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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6791489
(24)【登録日】2020年11月9日
(45)【発行日】2020年11月25日
(54)【発明の名称】散水ノズル
(51)【国際特許分類】
B05B 1/16 20060101AFI20201116BHJP
B05B 1/30 20060101ALI20201116BHJP
A01G 25/00 20060101ALI20201116BHJP
【ＦＩ】
B05B1/16
B05B1/30
A01G25/00 601E
【請求項の数】9
【全頁数】22
(21)【出願番号】特願2016-114364(P2016-114364)
(22)【出願日】2016年6月8日
(65)【公開番号】特開2017-217614(P2017-217614A)
(43)【公開日】2017年12月14日
【審査請求日】2019年5月27日
(73)【特許権者】
【識別番号】592243553
【氏名又は名称】株式会社タカギ
(74)【代理人】
【識別番号】100120938
【弁理士】
【氏名又は名称】住友 教郎
(74)【代理人】
【識別番号】100107940
【弁理士】
【氏名又は名称】岡 憲吾
(74)【代理人】
【識別番号】100122806
【弁理士】
【氏名又は名称】室橋 克義
(74)【代理人】
【識別番号】100168192
【弁理士】
【氏名又は名称】笠川 寛
(74)【代理人】
【識別番号】100174311
【弁理士】
【氏名又は名称】染矢 啓
(74)【代理人】
【識別番号】100182523
【弁理士】
【氏名又は名称】今村 由賀里
(74)【代理人】
【識別番号】100195590
【弁理士】
【氏名又は名称】中尾 博臣
(72)【発明者】
【氏名】小田 陽介
(72)【発明者】
【氏名】恵良 秀一
【審査官】
清水 晋治
(56)【参考文献】
【文献】
特公平０４−０３９３８６（ＪＰ，Ｂ２）
【文献】
米国特許出願公開第２０１４／０２９１４１９（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｂ０５Ｂ １／００−３／１８
７／００−９／０８
Ａ０１Ｇ ２５／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
断面積が途中で拡大している負圧発生部を有する第１流路と、
前記第１流路の終端に繋がる第１吐出孔と、
前記負圧発生部から分岐して下流側に延びる第２流路と、
前記第２流路の終端に繋がる第２吐出孔と、
前記負圧発生部よりも下流側において前記第１流路を開閉しうる開閉弁と、
を有しており、
前記開閉弁が閉状態である場合、水は前記第２流路に流れて前記第２吐出孔から排出され、
前記開閉弁が開状態である場合、前記負圧発生部で負圧が発生し、この負圧により、前記負圧発生部から分岐する前記第２流路への水の流入が防止され、水が前記第２流路には流れずに前記第１流路を経由して前記第１吐出孔から排出される散水ノズル。
前記第１流路の終端に繋がる第１吐出孔と、
前記負圧発生部から分岐して下流側に延びる第２流路と、
前記第２流路の終端に繋がる第２吐出孔と、
前記負圧発生部よりも下流側において前記第１流路を開閉しうる開閉弁と、
を有しており、
前記開閉弁が閉状態である場合、水は前記第２流路に流れて前記第２吐出孔から排出され、
前記開閉弁が開状態である場合、前記負圧発生部で負圧が発生し、この負圧により、前記負圧発生部から分岐する前記第２流路への水の流入が防止され、水が前記第２流路には流れずに前記第１流路を経由して前記第１吐出孔から排出される散水ノズル。
【請求項2】
互いの相対移動が可能とされた第１部材及び第２部材を有しており、
前記相対移動によって、前記開閉弁が開状態と閉状態とに切り替わる請求項１に記載の散水ノズル。
前記相対移動によって、前記開閉弁が開状態と閉状態とに切り替わる請求項１に記載の散水ノズル。
【請求項3】
前記第１部材に、シール部材が取り付けられており、
前記相対移動に伴う前記シール部材と前記第２部材との当接により、前記開閉弁が閉状態となり、
前記相対移動に伴う前記シール部材と前記第２部材との離間により、前記開閉弁が開状態となる請求項２に記載の散水ノズル。
前記相対移動に伴う前記シール部材と前記第２部材との当接により、前記開閉弁が閉状態となり、
前記相対移動に伴う前記シール部材と前記第２部材との離間により、前記開閉弁が開状態となる請求項２に記載の散水ノズル。
【請求項4】
前記第２吐出孔の孔径が、前記第１吐出孔の孔径よりも小さい請求項１から３のいずれか１項に記載の散水ノズル。
【請求項5】
前記第２吐出孔がシャワー孔である請求項４に記載の散水ノズル。
【請求項6】
前記第１吐出孔がシャワー孔である請求項１から３のいずれか１項に記載の散水ノズル。
【請求項7】
前記負圧発生部における前記負圧により、外部から前記第２流路を経由して前記負圧発生部に空気が導入される請求項１から６のいずれか１項に記載の散水ノズル。
【請求項8】
前記開閉弁の開閉に関わらず、前記第２流路が常に外部に開放されている請求項１から７のいずれか１項に記載の散水ノズル。
【請求項9】
前記第２流路には、当該第２流路を閉塞しうる開閉弁が設けられていない請求項１から８のいずれか１項に記載の散水ノズル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、散水ノズルに関する。
【背景技術】
【0002】
散水ノズルは、園芸、清掃、洗車など、様々な用途で用いられている。また、吐水形状の切り替えが可能な散水ノズルが知られている。
【0003】
特公平４−３９３８６号公報は、ストレート、キリ、シャワー等の水形が可能な散水ノズルが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特公平４−３９３８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特公平４−３９３８６号公報では、透孔の前後に設けられたパッキン（第１図の符合２９、３０）を利用することにより、水路の切替が可能とされている。水形の切替の際には、パッキンの摺動が生じる。パッキンの摺動荷重に起因して、操作荷重が増加する。
【0006】
本発明者は、改良された散水ノズルについて鋭意検討を行った。その結果、操作荷重が低減されうる新たな構造を見出すに至った。この新構造の散水ノズルは、他の優れた効果を奏しうることも判明した。
【0007】
本発明の目的は、操作荷重を低下させることができ、操作性に優れた散水ノズルの提供にある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
好ましい散水ノズルは、断面積が途中で拡大している負圧発生部を有する第１流路と、前記第１流路の終端に繋がる第１吐出孔と、前記負圧発生部から分岐して下流側に延びる第２流路と、前記第２流路の終端に繋がる第２吐出孔と、前記負圧発生部よりも下流側において前記第１流路を開閉しうる開閉弁と、を有する。
【0009】
好ましくは、前記散水ノズルは、互いの相対移動が可能とされた第１部材及び第２部材を有している。好ましくは、前記相対移動によって、開閉弁が開状態と閉状態とに切り替わる。
【0010】
好ましくは、前記第１部材に、シール部材が取り付けられている。好ましくは、前記相対移動に伴う前記シール部材と前記第２部材との当接により、前記開閉弁が閉状態となる。好ましくは、前記相対移動に伴う前記シール部材と前記第２部材との離間により、前記開閉弁が開状態となる。
【0011】
好ましくは、前記第２吐出孔の孔径が、前記第１吐出孔の孔径よりも小さい。好ましくは、前記第２吐出孔がシャワー孔である。前記第１吐出孔がシャワー孔であってもよい。
【発明の効果】
【0012】
本発明に係る散水ノズルは、操作性に優れる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。
【0015】
［第１実施形態］図１は、本発明の第１実施形態である散水ノズル１００の斜視図である。図２は、散水ノズル１００の側面図である。図３は、散水ノズル１００の正面図である。図４は、散水ノズル１００の断面図である。
【0016】
散水ノズル１００は、本体１０２、切替操作部１０４、吐水スクリーン１０６及び接続部１０８、を有する。更に、散水ノズル１００は、流量調整部１１０を有する。使用時には、本体１０２が把持される。切替操作部１０４は、水形を切り替える。水は、吐水スクリーン１０６から吐出される。接続部１０８には、ホースの一端部に取り付けられたコネクターが接続される。
【0017】
図３が示すように、吐水スクリーン１０６は、吐出孔として、センター孔Ｈｃと、シャワー孔Ｈｓとを有する。センター孔Ｈｃは、吐水スクリーン１０６の中央に設けられている。シャワー孔Ｈｓは、センター孔Ｈｃの周囲に多数設けられている。センター孔Ｈｃの孔径は、シャワー孔Ｈｓの孔径よりも大きい。
【0018】
なお、吐出孔が円形でないとき、その吐出孔の開口面積と同じ面積を有する円の直径が、当該吐出孔の孔径とみなされる。
【0019】
切替操作部１０４は、操作レバー１２０と、多段カム機構とを有している。図４が示すように、この多段カム機構は、カム本体１２２と、係止アーム１２４とを有している。カム本体１２２は操作レバー１２０側に固定されているのに対して、係止アーム１２４は本体１０２側に固定されている。図４では図示されていないが、係止アーム１２４は、左右両側のそれぞれに配置された金属製の細い棒材により構成されている。明確に図示されないが、この棒材は、その自由端（図４における下端）が鉤状に折り曲げられて、先端係合部１２５を形成している。係止アーム１２４の根元側は、係止アーム１２４の姿勢が所定の自然状態（図４の状態）で維持されるように固定されているが、係止アーム１２４の自由端側（図４における下側）は、（容易に）弾性変形して曲がる。
【0020】
図５（ａ）はカム本体１２２の斜視図である。図５（ｂ）はカム本体１２２の側面図である。図５（ｃ）はカム本体１２２の背面図である。カム本体１２２は、誘引面１２６と、複雑に曲がる誘導経路１２８とを有する。誘引面１２６は、誘導経路１２８の入口である。誘導経路１２８は、係止アーム１２４の先端係合部１２５が移動可能な溝である。カム本体１２２は左右対称の部材である。これら誘引面１２６及び誘導経路１２８は、カム本体１２２の左右両側のそれぞれに設けられている（図５（ａ）参照）。
【0021】
誘導経路１２８は、入口側（誘引面１２６側）から順に、突き当たり屈曲部ｔ１、係止屈曲部ｋ１、突き当たり屈曲部ｔ２、係止屈曲部ｋ２、突き当たり屈曲部ｔ３、係止屈曲部ｋ３、出口ｄ１を有する。これらの屈曲部が、１本の誘導経路１２８で繋がっている。
【0022】
本体１０２は、軸部材１３０と、この軸部材１３０の先端側に配置され当該軸部材１３０に連結された先端軸部材１３２と、これら軸部材１３０，１３２の外側に位置する外側部材１３４とを有する。外側部材１３４は、複数の部材が組み合わされて形成されている。外側部材１３４は、操作レバー１２０の操作に関わらず、移動しない。軸部材１３０，１３２は、外側部材１３４に対して、軸方向に移動しうる。この移動は、操作レバー１２０の操作により生ずる。この移動により、水形が変化する。
【0023】
軸部材１３０と先端軸部材１３２とは互いに連結されているが、互いの軸方向位置が（若干）変動しうる。図示されないが、軸部材１３０と先端軸部材１３２とは、軸方向に沿った長穴を介して互いに係合している。この長穴の長さの分だけ、軸部材１３０と先端軸部材１３２との間で軸方向の移動が生じうる。この移動を、遊び移動とも称する。ただし軸部材１３０と先端軸部材１３２とは、常に同軸で配置されている。
【0024】
軸部材１３０と先端軸部材１３２との間に、圧縮ばね１４０が配置されている（図４参照）。この圧縮ばね１４０は、軸部材１３０と先端軸部材１３２とが軸方向において離れるような付勢力を、常に付与している。この付勢力に抗しうる力を加えない限り、軸部材１３０と先端軸部材１３２との間の遊び移動は生じない。すなわち、この付勢力に抗しうる力を加えない限り、軸部材１３０及び先端軸部材１３２は一体的に移動する。
【0025】
先端軸部材１３２は、シール部材ＳＬ１を有する。シール部材ＳＬ１は、Ｏリングである。一方、外側部材１３４は、シール部材ＳＬ１が当接しうる当接面１４２を有する。図４が示すように、当接面１４２は、円錐凹面である。先端軸部材１３２が前方に移動すると、シール部材ＳＬ１が当接面１４２に当接する。この当接により、第１流路ＷＲ１（後述）が閉じられる。
【0026】
流量調整部１１０は、操作レバー１５２と、回転流路部１５４とを有する。操作レバー１５２を操作することにより、回転流路部１５４が回転する。この回転の角度によって流路の断面積が変化する。結果として、操作レバー１５２の操作により流量が変化する。なお図４は全開（流量最大）の状態を示している。
【0027】
散水ノズル１００の多段カム機構は、複数（４つ）の状態を取りうる。以下、これらの状態が、第１〜第４状態とされる。
【0028】
第１状態は、図４に示される通り、先端係合部１２５がフリーの状態である。この第１状態では、係止アーム１２４がカム本体１２２に係合していない。第２状態は、先端係合部１２５が係止屈曲部ｋ１に係止されている状態である。第３状態は、先端係合部１２５が係止屈曲部ｋ２に係止されている状態である。第４状態は、先端係合部１２５が係止屈曲部ｋ３に係止されている状態である。
【0029】
図５に示される係止屈曲部ｋ１〜ｋ４の位置関係から理解できるように、操作レバー１２０の押し込み量が最大となるのは第２状態であり、次いで大きいのは第３状態であり、次いで大きいのは第４状態である。最も操作レバー１２０の押し込み量が小さいのは、第１状態である。換言すれば、操作レバー１２０が最も突出しているのが、第１状態である。
【0030】
図４が示すように、操作レバー１２０は、中レバー１６０に回動自在に連結する連結部１６２を有する。中レバー１６０は、略Ｌ字状の部材である。中レバー１６０の一端Ｔ１は連結部１６２に連結され、中レバー１６０の他端Ｔ２は軸部材１３０に当接している。中レバー１６０は、回転軸１６４により、回転自在に、外側部材１３４に取り付けられている。
【0031】
操作レバー１２０が押し込まれるほど、中レバー１６０の一端Ｔ１は軸部材１３０に近い側（図４における上側）に移動し、中レバー１６０の回転（図４における右回転）が生ずる。この回転に起因して、中レバー１６０の他端Ｔ２は軸方向後方（給水側）に移動し、軸部材１３０を軸方向後方に移動させる。
【0032】
図４では見にくいが、散水ノズル１００は、軸部材１３０を常に軸方向前方に付勢する付勢ばね１７０を有する。この付勢ばね１７０の付勢力は、中レバー１６０を介して、操作レバー１２０に伝達されている。結果として、操作レバー１２０は、常時、突出方向に付勢されている。
【0033】
第１状態から順に、多段カム機構の動きを説明する。第１状態から操作レバー１２０を押し込むと、先端係合部１２５は、誘引面１２６上を摺動し、突き当たり屈曲部ｔ１に追い込まれる。この状態で操作レバー１２０を離すと、先端係合部１２５は、誘導経路１２８を移動して、係止屈曲部ｋ１に至る。つまり、第２状態となる。続いて操作レバー１２０を押し込むと、先端係合部１２５は、突き当たり屈曲部ｔ２に追い込まれ、同様にして係止屈曲部ｋ２に至る。つまり第３状態となる。更に操作レバー１２０を押し込むと、先端係合部１２５は、突き当たり屈曲部ｔ３に追い込まれ、同様にして係止屈曲部ｋ３に至る。つまり第４状態となる。更に操作レバー１２０を押し込むと、先端係合部１２５は、出口ｄ１に至り、誘導経路１２８から抜け出す。つまり、第１状態に戻る。先端係合部１２５がこのように移動する背景には、直線状に戻ろうとする係止アーム１２４の付勢力、突出方向に向かう操作レバー１２０の付勢力、及び、カム本体１２２と係止アーム１２４との位置関係がある。
【0034】
このように、操作レバー１２０を押す動作を繰り返すだけで、状態が変化する。換言すれば、操作レバー１２０を押す動作を繰り返すだけで、水形が変化する。
【0035】
上述の通り、図４は、第１状態を示す。図６は、この第１状態の拡大断面図である。図７は、第２状態の拡大断面図である。図８は、第３状態の拡大断面図である。図９は、第４状態の拡大断面図である。操作レバー１２０を押すごとに、第１状態、第２状態、第３状態、第４状態、第１状態、・・・のサイクルが繰り返される。この散水ノズル１００は、水形を容易に切り替えることができ、操作性に優れている。例えば、片手で水形を簡単に切り替えることができる。
【0036】
本実施形態では、第１状態（図４、図６）が、止水状態である。第２状態（図７）では、水形がストレートである。第３状態（図８）では、水形がキリである。第４状態（図９）では、水形がシャワーである。
【0037】
第１状態（止水状態）では、軸部材１３０の位置は可動範囲の最も前方にあり、シール部材（Ｏリング）１８０が水路を閉塞している（図４参照）。この閉塞の位置は、第２流路ＷＲ２の分岐点よりも上流側に位置する。このため、第１流路ＷＲ１及び第２流路ＷＲ２のいずれにも、水は流れない。この第１状態は、止水状態である。
【0038】
第２状態から第４状態では、水が吐出されている。第２状態から第４状態では、第１流路ＷＲ１又は第２流路ＷＲ２からの水が、吐出されている。各状態では、第１流路ＷＲ１からの水が吐出されるか、第２流路ＷＲ２からの水が吐出されるかが、選択されている。
【0040】
第１流路ＷＲ１の終端には、第１吐出孔Ｈ１が繋がっている。本実施形態では、第１吐出孔Ｈ１は、センター孔Ｈｃである。第１流路ＷＲ１を経由した水は、第１吐出孔Ｈ１（センター孔Ｈｃ）から吐出される。なお、終端とは、下流側の端を意味する。
【0041】
図７等が示すように、第１流路ＷＲ１は、断面積が途中で拡大している負圧発生部ＮＰ１を有する。第１流路ＷＲ１は、負圧発生部ＮＰ１の上流側に、細流路ＷＲ１１を有する。第１流路ＷＲ１の断面積は、細流路ＷＲ１１の出口において拡大する。この出口の近傍で、負圧発生部ＮＰ１が生ずる。断面積の拡大により負圧が発生すること自体は、公知である。
【0042】
第２流路ＷＲ２の始点は、負圧発生部ＮＰ１である。第２流路ＷＲ２は、負圧発生部ＮＰ１から分岐して下流側に延びている。第２流路ＷＲ２の終端には、第２吐出孔Ｈ２が繋がっている。第２流路ＷＲ２は、負圧発生部ＮＰ１から第２吐出孔Ｈ２まで延びている。本実施形態では、第２吐出孔Ｈ２はシャワー孔Ｈｓである。第２流路ＷＲ２を経由した水は、第２吐出孔Ｈ２（シャワー孔Ｈｓ）から吐出される。
【0043】
負圧発生部ＮＰ１よりも下流側には、第１流路ＷＲ１を閉塞しうる開閉弁ＶＬ１が設けられている。本実施形態では、開閉弁ＶＬ１は、シール部材ＳＬ１である。一方、第２流路ＷＲ２には、第２流路ＷＲ２を閉塞しうる開閉弁は設けられていない。
【0044】
開閉弁ＶＬ１が閉状態である場合、水は第２流路ＷＲ２に流れ、第２吐出孔Ｈ２から排出される。開閉弁ＶＬ１が開状態である場合、水は第２流路ＷＲ２には流れず、第１流路ＷＲ１を経由して第１吐出孔Ｈ１から排出される。開閉弁ＶＬ１が開状態である場合、負圧発生部ＮＰ１で負圧が発生する。この負圧により、第２流路ＷＲ２への水の流入が防止される。このように、負圧発生部ＮＰ１は、切替弁の役割を果たしている。つまり、負圧が切替弁として利用されている。負圧発生部ＮＰ１は、弁を有しないにも関わらず、切替弁の役割を果たしうる。
【0045】
散水ノズル１００は、互いの相対移動が可能とされた第１部材ＰＴ１及び第２部材ＰＴ２を有している。散水ノズル１００において、第１部材ＰＴ１は、軸部材１３０及び先端軸部材１３２である。第２部材ＰＴ２は、外側部材１３４である。第１部材ＰＴ１と第２部材ＰＴ２との間の相対移動によって、シール部材ＳＬ１が当接面１４２に当接するか否かが切り替わる。すなわち、この相対移動によって、開閉弁ＶＬ１が開状態と閉状態とに切り替わる。
【0046】
散水ノズル１００では、第１部材ＰＴ１である先端軸部材１３２に、シール部材ＳＬ１（Ｏリング）が取り付けられている。前記相対移動に伴うシール部材ＳＬ１と外側部材１３４（の当接面１４２）との当接により、開閉弁ＶＬ１が閉状態となる。前記相対移動に伴うシール部材ＳＬ１と第２部材ＰＴ２との離間により、開閉弁ＶＬ１は開状態となる。
【0047】
［第２実施形態］図１０は、第２実施形態である散水ノズル２００の斜視図である。図１１は、散水ノズル２００の側面図である。図１２は、散水ノズル２００の正面図である。図１３は、散水ノズル２００の断面図である。
【0048】
散水ノズル２００は、本体２０２、切替操作部２０４、吐水スクリーン２０６及び接続部２０８、を有する。使用時には、本体２０２が把持される。切替操作部２０４は、水形を切り替える。水は、吐水スクリーン２０６から吐出される。接続部２０８には、ホースの一端部に取り付けられたコネクターが接続される。
【0049】
図１２が示すように、吐水スクリーン２０６は、吐出孔として、センター孔Ｈｃと、シャワー孔Ｈｓとを有する。センター孔Ｈｃは、吐水スクリーン２０６の中央に設けられている。シャワー孔Ｈｓは、センター孔Ｈｃの周囲に多数設けられている。センター孔Ｈｃの孔径は、シャワー孔Ｈｓの孔径よりも大きい。
【0050】
切替操作部２０４は、操作レバー２２０と、多段カム機構２２２とを有している。多段カム機構２２２の動作原理は、前述の散水ノズル１００と同じである。
【0051】
本体２０２は、軸部材２３０と、この軸部材２３０の先端側に配置され当該軸部材２３０に連結された第１先端部材２３２と、この第１先端軸部材２３２に連結された第２先端部材２３４と、これら部材２３０，２３２，２３４の外側に位置する外側部材２３６とを有する。第１先端部材２３２は、軸部材２３０の先端側（上流側）に取り付けられている。第１先端部材２３２は、第２先端部材２３４を貫通している。外側部材２３６は、複数の部材が組み合わされて形成されている。外側部材２３６は、操作レバー２２０の操作に関わらず、移動しない。部材２３０，２３２，２３４は、外側部材２３６に対して、軸方向に移動しうる。この移動は、操作レバー２２０の操作により生ずる。この移動により、水形が変化する。
【0052】
第１先端部材２３２と第２先端部材２３４とは互いに連結されているが、互いの軸方向位置が（若干）移動しうる。図示されないが、第１先端部材２３２と第２先端部材２３４とは、軸方向に沿った長穴を介して互いに係合している。この長穴の長さの分だけ、第１先端部材２３２と第２先端部材２３４との間で軸方向の移動が生じうる。この移動を、遊び移動とも称する。ただし、第１先端部材２３２と第２先端部材２３４とは、常に同軸で配置されている。
【0053】
第１先端部材２３２と第２先端部材２３４との間に、圧縮ばね２４０が配置されている（図１３参照）。この圧縮ばね２４０は、第１先端部材２３２と第２先端部材２３４とが軸方向において離れるような付勢力を、常に付与している。この付勢力に抗しうる力を加えない限り、第１先端部材２３２と第２先端部材２３４との間の遊び移動は生じない。すなわち、この付勢力に抗しうる力を加えない限り、第１先端部材２３２及び第２先端部材２３４は一体的に移動する。
【0054】
第２先端部材２３４は、シール部材ＳＬ１を有する。シール部材ＳＬ１は、Ｏリングである。一方、外側部材２３６は、シール部材ＳＬ１が当接しうる当接面２４２を有する。図１３が示すように、当接面２４２は、円錐凹面である。第２先端部材２３４が前方に移動すると、シール部材ＳＬ１が当接面２４２に当接する。この当接により、第１流路ＷＲ１（後述）が、負圧発生部ＮＰ１（後述）よりも下流において閉じられる。シール部材ＳＬ１は、負圧発生部ＮＰ１よりも下流において第１流路ＷＲ１が有する開閉弁ＶＬ１である。
【0055】
軸部材２３０は、シール部材ＳＬ２を有している。外側部材２３６は、シール部材ＳＬ２が当接しうる当接面２５０を有している（図１３参照）。軸部材２３０が前方に移動すると、シール部材ＳＬ２が当接面２５０に当接する。この当接により、第１流路ＷＲ１は、負圧発生部ＮＰ１（後述）よりも上流において閉じられる。この当接により、止水状態が達成される。
【0056】
散水ノズル２００の多段カム機構２２２は、複数（４つ）の状態を取りうる。以下、これらの状態が、第１〜第４状態とされる。軸部材２３０、第１先端部材２３２及び第２先端部材２３４が移動することによって、各状態へと切り替わる。
【0057】
第１状態は、図示されないが、止水状態である。前述の通り、軸部材２３０が前方に移動し、シール部材ＳＬ２が当接面２５０に当接することで、止水状態が達成される。
【0058】
図１３及び図１４の断面図は、第２状態を示す。図１４は、図１３の一部が示された拡大断面図である。この第２状態の水形は、キリである。図１５は、第３状態を示す拡大断面図である。この第３状態の水形は、ストレートである。図１６は、第４状態を示す拡大断面図である。この第４状態の水形は、シャワーである。
【0059】
散水ノズル１００と同様に、この散水ノズル２００でも、操作レバー２２０を押す動作を繰り返すだけで、状態が変化する。換言すれば、操作レバー２２０を押す動作を繰り返すだけで、水形が変化する。操作レバー２２０を押すごとに、第１状態、第２状態、第３状態、第４状態、第１状態、・・・のサイクルが繰り返される。
【0060】
図１４の第２状態では、第３状態及び第４状態に比べて、第１先端部材２３２が前方にある。この第２状態では、シール部材ＳＬ１が当接面２４２に当接しており、この当接により第１流路ＷＲ１が閉じられている。よって、水は、第１流路ＷＲ１から分岐する第２流路ＷＲ２に流れ込み、センター孔Ｈｃから排出される。第２状態では、第１先端部材２３２の先端に形成された傘状部の裏面Ｋ１にセンター孔Ｈｃの開口付近に位置する。このため、裏面Ｋ１に水が当たり、キリ水形が実現する。
【0061】
この第２状態では、負圧発生部ＮＰ１は存在しない。
【0062】
図１５の第３状態では、第１先端部材２３２は、第２状態と第４状態との間に位置する。この第３状態では、シール部材ＳＬ１が当接面２４２に当接しており、この当接により第１流路ＷＲ１が閉じられている。よって、水は、第１流路ＷＲ１から分岐する第２流路ＷＲ２に流れ込み、センター孔Ｈｃから排出される。第３状態では、ストレート水形が実現する。
【0063】
この第３状態でも、負圧発生部ＮＰ１は存在しない。
【0064】
図１６の第４状態では、第１先端部材２３２は、最も後方に位置する。この第４状態では、シール部材ＳＬ１が当接面２４２から離れている。水は、第２流路ＷＲ２には流れず、第１流路ＷＲ１のみを通って、シャワー孔Ｈｓから排出される。第４状態では、シャワー水形が実現する。
【0065】
この第４状態では、第１先端部材２３２と外側部材２３６との位置関係に起因して、細流路ＷＲ１１が生じている。この結果、負圧発生部ＮＰ１が生じる（図１６）。このように、負圧発生部ＮＰ１は、第１部材ＰＴ１と第２部材ＰＴ２との位置関係に起因して生じてもよい。逆に言えば、負圧発生部ＮＰ１は、第１部材ＰＴ１と第２部材ＰＴ２との位置関係によって消滅してもよい。
【0066】
図１４から１６が示すように、散水ノズル２００では、シール部材ＳＬ１が閉じる方向に動くにつれて、細流路ＷＲ１１になりうる部分の第１流路ＷＲ１の断面積が大きくなる。換言すれば、シール部材ＳＬ１が開く方向に動くにつれて、細流路ＷＲ１１になりうる部分の第１流路ＷＲ１の断面積が小さくなる。よって、細流路ＷＲ１１の発生と開閉弁ＶＬ１の開状態とが確実に連携している。加えて、細流路ＷＲ１１の消滅と開閉弁ＶＬ１の閉状態とが確実に連携している。
【0067】
［第３実施形態］図１７は、第３実施形態である散水ノズル３００の斜視図である。図１８は、散水ノズル３００の側面図である。図１９は、散水ノズル３００の正面図である。図２０は、散水ノズル３００の断面図である。
【0068】
散水ノズル３００は、本体３０２、切替操作部３０４、吐水スクリーン３０６及び接続部３０８、を有する。使用時には、本体３０２が把持される。切替操作部３０４は、水形を切り替える。水は、吐水スクリーン３０６から吐出される。接続部３０８には、ホースの一端部に取り付けられたコネクターが接続される。
【0069】
図１９が示すように、吐水スクリーン３０６は、吐出孔として、センター孔Ｈｃと、シャワー孔Ｈｓとを有する。センター孔Ｈｃは、吐水スクリーン３０６の中央に設けられている。シャワー孔Ｈｓは、センター孔Ｈｃの周囲に多数設けられている。センター孔Ｈｃの孔径は、シャワー孔Ｈｓの孔径よりも大きい。
【0070】
切替操作部３０４は、操作レバー３２０と、多段カム機構（図示されず）とを有している。多段カム機構の動作原理は、前述の散水ノズル１００と同じである。
【0071】
この散水ノズル３００でも、第１流路ＷＲ１と第２流路ＷＲ２とが切り替えられ、複数の水形が選択される。図２０が示すように、散水ノズル３００も、負圧発生部ＮＰ１を有する。細流路ＷＲ１１の出口の近傍に、負圧発生部ＮＰ１が形成されている。第２流路ＷＲ２は、負圧発生部ＮＰ１から分岐して、シャワー孔Ｈｓに繋がっている。シール部材ＳＬ１は、負圧発生部ＮＰ１の下流において第１流路ＷＲ１を開閉する開閉弁ＶＬ１である。
【0072】
散水ノズル３００は、空気取り入れ孔３３０を有している。空気取り入れ孔３３０は、負圧発生部ＮＰ１よりも下流において、第２流路ＷＲ２に繋がっている。空気取り入れ孔３３０は、負圧発生部ＮＰ１に吸入される空気ＡＲの増大に寄与する。
【0073】
［第４実施形態］図２１は、第４実施形態である散水ノズル４００の斜視図である。図２２は、散水ノズル４００の側面図である。図２３は、散水ノズル４００の正面図である。図２４は、散水ノズル４００の断面図である。
【0074】
散水ノズル４００は、本体４０２、切替操作部４０４、吐水スクリーン４０６及び接続部４０８、を有する。使用時には、本体４０２が把持される。切替操作部４０４は、水形を切り替える。水は、吐水スクリーン４０６から吐出される。接続部４０８には、ホースの一端部に取り付けられたコネクターが接続される。
【0075】
図２３が示すように、吐水スクリーン４０６は、吐出孔として、センター孔Ｈｃと、シャワー孔Ｈｓとを有する。センター孔Ｈｃは、吐水スクリーン３０６の中央に設けられている。シャワー孔Ｈｓは、センター孔Ｈｃの周囲に多数設けられている。センター孔Ｈｃの孔径は、シャワー孔Ｈｓの孔径よりも大きい。
【0076】
切替操作部４０４は、操作レバー４２０を有する。操作レバー４２０の握り量が大きくなるほど、軸部材４２２は後方に移動する。操作レバー４２０を握らずに離すと、図２４に示されるように、軸部材４２２は最も前方に移動する。
【0077】
この散水ノズル４００でも、第１流路ＷＲ１と第２流路ＷＲ２とが切り替えられ、複数の水形が選択される。図２４が示すように、散水ノズル４００も、負圧発生部ＮＰ１を有する。細流路ＷＲ１１の出口の近傍に、負圧発生部ＮＰ１が形成されている。第２流路ＷＲ２は、負圧発生部ＮＰ１から分岐して、シャワー孔Ｈｓに繋がっている。シール部材ＳＬ１は、負圧発生部ＮＰ１の下流において第１流路ＷＲ１を開閉する開閉弁ＶＬ１である。操作レバー４２０を握ることで、開閉弁ＶＬ１が開く。操作レバー４２０を離すことで、開閉弁ＶＬ１が閉じる。
【0078】
［負圧切替弁効果］以上の通り、上述の各実施形態では、負圧発生部ＮＰ１を有する。負圧発生部ＮＰ１は、第１流路ＷＲ１から第２流路ＷＲ２が分岐する分岐点に位置している。
【0079】
従来の散水ノズルでは、水路の切替は、パッキンによりなされる。つまり、パッキンを利用することで、水路の分岐点において水がどちらに流れるかが、確実に制御されている。これは、水路の切替を確実するために当然のことと考えられてきた。
【0080】
これに対して本発明は、この当然と思われていた技術常識を覆すものである。すなわち、水路の分岐点において、パッキンを用いず、負圧を利用するものである。負圧を利用することで、水路の分岐点が第１流路ＷＲ１と第２流路ＷＲ２との両方に開放されているにも関わらず、水流を確実に第１流路ＷＲ１に導くことができる。負圧発生部ＮＰ１は、弁が無いにも関わらず、切替弁としての役割を果たす。この効果が、負圧切替弁効果とも称される。
【0081】
図７及び図１６が示すように、負圧発生部ＮＰ１よりも下流に位置する上記開閉弁ＶＬ１が開いている場合、水ＷＴは第１流路ＷＲ１を当該開閉弁ＶＬ１に向かって流れ、負圧発生部ＮＰ１では負圧が発生する。この負圧により、水ＷＴが第２流路ＷＲ２に流れ込むことが防止され、水路の切替は確実である。一方、開閉弁ＶＬ１が閉じている場合、水ＷＴは確実に第２流路ＷＲ２に流れる。
【0082】
［操作荷重低減効果、操作性向上効果］水路の分岐点を負圧発生部ＮＰ１とすることで、当該分岐点で従来用いられていたパッキンが不要となる。よって、当該パッキンに起因する摺動荷重が無くなり、操作荷重を低減することができる。よって、散水ノズルの操作性が向上する。もちろん、パッキンが不要とされることは、コストの低下にも繋がる。
【0083】
前述した各実施形態では、操作レバーの操作によって片手で水形の切替が可能である。この構成に、操作荷重を低減する負圧発生部ＮＰ１を適用することで、片手での切替操作がより一層軽快となる。よって、操作性がより一層高まる。
【0084】
散水ノズル１００は、互いの相対移動が可能とされた第１部材ＰＴ１（先端軸部材１３２）と第２部材ＰＴ２（外側部材１３４）とを有している。そして、この相対移動によって、開閉弁ＶＬ１が開状態と閉状態とに切り替わる。よって、単純な機構によって開閉弁ＶＬ１を構成することが可能となる。
【0085】
散水ノズル１００では、第１部材ＰＴ１と第２部材ＰＴ２との相対移動に伴うシール部材ＳＬ１と当接面１４２（第２部材ＰＴ２）との当接により、開閉弁ＶＬ１が閉状態となる。また、散水ノズル１００では、第１部材ＰＴ１と第２部材ＰＴ２との相対移動に伴うシール部材ＳＬ１と当接面１４２（第２部材ＰＴ２）との離間により、開閉弁ＶＬ１が開状態となる。この構成により、開閉弁ＶＬ１が当接及び離間によって構成されているため、開閉弁ＶＬ１の開閉においても、シール部材の摺動は生じない。よって、切替操作がより一層軽快となる。
【0086】
［信頼性向上効果］また、従来技術の上記パッキンは、繰り返しの摺動により劣化する。この劣化は、水流の切替不良を招来しうる。しかし、本発明では、当該パッキンを不要することができるので、当該パッキンの劣化に伴う切替不良とは無縁である。本発明の散水ノズルは、耐久性及び信頼性に優れる。
【0087】
［空気導入効果］更に、この負圧発生部ＮＰ１を利用した構成は、更なる別の効果を奏するすることが判明した。図７及び図１６が示すように、負圧発生部ＮＰ１における負圧により、外部から第２流路ＷＲ２を経由して空気ＡＲが導入される。空気ＡＲは、負圧発生部ＮＰ１を通過する水ＷＴに混入する。この空気ＡＲの混入は、様々な効果を奏しうる。先ず、節水効果が挙げられる。更に、空気ＡＲの混入した水は、洗浄力に優れうる。加えて、空気ＡＲの混入した水では、水当たりの軟らかさが実現しうる。
【0088】
図７及び図１６が示すように、空気ＡＲは第２流路ＷＲ２から導入される。第２流路ＷＲ２は、水ＷＴの水路として利用されるのに加えて、空気ＡＲの取り入れにも利用される。したがって、この空気ＡＲの混入に際して、別途空気孔を設ける必要がない。このように、水形の切替に必要な第１流路ＷＲ１及び第２流路ＷＲ２を設けるだけで、空気ＡＲの導入も可能な構成が実現する。
【0089】
［水抜き効果］本実施形態では、開閉弁ＶＬ１の開閉に関わらず、第２流路ＷＲ２が常に外部に開放されている。特に、開閉弁ＶＬ１が開いている場合、第１流路ＷＲ１及び第２流路ＷＲ２の２つの流路が共に外部に連通した状態となる。よって、使用後の散水ノズルにおいて、ノズル内部に残留した水が排水されやすい。ノズル内部に残留した水が抜けることで、凍結による破損が防止される。
【0090】
［セルフクリーニング効果］上述の通り、負圧発生部ＮＰ１に導入される空気ＡＲは、第２吐出孔Ｈ２から吸い込まれる。このため、第２吐出孔Ｈ２の内面側に付着している砂や藻等の異物が、逆方向に流れる空気ＡＲによって効果的に除去されうる。よって、第２吐出孔Ｈ２の目詰まりが解消しうる。この効果は、散水ノズルの通常の使用において自然に生ずるものであるため、本願においてセルフクリーニング効果とも称される。
【0091】
このセルフクリーニング効果により、吐水スクリーンを外すこと無く、吐水スクリーンの清掃が可能となる。このため、吐水スクリーンを取り外すことができる構造が不要となり、コストダウン及び耐久性向上につながる。例えば、吐水スクリーンを本体と一体の構造とすることも可能である。
【0092】
図７に示す散水ノズル１００では、第１流路ＷＲ１の終端に繋がる第１吐出孔Ｈ１は、センター孔Ｈｃである。また、第２流路ＷＲ２の終端に繋がる第２吐出孔Ｈ２は、シャワー孔Ｈｓである。この実施形態では、第２吐出孔Ｈ２の孔径Ｄ２が、第１吐出孔Ｈ１の孔径Ｄ１よりも小さい。
【0093】
Ｄ２＜Ｄ１とされることで、上述したセルフクリーニング効果が更に高まる。この場合、第２吐出孔Ｈ２の孔径Ｄ２が小さいため、第２吐出孔Ｈ２に異物が溜まりやすく、目詰まりが生じやすい。よって、セルフクリーニング効果がより顕著に奏される。また、この異物は水流により第１吐出孔Ｈ１から外部へと排出されうる。第１吐出孔Ｈ１の孔径Ｄ１が孔径Ｄ２よりも大きいため、異物が排出されやすい。
【0094】
なお、上述の通り、このセルフクリーニング効果は通常の使用において自動的に発現するが、特にクリーニング効果を高めたい場合、バケツ等に溜められた水中で散水ノズルの切替を行うこともできる。この場合、空気ＡＲの代わりに水が吸入されるので、異物の除去効果が更に高まる。
【0095】
図７の散水ノズル１００では、第２吐出孔Ｈ２がシャワー孔Ｈｓである。シャワー孔Ｈｓの孔径は小さい。シャワー孔Ｈｓには砂や藻などの異物が付着しやすい。第２吐出孔Ｈ２がシャワー孔Ｈｓである場合、セルフクリーニング効果がより一層効果的に発揮される。
【0096】
図１６に示す散水ノズル２００では、 第１流路ＷＲ１の終端に繋がる第１吐出孔Ｈ１は、シャワー孔Ｈｓである。また、第２流路ＷＲ２の終端に繋がる第２吐出孔Ｈ２は、センター孔Ｈｃである。この実施形態では、第２吐出孔Ｈ２の孔径Ｄ２が、第１吐出孔Ｈ１の孔径Ｄ１よりも大きい。
【0097】
この場合、孔径Ｄ１が小さい第１吐出孔Ｈ１から、空気が混入された水が吐出される。小さな第１吐出孔Ｈ１から吐出される細い水に空気ＡＲが混ざることで、前述した節水効果が高まる。また、水流による洗浄力が向上しうる。更に、当たりの軟らかな吐水となる。これらの効果は、第１吐出孔Ｈ１がシャワー孔Ｈｓである場合により一層高まる。
【0098】
なお、シャワー孔Ｈｓの孔径は、好ましくは、１．０ｍｍ以下であり、より好ましくは０．５ｍｍ以下であり、より好ましくは０．４ｍｍ以下である。吐水流量が過少となることを防ぐ観点から、シャワー孔Ｈｓの孔径は、０．２ｍｍ以上が好ましく、０．３ｍｍ以上がより好ましく、０．３５ｍｍ以上がより好ましい。センター孔Ｈｃの孔径は、５ｍｍ以上１０ｍｍ以下が好ましい。これらの孔径は、吐水スクリーンの内面（つまり、孔の入口）において測定される。シャワー孔Ｈｓの孔径が小さいほど、前述したセルフクリーニング効果は顕著である。
【0099】
図１６に示される散水ノズル２００では、第１先端部材２３２及び第２先端部材２３４と外側部材２３６とが、互いに相対移動しうる。第１先端部材２３２及び第２先端部材２３４は、第１部材ＰＴ１である。外側部材２３６は、第２部材ＰＴ２である。
【0100】
散水ノズル２００では、図１４及び図１５の局面では、負圧発生部ＮＰ１が形成されていない。これに対して、図１６の局面では、負圧発生部ＮＰ１が形成されている。このように、散水ノズル２００は、互いの相対移動が可能とされた第１部材ＰＴ１（第１先端部材２３２）と第２部材ＰＴ２（外側部材２３６）との間の位置関係に起因して第１流路ＷＲ１の断面積が変動し、この断面積が小さい時にのみ、負圧発生部ＮＰ１が形成される。散水ノズル２００では、第１部材ＰＴ１と第２部材ＰＴ２との間の位置関係によって、第１流路ＷＲ１か第２流路ＷＲ２かの切替がなされると共に、負圧発生部ＮＰ１の有無が決定される。この構成では、所望の水形のときにだけ負圧発生部ＮＰ１を発生させることができる。よって、どの水形を空気入りとするかという選択の自由度が高まる。
【0101】
更に、図１４及び図１５の局面では、細流路ＷＲ１１が存在しないため、圧力損失が少なくなり、充分な流量が確保される。この散水ノズル２００では、孔径が小さい第１吐出孔Ｈ１からの吐水（シャワー水形）の場合に細流路ＷＲ１１及び負圧発生部ＮＰ１が生じ、孔径が大きい第２吐出孔Ｈ２からの吐水（ストレート水形及びキリ水形）の場合には細流路ＷＲ１１が無く、充分な流量が確保される。つまり、より大きな吐出孔から水が出る場合に、流量を多くすることができる。したがって、各孔径に応じた適切な流量が確保されうる。
【0102】
負圧の形成の観点から、細流路ＷＲ１１の断面積は小さいのが好ましい。負圧発生部ＮＰ１の上流側に隣接する細流路ＷＲ１１の断面積Ｓ１は、負圧発生部ＮＰ１及びそれより下流の第１流路ＷＲ１及び第２流路ＷＲ２の断面積を考慮して決定されうる。断面積Ｓ１は、例えば、２２ｍｍ２以下が好ましく、１７ｍｍ２以下がより好ましく、１２ｍｍ２以下が更に好ましい。流量の観点から、断面積Ｓ１は、１０ｍｍ２以上が好ましく、１５ｍｍ２以上がより好ましく、２０ｍｍ２以上が更に好ましい。この断面積Ｓ１は、負圧発生部ＮＰ１と細流路ＷＲ１１との境界（つまり細流路ＷＲ１１の出口）の開口面積と定義される。
【0103】
負圧発生部ＮＰ１の上流側に隣接する細流路ＷＲ１１の断面積がＳ１とされ、負圧発生部ＮＰ１の下流側に隣接する第１流路ＷＲ１の断面積がＳ２とされる。負圧の形成の観点から、Ｓ２／Ｓ１は、１以上５以下が好ましく、１．１以上３以下がより好ましく、１．２以上２以下が更に好ましい。この断面積Ｓ２は、負圧発生部ＮＰ１と第１流路ＷＲ１との境界（つまり第１流路ＷＲ１の入口）の開口面積と定義される。
【0104】
負圧の形成の観点から、負圧発生部ＮＰ１の上流側に隣接する細流路ＷＲ１１と、負圧発生部ＮＰ１の下流側に隣接する第１流路ＷＲ１とは、水流の方向が同一であるのが好ましい。この場合、負圧発生部ＮＰ１の上流側に隣接する細流路ＷＲ１１の水流の方向は、負圧発生部ＮＰ１と細流路ＷＲ１１との境界（つまり細流路ＷＲ１１の出口）における水流の方向とされうる。また、負圧発生部ＮＰ１の下流側に隣接する第１流路ＷＲ１の水流の方向は、負圧発生部ＮＰ１と第１流路ＷＲ１との境界（つまり第１流路ＷＲ１の入口）から５ｍｍ以内の部分における当該第１流路ＷＲ１の延在方向とされうる。
【0105】
先端軸部材１３２及び第１先端部材２３２のような流路制御部材の材質として、金属及び樹脂が挙げられる。材料コスト、生産性、軽量性及び耐腐食性の観点から樹脂が好ましく、成形性も考慮すると熱可塑性樹脂が好ましい。この熱可塑性樹脂として、ＡＢＳ樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリプロピレン樹脂等が挙げられる。強度及び耐久性の観点から、ポリアセタール樹脂がより好ましい。
【0106】
シール部材ＳＬ１が当接する当接面を有する部材の材質として、金属及び樹脂が挙げられる。材料コスト、生産性、軽量性及び耐腐食性の観点から樹脂が好ましく、成形性も考慮すると熱可塑性樹脂が好ましい。この熱可塑性樹脂として、ＡＢＳ樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリプロピレン樹脂等が挙げられる。当接面の寸法精度の観点から、ＡＢＳ樹脂がより好ましい
【0107】
外側部材のうち外部に露出する部材の材質として、金属及び樹脂が挙げられる。材料コスト、生産性、軽量性及び耐腐食性の観点から樹脂が好ましく、成形性も考慮すると熱可塑性樹脂が好ましい。この熱可塑性樹脂として、ＡＢＳ樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリプロピレン樹脂等が挙げられる。外観性の観点から、成形性に優れたＡＢＳ樹脂がより好ましい
【0108】
シール部材ＳＬ１の材質として、エラストマー（ゴムを含む）及び樹脂が例示される。水密性の観点から、エラストマー（ゴムを含む）が好ましい。シール部材ＳＬ１が流路制御部材と別体である場合、コストの観点から、汎用性のあるＯリングが好ましい。
【0109】
本願には、独立形式請求項に係る発明に含まれない他の発明も記載されている。本願の請求項及び実施形態に記載されたそれぞれの形態、部材、構成等は、それぞれが有する作用効果に基づく発明として認識される。
【0110】
上記各実施形態で示されたそれぞれの形態、部材、構成等は、これら実施形態の全ての形態、部材又は構成をそなえなくても、個々に、本願請求項に係る発明をはじめとした、本願記載の全発明に適用されうる。
【産業上の利用可能性】
【0111】
以上説明された散水ノズルは、園芸、清掃、洗車など、あらゆる用途に用いられ得る。
【符号の説明】
【0112】
１００・・・散水ノズル１０２・・・本体
１０４・・・切替操作部
１０６・・・吐水スクリーン
１０８・・・接続部
１２０・・・操作レバー
ＳＬ１・・・シール部材
ＶＬ１・・・開閉弁
ＮＰ１・・・負圧発生部
Ｈ１・・・第１吐出孔
Ｈ２・・・第２吐出孔
Ｈｓ・・・シャワー孔
Ｈｃ・・・センター孔
ＰＴ１・・・第１部材
ＰＴ２・・・第２部材
ＷＲ１・・・第１流路
ＷＲ２・・・第２流路
ＷＴ・・・水
ＡＲ・・・空気