JP5973079B2 - ガスライタ用バルブアセンブリ - Google Patents

Description

本発明の態様は、ガスライタ用バルブアセンブリ、及び、該バルブアセンブリを、ガスライタ本体またはガスライタ本体に形成されたウェルと組み立て、それらに組み込む方法に関する。

一般に、本発明の態様は、バルブアセンブリを、スチレンアクリロニトリル（ＡＳ／ＳＡＮ）樹脂、ＡＢＳ、ポリカーボネート（ＰＣ）などの非結晶性樹脂から製作されたガスライタ本体に、緊密かつ容易に組み込む方法に関する。具体的には、本発明の態様は、バルブアセンブリを、ライタ本体、そのウェル、またはライタ本体もしくはそのウェルにそれ自体が固定された別の構成要素に固定されていないフリーフローティング体として、ライタ本体またはそのウェルに組み込む方法に関する。

安価なガスライタは、通常、透明性という利点を有するアモルファスポリマーから製作され、それによって、使用者が、ライタのリザーバー内に残っている燃料のレベルを見ることができる。この利点にも拘わらず、ＡＳ／ＡＳＮ、ＡＢＳ、およびポリカーボネートなど、通常使用されるポリマーは、非結晶性構造の結果として脆性であり得る。さらに、ガスの漏洩を防止するために、バルブアセンブリは、ライタ本体に緊密かつ正確に組み込まなければならない。これは、しばしば、ライタ本体内にバルブアセンブリをプレス嵌めまたは締まり嵌めすることによって達成される。この締まり嵌めによる応力が、しばしば、非結晶性樹脂には大き過ぎ、その結果、ライタ本体に亀裂を生じ、ライタ本体を廃棄せざるを得なくなる。

このコストの嵩む問題を回避するために、ライタ本体の健全性を損なうことなくバルブアセンブリを容易に組み込めるいくつかの方法が生まれている。その種の１つの方法は、特許文献１および特許文献２に開示されているように、バルブアセンブリをそれ自体のねじ山によってライタ本体またはそのウェルにねじ込むように、ねじ山およびＯリングの使用を採用する。しかし、ねじ山を使用すると、構成要素のねじ山を形成するために複雑な鋳型が必要になるので、製造プロセスが延長される。同様に、ねじ山の導入は、構成要素をライタ本体またはそのウェルにねじ込む作業を自動化するのが困難なことが多いので、組立プロセスを複雑にする。ねじ山の使用は、バルブアセンブリを挿入するときの亀裂発生の可能性を最小限に抑え得るが、製造および組立の点でコスト高になる。

さらに別の代替形態は、特許文献３に開示されているように、バルブアセンブリの最下部にバルブアセンブリが嵌め込まれるウェルより大きい「張出爪部」が形成されているスナップ嵌め機構の導入を含む。挿入時に、広がった「張出爪部」が圧縮され、その結果、その張出爪部が、ライタリザーバーの上端部でのウェルの縁の下方の所定位置にスナップ嵌入される。このスナップ止めは、バルブアセンブリを所定位置に保持するが、アセンブリの広がった部分（「張出爪部」）を所定位置にスナップ嵌入するのに十分な力を用いてアセンブリを挿入する必要があるので、亀裂が生じる可能性を排除できない。

最後に、特許文献４に開示されているように、Ｏリング、圧入工程、およびライタ本体またはそのウェルに超音波溶接される環状突起を用いることによって、ライタ本体の樹脂の亀裂を回避する試みが行われている。すなわち、バルブアセンブリ自体をその外面に突起を持たせて形成し、その突起を、ライタ本体またはそのウェルに超音波で溶け込ませる。しかし、この方法の短所は、超音波溶接中に発生する振動によってライタの透過膜を損傷する危険性である。上記透過膜の損傷は、バルブアセンブリによって供給される燃料の量に影響することがあり、その結果、使用中に危険な炎の高さや燃料漏れを生じるおそれがある。

国際公開第０１／１８４５２号パンフレット 米国特許第４，１０１，２６２号明細書 特開平７−５５１４０号公報 国際公開第２００７／１４００４８号パンフレット

本発明の態様の目的は、ライタ本体またはそのウェルへのライタのバルブアセンブリの組み込みを、気密シールも保ちながら、単純化することによって、上記の複雑さおよび短所を解消することである。この点で、本発明の態様のバルブアセンブリおよび組み込み方法は、ライタの健全性を損ない、または製造もしくは組立のコストを増加させることなく、非結晶性樹脂を使い続けることを可能にすることになる。

このために、バルブアセンブリが、ライタまたはそのウェルに締まり嵌めされることのないフリーフローティング体として、ライタ本体のウェルに挿入されるガスライタおよびバルブアセンブリが提案される。そのバルブアセンブリは、ライタ本体またはそのウェルの上端部に接着または超音波溶接によって固定された押圧カバーによって圧縮される、該バルブアセンブリの下側周囲に配置されたＯリングを特徴とする。押圧カバーによって加えられる下向きの力が、Ｏリングをライタ本体またはそのウェルのフロアに当接させて圧縮し、それによって、バルブアセンブリを所定位置に保持する。この点において、バルブアセンブリは、圧縮されたＯリングと押圧カバーとの間に保持され、ライタ本体、そのウェル、またはライタ本体もしくはそのウェルに取り付けられた構成要素にも直接固定されてはいない。

バルブアセンブリ周囲のＯリングは、第１の態様におけるように、バルブアセンブリのブッシングとライタウェルのフロアとの間で、押圧カバーによって間接的に圧縮されるように、アセンブリの下側端部に配置することができる。あるいは、バルブアセンブリ周囲のＯリングは、ライタウェルの外側、ライタ本体に作られた周囲陥凹部内に留まるように、アセンブリの上側部分に配置することができる。Ｏリングは、１つの側面でバルブアセンブリに、別の側面で周囲陥凹部のフロアに当接して押圧カバーによって直接圧縮される。ただし、両位置とも、アセンブリ周囲のＯリングの圧縮は、押圧カバーが下向きの力を加えることによって達成される。さらに、押圧カバーに対するＯリングの位置に関係なく、バルブアセンブリは、ライタ本体、ライタ本体のウェル、またはライタ本体もしくはそのウェルに直接固定された構成要素とも干渉することなく、ライタ本体のウェルに組み込まれる。

Ｏリングがその下側周囲の周りに配置されている、ガスライタのウェル内に装着されたバルブ調節アセンブリを示す垂直断面図である。 Ｏリングが、その上側周囲の周り、及びウェルの外部に配置されている、バルブ調節アセンブリの別の実施形態の垂直断面図である。

図１は、約３．５ミリメートルの直径と約１５ミリメートルの長さを有し、その底部で、ライタのリザーバー１１に入れられた液体燃料の気化およびガスの減圧を容易に行う一体型バルブ調節アセンブリ１８を示す、第１の実施形態の縦断面図である。この機能を果たすために、バルブ調節アセンブリ１８の底部は、バルブ本体１の内側にかしめられた円板によって保持された透過膜６を擁している。バルブ調節アセンブリ１８の上側部分は、バルブ調節アセンブリ１８の噴射口２を通るガス流れに対する開閉機能を容易に行い、肩部２１を有する出口１２と、噴射口ばね３が加える圧力下に保たれ、バルブ調節アセンブリ１８の本体１の内側のワッシャ５によって案内される球形シール４と、を備える。

好ましくはポリオキシメチレンなどの結晶性樹脂から製作された円筒形ブッシング９が、締まり嵌めによってバルブ調節アセンブリ１８の周囲に組み込まれる。Ｏリング１０が、円筒形ブッシング９の下、バルブ調節アセンブリ１８の周囲の周りに装着される。

上記の構成要素から構成されて、バルブ調節アセンブリ１８は、ライタ本体７の円筒形ウェル８内に遊動可能に装着することができる独立した完結ユニットを備える。Ｏリング１０が、バルブ調節アセンブリ１８のブッシング９の下、ウェル８のフロア上に配置され、一体型バルブ調節アセンブリ１８を確実に安定化させ馴染ませる。バルブ調節アセンブリ１８の位置、および燃料の漏洩を防止するためのシールは、ウェル８の底部でのバルブ調節アセンブリ１８の最低部位置で、ライタのリザーバー１１の直ぐ上に配置された陥凹部１６によって確保される。さらに、Ｏリング１０の圧縮は、超音波溶接１４または他の手段によって、ウェル８の頂部でライタ本体７に固定された押圧カバー１７を用いて維持される。さらに、気密シールを、ライタのウェル８の頂部で押圧カバー１７がその中に配設されている周囲陥凹部１５に液体接着剤を注入することによって確保することができる。

図２に示される第２の実施形態では、約３．５ミリメートルの直径と約１５ミリメートルの長さを有し、その底部で、ライタのリザーバー１１に入れられた液体燃料の気化およびガスの減圧を容易に行うバルブ調節アセンブリ１８が示されている。図１に示される実施形態と同様に、バルブ調節アセンブリ１８の底部は、バルブ本体１の内側にかしめられた円板によって保持された透過膜６を擁している。バルブ調節アセンブリ１８の上側部分は、バルブ調節アセンブリ１８の噴射口２を通るガス流れに対する開閉機能を容易に行い、出口１２と、噴射口ばね３が加える圧力下に保たれ、バルブ調節アセンブリ１８の本体１の内側のワッシャ５によって案内される球形シール４と、を備える。

図２に示されるＯリング１０は、一体型バルブ調節アセンブリ１８の周囲の周りに配置されているが、ライタ本体７の円筒形ウェル８内に入らないように配置されている。さらに言えば、Ｏリング１０は、その上側に接する押圧カバー１７とその下側に接する周囲陥凹部１５のフロアとの間で圧縮されるように配置されている。Ｏリング１０を下方へ圧縮することによって、Ｏリング１０がバルブ調節アセンブリ１８を横方向に安定化させる結果になる。この点で、押圧カバー１７は、Ｏリング１０に直接作用して、ライタ本体７のウェル８内でのバルブ調節アセンブリ１８の安定を保つ。第１の実施形態の場合と同様に、押圧カバー１７は、周囲陥凹部１５内に配設され、超音波溶接１４によってライタ本体７に固定されている。同様に、バルブ調節アセンブリ１８の位置、および燃料の漏洩を防止するためのシールは、ウェル８の底部でのバルブ調節アセンブリ１８の最低部位置で、ライタのリザーバー１１の直ぐ上に配置された陥凹部１６によって確保される。

上に開示された両実施形態では、Ｏリング１０が、ウェルの底部（図１）またはウェルの上端部（図２）のどちらかに形成されたベアリング１３上に下向きに押し付けられる。バルブの軸Ｘに沿う垂直方向の圧縮によって、環状Ｏリングが、押しつぶされる結果、半径方向に広がる。その結果、Ｏリングの内径部２２が、バルブアセンブリ１８の円筒状外面２４を押圧し、それによって、第１の気密接触面が形成される。同様に、Ｏリングの下部２３がベアリング１３を押圧し、それによって、もう１つの環状気密接触面が形成される。気密環状接触面が両方で、バルブ調節アセンブリ１８とライタ本体７との間の気密シールを確保して、ガスの漏洩を防止する。

さらに、接着／溶接領域１４が円錐台形であるために、押圧カバーがウェル軸に対してセンタリングされる。この配置の結果として、上記の半径方向の力が、バルブアセンブリ１８をウェル軸にセンタリングする効果を有し、それによってバルブ軸Ｘがウェル軸と一致する。また、上記の半径方向の力が、バルブアセンブリ１８をウェル内で横方向に安定化させる効果を有する。

ライタでの本開示のバルブアセンブリでは、間隙が、両実施形態共に、すなわち、第１の実施形態ではブッシング９の外面とウェル８の内壁との間、第２の実施形態ではバルブアセンブリ１８の外面２４とウェル８の内壁との間に設けられるので、ウェルへの圧入を必要としないことを理解されたい。さらに、バルブアセンブリ１８をライタに組み付けるのにねじ山が全く用いられない。また、示された例ではベアリング１３がバルブ軸Ｘに対して実質的に垂直に延在するが、ベアリング１３は、別様または傾斜していてもよいことにも留意されたい。

一体型バルブ調節アセンブリ１８の利点は多数あり、それには、気化、流量調節、流れの安定性、開閉、および十分なシールなどの機能要件への適合について、バルブ調節アセンブリ１８の全ての構成要素を独立したユニットとして装着するのに先立ち、完全に検査することができることが含まれる。さらに、Ｏリング１０および押圧カバー１７を使用することによって、バルブ調節アセンブリ１８が、ウェル８もしくはライタ本体７、またはライタ本体７もしくはそのウェル８に固定された構成要素にも直接固定されることなく、ライタ本体７のウェル８に確実に組み込まれる。バルブ調節アセンブリ１８のこのフリーフローティング式の組立および統合によって、ライタ本体７またはそのウェル８との干渉はその可能性さえも防止され、したがって、それらへの応力の誘起が防止され、亀裂や裂開の誘起が防止される。

本発明が、図１および図２それぞれに示された好ましい実施形態に従って説明されてきた。しかし、これら実施形態は、本発明の例を提供するものであり、したがって、本発明がそれらに限定されるものではない。むしろ、添付特許請求の範囲のみによって定義され限定される本発明の範囲内で、修正および変更を行うことができることが、当業者には理解されるであろう。

１ バルブ本体
２ 噴射口
３ 噴射口ばね
４ 球形シール
５ ワッシャ
６ 透過膜
７ ライタ本体
８ ウェル
９ ブッシング
１０ Ｏリング
１１ ライタのリザーバー
１２ 出口
１３ ベアリング
１４ 超音波溶接
１５ 周囲陥凹部
１６ 陥凹部
１７ 押圧カバー
１８ バルブ調節アセンブリ
２１ 肩部
２２ Ｏリングの内径部
２３ Ｏリングの下部
２４ 外面
Ｘ バルブ軸

Claims (12)

1. ガスライタ用バルブアセンブリシステムであって、
   上端部で開口し、かつ底端部に燃料貯槽への通路を提供するウェル（８）が形成されているガスライタ本体（７）と、
   前記ガスライタ本体の前記ウェル内に配設されたバルブ調節アセンブリ（１８）であって、フィルタを有するバルブ本体（１）と、球形シールを有する噴射口と、ばねと、を備え、前記噴射口が、燃料を流すノズルを有し、ワッシャによって案内される、バルブ調節アセンブリ（１８）と、
   前記バルブ本体の一部分の周囲の周りで、前記ウェルに配置されたベアリング（１３）の上に配置されたＯリング（１０）と、
   前記ウェルの頂部の周囲陥凹部（１５）内に設置され且つ前記ベアリングの上に配置され、直接または間接的に前記Ｏリングを下向きに押圧するように構成された押圧カバー（１７）と、
   を備えるバルブアセンブリシステムにおいて、
   前記押圧カバーから前記Ｏリングにかけられる前記ウェルの前記ベアリングに向かう下向きの力による、前記Ｏリングの垂直方向の圧縮を特徴とし、
   それによって、前記ウェル内で前記バルブ調節アセンブリを安定化させ、かつ前記バルブ調節アセンブリ（１８）と前記ガスライタ本体（７）間にシールを形成する効果を提供し、
   前記押圧カバーが、前記Ｏリングを圧縮したまま、接着または超音波溶接によって前記ガスライタ本体に永久固定されている、バルブアセンブリシステム。
2. 前記バルブ本体の周囲に配置され、前記押圧カバー（１７）と前記Ｏリング（１０）との間に介在するブッシング（９）をさらに備え、
   前記ベアリング（１３）が前記ウェルのボトムフロアに配置され、
   前記押圧カバー（１７）が、前記ブッシングの露出部分を覆うように配設されている、請求項１に記載のバルブアセンブリシステム。
3. 前記ガスライタ本体および前記ガスライタ本体に形成された前記ウェルが、スチレンアクリロニトリル、ＡＢＳ、またはポリカーボネートを含む非結晶性樹脂から製作されている、請求項１に記載のバルブアセンブリシステム。
4. 前記バルブ本体が、金属から製作されていると共に、前記ガスライタ本体内に形成された前記ウェル内に機械的応力なしに装着されている、請求項１に記載のバルブアセンブリシステム。
5. 前記ブッシングが、ポリオキシメチレンを含む結晶性樹脂から製作されている、請求項２に記載のバルブアセンブリ。
6. 前記ブッシングが、前記バルブ本体の周囲に締まり嵌めによって装着されている、請求項２に記載のバルブアセンブリ。
7. 前記ブッシングが、前記ウェルの上端部の上方に延出している、請求項２に記載のバルブアセンブリ。
8. 陥凹部が、バルブアセンブリの底部に配置されている、請求項２に記載のバルブアセンブリ。
9. 前記ベアリング（１３）が、前記ウェルの頂部に配置され、
   前記Ｏリング（１０）が、前記ウェルの上で前記周囲陥凹部（１５）内に配置され、かつ前記Ｏリング（１０）が直接、前記押圧カバー（１７）と前記ベアリングとの間に介在し、
   前記Ｏリングの圧縮が、前記バルブ調節アセンブリを前記ウェル内で横方向に安定化させる効果を有する、請求項１に記載のバルブアセンブリシステム。
10. バルブアセンブリのガスライタ本体またはウェル内への組立は、ねじ山が用いられていない、請求項１に記載のバルブアセンブリ。
11. 前記ベアリング（１３）が、バルブ軸に対して実質的に垂直に延在している、請求項１に記載のバルブアセンブリ。
12. 前記Ｏリングの圧縮が、前記ウェル内でバルブアセンブリのセンタリング効果を有する、請求項１に記載のバルブアセンブリ。

Images