後の記述においては、Ｏリング３７，３８の摺接抵抗の影響は省略して説明する。

次に、圧力検出部３０の作動形態について説明する。まず、圧力管路２０内が低圧で、かつ、圧力管路２０内を水が流れていない場合について説明する（図３参照）。この場合、左室αと右室βの圧力は等しく低圧となるため、軸部３２ａの断面積相当分の力はバネ３３の付勢力より小さくなる。よって、圧力変位部材３２は右側に移動し、規制部材３４に当接した状態で停止する。このとき軸部３２ａの筒状体３１の左端面からの突出量は小さいこととなる。

次に、圧力管路２０内が高圧で、かつ、圧力管路２０内を水が流れていない場合について説明する（図５参照）。この場合、左室αと右室βの圧力は等しく高圧となるため、軸部３２ａの断面積相当分の力はバネ３３の付勢力により大きくなる。よって、圧力変位部材３２は左側に移動し、鍔部３２ｂが筒状体３１の内周に形成されている段付面３１ｂに当接して停止する。このとき軸部３２ａの筒状体３１の左端面からの突出量は大きいこととなる。なお、本実施形態においては、圧力管路２０内を水が流れていない場合、圧力管路２０内の圧力が７ＭＰａ程度に達すると、圧力変位部材３２を左側に移動するように設定されている。

次に、圧力管路２０内が高圧で、かつ、圧力管路２０内を水が流れている場合について説明する（図６参照）。この場合、左室αと右室βの圧力は、圧力管路２０内の流速により低下するが、右室βの圧力は、圧力管路２０の小径部のベンチュリ効果により左室αの圧力よりもさらに低下する。これにより、軸部３２ａの断面積相当分の力を加味しても、バネ３３の付勢力が左室αと右室βの圧力による力より大きくなり、よって、圧力変位部材３２は右側に移動し、規制部材３４に当接した状態で停止する。このとき軸部３２ａの筒状体３１の左端面からの突出量は小さいこととなる。

次に、図３〜６を参酌して、電動機１１への給電を制御する制御部５０について説明する。制御部５０は、外部電源から電動機１１への給電をオンオフする第１スイッチ５１と、第１スイッチ５１をオンオフ操作するスイッチレバー５２と、スイッチレバー５２を第１スイッチ５１のオン位置側に付勢するバネ５３と、電動機１１への給電量を制御する第２スイッチ５４と、スイッチレバー５２と第２スイッチ５４を操作する操作部材６１を備える操作ダイヤル６０と、を備えている。第１スイッチ５１は、シーソースイッチであり、ロッカー５１ａの右側が押し下げられていると電動機１１への給電がオフされ、ロッカー５１ａの左側が押し下げられていると電動機１１への給電がオンされる。第２スイッチ５４は、マイクロスイッチであり、アクチュエータ５４ａが押し下げられている場合は、電動機１１への給電用の整流回路は半波整流となり、電動機１１は低速で回転することとなり、アクチュエータ５４ａが押し下げられていない場合（突出状態）は、電動機１１への給電用の整流回路は全波整流となり、電動機１１は高速で回転することとなる。

また、制御部５０は、２つ割のスイッチハウジング７１にその主要部が収容されている。スイッチハウジング７１の下部には、開口７１ａが形成されており、この開口７１ａに圧力検出部３０の筒状体３１の左端面部が接続されている。さらに、スイッチハウジング７１の底面には、スイッチハウジング７１に水が浸入した場合に備えて、水抜き孔７１ｂが形成されている。なお、図３〜６は、説明の便宜上、スイッチハウジング７１の一方を取外した状態を示している。

スイッチレバー５２は、孔５２ａと、孔５２ａの下側に延設される一端側５２ｂと、孔５２ａの上側に延設される他端側５２ｅとを備えている。一端側５２ｂは、バネ５３により付勢されると共に、その付勢方向とは逆向きに圧力変位部材３２の軸部３２ａにより押圧可能に形成されている。他端側５２ｅは、一端側５２ｂより長く形成されており、その先端部は、第１スイッチ５１をオンオフ操作する第１スイッチ操作部５２ｃと、操作部材６１へ当接する当接部５２ｄとを備えている。このように、スイッチレバー５２を上下方向に長く形成したことで、圧力検出部３０に対して第１スイッチ５１を上方に離間して配置することが可能となっている。なお、スイッチレバー５２は、孔５２ａがスイッチハウジング７１に形成された支軸７１ｃに嵌合することで回動自在に設置されており、バネ５３による付勢力は、スイッチレバー５２が第１スイッチ５１をオン操作する方向に回動するように働いている。

次に、図７をさらに参酌して、操作ダイヤル６０について説明する。操作ダイヤル６０は、操作者が高圧洗浄機の運転切り換えを行うために回転操作するものであり、本実施形態においては、高圧洗浄機の運転状態を、「オフ」／「オン弱」／「オン強」の３状態に切り換えることが可能となっている。

操作ダイヤル６０は、スイッチハウジング７１の上部に配置されており、操作者が手指で回転操作するダイヤル６２と、ダイヤル６２が一端側に固定される軸部６３と、軸部６３の他端側に一体的に形成される操作部材６１とを備えている。軸部６３は、スイッチハウジング７１に形成された孔７１ｄ，７１ｅに回動自在に嵌合されると共に、軸部６３の軸線方向中央部に形成された一対の鍔部６３ａが、スイッチハウジング７１の孔７１ｄの両端面を挟むように配置されることで、スイッチハウジング７１に対する軸線方向の移動が規制されている。また、軸部６３における鍔部６３ａの他端側には、断面多角形状に形成された多角形状部６３ｂが形成されており、スイッチハウジング７１から突設した一対の弾性舌片７１ｆが多角形状部６３ｂの外周面に弾性接触することで、高圧洗浄機の運転状態が、「オフ」／「オン弱」／「オン強」のそれぞれの操作ダイヤル６０の回動位置で係止力が発生するようになっている。

操作ダイヤル６０の操作部材６１は、軸線方向視で扇形状をした部材であり、その軸線方向両端面がカム面として形成されている。操作部材６１のダイヤル６２側の端面は、スイッチレバー５２の当接部５２ｄの位置を規制するカム面６１ａであり、操作部材６１の反ダイヤル６２側の端面は、第２スイッチ５４を操作するカム面６１ｂである。

次に、操作ダイヤル６０の操作部材６１によるスイッチレバー５２と第２スイッチ５４の操作形態ついて説明する。操作ダイヤル６０の回動位置が「オフ」位置の場合（図３参照）、スイッチレバー５２には、バネ５３による付勢力が第１スイッチ５１をオン操作する方向に働くが、当接部５２ｄがカム面６１ａに当接することで、スイッチレバー５２は、第１スイッチ操作部５２ｃが第１スイッチ５１をオフ操作する位置に規制されており、第１スイッチ５１はオフ状態を維持する。よって、高圧洗浄機は停止状態を維持することとなる。また、このとき、カム面６１ｂは、第２スイッチ５４のアクチュエータ５４ａを押し下げている。なお、このとき、スイッチレバー５２の一端側５２ｂは、圧力変位部材３２の軸部３２ａの先端から離間した位置にあるため、圧力変位部材３２の移動による押圧を受けることはない。

操作ダイヤル６０の回動位置が「オン弱」位置の場合（図４参照）、カム面６１ａへの当接部５２ｄの当接によるスイッチレバー５２の位置規制はなく、スイッチレバー５２は、バネ５３による付勢力により、一端側５２ｂが圧力変位部材３２の軸部３２ａの先端に当接する位置まで回動する。このとき、第１スイッチ操作部５２ｃは第１スイッチ５１をオン操作する位置に移動し、第１スイッチ５１はオン状態となる。また、カム面６１ｂは、第２スイッチ５４のアクチュエータ５４ａを押し下げている。よって、電動機１１は低速で回転し、ポンプ１２の吐出量が少ない状態で高圧洗浄機は運転される。また、このとき、ポンプ１２の運転により、圧力管路２０内の圧力が上昇するが、ノズルガンからの吐出を行っている間は、上述のベンチュリ効果により、圧力変位部材３２は左側に移動することは無いため、電動機１１への給電は遮断されず、ポンプ１２は運転を続けることとなる。

上述の状態からノズルガンの吐出を中止した場合は（図５参照）、圧力管路２０内の流速が無くなることでベンチュリ効果による左室αと右室βの圧力差はなくなり、左室αと右室βは等しく高圧となる。これにより、圧力変位部材３２が左側に移動し、バネ５３による付勢力に抗して、軸部３２ａの先端がスイッチレバー５２の一端側５２ｂを押圧して回動させるため、第１スイッチ操作部５２ｃは第１スイッチ５１をオフ操作する位置に移動し、第１スイッチ５１はオフ状態となる。よって、電動機１１への給電は遮断され、高圧洗浄機は停止することになる。この状態から再びノズルガンからの吐出を開始した場合、吐出により圧力管路２０内が低圧状態になることで、圧力変位部材３２が右側に移動し、スイッチレバー５２は、バネ５３による付勢力により回動し、第１スイッチ操作部５２ｃが第１スイッチ５１をオン操作することで、電動機１１への給電が再開される。

次に、操作ダイヤル６０の回動位置が「オン強」位置の場合について説明する。操作ダイヤル６０の回動位置が「オン強」位置の場合は、上述の操作ダイヤル６０の回動位置が「オン弱」位置の場合と第２スイッチ５４の操作形態のみ異なるため、この点についてのみ説明することとし、その他に同様の点ついては説明を一部省略する。

操作ダイヤル６０の回動位置が「オン強」位置の場合（図６参照）、カム面６１ｂによる第２スイッチ５４のアクチュエータ５４ａの押し下げは解除されるため、アクチュエータ５４ａは突出状態となる。よって、電動機１１へ給電が行われる場合、給電用の整流回路は全波整流となり、電動機１１は高速で回転することとなる。よって、ポンプ１２の吐出量は、操作ダイヤル６０の回動位置が「オン弱」位置の場合と比べて大きくなる。

なお、上述の実施形態においては、電動機１１の回転を２段階に切り換えるために第２スイッチ５４を設けたが、接点を多段階に切り換えることができるスイッチを採用し、カム面６１ｂを適宜設定することで、電動機１１の回転を３段階以上に切り換えることも可能である。

以上のように、本発明の高圧洗浄機においては、第１スイッチ５１のみで、操作ダイヤル６０の操作位置と圧力管路２０内の圧力により、ポンプ１２を駆動する電動機１１の運転を制御できるため、廉価に高圧洗浄機を製造することができる。また、第１スイッチ５１は、圧力検出部３０の上方に配置しているため、圧力検出部３０から水が漏洩した場合、第１スイッチ５１部で短絡する虞がない。また、制御部５０をスイッチハウジング７１に収容したため、制御部５０に水が飛散することが防止でき、さらに、スイッチハウジング７１の内部に水が浸入した場合でも、スイッチハウジング７１の底面に水抜き孔７１ｂを形成したことで、スイッチハウジング７１の内部に水が溜まることがない。また、電動機１１の回転を多段階に切換え可能とする場合でも、多段階切換用に設置したスイッチも操作部材６１で操作できるため、別途専用の操作部材を設ける必要がなく、廉価に製造できるばかりか、操作者による操作性も向上することができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態の技術的範囲に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限り種々なる形態に変更することが可能である。

１本体部、１１電動機、１２ポンプ、１３給水部、１４給水継ぎ手、２０圧力管路、２１吐出側継ぎ手、３０圧力検出部、３１筒状体、３１ａ小孔、３１ｂ段付面、３２圧力変位部、３２ａ軸部、３２ｂ鍔部、３３バネ、３４規制部材、３５蓋体、３６皿バネ、３７Ｏリング、３８Ｏリング、３９Ｏリング、４１カバー、５０制御部、５１第１スイッチ、５１ａロッカー、５２スイッチレバー、５２ａ孔、５２ｂ一端側、５２ｃ第１スイッチ操作部、５２ｄ当接部、５２ｅ他端側、５３バネ、５４第２スイッチ、５４ａアクチュエータ、６０操作ダイヤル、６１操作部材、６１ａカム面、６１ｂカム面、６２ダイヤル、６３軸部、６３ａ鍔部、６３ｂ多角形状部、７１スイッチハウジング、７１ａ開口、７１ｂ水抜き孔、７１ｃ支軸、７１ｄ孔、７１ｅ孔、７１ｆ弾性舌片

Claims

電動機により駆動されるポンプと、前記電動機を制御する制御部と、前記ポンプにより加圧された液体が流れる圧力管路に接続される圧力検出部と、を備える高圧洗浄機において、
前記圧力検出部は、前記圧力管路内の圧力により変位する圧力変位部材を備え、
前記制御部は、前記電動機への給電をオンオフする第１スイッチと、前記圧力変位部材により駆動される一端側と前記第１スイッチをオンオフ操作する他端側を有するスイッチレバーと、前記スイッチレバーを前記第１スイッチのオフ位置に規制又は規制解除可能な操作部材と、を備え、
前記スイッチレバーは、前記一端側を下方とし、前記他端側を上方として配置されており、前記第１スイッチは、前記圧力検出部から上方に離間して配置されていることを特徴とする高圧洗浄機。
前記制御部は、前記電動機の回転数を多段階に切り換える第２スイッチを備え、前記第２スイッチは前記操作部材により操作されることを特徴とする請求項１に記載の高圧洗浄機。
前記第２スイッチは、前記電動機に給電するための整流回路を全波整流と半波整流とに切り換えることで、前記電動機の回転数を二段階に切り換えることを特徴とする請求項２に記載の高圧洗浄機。
前記制御部はスイッチハウジングに収容され、前記スイッチハウジングの底面に水抜き孔が形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の高圧洗浄機。