JP2005536408A - 投与部材を容器のネックに実装するための実装装置 - Google Patents

Abstract

投与部材を容器のネックに実装するための実装装置
投与部材（３）を圧力嵌めによって容器（２）のネック（２２）に実装するための実装装置（１）であって、ネックは対称軸（X）を示し、スラスト力を投与部材（３）に加えてその投与部材を容器のネックに圧力嵌めすることができるスラスト部材（１４）を有し、特徴となるのは、
・ 投与部材を少なくともほぼネック（２２）の軸（X）上まで持ってくる第１の誘導壁（１２８）と、
・ 投与部材をさらに正確にネックの軸上まで持ってくる第２の誘導壁（１４８）と、
をさらに有することである、という装置。

Description

本発明は、投与部材を容器のネックに実装するための実装装置に関する。

こうした種類の実装装置は、香水、化粧品、または薬品の分野などのさまざまな技術分野においてよく使われ、あらゆる型のポンプ、弁、またはディスペンサヘッドをネックが設けられた容器に実装するのに役立つ。投与部材は、容器の内部に貯蔵された流体を投与するためのものである。投与部材は、しばしばネックの中または上にはめ込まれ、容器から流体を取り出したり、容器から流体の供給を受けたりできるようになっている。一般的に、容器のネックは対称軸を示す。対称軸は普通は容器の軸と一致する。

このような実装装置を用いた実装技術が複数存在する。たとえば、リングを容器のネックにネジ留めすることによって投与部材を実装するよう構成された実装装置が存在する。また、クリンプ型の装置も存在する。さらに、他の実装装置として、固定部材を構成する複数の部品を順次ネックの上に降ろしていく、というものがある。従来の固定部品のデザインの特徴は、かぶせ輪と結合された固定リングを提供する、という点にある。固定リングは、強い圧力を加えなくても比較的簡単に容器のネックの外側にはめ込むことができる。かぶせ輪がその後、実装装置によって下に移動され、ネックを囲んでリングをブロックする。別のさらに簡単な実装技術として、容器の上または中に投与部材を圧力嵌めする、というものが存在する。当然のことながら、投与部材には、容器のネックにはめ込まれ、圧力嵌めされた後の投与部材をネックに固定する、という一体化型あるいは結合型の固定部材が設けられる（あるいは、設けることもできる）。こうした実装技術においては、投与部材は、結合あるいは一体化された固定手段と共に、単一部品として作られており、実装前の初期状態と実装後の最終状態との間で変化しない。言い換えれば、本実装装置は、上記の固定リングとかぶせ輪とを用いたシステムではよくあることだが、投与部材の１つの部品がもう１つの別の部品に対して移動する、ということが起こらないようにしている。そこで、本実装装置は、スラスト部材を有し、当該スラスト部材は投与部材にスラスト力を加えてその投与部材を容器のネックに圧力嵌めすることができる。好ましい構成として、スラスト部材は単一部材であって、投与部材のスラストゾーンに載っており、前記スラストゾーンは投与部材の他の部分に対して静止している。言い換えれば、前記スラストゾーンは、概して投与部材に対しては移動しないが、一方、前記投与部材は容器のネックに圧力嵌めされる。さらに詳しく言えば、本発明に関する実装装置は、単一部品として作られた投与部材が容器のネックに圧力嵌めされることを可能にするが、リングと輪を用いたシステムを除外する必要はない、という型のものである。

これに関連して、本投与部材は固定手段と共に、以下の方法で容器のネックに実装される。その方法とは、第一に、投与部材は容器のネックまで運ばれ、そして配置される。当然のことながら、投与部材を容器のネックに置いても、投与部材が容器のネックの対称軸上にくることは保証されない。そのため、投与部材は、容器のネックの対称軸に対して完全にずれたり傾いたりした状態で置かれることになる。容易に理解できるように、投与部材そのものがずれている状態で、容器のネックに圧力嵌めするために投与部材にスラスト力を加えることはできない。そのようにずれた投与部材スラスト力を加えても、投与部材がさらにずらされたり、容器のネックの上でつぶされ、破壊される、という結果を招くだけであろう。

そこで、本発明は、ネックに固定するため圧力嵌めスラスト力を加える前の段階で、投与部材が容器のネックに最初に配置される間にずれてしまうことに関連する問題点を解決することを目的とする。こうした問題点は、圧力嵌め型の投与部材によく起こるが、たとえば固定リングとかぶせ輪とを使用する上記の投与部材などの他の型の投与部材でも生じる。

この目的を達成するため、本発明は、投与部材を少なくともほぼネックの軸上まで持ってくる第１の誘導壁と投与部材をさらに正確にネックの軸上まで持ってくる第２の誘導壁とをさらに有する実装装置を提供する。これら連続する２つの誘導壁を設けることによって、投与部材は極端にずれた状態からも直立することができる。第１の誘導壁は、投与部材をほぼ直立させることができ、第２の誘導壁は、投与部材の軸をネックの軸と実質的に一致させることができる。

効果的な実施の形態として、第２の誘導壁はスラスト部材によって形成されていることとしてもよい。
また、実際的な実施の形態において、第１の誘導壁は、少なくとも部分的に円錐台形であって、第２の誘導壁の方に向かって狭くなっていることとする。２つの誘導壁は、一種の漏斗を形成し、この漏斗の中で、ずれた投与部材は容器のネックの軸上にほぼ並ぶ位置にくるようにできる。

また、本発明の別の効果的な特徴によれば、第２の誘導壁は、第１の誘導壁に対して、休止位置とスラスト位置との間を移動することができることとする。
また、効果的な実施の形態として、投与部材とネックの軸との向きを完全なものにするための第３の誘導壁を有することとする。
また、この場合、第２の誘導壁は、第３の誘導壁に対して、休止位置とスラスト位置との間を移動することができ、第３の誘導壁は、休止位置では隠されており、スラスト位置では露わにされることとする。

また、効果的な実施の形態として、スラスト部材は、休止位置からスラスト位置まで移動する間に徐々に第３の誘導壁を露わにし、第１の誘導壁と第３の誘導壁とは相互に固定されていてもよく、互いに対して静止していることとする。
また、この場合、第１の誘導壁は少なくとも部分的に円錐台形にすることができ、その先は、第３の誘導壁を形成するほぼ筒状の部分となっていることとしてもよい。

また、本発明の別の効果的な特徴によれば、スラスト部材は、弾性戻り手段によってその休止位置の方に戻されることとしてもよい。
また、実際的な実施の形態において、スラスト部材には、少なくとも部分的に筒状の内側壁と下部自由端とを有するブッシングが形成されており、内側壁は第２の誘導壁を形成しており、下部自由端は投与部材とスラスト接触する接触ゾーンを形成していることとする。

また、休止位置では、ブッシングが第３の誘導壁を隠していることとする。
このように、本発明は、投与部材を徐々に、そして正確にネックの軸に沿った向きに持ってくることを可能とする、連続する誘導壁を複数実施することを提案する。第２の誘導壁を第１の誘導壁に対して移動させることで、第３の誘導壁を露わにする、という点が特に効果的である。この第３の誘導壁を使うことによって、投与部材は第２の誘導壁にはめ込まれている間に、さらに正しく方向づけられ、まっすぐにされるからである。したがって、第２および第３の誘導壁は同時に使われる。このことは、第２の誘導壁が第１、そして特に第３の誘導壁に対して移動されるため可能である。

以下、本発明の実施の形態を非限定的な例として示す添付図面を参照しながら、本発明に関して詳細な説明をする。
まず図１および図２を参照し、本発明の実施の形態を構成する実装装置について説明する。本実装装置は、所定の軸に沿って圧力を発生させることができるプレスあるいは他の手段と係合するよう設計されたキャップまたはマンドレル（主軸）１１を有する。マンドレル１１は、締具と連結された保持手段によって保持されるよう設計された上部１１０と、戻りバネ１３のためのハウジング１１３を形成する内側壁を有するリング１１１を形成する下部とを有する。
さらに、リング１１１は、下部に環状の端部１１４を形成しており、これは後述する受け接触面として働く。また、リング１１１は、外側壁１１２を形作り、当該外側壁は、いずれかの技術手段（圧力嵌め、溶接、接着剤、ネジ留め、クランプ留めなど）を用いてマンドレル１１に固定される部品を形成するスリーブ１２にはめ込まれている。この目的を達成するために、スリーブ１２にはマンドレル１１にはめ込まれる結合部分１２１が形成されている。結合部分１２１の先に、スリーブ１２はシリンダー１２３を形成しており、当該シリンダーの内側にはスライド面１２４が形成されている。シリンダー１２３は、その下部末端の位置でヘッド１２５に結合されており、ヘッドにはスライド面から径方向に内側に向かって伸びるショルダー１２６が形成されている。ショルダー１２６の内周から、ヘッド１２５はほぼ筒状の壁１２７を形作っている。壁１２７より先の位置には、ヘッドが円錐台形の誘導壁１２８を壁１２７から外側に広がる形で形作っている。円錐台形の誘導壁１２８は、スリーブ１２と実装装置全体との下部末端を形作る環状の壁１２９によって終端とすることができる。

このように、スリーブ１２には、スライド面１２４によって規定される形で内部ハウジングが形成されており、この内部ハウジングは、開口部を有する。開口部は、壁１２７の所では他の部分よりも狭くなっている。これは、内向きのショルダー１２６のためである。内部ハウジングは、その上部末端の位置でリング１１１とハウジング１１３とを形作っているマンドレル１１の下部によって閉じられ、当該ハウジングの中には戻りバネ１３の上部末端が収容されている。このため、スリーブ１２とマンドレル１１とによって形成されているハウジングは、スプリング１３を収納していることになるが、同様にスラスト部材１４も収納していることになる。スラスト部材１４は、この場合、スリーブ１２の内部に設置されたスライド部材の様態で示されている。このようになっているので、スラスト部材１４は、マンドレル１１から弾性的に引き離されることになる。スラスト部材は、ほぼ筒状の外側壁１４２を形作り、この外側壁は、スリーブ１２によって形作られたスライド面１２４とほぼ無摩擦の滑り接触をする。スラスト部材１４のスリーブ１２内での移動を制限するため、スラスト部材１４には内向きのショルダー１４６が形成されており、当該ショルダーは、スリーブ１２のヘッド１２５に形成されたショルダー１２６と受け接触する。この状態は、図１から見てとれる。同図は、スラスト装置を休止位置、すなわち戻りバネ１３がスラスト部材１４をマンドレル１１から引き離す状態において示す。しかし、スラスト部材１４は、圧力を加えられマンドレル１１の方へ移動されると、図２に示すように最終的な駆動位置に達する。この位置において、スラスト部材１４は、ハウジング１４３の周囲に形成された対応する受け接触面１４１でマンドレル１１の受け接触面１１４と接触する。このことは図２を見れば明らかに見てとることができる。ここで戻りバネ１３は、最大限に圧縮されている。さらに、この状態ではスラスト部材１４のショルダー１４６は、もはやスリーブ１２のヘッド１２５のショルダー１２６と接触していない。このように、スラスト部材１４は、スリーブ１２の内部で休止位置（図１）とスラスト位置または駆動位置（図２）との間を並進移動できるようになっている。

本発明において、スラスト部材１４はさらにブッシング１４７を自身の下部末端に有する。ブッシング１４７は、下に向かって伸びており、下部末端１４９を形作る。ブッシング１４７には、内側壁１４８と、場合によってはスリーブ１２の壁１２７に対する摩擦力を受けながらスライド移動する外側壁１４４とが形成されている。ブッシング１４７は、図１に示す休止位置ではスリーブ１２の壁１２７を覆い、図２に示すスラスト位置ではスリーブ１２の壁１２７のほぼ完全が露わになるようにする。収容ハウジング１４０はブッシング１４７の内部に形作られ、下記のように投与部材の一部分を収容するよう設計されている。

留意すべき点として、円錐台形の誘導壁１２８は、円錐台形の壁の一番狭い部分から伸びるほぼ筒状の壁１２７と共に移動するよう制約されている。さらに、スラスト部材１４はスリーブ１２の内部で並進移動できるため、スラスト部材１４のブッシング１４７によって形作られる内側壁１４８は、２つの壁１２７，１２８に対して移動が可能である。
本発明では、円錐台形の誘導壁１２８は第１の誘導壁を形作り、ブッシング１４７の内側壁１４８は第２の誘導壁を形作り、そしてほぼ筒状の壁１２７は第３の誘導壁を形作る。第１の誘導壁は、投与部材をほぼまっすぐにし、第２の誘導壁はその投与部材の向きを改善させ、そして第３の誘導壁はその向きを完璧なものとし、容器のネックへ圧力嵌めされるのに適した向きにすることができる。しかし、場合によっては第３の誘導壁は発明から除外することができる。

以下、投与部材を容器のネックに圧力嵌めする際の本発明の実装装置の動作方法を説明するため、図３を参照する。図３は、本発明の実装装置を使った実装プロセスの連続的な５つのステップを示す５つの図である。左端の図は、容器２を、本体２１が支持体４に保持された状態で示す。容器２にはさらに、ネック２２が形成されており、当該ネックには、本体２１の内部にアクセスすることを可能にする開口部が形作られている。当然のことながら、本体２１は流体を貯蔵するように作られている。ネック２２は対称軸Xを示し、この場合、この対称軸は本体２１の対称軸と一致する。ネック２２の対称軸が本体２１の対称軸と一致しない、という容器も考えることができる。投与部材３は、ネック２２の上に配置されているが、そのうち目に見える部分は固定リング３２および押しボタン３１となっている。固定リング３２の機能は、ネック２２の外側部分と協働して投与部材をネックに固定することである。押しボタン３１の機能は、押さえられれば投与部材が駆動されるようにする、というものである。押しボタン３１は、リング３２の内部で並進移動することができる。この場合、「リング」という語は、ネックへの圧力嵌めによってネックに装着されるように作られた固定手段であればいかなるものにもあてはまる。固定リング３２は、外観を良く見せるための外部カバーを有する、という形とする可能性が高い。図３の左端の図では、投与部材３が、ネック２２の上に無造作に乗せられた結果、ネック２２の上で傾いたり斜めになったりしている状態がはっきり見てとれる。この場合、投与部材３は対称軸Yを示し、当該対称軸はネック２２の対称軸Xとの間に角度Zを成している。ここでは、実装装置１はまだ駆動されていない。

上記の左端の図の右側に位置する２番目の図では、投与部材３の押しボタン３１は、向きを整えるための円錐体が形成された第１の誘導壁１２８とすでに接触した状態である。実際には、押しボタン３１は上部輪状のエッジで向きを整えるための壁１２８と接触する。この図では、投与部材３は、その対称軸Yがすでにネック２２の対称軸Xに近づいていることから、すでにいくらか直立した状態になっていることが見てとれる。投与部材を向きを整えるための壁１２８に接触させるためには、容器２を上げるか、あるいは好ましい形態として、実装装置の上部末端の位置に置いた矢印によって表されるスラスト力を加えることによって実装装置を下げるかのいずれかが必要となる。実装装置がこのように下げられると、押しボタン３１は、好ましい形態として表面が極めて滑らかな状態に作られた向きを整えるための壁１２８の上をスライド移動する。このようにすれば、投与部材３を、徐々にではあるがほぼ直立させて、その対称軸Xをネック２２の対称軸Xの方へ動かすことができる、という効果がある。実装装置を下げ続けると、押しボタン３１は最終的には向きを整えるための壁１２８から離れて、スラスト部材１４によって形成された容器用ハウジング１４０にはまった状態になる。押しボタン３１は、ハウジング１４０にはめ込まれると、スラスト部材１４のブッシング１４７の内側壁によって形成される第２の誘導壁１４８によって誘導される。押しボタン３１の誘導は、ハウジング１４０の中へ入り込むにつれ改善される。

押しボタン３１は、ブッシング１４７の下部末端１４９がリング３２の上部末端と接触するまでハウジング１４０の中に入り込む。そうして、末端１４９は投与部材との接触ゾーンを形成することになり、当該接触ゾーンは、実装装置によって生成されるスラスト力を転移させる。さらに、明らかに見てとれるように、押しボタン３１の上部末端はハウジング１４０の末端壁と接触しない。したがって、押しボタン３１にスラスト力が加えられることはない。こうした状態は、図３の中央の図に示されている。また、投与部材は、この状態においてネック２２の軸と完全に一致しているとほぼ言える。場合によっては、投与部材のこうした状態は、圧力嵌めを容易に行われるようにするのに適している。この場合には、スラスト部材１４がスリーブ１２に対して移動可能である必要はない。そうして、実装装置は、２つの誘導壁、すなわち向きを整えるための壁１２８とほぼ筒状の壁１４８とだけを有する。

しかし、場合によっては、投与部材のネックの軸に対する向きをよりそろった状態にし、圧力嵌めの成功率を１００パーセントに近づけることを確実にする必要がある。この場合には、図１および２を参照しながら先に説明したように、スラスト部材１４はスリーブ１２に対して移動可能であることが好ましい。
以下、図３の上記の中央の図より右に位置する、４番目の図を参照する。実装装置にスラスト力を加え続けると、投与部材のリング３２と受け接触しているスラスト部材１４は、バネ１３の作用に逆らう形でスリーブ１２の内部で移動し始める。スラスト部材１４が移動すると、ブッシング１４７は覆っていた第３の誘導壁１２７から外れる。リング３２の外側壁は、摩擦力を受けながら,
あるいは摩擦のない状態で、第３の誘導壁１２７をスライド移動し、それによって投与部材の軸をネック２２の軸と完全に一致させることができる。このようにすれば、投与部材をネックの上に完全に圧力嵌めする成功率は確実に１００パーセントになる。留意すべき点として、組み立てのこの段階においては、投与部材はまだネックの上に圧力嵌めされていない。

圧力嵌めは、図３の右端の最後の図に示すように、スラスト部材１４がマンドレル１１と受け接触している際にのみ行われる。ここでスプリングは最大限圧縮される。マンドレル１１に加えられたスラスト力は、その後スラスト部材１４にそのまま転移され、スラスト部材はその力を受けると今度はリング３２に転移させ、結果として投与部材全体がネック２２へ押し下げられる。

スラスト部材１４が移動すれば、押しボタン３１は第２の誘導壁１４８にはめ込まれる一方で、固定リング３２は第３の誘導壁１２７の内部にはめ込まれる。したがって、押しボタンが第２の誘導壁１４８内で前もって位置決めされる結果として、投与部材も前もって位置決めされることとなり、このことは、固定リング３２の外側壁を第３の誘導壁１２７の中にはめ込むことによって投与部材の向きを完全なものとする、という働きをする。

以下、図４および５を参照する。これらは、図３の細部を拡大した図であり、第３の誘導壁がいかにして投与部材の向きを完全なものにするか、を理解することができる。
図４に明らかに見てとれるように、効果的な構成として筒形をした押しボタン３１の外側壁３１１は、本発明の実装装置の第２の誘導壁を形成する壁１４８と接触していない。それどころか、狭い隙間Uが存在し、この隙間は、押しボタン３１が第２の誘導壁１４８の中で詰まるのを防ぐ。忘れてはならない点として、押しボタン３１は、第１の誘導壁１２８から来た時点では、直立に近い状態になっているだけであって、第２の誘導壁１４８に入り込む前の段階では、完全に軸に沿った向きになっているわけではない。

図５を参照する。効果的な構成として筒形をした外側壁３２１を形作る固定リング３２が第３の誘導壁１２７とほぼ接触しているのが見てとれる。しかし実際には、小さな隙間Wが存在しており、この隙間は、押しボタンと誘導壁との間に存在する隙間Uよりもはるかに狭い。小さな隙間Wは、投与部材がネックの軸上で正確にまっすぐになるようにする。確実な圧力嵌めはこうして保証される。リング３２が第３の誘導壁にはめ込まれることから生じるこうした正確な向きは、押しボタン３１が前もって第２の誘導壁にはめ込まれることによって、また、特に、押しボタンが固定リング３２が第３の誘導壁の中に入り込む際に第２の誘導壁にはめ込まれることによって、容易に実現することができる。

本発明の精神は、投与部材が正確にまっすぐになるまでのそれぞれのステップの間に徐々に直立させ向きを整えることが可能な実装装置を使い、したがって確実な圧力嵌めを保証するという点にある。

本発明の実装装置を休止位置において示す垂直断面図である。 図１と同様の図であり、実装装置をスラスト位置において示す図である。 図１および図２の実装装置を、連続的なさまざまな実装ステップにおいて、流体ディスペンサと関連づけて示す図である。 図３の細部Aを拡大して示す図である。 図３の細部Bを拡大して示す図である。

Claims (12)

1. 投与部材（３）を圧力嵌めによって容器（２）のネック（２２）に実装するための実装装置（１）であって、ネックは対称軸（X）を示し、
   スラスト力を投与部材（３）に加えてその投与部材を容器のネックに圧力嵌めすることができるスラスト部材（１４）を有し、
   特徴となるのは、
   ・ 投与部材を少なくともほぼネック（２２）の軸（X）上まで持ってくる第１の誘導壁（１２８）と、
   ・ 投与部材をさらに正確にネックの軸上まで持ってくる第２の誘導壁（１４８）と、
   をさらに有することである、という装置。
2. 第２の誘導壁（１４８）はスラスト部材（１４）によって形成されていること、
   を特徴とする請求項１に記載の実装装置。
3. 第２の誘導壁（１４８）は、第１の誘導壁（１２８）に対して、休止位置とスラスト位置との間を移動することができること、
   を特徴とする請求項１または２に記載の実装装置。
4. 第１の誘導壁（１２８）は、少なくとも部分的に円錐台形であって、第２の誘導壁の方に向かって狭くなっていること、
   を特徴とする請求項１、２、または３に記載の実装装置。
5. 投与部材とネックの軸との向きを完全なものにするための第３の誘導壁（１２７）を有すること、
   を特徴とする請求項１乃至４に記載の実装装置。
6. 第２の誘導壁（１４８）は、第３の誘導壁（１２７）に対して、休止位置とスラスト位置との間を移動することができ、第３の誘導壁（１２７）は、休止位置では隠されており、スラスト位置では露わにされること、
   を特徴とする請求項５に記載の実装装置。
7. スラスト部材（１４）は、休止位置からスラスト位置まで移動する間に徐々に第３の誘導壁（１２７）を露わにし、第１の誘導壁と第３の誘導壁とは相互に固定されており、互いに対して静止していること、
   を特徴とする請求項５に記載の実装装置。
8. 第１の誘導壁（１２８）と第３の誘導壁（１２７）とは相互に固定されており、互いに対して静止していること、
   を特徴とする請求項５乃至７のいずれかに記載の実装装置。
9. 第１の誘導壁（１２８）は少なくとも部分的に円錐台形であって、その先は、第３の誘導壁（１２７）を形成するほぼ筒状の部分となっていること、
   を特徴とする請求項８に記載の実装装置。
10. スラスト部材（１４）は、弾性戻り手段（１３）によってその休止位置の方に戻されること、
    を特徴とする請求項３乃至９に記載の実装装置。
11. スラスト部材（１４）には、少なくとも部分的に筒状の内側壁と下部自由端（１４９）とを有するブッシング（１４７）が形成されており、内側壁は第２の誘導壁（１４８）を形成しており、下部自由端は投与部材（３）とスラスト接触する接触ゾーンを形成していること、
    を特徴とする請求項１乃至１０に記載の実装装置。
12. 休止位置では、ブッシング（１４７）が第３の誘導壁（１２７）を隠していること、
    を特徴とする請求項５乃至１１に記載の実装装置。

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