JP2013248163A - 可変計量器具 - Google Patents

Abstract

【課題】適量の内容物を高精度に計量することができる可変計量器具を提供する。
【解決手段】内容物の流通孔が形成されたシリンジ１２と、シリンジ１２内に液密状態で上下摺動自在に嵌合され、内部が流通孔１１に連通可能な筒状の外プランジャ１３と、外プランジャ１３内に液密状態で上下摺動自在に嵌合される内プランジャ１４と、を備え、内プランジャ１４の上端部は、外プランジャ１３の上端部に外プランジャ１３の上方から係合し、シリンジ１２には、外プランジャ１３がシリンジ１２に対して上昇したときに係合して、それ以上の上昇を規制する規制部材２６が配設され、内プランジャ１４には、外プランジャ１３に対する上昇移動に対応してシリンジ１２内への内容物の吸引量が特定可能な表示部４４が配設されていることを特徴とする。
【選択図】図４

Description

本発明は、可変計量器具に関する。

従来から、内容物の流通孔が形成されたシリンジと、シリンジ内に液密状態で上下摺動自在に嵌合され、内部が流通孔に連通可能な筒状の外プランジャと、外プランジャ内に液密状態で上下摺動自在に嵌合される内プランジャと、を備える可変計量器具が知られている（例えば、下記特許文献１参照）。

実公昭６２−３４２８１号公報

しかしながら、上述した従来の可変計量器具では、必ず必要となる最小限（基本量）の内容物をシリンジ内に吸引するのにも、目盛りを確認する必要があり、また、一方のプランジャをシリンジに対して引き上げたときに、一方のプランジャに対して他方のプランジャが移動したり、しなかったりする等、安定せず、適量の内容物を精度良く計量することが困難であるという問題がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、適量の内容物を高精度に計量することができる可変計量器具を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明に係る可変計量器具は、内容物の流通孔が形成されたシリンジと、前記シリンジ内に液密状態で上下摺動自在に嵌合され、内部が前記流通孔に連通可能な筒状の外プランジャと、前記外プランジャ内に液密状態で上下摺動自在に嵌合される内プランジャと、を備え、前記内プランジャの上端部は、前記外プランジャの上端部に前記外プランジャの上方から係合し、前記シリンジには、前記外プランジャが該シリンジに対して上昇したときに係合して、それ以上の上昇を規制する規制部材が配設され、前記内プランジャには、前記外プランジャに対する上昇移動に対応して前記シリンジ内への内容物の吸引量が特定可能な表示部が配設されていることを特徴としている。
としている。

このような特徴により、内プランジャの上端部が外プランジャの上端部に外プランジャの上方から係合しているので、外プランジャをシリンジに対して引き上げれば、内プランジャが外プランジャとともに上昇することになる。そのため、必要最小限（基本量）の内容物をシリンジ内に吸引するときには、内プランジャを気に掛けず、単に外プランジャを規制部材に係合するまで引き上げるだけで、内容物がシリンジ内に高精度に吸引されることになる。
さらに、基本量より多くの内容物が追加で必要な場合には、外プランジャの上昇が規制部材により規制された状態で、表示部を確認しながら、内プランジャを外プランジャに対して引き上げれば、基本量より多い内容物を必要な量だけシリンジ内に高精度に吸引できる。
したがって、基本量より多い内容物を可変して高精度に計量することができる。

また、前記外プランジャは、上方付勢状態で前記規制部材に係合していてもよい。

この場合、内プランジャを介して外プランジャを付勢力に抗して押し下げ、流通孔を内容物内に進入させた状態から、外プランジャの押し下げを解除すると、外プランジャは上方付勢力によって内プランジャと一体となって上方に向けて押し上げられ、その後外プランジャが規制部材に係合する。これにより、シリンジ内には、外プランジャが規制部材に当接するまでのストローク量に応じた必要最小限（基本量）の内容物が吸引される。したがって、基本量の内容物をより簡単、かつ高精度に吸引することができる。

本発明に係る可変計量器具によれば、基本量より多い内容物を可変して高精度に計量することができる。

本発明の実施形態に係る可変計量器具の部分断面図である。 可変計量器具の使用方法を説明する図１に相当する部分断面図である。 可変計量器具の使用方法を説明する図１に相当する部分断面図である。 可変計量器具の使用方法を説明する図１に相当する部分断面図である。 本発明の他の実施形態に係る可変計量器具の部分断面図である。 可変計量器具の使用方法を説明する図５に相当する部分断面図である。 可変計量器具の使用方法を説明する図５に相当する部分断面図である。 可変計量器具の使用方法を説明する図５に相当する部分断面図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
図１に示すように、本実施形態における可変計量器具１は、気体や液体等の内容物の流通孔１１が形成された筒状のシリンジ１２と、シリンジ１２内に液密状態で摺動自在に嵌合され、内部が流通孔１１に連通可能な筒状の外プランジャ１３と、外プランジャ１３内に液密状態で摺動自在に嵌合される有底筒状の内プランジャ１４と、を備えている。
なお、シリンジ１２、及び各プランジャ１３，１４は、それぞれの中心軸が共通軸上に位置している。以下、この共通軸を容器軸Ｏといい、容器軸Ｏに沿う流通孔１１側を下側、流通孔１１と反対側を上側という。さらに、容器軸Ｏに直交する方向を径方向といい、容器軸Ｏ回りに周回する方向を周方向という。なお、シリンジ１２、及び各プランジャ１３，１４は、透明または半透明な合成樹脂材料等により形成されている。

シリンジ１２は、内容物が収容される有底筒状の収容筒部２１と、この収容筒部２１の底部２１ａから下方に向けて延設されたノズル筒部２２と、収容筒部２１の上端部に装着されたフランジ部材２３と、を備えている。

収容筒部２１は、容器軸Ｏ方向に沿って延設された筒状のバレル２１ｂを有し、バレル２１ｂの下端開口部が底部２１ａにより閉塞されている。
ノズル筒部２２は、収容筒部２１と同軸上に配設され、その内部が収容筒部２１内に連通する流通孔１１となっている。そして、この流通孔１１を通して、収容筒部２１内への内容物の吸引、または収容筒部２１に収容された内容物の注出が行われるようになっている。

フランジ部材２３は、環状の指掛け部２４と、収容筒部２１に装着された装着筒２５と、装着筒２５の内側に配設された規制部材２６と、を備えている。
指掛け部２４は、バレル２１ｂの上端開口縁上に支持され、バレル２１ｂに対して径方向の外側に向けて突設されている。
装着筒２５は、指掛け部２４から下方に向けて延設され、バレル２１ｂの上端部を径方向の外側から囲繞するとともに、バレル２１ｂの上端部にアンダーカット嵌合されている。

規制部材２６は、指掛け部２４の内周縁から下方に向けて延びる筒状に形成され、バレル２１ｂの内周面に沿って配設されている。すなわち、装着筒２５と規制部材２６とは、バレル２１ｂを径方向に挟んで対向している。なお、規制部材２６の下端縁は、装着筒２５の下端縁よりも下方に位置しているが、同等の高さであっても、上方に位置してもよい。

外プランジャ１３は、収容筒部２１内に配設された第１ロッド３１と、第１ロッド３１の下端部に装着された第１ピストン３２と、第１ロッド３１の上端部に装着された第１操作部材３３と、を備えている。
第１ロッド３１は、容器軸Ｏ方向の両側に開放された筒状に形成され、バレル２１ｂ内を容器軸Ｏ方向に移動自在に挿通されている。第１ロッド３１における容器軸Ｏ方向に沿う中間部分には、径方向の外側に向けて突出するストッパ部３５が全周に亘って形成されている。ストッパ部３５は、外プランジャ１３がシリンジ１２に対して上昇したときに、上述した規制部材２６の下端縁に係合（当接）して、外プランジャ１３のそれ以上の上昇を規制する。

第１ピストン３２は、第１ロッド３１の下端部にアンダーカット嵌合されるとともに、外周面がバレル２１ｂの内周面に上下摺動自在に密接している。なお、第１ピストン３２の外周面には、径方向の外側に向けて突出する環状のシール突起３２ａが容器軸Ｏ方向に間隔をあけて複数（図示の例では２列）形成されている。本実施形態では、シール突起３２ａがバレル２１ｂの内周面に密接することで、バレル２１ｂに対する第１ピストン３２の摺動抵抗が低減されている。

第１ピストン３２の下端開口縁には、径方向の内側に向けて突出する内フランジ部３２ｂが形成されている。この内フランジ部３２ｂは、第１ロッド３１の下端開口縁を下方から覆い、収容筒部２１の底部２１ａに当接可能に配設されている。なお、内フランジ部３２ｂの内径は、第１ロッド３１の内径と同等になっている。

第１操作部材３３は、第１ロッド３１の上端開口縁上に支持された環状のフランジ部３６と、第１ロッド３１に取り付けられた取付筒３７と、を備えている。
フランジ部３６は、第１ロッド３１に対して径方向の外側に向けて突設されている。なお、フランジ部３６の内周縁は、第１ロッド３１の内周面と面一に配設され、外周縁は上述した指掛け部２４の外周縁よりも径方向の内側に位置している。

取付筒３７は、フランジ部３６の内周部分から下方に向けて延設され、第１ロッド３１の上端部を径方向の外側から囲繞するとともに、第１ロッド３１の上端部にアンダーカット嵌合されている。なお、図示の例では、第１ピストン３２の内フランジ部３２ｂが収容筒部２１の底部２１ａに当接した状態において、取付筒３７の下端縁と指掛け部２４との間には容器軸Ｏ方向に間隔が設けられている。

内プランジャ１４は、第１ロッド３１内に配設された第２ロッド４１と、第２ロッド４１の下端部に装着された第２ピストン４２と、を備えている。
第２ロッド４１は、容器軸Ｏ方向の両側に開放された筒状に形成され、第１ロッド３１内を容器軸Ｏ方向に移動自在に挿通されている。第２ロッド４１の上端開口縁には、径方向の外側に向けて突出するフランジ部４０が周方向の全周に亘って形成されている。

また、第２ロッド４１の上端部には、径方向の外側に向けて突出するとともに、容器軸Ｏ方向に延びるリブ４３が形成されている。リブ４３は、第２ロッド４１に周方向に間隔をあけて複数形成されている。リブ４３は、上端縁が上述したフランジ部４０の下面に連設されるとともに、外周縁がフランジ部４０の外周縁よりも内側に位置している。そして、リブ４３の下端縁は、上述した外プランジャ１３のフランジ部３６に上方から係合（当接）することで、外プランジャ１３に対する内プランジャ１４の下方への移動が規制されている。

第２ロッド４１の外周面には、外プランジャ１３に対する上昇移動に対応してシリンジ１２（収容筒部２１）内への内容物の吸引量が特定可能な表示部４４（図４参照）が配設されている。図示の例では、表示部４４は、容器軸Ｏ方向に間隔をあけて付された目盛りとなっている。
また、第２ロッド４１の下端部は、上端部に比べて小径の小径部４５が形成され、この小径部４５に上述した第２ピストン４２が装着されている。

第２ピストン４２は、有底筒状に形成され、周壁部４２ａと、周壁部４２ａの下端開口部を閉塞する底壁部４２ｂと、を備えている。
周壁部４２ａは、第２ロッド４１の小径部４５にアンダーカット嵌合されるとともに、外周面が第１ロッド３１の内周面に上下摺動自在に密接している。また、周壁部４２ａには、径方向の外側に向けて突出する環状のシール突起４２ｃが容器軸Ｏ方向に間隔をあけて複数（図示の例では２列）形成されている。

底壁部４２ｂは、第２ロッド４１の下端開口を閉塞して、収容筒部２１の底部２１ａに当接可能に配設されている。また、上述した内プランジャ１４のリブ４３と、外プランジャ１３のフランジ部３６と、が係合した状態において、底壁部４２ｂは第１ピストン３２の内フランジ部３２ｂと面一に形成されている。

次に、上述した可変計量器具１の使用方法について説明する。なお、以下の説明では、図１に示す状態、すなわちピストン３２，４２が収容筒部２１の底部２１ａに係合するとともに、内プランジャ１４のリブ４３が外プランジャ１３のフランジ部３６に係合している状態を、可変計量器具１の初期状態とする。
図２に示すように、まず可変計量器具１を初期状態とした後、シリンジ１２の下端部（少なくともノズル筒部２２）を内容物内に進入させる。

そして、図３に示すように、外プランジャ１３をシリンジ１２に対して上方に向けて引き上げる。すると、外プランジャ１３の第１ピストン３２が、バレル２１ｂの内周面上を液密状態で上方に向けて摺動する。これにより、シリンジ１２内（シリンジ１２とプランジャ１３，１４のピストン３２，４２とで囲まれた内側空間）が負圧となり、流通孔１１を通してシリンジ１２内に内容物が吸引される。

ここで、内プランジャ１４のリブ４３は、外プランジャ１３のフランジ部３６に上方から係合しているため、外プランジャ１３を引き上げると、内プランジャ１４が外プランジャ１３と一体となって上昇することになる。その結果、シリンジ１２内に吸引される内容物の吸引量は、外プランジャ１３の容器軸Ｏ方向へのストローク量に応じた量となる。

その後、外プランジャ１３を継続して引き上げると、外プランジャ１３のストッパ部３５が規制部材２６の下端縁に当接することで、外プランジャ１３のそれ以上の上昇が規制される。これにより、シリンジ１２内には、ストッパ部３５が規制部材２６に当接するまでの外プランジャ１３のストローク量に応じた内容物が吸引される。本実施形態では、ストッパ部３５が規制部材２６に当接するまでに吸引された内容物を、必ず必要となる最小限（基本量）の内容物とする。

ここで、図４に示すように、シリンジ１２内に基本量より多くの内容物を吸引する場合には、外プランジャ１３の上昇が規制部材２６により規制された状態で、内プランジャ１４を外プランジャ１３に対して引き上げる。すると、内プランジャ１４の第２ピストン４２が第１ロッド３１の内周面上を液密状態で上方に向けて摺動することで、シリンジ１２内が負圧となり、流通孔１１を通してシリンジ１２内に内容物が吸引される。

この場合、シリンジ１２内に追加で吸引される内容物の吸引量は、外プランジャ１３に対する内プランジャ１４のストローク量に応じた量となる。そのため、内プランジャ１４に配設された表示部４４を確認しつつ、内プランジャ１４を引き上げることで、基本量より多くの内容物を適量吸引できる。

そして、シリンジ１２内に収容された内容物を注出する場合には、上述した操作と逆の操作により行うことができる。すなわち、まず内プランジャ１４を外プランジャ１３に対して押し下げる。これにより、シリンジ１２内の内容物が流通孔１１を通して外部に注出される。
そして、内プランジャ１４のリブ４３が、外プランジャ１３のフランジ部３６に係合した後、内プランジャ１４を継続して押し下げると、外プランジャ１３が内プランジャ１４とともに、シリンジ１２に対して下方に向けて押し下げられる。

その後、各プランジャ１３，１４を、ピストン３２，４２が収容筒部２１の底部２１ａに当接するまで押し下げることで、シリンジ１２内に収容された内容物が全て注出される。

このように、本実施形態では、内プランジャ１４の上端部が外プランジャ１３の上端部に外プランジャ１３の上方から係合しているので、外プランジャ１３をシリンジ１２に対して引き上げれば、内プランジャ１４が外プランジャ１３とともに上昇することになる。そのため、基本量の内容物をシリンジ１２内に吸引するときには、内プランジャ１４を気に掛けず、単に外プランジャ１３を規制部材２６に係合するまで引き上げるだけで、内容物がシリンジ１２内に精度良く計量されることになる。
さらに、基本量より多くの内容物が追加で必要な場合には、外プランジャ１３の上昇が規制部材２６により規制された状態で、表示部４４を確認しながら、内プランジャ１４を外プランジャ１３に対して引き上げれば、基本量より多い内容物を必要な量だけシリンジ１２内に高精度に吸引できる。
したがって、基本量より多い内容物を可変して高精度に計量することができる。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

例えば、図５に示すように、外プランジャ１３を上方付勢状態で規制部材１２６に係合させても構わない。具体的に、図５に示すシリンジ１２のフランジ部材１２３は、指掛け部２４と、収容筒部２１に装着された装着筒１２５と、装着筒１２５の内側に配設された規制部材１２６と、装着筒１２５と規制部材１２６とを接続する接続部１２７と、を備えている。
装着筒１２５は、下端部がバレル２１ｂにアンダーカット嵌合され、上端部がバレル２１ｂよりも上方に向けて突出している。そして、装着筒１２５の上端縁に上述した指掛け部２４が形成されている。

規制部材１２６は、下端部がバレル２１ｂ内に配設され、上端部がバレル２１ｂよりも上方に向けて突出している。
接続部１２７は、バレル２１ｂの上端開口縁上に支持され、装着筒１２５と規制部材１２６とを接続している。

また、外プランジャ１３の第１操作部材１３３は、上述した取付筒３７、フランジ部３６、及びフランジ部３６の外周縁から下方に向けて延設されたガイド筒１３８を備えている。ガイド筒１３８は、上述したフランジ部材１２３の装着筒１２５内を容器軸Ｏ方向に沿って移動自在に挿通されている。
そして、フランジ部材１２３の接続部１２７と、第１操作部材１３３のフランジ部３６との間に、シリンジ１２と外プランジャ１３とを容器軸Ｏ方向に離間させる方向に付勢する付勢部材１０１が介在している。これにより、外プランジャ１３は、ストッパ部３５が規制部材１２６に係合した状態で、上方に向けて付勢されている。

この構成によれば、図６に示すように、まず内プランジャ１４を介して外プランジャ１３を付勢力に抗して押し下げ、各ピストン３２，４２を収容筒部２１の底部２１ａに当接させた状態で、シリンジ１２の下端部を内容物内に進入させる。
そして、図７に示すように、外プランジャ１３の押し下げを解除すると、付勢部材１０１の付勢力によって各プランジャ１３，１４が一体となって上方に向けて押し上げられ、その後外プランジャ１３のストッパ部３５が規制部材１２６の下端縁に係合する。これにより、シリンジ１２内には、規制部材１２６に当接するまでのストローク量に応じた基本量の内容物が吸引される。

そして、図８に示すように、シリンジ１２内に基本量より多くの内容物を追加で吸引する場合には、上述した実施形態と同様の方法により、外プランジャ１３の上昇が規制部材１２６により規制された状態で、内プランジャ１４を外プランジャ１３に対して引き上げる。
以上により、シリンジ１２内に基本量より多くの内容物を適量吸引できる。

この構成によれば、外プランジャ１３が、付勢部材１０１により上方付勢状態で規制部材１２６に係合しているため、プランジャ１３，１４を押し下げた状態から押し下げを解除するだけで、シリンジ１２内に基本量の内容物が計量される。これにより、基本量の内容物をより簡単、かつ高精度に計量できる。

また、上述した実施形態では、指掛け部２４やストッパ部３５、各フランジ部３６，４２等を全周に亘って形成した場合について説明したが、これに限らず、周方向に間欠的に形成しても構わない。
さらに、上述した実施形態では、表示部４４が目盛りになっている場合について形成したが、吸引量が特定可能であれば、矢印等、適宜設計変更が可能である。

また、上述した実施形態では、装着筒２５をバレル２１ｂにアンダーカット嵌合させる構成について説明したが、これに限らず、装着筒２５とバレル２１ｂとの装着方法は螺着や接着、溶着等、種々の方法を採用することが可能である。同様に、第１ロッド３１と第１ピストン３２、及び第２ロッド４１と第２ピストン４２の装着方法も、アンダーカット嵌合に限らず、種々の方法を採用することが可能である。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上述した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上述した変形例を適宜組み合わせてもよい。

１…可変計量器具 １１…流通孔 １２…シリンジ １３…外プランジャ １４…内プランジャ ２６，１２６…規制部材 ４４…表示部 Ｏ…容器軸

Claims (2)

1. 内容物の流通孔が形成されたシリンジと、
   前記シリンジ内に液密状態で上下摺動自在に嵌合され、内部が前記流通孔に連通可能な筒状の外プランジャと、
   前記外プランジャ内に液密状態で上下摺動自在に嵌合される内プランジャと、を備え、
   前記内プランジャの上端部は、前記外プランジャの上端部に前記外プランジャの上方から係合し、
   前記シリンジには、前記外プランジャが該シリンジに対して上昇したときに係合して、それ以上の上昇を規制する規制部材が配設され、
   前記内プランジャには、前記外プランジャに対する上昇移動に対応して前記シリンジ内への内容物の吸引量が特定可能な表示部が配設されていることを特徴とする可変計量器具。
2. 前記外プランジャは、上方付勢状態で前記規制部材に係合していることを特徴とする請求項１記載の可変計量器具。

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