JP2021008284A - エアレスポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】容器の姿勢に関わらず液体を吐出することができ、部品点数を低減することができるエアレスポンプを提供する。【解決手段】本発明のエアレスポンプは、容器１と、容器１に取着されて液体中に開口部２ａを備えるシリンダ２と、中空筒状のピストン３，４と、ピストン３，４の内部とシリンダ２の内部とを連通又は遮断する弁機構４，５と、ピストン３，４をシリンダ２方向に押圧するアクチュエーター６と、弁機構４，５を介してピストン３，４とアクチュエーター６とをシリンダ２から離間する方向に付勢する第１のスプリング７と、開口部２ａを開閉するボール弁８と、ボール弁８を開口部２ａ方向に付勢する第２のスプリング９とを備える。第２のスプリング９の基端部９ａは、シリンダ２の内壁と第１のスプリング７の基部７ａとの間に挟持される。【選択図】 図１

Description

本発明は、エアレスポンプに関する。

従来、容器に収容された化粧品やシャンプー等の液体を該容器から吐出するエアレスポンプが知られている。

従来のエアレスポンプは、例えば、液体を収容する容器に取着された中空筒状のシリンダと、該シリンダの内壁に沿って摺動自在の中空筒状のピストンと、該ピストンに設けられ該ピストンの内部と該シリンダの内部とを連通又は遮断する弁機構と、該ピストンを該シリンダ方向に押圧するアクチュエーターと、該シリンダ内に配設され、該弁機構を介して該ピストンと該アクチュエーターとを該シリンダから離間する方向に付勢するスプリングとを備えている。前記シリンダは、一方の端部が前記液体に浸漬され、該液体に浸漬される側の端部で該液体中に開口する開口部と、該開口部を開閉するボール弁とを備えている。また、前記アクチュエーターは、側面に前記液体を吐出する吐出口を備える一方、該吐出口と前記ピストンの内部とを連通する導液路を備えている。

前記エアレスポンプを使用するときには、前記シリンダの内部が前記容器に収容されている液体により満たされている状態において、前記アクチュエーターを前記スプリングの付勢力に抗して前記シリンダ方向に押圧する。前記アクチュエーターを前記シリンダ方向に押圧すると、前記ピストンが該シリンダ内に圧入される一方、前記弁機構が開弁して該ピストンの内部と該シリンダの内部とが連通される。

ここで、前記容器が前記エアレスポンプを上方に向けた正立又は正立に近い状態とされているときには、前記ボール弁が重力により前記シリンダの開口部を閉塞しているので、該シリンダの内部を満たしている前記液体が該シリンダ内に圧入される前記ピストンにより圧縮され、前記弁機構を介して該ピストンの内部に流入し、さらに前記導液路を経て前記吐出口から外部に吐出される。

また、前記液体が吐出された後、前記アクチュエーターの押圧を解除すると、前記ピストンと該アクチュエーターが前記スプリングの付勢力により前記シリンダから離間する方向に付勢され、前記弁機構が閉弁して該ピストンの内部と該シリンダの内部とを遮断する一方、該ピストンと該アクチュエーターが押圧される前の位置に復帰する。このようにすると、前記シリンダの内部は、前記容器の内部に対して、吐出された前記液体の容積分だけ負圧になるので、前記ボール弁が該シリンダの内に吸引されて前記開口部が開放され、該容器に収容されている前記液体が該開口部から該シリンダ内に流入する。そして、前記容器内の圧力と前記シリンダ内の圧力とが等しくなると、再び前記ボール弁が重力により前記開口部を閉塞し、次回の液体の吐出が準備される。

しかし、前記従来のエアレスポンプでは、前記ボール弁が重力により前記開口部を閉塞するので、前記容器が倒立又は倒立に近い状態とされていると、前記ボール弁が前記開口部を閉塞することができず、前記アクチュエーターを押圧しても前記液体を十分に吐出することができないという問題がある。前記問題は、容器がチューブ状であってそれ自体自立性を備えていない場合に著しい。

そこで、前記問題を解決するために、前記ピストンと前記アクチュエーターとを前記シリンダから離間する方向に付勢するスプリングを第１のスプリングとする一方、前記ボール弁を前記開口部方向に付勢する第２のスプリングを備えるエアレスポンプが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許第６３６４２８４号公報

特許文献１記載のエアレスポンプによれば、前記第２のスプリングに付勢された前記ボール弁により前記開口部が閉塞されるので、前記容器がどのような姿勢であっても前記アクチュエーターを押圧することにより前記液体を吐出することができる。

しかしながら、特許文献１記載のエアレスポンプでは、前記第２のスプリングの基部を前記シリンダ内に保持するための保持部材が必要であり、部品点数が多くなるという不都合がある。

本発明は、かかる不都合を解消して、前記容器がどのような姿勢であっても前記アクチュエーターを押圧することにより前記液体を吐出することができ、しかも部品点数を低減することができるエアレスポンプを提供することを目的とする。

かかる目的を達成するために、本発明のエアレスポンプは、容器から液体を吐出するエアレスポンプであって、液体を収容する容器と、該容器に取着されて該液体に浸漬され、該液体に浸漬される側の端部で該液体中に開口する開口部を備える中空筒状のシリンダと、該シリンダの内壁に沿って摺動自在の中空筒状のピストンと、該ピストンに設けられ該ピストンの内部と該シリンダの内部とを連通又は遮断する弁機構と、側面に設けられた吐出口と、該吐出口と該ピストンの内部とを連通する導液路とを備え、該ピストンを該シリンダ方向に押圧するアクチュエーターと、該シリンダ内に配設され、該弁機構を介して該ピストンと該アクチュエーターとを該シリンダから離間する方向に付勢する第１のスプリングと、該シリンダ内で該シリンダの該開口部を開閉するボール弁と、該シリンダ内に配設され、該ボール弁を該開口部方向に付勢する第２のスプリングとを備え、該第２のスプリングの基端部は、該シリンダの内壁と該第１のスプリングの基部との間に挟持されていることを特徴とする。

本発明のエアレスポンプでは、前記シリンダの内部が前記容器に収容されている液体により満たされている状態において、前記アクチュエーターを前記スプリングの付勢力に抗して前記シリンダ方向に押圧すると、前記ピストンが該シリンダ内に圧入される一方、前記弁機構が開弁して該ピストンの内部と該シリンダの内部とが連通される。

ここで、本発明のエアレスポンプでは、前記ボール弁が前記第２のスプリングにより前記シリンダの開口部方向に付勢され、該開口部を閉塞しているので、前記容器がどのような姿勢であっても、該シリンダの内部を満たしている前記液体が該シリンダ内に圧入される前記ピストンにより圧縮され、前記弁機構を介して該ピストンの内部に流入し、さらに前記導液路を介して前記吐出口から外部に吐出される。

また、前記液体が吐出された後、前記アクチュエーターの押圧を解除すると、前記ピストンと該アクチュエーターが前記スプリングの付勢力により前記シリンダから離間する方向に付勢され、前記弁機構が閉弁して該ピストンの内部と該シリンダの内部とを遮断する一方、該ピストンと該アクチュエーターが押圧される前の位置に復帰する。このようにすると、前記シリンダの内部は、前記容器の内部に対して、吐出された前記液体の容積分だけ負圧になるので、前記ボール弁が該シリンダの内に吸引されて前記開口部が開放され、該容器に収容されている前記液体が該開口部から該シリンダ内に流入する。そして、前記シリンダが前記液体で満たされ、前記容器内の圧力と前記シリンダ内の圧力とが等しくなると、再び前記ボール弁が前記第２のスプリングにより前記シリンダの開口部方向に付勢されて該開口部を閉塞し、次回の液体の吐出が準備される。

このとき、本発明のエアレスポンプによれば、前記第２のスプリングの基端部は、前記シリンダの内壁と前記第１のスプリングの基部との間に挟持されており、該第２のスプリングの基部を該シリンダ内に保持するための保持部材を必要としないので、部品点数を低減することができる。

本発明のエアレスポンプにおいて、前記弁機構は前記ピストンに設けられ該ピストンの内部と前記シリンダの内部とを連通又は遮断することができるものであればどのようなものであってもよいが、例えば、前記ピストンは一方の端部が前記アクチュエーターに取着された第１のピストンと、一方の端部が該第１のピストンの内壁に摺接し、所定の間隔を存して第１のピストンに接続される第２のピストンとを備え、該弁機構は、該第２のピストンと、一方の端部が該第１のピストンに当接され、他方の端部が該第２のピストンの内部に配設される中実の円柱状部材とからなり、該円柱状部材は前記第１のスプリングの付勢力により該シリンダから離間する方向に移動されたときに該第２のピストンの内壁に当接されて該第２のピストンの内部と該シリンダの内部とを遮断し、該第１のスプリングの付勢力に抗して該シリンダ方向に移動されたときに該第２のピストンの内壁から離間して該第２のピストンの内部と該シリンダの内部とを連通することが好ましい。

本発明のエアレスポンプの一構成例を示す説明的断面図。 Ａは図１に示すエアレスポンプにおける円柱状部材の構成を示す斜視図、ＢはＡのIIＢ−IIＢ線断面図。 図１に示すエアレスポンプにおいて、アクチュエーターが押圧された状態を示す説明的断面図。 図１に示すエアレスポンプにおいて、アクチュエーターがさらに押圧された状態を示す説明的断面図。 図１に示すエアレスポンプにおいて、液体の吐出後にアクチュエーターの押圧が解除された状態を示す説明的断面図。

次に、添付の図面を参照しながら本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。

図１に示すように、本実施形態のエアレスポンプは、液体を収容する容器１に取着された中空筒状のシリンダ２と、中空筒状の第１のピストン３と、一方の端部が第１のピストン３の内壁に摺接し、所定の間隔Ｓ１，Ｓ２を存して第１のピストン３に接続される第２のピストン４と、一方の端部が第１のピストン３の内壁に当接され、他方の端部が第２のピストン４の内部に配設される中実の円柱状部材５と、第１のピストン３をシリンダ２方向に押圧するアクチュエーター６と、シリンダ２内に配設され、円柱状部材５を介して第１のピストン３、第２のピストン４及びアクチュエーター６をシリンダ２から離間する方向に付勢する第１のスプリング７とを備えている。

シリンダ２は、一方の端部が容器１に収容された前記液体に浸漬され、該液体に浸漬される側の端部で該液体中に開口する開口部２ａと、開口部２ａを開閉するボール弁８と、シリンダ２内に配設され、ボール弁８を開口部２ａ方向に付勢する第２のスプリング９とを備える。第２のスプリング９の基端部９ａは、シリンダ２の内壁と第１のスプリング７の基部７ａとの間に挟持されている。

シリンダ２は、容器１の首部１ａに設けられた容器開口部１ｂから容器１内に挿入されており、容器開口部１ｂに設けられたシリンダ保持部材１０に保持されている。シリンダ保持部材１０は、容器開口部１ｂを囲む外周壁部１０ａと、外周壁部１０ａの内周側に外周壁部１０ａとの間に所定の間隔を存して連設され、端部が容器開口部１ｂから容器１内に挿入される内周壁部１０ｂと、外周壁部１０ａの容器１側の端部から外方に延出されたフランジ部１０ｃとを備える。シリンダ保持部材１０はフランジ部１０ｃが、首部１ａの端面と、首部１ａに外嵌された外筒管１１から内方に突出するフランジ押さえ部１１ａとの間に挟持されることにより、首部１ａの端面に固定され、外周壁部１０ａと内周壁部１０ｂとの間にシリンダ２の容器開口部１ｂから突出する端部を保持している。

第１のピストン３は、アクチュエーター６側に設けられた小径部３ａと小径部３ａのシリンダ２側に連設された大径部３ｂとからなり、小径部３ａの内部に設けられた第１の空洞部３ｃと、大径部３ｂの内部に設けられ第１の空洞部３ｃに連通する第２の空洞部３ｄと、大径部３ｂの内部に設けられ第２の空洞部３ｄのシリンダ２側に連通する第３の空洞部３ｅとを備えている。第２の空洞部３ｄは第１の空洞部３ｃより大径であり、第３の空洞部３ｅは第２の空洞部３ｄよりさらに大径である。

第２のピストン４は、第１のピストン３の第３の空洞部３ｅの内壁に摺接する小径部４ａと、小径部４ａのシリンダ２側に連設され小径部４ａより大径の第１の大径部４ｂと、第１の大径部４ｂのシリンダ２側に連設され第１の大径部４ｂよりさらに大径の第２の大径部４ｃとを備える。第１の大径部４ｂはシリンダ保持部材１０の内周壁部１０ｂの内壁に摺接し、第２の大径部４ｃはシリンダ２の内壁に摺接している。

また、第２のピストン４は、小径部４ａと、第１のピストン３の第２の空洞部３ｄ及び第３の空洞部３ｅの段差との間に間隙Ｓ１を存し、小径部４ａ及び第１の大径部４ｂの段差と第１のピストン３の大径部３ｂとの間に間隙Ｓ２を存して、第１のピストン３に接続している。この結果、第１のピストン３と第２のピストン４とにより、シリンダ２の内壁に沿って摺動自在の中空筒状のピストンが形成されている。

円柱状部材５は、第１のスプリング７により付勢されることにより、アクチュエーター６側の端部が第１のピストン３の第２の空洞部３ｄに当接されており、シリンダ２側の端部が第２のピストン４の内部に配設されている。円柱状部材５は、図２Ａに示すように、シリンダ２側の端部の外周面から、第２のピストン４の第１の大径部４ｂの内壁との間に所定の間隙を存して外方に突出するフランジ部５ａと、外周面のフランジ部５ａよりアクチュエーター６側の部分に長さ方向に沿って形成された複数の溝部５ｂとを備える。本実施形態では、円柱状部材５は、図２Ｂに示すように、外周面に等間隔で形成された３本の溝部５を備えている。

また、円柱状部材５は、第１のスプリング７の付勢力によりシリンダ２から離間する方向（アクチュエーター６方向）に移動されたときに、フランジ部５ａのアクチュエーター６側の端面が第２のピストン４の内部の小径部４ａ及び第１の大径部４ｂの段差に当接されて第２のピストン４の内部とシリンダ２の内部とを遮断する。一方、円柱状部材５は、第１のスプリング７の付勢力に抗してシリンダ２方向に移動されたときに、フランジ部５ａのアクチュエーター６側の端面が第２のピストン４の内部の小径部４ａ及び第１の大径部４ｂの段差から離間して第２のピストン４の内部とシリンダ２の内部とを連通する。この結果、第２のピストン４と円柱状部材５とにより、第１のピストン３と第２のピストン４とから形成されるピストンの内部とシリンダ２の内部とを連通又は遮断する弁機構が形成されている。

アクチュエーター６は、側面に前記液体を吐出する吐出口６ａを備える一方、吐出口６ａと第１のピストン３の第１の空洞部３ｃとを連通する導液路６ｂを備え、導液路６ｂは第１のピストン３の小径部３ａに外嵌されている。また、アクチュエーター６は、外筒管１１とシリンダ保持部材１０の外周壁部１０ａとの間に進退自在とされたスカート部６ｃを備え、スカート部６ｃの内周側にはシリンダ保持部材１０を収容可能な空洞部６ｄを備えている。

次に、本実施形態のエアレスポンプの作動について説明する。

本実施形態のエアレスポンプにより容器１に収容されている液体を吐出するときには、図１に示す初期状態で、まず、アクチュエーター６をシリンダ２方向に押圧する。尚、図１に示す初期状態では、シリンダ２には液体が満たされており、第２のスプリング９に開口部２ａ方向に付勢されるボール弁８により開口部２ａが閉塞されている。

図１に示す初期状態で、アクチュエーター６をシリンダ２方向に押圧すると、図３に示すように、第１のピストン３の第２の空洞部３ｄ及び第３の空洞部３ｅの段差が第２のピストン４の小径部４ａに当接する一方、第１のピストン３の大径部３ｂが第２のピストン４の小径部４ａ及び第１の大径部４ｂの段差に当接し、間隔Ｓ１，Ｓ２が解消される。このとき、円柱状部材５はアクチュエーター６側の端部が第１のピストン３の第２の空洞部３ｄに当接されているので、アクチュエーター６により第１のピストン３を介してシリンダ２方向に押圧される。

そこで、円柱状部材５は第１のスプリング７の付勢力に抗してシリンダ２方向に移動し、フランジ部５ａのアクチュエーター６側の端面が第２のピストン４の内部の小径部４ａ及び第１の大径部４ｂの段差から離間し、フランジ部５ａのアクチュエーター６側の端面と、第２のピストン４の内部の小径部４ａ及び第１の大径部４ｂの段差との間に、間隔Ｓ１又は間隔Ｓ２に相当する間隙が形成される。この結果、第１のピストン３及び第２のピストン４の内部とシリンダ２の内部とが連通される。

次に、アクチュエーター６をシリンダ２方向に押圧し、図４に示すように、スカート部６ｃが外筒管１１とシリンダ保持部材１０の外周壁部１０ａとの間に進入し、フランジ押さえ部１１ａに当接される。このようにすると、シリンダ保持部材１０が空洞部６ｄに収容される一方、第２のピストン４及び円柱状部材５が、アクチュエーター６の移動した長さに相当する長さで、第１のスプリング７の付勢力に抗してシリンダ２内に圧入される。このとき、シリンダ２ではボール弁８が第２のスプリング９に付勢されて開口部２ａを閉塞しているので、シリンダ２内の液体が第２のピストン４及び円柱状部材５により圧縮され、シリンダ２内に圧入された第２のピストン４及び円柱状部材５の容積に相当する量の液体が、フランジ部５ａと第２のピストン４の第１の大径部４ｂの内壁と間隙から、フランジ部５ａのアクチュエーター６側の端面と、第２のピストン４の内部の小径部４ａ及び第１の大径部４ｂの段差との間に形成された間隙を介して、円柱状部材５の溝部５ｂに流入し、さらに第１のピストン２の第２の空洞部３ｄ、第１の空洞部３ｃ、アクチュエーター６の導液路６ｂを経て、吐出口６ａから外部に吐出される。

本実施形態のエアレスポンプでは、上述のようにして液体が吐出されたならば、アクチュエーター６の押圧を解除する。このようにすると、図５に示すように、まず、円柱状部材５が第１のスプリング７の付勢力によりシリンダ２から離間する方向（アクチュエーター６方向）に移動され、フランジ部５ａのアクチュエーター６側の端面が第２のピストン４の内部の小径部４ａ及び第１の大径部４ｂの段差に当接され、第２のピストン４の内部とシリンダ２の内部とを遮断する。次いで、円柱状部材５に押圧された第１のピストン３及び第２のピストン４がシリンダ２から離間する方向に移動され、さらにアクチュエーター６がシリンダ２から離間する方向に移動されて、図１に示す位置に復帰する。

このようにすると、シリンダ２の内部は、容器１の内部に対して吐出された液体の容積分だけ負圧になるので、ボール弁８が第２のスプリング９の付勢力に抗してシリンダ２内に吸引され、ボール弁８による開口部２ａの閉塞が解除される。ボール弁８による開口部２ａの閉塞が解除されると、容器１に収容されている液体が開口部２ａからシリンダ２内に流入する。そして、シリンダ２内が液体で満たされ、容器１内の圧力とシリンダ２内の圧力とが等しくなると、再びボール弁８が第２のスプリング９により開口部２ａ方向に付勢されて開口部２ａを閉塞し、図１に示す初期状態に復帰し、次回の液体の吐出が準備される。

本実施形態のエアレスポンプは、ボール弁８が第２のスプリング９に付勢されて開口部２ａを閉塞するので、容器１がどのような姿勢であっても、液体を吐出することができる。従って、本実施形態のエアレスポンプは、容器１がそれ自体自立性を備えていないチューブ状である場合に特に有利に適用することができる。

１…容器、 ２…シリンダ、 ３…第１のピストン、 ４…第２のピストン、 ５…円柱状部材、 ６…アクチュエーター、 ７…第１のスプリング、 ８…ボール弁、 ９…第２のスプリング。

Claims (2)

1. 容器から液体を吐出するエアレスポンプであって、
   液体を収容する容器と、
   該容器に取着されて該液体に浸漬され、該液体に浸漬される側の端部で該液体中に開口する開口部を備える中空筒状のシリンダと、
   該シリンダの内壁に沿って摺動自在の中空筒状のピストンと、
   該ピストンに設けられ該ピストンの内部と該シリンダの内部とを連通又は遮断する弁機構と、
   側面に設けられた吐出口と、該吐出口と該ピストンの内部とを連通する導液路とを備え、該ピストンを該シリンダ方向に押圧するアクチュエーターと、
   該シリンダ内に配設され、該弁機構を介して該ピストンと該アクチュエーターとを該シリンダから離間する方向に付勢する第１のスプリングと、
   該シリンダ内で該シリンダの該開口部を開閉するボール弁と、
   該シリンダ内に配設され、該ボール弁を該開口部方向に付勢する第２のスプリングとを備え、
   該第２のスプリングの基端部は、該シリンダの内壁と該第１のスプリングの基部との間に挟持されていることを特徴とするエアレスポンプ。
2. 請求項１記載のエアレスポンプにおいて、前記ピストンは一方の端部が前記アクチュエーターに取着された第１のピストンと、一方の端部が該第１のピストンの内壁に摺接し、所定の間隔を存して第１のピストンに接続される第２のピストンとを備え、
   前記弁機構は、該第２のピストンと、一方の端部が該第１のピストンに当接され、他方の端部が該第２のピストンの内部に配設される中実の円柱状部材とからなり、該円柱状部材は前記第１のスプリングの付勢力により該シリンダから離間する方向に移動されたときに該第２のピストンの内壁に当接されて該第２のピストンの内部と該シリンダの内部とを遮断し、該第１のスプリングの付勢力に抗して該シリンダ方向に移動されたときに該第２のピストンの内壁から離間して該第２のピストンの内部と該シリンダの内部とを連通することを特徴とするエアレスポンプ。

Images