(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に第１流路を有する本体ケーシングの一端部に、複数のノズル取付口を有する回転ヘッドが回動自在に設けられ、本体ケーシングの一端部と回転ヘッドとの間に、回転ヘッドの回転により、１つのノズル取付口につながる回転ヘッドのノズル向け流路と本体ケーシングの第１流路とを連通するとともに他のノズル取付口につながる回転ヘッドのノズル向け流路を閉止するようにノズル向け流路を切替えるバルブ体が介装され、本体ケーシングの他端部に、第１流路を内在させた内管部と、内管部の外方に配置されて内管部との間に第２流路を内在させた外管部とから成る二重管部が形成され、外部の配管と接続される配管接続部が二重管部の第２流路と連通して本体ケーシングに設けられ、更に、内管部の開口縁部である弁座を開閉自在に封止して第１流路と第２流路とを遮断するダイヤフラム弁と、ダイヤフラム弁を弾性付勢して弁座に押し付ける押圧部と、ダイヤフラム弁を二重管部の外管部の開口縁部との間で液封状に挟持して支持する弁支持部材と、を備えて成るノズル切替バルブ装置あって、
前記ダイヤフラム弁は、全体が弾性部材で構成されていて、前記弁座を開閉する平板状弁部と、前記平板状弁部の外周縁全周から延在して形成された連結板部と、前記連結板部を介して平板状弁部と連結されていて二重管部の外管部の開口縁部との間で挟持される被挟持部とを備えて成り、前記連結板部は、平板状弁部から遠くなるにつれて径方向外向きに広がるように傾斜して形成され、前記被挟持部は、連結板部の外周縁全周から径方向外向きに延在して形成されていて弁直径方向の断面がほぼ円形の断面形状に形成されていることを特徴とするノズル切替バルブ装置。
【請求項２】
前記ダイヤフラム弁が、前記押圧部によって押圧される平板状弁部の面に突出して形成された位置ズレ防止突起を備えているとともに、前記押圧部が、当該押圧面に形成されていて平板状弁部の位置ズレ防止突起を収容する収容穴を備えていることを特徴とする請求項１に記載のノズル切替バルブ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のノズル部を切替可能に備えていて、内部流路を開閉するダイヤフラム弁を備えたノズル切替バルブ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のノズル切替バルブ装置としては、例えば下記の特許文献１に記載されたものが知られている。この文献記載のノズル切替バルブ装置５１は、図６に示すように、内部に第１流路６０を有する本体ケーシング５２の一端側の枢軸部５２Ａに、複数のノズル取付口６１，６１，・・・を有する回転ヘッド５３が回動自在に設けられている。本体ケーシング５２の一端部と回転ヘッド５３との間には、バルブ流路６２Ａを有するバルブ体６２が介装されている。このバルブ体６２は、回転ヘッド５３の回転により、１つのノズル取付口６１につながる回転ヘッド５３のノズル向け流路６１Ａと本体ケーシング５２の第１流路６０とを連通するとともに他のノズル取付口６１につながる回転ヘッド５３のノズル向け流路６１Ａを閉止するようにノズル向け流路６１，６１を切替えるようになっている。本体ケーシング５２の他端部には、第１流路６０を内在させた内管部６３と、内管部６３の外方に配置されて内管部６３との間に第２流路６４を内在させた外管部６５とから成る二重管部５２Ｂが形成されている。外部配管と接続される配管接続部５２Ｃが二重管部５２Ｂの第２流路６４と連通して本体ケーシング５２に設けられている。
【０００３】
更には、内管部６３の開口縁部である弁座６３Ａを開閉自在に封止して第１流路６０と第２流路６４とを遮断するダイヤフラム弁６７と、ダイヤフラム弁６７を弾性付勢して弁座６３Ａに押し付ける弁押圧部材６８およびスプリング７０と、ダイヤフラム弁６７の周縁に全周にわたって形成された被挟持部６７Ｃを二重管部５２Ｂの外管部６５の開口縁部６５Ａとの間で密封状に挟持して支持する弁支持部材６９とを備えている。そして、ダイヤフラム弁６７は、内管部６３の弁座６３Ａを開閉する平板状弁部６７Ａと、平板状弁部６７Ａの外周縁全周から平板状弁部６７Ａと直角の方向に延在して形成された連結板部６７Ｂと、連結板部６７Ｂの外周縁全周から連結板部６７Ｂと直角方向外向きに延在する被挟持部６７Ｃとを備えている。被挟持部６７Ｃは、直径方向に見た側断面がほぼ四角形の断面形状に形成されており、外管部６５の開口縁部６５Ａと弁支持部材６９の挟持面６９Ａとの間で挟持されるようになっている。
【０００４】
このノズル切替バルブ装置５１では、ブームからの薬液が配管接続部５２Ｃを経て第２流路６４に流入する。第２流路６４内の薬液はダイヤフラム弁６７の平板状弁部６７Ａを押圧し、内管部６３の開口縁部６３Ａを開く。この弁座２６Ａの開放により、第１流路６０内に流入した薬液は枢軸部５２Ａからバルブ体６２のバルブ流路６２Ａを経て、ノズル取付口６１のノズル向け流路６１Ａを通り、そのノズル部から外部に噴射されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２２８３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記した従来のノズル切替バルブ装置５１では、ダイヤフラム弁６７の被挟持部６７Ｃの断面形状がほぼ四角形状に形成されているため、外管部６５の開口縁部６５Ａと弁支持部材６９の挟持面６９Ａにより挟持されても、挟持前後での面接触状態は変わらない。そのために、コックを閉めて液圧が低いときはダイヤフラム弁６７の被挟持部６７Ｃと外管部６５の開口縁部６５Ａとの間から液漏れがなかったとしても、コックを開けて液圧が高くなったときはダイヤフラム弁６７と外管部６５との間から液漏れを生じることがある。特に、ダイヤフラム弁６７はゴム部材で構成されていることから、経時使用による劣化によってゴム弾性力が徐々に低下しやすく、前記の液漏れ度合は次第に大きくなることが予想される。
【０００７】
本発明は、上記した従来の問題点に鑑みてなされたものであって、ダイヤフラム弁に低い液圧がかかっているときでも高い液圧がかかっているときでも、常に、ダイヤフラム弁と二重管部における外管部の開口縁部との間から液漏れを生じることのないノズル切替バルブ装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明に係るノズル切替バルブ装置は、内部に第１流路を有する本体ケーシングの一端部に、複数のノズル取付口を有する回転ヘッドが回動自在に設けられ、本体ケーシングの一端部と回転ヘッドとの間に、回転ヘッドの回転により、１つのノズル取付口につながる回転ヘッドのノズル向け流路と本体ケーシングの第１流路とを連通するとともに他のノズル取付口につながる回転ヘッドのノズル向け流路を閉止するようにノズル向け流路を切替えるバルブ体が介装され、本体ケーシングの他端部に、第１流路を内在させた内管部と、内管部の外方に配置されて内管部との間に第２流路を内在させた外管部とから成る二重管部が形成され、外部の配管と接続される配管接続部が二重管部の第２流路と連通して本体ケーシングに設けられ、更に、内管部の開口縁部である弁座を開閉自在に封止して第１流路と第２流路とを遮断するダイヤフラム弁と、ダイヤフラム弁を弾性付勢して弁座に押し付ける押圧部と、ダイヤフラム弁を二重管部の外管部の開口縁部との間で液封状に挟持して支持する弁支持部材と、を備えて成るノズル切替バルブ装置であって、前記ダイヤフラム弁は、全体が弾性部材で構成されていて、前記弁座を開閉する平板状弁部と、前記平板状弁部の外周全周から延在して形成された連結板部と、前記連結板部を介して平板状弁部と連結されていて二重管部の外管部の開口縁部との間で挟持される被挟持部とを備えて成り、前記連結板部は、平板状弁部から遠くなるにつれて径方向外向きに広がるように傾斜して形成され、前記被挟持部は、連結板部の外周縁全周から径方向外向きに延在して形成されていて弁直径方向の断面がほぼ円形の断面形状に形成されているものである。
【０００９】
また、本発明に係るノズル切替バルブ装置は、請求項１に記載の構成において、前記ダイヤフラム弁が、前記押圧部によって押圧される平板状弁部の面に突出して形成された位置ズレ防止突起を備えているとともに、前記押圧部が、当該押圧面に形成されていて平板状弁部の位置ズレ防止突起を収容する収容穴を備えているものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係るノズル切替バルブ装置は、弁直径方向の断面がほぼ円形の断面形状に形成された被挟持部を有するダイヤフラム弁を使用しているので、被挟持部が外管部の開口縁部と弁支持部材とにより挟持されると、被挟持部は弾性変形して扁平化し、一部分で面接触状態となる。従って、第２流路内の液圧が低い場合はもとより、第２流路内の液圧が高い場合でも、常に、ダイヤフラム弁の被挟持部と外管部の開口縁部との間をしっかりと密封することが可能となる。これにより、これらの間から外部へ液洩れすることを確実に回避できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係るノズル切替バルブ装置の外観図である。
【図２】前記ノズル切替バルブ装置の側断面図である。
【図３】前記ノズル切替バルブ装置の分解斜視図である。
【図４】前記ノズル切替バルブ装置のダイヤフラム弁を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正断面図、（ｃ）は底面図、（ｄ）は側面図、円ｅ内は（ｂ）における部分拡大断面図である。
【図５】前記ダイヤフラム弁を斜め下方から見上げた斜視図である。
【図６】従来のノズル切替バルブ装置の側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、以下に述べる実施形態は本発明を具体化した一例に過ぎず、本発明の技術的範囲を限定するものでない。図１は本発明の一実施形態に係るノズル切替バルブ装置の外観図、図２は前記ノズル切替バルブ装置の側断面図、図３は前記ノズル切替バルブ装置の分解斜視図である。
各図において、この実施形態に係るノズル切替バルブ装置１は、それぞれ後で詳述する各部品である、本体ケーシング２、回転ヘッド３、パッキン４、パッキン５、スライド係止ピン６、蓋部材７、Ｏ−リング８、バルブ体９、Ｏ−リング１０、ダイヤフラム弁１１、弁押圧部材１２、スプリング１３、弁支持部材１４、キャップ１５、袋ナット１６、戻止め配管具１７、パッキン１８、およびＯ−リング３５で構成される。
【００１３】
前記した本体ケーシング２は側面から見て横転びＴの字状に形成されており、その一端部に形成された直線筒状の枢軸部２Ａと、その他端部で枢軸部２Ａと直角方向に屈折して形成された二重管部２Ｂと、二重管部２Ｂとは反対方向に枢軸部２Ａから屈折して形成された配管接続部２Ｃとから構成されている。本体ケーシング２の枢軸部２Ａの内部には第１流路２０が形成されている。第１流路２０は二重管部２Ｂの内管部２６内にも内在し、枢軸部２Ａと二重管部２Ｂとの境目部分で直角に屈折している。二重管部２Ｂは、第１流路２０を内在させた内管部２６と、内管部２６の外方に配置されて内管部２６との間に第２流路２８を内在させた外管部２７とから構成されている。外管部２７の開口縁部２７Ａには、ダイヤフラム弁１１の被挟持部１１Ｃを収容する収容溝部２７Ｂが全周にわたって形成されている。配管接続部２Ｃは例えばブームから分岐した枝管などの外部配管４０と接続されるものであり、配管接続部２Ｃの係合穴部３０に装着された戻止め配管具１７内の流路１７Ａが、二重管部２Ｂの第２流路２８と連通している。
【００１４】
更に、内管部２６の開口縁部である弁座２６Ａの対面位置には、フッ素ゴムその他のゴム材料（弾性部材の例）で全体を構成されたダイヤフラム弁１１が配備されている。このダイヤフラム弁１１は、図４および図５に示すように、内管部２６の弁座２６Ａを開閉自在に封止して第１流路２０と第２流路２８とを遮断するものであり、内管部２６の弁座２６Ａを開閉する平板状弁部１１Ａと、連結板部１１Ｂと、被挟持部１１Ｃと、位置ズレ防止突起１１Ｄとが一体に形成されている。連結板部１１Ｂは、平板状弁部１１Ａの外周縁全周から延在し平板状弁部１１Ａから遠くなるにつれて径方向外向きに広がるように傾斜して形成されている。被挟持部１１Ｃは連結板部１１Ｂを介して平板状弁部１１Ａと連結されており、連結板部１１Ｂの外周縁全周から径方向外向きに延在して形成されている。位置ズレ防止突起１１Ｄは、平板状弁部１１Ａの背面１１Ｅの中央部に突出して形成されている。前記の被挟持部１１Ｃは、直径方向に見た断面がほぼ円形の断面形状に形成されている。連結板部１１Ｂは、側面から見て平板状弁部１１Ａに対し角度θ傾斜して形成されている。傾斜角度θはこの例では４０度としている。但し、この傾斜角度θは例えば２０〜６０度の範囲内であれば構わない。
【００１５】
ダイヤフラム弁１１を弾性付勢する押圧部１９は、ダイヤフラム弁１１の平板状弁部１１Ａの背面１１Ｅ側に配置される弁押圧部材１２と、弁押圧部材１２を移動可能に保持する弁支持部材１４と、弁押圧部材１２と弁支持部材１４の間に介装されて弁押圧部材１２を弾性付勢するスプリング１３とから構成される。弁支持部材１４は、弁押圧部材１２およびスプリング１３を収容する収容部１４Ａと、収容部１４Ａと外部を連通する貫通穴１４Ｃと、収容部１４Ａの周囲を囲み外管部２７の開口縁部２７Ａとの間でダイヤフラム弁１１の被挟持部１１Ｃを挟持する挟持面１４Ｂとを備えている。挟持面１４Ｂの外周縁部は、全周にわたって径方向外向きに突出した鍔部となっている。この弁支持部材１４の挟持面１４Ｂは、外管部２７の収容溝部２７Ｂとの間でダイヤフラム弁１１の被挟持部１１Ｃを液封可能に挟持して支持する。すなわち、ダイヤフラム弁１１の被挟持部１１Ｃを挟持する弁挟持部３３は、弁支持部材１４の挟持面１４Ｂと、ダイヤフラム弁１１の被挟持部１１Ｃを収容して弁支持部材１４の挟持面１４Ｂとの間で挟持する外管部２７の収容溝部２７Ｂとから構成される。キャップ１５は、弁支持部材１４の先端部を挿通させるとともに外周鍔部は係止する貫通穴１５Ｂと、外管部２７の雄ネジ部２７Ａと螺合する雌ネジ部１５Ａとを有している。弁押圧部材１２は、ダイヤフラム弁１１の平板状弁部１１Ａを支持する押圧面１２Ｂと、押圧面１２Ｂの中央部に形成されてダイヤフラム弁１１の位置ズレ防止突起１１Ｄを収容する収容穴１２Ａと、収容穴１２Ａの背面側で突出して形成された脚部１２Ｃとを備えている。
【００１６】
上記した枢軸部２Ａには、例えば２つのノズル取付口２１，２２を有する回転ヘッド３が回動自在に装着される。枢軸部２Ａと回転ヘッド３との間は、枢軸部２Ａ外周面の外周溝部３６に装着されたＯ−リング３５により回動自在に封止される。回転ヘッド３のノズル取付口２１，２２には、噴板、ノズルキャップ、Ｏ−リング（いずれも図示省略）などを有するノズル部４１がそれぞれ取付けられる。また、枢軸部２Ａと回転ヘッド３の間には、バルブ流路２５を有する円筒状のバルブ体９が介装されている。このバルブ体９は、回転ヘッド３の回転により、１つのノズル取付口２１（または２２）につながる回転ヘッド３のノズル向け流路２３（または２４）と本体ケーシング２の第１流路２０とを連通するとともに、他方のノズル取付口２２（または２１）につながる回転ヘッド３のノズル向け流路２４（または２３）を閉止するようにノズル向け流路２３，２４を切替える。
【００１７】
次に、ノズル切替バルブ装置１を組み立てる例を説明する。但し、これは、あくまでも一例であって、別の組立手順であっても構わない。まず、本体ケーシング２において、袋ナット１６を通された戻止め配管具１７が配管接続部２Ｃの係合穴部３０に挿し込まれ、戻止め配管具１７の雌ネジ部内にパッキン１８が装着される。一端側の外周溝にＯ−リング１０を嵌着した枢軸部２Ａにバルブ体９が装着され、外周溝部にＯ−リング８を嵌着した蓋部材７がバルブ体９の一端開口に装着されることにより、一端側アセンブリとして組み立てられる。そして、背面にスプリング１３が装着された弁押圧部材１２が弁支持部材１４の収容部１４Ａ内に収容され、更に弁押圧部材１２が押し込まれて、脚部１２Ｃが弁支持部材１４の貫通穴１４Ｃに通されて穴縁部で掛止される。これにより、弁押圧部材１２、スプリング１３、および弁支持部材１４が一体化されて、他端側アセンブリとして組み立てられる。弁押圧部材１２は弁支持部材１４に対し管心方向Ｃに移動自在となっている。
【００１８】
前記した他端側アセンブリにおいて、弁押圧部材１２の収容穴１２Ａ内にダイヤフラム弁１１の位置ズレ防止突起１１Ｄが収容され、弁押圧部材１２の押圧面１２Ｂ上にダイヤフラム弁１１の背面１１Ｅが置かれた弁支持部材１４がキャップ１５の貫通穴１５Ｂに装着される。その後、ダイヤフラム弁１１の平板状弁部１１Ａが内管部２６の弁座２６Ａにあてがわれ、キャップ１５の雌ネジ部１５Ａが外管部２７の外周面の雄ネジ部２９に螺止される。このとき、ダイヤフラム弁１１の被挟持部１１Ｃが弁支持部材１４の挟持面１４Ｂと収容溝部２７Ｂの内壁との間に挟持されて弾性変形し、弁支持部材１４の挟持面１４Ｂと外管部２７の開口縁部２７Ａとの隙間を密封する。一方、前記した枢軸部２Ａを含む一端側アセンブリの外周に回転ヘッド３が装着され、回転ヘッド３の挿通穴３２，３２にスライド係止ピン６の両ピンが装入されて枢軸部２Ａの外周溝部３１で掛止される。これにより、回転ヘッド３が枢軸部２Ａに対しその軸心Ｄ方向に抜け止めされ、且つ、周方向（矢印Ｒ方向）に回動自在に枢支される。回転ヘッド３において、ノズル取付口２２の外周にはパッキン４が装着され、ノズル取付口２３の外周にはパッキン５が装着される。このようにして、ノズル切替バルブ装置１の組立が完了する。
【００１９】
上記のように構成されたノズル切替バルブ装置１の作用を次に説明する。
一般に、各ノズル取付口２１，２２には、例えば微小滴・広角噴霧用や粗滴・狭角噴霧用といった噴霧態様の異なるノズル部４１が取付けられる。更に、本体ケーシング２の配管接続部２Ｃがブームの枝管に接続される。そこで、動力ポンプが駆動されブームのコックが開かれると（いずれも図示省略）、ブームからの例えば圧力３ＭＰａ程度の薬液が、配管接続部２Ｃを経て第２流路２８に流入する。この場合、ダイヤフラム１１の被挟持部１１Ｃは挟持前の断面形状がほぼ円形状に形成されているため、外管部２７の開口縁部２７Ａと弁支持部材１４の挟持面１４Ｂにより挟持されると、軽接触時に線接触状態であった被挟持部１１Ｃは挟圧後に弾性変形して扁平化し一部分が面接触状態となる。但し、面接触部位以外には未だ未接触部分が残っており、更なる挟圧に備えている。その結果、薬液の液圧がかかっても、ダイヤフラム弁１１の被挟持部１１Ｃと外管部２７の開口縁部２７Ａとの間はしっかりと密封され、これらの間から外部への液漏れは生じない。
【００２０】
そうして、第２流路２８内の薬液は管心Ｃに対して斜めにダイヤフラム弁１１の連結板部１１Ｂを押圧し、スプリング１３の弾性付勢力に打ち克ってダイヤフラム弁１１の平板状弁部１１Ａおよび弁押圧部材１２を円滑に押し下げる。これにより、ダイヤフラム弁１１の平板状弁部１１Ａが弁座２６Ａから離れ始めると、平板状弁部１１Ａ全体に液圧がかかって、弁座２６Ａをよりいっそう開放するのである。このような弁座２６Ａの開放により、第１流路２０内に流入した薬液は枢軸部２Ａに至り、バルブ体９のバルブ流路２５を経て、現在の使用が選択されているノズル取付口（例えば２１）を通り、そのノズル部４１から外部に噴射される。
使用したいノズル部４１を切替える場合は、いったん動力ポンプを停止させて薬液の液圧を下げておく。これにより、薬液の液圧がスプリング１３の弾性付勢力を下回り、ダイヤフラム弁１１が弁座２６Ａを閉止する。その後、回転ヘッド３を回して、所望するノズル部４１が取付けられているノズル取付口（例えば２２）をバルブ体９のバルブ流路２５に連通させる。続いて、動力ポンプを再起動させると、ノズル取付口２２のノズル部４１から薬液が噴射されるのである。
【００２１】
以上述べたように、このノズル切替バルブ装置１によれば、弾性部材で構成されたダイヤフラム弁１１の被挟持部１１Ｃの側断面はほぼ円形状に形成されているので、被挟持部１１Ｃが外管部２７の開口縁部２７Ａと弁支持部材１４の挟持面１４Ｂにより挟持されると、被挟持部１１Ｃは弾性変形して扁平化し、面全体ではなく一部分が面接触状態となるために変形代は残る。従って、動力ポンプを停止させたりコックを閉じたときのように第２流路２８内の液圧が低い場合はもとより、動力ポンプを駆動したりコックを開けたときのように液圧が高い場合でも、常に、ダイヤフラム弁１１の被挟持部１１Ｃと外管部２７の開口縁部２７Ａとの間をしっかりと密封することができる。これにより、これらの間から外部への液洩れを確実に回避することができる。
【００２２】
尚、上記の実施形態では、ダイヤフラム弁１１の被挟持部１１Ｃの断面形状をほぼ円形状に形成したが、本発明にいう被挟持部の断面ほぼ円形状とは、真円に近いもののみならず、楕円形状、長円形状、あるいは角部を丸めた菱形状なども含むものである。
また、上記では、回転ヘッドにおけるノズル取付口の口数を２にしているが、これも本発明では限定されず、回転ヘッドに配置し得る口数であれば、例えば３以上でも構わない。
【符号の説明】
【００２３】
１ ノズル切替バルブ装置
２ 本体ケーシング
２Ａ 枢軸部
２Ｂ 二重管部
２Ｃ 配管接続部
３ 回転ヘッド
９ バルブ体
１１ ダイヤフラム弁
１１Ａ 平板状弁部
１１Ｂ 連結板部
１１Ｃ 被挟持部
１１Ｄ位置ズレ防止突起
１２ 弁押圧部材
１２Ａ 収容穴
１２Ｂ 押圧面
１３ スプリング
１４ 弁支持部材
１４Ｂ 挟持面
１７Ａ 流路
１９ 押圧部
２０ 第１流路
２１，２２ ノズル取付口
２３，２４ ノズル向け流路
２５ バルブ流路
２６ 内管部
２６Ａ 弁座
２７ 外管部
２７Ａ 開口縁部
２７Ｂ 収容溝部
２８ 第２流路
３３ 弁挟持部
４０ 外部配管
４１ ノズル部
Ｃ 管心
Ｒ 矢印
【図１】
0005520879.tif 000002
【図２】
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【図３】
0005520879.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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