(57)【要約】【課題】    作業者等に対し特別な要件が要求されず、かつ、簡単・確実に開封できるようにする。【解決手段】    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、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、一端が胴体部に固着され、他端がガスボンベの装着口をなして、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、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、バネ部と封止板との間に装着されて、バネ部の力により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、カッタ部とボンベアダプタとの間に位置して、バネ部からの力によりピン部と封止板との当接を規制するボールと、回転リングの外周に沿って螺旋状に配設されて、一端が胴体部に固着され、他端が回転リングに固着されて伸縮するリング駆動部と、を備える。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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ガスボンベ開封器。
【請求項２】
請求項１に記載のガスボンベ開封器であって、
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。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のガスボンベ開封器であって、
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。
【請求項４】
請求項１又は２に記載のガスボンベ開封器であって、
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。
【請求項５】
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器であって、
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。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載のガスボンベ開封器であって、
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスボンベ開封装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１９３１７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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。
【発明の効果】
【００１０】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】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の斜視図である。
【図２】ボンベ開封装置の分解斜視図である。
【図３】ボンベ開封装置の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。
【図４】ボンベ開封器の開封動作前の状態を示す図で、（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。
【図５】ボンベ開封器の開封後の状態を示す図で、（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。
【図６】第２実施形態にかかるボンベ開封装置の斜視図である。
【図７】関連技術の説明に適用されるボンベ開封装置の構成図で、（ａ）は開封前の断面図であり、（ｂ）は開封後の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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）。
【００３０】
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。
【００３１】
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）。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
＜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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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）。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【符号の説明】
【００４３】
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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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