JP2967096B2 - ガスライターの炎長調整装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ガスライターの炎長調
整装置（燃料の流量調整装置）、特に温度の上昇により
燃料ガスの圧力が増大し、それにより炎長が伸長してゆ
くのを自動的に抑制する炎長調整装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来よりガスライターの炎長調整装置と
しては種々の形のものが提案され、又製造されている
が、その殆どのものは、燃料を通過させる調整部材があ
り、その圧縮度により燃料の流量を規制して所定の炎長
を得るようにしたものである。その場合に、圧縮度をネ
ジの回転により変更可能にしておけば使用者が自分で炎
長を変更調節出来ることとなる。

【０００３】図７は、従来より製造・販売されているラ
イターの一例として示す説明断面図である。これはヤス
リ発火石点火方式のライターであるが、ピエゾ点火方式
でも炎長調整装置については同一である。（上部キヤッ
プ付近は断面にしていない）このライターは外ケース１
とキヤツプ２による箱形のライターであり、内部には燃
料タンク８が組み込まれる。タンクはその本体９と頭部
１０、更にバーナーバルブ外筒１１を組み合わせハンダ
付けして作られ底部には注入弁１２が設けられている。
この説明図はキヤップが開かれ、ガスバルブ開放レバー
７が働き、燃料ガスが延長ノズル２１の先端から放出さ
れている状態を示している。このときにヤスリ４が同軸
のローラー３により回されると、石押しスプリング６に
てヤスリに押圧されている発火石５は摩擦発熱しつつ削
られ、火花となって飛び出しガスに点火して炎が作られ
る。

【０００４】次に炎長調整装置について説明する。燃料
タンク８中のガスは、バーナーバルブ外筒１１と炎長調
整ネジ１３に開けられている通路１４ａ、１４ｂを通り
円板状の固定子１５の下面に導かれる。更に１５の外周
より円板状の炎長調整部材１６を浸透通過する。このと
き部材１６の圧縮度により流量が規制される。燃料ガス
は外筒１１の中間壁中央に設けられたガス導出孔１７の
部分で充分にガス化して放出される。炎長調整ネジ１３
を回すと、炎長調整部材１６は円板状固定子１５と外筒
中間壁の間に圧縮保持されているから、調整ネジ１３の
締め込み、緩めに従い圧縮度を変えられ通過する燃料の
流量は変わり、結果として炎長が変わることとなる。
前記ガス導出孔１７は、ライター不使用時はバーナー弁
捍１９の下端に組み付けられている弁ゴム１８により閉
塞されている。使用者がライターのキヤップを上げる
と、ガスバルブ開放レバー７が押されてバーナー弁捍は
持ち上げられ弁ゴム１８による導出孔１７の閉塞は開放
される。（説明図はこの開放状態を示す。）以上の例で
は円板状の固定子と調整部材を重ね合わせる方式で説明
したが、このほか固定子の上に、円板状の調整部材とそ
の上下に金網を組み合わせて重ねることも多い。この場
合は調整部材の内部浸透でなく、圧縮された調整部材が
外周に向かって膨れ張り出して、バーナーバルブ外筒の
内壁に圧接する、その度合いにより燃料の流量が規制さ
れることとなる。ただしこの場合でも炎長調整ネジの締
め込み・緩めにより調整部材の圧縮度を変えて燃料の流
量を規制し、結果として炎長を変えるという点では何ら
異なるところはない。以上のバーナーバルブ・炎調整各
部品の要所にはガス洩れをせぬ祥にラバーＯリングを入
れてあり、説明図に示す通りである。

【０００５】図８は第二の従来例として、大量生産され
ている使い捨てライターの標準的なものを説明する断面
図である。タンク本体９にバーナーバルブ外筒１１と一
体に作られているタンク上蓋が熔着接合されて燃料タン
ク８を形成している。使用者がヤスリ横車３を回すと、
石押しスプリング６によりヤスリ４に押し当てられてい
る発火石５は摩擦発熱しつつ削られて火花となって飛び
出す。このときヤスリ横車３を回した指は更にガスバル
ブ開放レバー７の右端を押し下げるから、反対端はノズ
ルスプリング２０の反発力に抗して上り、ノズル弁捍１
９を持ち上げて弁ゴム１８はガス導出孔１７の閉塞を開
くので、ノズルの先端からガスが噴出し火花により点火
されて炎が作られる。

【０００６】炎長調整装置について説明する。タンク内
のガス燃料は芯ホルダー（集熱筒）１４ｄにより保持さ
れた吸い上げ芯１４ｃを通って、釘状固定子１５の下面
に導かれ更にその外周から中央に丸孔を有する炎長調整
部材１６に浸透通過する。調整部材１６は釘状固定子１
５の上面と、ノズル底２２の下面の間に挟持圧縮されて
おり、その圧縮度により燃料の通過流量を規制してい
る。通過したガスは、使用時に弁ゴム１８の閉塞が開け
ば導出孔１７から弁捍の横孔を経て内部に入り、ノズル
の先端から噴出する。炎長調整部材の圧縮度はノズルネ
ジ２３にハメ合わされているリング２４を回す事により
変えられる。ネジの締め込み・緩めによりノズルネジ２
３に圧入固定して居るノズル底２２が上下に動き、圧縮
度が増減され、結果として炎長が伸長或は短縮させ得る
のである。

【０００７】以上図７・図８により従来例を説明した
が、此等は何れもライターの使用者が環境温度や自らの
好みに応じて、炎長を調節することを意図したものであ
る。ガスライターの燃料としては現在の所殆どが、Ｌ．
Ｐ．Ｇ．（液化石油ガス）を用いており、このガス圧力
の温度に対する変化は極めて大きい。図５はこの変化を
示す図で、ガスライター用に使用されている標準的なガ
スの圧力−温度曲線である。これに見られるように、ラ
イターの一般的な使用環境の中で燃料ガス圧力は大きな
範囲をもって変化することとなりライターの炎長も、そ
れにより大きく変化してしまう。このため前記従来例の
如く、炎長調節可能な構造として使用者に対応して貰う
様に期待した商品が大半である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】これまでに述べてきた
ように、ガスを燃料とするライターにおいては環境温度
によりガスの圧力が変化し、炎長が変わるのは避けられ
ないことであった。主な目的であるタバコに点火する事
を考えても、炎長は最低１５ｍｍ（炎の先端が少し赤く
なる長さ）は欲しいし、一方長くなっても５０ｍｍ以下
に納めるのが安全を考えると望ましい。ガスライターが
広く普及した事、交通手段が発達し異なる環境の地域に
誰でも簡単に短時間に移動可能になってきた事。などを
考え合わせると、どうしても使用者に環境に応じて炎長
調整を期待せねば、ならなくなってしまう。但し一方に
おいて使用者が高温の場所、例えば日光の直接当たる場
所、或はストーブの近くなど、にライターを置いていた
時等に、予想外の長い炎が出た為に、毛髪・衣服へ燃え
移り火傷を負うといった不幸な事故例も後を絶たないの
が現実である。５゜Ｃ前後の低温環境でも、実用に差し
支えのない炎長を確保し、一方高温時には使用者の注意
深い炎調節に期待しなくても、ライター自身が自動的に
炎長の伸長を抑制する炎長調整装置が備えられれば、前
述のような不幸な事故の防止が可能と考える。本発明の
課題とする所は、この自動炎長調整装置の実現にある。

【０００９】

【課題を解決する為の手段】この課題を実現する為の手
段として、通常の生活環境にて考えられる低温度におい
て先ず必要な炎長を確保し、一方携帯用ライターとして
のポケット内の温度（２３゜Ｃ〜３０゜Ｃ程度）を越え
る温度からスタートし炎長調整部材の圧縮度を自動的に
強めてゆく力を発生する装置を提案する。そしてその力
を、形状記憶部材が所定の温度を越えると、記憶原形状
を回復せんとして発生する力を利用する。形状記憶部材
はその記憶原形状に復帰せんとするのを抑制すると、そ
れに対し反発する力が生まれ、その力は温度が上昇する
につれ増大する。従って適切な設計条件の下に、炎長を
規制している調整部材を挟持圧縮している部分にこの力
を加えてやれば、所定の温度を超えた所から炎長調製部
材の圧縮度を増してゆくこととなり、結果として所定の
温度を超えた所から、ガスの圧力の増大による炎長の伸
長を、このガス流量抑制により相殺し、使用者に危険を
感じさせるような大幅な炎長の伸びを防止できるのであ
る。そして温度が下がると、形状記憶部材に発生した力
は失われ、炎調整の状態は元に戻る。

【００１０】

【 作用 】我々が目的とする所は既に述べた所で明ら
かであるが、更に作用条件について考えてみる。 温度条件 （通常のライターが置かれる環境温度） 低温 ５°Ｃ前後 炎長 １５〜２０ｍｍ 携帯時温度 約 ２３°Ｃ〜３０°Ｃ 掛長 ３０〜４０ｍｍ （一般に５°Ｃから３０゜Ｃに温席が上がると、炎長は
約２倍強になる。）これに対して、使用者が不注意にや
や高温の場所にライターを置いた場合には、温度は容易
に４０゜Ｃ〜５０゜Ｃさらには６０゜Ｃを超える事もあ
り得る。燃料ガスの圧力−温度曲線から見て、これをそ
のまま放置すれげ炎長は伸長して５０ｍｍ・６０ｍｍ・
７５ｍｍと急激に伸び、不用意に点火した場合の危険は
明らかである。これまでのライターで炎長調整装置をみ
ると、その調整部材の圧縮厚みの変化範囲はわずかで、
５／１００ｍｍ乃至１５／１００ｍｍ程度で十分な炎長
変化の幅（５０ｍｍ〜６０ｍｍ）を得ている。従って我
々は炎長調整部材の材質・大きさ・厚みを適切に選定
し、これと組み合わせる形状記憶部材も、変形（変位）
を最小限にして、その時発生する反発力のみを利用し、
例えば３０°Ｃを超える辺りからスタートして、温度が
上昇するにつれて反発力も増大するような性質のものを
選び、組み合わせれば目的を達成できる。一例として図
６に温度と炎長の変化曲線を参考として示す。３０°Ｃ
を超えた後の点線は従来例の場合、実線は本発明の処置
をした炎長調整装置によるものである。

【００１１】

【実施例】以下本発明の実施例について説明する。図１
と図２は実施例を示す断面図である。容易に比較出来る
よう、図７・図８にて示した従来例を活用して実施例と
したので、共通の部品の記号は同一にしてある。またラ
イターとしての機能については、炎長調整に関する以
外、全く同じなので説明は省略する。

【００１２】図１は第一の実施例を示す。１Ａはライタ
ー全体図・１Ｂは発明の重要点を説明する部分拡大図で
ある。炎長調整ネジ１３の上部、全長の３０％近くまで
直径が細くしてあり、この部分に形状記憶合金のコイル
３１が全密着の状態で嵌込まれている。（圧入でなく遊
嵌状態）このときコイル３１の高さは調整ネジ１３とほ
ぼ同一の高さにしておく、合金コイル３１は所定の変態
点温度以下のときは、軟らかくバネ性も無いから、この
場合の炎長調整部材１６の圧縮は従来例の場合と何ら変
わる所はない。（調整ネジ１３を締め円板状固定子１５
を押上げ望む炎長にすれば良い。）ライター温度が上昇
し形状記憶合金コイルの温度が変態点温度を超えると、
コイル３１は全密着の状態からもとの伸長した原形状に
復帰しようとするが、直上にある円板固定子１５に遮ら
れて変形できず、ここに固定子１５を押し上げる力を生
じ、僅かに変位して炎長調整部材１６の圧縮度を増し
て、温度の上昇からガス圧増大、炎長伸長、となるのを
相殺して自動的に大きな炎長の変化を防止するのであ
る。

【００１３】図２は第二の実施例を示す。図１と同じ
く、２Ａはライター全体図・２Ｂは部分拡大図である。
この第二の例では炎長調整部材１６を圧縮するのは、ラ
イターの上側より組み付けるノズルネジ２３と、それに
圧入固定したノズル底２２である。炎長調整部材１６は
釘状固定子１５と組み合わされ、吸い上げ芯ホルダー１
４ｄの上に載った形になっている。芯ホルダー１４ｄの
上端はつば状に張り出して下り、このつばの下に形状記
憶合金コイル３１を第一の例と同じく全密着の状態で嵌
込んでおく。コイル３１の下端はバーナーバルブ外筒１
１の下部に作られている段部にあたり支えられる。ノズ
ルネジ２３を締め込むと、炎長調整部材１６はノズル底
２２下面と、形状記憶合金コイル３１・芯ホルダー１４
ｄに支えられた釘状固定子１５の上面の間で圧縮され、
ガスの通過量を規制し望みの炎長が得られる。ライター
の温度が上昇し形状記憶合金コイルの変体点温度を越え
ると、合金コイル３１は、密着状態からもとの伸長状態
に復帰せんとするが、ノズル底２２に遮られて殆ど変形
できず、釘状固定子を押しあげる力を発生する。そして
この力は温度の上昇につれて強まる。この力により炎長
調整部材の圧縮度が増し、温度上昇・ガス圧増大・炎長
伸長となるのを相殺・抑制し、自動的におおきな炎長変
化を防止出来るのである。更に第二実施例の部分的な変
更例として、部分拡大図 図２Ｃ を提示する。これは
図２Ｂ にたいして、バーナーバルブ外筒１１の内面
途中に段をつけてこれにてホルダー１４ｄを支持させた
点が、図２Ｂ と異なっている。さきに

【００１０】にて説明したが、通常炎長調整部材の圧縮
厚みの変化の幅は、５／１００〜１５／１００ｍｍ程度
で極めて小さい。圧縮の力を受けるのに形状記憶合金コ
イル３１を介在させた場合、全密着の状態で受けたとし
てもコイルの形状の多少の崩れから、炎長調整部材の圧
縮度が変化してしまう恐れも出てくる。この変化を防止
するために、上からの力を芯ホルダー１４ｄつば部をバ
ーナーバルブ外筒１１の内面に設けた段部にて受け止
め、形状記憶合金コイル３１は全密着の状態にて、芯ホ
ルダー１４ｄのつば下面からバーナーバルブ外筒１１の
下部の段までの寸法になるようにしておく。この様にす
れば通常の温度条件の下では合金コイル３１には力の加
わる事は無く、形崩れの恐れはなくなる。環境の温度 が
上昇し、合金コイル３１が伸長せんとすると、芯ホルダ
ー１４ｄつば下面に押し上げ方向の力が加わり、炎長調
整部材の圧縮を増大する事となり、炎長の伸びるのを自
動的に抑制する。なおこの 図２Ｃ の例では、芯ホル
ダー１４ｄのつば下面を段部に当てて受けたが、その上
の部品、固定子１５の下面を段部に当てて受けても同様
の効果が得られる 。

【００１４】さきに作用の所で説明したように、形状記
憶合金コイルの変態点温度を３０゜Ｃ程度にしておけ
ば、低温環境から携帯ライターとしての常用温度まで使
用者に不便を感じさせる事無く、しかも４０゜Ｃ・５０
゜Ｃと温度が上昇してもライター自身が自動的に炎長の
伸長を抑制してくれるので、使用者に炎調整をして貰う
必要もなくなり、炎調整リングは不要・調整ネジ部品の
簡略化も可能と言える。

【００１５】実施例の補追として、図３と図４Ａ．図４
Ｂを提示する。図３は第二の実施例において吸い上げ芯
ホルダー１４ｄを省略して、この発明において不可欠の
部品である形状記憶合金コイルに吸い上げ芯ホルダー
（集熱筒）の役目も兼ねさせる省部品タイプである。部
分拡大図、図３にて説明する。図中３１は形状記憶合金
コイルであり、その下端はバーナーバルブ外筒１１の段
部に支えられ、上端釘状固定子１５に接している。この
コイル３１の内側には吸い上げ芯１４ｃが嵌め込まれて
おり、合金コイル３１の全密着高さと同じ寸法の所で段
を付けて径を細め、それがバーナーバルブ外筒１１の下
部内側の段に当たり抜け落ちを止めている。合金コイル
３１の作用については、図２の例の場合と全く同じであ
り、温度上昇・炎長伸長を抑制して目的を果たす。吸い
上げ芯のホルダー１４ｄについては、本来目的は集熱筒
であり燃料ガス液が持っている熱を、気化熱を必要とす
る釘状固定子１５に供給するためにホルダー１４ｄの上
端面と固定子１５の裏面を圧接させ熱伝導を計ったもの
である。この省部品タイプの図３にては、合金コイル３
１は吸い上げ芯１４ｃのまわりを巻いて十分にガス液と
接しており、芯ホルダー１４ｄを省略してもその代役を
果たすことが可能である。

【００１６】次に図４Ａ．図４Ｂについて説明する。こ
れまでに提示した実施例では、いずれも最も製造が容易
で必要な力も得易いコイルバネ方式で、形状記憶合金を
活用する方式を示した。ただし設計の条件によっては板
バネによった方がよい場合もありうるので、ここに簡単
に補追図示しておく。 図４Ａにおいて、 Ｍ．Ｗ． ・・・は、単なる金属
座金 ３２．３２’．３２”・・・は、形状記憶合金板バネ （説明図では変態点温度を超え原形状に戻った形）を示
すが、これを適当な枚数交互に積み重ねればコイルと同
様な効果・結果を得ることになる。即ち変態点温度以下
では、図に示した形状記憶合金板バネは軟らかくライタ
ーに組み込んだ状熊では板厚そのままの、金属座金と同
じ状熊になる。変態点温度を超えると原形状（スプリン
グ座金状）に戻らんとして、力を発生するので、これを
コイルの場合と同様に利用すればよい。図４Ｂに中孔の
ない板バネの形を一つ示しておくが、これも同様でライ
ターに組込み時には単なる平板になり、温度が所定以上
に上がれば図示の形にならんとして、目的に対し必要な
力を発生するのでこれを利用するのである。

【００１７】以上本発明につき、図１Ａ．図１Ｂ．図２
Ａ．図２Ｂ．図２Ｃ．図３．図４Ａ．図４Ｂ．を提示し
つつ説明してきた。但し本発明はこれらの実施例のみに
限定されるものでは無く、請求の範囲に記された考えの
下に、種々の設計の炎長調整装置に適用され得るもので
あることは言うまでもない。さらに上記の実施例では、
本発明にいう形状記憶部材の例として、合金コイルバネ
・板バネを例示したが、本発明に言う形状記憶部材は合
金のみに限る必要もなく、所定の温度を越えたときに、
炎長調整部材に自動的に力を加えて圧縮度を強め、ガス
圧の上昇による炎長の伸長を相殺・抑制するものであれ
ばよい。

【００１８】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明ガスラ
イターの炎長調整装置は、燃料の流量、つまりは炎長を
規制し調整している炎長調整部材の圧縮度を、形状記憶
部材の対温度特性を活用して温度の上昇に応じて自動的
に強め、燃料ガス圧の増大による炎長の伸長を相殺・抑
制している。これまで長年にわたって同じ目的を果たす
べく、多くの発明・考案がなされてきたが、温度に対す
る寸法変化が小さく、炎長調整部材の圧縮度の変化寸法
と大差なく、このため量産時の各部品の寸法バラツキを
吸収出来ず、また炎長調整部材の経日変化にも追随せ
ず、結果として自動的に確実な対応は得られなかった。
これに対して形状記憶部材を使用した部品を採用すれ
ば、その寸法変化はポケットライターのサイズ制約の下
でも、ミリ単位の変化に設計可能であり、０．１ミリ単
位の前記の部品寸法バラツキや部材の経日変化に対応し
たうえで、さらに充分に残した記憶形状回復寸法を炎長
調整部材の圧縮を強める力として利用できる。また形状
記憶部材の部品組み合わせに当たっては、その主体を燃
料ガスの気化により冷却する部分に密着する様な設計を
避けるのも容易にできるから、従来の発明・考案が持っ
ていた気化の潜熱による問題点も解消出来る。以上の様
に、温度変化に伴う炎長変化範囲を小さくすれば、ライ
ター使用者の安全度が高められる。また使用者自身が炎
長を調整する必要性を無くせば、炎長調整装置自体の設
計・部品の簡略化を得て、ライターのコストダウンを計
ることともなり二重の効果が得られるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例を示す。 Ａはライター
の全体図：Ｂは部分拡大図。

【図２】本発明の第二の実施例を示す。Ａはライターの
全体図：Ｂは部分拡大図：ＣはＢの一部分を変更した部
分拡大図。

【図３】第二の実施例における、部分的変形例。

【図４】第一・第二実施例における、形状記憶合金コイ
ルバネを板バネにする説明図。

【図５】ライターに使用される燃料ガスの、温度に対す
る圧力変化を示す説明図。

【図６】本発明の自動炎長調整装置と、従来の場合との
相違を比較する、温度に対する炎長変化を示す説明図。

【図７】第一の従来例を示すライター断面図。

【図８】第二の従来例を示すライター断面図。

【符合の説明】

１ ・・・・・ ライター外 ケース ２ ・・・・・ ライターキヤップ ３ ・・・・・ ヤスリ回しローラー：ヤスリ横車 ４ ・・・・・ 発火ヤスリ ５ ・・・・・ 発火石 ６ ・・・・・ 石押しスプリング ７ ・・・・・ ガスバルブ開放レバー ８ ・・・・・ 燃料タンク ９ ・・・・・ タンク本体 １０ ・・・・・ タンク頭部：タンク上蓋 １１ ・・・・・ バーナーバルブ外筒 １２ ・・・・・ 燃料注入弁：燃料注入部 １３ ・・・・・ 炎長調整ネジ １４ａ１４ｂ・・ ガス導出通路 １４ｃ ・・・・ 燃料吸い上げ芯 １４ｄ ・・・・ 芯ホルダー（集熱筒） １５ ・・・・・ 固定子 １６ ・・・・・ 炎長調整部材 １７ ・・・・・ ガス導出孔 １８ ・・・・・ 弁ゴム １９ ・・・・・ バーナー弁捍 ２０ ・・・・・ ノズルスプリング ２１ ・・・・・ 延長ノズル ２２ ・・・・・ ノズル底 ２３ ・・・・・ ノズルネジ ２４ ・・・・・ 炎長調整リング ３１ ・・・・・ 形状記憶合金コイル ３２ ・・・・・ 形状記憶合金板バネ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料を貯蔵するタンクがあり、このタン
   クより炎を作り出すノズルへと燃料を導出するに当た
   り、その途中において炎長調整部材を通過させ、その炎
   長調整部材の圧縮度により燃料の通過量を規制して、適
   度の炎長を得るようにした、ガスライターの炎長調整装
   置において、燃料ガスの圧力が温度の上昇とともに大幅
   に増大して、その結果炎長も伸長するのに対し、形状記
   憶部材を使用して作られた部品を、前記の炎長調整部材
   が圧縮保持されている部分に組み合わせて設置し、その
   形状記憶部材が変態点温度を越えると、その形状を変え
   んとして発生する力を利用して、前記の炎長調整部材の
   圧縮度を強めて、炎長の伸長変化を自動的に抑制するよ
   うにしたことを特長とする、ガスライターの炎長調整装
   置。