(57)【要約】【課題】本発明は、封止機能を改善し、開口圧力を精度よく制御できる与圧システムおよびその組み立て方法を提供するものである。【解決手段】本発明に係る与圧システムにおいて、バルブチャンバは、ポンプチャンバと流体連通する入口端部と、吐出口と流体連通する出口端部と、入口端部と出口端部の間に配設されたバルブ開口部を含むバルブシートとを有し、バルブ部材は、バルブ開口部を通常閉じた閉口状態にする弾性ダイアフラムと、バルブ開口部に面してポンプチャンバと流体連通する弾性ダイアフラムの第１の表面と、大気圧と流体連通する弾性ダイアフラムの第２の表面とを有し、バルブ部材は、閉口状態において予応力が加えられ、さらに少なくとも所定の圧力が加えられたとき、バルブシートから離れるように移動して、開口状態にする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸入口および吐出口を有する液体ディスペンサデバイスのための与圧システムであって、該与圧システムは、
吸入口から液体を吸い込み、吐出口から液体を放出するために移動可能なピストンを内部に有するポンプチャンバと、
ポンプチャンバ内の圧力が所定の圧力に達した場合にのみ、ポンプチャンバ内の液体を吐出口に送出し、ポンプチャンバ内の圧力が所定の圧力以下となった場合には、吐出口への液体の送出を阻止するように作動する、ポンプチャンバと吐出口の間に配設されたバルブ部材を有するバルブチャンバと、
バルブチャンバは、ポンプチャンバと流体連通する入口端部と、吐出口と流体連通する出口端部と、入口端部と出口端部の間に配設されたバルブ開口部を含むバルブシートとを有し、
バルブ部材は、バルブ開口部を通常閉じた閉口状態にする弾性ダイアフラムと、バルブ開口部に面してポンプチャンバと流体連通する弾性ダイアフラムの第１の表面と、大気圧と流体連通する弾性ダイアフラムの第２の表面とを有し、
バルブ部材は、閉口状態において予応力が加えられ、さらに少なくとも所定の圧力が加えられたとき、バルブシートから離れるように移動して、開口状態にすることを特徴とする与圧システム。
【請求項２】
弾性ダイアフラムの第１の表面がバルブシートの周囲で伸張していることにより、バルブ部材は閉口状態において予応力が加えられることを特徴とする請求項１に記載の与圧システム。
【請求項３】
弾性ダイアフラムは外側周縁部を有し、
バルブ部材は弾性ダイアフラムの外側周縁部を包囲して保持するスリーブを有し、
スリーブは、バルブチャンバ内に封止するように配置されることを特徴とする請求項１に記載の与圧システム。
【請求項４】
弾性ダイアフラムおよびスリーブは、プラスティック材料を用いて一体成形されることを特徴とする請求項３に記載の与圧システム。
【請求項５】
弾性ダイアフラムは、ポリプロピレンまたはポリエチレンからなることを特徴とする請求項１または４に記載の与圧システム。
【請求項６】
弾性ダイアフラムは、応力が加わった形状に比して実質的に凹んでいない非伸張形状にモールド成形されるか、または凸状形状にモールド成形され、スリーブがバルブチャンバ内に配置されたとき、凹状形状に伸張し、予応力が加えられることを特徴とする請求項５に記載の与圧システム。
【請求項７】
スリーブは、弾性ダイアフラムの面に実質的に垂直な内壁に沿って延びる複数のリブを有することを特徴とする請求項３または４に記載の予圧システム。
【請求項８】
スリーブは、弾性ダイアフラムに実質的に垂直な長手方向の寸法を有し、弾性ダイアフラムに実質的に平行な半径方向の寸法を有し、
長手方向の寸法がバルブチャンバの対応する長手方向の寸法より大きく、かつ
ｉ）半径方向の寸法が長手方向の寸法より大きいか、もしくはii）長手方向の寸法が半径方向の寸法より大きいことを特徴とする請求項３、４または７に記載の与圧システム。
【請求項９】
長手方向の寸法がバルブチャンバの対応する長手方向の寸法より大きく構成したことにより、閉口状態における予応力が加えられること特徴とする請求項８に記載の与圧システム。
【請求項１０】
液体ディスペンサデバイスが端壁を含むシュラウドを有し、
シュラウドの端壁を、バルブチャンバに位置合わせし、スリーブに当接させることにより、バルブチャンバ内にバルブ部材を固定することを特徴とする請求項３、４、７、８または９に記載の与圧システム。
【請求項１１】
バルブ部材は、閉口状態においてバルブシートに向かって凹であり、バルブ部材が開くにつれてバルブシートに向かってより大きく凹となることを特徴とする請求項４〜１０のいずれか１に記載の液体ディスペンサデバイス。
【請求項１２】
スリーブは、バルブシートに対して静止状態に維持され、液体圧力が所定の圧力以上であるか否かに応じて、弾性ダイアフラムのみが移動するように構成されたことを特徴とする請求項３、４、および７〜１０のいずれか１に記載の液体ディスペンサデバイス。
【請求項１３】
吸入口および吐出口を有する液体ディスペンサデバイスのための与圧システムを組み立てる方法であって、該方法は、
移動可能なピストンを内部に有するポンプチャンバを提供するステップと、
ポンプチャンバと液体ディスペンサデバイスの吐出口との間に配設されたバルブチャンバを提供するステップとを有し、
該バルブチャンバは、ポンプチャンバと流体連通する入口端部と、液体ディスペンサデバイスの吐出口と流体連通する出口端部と、入口端部と出口端部の間に配設されたバルブ開口部を含むバルブシートとを有し、
バルブ部材がバルブ開口部を通常閉じた閉口状態にするように、バルブ部材をバルブチャンバ内に配置するステップをさらに有し、
バルブ部材は、閉口状態において予応力が加えられ、さらに少なくとも所定の圧力が加えられたとき、バルブシートから離れるように移動して、開口状態にすることを特徴とすることを特徴とする方法。
【請求項１４】
バルブ部材は、弾性ダイアフラムの面に実質的に垂直に延び、弾性ダイアフラムの外側周縁部を包囲して保持するスリーブを有し、
液体ディスペンサデバイスが端壁を含むシュラウドを有し、
この方法は、シュラウドの端壁を、バルブチャンバに位置合わせし、スリーブに当接させて、バルブチャンバ内にバルブ部材を固定するステップをさらに有することを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
スリーブは、弾性ダイアフラムの面に実質的に垂直な長手方向の寸法を有し、この長手方向の寸法がバルブチャンバの対応する長手方向の寸法より大きく構成したことにより、端壁がスリーブに当接するとき、バルブ部材に応力を与え、弾性ダイアフラムの第１の表面を凹状形状に伸張することを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
弾性ダイアフラムおよびスリーブは、プラスティック材料を用いて一体成形されることを特徴とする請求項１４または１５に記載の方法。
【請求項１７】
弾性ダイアフラムは、予応力が加わった形状に比して実質的に凹んでいない非伸張形状にモールド成形されることを特徴とする請求項１３〜１６のいずれか１に記載の方法。
【請求項１８】
弾性ダイアフラムは、凸状形状にモールド成形され、スリーブがバルブチャンバ内に配置されたとき、凹状形状に伸張し、予応力が加えられることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
スリーブは、弾性ダイアフラムの面に実質的に垂直な内壁に沿って延びる複数のリブを有することを特徴とする請求項１４〜１８のいずれか１に記載の方法。
【請求項２０】
スリーブは、バルブシートに対して静止状態に維持され、液体圧力が所定の圧力以上であるか否かに応じて、弾性ダイアフラムのみが移動するように構成されたことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
スリーブは、弾性ダイアフラムに実質的に垂直な長手方向の寸法を有し、弾性ダイアフラムに実質的に平行な半径方向の寸法を有し、
長手方向の寸法がバルブチャンバの対応する長手方向の寸法より大きく、かつ
ｉ）半径方向の寸法が長手方向の寸法より大きいか、もしくはii）長手方向の寸法が半径方向の寸法より大きいことを特徴とする請求項１４〜２０のいずれか１に記載の方法。
【請求項２２】
弾性ダイアフラムは、ポリプロピレンまたはポリエチレンからなることを特徴とする請求項１３〜２１のいずれか１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体ディスペンサに関し、とりわけ所定の圧力レベルに達するまで容器内の液体をディスペンサから放出されないようにするための液体ディスペンサ用の与圧システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
液体ディスペンサアセンブリが取り付けられた容器は広く知られている。米国特許第５,７３０,３３５号は、与圧システムを有する液体ディスペンサを開示している。この液体ディスペンサは、容器のネック部に固定された噴霧器ハウジングを有するトリガ噴霧器である。この噴霧器は、手動作動式ポンプを有する。トリガの形態にある作動部品は、ポンプを作動させるために、ハウジングに対してピボット回転可能に連結されている。浸漬管がポンプから容器内に延び、作動時において、容器内の液体が浸漬管を通じてポンプ内に吸い上げられる。またトリガ噴霧器は、流体を放出するためのポンプと流体連通する吐出口を有する。さらにトリガ噴霧器は、放出ポンプ動作後、ポンプのピストンの位置を充填位置に戻すように付勢するためのばねを有する。
【０００３】
上記先行技術による与圧システムは、吐出口から吐出される液体の圧力があまりにも低いため、液体が十分に噴霧化されず、大粒の液体の雫または液体が噴霧パターン上に形成されることを防止するよう機能するものである。与圧システムは、ポンプと吐出口の間の流体連通を閉じる位置と、ポンプと吐出口の間の流体連通を開くためにバルブシートから離間させた位置との間で移動可能な与圧バルブを有する。与圧バルブは、ばねステンレス鋼または堅いが弾性のあるプラスティック材料などのばね材料からなる浅いドーム状のものである。与圧バルブは、本来有するばね特性により、閉口位置に向かって付勢され、その凸状表面がバルブシートに係合する。与圧バルブは、ポンプ内の圧力が所定の圧力に達した場合にのみ開口位置に屈曲する。
【０００４】
この先行技術による液体ディスペンサおよび与圧システムが有する問題点は、異なる材料からなる数多くの個別の部品が必要であるという点と、与圧システムにより得られるディスペンス（分注）圧力が一様でないという点である。
【０００５】
極めて数多くの部品に起因して、製品を製造し、組み立てることが困難となる。そのため、ディスペンサ部品の製造および組み立てに要する費用が嵩み、時間がかかる。さらにトリガ噴霧器および容器は、これらを処分する際、さまざまな材料で構成されているため、取り扱いおよびリサイクル上において問題が生じる。これらのプラスティック部分をリサイクルする前に、ピストンを元に戻すために用いられる金属ばね、およびステンレス鋼ばねの両方はトリガ噴霧器から取り外す必要がある。
【０００６】
先行技術による与圧システムにより形成される圧力のばらつきは、ドーム状ばねバルブの凸状表面が、その断面において多少「波打った」形状に屈曲することによりバルブシートから離間することに起因する。これは、不安定な状態であり、ポンプ圧力が同程度であっても、異なるバルブ変形を引き起こし、ひいてはばねバルブの開口度が異なる結果となる。さらにばねバルブは、逆の位置に急にパチンと移動して、ポンプと吐出口の間が開口状態に維持されるというリスクもある。
【０００７】
上記問題に対処するために、同一の譲受人に譲渡された米国特許第６,３７８,７３９号は、与圧システムを有する別の液体ディスペンサを開示している。この先行技術による液体ディスペンサは、前掲の３３５号特許のディスペンサと同様の機能および構成を有するが、３３５号特許の液体ディスペンサと比較して、個別の部品の点数は削減され、さまざまな材料の使用が減らされている。そのため、ピストンをポンプストロークの終点に戻すためのばねは、プラスティック材料からなり、容器のネック部とともに一体成形されている。さらに、この従来技術による与圧システムは、同様にプラスティック材料からなり、バルブチャンバ内にバルブを実装するスリーブとともに一体成形された与圧バルブを有する。このように一体成形されたプラスティック製の構造体を用いることにより、個別の構成部品の点数を削減し、液体ディスペンサの製造および組み立てを容易にすることができる。さらに液体ディスペンサは、使用後の処分の際、取り扱いおよびリサイクルが容易となる。７３９号特許に記載された液体ディスペンサの与圧バルブは、凸状表面を有する与圧バルブシートと係合するドーム状弾性ダイアフラムを有する。したがって、この弾性ダイアフラムは、ポンプ圧力を受けたとき、依然として逆行する傾向がある。ダイアフラムの変形度を規制し、逆の位置に移動することを防止するために、ダイアフラムの凸状表面からディスペンサハウジングの固定部分に向かって延びる係止部材が突出している。にもかかわらず、ポンプの圧力が増大する際のダイアフラムが湾曲する度合い、およびバルブ開口度は変化することがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第５,７３０,３３５号号明細書
【特許文献２】米国特許第６,３７８,７３９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上述の問題を解消する、液体ディスペンサデバイスのためのさまざまなタイプの与圧システム、および与圧システムを作製するための組立方法に関する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の態様において、吸入口および吐出口を有する液体ディスペンサデバイスのための与圧システムであって、該与圧システムは、ポンプチャンバと、バルブチャンバとを有する。ポンプチャンバは、吸入口から液体を吸い込み、吐出口から液体を放出するための移動可能なピストンを有する。バルブチャンバは、ポンプチャンバ内の圧力が所定の圧力に達した場合にのみ、ポンプチャンバ内の液体を吐出口に送出し、ポンプチャンバ内の圧力が所定の圧力以下となった場合には吐出口への液体の送出を阻止するように作動する、ポンプチャンバと吐出口の間に配設されたバルブ部材を有する。バルブチャンバは、ポンプチャンバと流体連通する入口端部と、吐出口と流体連通する出口端部と、入口端部と出口端部の間に配設された開口部を含むバルブシートとを有する。バルブ部材は、バルブシートの開口部を通常閉じる弾性ダイアフラムを有し、弾性ダイアフラムは、バルブシートの開口部に面し、ポンプチャンバと流体連通する凹状表面と、大気圧と流体連通する凸状表面とを有する。弾性ダイアフラムは、その凹状表面がバルブシートに面し、係合するように構成されているので、与圧バルブが開く圧力をより正確に制御することができる。これは、弾性ダイアフラムが湾曲ではなく、伸張することにより開くことに起因するものである。さらにバルブ部材のこうした構成により、ダイアフラムが逆転するリスクを解消することができる。
【００１１】
好適な実施形態では、弾性ダイアフラムは、バルブシートの周囲で伸張する。弾性ダイアフラムは、伸張する（張り広げる）ことにより、予応力（prestress）が与えられ、封止機能を改善し、開口圧力を精度よく制御することができる。
【００１２】
別の好適な実施形態では、弾性ダイアフラムは外側周縁部を有し、バルブ部材は弾性ダイアフラムの平面に実質的に垂直に延び、弾性ダイアフラムの外側周縁部を包囲して保持するスリーブを有し、スリーブは、バルブチャンバ内に封止するように配置される。こうして弾性ダイアフラムはバルブチャンバ内に容易に取り付けるこができる。
【００１３】
部品点数を減らし、与圧システムの作製および組立てを容易にするためには、弾性ダイアフラムおよびスリーブは、プラスティック材料を用いて一体成形されることが好ましい。ダイアフラムの凹状表面がバルブシートに対向し、バルブは（撓むのではなく）伸張することにより作動するので、プラスティック材料は前掲の先行技術に記載されたと凸状バルブの場合より柔軟性を有する。適当なプラスティック材料は、たとえばポリプロピレンまたはポリエチレンである。
【００１４】
好都合にも、弾性ダイアフラムは非伸張形状にモールド成形され、この非伸張形状はバルブシートの上方で伸張した場合の伸張形状に比して凹の度合いが実質的により小さい。こうして、適当な度合いの予応力が得られる。好適には、弾性ダイアフラムは、凸状形状にモールド成形され、スリーブをバルブチャンバ内に配置したとき、凹状形状に伸張する。
【００１５】
バルブ部材の変形が弾性ダイアフラムに限定されるようにするためには、スリーブは、弾性ダイアフラムの平面に対して実質的に垂直な方向にスリーブの内壁に沿って延びる複数のリブを有することが好ましい。こうしてスリーブによるバルブチャンバの封止を維持しつつ、ダイアフラムの動作を規制することができる。
【００１６】
本発明の与圧システムのさらに別の実施形態において、スリーブは、弾性ダイアフラムの平面に対して実質的に垂直な長手方向寸法と、弾性ダイアフラムの平面に対して実質的に平行な直径方向寸法とを有し、長手方向寸法は、バルブチャンバの同様の寸法より大きい。これにより与圧システムが組み込まれたとき、スリーブをバルブチャンバ内に確実に把持することができる。
【００１７】
スリーブが弾性ダイアフラムの平面に対して実質的に垂直な長手方向寸法と、弾性ダイアフラムの平面に対して実質的に平行な直径方向寸法とを有するとき、直径方向寸法が長手方向寸法より大きいことが好ましい。するとスリーブが短く、頑健となり、バルブ部材がポンプにより生じた圧力に曝されたときに変形しにくくなる。
【００１８】
液体ディスペンサデバイスが端壁を含むシュラウドを有し、シュラウドの端壁がバルブチャンバに位置合わせされ、スリーブに当接させて、バルブ部材をバルブチャンバ内に固定する場合には、比較的に組み立てやすい与圧システムを実現することができる。
【００１９】
本発明は、  吸入口および吐出口と、これらの間に配設された与圧システムとを有する液体ディスペンサデバイスを提供するものである。この与圧システムは、移動可能なピストンを有するポンプチャンバと、ポンプチャンバと吐出口の間に配設されたバルブ部材を有するバルブチャンバとを備える。バルブチャンバは、入口端部と、出口端部と、これらの間に配設された開口部を含むバルブシートとを有する。バルブ部材は、バルブシートの開口部を通常閉じる、凹状表面および凸状表面を含む弾性ダイアフラムを有する。凹状表面は、バルブシートの開口部に面し、ポンプチャンバと流体連通する一方、凸状表面は、大気圧と流体連通する。
【００２０】
本発明に係るさらに別の態様によれば、吸入口および吐出口を有する液体ディスペンサデバイスのための与圧システムを組み立てる方法が提供される。この発明に係る方法は、移動可能なピストンを内部に有するポンプチャンバを提供するステップと、ポンプチャンバと吐出口の間に配設されたバルブチャンバを提供するステップとを有する。バルブチャンバは、ポンプチャンバと流体連通する入口端部と、吐出口と流体連通する出口端部と、入口端部と出口端部の間に配設された開口部を含むバルブシートとを有する。この方法は、バルブシートの開口部を通常閉じるようにバルブ部材をバルブチャンバ内に配置するステップをさらに有する。この方法において、バルブ部材は弾性ダイアフラムを有し、弾性ダイアフラムは、バルブシートの開口部に面し、ポンプチャンバと流体連通する凹状表面と、大気圧と流体連通する凸状表面とを有する。
【００２１】
別の実施形態において、本発明は、吸入口および吐出口を有する液体ディスペンサデバイスのための与圧システムを提供する。この与圧システムは、吸入口から液体を吸い込み、吐出口から液体を放出するための移動可能なピストンを内部に有するポンプチャンバと、ポンプチャンバ内の圧力が所定の圧力に達した場合にのみ、ポンプチャンバ内の液体を吐出口に送出し、ポンプチャンバ内の圧力が所定の圧力以下となった場合には吐出口への液体の送出を阻止するように作動する、ポンプチャンバと吐出口の間に配設されたバルブ部材を有するバルブチャンバとを有する。バルブチャンバは、ポンプチャンバと流体連通する入口端部と、吐出口と流体連通する出口端部と、入口端部と出口端部の間に配設された開口部を含むバルブシートとを有する。バルブ部材は、バルブシートの周囲に伸張し、バルブシートの開口部を通常閉じる弾性ダイアフラムを有する。
【００２２】
本発明に係るさらに別の態様によれば、与圧システムを組み立てる方法が提供される。本発明に係る方法は、ポンプチャンバを提供するステップと、バルブチャンバを提供するステップと、バルブ部材をバルブチャンバ内に配置するステップとを有する。提供されるポンプチャンバは、移動可能なピストンを有し、バルブチャンバはポンプチャンバと吐出口の間に配設される。本発明に係る方法で提供されるバルブチャンバは、ポンプチャンバと流体連通する入口端部と、吐出口と流体連通する出口端部と、入口端部と出口端部の間に配設された開口部を含むバルブシートとを有する。バルブチャンバ内に配置されたバルブ部材は弾性ダイアフラムを有し、弾性ダイアフラムはバルブシートの周囲に伸張し、バルブシートの開口部を通常閉じるように配置される。
【００２３】
最後に、本発明によれば、液体ディスペンサデバイスのための与圧システムのバルブチャンバ内で用いられるバルブ部材が提供される。本発明のバルブ部材は、バルブチャンバ内でバルブシートに係合する弾性ダイアフラムを有する。この弾性ダイアフラムは、バルブシートに係合する凹状表面と、バルブシート面しない凸状表面とを有する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る第１の実施形態による与圧システム、ハウジング、ピストン、トリガ、および吐出ノズルを有する液体ディスペンサアセンブリの部分縦断面図である。
【図２】図１の液体ディスペンサに用いられる与圧バルブの縦断面図である。
【図３】図２の与圧バルブ底部斜視図である。
【図４】本発明に係る第１の実施形態による液体ディスペンサの与圧システムを組み立てるためのステップを示す
【図５】バルブチャンバ内に緩やかに取り付けられた与圧バルブを有するディスペンササブアセンブリを示す。
【図６】与圧バルブを固定し、応力を加えるために、ハウジングのシュラウド（側板）を取り付けた後の液体ディスペンサの部分縦断面図である。
【図７】与圧バルブが開口した状態で、ポンプが作動する際の図１に示す液体ディスペンサの縦断面図である。
【図８】図７と対応する図であって、与圧バルブが再び閉じたときの、ポンプが作動し終わった時の液体ディスペンサを示す。
【図９】図２と対応する図であって、本発明に係る第２の実施形態で用いられる与圧バルブを示す。
【図１０】図５に対応する図であって、バルブチャンバ内に緩やかに取り付けられた与圧バルブを示す。
【図１１】図１に対応する図であって、組み立て後の第２の実施形態による液体ディスペンサの縦断面図である。
【図１２】本発明に係る第３の実施形態による液体ディスペンサの分解図であり、液体ディスペンサがハウジング、プッシュボタン型の作動部品、与圧バルブ、浸漬管、固定部品、および容器を有する。
【図１３】最終的に組み立てた後の、図１２の液体ディスペンサの部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図１は、本発明に係る第１の実施形態による液体ディスペンサ１の部分縦断面図を示す。液体ディスペンサ１は、ハウジング２、ポンプ３、作動機構４、吸入口５、吐出口６、および与圧システム７を有する。ディスペンス（分注）すべき液体を噴霧化するために、放出ノズル４９が吐出口６の上に取り付けられている。液体ディスペンサ１は、ネック部１１と隣接する開口部１０を含む容器９に連結されている。図示された実施形態において、この連結は、ハウジング２の内側表面上に設けた突起部１２がネック部１１の外側表面に形成された凹部１３内にスナップ嵌合させることにより実現されるスナップ連結である。浸漬管１４は、液体ディスペンサ１の吸入口５から容器９内へ延び、容器９から液体ディスペンサ１へ液体を吸い上げるものである。
【００２６】
ポンプ３は、ポンプチャンバ１５と、その内部に取り付けられた往復移動するピストン１６とを有する。ポンプチャンバ１５は、液体ディスペンサの吸入口５と連通する入口開口部１７と、液体ディスペンサの吐出口６に至る放出導管１９と連通する出口開口部１８とを有する。ポンプチャンバ１５は、容器９の内部と連通する通気開口部２０を有する。通気開口部２０は、ピストン１６上に設けた２つの周辺フラップ２１，２２を用いて、選択的に開閉する。
【００２７】
作動機構４はトリガ２３を有し、トリガの上部がヒンジ（ここでは図示せず）を用いてハウジング２にピボット回転可能に連結されている。またトリガ２３は、開口部２５内に受容されたピン２４を用いてピストン１６にもピボット回転可能に連結されている。トリガ２３は、ポンプチャンバ１５の外側であってハウジング２内に配設された一対の屈曲ばね（ここでは図示せず）を用いて、図１に示すような拡張状態に付勢される。
【００２８】
与圧システム７がポンプチャンバ１５と吐出口６との間に配設される。与圧システムは、与圧バルブ部材２７を内設するバルブチャンバ２６を有する。バルブチャンバ２６は、ポンプチャンバの出口開口部１８と連通する入口端部２８と、放出導管１９および液体ディスペンサの吐出口とに連通する出口端部２９とを有する。入口端部２８と出口端部２９の間には環状バルブシート３１が配設され、バルブシートは、バルブチャンバの出口端部２９を形成するバルブ開口部３０の周囲を包囲するものである。与圧バルブ部材２７は、通常においてはバルブ開口部３０を閉じる弾性ダイアフラム３２を有する。この弾性ダイアフラム３２は、ドーム形状に構成され、バルブシート３１およびバルブ開口部３０に面した凹状表面３２Ａと、バルブチャンバ２６の内部に向かいバルブシートの開口部３０とは異なる方向に面した凸状表面３２Ｂとを有する。安定化部材４５が凸状表面３２Ｂの中心に取り付けられている。与圧バルブ部材２７は、弾性ダイアフラム３２の外側周縁部３４を包囲し、保持するスリーブ３３をさらに有する。このスリーブ３３は、バルブチャンバ２６内に設けられ、周縁フラップ３６およびスリーブ３３の外側表面上に取り付けられた環状リッジ３７を用いて、内壁３５に対して封止する。スリーブ３３は、液体ディスペンサの吸入口５と入口開口部１７の間のフラップバルブとして機能する第２の周縁フラップ３９をさらに有する。最後に、図２および図３でより明確に示すように、スリーブ３３は、その周囲方向に均等に配置され、スリーブの内側表面に沿って延びる複数のリブ４０を有する。図示された実施形態においては、隣接するリブ４０に対して９０度の角度で離間した４つのリブ４０が設けられている。
【００２９】
スリーブ３３はバルブチャンバ２６の内壁３５の段差形状に対応した段差形状を有する。スリーブ３３は、弾性ダイアフラムの平面を越えて延び（バルブチャンバ２６の向きを考慮したとき）内側にあるリッジ４２を有し、このリッジはバルブチャンバ２６の底部表面４６と係合する。内側リッジ４２は、液体がポンプチャンバ１５から放出導管１９に向かって流れるように、複数の開口部４３を有する。内側リッジ４２から外側リッジ４４までのスリーブ３３の測定距離は、バルブチャンバ２６の対応する深さより若干大きい。これにより、液体ディスペンサ１が組み込まれたとき、バルブ部材２７はバルブチャンバ２６内にしっかりと押し込むことができる。バルブ部材２７をバルブチャンバ２６内に押し込むために必要な力は、ディスペンサのハウジング２のシュラウド４８の一部を構成する端壁４７により与えられる。
【００３０】
スリーブ３３および弾性ダイアフラム３２を有するバルブ部材２７は、ポリプロピレンなどのプラスティック材料を用いて一体成形される。成形後、弾性ダイアフラム３２は、バルブ部材２７がバルブチャンバ２６内に配置された場合に比して、バルブシート３１に面する方向から見て、凹の度合いが実質的により小さい凹面形状を有する。実際には、図示された実施形態において、弾性ダイアフラム３２は凸面状にモールド成形され、バルブ部材２７をバルブチャンバ２６内に端壁４７により押し込められる際に逆転させる。このようにして弾性ダイアフラム３２は、弾性ダイアフラムをバルブシート３１上で伸張させ（張り広げ）、バルブシート３１に対する予応力が加えられる（バルブシート３１に対して予応力をもって付勢する）。これは、ポンプチャンバ１５内の液体の圧力が与圧バルブを開口すべき所定の圧力に達するまで、極めて良好なシール特性（封止特性）を実現する上で重要な特徴となる。
【００３１】
図４を参照すると、与圧システム７は、まず、液体ディスペンサ１のハウジングの一部として一体成形されたバルブチャンバ２６内にバルブ部材２７を挿入するステップにより組み立てられる。最初に、弾性ダイアフラム３２がバルブシート３１に係合するまで、バルブ部材２７をバルブチャンバ２６内に押し込む。（図５に示す）この状態では、内側リッジ４２は、依然としてバルブチャンバ２６の底部４６には係合していない。予応力が加えられていない弾性ダイアフラム３２と、スリーブ３３の外側リッジ４４との間の距離は、バルブシート３１とバルブチャンバ２６の端部との間の距離より若干長いので、バルブ部材２７がバルブチャンバ２６から多少突出する。
【００３２】
最終的な組み立てステップにおいて、シュラウド４８がハウジング２の後方に連結される。このステップにおいて、内側リッジ４２がバルブチャンバの底部４６に当接するまで、端壁４７は突出するスリーブ３３の外側リッジ４４と係合する。バルブシート３１は、バルブチャンバの底部４６から、スリーブの内側リッジ４２と弾性ダイアフラム３２の間の距離以上、突出しているので、弾性ダイアフラムは、バルブシート３１の上方で引っ張られ、弾性ダイアフラム３２の表面３２Ａは図６に示すように凹状に湾曲する。こうして液体ディスペンサ１は動作可能な状態となる。
【００３３】
まずトリガ２３を操作すると、ピストン１６が内側に向かって移動し、ポンプチャンバ１５の容量が小さくなり、（ポンプが準備されていないと仮定すると）内側の空気が圧縮される。その結果得られた空気圧力は、バルブシート３１から与圧バルブを引き離す程度に十分なものではない。トリガ２３は、解放されると、ばねの力により元の位置に復帰する。この復帰動作または吸引動作において、ポンプチャンバ１５内の圧力が小さくなり、液体が容器９から浸漬管１４およびディスペンサの吸入口５を経て、フラップバルブ３９を通り、入口開口部１７を介してポンプチャンバ１６内に吸い上げられる。
【００３４】
再びトリガ２３が操作されると、液体は圧縮可能ではないので、ピストン１６の移動により、ポンプチャンバ１５内の圧力が急激に上昇する。この圧力は、ポンプチャンバ１５の各構成部品に作用し、与圧バルブ２７の弾性ダイアフラム３２により閉じられた出口開口部１８にも作用する。圧力が所定値（たとえば３バールのオーダ）を越えると、弾性ダイアフラム３２は、図７に示すように拡張して、バルブシート３１から持ち上げられる。この圧力は、ダイアフラム３２の弾性力および大気圧に依存し、ダイアフラム３２の凸状表面３２Ｂに作用する。一旦ダイアフラム３２がバルブシート３１から持ち上げられると、ポンプチャンバ１５は、出口開口部１８を介し、バルブシート３１と弾性ダイアフラム３２との間を通り、バルブ開口部３０へ液体を流すことができる。バルブ開口部から放出導管１９を介して液体ディスペンサ１の吐出口６に液体を流すことができる。液体は、所定圧力に達した後にのみ分注されるので、吐出口６から放出される際、大きな雫が放出されることなく、適当に噴霧化され、噴霧パターンを均一化することができる。
【００３５】
図８を参照すると、ポンプ動作の終了時において、ポンプチャンバ１５内の圧力が所定レベルより小さくなると、ダイアフラム３２の弾性力が液体の圧力より大きくなる。その結果、ダイアフラム３２は、移動してバルブシート３１に当接するまで、再び収縮する。これによりバルブ開口部３０は閉じられ、ポンプ３から吐出口６への液体の流れは瞬時に中断される。したがって液体ディスペンサ１によれば、ポンプ動作の終了時に「雫がぽたぽた落ちる」ことはない。
【００３６】
図９は、第２の実施形態による与圧システム１０７に用いられるバルブ部材１２７を示す。バルブ部材１２７は、その長さ、すなわち内側端部１４２と外側端部１４４の間の距離が外径より大きくないので、細長い形状ではなく、四角い形状を有する。この構成により、頑丈なスリーブ１３３が得られ、圧力がダイアフラム１３２に加えられたとき、より変形しにくいものとすることができる。この択一的なバルブ部材１２７の長さは、第１の実施形態のバルブ部材２７の長さより小さいが、それでもなお、バルブチャンバ１２６はより深い。その結果、図１０に示すように、ダイアフラム１３２がバルブシート１３１に当接するポイントまでバルブ部材１２７を挿入したとき、同様に外側リッジ１４４はバルブチャンバ１２６から突出する。したがって、図１１に示すように液体ディスペンサ１０１の後方に端壁１４７を有するシュラウド１４８を当接させることにより、バルブ部材１２７を最終的にバルブチャンバ１２６内にしっかりと把持するとき、この実施形態においても、弾性ダイアフラム１３２は、バルブシートの周りで伸張し（張り広げられ）、バルブシートに予応力が加えられる。
【００３７】
図１２は、本発明に係る第３の実施形態による液体ディスペンサ２０１を示す。第１および第２の実施形態と同様、ハウジング２０２、ポンプ２０３、作動機構２０４、吸入口２０５、吐出口２０６、および与圧システム２０７を有する。液体ディスペンサ２０１は、同様に、ネック部２１１と隣接する開口部２１０を含む容器２０９に連結されている。同様に、浸漬管１４が液体ディスペンサ２０１の吸入口２０５から容器２０９内へ延び、容器２０９から液体ディスペンサ２０１へ液体を吸い上げる。
【００３８】
この液体ディスペンサ２０１は、トリガ噴霧器ではなく、ハンドソープなどの粘性がより高い液体をディスペンス（分注）するためのものである。そのため放出ノズル２４９は、吐出口２０６において液体を噴霧化するように構成されておらず、単に液体の流れを下方に偏向するものである。このディスペンサは、ヒンジ付きのトリガではなく、ハウジング２０２内でスライド移動可能なプッシュボタン２２３を用い、ポンプ２０３を操作するための異なるメカニズムを有する。実質的にＳ字状の２つの複合的ねじれ／屈曲ばね２５０（一方のみを図示）に用いて、プッシュボタン２２３は後方位置に向かって付勢される。この実施形態による液体ディスペンサ２０１において、ピストン２１６はプッシュボタン２２３と一体化されている。この実施形態による液体ディスペンサ２０１は、ポンプチャンバ２１５に隣接して配置された通気チャンバ２５１を有する。プッシュボタン２２３は、通気チャンバ２５１内で往復移動するように構成された第２のピストン（ここでは図示せず）を有する。
【００３９】
この第３の実施形態によるバルブ部材２２７は、上記２つの実施形態のものとは若干異なり、弾性ダイアフラム２３２が内側リッジ２４２に隣接するのではなく、スリーブ２３３の実質的に半分となるように構成されている。上記２つの実施形態と同様、図１３に示すように、ダイアフラム２３２がバルブシート２３１の上方において伸張している。ダイアフラムの凹状表面２３２Ａは、同様にバルブ開口部２３０およびポンプチャンバ２１５の開口部２１８に面しており、ポンプ２０３により生じた圧力に曝される。弾性ダイアフラム２３２の凸状表面２３２Ｂは、バルブチャンバ２２６の後方に面しており、大気圧に曝されている。
【００４０】
弾性ダイアフラム２３２は、同様に、バルブ部材２２７がバルブチャンバ２２６内に挿入されたときにバルブシート２３１の上方で伸張する（張り広げる）ときに変形した形状に比して、当初において、凹の度合いが実質的により小さい形状を有するようにモールド成形される。こうした弾性ダイアフラム２３２の変形により、所定の予応力が得られ、ダイアフラム２３２とバルブシート２３１の間の極めて優れたシール特性を実現することができる。必要とされるシール機能および液体の特定の与圧を得るために要求される予応力の度合いに依存するが、弾性ダイアフラム２３２は、まっすぐ、またはむしろ凸状形状にモールド成形してもよい。スリーブ２３３は、液体がポンプチャンバ２１５の出口開口部２１８からバルブ開口部２３０に流れるように、側壁２３５の開口部２４３を有する。この実施形態において、ポンプ２０３および吸入口２０５は、バルブチャンバ２２６の対向する側壁に設けられ、スリーブ２３３は、液体がその外側に沿って流れるような溝２５２を有する。この実施形態において、スリーブ２３３の外側リッジ２４４は、保持されるように、バルブチャンバ２２６の外側端部より若干大きい外径を有する。バルブ部材２２７は、シュラウド２４８の端壁２４７から突出する複数のリブ２５３により、所定位置で固定される。
【００４１】
プッシュボタン２２３が２つの位置の間で往復移動すると、ポンプピストン２１６がポンプチャンバ２１５内で往復移動するとともに、通気ピストンも通気チャンバ２５１内で往復移動する。吸入動作時、ポンプピストン２１６が上方向に移動して、ポンプチャンバ２１５内で真空を引くことにより、液体を容器２０９から浸漬管２１４および吸入口２０５を介し、スリーブ２３３を経てポンプチャンバ２１５内へ吸い上げる。放出動作時、ポンプピストン２１６が下方向に移動して、ポンプチャンバ２１５内の容量を小さくする。ポンプチャンバ２１５の圧力が、ダイアフラム２３２の弾性力、および凸状表面２３２Ｂに対する大気圧による合成力より大きくなると、ダイアフラム２３２が伸張して、バルブシート２３２から離れるように移動し、液体がバルブ開口部２３０を介して放出導管２１９内に吐出口２０６に向かって自由に流れる。
【００４２】
本発明は、いくつかの具体例を用いて説明してきたが、これに限定されないことは明白である。この与圧システムは、たとえば他のタイプの液体ディスペンサに用いることができる。さらにバルブ部材のフレキシブルなダイアフラムおよびスリーブは個別に成形してもよい。加えて、弾性ダイアフラムおよびスリーブの構成、ならびに構成材料の選択については同様に変更してもよい。すなわち本発明の範囲は、添付クレームによってのみ限定されるものである。
【符号の説明】
【００４３】
１：液体ディスペンサ、２：ハウジング、３：ポンプ、４：作動機構、５：吸入口、６：吐出口、７：与圧システム、９：容器、１０：開口部、１１：ネック部、１２：突起部、１３：凹部、１４：浸漬管、１５：ポンプチャンバ、１６：ピストン、１７：入口開口部、１８：出口開口部、１９：放出導管、２０：通気開口部、２１，２２、周辺フラップ、２３：トリガ、２４：ピン、２５：開口部、２６：バルブチャンバ、２７：与圧バルブ部材、２８：入口端部、２９：出口端部、３０：バルブ開口部、３１：環状バルブシート、３２：弾性ダイアフラム、３２Ａ：凹状表面、３２Ｂ：凸状表面、３３：スリーブ、３４：外側周縁部、３５：内壁、３６：周縁フラップ、３７：環状リッジ、３９：第２の周縁フラップ、４０：リブ、４２：内側リッジ、４３：開口部、４４：外側リッジ、４５：安定化部材、４６：底部表面、４７：端壁、４８：シュラウド、４９：放出ノズル；
１０１：液体ディスペンサ、１０７：与圧システム、１２６：バルブチャンバ、１２７：バルブ部材、１３１：バルブシート、１３２：弾性ダイアフラム、１３３：スリーブ、１４２：内側端部、１４４：外側端部、１４７：端壁、１４８：シュラウド；
２０１：液体ディスペンサ、２０２：ハウジング、２０３：ポンプ、２０４：作動機構、２０５：吸入口、２０６：吐出口、２０７：与圧システム、２０９：容器、２１０：開口部、２１１：ネック部、２１４：浸漬管、２１５：ポンプチャンバ、２１６：ピストン、２１８：開口部、２１９：放出導管、２２３：プッシュボタン、２２６：バルブチャンバ、２２７：バルブ部材、２３０：バルブ開口部、２３１：バルブシート、２３２：弾性ダイアフラム、２３２Ａ：凹状表面、２３２Ｂ：凸状表面、２３３：スリーブ、２３５：側壁、２４２：内側リッジ、２４３：開口部、２４４：外側リッジ、２４７：端壁、２４８：シュラウド、２４９：放出ノズル、２５０：ねじれ／屈曲ばね、２５１：通気チャンバ、２５２：溝、２５３：リブ。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年12月11日(2013.12.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸入口および吐出口を有する液体ディスペンサデバイスのための与圧システムであって、該与圧システムは、
吸入口から液体を吸い込み、吐出口から液体を放出するために移動可能なピストンを内部に有するポンプチャンバと、
ポンプチャンバ内の圧力が所定の圧力に達した場合にのみ、ポンプチャンバ内の液体を吐出口に送出し、ポンプチャンバ内の圧力が所定の圧力以下となった場合には、吐出口への液体の送出を阻止するように作動する、ポンプチャンバと吐出口の間に配設されたバルブ部材を有するバルブチャンバと、
バルブチャンバは、ポンプチャンバと流体連通する入口端部と、吐出口と流体連通する出口端部と、入口端部と出口端部の間に配設されたバルブ開口部を含むバルブシートとを有し、
バルブ部材は、バルブ開口部を通常閉じた閉口状態にする弾性ダイアフラムと、バルブ開口部に面してポンプチャンバと流体連通する弾性ダイアフラムの第１の表面と、大気圧と流体連通する弾性ダイアフラムの第２の表面とを有し、
バルブ部材は、閉口状態において予応力が加えられ、さらに少なくとも所定の圧力が加えられたとき、バルブシートから離れるように移動して、開口状態にすることを特徴とする与圧システム。
【外国語明細書】
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