JP2004161343A - 弁機構 - Google Patents
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Abstract
【課題】簡易な構成でありながら流体を確実に閉鎖することができ、また、そこに付与された圧力に応じてそこを通過する流体の流量を任意に変更することが可能な弁機構を提供することを目的とする。
【解決手段】弁機構１０において、容器本体１４０の流動体貯留部１４２を押圧することにより流動体貯留部１４２内の流動体に圧力を加えた場合には、流通孔３１より圧力が付与された流動体が流入されたときに、弁部材２０における弁部２１の可撓性により前記弁部の最大外径が前記開口部の内径よりも小さくなって弁部２１が支持部材３０の内周面から離隔することにより、流動体の流路が形成される。一方、流動体貯留部１４２への押圧力を解除すると、支持部材３０の内周面が弁部材２０の弁部２１と再び当接する。これにより、開口部３２から流動体貯留部１４２への空気の侵入を防止することができる。
【選択図】 図３
【解決手段】弁機構１０において、容器本体１４０の流動体貯留部１４２を押圧することにより流動体貯留部１４２内の流動体に圧力を加えた場合には、流通孔３１より圧力が付与された流動体が流入されたときに、弁部材２０における弁部２１の可撓性により前記弁部の最大外径が前記開口部の内径よりも小さくなって弁部２１が支持部材３０の内周面から離隔することにより、流動体の流路が形成される。一方、流動体貯留部１４２への押圧力を解除すると、支持部材３０の内周面が弁部材２０の弁部２１と再び当接する。これにより、開口部３２から流動体貯留部１４２への空気の侵入を防止することができる。
【選択図】 図３
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は弁機構に関し、特に、流動体容器に好適に使用し得る弁機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
このような弁機構としては、例えば特許文献１に記載されたように、球体の弁体とこの弁体を弁座に向けて付勢するためのバネとを有するものが使用されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１７９１３９号
【０００４】
しかしながら、このような球状の弁体とバネとを使用した弁機構は、その制作コストが高額となりやすい。このため、弁座と、当該弁座と当接する閉鎖位置と当該弁座から離隔した開放位置との間を移動する弁体とを有する弁機構が一般的に使用されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような弁機構においては、簡易な構成でありながら、流動体を確実に閉鎖しうる構成とすることが好ましい。また、流動体に付与された圧力に応じて、そこを通過する流動体の流量を任意に変更しうる構成とすることが好ましい。しかしながら、このような要件を兼ね備えた弁機構は未だ提供されていないというのが実情である。
【０００６】
この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、簡易な構成でありながら流体を確実に閉鎖することができ、また、そこに付与された圧力に応じてそこを通過する流体の流量を任意に変更することが可能な弁機構を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、可撓性のある中空の略円錘状の弁部と、基部と、前記弁部と基部とを連結する連結部とを有する弾性体より構成された弁部材と、その内径が前記弁部材における弁部の最大外径より小さな有底筒状の形状を有し、その底部が前記弁部材の基部と係合し、その内周面が前記弁部材の弁部と当接するとともに、その内周面と前記弁部材の弁部との当接領域より底部側の領域に流動体通過用の流通孔が形成された支持部材とを備え、前記流通孔より圧力が付与された流動体が流入されたときに、前記弁部材における弁部の可撓性により前記弁部の最大外径が前記支持部材の内径よりも小さくなって前記弁部が前記支持部材から離隔することにより、流動体の流路が形成されることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、前記支持部材における内周面は、前記底部より離隔するほどその内径が大きくなるテーパー形状を有する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１はこの発明に係る弁機構を適用するチューブ型容器を分解して示す説明図であり、図２、図３はこの発明に係る弁機構を適用するチューブ型容器の要部を示す拡大図である。
【００１０】
このチューブ型容器は、美容の分野で使用されるヘアージェルやクレンジングジェル等の、一般にジェルと呼称されるゲル（ｇｅｌ）、あるいは、栄養クリームやマッサージクリーム等のクリーム状物の容器として使用されるものである。なお、このチューブ型容器を、一般の薬品や溶剤あるいは食品等の容器として使用してもよい。
【００１１】
この明細書においては、通常の液体と高粘度の液体や半流動体あるいはゾルがジェリー状に固化したゲルやクリーム状物等とを含めて流動体と呼称する。但し、この発明は、上述した流動体を対象とした弁機構に限定されるものではなく、気体を含む流体全体を対象とした弁機構に適用しうるものである。
【００１２】
このチューブ型容器は、容器本体１４０と、容器本体１４０の上部に装着される蓋部材１１０と、弁機構１０とを備える。
【００１３】
前記容器本体１４０は、その内部に流動体を貯留するための流動体貯留部１４２と、この流動体貯留部１４２の一端に形成された流動体吐出用の開口部１４１と、開口部１４１の上端付近に形成されたフランジ部１４３（図２および図３参照）と、開口部１４１の外側に形成された雄ネジ部１４４とを備える。上記フランジ部１４３は、後程詳細に説明する連結部材３０における係合溝３５と係合可能となっている。このため、弁機構１０は、この係合溝３５を介して容器本体１４０における開口部１４１内に固定される構成となっている。
【００１４】
この容器本体１４０は、合成樹脂単体または合成樹脂とアルミとを積層した構成を有し、そこに付与された押圧力が解除された際に元の形状に復帰しようとする弾性復元力を有する。
【００１５】
前記蓋部材１１０は、蓋体１１１と、蓋体１１１の中央に形成された雌ネジ部１１２とを備える。蓋体１１１における雌ネジ部１１２は、容器本体１４０における雄ネジ部１４４と螺合するように構成されている。
【００１６】
以上のような構成を有するチューブ型容器において、容器内より流動体を吐出させる際には、容器本体１４０における流動体貯留部１４２を押圧することにより流動体貯留部１４２内の流動体に圧力を加える。この状態においては、弁部材２０および支持部材３０からなる弁機構１０が開放された状態となり、図３に示すように、流動体貯留部１４２内の流動体が弁機構１０を介して外部に吐出される。
【００１７】
一方、必要な量の流動体が吐出された後、流動体貯留部１４２への押圧力を解除すると、容器本体１４０の弾性復元力により流動体貯留部１４２内の流動体が減圧され、流動体吐出用の開口部１４１から流動体貯留部１４２に向けて空気が逆流しようとする。
【００１８】
しかしながら、このチューブ型容器においては、弁部材２０および支持部材３０からなる弁機構１０の作用により、流動体の流通路が閉鎖される。このため、空気の逆流を効果的に防止することが可能となる。
【００１９】
次に、この発明に係る弁機構１０の構成について説明する。弁機構１０は、弁部材２０および弁座部材３０により構成される。
【００２０】
図４は、この発明に係る弁機構１０を構成する弁部材２０を示す説明図である。なお、図４（ａ）は弁部材２０の上面を、図４（ｂ）は弁部材２０の縦断面を、また、図４（ｃ）は弁部材２０の側面を示している。
【００２１】
弁部材２０は、可撓性のある弾性体であって、図４に示すように、中空の略円錘状の弁部２１と、基部２３と、弁部２１と基部２３とを連結する連結部２２とから構成される。
【００２２】
図５は、この発明に係る弁機構１０を構成する支持部材３０を示す説明図である。なお、図５（ａ）は支持部材３０の縦断面を、図５（ｂ）は支持部材３０の側面を、また、図５（ｃ）は支持部材３０の底面を示している。
【００２３】
支持部材３０は、図５に示すように、内径が弁部材２０における弁部２１の最大外径より小さな有底筒状の形状であって、弁部材２０の弁部２１と当接する内周面３２を有するとともに、その底部３４に弁部材２０の基部２３と係合する係合部３３を備える。支持部材３０の内周面３２は、底部３４より離隔するほどその内径が大きくなるテーパー形状を有する。また、支持部材３０の内周面３２と弁部材２０の弁部２１との当接領域より底部３４側の領域に流動体通過用の流通孔３１が形成される。そして、支持部材３０の係合部３４と弁部材２０における基部２３とを係合させることにより、弁部材２０は支持部材３０に対して固定される。
【００２４】
なお、弁部材２０の材質としては、例えば、シリコンゴム等のゴム、または、軟質のポリエチレン等の軟性樹脂等が使用できる。また、支持部材３０の材質としては、硬質のポリエチレン等の硬性樹脂が使用できる。これらの弁部材２０および支持部材３０は、射出成形等により生産される。
【００２５】
このような構成を有する弁機構１０において、図１に示す容器本体１４０の流動体貯留部１４２を押圧することにより流動体貯留部１４２内の流動体に圧力を加えた場合には、流通孔３１より圧力が付与された流動体が支持部材３０内に流入する。これにより、弁部材２０が流動体の圧力を受け、弁部材２０における弁部２１の可撓性により、弁部２１の最大外径が支持部材３０の内径よりも小さくなる。このため、弁部２１が支持部材３０の内周面３２から離隔することにより、流動体の流路が形成される。一方、流動体貯留部１４２への押圧力を解除すると、弁部２１の弾性復元力により、支持部材３０の内周面３２が弁部材２０の弁部２１と再び当接する。これにより、流動体貯留部１４２への空気の侵入を防止することができる。
【００２６】
そして、この弁機構１０においては、流動体貯留部１４２への押圧力、すなわち弁機構１０に付与された圧力に応じて弁部２１の最大外形が変化し、弁機構１０を通過する流動体の流量を任意に変更することが可能となる。従って、流動体として通常の液体を使用した場合、流動体貯留部１４２内の液体に小さな圧力を付与することにより、この液体を一滴ずつ吐出させることも可能となる。
【００２７】
また、弁部２１の厚さや最大外形、支持部材３０の内径、あるいは、それらの材質（硬度）を変更することにより、流動体貯留部１４２内の流動体に付与される圧力と流動体の吐出量との関係を調整するようにしてもよい。
【００２８】
なお、支持部材３０における内周面３２として、底部３４より離隔するほどその内径が大きくなるテーパー形状を有するものを採用しているのは、以下の理由による。すなわち、弁部２１の変形量が微小であっても、上記のようなテーパー形状を有する支持部材３０を採用した場合には、弾性を有する弁部２１自身が伸張することにより、テーパー形状を有しないものと比較して、流動体が吐出するための隙間を有効に確保することが可能となるためである。
【００２９】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、流通孔より圧力が付与された流動体が流入されたときに、弁部材における弁部の可撓性により弁部の最大外径が支持部材の内径よりも小さくなって弁部が支持部材から離隔することにより、流動体の流路が形成されることから、簡易な構成でありながら流体を確実に閉鎖することができ、また、そこに付与された圧力に応じてそこを通過する流体の流量を任意に変更することが可能となる。
【００３０】
請求項２に記載の発明によれば、支持部材における内周面が、前記底部より離隔するほどその内径が大きくなるテーパー形状を有することから、前記弁部の変形量が微小であっても、流動体が吐出するための隙間を有効に確保することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る弁機構を適用するチューブ型容器を分解して示す説明図である。
【図２】この発明に係る弁機構を適用するチューブ型容器の要部を示す拡大図である。
【図３】この発明に係る弁機構を適用するチューブ型容器の要部を示す拡大図である。
【図４】この発明に係る弁機構１０を構成する弁部材２０を示す説明図である。
【図５】この発明に係る弁機構１０を構成する支持部材３０を示す説明図である。
【符号の説明】
１０ 弁機構
２０ 弁部材
２１ 弁部
２２ 連結部
２３ 基部
３０ 支持部材
３１ 流通孔
３２ 内周面
３３ 係合部
３４ 底部
３５ 係合溝
１１０ 蓋部材
１１１ 蓋体
１１２ 雌ネジ部
１４０ 容器本体
１４１ 開口部
１４２ 流動体貯留部
１４３ フランジ部
１４４ 雄ネジ部
【発明の属する技術分野】
この発明は弁機構に関し、特に、流動体容器に好適に使用し得る弁機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
このような弁機構としては、例えば特許文献１に記載されたように、球体の弁体とこの弁体を弁座に向けて付勢するためのバネとを有するものが使用されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１７９１３９号
【０００４】
しかしながら、このような球状の弁体とバネとを使用した弁機構は、その制作コストが高額となりやすい。このため、弁座と、当該弁座と当接する閉鎖位置と当該弁座から離隔した開放位置との間を移動する弁体とを有する弁機構が一般的に使用されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような弁機構においては、簡易な構成でありながら、流動体を確実に閉鎖しうる構成とすることが好ましい。また、流動体に付与された圧力に応じて、そこを通過する流動体の流量を任意に変更しうる構成とすることが好ましい。しかしながら、このような要件を兼ね備えた弁機構は未だ提供されていないというのが実情である。
【０００６】
この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、簡易な構成でありながら流体を確実に閉鎖することができ、また、そこに付与された圧力に応じてそこを通過する流体の流量を任意に変更することが可能な弁機構を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、可撓性のある中空の略円錘状の弁部と、基部と、前記弁部と基部とを連結する連結部とを有する弾性体より構成された弁部材と、その内径が前記弁部材における弁部の最大外径より小さな有底筒状の形状を有し、その底部が前記弁部材の基部と係合し、その内周面が前記弁部材の弁部と当接するとともに、その内周面と前記弁部材の弁部との当接領域より底部側の領域に流動体通過用の流通孔が形成された支持部材とを備え、前記流通孔より圧力が付与された流動体が流入されたときに、前記弁部材における弁部の可撓性により前記弁部の最大外径が前記支持部材の内径よりも小さくなって前記弁部が前記支持部材から離隔することにより、流動体の流路が形成されることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、前記支持部材における内周面は、前記底部より離隔するほどその内径が大きくなるテーパー形状を有する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１はこの発明に係る弁機構を適用するチューブ型容器を分解して示す説明図であり、図２、図３はこの発明に係る弁機構を適用するチューブ型容器の要部を示す拡大図である。
【００１０】
このチューブ型容器は、美容の分野で使用されるヘアージェルやクレンジングジェル等の、一般にジェルと呼称されるゲル（ｇｅｌ）、あるいは、栄養クリームやマッサージクリーム等のクリーム状物の容器として使用されるものである。なお、このチューブ型容器を、一般の薬品や溶剤あるいは食品等の容器として使用してもよい。
【００１１】
この明細書においては、通常の液体と高粘度の液体や半流動体あるいはゾルがジェリー状に固化したゲルやクリーム状物等とを含めて流動体と呼称する。但し、この発明は、上述した流動体を対象とした弁機構に限定されるものではなく、気体を含む流体全体を対象とした弁機構に適用しうるものである。
【００１２】
このチューブ型容器は、容器本体１４０と、容器本体１４０の上部に装着される蓋部材１１０と、弁機構１０とを備える。
【００１３】
前記容器本体１４０は、その内部に流動体を貯留するための流動体貯留部１４２と、この流動体貯留部１４２の一端に形成された流動体吐出用の開口部１４１と、開口部１４１の上端付近に形成されたフランジ部１４３（図２および図３参照）と、開口部１４１の外側に形成された雄ネジ部１４４とを備える。上記フランジ部１４３は、後程詳細に説明する連結部材３０における係合溝３５と係合可能となっている。このため、弁機構１０は、この係合溝３５を介して容器本体１４０における開口部１４１内に固定される構成となっている。
【００１４】
この容器本体１４０は、合成樹脂単体または合成樹脂とアルミとを積層した構成を有し、そこに付与された押圧力が解除された際に元の形状に復帰しようとする弾性復元力を有する。
【００１５】
前記蓋部材１１０は、蓋体１１１と、蓋体１１１の中央に形成された雌ネジ部１１２とを備える。蓋体１１１における雌ネジ部１１２は、容器本体１４０における雄ネジ部１４４と螺合するように構成されている。
【００１６】
以上のような構成を有するチューブ型容器において、容器内より流動体を吐出させる際には、容器本体１４０における流動体貯留部１４２を押圧することにより流動体貯留部１４２内の流動体に圧力を加える。この状態においては、弁部材２０および支持部材３０からなる弁機構１０が開放された状態となり、図３に示すように、流動体貯留部１４２内の流動体が弁機構１０を介して外部に吐出される。
【００１７】
一方、必要な量の流動体が吐出された後、流動体貯留部１４２への押圧力を解除すると、容器本体１４０の弾性復元力により流動体貯留部１４２内の流動体が減圧され、流動体吐出用の開口部１４１から流動体貯留部１４２に向けて空気が逆流しようとする。
【００１８】
しかしながら、このチューブ型容器においては、弁部材２０および支持部材３０からなる弁機構１０の作用により、流動体の流通路が閉鎖される。このため、空気の逆流を効果的に防止することが可能となる。
【００１９】
次に、この発明に係る弁機構１０の構成について説明する。弁機構１０は、弁部材２０および弁座部材３０により構成される。
【００２０】
図４は、この発明に係る弁機構１０を構成する弁部材２０を示す説明図である。なお、図４（ａ）は弁部材２０の上面を、図４（ｂ）は弁部材２０の縦断面を、また、図４（ｃ）は弁部材２０の側面を示している。
【００２１】
弁部材２０は、可撓性のある弾性体であって、図４に示すように、中空の略円錘状の弁部２１と、基部２３と、弁部２１と基部２３とを連結する連結部２２とから構成される。
【００２２】
図５は、この発明に係る弁機構１０を構成する支持部材３０を示す説明図である。なお、図５（ａ）は支持部材３０の縦断面を、図５（ｂ）は支持部材３０の側面を、また、図５（ｃ）は支持部材３０の底面を示している。
【００２３】
支持部材３０は、図５に示すように、内径が弁部材２０における弁部２１の最大外径より小さな有底筒状の形状であって、弁部材２０の弁部２１と当接する内周面３２を有するとともに、その底部３４に弁部材２０の基部２３と係合する係合部３３を備える。支持部材３０の内周面３２は、底部３４より離隔するほどその内径が大きくなるテーパー形状を有する。また、支持部材３０の内周面３２と弁部材２０の弁部２１との当接領域より底部３４側の領域に流動体通過用の流通孔３１が形成される。そして、支持部材３０の係合部３４と弁部材２０における基部２３とを係合させることにより、弁部材２０は支持部材３０に対して固定される。
【００２４】
なお、弁部材２０の材質としては、例えば、シリコンゴム等のゴム、または、軟質のポリエチレン等の軟性樹脂等が使用できる。また、支持部材３０の材質としては、硬質のポリエチレン等の硬性樹脂が使用できる。これらの弁部材２０および支持部材３０は、射出成形等により生産される。
【００２５】
このような構成を有する弁機構１０において、図１に示す容器本体１４０の流動体貯留部１４２を押圧することにより流動体貯留部１４２内の流動体に圧力を加えた場合には、流通孔３１より圧力が付与された流動体が支持部材３０内に流入する。これにより、弁部材２０が流動体の圧力を受け、弁部材２０における弁部２１の可撓性により、弁部２１の最大外径が支持部材３０の内径よりも小さくなる。このため、弁部２１が支持部材３０の内周面３２から離隔することにより、流動体の流路が形成される。一方、流動体貯留部１４２への押圧力を解除すると、弁部２１の弾性復元力により、支持部材３０の内周面３２が弁部材２０の弁部２１と再び当接する。これにより、流動体貯留部１４２への空気の侵入を防止することができる。
【００２６】
そして、この弁機構１０においては、流動体貯留部１４２への押圧力、すなわち弁機構１０に付与された圧力に応じて弁部２１の最大外形が変化し、弁機構１０を通過する流動体の流量を任意に変更することが可能となる。従って、流動体として通常の液体を使用した場合、流動体貯留部１４２内の液体に小さな圧力を付与することにより、この液体を一滴ずつ吐出させることも可能となる。
【００２７】
また、弁部２１の厚さや最大外形、支持部材３０の内径、あるいは、それらの材質（硬度）を変更することにより、流動体貯留部１４２内の流動体に付与される圧力と流動体の吐出量との関係を調整するようにしてもよい。
【００２８】
なお、支持部材３０における内周面３２として、底部３４より離隔するほどその内径が大きくなるテーパー形状を有するものを採用しているのは、以下の理由による。すなわち、弁部２１の変形量が微小であっても、上記のようなテーパー形状を有する支持部材３０を採用した場合には、弾性を有する弁部２１自身が伸張することにより、テーパー形状を有しないものと比較して、流動体が吐出するための隙間を有効に確保することが可能となるためである。
【００２９】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、流通孔より圧力が付与された流動体が流入されたときに、弁部材における弁部の可撓性により弁部の最大外径が支持部材の内径よりも小さくなって弁部が支持部材から離隔することにより、流動体の流路が形成されることから、簡易な構成でありながら流体を確実に閉鎖することができ、また、そこに付与された圧力に応じてそこを通過する流体の流量を任意に変更することが可能となる。
【００３０】
請求項２に記載の発明によれば、支持部材における内周面が、前記底部より離隔するほどその内径が大きくなるテーパー形状を有することから、前記弁部の変形量が微小であっても、流動体が吐出するための隙間を有効に確保することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る弁機構を適用するチューブ型容器を分解して示す説明図である。
【図２】この発明に係る弁機構を適用するチューブ型容器の要部を示す拡大図である。
【図３】この発明に係る弁機構を適用するチューブ型容器の要部を示す拡大図である。
【図４】この発明に係る弁機構１０を構成する弁部材２０を示す説明図である。
【図５】この発明に係る弁機構１０を構成する支持部材３０を示す説明図である。
【符号の説明】
１０ 弁機構
２０ 弁部材
２１ 弁部
２２ 連結部
２３ 基部
３０ 支持部材
３１ 流通孔
３２ 内周面
３３ 係合部
３４ 底部
３５ 係合溝
１１０ 蓋部材
１１１ 蓋体
１１２ 雌ネジ部
１４０ 容器本体
１４１ 開口部
１４２ 流動体貯留部
１４３ フランジ部
１４４ 雄ネジ部
Claims (2)
- 可撓性のある中空の略円錘状の弁部と、基部と、前記弁部と基部とを連結する連結部とを有する弾性体より構成された弁部材と、
その内径が前記弁部材における弁部の最大外径より小さな有底筒状の形状を有し、その底部が前記弁部材の基部と係合し、その内周面が前記弁部材の弁部と当接するとともに、その内周面と前記弁部材の弁部との当接領域より底部側の領域に流動体通過用の流通孔が形成された支持部材とを備え、
前記流通孔より圧力が付与された流動体が流入されたときに、前記弁部材における弁部の可撓性により前記弁部の最大外径が前記支持部材の内径よりも小さくなって前記弁部が前記支持部材から離隔することにより、流動体の流路が形成されることを特徴とする弁機構。 - 請求項１に記載の弁機構において、
前記支持部材における内周面は、前記底部より離隔するほどその内径が大きくなるテーパー形状を有する弁機構。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002330810A JP4263901B2 (ja) | 2002-11-14 | 2002-11-14 | 弁機構 |
| US10/640,745 US7140517B2 (en) | 2002-08-20 | 2003-08-14 | Valve mechanism for tube shaped fluid container |
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