特開 2024-93563 噴霧ノズルユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024093563

(43)【公開日】2024-07-09

(54)【発明の名称】噴霧ノズルユニット

(51)【国際特許分類】

   B05B 1/16 20060101AFI20240702BHJP

   B05B 15/00 20180101ALI20240702BHJP

【ＦＩ】

B05B1/16

B05B15/00

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022210035

(22)【出願日】2022-12-27

(71)【出願人】

【識別番号】397002360

【氏名又は名称】ヤマホ工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100130513

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 直也

(74)【代理人】

【識別番号】100074206

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 文二

(74)【代理人】

【識別番号】100130177

【弁理士】

【氏名又は名称】中谷 弥一郎

(72)【発明者】

【氏名】今川 良成

【テーマコード（参考）】

4D073

4F033

【Ｆターム（参考）】

4D073AA04

4D073AA05

4D073BB03

4D073CA20

4D073CB02

4D073CB07

4D073CB15

4F033BA03

4F033BA04

4F033CA13

4F033DA03

4F033EA06

4F033LA10

4F033NA01

(57)【要約】

【課題】回転ヘッドを回転させて噴霧状態を切り替えるタイプの噴霧ノズルユニットにおいて、その回転ヘッドの製作を容易にするとともに、十分なシール性を確保できるようにする。
【解決手段】回転ヘッド３の径方向内側に配される内筒２の外周に、内筒２の流出孔２ｂの出口が形成された底面と、底面の周方向端から内筒２の外周面まで延びる周方向端壁２ｇとを有する凹部２ｄを設け、その凹部２ｄに、凹部２ｄの周方向端壁２ｇに沿う形状の周方向端部を有し、流出孔２ｂと回転ヘッド３の流入ポート３ｂを連通させるバルブ体８を嵌め込んで、そのバルブ体８で回転ヘッド３の内周面との間をシールするようにした。これにより、回転ヘッド３が従来の内周面加工を必要とせず容易に製作できるとともに、回転ヘッド３を回転させたときもバルブ体８が変形しにくく、高いシール性を安定して確保することができる。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

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入路を有する取付部材と、前記取付部材に一端部を接続され、前記液体導入路に連続する液体通路を有する内筒と、前記内筒の他端側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入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、
前記内筒の外周に、前記流出孔の出口が形成された底面を有する凹部が設けられ、前記内筒の凹部に、前記回転ヘッドの内周面と摺接する外側面を有し、前記流出孔と連通して外側面に貫通するバルブ孔が形成されたバルブ体が嵌め込まれており、
前記内筒の凹部は前記底面の周方向端から内筒の外周面まで延びる周方向端壁を有し、前記バルブ体の周方向端部は、前記内筒の凹部の周方向端壁に沿う形状に形成されていることを特徴とする噴霧ノズルユニット。

【請求項2】

前記内筒の凹部の底面が内筒の中心軸周りの円弧面に形成され、前記バルブ体は、前記内筒の凹部の底面に沿う円弧面からなる内側面を有し、前記外側面が前記内側面と同心の円弧面に形成されており、
前記内筒の凹部の底面に、前記流出孔の出口を中心とする環状溝が設けられ、前記環状溝に前記バルブ体を前記回転ヘッドの内周面に向けて径方向に押圧する弾性部材が組み込まれてい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。

【請求項3】

前記内筒の凹部の周方向端壁は、前記内筒の径方向断面において、前記凹部の開口の周方向端から内筒の径方向に延びる仮想直線よりも周方向外側に延びる壁面と、前記凹部の底面の周方向端から内筒の径方向に延びる仮想直線よりも周方向外側に延びる壁面とを有していることを特徴とする請求項２に記載の噴霧ノズルユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

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。

【背景技術】

【0002】

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。

【0003】

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に取り付けられ、噴管から供給される液体を通す液体導入路を有する取付部材と、取付部材に一端部を接続され、液体導入路に連続する液体通路を有する内筒と、内筒の他端側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、回転ヘッドの外周から突出する２つのノズル取付口にそれぞれ取り付けられるノズルとを備えている。その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。

【0004】

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それぞれ貫通する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入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２つ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。

【0005】

ところで、このように噴霧状態を切り替えられるようにした噴霧ノズルユニットでは、通常、回転ヘッドとして樹脂成型品が用いられており、その製作の際には成型後の内周面を真円とする加工が必須となっている。これは、成型したままの回転ヘッドでは、内周面が楕円等、多少なりとも真円から変形した形状となっており、内筒の外周面との間のシール性を確保できないからである。しかし、回転ヘッドの内周面を真円とする加工は、精度よく行うことが難しく、時間もかかるという問題があった。

【0006】

これに対し、特許文献２に記載されている噴霧ノズルユニットでは、内筒の外周に流出孔の出口が形成された底面を有する凹部を設け、その内筒の凹部に、回転ヘッドの内周面と摺接する外側面を有し、流出孔と連通して外側面に貫通するバルブ孔が形成されたバルブ体を嵌め込んで、回転ヘッドが周方向の所定位置あるときに回転ヘッドの流入ポートと内筒の流出孔とがバルブ体のバルブ孔を介して連通するようにしている。そして、そのバルブ体は、軟質の樹脂で形成されて、内筒との間に配されたＯリングで回転ヘッドの内周面に押し付けられており、バルブ体と回転ヘッドとの間で確実なシール性が得られるとされている。したがって、この構成によれば、回転ヘッドの内周面に面倒な加工を行う必要がなく、回転ヘッドを容易に製作できると考えられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特許第６３８３３９２号公報

【特許文献2】特許第４８０１６３６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、上記特許文献２の噴霧ノズルユニットでは、バルブ体が内筒の軸方向から見て（径方向断面において）弓形に形成されており、その両端に近づくほど肉厚が薄くなっているため、回転ヘッドを回転させることによりバルブ体に回転方向の摩擦力が作用したときに、バルブ体の回転方向前側の端部が内筒の底面に押し付けられて変形してしまい、十分なシール性が確保できなくなるおそれがある。

【0009】

そこで、本発明は、回転ヘッドを回転させて噴霧状態を切り替えるタイプの噴霧ノズルユニットにおいて、その回転ヘッドの製作を容易にするとともに、十分なシール性を確保できるようにすることを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記の課題を解決するため、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入路を有する取付部材と、前記取付部材に一端部を接続され、前記液体導入路に連続する液体通路を有する内筒と、前記内筒の他端側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入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、前記内筒の外周に、前記流出孔の出口が形成された底面を有する凹部が設けられ、前記内筒の凹部に、前記回転ヘッドの内周面と摺接する外側面を有し、前記流出孔と連通して外側面に貫通するバルブ孔が形成されたバルブ体が嵌め込まれており、前記内筒の凹部は前記底面の周方向端から内筒の外周面まで延びる周方向端壁を有し、前記バルブ体の周方向端部は、前記内筒の凹部の周方向端壁に沿う形状に形成されている構成（構成１）を採用した。

【0011】

上記構成１の噴霧ノズルユニットでは、内筒の外周に設けた凹部に、内筒の流出孔と回転ヘッドの流入ポートとを連通させるバルブ孔を有し、内筒と回転ヘッドとの間をシールするバルブ体を嵌め込んでいるため、回転ヘッドが従来の内周面加工を必要とせず容易に製作できる。そして、そのバルブ体の周方向端部は、内筒の凹部の周方向端壁に沿う形状に形成され、回転ヘッドの回転に伴ってバルブ体に摩擦力が作用したときも変形しにくいものとなっているので、シール性も十分に確保することができる。

【0012】

上記構成１においては、前記内筒の凹部の底面が内筒の中心軸周りの円弧面に形成され、前記バルブ体は、前記内筒の凹部の底面に沿う円弧面からなる内側面を有し、前記外側面が前記内側面と同心の円弧面に形成されており、前記内筒の凹部の底面に、前記流出孔の出口を中心とする環状溝が設けられ、前記環状溝に前記バルブ体を前記回転ヘッドの内周面に向けて径方向に押圧する弾性部材が組み込まれている構成（構成２）を採用することができる。この構成２を採用すれば、バルブ体の肉厚が均一になり、バルブ体が全体にわたって均等に回転ヘッドの内周面に押し付けられるようになるので、バルブ体と回転ヘッドとの間のシール性をより安定して確保することができる。

【0013】

また、上記構成２において、前記内筒の凹部の周方向端壁は、前記内筒の径方向断面において、前記凹部の開口の周方向端から内筒の径方向に延びる仮想直線よりも周方向外側に延びる壁面と、前記凹部の底面の周方向端から内筒の径方向に延びる仮想直線よりも周方向外側に延びる壁面とを有している構成（構成３）とすれば、回転ヘッドを回転させたときのバルブ体の周方向端部の変形が一層生じにくくなり、シール性をさらに向上させることができる。

【発明の効果】

【0014】

本発明の噴霧ノズルユニットは、上述したように、内筒の外周に設けた凹部に、その凹部の周方向端壁に沿う形状の周方向端部を有し、内筒と回転ヘッドとの間をシールするバルブ体を嵌め込んだものであるから、回転ヘッドが従来の内周面加工を必要とせず容易に製作できるとともに、回転ヘッドを回転させたときもバルブ体が変形しにくく、十分なシール性を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】実施形態の噴霧ノズルユニットの外観斜視図

【図2】図１の噴霧ノズルユニットの縦断正面図

【図3】図２のIII－III線に沿った断面図

【図4】図２の要部を拡大して示す縦断正面図

【図5】図４の内筒の流出孔を横に向けた状態の分解斜視図

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。この噴霧ノズルユニットは、図１乃至図３に示すように、噴管等の液体供給源（図示省略）に取り付けられ、その液体供給源から供給される液体を通す液体導入路１ａを有する取付部材１と、取付部材１に一端のエルボ部２１を接続され、液体導入路１ａと連続する液体通路２ａを有する内筒２と、内筒２の他端側の径方向外側に配される筒状の回転ヘッド３と、回転ヘッド３に取り付けられる３つのノズル４、５、６とを備えている。

【0017】

取付部材１は、内筒２のエルボ部２１の入口側内周に先端側部分を圧入され、液体導入路１ａを形成する筒状のジョイント１１と、ジョイント１１の後端面と当接するパッキン１２と、ジョイント１１の後端部と係合する状態でパッキン１２を内蔵するユニオンナット１３とを備え、そのユニオンナット１３が前記液体供給源の接続口（図示省略）とねじ結合するようになっている。

【0018】

内筒２は、エルボ部２１の出口側に連続する本体部２２の他端側に、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４、５、６へ送り出すための流出孔２ｂがあけられており、その流出孔２ｂよりも他端側の内周に液体通路２ａを塞ぐ蓋２３が嵌め込まれている。また、本体部２２の長手方向中央部の外周には、後述するように回転ヘッド３を抜け止めするための周溝２ｃが設けられている。

【0019】

回転ヘッド３は、一端が開口し他端が閉塞された筒状部材であり、内筒２の本体部２２の周溝２ｃと対応する軸方向位置に、Ｕ字状の抜け止め部材７の一対のアーム７ａがそれぞれ挿入される横孔３ａが設けられている。その抜け止め部材７は、各アーム７ａの中央部が内筒２の周溝２ｃに入り込み、各アーム７ａの先端が回転ヘッド３の横孔３ａの挿入側と反対側の周縁に係合することにより、回転ヘッド３を内筒２に対して回転可能な状態で抜け止めしている。なお、図示は省略するが、抜け止め部材７のアーム７ａどうしを繋いでいるアーム連結部は、回転ヘッド３の２つの横孔３ａのアーム挿入側の開口どうしの間に設けられた周方向溝に嵌まり込むようになっている。

【0020】

また、回転ヘッド３の他端側には、内筒２の流出孔２ｂと同じ軸方向位置付近に、外周から突出する３つの筒状のノズル取付口３１と、内周面から各ノズル取付口３１の内側へ貫通する流入ポート３ｂが設けられている。

【0021】

そして、図４および図５にも示すように、内筒２の本体部２２の他端側の外周には、流出孔２ｂの出口が形成された底面を有する凹部２ｄが設けられ、その凹部２ｄにポリエチレン等の樹脂で形成されたバルブ体８が嵌め込まれている。バルブ体８には内筒２の流出孔２ｂと連通して外側面に貫通するバルブ孔８ａが形成され、回転ヘッド３が周方向の所定位置あるときに、回転ヘッド３の３つの流入ポート３ｂのいずれかと内筒２の流出孔２ｂとがバルブ体８のバルブ孔８ａを介して連通するようになっている。

【0022】

また、内筒２の凹部２ｄの底面には、流出孔２ｂの出口を中心とする環状溝２ｅが設けられ、その環状溝２ｅにバルブ体８を回転ヘッド３の内周面に向けて径方向に押圧する弾性部材としてのＯリング９が組み込まれている。なお、内筒２の外周には、バルブ体８が嵌め込まれる凹部２ｄと同じ軸方向位置に別の２つの凹部２ｆを設けて、回転ヘッド３が回転時に内筒２から受ける摺動抵抗が低減されるようにしている。

【0023】

回転ヘッド３の各ノズル取付口３１に取り付けられるノズル４、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。その一つのノズル４は、ノズル取付口３１の内周に嵌め込まれる三つ切りパッキン４１、フィルタ４２およびパッキン４３と、ノズル取付口３１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４４および緩み止めナット４５と、ユニオンナット４４によってノズル取付口３１に接続されるホルダ４６と、ホルダ４６内に組み込まれるオリフィス板（図示省略）と、ホルダ４６の先端側に固定される噴板４７等で構成されている。他の２つのノズル５、６も同様の構成であるが、噴板５１、６１の噴孔形状等の違いにより噴霧パターンが互いに異なるものとなっている。

【0024】

そして、いずれのノズル４、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３の流入ポート３ｂを介して流れ込んだ液体を噴板４７、５１、６１から噴出するようになっている。

【0025】

なお、この噴霧ノズルユニットでは、前述の内筒２とバルブ体８との間のＯリング９のほかにも、液密シールの必要な箇所にそれぞれＯリングが組み込まれている。

【0026】

また、図４および図５に示すように、内筒２の凹部２ｄは、底面が内筒２の中心軸周りの円弧面に形成され、その底面の周方向両端のそれぞれから内筒２の外周面まで延びる周方向端壁２ｇを有している。その周方向端壁２ｇは、内筒２の径方向断面において、凹部２ｄの開口の周方向端から内筒２の径方向に延びる仮想直線Ｌ１よりも周方向外側に延びる壁面２ｇ１と、凹部２の底面の周方向端から内筒２の径方向に延びる仮想直線Ｌ２よりも周方向外側に延びる壁面２ｇ２とを有している。

【0027】

一方、バルブ体８は、内筒２の凹部２ｄの底面に沿う円弧面からなる内側面を有し、外側面が内側面と同心の円弧面に形成され、周方向端部が内筒２の凹部２ｄの周方向端壁２ｇに沿う形状に形成されており、内筒２の凹部２ｄに隙間なく嵌まり込んでいる。すなわち、バルブ体８は、周方向端面が外側面と内側面の両方と鈍角をなすように形成され、外側面全体で回転ヘッド３の内周面に摺接している。

【0028】

この噴霧ノズルユニットは、上記の構成であり、回転ヘッド３を回転させて回転ヘッド３の流入ポート３ｂと内筒２の流出孔２ｂ（およびバルブ体８のバルブ孔８ａ）の周方向位置関係を変更することにより、液体供給源から液体導入路１ａを通って液体通路２ａに流れ込んだ液体を、３つのノズル４、５、６のいずれか一つから噴射する状態と液体の噴射を止める状態を容易に切り替えることができる。

【0029】

そして、内筒２の外周に設けた凹部２ｄに、内筒２の流出孔２ｂと回転ヘッド３の流入ポート３ｂとを連通させるバルブ孔８ａを有し、内筒２と回転ヘッド３との間をシールするバルブ体８を嵌め込んでいるため、回転ヘッド３は従来のシール性確保のための内周面加工を必要とせず、容易に製作できる。

【0030】

しかも、そのバルブ体８は、外側面と内側面が同心の円弧面に形成されて均一な肉厚となっており、全体にわたってＯリング９で均等に回転ヘッド３の内周面に押し付けられるうえ、周方向端面が外側面と内側面の両方と鈍角をなすように形成されて、内筒２の凹部２ｄに隙間なく嵌まり込み、回転ヘッド３の回転に伴って摩擦力が作用したときも変形しにくいものとなっているので、内筒２との間で高いシール性を安定して確保することができる。

【0031】

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。

【0032】

例えば、バルブ体およびバルブ体が嵌め込まれる内筒の凹部の形状は、実施形態で説明したものに限らず、内筒の凹部が底面の周方向端から内筒の外周面まで延びる周方向端壁を有し、バルブ体の周方向端部が内筒の凹部の周方向端壁に沿う形状に形成されていればよい。

【符号の説明】

【0033】

１ 取付部材
１ａ 液体導入路
２ 内筒
２ａ 液体通路
２ｂ 流出孔
２ｄ 凹部
２ｅ 環状溝
２ｇ 周方向端壁
２ｇ１、２ｇ２ 壁面
３ 回転ヘッド
３ｂ 流入ポート
４、５、６ ノズル
７ 抜け止め部材
８ バルブ体
８ａ バルブ孔
９ Ｏリング（弾性部材）
３１ ノズル取付口
Ｌ１、Ｌ２ 仮想直線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】