JP6335522B2 - 流体容器用の逆流防止弁機構 - Google Patents

Description

この発明は、薬液などを収納する流体容器において、収納流体の逆流による汚損や品質劣化などを有効に防止することができる流体容器用の逆流防止弁機構に関する。

たとえば浣腸容器や目薬容器などの薬液容器は、外部に排出された薬液が内部に逆流すると、有害な汚損や品質劣化などを来たすおそれがあるため、口部に逆流防止弁機構を組み込むことがある（たとえば特許文献１）。ゲル状や軟膏状の薬品などを収納するための他の流体容器についても同様である。

従来の逆流防止弁機構は、容器の口部に装着する有底円筒状の中栓体の底部に弁孔を開口するとともに、弁孔を上方から開閉する弁体を中栓体の底部に一体成形して構成されている。弁体は、弁孔の径より大径の円板体であり、帯状のヒンジ片を介して中栓体の底部に斜め上向きに連結されている。そこで、弁体は、容器からの液体が弁孔に押し出されるときに上方に開く一方、中栓体に押し出された液体が容器に戻ろうとすると、自動的に弁孔を閉じて逆流を阻止することができる。なお、かかる弁体は、弁体の下面、上面にそれぞれ個別に対応する一対のコアピンを中栓体の上方から挿入してヒンジ片と一体に中栓体の底部に成形し、上面側、下面側のコアピンをこの順に離型して製作することができる。

特開２００４−２９１３０７号公報

かかる従来技術によるときは、弁体を開閉するためのヒンジ片は、中栓体の底部上に弁体と同一高さ位置に連結されており、弁体により弁孔を閉じるために平板状に伸展させても、弁体を浮かせる方向の残留応力を十分に小さくすることが難しく、弁体による逆流防止機能が不完全になりがちであり、低粘度の液体では、殊に顕在化しがちであるという問題があった。

そこで、この発明の目的は、かかる従来技術の問題に鑑み、軸孔が開口する上段より低い下段に弁体用のヒンジ片を連結することによって、弁体の逆流防止機能を一層向上させ、低粘度の液体の場合でも、逆流による汚損や品質劣化などを有効に防止することができる流体容器用の逆流防止弁機構を提供することにある。

かかる目的を達成するためのこの発明の構成は、軸孔付きのノズル体と、軸孔の上端を開閉する弁体と、ノズル体の上端の上向きの大径部とを一体成形してなり、大径部の底面は、直線状の段部を介し、軸孔が開口する上段と、弁体用のヒンジ片を上向きに連結する下段とに区分し、弁体は、段部と平行なヒンジ片の中間部が段部側に屈曲することにより軸孔を上方から閉じることをその要旨とする。

なお、段部は、下向きの溝を下段側に付設し、ヒンジ片は、溝を介して段部に対面することができる。

また、弁体は、軸孔の径以上の外径のドーム状の凸部を上面側に形成してもよく、ヒンジ片を介して斜め上向きの所定の傾き角度に成形し、大径部に装着するキャップのロッドを介して下向きに押圧することにより傾き角度０°に変位し、傾き角度０°の状態で所定期間の経過によりヒンジ片の残留応力を消失させてもよく、上段には、軸孔を閉じる際の弁体を収納して位置決めする凹部を形成してもよい。

さらに、ノズル体は、容器本体と別体に成形し、容器本体の口部に装着することができ、容器本体と一体に成形し、容器本体の口部として形成することができる。

かかる発明の構成によるときは、ノズル体の上端の大径部の底面は、ノズル体の軸孔が開口する上段と、弁体用のヒンジ片を上向きに連結する下段とに区分され、弁体は、ヒンジ片の中間部が段部側に屈曲することにより、上段に開口する軸孔を上方から閉じることができる。そこで、ヒンジ片は、直線状の段部と平行な薄板状に形成し、中間部が鈍角に屈曲して弁体を斜め上向きに保持する成形時の姿勢から、弁体が軸孔を閉じるまで中間部を９０°に屈曲させればよく、軸孔を閉じている弁体を上方に浮かせる方向の過大な残留応力が残り難いため、弁体の逆流防止機能が損われるおそれがなく、結果的に、弁体の逆流防止機能を向上させ、低粘度の液体であっても、逆流による汚損や品質劣化などを有効に防止することができる。ただし、大径部は、軸孔の径より大きい内径の上部開放の円筒状に形成し、底面の上段に軸孔を開口させ、弁体を介して軸孔を上方から閉じることができればよい。

なお、ノズル体は、大径部、ヒンジ片付きの弁体とともに、たとえば低密度ポリエチレンにより一体成形するものとし、弁体用のヒンジ片は、たとえば厚さ０．０５〜０．２mmの薄板状に形成することが好ましい。ヒンジ片は、厚さ０．０５mm未満では、機械的強度が不足しがちであり、厚さ０．２mm超では、屈曲抵抗が過大となるおそれがある。

段部の下段側に付設する溝は、段部の下端を下段よりも低く下向きに掘り下げ、大径部の底面を上段、下段に明確に区分することができる上、溝を介して段部に対面するヒンジ片は、段部と干渉することなく、段部側に滑らかに屈曲することができる。なお、大径部の内部は、たとえば、溝、段部、上段と、弁体、ヒンジ片の各下面側と、上段側の内周面とを一方のコアピンに対応させ、下段と、弁体、ヒンジ片の各上面側と、下段側の内周面とを他方のコアピンに対応させて射出成形すればよく、これらのコアピンは、それぞれ個別に大径部の軸方向に挿脱可能とする。

弁体は、上面側にドーム状の凸部を形成することにより、軸孔の周囲に密着する周縁部を除く弁体の剛性、重量を増大させ、逆流防止機能を一層向上させることができる。なお、凸部の外径とは、弁体の上面と平行に計測する凸部の基端の径をいう。

弁体は、ヒンジ片を介し、上段に対してたとえば所定の傾き角度３０〜６０°の斜め上向きに成形し、キャップのロッドを介して下向きに押圧し、傾き角度０°に変位させて軸孔を閉じたままヒンジ片を常温でクリープ変形させ、ヒンジ片の残留応力を残すことなく消失させることができる。ただし、このようにしてヒンジ片がクリープ変形するに要する時間は、たとえば数日間ないし数週間程度の所定期間内であれば実用的に十分である。

上段に形成する凹部は、軸孔を閉じる際の弁体を収納し、弁体を軸孔の上方に正しく位置決めして弁体による逆流防止機能を向上させることができる。ただし、凹部の形状は、軸孔を含み、ヒンジ片付きの弁体の外形に適合する浅い皿状であって、周縁部を内向きに斜めのガイド部に形成する。なお、周縁部の斜めのガイド部は、弁体を軸孔の上方にガイドして位置決めするために、周縁部に沿って連続的に形成してもよく、周縁部に沿って断続的に形成してもよい。

ノズル体は、容器本体と別体に成形して容器本体の口部に装着してもよく、容器本体と一体に成形して容器本体の口部として形成してもよい。いずれの場合も、逆流防止弁機構付きの容器を容易に実現することができる。

一部破断使用状態斜視図 図１の要部相当拡大分解斜視図 全体構成説明図 動作説明図（１） 動作説明図（２） 他の実施の形態を示す要部構成説明図 他の実施の形態を示す一部破断正面図

以下、図面を以って発明の実施の形態を説明する。

流体容器用の逆流防止弁機構１０は、軸孔１１ａ付きのノズル体１１と、軸孔１１ａの上端を開閉する弁体１２と、ノズル体１１の上端の上向きの大径部１３とを一体成形してなる（図１、図２）。ただし、ノズル体１１は、たとえば浣腸容器としての可撓性の容器本体２１と別体に成形され、容器本体２１の上部に一体成形するロングノズル形の口部２２の上端部に圧入して装着されている。また、大径部１３には、押下式のキャップ３０が着脱自在に装着されている。

ノズル体１１は、軸孔１１ａを有する筒体である（図２、図３）。ただし、図３（Ａ）は、逆流防止弁機構１０の中央縦断面図であり、同図（Ｂ）〜（Ｄ）は、それぞれ同図（Ａ）の上面図、Ｘ−Ｘ線矢視断面図、要部拡大図である。

ノズル体１１の中間部外周には、下面側を斜めに切り上げる断面楔状の外フランジ１１ｂが形成されている。ノズル体１１は、外フランジ１１ｂの下部の外径が上部よりやや小径に形成され、下端は、軸孔１１ａのまわりに斜めに切り上げられている。一方、ノズル体１１の上端には、上向きの大径部１３が同軸状に形成され、大径部１３の上端部外周は、上向きに滑らかに縮径されている。大径部１３の内径は、ノズル体１１の上部の外径にほぼ一致し、大径部１３の肉厚は、全体としてノズル体１１の下部の肉厚にほぼ一致している。ただし、大径部１３の肉厚は、ノズル体１１の下部の肉厚と合わせなくてもよい。

大径部１３の底面は、直線状の段部１３ｃを介して上段１３ａ、下段１３ｂに区分されている。ノズル体１１の軸孔１１ａは、上段１３ａに開孔しており、段部１３ｃの下端には、下向きの溝１３ｄが下段１３ｂ側に形成されている。溝１３ｄは、下段１３ｂより低い位置にまで深く形成されている。

弁体１２は、帯状の薄板状のヒンジ片１２ａを介し、軸孔１１ａの上方に斜め上向きに保持されている。なお、弁体１２の上面側には、ドーム状の凸部１２ｂが形成され、凸部１２ｂの外径は、軸孔１１ａの径以上に形成されている。また、ヒンジ片１２ａは、溝１３ｄに沿って下段１３ｂに配置されており、溝１３ｄを介して段部１３ｃに対面し、基端を下段１３ｂに垂直に連結するとともに、中間部を鈍角に屈曲させて成形することにより弁体１２を所定の傾き角度θ＝３０〜６０°に保持することができる。

逆流防止弁機構１０は、ノズル体１１を容器本体２１の口部２２の上端部に圧入することにより、容器本体２１と一体に組み立てることができる（図１、図２）。ノズル体１１の圧入限は、ノズル体１１より大径の大径部１３の下面が口部２２の上端に当接して規定され、ノズル体１１の外フランジ１１ｂは、抜け止めとして作用する。なお、口部２２は、外フランジ１１ｂに対応する位置において、径方向に滑らかに膨出してリング状の膨出部２２ａを形成する。

キャップ３０は、大径部１３に被せるようにして装着するために、大径部１３の形状に適合するように形成されている。すなわち、キャップ３０の天面には、大径部１３の上端部に挿入可能なシールリング３１が垂設され、シールリング３１の外周には、大径部１３の上端部と嵌合可能なリング状の収納部３２がキャップ３０の内周との間に形成されている。また、キャップ３０の天面中央部には、大径部１３の底面の弁体１２に対応するロッド３３が垂設されている。ただし、ロッド３３は、断面円形の丸棒状であってもよく、断面が任意の多角形の角棒状であってもよい。また、キャップ３０の内周下端には、帯状の拡張部３４が形成されており、拡張部３４は、キャップ３０を装着するとき、口部２２に形成されている膨出部２２ａの一部を収納し、膨出部２２ａとキャップ３０との干渉を避けることができる。

逆流防止弁機構１０は、ノズル体１１を容器本体２１の口部２２に圧入して、キャップ３０を大径部１３に装着すると（図４（Ａ））、キャップ３０のシールリング３１が大径部１３の上端部に挿入されるとともに、大径部１３の上端部がキャップ３０の収納部３２に挿入される。また、キャップ３０の下向きのロッド３３の先端は、傾き角度θに斜め上向きに保持されている弁体１２と係合し、弁体１２を下向きに押圧する。そこで、キャップ３０をそのまま押し下げて下向きに進行させると（図４（Ｂ）、（Ｃ））、最終的に、弁体１２が上段１３ａ上に傾き角度θ＝０°に倒れ、上段１３ａに密着して軸孔１１ａを上方から閉じることができる。なお、このとき、口部２２の膨出部２２ａの上側の一部は、キャップ３０の下端の拡張部３４に収納されている。また、弁体１２用のヒンジ片１２ａは、最初の鈍角の屈曲角度から９０°の屈曲角度になっている。

弁体１２用のヒンジ片１２ａは、図４（Ｃ）のように中間部が９０°に屈曲したまま所定期間が経過すると、クリープ変形により内部の残留応力が消失する。そこで、その後、キャップ３０を大径部１３から除去しても、弁体１２は、軸孔１１ａを閉じたままである（図４（Ｄ））。したがって、この状態で、たとえば容器本体２１を手指で押圧変形して内部の収納薬液を口部２２、軸孔１１ａから押し出すようにして排出すれば、弁体１２が上方に開いて収納薬液を外部に排出することができる。また、容器本体２１に加える力を除去すると、容器本体２１の復元力により外部に排出された収納薬液が容器本体２１内に戻ろうとするが、それと同時に弁体１２が上段１３ａ上に倒れて軸孔１１ａを閉じるため、収納薬液の逆流を防止することができる。

図４（Ｃ）において、弁体１２は、キャップ３０のロッド３３を介して上段１３ａ上に押圧され、軸孔１１ａを閉じている（図５（Ａ））。このとき、軸孔１１ａと同軸状のロッド３３は、弁体１２上の凸部１２ｂの頂部を押圧し、弁体１２は、軸孔１１ａの軸心上に位置して軸孔１１ａを閉じることができる。すなわち、弁体１２用のヒンジ片１２ａは、上段１３ａより低い下段１３ｂに立設されており、変曲点を生じることなく中間部が９０°に屈曲するだけで弁体１２を軸孔１１ａ上に正しく位置決めするように、適切な長さに設定されている。また、所定期間の経過後、キャップ３０を除去しても、弁体１２が軸孔１１ａに対して不用意に相対移動することがない（図５（Ｂ））。ヒンジ片１２ａの残留応力が容易に消失するからである。

これに対し、仮に上段１３ａ、下段１３ｂを同一高さ位置に形成すると（図５（Ｃ））、ヒンジ片１２ａは、変曲点を伴って屈曲するため、弁体１２を軸孔１１ａ上に正しく位置決めすることが難しくなる。また、このとき、変曲点におけるヒンジ片１２ａの残留応力が容易に消失せず、キャップ３０を除去すると弁体１２が上段１３ａから浮き上がり（図５（Ｄ））、弁体１２による逆流防止効果を損うおそれがある。ただし、図５（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ図４（Ｃ）、（Ｄ）の要部拡大図であり、図５（Ｃ）、（Ｄ）は、それぞれ図５（Ａ）、（Ｂ）に対応する比較例図である。

他の実施の形態

大径部１３の底面の上段１３ａには、軸孔１１ａを含むようにして凹部１３ｅを形成することができる（図６（Ａ））。

凹部１３ｅは、ヒンジ片１２ａ付きの弁体１２の外形に適合する浅い皿状に形成され、上段１３ａ、下段１３ｂの間の段部１３ｃに臨む部位を除く周縁部は、内向きに斜めのガイド部１３ｆに仕上げられている。そこで、弁体１２は、凹部１３ｅ内に倒れて軸孔１１ａを閉じることができ（図６（Ｂ））、凹部１３ｅは、軸孔１１ａを閉じる際の弁体１２を収納し、ガイド部１３ｆを介して弁体１２を軸孔１１ａ上に正しく位置決めすることができる。ただし、図６（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ図３（Ａ）相当の要部拡大断面図、動作図である。

ノズル体１１は、容器本体２１と一体に成形し、容器本体２１の口部２２として形成してもよい（図７）。なお、図７の容器本体２１は、押出しチューブとして形成されており、大径部１３は、ノズル体１１と同一外径に形成されている。また、ノズル体１１の軸孔１１ａは、上向きに滑らかに縮径して大径部１３の底面に開口し、弁体１２によって上方から閉じられている。

以上の説明において、容器本体２１は、適切な弾性を有するプラスチック材料によって口部２２とともに一体成形するものとし、図示以外の任意の形状に変形可能である。また、口部２２は、図示のロングノズル形以外に、ショルダノズル形などとしてもよく、キャップ３０も、図示の押下式に代えて、ヒンジ式、ねじ式などとしてもよい。

この発明は、浣腸容器や目薬容器などの薬液容器の他、ゲル状や軟膏状の薬品などを収納するあらゆる用途の流体容器に対し、広く、好適に適用することができる。

θ…傾き角度
１０…逆流防止弁機構
１１…ノズル体
１１ａ…軸孔
１２…弁体
１２ａ…ヒンジ片
１２ｂ…凸部
１３…大径部
１３ａ…上段
１３ｂ…下段
１３ｃ…段部
１３ｄ…溝
１３ｅ…凹部
２１…容器本体
２２…口部
３０…キャップ
３３…ロッド

特許出願人 伸晃化学株式会社

Claims (7)

1. 軸孔付きのノズル体と、前記軸孔の上端を開閉する弁体と、前記ノズル体の上端の上向きの大径部とを一体成形してなり、前記大径部の底面は、直線状の段部を介し、前記軸孔が開口する上段と、前記弁体用のヒンジ片を上向きに連結する下段とに区分し、前記弁体は、前記段部と平行な前記ヒンジ片の中間部が前記段部側に屈曲することにより前記軸孔を上方から閉じることを特徴とする流体容器用の逆流防止弁機構。
2. 前記段部は、下向きの溝を前記下段側に付設し、前記ヒンジ片は、前記溝を介して前記段部に対面することを特徴とする請求項１記載の流体容器用の逆流防止弁機構。
3. 前記弁体は、前記軸孔の径以上の外径のドーム状の凸部を上面側に形成することを特徴とする請求項１または請求項２記載の流体容器用の逆流防止弁機構。
4. 前記弁体は、前記ヒンジ片を介して斜め上向きの所定の傾き角度に成形し、前記大径部に装着するキャップのロッドを介して下向きに押圧することにより傾き角度０°に変位し、傾き角度０°の状態で所定期間の経過により前記ヒンジ片の残留応力を消失させることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか記載の流体容器用の逆流防止弁機構。
5. 前記上段には、前記軸孔を閉じる際の前記弁体を収納して位置決めする凹部を形成することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか記載の流体容器用の逆流防止弁機構。
6. 前記ノズル体は、容器本体と別体に成形し、容器本体の口部に装着することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか記載の流体容器用の逆流防止弁機構。
7. 前記ノズル体は、容器本体と一体に成形し、容器本体の口部として形成することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか記載の流体容器用の逆流防止弁機構。

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