JP2014118201A

JP2014118201A - ガスボンベ開封装置

Info

Publication number: JP2014118201A
Application number: JP2012275850A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Takeuchi; 和彦竹内
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2012-12-18
Filing date: 2012-12-18
Publication date: 2014-06-30
Anticipated expiration: 2032-12-18
Also published as: JP5252114B1

Abstract

【課題】空きスペース等の発生を抑制しながら、電力負荷が小さく、かつ、確実に開封できる小型のガスボンベ開封装置を提供する。
【解決手段】封止板により封止されたガスボンベに隣接した空きスペースに配置されて開封力を発生する開封力発生部と、開封アーム固定揺動軸と開封アーム揺動端とを具備し、開封アーム固定揺動軸と開封アーム揺動端との間に封止板を突破る開封ピンと開封力発生部の作用点とが設けられた開封アームと、保持アーム固定揺動軸と保持アーム揺動端とを具備し、保持アーム固定揺動軸と保持アーム揺動端との間に、開封アーム揺動端を支持する開封アーム支持部が設けられた保持アームと、保持アーム揺動端を支持する保持部材と、ガスボンベを開封する際には、保持部材を溶断させる切断器と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、ガスボンベ開封装置に関する。

ガスボンベを開封するガスボンベ開封装置には、種々の提案がなされている。例えば、実開平７−１１５９７号公報には、図５に示すようなボンベ開封装置が開示されている。

このガスボンベ開封装置は、ばね１１２により回転力（回転方向ａ）の付与されたレバー１０９が保持材１１３によりほぼ水平に保持された構成である。そして、ガスボンベ１０１を開封する際には、発熱体１４９に通電を行うことにより、保持材１１３を焼き切る。これによりレバー１０９が傾動して、当該レバー１０９に設けられているカム１１０がピストン１０４を押下げ、ピストン１０４に設けられた中空の針１０５がボンベ１０１の封止板を破る。

実開平７−１１５９７号公報

しかしながら、実開平７−１１５９７号公報に係るガスボンベ開封装置では、以下のような問題があった。
即ち、レバー１０９は傾動してピストン１０４を押下げて、中空の針１０５が確実に封止板を突破るためには、大きな開封力を必要とする。そこで、レバー１０９の長さを長くし、かつ、このレバー１０９の下部空間は、当該レバーの傾動を阻害しないように空きスペースにしている。このため、ガスボンベ開封装置が大型化してしまう問題が生じる。

また、保持材１１３とばね１１２とは、近接した位置に配置されているので、保持材１１３はばね１１２の復元力に抗しなければならない。従って、開封力を大きくして確実な開封を行うために、大きな弾性力のばね１１２が用いられると、これを保持するための保持材１１３も太くする必要が生じる。このため、太い保持材１１３を焼切るために必要とする電流量（熱量）も大きくなり、電力負荷が増大する問題がある。

そこで、本発明の主目的は、空きスペース等の発生を抑制しながら、電力負荷が小さく、かつ、確実に開封できる小型のガスボンベ開封装置を提供することである。

上記課題を解決するため、ガスボンベ開封装置は、封止板により封止されたガスボンベに隣接した空きスペースに配置されて開封力を発生する開封力発生部と、開封アーム固定揺動軸と開封アーム揺動端とを具備し、開封アーム固定揺動軸と開封アーム揺動端との間に封止板を突破る開封ピンと開封力発生部の作用点とが設けられた開封アームと、保持アーム固定揺動軸と保持アーム揺動端とを具備し、保持アーム固定揺動軸と保持アーム揺動端との間に、開封アーム揺動端を支持する開封アーム支持部が設けられた保持アームと、保持アーム揺動端を支持する保持部材と、ガスボンベを開封する際には、保持部材を溶断させる切断器と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、空きスペースに開封力発生部を配置し、開封アームをテコの原理に従い支持する保持アームを設けたので、空きスペース等の発生を抑制しながら、開封時に要する電力負荷が小さく、かつ、確実に開封できる小型のガスボンベ開封装置が製造できるようになる。

本発明にかかるガスボンベ開封装置にガスボンベを装着した際の部分破断側面図である。ガスボンベ開封装置の上面図である。ガスボンベ開封装置の部分斜視図である。ガスボンベ開封装置による開封動作を説明する図で、（ａ）は開封前、（ｂ）は開封後の側面図である。関連技術の説明に適用されるガスボンベの側面図である。

本発明の実施形態を説明する。図１は、本発明にかかるガスボンベ開封装置２にガスボンベ３を装着した際の部分破断側面図である。また、図２はガスボンベ開封装置２の上面図であり、図３は、ガスボンベ開封装置２の部分斜視図である。

ガスボンベ開封装置２は、概略矩形状のハウジング（ガスボンベ開封装置の筐体）５を備え、このハウジング５に同じ構成の開封機構６が複数装着されている。なお、本実施形態では、２つのガスボンベ３を開封するために２つの開封機構６を設けた場合について説明するが、本発明はこれに限定するものではなく、ガスボンベ３の数だけ開封機構６を設けることが可能である。

このハウジング５は、ガスボンベ３が載置される底部５ａと、開封機構６が設けられているヘッダ部５ｂと、天板５ｃとを備える。

開封機構６は、保持アーム１１、開封アーム１２を含む開封力拡大部１０、開封アーム１２に取付けられた開封ピン２０、開封アーム１２を底部５ａの方向に付勢する開封力発生部３０、開封力の発生を規制する開封ロック部４０、ガスボンベ３の取付けを可能にするガスボンベ取付部５０等を備え、これらがハウジング５に設けられている。
ガスボンベ取付部５０は、ガスボンベ３が取付けられるネジ部５１と、高圧のガスボンベ３を封止する封止板５２とを備える。この封止板５２を開封することによりガスボンベ３のガスが放出されるようになる。

保持アーム１１は、図３に示すように、側面視概ねＬ字状の形状の板状部材である。保持アーム１１の一端（保持アーム固定端）１１ａは、ヘッダ部５ｂの側壁に保持アーム固定揺動軸１３により回動自在に支持され、他端（保持アーム揺動端）１１ｂには凹状の保持材係合溝１６が形成されている。また、保持アーム固定端１１ａの近接位置には、開封アーム支持部１５が形成されている。

開封アーム１２は、開封するガスボンベ３の略真上の位置に配置された板状部材である（図２参照）。そして、図３に示すように、開封アーム１２の一端（開封アーム固定端）１２ａは、ハウジング５の天板５ｃに固着された開封アーム固定揺動軸１４により回動自在に取付けられ、他端（開封アーム揺動端）１２ｂは開封アーム支持部１５に当接するようになっている。即ち、開封アーム揺動端１２ｂは開封アーム支持部１５で支持されている。さらに、開封アーム揺動端１２ｂの近傍位置には、スプリング係合穴１２ｃが形成されている。

開封ピン２０は、一端が針状に形成されて、他端はピンヒンジ２２により開封アーム固定端１２ａの近傍位置に回動自在に取付けられている。なお、この開封ピン２０は、封止板５２の真上に位置している（図２参照）。

開封力発生部３０はスプリング等の収縮機能を持つ弾性部材により形成され、例えば２つのガスボンベ３を並べた際に生じする隙間Ｋ（図２を参照）に配置されている。そして、開封力発生部３０の一端は、底部５ａに設けられたリング３１に係合し、他端は開封アーム１２のスプリング係合穴１２ｃに係合している（図１参照）。

開封ロック部４０は、保持部材４１と、切断器４２とを備える（図１参照）。保持部材４１は、天板５ｃに固着されたリング状部材で、保持アーム１１の保持材係合溝１６に係合することにより、保持アーム１１が開封力発生部３０の力で傾動しないように支持している。切断器４２は通電可能に設けられて、通電することにより発熱して保持部材４１を溶断する。保持部材４１が溶断すると、保持アーム揺動端１１ｂは自由に傾動できるようになる。

ここで、開封アーム１２における、スプリング係合穴１２ｃ、ピンヒンジ２２、開封アーム固定揺動軸１４の間の距離は下記のように設定されている。

スプリング係合穴１２ｃとピンヒンジ２２との間の距離Ｌは、Ｌ＝（Ｄ１＋Ｄ２）／２に設定されている（図２参照）。ここでＤ１はガスボンベ３の直径であり、Ｄ２は開封力発生部３０を円形としたときの外径である。これにより、開封力発生部３０は２つのガスボンベ３の間（隙間Ｋ）に位置する。

また、開封アーム固定揺動軸１４とスプリング係合穴１２ｃとの間の距離をＬ１、開封アーム固定揺動軸１４とピンヒンジ２２との間の距離をＬ２としたとき、Ｌ１とＬ２との比Δ１は、Δ１＝２：１〜３：１の範囲に設定している（図２参照）。

従って、保持部材４１による傾動規制が解除された際には、テコの原理により開封力発生部３０が発生した開封力は、２〜３倍に増幅されて開封ピン２０に加わることになるため、容易、かつ、確実に封止板５２を開封することができる。

また、開封アーム支持部１５と保持アーム固定揺動軸１３との間の距離をＬ３とし、保持材係合溝１６と保持アーム固定揺動軸１３との間の距離をＬ４とすると、これらの比Δ２は、Δ２＝１：３〜１：４の範囲に設定している（図２参照）。従って、保持部材４１が保持する力は、開封力発生部３０が発生する開封力の１／３〜１／４倍となる。

また、保持アーム１１の全長は、ガスボンベ３の直径の２倍よりも小さくしてあり、開封アーム１２に対し、約３０度の角度で、重ねて配置してある。

そして、この状態で開封アーム１２および保持アーム１１は、ガスボンベ３の２本分の側面に沿わせる形態で配置されている。

次に、このようなガスボンベ開封装置の動作を説明する。図４は、ガスボンベ開封装置２による開封動作を説明する図で、図４（ａ）は開封前、図４（ｂ）は開封後の側面図である。

開封前においては、保持部材４１を保持材係合溝１６に係合する。この状態では、保持アーム１１及び開封アーム１２は概ね水平状態となり、開封ピン２０は封止板５２から待避した状態となっている（（図４（ａ））。先に説明したように、保持部材４１はテコの原理により小さい力で保持アーム１１及び開封アーム１２を保持することができる。この状態で、ガスボンベ３を装着する。

そして、ガスボンベ３を開封する際には、切断器４２に通電する。これにより保持部材４１が溶断されて、保持アーム揺動端１１ｂが開放されて、当該保持アーム１１は傾動するようになる。保持アーム１１が傾動すると、開封アーム支持部１５も傾動して、保持アーム揺動端１１ｂの支持を開放する。従って、保持アーム１１が傾動する。

この保持アーム１１が傾動すると、この保持アーム１１に取付けられた開封ピン２０が封止板５２に当接し、かつ、この封止板５２に突刺さることにより、ガスボンベ３が開封される。このときの力は、上述したようにテコの原理により増幅しているので、確実にガスボンベを開封することができる。

なお、上記説明では、開封力発生部で発生した力を２つのアーム（保持アームと開封アーム）を連動させることで拡大して開封ピンに伝達する構成であったが、本発明は２つのアームに限定するものではない。即ち、３以上のアームを連動させた構成でも良い。

６開封機構
１０開封力拡大部
１１保持アーム
１１ａ保持アーム固定端
１１ｂ保持アーム揺動端
１２開封アーム
１２ａ開封アーム固定端
１２ｂ開封アーム揺動端
１２ｃスプリング係合穴
１３保持アーム固定揺動軸
１４開封アーム固定揺動軸
１５開封アーム支持部
１６保持材係合溝
２０開封ピン
２２ピンヒンジ
３０開封力発生部
３１リング
４０開封ロック部
４１保持部材
４２切断器
５０ガスボンベ取付部
５１ネジ部
５２封止板

Claims

封止板により封止されたガスボンベに隣接した空きスペースに配置されて開封力を発生する開封力発生部と、
開封アーム固定揺動軸と開封アーム揺動端とを具備し、前記開封アーム固定揺動軸と前記開封アーム揺動端との間に前記封止板を突破る開封ピンと前記開封力発生部の作用点とが設けられた開封アームと、
保持アーム固定揺動軸と保持アーム揺動端とを具備し、前記保持アーム固定揺動軸と保持アーム揺動端との間に、前記開封アーム揺動端を支持する開封アーム支持部が設けられた保持アームと、
前記保持アーム揺動端を支持する保持部材と、
前記ガスボンベを開封する際には、前記保持部材を溶断させる切断器と、を備えることを特徴とするガスボンベ開封装置。
請求項１に記載のガスボンベ開封装置であって、
前記ガスボンベは複数並置されて、隣接する前記ガスボンベの隣接隙間に前記開封力発生部が配置されていることを特徴とするガスボンベ開封装置。
請求項２に記載のガスボンベ開封装置であって、
前記開封力発生部、前記開封アーム、前記保持アーム、前記開封ピン、及び、前記切断器は、開封する前記ガスボンベの数だけ設けられていることを特徴とするガスボンベ開封装置。
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のガスボンベ開封装置であって、
前記開封ピンは前記開封アーム固定揺動軸側に設けられると共に、前記開封力発生部の作用点は前記開封アーム揺動端側に設けられ、かつ、前記ガスボンベの直径をＤ１とし前記開封力発生部の外径をＤ２としたとき、前記開封ピンと前記開封力発生部の作用点とは距離Ｌ（Ｌ＝（Ｄ１＋Ｄ２）／２）だけ離れた位置に設けられていることを特徴とするガスボンベ開封装置。
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のガスボンベ開封装置であって、
前記保持アームは、前記ガスボンベが装着されるガスボンベ開封装置の筐体側面に沿って揺動自在に取付けられ、前記開封アームは、装着された前記ガスボンベの真上側に取付けられて、前記保持アームと開封アームとが上面視角度をなして配置されていることを特徴とするガスボンベ開封装置。