【発明の詳細な説明】
安全装置
この発明は、ライフジャケット(lifejacket)や救命いかだ(liferaft)のような
浮揚体(buoyancy body)を膨らませるための膨張装置に関する。
よく知られているタイプのライフジャケットは、内部空間(internal cavity)
を区画する不浸透性(impermeable)の外皮を有している。一般に、この内部空間
の一部(proportion)には、最初の低いレベルの浮力を提供するために浮揚物質(b
uoyant material)が詰められており、必要時には、高いレベルの浮力を提供する
ために、ガスを注入することによって外皮が膨張させられる。また、ライフジャ
ケットのなかには、内部空間が最初は空になっていて、浮力を得るためには膨ら
ませることが必須となっているものもある。
ライフジャケットに、外皮を膨張させるための圧縮ガスを収容した外付けシリ
ンダを備えることも知られている。このシリンダは、一方向バルブ（普通は、シ
ュレダーバルブ(Schraeder valve)）を介して、内部空間と連通した通路に接続
されている。
外付けシリンダの首部は、はじめは、金属封止膜(metal closure diaphram)で
密封されており、たとえば作動タグが引かれたときに膜を破ってライフジャケッ
トの膨張を起こさせる機構が備えられている。
このようなライフジャケットには、多くの欠点がある。外付けシリンダは、障
害物に引っかかる傾向がある（このことは、ロープや梯子などの多数の障害物が
備えられている船舶の上ではとくに不利である。）ため、装着者にとって不都合
である。また、外付けシリンダは、衝撃による物理的損傷にも弱く、水の腐食効
果に対しても無防備である。既知のシリンダは、一般に、カドミウムメッキ外殻
(cadmium outer plating)を有しているが、これは、バルブおよび作動機構の金
属部品との組合せならびに塩水の存在の下では、電食(electrolytic corrosion)
を生じる。
これらの既知のライフジャケットに関連する別の問題は、低温時に生じる。シ
リンダは、ＣＯ2ガスで満たされているが、このＣＯ2ガスは、膨張する際に凍結
することがあり、ガスが内部空間に入る際に通る通路（通常は、制限されてい
る。）をブロックしかねない。
従来から、ガスシリンダをライフジャケットの内部空間内に取り付けることに
よって上記の問題を克服するための試みがなされてきている。この種のライフジ
ャケットにおいては、シリンダおよびその金属封止膜に穴を開けるための機構を
有する膨張アッセンブリが、その内部空間に緩やかに(loose)配置され、外皮の
密封可能な穴を介してのみ膨張アッセンブリにアクセスできるようになっている
。
封止膜に穴を開けるためには、使用者は、外皮を介して膨張アッセンブリを感
触により見つけ出し、その後、外皮を介してハンドルを握り、膨張を起こさせな
ければならない。
このような操作は、時間がかかるうえ、手先の器用さもある程度要求され、こ
のことは、非常時にはライフジャケットを速やかに膨らませることがしばしば重
要であることに鑑みれば、問題となりかねない。
さらに、冷たいもの、とくに冷水にさらされると、どのような種類の操作も困
難になり、使用者の手がかじかみすぎて効果的に使えなくなるおそれがあるから
、ライフジャケットを膨張させることが困難になる。
内部に取り付けられた膨張シリンダを有するさらに別のタイプのライフジャケ
ットは、ＧＢ２１７１９６２に記述されている。この場合には、外皮には、長い
ポケットが突出して形成されている。膨張アッセンブリの可動レバーが、上記ポ
ケットに入り込むように突出しており、このポケットの先端の外側には、ポケッ
トおよびレバーの両方を巻くようにコードが結びつけられていて、このコードを
引くことによってレバーが動き、金属封止膜に穴を開けてライフジャケットを膨
らませるようになっている。
このライフジャケットは、突出したポケットを有するように外皮を形成しなけ
ればならないので、製造工程が複雑である。また、最初に、膨張アッセンブリを
、外皮の継ぎ目のギャップを通して挿入しなければならないので、組立も複雑で
ある。さらに、可動レバーをポケット内に配置しなければならず、レバーを保持
しておいて、コードをポケットのまわりに結び付けなければならず、また、上記
継ぎ目は、その後、溶接により閉じなければならない。
この問題のライフジャケットは、再利用することができない。膨張アッセンブ
リは、ジャケット内に永久密封(permanently sealed)されており、そのため、一
旦膨らませると（これによりガスシリンダは空になる。）、シリンダを取り替え
ることはできない。
この問題の膨張装置が、それが付随している浮揚体が水中に置かれたときに自
動的に起動するようになっている場合には、さらに別の問題が生じる。このよう
な自動膨張装置は、ライフジャケットおよび救命いかだにおいて用いられ、数種
のものが知られている。
既知の自動膨張装置のなかには、電気制御式で、２つの外部電気接点の両方が
水中に浸されたときに両接点間の抵抗の減少に応答したり、海水起動電池(sea w
ater actuated electric cell)によって生成される起電力に応答したりするよう
になっているものがある。後者のような装置においては、塩水が電池の電解液(e
lectrolyte)として機能する。
浮揚体の膨張を生じさせるために用いられるときには、電気式解除装置には、
重大な欠点がある。抵抗の減少を利用した装置は、バッテリ、すなわち電池を備
えていなければならず、電池は、時間の経過とともに必ず放電するから、定期点
検(periodic maintenance)が必要である。船舶や航空機には多数のライフベスト
が積み込まれており、一定の準備状態(constant readiness)に保持されていなけ
ればならないから、その解除装置の保守点検間隔(service interval)を長くする
ことが重要である。
さらに、電気式解除装置は、浮揚体の膨張を電気的または電気機械的手段によ
り起こさせなければならないが、これを達成するための既知の方法は、理想的な
ものではない。１つのタイプの装置は、電気的に溶かされて膨張機構を解除する
リテーナ(retainer)を用いているが、水温が低い場合には、リテーナの溶融が妨
げられるおそれがあり、ユニットの故障を生じて、潜在的に生命をおびやかす事
態を生じる。また、別のタイプの装置は、電気点火式炸薬(electronically igni
ted explosive charge)を用いてガスを解放するようになっているが、人体を浮
揚させる装置上でこのような炸薬を爆発させることの安全性についての心配があ
る。
この場合の電気作動式解除装置のさらに重要な欠点は、たとえば湿気や水しぶ
きによって、不意に解除されるおそれがあることである。
浮揚体の自動膨張を生じさせるために、機械的解除装置を備えることも知られ
ている。このような装置の１つは、ＧＢ２０５１２１２に記述されており、第１
および第２の内部室（第１室は水の進入に対して解放されており、第２室は密封
されている。）を備え、これらの２つの室はばね付勢された膜によって互いに分
離されており、その膜は、第１室内の静水圧(hydrostatic water pressure)によ
って移動可能とされている。この膜の動作が、ばね付きのガス解除装置を直接作
動する。
この静圧作動式の既知の機械式解除装置における問題の１つは、浮揚体が浸さ
れる深さが一般的に浅いという事実から生じる。結果として小さな静圧は、しば
しば、解除装置内の摩擦を克服するのに十分な大きさの力を生じない。この問題
は、上述のタイプの機械式装置においては、上記膜が第２の（密閉された）内部
室内の空気による力に抗して移動されなければならないので、さらに顕著になる
。第２室内の空気は逃げることができないので、解除方向への移動とは反対方向
に膜を効果的に付勢することになってしまう。
これらの理由のために、静水圧に応答し、その静水圧によって作動される既知
の装置を用いることによっては、信頼性の高い膨張を達成できないことがしばし
ばある。したがって、やはり、このことは、ライフベストまたは救命いかだの非
膨張を生じさせるおそれがあり、生命を危険にさらすおそれがある。
膨張可能な浮揚体と組み合わせて使用するのに適したさらに別のタイプの自動
解除装置は、水と接触することにより、柔軟になるか、または溶解するリテーナ
を有している。たとえば、塩プラグ(salt plug)がばね付きのガス解除機構を保
持するために用いられてもよく、これにより、塩プラグが水に接触して溶解する
と、ガス解除装置が解除されることになる。
この既知の解除装置の主要な問題は、リテーナが、空気中の水分を吸収する傾
向にあり、時間の経過とともに、リテーナの意図しない軟化を引き起こし、結果
として、ガスが解放されて浮揚体の膨張を引き起こすことである。そのため、こ
の種の解除装置を有する浮揚体のリテーナは、定期的に取り替えなければならな
い。
この発明の目的は、従来技術における上述の問題を克服することである。
さらに詳細には、この発明の第１の目的は、浮揚体の装着／使用を不便にする
ことのない浮揚体膨張装置を提供することである。
この発明のさらなる目的は、水中に置くことにより良好な信頼性で自動的に作
動し、かつ、水蒸気、水しぶきおよび湿気による不意の作動から保護された膨張
装置を提供することである。
この発明のさらなる目的は、水中に浅く浸されたときの小さな静水圧により良
好な信頼性で作動することができる膨張装置を提供することである。
この発明の第１の態様によれば、内部空間を区画する外皮およびその外皮に形
成された開口を有する浮揚体のための膨張装置であって、上記浮揚体に取り付け
られるように構成され、上記外皮の開口を取り巻くシールを形成するカバー手段
と、ガス容器を上記内部空間内に取り付ける手段と、上記カバー手段を挿通して
延び、上記容器からのガスの解放を生じさせる作動手段とを含む膨張装置が提供
される。
上記カバー手段は、上記浮揚体に取り外し可能に取り付けられるようになって
いることが好ましい。
また、上記カバー手段は、上浮揚体の密封リングを受けるようにされた凹所を
区画することによりシールを形成していることがさらに好ましい。
改良されたシールを形成するために、とくに好ましい実施形態においては、上
記密封リングは、上記凹所に対して弾性的に密封するための弾性アンダーカット
リップを含む。
さらに好ましい実施形態によれば、上記膨張装置は、室を区画する手段と、上
記室を上記浮揚体の内部に接続するための第１の開口または通路を区画する手段
と、上記室を外部に接続するための第２の開口または通路を区画する手段と、上
記第２の開口または通路を通常は閉塞する一方向バルブと、上記作動手段をガス
解放位置に向けて常時付勢するバイアス手段と、上記室内に配置された水劣化性
素子を有し、上記作動手段を通常は非作動位置に保持する規制手段(restraint m
eans)とを備え、上記バルブを、浸水により生成される超過外部圧力(excess ext
ernal pressure)によって開成され、上記室への水の進入およびその結果とし
てガスの解放を許容するように構成しておくことにより、自動的に作動するよう
になっている。
この発明の第２の態様によれば、内部空間を区画する外皮を有する膨張可能な
浮揚体であって、圧縮ガス容器を上記内部空間内に取り付ける手段と、上記内部
空間の内側から外側に延び、上記容器からのガスの解放を生じさせる作動手段と
を含む膨張装置が備えられた浮揚体が提供される。
なお、上記膨張可能な浮揚体が、浸水(immersion)に応答して自動的に膨張す
るように構成されており、さらに、室を区画するハウジングと、上記室を上記浮
揚体の内部空間に接続するための第１の開口または通路を区画する手段と、上記
室を外部に接続するための第２の開口または通路を区画する手段と、上記第２の
開口または通路を通常は閉塞する一方向バルブと、上記作動手段をガス解放位置
に向けて常時付勢するバイアス手段と、上記室内に配置された水劣化性素子を有
し、上記作動手段を通常は非作動位置に保持する規制手段(restraint means)と
を含み、上記バルブが、超過外部圧力(excess external pressure)によって開成
されるように構成されていることが好ましい。
この発明の具体的な実施形態を、単に一例として、以下に添付図面を参照して
説明する。図面中、
図１は、この発明に従って構成された第１実施形態の手動作動式膨張装置の断
面図であり、
図２は、図１の実施形態による外部密封カバーの正面図であり、
図３は、図１の実施形態による封止体の側面図であり、
図４は、図１の実施形態の軸およびレバーを示し、
図５は、この発明に従って構成された自動膨張装置の分解図であり、
図６は、図５の実施形態の断面図であり、
図７は、図５の実施形態の正面から見た断面図であり、
図８は、手動作動のみができるようにした図５の実施形態の変形例の断面図で
あり、
図９は、この発明に従う弾性密封リングおよびそれに関連する部品の拡大断面
図である。
図示された膨張装置は、いずれも浮揚体の開口に密封状態で取り付けられ、こ
れにより、浮揚体の内部に圧縮ガスシリンダを取り付けるようになっている。い
ずれの場合にも、浮揚体の外部から（手動または自動で）操作可能な作動手段が
設けられている。
まず、図１ないし図４に示された実施形態について説明する。ごく簡単に説明
すれば、この実施形態は、ガスシリンダを用いており、このガスシリンダは、通
常は、封止膜２８により、その首部において密封されている。浮揚体を膨らませ
るためには、使用者は、半径方向に突出したレバー３８に結合されたコードを引
き、これにより、レバー３８が、中空軸３４を回転させる。その結果、軸３４の
偏心部３６が爪部材(spur)３２を膜２８を突き通すように駆動し、浮揚体中にガ
スを直接解放させる。
以下に、この実施形態についてさらに詳細に説明する。
図１に示されているように、ライフジャケットや救命いかだのような（救命用
）浮揚体の柔軟な外皮２には、円形の開口が貫通して形成されており、この開口
の周囲は、弾性のある"0" リング４に溶接(weld)されている。この"0" リング４
は、封止体(closure body)６と外側密封カバー(outer sealing cover)８との間
に形成された環状の空間(cavity)に保持されており、また、この環状空間の内面
によって圧縮(squeezed)されていて、それによるシールを形成しており、これに
より、外皮２の円形開口を密封している。
封止体６（図３にもっとも良く示されている。）は、正面から同心に環状カラ
ー１２が突出したディスク部１０を有している。環状カラー１２には、複数のス
ロット(slots)が形成されており、これにより、このカラーを越えて突出した弾
性を有する複数の舌片(sprung tongues)１４が形成されており、これらの舌片は
、その先端に外向きのアンダーカットラグ(undercut lugs)１６を有している。
密封カバー８の正面図は、図２に示されている。この密封カバー８は、周囲が
円形であり、弾性舌片１４の数と等しい数の複数のスロット(slots)１８が貫通
して形成されている。
封止体６および外側密封カバー８が一緒に組み立てられるとき、図１に示すよ
うに、封止体の環状カラー１２は、密封カバーの後面の環状凹所２０内に配置さ
れ、また、弾性舌片１４は、アンダーカットラグ１６が密封カバーの前面と係合
して封止体および密封カバーを一緒に保持するように、密封カバーのスロット１
８を通って突出する。
封止体の後面から突出しているのは、接続エルボー部２２であり、この接続エ
ルボー部２２の垂直ねじ穴２４はガスシリンダ２６の首部を受け入れる。このガ
スシリンダは、最初は、金属封止膜２８によって密封されている。
垂直ねじ穴２４の下には、このねじ穴と連通した垂直段差穴３０があり、その
内部には、スライド部材が取り付けられていて、このスライド部材から爪部材３
２が上方に突出している。この爪部材の先端は、金属封止膜２８の近傍に位置し
ている。
封止体６は、水平穴を有し、その内部には、中空軸３４が軸入(journalled)さ
れており、この中空軸３４は、上記スライド部材の穴内に受け入れられる偏心部
３６を有している。
図１および図４に示されているように、中空軸３４には、半径方向に突出した
レバー３８が備えられており、このレバー３８は、封止体６と密封カバー８との
相対向する面の間に保持されている。実質的に気体不透過性のシールが、封止体
６とレバー３８との間、および密封カバー８とレバー３８との間のそれぞれの環
状空間に収容された２つの"0" リング４０によって与えられ、これにより、中空
軸３４のまわりに気体が逃げることができないようになっている。
レバー３８の下端には、緑色の２つの表示ディスク４１が設けられており、レ
バー３８の上端は、コード４２に接続されている（図４参照）。
このコード４２は、密封カバー８の２つの弓状スロット４４のうちの１つを通
って外部に導かれている（図２参照）。両方の弓状スロット４４の下端には、穴
４６が形成されており、通常であれば、この穴４６を通して、上記２つの緑色の
表示ディスク４１を見ることができる。
この浮揚体を膨らませたいときには、使用者は、コード４２を下向きに引き、
中空軸３４を回転させる。中空軸３４が回転すると、偏心部３６が上記スライド
部材を上方に付勢し、これにより、上向きに突出している爪部材３２が封止膜２
８に穴を開け、シリンダ内のガスは、浮揚体内に直接解放される。
ガスが解放されたことは、表示ディスク４１によって視覚的に表示される。す
なわち、表示ディスク４１は、穴４６を通しては見えなくなる。
浮揚体が収縮し始めたならば、密封カバー８の前方に設けられた、口で膨らま
せるための管４８を通して、ガスを満たすことができる（topped up ）。この管
は、中空軸３４と連通しており、したがって、浮揚体の内部と連通している。こ
の管は、その上部の開放端に接続された一方向バルブ（図示せず）を用いて密封
されている。この一方向バルブは、さらに、ユーザが息を吹き込むことができる
柔軟な管またはマウスピースに接続されている。
上述のこの発明による膨張装置は、浮揚体に対してしっかりと設けられている
(locate)ことが理解されるであろう。これとは対照的に、上述の内部シリンダを
有する上記２つの従来技術の膨張装置においては、浮揚体の内部でシリンダが自
由になっている(loose)。
この発明のさらに有利な点は、組立が容易なことである。ガスシリンダ２６お
よび取付け体６は、最初に、外皮２の穴を通して挿入され、その後、密封カバー
８は円形リップ(circular lip)１２の上に押し込まれ、速やかで簡単な動作によ
り、アンダーカットラグ１６によって、所定の位置に即座にロックされる。
この膨張装置は、アンダーカットラグ１６を押し戻し、密封カバー８を取り外
し、膨張装置およびガスシリンダを外皮２の開口を通して引き出すことによって
、メンテナンスやシリンダの交換のために、速やかにかつ簡単に取り外すことが
できる。
この発明のほとんどの作動部品は浮揚体の密封された環境(environment)内で
保護されているので、物理的損傷および腐食の問題が実質的に減少する。
さらなる保護のために、乾燥剤が浮揚体の内部に配置されてもよい。
外部シリンダを有する従来技術の装置のように、ガスが浮揚体の内部に通路を
通って入る必要がないので、凍結したガスがガスの流れを妨げる危険性が減少す
る。
上述の全ての効果は、図５，図６および図７に示されたこの発明による自動作
動可能な膨張装置によっても達成される。この装置について以下に説明する。
簡単に言えば、この実施形態は、軸１０４の偏心部によって駆動される爪部材
１０２によって穴を開けることができ、通常は密封されているガスシリンダ１０
０を用いる点で前述の実施形態に類似している。しかしながら、この例では、上
記軸は、渦巻きばね１０６によって、回転するように常に付勢されており、また
、通常は、水劣化性（water degradable：水により劣化させることができる）素
子１１０を有する規制手段（restraint means ）１０８によって、回転しないよ
うにされている。この水劣化性素子は、膨張装置内の室に収容されており、この
室は、浮揚体の内部とは連通しているが、バルブ１１２によって、外部に対して
は通常密封されている。
バルブ１１２に対する外部圧力が、水中に入ること(submersion)により増加す
るとき、このバルブが開き、水の流入が許容され、これにより、水劣化性素子１
１０が破壊される。これにより、規制手段１０８は不作動になり、軸１０４が渦
巻きばね１０６によって回転され、これによりガスが解放される。
この発明のこの実施形態につき、以下において、さらに詳細に説明する。
上述の手動作動式の膨張装置のように、この実施形態のガスシリンダ１００は
、使用中の浮揚体の内部に収容される（浮揚体の外皮は、図６において１１４で
示されている。）。ガスシリンダ１００の首部は、本体１１６の傾斜した穴の内
部にねじ込まれて受け入れられている。軸１０４には、軸方向に通る貫通穴が形
成されており、この軸１０４は、本体１１６の穴１２０に軸入されて、前方に延
びている（以下において、「前方」は、浮揚体の内部からその外部へ、すなわち
、図６において左から右へ向かう方向であるとする。「前」および「後ろ」も、
これに対応して解釈されることとする。）。
軸１０４の後部１２２は、偏心しており、そこに爪部材１０２が結合されたリ
ング１２４が軸通していて、爪部材は、本体１１６のテーパー状の垂直な穴１２
６を通って、ガスシリンダの金属封止膜１２８に向かって突出している。上述の
実施形態の場合と同様に、軸の回転により、爪部材１０２が膜１２８を突き通す
ように付勢され、シリンダからのガスが浮揚体内に直接解放される。
この膨張装置の浮揚体への取り付けは、浮揚体の皮１１４に結合されているか
または一体的に形成されており、本体１１６の前面とロックリング(locking rin
g)１３２の後面との間に区画された環状凹所に密封して(sealingly)受け入
れられた弾性密封リング１３０によって達成される。上記本体およびロックリン
グは、本体１１６と一体的に形成され、かつ、本体１１６から前方に突出した弾
性アンダーカットラグ(sprung undercut lugs)１３４によって、互いに取り付け
られるようになっている。アンダーカットラグ１３４は、ロックリング１３２の
半径方向内方の面に設けられた複数のショルダ(shoulder)１３８にそれぞれ係合
する外向きの歯１３６を有している（図５参照）。このようにして、部分回転ロ
ック(part turn lock)が形成されている。
したがって、浮揚体に装置を取り付けるには、ガスシリンダ１００および本体
１１６を浮揚体の内部に置き、この本体の前面に密封リング１３０を配置し、そ
して、ロックリング１３２（以下に説明するように、付加部品を備えている。）
を上記本体に押し付け、そして回転してロックするだけでよい。
この装置の取り外しもまた簡単である。図５から、ショルダ１３８が、ロック
リング１３２の全周にわたっては延びていないことが見て取れるであろう。した
がって、上記本体に対するロックリングの相対的な回転は、歯１３６をショルダ
１３８から解除させ、これにより、ロックリングの上記本体からの分離を許容す
る。
この実施形態は、浸水すると自動的に作動するようになっているが、手動で作
動させるための「バックアップ」機構も備えられている。この機構の動作態様は
、前述の手動膨張装置の動作に類似しているが、その機構の詳細は異なっており
、以下に説明することにする。
作動子(actuator)は、長いコード１４０と作動リング(actuator ring)１４２
とを有する柔軟なプラスチックの一体成形品からなる。前と同じく、コード１４
０が、使用者がアクセスできるように装置外に引き出されている。作動リング１
４２は、駆動リング(drive ring)１４４の小径部に受けられており、作動リング
の駆動リングに対する相対回転は、作動リング１４２の半径方向内面から突出し
た凸部１４６によって規制されており、この凸部１４６は、駆動リング１４４の
半径方向外面の舌部１４８と係合している。駆動リング自体は、軸１０４と係合
している。
組み立てられた装置においては、コード1４０は、作動リング１４２のまわり
に時計まわり方向（装置を前から見たとき）に通っており、使用者がそのコード
を十分に強く引いたときに、作動リングが回転し、この回転が駆動リング１４４
を介して軸１０４に伝達され、この軸の回転およびそれによるガスの解放を生じ
させる。軸の回転中、この軸を自動解放機構に接続するラチェット（後述）は、
スリップする。
軸１０４は、その長さ方向に一部沿って、一体的に形成されたカラー１５０を
有しており、このカラー１５０は、本体１１６の前面および取付けリング１５２
の後面（以下に説明する。）に当接することにより、軸の長手方向の移動を実質
的に禁止する。カラー１５０のすぐ後ろには、軸１０４、そのカラー１５０およ
び本体１１６の間に区画された環状の空間内に、第１の密封リング１５４が配設
されている。軸１０４のカラー１５０の前の部分は、取付けリング１５２の穴内
に軸入されており、この軸のその部分は、第２の密封リング１５６を収容する環
状の凹所を有している。第１および第２の密封リング１５４，１５６は、水の侵
入およびガスの漏洩を防止するために役立つ。
取付けリング１５２は、後面からカラー１６０が突出している円形ディスク部
１５９を有しており、軸１０４を受ける穴は、カラー１６０内にある。取付けリ
ング１５２の前面には、実質的にカップ形状のハウジング１６２が結合されてお
り、このハウジングと上記取付けリングとの間には、この自動作動機構の部品を
収容する内部室１６４が区画されている。この室１６４が、軸１０４の穴を介し
て浮揚体の内部と連通しており、バルブ１１２によって通常は外部から密封され
ていることに注目すべきである。
取付けリング１５２およびハウジング１６２を含むアッセンブリは、アンダー
カットラグ１６６によってロックリング１３２の前面に取り付けられている。ア
ンダーカットラグ１６６は、円形ディスク部１５８の後面から突出しており、そ
の外向きの歯はロックリング１３２の半径方向内方側の面に形成された対応する
ショルダ１６８と結合している。
室１６４内には、ラチェット輪１７０を介して作用し、軸１０４を時計まわり
方向に回動するように定常的に付勢するコイルばね１０６が収容されている。ラ
チェット輪１７０の軸方向外方側の両方の面には、ラチェット歯１７２が設けら
れている。ラチェット輪１７０の後面のラチェット歯は、軸１０４の前端に形成
された対応するラチェット歯１７４と係合しており、これにより、ラチェット輪
１７０が軸１０４を時計回り方向に駆動でき、かつ、この軸は上記ラチェット輪
に対しては時計回り方向に自由に回転する（とくに手動で作動させる間）。
ラチェット輪１７０の時計まわり方向の回転は、通常は、ラチェット歯がその
前面において、規制輪(restraint wheel)１７６の後面に形成された対応するラ
チェット歯と係合することによって、禁止されている。この規制輪１７６は、小
径のハブ１７７を前面に有しており、このハブ１７７は、ハウジング１６２の前
面の穴に受け入れられている。さらに、規制輪１７６は、その半径方向外方側の
面に、２つの係合凸部１７８を備えており、これらは、通常は、弾性規制部材(s
prung restraint)１８０と係合して、規制輪１７６の回転を禁止している。
弾性規制部材１８０は、弾性ブリッジ部１８２によって各第１の先端において
結合された、ほぼ三日月形の２つの部材１８１（図５に最もよく表されている。
）を有している。さらに、これらの三日月形部材の各第２の先端は、通常は、水
劣化性素子１１０によって結合されていて、この水劣化性素子１１０は、この実
施形態によれば、水に浸したときに柔らかくなる紙(water softenable paper)の
小片にすぎない。それらの各第１の先端に隣接して、両方の三日月形部材には、
ハウジング１６２の前面から後方に突出したペグ(pegs)１８６上に配置された貫
通穴１８４がそれぞれ形成されている。これにより、弾性規制部材の回転が禁止
される。弾性規制部材１８０の後方への移動は、パッーティションワッシャ１８
８によって規制されている。
この装置の通常の形態(configuration)においては（いかなる浸水よりも前に
は）、弾性ブリッジ部１８２は、三日月形部材１８１の上記第２の先端が離れる
ように付勢する方向の力を発生するが、この力は水劣化性素子１１０により抑止
されている。その結果、三日月形部材１８１の各内面の切り欠き１９０は、通常
は、規制輪１７６の係合凸部１７８と係合した状態に保持され、この規制輪およ
び（ラチェット輪１７０を介して）軸１０４の両方の回転を禁止する。
しかしながら、水が室１６４に入ると、この水は、水劣化性素子１１０と接触
してこれを劣化ないし溶解させ、これにより、三日月形部材１８１がはじけるよ
うに離反する。こうして、上記軸が、コイルばね１０６からの影響の下、自由に
回転するようになり、上述のようにしてガスの解放を起こさせる。
室１６４への水の侵入は、ハウジング１６２に一体的に形成され、水劣化性素
子１１０に隣接して配置された管１９２を介して起こるから、少しでも水が入り
込めば、この水が上記の素子に即座に接触するようになっている。
しかしながら、上記のように、管１９２は、通常は、バルブ１１２によって閉
じられている。このバルブは、コイルばね１９８によって、室１６４の外方に向
かい、環状弁座１９６に向けて付勢された、ほぼ円錐台形状の(frusto-conical)
バルブ部材１９４である。
このバルブ１１２は、水しぶきや湿気を室１６４から締め出し、従来技術に関
して説明したような要因による不所望な作動を防止する。
バルブ１１２が開くには、コイルばね１９８によってバルブ部材１９４に働い
ている付勢力が、外側の圧力と室１６４内部の圧力（これは、室が浮揚体の内部
と連通しているので、浮揚体そのものの内部の圧力に等しい。）との差によって
克服されなければならない。この膨張装置が浸水するとちょうどこのような圧力
差が生じ、その後、外部の水圧が内部圧力を越え、バルブ１１２を開成させて、
室内に水を侵入させ、ガス解放プロセスが始まる。ガスシリンダ１１０に穴が開
けられると、内部圧力は急激に増加し、バルブ１１２が閉じられ、さらなる水の
侵入が阻止される。
図９は、上記の浮揚体に上記装置を取り付ける際に用いられる密封リング１３
２のとくに効果のある形態を拡大して示す。密封リングの外面は、断面において
は、完全な円ではなく、浮揚体の皮に出会う箇所で切り欠かれてアンダーカット
リップ(undercut lip)２００を形成し、これが外側に向かって、本体１１６の環
状の凹所に対して弾性的に押し付けられることにより、改良されたシールを形成
している。浮揚体内のガス圧が膨張によって増加すると、この圧力がアッダーカ
ットリップ２００の露出面に作用して、このリップをさらにきつく本体１１６に
押し付けることになるので、上記シールが、さらに良好になる。
この実施形態における特有の効果は、モジュール形の構成であるので、大部分
の部品（自動作動に関連するものを除く。）が、単純な手動解放のみの装置にお
いても使用可能であることである。図８は、この実施形態のそのような形態を示
す。非常に単純に、取付けリング１５２が、カバー２１０と置き換えられている
。自動型のものにおいて、取付けリング１５２の前方に配置される全部品（すな
わち、自動作動に関連する部品−−−バルブ、ばね、規制機構、ハウジングなど
）は、省かれる。残りの部品は、上述のように、手動作動を許容するように機能
する。
【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項
【提出日】１９９７年２月１４日
【補正内容】
この既知の解除装置の主要な問題は、リテーナが、空気中の水分を吸収する傾
向にあり、時間の経過とともに、リテーナの意図しない軟化を引き起こし、結果
として、ガスが解放されて浮揚体の膨張を引き起こすことである。そのため、こ
の種の解除装置を有する浮揚体のリテーナは、定期的に取り替えなければならな
い。
この発明の目的は、従来技術における上述の問題を克服することである。
さらに詳細には、この発明の第１の目的は、浮揚体の装着／使用を不便にする
ことのない浮揚体膨張装置を提供することである。
この発明のさらなる目的は、水中に置くことにより良好な信頼性で自動的に作
動し、かつ、水蒸気、水しぶきおよび湿気による不意の作動から保護された膨張
装置を提供することである。
この発明のさらなる目的は、水中に浅く浸されたときの小さな静水圧により良
好な信頼性で作動することができる膨張装置を提供することである。
この発明の第１の態様によれば、内部空間を区画する外皮およびその外皮に形
成された開口を有する浮揚体のための膨張装置であって、上記浮揚体に取り付け
られるように構成され、上記外皮の開口を取り巻くシールを形成するカバー手段
と、ガス容器を上記内部空間内に取り付ける手段と、上記カバー手段を挿通して
延び、上記容器からのガスの解放を生じさせる作動手段とを含み、上記膨張装置
は、浸水(immersion)に応答して自動的に作動するように構成されており、さら
に、室を区画する手段と、上記室を上記浮揚体の内部に接続するための第１の開
口または通路を区画する手段と、上記室を外部に接続するための第２の開口また
は通路を区画する手段と、上記第２の開口または通路を通常は閉塞する一方向バ
ルブと、上記作動手段をガス解放位置に向けて常時付勢するバイアス手段と、上
記室内に配置された水劣化性素子を有し、上記作動手段を通常は非作動位置に保
持する規制手段(restraint means)とを含み、上記一方向バルブは、浸水により
生成される超過外部圧力(excess external pressure)によって開成され、上記室
への水の進入およびその結果として上記ガス容器からのガスの上記浮揚体内への
解放を許容するように構成されている、膨張装置が提供される。
上記カバー手段は、上記浮揚体に取り外し可能に取り付けられるようになって
いることが好ましい。
また、上記カバー手段は、上浮揚体の密封リングを受けるようにされた凹所を
区画することによりシールを形成していることがさらに好ましい。
改良されたシールを形成するために、とくに好ましい実施形態においては、上
記密封リングは、上記凹所に対して弾性的に密封するための弾性アンダーカット
リップを含む。
この発明の第２の態様によれば、内部空間を区画する外皮を有する膨張可能な
浮揚体であって、圧縮ガス容器を上記内部空間内に取り付ける手段と、上記内部
空間の内側から外側に向かって延び、上記容器からのガスの解放を生じさせる作
動手段とを含む膨張装置が備えられており、上記膨張装置は、浸水(immersion)
に応答して自動的に浮揚体の膨張を起こさせるように構成されており、さらに、
室を区画するハウジングと、上記室を上記浮揚体の内部空間に接続するための第
１の開口または通路を区画する手段と、上記室を外部に接続するための第２の開
口または通路を区画する手段と、上記第２の開口または通路を通常は閉塞する一
方向バルブと、上記作動手段をガス解放位置に向けて常時付勢するバイアス手段
と、上記室内に配置された水劣化性素子を有し、上記作動手段を通常は非作動位
置に保持する規制手段(restraint means)とを含み、上記バルブは、浸水により
生成される超過外部圧力(excess external pressure)によって開成され、上記室
への水の進入およびその結果として上記ガス容器からのガスの上記浮揚体内への
解放を許容するように構成されている、浮揚体が提供される。
この発明の具体的な実施形態を、単に一例として、以下に添付図面を参照して
説明する。図面中、
図１は、手動作動式膨張装置の断面図であり、
図２は、図１に示された装置による外部密封カバーの正面図であり、
図３は、図１に示された装置の一部を形成する封止体の側面図であり、
図４は、図１の装置の軸およびレバーを示し、
図５は、この発明に従って構成された自動膨張装置の分解図であり、
図６は、図５の実施形態の断面図であり、
図７は、図５の実施形態の正面から見た断面図であり、
図８は、手動作動のみができるようにした図５の実施形態の変形例の断面図で
あり、
図９は、この発明に従う弾性密封リングおよびそれに関連する部品の拡大断面
図である。
図示された膨張装置は、いずれも浮揚体の開口に密封状態で取り付けられ、こ
れにより、浮揚体の内部に圧縮ガスシリンダを取り付けるようになっている。い
ずれの場合にも、浮揚体の外部から（手動または自動で）操作可能な作動手段が
設けられている。
まず、図１ないし図４に示された装置について説明する。ごく簡単に説明すれ
ば、この実施形態は、ガスシリンダを用いており、このガスシリンダは、通常は
、封止膜２８により、その首部において密封されている。浮揚体を膨らませるた
めには、使用者は、半径方向に突出したレバー３８に結合されたコードを引き、
これにより、レバー３８が、中空軸３４を回転させる。その結果、軸３４の偏心
部３６が爪部材(spur)３２を膜２８を突き通すように駆動し、浮揚体中にガスを
直接解放させる。
以下に、この装置についてさらに詳細に説明する。
図１に示されているように、ライフジャケットや救命いかだのような（救命用
）浮揚体の柔軟な外皮２には、円形の開口が貫通して形成されており、この開口
の周囲は、弾性のある"0" リング４に溶接(weld)されている。この"0" リング４
は、封止体(closure body)６と外側密封カバー(outer sealing cover)８との間
に形成された環状の空間(cavity)に保持されており、また、この環状空間の内面
によって圧縮(squeezed)されていて、それによるシールを形成しており、これに
より、外皮２の円形開口を密封している。
封止体６（図３にもっとも良く示されている。）は、正面から同心に環状カラ
ー１２が突出したディスク部１０を有している。環状カラー１２には、複数のス
ロット(slots)が形成されており、これにより、このカラーを越えて突出した弾
性を有する複数の舌片(sprung tongues)１４が形成されており、これらの舌片は
、
その先端に外向きのアンダーカットラグ(undercut lugs)１６を有している。
密封カバー８の正面図は、図２に示されている。この密封カバー８は、周囲が
円形であり、弾性舌片１４の数と等しい数の複数のスロット(slots)１８が貫通
して形成されている。
浮揚体が収縮し始めたならば、密封カバー８の前方に設けられた、口で膨らま
せるための管４８を通して、ガスを満たすことができる（topped up ）。この管
は、中空軸３４と連通しており、したがって、浮揚体の内部と連通している。こ
の管は、その上部の開放端に接続された一方向バルブ（図示せず）を用いて密封
されている。この一方向バルブは、さらに、ユーザが息を吹き込むことができる
柔軟な管またはマウスピースに接続されている。
上述の膨張装置は、浮揚体に対してしっかりと設けられている(locate)ことが
理解されるであろう。これとは対照的に、上述の内部シリンダを有する上記２つ
の従来技術の膨張装置においては、浮揚体の内部でシリンダが自由になっている
(loose)。
この膨張装置のさらに有利な点は、組立が容易なことである。ガスシリンダ２
６および取付け体６は、最初に、外皮２の穴を通して挿入され、その後、密封カ
バー８は円形リップ(circular lip)１２の上に押し込まれ、速やかで簡単な動作
により、アンダーカットラグ１６によって、所定の位置に即座にロックされる。
この膨張装置は、アンダーカットラグ１６を押し戻し、密封カバー８を取り外
し、膨張装置およびガスシリンダを外皮２の開口を通して引き出すことによって
、メンテナンスやシリンダの交換のために、速やかにかつ簡単に取り外すことが
できる。
この発明のほとんどの作動部品は浮揚体の密封された環境(environment)内で
保護されているので、物理的損傷および腐食の問題が実質的に減少する。
さらなる保護のために、乾燥剤が浮揚体の内部に配置されてもよい。
外部シリンダを有する従来技術の装置のように、ガスが浮揚体の内部に通路を
通って入る必要がないので、凍結したガスがガスの流れを妨げる危険性が減少す
る。
上述の全ての効果は、図５，図６および図７に示されたこの発明による自動作
動可能な膨張装置によっても達成される。この装置について以下に説明する。
簡単に言えば、この実施形態は、軸１０４の偏心部によって駆動される爪部材
１０２によって穴を開けることができ、通常は密封されているガスシリンダ１０
０を用いる点で前述の装置に類似している。しかしながら、この例では、上記軸
は、渦巻きばね１０６によって、回転するように常に付勢されており、また、通
常は、水劣化性（water degradable：水により劣化させることができる）素子１
１０を有する規制手段（restraint means）１０８によって、回転しないように
されている。この水劣化性素子は、膨張装置内の室に収容されており、この室は
、浮揚体の内部とは連通しているが、バルブ１１２によって、外部に対しては通
常密封されている。
バルブ１１２に対する外部圧力が、水中に入ること(submersion)により増加す
るとき、このバルブが開き、水の流入が許容され、これにより、水劣化性素子１
１０が破壊される。これにより、規制手段１０８は不作動になり、軸１０４が渦
巻きばね１０６によって回転され、これによりガスが解放される。
この実施形態における特有の効果は、モジュール形の構成であるので、大部分
の部品（自動作動に関連するものを除く。）が、単純な手動解放のみの装置にお
いても使用可能であることである。図８は、このような形態の装置を示す。非常
に単純に、取付けリング１５２が、カバー２１０と置き換えられている。自動型
のものにおいて、取付けリング１５２の前方に配置される全部品（すなわち、自
動作動に関連する部品−−−バルブ、ばね、規制機構、ハウジングなど）は、省
かれる。残りの部品は、上述のように、手動作動を許容するように機能する。
請求の範囲
１．内部空間を区画する外皮およびその外皮に形成された開口を有する浮揚体の
ための膨張装置であって、上記浮揚体に取り付けられるように構成され、上記外
皮の開口を取り巻くシールを形成するカバー手段と、ガス容器を上記内部空間内
に取り付ける手段と、上記カバー手段を挿通して延び、上記容器からのガスの解
放を生じさせる作動手段とを含み、上記膨張装置は、浸水に応答して自動的に作
動するように構成されており、さらに、室を区画する手段と、上記室を上記浮揚
体の内部に接続するための第１の開口または通路を区画する手段と、上記室を外
部に接続するための第２の開口または通路を区画する手段と、上記第２の開口ま
たは通路を通常は閉塞する一方向バルブと、上記作動手段をガス解放位置に向け
て常時付勢するバイアス手段と、上記室内に配置された水劣化性素子を有し、上
記作動手段を通常は非作動位置に保持する規制手段とを含み、上記一方向バルブ
は、浸水により生成される超過外部圧力によって開成され、上記室への水の進入
およびその結果として上記ガス容器からのガスの上記浮揚体内への解放を許容す
るように構成されている、膨張装置。
２．上記カバー手段は、上記浮揚体に取り外し可能に取り付けられるようになっ
ている、請求の範囲第１項記載の膨張装置。
３．上記カバー手段は、上浮揚体の密封リングを受けるようにされた凹所を区画
することによりシールを形成している、請求の範囲第２項記載の膨張装置。
４．上記カバー手段は、それらの間に上記凹所が形成される２つの互いに取り付
け可能な部品を含む、請求の範囲第３項記載の膨張装置。
５．上記カバー手段の上記２つの部品のうちの一方は、上記２つの部品のうちの
他方への取り付けのためのアンダーカットラグを備えている、請求の範囲第４項
記載の膨張装置。
６．上記密封リングは、上記凹所に対して弾性的に密封するための弾性アンダー
カットリップを含む、請求の範囲第３項ないし第５項のいずれかに記載の膨張装
置。
７．上記作動手段は、上記カバー手段を挿通して延び、回転可能に軸支された軸
を含む、上記の請求の範囲のいずれかの項に記載の膨張装置。
８．上記軸は、上記ガス容器に穴を開けるようにされたガス解放部材に関連した
偏心部材を含むかまたはそのような偏心部材に接続されており、上記軸の回転に
より、上記ガス解放部材の直線変位、およびそれによるガスの解放を起こさせる
ようにした、請求の範囲第７項記載の膨張装置。
９．さらに、レバーを介して上記軸に接続されたコードを含み、このコードを引
っ張ることにより、上記軸の回転を起こさせるようにした、請求の範囲第７項ま
たは第８項記載の膨張装置。
１０．上記第１の開口または通路は、上記軸内の穴により形成されている、上記
の請求の範囲のいずれかの項に記載の膨張装置。
１１．上記バイアス手段は、渦巻きばねを含む、上記の請求の範囲のいずれかの
項に記載の膨張装置。
１２．内部空間を区画する外皮を有する膨張可能な浮揚体であって、圧縮ガス容
器を上記内部空間内に取り付ける手段と、上記内部空間の内側から外側に向かっ
て延び、上記容器からのガスの解放を生じさせる作動手段とを含む膨張装置が備
えられており、上記膨張装置は、浸水に応答して自動的に浮揚体の膨張を起こさ
せるように構成されており、さらに、室を区画するハウジングと、上記室を上記
浮揚体の内部空間に接続するための第１の開口または通路を区画する手段と、上
記室を外部に接続するための第２の開口または通路を区画する手段と、上記第２
の開口または通路を通常は閉塞する一方向バルブと、上記作動手段をガス解放位
置に向けて常時付勢するバイアス手段と、上記室内に配置された水劣化性素子を
有し、上記作動手段を通常は非作動位置に保持する規制手段とを含み、上記バル
ブは、浸水により生成される超過外部圧力によって開成され、上記室への水の進
入およびその結果として上記ガス容器からのガスの上記浮揚体内への解放を許容
するように構成されている、浮揚体。
１３．添付図面の図５、図６、図７および図９に示され、これらを参照してここ
に実質的に記載された膨張装置。
１４．添付図面の図５、図６、図７および図９に示され、これらを参照してここ
に実質的に記載された膨張可能な浮揚体。
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フロントページの続き
(81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，
ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ
Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ
，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，
ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，Ｕ
Ｇ)，ＵＡ(ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ
)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ
，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，
ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，Ｋ
Ｇ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ
，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，
ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，Ｓ
Ｉ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ
，ＵＺ，ＶＮ
(72)発明者 クリスチャンソン，トゥール
スウェーデン，スケップシャルト エス−
333 93，ヴィラ フォル（番地なし)