JP4369760B2 - 流体ディスペンサポンプ - Google Patents

Description

本発明は、手動で駆動される流体ディスペンサポンプ、そして、そうしたポンプを有する流体ディスペンサ装置に関する。

公知の様態として、流体ディスペンサポンプは一般的にポンプ本体を有し、当該ポンプ本体内には、ピストンが、休止位置と投与位置との間をスライド移動する形で設置されている。ポンプが定量ドーズポンプ、すなわち、駆動されるたびに正確に同一の量を測って、その定量分（又は「ドーズ」分）を投与するポンプであれば、ポンプ本体はポンプ室を有する場合もあるが、そうしたポンプ室は通常、入口弁と出口弁との間に形作られる。その場合には、駆動の間、出口弁を耐漏洩状態にして、駆動が終わるまで漏れが生じないようにすることが必須となる。そして、同様に、入口弁についても、優れた耐漏洩性を有する形としなければならない。これは、駆動中に、ポンプ室に格納された流体が逆流して貯蔵器に流れ込む事態を避けるためである。さらに、生じうるもう一つの問題は、プライミング（すなわち、ポンプの最初の駆動に先立って、ポンプ室に入っている空気を除去する処理）に関するものである。ある種のポンプにおいては、空気は出口弁を介して投与開口部へ、という形で除去される。しかし、こうした解決方法が必ずしも適当でない場合もある。すなわち、装置が投与開口部を閉じるための密封手段を備えている場合、とりわけ、そうした密封手段が、プライミングにおいて空気を取り除く操作の妨げとなる場合である。もう一つの解決方法は、ポンプ本体に穴を設けておき、この穴を介して空気を除去する、というものである。しかし、この解決方法の場合、プライミング終了後にこの穴を閉じる手段を設ける必要があり、そうなると、ポンプの構造は比較的複雑になってしまう。

本発明は、上で述べた問題が発生しない流体ディスペンサポンプを提供することを目的とする。
そこで、本発明は、以下に述べるような流体ディスペンサポンプを提供することを目的とする。すなわち、ポンプの駆動中、出口弁および入口弁において優れた耐漏洩性を実現し、それによって、ポンプ室内に入っている流体が逆流あるいは漏出する危険を排除することで、駆動のたびに正確に所定量が量り取られることを保証する、という流体ディスペンサポンプである。

さらに、本発明は、ポンプが組み入れられている装置が密封手段を備える場合であっても、ポンプのプライミングが簡単かつ容易に行われるようにする流体ディスペンサポンプを提供することを目的とする。
また、本発明は、製造および組立が簡単かつ安価である、という流体ディスペンサポンプを提供することを目的とする。

上記目的の達成のために本発明が提供するのは、ポンプ室を有するポンプ本体を有する、手動で駆動される流体ディスペンサポンプであって、前記ポンプ室は入口弁と出口弁との間に規定されており、ピストンが、前記ポンプ本体内部で、休止位置とポンプ室に入っている流体が投与される投与位置との間をスライド移動するように設置されており、前記ピストンは、放出チャネルが設けられた駆動ロッドに接続、さらに具体的には、一体化されており、前記入口弁は、ポンプ本体内を移動するように設置された入口弁要素を有し、当該入口弁要素は、前記ポンプ本体、又は、前記ポンプ本体に固定又は一体化された要素と協働することで、前記入口弁に関する開位置および閉位置を規定し、前記出口弁は、ポンプ本体内を移動するように設置された出口弁要素を有し、当該出口弁要素は、前記駆動ロッド、又は、前記駆動ロッドに固定または一体化された要素と協働することで、前記出口弁に関して開位置および閉位置を規定し、特徴となるのは、駆動の間、前記出口弁は、ポンプ本体に入っている流体からの圧力によって閉位置へと押しやられ、前記出口弁要素は、ピストンが投与位置に達した時点で、前記入口弁要素によって、出口弁の開位置へと移動させられる点である、という前記流体ディスペンサポンプである。

また、前記入口弁要素は下側の中空軸方向スリーブを有し、当該スリーブは、前記入口弁が閉位置にある場合は、ポンプ本体に固定又は一体化された中空の軸方向チューブを囲む形で、耐漏洩様態でスライド移動し、前記下側スリーブの下側端部は、前記入口弁が開位置にある場合は、前記軸方向チューブの上側端部から隔たって間隔が空いた状態となり、それによって、流体のポンプ室への流入を可能とする通路が形作られること、とするのが効果的である。

また、ポンプ本体の前記軸方向チューブは径方向の突起を１つ以上の備えており、当該突起は、ポンプが初めて駆動される際に、入口弁要素の前記下側スリーブの下側端部と協働状態となることで、ポンプ室に入っている空気を放出するための通路を開け、それによってポンプのプライミングを実現すること、とするのが効果的である。
また、前記入口弁要素は上側に中空の軸方向スリーブを有し、当該スリーブの上側エッジは、内向きに延びる径方向の肩を形成していると共に、前記出口弁要素を囲む形で、前記出口弁要素の下側と上側とにあって外向きに延びる径方向の２つの肩の間をスライド移動するように設置されていること、とするのが効果的である。

また、上側スリーブの前記上側エッジは、ピストンが投与位置に達するタイミングで出口弁要素の前記下側の肩と協働して、前記出口弁を開くこと、とするのが効果的である。
また、上側スリーブの前記上側エッジは、ポンプ室に入っていた流体が放出された後、出口弁要素にある前記上側の肩と協働して前記出口弁を再び閉じること、とするのが効果的である。

また、スプリングが、ポンプ本体と入口弁要素との間に配置されており、前記スプリングは、前記入口弁を開位置に、ピストンを休止位置に押しやること、とするのが効果的である。
さらに、本発明は、上記のように規定されたポンプを有する流体ディスペンサ装置を提供することを目的とする。

本発明に関する他の特徴および効果は、本発明に関する２つの実施の形態について述べる以下の詳細な説明を読めば、いっそう明らかになるであろう。説明は添付の図面を参照しながらなされるが、図面が示すのは、あくまでも非限定的な例である。
図に示すように、本発明のポンプはポンプ本体１０を有し、当該本体にはピストン５０が、休止位置（図１および図４に示す位置）と投与位置（図３および図６に示す位置）の間をスライド移動する形で設置されている。ピストン５０は駆動ロッド６０に接続されている（一体化するのが好ましい）。そして、当該ロッドに対しては、ユーザが、例えば、プッシャー（図示せず）や投与ヘッド（図示せず）などを用いて軸方向の力を加える。駆動ロッド６０は中空とすることもできる。また、ロッドは一般に、流体の放出を可能にする放出チャネル６５を備えている。ポンプ本体１０はポンプ室２０を有し、当該ポンプ室は入口弁３０と出口弁４０との間に形作られている。入口弁３０は入口弁要素３１を有し、当該要素３１は、ポンプ本体１０、又は、これに固定ないし一体化された要素と協働することで、前記入口弁３０に関する開位置および閉位置を規定する。同様に、出口弁４０は出口弁要素４１を有し、当該要素４１は、駆動ロッド６０（または、当該ロッドに固定又は一体化されたか要素）と協働することで、前記出口弁４０に関して開位置および閉位置を規定する。入口弁要素３１および出口弁要素４１は両方とも、ポンプ本体１０内部で移動する形で設置されている。本発明のポンプについては、固定リング１によって貯蔵器（図示せず）に取り付ければよい。リングはどんな種類のものでもよいが、具体的には、ネジ留め、クリンプ留め、またはスナップ留めが使用できる。通常、貯蔵器（図示せず）の上側端部と固定リング１との間には密閉ガスケット５が挿入される。そこから、ポンプを駆動するための投与ヘッドまたはプッシャーが当該ポンプに組み付けられ、これによって、手動で駆動される流体ディスペンサ装置が形成される。

本発明において、出口弁４０は、ポンプ室２０に入っている流体からの圧力によって、その閉位置に押しやられる。これにより、ポンプの駆動中に漏出が生じる危険のないことが保証される。なぜなら、ユーザがポンプを駆動すると直ちにポンプ室２０内に圧力が発生し、この圧力が出口弁４０をその閉位置に押しやることで、前記出口弁における耐漏洩性が高められるからである。同様に、入口弁要素３１はポンプ本体１０の一部と協働し、その一部については、ポンプ室２０に入っている流体からの圧力によって前記入口弁３０の耐漏洩性が向上する、という形で形成されている。ピストン５０がその投与位置に達する際、入口弁要素３１は出口弁要素４１と協働し、これを出口弁４０の開位置へと機械的に移動させる。出口弁がポンプ駆動ストロークの終わりにこのように形で機械的に開けられるため、ポンプが駆動されるたびに１ドーズ分が完全に投与されることが保証される。

効果的な構成として、入口弁要素３１は、下側の中空軸方向スリーブ３２と上側の中空軸方向スリーブ３４とを有している。下側の軸方向スリーブ３２は、中空の軸方向チューブ１２を囲んで、耐漏洩様態でスライド移動する形で設置されており、当該チューブはポンプ本体１０に固定又は一体化されている。図に示すように、軸方向チューブ１２は、ポンプ本体１０と一体になった形で作ることができ、また、前記ポンプ本体内の下側端部の位置に、同心状態になるように配置すればよい。密閉は、前記下側スリーブ３２の下側端部３３において実現され、そのため、ポンプの起動中、この密閉の質はポンプ室２０に入っている流体からの圧力によってさらに向上し、流体は入口弁要素３１の前記下側スリーブ３２の周囲に広がる。ポンプが、図１および図４に示すように休止位置にある時、前記下側スリーブ３２の下側端部３３は、前記軸方向チューブ１２の頂上側端部１３からは離れて間隔があいている。それによって、流体がポンプ室２０内に流入するために通路が開き、入口弁３０に関する開位置が規定される。

効果的な構成として、ポンプ本体１０の前記軸方向チューブ１２には、径方向の突起１４を１つ以上設けることにしてもよい。当該突起は、チューブの下側の部分に形成するのが好ましく、ポンプが初めて起動されるタイミングで、入口弁要素３１の前記下側スリーブ３２の下側端部３３と協働する。これにより、ポンプのプライミングは、ポンプ室２０に入っている空気をディップチューブ経由で貯蔵器（図示せず）の中へと排除するという形で、信頼のできる様態で簡単に行うことが可能となる。図２と図４はプライミング位置を表す。そこでは、下側スリーブ３２の下側端部３３は軸方向チューブ１２にある前記径方向突起１４と協働している。これにより、通路を開けて、ポンプ室２０に入っている空気の放出を可能とすることができる。言うまでもないが、ポンプのプライミングが完了した時点で、ポンプ室２０は貯蔵器（図示せず）からの流体で満たされている。流体は空気と異なり圧縮されないため、その時点以降、入口弁要素３１はもはや、その下側端部３３が軸方向チューブ１２上の前記径方向突起１４と協働する位置に達することはありえない。ポンプの出口弁４０は必ず、前記入口弁要素３１の前記下側エッジ３３が前記径方向突起１４に達する前に、前記入口弁要素３１によって機械的に開けられる。このように、前記径方向突起１４の存在によって、ポンプのプライミングが可能となる一方で、ポンプが続けて駆動される場合でも、特に入口弁３０の位置で、漏れが生じる危険性は見られない。このように、本発明では、簡単、安全、かつ信頼できる形でプライミングを実現する。そして、ディップチューブによって空気を除去するため、本発明のポンプは、どのような種類の密封手段（プライミングの間は空気を放出することのできない密封手段も含む）とでも一緒に使用することができる。

入口弁要素３１の上側にある中空軸方向スリーブ３４は上側エッジ３５を備え、当該エッジ３５には、内向きに延びる径方向の肩が形成されている。前記上側エッジ３５は、前記出口弁要素４１の一部を囲む形で、好ましくは耐漏洩様態でスライド移動するように設置されており、その一部とは、それぞれ外向きに延びた上側および下側の径方向の肩４５、４６の間に形作られた部分である。よって、ピストン５０がその投与位置に達した時点で、上側スリーブ３４の上側エッジ３５は出口弁要素４１の前記下側肩４５と協働して、前記出口弁４０を機械的に開くことになる。ピストン５０と入口弁要素３１とでは直径に差があるため、駆動の際には、前記入口弁要素の方が、ポンプ本体１０の中で、ピストン５０よりも速く移動する。その結果、入口弁要素３１の上側エッジ３５は、出口弁要素４１を囲む形でスライド移動し、前記肩４５に達して、出口弁４０を機械的に開く。

図１乃至３に示す実施の形態では、ポンプが駆動された後、ピストン５０が投与位置から休止位置に戻るタイミングで、出口弁は、ポンプ室２０に入ってくる流体によって自動的にその閉位置に戻される。また、変形例として、図４乃至６に示す実施の形態では、入口弁要素３１の上側スリーブ３４に上側エッジ３５が設けられており、当該エッジ３５は、ポンプ室２０に入っていた流体が放出された後、出口弁要素４１の前記上側肩４６と協働状態となり、前記出口弁４０を機械的に再び閉じる。言うまでもなく、このような、出口弁４０が再び機械的に閉じるという特徴は、図１乃至３を参照しながら説明した第１の実施の形態にも適用することが可能であろう。

ポンプ戻しスプリングを形成するスプリング７０については、ポンプ本体１０と入口弁３１の間に配置するのが効果的である。スプリング７０は、入口弁３０を開位置の方向に移動させ、ピストン５０を休止位置の方向へ移動させる。
以上のように、本発明が提供するポンプは、安全かつ信頼性が高く、駆動中に漏れが生じる危険を排除し、ポンプが最初に駆動される際のプライミングが信頼できる形で行われることを可能とし、そして、何より、構成部品の数が非常に少ないことから、製造および組立が簡単かつ安価である。こうした効果を全て備える本ポンプを実現するために、本発明が用いる部品の数はわずかに６つである。すなわち、ポンプ本体１０、入口弁要素３１、出口弁要素４１、戻しスプリング７０、ピストン５０、そして、フェルール８０（ポンプ本体１０の上側エッジにはめ込まれた受け台要素であり、ピストン５０に関して休止位置を規定するもの）。

なお、本発明に関しては、特定の２つの実施の形態を挙げて説明したが、言うまでもなく、当業者であれば、添付の特許請求の範囲によって規定される本発明の範囲から逸脱しない形で、これら実施の形態に変更を施すことは可能であろう。

本発明に関する第１の実施の形態におけるポンプを、休止状態において示す概略断面図である。 図１と同様の図であり、プライミング状態において示す図である。 図１及び図２と同様の図であり、投与状態において示す図である。 本発明に関する第２の実施の形態を、休止状態において示す概略断面図である。 図４と同様の図であり、プライミング状態において示す図である。 図４及び図５と同様の図であり、投与状態において示す図である。

Claims (7)

1. ポンプ室（２０）を有するポンプ本体（１０）を有する、手動で駆動される流体ディスペンサポンプであって、
   前記ポンプ室（２０）は入口弁（３０）と出口弁（４０）との間に規定されており、
   ピストン（５０）が、前記ポンプ本体（１０）内部で、休止位置とポンプ室に入っている流体が投与される投与位置との間をスライド移動するように設置されており、前記ピストン（５０）は、放出チャネル（６５）が設けられた駆動ロッド（６０）に接続、さらに具体的には、一体化されており、
   前記入口弁（３０）は、ポンプ本体（１０）内を移動するように設置された入口弁要素（３１）を有し、当該入口弁要素（３１）は、前記ポンプ本体（１０）、又は、前記ポンプ本体に固定又は一体化された要素と協働することで、前記入口弁（３０）に関する開位置および閉位置を規定し、
   前記入口弁要素（３１）は下側の中空軸方向スリーブ（３２）を有し、当該スリーブ（３２）は、前記入口弁が閉位置（３０）にある場合は、ポンプ本体（１０）に固定又は一体化された中空の軸方向チューブ（１２）を囲む形で、耐漏洩様態でスライド移動し、
   前記下側スリーブ（３２）の下側端部（３３）は、前記入口弁（３０）が開位置にある場合は、前記軸方向チューブ（１２）の上側端部（１３）から隔たって間隔が空いた状態となり、それによって、流体のポンプ室（２０）への流入を可能とする通路が形作られ、
   前記出口弁（４０）は、ポンプ本体（１０）内を移動するように設置された出口弁要素（４１）を有し、当該出口弁要素（４１）は、前記駆動ロッド（６０）、又は、前記駆動ロッドに固定または一体化された要素と協働することで、前記出口弁（４０）に関して開位置および閉位置を規定し、
   特徴となるのは、
   駆動の間、前記出口弁（４０）は、ポンプ本体（２０）に入っている流体からの圧力によって閉位置へと押しやられ、前記出口弁要素（４１）は、ピストン（５０）が投与位置に達した時点で、前記入口弁要素（３１）によって、出口弁（４０）の開位置へと移動させられる、という点である、
   という前記流体ディスペンサポンプ。
2. ポンプ本体（１０）の前記軸方向チューブ（１２）は径方向の突起（１４）を１つ以上の備えており、当該突起（１４）は、ポンプが初めて駆動される際に、入口弁要素（３１）の前記下側スリーブ（３２）の下側端部（３３）と協働状態となることで、ポンプ室（２０）に入っている空気を放出するための通路を開け、それによってポンプのプライミングを実現すること、
   を特徴とする請求項１に記載のポンプ。
3. 前記入口弁要素（３１）は上側に中空の軸方向スリーブ（３４）を有し、当該スリーブ（３４）の上側エッジ（３５）は、内向きに延びる径方向の肩を形成していると共に、前記出口弁要素（４１）を囲む形で、前記出口弁要素（４１）の下側と上側とにあって外向きに延びる径方向の２つの肩（４５，４６）の間をスライド移動するように設置されていること、
   を特徴とする請求項１又は２に記載のポンプ。
4. 上側スリーブ（３４）の前記上側エッジ（３５）は、ピストン（５０）が投与位置に達するタイミングで出口弁要素（４１）の前記下側の肩（４５）と協働して、前記出口弁（４０）を開くこと、
   を特徴とする請求項３に記載のポンプ。
5. 上側スリーブ（３４）の前記上側エッジ（３５）は、ポンプ室（２０）に入っていた流体が放出された後、出口弁要素（４１）にある前記上側の肩（４６）と協働して前記出口弁（４０）を再び閉じること、
   を特徴とする請求項３又は４に記載のポンプ。
6. スプリング（７０）が、ポンプ本体（１０）と入口弁要素（３１）との間に配置されており、前記スプリング（７０）は、前記入口弁（３０）を開位置に、ピストン（５０）を休止位置に押しやること、
   を特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のポンプ。
7. 請求項１乃至６のいずれかに記載のポンプを有すること、
   を特徴とする流体ディスペンサ装置。

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