JP2014119044A - Gas bomb opener - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ガスボンベ開封装置に関する。 The present invention relates to a gas cylinder opening device.
海洋センサ等に使用されるブイ用フロートを膨張させるガスを封入したガスボンベを開封するためにガスボンベ開封装置が用いられる。このようなガスボン開封装置として例えば、特開2002−193170号公報においては、図7に示すような構成が開示されている。なお、図7(a)は、開封前の断面図であり、図7(b)は開封後の断面図である。 A gas cylinder unsealing device is used for unsealing a gas cylinder filled with a gas for expanding a buoy float used in a marine sensor or the like. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-193170 discloses a configuration as shown in FIG. 7A is a cross-sectional view before opening, and FIG. 7B is a cross-sectional view after opening.
このガスボンベ開封装置は、ボンベ104の封止口104aを開放する作動装置105と、ボンベ104と同軸に設けられた案内筒106aとを備える。案内筒106aの内部にはピン107とコイルスプリング108が配置されている。ピン107は、ストッパ109によって封止口104aから離れた位置に固定される。ストッパ109は、ピン107の側面に設けた凹部109cに挿入された球体109bを備え、この挿入状態をリリースキー109dにより保持している。
The gas cylinder opening device includes an
そして、リリースキー109dが外されると、図7(b)に示すように、ピン107の固定が解除されて、ピン107が封止口104aに向けて撃ち出される。これにより、封止口104aを開封する。
Then, when the
しかしながら、特開2002−193170号公報に係る構成では、作業者等がリリースキー109dに不用意に接触した際に、当該リリースキー109dを引いてしまう不都合があった。従って、取扱者には訓練等を受けていることが要求される。
However, in the configuration according to Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-193170, when an operator or the like touches the
また、このような事情は、保管設備に対しても特別の要件が加わり、製造面の制約だけでなく装置自身またはその周辺設備のコストが高くなるという問題があった。 In addition, such a situation has a problem in that special requirements are added to the storage facility, and the cost of the apparatus itself or its peripheral facilities is increased as well as restrictions on manufacturing.
そこで、本発明の主目的は、作業者や保管設備に対し特別な要件が要求されることなく、かつ、使用に際しては簡単・確実に開封できるボンベ開封器を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, a main object of the present invention is to provide a cylinder opening device that can be opened easily and reliably without any special requirements for workers and storage facilities.
上記課題を解決するため、ガスボンベ開封器は、側筒を貫通して形成されたボール穴が設けられた胴体部と、ボール逃溝を具備し、前記胴体部を回転軸として回転すると共に当該胴体部の長手方向に沿って移動できるように、該胴体部を内側にして挿入される回転リングと、一端が前記胴体部に固着され、他端がガスボンベの装着口をなして、前記胴体部側の端部近傍に封止板が配置されたボンベアダプタと、前記胴体部の内部に挿入されて、当該胴体部の内壁端部のバネ止部に係止されるバネ部と、前記バネ部と前記封止板との間に装着されて、前記バネ部の力により前記封止板側に付勢される先端が鋭利なピン部を具備したカッタ部と、前記カッタ部と前記ボンベアダプタとの間に位置して、前記バネ部からの力により前記ピン部と前記封止板との当接を規制するボールと、前記回転リングの外周に沿って螺旋状に配設されて、一端が前記胴体部に固着され、他端が前記回転リングに固着されて伸縮するリング駆動部と、を備え、前記回転リングが前記リング駆動部の縮小に応じて回転して前記ボール逃溝と前記ボール穴とが対向すると、前記ボールが前記ボール逃溝に逃げて、前記カッタ部の前記封止板側への移動の規制を解除することを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, a gas cylinder unsealing device includes a body portion provided with a ball hole formed through a side tube, a ball escape groove, and rotates around the body portion as a rotation axis. A rotating ring inserted with the body portion inward so that it can move along the longitudinal direction of the body portion, one end fixed to the body portion, and the other end forming a gas cylinder mounting port, the body portion side A cylinder adapter in which a sealing plate is disposed in the vicinity of the end of the body, a spring portion that is inserted into the body portion and is locked to a spring stop portion of an inner wall end of the body portion, and the spring portion. A cutter unit that is mounted between the sealing plate and includes a pin portion with a sharp tip that is biased toward the sealing plate by the force of the spring portion, and the cutter unit and the cylinder adapter. Located between the pin part and the force by the force from the spring part A ball that restricts contact with the stop plate, and a ring that is spirally disposed along the outer periphery of the rotating ring, one end is fixed to the body portion, and the other end is fixed to the rotating ring and expands and contracts. A driving portion, and when the rotating ring rotates according to the reduction of the ring driving portion and the ball escape groove and the ball hole face each other, the ball escapes into the ball escape groove, and the cutter portion The restriction | limiting of the movement to the said sealing board side is cancelled | released, It is characterized by the above-mentioned.
本発明によれば、作業者や保管設備に対し特別な要件が要求されることなく、かつ、使用に際しては簡単・確実に開封できるようになる。 According to the present invention, special requirements are not required for workers and storage facilities, and it can be opened easily and reliably in use.
本発明の実施形態を説明する。図1は、本実施形態にかかるガスボンベが装着されたボンベ開封装置2Aの斜視図であり、図2はボンベ開封装置2Aの分解斜視図である。また、図3は内部構造等を示す図で、(a)は側面図、(b)は(a)におけるA−A断面図である。
An embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a perspective view of a
ボンベ開封装置2Aは、胴体部11、回転リング12、リング駆動部13、カッタ部14、バネ部15、ボール16、ボンベアダプタ17により構成されている。
The cylinder opening device 2 </ b> A includes a
胴体部11は筒状部材で、その一端は胴体基部11aをなし、他端はガス放出部11bをなして、これら胴体基部11aとガス放出部11bとをガイド部11cが接続した形状となっている。
The
胴体基部11aの外径は、ガイド部11cの外形より適宜大きい寸法に形成されて、胴体基部11aとガイド部11cとの段差面11dが形成されている。この段差面11dは、回転リング12がガスボンベ10側に移動するのを規制している。即ち、回転リング12は、この段差面11dに当接することにより、これよりガスボンベ側に移動しないように規制される。
The outer diameter of the
胴体基部11aにはリング駆動部13の一端を固定するためのピン穴11eが形成され、ガス放出部11b側のガイド部11cの端部にはストッパ取付用穴11fが形成されている。ガス放出部11bの内径は、ガイド部11cの内径より適宜小さい寸法に形成されて、バネ部15がガス放出部11bから抜けでないようになっている。このガイド部11cの内径より適宜小さい寸法の部分をバネ止部11gと記載する。更に、胴体基部11aの近傍のガイド部11cには、ボール16が収納されるボール穴11hが形成されている。
A
回転リング12は、ガイド部11cに嵌る寸法の内径を持つ筒状部材で、段差面11d側の端部内側には、一対のボール逃溝12aが形成されている。また、回転リング12のガス放出部11b側の端部外側には、リング駆動部13の一端を固定するためのピン穴12bが形成され、また同じ端部で略90度回転した位置にはストッパピン12dが係合するストッパ用切欠12cが形成されている。
The rotating
リング駆動部13は、Ti−Ni合金等の形状記憶合金により形成された線状又は帯状部材である。そして、リング駆動部13の一端はピン13aによりピン穴11eに圧入(又はねじ込み)され、他端はピン13bによりピン穴12bに圧入(又はねじ込み)されて、回転リング12の外面に沿って螺旋状に延設されている。このリング駆動部13には、電流が流せるように図示しない電源が設けられている。
The
バネ部15は、コイルバネにより形成されて、胴体部11に挿入される。このとき、バネ部15はバネ止部11gに規制されるまで挿入される。
The
カッタ部14は、先端が鋭利なピン部14a、ピン部14aの支持部分をなすカッタ基部14b、ガスボンベ10からのガスがガス放出部11bに流動する際の流路(ガス通路)14cを備える。なお、図2においてはガス通路14cの構成を解りやすくするために、視点を変えたカッタ部14の拡大図も示している。図2の拡大図から解るように、ピン部14aと連接するカッタ基部14bの面(ボール当接面)14dは、テーパ面となっている。そして、カッタ部14は、胴体部11にバネ部15を挿入した後に、この胴体部11に挿入される。
The
ボール16は、ボール穴11hに収納される。なお、ボール穴11hは、ボール16を収納する径の貫通孔であるが、その高さ(ガイド部11cの肉厚寸法に相当)は、ボール16の直径より小さい。このボール16は、ボール当接面14dに当接して、バネ部15の力を受ける。従って、ボール当接面14dがテーパ面であるため、ボール16は胴体部11における半径方向の力を受けることになる。以下、この半径方向の力を、ボール逃力と記載する。
The
ボンベアダプタ17は、ボンベ10が取付けられる装着口を備えた、概ね円筒状部材で、一端には封止板17aが密着して取付けられている。そして、胴体基部11aに嵌入して取付けられる。
The
次に、このような構成のボンベ開封器の動作を図4及び図5を参照して説明する。図4は、ボンベ開封器の開封動作前の状態を示し、(a)は側面図、(b)は(a)におけるB−B断面図、(c)は(a)におけるC−C断面図である。また、図5は開封後の状態を示し、(a)は側面図、(b)は(a)におけるD−D断面図、(c)は(a)におけるE−E断面図である。 Next, the operation of the cylinder opening device having such a configuration will be described with reference to FIGS. 4A and 4B show a state before the opening operation of the cylinder opening device, in which FIG. 4A is a side view, FIG. 4B is a sectional view taken along line BB in FIG. 4A, and FIG. 4C is a sectional view taken along line CC in FIG. It is. 5 shows a state after opening, (a) is a side view, (b) is a DD cross-sectional view in (a), and (c) is an EE cross-sectional view in (a).
先ず、図4(a)に示すように、ガスボンベ10がボンベアダプタ17に装着される。このとき、リング駆動部13は冷えた状態にある。この冷えた状態とは、少なくとも開封時にリング駆動部13に通電して温度上昇させるが、このときの温度状態に対して冷えた状態である。以下の説明では、冷えた状態ではリング駆動部13は、伸びた状態であるとし、かかる状態を伸張状態と記載する。
First, as shown in FIG. 4A, the
リング駆動部13が伸張状態にある時は、回転リング12のストッパピン12dはストッパ用切欠12cに係合している(図4(b)参照)。従って、作業者が回転リング12に不用意に接触したような場合であっても、回転リング12は回転しない。
When the
このような開封前においては、回転リング12のボール逃溝12aは、胴体部11のボール穴11hと位置ずれしている。このため、ボール16は、胴体部11の中心側に位置して、カッタ部14をガス放出部11bから離している(図4(c)参照)。即ち、ボール16は、カッタ部14とボンベアダプタ17との間に位置して、バネ部15で封止板17a側に付勢されたカッタ部14のピン部14aが封止板17aと当接しないようになっている。
Before such opening, the ball escape
そして、開封を行うときは、リング駆動部13に通電する。これにより、リング駆動部13は電気抵抗により発熱して昇温する。リング駆動部13の温度が形状記憶合金の形状回復温度(変形する温度)である約100℃以上になると、形状記憶合金の結晶構造がマルテンサイト相からオーステナイト相に変化する。この相変態により形状記憶合金は元の記憶した形状(収縮状態)に戻る。
When opening the ring, the
リング駆動部13は、一端が胴体基部11aに固着され、他端が回転リング12に固着されて、この回転リング12の回りに螺旋状に配置されている。このため、リング駆動部13が収縮すると、回転リング12は、胴体基部11aの方向に引かれながら回転する。
One end of the
このとき、回転リング12のストッパ用切欠12cは、ストッパピン12dに係合しているので、リング駆動部13に通電を開始した直後は、回転リング12の回転がストッパピン12dにより規制されている。この状態で、リング駆動部13が収縮すると、その時の収縮力は回転リング12を胴体基部11aの方向に引くように作用して、ストッパ用切欠12cとストッパピン12dとの係合が解除される(図5(b)参照)。
At this time, since the
ストッパ用切欠12cとストッパピン12dとの係合が解除されると、回転リング12は回転しながら、胴体基部11aの方向に引かれるようになる。
When the engagement between the
そして、回転リング12のボール逃溝12aが、胴体部11のボール穴11hに対向する位置まで回転すると、ボール当接面14dに当接して回転リング12側に力を受けているボール16がボール逃溝12aに移動(逃げる)する(図5(c)参照)。
Then, when the ball escape
これにより、ボール16によりカッタ部14の封止板17a側への移動規制が解除されて、ピン部14aにより封止板17aが突破られる。即ち、ガスボンベ10が開封される。開封されたガスボンベ10からのガスは、カッタ部14のガス通路14cを経てガス放出部11bから流出する。
Thereby, the movement restriction | limiting to the sealing
なお、リング駆動部13は回転リング12に螺旋状に巻付けた構成とした。これは以下の理由による。即ち、リング駆動部13の収縮は、このリング駆動部13に通電して自己発熱による昇温の結果生じる。そして、リング駆動部13の単位長さあたりの収縮率は、抵抗率等の材質により決まる。
In addition, the
このリング駆動部13の主目的は、回転リング12を回転させることであり、回転リング12の外径により必要とする収縮量が異なる。しかし、リング駆動部13を回転リング12に螺旋状に巻付ける際の巻付け線密度を調整する(変える)ことにより、容易に必要とする収縮量が得られる。よって、リング駆動部13の材質や構造等の変更を必要とせず、巻付け線密度を調整するだけで種々の外径の回転リング12に容易に対応できるようになる。
The main purpose of the
また、リング駆動部13が螺旋状に巻付けられているため、収縮時には回転リング12をこの回転リング12の軸に平行な方向に動かそうとする力と回転させようとする力が生れる。従って、回転リング12のストッパ解除もリング駆動部13の収縮で同時に行える利点がある。
In addition, since the
以上により、作業者や保管設備に対し特別な要件が要求されることなく、かつ、使用に際しては簡単・確実に開封できるボンベ開封器を提供することが可能になる。 As described above, it is possible to provide a cylinder opening device that can be opened easily and reliably without any special requirements for workers and storage facilities.
<第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態を説明する。なお、第1実施形態と同一構成に関しては、同一符号を用いて説明を適宜省略する。
Second Embodiment
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In addition, about the same structure as 1st Embodiment, description is abbreviate | omitted suitably using the same code | symbol.
第1の実施形態においては、回転リング12は形状記憶合金により形成されたリング駆動部13に通電して収縮させる構成であった。これに対して、本実施形態ではこのリング駆動部13をコイルバネにより形成すると共に、コイルバネの収縮を規制する保持部を設けた。
In the first embodiment, the rotating
図6は、本実施形態にかかるボンベ開封装置2Bの斜視図である。ボンベ開封装置2Bの内部構造は第1実施形態と同じであるが、リング駆動部13がコイルバネにより形成され、このコイルバネの収縮を規制する保持部20が設けられている。
FIG. 6 is a perspective view of a
そして、図示しない電源からヒータ22に通電すると、このヒータ22の熱で保持材21が溶断し、回転リング12が回転しながら胴体基部11a側に移動する。これにより、回転リング12のボール逃溝12aが、胴体部11のボール穴11hに対向する位置まで回転して、ボール当接面14dに当接して回転リング12側に力を受けているボール16がボール逃溝12aに移動(逃げる)する(図5(c)参照)。
And if it supplies with electricity to the
そして、ボール16によりカッタ部14の封止板17a側への移動規制が解除されて、ピン部14aにより封止板17aが突破られる。即ち、ガスボンベ10が開封される。開封されたガスボンベ10からのガスは、カッタ部14のガス通路14cを経てガス放出部11bから流出する。
Then, the movement restriction of the
以上により、作業者や保管設備に対し特別な要件が要求されることなく、かつ、使用に際しては簡単・確実に開封できるボンベ開封器を提供することが可能になる。 As described above, it is possible to provide a cylinder opening device that can be opened easily and reliably without any special requirements for workers and storage facilities.
2A,2B ボンベ開封装置
10 ガスボンベ
11 胴体部
11a 胴体基部
11b ガス放出部
11c ガイド部
11d 段差面
11e ピン穴
11f ストッパ取付用穴
11g バネ止部
11h ボール穴
12 回転リング
12a ボール逃溝
12b ピン穴
12c ストッパ用切欠
12d ストッパピン
13 リング駆動部
13a,13b ピン
14 カッタ部
14a ピン部
14b カッタ基部
14c ガス通路
14d ボール当接面
15 バネ部
16 ボール
17 ボンベアダプタ
17a 封止板
20 保持部
21 保持材
22 ヒータ
2A, 2B
Claims (6)
ボール逃溝を具備し、前記胴体部を回転軸として回転すると共に当該胴体部の長手方向に沿って移動できるように、該胴体部を内側にして挿入される回転リングと、
一端が前記胴体部に固着され、他端がガスボンベの装着口をなして、前記胴体部側の端部近傍に封止板が配置されたボンベアダプタと、
前記胴体部の内部に挿入されて、当該胴体部の内壁端部のバネ止部に係止されるバネ部と、
前記バネ部と前記封止板との間に装着されて、前記バネ部の力により前記封止板側に付勢される先端が鋭利なピン部を具備したカッタ部と、
前記カッタ部と前記ボンベアダプタとの間に位置して、前記バネ部からの力により前記ピン部と前記封止板との当接を規制するボールと、
前記回転リングの外周に沿って螺旋状に配設されて、一端が前記胴体部に固着され、他端が前記回転リングに固着されて伸縮するリング駆動部と、を備え、
前記回転リングが前記リング駆動部の縮小に応じて回転して前記ボール逃溝と前記ボール穴とが対向すると、前記ボールが前記ボール逃溝に逃げて、前記カッタ部の前記封止板側への移動の規制を解除することを特徴とするガスボンベ開封器。 A body portion provided with a ball hole formed through the side tube;
A rotation ring that includes a ball escape groove, is rotated with the body portion as a rotation axis, and can be moved along the longitudinal direction of the body portion;
A cylinder adapter in which one end is fixed to the body part, the other end forms a mounting opening for a gas cylinder, and a sealing plate is disposed in the vicinity of the end part on the body part side;
A spring portion inserted into the body portion and locked to a spring stop portion of the inner wall end portion of the body portion;
A cutter part that is mounted between the spring part and the sealing plate and includes a pin part having a sharp tip that is biased toward the sealing plate by the force of the spring part;
A ball that is positioned between the cutter unit and the cylinder adapter, and that regulates contact between the pin unit and the sealing plate by a force from the spring unit;
A ring driving portion disposed in a spiral shape along the outer periphery of the rotating ring, one end fixed to the body portion, and the other end fixed to the rotating ring and extending and contracting;
When the rotating ring rotates in accordance with the reduction of the ring driving portion and the ball escape groove and the ball hole face each other, the ball escapes into the ball escape groove and moves toward the sealing plate side of the cutter portion. The gas cylinder opening device characterized by canceling the restriction of movement of the gas cylinder.
前記胴体部に設けられたストッパピンと、
前記回転リングに形成されて、前記ストッパピンが係合することにより、前記回転リングの回転を規制するストッパ用切欠と、を備え、
前記リング駆動部が収縮した際には、前記ストッパピンと前記ストッパ用切欠との係合により回転が規制されている前記回転リングが前記封止板側に移動して前記ストッパピンと前記ストッパ用切欠との係合を解除することを特徴とするガスボンベ開封器。 The gas cylinder opening device according to claim 1,
A stopper pin provided in the body part;
A stopper notch that is formed on the rotating ring and restricts the rotation of the rotating ring by engaging the stopper pin;
When the ring drive portion contracts, the rotation ring, whose rotation is restricted by the engagement between the stopper pin and the stopper notch, moves to the sealing plate side, and the stopper pin and the stopper notch The gas cylinder opening device characterized by releasing the engagement.
前記リング駆動部は、通電により温度上昇して収縮する形状記憶合金により形成されていることを特徴とすることを特徴とするガスボンベ開封器。 The gas cylinder opening device according to claim 1 or 2,
The gas cylinder opening device according to claim 1, wherein the ring driving unit is made of a shape memory alloy that is shrunk due to an increase in temperature when energized.
前記リング駆動部は伸張した状態で架設されたコイルバネにより形成され、かつ、
前記コイルバネの伸張状態を維持する保持材と、通電により発熱して前記保持材を溶断するヒータとを具備することを特徴とするガスボンベ開封器。 The gas cylinder opening device according to claim 1 or 2,
The ring driving part is formed by a coil spring installed in an extended state, and
A gas cylinder unsealing device comprising: a holding material that maintains an extended state of the coil spring; and a heater that generates heat when energized and melts the holding material.
前記ボールが当接する前記カッタ部の面がボール当接面をなして、前記ボールを前記胴体部の筒壁側に押すテーパ面であることを特徴とするガスボンベ開封器。 A gas cylinder opening device according to any one of claims 1 to 4,
The gas cylinder unsealing device according to claim 1, wherein a surface of the cutter portion with which the ball abuts is a tapered surface that forms a ball abutting surface and pushes the ball toward the barrel wall of the body portion.
前記カッタ部には、前記胴体部の軸方向に複数の切込みが形成されて、開封して放出されたガスのガス通路を形成していることを特徴とするガスボンベ開封器。 A gas cylinder opening device according to any one of claims 1 to 5,
A gas cylinder unsealing device, wherein a plurality of cuts are formed in the cutter portion in an axial direction of the body portion to form a gas passage of gas released by unsealing.
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JP6098152B2 (en) | 2017-03-22 |
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