JP4295414B2

JP4295414B2 - 定量バルブ

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Publication number: JP4295414B2
Application number: JP2000084355A
Authority: JP
Inventors: 恵造山田
Original assignee: Maruichi Co Ltd
Current assignee: Maruichi Co Ltd
Priority date: 2000-03-24
Filing date: 2000-03-24
Publication date: 2009-07-15
Anticipated expiration: 2020-03-24
Also published as: JP2001270576A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、容器内に導入されたガス圧を利用して内容物を定量で噴射する定量バルブに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図９に実開平５−７１１８３号公報に記載された従来の定量バルブの一例を示す。図９の中央より左側は、定量バルブの使用前の状態を示し、中央より右側はバルブステムが押し下げられた使用時の状態を示す。この定量バルブは、バルブステム１、ステムラバー２、バルブハウジング３、スプリング４、充填弁５、Ｏリング６を有している。ステムラバー２は、エアゾール容器１０のマウンテンカップ１１と、定量バルブのバルブステム１及びバルブハウジング３とに密着し、エアゾール容器１０の内部と外部とを遮断している。スプリング４は、バルブステム１に対して常に上向きの力を与えている。また、バルブステム１には、定量バルブの内外をつなぐオリフィス孔７及び導出路８が設けられている。
【０００３】
使用前には、オリフィス孔７はステムラバー２によって塞がれているが、使用時には、バルブステム１が下に押し下げられてステムラバー２が湾曲することにより、オリフィス孔７が開放状態になる。また、使用時には、バルブステム１が下に押し下げられることによって、Ｏリング６がバルブハウジング３に密着し、定量バルブの内部とエアゾール容器１０の内部との間の連通が遮断される。従って、使用時には、バルブステム１とＯリング６とバルブハウジング３とステムラバー２とによって囲まれた定量室９内の一定量の内容物のみが、オリフィス孔７及び導出路８を経由して外部に噴射される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記の定量バルブでは、定量室９内に閉じ込められた内容物が、定量室９内の限定された圧力のみによって噴射されるようになっているので、定量噴射の精度が不安定であった。
【０００５】
本発明は、上記事情を考慮し、正確な量を安定的に噴射することのできる定量バルブを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明の定量バルブは、容器内に導入されたガス圧を利用して容器内の内容物を容器外に定量で噴射する定量バルブにおいて、第１のスプリングの力に抗して定常位置からそれより下方の第１の押し下げ位置及びそれより更に下方の第２の押し下げ位置まで押し下げ操作可能なバルブステムと、ピストンを摺動自在に内装することで内空間を定量室とガス圧室の２室に仕切ったシリンダと、前記ピストンを、定量室を拡大する方向の移動限に向けて付勢する第２のスプリングと、前記ガス圧室に常時容器内のガス圧を導入するガス圧路と、容器内の内容物を外部に導出するために前記バルブステムに設けられた導出路と、前記定量室と容器内を連通する第１の連通路と、前記定量室と導出路をオリフィスを介して連通する第２の連通路と、前記バルブステムが定常位置にあるとき前記第１の連通路を開き、バルブステムが第１の押し下げ位置以上に押し下げられたとき前記第１の連通路を閉じる第１の弁手段と、前記バルブステムが定常位置から第１の押し下げ位置までの範囲にあるとき前記第２の連通路を閉じ、バルブステムが第２の押し下げ位置まで押し下げられたとき前記第２の連通路を開く第２の弁手段と、を備えたことを特徴としている。
【０００７】
この定量バルブでは、定常時（使用前）は、第１の連通路が開き、第２の連通路が閉じていることにより、定量室に連通する容器内のガス圧が定量室に導入される。このとき、定量室はバルブステムの導出路に対して閉じているので、定量室とガス圧室は等圧となり、ピストンは、両側の室が等圧であることにより、第２のスプリングの力で定量室を拡大した移動限位置に保持される。
【０００８】
使用時、この状態からバルブステムを第１の押し下げ位置まで押し下げると、第２の連通路が閉じたまま第１の連通路が閉じるため、定量室の内部に内容物とガスが閉じ込められる。更にバルブステムを第２の押し下げ位置まで押し下げると、第１の連通路が閉じたまま第２の連通路が開くため、定量室の内部に閉じ込められていた内容物とガスが、バルブステムに設けられた導出路からオリフィスを介して外部に噴射される。このとき、ピストンは常時ガス圧室側から容器内ガス圧を受けているので、そのガス圧によって、第２のスプリングの力に抗しながら定量室の容積を縮小する方向に移動し、それにより、定量室内の内容物及びガスがピストンによって強制的に押し出され、定量室内の内容物及びガスが残らず排出される。従って、精度の良い定量噴射を安定的に実現することができる。
【０００９】
噴射を終わってバルブステムを離すと、バルブステムは第１のスプリングの力で定常位置に戻る。そして、その過程で第２の連通路が閉じ、第１の連通路が開くことにより、定量室に容器内のガス圧が導入され、ピストンの両側の室が等圧になることにより、ピストンが第２のスプリングの力で定量室を拡大し、定量室に一定量の内容物が再充填される。
【００１０】
請求項２の発明の定量バルブは、請求項１記載の定量バルブであって、前記バルブステムに、該バルブステムの外周面から前記導出路に連通するように前記オリフィスを構成する小孔が形成され、この小孔と、バルブステムが気密に挿通されたステムラバーとにより前記第２の弁手段が構成され、バルブステムが定常位置から第１の押し下げ位置までの範囲にあるとき前記小孔がステムラバーの下側に開口しないことによって第２の連通路を閉じ、且つ、バルブステムが第２の押し下げ位置にあるとき前記小孔がステムラバーの下側に開口することによって第２の連通路を開くように、前記小孔とステムラバーとの位置関係が設定されていることを特徴としている。
【００１１】
この定量バルブでは、使用前は、バルブステムが定常位置にあることによって第１の連通路が開き、バルブステムの小孔がステムラバーの下側に開口しないことによって第２の連通路を閉じている。従って、定量室に連通する容器内のガス圧が定量室に導入される。このとき、定量室は、小孔がステムラバーの下側に開口しないことによってバルブステムの導出路に対して閉じているので、定量室とガス圧室は等圧となり、ピストンは、両側の室が等圧であることにより、第２のスプリングの力で定量室を拡大した移動限位置に保持される。
【００１２】
使用時に、この状態からバルブステムを第１の押し下げ位置まで押し下げる。そうすると、バルブステムの小孔がステムラバーの下側に依然として開口しないことによって第２の連通路を閉じているものの、第１の弁手段によって第１の連通路が閉じられることになり、そのため、定量室の内部に内容物とガスが閉じ込められる。
【００１３】
更にバルブステムを第２の押し下げ位置まで押し下げると、第１の弁手段によって第１の連通路が閉じたまま、バルブステムの小孔がステムラバーの下側に開口することによって第２の連通路を開くことになるため、定量室の内部に閉じ込められていた内容物とガスが、バルブステムに設けられた小孔及び導出路を経由して外部に噴射される。このとき、ピストンは、常時ガス圧室側から容器内ガス圧を受けているので、そのガス圧によって、第２のスプリングの力に抗しながら定量室の容積を縮小する方向に移動し、それにより定量室内の内容物及びガスがピストンによって強制的に押し出される。従って、定量室内の内容物及びガスを洩れなく排出することができ、精度の良い定量噴射を安定的に実現することができる。
【００１４】
噴射を終わってバルブステムを離すと、バルブステムは第１のスプリングの力で定常位置に戻る。そして、バルブステムの小孔が再びステムラバーの下側に開口しなくなることによって第２の連通路が閉じ、第１の弁手段の作用で第１の連通路が開くことにより、定量室に容器内のガス圧が導入され、ピストンの両側の室が等圧になることにより、ピストンが第２のスプリングの力で定量室を拡大して、定量室内に一定量の内容物が再充填される。
【００１５】
請求項３の発明の定量バルブは、請求項１又は２記載の定量バルブであって、前記シリンダがバルブステムの下端部に結合されており、バルブステムの下端部とシリンダが、マウンテンカップに固定された筒状のバルブハウジング内に収容され、バルブハウジングの内周とシリンダの外周間に前記第１の連通路及び第２の連通路の一部が確保され、バルブハウジングとシリンダ間にシリンダが昇降することによって開閉する前記第１の弁手段が設けられていることを特徴としている。
【００１６】
この定量バルブでは、バルブステムと共にシリンダが昇降することにより、第１の弁手段が開閉するようになっているので、例えば、バルブハウジングとシリンダに互いに摺動しながら嵌合する部分を設けてその部分に切欠を形成することにより、簡単に第１の弁手段を構成することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は実施形態の定量バルブの定常時の状態を示す断面図、図２は定量バルブのバルブステムを定常位置から下方の第１の押し下げ位置まで押し下げた状態を示す断面図、図３はバルブステムを第１の押し下げ位置から更に下方の第２の押し下げ位置まで押し下げた状態を示す断面図、図４は押し下げを解除することでバルブステムが定常位置間近まで戻った状態を示す断面図である。
【００１８】
図１において、２０は定量バルブ、１１はエアゾール容器の開口に固定されたマウンテンカップ、Ａは容器内、Ｂは容器外を示す。マウンテンカップ１１の下側を向いた凹部には円筒形のバルブハウジング２１の上端が固定され、バルブハウジング２１の上端とマウンテンカップ１１の凹部底面間にはステムラバー２２が挟持されている。ステムラバー２２の中心孔にはバルブステム２３が気密に摺動自在に挿通され、バルブステム２３の下端部には円筒状のシリンダ２４が嵌合固定されている。バルブステム２３の下端部とシリンダ２４は、バルブハウジング２１の内部に昇降自在に収容されている。
【００１９】
この場合、バルブハウジング２１の内周面には、円周方向に間隔をおいて軸線方向に延びる複数のリブ２５が突設されており、そのリブ２５にガイドされて、バルブハウジング２１の内周面との間に一定の隙間２６を確保しながら、シリンダ２４が昇降できるようになっている。この隙間２６は、バルブハウジング内空間４０の一部をなしている。
【００２０】
円筒状のバルブハウジング２１の下端部には底壁２１ａが設けられており、底壁２１ａの中心部には、底壁２１ａを貫通するように小径筒部２７が一体に形成されている。小径筒部２７の上端は底壁２１ａよりも上側に突出し、下端は底壁２１ａよりも下側に突出しており、小径筒部２７の内部が、容器内Ａに通じる導通路２８となっている。また、底壁２１ａよりも上側に突出した突出部分と、バルブハウジング２１の底部内周面との間には、スプリング受け用の環状溝２９が確保されている。
【００２１】
シリンダ２４はバルブステム２３と同軸の円筒形状に構成されており、その内部にはピストン３０が上下方向摺動自在に挿入されている。ピストン３０は、円盤３０ａの上面中央に円錐台形状に突出した凸部３０ｂを有すると共に、円盤３０ａの下面外周縁に下方に延びる円筒状の外周壁３０ｃを有した形状をなしている。ピストン３０は、凸部３０ｂがバルブステム２３の下端中央に突設したストッパ３３に当たることで上死点で止まり、外周壁３０ｃの下端がシリンダ２４の底壁２４ａの上面に当たることで下死点で止まるようになっている。
【００２２】
バルブハウジング２１の底壁２１ａ上面とシリンダ２４の底壁２４ａ下面の間には、第１のスプリング３１が介装されており、このスプリング３１により、シリンダ２４及びそれと一体化されたバルブステム２３は、定常位置である上端位置に付勢されている。バルブステム２３は、ステムラバー２２の下側の部分で拡径しており、その拡径部分がステムラバー２２の下面に当たることで、上端位置で止まるようになっている。なお、第１のスプリング３１の下端は、バルブハウジング２１の環状溝２９内に嵌め込まれ、上端は、シリンダ２４の底壁２４ａに設けた係止溝２４ｂに係止されている。
【００２３】
シリンダ２４の内部空間は、ピストン３０によって、ピストン２４の上側の定量室３５と、ピストン２４の下側のガス圧室３６との２室に気密に仕切られている。シリンダ２４内には、ピストン３０を下死点側（下限位置）に付勢する第２のスプリング３２が収容されている。この第２のスプリング３２は、バルブステム２３の下端面とピストン３０の上面との間に介装されており、スプリング３２の上端は、バルブステム２３のストッパ３３の周囲に形成された環状溝３４に嵌め込まれ、下端は、ピストン３０の凸部３０ｂの根元の係止溝３０ｄに係止されている。
【００２４】
シリンダ２４の底壁２４ａの下面には一体に下方に突出する軸部３７が突設されている。この軸部３７の下端は、バルブハウジング２１の下端に設けた小径筒部２７の上端内周に摺動自在に嵌め込まれている。軸部３７には軸線方向に貫通したガス圧路３８が形成されており、このガス圧路３８により、シリンダ２４内のピストン３０の下面側に画成されたガス圧室３６が、小径筒部２７内の導通路２８に連通している。導通路２８は容器内Ａに通じているので、ガス圧室３６には、常時容器内Ａのガス圧が作用するようになっている。
【００２５】
前記軸部３７の外周には切欠３９が形成されており、この切欠３９が小径筒部２７の上端から上に露出することで、小径筒部２７内の導通路２８がバルブハウジング内空間４０に連通する。また、この切欠３９が小径筒部２７内に完全に入り込むことで、軸部３７によって、導通路２８とバルブハウジング内空間４０の連通を遮断する。従って、小径筒部２７と軸部３７と切欠３９とによって、バルブハウジング内空間４０と導通路（容器内Ａ）とを連通したり遮断したりする第１の弁手段４１が構成されている。この場合、気密遮蔽性を確保するために、軸部３７の外周の切欠３９の上側には、パッキン４２が嵌め込まれている。第１の弁手段４１は、シリンダ２４が下降して、軸部３７がパッキン４２の位置まで小径筒部２７内に挿入されることで、完全に閉じる。
【００２６】
シリンダ２４の上端周壁部には、シリンダ２４内部の定量室３５を、シリンダ２４の外周とバルブハウジング２１の内周間に確保された隙間２６に連通させる通孔４５が設けられている。この通孔４５は、ピストン３０が上死点にあるときにも、定量室３５に連通するような位置にある。
【００２７】
バルブステム２３は、第１のスプリング３１の力に抗して、図１に示す定常位置からそれより下方の図２に示す第１の押し下げ位置、及び、それより更に下方の図３に示す第２の押し下げ位置まで押し下げ操作可能に備わっている。バルブステム２３には、容器内Ａの内容物を容器外Ｂに導出するための導出路５１が軸線方向の上端から下方に向かって形成されている。導出路５１の下端は行き止まりになっており、導出路５１の周壁部に、バルブステム２３の外周面から導出路５１に連通するようにオリフィス孔５２が横孔として形成されている。
【００２８】
オリフィス孔５２は、図１に示すように、バルブステム２３が定常位置にあるときはステムラバー２２の上側に開口し、図２に示すように、バルブステム２３が第１の押し下げ位置まで押し下げられたときは、ステムラバー２２によって閉鎖され、図３に示すように、バルブステム２３が第２の押し下げ位置まで押し下げられたときは、ステムラバー２２の下側に開口するように、その位置がステムラバー２２との関係で設定されている。
【００２９】
このように、バルブステム２３の位置に応じてオリフィス孔５２が開閉するようになっているので、このオリフィス孔５２とステムラバー２２とによって第２の弁手段５５が構成されている。この第２の弁手段５５は、オリフィス孔５２がステムラバー２２の下側に開口しているとき、バルブステム２３内の導出路５１と、バルブハウジング２１内周とシリンダ２４外周間の隙間２６とを連通する役目を果たす。
【００３０】
今、バルブハウジング２１の下端の小径筒部２７内の導出路２８（容器内Ａに相当）から、切欠３９、バルブハウジング内空間４０、隙間２６、通孔４５を経て定量室３５に至る経路を第１の連通路６１と言い、また、定量室３５から、通孔４５、隙間４５、オリフィス孔５２を経てバルブステム２３内の導出路５１に至る経路を第２の連通路６２と言う場合、第１の連通路６１は、第１の弁手段４１によって開閉され、第２の連通路６２は、第２の弁手段５５によって開閉されることになる。
【００３１】
そして、第１の弁手段４１は、バルブステム２３が定常位置にあるときは、前記第１の連通路６１を開き、バルブステム２３が第１の押し下げ位置以上に押し下げられたときは、前記第１の連通路６１を閉じるような設定となっている。また、第２の弁手段５５は、バルブステム２３が定常位置から第１の押し下げ位置までの範囲にあるときは、前記第２の連通路６２を閉じ、バルブステム２３が第２の押し下げ位置まで押し下げられたときは、前記第２の連通路６２を開くような設定となっている。
【００３２】
次に作用を説明する。
この定量バルブ２０では、使用前（放置された状態）は、図１に示すように、バルブステム２３が定常位置にあることによって、第１の弁手段４１が開き、第１の連通路６１が開通状態になっている。即ち、シリンダ２４の下端の軸部３７の切欠３９を通して、導通路２８とバルブハウジング内空間４０とが連通し、第１の連通路６１が開通状態となっている。同時に、バルブステム２３のオリフィス孔５２がステムラバー２２の下側に開口しないことによって、第２の弁手段５５が閉鎖状態にあり、第２の連通路６２は閉じられている。
【００３３】
従って、定量室３５には、第１の連通路６１を介して、容器内Ａのガス圧及び内容物が実線矢印のように導入される。このとき、定量室３５は、オリフィス孔５２がステムラバー２２の下側に開口しないことによって導出路５１に対して閉じているので、定量室３５とガス圧室３６は等圧となり、ピストン３０は、両側の室が等圧であることにより、第２のスプリング３２の力で下方に押されて、下死点の位置にあり、定量室３５に定量の内容物が充填される。
【００３４】
使用時には、この状態からボタン（図示略）を押してバルブステム２３を第１のスプリング３１の力に抗して押し下げる。バルブステム２３が、図２に示すように第１の押し下げ位置まで下降すると、バルブステム２３のオリフィス孔５２がステムラバー２２で塞がれることによって（ステムラバー２２の下側に依然として開口しないことによって）、第２の連通路６２が閉じられているものの、第１の弁手段４１によって第１の連通路６１も閉じられることになる。即ち、シリンダ２４の下端の軸部３７がパッキン４２の位置までバルブハウジング２１の小径筒部２７内に入ることで、第１の弁手段４１が閉じて、第１の連通路６１が閉鎖状態になる。そのため、定量室３５内に内容物とガスとが閉じ込められた状態になる。
【００３５】
そして、更にバルブステム２３を図３に示すように第２の押し下げ位置まで押し下げると、第１の弁手段４１によって第１の連通路６１が閉じられたまま、バルブステム２３のオリフィス孔５２がステムラバー２２の下側に開口することによって第２の連通路６１を開くことになるため、定量室３５の内部に閉じ込められていた内容物が、バルブステム２３に設けられたオリフィス孔５２を経て導出路５１から容器外Ｂに噴射される。
【００３６】
このとき、ピストン３０は、常時ガス圧室３６側から容器内Ａのガス圧を受けているので、そのガス圧によって、第２のスプリング３２を縮めながら、ストッパ３３で定められた上限位置まで押し上げられ（定量室３５の容積を縮小する方向に移動し）、その結果、定量室３５内の内容物及びガスが積極的に外部に押し出され噴射される。ピストン３０が上死点に達すると、ピストン３０の上昇が止まり、噴射が止まる。従って、定量室３５内の内容物及びガスを洩れなく排出することができ、精度の良い定量噴射を安定的に実現することができる。
【００３７】
噴射を終わってボタン（図示略）の押し圧力を緩めると、図４に示すように、圧縮されていた第１のスプリング３１の力でバルブステム２３が上昇し、オリフィス孔５２がステムラバー２２の下面より上方の位置になって、第２の弁手段５５が閉じ第２の連通路６２が閉鎖状態になる。次いで、バルブステム２３と共にシリンダ２４の軸部３７が更に上昇することにより、第１の弁手段４１が開く。つまり、軸部３７の切欠３９が小径筒部２７の上端から露出することで第１の弁手段６１が開き、第１の連通路６１が開放状態になる。そして、定量室３５に容器内Ａの内容物及びガスが導入され、ピストン３０の両側の室が等圧になることにより、ピストン３０が、圧縮されていた第２のスプリング３２の力で、下死点まで押し下げられる。これにより、定量室３５内に一定量の内容物が再充填される。これで放置されていたときと同じ状態に戻る。
【００３８】
なお、容器内Ａへのガスの充填は、図１に点線矢印で示すように、マウンテンカップ１１とステムラバー２２の間の隙間を通して行うことができる。
【００３９】
また、図５の定量バルブ２０Ｂのように、バルブハウジング２１の胴部に充填孔７１を開けておき、この充填孔７１の外側を充填バルブ（円筒状のパッキン材）７２で塞ぎ、充填時の圧力で充填バルブ７２を押しのけながら、容器内Ａにガスを充填することも可能である。
【００４０】
また、ピストン３０を変形可能に構成しておき、充填時の圧力でピストン３５を変形させながら、シリンダ２４とピストン３０の間隙を通して充填することも可能である。もちろん、アンダーカップ充填法により定量バルブ内を通さないでも充填することは可能である。
【００４１】
また、第１の弁手段４１については、図６の定量バルブ２０Ｃに示すように、必ずしもパッキン４２（図１参照）を用いない構成としてもよい。その場合は、シリンダ２４下端の軸部３７と小径筒部２７の摺動部分を差し込み液密にすればよい。
【００４２】
また、この第１の弁手段４１は、公知の弁機構を用いて代用することができるので、上記実施形態に限定されるものでない。
【００４３】
図７は、他の構成の第１の弁手段４１Ｄを備えた他の実施形態の定量バルブ２０Ｄの要部拡大図である。図の左半分は使用前の状態を示し、右半分は使用時の状態を示している。この定量バルブ２０Ｄでは、バルブハウジング２１の底壁２１ａの上面に、ゴム等の可撓性材料よりなるパッキン材８１を配置し、その上にバネ受けリング８２を配して第１のスプリング３１の下端を受けている。また、パッキン材８１の円筒肉部８１ａの内周８１ｂに、隙間８５を開けて、シリンダ２４の下端の軸部３７Ｄを挿入しており、バルブハウジング２１の下端の小径筒部２７Ｄは底壁２１ａの下面側にのみ突出している。そして、定常状態において確保される軸部３７Ｄとパッキン材８１の内周８１ｂ間の隙間８５により、小径筒部２７Ｄ内の導通路２８とバルブハウジング内空間４０とを連通するようになっている。
【００４４】
また、軸部３７Ｄの上側に段部８３を設けて、軸部３７Ｄが下降した際にその段部８３でパッキン材８１の円筒肉部８１ａを潰すことにより、パッキン材８１の内周８１ｂが軸部３７Ｄに密着して、導通路２８とバルブハウジング内空間４０との連通を遮断するようになっている。この定量バルブ２０Ｄにおいては、パッキン材８１と段部８３を有する軸部３７Ｄとで第１の弁手段４１Ｄが構成されている。
【００４５】
図８は更に他の実施形態の定量バルブ１２０の構成を示す。
この定量バルブ１２０は、円筒状のバルブハウジング１２１と、ステムラバー１２２と、バルブステム１２３と、円筒状のシリンダ１２４とを有している。バルブステム１２３とシリンダ１２４は一体に形成されており、ステムラバー１２２から上方に突き出した部分を除いて、バルブハウジング１２１内に収容されている。バルブステム１２１の下端には、内部を導通路１２８とした小径筒部１２７が設けられ、バルブステム１２１の中段内周にはバネ受け段部１７４及びＯリング溝１７１が設けられている。Ｏリング溝１７１にはＯリング１７５が嵌め込まれ、バネ受け段部１７４には、Ｏリング１７５にスプリング１３１が直接当たらないようにするためのバネ受け材１７６が配置されている。バルブステム１２１は、このＯリング溝１７１及びバネ受け段部１７４を境にして、上側の大径部１２１Ａと下側の小径部１２１Ｂとに分けられている。
【００４６】
シリンダ１２４の外径は、バルブハウジング１２１の小径部１２１Ｂの内径に対応した寸法に設定されており、シリンダ１２４の外周と大径部１２１Ａの内周間には、バルブハウジング内空間１４０としての隙間１２６が確保されている。この隙間１２６には、バルブステム１２３を定常位置である上端位置に向けて付勢する第１のスプリング１３１が収容されている。この第１のスプリング１３１の上端は、バルブステム１２３の下端の鍔部１７２に受けられ、下端は、前記バネ受け材１７６に受けられている。
【００４７】
シリンダ１２４の内部には、シリンダ１２４の下端開口１２４ａ部より、ピストン１３０が上下方向摺動自在に挿入されている。ピストン１３０は、円盤１３０ａの上面中央に円錐台形状に突出した凸部１３０ｂを有すると共に、円盤１３０ａの下面外周縁に下方に延びる円筒状の外周壁１３０ｃを有した形状をなしている。ピストン１３０は、凸部１３０ｂがバルブステム１２３の下端中央に突設したストッパ１３３に当たることで上死点で止まり、外周壁１３０ｃの下端がシリンダ１２４の下端開口１２４ａに形成したストッパ突起１２４ｂに当たることで下死点で止まるようになっている。
【００４８】
このストッパ突起１２４ｂは、シリンダ１２４内に挿入したピストン１３０が抜け落ちないようにするためのものであるが、ピストン１３０をシリンダ１２４内に挿入するときには挿入の障害とならないものである。このストッパ突起１２４ｂは、シリンダ１２４の下端開口１２４ａの内周に予め一体に形成しておくことができる。また、このストッパ片１２４ｂの代わりに、シリンダ１２４の下端開口１２４ａに、ピストン１３０の抜け落ち防止のためのリングをねじ込んでもよい。いずれにしろ、シリンダ１２４の下端開口１２４ａを塞がずに、ピストン１３０の下降限を定める機能を果たすストッパ手段を設ければよい。
【００４９】
シリンダ１２４の内部空間は、ピストン１３０によって、ピストン１２４の上側の定量室１３５と、ピストン１２４の下側のガス圧室１３６との２室に気密に仕切られている。シリンダ１２４内には、ピストン１３０を下死点側（下限位置）に付勢する第２のスプリング１３２が収容されている。この第２のスプリング１３２は、バルブステム１２３の下端面とピストン１３０の上面との間に介装されており、スプリング１３２の上端は、バルブステム１２３のストッパ１３３の周囲に形成された環状溝１３４に嵌め込まれ、下端は、ピストン１３０の凸部１３０ｂの根元の係止溝１３０ｄに係止されている。
【００５０】
シリンダ１２４の下半部は、バルブハウジング１２１の小径部１２１Ｂの内周に摺動自在に嵌め込まれている。シリンダ１２４の下端開口１２４ａはガス圧路１３８としての役目を果たし、このガス圧路１３８により、シリンダ１２４内のピストン１３０の下面側に画成されたガス圧室１３６が、小径筒部１２７内の導通路１２８に連通している。導通路１２８は容器内Ａに通じているので、ガス圧室１３６には、常時容器内Ａのガス圧が作用するようになっている。
【００５１】
シリンダ１２４の下半部外周には、軸線方向に沿った溝状の切欠１３９が１本形成されており、この切欠１３９がバルブハウジング１２１の小径部１２１Ｂの上端から上に露出することで、バルブハウジング１２１の小径筒部１２７内の導通路１２８が、バルブハウジング１２１の大径部１２１Ａ内周とシリンダ１２４外周間に確保されたバルブハウジング内空間１４０に連通する。また、この切欠１３９が小径部１２１Ｂ内に完全に入り込むことで、シリンダ１２４の下半部によって、導通路１２８とバルブハウジング内空間１４０の連通を遮断する。従って、小径部１２１Ｂとシリンダ１２４と切欠１３９とによって、バルブハウジング内空間１４０と導通路１２８（容器内Ａ）とを連通したり遮断したりする第１の弁手段１４１が構成されている。この場合、バルブハウジング１２１側に嵌め込んだＯリング１７５が遮蔽時の気密性を確保する。
【００５２】
また、シリンダ１２４の上端周壁部には、シリンダ１２４内部の定量室１３５を、シリンダ１２４の外周とバルブハウジング１２１の大径部１２１Ａ内周間に確保された隙間１２６（バルブハウジング内空間１４０）に連通させる通孔１４５が設けられている。この通孔１４５は、ピストン１３０が上死点にあるときにも、定量室１３５に連通するような位置にある。
【００５３】
バルブステム１２３は、第１のスプリング１３１の力に抗して、定常位置から第１の押し下げ位置及び第２の押し下げ位置まで押し下げ操作可能に備わっており、内部には導出路１５１及びオリフィス孔１５２が形成されている。オリフィス孔１５２とステムラバー１２２の関係は、図１に示した実施形態の定量バルブ２０と全く同様であるので、詳しい説明は省略する。そして、オリフィス孔１５２とステムラバー１２２とによって第２の弁手段１５５が構成されている。この第２の弁手段１５５は、オリフィス孔１５２がステムラバー１２２の下側に開口しているとき、バルブステム１２３内の導出路１５１と、バルブハウジング１２１の大径部１２１Ａ内周とシリンダ２４外周間の隙間１２６とを連通する役目を果たす。
【００５４】
今、バルブハウジング１２１の下端の小径筒部１２７内の導出路１２８（容器内Ａに相当）から切欠１３９、バルブハウジング内空間１４０（隙間１２６）、通孔１４５を経て定量室１３５に至る経路を第１の連通路１６１と言い、また、定量室１３５から通孔１４５、バルブハウジング内空間１４０（隙間１２６）、オリフィス孔１５２を経てバルブステム１２３内の導出路１５１に至る経路を第２の連通路１６２と言う場合、第１の連通路１６１は、第１の弁手段１４１によって開閉され、第２の連通路１６２は、第２の弁手段１５５によって開閉されることになる。
【００５５】
そして、第１の弁手段１４１は、バルブステム１２３が定常位置にあるときは第１の連通路１６１を開き、バルブステム１２３が第１の押し下げ位置以上に押し下げられたときは、第１の連通路１６１を閉じるような設定となっている。また、第２の弁手段１５５は、バルブステム１２３が定常位置から第１の押し下げ位置までの範囲にあるときは、第２の連通路１６２を閉じ、バルブステム１２３が第２の押し下げ位置まで押し下げられたときは、第２の連通路１６２を開くような設定となっている。
【００５６】
この定量バルブ１２０の噴射作用は、図１の実施形態の定量バルブ２０とほとんど同じであるから、説明を省略する。
【００５７】
ただし、この定量バルブ１２０は、図１の定量バルブ２０と比べて、シリンダ１２４とバルブステム１２３を一体化したり、シリンダ１２４や小径筒部１２７の形状を単純化したり、第１の弁手段１４１の配置を変更したりして、各部の構成を単純化しているので、構造が簡略化して安価に製作できる利点がある。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、容器内ガス圧に応じた力を受けるピストンによって、シリンダの定量室内に閉じ込められた内容物を強制的に押し出すようにしたので、精度の良い定量噴射を安定して行うことができる。
【００５９】
請求項２の発明によれば、更に、第２の弁手段を、バルブステムに形成したオリフィス孔とステムラバーとで構成しているので、構成が簡単になる。
【００６０】
請求項３の発明によれば、更に、シリンダがバルブステムの下端部に結合された上で筒状のバルブハウジング内に収納され、バルブハウジングの内周とシリンダの外周間に第１の連通路及び第２の連通路が確保され、バルブハウジングとシリンダ間に第１の弁手段が設けられているので、よりコンパクトな構造を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の定量バルブの定常時（使用前）の状態を示す断面図である。
【図２】同定量バルブのバルブステムを定常位置から下方の第１の押し下げ位置まで押し下げた状態を示す断面図である。
【図３】同定量バルブのバルブステムを第１の押し下げ位置から更に下方の第２の押し下げ位置まで押し下げた状態を示す断面図である。
【図４】同定量バルブのバルブステムの押し下げを解除することで、バルブステムが定常位置間近まで戻った状態を示す断面図である。
【図５】本発明の実施形態の定量バルブの変形例を示す断面図である。
【図６】本発明の実施形態の定量バルブの更に別の変形例を示す断面図である。
【図７】本発明の他の実施形態に係る定量バルブの構成を示す要部断面図である。
【図８】本発明の更に他の実施形態に係る定量バルブの構成を示す断面図である。
【図９】従来の定量バルブの断面図である。
【符号の説明】
１１マウンテンカップ
２０，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ，１２０定量バルブ
２１，１２１バルブハウジング
２２，１２２ステムラバー
２３，１２３バルブステム
２４，１２４シリンダ
３０，１３０ピストン
３１，１３１第１のスプリング
３２，１３２第２のスプリング
３５，１３５定量室
３６，１３６ガス圧室
３８，１３８ガス圧路
４１，４１Ｄ，１４１第１の弁手段
５１，１５１導出路
５２，１５２オリフィス孔
５５，１５５第２の弁手段
６１，１６１第１の連通路
６２，１６２第２の連通路
Ａ容器内
Ｂ容器外

Claims

容器内に導入されたガス圧を利用して容器内の内容物を容器外に定量で噴射する定量バルブにおいて、
第１のスプリングの力に抗して定常位置からそれより下方の第１の押し下げ位置及びそれより更に下方の第２の押し下げ位置まで押し下げ操作可能なバルブステムと、
ピストンを摺動自在に内装することで内空間を定量室とガス圧室の２室に仕切ったシリンダと、
前記ピストンを、定量室を拡大する方向の移動限に向けて付勢する第２のスプリングと、
前記ガス圧室に常時容器内のガス圧を導入するガス圧路と、
容器内の内容物を外部に導出するために前記バルブステムに設けられた導出路と、
前記定量室と容器内を連通する第１の連通路と、
前記定量室と導出路をオリフィスを介して連通する第２の連通路と、
前記バルブステムが定常位置にあるとき前記第１の連通路を開き、バルブステムが第１の押し下げ位置以上に押し下げられたとき前記第１の連通路を閉じる第１の弁手段と、
前記バルブステムが定常位置から第１の押し下げ位置までの範囲にあるとき前記第２の連通路を閉じ、バルブステムが第２の押し下げ位置まで押し下げられたとき前記第２の連通路を開く第２の弁手段と、
を備えたことを特徴とする定量バルブ。
請求項１記載の定量バルブであって、
前記バルブステムに、該バルブステムの外周面から前記導出路に連通するように前記オリフィスを構成する小孔が形成され、この小孔と、バルブステムが気密に挿通されたステムラバーとにより前記第２の弁手段が構成され、バルブステムが定常位置から第１の押し下げ位置までの範囲にあるとき前記小孔がステムラバーの下側に開口しないことによって第２の連通路を閉じ、且つ、バルブステムが第２の押し下げ位置にあるとき前記小孔がステムラバーの下側に開口することによって第２の連通路を開くように、前記小孔とステムラバーとの位置関係が設定されていることを特徴とする定量バルブ。
請求項１または２記載の定量バルブであって、
前記シリンダがバルブステムの下端部に結合されており、バルブステムの下端部とシリンダが、マウンテンカップに固定された筒状のバルブハウジング内に収容され、バルブハウジングの内周とシリンダの外周間に前記第１の連通路及び第２の連通路の一部が確保され、バルブハウジングとシリンダ間に、シリンダが昇降することによって開閉する前記第１の弁手段が設けられていることを特徴とする定量バルブ。