JP2022156312A - トリガー式液体噴出器 - Google Patents

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洋一 先曽
Yoichi Sakiso
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Abstract

【課題】環境負荷を低減するとともに、使用者による廃棄の容易化を実現する。【解決手段】噴出器本体11とノズル部材20とを備え、噴出器本体は、上下方向に延び、容器体W内の液体を吸上げる縦供給筒部12と、縦供給筒部の前方に前方付勢状態で後方に移動可能に配設されたトリガー部15を有し、トリガー部の後方への移動によって、液体を縦供給筒部内から噴出孔26a側に向けて流通させるトリガー機構Tと、を備え、ノズル部材は、縦供給筒部内と噴出孔とを連通する弁室45、および噴出孔が形成されたノズル本体22と、弁室に配設され、弁室と噴出孔との連通を遮断し、弁室の内圧が所定値を超えたときに、弁室と噴出孔とを連通させる弁体23と、弁体を噴出孔側に向けて付勢する付勢部材32と、を備え、付勢部材は、合成樹脂材料で形成されている。【選択図】図1

Description

本発明は、トリガー式液体噴出器に関する。
従来から、下記特許文献1に記載のトリガー式液体噴出器が知られている。このトリガー式液体噴出器は、液体が収容された容器体に装着される噴出器本体と、噴出器本体の前端部に装着され、液体を前方に向けて噴出する噴出孔が形成されたノズル部材と、を備えている。
噴出器本体は、上下方向に延び、容器体内の液体を吸上げる縦供給筒部と、縦供給筒部の前方に前方付勢状態で後方に移動可能に配設されたトリガー部を有し、トリガー部の後方への移動によって、液体を縦供給筒部内から噴出孔側に向けて流通させるトリガー機構と、を備えている。
ノズル部材は、縦供給筒部内と噴出孔とを連通する弁室、および噴出孔が形成されたノズル本体と、弁室に配設され、弁室と噴出孔との連通を遮断し、弁室の内圧が所定値を超えたときに、弁室と噴出孔とを連通させる弁体と、弁体を噴出孔側に向けて付勢する付勢部材と、を備えている。
特開2017-47350号公報
しかしながら、従来から、環境負荷を低減するという観点や、使用者による廃棄の容易化という観点から、金属材料からなる付勢部材を使用しないことが求められている。
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、環境負荷を低減するとともに、使用者による廃棄の容易化を実現することができるトリガー式液体噴出器を提供することを目的とする。
本発明の一態様に係るトリガー式液体噴出器は、液体が収容された容器体に装着される噴出器本体と、前記噴出器本体の前端部に装着され、液体を前方に向けて噴出する噴出孔が形成されたノズル部材と、を備え、前記噴出器本体は、上下方向に延び、前記容器体内の液体を吸上げる縦供給筒部と、前記縦供給筒部の前方に前方付勢状態で後方に移動可能に配設されたトリガー部を有し、前記トリガー部の後方への移動によって、液体を前記縦供給筒部内から前記噴出孔側に向けて流通させるトリガー機構と、を備え、前記ノズル部材は、前記縦供給筒部内と前記噴出孔とを連通する弁室、および前記噴出孔が形成されたノズル本体と、前記弁室に配設され、前記弁室と前記噴出孔との連通を遮断し、前記弁室の内圧が所定値を超えたときに、前記弁室と前記噴出孔とを連通させる弁体と、前記弁体を前記噴出孔側に向けて付勢する付勢部材と、を備え、前記付勢部材は、合成樹脂材料で形成されている。
トリガー部を後方に移動させ、液体を、縦供給筒部内から噴出孔側に向けて流通させるのに伴い、弁室の内圧が所定値を超えたときに、付勢部材を弾性変形させながら弁体が移動し、弁室と噴出孔とが連通して、液体が噴出孔から噴出される。
付勢部材が、合成樹脂材料で形成されているので、付勢部材が金属材料で形成されている場合と比べて、環境負荷を低減し、かつ使用者による廃棄の容易化を実現することができる。さらに例えば、全ての部材が合成樹脂材料によって形成されたトリガー式液体噴出器を実現することができる。その結果、トリガー式液体噴出器の廃棄に際し、付勢部材と、合成樹脂材料からなる他の部材と、を分別する必要をなくすことができる。よって、使用者による廃棄の容易化を実現することができる。
前記弁体および前記付勢部材は、合成樹脂材料で一体に形成されてもよい。
弁体および付勢部材が、合成樹脂材料で一体に形成されているので、部品点数を低減することできる。
前記合成樹脂材料の曲げ弾性率は、700MPa以上1300MPa以下となってもよい。
合成樹脂材料の曲げ弾性率が、700MPa以上となっているので、例えば、弁体および付勢部材を弁室に組み込む際、および弁室の内圧上昇時に、弁体に加えられる負荷によって、弁体に癖が付くような変形が生ずるのを抑制することができる。
合成樹脂材料の曲げ弾性率が、1300MPa以下となっているので、例えば、弁体および付勢部材を弁室に組み込みにくくなるのを抑制することができるとともに、弁室の内圧上昇時に、弁体を円滑に移動させることができる。
前記弁体は、前端が閉塞され後端が開放された筒状の弁本体と、前記弁本体の外周面における前後方向の中間部分からノズル径方向の外側に向けて突出したフランジ部と、前記フランジ部の前面から前方に向けて突出したシール筒部と、を備え、前記弁本体に、前記シール筒部内と前記弁本体内とを連通する貫通孔が形成され、前記弁本体の前端部は、内側が前記噴出孔に連通する環状の弁座板に対して後方移動可能に着座し、前記シール筒部は、前記弁座板から後方に突出した摺動筒部内に前後方向に摺動可能に嵌合され、前記弁本体の後端部は、前記弁室内に配設されたシリンダ筒内に前後方向に摺動可能に嵌合され、前記シリンダ筒に外装されて固定され、かつ前記付勢部材と合成樹脂材料で一体に形成された固定リングが設けられ、前記付勢部材は、前記固定リングと前記フランジ部とを連結し、ノズル周方向に屈曲しながら、前後方向に延びてもよい。
弁室の内圧が上昇すると、貫通孔を通してシール筒部内および弁本体内にそれぞれ、弁室の内圧が及ぼされることとなり、シール筒部内での受圧面積と、弁本体の前端部内での受圧面積と、の差等に起因して、弁体に後方に向けた力が加えられ、付勢部材を弾性変形させながら、弁体が後方に向けて移動し、弁座板の内側を通して弁室内と噴出孔とが連通する。
付勢部材が、弁室内に固定された固定リングと、フランジ部と、を連結し、ノズル周方向に屈曲しながら、前後方向に延びているので、付勢部材のかさ張りを抑えつつ、合成樹脂材料からなる付勢部材の前方付勢力(曲げ剛性)を確保することができる。
本発明によれば、環境負荷を低減するとともに、使用者による廃棄の容易化を実現することができる。
一実施形態として示したトリガー式液体噴出器の縦断面図である。 図1の一部拡大図である。
以下、トリガー式液体噴出器の一実施形態について説明する。図1に示されるように、トリガー式液体噴出器1は、液体が収容された容器体Wに装着されるとともに、容器体W内の液体を吸上げる縦供給筒部12を有する噴出器本体11と、液体を噴出する噴出孔26aが形成されたノズル部材20と、を備えている。
トリガー式液体噴出器1は、全ての部品が合成樹脂材料で形成されている。
ここで、本実施形態では、縦供給筒部12の中心軸線O1に沿う方向を上下方向といい、上下方向に沿って容器体W側を下側、その反対側を上側という。上下方向から見て、縦供給筒部12に対してノズル部材20が位置している側を前側、その逆側を後側という。上下方向から見て、前後方向に直交する方向を左右方向という。
噴出器本体11には、上下方向に延びる縦供給筒部12と、縦供給筒部12の前方に配設され、縦供給筒部12内の液体を噴出孔26a側に導く射出筒部13と、縦供給筒部12の前方に前方付勢状態で後方に移動可能に配設されたトリガー部15を有するトリガー機構Tと、縦供給筒部12、射出筒部13および後述するシリンダ14aを上方、後方および左右方向から一体に覆うカバー体Cと、が備えられている。
縦供給筒部12は、大径部12aと、大径部12aから上方に延びる小径部12bと、を備える多段の筒状に形成されている。大径部12aには、容器体Wの口部に装着される装着筒部16が取り付けられている。小径部12b内には、パイプ17が嵌合されている。パイプ17の下端開口部は、装着筒部16が口部に取り付けられた状態で容器体W内の底部に位置する。小径部12bの上端部内には、吸い上げ弁18が配設されている。吸い上げ弁18は、後述するシリンダ14a内が加圧されたときに閉弁してパイプ17内と射出筒部13内との連通を遮断させ、減圧されたときに開弁してパイプ17内と射出筒部13内とを連通させる。
射出筒部13は、縦供給筒部12から前方に向けて延設され、内側が縦供給筒部12の内部に連通している。
トリガー部15は、射出筒部13から下方に向けて延設され、前方付勢状態で後方に移動可能に配設されている。トリガー部15は、上方から下方に向かうに従い前方に向けて延びている。
トリガー機構Tは、トリガー部15の後方への移動によって、液体を縦供給筒部12内から射出筒部13内に導入させるとともに、射出筒部13内から噴出孔26a側に向けて流通させる。
トリガー機構Tは、トリガー部15に連動して前後方向に移動するピストン14bと、ピストン14bが挿入され、かつ内部が縦供給筒部12内に連通したシリンダ14aと、トリガー部15を前方に付勢する弾性部材43と、を備えている。
シリンダ14aは、前後方向に延設され前方に向けて開口している。シリンダ14aは、縦供給筒部12とは別体に形成されていて、縦供給筒部12の前面に組み付けられている。シリンダ14a内には、その前端開口から後方に向けてピストン14bが前後摺動可能に嵌合されている。ピストン14bの前端にはトリガー部15が連結され、トリガー部15の前後動に伴ってピストン14bがシリンダ14aに対して前後動させられることにより、シリンダ14a内が加圧および減圧される。シリンダ14a、ピストン14b、およびトリガー部15それぞれの左右方向の中央部の位置は互いに一致している。
弾性部材43は、射出筒部13を左右方向に挟み込むように一対配置されている。各弾性部材43の上端部は、射出筒部13側に固定され、各弾性部材43の下端部は、トリガー部15に固定されている。弾性部材43は、合成樹脂材料で形成されている。
ノズル部材20は、噴出器本体11の前端部に装着されている。噴出孔26aは、前方に向けて開口している。
以下、前後方向から見て、噴出孔26aの中心軸線O2に交差する方向をノズル径方向といい、中心軸線O2回りに周回する方向をノズル周方向という。
ノズル部材20は、ノズル本体22、弁体23、および付勢部材32を備えている。
ノズル本体22には、縦供給筒部12内と噴出孔26aとを連通する弁室45、および噴出孔26aが形成されている。ノズル本体22に、噴出孔26aを、噴出孔26aの前方から開閉する蓋体34が設けられている。なお、蓋体34は設けなくてもよい。
ノズル本体22は、連結部材19および外側ノズル47を備えている。
連結部材19は、射出筒部13に連結されている。連結部材19は、図2に示されるように、表裏面が前後方向を向き、かつ射出筒部13の前端開口を閉塞する基板19aと、基板19aの後面から後方に向けて突出し射出筒部13に外嵌された第1嵌合筒19bと、基板19aの前面から前方に向けて突出した第2嵌合筒19cおよびシリンダ筒19dと、を備えている。
第1嵌合筒19bは、射出筒部13の前側部分に外嵌されている。第2嵌合筒19cおよびシリンダ筒19dは、噴出孔26aの中心軸線O2と同軸に配置されている。シリンダ筒19dは、第2嵌合筒19cにおけるノズル径方向の内側に位置している。基板19aのうち、射出筒部13の前端開口と対向し、かつシリンダ筒19dにおけるノズル径方向の内側に位置する部分に液体流出孔19fが形成され、この液体流出孔19fを通して射出筒部13内と第2嵌合筒19c内とが連通している。
外側ノズル47は、固定筒47a、弁座板25、摺動筒部30、ノズル軸部28、およびキャップ装着筒部31を備えている。
固定筒47aは、連結部材19の第2嵌合筒19cに外嵌されている。
弁座板25は、表裏面が前後方向を向く板状に形成され、固定筒47aの前端開口を覆っている。弁座板25は、環状に形成されている。弁座板25の後面における開口周縁部に、後述する弁本体23aの前端部23eが後方移動可能に着座している。
摺動筒部30は、弁座板25から後方に突出し、第2嵌合筒19cの前端部内に嵌合されている。
ノズル軸部28は、弁座板25から前方に突出している。
キャップ装着筒部31は、ノズル軸部28をノズル径方向の外側から囲っている。キャップ装着筒部31内には、ノズル軸部28の前端面を前方から覆うノズルチップ26が嵌合されている。
ノズルチップ26の前壁に、噴出孔26aが形成されている。
ノズル軸部28の外周面には、前後方向における全長にわたって延びるノズル連通溝27が形成されている。ノズル連通溝27は、ノズルチップ26の前壁の後面に形成されたスピン溝を通して、噴出孔26aと弁座板25の内側とを連通する。
ここで、キャップ装着筒部31に、造泡筒33が外嵌されている。造泡筒33は、噴出孔26aの前方に配設されるとともに、噴出孔26aをノズル径方向の外側から囲っている。造泡筒33には、内側に外気を導入する外気導入孔37が形成されている。なお、造泡筒33は設けなくてもよい。
弁体23は、連結部材19の第2嵌合筒19cの内側に、中心軸線O2と同軸に配置されている。第2嵌合筒19cの内側が、射出筒部13内と噴出孔26aとを連通し、かつ弁体23が配設された弁室45となっている。すなわち、弁体23は、弁室45に配設され、弁室45と噴出孔26aとの連通を遮断し、弁室45の内圧が所定値を超えたときに、弁室45と噴出孔26aとを連通させる。
弁体23は、前端が閉塞され後端が開放された筒状の弁本体23aと、弁本体23aの外周面における前後方向の中間部分からノズル径方向の外側に向けて突出したフランジ部23bと、フランジ部23bの前面から前方に向けて突出したシール筒部23cと、を備えている。
弁本体23aの前端部23eは、前端から後方に向かうに従い拡径している。弁本体23aの後端部は、弁室45内に配設されたシリンダ筒19d内に前後方向に摺動可能に嵌合されている。弁本体23aに、シール筒部23c内と弁本体23a内とを連通する貫通孔23dが形成されている。
フランジ部23bは、シリンダ筒19cの前端部と、弁室45内に配設された摺動筒部30の後端部と、の間に設けられている。
シール筒部23cは、前方に向かうに従い拡径している。シール筒部23cは、摺動筒部30内に前後方向に摺動可能に嵌合されている。シール筒部23c内は、弁体23が弁座板25に着座したとき、および弁座板25から離間したときの別を問わず常に、前記貫通孔23dを通して弁本体23a内と連通する。
付勢部材32は、弁体23を噴出孔26a側に向けて付勢する。図示の例では、付勢部材32は、弁体23を前方に向けて付勢する。付勢部材32は、弁本体23aの前端部23eを、弁座板25の後面における開口周縁部に着座させる。弁体23は、弁室45に前方付勢状態で前後動可能に配設される。
そして、本実施形態では、弁体23および付勢部材32が、合成樹脂材料で一体に形成されている。なお、弁体23および付勢部材32は、別体であってもよい。
前記合成樹脂材料の曲げ弾性率は、700MPa以上1300MPa以下となっている。前記合成樹脂材料としては、例えば、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE、例えば三菱ケミカル社製HJ362N)、高密度ポリエチレン(HDPE)、ポリプロピレン(PP、例えばプライムポリマー社製J707G)、若しくは軟質のポリブチレンテレフタレート(PBT、例えば三菱エンジニアリングプラスチックス社製ノバデュラン5505S)等が挙げられる。
ここで、弁室45内には、シリンダ筒19dに外装されて固定された固定リング24が設けられている。
付勢部材32は、固定リング24とフランジ部23bとを連結し、ノズル周方向に屈曲しながら、前後方向に延びている。付勢部材32は、ノズル径方向の外側から見て、U字状を呈する。付勢部材32は、ノズル周方向に間隔をあけて複数設けられている。付勢部材32は、中心軸線O2をノズル径方向に挟む両側に各別に配設されている。
固定リング24とフランジ部23bとの間には、中心軸線O2と同軸に配置された中間リング29が設けられている。中間リング29は、シリンダ筒19dに前後方向に移動可能に外装されている。中間リング29は、ノズル径方向の外側から見てU字状を呈する付勢部材32におけるノズル周方向の頂部に連結されている。中間リング29および固定リング24は、弁体23および付勢部材32とともに合成樹脂材料で一体に形成されている。
次に、上述のように構成されたトリガー式液体噴出器1の作用について説明する。
なお、トリガー部15の複数回の操作によって、噴出器本体11の各部内に液体が充填されているものとする。
まず、蓋体34を開いて、噴出孔26aおよび造泡筒33内を開放する。次に、弾性部材43を弾性変形させながら、トリガー部15を後方に移動させ、ピストン14bをシリンダ14aに対して後退移動させると、シリンダ14a内が加圧されてシリンダ14a内の内容物が縦供給筒部12内を上昇しようとする。これにより、吸い上げ弁18が閉弁されパイプ17内と射出筒部13内との連通が遮断されるとともに、射出筒部13内が加圧され、液体が、液体流出孔19fを通して弁室45に供給され、貫通孔23dを通して弁本体23aおよびシール筒部23cの各内部が所定値まで加圧される。
この際、弁本体23aおよびシール筒部23cの各内圧が所定値を超えると、弁本体23aの前端部23e内での受圧面積と、シール筒部23c内での受圧面積と、の差等に起因して、弁体23に後方に向けた力が加えられ、付勢部材32を弾性変形させながら、弁体23が後方に向けて移動し、弁本体23aの前端部23eが弁座板25から離間する。これにより、射出筒部13の内部と噴出孔26aとが、液体流出孔19f、弁室45、弁座板25の内側、およびノズル軸部28のノズル連通溝27を通して連通し、液体が噴出孔26aから造泡筒33内に噴出される。
このとき造泡筒33内が負圧になり、造泡筒33内に外気導入孔37を通して外気(空気)が導入され、液体が、造泡筒33内で外気と混合されて発泡して泡状となり、造泡筒33の前端開口から噴出される。なお、噴出孔26aから造泡筒33内に噴出される液体は、霧状になっており、例えば、この霧状の液体が造泡筒33内で造泡筒33の内周面に衝突し、液体の流れが乱れることで外気と撹拌されて泡状になる。
そして、弁本体23aおよびシール筒部23cの各内圧が下がると、付勢部材32の前方付勢力により弁体23が前進移動させられる。すると、弁本体23aの前端部23eが弁座板25に着座して、弁室45と噴出孔26aとの連通が遮断される。その後、弾性部材43の弾性復元力によりトリガー部15を前方に復元移動させ、ピストン14bをシリンダ14aに対して前進移動させると、シリンダ14a内が減圧されて負圧化する。これにより、吸い上げ弁18が開弁されパイプ17内と射出筒部13内とが連通され、容器体W内の液体がパイプ17を通してシリンダ14a内に流入する。
以上説明したように、本実施形態に係るトリガー式液体噴出器1によれば、弁体23および付勢部材32が、合成樹脂材料で一体に形成されているので、部品点数を低減することできるとともに、付勢部材32が金属材料で形成されている場合と比べて、環境負荷を低減し、かつ使用者による廃棄の容易化を実現することができる。さらに例えば、全ての部材が合成樹脂材料によって形成されたトリガー式液体噴出器1を実現することができる。その結果、トリガー式液体噴出器1の廃棄に際し、付勢部材32と、合成樹脂材料からなる他の部材と、を分別する必要をなくすことができる。よって、使用者による廃棄の容易化を実現することができる。
弁体23および付勢部材32を形成する合成樹脂材料の曲げ弾性率が、700MPa以上となっているので、例えば、弁体23および付勢部材32を弁室45に組み込む際、および弁室45の内圧上昇時に、弁体23に加えられる負荷によって、弁体23に癖が付くような変形が生ずるのを抑制することができる。
この合成樹脂材料の曲げ弾性率が、1300MPa以下となっているので、例えば、弁体23および付勢部材32を弁室45に組み込みにくくなるのを抑制することができるとともに、弁室45の内圧上昇時に、弁体23を円滑に移動させることができる。
付勢部材32が、弁室45内に固定された固定リング24と、フランジ部23bと、を連結し、ノズル周方向に屈曲しながら、前後方向に延びているので、付勢部材32のかさ張りを抑えつつ、合成樹脂材料からなる付勢部材32の前方付勢力(曲げ剛性)を確保することができる。
なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
付勢部材32の例えば形状および個数等は、適宜変更してもよい。
その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記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、前記した実施形態および変形例を適宜組み合わせてもよい。
1 トリガー式液体噴出器
11 噴出器本体
12 縦供給筒部
15 トリガー部
19d シリンダ筒
20 ノズル部材
22 ノズル本体
23 弁体
23a 弁本体
23b フランジ部
23c シール筒部
23d 貫通孔
23e 弁本体の前端部
24 固定リング
25 弁座板
26a 噴出孔
30 摺動筒部
32 付勢部材
45 弁室
T トリガー機構
W 容器体

Claims (4)

  1. 液体が収容された容器体に装着される噴出器本体と、
    前記噴出器本体の前端部に装着され、液体を前方に向けて噴出する噴出孔が形成されたノズル部材と、を備え、
    前記噴出器本体は、
    上下方向に延び、前記容器体内の液体を吸上げる縦供給筒部と、
    前記縦供給筒部の前方に前方付勢状態で後方に移動可能に配設されたトリガー部を有し、前記トリガー部の後方への移動によって、液体を前記縦供給筒部内から前記噴出孔側に向けて流通させるトリガー機構と、を備え、
    前記ノズル部材は、
    前記縦供給筒部内と前記噴出孔とを連通する弁室、および前記噴出孔が形成されたノズル本体と、
    前記弁室に配設され、前記弁室と前記噴出孔との連通を遮断し、前記弁室の内圧が所定値を超えたときに、前記弁室と前記噴出孔とを連通させる弁体と、
    前記弁体を前記噴出孔側に向けて付勢する付勢部材と、を備え、
    前記付勢部材は、合成樹脂材料で形成されている、トリガー式液体噴出器。
  2. 前記弁体および前記付勢部材は、合成樹脂材料で一体に形成されている、請求項1に記載のトリガー式液体噴出器。
  3. 前記合成樹脂材料の曲げ弾性率は、700MPa以上1300MPa以下となっている、請求項2に記載のトリガー式液体噴出器。
  4. 前記弁体は、
    前端が閉塞され後端が開放された筒状の弁本体と、
    前記弁本体の外周面における前後方向の中間部分からノズル径方向の外側に向けて突出したフランジ部と、
    前記フランジ部の前面から前方に向けて突出したシール筒部と、を備え、
    前記弁本体に、前記シール筒部内と前記弁本体内とを連通する貫通孔が形成され、
    前記弁本体の前端部は、内側が前記噴出孔に連通する環状の弁座板に対して後方移動可能に着座し、
    前記シール筒部は、前記弁座板から後方に突出した摺動筒部内に前後方向に摺動可能に嵌合され、
    前記弁本体の後端部は、前記弁室内に配設されたシリンダ筒内に前後方向に摺動可能に嵌合され、
    前記シリンダ筒に外装されて固定され、かつ前記付勢部材と合成樹脂材料で一体に形成された固定リングが設けられ、
    前記付勢部材は、前記固定リングと前記フランジ部とを連結し、ノズル周方向に屈曲しながら、前後方向に延びている、請求項1から3のいずれか1項に記載のトリガー式液体噴出器。
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