JPS6049813B2 - 火口 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ガス溶接器、溶断器の火口に関するものであ
る。

従来、ガス溶接器、溶断器の火口に点火する場合はガス
ライター、マッチ等を使用していたが、これらの点火手
段によつては、マッチ等の点火器が雨に濡れて点火がで
きなくなつたり、火傷したり、また、探すために手間が
かかつたりして大変に煩雑であるという問題があつた。

本発明は、このような問題点を解決するためになされた
もので、その目的とするところは、点火手段を高圧酸素
導入管部内に装着し、ガス経路のバルブを開いてガスを
流すだけで自動的にして確実に、かつ安全に点火するこ
とができる火口を提供しようとするものである。この目
的のため、本発明は、高圧酸素導入孔と混合ガス導入孔
とを有する筒体と、この筒体と連結されたノズルと、前
記筒体内に設けられた高圧酸素導入管と、この高圧酸素
導入管の大径部内に、その貫通孔を高圧酸素導入孔と連
通させて固着された一部が磁性体または永久磁石より成
る固定子と、この固定子の貫通孔よりの高圧ガスの押圧
力により前記高圧酸素導入管の大径部内を軸方向に移動
する一部が永久磁石または磁性体より成る衝撃子と、こ
の衝撃子により直接的または間接的に衝撃が加えられる
１個の圧電素子と、この圧電素子を保持してその陰極を
前記の高圧酸素導入管と筒体とを介して前記ノズルに電
気的に接続しヨている圧電素子保持筒と、前記圧電素子
の陽極を高圧酸素噴出ノズルに電気的に接続している導
電筒と、この導電筒に連結され、かつその外周には前記
ノズルとの間隙を一定に保持するための絶縁性間隙保持
体が突設された高圧酸素噴出ノズルと、を備えた構成を
特徴とするものである。

以下、本発明を図示の一実施例に基づいて説明する。

第１図は全体の縦断面図、第２図から第１３図は主要各
部材の縦断面図と側面図、第１４図は動作状態を示す全
体の縦断面図で、図中１は黄銅等の金属から成る筒体で
あつて、この筒体１の内部後端寄りには段部２が形成さ
れるとともに、後端部外周には段部３が形成され、後端
面と段部２までの間には高圧酸素導入孔４が、また、段
部３と２との間には複数の混合ガス導入孔５がそれぞれ
穿設され、さらに段部３から前端部に至る外周と、前端
部外周にはねじ６と７が形成されている。

８は筒体１の前端部にナット１０の締着をもつて連結さ
れたノズルであつて、このノズル８は銅等の金属から成
り、その先端部にはどの部分の内径よりも小径のガス噴
出孔９が形成されている。

１１は高圧酸素導入管で、第２図Ａ，ｂに示すように、
前部半分が大径に、後部半分が小径に形成されており、
大径部の先端内周にはねじ１２が形成されるとともに、
このねじ１２の後部には段部１３と１４が形成され、段
部１４と後端面との間には貫通孔１５が穿設されており
、さらに段部１４から後部に至る部位にはねじ１６が、
また、後端部外周にはねじ１７がそれぞれ形成されてい
る。

そして、この高圧酸素導入管１１はそのねじ１７を筒体
１の高圧酸素導入孔４の内周面に形成されたねじ１８に
螺合させて、貫通孔１５と高圧酸素導入孔４とを連通さ
せるとともに、筒体１の内周面との間には混合ガス通路
１９を形成させて筒体１内に設けられている。

２０は高圧酸素導入管１１の大径部内に固着された固定
子て、一部が磁性体または永久磁石より．構成され、第
３図Ａ，ｂに示すように、その大径部の外径は高圧酸素
導入管１１の大径部の内径と略同径てあつて、その中心
部位には高圧酸素導入管１１の貫通孔１５と連通する貫
通孔２１が穿設され、この固定子２０はその後端小径部
外周に形！成されたねじ２２を高圧酸素導入管１１のね
じ１６に螺合させて、貫通孔２１と貫通孔１５とを連通
させるとともに、前端大径部を高圧酸素導入管１１の大
径部内周面に密接させた状態をもつて固着されている。

２３は固定子２０の前方に位置した高圧酸素導入管１１
の大径部内に配設された衝撃子で、一部が永久磁石また
は磁性体より構成され、第４図Ａ，ｂ，ｃに示すように
、中央部にスリット２４が形成され、一端部外径は高圧
酸素導入管１１の大径部の段部１３より後部の内径と略
内径で、この部位には永久磁石２５が嵌着されており、
また、他端部外径は高圧酸素導入管１１の大径部の段部
１３より前部の内径と略内径で、この部位の中央には衝
撃突起２６が一体に突設されるとともに、周縁軸方向に
は４つの貫通孔２７が穿設され、この衝撃子２３はその
永久磁石２５側を固定子２０側に対向せしめて配置され
、高圧酸素導入）孔牡貫通孔１５および２１よりの高圧
ガスの押圧力によつて高圧酸素導入管１１の大径部内を
軸方向に移動することができるようになつている。２８
は高圧酸素導入管１１の大径部の前端に連結された圧電
素子保持筒２９と衝撃子２３との間・に介装されたコイ
ルスプリングで、後述するように、ガスの供給が停止さ
れたときに、衝撃子２３を確実に後方に移動させる機能
を有するものである。

したがつて、そのスプリングカは、ガスの供給が停止さ
れたときに衝撃子２３がその永久磁石゛２５の作用によ
つて固定子２０に吸引されて確実に後方へ移動てきる位
置まて衝撃子２３を押圧することができればよいもので
ある。圧電素子保持筒２９は第５図Ａ，ｂに示すように
、一方を大径部とし、他方をやや小径部として全体が構
成され、大径部の先端内周にはねじ３０が、また、小径
部外周にはねじ３１がそれぞれ形成されるとともに、後
端面と大径部内の段部３２との間の軸方向には４つの貫
通孔３３が穿設され、この保持筒２９は前記のように、
そのねじ３１を高圧酸素導入管１１の大径部のねじ１２
に螺合させることによつて取付けられている。

３４は一端面に陰極（−）が、他端面には陽極（＋）が
形成された１個の円柱状の圧電素子て、この圧電素子３
４はセラミック等の絶縁性筒体３５を介して保持筒２９
の小径部内に、その陰極（一）側を後方（衝撃子２３側
）に位置させて設けられている。

絶縁性筒体３５は第９図Ａ，ｂに示すように、大径部３
６と小径部３７とから成り、大径部３６の内部後端には
段部３８が形成され、この段部３８と大径部３６の後端
面との間には４つの貫通孔３９が穿設され、この絶縁性
筒体３５はその小径部３７内に圧電素子３４を収納して
、圧電素子保持筒２９内に、その小径部３７側を後方に
位置させるとともに、貫通孔３９を貫通孔３１と連結さ
せ、その大径部３６の後端面を段部３２に係止せしめて
設けられている。

４０は圧電素子３４の陰極（−）側にして、かつ圧電素
子保持筒２９の小径部内に螺着された圧電素子封入用の
ナットであつて、その中心部位には孔４１を有する。

４２はナット４０の孔４１に不抜状にして、かつ後端部
４３（衝撃子２３側）をやや突出せしめて設けられた当
金であつて、圧電素子３４の陰極（一）と電気的に接触
し、この当金４２の後方突出部４３に衝撃子２３の突起
２６が激突することにより、圧電素子３４に衝撃を与え
るようになつている。

４４は圧電素子の陽極（＋）を後述の高圧酸素噴出ノズ
ルに電気的に接続している導電筒であつて、第８図Ａ，
ｂに示すように、大径部とやや長い小径部とから成り、
大径部の後端面中央部位には、前記絶縁性筒体３５の小
径部３７内にやや圧入されて圧電素子３４の陽極（＋）
に電気的に接触される接触突起４５が突設されるととも
に、大径部後端面には、小径部から大径部にかけて穿設
された中心貫通孔４６と連通するスリット４７が十字形
に穿設され、さらに小径部の先端部外周にはねじ４８が
形成され、この導電筒４４はその接触突起４５を前記し
たように絶縁性筒体３５の小径部３７の前端よりやや圧
入して圧電素子３４の陽極（＋）に電気的に接触せしめ
るとともに、絶縁性筒体３５の貫通孔３９にスリット４
７を連通させ、大径部の端面を絶縁性筒体３５の大径部
段部３８に係止せしめて設けられている。

４９は導電筒４４の小径部に外挿されたセラミック等の
絶縁性筒体、５０は絶縁性筒体４９に外挿してそのねじ
５１を圧電素子保持筒２９のねじ３０に螺合せしめて取
付けられた圧電素子の陽極（＋）側を封入するためのナ
ットであり、５２は絶縁性筒体４９の外周先端部に対す
る外挿をもつて取付けられたセラミック等の絶縁体であ
つて、圧電素子３４の陽極（＋）と陰極（−）とを絶縁
するものである。

５３は銅等から成る高圧酸素噴出ノズルてあつて、第１
３図Ａ，ｂに示すように、先端部には外径がノズル８の
ガス噴出孔９の径よりも小径の酸素噴出部５４が形成さ
れるとともに、この酸素噴出部５４の後部には、角のな
い全体円弧状の後拡がりのテーパー面５５が形成され、
また、後端部にも後拡がりのテーパー面５５が形成され
、後端部の内周にはねじ５７が形成され、さらにテーパ
ー面５５に近接した外周部には、ノズル８の内周面との
間隙を一定に保持せしめるためのセラミック等の絶縁性
間隙保持体５８が突設され、この高圧酸素噴出ノズル５
３はそのねじ５７と導電筒４４のねじ４８とを螺合せし
めて後端面を絶縁体５２の前端面と突き合わせるととも
に、間隙保持体５８によりノズル８の内周面との間に一
定間隙の混合ガス通路５９を形成せしめてノズル８内に
設けられている。

次に、動作についてて説明すると、本火口は図示しない
トーチの火口取付孔内のねじに筒体１のねじ６を螺合さ
せて取付け使用するもので、第１図に示すガスバーナー
の弁が閉じられ、ガスが供給されていない状態、すなわ
ち、固定子２０と衝撃子２３がその永久磁石２５の吸引
作用により吸着されて貫通孔１５を介して高圧酸素導入
孔４と連通している貫通孔２１が衝撃子２３によつて閉
塞されている状態から、先ず、ガスバーナーの弁が開か
れ、混合ガスが供給されると、この混合ガスは混合ガス
導入孔５から混合ガス通路１９，５９を経てノズル８の
ガス噴出孔９より噴出される。

続いて、高圧酸素を供給すると、筒体１の高圧酸素導入
孔牡高圧酸素導入管１１の貫通孔１５および固定子２０
の貫通孔２１より衝撃子２３の永久磁石２５端面に高圧
酸素ガスによる圧力が加ノわる。

すると、衝撃子２３は第１４図に示すように、コシルス
プリング２８の作用に抗して前方へ移動され、衝撃子２
３の前面に突設されている衝撃突起２６か圧電素子３４
の陰極（−）と接触してい門る当金４２の後端突出部４
３に激突せしめられ、これにより圧電素子３４の陰極（
一）が激突せしめられると同時に、貫通孔２１からの高
圧酸素は、衝撃子２３の一端部（後端部）外周面と高圧
酸素導入管１１の大径部内周面との間に生じた空フ隙か
ら衝撃子２３の貫通孔２７、圧電素子保持筒２９の貫通
孔３３、導電筒４４のスリット４７および貫通孔４６を
経て高圧酸素噴出ノズル５３の酸素噴出部５４から外部
へ噴出される。

また、それと殆んど同時に、圧電素子３４に激突した衝
撃子２３から受けた衝撃により圧電素子３４に高電圧が
生じる。

したがつて、その圧電素子３４の陽極（＋）に電気的に
接続された高圧酸素噴出ノズル５３の先端部外周面と、
陰極（−）に電気的に接続されたノズル８の先端部内周
面との間で放電が起き、そして、その放電によりノズル
８のガス噴出孔９を通過する混合ガスに点火がなされる
。

この場合、高圧酸素噴出ノズル５３の先端部には角のな
い円弧状のテーパー面５５が形成され、しかもノズル８
の内周面との間隙は、高圧酸素噴出ノズル５３のテーパ
ー面５５に近接した外周面に突設された絶縁性間隙保持
体５８によつて一定に保持されているから、放電は両ノ
ズル８と５３の先端部において起き、その結果、混合ガ
スに確実に点火されるものである。

その後、衝撃子２３は順次供給される高圧酸素の圧力を
受けて第１４図の激突状態を保持し、金属の溶接、溶断
等の作業が行なわれる。

また、ガスバーナーのバルブが閉じられたときは、衝撃
子２３を押圧する高圧酸素の圧力が消去されるのて、衝
撃子２３はコイルスプリング２８の補助作用とともに、
その永久磁石２５の吸引作用によつて固定子２０に吸着
し、第１図に示す元の状態に戻る。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、点火
手段が高圧酸素導入管内に設けられているのて、その作
動は確実で、ガスが供給されると直ちに自動的に、かつ
確実に点火されるので、従来のような点火のための煩ら
れしさは皆無となる！ばかりか、点火のタイミングの遅
れによつて火口の周辺に混合ガスが充満した状態で点火
されて爆発が生じるというおそれはなくなり、極めて安
全に使用し得るものである。

また、本発明においては圧電素子は１個でよい３から、
コスト的に安価となるばかりか、構造的にも単純化され
、また、ガスバーナーの使用中に逆火が生じた場合にお
いても、逆火は高圧酸素通路に入ることなく混合ガス通
路に入る結果、圧電素子を損傷せしめることがない。

さらに、本発明においては、高圧酸素噴出ノズルの先端
部に角のない円弧状のテーパー面が形成されるとともに
、その外周には絶縁性の間隙保持体が突設されているか
ら、高圧酸素噴出ノズルの酸素噴出部がノズルのガス噴
出孔内で不測に偏心するおそれはなく、常に一定の間隙
が保持される）ため、圧電素子に対する衝撃を介しての
放電が両ノズルの先端部において起こる結果、混合ガス
への点火を確実になし得るばかりか、内焔を完全に囲繞
するような理想的な外焔をも形成させることができるも
のである。

．図面の簡単な説明 図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は全体の
縦断面図、第２図ａ（５ｂは高圧酸素導入管の縦断面図
と側面図、第３図ａとｂは固定子の縦断面図と側面図、
第４図ａとＢ，ｃは衝撃子の縦断面図と両側面図、第５
図ａとｂは圧電素子保持筒の縦断面図と側面図、第６図
ａとｂは圧電素子封入用ナットの縦断面図と側面図、第
７図ａとｂは当金の縦断面図と側面図、第８図ａ（５ｂ
は導電筒の縦断面図と側面図、第９図ａ（５ｂおよび第
１０図ａ（５ｂは絶縁性筒体の縦断面図と側面図、第１
１図ａとｂは絶縁体の縦断面図と側面図、第１２図ａ（
５ｂは圧電素子封入用ナットの縦断面図と側面図、第１
３図Ａ．！１．ｂは高圧酸素噴出ノズの縦断面図と側面
図、第１４図は動作状態を示す全体の縦断面図てある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 高圧酸素導入孔と混合ガス導入孔とを有する筒体と
   、この筒体と連結されたノズルと、前記筒体内に設けら
   れた高圧酸素導入管と、この高圧酸素導入管の大径部内
   に、その貫通孔を高圧酸素導入孔と連通させて固着され
   た一部が磁性体または永久磁石より成る固定子と、この
   固定子の貫通孔よりの高圧ガスの押圧力により前記高圧
   酸素導入管の大径部内を軸方向に移動する一部が永久磁
   石または磁性体より成る衝撃子と、この衝撃子により直
   接的または間接的に衝撃が加えられる１個の圧電素子と
   、この圧電素子を保持してその陰極を前記の高圧酸素導
   入管と筒体とを介して前記ノズルに電気的に接続してい
   る圧電素子保持筒と、前記圧電素子の陽極を高圧酸素噴
   出ノズルに電気的に接続している導電筒と、この導電筒
   に連結され、かつその外周には前記ノズルとの間隙を一
   定に保持するための絶縁性間隙保持体が突設された高圧
   酸素噴出ノズルとを備えたことを特徴とする火口。