JP5771001B2

JP5771001B2 - 液体排出用ポンプ

Info

Publication number: JP5771001B2
Application number: JP2010284097A
Authority: JP
Inventors: 大介矢板
Original assignee: YAITA SEISAKUSYO CO., LTD.
Current assignee: YAITA SEISAKUSYO CO., LTD.
Priority date: 2010-12-21
Filing date: 2010-12-21
Publication date: 2015-08-26
Anticipated expiration: 2030-12-21
Also published as: JP2012130847A

Description

本発明は、容器内の液体を適量排出するポンプに関し、特に、いわゆるバックサクションタイプのポンプに関する。

従来のこの種のポンプは、化粧品やシャンプーの容器に使用されており、容器の上端に装着されるキャップ基体に、液体排出路を開閉する弁体を有するピストンロッド及び開閉弁を備えたシリンダを固定し、前記ピストンロッドの上端にノズル付きの押し下げヘッドを設け、容器内の液体を、開閉弁を開いて吸引口からシリンダ内に吸引する一方、開閉弁を閉じた状態で弁体を開き、シリンダ内に吸引した液体をピストンロッドの液体排出路を介してノズルから排出するのが一般的である（特許文献１）。

特開２００３−１３７３２９号公報

上述した開閉弁はシリンダ内と容器内の圧力差によって開閉されるのであるが、吸引口の閉塞は必ずしも十分ではなく、ごく僅かな隙間が存在するものである。このため、保管環境によっては容器内の下部で気泡が発生する場合があるが、この気泡が吸引口からシリンダ内に進入し、さらにノズルにまで達することもある。このような事態が生じると、容器やシリンダが透明の場合には気泡が視認されて見栄えが悪く、また、気泡によってポンプ動作に支障をきたす虞がある。本発明は、このような不都合を解消した液体排出用ポンプを提供することを目的とする。

この目的を達成するため本発明の請求項１に係る液体排出用ポンプは、上下動可能な押し下げヘッドと、この押し下げヘッドに設けた排出ノズルと、上端部において前記排出ノズルと連通するとともに、この連通状態を通断制御する弁体を有し、上下動可能で上昇方向にコイルスプリングで弾発付勢された管体と、この管体と管体下端部において連通するとともに、容器内と連通する連通孔を有するハウジングと、このハウジング内に配置され上部において前記管体に上下方向に相対的に摺動可能に支持されるとともに、前記管体を上昇方向に弾発付勢する前記コイルスプリングによって下降方向に弾発付勢された容量制御棒と、この容量制御棒の下端に上下動可能に支持され、前記連通孔を閉塞する方向に前記コイルスプリングの弾発付勢力よりは弱い弾発付勢力を有する前記容量制御棒との間に配設されたコイルスプリングにより弾発付勢されて、前記ハウジングの連通孔を開閉制御する開閉弁を備えてなるものである。

本発明の請求項１に係る液体排出用ポンプによれば、ハウジングの連通孔は弾発付勢された開閉弁によって確実に閉塞されるので、容器内で気泡が発生した場合でも、気泡がハウジング内に進入する虞がなく、容器やハウジングが透明でも見栄えを損なわず、また、ポンプ動作に支障をきたすことがないという効果を奏する。

本発明の好適な一実施形態の液体充満時における待機状態を示す縦断面図。同じく閉塞体の支持構造を示す拡大横断面図。同じく弁機構を示す拡大縦断面図。同じく液体少量時における排出状態を示す縦断面図。

以下、本発明の好適な一実施形態について説明すると、図１及び図４に示すように、液体排出用ポンプ１は、円筒状の容器１０１に充填された液体を適量ずつ、容器１０１外に排出するもので、容器１０１の小径化された開口上端部に取り付けられている。容器１０１の開口底面は、底蓋１０２によって閉塞され、底蓋１０２には連通孔１０３，１０３を設けている。

キャップ基体２は、その下部内周には雌ねじ３を設け、容器１０１の上端小径部の外周に設けた雄ねじ１０４に、前記雌ねじ３を螺合することによって、前記容器１０１に固定している。前記キャップ基体２内を上下に仕切る仕切り板４と容器１０１上端の間には、ハウジング５のつば部６を、パッキン７を介して液密に支持している。また、前記仕切り板４の中央には透孔８を形成し、この透孔８の周縁から環状のガイド壁９を垂下している。

図１及び図２に示すように、キャップ基体２の上部内周面に沿って上下動可能に配置した押し下げヘッド１０には、排出ノズル１１を設けている。この排出ノズル１１と対向するよう支持筒１２を設け、支持筒１２に閉塞体１３をその後部においてスライド可能に支持している。この閉塞体１３は、その前部が前記排出ノズル１１内に位置し、支持筒１２内に配設したコイルスプリング１４によって、前記排出ノズル１１の排出口１５を閉塞する方向に弾発付勢され、待機時には前記排出口１５を閉塞している。

押し下げヘッド１０の環状下壁１６の内周面に、駆動体１７の環状上壁１８の外周面を摺動可能に嵌合している。また、図２に示すように、前記押し下げヘッド１０の内周面に縦方向に延びる２対のリブ４２，４２，４３，４３を突設し、各一対のリブ４２，４２及び４３，４３には、それぞれ前記駆動体１７の縦方向に延びるガイドリブ４４，４５が係合している。前記駆動体１７の周縁に位置してカム板１９を立設し、このカム板１９の上端には駆動斜面２０を形成している。そして、前記駆動斜面２０に閉塞体１３の後端部に設けた従動部２１の内壁面が係合している。

したがって、押し下げヘッド１０が下降すると、閉塞体１３も駆動体１７に対して下降し、コイルスプリング１４の弾発力に抗して前記排出ノズル１３の排出口１５を開放する方向にスライドする。また、前記押し下げヘッド１０の隔壁２２と前記駆動体１７の隔壁２３には、それぞれ連通孔２４，２５を設けている。

駆動体１７のガイド筒２６の内周面には、第１管状ステム２７の上部外周面が嵌合し、第１管状ステム２７の下部はガイド壁９内に摺動可能に位置して肉厚の下端縁部が仕切板４の内周突縁下面に係合し、前記第１管状ステム２７の上昇方向への移動を規制している。前記第１管状ステム２７の内周面には第２管状ステム２８の上部外周面が嵌合し、この第２管状ステム２８は、ハウジング５内に配置されたコイルスプリング２９によって、上昇方向に弾発付勢されている。前記第１管状ステム２７と前記第２管状ステム２８によって、上下動可能で上昇方向に弾発付勢された管体を構成する。前記第１管状ステム２７の上部には弁座３０が設けられ、この弁座３０には弁体たるボール弁３１が配置されている。

図３で理解できるように、第２管状ステム２８の下部には、一対の透孔３２，３２が対向するように形成され、下端部側面にも透孔４０が透設されている。そして、これらの透孔３２，３２を間隙を有して覆うように、バケット３４が設けられている。前記第２管状ステム２８内には容量制御棒３３の上部が相対的に摺動可能に位置し、この容量制御棒３３の下部はハウジング５内に突出するとともに、底面及び側周面の一部が開口した連通室３５とその下面から放射状に下方に延設した３つの下端脚部３６を有し、これら下端脚部３６の下端はリング板４６に固定されている。前記容量制御棒３３は、リング板４６においてコイルスプリング２９によってハウジング５下面に押しつけられている。

ハウジング５下面に設けられた連通孔３７は、コイルスプリング３８によって閉塞方向に弾発付勢され、上端が連通室３５内に突出したロッド弁３９によって常時は閉塞状態にある。前記コイルスプリング３８の弾発付勢力は、コイルスプリング２９の弾発力よりも弱いものである。また、ハウジング５には縮径段部４１が形成されて、下端部は小径化されている。

容器１０１内の底部にはピストン５１を上下動動可能に配置している。このピストン５１は、容器１０１内に収容した液体が漏れるのを阻止する一方、容器１０１内の圧力と外気圧の大小関係に応じて容器１０１内を上下動動する。なお、図１及び図３中、１０６は連通孔１０７を設けた底カバー、１０８は上部カバーである。

続いて、上述した実施例の動作を説明する。容器１０１内に液体（図示せず）が充満している使用初期の待機状態において（図１参照）、押し下げヘッド１０を押し下げると、閉塞体１３も下降し、従動部２１が駆動斜面２０に沿って下降するように変位して、前記閉塞体１３はコイルスプリング１４の弾発付勢力に抗して後退し、排出ノズル１１の排出口１５が開口する。この排出口１５からボール弁３０に至る空間（以下、便宜上第１空間という。）の圧力は、前記押し下げヘッド１０が下降するにしたがって大きくなり、その環状下壁１６が駆動体１７の隔壁２３に当接した状態で最高となるもので、前記圧力によって前記第１空間内の液体は排出口１５から排出され始める。

さらに、押し下げヘッド１０を押し下げると、駆動体１７も連動して下降することにより、第１管状ステム２７と第２管状ステム２８はコイルスプリング２９の弾発付勢力に抗して下降する。これによって、前記第１管状ステム２７の弁座３０から前記第２管状ステム２８下端に至るとともに、バケット３４で囲まれた空間（以下、便宜上第２空間という。）の圧力は、第２空間内に占める容量制御棒３３の体積が増大することによって高まり、ボール弁３１が弁座３０から離反する。

一方、第１管状ステム２７の下端がバケット３４の上端に当接する位置まで下降すると、このバケット３４と前記第２管状ステム２８の間に間隙が生じる。そして、前記第２管状ステム２８の下降で前記第２管状ステム２８から下のハウジング５内の空間（以下、便宜上第３空間という。）の圧力が高まるとともに、第１〜第３空間が各連通孔４０，３２，２５，２４を介して互いに連通する。これによって、上述の第１空間内の液体の排出口１５からの排出に続いて、第２，第３空間内の液体も順次排出口１５方向に流出する。

なおも押し下げヘッド１０を押し下げると、図４に示すように、第２管状ステム２８の下端がハウジング５の縮径段部４１に当接して、押し下げは停止する。一方、第１〜第３空間内の液体は、これら空間内の圧力と排出口１５を介した外気圧とが等しくなるまで、前記排出口１５から排出され続ける。

排出口１５からの液体の排出が停止した後、押し下げヘッド１０に対する押し下げ力を解除すると、コイルスプリング２９の弾発力によって、各管状ステム２７，２８、駆動体１７及び押し下げヘッド１０が上昇する。そして、コイルスプリング１４の弾発力により、閉塞体１３の従動部２１が駆動斜面２０に沿って上昇するように変位して閉塞体１３が前進を始める一方、容量制御棒３３が第２空間から下方に引き抜かれる状態となって第２空間内の圧力が下がる。この第２空間内の圧力の低下によって、第１空間内の液体が前記第２空間内に流入し、次いでボール弁３１が弁座３０に密接して、前記第２空間と前記第１空間の連通状態を遮断する。

さらに、コイルスプリング２９の弾発力によって、各管状ステム２７，２８、駆動体１７及び押し下げヘッド１０が上昇すると、第２管状ステム２８とバケット３４との間に生じていた間隙も解消され、第２空間と第３空間の連通状態を遮断する。この状態でさらに、各管状ステム２７，２８及び駆動体１７が上昇すると、第３空間内の圧力が負圧状態となって低下し、ロッド弁３９に上昇方向の力が作用し始める。

第１管状ステム２７の下端縁部がガイド壁９の上端突縁に係合して、各管状ステム２７，２８及び駆動体１７の上昇が規制されると、コイルスプリング１４の弾発力により、閉塞体１３の従動部２１が駆動斜面２０に沿ってさらに上昇するように変位して、押し下げヘッド１０が待機状態位置まで上昇する一方、閉塞体１３はさらに前進して排出口１５を閉塞する。

第３空間内の負圧状態がさらに進んで、ロッド弁３９に作用している上昇方向の力がコイルスプリング３８の弾発付勢力を上回ると、ロッド弁３９が上昇して連通孔３７が開放され、容器１０１内の液体が前記連通孔３７から第３空間内に流入する。この時、前記第３空間と第２空間は遮断状態にあり、また、前記第２空間と第１空間も遮断状態にあって、さらに、排出口１５は閉塞体１３によって閉塞された状態にあるので、前記排出口１５から液だれがおきる虞はない。

容器１０１内の液体が第３空間内に流入することにより、容器１０１内の圧力が下がるので、底蓋１０２及び底カバー１０６の各連通孔１０３，１０３，１０７を通してかかる外気圧によって、ピストン５１は上昇する。この第３空間内への液体の流入は、コイルスプリング３８の弾発付勢力と、容器１０１内圧力と、外気圧とが均衡するまでなされ、これが均衡するとロッド弁３９によって連通孔３７を閉塞し、第３空間は容器１０１内と遮断状態となる。そして、容器１０１内の液体の第３空間内への流入量に応じて、ピストン５１は上昇するもので、図４図示位置は容器１０１内の液体をほぼ排出した状態でのピストン５１の最上昇位置を示している。

上述のように、待機状態時には、コイルスプリング３８の弾発付勢力によって、ロッド弁３９は連通孔３７を強制的に閉塞しているので、容器１０１下部で気泡が発生した場合であっても、気泡がハウジング５内に進入する虞はない。したがって、気泡による悪影響が発生せず、円滑、確実なポンプ動作を保証することができ、また、見栄えもよい。

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、例えば、ボール弁３１やロッド弁３９に換えて他の構成の弁体を用いてもよい。また、閉塞体１３を排出口に対して進退させる構成は、斜面を利用するものに限らない。

１液体排出用ポンプ
２キャップ基体
５ハウジング
７パッキン
９ガイド壁
１０押し下げヘッド
１１排出ノズル
１３閉塞体
１４コイルスプリング
１５排出口
２０駆動斜面
２１従動部
２４連通孔
２７第１管状ステム
２８第２管状ステム
２９コイルスプリング
３０弁座
３１ボール弁
３２連通孔
３３容量制御棒
３４バケット
３７連通孔
３８コイルスプリング
３９ロッド弁
４０連通孔
５１ピストン
１０１容器

Claims

上下動可能な押し下げヘッドと、この押し下げヘッドに設けた排出ノズルと、上端部において前記排出ノズルと連通するとともに、この連通状態を通断制御する弁体を有し、上下動可能で上昇方向にコイルスプリングで弾発付勢された管体と、この管体と管体下端部において連通するとともに、容器内と連通する連通孔を有するハウジングと、このハウジング内に配置され上部において前記管体に上下方向に相対的に摺動可能に支持されるとともに、前記管体を上昇方向に弾発付勢する前記コイルスプリングによって下降方向に弾発付勢された容量制御棒と、この容量制御棒の下端に上下動可能に支持され、前記連通孔を閉塞する方向に前記コイルスプリングの弾発付勢力よりは弱い弾発付勢力を有する前記容量制御棒との間に配設されたコイルスプリングにより弾発付勢されて、前記ハウジングの連通孔を開閉制御する開閉弁を備えてなることを特徴とする液体排出用ポンプ。