(57)【要約】【課題】  加圧媒体駆動装置の駆動源となる加圧流体を供給する機構の簡素化を図りながら、加圧流体の充填量の増大を図る。【解決手段】  液化炭酸ガスを噴射するガス噴射孔１５を開閉するニードルバルブ１３を備えたバルブ機構７を有する加圧流体収納容器１と、この容器が取り付けられる複数の容器取付部３０が設けられ、加圧流体収納容器のニードルバルブを押圧操作してガス噴射孔を開放するピストン３９が配設される複数のピストンシリンダ３８が設けられ、さらに、各加圧流体収納容器から噴出される炭酸ガスを加圧流体流出口３３に導く加圧流体流通路３４が形成された収納容器支持体２と、各ピストンシリンダに配設されたピストンを同時に押圧操作するバルブ制御機構７とを備える。バルブ制御機構により複数のピストンが同時に押圧操作して、複数のニードルバルブを同時に移動操作して噴射孔を開放し、複数の加圧流体収納容器から同時に炭酸ガスを外部に流出させる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加圧流体が充填されるとともに上記加圧流体を噴出するための噴射孔が設けられた容器本体内に、上記噴射孔に対し進退して上記噴射孔を開閉するとともに、付勢部材により上記噴射孔を閉塞する方向に移動付勢されたニードルバルブを有するバルブ機構が設けられた加圧流体収納容器と、
上記噴射孔が設けられた一端側が連結されて上記加圧流体収納容器が取り付けられる容器取付部が複数設けられるとともに、上記容器取付部に取り付けられた加圧流体収納容器に設けられた上記バルブ機構の上記ニードルバルブを上記付勢部材の付勢力に抗して押圧操作して上記噴射孔を開放操作するピストンが進退可能に配設される複数のシリンダ部が設けられ、さらに、上記複数の容器取付部に取り付けられた上記加圧流体収納容器から噴出される加圧流体を加圧流体流出口に導く加圧流体流通路が形成されている収納容器支持体と、
上記複数のシリンダ部にそれぞれ配設された上記ピストンを同時に押圧操作し、上記バルブ機構を制御するバルブ制御機構とを備え、
上記バルブ制御機構の制御によって上記複数のピストンを同時に押圧操作し、上記収納容器支持体に支持された複数の加圧流体収納容器にそれぞれ設けられたバルブ機構のニードルバルブを上記付勢部材の付勢力に抗して移動操作して上記噴射孔を開放し、上記複数の加圧流体収納容器から噴射される加圧流体を上記加圧流体流通路を介して上記加圧流体流出口から外部に流出するようにしたことを特徴とする加圧流体供給装置。
【請求項２】
上記バルブ制御機構は、上記複数のシリンダ部にそれぞれ配設されたピストンを押圧操作する押圧操作片が設けられた板バネと、上記板バネを弾性変位させ、上記押圧操作片により上記ピストンを押圧操作する押圧操作部材とを備えていることを特徴とする請求項１記載の加圧流体供給装置。
【請求項３】
上記押圧操作部材は、上記収納容器支持体に進退可能に支持され、上記収納容器支持体に対し進退操作されることにより上記板バネを弾性変位するようにしたことを特徴とする請求項２記載の加圧流体供給装置。
【請求項４】
上記板バネの弾性変位量が可変制御されて上記ピストンの押圧付勢力が制御されることにより、上記噴射孔から噴射される加圧流体の圧力が制御されることを特徴とする請求項２記載の加圧流体供給装置。
【請求項５】
上記押圧操作部材は、上記収納容器支持体に設けられたネジ穴にネジ軸を螺合し、回転操作されることにより上記収納容器支持体に対し進退可能とされていることを特徴とする請求項２記載の加圧流体供給装置。
【請求項６】
上記シリンダ部の一端側にはピストン開放部が形成され、上記シリンダ部の圧力が上記ピストンを押圧する上記バルブ制御機構の付勢力より大きくなったとき、上記ピストンを上記バルブ制御機構の押圧力に抗して上記ピストン開放部へ移動し、上記シリンダ部を大気に開放し、上記シリンダ部内を大気に開放するようにしたことを特徴とする請求項１記載の加圧流体供給装置。
【請求項７】
上記加圧流体流出口には、加圧流体駆動装置に連結される導管が着脱自在に連結されていることを特徴とする請求項１記載の加圧流体駆動装置。
【請求項８】
上記収納容器支持体には、種類を異にする加圧流体を収納した収納容器が支持され、上記種類を異にする加圧流体を収納した収納容器から噴出される加圧流体が混合されて上記加圧流体流出口から外部に流出するようにしたことを特徴とする請求項１記載の加圧流体供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液化炭酸ガス等の加圧流体を駆動源とする加圧流体駆動装置に加圧流体を供給するための加圧流体供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、圧縮炭酸ガスや圧縮空気などの加圧流体を駆動源とする加圧流体駆動装置が用いられている。この種の加圧流体駆動装置を用いた装置として、例えば、特許文献１に記載されるようなビール等の飲料を供給する飲料注出装置がある。この飲料供給装置は、液化炭酸ガスを充填した加圧流体収納容器であるガスボンベ装置から、飲料が収納された容器内に炭酸ガスを導入する。そして、容器内に導入された炭酸ガスの圧力の作用により、容器に収納した飲料を容器外部に注出するようにしたものである。
【０００３】
さらに、圧縮炭酸ガスを駆動源に用いる装置として、特許文献２に記載されるような釘打機が提案されている。特許文献２に記載される釘打機は、釘の打込部にガス収納容器を着脱自在に取り付け、ガス収納容器に充填した液化炭酸ガスを気化しながら打込部に供給し、釘の打ち込みを行うように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４０３７０８８号公報
【特許文献２】特公昭４８−２９９０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１に記載される飲料注出装置に用いられるガスボンベは、加圧流体である液化炭酸ガスが充填される充填部が一つの容器として構成されているので、大量の液化炭酸ガスを充填することが困難である。大量の液化炭酸ガスを充填するためには、容器の耐圧強度を十分に大きくする必要がある。容器の耐圧強度を大きくするためには、容器自体の強度を大きくする必要があり、さらに、充填された液化炭酸ガスの噴射を制御するバルブ機構等も大きな耐圧強度を有する構造とする必要がある。その結果、容器自体が大型化するばかりか、バルブ機構等の機構も複雑になり、装置自体が大型化し、容易に持ち運ぶことも困難となる。
【０００６】
また、特許文献２に記載される釘打機に用いられるガス収納容器は、釘打機自体に着脱可能となるように構成されているので、大量の液化炭酸ガスを充填するまで大型化することができない。
【０００７】
そして、釘打機の如き打撃工具においては、連続して釘の打込動作を行うことが要求されている。このような連続した釘の打込動作を、炭酸ガスを駆動源に用いる釘打機により実行するには、釘の打ち込みに必要な量の炭酸ガスを短時間で繰り返し釘打機に供給する必要がある。
【０００８】
ところで、圧縮炭酸ガスを駆動源とする釘打機は、ガス収納容器に充填した液化炭酸ガスを気化しながら打込部に供給して釘の打込動作を行うようにしている。このとき、ガス収納容器から大量の炭酸ガスが短時間に連続して供給されると、気化熱により炭酸ガスが固化することがある。その結果、炭酸ガスの噴射孔やガス流通路が固化した炭酸ガスにより閉塞され、気化した炭酸ガスの釘打機への供給が遮断されて、釘の打ち込み操作を行うことができなくなってしまう。特に、短時間に連続して釘の打ち込み操作を行うような場合に、一つのガス収納容器から大量の炭酸ガスが短時間に気化されながら噴出されるため、炭酸ガスの固化が生じやすい。
【０００９】
そこで、本発明は、加圧流体収納容器の大型化や、バルブ機構等の機構の複雑化を招くことなく加圧流体の充填量の増大を可能とする加圧流体供給装置を提供することを技術課題とする。
【００１０】
また、本発明は、加圧流体収納容器から噴射される加圧流体の噴射を制御する機構の大型化や複雑化を防止し、簡素な機構で加圧流体の噴射を制御できる加圧流体供給装置を提供することを技術課題とする。
【００１１】
さらに、本発明は、加圧流体収納容器から供給される加圧流体の圧力を、一定の圧力に減圧制御して装置外部に供給することを可能とする加圧流体供給装置を提供することを技術課題とする。
【００１２】
さらにまた、本発明は、加圧流体収納容器から噴射される加圧流体の圧力を容易に可変制御することを可能とする加圧流体供給装置を提供することを技術課題とする。
【００１３】
さらにまた、加圧流体収納容器に充填した加圧流体を安定して気化して装置外部に供給することを可能とする加圧流体供給装置を提供することを技術課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上述したような課題を達成するために提案される本発明に係る加圧流体供給装置は、加圧流体が充填されるとともに加圧流体を噴出するための噴射孔が設けられた容器本体内に、上記噴射孔に対し進退して上記噴射孔を開閉するとともに、付勢部材により上記噴射孔を閉塞する方向に移動付勢されたニードルバルブを有するバルブ機構が設けられた加圧流体収納容器と、上記噴射孔が設けられた一端側が連結されて上記加圧流体収納容器が取り付けられる容器取付部が複数設けられるとともに、上記容器取付部に取り付けられた加圧流体収納容器に設けられた上記バルブ機構のニードルバルブを付勢部材の付勢力に抗して押圧操作して噴射孔を開放操作するピストンが進退可能に配設される複数のシリンダ部が設けられ、さらに、上記複数の容器取付部に取り付けられた加圧流体収納容器から噴出される加圧流体を加圧流体流出口に導く加圧流体流通路が形成されている収納容器支持体と、上記複数のシリンダ部にそれぞれ配設されたピストンを同時に押圧操作し、上記バルブ機構を制御するバルブ制御機構とを備え、上記バルブ制御機構の制御によって上記複数のピストンを同時に押圧操作し、上記収納容器支持体に支持された複数の加圧流体収納容器にそれぞれ設けられたバルブ機構のニードルバルブを上記付勢部材の付勢力に抗して移動操作して噴射孔を開放し、複数の加圧流体収納容器から噴射される加圧流体を加圧流体流通路を介して加圧流体流出口から外部に流出するようにしたものである。
【００１５】
上記バルブ制御機構は、複数のシリンダ部にそれぞれ配設されたピストンを押圧操作する押圧操作片が設けられた一の板バネと、上記板バネを弾性変位させ、上記押圧操作片により上記ピストンを押圧操作する押圧操作部材とを備えている。
【００１６】
バルブ制御機構を構成する押圧操作部材は、収納容器支持体を支持した支持フレームに進退可能に支持され、この収納容器支持体に対し進退操作されることにより板バネを弾性変位するように構成されている。
【００１７】
本発明に係る加圧流体供給装置においては、バルブ制御機構を構成する板バネの弾性変位量が可変制御されることにより、ピストンを押圧する押圧付勢力が可変制御され、噴射孔から噴射される加圧流体の圧力が制御される。
【００１８】
また、押圧操作部材は、収納容器支持体に設けられたネジ穴にネジ軸を螺合し、回転操作されることにより上記収納容器支持体に対し進退可能とするように構成することが望ましい。
【００１９】
そして、シリンダ部の一端側にはピストン開放部が形成され、シリンダ部の圧力がピストンを押圧するバルブ制御機構の付勢力より大きくなったとき、ピストンをバルブ制御機構の押圧力に抗してピストン開放部へ移動し、シリンダ部を大気に開放することが望ましい。
【００２０】
さらに、収納容器支持体に設けられた加圧流体流出口には、加圧流体駆動装置に連結される導管が着脱自在に連結されている。
【００２１】
さらにまた、本発明においては、収納容器支持体には、種類を異にする加圧流体を収納した複数の収納容器を支持することにより、種類を異にする加圧流体を収納した各収納容器から噴出される加圧流体を混合して加圧流体流出口から外部に流出するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る加圧流体供給装置は、一つの収納容器支持体に取り付けられた複数の加圧流体収納容器に加圧流体を充填したことにより、加圧流体収納容器の大型化を図ることなく、装置全体として、加圧流体の充填量を増大することができる。
【００２３】
そして、複数の加圧流体収納容器に分散して加圧流体を充填したことにより、各収納容器に要求される耐圧強度は、各収納容器に充填された加圧流体の全量を充填可能とする収納容器に要求される耐圧強度は必要ない。そのため、各加圧流体収納容器は、加圧流体の収納容量に比し小型化することができる。
【００２４】
また、本発明に係る加圧流体供給装置は、収納容器支持体に支持された複数の加圧流体収納容器から同時に加圧流体を噴出して装置外部に供給するようにしているので、各加圧流体収納容器から供給される加圧流体の量を抑えながら装置全体から供給する加圧流体の供給量を大きくすることができる。そのため、加圧流体収納容器に液化炭酸ガスを充填し、この液化炭酸ガスを気化しながら外部の装置に供給するようにした場合においても、一つの加圧流体収納容器から供給される炭酸ガスの噴出量を抑えることが可能となり、炭酸ガスの気化熱による急激な冷却を防止し、炭酸ガスの固化を抑えることができる。炭酸ガスの固化を抑えることにより、気化した炭酸ガスを安定して装置外部に供給することができる。
【００２５】
さらに、本発明に係る加圧流体収納容器に用いられるバルブ制御機構は、一の板バネの弾性変位により複数の加圧流体収納容器の噴射孔を同時に開放操作するようにしているので、少ない部品点数で構成でき、機構の簡素化を実現できる。
【００２６】
さらにまた、バルブ制御機構を構成する板バネは、この板バネに対し進退操作される押圧操作部材により弾性変位されるので、板バネを弾性変位させる機構の簡素化を図ることができる。
【００２７】
そして、本発明に係る加圧流体供給装置は、バルブ制御機構を構成する板バネの弾性変位量を可変制御することにより、噴射孔を開放操作するピストンを押圧する押圧付勢力を可変制御し、噴射孔から噴射される加圧流体の圧力が制御されるので、所望の圧力の加圧流体を装置の外部に流出することができる。
【００２８】
また、押圧操作部材を収納容器支持体に対し螺合させて進退可能としているので、押圧操作部材の進退量を正確に制御することが可能となり、板バネの弾性変位量を正確に制御し、ピストンの押圧力を正確に制御することが可能となる。その結果、加圧流体収納容器から噴射される加圧流体の圧力を自在に可変して噴射することができる。
【００２９】
さらに、本発明に係る加圧流体駆動装置は、加圧流体流出口に連結される導管を介して加圧流体駆動装置に連結することにより、加圧流体収納容器から供給される液化炭酸ガスが導管を通過することにより確実な気化が実現される。
【００３０】
そして、収納容器支持体に支持される収納容器に異なる加圧流体を充填することにより、種類を異にする加圧流体を混合して流出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係る加圧流体供給装置を構成する加圧流体収納容器と、この加圧流体収納容器が取り付けられる収納容器支持体と、加圧流体収納容器に設けられたバルブ機構を制御するバルブ制御機構を示す分解斜視図である。
【図２】本発明が適用された加圧流体供給装置の外観を示す斜視図である。
【図３】加圧流体供給装置の内部構造を示す断面図である。
【図４】加圧流体収納容器を収納容器支持体に取り付け状態を示す要部断面図である。
【図５】板バネを収納容器支持体に取り付けた加圧流体収納容器上に配置した状態を示す平面図である。
【図６】押圧操作部材により板バネが押圧操作され、加圧流体収納容器のバルブ機構を解放し、炭酸ガスを噴射する状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明に係る加圧流体供給装置の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００３３】
本実施の形態では、加圧流体として圧縮炭酸ガスを釘打機やタッカー等の加圧流体駆動装置に供給する加圧流体供給装置に適用した例を挙げて説明する。
【００３４】
ところで、加圧流体供給装置に充填される炭酸ガスは、常温(２５℃）で、ほぼ７０気圧まで圧縮されると液化される。本実施の形態の加圧流体供給装置においては、圧縮され液化された圧縮炭酸ガスが充填され、この圧縮炭酸ガスが気化されて加圧流体駆動装置に供給される。
【００３５】
本実施の形態に係る加圧流体供給装置は、図１に示すように、液化された炭酸ガスが充填された複数の加圧流体収納容器１と、これら加圧流体収納容器１が着脱自在に取り付けられる収納容器支持体２と、加圧流体収納容器１に設けられたバルブ機構７を制御し、加圧流体収納容器１に充填された圧縮炭酸ガスの噴射を制御するバルブ制御機構３とを備える。
【００３６】
そして、本実施の形態の加圧流体供給装置は、図２に示すように、外装として機能する筐体４を備える。この加圧流体供給装置において、加圧流体収納容器１は、筐体４に取り付けられた収納容器支持体２に取り付けられることにより、筐体４内に収納配置される。加圧流体収納容器１を収納する筐体４は、上下一対のハーフ５，６を組み合わせて構成され、下ハーフ６は、上ハーフ５に対し着脱可能に取り付けられる。したがって、筐体４に収納された加圧流体収納容器１は、下ハーフ６を上ハーフ５から外すことにより、筐体４の外部に臨まされ、収納容器支持体２からの取り外しが可能となる。
【００３７】
本実施の形態の加圧流体供給装置において、加圧流体収納容器１が取り付けられる収納容器支持体２は、図３に示すように、筐体４の上ハーフ１内に取り付けられる。この収納容器支持体２には、加圧流体収納容器１にそれぞれ設けられたバルブ機構７を操作する押圧操作部材としてのピストン３９が取り付けられる。さらに、上ハーフ５には、ピストン３９を押圧操作し、加圧流体収納容器１に設けられたバルブ機構７を制御するバルブ制御機構３が取り付けられる。
【００３８】
なお、本実施の形態において、筐体４の上ハーフ５は、収納容器支持体２を支持する支持フレームとして用いられている。
【００３９】
そして、本発明に係る加圧流体供給装置において、収納容器支持体２に取り付けられた加圧流体収納容器１は、上ハーフ５に組み合わせられる下ハーフ６内に収納される。収納容器支持体２に着脱自在に取り付けられる加圧流体収納容器１は、上ハーフ５に組み合わせられる下ハーフ６内に収納されることにより、不用意に収納容器支持体２から外されることが防止される。そのため、バルブ機構７の誤操作により、加圧流体収納容器１に充填した液化炭酸ガスを誤って噴出してしまうことを防止できる。
【００４０】
ところで、筐体４を構成する上下一対のハーフ５，６は、図３に示すように、下ハーフ６の周壁の上端部に突出して形成した複数の係合爪６ａを、上ハーフ５の周壁の下端部側の内周面に形成した係合凹部５ａに係合することによって一体的に組み合わせられる。係合爪６ａは、弾性変位可能形成されている。下ハーフ６は、上ハーフ５の係合凹部５ａに対応する位置に穿設した治具挿通孔９から治具を挿入し係合爪６ａを弾性変位させ、係合凹部５ａへの係合を解除することによって上ハーフ５から外すことができる。そして、下ハーフ６を外すことにより、収納容器支持体２に取り付けられた加圧流体収納容器１を外部に臨ませ、収納容器支持体２からの取り外しを行うことができる。
【００４１】
以下、本発明に係る加圧流体供給装置を構成する加圧流体収納容器１と、加圧流体収納容器１が着脱自在に取り付けられる収納容器支持体２と、加圧流体収納容器１に充填された液化炭酸ガスの噴射を制御するバルブ制御機構３を具体的に説明する。
【００４２】
まず、液化炭酸ガスが充填される加圧流体収納容器１を説明する。この加圧流体収納容器１は、図１、図３に示すように、有底の円筒状に形成された容器本体１０を備える。この容器本体１０は、圧縮されて液化された液化炭酸ガスの圧力に十分に耐え得る強度を有するように、鉄やステンレス等の金属を用いて形成されている。
【００４３】
また、容器本体１０は、その上端側に、筒状の縮径部１１が形成され、この縮径部１１には、バルブ機構７が設けられている。このバルブ機構７は、容器本体１０に充填された液化炭酸ガスの噴射を制御する。
【００４４】
そして、バルブ機構７は、図３、図４に示すように、先端側をテーパ状に形成したニードルバルブ１３が進退可能に配設されるバルブハウジング１４を備える。このバルブハウジング１４は、縮径部１１に挿入される筒状に形成されたハウジング本体１４ａを有し、このハウジング本体１４ａ内にニードルバルブ１３が進退可能に配設される。そして、ハウジング本体１４ａの上端部には、ガス噴射孔１５が形成されている。このガス噴射孔１５は、ハウジング本体１４ａ内に進退可能に配設されたニードルバルブ１３の先端側にテーパ状に形成した封止部１３ａが嵌合することによって封止される。
【００４５】
また、ニードルバルブ１３は、ハウジング本体１４ａ内に収納され、このハウジング本体１４ａによって移動方向がガイドされる移動体１６に支持され、この移動体１６と一体に移動してガス噴射孔１５を開閉する。このニードルバルブ１３は、先端側の封止部１３ａがガス噴射孔１５に進入し、このガス噴射孔１５を閉塞する方向に移動付勢されている。すなわち、ニードルバルブ１３は、このニードルバルブ１３を支持した移動体１６とハウジング本体１４ａの下端部側に取り付けられるバネ支持部材１８との間に配設された圧縮コイルバネからなるバルブ付勢バネ１７により図４中矢印Ｙ1方向に押圧付勢されることにより、ガス噴射孔１５を封止している。
【００４６】
なお、バネ支持部材１８には、容器本体１０に充填された液化炭酸ガスをガス噴射孔１５側に導出するためのガス流通用の貫通孔１９が穿設されている。
【００４７】
ところで、ニードルバルブ１３を中心部に支持した移動体１６は、ニードルバルブ１３より大きな外周径を有する円筒体として形成され、ハウジング本体１４ａに嵌合するように配設されるものであるので、ハウジング本体１４ａを密閉し、炭酸ガスの噴出を規制してしまうおそれがある。そこで、移動体１６の外周面には、容器本体１０から噴出する液化炭酸ガスを噴射孔１５側に流通させるためのガス流通用の溝部１６ａが形成されている。
【００４８】
また、ニードルバルブ１３は、ハウジング本体１４ａ内に配設されたとき、封止部１３ａの先端部側がガス噴射孔１５から突出する長さに形成されている。そして、ニードルバルブ１３のガス噴射孔１５から突出する先端部側は、ニードルバルブ１３をバルブ付勢バネ１７の付勢力に抗して移動操作し、ガス噴射孔１５を開放操作するバルブ制御機構３によって操作される押圧操作部２０として用いられる。
【００４９】
そして、ニードルバルブ１３の押圧操作部２０が突出するバルブハウジング１４の上端側には、後述するように、押圧操作部２０が進入するとともに、この押圧操作部２０を押圧操作するバルブ制御機構３の押圧操作子が進入する筒状の押圧操作子挿通部２１が形成されている。この押圧操作子挿通部２１は、ガス噴射孔１５から噴射され気化された炭酸ガスの流通路としても機能する。
【００５０】
上述したように、ニードルバルブ１３が収納するように配設されたバルブハウジング１４は、容器本体１０の縮径部１１にハウジング本体１４ａを挿入し、ハウジング本体１４ａの上端側の外周囲に一体に形成したフランジ部２４を縮径部１１の上端面に突き当てるようにして容器本体１０に配設される。容器本体１０に配設されたバルブハウジング１４は、フランジ部２４が縮径部１１の外周側に取り付けられる支持キャップ２５により支持されることにより容器本体１０に一体的に取り付けられる。そして、容器本体１０は、バルブハウジング１４のフランジ部２４及びこのフランジ部２４を支持する支持キャップ２５により、ガス漏れが生じないように密閉される。なお、支持キャップ２５は、縮径部１１の外周側に螺合されて取り付けられる。
【００５１】
また、支持キャップ２５の中心部には、押圧操作子挿通部２１を突出させるための挿通孔２６が形成されている。そして、押圧操作子挿通部２１は、バルブハウジング１４が支持キャップ２５により容器本体１０に固定されたとき、上記挿通孔２６を介して支持キャップ２５の上方に突出される。
【００５２】
そして、バルブハウジング１４を容器本体１０に固定し、バルブ機構１２を容器本体１０に取り付ける支持キャップ２５の外周面には、収納容器支持体２に取り付けるためのネジ部２７が形成されている。
【００５３】
上述したように構成された加圧流体収納容器１が着脱自在に取り付けられる収納容器支持体２は、図１に示すように、平板な矩形状に形成されている。矩形状に形成された収納容器支持体２には、底面側の各コーナ部に位置して、加圧流体収納容器１が着脱自在に取り付けられる４つの容器取付部３０が設けられている。これら容器取付部３０は、図３、図４に示すように、円筒状に形成され、その内周面にはネジ部３１が形成されている。そして、加圧流体収納容器２は、縮径部１１の外周面に形成したネジ部２７を、容器取付部３０の内周面に形成したネジ部３１にねじ込むことによって、容器取付部３０に取り付けられる。
【００５４】
本実施の形態において、加圧流体収納容器１は、容器取付部３０に対しねじ込み構造を用いて取り付けられることにより収納容器支持体２に対し着脱可能となっている。
【００５５】
そして、容器取付部３０には、図３及び図４に示すように、加圧流体収納容器１に設けられた筒状の押圧操作子挿通部２１が挿入される挿通部挿入孔３２が形成されている。加圧流体収納容器１から噴射される炭酸ガスは、挿通部挿入孔３２に挿入された押圧操作子挿通部２１内の流通して収納容器支持体２内に流出される。
【００５６】
そして、収納容器支持体２の内部には、４つの容器取付部３０にそれぞれ取り付けられた加圧流体収納容器１から噴出される炭酸ガスを装置の外部に流出する加圧流体流出口３３に導くための加圧流体流通路３４が形成されている。この加圧流体流通路３４は、収納容器支持体２の各コーナ部に形成された挿通部挿入孔３２を連通するように形成されている。本実施の形態においては、加圧流体流通路３４は、矩形状に形成された収納容器支持体２の各辺にほぼ平行に形成されている。そして、加圧流体流通路３４の中途部には、各加圧流体収納容器１から噴出される炭酸ガスを外部に流出するための加圧流体流出口３３が設けられている。この加圧流体流出口３３は、図１に示すように、収納容器支持体２の一の側面に開口するように設けられている。加圧流体流出口３３には、この加圧流体供給装置を釘打機やタッカー等の加圧流体駆動装置に接続する接続ホース３５を接続するための接続プラグ３６が着脱自在に取り付けられる。
【００５７】
なお、本実施の形態において、収納容器支持体２は、合成樹脂材料を金型成型し、あるいはアルミニウム合金をダイキャスト法によって成型することにより形成されている。収納容器支持体２は、このような加工方法を用いて成型されるため、収納容器支持体２の内部に形成される加圧流体流通路３４の一端部が収納容器支持体２の側面に開口する。そこで、収納容器支持体２の側面に開口する加圧流体流通路３４の一端部は、密閉部材３７が嵌合されて密閉されている。
【００５８】
このうように形成された収納容器支持体２に取り付けられた４つの加圧流体収納容器１から噴射される炭酸ガスは、押圧操作子挿通部２１から加圧流体流通路３４を流通して一つの加圧流体流出口３３から装置外部に流出する。
【００５９】
そして、収納容器支持体２には、図１、図３、図４に示すように、加圧流体収納容器１が取り付けられる容器取付部３０の上方に位置して、加圧流体流通路３４に連通するピストンシリンダ３８が設けられている。このピストンシリンダ３８は、図４に示すように、容器取付部３０に形成された挿通部挿入孔３２と中心軸を一致させて設けられている。
【００６０】
各容器取付部３０に対応してそれぞれ設けられたピストンシリンダ３８には、加圧流体収納容器２に設けられたバルブ機構７を構成するニードルバルブ１３をバルブ付勢バネ１７の付勢力に抗して押圧操作するピストン３９が進退可能に配設されている。このピストン３９は、外周囲にピストンリング４１が嵌装され、ピストンシリンダ３８を密閉した状態で、このピストンシリンダ３８内を進退する。
【００６１】
そして、各ピストンシリンダ３８内に配設されたピストン３９は、図１に示すように、円筒状のピストン本体３９ａの中心部から突出するように押圧操作子４０が設けられている。これらピストン３９は、図４に示すように、押圧操作子４０を、収納容器支持体２に取り付けられる加圧流体収納容器１の押圧操作子挿通部２１に挿通する挿通部挿入孔３２に進入するようにして、ピストンシリンダ３８に進退可能に配設される。
【００６２】
上述したように、加圧流体収納容器１が取り付けられ、加圧流体収納容器１に設けられたバルブ機構７を押圧操作するピストン３９が配設された収納容器支持体２は、上ハーフ５内に取り付けられる。収納容器支持体２は、図３に示すように、容器取付部３０が設けられたコーナ部を固定ネジ４２を用いて上ハーフ５内のコーナ部に形成されたネジ固定部４３に固定することによって取り付けられる。固定ネジ４２は、収納容器支持体２のコーナ部に穿設したネジ挿通孔４４に挿通されてネジ固定部４３に固定される。
【００６３】
そして、本発明に係る加圧流体供給装置は、収納容器支持体２に設けられた複数のピストンシリンダ３８にそれぞれ配設されたピストン３９を同時に押圧操作し、加圧流体収納容器１に設けられたバルブ機構７を制御するバルブ制御機構３を備える。
【００６４】
バルブ制御機構３は、図１に示すように、複数のピストン３９を同時に押圧し、加圧流体収納容器１に設けられたニードルバルブ１３をバルブ付勢バネ１７の付勢力に抗して押圧する板バネ５０と、この板バネ５０を押圧して弾性変位させる押圧操作部材５１を備える。
【００６５】
ここで用いる板バネ５０は、図１に示すように、中心部から放射状に４つの押圧操作片５２が形成されている。本実施例において、４つの押圧操作片５２は、中心部からの長さが等しく形成され、９０度の間隔で形成されている。したがって、板バネ５０は、十字型に形成されている。また、板バネ５０は、４つの押圧操作片５２の先端部が容器支持体２に設けられたピストンシリンダ３８に配設されたピストン３９の上端面に臨む大きさに形成されている。そして、板バネ５０は、図５に示すように、押圧操作片５２の先端部でピストン３９の上端面を押圧するように配設される。このとき、板バネ５０は、各押圧操作片５２の先端部に穿設した係合孔５３を、ピストン３９の上端面に突設した係合突起５４に係合することにより、各ピストン３９に対する取付位置の位置ずれが生じないように容器支持体２上に配設される。
【００６６】
そして、板バネ５０を押圧して弾性変位させる押圧操作部材５１は、図１に示すように、収納容器支持体２の中心部に形成されたネジ穴５５にねじ込まれ、収納容器支持体２に支持されたピストン３９が進退する方向と平行な方向に進退するネジ軸５６と、このネジ軸５６に連結され、ネジ軸５６と一体に進退して板バネ５０を押圧変位する押圧操作軸５７とから構成されている。ネジ軸５６には、先端側に押圧操作軸５７が連結される連結軸５８が一体に形成されている。連結軸５８は、ネジ軸５６の径より細い径をもって形成され、板バネ５０の中心部に穿設した軸挿通孔５９に挿通され、板バネ５０の上方側に突出される。軸挿通孔５９を介して板バネ５０の上方に突出される連結軸５８には、図１に示すように、押圧操作軸５７が一体的に連結される。この押圧操作軸５７は、中心部に穿設したネジ穴を連結軸５８にねじ込み、必要に応じて接着剤等の固定部材を用いて固定されることによりネジ軸５６に一体的に連結される。
【００６７】
そして、ネジ軸５６に連結される押圧操作軸５７には、基端部側に板バネ５０に穿設した軸挿通孔５９より大きな外周径を有するフランジ部６１が形成され、このフランジ部６１の下面側の外周囲にリング状の突起部として形成された押圧操作部６２が形成されている。
【００６８】
また、押圧操作軸５７の先端部には、この押圧操作部材５１を回転操作するための操作つまみ６３が取り付けられる。そして、ネジ軸５６をネジ穴５５に螺合して収納容器支持体２に取り付けられた押圧操作部材５１は、操作つまみ６３を手指で把持して回転操作されることにより、ネジ軸５６がネジ穴５５に対し進退することにより、収納容器支持体２に対し進退される。ネジ軸５６がネジ穴５５に対し図３中矢印Ｙ2方向にねじ込まれると、押圧操作軸５７の基端部側に設けた押圧操作部６２が板バネ５０を収納容器支持体２側の図３中矢印Ｙ2方向に押圧操作する。
【００６９】
板バネ５０は、押圧操作部材５１により収納容器支持体２側に押圧されると、図６に示すように、リング状の押圧操作部６２により押圧される部分を収納容器支持体２側に湾曲させながら弾性変形される。すなわち、板バネ５０は、リング状の押圧操作部６２により押圧される押圧点Ｘ1を作用点とし、押圧操作片５２のピストン３９の上端面を押圧する押圧点Ｘ2を支点として弾性変形される。そして、板バネ５０の中心部が押圧操作部６２により押圧されて弾性変形されると、それぞれ押圧操作片５２の先端部により各ピストン３９を押圧する。各ピストン３９が押圧されると、各ピストン３９に設けられた押圧操作子４０が収納容器支持体２に取り付けられた加圧流体収納容器１の押圧操作子挿通部２１に進入し、押圧操作部２０を押圧して、ニードルバルブ１３をバルブ付勢バネ１７の付勢力に抗して図６中矢印Ｙ2方向に移動操作する。ニードルバルブ１３が図６中矢印Ｙ2方向に移動操作されることにより、ガス噴射孔１５が解放される。ガス噴射孔１５が解放されることにより、加圧流体収納容器１に充填された炭酸ガスがガス噴射孔１５から噴射されて加圧流体流通路３４に流出し、加圧流体流出口３３から装置外部に流出する。
【００７０】
ところで、本実施の形態において、収納容器支持体２が取り付けられる上ハーフ５には、図３に示すように、収納容器支持体２を覆う天板６５が設けられている。天板６５は、収納容器支持体２上に配設される板バネ５０を覆い、板バネ５０が押圧操作部材５１以外の部材により押圧操作され、誤ってバルブ機構７が操作されてガス噴射孔１５が解放され、炭酸ガスが噴出することを防止し得るようにしている。
【００７１】
そこで、押圧操作部材５１は、図３に示すように、押圧操作軸５７の先端部側を天板６５の上方に突出させ、この天板６５から突出した部分に操作つまみ６３を取り付けている。また、天板６５の上面には、円筒状に形成された操作つまみ６３の内周部に形成した回転規制片６６と当接し、操作つまみ６３の回転を規制する回転規制突起６７が設けられている。押圧操作部材５１は、操作つまみ６３の設けた回転規制片６６が天板６５側の回転規制突起６７に当接することにより回転が規制されることにより、ネジ軸５６のネジ穴５５に対する進入量が規制される。そして、押圧操作部材５１による板バネ５０の押圧量が規制されることにより、板バネ５０の弾性変位量が規制され、バルブ機構７を構成するニードルバルブ１３の押圧量が制限でき、バルブ機構７の保護を図ることができる。
【００７２】
また、操作つまみ６３の外周面には、天板６５の表面に設けた操作つまみ６３の回転量を示す回転量標示部６９の回転量を示す指標６８が設けられている。そして、操作つまみ６３は、指標６８よる回転量標示部６９の指標位置が示されることにより回転量が標示され、押圧操作部材５１の押圧量が目視できる。押圧操作部材５１の押圧量が目視できることから、バルブ機構７のニードルバルブ１３の移動量を認識して、ガス噴射孔１５の開口状態を把握でき、加圧流体収納容器１から噴射される炭酸ガスの圧力を認識することができる。
【００７３】
上述の実施の形態では、押圧操作部材５１は、ネジ軸５６と押圧操作軸５７とを独立に形成し一体化することによって構成されているが、予めネジ軸５６と押圧操作軸５７とを一体に形成したものであってもよい。この場合、板バネ５０に形成される軸挿通孔５９をネジ軸５６を挿通するに足る大きさに形成すればよい。なお、押圧操作部６２は、軸挿通孔５９より大径のリング状に形成される。
【００７４】
ところで、上述したピストン３９が進退可能に配設されていピストンシリンダ３８の上方側には、図４に示すように、ピストン３９が進退する部分より大径とされたピストン開放部７１が形成されている。そして、ピストンシリンダ３８内の圧力が急激に上昇し、ピストン３９を押圧する板バネ５０の付勢力より大きくなると、ピストン３９は、ピストンシリンダ３８内の圧力を受けて板バネ５０を押圧し、ピストン開放部７１に移動する。ピストンリング４１がピストン開放部７１に至るまでピストン３９が移動されると、ピストンシリンダ３８内が大気圧となり、このピストンシリンダ３８及び加圧流体流通路３４に噴射された高圧の炭酸ガスを大気に放射され、容器支持体２内の過剰圧力状態を防止し、ガス供給装置の破壊等の事故を防止することができる。
【００７５】
次に、本実施の形態の加圧流体供給装置から炭酸ガスを装置外部に供給する操作を説明する。
【００７６】
この加圧流体供給装置から炭酸ガスを装置外部に供給するには、操作つまみ６３を回転操作し、ネジ軸５６をネジ穴５５にねじ込み、押圧操作部材５１を図３中矢印Ｙ2方向に移動し、押圧操作部６２により板バネ５０を押圧する。板バネ５０が押圧操作部６２により押圧されると、押圧操作部６２により押圧された中央部分がピストンシリンダ３８に配設されたピストン３９側に移動するように湾曲し、押圧操作片５２が４つのピストンシリンダ３８にそれぞれ配設されたピストン３９を押圧する。各ピストン３９が押圧されることにより、各ピストン３９に設けた押圧操作子４０が加圧流体収納容器２の押圧操作子挿通部２１に進入し、ニードルバルブ１３をバルブ付勢バネ１７の付勢力に抗して図６中矢印Ｙ2方向に移動操作する。ニードルバルブ１３が図６中矢印Ｙ2方向に移動操作されることにより、ガス噴射孔１５が解放され、加圧流体収納容器１に充填された炭酸ガスがガス噴射孔１５から噴射されて加圧流体流通路３４に流出し、加圧流体流出口３３から装置外部に流出する。加圧流体流出口３３から流出される炭酸ガスは、加圧流体流出口３３に接続される接続プラグ３６を介して接続ホース３５に流出する。そして、炭酸ガスは、接続ホース３５が接続される釘打機やタッカー等の加圧流体駆動装置に供給され、これら加圧流体駆動装置の駆動源として用いられる。
【００７７】
そして、ネジ軸５６がネジ穴５５から退出する方向に移動するように操作つまみ６３を回転操作して、押圧操作部材５１を図６中矢印Ｙ1方向に移動し押圧操作部６２による板バネ５０の押圧を解除すると、板バネ５０に対する曲げ応力が解除されて弾性復帰する。板バネ５０の弾性変位が解除されると、押圧操作片５２によるピストン３９の押圧が解除され、ピストン３９によるニードルバルブ１３の押圧が解除される。ニードルバルブ１３は、ピストン３９による押圧が解除されると、バルブ付勢バネ１７の付勢力を受けてガス噴射孔１５に嵌合する方向の図３中矢印Ｙ1方向に移動してガス噴射孔１５を密閉し、加圧流体収納容器１からの炭酸ガスの噴射を停止する。
【００７８】
ところで、本実施の形態の加圧流体供給装置は、加圧流体収納容器１のガス噴射孔１５を開閉するニードルバルブ１３を押圧操作するピストン３９を押圧する押圧力を可変調整することにより、加圧流体収納容器１のガス噴射孔１５から噴射される炭酸ガスの圧力を可変制御することができる。
【００７９】
すなわち、加圧流体収納容器１から炭酸ガスが噴射され、ピストンシリンダ３８内の圧力がピストン３９を押圧する板バネ５０の付勢力より大きくなると、ピストン３９は板バネ５０の付勢力に抗してニードルバルブ１３から離間する方向の図６中矢印Ｙ1方向に移動する。ニードルバルブ１３は、ピストン３９による押圧が解除されると、バルブ付勢バネ１７の付勢力を受けてガス噴射孔１５を閉塞する方向の図６中矢印Ｙ1方向に移動し、このガス噴射孔１５を閉塞し、加圧流体収納容器１からの炭酸ガスの噴出を停止する。
【００８０】
このように、本実施の形態の加圧流体供給装置は、加圧流体収納容器１から炭酸ガスが噴射されるピストンシリンダ３８内の圧力がピストン３９をニードルバルブ１３側に押圧する付勢力より大きくなることにより加圧流体収納容器１からの炭酸ガスの噴射が停止され、ピストンシリンダ３８内の圧力がピストン３９をニードルバルブ１３側に押圧する付勢力が小さくなるとガス噴射孔１５が解放されて加圧流体収納容器１からの炭酸ガスの噴射が行われる。
【００８１】
したがって、ピストン３９をニードルバルブ１３側に押圧する付勢力が変化されると、この付勢力の変化に応じてガス噴射孔１５が閉塞されるときのピストンシリンダ３８内の圧力も変化する。
【００８２】
そして、押圧操作部材５１により押圧されて弾性変位する板バネ５０の弾性変位量を調整し、ピストン３９をニードルバルブ１３側に押圧する付勢力を変化することにより、ピストン３９を板バネ５０の付勢力に抗してニードルバルブ１３から離間させる方向の付勢力が変化する。このピストン３９をニードルバルブ１３から離間させる方向の付勢力は、ピストンシリンダ３８内の圧力である。このピストンシリンダ３８内の圧力は、加圧流体収納容器１から噴射される炭酸ガスの圧力に相当する。
【００８３】
したがって、操作つまみ６３の回転量を調節し、板バネ５０の弾性変位量を調整し、ピストン３９を押圧する押圧力を調整することにより、このピストン３９によるニードルバルブ１３を押圧する押圧力を制御することにより、加圧流体収納容器１から噴射される炭酸ガスの圧力を可変制御することができる。
【００８４】
本実施の形態では、操作つまみ６３は一定量回転されたとき、回転規制片６６が回転規制突起６７に当接して回転が規制され、押圧操作部材５１の回転を規制するようにしているので、押圧操作部材５１による板バネ５０の弾性変位量も一定量に規制されている。したがって、ピストン３９をニードルバルブ１３側に押圧付勢する付勢力は、板バネ５０が弾性変位されて弾性力が変化される範囲で変化される。
【００８５】
上述したように、本実施の形態の加圧流体供給装置は、４つの加圧流体収納容器１にそれぞれ設けられたバルブ機構７を同時に制御して各加圧流体収納容器１から炭酸ガスを噴射するようにしているので、各加圧流体収納容器１から供給される炭酸ガスの噴射量を抑えながら装置全体から供給する炭酸ガスの供給量を大きくすることができる。そのため、加圧流体収納容器に液化炭酸ガスを充填し、この液化炭酸ガスを気化しながら外部の装置に供給するようにした場合に、一つの加圧流体収納容器１から供給される炭酸ガスの噴出量を抑えることが可能となり、炭酸ガスの気化熱による急激な冷却を防止し、炭酸ガスの固化を抑えることができる。そして、炭酸ガスの固化を抑えることにより、気化した炭酸ガスを安定して装置外部に供給することができる。
【００８６】
そして、複数の加圧流体収納容器１に分散して加圧流体を充填したことにより、各加圧流体収納容器１に要求される耐圧強度は、各加圧流体収納容器１に充填された炭酸ガスの全量を充填可能とする加圧流体収納容器１に要求される耐圧強度が必要なく、各加圧流体収納容器１は、炭酸ガスの収納容量に比し小型化することができる。
【００８７】
そして、本実施の形態の加圧流体供給装置は、バルブ制御機構３を構成する板バネ５０の弾性変位量を可変制御することにより、ガス噴射孔１５の開放操作を行うピストン３９を押圧する押圧付勢力を可変制御し、ガス噴射孔１５から噴射される炭酸ガスの圧力を制御できるので、所望の圧力の炭酸ガスを装置の外部に流出することができる。
【００８８】
また、押圧操作部材５１を支持フレームとしての収納容器支持体２に対し螺合させて進退可能としているので、押圧操作部材５１の進退量を正確に制御することが可能となり、板バネ５０の弾性変位量を正確に制御し、ピストン３９の押圧力を正確に制御することが可能となる。その結果、加圧流体収納容器１から噴射される炭酸ガスの圧力を自在に可変して噴射することができる。
【００８９】
上述した実施の形態では、４つの加圧流体収納容器１を収納容器支持体２に取り付けるようにしているが、３つ又は５つ以上の加圧流体収納容器１を収納容器支持体２に取り付けるようにしたものであってもよい。この場合に、複数の加圧流体収納容器１は、同心円状に加圧流体収納容器１が配置されるようにする。これら加圧流体収納容器１に設けられたバルブ機構７を押圧制御するバルブ制御機構３を構成する板バネ５０は、同心円状に配置された加圧流体収納容器１の中心から押圧操作片５２が放射状に延長するように形成し、その中心部が押圧操作部材５１により押圧操作されることにより複数の押圧操作片５２が同時に弾性変位されて複数のピストン３９を同時に押圧してバルブ機構７を制御するようにする。
【００９０】
上述の実施の形態で加圧流体収納容器１に液化炭酸ガスを充填した例を挙げて説明したが、加圧流体収納容器１に充填される加圧流体は、液化炭酸ガスに限定されるものではなく液化窒素ガス、液化酸素ガス等の加圧ガスを用いることができる。また、複数の加圧流体収納容器１にそれぞれ種類の異なる加圧流体を充填することにより、種類を異にする加圧流体を充填した加圧流体収納容器１からそれぞれ噴出される加圧流体を、加圧流体流通路３４で混合して、加圧流体流出口３３から混合した加圧流体を流出することができる。
【符号の説明】
【００９１】
１  加圧流体収納容器、  ２  収納容器支持体、  ３  バルブ制御機構、  ７  バルブ機構、  １３  ニードルバルブ、  １３ａ  封止部、  １５  ガス噴射孔、  １７  バルブ付勢バネ、  ３０  容器取付部、  ３８  ピストンシリンダ、  ３３  加圧流体流出口、  ３４  加圧流体流通路、  ３９  ピストン、  ５０  板バネ、  ５１  押圧操作部材、  ５２  押圧操作片、  ５５  ネジ穴、  ５６  ネジ軸、  ６１  フランジ部、  ６２  押圧操作部、  ６３  回転操作つまみ、  ６６  回転規制片、  ６８  指標、  ７１  ピストン開放部
【図１】
2011196407.tif 000003
【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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