(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器に装着し、上記容器内の液体を上記容器の外部にポンピングするために用い、液体貯蔵用の液体タンクが限定されたシリンダー内に縦方向に沿って摺動可能に設置されたピストンアセンブリを備える、エラストマーピストンを用いた液体ポンプであって、
上記ピストンアセンブリは、ピストンロッドと、ピストンヘッドと、括れ状のピストン接合部と、エラストマー材料により形成されたピストンとを備え、
上記ピストンロッドは、その中心に、縦方向に沿って液体通路が貫通形成され、
上記ピストンヘッドは、上記ピストンロッドの下端に接続され、
上記ピストン接合部は、上記ピストンロッドの下端に形成された小径管部によってなるとともに、上記ピストンロッドと上記ピストンヘッドとの間に位置して、上記ピストンヘッドは、上記ピストン接合部を介して上記ピストンロッドに接続されるとともに、上記ピストン接合部は、上記液体通路と連通し、径方向に沿って上記ピストン接合部を貫通して延伸する横方向通路を有することで、上記液体タンク内の液体を上記容器からポンピングする通路を提供し、
上記ピストンは、上記ピストンロッドと上記ピストンヘッドとの間の上記ピストン接合部に外挿されて、上記横方向通路を開放可能に閉鎖し、
上記ピストンアセンブリは、
上記ピストンアセンブリが上記シリンダーに対して静止している場合、上記ピストンが上記ピストン接合部との接合位置に位置して、上記横方向通路を閉鎖し、上記液体タンクが上記液体通路を通じて上記容器の外部と連通するのを妨げ、
上記ピストンアセンブリが上記シリンダーに対して下方へ移動する場合、上記ピストンが変形して上記接合位置から離れ、上記ピストン接合部の横方向通路を開放し、上記液体タンクが上記液体通路を通じて上記容器の外部と連通するようにし、
上記ピストンアセンブリが上記シリンダーに対して上方へ移動する場合、上記ピストンが上記接合位置に位置して、上記横方向通路を閉鎖し、上記液体タンクが上記液体通路を通じて上記容器の外部と連通するのを妨げるように構成された液体ポンプにおいて、
上記ピストンロッドと上記ピストンヘッドとは、別々に形成されて一体に組み立てられ、上記ピストン接合部は、上記ピストンロッドと上記ピストンヘッドのうちの少なくとも一方におけるピストン接合部の形成部分で構成されることを特徴とする液体ポンプ。
【請求項２】
上記ピストンヘッドは、台座と、上記台座から上方へ延伸するガイドロッドとを備え、
上記ピストンロッドは、その下端に位置するガイドロッド受入穴を備え、
上記ガイドロッド受入穴は、上記液体通路の一部として形成され、上記ピストンヘッドは、上記ガイドロッドが上記ガイドロッド受入穴に挿入して嵌合させることで、上記ピストンロッドに組み付けられ、
上記ガイドロッドには、その縦方向の長さに沿って、少なくとも一本の縦溝が形成され、上記縦溝には、上記ガイドロッド受入穴において縦方向通路を構成し、上記ピストン接合部には、対応数量の横方向通路が形成され、上記縦溝は、上記ピストン接合部における対応の上記横方向通路と連通されて、上記横方向通路から上記液体通路への通路を提供することを特徴とする請求項１に記載の液体ポンプ。
【請求項３】
上記小径管部は、上記ガイドロッド受入穴の一部を定めることを特徴とする請求項２に記載の液体ポンプ。
【請求項４】
上記ピストン接合部は、上記ピストンロッドのみで構成され、上記ピストンロッドは、その下端に、上記ピストン接合部の形成部分として、円柱形の小径管部が形成され、上記小径管部は、上記ガイドロッド受入穴の一部を定め、上記ピストンヘッドが上記ピストンロッドに組み付けられた際に、上記小径管部は、上記ピストンヘッドの上記台座の上端に当接して、上記ピストン接合部を構成することを特徴とする請求項２に記載の液体ポンプ。
【請求項５】
上記ガイドロッドは、その外周面に、凹みまたは突起が形成され、上記ガイドロッド受入穴は、その内周面に、対応する突起または凹みが形成されて、上記ピストンヘッドを上記ピストンロッドに組み付けるように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の液体ポンプ。
【請求項６】
上記ピストンは、両端開口の略円筒状の本体を備え、上記本体には、径方向内方へ突出し、上記ピストン接合部の外周面に嵌合して上記横方向通路を開放可能に閉鎖するための環状内側フランジと、上記シリンダーの側壁に摺動可能に当接するシールエッジと、が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液体ポンプ。
【請求項７】
上記環状内側フランジは、上記本体の上端に形成され、上記シールエッジは、下方向への延伸に従って次第に外方へ拡張し薄くなる上記本体の下部の端縁であることを特徴とする請求項６に記載の液体ポンプ。
【請求項８】
上記環状内側フランジが形成された上記本体の上端には、その周辺に沿って、環状ニックが形成されていることを特徴とする請求項７に記載の液体ポンプ。
【請求項９】
上記液体ポンプは、一体式フェーシング・シリンダーカバーとインデンターとをさらに備え、上記シリンダーは、上記一体式フェーシング・シリンダーカバーの下側に接続され、上記インデンターは、上記ピストンロッドの上端に接続され、上記インデンターは、上記一体式フェーシング・シリンダーカバーに対して、押圧ストローク上死点と押圧ストローク下死点を有し、
上記一体式フェーシング・シリンダーカバーは、鉛直に延伸するアウターリングとインナーリングとを備え、上記アウターリングは、上記容器の開口首部と接合し、上記液体ポンプを上記容器に装着するのに用い、上記インナーリングは、上記シリンダーの上端と接合し、上記シリンダーを上記一体式フェーシング・シリンダーカバーの下側に接続して密閉のシリンダーを形成し、上記インデンターが上記一体式フェーシング・シリンダーカバーに対して上記押圧ストローク上死点に位置する場合、上記インナーリングの下端は、上記ピストンの上記環状ニックに接合されていることを特徴とする請求項８に記載の液体ポンプ。
【請求項１０】
上記シリンダーは、その側壁に、上記容器内外の圧力の均衡に用いるバランス通気口が形成され、上記インデンターが上記一体式フェーシング・シリンダーカバーに対して上記押圧ストローク上死点に位置する場合、上記バランス通気口は、上記ピストンのシールエッジと上記シリンダーの側壁との当接点の上方、且つ、上記一体式フェーシング・シリンダーカバーの上記インナーリングと上記ピストンとの当接点の下方に位置することを特徴とする請求項９に記載の液体ポンプ。
【請求項１１】
上記ピストンロッドは、上記ピストン接合部との境界において、上記ピストン接合部に向かって次第に細くなるテーパー状段差面を有し、上記ピストンヘッドは、上記ピストン接合部との境界において、縦方向に垂直をなす急な段差面を有し、上記テーパー状段差面は、上記ピストンに変形空間を提供することを特徴とする請求項１に記載の液体ポンプ。
【請求項１２】
上記ピストン接合部は、上記テーパー状段差面との境界において、直径増大部分を備えることを特徴とする請求項１１に記載の液体ポンプ。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれかに記載の液体ポンプに使用されるピストンアセンブリの製造方法であって、
上記ピストンロッド、上記ピストンヘッド及び上記ピストンを別々に成型し、
上記ピストンを、上記ピストンロッドに外挿し、
上記ピストンロッドと上記ピストンヘッドとを組み付けて、上記ピストンを、上記ピストンロッドと上記ピストンヘッドとの間の上記ピストン接合部に外挿するピストンアセンブリの製造方法。
【請求項１４】
容器に装着し、上記容器内の液体を上記容器の外部にポンピングするために用い、液体貯蔵用の液体タンクが限定されたシリンダー内に縦方向に沿って摺動可能に設置されたピストンアセンブリを備える液体ポンプにおいて、
上記ピストンアセンブリは、ピストンロッドと、ピストンヘッドと、括れ状のピストン接合部と、エラストマー材料により形成されたピストンとを備え、
上記ピストンロッドは、その中心に、縦方向に沿って液体通路が貫通形成され、
上記ピストンヘッドは、上記ピストンロッドの下端に接続され、
上記ピストン接合部は、上記ピストンロッドの下端に形成された小径管部によってなるとともに、上記ピストンロッドと上記ピストンヘッドとの間に位置して、上記ピストンヘッドは、上記ピストン接合部を介して上記ピストンロッドに接続されるとともに、上記ピストン接合部は、上記液体通路と連通し、径方向に沿って上記ピストン接合部を貫通して延伸する横方向通路を有することで、上記液体タンク内の液体を上記容器からポンピングする通路を提供し、
上記ピストンは、上記ピストンロッドと上記ピストンヘッドとの間の上記ピストン接合部に外挿されて、上記横方向通路を開放可能に閉鎖し、
上記ピストンアセンブリは、
上記ピストンアセンブリが上記シリンダーに対して静止している場合、上記ピストンが上記ピストン接合部との接合位置に位置して、上記横方向通路を閉鎖し、上記液体タンクが上記液体通路を通じて上記容器の外部と連通するのを妨げ、
上記ピストンアセンブリが上記シリンダーに対して下方へ移動する場合、上記ピストンが変形して上記接合位置から離れ、上記ピストン接合部の横方向通路を開放し、上記液体タンクが上記液体通路を通じて上記容器の外部と連通するようにし、
上記ピストンアセンブリが上記シリンダーに対して上方へ移動する場合、上記ピストンが上記接合位置に位置して、上記横方向通路を閉鎖し、上記液体タンクが上記液体通路を通じて上記容器の外部と連通するのを妨げるように構成された液体ポンプ用のピストンアセンブリにおいて、
上記ピストンは、両端開口の略円筒状の本体を備え、上記本体は、その上端に、径方向内方へ突出する環状内側フランジが形成され、上記環状内側フランジは、上記ピストン接合部の外周面に嵌合して上記横方向通路を開放可能に閉鎖し、上記本体は、その下端に、上記シリンダーの側壁に摺動可能に当接するシールエッジが形成され、上記シールエッジは、下方向への延伸に従って次第に外方へ拡張し薄くなる上記本体の下部の端縁であり、上記環状内側フランジが形成された上記本体の上端には、その周辺に沿って、環状ニックが形成されていることを特徴とする液体ポンプ用のピストンアセンブリ。
【請求項１５】
上記環状内側フランジの縦方向の厚さは、上記本体の径方向の厚さより大きいことを特徴とする請求項１４に記載の液体ポンプ用のピストンアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体ポンプの分野に関し、特に、エラストマーピストンを用いた液体ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
液体ポンプは一般的に容器の開口部に装着され、使用者による手動押圧操作によって容器内の油状液体を容器からポンピングする。このような液体ポンプには通常、プラスチック材料ではなく、エラストマー材料（例えば、ブタジエンアクリロニトリルゴム（ＮＢＲ））からなるピストンが採用される。これは、エラストマー材料がプラスチック材料のように油状液体に影響され変形しやすいものではないためである。
【０００３】
現在、市場には、油状液体製品ポンピング専用の、上記タイプのエラストマーピストンを使用する液体ポンプが多数存在する。このタイプの従来の液体ポンプの多くは、製造・組立が困難で、製品の精度を高めにくいなどの問題が存在する。
【０００４】
特開２００４−１３１１６３号公報には、上記タイプの液体ポンプの一種が開示されている。図１ａ〜１ｅに示すように、当該液体ポンプは、主に、インデンター１２０、シリンダー１３０、一体式フェーシング・シリンダーカバー１４０、スプリング１５０、下部逆止ボール弁１６０及びピストンアセンブリ１１０を備える。当該液体ポンプは、一体式フェーシング・シリンダーカバー１４０を介して、液体製品容器の開口部（一般的には、容器の開口頂部）に装着され、容器内の液体製品を容器の外部に出すために用いられる。公知の方法で、ピストンアセンブリ１１０はシリンダー１３０内においてインデンター１２０により上下に往復運動し、必要なポンピング作用を実現する。ピストンアセンブリ１１０は、一体に形成され縦方向に延伸するピストンロッド１１１及びピストンヘッド１１２と、ピストンロッド１１１とピストンヘッド１１２との間のピストン接合部１１５に外挿されたピストン１１３とを備える。ピストン接合部１１５は、ピストンロッド１１１とピストンヘッド１１２との間の円柱形括れ部として構成され、その円柱形の外部輪郭は、その外面に外挿されるピストン１１３の円柱形の内部輪郭とかみ合う。一体に形成されたピストンロッド１１１とピストンヘッド１１２との中心には、液体流路１１４が形成され、当該液体流路１１４は、下端がピストンヘッド１１２において閉口し、上端がピストンロッド１１１の頂部において開口する。ピストン接合部１１５には、液体通路１１４を実質的に横断し、径方向でピストン接合部１１５を貫通して延伸するとともに、当該液体通路１１４と連通する横方向通路１１６が形成される。当該横方向通路１１６は、液体通路１１４の延長と見なすことができ、シリンダー１３０の液体タンクにおける液体は、液体通路１１４及びその延長となる横方向通路１１６を介して容器の外部に出される。ピストンロッド１１１は、ピストン接合部１１５との境界において、ピストン接合部１１５に向かって次第に細くなるテーパー状段差面１１１１を備え、ピストンヘッド１１２は、ピストン接合部１１５との境界において、縦方向に略垂直をなす急な段差面１１２１を備える。ピストン１１３は、実質的に円柱形のスリーブ状を呈し、その側壁には、環状内側フランジ１１３１が形成され、当該環状内側フランジは、中心円形貫通穴を定める。ピストンロッド１１１とピストンヘッド１１２のピストン接合部１１５はそこを通過し、当該ピストン接合部１１５をほぼ囲む。ピストン１１３の対向する２つの端縁はそれぞれ次第に外方へ拡張し、下シールエッジ１１３２と上シールエッジ１１３３を形成する。
【０００５】
液体ポンプの静的組立状体では、ピストンアセンブリ１１０はシリンダー１３０に摺動可能に収納され、そのピストン接合部１１５に外挿されたピストン１１３の環状内側フランジ１１３１は横方向通路１１６を閉鎖し、また、ピストン１１３の下シールエッジ１１３２及び上シールエッジ１１３３はそれぞれシリンダー１３０の側壁に当接する。この状体では、横方向通路１１６を経由する液体通路１１４とシリンダー１３０の液体タンクとの間の流体連通は、ピストン１１３の環状内側フランジ１１３１により塞がれるので、シリンダー１３０の液体タンク内の液体は、液体通路１１４を通じて外部に出すことができない。
【０００６】
インデンター１２０が下押され、ピストンアセンブリ１１０がスプリング１５０の力に抗してシリンダー１３０に対し下方へ移動すると、ピストン１１３の２つのシールエッジ１１３２，１１３３は、シリンダー１３０の側壁に当接して下方へ摺動する。ピストン１１３の環状内側フランジ１１３１に対するピストンロッド１１１及びピストン接合部１１５の下方向の駆動力と、ピストン１１３のシールエッジ１１３２，１１３３に対するシリンダー１３０側壁の上方向の摩擦力との共同作用により、また、ピストンロッド１１１のテーパー状段差面１１１１によるピストン１１３の変形空間により、ピストン１１３は、テーパー状段差面１１１１側、即ち、ピストンロッド１１１側に向かって、図１ｂに示すように変形する。この変形により、ピストン１１３の環状内側フランジ１１３１がピストン接合部１１５から離れ、横方向通路１１６に対するピストン１１３のシールが解放されるので、シリンダー１３０の液体タンク内の液体は、ピストンアセンブリ１１０の下方向のポンプ圧の作用により、横方向通路１１６及び液体通路１１４を通じて外部にポンピングされる。その後、インデンター１２０への下方向の圧力を解除すると、ピストンアセンブリ１１０は、スプリング１５０の上方向の弾力作用により、シリンダー１３０に対して上方へ移動する。この時、ピストンヘッド１１２の急な段差面１１２１がピストン１１３にピストンヘッド１１２側への変形空間を提供しないため、ピストン１１３はほぼ変形することができず、ピストン１１３の環状内側フランジ１１３１をピストン接合部１１５からオフセットさせて、横方向通路１１６に対するシールを解放することができない。要するに、ピストンアセンブリ１１０は以下のように構成される。ピストンアセンブリ１１０がシリンダー１３０に対して静止している場合、ピストン１１３はピストン接合部１１５との接合位置にあり、横方向通路１１６を閉鎖し、液体タンクが液体通路１１４を通じて容器の外部と連通するのを妨げる。ピストンアセンブリ１１０がシリンダー１３０に対して下方へ移動する場合、ピストン１１３は変形して当該接合位置から離れ、ピストン接合部１１５の横方向通路１１６を開放し、液体タンクは液体通路１１４を通じて容器の外部と連通することになる。ピストンアセンブリ１１０がシリンダー１３０に対して上方へ移動する場合、ピストン１１３はほぼ接合位置に依然としてとどまり、横方向通路１１６を閉鎖し、液体タンクが液体通路１１４を通じて容器の外部と連通するのを妨げる。このように、ピストンアセンブリ１１０において、ピストン接合部１１５に装着されるピストン１１３は、上部逆止弁の役割を果たし、当該上部逆止弁は、下部逆止ボール弁１６０と協働して、シリンダー１３０の液体タンクの液吸引と液排出を実現する。
【０００７】
特開昭５２−１１２１０７号公報にも、上記タイプの液体ポンプの一種が開示されている。図２ａ〜２ｅに示すように、当該液体ポンプの基本構造は、特開２００４−１３１１６３号公報とほぼ同じであり、異なるのは、ピストン２１３の構造のみである。よって、図２ａ〜２ｅの付した符号は、図１ａ〜１ｅの符号の最初の数字“１”を“２”に変えたものであり、また、最初の数字以外が同じものは、類似した部材を表す。具体的には、当該液体ポンプは、主に、インデンター２２０、シリンダー２３０、一体式フェーシング・シリンダーカバー２４０、スプリング２５０、下部逆止ボール弁２６０及びピストンアセンブリ２１０を備える。ピストンアセンブリ２１０は、一体に形成され縦方向に延伸するピストンロッド２１１及びピストンヘッド２１２と、ピストンロッド２１１とピストンヘッド２１２との間のピストン接合部２１５に外挿されたピストン２１３とを備える。ピストン２１３は、特開２００４−１３１１６３号公報におけるピストン１１３の構造と異なり、おおまかに、上部分、下部分の２部分から構成され、上部分２１３５は、実質的に円柱形を呈し、下部分２１３６は、実質的に円錐台形を呈する。上部分２１３５の上端には、環状内側フランジ２１３７が形成され、当該環状内側フランジは、中心円形貫通穴を定める。ピストンロッド２１１とピストンヘッド２１２との間のピストン接合部２１５はそこを通過し、当該ピストン接合部２１５をほぼ囲む。下部分２１３６は、下方向への延伸に従って次第に外方へ拡張し、次第に薄くなり、ピストン２１３のシリンダー２３０側壁と接触するシール材を構成する。上部分２１３５の厚さは、明らかにした部分２１３６より厚い。
【０００８】
特開昭５２−１１２１０７号公報に開示される液体ポンプの作動方法は、特開２００４−１３１１６３号公報と類似し、そのうち、ピストンアセンブリ２１０も次のように構成される。ピストンアセンブリ２１０がシリンダー２３０に対して静止している場合、ピストン２１３はピストン接合部２１５との接合位置にあり、横方向通路２１６を閉鎖し、液体タンクが液体通路２１４を通じて容器の外部と連通するのを妨げる。ピストンアセンブリ２１０がシリンダー２３０に対して下方へ移動する場合、ピストン２１３は変形して当該接合位置から離れ、ピストン接合部２１５の横方向通路２１４を開放し、液体タンクが液体通路２１４を通じて容器の外部と連通することになる。ピストンアセンブリ２１０がシリンダー２３０に対して上方に移動する場合、ピストン２１３はほぼ接合位置に依然としてとどまり、横方向通路２１６を閉鎖し、液体タンクが液体通路２１４を通じて容器の外部と連通するのを妨げる。具体的には、インデンター２２０が下押されて、ピストンアセンブリ２１０がスプリング２５０の力に抗してシリンダー２３０に対して下方に移動すると、ピストン２１３の下部分２１３６の端縁は、シリンダー２３０の側壁に当接して下方へ摺動する。ピストン２１３の環状内側フランジ２１３７に対するピストンロッド２１１及びピストン接合部２１５の下方向の駆動力と、ピストン２１３の下部分２１３６の端縁に対するシリンダー２３０側壁の上方向の摩擦力との共同作用により、また、ピストンロッド２１１のテーパー状段差面２１１１によるピストン２１３の変形空間により、ピストン２１３は、テーパー状段差面２１１１側、即ち、ピストンロッド２１１側に向かって、図２ｂに示すように変形する。この変形により、ピストン２１３の環状内側フランジ２１３１は、ピストン接合部２１５から離れ、横方向通路２１６に対するピストン２１３のシールが解放されるので、シリンダー２３０の液体タンク内の液体は、ピストンアセンブリ２１０の下方向のポンプ圧の作用により、横方向通路２１６及び液体通路２１４を通じて外部へポンピングされる。その後、インデンター２２０への下方向の圧力を解除すると、ピストンアセンブリ２１０は、スプリング２５０の上方向の弾力作用により、シリンダー２３０に対して上方へ移動する。この時、ピストンヘッド２１２の急な段差面２１２１はピストン２１３にピストンヘッド２１２側への変形空間を提供しないため、ピストン２１３はほぼ変形することができず、ピストン２１３の環状内側フランジ２１３１がピストン接合部２１５から離れて横方向通路２１６に対するシールを解放することができない。
【０００９】
上記２つの従来技術の構造において、そのピストンアセンブリのピストンロッドとピストンヘッドとそれらの間に位置する括れピストン接合部とは一体に形成されるとともに、当該ピストン接合部は横方向通路を備えるので、半型とコアとを備える複合金型で当該一体式のピストンロッド・ピストン接合部・ピストンヘッド部材を製造しなければならない。この複雑な複合金型を採用する製造工程では、設備コストが増大するだけではなく、コア抜きやパーティングなどの複数の工程が必要であるため、生産性も制限される。なお、周知のように、半型構造には生産性が低く、精度が悪いという欠点が存在し、そのうち、ＰＬ（パーティングライン）面における型ずれやバリの問題は回避できないため、製品の寸法精度に悪影響を与え、最終的には、完成アセンブリにおける漏れなどの問題に繋がる可能性がある。
【００１０】
上記従来技術の構造には、次のように、もう一つの問題がある。ピストンと嵌め合うピストン接合部はピストンロッドとピストンヘッドとの間に位置する括れ部分（即ち、その外部直径がピストンロッドとピストンヘッドの外部直径より小さい）であるので、ピストンを当該ピストン接合部に組み付けるとき、大きい直径を持つピストンロッドまたはピストンヘッドを通過してピストン接合部まで滑るように、ピストンの環状内側フランジの中心円形貫通穴を強制的に拡大する必要がある。しかしながら、このような組立は非常に手間がかかり、自動化組立ラインにも適用できない。また、ピストンの中心円形貫通穴は、ピストンロッドまたはピストンヘッドのような大きい直径部分を通るとき、その内周が損壊・破裂しやすく、ピストンアセンブリに影響し、さらに液体ポンプのライフサイクルにも影響する。
【００１１】
また、特開昭５２−１１２１０７号公報に開示されるピストンの構造において、インデンターを押して下方へ移動させる場合、ピストン２１３の下部分２１３６がシリンダー２３０側壁による上方向の摩擦力およびシリンダー内の液体圧力の作用を受け、ピストン２１３が速やかに上方へ変形し横方向通路２１６に対するピストン２１３の環状内側フランジ２１３７のシールを解放するはずであるが、ピストン２１３の上部分２１３５が厚くて変形しにくいため、横方向通路２１６が開放されず、またはタイムリーに開放されず、液体をポンピングできない問題に繋がる可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００４−１３１１６３号公報
【特許文献２】特開昭５２−１１２１０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
エラストマーピストンを使用する従来技術の液体ポンプに存在する問題点に鑑み、本発明の主な目的は、製品の精度や品質を向上させ、自動化組立を実現しやすいエラストマーピストンを用いた液体ポンプを提供することである。
【００１４】
本発明のもう一つの目的は、自動化組立を実現しやすく、製品の精度や品質の確保に資する、ピストンアセンブリの製造方法を提供することである。
【００１５】
また、本発明のもう一つの目的は、作業信頼性を改善した液体ポンプに用いるピストンアセンブリを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の上記目的を実現するために、本発明の一態様は、容器に装着し、上記容器内の液体を上記容器の外部にポンピングするために用い、液体貯蔵用の液体タンクが限定されたシリンダー内に縦方向に沿って摺動可能に設置されたピストンアセンブリを備える、エラストマーピストンを用いた液体ポンプであって、上記ピストンアセンブリは、ピストンロッドと、ピストンヘッドと、括れ状のピストン接合部と、エラストマー材料により形成されたピストンとを備え、上記ピストンロッドは、その中心に、縦方向に沿って液体通路が貫通形成され、上記ピストンヘッドは、上記ピストンロッドの下端に接続され、上記ピストン接合部は、上記ピストンロッドと上記ピストンヘッドとの間に位置して、上記ピストンヘッドは、上記ピストン接合部を介して上記ピストンロッドに接続されるとともに、上記ピストン接合部は、上記液体通路と連通し、径方向に沿って上記ピストン接合部を貫通して延伸する横方向通路を有することで、上記液体タンク内の液体を上記容器からポンピングする通路を提供し、上記ピストンは、上記ピストンロッドと上記ピストンヘッドとの間の上記ピストン接合部に外挿されて、上記横方向通路を開放可能に閉鎖し、そのうち、上記ピストンアセンブリは、上記ピストンアセンブリが上記シリンダーに対して静止している場合、上記ピストンが上記ピストン接合部との接合位置に位置して、上記横方向通路を閉鎖し、上記液体タンクが上記液体通路を通じて上記容器の外部と連通するのを妨げ、上記ピストンアセンブリが上記シリンダーに対して下方へ移動する場合、上記ピストンが変形して上記接合位置から離れ、上記ピストン接合部の横方向通路を開放し、上記液体タンクが上記液体通路を通じて上記容器の外部と連通するようにし、上記ピストンアセンブリが上記シリンダーに対して上方へ移動する場合、上記ピストンが上記接合位置に位置して、上記横方向通路を閉鎖し、上記液体タンクが上記液体通路を通じて上記容器の外部と連通するのを妨げるように構成された液体ポンプを提供する。本発明の液体ポンプの特徴は、上記ピストンロッドと上記ピストンヘッドとは、別々に形成されて一体に組み立てられ、上記ピストン接合部は、上記ピストンロッドと上記ピストンヘッドのうちの少なくとも一方におけるピストン接合部の形成部分で構成されることにある。
【００１７】
なお、本明細書において“上”と“下”は、液体ポンプが正常に使用される時の配向（即ち、液体ポンプは、その縦方向が鉛直方向と一致するように配置される配向）に基づいて確定されるものである。
【００１８】
本発明におけるエラストマーピストンを使用する当該液体ポンプによれば、ピストンロッドとピストンヘッドが別々に形成されて一体に組立されるため、複雑な複合金型を必要とすることに起因して製造が複雑になり生産性が高くならないという一体式のピストンロッド・ピストン接合部・ピストンヘッド部材の問題を解決することができる。そして、本発明は、半型を使用する必要がないため、半型での成型に係る、生産性が低く、精度が悪いという問題を解決する。
【００１９】
本発明の好ましい実施の形態において、上記ピストンヘッドは、台座と、上記台座から上方へ延伸するガイドロッドとを備え、上記ピストンロッドは、その下端に位置するガイドロッド受入穴を備え、上記ガイドロッド受入穴は、上記液体通路の一部として形成され、上記ピストンヘッドは、上記ガイドロッドが上記ガイドロッド受入穴に挿入して嵌合させることで、上記ピストンロッドに組み付けられ、上記ガイドロッドには、その縦方向の長さに沿って、少なくとも一本の縦溝が形成され、上記縦溝には、上記ガイドロッド受入穴において縦方向通路を構成し、上記ピストン接合部には、対応数量の横方向通路が形成され、上記縦溝は、上記ピストン接合部における対応の上記横方向通路と連通されて、上記横方向通路から上記液体通路への通路を提供する。
【００２０】
このような構造によれば、ピストンロッドとピストンヘッドは自身の構造により容易に接続・固定でき、他のいかなる単独の連結装置を必要としないので、組立の利便性が向上し、自動化製造が容易に実現できる。そして、ピストンロッドとピストンヘッドとが接続されると、必要な液体通路、横方向通路および縦方向通路が形成されるため、いかなる余分な加工工程は不要となり、製造コストが最低限となる。
【００２１】
本発明の好ましい実施の形態において、上記ピストン接合部は、上記ピストンロッドと上記ピストンヘッドとの両方で構成され、そのうち、上記ピストンロッドは、その下端に、一つの上記ピストン接合部の形成部分として円柱形の小径管部が形成され、上記小径管部は、上記ガイドロッド受入穴の一部を定め、上記ピストンヘッドは、上記台座の上端に、もう一つの上記ピストン接合部の形成部分として円柱形の小径ボス部が形成され、上記小径管部と上記小径ボス部とは同じ直径を有し、上記ピストンヘッドが上記ピストンロッドに組み付けられた際に、上記小径管部と上記小径ボス部とは互いに当接し、共同で上記ピストン接合部を構成する。
【００２２】
本発明において、上記ピストン接合部の上記横方向通路は、上記小径ボス部に形成されてもよい。上記ピストン接合部の上記横方向通路は、上記ガイドロッドの上記縦溝と一体に形成されてもよい。当然、上記ピストン接合部の上記横方向通路は、上記小径管部に形成されてもいいし、上記ピストン接合部の上記横方向通路は、上記小径管部と上記小径ボス部との両方に形成されてもよい。
【００２３】
本発明において、上記ピストン接合部は、上記ピストンヘッドのみで構成されてもよい。この場合、上記ピストンヘッドは、上記台座の上端に、上記ピストン接合部の形成部分として、円柱形の小径ボス部が形成され、上記ピストンヘッドが上記ピストンロッドに組み付けられた際に、上記小径ボス部は、上記ピストンロッドの下端に当接して、上記ピストン接合部を構成する。当然、上記ピストン接合部は、上記ピストンロッドのみで構成されてもよい。この場合、上記ピストンロッドは、その下端に、上記ピストン接合部の形成部分として、円柱形の小径管部が形成され、上記小径管部は、上記ガイドロッド受入穴の一部を定め、上記ピストンヘッドが上記ピストンロッドに組み付けられた際に、上記小径管部は、上記ピストンヘッドの上記台座の上端に当接して、上記ピストン接合部を構成する。
【００２４】
本発明において、上記ガイドロッドは、その外周面に、凹みまたは突起が形成されてもよく、上記ガイドロッド受入穴は、その内周面に、対応する突起または凹みが形成されて、上記ピストンヘッドを上記ピストンロッドに組み付けるように構成される。
【００２５】
本発明において、上記液体ポンプが、一体式フェーシング・シリンダーカバーとインデンターとを備える場合、上記シリンダーは、上記一体式フェーシング・シリンダーカバーの下側に接続され、上記インデンターは、上記ピストンロッドの上端に接続され、上記インデンターは、上記一体式フェーシング・シリンダーカバーに対して、押圧ストローク上死点と押圧ストローク下死点とがあり、上記一体式フェーシング・シリンダーカバーは、鉛直に延伸するアウターリングとインナーリングとを備え、上記アウターリングは、上記容器の開口首部と接合し、上記液体ポンプを上記容器に装着するのに用い、上記インナーリングは、上記シリンダーの上端と接合し、上記シリンダーを上記一体式フェーリング・シリンダーカバーの下側に接続して密閉のシリンダーを形成し、上記インデンターが上記一体式フェーシング・シリンダーカバーに対して上記押圧ストローク上死点に位置する場合、上記インナーリングの下端は、上記ピストンの上記環状ニックに接合される。
【００２６】
本発明において、上記シリンダーが、その側壁に、上記容器内外の圧力の均衡に用いるバランス通気口が形成された場合、上記インデンターが上記一体式フェーシング・シリンダーカバーに対して上記プッシュストローク上死点に位置する場合、上記バランス通気口は、上記ピストンのシールエッジと上記シリンダー側壁との当接点の上方、且つ、上記一体式フェーシング・シリンダーカバーの上記インナーリングと上記ピストンとの当接点の下方に位置することができる。
【００２７】
本発明において、上記ピストンロッドは、上記ピストン接合部との境界において、上記ピストン接合部に向かって次第に細くなるテーパー状段差面を有してもよく、上記ピストンヘッドは、上記ピストン接合部との境界において、縦方向に垂直をなす急な段差面を有し、上記テーパー状段差面は、上記ピストンに変形空間を提供する。上記ピストン接合部は、上記テーパー状段差面との境界において、直径増大部分を備えてもよい。
【００２８】
また、本発明のもう一つの態様は、上記液体ポンプに使用されるピストンアセンブリの製造方法であって、上記ピストンロッド、上記ピストンヘッド及び上記ピストンを別々に成型し、上記ピストンを、上記ピストンロッドと上記ピストンヘッドとのうちの上記ピストンの受入に適する一方に外挿し、上記ピストンロッドと上記ピストンヘッドとを組み付けて、上記ピストンを、上記ピストンロッドと上記ピストンヘッドとの間に上記ピストン接合部に外挿するピストンアセンブリの製造方法を提供する。
【００２９】
本発明の上記方法によれば、複雑な複合金型が不要となり、従来のプロセスにおけるピストンの拡径作業が不要となり、ピストンアセンブリを低コストで容易に製造でき、品質や信頼性の高い最終製品を得ることができる。そして、この方法では、自動化製造が実現しやすく、高い生産性を実現できる。
【００３０】
本発明の上記方法において、ピストンロッドとピストンヘッドとがいずれもピストン接合部を構成するピストン接合部の形成部分を備える場合、ピストンはピストンロッドとピストンヘッドのうちのいずれか一方におけるピストン接合部の形成部分に受け入れられ、即ち、ピストンロッドとピストンヘッドはいずれもピストンの受入に適し、また、ピストンヘッドがピストンロッドのガイドロッド受入穴に挿入されるガイドロッドを備える場合、ピストンがピストンヘッドのガイドロッドに受入れるのがより有利である。
【００３１】
また、本発明のもう一つの態様は、容器に装着し、上記容器内の液体を上記容器の外部にポンピングするために用い、液体貯蔵用の液体タンクが限定されたシリンダー内に縦方向に沿って摺動可能に設置されたピストンアセンブリを備える液体ポンプにおいて、上記ピストンアセンブリは、ピストンロッドと、ピストンヘッドと、括れ状のピストン接合部と、エラストマー材料により形成されたピストンとを備え、上記ピストンロッドは、その中心に、縦方向に沿って液体通路が貫通形成され、上記ピストンヘッドは、上記ピストンロッドの下端に接続され、上記ピストン接合部は、上記ピストンロッドと上記ピストンヘッドとの間に位置して、上記ピストンヘッドは、上記ピストン接合部を介して上記ピストンロッドに接続されるとともに、上記ピストン接合部は、上記液体通路と連通し、径方向に沿って上記ピストン接合部を貫通して延伸する横方向通路を有することで、上記液体タンク内の液体を上記容器からポンピングする通路を提供し、上記ピストンは、上記ピストンロッドと上記ピストンヘッドとの間の上記ピストン接合部に外挿されて、上記横方向通路を開放可能に閉鎖し、上記ピストンアセンブリは、上記ピストンアセンブリが上記シリンダーに対して静止している場合、上記ピストンが上記ピストン接合部との接合位置に位置して、上記横方向通路を閉鎖し、上記液体タンクが上記液体通路を通じて上記容器の外部と連通するのを妨げ、上記ピストンアセンブリが上記シリンダーに対して下方へ移動する場合、上記ピストンが変形して上記接合位置から離れ、上記ピストン接合部の横方向通路を開放し、上記液体タンクが上記液体通路を通じて上記容器の外部と連通するようにし、上記ピストンアセンブリが上記シリンダーに対して上方へ移動する場合、上記ピストンが上記接合位置に位置して、上記横方向通路を閉鎖し、上記液体タンクが上記液体通路を通じて上記容器の外部と連通するのを妨げるように構成された液体ポンプ用のピストンアセンブリを提供する。本発明のピストンアセンブリの特徴は、上記ピストンは、両端開口の略円筒状の本体を備え、上記本体は、その上端に、径方向内方へ突出する環状内側フランジが形成され、上記環状内側フランジは、上記ピストン接合部の外周面に嵌合して上記横方向通路を開放可能に閉鎖し、上記本体は、その下端に、上記シリンダーの側壁に摺動可能に当接するシールエッジが形成され、上記シールエッジは、下方向への延伸に従って次第に外方へ拡張し薄くなる上記本体の下部の端縁であり、上記環状内側フランジが形成された上記本体の上端には、その周辺に沿って、環状ニックが形成されていることにある。
【００３２】
本発明の上記ピストンアセンブリによれば、変形可能なエラストマー材料のピストンは、その環状内側フランジが形成された本体の上端の周辺に環状ニックが形成されているため、当該部分の剛性が低下し、横方向の内側フランジにより剛性が大きくなり変形しにくいという問題が解決され、当該ピストン、ひいてはピストンアセンブリの作動信頼性が高まる。そして、当該環状ニックは一体式フェーシング・シリンダーカバーのインナーリングと接合してシールリング面を形成することができ、当該シールリング面はピストン下シールエッジやシリンダー側壁のシールと協働し、容器内の液体がシリンダー側壁のバランス通気口を通じて漏れるのを防止するのに資する。
【００３３】
本発明のその他の特徴及びメリットは、以下の添付図に基づく例示的実施例の説明により明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１ａ】従来技術の一つの液体ポンプの断面図である。
【図１ｂ】図１ａの液体ポンプのピストンアセンブリが下へ移動する過程の断面図である。
【図１ｃ】図１ａの液体ポンプに採用される一体式のピストンロッド・ピストン接合部・ピストンヘッドの側面図である。
【図１ｄ】図１ｃのＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図１ｅ】図１ａの液体ポンプに採用されるピストンの断面図である。
【図２ａ】従来技術のもう一つの液体ポンプの断面図である。
【図２ｂ】図２ａの液体ポンプのピストンアセンブリが下へ移動する過程の断面図である。
【図２ｃ】図２ａの液体ポンプに採用される一体式のピストンロッド・ピストン接合部・ピストンヘッドの断面図である。
【図２ｄ】図２ｃの一体式のピストンロッド・ピストン接合部・ピストンヘッドにおけるＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図２ｅ】図２ａの液体ポンプに採用されるピストンの断面図である。
【図３ａ】本発明の実施例における液体ポンプの断面図であり、インデンターが一体式フェーシング・シリンダーカバーに対して、プッシュストローク上死点に位置する状態を説明するものである。
【図３ｂ】図３ａの液体ポンプのピストンアセンブリが下へ移動する過程の断面図である。
【図４ａ】図３ａの液体ポンプに採用されるピストンロッドの側面図である。
【図４ｂ】図４ａのＣ−Ｃ線に沿ったピストンロッドの断面図である。
【図４ｃ】図４ａのピストンロッドの斜視図である。
【図５ａ】図３ａの液体ポンプに採用されるピストンヘッドの上面図である。
【図５ｂ】図５ａのＤ−Ｄ線に沿ったピストンヘッドの断面図である。
【図５ｃ】図５ａのピストンヘッドの側面図である。
【図５ｄ】図５ａのピストンヘッドの斜視図である。
【図６ａ】図３ａの液体ポンプに採用されるピストンの側面図である。
【図６ｂ】図６ａのＥ−Ｅ線に沿ったピストンの断面図である。
【図６ｃ】図６ａのピストンの斜視図である。
【図７】図３ａの液体ポンプに採用されるピストンアセンブリの分解断面図である。
【図８】図７のピストンアセンブリの斜視図であり、ピストン接合部の構造をより鮮明に示すようにピストンの一部が切除された状態を説明するものである。
【図９ａ】図３〜４に類似する図であり、ピストンロッドとピストンヘッドのもう一つ実施例を示している。
【図９ｂ】図３〜４に類似する図であり、ピストンロッドとピストンヘッドのもう一つ実施例を示している。
【図９ｃ】図３〜４に類似する図であり、ピストンロッドとピストンヘッドのもう一つ実施例を示している。
【図１０ａ】図３〜４に類似する図であり、ピストンロッドとピストンヘッドのもう一つ実施例を示している。
【図１０ｂ】図３〜４に類似する図であり、ピストンロッドとピストンヘッドのもう一つ実施例を示している。
【図１０ｃ】図３〜４に類似する図であり、ピストンロッドとピストンヘッドのもう一つ実施例を示している。
【図１０ｄ】図３〜４に類似する図であり、ピストンロッドとピストンヘッドのもう一つ実施例を示している。
【図１１ａ】図３〜４に類似する図であり、ピストンロッドとピストンヘッドのもう一つ実施例を示している。
【図１１ｂ】図３〜４に類似する図であり、ピストンロッドとピストンヘッドのもう一つ実施例を示している。
【図１１ｃ】図３〜４に類似する図であり、ピストンロッドとピストンヘッドのもう一つ実施例を示している。
【図１２ａ】図３〜４に類似する図であり、ピストンロッドとピストンヘッドのもう一つ実施例を示している。
【図１２ｂ】図３〜４に類似する図であり、ピストンロッドとピストンヘッドのもう一つ実施例を示している。
【図１２ｃ】図３〜４に類似する図であり、ピストンロッドとピストンヘッドのもう一つ実施例を示している。
【図１２ｄ】図３〜４に類似する図であり、ピストンロッドとピストンヘッドのもう一つ実施例を示している。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
図３〜６に示すように、当該液体ポンプは主にピストンアセンブリ１０、インデンター２０、シリンダー３０、一体式フェーシング・シリンダーカバー４０、スプリング５０及び下部逆止ボール弁６０を備える。当該液体ポンプは一体式フェーシング・シリンダーカバー４０を介して液体製品容器（図示せず）の開口部（一般的に、容器の開口の首部）に装着される。当然、分離のフェーシングとシリンダーカバーを採用することもできる。本発明は主に液体ポンプにおけるピストンアセンブリに関するため、出願者はここで液体ポンプにおける他の構成部材を詳しく説明しない。なお、これらの構成部材は、従来の構造であっても良い。
【００３６】
ピストンアセンブリ１０は、ピストンロッド１１と、ピストンヘッド１２と、ピストンロッド１１とピストンヘッド１２との間のピストン接合部１５に外挿されたピストン１３とから構成され、そのうち、ピストンロッド１１とピストンヘッド１２は、剛性を持つプラスチック材料（例えば、ポリプロピレン）からなり、ピストン１３は、弾性を持つエラストマー材料（例えば、ブタジエンアクリロニトリルゴムと熱可塑性ポリウレタン）からなる。ピストンロッド１１は、その中心に、縦方向に貫通して液体通路１４が形成され、当該液体通路は、直径が異なる複数の部分から構成される。ピストンロッド１１は、その上端に、インデンター連結部１１０１を備え、当該インデンター連結部の外周面には、周方向に沿って環状リブ１１０７が形成され、当該環状リブがインデンター２０の連結導管２１の内周面に形成された対応の環状ノッチと嵌合されることで、当該ピストンロッド１１は、インデンター２０に接続される。ピストンロッド１１は、その下端に、小径管部１１０３が形成され、当該小径管部は、一つのピストン接合部の形成部分として、ピストン１３に接合するピストン接合部１５を構成するのに用いる。小径管部１１０３と直接隣接するのは、小径管部１１０３に向かって次第に細くなるテーパー状段差面１１０４であり、当該テーパー状段差面は、ピストンロッド１１における環状突起部からなり、当該テーパー状段差面１１０４側へのピストン１３の変形にスペースを提供するのに用いる。ピストン接合部１５を構成するのに用いる小径管部１１０３は、テーパー状段差面１１０４との境界において、直径がやや拡大する直径増大部分１１０８を有しても良い。ピストンロッド１１は、その外周面に、ショルダー１１０２が形成され、当該ショルダーは、一体式フェーシング・シリンダーカバー４０に対するインデンター２０のプッシュストローク上死点の限定に資するように、一体式フェーシング・シリンダーカバー４０の対応部分と嵌合される。
【００３７】
ピストンヘッド１２は、台座１２１と、当該台座から上方へ延伸するガイドロッド１２３とを備え、当該ガイドロッド１２３は、ピストンロッド１１の下端に形成されたガイドロッド受入穴１１０５に挿入して固定され、当該ガイドロッド受入穴は、液体通路１４の一部を形成する。ガイドロッド１２３は、その外周面に、周方向に沿って環状ノッチ１２６が形成され、当該環状ノッチは、ガイドロッド受入穴１１０５へのガイドロッド１２３の固定に資するように、ピストンロッド１１のガイドロッド受入穴１１０５に形成された対応の環状リブ１１０６と嵌合される。台座１２１の上端には、もう一つのピストン接合部の形成部分として、円柱形の小径ボス部１２２が形成されている。当該小径ボス部の直径は、ガイドロッド１２３の直径より大きく、ピストンロッド１１の小径管部１１０３の直径と同じである。よって、ピストンヘッド１２をピストンロッド１１に組み付ける時、ピストンロッド１１の小径管部１１０３は、ピストンヘッド１２の小径ボス部１２２に当接し、共同でピストン接合部１５を構成する。
【００３８】
ピストンヘッド１２のガイドロッド１２３には、その縦方向の長さに沿って、直径方向に互いに対向する２本（１本または他の適切な数でも良く）の縦溝１２４が形成され、当該縦溝は、ガイドロッド受入穴１１０５において、縦方向通路を構成する。小径ボス部１２２における対応位置にも、対応数量の横方向通路１２５が形成され、当該横方向通路１２５は、小径ボス部１２２の外周面から径方向内方へ延伸し、縦溝１２４とつながり、よって、縦溝１２４は、横方向通路１２５から液体通路１４への通路を提供する。当該横方向通路１２５は、成型加工がし易いように、ガイドロッド１２３における縦溝４と一体となり、明らかな境界がない。台座１２１と小径ボス部１２２との境界には、縦方向に垂直をなす急な段差面１２７が形成され、当該急な段差面１２７側へのピストン１３の変形の限制に用いる。
【００３９】
ピストン１３は、大体両端開口の円筒状を呈する本体を備える。当該本体は、その上端に、径方向内方へ突出する環状内側フランジ１３１が形成され、当該環状内側フランジは、ピストン接合部１５の外周面に嵌め合って横方向通路１２５を開放可能にシールする内周面を形成する。当該本体は、その下端に、シリンダー３０の側壁に摺動可能に当接するシールエッジ１３２が形成され、当該シールエッジは、下方へ延伸するのに従って次第に外方へ拡張し薄くなる本体の下部の端縁である。環状内側フランジ１３１が形成された当該本体の上端は、その周辺に沿って、環状ニック１３３が形成され、当該環状ニックの設置により、当該部位の剛性は適切に低下し、もともと環状内側フランジ１３１の設置により大きくなった当該部位の剛性は適切に低減され、ピストン１３の変形性能は向上する。当然、当該環状ニック１３３を有しない従来のピストン（例えば、背景技術の部分に述べたもの）も本発明のピストンアセンブリに適用できる。
【００４０】
ここに、具体的に図３ａと３ｂを参照し、本発明の液体ポンプの作動を説明する。本発明の液体ポンプは、シリンダー３０の上端３３を一体式フェーシング・シリンダーカバー４０のインナーリング４２に嵌め合うことで装着され、当該一体式フェーシング・シリンダーカバー４０は、さらに液体製品の容器（図示せず）に装着される。液体ポンプが静止状態にあり、即ち、インデンター２０が押されていない時、図３ａに示すように、インデンター２０は、一体式フェーシング・シリンダーカバー４０に対して、プッシュストローク上死点に位置し、ピストンアセンブリ１０は、その最高位置にある。この時、ピストンロッド１１のショルダー１１０２は、一体式フェーシング・シリンダーカバー４０に形成された対応のショルダーに当接し、ピストン１３の環状ニック１３３の上面は、一体式フェーシング・シリンダーカバー４０のインナーリング４２の下端面に当接する。この位置で、シリンダー３０の側壁に形成されたバランス気孔３２は、ピストン１３とインナーリング４２との当接点の下方且つピストン１３とシリンダー３０との当接点の上方に位置し、即ち、この２つの当接点の間に閉鎖される。よって、容器内の液体が当該バランス気孔３２を通じてシリンダー３０に入り、容器から漏れることを防止することができる。ピストン１３は、ピストンアセンブリ１０のピストン接合部１５の外周面に接合する状態を維持することで、ピストン接合部１５の横方向通路１２５を閉鎖し、液体タンク３１内の液体が当該横方向通路１２５およびガイドロッド１２３の縦溝１２４を経由して、液体通路１４を介して容器の外部に流れることを防止する。
【００４１】
スプリング５０の上方への弾力に抗してインデンター２０を下押すると、図３ｂに示すように、ピストンアセンブリ１０は、インデンター２０により下方へ運動する。ピストン１３のシールエッジ１３２は、シリンダー３０の側壁に当接して下方へ摺動する。ピストン１３の環状内側フランジ１３１に対するピストンロッド１１及びピストン接合部１５の下方向の駆動力と、ピストン１３のシールエッジ１３２に対するシリンダー３０側壁の上方向の摩擦力との共同作用により、また、ピストンロッド１１のテーパー状段差面１１０４によるピストン１３の変形空間により、ピストン１３は、テーパー状段差面１１０４側、即ち、ピストンロッド１１側へ変形する。この変形により、ピストン１３の環状内側フランジ１３１がピストン接合部１５から離れ、横方向通路１２５に対するピストン１３のシールが解放されるので、液体タンク３１内の液体は、ピストンアセンブリ１０の下方向のポンピング作用により、横方向通路１２５、凹み１２４及び液体通路１４を通じて容器外へポンピングされる。この時、下部逆止ボール弁６０は、シリンダー３０内のポンプ圧力により閉鎖状態を維持し、液体タンク３１内の液体の下方への流出を防止する。
【００４２】
その後、インデンター２０への下方向の圧力を解除すると、ピストンアセンブリ１０は、スプリング５０の上方向の弾力により、シリンダー３０に対して上方へ運動する。この時、ピストンヘッド１２の急な端面１２７がピストン１３にピストンヘッド１２側へ変形する空間を提供しないため、ピストン１３はほぼ変形せず、ピストン１３の環状内側フランジ１３１をピストン接合部１５からオフセットさせて横方向通路１２５に対するシールを解放する。こうすると、液体タンク３１と容器の外部との連通が遮断される。ピストンアセンブリ１０の上方への運動により、シリンダー３０の液体タンク３１内に負圧が発生し、当該負圧により、下部逆止ボール弁６０が開放し、容器内の液体を液体タンク３１に吸入し、次回のポンピング用とする。
【００４３】
ここに、具体的に図７と８を参照し、以上図３〜６を参照して説明した本発明のピストンアセンブリの製造を説明する。まず、ピストンロッド１１、ピストンヘッド１２及びピストン１３をそれぞれ成型により形成する。そして、ピストン１３をピストンヘッド１２のガイドロッド１２３に外挿し、小径ボス部１２２の全部または一部を環状内側フランジ１３１の中心の円形貫通穴に位置させる。その後、既にピストンの中心円形貫通穴を貫通したピストンヘッド１２のガイドロッド１２３をピストンロッド１１のガイドロッド受入穴１１０５に挿入して固定する。この時、ピストン１３の中心円形貫通穴も同時にピストンヘッド１１の小径ボス部１２２及びピストンロッド１１の小径管部１１０３の外周面に外挿される。組立されたピストンアセンブリは、図８に示す通りである。
【００４４】
以上説明したのは、図３〜６に示す実施例のピストンアセンブリ（そのうち、ピストン接合部はピストンロッドとピストンヘッドとの両方からなる）を製造するための方法であって、ピストンをピストンヘッドに外挿してから、ピストンヘッドをピストンロッドに組み付けるものである。ただし、ピストンをピストンロッドに外挿してから（ピストンロッドには少なくともピストン受入用のピストン接合部の形成部分があるから）ピストンヘッドをピストンロッドに組み付けてもよい。とにかく、ピストンロッドまたはピストンヘッドにピストン受入用の部分があれば、ピストン接合部がピストンロッドとピストンヘッドとの両方からなるか一方のみからなるかを問わず、ピストンを先に当該ピストンロッドまたはピストンヘッドに外挿してから、ピストンヘッドまたはピストンロッドを当該ピストンロッドまたはピストンヘッドに組み付けるようにすることができる。
【００４５】
以上、図３〜８を参照して、ピストン接合部１５がピストンロッド１１とピストンヘッド１２との両方からなる本発明の一つの実施例を説明した。ただし、本発明において、ピストン接合部がピストンロッドとピストンヘッドとのうちの一方のみからなることもできる。
【００４６】
図９〜１０は、ピストン接合部がピストンロッドのみからなる本発明のもう一つの実施例を示している。当該実施例において、ピストンロッドとピストンヘッドの構造はその大半が図４〜５の実施例と同じであるため、同じ記号＋単一引用符で類似の部分を表す。本実施例において図４〜５の実施例と比べて異なるのは、ピストンヘッド１２’はその台座１２１’に小径ボス部１２２が設けられておらず、ピストンロッド１１’はその下端に全寸法の小径管部１１０３’を備える点のみである。こうすると、ピストン接合部１５は、図４−５の実施例のようにピストンヘッド１２の小径ボス部１２２とピストンロッド１１の小径管部１１０３との組合せで構成されるのではなく、ピストンロッド１１’に設置された小径管部１１０３’単独で構成される。小径管部１１０３’は、その下端に、直径方向に互いに対向し小径管部１１０３’の外周面から径方向内方へ貫通して内周面まで延伸する２つの横方向通路１１１０が形成されている。当該横方向通路１１１０の幅は、ピストンヘッド１２’の縦溝１２４’とほぼ一致とすることができる。ピストンヘッド１２’がピストンロッド１１’に組み付けられた時、ピストンロッド１１’の小径管部１１０３’の下端はピストンヘッド１２’の台座１２１’の上側に当接し、２つの横方向通路１１１０は２つの縦溝１２４’にほぼ一致し、横方向通路１１１０と縦溝１２４’とは互いに連通する。こうすると、組立られたピストンアセンブリの構造は、図８に示すものとほぼ一致する。
【００４７】
図１１〜１２は、ピストン接合部がピストンヘッドのみからなる本発明のもう一つの実施例を示している。当該実施例において、ピストンロッドとピストンヘッドの構造はその大半が図４〜５の実施例と同じであるため、同じ記号＋二重引用符で類似の部分を表す。本実施例において図４〜５の実施例と比べて異なるのは、ピストンロッド１１”はその下端に小径管部１１０３が設けられておらず、ピストンヘッド１２”はその台座１２１”の上側に全寸法の小径ボス部１２２”が設けられている点のみである。こうすると、ピストン接合部１５は、図４〜５の実施例のようにピストンヘッド１２の小径ボス部１２２とピストンロッド１１の小径管部１１０３との組合せで構成されるのではなく、ピストンヘッド１２”に設置された小径ボス部１２２”単独で構成される。小径ボス部１２２”は、その下部において、ガイドロッド１２３”の縦溝１２４”とほぼ一致する位置に横方向通路１２５”が形成され、当該横方向通路１２５”は、小径ボス部１２２”の外周面から径方向内方へ延伸し、縦溝１２４”と互いに連通する。当該横方向通路１２５の幅は、ピストンヘッド１２”の縦溝１２４”とほぼ一致とすることができる。ピストンヘッド１２”がピストンロッド１１”に組み付けられた時、ピストンヘッド１２”の小径ボス部１２２”の上側はピストンロッド１１”の下端に当接し、小径ボス部１２２”はピストンロッド１１”のテーパー状段差面１１０４”と直接隣接する。こうすると、組立されたピストンアセンブリの構造は、図８に示すものとほぼ一致する。
【００４８】
以上説明した本発明の例示的な実施例では、説明を簡略化するために、本発明の多くの方面を一つの実施例にまとめて実施しているが、本発明のこれらの方面が完全に単独で実施できそれぞれ本発明の目的を実現できることは、当業者にとって理解できる。例えば、例示の実施例においては、別々形成されるとともに一つに組み付けられるピストンロッド及びピストンヘッドを備える本発明のピストンアセンブリは何れも環状ニックを有する本発明のピストンとともに使用されるが、両者は完全に違う実施例で実施でき、対応の機能を実現できる。当然、本発明の上記両方面の技術案を組合せて使用するとより顕著な技術効果を得ることができることも、当業者にとって理解できる。
【００４９】
また、当業者は、本発明の精神範囲内において例示の実施例に対して様々な変更を行うことができる。例えば、例示の実施例において、ピストンロッドとピストンヘッドとはピストンヘッドの一部をピストンロッドの一部に挿入して嵌め合うように構成されたが、ピストンロッドとピストンヘッドとを、ピストンロッドの一部をピストンヘッドの一部に挿入して嵌め合うように構成することもできる。また、例えば、例示の実施例において、ピストンヘッドの凹み及び横方向通路の数がそれぞれ２つであるが、一つまたは他の数の凹み及び横方向通路とすることもできる。そして、例えば、例示の実施例において、ピストン接合部における横方向通路はピストンヘッドの小径ボス部から構成されるが、当該横方向通路は、ピストンロッドの小径管部のみから構成されてもいいし、ピストンヘッドのボス部とピストンロッドの小径管部との両方から構成されてもいい。これらの変更が本発明の実施及びその発明目的の実現に影響を与えないことは明らかである。よって、本発明の保護範囲は、説明した具体的な実施の形態に限らず、請求の範囲で適切に限定されるものとする。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図１ｃ】
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【図１ｄ】
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【図１ｅ】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図２ｄ】
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【図２ｅ】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図４ｃ】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図５ｃ】
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【図５ｄ】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図６ｃ】
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【図７】
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【図８】
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【図９ａ】
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【図９ｂ】
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【図９ｃ】
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【図１０ａ】
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【図１０ｂ】
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【図１０ｃ】
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【図１０ｄ】
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【図１１ａ】
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【図１１ｂ】
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【図１１ｃ】
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【図１２ａ】
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【図１２ｂ】
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【図１２ｃ】
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【図１２ｄ】
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