(57)【要約】【課題】  部材の磨耗を少なくすること。【解決手段】  このシャワーヘッド１００ではグリップ２内の水が水路口１９からヘッド本体１内に対して斜めに水が噴出し、この水が羽根６に当たり回転子５が回転する。回転子５が回転すると、回転子５の中空軸内に突出している突起９が回転し、一方で棒体８の回転はスライドキー６２により規制されているから、当該棒体８は回転せず、その結果、突起９とカム溝１０の作用により棒体８が前後に出退運動をする。棒体８の先端にはヘッド１５が取り付けてあるから、ユーザは、棒体８と共に出退運動しているヘッド１５を身体の所望部位に押し当ててマッサージを行う。また、羽根６に当たりヘッド本体１内に入った水は、放水蓋４の多数の噴出孔３からシャワー状に噴出する。このシャワーヘッド１００では棒体８のみが出退運動をするので、全体的に磨耗する部位が少なくなる。【選択図】  図１
2010158663.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に流体を噴出する水路口と共に当該流体の出口を有する中空の本体と、
この本体内に配置されると共に複数の羽根を有し且つ中空軸の中空内側にカム突起を有する回転子と、
回転子の一端が本体内に軸支され且つ他端が本体から突出して軸支されると共に前記カム突起が入るカム溝が円周方向に形成された棒体と、
を備えたことを特徴とする流体作動機械。
【請求項２】
更に、前記本体と棒体との間に形成したスライド突起、及び、当該スライド突起が入る軸方向に長いスライド溝又はスライド穴からなるスライド手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の流体作動機械。
【請求項３】
更に、前記本体に設けた軸受は、本体の内側から突出した筒状突起の内側に前記棒体の一端が摺動可能に挿入され、回転子の中空軸の端部と筒状突起の端縁との間にベアリングが配置されることを特徴とする請求項１又は２に記載の流体作動機械。
【請求項４】
前記本体の流体の出口が前記棒体の突出側に向いていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の流体作動機械。
【請求項５】
前記棒体の前記本体から突出した端部にアタッチメントの着脱部を設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の流体作動機械。
【請求項６】
前記本体に流体の導入管を兼ねたグリップを設けたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の流体作動機械。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一つに記載の流体作動機械をヘッドに設け、本体に設けたグリップを通じて前記回転子に水を供給することを特徴とするシャワーヘッド。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれか一つに記載の流体作動機械をヘッドに設け、本体に設けたグリップを通じて前記回転子に対して水を供給すると共に前記出口が水を噴出する噴出孔であることを特徴とするシャワーヘッド。
【請求項９】
請求項１〜６のいずれか一つに記載の流体作動機械の棒体に工具を設け、流体の出口を工具に対して向け得ることを特徴とするエア工具。
【請求項１０】
請求項１〜６のいずれか一つに記載の流体作動機械の棒体に工具を設け、流体の出口管の途中に連結する吸引管を工具に対して向け得ることを特徴とするエア工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エアや水等の流体により出退運動を生じさせる流体作動機械、シャワーヘッド及びエア工具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に示す従来のマッサージ機能がついたシャワーヘッドは、シャワーヘッドの水車室に内設した水車に回転カムを設け、この回転カムに摺接する突起を水車室の内側に形成した構造である。水車は、コイルにより常に付勢してあるが水力により水車が回転すると、回転カムと突起との作用によりマッサージ用可動部が出退運動を行う。湯水は、噴出孔から噴出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平２−４０２５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
解決しようとする問題点は、コイルと水圧によりマッサージ用可動部を出し、回転カムと突起とにより退く動作を行うので、常にコイルにより水車がケーシングに付勢されることになり、接触面での摩擦抵抗が強くなり、水車の回転力が減衰するという点である。また、第二の問題点は、マッサージ用可動部が回転しながら出退動作を行うことになるので、身体に押し当てると肌が捩れたり、髪の毛が絡んだりするという点である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明の流体作動機械は、内部に流体を噴出する水路口と共に当該流体の出口を有する中空の本体と、この本体内に配置されると共に複数の羽根を有し且つ中空軸の中空内側にカム突起を有する回転子と、回転子の一端が本体内に軸支され且つ他端が本体から突出して軸支されると共に前記カム突起が入るカム溝が円周方向に形成された棒体とを備えたことを特徴とする。
【０００６】
また、この発明の流体作動機械は、上記発明において、更に、前記本体と棒体との間に形成したスライド突起、及び、当該スライド突起が入る軸方向に長いスライド溝又はスライド穴からなるスライド手段を備えたことを特徴とする。
【０００７】
また、この発明の流体作動機械は、上記発明において、更に、前記本体に設けた軸受は、本体の内側から突出した筒状突起の内側に前記棒体の一端が摺動可能に挿入され、回転子の中空軸の端部と筒状突起の端縁との間にベアリングが配置されることを特徴とする。
【０００８】
また、この発明の流体作動機械は、上記発明において、前記本体の流体の出口が前記棒体の突出側に向いていることを特徴とする。
【０００９】
また、この発明の流体作動機械は、上記発明において、前記棒体の前記本体から突出した端部にアタッチメントの着脱部を設けたことを特徴とする。
【００１０】
また、この発明の流体作動機械は、上記発明において、前記本体に流体の導入管を兼ねたグリップを設けたことを特徴とする。
【００１１】
また、この発明のシャワーヘッドは、上記流体作動機械をヘッドに設け、本体に設けたグリップを通じて前記回転子に水を供給することを特徴とする。
【００１２】
また、この発明のシャワーヘッドは、上記流体作動機械をヘッドに設け、本体に設けたグリップを通じて前記回転子に対して水を供給すると共に前記出口が水を噴出する噴出孔であることを特徴とする。
【００１３】
また、この発明のエア工具は、上記流体作動機械の棒体に工具を設け、流体の出口を工具に対して向け得ることを特徴とする。
【００１４】
また、この発明のエア工具は、上記流体作動機械の棒体に工具を設け、流体の出口管の途中に連結する吸引管を工具に対して向け得ることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明のシャワーヘッドを示す側面断面図である。
【図２】図１に示したシャワーヘッドの正面断面図である。
【図３】第一軸受付近の拡大断面図である。
【図４】第二軸受付近の拡大断面図である。
【図５】カム曲線を示す説明図である。
【図６】この発明の実施の形態２にかかる工具を示す断面図である。
【図７】別の実施の形態に係るエア工具を示す断面図である。
【図８】別の実施の形態に係るエア工具を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（実施の形態１）
図１は、この発明のシャワーヘッドを示す側面断面図である。図２は、図１に示したシャワーヘッドの正面断面図である。このシャワーヘッド１００は、ヘッド本体１と、このヘッド本体１に連設した水の導入管となるグリップ２と、多数の噴出孔３を有し且つ中央に軸受を有する放水蓋４とを備えている。ヘッド本体１は放水蓋４を取り付けた状態で中空となりその内部に回転子５が設けられる。回転子５は径方向に放射状に複数の羽根６を有し、その中空軸７には棒体８が摺動可能に挿入され、当該棒体８を軸として回転子５が回転する。ヘッド本体１（放水蓋４を含む）、グリップ２、棒体８及び回転子５は樹脂製である。
【００１７】
棒体８の一端はヘッド本体１の内部に設けた第一軸受５０にて摺動可能に軸支され、他端はヘッド本体１の放水蓋４の第二軸受６０にて摺動可能に軸支される。また、棒体８の他端は放水蓋４の第二軸受３０から外に向かって突出している。回転子５の中空軸７には、中心に対して突出する突起９が２つ対向して設けられている。この突起９は、ステンレス製のピンから構成され回転子５の中空軸７の外側からネジ込まれて、その先端が突起９となるように固定されている。一方、前記棒体８には、突起９が入るカム溝１０が形成されている。
【００１８】
このカム溝１０及び突起９からなるカム機構は、図５に示すように、カム曲線の波長が棒体８の半周分となる。即ち、回転子７が１回転することで２周期分となるので、棒体８は２回の出退動作を行うことになる。なお、カム曲線の波長を棒体８の１／４周分にすることで振動数を倍に増やすことができる。
【００１９】
図３は、第一軸受付近の拡大断面図である。第一軸受５０は、ヘッド本体１の内側から突出した筒状突起５１の内側に棒体８の一端５２が摺動可能に挿入される。回転子５の中空軸７の端部５３が筒状突起５１の周囲に被さり、且つ、筒状突起５１の端縁５４、当該棒体８の表面５５、及び回転子５の中空内壁５６（筒状突起５１に被る部分の径が大きくなっており、その大径内面５７と段部５８からなる）により第一軸受５０の収納部５９が形成され、この収納部５９に、ステンレス製の球からなるベアリング７０が配置される。棒体８の一端５２は、筒状突起５１に対して当該棒体８のストローク量よりも深い位置まで挿入される。換言すると、筒状突起５１と棒体８との挿入量は、棒体８の出退運動の最大ストローク量より大きく、棒体８が出退運動しても抜けない程度に挿入される。また、別の観点では、回転子５の中空軸７の端部と筒状突起５１の端縁との間にベアリング７０が配置されることになるので、回転子５に軸方向の力が加わっても回転子５の回転が止まることがない。
【００２０】
図４は、第二軸受付近の拡大断面図である。放水蓋４の周囲には雄ネジ１１が形成されており、この雄ネジ１１をヘッド本体１の開口の内側に形成した雌ネジ１２にねじ込んで取り付けることで、中央の第二軸受６０により棒体８が可動状態で支持される。第二軸受６０には、軸方向に２つのスライド溝６１が対向形成されており、このスライド溝６１に対してスライド可能にスライドキー６２（スライド突起）が緩く嵌め込まれており、且つ、このスライドキー６２は棒体８の溝６３に対しても緩く嵌めこまれている。このスライドキー６２は樹脂製またはステンレス製である。このスライド溝６１とスライドキー６２により回転子５の中空軸７内で棒体８は回転せず（周方向に非可動）、軸方向にのみ可動となる。
【００２１】
なお、前記スライド溝６１とスライドキー６２は、長穴と円柱ピンで代替しても良い。また、スライド溝６１を棒体８側に設けても良い。更に、スライドキー６２は回転子７または棒体８に一体成形しても良い（いずれも図示省略）。
【００２２】
第二軸受６０のスライド溝６１にスライドキー６２を嵌め入れたときの当該スライド溝６１の余りの長さは、棒体８の出退運動のストローク量より長い。第二軸受６０の端縁６４と回転子５の端縁６５との間にはＯリング６６が設けられている。回転子５は出退運動しないので、Ｏリング６６のみで十分である。Ｏリング６６の内径は棒体８の外径より大きく、一定の間隙が生じる程度とする。
【００２３】
棒体８の他端１３は第二軸受６０から突出しており、先端に着脱部となる雌ネジ１４が形成される。この雌ネジ１４部分には、樹脂製のマッサージ用のヘッド１５が螺合される。このヘッド１５は、例えば先端が小さい半球状となった円錐形状であり、マッサージする身体の各部位に適した形状のものに交換可能である。要するに、アタッチメントとしてのマッサージ用のヘッド１５は、当該雌ネジ１４に螺合できる雄ネジ１６を有すれば、様々な形状にすることができる。
【００２４】
このヘッド１５は、最後までねじ込むと後部の端縁１７が第二軸受６０に当接し、棒体８がヘッド本体１内から引っ張られる形となり、そのまま固定される。このようにすれば、棒体８の出退運動は阻止される。また、ヘッド１５を最後までねじ込まなければヘッド１５は自由に出退運動できる。
【００２５】
図２に示すように、ヘッド本体１は中空構造であり、グリップ２側との間には隔壁１８が形成されており、この隔壁１８に対して斜めに１つの水路口１９が設けられている。この水路口１９が斜めに形成されることで、水が羽根６に対してある程度の角度を持って当たり、羽根６を押して回転子５に回転力を与える。水路口１９の径を小さくし、噴射角度をつけることにより大きな力が得られる。なお、水路口１９は複数設けても良い。
【００２６】
前記グリップ２は内部が中空であって且つ分割構造であり、伸長用の部材２０を取り付けることで所定長さのグリップ２となる。これは成形上の問題により分割構造となっているのであり、比較的短いグリップであれば分割構造にしなくても成形可能である。
【００２７】
次に、このシャワーヘッド１００の動作について説明する。このシャワーヘッド１００は、そのグリップ２に水を供給するホース（図示省略）を接続して使用する。グリップ２内に水が充満すると、グリップ２内の圧力が高まり、前記水路口１９からヘッド本体１内に対して斜めに水が噴出する。この水が羽根６に当たり回転子５が回転する。回転子５が回転すると、回転子５の中空軸内に突出している突起９が回転し、一方で棒体８の回転はスライドキー６２により規制されているから、当該棒体８は回転せず、その結果、突起９とカム溝１０の作用により棒体８が前後に出退運動をする。棒体８の先端にはヘッド１５が取り付けてあるから、ユーザは、棒体８と共に出退運動しているヘッド１５を身体の所望部位に押し当ててマッサージを行う。また、羽根６に当たりヘッド本体１内に入った水は、放水蓋４の多数の噴出孔３からシャワー状に噴出する。
【００２８】
また、ヘッド１５を身体に押し当てた場合に、カム溝１０と突起９を介して回転子５に軸方向の力が加わるが、収納部５９に配置したベアリング７０がこれを受けるので、回転子５と筒状突起５１との摩擦が緩和され、回転力の減衰を防止できる。
【００２９】
以上、この発明のシャワーヘッド１００では、例えばシャワーをしながら出退運動するヘッド１５を体に当てることでマッサージを行うことができる。また、棒体８のみが出退運動をするので、全体的に磨耗する部位が少なくなる。よって製品の寿命が長くなる。また、回転子５が、常に筒状突起５１に付勢されている状態にならないため、筒状突起５１との間の摩擦抵抗が極めて少なくできる。更に、棒体８が回転しないので、身体に押し当てても肌が捩れることがないし、髪の毛が絡むこともない。更に、水圧により回転子５を回転させ、この回転力のみを出退動作に変換するので、出退運動が均一な力をもって行われる。
【００３０】
また、ヘッドの出退運動は、供給する水量によって調整できる。また、図５に示したカム溝１０の周期を短くすることで出退運動の回数を増加できる。更に、分割構造の伸長用の部材２０として３０ｃｍ以上のものを用いることで、背中もマッサージできるようになる。
【００３１】
（実施の形態２）
図６は、この発明の実施の形態２にかかるエア工具を示す断面図である。このエア工具２００の基本構造は、実施の形態１のシャワーヘッド１００の内部構造と同じ構造であるが、グリップ２０２がヘッド本体１の側面から裏側に回って配置され、棒体８の他端１３に角柱の砥石２０１が取り付けられている点が異なる。実施の形態１と同じ構造についてはその説明を省略する。このエア工具２００では作動流体はエアとなる。グリップ２０２は、中空部２０３を有し、この中空部２０３はホース２０４を介してエアコンプレッサー（図示省略）に接続されており、エアは、ヘッド本体１から放水蓋４の噴出孔３を通じて砥石２０１に向かって噴出する。この噴出孔３はシャワーヘッドの場合と異なり、一つまたは少数（例えば１０個以下）でも良い。
【００３２】
このエア工具２００は角柱の砥石２０１が出退運動をするので、ワークの角を研磨できる。また、エア工具２００により研磨しているワークに対して常にエアが噴出されるので、砥石２０１により生じた研磨粉を常にパージできる。また、棒体８の他端１３に取り付ける工具は、砥石の他、ヤスリ、金属ブラシ等である。
【００３３】
図７は、別の実施の形態に係るエア工具を示す断面図である。このエア工具２５０では、エアの出口をヘッド本体１の入口（水路口１９）と反対側に設け、パージレバー２５１を引くことでパージエアを噴出するようにしたものである。ヘッド本体１の出口２５２には管２５３が設けてあり、この管２５３は分岐部２５４において分岐している。一方はヘッド本体１の側方にエアを出すように分岐した出口管２５５となり、他方はフレキシブルホース２５７が設けられた噴出管２５６となる。フレキシブルホース２５７の先端は砥石２０１近傍に向け得る。分岐部２５４はパージレバー２５１が設けられ、分岐部２５８には、エアの流れを切り替える弁２５８が設けられている。
【００３４】
パージレバー２５１を引いていない場合にはヘッド本体１の側方にエアを逃がす出口管２５５にエアが通り排出されるが、このパージレバー２５１を引くことにより分岐した噴出管２５６にエアの流れが切り替わり、フレキシブルホース２５７の接続された噴出管２５６にエアが流れる。このフレキシブルホース２５７の先端は砥石２０１の近傍に位置させることができるので、このフレキシブルホース２５７の先端からのエアで砥石２０１の研磨粉をパージできる。
【００３５】
図８は、別の実施の形態に係るエア工具を示す断面図である。この工具２６０では、ヘッド本体１の出口２６２には管２６３が設けてあり、この管２６３は分岐部２６４において分岐している。一方はヘッド本体１の側方にエアを出すように分岐した出口管２６５となり、他方はフレキシブルホース２６７が設けられた吸入管２６６となる。フレキシブルホース２６７の先端は砥石２０１近傍に向け得る。分岐部２６４において吸入管２６６は出口管２６５に対して斜めに接合している。その他の構造は図７のエア工具２５０と同じである。
【００３６】
出口管２６５内をエアが高速で通過すると、負圧によりフレキシブルホース２６７の先端の研磨粉が吸引され、出口管２６５から排出される。出口管２６５には布製のダストバッグ２６８が設けられており、このダストバッグ２６８により研磨粉が捕捉される。
【００３７】
以上、この発明のエア工具２００，２５０，２６０では、エアにより工具を出退運動させることができ、特に角柱（四角柱、三角柱等）の砥石２０１やヤスリ等を棒体８の先端に取り付けることで、ワークの角を加工できる。また、作動流体であるエアをもって工具により発生した研磨粉をパージできる。また、作動流体により研磨粉を吸引できる。
【００３８】
また、流体により出退動作を行う機械として、上記実施の形態１及び２に記載のシャワーヘッド及びエア工具以外にも広く適用可能である。
【符号の説明】
【００３９】
１００  シャワーヘッド
１  ヘッド本体
２  グリップ
３  噴出孔
４  放水蓋
５  回転子
６  羽根
７  中空軸
８  棒体
９  突起
１０  カム溝
１５  ヘッド
１９  水路口
５０  第一軸受
６０  第二軸受
６１  スライド溝
６２  スライドキー
７０  ベアリング
【図７】
2010158663.tif 000003
【図８】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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