JP5208852B2 - ピストンシリンダユニット - Google Patents

Description

本発明はトリガースプレーに組み込まれるピストンシリンダユニットに関する。
より詳しくは、主機能構造部をモジュール化することにより異なったタイプのトリガースプレーに汎用的に適用できるようにしたトリガースプレーに関する。
従来から、液の小型用の噴射器具として、トリガーの回動によりピストン部を上下に摺動させてシリンダー部内の液体に圧を加えノズル部から外部に噴射するトリガースプレーが使用されている（特許文献１、特許文献２参照）。

このトリガースプレーにおいては、ピストン部、シリンダー部、及びノズル部は、いわば重要な機能部であり心臓となるエンジン部である。これらピストン部、シリンダー部、及びノズル部は各々ベース体に取り付けられる。

そして、このベース体が容器口部にキャップを使って固定される。
今日、製品の多様化から、異なったタイプのトリガースプレーが数多く上市されており、そのようなトリガースプレーによって、ピストン部、シリンダー部、及びノズル部の構造が異なっている。
従って、トリガースプレー毎にベース体の構造も異なってくることから、トリガースプレーとしての設計工数が多くなり、また組み付け工数も増える。
すなわち製造が複雑であり、コスト高となる。

特開２００８−１９４６４２号公報 特開２００９−５６３７２号公報

本発明は、かかる背景技術をもとになされたもので、上記の技術的問題点を克服するためになされたものであり極めて有用である。
すなわち、本発明は、主機能構造部をモジュール化することにより異なったタイプのトリガースプレーにも汎用的に適用可能となるピストンシリンダユニットを提供することを目的とする。

かくして、本発明者らは、このような課題背景に対して鋭意研究を重ねた結果、シリンダー部、ピストン部、ノズル部を一体とし、しかもシリンダー部からピストン部が抜け出さない構造とすることで、エンジン部分としてのモジュール化が可能であることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成させたものである。

すなわち、本発明は、（１）、トリガーの回動によりピストン部を上下に摺動させて、シリンダー内の液体に圧を加えノズル部から外部に噴射するトリガースプレーに対して組み込まれるためのピストンシリンダユニットであって、ノズル部とピストン部と両者を結合する弾圧的屈曲性のある結合部を備える一直線状に成形されたノズルピストン構造体と、シリンダ部と、をユニットとしてモジュール化し、シリンダー部には、ピストン部が抜け出すのを防止するためのストッパが設けられ、シリンダ部の外周に、トリガースプレーに組み込まれた際の、取付けのための突出した鍔部が設けられ、且つ、トリガーと連結するための枢着部が形成されているピストンシリンダユニット存する。

また、本発明は、（２）、前記ストッパが、シリンダー部に一体に設けられている上記（１）記載のピストンシリンダユニットに存する。

また、本発明は、（３）、トリガースプレーが、容器のキャップ部にトリガーの回動支点が突出形成された構造を有するものである上記（１）記載のピストンシリンダユニットに存する。

また、本発明は、（４）、トリガースプレーが、スライダーを介してトリガーを回動させる構造を有するものである上記（１）記載のピストンシリンダユニットに存する。

また、本発明は、（５）、ピストン部に蓄圧付与バルブが組み込まれて蓄圧機能が備わっている上記（１）記載のピストンシリンダユニットに存する。

なお、本発明の目的に沿ったものであれば、上記（１）から（５）を適宜組み合わせた構成も採用可能である。

本発明のピストンシリンダユニットは、トリガーの回動によりピストン部を上下に摺動させてシリンダー部内の液体に圧を加えノズル部から外部に噴射するトリガースプレーに対して組み込まれるためのピストンシリンダユニットである。
そして、ノズル部とピストン部と両者を結合する結合部を備えるノズルピストン構造体と、シリンダー部と、をユニットとしてモジュール化したものである。

したがって、トリガースプレーとしての共通な主機能部がユニット化されるので、それを種々のタイプのトリガースプレーに適用することが容易に可能となる。
そのためトリガースプレーとしての組み付け工数も減り、生産性が高くなり、当然、コストも低減される。

図１は、本発明のピストンシリンダユニットを組み込んだトリガースプレーを示す断面図である。 図２は、図１におけるトリガースプレーのトリガーを回動させた状態の断面図である。 図３は、ピストンシリンダユニットの単体を示す断面図である。 図４は、ピストンシリンダユニットの単体を示す外観図である。 図５は、蓄圧付与バルブを説明するための要部を拡大した断面図であり、（Ａ）は、トリガーを引く前の状態を示し、（Ｂ）は、トリガーを引き終えた状態を示す。 図６は、本発明のピストンシリンダユニットを組み込んだトリガースプレーの別のタイプの例を示す断面図である。 図７は、図６におけるトリガースプレーのトリガーを回動させた状態の断面図である。 図８は、本発明のピストンシリンダユニットのシリンダー部の外周に設けられた取付け手段のそれぞれ異なった例を示す断面図であり、（Ａ）は、ピストンシリンダユニットの取付け手段を示すものであり、（Ｂ）は、鍔部の下面に環状のリブを有するものであり、（Ｃ）は、鍔部が断面Ｌ字状に形成され、凸部が３つ形成されたものである。 図９は、ピストンシリンダユニットの汎用性を説明する図である。 図１０は、本発明のピストンシリンダユニットを組み込んだトリガースプレーの別のタイプの例を示す断面図である。

〔第１の実施の形態〕
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明のピストンシリンダユニットが組み込まれたトリガースプレーの例を示す断面図であり、図２は、そのトリガースプレーのトリガーを回動させた状態の断面図である。

また、図３は、ピストンシリンダユニットの単体を示す断面図であり、図４は、そのピストンシリンダユニットの外観図である（尚、図３のピストンシリンダユニットを９０度回転させて枢着部２３Ｂが見える状態）。

本発明のピストンシリンダユニットは、トリガー４の回動によりピストン部２３を上下に摺動させてシリンダー部１内の液体に圧を加えノズル部２１から外部に噴射するトリガースプレーに対して組み込まれるものである。
そして、ノズル部とピストン部と両者を結合する結合部を備えるノズルピストン構造体２と、シリンダー部１と、をユニットとしてモジュール化したものである。

すなわちノズルピストン構造体２とシリンダー部１とよりピストンシリンダユニットＡが構成される。
このように、ピストンシリンダユニットＡには、種々のトリガースプレーとして共通である主機能部がユニットとなってモジュール化されている。
まずノズルピストン構造体２はノズル部２１とピストン部２３と両者を結合する結合部２２を備えており全体が一体化されている。

シリンダー部１の中をノズルピストン構造体２のピストン部２３が摺動する。
ピストン部２３にはノズルピストン構造体２が抜け出すのを防止するための（すなわちピストン部の移動の上限を規制するための）ストッパ３が設けられている。
このため、ノズルピストン構造体２とシリンダー部１とが一体となりユニット化される。
ユニット化されたピストンシリンダユニットＡは、運送或いは組み付けする場合の取り扱い時にもノズルピストン構造体２とシリンダー部１が外れることはない。

このストッパ３の例としては、シリンダー部１に圧入固定が可能な別体のリング状のストッパが採用される。
ストッパ３は、シリンダー部１と固定されるための係止部（図示略）を備えていると強い固定力が得られる。
またストッパ３としては、シリンダー部１とは別体のものに限らず一体成形されたものも採用可能である。
例えば、ストッパ３をシリンダー部１に一体にヒンジ結合させておくと、該ヒンジ部（図示略）を介してストッパを単に回動させれば組み付けでき、その際の位置決めが簡単に行える。
ストッパ３とシリンダー部１とが一体成形されたものであると、部品点数が少なくなりコスト安である、また組み付けの際、ストッパを紛失しない。
後述するように、このストッパ３は抜け止めのための他にもう一つの役割を果たしている。
すなわちノズルピストン構造体２がトリガースプレーに対して組み込まれた状態では、ピストン部２３の上限を決定する。

ところで、シリンダー部１の外周には、ピストンシリンダユニットＡがトリガースプレーに組み込まれる際、両者の連結のために必要な取付け手段が設けられている。
このピストンシリンダユニットＡの取付け手段に対して、これに対応するような取付け手段を種々のトリガースプレーに設けておくことにより、ピストンシリンダユニットＡが種々のトリガースプレーに対して汎用的に適用可能となる。

取付け手段としては、例えば、シリンダー部１の外周に突出した鍔部１１や凸部１２を設ける手段が挙げられる（図８参照）。
ここで、ピストンシリンダユニットＡのピストン部２３はシリンダー部１内の液を圧縮するために上下移動しなければならないためトリガーと連結されている必要がある。
そのためシリンダー部１の外周にはトリガーとの連結のための枢着部２３Ｂ（図４参照）が設けられている。
枢着部２３Ｂとしては、シリンダー部１の外周両側に一対のボスが突出して形成されており、これがトリガーの図示しない孔に挿入されることで枢着部２３Ｂとなる。
以上が、ピストンシリンダユニットＡの概要であるが、次にその要素であるノズルピストン構造体２及びピストン部２３について更に詳しく述べる。

（ノズルピストン構造体）
ノズルピストン構造体２は、先方にノズル部２１、後方にピストン部２３、そしてノズル部２１とピストン部２３との間を連結する連結部２２とを一体に有している。
ノズルピストン構造体２の材料としては直鎖状リニア低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、シリコーン樹脂、エラストマー樹脂のような弾圧的に変形可能な樹脂で形成されている。

連結部２２のみ弾圧的屈曲性の優れた材料することも可能である。
ノズル部２１は、トリガースプレーの前方の一部に取り付けて固定される。
連結部２２の表面には多数のフィン２２Ａが形成されており、弾圧的屈曲性のある材料で形成されていても内部通路（断面）が変形して潰れるようなことはない。
例えば連結部２２の材質を軟質の例えば、シリコーン樹脂にした場合でも連結部２２をその内部通路が変形して潰れるようなことない。

このようなことから、連結部２２を９０度以上、十分屈曲することができる。
また、ノズルピストン構造体２の連結部２２は角度９０度以上屈曲可能であるので、ノズルピストン構造体２を一直線状の状態で射出成形できる。
ちなみにノズルピストン構造体２は、金型により成形された時点では、そのピストン部２３と連結部２２とノズル部２１が全体に一直線状となっている。
そのため屈曲させて組み付けることが可能である。また組み付け後、連結部２２に復帰力が生まれる利点もある。
また一直線状の状態で射出成形できるので、一定の大きさの金型から、できる限り多くノズルピストン構造体２が成形可能となる。

（シリンダー部）
シリンダー部１は、上述したノズルピストン構造体２のピストン部２３を受け入れるもので、ピストン部２３はシリンダー部１内を摺動する。
そしてピストン部２３はこの内壁に圧入固定されたストッパ３により摺動の際の上限が規制される。
またピストン部２３の外周には、組み込みの際に機能する取付け手段（例えば、突出した鍔部１１や凸部１２）が設けられている。
鍔部１１は、キャップ部６と容器口部Ｃ１との間で挟み込まれて取り付けられる。
また凸部１２は、容器口部Ｃ１に押し込まれて圧入される際に摩擦力を発揮する（図１や図６は凸部１２を備えない例である）。
この取付け手段は、組み付ける対象となるトリガースプレーに対して確実に取り付けが可能となるために設けられている。
シリンダー部１には下方に幾つかの径の異なる部分を有しており、この部分にファーストバルブＦＶやトリガーの復帰力を与える復帰バネＳが装着される。
尚、トリガースプレーが容器にセットされた際は、容器内の液体は、このファーストバルブＦＶを通過してシリンダー部１内に吸い上げられる。
以上述べたようなピストンシリンダユニットＡには、蓄圧機能を有するもの、或いは有さないものがあるが、以下に蓄圧機能を有するものについて詳しく述べる。

（蓄圧付与バルブ）
図５は、蓄圧付与バルブを説明するための要部を拡大した断面図であり、（Ａ）はトリガーを引く前の状態を示し、（Ｂ）は、トリガーを引き終えた状態を示す。
ピストンシリンダユニットＡはシリンダー部２３に蓄圧付与バルブ５を備えることで蓄圧機能を有するものとなる。
この蓄圧付与バルブ５は、図３に示すように、セカンドバルブ５１と、該セカンドバルブ５１を収納するためのセカンドバルブカバー５３とよりなる。
セカンドバルブ５１は周囲に鍔部５１Ａを有し、内部が中空である。
その頭部は曲面に形成され、ピストン弁座２３Ｄに均一に当接することができる。
セカンドバルブ５１は、ピストン弁座２３Ｄに当接し又はピストン弁座２３Ｄから離反することにより、液の流路を閉鎖又は開放する。

セカンドバルブカバー５３の底部には羽根バネ５３Ｂ（複数個に分割されておりセカンドバルブ５１のすり鉢状の底面を上方に押圧する）が起立状に一体に形成されている。
この羽根バネ５３Ｂの弾発力により、セカンドバルブ５１をピストン弁座２３Ｄに対して押圧した状態となる。
なお、セカンドバルブ５１をピストン弁座２３Ｄに対して押圧するためには、羽根バネ５３Ｂの代わりに独立した別体のコイル状バネを使うことも可能である。

セカンドバルブカバー５３は、その上端が、ピストン部２３に形成された溝２３Ｃに圧入されて取り付けられる。
このように、セカンドバルブカバー５３をピストン部２３に取り付けることができるため、蓄圧付与バルブ５の使用されていない直圧式のディスペンサーにおいても、簡単に蓄圧機能を付与することが容易である。

蓄圧付与バルブ５は、このような構成であるので、後述するようにトリガー４（図２参照）を引いて、シリンダー部１内が蓄圧され一定の圧力高くなると、一気にピストン弁座２３Ｄとセカンドバルブ５１との間に液が入り込み流路に流れ込む。
そして、ノズル部２１の噴射口Ｎから液を噴射する。
ところで、蓄圧付与バルブ５においてセカンドバルブ５１の上下方向の移動で収納部Ｒに液が充填されると、セカンドバルブ５１の動きが鈍くなり蓄圧機能が低下し、最悪の場合には、シリンダー部内圧と収納部Ｒとの圧力が等しくなりセカンドバルブ５１が開かず噴霧できなくなる恐れがあるが、収納部Ｒは、鍔部５１Ａで封鎖されているので、通常、液体が入り込むことはない。

しかし、万一、何らかの原因で鍔部５１Ａが変形して液体が収納部Ｒに入り込んだ場合でも、セカンドバルブ５１の内部は中空なのでここに空気が溜まっており、正常時、収納部全体が入った液で充填されることはない。
当然、倒立時には、セカンドバルブ５１の内部の空気はセカンドバルブカバー５３の底部に移るので収納部全体が液で満たされることはない。
よって噴霧不可能となることは回避される。

なお、蓄圧付与バルブ５の各部品の材質としては、例えば、セカンドバルブ５１やセカンドバルブカバー５３がポリプロピレン、が採用される。

以上述べたようなピストンシリンダユニットＡは、トリガースプレーに汎用的に組み込むことができる。
なお、ピストンシリンダユニットＡは、蓄圧付与バルブ５を備えないものも当然適用できる。

（適用例１）
元に戻って、図１に示すトリガースプレーは、ベース部を兼ねるキャップ部６に対してトリガー４が回動可能となっている構造を有するタイプのものである。
容器Ｃの口部Ｃ１にキャップ部６を使ってピストンシリンダユニットＡを取り付けるものである。
ピストンシリンダユニットＡの外周には、組み付けの対象となるトリガースプレーＡに対する取付け手段（ここでは突出した鍔部１１）が設けられており、この鍔部１１をキャップ部６で容器Ｃの口部Ｃ１に押し付けて固定する。
またキャップ部６の後方には突出部６１が形成されており、トリガー４はこの突出部６１に回動可能（Ｐ点が回動支点）に支持されている。

一方トリガー４の前部にピストンシリンダユニットＡのノズル部２１が取り付けられており、トリガー４の回動と共にノズル部２１は上下移動する。
トリガー４を指で掴んで引くと図２のようにピストン部２３が下がりシリンダー部１内の液がノズル部２１から噴射される。またトリガー４から指を放すと、復帰バネＳの力により図１のように戻る。
尚、この時、ピストン部２３がストッパ３に当接してピストン部２３の移動の上限が決まる（図では、便宜的に、境界の区別のため間隙を空けて示した）。
ノズル部２１の上下移動や、ピストン部２３の上下移動は、ノズル部２１とピストン部２３と両者を結合する結合部２２が弾圧的に屈曲可能となっているので（すなわちフレキシブルであるため）、それらの動きを吸収することができる。

（適用例２）
図６は、本発明のピストンシリンダユニットを組み込んだトリガースプレーの別のタイプの例を示す断面図である。
図７は、図６におけるトリガースプレーのトリガーを回動させた状態の断面図である。
このトリガースプレーは、スライダーを介してトリガー４を回動させる構造を有するものである。
容器Ｃの口部Ｃ１にキャップ部６を使ってピストンシリンダユニットＡが取り付けられる。

ピストンシリンダユニットＡの外周に取付け手段（ここでは突出した鍔部１１）が設けられており、ピストンシリンダユニットＡを容器Ｃの口部Ｃ１に押し込んで、キャップ部６で固定する。
キャップ部６の一部が上に突出した部分にトリガー４は回動可能（Ｐ点が回動支点）に支持されている。
トリガー４の前端に、補助としてのトリガーに相当するスライダー４Ａが当接しているため、スライダー４Ａに指を掛けて引き込むと、スライダー４Ａは水平移動を行い、トリガー４は上方に回動する。
そのため、トリガー４の反対側が下がりそれに連結されたピストン部２３も下がり、シリンダー部１内の液がノズル部２１から噴射される。
またスライダー４Ａから指を放すと、復帰バネＳの力により図６のように戻る。
尚、この時、ピストン部２３がストッパ３に当接してピストン部２３の移動の上限が決まる（図では、便宜的に、境界の区別のため間隙を空けて示したが他の図も同じである）。

一方、カバー体７の前部にノズル部２１が取り付け固定されており、トリガー４が回動しピストン部２３が上下移動しても、ノズル部２１とピストン部２３とを結合するフレキシブルな結合部２２がその動きを吸収するのでノズル部２１は上下移動しない。

（取付け手段の他の変形例）
図８は、ピストンシリンダユニットＡのシリンダー部１の周囲に設けられた取付け手段のそれぞれ異なった例を示すものである。
ピストンシリンダユニットＡには、この取付け手段が設けられていることにより、組み付けの対象となるトリガースプレーに簡単に組み込まれる。
図８（Ａ）は、上述してきたピストンシリンダユニットＡの取付け手段を示すものであり、鍔部１１及び凸部１２が設けられている。
また図８（Ｂ）は、鍔部１１の下面に環状のリブを有するものであり、図８（Ｃ）は、鍔部１１が断面Ｌ字状に形成され、凸部１２が３つ形成されたものである。
トリガースプレーにもこのような取付け手段に対応するような連結部を備えている。

図９に示すように、このような連結部を備えるトリガースプレーであれば、如何なる種類のトリガースプレーであっても、ピストンシリンダユニットＡの組み込みが可能であり汎用的化される。
このような取付け手段においては、鍔部１１だけであって凸部１２を備え ない場合もある。

以上、本発明を説明してきたが、本発明は、上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、その本質を逸脱しない範囲で、他の種々の変形が可能であることはいうまでもない。

例えば、シリンダー部１の周囲に設けた取付け手段は、鍔部、凸部を有する例で示したが、必ずしもこれに限るものではない。
またトリガースプレーの例は、シリンダー部１が縦配置の例で示したが、横配置のものにも適用できることは、当然である。
また適用例２のスライダーを有するトリガースプレーにおけるカバー体７の構造を、図１０に示すように変えることも当然可能である。
また、ピストンシリンダユニットＡの材料は、その機能を達成できるものであれば上述したものに限らないことは当然可能である。

本発明に係るピストンシリンダユニットは、主機能構造部をモジュール化したことにより異なったタイプのスプレー装置、例えば、フィンガースプレー、ポンプディスペンサー、更には液体噴射装置全般に汎用的に適用可能である。

１…シリンダー部
１１Ａ…段状筒部
１１Ｂ…導入チューブ
２…ノズルピストン構造体
２１…ノズル部
２２…連結部
２２Ａ…フィン
２３…ピストン部
２３Ａ…細径部
２３Ｂ…枢着部
２３Ｃ…溝
２３Ｄ…ピストン弁座
３…ストッパ
４…トリガー
４Ａ…スライダー
５…蓄圧付与バルブ
５１…セカンドバルブ
５１Ａ…鍔部
５３…セカンドバブルカバー
５３Ａ…通路
５３Ｂ…羽根バネ
６…キャップ部
７…カバー体
Ａ…ピストンシリンダユニット
ＦＶ…ファーストバルブ
Ｎ…噴射口
Ｐ…回動支点
Ｒ…収納部
Ｓ…復帰バネ

Claims (5)

1. トリガーの回動によりピストン部を上下に摺動させて、シリンダー内の液体に圧を加えノズル部から外部に噴射するトリガースプレーに対して組み込まれるためのピストンシリンダユニットであって、
   ノズル部とピストン部と両者を結合する弾圧的屈曲性のある結合部を備える一直線状に成形されたノズルピストン構造体と、シリンダー部と、をユニットとしてモジュール化し、
   シリンダー部には、ピストン部が抜け出すのを防止するためのストッパが設けられ、
   シリンダ部の外周に、トリガースプレーに組み込まれた際の、取付けのための突出した鍔部が設けられ、且つ、トリガーと連結するための枢着部が形成されていることを特徴とするピストンシリンダユニット。
2. 前記ストッパが、シリンダー部に一体に設けられていることを特徴とする請求項１記載のピストンシリンダユニット。
3. トリガースプレーが、容器のキャップ部にトリガーの回動支点が突出形成された構造を有するものであることを特徴とする請求項１記載のピストンシリンダユニット。
4. トリガースプレーが、スライダーを介してトリガーを回動させる構造を有するものであることを特徴とする請求項１記載のピストンシリンダユニット。
5. ピストン部に蓄圧付与バルブが組み込まれて蓄圧機能が備わっていることを特徴とする請求項１記載のピストンシリンダユニット。

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