JP2005526603A - 流体ディスペンサポンプ - Google Patents

Abstract

流体ディスペンサポンプ
手動式に駆動され、駆動される度に定量つまり「１ドーズ分の分量」の流体を投与する、流体ディスペンサポンプであって、前記ポンプはポンプ本体（１０）とリターンスプリング（５０）とを有し、前記ポンプ本体はポンプ室（１１）を内蔵し、当該ポンプ室は第１のピストン（２０）と第２のピストン（３０）との間に形作られており、前記リターンスプリングは弾性的にポンプをその休止位置へ押しやると共に、ポンプの駆動が完了する度に自動的に前記休止位置まで戻し、前記ポンプ室（１１）には出口弁（４０）が設けられており、前記出口弁（４０）は、ポンプの駆動中は、流体の圧力により密閉位置へ押しやられているが、駆動の最後、完全に1ドーズ分の分量が準備された時点で、弁コントロール部材（６０）により機械的に開けられ、特徴となるのは、前記ポンプは、流体がポンプ室（１１）から放出されている間、出口弁（４０）を開放位置に保持するための弁固定手段を有し、これにより1ドーズ分の分量の流体が完全に放出される前に流体の流れが前記出口弁（４０）を再び閉じてしまう事態を防止し、前記出口弁（４０）はポンプの前記リターンスプリング（５０）の動作を受けた前記弁コントロール部材（６０）により、流体の放出の終わり時点で機械的に閉じられることである、という流体ディスペンサポンプ。

Description

本発明は、流体ディスペンサに関し、さらに具体的に言えば手動式に駆動され、駆動毎に定量すなわち「1ドーズ分の分量」を、投与することができるポンプに関する。

ポンプ、その中でも特に、駆動毎に1ドーズ分の分量の中身を投与する「定量ドーズ」型ポンプは、現在の技術でも広く知られている。それらは一般的に、薬品、香水、あるいは化粧品などを投与するために使用されている。そのようなポンプは一般的にポンプ室を有する。当該ポンプ室は、自身の入口弁と出口弁との間に形成されている。駆動の際には、入口弁が自動的に閉じられ、直後に出口弁が開けられ、それによりポンプ室に貯蔵された流体の放出が可能となる。そういったポンプの動作を改善する目的で、ポンプの駆動中、ポンプ室内部の流体の圧力が出口弁を密閉位置に押しやるという形に、ポンプ室の出口弁を構成することが提案されている。この構成であれば、完全な耐漏洩性が保証される。出口弁はその後、好ましい形としては駆動の最後に、完全な1ドーズ分の分量が準備された時点で、機械的に開けられ、それによってポンプ室に貯蔵された流体の放出が可能となる。そのようなポンプについては、２０００年１０月２３日に申請されたフランス特許出願文書FR００−１３５６９号の中で具体的に説明されている。こうしたポンプは満足できる形で動作するが、出口弁の動作に悪影響をおよぼす問題が生じることがある。出口弁は、駆動中、流体の圧力によって密閉位置の方向へ押しやられた状態から、その後機械的に開かれて流体の放出を可能にするというものであるため、出口弁の開放後にポンプ室から流出する流体が、前記出口弁を密閉位置まで戻してしまう危険がある。そうなれば、１ドーズ分の分量の流体は完全に投与されないことになる。つまり、1ドーズ分の分量の再現精度は保証されない。

本発明は、上記の問題が生じない流体ディスペンサポンプを提供することを目的とする。
すなわち、本発明は、ポンプの駆動毎に1ドーズ分の分量の流体が完全に投与されることを保証する流体ディスペンサポンプを提供することを目的とする。
本発明はさらに、製造と組立てとが簡単かつ低コストである流体ディスペンサポンプを提供することを目的とする。

そこで、本発明は、手動式に駆動され、駆動される度に定量つまり「１ドーズ分の分量」の流体を投与する、流体ディスペンサポンプであって、前記ポンプはポンプ本体とリターンスプリングとを有し、前記ポンプ本体はポンプ室を内蔵し、前記リターンスプリングは弾性的にポンプをその休止位置へ押しやると共に、ポンプの駆動が完了する度に自動的に前記休止位置まで戻し、前記ポンプ室には出口弁が設けられており、前記出口弁は、ポンプの駆動中は、流体の圧力により密閉位置へ押しやられているが、駆動の最後、完全に1ドーズ分の分量が準備された時点で、弁コントロール部材により機械的に開けられ、特徴となるのは、前記ポンプは、流体がポンプ室から放出されている間、出口弁を開放位置に保持するための弁固定手段を有し、これにより1ドーズ分の分量の流体が完全に放出される前に流体の流れが前記出口弁を再び閉じてしまう事態を防止し、前記出口弁はポンプの前記リターンスプリングの動作を受けた前記弁コントロール部材により、流体の放出の終わり時点で機械的に閉じられることである、という流体ディスペンサポンプを提供する。

また、効果的な構成として、ポンプ室は、第１のピストンと第２のピストンとの間に形作られていることとする。
また、効果的な構成として、前記弁固定手段とは、出口弁を開放位置で締め付けて動かなくするものであるということとする。
また、効果的な構成として、前記出口弁は、弁部材と弁シートとを有し、前記弁部材は弁ヘッドと弁本体とを有しており、前記弁ヘッドは、弁が密閉位置にある際は前記弁シートと耐漏洩様態で協働しており、前記弁本体は前記弁ヘッドから軸方向に延びており、前記弁本体の直径は前記ヘッドの直径よりも小さくなっており、前記弁本体のうち前記弁ヘッドと反対側の末端には弁フットが設けられており、前記弁フットの直径は前記弁本体の直径よりも大きくなっており、弁コントロール部材が前記弁本体を囲んでスライド移動するよう設置されており、当該弁コントロール部材は出口弁を開けるために前記弁フットと、また出口弁を閉ざすために前記弁ヘッドと機械的に協働することとする。

また、効果的な構成として、弁シートは前記第１のピストンに形成されており、前記弁ヘッドは前記第１のピストンの中に摩擦力を伴う形で挿入され、密閉位置と解放位置との間で、弁シートに対して前記弁ヘッドを移動させるためには、前記摩擦力よりも大きな力が必要であるということとする。
また、効果的な構成として、弁シートは径方向の環状面の形で形成されており、当該環状面はポンプの中心軸に対してほぼ垂直であり、またポンプ室を投与開口部に接続する放出チャネルの入口を囲んでおり、前記弁ヘッドは径方向の面の各々を介して前記径方向の環状面と協働することとする。

また、効果的な構成として、第１のピストンは軸方向スリーブを有し、当該スリーブ内には前記弁ヘッドがスライド移動するよう設置されており、前記軸方向スリーブの内径は前記弁ヘッドの外形よりもわずかに小さくなっており、それによって、前記摩擦力、すなわち前記弁ヘッドを前記弁シートに対して移動するために必要な力が作られることとする。

また、効果的な構成として、前記軸方向スリーブには径方向ショルダーなどの受け止め手段が設けられており、当該受け止め手段は前記弁ヘッドの開放位置を規定していることとする。
また、効果的な構成として、前記軸方向スリーブのうち、前記弁ヘッドがスライド移動する面の部分は少なくとも部分的に円錐台状であることとする。

また、効果的な構成として、前記弁ヘッドには、流体通路手段が１つ以上の穴などの形で、前記弁ヘッドの周縁部に設けられていることとする。
本発明はまた、上記のように説明されたポンプを有す流体ディスペンサを提供する。

非限定的な例として示す添付図面を参照しながら、以下本発明について詳細に説明する。
まず図面を参照する。本発明はポンプに関するが、当該ポンプはポンプ本体１０を有し、ポンプ本体はポンプ室１１を備えている。ポンプ室１１は、「上側ピストン」と呼ばれる第１のピストン２０と「下側ピストン」と呼ばれる第２のピストンとの間に形成されており、ポンプ室１１には入口弁８０と出口弁４０とが設けられている。入口弁８０は、適切な弁シートと協働する球の形とするのが効果的であろう。効果的な構成として、図１および図２に示すように、上側ピストン２０はポンプ本体のうち直径の大きい部分の内部をスライド移動するよう設けられており、下側ピストン３０はポンプ本体のうち直径の小さな部分の内部をスライド移動するよう設置されている。このことは、こうした型のポンプとしては、従来通りの構成である。ポンプにはさらに、リターンスプリング５０が設けられており、当該リターンスプリングはポンプを図１に示す休止位置の方向に弾力的に押しやるものであり、ポンプの駆動が終わる度に自動的にポンプをその位置まで戻す。図に示す例では、リターンスプリング５０はポンプ本体と入口弁シート８０との間に配置されているが、当該スプリング５０のほかの位置決めも考えられる。

出口弁４０は次のように構成されている。すなわち、当該出口弁はポンプの駆動中、ポンプ室１１に貯蔵された流体の圧力により休止位置に押しやられている。前記出口弁４０は駆動の最後に、定量つまり1ドーズ分の分量が完全に準備された後、弁コントロール部材により機械的に開けられる。弁コントロール部材６０はまず出口弁４０と協働し、次に下側ピストン３０あるいは下側ピストンに一体化され固定された部材と協働する。

本発明においてポンプは弁固定手段を有し、ポンプ室１１から流体が放出されている間、出口弁４０を開放位置に保持する。このようにして、前記ポンプ室１１に貯蔵された1ドーズ分の分量が全て放出される前に、ポンプ室１１からの流体の流出によって出口弁４０が再び閉じるという事態は防止される。出口弁４０はその後、流体放出が終わったところで、ポンプのリターンスプリング５０の動作を受けた前記弁コントロール部材６０により、機械的に閉じられる。効果的な構成として、出口弁固定手段とは出口弁４０を開放位置で締め付けて動かなくさせるものであり、それについては、本発明の効果的な実施の形態を参照しながら、以下の部分で説明する。

図１乃至図４は、本発明の効果的な実施の形態を示す。この実施の形態において、出口弁４０は弁部材４１を有し、当該弁部材は弁シート４２と協働する。弁部材４１は弁ヘッド４３を有し、当該弁ヘッドは弁４０が密閉位置にある状態では、前記弁シート４２と耐漏洩様態で協働している。弁部材４１はさらに、弁本体４４を有し、当該弁本体は図に示した例では、前記弁ヘッド４３から軸方向に延びている。効果的な構成として、弁本体４４の直径は弁ヘッド４３の直径よりも小さく、弁本体４４は、前記弁ヘッド４３と反対側の末端に弁フット４５を有しており、当該弁フットの直径も前記弁本体４４の直径より大きくなっている。このように、弁本体４４には直径の小さな中央部分が形成され、当該中央部分は弁ヘッド４３と弁フット４５との間に配置されている。弁コントロール部材６０は前記弁本体４４、さらに詳しく言えば前記直径の小さな部分を囲んでスライド移動するよう設けられている。また、当該弁コントロール部材はまず弁フット４５と機械的に協働して出口弁４０を開け、次に弁ヘッド４３と協働して出口弁４０を再び閉じる。これらの出口弁開閉動作は、前記弁コントロール部材６０により機械的に実行される。

効果的な構成として、出口弁４０の弁シート４２は前記第１のピストンつまり「上側」ピストン２０内部に形成されており、前記弁ヘッド４３は、摩擦力を生じる形で前記第１のピストン２０の中に挿入される。そのようになっているので、前記弁ヘッド４３を前記弁シート４２に対して前記開放位置と密閉位置との間の移動させるためには、前記摩擦力よりも大きな力が必要となる。効果的な構成として、弁シート４２は径方向の面つまり横方向に拡がる環状の面によって形成されている。当該環状面はポンプの中心軸に対してほぼ垂直であり、ポンプ室１１を投与開口部に接続する放出チャネル７０の入口７１を囲んでいる。従来の形では、上側ピストン２０は、流体を放出するための中央チャネル７０を有する駆動ロッドに固定あるいは一体化された形とすることができる。効果的な構成として、弁ヘッド４３は径方向面４３’の各々を介して前記径方向の環状面４２と協働する。前記環状径方向面４２と４３’との間の境界面を特別な形とすることで、密閉位置にある出口弁４０の耐漏洩性を高めることにしてもよい。出口弁４０はこのようにして、ポンプ室１１内部で圧力が発生するとすぐに密閉位置方向に押しやられるので、前記弁は完全に耐漏洩性となることが保証される。

効果的な構成として、上側ピストン２０は内部軸方向スリーブ２１を有し、当該スリーブの中には前記弁ヘッド４３がスライド移動するよう設置されている。本発明を実行するために、前記軸方向スリーブ２１の内径を、前記弁ヘッド４３の外径よりわずかに小さくしてもよい。このようにすれば、前記弁ヘッド４３と前記軸方向スリーブ２１との間に前記摩擦力を形作ることが可能となり、したがって、前記弁ヘッド４３を前記弁シート４２に対して移動させるために必要となる力を形成することが可能となる。効果的な構成として、図３および図４に示すように、上側ピストン２０の軸方向スリーブ２１には、例えば、連続した形、あるいはセグメント化された形で受け止め手段２２を形成して、これが前記弁ヘッド４３の開放位置を規定する、という形にしてもよい。また効果的な構成として、軸方向スリーブ２１のうち弁ヘッド４３がスライド移動をする面２３の部分については、図５に示すように少なくとも部分的に円錐台状にして、密閉位置から開放位置に向かって先細りになる形としてもよい。円錐台状の部分２３は必要に応じて、前述のように受け止めショルダーと結合してもよい。同様に、図で示す特別な形状において、弁ヘッド４３には流体通路手段４８を設けることができるが、当該通路手段は、例えば前記弁ヘッド４３の周辺部に設けられた１つ以上の穴の形とすればよい。

本発明のポンプは以下のように動作する。まずユーザは、図１に示す休止位置を始まりとしてポンプを駆動するにあたって、図１に示すように上側ピストン２０に固定あるいは一体化された駆動ロッドを軸方向下向きに押すが、すると、ポンプ室１１内部の圧力が高まる。このさらなる圧力によって、自動的に入口弁８０が閉じ、ポンプ室１１内部に発生した圧力の作用を受けて下側ピストン３０が移動する。ポンプ本体のうち下側ピストンが内部でスライド移動する部分の直径は、ポンプ本体のうち上側ピストンが内部でスライド移動する部分の直径より小さいため、下側ピストン３０は上側ピストン２０より速く軸方向下向きに移動する。図１および図２から見てとれるように、下側ピストン３０は径方向ショルダーを介してコントロール部材６０と協働しているため、下側ピストン３０が軸方向に移動させられると、前記弁コントロール部材６０も一緒に移動することになる。このように、前記弁コントロール部材６０は弁本体４４のうち直径の小さな部分を囲んだ形でスライド移動する。弁部材４１が第１のピストン２０と一緒に動く一方、弁コントロール部材６０は第２のピストン３０と一緒に移動するため、弁コントロール部材６０は弁部材４１よりも速く軸方向下向きに移動する。弁コントロール部材６０が下側終端位置に達すると、そこで前記弁コントロール部材はショルダー６１を介して弁フット４５と協働する。それから前記弁コントロール部材は、弁部材４１を伴う形で軸方向下向きに移動する。その結果、前記弁部材４１は、それまでポンプ室１１に貯蔵された流体の圧力によって押し付けられていた弁シート４２から離れる。図４に示すように、弁部材４１、さらに詳しく言えば弁ヘッド４３は、第１のピストン２０の内部軸方向スリーブ２１の中を軸方向に、距離Aだけ移動する。この距離は短いものであるが、ポンプ室１１に貯蔵された流体の通路を開設するには十分である。前記ポンプ室１１に貯蔵された流体はそれから、前記流体通路４８を通って前記第１のピストン２０に内蔵された前記放出チャネル７０の方へ流出する。ショルダー２２（および／または円錐台状の面２３）は、軸方向スリーブ２１の側面壁に設けてもよく、効果的な構成として図４に示すように出口弁４０の開放位置を規定している。図３および図４に概略的に極めて誇張された形で示すように、弁ヘッド４３の外径は軸方向スリーブ２１の内径よりも大きい。そのため、前記弁ヘッド４３は摩擦力により前記軸方向スリーブ２１内で締め付けられた状態となる。前記摩擦力は、ポンプ室１１に貯蔵された流体が放出される間中、前記出口弁４０を開放位置に保持するのに十分なものである。したがって、ポンプ室１１に貯蔵された流体の1ドーズ分の分量の放出が完全に完了する前に出口弁４０が閉じてしまうという危険はなく、このことによりポンプの動作、さらに具体的に言えば1ドーズ分の分量の再現精度に関しては確実かつ安全となる。ユーザがポンプにかけた圧力をゆるめると、リターンスプリング５０の力でコントロール部材６０は上方向に戻る。その結果、前記弁コントロール部材は前記弁本体４４を囲んでもう一度スライド移動し、最終的にそのショルダー６１を介して弁ヘッド４３と協働する状態となる。また、弁ヘッド４３と軸方向スリーブ２１との間の摩擦力は、リターンスプリング５０から弁コントロール部材６０に加えられる圧力よりもわずかに小さくなるように規定されている。そのため、弁コントロール部材６０は、弁ヘッド４３と上側ピストン２０の軸方向スリーブ２１との間に存在する摩擦力を押し切る形で、弁部材４１を軸方向上向きに押し戻して弁部材が弁シート４２と耐漏洩接触する状態にする、という形で出口弁４０を機械的に再度閉じる。

このように、本発明が提供する流体ディスペンサポンプでは、ポンプの駆動ストロークの間ずっと出口弁が密閉位置に押しやられており、それによって前記出口弁の位置では完全に漏洩が防止されることを保証し、その後、出口弁はストロークの終わりに機械的に開けられて、ポンプ室に貯蔵された流体の放出を可能とするが、出口弁がポンプ室に貯蔵された流体の流出が完了する前に流体の放出の作用を受けて再度閉じることはあり得ないという事実により、ポンプ室に貯蔵された完全な１ドーズ分の分量が投与されることが保証される。

本発明に関しては、特定の実施の形態に関連付けて説明してきたが、当然、
当業者であれば、添付の特許請求の範囲によって規定される本発明の範囲を逸脱しない形で、いかなる変更を施すことも可能であろう。具体的に言えば、出口弁の特別な形状、（すなわち、その弁部材および弁シートの特定の形状）および弁コントロール部材の形状については、前記出口弁を機械的に開閉する機能を果たしさえすれば、異なる形で実現してもよい。また、開放位置に出口弁を固定する手段に関しても、ウェッジング（締め付けて動けなくすること）以外の手段で実現することが考えられる。例えば、機械固定手段として、ポンプの駆動が終わるたびに、ポンプがその休止位置に戻る際、何らかの形で前記固定手段が開放されるまでの間、前記出口弁が閉じるのを防ぐ、というものを使用することが可能である。また他の変形例も考えられるであろう。

本発明の効果的な実施の形態における流体ディスペンサポンプを、その休止位置において示す概略断面図である。 図１と同様の図であり、ポンプの駆動位置において示す図である。 図１および図２に示すポンプの出口弁の詳細を、その密閉位置において、拡大して示す概略断面図である。 図３に非常に近い図であり、出口弁が開放位置にある状態において示す図である。 本発明に関する別の実施の形態を、弁が密閉位置にある状態において示す概略図である。

Claims (11)

1. 手動式に駆動され、駆動される度に定量つまり「１ドーズ分の分量」の流体を投与する、流体ディスペンサポンプであって、
   前記ポンプはポンプ本体（１０）とリターンスプリング（５０）とを有し、前記ポンプ本体はポンプ室（１１）を内蔵し、当該ポンプ室は第１のピストン（２０）と第２のピストン（３０）との間に形作られており、前記リターンスプリングは弾性的にポンプをその休止位置へ押しやると共に、ポンプの駆動が完了する度に自動的に前記休止位置まで戻し、前記ポンプ室（１１）には出口弁（４０）が設けられており、前記出口弁（４０）は、ポンプの駆動中は、流体の圧力により密閉位置へ押しやられているが、駆動の最後、完全に1ドーズ分の分量が準備された時点で、弁コントロール部材（６０）により機械的に開けられ、
   特徴となるのは、
   前記ポンプは、流体がポンプ室（１１）から放出されている間、出口弁（４０）を開放位置に保持するための弁固定手段を有し、これにより1ドーズ分の分量の流体が完全に放出される前に流体の流れが前記出口弁（４０）を再び閉じてしまう事態を防止し、
   前記出口弁（４０）はポンプの前記リターンスプリング（５０）の動作を受けた前記弁コントロール部材（６０）により、流体の放出の終わり時点で機械的に閉じられることである、
   という流体ディスペンサポンプ。
2. ポンプ室（１１）は、第１のピストン（２０）と第２のピストン（３０）との間に形作られていること、
   を特徴とする請求項１に記載のポンプ。
3. 前記弁固定手段とは、出口弁（４０）を開放位置で締め付けて動かなくするものであるということ、
   を特徴とする請求項１又は２に記載のポンプ。
4. 前記出口弁（４０）は、弁部材（４１）と弁シート（４２）とを有し、
   前記弁部材（４１）は弁ヘッド（４３）と弁本体（４４）とを有しており、前記弁ヘッド（４３）は、弁（４０）が密閉位置にある際は前記弁シート（４２）と耐漏洩様態で協働しており、前記弁本体（４４）は前記弁ヘッド（４３）から軸方向に延びており、前記弁本体（４４）の直径は前記ヘッド（４３）の直径よりも小さくなっており、
   前記弁本体（４４）のうち前記弁ヘッド（４３）と反対側の末端には弁フット（４５）が設けられており、前記弁フット（４５）の直径は前記弁本体（４４）の直径よりも大きくなっており、
   弁コントロール部材（６０）が前記弁本体（４４）を囲んでスライド移動するよう設置されており、当該弁コントロール部材は出口弁（４０）を開けるために前記弁フット（４５）と、また出口弁（４０）を閉ざすために前記弁ヘッド（４３）と機械的に協働すること、
   を特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のポンプ。
5. 弁シート（４２）は前記第１のピストン（２０）に形成されており、前記弁ヘッド（４３）は前記第１のピストン（２０）の中に摩擦力を伴う形で挿入され、密閉位置と解放位置との間で、弁シート（４２）に対して前記弁ヘッド（４３）を移動させるためには、前記摩擦力よりも大きな力が必要であるということ、
   を特徴とする請求項４に記載のポンプ。
6. 弁シート（４２）は径方向の環状面の形で形成されており、当該環状面はポンプの中心軸に対してほぼ垂直であり、またポンプ室（１１）を投与開口部に接続する放出チャネル（７０）の入口（７１）を囲んでおり、前記弁ヘッド（４３）は対応する径方向の面（４３’）を介して前記径方向の環状面と協働すること、
   を特徴とする請求項５に記載のポンプ。
7. 第１のピストン（２０）は軸方向スリーブ（２１）を有し、当該スリーブ内には前記弁ヘッド（４３）がスライド移動するよう設置されており、前記軸方向スリーブ（２１）の内径は前記弁ヘッド（４３）の外形よりもわずかに小さくなっており、それによって、前記摩擦力、すなわち前記弁ヘッド（４３）を前記弁シート（４２）に対して移動するために必要な力が作られること、
   を特徴とする請求項５又は６に記載のポンプ。
8. 前記軸方向スリーブ（２１）には径方向ショルダーなどの受け止め手段（２２）が設けられており、当該受け止め手段は前記弁ヘッド（４３）の開放位置を規定していること、
   を特徴とする請求項７に記載のポンプ。
9. 前記軸方向スリーブ（２１）のうち、前記弁ヘッド（４３）がスライド移動する面（２３）の部分は少なくとも部分的に円錐台状であること、
   を特徴とする請求項７又は８に記載のポンプ。
10. 前記弁ヘッド（４３）には、流体通路手段（４８）が１つ以上の穴などの形で、前記弁ヘッド（４３）の周縁部に設けられていること、
    を特徴とする請求項４乃至８のいずれかに記載のポンプ。
11. 請求項１乃至１０のいずれかに記載のポンプを有すこと、
    を特徴とする流体ディスペンサ装置。

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