(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体を投与するのに利用される計量バルブのためのバルブガスケットであって、
前記計量バルブは計量チャンバ（２）を形成するバルブ本体（１）、及び、前記計量チャンバ（２）内で休止位置と動作位置との間をスライド移動するように取り付けられたバルブロッド（１０）を有し、
前記バルブロッド（１０）と前記計量チャンバ（２）との間の密封は、前記バルブガスケット（３）によって実現され、
前記バルブ本体（１）は、流体貯蔵器上にバルブを組み立てるのに利用される固定キャップ（１００）の中に固定され、
前記バルブガスケット（３）は、径方向内部接触域（３１）を備え、前記バルブロッド（１０）がその接触域上をスライドし、
前記接触域（３１）は、材質が前記バルブガスケット（３）より堅い要素（５０）に固定されており、それによって、前記バルブロッド（１０）の移動中、前記バルブガスケット（３）の前記接触域（３１）はその形状についても位置についても実質的に変化しないままであり、
前記接触域（３１）の側面から見た形状で、前記バルブロッド（１０）に対向して接触する側の形状は、先端が略Ｕ字状に屈曲した、少なくとも一部分が丸みを付けられた形であり、それによって前記バルブガスケット（３）と前記バルブロッド（１０）との接触面積が小さくなっており、
前記堅い要素（５０）は前記固定キャップ（１００）の内部径方向エッジであり、
前記接触域（３１）は、前記エッジが、前記先端が略Ｕ字状に屈曲した部分の内側に挿入されることにより、前記堅い要素（５０）に固定されている
ことを特徴とするバルブガスケット。
【請求項２】
前記バルブガスケット（３）は、前記固定キャップ（１００）の内部径方向エッジ（５０）に対し、スナップ留めによって取り付けられていること、
を特徴とする請求項１に記載のバルブガスケット。
【請求項３】
前記バルブガスケット（３）は、前記固定キャップ（１００）の前記内部径方向エッジ（５０）を覆う形で直接成形されていること、
を特徴とする請求項１に記載のバルブガスケット。
【請求項４】
計量バルブであって、請求項１乃至３のいずれかに記載のバルブガスケットを有すること、
を特徴とする計量バルブ。
【請求項５】
流体を投与するためのディスペンサ装置であって、請求項４に記載の計量バルブを有すること、
を特徴とするディスペンサ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は計量バルブ用の改良型バルブガスケットに関し、また、そのような改良型バルブガスケットを備えた計量バルブを有する流体ディスペンサ装置に関する。
【０００２】
ディスペンサ装置バルブは、現在の技術でもよく知られたものである。これらは主に、推進剤（加圧された溶解ガス）と共に充填された流体を投与するためのエアゾール容器との組み合わせで使用される。バルブが計量バルブである場合、それは、２つの環状ガスケット（すなわち、バルブガスケットとチャンバガスケット）によって軸方向に規定される計量チャンバ、及び、休止位置と動作位置との間で移動するように取り付けられたバルブロッド、を内部におさめるバルブ本体で成るのが一般的である。バルブロッドは、バネによって休止位置に押しやられており、この位置では、前記ロッド上にある肩が前記バルブガスケットの底面に当たっている。計量バルブを駆動するには、バルブロッドに圧力を加える必要がある。圧力が加えられたロッドは、バルブ本体中で両環状ガスケットの間をスライド移動して動作位置に達する。そして、この位置にロッドが達した所で、所定量の流体が放出される。その後、バルブロッドはバネの力で休止位置に押し戻される。この種の計量バルブについては、ＥＰ−０ ５５１ ７８２、ＥＰ−０ ３５０ ３７６、ＦＲ−２ ６１５ １７２、ＦＲ−２ ６１５ １７３、そしてＦＲ−２ ６１５ １２４などの特許公報に記述されている。
【０００３】
バルブ、特に計量バルブのバルブロッドに関連して発生する問題は、具体的にはバルブガスケットにおける耐漏えい性に関するものである。第１に、バルブロッドについては、バネの力を受けて動作位置と休止位置との間をスライド移動するものでありながら、同時に漏れの発生を防止することが可能なものでなければならない。第２に、バルブロッドが休止位置にある場合、計量チャンバ内部の圧力及び容器内部の圧力にもかかわらず、耐漏えい性を完全なものとしなければならない。
【０００４】
こうした問題を解決するため、既知のバルブは一般的に、以下に記すような円筒形バルブロッドを有する。すなわち、前記肩と一直線上にあり、バルブロッドのうち少くともバルブガスケット内をスライドする部分にわたって、バルブロッドの外径が一定であり、バルブガスケット内の中央開口部の内径とほぼ等しくなっている（一般に、非常にわずかながらロッドの外径のほうが大きい）。また、休止位置における耐漏えい性を保証するためには、円錐台状の部分を設けるのが一般的である。この部分は、前記肩に隣接し、前記バルブガスケットの厚みの一部にわたって軸方向に伸びている。そのため、バルブロッドは、摩擦を伴なってバルブガスケット内をスライドし、その際、バネから加わる力は前記摩擦よりも大きい。そして、休止位置においては、前記肩に接する円錐台状部分が、バルブガスケットの密封を実現するようになる。
【０００５】
このような構成に伴なう問題点は、バルブロッドがスライドしている間に生じる摩擦が比較的大きくなる場合があるという事実による。こうした大きい摩擦は、前記バルブロッドが引っかかる結果を招くおそれがあるのに加えて、バルブロッドと接触するバルブガスケットのエッジがそうした摩擦のために変形してしまう可能性があり、そうなると、流体が前記ロッドと前記ガスケットとの間に入りこんでしまうこともありうる。特に流体が粉末状である場合、これが原因で計量バルブの動作が阻害されたり、動作しなくなったりすることすらありうる。
【０００６】
そうした現象は、特に環境問題に関する理由で、クロロフルオロカーボン（ＣＦＣ）群などの環境に有害な推進ガスの代わりに、環境に有害でない、又は環境に対する害がより小さい推進ガス（例えば、ハイドロフルオロアルカン（ＨＦＡ）ガス）を用いるのが望ましい場合には、更に大きくなる。残念ながら、そうした「環境にやさしい」ガスを使用することは、バルブ本体内部での圧力が大幅に高まることを意味し、その上昇率は５０％にまで達する可能性がある。そのため、バルブガスケットにおける耐漏えい性については、より一層高いものを実現することが必要となるが、それは、バルブロッドと前記ガスケットとの間の摩擦をより大きくすることを意味する。
【０００７】
そうした問題点を解消する解決策の１つとして、十分な剛性を有するバネを用いることが考えられる。しかしながら、剛性の大きいバネを用いた場合、計量バルブの駆動する際に非常に大きな力を加えなければならず、それは望ましくない。
【０００８】
もう１つの解決策は、バルブロッドをシリコン層で覆うことによって、その滑り特性を向上させる、というものである。そうした解決策は、ＣＦＣ群などの推進ガスを用いる場合には比較的満足できるものとなるが、ＨＦＡガスを使用する場合には不満が残る。これは、バルブ使用中にＨＦＡガスによってシリコンが放出されてしまうためで、ある程度の回数使用された後は、バルブロッドの引っかかりの問題が再び現れる。
【０００９】
本発明の目的は、前記バルブロッドがバルブガスケットに対して移動中にロッド自体とバルブガスケットとの間に生じる摩擦によってバルブロッドが引っかかる、という望ましくない状況を回避するよう設計され、それと共に、上記の移動の間の前記バルブガスケットにおける耐漏えい性を保証する、という計量バルブ用バルブガスケットを提供することである。
【００１０】
また、本発明は別の目的として、剛性の小さいバネと共に用いても、信頼でき安全な形でバルブロッドを動作させることができ、それによって駆動が簡単になるように設計されたバルブガスケットを提供する。
【００１１】
さらに本発明のもう１つの目的は、環境に害のない推進ガスを用いて動作する計量バルブを提供することであり、当該バルブは、バルブガスケット内で動作位置と休止位置との間をバネの力を受けてスライド移動するバルブロッドを有し、漏えいが発生することがなく、ロッドが引っかかる危険もない、というものである。
【００１２】
上記の目的を達成するために、本発明が提供するのは、流体を投与するのに利用される計量バルブのためのバルブガスケットであって、前記計量バルブは計量チャンバを形成するバルブ本体、及び、前記計量チャンバ内で休止位置と動作位置との間をスライド移動するように取り付けられたバルブロッドを有し、前記バルブロッドと前記計量チャンバとの間の密封は、前記バルブガスケットによって実現され、前記バルブ本体は、流体貯蔵器上にバルブを組み立てるのに利用される固定キャップの中に固定され、前記バルブガスケットは、径方向内部接触域を備え、前記バルブロッドがその接触域上をスライドすることであり、前記接触域は、材質が前記バルブガスケットより堅い要素に固定されており、それによって、前記バルブロッドの移動中、前記バルブガスケットの前記接触域はその形状についても位置についても実質的に変化しないままであり、前記接触域の側面から見た形状で、前記バルブロッドに対向して接触する側の形状は、少くとも一部分が丸みを付けられた形であり、それによって前記バルブガスケットと前記バルブロッドとの接触面積が小さくなっており、前記堅い要素は前記固定キャップの内部径方向エッジである、というバルブガスケットである。このようにバルブロッドの形状を定めることで、前記ロッドがスライドする際の摩擦はより小さくなり、その結果、優秀な耐漏えい性が保証されると共にバルブロッドの引っかかりを回避できる。
【００１３】
また、このようなバルブガスケットを用いることで、バルブガスケットの変形も回避できるため、ロッドとガスケットとの間にわずかな流体も溜まらないようにできる。
【００１５】
また、前記バルブガスケットは、前記固定キャップの内部径方向エッジに対し、スナップ留めによって取り付けられている、とすれば効果的である。
【００１６】
また、変形例として、前記バルブガスケットは、前記固定キャップの前記内部径方向エッジを覆う形で直接成形されていることとする。
【００１８】
更に本発明は、上記のようなバルブガスケットを有する計量バルブを提供し、そうした計量バルブを有する流体ディスペンサ装置を提供する。
他の特徴については、非制限的な例として示す本発明の詳細な説明を、添付の図面を参照しながら読めば明らかとなる。
【００１９】
本発明に関しては以下に、図面に示す計量バルブの例を参照しながら説明しているが、本発明があらゆる種類の計量バルブに適用できることは言うまでもない。
【００２０】
図３及び図４に示すように、計量バルブは、内部に計量チャンバ２が形成される形のバルブ本体１を有する、とすればよい。計量チャンバ２については、２つの環状ガスケット、すなわちバルブガスケット３とチャンバガスケット４によって軸方向に形成されることとする。また、２つのガスケットの各々については、バルブロッド１０が通過する中央開口部を備えることとするのがよい。バルブロッドは、図３に示す休止位置と図４に示す動作位置との間でバルブ本体１内部を移動するように取り付けられている。バルブロッド１０は、バネ５などの弾力を持つ部材によって休止位置に押しやられていることとすればよい。バネ５は、一方の端部でバルブ本体１の底に、もう一方の端部でバルブロッドの底面側端部に接する。
【００２１】
バルブ本体１はキャップ１００内に、例えばクリンプ留めによって固定することとすればよく、さらに、キャップ１００は、何らかの種類の容器又はビン（図示せず）のネックに、例えばクリンピングによって固定されている。また、効果的な形として、ネックガスケット１０１は前記キャップ１００と容器の前記首との間に設けられる。
【００２２】
一般的に、バルブロッド１０は投与チャネル１２を備え、チャネル１２は、ロッドの外側表面で径方向ホール１３を介して外に向かって開いている。バルブロッドが休止位置にある時、前記径方向ホール１３はバルブガスケット３の外部に向かって開いている一方、前記動作位置にある時は、計量チャンバ２内部に向かって開いている。
【００２３】
バルブロッド１０については更に、放射状の肩１１を備えることとしてもよい。この肩１１は、バルブロッド１０が休止位置にある時にバルブガスケット３の底面に接し、バネ５からのスラストを受け止める受け台部材として働くことで前記休止位置を規定するものである。
【００２４】
また、効果的な構成として、バルブロッド１０はダクト１４を備えている。ダクト１４は、バルブロッドが休止位置にある時に、流体用の貯蔵器又は容器（図示せず）を計量チャンバ２に接続して計量チャンバを充填できるようにする。また、その一方で、バルブロッドが動作位置にある時に、ダクトが計量チャンバ２に対して開くことはない。
【００２５】
計量バルブの動作は従来と同じである。ユーザがバルブロッド１０に対して力を加えると、それによってロッド１０は、バネ５の力に逆らう形で休止位置から遠ざかる方向に移動させられる。バルブロッドが移動し始めた直後の時点で、ダクト１４は既に計量チャンバ２に開いてはいない。そうして、前記計量チャンバは、チャンバガスケット４及びバルブガスケット３の所でバルブロッド１０によって密封状態で閉じられる。バルブロッド１０が動作位置に達すると、バルブロッド内の径方向ホール１３は計量チャンバ２に向かって開き、それによって、前記計量チャンバ内には計量された量の流体を入れることができ、この流体は投与チャネル１２を介して投与されることになる。その後、ユーザがバルブロッド１０に加えていた圧力を解放すると、ロッド１０はバネ５の力で休止位置に戻される。この位置では、ダクト１４が計量チャンバ２内に向かって開くので、前記計量チャンバには、計量された量の流体が再び充填される。
【００２６】
バルブガスケット３には、径方向内部接触域３１が設けられている。バルブロッド１０は、この部分に対して、漏れの生じない形でスライド可能に保持される。本発明において、この接触域３１は堅い要素５０に固定されており、それによって、バルブロッド１０が移動している間も、前記接触域３１に関しては実質的にいかなる位置ずれ及び／又は変形も発生しない。
【００２７】
図１において、前記堅い要素５０は、前記バルブガスケット３の内部に配置された堅い挿入物である。そのため、接触域３１を形成するガスケットのフレキシブル部分は、バルブロッド１０が移動する間も、堅い挿入物によって軸方向に保持されている、それによって、流体がこれら２つの要素の間に入り込まないようにすることができる。堅い挿入物５０は、例えばステンレス鋼で製造することができ、ガスケットについては、前記要素の周囲に射出成形することができる。
【００２８】
図２乃至図４に示す実施の形態では、前記堅い要素は、固定キャップ１００に一体化した部品であるか、キャップ１００に固定されているものとする。更に言えば、バルブガスケット３は、前記キャップの内部放射状エッジ５０を囲むように取り付けられる。ガスケット３の接触域３１は、キャップの前記放射状エッジのおかげで軸方向に動くことがない。ガスケット３は、射出成形によって例えば図２に示すような形状に形作られ、それからキャップ１００に対し、例えばクリンピングによって固定される、とすればよい。また、それ以外に、ガスケット３は、キャップ１００上に直接形成することとしてもよい。
【００２９】
また、バルブガスケット３の接触域３１の形状を、少くとも部分的に丸められた形状とすることで、ガスケットとバルブロッドとの接触面積を小さくし、それによって摩擦を減らす、とすれば効果的である。さらに、このように丸めた形状とすることで、前記接触域３１の端部に流体が残らないようにすることができる。
【００３０】
バルブロッド１０は、密封ガスケット上の方が滑らかにスライドするので、ＨＦＡのような「環境にやさしい」ガスが使われる場合でもガスケットと協動して優れた耐漏えい性を保証するものとなるように、また同時に、確実に前記ガスケット内の中央開口部を通って滑らかにスライドし、それによってロッドの引っかかりの問題を回避するように、その外部形状を設定することができる。
【００３１】
バネ５の剛性は、バルブガスケット３から加わる摩擦力に比例するものなので、上記のように摩擦を小さくできる本発明では、より剛性の小さいバネの使用が可能となる。その結果、本発明の計量バルブの駆動に必要な力は小さくなるため、駆動がより簡単となる。
【００３２】
本発明のバルブガスケットには更に、以下のような効果がある。すなわち、前記ロッドが休止位置へ戻る際にバルブガスケット３からバルブロッド１０に加わる摩擦力が小さくなるため、バルブロッドの移動速度がより早くなり、それによってバルブの信頼性が増す。
【００３３】
このように、本発明によれば、計量バルブが信頼できる形で動作すること、及び、バルブガスケットにおける耐漏えい性が完全なものになること、が保証される。そして、その結果として、特に、計量チャンバ内部の圧力が大きく高まるにもかかわらず、ＨＦＡガスなど環境に害のないガスを使用することができるようになる。加えて、より剛性の小さいバネを使うことが可能となるため、計量バルブの駆動がより簡単になる。
【００３４】
ここまでの本発明に関する説明は、「上向き」の状態の計量バルブを示す図を参照しながら行ってきたが、当然のことながら、本発明は下向きの状態で動作する計量バルブにも適用でできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】バルブガスケットを示す概略断面図である。
【図２】本発明のバルブガスケットに関する実施の形態を示す概略断面図である。
【図３】  本発明の計量バルブに関する効果的な実施の形態を示す概略断面図であり、図２に示すバルブガスケットを取り入れ、バルブロッドが休止位置にある状態で示す図である。
【図４】  図３と同様の図であり、バルブロッドが休止位置にある状態で示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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