JP3999658B2 - フォーム発生装置 - Google Patents

Description

本発明は、それぞれ入口部及び出口部を備えた空気用ポンプ及び液体用ポンプを有し、液体用コンテナーに特に好適なフォーム（泡）発生装置に関する。このフォーム発生装置は、各ポンプの出口部に連絡する混合チャンバー、フォーム開口部を有する流出チャンネルが設けられており、前記チャンネルは混合チャンバーに連絡しているディスペンス部、並びに各ポンプの入口部及び出口部にそれぞれ設けられ、それぞれ空気及び液体を引き込んで分配供給する弁部材を有してなる。

そのようなフォーム発生装置は、国際特許出願ＷＯ９７／１３５８５から知られている。このフォーム発生装置は良好なフォーム、即ち好適なテクスチャーのフォーム（泡）を生じさせることができるが、この既知のフォーム発生装置は種々の材料から製造された多くの数の構成要素によって形成されている。従って、そのようなフォーム発生装置の製造コストは比較的高いものとなっている。

本発明の目的は、従来技術から知られているフォーム発生装置を改良することである。

この目的のために、本発明のフォーム発生装置は、１又はそれ以上の弁部材が、空気ポンプ又は液体ポンプと一体に形成されて、単一の構成要素となっていることを特徴とする。機能を組み合わせることによって、構成要素の数をこのように減らすことができ、その結果、製造コストの低減がもたらされる。

１つの態様では、各ポンプは、圧力チャンバーに対して変位し得るピストンを有する圧力チャンバーを有する。ピストンを変位させることによって、ポンプのチャンバー内で圧力が形成される。

更に好ましくは、液体ポンプの出口部弁部材は液体ポンプのピストンと一体に形成されており、それによって構成要素の数を更に減らすことができる。

本発明のフォーム発生装置は２つのポンプを作動させるための作動部材を更に有しており、これらは同心状形態、偏心状形態又は相互隣接形態に配することができる。

構成要素の数を更に減らすために、作動部材は空気ポンプのピストンと一体に形成されている。作動部材を変位させることによって、空気ポンプのピストンがそのチャンバーに対して直接的に変位する結果となる。

更にもう１つの態様では、液体ポンプのピストンと作動部材との間に連結要素が配され、作動部材の変位は連結要素によってピストンへ伝達される。好ましくは、連結要素は空気ポンプの出口部弁部材及び／又は入口部弁部材と一体に形成され、それによって構成要素の数を減らすことが更にもたらされる。

プラスチックの射出成形される要素を用いることによって、単一の構成要素を得るという利点がもたらされる。

そのような場合に、弁部材は射出成形される要素上に形成される所定の厚さの膜によって形成される。弁部材は、膜の厚さ及び材料の種類を選択することができるという特徴を有する。

構成要素の数を減らすという目的についての本発明の最後の提案は、液体ポンプの入口部弁部材が、対応するポンプのピストン内に配されたシーリング・リブと共働して動くストッパーボディ部によって形成されるということである。液体圧力チャンバーへの入口部弁部材としてこのストッパーボディ部が作用することに加えて、これによっていわゆる液体ロックも形成される。液体ロックは、例えば液体コンテナーが握り締められたり、周囲圧力が上昇したりすることによって、フォーム発生装置が取り付けられている液体コンテナー内の圧力が上昇したような場合に、液体が外部へ流出する経路を閉じる機能を提供する。

本発明は、液体コンテナー及びフォーム発生装置を有してなるフォームの分配供給アッセンブリにも関し、その装置は本発明のフォーム発生装置によって形成される。

添付図面を参照しながら本発明を更に詳細に説明する。各図において、同じ構成要素は同じ参照符号を用いて示している。

図１の断面を示す斜視図は、液体コンテナー１及びフォーム発生装置２を有して構成されるフォーム分配供給アッセンブリを示している。フォーム発生装置２は、それぞれ入口部及び出口部を有する空気用ポンプ３及び液体用ポンプ４を有している。空気ポンプ３の入口部は外部に連絡しており、一方、液体ポンプ４の入口部は液体コンテナー１の内部に連絡している。フォーム発生装置２は更に、空気ポンプ３及び液体ポンプ４の両者の出口に連絡する混合チャンバー５を有している。

アセンブリの頂部には、フォーム開口部８を有する流出チャンネル７が設けられているディスペンス部６が取り付けられている。流出チャンネル７は混合チャンバー５からフォーム開口部８へ延びている。このチャンネル７には、通常、１又はそれ以上のフォーム発生要素が取り付けられている。

各ポンプ３、４の入口部及び出口部にはそれぞれ、空気又は液体を分配供給する弁部材９、１０、１１、１２が設けられている。液体ポンプ４の入口部における弁部材１２を図２及び３に示している。

液体ポンプ４は圧力チャンバー１３を有しており、該圧力チャンバー１３は該圧力チャンバー１３に対して変位可能なピストン１４を有している。「ピストン」という用語は、ポンプの可動部分を意味するということに特に注意されたい（図２及び図４を対比されたい）。圧力チャンバー１３は、液体ポンプ４の入口部弁部材１２、出口部弁部材１１及びピストン１４の間に設けられている。更に空気ポンプ３は圧力チャンバー１５を有しており、該圧力チャンバー１５は該圧力チャンバー１５に対して変位可能なピストン１５を有している。空気ポンプ３の圧力チャンバー１５は、一方では入口部弁部材１０及び出口部弁部材９に囲まれ、他方では２つのポンプ３、４のピストン１４、１６の間で囲まれている。これらの２つのピストン１４、１６は互いに同心状に配されている。

２つのポンプ３、４を作動させる為の作動部材は、空気ポンプ３のピストン１６と一体に形成されている。作動部材１６又は空気ポンプ３のピストン１６は、液体コンテナー１内でフォーム発生装置２を支持するホルダー要素１７に、スライドできるように配されている。作動部材１６を変位させると、この動きはピストン１６に直接的に伝達され、空気ポンプ３を作動させる。作動部材１６を変位させると、作動部材１６と液体ポンプ４のピストン１４との間に連結要素１８が配されていることによって、この連結要素１８が作動部材１６の変位動作を液体ポンプ４のピストン１４へ伝達するので、液体ポンプ４も動作する。結局、ディスペンス部６は、作動部材１６又は空気ポンプ３のピストン１６と一体的に形成されていることに注意されたい。

図１は、弁部材９、１０、１１が構成要素１４上に所定の厚さの膜によって形成されることを明確に示している。構成要素１４及び１８の厚さは、壁部において約１ミリメートルであり、円筒形状の膜の厚さは例えば０．２ミリメートルである。弁部材９、１０、１１はプラスチックから空気ポンプ３又は液体ポンプ４と同時に射出成形され、１つの構成要素１４、１８を形成している。本発明の理解のために、連結部材１８は空気ポンプ３の部品であることに注意されたい。

連結部材１８は、ディスペンス部６を向いた側に張出し部２７を有しており、張出し部２７は互いに異なる直径の２つの円形シート２８、２９を有している。これらのシートは、例えば微細なメッシュ状のスクリーン（図示せず）の形態の１又はそれ以上のフォーム発生要素が配されている。図４の態様では、フォーム発生要素は同様に連結要素１８の張出し部２７内に取り付けられており、この場合には連結要素１８の射出成形の際に同時成形された孔３０を有する壁状部材によって形成されている。良好なフォーム生成動作のために、孔は最大で約０．２ミリメートルの直径を有し、孔が設けられている壁状部材は約０．２ミリメートルの厚さを有しており、壁状部材には、１００〜２００、好ましくは約１５０個の孔が設けられている。これらの規格は、化粧品製品用のフォーム発生装置について概ね同様の様式として用いることができる。

本発明のフォーム発生装置２の図４に示す第２の態様では、液体ポンプ４の出口部弁部材１１は、ピストン１４の上側縁部と共働して動く独立した円錐台形状のストッパーによって形成されている。ストッパー１１上には、孔３０が設けられている壁状部材に接触して連絡するロッド３１が設けられている。寸法決め及び材料選択を通じて、このフォーム発生要素３０は所定の可撓性を獲得し、圧力チャンバー１３内において形成され、ストッパー１１及びロッド３１を通じて伝達される圧力の影響下で変形することができる。従って、この場合に、フォーム発生要素３０はロッド３１と共に弁部材１１を閉じる機能を果たす。チャンバー１３内の圧力がフォーム発生要素３０が耐える圧力を上回ると、弁部材は開く。

ホルダー要素１７には、泡をディスペンスするために液体コンテナー１から液体がポンプ送出される際に、周囲から液体コンテナー１内に空気を補給するための通気孔１９が更に設けられている。フォーム分配供給アッセンブリの加圧されていない一端側の状態（図２参照）では、通気孔１９は空気ピストンの２つのシーリング・リブ２０、２１の間に位置している。シーリング・リブ２０、２１は、図２に示す状態から、この状態に対してアッセンブリを転倒させた状態に保持する場合でも、液体が外部に出ないことを確保している。図３に示す他端側の状態では、外部から液体コンテナー１内に空気が流入して、コンテナー１に空気を補給することができる。

図２及び３に示している状態は、アセンブリの両極端の状態を示している。これらの２つの状態の間では、（図２の状態から図３の状態への）下向きのストロークと、（図３の状態から図２の状態への）上向きのストロークとが規定される。上向きのストロークは吸引ストロークであって、空気及び液体がそれぞれ圧力チャンバー１３、１５に吸入され、一方、下向きのストロークは分配供給ストロークであって、液体及び空気が圧力チャンバー１３、１５から混合チャンバー５へ押し出される。

フォーム発生装置の操作について、図２及び３を参照しながら、まず図３について説明する。作動部材（空気ピストン）１６、連結要素１８及び液体ピストン１４はフォーム分配供給アッセンブリの操作の間、統一体を形成し、従って一般的に「ピストン」と称される。ピストン１４、１６、１８及びホルダー要素１７には、図２に示される状態では負荷がかかっていないスプリング２２が配されている。

図３において、ピストン１４、１６、１８は圧縮された状態にあり、スプリング２２のスプリング力によって上向きに押される位置にある。上向きのストロークの間に、空気ポンプ３の圧力チャンバー１５の体積は大きくなり、それによってその圧力は周囲の圧力よりも小さくなる。この圧力差のために、空気ポンプ３の入口部弁部材１０が開いて、周囲と空気圧力チャンバー１５との間に連絡状態が形成される。同じことが、液体ポンプ４の圧力チャンバー１３内の体積にも当てはまる。ここで、体積が過剰に増大すると、圧力が低下し、液体は液体コンテナー１から上昇チューブ２３を通って引き上げられる。シーリング・リブ２４、２５が設けられている液体ピストン１４が下向きに変位し、入口部弁部材１２とピストン１４との間に圧力チャンバー１３への通路が形成されるので、入口部弁部材１２を通る液体の吸引が可能となる。

ポンプが最も高い状態（一端側の状態）の位置（図２）にある場合、空気圧チャンバー１５及び液体圧力チャンバー１３の両者はそれぞれ空気及び液体によって満たされている。ピストンに対して、ピストン１４、１６、１８とホルダー要素１７間の摩擦力にばね２２のスプリング力を加えた力よりも大きい下向きの力が加えられると、ピストン１４、１６、１８は下向きに変位する。空気圧力チャンバー１５の体積が減少し、従って圧力が上昇する。それによって上向きのストロークの際に開いていた入口部弁部材１０は今度は押されて閉じ、一方、出口部弁部材９が開く。同じことが液体圧力チャンバー１３の体積についてもあてはまり、その場合には、圧力の上昇によって入口部弁部材１２がそのシートの中へ押されて、液体ポンプ４の入口部を閉じる。更に、液体ポンプ４の出口部弁部材１１が、液体圧力チャンバー１３の上昇した圧力によって開く。

空気及び液体は混合チャンバー５に一緒に流入する。空気の流れ及び液体の流れが互いに衝突するので、両者は良好に混合される。混合物が１又はそれ以上のフォーム発生要素を通って運ばれた後、フォームが生成し、そのフォームは流出チャンネル７を通って、アッセンブリのディスペンス部６のフォーム開口部８から流出する。図１〜３に示す態様の膜１１の抵抗、及び図４の態様のフォーム発生要素３０としての孔を有する壁状部材の抵抗によって、液体が液体ポンプ４から自由に流出しないことが確保される。混合チャンバー５内の液体の流れはこれによって制御され、処理が容易となる。これが良好なフォームを得るために必須であることは試験によって確認された。

入口部弁部材１２には、ピストン１４に配されたシーリングリブ２４、２５と共働して動くストッパーボディ部が設けられているので、液体ロック（封止）が更にもたらされる。このことは、休止状態（図２）において、例えばコンテナーが握り絞められることによって、アッセンブリから液体が出たり、コンテナー１内の圧力が上昇した場合にピストン１４、１６、１８とホルダー要素１７との間に液体が存在したりしないことが確保されることを意味する。液体コンテナー１内の圧力が上昇すると、ストッパーボディ部１２がシーリングリブ２５に対して押し付けられることになり、それによって液体が圧力コンテナー１３又は１５のいずれかに漏れ出すことが防止される。

ホルダー要素１７には、圧力チャンバー１３、１５に対するピストン１４、１６、１８のストロークを制限するために、符号２６によって示される複数の周辺部セグメントが設けられている。これらの周辺部セグメントは、第１の形態では、ホルダー要素１７の円筒形状の底部壁のライン内に位置しており、即ちホルダー要素１７と共にこの位置に射出成形されており、フォーム発生アッセンブリを組み立てる間は曲げられている。組立ての際、ホルダー要素１７は液体コンテナー１上にスナップ止めされ又はネジ止めされ、その後、ピストン１４、１６、１８がホルダー要素１７に配され、周辺部セグメント２６が内側へ曲げられる。

本発明は、当然のことながら、図面に示す好ましい態様に限定されるものではない。ポンプ３、４は同心状に示しているが、それらを偏心状や互いに隣接させて設けることもできる。そのような構成の例は、国際特許出願ＷＯ９９／５４０５４にも開示されている。例えば、液体ポンプ４用の入口部弁部材１２をピストン１４又はホルダー要素１８に膜として設けて、液体ロックが異なる手段にて設けられるようにすることもできる。いずれの場合にも、本発明によって、比較的少ない数の構成要素によって構成される簡略化されたフォーム発生装置が提供される。

図１は、本発明のフォーム分配供給アッセンブリの断面を示す斜視図である。 図２は、図１に示すフォーム分配供給アッセンブリの一端側の状態を示す断面図である。 図３は、図１に示すフォーム分配供給アッセンブリの他端側の状態を示す断面図である。 図４は、本発明のフォーム分配供給アッセンブリのもう１つの態様を示す断面図である。

Claims (11)

1. −入口部弁部材（１０）を有する入口部及び出口部弁部材（９）を有する出口部が設けられている空気用ポンプ（３）、
   −入口部弁部材（１２）を有する入口部及び出口部弁部材（１１）を有する出口部が設けられている液体用ポンプ（４）であって、前記ポンプ（４、３）は、圧力チャンバー（１３、１５）と、前記圧力チャンバー（１３、１５）の体積を増大又は減少させるように変位し得るピストン（１４、１６）とをそれぞれ有しており、
   −少なくとも１つのフォーム発生要素を有し、空気用ポンプ（３）及び液体用ポンプ（４）の両者の出口部に連絡する混合チャンバー（５）、及び
   −フォーム開口部を有する流出チャンネル（７）を有し、混合チャンバー（５）とフォーム開口部（８）との間を連絡するディスペンス部（６）
   を有してなる液体コンテナー（１）と組み合わせて用いるフォーム発生装置（２）であって、
   前記両ピストン（１４、１６）は、操作部材（６）によって、相互に連結されおよび操作されること、液体用ポンプ（４）のピストン（１４）と空気用ポンプ（３）のピストン（１６）とは機構的連結要素（１８）によって相互に連結されていること、および少なくとも空気用ポンプ（３）の出口部弁部材（９）は膜として設けられており、連結要素（１８）と一体に形成されて、単一の構成要素となっていることを特徴とするフォーム発生装置。
2. 液体ポンプ（４）の出口部弁部材（１１）は、液体ポンプ（４）のピストン（１４）と一体に形成されて、単一の構成要素（１４）となっていることを特徴とする請求項１記載のフォーム発生装置。
3. 出口部弁部材（９、１１）は円筒形態の膜として形成されていることを特徴とする請求項１または２記載のフォーム発生装置。
4. 空気ポンプ（３）の入口部弁部材（１０）は膜として設けられており、前記連結要素（１８）と一体に形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のフォーム発生装置。
5. フォーム発生要素および混合チャンバー（５）は前記連結要素（１８）と一体に形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のフォーム発生装置。
6. 液体ポンプ（４）の入口部弁部材（１２）は、液体ポンプ（４）の入口開口部と共働して動く円錐台形状のストッパー体によって形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のフォーム発生装置。
7. 液体ポンプ（４）の入口開口部には、シーリングリブ（２４、２５）が対になって設けられていることを特徴とする請求項６に記載のフォーム発生装置。
8. 前記ピストン（１４、１６）は、開口する円筒形態のピストンであり、円筒形状のホルダー要素（１７）に対して相対的に動き得ることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のフォーム発生装置。
9. 空気ポンプ（３）のピストン（１６）と操作部材（６）とは１つの部品として一体に形成されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のフォーム発生装置。
10. 空気ポンプ（３）の入口部弁部材（１０）及び出口部弁部材（９）は連結要素（１８）と一体に形成されて、単一の構成要素となっていることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のフォーム発生装置。
11. 両ポンプ（４、３）のピストン（１４、１６）の上向きのストロークを制限する周辺部セグメント（２６）が設けられていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載のフォーム発生装置。

Images