JP2729174B2 - 回転散水器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は回転散水器に関し、
より詳細には、予め定められた地上散布区域に加圧水源
を分配するようにした形式の散水器に関する。最良にし
て最も効率的な散水器とは、可能な最大の散水器散布区
域に所与の水源を分配することができるものであった。
またこの結果を達成する最良にして最も効率的な散水器
が、いわゆる段階式インパクト散水器または大型の段階
式インパクト散水器である、ということも一般に容認さ
れている。段階式回転散水器は、加圧水源を上方且つ外
方へ向けて、水を最大の散水距離で広範囲に散水する。
次いで、上方かつ外方に向けて水源を段階的に徐々に回
転させることにより、広大な面積をカバーすることがで
きる。 【０００２】 【従来の技術】近年、節水の必要性ならびに動力にかか
る経費の上昇などの理由で上記の回転散水器は使用に充
分適したものとはならなくなっている。散水距離を増大
するには、水源を高圧にすることが必要である。さらに
また、噴射水流を確実に所望の大きさの水の粒子に飛散
させる場合にも、このように水源が高圧であることが望
ましい。水源の圧力を高くして単位時間内に所定量の水
を放出する必要があれば、動力経費が増大する。水源の
圧力を低くできれば、単位時間で同量の水を放出する動
力経費を低減できる。段階式インパクト散水器への水源
の圧力を低減させれば、水流のままでほとんどそのまま
地上に降り注いでしまうことが推測できる。水流を所望
の大きさの液滴に飛散させる圧力を有するのに加えて、
インパクト・アームのサイクル動作を行うにも駆動エネ
ルギが必要となる。従って、エネルギ節約のため水源の
圧力を低減させる点を考慮すれば、より広い散布区域に
水を分配することができる散水器は適さず、単一噴射ヘ
ッドのインパクト散水器がカバーする散布区域を互いに
オーバーラップしてカバーする瞬時的に円形に散布する
複数の固定式噴霧ヘッドを設けた散水器の方が好ましい
と考えられる。この形式の装置では配管の数が多くなる
が、このために生じる経費は結果として生じるエネルギ
節約で相殺できるものと考えられた。例えば、典型的な
噴霧ヘッドは、同圧力で同量の水流が半径方向外方へ噴
射される距離よりかなり短い半径の即時円形噴霧パター
ンを有することもあり得る。その結果、備えられる散水
器の所要数を増大するため配管が増加される場合であっ
ても、各散水器は水源からの供給水をより広い散布区域
に噴射できるようにすることが望ましい。 【０００３】要約すれば、従来のインパクト散水器は所
与の水源および圧力をより大きな散布区域に分配すると
いう終極の結果を達成するのに最良であるが、以下の不
利な点を有する。即ち、（１）適切に作動するために比
較的高い圧力が必要であること、（２）常的受ける反復
的な衝撃があるため、おのずから損傷を受けること、
（３）反復的な衝撃作動の期間にわたり高圧力に抗する
シールに効果的な動的シール組立体を包含する必要があ
り、これによりシールの破損を生じること。 【０００４】一般的な在来のインパクト散水器において
作動時に高圧力が必要な理由は先ず、インパクト散水器
で散水する水が、最初に、上方且つ半径方向に外方へ向
かう連続的に流れるジェット流となり大気中に噴射され
る。インパクトサイクルは、ジェット流が外方へ妨害さ
れずに流れ得る期間と、ジェット流がインパクト・アー
ムで駆動されるスプーンの各面で妨害され且つ偏向され
る期間とで構成される。ジェット流内で妨害されなかっ
た水は地上の散布パターン区域の外側部分に落ちるが、
妨害された水はその内側部分に落ちる。インパクト散水
器の最大散布パターン区域をカバーするのは、妨害され
ないジェット流のためであるが、このために比較的高い
圧力で散水器を作動させる必要がある。この特性に関連
する幾つかの因子を圧力制限では考慮する必要がある。
一つの因子はジェット流が地上に落ちる前での分散に関
連する。出口オリフィス寸法が決まると、排出圧力の一
次関数で流れが適切に分散する。ジェット流がノズルを
離れる際、噴出圧力エネルギが速度エネルギに転換さ
れ、ノズル出口を離れる際のジェット流の速度は、地面
との衝突前に水流が所望の液滴の大きさに分散するか否
かを大きく決定する。速度が減少するにつれて、液滴の
大きさは、大気状態に依存して、液滴の大きさが散水器
散布パターン区域内またはその付近の植物および／また
は土に逆効果を及ぼすような大きさとなってしまうまで
増大する可能性がある。逆効果が明らかとなる限界圧力
は、多分、妨害されない水流対する限界圧力以下である
が、同様な状況はドライブ・スプーンで妨害される水の
散布に関連しても得られる。第三の因子は、インパクト
・アームの作動サイクルを達成するに必要な連続的ジェ
ット流のエネルギ・レベルに関連する。この場合もやは
り、ノズルから噴射後のジェット流により達成され、こ
の点での速度エネルギでほとんど記述される（即ち、圧
力エネルギおよび位置エネルギは双方共極めてわずかで
ある）。従って、インパクト・アームのサイクルを達成
するに必要なエネルギ・レベルは同様に流れの速度の関
数である。またやはり、逆効果が明らかとなる限界圧力
は、他の二つの因子の双方の限界圧力を下回る可能性が
ある。 【０００５】上記を念頭に置いた上で、（１）噴射され
るジェット流の性質を修正して低圧での分散を向上させ
るようにノズルを修正する（例えば本出願人の米国特許
第４，４９２，３３９号参照）か、（２）ドライブ・ス
プーンと水流との接触点をジェット流が通過した後、構
造的な表面接触によりジェット流に修正して低圧での分
散を向上させる（例えば本出願人の米国特許第４，５６
６，６３２号参照）か、の何れかにより、最初の二つの
因子が原因する限界圧力を低下させる努力が過去におい
てなされてきた。 【０００６】 【発明が解決しようとしている課題】これらの努力の結
果、ジェット流のエネルギ・レベルを、それが地面に達
する前に消滅させるようにしたので、カバーされる散布
パターン区域は減少する。到達半径が３０％減少すれば
到達範囲の面積が半分以上減少するので到達半径の減少
は重大である。さらに、ジェット流のエネルギ減少がノ
ズルで生じた場合、ドライブ・スプーンに到達してイン
パクト・アームのサイクルを達成する際に利用可能なエ
ネルギが減少がなく、従ってインパクト・アームサイク
ルを行うに必要なエネルギが、限界圧力を設定する因子
となる。このエネルギ・レベルは散水栓本体を１段階動
かすに必要なエネルギ、すなわち回転散水栓本体（およ
び包含された水）の質量ならびにばね押圧ブレーキおよ
び動的シール組立体の抵抗の因子となる。 【０００７】最近では、加圧水源が低いレベルにある場
合、回転インパクト散水器の代りに設けた固定噴霧ヘッ
ドが使用される傾向にある。噴霧ヘッドの特徴は、散水
器自体の瞬時噴霧散布パターンと全サイクル噴霧散布パ
ターンとがいずれにしろほぼ同一である。従って到達散
布パターン区域は、インパクト・ヘッドのような散水栓
に比較して可成り小さいが、その場合全サイクル噴霧散
布パターンは、一方よりも可成り大きい因子により瞬時
散布パターンよりも大である。 【０００８】１よりかなり大きい全サイクル散布パター
ン対瞬時散布パターンの比率の在来のインパクト方式を
下回る圧力で作動し同時に、上述のインパクト散水器の
他の二つの不利な点、即ち（１）繰返し衝撃により自ら
生起した損傷および摩耗、ならびに（２）摩耗および砂
粒などにより加圧された汚染などが原因する動的シール
の故障のない散水器が必要性とされる。 【０００９】 【課題を解決する手段】本発明の目的は、上記必要性を
満たすことにある。本発明の回転散水器は、加圧水源と
直結し、加圧水を１次流れとして垂直軸に沿って大気中
に放出する出口を有する散水栓本体と、前記１次流れに
より前記散水栓本体に対して回転軸の周りを回転可能な
回転分配器と、前記回転分配器に設けられ、前記１次流
れを導き前記回転分配器を回転する反動力成分を発生さ
せ、かつ主方向成分が前記垂直軸から半径方向外方へ向
かう方向に前記回転分配器から少なくとも一つの散水流
れを生成する散水流れ生成装置と、前記分配器と係合
し、前記反動力成分により得られる前記回転分配器の回
転速度を、前記回転分配器が自由回転状態で達する高速
度から、前記回転分配器が不回転状態で得られる、前記
散水流れが到達しうる最大距離で前記散水流れ生成装置
から該散水流れが途切れなく放出され、該最大到達距離
を半径とする円形散水領域に渡り所望の液滴サイズで所
望の散水分布が生ずるようになる低速度に減速させる減
速装置とを有することを特徴とする。 【００１０】これまで、在来のインパクト散水器におい
て動的シールに生じうる故障は、この種のシールの使用
の必要性をなくすことによって除去される。その代り
に、加圧水源は、垂直に延びる軸線の１次流れとして大
気中に排出されるまで、固定した構造体内に閉じ込めら
れる。この、加圧水を静的に閉じ込め且つそれを垂直に
延びる軸線を有する１次流れとして大気中に放出する、
という特徴によって更に、前述のごとく、インパクト・
アームの反復動作に要する入力エネルギ・レベルを増大
させる原因となっていた、在来のインパクト・ヘッドの
場合の動的圧力シールとばね押圧ブレーキ組立体とを有
する比較的大きな圧力制限構造体を回転する必要性を除
くことができる。すなわち減速組立体と関連させて比較
的小さい回転分配器により、１次流れから半径方向外方
へ水を分配することが可能となる。小さい回転分配器を
使用すると散布パターンの大きさ、液滴の大きさ、およ
び分配特性などが望みのものと簡単に交換が可能な単純
なプラスチック成形物とすることができるので、極めて
有利である。大気状態で水を処理する流れ係合面は、減
速組立体がない自由状態では比較的高い旋回速度で回転
分配器を回転する反動力成分を生ずるように形成され
る。減速組立体は、この比較的高い旋回速度を比較的遅
い速度まで低減して、全サイクル散布パターン対瞬時的
散布パターンの比率を１より可成り大となり得るように
させる。この回転分配器で低減する速度とは、１次流れ
の運動の方向を変え且つ１次流体に作用することによ
り、そのエネルギ・レベルを全サイクルにわたって運動
が達成できるエネルギ・レベル以下に低減させることな
く連続的に分散できるように水流を調整して１次流れ内
を流れる水をその垂直軸線に対して外方へ向けることを
水との係合面により可能にさせることである。更にま
た、完全な動作のサイクルを達成するに際し、繰返し衝
撃ではなく、円滑な連続運動を利用できるので、繰返し
衝撃によって生ずる損傷や摩耗といった不利点が解消さ
れる。 【００１１】本発明の別の目的は、構造が簡単で、作動
が効果的であり、且つ製造が経済的な、前述の形式の回
転散水器の提供にある。本発明の以上およびその他の諸
目的は、次の詳細な説明および請求の範囲の記載で更に
明らかとなろう。本発明は、例示的な実施例を示した添
付諸図面を参照することにより、詳細に理解できる。 【００１２】 【実施例】ここで図面について更に詳細に説明する。図
１〜図４には本発明の原理を実施する、全体として１０
で表示した、回転散水器又は回転散水栓の一実施例が示
してある。一般に散水器１０は、図示のごとく加圧水源
に接続するようにされた固定構造体である全体として１
２で表示される散水栓本体を包含する。散水されるべき
用地での大気中に加圧水源を、概ね垂直に延びる軸線を
有する１次流れとして向けるため、散水栓本体１２に出
口ノズル１４が置かれる。散水器１０はまた、望ましく
は１次流れの垂直軸線と同軸の回転軸線の回りで回転運
動するように取り付けられた、全体として１６で表示さ
れる回転分配器を包含する。回転分配器１６は、１次流
れに１）分配器の回転軸線の回りでその回転運動を行う
ようにその回転軸線に対して接線をなす方向で分配器１
６に作用する反動力成分を生じさせ且つ、２）それによ
り、１次流れを、１次流れの概ね垂直な軸線から半径方
向に外方へ可成りの部分を延在される方向に分配器１６
から遠ざかる少なく共一つの流れを包含する散布パター
ン形成流れとなるようにさせる、散水流れ生成装置を構
成する全体として１８で示した表面装置を包含する。回
転散水器１０はまた減速組立体２０を含有している。こ
れは、減速組立体２０がない自由状態で高速となる旋回
速度を反作用力成分で低速とし、１）一つの流れが、分
配器１６が静止状態に保持された場合に上記の一つの流
れが達するのとほぼ同じ距離だけ外方へ流れるようにし
て分配器の表面装置（散水流れ生成装置）１８を離れる
ことができ且つ、２）一つの流れを包含する全ての散布
パターン形成流れが、所望の大きさの液滴で概ね円形の
散布パターン内に所望の配水を行うように概ね円形の散
布パターン内で分配されるようにするため、散布パター
ン形成流れ形成用の分配器の表面装置１８と関連させ
る。円形散布パターンの半径は、一つの流れの最大の限
界によって定められる。 【００１３】図１に示す実施例においては散水栓本体１
２が、現在市場での販売に供されている散水器に利用さ
れる周知の散水栓本体の形をなしている。この噴霧ヘッ
ドの散水栓本体の設計を本出願人の米国特許第ＤＥＳ２
５９，４３８号に充分に示してある。散水栓本体１２
は、例えばナイロンのようなプラスチック材料の成形物
を構成する。望むならば他の適当なプラスチック材料を
利用して良いことは理解されよう。散水栓本体１２は、
加圧水源を容れる導管など（図示せず）の中に係合する
おねじ２４を設けた管状入口部分２２を有する。図示の
ごとく、管状入口部分２２の内部には、散水栓本体に形
成された近接の管状出口部分２８へ水を円滑に導く周方
向に隔置され長手方向に延在する複数の案内ひれ２６が
設けられる。管状出口部分２８内側には、３０に示すご
とく、出口ノズル１４と係合するねじが切られている。
図示のごとく、出口ノズル１４は在来の金属製であり且
つ、管状入口部分２２に入る加圧水を、管状入口部分２
２と管状出口部分２８との双方の軸線と合致するほぼ垂
直な軸線を有する下方へ向けられた１次流れとして、散
水する散布パターン区域を含む大きさの用地の大気中に
導くように形成される。 【００１４】図１〜図４に示す特定の散水栓本体１２
は、回転分配器１６のための支持垂下構造体を備える。
この支持構造体は、管状出口部分２８の反対側から外方
且つ下方へ延びる一対の一体取付けアーム部分３２を有
する。一対の平行な垂直に延びる支柱部分３４がアーム
部分３２から下方へ延び、その下端が、管状中央取付け
部分３８により相互連結された一対の水平方向に内方へ
延びる部分３６によって一体に互に連結される。散水栓
本体１２の支柱部分は、散水器１０からの流れが衝突し
且つ結果として生ずる散布パターン区域における水の分
布がこの衝突の影響を最小限とする位置に配設され、支
柱部分３４は、図４から了解できるように、段のある三
角形に付形された断面形状を有する。 【００１５】前述の意匠特許に示した散水器内の中央管
状取付け部分３８は、その中に固定した噴霧そらせ板を
備えている。本発明の原理に従い、組み合わされた回転
分配器１６および関連する減速組立体２０が、固定噴霧
板に代わって管状取付け部分３８内に支えられるように
配置されている。噴霧ヘッド形式の散水栓本体が使用さ
れ且つそこに生起された１次流れが下方へ向けられるよ
うにした上述の形式の装置が、旋回移動システムのよう
な、移動かんがいシステムに特定の用途を見いだしてい
ることは理解されよう。この種の用途の例が本出願人の
米国特許第４，４０５，０８５号に開示してあり、そこ
に示された噴霧ヘッド２２は、図１〜図４に示すような
本発明の回転散水器１０として使用できる。 【００１６】しかし本発明の散水器１０を、何れかの回
転インパクト散水器あるいは噴霧ヘッドを使用した散水
器構造に容易に適応させることができる。以前に示した
ように、本発明の回転散水器１０によれば、在来の回転
インパクト散水器より低い圧力で充分に所望の機能を達
成し、且つ同じ大きさの噴霧ヘッドで達成し得るよりも
一層望ましく且つ広い噴霧散布パターンを達成できる。
特許第４，４０５，０８５号は、旋回運動または側方移
動かんがいシステムの高所の導管に下降管で支持したブ
ームへ噴霧ヘッドを取付ける態様を開示している。本発
明の回転散水器１０は図１〜図４に示すような形状の下
降管および／またはブームを備え、とくに有用である。 【００１７】図１〜図４に示す回転散水器１０は、１次
流れの水の全てを単一の流れとして投射する回転分配器
１６の表面装置１８の望ましい形状を例示している。図
示の実施例の場合、回転分配器１６は、適当なプラスチ
ック材料の成形体である。例示の実施例はナイロン製で
ある。図示のごとく、回転分配器１６はまた、回転分配
器本体から軸方向に延びる取付け軸４２の一端を正確に
保持するプラスチック本体内に一体に成形された金属イ
ンサート４０を有する。 【００１８】１次流れから反動力成分を生じさせ且つ１
次流れの全てを単一の流れとして外方へ向ける表面装置
（散水流れ生成装置）１８が、分配器本体に成形され
る。表面装置の形状は、それが、先ず下方へ、次いで周
囲に向かって外方へ且つわずかに上方へ、また同時に半
径方向へ真っ直にではなく弧状を描きながら分配器本体
を通して切削するように動かされる球面切削工具によっ
て形成される。このように形成される表面装置１８の特
性は、この表面により画定される流出流が１次流れの軸
線から半径方向に主要な成分を有する、ということであ
る。さらにまた、流れの移動の可能な最大の外方への広
がりを達成し従ってその結果として生ずる回転散水器１
０の円形散水パターンの最大半径寸法を定めるのに役立
つ流出流のわずかな上向きの成分が存在する。この流出
流の移動の方向を図２に示してあるが、それから、また
図４に示す平面図から、表面装置１８から流出する流れ
の方向は、その軸線が１次流れの垂直軸線から延びる半
径方向の線と平行をなすようなものであることに気付く
であろう。ずれの程度はわずかであり、従って回転分配
器の軸線に関し接線方向に作用してそれを回転させる力
の成分は、半径方向に外方へ向く流れの成分に比し比較
的小さい。それにも拘わらず、この反動力成分は、減速
組立体が無い場合低い速度で分配器を回転させるに必要
なそれよりも可成り大きい。 【００１９】回転散水器１０に包含されている減速組立
体２０はなるべくなら、相対的に移動する二つの表面間
における粘性流体のせん断作用により回転モーメントを
減衰させるという原理で作動する減速組立体であること
が望ましい。図１〜図４に示す実施例ではとくに、減速
組立体は散水栓本体１２の管状取付け部分３８と協働す
るように構成されている。 【００２０】この目的のため、減速組立体２０は、散水
栓本体１２の管状取付け部分３８内に係合するようにさ
れた直立スリーブ部分４８を有する円板状中央部分４６
を含む外側の第一ハウジング部分４４を有する。この第
一ハウジング部分４４と後述する第二ハウジング部分６
４とは、室７０を画定するハウジングを構成する。散水
栓本体１２の管状取付け部分３８内に第一ハウジング部
分４４の直立スリーブ部分４８を保持するため、直立ス
リーブ部分４８に下方へ延びる一対のスリットが形成さ
れ、それらが一体の弾性ロック素子５０をその間に画定
する。図示のごとくロック素子５０には、上方且つ外方
に面するカム面５２と下方に面するロック面５４とが包
含される。この構成によれば、散水栓本体１２の取付け
部分３８内へ第一ハウジング部分４４を単に押し込む
と、弾性ロック素子５０が、その上部カム面５２に係合
して半径方向に内方へと変位する。第一ハウジング部分
４４が散水栓本体１２の取付け部分３８内へ充分押し込
まれると、弾性ロック素子５０の下方に面するロック面
５４とロック係合する上方に面する表面を有するため、
弾性ロック素子５０の拡大頭部が、管状取付け部分３８
に形成されたスロットまたは開口部５６内へ半径方向に
外方へ変位する。 【００２１】第二ハウジング部分６４の内側にねじを設
けたスカート部分６２は、６０に示すように、第一ハウ
ジング部分４４の下方に延在する周縁フランジ５８に螺
合している。第一ハウジング部分４４はまた、スリーブ
軸受６８を支える内側上方へ延在する中空スリーブ部分
６６を包含する。回転分配器１６の取付け軸４２は、ス
リーブ軸受６８内に延在し且つ軸承され、その下端を、
二つのハウジング部分４４，６４内に形成された空所ま
たは室７０の中に突入している。 【００２２】室７０内には粘性流体７２がほぼ満たされ
ている。粘性流体７２は周知の形式のものでも良いが、
典型的にはシリコーン油である。図示のごとく、回転分
配器１６の取付け軸４２の下端は、スリーブ軸受６８か
ら室７０の中心内に下方へ延び、粘性流体係合部材７４
のハブに固定されている。図示のごとく、部材７４は、
ハブの上端から外方へ延びる円板形状を有する。流体係
合部材７４の上面ならびにその下面の双方が室７０の隣
接の壁面に極めて近接して配設され、かくしてこの面の
間の粘性流体７２が、相対運動でせん断作用を受ける。
この粘性せん断により、回転分配器１６の回転運動が減
衰され、且つその速度が、減速組立体２０が除去された
場合に回転分配器が達成するはずの比較的高い旋回速度
から比較的遅い速度に低減される。 【００２３】ここに予期されている速度の例は、約１８
００ｒｐｍという比較的高い旋回速度から約２．１ｒｐ
ｍの作動速度までである。約１／４ｒｐｍ（すなわち、
約７０００分の１）から約１２ｒｐｍ（すなわち約１５
０分の１）より若干高い範囲で速度を低減させることが
本発明の意図するところであり、２．１ｒｐｍのような
比較的遅い速度を利用して、回転分配器１６の表面装置
１８から流出する流れが馬の尾のように広がる影響が最
小限とし、回転分配器１６が静止状態に保たれた場合に
投射されるはずの流れとほぼ同じ距離だけ流れが外方へ
投射することができる利点がある。流れの外方へ向かう
範囲を最大限とすることにより、散水器の円形の散水パ
ターン区域も同様に最大限にされるが、これは極めて望
ましいことである。例えば、２．１ｒｐｍという比較的
低い作動速度を達成する回転分配器１６は、回転分配器
１６を静止状態に保って約５．６４ｍ（１８ １／２ｆ
ｔ）投射するのに比べて約５．０３ｍ（１６ １／２ｆ
ｔ）の距離で投射される流出流が得られる。この場合散
水パターン半径の減少は最大で８９％まで低下するに過
ぎない。他方、回転分配器１６が１８００ｒｐｍで自由
に回転し得る場合には馬の尾に広がる影響が非常に大き
いので、流れがほとんど直ちに小滴に分散し、それが円
形散水型全体にわたって即座に降下する。この縮減され
た範囲の円形散布パターンは効果的には、流れの瞬間的
な散布パターンと同じである。この散布パターン区域の
半径は最大値の７０％に縮減され、その結果、最大散布
パターン区域の５０％未満の散布パターンを生ずる。 【００２４】図１〜図４に示す減速組立体２０の実施例
においては、粘性流体が室７０をほぼ満たし、取付け軸
４２とスリーブ軸受６８との間に外側に設けられた運動
用シール７６を通過しない限り外に流出されない。さら
に室７０の形状は、散水器１０が通常の作動状態にある
方向に配置されている限り、何等漏れる傾向なく粘性流
体７２が重力により室７０内に保持されるようになって
いる。シール７６は、主として取付け軸４２とスリーブ
軸受６８との間に有害な材料が侵入することを防止する
ために設けられる。しかし前に示したように、散水器１
０が転倒した際に取付け軸４２とスリーブ軸受６８との
合せ面を経て粘性流体７２が浸出する場合に粘性流体７
２をシールする効果も有する。 【００２５】室７０を粘性流体７２でほぼ十分に満たす
ことは、水分が侵入し、粘性流体７２と混合して粘性が
変化し回転分配器１６の所望速度より高速とならないよ
うにすることができる利点を有する。室７０を粘性流体
７２で満たす場合、粘性材料の圧力状態の付帯的な増減
なしに粘性流体の熱膨張と熱収縮とに適応する装置を備
えることが望ましい。この種の装置の一例を図２で図示
してある。すなわち室７０を画定する壁に適当に固定的
に取り付けた円板インサート組立体７７として図２が例
示的に示してある。図示のごとく、第二ハウジング部分
６４の環状部分の半径方向にスカート部分６２まで延び
る壁に円板インサート組立体７７が取り付けられる。 【００２６】減速組立体２０が従って作動中全く安定的
であり、また回転運動するように回転分配器１６を取り
付け且つその速度を何等かの所与の１次流れに対して一
定の値まで効果的に低減させ得ることがわかる。比較的
遅い一定の回転速度は、回転分配器１６から流出する流
れの降下にその影響を及ぼす。従って回転分配器１６の
表面装置１８と減速組立体２０自体との組合せは、回転
分配器１６から流出する流体を、最初の投射方向のみな
らず、その降下特性に関する調整においても、調整する
のに役立つ。降下特性は、回転散水器１０の円形散水パ
ターン内の配水にかなり影響する。例えば水の大部分が
投射されて円形散水パターンの周辺部分に降下し、従っ
て散水パターンの中央部分に比較的わずかな水しか分布
しない場合、配水は不均等である。円形散水パターンの
周辺で配水量が多くなるような不均等な分布は通常ドー
ナツ散水パターン分布と称するが、ドーナツ散水パター
ンは、流失せず最大量で水を吸収する乾いた地面に水が
集中化されるので、移動かんがいシステムでは望まし
い。 【００２７】表面装置１８の平滑度と１次流れの偏向範
囲は、回転分配器１６から流れが流出した後に生ずる降
下に大きな影響をもたらす。図１〜図４に示す実施例に
おいては、１次流れの偏向を最小限とし且つ出来る限り
平滑な表面に常に流れを係合させるように表面装置１８
を構成する。従って分配散布パターンはドーナツ分布で
ある。 【００２８】流出流れが支柱部分３４の方へ向けられる
場合、流れが分散され、円形散布パターン内に配水を受
けない比較小さいセグメントが三角形状の支柱部分３４
の背後に存在することに気付くであろう。これらの非湿
潤区域は、とくに回転散水器１０が移動かんがいシステ
ムに使用されている場合には、微々たるもので無視でき
る。通常は、円形散水パターン内の完全な湿潤が望まし
く、以下に引用する実施例は完全な円形散布パターンで
完全な湿潤ができる。しかし本発明は、完全な円形散水
パターンでない場合への適用範囲も意図し、すなわちこ
の点に関して部分円作動をも含むものとする。 【００２９】図５および図６は、本発明の散水器１０に
実施可能な回転分配器および減速組立体の変更態様を開
示している。図示のように、１次流れを係合させ、また
１次流れを別々の概ね同等な二つの流れに分割し且つそ
れを概ね反対の方向に外方へ向ける、全体として８０で
示した表面装置を包含する、全体として７８で示した回
転分配器が設けられる。表面装置８０の形状が、互いに
関連して１８０°対称で且つ中心を通過する垂直な流れ
分割線に沿って互いに交差する点を除き、前述の表面装
置１８と形状が類似する二つの交差面８２を包含するよ
うになっていることに気付くであろう。 【００３０】前述と同じく、回転分配器７８は、取付け
軸８６の上端を正確に保持するインサート８４を包含す
る。図６は、全体として参照数字８８で表示した、変形
減速組立体を示す。この組立体８８は、前述のハウジン
グ部分４４とほぼ同様な第一ハウジング部分９０を包含
する。その上に、スリーブ部分９２と、カム面９６およ
びロック面９８を備える拡大ヘッドを有する弾性ロック
素子９４と、取付け軸８６に係合する運動用シール１０
４を上端に有するスリーブ軸受１０２を支える内側スリ
ーブ１００とが包含される。 【００３１】第一ハウジング部分９０は、第二ハウジン
グ部分１１０の直立した周縁部分１０８のおねじと協働
的に係合するように内部にねじを切った垂下する周縁ス
カート１０６も含む点が前述のハウジング部分４４と相
違している。周縁部分１０８から内方へ延びるハウジン
グ部分１１０の部分は、外側円筒壁部分１１４と内側円
筒壁部分１１６と環状底部接続壁部分１１８とで画定さ
れる環状室１１２を備えるように形成される。図示のご
とく、外側円筒壁部分１１４の上端はねじ付き周壁部分
１０８と一体に接続され、中央壁部分１２０は内側円筒
壁部分１１６の上端に接続される。 【００３２】前述のように、環状室１１２は粘性流体１
２２で満たされる。但しこの充満された室は、取付け軸
８６の下端が突入する更に大きい環状室１２４に連通す
る。粘性流体係合部材１２６が軸８６の下端に固定さ
れ、室１１２内に配設されている。部材１２６は、その
中央部分から半径方向に外方へ円板を突出させたハブの
形をなしている。この部材は更に、円板状部分の外端か
ら下方へ延びる垂下円筒状スカート部分１２８を包含す
る。環状室１１２内に満たされた粘性流体１２２にこの
環状スカート部分１２８の下端部が係合する。スカート
部分１２８の円筒状の内面および外面はそれぞれ、外側
壁部分１１４の内面および内側壁部分１１６の内面と協
働して、前示と同様に所望低速度への回転分配器７８の
回転速度の減衰を達成するに適した粘性流体１２２の所
望の粘性せん断を付与する。 【００３３】図５および図６に示す装置の利点は、粘性
流体を容れている室１１２が更に大きい体積の隣接空気
室１２４に連通しているので、温度または気候条件の変
化による粘性流体１２２の膨張および収縮が減衰特性に
わずかな影響しか及ぼさないことである。図１〜図４に
ついて上述した実施例におけるごとく、粘性流体が室内
に完全に満たされている場合には、粘性流体の圧力が、
大気圧以上に粘性流体の圧力が上昇し、シール７４を経
由して漏れてしまうような可能性がある。逆に、負圧が
生成されることもあり、その場合には、シール７４を介
して有害な物質が侵入する恐れもある。それ故、図５お
よび図６に図示の上述の様態の完全に満たされていない
室の使用が時には望ましい。図５および図６に示す回転
分配器７８と減速組立体８８の組合せは、比較的大きな
噴霧ヘッドやインパクト・ヘッドを使用していた旋回運
動システムで良好に使用できる。面８２の形状は、より
大きな容量のインパクト・ヘッドに設けた二重ノズルと
ほとんど同様に１次流れを分割するのに役立つ。単に、
切込みを一方を広げ、他方を狭くするようにして、二つ
の流れを異ならすことができる。さらに、全ての反動力
成分が他方の切込みのみから導出されるように、切込み
の一方を完全に半径方向に延在させることもできる。二
つ以上の切込みを設けることはできるが、上記の切込み
が等しい大きさである場合には、散水器の最も望ましい
特性と逆行するサイクル散水パターンの大きさを減少さ
せる傾向が生じる。即ち、実際上可能な限り大きなサイ
クル散水パターン区域を達成するには、液滴を適切な大
きさとし上記の散水パターンを有するように配水を確保
することである。 【００３４】これまで述べた本発明の実施例において
は、回転散水器１０の散水栓本体１２が、作動中、１次
流れが垂直に下方へ流れるように方向付けられている。
この配向は、旋回運動システムまたは側方運動システム
の下降管またはブームの取付け装置の事例である。図７
および図８は、旋回運動または側方運動システムにおけ
る主管直上に設けた散水器取付装置の事例である。図７
および図８においては、本発明の原理を実施する修正さ
れた散水器２１０を示す。この散水器２１０は、前述の
散水器本体１２と同等の構成の、参照番号２１２で総称
して示す散水器本体を包含する。従ってこの本体２１２
の詳細な説明を省略する。図面の図７および図８におい
て、散水器本体２１２と同様の部分を、添字２を付加し
て、同一の参照番号で表示してある。同様に、回転散水
器２１０には、出口ノズル２１４と１次流れ係合面装置
２１８と、減速組立体２２０とが包含される。上記を念
頭に置きながら、前述散水器と異なる部分について散水
器２１０を説明する。回転分配器２１６の表面装置２１
８は、それらが逆向きとされていることを除き前述の表
面装置８２と同等の表面装置２８２が形成される。さら
に、１次流れが下方にではなく上方へ進むので、所望の
上向き成分得られるまで１次流れを外方、かつ上方へ偏
向させる必要はなく、単に外方へ偏向させれば良い。図
６と比較した場合のこの形状の差異を図８に明確に示
す。 【００３５】減速組立体２２０は、散水栓本体取付け部
分２３８の上方に取り付けられ、二つのハウジング部分
２４４，２６４で形成される。ハウジング部分２４４
は、弾性ロック素子２５０、が内側の垂下スリーブ部分
２４８で組立体２２０を散水栓本体に固定する装置を包
含する。ハウジング部分２４４はまた、回転分配器２１
６を回転可能に軸承する内側スリーブ軸受２６８を保持
する内側スリーブ部分２６６を含む。ハウジング部分２
４４はまた、外周面にねじを付した直立周縁部分２５８
を包含する。第二ハウジング部分２６４は、内周面にね
じを付した壁部分２６２を包含するキャップの形をなし
ている。前述の二つの連通室１１２，１２４のと同様の
形状を有する室２７０がハウジング部分に形成される。
室２７０の下部環状部分は粘性流体２７２が満たされて
いる。同様に前述の部材１２６に類似した形状を有する
粘性流体係合部材２７４が設けられる。室２７０の形状
および大きさ、ならびに付与される粘性流体の量が、軸
２４２の周囲を介して室２７０から粘性流体が漏出しな
いようにするためのシールを不要としている。この点
は、図示の作動位置以外の状態でも同様である。散水器
２１０が、回転分配器２１２の表面２８２から流出する
噴霧の特性については、前述の散水器１０と同じ様態で
機能することは了解できよう。この場合も矢張り、配水
はほぼドーナツ分布散布パターンとなる。 【００３６】図９および図１０は、前述の回転分配器２
１６の代りに散水器２１０に利用しうる回転分配器２９
０を示す。この回転分配器２９０は、円形散布パターン
区域内にほぼ均等な散水の確保を容易にし、散水器２１
０を、固定すえ置きシステム用として、あるい芝生用な
どのシングルコース用として適したものとした、回転分
配器に形成された１次流れ係合表面装置２９２の実施例
を示す。図示のごとく、表面装置２９２は、転倒した点
を除き前述の表面装置１８とほぼ同様に形成され、大き
い表面２９６と狭い表面２９４とで構成される。この狭
い表面２９４は、その範囲全体にわたって、より大きい
表面２９６と連続している。しかし、図１０からわかる
ように、それらの曲率は異なっている。その効果は、回
転分配器２９０から流れが流出する際にそれを、単一の
流れながらその一部の比較的小さい部分が、回転分配器
から外方へ流れる際に残余部分よりも更に急速に落下さ
せる方向成分を有する流れを形成保持する。そのため、
以前よりも多量の水が円形散布パターンの中央区域内に
分配され、より少量が周縁に放出され、その結果とし
て、散布パターン区域全体にわたり更に均等な分配がも
たらされる。表面２９４，２９６間の連続関係は、それ
により、全エネルギーを保存して単一の流れが分配器を
離れるので、望ましいものである。言うまでもなく、望
むならば、二つの流れとして分離させ、また互いに異な
る曲率で流出させることができる。 【００３７】図１１は、減速組立体２２０の代りに散水
器２１０と共に使用できる、全体として３００で示す修
正された減速組立体を示す。この組立体３００は、螺合
固定された第二ハウジング・キャップ部分３０６で密閉
された開口シリンダ室３０４を画定する点を除き、前述
のハウジング部分２４４と同様の第一ハウジング部分３
０２を包含する。粘性の流体が室３０４に封入され円板
状粘性流体係合部材３０８を部分的に浸漬する。室３０
４の底面と円板状部材３０８の下面との間で粘性流体３
０７はせん断されて減衰効果を付与する。円板状部材３
０８上方の流体の量では左程の粘性せん断をもたらさ
ず、従って減衰に左程の効果を与えない。従ってこの装
置によれば、図６の減速組立体８８と図７および図８の
減速組立体２２０とに示されたと同じ利点が得られる。 【００３８】図１２〜図１５は、本発明の原理を実施す
る、全体として３１０で示した回転散水器の更に別の実
施例を開示している。この回転散水器３１０は、とくに
旋回運動システムまたは側方運動システムに使用するよ
うにされており、詳述すれば、図１〜図４の散水器１０
と同様の作動位置または図７および図８に示す散水器２
１０の転倒された位置における配向に適応するように配
設されている。回転散水器３１０を、散水器２１０の位
置に相当する位置で図１２に示す。この場合も矢張り、
散水器１０に関連して上述した散水栓本体１２と同様の
散水栓本体３１２が散水器３１０に包含されている。散
水栓本体２１２の場合のように、散水栓本体３１２は図
１の散水栓本体１２に対して転倒したものとなってい
る。従って、排出ノズルを包含する散水栓本体３１２の
部分は図示されていないが、この種のノズルを備え、ノ
ズルから流出する１次流れが上向きの方向へ延び且つ、
前述の様態で水を指向する表面装置３１８を備えた図１
２に示す回転分配器３１６と係合させることができる。
さらに散水器３１０は、その一方が他方に対して転倒さ
れた二つの作動位置の何れか一方で作動に適する減速組
立体３２０が包含される。 【００３９】散水栓本体３１２は、前述の散水栓本体１
２の構成とほぼ同様の構成である。よって、詳細な説明
を省略する。図面の図１２〜図１５において、散水栓本
体３１２と同様な部分を、添字３を付加して、同一の参
照数字を付してある。回転分配器１６と同様に回転分配
器３１６は、丁度表面２８２が表面８２に関連して形成
されるように表面装置１８と同様に形成される表面装置
３１８に形成されている。回転分配器３１６に設けたイ
ンサート３４０は、軸３４２を受容するようにされ、軸
方向外方へ突出するハブ部分３４１を包含する点を除き
前述のインサート４０と同様である。露出ハブ部分３４
１は、使用者が回転分配器を容易に取り替えることを可
能にさせ、この目的のため、ハブ部分３４１を貫いて延
び、軸３４２の適当なくぼみに係合する止めねじ３４３
が設けられる（図１４を参照）。 【００４０】減速組立体３２０は、散水栓本体内への取
付けと、回転分配器用の回転的支持とに関する限り、前
述の組立体と同様に構成される。組立体３２０は二つの
ハウジング部分３４４，３６４を包含する。ハウジング
部分３４４は、環状室３７０の外部を形成する外側円筒
壁部分の延長部を外側周壁部分３５８が形成する点を除
き、図８に示すハウジング部分２４４とほとんど同様に
構成される。キャップ状の第二ハウジング部分３６４の
めねじを受けるため外側周壁部分３５８の下方部分の外
部のみにねじが設けられている。第二ハウジング部分の
周壁部分３６２の適当な溝内に設けられたＯリング・シ
ール３５９を受けるように、ハウジング部分３４４の周
壁部分３５８の外面は滑らかになっている。第二ハウジ
ング部分３６４は、単純なキャップ状ではなく、その中
央壁を、第一ハウジング部分３４４で画定される室３７
０の下端と同様環状室３７０の上端を画定するように内
方へくぼませている。 【００４１】室３７０の下部環状部分を満たすに充分な
量の粘性流体３７２が室に満たされる。粘性流体係合部
材３７４は、両端を室の環状部分内に配設した単一の外
側円筒状部分３７５を包含する。１次流れを上方へ向か
わせる構成の図１２に示す位置に回転散水器３１０があ
る場合、室３７０内の粘性流体３７２が第一ハウジング
部分３４４に設けられた環状部分内に配設されることが
わかるはずである。この状態は図１２に明示してあり、
また表面装置３１８から流出する流れが外方へ且つわず
かな上向き成分を以て向けられることにに気付くであろ
う。図１５は、回転散水器３１０が図１２に示すそれに
対して逆の位置で作動する場合にこの散水器がとる位置
を示す。この場合には粘性流体３７２が、第二ハウジン
グ部分３６４内に画成される室３７０の環状部分内に流
入している。この構成によれば、両作動位置における、
図６および図８に関連してこれまでに言及した諸利点の
全てが得られる。図１５に示す位置においては回転分配
器３１６を使用することができ、その場合、分配器から
流出する流れは下向き成分を有する。あるいはまた、回
転分配器３１６を、わずかな上向きの運動の成分を流れ
に付与するものに容易に置き換えることができる。 【００４２】図１６は、一方において発生した粘性流体
せん断の量を手で調整可能とし、他方温度変化による粘
性流体の粘度変化を補整することを可能とする、二つの
付加的な機能的可能性を備えている点を除き、図１２〜
図１５に示す減速組立体３２０と同様であり、全体とし
て４２０で総称する減速組立体を示す。図示のごとく、
減速組立体４２０には、一対のハウジング部分４２２，
４２４が包含される。一方のハウジング部分４２２は、
組立体４２０の散水栓本体と前述の様態での固定接続を
行う装置を備え、さらに回転分配器軸４２６の取付けを
備えている。図１６に示す実施例の場合、軸４２６の上
端部は、協働するハウジング部分４２２，４２４によっ
て画成される内部の室４２８へ延在し上端部には、４３
０で示すように外部にスプラインが設けられている。室
４２８は粘性流体４３２で部分的に満たされ、ハブ部分
と、従って粘性流体係合部材４３６全体とを取付け軸４
２６に相対的に軸方向に動かし得るように内部にスプラ
インを設けたハブ部分４３６を介して軸４２６に取り付
けられた粘性流体係合部材４３４とを包含している。 【００４３】図示のごとく、粘性流体係合部材４３４に
は、放射状スポーク４４０によりハブ部分４３６に接続
された円筒状周縁部分４３８が備えられる。それぞれハ
ウジング部分４２２，４２４の関連部分内に取り付けら
れた金属リング４４４と協働する円筒状外表面を有する
環状部分４４２が、円筒状部分４３８の各端部から外方
に延びている。ハブ部分４３６の上端には、ハウジング
部分４２４の中央部分へねじ込まれ、内部スプライン上
方で手動調整可能のステム４５０の端部に形成された一
対のばねグリップフィンガ４４８を受けるフランジ付き
部分４４６がある。図示のごとく、ステム４５０の平滑
な上部周囲と係合するように、ハウジング部分４２４の
溝内にＯリング・シール４５４が装着される。ステム４
５０の外端は、使用者がステムを手動回転できるよう
に、ねじ回しのような転回工具を受けるスロット４５２
が形成される。ステム４５０を手動回転することによ
り、ハブ部分４４６内でばねフィンガ４４８が回転し、
ステム４５０のねじ連結による垂直運動成分が、取付け
軸スプライン４３０に相対的にハブ部分４３６に垂直運
動を行わせる。この運動が、環状部分４４２の外面とリ
ング４４４の内面との間のオバーラップ区域の寸法を変
化させる。これらの面が粘性せん断の主要な領域を構成
するので、室４２８内の粘性流体４３２のせん断の程度
は、室内の部材４３４の垂直運動により調整される。手
動調整の目的は、ノズルの大きさを画定する種々の１次
流れおよびそれと共に用いられる種々の回転分配器、な
らびに異なる水源の状態を調和させることにある。 【００４４】粘度変化に対する温度補整に関して、粘性
流体係合部材４３４が、例えば、ナイロンのような適宜
のプラスチック材料で形成される。他方、静止リング４
４４は金属で形成される。この二つの材料の特性は、プ
ラスチック部分が、例えば、温度の低下に応じて金属部
分の４〜１４倍収縮し、従って低温においてせん断面間
のすきまが増大し、それにより、低温のため粘性流体の
粘度が大きくなるにつれてせん断が減少するように選ば
れる。逆に、温度が上昇して粘性流体の粘度が減少する
につれ、せん断面間のすきまが二つの部分の膨張の差に
よって減少し、従って温度変化による粘度変化の、両方
向における補整が得られる。この補整は、回転分配器に
対して一定の回転速度を確保する。 【００４５】図１７は、前述の回転散水器の何れにも使
用できる、全体として５２０で示した、更に別の減速組
立体を開示している。図示のごとく、減速組立体５２０
には、通常の二つのハウジング部分５２２，５２４が包
含される。一方の部分５２２は、組立体５２０を散水栓
本体に固定し、且つ回転分配器軸５２６の取付け部が設
けられている。図１７に示す実施例においては、ハウジ
ング部分５２２，５２４が粘性流体５３２を入れた室５
２８を画成し、この室５２８内にハブ部分５３６を取付
け軸５２６に固定した点を除き前述の部材４３４と同様
に構成された粘性流体係合部材５３４が設けられてい
る。粘性流体係合部材５３４はまた、円筒状周縁部分５
３８を包含し、この円筒状周縁部分５３８の両端の外部
環状部分５４２は、ハウジング部分５２４の外周壁５４
６から内方へ延びるようにその内周に形成された環状拡
大部分即ちせん断部分５４４と協働する。 【００４６】ハウジング部分５２４の外周壁５４６に
は、ハウジング部分５２２の周壁部分５５２に形成され
ためねじ５５０と係合する外部中央ねじ部分５４８が設
けられている。ハウジング部分５２２の周壁部分５５２
の内ねじを切った部分の下方に円筒状内面とシール係合
するため、Ｏリング・シール５５４がハウジング部分５
２４の周壁部分５４６の下方の外面に形成された外溝内
に設けられる。 【００４７】ねじ部分５４８，５５０の相互係合により
ハウジング部分５２２に相対的にハウジング部分５２４
を回すことによって、ハウジング部分５２４の内周の粘
性せん断部分５４４を、粘性流体係合部材５３４の環状
せん断部分５４２に相対的に軸方向位置に移動できる。
この調整により、面間の粘性流体５３２のせん断、従っ
て減衰の量が、前述の様態で調整される。 【００４８】図１８は、全体として６２０で示す更に別
の減速組立体を開示しており、これは、組立体６２０が
粘性流体せん断と、従って得られる減衰の調整の可能性
を備えている点で前述の組立体４２０，５２０と同様で
あるが、さらに、水源の圧力変化の全範囲にわたり概ね
一定の減速された回転分配器の速度を維持するように、
水源の圧力の変化を検出し且つ検出した変化に応じて可
変減衰力を変化させることもできる。水源の圧力の変化
から生ずる何等かの状態の変化を検出することは、本発
明の自明の範囲である。従って検出器は、圧力検出器、
フライホイール調速機などのような速度変化検出器、ま
たは１次流れの圧力変化による加力の変化から生ずる位
置の変化を検出する位置検出器であればよい。 【００４９】回転速度の変化、または１次流れの速度お
よび／または流量の変化により回転分配器に作用する軸
方向力の変化を検出器が検出するようにすれば、このシ
ステムは、使用されるノズルの大きさに合せて自動的に
補整が可能となる。回転速度と軸方向荷重とは、１次流
れの速度と流量との変化に同等に影響される。速度は源
泉圧力の関数である。流量は源泉圧力とノズルの大きさ
との関数である。使用ノズルサイズに合せて自動的に補
整可能とすることにより、ノズルサイズを選定後、減速
組立体に対して使用者による手動調整を行う必要性がな
いので望ましい。 【００５０】図１８に示す実施例では、回転分配器６１
６の表面装置６１８に対する１次流れの反作用の軸方向
力成分の変化が検出できる。この目的のため、回転分配
器６１６の取付け軸６２４は、ハウジング部分６２８内
に取り付けられたスリーブ軸受６２６内に軸支されてい
るのみならず、軸受６２６内で限定された長手方向即ち
軸方向の運動をするように取り付けられる。図示のごと
く、スリーブ軸受６２６から外方へ延びる取付け軸６２
４の部分を囲むようにして、コイルばね６３０が配設さ
れる。このコイルばね６３０の上端はスリーブ軸受６２
６に係合し、他端は、その対向端がハウジング部分６２
８の内側スリーブ部分に接続されたベローズ・シール組
立体６３２の下端に係合する。 【００５１】１次流れが回転分配器６１６の表面装置６
１８に当たった場合、その表面の形状により、回転分配
器６１６をその取付け軸６２４と一緒にばね６３０の押
圧に抗して上方へ動かそうとする上向きの反動力成分が
生成される。取付け軸６２４が上方へ動くと、それに固
定された、前述の部材４３４，５３４と類似構造の粘性
流体係合部材６３４も上方へ動かされ、従って、部材６
３４の粘性流体せん断面６４２の面積がハウジング部分
６２８の協働面６４４および協働する第二ハウジング部
分６４６に関連して増大し、ハウジング部分６２８，６
４６内に設けられた室６５０内の粘性流体６４８の粘性
せん断力を増大させる。このようにして、減速の程度が
変更できる。 【００５２】水源の圧力が増大するにつれて出口ノズル
から流出する１次流れのエネルギ・レベルが増大し、従
って回転分配器６１６に作用する軸方向力成分が増大で
きる。ばね６３０を用いて回転分配器を取付け、かつ軸
方向運動を可能としたため、軸方向力成分の変化を検出
することができる。以上の変化を検出し粘性流体係合部
材６３４を自動的に新しい位置に移動させ、減衰を付与
することにより回転分配器の回転速度を増大させる１次
流れのエネルギ・レベルの上昇を補整し、回転分配器の
回転速度をほぼ一定のレベルに維持する。源泉圧力が低
下し１次流れが低いエネルギ・レベルの状態となると、
ばね６３０の押し作用をする反動軸方向力成分が減少さ
れる。従って、ばね６３０が軸６２４を外方へ変位して
せん断面６４２，６４４間により少ない協働面を生じさ
せ、粘性流体せん断力、すなわち減衰力を低減させる。
従ってこの構成は、比較的広範囲の源泉圧力の上下の変
動にわたって概ね一定した回転分配器速度が維持でき
る。 【００５３】上述の回転散水器１０，１１０，２１０，
３１０において、回転分配と減速組立体との組合せが、
既に存在する散水栓本体に簡単に取り付けできるように
なっている。この構成には利点はあるが、既存の散水栓
本体を使用すると、回転分配器から流出する流れと干渉
する位置に支柱部分３４が有りこの位置で円形散布パタ
ーンのセグメントの水の散水を攪乱するので不利であ
る。 【００５４】図１９〜図２１は、支柱部分が回転分配器
から流出する流れと干渉することを防ぐことが可能性
な、本発明の原理に従って構成された、全体として７１
０で表示した回転散水器を示す。図１９に示すように、
回転散水器７１０には、水源管（図示せず）のめねじと
係合するようになった、おねじ７１６を切った管状入口
部分７１４を包含する散水栓本体７１２が設けられてい
る。散水栓本体７１２には入口部分７１４に隣接して、
在来の出口ノズル７２０を受けるためにめねじを切った
管状出口部分７１８が設けられている。出口ノズル７２
０とほぼ軸方向に整合して減速組立体７２４に結合され
た、回転分配器７２２が配設される。 【００５５】図示のごとく、散水栓本体７１２には、管
状体部分７１４，７１８の接合点付近で、外部から外方
へ延びる半径方向壁部分７２６が設けられている。周壁
部分７２８が半径方向壁部分７２６の周囲から上方へ延
びている。周壁７２８の内部円筒面と、半径方向壁部分
７２６の上面と、管状出口部分７１８の外面とが、粘性
流体７３２の大部分が満たされる環状室７３０を画成す
る。 【００５６】室７３０内に玉軸受組立体７３４が取り付
けられ、すなわち外レースが周壁部分７２８の円筒状内
面の中央部分に固定され、内レースが、図示のごとく回
転分配器７２２と一体をなす管状取付け軸７３６の下部
外周に固定されている。図示のごとく、粘性流体７３２
は、玉軸受組立体７３４の上面の高さまで室７３０内に
満たされる。粘性流体７３２をせん断する主要な面は、
粘性流体内に延びる管状軸７３６の内面と、散水栓本体
７１２の管状出口部分７１８の外周の対応する面積の区
域となる。管状軸７３６は、玉軸受組立体７３４により
散水栓本体７１２の室７３０内へ取付けられ、内軸受レ
ースの上端は管状軸７３６内の外周溝内に係合された割
りリング７３８により保持され、その下端は、管状軸７
３６の内端から外方に延びるフランジ７４０により保持
される。玉軸受組立体７３４の外レースは、リング・シ
ール・ユニット７４２により、散水栓本体７１２の周壁
部分７２８に固定される。周壁部分７２８の内部環状溝
内の割りリング７４４は、シール・ユニット７４２を定
位置に保持する。 【００５７】たわみ性環状シール７４６は、シール・ユ
ニット７４２で支持される。たわみ性シール７４６に
は、隣接する管状軸７３６の外周とシール係合して延び
る一対のたわみ性対向リップ７４８を有する。管状軸７
３６の内部は、散水栓本体７１２の管状出口部分７１８
の隣接する円筒面７５４に対してシールする一対の内側
リップ７５２を有するたわみ性環状シール７５０によ
り、散水栓本体７１２に対してシールされる。 【００５８】図示のような回転分配器７２２には、図９
および図１０に示す回転分配器に関連して上述したそれ
と類似の様態で構成された表面装置７５４が設けられ
る。従って、比較的大きな溝面７５８の中に形成された
比較的狭い溝面７５６があり、この二つの面は異なる曲
率を有する。回転分配器７２２と一体に連結された管状
軸７３６の上端に開口部７６０を形成し、それにより、
前述の様態による１次流れから外方への水の通過を可能
にしていることに気付くであろう。 【００５９】図１９〜図２１に示す回転散水器７１０は
とくに、芝生用散水器の単一ユニットとしての作動に適
し、その場合入口部分は適宜の台へ適当に取り付けられ
る。あるいはまた回転散水器を、地下の芝生や芝土の散
水システムに使用されるポップアップ散水器組立体のポ
ップアップ散水器として利用することもできる。回転散
水器７１０はまた、前述の形式の農業散水器用に利用す
ることもできる。室７３０内の粘性流体７３２の液面
は、回転散水器７１０が常に図示の作動位置で使用され
る、という考え方で示してある。二重の転倒作動位置が
企図される場合には、図１〜図４の実施例に提案した様
態で室７３０を満たしても良く、あるいは図１２〜図１
８の構造的構成に従って構成を変更しても良い。 【００６０】かくして本発明の目的が充分に且つ効果的
に達成されたことがわかるはずである。但し、前述の好
適な特定の実施例が本発明の機能的且つ構造的諸原理を
例示する目的で図示され且つ説明されてあり、上記の諸
原理を逸脱することなく変更されるものであることは認
識されよう。従って本発明は、次の請求の範囲の精神と
範囲とにもとることなく成就される全ての変更態様を包
含するものである。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の原理を実施する回転散水器の一形式の
側面図。 【図２】図１の線２−２についての断面図。 【図３】線３−３についての断面図。 【図４】線４−４についての断面図。 【図５】とくに１次流れをそれが反対方向に外方へ向か
う二つの流れに分けられるように制御する別の形式の回
転分配器の平面図。 【図６】修正された形式の減速組立体と共に取り付けら
れた図５に示す回転分配器の縦断面図。 【図７】本発明の原理を実施する回転散水器の別の形式
を示す図１と類似の図。 【図８】図７の線８−８についての断面図。 【図９】回転分配器の更に別の形式の側面図。 【図１０】図９に示す回転分配器の底面図。 【図１１】図７および図８に示す散水器に、そこに示し
た減速組立体の代りに使用される修正した形式の減速組
立体の縦断面図。 【図１２】散水器がとくに互いに逆の二つの作動位置の
何れか一方に用いるようにされた本発明の原理を実施す
る更に別の散水器を示す一部を縦断面とした部分側面
図。 【図１３】図１２の線１３−１３についての断面図。 【図１４】図１２の線１４−１４についての拡大部分断
面図。 【図１５】図１２に示すそれに対して逆の位置にある散
水器を示す図１２と類似の図。 【図１６】図１６は手動で調整できる改良した形式の減
速組立体の両半分の合成断面図にて、この合成断面図の
両半分が異なる調整の位置を示すようにした合成断面
図。 【図１７】図１７は本発明の散水器に利用できる手動で
調整可能な減速組立体の更に別の実施例を示す図１６と
類似の図。 【図１８】水源の圧力の変化による回転分配器に突き当
たる１次流れの状態の変化が減速組立体における変化と
同じく自動的に反映されるような方法で回転分配器に連
結される可調整減速組立体を示す図１６および図１７と
類似の図。 【図１９】本発明の原理を実施する修正した形式の回転
散水器の縦断面図。 【図２０】図１９の線２０−２０についての断面図。 【図２１】図１９の線２１−２１についての断面図。 【符号の説明】 １０ 回転散水器 １２ 散水器本体 １４ 出口ノズル １６、７８ 回転分配器 １８、８０ 表面装置 ２０、８８ 減速組立体 ２２ 管状入口部分 ２４ おねじ ２６ 案内ひれ ２８ 管状出口部分 ３０ ねじ ３２ 部分アーム ３４ 支持アーム ３８ 管状中央取付け部分 ４４、９０ ハウジング部分 ４６ 円板状中央部分 ４８ スリーブ部分 ５０、９４ ロック素子 ５２、９６ カム面 ５４ ロック面 ５６ 開口部 ５８ 周縁フランジ ６２ スカート部分 ６４ ハウジング部分 ６６ 中空スリーブ部分 ６８ スリーブ軸受 ７０ 室 ７２ 粘性流体 ７４ 粘性流体係合部材 ７７ 円板インサート組立体 ８２ 交差面 ８３ 取付軸 １００ スリーブ １０２ スリーブ軸受 １０４ シール １０８ 周縁部分 １１０ ハウジング部分 １１２ 環状室 １１４ 外側円筒部分 １１６ 内側円筒部分 １１８ 環状底部接続壁部分 １２０ 中央壁部分 １２２ 粘性流体 １２４ 環状室 １２６ 粘性流体係合部材 １２８ 環状スカート部分 ２１０ 散水器 ２１２ 散水器本体 ２１４ 出口ノズル ２１６ 回転分配器 ２１８、２８８ 表面装置 ２２０ 減速器組立体 ２４４、２４６ ハウジング部分 ２６６ スリーブ部分 ２６８ スリーブ軸受

フロントページの続き (72)発明者 セッサー，ジョージ エル. アメリカ合衆国 99362 ワシントン州 ワラ ワラ，パークビュー プレース 1831

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．回転散水器にして、 加圧された水を受ける入口と環境に水の流れを排出する
   出口とを有する本体部分と、 該本体部分に対して回転可能であり且つ軸受内に回転可
   能に装架された軸の一端に支持された分配器であって、
   この分配器は、前記出口から排出された流れに係合する
   少なくとも１つの表面を有して、この流れに係合した際
   に前記分配器が回転させられるようになっている、前記
   分配器と、 該分配器の回転速度を減少させるための制動組立体であ
   って、この制動組立体は前記一端から遠い位置において
   前記軸に回転可能に装架された制動要素を含み、前記軸
   受は前記分配器と前記制動要素との中間に配置されてい
   る、前記制動組立体と、 を含む回転散水器。 ２．請求項１に記載の回転散水器において、前記軸受は
   前記制動組立体に装架されており、該制動組立体は前記
   本体部分によって担持されているハウジングを含み、該
   制動組立体は更に、前記ハウジングによって画定されて
   いて且つその中で回転する前記制動要素を受け入れる室
   を含む、回転散水器。 ３．請求項２に記載の回転散水器において、前記室は粘
   性流体によって充填されている、回転散水器。 ４．請求項３に記載の回転散水器において、前記室は周
   縁壁によって少なくとも部分的に画定されており、前記
   制動要素は前記周縁壁に近接した液体係合部材を含んで
   いて、前記制動要素の回転に際して前記粘性流体のせん
   断を行なうようになっている、回転散水器。 ５．請求項１に記載の回転散水器において、前記分配器
   は環状部材を含み、前記少なくとも１つの表面は前記散
   水器の本体部分の出口から垂直方向に隔置されていて且
   つ該出口と同軸で整列している入口端を有する少なくと
   も１つの溝を含み、この溝は、前記入口端より外側に位
   置する出口端まで垂直方向及び水平方向に曲がった通路
   に沿って延びていて、そこを流体が通過する際に前記分
   配器を回転させるようになっている、回転散水器。 ６．請求項５に記載の回転散水器において、前記溝は、
   該溝の少なくとも一部分に沿って延びる比較的狭い表面
   の形態を有し、この狭い表面の形態は前記溝の曲率とは
   異なる曲率を有している、回転散水器。 ７．回転散水器にして、 入口と出口とを有し、該出口に取り外し可能の出口ノズ
   ルを装着している散水器本体と、 回転軸の一端に支持されていて前記出口ノズルから軸線
   方向に隔置されている分配器であって、該分配器は前記
   出口ノズルから排出された流体に係合する少なくとも１
   つの表面を有して前記分配器を回転させるようになって
   おり、この回転軸は制動組立体ハウジングに支持されて
   いる軸受に回転可能に装架されており、このハウジング
   は、粘性流体が充填された室を有している、前記分配器
   と、 前記回転軸の他端に固定されて前記室内に配置され、前
   記回転軸と前記分配器との回転を減衰させる制動要素
   と、 を含む回転散水器。 ８．請求項７に記載された回転散水器において、前記制
   動組立体ハウジングは前記散水器本体に担持された支持
   部材内に装架されている、回転散水器。 ９．請求項８に記載の回転散水器において、更に、前記
   軸受と協働し且つ前記回転軸に係合する運動用シールを
   含む、回転散水器。 １０．請求項７に記載の回転散水器において、前記制動
   組立体および前記制動要素は、約１８００ r.p.m. であ
   る制動されていない回転速度から約１２ r.p.m. の制動
   されている回転速度まで、前記分配器の回転速度を減少
   させるようになっている、回転散水器。 １１．請求項７に記載の回転散水器において、前記制動
   組立体及び前記制動要素は、前記分配器が静止している
   場合において散水する区域の半径の約８９％の半径で、
   区域を散水することを維持するようになっている、回転
   散水器。 １２．回転散水栓にして、 入口と出口とを含み、該出口は加圧された流体の流れを
   大気中に排出するノズルを含んでいる、回転しない散水
   器本体と、 該散水器本体によって支持され且つ前記ノズルから下流
   に軸線方向に隔置された回転可能な分配器であって、該
   分配器は前記出口に整列しており、且つ前記流れを受け
   てそれを偏向させる表面装置を含み、この表面装置は前
   記流れを受けた際に前記分配器を回転させるような形態
   になっている、前記分配器と、 約１５０分の１と約７０００分の１との間で前記分配器
   の回転速度を減少させる制動装置であって、前記分配器
   は軸の一端に取り付けられ、該軸の他端は前記制動装置
   内に受け入れられている、前記制動装置と、 を含む回転散水栓。 １３．請求項１２に記載の回転散水栓において、前記制
   動装置は制動組立体ハウジングを含み、前記軸は該制動
   組立体ハウジング内に配置された軸受に支承されてお
   り、前記軸の一端に取り付けられた制動要素は前記ハウ
   ジング内に備えた室内に配置されており、前記室は粘性
   流体が充填されている、回転散水栓。 １４．請求項１３に記載された回転散水栓において、前
   記室は周縁壁によって少なくとも部分的に画成されてお
   り、前記制動要素は前記周縁壁に近接した流体係合部材
   を含んでいて、前記制動要素の回転に際し前記粘性流体
   のせん断を行なうようになっている、回転散水栓。 １５．請求項１３に記載の回転散水栓において、前記制
   動装置は、前記回転散水栓が少なくとも２つの位置のど
   ちらにある時にも作動するようになっていて、そのうち
   の１つの位置は、他の位置に対して反対側である、回転
   散水栓。 １６．回転散水栓にして、 入口及び出口を含み、該出口は加圧された流れを大気中
   に排出するノズルを含んでいる、回転しない散水器本体
   と、 前記散水器本体に支持され且つ前記ノズルから下流に軸
   線方向に隔置されている回転可能の分配器であって、該
   分配器は前記流れを受けてこれを偏向させるためその一
   端に少なくとも１つの表面を含み、この表面は前記流れ
   を受けて前記分配器を回転させるような形態になってい
   る、前記分配器と、 約１８００ｒ．ｐ．ｍ．から約１／４ｒ．ｐ．ｍ．と約
   １２ｒ．ｐ．ｍ．との間まで前記分配器の回転速度を減
   少する制動装置とを含み、 前記分配器は軸の一端に装着され、該軸の他端は前記制
   動装置内に受け入れられている、回転散水栓。 １７．請求項１６に記載の回転散水栓において、前記制
   動装置は前記回転散水栓が少なくとも２つの位置のどち
   らにある時にも作動するようになっており、そのうちの
   １つの位置は他の位置に対して反対側である、回転散水
   栓。 １８．請求項１６に記載の回転散水栓において、前記軸
   の他端は前記制動装置内の軸受に支承されている、回転
   散水栓。 １９．請求項１８に記載の回転散水栓において、前記制
   動装置は前記散水器本体に支持されたハウジングを含
   み、前記分配器、前記軸、及び前記軸受は、前記ノズル
   に対して軸線方向に整列されて隔置されている、回転散
   水栓。 ２０．回転散水器にして、 入口と流れを大気中に排出する出口とを有する散水器本
   体と、 前記出口から隔置され且つ回転軸の一端に支持された分
   配器であって、前記回転軸は軸受内で回転可能に装架さ
   れ、前記分配器は前記出口から排出された流れに係合す
   る少なくとも１つの表面を有する、前記分配器と、 前記分配器の回転速度を減少させる制動要素であって、
   前記制動要素は前記一端から遠い前記軸上に回転可能に
   装着されていて、前記軸受が前記分配器と前記制動要素
   との中間に配置されている、前記制動要素とを含み、 前記少なくとも１つの表面と前記制動要素とが協働し
   て、ドーナツ型の散水型を作っている回転散水器。 ２１．回転散水栓にして、 加圧された流体を受ける入口とこの流体を一次流れとし
   て排出する出口とを備え、その中に運動用シールを有し
   ていない散水器本体と、 前記本体に対して回転可能であり且つ軸受内に回転可能
   に装架された軸の一端に支持された分配器であって、該
   分配器は前記出口から排出される前記一次流れに係合す
   る少なくとも１つの表面を有している、前記分配器と、 前記分配器の回転速度を減少させる制動要素を含む粘性
   制動組立体であって、前記制動要素は前記一端から遠い
   前記軸上に回転可能に装架されていて、前記軸受が前記
   分配器と前記制動要素との中間に配置されている、前記
   粘性制動組立体と、 を含む回転散水栓。