JP2018186784A - カーボン噴管を用いた噴霧杆 - Google Patents

Abstract

【課題】基端側がストレートで先端側は屈曲している噴管を有し、その噴管の先端と基端側の外周にそれぞれ噴霧の方向の相対的な位置決めが要求される噴霧ノズルが設けられた噴霧杆について、カーボン噴管を採用して全体の軽量化を図ることを課題としている。【解決手段】噴管２を、雄ねじ６を先端に設けた屈曲管２ａと、ストレート管２ｂと、ねじ穴７ａと雄ねじ部７ｂとからなるジョイント７と、第１ソケット部８ａ、第２ソケット部８ｂ、及び雌ねじ部８ｃを有するロックスリーブ８とで構成し、屈曲管２ａとストレート管２ｂを炭素繊維強化プラスチックスで形成し、雄ねじ部７ａがねじ穴７ａにねじ込まれた状態下でロックスリーブ８の雌ねじ部８ｃをねじ穴７ａを有する管の端面に押圧して屈曲管２ａとストレート管２ｂの相対回転を止めるように構成されたものにした。【選択図】図３

Description

この発明は、薬剤などの噴霧液を通す噴管が軽量の炭素繊維強化プラスチックスで形成され（本発明ではこの噴管をカーボン噴管と言う）、さらに、そのカーボン噴管の先端側がストレートな基端側（根元側）に対して所定角度屈曲しており、そのカーボン噴管の先端と基端側の外周に噴霧の方向の相対的な位置決めが要求される噴霧ノズルが設けられた液体散布用の噴霧杆に関する。

噴霧用のノズルを複数有する噴霧杆の従来例として、下記特許文献１の図１に示されるようなものがある。その噴霧杆は、液体通路を内部に有するストレートな噴管の外周に、噴霧液を噴出させる噴霧ノズル（ノズルユニット）を所定の間隔をあけて複数取り付けている。

この種の噴霧竿の中に、軽量化の要求に応えるために、カーボン噴管を採用したものがある。

特許文献１の図１に示されている噴霧竿は、噴管の素材については特に触れていないが、噴管が、端部に雄ねじの無いストレート管であるので、その噴管として、カーボン噴管を採用することが可能である。

特開２０１７−１３０３９号公報

現在製品化されている長尺のカーボン噴管は、いずれも、ストレート管である。

そのような噴管は、問題なく製造できるが、先端側が屈曲しており、その屈曲部の先端にノズルホルダを装着するための雄ねじを有し、なおかつ、ＮＣ旋盤などの加工機にセットできない形状、サイズの噴管は、加工機を用いたねじ切り加工ができないことから、製造することができない。

この加工設備上の製造制約があることから、先端側が屈曲していてその屈曲部の先端にノズルホルダを装着するための雄ねじが設けられているカーボン噴管を備え、そのカーボン噴管の先端と基端側の外周に、噴霧の方向の相対的な位置決めが要求される噴霧ノズルがそれぞれ設けられた噴霧杆は、実現不可能と考えられて市場には提供されていなかった。

しかしながら、そのような形状の長尺の噴管を用いた軽量な噴霧杆は、噴霧作業の負担軽減を考えると不可欠である。

そこで、この発明は、基端側がストレートで先端側は屈曲している噴管を備えた噴霧杆、より詳しくは、噴管の先端と基端側の外周にそれぞれ噴霧の方向の相対的な位置決めが要求される噴霧ノズルが設けられた噴霧杆について、カーボン噴管を採用して全体の軽量化を図ることを課題としている。また、長尺の噴管は、自重や噴霧液を噴霧ノズルから噴射したときの反動などで反りを生じ易い。そこで、その反りの防止も併せて図ることを課題としている。

上記の課題を解決するため、この発明においては、噴管と、その噴管に導入された噴霧液を外部に噴出させる噴霧ノズルとを有し、前記噴管の先端側がストレートな基端側に対して所定角度屈曲しており、その噴管の先端と基端側の外周にそれぞれ前記噴霧ノズルが設けられ、その噴霧ノズルの噴霧の方向の相対的な位置決めがなされる液体散布用の噴霧杆を以下の通りに構成した。

即ち、前記噴管が、ノズルホルダを装着する雄ねじを先端に設けた先端側の屈曲管と、基端側のストレート管と、前記屈曲管の後部と前記ストレート管の前部に対応して設けられるねじ穴とそのねじ穴にねじ込む雄ねじ部とからなるジョイントと、前記雄ねじ部の外周に螺合させるロックスリーブとで構成され、
前記屈曲管とストレート管の各々が、炭素繊維強化プラスチックスで形成され、
前記ロックスリーブは、前記屈曲管の後部側を挿入する第１ソケット部と、前記ストレート管の前部を挿入する第２ソケット部と、前記第１ソケット部と第２ソケット部との間に位置させて前記雄ねじ部に螺合させる雌ねじ部とを具備し、
前記雄ねじ部が前記ねじ穴にねじ込まれた状態下で前記ロックスリーブの雌ねじ部を前記ねじ穴を有する管の接続側の端面に押圧して前記屈曲管と前記ストレート管の相対回転を止めるものにした。

前記ロックスリーブは、金属製のスリーブも利用できるが、噴霧竿のより一層の軽量化を考えると、樹脂製のスリーブが望ましい。

前記ストレート管の外周に設ける噴霧ノズルは、１個、複数個を問わない。その噴霧ノズルは、着脱可能なものが、傷んだ時の交換ができて好ましい。

この発明の噴霧杆は、作業者が手で持って操作する操作杆を含ませ、その操作杆の先端に前記噴管を接続することができる。

この発明の噴霧竿は、カーボン噴管を採用しているので、軽量化の要求に応えることができる。また、カーボン噴管は、強度に優れるため、自重や噴霧の反動による反りも防止される。

この発明で採用したカーボン噴管は、先端側の屈曲管を基端側のストレート管から独立させることで製造上の制約を無くしている。

先端側の屈曲管は、その屈曲管をＮＣ旋盤などの加工機にセットして先端のねじ切り加工を行なう際に、後部側が加工機と干渉しない長さにしてある。後端にもねじ切り加工を行なう屈曲管については、前部側も後端のねじ切り加工を行なう際に加工機と干渉しない長さにしてある。

その先端側の屈曲管と基端側のストレート管を互いに接続する。その接続は、屈曲管の先端とストレート管の外周にそれぞれ設ける噴霧ノズルについて、噴霧の方向の相対的な位置決めが行なえるものでなければならない。

管の接続は、接続する２本の管の突き合せ部にねじ穴と雄ねじ部を対応させて設け、前記ねじ穴に雄ねじ部をねじ込む方法が最も簡単で接続の信頼性も確保し易いが、この方法では、ねじ穴に対する雄ねじ部のねじ込み終点において、２本の管の周方向相対位置が正しく定まることが保証されない。また、２本の管の接続部に曲げ力が作用するとねじ嵌合部がダメージを受ける可能性も高い。

この発明の噴霧杆は、前記ロックスリーブを設けたことによって上記２つの懸念を払拭し、先端と基端側外周に設けられる噴霧ノズルの噴霧の方向の相対的な位置決めを行なって前記屈曲管とストレート管をねじで接続することが可能になっている。

前記ロックスリーブは、前記雄ねじ部に螺合しており、このロックスリーブをロックナットとして働かせてねじ穴にねじ込んだ雄ねじ部を回り止めすることができる。

前記ねじ穴に対して前記雄ねじ部をねじ込み終点近く迄ねじ込み、そのねじ込み終点近くで、前記屈曲管とストレート管の周方向相対位置の位置決めを行う（それらの管に設けられた噴霧ノズルの噴霧方向のずれを修正する）。

その後、ロックスリーブを緩み方向に回転させてねじ穴が設けられている側の管の端面に強く押し当てる。

このときの反力で、ロックスリーブの雌ねじ部が螺合相手の雄ねじ部のねじ山に押し当てられ、これにより、ロックスリーブが屈曲管及びストレート管との間に生じる摩擦力で回り止めされ、屈曲管とストレート管に設けられた噴霧ノズルが位置決めされた位置に固定される。

また、この状態では、前記屈曲管の後部と前記ストレート管の前部がロックスリーブに設けられた第１ソケット部と第２ソケット部にそれぞれ挿入され、これにより、２つの管の接続部に側方から加わる力がロックスリーブに受け止められ、ねじ嵌合部が曲げ力によってダメージを受けることもなくなる。

なお、操作杆を含ませた噴霧杆は、操作杆の先端にカーボン噴管を接続することで、作業者から噴霧ノズルまでの距離を延ばすことができ、背の高い樹木などに対しても液体の散布が行なえる。

この発明の噴霧杆の一例を示す側面図である。 図１の噴霧杆の要部を示す拡大側面図である。 図１の噴霧杆の先端側の拡大断面図である。 図１の噴霧杆の噴管の先端に設けられた噴霧ノズルの拡大断面図である。 図１の噴霧杆の噴管のストレート部の外周に設けられた噴霧ノズルの拡大断面図である。 この発明で採用した噴管の先端側の屈曲管と基端側のストレート管の、ロックスリーブによる相互固定を行なう前の接続状態を示す断面図である。 この発明で採用した噴管の正面図である。 噴管の接続部を、ロックスリーブによる固定を行なった後の状態にして示す断面図である。

以下、この発明のカーボン噴管を用いた噴霧杆の実施の形態を、添付図面の図１〜図８に基づいて説明する。

図１及び図２に示すように、例示の噴霧杆１は、噴霧液を通す噴管２と、その噴管に導入された噴霧液を外部に噴出させる噴霧ノズル３，４と、噴管２の後端を接続した操作杆５を組み合わせている。

噴管２は、炭素繊維強化プラスチックスで形成されたカーボン噴管であり、先端にノズルホルダ装着用の雄ねじ６（図３、図４参照）を有する。その噴管２は、先端側が屈曲管２ａで、また、基端側がストレート管２ｂで各々形成されており、基端側のストレート管２ｂに対して屈曲管２ａが図３に示すように、所定角度α屈曲している。

屈曲管２ａは、所定の曲率を有するように曲げて金型に収め、次いで、樹脂を加熱硬化させ、その後に心金を抜き取るなどの方法で製造することができる。

このようにして製造する屈曲管２ａは、後部側の長さを自由に設定することができ、その後部側の長さを、ＮＣ旋盤などの加工機と干渉しない長さにすることで先端のねじ切り加工を支障なく実施することが可能になっている。

図示の屈曲管２ａは、先端側の長さも、後端のねじ切り加工においてＮＣ旋盤などの加工機と干渉しない長さにしてある。

なお、噴管２の基端側のストレート管２ｂは、既知のシートワインディング成形法や引き抜き成形法などで製造することができる。

この噴管２の屈曲管２ａとストレート管２ｂは、図３、図６、図８に示すように、両者の突き合せ部に対応して設けたねじ穴７ａと、そのねじ穴７ａにねじ込む雄ねじ部７ｂとからなるジョイント７を用いて互いに連結されている。

例示の噴管２は、ねじ穴７ａをストレート管２ｂの前部に、雄ねじ部７ｂを屈曲管２ａの後部にそれぞれ設けているが、ねじ穴７ａと雄ねじ部７ｂは、互いの設置位置が置き換えられていても構わない。

噴管２には、雄ねじ部７ｂの外周に螺合させるロックスリーブ８が含まれている。そのロックスリーブ８は、図６、図８に詳しく示すように、屈曲管２ａの後部側（雄ねじ部７ｂよりも前側部分）を挿入する第１ソケット部８ａと、ストレート管２ｂの前部を挿入する第２ソケット部８ｂと、雌ねじ部８ｃとを有する。雌ねじ部８ｃは、第１ソケット部８ａと第２ソケット部８ｂとに挟まれる位置にある。

ロックスリーブ８は、ポリアセタールなどの高強度樹脂で形成されたものが用いられている。このロックスリーブ８は、ジョイント７の雄ねじ部７ｂに予め螺合させておいて使用される。

噴管２の屈曲管２ａの先端とストレート管２ｂの外周には、前記噴霧ノズル３、４がそれぞれ設けられている。

屈曲管２ａの先端の噴霧ノズル３は、図３、図４に示すように、屈曲管２ａの先端に設けた雄ねじ６にノズルホルダ９を螺合させ、そのノズルホルダ９で保持している。

噴霧ノズル３は、フィルタ３ａ、ノズルホルダ９に螺合させるユニオンナット（キャップ）３ｂ、そのユニオンナット３ｂを回り止めするロックナット３ｃ、ユニオンナット３ｂで締付けてノズルホルダ９の先端に固定する噴板ホルダ３ｄ、その噴板ホルダ３ｄで保持した噴板３ｅ及び、噴板ホルダ３ｄとノズルホルダ９との間に挟持されてフィルタ３ａを定位置に固定するパッキン３ｆを組み合わせたものを例示した。

噴板３ｅは、中央に噴口を有しており、噴管２に導入された噴霧液がその噴口から霧化されて外部に噴射される。この噴霧ノズル３は、周知の他の構造の噴霧ノズルに置き換えることができる。

ストレート管２ｂの外周の噴霧ノズル４は、本出願人が前記特許文献１で提案しているものが設けられている。

その噴霧ノズル４は、図５に示すように、噴管２のストレート管２ｂの外周の半周に抱きつかせるロアクランプ４ａ、噴管２の外周の残りの半分に抱きつかせるアッパークランプ４ｂ、ロアクランプ４ａとアッパークランプ４ｂを互いに固定する締結部材（図示せず）を有する。

これらのほかに、フィルタ４ｃ、ロアクランプ４ａに螺合させるユニオンナット（キャップ）４ｄ、そのユニオンナット４ｄを回り止めするロックナット４ｅ、噴口を有する噴板４ｆと噴板ホルダ４ｇを一体化した噴口ピース４ｈ、噴板ホルダ４ｇとロアクランプ４ａとの間に挟持されてフィルタ４ｃを定位置に固定するパッキン４ｉ、及びＯリング４ｊを組み合わせたものになっている。

ロアクランプ４ａと、アッパークランプ４ｂと、締結部材の３者は噴口ピース４ｈを定位置に保持するホルダとして働く。

噴口ピース４ｈは、噴口を有する噴板４ｆと噴板ホルダ４ｇを一体化したものであって、ユニオンナット４ｄで締付けてロアクランプ４ａの先端に固定される。

噴管２のノズル装着部には、図示した小孔の貫通孔２ｃが設けられている（図３、図５参照）。図５に示すように、その貫通孔２ｃに、前記ロアクランプ４ａに設けられた筒状差し込み部４ｋが挿入され、その筒状差し込み部４ｋの周囲が前記Ｏリング４ｊによって液密にシールされている。

これにより、噴管２に導入された噴霧液がロアクランプ４ａの内部通路経由で噴口ピース４ｈの設置部に流れて噴板４ｆの噴口から外部に噴射される。

なお、ストレート管２ｂの外周に設ける噴霧ノズル４は、図１、図２に示したように複数あってもよいし、１個のみでもよい。また、この噴霧ノズル４も、既知の他の構造のノズルであってもよい。ストレート管２ｂの外周に装着するホルダとそのホルダで支える噴板を備えていれば、例示の構造でなくても採用できる。

前記ロックスリーブ８は、図６に示すように、雄ねじ部７ｂの根元側に螺合しており、このロックスリーブ８をロックナットとして働かせてねじ穴７ａにねじ込んだ雄ねじ部７ｂを回り止めする。

屈曲管２ａとストレート管２ｂの接続は、ねじ穴７ａに対して雄ねじ部７ｂをねじ込み終点近く迄ねじ込み、そのねじ込み終点近くで、屈曲管２ａとストレート管２ｂの周方向相対位置の位置決めを行なってそれらの管に設けられた噴霧ノズル３、４の噴霧方向のずれを修正する。

図７に、屈曲管２ａとストレート管２ｂの周方向相対位置の位置決めを終えた状態を示す。この周方向相対位置の位置決めを行なう際には、図６に示すように、ロックスリーブ８を、極力雄ねじ部７ｂの根元近くまで移動させておく。

噴霧ノズル３、４の噴霧方向のずれを修正したら、その後、図８に示すように、ロックスリーブ８を緩み方向（雄ねじ部７ｂから外れる方向）に回転させてねじ穴７ａが設けられている側の管（図のそれはストレート管２ｂ）の端面に強く押し当てる。

このときの反力で、ロックスリーブ８の雌ねじ部８ｃが自身が螺合している雄ねじ部７ｂのねじ山に押し当てられる。これにより、ロックスリーブ８が、屈曲管２ａ及びストレート管２ｂとの間に生じる摩擦力で回り止めされ、噴霧ノズル３，４が正しい相対姿勢を保つ位置に固定される。

また、屈曲管２ａとストレート管２ｂの接続と、噴霧ノズル３，４の相対位置の固定が完了した状態では、屈曲管２ａの後部がロックスリーブ８の第１ソケット部８ａに、さらに、ストレート管２ｂの前部が第２ソケット部８ｂに適合した状態でそれぞれ挿入される。

そのために、屈曲管２ａとストレート管２ｂの接続部に側方から加わる力がロックスリーブ８に受け止められ、ねじ穴７ａと雄ねじ部７ｂの嵌合部が曲げ力によってダメージを受けることもなくなる。

ここで、ストレート管２ｂの外周に設ける噴霧ノズル４が例示のものである場合には、
雄ねじ部７ｂをねじ穴７ａに対するねじ込み終点までねじ込む方法で屈曲管２ａとストレート管２ｂを接続し、その後、ストレート管２ｂに噴霧ノズル３の向きに対応させた貫通孔２ｃをあけて噴霧ノズル４を装着する方法を採ることも考えられる。

その方法によれば、ロックスリーブ８を用いずに屈曲管２ａとストレート管２ｂをねじで接続して噴霧ノズル３，４の相対位置の位置決めの要望に応えることができるが、この方法では、生産性の悪化が避けられない。また、ねじ穴７ａと雄ねじ部７ｂの嵌合部の保護も期待できない。

ロックスリーブ８を用いるこの発明の噴霧杆１によれば、そのような不具合も解消される。

なお、例示の噴霧杆１は、操作杆５の先端に噴管２が継ぎ足すように接続された長尺の杆になっている。この長尺の噴霧杆は、作業者から噴霧ノズル３，４までの距離を延ばすことができ、畑、水田などにおいても安定した液体の散布が行なえる。

図示の操作杆５は、作業者が掴むグリップ５ａを有する。この操作杆５は、ステンレス鋼などの金属で形成された杆、繊維強化プラスチックスで形成された杆のいずれであってもよい。この操作杆５は、パイプで形成したものが重量増が抑えられて好ましい。

パイプで形成される操作杆は、内部の穴を噴管の内部に通じた液体通路として利用することができるが、噴管２に対する噴霧液の供給は、噴管２の後部にホース（図示せず）を接続してそのホース経由で行なうこともできる。

操作杆５の内部の穴を液体通路として利用する形態、ホース経由で噴管２に噴霧液を供給する形態のどちらも、操作杆５の根元近くに噴霧液の供給、停止の切替を行なうバルブ（これも図示せず）を設置すると好ましい。

１ 噴霧杆
２ 噴管
２ａ 屈曲管
α 屈曲管の屈曲角
２ｂ ストレート管
２ｃ 貫通孔
３，４ 噴霧ノズル
３ａ フィルタ
３ｂ ユニオンナット
３ｃ ロックナット
３ｄ 噴板ホルダ
３ｅ 噴板
３ｆ パッキン
４ａ ロアクランプ
４ｂ アッパークランプ
４ｃ フィルタ
４ｄ ユニオンナット
４ｅ ロックナット
４ｆ 噴板
４ｇ 噴板ホルダ
４ｈ 噴口ピース
４ｉ パッキン
４ｊ Ｏリング
４ｋ 筒状差し込み部
５ 操作杆
５ａ グリップ
６ ノズルホルダ装着用の雄ねじ
７ ジョイント
７ａ ねじ穴
７ｂ 雄ねじ部
８ ロックスリーブ
８ａ 第１ソケット部
８ｂ 第２ソケット部
８ｃ 雌ねじ部
９ ノズルホルダ

Claims (3)

1. 噴管（２）と、その噴管（２）に導入された噴霧液を外部に噴出させる噴霧ノズル（３，４）とを有し、前記噴管（２）の先端側がストレートな基端側に対して所定角度屈曲しており、その噴管（２）の先端と基端側の外周にそれぞれ前記噴霧ノズル（３，４）が設けられ、その噴霧ノズル（３，４）の噴霧の方向の相対的な位置決めがなされる液体散布用の噴霧杆であって、
   前記噴管（２）が、ノズルホルダ装着用の雄ねじ（６）を先端に設けた先端側の屈曲管（２ａ）と、基端側のストレート管（２ｂ）と、前記屈曲管（２ａ）の後部と前記ストレート管（２ｂ）の前部に対応して設けられるねじ穴（７ａ）とそのねじ穴（７ａ）にねじ込む雄ねじ部（７ｂ）とからなるジョイント（７）と、前記雄ねじ部（７ｂ）の外周に螺合させるロックスリーブ（８）とで構成され、
   前記屈曲管（２ａ）とストレート管（２ｂ）の各々が、炭素繊維強化プラスチックスで形成され、
   前記ロックスリーブ（８）は、前記屈曲管（２ａ）の後部側を挿入する第１ソケット部（８ａ）と、前記ストレート管（２ｂ）の前部を挿入する第２ソケット部（８ｂ）と、前記第１ソケット部（８ａ）と第２ソケット部（８ｂ）との間に位置させて前記雄ねじ部（７ｂ）に螺合させる雌ねじ部（８ｃ）とを具備し、
   前記雄ねじ部（７ｂ）が前記ねじ穴（７ａ）にねじ込まれ、前記噴霧ノズル（３，４）の噴霧の方向の相対的な位置決めがなされた状態下で前記ロックスリーブ（８）の前記雌ねじ部（８ｃ）を前記ねじ穴（７ａ）を有する管の接続側の端面に押圧して前記屈曲管（２ａ）と前記ストレート管（２ｂ）の相対回転を止めるように構成されたカーボン噴管を用いた噴霧杆。
2. 前記ロックスリーブ（８）が樹脂製のスリーブである請求項１に記載のカーボン噴管を用いた噴霧杆。
3. 作業者が手で持って操作する操作杆（５）が含まれており、その操作杆（５）の先端に前記噴管（２）を接続した請求項１又は２に記載のカーボン噴管を用いた噴霧杆。

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