JP3419619B2 - ノズル装置及び噴射装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、洗浄作業や剥離
作業等に使用されるノズル装置及びそれを装備する噴射
装置に係り、詳しくはノズルからの噴流による洗浄能力
及び剥離能力等を向上させたノズル装置及び噴射装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】高圧水を噴射して洗浄や剥離に使用され
るノズル装置では、噴流を円錐側面状にしたり、噴流を
旋回させたりして（例：実公平３−２３３１４号公
報）、種々の改善を図っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来のノズル装置で
は、ノズルは噴流方向に対してほぼ直角方向へ運動する
のみであり、洗浄や剥離能力のそれ以上の改善には限界
がある。

【０００４】この発明の目的は、噴流による洗浄や剥離
能力等を改善できるノズル装置及びそれを装備する噴射
装置を提供することである。この発明の他の目的は、噴
流による洗浄や剥離能力等を改善のためのノズル運動を
保証できる噴射装置を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明のノズル装置で
は、ノズル(22)からのほぼ噴流方向へノズル(22)を往復
動させるようにした。

【０００６】このノズル装置では、ノズル(22)はそれか
らのほぼ噴流方向へ往復動する。これにより、噴流速度
は対象物に対して変動し、噴流は、衝撃力を変動しつ
つ、対象物に衝突する。このように、対象物へ衝突する
噴流の衝撃力を振動させることにより、対象物の洗浄、
剥離、及びはつり等の能力を高めることができる。

【０００７】この発明のノズル装置は次の（ａ）〜
（ｃ）の要素を有している。 （ａ）液体を噴射するノズル(22) （ｂ）先端部にノズル(22)を装備されるノズル装備部材
(24,32,34) （ｃ）ノズル(22)からのほぼ噴流方向へノズル装備部材
(24,32,34)を往復動させる往復動手段(56,58,62,70)

【０００８】このノズル装置では、往復動手段(56,58,6
2,70)は、ノズル装備部材(24,32,34)をノズル(22)から
のほぼ噴流方向へ往復動させる。ノズル(22)は、ノズル
装備部材(24,32,34)の往復動に伴って、ほぼ噴流方向へ
往復動するので、ノズル(22)からの噴流速度は対象物に
対して変動し、噴流は、衝撃力を変動しつつ、対象物に
衝突する。こうして、対象物は衝撃力の振動する噴流を
衝突させられることになるので、噴流による対象物の洗
浄、剥離、及びはつり等の能力が改善される。

【０００９】なお、本明細書において、単に「噴流方
向」ではなく、「ほぼ噴流方向」としているのは、ノズ
ル(22)の往復動方向を、噴流方向に正確に一致させる場
合だけでなく、噴流方向に対して少し斜めになっている
場合も含めるためである。例えば、複数個のノズル(22)
の向きを平行に揃えることなく、複数個のノズル(22)
を、その向きを少し放射方向外側へ向けて、環状に配列
し、全体としての環状噴流を末広がり状にして、対象物
への噴流の衝突面堰を広げる場合があるが、そのような
場合は、ノズル(22)の往復動方向は、噴流全体の方向と
なっているものの、個々の噴流方向へ正確には一致しな
い。

【００１０】この発明のノズル装置は次の（ａ）〜
（ｆ）の要素を有している。 （ａ）液体を噴射するノズル(22) （ｂ）ノズル(22)からのほぼ噴流方向を軸方向とし先端
部にノズル(22)を装備されるノズル装備部材(24,32,34) （ｃ）ノズル装備部材(24,32,34)をその軸方向へ移動自
在に支持する往復動支持部材(12,26) （ｄ）往復動支持部材(12,26)に回転自在に支持され駆
動手段(46)により回転駆動される回転部材(56) （ｅ）ノズル装備部材(24,32,34)の軸方向へ変位しなが
ら回転部材(56)の周部を周回している溝(58) （ｆ）ノズル装備部材(24,32,34)の軸方向へ一体的にノ
ズル装備部材(24,32,34)に設けられ溝(58)に移動自在に
嵌入する嵌入子(62,70)

【００１１】このノズル装置では、駆動手段(46)は回転
部材(56)を回転駆動する。嵌入子(62,70)は、回転部材
(56)の回転に伴い、回転部材(56)の周部の溝(58)内を移
動し、ノズル装備部材(24,32,34)の軸方向へ往復動支持
部材(12,26)に対してノズル装備部材(24,32,34)と一体
的に往復動する。ノズル(22)は、ノズル装備部材(24,3
2,34)の往復動に伴って、ほぼ噴流方向へ往復動するの
で、ノズル(22)からの噴流速度は振動する。こうして、
対象物は衝撃力の振動する噴流を衝突させられることに
なるので、噴流による対象物の洗浄、剥離、及びはつり
等の能力が改善される。

【００１２】この発明の噴射装置(10)は前述のいずれか
のノズル装置を装備するものである。

【００１３】この発明の噴射装置(10)はさらに次の
（ａ）〜（ｄ）の要素を有している。 （ａ）圧送液を供給される圧送液供給口(110)を上流端
側に備え往復動支持部材(12,26)に固定されている接続
管部材(74) （ｂ）ノズル(22)の往復動方向へ移動自在に接続管部材
(74)内に配設され上流端側を圧送液供給口(110)へ臨ま
せる管体(76) （ｃ）ノズル(22)の往復動方向への接続管部材(74)と管
体(76)との相対変位を許容しつつ両者の間のシールを行
うシール手段(88,90) （ｄ）ノズル(22)のほぼ往復動方向へ延び両端において
それぞれ管体(76)の下流端側及びノズル(22)へ接続され
る接続ホース(78)

【００１４】この噴射装置(10)では、接続ホース(78)
は、ノズル(22)の往復動に伴い、ノズル(22)の往復動方
向へ往復動し、管体(76)も接続管部材(74)に対して接続
ホース(78)と一体的にノズル(22)の往復動方向へ往復動
する。圧送液供給口(110)の圧送液は、接続管部材(74)
の上流端側へ供給され、管体(76)内へ流入し、さらに、
接続ホース(78)を介してノズル(22)へ導かれて、ノズル
(22)より噴射される。また、シール手段(88,90)は、ノ
ズル(22)の往復動方向への接続管部材(74)に対する管体
(76)の変位を許容しつつ、接続管部材(74)と管体(76)と
の間のシールを行い、圧送液供給口(110)から管体(76)
の外側へ進入した圧送液の外への漏出を防止する。接続
管部材(74)と管体(76)との相対変位構造により、圧送液
の漏出を防止しつつ、ノズル(22)の往復動を保証でき
る。

【００１５】この発明の噴射装置(10)は、接続管部材(7
4)に嵌挿され管体(76)をノズル装備部材(24,32,34)の往
復動方向へ案内するガイド(82,94)を有している。

【００１６】この噴射装置(10)では、ガイド(82,94)
が、接続管部材(74)に対して管体(76)を支持しつつ、ノ
ズル(22)の往復動方向へ管体(76)を案内する。これによ
り、シール手段(88,90)の偏磨耗を防止できる。

【００１７】この発明の噴射装置(10)では、接続管部材
(74)は、圧送液供給口(110)とは反対側の端へ開口し圧
送液供給口(110)側に段部(84)をもつ嵌挿孔(80)を有
し、嵌挿孔(80)内には、段部(84)に当てられ管体(76)を
ノズル装備部材(24,32,34)の往復動方向へ案内する第１
のガイド(82)、管体(76)と接続管部材(74)との間のシー
ルを行うシール手段(88,90)を保持するシールケース(8
6)、嵌挿孔(80)の開口部において接続管部材(74)に固定
され管体(76)をノズル装備部材(24,32,34)の往復動方向
へ案内する第２のガイド(94)、及び第１のガイド(82)と
第２のガイド(94)との間で縮設される圧縮ばね部材(96)
が嵌挿されている。

【００１８】この噴射装置(10)では、接続管部材(74)の
圧送液供給口(110)より管体(76)の外側へ進入する液体
は、シールケース(86)のシール手段(88,90)により接続
管部材(74)の外への漏出を阻まれる。第１のガイド(82)
及び第２のガイド(94)は、シールケース(86)の軸方向両
側に配設され、管体(76)を接続管部材(74)に対してノズ
ル(22)の往復動方向へ案内する。管体(76)は、第１のガ
イド(82)及び第２のガイド(94)によりノズル(22)の往復
動方向へ正確に案内され、放射方向への偏倚を阻止され
るので、シール手段(88,90)の偏磨耗を抑制できる。

【００１９】この発明のノズル装置では、第２のガイド
(94)は接続管部材(74)への螺合により接続管部材(74)に
留められている。

【００２０】このノズル装置では、第２のガイド(94)
は、嵌挿孔(80)の開口側からの第１のガイド(82)及びシ
ールケース(86)の抜けを阻止するために、接続管部材(7
4)に留められる必要があるが、嵌挿孔(80)への螺合によ
り接続管部材(74)に留められるようになっている。した
がって、第２のガイド(94)を接続管部材(74)に留めるた
めの部品を省略できる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明を
説明する。図８は携帯式噴射装置10の全体の概略的な構
造図である。携帯式噴射装置10は、作業者にかつがれて
携帯され、洗浄、剥離、及びはつり等の作業に使用され
る。携帯式噴射装置10は、前後方向へ直線で長く延びる
捍部12を有し、ノズル駆動装置14及び圧送ホース接続装
置16が捍部12の前端部及び後端部にそれぞれ装着されて
いる。肩掛けバンド18は、両端をノズル駆動装置14及び
圧送ホース接続装置16のフック部へ掛けられ、作業者の
肩を通される。グリップ20は、捍部12の後端部寄りの位
置に取り付けられ、垂下している。複数個の旋回ノズル
22はノズルホルダ24の前面に円周配列で取り付けられて
いる。

【００２２】図１はノズル駆動装置14の詳細な構造図で
ある。駆動ケース26は、前側から順番に配置されてボル
ト（図示せず）により相互に締め付けられる前側部分2
8、中側部分29、及び後ろ側部分30を有し、後ろ側部分3
0は捍部12の前端部に固定されている。円柱体34は、そ
の中心線から偏倚した円柱孔36を備え、管体32は、円柱
孔36の中心線に沿って円柱体34を貫通している。１対の
ローラベアリング38は、管体32の軸方向へ離れて円柱孔
36の周面と管体32の外周との間に嵌挿され、管体32を円
柱体34に対して相対回転自在に支持している。１対の環
状シール40は、管体32の軸方向へローラベアリング38の
外側にローラベアリング38に隣接して配設され、円柱孔
36の周面と管体32の外周との間のシールを行っている。
１対のスライドボール42は、円柱体34の軸方向両端部外
周に接触するように、駆動ケース26内の環状溝に嵌着さ
れ、円柱体34を駆動ケース26に対して周方向及び軸方向
へ相対偏倚自在に支持する。エアモータ46（図８）は、
その出力軸44が円柱体34の中心線に対して平行になるよ
うに、駆動ケース26の後ろ側部分30に固定される。回転
軸48は、出力軸44と中心線を一致させて、１対のボール
ベアリング50により回転自在に駆動ケース26内に支持さ
れ、キー51により出力軸44へ回転方向へ一体に結合され
る。駆動ギヤ52及び被駆動ギヤ54は、それぞれ回転軸48
及び円柱体34の周部へ回転方向へ一体的に嵌合し、相互
にかみ合わされている。被駆動ギヤ54の幅は、駆動ケー
ス26に対する円柱体34の軸方向往復動にもかかわらず、
駆動ギヤ52及び被駆動ギヤ54のかみ合いが維持されるよ
うに、駆動ギヤ52の幅より長くなっている。

【００２３】図２は回転体56の斜視図である。図１及び
図２において、回転体56は、回転軸48の前端部にキー57
を介して回転方向へ一体的に結合する。周溝58は、回転
体56の軸方向へ変位しつつ一周するように、回転体56の
周部に形成されている。図３はローラケース62の斜視図
である。図１及び図３において、ローラケース62は、内
周側に環状ローラ列60を保持しつつ、環状ローラ列60を
介して円柱体34の周部に周方向へ相対回転自在に軸方向
へ一体的に支持され、突出棒64を垂下させている。突出
棒64の下端は周溝58内を移動自在に回転体56の周溝58に
嵌入する。ローラケース62の突出棒64は、回転体56の回
転に伴い回転体56の周溝58により円柱体34の軸方向へ連
行され、これにより、管体32及び円柱体34は軸方向へ往
復動する。

【００２４】図１において、直線通路66は管体32の中心
線に沿って管体32及びノズルホルダ24内を延び、分配通
路68は、ノズルホルダ24内に形成されて、直線通路66を
各旋回ノズル22へ連通させている。

【００２５】図４は円柱体34の往復動機構部の変形例の
構造図である。リテーナボール70及びリテーナ72は図１
の環状ローラ列60及びローラケース62に代えて設けら
れ、また、回転体56は図１のものより径を増大されてい
る。リテーナボール70は、リテーナ72の内周側に保持さ
れ、円柱体34の軸方向へは円柱体34と一体的にかつ周方
向へは転動自在になっている。リテーナボール70は、リ
テーナ72の下端部においてリテーナ72の外周側へ部分的
に露出し、この露出部分を回転体56の周溝58へ転動自在
に嵌入している。最下端のリテーナボール70は、回転体
56の回転に伴い回転体56の周溝58により円柱体34の軸方
向へ連行され、これにより、管体32及び円柱体34は軸方
向へ往復動する。

【００２６】図５は圧送ホース接続装置16の詳細な構造
図である。接続管74及び変位管76は放射方向へそれぞれ
外側及び内側の関係で軸方向へ相対変位自在に配設さ
れ、高圧ホース78は、変位管76の前端部に嵌着して、変
位管76を直線通路66（図１）へ連通させている。接続管
74は下流側の大径部103と上流側の小径部104を備え、嵌
挿孔80は、大径部103の範囲に形成され、接続管74の前
端側へ開口している。後ろ側ガイド82は、嵌挿孔80の最
奥に形成された段部84に当たるように、接続管74の前端
から嵌挿孔80内に嵌挿され、嵌挿孔80内には、後ろ側ガ
イド82側からシールケース86、圧縮コイルばね96、及び
前側ガイド94が嵌挿される。環状シール88，90は、シー
ルケース86の軸方向両端部の内周に嵌挿され、接続管74
に対する変位管76の軸方向相対変位を許容しつつ、変位
管76の外周とシールケース86の内周との間のシールを行
う。Ｏリング92は、シールケース86の外周部の環状溝に
嵌着され、シールケース86の外周との間のシールを行
う。前側ガイド94は、接続管74の前端部に螺着して、嵌
挿孔80の開口部を塞ぐ。圧縮コイルばね96は、シールケ
ース86と前側ガイド94との間に縮設されて、シールケー
ス86を介して後ろ側ガイド82を段部84へ押圧している。
環状スペーサ100は、段部98から適切な距離を空けて、
大径部103の外周部に固着されている。接続管74は、前
側ガイド94を奥側にして、環状スペーサ100が没入する
まで、捍部12内へ嵌挿される。ナット102は、捍部12の
後端部に螺着して、環状スペーサ100を捍部12内へ押圧
し、これにより、前側ガイド94は捍部12内の段部98へ押
圧されるとともに、接続管74は捍部12からの抜けを阻止
される。接続口110は小径部104の後端に設けられ、高圧
ポンプから携帯式噴射装置10へ高圧水を導く圧送ホース
が接続口110の後端へ接続され、高圧水が接続口110へ供
給される。

【００２７】図６及び図７は後ろ側ガイド82の正面図及
び縦断面図である。円形孔106は、後ろ側ガイド82の中
心部に形成されて、変位管76の外周部と摺動しつつ、変
位管76を軸方向へ案内する。径４個の連通溝108は、円
形孔106の周部に沿って９０°間隔で形成され、接続口1
10からの高圧水を環状シール88の方へ通すようにしてい
る。

【００２８】携帯式噴射装置10の作用について説明す
る。高圧ポンプからの高圧水は、圧送ホースを介して圧
送ホース接続装置16の接続管74の後端の接続口110へ供
給される。一部の高圧水は、接続口110から変位管76と
小径部104との間の間隙を介して嵌挿孔80の方へ進入す
るが、嵌挿孔80内の環状シール88，90により阻まれ、嵌
挿孔80の外への漏出を防止される。これにより、高圧水
の全量が、変位管76、高圧ホース78、直線通路66、及び
分配通路68を介して旋回ノズル22へ送られ、旋回ノズル
22より噴射される。

【００２９】旋回ノズル22からの高圧水の噴射中、エア
モータ46の作動により、回転軸48及び回転体56は回転駆
動される。回転体56の回転に伴い、ローラケース62の突
出棒64の下端（図１）又はリテーナボール70（図４）
は、周溝58内を移動しつつ、回転体56の軸方向、すなわ
ち円柱体34の軸方向へ往復動し、管体32及び円柱体34は
旋回ノズル22及びノズルホルダ24と共に軸方向へ往復動
する。

【００３０】一方、駆動ギヤ52は、回転軸48の回転に伴
い、回転し、被駆動ギヤ54を回転駆動する。管体32及び
円柱体34は、被駆動ギヤ54と一体的に被駆動ギヤ54の中
心線、すなわち円柱体34の中心線の周りに回転する。管
体32の中心線は円柱体34のそれに対して偏倚しているの
で、管体32及びノズルホルダ24は円柱体34の中心線の周
りを公転する。

【００３１】こうして、旋回ノズル22は、円柱体34の中
心線の周りを公転しつつ、管体32の軸方向へ往復動し、
高圧水を噴射する。管体32の軸方向への旋回ノズル22の
往復動により旋回ノズル22からの噴流は、速度を増減し
つつ、対象物に衝突する。噴流は、衝突力を振動しつ
つ、対象物に衝突するので、対象物の洗浄、剥離、はつ
り等の能力が増大する。

【図面の簡単な説明】

【図１】ノズル駆動装置の詳細な構造図である。

【図２】回転体の斜視図である。

【図３】ローラケースの斜視図である。

【図４】円柱体の往復動機構部の変形例の構造図であ
る。

【図５】圧送ホース接続装置の詳細な構造図である。

【図６】後ろ側ガイドの正面図である。

【図７】後ろ側ガイドの縦断面図である。

【図８】携帯式噴射装置の全体の概略的な構造図であ
る。

【符号の説明】

１０ 携帯式噴射装置（噴射装置） １２ 捍部（往復動支持部材） ２２ 旋回ノズル（ノズル） ２４ ノズルホルダ（ノズル装備部材） ２６ 駆動ケース（往復動支持部材） ３２ 管体（ノズル装備部材） ３４ 円柱体（ノズル装備部材） ４６ エアモータ（駆動手段） ５６ 回転体（往復動手段 回転部材） ５８ 周溝（往復動手段、溝） ６２ ローラケース（往復動手段、嵌入子） ７０ リテーナボール（往復動手段 嵌入子） ７４ 接続管 ７６ 変位管（管体） ７８ 高圧ホース（接続ホース） ８０ 嵌挿孔 ８２ 後ろ側ガイド（ガイド、第１のガイド） ８４ 段部 ８６ シールケース ８８ 環状シール（シール手段） ９０ 環状シール（シール手段） ９４ 前側ガイド（ガイド、第２のガイド） ９６ 圧縮コイルばね（圧縮ばね部材） １１０ 接続口（圧送液供給口）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−102178（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−241495（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−51967（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−103692（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−119941（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭49−1145（ＪＰ，Ｂ１) 実公 昭41−7328（ＪＰ，Ｙ１) 特表 平３−505300（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B05B 3/00 - 3/18 B05B 12/00 - 13/06 B08B 3/02

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ノズル(22)からのほぼ噴流方向へ前記ノ
   ズル(22)を往復動させて、前記ノズル(22)からの噴流の
   速度を対象物に対して変動させることを特徴とするノズ
   ル装置。
2. 【請求項２】 （ａ）液体を噴射するノズル(22)、 （ｂ）先端部に前記ノズル(22)を装備されるノズル装備
   部材(24,32,34)、及び （ｃ）前記ノズル(22)からのほぼ噴流方向へ前記ノズル
   装備部材(24,32,34)を往復動させて前記ノズル(22)から
   の噴流の速度を対象物に対して変動させる往復動手段(5
   6,58,62,70)、を有していることを特徴とするノズル装
   置。
3. 【請求項３】 （ａ）高圧水を噴射するノズル(22)、 （ｂ）前記ノズル(22)からのほぼ噴流方向を軸方向とし
   先端部に前記ノズル(22)を装備されるノズル装備部材(2
   4,32,34)、 （ｃ）前記ノズル装備部材(24,32,34)をその軸方向へ移
   動自在に支持する往復動支持部材(12,26)、 （ｄ）前記往復動支持部材(12,26)に回転自在に支持さ
   れ前記ノズル(22)からの高圧水の噴射中、駆動手段(46)
   により回転駆動される回転部材(56)、 （ｅ）前記ノズル装備部材(24,32,34)の軸方向へ変位し
   ながら前記回転部材(56)の周部を周回している溝(58)、
   及び （ｆ）前記ノズル装備部材(24,32,34)の軸方向へ一体的
   に前記ノズル装備部材(24,32,34)に設けられ前記溝(58)
   に移動自在に嵌入する嵌入子(62,70)、を有しているこ
   とを特徴とするノズル装置。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載の前記ノ
   ズル装置を装備することを特徴とする噴射装置。
5. 【請求項５】 （ａ）圧送液を供給される圧送液供給口
   (110)を上流端側に備え前記往復動支持部材(12,26)に固
   定されている接続管部材(74)、 （ｂ）前記ノズル(22)の往復動方向へ移動自在に前記接
   続管部材(74)内に配設され上流端側を前記圧送液供給口
   (110)へ臨ませる管体(76)、 （ｃ）前記ノズル(22)の往復動方向への前記接続管部材
   (74)と前記管体(76)との相対変位を許容しつつ両者の間
   のシールを行うシール手段(88,90)、及び （ｄ）前記ノズル(22)のほぼ往復動方向へ延び両端にお
   いてそれぞれ前記管体(76)の下流端側及び前記ノズル(2
   2)へ接続される接続ホース(78)、を有していることを特
   徴とする請求項４記載の噴射装置。
6. 【請求項６】 前記接続管部材(74)に嵌挿され前記管体
   (76)を前記ノズル装備部材(24,32,34)の往復動方向へ案
   内するガイド(82,94)、を有していることを特徴とする
   請求項５記載の噴射装置。
7. 【請求項７】 前記接続管部材(74)は、前記圧送液供給
   口(110)とは反対側の端へ開口し前記圧送液供給口(110)
   側に段部(84)をもつ嵌挿孔(80)を有し、前記嵌挿孔(80)
   内には、前記段部(84)に当てられ前記管体(76)を前記ノ
   ズル装備部材(24,32,34)の往復動方向へ案内する第１の
   ガイド(82)、前記管体(76)と前記接続管部材(74)との間
   のシールを行う前記シール手段(88,90)を保持するシー
   ルケース(86)、前記嵌挿孔(80)の開口部において前記接
   続管部材(74)に固定され前記管体(76)を前記ノズル装備
   部材(24,32,34)の往復動方向へ案内する第２のガイド(9
   4)、及び前記第１のガイド(82)と前記第２のガイド(94)
   との間で縮設される圧縮ばね部材(96)が嵌挿されている
   ことを特徴とする請求項５記載の噴射装置。