| 【発明の名称】 |
水圧回転装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】合田 義治
【氏名】白石 和久
【氏名】佐藤 修
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| 【要約】 |
【課題】
【解決手段】 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 水圧を利用して水車を回転させ、減速ギヤを介して出力回転軸を回転させる構造の水圧回転装置において、前記減速ギヤの軸部材及び、前記水車または出力回転軸の軸部材の少なくとも一方が、一つの内装部材に固設されていることを特徴とする水圧回転装置。
【請求項２】 前記減速ギヤは複数であり、この複数の減速ギヤの軸部材及び前記出力回転軸の軸部材が一つの内装部材に固設されているとともに、前記水車の軸部材は外装部材に固設されていることを特徴とする請求項１に記載の水圧回転装置。
【請求項３】 前記内装部材とその周囲の外装部材との間には、位置ズレを吸収できるクリアランスまたは弾性材が設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の水圧回転装置。
【請求項４】 前記出力回転軸の先端に、洗浄用のブラシを設けたことを特徴とする請求項１または請求項２または請求項３に記載の水圧回転装置。
【請求項５】 前記出力回転軸の先端に、回転運動を往復運動とか押圧運動に変える部材を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２または請求項３に記載の水圧回転装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、水圧を利用して出力回転軸を回転させる水圧回転装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及びその課題】従来、水圧を利用してブラシ等を回転させる浴槽掃除具とか洗車具とかボディブラシ等の水圧回転装置が存在するが、内部に減速ギヤを備え、この減速ギヤ等を支持する複数の軸部材が存在する場合に、軸部材を順番に組み付けてゆく必要があり、組み付けに手間が掛かるという問題点があった。また、複数の軸部材を順番に組み付けることで組み付け精度が悪くなり、回転効率が悪化しやすく、また、各部材間には組み付け上、クリアランスが必要であるが、複数のクリアランスにより、組み付け状態でのガタつきが多くなってしまうという問題点があり、また、場合によっては、組み付けに治具が必要で、修理等も困難となってしまうという問題点があった。
【０００３】
【課題を解決するための手段】本発明は上記従来の問題点に鑑み案出したものであって、組み付けに手間が掛からず、組み付け精度が良く、回転効率が向上する水圧回転装置を提供せんことを目的とし、その第１の要旨は、水圧を利用して水車を回転させ、減速ギヤを介して出力回転軸を回転させる構造の水圧回転装置において、前記減速ギヤの軸部材及び、前記水車または出力回転軸の軸部材の少なくとも一方が、一つの内装部材に固設されていることである。また、第２の要旨は、前記減速ギヤは複数であり、この複数の減速ギヤの軸部材及び前記出力回転軸の軸部材が一つの内装部材に固設されているとともに、前記水車の軸部材は外装部材に固設されていることである。また、第３の要旨は、前記内装部材とその周囲の外装部材との間には、位置ズレを吸収できるクリアランスまたは弾性材が設けられていることである。また、第４の要旨は、前記出力回転軸の先端に、洗浄用のブラシを設けたことである。また、第５の要旨は、前記出力回転軸の先端に、回転運動を往復運動とか押圧運動に変える部材を設けたことである。
【０００４】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図１は、水圧回転装置の第１実施例を示す洗浄ブラシの断面構成図であり、洗浄ブラシ１は、浴室内のシャワーホースに接続され手で握ることのできるグリップ部２と、その先端に着脱可能に設けられたヘッド部３で構成されており、ヘッド部３は、図２及び図３の分解図で示すような部材で構成されて、ヘッド部３の上面を構成するハウジング（外装部材）４内に、水車５と、仕切部材（内装部材）６と、減速ギヤ１８ａ，１９，２０と、底側に散水板７が設けられて組み付けられており、散水板７から下方へ突出する回転軸１８に、下方よりブラシ９を備えたブラシベース８が着脱可能に取り付けられたものとなっている。
【０００５】このヘッド部３を構成する前記各部材を更に詳細に説明すると、前記ハウジング（外装部材）４は、後部上面に、傾斜状に突出して挿着突筒部４ａが一体形成され、この挿着突筒部４ａ内は、前記グリップ部２内の流路と連通する流入路となっており、外周側には、オーリング１３を嵌めるオーリング溝４ｂが形成されている。また、挿着突筒部４ａの下部のハウジング４の後面には、下方側へ傾斜して突出状に引っ掛け部４ｃが一体形成されており、この引っ掛け部４ｃには、傾斜して上下方向に貫通する引っ掛け穴Ｈが形成されたものとなっている。
【０００６】このようなハウジング４の前記挿着突筒部４ａを、オーリング１３を嵌めた状態で、グリップ部２に挿着し、外側より抜け防止具１２を嵌め込んで、ヘッド部３をグリップ部２に着脱可能に一体化できるように構成されている。また、ハウジング４内の上部部位は水車室Ｓ１を形成するものであり、その内周側には、前記仕切部材６がオーリング０を介し水密状に嵌め込まれる仕切部材係合部４ｄが段状に形成されており、また、ハウジング４内の下部内周には、前記散水板７がオーリング０を介し水密状に嵌め込まれる散水板係合部４ｅが段状に形成されたものとなっている。
【０００７】また、このハウジング４の上面中央部のボス部から垂下状に水車軸１１が垂設され、この水車軸１１は、図２に示すように、水車５の中央部に上下に貫通形成された軸孔５ａ内に挿入されて、水車軸１１を中心として水車５が回転できるものである。即ち、水車５の外周側の羽根５ｂは良好にハウジング４内の上部に形成された水車室Ｓ１内に回転可能に嵌め込まれるものである。
【０００８】次に、仕切部材（内装部材）６を、図４の裏面側からの斜視図で、また図５の縦断面図において説明すると、仕切部材６の上部には、上方へ突出して係合突部６ａが形成され、係合突部６ａは、前記ハウジング４の仕切部材係合部４ｄの内側にクリアランスを形成して嵌め込み可能な形状に形成されて、この係合突部６ａの内側は水車室Ｓ１を形成し、水車室Ｓ１内に水圧を噴射させることのできる噴射ノズル６ｃが、係合突部６ａの後方側に一体形成されており、また、噴射ノズル６ｃの側方には、水車室Ｓ１内の水を下方へ排水する排水路６ｄが、上下方向に貫通状に形成されている。
【０００９】また、仕切部材６の水車室Ｓ１の中央部には上下に貫通して軸孔６ｅが形成されており、この軸孔６ｅ内には、前記水車５の下部に一体形成された水車出力ギヤ５ｃが挿通されるものである。また、軸孔６ｅの下面側に下方に向かって逆門形状に突出形成された軸受門柱６ｆの中央部の軸受６ｇで、前記水車軸１１の下端を支持するものとなっている。
【００１０】この仕切部材６の前記軸受６ｇの回りは、減速ギヤが組み込まれる減速機室Ｓ２を形成しており、この減速機室Ｓ２内に垂設される回転軸支持ピン１４，第１減速ギヤ支持ピン１５，第２減速ギヤ支持ピン１６の上端を固定するための支持ピンボス６ｊ，６ｊ，６ｊが仕切部材６に一体形成されており、さらに止ネジ用の止ネジボス孔６ｈ，６ｈ，６ｈが複数一体形成されたものとなっている。このように仕切部材６には、その上面側に水車室Ｓ１が形成され、下面側には減速機室Ｓ２が形成されて、水車室Ｓ１の底面と減速機室Ｓ２の天面を、この仕切部材６が形成しており、さらに水車軸１１の軸受６ｇが一体形成され、さらに噴射ノズル６ｃ及び排水路６ｄがこの仕切部材６に一体形成されたものとなっている。
【００１１】図２及び図３に示すように、仕切部材６から垂設された回転軸支持ピン１４には、回転軸１８が回転可能に外嵌されるものであり、また、第１減速ギヤ支持ピン１５には、第１減速ギヤ１９が回転可能に外嵌されるものであり、また、第２減速ギヤ支持ピン１６には、第２減速ギヤ２０が回転可能に外嵌されるものである。第１減速ギヤ１９及び第２減速ギヤ２０は、それぞれ大ギヤと小ギヤが一体形成されたものとなっており、組付状態では、第１減速ギヤ１９の上部の大ギヤが前記水車に一体化された水車出力ギヤ５ｃと噛み合い、第１減速ギヤ１９の小ギヤと第２減速ギヤ２０の大ギヤが噛み合わされ、さらに第２減速ギヤ２０の小ギヤと前記回転軸に一体化された回転軸ギヤ１８ａが噛み合わされて、このギヤ５ｃ，１８ａ，１９，２０により、水車５の回転が減速され、回転軸１８を回転させるように構成されている。
【００１２】次に、減速機室Ｓ２の底面を形成する散水板７は、前記ハウジング４の下部内周の散水板係合部４ｅに、クリアランスを形成しつつオーリング０を介し、嵌め込み可能な形状に形成されて、中央部に、前記回転軸１８が通る軸孔が形成され、その外周に、多数の散水孔および水抜孔７ｄが形成されている。また、散水板７には、前記第１減速ギヤ支持ピン１５及び第２減速ギヤ支持ピン１６の下端を支持するためのボス部が形成されており、さらに止ネジ２２を下方側から挿通させることのできる孔が複数上下に貫通して形成されている。この散水板７と前記仕切部材６は、内部に回転軸１８，第１減速ギヤ１９，第２減速ギヤ２０を組み込んで減速機室Ｓ２を形成して一体的にユニット化されるものである。
【００１３】即ち、回転軸１８，ギヤ１９，２０を所定位置に組み込み、仕切部材６の底側に散水板７を嵌め込んで、下側から止ネジ２２を締め付けて、止ネジ２２により予め減速ギヤ１９，２０を組み込んだ状態でユニット化しておくことができ、このように減速機室Ｓ２をユニット化した状態で、前記ハウジング４内周にオーリング０を当接させて嵌め込むことができるように構成されており、ハウジング４内には、予め水車５のみを挿着させておけば、この仕切部材６と散水板７を組み付けてユニット化したものを容易に組み込むことができるものとなる。
【００１４】なお、組付状態ではヘッド部３から回転軸１８の下端部が突出した状態となり、この回転軸１８の下端部は、ブラシベース８の中央部に突出された連結嵌合凹部８ａに、オーリング２１を介在させて着脱可能に嵌め込むことができるものである。なお、連結嵌合凹部８ａの外周側には、水を下方へ排水するための多数の水孔８ｂが上下に貫通形成されている。
【００１５】このように本例では、ハウジング４側に位置決め固定される水車軸１１以外の、第１減速ギヤ支持ピン１５，第２減速ギヤ支持ピン１６，回転軸支持ピン１４は、仕切部材６に形成されている支持ピンボス６ｊ，６ｊ，６ｊにそれぞれ固定されて位置決めされ、仕切部材６に第１減速ギヤ１９，第２減速ギヤ２０，回転軸１８が相対位置が固定されて組み付けられるものであるため、寸法精度が高く、各ギヤ１８ａ，１９，２０の回転効率が良好化し、従来のように順番に位置決めしながら組み付けてゆく必要がなく、しかも本例では、仕切部材６と散水板７が組み合わされてユニット化された状態でハウジング４内に組み付けられるものであるため、組み付けが非常に楽で、また修理の際にも、ハウジング４から、仕切部材６と散水板７が一体化されたユニットを取り外して、良好に内部のギヤ１８ａ，１９，２０等の修理を行うことができるものである。なお、水車軸１１はハウジング４側に固定されているため、一体化されたユニットの仕切部材６から外側へ突出する軸部材はなく、ユニットは修理を行う際等に、床面等に安定して仕切部材６側を置くことができ、軸部材が変形することがない。
【００１６】また、仕切部材６とハウジング４間にはクリアランスが形成され、クリアランス内にはオーリングＯが介在されて、位置ズレを良好にオーリングＯで吸収し、位置ズレを緩衝できるため、前記支持ピン１４，１５，１６を基準にして、特に回転軸１８を基準にして仕切部材６をハウジング４内に組み付けることができ、より回転効率が良好化して、組み付けも容易なものとなる。同様に、散水板７とハウジング４間のクリアランスもオーリングＯで位置ズレが緩衝されるため、回転軸１８を基準に組み付けることが可能で、回転効率が良く、組み付けが容易となる。
【００１７】なお、第１実施例では、回転軸１８の先端にブラシ９を設けた洗浄ブラシについて述べているが、ブラシベース８及びブラシ９に代えて、回転軸１８の先端に、回転運動を往復運動とか押圧運動に変える部材を設けてマッサージ具等を構成することができるものである。
【００１８】即ち、図６及び図７では水圧回転装置の第２実施例を示し、図６における前記ハウジング４内に設けられる、水車５及び仕切部材６及び減速ギヤ１８ａ，１９，２０及び散水板７の構成は、第１実施例と同様である。第２実施例では回転軸１８の先端に雄のスプライン１８ｂを形成させておき、この雄スプライン１８ｂが嵌合するスプライン孔３１ａを中心に有する円板３１を、押さえ板３２で押さえて構成したものである。
【００１９】即ち、散水板７の下面に固設板３０を固定しておき、この固設板３０の下側に、円板３１を回転可能に設け、この円板３１の下面に、押さえ板３２を取り付けるものであり、円板３１と押さえ板３２を逆向きにした分解図を図７に示すが、円板３１の裏面には、スプライン孔３１ａを中心として楕円形状のボール溝３１ｂが形成されており、このボール溝３１ｂ内に、２個のボール３３，３３を転動可能に配置させて、楕円状のボール溝３１ｂに沿ってボール３３，３３が転動できるように構成されており、また、押さえ板３２には、ボール３３の下端が下方へ突出することができ、しかもボール３３が往復動できるように往復長孔３２ｂ，３２ｂが一対形成されており、また、押さえ板３２の両端に一体状に立ち上げ形成された立上片３２ａ，３２ａは、円板３１の下側から固設板３０の外周に接着剤等で接着固定され、円板３１及びボール３３の下方への抜脱を防ぐように構成されている。
【００２０】このような構造では、回転軸１８が回転されると、これに伴い円板３１が回転し、円板３１の回転により、ボール溝３１ｂの楕円形状に沿ってボール３３，３３が転動しようとするが、各ボール３３，３３は押さえ板３２の往復長孔３２ｂ，３２ｂ内に嵌め込まれているため、この往復長孔３２ｂの長さ分だけ往復動することとなり、円板３１の回転が往復長孔３２ｂに沿った往復動に変えられてボール３３は往復動を行うことができ、このボール３３，３３を肩とか首等に押し付けて、肩とか首を良好に揉むことができて、マッサージ具として使用することができるものとなる。
【００２１】次に、図８〜図１１に示すものは水圧回転装置の第３実施例であり、本例では、散水板７の下面に固定した固設板３０の下側に、上円板３５と下円板３６を一体回転可能に配設して、その外側にスペーサ３７を設け、さらにスペーサ３７の下面側に、押さえ板３８を介して、一対の揺動部材３９，３９を取り付けたものであり、図９の逆向きにした分解斜視図で示すように、上円板３５及び下円板３６は同径に形成されており、中央部には、回転軸１８の先端に形成された雄スプライン１８ｂが嵌合する雌スプラインを有するスプライン孔３６ａが形成されており、上円板３５と下円板３６の重合わされた面内部に、一対のボール３３，３３を自由に自転できるように内蔵させたものであり、下円板３６には各ボール３３，３３の下端が突出するように孔３６ｂ，３６ｂが形成されたものとなっている。
【００２２】また、押さえ板３８に支持されて上下方向に揺動できる一対の揺動部材３９，３９には、下方側へ蒲鉾状に突出する押圧突条部３９ａが形成され、その上部には外側へ突出して抜脱防止鍔部３９ｂ，３９ｂが一体形成されており、この抜脱防止鍔部３９ｂ，３９ｂが、押さえ板３８に形成された長孔に係止されて下方への抜脱が防がれるものとなっており、また、各揺動部材３９の上面には、図１０に上面側からの斜視図で示すように、三角形状の三角突起部３９ｃが上方へ突出形成されており、この三角突起部３９ｃの両側には、ボール３３を三角突起部３９ｃに良好に導くようにボールガイド部３９ｄ，３９ｄが形成されたものとなっている。
【００２３】一対の揺動部材３９，３９は図１０に示すように、三角突起部３９ｃ，３９ｃを対向させて配置されており、前記回転軸１８の回転に伴い上円板３５と下円板３６が一体で回転されると、ボール３３，３３は自転しながら公転し、揺動部材３９の三角突起部３９ｃ，３９ｃに乗り上げて、三角突起部３９ｃ，３９ｃを下方側へ押圧すると、図１１に示すように、揺動部材３９は押さえ板３８内で傾いた状態となり、押圧突条部３９ａの長手方向の三角突起部３９ｃ側が下方側へ傾き突出して、この時に、肩とか首等にこの揺動部材３９の押圧突条部３９ａが当接されていれば、良好に肩とか首等を押圧することができるものとなり、回転軸１８の回転により、ボール３３，３３を介して一対の誘導部材３９の三角突起部３９ｃ，３９ｃへの乗り上げが順次繰り返されて、一対の揺動部材３９，３９は交互に上下の傾動運動を繰り返し、良好に肩とか首を叩いて振動を与え、また揉むことができるものとなり、良好なマッサージ効果を与えることができるものとなる。
【００２４】次に、図１２〜図１５に示すものは水圧回転装置の第４実施例であり、本例では、回転軸１８の先端に、偏心したカム部４１を設けて、このカム部４１を、往復部材４２の長円状のカム挿入穴４２ｂ内に遊嵌させて構成したものであり、往復部材４２は、ガイド部材４０にガイドされて往復運動できるように構成され、往復部材４２の下面に形成された嵌め溝４２ｃに、歯ブラシ４４ａの柄部４４を、押さえ部材４３を介在させて嵌め付けておけば、歯ブラシ４４ａが往復運動をなし、良好に歯磨きを行うことができるものとなる。
【００２５】図１３には、往復部材４２と、ガイド部材４０と、カム部４１を逆向きにさせた分解斜視図を示すが、往復部材４２には、カム部４１が遊嵌される長円状のカム挿入穴４２ｂが形成されており、往復部材４２の外周には、外側へ突出してガイド突起４２ａが形成され、このガイド突起４２ａが係合されるガイド溝４０ａがガイド部材４０の内側に形成されており、このガイド部材４０を散水板７の下面に固定状に取り付けておけば、回転軸１８の回転に伴いカム部４１が回転して、これにより往復部材４２がガイド溝４０ａに沿って往復動することとなる。
【００２６】即ち、図１４では、往復部材４２がガイド部材４０から離れる方向に移動した状態の断面図を示し、また、図１５では、往復部材４２がガイド部材４０に近づく方向に移動した状態の断面図を示すものである。なお、本例では、歯ブラシ４４ａを往復動させて歯磨きができるように構成しているが、この歯ブラシ４４ａの代わりに、往復部材４２に突起等を形成させるか、別部材で突起等を付設させておけば、突起等の往復動により、肩とか首を叩く，揉む等のマッサージ効果を得ることができるものとなる。
【００２７】このように水圧で回転される水車５の回転力で、減速ギヤを介して回転軸１８を回転させ、ブラシ９を回転させても、また、往復運動とか押圧運動に変えて、種々の構造のマッサージ具等として使用することができるものである。
【００２８】
【発明の効果】本発明は、水圧を利用して水車を回転させ、減速ギヤを介して出力回転軸を回転させる構造の水圧回転装置において、減速ギヤの軸部材及び、水車または出力回転軸の軸部材の少なくとも一方が、一つの内装部材に固設されていることにより、水車，複数のギヤ，出力回転軸の相対位置は一つの内装部材内で固定されるため、寸法精度が高く、回転効率を向上させることができるものとなり、また、従来のように回転軸を位置決めしながら順番に組み付けてゆく必要がなく、組み付けが楽であり、修理も楽に行えるものとなる。
【００２９】また、減速ギヤは複数であり、この複数の減速ギヤの軸部材及び出力回転軸の軸部材が一つの内装部材に固設されているとともに、水車の軸部材は外装部材に固設されていることにより、複数の減速ギヤの組み付け性、寸法精度が向上し、また、水車の軸部材は外装部材に固設されているため、内装部材から水車の軸部材が外側へ突出せず、内装部材はユニット化した状態で床面等に安定して置くことができ、軸部材が変形することがない。
【００３０】また、内装部材とその周囲の外装部材との間には、位置ズレを吸収できるクリアランスまたは弾性材が設けられていることにより、内装部材と外装部材との位置ズレを緩衝することができ、特に出力回転軸を基準として内装部材を組み付けることが可能で、回転効率が向上し、組み付けが容易なものとなる効果を有する。
【００３１】また、出力回転軸の先端に、洗浄用のブラシを設けたことにより、水圧で水車を回転させ、回転軸に取り付けられたブラシを回転させて良好に浴室の掃除を行うことができるものとなる。
【００３２】また、出力回転軸の先端に、回転運動を往復運動とか押圧運動に変える部材を設けたことにより、水圧による回転力を往復運動とか押圧運動に変えて、肩とか首等をマッサージすることができ、浴室内で良好にマッサージを行うことができるものとなる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】００００００４７９
【氏名又は名称】株式会社イナックス
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| 【出願日】 |
平成１２年３月９日（２０００．３．９） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８６５２０
【弁理士】
【氏名又は名称】清水 義久
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１３２６０５（Ｐ２００１−１３２６０５Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年５月１８日（２００１．５．１８） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−６４８０２（Ｐ２０００−６４８０２） |
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