JP2011502739A - 揮発性物質ディスペンサを制御するための装置 - Google Patents

Abstract

揮発性物質ディスペンサは、吐出端部を備える傾斜作動式バルブステムを含む容器を受けるように適合された、筺体を含む。バルブステムの吐出端部は、筺体の吐出孔と流体連通するように適合されている。筺体内には、駆動ユニットが配置されており、駆動ユニットは、容器本体に横断方向の運動を与えるように適合された、バイメタルアクチュエータ、ピエゾリニアモータ、電子応答性ワイヤ、又は、ソレノイドを含む。

Description

関連出願の相互参照 該当なし

連邦政府による資金提供を受けた研究開発の記載 該当なし

配列リスト 該当なし

本開示は、一般的に、噴霧装置から流体を吐出させることに関し、より詳細には、加圧エアゾール容器から流体を吐出させる装置に関する。

エアゾール容器は、一般に、芳香剤、消臭剤、殺虫剤、殺菌剤、うっ血除去薬、香水などといった揮発性物質を貯蔵し、分注（ｄｉｓｐｅｎｓｅ）するのに使用される。揮発性物質は、典型的には、容器内で液体として圧縮された状態で貯蔵される。容器に備わるバルブ組立品（ｖａｌｖｅ ａｓｓｅｍｂｌｙ）は、容器内に含まれる揮発性物質の放出を制御する。バルブ組立品は、一般にバルブステム（ｖａｌｖｅ ｓｔｅｍ）を含み、バルブ組立品を作動させ、又は開くことにより、揮発性物質は、バルブステムを通って容器から流出する。詳細には、バルブ組立品に対するバルブステムの変位により、バルブ組立品が作動されて、揮発性物質が容器から放出される。バルブステムは、バルブ組立品の長手方向軸に沿って、すなわち軸方向に変位されてもよく、バルブ組立品の長手方向軸を横切る方向に、すなわち、半径方向に傾けられて、又は変位されてもよい。

バルブ組立品の作動は、自動化システムによって、又は、手動操作で行われ得る。手動操作での作動に際して、ユーザは、所望の放出を達成するために、必要に応じて、バルブステムに加えられる作動力を調整できる。したがって、手動式のバルブ組立品の設計にとっては、加えられる力の要件を考慮することは、一般にあまり重要ではない。従来の自動化システムは、下向きの圧力を加え、バルブステムを押し下げ、容器内でバルブ組立品を開くモータ駆動のリンク機構を含んでもよい。通常、これらの作動機構は扱いにくく、単独で、且つ／又は、手で持った状態で使用可能に適応させるのは容易ではない。更に、これらの作動機構の多くは、大量に電力を消費する。一般に、傾斜作動式バルブステムを有するバルブ組立品は、垂直作動式バルブステムを有するバルブより、作動のための力が少なくて済む。より小さい作動力で済むバルブ組立品は、作動用電力がより少なく済むため、有利である。電力消費が低減されれば、より長期間の電源寿命が可能になる。また、より小さい作動力は、より簡単で、小型で、且つ／又は、安くつく自動化システムを可能にする。

傾斜作動式バルブ組立品のための既存の自動化作動システムは、複雑で、嵩張るモータ歯車機構を利用し、電力消費を十分に低減できない。改善された電源及び駆動ユニットの使用、様々な作動選択肢の追加、サイズ縮小、効率性及び信頼性の向上など、既存の作動システムに優る操作性及び機能性の改善が求められている。

一実施形態によれば、揮発性物質ディスペンサは、吐出端部を備える傾斜作動式バルブステムを含む容器を、受けるように適合された、筺体を含む。バルブステムの吐出端部は、筺体の吐出孔と流体連通するように適合されている。筺体内には、駆動ユニットが配置されており、駆動ユニットは、容器本体に横断方向の運動を与えるように適合された、バイメタルアクチュエータ、ピエゾリニアモータ、電子応答性ワイヤ、又は、ソレノイドを含む。

別の実施形態において、揮発性物質ディスペンサは、傾斜作動式バルブステムを有する容器を、受けるように適合された、筺体を含む。筺体は、吐出孔を含む。バルブステムの一部分に分注部材が配置されるように適合されており、分注部材は、バルブステムを十分に動かないように固定し、バルブステムを吐出孔と流体連通するように設置する。筺体内には、駆動ユニットが配置されており、駆動ユニットは、容器本体に横断方向の運動を与えるように適合された、バイメタルアクチュエータ、ピエゾリニアモータ、電子応答性ワイヤ、又は、ソレノイドを含む。

別の一実施形態において、揮発性物質ディスペンサは、傾斜作動式バルブステムを有する容器を受けるように適合された筺体を含む。筺体は、吐出孔及び保持構造を含む。吐出孔は、バルブステムを受けるように適合されており、保持構造は、容器の上部を保持するように適合されている。筺体内には、駆動ユニットが配置されており、駆動ユニットは、バルブステムを作動させるために容器の下部と係合するように適合されている。

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れば明らかになるであろう。

作動装置の一実施形態を示す等角図である。 図１の作動装置を示す平面図である。 作動装置の上部が取り外されていることを除いて、図２と類似の作動装置を示す図である。 一実施形態による駆動ユニットの作動前位置を明確に示すために、切断面の背後の装置の各部分を除去し、容器及び容器を保持する構造を示す、図２の断面線４−４に沿って切り取られた部分断面図である。 駆動ユニットが作動後位置にあることを除いて、図４Ａと類似の図である。 第２の実施形態の容器を保持する構造を示す拡大切断図である。 図５の構造の平面図である。 第１の操作順序による図１〜６の作動装置の動作を示すタイミング図である。 異なる駆動ユニットが設けられていることを除いて、図４Ｂに示す図と類似である、第２の実施形態の作動装置を示す図である。 異なる駆動ユニットが設けられていることを除いて、図４Ａに示す図と類似である、第３の実施形態の作動装置を示す図である。 異なる駆動ユニットが設けられていることを除いて、図４Ｂに示す図と類似である、第３の実施形態の作動装置を示す図である。 異なる駆動ユニットが示されていることを除いて、図４Ａに示す図と類似である、第４の実施形態の作動装置を示す図である。 異なる駆動ユニットが示されていることを除いて、図４Ｂに示す図と類似である、第４の実施形態の作動装置を示す図である。 駆動ユニットが異なることを除いて、図４Ａに示す図と類似である、第５の実施形態の作動装置を示す図である。 駆動ユニットが異なることを除いて、図４Ｂに示す図と類似である、第５の実施形態の作動装置を示す図である。 第３の実施形態の容器を保持する構造、及び、異なる駆動ユニットを含む、図４Ａに示す図と類似である、第６の実施形態の作動装置を示す図である。 駆動ユニットの様々な位置、及び、向きが示されている、図４Ａに示す図と類似の図である。

図１〜３に、通常のエアゾール容器２４を保持するように適合された、全体として円筒形の筺体２２を有する、ディスペンサ又は作動装置２０を示す。筺体２２は、基部２６、及び、上部２８を含む。基部２６と上部２８との間には、側壁３０が延在しており、基部２６に近接した側壁３０上には、押しボタン３２が配置されている。筺体２２を挟んで押しボタン３２のほぼ反対側の内部には、円筒形ロッド３４（図３、４Ａ、４Ｂ参照）が設けられている。

筺体２２の上壁３６は凸形であり、円形の周縁部３８で境界付けられている。上壁３６内には、その中心からずれた位置に、円形の吐出孔４０が配置されている。吐出孔４０の周囲には、内側に行くに従って先細となる壁４２が、作動装置２０の内部に向かって下方に延びている。吐出孔４０と周縁部３８との間には、湾曲した溝４４が配置されている。溝４４は、矩形の切欠き４８が設けられた、平坦な底部４６を含む。また、溝４４と周縁部３８との間にも、開口５０が設けられている。開口５０内には、締り嵌めによって、光透過性ロッド５２が保持されている。作動装置２０の長手方向軸５４は、筺体２２の基部２６から上方に延在している（図１参照）。

他の実施形態では、筺体２２は、立方体、角錐、円錐、他の任意の対称又は非対称の形状など、他の形状を取ってもよい。更に、筺体２２の側壁３０及び上壁３６は、連続している必要はなく、任意の数のギャップ又は開口を更に含んでもよい。一例では、筺体２は、容器２４を部分的に又は完全に外接し、本明細書で開示する作動装置２０の様々な構成部品のための支持構造を提供する、フレーム構造を備える。本明細書で説明する原理を逸脱することなく、当業者には明らかであるはずの筺体２２の別の実施形態が用いられてもよい。

作動装置２０は、特定の条件が発生すると、容器２４から流体を吐出する。条件は、作動装置２０の手動作動、又は、タイマ又はセンサからの電気信号に応答した作動装置２０の自動作動であってもよい。吐出される流体は、キャリア液に配合された芳香剤又は殺虫剤、脱臭液などであってもよい。また、流体は、殺菌剤、芳香剤、臭気除去剤、カビ又は菌類防止剤、昆虫忌避剤など、及び／又はアロマテラピーの効能を有するもの、といった他の有効成分を含んでいてもよい。流体は、あるいは、容器から分注され得る、当業者に周知の任意の流体を含む。したがって、作動装置２０は、任意の数の異なる流体調合物を分注するように適合されている。

容器２４は、当業者に周知である、任意のサイズ及び容積のエアゾール容器であってよい。例えば、エアゾール容器には、米国ウィスコンシン州ラシーン所在のＳ．Ｃ．Ｊｏｈｎｓｏｎ ａｎｄ Ｓｏｎ，Ｉｎｃ．（「Ｓ．Ｃ．Ｊｏｈｎｓｏｎ」）製のＯｕｓｔ（登録商標）ブランドの小型容器といった小型エアゾール容器や、同じくＳ．Ｃ．Ｊｏｈｎｓｏｎ社製の、Ｏｕｓｔ（登録商標）ブランドの空気殺菌剤、又は、Ｇｌａｄｅ（登録商標）ブランドのエアゾールスプレーといった標準サイズの容器が含まれ得る。本実施形態では、容器２４は、容器２４の上端部６０にマウンティングカップ（ｍｏｕｎｔｉｎｇ ｃｕｐ）５８が圧着されている本体５６（図３、図４Ａ、及び図４Ｂ参照）を備える。マウンティングカップ５８は、全体として円筒形の形状であり、マウンティングカップ５８の上部に近接するアンダーカット６２を特徴付けている。加えて、マウンティングカップ５８は、マウンティングカップ５８の中央部から上方に延在する台座（ｐｅｄｅｓｔａｌ）６４（図３参照）も含む。容器２４内のバルブ組立品（不図示）は、台座６４から上方に延在するバルブステム６６を含む。バルブステム６６は、参照によりその全文が本明細書に組み込まれる米国特許第４０６８７８２号明細書に記載のものと類似の、傾斜作動式のものである。バルブステム６６の末端部６８が、容器２４の長手方向軸５４から十分に離して傾けられる、すなわち、使用可能又は作動位置になると、バルブ組立品は開かれ、容器２４の内容物は、バルブステム６６の吐出孔又は端部７０を通って吐出される。容器２４の内容物は、連続して又は一定量ずつ吐出されてもよい。更に、容器２４の内容物の吐出は、何通りのやり方で実施されてもよく、例えば、吐出方法には、部分定量や複数回の連続吐出などが含まれる。

図４Ａ及び図４Ｂを参照すると、筺体２２は、側壁３０の内壁７４及び筺体２２の上部２８に近接する上壁３６の内面７６から中心に向かって半径方向に延在する保持構造７２を含む。より詳細には、保持構造７２は、側壁３０及び上壁３６から中心に向かって半径方向に延在する、筺体２２内に成形された複数のフランジ７８を備える。複数のフランジ７８の末端部は、弾性的に曲がるような構造とされている。

容器２４は、筺体２２の下端部を通して上方に容器２４を挿入することにより、筺体２２内に使用可能な状態で設置される。連続した挿入、すなわち、容器２４を長手方向軸５４とほぼ平行な経路に沿って移動させることにより、マウンティング且つプ５８が保持構造７２と相互に作用し合う。更に上方に移動させることにより、マウンティングカップ５８が弾性フランジ７８を押し上げて弾性フランジ７８がマウンティングカップ５８に被さり、複数のフランジ７８の末端部が、マウンティングカップ５８のアンダーカット６２にカチッ（ｓａｎｐ）と嵌まる。このスナップ嵌め連結により、容器２４が筺体２２内の使用可能位置に保持される。複数のフランジ７８は、図４Ｂに示すように、保持構造７２及び筺体２２に対して容器２４を傾けさせるのに十分な柔軟性を有するが、容器２４を筺体２２内に保持するのに十分な剛性も有する。本実施形態では、容器２４が筺体２２内に保持されているとき、バルブステム６６の一部分が、全体として円筒形の末端部を含む壁４２によって定義される開口部８０内に、締り嵌めによってしっかりと動かないように嵌まる。より詳細には、容器２４が、筺体２２に使用可能な状態で取り付けられているとき、バルブステム６６は、筺体２２に対して実質的に移動しない。一方、以下で詳細に説明するように、バルブステム６６は、これを作動させるために固定されているが、容器２４は、筺体２２に対して移動される。

また、保持構造７２に変更が加えられ得ることも意図されている。例えば、容器２４の表面と相互作用するように設けられる複数のフランジ７８の数は、より少なくても、より多くてもよい。保持構造７２の複数のフランジ７８は、容器２４の外面の外形に応じて、比較的弾性的であっても、比較的剛直的であってもよい。更に、保持構造７２は、筺体２２に対して、固定式で連結されても、着脱式で連結されてもよく、容器２４を筺体に対して傾かせる固定部分と自由部分の両方を含んでいてもよい。図４Ａ及び図４Ｂに示すように、保持構造７２は、側壁３０に成形されている。代替として、図５及び図６に、環状ブラケット８２から中心に向かって半径方向に延在する、複数のフランジ７８を含む、保持構造７２の別の実施形態を示す。環状ブラケット８２は、側壁３０の内壁７４、及び、上壁３６の内面７６から延在する、土台（ｐｌａｔｆｏｒｍ）８４上に自由に置かれる。別の実施形態では、容器２４は、ねじ係合（不図示）によって保持構造７２に取り付けられる。容器２４を筺体２２内に保持する多数の手段が存在することが、当業者には明らかであろう。例えば、別の実施形態では、参照によりその全文が本明細書に組み込まれる、２００７年５月２５日に出願された、米国特許出願第１１／８０５９７６号明細書に記載のものと、類似の保持構造が設けられ、本明細書で示す各実施形態のいずれかと関連させて使用可能なように変更されてもよい。別の実施形態では、保持構造７２は、容器２４を筺体２２に挿入する前に、容器２４上に施され、且つ／又は容器２４が、側壁３０又は上壁３６の開口部を通して筺体２２内に挿入される。別の実施形態は、筺体２２の各部分と容器２４の間の締り嵌めを利用して、容器２４を筺体２２に保持する。更に、参照によりその全文が本明細書に組み込まれる、米国特許第４１３３４４８号明細書、米国特許第５０２７９８２号明細書、及び米国特許第５６４９６４５号明細書に記載の、スナップ嵌め固定保持構造も、本明細書で示す各実施形態のいずれかと関連させて使用可能なように適合されてもよい。

図３、図４Ａ、及び図４Ｂを参照すると、上壁３６の内面７６から下方に、支持体８６が延在し、筺体２２の基部２６に近接した側壁３０の内壁７４に連結している。支持体８６は、制御回路（不図示）が配置されているプリント回路基板８８を支持する。また、支持体８６は、直流電源９０を保持するようにも適合されており、例えば、本実施形態において、電源９０は、単３電池２本を含む（図３参照）。別の実施形態では、単３電池は、電池パックを交流電気コンセント（不図示）に接続するのに使用され得る導線（不図示）を有する充電式ニッケル・カドミウム電池パックで置き換えられる。別の実施形態では、直流電源９０は、当業者に周知の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られる。図３、図４Ａ、及び図４Ｂに戻って、プリント回路基板８８の上部に隣接して、ユーザ選択可能スイッチ組立品９２が配置されている。ユーザ選択可能スイッチ組立品９２は、スイッチ組立品９２から切欠き４８を貫通して上方に延在する、フィンガ部９４を含む。フィンガ部９４は、（以下で更に詳細に論じるように）回路の異なる動作モードを選択するのに使用されてもよい。筺体２２の光透過性ロッド５２には、近接して、プリント回路基板８８上に配置された発光ダイオード（ＬＥＤ）９６が位置されている。

制御回路は、容器２４から流体を吐出させるための駆動機構又は駆動ユニット１００の電気的作動を可能にする。図４Ａ及び図４Ｂに示すように、駆動ユニット１００は、回路基板８８に隣接して配置されたソレノイド１０２である。駆動ユニット１００は、支持体８６、又は、回路基板８８の一部に取り付けられてもよい。本実施形態では、ソレノイド１０２は、米国オハイオ州バンデーリア所在のＳａｉａ−Ｂｕｒｇｅｓｓ Ｉｎｃ．が販売する、Ｌｅｄｅｘ（登録商標）ブランドのＣフレーム、サイズＣ５、直流式ソレノイドである。しかし、本明細書で示す原理を逸脱することなく、当業者に周知の他のソレノイドが使用されてもよい。例えば、ソレノイドは、米国インディアナ州ミシャウォーカ所在のＴｒｉ−Ｔｅｃｈ，ＬＬＣ製の、シリーズ１５５１０ソレノイドアクチュエータ（Ｓｅｒｉｅｓ １５５１０ Ｓｏｌｅｎｏｉｄ Ａｃｔｕａｔｏｒ）といったソレノイドであってもよい。ソレノイド１０２は、ねじ、接着剤、又は他の適切な手段によって支持体８６、及び／又は、回路基板８８に取り付けられている取付け用ブレース１０４を含む。ソレノイド１０２から筺体２２の基部２６に向かって、電機子（ａｒｍａｔｕｒｅ）１０６が下方に延在している。本実施形態では、駆動ユニット１００の長手方向軸１０８は、容器２４の長手方向軸５４とほぼ平行である。容器２４を概ね横切る方向にベルクランク１１０が延在しており、コネクタ１１２が電機子１０６をベルクランク１１０に機械的に連結している。加えて、ベルクランク１１０は、容器２４の本体５６に外接する結合部材１１４にも連結されている。結合部材１１４は、容器２４の本体５６よりわずかに大きい直径を有する、環状部分１１６を備える。容器２４が筺体２２に使用可能状態で取り付けられるとき、容器２４の本体５６は、環状部分１１６を通して挿入され、容器２４のマウンティングカップ５８は、保持構造７２によって保持される。このように、結合部材１１４は、容器２４の本体５６を筺体２２内に固定し、電機子１０６の下向きの運動、すなわち、駆動ユニット１００の長手方向軸１０８と平行な方向の運動を、容器２４の横方向の運動に変換する。これについては、以下で更に詳細に説明する。別の実施形態において、結合部材１１４は、駆動ユニット１００からの運動を、容器２４の本体５６の横方向、又は、横断方向の運動に変換する任意の構造又は機構であってよい。

バルブ組立品を開き、容器２４の内容物を放出する前に、電機子１０６、コネクタ１１２、及び、ベルクランク１１０は、図４Ａに示すような作動前位置１１８に位置している。作動前位置１１８にあるとき、容器２４は、作動装置２０の長手方向軸５４とほぼ平行に保持される。すなわち、容器２４の長手方向軸は、長手方向軸５４とほぼ平行である。しかし、別の実施形態では、筺体２２内部の構造は、容器２４の本体５６に加わる力が傾斜式バルブステム６６を作動させることができる限りにおいて、別様に配置されていてもよい。電機子１０６、コネクタ１１２、及び、ベルクランク１１０が、図４Ｂに示すように、作動位置１２０に移行すると、容器２４は、長手方向軸５４から十分に離れた位置まで傾けられて、バルブ組立品を開き、又は作動させる。前述のように、バルブステム６６は、しっかりと動かないように保持される。代替として、容器２４は、作動位置１２０にあるとき、バルブステム６６が一部開位置になるように変位されてもよい。

図４Ｂに転じて、次に、本実施形態に関するソレノイド１０２の作動を、更に詳細に説明する。作動信号を受け取ると、ソレノイド１０２は、通電され、電機子１０６を、作動装置２０の長手方向軸５４、及び、駆動ユニット１００の長手方向軸１０８とほぼ平行な経路に沿って、下方に磁気的に駆動する。電機子１０６の直線運動が、電機子１０６とベルクランク１１０との間で機械的リンク機構として働くコネクタ１１２によって、ベルクランク１１０の回転変位に変換される。ベルクランク１１０、及び、結合部材１１４の回転変位は、バルブステム６６が所定の位置に保持されたままの状態で容器２４を長手方向軸５４の周りで回転させ、それによって、バルブステム６６が押されて開位置になる。ソレノイド１０２の作動を停止すると、電機子１０６は、ソレノイド１０２に向かって上方に押し上げられ、それによって、コネクタ１１２、及び、ベルクランク１１０を図４Ａに示す作動前位置１１８に戻す。容器２４を長手方向軸５４の周りで回転させるような横断方向の力が働かないと、容器２４は、長手方向軸５４とほぼ平行な位置に戻り、バルブステム６６は、閉位置に戻り、流体吐出を防ぐ。容器２４をほぼ平行な位置に戻し、バルブステム６６を閉位置に戻すのは、ばね又はばね様の機構（不図示）、機械的に連結された電機子１０６によって及ぼされる力、容器２４内のバルブ組立品によって及ぼされる力、重力、又は、当業者に周知の他の任意の手段のうちの１つ又は複数によって、実施されてもよい。

また、図４Ａ及び図４Ｂの作動装置２０は、ソレノイド１０２に通電せずに、手動作動させることもできる。本実施形態では、ベルクランク１１０は、押しボタン３２、及び、円筒形ロッド３４と、概ね位置合わせされている。ユーザは、押しボタン３２を押して円筒形ロッド３４にベルクランク１１０を変位させ、容器２４を手操作で図４Ｂに示す作動位置１２０まで移動させることができる。

傾斜作動式バルブステム６６を使用することの利点は、バルブ組立品を作動させるために傾斜作動式バルブステム６６を、しっかりと固定された位置に保持したまま、容器２４を傾ける本明細書で示す実施形態によって、さらに実現される。したがって、バルブステム６６を作動させるために加えられる力は、容器２４を梃子のアームとして、保持構造７２を支点として扱うことによって更に低減され、その場合、力は、駆動ユニット１００、及び、開示のリンク機構によって保持構造７２から遠い容器２４上の１点に加えられる。

ソレノイド１０２は、適切な持続期間にわたって駆動され、且つ／又は、バルブステム６６を全部又は一部開くように適切に変位されると期待されている。電機子１０６、コネクタ１１２、ベルクランク１１０などの各要素のいずれかが移動する具体的な距離及び／又は各要素のいずれかの長さは、各要素間の機械的関係を調整し、バルブステム６６に対する容器２４の部分的な、又は完全な傾斜を実現するために、当業者に周知のやり方で変更されてもよい。一実施形態では、電機子１０６は、所定の時間にわたって、又は噴霧期間にわたって、吐出位置に保持される。噴霧期間の持続期間は、通常約１７０ミリ秒である。実際、必要な場合には、容器の内容物がすべて使い果たされるまで電機子１０６を吐出位置に保持することもできる。更に、電機子１０６は、複数回連続して吐出させるための単一の作動信号の発生に応答して、複数回変位されてもよい。複数回の連続吐出は、途切れずに吐出する容器から１回で吐出されることが望ましくない場合、又は、断続的吐出が求められる場合に、有益となり得る。

図７に、使用状態における作動装置２０の動作を例示する、本実施形態のタイミング図を示す。最初に、作動装置２０が、フィンガ部９４を「ＯＦＦ」位置から、４つのモード１５０、１５２、１５４、１５６（図１参照）のうちの１つに移動させることによって通電されると、作動装置２０は、始動遅延期間に入る。４つの動作モード１５０、１５２、１５４、１５６は、それぞれ、連続する噴霧期間の間の所定のスリープ期間に対応する。例えば、第１の動作モード１５０を５分のスリープ期間に対応させ、第２の動作モード１５２を７分半のスリープ期間に対応させ、第３の動作モード１５４を１５分のスリープ期間に対応させ、第４の動作モード１５６を３０分のスリープ期間に対応させることができる。この例では、第１の動作モード１５０が選択されているものと仮定する。始動遅延期間が完了すると、ソレノイド１０２は、第１の噴霧期間にわたって作動装置２０から流体を吐出するように指示される。始動遅延期間は、約３秒間であり、噴霧期間は、典型的には、約１７０ミリ秒間である。第１の噴霧期間が完了すると、作動装置２０は、第１のスリープ期間に入り、これが５分間続く。第１のスリープ期間が経過すると、ソレノイド１０２は、第２の噴霧期間にわたって流体を吐出するよう作動される。その後、作動装置２０は第２のスリープ期間に入り、これが５分間続く。この例では、第２のスリープ期間は、作動装置２０の手操作による作動によって中断され、そこで第３の噴霧期間にわたって流体が分注される。その後、自動動作によりスリープ期間と噴霧期間が交互に続く。スリープ期間中のいずれかの時点において、ユーザは、押しボタン３２を押し下げることにより、選択可能な、又は決まった期間にわたって、作動装置２０を手動作動させることができる。手動噴霧操作が終了すると、作動装置２０は、保留中のスリープ期間を完了する。その後、噴霧動作が行われる。

別の実施形態では、スイッチ組立品９２が、光電セル運動センサで置換、及び／又は、補足され得る。また、受動赤外線、又は、焦電の運動センサ、赤外線反射運動センサ、超音波運動センサ、レーダ又はマイクロ波無線運動センサなど、当業者に周知の他の運動検出機が利用されてもよい。光電セルは、周辺光を集め、制御回路に、周辺光の強度に変化を検出させる。制御回路は、光電セル出力のフィルタリングを行い、所定の光強度や光強度の変化レベルといった、閾値光条件に達しているかどうか判定する。そうである場合、制御回路は、ソレノイド１０２を作動させる信号を生成する。例えば、作動装置２０が照明された浴室に設置されている場合、センサを通過する人が、センサに十分な量の周辺光が達するのを阻み、制御回路にソレノイド１０２を作動させ、流体を吐出させる。

また、スイッチ組立品９２を、振動センサ、臭気センサ、熱センサ、又は当業者に周知の他の任意のセンサで、置換又は補足することも想定される。代替として、スイッチ組立品９２の代わりに、又はスイッチ組立品９２と組み合わせて、複数のセンサが作動装置２０に設けられてもよい。当業者は、ユーザの必要を満たすために、任意の種類のセンサを、単独で、又はスイッチ組立品９２及び／もしくは他のセンサと組み合わせて設ける可能性もあることが予期される。ある実施形態では、スイッチ組立品９２とセンサが同じ作動装置２０内に設けられる。そのような実施形態では、ユーザは、タイマベースのスイッチ組立品９２を使用して、作動装置２０の駆動ユニット１００を自動的に動作させようとしてもよく、作動装置２０を作動させる前にセンサを使用して、所与のイベントを検出しようとしてもよい。代替として、作動装置２０は、タイマ及びセンサベースの動作モードで併行して動作してもよい。

一実施形態では、ＬＥＤ９６は、作動装置２０が動作状態にあるときに、光透過性ロッド５２を照明する。ＬＥＤ９６は、スリープ期間中、１５秒間に１回断続的に明滅する。選択された動作モードに応じて、ＬＥＤ９６の明滅頻度は、噴霧期間が切迫するに従って増大する。より高頻度のＬＥＤ９６の照明は、作動装置２０が流体内容物を大気中に吐出しようとしていることを示す視覚的表示として働く。

本明細書で示す原理を逸脱することなく、異なる駆動ユニット１００が使用されてもよいことが、想定されている。例えば、参照によりその全文が本明細書に組み込まれる、２００７年５月１０日に出願された、米国特許出願第１１／８０１５５４号明細書に記載の駆動ユニットが、本明細書に示す実施形態のいずれかと関連させて使用されてもよい。

図８に示す別の実施形態では、ピエゾリニアモータ２０２がソレノイド１０２に置き換わる。ピエゾリニアモータ２０２は、圧電素子２０４を含み、圧電素子２０４は、特定のレベルの電気が供給されると、所定の態様において直線的に収縮、膨張する。通常の圧電アクチュエータは、複数の圧電板又はディスクを積み重ねることによって製造され、板又はディスクの積層体は、その積層体の軸と平行な方向に直線的に膨張する。本実施形態のピエゾリニアモータ２０２は、独国カールスルーエ所在のＰｈｙｓｉｋ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｅ ＧｍｂＨ ＆ Ｃｏ．製のものと類似のモータを備えてもよい。また、圧電管アクチュエータなど、当業者に周知の他の圧電デバイスが、本明細書で開示する各実施形態と共に使用されてもよいことも、予期されている。

本実施形態では、圧電素子２０４は、それぞれ、図４Ａ及び図４Ｂに関連して前述した作動前位置１１８、及び、作動位置１２０と概ね類似である、作動前位置（不図示）と作動位置２０６の間を遷移する。図８に示す作動位置２０６では、圧電素子２０４に既知の電圧が印加され、圧電素子２０４を、作動装置２０の長手方向軸５４、及び、駆動ユニット１００の長手方向軸１０８と平行な方向に直線的に膨張させる。圧電素子２０４の作動位置２０６への変位は、図４Ｂと関連して論じたのと同様に、容器２４の回転変位及びバルブステム６６の作動を引き起こす。ピエゾリニアモータ２０２の電源を遮断すると、図４Ａと関連して論じたのと同様に、圧電素子２０４が収縮し、容器２４が作動前位置に戻る。ピエゾリニアモータ２０２の収縮膨張順序は、本明細書で論じた動作方法のいずれか、又は、当業者に周知の他のいずれかの方法と類似のやり方で、回路によって制御されてもよい。

次に図９Ａ及び図９Ｂを見ると、ソレノイド１０２の代わりにバイメタルアクチュエータ３０２を含む駆動ユニット１００の、別の実施形態が示されている。バイメタルアクチュエータ３０２は、バイメタル素子３０４を含み、バイメタル素子３０４は、熱が供給されると所定の態様において収縮、膨張する。通常のバイメタル素子は、異なる熱膨張特性を呈する少なくとも２つの金属ストリップを備える。そのような２つの金属ストリップを、ろう付け、溶接、リベットなどで接合することにより、バイメタルアクチュエータ３０２は、既知のレベルの熱が加わると、所定の物理的変形をする。バイメタルアクチュエータ３０２は、タイマ又はセンサからの電気信号に応答する内蔵式熱源を含み得る。例えば、前述の制御回路は、指定の時間間隔が経過したことに応答してヒータを作動させるように適合されていてもよい。本明細書で示す各実施形態と共に多種多様なヒータを使用することができ、例えば、金属酸化物抵抗器といった電気抵抗ヒータなどが、バイメタルアクチュエータ３０２と共に使用され得ることを当業者は理解するであろう。

図９Ｂに示すように、既知のレベルの熱がバイメタルアクチュエータ３０２に供給されると、バイメタル素子３０４は、作動位置３０６に遷移し、作動装置２０の長手方向軸５４及び駆動ユニット１００の長手方向軸１０８を概ね横切る方向に曲がる。作動位置３０６において、バイメタル素子３０４の末端部３０８は、容器２４に向かって横断方向に曲がる。バイメタル素子３０４の曲がりは、図４Ｂと関連して論じたのと同様に、容器２４の回転変位及びバルブステム６６の作動を引き起こす。熱の供給が打ち切られ、又は冷却操作が行われると、バイメタル素子３０４は、図４Ａと関連して論じたのと同様に、収縮して作動前位置３１０（図９Ａ参照）に戻る。

図９Ａ及び図９Ｂの実施形態において、バイメタル素子３０４は、ベルクランク１１０に直接連結されており、ベルクランク１１０は、結合部材を介して容器２４と係合するのではなく、容器２４と直接係合している。加えて、プリント回路基板８８上には、スイッチ３１２が配置されている。スイッチ３１２は、押しボタン３２を手操作で押し下げるとスイッチ３１２が作動するように、円筒形ロッド３４及び押しボタン３２と位置合わせされている。本実施形態では、バイメタルアクチュエータ３０２を制御する作動信号が、例えば、図７と関連して論じた動作モード１５０〜１５６のうちの１つなどにおいて、押しボタン３２を押してスイッチ３１２を作動させたことに応答して、又は当業者に周知の他の任意の方法に応答して、制御回路によって自動的に生成され得る。更に、押しボタン３２及びスイッチ３１２の構成は、駆動ユニット１００を作動させるために、本明細書で示す各実施形態のいずれとも連結して使用されることが意図されている。

図１０Ａ及び図１０Ｂに示す別の実施形態では、駆動ユニット１００は、形状記憶合金（ｓｈａｐｅ ｍｅｍｏｒｙ ａｌｌｏｙ、ＳＭＡ）などの電子応答性ワイヤ４０２を備える。本実施形態では、ＳＭＡは、米国カリフォルニア州サンラファエル所在のＭｏｎｄｏ−ｔｒｏｎｉｃｓ， Ｉｎｃ．によってＭｕｓｃｌｅ Ｗｉｒｅ（登録商標）のブランド名で販売されている、ニッケル・チタン合金である。電子応答性ワイヤ４０２は、既知のレベルの熱を供給されると、所定の態様において収縮、膨張する。電子応答性ワイヤ４０２が電源に接続されると、ワイヤ４０２の抵抗は、ワイヤ４０２を変形させるのに必要な加熱を発生する。

本実施形態では、電子応答性ワイヤ４０２は、容器２４の周りに巻き付けられており、支持体８６上に配置されたワイヤ取付け部４０４に結合されている。図１０Ａに示す作動前位置４０６において、電子応答性ワイヤ４０２は、容器２４から間隔を置いて配置されており、又は容器２４を変位させ、バルブ組立品を開くのには不十分な程度まで容器と接している。また、作動装置２０が、容器２４と電子応答性ワイヤ４０２とが接しやすくなるように変更されてもよいことが意図されている。作動信号を受け取ると、電子応答性ワイヤ４０２は、収縮し、容器２４に、バルブ組立品を全部又は一部開き、容器２４を作動位置４０８（図１０Ｂ参照）に設置するのに十分な横断方向の運動を与える。電子応答性ワイヤ４０２の電源を切ると、電子応答性ワイヤ４０２は、膨張し、作動前位置４０６に戻り、それによって、容器２４を長手方向軸５４とほぼ平行な位置に戻し、バルブステム６６を閉位置（図１０Ａ）に戻す。電子応答性ワイヤ４０２の収縮膨張順序は、図９Ａ及び図９Ｂと関連して前述したスイッチ３１２と類似のスイッチの使用を含めて、本明細書で論じた動作方法のいずれか又は当業者に周知の他のいずれかの方法と類似のやり方で、回路によって制御されてもよい。

図１１Ａ及び図１１Ｂに、モータ５０２及びカム部材５０４を含む駆動ユニット１００の別の実施形態を示す。カム部材５０４は、減速歯車部分５０６と一体であり、減速歯車部分５０６は、モータ５０２のシャフト５１０上に配置された小歯車５０８に動作可能な状態で結合されている。図１１Ａに示すような作動前位置５１２において、カム部材５０４は、容器２４から間隔を置いて配置されており、又は容器２４を変位させ、バルブ組立品を開くには不十分な程度まで容器２４と接している。作動信号を受け取ると、モータ５０２は反時計回りに回転し、それによってカム部材５０４に、容器２４を作動位置５１４まで移動させ、バルブ組立品を全部又は一部開くのに十分な横断方向の運動を容器２４（図１１Ｂ参照）に与えさせる。作動停止信号に応答して、モータ５０２は、逆の時計回り方向に回転して、カム部材５０４を作動前位置５１２に戻らせ、それによって容器２４を長手方向軸５４とほぼ平行な位置に戻し、バルブステム６６を閉位置に戻す。モータ５０２及びカム部材５０４の作動及び作動停止は、本明細書で論じた動作方法のいずれか又は当業者に周知の他のいずれかの方法と類似のやり方で、回路によって制御されてもよい。

また、本実施形態は、バルブステム６６を、作動装置２０の長手方向軸５４とほぼ平行な位置に固定し、バルブステム６６を吐出孔４０と位置合わせするために設けられた分注部材５１６も含む。分注部材５１６は、締り嵌め、ねじ係合、スナップ嵌め、又は当業者に周知の他の種類の固定手段によってバルブステム６６に固定できる。更に、分注部材５１６は、筺体２２と一体化して設けられてもよく、別のやり方で筺体２２に固定されてもよい。加えて、分注部材５１６は、前述の参照により本明細書に組み込まれている米国特許出願第１１／８０１５５４号明細書に記載されているのと類似のものとすることもでき、吐出孔４０に対してバルブステム６４を保持し、位置合わせする、他の任意の種類の適切な分注部材とすることもできる。

図１２に、容器２４が、バルブステム６６だけを介して筺体２２によって保持されている別の実施形態を示す。本実施形態では、壁４２がバルブステム６６とねじ切りによって係合してバルブステム６６を固定している。別の実施形態では、バルブステム６６は、締り嵌め、スナップ嵌め、又は当業者に周知の他の任意の手段によって壁４２に固定される。更に、本明細書で開示する駆動ユニット１００のいずれかを本実施形態において、容器２４を変位させ、バルブステム６６を作動させるのに使用されてもよい。

また、本明細書で示す原理を逸脱することなく、駆動ユニット１００を、異なる使用可能位置及び／又は向きに配置し得ることも想定されている。類似に、容器２４に回転運動及び横断方向の力を与えるのに他の機械的リンク機構を使用し得ることも想定されている。図１３に示すように、駆動ユニット１００ａ、１００ｂ、及び１００ｃがそれぞれ、容器２４の上部付近、容器２４の底部付近、及びこれらの間に配置されている。駆動ユニット１００ａ〜ｃは、容器２４の本体５６の周りのどこにでも位置されてもよいことが、想定されている。更に、駆動ユニット１００は、駆動ユニット１００の中心軸１０８が作動装置２０の長手方向軸５４に対して平行、直角、又は他の任意の角度（駆動ユニット１００ｃ参照）をなす何通りの向きにも配置され得る。容器２４及び駆動ユニット１００と動作可能な連通状態を保持するために、ベルクランク１０８及び／又はコネクタ１１０をどのように調整し得るかは、当業者には明らかであろう。別の実施形態では、コネクタ１１０を省略することもでき、動作可能な機械的リンク機構を構成するための別のコネクタ又はアームが含まれていてもよい。更に、前述の参照により本明細書に組み込まれている、米国特許出願第１１／８０１５５４号明細書には、本明細書で示す各実施形態のいずれかと関連させて使用することのできる、他の駆動ユニットの向き及び機械的リンク機構が開示されている。

本明細書で示す各実施形態はいずれも、別の実施形態との関連で開示されている構造又は方法のいずれかを含むように変形されてもよい。また、駆動ユニット１００のいずれも、例えば、駆動ユニット１００から容器２４に加えられる力を増大させるなど、駆動ユニット１００の機能及び／又は操作性を向上させるための追加構造で変更され、又はそれらを備えてもよいことが、意図されている。また、これらの実施形態は、ユーザと作動装置との相互作用を改善し、作動装置内での容器の挿入及び／又は位置合わせを容易にするように変更されてもよい。更に、本開示は、具体的に図示する種類の容器だけに限定されるものではない。実際、本明細書で開示した各実施形態のいずれの作動装置も、あらゆる種類のエアゾール又は非エアゾール式の傾斜作動式容器と連係するように変更されてもよい。しかし、容器及び／又は作動装置への損傷を防ぐために、特定の容器が使用されることを防ぐ構造が設けられてもよいことが、意図されている。

本書で示す作動装置は、傾斜作動式バルブステムを含むエアゾール容器と、エアゾール容器と係合し、バルブステムを使用可能位置へと設置する駆動ユニットと、を都合よく組み合わせる。更に、作動装置には、バルブステムを自動的に使用可能位置へと設置させ、容器の内容物を分注させる、制御回路が設けられている。バルブステムの使用可能位置への設置は、例えば、選択可能なスイッチ、手押しボタン、及び／又は、様々なセンサなど、いくつかの異なる原因に応答して行わせることができる。

以上の説明を考察すれば、当業者には、本発明への多くの変更が明らかになるであろう。したがって、この説明は、例示にすぎないものと解釈されるべきであり、当業者が本発明を製作、使用することを可能にし、本発明を実施する最良の形態を教示するために提示するものである。添付の特許請求の範囲内に含まれるあらゆる変更に対する独占権を保有するものである。

Claims (20)

1. 吐出端部を備える傾斜作動式バルブステムを含む容器を受けるように適合された筺体であって、前記バルブステムの前記吐出端部が前記筺体の吐出孔と流体連通するように適合された前記筺体と、
   前記容器の本体に横断方向の運動を与えるように適合された、バイメタルアクチュエータ、ピエゾリニアモータ、電子応答性ワイヤ、又はソレノイドを含む、前記筺体内に配置された、駆動ユニットと、
   を備える、揮発性物質ディスペンサ。
2. 前記筺体内に受け取られた容器を更に備える、請求項１に記載の揮発性物質ディスペンサ。
3. 容器の上部において前記筺体内部に着脱式に保持される容器を更に備える、請求項１に記載の揮発性物質ディスペンサ。
4. 作動前位置において、前記駆動ユニットの長手方向軸は、容器の長手方向軸と平行に配置される、請求項１に記載の揮発性物質ディスペンサ。
5. 前記横断方向の運動は、電子信号の受信に応じて与えられる、請求項１に記載の揮発性物質ディスペンサ。
6. 前記電子信号は、センサによって生成される、請求項５に記載の揮発性物質ディスペンサ。
7. 前記電子信号は、タイミング回路によって生成される、請求項５に記載の揮発性物質ディスペンサ。
8. 前記電子信号は、手動ボタンの押下げによって生成される、請求項５に記載の揮発性物質ディスペンサ。
9. 傾斜作動式バルブステムを有する容器を受けるように適合された、吐出孔を含む筺体と、
   前記バルブステムを十分に動かないように固定し、前記バルブステムを前記吐出孔と流体連通するように設置する、前記バルブステムの一部分に配置されるように適合された、分注部材と、
   前記容器の本体に横断方向の運動を与えるように適合された、バイメタルアクチュエータ、ピエゾリニアモータ、電子応答性ワイヤ、又は、バイメタルアクチュエータを含む、前記筺体内に配置された、駆動ユニットと、
   を備える、揮発性物質ディスペンサ。
10. 前記筺体内に受け取られた容器を更に備える、請求項９に記載の揮発性物質ディスペンサ。
11. 前記駆動ユニットは、前記筺体の長手方向軸と略平行な経路に沿って運動するように適合された電機子を含む、請求項９に記載の揮発性物質ディスペンサ。
12. 前記横断方向の運動は、電子信号の受信に応じて与えられる、請求項９に記載の揮発性物質ディスペンサ。
13. 前記電子信号は、センサ、タイミング回路、及び、手動ボタンの作動のうちの少なくとも１つによって生成される、請求項１２に記載の揮発性物質ディスペンサ。
14. 前記駆動ユニットに送信される作動信号を自動生成するための制御回路を更に備える、請求項９に記載の揮発性物質ディスペンサ。
15. 傾斜作動式バルブステムを有する容器を受けるように適合された筺体であって、前記バルブステムを受けるように適合された吐出孔と、前記容器の上部を保持するように適合された保持構造と、を含む前記筺体と、
    前記バルブステムを作動させるために、前記容器の下部と係合するように適合された、前記筺体内に配置された駆動ユニットと、
    を備える、揮発性物質ディスペンサ。
16. 前記筺体内に受け取られた容器を更に備える、請求項１５に記載の揮発性物質ディスペンサ。
17. 前記バルブステムを前記筺体の長手方向軸とほぼ平行な位置に固定し、前記バルブステムを前記吐出孔と位置合わせする分注部材を更に備える、請求項１５に記載の揮発性物質ディスペンサ。
18. 前記駆動ユニットは、前記容器の底部に近接して前記容器の本体と係合する、請求項１５に記載の揮発性物質ディスペンサ。
19. 前記駆動ユニットの自動作動を設定するための選択可能なスイッチを更に備える、請求項１５に記載の揮発性物質ディスペンサ。
20. 前記駆動ユニットを手動作動させる押しボタンを更に備える、請求項１５に記載の揮発性物質ディスペンサ。

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