(57)【要約】【課題】圧縮ガスＧ２によるインナーバッグ２の凹み変形が偏らないようにして該インナーバッグ２に作用する応力を分散して、インナーバッグ２における亀裂やピンホールの発生を回避する。【解決手段】外缶１の内部にガスを充填したインナーバッグ２を配置するとともに、外缶１とインナーバッグ２との間の空間に、上記ガスの消費に伴って上記インナーバッグ２を押し潰すための圧縮ガスＧ２を充填したガスカートリッジにおいて、外缶１には、インナーバッグ２に初期変形を生じさせるための変形誘導部Ｐ１を一体に形成した。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外缶の内部にガスを充填したインナーバッグを配置するとともに、外缶とインナーバッグとの間の空間に、上記ガスの消費に伴って上記インナーバッグを押し潰すための圧縮ガスを充填したガスカートリッジにおいて、
上記外缶には、上記インナーバッグに初期変形を生じさせるための変形誘導部を一体に形成したことを特徴とするガスカートリッジ。
【請求項２】
上記変形誘導部が、上記外缶の内部側に突出する凸条部で、この凸条部を含む外缶の内径を上記インナーバッグの外径とほぼ同じにしたことを特徴とする、請求項１に記載のガスカートリッジ。
【請求項３】
上記変形誘導部が上記外缶の内部側に突出する凸条部で、この凸条部を含む外缶の内径を上記インナーバッグの外径よりも小さくしたことを特徴とする、請求項１に記載のガスカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はガスの燃焼圧力によって釘、ネジ等のファスナを打ち込むガスネイラなどの打ち込み工具に使用される燃料ガス供給用のガスカートリッジや、化粧剤、防虫剤、殺虫剤などを充填するためのガスカートリッジの改良技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の打ち込み工具にはガスカートリッジが装填され、ガスカートリッジからガスが供給されるように構成されている。通常の場合、ガスカートリッジは、外部容器（外缶）と、ガス充填容器（インナーバッグ）と、両容器間に形成された内部空間とからなる多重構造を備え、ガス充填容器を上記内部空間内に充填された高圧の圧縮ガスの圧力を利用して圧縮変形させることにより、ガス充填容器内の液化燃料ガスを噴出させるようにしている。
【０００３】
さらに、上述の二室構造加圧充填装置を有するガスカートリッジの外部容器とガス充填容器はアルミニウム製とされ、特にガス充填容器は、圧縮ガスの押圧力を受けて変形しやすく、また内部のガスが外部に透過しないことから容易に変形可能な比較的薄いアルミニウム製の容器が好まれている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第２８７３６９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述のガスカートリッジの多重構造の容器において、ガス充填容器内の燃料ガスの放出は、両容器の内部空間に充填された圧縮ガスの圧力によりガス充填容器を押し潰して凹み変形させることでなされるが、ガスの圧力を利用したガス充填容器の変形は自由変形であって、均等には変形せず、内部容器の変形初期において剛性の弱い部分が凹み変形し、この部分の変形がさらに助長されるので、多くの場合１個所のみが大きく凹み変形することになる。
【０００５】
そして、外部容器とガス充填容器の開口部と底部は剛性が高く変形しにくいので、これらの部分を除く一部に応力が集中し、また、初めに変形した初期変形部分から連続的に変形が進んでいくため、一部分のみが大きく変形する。このため、この部分に皺や折れ目が生じ、亀裂やピンホールが発生する。例えば、図１１に示されるように、インナーバック２の底部１２は開口側に引っ張られ、底部１２と側面部１０との境界部分１３に応力が集中しやすいので、底部１２が開口側に倒れこむように大きく変形してしまうという現象が発生していた。それに伴って、ガス充填容器に亀裂やピンホールが発生すると、ガスを充填したインナーバッグの中に圧縮ガスが入るので、相対的に圧縮ガスの圧力が低下してガス充填容器が十分に圧縮されない。このため、燃料ガスの放出が不十分となり、燃料ガスが残留したままガス缶としての機能を失うことになる。燃料ガスが十分に利用される前に廃棄されることは、ガスを駆動源とする打ち込み工具の作業効率の低下を招くだけでなく、経済的損失でもある。
【０００６】
このように、ガスカートリッジには、外缶、インナーバッグがともに金属製であり、特にインナーバッグが薄肉であるために、亀裂やピンホールが発生しやすいという特有の問題がある。
【０００７】
本発明はガスカートリッジにおける上述の問題点を解消するため、特にインナーバッグの改良に視点をおいたガスカートリッジの改良技術であり、圧縮ガスによりインナーバッグの一部にのみ応力が集中するのを防ぐことにより、インナーバッグの凹み変形が偏らないようにし、これによってインナーバッグにおける亀裂やピンホールの発生を効果的に防止することができるガスカートリッジを提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、外缶の内部にガスを充填したインナーバッグを配置するとともに、外缶とインナーバッグとの間の空間に、上記ガスの消費に伴って上記インナーバッグを押し潰すための圧縮ガスを充填したガスカートリッジにおいて、上記外缶には、上記インナーバッグに初期変形を生じさせるための変形誘導部を一体に形成したことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に係る発明は、請求項１において、上記変形誘導部が、上記外缶の内部側に突出する凸条部で、この凸条部を含む外缶の内径を上記インナーバッグの外径とほぼ同じにしたことを特徴とする。
【００１０】
請求項３に係る発明は、請求項１において、上記変形誘導部が上記外缶の内部側に突出する凸条部で、この凸条部を含む外缶の内径を上記インナーバッグの外径よりも小さくしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る発明によれば、外缶に形成された変形誘導部によってインナーバッグに初期変形が生じると、ガスカートリッジがガスネイラ等の打ち込み工具に装填されて使用されたとき、インナーバッグ内のガスが消費されるにつれてインナーバッグは圧縮ガスによって押し潰されて変形するが、初めに変形した初期変形が次の変形を促すため、初期変形部分から順に変形が進んでいく。このように、意図的に変形を誘導することができ、圧縮ガスによる変形を、応力の集中した個所に偏在しないように、複数個所に分散させることが可能である。しかも、初期変形は変形誘導部によって決まるので、物理的に最も剛性に劣る部分が初期変形する可能性は低い。したがって、皴や折れ目による亀裂やピンホールが発生するのを有効に防止することができる。
【００１２】
請求項２に係る発明によれば、インナーバッグはガスを充填したときのガス圧により膨らむので、その一部は外缶の内部側に突出する突部に当たる。当たった部分は凹むから初期変形を生じさせることができる。
【００１３】
請求項３に係る発明によれば、請求項１における変形誘導部として外缶の内部側に突出する突部を含む外缶の内径を上記インナーバッグの外径よりも小さくしたから、インナーバッグを上記外缶の内部に強制的に押し込むと、変形誘導部はインナーバッグの外面に押し付けられるから、インナーバッグの外面には上記突部の形状に即して変形し、ガスの充填に関係なく初期変形を生じさせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明は、金属製外缶の内部に燃料ガス等のガスを充填した金属製インナーバッグを配置するとともに、上記外缶とインナーバッグとの間の空間に、上記ガスの消費に伴って上記インナーバッグを押し潰すための圧縮ガスを充填したガスカートリッジにおいて、上記外缶に、上記インナーバッグに初期変形を生じさせるための変形誘導部を一体に形成したことを特徴とするもので、以下いくつかの形態について説明する。なお、いずれの形態においても、ガスカートリッジの基本的構成は共通である。
【００１５】
また、インナーバッグに充填されるガスは通常は液化ガスであるが、必ずしも液化されたものに限定されない。
【００１６】
すなわち、図１〜図３において、符号Ａはガスカートリッジを示す。このガスカートリッジＡは、外缶１と、外缶１の内部に配置されたインナーバッグ２と、インナーバッグ２内に充填されたガスを噴射するためのキャップバルブ部材３等から構成されている。
【００１７】
図３に示されるように、外缶１は、所定の径と長さで所定肉厚のアルミニウム製の円筒部材からなり、一端が開口されて他端が閉鎖されている。これに対し、インナーバッグ２は外缶１の内部に配置されることから、その内部に充填されるガスの未充填状態において、外缶１に類似する外形を有するとともに、外缶１よりも小さく、変形し易い薄手のアルミニウム製の有底円筒部材からなる。
【００１８】
インナーバッグ２は外缶１に挿入される。そして、外缶１とインナーバッグ２の開口縁はキャップバルブ部材３の周縁部３ａに巻き締め加工を施することにより、互いに一体に接合される。そして、ガスの未充填状態において、図４（ａ）（ｂ）に示すようにインナーバッグ２の外周面と外缶１の内周面との間には側部空間Ｓ２が形成されている。同時に、外缶１の底部とインナーバッグ２の底部との間には底部空間Ｓ１が連続形成される。
【００１９】
インナーバッグ２の内部には、キャップバルブ部材３の噴射パイプ４から液化された燃料ガスＧ１が充填される。このときインナーバッグ２は図２のように膨らむ。また上記容器の外缶１の内側空間Ｓ１、Ｓ２には、ガス噴射のためにインナーバッグ２を押し潰すための圧縮ガスＧ２が充填されている。圧縮ガスＧ２は燃料ガスＧ１の圧力よりも高圧で、インナーバッグ２の表面を押圧し、インナーバッグ２を押し潰して燃料ガスＧ１をキャップバルブ部材３の噴射パイプ４から外部に噴射させるためのもので、通常はプロパン、プロピレン、ブタン等のガスが用いられる。外缶１の底部には圧縮ガス充填用の口金８が形成され、ここから圧縮ガスＧ２が充填され、上記口金８は栓９で封じられる。
【００２０】
これにより、図１、図２に示すように、外缶１とインナーバッグ２から主に構成され、キャップバルブ部材３を備えた同心配置の二重構造のガスカートリッジＡが形成される。
【００２１】
上記構成において、上記ガスカートリッジを打ち込み工具等に使用すると、噴射パイプ４をバルブ体１２を付勢するバネ６の力に抗して押し込むことでバルブ体５が開放され、これによりインナーバッグ２内部のガスが外部に噴射される。そして、インナーバッグ２内のガスが放出されるに伴い、外缶１内の高圧の圧縮ガスＧ２によりインナーバッグ２が押し潰されていき、インナーバッグ２内の圧力は減らないから、燃料ガスＧ１は連続して噴射される。
【００２２】
次に、上記ガスカートリッジＡには、変形誘導部として上記外缶１の内部側に突出する３個の凸条部Ｐ１（３個に限定されない）が長手方向に沿って均等に形成されている。
【００２３】
すなわち、各凸条部Ｐ１は図３に示されるように、外缶１の表面を押圧加工することにより形成され、全て同じ長さであり、外缶１の長さ方向に沿って細長く形成されている。また、各凸条部Ｐ１はインナーバッグ２の底部よりも上、開口部よりも下の中央部分に対応するように形成されている。
【００２４】
上記凸条部Ｐ１を含む外缶１の内径は上記インナーバッグ２の外径とほぼ同じに形成されている。
【００２５】
したがって、ガスが未充填のときは図４（ａ）（ｂ）の状態になっているが、上述のようにインナーバッグ２に燃料ガスＧ１が充填されると、インナーバッグはその圧力により膨らむので、その一部は外缶１に形成された凸条部Ｐ１に当たる。当たった部分は凹むから、図１および図２（ａ）（ｂ）に示されるように、インナーバッグ２の外周面には初期変形として均等な凹条形の凹部１０が形成される。
【００２６】
上記実施形態によれば、上記ガスカートリッジＡがガスネイラ等の打ち込み工具に装填されて使用されたとき、インナーバッグ２内のガスが消費されるにつれてインナーバッグ２は圧縮ガスＧ２によって押し潰されて変形するが、上記凹部１０が次の変形を促すため、凹部１０から順に変形が進んでいく。このように、意図的に変形を誘導することができる。また、押圧による変形が３個所に均等に分散される。しかも、初期変形は凹部１０から始まるので、物理的に最も剛性に劣る部分が初期変形する可能性は低い。したがって、皴や折れ目による亀裂やピンホールが発生するのを有効に防止することができる。
【００２７】
なお、上記実施形態では変形誘導部を外缶１に対して長手方向に長い凸条部Ｐ１で説明したが、長手方向に断続的に形成されて内部側に突出する突部とし、これによってインナーバッグ２の外周面が均等に変形される構成にしてもよい。
【００２８】
インナーバッグ２の外周面に凹部１０を形成する手段は上述のものに限定されない。次に、そのいくつかの例について説明する。例えば、図５及び図６において、外缶１の外周面には、図１の形態と同様に、その周方向に変形誘導部として等間隔に３個の凸条部Ｐ１が形成されている。各凸条部Ｐ１は同じ長さであり、外缶１の長さ方向に沿って細長く形成されている。また、各凸条部Ｐ１はインナーバッグ２の底部よりも上、開口部よりも下の中央部分に対応するように形成されている。これにより、上記凸条部Ｐ１は外缶１の内面には３個の凸条部Ｐ１として形成される。さらに、図７に示されるように、上記凸条部Ｐ１を含む外缶１の内径ｄ１は上記インナーバッグ２の外径ｄ２よりも小さくなるように形成されている。
【００２９】
ガスカートリッジの組み立てにあたり、外缶１内にインナーバッグ２を組み付けるときは、インナーバッグ２を上記外缶１の内部に強制的に押し込む。これにより、図６及び図８に示されるように、凸条部Ｐ１はインナーバッグ２の外面に押し付けられるから、インナーバッグ２の外面には図８に示すように、上記凸条部Ｐ１の形状に即した凹部１０が発生する。さらに上記インナーバッグ２内に燃料ガスＧ１を充填することにより上記凹部１０の変形度合いがさらに大きくなる。したがって、インナーバッグ２の外表面に確実に初期変形として凹部１０を形成することができる。
【００３０】
したがって、使用時にインナーバッグ２内のガスが消費されるにつれてインナーバッグ２が圧縮ガスによって押し潰されて変形するときに、上記凹部１０がインナーバッグ２の変形を促し、各凹部１０からさらに変形が進むように誘導されることになるから、圧縮ガスによる変形を効果的に分散し、亀裂やピンホールが発生するのを有効に防止することができる。
【００３１】
なお、凸条部Ｐ１の断面形状は１条に限定されない。図９のように、２条の凸条部Ｐ１が横にダブルで形成された形状であってもよい。
【００３２】
また、外缶に形成する変形誘導部を凸条部ではなく、円錐状の突部とし、インナーバッグを回転させながら外缶内に押し込むように構成してもよい。この場合は、インナーバッグにはらせん状の初期変形が形成される。
【００３３】
なおまた、インナーバッグ２に凹部１０を形成する方式としては、図６のようにインナーバッグ２を外缶１の内部に強制的に押し込む形態に限定されない。たとえば、図示はしないが、外缶１には図５のような凸条部Ｐ１を形成しないでおき、図７に示されたのと同様な寸法関係にあるインナーバッグ２を外缶１内に挿入する。このとき、外缶１には実際には凸条部は形成されていないが、外缶１の内径は凸条部Ｐ１が形成されているものとして寸法設定する。挿入後、外部から適宜の手段により外缶１の表面に所定の衝撃を加える。これによっても、外缶２の表面には凸条部が形成され、同時にインナーバッグ２の外面にも、図８に示した場合と同様、上記凸条部の形状に即した初期変形の凹部を形成することができる。
【００３４】
ところで、変形誘導部としての凸条部Ｐ１は図１０に示されるように、リブ状に形成してもよい。すなわち、外缶１の外周面の周方向に等間隔に３個のリブ状凸条部Ｐ２が長手方向に沿って形成されている。ガスが未充填のときは図１０（ａ）の状態になっているが、インナーバッグ２に燃料ガスＧ１が充填されたとき、インナーバッグ２は膨らみ、同図（ｂ）に示されるように、上記リブ状凸条部Ｐ２によってインナーバッグ２の外周面には初期変形である凹部１０が形成される。
【００３５】
この場合も、インナーバッグ２内のガスが消費されるにつれてインナーバッグ２は高圧の圧縮ガスＧ２によって押し潰されて変形するが、上記変形凹部１０から先に変形が促され、進行していくため、押圧による変形が３個所に均等に分散され、亀裂やピンホールが発生するのを有効に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施形態に係るガスカートリッジの斜視図である。
【図２】（ａ）は上記ガスカートリッジの縦断面図であり、（ｂ）は（ａ）のａ−ａ線上の断面図である。
【図３】上記ガスカートリッジの分解斜視図である。
【図４】（ａ）はガス充填前の上記ガスカートリッジの縦断面図であり、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線上の断面図である。
【図５】ガスカートリッジの他の形態の分解図である。
【図６】ガスカートリッジの縦断面図である。
【図７】押し込み前のインナーバッグと変形誘導部の大きさを示す縦断面図である。
【図８】押し込み後のインナーバッグと変形誘導部と外缶の状態を示す縦断面図である。
【図９】変形誘導部の他の形態の断面図である。
【図１０】（ａ）（ｂ）は変形誘導部がリブ状に形成されている形態で、燃料ガス充填前と充填後の変形を示す横断面図である。
【図１１】従来のガスカートリッジの使用中のインナーバッグを示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
Ａ    カートリッジ
１    外缶
２    インナーバッグ
Ｐ１  凸条部（変形誘導部）
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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