(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水などの液体を射出するノズル装置であって、
液体の供給を受ける供給口および該供給口に連通し液体の射出側に開口する２個以上の射出孔が形成されたボディと、該射出孔に対応させて該ボディに配置され該ボディに回転自在に係止する２個以上の回転ノズルと、該回転ノズルの回転を制御する制御部材とを備え、
前記回転ノズルには前記ボディの射出孔に流入する液体をノズル装置の射出側に射出するノズル孔が形成されており、
前記回転ノズルの射出側の先端部における前記ノズル孔の軸は、該回転ノズルの回転軸に対して傾斜しており、
前記制御部材と、前記回転ノズルとの間に、該制御部材の操作により該回転ノズルを回転させる回転制御機構を備えたノズル装置。
【請求項２】
請求項１に記載のノズル装置であって、
前記制御部材として前記ボディの外周部に回転自在に被せられた筒状の回転リングを備えており、
前記回転ノズルは前記射出孔に挿通されて液体の射出側に突出した状態で前記ボディに配置され、
前記回転ノズルは前記ボディの内側で該ボディに回転自在に係止すると共に、前記射出孔から液体の射出側に突き出した該回転ノズルの突出部は、該ボディの液体の射出側において該ボディの外側に回転自在に係止し、
前記回転リングの内周面と該内周面に面する前記回転ノズルの突出部との間に、該回転リングの回転操作により該回転ノズルを回転させる回転制御機構を備えたノズル装置。
【請求項３】
請求項１に記載のノズル装置であって、
前記ボディは前記射出孔および前記供給口が形成されたボディ本体と、前記回転ノズルを挿通させる穴が形成された蓋体とで構成されており、
前記制御部材としてダイヤルがボディの射出側に配置されており、
前記射出孔は円筒状の側壁部を伴って前記ボディ本体の射出側に突出して形成されており、
前記回転ノズルは該回転ノズルのノズル孔に前記射出孔の側壁部を挿入した状態で前記ボディ本体に配置されており、
前記回転ノズルは前記蓋体に形成された穴から前記ボディの射出側に突出しており、
前記回転ノズルの前記ボディ側の端部が、前記ボディ本体に固定された前記蓋体と該ボディ本体に挟まれて、該回転ノズルが該ボディに回転自在に係止しており、
前記ダイヤルと前記回転ノズルの前記蓋体から突出した突出部との間に、該ダイヤルの回転操作により該回転ノズルを回転させる回転制御機構を備えたノズル装置。
【請求項４】
請求項１に記載のノズル装置であって、
前記ボディは前記射出孔および前記供給口が形成されたボディ本体と前記回転ノズルを挿通させる穴が形成された蓋体とで構成されており、
前記制御部材としてレバーが前記ボディの外周部に配置されており、
前記回転ノズルは前記ボディ本体側の端部が前記射出孔に挿入された状態で前記ボディ本体に配置されており、
前記回転ノズルの先端部は前記蓋体に形成された穴から前記ボディの射出側に突出しており、
前記回転ノズルが、前記ボディ本体に固定された前記蓋体と該ボディ本体に挟まれて、該ボディに回転自在に係止しており、
前記レバーと前記回転ノズルの間に、該レバーの向きを変える操作により該回転ノズルを回転させる回転制御機構を備えたノズル装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のノズル装置であって、
前記回転ノズルは、液体の射出口を有する先端部と前記ボディに回転自在に係止する回転ノズル本体から構成され、該先端部のノズル孔は該先端部の軸方向に形成されており、該先端部が回転ノズル本体に対して傾斜して取り付けられているノズル装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のノズル装置であって、
前記回転ノズルは先端部を含めて一体で形成されており、該先端部の軸は該回転ノズルの回転軸と同一であり、該先端部のノズル孔は該回転ノズルの回転軸に対して傾斜して形成されているノズル装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のノズル装置であって、
前記回転制御機構は前記回転ノズルの各々を同時に同じ角度だけ回転させることができるものであり、
前記回転ノズルは、各々の回転ノズルの先端の孔が、同時に、ノズル装置の射出側の中心に対して最も外側に向くように、向きが調整されているノズル装置。
【請求項８】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のノズル装置であって、
前記射出孔に対応させて前記ボディに配置された前記回転ノズルの回転軸は、前記ノズル装置の射出方向の軸に対して、平行であるかまたは２０度以内の角度で射出側に向けて該ノズル装置の射出側の中心から離れる方向に傾斜しているノズル装置。
【請求項９】
請求項８に記載のノズル装置であって、
前記回転ノズルの先端部のノズル孔の軸は、該回転ノズルの回転軸に対して２０度以内の角度で傾斜しているノズル装置。
【請求項１０】
請求項７に記載のノズル装置であって、
前記回転ノズルの回転軸が前記ノズル装置の軸に対して射出側の中心から離れる方向へ傾斜する傾斜角と、該回転ノズルの先端部のノズル孔の軸が該回転ノズルの回転軸に対して傾斜する傾斜角が同一であるノズル装置。
【請求項１１】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のノズル装置であって、
前記射出孔に対応させて前記ボディに配置された前記回転ノズルの回転軸は、前記ノズル装置の射出方向の軸に対して、２０度以内の角度で射出側に向けて該ノズル装置の射出側の中心に近づく方向に傾斜しているノズル装置。
【請求項１２】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のノズル装置であって、
前記ボディに、該ボディの射出側の中央部に開口し、該ボディの内部で前記供給口に連通する中央射出孔が形成されているノズル装置。
【請求項１３】
請求項２に記載のノズル装置であって、
前記回転ノズルは前記ボディ上の射出側で同一円周上に配置されており、
前記回転ノズルの突出部は、前記ボディの側の基部に歯車を備えており、該歯車に面する前記回転リングの内周面には、該歯車と噛みあうリングギアが形成されているノズル装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載のノズル装置であって、
前記回転ノズルの回転軸は前記ノズル装置の軸に対して射出側に向けて該ノズル装置の径方向外方に傾斜しており、
前記回転リングの内周面に形成されるリングギアは、該回転ノズルの回転軸の傾斜角以下の角度で、射出側に向けて該回転リングの外径側に傾斜して形成されているノズル装置。
【請求項１５】
請求項２に記載のノズル装置であって、
前記ボディと前記回転リングの間に、該ボディに該回転リングを回転自在に係止させる係止機構を備えるノズル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はノズル装置に関する。さらに詳しくは水などの液体を射出するノズル装置であって、液体を射出する角度を連続的に変化させることができるノズル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
水などの液体を射出するノズル装置としては、単口でストレートに水を射出する単口ノズルや、多数の微細な孔により水をシャワー状あるいは噴霧状に射出するシャワーノズルが知られている。
単口ノズルは長距離投射用であり、着圧が強く破壊力もあるため広く使用されているが、広がりを持った射出ができない。一方、シャワーノズルは拡散投射用であり、広がりを持った射出ができ、着圧が弱く、洗髪や園芸用に使用されているが、射程は短い。
単口ノズルでも射出口中央のピンの出入りにより射出状態を霧、拡散、シャワー、ジェット等に切り替えることができるものもある。これは単口ノズルとシャワーノズルのそれぞれの特徴を備えており、ジェットでは長射程で狭い範囲への射出ができ、霧、拡散、シャワーでは短射程で広がりのある射出ができるが、長射程で広がりのある射出をすることはできない。
【０００３】
ところで、ノズル装置の主要な用途の一つとして消火作業での使用が挙げられる。消火作業に使用される消火ノズルには、消火活動をする者の安全を確保するため、遠方への放水に適した単口ノズルが使用されてきた。単口ノズルによる放水では着圧が強く破壊力もあるため、多少の障害物を排除して消火ができる利点がある。しかし、単口ノズルでは広がりを持った放水ができない。そのため、消火が必要な面積が広い場合には、消火ノズルの向きを適宜変更しながら消火作業を行う必要があり、消火作業をする者の負担が大きく、消火に要する時間も長くなる。
【０００４】
そこで、遠方への放水が可能で、放水面積も確保できるノズルとして、角度を持たせた複数のノズルから水などの液体を射出することで射出範囲の広がりを持たせることができ、中長距離の射程が得られる、多口ノズルが開発されてきた。
特開２００９−２９１６９９号公報（特許文献１）には、複数のノズル筒体を有する消火用ノズル装置が記載されている。特許文献１に記載の消火用ノズル装置は、中央ノズル筒体の周囲に、先端に向かって中央ノズル筒体から離れる方向に傾斜した周囲ノズル筒体を設けた構造となっている。そのため、単口ノズルに比べて広い面積の消火を行うことができる。
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の消火用ノズル装置では、周囲ノズル筒体の傾斜角は固定されたものであるため放射角は一定であり、消火作業をする位置を変えずに消火する面積に対応させて放水面積を変化させることはできなかった。そのため、従来から、放射角を変化させることのできる多口ノズルが求められていた。
そこで、特開２０１２−１３５４６０号公報（特許文献２）では、多口ノズルを構成する周囲ノズルの傾斜角を変化させることのできる消火用放水ノズル装置が提案されている（特許文献２の図５参照）。
特許文献２に記載された消火用放水ノズル装置では、放水側に向かって互いに開く角度を持つ不動分岐パイプの先端に可動放水パイプをジョイント金具で回動自在に連結した２段構成の周囲ノズルを備えている。そして、角度調整装置のリング部の回転に連動させて可動放水パイプを外側から支える角度調整シャフトを軸方向に移動させることにより、角度調整シャフトが可動放水パイプを支える位置を変化させて、可動放水パイプの傾斜角を変化させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２９１６９９号公報
【特許文献２】特開２０１２−１３５４６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献２に記載の消火用放水ノズル装置は、不動分岐パイプに可動放水パイプをジョイント金具で回動自在に連結する必要があり、構造が複雑なためコスト高となると考えられる。また、可動放水パイプの角度を変更するためには角度調節装置のリング部を胴部のネジ沿いに回転させることにより、可動放水パイプを外側から支える角度調整シャフトを軸方向に移動させる必要がある。そして、特許文献２には、角度調節装置のリング部を回転させるためには強い力が必要とされる旨の記載がある（特許文献２の段落［００１８］参照）。
なぜ、角度調節装置のリング部の回転に強い力を必要とする構成としたのか理由の明示はないが、可動放水パイプにかかる水圧が角度調節装置を放水側と反対側に押す方向に働くと考えられる。よって、角度調節装置のリング部が容易に回転させることができる構成では、水圧によりリング部が回転して可動放水パイプの角度が変わってしまうおそれがあるからであろう。
特許文献２に記載の消火用放水ノズル装置では、上述のとおり、放水角度を変更するためには強い力で角度調整装置のリング部を回転させることが必要となるため、消火作業中に放水角度を変更することは消火作業者にとって大きな負担になると考えられる。
【０００８】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、放射角を変更することができ、構造が単純で放射角の変更が容易なノズル装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本願の発明者は、鋭意研究の結果、構造が単純で放射角の変更が容易なノズル装置として、先端部のノズル孔が回転軸に対して傾斜する複数のノズルを回転させる構成を備えたノズル装置に想到した。そこで、本発明に係るノズル装置は次の手段をとる。
まず、本発明の第１の発明は、水などの液体を射出するノズル装置であって、
液体の供給を受ける供給口および該供給口に連通し液体の射出側に開口する２個以上の射出孔が形成されたボディと、該射出孔に対応させて該ボディに配置され該ボディに回転自在に係止する２個以上の回転ノズルと、該回転ノズルの回転を制御する制御部材とを備え、
前記回転ノズルには前記ボディの射出孔に流入する液体をノズル装置の射出側に射出するノズル孔が形成されており、
前記回転ノズルの射出側の先端部における前記ノズル孔の軸は、該回転ノズルの回転軸に対して傾斜しており、
前記制御部材と、前記回転ノズルとの間に、該制御部材の操作により該回転ノズルを回転させる回転制御機構を備えたノズル装置である。
【００１０】
この第１の発明によれば、制御部材を操作することにより、回転制御機構の働きにより複数の回転ノズルを回転させて回転ノズルの先端部のノズル孔の向きを変えることができ、各々の回転ノズルから射出される液体の射出方向を変えることができる。
そして、各回転ノズルから射出される液体の射出方向が変化するにつれて、各回転ノズルから射出される液体の相対的な方向が変化するため、ノズル装置による液体の射出角度を変化させることが出来る。
そして、放射角の変化は、制御部材の操作により、回転ノズルを回転させることで実現しているので、単純な仕組みで放射角の変更が可能である。
また、回転ノズルの先端で向きを変えられた液体の圧力は、回転ノズルを回転ノズルの軸の方向の射出側に押し出すように働くため、これとほぼ直交する回転ノズルの回転方向には液体の圧力をほとんど受けない。そのため、回転ノズルを回転させるための制御部材の操作は、液体の圧力をほとんど受けないので、液体の圧力が高くても、小さな力で制御部材を操作して液体の放射角を容易に変化させることができる。
【００１１】
次に、本発明の第２の発明は、上記第１の発明に係るノズル装置であって、
前記制御部材として前記ボディの外周部に回転自在に被せられた筒状の回転リングを備えており、
前記回転ノズルは前記射出孔に挿通されて液体の射出側に突出した状態で前記ボディに配置され、
前記回転ノズルは前記ボディの内側で該ボディに回転自在に係止すると共に、前記射出孔から液体の射出側に突き出した該回転ノズルの突出部は、該ボディの液体の射出側において該ボディの外側に回転自在に係止し、
前記回転リングの内周面と該内周面に面する前記回転ノズルの突出部との間に、該回転リングの回転操作により該回転ノズルを回転させる回転制御機構を備えたノズル装置である。
この第２の発明によれば、制御部材である回転リングを回転操作することにより、回転制御機構を介して複数の回転ノズルを回転させることで、ノズル装置による液体の放射角度を変化させることができる。
そして、放射角の変化は、回転リングの回転操作により回転ノズルを回転させることで実現しているので、単純な仕組みで放射角の変更が可能となる。
【００１２】
次に、本発明の第３の発明は、上記第１の発明に係るノズル装置であって、
前記ボディは前記射出孔および前記供給口が形成されたボディ本体と、前記回転ノズルを挿通させる穴が形成された蓋体とで構成されており、
前記制御部材としてダイヤルがボディの射出側に配置されており、
前記射出孔は円筒状の側壁部を伴って前記ボディ本体の射出側に突出して形成されており、
前記回転ノズルは該回転ノズルのノズル孔に前記射出孔の側壁部を挿入した状態で前記ボディ本体に配置されており、
前記回転ノズルは前記蓋体に形成された穴から前記ボディの射出側に突出しており、
前記回転ノズルの前記ボディ側の端部が、前記ボディ本体に固定された前記蓋体と該ボディ本体に挟まれて、該回転ノズルが該ボディに回転自在に係止しており、
前記ダイヤルと前記回転ノズルの前記蓋体から突出した突出部との間に、該ダイヤルの回転操作により該回転ノズルを回転させる回転制御機構を備えたノズル装置である。
この第３の発明によれば、制御部材であるダイヤルを回転操作することにより、回転制御機構介して複数の回転ノズルを回転させることで、ノズル装置による液体の放射角を変化させることができる。
そして、放射角の変化は、ダイヤルの回転操作により回転ノズルを回転させることで実現しているので、単純な仕組みで放射角の変更が可能である。
【００１３】
次に、本発明の第４の発明は、上記第１の発明に係るノズル装置であって、
前記ボディは前記射出孔および前記供給口が形成されたボディ本体と前記回転ノズルを挿通させる穴が形成された蓋体とで構成されており、
前記制御部材としてレバーが前記ボディの外周部に配置されており、
前記回転ノズルは前記ボディ本体側の端部が前記射出孔に挿入された状態で前記ボディ本体に配置されており、
前記回転ノズルの先端部は前記蓋体に形成された穴から前記ボディの射出側に突出しており、
前記回転ノズルが、前記ボディ本体に固定された前記蓋体と該ボディ本体に挟まれて、該ボディに回転自在に係止しており、
前記レバーと前記回転ノズルの間に、該レバーの向きを変える操作により該回転ノズルを回転させる回転制御機構を備えたノズル装置である。
この第４の発明によれば、制御部材であるレバーの向きを変える操作により、回転制御機構を介して複数の回転ノズルを回転させることで、ノズル装置による液体の放射角を変化させることができる。
そして、放射角の変化は、レバーの向きを変える操作により回転ノズルを回転させることで実現しているので、単純な仕組みで放射角の変更が可能である。
【００１４】
次に、本発明の第５の発明は、上記第１の発明ないし第４の発明のいずれかの発明に係るノズル装置であって、
前記回転ノズルは、液体の射出口を有する先端部と前記ボディに回転自在に係止する回転ノズル本体から構成され、該先端部のノズル孔は該先端部の軸方向に形成されており、該先端部が回転ノズル本体に対して傾斜して取り付けられているノズル装置である。
この第５の発明によれば、回転ノズルの先端部の外形を見れば、回転ノズルの先端部のノズル孔の向きが分かるので、回転ノズルの先端部のノズル孔の向きの把握が容易である。
【００１５】
次に、本発明の第６の発明は、上記第１の発明ないし第４の発明のいずれかの発明に係るノズル装置であって、
前記回転ノズルは先端部を含めて一体で形成されており、該先端部の軸は該回転ノズルの回転軸と同一であり、該先端部のノズル孔は該回転ノズルの回転軸に対して傾斜して形成されているノズル装置である。
この第６の発明によれば、回転ノズルは先端部を含めて一体で形成されているので、ノズル装置の部品点数を少なくすることができる。そして、回転ノズルの先端部の軸が回転ノズルの回転軸と同一であるため、制御部材の操作により先端部が振れる事がないので、ノズル装置の取り扱いが容易である。
【００１６】
次に、本発明の第７の発明は、上記第１の発明ないし第４の発明のいずれかの発明に係るノズル装置であって、
前記回転制御機構は前記回転ノズルの各々を同時に同じ角度だけ回転させることができるものであり、
前記回転ノズルは、各々の回転ノズルの先端のノズル孔が、同時に、ノズル装置の射出側の中心に対して最も外側に向くように、向きが調整されているノズル装置である。
この第７の発明によれば、回転ノズルの各々が、同時に同じ角度だけ回転するので、各回転ノズルから液体が放射される方向の相対的な変化が規則的となり、ノズル装置の放射角が規則的に変化するので、放射角の制御が容易である。
【００１７】
次に、本発明の第８の発明は、上記第１の発明ないし第４の発明のいずれかの発明に係るノズル装置であって、
前記射出孔に対応させて前記ボディに配置された前記回転ノズルの回転軸は、前記ノズル装置の射出方向の軸に対して、平行であるかまたは２０度以内の角度で射出側に向けて該ノズル装置の射出側の中心から離れる方向に傾斜しているノズル装置である。
この第８の発明によれば、回転ノズルの回転軸のノズル装置の軸に対する傾斜が小さいので、ノズル装置の外形を小さく抑えることができる。
【００１８】
次に、本発明の第９の発明は、上記第８の発明に係るノズル装置であって、
前記回転ノズルの先端部のノズル孔の軸は、該回転ノズルの回転軸に対して２０度以内の角度で傾斜しているノズル装置である。
この第９の発明によれば、回転ノズルの回転軸がノズル装置の軸に対して傾斜する傾斜角も、回転ノズルの先端部におけるノズル孔の軸が回転ノズルの回転軸に対して傾斜する傾斜角も比較的小さいので、中射程ないし長射程で広がりのある対象物への液体の放射を効果的に行うことができる。
【００１９】
次に、本発明の第１０の発明は、上記第７の発明に係るノズル装置であって、
前記回転ノズルの回転軸が前記ノズル装置の軸に対して射出側の中心から離れる方向へ傾斜する傾斜角と、該回転ノズルの先端部のノズル孔の軸が該回転ノズルの回転軸に対して傾斜する傾斜角が同一であるノズル装置である。
この第１０の発明によれば、各回転ノズルの先端のノズル孔がノズル装置の射出側の中心に対して最も内側を向くとき、各回転ノズルの先端のノズル孔の軸はノズル装置の軸と平行になる。よって、液体を射出する放射角を変更できるだけでなく、ストレートの射出が可能となる。
【００２０】
次に、本発明の第１１の発明は、上記第１の発明ないし第４の発明のいずれかの発明に係るノズル装置であって、
前記射出孔に対応させて前記ボディに配置された前記回転ノズルの回転軸は、前記ノズル装置の射出方向の軸に対して、２０度以内の角度で射出側に向けて該ノズル装置の射出側の中心に近づく方向に傾斜しているノズル装置である。
この第１１の発明によれば、、回転ノズルの回転軸のノズル装置の軸に対する傾斜が小さいので、ノズル装置の外形を小さく抑えることができる。
【００２１】
次に、本発明の第１２の発明は、上記第１の発明ないし第４の発明のいずれかの発明に係るノズル装置であって、
前記ボディに、該ボディの射出側の中央部に開口し、該ボディの内部で前記供給口に連通する中央射出孔が形成されているノズル装置である。
この第１２の発明によれば、液体の射出範囲の中央部分にも液体を射出することができる。
【００２２】
次に、本発明の第１３の発明は、上記第２の発明に係るノズル装置であって、
前記回転ノズルは前記ボディ上の射出側で同一円周上に配置されており、
前記回転ノズルの突出部は、前記ボディの側の基部に歯車を備えており、該歯車に面する前記回転リングの内周面には、該歯車と噛みあうリングギアが形成されているノズル装置である。
この第１３の発明によれば、回転ノズルの突出部の基部に備えられた歯車と回転リングの内周面に形成されたリングギアを噛みあわせることにより、回転リングの回転操作により回転ノズルを回転させている。そして、回転制御機構は歯車とリングギアで構成されており、構造が単純で部品点数が少ないため、取り扱いが容易で、耐久性が高く、メンテナンスが容易である。
【００２３】
次に、本発明の第１４の発明は、上記第１３の発明に係るノズル装置であって、
前記回転ノズルの回転軸は前記ノズル装置の軸に対して射出側に向けて該ノズル装置の径方向外方に傾斜しており、
前記回転リングの内周面に形成されるリングギアは、該回転ノズルの回転軸の傾斜角以下の角度で、射出側に向けて該回転リングの外径側に傾斜して形成されているノズル装置である。
この第１４の発明のよれば、歯車がリングギアに噛みあう時に傾斜する側にリングギアの歯が傾斜しているので、リングギアと歯車とのかみ合わせが良く、歯車の回転が円滑になり、ノズル装置の耐久性が向上する。
【００２４】
次に、本発明の第１５の発明は、上記第２の発明に係るノズル装置であって、
前記ボディと前記回転リングの間に、該ボディに該回転リングを回転自在に係止させる係止機構を備えるノズル装置である。
この第１５の発明によれば、ボディに回転リングを回転自在に係止させる係止機構を備えているので、通常の操作では回転リングがボディから外れることがない。
【発明の効果】
【００２５】
上述の本発明の各発明によれば、次の効果が得られる。
まず、上述の第１の発明によれば、制御部材を操作することにより、回転制御機構の働きにより複数の回転ノズルを回転させて回転ノズルの先端部のノズル孔の向きを変えることができ、各々の回転ノズルから射出される液体の射出方向を変えることができる。
そして、各回転ノズルから射出される液体の射出方向が変化するにつれて、各回転ノズルから射出される液体の相対的な方向が変化するため、ノズル装置による液体の射出角度を変化させることが出来る。
そして、放射角の変化は、制御部材の操作により、回転ノズルを回転させることで実現しているので、単純な仕組みで放射角の変更が可能である。
また、回転ノズルの先端部で向きを変えられた液体の圧力は、回転ノズルを回転ノズルの軸の方向の射出側に押し出すように働くため、これとほぼ直交する回転ノズルの回転方向には液体の圧力をほとんど受けない。そのため、回転ノズルを回転させるための制御部材の操作は、液体の圧力をほとんど受けないので、液体の圧力が高くても、小さな力で制御部材を操作して液体の放射角を容易に変化させることができる。
【００２６】
次に上述の第２の発明によれば、制御部材である回転リングを回転操作することにより、回転制御機構を介して複数の回転ノズルを回転させることで、ノズル装置による液体の放射角を変化させることができる。そして、放射角の変化は、回転リングの回転操作により回転ノズルを回転させることで実現しているので、単純な仕組みで放射角の変更が可能となる。
次に上述の第３の発明によれば、制御部材であるダイヤルを回転操作することにより、回転制御機構を介して複数の回転ノズルを回転させることで、ノズル装置による液体の放射角を変化させることができる。そして、放射角の変化は、ダイヤルの回転操作により回転ノズルを回転させることで実現しているので、単純な仕組みで放射角の変更が可能である。
次に上述の第４の発明によれば、制御部材であるレバーの向きを変える操作により、回転制御機構を介して複数の回転ノズルを回転させることで、ノズル装置による液体の放射角を変化させることができる。そして、放射角の変化は、レバーの向きを変える操作により回転ノズルを回転させることで実現しているので、単純な仕組みで放射角の変更が可能である。
【００２７】
次に上述の第５の発明によれば、回転ノズルの先端部の外形を見れば、回転ノズルの先端部のノズル孔の向きが分かるので、回転ノズルの先端部のノズル孔の向きの把握が容易である。
次に上述の第６の発明によれば、回転ノズルは先端部を含めて一体で形成されているので、ノズル装置の部品点数を少なくすることができる。そして、回転ノズルの先端部の軸が回転ノズルの回転軸と同一であるため、制御部材の操作により回転ノズルの先端部が振れる事がないので、ノズル装置の取り扱いが容易である。
次に上述の第７の発明によれば、ノズル装置の放射角が規則的に変化するので、放射角の制御が容易である。
次に上述の第８の発明によれば、回転ノズルの回転軸のノズル装置の軸に対する傾斜が小さいので、ノズル装置の外形を小さく抑えることができる。
次に上述の第９の発明によれば、中射程ないし長射程で広がりのある対象物への液体の放射を効果的に行うことができる。
次に上述の第１０の発明によれば、液体を射出する放射角を変更できるだけでなく、ストレートの射出が可能となる。
次に上述の第１１の発明によれば、回転ノズルの回転軸のノズル装置の軸に対する傾斜が小さいので、ノズル装置の外形を小さく抑えることができる。
次に上述の第１２の発明によれば、液体の射出範囲の中央部分にも液体を射出することができる。
次に上述の第１３の発明によれば、回転制御機構は歯車とリングギアで構成されており、構造が単純で部品点数が少ないため、取り扱いが容易で、耐久性が高く、メンテナンスが容易である。
次に上述の第１４の発明によれば、リングギアと歯車とのかみ合わせが良く、歯車の回転が円滑になり、ノズル装置の耐久性が向上する。
次に上述の第１５の発明によれば、通常の操作では回転リングがボディから外れることがない。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】実施例１におけるノズル装置の構造を一部断面により示した図である。
【図２】実施例１におけるノズル装置を射出側から見た図である。
【図３】実施例１におけるノズル装置において水を射出する方向の変化を説明する図である。
【図４】本発明のノズル装置の焦点について説明する図である。
【図５】実施例２におけるノズル装置の構造を一部断面により示した図である。
【図６】実施例３におけるノズル装置の構造を一部断面により示した図である。
【図７】実施例４におけるノズル装置の構造を一部断面により示した図である。
【図８】実施例５におけるノズル装置の構造を一部断面により示した図である。
【図９】実施例５のノズル装置による水の放射範囲を示した図である。
【図１０】実施例５のノズル装置において回転ノズルの回転により水の放射範囲が変化する様子を示した図である。
【図１１】実施例６におけるノズル装置の構造を一部断面により示した図である。
【図１２】回転制御機構にタイミングベルトを用いる例を示した図である。
【図１３】回転制御機構に補助歯車を用いる例を示した図である。
【図１４】実施例７におけるノズル装置の構造を一部断面により示した図である。
【図１５】実施例７におけるノズル装置を射出側から見た図である。
【図１６】実施例７におけるノズル装置の側面図である。
【図１７】実施例８におけるノズル装置の構造を一部断面により示した図である。
【図１８】実施例８におけるノズル装置を射出側から見た図である。
【図１９】実施例８におけるノズル装置の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明を実施するための形態について実施例にしたがって説明する。
【実施例１】
【００３０】
［ノズル装置の構成］
図１に本発明の実施例１におけるノズル装置１０の構造を一部断面により示す。ノズル装置１０は消火用に使用される多口ノズルであって、ボディ１２と回転ノズル２０と回転リング３０を備えている。回転リング３０が本発明の制御部材に該当する。
ボディ１２は円筒状で外径が同一であるノズル保持部１４と給水管接続部１６を螺合により一体化させた中空の部材である。ノズル装置１０では、ボディ１２の軸はノズル装置１０の軸と一致し、ボディ１２の径方向はノズル装置１０の径方向と同じである。このノズル装置１０の軸方向で、ノズル保持部１４の側を射出側、給水管接続部１６の側を給水側、給水管接続部１６からノズル保持部１４に向かう方向を射出方向と呼ぶ。
図２にノズル装置１０を射出側から見た図を示す。図２のＡ−Ａ位置における断面が図１であり、図１では、後方の回転ノズル２０等は図示を省略している。
給水管接続部１６には給水管を螺合により接続するための雌ねじが形成された給水口１７が形成されている。ノズル保持部１４には中央部に中央射出孔１９が形成されている。そして、中央射出孔１９の周囲には中央射出孔１９と同芯の円周上に等間隔で４つの射出孔１８が形成されており、各射出孔１８はボディ１２の内部の中空部分を介して給水口１７に連通している。
【００３１】
この４つの射出孔１８にはそれぞれに中空の回転ノズル２０が回転自在に挿通されており、射出孔１８に内接する回転ノズル２０の基端部２３の軸ｙは回転ノズル２０の回転軸となる。そして、軸ｙはノズル装置１０の軸ｘに対して射出側に向けてノズル装置１０の径方向外方に傾斜しており、軸ｙの軸ｘに対する傾斜角は３度である。この、回転ノズル２０の軸ｙがノズル装置１０の軸ｘに対してノズル装置１０の径方向外方に傾斜する傾斜角を、本発明ではノズル軸傾斜角と呼んでおり、ノズル装置１０ではノズル軸傾斜角は３度である。
中央射出孔１９の軸はノズル装置１０の軸ｘと平行であり、中央射出孔１９はそのまま射出口として使用される。なお、中央射出孔１９は省略しても良い。
【００３２】
回転ノズル２０は中央にノズル孔２９が形成された中空の部材であり、射出孔１８に内接する基端部２３と射出孔１８から水の射出側に突き出した突出部２５からなる。基端部２３の給水側の端部には外径が射出孔１８の給水側の内径よりも大きな鍔状の座部２２が形成されており、回転ノズル２０は座部２２により射出孔１８の給水側の端部でノズル保持部１４に回転自在に係止している。そして、回転ノズル２０の突出部２５のボディ１２側の基部２４の外周部には、歯車２８が装着されている。そして、歯車２８と前述の座部２２により、回転ノズル２０が射出孔１８から抜け落ちるのが防止されており、回転ノズル２０がボディ１２に回転自在に係止している。
【００３３】
そして、回転ノズル２０の突出部２５の、基部２４よりも射出側に突き出した先端部２６は、螺合により基部２４に固定されており、先端部２６の軸ｚは基端部２３の軸ｙに対して傾斜しており、傾斜角は３度である。そして、基端部２３の中央のノズル孔２９は基端部２３の軸方向に形成されており、先端部２６の中央のノズル孔２９は先端部２６の軸方向に形成されているので、回転ノズル２０はノズル孔２９が回転軸に対して先端で３度傾斜する。この回転ノズル２０の基端部２３の軸ｙに対する先端部２６のノズル孔２９の軸ｚの傾斜角をノズル孔傾斜角と呼び、ノズル装置１０では、ノズル孔傾斜角は３度である。回転ノズル２０の先端部２６以外の部分は一体で形成されており、先端部２６以外の一体で形成された部分が本発明の回転ノズル本体に該当する。
なお、回転ノズル２０の基部２４に装着される歯車２８及び先端部２６はノズル保持部１４の外径から外にはみ出さない大きさで形成されている。
【００３４】
回転リング３０は円筒状の部材であって、ボディ１２の外側に回転自在に被せられている。そして、回転ノズル２０の基部２４に装着した歯車２８に面する回転リング３０の内周面には、歯車２８と噛み合うリングギア３２が形成されている。この歯車２８とリングギア３２が本発明の回転制御機構に該当する。
リングギア３２の内径はボディ１２の外径よりも小さく設定されている。そして、回転リング３０のリングギア３２が形成される部位とその近くの部位はギア外周部３４として、強度を確保し持ちやすくするために、回転リング３０の他の部位よりも肉厚に形成されている。
【００３５】
［ノズル装置の組み立て方］
次に、ノズル装置１０の詳細な構成及びその組み立て方について説明する。
まず、ノズル保持部１４の給水側から、回転ノズル２０の突出部２５を射出孔１８に通す。次に、射出孔１８の射出側に突き出した回転ノズル２０の突出部２５の基部２４に芯が中空とされた歯車２８を通す。そして、回転ノズル２０の座部２２が射出孔１８の給水側の端部でノズル保持部１４にほぼ係止する位置で、歯車２８の歯の谷の部分に設けられ歯車２８の芯の中空に達するねじ穴に、雄ねじの形成されたビスをねじ込み歯車２８を回転ノズル２０の基部２４に固定する。歯車２８のねじ穴および固定用の雄ねじは図示を省略している。
なお、歯車２８は、回転ノズル２０の軸方向に少し遊びが生じる位置で基部２４に固定すると回転ノズル２０の回転が軽くなる。
【００３６】
次に、回転ノズル２０の基部２４に先端部２６を取り付ける。回転ノズル２０の基部２４の先端には、回転ノズル２０の基端部２３の軸ｙに対して先端部２６を取り付ける角度である３度の傾斜を有する雌ねじが形成されている。そして、回転ノズル２０の先端部２６の、回転ノズル２０の基部２４に取り付ける側には先端部２６の軸方向に雄ねじが形成されている。そして、先端部２６の雄ねじ部分を基部２４の雌ねじ部分に螺合させることにより、回転ノズル２０の基部２４に先端部２６を取り付ける。
なお、先端部２６の軸方向中央部の外形は６角柱に形成されており、６角柱部分の２面には、先端部２６の中央のノズル孔２９に貫通する空気孔２７が設けられている。
そして、ノズル保持部１４と給水管接続部１６を螺合により一体化させる。これにより、ボディ１２に回転ノズル２０が取り付けられた状態となる。
【００３７】
次に、全ての回転ノズル２０の先端部２６が、それぞれノズル装置１０の径方向外方を向くように回転ノズルの回転位置を調節する。そして、回転リング３０のリングギア３２が形成された側を射出側に向けて、回転リング３０をボディ１２の射出側からボディ１２に被せ、回転リング３０のリングギア３２を回転ノズル２０の基部２４に装着された歯車２８に噛みあわせる。図２では、リングギア３２と４つの歯車２８が上述の噛み合わせ状態となっている。なお、図２では空気孔２７の記載は省略している。
そして、図示では省略しているが、ボディ１２の外周面に微少な突起を設け、回転リング３０の内周面に周溝を設けて、突起を周溝に嵌め合わせることにより、回転リング３０をボディ１２に対して回転自在に係止させている。
【００３８】
ところで、ノズル装置１０の構成部品は、ボディ１２と回転リング３０はポリアセタールで製作し、回転ノズル２０の基端部２３、先端部２６、及び回転ノズル２０に装着する歯車２８は真ちゅうで製作しているが、各構成部品の素材はこれに限定されない。ノズル装置１０の全ての構成部品をポリアセタール等の樹脂で製作しても良いし、全ての構成部品を真ちゅうや鉄などの金属で製作しても良い。樹脂製とすれば軽量となり、錆や焼き付きを防ぐことができ、金属製とすれば、強度が向上する。
【００３９】
［放射角の変化について］
図３は実施例１におけるノズル装置１０において水を射出する方向の変化を説明する図である。空気孔２７は記載を省略している。回転ノズル２０に装着されたそれぞれの歯車２８の歯の数は同一であり、回転リング３０の回転に合わせて各回転ノズル２０は同じ角度だけ回転する。図３の矢印ａは図２の組み立て位置における各回転ノズル２０の先端部２６のノズル孔の軸ｚの向きを示しており、矢印ｂは、回転リング３０を回転させて回転ノズル２０の向きを１８０度変えたときの回転ノズル２０の先端部２６のノズル孔の軸ｚの向きを示している。矢印ｃは中央射出孔１９の向きを示しており、これは一定である。  ノズル装置１０では、回転ノズル２０の基端部２３の軸ｙのノズル装置１０の軸ｘに対する傾斜と、先端部２６のノズル孔の軸ｚの基端部２３の軸ｙに対する傾斜を同一の３度としている。そのため、組み立て位置から１８０度向きを変えて先端部２６がもっとも内側を向くときには、各回転ノズル２０の先端部２６は互いに平行となる。そして、さらに回転リング３０を回転させると、各回転ノズル２０の先端部２６は図３の矢印ａの向きに戻る。なお、この回転リング３０はエンドレスで周方向のどちら向きにも回転させることができる。
【００４０】
［発明の効果］
実施例１のノズル装置１０では、回転リング３０の回転に応じて、各回転ノズル２０の先端部２６のノズル孔の向きは、図３の矢印ａの向きから矢印ｂの向きに連続的に変化する。よって、ノズル装置１０によれば、回転ノズル２０の先端部２６から射出される水の放射角を連続的に変化させることができる。そこで、消火作業においては、回転リング３０の回転により、消火範囲に対応させて放水範囲をほぼ同心円で増減させて調整することができる。また、消火のために障害物を排除する必要があるときは、先端部２６の向きを図３の矢印ｂの方向に揃えて放水による着圧を高めることができ、単口ノズルのように使用することができる。
そして、上述のとおり、ノズル装置１０の放射角を変化させる機構は、先端部２６のノズル孔２９の軸ｚが基端部２３の軸ｙに対して傾斜した回転ノズル２０を、回転リング３０のリングギア３２で回転させるという単純な構造である。よって、ノズル装置１０は少ない部品点数で構成することができ、取り扱いが容易であり、耐久性、メンテナンス性に優れている。
また、回転ノズル２０の先端部２６で向きを変えられる水の圧力は、回転ノズル２０を回転ノズル２０の回転軸である軸ｙの方向の射出側に押し出すように働くため、これとほぼ直交する回転リング３０の回転方向には水の圧力をほとんど受けない。よって、射出する水の圧力が高くても、小さな力で回転リング３０を回転させて水の放射角を容易に変化させることができる。
【００４１】
［焦点について］
次に、本発明のノズル装置の焦点について説明する。本発明のノズル装置では、前述のノズル軸傾斜角よりも、前述のノズル孔傾斜角の方が大きい場合には、回転ノズルから射出された水が所定の距離で一点に集まる特徴がある。この水が集まる点をノズル装置の焦点と呼ぶ。角度の差が大きいほど焦点距離は短くなり、角度の差が小さいほど焦点距離は長くなる。この特徴を利用して、所定の距離で回転ノズルから射出される水を一点に集中させることもできる。
図４に示したノズル装置１０ａでは、回転ノズル２０ａのノズル軸傾斜角は実施例１のノズル装置１０と同じ３度であるが、回転ノズル２０ａのノズル孔傾斜角は８度に設定されており、ノズル軸傾斜角よりもノズル孔傾斜角の方が大きい。そこで、回転ノズル２０ａの先端部２６ａが最も内側を向く時は、回転ノズル２０ａから射出される水の方向は図４の矢印ｂで示す方向となり、各回転ノズル２０ａから射出される水は、所定の距離で一点に集中する。
【００４２】
ここで、回転ノズル２０ａの先端部２６ａが焦点を向く時以外にも、焦点を向く前後の回転位置で、回転ノズル２０ａの先端部２６ａが平面視でノズル装置１０ａの径方向内方を向くときがある。このときは平面視では、所定の距離で回転ノズル２０ａの先端部２６ａから射出された水は交差するが、３次元で見れば交差はせず、各回転ノズル２０ａの先端部２６ａから射出された水は所定の距離までは互いに接近し、その先は互いに離れていく。よって、焦点を超えた距離で水を拡散させることも可能である。
なお、ノズル軸傾斜角がノズル孔傾斜角よりも大きい場合には、水は放射角を変えて拡散するのみで焦点は現れない。
【実施例２】
【００４３】
図５に本発明の実施例２におけるノズル装置１０ｂの構成を一部断面表示により示す。ノズル装置１０ｂでは、ノズル装置１０と同様に、同一円周上に４つの回転ノズル２０ｂが配置されている。図５では、後方の回転ノズル２０ｂ等は記載を省略している。ノズル装置１０ｂでは、ボディ１２ｂのノズル保持部１４ｂに形成する射出孔１８ｂを給水側に広がる円錐状とし、射出孔１８ｂに内接する回転ノズル２０ｂの基端部２３ｂも同様に給水側に広がる中空の円錐状としている。基端部２３ｂの給水側の端に座部は無い。ノズル装置１０ｂの他の部分の構成は実施例１のノズル装置１０と同様であるので、同一又は対応する符号を付して説明を省略する。
ノズル装置１０ｂによれば回転ノズル２０ｂの径が給水側に広がっているので、回転ノズル２０ｂへの水の供給を円滑に行うことができる。また、射出孔１８ｂに内接する回転ノズル２０ｂの基端部２３ｂが円錐形状なので、基端部２３ｂで回転ノズル２０ｂが射出孔１８ｂに系止するため、回転ノズル２０ｂに抜け止めのための座部は不要となる。そして、ノズル装置１０ｂは構造が単純で、放射角の変更が容易である。
【実施例３】
【００４４】
図６に本発明の実施例３におけるノズル装置１０ｃの構成を一部断面表示により示す。ノズル装置１０ｃでは、ノズル装置１０と同様に同一円周上に４つの回転ノズル２０ｃが配置されている。図６では、後方の回転ノズル２０ｃ等は記載を省略している。
実施例１のノズル装置１０では射出孔１８の軸をノズル装置１０の軸に対して射出側に向けてノズル装置１０の径方向外方に３度傾斜させていたが、実施例３のノズル装置１０ｃでは、ボディ１２ｃのノズル保持部１４ｃに形成する射出孔１８ｃの軸をノズル装置１０ｃの軸と平行としている。そして、射出孔１８ｃに回転自在に挿通される回転ノズル２０ｃの基端部２３ｃの回転軸となる軸ｙもノズル装置１０ｃの軸ｘと平行であり、ノズル軸傾斜角は零度である。そのため、回転ノズル２０ｃの突出部２５ｃの基部２４ｃに装着される歯車２８ｃも傾斜が無くなり、歯車２８ｃの歯幅方向が回転リング３０のリングギア３２の歯幅方向と同一となる。
【００４５】
そして、回転ノズル２０ｃの先端部２６ｃは、回転ノズル２０ｃの基部２４ｃに対して５度の傾斜で取り付けられており、先端部２６ｃの中央のノズル孔２９ｃは先端部２６ｃの軸方向に形成されているので、ノズル孔傾斜角は５度である。ノズル保持部１４ｃには中央射出孔は形成されていない。ノズル装置１０ｃの他の部分の構成は実施例１のノズル装置１０と同様であるので、同一又は対応する符号を付して説明を省略する。
【００４６】
ノズル装置１０ｃでは、ボディ１２ｃのノズル保持部１４ｃに形成する射出孔１８ｃの軸がノズル装置１０ｃの軸ｘと平行なので、射出孔１８ｃの形成が容易である。また、歯車２８ｃの歯幅方向が回転リング３０のリングギア３２の歯幅方向と同一となるので、歯車２８ｃとリングギア３２のかみ合わせが良く、歯車２８ｃの回転が円滑になり、ノズル装置１０ｃの耐久性が向上する。そして、ノズル装置１０ｃは構造が単純で、放射角の変更が容易である。
【実施例４】
【００４７】
本発明に係るノズル装置では、射出孔の軸をノズル装置の軸に対して、水の射出側に向けてノズル装置の径方向内方に傾斜させても良い。図７に本発明の実施例４におけるノズル装置１０ｄの構成を一部断面表示により示す。ノズル装置１０ｄでは、ノズル装置１０と同様に同一円周上に４つの回転ノズル２０ｄが配置されている。図７では、後方の回転ノズル２０ｄ等は記載を省略している。ノズル装置１０ｄでは、射出孔１８ｄの軸をノズル装置１０ｄの軸に対して、水の射出側に向けてノズル装置１０ｄの径方向内方に２度傾斜させており、ノズル軸傾斜角で表現すればマイナス２度である。回転ノズル２０ｄの先端部２６ｄは回転ノズル２０ｄの基部２４ｄに対して５度の傾斜で取り付けられており、先端部２６ｄの中央のノズル孔は先端部２６ｄの軸方向に形成されているので、ノズル孔傾斜角は５度である。
そして、回転ノズル２０ｄの座部２２ｄは、射出孔１８ｄに挿入する時にノズル保持部１４ｄの内周壁に干渉するの避けるため、外径を小さめに形成している。そして、ノズル保持部１４ｄには中央射出孔は形成されていない。先端部２６ｄの空気孔は記載を省略している。ノズル装置１０ｄの他の部分の構成は実施例１のノズル装置１０と同様であるので、同一又は対応する符号を付して説明を省略する。
【００４８】
図７の矢印ａは、各回転ノズル２０ｄの先端部２６ｄの先が、ノズル装置１０ｄの径方向で最も外方に来たときの先端部２６ｄのノズル孔の向きを示しており、図７の矢印ｂは、回転リング３０を回転させて回転ノズル２０ｄの向きを１８０度変えたときの先端部２６ｄのノズル孔の向きを示している。ノズル装置１０ｄでは、矢印ａは外側へ３度の傾斜となり、矢印ｂは内側へ７度の傾斜となる。
そして、回転リング３０を回転させるとリングギア３２と歯車２８ｄのかみ合わせにより、先端部２６ｄから射出される水の向きが矢印ａの向きから矢印ｂの向きに連続的に変わる。よって、ノズル装置１０ｄによれば、回転ノズル２０ｄの先端部２６ｄから射出される水の放射角を連続的に変化させることができる。
なお、各回転ノズル２０ｄの先端部２６ｄのノズル孔が同時に矢印ｂの方向を向くと、先端部２６ｄから射出された水は一点に集中するが、矢印ｂ以外の方向で先端部２６ｄのノズル孔がノズル装置１０ｄの径方向の内側を向くときは、水は所定の距離ですれ違った後に拡散していく。
そして、ノズル装置１０ｄは構造が単純で、放射角の変更が容易である。
【実施例５】
【００４９】
図８に、本発明の実施例５におけるノズル装置１０ｅの構造を一部断面表示により示す。ノズル装置１０ｅは実施例１に示したノズル装置１０を改良した消火用の多口ノズルであって、ボディ１２ｅと回転ノズル２０ｅと回転リング３０ｅと固定ノズル４０と補助リング３６とを備えており、回転リング３０ｅが本発明の制御部材に該当する。
ボディ１２ｅは円筒状のノズル保持部１４ｅと円筒状の給水管接続部１６ｅを螺合により一体化させた中空の部材である。ノズル装置１０ｅの外形は円柱状であり、ボディ１２ｅの軸はノズル装置１０ｅの軸と一致し、ボディ１２ｅの径方向はノズル装置１０ｅの径方向と同じである。このノズル装置１０ｅの軸方向でノズル保持部１４ｅの側を射出側、給水管接続部１６ｅの側を給水側、給水管接続部１６ｅからノズル保持部１４ｅに向かう側を射出方向と呼ぶ。そしてノズル保持部１４ｅと給水管接続部１６ｅの螺合部分の給水側端部には水漏れを防ぐためのＯリング３８が装着されている。
【００５０】
給水管接続部１６ｅには給水管を螺合により接続するための雌ねじが形成された給水口１７ｅが形成されている。給水管接続部１６ｅの外径は射出側ではノズル保持部１４ｅと同じであり、給水側の給水口１７ｅの周囲ではノズル保持部１４ｅよりも外径が小さくなっている。
そして、ノズル保持部１４ｅの中央部にノズル装置１０ｅの軸ｘに平行に中央射出孔１９ｅが形成されている。そして、中央射出孔１９ｅの周囲には中央射出孔１９ｅと同芯の円周上に等間隔で、ノズル装置１０ｅの軸ｘに対して射出側に向けて径方向外方に３度傾斜させて４つの射出孔１８ｅが形成されている。そして、中央射出孔１９ｅ及び各射出孔１８ｅはボディ１２ｅの内部の中空部分を介して給水口１７ｅに連通している。
【００５１】
ノズル保持部１４ｅに形成された４つの射出孔１８ｅにはそれぞれ中空の回転ノズル２０ｅが回転自在に挿通されており、射出孔１８ｅに内接する回転ノズル２０ｅの基端部２３ｅの軸ｙは回転ノズル２０ｅの回転軸となる。そして、軸ｙはノズル装置１０ｅの軸ｘに対して射出側に向けてノズル装置１０ｅの径方向外方へ３度傾斜する。よって、ノズル装置１０ｅでは、ノズル軸傾斜角は３度である。そして、基端部２３ｅの外周面には周方向に一周する溝が形成されており、この溝には弾力性のあるＣリング４２が漏水防止用に装着されている。
そして中央射出孔１９ｅには中空の固定ノズル４０が挿通されており、中央射出孔１９ｅに内接する固定ノズル４０の基端部の外周面にも周方向に一周する溝が形成されており、この溝にも弾力性のあるＣリング４２が漏水防止用に装着されている。
【００５２】
回転ノズル２０ｅは中央にノズル孔２９ｅが形成された中空の部材であり、射出孔１８ｅに内接する基端部２３ｅと射出孔１８ｅから水の射出側に突き出した突出部２５ｅからなる。基端部２３ｅの給水側の端部には外径が射出孔１８ｅの給水側の内径よりも大きな鍔状の座部２２ｅが形成されており、回転ノズル２０ｅは座部２２により射出孔１８ｅの給水側の端部でノズル保持部１４ｅに回転自在に係止している。そして、回転ノズル２０ｅの突出部２５ｅのボディ１２ｅ側の基部２４ｅの外周部には歯車２８ｅが装着されている。そして、歯車２８ｅとボディ１２ｅの間には、歯車２８ｅの歯とボディ１２ｅの緩衝用に、基部２４ｅの外周に形成された溝に円板状のスペーサ４４が装着されている。
【００５３】
そして、回転ノズル２０ｅの突出部２５ｅの、歯車２８ｅが装着された基部２４ｅよりも射出側に突き出した先端部２６ｅは、螺合により基部２４ｅに固定されており、先端部２６ｅの軸ｚは基端部２３ｅの軸ｙに対して傾斜しており、傾斜角は３度である。そして、先端部２６ｅの中央のノズル孔２９ｅは先端部２６ｅの軸方向に形成されているので、回転ノズル２０ｅはノズル孔２９ｅが回転軸に対して先端で３度傾斜する。よって、ノズル装置１０ｅでは、ノズル孔傾斜角は３度である。
なお、回転ノズル２０ｅの基部２４ｅに装着される歯車２８ｅ及び先端部２６ｅはノズル保持部１４ｅの外径から外にはみ出さない大きさで形成されている。
【００５４】
回転リング３０ｅは円筒状の部材であって、ボディ１２ｅの外側に回転自在に被せられている。そして、回転ノズル２０ｅの基部２４ｅに装着した歯車２８ｅに面する回転リング３０ｅの内周面には歯車２８ｅと噛みあうリングギア３２ｅが形成されている。この歯車２８ｅとリングギア３２ｅが本発明の回転制御機構に該当する。
回転リング３０ｅの射出側の先端は回転ノズル２０ｅの先端部２６ｅの先端まで伸びている。そして、回転リング３０ｅは、回転ノズル２０ｅの周囲を覆って回転ノズル２０ｅを保護している。そして、回転リング３０ｅの給水側の先端は給水管接続部１６ｅの外径が縮小する位置まで伸びている。
補助リング３６は、給水管接続部１６ｅの外径が縮小する部位の外周部と回転リング３０ｅの給水側端部の外周部を覆う断面がＬ字の筒状部材であり、回転リング３０とネジ４６で結合されて、回転リング３０ｅが射出側に抜けるのを防いでいる。
ボディ１２ｅの射出側の先端には、リングギア３２ｅと噛みあわせることのできるギア４８が形成されている。そして、補助リング３６を給水側に引くと、補助リング３６とネジ４６で結合された回転リング３０ｅが給水側に引かれて、リングギア３２ｅが回転ノズル２０ｅの歯車２８ｅとボディ１２ｅの射出側の先端のギア４８の双方に噛みあった状態となる。これにより、回転リング３０ｅの回転を抑止して、ノズル装置１０ｅを所定の放射角で固定することができる。
【００５５】
実施例５のノズル装置１０ｅは、ノズル軸傾斜角とノズル孔傾斜角が等しいので、全ての回転ノズル２０ｅの先端部２６ｅがノズル装置１０ｅの径方向の最も内側を向くとき、ノズル孔２９ｅの軸がノズル装置１０ｅの軸と平行になる。よって、ノズル装置１０ｅでは、回転リング３０ｅの回転操作により、ストレートの放水も可能となる。
図９にノズル装置１０ｅによる放射範囲の変化を示す。図９の矢印ａは、回転ノズル２０ｅの先端部２６ｅがノズル装置１０ｅの径方向の最も外側を向いたときに水が放射される方向を示している。そして、図９の矢印ｂは、回転ノズル２０ｅの先端部２６ｅがノズル装置１０ｅの径方向の最も内側を向いたときに水が放射される方向を示しており、水の射出される方向はノズル装置１０ｅの軸方向となる。矢印ｃは固定ノズル４０から射出される水の方向を示しており、これは変化しない。
回転ノズル２０ｅを回転させると、各回転ノズル２０ｅから放射される水の軌跡は円錐状の面を描く。そして、ノズル装置１０ｅから一定の距離を離れた地点では、各回転ノズル２０ｅから放射される水の軌跡はほぼ円を描く。
【００５６】
図１０に、ノズル装置１０ｅから一定の距離だけ離れた地点における、放射範囲の変化を示す。４つの小円は各回転ノズル２０ｅから放射される水の到達位置の軌跡を示している。そして、ｐａは回転ノズル２０ｅが最も外側を向いたときに水が到達する位置を示しており、ｐｂは回転ノズル２０ｅが最も内側を向いたときに水が到達する位置を示している。そしてｐａを結ぶ円は各回転ノズル２０ｅが最も外側を向いたときの水の放射範囲を示しており、ｐｂを結ぶ円は各回転ノズル２０ｅが最も内を向いたときの水の放射範囲を示している。そして、ｐｍは回転ノズル２０ｅが途中の方向を向いたときに水が到達する位置を示している。そして、図１０から判るように、回転ノズル２０ｅの回転により、水の放射範囲は同心円で増減する。
【００５７】
実施例５のノズル装置１０ｅは、実施例１のノズル装置１０とほぼ同様の構成であり、ノズル装置１０と同様の効果を奏する。また、補助リング３６を給水側に引くことにより回転リング３０ｅの回転位置を固定し、回転ノズル２０ｅが所定の方向を向いた状態に固定して、放水範囲を所定の範囲に維持することがきる。
【実施例６】
【００５８】
上述の実施例１から実施例５では、回転ノズルをボディの給水側から挿通する構成とし、回転ノズルの先端部は別部材で構成した。しかし、本発明のノズル装置の構成はこれらに限定されない。
図１１に、本発明の実施例６におけるノズル装置５０の構造を一部断面表示により示す。ノズル装置５０は消火用に使用される多項ノズルであって、ボディ５２と回転ノズル６０と回転リング７０を備えている。回転ノズル６０は実施例１と同様に同一円周上に４つ配置されており、図１１では、後方の回転ノズル６０等は記載を省略している。
ボディ５２は円筒形のノズル保持部５４と筒状の給水管接続部５６を螺合により一体化させた中空の部材である。ノズル装置５０の軸とボディ５２の軸は一致している。このボディ５２の軸方向で、ノズル保持部５４の側を射出側、給水管接続部５６の側を給水側、給水管接続部５６からノズル保持部５４に向かう方向を射出方向と呼ぶ。
給水管接続部５６には給水管を螺合により接続するための雌ねじが形成された給水口５７が形成されている。そして、ノズル保持部５４には同一円周上に等間隔で４つの射出孔５８が形成されており、各射出孔５８はボディ５２の内部の中空部分を介して給水口５７に連通している。
【００５９】
この４つの射出孔５８のそれぞれには中空の回転ノズル６０が回転自在に挿通されている。射出孔５８の軸および射出孔５８に内接する回転ノズル６０の基端部６３の軸ｙは、回転ノズル６０の回転軸となる。そして、軸ｙは、ノズル装置５０の軸ｘと平行であり、ノズル軸傾斜角は零度である。
回転ノズル６０は中空の部材であって、射出孔５８に内接する基端部６３と射出孔５８から水の射出側に突き出した突出部６５からなる。そして、基端部６３の給水側の端には溝６７が形成されており、溝６７には射出孔５８の内径よりも外径が大きな馬蹄形リング６２がはめられている。そして、突出部６５のボディ５２側の基部６４には回転ノズル６０と一体で形成された歯車６８を備えている。この歯車６８と前述の馬蹄形リング６２により、回転ノズル６０が射出孔５８から抜け落ちるのが防止されており、回転ノズル６０がボディ５２に回転自在に係止する。
回転ノズル６０の中央には給水側から射出側に貫通するノズル孔６９が形成されている。そして、このノズル孔６９の軸は基端部６３では基端部６３の軸ｙと同一であるが、突出部６５の先端部６６では、ノズル孔６９の軸ｚは基端部６３の軸ｙに対して５度傾斜しており、ノズル孔傾斜角は５度である。
【００６０】
回転リング７０は円筒状の部材であり、ボディ５２の外側に回転自在に被せられている。そして、回転ノズル６０の歯車６８に面する回転リング７０の内周面には、歯車６８と噛みあうリングギア７２が形成されており、リングギア７２の内径はノズル保持部５４の外径よりも小さく設定されている。そして、回転リング７０の給水側の端には回転リング７０の内周面を一周するリング溝７４が形成されており、給水管接続部５６の外周のリング溝７４に面する部位には突起５３が設けられている。そして、リング溝７４に突起５３がはまって、回転リング７０がボディ５２に回転自在に係止している。
【００６１】
ノズル装置５０によれば、回転リング７０を回転させることにより、複数の回転ノズルを回転させて、水の放射角を連続的に変化させることができる。また、ノズル装置５０は前述の通り単純な構造であり、部品点数も少なく、取り扱いが容易であり、耐久性、メンテナンス性に優れている。そして、回転リング７０を回転させる方向には水圧をほとんど受けないので、水の放射角を容易に変化させることができる。
なお、実施例６では歯車を回転ノズルと一体構造としたが、歯車は別体として、実施例１のように組み付けても良い。
【００６２】
［回転制御機構の構成について］
上述の実施例１から実施例６では、回転制御機構として、歯車とリングギアの組合せの例を示したが、回転制御機構の構成はこれに限られない。
図１２に、回転制御機構にタイミングベルトを用いたノズル装置８０の模式図を示す。タイミングベルト等の歯は図示を省略している。図１２に示したノズル装置８０では、回転ノズル８２を回転させる部材として、回転ノズル８２の基部にプーリ８３が装着されている。そして、回転ノズル８２の各々のプーリ８３にタイミングベルト８４が掛け渡されている。そして、回転リング８７の内周面８８には図示を省略した摩擦部材が装着されている。そして、ボディ８１の射出側の面に回転自在に配置された補助プーリ８５が、タイミングベルト８４を回転リング８７の内周面８８に装着された摩擦部材に接触させている。そして、タイミングベルト８４の張りを保つために、適宜のローラ８６がボディ８１の射出側の面に回転自在に配置されている。
【００６３】
ノズル装置８０では、回転リング８７の回転操作によりタイミングベルト８４が駆動され、タイミングベルト８４の駆動に合わせてプーリ８３が回転することにより、回転ノズル８２が回転する。
なお、タイミングベルトを用いる方式では、回転リングの内周面にタイミングベルトに噛みあう歯をリング状に形成し、タイミングベルトには両面タイミングベルトを採用しても良い。
タイミングベルトを用いる方式では、歯車とリングギアを直接噛みあわせる方式に比べて、回転ノズルの配置位置の自由度が高くなる。この方式では、回転ノズルをボディ上で同一円周上に配置しなくても、回転ノズルの各々を同時に同じ角度だけ回転させることができる。
【００６４】
図１３に、補助歯車を介在させた回転制御機構を用いたノズル装置９０の模式図を示す。図１３に示したノズル装置９０は、ボディ９１の射出側の面に軸が固定され回転自在に配置された補助歯車９４を備えている。そして、回転リング９５の内周面に形成されたリングギア９６の回転を、補助歯車９４を介して、回転ノズル９２の基部の歯車９３に伝える。ノズル装置９０では、補助歯車９４が２つの歯車９３に噛みあう構成としているが、補助歯車９４が１つの歯車９３と噛みあう構成としても良い。
補助歯車を介在させる方式では、歯車とリングギアを直接噛みあわせる方式に比べて、回転ノズルの配置位置の自由度が高くなる。
【実施例７】
【００６５】
上述の実施例１から実施例６では、回転ノズルを射出孔に挿通して回転ノズルをボディの内側と外側で射出孔に係止させる例を示したが、回転ノズルをボディに回転係止させる方法はこれに限られない。また、上述の実施例１から実施例６では、制御部材の操作として、回転リングを回転操作する例を示したが、制御部材の操作は、回転リングの回転操作に限られない。
図１４から図１６を用いて、本発明の実施例７におけるノズル装置１１０について説明する。ノズル装置１１０は消火用に使用される多口ノズルであって、ボディ１１２と回転ノズル１４０とダイヤル１５０とを備えている。ダイヤル１５０が本発明の制御部材に該当する。
図１４は、ノズル装置１１０の構造を一部断面により示した図であり、図１５は、ノズル装置１１０を射出側から見た正面図である。図１４は、図１５のＢ−Ｂ位置におけるノズル装置１１０の断面を示しており、後方の回転ノズル１４０等は記載を省略している。そして、図１６はノズル装置１１０を図１５の矢印Ｃの方向から見た側面図である。
【００６６】
図１４に示すように、ボディ１１２はフロント部１２０と給水管接続部１１４と孔部材１２４とフロントカバー１３０から構成されている。フロント部１２０は射出側が塞がった円筒状の部材であって、フロント部１２０の射出側の面には孔部材１２４を挿通させる挿通孔１２２が同一円周上に４個形成されており、挿通孔１２２の軸方向はノズル装置１１０の軸方向と同じである。孔部材１２４は中央に射出孔１２８が形成された中空の部材で端末部１２６の径が大きくなっており、フロント部１２０の挿通孔１２２に挿通され、フロント部１２０に接着固定されている。そして、孔部材１２４の先端は挿通孔１２２から射出側に突出している。
給水管接続部１１４は外径がフロント部１２０と同じ大きさの円筒状の部材であって、給水管を螺合により接続するための雌ねじが形成された給水口１１６を備えている。そして、螺合によりフロント部１２０と一体化されている。フロント部１２０と孔部材１２４と給水管接続部１１４が一体化されたものが本発明のボディ本体に該当し、フロントカバー１３０が本発明の蓋体に該当する。
【００６７】
回転ノズル１４０は中央にノズル孔１４８が形成された中空の部材であって、給水側の基部１４４ではノズル孔１４８の径が大きくなっており、給水側の端部には鍔状の座部１４２を備えている。そして、座部１４２から少し射出側に離れた位置に、歯車１５２が装着されている。そして、回転ノズル１４０の射出側の先端部１４６では、ノズル孔１４８の軸が回転ノズル１４０に軸に対して７度傾斜している。
フロントカバー１３０は外周部に筒状に伸びた筒状部１３４を備える円板状の部材であり、筒状部１３４がフロント部１２０の外周にネジ１３６でで固定されている。そして、フロントカバー１３０の円板状の部分の回転ノズル１４０に対応する位置には、回転ノズル１４０の先端部１４６および基部１４４の径よりも大きく、回転ノズル１４０の座部１４２の径よりも小さな穴１３２が開けられている。
そして、回転ノズル１４０は、ノズル孔１４８の径が大きい基部１４４に孔部材１２４を挿入され、座部１４２をフロント部１２０とフロントカバー１３０に挟まれた状態で、ボディ１１２に回転自在に係止している。
【００６８】
ボディ１１２の射出側の面には、図１５、図１６に示すように、ボディ１１２に回転自在に係止する４個の補助歯車１５４が、回転ノズル１４０に取り付けられた歯車１５２に噛み合わせて配置されている。そして、各補助歯車１５４の軸には円板状のダイヤル１５０が取り付けられている。ダイヤル１５０の外周部には滑り止めのためのローレット加工が施されており、ダイヤル１５０の外径の一部はボディ１１２の外径よりも外側にはみ出している。なお、ダイヤル１５０はいずれか一個の補助歯車１５４に取り付けるだけでも良い。
そして、ダイヤル１５０を回すことにより補助歯車１５４を介して歯車１５２が回り、回転ノズル１４０を回転させることができる。実施例７では、補助歯車１５４と歯車１５２が回転制御機構に該当する。
【００６９】
実施例７のノズル装置１１０によれば、ダイヤル１５０の回転により回転ノズル１４０を回転させて、ノズル装置１１０による水の射出角を変更することができる。そして、ノズル装置１１０の放射角を変化させる機構は、先端部１４６のノズル孔１４８の軸ｚが回転ノズル１４０の回転軸である軸ｙに対して傾斜した回転ノズル１４０を、ダイヤル１５０の回転操作によって回転させという単純な構造である。よって、ノズル装置１１０は少ない部品点数で構成することができ、取り扱いが容易であり、耐久性、メンテナンス性に優れている。また、回転ノズル１４０の先端部１４６で向きを変えられる水の圧力は、回転ノズル１４０を回転ノズル１４０の軸ｙの方向の射出側に押し出すように働くため、これとほぼ直交するダイヤル１５０の回転方向には水の圧力をほとんど受けない。よって、射出する水の圧力が高くても、小さな力でダイヤル１５０を回転させて水の放射角を容易に変化させることができる。
【００７０】
実施例７の構成では、フロント部１２０に形成する挿通孔１２２をノズル装置１１０の径方向外方へ傾斜させて形成し、孔部材１２４をボディ１１２に対して傾斜させて取り付けることにより、回転ノズル１４０の回転軸を傾斜させることができる。この場合は、補助歯車１５４の軸をノズル装置１１０の径方向外方に傾斜させてボディ１１２に取り付け、歯車１５２および補助歯車１５４を、射出側から給水側へ縮径する傘歯にすると、歯車のかみ合わせが滑らかになる。
なお、実施例７ではボディの外周部に被せる回転リングを使用しないので、ボディの形状は円柱状に限定されない。
【実施例８】
【００７１】
上述の実施例１から実施例７では、歯車等の回転制御機構はボディの外側に出ていたが、回転制御機構をボディの内側に収容する構造とすることもできる。
実施例８では、図１７から図１９を用いて、回転制御機構をボディの内側に収容したノズル装置２１０について説明する。
図１７に、ノズル装置２１０の構造を一部断面表示により示す。ノズル装置２１０は消火用に使用される多口ノズルであって、ボディ２１２と回転ノズル２４０とレバー２６０とを備えている。レバー２６０が本発明の制御部材に該当する。
ボディ２１２はフロント部２２０と給水管接続部２１４とフロントカバー２３０から構成されている。図１８は、フロントカバー２３０を透視してノズル装置２１０を射出側から見た正面図である。図１７は、図１８のＤ−Ｄ位置における断面を示している。図１７では、後方の回転ノズル２４０等は記載を省略している。そして、図１９はノズル装置２１０を図１８の矢印Ｅの方向からフロントカバー２３０を透視した側面図である。
【００７２】
フロント部２２０は射出側が塞がれた円筒状の部材であって、フロント部２２０の射出側の面にはノズル装置２１０の軸方向を向いた射出孔２２２が同一円周上に４個形成されている。給水管接続部２１４は外径がフロント部２２０と同じ大きさの筒状の部材であって、給水管を螺合により接続するための雌ねじが形成された給水口２１６を備えている。そして、給水管接続部２１４は螺合によりフロント部２２０と一体化されている。フロント部２２０と給水管接続部２１４を一体化したものが本発明のボディ本体に該当し、フロントカバー２３０が本発明の蓋体に該当する。
回転ノズル２４０は中央にノズル孔２４８が形成された中空の部材であって、射出側の基部２４４と基部２４４と比べて外径が小さい給水側の挿入部２４２からなる。そして、回転ノズル２４０の基部２４４の射出側先端の先端部２４６では、ノズル孔２４８の軸ｚが回転ノズル２４０の回転軸である軸ｙに対して７度傾斜している。
フロントカバー２３０は射出側が塞がれた円筒状の部材であって、射出側の面の回転ノズル２４０に対応する位置には回転ノズル２４０の径よりもわずかに大きい穴２３２が形成されている。
【００７３】
そして、回転ノズル２４０の挿入部２４２の基部２４４側の端部に中空円板状の下部スペーサ２５４が挿通され、回転ノズル２４０の挿入部２４２がフロント部２２０の射出孔２２２に挿入されている。そして、回転ノズル２４０の基部２４４の下部スペーサ２５４から少し離れ位置に歯車２５２が取り付けられており、歯車２５２の射出側には中空円板状の上部スペーサ２５６が挿通されている。
そして、フロントカバー２３０の穴２３２から回転ノズル２４０の先端部２４６が突き出した状態で、フロントカバー２３０の筒状部２３４がフロント部２２０の外周部にネジ２３６により固定されている。そして、回転ノズル２４０は、下部スペーサ２５４と上部スペーサ２５６の間がフロント部２２０とフロントカバー２３０に挟まれた状態で、ボディ２１２に回転自在に係止している。
そして、フロント部２２０とフロントカバー２３０の間には、フロント部２２０に軸支され回転自在の補助軸２５９が４本配設されており、各補助軸２５９には、回転ノズル２４０に取り付けられた歯車２５２の２つと噛みあう補助歯車２５８が取り付けられている。
【００７４】
そして、一本の回転ノズル２４０の下部スペーサ２５４と歯車２５２の間には回転ノズル２４０側の傘歯車２５０が取り付けられている。そして、フロント部２２０の射出側の上部を切り欠いた切欠部２２４に、傘歯車２５０と噛みあう傘歯車２６２が配置されている。
傘歯車２６２のフロント部２２０に面する面は平面となっており、フロントカバー２３０に面する面は球面となっている。そして、傘歯車２６２はフロント部２２０の切欠部２２４に形成された軸孔に挿入された軸２６４に固定されている。そして、軸２６４はフロントカバー２３０の外側に突出しており、軸２６４の先端にはレバー２６０が取り付けられている。そして、レバー２６０の操作により、軸２６４と傘歯車２６２が一体で回転する構成とされている。
【００７５】
ノズル装置２１０では、レバー２６０の操作によりレバー２６０側の傘歯車２６２が回転し、傘歯車２６２の回転に連動して、回転ノズル２４０側の傘歯車２５０を回転する。そして、傘歯車２５０と同軸の回転ノズル２４０に取り付けられた歯車２５２が、補助歯車２５８を介して、他の回転ノズル２４０を回転させる。
よって、ノズル装置２１０よれば、制御部材であるレバー２６０の操作により、複数の回転ノズル２４０を同時に回転させることができ、ノズル装置２１０の放射角を変化させることができる。そして、放射角の変化は、回転ノズル２４０を単純なギアの組合せで回転させることにより実現できる。よって、ノズル装置２１０は、少ない部品点数で構成することができ、取り扱いが容易であり、耐久性、メンテナンス性に優れている。また、回転ノズル２４０の先端部２４６で向きを変えられる水の圧力は、回転ノズル２４０を回転ノズル２４０の軸ｙの方向の射出側に押し出すように働くので、これとほぼ直交する方向に傘歯車２５０を回転させるためのレバー２６０の操作は水の圧力をほとんど受けない。よって、射出する水の圧力が高くても、小さな力でレバー２６０を操作して水の放射角を容易に変化させることができる。
【００７６】
実施例８の構成では、フロント部２２０に形成する射出孔２２２をノズル装置２１０の径方向外方へ傾斜させて形成し、射出孔２２２に回転ノズル２４０の挿入部２４２を挿入することにより、回転ノズル２４０の回転軸を傾斜させることができる。
なお、実施例８では制御部材をレバーとしており、ボディの外周部に被せる回転リングを使用しないので、ボディの形状は円柱状に限定されない。
【００７７】
〔変形例について〕
上述の各実施例では回転ノズルを４個としたが、回転ノズルの数は４個には限定されない。回転ノズルが２個以上であれば、水の放射角を連続的に変化させることができる。
そして、実施例１では、回転ノズル２０の軸ｙがノズル装置１０の軸ｘに対してノズル装置１０の径方向外方に傾斜する傾斜角（ノズル軸傾斜角）を３度としたが、傾斜をさらに小さくしたり、傾斜をさらに大きくしても良い。そして、ノズル軸傾斜角が２０度以内であれば、ボディの加工が容易であり、ノズル装置１０の径を小さく抑えることができる。
なお、回転ノズルの軸がノズル装置の径方向内方に２０度以内で傾斜しても良い。ノズル軸傾斜角で表現すれば、ノズル軸傾斜角をマイナス２０度以内としても良い。ノズル軸傾斜角がマイナス２０度以内であれば、ボディの加工が容易であり、ノズル装置の径を小さく抑えることができる。
そして、実施例１では、回転ノズル２０の基端部２３の軸ｙに対する先端部２６のノズル孔２９の軸ｚの傾斜角（ノズル孔傾斜角）を３度としたが、傾斜をさらに小さくしたり、傾斜をさらに大きくしても良い。そして、ノズル孔傾斜角が２０度以内であれば、先端部を一体とする場合も、先端部を別部材とする場合も回転ノズルの形成が容易である。
【００７８】
そして、実施例１では回転リング３０の内周面に形成されるリングギア３２は、歯幅方向をノズル装置１０の軸方向に合わせて形成しているが、リングギア３２は、歯幅方向をノズル軸傾斜角以下の角度で水の射出側に向けて回転リング３０の外径側に傾斜させて形成しても良い。これにより、回転ノズル２０の基部２４に装着した歯車２８がリングギア３２に噛みあう時、歯車２８が傾斜する側にリングギア３２の歯が傾斜するので、リングギア３２と歯車２８とのかみ合わせが良く、歯車２８の回転が円滑になり、ノズル装置１０の耐久性が向上する。
実施例５では、ノズル軸傾斜角と同じ角度だけ、リングギアに傾斜をつけている。
【００７９】
ところで、本発明のノズル装置では、ノズル軸傾斜角は放射角の大きさを規定し、ノズル軸傾斜角が大きくなるほど放射角が大きくなる。そして、ノズル孔傾斜角は放射角の変化を規定し、ノズル孔傾斜角が大きいほど、放射角の変化が大きくなる。
よって、ノズル軸傾斜角を１０度以内とすれば、長い射程で所定の広がりのある範囲への放水が可能である。また、ノズル孔傾斜角が１０度以内であれば、長い射程で放水範囲を変更することができる。
そこで、ノズル軸傾斜角を１０度以内とし、さらに、ノズル孔傾斜角を１０度以内とすれば、長い射程で広がりのある対象物に対して、適宜放水範囲を調節して放水することがができる。
なお、中程度の射程で広がりのある範囲への放水に対応できるようにするために、ノズル軸傾斜角及びノズル孔傾斜角を２０度までの範囲で拡大しても良い。
【００８０】
そして、実施例１のノズル装置１０では、全ての回転ノズル２０の先端部２６が、それぞれノズル装置１０の径方向外方を向く回転位置で回転ノズル２０の歯車２８と回転リング３０のリングギア３２を噛みあわせているが、かみ合わせはこれに限定されない。各回転ノズル２０の先端部２６がノズル装置１０の径方向外方を向くタイミングがずれても、放射角の変更は可能である。
また、上述の実施例１では、回転リングの回転により、回転ノズルが各々同時に同じ角度だけ回転する構成としているが、回転ノズルの回転角度は互いに同じでなくても良い。回転ノズルの回転角度が互いに異なるものであっても、ノズル装置による放射角の変更は可能である。
【００８１】
回転ノズルの先端部のノズル孔を回転ノズルの基端部の軸に対して傾斜させる方法は、上述したものに限られない。例えば、回転ノズルの先端部まて真っ直ぐのノズル孔を開けた後に、先端部を曲げ加工して、先端部のノズル孔を傾斜させても良い。
また、上述の実施例１では回転ノズルの基部に装着した歯車がボディ部材の外径からはみ出さない構成としたが、これに限定されない。回転制御機構が歯車とリングギアで構成され、歯車がボディ部材の外径からはみ出す構成とするときは、リングギアの内径をボディ部材の外径以上とし、回転リングを給水側からボディ部材を被せればよい。
【００８２】
本発明のノズル装置は、先端部のノズル孔の軸ｚが回転ノズルの回転軸である軸ｙに対して傾斜した回転ノズルを複数個同時に回転させることにより放射角を変更することができる構造を備えており、上述の実施例以外にも多様な構造が可能である。例えば、制御部材を回転リングとし、回転ノズルはボディから突き出した孔部材に被せる構成とすることもできる。
その他、本発明に係るノズル装置はその発明の思想の範囲で、各種の形態で実施できるものである。
【００８３】
上述の実施例では、本発明のノズル装置について消火用の用途の説明をしたが、本発明のノズル装置の用途は消火用に限られず、洗浄にも、散水にも利用することができる。また、本発明のノズル装置は、水以外の液体の放射にも使用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明のノズル装置を消火用に使用する場合、民生用の用途では、ノズル装置の吸水口に水道水のホースをつなげるだけで消火作業に使用することができる。そして、制御部材である回転リングの回転により放水範囲を調節することができ、安全な距離を保って広がりのある範囲の消火作業を手際よく行うことができる。
そして、回転ノズルの先端部で向きを変えられる水の圧力は、回転ノズルを回転ノズルの軸の方向の射出側に押し出すように働くため、これとほぼ直交する回転リングの回転方向には水の圧力をほとんど受けない。そのため、小さな力で回転リングを回転させることができるので、お年寄りや小学生にも使いやすく、初期消火に有効である。
また、本発明のノズル装置は、上述のとおり放水範囲を調節する回転リングが水の圧力をほとんど受けない構造なので、消防用のはしご車等のポンプで加圧された水を放水するホースの先端に接続する消火用ノズルとしての使用に適している。そして、回転リングを回転させることにより、消火作業をする位置を変えずノズル装置の向きも変えずに、消火する面積に対応させて放水面積を変化させることができるので、消防隊員の負担が軽減されると共に、鎮火に要する時間を短縮することができる。
なお、制御部材としてダイヤルやレバーを用いる場合でも、制御部材の操作は水の圧力の影響をほとんど受けないので、本発明のノズル装置では放射角の変更が容易である。
【符号の説明】
【００８５】
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ ノズル装置
１２、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ ボディ
１４、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅ ノズル保持部
１６、１６ｅ 給水管接続部
１７、１７ｅ 給水口
１８、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、１８ｅ 射出孔
１９、１９ｂ、１９ｅ 中央射出孔
２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ 回転ノズル
２２、２２ａ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ 座部
２３、２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ、２３ｅ 基端部
２４、２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ、２４ｅ 基部
２５、２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ、２５ｅ 突出部
２６、２６ａ、２６ｃ、２６ｄ、２６ｅ 先端部
２７、２７ｅ 空気孔
２８、２８ｃ、２８ｄ、２８ｅ 歯車
２９、２９ｃ、２９ｅ ノズル孔
３０、３０ｅ 回転リング
３２、３２ｅ リングギア
３４ ギア外周部
３６ 補助リング
３８ Ｏリング
４０ 固定ノズル
４２ Ｃリング
４４ スペーサ
４６ ネジ
４８ ギア
５０ ノズル装置
５２ ボディ
５３ 突起
５４ ノズル保持部
５６ 給水管接続部
５７ 給水口
５８ 射出孔
６０ 回転ノズル
６２ 馬蹄形リング
６３ 基端部
６４ 基部
６５ 突出部
６６ 先端部
６７ 溝
６８ 歯車
６９ ノズル孔
７０ 回転リング
７２ リングギア
７４ リング溝
８０ ノズル装置
８１ ボディ
８２ 回転ノズル
８３ プーリ
８４ タイミングベルト
８５ 補助プーリ
８６ ローラ
８７ 回転リング
８８ 内周面
９０ ノズル装置
９１ ボディ
９２ 回転ノズル
９３ 歯車
９４ 補助歯車
９５ 回転リング
９６ リングギア
１１０ ノズル装置
１１２ ボディ
１１４ 給水管接続部
１１６ 給水口
１２０ フロント部
１２２ 挿通孔
１２４ 孔部材
１２６ 端末部
１２８ 射出孔
１３０ フロントカバー
１３２ 穴
１３４ 筒状部
１３６ ネジ
１４０ 回転ノズル
１４２ 座部
１４４ 基部
１４６ 先端部
１４８ ノズル孔
１５０ ダイヤル
１５２ 歯車
１５４ 補助歯車
２１０ ノズル装置
２１２ ボディ
２１４ 給水管接続部
２１６ 給水口
２２０ フロント部
２２２ 射出孔
２２４ 切欠部
２３０ フロントカバー
２３２ 穴
２３４ 筒状部
２３６ ネジ
２４０ 回転ノズル
２４２ 挿入部
２４４ 基部
２４６ 先端部
２４８ ノズル孔
２５０ 傘歯車
２５２ 歯車
２５４ 下部スペーサ
２５６ 上部スペーサ
２５８ 補助歯車
２５９ 補助軸
２６０ レバー
２６２ 傘歯車
２６４ 軸
ａ、ｂ、ｃ 矢印（水の射出方向を示す）
ｘ ノズル装置の軸
ｙ 回転ノズルの回転軸
ｚ 回転ノズルの先端部のノズル孔の軸
【要約】
【課題】放射角を変更することができ、構造が単純で放射角の変更が容易なノズル装置を提供する。
【解決手段】消防用のノズル装置１０は、吸水口１７及び４つの射出孔１８が形成された円柱状のボディ１２と、射出孔１８に回転自在に挿通され放水側に突出した中空の回転ノズル２０と、ボディ１２の外側に回転自在に被せられた円筒状の回転リング３０とを備える。ボディ１２に配置された回転ノズル２０の回転軸は放水側に向けてノズル装置１０の径方向外方に傾斜し、射出孔１８から放水側に突出した回転ノズル２０の基部２４には歯車２８が装着されている。そして、歯車２８よりも放水側に突出した回転ノズル２０の先端部２６のノズル孔２９の軸は、回転ノズル２０の基部２４に対して傾斜している。そして、歯車２８に面する回転リング３０の内周面には、回転ノズル２０の基部２４の歯車２８と噛みあうリングギア３２が形成されている。
【選択図】図１【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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