(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
噴霧器において液を加圧する為に使用され、合成樹脂材料からなるシリンダ部材と、このシリンダ部材内に密封を維持して摺動自在に嵌合したピストン部材とからなるピストン・シリンダ機構において、
上記のシリンダ部材の内周面には、円筒状の金属製のシリンダ内筒が圧入されており、
このシリンダ内筒の外周面には上記のシリンダ部材の内周面に食い込んでこのシリンダ内筒の抜け止めをなす抜止突条が突設されており、
上記の抜止突条は、その断面形状が鋸歯状をなしており、
上記のシリンダ内筒の外周面の端部には径の縮小された小径部が形成され、また他の部分は大径部に形成され、上記の抜止突条は上記の小径部に形成されており、
また上記のシリンダ部材の内周面に圧入されている上記のシリンダ内筒は、上記の小径部が形成されている上記の端部が上記の大径部よりも上記のシリンダ部材の内周面の内方に配置されていて、
また上記のシリンダ部材の内周面には、上記のシリンダ内筒の大径部に対応した位置に内径の拡大した大径部が形成され、上記のシリンダ内筒の小径部に対応した位置に内径の縮小した小径部が形成されている、
ことを特徴とするピストン・シリンダ機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、噴霧器において液を加圧する為に使用され、合成樹脂材料で形成されたシリンダ部材を有するピストン・シリンダ機構に関する。さらに特定すれば、本発明は上記のシリンダ部材の内周面に金属製のシリンダ内筒を圧入したピストン・シリンダ機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、小形の噴霧器において、ピストル型と称される噴霧器がある。このピストル型の噴霧器は、使用者がレバーを握ることにより、このレバーに連動されたピストン・シリンダ機構により液を加圧し、この加圧された液がノズルから噴霧されるように構成されている。このようなピストン・シリンダ機構は、一般に小形のものであり、また合成樹脂材料で形成されている。
【０００３】
ところで、最近ではこのような噴霧器で噴霧すべき液が多様化しており、たとえば殺虫液、農薬、洗浄液等では、合成樹脂材料を膨潤させるような成分を含むものがある。このような噴霧器のピストン・シリンダ機構は、小形とはいえ相当の高圧に液を加圧するものであり、また可動部品でもあり、高い精度を維持する必要がある。したがって、上記のように、このピストン・シリンダ機構を構成する部品が膨潤すると、その寸法精度が低下し、作動不良を起こす不具合がある。
【０００４】
もちろん、このピストン・シリンダ機構のうち噴霧液に接触する部品を耐食性を有する金属材料等で形成すれば上記の不具合は解消されるが、このような金属製の部品を製造して合成樹脂製の噴霧器に組み込むと製造コストが大幅に上昇するばかりでなく、金属と合成樹脂とでは熱膨張率、剛性等が大きく相違するため、このピストン・シリンダ機構の信頼性も低下する。
【０００５】
このため、このような合成樹脂製のピストン・シリンダ機構のうち、噴霧液に接触する部分の表面のみ、金属材料で被覆することが検討された。このような金属による被覆としては、たとえば合成樹脂製のシリンダの内周面に金属メッキを施す等の手段が考えられるが、噴霧器ではこのシリンダが他の部分と一体に射出成形されるため、このシリンダの内面のみを金属メッキするのは実際には極めて困難であり、実用的ではない。
【０００６】
また、別の手段として、合成樹脂製のシリンダの内面に、薄い金属の筒を圧入するか、または射出成形の際にこの金属筒を樹脂材料中に埋設する等の手段が検討された。
【０００７】
しかし、合成樹脂材料は、その剛性が小さいため、圧入では十分な取付強度が得られない。また、射出成形の際に埋設する手段では、製造コストが大幅に上昇するために実用的ではない。また、このような金属筒とその周囲の合成樹脂材料との間のシールを施したとしても、長期間の使用中に噴霧液がこの合成樹脂材料中に浸透することを完全には防止することができない。このように、噴霧液が合成樹脂材料中に浸透すると、この合成樹脂材料に膨潤が発生し、金属筒の圧入や埋設では緩みを生じ、信頼性の点で十分ではない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、以上の事情に基づいてなされたもので、合成樹脂製のピストン・シリンダ機構のシリンダ部材の内面に金属製のシリンダ内筒を圧入し、かつこのシリンダ内筒の緩みを確実に防止するとともに製造コストを低減することができる、噴霧器において液を加圧する為に使用されるピストン・シリンダ機構を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の本発明は、噴霧器において液を加圧する為に使用され、合成樹脂材料からなるシリンダ部材と、このシリンダ部材内に密封を維持して摺動自在に嵌合したピストン部材とからなるピストン・シリンダ機構において、上記のシリンダ部材の内周面には、円筒状の金属製のシリンダ内筒が圧入されており、このシリンダ内筒の外周面には上記のシリンダ部材の内周面に食い込んでこのシリンダ内筒の抜け止めをなす抜止突条が突設されていることを特徴とするものである。
【００１０】
したがって、この合成樹脂製のシリンダ部材の内周面は金属製のシリンダ内筒で被覆されているので、噴霧液によってこのシリンダ部材が侵されたり、膨潤したりすることはない。また、長期間の使用によって、噴霧液がシリンダ部材の樹脂材料中に浸透し、膨潤を生じる可能性があるが、このシリンダ内筒の外周面には抜止突条が突設され、これがシリンダ部材の内周面に食い込んで機械的にこのシリンダ内筒を固定しているので、シリンダ部材の樹脂材料に多少の膨潤が生じても、シリンダ内筒に緩み等を生じることがなく、信頼性が高い。また、このシリンダ内筒は、これをシリンダ部材内に圧入するだけで組み立てることができ、製造が容易で製造コストを低減することができる。
【００１１】
また、請求項１に記載の本発明は、前記の抜止突条は、その断面形状が鋸歯状をなしていることを特徴とするものである。したがって、このシリンダ内筒の圧入が容易であるとともに、その抜止固定も確実である。
【００１２】
また、請求項１に記載の本発明は、前記のシリンダ内筒の外周面の端部には径の縮小された小径部が形成され、また他の部分は大径部に形成され、前記の抜止突条は上記の小径部に形成されており、また前記のシリンダ部材の内周面に圧入されている前記のシリンダ内筒は、前記の小径部が形成されている前記の端部が前記の大径部よりも前記のシリンダ部材の内周面の内方に配置されていて、また前記のシリンダ部材の内周面には、上記のシリンダ内筒の大径部に対応した位置に内径の拡大した大径部が形成され、上記のシリンダ内筒の小径部に対応した位置に内径の縮小した小径部が形成されている、ことを特徴とするものである。
【００１３】
したがって、このシリンダ内筒を圧入する際には、まずこのシリンダ内筒の小径部がシリンダ部材の大径部を通過し、次いでこのシリンダ内筒の小径部がシリンダ部材の小径部に対応した時点で実質的な圧入が開始され、このシリンダ内筒の小径部の抜止突条がシリンダ部材の小径部の内面に食い込む。よって、圧入の際にこの抜止突条によりシリンダ部材の内周面を不必要に傷付けることが防止され、また圧入も容易となる。
【００１４】
また、このシリンダ内筒を製造する際には、金属管素材の外周の端部のみを切削加工して小径部を形成し、この小径部を切削する際に一部を切り残して抜止突条を形成することができ、このシリンダ内筒の製造が容易で製造コストを低減することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して本発明の実施形態を説明する。この実施形態は、たとえば小形のピストル型の合成樹脂製噴霧器のピストン・シリンダ機構に本発明を適用した場合のものである。
【００１６】
図１には、このピストル型の噴霧器の全体の概略的な構成を示す。図中の１は、容器本体であって、合成樹脂材料のブロー成形によって形成され、この容器本体１内に噴霧すべき噴霧液が収容される。そして、この容器本体１の口部には、合成樹脂製のキャップアセンブリ２が着脱自在に螺装されている。
【００１７】
そして、このキャップアセンブリ２内には、ピストン・シリンダ機構３が内蔵され、このキャップアセンブリ２に枢着されたレバー４によりこのピストン・シリンダ機構３が作動される。
【００１８】
このピストン・シリンダ機構３は、上記の容器本体１内の噴霧液（図示せず）を吸込管５を介して吸込み、これを加圧してノズル６から噴霧するように構成されている。
【００１９】
次に、図２を参照して上記のピストン・シリンダ機構３の構成を説明する。図中の１０はシリンダ部材であり、このシリンダ部材１０は前記のキャップアセンブリ２から一体に突設された合成樹脂製の筒状の部材である。そして、このシリンダ部材１０の基端部は、連通孔７を介してキャップアセンブリ２内に形成された噴霧液通路８に連通している。この噴霧液通路８は、逆止弁機構（図示せず）を介して前述の吸込管５に連通し、また前記のノズル６に連通している。
【００２０】
そして、このシリンダ部材１０内には、ピストン１１が液密をもって摺動自在に挿入されている。そして、前記のレバー４を操作することにより、このピストン１１がこのシリンダ部材１０内を往復移動し、上記の建通孔７を介して噴霧液を吸入し、またこの噴霧液を加圧して連通孔７を介して前記のノズル６に供給する。なお、このピストン１１の戻り作動はスプリング１７の付勢力により行う。
【００２１】
次に、上記のピストン１１の構成を説明する。このピストン１１は、ピストンホルダ１２を備え、その先端部には凹部１３が形成され、この凹部１３内には前記のレバー４から突設された突部１４が嵌合し、このレバー４を引くことにより、このピストンホルダ１２が押圧される。
【００２２】
また、このピストンホルダ１２内には、このピストン１１の本体部分を構成するピストン部材１５が形成されている。このピストン部材１５は、カップ状をなし、かつ適切な弾性を有する合成樹脂材料で形成され、その開口縁部が前記のシリンダ部材１０の内周面に適切な弾性力で密着してシール作用をなし、また噴霧液の加圧の際に内圧により膨張してシリンダ部材１０の内周面により強く密着し、漏洩を防止してシール作用を確実なものとしている。
【００２３】
また、このピストン部材１５の内面には、ピストンカバー部材１６が嵌合されている。上記のように、ピストン部材１５は上記のように適切な弾性を備えている必要があるため、使用する合成樹脂材料の種類に制約がある。このため、噴霧液による膨潤等に対する十分な耐性を備えていない合成樹脂材料を使用せざるを得ない場合が多い。このピストンカバー部材１６は、この不具合を防止するため、噴霧液による膨潤に対して十分な耐性を備えた合成樹脂材料、たとえばポリプロピレン樹脂等から構成されている。
【００２４】
このピストンカバー部材１６は、上記のピストン部材１５の弾性その他の所定の特性を損なわないように、その肉厚などが適宜設定される。そして、このピストンカバー部材１６の開口縁部の外周面と、ピストン部材１５の開口縁部の内周面との間には、
また、長期間の使用中には、噴霧液がこのピストンカバー部材１６の外周面とピストン部材１５の内周面との間に浸透する可能性がある。そして、これを防止するために、上記のピストンカバー部材１６の開口縁部にはテーパ状に拡径したフレア部２２が形成されている。このフレア部２２は、ピストン部材１５の開口の内周縁部に密着し、この部分でもシール作用をなすように構成されている。したがって、このフレア部２２によるシール作用より、噴霧液がこのピストンカバー部材１６の外周面とピストン部材１５の内周面との間に浸透するのを確実に防止するように構成されている。
【００２５】
また、上記のピストンカバー部材１６のフレア部２２は、テーパ状に拡径しているので、噴霧液を加圧する場合にその圧力により拡径してピストン部材１５の開口内周縁部により強く密着するので、噴霧液の浸透をより確実に防止する。
【００２６】
また、上記のピストン部材１５の内周面とピストンカバー部材１６の外周面との間は、上記のフレア部２２によりシールはされているが、長期間の使用によってはこれらの間に噴霧液が浸透し、このピストン部材１５にある程度の膨潤が生じる可能性があり、このピストン部材１５の開口端部とシリンダ部材１０の内周面との密着力が弱くなることがある。この実施形態では、これを防止するために、このピストン部材１５の開口端部の内周面に弾性リング部材２１が嵌合されている。
【００２７】
この弾性リング部材２１は、金属材料から形成されたＣリング等と称されている部品が使用され、弾性力により拡径し、このピストン部材１５の開口端部を拡径するように付勢し、シリンダ部材１０の内周面に確実に密着させる。この弾性リング部材２１は金属製であるため、噴霧液の影響は受けない。なお、この弾性リング部材２１は、上記のようなＣリングに限らず、Ｅリングと称されている部品、または短く切断したコイルスプリング等を使用してもよい。
【００２８】
また、上記の弾性リング部材２１の近傍、好ましくはこの弾性リング部材２１の径方向の延長線位置上におけるピストン部材１５の外周面には、環状のシール突条２３が一体に突設されている。このシール突条２３は、たとえば断面が半円型の幅の狭いもので、このシール突条２３の先端面がシリンダ部材１０の内周面に接触するように構成されている。
【００２９】
このシール突条２３はその接触面積が小さいので、上記のピストン部材１５の弾性力、および弾性リング部材２１の弾性力により、大きな面圧によりシリンダ部材１０に摺接し、シール性をより確実とする。また、この実施形態では、このシール突条２３は上記の弾性リング部材２１の径方向の線上に配置されているので、この弾性リング部材２１の拡径方向の弾性力が直接的に作用し、より大きな荷重でシリンダ部材１０の内周面に押圧され、より確実なシール性を発揮する。
【００３０】
上記のようなピストン１１は、長期間の使用によっても噴霧液の膨潤等の影響を受けず、そのシール性、加圧特性等を長期間にわたり確実に維持することができる。また、このピストンカバー部材１６は合成樹脂材料から構成されているので、ピストン部材１５の弾性等の特性に影響を与えることがない。
【００３１】
次に、上記のシリンダ部材１０の構成を説明する。このシリンダ部材１０の内周面、すなわち噴霧液に接触する部分には、金属製のシリンダ内筒１８が圧入され、噴霧液がこのシリンダ部材１０の内周面に接触して膨潤等を生じることを防止するように構成されている。また、このシリンダ部材１０の基端部内周面とシリンダ内筒１８の端部の外周面との間には、Ｏリング等のシール部材３１が介在され、このシリンダ内筒１８の外周面とシリンダ部材１０の内周面との間に噴霧液が侵入するのを防止している。
【００３２】
また、このシリンダ内筒１８は金属製であるので、噴霧液の影響を受けることはないが、合成樹脂製のシリンダ部材１０との熱膨張率、弾性率等の機械的特性が大きく相違している。しかし、このシリンダ内筒１８は圧入され、機械的に固定されているので、このシリンダ内筒１８の固定が緩むことはない。
【００３３】
また、上記のようなＯリング等のシール部材３１は、このシリンダ内筒１８の奥方端部の位置で、上記の抜止突条３０より奥方に位置している。したがって、このシール部材３１により、シリンダ部材１０の内周面とシリンダ内筒の外周面との間に噴霧液が浸透することを防止することができる。
【００３４】
また、上記のようにシール部材３１が介在されてはいるが、長期間の使用により、このシリンダ内筒１８の外周面とシリンダ部材１０の内周面との間に噴霧液が浸透し、シリンダ部材１０が膨潤し、シリンダ内筒１８の固定が緩む可能性がある。
【００３５】
このような不具合を防止するため、上記のシリンダ内筒１０の端部には、抜止突条３０が突設されている。この抜止突条３０は、このシリンダ内筒１８の圧入により、シリンダ部材１０の内周面に喰い込み、シリンダ部材１０が多少膨潤してもこのシリンダ内筒１８の固定が緩んだり、抜けたりすることがない。
【００３６】
また、この抜止突条３０は断面が鋸歯状をなし、抜け止め固定の効果が大きくなるように構成されている。なお、この抜止突条３０の断面形状は上記のような鋸歯状には限定されず、その他の形状でもよい。
【００３７】
また、この抜止突条３０が形成されている端部では、このシリンダ内筒１８の外周面は径が縮小した小径部３３に形成され、ここに上記の抜止突条３０が形成されている。また、このシリンダ内筒１８の他の部分は、径の大きい大径部３２に形成されている。また、上記のシリンダ部材１０の内周面には、上記のシリンダ内筒１８の小径部３３に対応して小径部３５が形成され、また大径部３２に対応した部分は大径部３４が形成されている。
【００３８】
したがって、このシリンダ内筒１８を圧入する場合には、その端部の小径部３３の抜止突条３０は、シリンダ部材１０の大径部３４を通過し、このシリンダ部材１０の小径部３５に圧入されてからこのシリンダ部材１０の小径部３５に圧入されて内周面に食い込むので、このシリンダ部材１０の内周面を不必要に傷付けることがなく、また圧入作業も容易である。
【００３９】
また、このシリンダ内筒１８を製造する際には、金属管素材の外周面の一部のみを切削加工して小径部３３を形成し、この小径部３３の切削の際にその一部を切り残すことにより上記の抜止突条３０を形成することができ、このシリンダ内筒１８の製造が容易で製造コストを低減することができる。
【００４０】
なお、本発明は上記の実施形態には限定されない。たとえば、上記の実施形態は本発明を小形のピストル型の噴霧器のピストン・シリンダ機構に適用した場合を示したが、本発明はこれには限定されず、各種の噴霧器の加圧用のピストン・シリンダ機構、またはその他の用途のピストン・シリンダ装置にも適用することができることはもちろんである。
【００４１】
【発明の効果】
上述の如く本発明によれば、この合成樹脂製のシリンダ部材の内周面は金属製のシリンダ内筒で被覆されているので、噴霧液によってこのシリンダ部材が侵されたり、膨潤したりすることはない。また、長期間の使用によって、噴霧液がシリンダ部材の樹脂材料中に浸透し、膨潤を生じる可能性があるが、このシリンダ内筒の外周面には抜止突条が突設され、これがシリンダ部材の内周面に食い込んで機械的にこのシリンダ内筒を固定しているので、シリンダ部材の樹脂材料に多少の膨潤が生じても、このシリンダ内筒に緩み等を生じることがなく、信頼性が高い。また、このシリンダ内筒は、これをシリンダ部材内に圧入するだけで組み立てることができ、製造が容易で製造コストを低減することができる等、その効果は大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態のピストル型噴霧器の全体の側面図。
【図２】本発明の実施形態のピストン・シリンダ機構の部分の縦断面図。
【符号の説明】
３  ピストン・シリンダ機構
１０  シリンダ部材
１１  ピストン
１８  シリンダ内筒
３０  抜止突条
３２，３４  大径部
３３，３５  小径部
【図１】
0003708002.tif 000002
【図２】
0003708002.tif 000003