JP2006528301A - シフトする空気ピストンを有する気泡ポンプ - Google Patents

Abstract

手動で操作される液体起泡ディスペンサは、液体のビンに取り付けられ、液体と空気の両方を、液体から泡を作り出して泡を定量吐出すべくポンプ送りし混合する。ディスペンサは、空気ポンプ室および液体ポンプ室を収容するポンプハウジングと、空気ポンプ室および液体ポンプ室の両方において手動で往復運動させられるポンププランジャとを含んでいる。空気ピストンおよび液体ピストンはプランジャに搭載され、且つプランジャによってそれぞれ空気ポンプ室および液体ポンプ室において往復運動させられる。空気ピストンは、ポンププランジャの手動往復運動時に空気ポンプ室の内部容量がディスペンサの外部周囲環境へ吐出されることを可能とするプランジャにおける空気ピストンの相対的運動のためにポンププランジャに搭載されている。

Description

本発明は、手動で操作される液体起泡ディスペンサに関する。特に、本発明は、液体のビンの頭頂部に取り付けられ、液体から泡を作り出すべく液体と空気の両方をポンプ送りし、混合し、泡を定量吐出する手動で操作されるポンプに関する。ディスペンサは、空気ポンプ室および液体ポンプ室を収容するポンプハウジングと、空気ポンプ室および液体ポンプ室の両方において手動にて往復運動させられるポンププランジャとを含んでいる。空気ピストンおよび液体ピストンは、プランジャ上に搭載され且つプランジャによってそれぞれ空気ポンプ室および液体ポンプ室において往復運動される。

ディスペンサに取り付けられた容器から液体をポンプ送りし、ディスペンサから排出される液体から泡を生成する種々の異なるタイプの手動で操作される液体ディスペンサがある。これらのタイプの泡生成液体ディスペンサの良く知られている例は、手動操作されるトリガスプレーヤ（ｔｒｉｇｇｅｒ ｓｐｒａｙｅｒ）である。トリガスプレーヤは、ユーザの手の指によって容易に巧みに操作されるトリガスプレーヤのトリガを有し、ユーザの一方の手に楽に保持されるべく設計されている。トリガスプレーヤのトリガの旋回運動は、トリガスプレーヤにおける液体ポンプを操作する。ポンプを操作することにより、トリガスプレーヤに結合されたビン容器から液体を引き出し、トリガスプレーヤの排出ノズルからスプレーパターンで液体を排出する。このタイプのトリガスプレーヤの排出ノズルは、典型的には、トリガスプレーヤからスプレーされる液体の通路内に配置される障害物を有している。障害物にぶつかる液体スプレーは、液体スプレーをスプレーヤの外部周囲環境の空気と混合し、それによってトリガスプレーヤから排出される泡を作り出す。

上述されたタイプの起泡液体トリガスプレーヤは、液体の所望される泡立てが重要でない場合に、液体から作り出される泡を定量吐出するために、例えば起泡液体キッチン洗剤または浴室洗剤を定量吐出するのに、良く適合している。しかしながら、典型的な起泡液体トリガスプレーヤは、シェービングクリームのような、一層高密度の泡を作り出すことはできない。

手動で操作される液体起泡ディスペンサから定量吐出される一層高密度の泡を作り出すためには、液体および空気の両方が、泡を作成する障害物を通してポンプ送りされることを必要とする。このタイプの起泡液体ディスペンサは、空気ポンプ室および液体ポンプ室を収容するポンプハウジングと、ポンプハウジング内で手動的に往復運動させられるポンププランジャを備えている。空気ピストンは、ポンププランジャに搭載され、往復運動のために空気ポンプ室に受け入れられる。液体ピストンは、ポンププランジャに搭載され、往復運動のために液体ポンプ室に受け入れられる。ポンプハウジング内への縮退位置へ向かってポンププランジャが移動すると、空気ピストンが空気ポンプ室内へ移動して当該室内の空気に力を作用し、また、液体ピストンが液体ポンプ室内へ移動して当該室内の液体に力を作用する。一対のバルブが、泡を生成するために空気と液体が混合されるポンププランジャの中央排出通路を通して、それぞれ空気ポンプ室と液体ポンプ室からの空気と液体の流れを制御する。それから泡がディスペンサから排出される。

起泡液体ディスペンサのスプリングは、ポンププランジャを、ポンプハウジング内のその縮退位置から、ポンププランジャの頭頂部分がポンプハウジングの頭頂部から外側に突出する伸長位置へ移動させる。ポンププランジャのこの移動により、空気ピストンと液体ピストンは、それぞれ空気ポンプ室と液体ポンプ室から出て、２つの室の内部容積を拡大させる。これにより、空気ポンプ室内部容積に空気を引き込み、且つ液体ポンプ室内部容積に液体を引き込む真空を、２つのポンプ室内に作成する。バルブアセンブリは、典型的には、ポンププランジャの移動によってそれらの内部容積が増大されるにつれて、それぞれ空気ポンプ室と液体ポンプ室の中への空気と液体の流れを制御するのに採用されている。バルブは、ポンププランジャがその伸長位置へ移動するにつれて、空気および液体が、それぞれ空気ポンプ室と液体ポンプ室に入るのを許容する。また、バルブは、ポンププランジャがポンプハウジング内におけるその縮退位置へ移動されると閉まり、空気および液体がバルブを通過するのを防止する。

かなりの数の手動で操作される起泡液体ディスペンサが、消費者の要求を満たすべく製造される。手動で操作される起泡液体ディスペンサの製造コストを小さな程度のみ、例えば１ペニーまたは１ペニーの端数だけ低減することは、多数のディスペンサが製造されるので、手動で操作される起泡液体ディスペンサの製造コストを有意に低減する。したがって、その製造コストにおけるわずかな低減を生ずる、手動で操作される起泡液体ディスペンサの設計における変更は、結果として、手動で操作される起泡液体ディスペンサの製造に対する有意な利益を生じ得る。

本発明の手動で操作される起泡液体ディスペンサは、ディスペンサから排出される泡を生成するにあたり、空気と液体の両方をポンプ送りする従来技術のディスペンサに比較して、構成要素部品数が低減された新規で単純化された構成を有している。起泡液体ディスペンサの新規な構成は、ディスペンサの空気ポンプ室内への空気の流れを制御するバルブを排除し、それによって、バルブのコストを排除し且つディスペンサの製造コストを削減する。さらに、本発明の手動で操作される起泡液体ディスペンサは、他の従来技術の起泡液体ディスペンサよりも一層単純化された構成を有している。ディスペンサの一層単純化された構造は、また、製造コストにおける削減をもたらす。さらに、起泡液体ディスペンサの新規な構造は、ポンププランジャの上方への移動時に、直ちに、空気ポンプ室の内部をディスペンサの外部周囲環境に排出する。これにより、ディスペンサのユーザがポンプハウジング内においてポンププランジャを高速で往復運動させたときでさえも、ポンププランジャをポンプハウジングに対し相対的にその完全に伸長された位置へ戻さずに、空気ポンプ室が通気されることを保証する。

本発明の起泡液体ディスペンサのポンプハウジングは、コネクタキャップ、空気ポンプ室および液体ポンプ室を、１つの一体となった部品として、結合している。液体ポンプ室、空気ポンプ室、およびコネクタキャップは、共通の中心軸線を有し、且つポンプハウジング内に軸方向に一直線に並べられている。円筒状液体ポンプ室は、ポンプハウジングの底部に配置されている。液体ポンプ室の頭頂部における開口は、液体ポンプ室の内部容積を真上の円筒状の空気ポンプ室に連通させる。空気ポンプ室も、また、その頭頂部に、空気ポンプ室の内部容積をポンプハウジングの頭頂部開口を通してディスペンサの外部周囲環境に連通させる開口を有している。コネクタキャップはポンプハウジング頭頂開口を取り囲んでいる。

ディップチューブは、ポンプハウジングの底部に取り付けられ、液体ポンプ室から下方に延びている。液体入口制御バルブは、液体ポンプ室の底部に配置されている。液体入口制御バルブは、ディップチューブを通り液体ポンプ室内へ入る液体の流れを制御し、そして逆流を防いでいる。

ポンプハウジングは、ビンのボトルネック開口を通して液体ポンプ室および空気ポンプ室を最初に挿入することによって、液体を収容しているビンに結合される。コネクタキャップは、ビン内に配置された空気ポンプ室および液体ポンプ室を有するボトルネックの外部に取り付けられる。ディップチューブは、ポンプハウジングからビンに収容された液体内にビンの底部に近接した位置まで下方に延びる。

ポンププランジャは、ポンプハウジングの頭頂開口を通してポンプハウジング内に組み立てられている。ポンププランジャは、ポンププランジャの長さを通して延びる内部排出通路を伴う管状の長さを有する。液体ピストンは、ポンププランジャの外部に組み立てられ、その中での往復移動のために液体ポンプ室に受け入れられる。空気ピストンも、ポンププランジャの外部に組み立てられ、その中での往復移動のために空気ポンプ室に受け入れられる。

液体出口バルブは、プランジャの底部近傍のポンププランジャの内部排出通路に組み立てられている。液体出口バルブは、液体ポンプ室から、およびプランジャ排出通路内への液体の流れを制御し、そして液体の逆流を防止する。空気出口バルブも、通路に沿う中間位置におけるポンププランジャの内部排出通路に組み立てられている。空気出口バルブは、空気ポンプ室から、および、プランジャ排出通路内への空気の流れを制御し、そして空気の逆流を防止する。

スプリングは、ポンプハウジングとポンププランジャの間に組み立てられている。スプリングは、ポンププランジャの頭頂部分がポンプハウジングの頭頂部から外側に向かって突出するプランジャの伸長位置へ、ポンププランジャをポンプハウジングに対し相対的に偏倚させている。

ポンププランジャは、ポンププランジャの頭頂部にディスペンサヘッドを含んでいる。ディスペンサヘッドは、両方共ポンププランジャ内部排出通路の一部分として機能する管状中心円柱および吐出口を有している。ディスペンサヘッド中心円柱および吐出口は、ディスペンサによって作り出された泡を伝導し、且つ吐出口は、ディスペンサからの泡を排出する。

ポンプハウジング内へのポンププランジャの手動的な押下は、スプリングを圧縮し、且つ空気ピストンに空気ポンプ室の内部容積を減少させる空気ポンプ室内への下向きの移動を生じさせる。ポンププランジャの下向きの移動は、また、液体ピストンを、液体ポンプ室の内部容積を減少させる液体ポンプ室内へ下向きに移動させる。ポンププランジャの下向きの移動は、空気ピストンに、空気ポンプ室における空気を加圧させる。加圧された空気は、空気出口バルブに開状態（ｕｎｓｅａｔ）を生じさせ、これにより、空気ポンプ室からの空気が空気出口バルブを通過し、ポンププランジャの内部排出通路に入ることが可能となる。ポンププランジャの下方への移動は、また、液体ピストンに、液体ポンプ室内における液体に力を作用せしめ、これにより、液体出口バルブを開状態とさせる。これにより、液体ポンプ室内における液体が液体出口バルブを通過させられ、そしてポンププランジャの内部排出通路内に押し進められる。ポンププランジャの内部通路に入る空気および液体は、空気と液体から泡を作成する、混合エレメントを通過する。泡は、ポンププランジャ内部排出通路を通って上向きに押し進められ、且つポンププランジャから定量吐出される。

ポンプハウジングにおけるポンププランジャの縮退位置に向かうポンプハウジング内へのポンププランジャの下向き移動が完了すると、圧縮されたスプリングは、ポンププランジャを、ポンプハウジングからポンプハウジングに対し相対的なその伸長位置へ向かって移動させる。これにより、空気ピストンおよび液体ピストンを、それぞれ空気ポンプ室および液体ポンプ室で上向きに移動させ、これら各室にも真空圧力を作成する。液体ポンプ室における真空圧力は、液体入口バルブを開状態とさせ、それによって液体をディップチューブから液体ポンプ室内に上向きに吸い上げる。

本発明の手動で操作される起泡液体ディスペンサの新規な構成は、空気ポンプ室内に空気を排出することを許容するための空気ポンプ室に作り出された真空に応答して開く個別のバルブを含んでいない。その代わりとして、ディスペンサの空気ピストンは、空気ポンプ室のための通気孔として機能する中心孔によって構成されている。ポンププランジャは、空気ピストンの通気孔を通って延びる。これにより、空気ピストンはポンププランジャ上に搭載され、ポンププランジャに対し相対的するな空気ピストンの制限された軸方向移動を行う。

ポンププランジャは、その外部の第１の上側の突起、およびその外部の複数の第２の下側の突起によって構成されている。第１の突起および複数の第２の突起は、ピストンの軸方向の両側にある。第１の突起と複数の第２の突起の間の軸方向空隙により、空気ピストンが、突起間のポンププランジャに対し相対的に軸方向に移動することが可能となる。第１の上側の突起と第２の下側の突起との間のプランジャの外部直径寸法は、空気ピストン通気孔の内部直径寸法よりもわずかに小さい。これは、ポンププランジャの外面と空気ピストン通気孔の内面との間の半径方向間隔になる。この半径方向間隔は、ポンププランジャと空気ピストンの間の通気流路を画定する。

第１の上側の突起は、環状ストッパとして設計される。ポンププランジャが、空気ピストンに対し相対的に下向きに移動するとき、環状ストッパは、空気ピストン通気孔内に係合し、且つ孔をシールする。複数の第２の下側の突起は、プランジャの外部の回りに空間的に配列される。複数の第２の下側の突起の各々は、空気ピストンに対し相対的なポンププランジャの上向きの移動を停止させるために、空気ピストンの通気孔内に係合させるべく寸法設定される。しかしながら、複数の第２の下側の突起は、ポンププランジャのまわりに空間的に配列されているので、第２の下側の突起は、空気ポンプピストンの通気孔内に係合しているとき、ポンププランジャと空気ピストンの間の通気流路を閉塞しない。

それゆえ、ポンププランジャがポンプハウジング内に下向きに手動で押下されたときに、ポンププランジャの第１の上側の突起は、空気ピストンの通気孔に係合し、且つ通気孔を閉状態にシールする。これにより、ポンププランジャが空気ピストンを空気ポンプ室内に下向きに押下するにつれて、空気ピストンが空気ポンプ室内の空気を圧縮することが可能となる。ポンププランジャがポンプハウジングに対し相対的にその伸長位置に向けてスプリングによって上向きに移動されるとき、軸方向に間隔があけられた第１および第２の突起によって与えられ得るポンププランジャに対し相対的な空気ピストンの制限された軸方向の動きにより、第１の上側の突起は空気ピストンの通気孔から出るようになる。これにより、ポンププランジャと通気孔を取り囲んでいる空気ピストンの内面の間の通気流路を開く。それゆえ、空気ピストンがポンププランジャによって空気ポンプ室を通って上向きに移動されるにつれて、ディスペンサの外部周囲環境からの排出空気が、ポンププランジャと空気ピストンの間の通気流路を通過することが可能となる。これにより、空気ポンプ室の排出を制御するための付加的なバルブを必要とすることなしに、空気ポンプ室の内部容積を排出する。

ポンププランジャ上の第１および第２の突起により、空気ピストンが、ポンププランジャに対し相対的に制限された範囲で、軸方向に移動することが可能となるので、空気ピストンは、ポンプハウジング内へポンププランジャの当初の下向きの移動時に、空気ポンプ室における空気を加圧することを開始しない。空気と液体の両方が同時にポンププランジャ内部排出通路内にポンプ送りされることを確実にするために、液体ピストンもポンププランジャ上に搭載され、ポンププランジャに対する相対的な液体ピストンの制限された軸方向の移動が行われる。これにより、ポンププランジャが液体ポンプ室を通して下向きに液体ピストンを押下し始める前に、第１の上側の突起を、空気ピストンの通気孔内に設置するために必要とされる短い距離だけ、ポンププランジャをポンプハウジング内に下向きに移動させることが可能となる。ポンププランジャに対する相対的な液体ピストンの制限された軸方向移動により、空気ピストンと液体ピストンの両方が、ほぼ同時にそれぞれ空気ポンプ室と液体ポンプ室からポンプ送り操作を開始することが可能となる。

したがって、本発明の起泡液体ディスペンサは、ディスペンサが排出する高密度の泡を生成すべく、ディスペンサ排出通路内にポンプ送りされる空気と液体の混合が可能となるとともに、従来技術ディスペンサが空気を空気ポンプ室に排出するために必要とされるバルブを除去する。バルブの除去は、製造コストの低減をもたらす。構成要素部品数が低減された起泡ディスペンサの簡単化された構造も、ディスペンサの製造コストを低減する。さらに、空気ピストンとポンププランジャの間での制限された軸方向移動が可能となるポンププランジャ上の空気ピストンのアセンブリは、ポンププランジャが上向きに移動する際、迅速に空気ポンプ室の内部を排出する。これは、ディスペンサのユーザがポンプハウジングに対し相対的に伸長位置までポンププランジャを完全に戻さずに、ポンプハウジングにおいてポンププランジャを高速で往復運動させたときでさえも、空気ポンプ室が通気されることを確実にする。

本発明のさらなる特徴は、次の本発明の望ましい実施形態の詳細な説明および図面に説明されている。

本発明の起泡液体ディスペンサ１０は、ローションディスペンサとして従来技術において知られているディスペンサのタイプと同様である。これらのタイプのディスペンサは、典型的には、定量吐出されるべき液体を収容するビン容器のネック部にディスペンサを結合することによって、且つディスペンサおよび容器を鉛直に直立状態に配向して操作される。以下における本発明の起泡液体ディスペンサの記述において、用語「頭頂」および「底部」、「上側」および「下側」、または同様の関連する用語は、ディスペンサの構成要素部品およびそれらの相対的位置を説明するために使用される。これらの用語が使用されているのは、ディスペンサを使用するときに、ディスペンサが典型的に鉛直に直立した状態に配向されているためだけに過ぎない。用語は、限定として解釈されるべきではない。

図１、図２、および図４に示される液体起泡ディスペンサ１０は、基本的に、ポンプハウジング１２、ポンププランジャ１４およびポンプハウジングおよびポンププランジャを一緒に結合しているスナップリング１６から構成されている。ディスペンサの構成要素部品を構成するのに採用された材料は、当該産業において典型的に使用されているものと同様であり、ポンププランジャに採用される金属コイルスプリングを除いて、通常はプラスティックである。

ポンプハウジング１２は、基本的にポンプハウジングの４つの円筒状部分およびコネクタキャップを１つのモノリシック片として結合している。ハウジングの円筒状部分およびコネクタキャップは、共通の中心軸線１８を有し、且つポンプハウジング内に軸方向に整列されている。

円筒状部分は、ポンプハウジングの底部に設けられている円筒状ディップチューブコネクタ２２を含んでいる。円筒状液体ポンプ室２４は、ディップチューブコネクタ２２のすぐ上のポンプハウジングの第２の円筒状部分として設けられている。バルブ座面２６は、液体ポンプ室２４の底部に配置される。液体ポンプ室２４の内部容積２８は、バルブ座２６を通してディップチューブコネクタ２２の内部と連通している。液体ポンプ室２４は、その頭頂面で開口されている。

ポンプハウジング１２の第３の円筒状部分は、液体ポンプ室２４のすぐ上に配置されている円筒状空気ポンプ室３２である。空気ポンプ室３２は、液体ポンプ室２４の頭頂開口を通して液体ポンプ室内部容積２８に連通する内部容積３４を有している。空気ポンプ室３２は、その頭頂端部において開口されている。

円筒状スリーブ３６は、ポンプハウジング１２の第４の円筒状部分を形成している。スリーブ３６は、空気ポンプ室３２の頭頂部から上向きに延びている。ビン容器通気孔４２のいくつかは、スリーブ３６を通過している。円筒状スリーブ３６も、その頭頂部が開口されている。

円筒状コネクタキャップ４４は、スリーブ３６の底部に取り付けられている。図２および図４に見られるように、コネクタキャップ４４は、下向きに延び、空気ポンプ室３２から外向きに半径方向に間隔があけられている。コネクタキャップ４４の内部表面には、機械的コネクタ、例えばバヨネットタイプコネクタまたはネジ切りされたコネクタが設けられている。コネクタキャップ４４に採用される特定のコネクタは、液体起泡ディスペンサ１０と共に使用されるビン容器上のコネクタに相補的である。

先に述べたように、ポンプハウジング１２のディップチューブコネクタ２２、液体ポンプ室２４、空気ポンプ室３２、円筒状スリーブ３６およびコネクタキャップ３４は、すべて一つのモノリシック片に形成される。これらの全ての構成要素部品を１片に形成することにより、液体起泡ディスペンサ１０の個別の構成要素部品の総数を低減する。この部品の減少は、また、ディスペンサを製造する際に、結果としてコストを節減する。

ポンプハウジング１２は、図１、図２および図４にビン容器４６上に搭載されて示されている。図面に示されたビン容器４６は、液体起泡ディスペンサ１０と共に使用され得るビン容器の１例である。ポンプハウジング１２を取り外し可能にビン容器４６への取り付けするにおいて、ビン容器には、ポンプハウジングコネクタキャップ４４の機械的コネクタに対して相補的な機械的コネクタを有するネック４８が設けられている。コネクタキャップ４４によってビン容器４６に取り外し可能に取り付けられたポンプハウジング１２によって、ポンプハウジング１２の液体ポンプ室２４および空気ポンプ室３２は、ビン容器４６の内側に完全に収容される。これにより、液体起泡ディスペンサ１０およびビン容器４６の全体のサイズを減少させる。

ディップチューブ５２は、ポンプハウジングの底部においてディップチューブコネクタ２２に対して取り付けられる。ディップチューブ５２は、ポンプハウジング１２から容器の液体内にビン容器４６の底部に近接する位置まで、下向きに延びる。

液体入口制御バルブ５４は、液体ポンプ室２４の底部に配置される。液体入口制御バルブ５４は、柔軟で弾力的なディスク逆止バルブであり、液体ポンプ室２４の底部におけるバルブ座面２６に対向して設置される。液体入口制御バルブ５４は、液体ポンプ室２４の内部容積２８に作り出された真空圧に応答する。バルブ５４は、ビン容器４６からディップチューブ５２を通り液体ポンプ室内部容積２８へ入る液体の流れを制御し、且つ液体の逆流を防止する。

スナップリング１６は、ポンプハウジング１２の頭頂部に組み立てられる。スナップリング１６は、頭頂カバー５８およびポンプハウジング１２の円筒状スリーブ３６のまわりにぴったり合っている筒状外壁６２を有する。円筒状チューブ６４は、スナップリングカバー５８から上向きに延びる。ロックタブ６５は、チューブ６４の内面から内向きに突出する。スナップリングカバー５８上のチューブ６４の上側部分は、ポンププランジャ１４の上側部分、および、未だ説明されていないポンププランジャに搭載されたスプリングのための審美的なカバーとなる。チューブ６４の一部分は、スナップリングカバー５８の下方でスナップリングの円形底壁部６６まで延びている。スナップリング底壁部６６は、後述されるように、ポンププランジャ１４を適応させるべくその中央に開口６８を有している。ビン通気孔７２も、スナップリング底壁部６６を通って延びている。円筒状プランジャチューブ７４は、スナップリング底壁部６６の下側から下向きに延びる。プランジャチューブ７４は、ポンプハウジング１２に対する相対的なポンププランジャ１４の上向きの移動を、図１および図２に示されるポンププランジャの伸長位置に制限する。

円筒状通気セパレータ７６は、スナップリングプランジャチューブ７４の外部に、そしてポンプハウジング円筒スリーブ３６の内部に組み立てられる。通気セパレータ７６は、下向きに延びる内側円筒壁部７８、下向きに延びる中間円筒壁部８０、および下向きに延びる外側円筒壁部８２を有する平坦なリングとして形成される。通気セパレータ７６の内側円筒壁部７８は、セパレータの内側縁部から下向きに延び、且つスナップリングプランジャチューブ７４の外側面に対して密に係合する。中間壁部８０は、空気ポンプ室３２の内面を覆って延びる。外側円筒壁部８２は、ポンプハウジング円筒スリーブ３６の内面にわたって通気セパレータ７６の外側周囲縁部から下向きに延びる。通気セパレータ外側壁部８２とポンプハウジングスリーブ３６の間には、ギャップが設けられている。このギャップは、通気セパレータ外壁８２とスリーブ３６の間の、ディスペンサの外部周囲環境からポンプハウジングビン通気孔４２を通る通気流路の一部分として機能する。

ポンププランジャ１４は、基本的に、上側ディスペンサヘッド８４、下側ピストンロッド８６、ピストンロッド８６上に搭載された空気ピストン８８、およびピストンロッド８６上に搭載された液体ピストン９２から構成される。

上側ディスペンサヘッド８４は、ディスペンサヘッドを通って下向きに延びる管状中心円柱９６を有している。円柱９６は、その底部において開いている。円柱の内腔は、円柱の頭頂部におけるディスペンサヘッドの排出口９８と連通している。

金属コイルスプリング１０２は、中心円柱９６上に搭載される。スプリングは、スプリングの底部におけるスナップリング底壁部６６に対して係合し、スプリングの頭頂部におけるディスペンサヘッド８４に対して係合する。スプリング１０２は、ディスペンサヘッドおよびポンププランジャ１４を、図１および図２に示されるその伸長位置まで上向きに付勢する。

ディスペンサヘッド８４の内側円筒壁部１０４は、スプリングを覆って下向きに延びる。内側円筒壁部１０４は壁部から外向きに突出するロックタブ１０６を有する。ディスペンサヘッド８４は、スプリング１０２の偏倚力に抗して下向きに押下され、且つディスペンサヘッドロックタブ１０６がディスペンサ１０に対してその下向き縮退位置にディスペンサヘッド８４を保持すべく、スナップリングロックタブ６５の下方に係合するように回転され得る。

ディスペンサヘッドは、外側円筒壁部１０８をも有する。外側壁部１０８は、スナップリングチューブ６４を覆って入れ子式にたたみ込む。外側壁部１０８とスナップリングチューブ６４を重ねることで、液体がポンププランジャ１４内に入るのを防止し、そしてまたディスペンサに審美的に好ましい外観をも与える。

ディスペンサヘッド中心円柱９６の内腔およびディスペンサヘッド吐出口９８の内腔は、ディスペンサヘッド８４の長さを通して延びるポンププランジャの内部排出通路１１２の一部分を画定する。泡作成障害物は、通路の底部に隣接する内部排出通路１１２内に配置される。障害物は、ハブの対向する開口両端を覆ってカバーするメッシュスクリーン１１６を有する円筒ハブ１１４を備える。ハブ１１４の２つのメッシュスクリーン１１６を通過する空気および液体は泡を作成する。

ポンププランジャピストンロッド８６は、管状であり、ピストンロッドの上側端部は、ディスペンサヘッド中心円柱９６の下側端部に取り付けられる。管状ピストンロッド８６は、ロッドの長さを通して延び、且つディスペンサヘッド中心円柱９６の内腔と連通する内腔を有する。ピストンロッド８６の内腔、ディスペンサヘッド中心円柱９６および吐出口９８は、ポンププランジャ１４を通して延びる内部排出通路１１２の長さを画定する。ピストンロッド８６を通して延びる排出通路１１２の部分およびディスペンサヘッド中心円柱９６は、ポンプハウジング１２の中心軸線１８と同軸の中心軸線を有する。

ピストンロッド８６は、円筒状の上側空気ピストン部分１２２、および円筒状の下側液体ピストン部分１２４を有している。空気ピストン部分１２２は、ピストンロッドを通って、ピストンロッドの液体ピストン部分１２４に空気ピストン部分１２２を接合する、環状底壁部１２６に下向きに延びる円筒状内面を有する。一対の正反対に対向するバルブ開口１２８（図５においてはそれらの１つだけが見える）は、環状底壁１２６を通って延びる。ピストンロッドの液体ピストン部分１２４も、環状底壁１２６からピストンロッド８６の端部に下向きに延びる円筒内面を有する。

ピストンロッドの空気ピストン部分１２２の外面には、第１の上側の突起１３２および複数の第２の下側突起１３４が設けられている。第１の突起１３２は、ピストンロッドの空気ピストン部分１２２の回り全体に延びる環状の突起である。図３および図５に最もよく見えるように、第１の突起１３２は、ピストンロッドの外面を覆って軸方向に上向きに延びるにつれて半径方向に外向きにテーパしている。複数の第２の突起１３４の各々は、それがロッドの外面を覆って軸方向に延びると同時に、ピストンロッド空気ピストン部分１２２から外向きに放射状に突出する狭いうねとして形成されている。第２の突起１３４は、ピストンロッド空気ピストン部分１２２の外面のまわりに空間的に配列されている。

軸方向リブ１３６は、ピストンロッド液体ピストン部分１２４の外面上に設けられている。リブ１３６は、液体ピストン部分１２４の外面を覆って下向きに延びているが、ピストンロッドの底端の近くで止まり、ロッドの液体ピストン部分１２４から外向きに突出する放射状肩部１３８を形成する。

管状スリーブバルブ１４２、中心ステム１４４、弾性スプリング１４６およびプラグ逆止バルブを含む一片のバルブアセンブリが、ディスペンサピストンロッド８６の内部に組み込まれている。管状スリーブバルブ１４２は、バルブアセンブリの環状底壁部１５２から上向きに突出する。底壁部１５２は、その中心に、ピストンロッドの液体ピストン部分１２４の内部に連通し、且つポンププランジャを通って延びる内部排出通路１１２の一部を形成する開口を有する。底壁部１５２の外側周囲は、ピストンロッドの空気ピストン部分１２２の内面に対して係合し、且つバルブアセンブリを適正位置に固定する。一対の正反対に対向する切欠部１５４は、ピストンロッド環状壁部１２６のバルブ開口１２８と符合する位置で底壁部１５２を通過する。バルブアセンブリの弾性スリーブ１４２は、一対の切欠部１５４の内側で底壁部１５２から上向きに延び、且つディスペンサヘッド中心円柱９６の内面に対してシール係合にて係合する。

バルブアセンブリの中心ステム１４４は、＋−形状の断面を有する。ステム１４４は、液体が中心ステム１４４に沿って軸方向に流れるのを許容し、バルブアセンブリを適正位置に確実に保持すべくピストンロッドの液体ピストン部分１２４の内面に対して係合する。弾性スプリング１４６は、ステム１４４の底端部から下向きに延び、且つプラグ逆止バルブ１４８を下向きに偏倚付勢する。

バルブシートプラグ１５６は、ピストンロッドの液体ピストン部分１２４の底部における開口内に挿入される。バルブシートプラグ１５６は、プラグ逆止バルブ１４８が係合する密着面１５８を有している。バルブシートプラグ１５６上の環状リング１６２は、バルブシートプラグが適切に配置されることを確実にするために、ピストンロッドの液体ピストン部分１２４の底部に対して係合する。バルブシートプラグ１５６の密着面１５８に対して係合するプラグ逆止バルブ１４８は、液体ポンプ室１２４の液体出口バルブとして機能している。

液体ピストン９２は、バルブシートプラグ１５６の環状リング１６２とピストンロッド軸方向リブ１３６の放射状肩部１３８の間に、ピストンロッドの液体ピストン部分１２４の底端部に搭載される。図４に最もよく見えるように、バルブシートプラグ環状リング１６２と軸方向リブ１３６の肩部１３８の間の軸方向間隔は、液体ピストン９２が、ポンププランジャ１４を短い距離だけ軸方向移動することを可能にする。液体ピストン９２は、液体ポンプ室の内面に対して、液体ピストンの摺動シール係合状態で液体ポンプ室２４に配置される。液体ポンプ室２４の内面に対する液体ピストン９２の係合は、軸方向リブ１３６の肩部１３８に対して液体ピストン９２が係合するまで、プランジャが下向きに移動されたとき、ポンププランジャ１４に対し相対的に液体ピストンを上向きに移動させる。液体ピストン９２も、ポンププランジャが、液体ピストン９２がバルブ座プラグ１５６の環状リング１６２に係合するまで、上向きに移動されたとき、ポンププランジャ１４に対して下方に移動する。

空気ピストン８８は、リングの内側周囲縁部において下向きに延びる内側円筒状壁部１６６、およびリングの外側周囲縁部において下向きに延びる外側円筒壁部１６８を有する平坦なリング１６４として形成されている。空気ピストン内側円筒壁部１６６は、ピストンロッド空気ピストン部分１２２の外面から半径方向外向きに小さな距離の間隔があけられた内面１７２を有する。これは、ピストンロッド空気ピストン部分１２２の外面と、通気流路として機能する空気ピストン内側円筒状壁部１６６の内面１７２との間の小さな環状のギャップを作り出す。ピストンロッド空気ピストン部分１２２の外面と空気ピストン内側円筒状壁部１６６の内面１７２との間の半径方向間隔は、ポンププランジャ１４が中を延びる空気ピストン８８を通じる、通気開口または通気孔を画定する。ピストンロッド空気ピストン部分１２２の外面と空気ピストン内側円筒状壁部内面１７２の間の半径方向間隔により、空気ピストン８８が、ポンププランジャ１４に対して相対的に制限された範囲で軸方向に移動するのを可能とする。ポンププランジャ１４における空気ピストン８８の軸方向の動きの範囲は、空気ピストンの上のポンププランジャの第１の上側の突起１３２と、空気ピストンの下の第２の下側の突起１３４によって制限される。

空気ピストン平坦リング１６４は、空気ピストン内側円筒状壁部６６から空気ピストン外側円筒壁部１６８まで、外側円筒壁部を空気ポンプ室３２の内面とスライドし、シールする係合状態で係合する場所に配置させるように、半径方向に外向きに延びている。空気ポンプ室３２との空気ピストン外側円筒壁部１６８のスライド、シール係合は、ポンププランジャが、ポンプハウジング１２内で上向きおよび下向きに移動されるとき、ポンププランジャ１４に対し相対的に空気ピストン８８の移動を生じさせるべく、空気ポンプ室３２に対する相対的な空気ピストン８８の移動に対して、充分に摩擦的な抵抗を作用させる。

ポンププランジャピストンロッド８６の第１の上側の突起１３２は、環状ストッパとして設計される。上側の突起１３２は、空気ピストン内側円筒状壁部内面１７２の内径寸法よりもわずかに大きい外径寸法を有している。ポンププランジャ１４が、空気ピストン８８に対し相対的に下向きに移動するとき、上側の突起１３２によって形成される環状ストッパは、内側円筒状壁部内面１７２によって形成される空気ピストン通気孔に係合し且つ孔をシールする。ピストンロッド８６上の複数の第２の下側の突起１３４の各々は、内側円筒状壁部内面１７２によって画定される空気ピストンの通気孔内に係合すべき寸法に形成される。複数の第２の下側の突起１３４は、空気ピストン８８に対し、ポンププランジャ１４の上向きの移動を停止させる。しかしながら、複数の第２の下側の突起１３４は、ポンププランジャ１４のまわりに空間的に配列されるから、第２の下側の突起１３４が、内側円筒状壁部内面１７２によって画定される空気ピストンの通気孔に係合するとき、それらは、ピストンロッド空気ピストン部分１２２の外面と空気ピストン内側円筒状壁部１６６の内面１７２の間の通気流路を閉塞しない。

それゆえ、ポンププランジャ１４が、ポンプハウジング１２内に手動で下向きに押下されたときに、ポンププランジャの第１の上側の突起１３２は、空気ピストン内側円筒状壁部１６６の内面１７２によって画定される空気ピストンの通気孔に係合し、且つ通気孔を閉状態でシールする。これにより、ポンププランジャ１４が空気ピストン８８を下向きに空気ポンプ室３２内へ押下するにつれて、空気ピストン８８は空気ポンプ室３２内の空気を圧縮することが可能となる。ポンププランジャ１４が、ポンプハウジング１１２に対し相対的にその伸長位置に向けてスプリング１０２によって上向きに移動されるとき、軸方向に間隙があけられた第１の突起１３２と第２の突起１３４によって与えられる、ポンププランジャ１４に対し相対的な空気ピストン８８の制限された軸方向の動きは、第１の上側の突起１３２を、空気ピストン内側円筒状壁部６６の内面１７２によって画定される空気ピストンの通気孔から外に移動するようにさせる。これは、ピストンロッド空気ピストン部分１２２の外面と空気ピストン内側円筒状壁部内面１７２との間の通気流路を開く。それゆえ、ディスペンサ１０の外部周囲環境からの通気が、ディスペンサヘッド外側円筒状壁部１０８とスナップリングチューブ６４の入れ子式結合を、およびポンププランジャ上側ディスペンサヘッド８４および下側ピストンロッド８６の外面とスナップリングプランジャチューブ７４の内面の間を、ピストンロッド空気ピストン部分１２２の外面と空気ピストン内側円筒状壁部内面１７２の間の通気流路へ、空気ピストン８８がポンププランジャ１４によって空気ポンプ室３２を通って上向きに移動されるにつれて、通過することが可能とされる。これは、空気ポンプ室の排気を制御するための付加的なバルブを必要とすることなく空気ポンプ室３２の内部容積３４を排出する。

ポンププランジャ１４における第１の突起１３２および第２の突起１３４により、ポンププランジャに対して相対的に制限された範囲で、空気ピストン８８が軸方向に移動可能になるので、空気ピストン８８は、ポンプハウジング１２内へのポンププランジャ１４の初期の下向きの移動に際し空気ポンプ室３２における空気の加圧を始めない。空気および液体の両方が、同時にポンププランジャ内部排出通路１１２内にポンプ送りされることを確実にするために、液体ピストン９２は、ポンププランジャに対し相対的な液体ピストンの制限された軸方向の動きのためにピストンロッド液体ピストン部分１２４に搭載されている。これにより、ポンププランジャが液体ポンプ室２４を通して下向きに液体ピストン９２を押し始める以前に、ポンププランジャ１４が、空気ピストン内側円筒状壁部内面１７２によって画定される空気ピストンの通気孔内に第１の上側の突起１３２をシール係合状態として配置させるために必要とされる短い距離、ポンプハウジング１２内に下向きに移動することが可能となる。ポンププランジャに対し相対的な液体ピストン９２の制限された軸方向移動は、空気ピストン８８と液体ピストン９２の両方に対しそれぞれ空気ポンプ室３２と液体ポンプ室２４からほぼ同時にそれらのポンプ動作を開始させることを可能とする。

したがって、本発明の起泡液体ディスペンサは、空気ポンプ室に空気を排出するために従来技術のディスペンサによって必要とされていたバルブを除去し、ディスペンサによって排出される高密度の泡を生成すべく、ディスペンサ排出路内にポンプ送りされる空気と液体を混合することを可能としている。空気排出バルブの除去は、結果として製造コストの低減となる。起泡ディスペンサの簡単化された構造は、また、従来技術の起泡ディスペンサのいくつかの異なる構成要素部品を一体に結合する。この簡単化された構造もディスペンサの製造コストを低減する。加えて、空気ピストンとポンププランジャの間の制限された軸方向の移動を可能となるポンププランジャにおける空気ピストンのアセンブリは、ポンププランジャの上向きの移動に際し、迅速に空気ポンプ室の内部を排出する。これにより、ポンプハウジングに対し相対的にその伸長位置までポンププランジャを完全に戻すことなく、ディスペンサのユーザがポンプハウジングにおいてポンププランジャを高速で往復運動させたときでさえも、空気ポンプ室は、空気が排出されることを確実にする。

本発明の手動で操作される起泡液体ディスペンサが、単一の実施形態を参照することによって上述されてきたが、特許請求の範囲によって定義される発明の意図された範囲から逸脱することなく、ディスペンサに変更および変形がなされ得ることは理解されるべきである。

ビン容器の頭頂部に取り付けられた、本発明の手動で操作される起泡液体ディスペンサの前面斜視図である。 ポンププランジャが、ポンプハウジングおよびビン容器に対し相対的なその完全な伸長位置にある、図１の線２−２に沿うディスペンサの側断面図である。 図２に示される空気ピストンとポンププランジャの相対的な位置の部分拡大図である。 ポンププランジャが、ポンプハウジングおよびビン容器に対し相対的なその完全な縮退位置にある、ディスペンサの側断面図である。 図４に示される空気ピストンとポンププランジャの相対的な位置の部分拡大図である。

Claims (20)

1. 液体ディスペンサであって、
   液体ポンプ室および空気ポンプ室を有するポンプハウジングと、
   ポンプハウジング内のポンププランジャであり、相互に垂直な軸方向および半径方向を画定する中心軸線を有し、且つポンププランジャを軸方向に貫通して延びる内部排出通路を有するポンププランジャと、
   ポンププランジャ上にあり、且つ液体ポンプ室内に配置されて液体ポンプ室の内部容積を画定する液体ピストンであり、液体ポンプ室の内部容積をそれぞれ増大させおよび減少させる液体ポンプ室内における充填位置と排出位置の間で移動可能である液体ピストンと、
   ポンププランジャ上にあり、且つ空気ポンプ室内に配置されて空気ポンプ室の内部容積を画定する空気ピストンであり、空気ポンプ室の内部容積をそれぞれ増大させおよび減少させる空気ポンプ室内における充填位置と排出位置の間で移動可能な空気ピストンであるとともに、ポンププランジャに対する空気ピストンの通気口開位置と通気口閉位置の間でポンププランジャに対して移動可能であり、空気ピストンの通気口開位置においては、空気ポンプ室が空気ポンプ室内部容積に空気を吐出するようにディスペンサの外部周囲環境に開口され、そして空気ピストンの通気口閉位置においては、空気ポンプ室がディスペンサの外部周囲環境から閉じられてシールされる空気ピストンと、
   を備える、液体ディスペンサ。
2. ポンププランジャに対し相対的な空気ピストンの通気口開位置と通気口閉位置の間の空気ピストンの制限された軸方向運動のために、ポンププランジャに搭載された空気ピストンをさらに備える、請求項１に記載のディスペンサ。
3. 空気ピストンを通過する通気孔と、
   空気ピストン通気孔を通して延びるポンププランジャであり、空気ピストン通気孔は、空気ピストンがポンププランジャに対し相対的に通気口開位置に移動されるときに、空気ポンプ室内部容積をディスペンサの外部周囲環境に排出するプランジャと空気ピストンの間の排出空気流路を画定するものである、ポンププランジャと、
   をさらに備える、請求項１に記載のディスペンサ。
4. 空気ピストンを通過する孔と、
   空気ピストン孔を通って延びるポンププランジャであり、それによってポンププランジャに対し相対的な空気ピストンの通気口開位置と通気口閉位置の間の空気ピストンの運動のために空気ピストンをポンププランジャに取り付けるポンププランジャと、
   空気ピストンの一側部におけるポンププランジャ上の第１の突起と、
   空気ピストンの第１の突起とは反対の側部に、第１の突起から軸方向に空隙をあけて配置されたポンププランジャ上の第２の突起であり、第１の突起および第２の突起が、第１の突起と第２の突起の間の軸方向の空隙内におけるポンププランジャに対する相対的な空気ピストンの運動を制限する、第２の突起と、
   をさらに備える、請求項１に記載のディスペンサ。
5. 通気ピストンが、ポンププランジャに対し相対的に通気口開位置まで移動されるときに、空気ポンプ室内部容積をディスペンサの外部周囲環境に排出するプランジャと空気ピストンの間の通気流路を画定する空気ピストン孔と、
   空気ピストンと係合させるように、且つ空気ピストンがポンププランジャに対し相対的に通気口閉位置に移動されるときに、空気ピストン孔および通気流路を閉じるようにプランジャ上に配置されている第１の突起と、
   をさらに備える、請求項４に記載のディスペンサ。
6. ポンププランジャの回りに延び、且つ空気ピストンが空気ピストン孔を閉じるようにプランジャに対し相対的に通気口閉位置にあるときに、空気ピストン孔内に係合するように配置される環状ストッパである第１の突起をさらに備える、請求項５に記載のディスペンサ。
7. 空気ピストンが空気ピストンの運動を停止させ且つポンププランジャと空気ピストンの間の通気流路を開いたままとするようにポンププランジャに対し相対的に通気口開位置へ移動されるときに、空気ピストンと係合するようにポンププランジャ上に配置される第２の突起をさらに備える、請求項５に記載のディスペンサ。
8. 空気ピストンが通気口開位置へ移動されるときに空気ピストンを係合し、そしてポンププランジャと空気ピストンの間の通気流路を開いたままとするための位置に、ポンププランジャを取り囲んで空間的に配置される、ポンププランジャ上の複数の第２の突起のうちの１つである、第２の突起をさらに備える、請求項５に記載のディスペンサ。
9. 空気ピストンを通るただ１つの孔である通気孔をさらに備える、請求項３に記載のディスペンサ。
10. ポンププランジャに対し相対的な液体ピストンの制限された軸方向運動のためにポンププランジャ上に搭載された液体ピストンをさらに備える、請求項３に記載のディスペンサ。
11. 液体ポンプ室からの液体流を制御するようにポンププランジャ排出通路内に配置された液体ポンプ室出口バルブであり、そしてポンププランジャ排出通路を通して、液体ピストンから分離される、出口バルブをさらに備える、請求項１０に記載のディスペンサ。
12. 液体ディスペンサであって、
    液体ポンプ室および空気ポンプ室を有するポンプハウジングと、
    ポンプハウジングに対し相対的なポンププランジャの伸長位置と縮退位置の間の往復運動のためにポンプハウジングに搭載されるポンププランジャであり、相互に垂直な軸方向および半径方向を画定する中心軸線を有し、且つポンププランジャを軸方向に貫通して延びる内部排出通路を有するポンププランジャと、
    ポンププランジャ上にあり、且つ液体ポンプ室内に配置されて液体ポンプ室の内部容積を画定する液体ピストンであり、液体ピストンが、それぞれ充填位置および排出位置へ移動されたときに、液体ポンプ室の内部容積を増大させおよび減少させる、それぞれ伸長位置および縮退位置の間で移動するポンププランジャに応答して液体ポンプ室内における充填位置および排出位置の間で移動可能である液体ピストンと、
    ポンププランジャ上にあり且つ空気ポンプ室内に配置されており、空気ポンプ室の内部容積を画定する空気ピストンであり、空気ピストンが、それぞれ充填位置および排出位置へ移動されたときに、空気ポンプ室の内部容積を増大させおよび減少させる、それぞれ伸長位置および縮退位置の間で移動するポンププランジャに応答して空気ポンプ室内における充填位置と排出位置の間で移動可能な空気ピストンと、
    空気ピストンにおける通気孔であり、空気ポンプ室の内部容積から通気孔を通ってディスペンサの外部周囲環境への通気流路を画定する通気孔と、
    伸長位置へ移動されるポンププランジャに応答して空気ピストン通気孔を開き、且つ縮退位置へ移動されるポンププランジャに応答して通気孔を閉じるようにプランジャ上に配置されている突起と、
    を備える、液体ディスペンサ。
13. 伸長位置と縮退位置の間で移動されるポンププランジャに応答して、ポンププランジャに対し相対的な空気ピストンの通気口開位置と通気口閉位置の間の空気ピストンの軸方向運動のためにポンププランジャに搭載された空気ピストンと、空気ピストンの通気口開位置における空気ピストン通気孔から変位されるポンププランジャ上の突起と、空気ピストンの通気口閉位置における空気ピストン通気孔を閉じるポンププランジャ上の突起と、をさらに備える、請求項１２に記載のディスペンサ。
14. 空気ピストン通気孔を通して延び、それによって空気ピストンがポンププランジャに搭載されるポンププランジャをさらに備える、請求項１２に記載のディスペンサ。
15. ポンププランジャのまわりに延び、且つ通気孔を閉じるために空気ピストン通気孔を覆って設置するようにプランジャ上に配置される環状突起であるポンププランジャ上の突起をさらに備える、請求項１４に記載のディスペンサ。
16. 伸長位置へ移動されるポンププランジャに応答して空気ピストン通気孔から離脱され、それによって空気ポンプ室内部容積から、ポンププランジャと空気ピストンの間の半径方向空隙を通り、ディスペンサの外部周囲環境への通気流路を確立する環状突起をさらに備える、請求項１５に記載のディスペンサ。
17. 空気ピストンの一側部にある環状突起と、空気ピストンの環状突起とは反対の側部にある第２の突起であり、環状突起と第２の突起の間のポンププランジャに対し相対的な空気ピストンの制限された軸方向運動を可能とする環状突起および第２の突起をさらに備える、請求項１５に記載のディスペンサ。
18. 空気ピストンの通気口開位置において空気ピストンと係合し、且つポンププランジャと空気ピストンの間に空気ポンプ室内部容積をディスペンサの外部周囲環境へ排出する通気流路を確立すべき位置に、ポンププランジャを取り囲んで空間的に配置される複数の第２の突起のうちの１つである第２の突起をさらに備える、請求項１７に記載のディスペンサ。
19. ポンププランジャに対し相対的な液体ピストンの制限された軸方向運動のためにポンププランジャ上に搭載された液体ピストンをさらに備える、請求項１２に記載のディスペンサ。
20. 空気ピストンを通るただ１つの孔である空気ピストン通気孔をさらに備える、請求項１４に記載のディスペンサ。

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