JP2007175705A - Rotary brush for water washing - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は水洗用の回転ブラシに関する。さらに詳しくは、ローターとして揺動ベーン付き回転体を利用した揺動ベーンモーターを構成し、水道水圧を利用してトルクを得ながら供給した水道水と共に洗浄を行う水洗用回転ブラシに関する。 The present invention relates to a rotating brush for washing with water. More specifically, the present invention relates to a rotary brush for washing with water, which comprises a swing vane motor using a rotating body with a swing vane as a rotor, and performs cleaning with tap water supplied while obtaining torque using tap water pressure.
従来の水洗用回転ブラシは、回転駆動力源として、ケーシング内で回転部を構成する円板に配置した羽根板に、高圧水を噴射させてトルクを発生させ、該回転部の出力軸と直結したブラシを回転させ、噴射に使用した水と共に水洗いをする器具が一般的である。そのため、高圧水を発生し、回転ブラシに送るための高圧水発生装置が別途必要であった。 Conventional washing brushes for washing use as a rotational driving force source by injecting high-pressure water onto a vane plate arranged on a disk constituting a rotating part in a casing to generate torque, and directly connected to the output shaft of the rotating part. An instrument that rotates the brush to wash with the water used for spraying is common. Therefore, a high-pressure water generator for generating high-pressure water and sending it to the rotating brush is required separately.
前記従来の器具においては、高圧水の使用、即ち高速の噴水流を利用して、回転ブラシを回転させる方法の器具であり、該回転ブラシの回転部を構成する円板の半径片側において、羽根板に高速の噴水流を噴射する事でトルクを得る型式となっている。一般家庭に供給されている水道水を直接使用し、トルクを得ながら洗浄するという水洗用回転ブラシは積極的には普及してはいない。 The conventional instrument is an instrument of a method of rotating a rotating brush using high-pressure water, that is, utilizing a high-speed fountain flow. On the radius one side of a disk constituting the rotating part of the rotating brush, a blade It is a type that obtains torque by injecting a high-speed fountain flow onto the plate. A water-washing rotary brush that directly uses tap water supplied to a general household and cleans it while obtaining torque has not been widely used.
本発明は、かかる事情に鑑み、コンパクトな回転体に流水受圧面積の大きい受圧面体として、揺動するベーン体を含む回転体を構成し、さらに該揺動ベーン付き回転体をローターとして利用した揺動ベーンモーターを構成し、該揺動ベーンモーターを利用し、一般家庭に供給されている水道水を使用した洗浄器具としての水洗用回転ブラシを提供する事を目的とする。 In view of such circumstances, the present invention constitutes a rotating body including a swinging vane body as a pressure receiving surface body having a large flowing water pressure receiving area on a compact rotating body, and further uses the rotating body with the swing vane as a rotor. An object of the present invention is to provide a rotary brush for washing as a washing instrument using a tap water supplied to a general household by using a moving vane motor and utilizing the swing vane motor.
モーターのローターとして、両端に支軸を備えた主軸の周囲に、該主軸の軸心から同一半径で且つ、該軸心を中心とする円周を等分した複数箇所に、開口部を設けた円筒形の軸受けの中心を定め、該軸受けを主軸の軸心方向と平行に複数配置し、主軸の外面から半径方向に伸びる板状の軸受け支持具で固定し形成した回転体本体と、薄肉円筒体を利用し、該薄肉円筒体を中心方向から等分割して得られる曲面板をベーン体として利用し、該曲面板の片側曲面端に、前記開口部を設けた軸受けで保持される軸を備えた複数の軸付き曲面板とから構成され、軸付きベーン体としての軸付き曲面板は、該軸を開口部を設けた円筒形の軸受けに保持されながら、回転体本体の外周の外側で自在に揺動し、全ての軸付きベーン体が回転体本体の外周に閉じる事で、配置した複数の軸付きベーン体により、外形形状が円筒体外形面と同様の円曲面を形成し、この状態で内部においては、1枚の曲面板、及び隣り合う2箇所の軸受けと軸受け支持具、そして回転体本体の主軸の外面とで囲まれる空間を複数形成する事を特徴とする揺動ベーン付き回転体を構成する。 As motor rotors, openings are provided around a main shaft provided with spindles at both ends, at the same radius from the axis of the main shaft, and at a plurality of locations that equally divide the circumference around the shaft center. A rotating body main body which is formed by defining a center of a cylindrical bearing, arranging a plurality of the bearings parallel to the axial direction of the main shaft, and fixing with a plate-shaped bearing support extending radially from the outer surface of the main shaft, and a thin cylinder A curved plate obtained by equally dividing the thin cylindrical body from the center direction is used as a vane body, and a shaft held by a bearing provided with the opening is provided on one curved surface end of the curved plate. A curved surface plate with a shaft as a vane body with a shaft is formed on the outside of the outer periphery of the rotating body while the shaft is held by a cylindrical bearing provided with an opening. Swing freely, and all the vane bodies with shafts close to the outer periphery of the rotating body In this state, a circular curved surface having an outer shape similar to that of the cylindrical outer surface is formed by the plurality of arranged vane bodies with shafts. In this state, one curved plate and two adjacent bearings are formed inside. And a bearing support, and a rotating body with an oscillating vane, wherein a plurality of spaces surrounded by the outer surface of the main shaft of the rotating body main body are formed.
揺動ベーン付き回転体をローターとして利用し、該ローターを円筒形のケーシングの内部に、さらに、ローターとしての揺動ベーン付き回転体の主軸の軸心を該ケーシングの中心に対して偏心配置し、ケーシングの両側を密閉する2枚の蓋と共に基本構成をして、さらに、付属要素として、前記偏心配置によるケーシング内面と、円曲面を形成した揺動ベーン付き回転体の外形面との対面間隔の狭い側に、ケーシング内面側から流水漏洩防止器具を備えている事、対面間隔の広い側のケーシング内面円周方向に、流水からの作用を受けながら、ベーン体によるトルクの発生区間としての密閉作動区間の範囲を設定してある事、前記流水漏洩防止器具の配置位置、及び該密閉作動区間の範囲を除いて、ケーシング内面円周方向の2箇所に流水通路溝を加工してある事、さらに、ケーシングの両側を2枚の蓋で密閉する事で、軸付きベーン体が閉じて形成する揺動ベーン付き回転体内部の空間を密閉空間とし、一方の蓋側にローターの支軸の軸受け、及び注水口を備え、他方の蓋側にローターの出力軸となる支軸の軸受け、及び排水口を備えている事、等の各要素を基本構成に含めて全体構成をした事を特徴とした揺動ベーンモーターを構成する。 A rotating body with a rocking vane is used as a rotor, the rotor is arranged inside a cylindrical casing, and the axis of the main shaft of the rotating body with a rocking vane as a rotor is eccentrically arranged with respect to the center of the casing. The two-sided lid has a basic configuration with two lids for sealing both sides of the casing. Further, as an accessory element, the facing distance between the casing inner surface by the eccentric arrangement and the outer surface of the rotating body with a swinging vane having a circular curved surface It is equipped with a device for preventing leakage of running water from the inner surface of the casing on the narrow side of the casing, and sealed as a torque generating section by the vane body while receiving the action from the running water in the circumferential direction of the casing inner surface on the side with a large facing distance. Except for the range of the operating section, the arrangement position of the flowing water leakage prevention device, and the range of the sealed operating section, flowing water is passed through two locations in the circumferential direction of the casing inner surface. The inside of the rotating body with the swing vane formed by closing the shaft vane body is closed by sealing the groove with two lids on both sides of the casing. The basic structure includes each element such as the bearing of the rotor shaft and water inlet on the side, and the bearing and drain port of the rotor serving as the output shaft of the rotor on the other lid side. The oscillating vane motor is characterized by the overall configuration.
前記揺動ベーンモーターを利用して、該揺動ベーンモーターの排水口と出力軸を支持する軸受けを備えた蓋と共に、該蓋から外部へ突出している出力軸をさらに支持しながら内部に空室を形成するサイドケースを備えた揺動ベーンモーターを構成し、円板を貫通した小孔と植設された刷毛を該円板内の外周付近にそれぞれ多数設けた刷毛具と、該刷毛具と共に内部に空室を形成する刷毛具ホルダーとから構成された円形ブラシを、前記サイドケースを貫通し外部に突出している出力軸端に取り付け固定し、さらに、揺動ベーンモーター側の空室と円形ブラシ側の空室とを出力軸内に加工した通水孔によって連結し全体構成した事を特徴とする水洗用回転ブラシを構成する。 Utilizing the oscillating vane motor, together with a lid provided with a bearing that supports the drain port and the output shaft of the oscillating vane motor, the interior of the vacant vane motor further supports the output shaft that projects outward from the lid. A swing vane motor having a side case forming a brush, a small hole penetrating the disk and a large number of planted brushes near the outer periphery of the disk, together with the brush tool A circular brush composed of a brush holder that forms a vacancy inside is attached and fixed to the output shaft end that penetrates the side case and protrudes to the outside. The brush for washing with water is characterized in that the brush-side vacancy is connected by a water passage hole machined in the output shaft to form the entire structure.
本明細書中において使用する用語の定義、及び意味、内容について説明をする。
円筒形の軸受けの開口部は、主軸の軸心から半径方向外側に開口している。軸付きベーン体の該軸を、軸受けで保持する場合、該開口部から軸の離脱を防止するために、開口幅寸法を軸の直径より小さくしておく。
回転体本体の外周とは、主軸の軸心を中心に、該主軸の軸心から半径方向へ最も離れた軸受けの開口端までの寸法を半径とする円の円周として示される。
流水漏洩防止器具とは、対面間隔の狭い位置において、注水口からの流水が直接に排水口側へ漏洩する事を防止するための器具で、ケーシングの中心方向と平行に、該ケーシングの内面に開口部を設けた孔形の軸受けを加工し、さらに、平板の一端に軸を備えた軸付き平板を利用する事で、該軸付き平板の軸は前記開口部を設けた軸受けに離脱する事なく保持されながら、ローターの回転方向に向けられた軸位置と反対側の平板の先端が水圧の作用を受け揺動し、軸付きベーン体に該平板の先端が接触、押圧しながら流水を遮る事で、この位置から排水口側への流水の漏洩を防止する器具である。
揺動ベーンモーターに使用する水道水が含むエネルギーは、該揺動ベーンモーターによって回転運動における運動エネルギーに変換するが、該回転運動における運動エネルギーを回転エネルギーと名称して使用する。
名称としての密閉作動区間の範囲について説明すると、揺動ベーンモーターにおいて、ケーシング内面と軸付きベーン体が全て閉じて円曲面を形成した揺動ベーン付き回転体の外形面との対面間隔の広い側において、注水口から排水口に到るまでの流水が、ケーシングの内面、軸付きベーン体、軸受け及び軸受け支持具、主軸外面、ケーシング両側の蓋、流水漏洩防止器具である軸付き平板等により、密閉された状態でベーン体に作用しながら流水が含むエネルギーを回転エネルギーに変換しトルクを発生する区間の範囲であり、ケーシング内面円周方向に、利用する軸付きベーン体数等を考慮して2箇所の流水通路溝の間に設定された区間の範囲でもある。Definitions, meanings and contents of terms used in this specification will be described.
The opening of the cylindrical bearing opens radially outward from the axis of the main shaft. When the shaft of the shaft-equipped vane body is held by a bearing, the opening width dimension is made smaller than the shaft diameter in order to prevent the shaft from being detached from the opening.
The outer periphery of the rotating body is shown as the circumference of a circle whose radius is the dimension from the axis of the main shaft to the opening end of the bearing farthest in the radial direction from the axis of the main shaft.
The flowing water leakage prevention device is a device for preventing the flowing water from the water injection port from leaking directly to the drain port side at a position where the facing distance is narrow, and is parallel to the center direction of the casing on the inner surface of the casing. By machining a hole-type bearing provided with an opening, and using a shaft-equipped flat plate provided with a shaft at one end of the flat plate, the shaft of the shaft-equipped flat plate can be separated from the bearing provided with the opening. The tip of the flat plate on the side opposite to the shaft position directed in the rotation direction of the rotor is swung under the action of water pressure while being held, and the tip of the flat plate contacts and presses against the vane body with the shaft to block the flowing water. By this, it is an instrument that prevents leakage of running water from this position to the drain outlet side.
The energy contained in the tap water used for the oscillating vane motor is converted into kinetic energy in the rotational motion by the oscillating vane motor, and the kinetic energy in the rotational motion is referred to as rotational energy.
Explaining the range of the sealed operation section as a name, in the swing vane motor, the side with the wide facing distance between the casing inner surface and the outer surface of the rotating body with the swing vane in which the shaft vane body is closed to form a circular curved surface In the flow from the water inlet to the drain outlet, the inner surface of the casing, the vane body with the shaft, the bearing and the bearing support, the outer surface of the main shaft, the lids on both sides of the casing, the flat plate with the shaft that is a flowing water leakage prevention device, etc. It is the range of the section where torque is generated by converting the energy contained in running water into rotational energy while acting on the vane body in a sealed state, taking into account the number of vane bodies with shafts to be used in the circumferential direction of the casing It is also a range of a section set between two flowing water passage grooves.
揺動ベーン付き回転体、揺動ベーンモーター、及び水洗用回転ブラシについて、それぞれ作用を説明する。 Operations of the rotating body with the swing vane, the swing vane motor, and the washing brush are described.
揺動ベーン付き回転体においては、軸付きベーン体の該軸は開口部を設けた円筒形の軸受けに離脱する事なく保持されながら支点となり、開口部からはみ出ているベーン体としての曲面板は、開口の範囲内にて回転体本体の外周の外側で自在に揺動動作を行う事で、ベーン体の出没動作に対応し、ベーン体の働きとして必要な流水受圧面積を変化させ、軸付きベーン体が回転体本体の外周に閉じる事で、ベーン体の没入動作に対応する。全ての軸付きベーン体が回転体の外周に閉じる事により、外形形状として円筒体外形面と同様の円曲面を形成し、この状態において、揺動ベーン付き回転体内部に複数の空間を形成する。 In a rotating body with a rocking vane, the shaft of the vane body with a shaft serves as a fulcrum while being held by a cylindrical bearing with an opening, and the curved plate as a vane body protruding from the opening is By swinging freely outside the outer periphery of the rotating body within the range of the opening, it responds to the movement of the vane body, changes the water pressure receiving area required for the vane body, and has a shaft By closing the vane body on the outer periphery of the rotating body, the vane body can be immersed. By closing all the vane bodies with shafts on the outer periphery of the rotating body, a circular curved surface similar to the outer surface of the cylindrical body is formed as the outer shape, and in this state, a plurality of spaces are formed inside the rotating body with swing vanes. .
揺動ベーンモーターにおいては、一方の蓋側に配置した注水口からの流水による作用を受けて、密閉作動区間の範囲に進入している軸付きベーン体は、トルクを発生しながら回転移動をするが、対面間隔の狭い側では、ベーン体を閉じて揺動ベーン付き回転体内部に密閉空間を形成して回転移動中の後続のベーン体である曲面板の先端が、流水漏洩防止器具を通過し終えた後、注水口からの流水が該密閉空間に流入し該曲面板に初期揺動動作を生じさせながら前方の密閉作動区間の範囲を移動中のベーン体にも作用し、次の行程では、注水口からの流水は初期揺動した後続のベーン体には直接に、密閉作動区間の範囲を回転移動中の前方のベーン体には、ケーシング内面円周方向の流水漏洩防止器具から密閉作動区間開始位置まで加工してある流水通路溝を通過して作用する。このようにして、流水からの作用を受け、密閉作動区間の範囲にある前方のベーン体によるトルクの発生を維持しながら、該密閉作動区間の範囲へ進入前の後続のベーン体の初期揺動動作をも生じさせる。ベーン体である曲面板の先端が密閉作動区間の範囲を通過し終え、ケーシング内面円周方向に設定した密閉作動区間の範囲の終了位置から流水漏洩防止器具の位置付近まで加工してある流水通路溝に進入すると、該流水通路溝は他方の蓋に配置された排水口と通じているので流水圧力は開放され、ベーン体からのトルクの発生は失われるが、すでに後続のベーン体が密閉作動区間の範囲に進入しているので、連続してベーン体からのトルクの発生は維持される。 In the oscillating vane motor, the vane body with a shaft that has entered the range of the hermetic operation section under the action of flowing water from the water inlet arranged on one lid side rotates and generates torque. However, on the side where the facing distance is narrow, the vane body is closed to form a sealed space inside the rotating body with a swinging vane, and the tip of the curved plate, which is the subsequent vane body in rotation, passes through the flowing water leakage prevention device. After finishing, the flowing water from the water inlet flows into the sealed space and causes the curved plate to perform the initial swinging operation, and also acts on the vane body moving in the range of the front sealed operating section, and the next stroke Then, the flowing water from the water inlet is sealed directly to the succeeding vane body that has initially swung, and the front vane body that is rotating and moving in the range of the sealing operation section is sealed from the flowing water leakage prevention device in the circumferential direction of the casing inner surface. Machining to the start position of the working section Acting through the running water passage groove. In this manner, the initial oscillation of the subsequent vane body before entering the range of the sealed operating section while maintaining the generation of torque by the front vane body in the range of the sealed operating section under the action of flowing water. It also causes movement. The flowing water passage in which the tip of the curved plate, which is a vane body, has passed through the range of the sealed working section and is processed from the end position of the sealed working section set in the circumferential direction of the casing to the vicinity of the position of the running water leakage prevention device. When entering the groove, the flowing water passage groove communicates with the drain outlet arranged on the other lid, so the flowing water pressure is released and the generation of torque from the vane body is lost, but the succeeding vane body is already closed. Since the vehicle enters the range of the section, generation of torque from the vane body is continuously maintained.
水洗用回転ブラシにおいては、揺動ベーンモーターの注水口から流入した水道水は、ローターである揺動ベーン付き回転体のベーン体に作用する事で、発生したトルクを該揺動ベーンモーターの出力軸に伝えながら排水口に到り、該排水口から蓋外部の空室に流入し、該空室内で出力軸内に加工した通水孔に流入し、該通水孔を通り、サイドケース外側で出力軸端に取り付け固定した円形ブラシ内の空室に流入し、該空室と連結した多数の小孔から外部へと放水されるが、水道水の注水口への流入から刷毛具の小孔からの放水までの一連の動作は円形ブラシが回転しながら行われる。 In the rotary brush for washing, tap water flowing from the inlet of the oscillating vane motor acts on the vane body of the rotor with the oscillating vane, which is the rotor, so that the generated torque is output to the oscillating vane motor. It reaches the drainage port while being transmitted to the shaft, flows from the drainage port into the vacant chamber outside the lid, flows into the water passage hole processed in the output shaft in the vacant chamber, passes through the water passage hole, and is outside the side case. It flows into the vacant chamber in the circular brush attached and fixed to the output shaft end and is discharged to the outside through a number of small holes connected to the vacant chamber. A series of operations until water discharge from the hole is performed while the circular brush rotates.
揺動ベーン付き回転体、揺動ベーンモーター、及び水洗用回転ブラシについて、それぞれ発明の効果を説明する。 The effects of the invention will be described for the rotating body with the swing vane, the swing vane motor, and the rotating brush for washing.
揺動ベーン付き回転体においては、軸付きベーン体である軸付き曲面板は、開口部を設けた円筒形の軸受けに該軸を離脱する事なく保持されながら、該軸を支点として、回転体本体の外周の外側で自在に揺動動作を行う事で、ベーン体による出没動作に対応し、回転体本体の外周に閉じる事で、ベーン体の没入動作に対応する。ベーン体の流水受圧面積を決定する2辺の長さの内の1辺の長さは、回転体本体の外周長さを等分した値を応用する事ができ、利用するベーン体数を少なくする事で、同一直径のローターを備えた他型式のベーンモーターと比較し、流水受圧面積の大きいベーン体を備えた揺動ベーン付き回転体を得る事ができる。 In a rotating body with an oscillating vane, a curved plate with a shaft, which is a vane body with a shaft, is held by a cylindrical bearing provided with an opening without detaching the shaft, and the rotating body with the shaft as a fulcrum. By swinging freely outside the outer periphery of the main body, the vane body can move in and out, and by closing the outer periphery of the rotating body, the vane body can be immersed. The length of one side of the length of the two sides that determines the flowing water pressure receiving area of the vane body can be a value obtained by equally dividing the outer peripheral length of the rotating body, and the number of vane bodies to be used is reduced. By doing so, it is possible to obtain a rotating body with an oscillating vane having a vane body having a large flowing water pressure receiving area as compared with other types of vane motors having a rotor of the same diameter.
揺動ベーンモーターにおいては、軸付きベーン体である軸付き曲面板が回転体本体の外周に閉じる事で、揺動ベーン付き回転体内部に形成する密閉空間を利用し、該密閉空間に一方の蓋側に配置した注水口から水道水を注入する事で、ベーン体が密閉作動区間の範囲に進入する前にベーン体の初期揺動動作を生じさせ、ローターの連続した回転の安定化を図る事ができる。密閉作動区間の範囲において、流水は、流水受圧面積が大きい状態のベーン体に、密閉された状態で作用しながら移動するので流水が含むエネルギーを効率良く回転エネルギーに変換できる。利用する揺動ベーン付き回転体のベーン体数を少なくする事と合わせて、ローター外形面とケーシング内面との対面間隔も大きく設計する事で、従来型式のベーンモーターより流体受圧面積の大きなベーン体を備えた揺動ベーンモーターを構成する事が可能となり、低圧流体の利用において従来型式のベーンモーターよりも大きなトルクが得られる。 In the oscillating vane motor, a curved plate with a shaft, which is a vane body with a shaft, is closed on the outer periphery of the main body of the rotator, so that a sealed space formed inside the rotator with a oscillating vane is used. By injecting tap water from the water injection port arranged on the lid side, the vane body starts the initial swinging action before entering the range of the sealed operation section, and the continuous rotation of the rotor is stabilized. I can do things. In the range of the closed operation section, the flowing water moves while acting in a sealed state on the vane body having a large flowing water pressure receiving area, so that the energy contained in the flowing water can be efficiently converted into rotational energy. In addition to reducing the number of vanes in the rotating body with oscillating vanes to be used, the vane body has a larger fluid pressure receiving area than the conventional vane motor by designing a larger distance between the rotor outer surface and the casing inner surface. It is possible to configure a swing vane motor equipped with the above, and a larger torque than that of a conventional vane motor can be obtained when using a low-pressure fluid.
水洗用回転ブラシは、流水受圧面積の大きなベーン体を備えた揺動ベーンモーターを利用しているので、一般家庭に供給されている水道水の直接の使用でも、必要なトルクが確保できるので、別途に高圧水発生装置の必要はなく、さらには、揺動ベーンモーターからの排水を、回転している出力軸内部に加工した通水孔を利用し、円形ブラシ内の空室に導き、該空室と連結してある多数の小孔から外部へ、円形ブラシが回転しながら放水するという洗浄器具を、コンパクトな構造として構成している。 Since the rotary brush for washing uses a swing vane motor with a vane body with a large flowing water pressure receiving area, the necessary torque can be secured even in direct use of tap water supplied to ordinary households. There is no need for a separate high-pressure water generator.Furthermore, drainage from the oscillating vane motor is guided to a vacant space in a circular brush using a water passage hole machined inside the rotating output shaft, A cleaning device in which a circular brush rotates and discharges water from a large number of small holes connected to a vacant chamber to the outside is configured as a compact structure.
実施形態1として、図1〜4に基づいて揺動ベーン付き回転体9の構成を説明すると、両端に支軸3,4を備えた主軸1の周囲に、該主軸1の軸心Bから同一半径で且つ、該主軸1の軸心Bを中心とする円周を4等分した4箇所、C1,C2,C3,C4に、該主軸1の軸心方向と平行に、開口部を設けた円筒形の軸受け5の中心を一致させて配置し、主軸1と、該主軸1の外面から半径方向に伸びる板状の軸受け支持具2と、該軸受け5とを一体成形して形成した回転体本体10と、ベーン体7として、薄肉円筒体を利用し、該薄肉円筒体を中心方向から4等分割して得られる曲面板を利用し、該曲面板の片側曲面端に軸受け5によって保持される軸6を備えた軸付き曲面板とから揺動ベーン付き回転体9を構成し、配置した4箇所の軸付きベーン体8が回転体本体10の外周に閉じる事によって、軸付きベーン体8である軸付き曲面板により、外形形状が円筒体外形面と同様の円曲面を形成する。 1-4, the structure of the
実施形態2として、図5、図6、図11、及び図12を用いて揺動ベーンモーターの構成を説明すると、前記揺動ベーン付き回転体9をローターとして利用し、該揺動ベーン付き回転体9を円筒形のケーシング11の内部に、しかも、揺動ベーン付き回転体9の軸心Bを該ケーシング11の中心Aに対して偏心配置し、ケーシング11の両側を密閉する2枚の蓋19、及び蓋22と共に基本構成をし、付属要素として、偏心配置によるケーシング11の内面と、4箇所の軸付きベーン8が全て閉じて図1に示すように、外形形状が円曲面を形成した揺動ベーン付き回転体9の外形面との対面間隔の狭い側には、流水の漏洩を防止する器具として、図6に示す位置に、図12に示すようにケーシング11の内面側に開口部を設けた孔形の軸受け14をケーシングの中心方向と平行に加工し、揺動板として、該軸受け14に保持される軸15と平板16とから成る軸付き平板17を配置している事、図6に示すように、密閉作動区間の範囲D、及び流水漏洩防止器具としての軸付き平板17の設定配置部を除くケーシング内面円周方向の2箇所に、流水通路溝12,13を加工してある事、図11に示すように、ケーシング11の両側を密閉する片側の蓋19には、揺動ベーン付き回転体9の支軸3を支持する軸受け20、及び注水口21を備え、もう一方の蓋22には、揺動ベーン付き回転体9の出力軸でもある支軸4を支持する軸受け23、及び排水口24を備えている事、等の各要素を基本構成に含めて全体を構成した揺動ベーンモーターである。図6は揺動ベーンモーターの出力軸4の軸心方向からの、2枚の蓋19,22にそれぞれ加工された注水口21、及び排水口24をも含めた透視側面図であるが、該透視側面図に示すように、ケーシング11の中心Aに対する揺動ベーン付き回転体9の軸心Bの偏心配置位置、該ケーシング内面円周方向に加工された流水通路溝12,13、及び揺動ベーン付き回転体9との関係における密閉作動区間の範囲Dと、流水漏洩防止器具としての軸付き平板17、そして蓋19に加工配置された注水口21、及び蓋22に加工配置された排水口24、等の各構成要素の相対的設定、配置関係を示している。 As a second embodiment, the configuration of the swing vane motor will be described with reference to FIGS. 5, 6, 11, and 12. The
実施形態3として、水洗用回転ブラシの構成を図13〜15により説明すると、外部水圧源との接続口27を備えたサイドケース25は、揺動ベーンモーターの注水口21を配置した蓋19と共に内部に空室26を形成している。揺動ベーンモーターの注水口21、及び排水口24はそれぞれ該揺動ベーンモーターのケーシング11の両側を密閉する円板状の蓋19、及び22の中心から偏心した位置に配置されている。サイドケース29は出力軸4を支持しながら、揺動ベーンモーターの排水口24を加工、配置した蓋22と共に内部に空室31を形成している。円板形の刷毛具35は、円板内の外周付近に植設された刷毛37と該円板を貫通した小孔36を多数備えており、円形ブラシを構成する刷毛具ホルダー34は該刷毛具35と共に内部に空室38を形成して刷毛具35を保持している。サイドケース29から突出している出力軸4の軸端に刷毛具ホルダー34を固定するが、揺動ベーンモーター側の空室31と円形ブラシ側の空室38とは、出力軸4内に加工された軸横孔32、軸穴33からなる通水孔で連結されている。 As a third embodiment, the structure of the rotary brush for water washing will be described with reference to FIGS. 13 to 15. The
使用している用語の意味について詳しく説明する。
回転体本体10とは、両端に支軸3,4を備えた主軸1、主軸の外面から半径方向に伸びる軸受け支持具2、そして主軸1の外周4箇所に配置した軸受け5とを一体成形して形成した部所をいう。
回転体本体の外周は、図4に示すように、主軸1の軸心Bから軸受け5の開口端Yまでの長さを寸法Zとすれば、主軸1の軸心Bを中心とした半径Zの円の円周で示される。開口端Yは、軸付きベーン体8が閉じた際、ベーン体の背面7bが接する箇所である。
揺動ベーン付き回転体9、とは、回転体本体10と、軸受け5に保持され4箇所に配置された軸付きベーン体8とから成る全体をいう。
利用する軸付きベーン体数については、4箇所の設定配置に限らず複数箇所の設定配置が考えられるが、軸付きベーン体数をNとした場合に、密閉作動区間の範囲は、対面間隔の広い側において、揺動ベーン付き回転体がN分の1回転する際、揺動したベーン体7の先端がケーシング内面に接しながら移動する範囲をわずかに超える範囲として、ケーシング内面円周方向に2箇所の流水通路溝12,13の位置を考慮して設定する。
支軸4は揺動ベーンモーターとしては出力軸として機能する。
開口部を備えた円筒形の軸受け5の中心、C1,C2、C3、C4と軸付きベーン体8の軸6の軸心とは一致する。
流水漏洩防止器具として、軸受け14に軸15保持されながら該軸15を支点として揺動する軸付き平板17に替えて、軸のない平板としての長方形の板状弾性体を使用し、一方の端をケーシング内面にボルト、ナット、あるいは接着剤で固定し、反対側の端をローターの回転方向に向けて配置しても良い。Explain in detail the meaning of the terms used.
The rotating
As shown in FIG. 4, if the length from the axis B of the
The oscillating vane-equipped
Regarding the number of vane bodies with shafts to be used, not only four setting arrangements but also a plurality of setting arrangements are conceivable. However, when the number of vane bodies with shafts is N, the range of the sealed operation section is the face-to-face spacing. On the wide side, when the rotating body with the oscillating vane rotates 1 / N, a range slightly exceeding the range in which the tip of the
The
The center of the
As a running water leakage prevention device, a rectangular plate-like elastic body as a flat plate without a shaft is used instead of the
揺動ベーン付き回転体、揺動ベーンモーター、及び水洗用回転ブラシの上記実施形態の作用について説明する。 The operation of the above embodiment of the rotating body with the swing vane, the swing vane motor, and the rotating brush for water washing will be described.
実施形態1の揺動ベーン付き回転体9について作用を説明すると、軸付きベーン体8の軸6は、開口部を設けた軸受け5によって保持されながら、該開口部からはみ出ているベーン体7としての曲面板は、開口部の幅寸法Eの範囲内で回転体本体の外周の外側で自在に揺動動作をする事により、ベーン体7として必要な流水受圧面積を変化させる事ができる。軸付きベーン体8の軸6が軸受け5の開口部から外部へ離脱する事なく、軸受け5による保持を確実にするために、開口部の幅寸法Eは軸6の直径寸法Fより小さくする。揺動ベーン付き回転体9においては、図1に示すように、4箇所に配置された軸付きベーン体8が全て閉じる事により、外形形状は円筒体外形面と同様の円曲面を形成し、さらに該揺動ベーン付き回転体9内部の4箇所に空間Hを形成する。 The operation of the oscillating vane-equipped
実施形態2の揺動ベーンモーターにおいて、外部水圧源からの流水の作用による揺動ベーン付き回転体9の回転動作について、図7〜10に基づいて説明すると、図7の状態においては、注水口21からの流水は密閉作動区間の範囲Dに進入し始めた軸付きベーン体8Aのベーン体の背面7bに作用しトルクを発生する。この状態で、流水漏洩防止器具である軸付き平板17は流水の作用によって、軸付きベーン体8B側に揺動し、平板16の先端がベーン体の表面7aに接触、押圧する事でこの位置から排水口24側への流水の漏洩を防止する。
図8の状態においては、図7と同じ条件を維持するが、後続の軸付きベーン体8Bの初期揺動動作はまだ生じていない。図8に示すように、軸付き平板17は軸付きベーン体8C側への揺動動作により、流水漏洩防止を行う。
図9の状態においては、注入口21からの流水は前方の密閉作動区間の範囲Dを移動中の軸付きベーン体8Aに作用しトルクの発生を維持しながら、注入口21からの流水によって後続の軸付きベーン体8Bのベーン体の背面7bにも作用し、初期揺動動作を生じさせる。軸付き平板17の平板16の先端は軸付きベーン体8Cのベーン体の表面7aに接触、押圧する事で流水の漏洩防止を維持する。
図10の状態においては、注水口21からの流水は軸付きベーン体8Bのベーン体の背面7bに作用しながら、さらに流水通路溝12を通過して前方の密閉作動区間の範囲Dを移動している軸付きベーン体8Aのベーン体背面7bにも作用するのでトルクの発生は維持される。この状態において、軸付き平板17の平板16は後続の軸付きベーン体8Cのベーン体の表面7aに接触、押圧し流水の漏洩を防止している。In the oscillating vane motor of the second embodiment, the rotation operation of the
In the state of FIG. 8, the same conditions as in FIG. 7 are maintained, but the initial swinging operation of the subsequent shaft vane body 8B has not yet occurred. As shown in FIG. 8, the shaft-equipped
In the state of FIG. 9, the flowing water from the
In the state of FIG. 10, the flowing water from the
図7に示すように、軸付きベーン体8Dのベーン体7の先端が密閉作動区間の範囲Dを通過し終える前に、後続の軸付きベーン体8Aのベーン体7の先端が該密閉作動区間の範囲Dに進入する。図6に示すように、軸付きベーン体数を4とした実施形態2では、密閉作動区間の範囲は揺動ベーン付き回転体が4分の1回転する際、揺動したベーン体の先端がケーシング内面円周方向において移動する範囲で決定されるが、後続の軸付きベーン体が密閉作動区間の範囲Dへ進入後に、前方の軸付きベーン体が密閉作動区間の範囲Dを通過し終えるように、わずかに拡張した範囲として密閉作動区間の範囲Dを設定する事で確実に安定した連続回転を確保できる。以上により、流水の作用を受け、揺動ベーンモーターは設定した密閉作動区間の範囲Dのみにおいて連続してトルクを発生する。
図7〜8に示すように、排水口の位置は軸付きベーン体8Aによるトルクの発生が開始された後に、軸付きベーン体8Dのベーン体7の先端が密閉作動区間の範囲Dを外れ流水通路溝13に進入し、軸付きベーン体8Dのベーン体の背面7bに作用していた流水の圧力が開放され該流水通路溝13を通過し、あるいは直接に排水口24より外部へ排出される。As shown in FIG. 7, before the tip of the
As shown in FIGS. 7 to 8, the position of the drain outlet is located after the tip of the
実施形態3に示す水洗用回転ブラシについて図14〜15により作用を説明すると、サイドケース25の中心に加工、配置された外部水圧源との接続口27から流入した流水は空室26を通り、蓋19の中心から偏心した位置にある注水口21より揺動ベーンモーター内部に流入し、排水口24に到る過程において軸付きベーン体8に作用し、ローターとしての揺動ベーン付き回転体9によるトルクの発生となり、出力軸4端に固定した円形ブラシを回転させる。排水は、排水口24から空室31に流入し、該空室31から回転している出力軸4内部に加工した通水孔としての軸横孔32、軸穴33を通り、円形ブラシ内の空室38に導かれ、該空室38と連結された多数の小孔36より円形ブラシが回転しながら外部へ放水される。 14 to 15, the operation of the washing brush according to the third embodiment will be described with reference to FIGS. 14 to 15. The flowing water flowing from the
実施形態3において、空室26は注水口21が蓋19の中心から偏心した位置に配置してあるので、サイドケース25の中心に加工した外部水圧源との接続口27からの流水を一旦貯めて、前記偏心配置してある注水口21に注水するための空室26である。直接注水口に外部より注水しても機能としては変わらない。 In the third embodiment, the
利用する軸付きベーン体数を少ない数とする事で流体受圧面積の大きな揺動ベーン付き回転体を得る事ができ、該揺動ベーン付き回転体をローターとして利用する事により、低速回転においても吐出容量の大きい揺動ベーンポンプを設計する事ができる。
流体受圧面積の大きいベーン体を含むローターを利用した揺動ベーンモーターは、低圧流体の使用でも大きいトルクが得られるので、空圧配管ライン、油圧配管ライン、及び水道水配管ライン等の途中に組み込む事で容易に流体エネルギーを回転エネルギーに変換する事ができ、電力を利用した電動機に代えて利用できる。By using a small number of vane bodies with shafts to be used, a rotating body with a swinging vane having a large fluid pressure receiving area can be obtained. By using the rotating body with a swinging vane as a rotor, even at low speed rotation An oscillating vane pump with a large discharge capacity can be designed.
A swing vane motor that uses a rotor including a vane body with a large fluid pressure receiving area can obtain a large torque even when low-pressure fluid is used, so it is incorporated in the middle of a pneumatic piping line, hydraulic piping line, tap water piping line, etc. Thus, fluid energy can be easily converted into rotational energy, and can be used in place of an electric motor using electric power.
1 主軸
2 軸受け支持具
3 支軸
4 支軸(出力軸)
5 軸受け
6 軸
7 ベーン体
7a ベーン体の表面
7b ベーン体の背面
8 軸付きベーン体
8A 軸付きベーン体
8B 軸付きベーン体
8C 軸付きベーン体
8D 軸付きベーン体
9 揺動ベーン付き回転体(ローター)
10 回転体本体
11 ケーシング
12 流水通路溝
13 流水通路溝
14 軸受け
15 軸
16 平板
17 軸付き平板
18 ネジ穴
19 蓋
20 軸受け
21 注水口
22 蓋
23 軸受け
24 排水口
25 サイドケース
26 空室
27 接続口
28 ボルト通し孔
29 サイドケース
30 軸受け
31 空室
32 軸横孔
33 軸穴
34 刷毛具ホルダー
35 刷毛具
36 小孔
37 刷毛
38 空室
A ケーシング11の中心
B 揺動ベーン付き回転体9の軸心、主軸1の軸心
C1 軸受け5、及び軸6の中心
C2 軸受け5、及び軸6の中心
C3 軸受け5、及び軸6の中心
C4 軸受け5、及び軸6の中心
D 密閉作動区間の範囲
E 開口部の幅寸法
F 軸6の直径寸法
G 回転方向
H 空間
Y 開口端
Z 寸法1
5 bearing 6
DESCRIPTION OF
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007075538A JP2007175705A (en) | 2007-02-22 | 2007-02-22 | Rotary brush for water washing |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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JP2007175705A true JP2007175705A (en) | 2007-07-12 |
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Country | Link |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2007
- 2007-02-22 JP JP2007075538A patent/JP2007175705A/en active Pending
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