(57)【要約】【目的】  人が作業をすることが困難な場所でのトリガー装置として、構造が簡単でありながら、トラブルが少なく誤作動を防止することができるトリガー装置を提供する。【構成】  一端が開口し他端が壁面に穴２ａを設けた円筒状の容器２と、容器２の一端の開口を塞ぐ蓋３と、容器２の他端の穴２ａを貫通するピストンロッド５と、容器２、蓋３及びピストンロッド５で囲まれた内部空間１０に封入された封入媒体１１とを有し、ピストンロッド５の一端に容器２から出没可能なトリガー部５ａを備え、外部空間１７の圧力と内部空間１０の圧力との大きさによりピストンロッド５が移動し、トリガー部５ａを容器２から出没させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端が開口し、他端の壁面に穴を設けた円筒状の容器と、前記容器の一端の開口を塞ぐ蓋と、前記容器の他端の前記穴を貫通するピストンロッドと、前記容器、前記蓋及び前記ピストンロッドで囲まれた内部空間に封入された封入媒体とを有し、前記ピストンロッドの一端に容器から出没可能なトリガー部を備え、外部空間の圧力と前記内部空間の圧力との大きさにより前記ピストンロッドが移動し、前記トリガー部を前記容器から出没させることを特徴とする圧力式トリガー装置。
【請求項２】
前記トリガー部は、通常時に容器から突出しており、前記外部空間の圧力が増加するにつれて容器内に徐々に収容されることでトリガーとして作動することを特徴とする請求項１に記載の圧力式トリガー装置。
【請求項３】
前記トリガー部は、通常時に容器に収容されており、前記外部空間の圧力が減少するにつれて容器から徐々に突出することでトリガーとして作動することを特徴とする請求項１に記載の圧力式トリガー装置。
【請求項４】
前記圧力式トリガー装置は、前記内部空間の内容積を変化させるために、着脱自在なスペーサを備えたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の圧力式トリガー装置。
【請求項５】
前記圧力式トリガー装置は、ねじ込み式の前記蓋を備えたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の圧力式トリガー装置。
【請求項６】
前記圧力式トリガー装置を備えた天秤トリガーにおいて、長尺状の天秤アームと、前記天秤アームに設けられた爪と、前記天秤アームを支持する天秤アーム支持部と、前記天秤アーム支持部に固着され前記圧力式トリガー装置を支持する支え板と、前記爪を掛止する支柱と、前記支え板に設けられ前記支柱を回動自在に支持するヒンジとを備え、前記圧力式トリガーの前記トリガー部が外部圧力の増加により前記容器に徐々に収容されることにより前記支柱が回動され、前記爪の掛止が外れることで前記天秤アームが回動可能となることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の天秤トリガー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、封入媒体の圧力の変化に対応し作動するトリガー装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、深海の海底や、空中等の人が作業をすることが困難な場所でのトリガー装置がある。例えば、図６乃至図８のような採泥器に用いるものがある。図６乃至図８で、３０は採泥器、３１は天秤トリガー、３２は天秤アーム支持部材、３３は天秤アーム、３４はピストンコアラー、３５はパイロットコアラー、３６は第１ワイヤ、３７は第１ワイヤ接続部材、３８は第１ピン、３９は第２ワイヤ、４０は第２ワイヤ接続部材、４１は第２ピン、４２は第３ワイヤ、４３は天秤アーム支持ピン、４４は安全ピンを示す。
【０００３】
採泥器３０は海底の泥や堆積物を採取するものであり、天秤トリガー３１、ピストンコアラー３４及びパイロットコアラー３５を有し、船上から吊り下げられる第１ワイヤ３６に第１ワイヤ接続部材３７及び第１ピン３８を介して吊り下げられている。天秤トリガー３１は、天秤アーム支持部材３２と天秤アーム３３とを有する。天秤アーム支持部材３２は平行な２枚の板状の部材であり、一端で第１ピン３８を介して第１ワイヤ接続部材３７に回動可能に支持され、他端で第２ピン４１を介して第２ワイヤ接続部材４０に回動可能に支持されている。第１ワイヤ接続部材３７はさらに第１ワイヤ３６と接続され、第２ワイヤ接続部材４０はさらに第２ワイヤ３９と接続されている。天秤アーム３３は板状の部材であり、２枚の天秤アーム支持部材３２の間を通り、一端の掛止部３３ａでピストンコアラー３４の延長掛止部３４ａを切離可能に支持し、その長さ方向やや中心側で天秤アーム支持部材３２と天秤アーム３３とを貫通した天秤アーム支持ピン４３に回動可能に枢支され、他端で第３ワイヤ４２を介してパイロットコアラー３５を吊している。ピストンコアラー３４は海底に貫入し採泥する部分であり、一端で天秤トリガー３１の天秤アーム支持部材３２にゆるんだ状態の第２ワイヤ３９を介して接続され、また一端から延びた延長掛止部３４ａで、天秤アーム３３の一端に切離可能に支持されている。パイロットコアラー３５は錘であり、また補助採泥部分として使用しても良く、天秤トリガー３１の天秤アーム３３の他端で、第３ワイヤ４２を介して吊されている。
【０００４】
図７は天秤アーム支持部材３２付近の拡大図である。４４は安全ピンである。天秤アーム３３の一端の掛止部３３ａはピストンコアラー３４の延長掛止部３４ａを掛止している。また、安全ピン４４は天秤アーム支持部材３２と天秤アーム３３とを貫通した穴に通したピンで、天秤アーム支持部材３２と天秤アーム３３との回転を阻止し、特に地上での誤動作を防止するものである
次に図６乃至図８を用いて採泥器３０の作動を説明する。まず、投入作業直前にピストンコアラー３４が天秤トリガー３１から脱落するのを防止するために、天秤アーム支持部材３２と天秤アーム３３との貫通穴に差し込んである安全ピン４４を取り外す。続いて、採泥器３０は船上から第１ワイヤ３６を介して吊され、海中を徐々に降下する。次に、パイロットコアラー３５が海底に着底すると、天秤トリガー３１の天秤アーム３３の他端が持ち上がり、天秤アーム３３は天秤アーム支持ピン４３に枢支されているので、天秤アーム３３の一端が下がる。これにより、ピストンコアラー３４の延長掛止部３４ａは天秤アーム３３の掛止部３３ａから外れて落下し、海底に貫入する。その後、第１ワイヤ３６を巻き取って船上に採泥器３０を吊り上げ、海底の泥や堆積物を採取する。
【特許文献１】実公昭３７−２９８号公報
【特許文献２】実開昭５２−８６４８６号公報
【特許文献３】実開平６−８７４９９号公報
【特許文献４】特開２００４−１９１３６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、海中や空中の人が作業をすることが困難な場所では、周囲の環境によってトリガー装置が正常に作動せず、誤作動が起こる場合が多いという問題点を有している。例えば、上記従来技術のように海中で使用する場合、安全ピンを船上で取り外すため、表層付近の波浪による動揺で、ピストンコアラーが天秤トリガーから脱落する場合があるという問題点があるため、安全ピンを任意の深度で取り外すことが望まれる。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためのものであって、人が作業をすることが困難な場所でのトリガー装置として、構造が簡単でありながら、トラブルが少なく任意の圧力で作動するトリガー装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そのために本発明は、一端が開口し他端の壁面に穴を設けた容器と、前記容器の一端の開口を塞ぐ蓋と、前記容器の他端の前記穴を貫通するピストンロッドと、前記容器、前記蓋及び前記ピストンロッドで囲まれた内部空間に封入された封入媒体とを有し、前記ピストンロッドの一端に容器から出没可能なトリガー部を備え、外部空間の圧力と前記内部空間の圧力との大きさにより前記ピストンロッドが移動し、前記トリガー部を前記容器から出没させることを特徴とする。
【０００８】
また、前記トリガー部は、通常時に容器から突出しており、前記外部空間の圧力が増加するにつれて容器内に徐々に収容されることでトリガーとして作動することを特徴とする。
【０００９】
また、前記トリガー部は、通常時に容器に収容されており、前記外部空間の圧力が減少するにつれて容器から徐々に突出することでトリガーとして作動することを特徴とする。
【００１０】
また、前記圧力式トリガー装置は、前記内部空間の内容積を変化させるために、着脱自在なスペーサを備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、前記圧力式トリガー装置は、ねじ込み式の前記蓋を備えたことを特徴とする。
【００１２】
また、前記圧力式トリガー装置を備えた天秤型トリガーにおいて、長尺状の天秤アームと、前記天秤アームに設けられた爪と、前記天秤アームを支持する天秤アーム支持部と、前記天秤アーム支持部に固着され前記圧力式トリガー装置を支持する支え板と、前記爪を掛止する支柱と、前記支え板に設けられ前記支柱を回動自在に支持するヒンジとを備え、前記圧力式トリガーの前記トリガー部が外部圧力の増加により前記容器に徐々に収容されることにより前記支柱が回動され、前記爪の掛止が外れることで前記天秤アームが回動可能となることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
そのために本発明は、一端が開口し他端の壁面に穴を設けた容器と、前記容器の一端の開口を塞ぐ蓋と、前記容器の他端の前記穴を貫通するピストンロッドと、前記容器、前記蓋及び前記ピストンロッドで囲まれた内部空間に封入された封入媒体とを有し、前記ピストンロッドの一端に容器から出没可能なトリガー部を備え、外部空間の圧力と前記内部空間の圧力との大きさにより前記ピストンロッドが移動し、前記トリガー部を前記容器から出没させるので、トリガー部の作動位置を圧力に応じて設定することができ、確実に作動させることができる。
【００１４】
また、前記トリガー部は、通常時に容器から突出しており、前記外部空間の圧力が増加するにつれて容器内に徐々に収容されることでトリガーとして作動するので、トリガー部の作動位置を圧力の増加に応じて設定することができる。
【００１５】
また、前記トリガー部は、通常時に容器に収容されており、前記外部空間の圧力が減少するにつれて容器から徐々に突出することでトリガーとして作動するので、トリガー部の作動位置を圧力の減少に応じて設定することができる。
【００１６】
また、前記圧力式トリガー装置は、前記内部空間の内容積を変化させるために、着脱自在なスペーサを備えたので、内部空間の内容積を小さくすることができ、圧力の増加に対するピストンロッドの移動割合を小さくすることができるので、最大使用圧力を大きくすることができる。
【００１７】
また、前記圧力式トリガー装置は、ねじ込み式の前記蓋を備えたので、内部空間の内容積の設定を簡単に行うことができる。
【００１８】
また、前記圧力式トリガー装置を備えた天秤型トリガーにおいて、長尺状の天秤アームと、前記天秤アームに設けられた爪と、前記天秤アームを支持する天秤アーム支持部と、前記天秤アーム支持部に固着され前記圧力式トリガー装置を支持する支え板と、前記爪を掛止する支柱と、前記支え板に設けられ前記支柱を回動自在に支持するヒンジとを備え、前記圧力式トリガーの前記トリガー部が外部圧力の増加により前記容器に徐々に収容されることにより前記支柱が回動され、前記爪の掛止が外れることで前記天秤アームが回動可能となるので、海況が不良でも、天秤トリガーに誤作動が起こらず、圧力式トリガー装置が海底近くで確実に作動し、それに続いて天秤トリガーが作動するので、確実に作動することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の圧力式トリガー装置の実施形態を示す図である。図１で１は圧力式トリガー装置、２は容器、２ａは穴、２ｂはフランジ、３は蓋、３ａは第１蓋、３ｂは第２蓋、３ｃはフランジ、４はピストンロッド支持部、４ａはピストンロッド貫通穴、５はピストンロッド、５ａはトリガー部、５ｂは抜け止め部、５ｃは溝部、６，７，８，９はシール、１０は内部空間、１１は封入媒体、１２は第１環状部材、１３は第２環状部材、１４は第１ボルト、１５はナット、１６は第２ボルトを示す。
【００２０】
圧力式トリガー装置１は、容器２、蓋３、ピストンロッド支持部４及びピストンロッド５で囲まれ、Ｏリング等のシール６，７，８，９により密封された内部空間１０に封入媒体１１を封入した構造である。容器２は、長手方向一端は全面開口し、他端の壁面にはピストンロッド支持部４が貫通する穴２ａを有する円筒状の部材であり、チタン等の錆に強い材料で作製されている。蓋３は、円盤状の第１蓋３ａと、第１蓋３ａの穴に螺合しシール６を介して結合するボルト状の第２蓋３ｂとを有し、容器２の一端の開口を塞ぐものである。
【００２１】
容器２は一端にフランジ２ｂを有し、該フランジ２ｂと第１蓋３ａのフランジ３ｃとがシール７を挟んで接合し、両フランジ２ｂ，３ｃを挟んで容器２側に第１環状部材１２、第１蓋３ａ側に第２環状部材１３を配置している。両環状部材１２，１３は第１ボルト１４及びナット１５により締結され、この構造により容器２と蓋３とは着脱自在に結合されている。また、蓋３を容器２に直接ねじ込むねじ込み式としてもよい。
【００２２】
ピストンロッド支持部４は、ピストンロッド５を挿入するピストンロッド貫通穴４ａを有し、容器２の他端の穴２ａに挿入され、シール８を介して第２ボルト１６で容器２に締結される。なお、ピストンロッド支持部４は容器２と一体でもよい。
【００２３】
ピストンロッド５は、トリガー部５ａ、抜け止め部５ｂ、溝部５ｃを有し、ピストンロッド支持部４に挿入される。トリガー部５ａは容器２に出没可能な部分であり、抜け止め部５ｂは内部空間１０からピストンロッド５が抜けないようにピストンロッド支持部４に掛止されるフランジ状の部分であり、溝部５ｃはシール９を装着している部分である。
【００２４】
封入媒体１１は内部空間１０に封入される媒体で、気体や液体等の圧縮膨張可能な物質である。
【００２５】
図２は圧力式トリガー装置の作動概念図である。図２ａは第１状態であり、内部空間１０の圧力が外部空間１７の圧力より大きい、もしくは同じ状態を示している。この第１状態では内部空間１０の圧力が外部空間１７の圧力より大きいため、ピストンロッド５は外部空間１７側へ押され、抜け止め部５ｂが容器２に引っ掛かり、トリガー部５ａが外部空間１７に突出された状態となっている。
【００２６】
図２ｂは外部空間１７の圧力が内部空間１０の圧力より大きい、もしくは同じ第２状態を示している。この第２状態では外部空間１７の圧力が内部空間１０の圧力より大きいため、ピストンロッド５は内部空間１０側に押され、抜け止め部５ｂ側が容器２の内部空間１０に突出され、トリガー部５ａが容器２に収容された状態となっている。
【００２７】
このような構造とすることで、例えば第１状態を初期状態とし、トリガー部５ａにフック等を引っ掛け、徐々に海中等の圧力の高い場所に移動させ、外部空間１７の圧力が高くなると、ピストンロッド５が内部空間１０側へ移動するので、それに伴ってトリガー部５ａが容器２内へ作動し、フック等をはずすように設定することができる。
【００２８】
また、逆に第２状態を初期状態とし、徐々に空中等の圧力の低い場所に移動させ、外部空間１７の圧力が低くなると、ピストンロッド５が外部空間１７側へ移動するので、それに伴ってトリガー部５ａが容器２から外側へ作動し、ボタン等を押圧するように設定することができる。
【００２９】
さらに、トリガー部５ａが外部空間１７から容器２に収容される間または容器２から外部空間１７へ突出する間であれば、トリガー作動点をどこに設定してもよく、複数設定し多段式トリガーとすることもできる。
【００３０】
また、上記構造とすることで、Ｌ＝Ｖ×Ｐ／Ａの式で示すようにピストンロッド５の断面積、移動距離、封入媒体１１の体積及び圧縮率の４つの要素比率で寸法が決定するため、設計の自由度が大きい。
【００３１】
ただし、Ｌ：ピストンロッド５の移動距離、Ｖ：封入媒体１１の体積、Ｐ：封入媒体１１の圧縮率、Ａ：ピストンロッド５の断面積である。
【００３２】
図３は容器の内部空間にスペーサを設置した実施形態を示す図である。１８はスペーサである。スペーサ１８は内部空間１０の側壁より小さい外周と、ピストンロッド５の抜け止め部５ｂより大きい内周とを備えた円筒状の部材であり、内部空間１０に設置されるものである。スペーサ１８は蓋３をはずすことにより着脱可能としている。なお、スペーサ１８の形状は円筒状だけでなく、粒状の部材等種々の形状が考えられる。
【００３３】
スペーサ１８を備えることにより、内部空間１０の内容積を小さくすることができ、圧力の増加に対するピストンロッド５の移動割合を小さくすることができるので、最大使用圧力を大きくすることができる。
【００３４】
また、スペーサ１８の変わりに、あるいは、スペーサ１８と共に用いて、その微調整として、ねじ込み式の蓋３あるいは、第２蓋３ｂを用いることにより、内容積を可変させピストンロッド５の移動割合を調整することができる。
【００３５】
図４及び図５は本発明の圧力式トリガー装置１を従来技術で示した採泥器３０の天秤トリガー３１に適用した実施形態を示す図である。図４は通常状態を示す図、図５は作動状態を示す図である。図４及び図５で、１９は支え板、２０はヒンジ、２１は支柱、２２は爪である。なお、従来技術と同様な部分については同じ符号を使用する。
【００３６】
図４の通常状態を説明する。支え板１９は２枚の平行な板状部材で、それぞれ２枚の天秤アーム支持部３２に溶接や螺子等で固着されている。支え板１９には、圧力式トリガー装置１が溶接、螺子等で固着される。また、支え板１９は、ヒンジ２０により支柱２１を回動自在に枢支している。通常、支柱２１は圧力式トリガー装置１のトリガー５ａに載置されている。爪２２は天秤アーム部３３に溶接や螺子等で固着されており、通常は支柱２１に掛止されている。このような構造により、天秤アーム部３３は爪２２によりロックされ、作動不可能な状態となっている。
【００３７】
次に、図５により作動状態を説明する。予め、地上において採泥器３０の圧力式トリガー装置１が海底近くの圧力で作動するように設定しておく。採泥器３０を海中に沈めていくと、深度が増すにつれて徐々に圧力が高くなるので、圧力式トリガー装置１のピストンロッド５が外部圧力に押圧され、徐々に内部空間１０に移動していく。そのため、トリガー部５ａが容器２に徐々に収容され、海底近くでトリガー部５ａに載置されていた支柱２１は自重又は図示していないバネ等により下側に回動する。すると、天秤アーム部３３に固着した爪２２が、掛止されていた支柱２１から解放され、天秤アーム部３３が回動可能となる。その後、海底にパイロットコアラー３５が着底することで、従来のように天秤トリガー３１が作動し、採泥器３０により採泥することができる。
【００３８】
このように、本発明の圧力式トリガー装置１を用いることで、海況が不良で採泥器３０が安定に降下せず、降下途中にパイロットコアラー３５が舞い上がったとしても、天秤トリガー３１に誤作動が起こらず、圧力式トリガー装置１が海底近くで確実に作動し、それに続きパイロットコアラー３５が海底に着底すると、天秤トリガー３１が作動するので、採泥器３０は確実に採泥することができる。
【００３９】
また、本発明の圧力式トリガー装置１は、支え板１９、ヒンジ２０、支柱２１と共に、溶接や螺子等で既存の装置に後付けすることで適用することができるので、コストがかからずに簡単に組み付けすることができる。
【００４０】
なお、本発明の圧力式トリガー装置１は、採泥器３０の天秤トリガー３１のみでなく、圧力容器中のボタン操作等、他の実施形態でも使用可能である。
【００４１】
また、本発明の圧力式トリガー装置１は、温度等の変化に付随して圧力が変化する場合にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本実施形態の圧力式トリガー装置を示す図
【図２】本実施形態の圧力式トリガー装置の作動を示す概略図
【図３】他の実施形態の圧力式トリガー装置を示す概略図
【図４】天秤トリガーに圧力式トリガー装置を設置した実施形態を示す図
【図５】天秤トリガーに圧力式トリガー装置を設置した実施形態を示す図
【図６】従来の採泥器に用いた天秤トリガーを示す図
【図７】従来の採泥器に用いた天秤トリガーを示す図
【図８】従来の採泥器に用いた天秤トリガーを示す図
【符号の説明】
【００４３】
１…圧力式トリガー装置、２…容器、２ａ…穴、２ｂ…フランジ、３…蓋、３ａ…第１蓋、３ｂ…第２蓋、３ｃ…フランジ、４…ピストンロッド支持部、４ａ…ピストンロッド貫通穴、５…ピストンロッド、５ａ…トリガー部、５ｂ…抜け止め部、５ｃ…溝部、６，７，８，９…シール、１０…内部空間、１１…封入媒体、１２…第１環状部材、１３…第２環状部材、１４…第１ボルト、１５…ナット、１６…第２ボルト、１７…外部空間、１８…スペーサ、１９…支え板、２０…ヒンジ、２１…支柱、２２…爪、３０…採泥器、３１…天秤トリガー、３２…天秤アーム支持部材、３３…天秤アーム、３４…ピストンコアラー、３５…パイロットコアラー、３６…第１ワイヤ、３７…第１ワイヤ接続部材、３８…第１ピン、３９…第２ワイヤ、４０…第２ワイヤ接続部材、４１…第２ピン、４２…第３ワイヤ、４３…天秤アーム支持ピン、４４…安全ピン
【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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