JP2013169983A - ポンプ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】バックサクション効果を有するポンプ装置の提供。
【解決手段】ポンプ本体とピストンと操作ボタンと付勢部材と吸込み弁と吐出弁とを備えたポンプ装置であり、前記ピストンは、ポンプ室内の容積を増減させるようにピストン自身が往復動自在に前記ポンプ室内に挿入され、前記ピストンにおける吐出開口部の近傍にある外周面にはその外周面から突出する凸状部を有し、前記操作ボタンは、前記ピストンを収容する筒状部と、前記筒状部における前記吐出開口部近傍の内周面に設けられた、前記凸状部に係合する係合部と、前記ピストンを上下動させるときには前記吐出開口部の端面に接触し、ピストンを上下動させないときには前記吐出開口部の端面とは所定の間隙をもって向かうように配設されたストッパとを有するポンプ装置。
【選択図】図１

Description

この発明は、ポンプ装置に関し、さらに詳しくは、流動物を吐出した後に液だれを生じることのない、いわゆるバックサクション効果を有するポンプ装置に関する。

例えば、特許文献１には、「バックサクション効果によって排出経路に残存する流動体をポンプの貫通路及び／又はシリンダー内に引き込むことができる新規なポンプ」（特許文献１の段落番号０００６参照）として、「・・・ベースキャップと、・・・シリンダと、・・・スライダーと、・・・ヘッドとを備えるポンプであって、前記スライダーの貫通路に、・・・弁体を配設し、前記貫通路と弁体との相互間に、該貫通路を閉塞するまでの弁体の動作を遅延させて該弁体からノズルに至るまでに残存する液体を貫通路及び／又はシリンダ内に呼び込む極僅かな隙間を形成してなることを特徴とする液体排出用ポンプ」が記載されている（特許文献１の請求項１を参照。）。

この特許文献１には、「押圧ヘッド５を最も押し下げた状態でそれに対する負荷を解除すると、該押圧ヘッド５は弾性部材６の弾性力でもって初期位置に復帰することは先にも述べたとおりであり、このとき、浮遊状態にある弁体７は落下していき、該弁体７が弁座３ｂに着座するまでの間に弁体７の出側からノズルに至るまでの領域（排出経路）に残存する液体はバックサクション効果によって貫通路３ａ及び／又はシリンダ２内へと引き込まれることになる。」と記載されている（段落番号００１５参照）。特許文献１における前記記載から、特許文献１に記載の液体排出用ポンプは、浮遊していた弁体が落下することによりバックサクション効果を発揮するように仕組まれている。

また、別の例として、特許文献２には、「ノズル部内の液の残存を防止することができ、しかも温度変化による液だれをも防止し得るポンプ」（特許文献２の段落番号０００９参照）として、「・・・ポンプ本体と、・・・ピストンと、・・・ノズル部と、・・・吸込弁と、・・・吐出弁と、・・・第１のばね部材と、を備え、・・・前記吸込弁に、前記ピストンが拡張方向に移動する際に、吐出弁が完全に閉じるまでの間吸込弁を閉塞状態に保持してノズル部に残存する液体をポンプ室に戻し、さらに、温度変化による容器内の内圧増大に抗して吸込弁を閉塞状態に保持するべく、吸込弁の弁体を弁座に対して付勢する第２のばね部材を設けたことを特徴とするポンプ」が記載されている（特許文献２の請求項１参照）。

特開２００３−１３７３２９号公報 特開平７−９６９５６号公報

この発明が解決しようとする課題は、付勢部材による作用を利用することによりバックサクション効果を発揮するポンプ装置を提供することにある。

前記課題を解決するための手段は、
ポンプ本体と、ピストンと、操作ボタンと、付勢部材と、吸込み弁と、吐出弁とを備えたポンプ装置であり、
前記ポンプ本体は、流動物を貯留する容器本体の装着開口部に装着され、内部に流動物を貯留することができるとともに容器本体と連通する吸引貫通孔を備えるポンプ室を有し、
前記ピストンは、その一端に、ポンプ室に連通する吸引開口部を備えるとともに、他端に、流動物を吐出する吐出開口部を備えた筒状体に形成され、かつ、ポンプ室内の容積を増大又は減少させるようにピストン自身が往復動自在に前記ポンプ室内に挿入され、前記ピストンにおける吐出開口部の近傍にある外周面にはその外周面から突出する凸状部を有し、
前記操作ボタンは、ポンプ本体に装着され、流動物を吐出するノズル開口部と、前記ノズル開口部とピストンの吐出開口部とを連通して前記吐出開口部から前記ノズル開口部へと流動物が流通するように形成された流路と、前記吐出開口部を含む前記ピストンの端部近傍を、ピストンを内管とする二重管になるようにして前記ピストンを収容する内側筒状部と、前記内側筒状部における前記吐出開口部近傍の内周面に設けられた、前記凸状部に係合する係合部と、前記ピストンを上下動させるときには前記吐出開口部の端面に接触し、ピストンを上下動させないときには前記吐出開口部の端面とは所定の間隙をもって向かうように配設されたストッパとを有し、
前記付勢部材は、ポンプ本体に対して操作ボタンが上昇する方向に操作ボタンを付勢するように、ポンプ本体と操作ボタンとの間に配置され、
前記吸込み弁はポンプ室内に配置され、前記吐出弁はピストンに配置され、ピストンの往動によりポンプ室内の容積が減少するときには吸込み弁が吸引貫通孔を閉鎖するとともに前記吐出弁がポンプ室内とピストン内とを連通解放し、ピストンの復動によりポンプ室内の容積が増大するときには吸込み弁が吸引貫通孔を解放するとともに前記吐出弁が前記ポンプ室内と前記ピストン内との連通を閉鎖する構造としたこと、
を特徴とするポンプ装置である。

また、この発明の好適な態様であるポンプ装置は、前記ピストンは、吐出開口部を備えた一端部が前記内側筒状部に挿入され、かつ他端部が前記ポンプ本体に設けられた挿入開口部に往復動可能に装着された筒状の第１ステムと、前記第１ステムの他端部に一端部が挿入され、かつ他端部は前記ポンプ室の内壁を液密に摺動するとともにポンプ室内とポンプ室外とを連通する連通孔を有する円盤体を備え、他端部と一端部との間にある周面であって、前記円盤体近傍の周面に設けられた内外貫通孔を有する筒状の第２ステムとを備え、
前記吐出弁は、前記第２ステムの、前記円盤体近傍の周側面であって、前記内外貫通孔を覆うように配置され、前記ピストンが往動するときには前記連通孔から前記内外貫通孔へと流動物が流通可能にし、前記ピストンが復動するときには前記内外貫通孔から前記連通孔への流動物の流通を不可能にすることを特徴とする。

この発明のポンプ装置は、以下のように作用し、液垂れ防止効果を奏することができる。

出荷後に初めて使用するまでのこのポンプ装置においては、容器本体内に流動物が貯留されている。操作ボタンを付勢部材の付勢力に抗して押し下げ、次いで操作ボタンの押し下げ力を解除して操作ボタンを付勢力に従って押し上げるという動作を数回繰り返すと、容器本体内の流動物がポンプ室、ピストンにおける筒状体の内部、及び操作ボタンにおける流路に、流動物が充填される。

ポンプ室、筒状体の内部及び前記流路に流動物が充填され、あるいは充満し、しかも付勢部材の付勢力によって押し上げ力を受けている操作ボタンがポンプ本体に係合することによりこれ以上操作ボタンがポンプ本体に対して離れて行くように移動しない状態を初期状態とする。この初期状態においては、付勢部材により操作ボタンがポンプ本体から離れて行くように付勢されているものの、操作ボタンがポンプ本体から離脱しないように係合されているとともに、操作ボタン内のストッパとピストンの吐出開口部上端面とが所定の間隙を維持し、換言すると操作ボタン内のストッパとピストンの吐出開口部上端面とで所定の空間容積が維持され、また、ピストンの外周面に形成された凸状部と内側筒状部の内周面に設けられた係合部とが係合し合っている。

この初期状態にあるポンプ装置において、付勢部材の付勢力に抗して操作ボタンを押し下げると、操作ボタンに設けられているストッパがピストンの吐出開口部端面に当接する。

ストッパが前記吐出開口部端面に当接した状態のままで、さらに操作ボタンを押し下げるとピストンが下降し、ピストンにおける凸状部と筒状体における係合部との係合が外れ、凸状部と係合部とが離れて行くにつれて、つまりピストンの下降につれてポンプ室内の容積が減少する。ポンプ室内の容積の減少により、吸込み弁が吸引貫通孔を閉鎖するとともに吐出弁がポンプ室内とピストン内とを連通解放する。初期状態においてポンプ室内、筒状体の内部及び前記流路に充填されていた流動物が、操作ボタンの下降に伴うポンプ室内の容積の減少とともに、ノズル開口部から吐出される。

操作ボタンを押し下げ切った状態では、ストッパが依然として吐出開口部の端面に接触した状態になっている。

操作ボタンを押し下げ切った状態になってから、操作ボタンを押し下げる力を解除する。押し下げ力の解除によって、付勢部材の付勢力によって操作ボタンが上昇を開始する。操作ボタンが上昇する一方、ピストンは付勢部材による付勢力を受けていないので、ピストンはその動きを停止して静止したままでいる。操作ボタンが付勢部材の付勢力により上昇を開始することにより、ストッパが吐出開口部の端面から離脱するとともに、操作ボタンが上昇するに伴って筒状体が上昇する。筒状体が上昇し続けると遂には筒状体における係合部がピストンの凸状部に係合する。

係合部と凸状部とが係合した状態になると、ストッパはピストンの吐出開口部の端面から所定の間隙を以て吐出開口部の端面に臨む位置にある。

操作ボタンが上昇を開始してから凸状部と係合部とが係合するまでの期間においては、ピストンが動かないのでポンプ室内の容積が増大せずに、操作ボタンを押し下げ切った時のポンプ室内の容積を維持している。したがって、吸込み弁が吸引貫通孔を閉鎖したままである一方、吐出弁はポンプ室内とピストン内とを連通解放したままになっている。

下がり切った操作ボタンが上昇を開始し始めると、ポンプ室、ピストンの内部容積及び操作ボタンにおける流路により形成される全体容積が増大する。全体容積の増大は、操作ボタンにおける流路の増大に基づく。全体容積が増大すると、操作ボタンにおける流路の容積増大により流路内が負圧になる。

流路内が負圧になると、例えばノズル開口部まで充填されていた流動物が流路の内部に引き込まれることになり、ノズル開口部の外に流動物が溢れ出ることが防止される。つまりノズル開口部からの液垂れが防止される。

付勢部材の付勢力により更に操作ボタンが上昇すると、係合部と凸状部とが係合しているので、ピストンが上昇を開始する。ピストンが上昇を開始すると、吐出弁が閉鎖してポンプ室の容積が増大し始める。ポンプ室の容積が増大するとポンプ室内が負圧になるので、吸込み弁が吸引貫通孔を解放するとともに前記吐出弁が前記ポンプ室内と前記ピストン内との連通を閉鎖するので、容器本体内に貯留されている流動物が前記吸引貫通孔を経由してポンプ室内に流入する。

操作ボタンが更に上昇して操作ボタンがポンプ本体に係合すると、操作ボタンの上昇が停止して初期状態に戻る。

よって、この発明によると、液垂れを防止することのできる、装置構成の簡単なポンプ装置を提供するという技術的効果を奏する。

図１は、この発明の一例であり、かつ、初期状態にあるポンプ装置を示す断面図である。 図２は、この発明の一例であるポンプ装置における第１ステムを示す概略断面図である。 図３は、この発明の一例であるポンプ装置における操作ボタンを示す概略断面図である。 図４は、この発明の一例であり、かつ、操作ボタンが下降し切った状態にあるポンプ装置を示す断面図である。 図５は、この発明の一例であるポンプ装置における吐出弁及びその周辺を示す概略部分断面図である。

本発明の流動体吐出ポンプは、容器本体、ポンプ本体、および付勢部材を備えて成る。

容器本体は、流動物を貯留することのできる容器である。容器本体は、通常の場合、合成樹脂、及びガラス等で形成される。

前記流動物としては、例えば、洗髪剤又は化粧品等の中高粘度を有する流動体を好適例として挙げることができる。なぜならば、容器本体内に収容される流動体の内、吐出に際して液だれを生じ易いのは中高粘度を有する流動体であるからである。ここで、中高粘度を有する流動体として、１万〜１０万Ｐａ・ｓ程度の粘度を有する流動体を挙げることができる。また、この発明において、前記流動物は前述した洗髪剤又は化粧品等に限らず、各種の液体、エマルジョン、スラリー等であってもよい。

容器本体は装着用開口部を有する。この装着用開口部にポンプ本体が装着され、容器本体内に流動物を補充し、充填するときにはこの装着用開口部からポンプ本体が取り外すことができるようになっている。容器本体にポンプ本体に取り付ける構造には、特に制限がない。

ポンプ本体は、ポンプ室を備える。

このポンプ室は、ポンプ室と容器本体とが連通する吸引貫通孔を有し、ピストンの動きによりポンプ室の内容積を増減させることにより、吸込み弁と吐出弁とが協同して前記容器本体内に貯留されている流動物を容器本体からポンプ室内に吸込み、ポンプ室内の流動物をポンプ室外に排出する。

ポンプ本体は複数の部品からなる組み立て体であっても、一体成型加工により形成された一体物であっても良い。

ピストンは、全体として筒状体に形成され、ポンプ室に連通する吸引開口部を有する一端と流動物を吐出する吐出開口部を有する他端とを備え、前記ポンプ室内にある流動物を吸引開口部から筒状体の内部に吸引し、筒状体の内部にある流動物を前記吐出開口部から排出することができるように形成される。このピストンは、ポンプ室に挿入され、ポンプ室内に往復動可能にポンプ本体に装着される。ピストンの一部がポンプ室内に入り込むとポンプ室内の容積が減少し、ポンプ室内に挿入されているピストンがポンプ室から引き抜かれるようにピストンが移動すると、ポンプ室内の容積が増大する。

ピストンは、吐出開口部の設けられた端部近傍の外周面に、その外周面から突出する凸状部を有する。この凸状部はピストンの一部であり、ピストンを合成樹脂で形成されているならば、凸状部付きのピストンを一体成型加工により得ることができる。また、凸状部とピストンとを別々に成形した後に凸状部をピストンに装着することにより凸状部を有するピストンを得ることもできる。

この凸状部は、操作ボタンにおける係合部と係合することができる構成であればよい。好適な凸状部は、ピストンの外周面であって前記吐出開口部の設けられた端部近傍の外周面に、ピストンの中心軸線を中心にした環状になるように突出する環状凸状部である。この環状凸状部の断面形状、すなわち、ピストンの中心軸線を通る面で環状凸状部を裁断して現れる断面形状は、方形、長方形、三角形、高さの高い正規分布曲線形、高さの低い正規分布曲線形、山型等の何れであっても良い。前記好適な凸状部の他に、ピストンの中心軸線を中心にした環状体には形成されてはいなくて前記係合部と有効に係合することのできる様々な形状をこのポンプ装置の形態に応じて採用することができる。このピストンは、通常の場合、合成樹脂で形成することができる。

ピストンは、複数の部材を組み合わせた組み立て体として形成することができ、また一体成型加工により一体物として形成することができる。

前記操作ボタンは、装着開口部に装着される。好適には、この操作ボタンは、前記ポンプ本体とともに、装着開口部に装着され、また、装着されることによりこの操作ボタンは前記ポンプ本体と容器本体とに固定される。

この操作ボタンは、ノズル開口部と、流路と、内側筒状部と、ストッパとを有し、容器本体の装着開口部に装着され、操作ボタンの軸線方向に沿って往復動させることにより前記ノズル開口部から流動物を吐出することができるように構成される。操作ボタンがポンプ本体に向かっての移動を「往動」と称し、操作ボタンがポンプ本体から離れるような移動を「復動」と称することができる。この操作ボタンは、ポンプ本体に対して往復動可能に形成される。

前記ノズル開口部は、流動物を吐出する開口部である。

前記流路は、ピストンを装着したポンプ本体とこの操作ボタンとを装着開口部に装着した場合に、ピストンの吐出開口部から前記ノズル開口部まで流動物を流通させる空間である。

内側筒状部は、この操作ボタンの一部として一体になっている筒状体である。この内側筒状部は、容器本体の装着開口部に装着されたポンプ本体におけるポンプ室に挿入配置されたピストンのポンプ室側の端部とは反対側の端部に設けられた吐出開口部から、ピストンを内側筒状部内に収容する。つまり、この内側筒状部は、ピストンの一部を収容し、つまり、ピストンの吐出開口部側の端部から所定の軸線長さ分だけピストンの一部を収容する。内側筒状部がピストンを軸線方向におけるどの程度の長さ分だけ収容するかは、このポンプ装置の規模、用途等に応じて適宜に決定される事項である。この内側筒状部がピストンの一部を収容すると、収容されたピストンと内側筒状部とで二重管が形成される。

この内側筒状部は、係合部を有する。また、この内側筒状部は、密接内周面を備えることが好ましい。

前記密接内周面は、内側筒状部内に収容したピストンの外周面と密に接触することにより、流路内に存在する流動物が内側筒状部の内周面とピストンの外周面との間から内側筒状部の外に漏出するのを防止する。この密接内周面は、通常の場合、ピストンにおける吐出開口を有する一端から、軸線方向に沿った所定の長さまでの内側筒状部の内周面に形成される。さらに言うと、ピストンを収容する内側筒状部の内周面において、ピストンの吐出開口部の端面位置から軸線方向における所定長さまでの内周面が、密接内周面である。前記軸線方向における所定長さは、ポンプ装置の規模及び用途等により適宜に決定される。

前記係合部は、ピストンにおける凸状部と係合することができるように形成される。好適な係合部は、内側筒状部の内周面において環状に突出する環状係合部である。もっとも、この係合部は環状係合部に形成されていなくても、前記凸状部に係合できる形態であればよく、内側筒状部の軸線を含む面で切断して現れる断面において方形、長方形、高さの大きな、又は低い正規分布曲線形、山型等の何れであっても良い。

この内側筒状部は、通常の場合、合成樹脂で形成される。

前記ストッパは、操作ボタンの一部として一体に形成される。容器本体の装着開口部にポンプ本体とこの操作ボタンとが装着されて容器本体とポンプ本体とこの操作ボタンとが一体に結合された状態にポンプ装置が形成された場合に、操作ボタンにおける流路内において、装着されたピストンにおける吐出開口部を有するピストンの一端面に所定の間隙をもって向かい合うように、配置されている。ストッパは、ピストンの、吐出開口部のある一端面に接触して操作ボタンの往動によってピストンの前記一端面に接触しつつピストンを押し下げる機能を有するとともにポンプ装置の初期状態においては、ピストンの吐出開口部のある一端面とストッパのピストンに臨む端面とが所定の間隔を有することにより所定の空間を形成させる機能を有する。

なお、このポンプ装置には、人為的な外力又は転倒、落下等により発生する外力によって、この操作ボタンがポンプ本体から離脱しないように適宜の離脱防止手段が組み込まれている。

ノズル開口部、流路、内周面に係合部を有する内側筒状部、及びストッパを有する操作ボタンは合成樹脂で一体成型加工により製造されることができる。また、複数の部品を組み立てることにより、ノズル開口部、流路、内周面に係合部を有する内側筒状部、及びストッパを有する組み立て体として操作ボタンを製造することもできる。

前記付勢部材は、ポンプ本体から操作ボタンが離れるように付勢する機能を有し、通常は螺旋コイルにより形成される。前記機能を発揮させるためには、前記付勢部材の取り付け状態として、例えばこの付勢部材の一端はポンプ本体に接し、この付勢部材の他端は操作ボタンに接する。この付勢部材による付勢力は操作ボタンがポンプ本体から離れるように作用する。もっとも、このポンプ装置には前記適宜の離脱防止手段が組み込まれているので、この発明に係るポンプ装置においては、この付勢部材による付勢力、又は前記した人為的な外力若しくは転倒、落下等により発生する外力によって操作ボタンがポンプ本体から離脱しないように仕組まれている。

前記離脱防止手段は、前記のように付勢部材の付勢力により操作ボタンがポンプ本体から離脱させないようにする機能と、この発明に係るポンプ装置におけるピストンの吐出開口部を含む端面とストッパとが所定の間隙がさらにその間隙寸法以上に拡大することを阻止する機能とを有する。

吸込み弁は、ポンプ室内に配置され、ポンプ室に設けられたところの、ポンプ室と容器本体とを連通する吸引貫通孔を開閉する機能を有する限りその形態に制限がない。吐出弁はピストンに設けられ、ピストン内にポンプ室内の流動物を流入させ、またピストン内の流動物をポンプ室内に逆流することを阻止する機能を発揮する。

この発明に係るポンプ装置の作用については、発明の効果欄にて説明したとおりである。

図１に示されるように、この発明の一実施例であるポンプ装置１は、図示しない容器本体の装着開口部に装着されるポンプ本体２と、操作ボタン３と、ピストン４と、付勢部材であるコイルスプリング５と、吸込み弁６と、吐出弁７とを有する。なお、コイルスプリングは螺旋コイルとも称される。コイルスプリング５は金属製であっても、合成樹脂製であってもよい。

この発明においては、容器本体は、筒状に形成されるとともに外周面に雄ネジを有する頸部（図示せず。）と、その頸部の端部に設けられた開口（図示せず。）とを備える装着開口部（図示せず。）を備える。

ポンプ本体２は、前記頸部の外周面に設けられた雄ネジに螺合する雌ネジ２Ａを有する内周面を備えるとともに一端を開口し、かつ他端を隔絶板２Ｃで閉鎖してなる筒状部２Ｂと、前記隔絶板２Ｃの中央部に開口する挿入開口部２Ｄを有するとともに筒状部２Bと同じ方向に延在する装着用筒部２Jと、この挿入開口部２Ｄの軸線を共有し、前記挿入開口部２Ｄの開口縁辺から筒状部２Ｂ内に向かって延在し、前記筒状部２Ｂの一端開口から突出して形成され、容器本体に連通するように開口する吸引貫通孔２Ｅを備え、前記隔絶板２Ｃに当接する環状の装着板２Ｆを備えてなる円筒体２Ｇと、前記隔絶板２Ｃの前記筒状部２Ｂとは反対側の面における円周縁辺から筒状に立設するとともに、前記隔絶板２Ｃとは反対側の端部を開口するとともに、前記挿入開口部２Ｄの軸線に向かって半径方向にせり出してなる環状の縁辺鍔部２Ｈを備えてなる開口筒部２Ｉと、を有する。

この例においては、合成樹脂を一体成型加工することにより、筒状部２Ｂと、隔絶板２Ｃと、開口筒部２Ｉとを一体に備える外部本体部と、装着板２Ｆと、吸引貫通孔２Ｅを有する円筒体２Ｇとを一体に備える内部本体部とで組み立てられたポンプ本体２が、形成される。

このポンプ本体２においては、後述するピストン４と円筒体２Ｇとで、ポンプ室８となる空間が形成される。

吸込み弁６は、前記円筒体２Ｇ内に配置される。この吸込み弁６は、一端が半球状に形成された半球体部６Ａと、半球体部６Ａに連続する円柱部６Ｂと、円柱部６Ｂの周側面に設けられた４枚のフィン６Ｃと、この円柱部６Ｂの前記半球体部６Ａとは反対側の端面に設けられ、かつＳ字状に形成された弾性体６Ｄと、この弾性体６Ｄの一端を結合するとともに連通孔を備える固定部６Ｅとを有する。この固定部６Ｅは、円筒体２Ｇ内に嵌め込まれて固定されている。この固定部６Ｅは、前記ピストン４の往復動においてピストン４が更に進行運動するのを阻止してピストン４の下死点を決定する。円筒体２Ｇ内で固定的に配置された固定部６Ｅに弾性体６Ｄを介して懸垂状態となって取り付けられた半球体部６Ａは、前記弾性体６Ｄの付勢力により、吸引貫通孔２Ｅを常時閉鎖した状態にしている。

半球体部６Ａ、円柱部６Ｂ、４枚のフィン６Ｃ、弾性体６Ｄ及び固定部６Ｅは、合成樹脂で一体成型加工により製造されることができる。

ピストン４は、第１ステム４Ａと第２ステム４Ｂとを有する。

第１ステム４Ａはほぼ円筒の筒状体に形成され、両端を開口し、一端には円形に開口する吐出開口部４Ｃを備える。また、この第１ステム４Ａは、前記吐出開口部４Ｃが形成される一端から周側面上で所定の寸法だけ離れた位置に、周側面つまり外周面上で周側面を一巡するように環状に突出する凸状部４Ｄを有する。

図２に示されるように、第１ステム４Ａの前記吐出開口部４Ｃのある端面から、細外径部４Ｅ、凸状部４Ｄ、細外径部４Ｆ及び大外径部４Ｇがこの順に形成されていて、二つの細外径部４Ｅ、４Ｆは同じ半径寸法Ｘを有し、大外径部４Ｇの外径と凸状部４Ｄにおける最大外径部４Ｈとは同じ半径寸法Ｙを有する。凸状部４Ｄは、図２における上側の細外径部４Ｅからなだらかに立ち上がって最大外径部４Ｈに至り、最大外径部４Ｈからなだらかに下降して細外径部４Ｆに至るように形成され、凸状部４Ｄの断面、つまり第１ステム４Ａの中心軸線を共有する平面で切断した断面の形状は、山型を呈している。

図１に示されるように、第１ステム４Ａの他端側が、隔絶板２Ｃに設けられた挿入開口部２Ｄに挿入される。

図１に示されるように、第１ステム４Ａの他端には、すなわち吐出開口部４Ｃが設けられた一端とは反対側の他端には、第２ステム４Ｂの一部が挿入されることにより、第２ステム４Ｂが第１ステム４Ａに一体に固着される。

第２ステム４Ｂは、第１ステム４Ａに挿入され、しかも開口部を有する先端部と、その先端部と同じ直径を有して延在する中空管状の中央部と、その中央部の前記先端部と反対側に円錐台形状に形成された円錐台形部と、その円錐台形部に連続して形成され、円筒体２Ｇの内周面に液密に接触する円盤体４Ｉとを備える。前記中央部の円錐台形部寄りの周面には中央部の内部と外部とを連通する開口部が設けられ、前記円錐台形部の外周面に開口部が設けられるとともに、円盤体４Iの一端面にも中心開口部が設けられ、前記円錐台形部における開口部と円盤体４Iにおける中心開口部とは内部で連通している。図１に示されるように、第２ステム４Ｂには、前記円盤体４Ｉの中央部に設けられた中心開口部から第２ステム４Ｂの外に抜け出て、再び第２ステム４Ｂの内部空間に至る内部流路４Ｊが設けられる。前記中央部の周側面には吐出弁７が装着され、他端には円筒体２Ｇの内周面に液密に接触する円盤体４Ｉが設けられる。この円盤体４Ｉと円筒体２Ｇとで形成される空間によってポンプ室８が形成される。

図５に示されるように、吐出弁７は、第２ステム４Bの外径よりも大きな直径である内径と円筒体２Gの内径よりも小さな直径である外径とを有する環状基部７Aと、この環状基部７Aの、中心軸線とは直交する方向において内側に、筒状に立設して形成され、その先端部が第２ステム４Bの外周面に液密に接触する内側環状シール部７Bと、前記環状基部７Aの、中心軸線とは直交する方向において外側に、筒状に立設して形成され、その先端部が円筒体２Gの内周面に液密に接触する第１外側環状シール部７Cと、前記環状基部７Aの、中心軸線とは直交する方向において外側であって、前記外泡環状シール部７Cとは反対側に延在するように筒状に形成され、その先端部が円筒体２Gの内周面に液密に接触する第２外側環状シール部７Dとを備えて形成される。図５に示す例においては、装着用筒部２Jの下端部に、前記第１外側環状シール部７Cの先端部が当接すると、前記環状基部７Aの内側角部７Eが円錐台形部に密着して内部流路４Jが閉塞し、ピストン４が下降して第２ステム４Bの下端部が内側環状シール部７Bの先端部に当接すると、前記環状基部７Aの内側角部７Eが円錐台形部から離れて内部流路４Jが開通する。

前記吐出弁７はこの内部流路４Ｊを開閉するとともに、前記円盤体４Ｉの中央部に設けられた中心開口部から第２ステム４Ｂの外に抜け出て、再び第２ステム４Ｂの内部空間に至る流路を液密にシールする機能を有する。

前記操作ボタン３は、ノズル開口部３Ａと、流路３Ｂと、内側筒状部３Cと、ストッパ３Ｄと、環状鍔部３Ｅとを有する。

この操作ボタン３は、円筒形状をなす外側円筒体３Ｆと、その外側円筒体３Ｆの内部に、その外側円筒体３Ｆの中心軸線と同じ中心軸線を有する円筒体となるように設けられた内側筒状体３Ｃと、を有する。なお、前記内側筒状体３Ｃは、この発明における筒状部に対応する。この外側円筒体３Ｆと内側筒状体３Ｃとで、二重管構造が形成される。外側円筒体３Ｆの内周面と内側筒状体３Ｃの外周面とで環状の空間が形成される。

前記外側円筒体３Ｆは、外側円筒体３Ｆの一方が開口し、他方は閉鎖されたカップ状となっている。この外側円筒体３Ｆの開口側の端部は、外側に僅かに張り出して前記縁辺鍔部２Ｈに係合する環状の鍔部に形成された環状鍔部３Ｅを、有する。

図１に示されるように、前記環状の空間内にコイルスプリング５の一部が配置され、空間内のコイルスプリング５の一端が外側円筒体３Ｆの天井面に接し、コイルスプリング５の他端が隔絶板２Ｃの表面に接している。この操作ボタン３は、このコイルスプリング５の付勢力により、ポンプ本体２から離反するように、付勢されている。この操作ボタン３は、縁辺鍔部２Ｈに環状鍔部３Ｅが係合しているので、前記コイルスプリング５の付勢力により、開口筒部２Ｉから飛び出して離脱することはない。

図１に示されるように、前記内側筒状体３Ｃは、外側円筒体３Ｆにおける開口部、すなわち隔絶板２Ｃに向かって開口する開口部を有し、また、その開口部とは反対側の端部は天井面（なお、図１に示されるように、開口部が下方に位置する場合を想定すると、開口部とは反対側の端部は上部に位置することとなって、反対側の端部は「天井面」と形容することができる。）となって閉鎖される一方、流路３Ｂと連通している。

図３に示されるように、この内側筒状体３Ｃは、中心軸線に直交する断面において、軸線方向に沿って一定外径を有する外周面３Ｇと、第１ステム４Ａを挿入する領域において第１ステム４Ａの吐出開口部４Ｃに隣接する細外径部４Ｅを液密に嵌合することのできる密接内周面３Ｈと、第１ステム４Ａに設けられている凸状部４Ｄに係合するように内側筒状体３Ｃの内部に向けて半径方向に突出するように内側筒状体３Ｃの内周面に環状に設けられた係合部３Ｉと、この係合部３Ｉを挟んで設けられた二つの肉薄部３Ｊ、３Ｋとを有する。

前記内側筒状体３Ｃには４個のストッパ３Ｄが設けられる。４個のストッパ３Ｄはいずれも天井面と内側筒状体３Ｃの内周面とから突出するように設けられる。内側筒状体３Ｃの中心軸線に直交する断面において、４個のストッパ３Ｄは互いに直角をなすように内側筒状体３Ｃの内周面から突出し、向き合う２個のストッパ３Ｄ，３Ｄは所定の間隔を有して配置されている。向き合う２個のストッパ３Ｄ、３Ｄは、所定の間隔を有して隔てられた対向面を有する。４個のストッパ３Ｄにおける前記対向面に隣接し、中心軸線に直交する平面上にある端面は、前記吐出開口部４Ｃのある第１ステム４Ａの端面とは所定の間隔を有して対向するように配置される。４個のストッパ３Ｄにおける前記対向面に隣接し、中心軸線に直交する平面上にある端面を対向端面３Ｌと称することがある。図１に示されるように、第１ステム４Ａの一端を内側筒状体３Ｃに嵌合し、操作ボタン３における間隙拡大防止部３Ｅがポンプ本体２における縁辺鍔部２Ｈに係合した状態にあるときに、第１ステム４Ａの吐出開口部４Ｃの端面とストッパ３Ｄの対向端面３Ｌとの間で形成される内側筒状体３Ｃ内の空間を、容積増減空間Ｑと称することがある。

なお、図１において、９で示される部材は、容器本体の装着開口部の端面とポンプ本体２における装着板２Ｆとの間に介装することにより液密性を高めるパッキンである。

この発明に係るポンプ装置の作用について、以下に説明する。

（操作ボタン３の下降）
図１に示されるポンプ装置１において、ポンプ室８の内部、ピストン４の内部及び流路３Ｂに流動物が充填している状態を初期状態とする。前記初期状態であり、しかもポンプ本体２が容器本体の上方に位置する状態にあるポンプ装置１の操作ボタン３を押圧すると、操作ボタン３は、コイルスプリング５の付勢力に抗して、操作ボタン３が下がる。操作ボタン３が下がると、ストッパ３Ｄの対向端面３Ｌが第１ステム４Ａの吐出開口部４Ｃの端面に接触する。なおも操作ボタン３を押圧すると、ストッパ３Ｄの対向端面３Ｌが第１ステム４Ａの吐出開口部４Ｃの端面に接触したまま、第１ステム４Ａが下がる。第１ステム４Ａが下がり始めると、ノズル開口部３Ａから流動物が、出始める。

操作ボタン３をさらに押し続けると、第１ステム４Ａと第２ステム４Bとがともに下降する。吐出弁７は、第１ステム４Aと第２ステム４Bの下降開始の初期の頃には、第1ステム４Aと第２ステム４Bとの下降に追随しない。その結果、第１ステム４Aの下降により第１ステム４Aの下端部が内側環状シール部７Bの先端部に当接し、前記環状基部７Aの内側角部７Eが円錐台形部から離れて内部流路４Jが開通して吐出弁７が開いた状態になる。内部流路４Jが開通したまま、さらに第１ステム４A及び第２ステム４Bが下降する。このとき、第２ステム４Bの下端部と内側環状シール部７Bの先端部とが密着し、同時に内側環状シール部７Bの先端部と第２ステム４Bの中央部外周面とも密着しているので、高度のシール性が実現されている。

吐出弁７が開いた状態で第１ステム４Ａ及び第２ステム４Ｂが下降し続けると、ノズル開口部３Ａから流動物が、出続ける。第１ステム４Ａ及び第２ステム４Ｂが下降し続けている間、吸込み弁６の半球体部６Ａが、吸引貫通孔３Ｅを閉鎖している。したがって、ポンプ室８内の流動物が吸引貫通孔３Ｅを通じて容器本体に逆流することが、ない。

操作ボタン３を下降させると遂には円盤体４Ｉが固定部６Ｅに当接する。固定部６Ｅがピストン４の下降を阻止するので、操作ボタン３はこれ以上下降することができなくなる。操作ボタン３が下降し切るまでの期間中に、ノズル開口部３Ａから流動物が流出する。図４は、操作ボタン３が下降し切った状態を示している。

（操作ボタン３の上昇）
次いで、円盤体４Ｉが固定部６Ｅに当接して操作ボタン３がこれ以上下降しない状態に至った後に、操作ボタン３を押し下げる押圧力を解除する。

そうすると、コイルスプリング５の付勢力により操作ボタン３と一体になっている内側筒状部３Cが上昇を開始する。内側筒状部３Cが上昇を開始するとき、第１ステム４Ａは動くことがない。第１ステム４Ａが動かずに静止している状態は、内側筒状部３Ｃにおける係合部３Ｉが、第１ステム４Ａの凸状部４Ｄに係合するまで継続する。

係合部３Ｉが凸状部４Ｄに係合すると、ストッパ３Ｄの対向端面３Ｌと第１ステム４Ａの吐出開口部４Ｃのある端面との間に間隙が生じ、流路３Ｂ内が負圧になる。流路３Ｂ内が負圧になると、ノズル開口部３Ａからわずかに出ていた、あるいはノズル開口部３Ａから外部に液玉となってノズル開口部３Ａから出ていた流動物が、前記負圧により、ノズル開口部３Ａ内に引き込まれる。したがって、ノズル開口部３Ａで従来生じていた液垂れがこのノズル装置１では生じることがない。

凸状部４Ｄに係合部３Ｉが係合すると、コイルスプリング５の付勢力によって上昇しようとする内側筒状部３Ｃは係合部３Ｉに凸状部４Ｄをひっかけて第１ステム４Ａを強制的に上昇させる。第１ステム４Aの上昇とともに第２ステム４Bも上昇する。第２ステム４Bの上昇動作に、吐出弁７は追随しない。故に、第２ステム４Bにおける円錐台形部と環状基部７Aの内側角部７Eとが密着して吐出弁７により内部流路７Jが閉塞される。内部流路７Jが閉塞された状態のまま第１ステム４Aと第２ステム４Bとがコイルスプリング５の付勢力により上昇し、吐出弁７も第２ステム４Bと共に上昇する。

操作ボタン３の上昇は、コイルスプリング５の付勢力により、縁辺鍔部２Ｈに環状鍔部３Ｅが係合するとともに、装着用筒部２Jの下端部に、前記第１外側環状シール部７Cの先端部が当接する迄、継続する。係合部３Ｉに凸状部４Ｄが係合してから第１ステム４Ａの上昇が開始すると、第２ステム４Bにおける円錐台形部と環状基部７Aの内側角部７Eとが密着して吐出弁７により内部流路７Jが閉塞され、さらに第２ステム４Bが上昇すると、ポンプ室８内の容積が増大するのでポンプ室８内が負圧になる。ポンプ室８内が負圧になると、半球体部６Ａが浮き上がって吸引貫通孔２Ｅが開通状態になる。第１ステム４Ａが更に上昇すると、ポンプ本体内に貯留されている流動物が、吸引貫通孔２Ｅを通じて、ポンプ室８内に流れ込む。操作ボタン３における環状鍔部３Ｅが縁辺鍔部２Ｈに係合すると、操作ボタン３はそれ以上上昇することができなくなる。操作ボタン３が上昇し続けている間、ポンプ室８内及び流路３Ｂ内が負圧になっているので、ノズル開口部３Ａから流動物が吐出することはない。

（操作ボタン３の下降）
操作ボタン３が上昇し切ったところで、操作ボタン３に押圧力を懸けて操作ボタン３を下に押し下げると、（操作ボタン３の下降）欄で説明した動作が始まり、ノズル開口部３Ａから流動物が吐出される。

この発明に係るノズル装置は、操作ボタン内に設けた筒状部（上記例では「内側筒状部」と称する。）に設けた係合部と、ピストンに設けられた凸状部との係合動作を利用することにより、下降し切った操作ボタンによってポンプ室内容積を最小にしてから、付勢部材の付勢力により操作ボタンを上昇させるときに筒状部の上昇だけを実現してピストンの先端部より先の流路内に負圧を生じさせる空間を実現し、この負圧によってノズル開口部に存在する流動物を流路内に引き込むことによりノズル開口部からの液垂れを防止している。

１ ポンプ装置
２ ポンプ本体
２Ａ 雌ネジ
２Ｂ 筒状部
２Ｃ 隔絶板
２Ｄ 挿入開口部
２Ｅ 吸引貫通孔
２Ｆ 装着板
２Ｇ 円筒体
２Ｈ 縁辺鍔部
２Ｉ 開口筒部
３ 操作ボタン
３Ａ ノズル開口部
３Ｂ 流路
３Ｃ 内側筒状部
３Ｄ ストッパ
３Ｅ 環状鍔部
３Ｆ 外側円筒体
３Ｇ 外周面
３Ｈ 密接内周面
３Ｉ 係合部
３Ｊ 肉薄部
３Ｋ 肉薄部
３Ｌ 対向端面
４ ピストン
４Ａ 第１ステム
４Ｂ 第２ステム
４Ｃ 吐出開口部
４Ｄ 凸状部
４Ｅ 細外径部
４Ｆ 細外径部
４Ｇ 大外径部
４Ｈ 最大外径部
４Ｉ 円盤体
４Ｊ 吸引開口部
５ コイルスプリング
６ 吸込み弁
６Ａ 半球体部
６Ｂ 円柱部
６Ｃ フィン
６Ｄ 弾性体
６Ｅ 固定部
７ 吐出弁
８ ポンプ室
９ パッキン

Claims (2)

1. ポンプ本体と、ピストンと、操作ボタンと、付勢部材と、吸込み弁と、吐出弁とを備えたポンプ装置であり、
   前記ポンプ本体は、流動物を貯留する容器本体の装着開口部に装着され、内部に流動物を貯留することができるとともに容器本体と連通する吸引貫通孔を備えるポンプ室を有し、
   前記ピストンは、その一端に、ポンプ室に連通する吸引開口部を備えるとともに、他端に、流動物を吐出する吐出開口部を備えた筒状体に形成され、かつ、ポンプ室内の容積を増大又は減少させるようにピストン自身が往復動自在に前記ポンプ室内に挿入され、前記ピストンにおける吐出開口部の近傍にある外周面にはその外周面から突出する凸状部を有し、
   前記操作ボタンは、ポンプ本体に装着され、流動物を吐出するノズル開口部と、前記ノズル開口部とピストンの吐出開口部とを連通して前記吐出開口部から前記ノズル開口部へと流動物が流通するように形成された流路と、前記吐出開口部を含む前記ピストンの端部近傍を、ピストンを内管とする二重管になるようにして前記ピストンを収容する筒状部と、前記筒状部における前記吐出開口部近傍の内周面に設けられた、前記凸状部に係合する係合部と、前記ピストンを上下動させるときには前記吐出開口部の端面に接触し、ピストンを上下動させないときには前記吐出開口部の端面とは所定の間隙をもって向かうように配設されたストッパとを有し、
   前記付勢部材は、ポンプ本体に対して操作ボタンが上昇する方向に操作ボタンを付勢するように、ポンプ本体と操作ボタンとの間に配置され、
   前記吸込み弁はポンプ室内に配置され、前記吐出弁はピストンに配置され、ピストンの往動によりポンプ室内の容積が減少するときには吸込み弁が吸引貫通孔を閉鎖するとともに前記吐出弁がポンプ室内とピストン内とを連通解放し、ピストンの復動によりポンプ室内の容積が増大するときには吸込み弁が吸引貫通孔を解放するとともに前記吐出弁が前記ポンプ室内と前記ピストン内との連通を閉鎖する構造としたこと、
   を特徴とするポンプ装置。
2. 前記ピストンは、吐出開口部を備えた一端部が前記筒状部に挿入され、かつ他端部が前記ポンプ本体に設けられた挿入開口部に往復動可能に装着された筒状の第１ステムと、前記第１ステムの他端部に一端部が挿入され、かつ他端部は前記ポンプ室の内壁を液密に摺動するとともにポンプ室内とポンプ室外とを連通する連通孔を有する円盤体を備え、他端部と一端部との間にある周面であって、前記円盤体近傍の周面に設けられた内外貫通孔を有する筒状の第２ステムとを備え、
   前記吐出弁は、前記第２ステムの、前記円盤体近傍の周側面であって、前記内外貫通孔を覆うように配置され、前記ピストンが往動するときには前記連通孔から前記内外貫通孔へと流動物が流通可能にし、前記ピストンが復動するときには前記内外貫通孔から前記連通孔への流動物の流通を不可能にすることを特徴とする前記請求項１に記載のポンプ装置。

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