特許 7510715 ウォータージェットノズル及びそれを用いた表面処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-06-26

(45)【発行日】2024-07-04

(54)【発明の名称】ウォータージェットノズル及びそれを用いた表面処理装置

(51)【国際特許分類】

   B26F 3/00 20060101AFI20240627BHJP

   B05B 3/02 20060101ALI20240627BHJP

   B05B 1/18 20060101ALI20240627BHJP

   E01C 23/085 20060101ALI20240627BHJP

   E04G 23/08 20060101ALI20240627BHJP

   B23P 17/00 20060101ALI20240627BHJP

【ＦＩ】

B26F3/00 H

B05B3/02 G

B05B1/18

E01C23/085

E04G23/08 E

B26F3/00 L

B23P17/00 A

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2023040391

(22)【出願日】2023-03-15

【審査請求日】2023-05-09

(73)【特許権者】

【識別番号】593162291

【氏名又は名称】株式会社フタミ

(74)【代理人】

【識別番号】100136847

【弁理士】

【氏名又は名称】▲高▼山 嘉成

(72)【発明者】

【氏名】樋口 幸弘

(72)【発明者】

【氏名】中山 竜一

【審査官】豊島 唯

(56)【参考文献】

【文献】特開２００５－３２９４９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－１８２２６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２２－０６２４８１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２６Ｆ ３／００

Ｂ０５Ｂ ３／０２

Ｂ０５Ｂ １／１８

Ｅ０１Ｃ ２３／０８５

Ｅ０４Ｇ ２３／０８

Ｂ２３Ｐ １７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

供給される高圧水を連通させると共に回転可能に構成された回転軸と、前記回転軸を回転させるための回転手段とを備える表面処理装置における前記回転軸に取付けられるウォータージェットノズルであって、
基台部と、
前記基台部と一体成型されて、前記基台部から三方向に放射状に伸びている三つの横方向通水部と、
前記回転軸に連結され、前記回転軸から供給される前記高圧水を縦方向に通水するための縦方向通水路を有する縦方向通水部とを備え、
前記三つの横方向通水部は、内部に、それぞれ、横方向通水路を有すると共に、各前記横方向通水路に連通する複数の噴射ノズルを有しており、
前記縦方向通水部は、三つの前記横方向通水路と前記縦方向通水路とを連通させるために、横方向に穿孔された三つの通水路を有しており、
三つの前記横方向通水路は、その先端とは逆の前記基台部の側面側から穿孔された水路であり、
穿孔の際に開けられた前記基台部側の孔は、封止手段によって封止されていることを特徴とする、ウォータージェットノズル。

【請求項2】

前記三つの横方向通水路と前記三つの通水路とが合うように、前記縦方向通水部を位置決めするための位置決め部を備えることを特徴とする、請求項１に記載のウォータージェットノズル。

【請求項3】

前記回転中心から各前記噴射ノズルの距離が異なっていることを特徴とする、請求項１に記載のウォータージェットノズル。

【請求項4】

前記複数の噴射ノズルを保護するためのノズル保護部をさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載のウォータージェットノズル。

【請求項5】

隣り合う二つの前記横方向通水路の間隔は、１２０度±１０度であることを特徴とする、請求項１に記載のウォータージェットノズル。

【請求項6】

隣り合う二つの前記横方向通水路の間隔は、１２０度であることを特徴とする、請求項５に記載のウォータージェットノズル。

【請求項7】

供給される高圧水を連通させると共に回転可能に構成された回転軸と、
前記回転軸を回転させるための回転手段と、
前記回転軸に取付けられて回転可能なウォータージェットノズルとを備え、
ウォータージェットノズルは、請求項１に記載の構造を有することを特徴とする、表面処理装置。

【請求項8】

請求項７に記載の表面処理装置を用いて、路面表面を処理することを特徴とする、表面処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、横方向に複数の噴射ノズルを配置しており、回転させて使用されるウォータージェットノズル及びそれを用いた表面処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、横方向に複数の噴射ノズルを配置した横長の一文字型の給水管によるウォータージェットノズル及びそれを用いた表面処理装置として、特許文献１及び２に記載のものが知られている。

【0003】

特許文献１では、横方向に複数のノズル（３）及び（３′）を配置した給水管（２）がウォータージェットノズルとなる（括弧内の符号は、特許文献１における符号を意味する。以下同様。）。特許文献１では、給水管（２）の中心部が、ロータリージョイントを介してハウジング（１）に回転自在に保持されている。回転駆動手段（４）がロータリージョイントの回転軸を回転させることで、給水管（２）が回転するように構成されている。別途の高圧水発生手段からの高圧水をノズル（３）から路面等の表面に噴射することで、剥離、はつり作業を行うことができる。給水管（２）の回転中心（Ｐ）を中心に、左右に、ノズル（３）及びノズル（３′）が一列に配置されており、各ノズル（３）の中心からの半径と、各ノズル（３′）の中心からの半径とは、異なるようなっている。さらに、特許文献１の図５に示されているように、一側面視において、各ノズル（３）及び各ノズル（３′）は、回転軸心方向に対して、それぞれ異なる方向に、１０度ないし３０度の角度（α１）及び（α２）だけ傾斜するように配置されている。

【0004】

特許文献１では、給水管（２）の回転中心（Ｐ）からの左右の各ノズル（３）及び各ノズル（３′）の距離を異ならせることで、回転によって得られる同心円の半径が異なることとなるので、高圧水の噴射を密な状態とすることが可能となる。また、各ノズル（３）及び各ノズル（３′）を、一側面視において、回転軸心に対して傾斜させることで、回転方向に対して、常に斜め方向に、高圧水を噴射させることが可能となる。これにより、表面処理（例えば、路面の剥離や洗浄など）の効率を高めることが可能となる。

【0005】

特許文献２に記載のウォータージェットノズル（１４）は、供給される高圧水を連通させると共に回転可能に構成された回転軸（７ｂ）を有するロータリージョイント（７）と、回転軸（７ｂ）を回転させるためのエアモータ（８）とを備える表面処理装置２０の回転軸７ｂに取付けられる。ウォータージェットノズル（１４）は、回転軸（７ｂ）から供給される高圧水を通すための横長の給水路（１４ｃ）と、給水路（１４ｃ）と連通して、底面で横長方向に配置された複数の噴射ノズル（１４ｄ）とを含む。横長の給水路側を正面とした場合の正面視において、回転軸心に対して、右側の噴射ノズル（１４ｄ）は、外側に傾斜しており、左側の噴射ノズル（１４ｄ）も、外側に傾斜している。このような構成により、端部や中心部分などに、表面処理残しが生じないようにすることができる。

【0006】

特許文献１及び２に記載のように、従来、一般的に、ウォータージェットノズルは、一文字型である場合が多かった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特許第４１３１０６０号公報

【文献】特開2022-62481号公報

【文献】特許第4510502号公報 段落００４３

【文献】特開2004-243460号公報 図１３，段落００４２

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

図１３は、従来のウォータージェットノズルによる路面の表面処理の施工結果の一例を示す写真である。図１３に示すように、従来の一文字型のウォータージェットノズルの場合、回転の中心部などで、表面処理残しが生じてしまうことがあった。

【0009】

それゆえ、本発明は、ウォータージェットによる路面など表面処理において、表面処理残しが生じないようにすることができるウォータージェットノズル及びそれを用いた表面処理装置を提供することを目的とする。

【0010】

なお、特許文献３には、「隣接するノズルホルダ（５３）間の角度は９０度、ノズルホルダ（５３）の数は４つとなる。なお、隣接するノズルホルダ（５３）間の角度は９０度以下であっても良いが、ウォータージェットノズル（２７）の回転が安定するよう、全ての角度が均一になるよう設定する。」との記載がある。しかし、上記課題を解決するために、本発明は、回転中心から複数の噴射ノズルが三方向に放射状に配置する構造となっているので、噴射ノズルを取り付ける横方向通水部の間隔は９０度よりも大きくなっている。したがって、特許文献３からは、本発明を容易に発明することはできない。

【0011】

なお、特許文献４には、「円板状のノズル取付台（１０）の同心円上に３組の噴射ノズル（１３、１４、１５）を等配に設けて噴射ノズル群（１２）とするとともに、ノズル取付台（１０）を回転軸（１１）を介して駆動源（図示せず）に連結し、駆動源の作動時に回転軸（１１）及びノズル取付台（１０）を介して噴射ノズル（１３、１４、１５）を回転させるように構成したものである。この場合、噴射ノズル群（１２）の各噴射ノズル（１３、１４、１５）のノズル径（ａ、ｂ、ｃ）は、ノズル取付台（１０）の回転方向前方側に位置するものから後方側に位置するものにかけて順次大きくなるように設定されている。すなわち、ノズル取付台（１０）の回転方向前方側に位置する噴射ノズル（１３）のノズル径を（ａ）、それに続く噴射ノズル（１４）のノズル径を（ｂ）、それに続くノズル取付台（１０）の回転方向後方側に位置する噴射ノズル（１５）のノズル径を（ｃ）としたときに、ａ＜ｂ＜ｃの関係が成り立つように、各噴射ノズル（１３、１４、１５）のノズル径（ａ、ｂ、ｃ）を設定している。」との記載がある。しかし、特許文献４には、噴射ノズルを取り付ける横方向通水部は存在しない。したがって、特許文献４からは、本発明を容易に発明することはできない。

【課題を解決するための手段】

【0012】

上記課題を解決するために、本発明は、以下の特徴を有する。
本発明は、供給される高圧水を連通させると共に回転可能に構成された回転軸と、回転軸を回転させるための回転手段とを備える表面処理装置における回転軸に取付けられるウォータージェットノズルであって、回転軸から供給される高圧水を、回転中心から三方向に放射状に通水させるための三つの横方向通水路と、三つの横方向通水路に連通する複数の噴射ノズルとを備える。

【0013】

好ましくは、回転軸に連結され、回転軸から供給される高圧水を縦方向に通水するための縦方向通水路を有する縦方向通水部を備えるとよい。
このとき、縦方向通水部は、三つの横方向通水路と縦方向通水路とを連通させるために、横方向に穿孔された三つの通水路を有するとよい。

【0014】

好ましくは、三つの横方向通水路と三つの通水路とが合うように、縦方向通水部を位置決めするための位置決め部を備えるとよい。

【0015】

好ましくは、三つの横方向通水路を内部に有するための基台部と三つの横方向通水部とを備えるとよい。

【0016】

好ましくは、基台部の側面から三つの横方向通水部に向けて、三つの穴を形成することで、三つの横方向通水路が形成されており、基台部の側面部分が封止手段で塞がれているとよい。

【0017】

好ましくは、回転中心から各噴射ノズルの距離が異なっているとよい。

【0018】

好ましくは、複数の噴射ノズルを保護するためのノズル保護部をさらに備えるとよい。

【0019】

好ましくは、隣り合う二つの横方向通水路の間隔は、１２０度±１０度であるとよい。

【0020】

好ましくは、隣り合う二つの横方向通水路の間隔は、１２０度であるとよい。

【0021】

好ましくは、隣り合う二つの横方向通水部の間隔は、１２０度±１０度であるとよい。

【0022】

好ましくは、隣接する二つの横方向通水部の間隔は、１２０度であるとよい。

【0023】

また、本発明は、供給される高圧水を連通させると共に回転可能に構成された回転軸と、回転軸を回転させるための回転手段と、回転軸に取付けられて回転可能なウォータージェットノズルとを備え、ウォータージェットノズルは、上記のいずれかに記載の構造を有する。

【0024】

また、本発明は、上記に記載の表面処理装置を用いて、路面表面を処理することを特徴とする、表面処理方法である。

【発明の効果】

【0025】

本発明によれば、回転中心から三方向に放射状に三つの横方向通水路が形成されているため、バランスが良く、ウォータージェットノズルを安定して回転させることができる。ウォータージェットノズルと回転軸との接続部分への負荷を軽減でき、ウォータージェットノズルの回転数を上げることができる。回転数を上げることで、路面などの表面処理の処理残しが生じないようにできる。

【0026】

縦方向通水部を用いる構造を採用することで、回転軸との接続を確実ならしめることができ、ウォータージェットノズルを安定的に回転させることが可能となる。
また、縦方向通水部に三方向に分かれる通水路を用いることで、縦方向通水路から三つの横方向通水路への連通を簡潔な構造で実現できる。

【0027】

位置決め部を用いれば、縦方向通水路から三つの横方向通水路への連通を確実ならしめることができる。

【0028】

基台部と三つの横方向通水部とを用いれば、横方向通水路を実現し易くなる。

【0029】

基台部の側面から三つの横方向通水部に向けて、三つの穴を形成した上で、基台部の側面部分を封止手段で塞げば、シンプルな製造工程での横方向通水路の製造加工が可能となる。

【0030】

回転中心から各噴射ノズルの距離を異ならせることで、噴射ノズルの描く軌跡が同心円状となる。これにより、全体にまんべんなく表面処理が可能となり、仕上がりが綺麗になる。

【0031】

ノズル保護部を用いれば、礫の衝突による噴射ノズルの劣化を防止できる。

【0032】

隣り合う二つの横方向通水路又は横方向通水部の間隔を１２０度±１０度とするか、１２０度とすることで、ウォータージェットノズルの回転を安定させることが可能となる。

【0033】

このようなウォータージェットノズルを用いた表面処理装置及び表面処理方法によって、処理残しを防止できることになる。

【0034】

本発明のこれら、及び他の目的、特徴、局面、効果は、添付図面と照合して、以下の詳細な説明から一層明らかになるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0035】

【図1】図1は、本発明の一実施形態における表面処理装置２０の概略構成を示す正面である。

【図2】図２は、本発明の一実施形態における表面処理装置２０の概略構成を示す左側面図である。

【図3】図３は、本発明の一実施形態における表面処理装置２０の概略構成を示す平面図である。

【図4】図４は、本発明の一実施形態におけるウォータージェットノズル１４の平面図である。

【図5】図５は、本発明の一実施形態におけるウォータージェットノズル１４の底面図である。

【図6】図６（ａ）は、本発明の一実施形態におけるウォータージェットノズル１４の左側面図である。図６（ｂ）は、ウォータージェットノズル１４における高圧水の流れを示す図である。

【図7】図７（ａ）は、本発明の一実施形態におけるウォータージェットノズル１４における図５のＡ－Ａ線での一部断面図である。図７（ｂ）は、ウォータージェットノズル１４の横方向通水部１４ｄの右側面図である。

【図8】図８は、一実施例におけるウォータージェットノズル１４の分解写真である。

【図9】図９は、一実施例におけるウォータージェットノズル１４の平面写真である。なお、噴射ノズル１６は取り付けられていない状態である。

【図10】図１０は、一実施例におけるウォータージェットノズル１４の斜視写真である。

【図11】図１１は、一実施例におけるウォータージェットノズル１４を表面処理装置２０に取り付け、高圧水を噴射している状態を示す写真である。

【図12】図１２は、一実施例におけるウォータージェットノズル１４を用いて表面処理したときの施工後の写真である。

【図13】図１３は、従来の一文字型のウォータージェットノズルを用いて、施工したときの表面処理残りを示す写真である。

【発明を実施するための形態】

【0036】

（ウォータージェットによる表面処理装置２０の全体構成）
図１ないし図３を参照しながら、ウォータージェットによる表面処理装置２０の全体構成について説明する。

【0037】

表面処理装置２０は、架台１と、自在車輪２と、固定車輪３と、ハンドル４と、高さ調整ハンドル５と、２つのロックハンドル６と、ロータリージョイント７と、エアモータ８と、筐体９と、カバー１０と、連結部１１と、ウォータージェットノズル１４と、バキューム接続口１５とを備える。

【0038】

架台１の前輪は、固定車輪３である。架台１の後輪は、自在車輪２である。ただし、これは、一例であり、両方が自在車輪でもよいし、両方が固定車輪でもよい。架台１には、ハンドル４が取付けられており、使用者は、ハンドル４を持って、表面処理装置２０を施工したい場所に移動させることができる。

【0039】

架台１には、４つの連結部１１が取付けられている。各連結部１１には、Ｌ字状金具１１ａが取付けられている。Ｌ字状金具１１ａに、板状部材を介して、カバー１０が取付けられている。このようにして、架台１に、カバー１０が取付けられる構造となっている。言うまでもないが、カバー１０を架台１に取付ける構造は一例に過ぎず、本発明においては、いかなる取付け構造も採用し得る。

【0040】

カバー１０の上部には、２本の支柱６ａが取付けられている。筐体９は、ロックハンドル６を介して、支柱６ａに上下可能に取付けられる。筐体９は、高さ調整ハンドル５と連結する固定部５ｃと連結している。高さ調整ハンドル５は、ねじ棒５ａと連結している。高さ調整ハンドル５を回転させると、ねじ棒５ａが回転し、左右の支柱５ｂに沿って、固定部５ｃが上下して、筐体９が上下する構造となっている。高さが調整された後、ロックハンドル６を閉じて、筐体９の高さを固定する。なお、筐体９を上下させるための構造はあくまでも一例に過ぎず、本発明においては、いかなる高さ調整構造も採用し得る。

【0041】

筐体９の上部には、ロータリージョイント７が取付けられている。ロータリージョイント７は、高圧水供給口７ａから供給される高圧水を連通する自在継手になっている。ロータリージョイント７は、回転軸７ｂを有しており、回転軸７ｂの内部を高圧水が連通する構造となっている。なお、ロータリージョイント７以外に、スイベルジョイントなどが用いられてもよい。すなわち、ロータリージョイント７の部分は、高圧水を連通させることができる回転軸を有する手段であればいかなる構造であってもよい。

【0042】

回転軸７ｂには、筐体９内部で、プーリー７ｃが取付けられている。筐体９には、エアモータ８が取付けられている。エアモータ８の回転軸（不図示）には、プーリー８ｂが取付けられている。プーリー７ｃとプーリー８ｂとは、タイミングベルトやチェーンなどの伝達手段８ａで連結されている。なお、エアモータ８に供給される空気の入出口については、図示を省略している。かかる伝達機構により、エアモータ８の回転軸が回転すると、ロータリージョイント７の回転軸７ｂが回転する仕組みになっている。なお、本発明において、エアモータ８以外に、電気モータや油圧モータなどの他の回転手段が使用されてもよいことは言うまでもない。

【0043】

なお、回転軸７ｂを回転させるための機構は、あくまでも一例に過ぎず、本発明においては、いかなる回転機構も採用し得る。また、伝達手段は、あくまでも一例に過ぎず、歯車など、他の伝達手段でモータの回転が伝達してもよい。

【0044】

カバー１０の上部には、回転軸７ｂを通す穴が開いている。当該穴に、回転軸７ｂが通される。筐体９の高さを調整することで、回転軸７ｂも上下し、回転軸７ｂに連結するウォータージェットノズル１４が上下する構造となっている。ウォータージェットノズル１４を上下させることで、路面等の表面からのウォータージェットノズル１４の高さを調節することができる。

【0045】

カバー１０の下部外周には、ブラシ１０ａが取付けられている。カバー１０には、バキューム接続口１５が設けられている。バキューム接続口１５に、吸引装置（不図示）が接続されて、剥離物や汚水などが吸引される。ブラシ１０ａを設けることで、剥離物や汚水がカバー１０の回りに拡散するのを防止しつつ、吸引装置（不図示）による吸引を可能としている。

【0046】

以上のような構成を有する表面処理装置２０は、本願出願人が既に、実用化しているもものであり、具体的な構造に本発明が限定されるものではない。

【0047】

本発明は、表面処理装置２０の回転軸７ｂに取付けられるウォータージェットノズル１４の構造に特徴を有するものであり、ウォータージェットノズル１４に対して、高圧水が供給し、かつ、回転可能な回転軸７ｂを回転させるための構造は、特に本発明を限定するものではなく、あらゆる構造を採用できる。

【0048】

以下、ウォータージェットノズル１４の実施形態及び実施例について、説明する。

【0049】

（一実施形態）
図４ないし図７を参照しながら、本発明の一実施形態に係るウォータージェットノズル１４について説明する。

【0050】

ウォータージェットノズル１４は、円柱状の縦方向通水部１４ａと、３つの四角柱状の横方向通水部１４ｂ，１４ｃ，１４ｄと、三角柱状の基台部１４ｅとを備える。ここでは、３つの横方向通水部１４ｂ，１４ｃ，１４ｄと、基台部１４ｅとは、１つの金属の塊から切削して製造されているとしているが、本発明を限定するものではなく、別々の金属の塊から切削されたものが、接合されていてもよい。なお、円柱状の縦方向通水部１４ａ、３つの四角柱状の横方向通水部１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ、及び、三角柱状の基台部１４ｅの具体的な形状は、任意であり、本発明を限定するものではない。

【0051】

ウォータージェットノズル１４は、回転中心１４ｓから、三方向に放射状に複数の噴射ノズル１６が配置されるように、横方向通水部１４ｂ，１４ｃ，１４ｄを設けた構造となっている。
すなわち、横方向通水部１４ｂと１４ｃとの間の角度は、１２０度であり、横方向通水部１４ｃと１４ｄとの間の角度は、１２０度であり、横方向通水部１４ｄと１４ｂとの間の角度は、１２０度である。
なお、安定的に回転することができるのであれば、隣り合う横方向通水路の角度を１２０度としなくてもよく、たとえば、１１５度，１２５度，１２５度のように、多少角度が異なっていても良い。たとえば、隣り合う横方向通水路が１２０度±１０％の範囲の角度であれば、安定的に回転する。
なお、隣り合う横方向通水路の間の角度で特定するのではなく、隣り合う横方向通水部の間の角度で特定してもよい。すなわち、隣り合う横方向通水部の間の角度が１２０度±１０％の範囲の角度であれば、安定的に回転する。

【0052】

回転中心１４ｓは、ロータリージョイント７の回転軸７ｂの中心と一致している。
回転軸７ｂの下端は、雄ネジになっている。縦方向通水部１４ａの上端は、雌ネジ１４ｔになっている。回転軸７ｂの雄ネジと雌ネジ１４ｔとを連結させることで、回転軸７ｂに、ウォータージェットノズル１４が取付けられる構造となっている。
なお、ここで示す回転軸７ｂにウォータージェットノズル１４を取付けるための構造は、あくまでも一例に過ぎず、高圧水が連通可能となるように、回転軸７ｂにウォータージェットノズル１４が取付けられればよく、その他の連結構造を用いてもよいことは、言うまでもない。

【0053】

縦方向通水部１４ａの内部には、縦方向通水路１４ｒが形成されている。縦方向通水路１４ｒの下部には、放射状三方向に横方向の通水路１４ｒ－１，１４ｒ－２，１４ｒ－３が形成されている。
なお、構造によっては、縦方向通水部１４ａを短くするなどして、縦方向通水路１４ｒを構成せずに、回転軸７ｂからの高圧水をいきなり通水路１４ｒ－１，１４ｒ－２，１４ｒ－３及び横方向通水路１４ｆ，１４ｇ，１４ｈに供給することも可能であるので、縦方向通水路１４ｒは、必須の構成ではない。

【0054】

基台部１４ｅの中心には、縦方向通水部１４ａを貫通させて取り付けるための穴が形成されている。図７に示すように、基台部１４ｅの中心の穴に、縦方向通水部１４ａを貫通させて、ボルト及びワッシャなどの締結手段１７を用いて、基台部１４ｅに縦方向通水部１４ａが取り付けられている。

【0055】

通水経路が正確に確保される必要があるので、縦方向通水部１４ａが適切な位置に配置されるよう、基台部１４ｅには、位置決め部１８，１８が設けられており、縦方向通水部１４ａに位置決め部１８，１８に合う面が設けられている。なお、縦方向通水部１４ａの位置決め手段はこれに限られるものではないことは言うまでもない。

【0056】

縦方向通水部１４ａの外周に、密閉手段（たとえば、Ｏリング）１９，１９を取り付けておくことで、縦方向通水部１４ａと基台部１４ｅとの連結部分から高圧水が外部に漏れるのが防止される。

【0057】

なお、縦方向通水部１４ａを基台部１４ｅに貫通させなくても、縦方向通水路１４ｒから、横方向への通水は可能であるから、縦方向通水部１４ａを基台部１４ｅに貫通させるという構造は必須の構造ではない。

【0058】

図７に示すように、基台部１４ｅの側面１４ｋ側から、横方向通水部１４ｄに向けて穴が穿孔されることで、横方向通水路１４ｈが形成される。側面１４ｋ側に形成された穴は、球体や芋ネジ等の封止手段１４ｎで塞がれている。
同じく、基台部１４ｅの側面１４ｊ側から、横方向連通部１４ｃに向けて穴が穿孔されることで、横方向通水路１４ｇが形成され、封止手段１４ｍで塞がれている。
また、基台部１４ｅの側面１４ｉ側から、横方向連通部１４ｂに向けて穴が穿孔されることで、横方向通水路１４ｆが形成され、封止手段１４ｌで塞がれている。
なお、穿孔の仕方や部材の構成によっては、封止手段による封止を行わなくても製造可能であるので、封止手段は必須の構成ではない。

【0059】

横方向通水路１４ｆ，１４ｇ，１４ｈからは、下方に向けて、複数の噴射用通水路１６ａが穿孔されている。各噴射用通水路１６ａの下端には、噴射ノズル１６が設けられている。
なお、噴射用通水路１６ａを介さずに直接噴射ノズルが横方向通水路１４ｆ，１４ｇ，１４ｈに取り付けられる構造も考え得るので、複数の噴射用通水路１６ａは、必須の構成ではない。
すなわち、複数の噴射ノズル１６は、横方向通水路１４ｆ，１４ｇ，１４ｈに連通していればよい。

【0060】

回転中心１４ｓから各噴射ノズル１６の中心までの距離がそれぞれ異なるように、横方向通水部１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ内の横方向通水路１４ｆ，１４ｇ，１４ｈに向けて、下部から、複数の噴射用通水路１６ａが穿孔されている。
すなわち、各噴射ノズル１６によって描かれる軌跡が同心円状になるように、各噴射用通水路１６ａ及び各噴射ノズル１６が配置されている。
なお、回転中心１４ｓから各噴射ノズル１６の中心までの距離の内、一部が同じになっていることが本発明から除外されるものではない。
なお、噴射用通水路１６ａ及び噴射ノズル１６の数は、本発明を限定するものではない。

【0061】

図６（ｂ）に示すように、高圧水は、縦方向通水部１４ａ内の縦方向通水路１４ｒを通って、通水路１４ｒ－１，１４ｒ－２，１４ｒ－３を経て、三方向に分岐して、横方向通水部１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ内の横方向通水路１４ｆ，１４ｇ，１４ｈ、及び、各噴射用通水路１６ａを通って、各噴射ノズル１６から噴射されることとなる。

【0062】

なお、ここでは、各噴射用通水路１６ａは、横方向通水路１４ｈ，１４ｇ，１４ｆから垂直に穿孔されていることとしているが、斜めに穿孔されていてもよい。
また、ここでは、各噴射用通水路１６ａは、一直線に並んで形成されているが、二列以上に並んで形成されていてもよい。
噴射ノズル１６の傾斜角度や配列については、周知のあらゆる構造を採用し得る。

【0063】

横方向通水部１４ｂ，１４ｃ，１４ｄの底面には、それぞれ、ノズル保護部１４ｏ，１４ｐ，１４ｑが取り付けられている。ノズル保護部１４ｏ，１４ｐ，１４ｑは、噴射ノズル１６から噴射される高圧水に対応する部分に穴を有している。ノズル保護部１４ｏ，１４ｐ，１４ｑは、表面処理によって生じる礫が噴射ノズル１６に衝突して、噴射ノズル１６が劣化するのを防止している。
なお、ノズル保護部１４ｏ，１４ｐ，１４ｑは、なくてもよい。

【0064】

このように、本実施形態のウォータージェットノズル１４では、高圧水を回転中心から三方向に送る通水路を備えており、当該通水路から下部に向けて、高圧水を噴射するように、噴射ノズルが取り付けられている。

【0065】

本願出願人による検証の結果、従来の一文字型のウォータージェットノズルと比べて、本実施形態のウォータージェットノズルを用いると、回転が安定することが分かった。
従来の一文字型のウォータージェットノズルの場合、振動が大きく、安定性が低いので、ウォータージェットノズルを接続する部分に負荷がかかり過ぎないように、回転数を制限する必要があった。
しかし、本実施形態のウォータージェットノズルの場合、振動が少なく安定性が高いため、ウォータージェットノズルを接続する部分の負荷が従来の一文字型の場合に比べて小さくなる。そのため、本実施形態のウォータージェットノズルは、回転数を上げて、回転させることが可能となる。
このように回転数を上げた施工が可能となることから、表面を均一に仕上げることが可能となる。

【0066】

本願出願人は、実際に以下に示す実施例を製造して、表面処理施工を行った。以下、実施例とその施工結果について説明する。

【実施例】

【0067】

図８ないし図１１に示すウォータージェットノズル及び表面処理装置を製造した。図８ないし図１１において、図１ないし図７に示した部位と同じ機能を有する部分については、同一の符号を付したので、構造について、詳細説明を省略する。

【0068】

図１１に示すように、噴射ノズル１６から、高圧水が噴射されることとなるが、高圧水が噴射されながら、ウォータージェットノズル１４を回転させて施工を行う。

【0069】

図１２に、本実施例による路面の表面処理後の状態を示す。均一に、表面処理がなされ、処理残りがないことが確認できる。

【0070】

一方、図１３は、従来の一文字型のウォータージェットノズルを用いて路面を表面処理した後の状態を示す。図１３に示されているように、一文字型のウォータージェットノズルの場合、中心部分の周辺に処理残りがあるのが確認できる。

【0071】

このように、本実施例による施工結果から、本発明のウォータージェットノズル１４による施工は、表面処理残りが少ないことが確認できた。

【0072】

以上、本発明を詳細に説明してきたが、前述の説明はあらゆる点において本発明の例示にすぎず、その範囲を限定しようとするものではない。本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもない。本明細書に開示されている発明の構成要件は、それぞれ独立に単独した発明として成立するものとする。各構成要件をあらゆる組み合わせ方法で組み合わせた発明も、本発明に含まれることとする。

【産業上の利用可能性】

【0073】

本発明は、ウォータージェットノズル及びそれを用いた表面処理装置であり、産業上利用可能である。

【符号の説明】

【0074】

２０ 表面処理装置
１ 架台
２ 自在車輪
３ 固定車輪
４ ハンドル
５ 高さ調整ハンドル
５ａ ねじ棒
５ｂ 支柱
５ｃ 固定部
６ ロックハンドル
６ａ 支柱
７ ロータリージョイント
７ａ 高圧水供給口
７ｂ 回転軸
７ｃ プーリー
８ エアモータ
８ａ 伝達手段
８ｂ プーリー
９ 筐体
１０ カバー
１１ 連結部
１１ａ Ｌ字状金具
１４ ウォータージェットノズル
１５ バキューム接続口
１４ａ 縦方向通水部
１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ 横方向通水部
１４ｅ 基台部
１４ｆ，１４ｇ，１４ｈ 横方向通水路
１４ｉ，１４ｊ，１４ｋ 側面
１４ｌ，１４ｍ，１４ｎ 封止手段
１４ｏ，１４ｐ，１４ｑ ノズル保護部
１４ｒ 縦方向通水路
１４ｒ－１，１４ｒ－２，１４ｒ－３ 通水路
１４ｓ 回転中心
１４ｔ 雌ネジ
１６ 噴射ノズル
１６ａ 噴射用通水路
１７ 締結手段
１８ 位置決め部
１９ 密閉手段

【要約】      （修正有）

【課題】ウォータージェットによる路面など表面処理において、表面処理残しが生じないようにすることができるウォータージェットノズル及びそれを用いた表面処理装置を提供する。
【解決手段】表面処理装置における回転軸に取付けられるウォータージェットノズル１４であって、回転軸から供給される高圧水を通水する縦方向通水路１４ｒと、縦方向通水路１４ｒと三つの通水路１４ｒ－１，１４ｒ－２，１４ｒ－３を介して連通しており、回転中心１４ｓから三方向に放射状に通水させるための三つの横方向通水路１４ｆ，１４ｇ，１４ｈと、各横方向通水路１４ｆ，１４ｇ，１４ｈにおいて、下方に向けて形成された複数の噴射用通水路と、各噴射用通水路の下端において取り付けられた複数の噴射ノズル１６とを備える。隣り合う横方向通水路の間隔は１２０度である。
【選択図】図４

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】