JP2019167125A

JP2019167125A - アクチュエータ構造ならびにこのアクチュエータ構造を備えたエアゾール式製品およびポンプ式製品

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Publication number: JP2019167125A
Application number: JP2018054846A
Authority: JP
Inventors: 勇樹横山; Yuki Yokoyama
Original assignee: Mitani Valve Co Ltd
Current assignee: Mitani Valve Co Ltd
Priority date: 2018-03-22
Filing date: 2018-03-22
Publication date: 2019-10-03
Anticipated expiration: 2038-03-22
Also published as: JP7237278B2

Abstract

【課題】エアゾール式製品やポンプ式製品のステムに取り付けられる操作ボタンなどのアクチュエータ構造について、成形加工のための金型作成コストや単位時間あたりの製造コストの低減化を図る。【解決手段】操作ボタン４の操作部４ａの下面に、ステムの上端外周部に係合する水平断面がＣ字状のＣ型垂下部４ｃが垂下し、その内側上端には、ステムの天面部分と対向当接する対向面部分４ｄが設けられている。対向面部分４ｄには、ステムの天面部分にある内容物出力側の開口部から外部空間域へ通じるように溝状部４ｆを設けた。Ｃ型垂下部４ｃ，対向面部分４ｄおよび溝状部４ｆは、外部に直接露出した態様で連続形成された外面部分となり、成形加工のためのスライド金型を不要にした。【選択図】図１

Description

本発明は、エアゾール式製品やポンプ式製品のステムに取り付けられることによりステム流出側開口部との間で内容物通路を設定する、溝状部を形成した操作ボタンなどのアクチュエータ構造ステムに関する。以下の説明では必要に応じて「操作ボタン」をアクチュエータ構造の意で用いる。

この溝状部は例えば横方向内容物通路の上側部分として作用する。
すなわち操作ボタン自体にステムの流出側開口部と連通する例えばＬ字状通路部の全体を成形加工するのではなく、操作ボタンには、その下面部分などに通路部構成要素としての溝状部を形成している。溝状部自体は外部に直接露出した態様で形成される。

アクチュエータ構造をステムに取り付けることにより内容物噴射用の例えばＬ字状通路部（ステム流出側筒状部＋操作ボタン下面溝状部）が設定される。

この溝状部を形成するのは、外部空間域への内容物通過用のアクチュエータ構造の成形加工においてスライド金型を不要とするためである。

ただ、スライド金型を用いないと、ステム取付け用の操作ボタン筒状垂下部に、成形加工後の可動金型の溝状部成形部分を移動可とするための上下方向開口部を設ける必要がある。すなわち操作ボタン筒状垂下部を完全筒状部で形成することはできない。

そのため操作ボタン筒状垂下部が変形して、操作ボタンが取付け先のステムから外れてしまう可能性がある。本発明では、このような操作ボタンのステムからの外れへの対策も講じている(図４，図５参照)。

本明細書では、操作ボタンの操作面側を「上」といい、ステム取り付け側を「下」という。また、操作ボタンの内容物噴射側を「前」といい、それとは反対側を「後」という。例えば図１の左上手前側，図２・図３・図５の左側，図４の手前側が「前」、その反対側（図１の右下奥側，図２・図３・図５の右側，図４の奥側）が「後」となる。また、前後方向と直交する、図１の右上手前から左下奥への方向，図２・図３・図５の手前から奥への方向，図４の右から左への方向を「左右」とする。

従来、ステムの押下げ方向とは略直交する方向への内容物放出機能を備えたアクチュエータ構造では、ステム出力側から放出口の間にＬ字状通路部が形成されている。（特許文献１参照）。

このＬ字状通路部の流入側端部はステム出力側と連通し、流出側端部は放出口を通じて外部空間域と連通している。

特公昭３１−４５８９公報

従来のアクチュエータ構造の成形加工では、直交するＬ字状通路部を形成するために、Ｌ字状通路部の屈曲部分で型が分離するスライド金型を用いる必要があり、金型作成コストの増大や、分離する部分の隙間に溶融材料が流れ込むことを原因とするバリをＬ字状通路部内で発生させないように金型の精度管理が必要といった問題点があった。

また、スライド金型を用いた場合、Ｌ字状通路部の型がピン形状となるため熱が型の基部に拡散しづらく、冷却を待つために単位時間あたりの成形加工回数を多くできないといった問題点があった。

そこで本発明では、Ｌ字状通路部形成用のスライド金型を不要とした新たな着想に基づく、縦方向のステムの流出側から径方向に連通する横方向通路部を備えたアクチュエータ構造を提供する。

すなわち、アクチュエータ構造をステムに取り付けることで、ステム操作方向とは略直交方向への噴射孔（通路部）がステムとの間に構成されるアクチュエータ構造とした。

またあわせて、アクチュエータ構造がステムから外れて脱落することを防止する。

本発明は、このようなアクチュエータ構造の採用により、
(11)成形加工のためのスライド金型を不要にして金型作成コストの低減化を図り、
(12)金型の精度管理を容易にし、また単位時間あたりの成形加工回数を多くすることで製造コストの低減化を図り、
(13)アクチュエータ構造がステムから外れたり、脱落したりすることを防止する、
ことなどを目的とする。

本発明は、以上の課題を次のようにして解決する。
（１）内容物放出弁作用を呈するステム（例えば後述のステム３）へ取り付けることにより、前記ステムとの対向面部分（例えば後述の対向面部分４ｄ）、容器本体から外部空間域へいたる内容物通路部の下流部分（例えば後述の溝状部４ｆ）が設定されるアクチュエータ構造であって、
前記対向面部分は、
前記ステムの内容物出力側の開口部（例えば後述の開口部３ａ）との対向部分を含み、外部に直接露出した態様の外面部分であり、
前記内容物通路部の下流部分は、
前記開口部と連通し、かつ、前記開口部から前記外部空間域へ通じる態様で前記外面部分に連続形成された溝状部（例えば後述の溝状部４ｆ）からなる、
構成態様のものを用いる。
（２）上記（１）において、
前記外面部分は、
前記ステムの天面部分と対向当接する下面部分からなっている、
構成態様のものを用いる。
（３）上記（１），（２）において、
前記ステムへ取り付けられる部分であって、前記溝状部の延長部分を含む周方向部分の上下方向全体に開口域が形成されたステム取付け用環状部（例えば後述のＣ型垂下部４ｃ，５ｃ，６ｃ）と、
前記容器本体の側に係合して前記ステムへの取付け状態を保持する被取付け保持部（例えば後述の係止片５ｄ，係止用凸部５ｅ，環状固定部６ｄ，結合部６ｅ）と、を備えた、
構成態様のものを用いる。

このような構成からなるアクチュエータ構造ならびに当該アクチュエータ構造を備えたエアゾール式製品およびポンプ式製品を本発明の対象としている。

本発明は、以上の構成をとることにより、
(21)成形加工のためのスライド金型を不要にして金型作成コストの低減化を図り、
(22)金型の精度管理を容易にし、また単位時間あたりの成形加工回数を多くすることで製造コストの低減化を図り、
(23)アクチュエータ構造がステムから外れたり、脱落したりすることを防止する、
ことができる。

アクチュエータ構造の下方斜視状態を示す説明図である。図１のアクチュエータ構造の成形状態を示す説明図である。図１のアクチュエータ構造をステムに取り付けた状態（静止モード）を示す説明図である。ステムからの脱落防止機構付きのアクチュエータ構造（その１）を示す説明図である。ステムからの脱落防止機構付きのアクチュエータ構造（その２）を示す説明図である。

図１乃至図５を用いて本発明を実施するための形態を説明する。
なお、本発明のアクチュエータ構造は上述したようにエアゾール式製品およびポンプ式製品それぞれを対象としているが、図を用いた以下の記載では単なる説明の便宜上、エアゾール式製品を前提とする。

以下のアルファベット付き参照番号の構成要素（例えば内向きカシメ凹部２ａ）は原則として、当該参照番号の数字部分の構成要素（例えばマウンティングカップ２）の一部であることを示している。

図１〜図５において、
１は、後述の内容物および噴射用ガスを収納したエアゾール式製品の周知の容器本体，
２は、容器本体１の上側開口端の巻締め部分に取り付けられた周知のマウンティングカップ，
２ａは、マウンティングカップ２の上側環状凹部の外周側面であって、マウンティングカップ２を容器本体１に固定することで形成される環状の内向きカシメ凹部，
３は、その上端側部分がマウンティングカップ２の中央開口部から上方に突出する態様で設定されて、上方への付勢力に抗して押し下げることにより周知のバルブ作用を呈するステム，
３ａは、ステム３の天面中央に開口し、ステム３のバルブ作用が開状態のときに、容器本体１に収容した内容物が流出する開口部，
をそれぞれ示している。

また、
４は、ステム３の上端部に取り付けて使用される一体成型された操作ボタン（図１〜図３で使用），
４ａは、操作ボタン４の上部であって円板形状の操作部，
４ｂは、操作部４ａの上面であって利用者の操作対象となる操作面，
４ｃは、操作部４ａの下面に水平断面がＣ字状で垂下し、ステム３の上端外周部に係合するＣ型垂下部，
４ｄは、Ｃ型垂下部４ｃの内側上端に設けられ、操作ボタン４をステム３に取り付けた状態で後述の溝状部４ｆ以外がステム３の天面に当接する対向面部分，
４ｅは、対向面部分４ｄの前方端部から操作部４ａの下面に至る態様で設けられた前面起立部，
４ｆは、対向面部分４ｄの中央から前面起立部４ｅに至る態様で形成され、操作ボタン４をステム３に取り付けた状態で内容物の通路および放出口となる溝状部（内容物通路部），
をそれぞれ示している。

また、
５は、ステム３の上端部に取り付けて使用される一体成型された操作ボタン（図４のみで使用），
５ａは、操作ボタン５の上部であって板状の操作部，
５ｂは、操作部５ａの上面であって利用者の操作対象となる操作面，
５ｃは、操作部５ａの下面に水平断面がＣ字状で垂下し、ステム３の上端外周部に係合するＣ型垂下部，
５ｄは、操作部５ａの左右に下向きに設けられて、それぞれの下端外面部分が内向きカシメ凹部２ａに係合保持される弾性変形可能な一対の係止片，
５ｅは、係止片５ｄそれぞれの下端に外向きに突出する態様で形成されて内向きカシメ凹部２ａに係合する係止用凸部，
をそれぞれ示している。

また、
６は、ステム３の上端部に取り付けて使用される一体成型された操作ボタン（図５のみで使用），
６ａは、操作ボタン６の上部であって板状の操作部，
６ｂは、操作部６ａの上面であって利用者の操作対象となる操作面，
６ｃは、操作部６ａの下面に水平断面がＣ字状で垂下し、ステム３の上端外周部に係合するＣ型垂下部，
６ｄは、マウンティングカップ２の外周面に係合する環状固定部，
６ｅは、操作部６ａの後端と環状固定部６ｄとを連結し、弾性変形可能な一対の結合部，
をそれぞれ示している。

また、図２において、
７は、操作ボタン４の成形時に、操作面４ｂの形状を形成する固定金型，
８は、操作ボタン４の成形時に、操作部４ａの下面，Ｃ型垂下部４ｃ，対向面部分４ｄ，前面起立部４ｅおよび溝状部４ｆの形状を形成する可動金型，
をそれぞれ示している。

ここで、操作ボタン４，５，６は例えばポリプロピレン，ポリエチレン，ポリアセタール，ナイロン，ポリブチレンテレフタレートなどからなるプラスチック製のものである。

また、容器本体１，ステム３は例えばプラスチック製，金属製のものである。マウンティングカップ２は例えば金属性のものである。

図示のアクチュエータ構造の基本的特徴は、
(31)ステムとの対向面部分が、当該ステムの内容物出力側の開口部との対向部分を含み、外部に直接露出した態様の外面部分であり、
(32)対向面部分には、前記開口部と連通し、かつ、前記開口部から外部空間域へ通じる態様で前記外面部分に連続形成された溝状部を設定した、
ことなどである。

図１は、下方斜視状態のプラスチック射出成形によって一体成型された操作ボタン４を示している。

操作ボタン４は、上下方向に型から抜く場合に障害となる、「無理抜き」といわれるプラスチックの弾性変形を利用しても型から抜くことができない横穴や水平段部などのアンダーカット形状が外面部分に設けられていない。

図２は、当接させた固定金型７および可動金型８によってできる空間域にプラスチックを充填した状態の成形中の操作ボタン４を示している。

固定金型７の凹部が、操作ボタン４の操作面４ｂの形状を形成し、可動金型８の凹部が操作部４ａの下面，Ｃ型垂下部４ｃ，対向面部分４ｄ，前面起立部４ｅおよび溝状部４ｆの形状を形成する。

充填されたプラスチックが冷却固化したのち、図４の状態から可動金型８を下方に分離して操作ボタン４を取り出す。

このとき、操作ボタン４は、固定金型７に対し下方に分離が容易な形状であり、かつ可動金型８に対しても上方に分離が容易な形状になっていることから、スライド金型を使用しなくても金型から容易に取り外すことができる。

図３は、操作ボタン４を容器本体１のステム３に取り付けたエアゾール式製品の静止モードを示している。

操作ボタン４を下方に押下げ操作すると、ステム３が下方に移動し、容器本体１の内容物がステム３の開口部３ａに供給される。このとき押下げ操作の付勢力で溝状部４ｆ以外の対向面部分４ｄがステム３の天面に液密に当接し、前面起立部４ｅに露出した溝状部４ｆが内容物の放出口となって、容器本体１の内容物は開口部３ａから溝状部４ｆを通りこの放出口から前方の外部空間に噴射される。

図４および図５は、それぞれ脱落防止機構付きのアクチュエータ構造を示している。

図１〜図３のＣ型垂下部４ｃは、周方向の切れ目が開いて内径が変化しやすく、筒状のステム取付部と比較してステム３から脱落しやすい。

図４は、一対の係止片５ｄを設けた操作ボタン５を容器本体１のステム３に取り付けたエアゾール式製品の静止モードを示している。

操作ボタン５の操作部５ａの左右それぞれに一対の係止片５ｄが下向きに設けられ、その下端には係止用凸部５ｅが外向きに突出している。操作ボタン５のＣ型垂下部５ｃをステム３に取り付けたときに、この係止用凸部５ｅがマウンティングカップ２の内向きカシメ凹部２ａに係合する。

静止モードでは、操作ボタン５に上方向の外力が加わっても、内向きカシメ凹部２ａと係止用凸部５ｅとの係合作用により、操作ボタン５のＣ型垂下部５ｃがステム３から容易に外れることはない。

静止モードから、操作ボタン５を押下げ操作すると、内向きカシメ凹部２ａに対し下方に移動する係止用凸部５ｅの倣い作用で係止片５ｄが変形しその下端が内側に変位するので、係止片５ｄが押下げ操作に影響することはなく、作動モードに移行する。

図５は、マウンティングカップ２の外周面に係合する環状固定部６ｄを設けた操作ボタン６を容器本体１のステム３に取り付けたエアゾール式製品の静止モードを示している。

操作ボタン６の操作部６ａの後方に一対の結合部６ｅを介して連結された環状固定部６ｄが設けられている。操作ボタン６のＣ型垂下部６ｃをステム３に取り付けるとともに、環状固定部６ｄをマウンティングカップ２の外周面に係合し固定する。

静止モードでは、操作ボタン６の操作部６ａに上方向の外力が加わっても、マウンティングカップ２に固定された環状固定部６ｄと操作部６ａとがの結合部６ｅを介して連結されているので、変形に逆らう結合部６ｅの弾性力が操作部６ａを下方向に働き、操作ボタン６のＣ型垂下部６ｃがステム３から容易に外れることはない。

また、Ｃ型垂下部６ｃがステム３から外れたとしても、環状固定部６ｄと操作部６ａとがの結合部６ｅを介して連結されているので、操作部６ａやＣ型垂下部６ｃが脱落して紛失してしまうことはない。

静止モードから、操作ボタン６を押下げ操作すると、結合部６ｅは操作力で変形するので、結合部６ｅや環状固定部６ｄが押下げ操作に影響することはなく、作動モードに移行する。

本発明のアクチュエータ構造が図示の実施形態に限定されるものでないことは勿論であり例えば、
(41)操作面４ｂ，５ｂ，６ｂを噴射方向に登り傾斜としたり、上方からみた形状を「将棋駒状」，「二等辺三角形状」，「逆涙滴形状」や「矢印形状」にしたりして噴射方向を明確化する、
(42)Ｃ型垂下部４ｃ，５ｃ，６ｃを囲むように操作部４ａ，５ａ，６ａから垂下する外周面を設ける、
(43)係止片５ｄや結合部６ｅの設置数や設置箇所を変更する、
(44)溝状部４ｆを複数設け、その複数の溝状部を平行に設けるほか、放出方向に広がる態様や狭まる態様で設ける、
(45)図示の単一の溝状部４ｆの代わりに、複数の溝状部が前面起立部４ｅ付近で合流する態様で設ける、
などのようにしてもよい。

本発明が適用されるエアゾール式製品およびポンプ式製品としては、洗浄剤，清掃剤，制汗剤，冷却剤，筋肉消炎剤，ヘアスタイリング剤，ヘアトリートメント剤，染毛剤，育毛剤，化粧品，シェービングフォーム，食品，液滴状のもの（ビタミンなど），医薬品，医薬部外品，塗料，園芸用剤，忌避剤（殺虫剤），クリーナー，消臭剤，洗濯のり，ウレタンフォーム，消火器，接着剤，潤滑剤などの各種用途のものがある。

容器本体に収容される内容物としては、液状，クリーム状，ゲル状など種々の形態のものを用いる。内容物に配合される成分は例えば、粉状物，油成分，アルコール類，界面活性剤，高分子化合物，各用途に応じた有効成分，水などである。

粉状物としては、金属塩類粉末，無機物粉末や樹脂粉末などを用いる。例えば、タルク，カオリン，アルミニウムヒドロキシクロライド（アルミ塩），アルギン酸カルシウム，金粉，銀粉，雲母，炭酸塩，硫酸バリウム，セルロース，これらの混合物などを用いる。

油成分としては、シリコーン油，パーム油，ユーカリ油，ツバキ油，オリーブ油，ホホバ油，パラフィン油，ミリスチン酸，パルミチン酸，ステアリン酸，リノール酸，リノレン酸などを用いる。

アルコール類としては、エタノールなどの１価の低級アルコール，ラウリルアルコールなどの１価の高級アルコール，エチレングリコール，グリセリン，1,3−ブチレングリコールなどの多価アルコールなどを用いる。

界面活性剤としては、ラウリル硫酸ナトリウムなどのアニオン性界面活性剤、ポリオキシエチレンオレイルエーテルなどの非イオン性界面活性剤、ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタインなどの両性界面活性剤、塩化アルキルトリメチルアンモニウムなどのカチオン性界面活性剤などを用いる。

高分子化合物としては、メチルセルロース，ゼラチン，デンプン，カゼイン，ヒドロキシエチルセルロース，キサンタンガム，カルボキシビニルポリマーなどを用いる。

各用途に応じた有効成分としては、サリチル酸メチル，インドメタシンなどの消炎鎮痛剤、安息香酸ナトリウム，クレゾールなどの除菌剤、ピレスロイド，ジエチルトルアミドなどの害虫忌避剤、酸化亜鉛などの制汗剤、カンフル，メントールなどの清涼剤、エフェドリン，アドレナリンなどの抗喘息薬、スクラロース，アスパルテームなどの甘味料、エポキシ樹脂，ウレタンなどの接着剤や塗料、パラフェニレンジアミン，アミノフェノールなどの染料，リン酸二水素アンモニウム，炭酸水素ナトリウム・カリウムなどの消火剤などを用いる。

さらに、上記内容物以外の、懸濁剤，紫外線吸収剤，乳化剤，保湿剤，酸化防止剤、金属イオン封鎖剤なども用いることができる。

エアゾール式製品における内容物噴射用ガスとしては、炭酸ガス，窒素ガス，圧縮空気，酸素ガス，希ガス，これらの混合ガスなどの圧縮ガスや、液化石油ガス，ジメチルエーテル，フロロカーボンなどの液化ガスを用いる。

１：容器本体
２：マウンティングカップ
２ａ：内向きカシメ凹部
３：ステム
３ａ：開口部

４：操作ボタン
４ａ：操作部
４ｂ：操作面
４ｃ：Ｃ型垂下部
４ｄ：対向面部分
４ｅ：前面起立部
４ｆ：溝状部（内容物通路部）

５：操作ボタン
５ａ：操作部
５ｂ：操作面
５ｃ：Ｃ型垂下部
５ｄ：一対の係止片
５ｅ：係止用凸部

６：操作ボタン
６ａ：操作部
６ｂ：操作面
６ｃ：Ｃ型垂下部
６ｄ：環状固定部
６ｅ：一対の結合部

７：固定金型
８：可動金型

Claims

内容物放出弁作用を呈するステムへ取り付けることにより、前記ステムとの対向面部分に、容器本体から外部空間域へいたる内容物通路部の下流部分が設定されるアクチュエータ構造であって、
前記対向面部分は、
前記ステムの内容物出力側の開口部との対向部分を含み、外部に直接露出した態様の外面部分であり、
前記内容物通路部の下流部分は、
前記開口部と連通し、かつ、前記開口部から前記外部空間域へ通じる態様で前記外面部分に連続形成された溝状部からなる、
ことを特徴とするアクチュエータ構造。
前記外面部分は、
前記ステムの天面部分と対向当接する下面部分からなっている、
ことを特徴とする請求項１記載のアクチュエータ構造。
前記ステムへ取り付けられる部分であって、前記溝状部の延長部分を含む周方向部分の上下方向全体に開口域が形成されたステム取付け用環状部と、
前記容器本体の側に係合して前記ステムへの取付け状態を保持する被取付け保持部と、を備えている、
ことを特徴とする請求項１または２記載のアクチュエータ構造。
請求項１乃至３のいずれかに記載のアクチュエータ構造を備え、かつ、放出剤および放出対象内容物を収容した、
ことを特徴とするエアゾール式製品。
請求項１乃至３のいずれかに記載のアクチュエータ構造を備え、かつ、放出対象内容物を収容した、
ことを特徴とするポンプ式製品。