JP2696147B2 - 一体型スピナ組立体 - Google Patents

一体型スピナ組立体

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Description

【発明の詳細な説明】 1.発明の分野 本発明は、スプレイヤ・ボトルのような流体ディスペ
ンサの吐出ノズルで用いるための一体型スピナ組立体で
あって、流体ディスペンサの流体吐出装置に外部から組
み込めることのできる一体型スピナ組立体に関する。
一層詳しくは、本発明は、スピナ、起動弁およびそれ
らの間に設置した圧縮スプリングを一体に形成してあ
り、外部から吐出ノズルに組み付けることのできるスピ
ナ組立体に関する。このスピナ組立体は、スピナ上に嵌
合し、吐出ノズルと可変係合するようになっているキャ
ップを包含する吐出ノズル組立体の一部となり得る。
2.背景および関連資料の説明 ポンプ・ボトル、ポンプスプレイ・ボトル、特にトリ
ガ・スプレイヤ・ボトルのような流体ディスペンサは、
広範囲にわたる物質を計量分配するのに用いられる。こ
のような物質としては、手、顔、身体のローションや、
木材、ガラス、ビニール、レザー、スェード、金属（ア
ルミ、銅、青銅、銀、クロム）、ゴム（自動車タイヤ光
沢剤）、ホルミカ、セラミック、ステンレス鋼、布、塗
装面などのような種々の材料のクリーナがあった。
最も普通に用いられるタイプの流体ディスペンサは、
おそらくは、トリガタイプのスプレイヤ・ボトルであ
る。（たとえば、トリガタイプ・スプレイヤを記載して
いるTADAの米国特許第4,815,663号、ヨーロッパ特許出
願第8311,619.0号、公告第0 117 898号参照。）トリガ
タイプのスプレイヤ・ボトルは、細部において異なる
が、一般には或る種の構成要素で共通する。これらの共
通の構成要素としては、本発明の目的にとっては、３つ
挙げることができる。すなわち、スピナ、起動弁および
圧縮スプリングであり、このスプリングはスピナと起動
弁の間に設置されている。便宜上、これら３つの構成要
素は、ここでは、集合的に「スピナ組立体」と呼ぶ。
従来のスピナ組立体は、それらが機構にとって内部的
なものであるため、それらを組み込もうとする流体計量
分配装置の製造を難しくしている。このことは、TADAの
米国特許第4,815,663号の第4a図に示すような従来の一
体型スピナ組立体にも当てはまる。米国特許第4815663
号の第１図から明瞭にわかるように、流体計量分配装置
の組み立て中、スピナ組立体60をノズル56の内部に置か
なければならない。これは、流体計量分配装置に外部か
ら組み込め得るスピナ組立体に比べて少なくとも２つの
欠点を有する。まず、内部に設置する際に、組み込み作
業に時間がかかり、生産時間が遅くなり、製造コストを
増大させるということである。次に、万が一スピナが品
質管理テストで不合格となった場合、流体計量分配装置
を分解して不合格のスピナ組立体を交換しなければなら
ないということである。
内部スピナ組立体を使用する際の第３の欠点は、２種
類以上の流体出力態様で流体吐出装置を使用しなければ
ならないということである。一般的にはローションを除
いて、流体計量分配装置は、普通、クリーニング溶液の
ような液体を計量分配するのに用いられる。このような
流体計量分配装置を用いることのできる環境が種々雑多
であり、また、液体を塗布することのできる表面も極め
て広範囲にわたっているために、使用者が吐出される流
体の種々の態様を選択することが望ましいと一般に考え
られている。最も普通には、この選択により、使用者
は、上記の噴霧態様と、ほぼ収束した円筒形の流れとし
て流体計量分配装置から流体を噴出させる定常流態様と
を選ぶことになる。
従来、適当なセレクタ機構を得る試みが種々なされて
いる。STOESSER等の米国特許第4,463,905号に記載され
ている泡沫吹き付け装置では、液体は、まず、霧化ノズ
ルを通して手動計量分配ポンプから放出されて噴流を形
成し、こうして形成された噴流を次に泡沫形成手段に通
す。泡沫形成手段は、ハウジングとスクリーンとを包含
し、スナップ嵌合機構によって計量分配ポンプと作動可
能に組み合わせられる（たとえば、第４欄、第42行以降
参照）。
TADAの米国特許第4,350,298号は、泡沫計量分配器の
ノズルキャップの改良に関するものであり、そのノズル
キャップは、泡沫計量分配器から吹き出した液体が衝突
する障害物となる複数のアームを包含する。隣り合った
アームの間には、複数の泡沫出力ポートが設けてある。
このノズルキャップは、密封位置と発泡位置との間で泡
沫計量分配器本体に対して動かすことができ、ヒンジを
介して泡沫計量分配器ノズルと一体に形成することがで
きる（たとえば、第３欄、第14行以降およびクレーム第
１項参照）。
DOBBSの米国特許第4,706,888号は、複数の長手方向溝
を有する回転可能なノズルキャップを記載しており、こ
れらの溝が半径方向、接線方向の流路と交互に連通して
いる。このノズルキャップを回転させると、流体の流れ
が長手方向溝に沿って、半径方向流路を通って流れて定
常流を生じるか、あるいは、接線方向流路を通って回転
を与えられ、噴流となるかを選ぶことができる。
1990年６月５日に出願され、現在審査中の出願U.S.S.
N.07/533,454には、流体の流れに定常流形態を与える流
体吐出装置が記載されており、これは、ほぼ直線横断面
形状の少なくとも１つの流入部分と、ほぼ曲線横断面形
状の流出部分とを有する流路を包含するノズルの形をし
ている。この流路を流れる流体の流れは、そこを出ると
きに定常流形態となっている。好ましい実施例として、
この装置は、スプレイヤの吐出オリフィス領域にヒンジ
止めされ、このオリフィスに反転して取り付けることの
できるカバーまたはキャップの形を採り得る。
これらのセレクタ機構は、変更できるように設計され
た初期流体態様を内部機構によって発生するという事実
を克服しなければならない。すなわち、内部装着式スピ
ナ組立体である。したがって、セレクタ機構が流体態様
を変えるように作用する時点で、流体は、既に、スピナ
組立体および吐出オリフィスを通過しているのである。
したがって、従来技術のたいていの設計では、或る種の
カバーあるいはキャップの形でセレクタ機構を提供して
おり、これを吐出オリフィスに可逆的に取り付けたり、
それを覆うように設置するようになっている。この場
合、流体吐出装置で用いる部品の数が増え、その結果、
製造コストおよび時間が増大し、使用者による装置の操
作が複雑となり、使用者が吐出オリフィスの密封解除に
加えてセレクタ機構を手作業で係脱しなければならず、
また、このようなセレクタ機構は、いかなるものでも、
流体を作業領域に噴出させる力を減じがちである。さら
に、このようなセレクタ機構の設計および効率は、作動
時にセレクタ機構を流体の漏れのないようにする必要が
あるということによって複雑になっている。
またこの分野で重要なのは、TADAの米国特許第4,940,
186号である。たとえば、その第13、16、20、21図に示
されているように、スピナ112は、底付きの中空シリン
ダからなる（クレーム６も参照のこと）。スピナの底の
後面を貫いて孔が切ってあり、流体通路114が形成して
ある。これらの流体通路114は接線方向の溝115を通して
円形のくぼみ118と連通しており、このくぼみは、スピ
ナの末端の中央に作ってある。たとえば、第14欄、第７
−28行に記載されているように、使用時、加圧流体は、
ノズル79から流体通路114を通ってくぼみ118に流れる。
この構成には、少なくとも２つの欠点がある。まず、特
に、第16、20図を参照して、キャップ110が噴霧位置に
あり、キャップの内側シリンダ122が円形くぼみ118の底
から離れるように少し動いた場合でも、流体は接線方向
の溝115を通って円形くぼみ118に流れた後にオリフィス
113に出るというわけにはいかないのである。シリンダ1
22の側壁面と円形くぼみ118の側壁面の間に間隙がある
ため、若干の流体が流体通路114を通ってキャップ110の
前部内面のギャップに流入し、そこからシリンダ122の
側壁面と円形くぼみ118の側壁面との間に流れ、円形く
ぼみ内へ流入することにもなる。これは、円形くぼみ内
に多少とも乱れを生じさせることになり、生じた噴流の
統一性を減じたり、オリフィス113の外側開口部での垂
れを生じさせたりすることが考えられる。次に、流体は
底付きの中空シリンダの比較的大きい内部空間から比較
的絞られた流体通路114内へ流れ、次いで直線接線方向
の溝115を通って円形くぼみ118内へ流入するため、流体
は、液体通路114から円形くぼみ118までのその途中で比
較的高い速度を持つことになる。これは、上記の乱流問
題を悪化させ、それ相応に噴流の質により大きい劣化を
生じさせ、垂れを増大させることになる。
上記に鑑みて、スピナ組立体は、簡単かつ効率よく外
部から流体計量分配装置に組み込むことができ、セレク
タ機構と直接協働して流体計量分配装置の製造および使
用を簡略化すると共に作動効率を高め、使用を容易にす
ることができることが望ましい。また、スピナ組立体に
おいて、渦流室への加圧液体の乱れを乱流を最小限に抑
えるように制御し、それによって、流体計量分配装置か
らの出力の特性を改善し、使用時に吐出オリフィスから
の垂れを最小限に抑えるか、あるいは、実質的になくす
ことも望ましい。
発明の概要 上記の目的に従って、本発明者等は、吐出ノズルと外
部から係合させ得るようになっているスピナ組立体を提
供する。このスピナ組立体は、起動弁座と係合するよう
な形態の起動弁、この起動弁を起動弁座に向かって片寄
せする片寄せ手段およびスピナヘッドを包含する。
スピナヘッドは、流体の流れに半径方向の回転を与え
るスピナ手段と、スピナヘッドとノズルキャップの間に
流体漏洩防止シールを与える密封手段とを包含する。こ
のノズルキャップは、密封手段の上に嵌合し、吐出ノズ
ルと係合するようになっている。
スピナヘッドは、環状の密封フランジと、この環状密
封フランジ内に設置したポストと、フランジとポストと
の間に構成された環状室とを包含し得る。環状室は、さ
らに、流体入力端を包含してもよく、これは、環状室を
吐出ノズルの内部と連通させる少なくとも１つの孔を有
する。環状室は、好ましくは、少なくとも１つの孔より
も大きい横断面を有し、その結果、吐出ノズルの内部に
沿ってかつ少なくとも１つの孔を通して放出される流体
の速度は、流体が環状室に入るときに、低下することに
なる。好ましくは、ポストの基部の円周に隣接して、そ
のまわりに均等に隔たった複数の孔がある。
ポストは、少なくとも１つの長手方向の溝を包含し、
この溝は、ポストの頂部で始まり、長さ方向の少なくと
も一部に沿って延びている。好ましくは、ポストの円周
まわりに均等に隔たって複数の長手方向の溝がある。こ
れらの長手方向の溝の少なくとも１つと孔の少なくとも
１つは環状室の共通半径に沿って整合していなければな
らない。
好ましい実施例では、少なくとも２つの長手方向の溝
と少なくとも２つの孔があり、長手方向溝の各々は、環
状室の共通半径に沿って孔の１つと整合している。特に
好ましい実施例では、２つの長手方向溝と２つの孔があ
り、これら２つの長手方向溝がポストの円周まわりに互
いにほぼ180度の間隔で隔たり、４つの孔がポストの円
周まわりに90度の間隔で均等に隔たっている。
ポストの頂部は、環状の壁によって取り囲まれた渦流
室を包含する。環状の壁には、少なくとも１つの接線方
向の溝が設けてあり、この溝が渦流室を環状室と連通さ
せる。環状壁のほぼ全深さまで延び得る少なくとも１つ
の接線方向溝は、ほぼ平行な側面を持たなければなら
ず、また、その中心軸線は、渦流室の軸線と交差しては
ならない。流体が接線方向溝を通して渦流室に流れるに
つれて流体に半径方向の回転を与えることになる。
少なくとも１つの長手方向溝は、少なくとも１つの接
線方向溝と連通していてもよい。好ましくは、２つの接
線方向溝が環状壁の円周まわりに互いにほぼ180度の間
隔で隔たっており、また、２つの接線方向溝が環状壁の
円周まわりに互いにほぼ180度間隔で隔たっている。最
も好ましくは、この構成は、ポストの円周まわりにほぼ
90度の間隔で均等に隔たった４つの孔を包含し、長手方
向溝の各々は環状室の共通半径に沿って孔の１つと整合
している。
片寄せ手段は、起動弁とスピナヘッドの間に設置して
もよく、起動弁、片寄せ手段およびスピナヘッドは共通
の長手方向軸線を持ち得る。片寄せ手段は、少なくとも
１つのほぼ正弦波形態を含むスプリングであってもよ
い。好ましくは、スプリングは、交互の180度形状の複
数のほぼ正弦波形態を包含する。
起動弁は、さらに、スピナ組立体が吐出ノズルと係合
したときに起動弁座内で起動弁を位置決めする心合わせ
手段を包含し得る。特に、起動弁は、起動弁座に向かう
方向にほぼ連続して縮小する横断面を持ち、スピナ組立
体が吐出ノズルと係合したときに起動弁の起動弁座内で
の心合わせを行うことができる。さらに、起動弁は、起
動弁座より小さい横断面を有する長手方向延長部で終っ
てもよい。この長手方向延長部は、スピナ組立体が吐出
ノズルと係合したときに起動弁座と起動弁を正しく一致
させるように構成してある。
本発明は、また、上記のスピナ組立体の上に嵌合し、
吐出ノズルと可変係合するようになっているキャップに
も関する。このキャップは、ほぼ環状の側壁と前面とを
包含してもよく、この前面は外側面、内側面およびオリ
フィスを有する。内側面は、オリフィスを取り囲み、環
状壁の高さに少なくとも等しい高さを有する環状の中央
突起を包含し得る。この環状中央突起は、キャップが吐
出ノズルとほぼ完全に係合したときに、環状壁の内面と
密封係合するように構成、位置決めされてなければなら
ない。
キャップは、吐出ノズルと螺合していてもよく、その
場合、キャップをその軸線まわりに第１方向に回転させ
ることによって、キャップの吐出ノズルとの係合程度を
高め、渦流室に向かって中央突起を動かし、また、キャ
ップをその軸線まわりに第２方向に回転させることによ
って、キャップの吐出ノズルとの係合程度を減じ、中央
突起を渦流室から離れるように動かすことができる。あ
るいは、キャップは、吐出ノズルと摺動係合していて、
キャップのその軸線に沿った第１方向への摺動によっ
て、キャップの吐出ノズルとの係合程度を高め、中央突
起を渦流室に向かって動かし、キャップのその軸線に沿
った第２方向への摺動によって、キャップの吐出ノズル
との係合程度を減じ、中央突起を渦流室から離れるよう
に動かしてもよい。
キャップの内面は、中央突起を取り囲み、そこから隔
たった環状の外側突起を包含してもよい。中央突起と外
側突起の間には、環状の溝が構成され、この溝は、環状
壁の幅にほぼ同じ幅を有する。こうして、環状壁は、キ
ャップが吐出ノズルとほぼ完全に係合したときに、中央
突起と外側突起の間に摺動係合することができる。外側
突起は、キャップが吐出ノズルとほぼ完全に係合したと
きに、少くとも接線方向溝の底まで延びるに充分な高さ
を持たなければならない。
キャップの内側面は、好ましくは、ほぼ滑らかであ
り、中央突起を除いて、現在のところ、外側突起はほぼ
平らである。
別の実施例では、本発明は、液体を計量分配するトリ
ガ・スプレイヤにおけるスピナ・吐出ノズル組立体に向
けられる。スピナ・吐出ノズル組立体は、液体ノズル室
を有するノズル組立体と、下流端でノズル組立体を密封
係合するスピナヘッドを有するスピナ組立体とを包含す
る。
スピナヘッドは、さらに、基部と、この基部から下流
側に延びる中央ポストと、基部から下流側に延びる環状
フランジとを包含してもよい。環状フランジは、基部ポ
ストを取り囲み、そこから外方に隔たっており、間に環
状の液体室を構成している。基部は、ノズル室を環状室
と連通させる孔手段を有し、液体がこの孔手段から環状
室に入ったときに環状室が液体の速度を低下させる。
渦流室は、ポストの下流端に設置してあり、この渦流
室を構成する環状の壁と、環状室を渦流室に連通させる
通路手段とを有する。この通路手段は、ポストの壁に設
けた、少くとも１つの接線方向溝と少なくとも１つの長
手方向溝を包含していてもよい。長手方向溝は、環状室
に向かって開口し、その中に設置され、接線方向溝と連
通する。この構成では、ノズル室からの液体は、孔手段
を通って流れ、環状室に流れ、長手方向溝に流れ、次
に、接線方向溝を通って渦流室に流れる。液体は、環状
室内を低速で流れてから接線方向溝に入る。
長手方向溝および接線方向溝は、スピナヘッドの共通
半径に沿って整合していてもよい。好ましくは、少なく
とも２つの直径方向に対向した長手方向溝または少なく
とも２つの直径方向に対向した接線方向溝あるいはこれ
ら両方があり、長手方向溝の各々がスピナヘッドの共通
半径に沿って１つの接線方向溝と整合する。最も好まし
くは、ポストの円周まわりに均等に隔たった４つの孔を
基部に設ける。
本発明は、また、この組立体との組み合わせにおい
て、スピナヘッドの上に嵌合し、開放位置と閉鎖位置と
の間で吐出ノズルと可変係合するようになっているキャ
ップも包含する。キャップは、ほぼ環状の側壁面と前面
とを包含し、この前面は、外側面、内側面およびオリフ
ィスを有する。内側面は、トリフィスを取り囲み、スピ
ナ・ポストの下流端のところで環状壁を受け入れる環状
の溝を有する。スピナヘッドの環状フランジとキャップ
の環状側壁面との間に液体漏洩防止しいるを設けるため
の密封手段を設けてもよい。
内壁の内周面と環状溝の内周面との嵌合は、液体密封
係合を与え、液体が環状壁と環状溝の係合面間を流れる
のを防ぐ。好ましくは、環状溝の幅と環状壁の幅は、ほ
ぼ等しく、環状壁の内周面と環状溝の内周面とを液体密
封係合させると共に、環状壁の外周面と環状溝の外周面
とを液体密封係合させるようになっている。こうして、
環状壁と環状溝の係合面間の液体の流れが防止される。
キャップが閉鎖位置にあるとき、環状溝の外周面は少
なくとも接線方向溝の底まで延びており、長手方向溝は
接線方向溝から環状溝の外周面を過ぎて延びている。ま
た、接線方向溝が環状壁のほぼ全深さにわたって延びて
いると好ましい。
キャップは、それが閉鎖位置にあるときに渦流室の床
をシールし、トリフィスを通る流体の流れを防止する中
央突起を持っていてもよい。
スピナ・吐出ノズル組立体は、さらに、起動弁座と係
合するようになっている起動弁と、スピナヘッドの基部
と起動弁の間を延びるスプリングを包含してもよい。ス
ピナヘッド、スプリングおよび起動弁は、好ましくは、
一体成形のプラスチック構造である。
図の簡単な説明 第１図は、本発明によるキャップ・スピナ・吐出ノズ
ル組立体を示している。図示の位置において、キャップ
は吐出ノズルと完全に係合しており、キャップの内面で
中央突起51と外側突起53によって構成された環状溝52が
渦流室44を取り囲む環状壁45と密封係合している。
第２図は、環状溝52と渦流室44の環状壁45の間にまっ
たく重なりがない程度まで吐出ノズルから後退させたキ
ャップを示す部分図である。この位置においては、組立
体は定常流を生じさせることになる。
第３図は、第１図、第２図の位置の中間の位置を示す
別の部分図である。キャップは、環状壁の接線方向溝の
孔60を通って渦流室へ流体が流入するのを許すに充分に
後退しているが、環状溝は環状壁と重なり合っていて、
流体は接線方向溝を通して以外の経路で渦流室に入るこ
とはできない。この位置において、組立体は噴霧を生じ
させることになる。
第４図は、渦流室44の頂面図であり、環状壁45の接線
方向溝46の１つの形態を示す図である。
第５図は、第１図と同じであるが、キャップの前面の
内側面は環状壁45と係合する中央突起51のみを有するよ
うに示してあり、外側突起は示していない（残りの参照
符号は明瞭化のために省略してある）。
好ましい実施例の説明 上記の目的に従って、本発明は、外部から流体計量分
配装置に組み込むことのできる一体型スピナ組立体を提
供する。さらに、スピナ組立体のスピナ部分の設置およ
び配置により、このスピナは、流体計量分配装置から放
出される流体の流量および流れ形態の両方を制御するた
めのセレクタ機構と簡単かつ効率よく協働できる。
ここで用いるような「流体計量分配装置」なる用語
は、流体容器から流体を吸い上げ、所望の方向または形
態あるいはこれら両方で流体を排出するのに用いる装置
または機構を意味している。したがって、トリガタイプ
のスプレイヤの場合、流体計量分配装置はトリガ・スプ
レイヤ組立体となる。ポンプタイプの流体分配計量器の
場合には、流体計量分配装置はポンプ機構となろう。
「流体容器」なる用語は、流体計量分配装置によって
吸引作用を受ける溜めとして流体を格納するのに用いる
容器を意味している。一般に、これは、簡単に言えば、
ボトルであり、たとえば、カラスまたはプラスチックで
作ることができ、本発明の範囲から逸脱することなく広
範囲にわたる形状、寸法、色、配置を採り得る。
「流体計量分配器」なる用語は、ハウジング、流体計
量分配装置および流体容器の完全な組立体を意味してい
る。換言すれば、流体計量分配器は、エンドユーザが流
体を計量分配するのに持ち上げて使用するものである。
「定常流形態」なる用語は、流体の実質的に凝集性の
円筒柱を意味し、流体が円錐形に広がったパターンで散
布される噴霧形態とは区別されるべきである。
本発明を説明するために、以下、液体クリーナ製品を
パッケージするのに普通に用いられるようなトリガタイ
プ・スプレイヤ・ボトルの部分あるいは動作について言
及するが、これがほんの例示であり、なんら本発明の範
囲についての限定を意味するものではないことは了解さ
れたい。
先に簡単に説明したように、スピナ組立体は、スピ
ナ、起動弁およびこれらの間を連結する圧縮スプリング
からなる。スピナ組立体の各部分は或る特定の機能を有
する。
起動弁（圧縮スプリングの力の下に作用する）は、流
体容器から吐出オリフィスに向かって流れる流体の流れ
を制御するように作用する。流体が吐出されていないと
きには、圧縮スプリングは、起動弁を弁座に向かって押
圧している。流体は、吐出オリフィスに向かう流路にお
いてこの弁座を通って移動しなければならない。スプレ
イヤの使用時には、これは流体計量分配装置で「呼び
水」をさせるのに必要である。すなわち、トリガ機構あ
るいはポンプ機構の戻り行程で流体容器から流体を吸い
上げるのに必要である。スプレイヤを使用していないと
きには、弁座の起動弁による密封により、流体が吐出オ
リフィスから漏出するのを防ぐことができる。
スピナは、流体を所望の形態、たとえば、噴霧あるい
は定常流に成形してから吐出オリフィスに流すようにな
っている。スピナの普通の形態の１つでは、中央の円筒
形の室を包含し、この中央室へ流体を流すべく半径方向
の回転を与えるように形成、配置された２つ以上の入口
ポートを有する。こうして、流体が吐出オリフィスを通
り、スプレイヤに出たときに、回転運動によって、流体
が半径方向に分散し、同時に、スプレイヤ・トリガ機構
によって与えられた前進モーメントにより、流体が前方
に放出され、液滴を含む円錐形に広がった噴流となる。
本発明の特殊性に目を転じて、添付図面を参照すれ
ば、トリガ・スプレイヤは、ノズル、スピナ組立体およ
びキャップを包含する。ノズルは、ノズル流体室10とそ
の後端にある弁座12とを有する。
スピナ組立体は、スピナヘッド14、スプリング16およ
び弁座12内に着座する起動弁18を有する。また、スピナ
組立体は、心合わせガイド20と心合わせローブ22とを包
含する。スピナ組立体は一体構造である。
スピナヘッド14は、ほぼ中実のコアであり、その頂端
または前端に環状室32が形成してある。この環状室32
は、環状の外側密封フランジ34を構成しており、このフ
ランジは、キャップの内面と共に36のところに流体漏洩
防止シールを構成すると共に、中央ポスト38も構成して
いる。スプリング16はスピナヘッドの底端または後端か
ら突出している。
環状室の基部を貫いて孔40が設けてあり、この孔はノ
ズル室を環状室32と連通させている。孔40は、ポスト38
の周面外側すぐのところに位置している。ポスト38の背
中合わせの側面に沿って長手方向溝424が延びている。
これらの溝は、横断面がほぼＵ字形であり、環状室32に
向かって開いている。
渦流室44が環状壁45内でポスト38の頂部または前部内
に設けてある。環状壁45には、接線方向溝46が設けてあ
り、これらの接線方向溝46は長手方向溝42と渦流室44の
間に延びている。接線方向溝は、好ましくは、環状壁45
の全深さにわたって延びている。
キャップがノズルに螺合しており、その前面にオリフ
ィス50を有する。キャップの前面の内側には、オリフィ
スを取り囲んで中央突起51がある。好ましくは、この中
央突起51は、外側突起53によって取り囲み、間に環状溝
52を構成する。環状溝は、内周面54と外周面56とを有す
る。好ましくは、キャップの前面の内側面58は滑らかで
あり、外周面56の底からキャップの環状側壁まで延びて
おり、内側面58がほぼ滑らかで平らなディスクを構成す
るようになっている。この滑らかさは、環状室に入る流
体の乱流を最小限に抑えるのを助け、後により詳しく説
明するように、スピナ組立体によって生じた噴流の特性
を改善する。
先の説明ではノズルと螺合するキャップについて言及
したが、このことは本発明の実施にとって必須のもので
もないし、それに発明を限定するものでもない。キャッ
プをノズルに係合させるには、摺動係合を含めて任意の
従来の手段を用いることができる。
ポスト38の環状壁45および環状溝52は、環状壁45の内
面とキャップの内周面54の間ならびに環状壁45の外面と
キャップの外周面56との間に緊密な嵌合すなわちほぼ隙
間のない嵌合を行わせるような寸法としてある。その結
果、これらの面の間にはほとんど流体が流れない。内周
面54の長さは、環状壁45の深さよりも幾分大きく、内周
面54の後部が渦流室44の底と接触し、キャップを閉鎖位
置に螺合させたときにオリフィス50を密封するようにな
っている。外周面56は、好ましくは、少なくとも、内周
面54と同じくらいの長さであり、好ましくは、幾分長く
なっており、少なくとも接線方向溝46の底まで延びてい
る。
長手方向溝42は、接線方向溝46の底から後方へ外周面
56を過ぎた位置まで延びており、環状室32内の流体が常
に接線方向溝46内へ流れることができ、しかもキャップ
が閉じているときでも多少とも絞りを与えないようにな
っている。長手方向溝42が孔40の前端まで後方に延びて
いてもよい。
作動にあたって、ノズル室10からの液体は、スピナヘ
ッドの孔40を通って前方へ流れ、拡大した環状室32内に
流入し、その結果、速度が低下する。環状室32内の液体
は、長手方向溝42に入り、そこから接線方向溝46内へ流
れる。キャップが閉鎖位置にあるとき、液体は、内周面
54の後端の渦流室44との底との接触、また、緊密嵌合な
どによる内周面54と環状壁45の内面との密封係合によ
り、オリフィス50内に流れるのを阻止される。
キャップを緩め、内周面54の後端が渦流室44の底から
離れると、液体は長手方向溝から開口60を通って接線方
向溝に流れることができる。この開口60は、内周面54の
渦流室44の底から離れる方向への変位によって生じる。
液体は、外周面56と環状壁45の外面との間の緊密な密封
係合のために、これらの面間を前方に流れることはでき
ない。それ故、速度の低下した、環状室32からの流体
は、キャップの閉鎖位置からの変位によって生じた接線
方向溝の開口60を通る直接経路に沿ってのみ実質的に生
じる。この直接経路は、環状壁45の周面の密封係合によ
って確保される。
その結果、接線方向溝46のところには常に豊富な低速
度の液体が存在することになり、開口60に向かう液体の
流れは比較的滑らかであり、液体が環状壁45の外面を通
って前方に壁の端を越えて流れ、次いで、環状壁の内面
を過ぎて後方へ接線方向溝まで流れ戻る場合に生じる乱
流を減らすようになっている。これにより、優れた品質
のミストまたは噴霧が生じ、さらに、従来のトリガ・ス
プレイヤでは普通であった垂れの問題をほぼ排除でき
る。
キャップがさらに緩められて開口60がより大きくなる
と（第３図参照）、渦流室44内への液体の流量が大きく
なり、より粗い噴霧を生じさせることになる。キャップ
がまたさらに緩められると（第２図参照）、液体の流量
がそれ相応に大きくなり、オリフィス50から定常流を生
じさせることになる。
本発明を或る特殊な方法、材料、構成について説明し
てきたが、これがなんら本発明の範囲を限定するもので
はなく、本発明の目的を達成するためにあらゆるそして
任意の他の方法、材料および構成にも本発明の範囲を敷
衍できることは了解されたい。
特に、本発明を応用した一体型の弁組立体をトリガタ
イプ・スプレイヤ・ボトルに関連して開発したが、本発
明はこのような用途に限られるものではなく、本願の請
求の範囲が本発明を容易に実施できる任意かつすべての
流体計量分配器まで及ぶことは了解されたい。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−76569（ＪＰ，Ａ) 特公 昭60−44023（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平２−20303（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (21)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】渦流室と、環状密封フランジと、該環状密
    封フランジ内に配置されたポストとを包含するスピナ組
    立体において、前記ポストと環状密封フランジとの間に
    環状室が構成され、該環状室は、該環状室を吐出ノズル
    の内部と連通させるよう前記ポストのベースの周囲に隣
    接してそのまわりに均等に隔たっている複数個の孔を有
    する流体入力端と、前記環状室を前記渦流室と連通させ
    ている流体出力端とを備えたことを特徴とする一体成形
    プラスチック構造のスピナ組立体。
  2. 【請求項２】前記環状室が前記複数個の孔より広い横断
    面を有し、それによって吐出ノズルの内面に沿いかつ前
    記複数個の孔を通して放出される流体の速度が前記環状
    室に入ったときに低下することを特徴とする請求の範囲
    第１項に記載のスピナ組立体。
  3. 【請求項３】前記ポストが少なくとも１つの長手方向溝
    を包含し、この長手方向溝が前記ポストの頂部で始ま
    り、その長さの少なくとも一部に沿って延びていること
    を特徴とする請求の範囲第１項に記載のスピナ組立体。
  4. 【請求項４】前記ポストが複数本の長手方向溝を包含
    し、この長手方向溝がそれぞれ前記ポストの頂部で始ま
    り、その長さの少なくとも一部に沿って延び、この長手
    方向溝が前記ポストの円周まわりに均等に隔たっている
    ことを特徴とする請求の範囲第１項に記載のスピナ組立
    体。
  5. 【請求項５】前記長手方向溝の少なくとも１つおよび前
    記孔の少なくとも１つが前記環状室の共通の半径に沿っ
    て整合していることを特徴とする請求の範囲第４項に記
    載のスピナ組立体。
  6. 【請求項６】前記ポストが少なくとも２つの長手方向溝
    を備え、この長手方向溝の各々が前記環状室の共通の半
    径上で前記孔の１つと整合していることを特徴とする請
    求の範囲第１項に記載のスピナ組立体。
  7. 【請求項７】前記ポストが２つの長手方向溝を備え、こ
    の２つの長手方向溝が前記ポストの円周まわりに互いに
    180°間隔で隔たっており、前記複数個の孔が前記ポス
    トの円周まわりに互いに90°間隔で均等に隔たっている
    ことを特徴とする請求の範囲第１項に記載のスピナ組立
    体。
  8. 【請求項８】前記渦流室が前記ポストの頂部にあり且つ
    環状壁により取り囲まれ、前記環状壁が前記渦流室を前
    記環状室に連通する少なくとも１つの接線方向溝を有す
    ることを特徴とする請求の範囲第１項に記載のスピナ組
    立体。
  9. 【請求項９】少なくとも１つの前記接線方向溝が平行な
    側面を有し、さらに、少なくとも１つの前記接線方向溝
    の中心軸線が前記渦流室の軸線と交差しておらず、その
    ため前記接線方向溝を通って前記渦流室内に流入する流
    体が半径方向の回転を獲得することを特徴とする請求の
    範囲第８項に記載のスピナ組立体。
  10. 【請求項１０】２つの接線方向溝を包含し、これらの接
    線方向溝が前記環状壁の円周まわりに180°間隔で隔た
    っていることを特徴とする請求の範囲第８項に記載のス
    ピナ組立体。
  11. 【請求項１１】少なくとも１つの前記接線方向溝が前記
    環状壁の全深さにわたって延びていることを特徴とする
    請求の範囲第８項に記載のスピナ組立体。
  12. 【請求項１２】前記ポストは、該ポストの頂部から始ま
    り、少なくとも該ポストの長さ方向にわたって延びる少
    なくとも１つの長手方向溝を備え、かつこの少なくとも
    １つの長手方向溝が少なくとも１つの前記接線方向溝と
    連通していることを特徴とする請求の範囲第８項に記載
    のスピナ組立体。
  13. 【請求項１３】前記環状壁の円周まわりに互いに180°
    間隔で隔たっ２つの接線方向溝と、前記ポストの円周ま
    わりに互いに180°間隔で隔たっ２つの長手方向溝とを
    包含することを特徴とする請求の範囲第12項に記載のス
    ピナ組立体。
  14. 【請求項１４】前記ポストの円周まわりに90°間隔で均
    等に隔たっ４つの孔をさらに包含し、前記長手方向溝の
    各々が前記環状室の共通半径上で前記孔の１つと整合し
    ていることを特徴とする請求の範囲第13項に記載のスピ
    ナ組立体。
  15. 【請求項１５】請求の範囲第８項に記載のスピナ組立体
    上に嵌合し、吐出ノズルと可変係合するようになってい
    るキャップであって、該キャップが環状の側壁と前面と
    を包含し、この前面が外側面、内側面およびオリフィス
    を有し、前記内側面が前記オリフィスを取り囲む環状の
    中央突起を包含し、この中央突起が前記渦流室を囲繞す
    る前記環状室の高さに少なくとも等しい高さを有し、且
    つ前記キャップが前記吐出ノズルと完全に係合したとき
    に前記環状壁の内面と密封係合するようになっているこ
    とを特徴とするキャップ。
  16. 【請求項１６】前記キャップが前記吐出ノズルと螺合す
    ることができ、前記キャップをその軸線まわりに第１方
    向に回転させたときに、前記キャップの前記吐出ノズル
    との係合程度を増大させ且つ前記中央突起を前記渦流室
    に向かって動かし、前記キャップがその軸線まわりに第
    ２方向に回転したときに、前記キャップの前記吐出ノズ
    ルとの係合程度を減じ且つ前記中央突起を前記渦流室か
    ら離れるように移動させることを特徴とする請求の範囲
    第15項に記載のキャップ。
  17. 【請求項１７】前記キャップが前記吐出ノズルと摺動自
    在に係合することができ、前記キャップをその軸線まわ
    りに第１方向に摺動させたときに、前記キャップの前記
    吐出ノズルとの係合程度を増大させ且つ前記中央突起を
    前記渦流室に向かって動かし、前記キャップがその軸線
    まわりに第２方向に摺動したときに、前記キャップの前
    記吐出ノズルとの係合程度を減じ且つ前記中央突起を前
    記渦流室から離れるように移動させることを特徴とする
    請求の範囲第15項に記載のキャップ。
  18. 【請求項１８】前記内面が、さらに、前記中央突起を取
    り囲み且つそこから隔たっている環状の外側突起を包含
    し、前記中央突起および前記外側突起がそれらの間に環
    状の溝を構成し、この溝が前記環状壁の幅に等しい幅を
    有し、それによって前記キャップが前記吐出ノズルと完
    全に嵌合したときに、前記環状壁が前記中央突起と前記
    環状突起との間に密封係合することを特徴とする請求の
    範囲第15項に記載のキャップ。
  19. 【請求項１９】前記キャップが前記吐出ノズルと完全に
    嵌合したときに、前記外側突起が少なくとも前記接線方
    向溝の底まで延びるに充分な高さを有することを特徴と
    する請求の範囲第18項に記載のキャップ。
  20. 【請求項２０】前記内側面が滑らかであり且つ前記中央
    突起を除いて平らであることを特徴とする請求の範囲第
    15項に記載のキャップ。
  21. 【請求項２１】前記内側面が滑らかであり且つ前記中央
    突起を除いて平らであることを特徴とする請求の範囲第
    18項に記載のキャップ。
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