JP6259258B2 - フォーマポンプ - Google Patents

Description

本発明は、フォーマポンプに関するものである。

従来から、内容液が収容された容器本体の口部に上方付勢状態で下方移動可能に立設されるステムを有するポンプと、ステムの上端に配設されノズル孔が形成された押下ヘッドと、を備えるフォーマポンプが知られている。
ポンプには、ステムに連係する液用ピストンと、液用ピストンが内部に上下摺動自在に収容された液用シリンダと、ステムに連係する空気用ピストンと、空気用ピストンが内部に上下摺動自在に収容された空気用シリンダと、液用シリンダからの内容液と空気用シリンダからの空気とを混合する気液混合室と、空気用シリンダ内の空気を気液混合室に導く空気通路と、が備えられている。
空気用ピストンは、内部にステムが上下動自在に挿通される挿通筒部を備えている。この挿通筒部とステムとの間が、前記空気通路の一部となっている。ステムには、径方向の外側に向けて張り出して、挿通筒部の下端に該挿通筒部の下方から当接し、空気通路内と空気用シリンダ内との連通を遮断する開閉部が設けられている。
そして、押下ヘッドを押下したときに、ステムの開閉部が、空気用ピストンの挿通筒部の下端から下方に離間することで、空気用ピストン内と気液混合室とが空気通路を通して連通する。

特開２００９−２０２１２２号公報

しかしながら、前記従来のフォーマポンプでは、押下ヘッド内で、吐出されずに残存した内容液が、空気通路を通して、空気用シリンダ内に進入することで、空気用ピストンの上下摺動が阻害されるおそれがあった。

本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、押下ヘッド内の残存した内容液が、空気通路を通して、空気用シリンダ内に進入するのを抑制することができるフォーマポンプを提供することを目的とする。

上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明のフォーマポンプは、内容液が収容された容器本体の口部に上方付勢状態で下方移動可能に立設されるステムを有するポンプと、前記ステムの上端に配設されノズル孔が形成された押下ヘッドと、を備えるフォーマポンプであって、前記ポンプには、前記ステムに連係する液用ピストンと、前記液用ピストンが内部に上下摺動自在に収容された液用シリンダと、前記ステムに連係する空気用ピストンと、前記空気用ピストンが内部に上下摺動自在に収容された空気用シリンダと、前記液用シリンダからの内容液と前記空気用シリンダからの空気とを混合する気液混合室と、前記気液混合室からの気液混合体を発泡させる発泡部材と、前記空気用シリンダ内の空気を前記気液混合室に導く空気通路と、が備えられ、前記空気通路の上端は、前記発泡部材より上方に位置し、前記空気用ピストンは、内部に前記ステムが上下動自在に挿通される挿通筒部を備え、この挿通筒部と前記ステムとの間に、前記空気通路の一部が位置し、前記挿通筒部には、径方向の内側に張り出して、前記ステムの上端に、該ステムの上方から当接し、前記気液混合室と前記空気用シリンダ内との連通を遮断する開閉部が設けられ、前記押下ヘッドは、前記ステムに装着される装着筒部と、前記挿通筒部に形成された被係合部にこの押下ヘッドの押下時に係合する係合部と、を備え、この係合部の下端は、前記挿通筒部の被係合部から上方に離れ、前記ステムの上端は、前記発泡部材より上方に位置し、前記被係合部は、前記ステムの上端、および前記開閉部より上方に位置していることを特徴とする。

この発明によれば、押下ヘッドを押し下げてステムを下方移動させると、このステムに連係して液用ピストン及び空気用ピストンが下方移動するので、液用シリンダ内の内容液と空気用シリンダ内の空気とが気液混合室に送られ、気液混合室で両者が混合されて気液混合体となる。すると、この気液混合体は、発泡部材を通過することで、所定の泡状に発泡される。これにより、泡状の内容液をノズル孔から吐出することができる。
そして、空気通路の上端が、発泡部材より上方に位置しているので、押下ヘッドの押下を解除したときに、押下ヘッド内に残存した内容液が、空気通路内に、気液混合室側の開口部を通して進入しても、空気通路の上端を空気用シリンダ側に超えるのを抑制することが可能になり、この内容液が空気用シリンダ内に進入するのを抑えることができる。

また、この発明によれば、押下ヘッドを押下すると、まず、ステムが押下ヘッドとともに下方移動し、ステムの上端が開閉部から下方に離れ、かつ係合部の下端が挿通筒部の被係合部に当接する。この際、空気用シリンダ内と気液混合室とが連通する。さらにこの押下を継続すると、係合部から挿通筒部に力が伝わることで、空気用ピストンも、押下ヘッド及びステムとともに下方移動する。これにより、空気用シリンダ内の空気が、空気通路を通して気液混合室に供給される。
そして、発泡部材より上方に位置するステムの上端と開閉部とが互いに当接、離反することで、空気用シリンダ内と気液混合室との連通、及びその遮断が切り替えられる構成とされていて、ステムの上端と開閉部との間に形成される隙間が、空気通路の一部となるので、空気通路の上端が、発泡部材より上方に位置する構成を確実に実現することができる。

本発明によれば、押下ヘッド内の残存した内容液が、空気通路を通して、空気用シリンダ内に進入するのを抑制することができる。

本発明に係る一実施形態として示したフォーマポンプの縦断面図である。 図１に示すフォーマポンプの一部拡大図である。 図２に示すフォーマポンプであって、押下ヘッド及びステムを下方移動させた状態を示す図である。

以下、図面を参照し、本発明の一実施形態に係るフォーマポンプ１について説明する。
本実施形態のフォーマポンプ１は、図１及び図２に示されるように、ステム１０を有するポンプ２と、ステム１０の上端部１０ａに装着された押下ヘッド３と、を備えている。
なお、本実施形態では、ポンプ２及び押下ヘッド３が装着される容器本体Ａにおける横断面の中央を通る軸線を容器軸Ｏとし、以下では容器軸Ｏに沿って押下ヘッド３側を上側、ポンプ２側を下側とする。また、容器軸Ｏに沿う方向を上下方向、容器軸Ｏに直交する方向を径方向、容器軸Ｏ回りに周回する方向を周方向とする。

ポンプ２は、容器本体Ａの口部Ａ１に上方付勢状態で下方移動可能に立設された上記ステム１０と、ステム１０が上下動自在に挿入される挿入孔１１が形成されるとともに容器本体Ａの口部Ａ１に装着される装着キャップ１２と、押下ヘッド３及びステム１０に連係した空気用ピストン１３が内部に上下摺動自在に収容された空気用シリンダ１４と、押下ヘッド３及びステム１０に連係した液用ピストン１５が内部に上下摺動自在に収容された液用シリンダ１６と、空気用シリンダ１４からの空気と液用シリンダ１６からの内容液とが合流する気液混合室Ｒと、気液混合室Ｒからの気液混合体を発泡させ所定の泡状にする発泡部材１７と、を備えている。

装着キャップ１２は、挿入孔１１が形成された天壁部２０と、天壁部２０の外周縁から下方に向けて延びた装着周壁部２１と、天壁部２０における挿入孔１１の外周縁部から上方に向けて延びたガイド筒部２２と、を備えている。装着周壁部２１の内周面にねじ部が形成され、このねじ部を利用して装着周壁部２１は容器本体Ａの口部Ａ１に螺着されている。
但し、装着キャップ１２の構成は、この場合に限定されるものではなく、例えば装着周壁部２１を容器本体Ａの口部Ａ１に対してアンダーカット嵌合させることで、装着しても構わない。

液用シリンダ１６及び空気用シリンダ１４はそれぞれ円筒状をなしており、図示の例では、液用シリンダ１６の上端開口部と空気用シリンダ１４の下端開口部とが一体に連設されることで、液用シリンダ１６及び空気用シリンダ１４が一体に形成されている。
空気用シリンダ１４は、有底筒状に形成され、その底面に筒状の液用シリンダ１６が空気用シリンダ１４の内部と連通した状態で連結されている。つまり、大径の空気用シリンダ１４の下側に小径の液用シリンダ１６が連設されている。
但し、液用シリンダ１６と空気用シリンダ１４とをそれぞれ別体に構成したうえで、例えば、両者を係止する等して繋げても構わない。
また、空気用シリンダ１４の上端開口部は、装着キャップ１２における装着周壁部２１及び天壁部２０の内面にそれぞれ密着した状態で固定されている。これにより、液用シリンダ１６及び空気用シリンダ１４は、装着キャップ１２から垂下した状態で容器本体Ａの内部に配置されている。

押下ヘッド３は、下方に向けて延設されてステム１０に装着された装着筒部３０と、下方に向けて延設されて装着筒部３０を径方向外側から囲繞する外筒部３１と、装着筒部３０と外筒部３１との間から下方に向けて延設された筒状の係合部３３と、を備えている。
なお、係合部３３は、筒状に限らず、例えば板状等に適宜変更してもよい。
外筒部３１の内径は、装着キャップ１２のガイド筒部２２の外径よりも大きくなっており、押下ヘッド３押し下げたときに、外筒部３１の内周面とガイド筒部２２の外周面とが径方向で対向する。なお、外筒部３１の下端部と装着キャップ１２の天壁部２０との間に、押下ヘッド３の押し下げ操作を規制するストッパ部材を、着脱自在に配設してもよい。

装着筒部３０の上端開口部は、先端にノズル孔３２ａが形成されたノズル筒部３２の基端に形成された基端開口部に連通している。このノズル筒部３２の基端開口部は下方に向けて開口しており、装着筒部３０とノズル筒部３２とは縦断面視でＬ字状をなすように接続されている。
装着筒部３０は、ステム１０の上端部１０ａ内に嵌合されている。装着筒部３０の外周面には、図２に示されるように、上下方向の全長にわたって延びる複数の第１縦溝３０ａが全周にわたって形成されている。

ステム１０は、装着筒部３０に外装された上端部１０ａと、装着筒部３０の下端から下方に突出した下側部分１０ｂと、を備えている。
ステム１０の内周面において、液用ピストン１５と発泡部材１７との間に位置する部分には、径方向内側に向けて円環状の弁座６０が突設されており、この弁座６０に着座及び離反可能に球状の液吐出弁６１が配置されている。図示の例では、弁座６０は、ステム１０の下側部分１０ｂ内に配設されている。

発泡部材１７は、気液混合室Ｒとノズル孔３２ａとの間に配設されており、図示の例では、押下ヘッド３の装着筒部３０の下端部内に配設されている。発泡部材１７は、筒状のケーシング４０と、このケーシング４０内に装着された２つの発泡エレメント４１と、を備えている。

ケーシング４０は、図２に示されるように、上側が大径部４０ａ、下側が小径部４０ｂとされた２段円筒状に形成されている。大径部４０ａは、装着筒部３０の下端部内に挿入固定され、小径部４０ｂは、ステム１０の下側部分１０ｂの上端部内に嵌合されている。
小径部４０ｂの外周面には、その下端から上方に延びて大径部４０ａの底部外表面に至り、さらにその径方向外側に向けて延在して開口した複数のケーシング溝４２が形成されている。このケーシング溝４２の径方向外側の開口が、装着筒部３０の第１縦溝３０ａの下端に接続されている。
ここで、ステム１０の内部において、小径部４０ｂの下端と、弁座６０の上面との間の空間が気液混合室Ｒとされている。

発泡エレメント４１は、それぞれ筒状体４１ａの一端開口縁に所定の網目が形成されたメッシュ部材（網）４１ｂが張設された構成とされ、上下に２段に重なった状態でケーシング４０における大径部４０ａの内側に装着されている。２つの発泡エレメント４１のうち、ケーシング４０内の下側に位置する発泡エレメント４１はメッシュ部材４１ｂが下側を向き、ケーシング４０内の上側に位置する発泡エレメント４１はメッシュ部材４１ｂが上側を向くように配置されている。

空気用ピストン１３は、図１に示されるように、空気用シリンダ１４内に気密状態で上下摺動自在に配設され、上方に向かうに従い漸次縮径された多段筒状の外筒５０と、この外筒５０の上端から上方に向けて延設された挿通筒部５１と、を備えている。
外筒５０には、上下方向に貫通する空気孔５２が形成されている。空気用ピストン１３は、外筒５０の上端部内に嵌合されて空気孔５２を開閉するピストン用弁体５４を備えている。外筒５０の下端部には、空気用シリンダ１４の内面に摺接する環状の下側摺接部５０ａが形成されている。

挿通筒部５１は、装着キャップ１２のガイド筒部２２内に上下動自在に挿入されている。また、挿通筒部５１の内側には、ステム１０が上下動自在に挿入されている。
挿通筒部５１の上端縁には、上方に向けて突出し、かつ押下ヘッド３の係合部３３の下端部の内周面に摺接する上側摺接部５１ａが、全周にわたって形成されている。上側摺接部５１ａは、挿通筒部５１の上端縁における径方向の内側部分に配設されており、挿通筒部５１の上端縁における径方向の外側部分は、平坦面となっている。以下、この挿通筒部５１の上端縁のうちの径方向の外側部分を被係合部５１ｂという。
押下ヘッド３の係合部３３の下端縁は、被係合部５１ｂから上方に離れていて、これらの係合部３３の下端縁と、被係合部５１ｂと、の間には、図２に示されるように、上下方向の隙間Ｓ１が設けられている。

挿通筒部５１の内周面には、上下方向に延びる複数の第２縦溝５１ｃが全周にわたって形成されている。第２縦溝５１ｃは、挿通筒部５１の下端縁に至り、その下端開口は、空気用シリンダ１４内に開口している。なお、第２縦溝５１ｃの上端は、挿通筒部５１の上端から下方に離れている。
挿通筒部５１には、径方向の内側に張り出して、ステム１０の上端縁に、ステム１０の上方から当接し、気液混合室Ｒと空気用シリンダ１４内との連通を遮断する開閉部５３が設けられている。図示の例では、開閉部５３は、挿通筒部５１の上端部に配設され、第２縦溝５１ｃの上端の直上に位置している。

ここで、以上の構成において、押下ヘッド３を押し下げると、図３に示されるように、ステム１０の上端縁が、挿通筒部５１の開閉部５３から下方に離間して、ステム１０の上端縁と開閉部５３との間に上下方向の隙間Ｓ２が形成される。
これにより、空気用シリンダ１４内と気液混合室Ｒとが、挿通筒部５１の第２縦溝５１ｃ、前記隙間Ｓ２、押下ヘッド３の装着筒部３０の第１縦溝３０ａ、及びケーシング溝４２を通して連通する。すなわち、これらの第２縦溝５１ｃ、前記隙間Ｓ２、第１縦溝３０ａ、及びケーシング溝４２が、空気用シリンダ１４内の空気を気液混合室Ｒに導く空気通路５を構成している。

なお、第２縦溝５１ｃが、空気通路５のうち、挿通筒部５１とステム１０との間に位置する一部を構成している。また、空気通路５の上端は前記隙間Ｓ２とされており、この隙間Ｓ２は、発泡部材１７より上方に位置している。また、ステム１０の上端縁は、発泡部材１７より上方に位置している。空気通路５の上端は、押下ヘッド３の装着筒部３０内に残存する内容液の液面より上方に位置する。

液用ピストン１５は、その上端側がステム１０の内側に液密状態で挿入固定される小径筒部１５ａとされ、下端側がステム１０の下端開口縁から下方に突出し、かつその外周面がステム１０の外周面とほぼ面一とされた大径筒部１５ｂとされている。
液用ピストン１５及び液用シリンダ１６の内部には、上端部が中空逆円錐状をなす上部弁体６５ａとされるとともに、下端部が液用シリンダ１６内の下端開口部に着座及び離反可能な下部弁体６５ｂとされた棒状の弁部材６５が設けられている。

上部弁体６５ａは、液用シリンダ１６内とステム１０の上端部１０ａ内との連通及びその遮断を切替える弁とされている。なお、液用ピストン１５の下端部と液用シリンダ１６の下端部内面との間には、上下方向に延びるコイルスプリング６６が配設されている。
このコイルスプリング６６は、液用ピストン１５を、大径筒部１５ｂの下方から上方付勢状態で下方移動可能に支持している。

次に、上述したように構成されたフォーマポンプ１の作用について説明する。

はじめに、図１及び図２に示すように、押下ヘッド３を押下する前の待機状態では、挿通筒部５１の開閉部５３にステム１０の上端縁が当接し、かつ係合部３３の下端縁と、被係合部５１ｂと、の間に、上下方向の隙間Ｓ１が設けられている。
次に、図３に示すように、押下ヘッド３を押し下げると、押下ヘッド３が下降するので、それに追従して、発泡部材１７、ステム１０、及び液用ピストン１５が下方移動するとともに、コイルスプリング６６が上下方向に圧縮変形される。

ここで、押下ヘッド３の押し下げの当初には、空気用ピストン１３は下方移動しないため、図３に示されるように、開閉部５３とステム１０の上端縁との間に上下方向の隙間Ｓ２が形成される。これにより、空気通路５を通して空気用シリンダ１４内と気液混合室Ｒとが連通する。
さらにこの際、押下ヘッド３の係合部３３の下端縁が、挿通筒部５１の被係合部５１ｂに当接して前記隙間Ｓ１が無くなり、これ以降の押下ヘッド３の下方移動に、空気用ピストン１３も追従して下方移動する。

そして、この押下ヘッド３をさらに押し下げると、液用ピストン１５が下方移動することで、図１に示す下部弁体６５ｂも下方に移動し、この下部弁体６５ｂが液用シリンダ１６の下端開口部に着座して閉塞する。この際、液用ピストン１５の上端部が弁部材６５の上部弁体６５ａから下方に離反し、液用シリンダ１６とステム１０内とが連通する。この状態で、液用ピストン１５が下方移動すると、液用シリンダ１６内の内容液が上昇してステム１０内に到達し、液用シリンダ１６内の液圧を、ステム１０の弁座６０に着座している液吐出弁６１に作用させてこの液吐出弁６１を弁座６０から離反させることにより、液用シリンダ１６内の内容液が気液混合室Ｒに移送される。

以上の過程において、空気用ピストン１３も、ピストン用弁体５４が空気孔５２を閉塞したままの状態で下方に移動させられることにより、空気用シリンダ１４内において空気用ピストン１３の下方に位置する下室内の空気が圧縮させられる。これにより、この下室内の空気が、第２縦溝５１ｃの下端開口を通して、空気通路５内に流入し気液混合室Ｒに移送され、気液混合室Ｒで前述の内容液及び空気が合流され気液混合体となる。その後、この気液混合体は、発泡部材１７を通過することで発泡し、きめの細かい所定の泡状となる。そして、この泡状となった内容液は、押下ヘッド３のノズル孔３２ａを通して外部に吐出される。

吐出終了後、押下ヘッド３の押し下げを解除すると、コイルスプリング６６の弾性復元力により押下ヘッド３、ステム１０、ステム１０に連係された空気用ピストン１３及び液用ピストン１５が上方に復元変位する。
この過程において、ステム１０の上端縁が、空気用ピストン１３における挿通筒部５１の開閉部５３に当接して、前記隙間Ｓ２が無くなり空気通路５が分断される。この際、空気用ピストン１３がステム１０とともに上昇して、空気用シリンダ１４内が負圧になることで、ピストン用弁体５４が開き、空気孔５２を通じて空気用シリンダ１４内に空気が吸入される。また、液用ピストン１５がステム１０とともに上昇して、液用シリンダ１６内が負圧になることで、容器本体Ａ内の内容液が、液用シリンダ１６の下端開口部を通して液用シリンダ１６内に吸入される。

以上説明したように、本実施形態のフォーマポンプ１によれば、空気通路５の上端が、発泡部材１７より上方に位置しているので、押下ヘッド３の押下を解除したときに、押下ヘッド３内に残存した内容液が、空気通路５内に、気液混合室Ｒ側の開口部を通して進入しても、空気通路５の上端を空気用シリンダ１４側に超えるのを抑制することが可能になり、この内容液が空気用シリンダ１４内に進入するのを抑えることができる。
そして、発泡部材１７より上方に位置するステム１０の上端と開閉部５３とが互いに当接、離反することで、空気用シリンダ１４内と気液混合室Ｒとの連通、及びその遮断が切り替えられる構成とされていて、ステム１０の上端と開閉部５３との間に形成される隙間Ｓ２が、空気通路５の一部となるので、空気通路５の上端が、発泡部材１７より上方に位置する構成を確実に実現することができる。

なお、本発明の技術範囲は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更を加えることが可能である。

例えば、上記実施形態では、発泡エレメント４１がメッシュ部材４１ｂを具備し、メッシュ部材４１ｂを通過させることで、気液混合体を泡状にしたが、メッシュ部材４１ｂに限定されるものではなく、例えば多孔体等を利用して泡状の内容液を作り出しても構わない。
上記実施形態では、挿通筒部５１に、ステム１０の上端に当接して、気液混合室Ｒと空気用シリンダ１４内との連通を遮断する開閉部５３を設けるとともに、ステム１０の上端を発泡部材１７の上方に位置させたが、空気通路５の上端が、発泡部材１７の上方に位置する構成であれば、前記実施形態に限らず適宜変更してもよい。例えば、開閉部をステムに設け、この開閉部を、挿通筒部の下端にこの挿通筒部の下方から当接させることで、空気通路内と空気用シリンダ内との連通を遮断する構成においても、本発明は適用可能である。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上記した変形例を適宜組み合わせてもよい。

１ フォーマポンプ
２ ポンプ
３ 押下ヘッド
５ 空気通路
１０ ステム
１３ 空気用ピストン
１４ 空気用シリンダ
１５ 液用ピストン
１６ 液用シリンダ
１７ 発泡部材
３０ 装着筒部
３２ａ ノズル孔
３３ 係合部
５１ 挿通筒部
５１ｂ 被係合部
５１ｃ 第２縦溝（空気通路の一部）
５３ 開閉部
Ａ 容器本体
Ａ１ 口部
Ｒ 気液混合室
Ｓ２ 隙間（空気通路の上端）

Claims (1)

1. 内容液が収容された容器本体の口部に上方付勢状態で下方移動可能に立設されるステムを有するポンプと、
   前記ステムの上端に配設されノズル孔が形成された押下ヘッドと、を備えるフォーマポンプであって、
   前記ポンプには、
   前記ステムに連係する液用ピストンと、
   前記液用ピストンが内部に上下摺動自在に収容された液用シリンダと、
   前記ステムに連係する空気用ピストンと、
   前記空気用ピストンが内部に上下摺動自在に収容された空気用シリンダと、
   前記液用シリンダからの内容液と前記空気用シリンダからの空気とを混合する気液混合室と、
   前記気液混合室からの気液混合体を発泡させる発泡部材と、
   前記空気用シリンダ内の空気を前記気液混合室に導く空気通路と、が備えられ、
   前記空気通路の上端は、前記発泡部材より上方に位置し、
   前記空気用ピストンは、内部に前記ステムが上下動自在に挿通される挿通筒部を備え、
   この挿通筒部と前記ステムとの間に、前記空気通路の一部が位置し、
   前記挿通筒部には、径方向の内側に張り出して、前記ステムの上端に、該ステムの上方から当接し、前記気液混合室と前記空気用シリンダ内との連通を遮断する開閉部が設けられ、
   前記押下ヘッドは、前記ステムに装着される装着筒部と、前記挿通筒部に形成された被係合部にこの押下ヘッドの押下時に係合する係合部と、を備え、この係合部の下端は、前記挿通筒部の被係合部から上方に離れ、
   前記ステムの上端は、前記発泡部材より上方に位置し、
   前記被係合部は、前記ステムの上端、および前記開閉部より上方に位置していることを特徴とするフォーマポンプ。

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