(57)【要約】【課題】安定的に平面内での首振り運動を行うことができる首振りノズルの提供。【解決手段】ベース１１と、ベース１１に基端側が回動可能に支持されるフレーム１２と、フレーム１２の先端側に、フレーム１２のベース１１に対する回動中心軸と平行な回動中心軸回りに回動可能に支持される支持体１３と、ベース１１と支持体１３とに、これらベース１１と支持体１３との間の可撓部５０が撓んだ状態で支持されベース１１とは反対端の開口部５６から流体を放出する管体１４と、を有する。【選択図】図１
2012192399.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースと、
該ベースに基端側が回動可能に支持されるフレームと、
該フレームの先端側に、該フレームの前記ベースに対する回動中心軸と平行な回動中心軸回りに回動可能に支持される支持体と、
前記ベースと前記支持体とに、これらベースと支持体との間の可撓部が撓んだ状態で支持され前記ベースとは反対端の開口部から流体を放出する管体と、
を有し、
流体放出時に前記管体から前記支持体に入力される反力で前記フレームが前記ベースに対し一側に向け回動し前記可撓部の撓み状態が反転すると該可撓部の付勢力で前記フレームが前記一側の回動端まで回動し、前記反力で前記フレームが前記ベースに対し他側に向け回動し前記可撓部の撓み状態が反転すると該可撓部の付勢力で前記フレームが前記他側の回動端まで回動することを特徴とする首振りノズル。
【請求項２】
前記支持体には、前記管体の支持位置を調整可能な支持位置調整部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の首振りノズル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、首振りノズルに関する。
【背景技術】
【０００２】
筒状をなし内周側に流体を通過させて噴出させる流体噴出ノズルにおいて、可撓性を有する偏平部を形成することで平面内での首振りを行わせるものがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２８６４９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の流体噴出ノズルでは、内部を通過する流体の流量が多くなると扁平部が円形状に膨らんでしまい、平面内での首振り運動ができなくなってしまう可能性があった。
【０００５】
したがって、本発明は、安定的に平面内での首振り運動を行うことができる首振りノズルの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、ベースと、該ベースに基端側が回動可能に支持されるフレームと、該フレームの先端側に、該フレームの前記ベースに対する回動中心軸と平行な回動中心軸回りに回動可能に支持される支持体と、前記ベースと前記支持体とに、これらベースと支持体との間の可撓部が撓んだ状態で支持され前記ベースとは反対端の開口部から流体を放出する管体と、を有し、流体放出時に前記管体から前記支持体に入力される反力で前記フレームが前記ベースに対し一側に向け回動し前記可撓部の撓み状態が反転すると該可撓部の付勢力で前記フレームが前記一側の回動端まで回動し、前記反力で前記フレームが前記ベースに対し他側に向け回動し前記可撓部の撓み状態が反転すると該可撓部の付勢力で前記フレームが前記他側の回動端まで回動することを特徴としている。
【０００７】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記支持体には、前記管体の支持位置を調整可能な支持位置調整部が設けられていることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に係る発明によれば、例えば、フレームがベースに対し一側に傾斜した状態では、管体の可撓部が撓むことで管体の開口部側がフレームよりもさらに一側に傾斜した状態となる。この状態で、管体の開口部から流体を放出させると、管体の開口部側に他側に向けた反力を生じることになり、この反力が管体を支持する支持体からフレームに伝達され、可撓部の付勢力に抗して管体およびフレームをベースを中心に他側に向け振ることになる。そして、その途中、所定角度で管体の可撓部の撓み状態が反転すると可撓部の付勢力によって、フレームがベースに対し瞬時に他側の回動端まで回動した状態となり、管体の開口部側がフレームよりもさらに他側に傾斜した状態となる。すると、管体の開口部側に一側に向けた反力を生じることになり、この反力が、可撓部の付勢力に抗して管体およびフレームを一側に向け振ることになる。このようにして、管体を往復揺動、つまり首振り運動させる。このように、フレームの基端側を回動可能に支持するベースと、フレームと、フレームの先端側に支持される支持体とで、管体を支持して管体の反力および付勢力を利用した首振り運動を行うため、安定的に平面内での首振り運動を行うことができる。しかも、管体の開口部をフレームの揺動角度よりも大きな角度で往復揺動させることができる。したがって、より広範囲に流体を放出することができる。
【０００９】
請求項２に係る発明によれば、支持体に設けられた支持位置調整部で管体の支持位置を調整すれば、ベースおよび支持体間の管体の長さつまり可撓部の撓み状態を調整でき、その結果、首振り角度を変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る首振りノズルを示す振幅大で最も右側に振れた状態の平面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る首振りノズルを図１のＡ方向から見た図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る首振りノズルの部分側断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る首振りノズルを示す振幅大で最も左側に振れた状態の平面図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る首振りノズルを示す振幅小で最も右側に振れた状態の平面図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る首振りノズルを示す振幅中で最も右側に振れた状態の平面図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る首振りノズルを図６のＣ方向から見た図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る首振りノズルの支持位置調整部等を示す部分側面図であって、（ａ）は振幅中の場合、（ｂ）は振幅小の場合、（ｃ）は振幅大の場合、をそれぞれ示すものである。
【図９】本発明の第２実施形態に係る首振りノズルを示す振幅中で最も左側に振れた状態の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の第１実施形態に係る首振りノズル図１〜図５を参照して以下に説明する。
図１に示すように、第１実施形態に係る首振りノズル１は、壁面等の取付対象部Ｔにブラケット１０を介して固定されるベース１１と、このベース１１に基端側が支持されるフレーム１２と、このフレーム１２の先端側に支持される支持体１３と、ベース１１と支持体１３とに支持される管体１４と、管体１４の中間位置に設けられる移動体１５とを有している。
【００１２】
ベース１１は、図２に示すように、矩形板状の基板部２０と、基板部２０の相反する端縁部から基板部２０と垂直をなして同側に延出する矩形板状の一対の支持板部２１，２２とを有する側面視コ字状をなしている。ベース１１の基板部２０には、管体１４の一部を構成するホースニップル２４が板厚方向に貫通して取り付けられている。ベース１１に取り付けられた状態でホースニップル２４は基板部２０の支持板部２１，２２とは反対側にオネジ部２５を有しており、首振りノズル１は、このオネジ部２５において流体供給源側の図１に示す配管２６に連結される。
【００１３】
フレーム１２は、図２に示すように、長尺状の一対の主板２８，２９と、これら主板２８，２９の長さ方向に中心軸を沿わせた姿勢でこれら主板２８，２９の先端部同士を連結させる略円筒状の連結部材３０とを有している。連結部材３０の先端側には、主板２８，２９への連結位置を除く両側に、図１に示すように切欠部３１，３２が形成されている。このフレーム１２は、図２に示すように、一方の主板２８の基端側が、ベース１１の一方の支持板部２１の外側に配置され、この状態で、支持板部２１に垂直に設けられたネジ部を有する回動軸３４で回動可能に支持される。また、他方の主板２９の基端側が、ベース１１の他方の支持板部２２の外側に配置され、この状態で、支持板部２２に前記回動軸３４と同軸をなして設けられた回動軸３５で回動可能に支持される。これにより、フレーム１２は、ベース１１に基端側が、回動軸３４，３５の中心を回動中心軸として回動可能に支持されている。
【００１４】
一方の回動軸３４にはハンドル３７が設けられており、このハンドル３７と主板２８との間には、バネ部材３８が設けられている。また、この主板２８とこれに近接するベース１１の支持板部２１との間には図示略の高摩擦シートが介装されている。ハンドル３７の回転位置を調整することにより、バネ部材３８の主板２８への付勢力が増減することになり、主板２８の図示略の高摩擦シートとの摩擦力が増減する。これより、フレーム１２のベース１１に対する回動抵抗が増減する。これらハンドル３７、バネ部材３８および図示略の高摩擦シートは、後述するようにフレーム１２のベース１１に対する揺動速度を調整する揺動速度調整部４２を構成している。
【００１５】
支持体１３は、円環状をなしており、連結部材３０内に配置されている。図３に示すように、支持体１３は、一方の主板２８の先端に垂直に設けられた回動軸４５と、他方の主板２９に前記回動軸４５と同軸をなして設けられた回動軸４６とで回動可能に支持される。これにより、支持体１３は、フレーム１２の先端側に回動可能に支持されている。図２に示すように、これら回動軸４５，４６は、上記した回動軸３４，３５と平行をなしている。つまり、ベース１１に対するフレーム１２の回動中心軸とフレーム１２に対する支持体１３の回動中心軸とは平行となっている。言い換えれば、支持体１３は、フレーム１２の先端側に、フレーム１２のベース１１に対する回動中心軸と平行な回動中心軸回りに回動可能に支持されている。
【００１６】
管体１４は、ベース１１に固定される上記したホースニップル２４と、このホースニップル２４のオネジ部２５とは反対側に一端側が嵌合されるメッシュホース５０（可撓部）と、ゴム製の保護チューブ５１を介してメッシュホース５０をホースニップル２４に固定するホースバンド５２と、メッシュホース５０の他端側に嵌合されるパイプ部材５３と、ゴム製の保護チューブ５４を介してメッシュホース５０をパイプ部材５３に固定するホースバンド５５とからなっている。相対的に、メッシュホース５０は剛性が低く可撓性のある材料からなる一方、パイプ部材５３は剛性が高く可撓性がない材料からなる。
【００１７】
図１に示すようように、管体１４は、パイプ部材５３のメッシュホース５０とは反対端つまりベース１１とは反対端に開口部５６が設けられており、ホースニップル２４から導入された流体を開口部５６から矢印Ｂで示す方向に放出する。ここで、図３に示すように、パイプ部材５３は、一定径の主円筒部５７と、これより大径で開口部５６を形成する大径円筒部５８とを有しており、大径円筒部５８の内周面には、軸線方向に対し傾斜する溝５９が円周方向に間隔をあけて複数形成されている。これら溝５９の基端側は、大径円筒部５８と主円筒部５７との間の段差部６０を貫通する貫通穴６１につながっている。よって、パイプ部材５３内に流体として液体を流通させて開口部５６から矢印Ｂ方向に放出させると、貫通穴６１から外気が吸引され、液体に混合されて気液混合状態で溝５９の案内で旋回流となって放出される。
【００１８】
管体１４は、パイプ部材５３の主円筒部５７が支持体１３の内周側に挿通されることになる。このとき、大径円筒部５８は支持体１３の内径よりも大径となっていて、パイプ部材５３の支持体１３からの抜けを規制する。なお、支持体１３には径方向に沿ってイモネジ６４が螺合されており、このイモネジ６４を支持体１３の中心側に前進させてパイプ部材５３の主円筒部５７の外周面に当接させると、パイプ部材５３が支持体１３に固定される。他方、このイモネジ６４をパイプ部材５３の主円筒部５７から離間させることでパイプ部材５３が支持体１３に対し軸方向に移動可能となる。よって、支持体１３の内周部と、支持体１３に設けられたイモネジ６４とが、パイプ部材５３の支持体１３に対する支持位置を調整可能とする支持位置調整部６５となっている。ここで、図１に示すように、支持体１３の支持位置に拘わらず、管体１４のベース１１と支持体１３との間に配置される部分の長さは、ベース１１と支持体１３との距離よりも長くなっており、この長さの差を吸収するために、可撓性のメッシュホース５０は常に湾曲している。つまり、管体１４は、ベース１１と支持体１３とに、これらベース１１と支持体１３との間の可撓部であるメッシュホース５０が撓んだ状態で支持されている。
【００１９】
移動体１５は、円環状をなしており、パイプ部材５３の支持体１３よりもメッシュホース５０側の主円筒部５７を内側に挿通させている。これにより、移動体１５は、管体１４のメッシュホース５０と支持体１３との間に、管体１４に沿って移動可能、より具体的には、管体１４のパイプ部材５３の主円筒部５７に摺動可能に設けられている。
【００２０】
そして、移動体１５とフレーム１２との間には、移動体１５をベース１１と支持体１３とを結ぶ方向、言い換えればフレーム１２の長さ方向に対し交差する方向に往復移動可能に案内するガイド機構７０が設けられている。
【００２１】
ガイド機構７０は、図２に示すように、フレーム１２の一対の主板２８，２９の内側にそれぞれ固定される一対のカム板７１，７２と、移動体１５に設けられてカム板７１，７２のカム７３，７４に沿って移動する一対のカムフォロア７５，７６と、カムフォロア７５，７６をカム７３，７４に当接させる方向に移動体１５を付勢する図１に示す一対のコイルバネ（付勢部材）７７，７８とを有している。
【００２２】
一対のカム７３，７４は、図１にカム７３を示すように、ベース１１に向け膨出する円弧状をなしており、図２に示すように、一対の主板２８，２９同士を結ぶ方向の中央が深くなるＶ字溝を有している。一対のカムフォロア７５，７６は、一対のカム７３，７４のＶ字溝に嵌合可能となるように軸方向の中央位置が大径で軸方向両側ほど小径となる反対向きのテーパ状をなしている。一対のカムフォロア７５，７６は、移動体１５の外周部の１８０度異なる位置に、移動体１５と中心軸を直交させて固定されている。一対のコイルバネ７７，７８は、図１および図４に示すように、移動体１５の外周部のカムフォロア７５，７６と９０度異なる位置に一端が連結されており、他端がフレーム１２の連結部材３０の主板２８，２９と９０度異なる位置のそれぞれの近接側に連結されている。
【００２３】
ガイド機構７０は、移動体１５に設けられた一対のカムフォロア７５，７６が一対のカム７３，７４のＶ字溝に入り込んで当接しており、この状態が維持されるように、一対のコイルバネ７７，７８で移動体１５を支持体１３側、言い換えればベース１１とは反対側に付勢する。そして、移動体１５は、一対のカムフォロア７５，７６が、一対のカム７３，７４に沿って軸方向の移動が規制されながら移動することになり、よって、ガイド機構７０は、移動体１５をベース１１と支持体１３とを結ぶ方向に対し交差する方向に往復移動可能に案内する。
【００２４】
一対のカム７３，７４は、上記したようにベース１１側に膨出する円弧状をなしており、フレーム１２の主板２８，２９の幅方向における中央（つまり移動体１５の往復移動の中央）が主板２８，２９の長さ方向において最もベース１１側に位置し、主板２８，２９の幅方向における両側は、外側ほど、主板２８，２９の長さ方向においてベース１１とは反対側に位置するように湾曲している。よって、ガイド機構７０は、一対のコイルバネ７７，７８でカム７３，７４のベース１１とは反対側に移動体１５を付勢することにより、移動体１５を、往復移動の中央に対し一側に位置するとこの一側の移動端に移動するように付勢し且つ往復移動の中央に対し他側に位置するとこの他側の移動端に移動するように付勢する。
【００２５】
以上の構成の首振りノズル１を、ベース１１において取付対象部Ｔに取り付け、ホースニップル２４を含む管体１４内に、圧送されてきた水等の液体を流入させると、この液体が貫通穴６１を介して吸引される空気と混合されてパイプ部材５３の開口部５６から放出されることになる。その際に、管体１４のパイプ部材５３には反力（反動力）を生じることになり、この反力がパイプ部材５３を支持する支持体１３からフレーム１２に伝達され、図１および図４に示す状態に交互になるように、管体１４およびこれを支持するフレーム１２をベース１１に対し平面内での往復移動させる首振り運動を行う。
【００２６】
その際に、例えば、図１に示すように、フレーム１２がベース１１に対し一側の回動端に傾斜した状態では、管体１４のメッシュホース５０が弓なりに撓むことにより、支持体１３と移動体１５とに支持されるパイプ部材５３がフレーム１２よりもさらに一側に傾斜した状態となり、移動体１５が往復移動方向の一側の移動端に位置した状態となる。この状態から、上記した反力で、フレーム１２がベース１１に対し逆側に傾斜するように回動すると、フレーム１２は、管体１４のメッシュホース５０のベース１１側に対しても逆側に傾斜する状態となり、管体１４の長さの関係で、パイプ部材５３のフレーム１２に対する傾斜が小さくなり、パイプ部材５３に設けられた移動体１５のカムフォロア７５，７６が、カム７３，７４上を往復移動の中央側に移動する。そして、フレーム１２がさらに傾斜すると、カムフォロア７５，７６がカム７３，７４の往復移動方向の中央位置を超えることになり、これにより、コイルバネ７７，７８の付勢力で移動体１５が往復移動方向の他側に向け移動させられることになる。加えて、フレーム１２がベース１１に対し所定角度回動しメッシュホース５０の撓み状態が逆の弓なりに反転すると、その付勢力（弾性力）でフレーム１２がベース１１に対し他側の回動端まで瞬時に回動して傾斜した状態となり、移動体１５が往復移動方向の他側の移動端に移動させられることになる。その結果、図４に示すように、管体１４の支持体１３と移動体１５とに支持されるパイプ部材５３がフレーム１２よりもさらに逆側に傾斜する状態となる。このような圧送流体の放出反力による首振り運動を往復して繰り返し行うことになり、開口部５６をフレーム１２の揺動角度よりも大きな角度で往復揺動させる。なお、パイプ部材５３の揺動に対し干渉しないように、フレーム１２の連結部材３０に上記した切欠部３１，３２が形成されている。
【００２７】
ここで、上記した揺動速度調整部４２のハンドル３７を操作して図示略の高摩擦シートへのベース１１およびフレーム１２の接触圧を大きくすると、摩擦抵抗が増すことになって、上記した首振り運動の移動速度が遅くなり、逆に高摩擦シートへのベース１１およびフレーム１２の接触圧を小さくすると、摩擦抵抗が減少することになって、上記した首振り運動の移動速度が速くなる。
【００２８】
また、上記した支持位置調整部６５でパイプ部材５３の支持体１３への支持位置を調整し、例えば、図１および図４に示すように、ベース１１および支持体１３の間の管体１４の長さを長くすると、首振りの運動の揺動角度が大きくなり、図５に示すように、ベース１１および支持体１３の間の管体１４の長さを短くすると、首振りの運動の揺動角度が小さくなる。このようにして流体の放出範囲を調整することができる。
【００２９】
なお、支持位置調整部６５は、管体１４の支持体１３への支持位置を調整する以外にも、管体１４のベース１１への支持位置を調整しても良い。つまり、ベース１１および支持体１３の間の管体１４の長さを調整できれば、支持体１３およびベース１１のうちの少なくともいずれか一方に、管体１４の支持位置を調整可能な支持位置調整部が設けられていれば良い。
【００３０】
以上に述べた第１実施形態に係る首振りノズル１によれば、フレーム１２の基端側を回動可能に支持するベース１１と、フレーム１２と、フレーム１２の先端側に支持される支持体１３とで、管体１４を支持して首振り運動を行うため、例えば内部を通過する流体の流量が多くなる等しても、安定的に平面内での首振り運動を行うことができる。
【００３１】
しかも、ガイド機構７０を設けたことにより、管体１４の開口部５６をフレーム１２の揺動角度よりも大きな角度で首振り運動させることができるため、より広範囲に流体を放出することができる。
【００３２】
また、簡素な構造のガイド機構７０で、移動体１５を、往復移動の中央に対し一側に位置するとこの一側の移動端に移動するように付勢し且つ往復移動の中央に対し他側に位置するとこの他側の移動端に移動するように付勢することができる。
【００３３】
また、支持体１３に設けられた支持位置調整部６５で、支持体１３による管体１４の支持位置を調整すれば、ベース１１および支持体１３間の管体１４の長さを調整でき、その結果、首振りノズル１の首振り角度を変更することができる。
【００３４】
なお、パイプ部材５３の開口部５６側の一部を別体の部材とし、この部材を口径の異なる複数種類用意して用途に応じて変更しても良い。
【００３５】
また、上記した管体１４よりも細い可撓性のチューブを、管体１４内に通して開口部５６の近傍に開口するように配置しても良い。そして、管体１４とこの細いチューブとの間に一の液体を圧送して開口部５６から放出させると、首振りノズル１が上記のように首振り動作しながら、この一の液体を放出することになるが、このとき、細いチューブの基端を他の液体に挿入しておけば、一の液体の放出によるエジェクタの原理で細いチューブの先端近傍が負圧となり、他の液体がチューブから吸い上げられて一緒に放出されることになる。これにより、二液を混合状態で放出することができる。この場合、例えば、一の液体として水を、他の液体として洗剤を用いると、洗剤を水で薄めるとともに貫通穴６１からの外気と混合して泡立てながら放出することができる。
【００３６】
以上に述べた第１実施形態は、ベースと、該ベースに基端側が回動可能に支持されるフレームと、該フレームの先端側に回動可能に支持される支持体と、可撓部を有して前記ベースと前記支持体とに支持され前記ベースとは反対端の開口部から流体を放出する管体と、該管体の前記可撓部と前記支持体との間に前記管体に沿って移動可能に設けられる移動体と、該移動体を前記ベースと前記支持体とを結ぶ方向に対し交差する方向に往復移動可能に案内するガイド機構と、を有し、該ガイド機構が、前記移動体を、前記往復移動の中央に対し一側に位置すると該一側の移動端に移動するように付勢し且つ前記往復移動の中央に対し他側に位置すると該他側の移動端に移動するように付勢する。
【００３７】
これにより、管体の開口部から流体を放出させると、管体の開口部側に反力を生じることになり、この反力が管体を支持する支持体からフレームに伝達され、管体およびフレームをベースに対し往復揺動、つまり首振り運動させる。このように、フレームの基端側を回動可能に支持するベースと、フレームと、フレームの先端側に支持される支持体とで、管体を支持して管体の反力を利用した首振り運動を行うため、安定的に平面内での首振り運動を行うことができる。
【００３８】
しかも、例えば、フレームがベースに対し一側に傾斜し、管体の支持体と移動体との間部分がこれよりもさらに一側に傾斜し、移動体が往復移動方向の一側の移動端に位置した状態から、上記した反力により、フレームがベースに対し逆側に傾斜するように回動すると、管体の基端側に対してもフレームが逆側に傾斜するようになり、これにより、管体に設けられた移動体が往復移動の中央側に移動する。そして、この中央を超えると、ガイド機構の付勢力により移動体が往復移動方向の他側の移動端側に移動させられることになり、管体の支持体と移動体との間部分がフレームよりも大きな角度で逆側に傾斜する。このような動作を往復して行うことにより、管体の開口部をフレームの揺動角度よりも大きな角度で往復揺動させることができる。したがって、より広範囲に流体を放出することができる。
【００３９】
また、第１実施形態は、前記ガイド機構が、前記フレームに固定され前記ベースに向け膨出する円弧状をなすカムと、前記移動体に設けられて前記カムに沿って移動するカムフォロアと、該カムフォロアを前記カムに当接させる方向に前記移動体を付勢する付勢部材とを有する。
【００４０】
簡素な構造のガイド機構で、移動体を、往復移動の中央に対し一側に位置すると該一側の移動端に移動するように付勢し、且つ、往復移動の中央に対し他側に位置すると該他側の移動端に移動するように付勢することができる。
【００４１】
次に、本発明の第２実施形態に係る首振りノズル図６〜図９を参照して説明する。
【００４２】
図６に示すように、第２実施形態に係る首振りノズル１００は、壁面等の取付対象部Ｔに固定されるベース１０１と、このベース１０１に基端側が支持されるフレーム１０２と、このフレーム１０２の先端側に支持される支持体１０３と、ベース１０１と支持体１０３とに支持される管体１０４とを有している。
【００４３】
ベース１０１は、両端部にオネジ１１０，１１１が形成され中間部に六角形状部１１２が形成された口金１１３と、口金１１３の一端のオネジ１１１に螺合される有底円筒状のベース本体１１４とからなっている。ベース１０１は、口金１１３の他端のオネジ１１０において取付対象部Ｔに固定されるとともに流体供給源側の配管１１６に連結される。
【００４４】
ベース本体１１４の底部には、管体１０４の一部を構成するホースニップル１１７が取り付けられている。
【００４５】
フレーム１０２は、図７に示すように、長尺状の一対のフレーム部材１２０，１２１からなっている。フレーム１０２は、一方のフレーム部材１２０の基端側が、ベース本体１１４の径方向の一側に配置され、この状態で、ベース本体１１４に連結された回動軸１２４で回動可能に支持される。また、他方のフレーム部材１２１の基端側が、ベース本体１１４のフレーム部材１２０とは反対側に配置され、この状態で、前記回動軸１２４と同軸をなして設けられた回動軸１２５で回動可能に支持される。これにより、フレーム１２は、ベース１１のベース本体１１４に基端側が、回動軸１２４，１２５の中心を回動中心軸として回動可能に支持されている。
【００４６】
一方の回動軸１２４にはハンドル１２７が設けられており、このハンドル１２７とフレーム部材１２０との間には、バネ部材１２８が設けられている。また、フレーム部材１２０とベース１０１との間には、円板１２９と円板１３０と高摩擦シート１３１とが設けられている。円板１２９、円板１３０および高摩擦シート１３１は、同径の円板状をなしており、回動軸１２４を中心に配置されている。円板１２９はフレーム部材１２０に固定され、円板１３０はベース本体１１４に固定されており、高摩擦シート１３１は、これら円板１２９，１３０の間に介装されている。ハンドル１２７の回転位置を調整することにより、ハンドル１２７のフレーム部材１２０との距離が変化することになり、よって、バネ部材１２８のフレーム部材１２０への付勢力が増減し、円板１２９，１３０と高摩擦シート１３１との摩擦力が増減する。これにより、フレーム１０２のベース１０１に対する回動抵抗が増減する。つまり、これらハンドル１２７、バネ部材１２８、円板１２９，１３０および高摩擦シート１３１は、後述するようにフレーム１０２のベース１０１に対する揺動速度を調整する揺動速度調整部１３２を構成している。
【００４７】
支持体１０３は、円環状をなしており、一方のフレーム部材１２０の先端に設けられた回動軸１３５と、他方のフレーム部材１２１に前記回動軸１３５と同軸をなして設けられた回動軸１３６とで回動可能に支持される。これにより、支持体１０３は、フレーム１０２の先端側に回動可能に支持されている。これら回動軸１３５，１３６は、上記した回動軸１２４，１２５と平行をなしている。つまり、ベース１０１に対するフレーム１０２の回動中心とフレーム１０２に対する支持体１０３の回動中心とは平行となっている。言い換えれば、支持体１０３は、フレーム１０２の先端側に、フレーム１０２のベース１０１に対する回動中心軸と平行な回動中心軸回りに回動可能に支持されている。
【００４８】
管体１０４は、一端側においてベース１０１のベース本体１１４に連結される上記したホースニップル１１７と、このホースニップル１１７の他端側に一端部がナット部材１３９を介して連結される可撓性のチューブ１４０（可撓部）と、このチューブ１４０の他端部にナット部材１４１を介して連結されるホースニップル１４２と、このホースニップル１４２に連結されるパイプ部材１４３とからなっている。相対的に、チューブ１４０は剛性が低く可撓性のある例えば合成樹脂材料からなる一方、パイプ部材１４３は剛性が高く可撓性がない例えば金属材料からなる。
【００４９】
パイプ部材１４３のチューブ１４０とは反対端つまりベース１０１とは反対端には筒状の開口部材(開口部)１４５が螺合されており、この開口部材１４５が管体１０４の開口部となっている。管体１０４は、ベース１０１を介してホースニップル１１７に導入された流体を開口部材１４５から図６の矢印Ｄで示す方向に放出する。内径の異なる複数種類の開口部材１４５を用意し、選択的にパイプ部材１４３に取り付けることで、管体１０４からの流体の放出流量や放出距離を調整可能となっている。
【００５０】
パイプ部材１４３は、ホースニップル１４２に一端側において連結される一定径の主円筒部１４７と、主円筒部１４７の他端側に形成された六角形状部１４８とを有しており、軸方向の六角形状部１４８側に開口部材１４５が螺合されている。
【００５１】
管体１０４は、パイプ部材１４３の主円筒部１４７において支持体１０３の内周側に挿通されることになる。このとき、六角形状部１４８は支持体１０３の内径よりも大きく、パイプ部材１４３の支持体１０３からの抜けを規制する。なお、図７に示すように、支持体１０３には径方向に沿ってイモネジ１５１が螺合されており、パイプ部材１４３の主円筒部１４７には、イモネジ１５１の先端部を嵌合させる図８に示す複数の凹部１５２〜１５４が軸方向に直列に並んで形成されている。
【００５２】
イモネジ１５１を回転させてパイプ部材１４３の主円筒部１４７から離間させると、パイプ部材１４３が支持体１０３に対し軸方向に移動可能となる。また、複数の凹部１５２〜１５４に選択的に位置を合わせてイモネジ１５１を支持体１０３の中心側に前進させて凹部１５２〜１５４の対応するものに嵌合させると、パイプ部材１４３は、支持体１０３に対し、凹部１５２〜１５４のうち嵌合されたものに対応した位置に固定される。よって、支持体１０３と、支持体１０３に設けられたイモネジ１５１と、パイプ部材１４３の複数の凹部１５２〜１５４とが、パイプ部材１４３の支持体１０３に対する支持位置を調整可能とする支持位置調整部１５５となっている。ここで、支持体１０３の支持位置に拘わらず、管体１０４のベース１０１と支持体１０３との間に配置される部分の長さは、例えば図６に示すように、ベース１０１と支持体１０３との距離よりも長くなっており、この長さの差を吸収するために、可撓性のチューブ１４０は常に湾曲状に撓んでいる。つまり、管体１０４は、ベース１０１と支持体１０３とに、これらベース１０１と支持体１０３との間の可撓部であるチューブ１４０が撓んだ状態で支持されている。
【００５３】
以上の構成の首振りノズル１００を、ベース１０１のオネジ１１０において取付対象部Ｔに取り付け、ベース１０１から管体１０４内に、圧送されてきた水等の液体を流入させると、この液体がパイプ部材１４３の開口部材１４５から放出されることになる。その際に、管体１０４のパイプ部材１４３には放出方向とは反対方向に反力を生じることになり、この反力がパイプ部材１４３を支持する支持体１０３からフレーム１０２に伝達され、図６および図９に示す状態に交互になるように、管体１０４およびこれを支持するフレーム１０２をベース１０１に対し平面内での往復移動させる首振り運動を行う。
【００５４】
その際に、例えば、図６に示すように、フレーム１０２がベース１０１に対し一側に傾斜した状態では、管体１０４のチューブ１４０が弓なりに撓むことにより管体１０４の開口部材１４５側がフレーム１０２よりもさらに一側に傾斜した状態となる。この状態で、管体１０４の開口部材１４５から液体を放出させると、管体１０４の開口部材１４５側に他側に向けた反力を生じることになる。この液体放出時に生じる反力が管体１０４からこれを支持する支持体１０３に入力され、支持体１０３からフレーム１０２に伝達されることになり、その結果、チューブ１４０の付勢力に抗して管体１０４およびフレーム１０２をベース１０１を中心に他側に向け振ることになる。そして、フレーム１０２がベース１０１に対し他側に向け所定角度回動し、管体１０４のチューブ１４０の撓み状態が逆の弓なりに反転すると、チューブ１４０の付勢力によって、瞬時に、図９に示すようにフレーム１０２がベース１０１に対し他側の回動端まで回動して傾斜した状態となり、管体１０４の開口部材１４５側がフレーム１０２よりもさらに他側に傾斜した状態となる。すると、管体１０４の開口部材１４５側に一側に向けた反力を生じることになり、この反力が、管体１０４から支持体１０３に入力され、支持体１０３からフレーム１０２に伝達されることになり、その結果、チューブ１４０の付勢力に抗して管体１０４およびフレーム１０２をベース１０１を中心に一側に向け振ることになる。そして、フレーム１０２がベース１０１に対し一側に向け所定角度回動し、管体１０４のチューブ１４０の撓み状態が反転すると、チューブ１４０の付勢力によって、瞬時に、図６に示すようにフレーム１０２がベース１０１に対し一側の回動端まで回動して傾斜した状態となり、管体１０４の開口部材１４５側がフレーム１０２よりもさらに一側に傾斜した状態となる。このような圧送液体の放出反力による首振り運動を往復して繰り返し行うことになり、開口部材１４５をフレーム１０２の揺動角度よりも大きな角度で往復揺動、つまり首振り運動させる。
【００５５】
ここで、上記した揺動速度調整部１３２のハンドル１２７を操作して高摩擦シート１３１への円板１２９，１３０の接触圧を大きくすると、摩擦抵抗が増すことになって、上記した首振り運動の移動速度が遅くなり、逆に高摩擦シート１３１への円板１２９，１３０の接触圧を小さくすると、摩擦抵抗が減少することになって、上記した首振り運動の移動速度が速くなる。
【００５６】
また、上記した支持位置調整部１５５でパイプ部材１４３の支持体１０３への支持位置を調整し、例えば、図８（ａ）に示すように、中間の凹部１５３にイモネジ１５１を嵌合させ、ベース１０１および支持体１０３の間の管体１０４の長さを中間長さにすると、首振りの運動の揺動角度が中間となり、図８（ｂ）に示すように、チューブ１４０側の凹部１５４にイモネジ１５１を嵌合させ、ベース１０１および支持体１０３の間の管体１０４の長さを短くすると、首振りの運動の揺動角度が小さくなり、図８（ｃ）に示すように、チューブ１４０とは反対側の凹部１５２にイモネジ１５１を嵌合させ、ベース１０１および支持体１０３の間の管体１０４の長さを長くすると、首振りの運動の揺動角度が大きくなる。このようにして液体の放出範囲を調整することができる。
【００５７】
なお、この場合も、支持位置調整部１５５は、管体１０４の支持体１０３への支持位置を調整する以外にも、管体１０４のベース１０１への支持位置を調整しても良い。つまり、ベース１０１および支持体１０３の間の管体１０４の長さを調整できれば、支持体１０３およびベース１０１のうちの少なくともいずれか一方に、管体１０４の支持位置を調整可能な支持位置調整部が設けられていれば良い。
【００５８】
以上に述べた第２実施形態に係る首振りノズル１００によれば、フレーム１０２の基端側を回動可能に支持するベース１０１と、フレーム１０２と、フレーム１０２の先端側に支持される支持体１０３とで、管体１０４を支持して管体１０４の液体放出時の反力とチューブ１４０の変形により生じる付勢力（反発力）を利用したトグル機構的な構造で首振り運動を行うため、例えば内部を通過する流体の流量が多くなる等しても、安定的に平面内での首振り運動を行うことができる。
【００５９】
しかも、管体１０４の開口部材１４５をフレーム１０２の揺動角度よりも大きな角度で往復揺動させることができる。したがって、より広範囲に流体を放出することができる。
【００６０】
また、第１実施形態のガイド機構７０を設けることなく、管体１０４の流体放出時の反力とチューブ１４０の変形により生じる付勢力とのバランスで、首振り運動を行うことになるため、部品点数が減少し、コストを大幅に低減することができる。
【００６１】
また、支持体１０３に設けられた支持位置調整部１５５で、支持体１０３による管体１０４の支持位置を調整することにより、ベース１０１および支持体１０３間の管体１０４の長さを調整でき、その結果、首振りノズル１００の首振り角度を変更することができる。
【００６２】
また、内口径の異なる複数種類の開口部材１４５を、用途に応じて変更するため、放出流量や放出距離を変更することができる。
【００６３】
なお、パイプ部材１４３に、第１実施形態の空気取入用の貫通穴６１と同様の貫通穴を形成すれば、チューブ１４０に液体を流通させてパイプ部材１４３の開口部材１４５から放出させると、貫通穴から外気が吸引され、液体に混合されて気液混合状態で放出されることになる。また、これに加えて、上記した管体１０４よりも細い可撓性のチューブを、チューブ１４０に連結させて開口部材１４５の近傍に開口するように配置しても良い。
【符号の説明】
【００６４】
１０，１００  首振りノズル
１１，１０１  ベース
１２，１０２  フレーム
１３，１０３  支持体
１４，１０４  管体
１５  移動体
５０  メッシュホース（可撓部）
５６  開口部
６５，１５５  支持位置調整部
７０  ガイド機構
７３，７４  カム
７５，７６  カムフォロア
７７，７８  コイルバネ（付勢部材）
１４０  チューブ（可撓部）
１４５  開口部材（開口部）  
【図１】
2012192399.tif 000003
【図２】
2012192399.tif 000004
【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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【手続補正書】
【提出日】平成23年12月13日(2011.12.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースと、
該ベースに基端側が回動可能に支持されるフレームと、
該フレームの先端側に、該フレームの前記ベースに対する回動中心軸と平行な回動中心軸回りに回動可能に支持される支持体と、
前記ベースと前記支持体とに、これらベースと支持体との間の可撓部が撓んだ状態で支持され前記ベースとは反対端の開口部から流体を放出する管体と、
を有し、
流体放出時に前記管体から前記支持体に入力される放出反力で前記フレームが前記ベースに対し一側に向け回動し前記可撓部の撓み状態が反転すると該可撓部の付勢力で前記フレームが前記一側の回動端まで回動する往動と、前記放出反力で前記フレームが前記ベースに対し他側に向け回動し前記可撓部の撓み状態が反転すると該可撓部の付勢力で前記フレームが前記他側の回動端まで回動する復動とを、前記管体を流れる流体のみを動力源として交互に繰り返すことを特徴とする首振りノズル。
【請求項２】
前記支持体には、前記管体の支持位置を調整可能な支持位置調整部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の首振りノズル。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、ベースと、該ベースに基端側が回動可能に支持されるフレームと、該フレームの先端側に、該フレームの前記ベースに対する回動中心軸と平行な回動中心軸回りに回動可能に支持される支持体と、前記ベースと前記支持体とに、これらベースと支持体との間の可撓部が撓んだ状態で支持され前記ベースとは反対端の開口部から流体を放出する管体と、を有し、流体放出時に前記管体から前記支持体に入力される放出反力で前記フレームが前記ベースに対し一側に向け回動し前記可撓部の撓み状態が反転すると該可撓部の付勢力で前記フレームが前記一側の回動端まで回動する往動と、前記放出反力で前記フレームが前記ベースに対し他側に向け回動し前記可撓部の撓み状態が反転すると該可撓部の付勢力で前記フレームが前記他側の回動端まで回動する復動とを、前記管体を流れる流体のみを動力源として交互に繰り返すことを特徴としている。