JP7249684B2

JP7249684B2 - 噴霧ノズルユニット

Info

Publication number: JP7249684B2
Application number: JP2021073137A
Authority: JP
Inventors: 良成今川
Original assignee: Yamaho Industry Co Ltd
Current assignee: Yamaho Industry Co Ltd
Priority date: 2021-04-23
Filing date: 2021-04-23
Publication date: 2023-03-31
Anticipated expiration: 2041-04-23
Also published as: JP2022167377A

Description

本発明は、薬液や水等の液体を散布するのに用いられる噴霧ノズルユニットに関する。

薬液や水等の散布を行う液体散布装置には、液体供給源に取り付けられる噴霧ノズルユニット（以下、単に「ノズルユニット」とも称する。）が複数のノズルを備え、液体を噴射するノズルを切り替えられるようになっているものがある。

例えば、特許文献１に記載されている噴霧ノズルユニットは、液体供給源としての噴管（ブーム）に取り付けられ、噴管から供給される液体を通す液体導出路を有する取付部材（第１管継手および第２管継手のエルボ）と、取付部材の液体導出路に連続する液体通路を有する内筒（第２管継手のスリーブ）と、取付部材の接続口と内筒の一端部を接続するユニオンナットと、内筒の中央部から他端部までの径方向外側に配され、内筒に対して回転可能な状態で抜け止めされる筒状の回転ヘッド（第３管継手および第２管継手のニップル）と、回転ヘッドの外周から突出する２つのノズル取付口（ノズルホルダ）にそれぞれ取り付けられる２つのノズル（噴霧ノズル）とを備えている。その回転ヘッドのノズル取付口は同一の軸方向位置で軸心を挟んで対向する周方向位置に設けられており、２つのノズルは噴霧パターンが互いに異なるものが用いられている。

また、内筒は他端側の筒壁を径方向に貫通する１つの流出孔を有し、回転ヘッドは内筒の流出孔と同じ軸方向位置の付近の内周面から各ノズル取付口の内側へ貫通する複数の流入ポートを有している。したがって、回転ヘッドを回転させて回転ヘッドの流入ポートと内筒の流出孔の周方向位置関係を変更すると、液体供給源から液体導出路を通って液体通路に流れ込んだ液体を噴射するノズルを切り替えることができる。すなわち、回転ヘッドの複数の流入ポートの周方向位置を選択的に内筒の流出孔に合わせることにより、液体の噴出状態（噴霧状態）を切り替えられるようになっている。

特許第６３８３３９２号公報

ところで、上述したような従来のノズルユニットでは、回転ヘッドの周方向位置は回転ヘッドの内筒に対する摺動抵抗によって保持されているので、回転ヘッドの回転操作の繰り返しによって回転ヘッドと内筒の互いの摺接面が摩耗し、回転ヘッドの摺動抵抗が小さくなると、使用中に意図せずに回転ヘッドが回転して、回転ヘッドの流入ポートと内筒の流出孔の周方向位置関係がずれ、所望の噴霧状態が得られなくなるおそれがある。

これに対し、回転ヘッドの回転に対して抵抗を付与するデテント機構を設けて、意図的に回転ヘッドを回転させない限り回転ヘッドの周方向位置が保持されるようにすれば、長期間にわたって安定して所望の噴霧状態が得られるようになる。

そして、上記のデテント機構において回転ヘッドの周方向位置を保持するための構造としては、例えば、内筒の中央部の外周から突出する突起を回転ヘッドの一端面に設けた凹部と係合させるものが考えられる。

しかしながら、従来のノズルユニットでは、ユニオンナットが内筒の他端側から外周に遊嵌され、取付部材の接続口の外周に形成されたおねじとねじ結合して、内筒の一端部に設けられたフランジを取付部材の接続口に押し付ける状態で取付部材と内筒を接続するようになっており、内筒の外周からデテント機構を構成する突起を突出させると、ユニオンナットが内筒の突起が設けられた位置を通過できず、取付部材の接続口とねじ結合できなくなるおそれがある。

この問題はユニオンナットの内径および取付部材の接続口のおねじ外径を大きくすれば解決できるが、その場合には、既設のノズルユニットにデテント機能を付与しようとする際に、取付部材のうちの少なくとも接続口の部分も交換が必要となり、交換部品のコストが増大することになる。また、特に、取付部材の液体導出路と内筒の液体通路が直線的に連続するタイプのノズルユニットの場合は、通常、取付部材が一体成形されており、接続口の部分のみを交換できないので、取付部材全体を噴管に対して脱着する必要があり、交換作業が非常に手間のかかるものとなる。

そこで、本発明は、噴霧状態を安定して保持でき、かつ既設のものとの交換が低コストで容易に行える噴霧ノズルユニットを提供することを課題とする。

上記の課題を解決するために、本発明は、液体供給源に取り付けられ、液体供給源から供給される液体を通す液体導出路を有する取付部材と、前記取付部材の液体導出路に連続する液体通路を有する内筒と、前記内筒の一端部に設けられたフランジを取付部材の接続口に押し付ける状態で、前記取付部材の接続口の外周に形成されたおねじとねじ結合して取付部材と内筒を接続するユニオンナットと、前記内筒の中央部から他端部までの径方向外側に配され、内筒に対して回転可能な状態で抜け止めされる筒状の回転ヘッドと、前記回転ヘッドの外周から突出するノズル取付口に取り付けられるノズルとを備え、前記内筒は他端側の筒壁を径方向に貫通する流出孔を有し、前記回転ヘッドは内筒の流出孔と同じ軸方向位置の付近の内周面からノズル取付口の内側へ貫通する流入ポートを有し、前記回転ヘッドを回転させて回転ヘッドの流入ポートと前記内筒の流出孔の周方向位置関係を変更することにより、前記液体供給源から液体導出路を通って液体通路に流れ込んだ液体の噴出状態が切り替わるようになっている噴霧ノズルユニットにおいて、前記回転ヘッドの回転に対する抵抗を付与して、前記内筒の中央部の外周から突出する突起が前記回転ヘッドの一端面に設けられた凹部と係合する状態で、前記回転ヘッドの周方向位置を保持するデテント機構を有し、前記ユニオンナットには前記内筒の突起を通す軸方向溝が設けられており、前記内筒の他端側から外周に遊嵌されたユニオンナットが、前記内筒の突起が設けられた位置を通過して、前記取付部材の接続口とねじ結合される構成を採用した。

上記の構成によれば、回転ヘッドの凹部を内筒の突起と係合させて回転ヘッドの周方向位置を保持するデテント機構により、噴霧状態を安定して保持できるうえ、内筒の突起を通す軸方向溝を有するユニオンナットが内筒の他端側から突起の位置を通過して取付部材の接続口とねじ結合されるようになっているので、既設のものと交換する際には、液体供給源に対して取付部材を脱着する必要がなく、取付部材に対する従来の内筒の切り離しと新たな内筒の接続だけで効率よく作業することができ、交換部品のコストも抑えられる。

そして、本発明は、前記取付部材の液体導出路および前記内筒の液体通路が直線的に延びるものである場合に、効果的に適用することができる。このようなタイプの噴霧ノズルユニットでは、取付部材が一体成形されていることが多く、既設のものと交換する際に取付部材の脱着を省略できる効果が大きいからである。

また、前記回転ヘッドとして、前記ノズル取付口および流入ポートが同一の軸方向位置で周方向に複数設けられているものが用いられ、前記各ノズル取付口に取り付けられるノズルの噴霧パターンが互いに異なるものである場合、デテント機構のない既設のものとの交換による効果が大きいので、その交換が容易に行えることのメリットも大きくなる。

本発明の噴霧ノズルユニットは、上述したように、回転ヘッドの凹部を内筒の突起と係合させて回転ヘッドの周方向位置を保持するデテント機構を備え、ユニオンナットが内筒の他端側から突起の位置を通過して取付部材の接続口とねじ結合されるようにしたものであるから、噴霧状態を安定して保持できるとともに、既設のものと交換する際には、液体供給源から取付部材を取り外す必要がなく、低コストで効率よく作業することができる。

第１実施形態の噴霧ノズルユニットの縦断正面図（ａ）は図１の分解斜視図、（ｂ）は（ａ）のユニオンナットを反対側から見た斜視図図１のIII－III線に沿った断面図図１のIV－IV線に沿った断面図第２実施形態の噴霧ノズルユニットの縦断正面図

以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。図１乃至図４は第１実施形態の噴霧ノズルユニットを示す。このノズルユニットは、図１および図２に示すように、液体供給源としての噴管Ｐにあけられた噴出孔ｈの位置に装着されるもので、噴管Ｐに取り付けられ、噴管Ｐから供給される液体を通すように直線的に延びる液体導出路１ａを有する取付部材１と、取付部材１の液体導出路１ａと連続して直線的に延びる液体通路２ａを有する内筒２と、取付部材１と内筒２を接続するユニオンナット３と、内筒２の径方向外側に配される筒状の回転ヘッド４と、回転ヘッド４に取り付けられる２つのノズル５、６とを備えている。

前記取付部材１は、噴管Ｐのノズル取付側に配され、前記液体導出路１ａを有する第１取付片１１と、噴管Ｐを挟んで第１取付片１１と対向するように配される第２取付片１２とが、それぞれの断面半円形の管受け溝で噴管Ｐを挟持する状態で、２本のボルトで一体化されることにより噴管Ｐに取り付けられている。その第１取付片１１には、外周におねじが形成され、後述のように内筒２と接続される筒状の接続口１３と、噴管Ｐの噴出孔ｈに差し込まれ、液体導出路１ａの入口側を形成する差込筒部１４が設けられている。

前記内筒２は、取付部材１に接続される一端部に第１フランジ２１が設けられ、軸方向の中央部には、後述するデテント機構を構成するように外周から突出する一対の突起２２と第２、第３フランジ２３、２４がそれぞれ設けられている。その第１フランジ２１の一側面には、取付部材１の接続口１３の複数の切欠き１３ａにそれぞれ嵌まり込む複数の凸部２１ａが形成されている。また、内筒２の他端側には、筒壁を径方向に貫通し、液体通路２ａに流れ込んだ液体をノズル５、６へ送り出すための流出孔２ｂがあけられている。

前記ユニオンナット３は、回転ヘッド４と対向する側の端部に、内筒２の第１フランジ２１の外径よりも小さい内径に形成された内向きフランジ３１を有している。また、その内周には内筒２の各突起２２をそれぞれ通す軸方向溝３ａが設けられ、ユニオンナット３が内筒２の他端側から外周に遊嵌されたときに、図３に示すように、軸方向溝３ａの周方向位置を内筒２の突起２２と合わせた状態で、その突起２２が設けられた位置を通過できるようになっている。

したがって、ノズルユニットの噴管Ｐへの装着時には、噴管Ｐに取り付けた取付部材１の接続口１３の切欠き１３ａに内筒２の一端の凸部２１ａを嵌め込み、内筒２の他端側から外周に遊嵌されたユニオンナット３を、内筒２の一端側へ移動させたうえ、その内向きフランジ３１で内筒２の第１フランジ２１を取付部材１の接続口１３の端面に押し付ける状態で、取付部材１の接続口１３の外周に形成されたおねじとねじ結合させることにより、取付部材１と内筒２を接続し、取付部材１の液体導出路１ａと内筒２の液体通路２ａを連続させることができる。

前記回転ヘッド４は、一端が開口し他端が閉塞された筒状部材であり、その一端面の内周側段差部に、内筒２の突起２２とともに後述のデテント機構を構成する凹部４ａが周方向に等間隔で４つ設けられている。

また、回転ヘッド４の一端側には、Ｕ字状の樹脂製抜け止め部材７の一対のアーム７ａがそれぞれ挿入される２つの横孔４ｂが設けられ、その２つの横孔４ｂのアーム挿入側の開口どうしの間に周方向溝４ｃが設けられている。そして、回転ヘッド４を内筒２の中央部から他端部までの径方向外側に組み付けて、抜け止め部材７の各アーム７ａを横孔４ｂに挿入すると、その中央部が内筒２の第２フランジ２３と第３フランジ２４の間に入り込むようになっている。また、このとき、抜け止め部材７は、アーム７ａどうしを繋いでいるアーム連結部７ｂが回転ヘッド４の周方向溝４ｃに嵌まり込むと同時に、各アーム７ａの先端に設けられた爪７ｃが横孔４ｂの挿入側と反対側の周縁に係合し、回転ヘッド４を内筒２に対して回転可能な状態で抜け止めするようになる。

ここで、回転ヘッド４は、抜け止め部材７の各アーム７ａが内筒２の第３フランジ２４に当接することによって他端側への移動を規制されるので、内筒２の２つの突起２２の一部が上下の凹部４ａに嵌まり込んでいるとき（図４の実線の状態）または左右の凹部４ａに嵌まり込んでいるときは、意図的に回転させない限り周方向位置が保持される。一方、回転ヘッド４にある程度の回転方向の力を加えれば、抜け止め部材７のアーム７ａを撓ませて回転ヘッド４を他端側へ移動させると同時に、図４に一点鎖線で示すように、回転ヘッド４の凹部４ａと内筒２の突起２２の係合を解除して、回転ヘッド４を別の周方向位置へ移動させることができる。すなわち、このノズルユニットでは、回転ヘッド４の回転に対する抵抗を付与して、意図的な力を加えない限り回転ヘッド４の周方向位置を所定位置で保持することができるデテント機構が構成されている。

また、回転ヘッド４の他端側には、内筒２の流出孔２ｂと同じ軸方向位置付近で中心軸を挟んで対向する周方向位置に、外周から突出する一対の筒状のノズル取付口４１と、内周面から各ノズル取付口４１の内側へ貫通する流入ポート４ｄが設けられている。

そして、回転ヘッド４の流入ポート４ｄ周辺の内周面と内筒２の流出孔２ｂ周辺の外周面との間には、円筒状のゴム製バルブ体８が組み込まれている。そのバルブ体８の中央部には、中心軸を挟んで対向する周方向位置に一対のバルブ孔８ａがあけられており、各バルブ孔８ａの周縁から径方向外側に突出する２つの差込口８ｂがそれぞれ回転ヘッド４の流入ポート４ｄに差し込まれている。また、バルブ体８の変形を抑えるためのバルブ押え９が、差込口８ｂおよび流入ポート４ｄの外周側に形成された座ぐり部に嵌め込まれている。

この回転ヘッド４の各ノズル取付口４１に取り付けられるノズル５、６は、噴霧パターンが互いに異なる周知のものが用いられる。その一方のノズル５は、ノズル取付口４１の内周に嵌め込まれる三つ切りパッキン５１、フィルタ５２および環状のパッキン５３と、ノズル取付口４１の外周に形成されたおねじとねじ結合するユニオンナット５４と、ユニオンナット５４によってノズル取付口４１に接続されるホルダ５５と、ホルダ５５内に組み込まれるオリフィス板５６と、ホルダ５５の先端側に固定される噴板５７等で構成されている。

また、他方のノズル６も、上述の一方のものと同様の三つ切りパッキン６１、フィルタ６２、パッキン６３、ユニオンナット６４、ホルダ６５、噴板６６等で構成されているが、ホルダ６５が短く、ホルダ６５内にオリフィス板が組み込まれていない点、および噴板６６の噴孔形状（図示省略）が一方のものと異なっている。

そして、いずれのノズル５、６も、内筒２の液体通路２ａからバルブ体８のバルブ孔８ａおよび回転ヘッド４の流入ポート４ｄを介して流れ込んだ液体を噴板５７、６６から噴出するようになっている。

なお、このノズルユニットの液密シールの必要な箇所には、それぞれＯリング１０が組み込まれている。

このノズルユニットは、上記の構成であり、内筒２の突起２２の一部が回転ヘッド４の上下の凹部４ａに嵌まり込んでいるときは、回転ヘッド４の２つの流入ポート４ｄ（および回転ヘッド４と一体に回転するバルブ体８のバルブ孔８ａ）のいずれか一方が内筒２の流出孔２ｂと重なる状態で、また内筒２の突起２２の一部が回転ヘッド４の左右の凹部４ａに嵌まり込んでいるときは、回転ヘッド４の２つの流入ポート４ｄがいずれも内筒２の流出孔２ｂと重ならない状態で、それぞれデテント機構の作用により、回転ヘッド４の周方向位置が保持されるようになっている。また、回転ヘッド４をデテント機構による抵抗に抗して回転させることにより、流入ポート４ｄと流出孔２ｂの周方向位置関係を変更することもできる。すなわち、デテント機構によって、噴管Ｐから取付部材１の液体導出路１ａを通って内筒２の液体通路２ａに流れ込んだ液体を２つのノズル５、６のいずれか一方から噴射する状態、あるいは液体の噴射を止める状態を安定して保持でき、その状態を容易に切り替えることもできるようになっている。

そして、デテント機構はその構成要素である突起２２が内筒２と一体成形された簡単な構造のものであり、ノズルユニット全体としてデテント機構のない従来のものとほぼ同様に製作することができる。

また、取付部材１と内筒２とを接続するユニオンナット３が、内筒２の他端側から突起２２の位置を通過して取付部材１の接続口１３とねじ結合されるようになっているので、このノズルユニットを既設のものと交換する際には、噴管Ｐに対して取付部材１を脱着する必要がなく、取付部材１に対する従来の内筒の切り離しと新たな内筒２の接続だけで効率よく作業することができ、交換部品のコストも抑えられる。

図５は第２実施形態の噴霧ノズルユニットを示す。このノズルユニットは、取付部材１の液体導出路１ａと内筒２の液体通路２ａが直交するタイプのものであり、その取付部材１は本体部に内筒２への接続部が取り付けられたものとなっている。

前記取付部材１の本体部は、第１実施形態のものの全体と同じ構造である。一方、取付部材１の接続部は、Ｌ字状に形成された液体導出路１ａの出口側部分を有するエルボ１６と、エルボ１６の入口側の内周に圧入される小径部を有する筒状のジョイント１５と、ジョイント１５の大径側端面と当接する状態で、本体部を構成する第１取付片１１の接続口１３の内周に嵌め込まれるパッキン１７と、第１取付片１１の接続口１３とねじ結合してジョイント１５を第１取付片１１に接続するユニオンナット１８とを備えている。そして、そのエルボ１６の出口側端面に設けられた接続口１９が、第１実施形態の第１取付片１１の接続口１３と同様に、ユニオンナット３で内筒２の一端部と接続されている。その他の部分の構成は第１実施形態と同じである。

したがって、この第２実施形態のノズルユニットでも、第１実施形態と同様、デテント機構によって噴霧状態を安定して保持できるし、既設のものと交換する際には、噴管Ｐから取付部材１を取り外す必要がなく、低コストで効率よく作業することができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

例えば、上述した各実施形態では、回転ヘッド４に２つのノズル５、６を取り付け、そのいずれか一方から液体を噴射する状態と液体の噴射を止める状態を切り替えられるようにしたが、回転ヘッドに取り付けるノズルの数を１つまたは３つ以上とし、それに合わせて液体の噴出状態（噴出しない状態も含む）を切り替えられる構造としてもよい。

１取付部材
１ａ液体導出路
２内筒
２ａ液体通路
２ｂ流出孔
３ユニオンナット
３ａ軸方向溝
４回転ヘッド
４ａ凹部
４ｄ流入ポート
５、６ノズル
７抜け止め部材
８バルブ体
９バルブ押え
１１第１取付片
１２第２取付片
１３接続口
１５ジョイント
１６エルボ
１８ユニオンナット
１９接続口
２１第１フランジ
２２突起
３１内向きフランジ
４１ノズル取付口
Ｐ噴管（液体供給源）
ｈ噴出孔

Claims

液体供給源に取り付けられ、液体供給源から供給される液体を通す液体導出路を有する取付部材と、前記取付部材の液体導出路に連続する液体通路を有する内筒と、前記内筒の一端部に設けられたフランジを取付部材の接続口に押し付ける状態で、前記取付部材の接続口の外周に形成されたおねじとねじ結合して取付部材と内筒を接続するユニオンナットと、前記内筒の中央部から他端部までの径方向外側に配され、内筒に対して回転可能な状態で抜け止めされる筒状の回転ヘッドと、前記回転ヘッドの外周から突出するノズル取付口に取り付けられるノズルとを備え、
前記内筒は他端側の筒壁を径方向に貫通する流出孔を有し、前記回転ヘッドは内筒の流出孔と同じ軸方向位置の付近の内周面からノズル取付口の内側へ貫通する流入ポートを有し、前記回転ヘッドを回転させて回転ヘッドの流入ポートと前記内筒の流出孔の周方向位置関係を変更することにより、前記液体供給源から液体導出路を通って液体通路に流れ込んだ液体の噴出状態が切り替わるようになっている噴霧ノズルユニットにおいて、
前記回転ヘッドの回転に対する抵抗を付与して、前記内筒の中央部の外周から突出する突起が前記回転ヘッドの一端面に設けられた凹部と係合する状態で、前記回転ヘッドの周方向位置を保持するデテント機構を有し、前記ユニオンナットには前記内筒の突起を通す軸方向溝が設けられており、
前記内筒の他端側から外周に遊嵌されたユニオンナットが、前記内筒の突起が設けられた位置を通過して、前記取付部材の接続口とねじ結合されるようになっていることを特徴とする噴霧ノズルユニット。
前記取付部材の液体導出路および前記内筒の液体通路が直線的に延びるものであることを特徴とする請求項１に記載の噴霧ノズルユニット。
前記回転ヘッドは前記ノズル取付口および流入ポートが同一の軸方向位置で周方向に複数設けられており、前記各ノズル取付口に取り付けられるノズルは噴霧パターンが互いに異なるものであることを特徴とする請求項１または２に記載の噴霧ノズルユニット。