JPH08511722A - 伸縮自在の多機能ポンプチャンバを含むポンプ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ポンプ装置の幾つかの機能的要素を含む伸縮自在のポンプチャンバ（６０）を提供する。例えば、伸縮自在のポンプチャンバはベローズであり、このベローズは、出口弁の機能的要素（９１）、押圧手段の機能的要素（８２）、及びスピンチャンバ（９１）の機能的要素を含む。従って、全ての下流機能の機能的要素がベローズ（６０）に組み込んである。これにより、例えば、加工、及び組み立ての手間が少なくなるため、費用を大きく減少することができる。これとは対照的に、ベローズには上流構成要素が組み込まれておらず、これによって、ベローズの上流端即ち入口端を大きく開放することができる。ベローズの上流端がこのように大きく開放されているため、成形が容易になる。

Description

【発明の詳細な説明】 伸縮自在の多機能ポンプチャンバを含むポンプ装置 発明の背景 発明の分野 本発明は、消費者用製品容器とともに使用するための手動式液体送出ポンプ装 置に関し、更に特定的には、多数の機能を実行する伸縮自在のポンプチャンバ（ 例えばベローズポンプチャンバ）を持つ装置に関する。 従来技術の説明 液体を供給容器から圧送するための手動式送出装置は、当該技術分野で広範に 知られている。これらの液体ディスペンサは、従来は、ピストン−シリンダポン プチャンバを使用した。一般的には、ピストンをその最初の位置に戻すのに必要 な力を提供するため、金属製コイルばねが使用された。追加の部品は、一般的に は、入口弁、出口弁、及び通気弁に関する。更に、液体をスプレー状にして送出 しようとする場合には、追加の部品は、多くの場合、渦チャンバと関連している 。このようなピストン−シリンダ送出装置の一つの欠点は、液密シールを維持す るのに必要なぴったりとした入れ子嵌めによりピストンとシリンダとの間に大量 の摺動摩擦が発生するということである。更に、ピストンとシリンダとの間がく っついてしまうこともある。別の欠点は、このようなスプレー装置が、代表的に は、比較的多数の部品を使用し、そのため、こうしたポンプの価格が高くなると いうことである。 従って、ピストン及びシリンダの代わりに、手動で圧縮できる可撓性ポンプチ ャンバを使用しようとする試みがなされた。例えば、ピストン、シリンダ、及び 戻しばねの機能の代わりにベローズが使用された。更に別の液体送出装置は、手 動で圧縮できるポンプチャンバとしてダイヤフラム又はブラッダーを使用した。 このような手動で圧縮できるポンプチャンバの使用により、ピストン及びシリン ダと関連した摩擦及び潜在的な結合損失が実質的にない。これらのポンプには、 ポンプチャンバと一体に成形されたダックビル弁、フラッパー弁、及び／又は環 状シール弁が含まれる。このような弁を使用する上での一つの欠点は、これらの 弁が、追加の機能を更に一体に成形するのを容易にできなくするということであ る。かくして、一般的には、追加の部品が必要とされ、これによってポンプ装置 の価格が上昇する。更に、信頼性のある弁の一体成形は困難である。 発明の概要 手動式液体送出装置を提供する。この送出装置は、送出装置を供給容器に密封 をなして取り付けるためのハウジングを有する。更に、液体通路が供給容器を下 流に排出オリフィスまで流体連通させる。液体通路には入口弁が配置されている 。入口弁は、下流の圧力が正圧である期間中は流体が流れないように閉鎖し、下 流の圧力が負圧である期間中は流体を流すことができるように開放する。出口弁 が、液体通路に入口弁の下流に配置されている。出口弁は、下流の圧力が正圧で ある期間中は液体を流すことができるように開放し、下流の圧力が負圧である期 間中は流体が流れないように閉鎖する。伸縮自在のポンプチャンバ（これは、好 ましくは弾性である）が、入口弁の下流及び出口弁の上流の液体通路の一部を構 成する。 本発明の一つの特徴によれば、送出装置は、液体通路の終端部分を構成する渦 チャンバを更に有する。渦チャンバは、排出オリフィスを持つ第１機能要素及び 伸縮自在のポンプチャンバの一体の構成要素である第２機能要素を含む。 本発明の別の特徴によれば、送出装置は、出口弁又は入口弁を閉鎖状態に押圧 するための押圧手段を更に有する。押圧手段は、押圧力の幾分かを提供する機能 的要素を含み、これは、伸縮自在ののポンプチャンバの一体の構成要素である。 本発明の別の特徴によれば、出口弁、入口弁又はこれらの弁の両方が弁部材を 含み、この弁部材は、軸線方向押圧力によって、協働する弁座に押圧される。更 に、弁部材は、伸縮自在のポンプチャンバの一体の構成要素である。 図面の簡単な説明 本明細書は、本発明を特定的に指摘し且つ明瞭に特許請求する請求の範囲で終 わるけれども、本発明は、添付図面を参照して以下の説明を読むことによって更 によく理解されるものと考えられる。 第１図は、本発明の特に好ましい液体送出ポンプ装置の分解斜視図であり、 第２図は、第１図の液体送出ポンプ装置を組み立てた装置の中心線に沿った断 面図であり、 第３図は、作動中の液体送出ポンプ装置の、第２図と同様の断面図であり、 第４図は、第１図の液体送出ポンプ装置の伸縮自在の多機能ポンプチャンバの 拡大斜視図であり、 第５図は、第１図の液体送出ポンプ装置の出口端の拡大部分断面図であり、 第６図は、本発明の別の特に好ましい液体送出ポンプ装置の、第１図と同様の 分解斜視図であり、 第７図は、第６図の液体送出ポンプ装置を完全に組み立てた状態の斜視図であ り、 第８図は、第６図の組み立て済みの液体送出ポンプ装置の第２図と同様の断面 図であり、 第９図は、作動中の第６図の液体送出ポンプ装置の、第３図と同様の断面図で あり、 第１０図は、本発明の別の特に好ましい液体送出ポンプ装置の、第８図と同様 の断面図であり、 第１１図は、作動中の第１０図の液体送出ポンプ装置の、第９図と同様の断面 図であり、 第１２図は、本発明の好ましい変形例の、第５図と同様の拡大部分断面図であ り、 第１３図は、本発明の好ましい変形例の、第５図と同様の拡大部分断面図であ り、 第１４図は、本発明の好ましい変形例の、第５図と同様の拡大部分断面図であ り、 第１５図は、本発明の好ましい変形例の、第５図と同様の拡大部分断面図であ る。 発明の詳細な説明 第１図には、全体に参照番号２０を附した本発明の特に好ましい液体送出ポン プ装置の分解斜視図が示してある。この特に好ましい液体送出ポンプ装置を完全 に組み立てた状態で第２図に示し、第３図に作動状態で示す。例示の液体送出ポ ンプ装置２０は、基本的には、入口弁部材５０、トリガー２２、通気チューブ１ ６、浸漬チューブ４０、ハウジング１０、及び伸縮自在のポンプチャンバ６０を 有し、前記ハウジングは、ノズル７０、シュラウド１１、及び蓋１２を含む。 本明細書中で使用されているように、「伸縮自在のポンプチャンバ」という用 語は、ポンプチャンバを画成する構成要素間に摺動摩擦を生じることなくポンプ チャンバ内の容積が減少するように、手動圧縮力に応じて移動する可撓性の壁に よって少なくとも部分的に画成されたポンプチャンバであると定義される。この ような圧縮自在のポンプチャンバには、熱可塑性エラストマー、エラストマー性 の熱硬化性樹脂（ゴムを含む）、等の弾性材料でできたバルーン状ダイヤフラム 及びブラッダーを含まれる。例えば（図示してないけれども）、伸縮自在のポン プチャンバは、閉鎖したポンプチャンバを構成する弾性材料を取り囲んだ（又は 弾性材料によって覆われた）金属製又はプラスチック製の弦巻きばねを含むこと ができる。しかしながら、好ましい伸縮自在のポンプチャンバ６０は、ベローズ である、即ちアコーディオン型の壁を持つ全体に円筒形の中空構造である。ベロ ーズは、ばねのような作用をなすようにつくることができ、ばねの必要がないた め、例えば、ベローズが好ましい。更に、伸縮自在のポンプチャンバは、伸縮自 在のポンプチャンバが多くの機能を実行できるようにする一つ又はそれ以上の一 体の要素を有する。本明細書中で使用されているように「一体の」という用語は 、型成形又は他の方法で単一の一体の部品として形成された部品であると定義さ れる。 ハウジング１０は、蓋を介して液体送出装置２０を液体供給容器（図示せず） に密封をなして取り付けるのに使用される。例示の蓋１２は、ハウジング１０を 容器（図示せず）に取り付けるためのねじ山１７を有する。別の態様では、蓋１ ２は、例えば１９８８年１１月１日にダンニング等に賦与された米国特許第４， ７８１，３１１号又は１９７５年１０月７日にフォスターに賦与された米国特許 第３，９１０，４４４号に記載されているようなバヨネット型取り付け構造（図 示せず）を使用できる。更に、蓋１２はシュラウド１１と一体であってもよい。 図示のシュラウド１１は、トリガー２２をハウジング１０に取り付けるための「 Ｃ」字形状ヒンジ１３、及びノズル７０をハウジング１０に取り付けるための複 数のタブ１４を含む。更に、図示のハウジング１０は、通気弁座１５を備えた通 気チューブ１６を有する。別の態様では、通気チューブ１６及びその通気弁座１ ５はシュラウド１１又は蓋１２のいずれかと一体である（図示せず）のがよい。 ハウジング１０は、ポリプロピレン、ポリエチレン、等の一つ又はそれ以上の熱 可塑性プラスチック材料から成形されている。 浸漬チューブ４０、チューブ状の管２４、伸縮自在のポンプチャンバ６０、及 びノズル７０を含む幾つかの部品によって画成された液体通路がハウジング１０ を通って延びている。液体通路は、供給容器（図示せず）内の浸漬チューブ４０ の先端から下流方向にノズル７０の排出オリフィス７７まで流体連通している。 本明細書で使用されているように、「下流」という用語は、供給容器（図示せず ）からノズル７０までの方向であると定義され、「上流」という用語は、ノズル ７０から供給容器（図示せず）までの方向であると定義される。同様に、本明細 書中で使用されているように、「入口端」という用語は上流端を意味し、「出口 端」という用語は下流端を意味する。 トリガー２２と一体のチューブ状の管２４が液体通路の一部を構成する。トリ ガー２２は、以下に説明するように、伸縮自在のポンプチャンバ６０を手動で圧 縮するのに使用される。トリガー２２は、ヒンジ１３によって、一体の円筒形枢 軸２１を通して、ハウジング１０に対して自由に回転するようにハウジング１０ に取り付けられている。トリガー２２は、角度のついたチューブ状の管２４、ポ ンプ連結器２３、入口弁座２６、及び通気弁部材２９を更に有し、好ましくは、 これらは全てトリガー２２と一体である。トリガー２２は、ポリプロピレン、ポ リエチレン、等の熱可塑性プラスチック材料から成形されている。 チューブ状の管２４の上流端の外面は、円錐形形状の通気弁部材２９である。 更に、通気チューブ１６が円錐形形状の弁座を構成する。かくして、通気弁部材 ２９及び通気弁座１５が通気弁１５及び２９を形成する。通気弁１５及び２９は 、ベローズ６０の弾性によって閉鎖状態に押圧され、浸漬チューブ４０と通気チ ューブ１６との間の通気チャンネル４２をシールする。トリガー２２を枢軸２１ を中心として手で回転させると、通気弁１５及び２９が開き、これによって、通 気チャンネルを介して容器（図示せず）の内部と大気との間を流体連通させ、液 体を容器（図示せず）からポンプ装置２０を通して送出する際に容器（図示せず ）内部の圧力を大気と等しくする。 更に、チューブ状の管２４に摩擦嵌めした浸漬チューブ４０が液体通路の別の 部分を構成する。浸漬チューブ４０は、好ましくは、チューブ状の管２４によっ てポンプ連結器２３に関して所定角度に保持されている。この角度は、好ましく は、液体送出ポンプ装置２０が液体供給容器（図示せず）に取り付けられている 場合のトリガー２２の最大回転角度の半分に等しい。浸漬チューブ４０は、好ま しくは、ポリプロピレン、ポリエチレン、等の熱可塑性プラスチック材料から成 形されている。 液体入口弁５０が液体通路内に配置されており、この弁は、保持タブ２８を介 してポンプ連結器２３に取り付けられている。保持タブは、液体が液体通路を通 って下流に流れるときに入口弁部材５０を保持するため、弁座２６の周りに位置 決めされている。液体入口弁２６及び５０は、ダックビル弁、ボール弁、ポペッ ト弁、等を含む、当該技術分野で周知の任意の種類の弁である。図示の液体入口 弁２６及び５０は、ポペット型弁部材５０及び円錐形形状の弁座２６を含む。か くして、入口弁部材５０は、下流の圧力が正圧である状態で、入口弁座２６と協 働して液体通路をシールする。 液体通路の別の部分が伸縮自在のポンプチャンバ６０によって構成される。こ の伸縮自在のポンプチャンバ６０は、手動で圧縮することによって伸縮自在のポ ンプチャンバ６０内の容積を減少させることができるように、可撓性の構造を有 する。伸縮自在のポンプチャンバ６０をその元の形状に戻すのを助けるためばね （図示せず）を使用してもよいが、伸縮自在のポンプチャンバ６０は、好ましく は、手動圧縮力の解放時にその元の形状に戻るのに十分弾性である。 図示の伸縮自在のポンプチャンバはベローズである。好ましいベローズは、幾 つかの品質を備えていなければならない。例えば、ベローズは、ポンプ装置の作 動を容易にするものでなくてはならない。一般的には、この手段は、約１．３６ kg乃至約２．２７kg（約３ポンド乃至約５ポンド）のばね力を有する。ベローズ は、ヒステリシス及びクリープが最小の良好な弾性を備えていなければならない 。更に、ベローズは、好ましくは、通常の作動状態ではベローズが半径方向に変 形 しないようにする良好な半径方向剛性（フープ強度）を有する。最後に、ベロー ズは、好ましくは、容積効率、即ち、膨張時の全内容積で除した内容積の変化が 優れている。 ベローズに適当な品質を与えるのに使用できる幾つかの幾何学的特徴には、ベ ローズの直径が含まれる。この直径が大きければ大きい程、ばね力及び半径方向 剛性が小さくなる。ばね力は、一般的には、小さい方が望ましいが、半径方向剛 性が小さいことは問題である。例えば、予圧縮トリガー式スプレー装置でベロー ズが破裂することがある。プリーツの壁厚を厚くすると、半径方向剛性が高くな るが、ばね力を大きくすることにもなり、その結果、ベローズの容積効率が減少 する。プリーツ角度を小さくすると、一般的には、ばね力を減少するが、容積効 率が減少する。プリーツ角度は、二つの角度、即ち軸線に対して垂直であり且つ プリーツの始点を通る線の上方の角度及びこの線の下方の角度の和である。好ま しくは、垂直線の上方の角度は約３０°であり、垂直線の下方の角度は約４５° である（コアピンからのベローズの取り出しを容易にする）。プリーツの数を多 くすると、ばね力が低下し、容積効率が低くなる。 限定を望むものではないが、ばね力は、主に、壁厚及び上下のプリーツ角度で 決まり、弾性は、主に、選択された材料で決まると考えられる。 材料を選択することによってもベローズに適当な品質を提供することができる 。一般的には、材料のヤング率は、好ましくは、７０３kg/cm2（１００００psi ）以下である。ローションポンプについては、ヤング率は、２１０．９kg/cm2（ ３０００psi）以下であるのが好ましい。材料は、機械的性質を保持でき、寸法 的に安定しており、応力割れに対して抵抗性がなければならない。これらの性質 は、空気中で及び液体製品が存在する状態で長時間に亘って存在しなければなら ない。かくして、大量の水を含む酸性又はアルカリ性の洗浄製品をスプレーする トリガー式スプレー装置については、材料はｐＨ感度が高くてはならず、加水分 解され てはならない。このような材料には、ポリプロピレン、低密度ポリエチレン、超 低密度ポリエチレン、エチレン酢酸ビニル等のポリオレフィンが含まれる。使用 できる他の材料には、熱硬化性樹脂（例えばゴム）、熱可塑性エラストマーが含 まれる。トリガー式スプレー装置について最も好ましい材料は、酢酸ビニルの含 有量が約１０％乃至２０％の高分子量エチレン酢酸ビニルである。他のポンプ（ ローションポンプ等）については、ｐＨ及び加水分解は問題でない。低いばね力 を高い弾性に代えることは更に重要である。その場合には、弾性率の低いエチレ ン酢酸ビニル又は超低密度ポリエチレンが好ましい。 エチレン酢酸ビニル又は超低密度ポリエチレンでできた例示のベローズは、内 側の大きい方の直径が１．５２４cm（０．６インチ）で内側の小さい方の直径が １．０１６cm（０．４インチ）であり、壁厚が約０．５０８mm乃至０．７６２mm （約０．０２インチ乃至０．０３インチ）である。合成したプリーツ角度は約７ ５°であり、上プリーツ角度が３０であり且つ下プリーツ角度が４５°である。 この実施例の手動で圧縮できるポンプチャンバ６０を提供するベローズは、ト リガー２２のポンプ連結器２３を介してハウジング１０に取り付けられている。 ベローズ６０の下流端即ち入口端は、協働する環状リブ３１及び６２を介してポ ンプ連結器２３に取り付けられている。協働するリブ３１及び６２もまた、正の ポンプ圧が作用した状態で液密シールを構成するのを助ける。かくして、ベロー ズ６０の入口端は、液体供給容器（図示せず）と流体連通している。ベローズ６ ０の入口端は、信頼性のある、対費用効果に優れた熱可塑性プラスチックの型成 形を可能にするため、大きく開いている。 同様に、ベローズ６０の出口端は、協働する環状リブ７２及び６５を介してノ ズル７０に取り付けられており、正のポンプ圧が作用した状態で液密シールを構 成する。ノズル７０は、複数のタブ１４でシュラウド１１に取り付けられており 、これらのタブは、これらのタブと同数のスロット７８と積極的に係合する。ノ ズ ル７０は、ベローズ６０の出口端と液体連通しており、排出オリフィス７７を含 む液体通路の一部を形成する。更に、ノズル７０は、出口弁座７２を含む。ノズ ル７０は、ヒンジ止めされたドア（図示せず）をなした輸送シールを更に含み、 このシールは、排出オリフィス７７をシールする閉鎖位置、又は排出オリフィス ７７を通して液体を排出できるようにする開放位置まで移動させることができる 。ノズル７０は、ポリプロピレン、ポリエチレン、等の熱可塑性プラスチック材 料から成形されている。 第４図及び第５図を参照する。ベローズ６０は、好ましくは、渦チャンバ９０ の一体の機能的要素を含む。渦チャンバ９０は、液体通路の下流終端部分を構成 する。図示の渦チャンバ９０は、端壁７６及び排出オリフィス７７を含むノズル ７０及びベローズ６０の下流端と一体のスピナー９１の二つの部品によって構成 されている。図示のベローズ６０は、ノズル７０と直接整合しており且つこれと 隣接している。スピナー９１は、二つの円弧状のチャンネル９２が側壁に設けら れた全体に中空の円筒形形状を有し、これらのチャンネルは、スピナーを通って 移動する液体をスピナー９０の側壁の内面に向かって接線方向に差し向け、排出 オリフィス７７の軸線に対して接線方向に差し向ける。これは、前記排出オリフ ィス７７を出る直前の液体に半径方向運動量を加え、スプレーの形成を補助する 。別の態様では、例えば第１２図、第１４図、及び第１５図に示し、以下に論じ るように、渦チャンネル９２をノズル７０と一体に成形する。変形例のばね及び 渦チャンバの例が１９８１年６月１６日にクインに賦与された米国特許第４，２ ７３，２９０号、及び１９９３年８月１０日にフォスター等に賦与された米国特 許第５，２３４，１６６号に開示されている。これらの特許について触れたこと により、これらの特許に開示されている内容は本明細書中に組み入れたものとす る。 更に、ベローズ６０は、好ましくは、出口弁の一体の機能的要素を含む。出口 弁は、出口弁部材８０及び出口弁座７５を含む。図示のように、出口弁部材８０ は、弁部材８０とベローズ６０の本体との間をスポーク状に半径方向に延びる二 つ又はそれ以上の一体に形成された可撓性脚部６６を介してベローズ６０と一体 になった部分である。出口弁座７５は、出口弁部材８０の円錐形の表面と協働す る円錐形形状の表面を有する。出口弁７５及び８０は、液体通路内に配置されて おり、上流が負圧の場合に通路をシールするように作動する。別の液体出口弁は 、ダックビル弁、ボール弁、ポペット弁、等を含む、当該技術分野で周知の任意 の種類の弁である。 好ましくは、作動と作動との間にポンプが呼び水（prime）を失わないように するため、出口弁７５及び８０、又は入口弁２６及び５０は、休止時には閉鎖し ている。更に好ましくは、閉鎖しているのは出口弁７５及び８０である。これは 、これによって多くの利点が提供されるためである。例えば、出口弁７５及び８ ０が排出オリフィス７７により近いため、出口弁が閉鎖している場合には、ノズ ル７０から製品が滴り落ちることが少ない。更に好ましくは、出口弁７５及び８ ０は閉鎖状態に押圧されている。最も好ましくは、出口弁７５及び８０は、予備 圧縮が得られるように、閉鎖状態に大きく押圧されている。予備圧縮は、出口弁 ７５及び８０が閉鎖状態にあるとき、ベローズ６０の内側の圧力が約３．５１５ kg/cm2（約５０psi）になるまで、このようなポンプスプレー装置で代表的な消 費者製品流量で行われる。押圧は、良好なスプレーを形成するのを助け、スプレ ーの流れを迅速に開始し且つ停止するのを助ける。下文で論じるように、出口弁 ７５及び８０は、その開放時に押圧力が低下するように押圧されているのがよい 。図示のように、押圧力は、脚部６６、ばね８４、又はこの両方で与えることが できる。 図示のばね８２は、菱形であり、側方作用金型（side action mold）を使用し て形成できる。更に、このようなばね８２は、ばね８２の軸線に沿って直接作用 する力を提供する。ばね８２の脚部は、変形していない状態では、液体通路の軸 線に関して小さな角度（β）を形成する。この状態では、押圧ばね８２の力と通 路と整合したβ力ベクトルとの積はほぼ最大である。ベローズ６０内の正の液体 圧力が出口弁部材８０の表面に作用したとき、ばね８２の脚部は、隅部を中心と して撓むように回転し、角度βが増大し、かくしてβ力ベクトル乗数を減少する 。従って、このばね力成分が脚部６６の弾性及びばね８２の脚部の材料の弾性に よるばね力成分と比べて大きい場合には、出口弁７５及び８０は、弁の開放時に ばね８２の押圧力が低下するように押圧される。出口弁７５及び８０の押圧に使 用できる変形例のばね（図示せず）には、コイルばね及び波状プレートばね（wa vy plate springs）が含まれる。更に、押圧力の幾分か又は全てを、ベローズ６ ０を出口弁部材８０に連結する脚部６６によって提供できる。かくして、図示の 本発明のベローズ６０は、この液体送出ポンプ装置２０の内部下流機能（即ち、 出口弁−押圧要素及び渦チャンバを含む）の全ての、一体の機能的構成要素を含 む。 第３図を参照すると、この液体ディスペンサ２０の作動には、トリガー２２を 手動で押し下げてトリガー２２を枢軸２１を中心として開放させることを必要と する。トリガー２２がポンプ連結器２３を介してベローズ６０に取り付けられて いるため、トリガー２２のこの回転運動により、回転による手動圧力がベローズ ６０に加えられる。結果的圧縮されるため、ベローズ６０内に正の圧力が生じる 。入口弁２６及び５０が閉鎖状態に押圧されておらず、閉鎖していない場合には 、この正の圧力により入口弁２６及び５０が閉鎖状態に押圧される。かくして、 入口弁２６及び５０の下流に正の圧力が存在するこの期間中、入口弁２６及び５ ０が閉鎖され、これによって、ベローズ６０内の液体が容器（図示せず）に戻ら ないようにする。 これと同時に、出口弁７５及び８０の、上流のベローズ６０内のこの正の圧力 が出口弁部材８０に作用し、ポンプチャンバ６０内の圧力が、脚部６６及びばね ８４を撓ませるのに十分高いレベルに達したとき、出口弁部材８０が出口弁座７ ５から離れ、弁を開放する。次いで、ベローズ６０内の液体は、圧力が作用した 状態で液体出口弁部材８０と出口弁座７５との間の環状隙間を流れる。液体は、 圧力が作用した状態でスピンチャンバ９０、即ちスピナー９１のスピンチャンネ ル９２を通って流れ、排出オリフィス７７を通って出る。液体は、スピンチャン バ９０を通過するとき、排出オリフィス７７を出る前に半径方向運動量が加えら れる。半径方向運動量及び軸線方向運動量により液体を排出オリフィス７７から 薄い円錐形のシートの形態で出す。シートは、直ぐに壊れて液体の粒子になる。 出口弁７５及び８０を閉鎖方向に押圧し、出る液体に圧力を生ぜしめる代わりに 、スピンチャンネル９２（又は、例えば排出オリフィス７７）を制流装置（flow restriction）として作動させ、これによって、出る液体の圧力を増大させても よい。 更に、トリガー２２を回転させると、これと同時に通気弁１５及び２９が開放 する。チューブ状の管２４の端部の通気弁部材２９は、トリガー２２を回転させ ると通気弁部材２９が通気弁座１５から遠ざかるように移動するようにトリガー ２２に取り付けられている。これは、ハウジング１０の通気チューブ１６と浸漬 チューブ４０との間にほぼ環状の通気チャンネル４２を形成する。通気チャンネ ル４２は、容器（図示せず）の内部と大気との間を流体連通する。かくして、空 気がこの通気チャンネル４２を通って大気から容器（図示せず）に流入し、容器 （図示せず）から送出された液体の容積に代わることができる。通気チューブ１ ６は、作動中に液体が通気チャンネル４２から容易に跳ね出ないように、通気チ ャンネル４２の直径を小さくする環状リブ１８をその下端に有する。例えば、環 状リブ１８の内径は、好ましくは、浸漬チューブ４０の外径よりも約０．１２７ mm（約０．００５インチ）大きい。浸漬チューブ４０は、回転するトリガー２２ によって保持されているため、トリガー２２の自然の円弧に従って撓む。変形例 では、通気弁開口部は、浸漬チューブ４０を撓ませる必要がない程大きくてもよ い。 トリガー２２を離すと、ベローズ６０はその弾性によりその圧縮されていない 状態に回復する。変形例では、ベローズ６０と関連して作動するばね（図示せず ）がベローズ６０の回復を補助する。ベローズ６０は、連結器２３を介してトリ ガー２２に取り付けられているため、ベローズ６０の回転によりトリガー２２は その元の位置まで回転する。ベローズ６０がその元の圧縮されていない状態に戻 るとき、負圧即ち真空がポンプチャンバ６０内に発生する。出口弁７５及び８０ の上流のこの負圧は、押圧ばね８２及び脚部６６の弾性とあいまって、液体出口 弁７５及び８０を閉鎖する。これと同時に、入口弁２６及び５０の下流のこの負 圧により液体入口弁２６及び５０が開放され、液体を浸漬チューブ４０を通して ベローズ６０に入れる。タブ２８は、液体入口弁部材５０の離間量を制限し、そ の結果、液体入口弁部材５０は、液体送出ポンプ装置２０の次の手動作動時に閉 鎖するように適正に配置されている。 第６図、第７図、及び第８図を参照すると、これらの図には、本発明の液体送 出装置１２０の第２の変形例が示してある。この実施例は、ベローズ１６０を回 転移動させるのでなく、直線的に移動する。ノズル１７０は、ノズル７０とほぼ 同じである。しかしながら、ノズル１７０は、全体寸法が僅かに小さく、その三 つの側の各々にラグ１７８が設けられており、垂下壁１７３（第８図参照）を有 する。同様に、ベローズ１６０はベローズ６０とほぼ同じである。しかしながら 、ベローズ１６０は、その入口端近くに弾性環状フランジ１６１を有し、これは 、ハウジング１０の内側に対してカップシールを形成する。 トリガー１２２は、第１図のトリガーとは大きく異なっている。例えば、トリ ガー１２２は、ヒンジ１１３を各々有する二つの細長い上アームを有する。ヒン ジ１１３は、シュラウド１１１の上に配置された枢軸１２１と協働する。かくし て、このトリガー１２２の枢軸は、ハウジング１１０の上に配置されている。更 に、トリガー１２２は、トリガー１２２の作動（即ち回転）時にノズル１７０の 垂下壁１７３と協働してベローズ１６０を手動で圧縮できるようにする押出しタ ブ１１９を有する。変形例（図示せず）では、トリガー１２２は、回転移動とい うよりは直線的に移動されるように、ノズル１７０にしっかりと取り付けること ができる。 同様に、ハウジング１１０は大きく変更してある。例えば、ハウジング１１０ は、ノズル１７０を所定位置に保持すると同時にノズル１７０がハウジング１１ ０に対して直線的に往復移動できるようにするため、ノズルに設けられた三つの ラグ１７８と協働するチャンネル１１４を有する。更に、ハウジング１１０は、 ベローズ１６０用のポンプ連結器１２３及びベローズ１６０の弾性フランジ１６ １との間に密閉環状容積を構成する垂直な内壁１３０を有する。ハウジング１１ ０の通気穴１４２は、この密閉環状容積と供給容器（図示せず）の内部との間を 流体連通する。前の実施例の入口弁２６及び５０と同様に、ポペット弁部材１５ ０が円錐形形状の入口弁座１２６と協働する。変形例（図示せず）では、図示の 入口弁１２６及び１５０の代わりに、ハウジング１１０と浸漬チューブ１４０と の間にボール型逆止弁部材を入れるようにハウジング１１０を変更することがで きる。 供給容器（図示せず）から液体製品を送出するため、トリガー１２２を第９図 に示すようにタブ１１９が垂下壁１７３と協働するように手動で作動させ、ノズ ル１７０を蓋１１２に向かって後方に直線的に移動する。ノズル１７０は、ラグ １７８とチャンネル１１４との間の協働によって、この方向に案内される。ノズ ル１７０が後方に移動するとき、ベローズ１６０が圧縮され、これによって入口 弁１２６及び１５０が閉鎖され、出口弁１７５及び１８０が開放し、渦チャンバ １９０を通して液体をスプレーできる。液体は、渦チャンネル１９１を通って渦 チャンバ１９０に流入する。渦チャンネルは、側壁と組み合わさって、流体を排 出オリフィス１７７から出るときに回転させる。かくして、液体製品が供給容器 （図示せず）からスプレーされる。 トリガー１２２を離すと、ベローズ１６０の弾性がばねのように作用し、膨張 し、その元の形状に戻る。変形例では、追加の弾性を提供するため、ばね（図示 せず）を加えてもよい。ベローズ１６０は、膨張によってその内部に負圧を発生 する。上流に負圧が存在するこの期間中、出口弁１７５及び１８０は閉鎖してい る。更に、下流に負圧が存在するこの期間中、入口弁１２６及び１５０は開放し ており、次の送出作動のため、製品を弁１６０に流入させることができる。これ と同時に、容器（図示せず）内に十分な負圧が発生している場合にはベローズ１ ６０の環状フランジ１６１とハウジング１１０の内面との間に形成されたカップ シール通気弁を通して空気を入れることができる。かくして、容器（図示せず） が通気され、液体送出ポンプ装置１２０が次の送出作動のため呼び水される。 送出装置２２０の第２の変形例を第１０図及び第１１図に示す。この実施例は 、直線的に往復動をなして上方に作動する送出ポンプ装置を提供する。直線的に 上方に作動する送出ポンプ装置２２０は、一般的には、点鼻薬製品、例えば充血 除去剤を送出するのに使用される。かくして、ハウジング２１０は、スプレーを 正しく配向するように大きく変更されており、上ハウジング２１１及び下ハウジ ング２１２を有する。これらのハウジングは、互いに入れ子になっており、協働 する環状リブ２１４及び２７８によって保持されている。上ハウジング２１１は 、送出ポンプ装置２２０を手動で作動させる手段を提供する環状フランジ２２７ を含む。前の実施例と同様に、下ハウジング２１２は、ねじ山２１７、通気チャ ンネル２４２、ポンプ連結器２２３、保持タブ２２８、入口通路２３２、及び入 口弁座２２６を含み、上ハウジング２１１は、出口通路２７４、協働リブ２７２ 、出口弁座２７５、及び送出オリフィス２７７を含む。更に、弁２６０及び浸漬 チューブ２４０は、上述の実施例と実質的に同じ（小さいけれども）である。 このスプレー装置２２０の作動は、親指を容器（図示せず）の底部に掛け、二 本の指をフランジ２２７に置いた状態で行う。これらの指で上ハウジング２１２ 及び下ハウジング２１１を互いに向かって移動させると、ベローズ２６０が圧縮 される。これによって、ベローズ２６０内に正の圧力が発生する。入口弁部材２ ５０は、上流に正圧が存在するこの期間中、入口弁座２２６に対してシールする （これによって、入口弁を閉じる）。ベローズ２６０内の圧力は、出口弁部材２ ８０が出口弁座２７５に押し付けられた押圧力を越えるまで増大し続ける。出口 弁２７５及び２８０が開放した時点で、渦チャンバ２９０の送出オリフィス２７ ７を通して液体を送出することができる。 手動圧縮力を解放すると、ベローズ２６０は、その弾性によって、圧縮されて いない状態に戻り、ベローズ２６０内に負圧を発生する。この負圧期間中、出口 弁２７５及び２８０は閉鎖し、入口弁２２６及び２５０が開放し、これにより液 体が供給容器（図示せず）からベローズ２６０内に移動し、これによって、ベロ ーズ２６０が次の送出作動のため呼び水される。これと同時に、容器（図示せず ）内に十分な負圧が発生している場合には、空気は、ベローズ２６０の環状フラ ンジ２６１及びハウジング２１０の内面が形成するカップシール通気弁を通過で きる。かくして、次の送出作業のため、容器（図示せず）を通気し、且つ呼び水 する。 上文中に論じたように、本発明の伸縮自在のポンプチャンバは、最も好ましく は、下流機能、例えば出口弁、出口弁押圧要素、及び／又は渦チャンバの機能的 要素を一体に有する。第１２図乃至第１５図は、上述の送出装置のいずれにも使 用できる変形例のベローズを示す。しかしながら、重複を避けるため、これらの 変形例のベローズは、第１図の液体送出ポンプ装置２０のみに関して示してある 。 第１２図の変形例のベローズ３６０は、ばね力が線形に増大するばね３８２を 使用する。ばね３８２の他に、脚部３６６によって押圧力の一部を与えることが できる。このようなばね３８２は、一般的には、代表的なスプレーポンプ装置、 特にトリガー式スプレー装置において、スピナー３９１を所定位置に保持するの に使用される。更に、渦チャンバ３９０のスピンチャンネル３９１は、ベローズ ３６０と一体なのではなく、ノズル３７０と一体である。かくして、ベローズ３ ６０は、渦チャンバ３９０を画成する第２の部分、即ち、端壁２７６を構成する 。端壁２７６は、単なる小柱によっても構成できるが、端壁２７６は、好ましく は、渦チャンバ２９０の中央に突出した円筒形突起２７１を含み、これは、出る 液体に回転運動量、接線方向運動量を与えるのを補助する。半径方向アーム２９ ４は、端壁２７６を渦チャンバ２９０の残りの部分に関して適性な軸線方向配向 に維持する。 第１３図の変形例のベローズ４６０は、ばねの代わりにロッド４８２を使用し 、ポペット型出口弁部材８０の代わりにカップシール型出口弁部材４８０を使用 する。ベローズ４６０と出口弁部材４８０との間の長さ、及び／又は出口弁部材 ４８０とスピナー４９１との間のロッド４８２の長さを制御するだけで出口弁部 材４８０を押圧できるため、ばね８２は必要ない。更に、出口弁部材４８０の中 央部は必ずしも軸線方向に移動しなくてもよい。これは、弁部材４８０の周囲部 分の移動により出口弁４７５及び４８０が開放するためである。 この実施例は、ノズル４７０の部分４９５の回転により開閉される輸送シール を更に有する。輸送シールは、ノズルの部分４９５を回転させることによってノ ズルの部分４９５のチャンネル４９６とスピナー４９１のスピンチャンネル４９ ２とが不整合になった場合に閉鎖している。逆に、ノズルの部分４９５を回転さ せることによって、ノズルの部分４９５のチャンネル４９６とスピナー４９１の スピンチャンネル４９２とが整合した場合、輸送シールは開放している。変形例 の構成（図示せず）では、ノズル４７０は、開放位置と閉鎖位置との間で回転で きる単一の一体の部品である。この変形例の構成では、ノズル４７０の回転中に ベローズ４６０（及び従ってスピナー４９１）が不時に回転しないように、協働 するスロット及びタブをハウジング４１０及びベローズ４６０の夫々に組み込む 必要がある。 第１４図のベローズ５６０は、ばね８２の代わりにロッド５８２を有し、第１ １図と同様に、スピンチャンネル５９２がノズル５７０に配置されている。しか しながら、この実施例のノズル５７０は、小柱５９１の円筒形部分５７１と関連 して出口弁として作動する可撓膜５７９を有する。この可撓膜５７９は、出口弁 部材として作動し、小柱５７１は弁座として作動する。ベローズ５６０が圧縮さ れると、可撓膜５７９の背後の流体には正圧が加わる。従って、可撓膜５７９に 作用する外方への力により、可撓膜５７９は外方に撓む。外方に撓んだとき、排 出オリフィス５７７は小柱５９１の円筒形部分５７１から遠ざかるように移動し 、これによって、液体をスプレーすることができる。この構造は、可撓膜５７９ 及び小柱５９１の円筒形部分５７１を予圧縮するように構成できるため、有利で ある。更に、出口弁５７１及び５９１が、液体通路小柱の末端にあるため、スプ レーが滴り落ちることが非常に少ない。 第１５図のベローズ６６０は、本質的には、第１４図と逆である。ベローズ６ ６０は、可撓膜６５９を有し、この可撓膜は、ベローズ６６０内の正圧に応じて 後方に移動する。かくして、出口弁は小柱６７１及びノズル６７０からなる。 本発明の特定の実施例を図示し且つ説明したが、本発明の教示から逸脱するこ となく種々の変更を加えることができる。例えば、ノズルが開放チャンネルであ る場合に、液体を簡単な液体流れをなして（ローションポンプの場合におけるよ うに）排出することができ、又は、空気をフォーム形成装置（例えばスクリーン 又は静的ミキサー）のところで又はその近くで液体と混合（例えば、ベンチュリ を使用することによって）したフォームの形態で排出することができる。従って 、本発明は、添付の請求の範囲の範疇の全ての実施例を含む。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＡＵ，ＢＲ，ＣＡ，ＣＮ，Ｊ Ｐ，ＫＲ，ＲＵ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 液体を供給容器から圧送し、排出オリフィスを通してスプレーするため の手動式送出装置において、 (a) 送出ポンプを前記供給容器に密封をなして取り付けるための、前記供給 容器から下流に前記排出オリフィスまで流体連通した液体通路の一部を含むハウ ジングと、 (b) 渦チャンネル及び排出オリフィスを含み、前記液体通路の終端部分を構 成する、前記排出オリフィスを含む第１機能的要素及び第２機能的要素によって 画成された渦チャンバと、 (c) 下流の圧力が正圧である期間中は流体が流れないように閉鎖し、下流の 圧力が負圧である期間中は流体を流すことができるように開放する、前記液体通 路内に配置された入口弁と、 (d) 下流の圧力が正圧である期間中は液体を流すことができるように開放し 、下流の圧力が負圧である期間中は流体が流れないように閉鎖する、前記液体通 路内に前記入口弁の下流に配置された出口弁と、 (e) 前記入口弁の下流及び前記出口弁の上流の前記液体通路の一部を構成す る伸縮自在のポンプチャンバであって、前記渦チャンバの前記第２機能的要素を その一体の構成要素として含む、伸縮自在のポンプチャンバと、 を有する手動式送出装置。 ２． 前記出口弁は、出口弁部材及び出口弁座をその機能的要素として含み、 前記伸縮自在のポンプチャンバは、前記出口弁の機能的要素をその一体の構成要 素として含む、請求項１に記載の手動式送出装置。 ３． 前記出口弁は、押圧手段によって閉鎖状態に押圧され、この押圧手段の 機能的要素は、前記伸縮自在のポンプチャンバの一体の構成要素である、請求項 １に記載の手動式送出装置。 ４． 前記出口弁は、押圧手段によって閉鎖状態に押圧され、この押圧手段の 機能的要素は、前記伸縮自在のポンプチャンバの一体の構成要素である、請求項 ２に記載の手動式送出装置。 ５． 前記渦チャンバの前記一体の機能的要素は、前記押圧手段の前記一体の 機能的要素と隣接しており、前記押圧手段の前記一体の機能的要素は、前記出口 弁の前記一体の機能的要素と隣接している、請求項４に記載の手動式送出装置。 ６． 液体を供給容器から圧送し、排出オリフィスを通して送出するための手 動式送出装置において、 (a) 送出ポンプを前記供給容器に密封をなして取り付けるための、前記供給 容器から下流に前記排出オリフィスまで流体連通した液体通路を含むハウジング と、 (b) 下流の圧力が正圧である期間中は流体が流れないように閉鎖し、下流の 圧力が負圧である期間中は流体を流すことができるように開放する、前記液体通 路内に配置された入口弁と、 (c) 下流の圧力が正圧である期間中は液体を流すことができるように開放し 、下流の圧力が負圧である期間中は流体が流れないように閉鎖する、前記液体通 路内に前記入口弁の下流に配置された出口弁と、 (d) 前記出口弁、前記入口弁、又はこれらの弁の両方を押圧して閉鎖するた めの押圧手段であって、押圧力の幾分かを提供する機能的要素を含む押圧手段と 、 (e) 前記入口弁の下流及び前記出口弁の上流の前記液体通路の一部を構成す る伸縮自在のポンプチャンバであって、前記押圧要素の機能的要素は前記伸縮自 在のポンプチャンバの一体の構成要素である、伸縮自在のポンプチャンバと、 を有する手動式送出装置。 ７． 前記押圧手段は、ばね、弾性アーム、又はこの両方をその機能的要素と して含む、請求項６に記載の手動式送出装置。 ８． 前記押圧手段の機能的要素は、側方作用金型で形成できるばねである、 請求項７に記載の手動式送出装置。 ９． 前記ばねは軸線方向ばね力を提供する、請求項８に記載の手動式送出装 置。 １０． 前記押圧手段の前記一体の機能的要素は、予圧縮を行うのに十分な押 圧力を提供する、請求項６に記載の手動式送出装置。 １１． 前記押圧手段の前記一体の機能的要素は、前記出口弁の機能的要素に 作用を及ぼし、この機能的要素もまた前記伸縮自在のポンプチャンバの一体の構 成要素である、請求項８に記載の手動式送出装置。 １２． 渦室の機能的要素を更に含み、この機能的要素もまた前記伸縮自在の ポンプチャンバの一体の構成要素である、請求項６に記載の手動式送出装置。 １３． 渦室の機能的要素を更に含み、この機能的要素もまた前記伸縮自在の ポンプチャンバの一体の構成要素である、請求項１１に記載の手動式送出装置。 １４． 液体を供給容器から圧送し、排出オリフィスを通して送出するための 手動式送出装置において、 (a) 送出ポンプを前記供給容器に密封をなして取り付けるための、前記供給 容器から下流に前記排出オリフィスまで流体連通した液体通路を含むハウジング と、 (b) 下流の圧力が正圧である期間中は流体が流れないように閉鎖し、下流の 圧力が負圧である期間中は流体を流すことができるように開放する、前記液体通 路内に配置された入口弁と、 (c) 下流の圧力が正圧である期間中は液体を流すことができるように開放し 、下流の圧力が負圧である期間中は流体が流れないように閉鎖する、前記液体通 路内に前記入口弁の下流に配置された出口弁と、 (d) 前記入口弁の下流及び前記出口弁の上流の前記液体通路の一部を構成す る伸縮自在のポンプチャンバであって、前記出口弁、前記入口弁、又はこれらの 弁 の両方が弁部材を含み、この弁部材は、軸線方向押圧力によって、協働する弁座 に対して閉鎖状態に押圧でき、前記弁部材は、前記伸縮自在のポンプチャンバの 一体の構成要素である、伸縮自在のポンプチャンバと、 を有する手動式送出装置。 １５． 前記出口弁部材を閉鎖状態に押圧するための押圧手段を更に含み、こ の押圧手段は、押圧力の幾らかの部分を提供する機能的要素を含み、この機能的 要素は前記伸縮自在のポンプチャンバの一体の構成要素である、請求項１４に記 載の手動式送出装置。 １６． 前記押圧手段は、ばね、弾性アーム、又はこの両方をその機能的要素 として含む、請求項１５に記載の手動式送出装置。 １７． 前記押圧手段の機能的要素は、側方作用金型で形成できるばねである 、請求項１６に記載の手動式送出装置。 １８． 前記ばねは軸線方向ばね力を提供する、請求項１７に記載の手動式送 出装置。 １９． 前記押圧手段の前記一体の機能的要素は、予圧縮を行うのに十分な押 圧力を提供する、請求項１４に記載の手動式送出装置。 ２０． 室の機能的要素を更に含み、この機能的要素もまた前記伸縮自在のポ ンプチャンバの一体の構成要素である、請求項１７に記載の手動式送出装置。