(57)【要約】      （修正有）【課題】ノズルがケージから外された場合に、ノズルからの水の流出を防止することができる給水装置を提供する。【解決手段】給水装置１００は、一方端２１がノズル１１に係止され、他方端２２がホース１の基端部に係止されたバネ２を備える。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
先端にノズルが装着されたホースを介して、ケージ内の動物に水分を供給する給水装置であって、
一方端が前記ノズルに係止され、他方端が前記ホースの基端部に係止された弾性体を備える、給水装置。
【請求項２】
前記弾性体は、バネからなる、請求項１に記載の給水装置。
【請求項３】
前記弾性体の自然長及び弾性係数は、前記ノズルの先端を上方に向けるべく設定されている、請求項１に記載の給水装置。
【請求項４】
前記ノズルを、前記ケージの上面に着脱自在に固定する固定部材を備える、請求項１に記載の給水装置。
【請求項５】
前記ケージの上面は、格子状に接合された棒状の部材からなり、
前記固定部材は、前記棒状の部材を挿通状態で、前記ノズルを前記棒状の部材に固定する、請求項４に記載の給水装置。
【請求項６】
前記弾性体の弾性係数は、前記固定部材を前記棒状の部材に挿通容易とするべく、予め設定された閾値以下に設定されている、請求項５に記載の給水装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、例えば、先端にノズルが装着されたホースを介して、ケージ内の動物に水分を供給する給水装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ケージ内の動物への水分の供給は、ノズルが先端に装着されたシリコーンゴム等からなるホースを介して行われていた。例えば、水タンクに貯留された水を、シリコーンゴム製の供給チューブ及び自動給水ノズルを介して、ケージ内の動物へ水分を補給する実験用小動物用の飲用水供給装置が開示されている（特許文献１参照）。特許文献１に記載の飲用水供給装置によれば、小動物飼育ケージ内の小動物が自動給水ノズルの先端を押すことによって、水タンクに貯留された水が、供給チューブ及び自動給水ノズルを経由して小動物に供給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１７７８３２号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の飲用水供給装置等の従来の給水装置では、自動給水ノズルは、板バネ等の固定部材によって挟持されて、小動物飼育ケージに着脱自在に係止されているため、前記固定部材が何らかの原因で外れた場合には、小動物飼育ケージ下面と自動給水ノズル先端とが当接して、自動給水ノズルから水が流出する虞がある。
【０００５】
前記固定部材が外れる原因としては、例えば、前記固定部材の固定条件が不十分である場合、前記固定部材が破損している場合、小動物が想定された以上の力を自動給水ノズルに付与した場合等が想定される。
【０００６】
本考案は、上記事情に鑑みてなされたものであって、ノズルがケージから外された場合に、ノズルからの水の流出を防止することの可能な給水装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本考案は、以下の特徴を有している。第１の考案は、先端にノズルが装着されたホースを介して、ケージ内の動物に水分を供給する給水装置であって、一方端が前記ノズルに係止され、他方端が前記ホースの基端部に係止された弾性体を備える。
【０００８】
第２の考案は、上記第１の考案において、前記弾性体が、バネからなる。
【０００９】
第３の考案は、上記第１の考案において、前記弾性体の自然長及び弾性係数が、前記ノズルの先端を上方に向けるべく設定されている。
【００１０】
第４の考案は、上記第１の考案において、前記ノズルを、前記ケージの上面に着脱自在に固定する固定部材を備える。
【００１１】
第５の考案は、上記第４の考案において、前記ケージの上面が、格子状に接合された棒状の部材からなり、前記固定部材が、前記棒状の部材を挿通状態で、前記ノズルを前記棒状の部材に固定する。
【００１２】
第６の考案は、上記第５の考案において、前記弾性体の弾性係数が、前記固定部材を前記棒状の部材に挿通容易とするべく、予め設定された閾値以下に設定されている。
【考案の効果】
【００１３】
上記第１の考案によれば、弾性体の一方端がノズルに係止され、他方端がホースの基端部に係止されているため、弾性体によってノズルがホースの基端部側に引っ張られることになる。従って、ノズルがケージから外された場合に、ノズルからの水の流出を防止することができる。
【００１４】
上記第２の考案によれば、前記弾性体が、バネからなるため、簡素な構成で、ノズルがケージから外された場合に、ノズルからの水の流出を防止することができる。
【００１５】
上記第３の考案によれば、前記弾性体の自然長及び弾性係数が、前記ノズルの先端を上方に向けるべく設定されているため、ノズルがケージから外された場合に、ノズルからの水の流出を確実に防止することができる。
【００１６】
上記第４の考案によれば、固定部材によって、前記ノズルが前記ケージの上面に着脱自在に固定されるため、ケージ内の動物に水分を供給する際に、簡素な構成で、前記ノズルを適正な位置に固定することができる。
【００１７】
上記第５の考案によれば、前記ケージの上面が、格子状に接合された棒状の部材からなり、前記固定部材によって、前記ノズルが、前記棒状の部材を挿通状態で前記棒状の部材に固定されるため、ケージ内の動物に水分を供給する際に、簡素な構成で、前記ノズルを適正な位置に確実に固定することができる。
【００１８】
上記第６の考案によれば、前記弾性体の弾性係数が、前記固定部材を前記棒状の部材に挿通容易とするべく、予め設定された閾値以下に設定されているため、ケージ内の動物に水分を供給する際に、容易に前記ノズルを適正な位置に固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】クリップによってノズルがケージに固定されていない状態を示す斜視図
【図２】クリップによってノズルがケージの上面に固定された状態を示す斜視図
【図３】ノズルが装着されたホースの構造の一例を示す側面図
【図４】チューブノズルに作用する力の概略を示すベクトル図
【考案を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本考案に係る給水装置１００の実施形態について説明する。図１は、クリップ１３によってノズル１１がケージ４に固定されていない状態を示す斜視図である。図２は、クリップ１３によってノズル１１がケージ４の上面４１に固定された状態を示す斜視図である。図３は、ノズル１１が装着されたホース１２の構造の一例を示す側面図である。
【００２１】
図１、図２に示すように、給水装置１００は、先端にノズル１１が装着されたホース（以下、「チューブノズル」という）１、及び、バネ２を備えている。また、チューブノズル１は、図３に示すように、ノズル１１、ホース１２、クリップ１３、ガードコイル１４、及び、ジョイントプラグ１５を備えている。バネ２（弾性体に相当する）は、一方端２１が、ノズル１１に係止され、他方端２２が、ホース１２の基端部（ジョイントプラグ１５の近傍）に係止されている。
【００２２】
まず、図１、図２を参照して、水がノズル１１へ供給される経路について説明する。チューブノズル１のジョイントプラグ１５は、動物（例えば、マウス等の齧歯類）が収容されるケージ４を収納する飼育ラック３の側面に螺合されたジョイントソケット３１に嵌合されている。また、ジョイントソケット３１には、飼育ラック３内に配設された貯留タンク（図示省略）から水が供給される。そして、貯留タンクから流出された水がジョイントソケット３１及びジョイントプラグ１５を介して、ホース１２に供給される。更に、ホース１２を介して、ノズル１１へ供給される。
【００２３】
ここで、図３を参照して、チューブノズル１の構造について説明する。ノズル１１は、図略のスプリングによって外側（図の左側）に付勢された棒状のレバー１１１を備えている。レバー１１１が、ケージ４内の動物等によって押圧されると、レバー１１１が内側（図の右側）に移動し、ノズル１１から水が流出する状態となる。すなわち、図２に示すように、クリップ１３によってノズル１１がケージ４の上面４１に固定された状態において、ケージ４内の動物は、水を飲みたい場合に、レバー１１１を押圧することによって、ノズル１１から流出する水を飲むことができる。
【００２４】
ホース１２は、例えば、シリコーンゴムからなり、ジョイントソケット３１及びジョイントプラグ１５を介して供給された水を、ノズル１１に供給するホースである。
【００２５】
クリップ１３（固定部材に相当する）は、クリップ１３に形成された図略の孔をノズル１１が挿通されて係止され、ノズル１１をケージ４の上面４１の柵４１１（棒状の部材に相当する：図２参照）に固定する係合部１３１を備えている。係合部１３１は、板バネをＳ字状に成形したものである。柵４１１が外力（＝実験者等）によって図３の左側からノズル１１の下面を摺動し、係合部１３１の端部が押し拡げられることによって、柵４１１が挿通状態とされ、ノズル１１がケージ４の上面４１の柵４１１に固定される。
【００２６】
ガードコイル１４は、ホース１２を保護するために、ホース１２の外周面に螺旋状に巻回された金属製（例えば、ステンレス等）のコイルである。
【００２７】
ジョイントプラグ１５は、ホース１２の基端側（ノズル１１の反対側）に装着され、ホース１２を飼育ラック３に固定するものであって、飼育ラック３の側面に螺合されたジョイントソケット３１に嵌合されるものである。
【００２８】
次に、バネ２について図１、図２、図４を参照して説明する。上述のように、バネ２（弾性体に相当する）は、ステンレス（例えば、ＳＵＳ３０４等）等の金属製のバネであって、一方端２１が、ノズル１１に係止され、他方端２２が、ホース１２の基端部（ジョイントプラグ１５の近傍）に係止されている。また、バネ２の自然長Ｌ及びバネ定数ｋ（弾性係数に相当する）は、クリップ１３によってノズル１１がケージ４の上面４１に係止されていない状態で（図１、図４参照）、ノズル１１の先端を上方に向けるべく設定されている。更に、バネ２のバネ定数ｋは、クリップ１３の係合部１３１に、ケージ４の上面４１の柵４１１を挿通容易とするべく、予め設定された閾値ｋｓｈ以下に設定されている。
【００２９】
図１に示すように、クリップ１３によってノズル１１がケージ４に固定されていない状態では、チューブノズル１は、バネ２からの一方端２１への引っ張り力ＦＳ（図４参照）を受けて、ノズル１１の先端が上側に向いた状態となる。
【００３０】
図４は、クリップ１３によってノズル１１がケージ４に固定されていない状態で、チューブノズル１に作用する力の概略を示すベクトル図である。チューブノズル１には、重力ＦＧと、バネ２からの一方端２１への引っ張り力ＦＳと、ジョイントソケット３１からの力ＦＪと、が作用する。そして、力ＦＳの垂直分力ＦＳ２が、重力ＦＧと釣り合い、力ＦＳの水平分力ＦＳ１が、力ＦＪと釣り合う位置において、チューブノズル１が固定される。
【００３１】
なお、バネ２のバネ定数ｋ、自然長Ｌを用いて、クリップ１３によってノズル１１がケージ４に固定されていない状態でのバネ２の長さＬＢは、次の（１）式で表される。
ＬＢ＝Ｌ＋ＦＳ／ｋ      （１）
また、チューブノズル１の質量Ｍ、重力加速度ｇを用いて、重力ＦＧは次の（２）式で表される。
ＦＧ＝Ｍ×ｇ      （２）
更に、力ＦＳの水平方向となす角θを用いて、分力ＦＳ２は、次の（３）式で表される。
ＦＳ２＝ＦＳ×ｓｉｎθ      （３）
【００３２】
上述のように、力ＦＳの垂直分力ＦＳ２が、重力ＦＧと釣り合うため、次の（４）式が成立する。
ＦＧ＝ＦＳ２      （４）
この（４）式に、（２）式及び（３）式を代入すると次の（５）式が得られる。
Ｍ×ｇ＝ＦＳ×ｓｉｎθ      （５）
【００３３】
上記（１）式をＦＳについて解いて、（５）式に代入すると、次の（６）式が得られる。
Ｍ×ｇ＝（ＬＢ−Ｌ）×ｋ×ｓｉｎθ      （６）
上記（６）式をバネ定数ｋについて解くと、次の（７）式が得られる。
ｋ＝（Ｍ×ｇ）／（（ＬＢ−Ｌ）×ｓｉｎθ）      （７）
【００３４】
従って、バネ２の自然長Ｌ、チューブノズル１の質量Ｍが判っている場合には、クリップ１３によってノズル１１がケージ４に固定されていない状態での、バネ２の長さＬＢ、力ＦＳの水平方向となす角θを用いて、上記（７）式によって、バネ定数ｋを求めることができる。
【００３５】
ここで、バネ２の自然長Ｌ及びバネ定数ｋは、図１、図４に示すように、ノズル１１の先端を上方に向けるべく設定されている。すなわち、バネ２の自然長Ｌが予め設定されている場合には、上記（７）式によって、バネ定数ｋを設定することができる。
【００３６】
このようにして、バネ２の自然長Ｌ及びバネ定数ｋが、ノズル１１の先端を上方に向けるべく設定されているため、ノズル１１がケージ４から外された場合に、ノズル１１先端のレバー１１１が押圧されることがないので、ノズル１１からの水の流出を確実に防止することができる。
【００３７】
次に、図２について説明する。図２は、クリップ１３によってノズル１１がケージ４の上面４１に固定された状態を示す斜視図である。図２に示すように、ケージ４内の動物が水を飲める状態とする場合には、クリップ１３によって、ノズル１１がケージ４の上面４１の柵４１１に固定される。この場合に、実験者等は、ノズル１１に固定されたクリップ１３の係合部１３１（図３参照）に、バネ２から上方に引っ張られた状態で、上面４１の柵４１１を挿通させる必要がある。
【００３８】
また、バネ２のバネ定数ｋ（弾性係数に相当する）は、予め設定された閾値ｋｓｈ以下に設定されているため、クリップ１３を上面４１の柵４１１に容易に挿通することができる。すなわち、クリップ１３によってノズル１１がケージ４の上面４１に固定された状態は、バネ２の弾性力ＦＴは、バネ２の長さＬＣを用いて次の（８）式で表される。
ＦＴ＝ｋ×（ＬＣ−Ｌ）      （８）
ここで、Ｌは、バネ２の自然長である。
【００３９】
バネ２の長さＬＣは、ケージ４の上面４１の位置と、ジョイントソケット３１との位置と、によって幾何学的に決まる。そこで、バネ２のバネ定数ｋを閾値ｋｓｈ以下に設定することによって、上記（８）式で表される弾性力ＦＴを、実験者等の負担とならない程度の大きさとすることができるため、クリップ１３を上面４１の柵４１１に容易に挿通することができるのである。
【００４０】
なお、本考案に係る給水装置は、上記実施形態に係る給水装置１００に限定されず、下記の形態でも良い。
（Ａ）本実施形態においては、弾性体がバネ２である場合について説明したが、弾性体が他の種類の弾性体（例えば、天然ゴム等）である形態でも良い。
【００４１】
（Ｂ）本実施形態においては、バネ２の他方端２２がホース１２の基端部に係止されている場合について説明したが、バネ２の他方端２２がその他のケージ４の上方位置に係止されている形態であれば良い。例えば、バネ２の他方端２２がジョイントソケット３１に係止されている形態でも良い。
【００４２】
（Ｃ）本実施形態においては、固定部材が、板バネをＳ字状に成形した係合部１３１を有するクリップ１３である場合について説明したが、固定部材が、ノズル１１をケージ４の上面４１に着脱自在に固定できる構成を備えていれば良い。例えば、Ｓ字形、又は、Ｕ字形に成形された金属製等のフックである形態でも良い。
【００４３】
すなわち、図２に示すように、ノズル１１がケージ４の上面４１に固定された状態では、バネ２によってノズル１１が上方に付勢されているため、Ｓ字形、又は、Ｕ字形に成形されたフックを上面４１の柵４１１に係止することによって、容易にノズル１１をケージ４の上面４１に固定することができる。ただし、この場合には、ノズル１１のケージ４の上面４１からの離脱を防止するために、バネ２のバネ定数ｋを、予め設定された下限閾値ｋｓｈ２以上とする必要がある。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本考案は、例えば、先端にノズルが装着されたホースを介して、ケージ内の動物に水分を供給する給水装置に適用することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１００    給水装置
１    チューブノズル
１１    ノズル
１１１    レバー
１２    ホース
１３    クリップ（固定部材）
１４    ガードコイル
１５    ジョイントプラグ
２    バネ（弾性体）
２１    一方端
２２    他方端
３    飼育ラック
３１    ジョイントソケット
４    ケージ
４１    上面
４１１    柵（棒状の部材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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