JP6757695B2 - トリガー式液体噴出器 - Google Patents
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Description
例えば、下記特許文献1に示されるように、容器体内の液体を吸上げる縦供給筒部と、縦供給筒部から前方に向けて延びる射出筒部と、前方付勢状態で後方に移動可能に配設され、後方への移動によって液体を縦供給筒部内及び射出筒部内を通じて噴出孔側に射出させるトリガー部と、トリガー部の前後動に伴って前後動する主ピストンと、縦供給筒部内に連通すると共に主ピストンの前後動に伴って内部が加圧及び減圧される主シリンダと、トリガー部の後方への移動によって縦供給筒部内及び射出筒部内を通過した液体が内部に貯留される貯留シリンダと、貯留シリンダ内に前方付勢状態で後方移動可能に収容される貯留プランジャと、を備え、貯留シリンダ内と噴出孔とが連通孔を通じて連通しているトリガー式液体噴出器が知られている。
貯留シリンダ内への液体の充填後、トリガー部の操作を停止すると、貯留プランジャが前方付勢によって前方移動しはじめるので、貯留シリンダ内に充填した液体を、連通孔を通じて噴射孔から引き続き噴射させることができる。従って、トリガー部を操作したときだけでなく、トリガー部を操作しない場合であっても液体を噴射することができ、液体の連続噴射を行うことができる。
従って、トリガー部を引く操作を行う毎に、貯留プランジャを軸方向の一方側に移動させて貯留シリンダ内に液体を溜める(充填する)ことができる。
しかも、液体の連続噴射時、貯留シリンダ内から縦供給筒部側への液体の流出を第2逆止弁によって規制することができるので、例えば噴出孔から高い圧力で液体を外部に噴射することができる。従って、噴射開始時から噴射終了時まで、液体の噴射形態を維持することができると共に、各種の噴射態様で液体を噴射し易くなる。
また、上述した準備の完了後、トリガー部の操作によって、容器体内から液体を効率良く主シリンダ内に吸上げることができると共に、その後のトリガー部の操作に伴って液体を貯留シリンダ内に効率良く供給でき、貯留シリンダ内を速やかに加圧することができる。これにより、貯留シリンダ内に液体を効率良く充填することができると共に、噴射不良を回避(抑制)しながら確実且つ速やかに液体の連続噴射を行うことができ、良好な噴射性能を得ることができる。
上述のように、主シリンダ内を確実に減圧させることができるので、プライミング回数の低減及び噴射不良の回避等を図ることができ、使い易く、利便性が向上した高品質なトリガー式液体噴出器とすることができる。
図1に示すように、本実施形態のトリガー式液体噴出器1は、液体を収容する容器体Aに装着され、液体を吸上げる縦供給筒部10を有する噴出器本体2と、液体を前方に向けて噴出する噴出孔4が形成され、噴出器本体2に装着されたノズル部材3と、を備えている。
なお、トリガー式液体噴出器1の各構成は、特に記載がなければ合成樹脂を用いた成型品とされている。
なお、前後方向のうち、縦供給筒部10側から射出筒部11が延びる方向を前側或いは前方とし、その反対方向を後側或いは後方という。
外筒12は、大径部12aと、大径部12aの上方に配置され、且つ大径部12aよりも径が小さい小径部12bと、大径部12aの上端部と小径部12bの下端部とを連結するフランジ部12cと、を備え、下方から上方に向けて縮径した二段筒状に形成されている。なお、小径部12bは頂壁部12dによって上部開口部が塞がれている。
鍔部13dは、装着キャップ14と容器体Aの口部A1における上端開口縁とにより上下方向に挟まれる。
なお、外筒12及び内筒13で構成される縦供給筒部10の軸線O1は、容器体Aの容器軸に対して後方に偏心している。
支持筒部35は、軸線O1と同軸に配設され、その下端部は径方向外側に突出して内筒13の内周面に一体的に形成されている。支持筒部35の上端開口端は、ボール弁36が着座する着座面とされ、断面テーパ状に形成されている。
接続筒部30の前端部には、接続筒部30内に密に嵌合し、接続筒部30の前端開口を閉塞する上記閉塞栓31が設けられている。
装着凹部94は、前壁部92の後端面に、貯留シリンダ90の軸線O2と同軸の環状に形成されている。連通孔95は、前壁部92を前後方向に貫通するように形成されている。連通孔95は、前壁部92を前後方向から見た正面視において、装着凹部94の内側に配置され、前壁部92を前後方向に貫通している。
ただし、係止凹部97aは貫通孔である必要はなく、例えば後筒部97の内周面に形成された凹部(窪み部)であっても良い。
供給孔91は、前筒部96における前端部の下側部分に形成され、隔壁W3を上下方向に貫通している。連絡溝140は、前筒部96における後端部の内周面に形成されている。連絡溝140は、前後方向に延びると共に後方に開口している。図示の例では、連絡溝140は軸線O2回りに間隔をあけて複数形成されている。
回収孔141は、段部98に形成され、隔壁W4を上下方向に貫通している。具体的には、回収孔141は、軸線O1方向から見て、シール筒部12eと外筒12の小径部12bとの間に配置されるように形成されている。
貯留弁102は、供給孔91を通じた接続筒部30内から貯留シリンダ90内への液体の供給を許容し、且つ供給孔91を通じた貯留シリンダ90内から接続筒部30内への液体の流出を規制する逆止弁とされている。つまり、貯留弁102は、後述する主シリンダ53内の加圧時に、噴出孔4と縦供給筒部10内との連通を許容し、且つ主シリンダ53内の減圧時に、噴出孔4と縦供給筒部10内との連通を遮断する逆止弁とされている。
弁基部101は、軸線O2と同軸の環状に形成され、前壁部92の後端面側に配置されている。弁基部101は、前方に向けて突設され、装着凹部94内に後方から入り込むことで装着凹部94に装着される装着凸部103を備えている。これにより、弁体100の全体は、前壁部92に対して一体に組み合わされている。
プランジャ筒121は、前方から後方に向かうに従い漸次拡径する多段の筒状に形成されている。プランジャ筒121の外周面には、プランジャ筒121の周方向の全周に亘って第1リップ部123及び第2リップ部124が形成されている。
具体的には、第1リップ部123は前筒部96の内周面上を摺動し、第2リップ部124は後筒部97の内周面上を摺動する。なお、第1リップ部123は、前筒部96の内周面に密に摺接している。これにより、第1リップ部123と前筒部96の内周面との間には、シール性が確保されている。同様に第2リップ部124は、後筒部97の内周面に密に摺接している。これにより、第2リップ部124と後筒部97の内周面との間には、シール性が確保されている。
特に、閉塞壁122は、後述するコイルばね160の弾性復元力(ばね力)によって前方に付勢されており、弁基部101の後端面に対して後方から強く押し付けられている。これにより、閉塞壁122は、連通孔95をシールしていると共に、貯留プランジャ110の全体がコイルばね160に抗して後方移動したときに開弁して連通孔95を開放する。従って、閉塞壁122は、貯留プランジャ110が後方移動するまで貯留シリンダ90内で液体を加圧することができると共に、液体の圧力が所定値に達したとき、すなわち貯留プランジャ110がコイルばね160に抗して後方移動したときに開弁して、噴出孔4側に加圧した液体を供給する蓄圧弁として機能する。
なお、閉塞壁122の前端面が弁基部101の後端面に対して着座(当接)している場合では、凹溝126と連通孔95との連通は遮断されている。
受け筒131は、プランジャ筒121の後端部よりも後方に延びている。これにより、受け筒131とシリンダ筒93の後筒部97との間には、環状の隙間が形成されている。なお、この環状の隙間を利用して、後述するコイルばね160が取り付けられている。
キャップ150は、軸線O2と同軸に配置され、シリンダ筒93の後筒部97の内側に嵌合されたキャップ筒151と、キャップ筒151の後方開口部を塞ぐキャップ壁152と、を備えている。
キャップ筒151の外周面には、キャップ筒151の径方向外側に向かって突出する係止突部151aがキャップ筒151の周方向に間隔をあけて複数形成されている。係止突部151aは、後筒部97に形成された係止凹部97a内に入り込むと共に、係止凹部97aに対して前方側から係止されている。これにより、キャップ150は、後方への抜け止めがされた状態で貯留シリンダ90に対して組み合わされている。
なお、キャップ壁152の中央部には、貯留シリンダ90の内部と外部とを連通する空気孔152aが形成されている。
コイルばね160は、受け部材130におけるプランジャ筒121の後端部を囲繞するように配置され、その前端部は受け座部132に対して後方から当接し、その後端部はキャップ壁152に対して前方から当接している。これにより、コイルばね160は、自身の弾性復元力を利用して貯留シリンダ90内において貯留プランジャ110を前方に向けて付勢している。これにより閉塞壁122は、先に述べたようにコイルばね160からの付勢によって連通孔95をシールした状態で塞いでいる。
これに対して図4に示すように、貯留プランジャ110の後方移動によって、受け筒131の後端部がキャップ壁152に当接或いは近接しているときの貯留プランジャ110の位置を、最後退位置とする。従って、貯留プランジャ110が最後退位置に位置している場合には、貯留シリンダ90内に液体が最大に収容されている。
さらに、内筒13のフランジ部13cには、上記隙間S1と、内筒13の大径部13a及び装着キャップ14の内側と、を連通させる第3通気孔66が形成されている。
ただし、連通筒部63は内筒13内に突出していなくても構わない。この場合には、例えば規制突起12fを利用して、ボール弁36のさらなる上方への変位を規制することが可能とされている。
なお、主シリンダ53及び主ピストン52は、前後方向に沿って延びる図示しない共通の軸線上に配置されている。
ピストン本体部72の後端部には、ピストン本体部72の径方向内側に向かって突出し、ピストンガイド62の外周面に対して密に摺接する環状の内側リップ部(リップ部)72aが形成されている。これにより、内側リップ部72aとピストンガイド62の外周面との間には、シール性が確保されている。
連結筒85の内周面のうち後方側に位置する部分には、連結筒85の内側に向けて左右方向に沿って突出した一対の連結軸86が形成されている。これら連結軸86は、主ピストン52の連結部70に形成された連結孔内に挿入されている。これにより、トリガー部51と主ピストン52とは、互いに連結されている。
これら主板ばね54a及び副板ばね54bの下端部は、円弧状の折返し部54cを介して一体的に接続されている。折返し部54cには、下方に向けて係止片54dが突設されており、この係止片54dがトリガー部51における側板部材81に形成されたポケット部81aに上方から差し込まれて係合している。
これにより、弾性板部54は、係止片54d及びポケット部81aを介してトリガー部51を前方に向けて付勢している。
なお、最前方揺動位置からトリガー部51が後方に引かれると、弾性板部54が係止片54dを介して折返し部54cを後方に移動させるように弾性変形する。このとき、弾性板部54は、主板ばね54aよりも副板ばね54bが大きく弾性変形する。
ノズル板170には、接続孔176が形成されている。接続孔176は、ノズル板170を前後方向から見た平面視で、装着筒171の内側に配置されている。規制壁172は、その下端部がトリガー部51の主板部材80の上端部に対して前方から当接することで、トリガー部51を最前方揺動位置に位置決めしている。
ピストンガイド62の後端部における外周面には、環状の窪み部181が形成されている。れにより、主ピストン52が最前方位置から後方に移動したときに、ピストン本体部72に形成された内側リップ部72aが上記窪み部181に達し、窪み部181内に収容可能とされている。
なお、窪み部181は、環状に形成されている場合に限定されるものではなく、ピストンガイド62の内側に向かって窪んでいれば良く、例えばピストンガイド62の外周面に1箇所だけ形成されていても構わないし、ピストンガイド62の周方向に間隔をあけて複数形成されていても構わない。
ただし、上述したリブ182は必須の構成ではなく、具備しなくても構わない。
図示の例では、連通開口部183は、ピストンガイド62の周方向に間隔をあけて複数形成されている。連通開口部183は、ピストン本体部72の内周面とピストンガイド62の外周面との間の隙間に連通すると共に、ピストンガイド62の内側を通じて嵌合筒部41の内側に連通する。
なお、連通開口部183は複数形成されている場合に限定されるものではなく、例えばピストンガイド62の内径と同径のサイズで1つだけ形成されていても構わない。
従って、内側リップ部72aと窪み部181との間、ピストン本体部72の内周面とピストンガイド62の外周面との間の隙間、連通開口部183内、ピストンガイド62の内側及び接続通路184内は、上記連通路180として機能する。
次に、上述のように構成されたトリガー式液体噴出器1を使用する場合について説明する。
なお、トリガー部51の複数回の操作によって、トリガー式液体噴出器1の各部内に液体が充填され、縦供給筒部10から液体を吸い上げることができる状態になっているものとする。
なお、貯留プランジャ110が後方に移動することで、コイルばね160が弾性的に圧縮変形するので、貯留プランジャ110に対して前方に向けた付勢力(推力)を作用させることができる。
すると、新たに吸い上げられた液体は、ボール弁36を押し上げて開弁させ、連通筒部63内を通じて主シリンダ53内に導入される。これにより、次の噴射に備えることができる。
なお、このとき貯留弁102は閉弁していると共に、ボール弁36の上方への移動量は内筒13内に突出した連通筒部63の一部によって規制されている。
このように、トリガー部51を後方に引く操作を行ったときだけでなく、トリガー部51を操作しない場合であっても液体を噴射させることができ、液体の連続噴射を行うことができる。
従って、容器体A内から縦供給筒部10内及び連通筒部63内を通じて主シリンダ53内に吸い上げる液体中に空気が含まれていたとしても、主ピストン52の後方移動に伴って主シリンダ53内から主に空気を排出でき、連通路180を通じて容器体A内側に空気を逃がすことができる。
また、上述した準備の完了後、トリガー部51の操作によって、貯留シリンダ90内に液体を効率良く充填することができるので、噴射不良を回避(抑制)しながら確実且つ速やかに液体の連続噴射を行うことができ、良好な噴射性能を得ることができる。
特に、主ピストン52が最前方位置から最後方位置に移動したときに、内側リップ部72aが窪み部181内に収容されるので、主シリンダ53内の液体のほぼ全量を縦供給筒部10内側に供給しながら、その最終段階で空気を主シリンダ53内から排出することができる。従って、主シリンダ53内から縦供給筒部10内への液体の適切な供給と、主シリンダ53内からの空気の適切な排出と、を両方共により安定且つ確実に行うことができる。従って、噴射不良の回避及びプライミング回数の低減等をより効果的に奏功することができる。
従って、例えば容器体A内から液体を吸上げるパイプ15として、細径化したものを用いることが良い。この場合には、主シリンダ53内の圧力、縦供給筒部10内のうちボール弁36よりも上方に位置する部分の圧力、及び接続筒部30内の圧力を効率良く高めながら、液体を吸上げることができ、速やかな連続噴射に繋げることができる。
しかしながら、本実施形態によれば、例えば使用中に主シリンダ53内に泡が発生したとしても、主ピストン52を最後方位置に位置させることで、連通路180を通じて泡を主シリンダ53内から容器体A内に排出することができる。従って、その後の主ピストン52の前方に向けた復元移動によって主シリンダ53内を減圧したときに、排出される泡が占める体積分、容器体A内から液体を主シリンダ53内に吸上げることができる。従って、泡が発生した場合であっても、主シリンダ53内を確実に減圧させることができると共に、貯留シリンダ90内に液体を効率良く充填することができるので、泡の発生によって噴射ができなくなくなる等の噴射不良を招くことなく、安定した噴射を行うことができる。
特に、主シリンダ53内を確実に減圧させることができるので、プライミング回数の低減及び噴射不良の回避等を図ることができ、使い易く、利便性が向上した高品質なトリガー式液体噴出器1とすることができる。なお、例えば界面活性剤等が含まれ、泡状になり易い液体を使用する場合には、本実施形態のトリガー式液体噴出器1を特に好適に利用することができる。
従って、貯留プランジャ110が後方に十分に移動した状態で、さらに液体が貯留シリンダ90内に導入される場合には、この液体を回収孔141及び回収通路142を通じて容器体A内に戻すことができる。これにより、貯留シリンダ90内の圧力が過度に高くなるのを抑えることができる。
この場合、貯留プランジャ110は、後退と前進とを繰り返しながらも、全体としては徐々に後方に移動する。これにより、貯留シリンダ90内に徐々に液体を溜めることができる。そして、貯留プランジャ110を例えば最後退位置まで移動させることで、貯留プランジャ110が最後退位置から最前進位置に移動するまでの長時間に亘って、液体を連続噴射することができる。
また、トリガー部51が後方に揺動可能とされていたが、トリガー部51が後方に移動する形態を適宜採用することが可能である。例えば、トリガー部51を後方に向けてスライド移動可能としても良い。
例えば、貯留プランジャ110が貯留シリンダ90内への液体の供給に伴って前方に移動する構成を採用することも可能である。さらに、貯留シリンダ90の軸線O2が、前後方向とは異なる方向に延び、貯留プランジャ110がその軸線O2に沿う軸方向(前後方向とは異なる方向)に移動する構成を採用することも可能である。
すなわち、噴出器本体2が、貯留プランジャ110に連結され、貯留プランジャ110の軸方向の移動に連係する負圧プランジャと、軸方向に沿って延びると共に軸方向の他端開口と外部の連通が遮断され、内部に負圧プランジャが軸方向の一方側に向けて移動可能に収容された負圧シリンダと、を備える構成を採用することができる。
この場合、貯留シリンダ90内への液体の供給に伴って、貯留プランジャ110が負圧シリンダ内の負圧プランジャと共に軸方向の一方側に向けて移動する。この際、負圧シリンダ内のうち、負圧プランジャより軸方向の他方側に位置する密閉空間が負圧になる。これにより、負圧プランジャ及び貯留プランジャ110に対して軸方向の他方側に向けた付勢力が作用する。その結果、この付勢力を利用して貯留プランジャ110を復元移動させることができる。
上述の構成を採用することで、貯留プランジャ110を復元移動させるときに、負圧シリンダ内の負圧を利用するので、例えばコイルばね160等の他の部材から作用する付勢力を利用しなくても、貯留プランジャ110を復元移動させることができる。従って、構造の簡素化を図りつつ、貯留プランジャ110に推力を付与することができる。しかも、一般的に金属材料から形成されるコイルばね160を使用せずに済むので、トリガー式液体噴出器1を合成樹脂材料のみによって形成することも可能になる。
例えば、接続通路184を縦供給筒部10内に連通させ、接続通路184内及び縦供給筒部10内を通じて嵌合筒部41内と容器体A内とを連通させても構わない。この場合であっても、連通筒部63を経由する経路とは異なる経路で、主シリンダ53内と容器体A内とを連通させることができる。
例えば、主ピストン52の外周面(具体的には、摺動筒部73の外周面)と、主シリンダ53の内周面(具体的には外筒部60の内周面)との間を経由する連通路を通じて、主シリンダ53内と容器体A内とを連通させても構わない。この場合には、例えば外筒部60の後端部側における内周面に環状の窪み部181を設け、主ピストン52が最後方位置に位置したときに、外側リップ部73aを窪み部181内に収容させれば良い。この場合であっても、同様の作用効果を奏功することができる。なお、この場合には、ピストンガイド62を省略することも可能である。
O2…貯留シリンダの中心軸線
1…トリガー式液体噴出器
2…噴出器本体
3…ノズル部材
4…噴出孔
10…縦供給筒部
11…射出筒部
36…ボール弁(第1逆止弁)
50…トリガー機構
51…トリガー部
52…主ピストン
53…主シリンダ
62…ピストンガイド
63…連通筒部(連通部)
72a…内側リップ部(主ピストンのリップ部)
90…貯留シリンダ
102…貯留弁(第2逆止弁)
110…貯留プランジャ
122…閉塞壁(蓄圧弁)
180…連通路
Claims (4)
- 液体が収容された容器体に装着される噴出器本体と、
前記噴出器本体の前方側に配置され、液体を噴射する噴出孔が形成されたノズル部材と、を備え、
前記噴出器本体は、
上下方向に延在し、前記容器体内の液体を吸上げる縦供給筒部と、
前記縦供給筒部の前方に配設され、前記縦供給筒部内の液体を前記噴出孔に導く射出筒部と、
前記縦供給筒部の前方に前方付勢状態で後方に移動可能に配設されたトリガー部を有し、前記トリガー部の後方への移動によって、液体を前記縦供給筒部内から前記射出筒部内を通じて前記噴出孔側に向けて流通させるトリガー機構と、を備えるトリガー式液体噴出器であって、
前記トリガー機構は、
前記トリガー部の移動に伴って前後に移動する主ピストンと、
前記主ピストンの移動に伴って内部が加圧及び減圧し、且つ内部が連通部内を通じて前記縦供給筒部内に連通する主シリンダと、を備え、
前記噴出器本体は、
前記トリガー部の後方への移動によって、前記縦供給筒部内を通過した液体が内部に供給される貯留シリンダと、
前記貯留シリンダ内にその中心軸線に沿う軸方向に移動可能に配設され、前記貯留シリンダ内への液体の供給に伴って前記軸方向のうちの一方側に向けて移動すると共に、他方側に向けて付勢される貯留プランジャと、
前記主シリンダ内の加圧時に前記容器体内と前記縦供給筒部内との連通を遮断し、且つ前記主シリンダ内の減圧時に前記容器体内と前記縦供給筒部内との連通を許容する第1逆止弁と、
前記主シリンダ内の加圧時に前記噴出孔と前記縦供給筒部内との連通を許容し、且つ前記主シリンダ内の減圧時に前記噴出孔と前記縦供給筒部内との連通を遮断する第2逆止弁と、を備え、
前記主ピストンと前記主シリンダとの間には、前記主ピストンが最前方位置から後方に外れた位置に移動したときに、前記主シリンダ内を前記容器体内に連通させる連通路が形成されている、トリガー式液体噴出器。 - 請求項1に記載のトリガー式液体噴出器において、
前記噴出器本体は、液体を加圧すると共に、液体の圧力が所定値に達したときに開弁して前記噴出孔側に加圧した液体を供給する蓄圧弁を備えている、トリガー式液体噴出器。 - 請求項1又は2に記載のトリガー式液体噴出器において、
前記主シリンダ内には、前記主ピストンが密に摺動するピストンガイドが形成され、
前記連通路は、前記主ピストンの内周面と前記ピストンガイドの外周面との間、及び前記ピストンガイドの内部を通じて前記主シリンダ内と前記容器体内とを連通する、トリガー式液体噴出器。 - 請求項3に記載のトリガー式液体噴出器において、
前記主ピストンには、前記ピストンガイドの外周面に密に摺接するリップ部が形成され、
前記ピストンガイドの外周面のうち、前記主ピストンが最後方位置に位置したときに前記リップ部に対して前記ピストンガイドの径方向に対向する部分には、前記ピストンガイドの内側に向けて窪むと共に前記リップ部を収容する窪み部が形成され、
前記連通路は、前記リップ部と前記窪み部との間の隙間を通じて前記主ピストン内と前記ピストンガイドの内部とを連通している、トリガー式液体噴出器。
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