JP2004160416A - 流体噴出ポンプ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の流体噴出ポンプAは、シリンダ2と、シリンダ2内に進退自在に挿通されたピストン部Pと、シリンダ2内に吸い込まれた流体を吐き出すための吐出孔10aと、シリンダ2の内部を吐出孔10aに接続するための流通路40と、シリンダ2とピストン部Pとの間に摺動可能に配設され且つシリンダ2の内部と流通路40との連通状態を制御する弁体4と、シリンダ2の内部と流通路40との連通が遮断される方向で弁体4を付勢する付勢手段6と、シリンダ2内へのピストン部Pの押し込み動作に伴って、付勢手段6に抗して弁体4とピストン部Pとを相対的に移動させることにより、シリンダ2の内部と流通路40とを連通させる弁体開放手段4b、2pとを具備することを特徴とする。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、容器内に収容された流体を吐き出させるための流体噴出ポンプに関する。
【0002】
【従来の技術】
化粧液等の流体が収容された容器に装着され、前記流体を容器内から吸引して吐き出させるための流体噴出ポンプは、従来から様々な形態のものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
このような流体噴出ポンプは、例えば、流体が収容された容器に着脱自在に接続されるキャップを有するシリンダと、前記シリンダ内に進退自在に挿通されたピストン部と、前記シリンダ内に吸い込まれた前記容器内の流体を吐き出すための吐出孔と、前記シリンダの内部を前記吐出孔に接続するための流通路とを備えている。そして、前記シリンダと前記ピストン部との間には、前記シリンダの内部と前記流通路との連通状態を制御する弁体が摺動可能に配設されている。
【0004】
【特許文献1】
特表平9−501352号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述した構成の流体噴出ポンプでは、前記弁体の下部内面が前記ピストン部の例えばテーパ部に接触することにより、前記弁体と前記ピストン部との密着性が保たれている。そして、この密着性は、前記シリンダの内周面と前記弁体との摺動抵抗によって安定化されている。この場合、前記シリンダの内周面と前記弁体との摺動抵抗は、前記ピストン部と前記弁体との摺動抵抗よりも大きくなければならないため、これらの部材には高い寸法精度が要求される。
【0006】
しかしながら、部材の寸法精度を高く保てない場合には、前記弁体の開閉動作が不安定となり、流体の吸い上げ効率および吐出量が安定しなくなる(流体の吸い上げ回数および吐出量のバラツキが大きくなる)虞がある。
【0007】
本発明は前記事情に着目してなされたものであり、その目的とするところは、高い寸法精度を要することなく、弁体の開閉動作を安定させて、流体の吸い上げ効率および吐出量を一定に維持することができる流体噴出ポンプを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、請求項1に記載された流体噴出ポンプは、流体が収容された容器に着脱自在に接続されるキャップを有するシリンダと、前記シリンダに接続され、前記容器に収容された流体中に挿入されるチューブと、前記シリンダ内に配設され、前記シリンダと前記チューブとの連通状態を制御する吸い込み弁と、前記シリンダ内に進退自在に挿通されたピストン部と、前記ピストン部と前記吸い込み弁との間に介挿されたスプリングと、前記吸い込み弁を介して前記シリンダ内に吸い込まれた前記容器内の流体を吐き出すための吐出孔を有し、前記スプリングの付勢力に抗して前記ピストン部を前記シリンダ内に押し込むための押圧体と、前記ピストン部の内部に形成され、前記シリンダの内部を前記吐出孔に接続するための流通路と、前記シリンダと前記ピストン部との間に摺動可能に配設され、前記シリンダの内部と前記流通路との連通状態を制御する弁体と、前記シリンダの内部と前記流通路との連通が遮断される方向で前記弁体を付勢する付勢手段と、前記押圧体による前記シリンダ内への前記ピストン部の押し込み動作に伴って、前記付勢手段に抗して前記弁体と前記ピストン部とを相対的に移動させることにより、前記シリンダの内部と前記流通路とを連通させる弁体開放手段とを具備することを特徴とする。
【0009】
この請求項1に記載された流体噴出ポンプによれば、前記弁体の開閉は、摺動抵抗によらず、前記付勢手段および前記弁開放手段によって確実に(自動的且つ強制的に)成されるため、高い寸法精度を要することなく、弁体の開閉動作を安定させて、流体の吸い上げ効率および吐出量を一定に維持することができる。
【0010】
また、請求項2に記載された流体噴出ポンプは、請求項1に記載された流体噴出ポンプにおいて、前記ピストン部は、管状のステムと、このステムに係止され且つ前記弁体の摺動を案内するガイド部とを備え、前記ガイド部は、前記ステム内に挿入される複数のリブを有し、前記リブは、前記ステムの内周面から離間することにより、前記ステムの内周面との間で前記流通路を形成することを特徴とする。
【0011】
この請求項2に記載された流体噴出ポンプによれば、請求項1に記載された流体噴出ポンプと同様の作用効果が得られるとともに、前記リブが前記ステムの内周面から離間することで、前記流通路を大きく確保できるため、ポンプ効率を飛躍的に高めることができる。
【0012】
また、請求項3に記載された流体噴出ポンプは、請求項1または請求項2に記載された流体噴出ポンプにおいて、前記ピストン部の前記シリンダ内への押し込み量を規制する規制手段を備えていることを特徴とする。
【0013】
この請求項3に記載された流体噴出ポンプによれば、請求項1または請求項2に記載された流体噴出ポンプと同様の作用効果が得られるとともに、前記スプリングによらず、前記規制手段によって、前記ピストン部の押し込み量を確実に規定することができるため、前記ピストン部の押し込み動作に伴う前記弁体等の潰れ(破損)を防止することができる。
【0014】
また、請求項4に記載された流体噴出ポンプは、請求項3に記載された流体噴出ポンプにおいて、前記規制手段は、前記ピストン部に形成されたフランジ部と、前記シリンダの内周面に形成され且つ前記フランジ部が当接可能な当接面とから成ることを特徴とする。
【0015】
この請求項4に記載された流体噴出ポンプによれば、請求項3に記載された流体噴出ポンプと同様の作用効果が得られるとともに、前記フランジ部と前当接面との当接により、前記ピストン部の押し込み量を機械的に確実に規定することができる。
【0016】
また、請求項5に記載された流体噴出ポンプは、請求項4に記載された流体噴出ポンプにおいて、前記フランジ部には、シリンダ内の流体が流通可能な切欠きが形成されていることを特徴とする。
【0017】
この請求項5に記載された流体噴出ポンプによれば、請求項4に記載された流体噴出ポンプと同様の作用効果が得られるとともに、前記ピストン部の押し込み量を規定して、前記ピストン部の押し込み動作に伴う前記弁体等の潰れ(破損)を防止しつつ、前記流通路に向かう流体の流れを確保することができる。
【0018】
また、請求項6に記載された流体噴出ポンプは、請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載された流体噴出ポンプにおいて、前記シリンダの側面には、前記シリンダ内から吐き出された空気を補償するための空気補償孔が形成され、前記弁体は、前記空気補償孔を通じた流体の漏洩を防止するシール部を有していることを特徴とする。
【0019】
この請求項6に記載された流体噴出ポンプによれば、請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載された流体噴出ポンプと同様の作用効果が得られるとともに、前記空気補償孔を通じた流体の漏洩を防止するための新たなシール部材を設ける必要がなくなり、部品点数を減らすことができる。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。
【0021】
図1に示されるように、本実施形態に係る流体噴出ポンプAは、図示しない液体(化粧液等)が収容された容器の開口部に螺着されるスクリューキャップ1と、スクリューキャップ1に取り付けられたシリンダ2と、シリンダ2内に進退可能に挿通されるピストン部Pと、ピストン部Pの頭部に取り付けられ且つ吐出孔10aを有する押圧体としてのアクチュエータ10と、シリンダ2の下端に接続され且つ前記容器内に挿入される(容器内の液体中に浸漬される)ディップチューブ11とを備えている。また、ピストン部Pは、その内孔3fが吐出孔10aに連通するようにアクチュエータ10に接続されたステム3と、ステム3の下端側に装着されたピストン(弁体)4およびピストンガイド5とを有しており、シリンダ2の上側内孔2a内で気密に摺動可能に保持されている。
【0022】
スクリューキャップ1の上部は、内孔1aを形成する有底円筒状の外側筒体1pと、外側筒体1pの内側に略同心的に形成された内側筒体1cとから成る。また、内側筒体1cは、スクリューキャップ1の上端の内面から下側に向かって所定の長さで延びており、外側筒体1pとの間に環状の空間を形成している。そして、この環状の空間内には、シリンダ2の上端取付部2cが嵌挿固定されている。なお、図中9は、前記環状の空間を液密に保持するためのパッキンである。また、前記環状の空間とシリンダ2の上端取付部2cとの嵌め合い長さを変えることにより、ピストンPのストロークを変えて吐出量を変えることも可能である。
【0023】
スクリューキャップ1の内側筒体1cの内側に挿通されたステム3の外周面部位には、鍔部3bが突設されている。また、鍔部3bの下端からはピストン摺動部3cが垂設されており、このピストン摺動部3cの外周には、ピストン4の上部ステム摺動部4cが気密に摺動可能に装着されている。また、上部ステム摺動部4cとステム3の鍔部3bとの間には、第1のスプリング6が介挿状態で保持されている。
【0024】
ピストンガイド5の上部には、3本の長尺なリブ5aが延設されている。また、これらの各リブ5aの先端部は、ステム3の内周面に形成された環状の突起部3dに係止しており、これにより、ピストンガイド5がステム3に対して保持されている。また、各リブ5aは、ステム3のピストン摺動部3cの内面3eとの間に流通路40を形成している。また、ピストンガイド5には、シリンダ2の内部空間を流通路40に接続するための凹部溝5cが形成されている。
【0025】
また、ピストンガイド5には、ピストン摺動部3cに連設された第1の段部5lが形成されており、この第1の段部5lには、ステム3bのピストン摺動部3cの下端3fが当接されている。また、第1の段部5lよりも下側に形成されたピストンガイド5の第2の段部5dの側面には、ピストン4の下部の中足内径部4dが気密に摺動可能に保持されている。この場合、ピストン4は、第1のスプリング6の押し下げ力により、第2の段部5dよりも下側に形成されたピストンガイドの第3の段部5eに押し付けられており、これにより、ピストン4の中足内径部4dがピストンガイド5の第3の段部5eに密着固定される。そして、ピストン4の下部中足内径部4dは、このような形態で密着されて凹部溝5cを塞ぐことにより、流体噴出ポンプAの静止状態におけるディップチューブ11側からの漏洩を防止している。
【0026】
第3の段部5eに連設するピストンガイド5の鍔部5fには、切欠き5gが形成されている。また、ピストンガイド5の鍔部5fの下部には、シリンダ2の下側内孔2k(下側内孔2kの内径は上側内孔2aのそれよりも小さい)内に挿入可能な外径を有する狭少軸部5iが垂設されている。更に、この狭少軸部5iの上部には、第2のスプリング7が保持される保持部5kが設けられている。
【0027】
シリンダ2の内孔2aの上部には、シリンダ2内から吐き出された空気を補償するための空気補償孔2bが設けられている。この空気補償孔2bは、流体噴出ポンプAが静止状態にある場合、ピストン4の上部スライド部4aによって導通不能状態に保持される。すなわち、ピストン上部スライダ部4aは、流体噴出ポンプAの静止状態において、空気補償孔2bを通じた漏洩を防止するようになっている。
【0028】
シリンダ2の下部テーパ部2eには、弁座を形成する下部テーパ部2eが形成されている。また、下部テーパ部2eの側面にはリブ2fが設けられており、このリブ2fの段部2iとピストンガイド5の鍔部5fとの間には第2のスプリング7が介挿されている。
【0029】
また、シリンダ2の下部テーパ部2eには、下部テーパ部2eと共に吸い込み弁を構成するボール8が保持されている。このボール8は、リブ2fの段部2iに保持された第2のスプリング7の下端により、その移動が制限されている。また、シリンダ2の下部に形成された嵌合部2hには、ディップチューブ11が嵌挿固定されている。また、シリンダ2の上側内孔2aにおける下部内面には、ピストン4の下部スライド部4bが接触する中間段部2iが形成されており、上側内孔2aと下側内孔2kとの境界部位には下端テーパ部2gが形成されている。
【0030】
次に、上記構成の流体噴出ポンプAの動作について説明する。
【0031】
まず、アクチュエータ10を押し下げると、図2に示されるようにピストン部Pが押し下げられ、ピストン4の下部スライド部4bがシリンダ2の中間段部2pに接触する。これにより、ピストン4の下方へのそれ以上の移動が阻止される。また、この状態から更にアクチュエータ10を押し下げると、第1のスプリング6が圧縮されるとともに、移動が規制されたピストン4の中足内径部4dがピストンガイド5の第2の段部5dの側面から離脱する。これにより、凹部溝5cを介してシリンダ2の内部と流通路40とが連通する(ピストン4によって形成される弁が開放される)。したがって、圧縮されたシリンダ2内部の空気は、ピストンガイド5の凹部溝5cから流通路40を通り、ステム3の内孔3fを介してアクチュエータ10の吐出孔10aから外部に放出される。そして、ステム3と一体化されたピストンガイド5の鍔部5fがシリンダ2の下端テーパ部2gに接触した時点で、ピストン部Pの下方へのそれ以上の移動が阻止される。なお、ピストンガイド5の鍔部5fがシリンダ2の下端テーパ部2gに接触しても、ピストンガイド5の鍔部5fには縦溝5gが設けられているため、空気の排出はスムーズに行なわれる。
【0032】
また、この時、ピストンガイド5の狭少軸部5iが下側内孔2k内に入り込むことにより、下側内孔2k内が狭少化されるため、下側内孔2k内に残存する空気の量が極めて少なくなり、次工程の吸い上げ効率を高めることができる。
【0033】
次に、この状態からアクチュエータ10に対する押し下げ力を解除すると、第2のスプリング7のバネ力により、ピストン部Pが上方へと移動される。そして、ピストンガイドの第3の段部5eがピストン4に接触した時点で、ピストン4がピストン部Pと共に上方へ移動するとともに、凹部溝5cを介したシリンダ2の内部と流通路40との連通が遮断され(ピストン4によって形成される弁が閉じられ)、シリンダ2内が気密に保持される。したがって、ピストン4およびピストン部Pの上方への移動に伴ってシリンダ2内が負圧化され、容器内の流体がディップチューブ11を介してシリンダ2内に吸引される。以後、これらの動作を繰り返すことによって、流体を吐出孔10aから吐き出させることができる。
【0034】
以上説明したように、本実施形態の流体噴射ポンプAは、流体が収容された容器に着脱自在に接続されるキャップ1を有するシリンダ2と、シリンダ2に接続され且つ前記容器に収容された流体中に挿入されるチューブ11と、シリンダ2内に配設され且つシリンダ2とチューブ11との連通状態を制御する吸い込み弁8と、シリンダ2内に進退自在に挿通されたピストン部Pと、ピストン部Pと吸い込み弁8との間に介挿されたスプリング7と、吸い込み弁8を介してシリンダ2内に吸い込まれた前記容器内の流体を吐き出すための吐出孔10aを有し且つスプリング7の付勢力に抗してピストン部Pをシリンダ2内に押し込むための押圧体10と、ピストン部Pの内部に形成され且つシリンダ2の内部を吐出孔10aに接続するための流通路40と、シリンダ2とピストン部Pとの間に摺動可能に配設され且つシリンダ2の内部と流通路40との連通状態を制御する弁体4と、シリンダ2の内部と流通路40との連通が遮断される方向で弁体4を付勢する付勢手段6と、押圧体10によるシリンダ2内へのピストン部Pの押し込み動作に伴って、付勢手段6に抗して弁体4とピストン部Pとを相対的に移動させることにより、シリンダ2の内部と流通路40とを連通させる弁体開放手段2p,4bとを備えている。
【0035】
したがって、弁体(ピストン)4の開閉は、摺動抵抗によらず、付勢手段6および弁開放手段2p,4bによって確実に(自動的(強制的)に)成されるため、高い寸法精度を要することなく、弁体4の開閉動作を安定させて、流体の吸い上げ効率および吐出量を一定に維持することができる。特に、本実施形態では、付勢手段6による弁体4の強制的な開閉に伴う吸い上げ効率の向上と、ピストンガイド5の狭少軸部5iによる下側内孔2k内の狭少化に伴う圧縮空気の排出とにより、初期の吸い上げ効率が安定化され、それに伴って吐出量も安定する。
【0036】
また、本実施形態の流体噴射ポンプAにおいて、ピストン部Pは、管状のステム3と、このステム3に係止され且つ弁体4の摺動を案内するガイド部5とを備え、ガイド部5は、ステム3内に挿入される複数のリブ5aを有し、リブ5aは、ステム3の内周面から離間することにより、ステム3の内周面との間で流通路40を形成している。したがって、リブ5aがステム3の内周面から離間することで、流通路40を大きく確保できるため、ポンプ効率を飛躍的に高めることができる。
【0037】
また、本実施形態では、ピストン部Pのシリンダ2内への押し込み量を規制する規制手段を備えている。したがって、スプリング7によらず、前記規制手段によって、ピストン部Pの押し込み量を確実に規定することができるため、ピストン部Pの押し込み動作に伴う弁体4等の潰れ(破損)を防止することができる。特に、本実施形態の流体噴射ポンプAでは、前記規制手段が、ピストン部Pに形成されたフランジ部5fと、シリンダ2の内周面に形成され且つフランジ部5fが当接可能な当接面2gとから構成されている。したがって、フランジ部5fと当接面2gとの当接により、ピストン部Pの押し込み量を機械的に確実に規定することができる。
【0038】
また、本実施形態の流体噴出ポンプAにおいて、フランジ部5fには、シリンダ2内の流体が流通可能な切欠き5gが形成されている。したがって、ピストン部Pの押し込み量を規定して、ピストン部Pの押し込み動作に伴う弁体4等の潰れ(破損)を防止しつつ、流通路40に向かう流体の流れを確保することができる。
【0039】
また、本実施形態の流体噴出ポンプAにおいて、シリンダ2の側面には、シリンダ2内から吐き出された空気を補償するための空気補償孔2bが形成され、弁体4は、空気補償孔2bを通じた流体の漏洩を防止するシール部4aを有している。したがって、空気補償孔2bを通じた流体の漏洩を防止するための新たなシール部材を設ける必要がなくなり、部品点数を減らすことができる。
【0040】
【発明の効果】
請求項1に記載された流体噴出ポンプによれば、前記弁体の開閉は、摺動抵抗によらず、前記付勢手段および前記弁開放手段によって確実に(自動的(強制的)に)成されるため、高い寸法精度を要することなく、弁体の開閉動作を安定させて、流体の吸い上げ効率および吐出量を一定に維持することができる。
【0041】
請求項2に記載された流体噴出ポンプによれば、請求項1に記載された流体噴出ポンプと同様の作用効果が得られるとともに、前記リブが前記ステムの内周面から離間することで、前記流通路を大きく確保できるため、ポンプ効率を飛躍的に高めることができる。
【0042】
請求項3に記載された流体噴出ポンプによれば、請求項1または請求項2に記載された流体噴出ポンプと同様の作用効果が得られるとともに、前記スプリングによらず、前記規制手段によって、前記ピストン部の押し込み量を確実に規定することができるため、前記ピストン部の押し込み動作に伴う前記弁体等の潰れ(破損)を防止することができる。
【0043】
請求項4に記載された流体噴出ポンプによれば、請求項3に記載された流体噴出ポンプと同様の作用効果が得られるとともに、前記フランジ部と前当接面との当接により、前記ピストン部の押し込み量を機械的に確実に規定することができる。
【0044】
請求項5に記載された流体噴出ポンプによれば、請求項4に記載された流体噴出ポンプと同様の作用効果が得られるとともに、前記ピストン部の押し込み量を規定して、前記ピストン部の押し込み動作に伴う前記弁体等の潰れ(破損)を防止しつつ、前記流通路に向かう流体の流れを確保することができる。
【0045】
請求項6に記載された流体噴出ポンプによれば、請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載された流体噴出ポンプと同様の作用効果が得られるとともに、前記空気補償孔を通じた流体の漏洩を防止するための新たなシール部材を設ける必要がなくなり、部品点数を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る流体噴出ポンプの静止状態における断面図である。
【図2】(a)は図1の流体噴出ポンプを構成するピストンガイドの平面図、(b)は(a)のピストンガイドの斜視図である。
【図3】図1の流体噴出ポンプの作動状態における断面図である。
【符号の説明】
A 流体噴出ポンプ
P ピストン部
1 スクリューキャップ
2 シリンダ
2b 空気補償孔
2g 下端テーパ部(規制手段;当接面)
2p 中間段部(弁体開放手段)
3 ステム
4 ピストン(弁体)
4a 上部スライド部(シール部)
4b 下部スライド部(弁体開放手段)
5 ピストンガイド(ガイド部)
5a リブ
5f 鍔部(規制手段;フランジ部)
5g 切欠き
6 第1のスプリング(付勢手段)
7 第2のスプリング(スプリング)
8 ボール(吸い込み弁)
10 アクチュエータ(押圧体)
10a 吐出孔
11 ディップチューブ(チューブ)
40 流通路
Claims (6)
- 流体が収容された容器に着脱自在に接続されるキャップを有するシリンダと、
前記シリンダに接続され、前記容器に収容された流体中に挿入されるチューブと、
前記シリンダ内に配設され、前記シリンダと前記チューブとの連通状態を制御する吸い込み弁と、
前記シリンダ内に進退自在に挿通されたピストン部と、
前記ピストン部と前記吸い込み弁との間に介挿されたスプリングと、
前記吸い込み弁を介して前記シリンダ内に吸い込まれた前記容器内の流体を吐き出すための吐出孔を有し、前記スプリングの付勢力に抗して前記ピストン部を前記シリンダ内に押し込むための押圧体と、
前記ピストン部の内部に形成され、前記シリンダの内部を前記吐出孔に接続するための流通路と、
前記シリンダと前記ピストン部との間に摺動可能に配設され、前記シリンダの内部と前記流通路との連通状態を制御する弁体と、
前記シリンダの内部と前記流通路との連通が遮断される方向で前記弁体を付勢する付勢手段と、
前記押圧体による前記シリンダ内への前記ピストン部の押し込み動作に伴って、前記付勢手段に抗して前記弁体と前記ピストン部とを相対的に移動させることにより、前記シリンダの内部と前記流通路とを連通させる弁体開放手段と、
を具備することを特徴とする流体噴出ポンプ。 - 前記ピストン部は、管状のステムと、このステムに係止され且つ前記弁体の摺動を案内するガイド部とを備え、
前記ガイド部は、前記ステム内に挿入される複数のリブを有し、
前記リブは、前記ステムの内周面から離間することにより、前記ステムの内周面との間で前記流通路を形成することを特徴とする請求項1に記載の流体噴出ポンプ。 - 前記ピストン部の前記シリンダ内への押し込み量を規制する規制手段を備えていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の流体噴出ポンプ。
- 前記規制手段は、前記ピストン部に形成されたフランジ部と、前記シリンダの内周面に形成され且つ前記フランジ部が当接可能な当接面とから成ることを特徴とする請求項3に記載の流体噴出ポンプ。
- 前記フランジ部には、シリンダ内の流体が流通可能な切欠きが形成されていることを特徴とする請求項4に記載の流体噴出ポンプ。
- 前記シリンダの側面には、前記シリンダ内から吐き出された空気を補償するための空気補償孔が形成され、
前記弁体は、前記空気補償孔を通じた流体の漏洩を防止するシール部を有していることを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の流体噴出ポンプ。
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Cited By (7)
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- 2002-11-15 JP JP2002332111A patent/JP2004160416A/ja active Pending
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