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JP6172741B2 - 内容物放出用ポンプ機構およびこの内容物放出用ポンプ機構を備えたポンプ式製品 - Google Patents

内容物放出用ポンプ機構およびこの内容物放出用ポンプ機構を備えたポンプ式製品 Download PDF

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JP6172741B2
JP6172741B2 JP2013102385A JP2013102385A JP6172741B2 JP 6172741 B2 JP6172741 B2 JP 6172741B2 JP 2013102385 A JP2013102385 A JP 2013102385A JP 2013102385 A JP2013102385 A JP 2013102385A JP 6172741 B2 JP6172741 B2 JP 6172741B2
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Description

本発明は、容器本体と一体のシリンダの内部に配設された下方の上流弁および上方の下流ゴム弁の開閉作用により、当該上流弁と当該下流ゴム弁との間の貯留空間域の内容物を外部空間に放出する内容物放出用ポンプ機構に関する。
特に、例えば次の各特徴を備えた内容物放出用ポンプ機構に関する。
(11)下流ゴム弁を後述の特定形状などからなる蓄圧タイプのゴム弁で形成して、押下げ操作時の下流ゴム弁内側の直立筒状部(ピストン当接部)の変形にともなう、ゴム弁外側の上方逆スカート部および下方スカート部(シリンダ内周面とのシール作用部)それぞれの形状変化を抑える。すなわち蓄圧タイプの下流ゴム弁とそれを案内するシリンダ内周面との間のシール作用の安定化を図る。
(12)貯留空間域にスペース調整作用部を設けることによりの当該貯留空間域の実容量を減らして、操作ボタンと一体のピストンが内容物放出用の押下げ操作後にその静止モード位置へ復帰するときの、当該貯留空間域の減圧比を高め、これにより容器本体内部(上流弁までの収容空間域)から当該貯留空間域への内容物吸上げ力を高める。
(13)上流弁としてのボール弁を、その作用相手である内容物流入部の方へ弾性的に付勢して、内容物の流入作動時以外の当該内容物流入部を確実に閉塞する。
本発明の適用対象は、可動底板を備えたエアレス仕様の内容物放出用ポンプ機構や、貯留空間域への吸上げパイプを備えた(収容空間域への)外気流入仕様の内容物放出用ポンプ機構である。
ただ、以下の記載では単なる説明の便宜上、必要に応じてエアレス仕様の内容物放出用ポンプ機構を前提とする。
適用対象の内容物には、例えば液状またはクリーム状の石けん,シャンプー,リンス,化粧品,乳液や、発泡性のシェービングフォーム,ヘアスタイリングフォームをはじめとして、後述のように各種のものがある。
本件出願人は、上記(12),(13)の特徴を併せ備えたエアレス仕様の内容物放出用ポンプ機構を提案済みである(特許文献1参照)。
この内容物放出用ポンプ機構は、静止モードへの復帰作動時における上流ボール弁から蓄圧タイプの下流ゴム弁までの貯留空間域への内容物吸上げ力を高め、かつ、上流ボール弁をその作用相手の方へ弾性的に付勢して当該貯留空間域への内容物流入部がその作動時以外では確実に閉塞される、といった利点を有している。
国際公開第2007/116457号
従来の上記内容物放出用ポンプ機構は上述の利点を備えたものである。
ただ、蓄圧タイプの下流ゴム弁(内側の筒状部+外側のシール作用部)の内側筒状部とそれが当接するピストンとの関連形状が、内容物放出操作に基づくピストン下動時に、本来の上下方向(当該直立筒状部の軸方向)へ変形するのみならず、当該軸方向に対していわば左右へ回動する方向にも変位・変形しえる態様になっている。
そのため、従来の上記内容物放出用ポンプ機構は、ピストンなどを収容するシリンダの内周面に密接したシール作用部(上方の逆スカート部および下方のスカート部)がこの回動方向にも変位する。
この変位により、静止モードから内容物放出操作への移行、またその逆の移行の際に、蓄圧タイプの下流ゴム弁の逆スカート部およびスカート部と、シリンダ内周面との密接状態が変化する可能性を捨象できない点で、改善の余地を残していた。
本発明では、この改善の余地に対処すべく、内側の筒状部、およびこれに連続する外側のシール作用部(上方の逆スカート部および下方のスカート部)からなる蓄圧タイプの下流ゴム弁として、
当該筒状部が、
ピストン外周面に当接する直立形状の筒状部であって、
かつ、内外周面部がピストンに挟持されて内容物放出操作の際にも変形しない上端側の被挟持部分と、当該被挟持部分に続く変形作用部分と、を少なくとも含む形で構成された、
蓄圧タイプのゴム弁を用いている。
すなわち、この上端側の被挟持部分およびその下側の変形作用部分を備えた蓄圧タイプの(上記貯留空間域の)下流ゴム弁を用いることにより、静止モードから内容物放出操作への移行、またその逆の移行の際における、当該下流ゴム弁のシール作用部(逆スカート部,スカート部)の変形を防止して、当該シール作用部とシリンダ内周面とのシール状態の安定化を図ること目的とする。
また、上記貯留空間域の内部にその容積を減らすためのスペース調整作用部を設けて、操作ボタンと一体のピストンが内容物放出用の押下げ操作後に静止モード位置まで復帰するときの当該貯留空間域の減圧比を高め、これにより上記シール状態の安定化との協働作用に基づく一層の内容物吸上げ力強化を図ることを目的とする。
この内容物吸上げ力強化の意味合いは、エアレス仕様(作動)の内容物放出用ポンプ機構において特に大きい。
それは、容器本体内周面に当接した状態で上方向(上流弁までの収容空間域の容積を小さくする方向)に移動する可動底板を有して、もともと上流弁を介した当該収容空間域から貯留空間域への大きな内容物吸上げ力が要求されるからである。
また、上流弁として用いられるボール弁を、その作用相手である内容物流入部の方へ弾性的に付勢して、内容物の流入作動時以外における当該内容物流入部の確実な閉状態シフト化を図ることを目的とする。
本発明はこれらの課題を次のようにして解決する。
(1)容器本体(例えば後述の容器本体9)に取り付けられるシリンダ(例えば後述のシリンダ5)に配された上流弁(例えば後述の上流ボール弁6)と、内容物放出操作に連動するピストン(例えば後述の下ピストン3)への弁作用を呈する形で当該シリンダの内部に配された蓄圧タイプの下流ゴム弁(例えば後述の下流ゴム弁4)と、の間に形成される貯留空間域(例えば後述の貯留空間域B)の内容物が、当該ピストンの移動にともなう当該上流弁および当該下流ゴム弁の開閉作用に基づいて外部空間に放出される内容物放出用ポンプ機構において、
前記下流ゴム弁は、
内周面の上下方向部分の全体が前記ピストン(例えば後述の下ピストン3)の外周面に当接した直立筒状部(例えば後述の直立筒状部4a)と、
当該直立筒状部の外側に形成されて前記シリンダの内周面とのシール作用を呈するシール作用部(例えば後述の逆スカート部4f,スカート部4g)と、を備え、
前記直立筒状部は、
その上端側部分であって、内外周面部が前記ピストンに挟持されて前記内容物放出操作の際にも変形しない被挟持部分(例えば後述の被挟持部分4b)と、
当該被挟持部分に続く変形作用部分(例えば後述の変形作用部分4c)と、を少なくとも有している、
構成態様のものを用いる。
(2)上記(1)において、
前記直立筒状部は、
前記変形作用部分の下に連続形成されて前記シール作用部の始まり部分となる連続基部(例えば後述の連続基部4d)を有し、
前記シール作用部は、
前記連続基部から外上方に延びる逆スカート部(例えば後述の逆スカート部4f)と、
前記連続基部から外下方に延びるスカート部(例えば後述のスカート部4g)と、からなる、
構成態様のものを用いる。
)上記(1),(2)において、
前記貯留空間域は、
その容量を減らすためのスペース調整作用部(例えば後述の柱状部材7)を有している、
構成態様のものを用いる。
)上記(1),(2),(3)において、
前記シリンダは、
エアレス作動用の可動底板(例えば後述の可動底板9e)と、
当該可動底板への空気流入用の孔部(例えば後述の孔部9c)が形成された底蓋(例えば後述の底蓋9b)と、を有している、
構成態様のものを用いる。
本発明の対象は、このような構成からなるエアレス仕様,収容空間域への外気流入仕様などの内容物放出用ポンプ機構および当該内容物放出用ポンプ機構を備えたポンプ式製品である。
本発明は、以上の課題解決手段により、
(21)静止モードから内容物放出操作への移行、またその逆の移行の際における上記貯留空間域の下流ゴム弁のシール作用部(逆スカート部およびスカート部)とシリンダ内周面とのシール状態の安定化を図り、
(22)従前のスペース調整作用部に対応した当該貯留空間域の容積減少にともなう減圧比増加と、上記(21)のシール状態の安定化との協働作用に基づく一層の内容物吸上げ力強化を図り、
(23)当該貯留空間域の上流弁として用いるボール弁をその作用相手である内容物流入部の方へ弾性的に付勢することにより、当該ボール弁が内容物の流入作動時以外は確実に閉塞されて、内容物放出用ポンプ機構の動作の一層の高精度化を図ることできる。
なお、上記(22)の効果は、上述のようにもともと容器本体内部の収容空間域から貯留空間域への大きな内容物吸上げ力が要求されるエアレス仕様の内容物放出用ポンプ機構において顕著といえる。
静止モードにおけるポンプ式製品全体の断面を示す説明図である。 図1のシリンダ内部の上流ボール弁から下流ゴム弁までの貯留空間域などを拡大して示す説明図である。 操作ボタンの押下げ操作に基づいて貯留空間域の下流ゴム弁が開くことにより、当該貯留空間域の内容物がピストンの通路域(外部空間域)へ流出する内容物放出初期状態を示す説明図である。 操作ボタンが図3よりも更に押し下げられて、下流ゴム弁のスカート部下端面がシリンダ内周面の段部に当接した態様の内容物放出終期状態を示す説明図である。 操作ボタンの押下げ操作が解除されてそれまでの内容物放出状態から図1の静止モードへ復帰するときの、貯留空間域への内容物吸上げ状態を示す説明図である。 シリンダ内部の貯留空間域の容量低減機能および上流ボール弁の押さえ機能を併せ備えた柱状部材の斜視状態を示す説明図である。
図1乃至図6を用いて本発明を実施するための形態を説明する。
上述したように本発明の内容物放出用ポンプ機構は、容器本体内部の収容空間域画定用の可動底板を備えたエアレス仕様のポンプ機構、および貯留空間域への吸上げパイプを備えた(収容空間域への)外気流入仕様のポンプ機構のいずれをも対象としている。
この実施形態においては、単なる説明の便宜上、エアレス仕様の内容物放出用ポンプ機構を前提とする。
以下のアルファベット付き参照番号の構成要素(例えば通路部1a)は原則として、それぞれアルファベットなし参照番号の構成要素(例えば操作ボタン1)の一部であることを示している。
図1〜図6において、
1は押下げタイプで上下動可能な周知の操作ボタン,
1aは当該操作ボタンに形成された内容物の通路部,
1bは通路部1aに続く内容物放出用の出力孔部,
をそれぞれ示している。
また、
2は操作ボタン1の通路部1aの下端側部分に嵌合した筒状の上ピストン(ステム),
2aは当該上ピストンの内周面周方向に形成されて後述の下ピストン3の上端部分を受ける環凸状部,
2bは環凸状部2aの上方下流側に形成された内容物の通路域,
2cは環凸状部2aの下方上流側に形成された下ピストン嵌合用の下筒状部,
2dは下筒状部2cの下端開口域に外方への拡大態様で形成されて、後述の下ピストン3の外周面との間に、後述の下流ゴム弁4の直立筒状部4aの被挟持部分4bをいわば固定状態で保持するための下端側大径環状部,
2eは下端側大径環状部2dの上端側に形成された天井段部,
をそれぞれ示している。
また、
3は上ピストン2の下筒状部2cの小径部分(下端側大径環状部2d以外の部分)に嵌合した下ピストン(ステム),
3aは当該下ピストンの上側部分を構成して、上ピストン2との嵌合対象外の下外周面に後述の下流ゴム弁4の直立筒状部4aが取り付けられた中実の直立棒状部,
3bは直立棒状部3aからその下方に続く下端側開口で中空の樽状部,
3cはそれぞれ直立棒状部3aの外周面上下方向および上端部分径方向に形成されて、当該下ピストンの上端面凹状部の直上に続く環凸状部2a(の内側空間域)および通路域2bに連通する、内容物通過用の複数の縦溝状部,
3dは直立棒状部3aとその下の樽状部3bとのいわば境界部分であって、後述の下流ゴム弁4の環状下端面4eとの間の弁作用を呈する環状段部(弁座),
3eは樽状部3bの外周面下側部分に形成されて後述のコイルスプリング8の上端部分を受ける環凸状部,
3fは環状段部3dと環凸状部3eとの間の外周面部分であって、操作ボタン1が静止モード位置のときに後述の下流ゴム弁4のスカート部4gと対向離間状態に設定される環状上外周面,
をそれぞれ示している。
また、
4は上ピストン2および下ピストン3に取り付けられて、当該下ピストンの環状段部3dとの間で弁作用を呈する筒状で蓄圧タイプの下流ゴム弁,
4aは上端側部分が上ピストン2の下端側大径環状部2dと下ピストン3の直立棒状部3aとの間に挟持され、かつ、内周面全体が当該直立棒状部の外周面に保持された状態の直立筒状部,
4bは直立筒状部4aの上端側部分であって、上ピストン2の下端側大径環状部2dと直立棒状部3aの外周面との間にいわば挟持,固定され、操作ボタン1の押下げ時やその解除時にも変形しない被挟持部分,
4cは直立筒状部4aの中側部分であって、当該直立筒状部から被挟持部分4bおよび後述の連続基部4dをいわば捨象した形の上下方向に伸縮可能な変形作用部分,
4dは直立筒状部4aの下端側部分であって、後述の逆スカート部4fやスカート部4gへとつながる連続基部,
4eは直立筒状部4aの下端面部分であって、下ピストン3の環状段部3dとの間の弁作用を呈する環状下端面(弁体),
4fは環状下端面4eの部分から外側上方に連続形成されてシリンダ5の内周面との間のシール作用を呈する逆スカート部,
4gは環状下端面4eの部分から外側下方に連続形成されてシリンダ5の内周面との間のシール作用を呈するスカート部,
をそれぞれ示している。
また、
5は下ピストン3,下流ゴム弁4や後述の上流ボール弁6,柱状部材7などを収容するシリンダ(ハウジング),
5aは操作ボタン1の押下げ操作位置から静止モード位置への復帰作動時に収容空間域Aの内容物が流入する下側開口部,
5bは下側開口部5aの周面上部分であって上側ほど広くなった環状テーパ面(弁座),
5cは環状テーパ面5bに続く下環状段部,
5dは下環状段部5cの上方に形成されて、下ピストン3の環凸状部3eとの当接作用により、操作ボタン1の不用意な押下げ時などのいわば下動限界を設定する中環状段部,
5eは中環状段部5dの上方に形成されて、ポンプ機構の初期使用時、すなわち貯留空間域Bには、収容空間域Aからの放出対象内容物がまだ流入せずにエアーが収容された状態での、操作ボタン1の押下げ操作にともなう下流ゴム弁4のスカート部4gの下端面との当接作用により、当該下流ゴム弁を開状態に強制変位させるための上環状段部,
5fは上環状段部5eの上側に続く大径内周面部,
5gは大径内周面部5fの上端から外方に延びる環状フランジ部,
をそれぞれ示している。
また、
6はシリンダ5の環状テーパ面5bとの間で弁作用を呈する上流ボール弁,
7は後述の貯留空間域Bの容量低減機能と上流ボール弁6の押え機能とを併せ備えた柱状部材(スペース調整作用部),
7aは上述の容量低減機能を有する小径で中実または中空の円柱状部,
7bは円柱状部7aの外周面の上下方向に形成された内容物通過用の凹状部分,
7cは円柱状部7aの底面,
7dは円柱状部7aの下側に続く大径部分で上述の上流ボール弁押え機能および容量低減機能を有する筒状部,
7eは筒状部7dの上面であって凹状部分7bに続く範囲が欠落した態様のC形平面形状の段部,
7fは筒状部7dの周方向に等間隔で形成された内容物通過用の三個の縦方向溝部,
7gは縦方向溝部7fのそれぞれから筒状部中央に突出する態様で形成された上流ボール弁押え用の弾性片部,
7hは縦方向溝部7f同士の間の内周面,
7jは弾性片部7gの上面と同じ高さの下端部分からなって凹状部分7bに続く態様で筒状部7dの周方向に形成された周面開口部,
8は下ピストン3の環凸状部3eと柱状部材7の段部7eとの間に設けられて当該下ピストンおよび上ピストン2を上方向に付勢するためのコイルスプリング,
をそれぞれ示している。
また、
9は内容物を収容した容器本体,
9aは外周面に螺子部分が形成された開口側筒状部,
9bは容器本体胴部の外周面と嵌合した鞘状の底蓋,
9cは底蓋9bの底面部分に形成された空気流入用の孔部,
9dは底蓋9bの底面部分に形成された内側環状起立部,
9eは後述の収容空間域Aにおける内容物の減少(圧力低下)に応じて上方向に移動する可動底板,
9fは可動底板9eに形成されて上端部分が容器本体胴部の内周面に密接する可動底板逆スカート部,
9gは可動底板9eに形成されて下端部分が容器本体胴部の内周面に密接する可動底板スカート部,
9hは内側環状起立部9dに当接して可動底板9eの最下位置を特定するための底面段部,
をそれぞれ示している。
また、
10は内周面に螺子部分が形成されて容器本体9の開口側筒状部9aと螺子係合するネジキャップ,
10aは上ピストン2を案内する中央筒状部,
10bはシリンダ5の環状フランジ部5gと容器本体9の開口側筒状部9a(の端面部分)との間に挟まれた環状パッキン,
をそれぞれ示している。
また、
Aは容器本体内部における内容物の収容空間域(可動底板9eから上流ボール弁6までの内部空間),
Bはシリンダ内部における内容物の貯留空間域(上流ボール弁6から下流ゴム弁4までの内部空間),
をそれぞれ示している。
ここで、操作ボタン1,上ピストン2,下ピストン3,シリンダ5,柱状部材7,容器本体9およびネジキャップ10などは、例えばポリプロピレン,ポリエチレン,ポリアセタール,ナイロン,ポリブチレンテレフタレートなどのプラスチック製のものである。
下流ゴム弁4は、ブチルゴム,クロロプレンゴム,ニトリルゴム,シリコーンゴムおよびフッ素ゴムなどの各種ゴム製のものである。
また、上流ボール弁6やコイルスプリング8などは金属製またはプラスチック製のものである。
なお、貯留空間域Bの容量低減機能と上流ボール弁6の押え機能とを併せ備えた柱状部材7は、コイルスプリング8で下方向に付勢されながらシリンダ5の下環状段部5cに保持されている。
図示のポンプ式製品はいわゆる「エアレスポンプ」を用いたものであり、内容物放出動作により収容空間域Aの内容物が減ってそこでの圧力が低下するのに応じて、当該収容空間域の構成要素である可動底板9eが上方向に移動していく。
これは、可動底板9eが底蓋9bの孔部9cを介して外部空間と連通し、当該可動底板の下面部分が上方向への大気圧を受けるためである。
図示の内容物放出用ポンプ機構の基本的特徴は、
(31)貯留空間域Bの下流弁を、内側の直立筒状部4aおよびその外側のシール作用部(逆スカート部4f,スカート部4g)を備えた蓄圧タイプの下流ゴム弁4で形成して、操作ボタン1の押下げ時(内容物放出操作時)における当該下流ゴム弁の縮み動作をもっぱら当該直立筒状部の変形作用部分4cで担当し、これにより下流ゴム弁の縮み動作にともなう当該シール作用部の変形を抑えて、当該下流ゴム弁とそれを案内するシリンダ5の内周面との間のシール作用の安定化を図り、
(32)柱状部材7を貯留空間域Bに設けることによりその実容量を減らして、操作ボタン1と一体の下ピストン3が押下げ操作後に静止モード位置に復帰するときの、当該貯留空間域の減圧比を高め、
(33)上流ボール弁6を、弁作用の相手である環状テーパ面5bの方へ弾性片部7gによって付勢する、
ことなどである。
図1および図2の、操作ボタン1が押圧されていない静止モードでは、
(41)上ピストン2および下ピストン3といわば一体化した下流ゴム弁4は、その逆スカート部4fがネジキャップ10の中央筒状部10aに係止した状態に保持され、
(42)この保持状態の下流ゴム弁4の全体は、上下方向への実質的な弾性伸縮を生じていない初期状態に設定され、
(43)下流ゴム弁4の環状下端面4eは下ピストン3の環状段部3dに密接し、また上流ボール弁6はシリンダ5の環状テーパ面5bに密接し、
(44)この下流ゴム弁4および上流ボール弁6それぞれの密接作用により、収容空間域Aおよび貯留空間域Bはともに閉空間になっている。
なお、上流ボール弁6はその横方向部分が筒状部7dの内周面7hに保持され、かつ三個の等間隔の弾性片部7gで環状テーパ面5bの方に押えられている。
このように上流ボール弁6が弾性片部7gにより押さえ込まれているため、ポンプ式製品を倒立状態に設定しても当該上流ボール弁は環状テーパ面5bとの密接状態に保持される。
操作ボタン1を図1,図2の下方向に押し下げると、図3および図4に示すように、上ピストン2,下ピストン3およびこれらのピストンと一体の下流ゴム弁4が当該操作ボタンとともにコイルスプリング8の弾性付勢力に抗しながら下方に移動する。
この下ピストン3の移動にともない、貯留空間域Bの容積が減少してその中の内容物圧力を増加させる。
貯留空間域Bの内容物の圧力増加にともない下流ゴム弁4の全体が上方向への力を受ける。そして当該内容物の圧力が所定値まで大きくなると、下流ゴム弁4の直立筒状部4aの一部である変形作用部分4cがもっぱら上下方向に縮むように変形する。
このとき、直立筒状部4aの外側に連続形成された逆スカート部4fおよびスカート部4gはほとんど変形しない。そのため操作ボタン1を押し下げる内容物放出操作時の下流ゴム弁4の移動時においても、当該下流ゴム弁とシリンダ5の内周面との間のシール作用が低下することはない。
この変形作用部分4cの縮み変形により、下流ゴム弁4の環状下端面4eが下ピストン3の環状段部3dから離間する。
すなわち貯留空間域Bの下流弁(下流ゴム弁4および環状段部3d)がそれまでの閉状態から開状態に移行する。なお、貯留空間域Bの上流弁(上流ボール弁6および環状テーパ面5b)は閉状態のままである。
その結果、貯留空間域Bに収容済みの内容物は、当該下流弁から図3,図4の矢印で示す「縦溝状部3c−下ピストン3の上端面凹状部−環凸状部2aの内側空間域−上ピストン2の通路域2b−操作ボタン1の通路部1a−出力孔部1b」の経路により、外部空間に放出される。
利用者が操作ボタン1の押下げ操作を止めると、図5に示すように、
(51)コイルスプリング8の弾性作用に基づいて、操作ボタン1,上ピストン2および下ピストン3の一体物が静止モード位置へ復帰する動作に移行し、
(52)この下ピストン3の復帰にともなう貯留空間域Bの容積増加によりその中の内容物圧力が減少して、下流ゴム弁4も、その変形作用部分4cがそれまでの縮み状態から初期状態(静止モードの形状)に復帰し、
(53)この変形作用部分4cの形状復帰によって貯留空間域Bの下流弁(下流ゴム弁4および環状段部3d)がそれまでの開状態から閉状態に変化し、
(54)かつ、貯留空間域Bの内容物圧力の減少に基づく収容空間域Aとの圧力差の発生などにより、上流弁(上流ボール弁6および環状テーパ面5b)はそれまでの閉状態から開状態に、当該上流ボール弁が弾性片部7gの下方への弾性力に抗しながら上動する形でシフトして、収容空間域Aの内容物が開状態の当該上流弁を経て貯留空間域Bへ流入し、
(55)この内容物流入に基づく貯留空間域Bの圧力増加により、それまで上記(54)の圧力差のため上動していた上流ボール弁6が、弾性片部7gの下方への弾性作用で下動してシリンダ5の環状テーパ面5bと密接する。すなわち貯留空間域Bの上流弁は静止モードの閉状態に復帰する。
上記(54)において貯留空間域Bへ流入した内容物が、次回の操作ボタン1の押下げ操作時に出力孔部1bから外部空間域に放出される。
なお、上記(54)を補足すると次のようになる。
上ピストン2および下ピストン3の復帰動作時の貯留空間域Bにおける内容物圧力の減少にともなって、上流ボール弁6への下方向合力(シリンダ5の貯留空間域Bからの下方向内容物圧力,上流ボール弁6の自重や三個の弾性片部7gの弾性付勢力など)が、当該上流ボール弁に対する収容空間域Aからの上方向内容物圧力よりも小さくなる。
これにより上流ボール弁6は、弾性片部7gの付勢力に抗しながら上方向に少し移動する(図5参照)。
このピストン復帰時の貯留空間域Bの減圧比は柱状部材7の存在容積分だけ(当該柱状部材を設けない場合よりも)高まるので、収容空間域Aの内容物に対して当該貯留空間域への強い吸上げ力が作用する。
この強い吸上げ力により、容器本体9の収容空間域Aの内容物は、図5の矢印で示す「下側開口部5a−縦方向溝部7f−底面7cと弾性片部7gとの間の空間域(−周面開口部7j)−凹状部分7b」などの経路により、シリンダ5の貯留空間域Bに流入する。
この内容物流入により、上流ボール弁6への上述の下方向合力が上述の上方向圧力を超えた段階で、当該上流ボール弁が下方に確実に移動して環状テーパ面5bと密接し、ポンプ機構は図1の静止モードに復帰する。なお、収容空間域Aの内部圧力の減少に応じて可動底板9eが大気圧の作用により上動するのは先に述べたとおりである。
なお、図4の内容物放出終期状態では、下流ゴム弁4のスカート部4gの下端面部分がシリンダ5の上環状段部5eに当接している。
このスカート部4gと上環状段部5eとの当接状態を設定するのは、ポンプ式製品を最初に使うときの貯留空間域Bのエアー抜き(プライミング)のためである。
すなわち、ポンプ式製品の未使用段階のとき貯留空間域Bにはもっぱらエアーが入っている。このエアー貯留状態で操作ボタン1を押し下げてもエアー容積が変化するにすぎず、下流ゴム弁4を上下方向に縮めて開放状態に移行させるまでのエアー圧力の増加は生じにくい。
そこで、利用者が、未使用段階のポンプ式製品の操作ボタン1を例えば図4の対応位置まで押し下げたときに、下流ゴム弁4のスカート部4gがシリンダ5の上環状段部5eに当接することにより、その変形作用部分4cを上方向にいわば強制的に縮めるようにしている。
この変形作用部分4cが受ける強制的な上方向への縮み作用により、直立筒状部4aの環状下端面4eは下ピストン3の環状段部3dから離間する。
貯留空間域Bに最初入っていたエアーは、この環状下端面4eと環状段部3dとの離間部分から通路域2b,通路部1aおよび出力孔部1bへと抜けていく。
そして利用者が操作ボタン1の押下げ操作を解除すると、下ピストン3などがコイルスプリング8の弾性力により上動して、貯留空間域Bの圧力が減少する。
この貯留空間域Bの圧力減少にともない、もともと収容空間域Aから上方向への内容物圧力を受けていた上流ボール弁6がシリンダ5の環状テーパ面5bから離間する。
この離間により、容器本体9の収容空間域Aの内容物がシリンダ5の貯留空間域Bに流入する(図5参照)。これにより図示のポンプ機構は図1の静止モードに設定される。
図6で明示されるように、柱状部材7は、その全体でシリンダ内部の貯留空間域Bの容量を低減する機能と、その筒状部7dの弾性片部7gで上流ボール弁6を下方向に付勢するとともに当該筒状部の飛び飛びの内周面7hで上流ボール弁6の左右方向(当該筒状部の径方向)への移動を規制する機能と、を併せ備えた一体成形の単一部材である。
上流ボール弁6が弾性片部7gの付勢力に抗しながら少し移動して当該ボール弁が開くと(図5参照)、容器本体内部の収容空間域Aの内容物は三箇所の縦方向溝部7fなどを経てシリンダ内部に流入する。
なお、周面開口部7jは、円柱状部7aの底面7cと三箇所の縦方向溝部7fとの間の空間域を設定するために用いた金型のいわば抜き口といえるが、縦方向溝部7fなどから入ってきた内容物の通路域としても作用する。
容器本体9に取り付ける前のいわばポンプユニット(上ピストン2,下ピストン3,下流ゴム弁4,シリンダ5,上流ボール弁6,柱状部材7,コイルスプリング8,ネジキャップ10)の組立手順は、例えば次のようになる。
(61)下ピストン3の直立棒状部3aに下流ゴム弁4を通してから、上ピストン2に取り付けてピストンユニットとし、
(62)シリンダ5の上方開口部から、環状テーパ面5bに上流ボール弁6を置き、これを押さえるように柱状部材7を取り付け、
(63)次に、このシリンダ5の上方開口部から、コイルスプリング8および当該ピストンユニットを順に差し込む、
(64)次に、中央筒状部10aに上ピストン2を通して、ネジキャップ10をシリンダ5に取り付け、
(65)次に、シリンダ5の下方から環状パッキン10bを環状フランジ部5gに当接するように取り付ける。
本発明は図示の機構に限定されないのは勿論であり、例えば、
(71)柱状部材7を図示以外の任意の形状として貯留空間域の任意の部分に設ける、
(72)操作ボタン1の代わりに周知のトリガタイプの操作ボタン(例えば特開2003−170978号公報参照)を用いる、
(73)上流ボール弁6を例えば非ボール形状で柱状部材7(弾性片部7g)との一体成形部材とする、
(74)柱状部材7として、別々に製作した円柱状部7aおよび筒状部7dの一体化部材を用いる、
(75)弾性片部7gを内周面7hに形成する、
(76)縦方向溝部7f,弾性片部7g,内周面7hそれぞれの個数を任意に設定する、
(77)繰り返し述べたように、可動底板9eおよび孔部9cの代わりに周知の内容物吸上げパイプおよび収容空間域Aへの外気流入用孔部(例えば特開平10−127051号公報参照)を用いる、
ようにしてもよい。
本発明が適用されるポンプ式製品としては、洗浄剤,清掃剤,制汗剤,冷却剤,筋肉消炎剤,ヘアスタイリング剤,ヘアトリートメント剤,染毛剤,育毛剤,化粧品,シェービングフォーム,食品,液滴状のもの(ビタミンなど),医薬品,医薬部外品,塗料,園芸用剤,忌避剤(殺虫剤),クリーナー,消臭剤,洗濯のり,ウレタンフォーム,消火器,接着剤,潤滑剤などの各種用途のものがある。
容器本体に収容される内容物としては、液状,クリーム状,ゲル状など種々の形態のものを用いる。内容物に配合される成分は例えば、粉状物,油成分,アルコール類,界面活性剤,高分子化合物,各用途に応じた有効成分,水などである。
粉状物としては、金属塩類粉末,無機物粉末や樹脂粉末などを用いる。例えば、タルク,カオリン,アルミニウムヒドロキシクロライド(アルミ塩),アルギン酸カルシウム,金粉,銀粉,雲母,炭酸塩,硫酸バリウム,セルロース,これらの混合物などを用いる。
油成分としては、シリコーン油,パーム油,ユーカリ油,ツバキ油,オリーブ油,ホホバ油,パラフィン油,ミリスチン酸,パルミチン酸,ステアリン酸,リノール酸,リノレン酸などを用いる。
アルコール類としては、エタノールなどの1価の低級アルコール,ラウリルアルコールなどの1価の高級アルコール,エチレングリコール,グリセリン,1,3−ブチレングリコールなどの多価アルコールなどを用いる。
界面活性剤としては、ラウリル硫酸ナトリウムなどのアニオン性界面活性剤、ポリオキシエチレンオレイルエーテルなどの非イオン性界面活性剤、ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタインなどの両性界面活性剤、塩化アルキルトリメチルアンモニウムなどのカチオン性界面活性剤などを用いる。
高分子化合物としては、メチルセルロース,ゼラチン,デンプン,カゼイン,ヒドロキシエチルセルロース,キサンタンガム,カルボキシビニルポリマーなどを用いる。
各用途に応じた有効成分としては、サリチル酸メチル,インドメタシンなどの消炎鎮痛剤、安息香酸ナトリウム,クレゾールなどの除菌剤、ヒレスロイド,ジエチルトルアミドなどの害虫忌避剤、酸化亜鉛などの制汗剤、カンフル,メントールなどの清涼剤、エフェドリン,アドレナリンなどの抗喘息薬、スクラロース,アスパルテームなどの甘味料、エポキシ樹脂,ウレタンなどの接着剤や塗料、パラフェニレンジアミン,アミノフェノールなどの染料,リン酸二水素アンモニウム,炭酸水素ナトリウム・カリウムなどの消火剤などを用いる。
さらに、上記内容物以外の、懸濁剤,紫外線吸収剤,乳化剤,保湿剤,酸化防止剤、金属イオン封鎖剤なども用いることができる。
1:操作ボタン
1a:内容物の通路部
1b:内容物放出用の出力孔部
2:上ピストン(ステム)
2a:環凸状部
2b:内容物の通路域
2c:下ピストン嵌合用の下筒状部
2d:下端側大径環状部
2e:天井段部
3:下ピストン(ステム)
3a:直立棒状部
3b:樽状部
3c:複数の縦溝状部
3d:環状段部(弁座)
3e:環凸状部
3f:環状上外周面
4:蓄圧タイプの下流ゴム弁
4a:直立筒状部
4b:被挟持部分
4c:変形作用部分
4d:連続基部
4e:環状下端面(弁体)
4f:逆スカート部(シール作用部)
4g:スカート部(シール作用部)
5:シリンダ(ハウジング)
5a:内容物が流入する下側開口部
5b:環状テーパ面(弁座)
5c:下環状段部
5d:中環状段部
5e:上環状段部
5f:大径内周面部
5g:環状フランジ部
6:上流ボール弁
7:柱状部材(スペース調整作用部)
7a:円柱状部
7b:内容物通過用の凹状部分
7c:円柱状部の底面
7d:筒状部
7e:段部
7f:三個の縦方向溝部
7g:弾性片部
7h:縦方向溝部同士の間の内周面
7j:周面開口部
8:コイルスプリング
9:容器本体
9a:開口側筒状部
9b:鞘状の底蓋
9c:空気流入用の孔部
9d:内側環状起立部
9e:可動底板
9f:可動底板逆スカート部
9g:可動底板スカート部
9h:底面段部
10:ネジキャップ
10a:中央筒状部
10b:環状パッキン
A:容器本体内部における内容物の収容空間域(可動底板9eから上流ボール弁6までの内部空間)
Bはシリンダ内部における内容物の貯留空間域(上流ボール弁6から下流ゴム弁4までの内部空間)

Claims (5)

  1. 容器本体に取り付けられるシリンダに配された上流弁と、内容物放出操作に連動するピストンへの弁作用を呈する形で当該シリンダの内部に配された蓄圧タイプの下流ゴム弁と、の間に形成される貯留空間域の内容物が、当該ピストンの移動にともなう当該上流弁および当該下流ゴム弁の開閉作用に基づいて外部空間に放出される内容物放出用ポンプ機構において、
    前記下流ゴム弁は、
    内周面の上下方向部分の全体が前記ピストンの外周面に当接した直立筒状部と、
    当該直立筒状部の外側に形成されて前記シリンダの内周面とのシール作用を呈するシール作用部と、を備え、
    前記直立筒状部は、
    その上端側部分であって、内外周面部が前記ピストンに挟持されて前記内容物放出操作の際にも変形しない被挟持部分と、
    当該被挟持部分に続く変形作用部分と、を少なくとも有している、
    ことを特徴とする内容物放出用ポンプ機構。
  2. 前記直立筒状部は、
    前記変形作用部分の下に連続形成されて前記シール作用部の始まり部分となる連続基部を有し、
    前記シール作用部は、
    前記連続基部から外上方に延びる逆スカート部と、
    前記連続基部から外下方に延びるスカート部と、からなる、
    ことを特徴とする請求項1記載の内容物放出用ポンプ機構。
  3. 前記貯留空間域は、
    その容量を減らすためのスペース調整作用部を有している、
    ことを特徴とする請求項1または2に記載の内容物放出用ポンプ機構。
  4. 前記シリンダは、
    エアレス作動用の可動底板と、
    当該可動底板への空気流入用の孔部が形成された底蓋と、を有している、
    ことを特徴とする請求項1乃至のいずれかに記載の内容物放出用ポンプ機構。
  5. 請求項1乃至のいずれかに記載の内容物放出用ポンプ機構を備え、かつ、容器本体内部に内容物を収容した、
    ことを特徴とするポンプ式製品。
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