JP3408537B2 - 使い捨てのプラスチック製液体用ポンプ - Google Patents

使い捨てのプラスチック製液体用ポンプ

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Description

【発明の詳細な説明】 【発明の範囲】
本発明は一般に使い捨てのプラスチック製液体用ポン
プに関し、特に安価な総プラスチック製の使い捨てのハ
ンドソープ用ポンプ・アセンブリーに関する。
【発明の背景】
ハンドソープを適量取り出しするためのポンプ・アセ
ンブリーとして多くのものが知られている。一般にこれ
らのアセンブリーは最も簡単なものでも４つの異なる要
素、すなわち本体を形成する１個のチャンバと、２個の
一方向弁と、１個のピストンとからなる。これらのポン
プは多くの個別部品からなり、コストは部品の数と必要
なアセンブリーとともに上昇するという不便が伴う。 ハンドソープを適量取り出しするための従来から知ら
れている典型的なポンプ・アセンブリーは、一方向弁と
して使う金属ボールのような少なくともいくつかの金属
部品や、閉じた一方向弁を一方に片寄らせるための金属
ばねを含む。金属部品を含むことにより、ポンプ・アセ
ンブリーをリサイクルのためにプラスチックグラインダ
ーで単純に粉砕するということができないという不便が
伴う。これは多くのプラスチックグラインダーが金属部
品を扱うことができないからである。 従来から知られているハンドソープ適量取り出しシス
テムでは、永久的なポンプ・アセンブリーに交換可能な
リセプタクルを付け、そのリセプタクルからソープを吸
い上げるようにしている。この方式は、ポンプ自体が高
価になり、長期にわたる使用の後、故障したり、洗浄も
しくは保守が必要となるなどの不便が伴う。
【発明の要約】
従来から知られている液体容器やポンプに伴うこれら
の不便を少なくとも部分的にでも解消するために、本発
明が提供する液体適量取り出し用のポンプ・アセンブリ
ーは、新規の単体構造をピストンに採用し、ポンプの部
品点数をできるかぎり少なく、好ましくは３個以下に抑
えて組み立てやすくしている。 本発明のもう一つの目的は、単体要素として全部をプ
ラスチックから射出成形することができ、かつ１個以上
の一方向弁を組み入れることができる。使い捨てポンプ
用の安価な使い捨てピストンのユニークな構造を提供す
ることにある。 本発明のもう一つの目的は、全く金属部品を使わずに
全部を２個または３個の単体プラスチック要素から形成
する使い捨てプラスチックポンプ・アセンブリーを提供
することにある。 本発明のもう一つの目的は、永久的なハウジングとポ
ンプ・アクティベーターと使い捨てソープリザーバとポ
ンプ・アセンブリーとを有するハンドソープ適量取り出
しシステムを提供することにある。 本発明のもう一つの目的は、使い捨て液体容器と共に
使うことができる液体適量取り出し用の使い捨てポンプ
であり、リサイクルのために使い捨て容器／ポンプ・ア
センブリーを押し砕いたり寸断したりする前にポンプ部
品を分解することなく、すぐにリサイクルできるように
した液体適量取り出し用使い捨てポンプを提供すること
にある。 本発明は、リザーバ、好ましくは使い捨てリザーバか
ら液体を適量だけ取り出すための、安価で、組み立て易
い使い捨てポンプを提供する。 このポンプは本体を形成するチャンバとピストンの二
つの要素からなる。 ピストンは摺動可能にチャンバに受け入れられるよう
に形成されており、ステムを含む。ピストンはステム上
に少なくとも１個のたわみ要素を持っており、これが一
方向弁の役目を果たすため、液体は該たわみ要素を越え
て外向きにのみ通過できるようになっている。（尚、以
下の記述において特に「半径方向に」と断らない限り、
「内側」または「内向き」とは液体容器に近い側または
容器内部に向かうことを言い、「外側」または「外向
き」とは液体容器から見て遠い側または容器外部に向か
うことを言う。）ステム上には一番外側の（すなわち液
体容器から一番遠い）たわみ要素からさらに外側にシー
リング要素が設けられており、これがチャンバとの間に
実質的に不浸透性のシールを形成している。ピストン上
には前記一番外側のたわみ要素と前記シーリング要素と
の間にある入り口から流路が設けられており、それを通
ってシーリング手段のさらに外側にある出口まで液体が
流れる。 液体は前記ピストンを内向き外向きに動かすことでリ
ザーバから引き出される。外向きの動きでは、液体は、
リザーバから第一の一方向弁装置を越えてチャンバ内に
引き出される。それに続く内向きの動きでは、前記第一
の一方向弁装置が液体がリザーバ内に流れ還るのを阻止
する。一番外側にあるたわみ要素が曲がって液体がそれ
を越えて外向きに流れ出すと、液体は流路から吐出され
る。 一つの実施例では前記チャンバは段付きとなってお
り、内側円筒チャンバの内径が外側円筒チャンバの内径
より小さくなっている。軸方向に間隔を置いて２個のた
わみ要素がステム上に設けられており、一番内側のたわ
み要素と前記段付き構造がチャンバとリザーバとの間に
第一の一方向弁装置を構成する。 リザーバ内の液体を使い切った後、リザーバは、好ま
しくはポンプ・アセンブリーと一緒に新しいものと交換
される。好ましくはリザーバとポンプは共に総プラスチ
ック製としてプラスチク部品のリサイクルを容易にす
る。 前記ピストンはユニークな特徴を兼ね備えており、そ
れによりプラスチック材から単一要素として射出成形す
ることができ、かつ、１個以上の弁形成部を備える。 本発明は液体を適量だけ取り出すためのシステムも提
供するが、これに含まれるものとして、それぞれ全部が
リサイクル可能なプラスチック製の使い捨て液体リザー
バと使い捨てポンプ・アセンブリーからなるリサイクル
に適した使い捨てプラスチック要素と、リザーバ用の永
久非使い捨てハウジングと、ポンプ・アセンブリーを動
作させるための永久作動システムを含むポンプ・アセン
ブリーとがある。リサイクル不可能部品または金属部品
は、使い捨て部品が容易にリサイクルできるように永久
ハウジングに組み込む。 本発明はその一つの態様において、リザーバから液体
を適量だけ取り出すためのポンプを提供するが、このポ
ンプの構成要素は、それぞれ一定の内径とチャンバ壁と
内側端部および外側端部を有する内側円筒チャンバと外
側円筒チャンバを持つピストンチャンバ形成手段であっ
て、該内側チャンバと該外側チャンバが同軸であり、該
内側チャンバの外側端部が該外側チャンバの内側端部の
中に開口し、該内側チャンバの内側端部がリザーバと液
体で連通し、該内側チャンバの内径が該外側チャンバの
内径より小さいことを特徴とするピストンチャンバ形成
手段と、前記ピストンチャンバ形成手段に受け入れられ
てその中で軸方向に内向きおよび外向きに摺動可能なピ
ストン形成要素であって、該ピストン形成要素の断面が
一般に円筒形であり、内側端部が閉じて外側端部付近に
出口を設けた中央通路を持つ中央軸方向に伸びる中空ス
テムを持つことを特徴とするピストン形成要素と、前記
内側端部付近で前記ステムから半径方向に外向きに伸び
る内側円形たわみディスクであって、前記内側チャンバ
の内壁付近に沿って円形に形成された弾性変形可能な端
部を持つ内側たわみディスクと、前記内側たわみディス
クから軸方向に外側に間隔を置いて前記ステムから半径
方向に外向きに伸びる外側円形たわみディスクであっ
て、前記外側チャンバの内壁付近に沿って円形に形成さ
れた弾性変形可能な端部を持つ外側たわみディスクと、
前記外側たわみディスクから軸方向に外側に間隔を置い
て前記ステムから半径方向に外向きに伸びる円形シーリ
ングディスクであって、前記外側チャンバ内壁を円周に
沿って嵌合して、前記ピストン形成要素が内向きないし
は外向きに摺動する際に実質的に液体不浸透シールを形
成する円形シーリングディスクと、前記外側たわみディ
スクとシーリングディスクとの間にあって前記通路と連
通する入り口とであり、ここで前記ピストン形成要素
は、前記内側たわみディスクが内側チャンバ内に、前記
外側たわみディスクとシーリングディスクが外側チャン
バ内にある状態で、前記ピストンチャンバ形成手段の中
で軸方向に内向き外向きに反復運動するように摺動可能
に受け入れられ、前記内側たわみディスクは、前記内側
チャンバの液体が前記内側たわみディスクを越えて内向
きに流れるのを実質的に阻止し、前記外側たわみディス
クは、前記外側チャンバの液体が前記外側たわみディス
クを越えて内向きに流れるのを実質的に阻止し、前記内
側たわみディスクは、前記内側チャンバの内壁から弾力
的に歪んで離れることにより内側チャンバ内の液体を内
側たわみディスクを越えて外向きに流れるのを許し、前
記外側たわみディスクは、前記外側チャンバの内壁から
弾力的に歪んで離れることにより外側チャンバ内の液体
を外側たわみディスクを越えて外向きに流れるのを許
す。 ［図面の簡単な説明］ 本発明のこの他の目的と利便性を図面を見ながら以下
に説明する。 図１は、本発明の第一の特徴を有するリザーバおよび
ポンプ・アセンブリー付きの液体ディスペンサーの好ま
しい第一の実施態様を側方から見た部分断面図である。 図２は、図１のディスペンサーとポンプ・アセンブリ
ーにおいてピストンを完全に引き出した状態を側面から
見た部分横断面図である。 図３は、図１のディスペンサーとポンプ・アセンブリ
ーにおいてピストンを完全に引っ込めた状態を側面から
見た部分横断面図である。 図４は、図１のピストンの斜視図である。 図５は、本発明の第一の態様による液体ディスペンサ
ーの第二の実施例を側面から見た横断面図である。 図６は、本発明の第一の態様による液体ディスペンサ
ーの第三の実施例を側面から見た横断面図である。 図７は、本発明の第二の態様による液体ディスペンサ
ーの好ましい実施例において、真空排気に用いるカバー
を示す拡大横断面図である。 図８は、本発明の第三の態様による固定容器に固定し
たピストンチャンバ形成ボディを側面から見た部分横断
面図である。
【図面の詳細な説明】
図１から３においてポンプ・アセンブリーを一般に10
で示す。ポンプ・アセンブリーは図２を見れば一番よく
わかるように、二つの主要な要素、すなわちピストンチ
ャンバ形成ボディ12とピストン16とからなる。 ボディ12は、外側円筒チャンバ202と内側円筒チャン
バ204とからなる実質的に段付きになった円筒チャンバ1
8を有している。内側チャンバ204の内径は外側チャンバ
202の内径より小さい。各チャンバは円筒形のチャンバ
内壁と内側端部と外側端部とを有する。外側チャンバ20
2と内側チャンバ204は同じ中央軸の回りに配置されてい
るという点で同軸となっている。外側チャンバ202と内
側チャンバ204はまた、内側チャンバの外側端部が外側
チャンバの内側端部内に開口しているという点で軸的に
互いに隣接している。環状ショルダ206が内側チャンバ
の外側端部の周りで外側チャンバ202の内側端部を閉じ
ている。 ピストン16はチャンバ18内に軸方向に摺動可能に嵌め
込まれており、反復的に摺動運動しながらチャンバ18の
開いた端部22から出たり入ったりする。図１から３に示
すポンプ・アセンブリー10では、前記ボディ12はピスト
ン16を保持するだけでなく、容器26のねじ付きネック34
に嵌合する半径方向外側円筒部分40の半径方向内側ねじ
130によって、容器（またはリザーバ）26に固定されて
いる。この場合の容器はつぶれるタイプでもつぶれない
タイプでもよい。ポンプ・アセンブリー10がリザーバ26
に連結している状態で、ピストン16の反復運動がリザー
バ26からピストン16を経て液体を吐出する。 前記ボディ12は断面が一般に円筒形であり、その中央
軸を中心として左右対称となっている。前記チャンバ20
2と204は前記チャンバ18の内部に限定されており、環状
壁208が前記半径方向外側円筒部分40を前記チャンバ18
に接続している。前記壁208は図７に示すカバー142と同
一のカバー（後述）を受け入れるようにした周溝210を
有する。図２と３に示すボディ12の横断面図は、前記内
側チャンバ204を支えるのを助ける半径方向に外向きに
伸びる複数の薄い補強フランジ212の一つを示してい
る。 図３と４を見れば一番良くわかるように、ピストン16
は一般に円筒形の横断面を持っており、チャンバ18に摺
動可能に嵌め込まれるようになっている。ピストン16は
好ましくは射出成形によって作られた総プラスチック製
の単体要素である。ピストン16はその中央の長手方向の
軸に沿って伸びる中空ステムを持つ。 ピストン16は前記ステム16の内側先端部に円筒形延長
部214を含み、その内側端部には環状内側たわみディス
ク216を備えている。前記内側延長部214と内側たわみデ
ィスク216は前記内側チャンバ204の内部に嵌め込まれる
ようになっている。内側たわみディスク216は円筒形で
あり、ステムの延長部214から半径方向に外向きに伸び
ており、弾性的に変形可能な端部が前記内側チャンバ20
4のチャンバ内壁の円周に嵌合するように嵌合してい
る。 弾性的に変形可能な端部を持つ円形弾性たわみディス
ク48が前記ピストン16の最も内側近くに設けられてお
り、そこから半径方向に伸びている。このたわみディス
ク48は前記内側たわみディスク216より外側にピストン1
6に沿って設けられており、外側チャンバ202に嵌め込ま
れるようになっている。外側たわみディスク48は円形
で、前記外側円筒チャンバ202のチャンバ内壁円周に沿
って接触するようなサイズになっており、これによって
両者間に液体が流れるのを実質的に防いでいる。 前記内側たわみディスク216は、外側たわみディスク4
8が外側チャンバ202と相互作用するのと同じように、内
側チャンバ204と相互作用する。すなわち、各たわみデ
ィスクは各チャンバ内の液体がそれぞれたわみディスク
を通過して内向きに流れるのを実質的に防いでいる。し
かし各たわみディスクは各チャンバ内壁から弾力的に変
形して離れることによってチャンバ内の液体がたわみデ
ィスクを通過して外向きに流れるのは阻止しない。 円形シーリングディスク50が前記外側たわみディスク
48から軸方向に外向きに間隔を置いてステム46上に設け
られている。このシーリングディスク50は前記ステム46
から半径方向に外向きに伸びて外側チャンバ内壁を一周
するように嵌合してそれらの間に実質的に液体を通さな
いシールを形成する。シーリングディスク50は変形しな
い程度に充分堅く作られており、前記ピストン16が摺動
しながらチャンバ18から出たり入ったりする際にチャン
バ内壁との間に実質的に液体を通さないシールを維持す
る。 図２に最も明らかなように、ピストンのステム46は中
空となっており、その中を通路52がたわみディスク48と
シーリングディスク50との間のステム46の内側端部から
ピストン16の外側端部にある出口54までピストン16の軸
に沿って伸びている。前記たわみディスク48とシーリン
グディスク50との間の前記ステム46の両側にある入り口
58から流路56が半径方向に内向きにピストン16内を通
り、中央流路52と連通している。前記流路56と中央通路
52は、前記入り口58と出口54との間でピストン16内でシ
ーリングディスク50を越えて液体が連通するのを可能に
する。 前記ステム46の最も外側の端部近くに外側円形嵌合フ
ランジ62が設けられており、前記出口54の近くから半径
方向に外向きに伸びている。後述するようにフランジ62
は作動装置で嵌合してピストン16をボディ12から出した
り入れたりするようにしてもよい。 図２に最も明らかなように、シーリングディスク50に
嵌合して通常のポンピング作用においてピストン16の外
向きの動きを制限するために環状リム140が設けられて
いる。また図３に示すように、外側たわみディスク48に
よって環状ショルダ206を嵌合することによって通常の
ポンピング作用におけるピストン16の内向きの動きを制
限することが好ましい。 図１から４の実施例では示していないが、前記ステム
46にはフランジ62とシーリングディスク50との間にステ
ム46から半径方向に外向きに伸びる円形ストッパディス
クを設けてもよい。このストッパディスクはチャンバ18
の外側端部と接することによってピストン16の内向きの
動きを制限するようにチャンバ18の半径より大きい半径
を持つ。 ポンプ・アセンブリー10の動作を図２と図３を参照し
ながら説明する。図２はピストン16が最も外側に引き出
されている状態を示しており、図３はピストン16が最も
内側に引き込まれた状態を示している。ピストン16はこ
の二つの位置の間でポンピング運動を反復する。当業者
には明らかなように、チャンバ18内の内側たわみディス
ク216と外側たわみディスク48との間の液体容量218はピ
ストン16が軸方向に移動するにつれて変化する。図２で
は、外側たわみディスク48が大径の外側チャンバ202内
の軸方向に最も外側（容器から最も離れた位置）にある
ため、この容量218は最大となる。図３では、前記外側
たわみディスク48が外側チャンバ202内の軸方向に最も
内側（容器に最も近い位置）にあるため、この容量218
は最小となる。 ピストン16が図２の最も引き出された位置から図３の
最も引き込まれた位置まで動くにつれて、前記二つのデ
ィスク間の液体が入る容量は減少するが、この時内側た
わみディスク216が一方向弁の役割をして液体が内側チ
ャンバ204に流れるのを防ぐため、前記二つのディスク
間に挟まれた液体の圧力が高まる。この圧力の増大の結
果として、外側たわみディスク48の周辺が半径方向に内
向きに歪み、チャンバ内壁と密封するように接触してい
たのが隙間が空くようになり、そこから液体が外側チャ
ンバ202に流れ出て通路52を経て出口52から外に出る。 ピストン16が図３の最も引き込まれた位置から図２の
最も引き出された位置まで動くにつれて、前記二つのデ
ィスク間の液体が入る容量は増大し、この時外側たわみ
ディスク48が一方向弁の役割をして液体が外側チャンバ
204（202?）に流れるのを防ぐため、前記二つのディス
ク間に挟まれた液体の圧力が減少する。この引き出しス
トロークにおいては、たわみディスク48は実質的に歪ま
ずにチャンバ18内で吸引力が発生するのを助けて液体を
たわみディスク216を通してチャンバ18に吸い込む。こ
の圧力の減少の結果として、内側たわみディスク216は
半径方向に内向きに歪んで液体が内側チャンバ204に流
れるようになる。 ポンプ・アセンブリー（ピストン）16を図２の位置か
ら図３の位置の間で繰り返し往復させることによりポン
ピング作用が繰り返される。 たわみディスク48は、引き出しストロークにおいては
液体がそれを越えて流れるのを実質的に阻止する必要が
ある一方、戻りストローク（引き込みストローク）にお
いてはたわむことによって液体がそれを越えて流れるこ
とを許す必要がある。図示するディスク48では、実際に
はチャンバ内壁近くに弾力的に変形可能な端部を有する
薄い弾力的なディスクとして形成することによってこれ
を容易にしている。 たわみディスク48は変形しないときは外側チャンバ内
壁に接触して実質的に液体を通さないシールを形成す
る。変形するときはその端部がチャンバ内壁から離れる
ように曲がることによって液体が前記ディスクを通り抜
けることができる。ディスク48はそれを挟む領域間の圧
力差、すなわち片側の圧力とそれと反対側の圧力との差
がディスクがたわむことなく耐えることができる最大圧
力差より大きくなったときにたわむ。ディスク48を挟む
圧力差がこの最大圧力差より大きくなるとディスク48は
たわんで液体が通り抜ける。ディスク48を挟む圧力差が
この最大圧力差より小さくなるとディスク48は元の形状
に戻って外側チャンバ内壁との間に実質的にシールを形
成する。 内側たわみディスク216は外側たわみディスク48と実
質的に同じ原理で作られている。唯一の違いは、ディス
ク216は引き出しストロークにおいて変形して内側チャ
ンバ内壁から離れ、液体を通すという点である。 図示するような簡単なディスク48、216を用いる本発
明のポンプ・アセンブリーでは最良の結果を得るために
は全体の構成を良く考える必要がある。例えば、引き出
しストロークにおいては、内側たわみディスク216を越
えてチャンバ18に入っていく液体の流れの抵抗と、流路
56および通路52とを戻る液体の流れの抵抗との差がディ
スク48の両側の相対的圧力およびディスク48がたわむか
どうかに影響をおよぼす。好ましくは、ポンプ・アセン
ブリーの設計においては、液体の粘度、内側たわみディ
スク216を通過する外向きの流れに対する抵抗、前記ピ
ストン16内を内向きに流れる液体の流れに対する抵抗、
さらにディスク48の相対的弾力性を考慮し、外向きスト
ローク時にはたわみディスク216のみが液体を通過さ
せ、内向きストローク時にはたわみディスク48のみが液
体を通過させるようにする。 内側たわみディスク216は２つの異なる内径の円筒か
らなる段付きチャンバ18と共に内側一方向弁構造を提供
し、リザーバ26からチャンバ18内へと外向きの流れ28の
みを許す一方向弁の機能を果たす。 ディスク48、216がより好ましく作動するように一方
向へのたわみと他方向へとたわみに差をつけてもよい。 図１は、ポンプ・アセンブリー10とリザーバ26を用い
た液体ソープディスペンサーを一般に70で示している
が、ここでポンプ・アセンブリー10はリザーバ26のネッ
ク34に挿入されている。ディスペンサー70は、ポンプ・
アセンブリー10とリザーバ26を受け入れ支えるハウジン
グ78を有している。ハウジング78には、例えばハウジン
グを建物の壁82に取り付けるためのバックプレート80が
付いている。底部支持プレート84がバックプレートから
前に向かって伸び、リザーバ26とポンプ・アセンブリー
10を支えている。図示するように底部支持プレート84に
は円形の開口部86が設けられている。リザーバ26はその
ネック34を開口部86に入れて擦りばめ（フリクションフ
ィット）、締めつけ（クランプ）などによりプレート79
上に支持する。被覆部材85がバックプレート80の上部前
方延長部87に蝶番掛けされて、リザーバ26とそのポンプ
・アセンブリー10の交換を可能にしている。 底部支持プレート84はその前方部に90で示す水平軸を
中心に旋回するようにジャーナルを設けた作動レバー88
を有する。レバー88の上端には嵌合フランジ62と連結レ
バー88を嵌合させるフック94が設けられており、レバー
88下方のハンドル部96が図で実線で示す位置から破線で
示す位置まで矢印98で示す方向に動くとピストン16が矢
印100で示す戻りポンピングストロークで内側にスライ
ドするようになっている。下方ハンドル部96を放すと、
スプリング102がレバー88の上部を下方向に斜めに動か
し、それによりレバー88がピストン16を図１で実線で示
す外に向けて完全に引き出した状態まで引き出す。レバ
ー88とその内側フック94は、リザーバ26とポンプ・アセ
ンブリー10の取り外して交換する際に必要に応じて前記
フック94を手で取り外したり連結したりできるようにな
っている。 ディスペンサー70の使用においては、一旦空になる
と、空のリザーバ26とそれに付属するポンプ10が取り外
され、新しいリザーバ26と付属ポンプ10が前記ハウジン
グ内に挿入される。好ましくは、取り外されたリザーバ
26と付属ポンプ10を切断、破砕する前に分解する必要な
くリサイクルできるように全部リサイクル可能なプラス
チックで作るとよい。 図１から４は内側延長部214上の複数のウェブ66を示
しているが、これらは内側チャンバ204の内壁に摺動可
能に嵌合してピストン16がチャンバ202と204の中で軸方
向に中央に位置するのを助ける。ただし、このようなウ
ェブは必ずしも必要なものではなく適宜上設けてあるも
のである。ここではウェブ66は軸方向に伸びる放射状の
フランジとして示してあるが、このような位置決め部材
としては他に多くの形態が可能であり、例えばシーリン
グディスク50と似ているがかなり多くの開口部や不連続
部を設けたものを用いることもできる。 軸方向に伸びるウェブ66だけでなくステム46から半径
方向に伸びて外側チャンバ内壁に嵌合する円周リブも設
けて、ピストン16がチャンバ18から出たり入ったりする
際に軸方向に中央に位置決めするのを助けるようにする
こともできる。 図１から４に示す好適な実施例はプラスチックの円筒
ピストンチャンバ12とピストン16を示しているが、ピス
トンチャンバとピストンは他の材料で作ることもでき、
また左右対称でも非対称でもよい。 ピストンチャンバ12はねじ山36を切ってあるのが好ま
しいが、例えばグリップ用フランジを持つ外側円筒部分
40のように他形成のグリップ手段をピストンチャンバ12
上または他の部分に設けることもできる。 図１から４に示す好ましい実施例はピストン16のステ
ム46上の入り口58から始まり軸方向に伸びる中央の通路
52に接続する流路56を示しているが、流路56は中央通路
に接続せずに、またピストン16のステム46上に入り口58
を設けずに、液体がシーリングディスク50を通過して外
向きに連通するのを許すように構成することもできる。 図５は図１から３のポンプ・アセンブリーの第二の変
形を示す。図５では、ピストン16は図１から４のピスト
ンと全く同じである。図５の容器26はピストンチャンバ
を形成するボディ12と一体に形成された単体要素であ
る。容器26のネック222は内部が段付きの円筒形表面に
なっており、これ以外は図１と３と全く同じ外側チャン
バ202と内側チャンバ204を形成している。図５のポンプ
は図１から３に示すものと全く同じように作動する。 図５のポンプ・アセンブリーは容器26がつぶれるタイ
プであるときに特に有利である。これについては、図５
では練り歯磨きのチューブのようにペースト状のものを
適量だけ取り出すタイプの従来から知られたチューブと
同様なプラスチック製のつぶれるタイプの容器26を意図
的に示している。 容器26は、良く知られている押し出し、射出成形、お
よび／または吹き込み成形技術によって、当初開口した
最内側端部224を持つように形成することができる。容
器26を液体で満たした後、容器の側壁226をシール228で
シールして容器26の片側から反対側に完全に伸びるスト
レートシールを形成し、従来の方法で最内側端部224を
閉じる。この意味においては、シールされた容器26は中
央軸に最も近い端部224を中心に左右対称ではない。出
口54を閉じるために取り外し可能なキャップ230が設け
られている。図５に示すユニットは液体を満たした状態
で販売することができ、ハウジング、アクチュエータま
たはスプリングを用意することなく手で操作してこのユ
ニットだけで機能することができる。ユーザーは前記容
器26を片手で持って、もう一方の手でピストン16を内側
／外側にスライドさせて必要な分の液体を出すことがで
きる。 容器26のネック222と円形適量取り出しフランジ232
は、相対的に薄いつぶれれるタイプの側壁226に比べて
より厚く作られており、相対的な剛性と強度を与えられ
ている。 図６は、図１から３のポンプ・アセンブリーの変形で
あり、図５のアセンブリーに極めて似ている。図６で
は、容器26は実質的に図５のものと同じであり、ピスト
ンチャンバが容器26と一体になったボディを形成してい
る。容器26は円筒形側壁226と円形頂壁234を持つ円筒形
の容器であり、相対的に固いプラスチックまたはガラス
のような材料で相対的に固く形成することが望ましい。 ピストン16は図１から４のピストンと実質的に同じで
あるが２つの点で異なる。第一に嵌合フランジ62が拡張
されており、より大径でしかも環状側壁234を有してい
る。側壁234は嵌合フランジ62と容器ネック222の頂部周
を取り囲む容器底部フランジ232との間のコイルばねを
保持するのを助ける。このようなばね236はピストン16
を完全に引き出された位置に伸ばし切る。このようなば
ねは金属製であってもよいが、好ましくは後に粉砕して
リサイクルできる弾力性のあるナイロンまたはプラスチ
ック製のばねとする。 第二に、フレキシブルキャッチ238が設けられてい
る。これはピストン16と一体の部品としても設けるのが
好ましいが独立部材としてピストンに固定してもよい。
図ではフレキシブルキャッチ238はピストン16の一体部
品として示されており、内側延長部214から内向きに伸
び、円筒アーム240が持つキャッチフット242が底部フラ
ンジ232を内側に嵌合することによってピストン16が完
全に引き出された位置を越えて外側に出るのをより積極
的に阻止する。図のアーム240には折れ曲がり部244があ
り、そこを中心にフレキシブルキャッチが折れ曲がって
不動状態となり、ピストン16が容器26の内部に挿入さ
れ、その後前記キャッチは図で実線で示す位置を保持す
る。必要ならば一方向弁（図示せず）を設けて容器から
液体が吐出されるのを阻止する真空が容器内に作られる
のを阻止することもでる。 図７には、実質的に図１から４に示すボディとピスト
ンと同じボディ12とピストン16を持つ本発明の第二の態
様によるポンプの実施例を示している。図７では図１か
ら４に示す本発明の第一の態様による実施例の要素に対
応する部材には同じ番号を用いている。 図７に示すように、ポンプ・アセンブリー10は図１に
示すものと機能的に全く同じである。ポンプ・アセンブ
リー10はねじ山の付いたネック34を持つつぶれるタイプ
のプラスチック容器26に固定されている。ポンプ・アセ
ンブリー10はボディ12とピストン16を有する。ボディは
半径方向外側円筒部分40にボディをねじ山付きネック34
にねじ込むための半径方向内側のねじ山130を設けてな
る。 ピストン16は図４に示すものと同じく、たわみディス
ク48、216と、シーリングディスク50とウェブ58とを備
えたステム46を持つ。ステム48には流路52と出口54と入
り口58とが備わっている。ステム46は液体を適量だけ取
り出すのに適した比較的狭いチューブ138として外向き
に伸びる。図７のポンプ・アセンブリー10の動作は図１
から６に示すポンプ・アセンブリーの動作と似ている。 ボディ12はチャンバ18の開口端部22に環状リム140付
きで設けられているが、該リムは該チャンバの円筒壁か
ら半径方向に内向きに少し伸びて軸方向に内側に向いた
環状ショルダーを形成する。この環状リム140にシーリ
ングディスク50が接触してピストン16の軸方向外向きの
動きを制限する。リム140のサイズとシーリングディス
ク50の相対的弾力性および形状は、ディスク50がたわん
でリム140を越えて簡単にかちっと挿入でき、ポンプの
通常のポンピング動作において通常かかるより大きな力
がかかったときはたわんでリム140を越えて外向きには
ずれるように選択するとよい。 図７はカバー142も示しているが、これはボディ12に
かちっと嵌まって気密の環状シールを形成する。カバー
142の頂部（図では底部）には小さな穴（144）が設けら
れている。 使用時には、本発明の第二の態様によれば、容器26を
ソープまたはハンドクリームのような粘り気のある物質
で実質的に満たす。次にポンプ・アセンブリー10とカバ
ー142を取り付ける。容器を好ましく縦位置に保持し、
カバー142を上向きにして、カバー142の穴144に真空を
かけると容器内の空気が吸い出され、シーリングディス
ク216とたわみディスク48の両方が歪んで真空によって
容器内の空気が外に吸い出される。空気が全て吸い出さ
れるとソープのような液体がシーリングディスク216と
接触する。このソープのような液体をシーリングディス
ク216を越えて吸い出すのに必要な真空圧力というのは
容器内の空気を吸い出すのに必要な圧力より大幅に大き
い。したがってここでは容器内の空気を吸い出すには充
分だが液体を吸い出すほどは大きくないような真空圧力
を選ぶことにする。 図７に示すポンプの動作は、先に述べたとおり、ピス
トン16を引き出すことによる減圧がシーリングディスク
216をチャンバ内壁から離し、液体をシーリングディス
ク216を越えてチャンバ18内に流れ込ませる。引き出し
ストロークにおいては、たわみディスク48は実質的に歪
まないままであり、チャンバ18内で吸い出し力が発生す
るのを助け、それがシーリングディスク216を歪ませ、
液体を同ディスクを越えて引き出す。 図１から３に示した前記実施例と同じく、ピストン16
が戻ることによって、ピストンとシーリングディスク21
6との間でチャンバ18内の液体に圧力が加えられる。こ
の圧力がシーリングディスク216に働いて同ディスクを
内側チャンバ204の側壁に接触した閉じた位置に持って
くる。この圧力の結果、たわみディスク48は図１から３
に示したように周辺が歪んで外側チャンバ内壁とのシー
リング嵌合から離れ、液体がディスク48を越えて出てき
て通路52と流路56と通路52を経てチャンバ18から出てい
く。 以上のような液体を満たし排出する容器は以下のよう
な利便性を持つ： 1. より良い落下強度。 2. 空気中の酸素が引き出されることにより化学分解す
る可能性のある内容物の容器内寿命が伸びる。 3. ポンプ・アセンブリーに呼び水を差されているため
ピストンの最初のポンピングで内容物が出て来る。 4. エアポケットが発生してポンプ・アセンブリーに入
るとポンピング中にソープが出口から出て来るのを一時
的に阻止することがあり、ユーザーは実際には容器内に
ソープが残っているのに空になってしまったと考えるこ
とがあるが、本発明ではエアポケットは排除されてい
る。 前記ポンプ・アセンブリーの具体的な構成は真空排気
のためには特に重要ではなく、要は、前記ポンプ・アセ
ンブリーの一方向弁システムは、真空をかけたときに、
比較的低圧で容器から空気を引き出すことができるが、
ソープを該弁システムのうち一方の弁を越えて引き出す
ためにはかなり高圧を必要とするような一方向弁システ
ムであるポンプ・アセンブリーであればよい。 容器から真空排気するためには前記ピストン16は所定
の位置にある必要はない。 カバー142も必ずしも必要ではなく、真空をかけるた
めには取り外し可能真空ハウジングをボディ12に被せる
こともできる。しかし真空をかけるためには例えば穴14
4を設けたカバーのような何らかのカバーを設けること
が大いに好ましい。 図８は図１から３および図５から７に示したボディ12
の変形で、本発明の第三の態様を示す。図８のボディ12
は本質的に図１から３のボディに等しいが、唯一の違い
は環状溝146が内側円筒部41と外側壁148との間に設けら
れている点である。溝146の環状底部150には複数の開口
部152が設けられている。弾性たわみ環状シールリング1
54が溝146の中に設けられており、該リングの半径方向
内側の主アーム156が半径方向に外向きに延長する溝146
のボス158のショルダー部に嵌合する形で溝146の内側側
壁155に対して固定されている。シールリング156の外側
アーム160は溝146の外側壁159に嵌合しており、半径方
向に内向きにたわむようにしてなる一方向弁を形成して
いる。図８に示すこの一方向弁構造は、図８ではそのネ
ックが一部見えているだけの固くてつぶれない容器26と
共に図１から６に示すポンプ・アセンブリーに用いるこ
とができる。 ボトルを逆さにして、つぶれないタイプの容器26から
ソープをポンピングすると、容器内に真空が作られ、そ
れが減少しないかぎりそれ以降のポンピングが阻止され
る。前記環状シールリング154は、容器内に真空が作ら
れたときに、前記環状シールリングの外側アーム160が
歪んで開口部152から容器内に空気を入れる。シールリ
ング154は液体が容器内から開口部152を経て外に流れ出
るのを阻止する。 前記環状シールリング154は適当なたわむ材料であれ
ばプラスチック、ゴム、ナイロン等どんな材料でできて
いてもよいか、リサイクルを容易にするという観点から
はボディ12やピストン16と同じ材料で形成するのが好ま
しい。 図８は図１から３に示す本発明の態様に則して図示し
てあるが、前記シールリング154やそれに対応するポン
プ・アセンブリーの変形は、より従来型のソープディス
ペンサーにも同様に組み込むことができるのは明らかで
ある。 この開示では本発明の好ましい実施例について説明、
図示したが、本発明はこれら特定の実施例に限定される
ものではなく、多くの変更態様や変形が考えられること
は当業者には明らかである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特公 平３−64122（ＪＰ，Ｂ２) 実公 平７−23592（ＪＰ，Ｙ２) 特表 昭60−501948（ＪＰ，Ａ) 米国特許5165577（ＵＳ，Ａ) 西独国特許出願公開1548946（ＤＥ, Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F04B 9/00 - 15/08 F04B 53/00 - 53/22

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】液体ポンプであって、 それぞれチャンバ壁と内側端部および外側端部を有する
    内側チャンバ（204）と外側チャンバ（202）を持つ段付
    きチャンバを備えたピストンチャンバ形成部材（12）を
    有し、 前記内側チャンバ（204）の外側端部が前記外側チャン
    バ（202）の内側端部の中に開口し、 前記内側チャンバ（204）の内側端部が液体源（26）と
    液体で連通し、 前記ピストンチャンバ形成部材（12）に受け入れられて
    その中で軸方向に内向きおよび外向きに摺動可能なピス
    トン形成要素（16）を有し、 前記ピストン形成要素（16）は入口（58）と出口（54）
    の間を貫く通路（52）を持つ軸方向に伸びる中空ステム
    （46）を備え、 前記出口（54）は前記ステム（46）の外側末端に接近し
    ており、 前記ステム（46）から、前記内側チャンバ（204）のチ
    ャンバ壁付近まで、半径方向外向きに伸びる、ステム
    （46）上の内側たわみディスク（216）と、前記内側た
    わみディスク（216）から軸方向に外側に間隔を置いて
    配置され、前記外側チャンバ（202）のチャンバ壁付近
    まで前記ステム（46）から半径方向外向きに伸びる、ス
    テム（46）上の外側たわみディスク（48）と、 前記外側たわみディスク（48）から軸方向外側に間隔の
    置いて半径方向外向きに配置され、前記ステム（46）か
    ら前記外側チャンバ（202）のチャンバ壁付近まで伸び
    る、ステム上のシーリングディスク（50）と、 前記外側たわみディスク（48）とシーリングディスク
    （50）との間にある、ステム上の入口（58）と、 前記ヒストンチャンバ形成部材（12）内に摺動可能に設
    けられ、内側チャンバ（204）内の前記内側たわみディ
    スク（216）、前記外側チャンバ（202）内の前記外側た
    わみディスク（48）と前記シーリングディスク（50）と
    ともに、内向きないしは外向きに軸方向往復するピスト
    ン形成要素（16）とを有し、 前記内側たわみディスク（216）は、前記内側チャンバ
    （204）の液体が前記内側たわみディスク（216）を越え
    て内向きに流れるのを実質的に阻止し、 前記外側たわみディスク（48）は、前記外側チャンバ
    （202）の液体が前記外側たわみディスク（48）を越え
    て内向きに流れるのを実質的に阻止し、 前記シーリングディスク（50）は、前記外側チャンバ
    （202）の液体が前記シーリングディスク（50）を越え
    て外向きに流れるのを実質的に阻止し、 前記内側たわみディスク（216）は、前記内側チャンバ
    （204）の内壁から弾力的に歪んで離れることにより内
    側チャンバ（204）内の液体を内側たわみディスク（21
    6）を越えて外向きに流れるのを許し、 前記外側たわみディスク（48）は、前記外側チャンバ
    （202）の内壁から弾力的に歪んで離れることにより外
    側チャンバ（202）内の液体を外側たわみディスク（4
    8）を越えて外向きに流れるのを許す ことを特徴とする液体ポンプ。
  2. 【請求項２】前記内側チャンバ（204）と前記外側チャ
    ンバ（202）はともに円筒形で、前記内側チャンバ（20
    4）と前記外側チャンバ（202）は共軸である請求項１記
    載のポンプ。
  3. 【請求項３】内側チャンバ（204）の直径は外側チャン
    バ（202）の直径よりも小さい請求項２記載のポンプ。
  4. 【請求項４】前記ピストンチャンバ形成部材（12）内に
    おける、前記ピストン形成要素（16）の内向き軸方向の
    第１ストローク移動と外向き軸方向の往復的第２ストロ
    ーク移動の１サイクル中、前記第１ストロークと前記第
    ２ストロークのいずれかで液体が液体源から引かれ、内
    側たわみディスク（216）を経て、内側たわみディスク
    （216）と外側たわみディスク（48）の間に流れ、前記
    第１ストロークと前記第２ストロークの他方において液
    体が内側たわみディスク（216）と外側たわみディスク
    （48）の間から外側たわみディスク（48）、前記入口
    （58）を経て、前記通路（52）、前記出口（54）に排出
    される 請求項１ないし３のいずれかに記載のポンプ。
  5. 【請求項５】前記ピストン形成要素（16）の前記ステム
    （46）は前記外側チャンバ（202）の外側末端から外向
    きに伸びており、 前記ピストンチャンバ形成部材（12）の外側に設けられ
    た係合手段がピストン形成要素（16）と係合している 請求項１ないし４のいずれかに記載のポンプ。
  6. 【請求項６】前記ステム（46）上で軸方向に伸びる複数
    の位置決めウェブ（66）を有し、内側チャンバ（204）
    の少なくとも１つのチャンバ壁と外側チャンバ（202）
    とを係合し、ピストン形成要素（16）をして外側チャン
    バ（202）の内側末端と摺動的に軸方向中心整列させる 請求項１ないし５のいずれかに記載のポンプ。
  7. 【請求項７】前記ピストン形成要素（16）が射出成形に
    よる総プラスチック製の単体要素からなる請求項１ない
    し６のいずれかに記載のポンプ。
  8. 【請求項８】前記ピストンチャンバ形成要素が射出成形
    による総プラスチック製の単体要素からなる請求項１な
    いし７のいずれかに記載のポンプ。
  9. 【請求項９】前記ピストン形成要素（16）は断面がほぼ
    円筒形であり、 前記内側たわみディスク（216）、外側たわみディスク
    （48）、シーリングディスク（50）は円形であり、 前記内側たわみディスク（216）は弾力的に歪む縁部分
    を有し、内側チャンバ（204）のチャンバ壁と係合し、 前記外側たわみディスク（48）は弾力的に歪む縁部分を
    有し、外側チャンバ（202）のチャンバ壁と係合する 請求項２ないし８のいずれかに記載のポンプ。
  10. 【請求項１０】前記シーリングディスク（50）は外側チ
    ャンバ（202）のチャンバ壁に対して実質的に液体不浸
    透シールである請求項１ないし９のいずれかに記載のポ
    ンプ。
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