JP6539308B2 - パワーアセンブリが取り付けられた容器の内部容積から製品を放出する方法 - Google Patents

Description

本発明は、ディスペンサに関し、具体的には、機械的に付勢され、非化学的手段によって加圧される持続性スプレーディスペンサに関する。

化学的に駆動されるスプレーディスペンサおよび機械的に作動するスプレーディスペンサはともに、便利であるため長年使用されており、いまだに人気がある。しかし、化学的高圧ガスを使用するエアロゾルディスペンサに注がれる視線は厳しさを増し、また、環境に及ぼす悪影響ならびにその取り扱いに付随する危険や関連する安全上の問題点により、制限が課せられている。また、従来の非化学的機械的スプレーディスペンサは、容積が大きく、一般的に、動作において多くのステップを要し、特に、関節炎等の障害に苦しむ人たちのような病人にとっては作動させるのが困難になるため、典型的には、化学的に駆動されるエアロゾルと比較して不利である。また、大量の部材と、該部材を製造するための大量の材料とを必要とし、そのことが、エネルギコストを増加させ、製造コストを非常に高くしている。このことも同様に、消費者製品の低価格帯での利用に対してコストを高くしすぎている。さらに一般的には、缶内に袋がある、または缶内にピストンがある装置を含む加圧式の高圧ガス駆動エアロゾルシステムからの変更は、敬遠されている。

いくつかの機械的に作動するエアロゾル装置は、まず、一定量の製品を得、その後一定期間にわたって該製品を所要量放出するための圧力を生成するパワーチャンバ内に移動させるステップを必要とする格納チャンバを組み込んでいる。そのような種類の装置は、エネルギ的に非効率であり、時間が経つにつれ、または使用期間によって劣化し、独特の材料構造、および現在では、フィンガポンプや化学的エアロゾルバルブを用いる望ましい多くの製品とともに使用するための動的性質のため、コストがかかりすぎる。缶内に袋がある装置は、化学的エアロゾル放出の特性をすべて備えていない複雑なシステムである。

例えば、米国特許出願公開第４，３８７，８３３号明細書（特許文献１）および米国特許出願公開第４，４２３，８２９号明細書（特許文献２）は、上記の欠点のいくつかを呈している。

Ｓｐａｔｚによる米国特許出願公開第４，１４７，２８０号明細書（特許文献３）は、製品をスプレーとして放出するために、独自操作のための二重セパレートらせん状部およびカップを必要とする。Ｃａｐｒａ等による米国特許出願公開第４，１６７，０４１号明細書（特許文献４）、米国特許出願公開第４，１７４，０５２号明細書（特許文献５）、米国特許出願公開第４，１７４，０５５号明細書（特許文献６）および米国特許出願公開第４，２２２，５００号明細書（特許文献７）、Ｈａｍｍｅｔ等による米国特許出願公開第４，８７２，５９５号明細書（特許文献８）、Ｈｕｔｃｈｅｓｏｎ等による米国特許出願公開第５，１８３，１８５号明細書（特許文献９）、およびＢｌａｋｅによる米国特許第６，７０８，８５２号明細書（特許文献１０）はすべて、格納チャンバを必要とする。また、Ｂｌａｋｅは、作動させるのに複数の動作を必要とする。

その他、興味深いと思われる米国特許出願公開第４，４２３，８２９号明細書（特許文献２）および米国特許出願公開第４，３８７，８３３号明細書（特許文献１）を参照されたい。これらはすべて、現在の市場用途において高いレベルで大量生産した場合、商品の受入れおよび実現可能性に対する価格に欠点がある。

上記の特許文献で示されているこうした装置に関する努力にもかかわらず、一般的な用途において、化学的に付勢されるディスペンサと同程度に、製品を放出する、使用がより便利で、より安く、コンパクトで機械的に付勢される持続性スプレー機構が依然必要とされている。具体的には、従来の化学的および機械的に付勢されるエアロゾルディスペンサに見られる欠点のない一回転で作動する持続性スプレーポンプ放出システムが望ましいであろう。

米国特許出願公開第４，３８７，８３３号明細書 米国特許出願公開第４，４２３，８２９号明細書 米国特許出願公開第４，１４７，２８０号明細書 米国特許出願公開第４，１６７，０４１号明細書 米国特許出願公開第４，１７４，０５２号明細書 米国特許出願公開第４，１７４，０５５号明細書 米国特許出願公開第４，２２２，５００号明細書 米国特許出願公開第４，８７２，５９５号明細書 米国特許出願公開第５，１８３，１８５号明細書 米国特許第６，７０８，８５２号明細書

本発明は、さまざまな特徴の中でもとりわけ、その動作のために化学的高圧ガスに依存せず、従来の機械的に作動するエアロゾルディスペンサに用いられる装填チャンバ技術の必要性をなくし、従来の放出システムを作動させるのに必要な複数のステップを減らし、利便性において、化学的に付勢されるディスペンサシステムに近く、および／または従来のフィンガポンプおよびトリガー作動式ポンプと同程度のサイズを有する持続性スプレーディスペンサである。

本発明の機械的に作動するディスペンサは、現時点でフィンガポンプを用いる製品のために、掴むことのできる部分を含むネックまたはネック仕上げを備え、その部材数は単一ストロークポンプと同程度である。また、該ディスペンサは、従来の機械的に付勢されるディスペンサよりも持続期間の長いスプレーを実現できる。

本発明の持続性スプレーディスペンサは、製品を加圧して、それを放出する状態にするための、アクチュエータの回転または部分回転時に、該製品の持続性吐出を得るように、製品の容器に取り付けることができるパワーアセンブリを備えている。該パワーアセンブリは、該アクチュエータが回されると放出される製品に圧力をかけるためのさまざまなエネルギ蓄積装置、例えば、ばね、ガスまたは弾性体とともに用いることができる。

該パワーアセンブリは、アクチュエータスリーブの回転が、ピストンを第１の方向で往復運動させて、製品を容器からポンプチャンバ内に引き込むために、該ピストンを有する駆動手段を介して接続された回転可能なアクチュエータスリーブを備えている。該ピストンの第１の方向での往復運動は、該ピストンに作用してそれを、第１の方向と逆の第２の方向に付勢し、該ポンプチャンバ内の該製品を加圧するエネルギ蓄積手段にエネルギを蓄積する。ステムバルブは、該ポンプチャンバからの製品の吐出を遮断するノーマルクローズ位置と、製品の吐出を可能にする開位置とを有している。往復動型アクチュエータは、該ステムバルブに接続されており、該アクチュエータが押し下げられると、該ステムバルブをその開位置に動かす。製品が該ポンプチャンバから減っていくにつれて、該エネルギ蓄積手段は、該ピストンを押して休止位置に戻し、別の吐出サイクルの準備をする。また、該駆動手段内に接続された脱進機構も、該アクチュエータの押し下げによって作動され、該ピストンの第２の方向での動きが該アクチュエータスリーブの動きを引き起こさないように、該駆動手段を外す。

該駆動手段は、該アクチュエータスリーブの回転によって回転されるように接続されたクラッチディスクと、該クラッチディスクによって回転されるように、相互に係合する歯車の歯を介して該クラッチディスクと接続された打込みねじと、該打込みねじが回転すると往復運動するように接続されたピストンハウジングとを備えている。該ピストンは、シリンダカップ内での往復運動のためのピストンハウジングによって担持され、該シリンダカップは、該ポンプチャンバを画成している。

該脱進機構は、該クラッチディスクと、該クラッチディスクと該打込みねじとの間の該相互に係合する歯車の歯と、該アクチュエータとを含む。該アクチュエータが押し下げられると、該アクチュエータは、該クラッチディスクを該打込みから離して往復運動させ、該歯車の歯から外す。

該打込みねじとピストンハウジングとの間の相互に係合するらせん状ねじ山と、該ピストンハウジングの外部と該シリンダカップとの間の軸方向溝およびスプラインは、該アクチュエータスリーブが回転されると、該ピストンハウジングおよびピストンを、第１の休止位置から第２の位置へ往復運動させて、製品を該容器から該ポンプチャンバ内に引き込む。該ピストンのこの動作もまた、該ポンプチャンバ内に引き込まれた該製品に圧力をかけるエネルギを該エネルギ蓄積手段に蓄積する。本願明細書に記載されている具体的な実施例において、放出される該製品のフル装填は、該アクチュエータスリーブの約３６０°だけの回転によって、該ポンプチャンバ内に引き込むことができるが、必要に応じて、該システムは、該アクチュエータスリーブが、より小さな角度によって回転され、または、必要に応じてより大きな角度によって回転されると、放出される製品のフル装填を生起するよう設計することができる。さらに、該アクチュエータスリーブを、放出される製品のフル装填に満たない装填を生起するために、フル回転に満たない回転によって回転させることができる。

そのエネルギ蓄積コンポーネントは、該ディスペンサの形態のばねと、この出願で開示されているその構成要素とを備えているが、それぞれ２００７年２月６日および２００８年７月１４日に出願された本出願人による同時係属米国出願第１１／７０２，７３４号明細書および同時係属米国出願第１２／２１８，２９５号明細書に開示されているような空気圧または弾性のコンポーネントおよび方法を代替的に備えることができ、それらの開示内容全体は、参考として本開示で援用される。どちらのタイプのエネルギ蓄積装置が用いられても、該装置は、好ましくは、該ピストンが、その休止位置にあるときに、予め応力が加えられ、または、予め圧縮され、その結果、適切な圧力が該ポンプチャンバ内の製品にかかり、該ピストンが、その休止位置に、またはほぼ休止位置にあるときに、該製品の適切な吐出が生起される。

本発明の機械的に作動する機構により、消費者はアクチュエータスリーブを一回転させ、スプレーアクチュエータを押し下げ、噴霧または吐出される製品の持続性吐出を生起することができる。また、製品が該ポンプチャンバ内に引き込まれた後、該ディスペンサは、該ディスペンサのどの方向にも製品を放出するように作動することができる。さらに、本願明細書に記載されている機構は、かなり小さなネック仕上げに用いることができ、また、ピストン径とシリンダ径の比は、かなり小さな力でのより容易な動作を可能にするように設定される。それらの力は、該ピストンが、その所定の経路に沿って動く際の、該打込みねじとピストンハウジングとの境界、及び該ピストンハウジングとシリンダカップとの間で受ける摩擦力のみで構成されている。

本発明のディスペンサにおいて、該脱進機構は、他に放出サイクル中の該エネルギ蓄積手段の駆動力の影響下で、該ピストンの戻り運動によって生じる、該アクチュエータスリーブの「スピンバック」を回避する。

これらの新たな機構は、標準的なスプレーアクチュエータ、または、例えば、米国特許第６，６０９，６６６号明細書および米国特許第６，５４３，７０３号明細書に示されているアクチュエータとともに用いることができる。

本願明細書に記載されているディスペンサの正面立面図である。 製品を所要量放出する準備ができている圧縮装填位置にあるポンプおよびエネルギ蓄積装置を示す、図１の線２−２に沿った、わずかに拡大した長手方向断面図である。 図２の機構のさらに拡大した部分断面図である。 図３と同様の拡大断面図であり、アクチュエータが押し下げられ、および製品を所要量放出するためにステムバルブが開かれ、ピストンが、その休止位置に戻っている状態の機構を示す。 アクチュエータスリーブの回転時に、アクチュエータソケットを回転させる、アクチュエータスリーブとアクチュエータソケットとの間の部材の係合を示す、図４の線５−５に沿った部分拡大断面図である。 図１〜図５のディスペンサの組立分解等角図である。 図１〜図５のアセンブリに用いられる容器キャップの側面立面図である。 図７の線８−８に沿った断面図である。 図７の容器キャップの上部等角図である。 容器キャップの底部等角図である。 図１〜図５の機構に用いられるピストンシリンダカップの側面立面図である。 図１１の線１２−１２に沿った断面図である。 図１１の矢印１３の方向で見た、ピストンシリンダカップの端面図である。 本願明細書に記載されている機構に用いられているピストンハウジングの側面立面図である。 図１４の矢印１５の方向で見た、ピストンハウジングの端面図である。 図１４の線１６−１６に沿った断面図である。 本発明の機構に用いられる打込ねじの側面立面図である。 図１７の矢印１８の方向で見た、打込ねじの端面図である。 図１７の矢印１９の方向で見た、打込ねじの端面図である。 図１７の線２０−２０に沿った長手方向断面図である。 打込ねじの上部等角図である。 本発明の機構に用いられるピストンの拡大側面立面図である。 図２２の線２３−２３に沿った断面図である。 ピストンの上部等角図である。 本発明の機構に用いられるステムバルブの側面立面図である。 図２５の矢印２６の方向で見た、ステムバルブの端面図である。 図２６の線２７−２７に沿った断面図である。 図２６の線２８−２８に沿った断面図である。 ステムバルブの底部等角図である。 ステムバルブの上部等角図である。 本発明の機構に用いられるアクチュエータスリーブの側面立面図である。 図３１の矢印３２の方向で見た、アクチュエータスリーブの端面図である。 図３２の線３３−３３に沿った断面図である。 アクチュエータスリーブの上部後方等角図である。 アクチュエータスリーブの拡大底部等角図である。 本発明の機構に用いられるアクチュエータソケットの側面立面図である。 図３５の矢印３６の方向で見た、アクチュエータソケットの端面図である。 図３７の線３８−３８に沿った断面図である。 図３７の線３９−３９に沿った断面図である。 アクチュエータソケットの拡大した上部等角図である。 本発明の脱進機構に用いられるクラッチディスクの側面立面図である。 図４１の線４２−４２に沿った長手方向断面図である。 クラッチディスクの上部等角図である。 クラッチディスクの底部等角図である。 本発明の機構に用いられるアクチュエータの側面立面図である。 アクチュエータの長手方向断面図である。 アクチュエータの底部等角図である。 図示の実施形態において、アクチュエータスリーブが回転されて、製品がポンプチャンバ内に吸引され、エネルギ蓄積装置にエネルギが蓄積される、すなわち、ぜんまいばねが圧縮される前の静止時の機構の長手方向部分断面図である。 アクチュエータスリーブが約８分の１回転、部分的に回されている状態の機構の部分断面図である。 アクチュエータスリーブが約４分の１回転回されている状態の機構の部分断面図である。 アクチュエータスリーブが約８分の３回転回されている状態の機構の部分断面図である。 アクチュエータスリーブが約半回転回されている状態の機構の部分断面図である。 フル装填されて、製品を放出する準備ができている状態の機構の部分断面図である。 アクチュエータが部分的に押し下げられてクラッチが外されているが、ステムバルブは依然として密閉位置にある状態を示す、図５３の機構の拡大した部分断面図である。 アクチュエータが完全に押し下げられて、ステムバルブが非密閉位置に移動して、その結果、製品がポンプチャンバから吐出ノズルを介して外部へ流れることができる状態の機構の拡大した部分断面図である。 製品が圧力チャンバから出て、ピストンが、その休止位置に戻り、クラッチが外れている間に、ステムバルブが再び密閉位置に戻っている状態の機構の拡大した部分断面図である。 アクチュエータ、ピストン、およびステムバルブがすべて休止位置に戻り、駆動歯車が再び係合して、別の放出サイクルの準備ができている状態の機構の拡大した部分断面図である。 アクチュエータスリーブが、外側被覆クッション式スリーブを有し、容器の上端部を越える距離だけ下方に延びている、本開示による変更されたディスペンサの正面立面図である。 図５８の線５９−５９に沿った長手方向断面図である。 製品を放出する準備ができているフル装填位置のシステムを示す、図５８および図５９のディスペンサの拡大した部分断面図である。 図６０と同様の図であり、ポンプチャンバからの製品の吐出を可能にする、アクチュエータが押し下げられ、ステムバルブが開いている状態、およびその休止位置に戻っているピストンを示す図である。 アクチュエータスリーブとアクチュエータソケットとの間に係合する部材を示す、図６１の線６２−６２に沿った、拡大した部分断面図である。 図５８〜図６２のディスペンサアセンブリの組立分解等角図である。 図５８〜図６２のアセンブリに用いられる変更されたアクチュエータスリーブの側面立面図である。 アクチュエータスリーブの後方立面図である。 アクチュエータスリーブの上方後部等角図である。 図６５の線６７−６７に沿った断面図である。 図６４の矢印６８の方向で見た、アクチュエータスリーブの底部端面図である。 図６４〜図６８のアクチュエータスリーブの大幅に拡大した底部等角図である。 図５８〜図６２のアセンブリに用いられるアクチュエータソケットの側面立面図である。 図７０の矢印７１の方向で見た、アクチュエータソケットの上部端面図である。 図７１の線７２−７２に沿った長手方向断面図である。 図７１の線７３−７３に沿った長手方向断面図である。 アクチュエータソケットの上部等角図である。 アクチュエータソケットの底部等角図である。 図５８〜図６２のアセンブリに用いられるアクチュエータの側面立面図である。 アクチュエータの端面立面図である。 図７７の線７８−７８に沿った断面図である。 アクチュエータの上部後方等角図である。 アクチュエータの上部前方等角図である。 アクチュエータの底部等角図である。 本発明の実施形態の図５８〜図６２で用いられるシリンダキャップの側面立面図である。 図８２の線８３−８３に沿った長手方向断面図である。 シリンダキャップの上部等角図である。 シリンダキャップの底部等角図である。 本願明細書に記載されているどのような形態でも用いることができる打込みねじの代替的形態の上部等角図である。 図８６の打込みねじの側面立面図である。 図８７の線８８−８８に沿った長手方向断面図である。 製品をポンプチャンバ内に引き込むように作動する前の休止位置で示す、図８６の変更された打込みねじを組み込んだ機構の構成の拡大した長手方向部分断面図である。 図８９と同様の図であり、部分的に回されたアクチュエータスリーブと、ピストンハウジングと、製品をポンプチャンバ内に引き込むために、その休止位置から部分的に動かされたピストンとを示す図である。 図９０と同様の図であり、約４分の１回転回されたアクチュエータスリーブと、ピストンハウジングと、製品をポンプチャンバ内に引き込む方向にさらに動かされたピストンとを示す図である。 図９１と同様の図であり、約８分の３回転回されたアクチュエータスリーブを示す図である。 図９２と同様の図であり、ほぼ半回転回されたアクチュエータスリーブと、ほぼフル装填されたポンプチャンバとを示す図である。 図４８と同様の長手方向断面図であり、フル装填され、および製品を放出する準備ができている位置にある機構を示す図である。 図９４と同様の図であり、打込みねじから外すために、クラッチディスクを動かすように部分的に押し下げられたアクチュエータを示す図である。 図９５と同様の図であり、付勢ばねがピストンを動かして、製品をポンプチャンバから放出するようステムバルブを開くために完全に押し下げられたアクチュエータを示す図である。 図９６と同様の図であり、アクチュエータが、ステムバルブを十分に閉じるように、その休止位置に戻されているが、クラッチディスクは、打込みねじから外されたままの状態を示す図である。

本発明の上記の目的ならびに他の目的は、いくつかの図面にわたって、同様の参照符号が同様の部材を示している添付図面とともに解釈すれば、以下の詳細な説明から明らかになるであろう。

本発明の第一の好適な実施形態は、図１〜図５７において、全体として符号１０で示されている。この実施形態において、ポンプ機構１２およびアクチュエータ機構１３を備えるパワーアセンブリ１１は、製品を加圧して容器Ｃから放出するため、該容器の上端部に取り付けられている。

ポンプ機構１２は、容器Ｃの上端部に固着されている容器キャップ６０に取り付けられたシリンダカップ５０の下方端部内のポンプチャンバ４０内での該ピストンの往復運動のための円筒形ピストンハウジング３０によって担持された管状ピストン２０を備えている。シリンダカップ５０の底端部は、浸漬管１５１からの製品の流出と、該ポンプチャンバ内への該製品の流入を可能にするが、該ポンプチャンバから該浸漬管への逆流は防止するために、該浸漬管１５１に接続された一方向ボール逆止弁１５０を収容している。

図３〜図５と図７〜図１３から最も良く分かるように、ピストンハウジング３０の上端部は、容器キャップ６０上の第１の環状壁部６２の内側縁から上方に延びている第１の円筒形壁部６１内に摺動可能に収容され、円筒形カップ５０の上端部は、管状壁部６２の外側縁から垂下する第２の円筒形壁部６３にねじ込まれている。垂直方向にオフセットされ、および第１の環状壁部から径方向外側に離間された第２の環状壁部６５の外側縁から垂下する第３の円筒形壁部６４は、該容器キャップを該容器に固定するために、該容器の上端部にねじ込まれている。第１の円筒形壁部６１の上端部における、径方向内側に曲げられたフランジ６６は、該ピストンハウジングを該容器キャップに組付けて保持するように、該ピストンハウジングの上端部の上で内側に延びており、また、アクチュエータスリーブ保持フランジ６７は、後述するように、アクチュエータスリーブを該容器キャップに組付けて保持するために、該アクチュエータスリーブ上の戻り止めに係合するための垂下円筒形壁部６４上で、該容器キャップの上部から外側に延びている。外側スカート６８は、垂下壁部６４に関して外側に離間されて環状壁部６５の外縁部から垂下している。該スカートの外側面は、該容器の外側面と実質的に同一平面上にあり、滑らかな外側仕上げを該ディスペンサにもたらしている。製品が該容器から減っていく際に該容器を通気させるため、該容器キャップの第２の環状壁部６５と、該容器の上端部との間に通気ガスケット１６０が係合されている。

該ピストンハウジングとピストンは、該ピストンハウジング内に同軸に延びている打込みねじ７０によって往復運動するようになっている。図１８〜図２１から最も良く分かるように、該打込みねじは、そこを貫通して軸方向に延びている穴７１と、その上端部で径方向外側に延びている管状フランジ７２の下面に歯車の歯７３から成るリングを備えた該フランジとを有している。弁座管７４は、穴７１の上端部において、該打込みねじの上端部から上方へ延び、また、円筒形壁部７５は、該弁座管に関して同軸に上方へ延びている。フランジ７２の下の該打込みねじの上端部の外側のらせん状ねじ山７６は、該ピストンハウジングのらせん状ねじ山３１と係合され、また、シリンダカップ５０の内面のスプライン５１は、該ピストンハウジングの回転を制限するために、該ピストンハウジング上のフランジ３３の外周部のノッチ３２内に係合され、それにより、該打込みねじが回転すると、相互に係合したらせん状ねじ山は、該ピストンハウジングとピストンを第１の方向で往復運動させて該ポンプチャンバの容積を増大させ、製品をそれに引き込ませる。

図３〜図５と図２２〜図２４から最も良く分かるように、ピストン２０は、そこを貫通する軸方向穴２１と、該ピストンハウジングの下端部に固着された本体部２２とを有している。該ピストンの細長い上端部２３は、該打込みねじの穴７１に延びており、打込みねじ穴７１からピストン２０を通る製品の漏れを防ぐため、穴７１に摺動可能に密封されたその上端部に、外側に広がったシール２４を有している。該ピストンの下端部の、広がったシールリング２５は、該ピストンハウジングの下端部の下で外側に延び、ポンプチャンバ４０の内面と摺動密封関係にある。

ピストンハウジング３０とピストン２０が上方へ往復運動して、製品がポンプチャンバ４０内に引き込まれると、該ピストンハウジング上のフランジ３３と、該容器キャップ上の管状壁部６２との間に係合された付勢ばね１４０が圧縮され、エネルギを蓄積し、該ピストンハウジングおよびピストンを戻り方向へ押し込んで、該ポンプチャンバ内の該製品に圧力をかける。

ステムバルブ８０は、図３〜図５と図２５〜図３０を見て最も良く分かるように、そこから垂下しているバルブ部材８１を有し、その底端部の外側に広がったシール８２が、該打込みねじ上の該弁座管７４内に摺動可能に収容され、密閉されている。円筒形延長部８３は、弁部材８１と同軸関係で垂下し、該弁座管の周りで上方に延びている円筒形壁部７５の内面に摺動可能に密封されたその下端部に、外側に広がったシール８４を有している。シール８２が弁座管７４内に係合されている限り、ポンプチャンバ４０からの製品の流出は遮断される。中心穴８５および環状チャネル８６は、後述するように、該ステムバルブをアクチュエータソケット１００に固定するために、該ステムバルブの上端部に形成されている。該ステムバルブが開位置にあるとき、該打込みねじの穴から該ステムバルブを通る製品の流れを可能にするために、流路８７が、該ステムバルブを貫通して、該中心穴と環状チャネルとの間に形成されている。広がったシール８２が、弁座管７４の長さの範囲内のどこかにある限り、該ステムバルブは閉位置にあり、そこを通る流れが防止されるが、広がったシール８２が、該弁座管の内面の下に延びていれば、該バルブは開き、該ステムバルブを通る上方への流れが可能になる。

アクチュエータ機構１３は、回転可能なアクチュエータスリーブ９０を回転させるためにアクチュエータソケット１００に接続された該アクチュエータスリーブと、該打込みねじに解放可能に接続され、および該アクチュエータスリーブが回転すると、該打ち込みねじを回転させるために、該アクチュエータソケットにクラッチディスク１２０を固定する複数のラッチ１２３を有する該打ち込みねじに接続された該クラッチディスクと、該アクチュエータが少なくとも部分的に押し下げられると、該アクチュエータソケットと該クラッチディスクを往復運動させて、該クラッチディスクを該打込みねじから外すように、また、該アクチュエータが完全に押し下げられると、該ステムバルブを開くように該アクチュエータソケットに取り付けられたステムバルブ８０を往復運動させるため、該アクチュエータソケットに取り付けられたアクチュエータ１３０とを備えている。

アクチュエータスリーブ９０は、図３〜図５と図３１〜図３５から最も良く分かるように、円形ベース９２を備えた円筒形側壁９１と、その上部に、アクチュエータ１３０がそこを介して収容される矩形状開口部９４を有する上部９３とを有している。直径方向で対向しているタブ９５Ａおよび９５Ｂは、開口部９４の両側において、該側壁の上端部から該ハウジング内に垂下し、また、そのベースの近傍の両側において、該ハウジングの内面の、近接して離間された平行なタブ９６および９７のペアは、概して垂直方向でタブ９５Ａおよび９５Ｂと位置合わせされている、直径方向で対向しているスロット９８Ａおよび９８Ｂを画成している。該円形ベースの内側の複数の円周方向に離間した戻り止め９９は、該アクチュエータスリーブを該容器キャップ上に保持するために、容器キャップ６０の上端部の環状フランジ６７の外縁部の下に係合される。

アクチュエータソケット１００は、図３〜図５および図３６〜図４０から最も良く分かるように、径方向外側に広がる段状の環状フランジ１０２をその底端部に備えた直立円筒形側壁１０１を有している。短い円筒形壁部１０３は、フランジ１０２の外縁部から垂下し、また、その外周で離間した関係で該フランジのベースを貫通して形成された複数のスロット１０４が、クラッチディスク１２０上のラッチ１２３（図４１〜図４４）を受け容れクラッチディスクをアクチュエータソケットに係止する。壁部１０３上の径方向外側に形成された拡大部１１０は、壁部１０３の内部周辺に、以下で説明する該クラッチディスク上のリブ１２６を受け容れるための外周に離間したスロット１１１を形成している。該アクチュエータソケットのベースにおいて、壁部１０３の直径方向の両側から外側に突出しているタブ１０５Ａおよび１０５Ｂは、該アクチュエータスリーブが回転すると、該アクチュエータソケットに回転を伝えるために、該アクチュエータスリーブのベースの内部で、スロット９８Ａおよび９８Ｂに係合されている。側壁１０１の外側面のそれぞれ直径方向の両側に沿って上方に延びている、間隙を介して垂直方向に延びている平行フランジ１０６Ａおよび１０６Ｂのペアは、チャネル１０７Ａおよび１０７Ｂを画成しており、そのチャネル内には該アクチュエータスリーブが回転すると、該アクチュエータソケットに回転を伝えるために、該アクチュエータスリーブの内側上面のタブ９５Ａおよび９５Ｂが収容される。壁１０１の上端部は、その中心から上方に延びている第１の円筒形ソケット１０９Ａと、その第１のポストの横で上方に延びている第２のより小さな円筒形ソケット１０９Ｂとを有する端壁１０８によって閉じられている。ポスト１１２は、ソケット１０９Ａと同軸に位置合わせされた壁１０８の中心から垂下し、また、円筒形壁部１１３は、ポスト１１２に対して外側に離間した同心関係で壁１０８から垂下している。放出サイクル中、製品が該アクチュエータソケットを通って流れるように、壁１０８を貫通して、ポスト１１２と壁１１３との間の空間に、複数の開口部１１４が形成されている。

該アクチュエータを該アクチュエータソケットに保持するために、アクチュエータ１３０の垂下ポスト１３１，１３２は、それぞれソケット１０９Ａおよび１０９Ｂに摩擦的に係合される。端壁１０８の中心から下方に延びているピン１１２は、ステムバルブ８０の上端部の中心穴８５に摩擦的に係合され、円筒形壁部１１３は、該ステムバルブを該アクチュエータソケットに対して保持するために、穴８５を囲む環状チャネル８６に摩擦的に係合される。

クラッチディスク１２０は、図３〜図５と図４１〜図４４から最も良く分かるように、その内側縁から垂下している円筒形壁部１２２と、その外周部で間隙を介してその外側縁から上方に突出している複数のラッチ１２３とを有する環状壁部１２１を備えている。該アクチュエータソケットが回転すると、該クラッチディスクへの回転伝達を支援するために、壁１２２の外側面の複数の長手方向に向けられて配置されたリブ１２６は、アクチュエータソケット１００のスロット１１１に係合する。垂下円筒形壁部１２２は、容器キャップ６０から上方に突出している第１の円筒形壁部６１上で回転可能かつ軸方向に摺動可能であり、環状壁部１２１は、該打込みねじの環状フランジ７２の下に位置し、該クラッチディスクの環状壁部１２１と、該容器キャップの第１の環状壁部６２との間に係合されたアクチュエータ戻しばね１２５によって、打込みねじフランジ７２の下面の歯車の歯７３に係合するその上面に、歯車の歯１２４から成るリングを有している。

アクチュエータ１３０のポスト１３１および１３２は、それぞれその中に、穴１３１Ａおよび１３２Ａを有している。穴１３１Ａは、その内側端で、図示されていない機械的分解ユニット（ｍｅｃａｈｎｉｃａｌ ｂｒｅａｋｕｐ ｕｎｉｔ：ＭＢＵ）まで延びている流路１３３と連通しているが、穴１３２Ａは、その内側端で、行き止まりになっている。

製品をポンプチャンバ４０内に引き込んで、それを後の放出のために加圧するパワーアセンブリ１１の動作を図４８〜図５３に示す。図４８には、該ポンプチャンバの底部にピストン２０があるその休止位置にある該機構が図示されている。アクチュエータスリーブ９０が、図４９〜図５３に示すその作動可動域を介して回転するにつれて、アクチュエータソケット１００、クラッチディスク１２０および打込みねじ７０が回転し、ピストンハウジング３０およびピストン２０が上方へ引っ張られて、製品が浸漬管１５１を通ってボール弁１５０を通過して該ポンプチャンバに引き込まれる。また、該ピストンハウジングのこの動きは、付勢ばね１４０を圧縮し、それによって、該ポンプチャンバ内の該製品に圧力がかかる。該製品は、該ポンプチャンバの底部におけるボール弁１５０と、該打込みねじ穴の上部におけるステムバルブ８０とによって、該ポンプチャンバ内と、該ピストンおよび打込みねじの穴とに閉じ込められる。

該ポンプチャンバから該加圧された製品を送り出す該パワーアセンブリの動作を図５３〜図５７に示す。図５３において、該ピストンおよびピストンハウジングは、該ポンプチャンバがフル装填されている状態の位置にあり、また、アクチュエータ１３０は、その休止位置にある。図５４に示すように、まず、該アクチュエータが押し下げられると、アクチュエータソケット１００、ステムバルブ８０およびクラッチディスク１２０が下方へ移動され、該クラッチディスクの歯車の歯１２４が、該打込みねじの歯車の歯７３から外れる。また、該クラッチディスクの下方への動きは、アクチュエータ戻しばね１２５を圧縮する。この間、弁座管７４の長さのため、ステムバルブ部材８１の底端部のシール８２は、該弁座管内に摺動可能に係合したままで、該クラッチディスクが該アクチュエータソケットから外れるまで、該ポンプチャンバ内に製品を閉じ込め、該ピストンおよびピストンハウジングの動きを防ぎ、それによって、該ピストンおよびピストンハウジングが、それらの休止位置に向かって動いた場合に別に発生するであろう該打込みねじおよびアクチュエータスリーブの回転が防止される。図５５および図５６に示すように、アクチュエータ１３０のさらなる押し下げは、シール８２を弁座管７４から外して、ばね１４０によって、該ポンプチャンバからの該製品引き出を可能にする。このとき、該クラッチディスクが該打込みねじから外れるため、該ピストンおよびピストンハウジングの、休止位置への戻り動作は、該アクチュエータソケットおよびアクチュエータスリーブの回転を引き起こすことなく、該打込みねじの回転を引き起こすことが可能である。

アクチュエータ１３０の解放時、アクチュエータ戻しばね１２５は、図５７に示すように、クラッチディスク１２０、アクチュエータソケット１００およびアクチュエータ１３０を、休止位置に戻るよう促す。これにより、ステムバルブ８０のシール８２が、まず、弁座管７４に入って、製品の該ディスペンサからのさらなる流出を防ぎ、その後、歯車の歯７３と歯１２４が再び係合して、該機構にさらなる放出サイクルの準備をさせる。該ポンプチャンバからの製品の放出は、単一の動作で実行することができ、または、該ポンプチャンバが空になるまで、複数のステップで実行することができる。図５７は、その休止位置に戻って、上述したように、別の放出の準備ができている該パワーアセンブリを示す。

変更したディスペンサアセンブリ２００を図５８〜図８５に示す。この実施形態は、そのアクチュエータスリーブ、アクチュエータソケット、アクチュエータおよびシリンダキャップの構造に、および該アクチュエータスリーブが回転したときに、該アクチュエータソケットの回転を引き起こすための、該アクチュエータスリーブとアクチュエータソケットとの間に係合される構造に、１つ以上の違いがあることを除いて、前述の実施形態と実質的に同様に構成され機能する。ピストン２０、円筒形ピストンハウジング３０、ポンプチャンバ４０、シリンダカップ５０、クラッチディスク１２０、アクチュエータ戻しばね１２５、付勢ばね１４０、一方向ボール逆止弁１５０および浸漬管１５１を含む該アセンブリの他のすべてのコンポーネントは、前述の実施形態の同じ部材と同様に、または実質的に同様に構成され、同じように機能する。

ディスペンサアセンブリ２００において、アクチュエータスリーブ２０１は、第一の実施形態におけるアクチュエータスリーブ９０と比較して細長く、その底端部において、容器Ｃの外部で下方に向かってかなりの距離にわたって延びている。比較的軟らかい材料から成る外側スリーブ２０２は、該アクチュエータスリーブの中央外側部に配置され、および該アクチュエータスリーブを掴んでそれを回すことを容易にするために、その直径方向両側に、わずかに凹んだ掴み領域２０３および２０４を有している。好適な構造において、該スリーブは、該アクチュエータスリーブに外側被覆されている。このスリーブは、必要に応じて省いてもよい。

図５８〜図６９から最も良く分かるように、該アクチュエータスリーブは、該容器の側壁の上端部に近接して回転可能に収容される円形ベースを備えた側壁２０５を有している。該側壁は、該側壁の長い部分が容器Ｃの前部に向けて配置される状態で、角度の付いた下方端部２０６で終端している。該側壁の上端部２０８は、卵形の水平方向断面を有し、その上部に、（後述する）アクチュエータがそこを介して収容される長方形開口部２０９を有している。壁部２１０および２１１は、開口部２０９の両側から下方へ延び、短いタブ２１２および２１３は、壁部２１０および２１１の底縁部の中心から下方へ突出している。補強ウェブ２１４は、壁部２１０，２１１と、ハウジング側壁２０５の隣接する上端部との間に延びている。近接離間されて長手方向に延びている平行リブ２１５および２１６は、該ハウジングの内側上面において、タブ２１２および２１３の真下のその両側にあり、およびそれらのタブと概して垂直方向で位置合わせされ、垂直方向に延びる細長いスロット２１７および２１８を画成し、また、複数の円周方向に離間されている戻り止め２１９が、リブ２１５および２１６の下のわずかな距離だけ離れて、およびそれらのリブから円周方向にオフセットされて、ハウジング側壁２０５の内側にある。

この実施形態におけるアクチュエータソケット２２０は、図５９〜図６３と図７０〜図７５から最も良く分かるように、端壁１０８から上方に延びている円筒形ソケット２２１および２２２が、第一の実施形態におけるソケット１０９Ａおよび１０９Ｂと比較して高さが低いことを除いて、前述した実施形態におけるアクチュエータソケット１００と同じものである。アクチュエータソケット２２０の他のすべての部材は、前述の実施形態と同じであり、同じように機能し、また、それらの部材には、前述の実施形態における対応する部材と同じ参照数字が付けられている。したがって、フランジ１０２のベースを貫通して形成された複数のスロット１０４は、クラッチディスク１２０を該アクチュエータソケットに固定するために、該クラッチディスクのラッチ１２３を受け容れる。該アクチュエータソケットのベースにおいて、壁部１０３の直径方向両側から外側に突出しているタブ１０５Ａおよび１０５Ｂは、該アクチュエータスリーブの側壁の内部でスロット２１７および２１８に係合し、また、タブ２１２および２１３は、該アクチュエータスリーブが回転すると、該アクチュエータソケットに回転を伝えるために、側壁２０５の外側面のそれぞれ直径方向両側に沿って上方に延びている、垂直方向に延びる平行フランジ１０６Ａおよび１０６Ｂの間に画成されたチャネル１０７Ａおよび１０７Ｂ内に延びている。ピン１１２は、端壁１０８の中心から下方へ延び、また、円筒形保持壁部１１３は、前述した実施形態と全く同様に、ステムバルブ８０との協働のために、ピン１１２に対して同心関係で下方に延びている。したがって、ピン１１２は、ステムバルブ８０の上端部において、中心穴８５に摩擦的に係合し、保持壁部１１３は、該ステムバルブを該アクチュエータソケットに対して保持するために、穴８５を囲む環状チャネル８６内に摩擦的に係合される。

この実施形態におけるアクチュエータ２３０は、前述の実施形態におけるアクチュエータ１３０と実質的に同様に構成されている。該アクチュエータは、本質的に、アクチュエータ２３０の垂下ポスト２３１，２３２が、前述の実施形態におけるポスト１３１および１３２よりもわずかに短いという点が異なっている。その他の点では、アクチュエータ２３０は、前述のアクチュエータ１３０と同様に機能する。したがって、ポスト２３１および２３２は、該アクチュエータを該アクチュエータソケットに対して保持するために、アクチュエータソケット２２０内で、それぞれ、ソケット２２１および２２２に摩擦的に係合される。

該アセンブリ全体は、外側に垂下する円筒形壁部６８が省かれているという点だけ、前述の容器キャップ６０と異なる、変更された容器キャップ２４０によって容器Ｃに対して保持される。他の全ての点において、容器キャップ２４０は、前述の容器キャップと同様に構成され、同様に機能し、対応する部材には、同じ参照数字が付けられている。

本発明による変更されたパワーアセンブリを図８６〜図９７に示す。本発明のこの構成は、板ばね部材３００，３０１が打込みねじ７０’の環状フランジ７２’の上部に一体形成されていることを除いて、上述した図１〜図５７に示す本発明の第１の構成と同様に構成され、同様に機能する。それらの板ばね部材は、クラッチディスク１２０とアクチュエータソケット１００との間で作用し、および該アクチュエータソケット、クラッチディスクおよびアクチュエータ１３０を、それらの上方の休止位置へ動かすためのアクチュエータ戻しばねとして機能する。板ばね部材３００，３０１は、図に示すように、戻しばね１２５とともに用いることができ、本願明細書に開示した最初の２つの実施形態に用いてもよく、または、単独で用いてもよく、戻しばね１２５は省いてもよい（図示せず）。

上で述べたように、図８９は、アクチュエータ１３０およびピストン２０が、休止位置にあり、打込みねじ７０’のフランジ７２’の下面の歯車の歯７３が、クラッチディスク１２０の環状壁部１２１の上部の歯車の歯１２４に係合し、ステムバルブ８０が、閉位置にある状態の該機構を示す。

図９１〜図９３は、前述したのと同じ方法で、該クラッチディスクおよび打込みねじを回転させてピストン２０を上昇させ、ポンプチャンバ４０を増大させて製品をその中に引き込むための回転のさまざまな段階における該アクチュエータスリーブを示す。また、該ピストンのこの動きは、付勢ばね１４０を圧縮して、ピストンハウジング３０のフランジ３３に抗して、ポンプチャンバ４０内の該製品に圧力をかける方向に該ピストンを動かすように作用するエネルギを蓄積する。

図９４は、アクチュエータ１３０が、その上昇した休止位置にあり、ピストン２０が、ポンプチャンバ４０を増大させて、その中に製品のフル装填を引き込むように動き、および付勢ばね１４０が、該ポンプチャンバ内の該製品に圧力をかける方向に該ピストンハウジングを圧縮して付勢する状態の、フル装填されて、放出サイクルの準備ができている該機構を示す。

図９５は、該クラッチディスクの歯車の歯１２４を、該打込みねじの歯車の歯７３から外すように部分的に押し下げられたアクチュエータ１３０と、閉位置にあるままのステムバルブ８２とを示す。

図９６は、付勢ばね１４０がピストン２０を動かして、ポンプチャンバ４０から製品を放出するように、ステムバルブ８２を開くために完全に押し下げられたアクチュエータ１３０を示す。該機構のこの状態において、該クラッチディスクは、該打込みねじから外れたままである。

図９７において、該ピストンは、ポンプチャンバ４０から全ての製品を送り出して、休止位置に戻っている。この図に示すように、アクチュエータ戻しばね１２５および３００，３０１が圧縮された状態で、該アクチュエータは、完全に押し下げられたままであり、ステムバルブ８２は、開位置のままであり、該クラッチディスクは、該打込みねじから外れたままである。該アクチュエータが、休止位置に戻ることができるように解放されると、該アクチュエータ戻しばねは、該クラッチディスクは、該打込みねじから外れたままであるが、該ステムバルブを十分に閉じるよう、まず該クラッチディスクおよびそれに伴って該アクチュエータソケットおよびステムバルブを動かす。該ステムバルブのこの早めの閉止は、該ポンプチャンバからの製品の漏れを防ぎ、該クラッチディスクと打込みねじが再び係合される前に、該ピストンが、休止位置の方へ移動するのを防止し、それによって、該アクチュエータスリーブが、休止位置への戻り動作中に、該ピストンによって回転させられないようにする。該アクチュエータの完全な解放により、該打込みねじが該クラッチディスクに再び係合可能になる。

本開示の全ての実施形態に用いられている共通のポンプ機構は、デザイン的に左向きまたは右向きのどちらでも可能である、該アクチュエータスリーブの一回転または部分回転のみを要する。該アクチュエータスリーブの回転は、該ピストンを、該ポンプシリンダ内で上方へ移動させて、製品を該ポンプチャンバ内に引き込むとともに、該エネルギ蓄積手段にエネルギを蓄積させる。重要なのは該ステムバルブを開いて、該ポンプチャンバから製品を放出するための該アクチュエータの押し下げも、該ピストンが該アクチュエータスリーブの回転を引き起こすことなく、休止位置に戻ることができるように、該ピストンと該アクチュエータスリーブとの間で該駆動手段を引き離すことである。

本願明細書に図示および記載されているようなばね機構、または、本出願人による同時係属中の米国特許出願第１１／７０２，７３４号明細書に図示および記載されている空気圧機構または弾性機構を含むいくつかの異なる種類のエネルギ蓄積手段のうちのいずれか１つを、上記共通のポンプ機構に適応させることができ、それらの開示内容全体は参考として本願明細書で援用される。それぞれが、同じ結果を生じさせるであろうが、異なるエネルギ蓄積手段を用いることができるようにすることにより、いくつかの機能的利点が得られる。例えば、さまざまな粘性の製品に適合させるのに望ましい、または必要な圧力および力の範囲により、異なるエネルギ蓄積手段を選択することができるであろう。

空気圧エネルギ蓄積手段の場合、最初の静止圧力は、特定の要件に適合させるように容易に変えることができる。ばね仕掛けの装置の場合、付勢力を変更するために、新たなばねを供給しなければならない。また、該シリンダ穴およびピストンの直径に対する対応する変更も可能であろう。

図から分かるように、一定の範囲内の製品のための完全に新しいシステムを設計および／または開発する必要なく、本願明細書に記載されているディスペンサシステムによってもたらされる柔軟性がかなりある。また、その送給機構を、従来の機械的に作動するポンプまたはトリガーとともに用いて、全体のコストを下げ、完全に新しいシステムを構成する必要性をなくしてもよい。提示した実施形態に関しては、通気が必要であるが、無気システムを採用してもよい。本開示から、従来のエアロゾルシステムに匹敵する利便性をもたらすことも理解される。本願明細書に記載されているディスペンサの場合、製品の短期間の噴出を得るためだけに、アクチュエータを繰り返し往復運動させて指の疲労を感じる必要性はない。本願明細書に記載されている実施形態は、現時点では手頃な価格で入手できない持続性噴霧および利便性をもたらす。

図示されているように、上記の実施形態に関する多くの変更例および組合せを構成することができ、それらの実施形態は、当業者が容易に思い付くため、本開示を図示および上述されている構造およびプロセスに厳密に限定することは望ましくない。したがって、以下のクレームによって定義される本開示の範囲内にあるすべての適当な変更例および等価物に関する手段を講じてもよい。「備える」、「備えている」、「含む」および「含んでいる」という用語は、この明細書および以下のクレームにおいて用いる場合、所定の形状構成またはステップの存在を明記することが意図されているが、その他の１つ以上の形状構成、ステップまたはそれらの群の存在または追加を除外するものではない。

Claims (10)

1. パワーアセンブリが取り付けられた容器の内部容積から製品を放出する方法であって、
   （１）前記パワーアセンブリのアクチュエータスリーブを、前記容器に対して一方向に３６０度以下回転させ、ある量の前記製品を前記内部容積から前記パワーアセンブリ内に位置するポンプチャンバ内に引き込み、前記ポンプチャンバを加圧するステップと、
   （２）前記パワーアセンブリのアクチュエータを一時的に押し下げ、前記ポンプチャンバと流体連通し且つ通常は閉位置に付勢されているバルブを開放し、前記アクチュエータが一時的に押し下げられている間、前記ポンプチャンバからノズルを介して前記製品の一部を放出するステップと、
   （３）前記ステップ（１）において前記ポンプチャンバ内に引き込んだ前記製品の全てが前記ノズルを介して放出される前に、前記アクチュエータにかかる圧力を解放して前記バルブを前記閉位置に戻すステップと、
   （４）前記ステップ（１）において前記ポンプチャンバ内に引き込んだ前記製品の全てが前記ノズルを介して放出されるまで、前記アクチュエータの再度の押し下げと再度の圧力の解放とを、連続的に１回以上行うステップと、
   （５）前記ステップ（１）から前記ステップ（４）を繰り返して、前記容器の前記内部容積から追加量の前記製品を引き出し、前記追加量の前記製品を前記ノズルを介して放出するステップとを含み、
   前記製品が前記容器から放出される間、前記パワーアセンブリは前記容器に対して回転せず、
   前記パワーアセンブリは、前記ステップ（１）における回転の前記一方向とは逆の方向には前記容器に対して回転しない方法。
2. 前記ステップ（１）において前記ポンプチャンバ内に引き込むことが可能な、前記容器の前記内部容積内の前記製品の全量が放出されるまで、前記ステップ（１）から前記ステップ（５）が連続的に繰り返されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記容器は手持ち式の容器であり、前記アクチュエータスリーブは手動で回転され、前記アクチュエータは手動で加圧されることで一時的に押し下げられることを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 前記製品は、噴霧状に前記ノズルから放出されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
5. 前記パワーアセンブリは、取り外せないように前記容器に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の方法。
6. 前記ステップ（３）と前記ステップ（４）との間で、前記アクチュエータは前記容器に対して全く回転しないことを特徴とする請求項１に記載の方法。
7. 前記ステップ（１）において、前記アクチュエータスリーブが、前記容器に対して前記一方向に、フル回転の一部分だけで回転することを特徴とする請求項１に記載の方法。
8. 前記ステップ（１）における前記ポンプチャンバの加圧は、エネルギ蓄積装置を用いて行われることを特徴とする請求項１に記載の方法。
9. 前記エネルギ蓄積装置は、ばね、弾性体及びガスのうち１つ以上を利用して、前記ポンプチャンバを加圧するピストンに圧力をかけることを特徴とする請求項８に記載の方法。
10. 前記ピストンが前記ポンプチャンバの底部に対して休止位置の近傍にあるとき、前記ステップ（１）において前記ポンプチャンバに引き込まれた前記製品を放出可能とするのに十分な圧力が前記ピストンに対してかかるように、前記エネルギ蓄積装置が予圧又は予圧縮されていることを特徴とする請求項９に記載の方法。

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