JP7194546B2 - 接合器具 - Google Patents

Description

本発明は、容器内の高圧のガスにより容器内に収容した気体や霧、泡などを噴出するボンベのノズルから容器の内容物を取り出し、管やチューブ又はバルブ器具などと接合するための接合器具に関する。

ボンベからの内容物の取出口は種々あるが、その一つとしてステムという細い管状部材がボンベの頂部に取り付けられており、そのステムをボンベ側に押下することでボンベ内のバルブが開きステムの先の開口から内容物が噴出する構造のものがある。

このような構造のボンベのステム等の内容物噴出開口に直接的又は間接的に管やチューブ又はバルブ器具などと接合するために、口金を取り付ける場合がある。口金を取り付けるために、例えばステムの根本に雄ねじが設けられているボンベがこれまで広く用いられてきた。そして、この雄ねじに対応する雌ねじを備えた口金を取り付けることで、
管やチューブ又はバルブ器具などと接合することができる。

図９は、上述した雄ねじが備わるボンベと、当該ボンベに応じた口金の一例を示す概念図である。まず、図９（ａ）は円筒状のボンベ０９０１に係る口金０９０４を取り付けた外観図である。

そして、図９（ｂ）は、図９（ａ）のボンベの頂部と口金について、ボンベの内容物噴出開口近辺の雄ねじをそのまま描き、この雄ねじが見えるように、ボンベの他の部分を断面として描いたものであり、口金の方は、その縦断面透視図である。

図９（ｂ）に示すように、ボンベ０９０１の頂部にはステム０９０２が備わるとともにステムの根本には雄ねじ０９０３が設けられている。一方の口金０９０４の下端には雌ねじ０９０５が設けられており、さらに雌ねじの上方にステム収容穴０９０６が備わる。そしてステム根本の雄ねじと口金の雌ねじとの係合が進むことでステム先端がステム収容穴の頂部に押下され内容物が噴出する。

ところが、近年では上述したようなステムの根本に雄ねじを設けたボンベの製造が減少しており、ねじなどの係合手段が設けられていないボンベに口金を接合するための手段が求められるようになった。

この要請に対して、特許文献１には、ガス容器のバルブハウジングを取り巻くリング状のカール部分に押圧外嵌される支持キャップと、支持キャップの天板の中央部に雌ねじを内面に刻設した支持筒に螺合する雄ねじが設けられたホース接続部とからなる接続具が開示されている。

図１０は、当該接続具を断面視した概念図である。支持キャップ部１００１は、ガスボンベ１００２の上部のバルブハウジングを取り巻くリング状のカール部分１００３にボンベ上方から垂直に押圧外嵌することでガスボンベに取り付けられる。また、支持キャップ円周面には等間隔に縦方向のスリット１００４が複数設けられ、押圧外嵌する際にキャップ円周面下方がその内径が広がって撓み、前記カール部分を外方から中心方向に押さえるように設計されている。また、支持キャップ部の内面の下端部には、適宜の係止用突起部１００５が設けられている。さらに、支持キャップ部１００１の天板中央部には雌ねじを内面に刻設した支持筒１００６を垂設している。

一方、ホース接続部１００７は、支持筒１００６に設けられている雌ねじに螺合する雄ねじ１００８が外周面に設けられるとともに、ステム１００９を収容するためのステム収容孔１０１０を穿設している。また、ステム収容孔の上部には噴出したガスが透過するために透過孔１０１１とさらに上部にホースなどを結合するためのホース結合部１０１２とが穿設されている。

そして、使用する際は、ホース接続部と支持キャップの支持筒との螺合を進めることで、ステムが押し下げられてガス容器内のガスが噴出する。

特開平１１－１１５９７６号公報

文献１の発明において、バルブハウジングを取り巻くリング状のカール部分に押圧外嵌するための側周面は複数のスリットにより分割されている。これにより、製品ごとに径のことなるガス容器のリング状のカール部分に適宜対応して取り付けることができる。すなわち、分割された側周面が撓むことにより様々な径のリング状のカール部分との嵌合が可能になるのである。

しかしながら、そのような構成にすることにより問題が生じる。ガス容器には高圧のガスが封入されている。また、ガスがステムから噴出する方向はステムの軸線方向であり、ガス噴出時には、ステムの軸線方向に強い力が働く。文献１の発明では、支持キャップをガス容器に対して押下することで取り付けられ、外す際は逆に持ち上げることになる。これは、ステムからガスが噴出する方向に等しい。つまり、この接続具を使用してガスを噴出させている間、常にガスの噴出によるステム軸線方向、すなわち支持キャップが外れる方向に強い力が働くことになる。

このような状態において、可撓性であって複数に分割された支持キャップの側周面に何らかの力が作用すると、例えば、図１１に示すように支持キャップの側周面１１０１が撓むことによりリング状のカール部分との嵌合が緩み、ガスの噴出による力によって支持キャップがガス容器から外れてしまう。また、仮に外れないとしても支持キャップとホース接続部との結合にずれが生じ、容器内のガスが漏れだしてしまう。

容器内の封入され得るガスの種類は多岐にわたり、物によっては危険で有害なガスが封入されていることも少なくない。そのようなガスが収められたガス容器に、文献１に係る接続具を取り付けて使用することは危険なことである。

そこで、上記課題を解決するために本発明において、その頂部に立設され収納された材料を噴出させるステムと、同じくその頂部にステムを中心軸として外方凸に配置されるリング状凸部と、を有する円筒状高圧容器に用いられる接合器具であって、前記リング状凸部に係合するベース部と、ベース部に係合して噴出する材料を受け取る口金部と、を有し、ベース部は、口金部と係合するためにねじが設けられるとともに、前記リング状凸部に横からすべり込ませてリング状凸部を少なくとも上方及び下方から挟持することで高圧容器に固定するための断面Ｃ字状かつ上面視略Ｃ字状の部分環状部であって、部分環状がステム中心軸からみて１８０度よりも大きな部分円弧を描くように構成される部分環状部を有し、口金部は、ベース部と係合するためのねじが設けられている接合器具を提供する。

また、上記の接合器具において、前記円筒状高圧容器の前記ステムは、押下されることで収納された材料が噴出されるように構成され、口金部は、前記ステムを収容するステム収容穴を有するとともに、ステム収容穴の頂上央部にはステム径よりも小さい噴出材料透過孔が設けられており、前記ねじを用いたベース部に対する口金部の係合が進むと途中からステム収容穴の頂部が前記ステムを押下するように構成されている接合器具を提供する。

また、上記の接合器具において、口金部は、ベース部への係合が進むと前記円筒状高圧容器の頂部又は／及びステムである頂部領域に密接するように構成され、口金部の前記円筒状高圧容器の前記頂部領域と密接する領域には前記ステム収容穴と略同径の穴を有するドーナッツ状のガスケットが配置され、前記ガスケットは、口金部の係合が進むと前記円筒状高圧容器の頂部領域と口金部の内面との間で圧縮されて前記密接する領域を封止するように構成されている接合器具を提供する。

本発明により、従来技術に対して高圧容器からより外れにくく安全に使用することのできる接合器具を提供することができる。

円筒状高圧容器の一例を示す概念図 実施形態１の接合器具の一例を示す概念図 実施形態１のベース部の概念図 実施形態１のベース部を円筒状高圧容器に取り付けるまでの一連の態様を示す概念図 実施形態１の口金部を説明するための概念図 実施形態１においてベース部が雄ねじを有する構成例を示す概念図 実施形態２の接合器具の一例を断面にて示す概念図 実施形態３の接合器具の一例を断面にて示す概念図 従来の雄ねじが備わるボンベと、当該ボンベに応じた口金の一例を示す概念図 先行技術における接続具を断面視した概念図 先行技術における接続具の問題を示す概念図

以下、本発明の実施の形態について、添付図面を用いて説明する。なお、本発明は、これら実施形態に何ら限定されるべきものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得る。
＜実施形態＞
＜概要＞

本実施形態の接合器具は、ガスボンベなどの円筒状高圧容器との係合を、円筒状高圧容器の横断面方向にすべらせて行うことを特徴とする。このため係合の解除は容器内容物の噴出する方向と略直交する方向に限ってなされるため、内容物を噴出するときに係合が解除されることがないという効果を奏する。
＜構成＞

本実施形態の接合器具は、円筒状高圧容器に用いられるものである。図１は、円筒状高圧容器の一例を示す概念図である。図１（ａ）は上面図であり、図２（ｂ）は正面図である。図示するように、円筒状高圧容器０１００の頂部には、収納された材料を噴出させるステム０１０１が立設され、同じくその頂部にステムを中心軸として外方凸に配置されるリング状凸部０１０２が備わる。

リング状凸部は、円筒状高圧容器に材料を収納するための開口に封止のための部材を被せ、開口の周縁とともに当該部材を屈曲させるなどして封止することにより、開口の周縁に相当する環状部分に外側に生じる凸部である。また、リング状凸部は、ステムを保護するためのキャップなどと嵌合するために適した形状となっている場合が少なくない。

円筒状高圧容器の材質は本発明において特段限定するものではないが、ブリキやアルミが広く用いられている。また、容器内に収納する材料についても限定するものではなく、ガス濃度計等の校正用ガス（標準ガス）や、塗料、殺虫剤、洗剤、化粧剤などの原液と圧縮ガスあるいは液化ガスとともに収納し霧や泡として噴出するための物などである。

次に、本実施形態の接合器具の構成について説明する。接合器具は、前記リング状凸部に係合するベース部と、ベース部に係合して噴出する材料を受け取る口金部とからなる。図２は、接合器具の一例を示す概念図であり、円筒状高圧容器に接合器具を係合した状態を示すものである。図２（ａ）は上面図、図２（ｂ）は図２（ａ）におけるＡ－Ａ断面図、図２（ｃ）は正面図である。

図示するように、接続器具は、ベース部０２０１と口金部０２０２とからなり、ベース部が円筒状高圧容器のリング状凸部０２０３に係合するとともに、口金部はベース部に係合している。各部については、以下に詳述する。

図３は、ベース部の概念図である。図３（ａ）は上面図、図３（ｂ）は図３（ａ）におけるＢ矢視図であり、図３（ｃ）は、図３（ａ）におけるＣ矢視図であり、図３（ｄ）は図３（ａ）におけるＡ－Ａ断面図である。

図示するように、ベース部０３０１は、口金部と係合するためにねじ０３０２が設けられる。本例では、雌ねじを設けているが雄ねじを設けてもよい。そのような例についても後に示す。

また、ベース部は、円筒状高圧容器が有するリング状凸部に横からすべり込ませてリング状凸部を少なくとも上方及び下方から挟持することで円筒状高圧容器に固定するための断面Ｃ字状かつ上面視略Ｃ字状の部分環状部０３０３であって、部分環状がステム中心軸からみて１８０度よりも大きな部分円弧を描くように構成される部分環状部０３０３を有する。

図３（ａ）におけるＡ－Ａ線は、雌ねじを設けた円筒状部材の略中心軸を通っている。また、図３（ｃ）における一点鎖線も雌ねじを設けた円筒状部材の略中心軸を通っている。そして、ベース部をリング状凸部に固定した際に、円筒状高圧容器のステムの中心軸が雌ねじを設けた円筒状部材の中心軸とが概ね重なるように構成されている。そして、図３（ａ）及び図３（ｃ）に示されるように、部分環状部０３０３は、ステム中心軸からみて１８０度よりも大きな部分円弧を描くように構成される。

また、図３（ｄ）に示されるように、部分環状部の断面はＣ字状０３０４となっている。このＣ字状の断面が円筒状高圧容器のリング状凸状部の上方及び下方を挟持することで係合する。

なお、部分環状部の形状及び寸法は係合することが予定されている円筒状高圧容器のリング状凸部の大きさなどに応じて定める。例えば、部分環状部の内径がリング状凸部の外径に対してわずかに長くなるように定める。

図４は、ベース部を円筒状高圧容器に取り付けるまでの一連の態様を示す概念図である。まず図４（ａ）は、円筒状高圧容器への取り付けの最初の段階を示している。上述したように、部分環状部は１８０度よりも大きな部分円弧（例えば、１９０度から２１０度程度）を描くように構成されているため、部分円弧の両端の間隔がリング状凸部の外径よりも少し短くなる。また、Ｃ字状の断面でリング状凸部の少なくとも上方及び下方を挟持するように構成されているため、取り付けの最初の段階では、ステム０４０１が雌ねじを設けた円筒状部分の内側に位置するようにしつつ、ベース部の部分環状部０４０２をリング状凸部０４０３に対して傾けた姿勢にて横にすべらせて係合させる。

すると、図４（ｂ－１）に示すように、部分環状部０４０２はリング状凸状部と略平行の姿勢となる。この状態を上方視した図が図４（ｂ－２）である。上述の通り、部分環状部の両端の間隔はリング状凸部の直径よりも短いため、部分環状部はリング状凸状部と完全に係合しない。

ここで、部分環状部をさらに押し込むことでリング状凸部は一時的に弾性変形し、図４（ｃ－１）及び図４（ｃ－２）に示すように、部分環状部とリング状凸部との係合が進む。このように、リング状凸部と部分環状部とが係合するように両者直径を同等にするとともに、部分環状部が描く部分円弧を１８０度より大きくすることにより、部分環状部をリング状凸部に横からすべらせて係合する際の抵抗を付与するとともに、リング状凸部の弾性変形により係合が進んだ後には、係合が解除されることに対する抵抗を付与することになる。なお、係る係合は主にリング状凸部の弾性変形によるものであるが、相対的に少ないものの部分環状部も弾性変形する。

このように、リング状凸部と部分環状部との係合は、リング状凸部が備える弾性によりもたらされるものであるが、リング状凸部ではなく部分環状部が弾性を備えることによってもよい。

なお、このような係合を可能にするために、リング状凸部の直径、部分環状部が描く円弧の直径、部分円弧の角度、ステムの長さ、雌ねじを設けたベース部の筒状部分の高さ（長さ）などを調整して適宜設計することは、当業者にとって容易に実現可能な事項である。

また、リング状凸部の材質がブリキやアルミニウムである場合には、リング状凸部が弾性を備えることになるため、部分環状部は弾性を備える必要は少なく部分環状部を含めてベース部を真鍮などの強度のある合金で製作することができる。

図５は、口金部を説明するための概念図である。図５（ａ）は口金部の外観と、リング状凸部に係合したベース部の断面透視図を示している。図示するように、口金部０５０１は、ベース部０５０２と係合するための雄ねじ０５０３が設けられている。図５（ｂ）は、口金部０５０１をベース部０５０２に係合したときの外観を示している。

口金部は、ベース部と係合する際にステムと干渉しないように、ステムを収容するための穴を設けたり、口金部を円筒状に形成するなどが好ましい。また、口金部に、管やチューブなどを取り付けるための継手などを係合するためのねじを設けてもよい。設けるねじは、口金部の外周面に雄ねじを設けてもよいし、口金部を筒状に形成し当該筒状部分の内周面に雌ねじを設けてもよい。さらに、ベース部に対する係合が進むにつれ、ステムを押し下げることができるように構成してもよい（実施形態２にて説明する）。
＜他の実施形態＞

これまで、ベース部が雌ねじを備える構成について説明したが、ベース部が雄ねじを備える構成であってもよい。図６は係る構成のベース部の一例を示す概念図である。図６（ａ）は外観図であり、図６（ｂ）は縦断面図である。図示するように、ベース部０６０１は、部分環状部０６０２を有するとともに、口金部と係合するための雄ねじ０６０３が設けられている。そして、このベース部とともに接合器具を構成する口金部は、前述のベース部に設けられる雄ねじと係合する雌ねじを設けていればよい。
＜効果＞

本実施形態により、従来技術に対して高圧容器からより外れにくく安全に使用することのできる接合器具を提供することができる。
＜実施形態２＞
＜概要＞

本実施形態は実施形態１を基本とし、ステムを押下することで材料が噴出する筒状高圧容器に取り付けた場合に、ベース部と口金部との係合を進めることで、ステムを押下して材料の取出しを可能にする接合器具である。
＜構成＞

本実施形態において、円筒状高圧容器のステムは、押下されることで収納された材料が噴出されるように構成されている。

また、口金部は、ステムを収容するステム収容穴を有するとともに、ステム収容穴の頂上央部にはステム径よりも小さい噴出材料透過孔が設けられており、ねじを用いたベース部に対する口金部の係合が進むと途中からステム収容穴の頂部が前記ステムを押下するように構成されている。

図７は、本実施形態の接合器具の一例を断面透視図として示す概念図である。図７（ａ）は、ベース部と口金部とが離れた状態で示しており、図７（ｂ）は、ベース部と口金部とが係合している状態を示している。

図７（ａ）に示すように、ベース部０７０１は、円筒状高圧容器０７０２に固定されている。口金部０７０３はステム０７０４を収容するためのステム収容穴０７０５を有し、ステム収容穴の頂上央部にはステム径より小さい噴出材料透過孔０７０６が設けられている。

図７（ｂ）に示すように、ベース部０７０１に対する口金部０７０３の係合が進むとステム０７０４の先端とステム収容穴０７０５の頂部とが接し、さらにねじが締めこまれるとステム収容穴の頂部がステムを押下する。ステムが押下され噴出した材料は噴出材料透過孔を通って、図示しないが口金部にさらに接続される管やコックバルブや流量計などの種々の器具と接続されることで、それらの器具に受け取られる。
＜効果＞

本実施形態により、ベース部に対する口金部の係合を進めることで、ステムを押下して材料を噴出させることが可能な接続器具を提供することができる。
＜実施形態３＞
＜概要＞

本実施形態の接続器具は、実施形態２の接続器具を基本とし、円筒状高圧容器の頂部と口金部とが接触する領域をガスケットにより封止することを特徴とする。
＜構成＞

図８は、本実施形態の接合器具の一例を断面にて示す概念図である。図８（ａ）は本実施形態の口金部を示し、図８（ｂ）は円筒状高圧容器に係合したベース部に口金部を係合した様子を示し、図８（ｃ）はベース部に対する口金部の係合がさらに進んだ様子を示すものである。

まず、口金部０８０３は、ベース部０８０１への係合が進むと円筒状高圧容器０８０２の頂部又は及びステム０８０４である頂部領域に密接するように構成されている。そして、口金部において、この頂部領域と密接する領域０８０６に、ステム収容孔０８０５と略同径の穴を有するドーナツ状のガスケット０８０７が配置されている。

そして、図８（ｃ）に示すように、ベース部に対する口金部の係合が進むと、ガスケットは円筒状高圧容器の頂部領域と口金部の内面との間で圧縮されて前述の密接領域を封止するように構成されている。

ガスケットをウレタンゴムやシリコンゴムなどの弾性材料により製造することで、前述の圧縮により弾性変形して密接領域に充填されることで密接領域を封止する。これにより、噴出した材料が、口金部と円筒状高圧容器の頂部との隙間から漏れ出ることがなくなる。また、ガスケットの穴をステム収容孔と略同径とすることで、ガスケットとステムとの接触を抑制しステムの上下動の妨げとならずに封止することができる。また、密接領域がガスケットに充填されることで口金部とベース部との係合の進展が止まり、ステムの上下動の幅を超えて押下されないように設計することができる。
＜効果＞

本実施形態により、口金部と円筒状高圧容器の頂部との隙間から噴出した材料が漏れ出ることのない接合器具を提供することができる。

０１００ 円筒状高圧容器
０１０１ ステム
０１０２ リング状凸部
０２０１ ベース部
０２０２ 口金部
０２０３ リング状凸部
０３０１ ベース部
０３０２ ねじ
０３０３ 部分環状部
０３０４ 部分環状部のＣ字状断面

Claims (3)

1. その頂部に立設され収納された材料を噴出させるステムと、同じくその頂部にステムを中心軸として外方凸に配置されるリング状凸部と、を有する円筒状高圧容器に用いられる接合器具であって、
   前記リング状凸部に係合するベース部と、ベース部に係合して噴出する材料を受け取る口金部と、を有し、
   ベース部は、リング状凸部平面に略平行に押し込む場合に係合できる程度の弾性を有し、口金部と係合するためにねじが設けられるとともに、前記リング状凸部に横からすべり込ませてリング状凸部を少なくとも上方及び下方から挟持することで高圧容器に固定するための断面Ｃ字状かつ上面視略Ｃ字状の部分環状部であって、部分環状がステム中心軸からみて１８０度よりも大きな（１９０度から２１０度）部分円弧を描くように構成される部分環状部を有し、
   口金部は、ベース部と係合するためのねじが設けられている
   接合器具。
   
   
   
2. 前記円筒状高圧容器の前記ステムは、押下されることで収納された材料が噴出されるように構成され、
   口金部は、前記ステムを収容するステム収容穴を有するとともに、ステム収容穴の頂上央部にはステム径よりも小さい噴出材料透過孔が設けられており、前記ねじを用いたベース部に対する口金部の係合が進むと途中からステム収容穴の頂部が前記ステムを押下するように構成されている
   請求項１に記載の接合器具。
3. 口金部は、ベース部への係合が進むと前記円筒状高圧容器の頂部又は／及びステムである頂部領域に密接するように構成され、
   口金部の前記円筒状高圧容器の前記頂部領域と密接する領域には前記ステム収容穴と略同径の穴を有するドーナッツ状のガスケットが配置され、
   前記ガスケットは、口金部の係合が進むと前記円筒状高圧容器の頂部領域と口金部の内面との間で圧縮されて前記密接する領域を封止するように構成されている
   請求項２に記載の接合器具。

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