(57)【要約】【課題】段付きポンプ式泡ディスペンサーの提供。【解決手段】本発明は、第１の体積を移動させるための第１のポンプと、第１の体積よりも大きい第２の体積を移動させるための第２のポンプとを備えるポンプアセンブリを提供する。第１のポンプがリザーバから流体を引き込み第２のポンプへと送出する。第２のポンプは、第１のポンプからの放出物と、さらに空気からなる体積とを引き込み液体及び空気の両方を排出する。第１のポンプは好ましくは第１の内側チャンバーにおいて可動なピストンを有し、第２のポンプは第２の外側チャンバーにおいて可動な同じピストンを有する。第１及び第２のチャンバーは連通している。一変種においては、一方向バルブが第１のチャンバーから第２のチャンバーへの外向きの流れのみをもたらし、第１のポンプが排出を行うとき第２のポンプは引き込み、その逆も然りである。【選択図】図３
2008537050.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リザーバから液体を送出するためのポンプであって、
・内側円筒チャンバー、中間円筒チャンバー及び外側円筒チャンバーを有しており、
これら内側チャンバー、中間チャンバー及び外側チャンバーがそれぞれ、直径、チャンバー壁、内側端及び外側端を有するピストン・チャンバー形成部材であって、
内側チャンバーの直径が中間チャンバーの直径よりも大きく、
外側チャンバーの直径が中間チャンバーの直径よりも大きく、
内側チャンバー、中間チャンバー及び外側チャンバーが、同軸であって、内側チャンバーの外側端が中間チャンバーの内側端へと開くとともに、中間チャンバーの外側端が外側チャンバーの内側端へと開いており、
内側チャンバーの内側端がリザーバに連通していて流体が通過できる
ピストン・チャンバー形成部材、
・前記ピストン・チャンバー形成手段内に収容され、内寄りの引き込み位置と外寄りの延伸位置との間を内向き及び外向きに軸方向にスライド可能なピストン形成要素であって、
中央を軸方向に延びる中空ステムを有しており、この中空ステムが、内側端において閉じている中央通路及び外側端の付近に位置する出口を有している
ピストン形成要素、
・前記ステムから半径方向外側へと延びる内側ディスクであって、内側チャンバーのチャンバー壁に係合するように構成されている内側ディスク、
・前記内側ディスクから軸方向外側に離間した位置で前記ステムから半径方向外側へと延びる中間ディスクであって、外側チャンバーのチャンバー壁に係合するように構成されている中間ディスク、
・前記中間ディスクから軸方向外側に離間した位置で前記ステムから半径方向外側へと延びる外側ディスクであって、外側チャンバーのチャンバー壁に係合している外側ディスク、及び
・前記中間ディスクと前記外側ディスクとの間で前記ステム上に位置し、前記通路に連通している入り口
を有しており、
前記ピストン形成要素が、前記内側ディスクを前記内側チャンバーに、前記中間ディスクを前記中間チャンバーに、前記外側ディスクを前記外側チャンバーに位置させつつ、往復の軸方向の内向き及び外向きの移動を行うように前記ピストン・チャンバー形成手段内にスライド可能に収容され、
前記内側ディスクが、この内側ディスクを内向き方向に通過しようとする内側チャンバー内の流体の流れを実質的に阻止し、
前記中間ディスクが、この中間ディスクを内向き方向に通過しようとする中間チャンバー内の流体の流れを実質的に阻止し、
前記外側ディスクが、この外側封止ディスクを外向き方向に通過しようとする外側チャンバー内の流体の流れを実質的に阻止し、
前記内側ディスクが弾性変形可能なために内側チャンバーのチャンバー壁から離れることができるので、流体が内側チャンバー内で内側ディスクを外向き方向に通過して流れることができ、
前記中間ディスクが弾性変形可能なために中間チャンバーのチャンバー壁から離れることができるので、流体が中間チャンバー内で中間ディスクを外向き方向に通過して流れることができ、
（ａ）前記ピストン形成要素が延伸位置から引き込み位置へと移動するときに、第１の体積に等しくかつリザーバからの液体からなる体積が、前記内側ディスクを外向き方向に通過して前記内側ディスクと前記中間ディスクとの間に移動するとともに、第１の体積よりも大きい第２の体積に等しくかつ液体及び空気の両者を含んでいる体積が、前記中間ディスクと前記外側ディスクとの間から前記入り口及び通路を通って移動して前記出口から出、
（ｂ）前記ピストン形成要素が引き込み位置から延伸位置へと移動するときに、前記第１の体積に等しくかつ液体を含んでいる体積が、前記中間ディスクを外向き方向に通過して前記中間ディスクと前記外側ディスクとの間に移動するとともに、前記第２の体積に等しくかつ液体及び空気の両者を含んでいる体積が、前記中間ディスクと前記外側ディスクとの間へと引き込まれ、
前記ピストン形成要素が引き込み位置から延伸位置へと移動するときに、前記中間ディスクと前記外側ディスクとの間へと引き込まれる前記第２の体積に等しい体積が、前記中間ディスクを外向き方向に通過して移動する液体を含んでいる前記第１の体積に等しい体積と、大気中の空気を含んでいる第３の体積とを含んでいるポンプ。
【請求項２】
前記ピストン形成要素が引き込み位置から延伸位置へと移動するときに、前記中間ディスクと前記外側ディスクとの間へと引き込まれる前記第２の体積に等しい体積が、前記通路から前記出口を介して引き戻される液体を含んでいる第４の体積をさらに含んでいる、請求項１に記載のポンプ。
【請求項３】
前記第３の体積が、前記通路から前記出口を介して引き戻される大気を含んでいる、請求項２に記載のポンプ。
【請求項４】
前記第３の体積が、前記外側ディスクを通過して前記外側チャンバー内を内向きに引き込まれる大気をさらに含んでいる、請求項３に記載のポンプ。
【請求項５】
前記中間ディスクと前記外側ディスクとの間へと引き込まれる前記第２の体積が、前記中間ディスクを通過して外向き方向に移動する前記体積と、前記通路から前記出口を介して引き戻される大気で構成される前記第３の体積と、前記通路から前記出口を介して引き戻される液体で構成される第４の体積とを含んでいる、請求項１に記載のポンプ。
【請求項６】
前記中間ディスクと前記外側ディスクとの間へと引き込まれる前記第２の体積が、前記中間ディスクを通過して外向き方向に移動する前記体積と、前記通路から前記出口を介して引き戻される大気で構成される前記第３の体積と、前記通路から前記出口を介して引き戻される液体で構成される第４の体積とで構成されている、請求項１に記載のポンプ。
【請求項７】
前記中間ディスクと前記外側ディスクとの間へと引き込まれる前記第２の体積が、前記中間ディスクを通過して外向き方向に移動する前記体積と、前記通路から前記出口を介して引き戻される大気及び前記外側ディスクを通過して前記外側チャンバー内を内向きに前記中間ディスクと前記外側ディスクとの間へと引き込まれる大気で構成される前記第３の体積と、前記通路から前記出口を介して引き戻される液体で構成される第４の体積とで構成される、請求項１又は７に記載のポンプ。
【請求項８】
前記中間ディスクと前記外側封止ディスクとの間へと引き込まれる大気の少なくとも一部が、前記出口、通路、及び入り口を介して引き込まれる、請求項１に記載のポンプ。
【請求項９】
前記外側ディスクが、周囲を囲んでいる前記外側チャンバーのチャンバー壁に係合して、前記ピストン形成要素が引き込み位置と延伸位置との間を内向き及び外向きにスライドするときに実質的に流体を通すことができない封止を形成し、
前記中間ディスクと前記外側封止ディスクとの間へと引き込まれる大気のすべてが、前記出口、通路、及び入り口を介して引き込まれる、請求項１〜８のいずれかに記載のポンプ。
【請求項１０】
前記外側ディスクが、周囲を囲んでいる前記内側チャンバーのチャンバー壁の付近に弾性変形可能な縁部を有しており、
前記外側ディスクが弾性変形可能なために前記外側チャンバーのチャンバー壁から離れることができるので、空気が前記外側チャンバー内で外側ディスクを内向き方向に通過して流れることができ、
前記中間ディスクと前記外側ディスクとの間へと引き込まれる大気の少なくとも一部が、前記外側ディスクを通過して前記外側チャンバー内を内向きに引き込まれる、請求項１〜９のいずれかに記載のポンプ。
【請求項１１】
液体及び空気が同時に通過するときに泡を発生させるべく通過する流体に乱流を発生させるための多孔質部材、並びに、液体及び空気が同時に通過するときに液体を少なくとも部分的に霧化させるためのノズル部材から選択されるオリフィス部材を、前記入り口と前記出口との間において前記通路に備えている、請求項１〜１０のいずれかに記載のポンプ。
【請求項１２】
引き込み位置と延伸位置との間のピストン形成要素の移動の各ストロークの全体にわたって、前記外側ディスクが、周囲を囲んでいる前記外側チャンバーのチャンバー壁に係合して、外向き方向に外側ディスクを通過する外側チャンバー内の流体の流れを実質的に阻止する、請求項１〜１１のいずれかに記載のポンプ。
【請求項１３】
引き込み位置と延伸位置との間のピストン形成要素の移動の各ストロークの全体にわたって、前記中間ディスクが、周囲を囲んでいる前記中間チャンバーのチャンバー壁に係合して、内向き方向に中間ディスクを通過する中間チャンバー内の流体の流れを実質的に阻止する、請求項１２に記載のポンプ。
【請求項１４】
引き込み位置と延伸位置との間のピストン形成要素の移動の各ストロークの全体にわたって、前記内側ディスクが、周囲を囲んでいる前記内側チャンバーのチャンバー壁に係合して、内向き方向に内側ディスクを通過する内側チャンバー内の流体の流れを実質的に阻止する、請求項１２又は１３に記載のポンプ。
【請求項１５】
引き込み位置と引き込み位置と延伸位置との間である第１の中間位置との間のピストン形成要素の移動の各ストロークの全体にわたって、前記内側ディスクが、周囲を囲んでいる前記内側チャンバーのチャンバー壁に係合して、内向き方向に内側ディスクを通過する内側チャンバー内の流体の流れを実質的に阻止し、
前記第１の中間位置と延伸位置との間のピストン形成要素の移動においては、前記内側可撓性ディスクが、内向き方向に内側ディスクを通過する内側チャンバー内の流体の流れを阻止しない、請求項１２、１３、又は１４に記載のポンプ。
【請求項１６】
引き込み位置と、引き込み位置と延伸位置との間である第２の中間位置との間のピストン形成要素の移動において、前記中間ディスクが、周囲を囲んでいる前記中間チャンバーのチャンバー壁に係合して、内向き方向に中間ディスクを通過する中間チャンバー内の流体の流れを実質的に阻止し、
前記第２の中間位置と延伸位置との間のピストン形成要素の移動においては、前記中間ディスクが、内向き方向に中間ディスクを通過する内側チャンバー内の流体の流れを阻止しない、請求項１２、１３、１４、又は１５に記載のポンプ。
【請求項１７】
前記第１の中間位置が、前記第２の中間位置と同じである、請求項１６に記載のポンプ。
【請求項１８】
ポンプの任意の構成についてピストン形成要素のインデキシング位置が、ピストン形成要素が引き込み位置にあるときのピストン・チャンバー形成部材に対するピストン形成要素の軸方向の相対位置として定められ、このインデキシング位置から延伸位置まで、ピストン形成要素が各ストロークにおいてピストン・チャンバー形成部材に対して移動し、次いでインデキシング位置まで戻り、
ポンプが、ピストン形成要素が第１のインデキシング位置を有する第１のインデキシング構成をとるとき、引き込み位置と延伸位置との間のピストン・チャンバー形成部材の固定の長さのストロークにおいて、前記第１の体積が、各ストロークにおいて第１の量に等しく、
ポンプが、ピストン形成要素がそれぞれの異なるインデキシング位置を有する他のインデキシング構成をとるとき、ピストン・チャンバー形成部材の同じ固定の長さのストロークにおいて、種々の構成のそれぞれにおけるそれぞれの前記第１の体積が、ストロークのうちで内側ディスクが内側チャンバーに係合して内向きに通過する流体の流れを阻止する部分の相対割合に鑑みた種々の量に等しくなる、請求項１〜１７のいずれかに記載のポンプ。
【請求項１９】
前記第１の体積を変更すべくピストン形成要素のインデキシング位置を変化させるためのインデキシング調節機構を備えている、請求項１８に記載のポンプ。
【請求項２０】
内側チャンバーの外側端が、中間チャンバーの外側端へと開いている環状の段部を有しており、
外側チャンバーの内側端が、中間チャンバーの外側端へと開いている環状の段部を有している、請求項１〜１９のいずれかに記載のポンプ。
【請求項２１】
ピストン・チャンバー形成部材及びピストン形成要素のそれぞれが、中心軸の周囲に同軸に配置された略円形の断面であり、この中心軸に沿ってピストン形成要素及びピストン・チャンバー形成部材がお互いに対してスライド可能である、請求項１〜２０のいずれかに記載のポンプ。
【請求項２２】
内側チャンバーが中間チャンバーの上方にあり、
中間チャンバーが外側チャンバーの上方にあり、
内側チャンバーの内側端が、内側チャンバーの外側端よりも上方にあり、
中間チャンバーの内側端が、中間チャンバーの外側端よりも上方にあり、
外側チャンバーの内側端が、外側チャンバーの外側端よりも上方にある、
請求項１〜２１のいずれかに記載のポンプ。
【請求項２３】
リザーバが内側チャンバーの上方にある、請求項２２に記載のポンプ。
【請求項２４】
空気ポンプ・チャンバーと空気ポンプ・チャンバー内をスライド可能な空気ポンプ・ディスクとを有している空気ポンプ機構を備えており、
空気ポンプ・チャンバー及び空気ポンプ・ディスクの一方が、前記ピストン・チャンバー形成部材に保持され、他方が、前記ピストン形成要素に保持されており、
空気ポンプ・チャンバー及び空気ポンプ・ディスクが、前記中央通路へと開いている可変の体積の区画を形成し、前記ピストン形成要素が延伸位置に向かって外向きに移動するときにこの閉じた区画へと空気を引き込み、前記ピストン形成要素が引き込み位置に向かって内向きに移動するときに前記出口から空気を押し出すように相互作用する、請求項１〜２３のいずれかに記載のポンプ。
【請求項２５】
ピストン・チャンバー形成部材が、円筒形の空気ポンプ・チャンバーを、内側チャンバーと同軸に内側チャンバーの内側に配置して有しており、
空気ポンプ・チャンバーが、直径、チャンバー壁、閉じた内側端、及び開いた外側端を有しており、
ピストン形成要素のステムが、空気ポンプ・チャンバーの外側端を介して空気ポンプ・チャンバー内へと軸方向に延びており、
空気ポンプ・ディスクが、ステム上でステムから半径方向外側に延びており、
空気ポンプ・ディスクが、ピストン形成要素が延伸位置と引き込み位置との間のスライドの際にとるすべての位置において、空気ポンプ・チャンバーのチャンバー壁に係合して内向き及び外向きに通過する流体の流れを阻止する状態で、空気ポンプ・チャンバー内に収容されており、
前記中央通路の内側端が、空気ポンプ・ディスクよりも内側で空気ポンプ・チャンバーへと開いており、
空気ポンプ・チャンバー及び空気ポンプ・ディスクが、前記中央通路の前記内側端を介してのみ開いている可変の体積の閉じた区画を形成しており、
ピストン形成要素のスライド時、空気ポンプ・ディスクの相対移動が、ピストン形成要素が延伸位置に向かって外向きにスライドするときは前記中央通路から前記閉じた区画へと流体が引き込まれ、ピストン形成要素が引き込み位置に向かって内向きにスライドするときは前記閉じた区画から前記中央通路を介して流体が押し出されるように、前記閉じた区画の体積を変化させる、請求項１〜２３のいずれか一項に記載のポンプ。
【請求項２６】
内側チャンバーが中間チャンバーの上方にあり、
中間チャンバーが外側チャンバーの上方にあり、
空気ポンプ・チャンバーが、内側チャンバーの上方に配置され、
内側チャンバーの内側端が、内側チャンバーの外側端よりも上方にあり、
中間チャンバーの内側端が、中間チャンバーの外側端よりも上方にあり、
外側チャンバーの内側端が、外側チャンバーの外側端よりも上方にある、
請求項２５に記載のポンプ。
【請求項２７】
リザーバが内側チャンバーの上方にある、請求項２６に記載のポンプ。
【請求項２８】
前記ピストン形成要素の断面が、略円柱形であり、
内側ディスクが、円形であって、弾性変形可能な縁部を、周囲を囲む内側チャンバーのチャンバー壁の付近に有しており、
中間ディスクが、円形であって、弾性変形可能な縁部を、周囲を囲む中間チャンバーのチャンバー壁の付近に有しており、
外側ディスクが円形である、
請求項１〜２７のいずれかに記載のポンプ。
【請求項２９】
外側ディスクの直径が、内側ディスクの直径よりも大きい、請求項２８に記載のポンプ。
【請求項３０】
リザーバから液体を送出するためのポンプであって、
・内側円筒チャンバー、中間円筒チャンバー及び外側円筒チャンバーを有しており、
これら内側チャンバー、中間チャンバー及び外側チャンバーがそれぞれ、直径、チャンバー壁、内側端及び外側端を有するピストン・チャンバー形成部材であって、
内側チャンバーの直径が中間チャンバーの直径よりも大きく、
外側チャンバーの直径が中間チャンバーの直径よりも大きく、
内側チャンバー、中間チャンバー及び外側チャンバーが、同軸であって、内側チャンバーの外側端が中間チャンバーの内側端へと開くとともに、中間チャンバーの外側端が外側チャンバーの内側端へと開いており、
内側チャンバーの内側端がリザーバに連通していて流体が通過できる
ピストン・チャンバー形成部材、
・前記ピストン・チャンバー形成手段内に収容され、内寄りの引き込み位置と外寄りの延伸位置との間を内向き及び外向きに軸方向にスライド可能なピストン形成要素であって、
中央を軸方向に延びる中空ステムを有しており、この中空ステムが、内側端において閉じている中央通路及び外側端の付近に位置する出口を有している
ピストン形成要素、
・前記ステムから半径方向外側へと延びる内側ディスクであって、内側チャンバーのチャンバー壁に係合するように構成されている内側ディスク、
・前記内側ディスクから軸方向外側に離間した位置で前記ステムから半径方向外側へと延びる中間ディスクであって、外側チャンバーのチャンバー壁に係合するように構成されている中間ディスク、
・前記中間ディスクから軸方向外側に離間した位置で前記ステムから半径方向外側へと延びる外側ディスクであって、外側チャンバーのチャンバー壁に係合している外側ディスク、及び
・前記中間ディスクと前記外側ディスクとの間で前記ステム上に位置し、前記通路に連通している入り口
を有しており、
前記ピストン形成要素が、前記内側ディスクを前記内側チャンバーに、前記中間ディスクを前記中間チャンバーに、前記外側ディスクを前記外側チャンバーに位置させつつ、往復の軸方向の内向き及び外向きの移動を行うように前記ピストン・チャンバー形成手段内にスライド可能に収容され、
前記内側ディスクが、この内側ディスクを内向き方向に通過しようとする内側チャンバー内の流体の流れを実質的に阻止し、
前記中間ディスクが、この中間ディスクを内向き方向に通過しようとする中間チャンバー内の流体の流れを実質的に阻止し、
前記外側封止ディスクが、この外側封止ディスクを外向き方向に通過しようとする外側チャンバー内の流体の流れを実質的に阻止し、
前記内側ディスクが弾性変形可能なために内側チャンバーのチャンバー壁から離れることができるので、流体が内側チャンバー内で内側ディスクを外向き方向に通過して流れることができ、
前記中間ディスクが弾性変形可能なために中間チャンバーのチャンバー壁から離れることができるので、流体が中間チャンバー内で中間ディスクを外向き方向に通過して流れることができるポンプ。
【請求項３１】
リザーバから液体を送出するためのポンプであって、
・内側円筒チャンバー、中間円筒チャンバー及び外側円筒チャンバーを有しており、
これら内側チャンバー、中間チャンバー及び外側チャンバーがそれぞれ、直径、チャンバー壁、内側端及び外側端を有するピストン・チャンバー形成部材であって、
内側チャンバーの直径が中間チャンバーの直径よりも大きく、
外側チャンバーの直径が中間チャンバーの直径よりも大きく、
内側チャンバー、中間チャンバー及び外側チャンバーが、同軸であって、内側チャンバーの外側端が中間チャンバーの内側端へと開くとともに、中間チャンバーの外側端が外側チャンバーの内側端へと開いており、
内側チャンバーの内側端がリザーバに連通していて流体が通過できる
ピストン・チャンバー形成部材、
・前記ピストン・チャンバー形成手段内に収容され、内寄りの引き込み位置と外寄りの延伸位置との間を内向き及び外向きに軸方向にスライド可能なピストン形成要素であって、
中央を軸方向に延びる中空ステムを有しており、この中空ステムが、内側端において閉じている中央通路及び外側端の付近に位置する出口を有している
ピストン形成要素、
・前記ステムから半径方向外側へと延びる内側ディスクであって、内側チャンバーのチャンバー壁に係合するように構成されている内側ディスク、
・前記内側ディスクから軸方向外側に離間した位置で前記ステムから半径方向外側へと延びる外側ディスクであって、外側チャンバーのチャンバー壁に係合している外側ディスク、
・前記ピストン・チャンバー形成部材に保持され、中間チャンバーのチャンバー壁から半径方向内側へと延びる中間ディスクであって、前記内側ディスク及び前記外側ディスクの中間で前記ステムに係合するように構成されている中間ディスク、及び
・前記中間ディスクと前記外側ディスクとの間で前記ステム上に位置し、前記通路に連通している入り口
を有しており、
前記ピストン形成要素が、前記内側ディスクを前記内側チャンバーに、前記外側ディスクを前記外側チャンバーに位置させつつ、往復の軸方向の内向き及び外向きの移動を行うように前記ピストン・チャンバー形成手段内にスライド可能に収容され、
前記内側ディスクが、この内側ディスクを内向き方向に通過しようとする内側チャンバー内の流体の流れを実質的に阻止し、
前記中間ディスクが、この中間ディスクを内向き方向に通過しようとする中間チャンバー内の流体の流れを実質的に阻止し、
前記外側ディスクが、この外側封止ディスクを外向き方向に通過しようとする外側チャンバー内の流体の流れを実質的に阻止し、
前記内側ディスクが弾性変形可能なために内側チャンバーのチャンバー壁から離れることができるので、流体が内側チャンバー内で内側ディスクを外向き方向に通過して流れることができ、
前記中間ディスクが弾性変形可能なために前記ステムから離れることができるので、流体が中間チャンバー内で中間ディスクを外向き方向に通過して流れることができ、
（ａ）前記ピストン形成要素が延伸位置から引き込み位置へと移動するときに、第１の体積に等しくかつリザーバからの液体からなる体積が、前記内側ディスクを外向き方向に通過して前記内側ディスクと前記中間ディスクとの間に移動するとともに、第１の体積よりも大きい第２の体積に等しくかつ液体及び空気の両者を含んでいる体積が、前記中間ディスクと前記外側ディスクとの間から前記入り口及び通路を通って移動して前記出口から出、
（ｂ）前記ピストン形成要素が引き込み位置から延伸位置へと移動するときに、前記第１の体積に等しくかつ液体を含んでいる体積が、前記中間ディスクを外向き方向に通過して前記中間ディスクと前記外側ディスクとの間に移動するとともに、前記第２の体積に等しくかつ液体及び空気の両者を含んでいる体積が、前記中間ディスクと前記外側ディスクとの間へと引き込まれ、
前記ピストン形成要素が引き込み位置から延伸位置へと移動するときに、前記中間ディスクと前記外側ディスクとの間へと引き込まれる前記第２の体積に等しい体積が、前記中間ディスクを外向き方向に通過して移動する液体を含んでいる前記第１の体積に等しい体積と、大気中の空気を含んでいる第３の体積とを含んでいるポンプ。
【請求項３２】
リザーバから液体を送出するためのポンプであって、
・ピストン・チャンバー形成部材、
・前記ピストン・チャンバー形成手段内に収容され、内寄りの引き込み位置と外寄りの延伸位置との間を内向き及び外向きに軸方向にスライド可能なピストン形成要素であって、
中央を軸方向に延びる中空ステムを有しており、この中空ステムが、内側端を有する中央通路と、外側端の付近に位置し、前記ピストン・チャンバー形成部材の外へと延び、液体の送出を行う出口とを有している
ピストン形成要素、及び
・前記ピストン形成要素と前記ピストン・チャンバー形成部材との間で前記ステムの周囲に環状に形成された少なくとも１つの環状チャンバーであって、引き込み位置と延伸位置との間を前記ピストン形成要素がスライドして往復する際に、リザーバからこの環状チャンバー内への液体の移動が制御され、かつ、この環状チャンバー内の液体が前記出口へ送出される少なくとも１つの環状チャンバー
を有しており、
前記ピストン形成要素が、前記ステムから内向きに延びて前記ピストン・チャンバー形成部材と協働して前記通路の内側端へと開いているベローズ・チャンバーを形成するベローズ部材を有しており、
前記ベローズ部材は折り畳むことができ、そのため、引き込み位置と延伸位置との間を前記ピストン形成要素がスライドして往復する際にベローズ・チャンバーの体積を増減させることができるため、前記出口を通って前記通路を介してベローズ・チャンバーへと流体を引き込むこと、及び、ベローズ・チャンバー内の流体を前記通路を介して前記出口から放出することができることを特徴とするポンプ。
【請求項３３】
前記ベローズ部材が、ピストン形成要素が延伸位置に向かって移動するときにベローズ・チャンバーの体積を増加させ、ピストン形成要素が引き込み位置に向かって移動するときにベローズ・チャンバーの体積を減少させる折り畳める側壁を有している、請求項３２に記載のポンプ。
【請求項３４】
前記環状チャンバーが、リザーバからの液体の流れをもたらす一方向入り口バルブ機構、及び環状チャンバー内の液体を前記出口へと送出するための一方向出口機構を有している、請求項３２又は３３に記載のポンプ。
【請求項３５】
前記ベローズ部材が、前記ステムから前記ピストン・チャンバー形成部材に係合する前記ベローズ部材の内側端まで内向きに延びており、弾性的に変形可能であって、前記ピストン形成要素を引き込み位置及び延伸位置の一方をとるようにバイアスしている、請求項３２、３３、又は３４に記載のポンプ。
【請求項３６】
前記ベローズ部材が、前記ステムから、ベローズ・チャンバーの内側端を閉じるべく前記ピストン・チャンバー形成部材に気密に係合する前記ベローズ部材の内側端まで内向きに延びている、請求項３２〜３５のいずれかに記載のポンプ。
【請求項３７】
前記ピストン形成要素が、前記ステムを有しており、前記ピストン・ベローズ部材が、射出成型によるプラスチックの一体の部材として形成されている、請求項３２〜３６のいずれかに記載のポンプ。
【請求項３８】
ピストン形成要素が、外側ピストン部材及び内側ピストン部材を備えており、
前記外側ピストン部材が、中央を軸方向に延びる中空ステムを有しており、このステムが、開いた内側端及び開いた外側端を備える中央通路を有しており、
前記内側ピストン部材が、中央を軸方向に延びる中空ステムを有しており、このステムが、内側端及び開いた外側端を備える中央通路を有しており、
前記外側ピストン部材及び内側ピストン部材が、管状の内側ピストン部材の外側端を外側ピストン部材の開いた内側端へと延伸させつつ、一体に固定されており、
［Ａ］（ａ）前記外側ピストン部材が前記ベローズ部材を、前記ステムから前記ピストン・チャンバー形成部材に係合する前記ベローズ部材の内側端まで内向きに延伸させて有し、又は（ｂ）前記内側ピストン部材が前記ベローズ部材を、前記ステムから前記ピストン・チャンバー形成部材に係合する前記ベローズ部材の内側端まで内向きに延伸させて有しており、あるいは
［Ｂ］前記外側ピストン部材が第１の前記ベローズ部材を、前記ステムから前記ピストン・チャンバー形成部材に係合する前記ベローズ部材の内側端まで内向きに延伸させて有するとともに、前記内側ピストン部材が第２の前記ベローズ部材を、前記ステムから前記ピストン・チャンバー形成部材に係合する前記ベローズ部材の内側端まで内向きに延伸させて有している、
請求項３２〜３７のいずれかに記載のポンプ。
【請求項３９】
外側ピストン部材の中央通路が、内側ピストン部材の中央通路に連通している請求項３２〜３８のいずれか一項に記載のポンプ。
【請求項４０】
異なる直径の段付きの同軸チャンバーを備えているポンプ及び重力送り定量ポンプから選択されるポンプ機構が、ピストン形成要素とピストン・チャンバー形成部材との間で前記ステムの周囲に環状に形成され、引き込み位置と延伸位置との間を前記ピストン形成要素がスライドして往復する際に、リザーバから環状チャンバーへの液体の移動が制御され、かつ、環状チャンバー内の液体が前記出口へ送出される、請求項３２に記載のポンプ。
【請求項４１】
ベローズ・チャンバーが、前記環状のチャンバーを形成している、請求項３２に記載のポンプ。
【請求項４２】
ベローズ・チャンバーが、前記環状のチャンバーに加えて形成されている請求項３２に記載のポンプ。
【請求項４３】
ベローズ・チャンバーが、前記環状チャンバーに連通している、請求項４２に記載のポンプ。
【請求項４４】
泡発生器が前記出口の上流に配置され、空気及び液体が同時に通過するときに泡を生成する、請求項３２に記載のポンプ。
【請求項４５】
リザーバから液体を送出するためのポンプであって、
・ピストン・チャンバー形成部材、
・前記ピストン・チャンバー形成手段内に或る軸の周囲に同軸かつ軸方向にスライド可能に収容され、内寄りの引き込み位置と外寄りの延伸位置との間を内向き及び外向きに軸方向にスライド可能なピストン形成要素であって、
中央を軸方向に延びるステムを有しており、このステムが、内側端を有する中央通路と、外側端の付近に位置し、前記ピストン・チャンバー形成部材の外へと延び、液体の送出を行う出口とを有している
ピストン形成要素、
・前記ピストン形成要素と前記ピストン・チャンバー形成部材との間で前記ステムの周囲に環状に形成された少なくとも１つの環状チャンバーであって、引き込み位置と延伸位置との間を前記ピストン形成要素がスライドして往復する際に、リザーバからこの環状チャンバー内への液体の移動が制御され、かつ、この環状チャンバー内の液体が前記出口へ送出される少なくとも１つの環状チャンバー、及び
・前記ピストン形成要素のステムの内側端から内向きに延びるばね部材であって、ばねの内側端から前記ピストン・チャンバー形成部材の内側端へと接続されるばねの外側端までが前記ピストン形成要素に対して同軸であるばね部材
を有しており、
前記ばね部材が、延伸位置から引き込み位置へと前記ピストン形成要素がスライドして往復する際に軸方向に圧縮され、かつ、前記ピストン形成要素を引き込み位置から延伸位置に向かって軸方向に押すという固有のバイアスを有しているポンプ。
【請求項４６】
ばね部材が、前記軸を中心として内側の第１の端部から外側の第２の端部まで延びるばねを有しており、
前記ばねが、第１の端部と第２の端部とが前記軸方向に離れた延伸位置をとるよう、固有のバイアスを有しており、
前記ばねは回転体の形状の壁を有し、この回転体は、前記軸の周りを回転し、かつ、中央空洞を内側に有するものであり、
前記ばねの第２の端部が、前記ピストン形成要素のステムの内側端に固定に接続され、
前記ばねの第１の端部が、前記ピストン・チャンバー形成部材の内側端に固定に接続されている、
請求項４５に記載のポンプ。
【請求項４７】
ばね部材が、ばね及びばねハウジングを有しており、
前記ばねが、前記軸の周りを内側の第１の端部から外側の第２の端部まで延びており、
前記ばねが、第１の端部と第２の端部とが前記軸方向に離れた延伸位置をとるよう、固有のバイアスを有しており、
前記ばねは回転体の形状の壁を有し、この回転体は、前記軸の周りを回転し、かつ、中央空洞を内側に有するものであり、
前記ばねが、ばねの周囲に同軸に位置する前記ばねハウジングの内側に配置されており、
前記ばねハウジングが、内側の第１の端部及び外側の第２の端部を有する側壁を有しており、
前記側壁が、ばねの壁の半径方向外側に、ばねの壁の周囲を巡って配置されており、
前記ばねの第１の端部が、前記ハウジングの側壁の第１の端部へと固定に接続され、前記ハウジングの側壁が、前記ばねの第１の端部から外向きに、前記ばねの周囲を同軸に軸方向に延びており、
前記ばねの第２の端部が、前記ピストン形成要素のステムの内側端に固定に接続され、
前記ばねハウジングの第２の端部が、前記ピストン・チャンバー形成部材の内側端に固定に接続されている、
請求項４５に記載のポンプ。
【請求項４８】
前記ばねの壁が、ばねの第１の端部において開いており、ばねの第２の端部において実質的に閉じられている、請求項４６又は４７に記載のポンプ。
【請求項４９】
非バイアスの延伸位置にあるとき、前記ばねの壁が、第１の端部において最大の直径を有し、第２の端部において最小の直径を有している、請求項４６、４７、又は４８に記載のポンプ。
【請求項５０】
複数の開口が前記壁を貫いており、これらの開口が互いに対して周方向及び軸方向に対称に配置されている請求項４６、４７、４８、又は４９に記載のポンプ。
【請求項５１】
前記環状チャンバーが、リザーバからの液体の流れをもたらす一方向入り口バルブ機構、及び環状チャンバー内の液体を前記出口へと送出するための一方向出口機構を有している、請求項４５〜５０のいずれかに記載のポンプ。
【請求項５２】
前記ピストン形成要素と前記ピストン・チャンバー形成部材との間で前記ステムの周囲に環状に形成された異なる直径を有する段付きの同軸チャンバーを備えており、引き込み位置と延伸位置との間を前記ピストン形成要素がスライドして往復する際に、リザーバから環状チャンバーへの液体の移動が制御され、かつ、環状チャンバー内の液体が前記出口へ送出される、請求項４５〜５１のいずれかに記載のポンプ。
【請求項５３】
泡発生器が前記出口の上流に配置され、空気及び液体が同時に通過するときに泡を生成する、請求項４５〜５２のいずれかに記載のポンプ。
【請求項５４】
前記ばねの壁が、第２の端部に中心を有しているドーム部へと融合するように第１の端部から第２の端部に向かって内側へと先細りである円錐台部を有しており、この円錐台部が、第１の端部に向かって外側へと開いている、請求項５０に記載の請求項。
【請求項５５】
延伸位置から引き込み位置への変形において軸方向に向けられた力のもとで圧縮されるとき、側壁の円錐台部が、半径方向外側へと撓み、ドーム部が、ドーム部の外表面の凸の程度が小さくなるように撓む、請求項５４に記載のばね。
【請求項５６】
前記複数の開口が、互いに正対するとともに、前記軸の周方向及び長手方向について前記軸に関して対称である側壁を貫く２つの開口で構成され、
それぞれの開口が、開口の中央を通過しかつ前記軸を含んでいる中央面を中心として対称であり、
各開口の周方向の広がりが、第２の端部からの距離とともに増加しており、
各開口が、前記中央面に直交する平面の前記壁との交差に位置している、
請求項５０に記載のばね。
【請求項５７】
壁が、実質的に一定の厚さを有しており、あるいは表面上の任意の隣接２点の間の勾配が１％〜１０％の間を超えないように緩やかに変化する厚さを有している、請求項５６に記載のばね。
【請求項５８】
長手軸の周りを第１の端部から第２の端部まで延びているばね部材であって、
前記ばねが、第１の端部と第２の端部とが前記軸方向に離れた延伸位置をとるよう、固有のバイアスを有しており、
前記ばねは前記軸に平行に加えられた力で圧縮されると圧縮位置をとり、この圧縮位置では、弾性力により前記ばねの第１及び第２の端部が互いから離れた延伸位置をとろうとし、
前記ばね部材は回転体の形状の壁を有し、この回転体は、前記軸の周りを回転し、かつ、第１の端部が開いていて第２の端部が実質的に閉じた中央空洞を内側に有するものであり、
非バイアスの延伸位置にあるとき、前記壁が、第１の端部において最大の直径を有し、第２の端部において最小の直径を有しており、
複数の開口が前記壁を貫いており、これらの開口が互いに対して周方向及び軸方向に対称に配置されているばね部材。
【請求項５９】
前記複数の開口が、互いに正対するとともに、前記軸の周方向及び長手方向について前記軸に関して対称である側壁を貫く２つの開口で構成されている、請求項５８に記載のばね。
【請求項６０】
射出成型によってプラスチック材料から一体の部材として形成されている、請求項５８又は５９に記載のばね。
【請求項６１】
前記壁が、第１の端部から内側に向かって先細りになっている円錐台部を有している請求項５８に記載の請求項。
【請求項６２】
前記壁が、第２の端部に中心を有しているドーム部を有しており、このドームが、第１の端部に向かって外側へと開いている、請求項５８に記載のばね。
【請求項６３】
前記壁が、第２の端部に中心を有しているドーム部へと融合するように第１の端部から第２の端部に向かって内側へと先細りである円錐台部を有しており、この円錐台部が、第１の端部に向かって外側へと開いている、請求項５８に記載の請求項。
【請求項６４】
延伸位置から引き込み位置への変形において軸方向に向けられた力のもとで圧縮されるとき、側壁の円錐台部が、半径方向外側へと撓み、ドーム部が、ドーム部の外表面の凸の程度が小さくなるように撓む、請求項６３に記載のばね。
【請求項６５】
前記複数の開口が、互いに正対するとともに、前記軸の周方向及び長手方向について前記軸に関して対称である側壁を貫く２つの開口で構成され、
それぞれの開口が、開口の中央を通過しかつ前記軸を含んでいる中央面を中心として対称である、請求項６３に記載のばね。
【請求項６６】
各開口の周方向の広がりが、第２の端部からの距離とともに増加している、請求項６３に記載のばね。
【請求項６７】
各開口が、前記中央面に直交する平面の前記壁との交差に位置している、請求項６５に記載のばね。
【請求項６８】
前記壁が、実質的に一定の厚さを有している、請求項６７に記載のばね。
【請求項６９】
前記壁が、実質的に一定の厚さを有しており、あるいは表面上の任意の隣接２点の間の勾配が０．１％〜１０％の間を超えないように緩やかに変化する厚さを有している、請求項６７に記載のばね。
【請求項７０】
第１の端部において前記壁から半径方向外側へと延びている環状フランジを備えている、請求項６３に記載のばね。
【請求項７１】
第１の端部に係合のための係合部材が設けられており、この係合部材が、
・前記軸と同軸に第１の端部から離れるように前記第２の端部から、前記ドーム部の中央から延びている管状の係合部材、及び
・前記軸と同軸であって、第１の端部に向かって前記壁へと延びている前記ドーム部の中央の開口
から選択される、請求項６５に記載のばね。
【請求項７２】
前記ばねが内部に配置されるばねハウジングを、前記ばねの周囲に同軸に配置して備えており、
前記ばねハウジングが、第１の端部及び第２の端部を有する側壁を有しており、前記側壁が、ばねの壁の半径方向外側に、ばねの壁の周囲を巡って配置されており、
前記ばねの第１の端部が、前記ハウジングの側壁の第１の端部へと接続され、前記ハウジングの側壁が、前記ばねの第１の端部から軸方向に、前記ばねの周囲を同軸に前記ばねの第２の端部に向かって延びている、請求項５８に記載のばね。
【請求項７３】
前記ばねの第２の端部が、第１の可動部材へと接続されるように構成されており、
前記ハウジングの第２の端部が、前記軸に沿って互いに対して往復のスライド移動を行うように軸方向にスライド可能に組み合わせられた第２の可動部材へと接続されるように構成されており、
前記ばねが、前記第１及び第２の部材を、前記ばねの延伸位置に対応する所望の位置へとバイアスする、請求項７２に記載のばね。
【請求項７４】
延伸位置から引き込み位置への前記ばねの変形において、前記ハウジングの側壁が、前記軸に対する前記ばねの同軸の維持を助けるために、半径方向外側へと通過しようとする前記ばねの側壁の変形を阻止するように前記ばねの壁の半径方向外側に配置されている、請求項７２に記載のばね。
【請求項７５】
前記ばね及び前記ハウジングが、射出成型によってプラスチック材料から一体の部材として形成されている、請求項７２に記載のばね。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体ディスペンサーに関し、さらに詳しくは、液体を好ましくは泡として送出するための液体ディスペンサーに関する。
【背景技術】
【０００２】
石けん又は他の同様の流体を液体の形態で送出するための液体ディスペンサーが知られている。様々な理由で、いくつかの用途においては、石けん又は他の同様の流体を泡の形態で送出することが好ましい。一般に、泡の形態においては、液体の形態の石けんと対照的に、使用に必要とされる石けん液の量が少ない。さらに、泡としての石けんは、ユーザの手又は他の洗浄対象の表面から流れ落ちてしまう可能性が少ない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、流体を、好ましくは空気と一緒に泡として送出するための簡潔かつ優れた装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、好ましくは射出成型によって形成される、ばねの改良された構成、及び、そのようなばねを使用するポンプ機構を提供する。
【０００５】
さらに本発明は、容積ポンプ及び／又はばねとして機能するように弾性可撓性ベローズ部材を利用するポンプ機構を提供する。ベローズ部材は、好ましくは、ポンプのピストンの構成要素としてプラスチックから一体形成される。
【０００６】
さらに本発明は、第１の体積を移動させるための第１のポンプと、第１の体積よりも大きい第２の体積を移動させるための第２のポンプとを備えるポンプ・アセンブリを提供する。第１のポンプが、リザーバから流体を引き込み、第２のポンプへと送出する。第２のポンプは、第１のポンプからの放出物と、さらに空気からなる体積とを引き込み、液体及び空気の両方を排出する。第１のポンプは、好ましくは、第１の内側チャンバーにおいて可動なピストンを有し、第２のポンプは、第２の外側チャンバーにおいて可動な同じピストンを有する。第１及び第２のチャンバーは、連通している。一変種においては、一方向バルブが、第１のチャンバーから第２のチャンバーへの外向きの流れのみをもたらし、第１のポンプが排出を行うとき、第２のポンプは引き込み、その逆も然りである。第２の変種においては、一方向バルブが第１のチャンバーとリザーバとの間に設けられ、リザーバから第１のチャンバーへの外向きの流れのみをもたらし、第１のポンプ及び第２のポンプが、同時に排出し、同時に引き込む。
【０００７】
好ましくは同時に排出される空気及び液体が、多孔質部材などといった泡発生器を通過することによって、好ましくは泡を生成することができ、あるいはノズルを通過することなどによって、霧化することができる。
【０００８】
本発明の目的は、液体を送出するための改良されたポンプを提供することである。
【０００９】
他の目的は、液体を泡の形態で送出するための改良されたポンプを提供することである。
【００１０】
他の目的は、容積ポンプ及びばねのうち１つ以上として機能するベローズ部材を有する改良されたポンプを提供することである。
【００１１】
他の目的は、プラスチック製ばねを有する改良されたポンプを提供することである。
【００１２】
他の目的は、改良されたプラスチック製ばね部材を提供することである。
【００１３】
一態様において、本発明は、リザーバから液体を送出するためのポンプであって、
【００１４】
・内側円筒チャンバー、中間円筒チャンバー及び外側円筒チャンバーを有しており、これら内側チャンバー、中間チャンバー及び外側チャンバーはそれぞれ直径、チャンバー壁、内側端及び外側端を有するピストン・チャンバー形成部材であって、
【００１５】
内側チャンバーの直径が中間チャンバーの直径よりも大きく、
【００１６】
外側チャンバーの直径が中間チャンバーの直径よりも大きく、
【００１７】
内側チャンバー、中間チャンバー及び外側チャンバーが、同軸であって、内側チャンバーの外側端が中間チャンバーの内側端へと開くとともに、中間チャンバーの外側端が外側チャンバーの内側端へと開いており、
【００１８】
内側チャンバーの内側端がリザーバに連通していて流体が通過できる
ピストン・チャンバー形成部材、
【００１９】
・上記ピストン・チャンバー形成手段内に収容され、内寄りの引き込み位置と外寄りの延伸位置との間を内向き及び外向きに軸方向にスライド可能なピストン形成要素であって、
【００２０】
中央を軸方向に延びる中空ステムを有しており、この中空ステムが、内側端において閉じている中央通路及び外側端の付近に位置する出口を有している
ピストン形成要素、
【００２１】
・上記ステムから半径方向外側へと延びる内側ディスクであって、内側チャンバーのチャンバー壁に係合するように構成されている内側ディスク、
【００２２】
・上記内側ディスクから軸方向外側に離間した位置で上記ステムから半径方向外側へと延びる中間ディスクであって、外側チャンバーのチャンバー壁に係合するように構成されている中間ディスク、
【００２３】
・上記中間ディスクから軸方向外側に離間した位置で上記ステムから半径方向外側へと延びる外側ディスクであって、外側チャンバーのチャンバー壁に係合している外側ディスク、及び
【００２４】
・上記中間ディスクと上記外側ディスクとの間で上記ステム上に位置し、上記通路に連通している入り口
を有しており、
【００２５】
上記ピストン形成要素が、上記内側ディスクを上記内側チャンバーに、上記中間ディスクを上記中間チャンバーに、上記外側ディスクを上記外側チャンバーに位置させつつ、往復の軸方向の内向き及び外向きの移動を行うように上記ピストン・チャンバー形成手段内にスライド可能に収容され、
【００２６】
上記内側ディスクが、この内側ディスクを内向き方向に通過しようとする内側チャンバー内の流体の流れを実質的に阻止し、
【００２７】
上記中間ディスクが、この中間ディスクを内向き方向に通過しようとする中間チャンバー内の流体の流れを実質的に阻止し、
【００２８】
上記外側ディスクが、この外側封止ディスクを外向き方向に通過しようとする外側チャンバー内の流体の流れを実質的に阻止し、
【００２９】
上記内側ディスクが弾性変形可能なために内側チャンバーのチャンバー壁から離れることができるので、流体が内側チャンバー内で内側ディスクを外向き方向に通過して流れることができ、
【００３０】
上記中間ディスクが弾性変形可能なために中間チャンバーのチャンバー壁から離れることができるので、流体が中間チャンバー内で中間ディスクを外向き方向に通過して流れることができ、
【００３１】
上記ピストン形成要素が延伸位置から引き込み位置へと移動するときに、第１の体積に等しくかつリザーバからの液体からなる体積が、上記内側ディスクを外向き方向に通過して上記内側ディスクと上記中間ディスクとの間に移動するとともに、第１の体積よりも大きい第２の体積に等しくかつ液体及び空気の両者を含んでいる体積が、上記中間ディスクと上記外側ディスクとの間から上記入り口及び通路を通って移動して上記出口から出、
【００３２】
上記ピストン形成要素が引き込み位置から延伸位置へと移動するときに、上記第１の体積に等しくかつ液体を含んでいる体積が、上記中間ディスクを外向き方向に通過して上記中間ディスクと上記外側ディスクとの間に移動するとともに、上記第２の体積に等しくかつ液体及び空気の両者を含んでいる体積が、上記中間ディスクと上記外側ディスクとの間へと引き込まれ、
【００３３】
上記ピストン形成要素が引き込み位置から延伸位置へと移動するときに、上記中間ディスクと上記外側ディスクとの間へと引き込まれる上記第２の体積に等しい体積が、上記中間ディスクを外向き方向に通過して移動する液体を含んでいる上記第１の体積に等しい体積と、大気中の空気を含んでいる第３の体積とを含んでいることを特徴とするポンプを提供する。
【００３４】
他の態様において、本発明は、リザーバから液体を送出するためのポンプであって、
【００３５】
・内側円筒チャンバー、中間円筒チャンバー及び外側円筒チャンバーを有しており、これら内側チャンバー、中間チャンバー及び外側チャンバーはそれぞれ直径、チャンバー壁、内側端及び外側端を有するピストン・チャンバー形成部材であって、
【００３６】
内側チャンバーの直径が中間チャンバーの直径よりも大きく、
【００３７】
外側チャンバーの直径が中間チャンバーの直径よりも大きく、
【００３８】
内側チャンバー、中間チャンバー及び外側チャンバーが、同軸であって、内側チャンバーの外側端が中間チャンバーの内側端へと開くとともに、中間チャンバーの外側端が外側チャンバーの内側端へと開いており、
【００３９】
内側チャンバーの内側端がリザーバに連通していて流体が通過できる
ピストン・チャンバー形成部材、
【００４０】
・上記ピストン・チャンバー形成手段内に収容され、内寄りの引き込み位置と外寄りの延伸位置との間を内向き及び外向きに軸方向にスライド可能なピストン形成要素であって、
【００４１】
中央を軸方向に延びる中空ステムを有しており、この中空ステムが、内側端において閉じている中央通路及び外側端の付近に位置する出口を有している
ピストン形成要素、
【００４２】
・上記ステムから半径方向外側へと延びる内側ディスクであって、内側チャンバーのチャンバー壁に係合するように構成されている内側ディスク、
【００４３】
・上記内側ディスクから軸方向外側に離間した位置で上記ステムから半径方向外側へと延びる外側ディスクであって、外側チャンバーのチャンバー壁に係合している外側ディスク、
【００４４】
・上記ピストン・チャンバー形成部材に保持され、中間チャンバーのチャンバー壁から半径方向内側へと延びる中間ディスクであって、上記内側ディスク及び上記外側ディスクの中間で上記ステムに係合するように構成されている中間ディスク、及び、
【００４５】
・上記中間ディスクと上記外側ディスクとの間で上記ステム上に位置し、上記通路に連通している入り口
を有しており、
【００４６】
上記ピストン形成要素が、上記内側ディスクを上記内側チャンバーに、上記外側ディスクを上記外側チャンバーに位置させつつ、往復の軸方向の内向き及び外向きの移動を行うように上記ピストン・チャンバー形成手段内にスライド可能に収容され、
【００４７】
上記内側ディスクが、この内側ディスクを内向き方向に通過しようとする内側チャンバー内の流体の流れを実質的に阻止し、
【００４８】
上記中間ディスクが、この中間ディスクを内向き方向に通過しようとする中間チャンバー内の流体の流れを実質的に阻止し、
【００４９】
上記外側ディスクが、この外側封止ディスクを外向き方向に通過しようとする外側チャンバー内の流体の流れを実質的に阻止し、
【００５０】
上記内側ディスクが弾性変形可能なために内側チャンバーのチャンバー壁から離れることができるので、流体が内側チャンバー内で内側ディスクを外向き方向に通過して流れることができ、
【００５１】
上記中間ディスクが弾性変形可能なために上記ステムから離れることができるので、流体が中間チャンバー内で中間ディスクを外向き方向に通過して流れることができ、
【００５２】
上記ピストン形成要素が延伸位置から引き込み位置へと移動するときに、第１の体積に等しくかつリザーバからの液体からなる体積が、上記内側ディスクを外向き方向に通過して上記内側ディスクと上記中間ディスクとの間に移動するとともに、第１の体積よりも大きい第２の体積に等しくかつ液体及び空気の両者を含んでいる体積が、上記中間ディスクと上記外側ディスクとの間から上記入り口及び通路を通って移動して上記出口から出、
【００５３】
上記ピストン形成要素が引き込み位置から延伸位置へと移動するときに、上記第１の体積に等しくかつ液体を含んでいる体積が、上記中間ディスクを外向き方向に通過して上記中間ディスクと上記外側ディスクとの間に移動するとともに、上記第２の体積に等しくかつ液体及び空気の両者を含んでいる体積が、上記中間ディスクと上記外側ディスクとの間へと引き込まれ、
【００５４】
上記ピストン形成要素が引き込み位置から延伸位置へと移動するときに、上記中間ディスクと上記外側ディスクとの間へと引き込まれる上記第２の体積に等しい体積が、上記中間ディスクを外向き方向に通過して移動する液体を含んでいる上記第１の体積に等しい体積と、大気中の空気を含んでいる第３の体積とを含んでいることを特徴とするポンプを提供する。
【００５５】
一態様において、本発明は、リザーバから液体を送出するためのポンプであって、
【００５６】
・ピストン・チャンバー形成部材、
【００５７】
・上記ピストン・チャンバー形成手段内に収容され、内寄りの引き込み位置と外寄りの延伸位置との間を内向き及び外向きに軸方向にスライド可能なピストン形成要素であって、
【００５８】
中央を軸方向に延びる中空ステムを有しており、この中空ステムが、内側端を有する中央通路と、外側端の付近に位置し、上記ピストン・チャンバー形成部材の外へと延び、液体の送出を行う出口を有している
ピストン形成要素、及び、
【００５９】
・上記ピストン形成要素と上記ピストン・チャンバー形成部材との間で上記ステムの周囲に環状に形成された少なくとも１つの環状チャンバーであって、引き込み位置と延伸位置との間を上記ピストン形成要素がスライドして往復する際に、リザーバからこの環状チャンバー内への液体の移動が制御され、かつ、この環状チャンバー内の液体が上記出口へ送出される少なくとも１つの環状チャンバー
を有しており、
【００６０】
上記ピストン形成要素が、上記ステムから内向きに延び、上記ピストン・チャンバー形成部材と協働して上記通路の内側端へと開いているベローズ・チャンバーを形成するベローズ部材を有しており、
【００６１】
上記ベローズ部材は折り畳むことができ、そのため、引き込み位置と延伸位置との間を上記ピストン形成要素がスライドして往復する際にベローズ・チャンバーの体積を増減させることができるため、上記出口を通って上記通路を介してベローズ・チャンバーへと流体を引き込むこと、及び、ベローズ・チャンバー内の流体を上記通路を介して上記出口から放出することができることを特徴とするポンプを提供する。
【００６２】
一態様において、本発明は、長手軸の周りを第１の端部から第２の端部まで延びているばね部材であって、
【００６３】
上記ばねは、第１の端部と第２の端部とが上記軸方向に離れた延伸位置をとるよう、固有のバイアスを有しており、
【００６４】
上記ばねは上記軸に平行に加えられた力で圧縮されると圧縮位置をとり、この圧縮位置では、弾性力により上記ばねの第１及び第２の端部が互いから離れた延伸位置をとろうとし、
【００６５】
上記ばね部材は回転体の形状の壁を有し、この回転体は、上記軸の周りを回転し、かつ、第１の端部が開いていて第２の端部が実質的に閉じた中央空洞を内側に有するものであり、
【００６６】
非バイアスの延伸位置にあるとき、上記壁が、第１の端部において最大の直径を有し、第２の端部において最小の直径を有しており、
【００６７】
複数の開口が上記壁を貫いており、これらの開口が互いに対して周方向及び軸方向に対称に配置されていることを特徴とするばね部材を提供する。
【００６８】
他の態様において、本発明は、リザーバから液体を送出するためのポンプであって、
【００６９】
・ピストン・チャンバー形成部材、
【００７０】
・上記ピストン・チャンバー形成手段内に収容され、内寄りの引き込み位置と外寄りの延伸位置との間を或る軸の周りを内向き及び外向きに同軸かつ軸方向にスライド可能なピストン形成要素であって、
【００７１】
中央を軸方向に延びるステムを有しており、このステムが、内側端を有する中央通路と、外側端の付近に位置し、上記ピストン・チャンバー形成部材の外へと延び、液体の送出を行う出口を有している
ピストン形成要素、
【００７２】
・上記ピストン形成要素と上記ピストン・チャンバー形成部材との間で上記ステムの周囲に環状に形成された少なくとも１つの環状チャンバーであって、引き込み位置と延伸位置との間を上記ピストン形成要素がスライドして往復する際に、リザーバからこの環状チャンバー内への液体の移動が制御され、かつ、この環状チャンバー内の液体が上記出口へ送出される少なくとも１つの環状チャンバー、及び、
【００７３】
・上記ピストン形成要素のステムの内側端から内向きに延びるばね部材であって、ばねの内側端から上記ピストン・チャンバー形成部材の内側端へと接続されるばねの外側端までが上記ピストン形成要素に対して同軸であるばね部材
を有しており、
【００７４】
上記ばね部材が、延伸位置から引き込み位置へと上記ピストン形成要素がスライドして往復する際に軸方向に圧縮され、かつ、上記ピストン形成要素を引き込み位置から延伸位置に向かって軸方向に押すという固有のバイアスを有していることを特徴とするポンプを提供する。
【００７５】
（図面の説明）
本発明のさらなる態様及び利点が、添付の図面と一緒に検討される以下の説明から明らかになるであろう。
【００７６】
図１は、本発明によるリザーバ及びポンプ・アセンブリを備えている液体ディスペンサーの第１の好ましい実施形態の部分切断の側面図である。
【００７７】
図２は、図１に示したポンプ・アセンブリの部分分解斜視図である。
【００７８】
図３は、組み立てられた図２のポンプ・アセンブリの断面側面図であり、ピストンが完全に引き込まれた位置に示されている。
【００７９】
図４は、図３と同じ側面図であるが、完全に延伸した位置にあるポンプを示している。
【００８０】
図５は、本発明の第２の実施形態によるポンプ・アセンブリの断面側面図であり、ピストンが完全に引き込まれた位置に示されている。
【００８１】
図６は、図５と同じ側面図であるが、延伸位置にあるポンプを示している。
【００８２】
図７は、本発明の第３の実施形態によるポンプ・アセンブリの断面側面図であり、ピストンが完全に延伸した位置にて実線で、完全に引き込まれた位置にて破線で示されている。
【００８３】
図８は、図７と同じ側面図であるが、内側チャンバーの軸方向の長さが軸方向に短縮された状態のポンプを示している。
【００８４】
図９は、本発明の第４の実施形態によるポンプ・アセンブリの断面側面図であり、ピストンが完全に延伸した位置にて実線で、完全に引き込まれた位置にて破線で示されている。
【００８５】
図１０は、図９と同じ側面図であるが、ピストン・チャンバー形成体が図９に比べて軸方向外側へと動かされた状態のポンプを示している。
【００８６】
図１１は、本発明の第５の実施形態によるポンプ・アセンブリの断面側面図であり、ピストンが完全に延伸した位置にて実線で、引き込まれた位置にて破線で示されている。
【００８７】
図１２は、本発明の第６の実施形態によるポンプ・アセンブリの断面側面図であり、ピストンが完全に延伸した位置にて実線で、引き込まれた位置にて破線で示されている。
【００８８】
図１３は、本発明によるポンプの第７の実施形態であり、ピストンが延伸位置にて実線で、引き込み位置にて破線で示されている。
【００８９】
図１４は、図１３に類似する本発明によるポンプの第８の実施形態であり、ピストンが完全に延伸した位置にて実線で、完全に引き込まれた位置にて破線で示されている。
【００９０】
図１５は、図１４のポンプに類似する本発明によるポンプの第９の実施形態であり、ピストンが完全に延伸した位置にて実線で、完全に引き込まれた位置にて破線で示されている。
【００９１】
図１６は、図１５と同じであるが、本体が図１５に示されている本体に比べて軸方向に移動しており、ピストンが完全に延伸した位置にて実線で、完全に引き込まれた位置にて破線で示されている。
【００９２】
図１７は、図１４に示した実施形態に類似する本発明の第１０の実施形態であり、ピストンが完全に延伸した位置にて実線で、完全に引き込まれた位置にて破線で示されている。
【００９３】
図１８は、本発明の第１１の実施形態であり、ピストンが完全に延伸した位置にて実線で、完全に引き込まれた位置にて破線で示されている。
【００９４】
図１９は、図２〜４の実施形態において使用するための第１の代案としてのピストンの断面側面図である。
【００９５】
図２０は、図２〜４の実施形態において使用するためのピストンの第２の代案の実施形態の断面側面図である。
【００９６】
図２１は、図２〜４のポンプに類似する本発明の第１２の実施形態を示しており、ピストンが引き込み位置にて示されている。
【００９７】
図２２は、図２１と同じ側面図であるが、ポンプが中間的な位置かつ延伸位置に示されている。
【００９８】
図２３は、本発明の第１３の実施形態を示している。
【００９９】
図２４は、本発明の第１４の実施形態であり、ベローズ部材を取り入れる図６の実施形態の変形を表わしている。
【０１００】
図２５は、本発明の第１５の実施形態であり、第２のベローズ部材を取り入れる図２４の実施形態のさらなる変形を表わしている。
【０１０１】
図２６は、本発明の第１６の実施形態を示しており、ベローズを有する重力送りの容積移送式ポンプを示している。
【０１０２】
図２７は、本発明の第１７の実施形態を示しており、ただ１つのベローズ部材を有する泡ポンプの構成を説明している。
【０１０３】
図２８は、本発明の第１８の実施形態を示しており、１つのベローズ部材を単にばねとして有している液体ポンプを示している。
【０１０４】
図２９は、本発明の第１９の実施形態の断面側面図であり、プラスチック製ばね部材を有する泡ポンプの構成を示している。
【０１０５】
図３０は、本発明の第２０の実施形態の断面側面図であり、プラスチック製ばね部材を有する泡ポンプの構成を示している。
【０１０６】
図３１は、図３０に示した断面に直交する断面における図３０のポンプの断面側面図であり、ピストンが延伸位置に示されている。
【０１０７】
図３２は、図３１と同じ断面側面図であるが、ピストンが引き込み位置に示されている。
【０１０８】
図３３及び３４は、図３０に示したばね部材の非バイアス状態を描写した図である。
【０１０９】
図３５は、図３３のばね部材の部分切断を描写した図である。
【０１１０】
図３６は、図３３のばね部材の断面側面図である。
【０１１１】
図３７は、図３３のばね部材について、図３６の断面に直交する断面の断面側面図である。
【０１１２】
図３８は、図３２に示すようなばね部材の圧縮された状態の部分切断を描写した図である。
【０１１３】
図３９は、図３８の圧縮されたばね部材の断面側面図である。
【０１１４】
図４０は、図３９の圧縮されたばね部材について、図３９の断面に直交する断面の断面側面図である。
【０１１５】
図４１は、本発明によるばねの第２の実施形態を描写した図である。
【０１１６】
図４２〜４９は、それぞれ本発明によるばねの第３〜１０の実施形態の斜視図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０１１７】
（図面の詳細な説明）
まず、図２、３及び４を参照すると、ポンプ・アセンブリの第１の実施の形態が、全般的に参照番号１０で示されている。ポンプ・アセンブリ１０は、図２に最もよく示されており、２つの主たる要素、すなわちピストン・チャンバー形成体１２及びピストン１４を有している。
【０１１８】
ピストン・チャンバー形成体１２は、異なった半径で示されている３つの円筒形部を有しており、これらの部が、いずれも軸２６の周りに同軸に配置されている３つのチャンバー、すなわち内側チャンバー２０、中間チャンバー２２及び外側チャンバー２４を形成している。
【０１１９】
中間円筒形チャンバー２２は、最小の半径を有している。外側円筒形チャンバー２４の半径は、中間円筒形チャンバー２２の半径よりも大きい。内側円筒形チャンバー２０の半径は、中間円筒形チャンバー２２の半径よりも大きく、さらには外側円筒形チャンバー２４の半径よりも小さい半径で示されている。
【０１２０】
内側チャンバー２０は、入り口開口２８及び出口開口２９を有している。内側チャンバーは、円筒形のチャンバー側壁３０を有している。出口開口２９が、内側チャンバー２０の出口端を形成している段部３１の開口から、中間チャンバー２２の入り口端へと開いている。中間チャンバー２２は、入り口開口、出口開口３２、及び、円筒形のチャンバー側壁３３を有している。中間チャンバー２２の出口開口３２は、外側チャンバー２４の内側端を形成している段部３４の開口から、外側チャンバー２４の入り口端へと開いている。外側チャンバー２４は、入り口開口、出口開口３５、及び、円筒形のチャンバー側壁３６を有している。
【０１２１】
ピストン１４は、本体１２内に軸方向にスライド可能に収容されている。ピストン１４は、細長いステム３８を有しており、ステム３８上に４枚のディスクが軸方向に間隔を開けて配置されている。内側可撓性ディスク４０が、最も内側の端部に設けられ、中間可撓性ディスク４２から軸方向に離間しており、中間可撓性ディスク４２は、外側封止ディスク４４から軸方向に離間している。内側ディスク４０は、内側チャンバー２０内で軸方向にスライド可能に構成されている。中間ディスク４２は、中間チャンバー２２内で軸方向にスライド可能に構成されている。
【０１２２】
中間ディスク４２は弾性を有する周縁を有しており、この周縁は、外側へ向かっていて、かつ、内側への流体の流れを阻止する一方で、流体が外側に通過できるように、反った構成になっている。同様に、内側ディスク４０は弾性を有する外周縁を有しており、この外周縁は、外側へ向かっていて、かつ、内側への流体の流れを阻止する一方で、流体が外側に通過できるように、反った構成になっている。
【０１２３】
外側封止ディスク４４は、外側円筒形チャンバー２４内で軸方向にスライド可能に構成されている。外側封止ディスク４４は、ステム３８から半径方向外側へと延び、外側チャンバー２４の側壁３６に密に係合して、ここを通過する流れを内向き及び外向きの両方について阻止している。
【０１２４】
ピストン１４は、基本的には、内側ディスク４０と中間ディスク４２との間に、ディスク４２及び４４の間の環状の開口として半径方向外側に開いている環状の内側区画６４を形成している。
【０１２５】
同様に、ピストン１４は、実質的に、中間封止ディスク４２と外側封止ディスク４４との間に、ディスク４２及び４４の間の環状の開口として半径方向外側に開いている環状の外側区画６６を形成している。
【０１２６】
ステム３８の最も外側の部分は、中空であって、ステム３８の最外端５０の出口４８からステム３８の中央を貫いて閉じた内側端５２まで延びている中央通路４６を有している。半径方向に延びる入り口５４が、ステムを貫いて通路４６へと半径方向に延びており、ここで入り口５４は、外側ディスク４４と中間ディスク４２との間においてステムに設けられている。泡発生スクリーン５６が、入り口５４と出口４８との間の中途で通路４６に設けられている。スクリーン５６は、プラスチック、ワイヤ又は布材料で製造することができる。スクリーン５６は、多孔質のセラミック手段を有していてもよい。スクリーン５６が、空気と液体との混合物が通過することができる小さな孔を提供し、公知の方法にて、スクリーンの小さな穴又は孔を通過する乱流を生成することで泡の生成を促進する。
【０１２７】
さらに、ピストン１４は、外側封止ディスク４４の外側のステム３８上に、係合フランジ又はディスク６２を保持している。係合ディスク６２は、ピストン１４を本体１２に出し入れすべく移動させるため、操作装置を係合させるために設けられている。
【０１２８】
図３の引き込み位置から図４の延伸位置への移動を伴う引き出しのストロークにおいて、内側ディスク４０と中間ディスク４２との間の体積が減少し、したがって流体が、中間ディスク４２を過ぎて外側へと、中間ディスク４２と外側ディスク４４との間に押し出される。同時に、中間ディスク４２と外側ディスク４４との間の体積が増加し、この増加は、内側ディスク４０と中間ディスク４２との間の体積の減少よりも大きく、したがって流体が中間ディスク４２を過ぎて外側へと移動するだけでなく、空気が出口４８、通路４６及び入り口５４を介して内側へと、中間ディスク４２と外側ディスク４４との間に引き込まれる。
【０１２９】
図４の位置から図３の位置への引き込みのストロークにおいては、中間ディスク４２と外側ディスク４４との間の体積が減少し、したがって両ディスクの間及びスクリーン５６よりも上方の通路４６内の空気及び液体が、圧力によってスクリーン５６を通って押し出され、混合されて泡を生成する。
【０１３０】
同時に、この引き込みのストロークにおいて、内側ディスク４０と中間ディスク４２との間の体積が増加し、容器内から内側ディスク４０を通って液体が引き込まれる。ピストン１４を引き込み位置と延伸位置との間で往復運動させることで、正確な量の流体を容器から順次に引き込んでポンピングし、そのような流体を大気中の空気と混ぜ合わせ、空気と混ぜ合わせられた流体を泡として送出することができる。
【０１３１】
図２〜４に示したポンプ・アセンブリの動作は、容器から液体を引き込んで、容器内に真空を生じさせる。このポンプ・アセンブリは、好ましくは折り畳める容器において使用されるように構成されている。あるいは、所望であれば、適切な通気機構を設けることもでき、これによって、例えば折り畳みできない容器において使用する際に、大気が容器内に進入できるようにし、かつ、容器内で真空が蓄積されることによる送出の阻止がないようにしてもよい。
【０１３２】
当然のことながら、内側ディスク４０及び中間ディスク４２が第１の段付きポンプを形成し、同様に中間ディスク４２及び外側ディスク４４が第２の段付きポンプを形成している。第１のポンプ及び第２のポンプは、引き込み又は延伸のいずれのストロークにおいても、一方のポンプが流体を引き込む一方で、他方が流体を排出している点で、位相が不一致である。
【０１３３】
ピストン１４及び本体１２のどちらも、射出成型などによって、プラスチックから単一の要素として形成することが可能である。
【０１３４】
ここで、図１を参照すると、図２〜４のポンプ・アセンブリ１０を利用する液体石けんディスペンサーが、全般的に参照番号７０で示されており、ポンプ・アセンブリ１０が、送出されるべき液体手洗い石けん６８の入った折り畳める密封容器又はリザーバ６０の首部５８に取り付けられている。ディスペンサー７０は、ポンプ・アセンブリ１０及びリザーバ６０を収容して支持するために、全般的に参照番号７８で示されたハウジングを有している。ハウジング７８が、ハウジングを例えば建物の壁８２へと取り付けるための背板８０を備えて示されている。底部支持板８４が、リザーバ６０及びポンプ・アセンブリ１０を支持して受け止めるべく、背板から前方へと延びている。図示のとおり、底部支持板８４を円形の開口８６が貫通している。リザーバ６０が、リザーバ６０の首部５８を開口８６に通して、摩擦や締め付けなどによって開口に固定した状態で、支持板８４の段部７９に支持されている。カバー部材８５が、背板８０の上部の前方延伸部８７へとヒンジで取り付けられ、リザーバ６０及びポンプ・アセンブリ１０の交換を可能にしている。
【０１３５】
支持板８４の前部が、水平軸９０の周囲を枢動するように軸受された操作レバー８８を保持している。レバー８８の上端が、係合ディスク６２に係合してレバー８８をピストン１４へと連結するフック９４を保持しており、したがってレバー８８の下部のハンドル端９６を、破線の位置から実線の位置へと矢印９８によって示されている方向に動かすことで、ピストン１４が、矢印１００によって示されているとおり引き込みのポンピングストロークにて内側へとスライドする。下部のハンドル端９６を放すと、ばね１０２がレバー８８の上部を下向きにバイアス（ｂｉａｓ）し、したがってレバーが、図１に破線で示されているように、ピストン１４を完全に引き出された位置へと外向きに引く。レバー８８及びレバー８８の内側のフック９４は、リザーバ６０及びポンプ・アセンブリ１０を取り外して交換するために必要であるように、フック９４を手作業で連結し、さらには切り離すことができるように構成されている。ピストンを動かすために、機械化及び動力化された機構など、他の機構を設けてもよい。
【０１３６】
ディスペンサー７０の使用時、使い切った場合に、空の折り畳まれたリザーバ６０が付随のポンプ１０と一緒に取り除かれ、新たなリザーバ６０及び付随のポンプ１０を、ハウジングへと挿入することができる。好ましくは、取り除かれたリザーバ６０及び付随のポンプ１０の両者の全体が、切断及び細断に先立って分解する必要なく容易にリサイクルできるリサイクル可能なプラスチック材料で作られている。
【０１３７】
次に、図５及び６を参照すると、本発明によるポンプ・アセンブリの第２の実施形態が示されている。これらの図の全体を通して、同じ参照番号を使用して同じ要素を指し示す。
【０１３８】
図５もまた、ピストン・チャンバー形成体１２及びピストン１４を有するポンプ・アセンブリ１０を示している。ピストン・チャンバー形成体１２は、瓶又はリザーバ（図示されていない）の首部へと螺合可能に固定されるように構成されている。
【０１３９】
本体１２は、円筒形の外側管状部１０８を備えて形成されており、この外側管状部１０８が、内側端において半径方向に延びるフランジ部１１０を介して円筒形の内側管状部１１２へとつながっている。内側管状部１１２は、外側管状部１０８の半径方向内側を軸方向に延びている。さらに、本体１２は、軸方向に内側へと延びる略円筒形の支持管１７０を、フランジ部１１０に保持しており、支持管１７０が、空気チャンバー形成部材１７２を支持するように構成されている。部材１７２は、円筒形の側壁１７４を有しており、端壁１７６によって内側端において閉じられている。矢印１７９で示されているように、開口１７８が、リザーバの内部から部材１７０の内部への連絡をもたらし、したがって内側チャンバー２０への連絡をもたらすように位置合わせされて、壁１７４を貫いて設けられている。
【０１４０】
外側チャンバー２４が、周囲に側壁３６を有しており、出口開口３４において開いている外側管状部１０８の半径方向内側に形成されている。図示のとおり、側壁３６は、ピストン１４の進入を容易にするため、出口開口３５の付近の面取りにおいて外向きに先細りとされている。
【０１４１】
中間チャンバー２２が、内側管状部１１２の半径方向内側に形成されている。内側管状部１１２は、中間チャンバー２２の出口開口３２及び側壁３３を定めている。中間チャンバー２２の側壁３３は、ピストン１４の中間チャンバーへ２２の進入を容易にするために、出口開口３２の付近の面取りとして外向きに先細りとされている。
【０１４２】
内側チャンバー２０が、円筒形の支持管１７０の半径方向内側に形成されている。円筒形の支持管１７０、内側管状部１１２、外側管状部１０８、内側チャンバー２０、中間チャンバー２２及び外側チャンバー２４は、それぞれ軸２６の周囲で同軸である。
【０１４３】
ピストン１４は、ユニットとして一体に固定された５つの要素から形成されている。これらの要素は、各部材、すなわち外側ケーシング１２０、内側コア１２２、泡生成要素、係合ディスク６２及び空気ポンプ・ディスク１８０を含んでいる。
【０１４４】
泡生成要素は、２つのスクリーン５６及び５７と、公知のフィルタ部材と同様に小さな貫通開口を備える略円錐台形の壁を有している三次元のバスケット様スクリーン１８８との組み合わせである。
【０１４５】
ピストン１４は、内側端に空気ポンプ・ディスク１８０を保持しており、空気ポンプ・ディスク１８０が、内側コア１２２の中空の支持管１１８の内側に固定された中空の首部管１８２によって固定に支持されている。首部管１８２は、両端が開いた貫通通路４６を定めている。
【０１４６】
空気ポンプ・ディスク１８０は、円筒形の側壁１７４に位置決め可能に係合する位置決めフランジ１８４と、側壁１７４に気密に係合して、流体の流れが軸方向外側へと通過することがないようにする弾性可撓性円形封止ディスク１８５とを有している。空気チャンバー１８６が、空気チャンバー形成部材１７２と空気ポンプ・ディスク１８０との間に定められ、ピストン１４が本体１２内で延伸位置と引き込み位置との間を軸方向に移動するときに、体積を増減させる。空気チャンバー１８６は、首部管１８２を介して通路４６につながっている。
【０１４７】
外側ケーシング１２０の直径が、外側ディスク４４が設けられている軸方向内側の端部において広げられている。外側ディスク４４は、外側チャンバー２４の円筒形の側壁３６に位置決め可能に係合する位置決めフランジ１２８と、側壁３６に気密に係合して、流体の流れが軸方向外側へと通過することがないようにする弾性可撓性円形封止フランジ１３０とを備えて示されている。
【０１４８】
外側ケーシング１２０は、外側ディスク４４を、円筒形の大径管状部１３２の半径方向外側に延びるフランジとして保持しており、円筒形の大径管状部１３２は、半径方向内側に延びて小径管状部１３６を支持する段部１３４まで、外側へと軸方向に延びており、小径管部１３６が、段部１３４から出口４８まで、外側へと軸方向に延びている。スクリーン５６、５７及び８８が、段部１３４において段部と内側コア１２２の外側端との間に挟まれて位置している。
【０１４９】
内側コア１２２が、内側ディスク４０及び中間ディスク４２を保持している。内側ディスク４０及び中間ディスク４２はそれぞれ、半径方向外側かつ出口４８に向かって延びる円形弾性可撓性ディスクを有している。内側ディスク４０は、内側チャンバー２０、すなわち円筒形の支持管１７０の円筒形の側壁に係合したとき、流体が内側チャンバー２０を軸方向内向きに流れるのを阻止するが、弾性を有する外縁が半径方向内側に反っているため、圧力差が所定値を超えた際に流体が軸方向外向きに通過できる。中間可撓性ディスク４２は、中間チャンバー２２、すなわち内側管状部１１２の内壁に係合したとき、流体が中間チャンバー２２を軸方向内向きに流れるのを阻止するが、弾性を有する外縁が半径方向内側に反っているため、圧力差が所定値を超えた際に流体が軸方向外向きに通過できる。
【０１５０】
内側ディスク４０の外周は外側に延びていて、これにより支持管１７０の円筒形の内壁に係合して、したがって流体がこれを通って内側に流れるのを阻止している。しかし、内側封止ディスク４０の他の周囲は弾性を有しているため、支持管１７０から離れるように半径方向内側に反ることが可能なので、これにより流体が外側へと通過できる。
【０１５１】
同様に、中間ディスク４２は、弾性を有するその外周が外側に延びていて、内側管状部１１２の円筒形の内壁に係合するため、流体がこれを通って内側に流れるのを阻止する一方で、充分に弾性的に反ることが可能であるために、流体が外側へと通過して流れることができる。
【０１５２】
内側コア１２２は、軸方向内側の端部及び軸方向外側の端部の両方が開いている通路４６を有している。内側コア１２２は、周囲に複数の溝を周方向において離間した位置に有している円筒形の下部１２３を備えており、これらの溝が外側ケーシング１２０と協働し、軸方向に延びる外周の通路１５２を事実上形成している。通路１５２は、通路の内側端において、ディスク４２及び４４の間の外側区画６６へと開いている。通路１５２は、外側端において、中央の通路４６への連絡をもたらす下部１２３の半径方向の入り口５４につながっている。
【０１５３】
ピストン１４が中央の流通経路を提供しているため、スクリーン５６、５７及び８８、並びに、より小さい管状部１３６を通過して出口４８へと至る通路４６内を流体が流れることができる。さらに、ピストン１４は別の流通経路を提供しているため、外側区画６６から開口１５２、外周の通路１５０及び入り口５４を経由して通路４６へと流体が流れることができる。この経路は、内向き及び外向きのいずれの方向にも流体が流れるようにし、重力のもとで外周の通路１５０への開口１５０が設けられている外側区画６６の下方かつ軸方向の最も外側部へと流れ落ちる液体を受けるような構成を特に有している。
【０１５４】
図５及び６の第２の実施形態の動作は、空気ポンプ・ディスク１８０に関する点を除き、図２〜４の第１の実施形態における動作と同様である。
【０１５５】
引き出しのストロークにおいて、当然ながら図５に示したカバー１０７を取り除いた後で、ピストン１４が図５に示されているような引き込み位置から図６に示されている延伸位置へと移動するとき、ピストン１４の外側への移動に伴ってディスク４０及び４２の間の体積が減少するため、内側ディスク４０と中間ディスク４２との間の流体が、中間ディスク４２を通過して外側へと押し出される。
【０１５６】
このピストンの引き出しのストロークにおいて、大気が、出口４８及び通路４６を経由して空気チャンバー１８６へと内向きに引き込まれると同時に、入り口５４及び通路１５２を介して中間ディスク４２と外側ディスク４４との間に引き込まれる。
【０１５７】
空気は、ピストン１４が外向きに引かれるときにディスク４２及び４４の間の体積が増加するため、大径の外側ディスク４４と小径の中間ディスク４２との間の領域へと引き込まれる。
【０１５８】
引き込みのストロークにおいては、内側ディスク４０と中間ディスク４２との間の体積が増加し、中間ディスク４２が流体が外側から通過して流れるのを阻止しているため、真空が生じて内側ディスク４０が反り、矢印１７９で示されているように入り口１７８を通って容器から流体が引き込まれ、反った状態の内側ディスク４０を外側へと通過する。この引き込みのストロークにおいて、外側ディスク４４と中間ディスク４２との間の体積が減少し、したがってディスク４４及び４２の間の空気又は流体が、通路１５２及び入り口５４から押し出され、通路４６及びスクリーンを通って出口４８へと外向きに通過する。同時に、この引き込みのストロークにおいて、空気チャンバー１８６からの空気が通路４６を通って外向きに押し出され、やはりスクリーン１８８を外向きに通過する。
【０１５９】
図５及び６に示したポンプの動作は、容器から液体を引き出して、容器内に真空を生じさせる。
【０１６０】
図５に示されているように、外側ディスク４４は、外側チャンバー２４の側壁３６の付近に弾性変形可能な縁部を有する薄い弾性フランジとして形成された弾性封止フランジ１３０を備えている。この封止フランジ１３０の縁部は半径方向内側へと反ることができるため、真空の差が充分に大きい場合には、空気を軸方向内側へと通過させることができる。好ましくは、ピストン１４を、内側へと引き込まれるべき空気の実質的にすべてが出口４８を介して内側へと引き込まれるように構成できるが、空気の或る割合又は実質的にすべてが封止フランジ１３０を通って引き込まれるよう、スクリーン５６、５７及び１８８を通過する流れが制限されるように装置を構成することも可能である。外側ディスク４４の位置決めフランジ１２８は、好ましくは流体が流れることができるように設けられるが、内向き及び／又は外向きの流体の流れを阻止するように構成してもよい。出口管１３６に出口４８を通過する逆流を阻止する一方向バルブ機構が設けられている他の実施形態も可能である。
【０１６１】
延伸のストロークにおいて、図５に示した引き込み位置から延伸位置に向かってピストン１４がスライドするとき、流体（特には出口４８からの空気であるが、出口管１３６及び通路４６の液体及び／又は泡も考えられる）が、空気チャンバー１８６へと上方に引き込まれると同時に、液体、泡及び／又は空気が、下部の区画６６へと引き込まれる。
【０１６２】
引き込みのストロークにおいて、ピストン１４が延伸位置から引き込み位置へとスライドするとき、空気チャンバー１８６内の空気及び／又は他の泡若しくは流体が加圧され、通路４６及びスクリーンを通って外へと押し出される。空気ポンプ・ディスク１８０が、流体（特には、空気）の吸入及び排出を、ポンプ・アセンブリの残りの部分によって吸入及び排出される流体の量に加えてもたらしており、すなわち空気ポンプ・ディスク１８０が、泡を形成すべくスクリーンを通って押し出すために利用できる空気の量を増やしている。この図示の構成は、空気チャンバー形成部材１７２及び空気ポンプ・ディスク１８０を含む空気ポンプ１７９を、ポンプ・アセンブリ１０の残りの部分よりも内側に有しており、この空気ポンプ１７９の直径が、外側管状部１０８の直径を超えていない。これは、リザーバの口へと挿入できる装置において、同じピストンのストロークにて追加の空気ポンピング能力をもたらすために、好都合な構成である。
【０１６３】
内側ディスク４０及び中間ディスク４２が、第１の段付きポンプを形成している。中間ディスク４２及び外側ディスク４４が、第１のポンプと位相が不一致である第２の段付きポンプを形成している。空気ポンプ１７９は、第２のポンプと位相が一致しており、第１のポンプとは位相が不一致である。
【０１６４】
図５は、泡を生成するための２つのスクリーン５６及び５７に加え、公知のフィルタ部材同様に小さな貫通開口を備える略円錐台形の壁を有している三次元のバスケット様スクリーン１８８を示している。これら３つのスクリーンのうち、ただ１つを設けるだけでよい。泡を生成するために、他の多孔質部材を使用することも可能である。
【０１６５】
図５及び６においては、ただ１つの通路１５２及び入り口５４が、外側区画６６から通路への連絡をもたらすために示されている。外側区画６６から通路４６への連絡をもたらすために、他の通路を設けることも可能である。
【０１６６】
当然のことながら、送出されるべき液体の粘度及び流動特性などといった性質が、相対的なサイズ及び寸法、並びに、種々の通路、入り口、出口、スクリーン及び／又は種々のディスクに応じて生じる流通抵抗を当業者が適切に選択する際に重要である。
【０１６７】
同様に、各ストロークにおいて送出が望まれる流体の量も、とくには内側区画６４、外側区画６６、及び、ピストンのストロークの軸方向の長さなど、構成要素の相対的な比及び寸法付けに影響する。
【０１６８】
好ましい実施形態においては、係合ディスク６２が、ピストンを内側及び外側へと動かすための係合のために、ピストン１４に設けられている。当然のことながら、係合及び本体１２に対するピストンの移動のために、他の様々な機構を設けることが可能である。
【０１６９】
好ましい実施形態は、液体を泡として送出するため、液体及び空気をスクリーン５６、５７及び１８８に通すディスペンサーを示している。スクリーン５６、５７及び１８８を除くことも可能であり、その場合、図示のディスペンサーは、液体を空気と一緒に送出すべく機能することができる。泡形成用スクリーンを、霧又は噴霧を生成するための霧化ノズルなど、他のオリフィス装置で置き換えることが可能である。
【０１７０】
本発明の好ましい実施形態は、空気及び／又は液体の送出のための通路を、ピストンの内部に設けられるものとして示している。そのような配置構成は、ポンプ・アセンブリ１０の構成の容易さという観点から、好ましいと考えられる。しかし、当然のことながら、液体及び／又は泡の送出のための通路を、少なくとも部分的に、本体１２の一部として設けてもよく、あるいは本体１２へと着脱可能に取り付けてもよい。
【０１７１】
図示の好ましい実施形態によれば、液体内の空気の相対的な浮力、したがって重力に起因する空気及び液体の分離を利用することによって、例えば内側区画６４がリザーバへと開かれたときに、例えば区画６４内の空気をリザーバ６０へと上方に流すことができ、リザーバ６０内の液体を内側区画６４へと下方に流すことができる。したがって、当然のことながら、本発明によるポンプ・アセンブリが、典型的には、ポンプ・アセンブリの内側端が外側出口端の高さよりも上方の高さにあるものとして上述したとおりに配置されなければならない。
【０１７２】
図７及び８を参照すると、本発明によるポンプ・アセンブリの第３の実施形態が示されている。図７及び８の実施形態のポンプ・アセンブリは、図２〜４の実施形態と同一であるが、ピストン・チャンバー形成体１２が、お互いに対して軸方向に移動するように構成された外側本体部材１３及び内側本体部材１１という２つの別個の部材で構成されている。
【０１７３】
この点に関し、外側本体部材１１は、断面が円形であって、内側端に半径方向内向きに延びるフランジ９０を有している環状のリングであり、フランジ９０によって内側チャンバー２０の円筒形のチャンバー側壁３０が定められている。フランジ９０は、段部９１を終端としており、外側本体部材１３は、半径方向内向きの表面にねじ山９３を保持しているリング様部９２として、段部９１から軸方向に延びている。内側本体部材１１は、断面が円形であって、内側に中間チャンバー２２及び外側チャンバー２４を定めている環状の部材である。やはり内側本体部材１１も、内側チャンバー２０の外側端を形成する段部３１を保持及び画定している。内側本体部材１１は、円筒形の外表面を有する下部９５を有しており、この下部の円筒形の外表面に、外側本体部材１３のねじ山に一致して螺合するねじ山が設けられており、したがって本体部材１１及び１３の相対回転によって、本体部材１１及び１３がお互いに対して軸方向に移動する。内側本体部材１１は、外表面に段部９６を、外側本体部材１１の段部９１に対向する関係で有している。段部９６の内側において、内側本体部材１１は、間にシールを形成すべく外側本体部材１３のフランジ９０の半径方向内向きの円筒壁３０に密に係合するように構成された周状の外壁９７を有している。図７及び８の間の比較において見て取ることができるように、内側本体部材１１及び外側本体部材１３の軸方向の相対移動によって、外側チャンバー２０の軸方向の広がりを変化させることができるが、中間チャンバー２２及び外側チャンバー２４は変化しない。図７の実施形態は、ピストン１４が、Ｓとして示されている軸方向の距離として示されているストロークを移動する配置構成を示している。図７に破線で示されている完全に引き込まれた位置において、内側ディスク４０が、内側チャンバー２０の側壁との封止の状態に維持され、外側に流体が通過するのを阻止するように意図されている。ピストンの各サイクルにおいてリザーバから引き込まれる流体の体積は、内側チャンバー２０と中間チャンバー２２との間の断面積の差に、ストロークの長さを乗算することによって決定される。次に、図８を参照すると、内側チャンバー２０の軸方向の広がりが少なくされている。図８におけるピストンのストロークは、図７と同じであって、やはりＳとして示されている。しかし、ピストンの完全なサイクルのそれぞれにおいて、リザーバから引き込まれる流体の体積は、内側チャンバー２０の軸方向の広がりのうちの内側ディスク４０と密に係合する部分のみによって表わされ、これは、図７において内側ディスクが内側チャンバーに密に係合する軸方向の広がりの一部分にすぎない。
【０１７４】
すなわち、当然のことながら、内側チャンバー部材１１を外側チャンバー部材１３に対して軸方向に移動させることで、それぞれの全ストロークにおいて送出される流体の量を変化させることができる一方で、中間ディスク４２と外側ディスク４４との間のポンプの容積変化は事実上不変であるため、各ストロークにおいて送出される空気に対する送出される液体の相対的な体積を、ピストンのストロークの長さは一定であっても変化させることができる。
【０１７５】
図８を参照すると、当然のことながら、内側ディスク４０がもはや内側チャンバー４０と係合しないように内側ディスク２０が内側チャンバー２０よりも内側寄りに位置している場合、内側ディスク２０が、リザーバから内側チャンバー２０への流体の流れ、又は内側チャンバー２０から出る流体の流れを阻止しない。
【０１７６】
図９及び１０を参照すると、本発明の第４の実施形態が示されている。図９及び１０のピストン１４及び本体１２は、図２〜４の第１の実施形態に示したそれらと同一の特徴を有しているが、軸方向における比が異なっており、さらには本体１２の円筒形の外表面にねじ山が設けられ、対のねじ山を円筒形の内表面に有している環状の支持リング１５に螺合可能に係合する。支持リング１５は、レバー８８に対する位置が固定であるよう、図１に示したようなディスペンサーの支持板８４に対して固定の位置に配置される。本体１２をその軸の周りを回転させることによって、本体１２の軸方向の位置、すなわち図１に見たときの垂直位置を、変化させることができる。しかし、レバー８８の支持リングに対する位置が固定であるため、レバー８８によって保持されたピストン１４も、支持リング１５に対して固定の位置に保持される。
【０１７７】
図９を参照すると、ピストン１４の位置が、実線で延伸位置に示され、破線で引き込み位置に示されている。延伸位置から引き込み位置までの軸方向のピストンの移動は、Ｓとして示されている一定の固定の長さの単一のストロークの軸方向の長さである。図９においては、全ストロークの間、内側ディスク４０が内側チャンバー２０内に保たれる。
【０１７８】
図１０を参照すると、図１０は、本体１２を支持リング１５に対して軸方向の外側へと移動させた状態を示している。
【０１７９】
図示のとおり、図９及び１０を比較すると、図９においては、本体１２が、支持リング１５から距離Ｘだけ延びている一方で、図１０においては、本体１２が、Ｘ＋Ｙに等しい距離だけ支持リングから延びている。それぞれの実施形態において、係合フランジ６２の支持リング１５からの軸方向の距離は、Ｚとして表わされている一定の距離である。図１０の実施形態では、引き込み位置において、内側ディスク４０が内側チャンバー２０よりも軸方向内側に位置しており、したがってリザーバから内側チャンバー４０へと出入りする内向き又は外向きの液体の流れを阻止しない。Ｓとして示されている一定のストロークを通過する図１０のピストン１４のサイクルにおいて、内側ディスク２０が内側チャンバー４０の入り口端を最初に封じ始めてから、内側ディスク２０が図１０に実線で示したストロークの延伸位置に行くまで、内側ディスク２０が通過する軸方向の距離においてポンプ動作が有効となる。
【０１８０】
図９及び１０の説明において、引き込み位置におけるピストン１４の位置を、インデキシング位置と定める。このインデキシング位置から、ピストン１４は、本体１２に対する各ストロークにおいて、延伸位置まで移動して、インデキシング（引き込まれた）位置へと戻る。図９及び１０のポンプにおいて、図９は、ポンプ１０を、ピストン１４が本体１２に対して第１のインデキシング位置を有している第１のインデキシング状態に示している。１回の引き込みストローク及び１回の延伸ストロークを含む動作のサイクルにおいて、Ｓとして示されている固定の長さのストロークについて、第１の固定の体積の流体が、リザーバから引き込まれて中間ディスク２２を過ぎて移動する。ポンプは、ピストンが図９のインデキシング位置と異なるインデキシング位置にある図１０に示したインデキシング構成など、他のインデキシング構成をとることができる。ピストンの同じ固定長さのストロークにおいて、中間ディスク２２を過ぎて排出される液体の体積は、内側ディスク４０が内側へと通過する流体の流れを阻止すべく内側チャンバー２０に係合する、ストロークの相対割合を考慮した異なる量に等しい。本体１２を支持リング１５に対して軸方向に移動させることでインデキシング調節機構が設けられ、ピストン１４のインデキシング位置が変化して、送出される体積が変化する。
【０１８１】
次に、図１１を参照すると、本発明の第５の実施形態が示されており、ピストン１４が完全に延伸した位置にて実線で示され、完全に引き込まれた位置にて破線で示されている。ピストン１４は、図２〜４の実施形態のピストンと同一である。本体１２は類似であるが、内側チャンバー２０及び中間チャンバー２２の軸方向の長さが短縮されている。
【０１８２】
実線の延伸位置に見られるように、中間ディスク４２が、中間チャンバー２２を超えて外側へと延びており、内側ディスク４０が、内側チャンバー２０に係合している。この延伸位置において、外側チャンバー２４からの空気が、中間ディスク４２を過ぎて中間ディスク４２と内側ディスク４０との間へと内向きに流れることができ、流体が、中間ディスク４２を過ぎて外向きに流れることができる。破線で示されているような引き込まれた位置にあるとき、内側ディスク４０は、内側チャンバー２０を超えて内側に位置しており、中間ディスク４２が、中間チャンバー２２に係合している。中間ディスク４２と内側ディスク４０との間に存在し得る空気が、重力のもとで上方へと移動して、ポンプ１０の上方に配置されている瓶又は他のリザーバに進入でき、リザーバからの流体が、内側チャンバー４０を満たすべく下方へと流れることができる。この構成は、折り畳めない剛な容器において使用することができ、各ストロークにおいてリザーバに空気を割り当て、リザーバ内での真空の進行の阻止を促進できるという利点を有し得る。実際、図１１のポンプは、積極的にリザーバへと空気をポンピングすることができる。内側ディスク４０が内側チャンバー２０を過ぎて内側へと延びる程度、及び、中間ディスク４２が中間チャンバー２２を過ぎて外側へと延びる程度が、リザーバへと上方に通過できる空気の量を決定する上で役に立つ。
【０１８３】
図１２を参照すると、本発明の第６の実施形態が示されており、ピストン１４が、完全に延伸した位置に実線で示され、引き込まれた位置に破線で示されている。図１２のポンプ・アセンブリ１０は、図２〜４のポンプ・アセンブリと同じであるが、ピストン１４から中間ディスク４２を取り除き、同等な可撓性の環状中間ディスク又はフランジ１４２を中間チャンバー２２内において本体１２から内向きに延伸させて設けるように変更されている。この点に関し、ピストン１４は、内側ディスク４０と外側ディスク４４との間で一定の直径のステム３８を有している。また、ピストン１４は、内側ディスク４２を保持する内側部分４３及び外側ディスク４４を保持する外側部分４５という２つの部で構成されて示されている。
【０１８４】
中間フランジ１４２は、半径方向外側及び下方に延びており、内側ディスク４０と外側ディスク４４との間でステム３８に係合する可撓性の外周を有しており、これが内側へと通過する流体の流れを阻止する一方で、外側へと通過する流体の流れを可能にすべく半径方向外側に反ることができる。
【０１８５】
図１〜１１の実施形態のそれぞれにおいて、中間ディスク４２を、図１２のように中間フランジ１４２で置き換えることが可能である。同様に、図１３〜１７の実施形態のそれぞれにおいて、内側ディスク４０を、内側チャンバー２０から内向きに延びる同様の中間フランジによって置き換えることができる。
【０１８６】
図１〜１２は、内側チャンバー２０が中間チャンバー２２よりも大きな直径であり、中間チャンバー２２が外側チャンバー２４よりも大きな直径である本発明の第１の変種を示している。
【０１８７】
次に、図１３〜１７を参照すると、内側チャンバー２０が中間チャンバー２２よりも小さな直径であり、中間チャンバー２２が外側チャンバー２４よりも小さな直径である本発明のポンプ・アセンブリの第２の変種が示されている。図１３〜１７のそれぞれに示されているピストンは、図２〜４に示した構成要素と同一の構成要素を有しているが、内側ディスク４０が中間ディスク４２よりも小さいという注目すべき相違を有している。図１３は、内側ディスク４０及び中間ディスク４２が第１の段付きポンプを形成し、中間ディスク４２及び外側ディスク４４が第２の段付きポンプを形成している本発明の第７の実施形態を示している。これら２つの段付きポンプは、両者とも、引き込みのストロークにおいて流体を外側へと排出し、延伸のストロークにおいてそれぞれのディスク間に流体を引き込むように動作する点で、位相が一致している。延伸のストロークにおいて、内側ポンプは、リザーバから内側ディスク４０と中間ディスク４２との間へと液体を引き込み、これを、中間ディスク４２を過ぎて中間ディスク４２と外側ディスク４４との間へと排出するように効果的に機能する。第２のポンプは、引き出しのストロークにおいて、中間ディスク４２と外側ディスク４４との間へと空気を内側に引き込むように機能し、引き込みのストロークにおいて、出口４８を通って液体及び空気を外側へと排出するように機能する。
【０１８８】
図１４を参照すると、本発明の第８の実施形態が示されており、内側チャンバー２０の軸方向長さが、図１４に破線で示されている引き込み位置において内側ディスク４０が内側チャンバー２０を超えて内側に延びる程度にまで減らされている点を除き、図１３に示した実施の形態と同一である。図１４の実施形態においては、図１３の実施形態に比べ、ピストンの各サイクルにおいてリザーバから引き込まれる流体が、各ストロークにおいて内側ディスク４０が内側チャンバー２０に係合する軸方向の範囲に鑑み、少なくなる。
【０１８９】
図１６及び１７は、ポンプの第２の変種の第９の実施形態を示しており、第１の変種の図９及び１０に示した実施形態と同様の配置構成を有しており、すなわち本体１２が細長く、位置決めリング１５内に螺合可能に収容されており、本体１２のリング１５に対する軸方向の相対移動によって、ポンプの各サイクルにおいてリザーバからポンプへと引き込まれる液体の量を変化させることができる。図１５を図１６と比較すると、リング支持部材１５をディスペンサーの支持部材８４及びレバー８８の枢支点に対して固定した状態で、本体１２が、図１５の位置から図１６の位置へと、Ｙに等しい軸方向の変位にて内側に動かされている。図１５及び１６はそれぞれ、同一のピストンのＳで示された同一のストロークにわたる移動を示している。
【０１９０】
図１７を参照すると、図１４に類似した第１０の実施形態が示されているが、この実施形態においては、引き込み位置において内側ディスク４０が内側チャンバー２０よりも内側に位置するだけでなく、加えて、引き込み位置において中間ディスク４２が中間チャンバー２２よりも外側に位置する。図１７の実施形態は、各ストロークにおいて或る量の空気を、まずはポンプが延伸位置にあるときに外側ディスク４４と中間ディスク４２との間から中間ディスク４２を過ぎて内向きに通し、その後にピストンが引き込み位置にあるときに中間ディスク４２と内側ディスク４０との間から内側ディスク４０を過ぎてリザーバへと通すことができる点で、折り畳めない瓶とともに使用することができる。各ディスク４０及び４２がそれぞれのチャンバーから離れる時期の相対的な選択、及び種々のチャンバーの相対サイズを、各ストロークにおいてリザーバへと戻され得る空気の量の決定に使用することができる。好ましくは、図示のとおり、内側ディスク及び中間ディスク４４の少なくとも一方が、外側への流体の流れを阻止すべく、常にそれぞれのチャンバーに係合している。
【０１９１】
図１８を参照すると、本発明のポンプ・アセンブリの第３の変種が示されており、第１及び第２の実施形態に類似しているが、外側チャンバー２４が、そこから中間の内側のチャンバー４２よりも大きい。リザーバからチャンバー４２への内向きの一方向の流れのために、一方向バルブ機構（図１〜１７の場合における内側チャンバー内の内側ディスク４０など）を設ける代わりに、チャンバー４２への入り口ポート１５２に一方向バルブ１５０が設けられている。
【０１９２】
バルブ１５０は、ステム１５４を有しており、ステム１５４が、ステム１５４から半径方向外側へと延びてチャンバー４２の側壁に係合する内側バルブ板１５６を保持している。バルブ板１５６は、外側へと向けられた弾性を有する外周を有しており、この外周が、チャンバー４２に係合して内向きに通過する流体の流れを阻止する一方で、半径方向内側へと反って外側へと通過する流体の流れを阻止する。同様のこのような一方向バルブを、図１３〜１７の実施形態において内側ディスク４０の代わりに使用することができる。
【０１９３】
図１９を参照すると、図２〜４の実施形態のピストン１４を置き換えるべく構成されたピストン１４の第１の別の形態が示されている。図１９に示したピストン１４は、図２〜４に示したピストンと同一であるが、外側ディスク４４に設けられた一方向バルブ１６０を備えており、この一方向バルブ１６０が、外側ディスク４４を内向きに通過する流体の流れをもたらし、外向きの流体の流れを阻止するように構成されている。この点に関し、ディスク４４には、中央開口１６２及びこの中央開口の両側に位置する一対の開口１６４が設けられている。バルブ部材１６５は、中央開口を通過して、外れることがないようにバルブ部材を中央開口に固定するように構成された矢印様先端１６６を備えるステムを有している。バルブ部材は、開口１６２及び１６４に重なってこれらを閉じる平坦な状態を本質的には想定するが、延伸のストロークにおいて外側チャンバー４４内に真空が生じた結果圧力差が生ずる場合には、開口を通って内側へと空気を流すことができるよう、図１９に破線で示した位置へと反るべく弾性的に撓むことができる内側可撓性ディスク部材１６８を備えている。このようにして、延伸のストロークにおいて、大気が外側ディスク４４に設けられた一方向バルブ１６５を通って外側チャンバー２４へと流入できる。しかし、引き込みストロークにおいてピストン１４が内側へと移動するときは、一方向バルブ１６５が、一方向バルブを外側へと通過しようとする流体の流れを阻止する。
【０１９４】
図２０を参照すると、図２〜４に示したピストン・アセンブリの実施形態において使用するためのピストン１４の第２の別の形態が示されている。図２０に示した第２の代案は、外側ディスク４４に内側向きの弾性内側縁４１が設けられており、この弾性内側縁４１が、外側チャンバー２４の壁３６に係合して外側へと通過する流体の流れを阻止する一方で、ピストン１４が外側へと動くときに大気が外側ディスク４４を通過して流れることができるように半径方向内側へと反るように構成されている点を除き、図３及び４に示したものと同一である。
【０１９５】
さらに、図２０の第２の代案のピストン１４は、入り口５４とスクリーン５６との間において通路４６の内部に設けられた一方向バルブ１７０を備えている。このバルブ１７０は、動かぬように通路４６に摩擦によって収容される内側固定ディスク１７２を有している。ステム１７３が、ディスク１７２から軸方向に延び、外側へと向けられた弾性可撓性ディスク１７４を保持している。固定ディスクは、通過可能な開口１７６を有している。可撓性封止ディスク１７４は弾性を有する外周を有しており、この外周は、通路４６の内表面に係合して内向きの流体の流れを阻止する一方で、流体が通路を外向きに通過できるように、半径方向内側に反った構成になっている。図２０に示したピストンの使用時、ステム３８の内側の一方向バルブ１７０が、延伸ストロークにおいて外側チャンバー２４へと引き込まれる事実上すべての空気が外側ディスク４４の反った外周を通過しなければならないよう、延伸ストロークにおいて外側チャンバー２４へと戻る流体の流れを実質的に阻止する。さらなる実施形態としては、内部の一方向バルブ１７０が設けられず、したがって延伸のストロークにおいて、スクリーン５６を通っての空気及び泡の引き戻し、並びに外側ディスク４４の弾性縁４１の反りによるチャンバー２４への空気の引き込みが存在し得る。
【０１９６】
次に、図２１を参照すると、本発明によるポンプ・アセンブリの第１１の実施形態が示されている。図２１のポンプ・アセンブリ１０は、参照番号１８０で示されている環状の弾性外周フランジを備える外側ディスク４４を設けるようにピストン１４が変更されている点を除き、図２〜４のポンプ・アセンブリと同一である。この弾性フランジは、内向きかつ外側へと向けられた外側アーム４１だけでなく、半径方向内側かつ内向きに向けられた弾性内側アーム３９を備えている。図２１の本体１２は、環状のチャネル１８２が外側チャンバー２４の段部３４へと内向きに延びており、この環状のチャンバー１８２が、チャンバー２４の残りの部分と共通の外壁３６を有するとともに、新たな外向きの内壁１８４を設けている点を除き、図２〜４の本体と同一である。
【０１９７】
外側アーム４１は、外側チャンバー４４の円筒形の壁３６に係合して、外向きに通過する流体の流れを阻止するように構成されている。
【０１９８】
一方で、内側アーム３９は、円筒形の内壁１８４に係合して、外側ディスク４４と中間ディスク４２との間へと内向きに外側ディスク４４を通過する流体（特には、大気）の流れを阻止する。
【０１９９】
したがって、引き出しストロークにおいて、ピストン１４が、図２１に示されている引き込み位置から、内側アーム３９が段部３４よりも軸方向外側に位置して内壁１８４又は段部３４に係合しなくなる中間位置まで移動するとき、外側ディスク４４を内向きに通過する空気の流れは阻止されている。しかし、抜き取りストロークにおいて、ひとたび内側アーム３９が段部３４の外側に位置し、すなわち環状のチャネル１８２の外側に位置すると、アーム４１が反ることによって大気を外側ディスク４４を通過して内向きに引き込むことができる。したがって、当然のことながら、図２１に示されている引き込み位置から、まずは内側アーム３９を環状のチャネル１８２内に位置させたままでピストンを外側に動かすと、出口４８からの液体及び泡の滴下を阻止するために好都合であり得るように、空気及び液体を含んでいる流体が通路４６から引き戻される。一方で、ピストン１４がさらに外側へと動かされ、内側アーム３９が環状のチャネル１８２の外側になると、外側ディスク４４と中間ディスク４２との間に生じる吸引によって、外側アーム４１を通ってさらに空気を内向きに引き込むことができ、結果として大気は、外側ディスク４４の外側又は通路４６を、この２つの経路のそれぞれを通る流れの相対的な抵抗に鑑みた流れの相対割合で通過して、外側ディスク４４と中間ディスク４２との間に流れることができる。当然のことながら、内側アーム３９が環状のチャネル１８２内にある間は、通路４６を通過する引き戻ししか存在せず、ひとたび内側アーム３９が環状のチャネル１８２から出ると、事実上外側ディスク４４の外周を内向きに通過する流れのみが存在できることを理解すべきである。図２１に示したようなバイフォケート（ｂｉｆｏｃａｔｅｄ）な内側ディスクを、図示の他の実施形態における使用に合わせて構成することも可能である。
【０２００】
図２３を参照すると、本発明によるポンプ・アセンブリの第４の変種が示されている。図２３に示したポンプ・アセンブリは、図４のポンプ・アセンブリと同様であると考えることができるが、中間ディスク４２が取り除かれており、ステム３８が、内側ディスク４０と外側ディスク４４との間に円筒形の不変の断面積を備えており、中間チャンバー４２の直径が、内側ディスク４０と外側ディスク４４との間のステム３８の直径に近い直径まで小さくされ、間を通る流体の流れを効果的に阻止している。
【０２０１】
内側チャンバーと外側チャンバーとの間に、一方向バルブ１８０が設けられている。２つのチャネル１８４及び中央開口１８２が、内側チャンバー２０と外側チャンバー２４との間に、入り口を内側チャンバー２０の外側の段部３１に位置させ、出口を外側チャンバー２４の内側の段部３４に位置させて設けられている。一方向バルブ部材１８５が設けられており、チャネル１８４及び開口１８２を通過する内向きの流体の流れを阻止する一方で、チャネル１８４を通過する外向きの流体の流れは許容する。一方向バルブ部材１８５は、中央開口１８２を通過し、チャネル１８４の外側に可撓性ディスクを保持している中央ステムと、内側に保持される矢印とを有している。したがって、チャネル１８４及び一方向バルブ部材１８５は、図２〜４の実施形態の中間ディスク４２又は図１２の実施形態の中間フランジ１４２と同様の機能を提供する。さらに図２３は、スクリーン５６をノズル部材１５６によって置き換える変更を示しており、ノズル部材１５６が、出口４８の付近に配置され、液体及び空気が同時に通過するときに液体を少なくとも部分的に霧化させる。
【０２０２】
図２１において、ピストン１４は、ピストンを射出成型などによってプラスチックから一体の要素として形成して、外側チャンバー２４を通って挿入することができるように、内側ディスク４０が中間チャンバー２２を通って内側へと通過することができるように弾性を有する構成をとるよう、外周の厚さが薄い内側ディスク４０に関して、図２〜４に示したピストンに対してわずかに変更されている。例えば、これによって、例えば図１２の実施形態に示されているようにピストンを複数の部にて製作する必要性を回避することができる。
【０２０３】
図２〜４に示したポンプの動作時に、ピストン１４が引き込み位置から延伸位置へと移動するとき、第１の体積に等しい体積の液体が、中間ディスク４２を過ぎて中間ディスク４２と外側ディスク４４との間へと内向きに移動し、第１の体積よりも大きくかつ液体及び空気の両者を含んでいる第２の体積に等しい体積が、中間ディスク４２と外側ディスク４４との間に引き込まれる。ピストン１４が延伸位置から引き込み位置へと移動するときは、第１の体積に等しい体積の液体が、リザーバから内側ディスク４０を過ぎて内側ディスク４０と中間ディスク４２との間へと外向きに移動し、第２の体積に等しくかつ液体及び空気の両者を含んでいる体積が、中間ディスク４２と外側ディスク４４との間から出口４８を出るように移動する。
【０２０４】
ピストン１４が引き込み位置から延伸位置へと移動するとき、中間ディスク４２と外側ディスク４４との間に引き込まれた第２の体積に等しい体積は、中間ディスクを過ぎて外向きに移動した第１の体積と、大気中の空気を含む第３の体積とを含んでおり、通路から出口を介して引き戻される液体を第４の体積として含むことができる。
【０２０５】
図２〜４に示したような本体に図２０に示したようなピストン１４を使用し、通路４６内に内蔵の一方向バルブ１７０を備えている実施形態に関しては、ピストン１４が引き込み位置から延伸位置へと移動するとき、中間ディスク４２と外側ディスク４４との間に引き込まれた第２の体積に等しい体積は、中間ディスク４２を過ぎて外向きに移動した流体で構成される第１の体積と、外側ディスク４４を過ぎて内向きに引き込まれる大気中の空気を含んでいる第３の体積とを含む。図２０９に示したようなピストンが、図２〜４のような本体において一方向バルブ１７０を備えずに使用される場合、第２の体積は、中間ディスク４２を過ぎて外向きに移動する第１の体積と、通路４６及び／又は外側ディスク４４の外側を通って引き込まれ得る大気中の空気を含む第３の体積とを含むと考えられる。同じことが、図２１に示した実施形態に関しても当てはまると考えられる。出口４８を通っての液体の引き戻しが存在する場合、第２の体積は、通路４６を通って引き戻される液体を第４の体積としてさらに含むと考えられる。
【０２０６】
図７及び８、さらには図９及び１０、並びに図１５及び１６の実施形態は、送出できる液体及び空気の相対的な量を変化させることができる構成を説明している。図７及び８の実施形態は、内側チャンバー２０の軸方向の広がりを変化させることによる変更を効果的に説明している。本発明によれば、本体２０を、内側チャンバー２０の軸方向の広がりを変化させることができる本体１２を形成する金型空洞にて、射出成型によって製造することができる。このやり方で、実質的に同じ金型を使用して、単に内側チャンバー２０の軸方向の長さを変化させるだけで様々な体積の液体を送出できる本体、すなわちポンプを提供することができる。
【０２０７】
本発明の多数の実施形態によるポンプの基本的な動作は、外側ディスクを通過して送出される体積が、中間ディスクを通過して送出される体積よりも大きいというものである。
【０２０８】
すなわち、例えば図２〜４のような実施形態においては、外側ディスク４４を通過して送出される体積が、中間ディスク４２を通過して送出される体積よりも大きく、これによって空気をポンプ・アセンブリへと引き込んで、その後に送出することができる。引き込み及び延伸のストロークの全体にわたって、内側、中間、及び外側の各ディスクが、すべてそれぞれのチャンバーに係合したままである場合には、外側チャンバーと中間チャンバーとの間の面積の差が、内側チャンバーと中間チャンバーとの間の面積の差よりも大きいことが好ましい。この関係を、例えば図２〜４の実施形態に見ることができる。
【０２０９】
図２２を参照すると、本発明によるポンプ・アセンブリの第１３の実施形態が示されている。図２２に示されているポンプ・アセンブリは、図４のポンプ・アセンブリと同様であると考えることができるが、中間ディスク４２が取り除かれており、ステムが、内側ディスク４０と外側ディスク４４との間に円筒形の不変の断面積を有しており、中間チャンバーの直径が、内側ディスク４０と外側ディスク４４との間のステムに係合して間を通る流体の流れを効果的に阻止する直径まで効果的に小さくされている。しかし、内側チャンバー２０と外側チャンバー２４との間に、チャネルが、入り口を内側チャンバーの外側の段部に位置させ、出口を外側チャンバーの内側の段部に位置させて設けられている。このチャネルに、チャネルを通過する内向きの流体の流れを阻止する一方で、流体がチャネルを外向きに通過できる一方向バルブが設けられている。すなわち、チャネル及び一方向バルブが、図２〜４の実施形態の中間ディスク４２又は図２２の実施形態の中間フランジと同様の機能を提供する。さらに図２３は、スクリーン５６をノズル部材１５６によって置き換える変更を示しており、ノズル部材１５６が、出口４８の付近に配置され、液体及び空気がノズル部材１５６を同時に通過するときに液体を少なくとも部分的に霧化させる。
【０２１０】
図２４は、図６に示した実施形態の変形であり、ピストン１４の内側端に、空気チャンバー形成部材１７２内をスライドする空気ポンプ・ディスク１８０ではなく、ピストン１４の一体部分として後方に延びて、部材１７２の後壁１７６に係合する可撓性内側ベローズ／ばね部材２００が設けられている。内側ベローズ部材２００は、図２４に示されているように、ディスク４０を段部１１０との係合に向かって前方へと常に押し付けるように圧縮されている。使用時にピストン１４が内側へと動くと、内側ベローズ部材２００がさらに弾性的に撓み、この関係で、ピストン１４を外向きにバイアス（ｂｉａｓ）するためのばねとして機能する。
【０２１１】
さらに、ピストン１４が後方へと動くとき、内側ベローズ部材２００の内側の空気チャンバー１８６の体積が減少し、したがって内側ベローズ部材２００が、使用の際に空気を引き込み、空気を放出する。
【０２１２】
内側ベローズ部材２００は、ポンプ及びピストン１４をバイアス（ｂｉａｓ）するための内部ばねの両者として機能するという利点を有しているが、他の実施形態において、これらの機能の一方又は他方のみ、あるいは両方に機能してもよく、さらには空気、流体、あるいは空気と流体との混合物のためのポンプとして構成することも可能である。
【０２１３】
図２５は、図２４の変形に対する図６のさらなる変形を示しており、図６のピストン外側ディスク１３０が、空気／液体の引き込み及び送出だけでなく、ピストン１４を外向きにバイアス（ｂｉａｓ）するばねとしても機能する第２のベローズ部材２０２によって、同様に置き換えられている。
【０２１４】
図２６を参照すると、本発明によるポンプのさらなる実施形態が示されており、内側ベローズ部材２００が、ポンプの内側コア１２２の内側端に、図２４に示したベローズ部材と同様の様相で設けられている。しかし、図２９においては、ポンプ機構が、２００３年８月５日発行のＯｐｈａｒｄｔらの米国特許第６，６０１，７３６号に開示の様相のようにしてリザーバからの流体を、ディスク４２を通って移動させて送出するための重力送り定量ポンプである。当然のことながら、図２９の内側ベローズ２００が、図６に示したピストン・ポンプと同様のピストン・ポンプを置き換えている。同様に、当然のことながら、図２８の封止フランジ１３０に代えて外側ベローズ２０２を設けてもよい。
【０２１５】
図２７は、外側ベローズ２０２が設けられ、出口４８を介して空気を引き込んで、出口４８を通して外向きに送出する唯一の空気チャンバーを形成しているさらなる実施形態である。ベローズ・チャンバー６６が、リザーバからの液体を、ディスク４０及び４２を備える段付き円筒液体ポンプから受け取る。空気及び液体の両者が、ポート５４を介して通路４６へと送出され、さらに泡発生器５６、１８８及び５７を通って送出される。
【０２１６】
図２８は、図２６の実施形態の一変形形態を示しており、空気を比較的自由に内向き及び外向きに通すことができる通気開口２０４を有し、ばねとしてのみ機能するように構成された外側ベローズ２０２を備えている。図２８には、アコーディオン様外側ベローズ部材２０２が示されているが、図２７等のベローズ部材も、通気孔を備えて使用することが可能である。
【０２１７】
ディスク４２は、図２７のディスクに対して変更されており、外側へと通過する流体の流れを阻止するようにされている。入り口２５６が、ディスク４０及び４２の間においてピストンのステム３８の側壁を貫いて設けられ、ディスク４０及び４２の間の流体を、外へと向かって通路４６へと導く。図２８のディスペンサーは、単に液体を送出する。
【０２１８】
図２４〜２８に示した実施形態のそれぞれにおいて、内側ベローズ２００及び外側ベローズ２０２のそれぞれが、可撓性で折り畳める側壁の内側にベローズ・チャンバーをもたらしており、このベローズ・チャンバーの体積が、延伸位置へと向かうピストン１４の動きに伴って増加し、引き込み位置へと向かうピストン１４の動きに伴って減少する。それぞれのベローズは、流体をベローズ・チャンバーへと内向きに引き込み、かつ流体をベローズ・チャンバーから外向きに送出するため、弾性的で、折り畳むことができ、延伸可能なポンプとして機能するように設けられている。
【０２１９】
図示の好ましい実施形態においては、弾性ベローズ部材が、中央を軸方向に延びる中空ステムを有しているピストンの構成要素に一体形成されており、ベローズが中空ステムの延伸として形成され、中空ステムへと開いている。
【０２２０】
図示のベローズ部材２００及び２０２のそれぞれは、管状部材の端部として形成されている。図２５〜２８の実施形態のそれぞれにおいては、ピストン１４が、ユニットとして一体に固定される複数の要素から形成されており、２つの主たる要素として、外側ケーシング１２０及び内側コア１２２を備えている。内側コア１２２が、中空の支持管１１８を保持しており、支持管１１８の内側端から内側ベローズ２２０が、空気チャンバー形成部材１７２の端壁１７６に気密の様相で係合する内側端２０６まで内向きに延びている。外側ケーシング１２０は、外側端に位置する小径の管部１３６と、内側端において開いている大径の管部１３２とを備えており、内側端から外側ベローズ２０２が、フランジ部１１０の外側に気密の様相で係合する内側端２０８まで内向きに延びている。
【０２２１】
図２４及び２５の実施形態の両者においては、内側ベローズ部材２００が、中空ステム３８を貫く中央内部通路４６へと開いているピストン１４の一部の内側への延伸として形成されている。
【０２２２】
図２４〜２８の実施形態のそれぞれにおいては、少なくとも１つの環状チャンバーが、ピストン１４とピストン・チャンバー形成部材１２との間でステム３８の周囲に環状に形成されており、引き込み位置と延伸位置との間をピストン１４がスライドして往復する際に、リザーバから環状チャンバーへの液体の移動が制御され、液体の移動が制御されることによって環状チャンバーから出口へ液体が送出される（空気が同時に送出されても、あるいは送出されなくてもよい）。
【０２２３】
ベローズ２００及び２０２のそれぞれは、延伸構成をとる固有の傾向を有している弾性材料から形成される。ポリエチレン及びポリプロピレンあるいは共重合体などのプラスチック材料が、適切な弾性を提供する。ベローズは、軸方向に折り畳める弾性管部を形成し、その外壁が、複数の段付きの環状部を形成している。壁の弾性が、壁を延伸構成に戻すべく圧縮ばねと同様の固有のバイアスをもたらす。側壁が、効果的にひだ付けされ、長手方向に折り畳まれるように構成される。図２５に示されている側壁は、略円錐形であって、内側に向かって段階的に直径が増加している。図２８においては、ベローズ部材２０２が、比較的一定の直径のアコーディオン様側壁を有するものとして示されている。あるいは、側壁を、単なる環状のランドではなく、らせん状の溝及び溝の間のらせん状のランドを備えて形成することができる。
【０２２４】
図２９を参照すると、図２４の実施形態の変形であって、ベローズ２００がばね３００によって置き換えられていると考えられる第１９の実施形態が示されている。図２９に見られるように、ばね３００が、ばねチャンバー形成部材１７２と一体形成されており、それ以外については、ばね形成部材１７２は図５及び２４に関して説明した空気チャンバー形成部材１７２と同じである。図２４のベローズ２００と同様、ばね３００は、弾性的に縮むことが可能であり、ピストン１４を延伸位置へと外向きにバイアス（ｂｉａｓ）している。図２４及び５の実施形態と対照的に、ピストン１４の通路４６は、内側端において参照番号５２で閉じられている。ピストン１４の内側コア１２２の中空の支持管１１８が、ピストン１４の内側端をばね３００へと接続するため、内部にばね３００の首部管３０２を固定に保持して収容している。図２９のポンプは、実質的に図４に示したポンプと同様の様相で動作するが、ばね３００が、ピストン１４を延伸位置へと外向きにバイアス（ｂｉａｓ）するとともに、ポンプが引き込み位置に向かって内側へと動くときに圧縮される。
【０２２５】
図３０〜４０を参照すると、本発明の第２０の実施形態が示されている。図３０のポンプ・アセンブリ１０は、ピストン・チャンバー形成体１２及びピストン１４を有している。本体１２は、第１のフランジ３１０によって中間管状部３１２の内側端へと接続された外側管状部３０８を有しており、中間管状部３１２の外側端が、第２のフランジ３１４によって内側管状部３１６へと接続されている。外側チャンバー２４が、周囲に側壁３６を有している外側管状部３０８の半径方向内側に形成されている。中間チャンバー２２が、側壁３３の内側において内側管状部３１６の半径方向内側に形成されている。内側チャンバー２０が、周囲に側壁３０を備えている中間管状部３１２の半径方向内側に形成されている。内側チャンバー２０の出口開口が、中間チャンバー２２の入り口端へと開いている。中間チャンバー２２の出口開口が、外側チャンバー２４の入り口端へと開いている。
【０２２６】
ピストン１４は、外側ケーシング１２０、内側コア１２２及び泡生成要素３１８から形成されている。泡生成要素３１８は、好ましくは、開放気孔の発泡プラスチックなどの多孔質材料からなる円柱ディスクである。泡生成要素は、図示のとおり外側ケーシング１２０の外側端へと固定されている内側コア１２２の外側端の外側において、外側ケーシング１２０の外側端に形成された区画３２０に保持されている。外側ケーシング１２０は、外側チャンバー２４において外側チャンバー２４の側壁３６に係合するように外側ディスク４４を保持している。外側管状部３０８が、外側チャンバー２４から外側へと延びる円筒形の延長部３２２を備えており、この円筒形の延長部３２２が、ピストン１４の外側ケーシング１２０によって保持された位置決めフランジ３２４の係合を受け、本体１２内でのピストン１４の同軸の位置決めを助けるように構成されている。ピストン１４は、最内端における内側可撓性ディスク４０と、中間可撓性ディスク４２とを保持する細長いステム３８を有している。内側可撓性ディスク４０は、内側チャンバー２０内に同軸に収容される。中間可撓性ディスク４２は、中間チャンバー２２内に同軸に配置される。図３１及び３２に見られるように、ピストン１４は、好都合には、中間チャンバー２２のチャンバー壁３３に係合して本体１２内でのピストン１４の同軸の位置決めを助けるために、内側ディスク４０と中間ディスク４２との間に、周上を離間して位置する複数の位置決めフランジ（そのうちの１つだけが、参照番号３２４として図示されている）を保持している。
【０２２７】
ステム３８の最も外側の部は、中空であって、ステム３８の最外端の出口４８からステム３８の中央を貫いて閉じた内側端５２まで延びる中央通路４６を備えている。半径方向に延びる入り口５４が、ステムを貫いて通路４６まで半径方向に延びており、この出入り口５４は、外側ディスク４４と中間ディスク４２との間においてステムに設けられている。
【０２２８】
ピストン１４は、ピストンを本体１２に対して内側及び外側へと動かすため、操作装置などを係合させるべく一緒に設けられた相補的な係合フランジ６２及び係合溝６３を保持している。ステム３８の最も内側の部分も、やはり中空であって、外側端が参照番号３２７において閉じられている中央穴３２６を備えている。ばねアセンブリ３３０が、ピストン１４を延伸位置へと外向きにバイアス（ｂｉａｓ）するために、本体１２とピストン１４との間に接続されている。ばねアセンブリ３３０は、ばね３００を中空管状ばねハウジング３３２内に配置して備えている。ばねハウジング３３２は、第１のフランジ３１０の周囲において本体１２の外側管状部３０８の内側端へと嵌り合いの関係で固定される外側端３３４を有している。ばねハウジング３３２は、略円筒形であるがわずかに円錐台形状で内側に向かって先細りである壁３３６として、半径方向内側に延びてばね３００の内側端３４０を支持するフランジ３３８を設けている内側端まで、外向きに延びている。ばね３００は、内側端３４０から外向きに、ピストン１４の穴３２６に堅く固定に係合して収容される管状首部３０２として形成された外側端まで延びている。ばねハウジング３３２の側壁を貫いて開口１７８が設けられ、容器の内部から内側チャンバー２０の入り口開口への連絡をもたらしている。厳密に述べると、好ましい実施形態においては容器の内部がばねハウジング３３２のフランジ３３８の中央開口３４１を通じ、ばね３００の横開口３４８を下方へと通じて内側チャンバーの入り口開口に連絡するため、このような開口１７９は不要である。しかし、このような開口１７８によれば、容器内においてばねハウジング３３２のフランジ３３８の開口３４１よりも下方の高さに位置する流体を、内側チャンバーへの入り口開口へともたらして送出することができる。
【０２２９】
ばね部材３００は、ばねハウジング３３２のフランジからばね３００の管状首部３０２へと内向きに延びる側壁３４２を有している。図３７に示されているように、好ましい実施形態において、側壁３４２は、ドーム部（参照番号３４６として示されている）にて終わる円錐台形状である円錐部（広く参照番号３４４として示されている）を有しており、ドーム部３４６において側壁３４２が円錐部３４４の端部から湾曲して、ピストン１４と同軸な軸２６に対して実質的に直角に延び、ここで側壁３４２が管状首部３０２に融合している。ばね３００の側壁３４２は、互いに正対してドーム部３４６からフランジ３３８へと延びている２つの開口３４８を有している。これらの横開口３４６は、概念的には、軸２６の周囲を完全に巡る図３１に見られるような外側側壁を有する部材をこの軸の周囲の回転体として設け、次いで側壁３４２の一部分を、この軸の両側に位置し、図３０に示した断面に対して直角であり、かつ図３０に開口３４８を含むものとして示されている線に沿っている平面にて切除することを考えることで、形成されたと考えることができる。
【０２３０】
図３３、３４及び３５の描写図が、側壁３４２の外表面３５０からばねの内部へと側壁３４２を貫いて開口３４８を備えているばね３００の側壁３４２を最もよく示している。図３６及び３７は、例えば図３３、３４及び３５に示すような非バイアスの延伸位置にあるばねアセンブリ３３０の拡大断面図を、それぞれ図３０及び３１に示した向きと同じ向きで示している。
【０２３１】
図３０〜４０の実施形態のポンプの使用時、ポンプが図３１の延伸位置から図３２の引き込み位置へと動かされる。ピストン１４が本体１２に対して軸方向内側に移動することで、ばね３００が圧縮される。ばね３００は、例えば図３６及び３７に示した非圧縮の位置にあるための固有のバイアスを有しており、したがってピストンへと力を加え、ピストン１４を完全に延伸した位置に向かって押す。図３２、３８、３９及び４０は、ばね３００を完全に引き込まれて圧縮された状態に示している。図示のとおり、壁３４２の円錐部３４４が、少なくとも円錐部の中央部において、半径方向外側へと撓んでいる。ドーム部３４６は、例えばドーム部３４６の上部最中央部を平たくするように、ドームの半径を増すように撓んでいる。図示の実施形態において、ばね３００のさらなる圧縮は、ピストン１４の外側ケーシング１２０に係合する内側管状部３１６の外側端のストッパ機構によって阻止されている。ばね部材３００のさらなる圧縮を許すことができる場合には、側壁３４２の円錐部３４４の外向きの撓みが継続して生じ、ドーム部の中央部を、管状首部３０２の周囲の外表面が次第に凸状でなくなり、次いで平坦になり、さらに凹状になるように移動させることができ、側壁のうちの首部３０２の周囲の部が側壁の半径方向外側の部を超えて内側へと延びて、側壁が自分自身へと折り返されるように撓む。このような外表面が凸状である状態から外表面が凹状である状態へのドーム部３４６の反転は、ばね３００にバイアスされた弾性をもたらすために好都合であり得る。
【０２３２】
図に示されているように、ばね３００は、非バイアスの延伸位置にあるときは、第１の端部において最大の直径を有し、第２の端部において最小の直径を有している。側壁３４２を貫く２つの開口３４８は、互いに正対しており、軸２６の周方向及び長手方向に軸２６に関して対称である。同様に、それぞれの開口３４８は、開口３４８の中央を通過して軸２６を含んでいる仮想の中央面について対称である。さらに、各開口は、そのような中央面に直交する仮想の平面の側壁３４２との交差に位置している。各開口の円周方向の広がりは、第２の端部からの距離とともに大きくなる。側壁３４２は、実質的に一定の厚さを有しているが、側壁３４２は、好ましくは、実質的に一定の厚さを有するべきであり、あるいは表面上の任意の隣接２点の間の勾配が０．１パーセント〜１０パーセントの間を超えないように徐々に変化する厚さを有するべきである。
【０２３３】
ばねアセンブリ３３０をポンプの他の要素とは別個の要素として設けると、所望の弾性特性をもたらすべく、ばね３００をポンプの他の要素とは異なるプラスチックで製作することが望まれる場合に、好都合である。しかし、本発明は、ばねアセンブリ３３０を別個の要素として設けることに限定されない。ばね３００を、例えばベローズ２００が図２４のピストン１４の延長部を形成する様相で、ピストン１４の一体の後方への延長部として形成することができる（内側の通路４６を入り口５４の後方で閉じる必要がある）。ばね３００がピストン１４に一体形成される場合、好都合には、ばねハウジング３３２を、例えば同様のフランジ３３８及び中央開口３４１を有しており、組み立ての際にばね３００を備えているピストン１４の内側コア１２２を、フランジ３３８を通して挿入できる本体１２の後方への実質的に円筒形の延長部として、本体１２の一体の一部として形成できる。
【０２３４】
本発明によれば、同様ではあるが横開口３４８を有しておらず、すなわち軸２６の周囲の回転体として、例えば自身の中心軸の周囲を３６０°にわたって延びる側壁３４２を有するように形成されたばね部材を設けることができる。しかし、側壁３４２を貫いて開口３４８を設けることが、いくつかの理由で好都合である。第１に、ばねハウジング３３２内でばね３３０の下方に形成される区画が、容積ポンプとして機能して、開口１７８を通じて流体を内側へと引き込み、外側へと送出する傾向にあるという難題を、少なくとも部分的に取り除くことができる。しかし、この難題は、単純に開口１７８のサイズ及び数を増すことによって克服可能である。より重要なことには、横開口３４８を設けることで、側壁の相対厚さ及びばね３００の非バイアスの延伸位置からの撓みの距離によって発生するばね力に関して、ばね３００の特性の選択が容易になる。ばね３００の軸方向長さに沿った任意の位置における開口３４８の円周方向の広がり、及び、ばねに対する横開口３４８の軸方向の相対位置によって、ばねの強さ及び撓みを変化させることが可能である。
【０２３５】
図２８のベローズ２００などのベローズをばね部材として使用する場合と対照的に、ばね３００は、それぞれのひだ又は折り目の周囲で折りたたまれ、あるいは曲げられるときに、抵抗に段付きの変化がもたらされる傾向にあるひだ付きベローズと対照的に、比較的滑らかなバイアス抵抗力をもたらす。ばね３００の側壁３４２の任意の特定の厚さにおいて、横開口３４８の相対サイズ及び位置を、圧縮の距離並びに撓みの程度によって適切な力が生み出されるように、少なくとも試行錯誤のやり方にて変化させることができることは、当業者にとって明らかである。
【０２３６】
好ましいばねアセンブリ３３０は、本体１２及びピストン１４の両方の内側端に接続されるように構成されている。しかし、本発明によるばね３００は、そのような使用法には限定されず、ポンプ以外のばねとして他の様々な用途に使用することが可能である。
【０２３７】
図４１を参照すると、図３５に示したばね部材に類似しているが、ばねハウジング３３２を備えない別個の部材として用意されたばね部材３００が示されている。好都合には、図４１に見られるように、側壁が、ばねの内側端に、側壁３４２の正対する側部３５３及び３５４を一体に保持する上で役立つ円周リング３５２を備えている。
【０２３８】
図４２〜４９を参照すると、本発明によるばね３００のいくつかの他の変種が示されている。図４２、４４、４６及び４８の実施形態はそれぞれ、ばね３００の側壁３４２に開口が設けられていない実施形態である。図４３、４４、４５及び４６に示した実施形態はそれぞれ、側壁３４２を貫く２つ以上の開口３４８を、ばね３００を通過する中心軸を中心とした外周上に一様の間隔で有している。
【０２３９】
図４６〜４９の実施形態においては、ばね３００の閉じた端部に係合ソケット３７０が設けられており、係合ソケット３７０が、ばね３００から外側へと延びる同軸な首部３０２が存在している図４２〜４５の実施形態と対照的に、ばねの内側へと同軸に延びている。
【０２４０】
図４２及び４３の実施形態は、側壁３４２が円筒形であり、端壁３６０が軸２６に対して放射状に延びる平面内で円形である配置構成を説明している。図４４及び４５の実施の形態においては、側壁３４２が円錐形である。図４６〜４９の実施形態においては、側壁３４２が、半球に近い略ドーム状である。
【０２４１】
図４８及び４９の実施形態は、側壁３４２から半径方向外側に延びるフランジ３６１を有しており、横開口３４８が、フランジ３６１を通って軸方向内側へと延びているが、側壁３４２の半径方向外側のフランジの部が、側壁３４２の離間した各セグメント３６２、３６３及び３６４を一体に保つ連続的な環状リムをもたらしている。
【０２４２】
ばね部材３００を、好ましくは、図３０〜４０のばねハウジング３３２を例とする相補的なばねハウジング内に配置することができる。ばねハウジングは、ばねハウジング３３２の壁の内表面がばね部材３００の壁の外表面に係合するという理由により、ばね部材３００が折り畳まれる際に実質的に同軸に配置されたままであり、あるいは少なくとも同軸方向の折り畳まれ方から過度に逸脱することがないように保証する上で、役立つことができる。好ましくは、所望の撓みを許容及び収容しつつ、望ましくない撓みを阻止するため、ばねハウジング３３２に、ばねハウジング３３２内に収容されるばね３００の形状及び性質に対して相補的である内表面を設けることができる。例えば、円筒形の壁を備える図４２及び４３に示したばね３００に関連して、例えばばね３００の反転を促進し、端壁を凹状の様相で内側向きにドーム状にし、次いでばねの側壁３４２を側壁自身へと折り返すようにばねの内側へと半径方向内側に移動させるために、ハウジングが、ばね３００から半径方向外側に離間しているが、大きくは離れていない円筒形の壁であってよい。
【０２４３】
ばね３００の側壁の相対厚さが、好ましい実施形態においては比較的一定であるものとして示されているが、当然のことながら、側壁の厚さ、すなわち内表面から外表面まで測定される厚さが、様々な部において側壁に種々の弾性及び剛性をもたらすために望ましいと考えられるとおりに様々であってよい。好ましくは、側壁の厚さの推移は、漸進的であって、段階的ではない。側壁の厚さは、ばねの軸方向において変化してもよい。
【０２４４】
ばね３００の構成の好ましい材料は、射出成型によって容易に操ることが可能でありながら、ばねとして機能するために適した固有の弾性を有しており、ばねが適用される用途にとって適切であるとおりの充分な時間及びサイクル数にわたり、繰り返される撓みに対して弾力性に関する寿命を有しているエラストマー材料及びプラスチック材料である。ばね部材３００は、液体を送出するためのポンプであって、容器の流体が空になった場合にポンプ及び容器の全体が廃棄されるようなポンプにおける使用のために特に構成されている。
【０２４５】
本発明を、好ましい実施形態を参照しつつ説明したが、本発明がこのように限定されるわけではない。今や、多数の変形及び変種が、当業者にとって可能である。本発明の定義のために、添付の特許請求の範囲が参照される。
【図面の簡単な説明】
【０２４６】
【図１】本発明によるリザーバ及びポンプ・アセンブリを備えている液体ディスペンサーの第１の好ましい実施形態の部分切断の側面図である。
【図２】図１に示したポンプ・アセンブリの部分分解斜視図である。
【図３】組み立てられた図２のポンプ・アセンブリの断面側面図であり、ピストンが完全に引き込まれた位置に示されている。
【図４】図３と同じ側面図であるが、完全に延伸した位置にあるポンプを示している。
【図５】本発明の第２の実施形態によるポンプ・アセンブリの断面側面図であり、ピストンが完全に引き込まれた位置に示されている。
【図６】図５と同じ側面図であるが、延伸位置にあるポンプを示している。
【図７】本発明の第３の実施形態によるポンプ・アセンブリの断面側面図であり、ピストンが完全に延伸した位置にて実線で、完全に引き込まれた位置にて破線で示されている。
【図８】図７と同じ側面図であるが、内側チャンバーの軸方向の長さが軸方向に短縮された状態のポンプを示している。
【図９】本発明の第４の実施形態によるポンプ・アセンブリの断面側面図であり、ピストンが完全に延伸した位置にて実線で、完全に引き込まれた位置にて破線で示されている。
【図１０】図９と同じ側面図であるが、ピストン・チャンバー形成体が図９に比べて軸方向外側へと動かされた状態のポンプを示している。
【図１１】本発明の第５の実施形態によるポンプ・アセンブリの断面側面図であり、ピストンが完全に延伸した位置にて実線で、引き込まれた位置にて破線で示されている。
【図１２】本発明の第６の実施形態によるポンプ・アセンブリの断面側面図であり、ピストンが完全に延伸した位置にて実線で、引き込まれた位置にて破線で示されている。
【図１３】本発明によるポンプの第７の実施形態であり、ピストンが延伸位置にて実線で、引き込み位置にて破線で示されている。
【図１４】図１３に類似する本発明によるポンプの第８の実施形態であり、ピストンが完全に延伸した位置にて実線で、完全に引き込まれた位置にて破線で示されている。
【図１５】図１４のポンプに類似する本発明によるポンプの第９の実施形態であり、ピストンが完全に延伸した位置にて実線で、完全に引き込まれた位置にて破線で示されている。
【図１６】図１５と同じであるが、本体が図１５に示されている本体に比べて軸方向に移動しており、ピストンが完全に延伸した位置にて実線で、完全に引き込まれた位置にて破線で示されている。
【図１７】図１４に示した実施形態に類似する本発明の第１０の実施形態であり、ピストンが完全に延伸した位置にて実線で、完全に引き込まれた位置にて破線で示されている。
【図１８】本発明の第１１の実施形態であり、ピストンが完全に延伸した位置にて実線で、完全に引き込まれた位置にて破線で示されている。
【図１９】図２〜４の実施形態において使用するための第１の代案としてのピストンの断面側面図である。
【図２０】図２〜４の実施形態において使用するためのピストンの第２の代案の実施形態の断面側面図である。
【図２１】図２〜４のポンプに類似する本発明の第１２の実施形態を示しており、ピストンが引き込み位置にて示されている。
【図２２】図２１と同じ側面図であるが、ポンプが中間的な位置かつ延伸位置に示されている。
【図２３】本発明の第１３の実施形態を示している。
【図２４】本発明の第１４の実施形態であり、ベローズ部材を取り入れる図６の実施形態の変形を表わしている。
【図２５】本発明の第１５の実施形態であり、第２のベローズ部材を取り入れる図２４の実施形態のさらなる変形を表わしている。
【図２６】本発明の第１６の実施形態を示しており、ベローズを有する重力送りの容積移送式ポンプを示している。
【図２７】本発明の第１７の実施形態を示しており、ただ１つのベローズ部材を有する泡ポンプの構成を説明している。
【図２８】本発明の第１８の実施形態を示しており、１つのベローズ部材を単にばねとして有している液体ポンプを示している。
【図２９】本発明の第１９の実施形態の断面側面図であり、プラスチック製ばね部材を有する泡ポンプの構成を示している。
【図３０】本発明の第２０の実施形態の断面側面図であり、プラスチック製ばね部材を有する泡ポンプの構成を示している。
【図３１】図３０に示した断面に直交する断面における図３０のポンプの断面側面図であり、ピストンが延伸位置に示されている。
【図３２】図３１と同じ断面側面図であるが、ピストンが引き込み位置に示されている。
【図３３】図３０に示したばね部材の非バイアス状態を描写した図である。
【図３４】図３０に示したばね部材の非バイアス状態を描写した図である。
【図３５】図３３のばね部材の部分切断を描写した図である。
【図３６】図３３のばね部材の断面側面図である。
【図３７】図３３のばね部材について、図３６の断面に直交する断面の断面側面図である。
【図３８】図３２に示すようなばね部材の圧縮された状態の部分切断を描写した図である。
【図３９】図３８の圧縮されたばね部材の断面側面図である。
【図４０】図３９の圧縮されたばね部材について、図３９の断面に直交する断面の断面側面図である。
【図４１】本発明によるばねの第２の実施形態を描写した図である。
【図４２】それぞれ本発明によるばねの第３〜１０の実施形態の斜視図である。
【図４３】それぞれ本発明によるばねの第３〜１０の実施形態の斜視図である。
【図４４】それぞれ本発明によるばねの第３〜１０の実施形態の斜視図である。
【図４５】それぞれ本発明によるばねの第３〜１０の実施形態の斜視図である。
【図４６】それぞれ本発明によるばねの第３〜１０の実施形態の斜視図である。
【図４７】それぞれ本発明によるばねの第３〜１０の実施形態の斜視図である。
【図４８】それぞれ本発明によるばねの第３〜１０の実施形態の斜視図である。
【図４９】それぞれ本発明によるばねの第３〜１０の実施形態の斜視図である。
【図１】
2008537050.tif 000003
【図２】
2008537050.tif 000004
【図３】
2008537050.tif 000005
【図４】
2008537050.tif 000006
【図５】
2008537050.tif 000007
【図６】
2008537050.tif 000008
【図７】
2008537050.tif 000009
【図８】
2008537050.tif 000010
【図９】
2008537050.tif 000011
【図１０】
2008537050.tif 000012
【図１１】
2008537050.tif 000013
【図１２】
2008537050.tif 000014
【図１３】
2008537050.tif 000015
【図１４】
2008537050.tif 000016
【図１５】
2008537050.tif 000017
【図１６】
2008537050.tif 000018
【図１７】
2008537050.tif 000019
【図１８】
2008537050.tif 000020
【図１９】
2008537050.tif 000021
【図２０】
2008537050.tif 000022
【図２１】
2008537050.tif 000023
【図２２】
2008537050.tif 000024
【図２３】
2008537050.tif 000025
【図２４】
2008537050.tif 000026
【図２５】
2008537050.tif 000027
【図２６】
2008537050.tif 000028
【図２７】
2008537050.tif 000029
【図２８】
2008537050.tif 000030
【図２９】
2008537050.tif 000031
【図３０】
2008537050.tif 000032
【図３１】
2008537050.tif 000033
【図３２】
2008537050.tif 000034
【図３３】
2008537050.tif 000035
【図３４】
2008537050.tif 000036
【図３５】
2008537050.tif 000037
【図３６】
2008537050.tif 000038
【図３７】
2008537050.tif 000039
【図３８】
2008537050.tif 000040
【図３９】
2008537050.tif 000041
【図４０】
2008537050.tif 000042
【図４１】
2008537050.tif 000043
【図４２】
2008537050.tif 000044
【図４３】
2008537050.tif 000045
【図４４】
2008537050.tif 000046
【図４５】
2008537050.tif 000047
【図４６】
2008537050.tif 000048
【図４７】
2008537050.tif 000049
【図４８】
2008537050.tif 000050
【図４９】
2008537050.tif 000051
【国際調査報告】
2008537050.tif 000052
2008537050.tif 000053
2008537050.tif 000054
2008537050.tif 000055
2008537050.tif 000056