JP2003192065A - 流動体容器のシリンダ機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 十分な液密性を得ながらピストンを小さな力
でスムースに往復移動させることが可能な流動体容器の
シリンダ機構を提供することを目的とする。 【解決手段】 流動体容器のシリンダ機構は、その内部
に流動体を充填した第１シリンダと、この第１シリンダ
の内部を往復移動する第１ピストン１６とを備える。第
１ピストン１６の外周面には、各々が第１シリンダの内
周面と当接する一対の液密部１０２、１０３が一定の距
離だけ離隔した位置に配置されており、一対の液密部１
０２、１０３におけるシリンダの内周面との当接部は、
近接配置された一対の凸部１０４、１０５から構成され
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば、化粧品
用容器等の流動体容器に使用されるシリンダ機構に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】このようなシリンダ機構としては、その
内部に流動体を充填したシリンダと、このシリンダの内
部を摺動するピストンとを備えたものが使用されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような従来のシリ
ンダ機構においては、十分な液密性を得ながらピストン
を滑らかに往復移動させることが困難であった。また、
液密性を得ながらピストンを滑らかに往復移動させるこ
とができる構造を得るためには、ピストンを極めて高精
度に加工する必要が生じ、その製造コストが高額となる
という問題も生ずる。

【０００４】このため、ピストンの外周面にシリンダの
内周面と当接するオーリングを配設することにより、高
い液密性を得ながらピストンを滑らかに移動させ得る構
成とすることも考えられる。

【０００５】しかしながら、このような構成を採用した
場合においては、ピストンに対する応力の方向がピスト
ンの軸芯方向と正確に一致しない場合等においては、ピ
ストンの軸芯がシリンダの軸芯に対して傾斜してしま
い、以降のピストンの往復移動が不可能となる場合があ
る。

【０００６】この発明は上記課題を解決するためになさ
れたものであり、十分な液密性を得ながらピストンを小
さな力でスムースに往復移動させることが可能な流動体
容器のシリンダ機構を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、その内部に流動体を充填したシリンダと、前記シリ
ンダの内部を往復移動するピストンとを備えた流動体容
器のシリンダ機構において、前記ピストンの外周面に
は、各々が前記シリンダの内周面と当接する一対の液密
部が一定の距離だけ離隔した位置に配置されており、前
記一対の液密部におけるシリンダの内周面との当接部
は、近接配置された一対の凸部から構成されていること
を特徴とする。

【０００８】請求項２に記載の発明は、その内部に流動
体を充填したシリンダと、前記シリンダの内部を往復移
動するピストンとを備えた流動体容器のシリンダ機構に
おいて、前記ピストンの外周面には、各々が前記シリン
ダの内周面と当接する一対の液密部が一定の距離だけ離
隔した位置に配置されており、前記一対の液密部のうち
一方の液密部におけるシリンダの内周面との当接部は、
近接配置された一対の凸部から構成されており、前記一
対の液密部のうち他方の液密部におけるシリンダの内周
面との当接部は、単一の凸部から構成されていることを
特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。図１乃至図３は、この発明に係
るシリンダ機構を適用した流動体容器の縦断面図であ
る。

【００１０】なお、これらの図のうち、図１は流動体吐
出ポンプ１に応力を付与することなく放置した状態を、
また、図２はノズルヘッド２における押圧部１２が押圧
されることにより第１、第２連結筒８１、８２が第２ピ
ストン８３とともに下降しつつある状態を、さらに、図
３はノズルヘッド２が開放されることにより第１、第２
連結筒８１、８２が第２ピストン８３とともに上昇しつ
つある状態を示している。なお、図３乃至図５において
は、開口部９１を明示するため、第２連結筒８２にのみ
ハッチングを付している。

【００１１】この流動体容器は、美容の分野で使用され
るヘアージェルやクレンジングジェル等の一般にジェル
と呼称されるゲル（ｇｅｌ）、または、栄養クリームや
マッサージクリーム等のクリーム状物、あるいは、化粧
水等の液体などを貯留するための化粧品用の容器として
使用されるものである。なお、この明細書においては、
高粘度の液体や半流動体あるいはゾルがジェリー状に固
化したゲルやクリーム状物等と通常の液体とを含めて流
動体と呼称する。

【００１２】この流動体容器は、流動体吐出ポンプ１
と、ノズルヘッド２と、外蓋３と、その内部に流動体を
貯留する流動体貯留部４とから構成される。

【００１３】ここで、ノズルヘッド２は、流動体を吐出
するための吐出部１１と、流動体の吐出時に押圧される
押圧部１２とを有している。また、外蓋３は、ネジ部材
１４を介して流動体貯留部４の上端に形成されたネジ部
と係合されている。

【００１４】流動体貯留部４は、円筒状の第１シリンダ
１５と、この第１シリンダ１５内を上下方向に移動する
第１ピストン１６と、複数の通気孔１８が穿設された外
蓋１７とを有している。この流動体貯留部４における第
１シリンダ１５と流動体吐出ポンプ１とは、パッキング
１９を介して液密な状態で接続されている。

【００１５】この第１ピストン１６は、第１シリンダ１
５内において高い液密性を得ながら滑らかに移動する構
成であることが要求される。このための第１ピストン１
６の構成については、後ほど詳細に説明する。

【００１６】この流動体容器においては、ノズルヘッド
２における押圧部１２を押圧して上下方向に往復移動さ
せることにより、後程詳細に説明する流動体吐出ポンプ
１の作用で、流動体貯留部４内に貯留された流動体がノ
ズルヘッド２における吐出部１１から吐出される。そし
て、流動体貯留部４内の流動体の減少に伴って、第１ピ
ストン１６は第１シリンダ１５内をノズルヘッド２方向
に移動する。

【００１７】なお、この明細書においては、図１乃至図
３における上下方向を流動体容器における上下方向と規
定する。すなわち、この実施形態に係る流動体容器にお
いては、図１に示すノズルヘッド２側を上方向とし、第
１ピストン１６側を下方向とする。

【００１８】次に、流動体吐出ポンプ１の構成について
説明する。

【００１９】この流動体吐出ポンプ１は、第２シリンダ
２３と、この第２シリンダ２３内を往復移動可能な第２
ピストン８３と、ノズルヘッド２と第２ピストン８３と
を連結することにより、ノズルヘッド２に付与された押
圧力を第２ピストン８３に伝達して第２ピストン８３を
下降させるための連結筒を構成する互いに連結固定され
た中空状の第１、第２連結筒８１、８２と、第２ピスト
ン８３を上昇させる方向に付勢するための第１、第２連
結筒８１、８２の外周部に配設されたコイルバネ２４
と、流動体貯留部４に貯留された流動体を第２ピストン
８３の上昇動作に伴って第２シリンダ２３内に流入させ
るための第１の弁機構８６と、第２シリンダ２３内に流
入した流動体を第２ピストン８３の下降動作に伴って第
１、第２連結筒８１、８２の内部を介してノズルヘッド
２に流出させるための第２の弁機構８７とを備える。

【００２０】上述した第２ピストン８３は、上述した第
１ピストン１６と同様、第２シリンダ２３内において高
い液密性を得ながら滑らかに移動する構成であることが
要求される。このための第２ピストン８３の構成につい
ても、後ほど詳細に説明する。

【００２１】また、上述したコイルバネ２４は、強力な
付勢力を得るため、金属製のものが使用される。但し、
このコイルバネ２４は、連結筒２１の外周部に配設され
ていることから、連結筒２１の内部を通過する流動体と
接触することはない。

【００２２】上記第１の弁機構８４は、第２シリンダ２
３の内部が加圧されたときには、第２シリンダ２３の下
端部付近に形成された流動体貯留部４と第２シリンダ２
３とを連通する開口部４１を閉止するとともに、第２シ
リンダ２３の内部が減圧されたときには、この開口部４
１を開放するためのものである。

【００２３】この第１の弁機構８４は、第２シリンダ２
３の下端部のテーパ形状をなす内面と同一の角度だけ傾
斜したテーパ部を有し、その下端部にストッパーが形成
された樹脂製の弁体８９を備える。この第１の弁機構８
６においては、第２シリンダ２３の内部が加圧されたと
きには、図２に示すように、弁体８９のテーパー部が第
２シリンダ２３の下端部内面テーパー部と当接すること
により開口部４１を閉止する。また、第２シリンダ２３
の内部が減圧されたときには、図３に示すように、弁体
８６のテーパー部が第２シリンダ２３の下端部内面から
離隔することにより開口部４１を開放する。このとき、
弁体８９の移動量は、弁体８９の下端部に形成されたス
トッパが第２シリンダ２３の下端部と当接することによ
り規制される。

【００２４】なお、弁体８９の下端部に形成されたスト
ッパには、図示を省略した切欠部が形成されている。こ
のため、図３に示すように、ストッパが第２シリンダ２
３の下端部と当接した場合においても、流動体は第２シ
リンダ２３の下端部の開口部４１から流入可能な構成と
なっている。

【００２５】上記第２の弁機構８７は、ノズルヘッド２
が押圧されたときには前記第２ピストン８３から離隔す
ることにより第１、第２連結筒８１、８２の内部と第２
シリンダ２３の内部とを連通する流路を開放するととも
に、ノズルヘッド２に対する押圧力が解除されたときに
は第２ピストン８３と当接することにより第１、第２連
結筒８１、８２の内部と第２シリンダ２３の内部とを連
通する流路を閉止するためのものである。

【００２６】第２連結筒８２の筒状部下方には開口部９
１が穿設されている。また、この開口部９１の外側に
は、第２シリンダ２３に形成された凹部と当接可能な凸
部９２が形成されている。図２に示すように、第２シリ
ンダ２３に形成された凹部と第２連結筒８２における凸
部９２とが離隔した状態では、開口部９１を介して第２
シリンダ２３の内部から第１、第２連結筒８１、８２の
内部に至る流路が形成される。一方、図１および図３に
示すように、第２シリンダ２３に形成された凹部と第２
連結筒８２における凸部９２とが当接した状態では、第
２シリンダ２３の内部から第１、第２連結筒８１、８２
の内部に至る流路が閉鎖される。

【００２７】次に、上述した流動体吐出ポンプ１を備え
た流動体吐出容器による流動体の吐出動作について説明
する。

【００２８】初期状態においては、図１に示すように、
コイルバネ２４の作用により、互いに連結された第１、
第２連結筒８１、８２は上方向に付勢されており、第２
連結筒８２の下端部に形成された凸部９２は第２ピスト
ン８３に形成された凹部と当接している。このため、第
２シリンダ２３の内部から第１、第２連結筒８１、８２
の内部に至る流路は閉鎖されている。また、弁体８９の
自重により、弁体８９のテーパー部が第２シリンダ２３
の下端部内面テーパー部と当接し、開口部４１は閉止さ
れている。

【００２９】この状態においてノズルヘッド２における
押圧部１２が押圧された場合には、図２に示すように、
最初に第１、第２連結筒８１、８２が第２ピストン８３
に対して相対的に下降する。これにより、第２連結筒８
２の下端部に形成された凸部９２が第２ピストン８３に
形成された凹部から離隔する。このため、第２シリンダ
２３の内部から開口部９１を介して第１、第２連結筒８
１、８２の内部に至る流路が形成される。

【００３０】ノズルヘッド２における押圧部１２がさら
に押圧されれば、第２連結筒８１の下端部が第２ピスト
ン８３の上面に当接し、第２ピストン８３と第１、第２
連結筒８１、８２とは一体となって下降する。このとき
には、第２シリンダ２３の内部は加圧されており、弁体
８９のテーパー部が第２シリンダ２３の下端部内面テー
パー部と密着することにより開口部４１は閉止されてい
る。このため、第２シリンダ２３内の加圧された流動体
は、開口部９１および中空状の第１、第２連結筒８１、
８２を介してノズルヘッド２における吐出部１１に流出
し、この吐出部１１から吐出される。

【００３１】第２ピストン８３がストローク下端部まで
下降した後、ノズルヘッド２に付与された押圧力が解除
されれば、コイルバネ２４の作用により、第１、第２連
結筒８１、８２が第２ピストン８３に対して相対的に上
昇する。これにより、図３に示すように、第２連結筒８
２の下端部に形成された凸部９２が第２ピストン８３に
形成された凹部と当接する。このため、第２シリンダ２
３の内部から第１、第２連結筒８１、８２の内部に至る
流路は再度閉鎖される。

【００３２】しかる後、コイルバネ２４の作用により、
ノズルヘッド２と第１、第２連結筒８１、８２と第２ピ
ストン８３とが一体となって上昇する。このときには、
第２シリンダ２３の内部は減圧されることから、弁体８
９のテーパー部が第２シリンダ２３の下端部内面テーパ
ー部から離隔することにより開口部４１が開放され、ス
トッパに形成された切欠部を介して、第２シリンダ２３
内に流動体貯留部４から流動体が流入する。そして、図
３に示すように、第２ピストン８３がその昇降ストロー
クの上端まで移動すれば、その上昇動作を停止する。

【００３３】以上の動作を繰り返すことにより、流動体
貯留部４に貯留された流動体をノズルヘッド２から吐出
せしめることが可能となる。

【００３４】次に、この発明の特徴部分である第１、第
２ピストン１６、８３の構成について説明する。

【００３５】最初に、第１ピストン１６の構成について
説明する。図４は、上述した第１ピストン１６の拡大図
である。なお、図４（Ａ）は第１ピストン１６の側面を
示し、図４（Ｂ）は第１ピストン１６の断面を示してい
る。また、図５は、ピストン１６の断面をさらに拡大し
て示す説明図である。

【００３６】この第１ピストン１６の上部には、第１シ
リンダ１５の内周部と当接する液密部１０２が形成され
ており、第１ピストン１６の下部には、第１シリンダ１
５の内周部と当接する液密部１０３が形成されている。
すなわち、この第１ピストン１６の外周面には、各々が
第１シリンダ１５の内周面と当接する一対の液密部１０
２、１０３が一定の距離だけ離隔した位置に配置されて
いることになる。

【００３７】そして、液密部１０２における第１シリン
ダ１５の内周面との当接部は、近接配置された一対の凸
部１０４、１０４から構成されており、液密部１０３に
おける第１シリンダ１５の内周面との当接部は、近接配
置された一対の凸部１０５、１０５から構成されてい
る。これらの凸部１０４、１０５は、図５に拡大して示
すように、その断面が略円形状の形状を有する。

【００３８】この第１ピストン１６においては、一定の
距離だけ離隔した位置に配置された一対の液密部１０
２、１０３の作用により、第１ピストン１６に対する応
力の方向にかかわらず、第１ピストン１６の軸芯と第１
シリンダ１５の軸芯を常に一致させることができ、第１
ピストン１６を第１シリンダ１５内においてスムースに
移動させることが可能となる。

【００３９】また、一対の液密部１０２、１０３におけ
る第１シリンダ１５の内周面との当接部は、近接配置さ
れた一対の凸部１０４、１０４から構成されていること
から、第１ピストン１６と第１シリンダ１５との接触面
積を小さくしながらその液密性能を二倍にすることがで
き、十分な液密性を得ながら、第１ピストン１６を第１
シリンダ１５内において小さな力で移動させることが可
能となる。

【００４０】次に、第２ピストン８３の構成について説
明する。図６は、上述した第２ピストン８３の拡大図で
ある。なお、図６（Ａ）は第２ピストン８３の側面を示
し、図６（Ｂ）は第２ピストン８３の断面を示してい
る。

【００４１】この第２ピストン８３の上部には、第２シ
リンダ２３の内周部と当接する液密部１１２が形成され
ており、第２ピストン８３の下部には、第２シリンダ２
３の内周部と当接する液密部１１３が形成されている。
すなわち、この第２ピストン８３の外周面には、各々が
第２シリンダ２３の内周面と当接する一対の液密部１１
２、１１３が一定の距離だけ離隔した位置に配置されて
いることになる。

【００４２】そして、液密部１１２における第２シリン
ダ２３の内周面との当接部は、近接配置された一対の凸
部１１４、１１４から構成されており、液密部１１３に
おける第２シリンダ２３の内周面との当接部は、単一の
凸部１１５から構成されている。これらの凸部１１４、
１１５は、その断面が略円形状の形状を有する。

【００４３】なお、この第２ピストン８３における上述
した第２連結筒８２の通過孔には、第２ピストン８３と
第２連結筒８２との液密性を高めるために、凸部１２１
が形成されている。

【００４４】この第２ピストン８３においては、第１ピ
ストンの場合と同様、一定の距離だけ離隔した位置に配
置された一対の液密部１１２、１１３の作用により、第
２ピストン８３に対する応力の方向にかかわらず、第２
ピストン８３の軸芯と第２シリンダ２３の軸芯を常に一
致させることができ、第２ピストン８３を第２シリンダ
２３内においてスムースに移動させることが可能とな
る。

【００４５】また、一方の液密部１１２における第２シ
リンダ２３の内周面との当接部は、近接配置された一対
の凸部１１４、１１４から構成されていることから、第
２ピストン８３と第２シリンダ２３との接触面積を小さ
くしながらその液密性能を二倍にすることができ、十分
な液密性を得ながら、第２ピストン８３を第２シリンダ
２３内において小さな力で移動させることが可能とな
る。

【００４６】なお、他方の液密部１１３には単一の凸部
１１５から構成されており、近接配置された一対の凸部
に比べて液密性には劣るが、一方の液密部１１２により
第２シリンダ２３の液密機能は担保されていることにな
る。

【００４７】上述した実施形態においては、凸部１０
４、１０５、１１４、１１５として、その断面形状が略
円形のものを使用している。しかしながら、その断面形
状が多角形の凸部や、その先端が尖った形状の凸部を採
用するようにしてもよい。

【００４８】また、上述した実施形態においては、この
発明を化粧品用の容器として使用される流動体容器に適
用した場合について説明したが、この発明を食品や飲料
等の容器に適用してもよい。

【００４９】

【発明の効果】請求項１および請求項２に記載の発明に
よれば、一定の距離だけ離隔した位置に配置された一対
の液密部の作用により、ピストンの軸芯とシリンダの軸
芯を常に一致させることができ、ピストンをシリンダ内
においてスムースに移動させることが可能となる。

【００５０】また、少なくとも一方の液密部におけるシ
リンダの内周面との当接部が、近接配置された一対の凸
部から構成されていることから、ピストンとシリンダと
の接触面積を小さくしながらその液密性能を二倍にする
ことができ、十分な液密性を得ながら、ピストンをシリ
ンダ内において小さな力で移動させることが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るシリンダ機構を適用した流動体
容器の縦断面図である。

【図２】この発明に係るシリンダ機構を適用した流動体
容器の縦断面図である。

【図３】この発明に係るシリンダ機構を適用した流動体
容器の縦断面図である。

【図４】第１ピストン１６の拡大図である。

【図５】ピストン１６の断面をさらに拡大して示す説明
図である。

【図６】第２ピストン８３の拡大図である。 １ 流動体吐出ポンプ ２ ノズルヘッド ３ 外蓋 ４ 流動体貯留部 １１ 吐出部 １２ 押圧部 １４ ネジ部材 １５ 第１シリンダ １６ 第１ピストン １７ 外蓋 １８ 通気孔 ２３ 第２シリンダ ２４ コイルバネ ４１ 開口部 ８１ 第１連結筒 ８２ 第２連結筒 ８３ 第２ピストン ８６ 第１の弁機構 ８７ 第２の弁機構 ８９ 弁体 ９１ 開口部 ９２ 凸部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 その内部に流動体を充填したシリンダ
   と、前記シリンダの内部を往復移動するピストンとを備
   えた流動体容器のシリンダ機構において、 前記ピストンの外周面には、各々が前記シリンダの内周
   面と当接する一対の液密部が一定の距離だけ離隔した位
   置に配置されており、 前記一対の液密部におけるシリンダの内周面との当接部
   は、近接配置された一対の凸部から構成されていること
   を特徴とする流動体容器のシリンダ機構。
2. 【請求項２】 その内部に流動体を充填したシリンダ
   と、前記シリンダの内部を往復移動するピストンとを備
   えた流動体容器のシリンダ機構において、 前記ピストンの外周面には、各々が前記シリンダの内周
   面と当接する一対の液密部が一定の距離だけ離隔した位
   置に配置されており、 前記一対の液密部のうち一方の液密部におけるシリンダ
   の内周面との当接部は、近接配置された一対の凸部から
   構成されており、 前記一対の液密部のうち他方の液密部におけるシリンダ
   の内周面との当接部は、単一の凸部から構成されている
   ことを特徴とする流動体容器のシリンダ機構。