| 【発明の名称】 |
ガス噴射弁及びガス注入に用いられる注入治具 |
| 【発明者】 |
【氏名】筒井 達雄
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| 【要約】 |
【課題】ガス噴射弁において、ガス容器使用後に、容易にガスを再注入でき、より強度、剛性が高く、しかも安価に製作できる機構とする。
【解決手段】バルブピン１０４のガス通路孔１１１の端部を、バルブピン１０４が上昇位置にあるときに第２シールリング１０８よりも上方に開口し、バルブピン１０４の第１段押し込み時と第２段押し込み時に第２シールリング１０８の下方に開口するように配置する。バルブピン１０４が上昇位置にあるときにだけ第１シールリング１０６の内側でガス容器１０２内と定量室１１０を連通するガス供給孔１１８を配置する。バルブピン１０４の第２段押し込み時に、バルブピン小径部１０４ａが第１シールリング１０６よりも下方に入り込み、ガス容器１０２内と定量室１１０およびガス通路孔１１１が連通するので、ガスの再注入ができる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 ガス容器の口部に固定設置したバルブケースにバルブピンが進退自在に保持されると共に、このバルブケース内に、バルブピンのガス容器内側寄りの大径の部分の外周面にガス容器の内側寄り位置で密接する第１シールリングとガス容器の外側寄りの小径の部分の位置で密接する第２シールリングが配置され、前記バルブケース内の第１シールリングと第２シールリングに挟まれた位置に、噴射前のガスを一定量捕獲するため定量室が形成され、バルブピンの大径部分と小径部分の径段差部をバルブピンの上昇限位置を定めるストッパとして利用したガス噴射弁において、前記バルブピンに、そのガス容器外側の先端部とその先端部から軸方向に所定距離離間した外周面とを連通するガス通路孔を形成して、このガス通路孔のバルブピン外周面側の端部を、バルブピンが上昇位置にあるときに第２シールリングよりも上方に開口し、かつバルブピンの第１段押し込み時と第２段押し込み時に第２シールリングよりも下方の定量室内に開口するように配置し、さらに前記バルブピンに、ガス容器内側の基端部とその基端部から軸方向に所定距離離間したバルブピン大径部分の外周面とを連通するガス供給孔を形成して、このガス供給孔のバルブピン外周面側の端部をバルブピンが上昇位置にあるときに、第１シールリングよりも上方の定量室内に開口する配置とし、バルブピンの第２段押し込み時にだけ第１シールリングの下方のガス容器内までバルブピンの小径の部分が入り込むことによりガス容器内と定量室を連通させるようにしたことを特徴するガス噴射弁。
【請求項２】 第１シールリングおよび第２シールリングを所定の位置に保持させるためのシールリング溝や定量室の構造を、バルブケースのバルブピンが入る穴に一体として溝加工を施すことなく、加工が容易な孔加工を施し、そこに簡易な形状の別体の部品を組み入れて、バルブケースの上端部、下端部をそれぞれカシメ加工を行うことことにより、シールリング溝等の溝構造を形成させることを特徴とする請求項２に記載のガス噴射弁。
【請求項３】 バルブピン大径部の供給孔を、バルブピン大径部の外周面の一部に形成した面取り形状の切欠きやキー溝形状の切欠き溝によって構成したことを特徴とする請求項１または２に記載のガス噴射弁。
【請求項４】 バルブピンの先端部に嵌着されるノズルボタンに、バルブピンの押し込み操作量を第１段押し込み量に規制するストッパ面を設けたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のガス噴射弁。
【請求項５】 請求項１ないし４のいずれかに記載のガス噴射弁を通してガス容器内にガスを注入する際にバルブピンの先端部に嵌着される注入治具であって、バルブピンの押し込み操作量を第２段押し込み量に規制するストッパ面を設けたことを特徴とする注入治具。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液化炭酸ガス等の高圧ガスをプロペラントとしてガス容器内に充填した内容物を噴射するガス噴射弁に関し、とりわけ、ガス容器のリサイクル使用を可能にする改良を施したガス噴射弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】薬剤等の内容物を高圧ガスと共にガス容器内に充填し、ガス容器の口部に固定設置したガス噴射弁から内容物をガス圧によって噴射する装置が従来から用いられている。この種の噴射装置は、従来は特定フロンをプロペラントとして用いていたが、現在では、環境保全の関心の高まりから特定フロンに代わる代替フロンＨＦＣ１３４ａを使用するものが上市されつつある。
【０００３】しかしながらこのＨＦＣ１３４ａは、オゾン層への影響は無いものの、地球温暖化への影響はＣＯ２の１０００倍以上あり、今後使用が増加すると新たな問題の提起が予測される。そこで、今日では、オゾン層の破壊や地球温暖化への影響の少ない炭酸ガスや窒素ガス、ヘリウム、ネオン、クリプトン、キセノン、ラドン等の不活性ガスを噴射装置のプロペラントとして使用することが考えられている。
【０００４】ところで、このようなガスを噴射装置のプロペラントとして用いる場合、現行のフロンのように液化してガス容器を小型化することが望まれているが、例えば、液化炭酸ガスであれば、その蒸気圧は２０℃で６０ｋｇｆ／ｃｍ２あり、また、不活性ガスについても容積効率を上げるには、高圧縮したものや液化したものが良く、やはり５０ｋｇｆ／ｃｍ２以上の圧力での使用が望まれている。
【０００５】このような高圧ガスを扱うためのガス噴射弁としては、例えば、特開平８−１４１４５０号公報に示されるようなものが従来から案出されている。
【０００６】このガス噴射弁は、図９に示すように、ガス容器１の口部１ａに固定設置されたバルブケース２にバルブピン３が摺動自在に保持されており、このバルブケース２内には、第１シールリング４と第２シールリング５が軸方向に離間して配置されると共に、この両シールリング４，５に挟まれた部分に、噴射前のガスを一定量捕獲するための定量室６が形成されている。そして、バルブピン３の下端部には、バルブピン３が外部から押し込み操作されたときに第１シールリング４内に嵌合密接する第１弁部７が設けられ、バルブピン３の上端部には、バルブピン３が上昇位置にあるときに第２シールリング５内に嵌合密接する大径部８ａと、バルブピン３が外部から押し込み操作されたときに第２シールリング５との間に隙間を作る小径部８ｂとから成る第２弁部８が設けられている。なお、定量室内にはスプリング９が収容され、このスプリング９によってバルブピン３を常時上方に付勢するようになっている。
【０００７】このガス噴射弁は以上のような構成であるため、バルブピン３が外部から押し込み操作されない定常状態においては、第２弁部８の大径部８ａが第２シールリング５に密接した状態で第１弁部７が第１シールリング４から離間して、ガス容器１の内部と定量室６を連通しており、この状態からバルブピン３が外部から押し込み操作されると、第１弁部７が第１シールリング４に嵌合密接した後に第２弁部８の小径部８ｂが第２シールリング５との間に隙間を作り、この隙間を通してガス容器１外部にガスと共に内容物を噴射する。このとき、第２弁部８が第２シールリング５との間に隙間を作る直前に、第１弁部７が第１シールリング４に嵌合密接して定量室６とガス容器１内部との連通を遮断するため、ガス噴射弁からは定量室６で捕獲された一定量のガスと内容物だけが噴射される。
【０００８】また、ガス容器やガス噴射弁をリサイクル使用する考案としては、特開平１１−３０１７５９がある。このガス噴射弁は、図１０に示すように、ガス容器１１の口部１１ａに固定設置したバルブケース１２にバルブピン１３が進退自在に保持されると共に、このバルブケース１２内に、バルブピン１３外周面にガス容器１１の内側寄り位置で密接する第１シールリング１８とガス容器１１の外側寄り位置で密接する第２シールリング１９が配置され、前記バルブケース１２内の第１シールリング１８と第２シールリング１９に挟まれた位置に、噴射前のガスを一定量捕獲するための定量室２１が形成されたガス噴射弁１０において、前記バルブピン１３に、そのガス容器１１外側の先端部とその先端部から軸方向に所定距離離間した外周面とを連通するガス通路孔２２を形成して、このガス通路孔２２のバルブピン１３外周面側の端部を、バルブピン１３が上昇位置にあるときに第２シールリング１９よりも上方に開口し、かつバルブピン１３の第１段押し込み時と第２段押し込み時に第２シールリング１９よりも下方の定量室２１内に開口するように配置し、さらに前記バルブピン１３に、バルブピン１３が上昇位置にあるときにだけ第１シールリング１８の内側でガス容器１１内と定量室２１を連通する第１バイパス部と、バルブピン１３の第２段押し込み時にだけ第１シールリング１８の内側でガス容器１１内と定量室２１を連通する第２バイパス部を形成するようにしたものである。
【０００９】この発明の場合、バルブピン１３が上昇位置にあるときには、ガス通路孔２２のバルブピン１３外周面の端部が第２シールリング１９の上方に位置されているために、ガス通路孔２２は定量室２１と非連通となっており、また、定量室２１はバルブピン１３の第１バイパス部を通してガス容器１１内と連通している。この状態からバルブピン１３を第１段押し込み位置まで押し込み操作すると、ガス容器１１内と定量室２１の間が第１シールリング１８によって閉塞されると共に、ガス通路孔２２のバルブピン１３外周面側の端部が定量室２１内に開口して定量室２１内の一定量のガスがガス通路孔２２を通してガス容器１１外部に噴射される。また、ガス容器１１内にガスを注入する場合には、バルブピン１３をガス注入装置に接続し、その状態でバルブピン１３を第２段押し込み位置まで押し込み操作する。すると、ガス通路孔２２のバルブピン１３外周面側の端部が定量室２１内に開口すると共に、定量室２１がバルブピン１３の第２バイバス部を通してガス容器１１内と連通し、このときにガスがガス注入装置から定量室２１と第２バイパス部を通してガス容器１１内に注入される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】ところで、液化炭酸ガスのような高圧ガスを噴射装置のプロペラントとして使用する場合には、安全性を考慮してガス容器やガス噴射弁を強固な構造とする要求があり、特定フロン等をプロペラントとして使用する現行の噴射装置に比較してガス容器やガス噴射弁を製造するために多量の材料を必要とする。このため、噴射装置を現行のように使い捨てにすることは資源活用上で好ましくない。しかしながら、上記従来の特開平８−１４１４５０号公報に示されるガス噴射弁にあっては、一度使用したガス容器の内部にガスと内容物を再注入するための構造を持たないため、ガス容器１やガス噴射弁をそのままリサイクル使用することが出来ない。
【００１１】そこで本発明は、より簡単で強度、剛性があり、工業生産に適した構造によって使用後にガス容器内に容易にガスを再注入できるようにして、製造コストの増大を招くことなく地球資源の有効活用を図ることのできるガス噴射弁とそのガス噴射弁に嵌合して用いられるガス注入のための注入治具の技術を提供しようとするものである。
【００１２】ところで、このようなガス噴射弁の操作は、通常は人が手指で操作できる様に、ノズルの押し込み力は３ｋｇｆ程度以下が望ましい。液化炭酸ガスのような高圧ガスを噴射装置のプロペラントとして使用する場合、ノズルの押し込み力は、高圧ガスの圧力を受けるバルブピンの断面積に比例するものであり、したがって、バルブピンの直径も、液化炭酸ガスをプロペラントとした際には、その直径は、Φφ２．５程度以下が望ましい。スプリング等を用いて、押し込み力を緩和させる場合は、バルブピンの直径はさらに太くできるが、スプリング等の付加は、噴射弁の構造を複雑化させ製造コストの増大を招く。
【００１３】Φ２．５程度以下の直径のバルブピンであって、特開平１１−３０１７５９に開示されるように、定量室へガス等を充填するためやガス容器にガスと内容物を再注入するためのバイパス経路としてＶ溝を設けた構造では、バルブピンの強度や剛性が下がり、操作力によっては、バルブピンの曲がりや折れの発生による不具合や事故が懸念される。
【００１４】また、このバルブピンは、ガスと内容物を外部に噴射させるための経路として穴加工によるガス通路孔を持つが、これに加えてＶ溝加工を２カ所行う必要があり、さらに、バルブピンの外部への飛び出し防止や、ガス容器から定量室へガス等の内容物充填のためのバルブピンの上昇位置を定めるために、バルブピンのガス容器の内側寄り端部にストッパフランジを設けており、これらの大きな段差加工のため、加工の工程が複雑であり、多数の工具を必要とするし、加工時間も多くかかり、ストッパフランジを必要とすることにより、材料も多く必要となる。
【００１５】さらに、このガス噴射弁については、バルブピンが入る側に、シールリング用の溝が２カ所と定量室の溝部が設けられてあるが、バルブピンの直径がΦ２．５程度以下であり、このバルブピンが入る穴径もこれと同様の寸法となり、この比較的小さな穴を通じて溝部の加工を行うことは、実際には困難であり、工業生産上適さない構造となっている。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決するための手段として、請求項１に記載の本発明は、ガス容器の口部に固定設置したバルブケースに、ガス容器の外側寄りのある一定の長さの部分が、内側寄りの部分よりも少し小径のバルブピンが進退自在に保持されると共に、このバルブケース内に、バルブピンの外周面にガス容器の内側寄り位置で密接する第１シールリングとガス容器の外側寄り位置で密接する第２シールリングが配置され、前記バルブケース内の第１シールリングと第２シールリングに挟まれた位置に、噴射前のガスを一定量捕獲するため定量室が形成されたガス噴射弁において、前記バルブピンに、そのガス容器外側の先端部とその先端部から軸方向に所定距離離間した外周面とを連通するガス通路孔を形成して、このガス通路孔のバルブピン外周面の端部を、バルブピンが上昇位置にあるときに第２シールリングよりも上方に開口し、かつバルブピンの第１段押し込み時と第２段押し込み時に第２シールリングよりも下方の定量室内に開口するように配置し、さらに前記バルブピンに、ガス容器内側の基端部とその基端部から軸方向に所定距離離間したバルブピン大径部分の外周面とを連通するガス供給孔を形成して、このガス供給孔のバルブピン外周面側の端部をバルブピンが上昇位置にあるときに、第１シールリングよりも上方の定量室内に開口する配置とし、バルブピンの第２段押し込み時にだけ第１シールリングの下方のガス容器内側までバルブピンの小径部分が入り込むことによりガス容器内と定量室を連通させるようにしたガス噴射弁である。
【００１７】この発明の場合、バルブピンが上昇位置にあるときには、ガス通路孔のバルブピン外周面側の端部が第２シールリングの上方に位置されているために、ガス通路は定量室と非連通となっており、また、定量室はバルブピンの大径部に設けたガス供給孔のバルブピン外周面側の端部が第１シールリングよりも上方の定量室内に位置されているために、ガス容器内と連通している。この状態からバルブピンを第１段押し込み位置まで押し込み操作すると、ガス容器内と定量室の間が第１シールリングによって閉塞されると共に、ガス通路孔のバルブピン外周面側の端部が定量室内に開口して定量室内の一定量のガスがガス通路孔を通してガス容器外部に噴射される。また、ガス容器内にガスを注入する場合には、バルブピンをガス注入装置に接続し、その状態でバルブピンを第２段押し込み位置まで押し込み操作する。すると、ガス通路孔のバルブピン外周面側の端部が定量室内に開口すると共に、バルブピンの小径の部分が第１シールリングの下方のガス容器内まで入り込むことにより、第１シールリングの閉塞が解かれて、定量室がガス容器内と連通し、このときにガスがガス注入装置から定量室を通してガス容器内に注入されることとなる。そして、本発明のバルブピンについては、特開平１１−３０１７５９に開示されるような定量室へガス等を充填するためや、ガス容器にガス等を再注入するためのバイパス経路としてのＶ溝は、２ヶ所とも不要となる。
【００１８】また請求項２に記載の本発明は、請求項１の発明において、第１シールリングおよび第２シールリングを所定の位置に保持させるためのシールリング溝や定量室の構造を、技術的に困難なバルブケースのバルブピンが入るガイド孔に一体として溝加工を施すことなく、加工が容易な孔加工を施し、そこに簡易な形状の別体の部品を組み入れて、バルブケースの上端部、下端部をそれぞれカシメ加工することにより溝構造を形成させることを特徴とするガス噴射弁である。
【００１９】請求項３に記載の本発明は、請求項１または２の発明において、バルブピン大径部の横穴と供給口を、バルブピンの外周面の一部に形成した面取りや切欠き溝に置き換えることによって構成するようにしたものである。
【００２０】また、請求項４に記載の本発明は、請求項１ないし３のいずれかの発明において、バルブピンの先端部に嵌着されるノズルボタンに、バルブピンの押し込み操作量を第１段押し込み量に規制するストッパ面を設けるようにしたものである。したがって、この場合、ストッパ面によって変位を規制されるまでノズルボタンを押し込むことにより、ガス容器内のガスを一定量だけ噴射することができることとなる。
【００２１】さらに請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかの発明のガス噴射弁を通してガス容器内にガスを収入する際にバルブピンの先端部に嵌着される注入治具に関するものであり、かかる注入治具に対し、バルブピンの押し込み操作量を第２段押し込み量に規制するストッパ面を設けるようにした。したがってこの場合、ストッパ面で変位を規制されるまで注入治具を押しつけることにより、ガス容器内にガスを注入することができることとなる。
【００２２】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例を図１ないし図９に基づいて説明する。
【００２３】まず、第１実施例を図１〜図３によって説明する。
【００２４】図１〜図３は、本発明にかかるガス噴射弁１０１を用いた噴射装置を示し、この噴射装置は、液化炭酸ガス等の高圧ガスと薬剤等の内容物を注入充填したガス容器１０２の口部１０２ａにガス噴射弁１０１が密閉状態で取り付けられている。
【００２５】ガス噴射弁１０１は、ガス容器１０２の口部１０２ａにかしめ固定されるバルブケース１０３と、このバルブケース１０３に摺動自在に保持されるバルブピン１０４を備え、バルブケース１０３から上方に突出したバルブピン１０４の先端部にノズル機能と押しボタン機能を併せ持ったノズルボタン１１２が嵌着固定されている。
【００２６】バルブケース１０３は、その中心部にバルブピン１０４が嵌入されているガイド孔１１３が軸方向に沿って形成されており、このガイド孔１１３内のガス容器１０２の内側寄り位置と外側寄り位置とにそれぞれ環状溝１１４、１１５が形成され、この各環状溝１１４、１１５に弾性体から成る第１シールリング１０６と第２シールリング１０８がそれぞれ嵌合保持されている。また、ガイド孔１１３の略中央部には環状凹部１１６が設けられており、この環状凹部１１６を含む前記両シールリング１０６、１０８間に位置される空間部が、噴射前のガスを一定量捕獲するための定量室１１０とされている。
【００２７】一方、バルブピン１０４は、バルブケース１０３から上方に突出する先端部側に、先端面とその先端面から軸方向に所定距離離間したバルブピン１０４の外周面とを連通するガス通路孔１１１が形成されている。このガス通路孔１１１は、具体的には、バルブピン１０４の先端面から軸方向に沿って形成された軸穴１１１ａと、この軸穴１１１ａの底部とバルブピン１０４の外周面を連通するように径方向に沿って形成されたオリフィス孔１１１ｂとによって構成されている。軸穴１１１ａは比較的大径に形成され、オリフィス孔１１１ｂはこの軸穴１１１ａの径よりも小さい所定径に形成されている。このオリフィス孔１１１ｂはガス噴射弁１０１の単位時間当たりのガス噴射量を決定する部分で、必要とする単位時間当たりのガス噴射量に応じてその径が適宜設定されている。そして、オリフィス孔１１１ｂは、バルブピン１０４が上昇位置にあるときに第２シールリング１０８よりも上方に開口し、かつ、バルブピン１０４の後述する第１段押し込み時と第２段押し込み時に第２シールリング１０８よりも下方の定量室１１０内に開口するようにバルブピン１０４の設定軸方向位置に形成されている。
【００２８】また、ガス容器１０２内側に位置されるバルブピン１０４の基端部からある一定長さの部分は、外側寄りの部分よりも少し大径となっており、この大径が始まるバルブピン・テーパ面１１７によってバルブピン１０４の上方変位を規制するようになっている。また、バルブピン１０４はガス容器外側の少し小径の部分の断面積によりガス容器１０２内のガス圧を受け、そのガス圧によって常時上方に付勢されるようになっている。
【００２９】さらに、バルブピン１０４は、ガス容器１０２内側の基端部とその基端部から軸方向に所定距離離間したバルブピン大径部１０４ｂの外周面とを連通するガス供給孔１１８が形成されている。このガス供給孔１１８は、バルブピン１０４の基端部から軸方向に沿って形成された軸穴１１８ａと、この軸穴１１８ａの底部とバルブピン大径部１０４ｂの外周面とを連通するように径方向に沿って形成された横穴１１８ｂによって構成されている。この横穴１１８ｂは、バルブピン１０４が上昇位置にあるときに第１シールリング１０６よりも上方の定量室１１０内に開口するようにバルブピン大径部１０４ｂの設定軸方向位置に形成されており、軸穴１１８ａと共に、ガス容器１０２の内部と定量室１１０を第１シールリング１０６の内側で連通するようになっている。バルブピン１０４の第２段押し込み時には、バルブピン１０４のガス容器１０２外側の小径部分１０４ａが第１シールリング１０６の下方のガス容器１０２の内側まで入り込むことにより、第１シールリング１０６の閉塞が解かれ、定量室１１０がガス容器１０２と連通するようになっている。
【００３０】ここで、バルブピン１０４の第１段押し込みとは、ノズルボタン１１２の押し込み操作によってガス噴射する場合の比較的浅いバルブピン１０４の押し込みのことをいい、第１段押し込み量は、ノズルボタン１１２の下面に設けられたストッパ面１２０が、バルブケース１０３の上面１０３ａに当接することによって規制されるようになっている。また、バルブピン１０４の第２段押し込みとは、バルブピン１０４の先端部からガス容器１０２の内部にガスを注入する場合の比較的深いバルブピン１０４の押し込みのことをいい、第２段押し込み量は、図３に示すように、バルブピン１０４の先端部にノズルボタン１１２に代えて嵌着固定するガス注入装置の注入治具１２１によって規制されるようになっている。すなわち、注入治具１２１はバルブピン１０４の外周面に密接嵌合されるシールリング１２２が内装されると共に、下端面がストッパ面１２３とされており、注入治具１２１をバルブピン１０４の先端部に嵌着した状態でバルブピン１０４を第２段押し込み位置まで押し込んだときに、ストッパ面１２３がバルブケース１０３の上面１０３ａに当接してバルブピン１０４のそれ以上の押し込みを規制するようになっている。
【００３１】このガス噴射弁１０１は以上のような構成であるため、ノズルボタン１１２が押し込み操作されない定常状態においては、バルブピン１０４がガス容器１０２内のガス圧を受けて図１に示すような上昇位置にあり、バルブピン１０４のオリフィス孔１１１ｂが第２シールリング１０８の上方に位置され、ガス通路孔１１１が定量室１１０と非連通となっている。また、このときバルブピン１０４の下方のバルブピン大径部１０４ｂの横穴１０８ｂが第１シールリング１０６の上方に位置されているため、定量室１１０はこの横穴１１８ｂを含むガス供給孔１１８を介してガス容器１０２の内部と連通している。
【００３２】この状態からノズルボタン１１２が押し込み操作されると、図２に示すように、バルブピン１０４の下方の横穴１１８ｂが第１シールリング１０６の下方に変位してガス容器１０２内と定量室１１０の間が第１シールリング１０６によって閉塞され、続いて、バルブピン１０４のオリフィス孔１１１ｂが第２シールリング１０８の下方の定量室１１０内に開口して、定量室１１０内の一定量のガスと内容物がバルブピン１０４のガス通路孔１１１を通してガス容器１０２の外部に噴射される。そして、このときのバルブピン１０４の下方変位量は、ノズルボタン１１２のストッパ面１２０がバルブケース１０３の上面１０３ａに当接することにより第１段押し込み量に規制される。
【００３３】また、このような使用によってガス容器１０２内のガスと内容物が空になった場合には、バルブピン１０４の先端部のノズルボタン１１２を取り去り、そのノズルボタン１１２に代えてバルブピン１０４の先端部にガス注入装置の注入治具１２１を嵌着固定する。そして、この状態で図３に示すように注入治具１２１をストッパ面１２３がバルブケース１０３の上面１０３ａに当接するまで押し込み、その状態のままガス注入装置から高圧ガスと内容物を供給する。バルブピン１０４は、この注入治具１２１の押し込み操作によって第２段押し込み位置まで下方に変位するため、このときオリフィス孔１１１ｂが第２シールリング１０８よりも下方の定量室１１０内に開口すると共に、バルブピン１０４の上方の小径部分１０４ａが第１シールリング１０６の下方のガス容器１０２内まで入り込むことにより、第１シールリング１０６の閉塞が解かれ定量室１１０とガス容器１０２内が連通する。したがって、このときバルブピン１０４のガス通路孔１１１が定量室１１０を介してガス容器１０２内と連通し、ガス注入装置から供給されたガスと内容物がガス容器１０２内に注入充填される。
【００３４】そして、このようにしてガス容器１０２内へのガスと内容物の注入を終えて注入治具１２１の押し込みを解除すると、バルブピン１０４がガス容器１０２内のガス圧を受けて上昇位置に復帰し、オリフィス孔１１１ｂが第２シールリング１０８の上方に位置されてガス通路孔１１１と定量室１１０が非連通となる。この後、バルブピン１０４の先端部から注入治具１２１を外し、バルブピン１０４の先端部に再度ノズルボタン１１２を嵌着固定することにより、ガスと内容物の詰め替えを完了する。
【００３５】このように本発明にかかるガス噴射弁１０１においては、極めて簡単な構造でありながら、ガスと内容物を容易にガス容器１０２内に再注入してガス容器１０２とガス噴射弁１０１をそのままリサイクル使用することができるため、製造コストの大幅な増加を招くことなく、地球資源の有効を図ることができる。また、例えば、特開平１１−３０１７５９に開示されるように、バルブピンに定量室へガス等を充填するためやガス容器にガスと内容物を再注入するためのバイパス経路としてＶ溝を設けた構造では、バルブの操作を容易に行うためにバルブピンの直径はΦ２．５程度以下が望ましいとされることにより、バルブピンの強度や剛性が下がり、操作力によるバルブピンの曲がりや折れの発生による不具合や事故が懸念されるが、本発明にかかるガス噴射弁１０１においては、バルブピンにＶ溝を必要としないことにより、バルブピン１０４の強度や剛性が確保でき、確実にしかも安全に使用することができる。
【００３６】さらに、特開平１１−３０１７５９に開示されるガス噴射弁においては、バルブピンの外部への飛び出し防止や、ガス容器から定量室へガス等の内容物充填のためのバルブピンの上昇位置を定めるために、バルブピンのガス容器内側寄り端部にストッパフランジを設けており、これらの大きな段差加工や上記２ヶ所のＶ溝加工を必要としているが、本発明のガス噴射弁１０１では、ストッパフランジやＶ溝加工を全く必要としないことにより、製造する際に、加工工程が短縮でき、工具類も少なくできることや、また材料も少なくて済むことにより、より安価なガス噴射弁が提供できる。
【００３７】つづいて、本発明の第２および第３実施例を図４〜図８によって説明する。これらの実施例は、すべて基本的な構成は図１〜図３に示した第１実施例のものと同様であるが、バルブケース１０３に形成する環状溝１１４（第１シールリング部）と環状溝１１５（第２シールリング部）および定量室１１０である環状凹部１１６の構成やバルブピン１０４の大径部１０４ｂに形成される横孔１１８ｂを含むガス供給孔１１８の構成だけが異なっている。以下、第１実施例のものと同一部分に同一符号を付し、重複する部分の説明は省略するものとする。
【００３８】図４〜図６は第２実施例を示すものであり、この実施例の環状溝１１４（第１シールリング部）は、第１シールリング１０６を挟み、下方に第１シールリング・ガイドＡ１０５が、上方には第１シールリング・ガイドＢ１０７を設け、第１シールリング・ガイドＡ１０５をバルブケース１０３の下端部１０３ｂの部分をカシメ加工することで構成し、環状溝１１５（第２シールリング部）は、第２シールリング１０８を挟んで、下方にバルブケース１０３の環状凸部１１９と、上方に第２シールリング・ガイド１０９を設け、第２シールリング・ガイド１０９をバルブケース１０３の上端部１０３ａの部分をカシメ加工することで構成している。また、定量室である環状凹部１１６についても、バルブケース１０３の環状凸部１１９と第１シールリングガイドＢ１０７により構成されている。
【００３９】この第２の実施例のガス噴射弁においては、第１実施例のように、第１シールリング１０６および第２シールリング１０８を所定の位置に保持させるための環状溝１１４、１１５や定量室１１０である環状凹部１１６の構造において、バルブケース１０３のバルブピン１０４が入るガイド孔１１３に一体として困難な溝加工を施すことなく、バルブケース１０３の両端から孔加工を施し、簡易な形状の別体の第１シールリング・ガイドＡ１０５や第１シールリング・ガイドＢ１０７、第２シールリング・ガイド１０９および第１シールリング１０６、第２シールリング１０８を組み入れて、バルブケース１０３の上端部１０３ａと下端部１０３ｂの部分をカシメ加工することで同様の構成とすることができ、容易な加工により製造時の生産性向上やコスト削減が可能になるという利点がある。
【００４０】さらに、図７は第３の実施例を示すものであり、この実施例は、第１、第２実施例のバルブピン１０４の大径部分１０４ｂに設けた横孔１１８ｂを含むガス供給孔１１８の機能が、バルブピン１０４の大径部分１０４ｂの所定位置の外周面に形成した面取り形状の切欠き１２４によって構成されている。
【００４１】また、図８は第４の実施例を示すものであり、この実施例は、第１、第２実施例のバルブピン１０４の大径部分１０４ｂに設けた横孔１１８ｂを含むガス供給孔１１８の機能が、バルブピン１０４の大径部分１０４ｂの所定位置の外周面に形成したキー溝状の切欠き１２５によって構成されている。
【００４２】この第３および第４の実施例のガス噴射弁は、いずれも第１、第２実施例のバルブピン１０４の大径部分１０４ｂに設けた横孔１１８ｂを含むガス供給孔１１８の機能を、バルブピン１０４の大径部分１０４ｂの所定位置の外周面に形成した面取り形状やキー溝形状の切欠きによって構成しているため、第１、第２実施例のように加工に比較的時間のかかる細孔加工を行うことがなく、しかもバルブピン１０４の強度、剛性も保持でき、製造時の生産性向上やコストの削減が可能になるという利点がある。
【００４３】
【発明の効果】以上のように、請求項１の発明は、ガス容器の外側よりにある一定の長さの部分が、内側寄りの部分よりも少し小径のバルブピンに、そのガス容器外側の先端部とその先端部から軸方向に所定距離離間した外周面とを連通するガス通路孔を形成して、このガス通路孔のバルブピン外周面側の端部を、バルブピンが上昇位置にあるときに第２シールリングよりも上方に開口し、かつバルブピンの第１段押し込み時と第２段押し込み時に第２シールリングよりも下方の定量室内に開口するように配置し、さらに前記バルブピンに、ガス容器内側の基端部とその基端部から軸方向に所定距離離間したバルブピン大径部の外周面とを連通するガス供給孔を形成して、このガス供給孔のバルブピン外周面側の端部をバルブピンが上昇位置にあるときに、第１シールリングよりも上方の定量室内に開口する配置とし、バルブピンの第２段押し込み時にだけ第１シールリングと密接していたバルブピンの大径部分が第１シールリングの下方に位置するようになり、バルブピンの小径部分が第１シールリング下方のガス容器内にまで入り込むことにより、第１シールリングの閉塞から解かれて、ガス容器内と定量室を連通するようにしたため、バルブピンの第１段押し込み操作によって定量室で一定量捕獲したガスをバルブピンのガス通路孔を通してガス容器外側に噴射することができると共に、バルブピンの先端部にガス注入装置を接続した状態でバルブピンを第２段押し込み位置まで押し込み操作することによってガス通路孔を定量室とガス容器内と連通させてガス容器内にガスを確実に注入することができる。したがって、この発明によれば、極めて簡単な構造でありながら、一度使用した噴射装置のガス容器内にガス噴射弁を通してガスを再注入してガス容器やガス噴射弁をそのままリサイクル使用することができ、大幅な製造コスト増大を招くことなく、地球資源の有効活用を図ることが可能である。
【００４４】また、例えば、特開平１１−３０１７５９に開示されるように、バルブピンに定量室へガス等を充填するためやガス容器にガスと内容物を再注入するためのバイパス経路としてＶ溝を設けた構造では、バルブの操作を容易に行うためにバルブピンの直径はΦ２．５程度以下が望ましいとされることにより、バルブピンの強度や剛性が下がり、操作力によるバルブピンの曲がりや折れの発生による不具合や事故が懸念されるが、本発明にかかるガス噴射弁においては、バルブピンにＶ溝を必要としないことにより、バルブピンの強度や剛性が確保でき、確実にしかも安全に使用することができる。
【００４５】さらに、特開平１１−３０１７５９に開示されるガス噴射弁においては、バルブピンの外部への飛び出し防止や、ガス容器から定量室へガス等の内容物充填のためのバルブピンの上昇位置を定めるために、バルブピンのガス容器内側寄り端部にストッパフランジを設けており、これらの大きな段差加工や上記２ヶ所のＶ溝加工を必要としているが、本発明のガス噴射弁では、ストッパフランジやＶ溝加工を全く必要としないことにより、製造する際に、加工工程が短縮でき、工具類も少なくできることや、また材料も少なくて済むことにより、より安価なガス噴射弁が提供できる。
【００４６】請求項２の発明は、請求項１の発明において、第１シールリングおよび第２シールリングを所定の位置に保持させるためのシールリング溝や定量室の構造を、技術的に困難であるバルブケースのバルブピンが入るガイド孔に一体として溝加工を施すことなく、加工が容易な孔加工を施し、そこに簡易な形状の別体の部品を組み入れて、バルブケースの上端部、下端部をそれぞれカシメ加工することにより、溝構造を容易にしかも比較的強固に形成させることができ、製造時の生産性の向上やコストの削減を図ることが可能である。
【００４７】請求項３の発明は、請求項１または２の発明において、バルブピン大径部の横孔と供給口を、バルブピン大径部の外周部の一部に形成した面取り形状の切欠きやキー溝形状の切欠き溝によって構成するようにしたため、第１、第２実施例のように、加工に時間のかかる細孔加工を行うことなく、しかもバルブピンの強度、剛性も保持でき、製造時の生産性向上やコスト削減が可能になる。
【００４８】請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかの発明において、バルブピンの先端部に嵌着されるノズルボタンに、バルブピンの押し込み操作量を第１段押し込み量に規制するストッパ面を設けるようにしたため、通常使用時には、ストッパ面による規制があるまでノズルボタンを押し込むだけでガス容器内のガスを一定量だけ確実に噴射することができる。
【００４９】請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれかの発明のガス噴射弁を通してガス容器内にガスを注入する際にバルブピンの先端部に嵌着される注入治具に対し、バルブピンの押し込み操作量を第２段押し込み量に規制するストッパ面を設けるようにしたため、ガス容器内にガスを注入する場合には、バルブピンの先端部に注入治具を嵌合してストッパ面による規制があるまで注入治具を押し込み操作するだけで、ガス容器内に確実にガスを注入することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】５０１１８６４４９
【氏名又は名称】有限会社 バイオアクティス
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| 【出願日】 |
平成１３年５月１０日（２００１．５．１０） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８３３０１
【弁理士】
【氏名又は名称】草間 攻
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| 【公開番号】 |
特開２００２−３３２０８１（Ｐ２００２−３３２０８１Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１４年１１月２２日（２００２．１１．２２） |
| 【出願番号】 |
特願２００１−１３９５１８（Ｐ２００１−１３９５１８） |
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