JP2010537895A - 傾斜作動式バルブステム作動装置 - Google Patents

Abstract

ディスペンスシステムは、容器（２６）上のバルブに操作可能に接続される、傾斜作動式バルブステムと、バルブステムと連通する振動モータ（１５０）とを含む。振動モータ（１５０）は、作動されるとバルブステムに半径方向運動を付与すべく適合される。

Description

本開示は容器用オーバーキャップに関し、より詳しくは、傾斜作動式バルブステムを有するエアゾール容器に配置されるべく適合されたオーバーキャップに関する。

エアゾール容器は、エアフレッシュナ、脱臭剤、殺虫剤、殺菌剤、充血除去薬、芳香などの揮発性物質を保管しディスペンス（放出）するために使用されることが一般的である。通常、揮発性物質は、圧縮された状態且つ液体状態で容器内に保管される。容器のリリースバルブは、圧縮された状態で収容されている揮発性物質の放出を制御する。通常、リリースバルブはバルブから外方向に延出するバルブステムを有する。バルブはバルブステムによって作動され、揮発性物質はバルブステムを通じて容器から流出する。このようなリリースバルブにおいて、バルブステムがバルブ本体に対して移動するとバルブが作動される。バルブステムはバルブステムの長手軸に沿って、すなわち軸方向に沿って移動してもよい。あるいは、バルブステムはバルブステムの長手軸を横切る方向、すなわち半径方向に傾斜され又は移動されてもよい。

リリースバルブは自動システムにより作動されてもよく、あるいは手動で作動されてもよい。手動で作動される場合、ユーザは所望の放出を得るために要求される、バルブに付与される作動力を調節することができる。従って、一般的に、付与される力の要件を考察することは、手動で作動されるリリースバルブの設計においてはさほど重要でない。従来の作動装置機構には、ノズルを押下して容器内のバルブを開くために下方圧力を加える、モータで駆動されるリンケージを含むものがある。このような作動装置機構は一般的に使いにくい上、立ててあるいは手に持って使用するには適応が容易でない。また、このような作動装置機構では電力消費量が大きいことが多い。一般的に、傾斜作動式バルブステムを有するバルブは、垂直方向に作動されるバルブステムを有するバルブと比べ、作動に要する力が小さくてすむ。従って、作動の際に要する電力が小さいことから、作動力が小さくてすむリリースバルブは有利である。電力消費量が小さいため電源の耐用年数は長くなる。要求される力が小さいため、単純、小型及び／又は低コストの自動設計が可能となることから、作動力が小さいことは自動作動にも有利である。

傾斜作動式バルブステムを有するバルブ用の既存の自動バルブ作動システムには、複雑且つ製造が困難なものがある。ギヤ、スプリング及び多数の可動部の正確な相互作用を含む複合システムの製造は高コストであり、また、複合システムは容器のオーバーキャップに嵌めるにはサイズが大きすぎる場合がある。また、複合システムの動作は多量の電力を必要とし、また構造が単純なシステムと比べてかなり故障しやすい。

本発明の一態様によれば、ディスペンスシステム（放出システム）は、容器のバルブに操作可能に接続された、傾斜作動式バルブステムと、バルブステムと連通する振動モータと、を含み、振動モータは、作動されるとバルブステムに半径方向運動を付与すべく適合される。

本発明の別の態様によれば、揮発性物質容器用オーバーキャップは、バルブに操作可能に接続される、傾斜作動式バルブステムを有する容器に取り付けられるべく適合されたハウジングを含む。振動モータはハウジング内に配置される。振動モータはバルブステムに半径方向変位を付与すべく適合される。

本発明の更に別の態様によれば、揮発性物質容器用オーバーキャップは、バルブに操作可能に接続される、傾斜作動式バルブステムを有する容器に取り付けられるべく適合されたハウジングを含む。振動モータはハウジング内に配置される。振動モータはタイマ、センサ又は手動の作動装置のうち少なくとも１つからの信号に応じて作動され、バルブステムに半径方向変位を付与すべく適合される。

本発明の別の態様において、液体をディスペンスする方法は、バルブに操作可能に接続される、傾斜作動式バルブステムを容器に設ける。異なるステップは、バルブステムに振動動作を付与する、ことを含み、振動動作はバルブステムに半径方向運動を付与する。

本発明の別の態様において、ディスペンスシステムは、容器上に設けられる、バルブに操作可能に接続される、傾斜作動式バルブステムを含む。作動機構はバルブステムと振動連通する。作動機構は作動されるとバルブステムに半径方向運動を付与すべく適合される。

本発明の更に別の態様において、ディスペンスシステムは、容器上に設けられる、バルブに操作可能に接続される、傾斜作動式バルブステムを含む。傾斜作動式バルブステムは非作動状態にあるとき非作動位置に配置される。傾斜作動式バルブステムは、作動状態にあるとき第一の作動位置と第二の作動位置との間で移動される。第一及び第二の作動位置は、非作動位置から半径方向にオフセットされている。

作動装置オーバーキャップの一実施形態の等角図である。 図１のオーバーキャップの正面図である。 図１のオーバーキャップの背面図である。 図１のオーバーキャップの右側正面図である。 図１のオーバーキャップの左側正面図である。 図１のオーバーキャップの平面図である。 流体容器に取り付けられた図１のオーバーキャップの等角図である。 図１のオーバーキャップの分解等角図である。 図７の断面線９−９に略沿った拡大部分断面図である。 ハウジングの一部を取り除いて示す図１のオーバーキャップの等角図である。 図１０のオーバーキャップの平面図である。 振動モータの第一の向きを示す図１０のオーバーキャップの左側正面図である。 振動モータの第二の向きを示す図１０のオーバーキャップの左側正面図である。 振動モータの第三の向きを示す図１０のオーバーキャップの左側正面図である。 図７に示された実施形態と同様のオーバーキャップの、交流電源コネクタを含む別の実施形態を示す図である。 振動モータの平面図である。 図１４の振動モータの正面図である。 流体容器の一部を更に含み、図１２Ａに示す振動モータの第一の向きを示す、図１２Ａの断面線１６−１６に略沿った部分断面図である。 流体容器の一部を更に含み、図示を簡潔にするためにワイヤを省略した、振動モータの第四及び第五の向きを示す図１２Ａの断面線１６−１６に略沿った部分断面図である。 第一の操作シーケンスによる図１〜図１６Ｂのオーバーキャップの動作を示すタイミング図である。 フレーム、流体容器及び振動モータを示すデバイスの別の実施形態の等角図である。

本発明の他の態様及び利点は以下の詳細な説明を考察することで明白となる。同様の構造は同様の参照数字にて示される。

図１〜図６は、長手軸１４に沿った長手方向寸法及び半径方向軸１６に沿った半径方向寸法を有する略円筒状ハウジング１２を有する、作動装置オーバーキャップ１０を表す。ハウジング１２はベース部１８及び除去可能キャップ２０を含む。ベース部１８は、図７に示す従来のエアゾール容器２６の上端２４に保持されるべく適合された円筒状部２２を含む。ベース部１８については以下に詳述する。ポスト２８は、円筒状部２２の上端３０から上方へ延出する。ポスト２８の外壁には楕円形状の押しボタン３４を有する湾曲した遠位端３２が設けられる。押しボタン３４は、更に凹部３６を有する。押しボタン３４に略対向するポスト２８の内壁４０（図９を参照）には円筒状ロッド３８（図８参照）が設けられる。

除去可能キャップ２０は、円筒状部２２の上端３０の直径と略等しい直径を有する円筒状底部４２を含む。側壁４４は除去可能キャップ２０の底部４２と頂部４６との間に延在する。側壁４４は、除去可能キャップ２０の底部４２に隣接する部分における断面直径が頂部４６に隣接する部分における断面直径よりも小さくなるように、除去可能キャップ２０の長手軸１４に沿って外方向にテーパ状とされている。除去可能キャップ２０の均等なテーパリングは、段差部４８により切断される。段差部４８は除去可能キャップ２０の長手軸１４の内方に延出する第一及び第二のテーパ面５０及び５２を含む。第一及び第二のテーパ面５０及び５２は、除去可能キャップ２０の底部４２に隣接する溝５８の対向側に配置される第一の端部５４、５６をそれぞれ含む。テーパ面５０及び５２は、第一の端部５４及び５６から、除去可能キャップ２０の、溝５８に対向し且つ頂部４６に隣接する部分６０に向けて上方に湾曲している。

除去可能キャップ２０の上面６２は凸面であり、周囲に円形の周縁６４を有する。上面６２の中央に楕円形状の放出オリフィス６６が配置される。円錐台形壁６８は、放出オリフィス６６の周縁に沿って除去可能キャップ２０の内部へ垂下する。湾曲した溝７０は、放出オリフィス６６と周縁６４の間に配置される。溝７０は、矩形ノッチ７４を有する平面底７２を含む。更にアパーチャ７６が溝７０と周縁６４との間に設けられる。光透過性ロッド７８が締まり嵌めによりアパーチャ７６内に保持される。

図８〜図１２Ｃに示されるように、ベース部１８は円筒状部２２の上端３０に配置されるプラットホーム８６を含む。プラットホーム８６の大きさは、除去可能キャップがベース部１８に取り付けられる際に、除去可能キャップ２０の底部４２と摩擦係合すべく設定される。図９は、プラットホーム８６が、側壁８８及び頂部９０を含む内方に段差を有する段差部を含むことを示している。側壁８８は、底部４２に隣接する除去可能キャップ２０の内壁９６上に環状部９４を嵌合させて受け取るべく適合された周縁ノッチ９２を含む。更に、溝５８により付加的な保持サポートがなされる。溝５８のサイズは、除去可能キャップ２０がベース部１８に配置される際に、ポスト２８を嵌合させて受け取るべく設定される。除去可能キャップ２０が部分２２上に配置される際、ユーザは溝５８をポスト２８に対して位置合わせし、除去可能キャップ２０をベース部１８の上端３０に当接するまで下方へ摺動させ、プラットホーム８６との間に締まり嵌めを形成する。

更に、ベース部１８の下端９８はエアゾール容器２６の上端２４に適合すべく形成される。図９は、本実施形態がベース部１８の内周１０４に凹部１００及び１０２を含むことを示している。凹部１００は表面１０６によって定義され、凹部１０２は表面１０７によって定義される。表面１０７は、内方に突出する環状部１０８を含む。環状部１０８の遠位端１０９は、エアゾール容器２６の取付カップ１１１のアンダーカット１１０との間にスナップ嵌めを形成する。表面１０６は、取付カップ１１０の下のエアゾール容器２６の部分との間に締まり嵌めを形成する。環状部１０８とアンダーカット１１０の間のスナップ嵌め、及び表面１０６とエアゾール容器２６の一部との間の締まり嵌めにより、エアゾール容器２６にベース部１８を安全に取り付ける際の支援がなされる。更に、ベース部１８の下端９８とエアゾール容器２６の上端２４とが当接することにより、エアゾール容器２６に取り付けられた際に及びベース部１８の振動あるいはシフトを防止する支援がなされてもよい。

オーバーキャップ１０の別の実施形態では、除去可能キャップ２０及びベース部１８は、締まり嵌めによってエアゾール容器２６の上端２４へ取り付けられる、一体形成されたユニットを形成する。実際には、ハウジング１２が１つ以上の部品を含むか否かに関わらず、ハウジング１２は当業者に知られている任意の方法でエアゾール容器２６上に保持されることができる。例えばＢａｌｆａｎｚの米国特許第４，１３３，４０８号、Ｄｅｍａｒｅｓｔの米国特許第５，０２７，９８２号及びＤｅｍａｒｅｓｔらの米国特許第５，６０９，６０５号に記載されているオーバーキャップ保持構造は、本願明細書中に記載されたいずれの実施形態においても使用できる。当該特許文献の全内容を参照によって本願明細書中に援用する。更に、本願明細書中に記載されたオーバーキャップ１０の審美的態様は、いずれも当業者によって知られている任意の方法で変更できる。例えば、段差部４８を取り除いてもよく、あるいはハウジング１２が異なる形状を呈してもよい。

オーバーキャップ１０は、特定の条件の発生に伴い、エアゾール容器２６から液体を放出する。条件として、オーバーキャップ１０の手動による作動や、タイマ又はセンサからの電気信号に応じたオーバーキャップ１０の自動的な作動が挙げられる。放出される液体は、キャリア液に分散された芳香又は殺虫剤、あるいは脱臭液であってもよい。液体は、更に消毒剤、エアフレッシュナ、臭気除去剤、カビ抑制剤、害虫忌避剤などの他の有効成分を含んでもよく、及び／又はアロマセラピーに関する特性を有していてもよい。あるいは、液体は、容器からディスペンスすることが可能な当業者に知られている任意の液体を含む。従って、オーバーキャップ１０は任意の数の異なる流体構成をディスペンスすべく適合される。

更に図９を参照すると、容器２６は、当業者に知られている任意のサイズ及び容量を有するエアゾール容器とすることができる。但し、容器２６は、上端２４に圧着される取付カップ１１０を有する本体１１２（図１３参照）を含むことが望ましい。取付カップ１１０は略円筒状であり、周囲に延出する外壁１１４を含む（図９参照）。台１１６は、取付カップ１１０から上方へ延出する。容器２６内のバルブアセンブリ（図示せず）は、台１１６から上方へ延出するバルブステム１１８を含む。穴１２０はバルブアセンブリからバルブステム１１８まで延在する。バルブステム１１８は、Ｖａｎ ｄｅｒ Ｈｅｉｊｄｅｎの米国特許第４，０６４，７８２号に開示されるものと同様の、傾斜作動式タイプのバルブステムである。当該特許文献の全内容を参照によって本願明細書中に援用する。

バルブステム１１８の遠位端が十分に、すなわち操作可能な位置へ、半径方向に傾斜されると、バルブアセンブリが開放され、容器２６の内容物がバルブステム１１８の放出端１２２から放出される。本願明細書中に使用される線対称座標系の用語において、半径方向変位は、バルブステム１１８の遠位端の、長手軸１４から離間する方向への移動をも含む。従って、このような半径方向変位は、バルブステム１１８の遠位端の横方向移動として特徴付けられてもよい。容器２６の内容物は連続的に放出されることもでき、あるいは定量放出されることもできる。更に、容器２６の内容物の放出は、任意の方法にて実施できる。例えば、放出は一部定量で放出されてもよく、あるいは多数回にわたり連続して放出されてもよい。

図８〜図１２Ｃ参照すると、第一の横壁１２４は、互いに対向する側に第一及び第二のフレーム部材１２６及び１２８を備えている。第一及び第二のフレーム部材１２６及び１２８はプラットホーム８６の頂部９０に取り付けられている。第二の横壁１３０は、互いに対向する側から延出し、同様にプラットホーム８６の頂部９０に取り付けられている、第三及び第四のフレーム部材１３２及び１３４を備えている。第三及び第四の横壁１４０及び１４２は、ベース１８の構造を補強すべく設けられる。

第一及び第二のフレーム部材１２６及び１２８は、１本以上の単３電池又は単４電池を含む直流電源１４４を保持すべく適合される。本実施形態の電源１４４は、他の電源との間にバッテリ互換性を示すべく概略的に示されている。諸実施形態において、バッテリは、導線１４６を有する再充電可能ニッケルカドミウム電池パックで置き換えられてもよい。導線１４６は図１３に示すように交流電力コンセント１４８にバッテリーパックを接続すべく使用できる。別の実施形態では、直流電源１４４全体を、当業者に知られているような適切な電力変圧器及び交流／直流変換器を有する交流電源アダプタで置き換えることもできる。

図１４及び図１５に示す振動モータ１５０などの作動機構はオーバーキャップ１０の内側に設けられる。振動モータ１５０はエアゾール容器２６からの液体の放出を発生させるべく適合されている。本実施形態では、振動モータ１５０は、振動モータ１５０のシャフト１５４に偏心的に取り付けられる、重りをつけたヘッド１５２を含む。重りをつけたヘッド１５２が偏心回転すると、振動モータ１５０のダイナミックインバランスが生じ、これにより振動モータ１５０が、振動モータ１５０に取り付けられた部材を振動させる。構造及び／又は設計特性が異なる多くのタイプの振動モータを本実施形態と関連付けて使用できることが想定されている。但し、ハウジング１２内に嵌合可能な程度に小型であると共に、バルブステム１１８を変位させるに足る力を発生しうる振動モータを使用することが有利であることがわかっている。代表的な振動モータとして、北米パナソニック株式会社（Ｐａｎａｓｏｎｉｃ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｎｏｒｔｈ Ａｍｅｒｉｃａ）から入手可能なパナソニック製振動モータ（機種番号：ＫＨＮ６）が挙げられる。ＫＨＮ６モータは重量１．１５グラム、定格１．３ボルト及び７０ミリアンペア、回転数７，０００ｒｐｍであり、０．７６ニュートン（０．１７ポンド）の出力を発生する。

図８〜図１２Ｃは、プリント基板１６２に配置される、通常は開放されているスイッチ１６０を示している。本実施形態では、プリント基板１６２は第二の横壁１３０の一部を含む。スイッチ１６０は、操作可能に押しボタンを手動で押下することにより開スイッチ１６０が閉止されるように、押しボタン３４と位置合わせされている。更に、ユーザにより選択可能なスイッチアセンブリ１６４は、プリント基板１６２の頂部に隣接して配置される。ユーザにより選択可能なスイッチアセンブリ１６４は上方に延出するフィンガ１６６などの制御部材を含む。フィンガ１６６は異なる操作モード（以下に詳述する）を選択するために使用されてもよい。除去可能キャップ２０がベース部１８と係合すると、フィンガ１６６は、ユーザが操作によりフィンガ１６６と相互作用できるように、ノッチ７４内に嵌合する（図１を参照）。ユーザにより選択可能なスイッチアセンブリ１６４は、本願明細書中に示されるような、フィンガ１６６によって制御される直線変位タイプのスイッチであってもよい。但し、ユーザにより選択可能なスイッチアセンブリは回転式であり、回転ノブにより制御可能であり、あるいは当該技術で知られている他の幾何学形状及び対応する制御機構を有していてもよい。更に、プリント基板１６２に配置された発光ダイオード（ＬＥＤ）１６８は、除去可能キャップ２０の光透過性ロッド７８に近接配置される（図９を参照）。

図１２Ａ〜図１２Ｃ、図１６Ａ及び図１６Ｂを特に参照すると、ディスペンス部材１７０が示されている。本実施形態では、ディスペンス部材１７０は、放出端１７２及び下端１７４を有する円筒状部材を含む。ディスペンス部材の下端１７４に隣接する開口部１７８から放出端１７２を通じてボア１７６が延在している。ディスペンス部材１７０は、エアゾール容器２６内のバルブアセンブリとディスペンス部材１７０の放出端１７２との間に連続流体連通を提供する。ディスペンス部材１７０は、圧入又は当業者に知られている他の方法によってバルブステム１１８に配置されてもよい。

ハウジング１２がエアゾール容器２６に配置されると、バルブステム１１８の遠位端は、ディスペンス部材１７０の下端１７４に隣接している開口部１７８内に着座する。ディスペンス部材１７０の放出端１７２は、ハウジング１２の放出オリフィス６６から垂下する円錐台形壁６８に隣接して及び／又は円錐台形壁６８内に配置される。ディスペンス部材１７０は、ディスペンス部材１７０の放出端１７２を放出オリフィス６６と位置合わせすべく適宜中央に配置される。他の実施形態では、ディスペンス部材１７０は非円筒形状を有し、及び／又は部材１７０の全体又は一部の長さにわたりその寸法を変化させる。例えば、ボア１７６の放出端１７２は、ボア１７６の他の部分より狭くてもよく、あるいはボア１７６の他の部分に対し角度を付けられていてもよい。更に、バルブステム１１８及びディスペンス部材１７０の長さを各々延長するボア１２０及び１７６の全て又は一部は円筒状であってもよく、あるいは他の形状であってもよい。例えば、放出端１７２に隣接しているボア１７６の一部は正方形の断面を有していてもよく、ボア１７６の残りの部分は略円形の断面を有していてもよい。

ディスペンス部材１７０がオーバーキャップ１０に取り付けられてもよいことが更に想定されている。この性質の取付手段により、ユーザの取り扱い性が向上し、ディスペンス部材１７０の損失の防止を支援でき、一体型のオーバーキャップ１０に更なる利点を提供する。オーバーキャップ１０にディスペンス部材１７０を接続する取付手段を有することの更なる利点として、ディスペンス部材１７０がガイド機能を備えることができる点が挙げられる。すなわち、オーバーキャップ１０がエアゾール容器２６に配置されるか、除去可能キャップ２０がベース部１８に配置されることで、ディスペンス部材１７０はバルブステム１１８と相互作用し、オーバーキャップ１０及び／又は除去可能キャップ２０を操作可能な位置へ向ける。あるいは、又はこれに加えて、エアゾール容器２６にオーバーキャップ１０を配置し、又はベース部１８上に除去可能キャップ２０を配置することにより、ディスペンス部材１７０のバルブステム１１８との係合を案内すべく位置合わせする機能が提供される。一実施形態において、ディスペンス部材１７０の下端１７４は、第一、第二、第三又は第四の横壁１２４、１３０、１４０、１４２の１つ以上に柔軟に取り付けられる。図９、図１１、図１６Ａ及び１６Ｂに示されるように、非伸張状態における弾性ストリップ１７９により、ディスペンス部材１７０が横壁１２４及び１３０に取り付けられる。図６及び図１１は、ディスペンス部材１７０が別の弾性ストリップ１７９によって横壁１４２に取り付けられていることを示す。弾性ストリップ１７９は、オーバーキャップ１０に固定された状態にディスペンス部材１７０を保持するに足る強度を有する。しかし、弾性ストリップ１７９は、振動モータ１５０により駆動されると、ディスペンス部材１７０の動的反応に対する干渉を最小限とするように、ディスペンス部材１７０に取り付けられている。ディスペンス部材１７０は、通常の技術を有する当業者には知られている他の方法によってオーバーキャップ１０に取り付けられてもよい。

本実施形態では、振動モータ１５０は、バルブステム１１８と振動連通するようにディスペンス部材１７０に取り付けられている。すなわち、振動モータ１５０は、振動モータ１５０の振動動作が直接的又は間接的にバルブステム１１８を変位させるように、オーバーキャップ１０内に設けられる。振動モータ１５０は、ディスペンス部材１７０に直接接続されてもよいし、結合部材１８０を介してディスペンス部材１７０に接続されてもよい。結合部材１８０は、圧入、接着又は当業者に知られている他の方法によってディスペンス部材１７０に取り付けられてもよい。同様に、振動モータ１５０は、圧入、接着又は当業者に知られている他の方法によって結合部材１８０に取り付けられてもよい。別の実施形態では、振動モータ１５０は結合部材１８０を介してバルブステム１１８に接続されてもよい。他にも多数の接続構成が可能であることが想定されている。例えば、振動モータ１５０はバルブステム１１８に直接接続されてもよく、あるいはバルブステム１１８と振動連通する別の構造に取り付けられてもよい。プリント基板１６２はワイヤ１８２により振動モータ１５０に接続される。

振動モータ１５０の非作動時には、ディスペンス部材１７２は長手軸１４と位置合わせされている。振動モータ１５０が振動すると、バルブステム１１８へトルク量を供給すべくモーメントアームを通じて作用する力が発生する。これによりバルブステム１１８が作動され、エアゾール容器２６の内容物を放出する。図８、図１０、図１１及び図１６Ａに示されるように、振動モータ１５０は長手軸１４から距離１８４だけオフセットされたディスペンス部材１７０に取り付けられる。図８、図１０、図１２Ａ及び図１６Ａに示されるように、シャフト１５４の回転軸１８６は長手軸１４と平行の向きとされる。振動モータ１５０はディスペンス部材１７０の略中央近傍に取り付けられてもよい。あるいは、振動モータ１５０は、ディスペンス部材１７０の下端１７４又は放出端１７２の近傍、あるいはこれらの端部の間の任意の位置に取り付けられてもよい。距離１８５は、図９、図１６Ａ及び図１６Ｂに示されるように振動モータ１５０の取付点と、傾斜作動式バルブステム１１８のベースとの間で測定され、好ましくは約０．２５インチ〜約２インチの範囲である。更に、距離１８４は、好ましくは約０．２５インチ〜約１インチの範囲である。モーメントアームの有効長は、長さ１８４及び１８５と、振動モータ１５０の向きとの幾何学的組合せによって決定される。例えば、振動モータ１５０をディスペンス部材１７０の放出端１７２の近傍に取り付けることにより、振動モータ１５０によって発生された力をバルブステム１１８に伝えるためのモーメントアームが長くなる。モーメントアームの有効長は、傾斜作動式バルブステム１１８のベースに作用するトルク量、従ってエアゾール容器２６の内容物の噴射率を決定する一要素である。

しかし、振動モータ１５０は、シャフト１５４の回転軸１８６が任意の向きにある状態でディスペンス部材１７０に取り付けられてもよい。例えば、振動モータ１５０は、図１２Ｂに示されるように、シャフト１５４の回転軸１８６が長手軸１４に対し４５度の角度をなすように、ディスペンス部材１７０に取り付けられてもよい。また、振動モータ１５０は、図１２Ｃに示されるように、シャフト１５４の回転軸１８６が長手軸１４に対して略直交するようにディスペンス部材１７０に取り付けられてもよい。実際は、振動モータ１５０は、シャフト１５４の回転軸１８６が長手軸１４に対し任意の角度をなしてディスペンス部材１７０に取り付けられることができる。

更に、振動モータ１５０は、シャフト１５４の回転軸１８６が長手軸１４と同一平面上にあるが平行ではないように、ディスペンス部材１７０に取り付けられてもよい。例えば、振動モータ１５０は、図１６Ｂに破線で表された第一の位置１８８によって示されるように、シャフト１５４の回転軸１８６が長手軸１４との間に４５度の角度をなして同一平面上となるように、ディスペンス部材１７０に取り付けられてもよい。例えば、振動モータ１５０は、図１６Ｂに破線で表された第二の位置１９０によって示されるように、シャフト１５４の回転軸１８６が長手軸１４との間に９０度の角度をなして同一平面上となるようにディスペンス部材１７０に取り付けられてもよい。

更に、振動モータ１５０が、シャフト１５４の回転軸１８６と長手軸１４との間で測定される角度が０度〜９０度の間の任意の角度、例えば１５度、３０度、６０度、７５度であるように、ディスペンス部材１７０に取り付けられてもよいことが想定されている。実際、振動モータ１５０は、ディスペンス部材１７０に半径方向の振動変位を付与する上で有利とされる、長手軸１４と回転軸１８６の間の他の相対的な向き又は向きの組合せでディスペンス部材１７０に取り付けられてもよい。

ディスペンス部材１７０は、作動されると、振動モータ１５０により発生される力に応じて半径方向に振動変位し、半径方向の振動変位が起こる度にバルブステム１１８が作動する。ディスペンス部材１７０の変位頻度は、例えば、振動モータ１５０のオフセット距離１８４、振動モータ１５０の取付距離１８５、振動モータ１５０の向き、振動モータ１５０により発生される力、ディスペンス部材１７０及びバルブステム１１８の物理的特性を含む多数の要素に依存する。上述の代表的な振動モータの回転数７０００ｒｐｍでは、振動変位は比較的高速で起こり、人には連続スプレーとして認識される。上記要素の１つ以上を変更することによりバルブステム１１８のディスペンス速度を変更できることが想定されている。例えば、製造中に、振動モータ１５０はバルブステム１１８から離間されたあるいは接近した距離１８４に配置されてもよく、ディスペンス部材１７０の放出端１７２又は下端１７４に接近して取り付けられてもよく、あるいは付加的な力を発生する別の振動モータと置き換えられてもよい。更に、ディスペンス部材１７０及び／又はバルブステム１１８により大きい動的反応を付与するため、弾力が高い又は低い別の材料を使用することもできる。別の例として、振動モータ１５０は定格電圧より僅かに高いもしくは低いいくつかの電圧レベルにおいてそれぞれ駆動されてもよい。各電圧レベルは振動モータ１５０に異なるレベルの力を発生させる。これらの力はバルブステム１１８のディスペンス速度に対応する。スイッチアセンブリ１６４に加えて、あるいはスイッチアセンブリ１６４の一部として、オーバーキャップ１０にスイッチ機構が設けられてもよい。スイッチ機構はユーザが電圧レベルを選択し、従ってバルブステム１１８のディスペンス速度を選択することを可能とする。

更に、バルブステム１１８に振動動作を付与すべく使用される作動機構は、振動モータ１５０以外の機構であってもよいことが想定されている。作動機構の一例として、ディスペンス部材１７０の外側面に接する回転カムが挙げられる。カムは駆動トランスミッションを介して小型モータによって駆動される。駆動トランスミッションはカムの回転を正確に制御し、これによりカムはディスペンス部材の振動変位を発生させるべく高速で繰り返し回転することができ、あるいはディスペンス部材を正確に変位させるように僅かな回転を与えるべく小さく回転することができる。作動機構の別の例として、磁気ディスペンス部材の近傍に配置される電磁石が挙げられる。電磁石が作動される度に、磁気ディスペンス部材と相互作用する磁界が発生し、磁気ディスペンス部材を半径方向に変位させる。電磁石が作動される度に発生される力の量、及び電磁石の作動頻度は、単純な回路類及び当業者に知られているような可変制御装置によって便宜に合わせ容易に制御できる。作動機構の更に別の例として、高周波音を発生する電子オシレータ回路が挙げられる。電子オシレータ回路は、電子オシレータ回路からの音をディスペンス部材１７０の表面へ向かわせるべくオーバーキャップに配置されてもよい。ディスペンス部材１７０は、音に動的反応を示す材料、すなわち定在波パターンにさらされた際に振動を示す材料で作製できる。傾斜作動式バルブステム１１８を作動するための更に別の作動機構も可能であり、有用である。例えば２００７年５月１０日出願の米国特許出願番号第１１／８０１，５５７号に記載された作動機構のうちのいずれかを、バルブステム１１８に振動動作を付与すべく変更できる。当該特許出願の全開示内容を参照によって本願明細書中に援用する。

ディスペンス部材１７０は、バルブステム１１８の半径方向の振動変位を含む所定の期間、すなわちスプレー期間にわたり、繰り返し半径方向に放出位置まで変位されることが望ましい。通常、スプレー期間は約１７０ミリ秒間継続してもよい。実際は、所望により、ディスペンス部材１７０は、容器内容物が枯渇するまで繰り返し半径方向に放出位置まで変位されてもよい。更に、ディスペンス部材１７０は、単一の作動信号の発生に応じて複数のスプレー期間にわたり繰り返し半径方向に移動されてもよい。スプレー期間はレスト期間により区分される。容器からの単一のスプレー期間を延長することが望ましくない場合、あるいは間欠放出が望まれる場合、多数のスプレー期間が存在することは有益となりうる。

上述のごとくバルブステム１１８は各半径方向の振動変位により作動される。発振の全サイクルは、ディスペンス部材１７０の放出端１７２（又はバルブステム１１８）の第一の径方向における第一の最大偏位への移動、及びこれに続く第二の径方向における第二の最大偏位への動作を含む。第二の径方向は第一の径方向と正反対であってもよいし、そうでなくてもよい。第一の発振周期の後、バルブステム１１８及びディスペンス部材１７０が非作動位置へ戻る前に１つ以上の後続の発振周期が存在してもよい。従って、ディスペンス部材１７０の放出端１７２の振動変位の各全サイクルは、２点において最大半径方向変位を行う。バルブステム１１８が製品を放出する、放出端１７２の振動変位のサイクルに沿った任意の点を作動位置とみなすことができる。ディスペンス部材１７０が上記代表的な振動モータの回転速度に概ね相当する発振周波数に到達すると仮定すると、ディスペンス部材１７０の発振周波数は約７，０００Ｈｚに達する。一実施形態では、ディスペンス部材１７０によって到達可能な発振周波数の範囲は約１，０００Ｈｚ〜約１０，０００Ｈｚである。従って、ディスペンス部材の発振サイクルの期間は、約１ミリ秒〜約０．１ミリ秒の間で変化する。

図１７は、使用状態におけるオーバーキャップ１０の動作を示すタイミング図である。まず、スイッチアセンブリ１６４のフィンガ１６６が「ＯＦＦ」位置から４つの操作モード１９２、１９４、１９６及び１９８のうちの１つに移動されることによりオーバーキャップ１０が作動される。次いで、制御回路（図示せず）がオーバーキャップ１０を起動時遅延期間内とする。制御回路はプリント基板１６２にエッチングされていてもよい。４つの操作モード１９２、１９４、１９６、１９８の各々は、連続するスプレー期間の間の所定のスリープ期間に相当する。例えば、第一の操作モード１９２は５分間のスリープ期間に相当してもよく、第二の操作モード１９４は７．５分間のスリープ期間に相当してもよく、第三の操作モード１９６は１５分間のスリープ期間に相当してもよく、第四の操作モード１９８は３０分間のスリープ期間に相当してもよい。ここでは、第一の操作モード１９２が選択されたと仮定する。起動時遅延期間が満了すると、振動モータ１５０が作動され、第一のスプレー期間においてオーバーキャップ１０から液体を放出する。好適な起動時遅延期間は約３秒間である。また、スプレー期間は通常約１７０ミリ秒間である。第一のスプレー期間が満了すると、オーバーキャップ１０は、５分間の第一のスリープ期間に入る。第一のスリープ期間が満了すると、振動モータ１５０が作動され、第二のスプレー期間において液体を放出する。次いで、オーバーキャップ１０は、５分間の第二のスリープ期間に入る。この例では、第二のスリープ期間はオーバーキャップ１０が手動で作動されることにより中断される。液体は第三のスプレー期間にディスペンスされる。その後、スリープ期間とスプレー期間を交互に継続する自動運転が行われる。スリープ期間における任意の時点で、ユーザは押しボタン３４を押下することにより選択可能な期間あるいは固定期間にわたりオーバーキャップ１０を手動で作動させることができる。手動によるスプレー作業が終了すると、オーバーキャップ１０は残りのスリープ期間を完了する。その後、スプレー作業が実施される。

別の実施形態では、スイッチアセンブリ１６４は上記４つの個別の操作モード１９２、１９４、１９６、１９８に代えて連続した設定範囲を有していてもよい。このような実施形態では、スイッチアセンブリ１６４は、ダイヤル（図示せず）などのスイッチ機構を備えてもよい。スイッチ機構は、数時間又は数日間継続する連続するスプレー及び期間の間の、スプレー期間及び／又はスリープ期間の連続的なバリエーションをユーザに提供する。更に別の実施形態では、スイッチアセンブリ１６４は光電池光センサで置き換えられてもよく、及び／又は光電池光センサによりスイッチアセンブリ１６４を補ってもよい。光電池光センサは動作検出器として使用できる。パッシブ赤外線動作センサ又はピロ電気的動作センサ、赤外反射動作センサ、超音波動作センサ、レーダー又はマイクロ波による無線動作センサなどの、当業者に知られている他の動作検出器も利用できる。光電池は周辺光を集光し、これにより制御回路が光強度の変化を検出することが可能となる。光電池出力のフィルタリングは制御回路によって行われる。制御回路が閾値光条件に到達したと判断すると、すなわち例えば所定レベルの光強度変化が発生したことと判断すると、制御回路は振動モータ１５０を作動するための信号を生成する。例えば、オーバーキャップ１０が明かりのついたバスルームに設置される場合、センサの前を通過する人がセンサに到達する十分な量の周辺光を遮断し、これにより制御回路が振動モータ１５０を作動させ、液体を放出させる。

更に、スイッチアセンブリ１６４は、振動センサ、臭気センサ、熱感知器又は当業者に知られている他のセンサと置き換えられてもよく、あるいはこれを補うものであってもよいことが想定されている。あるいは、スイッチアセンブリ１６４の代わりに、あるいはスイッチアセンブリ１６４と組み合わされて１つ以上のセンサがオーバーキャップに設けられてもよい。当業者は、単独の又はスイッチアセンブリ１６４と組み合わされた任意のタイプのセンサを提供でき、及び／又はユーザの要求を満たす他のセンサを提供できることが想定されている。ある実施形態において、スイッチアセンブリ１６４とセンサとが同一のオーバーキャップ内に設けられる。このような実施形態では、ユーザは、オーバーキャップ１０の振動モータ１５０を自動的に操作すべくタイマベースのスイッチアセンブリ１６４を使用することを選択してもよい。又は、ユーザは、オーバーキャップ１０を作動させる前に所与の事象を検出すべくセンサを使用することを選択してもよい。あるいは、オーバーキャップ１０は、タイマベース及びセンサベースの運転モードで同時に運転してもよい。

オーバーキャップ１０が作動状態にあるとき、ＬＥＤ１６８は光透過性ロッド７８を照射する。スリープ期間中、ＬＥＤ１６８は１５秒に１回断続的に明滅する。選択された操作モードに応じて、スプレー期間が近づくと、ＬＥＤ１６８の明滅回数が増大し始める。ＬＥＤ１６８による頻繁な照射は、オーバーキャップ１０が流体内容物が空気中へ放出しようとしていることを視覚的に表示する。

図１８に表された別の実施形態では、エアゾール容器２６はフレーム３０２を有するデバイス３００内に配置される。フレーム３０２はベース部３０４及びテーパ状円筒壁３０６を含む。凹部３０８はベース部３０４内に設けられ、エアゾール容器２６を受容すべく適合される。カラム３１０はベース部３０４と一体形成されると共に、ベース部３０４から上方へ延出する。カラム３１０はエアゾール容器２６の最大長手方向寸法を越えて延出する。エアゾール容器２６をカラム３１０から一定距離離間させて配置するため、フィンガ３１２がカラム３１０から延出している。振動モータ１５０は結合部材１８０によってディスペンス部材１７０に取り付けられている。ワイヤ１８２は、カラム３１０の前壁３１６のアパーチャ３１４を通って延出する。回路基板（図示せず）などの電子機器及び電源（図示せず）はカラム３１０内に収容される。本願明細書中に記載した任意の操作シーケンス又は方法論を含む操作シーケンスにおいて、フレーム３０２内の制御回路（図示せず）は、経時タイマ、センサ入力又は手動による作動に応答して電気信号を生成する。信号により振動モータ１５０が起動され、ディスペンス部材１７０に半径方向の振動力が加わる。上述のごとく、ディスペンス部材１７０に十分な半径方向の力が加わると、バルブステム１１８が半径方向に変位する。他の実施形態では、フレーム３０２は、エアゾール容器２６を完全に包含する、より大きいハウジング（図示せず）の一部をなしてもよい。このようなハウジングはディスペンス部材１７０の放出端１７２と略位置合わせされる放出オリフィスを含む。ハウジングは、床や棚などの水平面上へ自立して設置されてもよいし、あるいは壁又は支持柱などの垂直面に取り付けられてもよい。

本願明細書中に記載された実施形態はいずれも他の実施形態に関連して開示された任意の構造や方法論を含むように変更できる。更に、本発明は例示されたタイプのエアゾール容器に制限されない。また、本願明細書中に開示された実施形態のうちの任意のオーバーキャップを、傾斜作動式バルブステムを有する任意のタイプの流体容器と組み合わされて使用されるように変更できる。

エアゾールディスペンサは、一般的に、エアゾール容器内に保管されるエアフレッシュナ、脱臭剤、殺虫剤、殺菌剤、充血除去薬、芳香などの揮発性物質をディスペンスするために使用される。エアゾール容器の自動バルブ作動システムにより、人間と相互作用することなくエアゾール容器の内容物が所定のタイムスケジュールに従って放出できる。一般的に、エアゾール容器リリースバルブ用の、傾斜作動式バルブステムは、垂直方向に作動されるバルブステムと比べ、作動に要する力が小さくてすむ。傾斜作動式バルブステムを振動モータにより自動的に作動するためのシステムが提示される。このシステムは、通常の、傾斜作動式エアゾール容器と共に使用されるように一般的なオーバーキャップ内に設置されることができ、これによりエアゾール容器の有用性が向上する。

上記説明を考慮すれば、当業者には本発明に対する多数の変更が明らかとなる。従って、説明はあくまで例示目的で行われたものであり、当業者が本発明を実施及び使用できるようにし、本発明を実施するための最良の形態を教示すべく提示されたものであることを認識されたい。添付の特許請求の範囲に含まれるあらゆる変更に対し独占的権利が付与されている。

関連出願への相互参照
適用なし

連邦政府資金援助研究開発に関する参照
適用なし

シーケンシャルリスト
適用なし

Claims (25)

1. 容器のバルブに操作可能に接続された、傾斜作動式バルブステムと、
   前記バルブステムと連通する振動モータと、
   を含み、
   前記振動モータは、作動されると前記バルブステムに半径方向運動を付与すべく適合される、
   ディスペンスシステム。
2. 前記振動モータは、前記バルブステムに配置されたディスペンス部材に取り付けられ、前記ディスペンス部材は前記バルブステムと流体連通する、請求項１記載のディスペンスシステム。
3. 前記振動モータは結合部材によって前記ディスペンス部材に取り付けられている請求項２記載のディスペンスシステム。
4. 前記振動モータは結合部材によって前記バルブステムに取り付けられている請求項１記載のディスペンスシステム。
5. 前記制御回路は前記振動モータを断続的に作動させるべく適合されている請求項１記載のディスペンスシステム。
6. 前記制御回路はタイマからの信号を受信すると前記振動モータを断続的に作動すべく適合される請求項５記載のディスペンスシステム。
7. 前記制御回路は、手動による作動装置から信号を受信すると振動モータを作動すべく適合される請求項１記載のディスペンスシステム。
8. バルブに操作可能に接続される、傾斜作動式バルブステムを有する容器に取り付けられるべく適合されたハウジングと、
   前記ハウジング内に配置される振動モータと、
   を含み、
   前記振動モータはバルブステムに半径方向変位を付与すべく適合される、
   揮発性物質容器用オーバーキャップ。
9. 前記ハウジングは前記振動モータに電力を供給すべく適合された電源を含む請求項８記載のオーバーキャップ。
10. 前記ハウジングは交流コンセントに差し込まれるべく適合された導線を含む請求項８記載のオーバーキャップ。
11. 前記ハウジングは、制御回路による前記振動モータの断続的な作動間のタイマ間隔を調節するためのスイッチアセンブリを含む請求項８記載のオーバーキャップ。
12. 前記ハウジングは、制御回路に前記振動モータを作動させる信号を生成するための手動操作ボタンを含む請求項８記載のオーバーキャップ。
13. 前記ハウジングは、バルブに操作可能に接続された、傾斜作動式バルブステムを有する容器に取り付けられる請求項８記載のオーバーキャップ。
14. バルブに操作可能に接続される、傾斜作動式バルブステムを有する容器に取り付けられるべく適合されたハウジングと、
    前記ハウジング内に配置された振動モータと、
    を含み、
    前記振動モータはタイマ、センサ又は手動の作動装置のうち少なくとも１つからの信号に応じて作動され、前記バルブステムに半径方向変位を付与すべく適合される、
    揮発性物質容器用オーバーキャップ。
15. 前記センサは光電池光センサである請求項１４記載のオーバーキャップ。
16. タイマの運転間隔をユーザ選択により調節することを可能とするためのスイッチアセンブリが設けられる請求項１４記載のオーバーキャップ。
17. 前記スイッチアセンブリは、運転間隔を連続的に変化させる調節を提供すべく適合される請求項１６記載のオーバーキャップ。
18. 前記ハウジングは、バルブに操作可能に接続される、傾斜作動式バルブステムを有する容器に取り付けられる請求項１６記載のオーバーキャップ。
19. バルブに操作可能に接続される、傾斜作動式バルブステムを容器に設け、
    前記バルブステムに振動動作を付与する、
    ことを含み、
    前記振動動作は前記バルブステムに半径方向運動を付与する、
    液体をディスペンスする方法。
20. 容器上に設けられる、バルブに操作可能に接続される、傾斜作動式バルブステムと、
    前記バルブステムと振動連通する作動機構と、
    を含み、
    前記作動機構は作動されると前記バルブステムに半径方向運動を付与すべく適合される、
    ディスペンスシステム。
21. 容器上に設けられる、バルブに操作可能に接続される、傾斜作動式バルブステムを含み、
    前記傾斜作動式バルブステムは、非作動状態にあるとき非作動位置に配置され、
    前記傾斜作動式バルブステムは、作動状態にあるとき第一の作動位置と第二の作動位置との間で移動され、
    前記第一及び第二の作動位置は、前記非作動位置から半径方向にオフセットされている、
    ディスペンスシステム。
22. 振動モータは、前記第一の作動位置と前記第二の作動位置との間で、前記傾斜作動式バルブステムを移動させる請求項２１記載のディスペンスシステム。
23. 作動機構は、前記第一の作動位置と前記第二の作動位置との間で、前記傾斜作動式バルブステムを移動させる請求項２１記載のディスペンスシステム。
24. 前記傾斜作動式バルブステムは、作動状態において、複数の前記第一の作動位置及び前記第二の作動位置との間で移動される請求項２３記載のディスペンスシステム。
25. 前記傾斜作動式バルブステムは、約０．５ミリ秒〜約０．０５ミリ秒の期間に前記第一の作動位置と前記第二の作動位置との間で移動される請求項２３記載のディスペンスシステム。

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