KR20180100259A - 일 회전 작동식 지속 분무 펌프 메커니즘 - Google Patents

Abstract

제품을 가압하고 배출 준비를 하기 위해 엑추에이터 슬리브를 단일 회전했을 때 제품의 지속 배출이 가능한 파워 어셈블리가 제공된다. 상기 어셈블리는 펌프 체임버를 갖는 원통형 컵에서 왕복운동을 위해 피스톤 하우징에 의해 운반되는 피스톤을 포함한다. 엑추에이터 슬리브는 회전될 때 피스톤 하우징과 피스톤을 왕복운동하도록 연결된 구동 나사에 클러치 디스크를 통해 연결된다. 제품 배출을 위해 엑추에이터가 가압될 때, 클러치 디스크는 먼저 구동 나사로부터 엑추에이터 슬리브를 탈착한 다음, 스템 밸브를 개방된 위치로 이동시키도록 작동된다. 파워 어셈블리는 엑추에이터가 회전될 때, 배출될 제품에 압력을 가하도록 스프링, 가스 또는 탄성 물질 등과 같은 다양한 에너지 저장 장치들과 사용될 수 있다.

Description

일 회전 작동식 지속 분무 펌프 메커니즘 {ONE TURN ACTUATED DURATION SPRAY PUMP MECHANISM}

본 발명은 배출기(dispenser)에 관한 것으로, 특히 기계적으로 활성화되고 비화학적 수단에 의해 가압되는 지속 분무 배출기에 관한 것이다.

화학적으로 구동되고 기계적으로 작동되는 분무 배출기들은 오랫동안 사용되어 왔고 그 편리함 때문에 현재도 여전히 인기를 끌고 있다. 그러나, 화학적 추진제(propellants)를 사용하는 에어로졸 배출기들은 점점 더 면밀한 조사의 대상이 되고 있으며 환경에 미치는 악영향뿐만 아니라 취급 시 수반되는 위험 및 관련 보험 문제들 때문에 사용이 제한되고 있다. 또한, 기존의 비화학적/기계적 분무 배출기들은 화학적으로 구동되는 에어로졸에 비해 특히 불리한 것으로 비교되곤 하는데, 이는 기존의 비화학적/기계적 분무 배출기들이 크기가 크고 작동 시 여러 단계가 요구되기 때문에, 특히 질병이나 관절염 같은 장애를 겪고 있는 사람들에게는 작동이 힘들기 때문이다. 또한, 기존의 비화학적/기계적 분무 배출기들은 제작하는 데 많은 수의 부품과 많은 양의 물질이 필요한데, 이는 에너지 비용의 상승 때문에 제작하는데 엄청난 비용이 들게 된다. 이 때문에 소비자 가격이 낮은 제품에 사용하기에는 과도한 비용이 들게 된다. 또한, 캔(can) 안의 봉지(bag) 또는 캔 장치 안에 피스톤을 포함하는 가압 추진제-구동식 에어로졸 시스템을 다른 시스템으로 바꾸는 것을 꺼리는 경향도 있다.

일부 기계적으로 작동되는 에어로졸 장치들은 저장 체임버(storage chamber)를 포함하는데, 이는 계량된 양의 제품을 얻은 뒤, 특정 지속 기간 동안 제품을 배출할 수 있도록 압력을 제공하는 파워 체임버로 제품을 이동하는 단계를 필요로 한다. 이러한 종류의 장치들은 에너지 효율이 떨어지고, 시간이 지나거나 사용 시간이 늘어남에 따라 성능이 떨어질 뿐만 아니라, 일반적이지 않은 물질 구조 및 현재 손가락 펌프와 화학적 에어로졸 밸브를 사용하는 제품들과의 역동적 사용 때문에 가격이 크게 상승한다. 캔 안에 백을 포함하는 장치들은 화학적 에어로졸 전달의 모든 특성들을 갖지 않는 복잡한 시스템들이다.

그 예로, 미국 특허 번호 4,387,833과 4,423,829는 상기 문제점들 중 일부 문제점들을 갖는다.

스파츠(Spatz)의 미국 특허 4,147,280은 이중 분리된 나선형 구조 및 제품을 분무 형태로 전달하기 위해 비정상적 조작을 위한 캡(cap)을 필요로 한다. 카프라(Capra)외.의 미국 특허 4,167,041, 4,174,052, 4,174,055, 및 4,222,500; 하멧(Hammet)외.의 4,872,595; 허치슨(Hutcheson)외.의 5,183,185; 및 블레이크(Blake)의 6,708,852는 모두 저장 체임버를 필요로 한다. 또한, 블레이크의 경우 설치하는데 여러 번의 작동이 필요하다.

그 외 관련 있는 특허로는 4,424,829 및 4,387,833이 있다. 모두 기존의 시장 적용 분야에서 대량 생산할 경우 상업적 수용력과 이행 가능성 면에서 단점들을 갖는다.

상기 특허에 기재된 장치들을 통한 노력에도 불구하고, 더 사용하기 편리하고, 저렴하고, 흔히 사용되는 화학적으로 활성화되는 배출기와 비견될 만한 성능으로 제품을 배출할 수 있는 기계적으로 활성화되는 소형의 지속 분무 메커니즘에 대한 필요성이 존재한다. 특히, 기존의 화학적/기계적으로 활성화된 에어로졸 배출기에서 봐왔던 단점이 없는 일 회전 작동식 지속 분무 펌프 전달 시스템이 요구된다.

본 발명은 여러 가지 특징들 중에서, 작동 시 화학적 추진제에 의존하지 않고, 기존의 기계적으로 작동되는 에어로졸 배출기에 사용되는 충진 체임버 기술이 필요하지 않고, 기존의 전달 시스템 작동에 필요한 다수의 단계들을 줄일 수 있고, 편리함에 있어서는 화학적으로 활성화되는 배출기 시스템에 가깝고, 및/또는 기존의 손가락-및 방아쇠-작동식 펌프와 비견될 만한 크기를 갖는 지속 분무 배출기에 관한 것이다.

본 발명의 기계적으로 작동되는 배출기는 현재 손가락 펌프를 사용하는 제품들을 위해, 목부(neck) 또는 접지력(grippable) 있는 부분(들)을 갖는 목부 마무리부(neck finish)를 제공한다. 또한, 기존의 기계적으로 활성화되는 배출기들보다 길게 지속되는 분무를 제공한다.

본 발명의 지속 분무 배출기는 제품을 가압하고 배출 준비를 위해 엑추에이터(actuator)를 한번 회전 또는 부분적으로 회전했을 때 제품의 지속적 배출 달성을 위한, 제품의 용기에 부착될 수 있는 파워 어셈블리(power assembly)를 포함한다. 파워 어셈블리는 엑추에이터가 회전될 때 배출할 제품에 압력을 가하기 위해 스프링(spring), 기체 또는 탄력 있는 물질 등과 같은 다양한 에너지 저장 수단과 함께 사용할 수 있다.

파워 어셈블리는 구동 수단(drive means)을 통해 연결된 회전 가능한 엑추에이터 슬리브(actuator sleeve)를 포함한다. 상기 엑추에이터 슬리브의 회전은 피스톤을 제1 방향으로 왕복운동하도록 하여 용기(container)에서 펌프 체임버(pump chamber)로 제품이 유입되도록 한다. 피스톤(piston)이 제1 방향으로 왕복운동 하면, 에너지가 에너지 저장 수단에 저장되는데, 이는 펌프 체임버 안의 제품을 가압하도록 제1 방향에 정반대인 제2 방향으로 피스톤을 바이어스(bias) 시키는 작용을 한다. 스템 밸브(stem valve)는 펌프 체임버에서 제품의 배출을 차단하는 일반적으로는 폐쇄된 위치(closed position) 및 제품의 배출을 허용하는 개방된 위치(open position)를 갖는다. 왕복운동하는 엑추에이터는 스템 밸브에 연결되어 엑추에이터가 가압될 때 스템 밸브를 개방된 위치로 이동시킨다. 펌프 체임버에서 제품이 배출됨에 따라, 에너지 저장 수단은 또 다른 배출 주기를 준비하기 위해 피스톤을 정지 위치(at-rest position)로 되돌리게 된다. 구동 수단에 연결된 탈출 메커니즘(escapement mechanism) 또한 제2 방향으로의 피스톤의 이동이 엑추에이터 슬리브의 이동을 야기하지 않도록 구동 수단을 탈착하기 위하여 엑추에이터의 가압에 의해 작동된다.

구동 수단은 엑추에이터 슬리브의 회전에 의해 회전되도록 연결된 클러치 디스크(clutch disc), 구동 나사(drive screw)가 상기 클러치 디스크에 의해 회전되도록 상호결합된 기어 티스(gear teeth)를 통해 클러치 디스크와 연결된 구동 나사, 및 구동 나사가 회전될 때 왕복운동하도록 연결된 피스톤 하우징(piston housing)을 포함한다. 피스톤은 원통 컵(cylinder cup)과의왕복운동을위해 피스톤 하우징에 의해 운반되고, 원통 컵과 함께 펌프 체임버를 형성한다.

탈출 메커니즘은 클러치 디스크, 클러치 디스크와 구동 나사 사이의 상호결합된 기어 티스, 및 상기 엑추에이터를 포함한다. 엑추에이터는 가압되면 클러치 디스크가 구동 나사에서 멀어지도록 왕복운동하고 기어 티스를 탈착시킨다.

구동 나사와 피스톤 하우징 사이의 상호결합된 나선형 스레드(helical threads), 및 피스톤 하우징과 원통 컵의 외부 사이의 축 홈(axial grooves)과 스플라인(spline)들은, 엑추에이터 슬리브가 회전되면, 피스톤 하우징과 피스톤이 제1, 정지 위치에서 제2 위치로 왕복운동하여 용기에서 펌프 체임버로 제품이 유입되도록 한다. 피스톤의 이러한 이동은 또한 펌프 체임버에 유입된 제품에 압력을 가하는 에너지 저장 수단에 에너지를 저장한다. 본 명세서에 기재된 특정 예에 따르면, 엑추에이터 슬리브를 약 360°만 회전시켜도 배출될 제품의 완전한 충진양이 펌프 체임버 안으로 유입될 수 있으나, 필요한 경우, 엑추에이터 슬리브가 그보다 작은 각도 또는 더 큰 각도로 회전되어도 제품의 완전한 충진양이 펌프 체임버 안으로 유입되도록 시스템을 설계하는 것도 가능하다. 또한, 배출될 제품의 완전한 충진양 보다 적은 양을 얻기 위해, 한 번을 채 회전시키지 않을 수 있게 설계하는 것도 가능하다.

에너지 저장 구성 요소는 본 출원에 기재된 배출기 및 그 구성 요소들의 형태로 구현된 스프링(spring)을 포함하나, 그 대신 출원인이 각각 2007년 2월 6일과 2008년 7월 14일에 출원한 특허 출원 11/702,734 및 12/218,295에 기재된 공압 또는 탄성 구성 요소 및 방법들을 포함할 수도 있다. 어떠한 종류의 에너지 저장 장치(들)이 사용되던 간에, 피스톤이 그 정지 위치 혹은 그 인접 위치에 있을 때 펌프 체임버 안의 제품이 적당한 압력을 받아서 적당한 양이 배출될 수 있도록, 피스톤이 그 정지 위치에 있을 때 기가압(pre-stressed)또는 기압축(precompressed)되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 기계적으로 작동되는 메커니즘들에서는, 소비자가 엑추에이터 슬리브를 한번 회전하고 분무 엑추에이터를 아래로 가압하면, 분무 또는 배출될 제품에 대한 지속적인 배출을 달성할 수 있다. 또한, 제품이 펌프 체임버로 유입된 후에는, 배출기의 어떤 방향으로든 제품을 배출하도록 작동할 수 있다. 또한, 본 명세서에 기재된 메커니즘은 목(neck)부 마무리 부분의 크기가 훨씬 작아도 적용 가능하며, 본 발명의 피스톤-대-원통 직경 비율에서는 훨씬 작은 힘으로 용이하게 작동이 가능하다. 이러한 힘은 피스톤이 그 기설정 경로를 따라 이동함에 따라 구동 나사와 피스톤 하우징의 인터페이스 및 피스톤 하우징과 원통 컵 사이에서의 마찰만을 포함한다.

본 발명의 배출기의 탈출 메커니즘은 배출 주기 시 에너지 저장 수단의 구동력의 영향을 받은 피스톤의 복귀에 의해 발생할 수 있는 엑추에이터 슬리브의 "역회전(spin back)"을 방지한다.

이러한 새로운 메커니즘들은 표준 분무 엑추에이터 또는 가령 특허 번호 6,609,666 B1 및 6,543,703 B2에 기재된 엑추에이터들과 함께 사용될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명을 더 자세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 배출기의 정면 입면도이다.
도 2는 도 1의 2-2선을 따라 절단하여 약간 확대한 길이방향 단면도로, 펌프및 제품을 배출할 준비가 된 압축 충진된 위치 상태인 에너지 저장 장치를 도시하고 있다.
도 3은 도 2의 메커니즘을 조금 더 확대한 단면도이다.
도 4는 도 3과 유사한 확대 단면도로, 피스톤은 그 정지 위치로 복귀한 상태에서, 엑추에이터는 가압되고 스템 밸브는 제품을 배출하기 위해 개방된 상태의 메커니즘을 도시하고 있다.
도 5는 도 4의 5-5 선을 따라 절단한 부분 확대 단면도로, 엑추에이터 슬리브가 회전될 때 엑추에이터 소켓의 회전을 야기하는 엑추에이터 슬리브와 엑추에이터 소켓 사이의 구성 요소들을 도시하고 있다.
도 6은 도 1 내지 도 5의 배출기의 확대 등각 도면이다.
도 7은 도 1 내지 도 5의 어셈블리에 사용된 용기 캡의 측면 입면도이다.
도 8은 도 7의 8-8 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 9는 도 7의 용기 캡의 평면 등각 도면이다.
도 10은 용기 캡의 바닥 등각 도면이다.
도 11은 도 1 내지 도 5의 메커니즘에 사용된 피스톤 원통 컵의 측면 입면도이다.
도 12는 도 11의 12-12 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 13은 도 11에서 화살표 13 방향에서 본, 피스톤 원통 컵의 단면도이다.
도 14는 본 발명에 따른 메커니즘에서 사용된 피스톤 하우징의 측면 입면도이다.
도 15는 도 14에서 화살표 15의 방향에서 본, 피스톤 하우징의 단면도이다.
도 16은 도 14의 16-16 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 17은 본 발명에 따른 메커니즘에 사용된 구동 나사의 측면 입면도이다.
도 18은 도 17에서 화살표 18의 방향에서 본, 구동 나사의 단면도이다.
도 19는 도 17에서 화살표 19의 방향에서 본, 구동 나사의 단면도이다.
도 20은 도 17에서 20-20 선을 따라 절단한 길이방향 단면도이다.
도 21은 구동 나사의 평면 등각 도면이다.
도 22는 본 발명에 따른 메커니즘에서 사용된 피스톤의 확대 측면 입면도이다.
도 23은 도 22에서 23-23 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 24는 피스톤의 평면 등각 도면이다.
도 25는 본 발명에 따른 메커니즘에 사용된 스템 밸브의 측면 입면도이다.
도 26은 도 25에서 화살표 26의 방향에서 본, 스템 밸브의 단면도이다.
도 27은 도 26에서 27-27 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 28은 도 26에서 28-28 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 29는 스템 밸브의 바닥 등각 도면이다.
도 30은 스템 밸브의 평면 등각 도면이다.
도 31은 본 발명에 따른 메커니즘에 사용된 엑추에이터 슬리브의 측면 입면도이다.
도 32는 도 31에서 화살표 32의 방향에서 본, 엑추에이터 슬리브의 단면도이다.
도 33은 도 32에서 33-33 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 34는 엑추에이터 슬리브의 평면 후방 등각 도면이다.
도 35는 엑추에이터 슬리브의 확대 바닥 등각 도면이다.
도 36은 본 발명에 따른 메커니즘에 사용된 엑추에이터 소켓의 측면 입면도이다.
도 37은 도 35에서 화살표 36의 방향에서 본, 엑추에이터 소켓의 단면도이다.
도 38은 도 37에서 38-38 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 39는 도 37에서 39-39 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 40은 엑추에이터 소켓의 확대 평면 등각 단면도이다.
도 41은 본 발명에 따른 탈출 메커니즘에 사용된 클러치 디스크의 측면 입면도이다.
도 42는 도 41에서 42-42 선을 따라 절단한 길이방향 단면도이다.
도 43은 클러치 디스크의 평면 등각 도면이다.
도 44는 클러치 디스크의 바닥 등각 도면이다.
도 45는 본 발명에 따른 메커니즘에 사용된 엑추에이터의 측면 입면도이다.
도 46은 엑추에이터의 길이방향 단면도이다.
도 47은 엑추에이터의 바닥 등각 도면이다.
도 48은 엑추에이터 슬리브가 회전되어 제품을 펌프 체임버로 유입하여 에너지 저장 장치에 저장하기 전, 즉 도시된 실시예에서 파워 스프링을 압축하기 전 정지 상태에 있는 메커니즘의 부분 길이방향 단면도이다.
도 49는 엑추에이터 슬리브가 약 8분의 1 회전으로 부분 회전한 상태의 메커니즘의 부분 단면도이다.
도 50은 엑추에이터 슬리브가 약 4분의 1회전으로 부분 회전한 상태의 메커니즘의 부분 단면도이다.
도 51은 엑추에이터 슬리브가 약 8분의 3회전으로 부분 회전한 상태의 메커니즘의 부분 단면도이다.
도 52는 엑추에이터 슬리브가 약 2분의 1회전으로 부분 회전한 상태의 메커니즘의 부분 단면도이다.
도 53은 완전히 충진되어 제품 배출 준비가 된 상태의 메커니즘의 부분 단면도이다.
도 54는 도 53의 메커니즘의 확대 부분 단면도로, 엑추에이터는 클러치를 탈착하도록 부분 가압되었으나, 스템 밸브는 여전히 밀봉된 위치에 있다.
도 55는 제품이 펌프 체임버에서 배출 노즐을 통해 외부로 유동할 수 있도록 엑추에이터가 스템 밸브를 밀봉되지 않은 위치로 이동시키도록 완전히 가압된 상태의 메커니즘의 확대 부분 단면도이다.
도 56은 제품은 압력 체임버에서 비워지고, 피스톤은 그 정지 위치로 복귀하고, 스템 밸브는 클러치가 탈착된 채로 밀봉된 위치로 재복귀한 상태의 메커니즘의 확대 부분 단면도이다.
도 57은 엑추에이터, 피스톤, 및 스템 밸브가 모두 그들의 정지 위치로 복귀하고, 구동 기어는 다시 결합하여 또 다른 배출 주기 준비가 된 상태의 메커니즘의 확대 부분 단면도이다.
도 58은 엑추에이터가 오버몰딩(overmolded)되고 쿠션을 갖는(cushioned) 슬리브를 포함하고 용기의 상단부 위로 먼 거리까지 하향 연장된, 본 발명에 따른 변경된 배출기의 정면 입면도이다.
도 59는 도 58에서 59-59 선을 따라 절단한 길이방향 단면도이다.
도 60은 도 58 및 도 59의 배출기의 확대 부분 단면도로, 제품 배출 준비가 된 완전히 충진된 위치에서의 시스템을 도시하고 있다.
도 61은 도 60과 유사하나, 엑추에이터는 가압되고 스템 밸브는 펌프 체임버에서 제품이 배출될 수 있도록 개방되고, 피스톤은 그 정지 위치로 복귀한 상태를 도시하고 있다.
도 62는 도 61에서 62-62 선을 따라 절단한 확대 부분 단면도로, 엑추에이터 슬리브와 엑추에이터 소켓 사이에 결합된 구성 요소들을 도시하고 있다.
도 63은 도 58 내지 도 62의 배출기 어셈블리의 확대 등각 도면이다.
도 64는 도 58 내지 도 62의 어셈블리에 사용된 변경된 엑추에이터 슬리브의 측면 입면도이다.
도 65는 엑추에이터 슬리브의 후방 입면도이다.
도 66은 엑추에이터 슬리브의 평면 후방 등각 도면이다.
도 67은 도 65에서 67-67 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 68은 도 64에서 화살표 68의 방향에서 본, 엑추에이터 슬리브의 바닥 단면도이다.
도 69는 도 64 내지 도 68의 엑추에이터 슬리브에 대한 크게 확대된 바닥 등각 도면이다.
도 70은 도 58 내지 도 62의 어셈블리에 사용된 엑추에이터 소켓의 측면 입면도이다.
도 71은 도 70에서 화살표 71의 방향에서 본, 엑추에이터 소켓의 평면 단면도이다.
도 72는 도 71에서 72-72 선을 따라 절단한 길이방향 단면도이다.
도 73은 도 71에서 73-73 선을 따라 절단한 길이방향 단면도이다.
도 74는 엑추에이터 소켓의 평면 등각 도면이다.
도 75는 엑추에이터 소켓의 바닥 등각 도면이다.
도 76은 도 58 내지 도 62의 어셈블리에 사용된 엑추에이터의 측면 입면도이다.
도 77은 엑추에이터의 단면 입면도이다.
도 78은 도 77에서 78-78 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 79는 엑추에이터의 평면 후방 등각 도면이다.
도 80은 엑추에이터의 정면 등각 도면이다.
도 81은 엑추에이터의 바닥 등각 도면이다.
도 82는 본 발명의 도 58 내지 도 62 실시예에 사용된 원통 캡의 측면 입면도이다.
도 83은 도 82에서 83-83 선을 따라 절단한 길이방향 단면도이다.
도 84는 원통 캡의 평면 등각 도면이다.
도 85는 원통 캡의 바닥 등각 도면이다.
도 86은 본 발명에 기재된 모든 형태에 사용될 수 있는 구동 나사의 대체 형태의 평면 등각 도면이다.
도 87은 도 86의 구동 나사의 측면 입면도이다.
도 88은 도 87에서 88-88 선을 따라 절단한 길이방향 단면도이다.
도 89는 도 86의 변경된 구동 나사를 포함하는 메커니즘 형태의 길이방향 단면에 대한 확대 부분 도면으로, 제품을 펌프 체임버로 유입하도록 작동하기 전 정지 위치 상태를 도시하고 있다.
도 90은 도 89와 유사하나, 엑추에이터 슬리브는 부분 회전하고 피스톤 하우징과 피스톤은 제품을 펌프 체임버로 유입하기 위해 정지 위치에서 이동한 상태를 도시하고 있다.
도 91은 도 90과 유사하나, 엑추에이터 슬리브는 약 4분의 1 회전하고, 피스톤 하우징과 피스톤은 제품을 펌프 체임버로 유입하기 위한 방향으로 더 이동한 상태를 도시하고 있다.
도 92는 도 91과 유사하나, 엑추에이터 슬리브가 약 8분의 3 회전한 상태를 도시하고 있다.
도 93은 도 92와 유사하나, 엑추에이터 슬리브가 거의 2분의 1 회전하고 펌프 체임버는 거의 완전히 충진된 상태를 도시하고 있다.
도 94는 도 48과 유사한 길이방향 단면도이나, 메커니즘은 완전히 충진되고 제품 배출 준비가 된 위치 상태를 도시하고 있다.
도 95는 도 94와 유사하나, 엑추에이터는 클러치 디스크를 구동 나사로부터 멀리 이동시켜 탈착하도록 가압된 상태를 도시하고 있다.
도 96은 도 95와 유사하나, 엑추에이터는 펌프 체임버에서 제품을 배출하기 위해 파워 스프링이 피스톤을 이동시키도록 스템 밸브를 개방하도록 완전히 가압된 상태를 도시하고 있다.
도 97은 도 96과 유사하나, 엑추에이터는 스템 밸브를 폐쇄하도록 충분히 그 정지 위치로 복귀했으나 클러치 디스크는 여전히 구동 나사로부터 탈착된 상태를 도시하고 있다.

본 발명의 바람직한 제1실시예는 도 1 내지 57에서 10으로 표시되었다. 본 실시예에서, 용기(container, C)의 상단부에는, 용기(C)에서 제품을 가압하고 배출하기 위한, 펌프 메커니즘(pump mechanism, 12)과 엑추에이터 메커니즘(actuator mechanism, 13)을 포함하는 파워 어셈블리(power assembly, 11)가 부착된다.

펌프 메커니즘(12)은 용기(C)의 상단부에 고정된 용기 캡(container cap, 60)에 부착된 원통 컵(cylinder cup,50)의 하단부에서 펌프 체임버(pump chamber, 40)의 피스톤의 왕복운동(reciprocation)을 위한, 원통 피스톤 하우징(cylindrical piston housing, 30)이 운반하는(carry) 튜브형 피스톤(tubular piston, 20)을 포함한다. 원통 컵(50)의 바닥 단부(bottom end)에는 딥 튜브(dip tube)에서펌프체임버로의 제품의 유동은 허용하되 펌프 체임버에서 딥 튜브로의 역유동(reverse flow)은 방지하기 위한, 일방향 볼 체크 밸브(one-way ball check valve, 150)가 딥 튜브(151)와 연결된다.

도 3 내지 도 5 및 도 7 내지 도 13에 가장 잘 나타난 바와 같이, 피스톤 하우징(30)의 상단부는 용기 캡(60) 상의 제 1 환형 벽(annular wall, 62)의 내측 가장자리(inner margin)로부터 상향 연장되는 제1 원통 벽(first cylindrical wall, 61) 안에 슬라이딩 가능하게 수용되며, 원통 컵(50)의 상단부는 환형 벽(62)의 외측 가장자리(outer margin)에 의해 지지되는 제2 원통 벽(63)에 조여진다(threaded). 제1 환형 벽으로부터 수직으로 오프셋되고 바깥으로 방사상 형태로 이격된 제2 환형 벽(65)의 외측 가장자리에 의해 지지되는 제3 원통 벽(64)은 용기 캡을 용기에 고정시키도록 용기의 상단부 상에 조여진다. 제1 원통 벽(61)의 상단부 상의 방사상 형태로 내곡된 플랜지(flange, 66)는 피스톤 하우징의 상단부에 걸쳐 내측 연장되어 그것이 용기 캡에 조립된 상태를 유지할 수 있도록 도움을 주며, 엑추에이터 슬리브 유지 플랜지(actuator sleeve retaining flange, 67)는 엑추에이터 슬리브(actuator sleeve) 상의 멈춤쇠(detents)들과 결합하기 위하여, 지지되는 원통 벽(64) 위로 용기 캡의 상단으로부터 외측으로 연장되어 그것이 용기 캡에 조립된 상태를 유지하도록 하는데, 이에 대해서는 하기에서 더 자세히 설명할 것이다. 외측 스커트(outer skirt, 68)는 지지되는 벽(64)에 대해 외측으로 이격되는 관계로 환형 벽(65)의 외측날(outer edge)에 의해 지지된다. 스커트의 외측 표면은 용기의 외측 표면과 실질적으로 높이가 같고 배출기에 매끈한 외측 마무리를 제공한다. 용기 캡의 제2 환형 벽(65)과 용기의 상단부 사이에는 용기에서 제품이 감소됨에 따라 용기를 환기하기 위한 환기구 마개(vent gasket, 160)이 마련된다.

피스톤 하우징과 피스톤은 피스톤 하우징 안으로 동축으로 연장되는 구동 나사(70)에 의해 왕복운동하도록 된다. 도 18 내지 도 21에 가장 잘 나타난 바와 같이, 구동 나사는 축의 방향으로 그것을 관통하여 연장되는 보어(bore, 71) 및 그 상단부 상에 방사상 외측으로 연장되는 환형 플랜지(72)를 갖고, 기어티스(73)의 링이 플랜지의 아래측에 마련된다. 밸브 시트 튜브(valve seat tube,74)는보어(71)의 상단부에서 구동 나사의 상단부로부터 상향 연장되고, 원통 벽(75)은 밸브 시트 튜브와 동축 관계로 상향 연장된다. 플랜지(72) 아래의 구동 나사의 상단부의 외측 상의 나선형 스레드(helical thread, 76)들은 피스톤 하우징 내에서 나선형 스레드(31)들과 결합되고, 원통 컵(50)의 내부 표면 상의 스플라인(spline, 51)들은 피스톤 하우징 상의 플랜지(33)의 외주변에서 눈금(notch, 32)들에서 결합되어 피스톤 하우징이 회전되지 않게 제한함으로써, 구동 나사가 회전되면 상호결합된 나선형 스레드들은 피스톤 하우징과 피스톤이 제1 방향으로 왕복운동하여 펌프 체임버를 확장하고 그 안으로 제품을 유입하도록 한다.

도 3 내지 도 5 및 도 22 내지 도 24에 가장 잘 나타난 바와 같이, 피스톤(20)은 그것을 관통하는 축 보어(axial bore, 21) 및 피스톤 하우징의 하단부에서 고정되는 주요 몸체부(main body portion, 22)를 갖는다. 피스톤의 길쭉한 상단부(23)는 구동 나사의 보어(71) 안으로 연장되고, 그 상단부 상에는, 보어(71) 내에서 슬라이딩 밀봉되게 연장된 외측으로 나팔 형태로 형성된 시일(seal, 24)이 마련되어 구동 나사 보어(71)로부터 피스톤(20)을 지나는 제품의 누출을 방지한다. 피스톤의 하단부 상의 외측으로 나팔 형태로 형성된 시일 링(flared seal ring, 25)은 피스톤 하우징의 하단부 밑에서 외측으로 연장되고 펌프 체임버(40)의 내부 표면과 슬라이딩 밀봉 관계를 갖는다.

피스톤 하우징(30)과 피스톤(20)이 펌프 체임버(40)로 제품을 유입하도록 상향 왕복운동됨에 따라, 피스톤 하우징 상의 플랜지(33)와 용기 캡 상의 환형 벽(62) 사이에 결합된 파워 스프링(power spring, 140)은 압축됨으로써 에너지를 저장하고 복귀 방향으로 피스톤 하우징과 피스톤을 촉구하여 펌프 체임버 내의 제품에 압력을 가한다.

도 3 내지 도 5 및 도 25 내지 도 30에 가장 잘 나타난 스템 밸브(stem valve, 80)는 밸브 부재(valve member, 81)를 지지하는데, 이 밸브 부재(81)에는 구동 나사 상의 밸브 시트 튜브(74) 내에 슬라이딩 가능하게 수용되고 밀봉된, 바닥 단부 상에 외측으로 나팔 형태로 형성된 시일(outwardly flared seal, 82)이 지지된다. 원통 연장부(cylindrical extension, 83)는 밸브 부재(valve member, 81)에 대해 동축 관계로 지지하고, 그 하단부 상에, 시트 튜브 주변에 상향 연장되는 원통 벽(75)의 내부 표면과 슬라이딩 가능하게 밀봉되는 외측으로 나팔 형태로 형성된 시일(84)을 갖는다. 시일(82)이 시트 튜브(74)에 결합되어 있는 한, 펌프 체임버로부터의 제품의 유동은 차단된다. 중앙 보어(85)와 환형 채널(86)은 스템 밸브를 엑추에이터 소켓(100)에 고정시키도록 스템 밸브의 상단부에 형성되는데, 이에 대해서는 하기에서 자세히 설명할 것이다. 유동 경로(87)들은 스템 밸브가 개방 위치에 있을 때 구동 나사의 보어로부터 스템 밸브를 통해 제품의 유동을 허용하도록 중앙 보어와 환형 채널 사이의 스템 밸브를 관통하도록 형성된다. 나팔 형태로 형성된 시일(82)이 시트 튜브(74)의 길이 이내로 형성되는 한, 스템 밸브는 폐쇄된 위치에 있게 되고, 그것을 관통하는 유동이 방지되지만, 나팔 형태의 시일(82)이 시트 튜브의 내부 표면 아래로 연장되자마자, 밸브는 개방되고 유동은 스템 밸브를 관통하도록 상향 허용된다.

엑추에이터 메커니즘(13)은 회전가능한 엑추에이터 슬리브(90)를 포함하고, 이 회전가능한 엑추에이터 슬리브(90)는 그것을 회전시키기 위한 엑추에이터 소켓(100), 구동 나사에 탈착 가능하게 연결되고 엑추에이터 슬리브가 회전되었을 때 구동 나사를 회전시키기 위해 엑추에이터 소켓에 그것을 잠그기 위한 복수의 걸쇠(latch, 123)들을 갖는 클러치 디스크(120), 그리고 엑추에이터의 적어도 일부가 가압되었을 때 자신과 클러치 디스크를 왕복운동하여 구동 나사로부터 클러치 디스크를 탈착하고 엑추에이터가 완전히 가압되었을 때 스템 밸브를 개방하도록 엑추에이터 소켓에 부착된 스템 밸브(80)를 왕복운동하는, 엑추에이터 소켓에 부착된 엑추에이터(130)를 포함한다.

도 3 내지 도 5 및 도 31 내지 도 35에 가장 잘 나타난 바와 같이, 엑추에이터 슬리브(90)는 원형 베이스(circular base, 92) 및 엑추에이터가 수용되는 상단에 직사각형 개구부(94)가 마련된 상부(93)를 갖는 원통형 측벽(91)을 갖는다. 정반대측에서 마주보는 탭(95A 및 95B)들은 개구부(94)의 반대측들에서 측벽의 상단부로부터 하우징 내부로 지지하고, 그 베이스 근처의 반대측들에서 하우징의 내부 표면상의 가깝게 이격된 평행 탭(96, 97) 쌍들은 탭(95A, 95B)들과 일반적으로 수직인 정반대측에서 마주보는 슬롯(98A, 98B)들을 형성한다. 원형 베이스 내측 상에서 원형으로 이격된 복수의 멈춤쇠(detent)(99)들은 용기 캡 상에서 엑추에이터 슬리브를 유지하도록 용기 캡(60)의 상단부 상의 환형 플랜지(67)의 외측날 아래에 결합된다.

도 3 내지 도 5 및 도 36 내지 도 40에 가장 잘 나타난 바와 같이, 엑추에이터 소켓(100)은 바닥 단부 상에 방사상 외측으로 연장되는 계단식 환형 플랜지(102)를 갖는 직립식 원통 측벽(101)을 갖는다. 짧은 원통 벽(103)이 플랜지(102)의 외측날에 의해 지지되고, 둘레에 이격된 관계로 플랜지의 기반을 관통하여 형성된 복수의 슬롯(104)들은 클러치 디스크를 엑추에이터 소켓에 잠그도록 클러치 디스크(120)(도 41 내지 도 44) 상의 걸쇠(123)들을 수용한다. 벽(103)에 방사상 외측으로 형성된 확장부(enlargements, 110)들은 하기에서 설명할 클러치 디스크 상에 립(126)들을 수용하기 위해, 벽(103)의 내부 둘레에 이격된 슬롯(111)들을 형성한다. 엑추에이터 소켓의 베이스에서 벽(103)의 정반대측의 마주보는 측으로부터 외측으로 돌출된 탭(105A, 105B)들은 엑추에이터 슬리브가 회전될 때 회전을 엑추에이터 소켓에 부여하기 위해 엑추에이터 슬리브 베이스의 내부 상의 슬롯(98A, 98B)들에서 결합된다. 측벽(101)의 외부 표면의 각각 정반대의 마주보는 측들을 따라 상향 연장되어, 상호 이격되어 수직으로 연장된 평행 플랜지(106A, 106B)들은 엑추에이터 슬리브의 내측 상부 표면 상의 탭(95A, 95B)들이 수용되는 채널(107A, 107B)들을 형성함으로써 엑추에이터 슬리브가 회전될 때 엑추에이터 소켓에 회전을 부여한다. 벽(101)의 상단부는 그 중심에서 상향 연장되는 제1 원통 소켓(109A)을 갖는 단벽(108)에 의해 폐쇄되고, 제1 포스트 옆으로 상향 연장되는, 더 작은 제2 원통 소켓(109B)을 갖는다. 포스트(112)는 소켓(109A)과 동축 정렬되는 벽(108)의 중심에 의해 지지되고, 원통 벽(113)은 포스트(112)에 외측 이격된 동심원 관계로 벽(108)에 의해 지지된다. 복수의 개구부(114)들이 포스트(112)와 벽(113) 사이의 공간에서 벽(108)을 관통하여 형성되어 배출 주기 시 제품이 엑추에이터 소켓을 관통하여 유동하게 한다.

엑추에이터(130) 상의 지지 포스트(131, 132)들은 엑추에이터를 엑추에이터 소켓에 유지시키기 위해 각각 소켓(109A, 109B)들과 마찰적으로 결합한다. 단벽(108)의 중심으로부터 하향 연장되는 핀(112)은 스템 밸브(80)의 상단부에서 중심 보어(85)에서 마찰적으로 결합되고, 원통 벽(113)은 스템 밸브를 엑추에이터 소켓에 유지시키도록 보어(85)를 둘러싸는 환형 채널(86)에 마찰적으로 결합된다.

도 3 내지 도 5 및 도 41 내지 도 44에 가장 잘 나타난 바와 같이, 클러치 디스크(120)는 그 내측 가장자리로부터 지지되는 원통 벽(122)을 갖는 환형 벽(121) 및 그 둘레에 이격되게 외측 가장자리에서 상향 돌출되는 복수의 걸쇠(123)들을 포함한다. 벽(122)의 외부 표면상의 복수의 길이 방향 립(rib, 126)들은 엑추에이터 소켓이 회전되면 클러치 디스크에 대한 전달 회전을 돕기 위해 엑추에이터 소켓(100)에서 슬롯(111)들과 결합한다. 지지하는 원통 벽(122)은 회전 가능하고 용기 캡(60)으로부터 상향 돌출되는 제1 원통 벽(61) 상에서 축 방향으로 슬라이딩될 수 있고, 환형 벽(121)은 구동 나사 상의 환형 플랜지(72)의 바탕이 되고 클러치 디스크 상의 환형 벽(121)과 용기 캡 상의 제1 환형 벽 사이에 결합된 엑추에이터 복귀 스프링(125)에 의해 구동 나사 플랜지(72)의 아래측 상의 기어 티스(gear teeth, 73)과 결합이 촉구된 상부 표면 상에는 기어 티스(124) 고리가 마련된다.

엑추에이터(130) 상의 포스트(131, 132)들은 그 내부에 각각 보어(131A, 132A)를 갖는다. 보어(131A)는 그 내측 단부에서, 미도시된 기계적 해체 유닛 (mechanical breakup unit, MBU)으로 연장되는 유체 경로(133)와 연통되나, 보어(132A)는 그 내측 단부에서 끝단이 된다.

제품을 펌프 체임버(40)로 유입하고, 이어 그것을 가압하기 위한 파워 어셈블리(11)의 작동이 도 48 내지 도 53에 도시되어 있다. 도 48에서는 펌프 체임버의 바닥에서 피스톤(20)과 정지 위치(at-rest position)에 있는 메커니즘을 도시하고 있다. 도 49 내지 도 53에 도시된 바와 같이 엑추에이터 슬리브(90)가 그 이동 작동 범위 내에서 회전됨에 따라 엑추에이터 소켓(100), 클러치 디스크(120), 및 구동 나사(70)는 회전이 야기되어, 딥 튜브(151)을 통해 제품이 유입되어 볼 밸브(150)를 지나 펌프 체임버 내로 유입되도록 피스톤 하우징(30)과 피스톤(20)을 당기게 된다. 피스톤 하우징의 이러한 이동은 파워 스프링(140) 또한 압축하게 되는데, 이는 펌프 체임버 내의 제품 상에 압력을 가하게 된다. 제품은 펌프 체임버의 바닥에서 볼 밸브(150) 및 구동 나사 보어의 상단에서 스템 밸브(80)에 의해 피스톤과 구동 나사의 보어들 및 펌프 체임버에 의해 갇히게 된다.

펌프 체임버로부터 가압된 제품을 배출하기 위한 파워 어셈블리의 작동은 도 53 내지 도 57에 도시되어 있다. 도 53에서, 피스톤과 피스톤 하우징은 펌프 체임버가 완전히 충진된 상태로 그들의 위치에 있으며, 엑추에이터는(130)는 정지 위치에 있다. 엑추에이터가 초기에 가압되면, 도 54에 도시된 바와 같이, 엑추에이터 소켓(100), 스템 밸브(80), 및 클러치 디스크(120)는 하향 이동되어, 구동 나사 상의 기어 티스(73)로부터 클러치 디스크 상의 기어 티스(124)를 탈착시킨다. 클러치 디스크의 하향 이동 또한 엑추에이터 복귀 스프링(125)을 가압한다. 이 시간 동안, 시트 튜브(74)의 길이 때문에, 스템 밸브 부재(81)의 바닥 단부 상의 시일(82)은 시트 튜브에서 미끄러질 수 있게 결합된 상태를 유지하여 펌프 체임버 내에 제품을 가두고 클러치 디스크가 엑추에이터 소켓으로부터 탈착될 때까지 피스톤과 피스톤 하우징의 이동을 막음으로써, 피스톤과 피스톤 하우징이 그들의 정지 위치를 향해 이동할 때 발생할 수 있는 구동 나사와 엑추에이터 슬리브의 회전을 막는다. 도 55 및 도 56에 도시된 바와 같이, 엑추에이터(130)의 추가적인 가압은 시일(82)을 시트 튜브(74) 바깥으로 이동시킴으로써 스프링(140)에 의해 펌프 체임버로부터의 제품의 배출을 허용한다. 이때 클러치 디스크가 구동 나사로부터 탈착되었기 때문에, 피스톤과 피스톤 하우징이 그들의 정지 위치로 복귀 이동하게 되면, 엑추에이터 소켓과 엑추에이터 슬리브의 회전 없이 구동 나사가 회전하게 할 수 있다.

엑추에이터(130)가 탈착되면, 엑추에이터 복귀 스프링(125)은 도 57에 도시된 바와 같이, 클러치 디스크(120), 엑추에이터 소켓(100), 및 엑추에이터(130)를 그들의 정지 위치들로 복귀하도록 한다. 그 결과, 스템 밸브(80) 상의 시일(82)은 먼저 시트 튜브(74)로 진입하여 배출기로부터 제품이 더 유동하는 것을 방지하고, 기어 티스(73, 124)를 재결합하여 추가적인 배출 주기를 위하여 메커니즘을 준비시킨다. 펌프 체임버에서 제품을 배출하는 것은 단일 작동을 통해 이루어지거나 펌프 체임버가 비워질 때까지 여러 단계들로 이루어질 수 있다. 도 57에서는 또 다른 배출 주기 준비가 된 정지 위치로 복귀한 파워 어셈블리를 도시하고 있다.

도 58 내지 도 85에서는 변경된 배출기 어셈블리(modified dispenser assembly, 200)를 도시하고 있다. 본 실시예는 엑추에이터 슬리브, 엑추에이터 소켓, 엑추에이터, 원통 캡의 구성 및 엑추에이터 슬리브가 회전될 때 엑추에이터 소켓의 회전을 야기하는 엑추에이터 슬리브와 엑추에이터 소켓 사이에 결합된 구조 등에 있어서의 하나 이상의 차이점들 외에는 이전 실시예와 실질적으로 동일하거나 유사한 구성을 갖는다. 피스톤(20), 원통 피스톤 하우징(30), 펌프 체임버(40), 원통 컵(50), 클러치 디스크(120), 엑추에이터 복귀 스프링(125), 파워 스프링(140), 일방향 볼 체크 밸브(150) 및 딥 튜브(151) 등 그 외 모든 구성 요소들은 이전 실시예와 동일하게 또는 실질적으로 동일하게 구성된다.

배출기 어셈블리(200)에서, 엑추에이터 슬리브(201)는 제1 실시예에서 엑추에이터 슬리브(90)에 대해 길쭉한 형태로, 그 바닥 단부에서 용기(C)의 외측 아래로 실질적인 거리로 연장된다. 비교적 부드러운 물질의 외측 슬리브(202)는 엑추에이터 슬리브의 중심 외측부 상에 위치되며 엑추에이터 슬리브를 돌리기 위한 그리핑(gripping)을 용이하게 하는 약간 함몰된 그리핑 영역(203, 204)들이 전반대로 마주보는 측에 위치한다. 바람직한 구성에 따르면, 슬리브는 엑추에이터 슬리브 상에 오버몰딩(overmolded)된다. 이 슬리브는 필요하면 생략될 수 있다.

도 58 내지 도 69에 가장 잘 나타난 바와 같이, 엑추에이터 슬리브는 용기의 측벽의 상단부 상에 가깝게 회전 가능하게 수용된 원형 베이스를 갖는 측벽(205)을 갖는다. 측벽은 각진 하단부(206)로 마무리되는데, 측벽의 더 긴 부분은 용기(C)의 정면을 향하게 마련된다. 측벽의 상단부(208)는 수평 단면이 타원형이고 엑추에이터(이하 더 자세히 설명)가 수용되는 상단에는 직사각형 개구부(oblong opening, 209)가 마련된다. 벽(210, 211)들은 개구부(209)의 반대측들로부터 하향 연장되고, 숏 탭(212, 213)들은 벽(210, 211)들의 바닥날의 중심으로부터 하향 돌출된다. 보강 웹(214)들은 벽(210, 211)들과 하우징 측벽(205)의 근접 상단부 사이로 연장된다. 가깝게 이격되고 길이 방향으로 연장된 평행 립(215, 216) 쌍들은 탭(212, 213)들보다 바로 아래에 일반 수직 정렬된 반대측에서 하우징의 내측 상부 표면 상에 마련됨으로써 길쭉한 수직으로 연장되는 슬롯(217, 218)들을 형성하고, 립(215, 216)들 아래로 약간의 거리를 두고 이격되고 그로부터 원형으로 오프셋된 하우징 측벽(205) 내측 상에는 복수의 원형으로 이격된 멈춤쇠(detents, 219)들이 마련된다.

도 59 내지 63 및 도 70 내지 75에 가장 잘 나타난 바와 같이, 본 실시예에서, 엑추에이터 소켓(220)은 단벽(108)으로부터 상향 연장된 원통 소켓들(221, 222)이 제1 실시예의 소켓(109A, 109B)에 비해 감소된 높이를 갖는 것을 제외하고는 이전 실시예에서의 엑추에이터 소켓(100)과 같게 형성된다. 엑추에이터 소켓(220)의 다른 모든 부분들은 이전 실시예와 동일하고 동일한 방식으로 작용하고, 해당하는 부분들의 참조 부호도 이전 실시예에서의 참조 부호들과 같다. 이에 따라서, 플랜지(102)의 베이스를 관통하여 형성된 복수의 슬롯(104)들은 클러치 디스크(120) 상의 걸쇠(123)들을 수용하여 클러치 디스크를 엑추에이터 소켓에 잠근다. 엑추에이터 소켓의 기반에서 벽(103)의 정반대측에서 마주보는 측들로부터 외측으로 돌출되는 탭(105A, 105B)들은 엑추에이터 슬리브 측벽의 내부 상의 슬롯(217, 218)들에서 결합되고, 탭(212, 213)들은 측벽(205)의 외부 표면의 정반대측에서 마주보는 측들을 따라 상향 연장된 수직으로 연장된 평행 플랜지(106A, 106B)들 사이에 형성된 채널(107A, 107B)들 안으로 연장되어 엑추에이터 슬리브가 회전될 때 엑추에이터 소켓에 회전을 부여한다. 핀(112)은 단벽(108)의 중심으로부터 하향 연장되고, 원통 유지벽(113)은 핀과 동축 관계로 하향 연장되어 이전 실시예에서와 마찬가지로 스템 밸브(80)와 협력한다. 따라서, 핀(112)은 스템 밸브(80)의 상단부의 중심 보어(85)에서 마찰적으로 결합하고, 유지벽(113)은 보어(85)를 둘러싸는 환형 채널(86)에 마찰적으로 결합되어 스템 밸브를 엑추에이터 소켓에 유지시키게 된다.

본 실시예에서 엑추에이터(230)는 이전 실시예에서의 엑추에이터(130)와 실질적으로 동일하게 구성된다. 엑추에이터(230) 상의 지지 포스트(231, 232)들이 이전 실시예에서의 포스트(131, 132)들보다 약간 짧다는 점에서만 다르다. 그 외에는, 엑추에이터(230)는 이전 엑추에이터(130)와 동일하게 기능한다. 따라서, 포스트(231, 232)들은 엑추에이터 소켓(200)에서 각각 소켓(221, 222)에 마찰적으로 결합하며, 엑추에이터를 엑추에이터 소켓에 유지시킨다.

어셈블리 전체는 변경된 용기 캡(240)에 의해 용기(C)에 유지되는데, 이 변경된 용기 캡(240)이 이전의 용기 캡(60)과 다른 유일한 점은 외측 지지 원통 벽(68)이 생략되었다는 것이다. 다른 모든 면에서는 용기 캡(240)이 이전의 용기 캡과 동일한 구성과 기능을 가지며 해당 부분들도 동일한 참조 부호를 가진다.

본 발명에 따른 변경된 파워 어셈블리는 도 86 내지 도 97에 도시되어 있다. 이러한 형태의 발명은 상술한 도 1 내지 도 57에 도시된 본 발명의 제1 형태와 동일하게 구성되고 기능하며, 단지 리프 스프링(leaf spring) 부재(300, 301)들이 구동 나사(70') 상의 환형 플랜지(72')의 상단 상에 일체형으로 형성된 것만 다르다. 이러한 리프 스프링 부재들은 클러치 디스크(120)와 엑추에이터 소켓(100) 사이에서 작용하고 엑추에이터 소켓, 클러치 디스크 및 엑추에이터(130)를 그들의 상부 정지 위치들로 이동시키기 위한 엑추에이터 복귀 스프링으로서 기능한다. 리프 스프링 부재(300, 301)들은 상기 도면들 및 제1, 2 실시예들에 기재된 복귀 스프링(125)과 조합하여 사용될 수 있으며, 리프 스프링 부재(300, 301) 단독으로 사용될 수 있으며, 복귀 스프링(125)이 생략된 채로 사용될 수도 있다.

따라서, 도 89에서는 엑추에이터(130)와 피스톤(20)은 그들의 정지 위치에 있고, 기어 티스(73)는 클러치 디스크(120)의 환형 벽(121)의 상단 상의 기어 티스(124)와 결합한 구동 나사(70')의 플랜지(72') 아래에 배치되고, 스템 밸브(80)는 폐쇄된 위치에 있는 메커니즘을 도시하고 있다.

도 91 내지 93에서는 클러치 디스크와 구동 나사를 돌려서 펌프 체임버(40)를 확대하고 제품을 그 안으로 유입하기 위한, 상술한 실시예들과 동일한 방식에 의한 다양한 회전 단계들에 따른 엑추에이터 슬리브를 도시하고 있다. 피스톤의 이러한 이동은 또한 파워 스프링(140)을 압축함으로써, 피스톤 하우징(30) 상의 플랜지(33)에 대항하는 에너지를 저장하여 펌프 체임버(40) 안의 제품에 압력을 가하기 위한 방향으로 피스톤을 이동시키게 된다.

도 94에서는 완전하게 충진되고 배출 주기를 위한 준비가 된 메커니즘을 도시한 것으로, 엑추에이터(130)는 그것의 올려진 정지 위치에 있고, 피스톤(20)은 펌프 체임버(40)를 확장하고 그 안에 제품을 완전히 충진하도록 이동한 상태이고, 파워 스프링(140)은 압축되고, 펌프 체임버 안의 제품에 압력을 가하기 위한 방향으로 피스톤 하우징과 피스톤을 기울인 상태에 있다.

도 95에서는 스템 밸브(82)는 폐쇄된 위치에 유지되는 동안, 구동 나사 상의 기어 티스(73)로부터 클러치 디스크 상의 기어 티스(124)를 탈착하도록 부분 가압된 엑추에이터(130)를 도시하고 있다.

도 96에서는 파워 스프링(140)이 피스톤(20)을 이동시켜서 펌프 체임버(40)로부터 제품을 배출할 수 있도록 스템 밸브(82)를 개방하도록 완전히 가압된 엑추에이터(130)를 도시하고 있다. 이러한 상태의 메커니즘에서는, 클러치 디스크가 구동 나사로부터 탈착된 상태를 유지한다.

도 97에서, 피스톤은 펌프 체임버(40)에서 모든 제품이 배출되도록 한 후 그 정지 위치로 복귀한 상태이다. 도 97에 도시된 바와 같이, 엑추에이터는 완전히 가압된 상태를 유지하고 있고, 스템 밸브(82)는 개방된 위치를 유지하고 있고, 클러치 디스크는 구동 나사로부터 탈착된 상태를 유지하고 있으며, 이때 엑추에이터 복귀 스프링(125, 300, 301)들은 가압된 상태이다. 엑추에이터가 그것의 정지 위치로 복귀하기 위해 탈착되면, 엑추에이터 복귀 스프링들은 먼저 클러치 디스크를 이동시키고, 이에 따라 클러치 디스크는 구동 나사로부터 여전히 탈착된 상태를 유지하되 엑추에이터 소켓과 스템 밸브를 폐쇄할 수 있도록 충분히 이동시키게 된다. 이러한 스템 밸브의 조기 폐쇄는 클러치 디스크와 구동 나사가 재결합하기 전에 펌프 체임버에서 제품이 빠져나가는 것을 차단하고 피스톤이 그것의 정지 위치를 향해 이동하는 것을 방지함으로써, 엑추에이터 슬리브가 그것이 정지 위치로 복귀 이동하는 동안 피스톤에 의해 회전되지 않도록 한다. 엑추에이터가 완전히 탈착되면 구동 나사는 클러치 디스크와 다시 결합할 수 있다.

본 발명의 모든 실시예들에 사용된 공통된 펌프 메커니즘에서는 엑추에이터 슬리브를 한 번 또는 부분적인 한 번만 돌리면 되는데, 이는 오른쪽도 될 수 있고 왼쪽도 될 수 있다. 엑추에이터 슬리브를 돌리면 피스톤이 펌프 원통에서 상향 이동하게 되어 펌프 체임버 안에 제품을 유입하고 에너지 저장 수단에 에너지를 저장하게 된다. 중요한 사실은 스템 밸브를 열고 펌프 체임버에서 제품을 배출하기 위한 엑추에이터의 가압은 피스톤과 엑추에이터 슬리브 사이의 구동 수단 또한 탈착시킴으로써 엑추에이터 슬리브가 회전하지 않고 피스톤이 그것의 정지 위치로 복귀할 수 있도록 한다.

어떤 형태의 에너지 저장 수단이라도 상술한 공통된 펌프 메커니즘에 적용될 수 있으며, 그러한 예로는 본 발명에 도시되고 기재된 스프링 메커니즘, 또는 본 출원인의 특허 출원 11/702.734에 도시되고 기재된 공압 메커니즘(pneumatic pressure mechansim) 또는 탄성 메커니즘(elastic mechanism)이 포함된다. 이들 모두 동일한 결과를 가져오지만, 다양한 에너지 저장 수단을 사용함으로써 특정한 기능상 이점들을 획득할 수 있게 된다. 가령, 압력 범위, 필요한 힘, 또는 제품의 다양한 점성에 적합한 조건에 따라 다른 에너지 저장 수단이 선택될 수 있다.

공압 에너지 저장 수단의 경우에는, 특정 요건을 충족하기 위해 초기 정지 압력을 쉽게 조정할 수 있다. 스프링이 있는 장치의 경우에는, 기울이는 힘을 바꾸기 위해 새로운 스프링을 공급해야 한다. 원통 보어와 피스톤 직경에 대해서도 그에 상응하는 변화를 주어야 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 기재된 배출 시스템은 주어진 범주의 제품들을 위해 완전히 새로운 시스템을 설계 및/또는 개발해야할 필요가 없는, 실질적인 유연성을 제공한다. 또한, 상기 힘 메커니즘에는 기존의 기계적으로 작동되는 펌프 또는 방아쇠를 사용함으로써, 총 비용도 줄이고 완전히 새로운 시스템을 구성해야 하는 필요도 없앨 수 있다. 상기 기재된 실시예들에서는 공기의 환기가 요구되나, 공기가 안 통하는 시스템을 사용해도 된다. 본 발명은 기존의 에어로졸 시스템과 비견할 만한 편리한 시스템을 제공한다. 본 발명에 따른 배출 시스템에 따르면, 잠깐의 제품 분출 달성을 위해 반복적으로 엑추에이터를 펌프질해서 손가락을 피로하게 할 필요가 없다. 본 발명에 기재된 실시예들은 지속 분무 및 현재까지는 합리적인 가격에 구입할 수 없었던 편리함을 제공한다.

지금까지 본 명세서의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예를 들어 설명하였으나, 본 명세서의 범위에서 벗어나지 않는 한 각 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있다. 또한, 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 명세서의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 명세서의 범위는 상술한 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위 및 그 균등물에 의해 정해져야 한다.

Claims (1)

1. 용기(C)에서 제품을 지속적으로 배출하기 위한 파워 어셈블리(11)로서,
   상기 용기(C)의 개방된 단부에 부착 가능한 용기 캡(60, 240);
   상기 용기 캡(60, 240)에 장착 가능한 원통 컵(50);
   상기 원통 컵(50) 안에서 왕복운동하는 피스톤 하우징(30);
   상기 피스톤 하우징(30)과 함께 왕복운동되도록 상기 피스톤 하우징에 의해 운반되는 피스톤(20), 상기 피스톤(20)은 상기 원통 컵(50)과 슬라이딩 밀봉 관계에 있고, 상기 원통 컵(50)과 함께 펌프 체임버(40)를 형성하고;
   상기 피스톤 하우징(30) 안으로 연장되는 회전 가능한 구동 나사(70, 70');
   회전 가능한 엑추에이터 슬리브(90, 201);
   상기 엑추에이터 슬리브(90, 201)와 상기 구동 나사(70, 70') 사이에 위치하는 클러치 수단, 상기 클러치 수단은 상기 엑추에이터 슬리브(90, 201)가 회전될 때 상기 구동 나사(70, 70')를 회전시키기 위한 결합된 위치, 및 상기 엑추에이터 슬리브(90, 201)의 회전을 야기하지 않으면서 상기 구동 나사(70, 70')의 회전을 가능하게 하기 위한 탈착된 위치를 갖고;
   상기 엑추에이터 슬리브(90, 201)와 구동 나사(70, 70')가 회전되면, 상기 피스톤 하우징(30)과 피스톤(20)이 제1 방향으로 왕복운동하여 제품을 상기 펌프 체임버(40) 안으로 유입되도록 하는, 상기 구동 나사(70) 및 상기 피스톤 하우징(30) 사이에 결합된 제1 수단(31, 76)과 상기 피스톤 하우징(30)과 상기 원통 컵(50) 사이에 결합된 제2 수단(32, 51);
   상기 피스톤 하우징(30)이 상기 제1 방향으로 이동하면 에너지를 저장하도록 작동 가능한 에너지 저장 장치, 상기 에너지 저장 장치는 상기 펌프 체임버(40) 안의 제품을 가압하도록 상기 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 상기 피스톤 하우징(30)과 피스톤(20)을 바이어스(biasing) 시키고;
   상기 펌프 체임버(40)로부터의 제품 유동을 제어하기 위해 상기 펌프 체임버(40)에 연통된 일반적으로 폐쇄된 밸브(80); 및
   엑추에이터(130, 230)가 가압되면 상기 밸브(80)를 개방하고 상기 펌프 체임버(40)로부터 제품 배출을 허용하도록 상기 밸브에 작용하는 왕복운동 엑추에이터(130, 230)를 포함하는, 파워 어셈블리. 은 위치로 복귀시키도록 상기 클러치 디스크(120)와 결합된, 파워 어셈블리.

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