JP5883286B2

JP5883286B2 - 高圧洗浄機用ノズル及び高圧洗浄機

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Publication number: JP5883286B2
Application number: JP2011276114A
Authority: JP
Inventors: 輝之清原
Original assignee: Ryobi Ltd
Current assignee: Ryobi Ltd
Priority date: 2011-12-16
Filing date: 2011-12-16
Publication date: 2016-03-09
Anticipated expiration: 2031-12-16
Also published as: JP2013126615A

Description

本発明は、高圧洗浄機用ノズル及び高圧洗浄機に関する。

高圧洗浄機は、そのノズルの前端（先端）から放水される高圧水によって各種の機械や車等を洗浄するために使用されている。そして、ノズルから高圧水が直線状に噴射される直噴洗浄と、ノズルから高圧水が扇状に広がって噴射される拡散洗浄とが切り替えできるように構成されたものもある（下記特許文献１参照）。直噴洗浄は汚れがひどい場合に効果的であり、拡散洗浄は直噴洗浄に比べて広い面積を洗浄できるという利点がある。

下記特許文献１所載のものは、直噴洗浄用のノズルと拡散洗浄用のノズルを取り替えるのではなく、一つのノズルで直噴洗浄と拡散洗浄とを切り替えることができる構成となっている。具体的には、ノズルの開口の前側に一対の舌板を配置すると共にその外側に筒体を設け、筒体の内周面に形成したカム面で一対の舌板の前端部を外側から押して内側に撓ませることで舌板の前端部の間隔を狭くして、その舌板間を通過する水を扇状に拡散させるようにしている。

このような舌板を利用した構成は扇状に広がる水の拡散角度を任意に調整できるという利点がある。その一方、舌板を正確に取り付ける必要があると共にカム面と舌板との間の寸法関係にも高い精度が必要となり、仮にそれらにバラツキが生じると、舌板が水圧で微妙に変形して水が一定の角度で拡散しなかったり、意図する所とは異なる所に水が放射されたりして、安定した拡散状態が得られない。特に、水圧が高圧の場合に顕著である。このため、各部品の寸法管理や組み立て精度の管理等、製造上の管理点が多い。

特開昭６０−１５０８６０号公報

それゆえに本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされ、高圧直噴洗浄と高圧拡散洗浄を切り替えることができる構成において、安定した高圧拡散噴射を行うことができる高圧洗浄機用ノズル及び高圧洗浄機を提供することを課題とする。

本発明は上記課題を解決すべくなされたものであって、本発明に係る高圧洗浄機用ノズルは、高圧水が直線状に噴射される高圧直噴洗浄と高圧水が扇状に噴射される高圧拡散洗浄とが切り替え可能な高圧洗浄機用ノズルであって、給水孔を有するノズル本体と、該ノズル本体に軸線方向に前進後退可能に被着されたキャップとを備え、ノズル本体の前端部には円形の開口部を有する第一噴射孔が形成され、キャップの前端部には軸線方向に対して直交する方向に長い開口部を有する第二噴射孔が前記第一噴射孔と同軸上に形成され、高圧直噴洗浄と高圧拡散洗浄の何れも、給水孔を通る水が全て第一噴射孔を通過する構成であり、キャップを後退させて第一噴射孔に第二噴射孔を接近させると第一噴射孔の開口部により高圧直噴洗浄となり、該高圧直噴洗浄の状態からキャップを前進させて第一噴射孔から第二噴射孔を前方に所定距離遠ざけると第二噴射孔の開口部により高圧拡散洗浄となることを特徴とする。

該構成の高圧洗浄機用ノズルは、キャップを後退させて第一噴射孔に第二噴射孔を接近させると第一噴射孔の開口部により高圧直噴洗浄となる。この場合、高圧水は第一噴射孔と第二噴射孔を通って前方に放水されるが、第二噴射孔が第一噴射孔に接近した状態にあるので、高圧水は第二噴射孔の開口部の形状には影響されず、第一噴射孔の開口部からそのまま前方へ直進していく。一方、キャップを前進させることによって第一噴射孔から第二噴射孔を前方に所定距離遠ざけると、第一噴射孔を通過した高圧水は第二噴射孔の開口部の形状の影響を受けることとなり、高圧水は第二噴射孔の開口部の形状によって扇状に拡散されることになる。

特に、キャップの外側には更に外キャップが被着され、該外キャップの前端部には大型の低圧用排水孔が形成され、ノズル本体には給水孔と連通し側方に開口する低圧用横孔がキャップよりも後方の位置に形成され、外キャップは低圧用横孔の外側を覆うようにキャップよりも後方に延びており、外キャップとノズル本体及びキャップとの間には低圧用横孔と低圧用排水孔とを連通する迂回路が形成され、外キャップとノズル本体又はキャップとの間には迂回路を閉鎖するためのシール部材が介装され、外キャップはキャップに対して第一の位置と該第一の位置とは異なる第二の位置とを取り得るように構成され、外キャップが第一の位置に位置すると、シール部材により迂回路が閉鎖されて第一噴射孔と第二噴射孔から低圧用排水孔を介して高圧水が放水され、外キャップが第二の位置に位置すると、シール部材から迂回路が開放されて迂回路から低圧用排水孔を介して低圧水が放水されることが好ましい。該構成の場合には、キャップの外側に更に外キャップを備えていて、該外キャップの位置に連動してシール部材が迂回路を閉鎖、開放し、それに伴って高圧水の放水と低圧水の放水とが切り替わる。即ち、外キャップの位置を変更することで高圧洗浄と低圧洗浄とを切り替えることができる。

また、低圧用排水孔は、第一孔部と、該第一孔部の前側に段差部を介して形成された第一孔部よりも大型の第二孔部とを有し、外キャップには第二孔部の壁面に開口する空気取り入れ用横孔が形成され、該空気取り入れ用横孔は、低圧用排水孔を通過する低圧水が空気を巻き込むように、第一孔部を通過した低圧水が第二孔部の壁面に当たる箇所よりも後側の位置に開口していることが好ましい。第一孔部を通過した低圧水が第二孔部の壁面に当たる箇所よりも後側の位置では、第一孔部を通過した低圧水の流れによって負圧になる。この負圧になる位置に空気取り入れ用横孔を開口させることで低圧水に空気が効率良く巻き込まれることになる。従って、洗剤を使用して車等を洗浄する場合、洗剤を混合した水が効率良く泡立てられる。そして、外キャップに空気取り入れ用横孔を形成することで、ノズルを洗剤噴射用のものに取り替える必要がなくなる。

また、本発明に係る高圧洗浄機は上記構成の高圧洗浄機用ノズルを備えていることを特徴とする。

以上のように、キャップに形成された第二噴射孔の開口部の形状によって高圧水を扇状に拡散する構成であるので、バラツキが少なく安定した拡散状態が得られる。また、第二噴射孔が形成されたキャップを前進後退させることで高圧直噴洗浄と高圧拡散洗浄とを切り替える構成であって高圧直噴洗浄と高圧拡散洗浄の何れの場合でも第一噴射孔と第二噴射孔を通過して放水されるので、切り替えに際して放水がノズルで中断されることはなく放水を継続しながら切り替えることができる。

本発明の一実施形態における高圧洗浄機の要部を示す正面図。同高圧洗浄機のノズルであって高圧直噴洗浄の状態を示す断面図。同ノズルの高圧拡散洗浄の状態を示す断面図。同ノズルの要部拡大断面図であって、（ａ）は高圧直噴洗浄の状態を示し、（ｂ）は高圧拡散洗浄の状態を示す。同ノズルを前端側から見た要部拡大図。同ノズルにおいて高圧拡散洗浄から低圧洗浄へと切り替える前段階の状態を示す断面図。同ノズルにおいて高圧拡散洗浄から低圧洗浄へと切り替える途中の中圧の状態を示す断面図。同ノズルの低圧洗浄の状態を示す断面図。同ノズルにおいて低圧洗浄から高圧拡散洗浄へと切り替える前段階の状態を示す断面図。同ノズルにおける迂回路を示す要部断面図であって、（ａ）は迂回路が閉鎖された高圧直噴洗浄の状態を示し、（ｂ）は迂回路が開放された低圧洗浄の状態を示す。同ノズルの要部拡大断面図。

以下、本発明の一実施形態に係る高圧洗浄機用ノズルとそれを備えた高圧洗浄機について図面を参酌しつつ説明する。図１に本実施形態における高圧洗浄機の吐出装置であるガン１を示している。該ガン１は二点鎖線で示しているホース２を介して図示しない洗浄機本体と接続され、洗浄機本体で所定圧に高められた水がホース２を介してガン１に供給される。詳細には、ガン１は、ピストル型のガン本体３と、該ガン本体３の前端に接続された中間パイプ４と、中間パイプ４の前端に接続されたノズル５とから構成されている。ガン本体３は、最後部にグリップ部１０を有し、該グリップ部１０には開閉操作可能なレバー１１が設けられている。また、グリップ部１０の前側下部には上述のホース２を接続するための接続口１２が設けられ、下方からホース２が接続される。ガン本体３の前部には本体パイプ１３が設けられている。該本体パイプ１３は前方に向かって直線状に伸びており、その前端部は他の部分よりも大径とされてランス接続部１３ａを構成している。該本体パイプ１３のランス接続部１３ａに中間パイプ４が接続される。該中間パイプ４はランスとも称されるものであって本体パイプ１３と一直線状に接続される。中間パイプ４の後端部には大径の本体接続部４ａが形成されており、該本体接続部４ａが本体パイプ１３のランス接続部１３ａに接続される。また、中間パイプ４の前端部には大径のノズル接続部４ｂが形成されており、該ノズル接続部４ｂにノズル５が一直線状に接続される。中間パイプ４のノズル接続部４ｂは図２に二点鎖線で示しているが、該ノズル接続部４ｂの内周面の雌ネジ部がノズル５のパイプ接続用雄ネジ部３２と螺合する。尚、中間パイプ４と本体パイプ１３が一体構成であってもよい。

次にノズル５の構成について説明する。該ノズル５は、高圧の水流が直線状に噴射する高圧直噴洗浄と高圧の水流が扇状に広がって噴射する高圧拡散洗浄の切り替えを行うことができると共に、水圧の切り替え即ち高圧洗浄から低圧洗浄及び低圧洗浄から高圧洗浄への切り替えを行うことができる。

図２は高圧直噴洗浄の状態を示したものであり、図４（ａ）にその前端部を拡大して示している。ノズル５は、上述の中間パイプ４に後端部が接続されて中間パイプ４を介して供給される水が通る給水孔２１を有する全体として筒状のノズル本体２０を備えている。該ノズル本体２０の給水孔２１は、ノズル本体２０の中心に形成され、ノズル本体２０の軸線に沿って後端から前端まで全長に亘って直線状に形成されている。該ノズル本体２０は、ノズル本体２０の主要部を構成する基体２２と、基体２２と同軸上に配置されてノズル本体２０の前端部を構成する噴射口体２３とから構成されている。給水孔２１の全長のうち、基体２２に形成された部分は径一定の円形であって、中間パイプ４の内径と略同一径となっている。給水孔２１の全長のうち、噴射口体２３に形成された部分は、基体２２に形成された部分よりも小径の円形であって前側ほど段階的に小径となるように形成されていて、噴射口体２３の前部において最も小径となって所定長さの第一噴射孔２４を構成する。該第一噴射孔２４は、径一定のストレート形状であって噴射口体２３の前端面において開口し、その開口部２４ａの形状もまた円形である。

基体２２は、上記給水孔２１を中心に有する筒状である。該基体２２は、外周面に環状のシール部材３０が装着された小径の接続口部３１を後端部に有し、該接続口部３１の前側にはそれより一段大径となったパイプ接続用雄ネジ部３２が形成され、該パイプ接続用雄ネジ部３２に中間パイプ４のノズル接続部４ｂが接続されている。パイプ接続用雄ネジ部３２の前側には外周面に環状のシール部材３３が装着された後部シール用環状突起３４を介して圧力切り替え用雄ネジ部３５が形成され、該圧力切り替え用雄ネジ部３５には後述する切り替え用パイプ２５が螺着されている。圧力切り替え用雄ネジ部３５の前側には、順に、圧力切り替え用雄ネジ部３５より若干小径とされた中間部３６と、該中間部３６よりも更に小径の中間小径部３７と、該中間小径部３７より一段大径であって外周面に環状のシール部材３８が装着された中間シール用環状突起３９と、該中間シール用環状突起３９より一段小径の迂回用小径部４０とが形成されている。該迂回用小径部４０には給水孔２１から側方に向けて延びて外周面に開口する低圧用横孔４１が形成されている。該低圧用横孔４１は例えば１８０度対向して一対形成される。尚、低圧用横孔４１はノズル５の軸線方向に長い長孔に形成されている。また、迂回用小径部４０の前側には中間シール用環状突起３９と略同一径のヘッド部４２が形成されている。該ヘッド部４２の外周面後部には環状のシール部材４３が装着されている。即ち、基体２２の外周面には、ヘッド部４２と迂回用小径部４０と中間シール用環状突起３９とによって区画された迂回用凹部４４が形成され、低圧用横孔４１は迂回用凹部４４に開口している。また、ヘッド部４２のシール部材４３よりも前側の外周面には、前側ほど中心側に傾斜した傾斜溝４５が複数箇所、例えば９０度毎に合計４箇所形成されている。そして、ヘッド部４２の前側にはキャップ用雄ネジ部４６が形成されている。該キャップ用雄ネジ部４６は基体２２の前端部であってヘッド部４２よりも小径に形成され、後述するキャップ２６が前側から螺合している。

該基体２２の前端部に噴射口体２３が同軸上に取り付けられている。基体２２の前端部には口体取り付け用雌ネジ部４７が形成され、該口体取り付け用雌ネジ部４７に噴射口体２３が前側から螺着している。該噴射口体２３の前部は先細り形状の円錐台部２３ａとされていて基体２２から前方に突出しており、該円錐台部２３ａの頂部付近に第一噴射孔２４が形成されている。

ノズル本体２０の前側にはノズル本体２０の前部所定領域を覆うように筒状のキャップ２６が設けられている。キャップ２６は、径一定の胴部２６ａと、該胴部２６ａの前側に位置する先細り形状の円錐台部２６ｂとから構成されている。胴部２６ａの内周面には雌ネジ部が形成されていてノズル本体２０の基体２２のキャップ用雄ネジ部４６に螺合している。胴部２６ａは、ノズル本体２０の基体２２のヘッド部４２と略同一径であって、その外周面には軸線方向に延びる凹溝５０が周方向に間隔をあけて複数形成されている。キャップ２６の円錐台部２６ｂは、ノズル本体２０の基体２２の前側に位置して噴射口体２３の円錐台部２３ａを覆っていて、その円錐状内周面５３は図４に示すように噴射口体２３の円錐台部２３ａの外周面よりも拡がり角度の大きい形状、即ち頂角の大きい形状となっている。そして、キャップ２６の前端部即ち円錐台部２６ｂの頂部付近にはノズル本体２０の第一噴射孔２４と同軸上に第二噴射孔５１が形成されている。該第二噴射孔５１は、円錐状内周面５３の頂部に形成されていて、その開口部５１ａの形状は図５に示すように楕円形である。該第二噴射孔５１の開口部５１ａは、キャップ２６の平坦な前端面に軸線方向と直交する方向に沿って断面半円状の溝５２を形成し、該溝５２を円錐状内周面５３と交差させることにより、溝５２の方向を長径として溝５２の底部に形成される。第二噴射孔５１の開口部５１ａの短径は、第一噴射孔２４の開口部２４ａの直径よりも若干大きい。

更に、キャップ２６の外側には筒状の外キャップ２７が被着されている。該外キャップ２７の前端部には、第一噴射孔２４及び第二噴射孔５１と同軸上にそれらよりも大型の低圧用排水孔６４が形成されている。また、外キャップ２７はキャップ２６の全体を覆うと共にキャップ２６よりも後方に大きく延びていてノズル本体２０の後部を除く主要部分を覆っている。

外キャップ２７は、外筒体６０と、該外筒体６０の内側に位置する中間筒体７０と、該中間筒体７０の内側に位置する内筒体８０とから構成されている。外キャップ２７は、後述する機構によって、ノズル本体２０及びキャップ２６に対して軸線方向に沿って前進後退可能であり、外キャップ２７がキャップ２６に当接した高圧洗浄の第一の位置と該第一の位置から外キャップ２７がキャップ２６から所定距離前方に離間した低圧洗浄の第二の位置との間を直線的に移動できるが、その際、外筒体６０と中間筒体７０と内筒体８０は互いに一体となって前進後退する。高圧洗浄においてはキャップ２６の円錐台部２６ｂの外周面に外筒体６０即ち外キャップ２７が接触した状態となる。この状態が外キャップ２７の第一の位置である。外キャップ２７の第二の位置については図８及び図９に示しており、該第二の位置では、キャップ２６の円錐台部２６ｂの外周面から外筒体６０即ち外キャップ２７が前側に所定距離離間した状態となり、低圧洗浄となる。

中間筒体７０は、外筒体６０に後側から挿入されて外筒体６０の内周面に形成された係止部６１，６２に係止されてその前後の相対移動が阻止されている。詳細には、中間筒体７０の外周面中途部には連結用環状突起７１が形成され、外筒体６０の内周面には前側の係止部６１と後側の係止部６２が形成されており、外筒体６０の前後の係止部６１，６２間に中間筒体７０の連結用環状突起７１が係合することでその前後の相対移動が阻止される。尚、後側の係止部６２は、図１にも示しているように軸線方向に延びた形状で後側を支点として前側が径方向に撓み変形可能な引っ掛け片として構成され、引っ掛け片は周方向に間隔を空けて複数箇所、例えば１８０度対向して一対形成されている。該引っ掛け片の内面は前側ほど径方向内側（中心側）に向かうテーパ面とされており、中間筒体７０の連結用環状突起７１はテーパ面に当接して引っ掛け片を径方向外側に撓ませながら前側に進んでいき、テーパ面を前側に通過すると前後の係止部６１，６２間に係合する。また、内筒体８０は、中間筒体７０から前側に所定長さ突出して外筒体６０の段差部によって環状のシール部材６３を介して前方への移動が阻止され、中間筒体７０に取り付けられたストッパーピン７３によって後方への移動が阻止されている。このように構成されることにより、外筒体６０と中間筒体７０と内筒体８０は一体となって前進後退する。

外筒体６０の前端部に低圧用排水孔６４が形成されている。低圧用排水孔６４は、図１１に示しているように、断面円形且つ径一定である第一孔部６４ａと、該第一孔部６４ａの前側に段差部を介して形成され、第一孔部６４ａよりも大径の第二孔部６４ｂと、該第二孔部６４ｂの前側に段差部を介して形成され、第二孔部６４ｂよりも大径の第三孔部６４ｃとから構成される。第二孔部６４ｂは前側ほどテーパ状に大径となっており、第三孔部６４ｃは径一定である。軸線方向の長さは第一孔部６４ａよりも第二孔部６４ｂが長く、第二孔部６４ｂよりも第三孔部６４ｃが短い。そして、外筒体６０には第二孔部６４ｂの壁面に開口する空気取り入れ用横孔６５が形成されている。該空気取り入れ用横孔６５は、低圧用排水孔６４を通過する低圧水が第二孔部６４ｂにおいて空気を巻き込むように、第一孔部６４ａを通過した低圧水（図１１に二点鎖線で示す）が第二孔部６４ｂの壁面に当たる箇所Ｐよりも後側の位置に開口している。第一孔部６４ａを通過した低圧水は、前側に向かって放射状に広がっていって第二孔部６４ｂの壁面に当たる。第一孔部６４ａを通過した低圧水が第二孔部６４ｂの壁面に当たる箇所Ｐは、第二孔部６４ｂが前側に向けて広がるテーパ孔であるため、第二孔部６４ｂが径一定の孔形状の場合に比して前側の位置となり、従って、空気取り入れ用横孔６５を容易に配置できてその開口も大型化できる。尚、空気取り入れ用横孔６５はノズル５の軸線方向と直交する方向に形成され、第二孔部６４ｂに開口する小径部６５ａと、テーパ状に拡径した拡径部６５ｂを介して小径部６５ａと連通すると共に外キャップ２７の前端部外周面に開口する大径部６５ｃとから構成され、小径部６５ａは相対的に短く、大径部６５ｃは相対的に長い。

また、低圧用排水孔６４の第一孔部６４ａの後側には、キャップ２６の円錐台部２３ａの外周面に対応した勾配の円錐状内周面６６が形成されている。更に、円錐状内周面６６の後側の内周面には、キャップ２６の胴部２６ａの外周面に形成された凹溝５０に係合する凸条６７が形成されている。外筒体６０の凸条６７の個数は一又は複数であるが、キャップ２６の凹溝５０の個数よりも少ない。従って、キャップ２６の凹溝５０には外筒体６０の凸条６７が係合していないものが存在する。

外筒体６０はノズル本体２０に対して軸線まわりに回転可能である。キャップ２６の凹溝５０に外筒体６０の凸条６７が係合しているので、外筒体６０とキャップ２６は一体となって回転する。上述のようにキャップ２６はノズル本体２０に螺合しているので、外筒体６０を図２の矢印Ａの方向に回転させると、キャップ２６は回転しながらノズル本体２０から前側に離れていき、矢印Ａとは逆の方向に外筒体６０を回転させるとキャップ２６は回転しながら後側に移動してノズル本体２０に接近していく。このように外筒体６０をノズル本体２０に対して回転させることにより、キャップ２６をノズル本体２０に対して前進後退させて高圧直噴洗浄と高圧拡散洗浄とを切り替えることができる。

即ち、図２及び図４（ａ）に示す高圧直噴洗浄の状態では、キャップ２６がノズル本体２０に対して最も接近した状態にあり、基体２２のヘッド部４２の前端面にキャップ２６が当接してそれ以上の後側への移動が阻止された状態にある。この高圧直噴洗浄においては、キャップ２６の円錐台部２６ｂの円錐状内周面５３は噴射口体２３の円錐台部２３ａの外周面に対して僅かに隙間を空けて接近した状態にあり、キャップ２６の第二噴射孔５１はノズル本体２０の第一噴射孔２４に接近した状態にある。第一噴射孔２４に第二噴射孔５１が接近した状態にあるので、第二噴射孔５１の楕円形の開口部５１ａの影響を受けず、第一噴射孔２４の円形の開口部２４ａによって水流は直進する。

一方、図３及び図４（ｂ）に示す高圧拡散洗浄の状態では、高圧直噴洗浄の状態に比してキャップ２６がノズル本体２０に対して前側に所定距離遠ざかった状態にある。キャップ２６の第二噴射孔５１はノズル本体２０の第一噴射孔２４から前側に相対的に遠ざかって位置し、両者の間には高圧直噴洗浄の場合に比して大きい隙間が生じる。第一噴射孔２４から第二噴射孔５１が前方に相対的に離れることにより、第二噴射孔５１の楕円形の開口部２４ａによって水流は扇状に広がる。尚、キャップ２６を高圧直噴洗浄の状態から前進させる距離は、第一噴射孔２４の大きさや水圧等によって決定される。

中間筒体７０は、外キャップ２７を軸線方向に沿って前進後退させるためのものである。該中間筒体７０は、外筒体６０よりも後方に所定長さ延びてノズル本体２０の基体２２の圧力切り替え用雄ネジ部３５まで達している。中間筒体７０の後端部には径方向外側に向けて環状のフランジ部７２が突設され、該フランジ部７２で切り替え用パイプ２５に係止連結されている。

切り替え用パイプ２５は外筒体６０よりも僅かに大径の筒状である。該切り替え用パイプ２５の内周面には所定長さの雌ネジ部２５ａが形成されている。該雌ネジ部２５ａは中間筒体７０の後端面とノズル本体２０の基体２２の後部シール用環状突起３４との間に前後方向に僅かなクリアランスを有して位置している。切り替え用パイプ２５の前端部は前側から中間筒体７０の後端部が内側に差し込み可能に形成され、中間筒体７０のフランジ部７２を前側から係止する係止部２５ｂを備えている。該係止部２５ｂは、図１にも示しているように軸線方向に延びた形状で後側を支点として前側が径方向に撓み変形可能な引っ掛け片として構成され、引っ掛け片は周方向に間隔を空けて複数箇所形成されている。該引っ掛け片の内面は後側ほど径方向内側に向かうテーパ面とされており、中間筒体７０のフランジ部７２はテーパ面に当接して引っ掛け片を径方向外側に撓ませながら後側に進んでいき、テーパ面を通過すると係止部２５ｂに係止され、これにより切り替え用パイプ２５から中間筒体７０が前側に抜け出すことができなくなる。このようにして切り替えパイプと中間筒体７０が連結されるが、切り替え用パイプ２５は中間筒体７０即ち外キャップ２７に対してノズル５の軸線まわりに相対回転可能であって、また、中間筒体７０のフランジ部７２は切り替え用パイプ２５の雌ネジ部２５ａと係止部２５ｂとの間に所定のクリアランスを有して位置しているため、そのクリアランスの分だけ中間筒体７０即ち外キャップ２７は切り替え用パイプ２５に対して前後に相対移動可能である。そして、切り替え用パイプ２５をノズル本体２０に対して回転させることにより、切り替え用パイプ２５の雌ネジ部２５ａで中間筒体７０を前側に押したり、逆に切り替え用パイプ２５の係止部２５ｂで中間筒体７０のフランジ部７２を後側に押したりして、ノズル本体２０及びキャップ２６に対して外キャップ２７を前後に移動させて上述した高圧洗浄の第一の位置と低圧洗浄の第二の位置に位置させることができる。

内筒体８０は、ノズル本体２０の基体２２の低圧用横孔４１の外側を覆うように位置している。具体的には、中間シール用環状突起３９と、迂回用小径部４０と、ヘッド部４２を覆うと共にキャップ２６の胴部２６ａの後部領域をも覆っている。内筒体８０の内周面中央部付近には全周に亘って迂回用周溝８１が形成されている。尚、図１０に示すように、内筒体８０の迂回用周溝８１の前側の壁面８１ａは、軸線方向に対して直角ではなく傾斜した傾斜面となっている。同様に内筒体８０の迂回用周溝８１の後側の壁面８１ｂも傾斜面となっている。尚、内筒体８０の迂回用周溝８１の前後方向の寸法（幅）は、基体２２の迂回用凹部４４の前後方向の寸法（幅）と略同じである。そして、図２及び図１０（ａ）に示す高圧直噴洗浄においては内筒体８０の迂回用周溝８１は、基体２２の迂回用凹部４４と前後方向の位置が略同じになって基体２２の迂回用凹部４４の外側に対応して位置する。

低圧用横孔４１は給水孔２１と連通しているため、内筒体８０の迂回用周溝８１と基体２２の迂回用凹部４４との間に形成される環状空間には給水孔２１から低圧用横孔４１を介して水が流れ込むが、高圧直噴洗浄においては、基体２２の前後のシール部材３８，４３が内筒体８０と基体２２の間をシールしているため環状空間は密封された状態にある。図３に示す高圧拡散洗浄ではノズル本体２０に対して外キャップ２７即ち内筒体８０が所定量前側に移動するが、高圧直噴洗浄の場合と同様に環状空間のシール状態は維持されている。

基体２２の迂回用凹部４４と内筒体８０の迂回用周溝８１は、低圧洗浄時の迂回路の一部を構成する。該迂回路は、低圧洗浄において、低圧用横孔４１と低圧用排水孔６４とを連通するように外キャップ２７とノズル本体２０及びキャップ２６との間に形成される。即ち、図１０に示すように、迂回路は、基体２２の迂回用凹部４４と、内筒体８０の迂回用周溝８１と、基体２２のヘッド部４２の傾斜溝４５と、キャップ２６の凹溝５０と、外筒体６０とキャップ２６の円錐台部２６ｂとの間の空間とから構成される。

高圧洗浄（例えば３〜８Ｍｐａ）においては図１０（ａ）のようにヘッド部４２のシール部材４３が内筒体８０の内周面に密着しており、基体２２の迂回用凹部４４及び内筒体８０の迂回用周溝８１と傾斜溝４５との間がヘッド部４２のシール部材４３によって封鎖される。従って、迂回路は基体２２の迂回用凹部４４及び内筒体８０の迂回用周溝８１と傾斜溝４５との間においてその連通が遮断され、閉鎖された状態にあり、低圧用横孔４１から出た水は基体２２の迂回用凹部４４と内筒体８０の迂回用周溝８１から形成された環状空間に封じ込められている。

一方、低圧洗浄（例えば１Ｍｐａ以下）においては図１０（ｂ）のように、内筒体８０の迂回用周溝８１がヘッド部４２のシール部材４３の径方向外側に位置して基体２２の迂回用凹部４４とヘッド部４２の傾斜溝４５が内筒体８０の迂回用周溝８１を介して前後に連通する。従って、迂回路はヘッド部４２のシール部材４３によって封鎖されず、低圧用横孔４１から出た水は基体２２の迂回用凹部４４から内筒体８０の迂回用周溝８１を介して傾斜溝４５へと流れ、更にキャップ２６の凹溝５０を通過する。低圧洗浄においては外筒体６０がキャップ２６の円錐台部２６ｂから前側に離間しているので、キャップ２６の凹溝５０から円錐台部２６ｂの前側の空間を通って低圧用排水孔６４へと排水される。尚、内筒体８０の迂回用周溝８１の前後の壁面８１ａ，８１ｂが傾斜面となっているので、基体２２の迂回用凹部４４から内筒体８０の迂回用周溝８１への流れ、及び、内筒体８０の迂回用周溝８１から傾斜溝４５への流れが、何れもスムーズになる。

尚、高圧洗浄と低圧洗浄との間には中間洗浄（例えば１〜３Ｍｐａ）の状態がある。図７に示すように、中間洗浄では、内筒体８０の迂回用周溝８１が傾斜溝４５に達するものの傾斜溝４５との間の隙間が狭く、従って、迂回路を通過する水量は低圧洗浄に比して少ない。そのため、給水孔２１の水は、第一噴射孔２４及び第二噴射孔５１を通過すると同時に迂回路も通過し、低圧用排水孔６４から排水される水圧は高圧洗浄よりは小さく低圧洗浄よりは大きくなる。この中間洗浄の圧力は内筒体８０の迂回用周溝８１と傾斜溝４５との間の隙間によって変化し、この隙間は基体２２の内筒体８０に対する位置によって決まるので、中間洗浄の圧力は微調整可能である。尚、内筒体８０の迂回用周溝８１の前側の壁面８１ａが傾斜面となっているので、中間洗浄の圧力調整時に圧力が急激に変化しにくく、容易に圧力調整を行うことができる。

尚、ノズル５は以上のような構成となっているが、内筒体８０を除いて他の部材は全て合成樹脂から成形により形成することが好ましい。内筒体８０は薄肉であって圧力に対する強度も必要であるため金属製とすることが好ましい。

以上のように構成されたノズル５及びそれを備えた高圧洗浄機の操作方法について説明する。まず、洗浄対象物の汚れがひどいような場合には、図２のように高圧直噴洗浄とする。この状態から図３の高圧拡散洗浄に切り替える場合には、例えば一方の手でガン本体３のグリップ部１０を把持しながら他方の手で外キャップ２７を図２の矢印Ａの方向に所定角度、例えば一回転以下の角度回転させる。外キャップ２７を回転させると、キャップ２６も一体となって回転してノズル本体２０から所定量（例えば約１ｍｍ）前方に移動する。中間筒体７０のフランジ部７２が切り替え用パイプ２５の係止部２５ｂに当接すると、外キャップ２７とキャップ２６の前方への移動が停止する。逆に、高圧拡散洗浄から外キャップ２７を図２の矢印Ａとは逆の方向に回転させると、キャップ２６も一体となってその方向に回転し、キャップ２６が基体２２のヘッド部４２の前端面に当接することにより外キャップ２７とキャップ２６も後方への移動が停止して高圧直噴洗浄となる。このように外キャップ２７の回転操作によって高圧直噴洗浄と高圧拡散洗浄とを容易に切り替えることができ、放水しながらでも切り替え操作を行うことができる。

高圧洗浄から低圧洗浄への切り替えは、切り替え用パイプ２５の回転操作によって行う。即ち、例えば図３の高圧拡散洗浄の状態において切り替え用パイプ２５を図２の矢印Ａの方向に所定角度回転させると、図６に示すように切り替え用パイプ２５の雌ネジ部２５ａの前端面が中間筒体７０の後端面に当接する。この間、外キャップ２７のノズル本体２０及びキャップ２６に対する位置は変化していないので、高圧拡散洗浄の状態は維持される。

そして、図６の状態から更に切り替え用パイプ２５を同じ方向に回転させていくと、切り替え用パイプ２５の雌ネジ部２５ａが中間筒体７０を前側に押していく。中間筒体７０が切り替え用パイプ２５に押されることで、外キャップ２７はノズル本体２０及びキャップ２６に対して前方に移動していく。外キャップ２７の前側への移動によってヘッド部４２のシール部材４３による迂回路の閉鎖が解除され、第二噴射孔５１のみならず迂回路からも水が低圧用排水孔６４へと送られることになり、高圧拡散洗浄から図７の中圧洗浄へと移行する。この中圧洗浄の水圧は、切り替え用パイプ２５の回転量によって任意且つ容易に調整できる。

図７の中圧洗浄から更に切り替え用パイプ２５を同じ方向に回転させていくと、やがて図８に示すように基体２２の中間シール用環状突起３９がストッパーピン７３に当接しそれ以上基体２２が相対的に後方へ移動できなくなる。その状態が低圧洗浄であって給水孔２１を流れる水はその大部分が低圧用横孔４１から迂回路を通って低圧用排水孔６４へと流れていく。

尚、低圧洗浄において洗浄機本体から給水孔２１に洗剤を混合した水を送ると、洗剤を使用して車等を洗浄することができる。その際、負圧になる位置に空気取り入れ用横孔６５が開口しているので、低圧水に空気が効率良く巻き込まれ、洗剤を混合した水が効率良く泡立てられることになる。このように、外キャップ２７に空気取り入れ用横孔６５を形成しているので、ノズル５を洗剤噴射用のものに取り替えることなく泡洗浄を行うことができ、その後、そのノズル５のままで洗剤を洗い流すこともできる。

逆に、図８の低圧洗浄から高圧洗浄へと切り替える場合には切り替え用パイプ２５を図２の矢印Ａの方向とは逆の方向である図９の矢印Ｂの方向へと回転させる。図８の低圧洗浄から切り替え用パイプ２５を図９の矢印Ｂの方向に回転させていくと、外キャップ２７の位置はそのままで切り替え用パイプ２５のみが回転しながら後方へと移動していって、やがて図９のように中間筒体７０のフランジ部７２に切り替え用パイプ２５の係止部２５ｂが前側から当接した状態となる。その状態から更に切り替え用パイプ２５を同じ方向に回転させていくと、切り替え用パイプ２５の係止部２５ｂが中間筒体７０のフランジ部７２を後方へと押すことによって外キャップ２７とキャップ２６が一体となって後方へと移動していき、中圧洗浄を介して図３に示す高圧拡散洗浄に切り替わる。即ち、切り替え用パイプ２５の雌ネジ部２５ａの後端面が後部シール用環状突起３４に当接すると、それ以上切り替え用パイプ２５を回転させることができなくなり、外キャップ２７及びキャップ２６の後方への移動も停止し、図３の高圧拡散洗浄となる。尚、図２の高圧直噴洗浄の状態から切り替え用パイプ２５を回転させて低圧洗浄へと切り替えることも可能である。

このように本実施形態におけるノズル５にあっては、キャップ２６の前進後退によってその第二噴射孔５１を噴射口体２３の第一噴射孔２４に対して離間、接近させることで高圧拡散洗浄と高圧直噴洗浄とを切り替えることができる。第二噴射孔５１は一定の形状であるので常に安定した拡散状態が得られ、また耐久性にも優れている。更にキャップ２６が成形によって形成されているので製品間のバラツキも少ない。また、外キャップ２７の回転操作でその内側のキャップ２６を前進後退させることができるので、洗浄中であっても高圧拡散洗浄と高圧直噴洗浄とを容易に切り替えることができる。

更に、切り替え用パイプ２５を回転させることによってキャップ２６を回転させずに外キャップ２７のみを後方の第一の位置から前方の第二の位置まで移動させて迂回路を閉鎖、開放させ、高圧洗浄と低圧洗浄とを切り替えることができる。しかも、中圧洗浄にも切り替えることができ、水圧の微調整も可能である。このように洗浄機本体に圧力調整機構がなくても、様々なシチュエーションに合わせて水圧を変えて洗浄作業を行うことができる。尚、切り替え用パイプ２５が外キャップ２７よりも大径であるので切り替え用パイプ２５と外キャップ２７とを触感で容易に区別して認識することができる。

尚、本実施形態では中圧洗浄を有していたが、中圧洗浄を実質上備えていないものであってもよい。

また、切り替え用パイプ２５の回転操作によって外キャップ２７を軸線方向に直線移動させる構成としたが、例えば切り替え用パイプ２５を使用せずに、他の部材を介して外キャップ２７を軸線方向に直線移動させたり、あるいは直接外キャップ２７を操作して軸線方向に直線移動させてもよい。また、外キャップ２７がキャップ２６に対して軸線方向に移動して第一の位置と第二の位置に位置したが、外キャップ２７が軸線方向ではなく軸線まわりに回転する等して第一の位置と該第一の位置とは異なる第二の位置とを取るように構成されていてもよい。

更に、外キャップ２７の空気取り入れ用横孔６５が省略されていてもよい。また、外キャップ２７や低圧用横孔４１等を省略して高圧洗浄のみ行う構成としてもよい。

キャップ２６を回転させて前進後退させる構成としたが、キャップ２６が回転せずに単に前進後退する構成であってもよい。

尚、迂回路をヘッド部４２のシール部材４３によって閉鎖するようにしたが、外キャップ２７とキャップ２６との間にシール部材を介在させて迂回路を閉鎖するようにしてもよい。

尚、楕円形の開口部５１ａを有する第二噴射孔５１を円錐状内周面５３の頂部に形成したが、断面楕円形の孔を軸線方向に所定長さ形成してもよい。

１ガン
２ホース
３ガン本体
４中間パイプ
４ａ本体接続部
４ｂノズル接続部
５ノズル
１０グリップ部
１１レバー
１２接続口
１３本体パイプ
１３ａランス接続部
２０ノズル本体
２１給水孔
２２基体
２３噴射口体
２３ａ円錐台部
２４第一噴射孔
２４ａ開口部
２５切り替え用パイプ
２５ａ雌ネジ部
２５ｂ係止部
２６キャップ
２６ａ胴部
２６ｂ円錐台部
２７外キャップ
３０シール部材
３１接続口部
３２パイプ接続用雄ネジ部
３３シール部材
３４後部シール用環状突起
３５圧力切り替え用雄ネジ部
３６中間部
３７中間小径部
３８シール部材
３９中間シール用環状突起
４０迂回用小径部
４１低圧用横孔
４２ヘッド部
４３シール部材
４４迂回用凹部
４５傾斜溝
４６キャップ用雄ネジ部
４７口体取り付け用雌ネジ部
５０凹溝
５１第二噴射孔
５１ａ開口部
５２溝
５３円錐状内周面
６０外筒体
６１係止部
６２係止部
６３シール部材
６４低圧用排水孔
６４ａ第一孔部
６４ｂ第二孔部
６４ｃ第三孔部
６５空気取り入れ用横孔
６５ａ小径部
６５ｂ拡径部
６５ｃ大径部
６６円錐状内周面
６７凸条
７０中間筒体
７１連結用環状突起
７２フランジ部
７３ストッパーピン
８０内筒体
８１迂回用周溝
８１ａ壁面
８１ｂ壁面

Claims

高圧水が直線状に噴射される高圧直噴洗浄と高圧水が扇状に噴射される高圧拡散洗浄とが切り替え可能な高圧洗浄機用ノズルであって、
給水孔を有するノズル本体と、該ノズル本体に軸線方向に前進後退可能に被着されたキャップとを備え、
ノズル本体の前端部には円形の開口部を有する第一噴射孔が形成され、キャップの前端部には軸線方向に対して直交する方向に長い開口部を有する第二噴射孔が前記第一噴射孔と同軸上に形成され、
高圧直噴洗浄と高圧拡散洗浄の何れも、給水孔を通る水が全て第一噴射孔を通過する構成であり、
キャップを後退させて第一噴射孔に第二噴射孔を接近させると第一噴射孔の開口部により高圧直噴洗浄となり、該高圧直噴洗浄の状態からキャップを前進させて第一噴射孔から第二噴射孔を前方に所定距離遠ざけると第二噴射孔の開口部により高圧拡散洗浄となることを特徴とする高圧洗浄機用ノズル。
キャップの外側には更に外キャップが被着され、該外キャップの前端部には大型の低圧用排水孔が形成され、
ノズル本体には給水孔と連通し側方に開口する低圧用横孔がキャップよりも後方の位置に形成され、外キャップは低圧用横孔の外側を覆うようにキャップよりも後方に延びており、
外キャップとノズル本体及びキャップとの間には低圧用横孔と低圧用排水孔とを連通する迂回路が形成され、
外キャップとノズル本体又はキャップとの間には迂回路を閉鎖するためのシール部材が介装され、
外キャップはキャップに対して第一の位置と該第一の位置とは異なる第二の位置とを取り得るように構成され、
外キャップが第一の位置に位置すると、シール部材により迂回路が閉鎖されて第一噴射孔と第二噴射孔から低圧用排水孔を介して高圧水が放水され、
外キャップが第二の位置に位置すると、シール部材から迂回路が開放されて迂回路から低圧用排水孔を介して低圧水が放水される請求項１記載の高圧洗浄機用ノズル。
低圧用排水孔は、第一孔部と、該第一孔部の前側に段差部を介して形成された第一孔部よりも大型の第二孔部とを有し、
外キャップには第二孔部の壁面に開口する空気取り入れ用横孔が形成され、該空気取り入れ用横孔は、低圧用排水孔を通過する低圧水が空気を巻き込むように、第一孔部を通過した低圧水が第二孔部の壁面に当たる箇所よりも後側の位置に開口している請求項２記載の高圧洗浄機用ノズル。
請求項１乃至３の何れかに記載の高圧洗浄機用ノズルを備えていることを特徴とする高圧洗浄機。