JP5429817B2 - 液体吐出ポンプ - Google Patents

Description

本発明は液体吐出ポンプに関する。

シリンダ内へ環状ピストンと弁座部とを上下動自在に嵌合させると共に、環状ピストンから吸込孔付きステムを起立させ、かつ環状ピストンの下端一部を弁部とすると共に、該弁部が嵌合可能な環状溝を弁座部に設けて、これら弁部と環状溝とで開閉弁を構成させ、ステムの所定距離の下降で、弁座部が環状ピストンから離脱すると共に環状ピストンが押下げられることで、ステム内とシリンダ内とが連通してシリンダ内液体が吐出可能に設け、さらにシリンダ下端から吸込弁を起立させて、吸込弁を弁座部の中央孔へ水密かつ上下動自在に挿通させた合成樹脂製の液体吐出ポンプが従来技術として知られている。

実開平０５−０２４５６９号公報

しかしながら、従来技術は、ノズルヘッド押し下げによる吐出後は環状ピストン下端を弁座部の環状溝へ密に嵌合させることでシール性を確保しているため、環状溝が環状ピストンから容易に離間できないことがあり、このためノズルヘッドの押下げ時に、環状溝が環状ピストンから離脱せずに環状ピストンを下方へ引きずる現象が生じることがあり、このためノズルヘッドの押下げ操作が重いものとなっていた。
また、従来技術は、環状ピストンの弁部が、環状溝を介して接触するところの弁座部のシール部部分の肉厚が大きく、したがって成形時、当該シール部部分にヒケが生じ易く、これが原因で環状溝の幅に寸法のばらつきが発生すると、弁座部の環状溝と環状ピストンの弁部とにシール不良が生じるおそれがあり、吸込み工程時や製品の流通時に、シリンダ内液体が弁部と環状溝とのシール部およびステムを介してノズルから漏洩するという不具合が生じるため、これを防止すべく弁座部の寸法管理が厳しく行われていた。また弁座部の中央孔へ棒状の吸込弁を上下動自在に挿通させたものでは、吸込弁に対する弁座部の摺動抵抗をできるだけ小さくしてステムの押下げ操作を円滑にすべく弁座部の材質として柔軟性を有するものを選定する必要があることから材料選定の自由度が小さいものとなっていた。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、ステムの押下げ操作が円滑な液体吐出ポンプを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、シリンダ１内へ上下動自在に嵌合させた環状ピストン２０からステム３０を起立させ、ステム３０下部内から環状ピストン２０を挿通して垂下する垂下筒４１に吸込孔４２を形成すると共に、垂下筒４１下端に連通部４９付き環状弁座４３を設けて、環状弁座４３を上方へ弾発付勢させた弁座部材４０を有する液体吐出ポンプにおいて、
環状弁座４３上面に環状溝４７を周設して、環状溝４７内へ環状ピストン２０下部を遊嵌させて、環状ピストン２０下部の内面を環状溝４７内面へ、かつ環状ピストン２０下部の周面を環状溝４７下面へ、それぞれ当接させるとともに、環状溝４７外面と環状ピストン２０下部の外面との間に間隙Ｓを設けたことを特徴とする。

また、本発明は、環状溝４７外面を上方大径のテーパ面４７ａに形成するとともに、環状溝４７下面外周部を隆起させて段部４７ｂに形成することで環状溝４７下面を段差面に形成し、環状ピストン２０下部の周面を環状溝４７下面の段部４７ｂへ当接させたことを特徴とする。

さらに、本発明は、環状溝４７より内方の環状弁座４３部分下面に下面開口のヒケ防止用溝４８を設けたことを特徴とする。

さらに、本発明は、環状ピストン２０下部を内外二重筒２０ａ、２０ｂに形成して、内筒２０ａ下部内面にシール用突条２３を周設し、シール用突条２３を環状溝４７内面へ水密に当接させると共に、シール用突条２３の圧接位置より上方へヒケ防止用溝４８上面を位置させたことを特徴とする。

さらに、本発明は、環状弁座４３は、シリンダ１内へ上下動自在に嵌合させた嵌合筒部４４と、嵌合筒部４４上端に付設した内向きフランジ４５と、内向きフランジ４５内周に付設した上方小径のテーパ筒部４６とからなり、内向きフランジ４５の外周部に環状溝４７を形成したことを特徴とする。

さらに、本発明は、シリンダ下端から吸込弁６０を起立させて、吸込弁６０をテーパ筒部４６へ水密かつ上下動自在に挿通させたことを特徴とする。

さらに、本発明は、押圧力による前記ステム３０の下降で、ステム３０下端が環状ピストン２０上面の凹溝２１内面に形成した段部へ係合して環状ピストン２０を押下げるとともに、環状弁座４３の環状溝４７が環状ピストン２０下部から離間することで、吸込孔４２と環状弁座４３の連通部４９とが連通してシリンダ内液体が吐出可能に設けたことを特徴とする。

さらに、本発明は、ステム３０への押圧力解除で、環状弁座４３が弾発付勢力で上昇してステム３０を環状ピストン２０の凹溝２１の段部から離間させると共に、環状溝４７が環状ピストン２０下部へ遊嵌して、環状ピストン２０下部の内面が環状溝４７内面へ、かつ環状ピストン２０下部の周面が環状溝下面へ、それぞれ当接することで吸込孔４２と連通部４９との連通を遮断可能に設けたことを特徴とする。

本発明は、環状弁座４３の環状溝４７内へ環状ピストン下部を遊嵌させたので、環状ピストンを環状溝へ密に嵌合させた従来技術のように環状溝が環状ピストンから容易に離間できず、ノズルヘッドの押下げ時に、環状溝が環状ピストンから離脱せずに環状ピストンを下方へ引きずる現象が生じることがなく、このためノズルヘッドの押下げ操作を円滑にすることができる。

また、本発明は、環状ピストン下部内面を環状溝内面へ、かつ該環状ピストン下部周面を環状溝下面へ、それぞれ当接させたので、ノズルヘッドの押下げ操作性の向上と併せてシール性も十分に確保することができる。

さらに、本発明は、環状溝４７より内方の環状弁座４３部分にヒケ防止用溝４８を設けたので、環状弁座４３にヒケが発生することが防止され、この結果環状溝内面の変形が防止されて環状溝４７の幅に寸法のばらつきが生ずることが抑制されるため、環状弁座の環状溝４７内面と環状ピストン下部内面との間にシール不良が生じることがなく、このため環状弁座が寸法規格要求に合致しているか否かの寸法管理を従来のように厳格にすることを要しない。

さらに、本発明は、上記のように環状弁座にヒケ防止用溝を設けたので、シリンダ下端から吸込弁６０を起立させて、該吸込弁を環状弁座のテーパ筒部４６へ水密かつ上下動自在に挿通させた場合には、テーパ筒部４６が弾性変形容易となるため、吸込弁に対する環状弁座の摺動抵抗が減少してステムの押下げ操作が円滑となり、このため環状弁座の材質として必ずしも柔軟性を主眼とする必要がないことから、環状弁座の材料選定の自由度が増大する。

本発明に係る液体吐出ポンプの断面図である。 要部拡大断面図である。 吐出動作初期の状態を示す作用説明図である。 吐出動作終了時の状態を示す作用説明図である。 吸込開始の状態を示す作用説明図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

１はシリンダで、パッキンを介して容器体の口頸部２上端へ載置させた外向きフランジ３内周から周壁４を垂下して、周壁４の下端部を下方小径のテーパ筒部５に形成すると共に、テーパ筒部５の上端部内面にリブ６を形成し、また周壁４下面の底壁７の中央部に吸込孔８を形成すると共に、周壁４下端部に複数の突条９を縦設して、突条下面を後述する吸込弁の弁座９ａとなし、さらに吸込孔８周縁から吸上げパイプ嵌合筒１０を垂下させている。

２０は環状ピストンで、シリンダ１内へ上下動自在に嵌合させ、かつその上面に上面開口の凹溝２１を周設するとともに、下部を内外二重筒２０ａ、２０ｂに形成して、内筒２０ａ下端部内面にシール用突条２３を周設し、該突条を後述の環状溝内面へ水密に圧接させている。

３０はステムで、環状ピストン２０の上端部へ上下動自在に嵌合させた大内径部３０ａ上端からテーパ部を介して小内径部３０ｂを起立する。

４０は弁座部材で、ステム３０下部内へ上部を嵌着させて垂下する垂下筒４１を環状ピストン２０内方へ上下動自在に挿通させると共に、該垂下筒４１下方部に吸込孔４２を形成し、さらに垂下筒４１下端に環状弁座４３を備えている。

環状弁座４３は、シリンダ１内へ嵌合筒部４４を上下動自在に嵌合させ、該嵌合筒部４４上端に内向きフランジ４５を付設すると共に、該内向きフランジ４５内周に上方小径のテーパ筒部４６を形成させ、さらに内向きフランジ４５の外周部上面に上面開口の環状溝４７を、かつ下面に下面開口のヒケ防止用溝４８を、それぞれ形成すると共に、内向きフランジ内周部上面を垂下筒４１下端へ一体に接続させている。

環状溝４７の外周面は上方大径のテーパ面４７ａに形成し、また環状溝下面外周部を隆起させて段部４７ｂに形成することで環状溝下面を段差面に形成して、該環状溝４７内へ遊嵌させた環状ピストン２０の内筒２０ａ下端部の周面(内筒２０ａ下端面)を環状溝下面の段部４７ｂへ当接させるとともに、内筒２０ａの下端部内面をシール用突条２３を介して環状溝４７内面へ当接させ、さらに環状溝４７外面と内筒２０ａ下端部外面との間に間隙Ｓを設けている。すなわち、遊嵌とは環状ピストン２０を環状溝４７内へ間隙Ｓを介して嵌合させることである。なお、環状溝４７の下面の外周部を上記のように隆起させることで結果的に環状溝４７の下面の内周部は凹溝に形成されるが、このように凹溝が形成されるようにすることで成形時におけるヒケの発生を防止することができる。

該間隙Ｓの寸法は、次のように定める。すなわち、環状ピストン２０の内筒２０ａ下部の径は経時的に変動するため、具体的には時間の経過とともに内筒２０ａの下部は膨張する傾向にあるため、内筒２０ａ内面が環状溝４７内面から離間する可能性があることを考慮すると、シール性を確保するためには内筒２０ａが膨張により環状溝４７の外面へ当接することが必要である。間隙Ｓの寸法はこのようなシール性確保の観点から定める。

本実施形態では、内筒２０ａが膨張した場合には、内筒２０ａ下端外面の角部が環状溝４７外面のテーパ面４７ａへ当接するようにする。

ヒケ防止用溝４８上面は環状溝４７下面より上方、好ましくは環状溝４７内面に対するシール用突条２３の圧接位置よりも上方へ位置させる。なお、嵌合筒部４４の外周部には周方向に所定の間隔をおいて連通部としての複数の連通溝４９を縦設する。また環状弁座４３は、シリンダ周壁４下部のリブ６と環状弁座４３の内向きフランジ４５との間に設けたコイルスプリング５０で上方へ弾発付勢させる。

６０は吸込弁で、突条９下面が構成する弁座９ａ内へ下端部を上下動自在に嵌合させた筒弁部６１の上面から棒状部６２を起立させ、かつ該棒状部６２の上部を環状弁座４３のテーパ筒部４６内へ上下動自在に嵌合させている。

７０はステム抜止め筒で、シリンダ１の外向きフランジ３へ載置させた鍔部内周へ貫設させた下方大径の嵌合筒７１下端を環状ピストン２０上端へ当接させている。

８０は装着筒で、容器体口頸部２外面へ螺合させた周壁８１上端から内向きフランジを介して案内筒８２を起立させている。

９０はノズルヘッドで、頂壁９１から内外二重筒９２、９３を垂下して、内筒９２をステム３０上部へ嵌合させると共に、外筒９３を案内筒８２へ遊嵌させ、さらに内外筒へノズル９４を貫設させてステム３０へ連通させている。

１００は吸上げパイプで、吸上げパイプ嵌合筒１０へ上部を嵌合させて容器体内へ垂下する。

次に作用について説明する。
ノズルヘッド９０を押下げると、図３および図４に示すようにステム３０と共に環状弁座４３が下降して環状ピストン２０から下方へ離間する一方、ステム３０は環状ピストン２０の凹溝２１内面に形成した段部へ当接して環状ピストン２０を押下げる。するとシリンダ内液体が加圧されて連通部４９および吸込孔４２を介してステム３０内へ流入しノズル９４から吐出される。

ノズルヘッド９０の押下げを解除すると、図５および図２に示すように環状弁座４３がコイルスプリング５０の付勢力で上昇し、これと共にステム３０も上昇して環状ピストン２０の凹溝２１内面に形成した段部から離間する一方、環状弁座４３の環状溝４７内へ環状ピストン２０の内筒２０ａの下端部が遊嵌して、内筒２０ａ下端部の周面(内筒２０ａ下端面)が環状溝下面の段部４７ｂへ当接するとともに、内筒２０ａの下端部内面がシール用突条２３を介して環状溝４７内面へ当接することにより、連通部４９と吸込孔４２との連通を遮断する。

上記のように環状弁座４３にはヒケ防止用溝４８が形成されているから、環状溝４７の内壁にはヒケが生じ難く、したがってシール用突条２３と環状溝４７との間にシール不良が生じるおそれがなく、またヒケ防止用溝４８を形成することでテーパ筒部４６が弾性変形し易く、このため吸込弁６０に対するテーパ筒部４６の摺動が円滑であり、したがってノズルヘッド９０の押下げ操作が円滑に行える。

本発明は、液体吐出ポンプを備えた容器の分野に利用することができる。

２０ 環状ピストン
２０ａ、２０ｂ 内外二重筒
２１ 凹溝
２３ シール用突条
３０ ステム
４０ 弁座部材
４１ 垂下筒
４２ 吸込孔
４３ 環状弁座
４４ 嵌合筒部
４５ 内向きフランジ
４６ テーパ筒部
４７ 環状溝
４７ａ テーパ面
４７ｂ 段部

Claims (8)

1. シリンダ（１）内へ上下動自在に嵌合させた環状ピストン（２０）からステム（３０）を起立させ、ステム（３０）下部内から環状ピストン（２０）を挿通して垂下する垂下筒（４１）に吸込孔（４２）を形成すると共に、垂下筒（４１）下端に連通部（４９）付き環状弁座（４３）を設けて、環状弁座（４３）を上方へ弾発付勢させた弁座部材（４０）を有する液体吐出ポンプにおいて、
   環状弁座（４３）上面に環状溝（４７）を周設して、環状溝（４７）内へ環状ピストン（２０）下部を遊嵌させて、環状ピストン（２０）下部の内面を環状溝（４７）内面へ、かつ環状ピストン（２０）下部の周面を環状溝（４７）下面へ、それぞれ当接させるとともに、環状溝（４７）外面と環状ピストン（２０）下部の外面との間に間隙（Ｓ）を設けたことを特徴とする液体吐出ポンプ。
2. 環状溝（４７）外面を上方大径のテーパ面（４７ａ）に形成するとともに、環状溝（４７）下面外周部を隆起させて段部（４７ｂ）に形成することで環状溝（４７）下面を段差面に形成し、環状ピストン（２０）下部の周面を環状溝（４７）下面の段部（４７ｂ）へ当接させたことを特徴とする請求項１記載の液体吐出ポンプ。
3. 環状溝（４７）より内方の環状弁座（４３）部分下面に下面開口のヒケ防止用溝（４８）を設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の液体吐出ポンプ。
4. 環状ピストン（２０）下部を内外二重筒（２０ａ、２０ｂ）に形成して、内筒（２０ａ）下部内面にシール用突条（２３）を周設し、シール用突条（２３）を環状溝（４７）内面へ水密に当接させると共に、シール用突条（２３）の圧接位置より上方へヒケ防止用溝（４８）上面を位置させたことを特徴とする請求項３記載の液体吐出ポンプ。
5. 環状弁座（４３）は、シリンダ（１）内へ上下動自在に嵌合させた嵌合筒部（４４）と、嵌合筒部（４４）上端に付設した内向きフランジ（４５）と、内向きフランジ（４５）内周に付設した上方小径のテーパ筒部（４６）とからなり、内向きフランジ（４５）の外周部に環状溝（４７）を形成したことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の液体吐出ポンプ。
6. シリンダ下端から吸込弁（６０）を起立させて、吸込弁（６０）をテーパ筒部（４６）へ水密かつ上下動自在に挿通させたことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の液体吐出ポンプ。
7. 押圧力による前記ステム（３０）の下降で、ステム（３０）下端が環状ピストン（２０）上面の凹溝（２１）内面に形成した段部へ係合して環状ピストン（２０）を押下げるとともに、環状弁座（４３）の環状溝（４７）が環状ピストン（２０）下部から離間することで、吸込孔（４２）と環状弁座（４３）の連通部（４９）とが連通してシリンダ内液体が吐出可能に設けたことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載の液体吐出ポンプ。
8. ステム（３０）への押圧力解除で、環状弁座（４３）が弾発付勢力で上昇してステム（３０）を環状ピストン（２０）の凹溝（２１）の段部から離間させると共に、環状溝（４７）が環状ピストン（２０）下部へ遊嵌して、環状ピストン（２０）下部の内面が環状溝（４７）内面へ、かつ環状ピストン（２０）下部の周面が環状溝下面へ、それぞれ当接することで吸込孔（４２）と連通部（４９）との連通を遮断可能に設けたことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項記載の液体吐出ポンプ。