流体作動機械、シャワーヘッド及びエア工具

【課題】 部材の磨耗を少なくすること。
【解決手段】 このシャワーヘッド100ではグリップ2内の水が水路口19からヘッド本体1内に対して斜めに水が噴出し、この水が羽根6に当たり回転子5が回転する。回転子5が回転すると、回転子5の中空軸内に突出している突起9が回転し、一方で棒体8の回転はスライドキー62により規制されているから、当該棒体8は回転せず、その結果、突起9とカム溝10の作用により棒体8が前後に出退運動をする。棒体8の先端にはヘッド15が取り付けてあるから、ユーザは、棒体8と共に出退運動しているヘッド15を身体の所望部位に押し当ててマッサージを行う。また、羽根6に当たりヘッド本体1内に入った水は、放水蓋4の多数の噴出孔3からシャワー状に噴出する。このシャワーヘッド100では棒体8のみが出退運動をするので、全体的に磨耗する部位が少なくなる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、エアや水等の流体により出退運動を生じさせる流体作動機械、シャワーヘッド及びエア工具に関するものである。
【背景技術】
【0002】
特許文献1に示す従来のマッサージ機能がついたシャワーヘッドは、シャワーヘッドの水車室に内設した水車に回転カムを設け、この回転カムに摺接する突起を水車室の内側に形成した構造である。水車は、コイルにより常に付勢してあるが水力により水車が回転すると、回転カムと突起との作用によりマッサージ用可動部が出退運動を行う。湯水は、噴出孔から噴出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平2−40251号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
解決しようとする問題点は、コイルと水圧によりマッサージ用可動部を出し、回転カムと突起とにより退く動作を行うので、常にコイルにより水車がケーシングに付勢されることになり、接触面での摩擦抵抗が強くなり、水車の回転力が減衰するという点である。また、第二の問題点は、マッサージ用可動部が回転しながら出退動作を行うことになるので、身体に押し当てると肌が捩れたり、髪の毛が絡んだりするという点である。
【課題を解決するための手段】
【0005】
この発明の流体作動機械は、内部に流体を噴出する水路口と共に当該流体の出口を有する中空の本体と、この本体内に配置されると共に複数の羽根を有し且つ中空軸の中空内側にカム突起を有する回転子と、回転子の一端が本体内に軸支され且つ他端が本体から突出して軸支されると共に前記カム突起が入るカム溝が円周方向に形成された棒体とを備えたことを特徴とする。
【0006】
また、この発明の流体作動機械は、上記発明において、更に、前記本体と棒体との間に形成したスライド突起、及び、当該スライド突起が入る軸方向に長いスライド溝又はスライド穴からなるスライド手段を備えたことを特徴とする。
【0007】
また、この発明の流体作動機械は、上記発明において、更に、前記本体に設けた軸受は、本体の内側から突出した筒状突起の内側に前記棒体の一端が摺動可能に挿入され、回転子の中空軸の端部と筒状突起の端縁との間にベアリングが配置されることを特徴とする。
【0008】
また、この発明の流体作動機械は、上記発明において、前記本体の流体の出口が前記棒体の突出側に向いていることを特徴とする。
【0009】
また、この発明の流体作動機械は、上記発明において、前記棒体の前記本体から突出した端部にアタッチメントの着脱部を設けたことを特徴とする。
【0010】
また、この発明の流体作動機械は、上記発明において、前記本体に流体の導入管を兼ねたグリップを設けたことを特徴とする。
【0011】
また、この発明のシャワーヘッドは、上記流体作動機械をヘッドに設け、本体に設けたグリップを通じて前記回転子に水を供給することを特徴とする。
【0012】
また、この発明のシャワーヘッドは、上記流体作動機械をヘッドに設け、本体に設けたグリップを通じて前記回転子に対して水を供給すると共に前記出口が水を噴出する噴出孔であることを特徴とする。
【0013】
また、この発明のエア工具は、上記流体作動機械の棒体に工具を設け、流体の出口を工具に対して向け得ることを特徴とする。
【0014】
また、この発明のエア工具は、上記流体作動機械の棒体に工具を設け、流体の出口管の途中に連結する吸引管を工具に対して向け得ることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】この発明のシャワーヘッドを示す側面断面図である。
【図2】図1に示したシャワーヘッドの正面断面図である。
【図3】第一軸受付近の拡大断面図である。
【図4】第二軸受付近の拡大断面図である。
【図5】カム曲線を示す説明図である。
【図6】この発明の実施の形態2にかかる工具を示す断面図である。
【図7】別の実施の形態に係るエア工具を示す断面図である。
【図8】別の実施の形態に係るエア工具を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
(実施の形態1)
図1は、この発明のシャワーヘッドを示す側面断面図である。図2は、図1に示したシャワーヘッドの正面断面図である。このシャワーヘッド100は、ヘッド本体1と、このヘッド本体1に連設した水の導入管となるグリップ2と、多数の噴出孔3を有し且つ中央に軸受を有する放水蓋4とを備えている。ヘッド本体1は放水蓋4を取り付けた状態で中空となりその内部に回転子5が設けられる。回転子5は径方向に放射状に複数の羽根6を有し、その中空軸7には棒体8が摺動可能に挿入され、当該棒体8を軸として回転子5が回転する。ヘッド本体1(放水蓋4を含む)、グリップ2、棒体8及び回転子5は樹脂製である。
【0017】
棒体8の一端はヘッド本体1の内部に設けた第一軸受50にて摺動可能に軸支され、他端はヘッド本体1の放水蓋4の第二軸受60にて摺動可能に軸支される。また、棒体8の他端は放水蓋4の第二軸受30から外に向かって突出している。回転子5の中空軸7には、中心に対して突出する突起9が2つ対向して設けられている。この突起9は、ステンレス製のピンから構成され回転子5の中空軸7の外側からネジ込まれて、その先端が突起9となるように固定されている。一方、前記棒体8には、突起9が入るカム溝10が形成されている。
【0018】
このカム溝10及び突起9からなるカム機構は、図5に示すように、カム曲線の波長が棒体8の半周分となる。即ち、回転子7が1回転することで2周期分となるので、棒体8は2回の出退動作を行うことになる。なお、カム曲線の波長を棒体8の1/4周分にすることで振動数を倍に増やすことができる。
【0019】
図3は、第一軸受付近の拡大断面図である。第一軸受50は、ヘッド本体1の内側から突出した筒状突起51の内側に棒体8の一端52が摺動可能に挿入される。回転子5の中空軸7の端部53が筒状突起51の周囲に被さり、且つ、筒状突起51の端縁54、当該棒体8の表面55、及び回転子5の中空内壁56(筒状突起51に被る部分の径が大きくなっており、その大径内面57と段部58からなる)により第一軸受50の収納部59が形成され、この収納部59に、ステンレス製の球からなるベアリング70が配置される。棒体8の一端52は、筒状突起51に対して当該棒体8のストローク量よりも深い位置まで挿入される。換言すると、筒状突起51と棒体8との挿入量は、棒体8の出退運動の最大ストローク量より大きく、棒体8が出退運動しても抜けない程度に挿入される。また、別の観点では、回転子5の中空軸7の端部と筒状突起51の端縁との間にベアリング70が配置されることになるので、回転子5に軸方向の力が加わっても回転子5の回転が止まることがない。
【0020】
図4は、第二軸受付近の拡大断面図である。放水蓋4の周囲には雄ネジ11が形成されており、この雄ネジ11をヘッド本体1の開口の内側に形成した雌ネジ12にねじ込んで取り付けることで、中央の第二軸受60により棒体8が可動状態で支持される。第二軸受60には、軸方向に2つのスライド溝61が対向形成されており、このスライド溝61に対してスライド可能にスライドキー62(スライド突起)が緩く嵌め込まれており、且つ、このスライドキー62は棒体8の溝63に対しても緩く嵌めこまれている。このスライドキー62は樹脂製またはステンレス製である。このスライド溝61とスライドキー62により回転子5の中空軸7内で棒体8は回転せず(周方向に非可動)、軸方向にのみ可動となる。
【0021】
なお、前記スライド溝61とスライドキー62は、長穴と円柱ピンで代替しても良い。また、スライド溝61を棒体8側に設けても良い。更に、スライドキー62は回転子7または棒体8に一体成形しても良い(いずれも図示省略)。
【0022】
第二軸受60のスライド溝61にスライドキー62を嵌め入れたときの当該スライド溝61の余りの長さは、棒体8の出退運動のストローク量より長い。第二軸受60の端縁64と回転子5の端縁65との間にはOリング66が設けられている。回転子5は出退運動しないので、Oリング66のみで十分である。Oリング66の内径は棒体8の外径より大きく、一定の間隙が生じる程度とする。
【0023】
棒体8の他端13は第二軸受60から突出しており、先端に着脱部となる雌ネジ14が形成される。この雌ネジ14部分には、樹脂製のマッサージ用のヘッド15が螺合される。このヘッド15は、例えば先端が小さい半球状となった円錐形状であり、マッサージする身体の各部位に適した形状のものに交換可能である。要するに、アタッチメントとしてのマッサージ用のヘッド15は、当該雌ネジ14に螺合できる雄ネジ16を有すれば、様々な形状にすることができる。
【0024】
このヘッド15は、最後までねじ込むと後部の端縁17が第二軸受60に当接し、棒体8がヘッド本体1内から引っ張られる形となり、そのまま固定される。このようにすれば、棒体8の出退運動は阻止される。また、ヘッド15を最後までねじ込まなければヘッド15は自由に出退運動できる。
【0025】
図2に示すように、ヘッド本体1は中空構造であり、グリップ2側との間には隔壁18が形成されており、この隔壁18に対して斜めに1つの水路口19が設けられている。この水路口19が斜めに形成されることで、水が羽根6に対してある程度の角度を持って当たり、羽根6を押して回転子5に回転力を与える。水路口19の径を小さくし、噴射角度をつけることにより大きな力が得られる。なお、水路口19は複数設けても良い。
【0026】
前記グリップ2は内部が中空であって且つ分割構造であり、伸長用の部材20を取り付けることで所定長さのグリップ2となる。これは成形上の問題により分割構造となっているのであり、比較的短いグリップであれば分割構造にしなくても成形可能である。
【0027】
次に、このシャワーヘッド100の動作について説明する。このシャワーヘッド100は、そのグリップ2に水を供給するホース(図示省略)を接続して使用する。グリップ2内に水が充満すると、グリップ2内の圧力が高まり、前記水路口19からヘッド本体1内に対して斜めに水が噴出する。この水が羽根6に当たり回転子5が回転する。回転子5が回転すると、回転子5の中空軸内に突出している突起9が回転し、一方で棒体8の回転はスライドキー62により規制されているから、当該棒体8は回転せず、その結果、突起9とカム溝10の作用により棒体8が前後に出退運動をする。棒体8の先端にはヘッド15が取り付けてあるから、ユーザは、棒体8と共に出退運動しているヘッド15を身体の所望部位に押し当ててマッサージを行う。また、羽根6に当たりヘッド本体1内に入った水は、放水蓋4の多数の噴出孔3からシャワー状に噴出する。
【0028】
また、ヘッド15を身体に押し当てた場合に、カム溝10と突起9を介して回転子5に軸方向の力が加わるが、収納部59に配置したベアリング70がこれを受けるので、回転子5と筒状突起51との摩擦が緩和され、回転力の減衰を防止できる。
【0029】
以上、この発明のシャワーヘッド100では、例えばシャワーをしながら出退運動するヘッド15を体に当てることでマッサージを行うことができる。また、棒体8のみが出退運動をするので、全体的に磨耗する部位が少なくなる。よって製品の寿命が長くなる。また、回転子5が、常に筒状突起51に付勢されている状態にならないため、筒状突起51との間の摩擦抵抗が極めて少なくできる。更に、棒体8が回転しないので、身体に押し当てても肌が捩れることがないし、髪の毛が絡むこともない。更に、水圧により回転子5を回転させ、この回転力のみを出退動作に変換するので、出退運動が均一な力をもって行われる。
【0030】
また、ヘッドの出退運動は、供給する水量によって調整できる。また、図5に示したカム溝10の周期を短くすることで出退運動の回数を増加できる。更に、分割構造の伸長用の部材20として30cm以上のものを用いることで、背中もマッサージできるようになる。
【0031】
(実施の形態2)
図6は、この発明の実施の形態2にかかるエア工具を示す断面図である。このエア工具200の基本構造は、実施の形態1のシャワーヘッド100の内部構造と同じ構造であるが、グリップ202がヘッド本体1の側面から裏側に回って配置され、棒体8の他端13に角柱の砥石201が取り付けられている点が異なる。実施の形態1と同じ構造についてはその説明を省略する。このエア工具200では作動流体はエアとなる。グリップ202は、中空部203を有し、この中空部203はホース204を介してエアコンプレッサー(図示省略)に接続されており、エアは、ヘッド本体1から放水蓋4の噴出孔3を通じて砥石201に向かって噴出する。この噴出孔3はシャワーヘッドの場合と異なり、一つまたは少数(例えば10個以下)でも良い。
【0032】
このエア工具200は角柱の砥石201が出退運動をするので、ワークの角を研磨できる。また、エア工具200により研磨しているワークに対して常にエアが噴出されるので、砥石201により生じた研磨粉を常にパージできる。また、棒体8の他端13に取り付ける工具は、砥石の他、ヤスリ、金属ブラシ等である。
【0033】
図7は、別の実施の形態に係るエア工具を示す断面図である。このエア工具250では、エアの出口をヘッド本体1の入口(水路口19)と反対側に設け、パージレバー251を引くことでパージエアを噴出するようにしたものである。ヘッド本体1の出口252には管253が設けてあり、この管253は分岐部254において分岐している。一方はヘッド本体1の側方にエアを出すように分岐した出口管255となり、他方はフレキシブルホース257が設けられた噴出管256となる。フレキシブルホース257の先端は砥石201近傍に向け得る。分岐部254はパージレバー251が設けられ、分岐部258には、エアの流れを切り替える弁258が設けられている。
【0034】
パージレバー251を引いていない場合にはヘッド本体1の側方にエアを逃がす出口管255にエアが通り排出されるが、このパージレバー251を引くことにより分岐した噴出管256にエアの流れが切り替わり、フレキシブルホース257の接続された噴出管256にエアが流れる。このフレキシブルホース257の先端は砥石201の近傍に位置させることができるので、このフレキシブルホース257の先端からのエアで砥石201の研磨粉をパージできる。
【0035】
図8は、別の実施の形態に係るエア工具を示す断面図である。この工具260では、ヘッド本体1の出口262には管263が設けてあり、この管263は分岐部264において分岐している。一方はヘッド本体1の側方にエアを出すように分岐した出口管265となり、他方はフレキシブルホース267が設けられた吸入管266となる。フレキシブルホース267の先端は砥石201近傍に向け得る。分岐部264において吸入管266は出口管265に対して斜めに接合している。その他の構造は図7のエア工具250と同じである。
【0036】
出口管265内をエアが高速で通過すると、負圧によりフレキシブルホース267の先端の研磨粉が吸引され、出口管265から排出される。出口管265には布製のダストバッグ268が設けられており、このダストバッグ268により研磨粉が捕捉される。
【0037】
以上、この発明のエア工具200,250,260では、エアにより工具を出退運動させることができ、特に角柱(四角柱、三角柱等)の砥石201やヤスリ等を棒体8の先端に取り付けることで、ワークの角を加工できる。また、作動流体であるエアをもって工具により発生した研磨粉をパージできる。また、作動流体により研磨粉を吸引できる。
【0038】
また、流体により出退動作を行う機械として、上記実施の形態1及び2に記載のシャワーヘッド及びエア工具以外にも広く適用可能である。
【符号の説明】
【0039】
100 シャワーヘッド
1 ヘッド本体
2 グリップ
3 噴出孔
4 放水蓋
5 回転子
6 羽根
7 中空軸
8 棒体
9 突起
10 カム溝
15 ヘッド
19 水路口
50 第一軸受
60 第二軸受
61 スライド溝
62 スライドキー
70 ベアリング


【特許請求の範囲】
【請求項1】
内部に流体を噴出する水路口と共に当該流体の出口を有する中空の本体と、
この本体内に配置されると共に複数の羽根を有し且つ中空軸の中空内側にカム突起を有する回転子と、
回転子の一端が本体内に軸支され且つ他端が本体から突出して軸支されると共に前記カム突起が入るカム溝が円周方向に形成された棒体と、
を備えたことを特徴とする流体作動機械。
【請求項2】
更に、前記本体と棒体との間に形成したスライド突起、及び、当該スライド突起が入る軸方向に長いスライド溝又はスライド穴からなるスライド手段を備えたことを特徴とする請求項1に記載の流体作動機械。
【請求項3】
更に、前記本体に設けた軸受は、本体の内側から突出した筒状突起の内側に前記棒体の一端が摺動可能に挿入され、回転子の中空軸の端部と筒状突起の端縁との間にベアリングが配置されることを特徴とする請求項1又は2に記載の流体作動機械。
【請求項4】
前記本体の流体の出口が前記棒体の突出側に向いていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の流体作動機械。
【請求項5】
前記棒体の前記本体から突出した端部にアタッチメントの着脱部を設けたことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載の流体作動機械。
【請求項6】
前記本体に流体の導入管を兼ねたグリップを設けたことを特徴とする請求項1〜5のいずれか一つに記載の流体作動機械。
【請求項7】
請求項1〜6のいずれか一つに記載の流体作動機械をヘッドに設け、本体に設けたグリップを通じて前記回転子に水を供給することを特徴とするシャワーヘッド。
【請求項8】
請求項1〜6のいずれか一つに記載の流体作動機械をヘッドに設け、本体に設けたグリップを通じて前記回転子に対して水を供給すると共に前記出口が水を噴出する噴出孔であることを特徴とするシャワーヘッド。
【請求項9】
請求項1〜6のいずれか一つに記載の流体作動機械の棒体に工具を設け、流体の出口を工具に対して向け得ることを特徴とするエア工具。
【請求項10】
請求項1〜6のいずれか一つに記載の流体作動機械の棒体に工具を設け、流体の出口管の途中に連結する吸引管を工具に対して向け得ることを特徴とするエア工具。

【図7】
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【図8】
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【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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【公開番号】特開2010−158663(P2010−158663A)
【公開日】平成22年7月22日(2010.7.22)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−204165(P2009−204165)
【出願日】平成21年9月3日(2009.9.3)
【出願人】(501487564)
【Fターム(参考)】