JP5424243B2 - ポンプ - Google Patents

Description

本発明はポンプに関し、詳しくは、押し下げヘッド式の液体用のポンプに関する。

収納液を液状や霧状に吐出するポンプとして、容器体に対して内部にシリンダの下部を垂下した状態で固定し、また、シリンダ内に下部を上下動可能に嵌合させた作動部材を備え、作動部材を上下動させることで、作動部材上端部を構成する押し下げヘッドのノズルから液の吐出を行うものが種々提案されている。（例えば、特許文献１参照）

上記特許文献１のポンプは、シリンダ内周を摺動可能な環状ピストンをステムの外周下部に連係させ、ステムの上端にはノズル付きの押し下げヘッドを嵌着固定している。また、シリンダ内下部には玉状弁体と弁座とで構成される吸込み弁を、ステム内にも玉状弁体と弁座とで構成される吐出弁をそれぞれ設けている。

従来のこの種のポンプは、容器体に装着して使用するが、ポンプを装着した容器体を誤って倒した場合などに吸込み弁或いは吐出弁の弁体が移動してしまい、それらの弁機能が一時的に喪失し、甚だしい場合にはノズルから液の漏出を生じる虞があった。

これらの点の考慮して、吸込み弁体としてポペット弁体を使用したものも提案されている。（例えば、特許文献２参照）

上記特許文献２に記載されたポンプは、シリンダ内下部にポペット弁体の形態をなす吸込み弁体を備え、その吸込み弁体の下面とシリンダ下部の弁座とで吸込み弁を構成し、吸込み弁体の上部はステム内下部に上下摺動可能に嵌合させている。そして、作動部材の押し下げ時にステムにより吸込み弁体を押し下げて吸込み弁を閉塞し、それ以降のステムの下降時にはステムと吐出弁体とのシールが解除されて、加圧されたシリンダ内液がステムを介してノズルから吐出される。また、作動部材の上昇時にはステムが吸込み弁体を所定位置まで引上げ、その際ステムと吸込み弁体との間のシールが復活するためシリンダ内が負圧化し、吸込み弁が開いて容器体内の液をシリンダ内に吸い上げるように構成している。従って、作動部材が上昇位置では常時ステムと吸込み弁体との間がシールされており、容器体を誤って倒しても上記した不都合を生じない。

特開平１０−２３６５０６号公報 特開平０９−０１２０５０号公報

本発明は上記した後者の例の如く、容器体を誤って倒した場合でも液のノズルからの漏出等の不都合の虞がなく、取り扱い操作が円滑に行えるポンプを提案する。

第１の手段として、以下の通り構成した。即ち、シリンダＡと、シリンダＡ内周に摺動可能に嵌合させた環状ピストン50を下部外周に突設したステムE2の上端にノズル73付き押し下げヘッドE3を嵌着して上方付勢状態で押し下げ可能に装着した作動部材Ｅと、作動部材Ｅの上下動に対する相対上下動が可能にステムE2内下部に上端部を嵌入するとともに、作動部材Ｅの上昇位置ではステムE2内下部に突設したシール筒部52が上部外周に密接シールし、作動部材Ｅの押し下げによりシールが解除されるシール部材Ｄとを備え、作動部材Ｅの下降時にシール筒部52とシール部材Ｄとのシールが外れてシリンダＡ内の加圧液がステムE2内を介してノズル73から吐出され、作動部材Ｅの上昇時にシール筒部52とシール部材ＤとがシールしてシリンダＡ内の負圧化で容器体100 内の液がシリンダＡ内へ導入される如く構成したポンプであって、環状ピストン50を構成する下部スカート部50b を断面円弧状に形成するとともに、下部スカート部50b の一部に薄肉環状の易変形部53を形成した。

第２の手段として、以下の通り構成した。即ち、前記第１の手段に於いて、作動部材Ｅが、環状ピストン50とシール筒部52とを環状の連結部51を介して一体に形成したピストン部材E1を備え、ステムE2の下端部にピストン部材E1を嵌着固定した。

第３の手段として、以下の通り構成した。即ち、シリンダＡと、シリンダＡ内周に摺動可能に嵌合させた環状ピストン50を下部外周に突設したステムE2の上端にノズル73付き押し下げヘッドE3を嵌着して上方付勢状態で押し下げ可能に装着した作動部材Ｅと、作動部材Ｅの上下動に対する相対上下動が可能にステムE2内下部に上端部を嵌入するとともに、作動部材Ｅの上昇位置ではステムE2内下部に突設したシール筒部52が上部外周に密接シールし、作動部材Ｅの押し下げによりシールが解除されるシール部材Ｄとを備え、作動部材Ｅの下降時にシール筒部52とシール部材Ｄとのシールが外れてシリンダＡ内の加圧液がステムE2内を介してノズル73から吐出され、作動部材Ｅの上昇時にシール筒部52とシール部材ＤとがシールしてシリンダＡ内の負圧化で容器体100 内の液がシリンダＡ内へ導入される如く構成したポンプであって、作動部材Ｅが、環状ピストン50とシール筒部52とを環状の連結部51を介して一体に形成し、且つステムE2の下端部に嵌着固定したピストン部材E1を備え、シール筒部52は、下部の基筒部52a と、上端部をシール部材Ｄに圧接シールする上部の摺動筒部52b とを備え、摺動筒部52b の上下中間部には、シール筒部52下方のシリンダＡ内の過加圧状態で外方へ膨出変形する薄肉の易変形部53を周方向等間隔に環状に設け、各易変形部53間にそれぞれ肉厚部54を備えている。

第４の手段として、以下の通り構成した。即ち、前記第３の手段に於いて、環状ピストン50を構成する下部スカート部50b を断面円弧状に形成するとともに、下部スカート部50b の一部に薄肉環状の易変形部53を形成した。

第５の手段として、以下の通り構成した。即ち、前記第１の手段乃至第４の手段のいずれかの手段に於いて、シール部材Ｄの下部が、作動部材Ｅの下面との間に介在させたコイルスプリングｓによりシリンダＡ内下部に向けて付勢されている。

第６の手段として、以下の通り構成した。即ち、前記第１の手段乃至第４の手段いずれかの手段に於いて、シール部材Ｄが、シリンダＡ内下部に所定幅の上下動が可能に装着されるとともに、シリンダＡ内下端部の弁座とで吸込み弁を構成するポペット弁形態をなす。

本発明ではシール筒部52及び／又は環状ピストン50部分に、シール筒部52下方のシリンダＡ内の過加圧状態で外方へ膨出変形する易変形部53を設けたので、作動部材Ｅを押し下げて液の吐出を行う際に、作動部材Ｅが押し下げ難く或いは押し下げられない状況となった場合に、作動部材Ｅを無理に押し下げようとするためシール筒部52下方のシリンダＡ内の密閉領域が過加圧状態となるが、その際易変形部53が外方へ膨出変形するため密閉領域内の体積変化が起こり、それによって容易に作動部材Ｅの押し下げが可能となる。

作動部材Ｅが、環状ピストン50とシール筒部52とを環状の連結部51を介して一体に形成したピストン部材E1を備え、ステムE2の下端部にピストン部材E1を嵌着固定してなる場合には、比較的柔軟性，弾力性を要求される環状ピストン50やシール筒部52等を、ステムE2と別体に形成できるためその適正材質の選択が容易となる。

シール筒部52の上部に薄肉環状の易変形部53を形成した場合には、シリンダＡ内とステムE2内との臨界部位に易変形部53が存在するため、作動部材Ｅの押し下げに必要なシール筒部52の弾性変形を起こし易く、しかも易変形部53は環状に形成されているため、長期に使用しても全体的なゆがみ等が生じ難い。

シール筒部52の上部に周方向間隔をあけて複数の薄肉の易変形部53を形成し、各易変形部53間にそれぞれ肉厚部54を備えている場合には、同様にシリンダＡ内とステムE2内との臨界部位に易変形部53が存在するため、作動部材Ｅの押し下げに必要なシール筒部52の弾性変形を起こし易く、しかも肉厚部54の存在で耐久性にも優れたものとなる。

環状ピストン50を構成する下部スカート部50b を断面円弧状に形成するとともに、下部スカート部50b の一部に薄肉環状の易変形部53を形成した場合には、前述の体積変化が容易に達成される。

シール部材Ｄの下部が、作動部材Ｅの下面との間に介在させたコイルスプリングｓによりシリンダＡ内下部に向けて付勢されている場合には、シール部材ＤのシリンダＡへの組み付けが容易に行える。

シール部材Ｄが、シリンダＡ内下部に所定幅の上下動が可能に装着されるとともに、シリンダＡ内下端部の弁座とで吸込み弁を構成するポペット弁形態をなす場合には、吸込み弁体をシール部材が兼ねるため構造が簡素化される。

ポンプの半断面図である。（実施例１） ポンプの要部拡大断面図である。（実施例１） ポンプの要部拡大横断面図である。（実施例１） ポンプの作動部材押し下げ係止状態の半断面図である。（実施例１） ポンプの半断面図である。（実施例２） ポンプの要部拡大断面図である。（実施例２）

以下、本発明の形態を図面を参照して説明する。

図１乃至図４はポンプ１の一例を示す。ポンプ１は、シリンダＡと、リングキャップＢと、装着キャップＣと、シール部材Ｄと、作動部材Ｅとを備えている。

シリンダＡは上下端を開口した筒状をなし、上部外周にはフランジ10を突設し、また、底壁11の中央に穿設した連通孔に上端の開口を連結したパイプ連結筒12を前記底壁11から下方へ垂設し、パイプ13の上端を前記連結筒12に嵌合させている。連通孔の周縁部からはテ−パ状の吸込み弁座14を一体に延設し、該吸込み弁座14上に玉状の吸込み弁体15を載置し、両者で吸込み弁16を形成している。

リングキャップＢは、シリンダＡの上端部に嵌着させたもので、シリンダＡの外周上端部に凹凸係合手段を介して上方への抜け出しを防止して嵌合させた外筒部20と、外筒部20の上端より延設した頂板部21を介してシリンダＡの内周上端部に嵌着した内筒部22とから構成している。内筒部22の内周面には螺条を周設し、作動部材Ｅを押し下げ状態で螺着可能に構成している。

装着キャップＣは、ポンプ１を容器体100 に固定するためのもので、容器体100 の口頸部101 外周に螺着させる周壁30の上端縁よりフランジ状の頂板31を延設し、該頂板31をシリンダＡのフランジ10上面に回転可能に嵌合させている。頂板31の内周縁部はリングキャップＢの外筒部20下面とフランジ10との間に回転可能に挿入させており、この部分でシリンダＡからの抜け出しを防止している。

シール部材Ｄは、棒状基部40の下部外周より上部フランジ41を介して筒状部42を垂設し、筒状部42の下端より外方へ下部フランジ43を延設しており、筒状部42には通液孔44を穿設している。また、棒状基部40の上端部外周は上部大径部45に形成し、上部フランジ41直上の棒状基部40下部外周には下部大径部46を形成し、下部の大径部46外周にシール突条47を周設している。そして、下部フランジ43をシリンダＡの底壁11上面に載置し、作動部材の下面と下部フランジ43上面との間に介在させたコイルスプリングｓによりシリンダＡ内下部に向けて付勢している。

作動部材Ｅは、コイルスプリングｓにより常時上方へ付勢されており、ピストン部材E1と、ステムE2と、押し下げヘッドE3とを備えている。

ピストン部材E1は、柔軟で弾力性に富む材質で形成されたもので、例えば、エラストマーや軟質の合成樹脂などが挙げられる。その構造としては、図２に拡大図で示す如く、シリンダＡの内周に摺動可能に嵌合させた環状ピストン50を、環状の連結部51外側面に突設している。環状ピストン50は連結部を基準として上側に位置する上部スカート部50a 及び下側に位置する下部スカート部50b を備え、各スカート部の先端縁をそれぞれシリンダＡ内周に摺動させている。また、環状の連結部51の内側面にはシール部材Ｄとの密閉性を現出するシール筒部52を延設している。シール筒部52は、円筒状の基筒部52a 外面上下中間部を環状の連結部51内側縁に一体に連結し、基筒部52a の上端より上方へ向かって縮径するテーパ状をなす摺動筒部52b を延設している。摺動筒部52b は、図３に示す如く、周方向等間隔に薄肉の易変形部53を備え、各易変形部53間に残存する肉厚部54が補強を司る。また、下面にはシール突条55を環状に突設している。そして、ステムE2の下面を環状の連結部51上面に当接した状態で、環状ピストン50をステム外方位置に、シール筒部52をステムE2内方位置に、それぞれ配置してステムE2の下端部に嵌着固定している

ステムE2は上下端を開口した筒状をなし、内部上部に吐出弁座60を突周設し、該吐出弁座60上に玉状の吐出弁体61を載置して両者で吐出弁62を構成している。

押し下げヘッドE3は、ステムE2の上端部に嵌着した縦筒70を頂壁71下部より垂設するとともに、頂壁71周縁部より周壁72を垂設し、縦筒70の上部に基端を開口したノズル73を周壁72を貫通して前方へ突設している。

上記の如く構成したポンプ１を使用する場合について説明する。図１の状態では、作動部材Ｅを構成するピストン部材E1のシール筒部52の上端縁部が、シール部材Ｄの上部大径部45外周に密接しているため、この部分で上下は遮断されている。この状態から作動部材Ｅを押し下げると、ピストン部材E1のシール筒部52の摺動筒部52b がシール部材Ｄの上部大径部45から外れてシリンダＡ内とステムE2内とが連通し、加圧されたシリンダＡ内の液が吐出弁62を開いてノズル73より吐出される。

作動部材Ｅの押圧を解除するとコイルスプリングｓの作用で作動部材Ｅが上昇し、摺動筒部52b が再び上部大径部45外周に密接して図１の状態に戻る。この際、シリンダＡ内は負圧化するため吸込み弁16が開いて容器体100 内の液がシリンダＡ内に導入される。

図１の状態では摺動筒部52b と上部大径部45との密嵌により常時シリンダＡ内とステムE2内とが遮断されているため、誤って容器体100 を倒した場合でも、シリンダＡ内からステムE2内への液の漏出を防止できる。また、作動部材Ｅの押し下げの際に摺動筒部52b と上部大径部45との離脱が思わしくなく、作動部材Ｅが押し下げ難くなった場合にも、図２に二点鎖線で示す如く、易変形部53が外方へ膨出してピストン部材E1下方の密閉空間内容積を増大させるため、均衡が崩れて容易に作動部材Ｅの押し下げが可能となる。

不使用時には図４に示す如く、作動部材Ｅを押し下げて縦筒70外周の螺条とリングキャップＢの内筒部22の螺条とを螺合させ、作動部材Ｅの下降状態での係止が可能に構成している。この際ピストン部材E1のシール突条55がシール部材Ｄの上部フランジ41上面に圧接してシールし、また、シール部材Ｄの下部大径部46外周のシール突条47がピストン部材E1のシール筒部52の基筒部52a 内面に圧接してシールする。

図５及び図６は他の例を示し、図１の例に於いて、ピストン部材E1の形態が異なる例を示す。本例に於けるピストン部材E1は、拡大図で示した図６でより明瞭な如く、下部スカート部50b に易変形部53を形成している。この場合の易変形部53は下部スカート部全体を断面円弧状に形成し、この下部スカート部50b の一部に環状の易変形部53を形成している。そしてピストン部材E1下方のシリンダＡ内部が過加圧状態となった際に２点鎖線で示す如く、外方へ膨出変形する如く構成している。

この場合のピストン部材E1のシール筒部52を構成する摺動筒部52b には図１の例の如き薄肉の易変形部がない。また、この場合も、作動部材Ｅの押し下げの際に摺動筒部52b と上部大径部45との離脱が思わしくなく、作動部材Ｅが押し下げ難くなった場合にも、図６に二点鎖線で示す如く、易変形部53が外方へ膨出変形してピストン部材E1下方の密閉空間内容積を増大させるため、均衡が崩れて容易に作動部材Ｅの押し下げが可能となる。その他の構成は図１の例と同様であるため、同符号を付して説明を省略する。

尚、上記各部材は特に記載がない場合には合成樹脂等により形成することができるが、当然これに限られない。また、上記各例に於いて、環状の易変形部を設けた例を示したがこれに限られず、例えば、シール筒部52の上部の一部に薄肉に形成した易変形部を設けても、或いは環状ピストンの下部スカート部の一部に薄肉の易変形部を設ける場合も可能である。更に、上記した図１及び図６の構成を併せ持った易変形部を設けることも可能である。

また、シール部材Ｄは、上記各例の形態に限らず、例えば、「特開平０９−０１２０５０」に開示されているような、シリンダＡ内下部に所定幅の上下動が可能に装着されるとともに、シリンダＡ内下端部の弁座とで吸込み弁を構成するポペット弁形態をなすものをシール部材Ｄとして採用することも可能である。

ポペット弁形態のシール部材の一例を図示せずに簡単に説明すれば、シール部材は、その下面とシリンダ内下部に形成した弁座とで吸込み弁を構成した棒状形態をなし、上部は上記図１の例と同様形態にステム内に嵌入させる。シリンダ内下部周面において周方向に突設された複数のリブの上面と作動部材の下面との間にコイルスプリングを介在させ、シール部材の下部外周に突設した係止突部を各リブ間に挿入し、シール部材の下面が弁座に圧接した状態から上昇して係止突部がコイルスプリングの下面に当接するまでの所定幅の上下動が可能に装着される。

そして、作動部材が上昇位置では図１の場合と同様にシール部材とシール筒部とのシールによりその上下は遮断され、その状態から作動部材を押し下げると当初シール部材も一緒に押し下げられるが、下面が弁座上に当接して吸込み弁を遮断した後はステムのみが下降し、その際上記シール部分が解除されるため、シリンダ内の加圧液がステム内を介して押し下げヘッドのノズルから吐出される。また、作動部材が上昇する際にはステムの上昇によってシール筒部がシール部材の上部に当接してもとの状態に戻り、この際負圧化したシリンダ内に容器体内の液が導入される。

１…ポンプ
Ａ…シリンダ
10…フランジ，11…底壁，12…パイプ連結筒，13…パイプ，14…吸込み弁座，
15…吸込み弁体，16…吸込み弁，ｓ…コイルスプリング
Ｂ…リングキャップ
20…外筒部，21…頂板部部，22…内筒部
Ｃ…装着キャップ
30…周壁，31…頂板
Ｄ…シール部材
40…棒状基部，41…上部フランジ，42…筒状部，43…下部フランジ，44…通液孔，
45…上部大径部，46…下部大径部，47…シール突条
Ｅ…作動部材
E1…ピストン部材
50…環状ピストン，50a …上部スカート部，50b …下部スカート部，51…連結部， 52…シール筒部，52a …基筒部，52b …摺動筒部，53…易変形部，54…肉厚部，
55…シール突条
E2…ステム
60…吐出弁座，61…吐出弁体，62…吐出弁
E3…押し下げヘッド
70…縦筒，71…頂壁，72…周壁，73…ノズル
100 …容器体
101 …口頸部

Claims (6)

1. シリンダ（Ａ）と、シリンダ（Ａ）内周に摺動可能に嵌合させた環状ピストン（50）を下部外周に突設したステム（E2）の上端にノズル（73）付き押し下げヘッド（E3）を嵌着して上方付勢状態で押し下げ可能に装着した作動部材（Ｅ）と、作動部材（Ｅ）の上下動に対する相対上下動が可能にステム（E2）内下部に上端部を嵌入するとともに、作動部材（Ｅ）の上昇位置ではステム（E2）内下部に突設したシール筒部（52）が上部外周に密接シールし、作動部材（Ｅ）の押し下げによりシールが解除されるシール部材（Ｄ）とを備え、作動部材（Ｅ）の下降時にシール筒部（52）とシール部材（Ｄ）とのシールが外れてシリンダ（Ａ）内の加圧液がステム（E2）内を介してノズル（73）から吐出され、作動部材（Ｅ）の上昇時にシール筒部（52）とシール部材（Ｄ）とがシールしてシリンダ（Ａ）内の負圧化で容器体（100 ）内の液がシリンダ（Ａ）内へ導入される如く構成したポンプであって、環状ピストン（50）を構成する下部スカート部（50b ）を断面円弧状に形成するとともに、下部スカート部（50b ）の一部に薄肉環状の易変形部（53）を形成したことを特徴とするポンプ。
2. 作動部材（Ｅ）が、環状ピストン（50）とシール筒部（52）とを環状の連結部（51）を介して一体に形成したピストン部材（E1）を備え、ステム（E2）の下端部にピストン部材（E1）を嵌着固定した請求項１記載のポンプ。
3. シリンダ（Ａ）と、シリンダ（Ａ）内周に摺動可能に嵌合させた環状ピストン（50）を下部外周に突設したステム（E2）の上端にノズル（73）付き押し下げヘッド（E3）を嵌着して上方付勢状態で押し下げ可能に装着した作動部材（Ｅ）と、作動部材（Ｅ）の上下動に対する相対上下動が可能にステム（E2）内下部に上端部を嵌入するとともに、作動部材（Ｅ）の上昇位置ではステム（E2）内下部に突設したシール筒部（52）が上部外周に密接シールし、作動部材（Ｅ）の押し下げによりシールが解除されるシール部材（Ｄ）とを備え、作動部材（Ｅ）の下降時にシール筒部（52）とシール部材（Ｄ）とのシールが外れてシリンダ（Ａ）内の加圧液がステム（E2）内を介してノズル（73）から吐出され、作動部材（Ｅ）の上昇時にシール筒部（52）とシール部材（Ｄ）とがシールしてシリンダ（Ａ）内の負圧化で容器体（100 ）内の液がシリンダ（Ａ）内へ導入される如く構成したポンプであって、作動部材（Ｅ）が、環状ピストン（50）とシール筒部（52）とを環状の連結部（51）を介して一体に形成し、且つステム（E2）の下端部に嵌着固定したピストン部材（E1）を備え、シール筒部（52）は、下部の基筒部（52a ）と、上端部をシール部材（Ｄ）に圧接シールする上部の摺動筒部（52b ）とを備え、摺動筒部（52b ）の上下中間部には、シール筒部（52）下方のシリンダ（Ａ）内の過加圧状態で外方へ膨出変形する薄肉の易変形部（53）を周方向等間隔に環状に設け、各易変形部（53）間にそれぞれ肉厚部（54）を備えていることを特徴とするポンプ。
4. 環状ピストン（50）を構成する下部スカート部（50b ）を断面円弧状に形成するとともに、下部スカート部（50b ）の一部に薄肉環状の易変形部（53）を形成した請求項３に記載のポンプ。
5. シール部材（Ｄ）の下部が、作動部材（Ｅ）の下面との間に介在させたコイルスプリング（ｓ）によりシリンダ（Ａ）内下部に向けて付勢されている請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のポンプ。
6. シール部材（Ｄ）が、シリンダ（Ａ）内下部に所定幅の上下動が可能に装着されるとともに、シリンダ（Ａ）内下端部の弁座とで吸込み弁を構成するポペット弁形態をなす請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のポンプ。

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