JP5426050B2 - プラグ及び弁システム - Google Patents

Description

本発明は、多様なホストデバイスにおいて採用することができ、例えば、消費者製品に関連する容器及びディスペンサを含む、多くの異なる用途において使用することができる、プラグ及び弁システムを目的とする。

消費製品のために加圧されたパッケージとしては、エアゾール缶が挙げられる。エアゾール缶は、典型的に、複数の部品を有し、製造及び組み立てが複雑であり得る、弁システムを有する。エアゾール缶において使用される既知の弁システムの非限定的実施例としては、米国特許第３，３５７，６０４号；同第３，４７７，６１３号；同第３，５８６，０６８号；同第３，８１７，４２９号；同第３，８４５，８８７号；同第４，１２２，９８２号；同第５，４２７，２８２号；同第６，００６，７４５号；及び同第６，４７４，５１３号が挙げられる。

弁システムのうちの一部は、ゴム若しくは他の合成材料でできた単一部品グロメット又は封止としてさえも開示されている。例えば、米国特許第４，００８，８３４号；同第６，１１３，０７０号；及び同第６，９１８，５１６号を参照されたい。

米国特許第３，３５７，６０４号 米国特許第３，４７７，６１３号 米国特許第３，５８６，０６８号 米国特許第３，８１７，４２９号 米国特許第３，８４５，８８７号 米国特許第４，１２２，９８２号 米国特許第５，４２７，２８２号 米国特許第６，００６，７４５号 米国特許第６，４７４，５１３号 米国特許第４，００８，８３４号 米国特許第６，１１３，０７０号 米国特許第６，９１８，５１６号

しかしながら、ディスペンスシステムにおけるゴム部品を使用する多くの試みは、先端及びアプリケータに関する。消費製品の多種多様な加圧されたパッケージにおいて使用するのに好適な、製造が単純で、かつ低コストの弁システムに対する必要性が依然として存在する。

本発明の一態様は、弁システムにおいて使用するプラグであって、プラグ受容部材に挿入される時、当該プラグの高圧側から当該プラグの低圧側への流体流れを選択的に遮断及び許容するプラグにおいて、長手方向軸と、第１の端部と、当該第１の端部に長手方向に対向する第２の端部と、周辺外側壁と、を有する、略細長の弾性変形可能なプラグ本体であって、前記外側壁は、当該プラグがプラグ受容部材中に挿入される時、プラグ受容部材の内壁に封止係合する、プラグ本体と、前記第１の端部に配置され、盲端部へ長手方向に延在する、盲孔であって、前記細長の本体において内側壁を画定する、盲孔と、前記第１の端部と並置され、前記外壁の半径方向に外側に延在するフランジであって、内フランジ壁と、外フランジ壁とを有する、フランジと、を備え、当該プラグが、前記外側壁、前記内フランジ壁、又はそれらの組み合わせのうちの少なくとも１つから、前記内側壁、前記外フランジ壁、又はそれらの組み合わせのうちの少なくとも１つに延在する、少なくとも１つのオリフィスを形成し、好ましくは、少なくとも部分的に前記プラグ本体に形成され、それによって、当該プラグが、前記盲孔の前記盲端部に加えられる長手方向力に応答して、長手方向に弾性的に伸長可能であり、当該プラグが、前記長手方向の伸長に応答して、半径方向に収縮し、前記半径方向の収縮は、前記第２の端部から前記第１の端部への流体流路を作り出す。

本発明の別の態様は、本発明によるプラグと；前記プラグがプラグ受容部材に挿入される時、当該プラグの前記外側壁が、前記プラグ受容部材の前記内壁の少なくとも一部分に封止係合するように、内壁を備える、プラグ受容部材と、を備える、弁システムを含む。

本明細書は、本発明を形成すると見なされる主題を特に指摘し、明確に請求している請求項により結論とするが、本発明の例示的な実施形態は、添付図面と共に示す以下の説明によってよりよく理解できるであろうと考えられる。
本発明の例示的な弁実施形態を含む容器の側面図。 図１に示した容器及び弁の部分断面図。 第２の例示的な弁実施形態の断面図。 第３の例示的な弁実施形態の断面図。 図２に示した弁の開位置での断面図。 弁に挿入されアクチュエータと関連付けられた管を含む、図２に示した弁の断面図。 第４の例示的な弁実施形態の断面図。 第５の例示的な弁実施形態の断面図。 本発明によって提供された例示的なディスペンス装置の断面図。 それぞれ、本発明の少なくとも１つの実施形態による２つの管の側面図。 それぞれ、本発明の少なくとも１つの実施形態による２つの管の側面図。 本発明の少なくとも１つの実施形態によるプラグの上面平面図。 本発明の少なくとも１つの実施形態によるプラグの側面平面図。 本発明の少なくとも１つの実施形態によるプラグの２つの側面図。 本発明の少なくとも１つの実施形態によるプラグの２つの側面図。 プラグに管が存在する、本発明によるプラグの側面図。 長手方向に変形した状態における、図１５のプラグを示す。 本発明の別のプラグの側面図。 本発明の別のプラグの側面図。 それぞれ、本発明によるなお別のプラグの上面及び断面図。 それぞれ、本発明によるなお別のプラグの上面及び断面図。 本発明による更なるプラグの追加の上面図。 本発明による更なるプラグの追加の上面図。 本発明によるなお別のプラグの断面図。 それぞれ、変形されていない状態、及び長手方向に変形された状態における、本発明によるなお他のプラグの２つの断面図。 それぞれ、変形されていない状態、及び長手方向に変形された状態における、本発明によるなお他のプラグの２つの断面図。 テーパ形状を伴うフランジを有するプラグの断面図。

本明細書において定義される際、弁又は弁システムは、プラグ及びプラグ受容部材を指す。弁及び弁システムの実施例は、米国特許公開第２０１０／０１３３３０１号に開示される。本発明の弁及び弁システムは、米国特許公開第２０１０／０１３３２９５号に開示されるものを含むが、これらに限定されない種々の材料のディスペンスシステムにおいて使用するために好適である。本発明は、以下の、発明を実施するための好ましい実施形態を参照することにより更に容易に理解することが可能である。特許請求の範囲が、本明細書に記載された特定の構成要素、方法、条件、装置又はパラメータに限定されず、本明細書で使用された用語が、請求される発明を限定するものではないことを理解されたい。また、添付の特許請求の範囲を含めた本明細書において使用する、単数形「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は複数形を含むものであり、特定の数値の言及は、その文脈において特に明確に断られていないかぎり、少なくともその特定の値を含むものである。値の範囲が述べられている場合、別の実施形態はその一方の特定の値から及び／又は他方の特定の値までを包含する。同様に、ある値が、これに先立つ「約」の使用により近似値として述べられている場合、その特定の値は別の実施形態をなすものと理解される。範囲はすべて、包括的かつ結合可能である。

本発明は、材料流の制御に有用な弁を目的とする。弁は、例えば消費者製品をディスペンスするための容器を含む様々な用途に使用することができる。好ましい弁実施形態は、一般に、相補的構成要素に対して封止する弾性変形可能な部材を使用して弁で流れを閉じるか又は減少させる位置を構成する。弾性変形可能な部材に応力を負荷することができ、それにより、寸法変化が生じて封止領域が解放されて弁を通過する流路が画定され、それにより弁が常時閉位置から開位置に変換される。

ここで、図面、具体的には、図１を参照すると、材料ディスペンスシステム１が示されており、容器プリフォーム１０と、プリフォーム１０の上面開口内に配置される圧縮成形技術によって作り出される、弁システム１２と、を含む。特許請求された弁に不可欠でなくまたその弁を限定するものではないが、容器プリフォーム１０は、射出成形技術で作製され、次に最終的な折り畳み式容器（図示せず）に吹込成形又は他の方法で形成されてもよい。図１に示したように、容器プリフォーム１０は、最終容器に充填された材料をディスペンスするための駆動力を提供するために、容器と共に拡張可能な弾性バンドによって取り囲まれている。

例示的な弁システム１２の断面図が、図２に示されており、ここでは、弁システムを設置することができる容器から分離することができる、スリーブとして示される、プラグ受容部材２０内に位置付けられるプラグ３０を含む。好適なプラグ受容部材は、プラグが受容部材において固定しており、かつフランジが、横方向の変位からプラグが固設されることを可能にするように、前記プラグを補完関係に保持することが可能である任意の構造を含む。当業者は、フランジを固設することは、プラグの第２の端部が、プラグ全体を移動させることなく、第１の端部から横方向に離れて変形することを可能にするということを理解するであろう。好適なプラグ受容部材の非限定的実施例としては、例えば、図２に示される、次いで、デバイスに設置することができるスリーブ、並びにボトルネック、又はディスペンスデバイスの他の一体的に形成された部品が挙げられる。図２のプラグ受容部材２０は、プラグ受容部材壁２２と、容器プリフォーム１０内に形成される開口に隣接する外表面２４と、弁システムの通常の閉位置において、封止を形成するように、プラグ３０と協働する、内表面２６と、を備える。プラグ３０は、第１の開口端３２及びその反対側の閉鎖端３４を有する。

一実施形態において、フランジ３６は、第１の端部３２の近傍で画定される。フランジは、プラグ全体の周囲３６０度に延在する必要はないが、長手方向の下方力の存在下で、適所にプラグを保持するように、十分な寸法であるべきであり、それによって、プラグが、応力を受け、長手方向に変形することを可能にし、かつ半径方向に収縮する。更に、一実施形態において、フランジは、プラグの最上部分を形成しない。略細長の弾性変形可能なプラグ本体は、フランジを越えて、上端部に向かって延在することができる。（例えば、図２３を参照されたい）別の実施形態において、フランジは、プラグの略細長の弾性変形可能なプラグ本体の一般的な断面形状とは異なる断面形状を有することができる。

当業者は、プラグとプラグ保持部材との間の関係に依存して、プラグを、略静止位置において、プラグ保持部材に保持することができ、なお半径方向の収縮を伴う、長手方向におけるプラグ本体の変形を可能にする限り、フランジは、種々の形状とすることができるということを理解するであろう。一実施形態において、フランジは、プラグの少なくとも一部の周囲に形成される円筒形構造である。フランジはまた、図２６に示されるように、テーパ形状を有することができる。

盲孔３８は、内側壁４０を画定するために、第１の端部３２からプラグ３０の中に延在する。少なくとも１つのオリフィス４２は、内側壁４０を通って延在する。盲孔は、本明細書において定義される際、前記プラグに長手方向に配置される孔である。一実施形態において、盲孔は、プラグの長手方向軸に実質的に平行である、長手方向軸を有する。半径方向又は放射状とは、本明細書において定義される際、長手方向軸に略垂直の方向を指し、本明細書における使用のために好適な任意のプラグ形状（円筒形プラグを含むが、これに限定されない）に該当する。

オリフィスは、本明細書において定義される際、容器内に含有される流体が、プラグを通過することを可能にする、流路を形成する。一実施形態において、プラグは、前記外側壁（４６）、前記内フランジ壁（３５５）、又はそれらの組み合わせのうちの少なくとも１つから、前記外側壁（６１）、前記外フランジ壁（３５０）、又はそれらの組み合わせのうちの少なくとも１つに延在する、少なくとも１つのオリフィス（４２）を形成する。前記少なくとも１つのオリフィス４２は、この図面において、外側壁から内側壁の半径方向の孔として例解される。前記少なくとも１つのオリフィスはまた、内側壁４０を通って延在するスリット、孔、又は他の構造であり得、これは、プラグ保持部材の外壁に対して閉鎖又は封止されると考えられるが、プラグ３０が弾性変形される時、開放することができる。一実施形態において、封止は、弁システムが応力を受けていない状態にある時、流体が通過しないようにする。一実施形態において、封止は、実質的に水密性である。当業者は、２つ以上のオリフィスを採用することができるということを理解するであろう。一実施形態において、前記少なくとも１つのオリフィスは、前記フランジにおいて、少なくとも部分的に形成され、前記内フランジ壁（３５５）から、前記外側壁（６１）、前記外フランジ壁（３５０）、又はそれらの組み合わせのうちの前記少なくとも１つに延在する、フランジオリフィスを形成する。略細長の弾性変形可能なプラグ本体の側壁に形成される、フランジオリフィス及びオリフィスの組み合わせは、本発明の範囲内である（図１４を参照されたい）。一実施形態において、フランジオリフィスは、前記フランジを通る、スリット又は孔である。別の実施形態において、フランジオリフィスは、前記フランジの周囲に形成されるノッチとすることができる。

前記少なくとも１つのオリフィスは、同じ形状であることができるか、又は異なる形状を有することができる（図１１を参照されたい）。前記少なくとも１つのオリフィスはまた、同じ断面積を有することができるか、又は様々な断面積を有することができる（図２２及び２３を参照されたい）。一実施形態において、前記少なくとも１つのオリフィスが、２つ以上の半径方向のオリフィスを有する場合、オリフィスは、直径方向のオリフィスを形成するように、直径方向に対向することができる（図１９及び２０を参照されたい）。別の実施形態において、複数の半径方向のオリフィスが、側壁に形成される場合、それらは、均等に周囲方向に離間、又は不均等に離間することができる（図２１に対して図２０を参照されたい）。オリフィス設置及び整合の種々の組み合わせが、本発明の範囲内において可能である。当業者は、オリフィスのタイプの選択（フランジオリフィス、半径方向のオリフィス、又は略細長の弾性変形可能なプラグ本体のフランジ及び側壁の両方によって形成されるオリフィス）が、様々な流れ挙動を可能にすることができるということを理解するであろう。オリフィスのこれらの組み合わせは、本発明の範囲内である。

一実施形態において、図２に示されるように、プラグ３０は、外側壁４６を含有する。前記外側壁の一部分は、弁システム１２が閉位置にある時、プラグ受容部材２０の内表面２６に対して封止可能である、増加した直径（環状リング（４４）といった）を有することができる。外側壁４６自体はまた、前記プラグがプラグ受容部材に挿入される時、当該プラグ受容部材の内壁（２６）に封止係合するように作用することができる。環状リングが使用される場合、外側壁４６の残りと、プラグ受容部材の内壁との間に形成される間隙４８は、弁を閉位置から開位置に変換しようとする時の付着問題に役立つことができる。図３に示される代替の実施形態において、間隙は存在せず、それによって、プラグ受容部材２０’の内表面に面するプラグ３０’の外部分全体（又はほぼ全体）が、内表面２６’に対して封止される。図４に示されるなお別の実施形態において、間隙４８”は、プラグ受容部材の内表面２６”に面する、プラグ３０”の全長に沿って存在し、第２のフランジ３２２は、前記第２の端部と並置され、前記第２のフランジは、端部表面と、当該端部表面に対向する下側表面とを有し、前記第２のフランジの前記下側表面は、前記プラグが弁システムに挿入される時に、表面に封止係合し、前記第２のフランジの前記下側は、前記盲孔の前記盲端部に加えられる長手方向力に応答して、前記第１の端部から長手方向に離れて移動する。第２のフランジ２４４は、プラグ受容部材壁２２”の下部周縁に対して封止するように、プラグ３０”の遠位区域に存在する、増加した直径区域４４”を有する。

プラグ３０は、図２において、応力を受けていない状態で示されており、このため、弁システム１２は、その通常の閉位置において例解されている。プラグ３０は、弾性変形可能であり、十分な大きさの応力により長手方向に延長（伸張）することができる。この延長又は伸張は、プラグの長さを増大させ同時にその有効径を減少させる。また、プラグの有効径の低減は、プラグ３０と、前記少なくとも１つのオリフィス４２及び盲孔３８と流体連通するプラグ受容部材２０との間に、フローチャネル５０を作り出すのに十分に、外側壁４６、又はこの場合、環状リング４４を内表面２６から解放させる。ここで図５を参照すると、弁システム１２は、フローチャネル５０が作り出される際、閉位置から開位置に適宜変換される。当業者は、代替のプラグ実施形態が、開放弁位置を確立するために、前述の形とは別の形又は追加の形で弾性変形してもよいことを容易に理解するであろう。

本発明の弁システムは、容器の充填動作の間に使用されてもよく、流動可能又はディスペンス可能な配合物を、弁を採用する容器に充填し、配合物をディスペンスが必要とされるまで、閉鎖弁によって維持することができる。この用途において、例示的な弁システム１２を参照すると、例えば、加圧配合物は、外側壁４６、又はこの場合、環状リング４４が、プラグとプラグ受容部材との間にフローチャネルを作り出すように、プラグ受容部材内表面２６から解放する程度に、細長のプラグ３０に必要な応力レベルを作り出すように、盲孔３８に導入される。次に、加圧配合物は、弁を通過して流れることにより、容器の利用可能な充填容積に入ることができる。

他の応力源を使用して、弁を閉位置から開位置に変換することができる。例えば、図６を参照すると、例示的な弁システム１２が、管６０が盲孔３８内に部分的に配置された状態で示される。管６０は、本発明の弁を使用する容器から配合物を分配するためのアクチュエータ／ノズル構成要素と関連付けられた導管の全て又は部分を形成することができる。管６０は、管側壁６４を画定する内部チャネル６２を備える。一実施形態において、半径方向の孔６６といった、少なくとも１つの管オリフィスは、内側壁４０において画定される前記少なくとも１つのオリフィス４２と、内部チャネル６２との間で、流動可能な材料を連通させることができるように、管側壁６４を通って延在する。貫通孔６６は、弁がディスペンス中に応力を受けた時の整合問題を低減することができるように、プラグにおいて画定される前記少なくとも１つのオリフィス４２よりも大きい直径又はサイズとすることができる。また、貫通孔６６は、管２２６の底に向かって下方に延在する開口スロットでもよい。図１０Ａと図１０Ｂは、貫通孔６６を有する管６０（図１０Ａ）と、右側に開口スロットの形態の貫通孔２６６を有する管２６０（図１０Ｂ）の２つの例を提供する。管６０の下方変位は、弁を開放するために、外側壁４６をプラグ受容部材内表面２６から解放するのに十分に、細長のプラグ３０に必要とされる応力を提供する。管は、例えば、金属、ガラス及びプラスチックを含む様々な材料から作製することができる。管は、プラグオリフィス内に比較的きつい嵌合を提供するように、サイズ決定することができる。また、管及び／又はプラグオリフィスは、少なくとも１つ、代替的に、２つ又は３つといった２つ以上の環状リングのような、種々の特性を使用して、管とオリフィスとの間の封止を有効化し、管周囲及びプラグオリフィスからの漏出を最小化してもよい。管は、盲孔の全容積を充填することができるか、又は前記盲孔よりも小さい直径を有することができる。図１３を図１４と比較されたい。別の実施形態において、フランジオリフィスが存在する場合、前記第１の端部の付近、及び前記フランジの外の領域は、固定容積とすることができ、それにより、前記領域に解放されるいかなる流体も、流体がデバイスから、及び第１の端部から離れて解放されることを可能にするように、管オリフィス又は他のディスペンス手段に方向付けられ得る。

図６に戻って参照すると、管貫通孔６６は、プラグが応力を受けていない状態にある時、プラグの前記少なくとも１つのオリフィス４２と、軸整合及び円周方向の両方に整合しているとして示される。しかしながら、管貫通孔は、プラグ流通路と位置がずれたものでもよい。管は、管が誤ってずらされて時に、材料の分配を最小化又は排除するための「ロック機構」を提供するように、管貫通孔が、プラグ流路と周囲方向に整合しない（部分的に又は完全に）ことを可能にするように、プラグオリフィス内で十分に回転可能であってもよい。同様に、管貫通孔は、プラグが応力を受けていないときにプラグ流通路と（部分的又は完全に）軸方向にずれ、プラグが応力を受け延長／伸張されたときに位置合わせされてもよい。別の実施形態において、盲孔の直径が、管の直径よりも大きい場合、プラグが応力を受け、それによって、横方向に変形した時、半径方向のオリフィスを通過するいかなる流体も盲孔を充填し、管オリフィスに進入することができるように（半径方向のオリフィスに対する、管オリフィスの整合にかかわらず）、盲孔を第１の端部で封止することができる。

図２に示されるように、任意のプラグ受容部材２０は、プラグ３０のための環状封止部材として機能する。プラグ受容部材２０を含まない代替の実施形態において、プラグ受容部材２０の封止機能は、弁（１つ以上の環状リング１４４等）の一部分と、容器プリフォーム１０の内壁との間の十分な接触を保証することによって実施することができる。任意のプラグ受容部材２０は、内プラグ受容部材の寸法、内径、内表面の完全性（平滑性及び円筒形状）が、加熱及び冷却の際に変化する可能性を最小化するように、異なるガラス遷移温度を有する、同じ又は異なる材料で作製することができるということが、当業者によって理解されよう。任意のプラグ受容部材２０を提供することが、吹込成形前の加熱プロセスに起因する変形の発生を減少すると考えられる。これは、プラグ及び／又は環状リングとの良好な嵌合を保証するのに役立つ。即ち、容器開口及び／又は容器ネックは、弁のプラグ受容部材構成要素を画定する。プラグ３０が容器開口及び／又は容器ネック内に設置される場合でも、別個のプラグ受容部材を使用することができ、それによって、プラグ受容部材の外径を変更することにより、単一のプラグが、異なるサイズの容器開口において使用され得ることに留意されたい。

プラグ受容部材構成要素は、好ましくは、関連するプラグ構成要素に封止表面を提供するのに十分に剛性である材料から作製される。適切な材料には、例えば、ポリオレフィン（polyolfin）、ポリエステル、ポリカーボネートなどのプラスチック、金属、木材、ガラス及びボール紙（ワックスなどの疎水性材料で被覆されてもよい）がある。１つの例示的な実施形態において、プラグ受容部材は、熱可塑性材料を備え、射出成形によって作製される。他の材料及び製造技術が使用されてもよい。プラグ構成要素は、図に単体として示されている。この構成では、プラグ全体は、例えばエラストマー材料（例えば、天然ゴムや合成ゴム）から作製されたように弾性変形可能である。他の実施形態（図示せず）では、プラグは、２つ以上の別個の部品及び／又は材料から作製されてもよく、それによりプラグの一部分のみが弾性変形可能になる。単なる例として、プラグのそれぞれの端部が熱可塑性物質から作製され、中間部分がエラストマー材料から作製されてもよい。そのような構成では、別々の部分が、別個の操作で作製され次に組み立てられてもよく、又は多成分成形技術（例えば、熱可塑性材料と熱可塑性エラストマー材料（ＴＰＥ）による２重射出成形）によって作製されてもよい。また、多成分成形技術は、プラグ及びプラグ受容部材の両方を、単一型アセンブリ（回転可能な区域を有する型を含む）で成形するために使用されてもよい。また、エラストマー材料の非限定的実施例としては、長手方向力が前記第２の端部に向かって盲孔に加えられる時、プラグが長手方向に変形し、半径方向に収縮することを可能にするのに十分な弾性率を有する材料が挙げられる。一実施形態において、エラストマー材料は、約０．０１ＧＰａ〜約０．１ＧＰａの弾性率を有する。

プラグ及びプラグ受容部材構成要素は、図１〜６に示されるものと比較して、多様な異なる幾何学形状及び特性を有することができるということを理解されたい。単なる例として、プラグ及び／若しくはプラグ受容部材は、直円柱とすることができ、又は代替の実施形態においては、楕円形、四角形、若しくは他の形状とすることもできる。また、構成要素は、全く均一な壁を有するように示されており、他の実施形態では、構成要素壁は、寸法が異なってもよい。

次に図７を参照すると、代替の弁実施形態が示される。弁６８は、ブッシング７０と、ブッシング内に摺動可能に配設された管８０と、ブッシング７０の端を覆う弾性変形可能なキャップ９０とを備える。ブッシング７０は、第１の端部７２とその反対側の第２の端部７４を有する。省略可能なフランジ７６は、第１の端部７２のまわりに配設されて、容器又は他の流通装置に対する弁６８の固定を支援する。ブッシングは他の特徴形状を使用してもよく、及び／又は、弁はホスト装置に対する弁の固定を支援する他の構成要素を使用してもよい。管８０は、内部チャネル８２と、開口端８４と、反対端８６（開いていても閉じてもよい）と、側壁８７と、側壁を貫通して延在し内部チャネル８２及び開口端８４に流体連通している管穴８８とを有する。弾性変形可能なキャップ９０は、壁９４を貫通して延在する流通路９２を有する。流路９２は、図７に開放穴として示されているが、キャップ壁９４を貫通して延在し、閉じているように見えるがキャップ９０が弾性変形したときに開くことができるスリットや他の構造でもよい。キャップ９０は、ブッシング７０の外側に沿って上方に延在するように示されているが、代替として第２のブッシング端部７４のみに取り付けられてもよい。キャップは、１つ又は複数の構成要素によりブッシングに間接的に取り付けられてもよい。キャップは、例えば天然ゴム、合成ゴム、ＰＶＣ、ＰＵ又は熱可塑性エラストマーなどの弾性変形可能な任意の材料から作製されてもよい。ブッシングとキャップは、例えば、同時成形技術によって一緒に製造されてもよく、その場合、ブッシングは、熱可塑性材料で成形され、キャップは、熱可塑性エラストマーで成形される。

図７に示したように、管穴８８は、弁の常時閉位置で、管８０のブッシング７０内にある部分に配置される。図８に示した代替の弁実施形態６８’では、管穴８８’は、弁の常時閉位置で、管８０’のブッシング７０’の外側にある遠位部分に配置される。図６に示した実施形態と同様に、管は、本発明の弁を使用する容器から配合物をディスペンスするためのアクチュエータ／ノズル構成要素と関連付けられた導管の全て又は部分を形成することができる。管を弾性変形可能なキャップの方向に移動させると、管穴がキャップ流通路と位置が合って弁を閉位置から開位置に変換するのに十分なだけキャップが延長／伸張する。

本発明の弁は、多数のホスト装置で様々な用途に使用することができる。そのような１つのホスト装置は、流動性配合物をディスペンスするためのディスペンス装置である。単なる例として、図９を参照すると、外側容器１０２と、エネルギー・バンド１０６によって取り囲まれた内側フレキシブル容器１０４と、例示的な弁１０８と、アクチュエータ１１０と、閉被１１２とを備えるディスペンス装置１００が示される。例示的なディスペンス装置１００は、発射剤ではなくエネルギー・バンド１０６と関連付けられた位置エネルギーを利用するが、本発明の弁を加圧ディスペンス装置で使用することができる。本発明の弁を使用する加圧ディスペンス装置及び非加圧ディスペンス装置を使用して、例えばパーソナルケア製品（例えば、化粧品、制汗剤／脱臭剤、スキン・ケア製品、シェーブ・ケア製品、香水、及びヘアケア製品）、ホームケア製品、エアケア製品、及びペット・ケア製品を含む様々な配合物をディスペンスすることができる。

図１１〜２８は、本発明による使用に好適な種々のプラグ及びプラグ受容部材の追加の例示的な図面を提供する。

図１１は、本発明の少なくとも１つの実施形態によるプラグ３０の上面平面図である。３つの異なるタイプのフランジオリフィス４２が示されており、それらのうちの１つは、ノッチである。図１２は、フランジオリフィス４２として、少なくとも１つのノッチを有する、本発明による別のプラグの側面平面図である。前記フランジオリフィスは、フランジの反対側間の流路を可能にする。当業者は、プラグの本体が横方向に変形される時、次いで、流体は、内フランジ壁３５５から外フランジ壁３５０を通過することができ、それによって、容器からの散布に利用可能となるということを理解するであろう。

図１３と１４は、異なる弁システムの２つの側面図を示し、それぞれのプラグの各々は、少なくとも１つのフランジオリフィスを含む。図１４に示されるプラグは、半径方向のオリフィスを更に含む。これらの２つの図面に示されるように、プラグ保持部材の内壁２６がプラグ外側壁及び／又はフランジに係合する様態は、変更することができる。図１４は、更に、盲孔３８が管６０よりも大きい断面を有するプラグを実証する。

図１５と１６は、それぞれ、応力を受けていない状態、及び応力を受けた状態における、弁システムを示す。図１６において、下方応力が管に加えられる。図１６に示される応力を受けたプラグは、プラグの第１の端部から長手方向に下方に離れて変形されるプラグ本体を示す。プラグ本体は、環状フランジがもはやプラグ保持部材の内壁２６に対して封止を作製しないように、更に半径方向に収縮している。このため、流体が弁システムを通って移動することを可能にする、流体流路４４２が形成される。

図１７と１８に示される弁システムは、プラグ本体が環状フランジを含まないことを除き、図１５と１６に示される実施形態と類似している。本実施形態において、周辺外側壁（４６）は、図１７において、プラグ受容部材に挿入される時、当該プラグ受容部材の内壁（２６）に封止係合される。しかしながら、図１８に示されるプラグ本体は、応力を受け、それによって、長手方向に変形し、半径方向に収縮して、流体流路４４２を形成する。

図１９に示されるプラグは、均等に周囲方向に離間する、この場合、直径方向に対向する、２つの半径方向のオリフィスを示す。別の実施形態において、半径方向のオリフィスは、不均等に周囲方向に離間させることができる。図２０に示されるプラグは、プラグの長手方向軸に沿って、同じ長手方向位置にある、２つの半径方向のオリフィスを示す。半径方向のオリフィスは、異なる長手方向位置にあることができる。一実施形態において、プラグは、直径方向に対向し、かつ同じ長手方向位置にある、少なくとも２つの半径方向のオリフィスを備え、それによって、直径方向のオリフィスを形成する。種々の半径方向及び直径方向のオリフィスの組み合わせを、同じプラグにおいて提供することができる。図２１〜２３は、半径方向のオリフィス組み合わせの一部の変化形を例示する。本発明のプラグは、フランジオリフィス、半径方向及び直径方向のオリフィス、又はそれらの組み合わせ及び混合物からなる群より選択される、１つ以上のオリフィスを含む、種々のタイプのオリフィスを含むことができる。図２３のプラグは、更に、プラグの前記第２の端部と並置される第２のフランジ２４４を示し、前記第２のフランジは、端部表面２４９と、端部表面２４９に対向する下側表面２４８とを有し、前記第２のフランジの前記下側表面は、前記プラグが弁システムに挿入される時、プラグ受容部材の表面に封止係合することができる。プラグが、充填されたディスペンスシステムにおいて使用される時、デバイス内で増大される圧力は、第２のフランジの端部表面上への圧力を作り出すことができる。更に、図２３に示されるのは、プラグ本体に形成されるオリフィス４２と一致することができる、１つ以上の管オリフィス６６を有する、管６０である。

図２４と２５は、応力を受けていない状態（図２４）、及び応力を受けた状態（図２５）における、プラグを有する弁システムを示す。これらの図面に示されるプラグは、様々な断面積の２つの半径方向のオリフィスを有する。一実施形態において、第１の端部からの長手方向位置において低い、半径方向のオリフィスの断面積は、プラグにおいて形成される任意の他のオリフィスよりも大きい断面積を有する。ここで示されるように、様々なサイズのオリフィスを示すことによって、プラグが伸縮すればするほど、より多くのオリフィスがプラグ保持部材の内壁２６から曝露される、制御放出プロファイルを達成することができる。更に、一実施形態において、プラグは、第２のフランジ２４４を備える。プラグは、前記盲孔の前記盲端部に加えられる長手方向力に応答して、長手方向に弾性的に伸長可能であり（管６０の下方移動によって等）、それによって、第２のフランジを過ぎて、前記少なくとも１つのオリフィスを通る、流路４４２を作り出すように、前記長手方向の伸長に応答して、プラグ本体を半径方向に収縮させる。流路は、管の中に、又は管を過ぎて、流れることができる。

図２６は、プラグが、テーパ形状を有するフランジ３６を備え、前記フランジが、外フランジ壁３５０と、内フランジ壁３５５とを有する、弁システムを示す。プラグがプラグ受容部材２０の中に設置される時、内フランジの少なくとも一部分は、プラグ保持部材の内表面２６と接触している。この係合は、プラグが応力を受けた、又は応力を受けていない状態にある時にかかわらず、流体が弁システムから出ることを防止する、封止を形成する。一実施形態において、封止は、実質的に水密性である。また、図２６に示されるプラグに示されるのは、フランジ及びプラグ本体の両方によって形成される、オリフィス４６である。

一実施形態において、プラグは、プラグ、及びＴｈｅ Ｗｉｄｇｅｔ Ｍｆｇ．Ｃｏ．，Ｉｎｃ．，Ｈｕｓｔｏｎ，ＴＸ；Ｍｉｎｏｒ Ｒｕｂｂｅｒ，Ｎｅｗ Ｊｅｒｓｅｙ；Ｍｉｄ−Ａｔｌａｎｔｉｃ Ｒｕｂｂｅｒ Ｃｏ ｏｆ Ｍａｒｙｌａｎｄ，ＭＯＣＡＰ，Ｉｎｃ，Ｓｔ．Ｌｏｉｕｓ，ＭＯを含むが、これらに限定されないゴム部品供給元から商業的に入手可能なものといった、プラグ及びゴムストッパから製造することができ、好適なプラグの非限定例としては、プリフォームされた、又はプラグ成形後にプラグに穿孔された盲孔を具備することができる、それらの標準的なプラグが挙げられる。前記少なくとも１つのオリフィスは、プラグ本体又はフランジが、過度に感受性があり、応力下で裂けることを引き起こさない、任意の既知の穿孔方法を介して、プラグ本体に穿孔することができる。一実施形態において、プラグはまた、プラグに形成された前記少なくとも１つのオリフィスとともに成形される単一片であることが可能である。

本明細書に開示した寸法及び値は、記述された正確な数値に厳しく限定されるものと理解すべきでない。むしろ、特に言及しない限り、そのようなそれぞれの寸法は、記述された値と、その値の周辺の機能的に同等の範囲との両方を意味することを意図する。例えば、「４０ｍｍ」として開示された寸法は、「約４０ｍｍ」を意味することを意図する。

本発明の「発明を実施するための形態」で引用したすべての文献は、関連部分において本明細書に援用するが、いずれの文献の引用もそうした文献が本発明に対する先行技術であることを容認するものとして解釈されるべきではない。本書における用語の任意の意味又は定義が、参照により組み込まれた文献における同一の用語の任意の意味又は定義と相反する限りにおいては、本書においてその用語に与えられた意味又は定義が適用されるものとする。

本発明の特定の実施形態が例示され記載されてきたが、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく他の様々な変更及び修正を実施できることが、当業者には自明であろう。したがって、本発明の範囲内にあるそのようなすべての変更及び修正を添付の「特許請求の範囲」で扱うものとする。

Claims (14)

1. 弁システムにおいて使用するプラグ（３０）であって、プラグ受容部材（２０）に挿入される時、当該プラグの高圧側から当該プラグの低圧側への流体流れを選択的に遮断及び許容するプラグ（３０）において、
   ａ．長手方向軸（３４０）と、第１の端部（３３０）と、当該第１の端部に長手方向に対向する第２の端部（３３５）と、周辺外側壁（４６）と、を有する、略細長の弾性変形可能なプラグ本体（３２０）であって、前記外側壁は、当該プラグがプラグ受容部材に挿入される時、当該プラグ受容部材の内壁（２６）に封止係合する、プラグ本体と、
   ｂ．前記第１の端部に配置され、盲端部（３３８）へ長手方向に延在する、盲孔（３８）であって、前記細長の本体において内側壁（６１）を画定する、盲孔と、
   ｃ．前記第１の端部と並置され、前記外壁の半径方向に外側に延在する、フランジ（３６）であって、内フランジ壁（３５５）と、外フランジ壁（３５０）とを有する、フランジと、を備え、
   当該プラグが、前記外側壁（４６）、前記内フランジ壁（３５５）、又はそれらの組み合わせのうちの少なくとも１つから、前記内側壁（６１）、前記外フランジ壁（３５０）、又はそれらの組み合わせのうちの少なくとも１つに延在する、少なくとも１つのオリフィス（４２）を形成し、前記少なくとも１つのオリフィス（４２）が、前記内フランジ壁（３５５）から延在するフランジオリフィスを備え、
   当該プラグが、前記盲孔の前記盲端部に加えられる長手方向力に応答して、長手方向に弾性的に伸長可能であり、当該プラグが、前記長手方向の伸長に応答して、半径方向に収縮し、前記半径方向の収縮が、前記第２の端部から前記第１の端部への流体流路（４４２）を作り出す、プラグ。
2. 前記フランジオリフィスが、外フランジ壁（３５５）に延在する、請求項１に記載のプラグ。
3. 前記フランジオリフィスが、前記フランジにおけるノッチである、請求項１又は２に記載のプラグ。
4. 前記フランジオリフィスが、前記フランジの一部分及び前記略細長の弾性変形可能なプラグ本体の一部分によって形成される、請求項１又はそれから従属する請求項１〜３のいずれか一項に記載のプラグ。
5. 複数のフランジオリフィスを更に備える、請求項１又はそれから従属する請求項１〜４のいずれか一項に記載のプラグ。
6. 前記複数のフランジオリフィスが、同じ形状を有していない、請求項５又はそれから従属する請求項１〜５のいずれか一項に記載のプラグ。
7. 前記フランジオリフィスが、前記略細長の弾性変形可能なプラグ本体の長手方向軸に平行ではない、長手方向軸（４４０）を備える、請求項１又はそれから従属する請求項１〜６のいずれか一項に記載のプラグ。
8. 外側壁が、少なくとも１つの環状リング（４４）を形成する、請求項１〜７のいずれか一項に記載のプラグ。
9. 前記少なくとも１つのオリフィスが、テーパインオリフィス、テーパアウトオリフィス、非テーパオリフィス、らせん状チャネル、対角オリフィス、及びそれらの混合又は組み合わせからなる群より選択される、請求項１〜８のいずれか一項に記載のプラグ。
10. 前記少なくとも１つのオリフィスが、複数のオリフィスを備える、請求項１〜９のいずれか一項に記載のプラグ。
11. 前記複数のオリフィスが、均等に周囲方向に離間する、請求項１０に記載のプラグ。
12. 前記少なくとも１つのオリフィスが、前記外側壁（４６）から、前記外側壁（６１）、前記外フランジ壁（３５０）、又はそれらの組み合わせのうちの少なくとも１つに延在する、少なくとも１つのオリフィスを更に備える、それから従属する請求項１〜１１のいずれか一項に記載のプラグ。
13. 第２のフランジ（２４４）を更に備える、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のプラグ。
14. 前記第２のフランジが、３６０°存在しない、請求項１３に記載のプラグ。

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