JPS60243418A - 自動着火機構内蔵の火口 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ガス溶断、溶接機用の火口に関し、さらに詳
しくは、筒体と高圧酸素ガスノズルとの先端において火
花放電させて可燃性ガスに自動着火させるための圧電素
子による高電圧発生機構を内蔵した火口に関するもので
ある。

（従来の技術） 従来、ガス溶断またはガス溶接機の火口に点火する場合
はライター、マツチ等の火器を使用していたが、これら
の点火手段によっては火傷したり、場合によっては点火
不能となったり、また探すために手間がかかったりして
大変に煩雑であるという問題があった。

そこで、この問題点を解決するため、本発明者は先に高
圧酸素の圧力を衝撃力に変換し、圧電素子に衝撃力を与
えて高電圧を発生させ、以って混合ガスの噴出ノズル先
端と外筒先端との間に放電による火花を生じさせて自動
点火させる火口の発明について特許出願（特願昭５６−
９２７８２号）したが、本発明は、この先の特許出願に
係る火口を更に改良したものである。

（発明が解決しようとする問題点） すなわち、本発明は、火口の点火を自動的にして、より
確実、かつ安全になし得ると共に、部品点数を減じて、
それの加工組込みを容易として製作コストの低減化を図
り、また構成部品を分離可能とすることによって消耗部
品の交換を可能となし、以って信頼性と経済性に優れた
火口を提供しようとするものである。

（問題点を解決するための手段） 以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明する。

第１図は全体の縦断面図、第２図から第９図は主要構成
部品の縦断面図と端面図で、図において金属製のアダプ
ター１は外周に雄ねじ部３を設けたねじ軸部分２とこれ
と一体にして、かつ内周には本体ねじ部Ａと螺合する雌
ねじ部５を設けたやや大径のナツト部分４を有すると共
に、このナツト部４の内部にして、かつ雌ねじ部５を有
しない位置からねじ軸部分２に向けた軸方向には、内周
縁にＬ形設部７を有する筒状部６と、その外方に筒状部
８が同心円状に設けられ、またねじ軸部分２０段差を有
する端面には凹溝９が周設されると共に、筒状部６の軸
方向には高圧酸素ガスが通流する可動圧電体収納空所１
０が貫設され、また筒状部６と筒状部８との間の周囲軸
方向には複数の混合ガス導入細孔１１が貫設されている
。

そして、空所１０の後端寄りは、後向きの傾斜段部１２
からＬ形設部７に連らなる内方に突出した部分１３によ
ってやや狭くなっている。

締付ナツト１４を介してアダプター１と同軸状に連結さ
れた筒体１５は黄銅等の金属から成り、その後端開口縁
にはっは部１６が設けられると共に、前端の開口内周縁
には内向きの突縁部１７が設けられ、そしてこの突縁部
１７がスパーキングポイントとなっている。

アダプター１における筒状部６内には磁性体から成るノ
ズル１８が嵌着固定されている。

このノズル１８は第４図に示すように、その外径が筒状
部６の内径と略同径である部分１９と筒状部６のＬ形設
部７と適合するＬ形設部２０と筒状部６の突出部分１３
における内径よりもやや小さい部分２１を一体に有し、
その中心を貫通している孔２２は高圧酸素ガス通流孔と
なっている。

そして、このノズル１８は第１図に示すように、その部
分２１を空所１０内に臨ませ、段部２０を段部７に適合
させて嵌着固定されている。

アダプター１の空所１０内には可動圧電体２３がノズル
１８のガス通流孔２２よりの高圧酸素ガスにより軸方向
に移動可能として配設されているこの可動圧電体２３は
第５図から第７図に例示するように、金属製の外ケース
と圧電素子、絶縁体、衝突突子、板ばね、永久磁石から
構成されている。

外ケース２４は、全体長さの約３分の２を有し、かつそ
の外径がアダプター１における空所１０の内径と略同径
である多角筒状部分２５（本実施例では四角筒）と、３
分の１を有し、かつアダプター１における空所１０内の
傾斜部分１２と適合する傾斜部分２６を介して部分２５
よりもその外径がやや小径（アダプター１の空所１０内
における突出部１３の内径と略同径）の円筒状部分２７
を一体に有し、多角筒状部分２５の中心軸方向には円形
穫穴２８が設けられ、また円筒状部分２７にも盲穴２８
と同軸方向にして、かつ逆向きの盲穴２８よりもやや大
径で、ノズル１８の部分２１の外径と略同径の円形盲穴
２９が設けられているそして、この外ケース２４の盲穴
２８内に単一円柱状の圧電素子３０がその底面に設けら
れた金属製敷板３１と絶縁体３２を介して定置固定され
ている。

絶縁体３２は、好ましくは刺フッ化エチレン樹脂製であ
って、短い小径部分３３と段部３４を介して長い大径部
分３５を有し、大径部分３５の中心軸方向の貫通穴３６
内には、圧電素子３０がその陰極（−）側′をやや突出
させ、かつ敷板３１に圧接せしめた状態で密挿されると
共に、圧電素子３０の陽極（＋）側には、圧電素子３０
と同径の接触つば部３８と小径の衝突突子部３９を一体
に有する倒Ｔ字状の金属製衝突突子３７が、そのつば部
３８を貫通穴３６内の圧電素子３０の端面に圧接せしめ
ると共に、突子部３９を小径貫通穴４０を介してその先
端部をやや外方に突出せしめた状態をもって一体的に固
定され、さらに絶縁体３２の小径部分３３には、つば状
部ばね４１が挿着されると共に、その周縁部４２が外ケ
ース２４の端面周縁に突設された環状突縁４３によりカ
シメ１ヒめされ、以って絶縁体３２は外ケース２４に一
体的に固定されている。

なお、前記敷板３１は不可欠部材ではなく、これを省略
し、圧電素子３０の陰極（−）側を直接ｌ穴２８の底面
に圧接せしめた構成とすることも可能であるが、つば状
部ばね周縁部４２に対する環状突縁４３のカシメ市めは
自軸手段によってなされるものであるから、この場合に
おける圧電素子３０に加わる衝撃を減少させるためには
、敷板３１を介装して、この敷板３１と衝突突子３７と
で圧電素子３０に圧縮力を与えて挟着固定することが好
ましい。

外ケース２４における円筒状部分２７の盲穴２９内には
、異方性永久磁石４４がやや没した状態で接着剤を介し
て嵌着固定されて℃・る。

そして、この可動圧電体２３は前記したように、アダプ
ター１の空所１０内に可動的に配設されると共に、この
可動圧電体２３とノズル１８との間には永久磁石４４に
より吸引力が生じるために、可動圧電体２３はノズル１
８に引きつけられて、その永久磁石４４がノズル１８の
端面に吸着することによってノズル１８のガス通流孔２
２が密閉され、本体よりの高圧酸素ガスが溜ってノズル
１８のガス通流孔２２内のガス圧が高められる。

そして、そのガス圧が永久磁石４４の吸着力よりも大き
くなると加圧された高圧酸素ガスが放出されて瞬間的に
可動圧電体２３が空所１０内の軸方向にとばされ、可動
圧電体２３の衝突突子３７の突子部３９が後述する高圧
酸素ガスノズルの受突子に激突して、可動圧電体２３の
圧電素子３０に大きな衝撃力が加えられ、高電圧を発生
するようになっている。

可動圧電体２３０対向側軸線上には、可動圧電体２３が
高圧酸素ガスによって移動せしめられたとき、その衝突
突子３７が衝突する受突子を有する高圧酸素ガスノズル
４５が配設されている。

この高圧酸素ガスノズル４５は黄銅等の金属から成り、
第８図および第９図を参照すると、つば部４６とこれと
一体にして、かつ先端部分がやや細（なった筒体部４７
を有すると共に、その中心軸方向には高圧酸素ガス通流
孔４８が貫設され、またつば部４６の後端面中央部位に
は、高圧酸素ガス通流孔４８の一部を左右対称形に開口
させた状態をもって横断面矩形状の受突子４９が一体に
突設されると共に、つば部４６の端面周縁には、アダプ
ター１の混合ガス導入細孔１１と連通する複数の混合ガ
ス通流孔５０が筒体部４７との基部にかげ外方に開口し
て貫設され、さらに筒体部４７の先端部分の外周軸方向
には等間隔で多数のスリット５１が設けられている。そ
して、この高圧酸素ガスノズル４５は、その受突子４９
０部分をアダプター１の空所１０内に臨ませると共に、
スパーキングポイントである筒体部先端５２を筒体１５
の突縁部１７よりもやや後方に位置させ、筒体１５の内
周壁との間には混合ガス通路５３を形成して同軸状に配
設され、さらに高圧酸素ガスノズル４５のつば部４６の
後端面とアダプター１のそれとの対接面間には、アダプ
タ１の混合ガス導入細孔１１と高圧酸素ガスノズル４５
の混合ガス通流孔５０との適合孔５５を有する絶縁体５
４がその突出周縁部５６がアダプター１の凹溝９内に嵌
合されることによって固定的に設げられて、アダプター
１と高圧酸素ガスノズル４５は電気的に絶縁され、また
高圧酸素ガスノズル４５のつば部４６の外周と筒体１５
のつば部１６および締付ナツト１４との間には絶縁体５
７が配設されると共に、高圧酸素ガスノズル４５の筒体
部４７の先端部分と筒体１５との間には、その先端を突
縁部１７の段部に当接せしめてセラミック等の絶縁体５
８が介装されて、高圧酸素ガスノズル４５と筒体１５は
電気的に絶縁され、筒体１５と高圧酸素ガスノズル４５
がそれぞれ放電電極としてそのスパーキングポイント１
７．５２間で火花放電が生じるようになっている。

第１図において、数字５９によって示されたコイルスプ
リングは、アダプター１の空所１０内における可動圧電
体２３と絶縁体５４との間に介装され、可動圧電体２３
を自己復帰させるだめのスプリングである。

（作　用） 次に、以上の構成に係る火口の動作を説明する本火口は
そのアダプター１をガスバーナ一本体ねじ部Ａにねじ着
して使用するものである。先ず、本体の弁（図示しない
）が閉じられてガスが供給されていない第１図に示す状
態から、本体の弁が開かれて高圧酸素ガスと混合ガスが
供給されると、高圧酸素ガスはノズル１８の通流孔２２
内に供給されてそのガス圧力が高くなると共に、その圧
力がノズル１８と可動圧電体２３との間に作用している
吸引力を越えると加圧された高圧酸素ガスが放出されて
瞬間的に可動圧電体２３が空所１０内の軸方向にスプリ
ング５９０弾力に抗してとばされ、可動圧電体２３の衝
突突子３７の突子部３９が高圧酸素ガスノズル４５の受
突子４９に激突せしめられる。この状態は第１０図に示
されている１、 なお、可動圧電体２３における円筒状部分２７の外径は
、アダプター空所１０内における突出部・分１３の内径
と略同径であるために、突出部分１３の内周壁と密接し
、また円筒状部分２７のｉ穴２９の内径はノズル１８の
部分２１の外径と略同径を有するために、部分２１の周
端面と永久磁石４４が密着しており、ノズル１８の通流
孔２２内での加圧酸素ガスが漏出することなく磁石４４
の全面に効果的に作用して、高圧酸素ガスノズル４５の
受突子４９に対する強い衝撃力が得られる。

可動圧電体２３がとばされると、空所１０内の高圧酸素
ガスは、可動圧電体２３における多角筒状部分２５の空
所内壁面に接した陵線相互間と空所１０の内周壁面との
間の空隙部６０（第７図参照）を通って高圧酸素ガスノ
ズル４５のガス通流孔４８から外部へ噴出される。

一方、高圧酸素ガスの外部への噴出と同時に可動圧電体
２３の圧電素子３０には、その激突による衝撃力によっ
て高電圧が生じ、圧゛亀素子３０の一方の電極（＋）に
衝突突子３７と電気的接続さダブター１および締付ナツ
ト１４を介して電気的接続された筒体１５のスパーキン
グポイント１７との間で火花放電が起る結果、アダプタ
ー１の細孔１１−絶縁体５４の適合孔５５−高圧酸素ガ
スノズル４５の通流孔５０−一通路５３を通ってスリッ
ト５１から外方に流出する混合ガスに着火がなされる。

放直による着火がなされた後においては、可動圧電体２
３は連続供給される高圧酸素ガスの圧力を受けて衝突状
態を保持し、溶断作業が行われる本体の升が閉じられて
ガスの供給が停止されると、可動圧電体２３を押圧して
いた酸素ガスの圧力が消去するので、可動圧電体２３は
コイルスプリング５９の復帰作用と共にその永久磁石４
４の吸引作用によってノズル１８に吸着し、高圧酸素ガ
ス通流孔２２を完全に閉塞し、第１図に示される元の状
態に戻る。

（発明の効果） 以上説明したところから明らかなように、本発明によれ
ば、自動着火機構が内蔵されているから、本体ノバルブ
レバーを操作してガスを供給すれば、瞬時にして、かつ
確実安全に着火がなされる結果、溶断等の作業能率を格
段と向上させることができるものである。

また構成部品はアダプター、締付ナツト、筒体、ノズル
、可動圧電体、高圧酸素ガスノズル、ス、締付ナツトを
外せば、アダプター、筒体、高圧酸素ガスノズル等の部
品は分離が可能であるから、永い使用によって筒体や高
圧酸素ガスノズル等が消耗した場合等においては、その
消耗部品を新たなそれと交換することができ、きわめて
経済的である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る火口の一例での一部を省略して示
す縦断面図、第２図は第１図の矢印２方向から見た端面
図、第３図はアダプターの縦断面図、第４図はノズルの
縦断面図、第５図は可動圧電体の拡大縦断面１ｍ、第６
図は第５図の矢印６方向から見た端面図、第７図は第５
図の矢印７方向から見た端面図、第８図は高圧酸素ガス
ノズルの縦断面図、第９図は第８図の矢印９方向から見
た端面図、第１０図は動作状態を示す縦断面図である１
、−拳・アダプター １０・・・可動圧電体収納空所 １１・・・混合ガス尋人細孔 １４・・・締付ナツト １５・・・筒体 １７−９ψスパーキングポイント １８・拳・ノズル ２２・・・高圧酸素ガス通流孔 ２３・・・可動圧電体 ２４・・・外ケース ２５・・・多角筒状部分 ２７・・・円筒状部分 ２８．２９・・・１穴 ３０命拳・圧電素子 ３２・・・絶縁体 ３７・・・衝突突子 ４１Φ・・つば状部ばね ４２・・・周縁部 ４３・・・環状突縁 ４４・・・永久磁石 ４５・・會高圧酸素ガスノズル ４６・・φつば部 ４８・・・高圧酸素ガス通流孔 ４９・・・受突子 ５０・・・混合ガスノＩＴＩ流孔 ５１・・・スリット ５２・・・スパーキングポイント ５３・・・混合ガス通路 ５４・・・絶縁体 ５５・Φ・孔 ５７．５８・・・絶縁体 ５９・・・コイルスフリング 特許出願人 加　川　清　二 第３図 １ 第６図 に：）Ｕ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　中心軸方向に高圧酸素ガスが通流する可動圧電体収
   納空所を有し、かつこの空所の周囲軸方向に複数の混合
   ガス導入細孔を有するアダプターと、このアダプターと
   締付ナツトを介して同軸状に連結された筒体と、前記ア
   ダプターの可動圧電体収納空所にして、高圧酸素ガスの
   流入側に、その先端部分を空所内に臨ませて固着された
   磁性体から成るノズルと、軸方向に一穴を有する多角筒
   状部分と盲穴と同軸方向にして、かつ逆向きに大径の盲
   穴を有するやや小径の円筒状部分が一体形成された外ケ
   ースの多角筒状部分の盲穴内に、絶縁体を介して圧電素
   子と端部を突出させた衝突突子が定置固定され、さらに
   外ケースより突出している絶縁体部分にはっは状部ばね
   が挿着されて、その周縁部が外ケース端面周縁に突設さ
   れた環状突縁によりカシメ止めされて絶縁体が外ケース
   に固定されると共に、円筒状部分の盲穴内には永久磁石
   がやや没した状態で嵌着固定されて全体が構成され、前
   記アダプターの空所内に、その磁石側が前記ノズル側に
   位置し、かつノズルからの高圧酸素ガスにより軸方向に
   可動自在として配設された可動圧電体と、後端大径部分
   の中央部位に、前記可動圧電体が可動せしめられたとき
   にその衝突突子が衝突する突出した受突子を有し、中心
   軸方向には前記ノズルからの高圧酸素ガスが通流する高
   圧酸素ガス通流孔を有すると共に、前端部外周軸方向に
   は多数のストリットを有し、また後端大径部分の周囲軸
   方向には前記アダプターの混合ガス導入細孔からの混合
   ガスが通流する複数の細孔を有し、前記筒体の内周壁と
   の間に混合ガス通路が形成され、かつ前記スリット部分
   と後端大径部分においてそれぞれ絶縁体を介して筒体と
   ゛電気的に絶縁されて同心状に定置固定され、さらに後
   端大径部分の後端面において混合ガス通流孔を有する絶
   縁体を介してアダプターと電気的に絶縁されて定置固定
   された高圧酸素ガスノズルとを備え、高圧酸素ガスによ
   る可動圧電体の可動を介し、その衝突突子が高圧酸素ガ
   スノズルの受突子と衝突して圧電素子に衝撃力が加わっ
   て高電圧を発生させると同時に筒体と高圧酸素ガスノズ
   ルのスパーキングポインとの間で火花放電を発生させて
   瞬時に混合ガスに着火がなされる構成を特徴とする自動
   着火機構内蔵の火口。 λ　前記可動圧電体と前記混合ガス通流孔を有する絶縁
   体との間に、可動圧電体を自己復帰させるためのスプリ
   ングが介装されている特許請求の範囲第１項記載の自動
   着火機構内蔵の火口。 ＆　前記高圧酸素ガスノズルの受突子が横断面矩形状で
   ある特許請求の範囲第１項記載の自動着火機構内蔵の火
   口。