JP2011011128A

JP2011011128A - 液体噴出器

Info

Publication number: JP2011011128A
Application number: JP2009156117A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Goto; 孝之後藤
Original assignee: Yoshino Kogyosho Co Ltd
Current assignee: Yoshino Kogyosho Co Ltd
Priority date: 2009-06-30
Filing date: 2009-06-30
Publication date: 2011-01-20
Anticipated expiration: 2029-06-30
Also published as: JP5518380B2

Abstract

【課題】比較的簡単な構造でありながら、内容液の効率的な吸入と良好なシール性との両立を可能にする液体噴出器を提供する。
【解決手段】液体噴出器は、下端に吸入口が形成されたシリンダと、容器内に収容された液体の充填空間をシリンダとの間に形成するピストンと、このピストンの押し下げにより充填空間内の液体を外界に噴射させるヘッドと、ピストンの押し下げにより吸入口を封止する一方、ピストンの復帰により吸入口を開放する吸入弁１０とを有する。吸入弁１０は、周壁２ｃ上に開閉可能に当接する弁体１０ｄと、周壁２ｃの周縁に載置された支持筒１０ａと、支持筒１０ａの内周面に連結した第１の端部１０ｃ_１から弁体１０ｄの外縁に沿って延び第２の端部１０ｃ_２で弁体１０ｄの外縁に連結する、線対称配置になる２つの連結片１０ｆとにより構成される。
【選択図】図３

Description

この発明は、ヘッドを操作することにより、容器口部の内側に配置したシリンダ内のピストンを押し下げ及び復帰させることで、容器内部に収容した液体の噴出を可能とする液体噴出器に関するものであり、特に内容液の効率的な吸入と良好なシール性の両立を可能にする。

従来の液体噴出器には、例えば、容器内に下部を垂下した状態で固定させるシリンダと、このシリンダ上端より上方に付勢された状態で上下動可能に突出したステムの上端に噴出ヘッドを嵌着した作動部材と、シリンダ下端の内側に設けた弁座上に開閉可能に弁体を当接させて吸入弁を形成した弁部材とを備え、作動部材の上下動により容器体内の液を吸い上げてヘッドの噴出口より噴出するよう構成したものが知られている。しかし、このような液体噴出器では、内容液の充填後から消費者の使用時までの間は内容液の噴出は行われず、弁体は弁座と接触し続けているため、使用の際に弁体が弁座とくっついて離れないという不都合を生じる場合がある。特に、最初にポンプを使用する際の初期作動時にはシリンダ内の空気の負圧力により開弁させるため、弁体の離れ難さがより顕著となる。

比較的簡単な構造でありながら、このような弁体の離れ難さを解消し、確実な吸入弁の作動ひいてはポンプの作動を行える液体噴出器として、例えば特許文献１には、シリンダ下端の内側に設けた弁座上に開閉可能に弁体を当接させ、一方の端部を支持筒内周面に連結し、他方の端部を弁体の外縁に連結した連結片を１つ又は周方向に略等間隔に配置し、これによって弁体を支持して吸入弁を形成したものが提案されている。

特許第３８２８３３６号明細書

しかしながら、特許文献１に記載の液体噴出器において、１つの連結片により弁体を支持した場合には、弁体の動きが拘束されることが少ないため、吸入弁の開放時の流路が大きく、シリンダの充填空間内への液体の吸入量を確保しやすいものの、弁体の復元が遅いことからシール性が悪くなり、シリンダの充填空間内に吸入した液体が容器に逆流し、次回の噴出量が不足するおそれがあるという問題があった。一方、複数の連結片により弁体を支持した場合には、弁体の動きがその外縁付近で強く拘束されるため、弁体の復元が早くシール性は良くなるものの、吸入弁の開放時の流路が小さく、したがって流量の確保が難しいため、シリンダの充填空間内を満たすために必要な量の液体を吸入するまでに時間がかかるという問題があった。そして、これらの問題は特に内容物の粘性が高い場合に顕著であった。

したがって、この発明は、従来技術が抱えるこのような問題点を解決することを課題とするものであり、その目的は、比較的簡単な構造でありながら、内容液の効率的な吸入と良好なシール性との両立を可能にする液体噴出器を提供することにある。

上記の目的を達成するため、この発明は、容器口部の内側に配置され、その下端に容器に通じる吸入口が形成されたシリンダと、このシリンダの内側に配置され、容器内に収容された液体の充填空間を該シリンダとの間に形成するピストンと、このピストンの押し下げにより充填空間内の液体を外界に噴射させるヘッドと、ピストンの押し下げにより前記吸入口を封止する一方、ピストンの復帰により前記吸入口を開放する吸入弁とを有する液体噴出器において、前記吸入弁は、前記シリンダ下端の内側に設けられた弁座上に開閉可能に当接する弁体と、前記弁座の周縁に載置された支持筒と、前記支持筒の内周面に連結した第１の端部から前記弁体の外縁に沿って延び第２の端部で前記弁体の外縁に連結する、線対称配置になる２つの連結片とにより構成されることを特徴とするものである。かかる構成を採用することにより、弁体の動きが拘束されることが少なくなり、吸入弁の開放時の流路を大きく確保することができ、かつ、２つの連結片により弁体を支持していることから吸入終了時の弁体の復元を早くすることができる。

なお、ここでいう「弁体の外縁に沿って延び」るとは、平面視にて、連結片の長手方向軸線が、弁体の外縁と実質的に平行に延びている状態を意味し、「線対称配置」とは、平面視にて、弁体の中心を通る仮想線に対して２つの連結片が対称となるように配置することを意味し、したがって２つの連結片の第１端部同士及び第２端部同士がそれぞれ隣接して配置される関係となる。

このように構成された液体噴出器においては、連結片を平板状に形成してもよいが、両端部間で弁体の外縁に沿って延びる腕部をシリンダの軸線方向に湾曲させて形成してもよい。

また、２つの連結片の第１端部の間に、支持筒の内周面に連結した一方の端部から弁体の中心に向かって延び他方の端部で弁体の外縁に連結する補助連結片をさらに設けてもよい。

この発明によれば、支持筒の内周面から延びる２つの連結片により弁体を支持するという簡単な構造でありながら、吸入弁の開放時の流路を大きく確保して、内容液の効率的な吸入を可能としつつも、吸入終了時の弁体の復元を早めて良好なシール性も同時に得ることができる。

また、連結片を湾曲して形成したり、補助連結片を設けたりすることで、シリンダの充填空間の容積や内容液の粘性に適合した吸入弁の設計が容易となる。

この発明の一実施形態に従う液体噴出器を容器に装着した状態で示す要部断面図である。図１に示す液体噴出器の領域Ｘの拡大断面図であり、吸入弁の閉鎖状態を示す。（ａ）は、図１に示す液体噴出器の吸入弁の平面図であり、（ｂ）はその開放状態を示す断面図である。開放状態にある吸入弁を模式的に示す斜視図である。この発明の他の実施形態に従う液体噴出器の吸入弁を模式的に示す斜視図である。（ａ）は、この発明の他の実施形態に従う液体噴出器の吸入弁の平面図であり、（ｂ）はその開放状態を示す断面図である。従来の液体噴出器の吸入弁を示しており、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は開放状態を示す断面図である。従来の液体噴出器の吸入弁を示しており、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は開放状態を示す断面図である。

以下、図面を参照して、この発明の実施の形態を説明する。図１は、この発明の一実施形態に従う液体噴出器を容器に装着した状態で示す要部断面図であり、図２は、図１に示す液体噴出器の領域Ｘの拡大断面図であり、吸入弁の閉鎖状態を示す。

この発明に従う液体噴出器１は、乳液に代表される粘度の高い内溶液Ｃを充填した液体容器（以下、「容器」）３０に装着され、使用者が後述の開閉式噴出ヘッド（以下、「ヘッド」）９を操作することで、このヘッド９を通してその押し下げ及び復帰動作に応じた所定量だけ、容器３０に充填された内溶液Ｃを外界に取り出すことができる。

容器３０の口部３１の内側にはシリンダ２が配置されており、その下端部２ａ（以下「シリンダ下端部」という）には、容器３０に通じる吸入口Ａ₁が形成されている。さらに、シリンダ下端部２ａの外側には、吸入口Ａ₁を取り囲む筒状壁２ｂが一体に垂下している。筒状壁２ｂには、容器３０の内溶液Ｃを吸引するためのチューブＴが装着されている。

また、シリンダ下端部２ａの内側には、吸入口Ａ₁を取り囲む、弁座としての周壁２ｃが一体に設けられている。これにより、吸入口Ａ₁は、シリンダ２内からも直接的に接触できないように構成されている。

さらに、シリンダ２の内側には、シリンダ２との間に内容液Ｃの充填空間Ｒを形成するピストン３と、ピストン３を脱落不能に保持する下端部４ａを有しその内側にピストン３の内側を貫通するシャフト（以下、「ピストンガイドシャフト」）４ｂが形成されたピストンガイド４とが配置されている。

ピストンガイドシャフト４ｂの外側にはステム５が嵌合されており、互いを抜け止め保持している。ステム５の下方内側にはピストン３が摺動可能に保持されており、ステム５の下端部５ａは、ピストン３の上昇を規制するストッパとして機能する。

ステム５を貫通させる開口を有するリング部材６が、シリンダ２の上方内側で嵌合保持されており、これによってステム５の抜け止めとして機能する。

ステム５の上方外側には、フランジ部材７が固定されており、リング部材６と共にリターンスプリング８を保持している。これにより、ステム５は、フランジ部材７を介してリターンスプリング８から上向きの付勢力（弾性力）を受け、リング部材６から常に一定の高さをもって露出する。

使用者がリターンスプリング８の付勢力に抗してヘッド９を押し下げると、ステム５を介してピストン３の押し下げが行われる。使用者がヘッド９の押し下げを止めると、リターンスプリング８の付勢力の作用によりステムを介してピストン３が元の位置に復元し、これに伴って容器内の内容液が充填空間Ｒに吸い上げられる。そして、ヘッド９を繰り返し押し下げることにより、容器から吸い上げられた充填空間Ｒ内の内容液Ｃが外界に噴射される。

ヘッド９は、ステム５に通じる通路を有しステム５に連結されるジョイント９ａと、このジョイント９ａに通じる通路を有しジョイント９ａに対して上下動可能に連結され、その押し下げ及び復帰によりステム５を通した内容物の給排を生起させるヘッド本体９ｂと、このヘッド本体９ｂに通じる通路を有しヘッド本体９ｂから横向きに突出するノズル９ｃと、このノズル９ｃの通路内に進退可能に配置されノズル９ｃの注出口Ａ₂の開閉を生起させるノズルピン９ｄと、このノズルピン９ｄの進退をヘッド本体９ｂの押し下げ及び復帰に応じて生起させる機構９ｅとを備える。

梃子機構９ｅが、ジョイント９ａとヘッド本体９ｂとの間に配置されており、ノズルピン９ｄの進退をヘッド本体９ｂの押し下げ及び復帰に応じて生起させる。梃子機構９ｅは、ヘッド本体９ｂに固定される支持盤９ｅ₁と、この支持盤９ｅ₁に回転可能に支持されるレバー９ｅ₂と、このレバー９ｅ₂に付勢力を与えるためのリターンスプリングに代表される弾性部材９ｅ₃とを有する。

レバー９ｅ₂は、支持盤９ｅ₁に回転可能に保持される軸部９ｅ_2(s)を基点に延在する一端ｅ_9(a)を有し、この一端ｅ_9(a)には、ノズルピン９ｄの後端９ｄ₁を、自由度をもって嵌合させる切欠が形成されている。これにより、ノズルピン９ｄの後端９ｄ₁は、レバー９ｅ₂の一端ｅ_9(a)に対し、その進退動作が許容されるように連結される。

これに対し、レバー９ｅ₂の他端ｅ_9(b)は、軸部９ｅ_2(s)を基点に左右（図面では紙面表裏側）に二股に分かれ、それぞれがジョイント９ａに接触する。これにより、レバー９ｅ₂の他端ｅ_9(b)は、ヘッド本体９ｂの押し下げに伴いジョイント９ａを押圧するため、当該ジョイント９ａを押圧するときの反力によりレバー９ｅ₂の後傾を生起させる。

弾性部材９ｅ₃は、ヘッド本体９ｂとノズルピン９ｄとの間に介在し、図１に示すように、その弾性力（復元力）によってノズルピン９ｄを前方（注出口Ａ₂方向）に付勢する。

これにより、レバー９ｅ₂は、ヘッド本体９ｂを押し下げないと、ノズルピン９ｄが弾性部材９ｅ₃の弾性力により前方に向かって付勢されることで、図１に示すように位置決めされるのに対し、ヘッド本体９ｂを押し下げると、レバー９ｅ₂がジョイント９ａを押圧するときの反力により弾性部材９ｅ₃の弾性力に抗して、ノズルピン９ｄは図１に示す位置よりも後退する。

即ち、この実施形態では、ヘッド本体９ｂを押し下げることなく、ノズルピン９ｄに弾性部材９ｅ₃の弾性（復元）力が加わるときには、図１に示すように、ノズルピン９ｄが弾性部材９ｅ₃の復元力により注出口Ａ₂を封止するのに対し、ヘッド本体９ｂの押し下げによってレバー９ｅ₂の他端ｅ_9(b)に弾性部材９ｅ₃の弾性（復元）力に抗した外力が加わるときには、ノズルピン９ｄの後退に伴い注出口Ａ₂を開放する。

また、シリンダ下端部２ａの内側には、吸入口Ａ₁の開閉を司る吸入弁１０が配置されている。ここでの吸入弁１０は、逆止弁として構成されており、好適には合成樹脂等の可撓性材料から形成される。

シリンダ２の内側面（以下、「シリンダ内側面」）ｆ₁と周壁２ｃの外側面（以下、「周壁外側面」）ｆ₂との間には、環状の凹部Ｄが形成されている。この凹部Ｄには、吸入弁１０の下端をなす環状の支持筒１０ａが載置されている。支持筒１０ａは、図２等に示すように、シリンダ内側面ｆ₁の一部を内向きに膨出させた突部ｆ_pにより、支持筒１０aの外側面に設けた突部ｆ₁₀が係合し、シリンダ２内に抜け止め保持されている。

また、吸入弁１０は、支持筒１０ａの上端面に、充填空間Ｒへの流通口を残して掛け渡され、吸入口Ａ₁から間隔を空けて配置された掛け渡し部１０ｂを一体に有する。支持筒１０ａと掛け渡し部１０ｂとで囲繞された空間内には、吸入弁１０の弁体１０ｄが周壁２ｃに開閉可能に当接している。

弁体１０ｄは、図３（ａ）に示すように、その外観形状が、周壁２ｃの上面（以下、「周壁上面」）ｆ₃を覆うように形成された薄肉の円形をなしている。弁体１０ｄは、第１の端部１０ｃ_１を支持筒１０ａの内周面に連結し、第２の端部１０ｃ_２を弁体１０ｄの外縁ｅ_１０に連結した、弁体１０ｄの外縁ｅ_１０に沿って延びる２つの連結片１０ｆにより支持されている。これら２つの連結片１０ｆは、弁体１０の中心を通る仮想線（対称軸）Ａｓに対して線対称に配置されている。

従って、使用者がヘッド９を操作しない定常状態であるとき、又は、使用者がヘッド９を押し込んで噴出動作を生起させるとき、吸入弁１０は、図２に示すように、弁体１０ｄが周壁上面ｆ₃に接触した状態であるので、吸入口Ａ₁を封止して内溶液Ｃの吸入を阻止する一方、使用者が操作を止めてヘッド９を復帰させるとき、吸入弁１０は、図３（ｂ）に示すように、弁体１０ｄが充填空間Ｒ内に生じた負圧により周壁上面ｆ₃から離間するので、吸入口Ａ₁を開放して内溶液Ｃの吸入を許容する。

即ち、吸入弁１０は、ピストン３の押し下げにより周壁２ｃを介して吸入口Ａ₁を封止する一方、ピストン３の復帰によりピストン３との間に生じた負圧で吸入口Ａ₁を開放する。なお、弁体１０ｄは、支持筒１０ａによって取り囲まれ、これによって保護されているので、弁体１０ｄに対しての外界からの干渉を抑制でき、吸入弁１０の生産時やその生産後における変形や破損を防止することができる。

従来の技術は、複数の連結片１０ｆを用いる場合には、図７（ａ）に示すように、周方向に等間隔に配置するため、連結片の長さが比較的短くなる上、隣接する連結片の間で、第１端部と第２端部が近接配置されることになり、弁体の動きがその外縁付近で強く拘束されるため、弁体の復元が早くシール性は良くなるものの、図７（ｂ）に示すように、吸入弁１０の開放時の流路が小さかった。また、図８（ａ）に示すように、１つの連結片１０ｆのみを用いる場合には、弁体の動きが拘束されることが少ないため、図８（ｂ）に示すように、吸入弁１０の開放時の流路が大きく、シリンダの充填空間内への液体の吸入量を確保しやすいものの、弁体１０ｄの復元に寄与する連結片１０ｆにより支持されている部分から最遠位の位置（中心を挟んで対向する位置）において弁体１０のシリンダ軸線方向への変位が最大となるため、弁体１０ｄの復元が遅いことからシール性が悪くなっていた。また、このように構成してなる液体噴出器では、初めて使用をするとき、充填空間Ｒ内に未だ内容液が吸い上げられていない状態でヘッドの押し下げが行われるが、このような状態では弁体１０ｄの動きを妨げるものがないことから、弁体１０ｄが連結片１０ｆの弾性変形領域を越えて開き動作する場合がある。このような場合には、連結片１０ｆは変形して白化してしまい、元の形状に復元できなくなることがあり、これがシール性を低下させていた。

これに対し、この発明では、連結片１０ｆを弁体１０ｄの外縁ｅ_１０に沿って延ばすことで、比較的長い連結片１０ｆを介して支持筒１０ａに弁体１０ｄを連結させ、弁体１０ｄのシリンダ軸線方向への可動距離を確保し、しかも２つの連結片１０ｆを線対称に配置し、第１端部１０ｃ_１と第２端部１０ｃ_２とをできるだけ離して配置しているので、弁体１０ｄのシリンダ軸線方向への動きが拘束されることが少なくなる。その結果、図３（ｂ）及び図４に示すように、吸入弁の開放時の流路を大きく確保することができる。また、２つの連結片１０ｆにより、弁体１０ｄの最もシリンダ軸線方向への変位が大きくなる位置近傍を支持していることから、吸入終了時の弁体１０ｄの復元を早くすることができる。

従って、開放時における流路面積の拡大が図れることで、例えば、粘度の高い内容液Ｃであっても、シリンダ２内への容易な吸入が可能になる。また、弁体１０ｄを吊下げ保持する掛け渡し部１０ｂを有するため、この掛け渡し部１０ｂの上面からシャフト１０ｅを一体に設けることで、このシャフト１０ｅで図１に示すように、ピストンガイド４の内側を摺動可能に保持することができる。

連結片１０ｆは、平板状に形成してもよいが、例えば内容液の粘性が高く、吸入時の流量を大きくすることが望ましい場合には、第１端部１０ｃ_１と第２端部１０ｃ_２の間で弁体の外縁に沿って延びる部分である腕部１０ｇを、図５に示すように、シリンダの軸線方向に湾曲させて形成してもよい。これにより、腕部１０ｇの長さを、平板状に形成した場合に比べて大きくなるので、弁体１０ｄのシリンダ軸線方向への可動距離を大きくすることができ、開放時における流路面積がより一層拡大できる。

また、シール性が重視される場合には、図６に示すように、２つの連結片１０ｆの第１端部１０ｃ_１の間に、支持筒２ａの内周面に連結した一方の端部から弁体１０ｄの中心に向かって延び他方の端部で弁体１０ｄの外縁に連結する補助連結片１０ｈをさらに設けてもよい。これにより、弁体１０ｄの動きの拘束が増し、弁体１０ｄの復元が早くなる。補助連結片１０ｈは、弾性材料で構成するか、又は、図５に示した連結片１０ｆと同様に、腕部がシリンダ軸線方向に湾曲していることが好ましく、これにより弁体１０ｄの可動距離を確保する。

なお、本形態の液体噴出器１は、シリンダ２の上端部に形成したフランジ２ｄに、容器口部３１に対して着脱可能に螺合する外装体１１を嵌合させて抜け止め保持すると共に、容器口部３１に装着したとき、当該容器口部３１の上端をシールするシール部材１２を、フランジ２ｄの下方に位置するシリンダ２の外周面に抜け止め保持させている。即ち、本形態の液体噴出器１は、容器３０と別体にユニット化されている。但し、本発明に従えば、液体噴出器１を容器３０に直接組み付ける構成を否定するものではない。また、本形態は、外装体１１に着脱可能に嵌合するオーバーキャップ１３を有するが、このオーバーキャップ１３も必要に応じて設けることができる。

上述したところは、この発明の実施形態の一部を示したに過ぎず、この発明の趣旨を逸脱しない限り、これらの構成を相互に組み合わせたり、種々の変更を加えたりすることができる。例えば、本発明は、ヘッドに対する操作に応じてシリンダ内に配置したピストンを動かすと共に、その動きに応じて逆止弁（吸入弁）を開閉する構成であれば、様々な液体噴出器に適用できる。また、本発明に係るヘッドとしても、上記形態の如くの開閉式噴出ヘッドではなく、ピストンの動きを生起させることでステムを通して容器の内溶液を外界に噴出させるに過ぎない単純構造のヘッドを流用できる。

以上の説明から明らかなように、この発明によって、簡単な構造でありながら、吸入弁の開放時の流路を大きく確保しつつも、吸入終了時の弁体の復元を早めることで、内容液の効率的な吸入と良好なシール性との両立させた液体噴出器を提供することが可能となった。

１液体噴出器
２シリンダ
２ｃ周壁
３ピストン
４ピストンガイド
５ステム
６リング部材
７フランジ部材
８リターンスプリング
９開閉式噴出ヘッド
１０吸入弁（逆止弁）
１０ａ支持筒
１０ｂ掛け渡し部
１０ｃ_１第１端部
１０ｃ_２第２端部
１０ｄ弁体
１０ｅシャフト
１０ｆ連結片
１０ｇ腕部
１０ｈ補助連結片
１１外装体
１２シール部材
１３オーバーキャップ

Claims

容器口部の内側に配置され、その下端に容器に通じる吸入口が形成されたシリンダと、このシリンダの内側に配置され、容器内に収容された液体の充填空間を該シリンダとの間に形成するピストンと、このピストンの押し下げにより充填空間内の液体を外界に噴射させるヘッドと、ピストンの押し下げにより前記吸入口を封止する一方、ピストンの復帰により前記吸入口を開放する吸入弁とを有する液体噴出器において、
前記吸入弁は、前記シリンダ下端の内側に設けられた弁座上に開閉可能に当接する弁体と、前記弁座の周縁に載置された支持筒と、前記支持筒の内周面に連結した第１の端部から前記弁体の外縁に沿って延び第２の端部で前記弁体の外縁に連結する、線対称配置になる２つの連結片とにより構成されることを特徴とする液体噴出器。
前記連結片は、両端部間で弁体の外縁に沿って延びる腕部をシリンダの軸線方向に湾曲させて形成させてなる、請求項１に記載の液体噴出器。
前記２つの連結片の第１端部の間に、前記支持筒の内周面に連結した一方の端部から弁体の中心に向かって延び他方の端部で前記弁体の外縁に連結する補助連結片をさらに備える、請求項１又は２に記載の液体噴出器。