JP5695822B2 - 密閉部材を備えた液体吐出装置 - Google Patents

Description

本発明は、液体の吐出、特に目薬のように滴下される液体の吐出に関する。

従来より、液体、特に目薬のように滴下される液体を吐出する装置が知られている。特許文献１に記載されている例によれば、上記装置は、液体開放位置と液体遮断位置との間を移動可能なエラストマー材料からなる密閉バルブを備えている。より詳しくは、このバルブは、ユーザーが上記装置の容器に圧力を加えることによって液体解放位置へ移動する。

欧州特許０６０２０１９号明細書

特に、本発明は、密閉部材が液体遮断位置に位置している場合、吐出装置が液体をより確実に遮断することを目的とする。

本発明は、特に動いている場合に互いに固定されているエラストマー部および硬質部を有していて、液体解放位置と液体遮断位置との間を移動可能な密閉部材を備え、エラストマー部および硬質部は、それぞれ、中央円筒部を有し、該中央円筒部の端部が密閉部材をノズルに取り付けるために使用される周縁部の一つまで延びている帽子形状を有しており、硬質部は、エラストマー部の表面を覆っており、エラストマー部によって、密閉部材による密閉が行われ、液体によってエラストマー部に加えられる圧力により、密閉部材が液体遮断位置から液体解放位置へ動く液体吐出装置に関する。

「エラストマー部」とは、一部がエラストマー材料であるか、または全てがエラストマー材料から形成されている部分である。上記エラストマー部および硬質部は異なる材料からなり、上記エラストマー部は上記硬質部よりも弾力性がある。さらに、上で定義した密閉部材は、上記装置を密閉する部材である。該密閉部材は、「密閉弁」と呼ばれることもある。

本発明者は、全てがエラストマー材料から構成されておらず、硬質部と関連するエラストマー部を含む密閉部材を設計するアイデアを思いついた。この密閉部材は、時間が経っても一定の動作を行うため、上記装置はより確実に密閉される。エラストマーのみで形成されたバルブの場合、エラストマー材料は時間が経つと多少変形したり緩んだりするため、バルブの密閉効果が低くなる。

さらに、上述のような変形や緩みは、上記バルブを液体遮断位置と液体解放位置との間で移動させるために該バルブに機械的な圧力を加えた場合に増加する。これに対して、硬質部を密閉部材に設けたため、圧力が該硬質部にかかり、それからエラストマー部に伝わる。このように、圧力が加わる箇所とエラストマー材料とが接触しているため、該エラストマー材料が変形したり緩んだりするのを防止することができる。さらに、上述のように硬質部に圧力を加えることによって、より多くの圧力を上記密閉部材に加えることができる。上記密閉部材がエラストマー材料のみで形成されていると、該密閉部材に加える圧力によって該密閉部材が損傷を受けるだけでなく、圧力がエラストマー材料によって弱まるため、上記密閉部材に高い圧力を加えるのは難しく、圧力強度が失われる。

上記密閉部材は、押圧される密閉部材が比較的硬い部材のみからなる場合と比べて、より簡単に密閉することができる。この場合、密閉するために、上記密閉部材に非常に高い圧力を加えなければならない。これに対して、上述のようにエラストマー部によって密閉するので、少ない圧力を加えればよい。

硬質材料とエラストマー材料の両方を使用することによって、それぞれに固有の短所が軽減される一方、両方の材料の長所が提供される。

上記装置は、以下に示すように、１またはそれ以上の特徴を有する。

上記エラストマー部には、例えば「Santoprene」という商品名で販売されている熱可塑性材料のようなエラストマー材料、または、経時変化の少ないシリコンのような材料が含まれる。

上記硬質材料は、例えばポリプロピレン（ＰＰ）や高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリブチレンテレフタラート（ＰＢＴ）のような、上記液体吐出装置内に作用する圧力によって変形しにくい熱可塑性材料からなるのが好ましい。

上記エラストマー部および硬質部は、オーバーモールド、溶着、接着、留め具による固定（クリッピング）またはリベッティングによって一体化される。しかし、上記エラストマー部および硬質部を相互に恒久的に固定できれば、他の方法で一体化されていてもよい。

上記装置は、上記密閉部材の硬質部に支えられ若しくは固定され、上記密閉部材を液体遮断位置に移動させるように該密閉部材に付勢力を加える付勢部材をさらに備えているのが好ましい。したがって、上記硬質部は、上記付勢部材の圧力を受けるため、この圧力は、直接、上記エラストマー部に作用しない。上記硬質部に直接、圧力が作用するのが好ましい。

上記付勢部材は、バネ、場合によっては螺旋状のバネ、弾力的な一片、またはエラストマー材料からなる部材である。この付勢部材は、金属部材であっても非金属部材であってもよい。

上記付勢部材は、上記密閉部材のエラストマー部若しくは硬質部と一体化されているか、または、例えばノズルの覆いのような他のノズルの機能部品と一体化されている。このように、上記付勢部材は、上記機能部品の一つと直接、一体化されうるので、上記装置において部品点数を削減できるという利点がある。

上記密閉部材、好ましくは硬質部は、液滴を形成するための手段を備えている。したがって、上記密閉部材は、液滴を生成するために、該密閉部材と別に液滴を生成する部材を設ける必要がなくなったり、密閉部材と液滴を生成する部材とを密閉する必要がなくなる、という利点がある。上記液滴を生成する部分は、裾広がりな部分からなる場合がある。エラストマー部に形成された液体を吐出する流路は、液滴がジェットのように吐出されるのを防止するために、例えば円錐形状のようなフレアー形状に広がっている。

上記硬質部は、上記エラストマー部の表面の大部分を覆っている。すなわち、この硬質部は、上記エラストマー部のための一種の裏張りのように動作する。特に、加えられる圧力を、上記硬質部の表面全体、すなわちエラストマー部の表面全体に分配する。したがって、上記エラストマー部には、局所的な圧力がほとんどかからないため、該エラストマー部はほとんど変形しない。

上記エラストマー部は、上記硬質部によって覆われていない領域を有している。これにより、この領域が弾力的に延びて、例えば上記密閉部材を液体解放位置に移動させることができる。

液体遮断位置において、上記エラストマー部は、上記装置の内部コア上に場合によっては突出部として形成された押圧手段と協力する。液体は、上記エラストマー部とこれらの押圧手段とが協力することによって遮断される。

本発明は、単なる例示として与えられる例および図面を参照した以下の記述によって、より深く理解される。

図１は、本発明に係る装置の一実施形態を機能的に表した概略図である。 図２は、図１に示す装置の一例を示す縦断面図である。

液体吐出装置は、吐出される液体を収容する容器に取り付けられているノズル１０を備えている。このノズル１０の一部を、図１に概略的に表す。上記装置は、所定の液量、より詳しくは所定の量の液滴を吐出するのに用いられる。この液体は、目、鼻、口等に対しての使用、例えば目に対する目薬の滴下を目的としている。

図２に示すように、上記ノズル１０は、ユーザーが加圧することによって液体が吐出するように構成された容器に形成された首部１２に取り付けられている。さらに、上記ノズル１０は、キャップ（図示しない）によって覆われている。この実施例では、上記容器はプラスチックからなり、液体を吐出するためにユーザーによって押圧されるように構成されている。他のタイプの容器、特にガラスや金属からなり、ユーザーが上述のように容器を加圧するのではなく、例えばポンプ駆動部を作動することによって液体を吐出するような容器も考えられる。

上記ノズル１０は、該ノズル１０の第１部材１６および第２部材１８の間に設けられた密閉部材１４と、付勢部材１５と、を備えている。

上記第１部材１６は、末端部から突出した略円柱状の突出部１９を有する内部コア１６である。この末端部において、上記突出部１９には、上記密閉部材１４を押圧するように設計されている環状のフランジを形成する突条部を有する押圧部２０（押圧手段）が形成されている。上記押圧部２０は、上記突出部１９の末端部に直接形成されていても、その他の形状であってもよい。上記内部コア１６は、該コア１６と上記容器との一部を接続するとともに、液体を上記容器から装置の外部へ流すための流路２２を備えている。さらに、上記ノズル１０は、ユーザーが液体を流出させるために加える圧力によって生じる減圧を補うために、空気を上記容器内へ流入させるための通風部を備えている。この実施例では、上記通風部は、内部コア１６に設けられており、そして、液体の流入を遮断する一方空気を濾過して流入させるように設計された疎水性フィルター２６と交差する空気流路２４を有している。より詳しくは、この実施例では、上記フィルター２６は、上記コア１６の内面の中央部分に形成された環状のリブを有するフィルターハウジング２８に嵌め込まれている。

この実施例では、上記ノズル１０の第２部材１８は、上記ノズル１０の外カバー１８に対応する。この外カバー１８は、上記内部コア１６、上記密閉部材１４（の少なくとも一部）、および上記スプリング１５を覆うように設計されている。より詳しくは、該外カバー１８は、上記突出部１９の末端部を取り囲む環状のリブによって形成されている中空突出部３０を備えている。そして、上記密閉部材１４は、液体を上記装置の外部へ流出させる。上記カバー１８は、上記突出部３０の周縁部に、上記付勢部材１５を支える座部３２をさらに備えている。

上記密閉部材１４は、いったん液体が封止領域に残った場合、該液体が逆流するのを防止するために図１から図２に示すような液体遮断位置または逆流防止位置をとることができる一方、液体解放位置（図示しない）をとることができる。上記密閉部材１４は、エラストマー部３４と、硬質部３６とを備えている。このエラストマー部３４と硬質材３６とはお互いに固定されていて、一方の位置がずれるとそれに伴って他方の位置もずれる。逆の場合も同様である。この実施例では、エラストマー部３４と硬質部３６とはオーバーモールドによって一体化されているが、他の方法で一体化されていてもよい。上記エラストマー部３４は、シリコンやエラストマー熱可塑性材料のようなエラストマー材料で形成されている。上記硬質部３６は、ポリプロピレンのようなプラスチック材料で形成されている。上記硬質部３６は、上記付勢部材１５を支える支持面３８を有している。図２に示すように、上記硬質部３６は、上記エラストマー部３４のほぼ全ての表面を覆っている。一方、上記エラストマー部３４の領域４０は、該エラストマー部３４が伸縮可能なので、該エラストマー部３４の端部において変位可能な状態になっている。より詳しくは、上記エラストマー部３４および上記硬質部３６は、それぞれ、中央に有底円筒部を有し、上記内部コア１６の形状と相補的な形状であって、その有底円筒部の端部は、上記密閉部材をノズルに取り付けるために使用される周縁部まで延びている。この実施例によれば、上記エラストマー部３４の端部は略リング状に形成されていて、その周縁部４０で、ノズル１０の残りの部分と接続されている。このように、上記硬質部３６は、上記エラストマー部３４の周縁部４０を除き、該エラストマー部３４の表面の大部分を覆っている。図２に示すように、エラストマー部３４および硬質部３６には、該エラストマー部３４および硬質部３６の中央の有底円筒部の底面に設けられていて、液体を流出させる流路４２が形成されている。さらに、上記硬質部３６には、液滴を形成するための導出部４４（手段）が形成されている。より詳しくは、この導出部４４は、液体が勢いよく噴射されるのを防止して液滴を形成するように、上記流路４２から上記装置の末端部へ拡がるように延びる円錐状に形成されている。この導出部４４は、上記液滴を円筒部４６（手段）まで導いて、適量の液滴を吐出するように形成されている。

この実施例では、上記付勢部材１５は、螺旋状の金属バネである。このスプリング１５は、上記密閉部材１４を液体遮断位置に戻すために、上記硬質部３６の支持面３８を押圧することによって上記密閉部材１４に圧力をかけている。

図２に示すように、上記密閉部材１４は、２つの部材１６，１８の間で密閉（静的な密閉）されているため、上記流路２２を介して流れる液体が、カバー１８の内部へ漏れることはない。

上記吐出装置の操作を、以下に記載する。

液体の吐出を行うために、ユーザーは、液体を流路２２に流すように上記装置の容器を押圧して、上記エラストマー部３４に圧力を加える。この圧力により、上記密閉部材１４は、矢印４８で示されるように上方へ移動して、液体遮断位置から液体解放位置へ動く。より詳しくは、上記エラストマー部３４の領域４０は、上記エラストマー部３４が上方へ変位するように延びることによって変形する。このように変位した後、上記押圧部２０が上記密閉部材１４と協力して行っていた密閉状態が解除され、液体は、液滴を形成するために上記流路４２を介して導出部４４および円筒部４６まで流れる。この液体の流れは、矢印５０で示されている。いったん液滴が吐出されると、ユーザーは、流路２４を介して空気で満たされる容器を押圧する必要がない。そして、液体を吐出するための加圧が停止するので、上記密閉部材１４は、スプリング１５による付勢力によって液体遮断位置に戻る。このように、上記押圧部２０および上記部材１４のエラストマー部が協力して、液体が流出するのを防止する。

本発明は、上述した実施例に限定されない。特に、上記実施形態における付勢部材１５は、螺旋状のスプリングであるが、金属であっても、一片のゴムやエラストマー部などの他の種類であってもよい。特に、上記付勢部材１５は、上記ノズル１０のカバー１８に直接、一体化されていても、上記エラストマー部３４または硬質部３６に直接、一体化されていてもよい。このように、上記スプリング１５を他の機能部品と一体化することによって、組み立てる部品の点数を減らすことができる。

上記吐出装置の利点は、上述の通りである。特に、上記硬質部３６は、エラストマー部３４のための殻状の覆いを形成していて、該硬質部３６が変形することなく上記密閉部材１４を容易に押圧できる。

Claims (9)

1. 滴状の液体を吐出する液体吐出装置であって、
   動いている場合に互いに固定されているエラストマー部および硬質部を有し、液体解放位置と液体遮断位置との間を移動可能な密閉部材を備え、
   上記エラストマー部（34）および硬質部（36）は、それぞれ、中央円筒部を有し、該中央円筒部の端部が上記密閉部材（14）をノズルに取り付けるために使用される周縁部（40）の一つまで延びている帽子形状を有しており、
   上記硬質部（36）は、上記エラストマー部（34）の表面を覆っており、
   上記エラストマー部（34）によって、上記密閉部材（14）による密閉が行われ、
   上記液体によって上記エラストマー部（34）に加えられる圧力により、上記密閉部材（14）が液体遮断位置から液体解放位置へ動くことを特徴とする液体吐出装置。
2. 請求項１に記載の液体吐出装置において、
   上記エラストマー部（34）および硬質部（36）は、オーバーモールド、溶着、接着、クリッピングまたはリベッティングによって一体化されていることを特徴とする液体吐出装置。
3. 請求項１または２に記載の液体吐出装置において、
   上記密閉部材（14）の硬質部（36）に支えられ若しくは固定され、上記密閉部材（14）を液体遮断位置に移動させるように上記エラストマー部（34）に付勢力を加える付勢部材（15）をさらに備えていることを特徴とする液体吐出装置。
4. 請求項３に記載の液体吐出装置において、
   上記付勢部材（15）は、バネ、螺旋状のバネ、弾力的な一片、またはエラストマー材料からなる部材であることを特徴とする液体吐出装置。
5. 請求項３または４に記載の液体吐出装置において、
   上記付勢部材（15）は、上記密閉部材（14）のエラストマー部（34）若しくは硬質部（36）と一体化されているか、または、ノズルの外殻（18）のような他のノズルの機能部品と一体化されていることを特徴とする液体吐出装置。
6. 請求項１から５のいずれか一つに記載の液体吐出装置において、
   上記硬質部（36）は、液滴を形成するための手段（44,46）を有していることを特徴とする液体吐出装置。
7. 請求項１から６のいずれか一つに記載の液体吐出装置において、
   上記硬質部（36）は、上記エラストマー部（34）の表面の大部分を覆っていることを特徴とする液体吐出装置。
8. 請求項７に記載の液体吐出装置において、
   上記エラストマー部（34）は、上記硬質部（36）によって覆われていない領域（40）を有していることを特徴とする液体吐出装置。
9. 請求項１から８のいずれか一つに記載の液体吐出装置において、
   上記エラストマー部（34）は、上記密閉部材（14）を上記液体遮断位置で押圧するように装置の内部コア上に突起部として形成された押圧手段（20）と協力することを特徴とする液体吐出装置。
   

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