(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
前端および後端が開口した中空筒形のバネ受と、このバネ受内に前後方向に移動可能に組み込まれるとともに、後方に向けて拡径したテーパ面を一体的に有する弁棒と、この弁棒のテーパ面が当接・離脱する弁口を有して前記バネ受の前端開口部より嵌入された中空筒形の弁座と、前記バネ受内に組み込まれて前記弁棒を前方に付勢する弁バネとを備え、液状体を定量的に供給する液状体の筆記具または塗布用器具におけるバルブ装置において、
前記バネ受の後端開口部に前記弁棒の後部を摺動自在に案内させ、
前記弁座の内周に、前記テーパ面が前記弁口から離脱して前記弁棒が所定量後退するまでの間、前記テーパ面よりも前方位置で前記弁棒の外周に摺接する第１のシール突起を一体形成するとともに、
前記弁棒の前部外周に、前記所定量後退した弁棒がさらに後退した後に前記第１のシール突起との間で隙間を形成して前記バネ受内の液状体を前方に吐出させる段差部を設け、
前記バネ受の内周には、前記テーパ面が前記弁口から離脱した後に前記弁棒の外周に摺接する第２のシール突起を一体形成するとともに、この第２のシール突起と前記後端開口部との間における前記バネ受の周壁には、少なくとも前記テーパ面が前記弁口に当接した状態において液状体を前記バネ受内に導入するための一つ以上の導入窓を形成し、
前記第２のシール突起よりも前方位置における前記バネ受けの内側の角部を円弧状に形成したことを特徴とする液状体の筆記具または塗布用器具におけるバルブ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インキ、液状化粧料、塗料、液体医薬品、接着剤等の液状体を筆記または塗布する器具に装着するバルブ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種のバルブ装置は、筆記具等の本体軸の口元に嵌着した略筒状のバネ受と、このバネ受内に移動自在に配設した弁棒と、この弁棒を前方に付勢するよう前記バネ受内に組み込んだ弁バネと、前記バネ受の前端開口部に嵌入されて前記弁棒が当接・離脱する弁座とから主に構成されており、弁棒が弁座から離脱した弁開口時に、その開口時間に応じた不定量の液状体を吐出させて筆記または塗布部へ供給するものであった。したがって、弁を開口するための例えばノック操作時間の長短によって筆記または塗布部の含浸量に過不足が生じて液状体が垂れ落ちたり、あるいは、筆記または塗布面に掠れが生じたりする恐れがあった。
【０００３】
そこで、本出願人による実公平６−２１７４５号公報記載のバルブ装置では、弁の開口動作において、弁棒に設けたピストン羽根部が弁座の弁口から離脱した後でも、ピストン羽根部をバネ受内周に密接させつつ、弁棒の後部をバネ受のシール突起に密接させてバネ受内を密封し、弁棒がさらに後退して行くと弁座内周からピストン羽根が離脱するようにし、これによって定量の液状体を筆記または塗布部に供給できるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記実公平６−２１７４５号公報のバルブ装置においては、ピストン羽根部が弁口から離脱した後における弁棒と弁座とのシールをピストン羽根部の外周縁で行っているため、外径の大きいピストン羽根部によってバルブ装置の外径寸法が大きくなってしまい、細身タイプの筆記具等には採用しにくいという問題点がある。
【０００５】
また、液状体がバルブ装置内（バネ受内）へバネ受の後端開口部の内周にて導入されるため、細身タイプの筆記具等を設計する場合やバルブ装置の外径寸法を小さく設定する場合には、バネ受の後端開口部の内周径が小径になるため、導入路が狭くなりバルブ装置に液状体を良好に導入することが困難になるという不具合も生ずる。
【０００６】
本発明は、前記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、一回の弁開口動作によって定量の液状体を筆記または塗布部に供給すると共に、装置の外径寸法を小さく設定することができ、しかも良好にバネ受内に液状体を導入することができる、液状体の筆記具または塗布用器具におけるバルブ装置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】
本発明においては、上記課題を達成するため、前端および後端が開口した中空筒形のバネ受と、このバネ受内に前後方向に移動可能に組み込まれるとともに、後方に向けて拡径したテーパ面を一体的に有する弁棒と、この弁棒のテーパ面が当接・離脱する弁口を有して前記バネ受の前端開口部より嵌入された中空筒形の弁座と、前記バネ受内に組み込まれて前記弁棒を前方に付勢する弁バネとを備え、液状体を定量的に供給するものにおいて、
前記バネ受の後端開口部に前記弁棒の後部を摺動自在に案内させ、
前記弁座の内周に、前記テーパ面が前記弁口から離脱して前記弁棒が所定量後退するまでの間、前記テーパ面よりも前方位置で前記弁棒の外周に摺接する第１のシール突起を一体形成するとともに、
前記弁棒の前部外周に、前記所定量後退した弁棒がさらに後退した後に前記第１のシール突起との間で隙間を形成して前記バネ受内の液状体を前方に吐出させる段差部を設け、
前記バネ受の内周には、前記テーパ面が前記弁口から離脱した後に前記弁棒の外周に摺接する第２のシール突起を一体形成するとともに、この第２のシール突起と前記後端開口部との間における前記バネ受の周壁には、少なくとも前記テーパ面が前記弁口に当接した状態において液状体を前記バネ受内に導入するための一つ以上の導入窓を形成し、
前記第２のシール突起よりも前方位置における前記バネ受けの内側の角部を円弧状に形成したことを特徴としている。
【０００９】
請求項１の発明によれば、例えばノック操作等により、弁棒が後退すると弁口から前記テーパ面が離脱して弁口が開放するが、弁棒が前記所定量後退するまでは、前記第１のシール突起が弁棒の外周に摺接するため、バネ受内から液状体が弁口を介して吐出されることはない。それと共に、弁棒が後退すると前記第２のシール突起が弁棒の外周に摺接するので、バネ受内における第１のシール突起と第２のシール突起との間には、液状体が導入されることがなくなり、よってバネ受内の定量の液状体は、前記第１のシール突起および前記第２のシール突起によって密封されることになる。この状態から弁棒がさらに後退してその移動が所定量に達すると、前記段差部が前記第１のシール突起との間に隙間を形成するため、この隙間を通じてバネ受内に密封された定量の液状体が前方に吐出される。
【００１０】
このように請求項１の発明では、バネ受の内周に設けた第１のシール突起と、弁棒の外周に設けた前記段差部とにより定量の液状体を吐出させることができるので、筆記または塗布部へ定量の液状体を供給させるためにバルブ装置の外径寸法が大きくなることがなくなる。すなわち、従来のようなピストン羽根部を弁棒に設ける必要がなく、弁棒の最大径延いてはバルブ装置の外径寸法を小さく設定することができる。したがって、細身タイプの筆記具等に対しても、定量の液状体を吐出できるバルブ装置を採用することができる。また、従来の前記ピストン羽根部が無いことから、装置の外径が同径の場合には、従来のものに比べてバルブ装置の内容積つまりバネ受内に密封される液状体の量を増加することができる。
【００１１】
そして、弁開口動作の後に弁棒がノック圧から開放されると、前記弁バネの付勢力によって、弁棒は前進してそのテーパ面が前記弁口に当接して弁口を塞ぐ。この状態では、前記一つ以上の導入窓によりバネ受内には液状体が良好に導入されて、次の弁開口動作に待機した状態になる。すなわち、細身タイプの筆記具等や液状体の吐出量を抑えた筆記具等に本バルブ装置を採用した場合に、前記バネ受の後端開口部の内周径が小径になっても、バネ受の周壁に設けた前記一つ以上の導入窓を通じてスムーズにバネ受内に液状体を導入することができるようになる。
【００１２】
また、前記第２のシール突起よりも前方位置における前記バネ受けの内側の角部を円弧状に形成したので、液状体がバネ受内に導入されるときに、バネ受内の空気と、導入される液状体とがスムーズに置換できるようになる。すなわち、当該角部が直角に構成されたり出っ張っていたりすると、バネ受内の空気が気泡となってこの角部に溜まる恐れがあるが、本発明では、この角部を円弧状にしたので、バネ受内の気泡はこの円弧状の角部に沿ってスムーズにバネ受の外部に抜けるようになる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。図１は本実施形態のバルブ装置の片側断面図であって、非ノック操作状態を示す図である。図２は本実施形態に係るバネ受の片側断面図、図３は図２におけるＣ矢視図である。図４は本実施形態に係る弁棒の側面図、図５は本実施形態に係る弁座の片側断面図、図６は本実施形態に係る弁バネの断面図である。図７は本実施形態のバルブ装置の片側断面図であって、ノック操作過程において弁棒が所定量を後退している途中の状態を示す図である。図８は本実施形態のバルブ装置の片側断面図であって、ノック操作過程において弁棒が所定量後退した後の状態を示す図である。
【００１４】
本実施形態は、図１に示すように、前端および後端が開口したバネ受２と、バネ受２内に前後方向に移動可能に組み込まれると共に、後方に向けて拡径したテーパ面４ａを有する弁棒４と、弁棒４のテーパ面４ａが当接・離脱する弁口６ａを有してバネ受２の前端開口部２ａより嵌入された弁座６と、バネ受２内に組み込まれて弁棒４を前方に付勢する弁バネ８とを備えた液状体の筆記具または塗布用器具におけるバルブ装置１０である。
【００１５】
また、弁座６の内周には、テーパ面４ａが弁口６ａから離脱して弁棒４が所定量Ａ後退するまでの間、テーパ面４ａよりも前方位置で弁棒４の外周に摺接する第１のシール突起６ｂを設けると共に、弁棒４の前部外周には、所定量Ａ後退した弁棒４がさらに後退した後に第１のシール突起６ｂとの間で隙間を形成してバネ受２内の液状体を前方に吐出させる段差部４ｂを設け、バネ受２の内周には、テーパ面４ａが弁口６ａから離脱した後に弁棒４の外周に摺接する第２のシール突起２ｂを設けると共に、第２のシール突起２ｂとバネ受２の後端開口部２ｃとの間におけるバネ受２の周壁には、少なくともテーパ面４ａが弁口６ａに当接した状態において液状体をバネ受６内に導入するための一つ以上の導入窓１２を設けてある。
【００１６】
以下、各部の構成を詳細に説明する。バネ受２は、筆記具等の本体軸（図示略）の口元部に嵌入されるものであって、図２に示すように、略円筒形形状を呈し、前端外周に鍔２ｄを備えた大径筒部２ｅと、この大径筒部２ｅの後端から後方に向けて形成された中径筒部２ｆと、この中径筒部２ｆの後端から後方に向けて突出しかつ前記後端開口部２ｃを内周に備えた小径筒部２ｇとから構成されている。また、大径筒部２ｅと中径筒部２ｆとは、中径筒部２ｆの内径寸法と略同径で形成され中径筒部２ｆ内の液状体を大径筒部２ｅ内の内部空間２ｈに導入する導入孔２ｉにより連通している。第２のシール突起２ｂは、この導入孔２ｉの内周に全周に亙って一体形成されており、その横断面形状は緩やかな山形形状を呈する。さらに、この第２のシール突起２ｂの前端面と大径筒部２ｅの内周とが交わる角部１４は、Ｒ加工されて円弧状に形成されている。
【００１７】
中径筒部２ｆは、図２および図３に示すように、大径筒部２ｅの後端面と小径筒部２ｇの前端部外周とを連結する４つの腕部２ｆ１によって構成されており、隣り合う二つの腕部２ｆ１の離間部が前記導入窓１２となっている。
【００１８】
弁棒４は、図１および図４に示すように、小径部４ｃ、前記段差部４ｂ、中径部４ｄ、前記テーパ部４ａ、大径部４ｅおよび摺動軸部４ｆが前側から順次連なって一体形成されたものである。段差部４ｂは、円柱状の小径部４ｃの後端から後方に向けて拡径するように形成されテーパ形状を呈する。前記所定量Ａは、図１に示すように、弁閉止状態における段差部４ｂの後端位置から前記第１のシール突起６ｂまでの距離により設定される。また、図１に示す状態において、大径部４ｅの後端位置から第２のシール突起２ｂまでの間は、前記所定量Ａよりも短い距離Ｂに設定される。また、大径部４ｅの外径は、前記第２のシール突起２ｂの内径と略同じ寸法に設定され、機能的にいえば弁棒４が距離Ｂ以上後退したときに大径部４ｅの外周と第２のシール突起２ｂとが密接し得る程度の寸法に設定される。
【００１９】
摺動軸部４ｆは、図１に示すように、弁棒４の大径部４ｅの外径および第２のシール突起２ｂの内径よりも十分に小さい径に形成され、かつ、後端部が前記バネ受２の後端開口部２ｃの内周に摺動自在に嵌入している。なお、図１に示す非ノック操作状態（テーパ面４ａが弁口６ａを塞いでいる状態）においては、摺動軸部４ｆの後端が小径筒部２ｇの後端よりも前方に位置するようになっており、筆記具等の本体軸内の撹拌部材を遊動させるときに、撹拌部材が弁棒４の後端に衝突して弁口６ａやテーパ面４ａ等が損傷することを防止している。
【００２０】
弁座６は、図１および図５に示すように、前後両端が開口した概略円筒形形状を呈するものであって、その前端部には、前記バネ受２の鍔２ｄに前側から重ねられる鍔６ｃが一体形成される。弁座６の後部内周には、幅広の内鍔６ｄが一体に突設されており、この内鍔６ｄの後端周縁が前記弁口６ａとして機能すると共に、この内鍔６ｄの前後方向中央部には、前記第１のシール突起６ｂが設けられる。第１のシール突起６ｂは、全周に亙って一体形成されていて、前記第２のシール突起２ｂと略同一の形状を呈する。また、第１のシール突起６ｂの内径は、弁棒４の中径部４ｄの外径と略同径に設定され、機能的にいえば弁棒４が所定量Ａ後退する過程において中径部４ｄに密接し得る寸法に設定される。
【００２１】
弁バネ８は、図１および図６に示すように、前端が弁棒４の大径部４ｅと摺動軸部４ｆとの段差面に当接する一方、後端が小径筒部２ｇの前端面に支持されており、前記テーパ面４ａが前記弁口６ａに当接するよう弁棒４を前方に常時付勢する圧縮コイルスプリングである。なお、図面では筆記または塗布部としてのペン芯等の図示を省略するが、このペン芯等は、嵌入あるいは当接によって弁棒４の前部に接続され、このペン芯等を被塗布面に押し当ててノックすることで弁バネ８の付勢力に抗して弁棒４を後退させることができるようになっている。
【００２２】
次に、上記構成を備えた本実施形態の作用を図１、図７および図８を用いて説明する。通常の状態すなわち使用者によるノック圧が弁棒４に加わっていない状態では、図１に示すように、弁バネ８によりテーパ面４ａが弁口６ａに当接・密着しており、弁は閉じている。また、この状態では第２のシール突起２ｂが、弁棒４の摺動軸部４ｆに相対しているため、バネ受２の内部空間２ｈは、導入孔２ｉおよび前記導入窓１２を介して筆記具等の本体軸のタンク（図示略）などと連通しており、これによりタンクなどからバネ受２の内部空間２ｈ内にインキ等の液状体が導入可能になっている。
【００２３】
図１に示す弁閉止状態から、例えばノック操作等によって弁棒４が後退すると弁口６ａからテーパ面４ａが離脱して弁口６ａが開放するが、弁棒４が所定量Ａ後退するまでは、第１のシール突起６ｂが弁棒４の中径部４ｄの外周に密接状態で摺接するため、バネ受２内から液状体が弁口６ａを介して吐出されることはない（図７参照）。それと共に弁棒４が距離Ｂ以上後退すると、図７に示すように第２のシール突起２ｂが弁棒４の大径部４ｅの外周に密着状態で摺接するので、バネ受２内には、バネ受２の導入孔２ｉを介して液状体が導入されることがなくなり、よってバネ受２内には、内部空間２ｈの内容積に相当する定量の液状体が第１のシール突起６ｂおよび第２のシール突起２ｂによって密封されることになる。
【００２４】
この状態から弁棒４がさらに後退してその移動量が所定量Ａに達すると、図８に示すように、段差部４ｂおよび小径部４ｃが第１のシール突起６ｂとの間に隙間を形成するため、バネ受２内に密封された定量の液状体がこの隙間を通じて前方に吐出される。
【００２５】
このように本実施形態のバルブ装置１０では、弁座６の内周に設けた第１のシール突起６ｂと、弁棒４の外周に設けた段差部４ｂとにより、定量の液状体を吐出させることができるので、筆記または塗布部へ定量の液状体を供給させるためにバルブ装置の外径寸法が大きくなることはない。すなわち、従来のようなピストン羽根部を弁棒４のテーパ面４ａに設ける必要がなく、弁棒４の最大径延いてはバルブ装置１０の外径寸法を小さく設定することができる。したがって、本バルブ装置１０は、細身タイプの筆記具等にも採用することができる。また、従来の前記ピストン羽根部が無いことから、装置の外径が同径の場合には、従来のものに比べてバルブ装置１０の内容積つまりバネ受２内に密封される液状体の量を増加することができる。
【００２６】
そして、弁開口動作の後に弁棒４がノック圧から開放されると、弁バネ８の付勢力によって、弁棒４は前進してそのテーパ面４ａが前記弁口６ａに当接して弁口６ａを塞ぐ。この状態では、前記導入窓１２によりバネ受２内には液状体が良好に導入されて、次の弁開口動作に待機した状態になる。すなわち、細身タイプの筆記具等や液状体の吐出量を抑えた筆記具等に本バルブ装置１０を採用した場合に、バネ受２の後端開口部２ｃの内周径が小径になっても、バネ受２の中径筒部２ｆに設けた導入窓１２を通じてスムーズにバネ受２の内部空間２ｈ内に液状体を導入することができるようになる。
【００２７】
また、本実施形態によれば、第２のシール突起２ｂの前端面と大径筒部２ｅの内周とが交わる角部１４を円弧状に形成したので、液状体がバネ受２の大径筒部２ｅ内に導入されるときに、大径筒部２ｅ内の空気と、導入される液状体とがスムーズに置換できるようになる。すなわち、第２のシール突起２ｂの前端面と大径筒部２ｅの内周面とが交わる角部が直角に構成されたり出っ張っていたりすると、バネ受２内の空気が気泡となってこの角部に溜まる恐れがあるが、本実施形態では、この角部１４を円弧状にしたので、バネ受２内の気泡はこの円弧状の角部１４に沿ってスムーズに導入孔２ｉに導かれ、導入窓１２を通じてバネ受２の外部に抜けるようになる。
【００２８】
なお、本実施形態は本発明の好適な実施の態様であり、本発明の技術的範囲は本実施形態に限定されない。
【００２９】
【発明の効果】
以上の説明の通り、本発明によれば、液状体の筆記具または塗布用器具におけるバルブ装置において、一回の弁開口動作によって定量の液状体を筆記または塗布部に供給することができると同時に、装置の外径寸法を小さく設定することができる。また、細身タイプの筆記具等に本バルブ装置を採用した場合でも、良好にバネ受内に液状体を導入することができる。さらに、バネ受内に空気の気泡を残すことなく、バネ受内に良好に液状体を導入することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態のバルブ装置の片側断面図であって、非ノック操作状態を示す図である。
【図２】本実施形態に係るバネ受の片側断面図である。
【図３】図２におけるＣ矢視図である。
【図４】本実施形態に係る弁棒の側面図である。
【図５】本実施形態に係る弁座の片側断面図である。
【図６】本実施形態に係る弁バネの断面図である。
【図７】本実施形態のバルブ装置の片側断面図であって、ノック操作過程において弁棒が所定量を後退している途中の状態を示す図である。
【図８】本実施形態のバルブ装置の片側断面図であって、ノック操作過程において弁棒が所定量後退した後の状態を示す図である。
【符号の説明】
２      バネ受
２ａ    バネ受の前端開口部
２ｂ    第２のシール突起
２ｃ    バネ受の後端開口部
２ｆ    中径筒部（バネ受の周壁に相当）
４      弁棒
４ａ    テーパ面
４ｂ    段差部
６      弁座
６ａ    弁口
６ｂ    第１のシール突起
８      弁バネ
１０    バルブ装置
１２    導入窓
１４    角部
Ａ      所定量
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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