JP5371781B2 - 乳液ポンプ及びそれに採用されるチェックバルブ - Google Patents

Description

本発明は乳液ポンプに関するものであり、特にスプリングレス乳液ポンプ及びそれに採用されるチェックバルブに関するものである。

従来の乳液ポンプは、一般に下記の問題がある。
まず、従来の乳液ポンプは金属製のスプリングが設けられるので、回収は不便である。乳液ポンプを回収する時、金属製のスプリングと別々に回収するために、まずポンプヘッドを取り外さなければならない。操作が面倒なので、乳液ポンプを滅多に回収しない。環境保護と廃品リサイクルに支障をきたすことになる。

次ぎに、従来の乳液ポンプの上チェックバルブは主に二種類の構成がある。1種はピストンと、ピストンヘッドと、接続管とからなる上チェックバルブである。もう１種はピストンと、球とからなる上チェックバルブである。前者の場合、ピストン、ピストンヘッド及びシリンダーに対する精度要求が高い。精度が要求に満たさないと、無駄押圧の回数が多くなったり、手ごたえが悪くなったり、漏洩が発生したりするという問題になりやすい。後者の場合、圧力ヘッドが開放状態になると、漏洩を防ぐことができなくなる。また、高粘度材料に適用される場合、球が上に移動すると内壁にくっ付いて下へ落ちないことになって、ポンプが作動できなくなってしまうという問題がある。

更に、スプレーポンプの場合、良好なスプレー効果を図るために、スプレーの開始から停止までの全過程に渡って大きな内圧が必要とされ、内圧が大きいほど、スプレー効果がよいのである。しかしながら、従来のスプレーポンプでは、ピストンと、ピストンヘッドと接続管とからなる上チェックバルブを採用する場合、ピストンの上側に小さいスプリングを取付けるのである。そこで、内圧が小さい時、ピストンは小さいスプリングにより付勢されて、上チェックバルブを開弁できない。一方、内圧が所定値に達すると、ピストンは小さいスプリングの付勢力を克服して上チェックバルブを開弁するので、良好にスプレーすることができる。しかし、このようなスプレーポンプは構成が複雑で、部品に対する精度要求が高い欠点がある。

前記欠陥を解決するために、本発明は環境保護に貢献できるスプリングレス乳液ポンプを提供することを目的とする。

本発明のもう一つの目的は、構成が簡単で、自動密封効果がよい流体包装容器用のチェックバルブと、当該チェックバルブを使用する乳液ポンプ、スプレーポンプ及びカバー組立体を提供することである。

本発明は圧力ヘッドと、圧力ヘッドと接続される接続管と、接続管または圧力ヘッドに設けられた上チェックバルブと、容器口部と接続するための接続構造を有したヘリカル・キャップと、上端がヘリカル・キャップと接続され、下端に下チェックバルブが設けられたシリンダーと、接続管と接続され又は一体に形成され、シリンダー内で往復運動するピストンとを備える乳液ポンプであって、乳液ポンプはスプリングを設けず、上チェックバルブは弾性管とバルブ座とを備え、バルブ座は接続管または圧力ヘッドに設置されるとともに、封止されたトップ端と側面に設置された少なくとも１つの開口とを有し、弾性管は
弾力的にバルブ座の側面を覆うとともに少なくとも１つの開口を封止することを特徴とする乳液ポンプを提供する。

好ましくは、乳液ポンプは固定物に固定された容器の口部に接続される。
好ましくは、上チェックバルブのバルブ座に少なくとも１つの突起が設けられている。

好ましくは、圧力ヘッドは押し下げでも押し上げでも便利な形に作られる。
本発明は、圧力ヘッドと、圧力ヘッドに設置されたノズルと、圧力ヘッドと接続されるピストンロッドと、ピストンロッドまたは圧力ヘッドに設けられた上チェックバルブと、容器口部と接続するための接続構造を有したヘリカル・キャップと、上端がヘリカル・キャップと接続され、下端に下チェックバルブが設けられ、内部にピストンロッドが往復運動するシリンダーとを備えるスプレーポンプであって、上チェックバルブは弾性管とバルブ座とを備え、バルブ座はピストンロッド又は圧力ヘッドに設置されるとともに、封止されたトップ端と側面に設置された少なくとも１つの開口とを有し、弾性管は弾力的にバルブ座の側面を覆うとともに少なくとも１つの開口を封止することを特徴とするスプレーポンプを提供する。

本発明は、端カバーと、チェックバルブと、ヘリカル・キャップとを備え、端カバーはヘリカル・キャップと螺合し、ヘリカル・キャップは容器口部に接続する軟質包装容器用のチェックバルブ付カバー組立体であって、チェックバルブはバルブ座と弾性管とを備え、バルブ座はヘリカル・キャップに設置されるとともに封止されたトップ端と側面に設置された少なくとも１つの開口とを有し、弾性管は弾力的にバルブ座の側面を覆うとともに少なくとも１つの開口を封止することを特徴とする軟質包装容器用のチェックバルブ付カバー組立体を提供する。

好ましくは、端カバーはヘリカル・キャップに一体にヒンジ連結される。
本発明は、圧力ヘッドと、圧力ヘッドと接続されるピストンロッドと、ピストンロッド又は圧力ヘッドに設けられた上チェックバルブと、容器口部と接続するための接続構造を有したヘリカル・キャップと、上端がヘリカル・キャップと接続され、下端に下チェックバルブが設けられ、内部にピストンが往復運動するシリンダーと、ピストンロッドとシリンダー底部の間に設置されるスプリングとを備える乳液ポンプであって、上チェックバルブは弾性管とバルブ座とを備え、バルブ座は前記ピストンロッド又は前記圧力ヘッドに設置されるとともに封止されたトップ端と側面に設置された少なくとも１つの開口とを有し、弾性管は弾力的にバルブ座の側面を覆うとともに少なくとも１つの開口を封止することを特徴とする乳液ポンプを提供する。

本発明は、弾性管とバルブ座とを備え、バルブ座はある部材に設置されるとともに、封止されたトップ端と側面に設置された少なくとも１つの開口とを有し、弾性管は弾力的にバルブ座の側面を覆うとともに少なくとも１つの開口を封止する流体包装容器用のチェックバルブを提供する。

好ましくは、バルブ座に少なくとも１つの突起が設けられている。
本発明によるスプリングレス乳液ポンプは分解することなく回収できるため、利用済みの包装物の回収作業を大幅に簡単化できる。この回収は原材料用のコストを低減すると共に、エネルギー消費を減少することができるので、環境保護に非常に有利である。

本発明の流体包装容器用のチェックバルブによれば、構成を著しく簡素化するとともに、部品に対する精度要求も低くすることができる。このようなチェックバルブは特に開放状態で極めて優秀な密封と漏洩防止効果を図れる。

本発明のその他の目的、特徴及び利点は、下記添付の図面に基づいた説明によってより明らかになるであろう。

図１は本発明第一実施例によるスプリングレス乳液ポンプの断面図であり、圧力ヘッドは押下された状態を示す。 図２は当該スプリングレス乳液ポンプの断面図であり、圧力ヘッドは引き上げられた状態を示す。 図３は当該スプリングレス乳液ポンプの分解断面図である。 図４Ａは接続管の正面図である。 図４Ｂは図４Ａに示したＡ-Ａ線で切断した接続管の断面図である。 図４Ｃは図４Ｂに示した「Ｉ」部分の拡大図である。 図５Ａと５Ｂはそれぞれ圧力ヘッドの側面図と上面図である。 図５Ａと５Ｂはそれぞれ圧力ヘッドの側面図と上面図である。 図５Ｃは図５Ｂに示したＢ−Ｂ線で切断した圧力ヘッドの断面図である。 図５Ｄは図５Ａに示した矢印Ｃ方向で見た圧力ヘッドの背面図である。 図６は当該スプリングレス乳液ポンプを容器に取付けた状態を示す図である。 図７は本発明第２実施例によるスプレーポンプの断面図であり、圧力ヘッドは押下されていない状態を示す。 図８は当該スプレーポンプの断面図であり、圧力ヘッドは押下された状態を示す。 図９は当該スプレーポンプの分解断面図である。 図１０Ａは本発明第３実施例によるチェックバルブ付カバー組立体の正面図である。 図１０Ｂは図１０Ａに示したＣ-Ｃ線で切断したカバー組立体の断面図である。 図１０Ｃは当該カバー組立体の分解断面図である。 図１１は本発明第４実施例によるヒンジ連結式カバー組立体の断面図である。 図１２は本発明第５実施例によるスプリング付乳液ポンプの断面図である。 図１３Ａは変形例のチェックバルブを利用したスプリングレス乳液ポンプの断面図である。 図１３Ｂは図１３Ａに示した「ＩＩ」部分の拡大図である。 図１３Ｃは変形例のチェックバルブを利用したスプリングレス乳液ポンプの分解断面図である。 図１４Ａは別の変形例のチェックバルブを利用したスプリングレス乳液ポンプの断面図である。 図１４Ｂは図１４Ａに示した「ＩＩＩ」部分の拡大図である。 図１４Ｃは当該変形例のを利用したスプリングレス乳液ポンプの分解断面図である。

以下、添付図面に基づき、本発明の好適な実施例について説明する。各図面に表示された同じ符号は同様または類似の組立体を示している。

図１〜図６は本発明第１実施例によるスプリングレス乳液ポンプ１を示す図である。当該スプリングレス乳液ポンプ１は主に圧力ヘッド２と、ヘリカル・キャップ３と、接続管４と、ピストン５と、シリンダー６と、上チェックバルブ７と、下チェックバルブ８と、
吸取管９と、ガスケット１０とを備える。

図１は圧力ヘッド２が押下されヘッドロックされている状態を示す。「ヘッドロック状態」とは、圧力ヘッド２がロックされ、乳液をポンプできない状態である。この状態では、運輸も貯蔵もしやすい。「ヘッドロック」は圧力ヘッド２のメスネジがヘリカル・キャップ３のオスネジと相互に螺合することにより実現される。図２は圧力ヘッド２が「ヘッドロック」から解放され、上に引き上げられた状態を示す図である。

図１と２に示されるように、圧力ヘッド２は接続管４の一端に接続される。接続管４の他端にはピストン５が接続される。ピストン５はシリンダー６内で往復運動する。更に、図３に示されているように、ヘリカル・キャップ３はシリンダー６の上端に接続され、かつ容器口部と接続するための接続構造３ａを有する。なお、接続はネジまたは凸リブ／凹溝により達成してもよいし、他の構成により達成してもよい。下チェックバルブ８はシリンダー６の下端に設置される。下チェックバルブ８は球８１とバルブ座６１とを備え、バルブ座６１はシリンダー６と一体に形成される。

また、吸取管９はシリンダー６の下端に接続される。なお、ヘリカル・キャップ３には、容器口部と良好な密封を形成するように、ガスケット１０を設置してもよい。

本発明のスプリングレス乳液ポンプ１は従来の乳液ポンプとの一番の相違点は、ピストン５のリセット用のスプリングを設置しないことにある。当該スプリングレス乳液ポンプ１には新規の上チェックバルブ７が設けられている。該上チェックバルブ７が乳液ポンプに用いられるのは初めてであるが、例えば後述するスプレーポンプや包装容器カバー組立体など、他の流体包装容器にも幅広く適用できる。

本発明のスプリングレス乳液ポンプによれば、シリンダー６にはスプリングが設置されない。従って、ピストン５のシリンダー６内での上方向や下方向の移動はいずれも操作者が手で圧力ヘッド２を引き上げまたは押し下げることにより完成される。

操作を便宜にするため、圧力ヘッド２を、押し下げでも引き上げでも容易に完成できる形状に作るのが好適である。例えば、図５Ａ〜５Ｄに示されるように、圧力ヘッド２を指に合わせるように圧力ヘッド２に中部２ｂと、中部の両側に位置する二つの側フランジ２ａとを形成しても良い。そして、図６に示されるように、操作者は親指を中部２ｂに当接させるとともに置き人差し指と中指をそれぞれ二つの側フランジ２ａに当接させることによって引き上げや押し下げ動作を容易にすることができる。

また、図６に示されるように、圧力ヘッド２を容易に引き上げるために、好ましくは容器Ａを壁面または机面のような固定物に固定する。固定方式は、図に示されるように接着剤を使っても良いし、金属ブラケットのような機械固定装置を利用してもよい。

本発明のスプリングレス乳液ポンプは新規の上チェックバルブ７を採用している。当該上チェックバルブ７は弾性管７１とバルブ座４ａとを備える。バルブ座４ａは接続管４の一部であり、封止されたトップ端と側面に設置された少なくとも１つの開口４ａ１とを有する。弾性管７１はバルブ座４ａの外側をかぶせて装着される。弾性管７１の内径はバルブ座４ａの外径よりやや小さいので、装着後、弾性管７１は弾力的にバルブ座４ａの側面を覆うと共に開口４ａ１を封止する。上チェックバルブ７は通常閉弁状態である。シリンダー６内の圧力が所定値に達すると、弾性管７１が開口４ａ１のところで開けられ、乳液が圧力ヘッド２によりポンプされる。圧力が所定値より小さくなると、弾性管７１が再び開口４ａ１を封止し、液の流出を止める。また、弾性管７１がバルブ座４ａから脱落しないことを確保するために、好ましくは、バルブ座４ａに少なくとも１つの突起４ａ２を設
置する。

本発明のスプリングレス乳液ポンプの基本作動方式は下記のようである。操作者が圧力ヘッド２を押し下げ、シリンダー６内の圧力が所定値に達すると、上チェックバルブ７が開弁され、下チェックバルブ８が閉弁され、乳液は圧力ヘッド２からポンプされる。一方、操作者が圧力ヘッド２を引き上げると、上チェックバルブ７が閉弁され、下チェックバルブ８が開弁されるため、容器内の乳液は吸取管９を経由してポンプチャンバに吸取られ、圧力ヘッド２から液は出なくなる。

本発明の乳液ポンプは、スプリングがないため、容易に回収してリサイクルすることができ、環境保護に貢献できる。また、スプリングレス乳液ポンプは、フッ素イオン入りの練り歯磨きなど、金属スプリングに対する腐食性が強い内容液に最適である。

乳液ポンプにスプリングを設置しない場合、従来よく見られる球とバルブ座とからなる普通の上チェックバルブでは、下記の問題が起こる。圧力ヘッドがまだ下死点まで押されていないうちに乳液ポンプが作動しなくなってしまう。このとき、上チェックバルブは必ず開弁されている（さもなければ液が出てこない）ので、圧力ヘッド、接続管及びピストンの自重と、その中の乳液の重量とによって、ピストンが徐々に下へ移動して、圧力ヘッドのノズルにおいて鈍い液滴が形成される。これに対して、スプリング付ポンプの場合はこような欠陥はない。というのは、スプリングによって、ピストンが常に押し上げられ、自動的に下へ移動することはないからである。

従来の乳液ポンプは、ピストンの上側に小さいスプリングを取り付け、当該小さいスプリングによりピストンが押し下げられ、上チェックバルブが常に閉弁状態に保持される。従って、ポンプチャンバの圧力が所定値に達してこそ、初めてピストンがこの圧力により小さいスプリングの付勢力を克服して上チェックバルブを開弁する。しかし、この場合はやはりスプリングを採用しなければならず、スプリングレスという目的を実現できない。

本発明は液体内容物用の新規のチェックバルブ構成を発明するので、「スプリングレス」を実現すると同時に、上記漏洩問題を有効に解決できる。

図７〜図９は本発明第２実施例によるスプレーポンプ２０を示す図である。当該スプレーポンプ２０は主として、ノズル２１と、圧力ヘッド２２と、ヘリカル・キャップ２３と、ピストンロッド２４と、リセットスプリング２５と、シリンダー２６と、上チェックバルブ２７と、下チェックバルブ２８と、吸取管２９と、ガスケット２００とを備える。

図７は圧力ヘッド２が上側に位置する状態を示す図である。図８は圧力ヘッド２が押し下げられた状態を示す図である。図に示されるように、ノズル２１は圧力ヘッド２２の先端に設けられる。圧力ヘッド２２がピストンロッド２４の一端に接続される。ピストンロッド２４はシリンダー２６内で往復運動する。ヘリカル・キャップ２３はシリンダー２６の上端に接続され、かつ容器口部と接続するための接続構成２３１を有する。スプリング２５は圧力ヘッド２２とヘリカル・キャップ３の間に設置され、ピストンロッド２４と圧力ヘッド２２を押圧後に上へリセットさせるためのものである。下チェックバルブ２８はシリンダー２６の下端に設置され、球２８１とバルブ座２６１とを備えている。なお、バルブ座２６１はシリンダー２６に一体に形成してもよい。

また、吸取管２９はシリンダー２６の下端に接続される。ヘリカル・キャップ２３には、容器口部と良好な密封を形成するように、ガスケット２００を設置してもよい。

当該スプレーポンプの特徴は、上記スプリングレス乳液ポンプに採用された上チェック
バルブに類似する上チェックバルブ２７を採用したことにある。当該上チェックバルブ２７は弾性管２７１とバルブ座２４１とを備える。バルブ座２４１は接続管２４の一部であり、封止されたトップ端と側面に設置された少なくとも１つの開口２４１１とを有する。弾性管２７１は弾力的にバルブ座２４１の側面を覆うと共に、開口２４１１を封止する。また、弾性管２７１がバルブ座２４１から脱落しないことを確保するために、好ましくは、バルブ座２４１に少なくとも１つの突起２４１２を設置する。

スプレーポンプでは、内圧が高いほど、スプレー効果がよい。本発明の上チェックバルブ２７を採用した場合、ピストンを押し下げるための小さいスプリングを設置することなく、ポンプチャンバ内で高い内圧を発生できる。弾性管２７１の束縛力が大きいほど、ポンプチャンバの内圧が大きいので、スプレー効果がよいのである。

図１０Ａ〜図１０Ｄは例えば練り歯磨きチューブなど軟質包装容器に適用する本発明の第３実施例のカバー組立体３０を示す図である。当該カバー組立体３０は主として端カバー３１と、チェックバルブ３２と、ヘリカル・キャップ３３とを備える。端カバー３１はヘリカル・キャップ３３に螺合し、ヘリカル・キャップ３３は容器口部に接続する。チェックバルブ３２は上記二つの実施例に記述されたチェックバルブに類似し、バルブ座３３１と弾性管３２１とを備える。バルブ座３３１はヘリカル・キャップ３３に形成され、封止されたトップ端と側面に設置された少なくとも１つの開口とを有する。弾性管３２１は弾力的にバルブ座３３１の側面を覆うと共に、バルブ座側面の開口を封止する。また、弾性管３２１がバルブ座３３１から脱落しないことを確保するために、好ましくは、バルブ座３３１に少なくとも１つの突起を設置する。

使用時は、まず端カバー３１を緩めてはずし、そして手で包装容器を押す。容器内の圧力が十分大きくなると、弾性管３２１は膨張され、内容物がバルブ座３３１の開口から流出する。圧力が低下すると、弾性管３２１は原状に回復し、チェックバルブ３２は自動的に閉弁される。従って、容器内の内容物が空気と接触することも、水分の蒸発や漏洩もなく、容器内の真空を実現することを確保できる。

図１１は例えば練り歯磨きチューブなど軟質包装容器にも適用する本発明の第４実施例のヒンジ連結式カバー組立体４０を示す図である。当該カバー組立体４０は大体上記カバー組立体に類似するものであり、端カバー４１と、チェックバルブ４２と、ヘリカル・キャップ４３とを備える。上記実施例３との相違点は、端カバー４１がヘリカル・キャップ４３に一体にヒンジ連結することにある。

図１２は本発明第５実施例によるスプリング付乳液ポンプ５０を示す図である。当該乳液ポンプ５０はピストンロッド５３とスプリング座５４の間に設置されるスプリング５１を有する。シリンダー５６の底部を直接にスプリング座としてもよい。当該乳液ポンプ５０の構成は大体従来のスプリング付乳液ポンプに似ているが、第１実施例の乳液ポンプとの相違点はスプリング５１を設置した点にある。当該乳液ポンプの特徴は、本発明によるチェックバルブ５２を採用した点にある。チェックバルブ５２の構成と作動原理は上記各チェックバルブに完全に同じである。普通のスプリング付乳液ポンプでも、本発明のチェックバルブを使用すると、無駄押圧の回数を低減し、且つ開放状態での漏洩を防止できる。

図１３Ａ〜図１３Ｃは変形例のチェックバルブ７'を利用したスプリングレス乳液ポンプを示す図である。この変形例の上チェックバルブ７'は弾性管７１'とバルブ座２'ａとを備える。前記各実施例との相違点はバルブ座２'ａは圧力ヘッド２'の一部である点にある。バルブ座２'ａのトップ端も封止され、且つその側面に開口２'ａ１が設けられている。好ましくは、開口２'ａ１をノズルの方向に向かせる。バルブ座２'aの下端部は開放さ
れると共に、接続管４'と密封的に接続される。この変形例のチェックバルブは、第１実施例のスプリングレス乳液ポンプだけでなく、第２及び第５実施例のスプレーポンプにも、スプリング付ポンプにも同様に適用できる。その場合、バルブ座を圧力ヘッドに設置するとともに、ピストンロッドに接続する。

図１４Ａ〜図１４Ｃは別の変形例のチェックバルブを利用したスプリングレス乳液ポンプを示す図である。この変形例の上チェックバルブ７”は弾性管７１”とバルブ座４”aとを備える。バルブ座４”ａは接続管４”の一部である。前記実施例との相違点は、バルブ座４”ａのトップ端は開放されたものであるが、圧力ヘッド２”と密封的に接続することによって密封的なトップ端を形成する。勿論、「封止されたトップ端を有する」という特徴には、トップ端自身の封止も他の部品による封止も含まれている。同様に、この変形例のチェックバルブも第２及び第５実施例によるスプレーポンプにもスプリング付ポンプにも適用される。以上、好ましい実施例を説明したが、上記記載に基づいて種々の同等な変形か修正をしてもいい。例えば、接続管とピストンは一体に形成してもよいし、チェックバルブのバルブ座は他の部品と一体に形成したり別体に形成したりしてもよい。乳液ポンプの各部品間の接続または固定は多様の形態を利用することができる。本発明の保護範囲は添付の請求範囲で限定されるものとする。

Claims (4)

1. 圧力ヘッドと、
   前記圧力ヘッド上に付与されるノズルと、
   前記ノズルに形成される管と、
   前記圧力ヘッドと接続される接続管とを備え、前記接続管の内部空間および前記ノズルの前記管は乳液管を形成し、
   前記接続管または前記圧力ヘッドに設けられた上チェックバルブを備え、前記上チェックバルブは、前記接続管の内部空間と前記ノズルの前記管との間の前記乳液管内に設けられ、開弁状態および閉弁状態を有し、
   容器の口部と接続するための接続構造を有したヘリカル・キャップと、
   上端が前記ヘリカル・キャップと接続され、下端に下チェックバルブが設けられたシリンダーと、
   前記接続管と接続され又は一体に形成され、前記シリンダー内で往復運動するピストンとを備える乳液ポンプであって、
   前記乳液ポンプはスプリングを設けず、
   前記上チェックバルブは弾性管とバルブ座とを備え、
   前記バルブ座は、前記接続管または前記圧力ヘッドに設置されるとともに、封止されたトップ端と前記バルブ座の側壁を通じた少なくとも１つの開口とを有し、
   前記弾性管は、弾力的に前記バルブ座の側面を覆うとともに、前記少なくとも１つの開口を封止し、
   前記シリンダーの内圧が第１のレベルまで増大すると前記弾性管が膨張し、前記シリンダーの内圧が第２のレベルまで減少すると前記弾性管が原状に回復し、前記上チェックバルブは自動的に閉弁される、乳液ポンプ。
2. 前記乳液ポンプは、固定物に固定された容器の口部に接続される、請求項１に記載の乳液ポンプ。
3. 前記上チェックバルブの前記バルブ座に、少なくとも１つの突起が設けられている、請求項１に記載の乳液ポンプ。
4. 前記圧力ヘッドは、中部と、前記中部の両側に位置する２つの側フランジとを含んで形成される、請求項１に記載の乳液ポンプ。

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