JP2004161336A

JP2004161336A - 弁機構

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Publication number: JP2004161336A
Application number: JP2002330153A
Authority: JP
Inventors: Katsutoshi Masuda; 勝利増田
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-11-14
Filing date: 2002-11-14
Publication date: 2004-06-10

Abstract

【課題】簡易な構成でありながら流体を確実に閉鎖することができ、また、そこに付与された圧力に応じてそこを通過する流体の流量を任意に変更することが可能な弁機構を提供することを目的とする。
【解決手段】弁機構１０において、容器本体１４０の流動体貯留部１４２を押圧することにより流動体貯留部１４２内の流動体に圧力を加えた場合には、弁部材２０における弁体２１が弁座部材４０における開口部４１を開放する開放位置に移動する。これにより、流動体が開口部４１を通過する。一方、流動体貯留部１４２への押圧力を解除すると、４個の連結部３２の弾性復元力により、弁部材２０における弁体２１が弁座部材４０における開口部４１を閉鎖する閉鎖位置に移動する。これにより、開口部４１から流動体貯留部１４２への空気の侵入を防止することができる。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は弁機構に関し、特に、流動体容器に好適に使用し得る弁機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
このような弁機構としては、例えば特許文献１に記載されたように、球体の弁体とこの弁体を弁座に向けて付勢するためのバネとを有するものが使用されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１７９１３９号
【０００４】
しかしながら、このような球状の弁体とバネとを使用した弁機構は、その制作コストが高額となりやすい。このため、樹脂製の弁座と、当該弁座と当接する閉鎖位置と当該弁座から離隔した開放位置との間を移動する樹脂製の弁体とを有する弁機構が一般的に使用されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような樹脂製の弁機構においては、簡易な構成でありながら、流動体を確実に閉鎖しうる構成とすることが好ましい。また、流動体に付与された圧力に応じて、そこを通過する流動体の流量を任意に変更しうる構成とすることが好ましい。しかしながら、このような要件を兼ね備えた弁機構は未だ提供されていないというのが実情である。
【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、簡易な構成でありながら流体を確実に閉鎖することができ、また、そこに付与された圧力に応じてそこを通過する流体の流量を任意に変更することが可能な弁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、弁座として機能する円形の開口部が形成された弁座部材と、前記円形の開口部と対応する形状を有する弁体と、前記弁体に立設された結合部とを有する弁部材と、前記弁座部材を支持する弁座部材支持部と、前記弁部材の結合部を支持する弁部材支持部と、前記弁座部材支持部と前記弁部材支持部とを連結する複数の可撓性の連結部とを有する連結部材とを備え、前記複数の連結部の可撓性により、前記弁部材が、当該弁部材における前記弁体が前記弁座部材における開口部を閉鎖する閉鎖位置と、前記開口部を開放する開放位置との間を移動可能に構成されることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の弁機構において、前記連結部材は、３個以上の連結部を有する。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の弁機構において、前記連結部は、屈曲部を有する。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の弁機構において、前記開口部おける前記弁体との接触部には、前記弁体を向く環状の凸部が形成される。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の弁機構において、前記弁体における前記開口部との接触部には、前記開口部を向く環状の凸部が形成される。
【００１２】
【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はこの発明に係る弁機構を適用するチューブ型容器を分解して示す説明図であり、図２、図３はこの発明に係る弁機構を適用するチューブ型容器の要部を示す拡大図である。
【００１３】
このチューブ型容器は、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）、あるいは、栄養クリームやマッサージクリーム等のクリーム状物の容器として使用されるものである。なお、このチューブ型容器を、一般の薬品や溶剤あるいは食品等の容器として使用してもよい。
【００１４】
この明細書においては、通常の液体と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を含めて流動体と呼称する。但し、この発明は、上述した流動体を対象とした弁機構に限定されるものではなく、気体を含む流体全体を対象とした弁機構に適用しうるものである。
【００１５】
このチューブ型容器は、容器本体１４０と、容器本体１４０の上部に装着される蓋部材１１０と、弁機構１０とを備える。
【００１６】
前記容器本体１４０は、その内部に流動体を貯留するための流動体貯留部１４２と、この流動体貯留部１４２の一端に形成された流動体吐出用の開口部１４１と、開口部１４１の上端付近に形成されたフランジ部１４３（図２および図３参照）と、開口部１４１の外側に形成された雄ネジ部１４４とを備える。上記フランジ部１４３は、後程詳細に説明する連結部材３０における係合溝３５と係合可能となっている。このため、弁機構１０は、この係合溝３５を介して容器本体１４０における開口部１４１内に固定される構成となっている。
【００１７】
この容器本体１４０は、合成樹脂単体または合成樹脂とアルミとを積層した構成を有し、そこに付与された押圧力が解除された際に元の形状に復帰しようとする弾性復元力を有する。
【００１８】
前記蓋部材１１０は、蓋体１１１と、蓋体１１１の中央に形成された雌ネジ部１１５とを備える。蓋体１１１における雌ネジ部１１５は、容器本体１４０における雄ネジ部１４４と螺合するように構成されている。
【００１９】
以上のような構成を有するチューブ型容器において、容器内より流動体を吐出させる際には、容器本体１４０における流動体貯留部１４２を押圧することにより流動体貯留部１４２内の流動体に圧力を加える。この状態においては、弁部材２０、連結部材３０および弁座部材４０からなる弁機構１０が開放された状態となり、図３に示すように、流動体貯留部１４２内の流動体が弁機構１０における開口部４１を介して外部に吐出される。
【００２０】
一方、必要な量の流動体が吐出された後、流動体貯留部１４２への押圧力を解除すると、容器本体１４０の弾性復元力により流動体貯留部１４２内の流動体が減圧され、流動体吐出用の開口部１４１から流動体貯留部１４２に向けて空気が逆流しようとする。
【００２１】
しかしながら、このチューブ型容器においては、弁部材２０、連結部材３０および弁座部材４０からなる弁機構１０の作用により、流動体の流通路が閉鎖される。このため、空気の逆流を効果的に防止することが可能となる。
【００２２】
次に、この発明に係る弁機構１０の構成について説明する。弁機構１０は、弁部材２０、連結部材３０および弁座部材４０により構成される。
【００２３】
図４は、この発明に係る弁機構１０を構成する弁部材２０を示す縦断面図であり、図５は、この発明に係る弁機構１０を構成する弁部材２０を示す底面図である。
【００２４】
弁部材２０は、図４および図５に示すように、後述する弁座部材４０における円形の開口部４１と対応する形状を有する弁体２１と、弁体２１に立設された結合部２２とを有する。
【００２５】
図６は、この発明に係る弁機構１０を構成する連結部材３０を示す側面図であり、図７は、この発明に係る弁機構１０を構成する連結部材３０を示す縦断面図である。また、図８は、この発明に係る弁機構１０を構成する連結部材３０を示す底面図である。
【００２６】
連結部材３０は、図６、図７および図８に示すように、後述する弁座部材４０を支持する弁座部材支持部３１と、弁部材２０の結合部２２を支持する弁部材支持部３３と、弁座部材支持部３１と弁部材支持部３３とを連結する４個の連結部３２とを有する。弁座部材支持部３１の内周面には凹部３７が形成されている。また、弁部材支持部３３には、弁部材２０における結合部２２の長さよりも短い溝部３８が形成されている。この溝部３８内に後述する弁座部材４０の開口部４１を通過した結合部２２を挿嵌することにより、弁部材２０は連結部材３０に対して固定される。なお、４個の連結部３２は各々一対の屈曲部３６を有する可撓性の樹脂より構成される。この連結部３２の可撓性により、弁部材２０における弁体２１が、後述する弁座部材４０における開口部４１を閉鎖する閉鎖位置と前記開口部４１を開放する開放位置との間で移動可能となっている。
【００２７】
図９は、この発明に係る弁機構１０を構成する弁座部材４０を示す縦断面図である。
【００２８】
弁座部材４０は、図９に示すように、円形の開口部４１と、結合部４３とを有する。開口部４１は、弁体２１の弁座として機能するものであり、開口部４１を形成する傾斜面４５は、弁部材２０における弁体２１の傾斜面２３（図４参照）と対応する角度を有する。そして、この傾斜面４５は環状の凸部４２が凸設されている。この環状の凸部４２は、開口部４１における弁体２１との接触部として機能する。このため、弁機構１０の部品各々の加工精度が劣化した場合においても、弁体２１と開口部４１とを確実に接触させることができ、面同士の接触の場合に比べて、より高い液密状体を維持することが可能となる。
【００２９】
結合部４３の外周面には凸部４４が形成されている。このため、この弁座部材４０を連結部材３０に挿入した場合においては、図２に示すように連結部材３０における凹部３７（図７参照）と弁座部材４０における凸部４４とが互いに係合し、弁座部材４０は、連結部材３０内において固定される。
【００３０】
なお、これらの弁部材２０、連結部材３０および弁座部材４０は、ポリエチレン等の合成樹脂を材料とした射出成形等により生産される。
【００３１】
このような構成を有する弁機構１０において、図１に示す容器本体１４０の流動体貯留部１４２を押圧することにより流動体貯留部１４２内の流動体に圧力を加えた場合には、図３に示すように、弁部材２０における弁体２１が弁座部材４０における開口部４１を開放する開放位置に移動する。これにより、流動体が開口部４１を通過する。一方、流動体貯留部１４２への押圧力を解除すると、４個の連結部３２の弾性復元力により、弁部材２０における弁体２１が弁座部材４０における開口部４１を閉鎖する閉鎖位置に移動する。これにより、開口部４１から流動体貯留部１４２への空気の侵入を防止することができる。
【００３２】
そして、この弁機構１０においては、流動体貯留部１４２への押圧力、すなわち弁機構１０に付与された圧力に応じて弁体２１の移動量が変化し、開口部４１を通過する流動体の流量を任意に変更することが可能となる。従って、流動体として通常の液体を使用した場合、流動体貯留部１４２内の液体に小さな圧力を付与することにより、この液体を一滴ずつ吐出されることも可能となる。
【００３３】
また、この弁機構１０においては、弁機構１０の内部を通過する流動体の通路の終端付近に弁体２１が配置される構成であることから、弁体２１が閉鎖位置に移動したときに弁機構１０の内部における弁体２１の外側の領域（容器本体１４０とは逆側の領域）に残留する流動体の量を最小とすることが可能となる。
【００３４】
この弁機構１０においては、連結部材３０における弁座部材支持部３１と弁部材支持部３３とは、４個の連結部３２により連結され、連結部材３０は、弁部材２０と、弁座部材４０とを支持している。このため、弁体２１に生じる不適切な傾きの発生を防止することが可能となる。なお、弁体１２に生じる不適切な傾きの発生を有効に防止するためには、連結部３２は３個以上とすることが好ましく、また、それらを均等に配置することが好ましい。
【００３５】
また、この弁機構１０においては、弁体２１が閉鎖位置から開放位置に移動する際に、結合部２２は開口部４１に挿通された状態で移動する。このため、弁体２１に不適切な傾きが発生した場合には、結合部２２が弁座部材４０の内壁と当接することになる。従って、弁体２１がそれ以上傾斜することはない。
【００３６】
さらに、この弁機構１０においては、連結部材３０における４個の連結部３２は、各々、一対の屈曲部３６を有している。このため、これらの連結部３２が適当な弾性を持つことになり、弁部材２０における弁体２１が閉鎖位置と開放位置との間をスムースに往復移動することが可能となる。
【００３７】
なお、この連結部３２の厚みは、１ｍｍ以下とすることが好ましく、０．３ｍｍ〜０．５ｍｍとすることがより好ましい。また、この連結部３２の厚さや上下方向の長さ、あるいは、その材質（硬度）を変更することにより、流動体貯留部１４２内の流動体に付与される圧力と流動体の吐出量との関係を調整するようにしてもよい。また、この連結部３２の支持部１１側の端部の厚さや幅を変更することにより連結部３２による弾性力を変更し、これにより流動体貯留部１４２内の流動体に付与される圧力と流動体の吐出量との関係を調整するようにしてもよい。
【００３８】
以上に記載した実施例においては、弁機構１０の部品各々の加工精度が劣化した場合においても、弁体２１と弁座部材４０の内壁とを確実に接触させることができ、面同士の接触の場合に比べて、より高い液密状体を維持するため、弁座部材４０の開口部４１における弁体２１との接触部には、環状の凸部４２が形成されている。なお、弁座部材４０に凸部４２を形成する代わりに、図１０に示すように弁体２１における開口部４１との接触部（傾斜面２３）に、開口部４１を向く環状の凸部２４を形成することによっても、同様の効果を得ることが可能である。
【００３９】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、複数の連結部の可撓性により、弁体が弁座部材における開口部を閉鎖する閉鎖位置と開口部を開放する開放位置との間で移動可能に構成された弁体を有する弁部材を備えることから、簡易な構成でありながら流体を確実に閉鎖することができ、また、そこに付与された圧力に応じてそこを通過する流体の流量を任意に変更することが可能となる。
【００４０】
請求項２に記載の発明によれば、弁座部材支持部と弁部材支持部とは３個以上の連結部により連結されていることから、弁体に不適切な傾きが生ずることを防止することが可能となる。
【００４１】
請求項３に記載の発明によれば、連結部が、屈曲部を有することから、連結部がより適切な弾性復元力を有することになり、弁体をより良好に閉鎖位置と開放位置との間で移動させることが可能となる。
【００４２】
請求項４に記載の発明によれば、開口部おける弁体との接触部には、弁体を向く環状の凸部が形成されることから、弁機構の部品各々の加工精度が劣化した場合においても、弁体と開口部とを確実に接触させることができ、面同士の接触の場合に比べてより高い液密状体を維持することが可能となる。
【００４３】
請求項５に記載の発明によれば、弁体における開口部との接触部には、開口部を向く環状の凸部が形成されることから、弁機構の部品各々の加工精度が劣化した場合においても、弁体と開口部とを確実に接触させることができ、面同士の接触の場合に比べてより高い液密状体を維持することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る弁機構を適用するチューブ型容器を分解して示す説明図である。
【図２】この発明に係る弁機構を適用するチューブ型容器の要部を示す拡大図である。
【図３】この発明に係る弁機構を適用するチューブ型容器の要部を示す拡大図である。
【図４】この発明に係る弁機構１０を構成する弁部材２０を示す縦断面図である。
【図５】この発明に係る弁機構１０を構成する弁部材２０を示す底面図である。
【図６】この発明に係る弁機構１０を構成する連結部材３０を示す側面図である。
【図７】この発明に係る弁機構１０を構成する連結部材３０を示す縦断面図である。
【図８】この発明に係る弁機構１０を構成する連結部材３０を示す底面図である。
【図９】この発明に係る弁機構１０を構成する弁座部材４０を示す縦断面図である。
【図１０】この発明の他の実施形態に係る弁部材２０を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１０弁機構
２０弁部材
２１弁体
２２結合部
２３傾斜面
２４凸部
３０連結部材
３１弁座部材支持部
３２連結部
３３弁部材支持部
３５係合溝
３６屈曲部
３７凹部
３８溝部
４０弁座部材
４１開口部
４２凸部
４３結合部
４４凸部
４５傾斜面
１１０蓋部材
１１１蓋体
１１５雄ネジ部
１４０容器本体
１４１開口部
１４２流動体貯留部
１４３フランジ部
１４４雄ネジ部

Claims

弁座として機能する円形の開口部が形成された弁座部材と、
前記円形の開口部と対応する形状を有する弁体と、前記弁体に立設された結合部とを有する弁部材と、
前記弁座部材を支持する弁座部材支持部と、前記弁部材の結合部を支持する弁部材支持部と、前記弁座部材支持部と前記弁部材支持部とを連結する複数の可撓性の連結部とを有する連結部材と、を備え、
前記複数の連結部の可撓性により、前記弁部材が、当該弁部材における前記弁体が前記弁座部材における開口部を閉鎖する閉鎖位置と、前記開口部を開放する開放位置との間を移動可能に構成されることを特徴とする弁機構。
請求項１に記載の弁機構において、
前記連結部材は、３個以上の連結部を有する弁機構。
請求項１または請求項２に記載の弁機構において、
前記連結部は、屈曲部を有する弁機構。
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の弁機構において、
前記開口部おける前記弁体との接触部には、前記弁体を向く環状の凸部が形成される弁機構。
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の弁機構において、
前記弁体における前記開口部との接触部には、前記開口部を向く環状の凸部が形成される弁機構。