(57)【要約】【課題】  Ｏリングの反発力（面圧）が適正でなく、具体的には、Ｏリングの軸線方向に対して縮径方向の力が均一にかからないため、密封が不十分であった。  これらの問題の発生を恐れ、作業者は、インクボトルを装着する際、Ｏリングに発生するねじれ現象を防止するために、常に注意を図り、気を使わなければならなかった。【解決手段】  第１軸に第２軸が装着され、それら第１軸と第２軸との間に環状の弾性部材が配置された軸の連結構造であって、その環状の弾性部材が配置される部位に第１凹部を形成すると共に、その第１凹部の底部に前記環状の弾性部材の外形よりも小さな幅を有する第２凹部を形成した軸の連結構造。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１軸に第２軸が装着され、それら第１軸と第２軸との間に環状の弾性部材が配置された軸の連結構造であって、その環状の弾性部材が配置される部位に第１凹部を形成すると共に、その第１凹部の底部に前記環状の弾性部材の外形よりも小さな幅を有する第２凹部を形成した軸の連結構造。
【請求項２】
第１軸に第２軸が装着され、それら第１軸と第２軸との間に環状の弾性部材が配置された軸の連結構造であって、その環状の弾性部材が配置される軸の部位を弾性変形可能にした軸の連結構造。
【請求項３】
前記第１軸の内部にテーパ部、或いは、段部を設けた、請求項１、或いは、請求項２に記載の吸引及び吐出容器。
【請求項４】
前記第２軸に形成された第１凹部、或いは、前記第２凹部を係脱可能に配置した請求項１記載の吸引及び吐出容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１軸に第２軸が装着され、それら第１軸と第２軸との間に環状の弾性部材が配置された軸の連結構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
弾性リングを配置し、且つ、液体を吸引及び吐出させる容器の１例として、インクボトル装着装置がある。孔版印刷装置などの印刷装置において、交換式のインクボトルを装着するインクボトル装着装置が設けられ、且つ、インクボトルからインクが吸引される構造となっている。
【０００３】
その一例が、実用新案登録第３１３０２７０号公報に記載の装着装置及びインクボトル装着装置である。以下、記述する。第１部材と、その第１部材と連結可能な第２部材と、前記第１部材と第２部材のいずれか一方に形成されたリング収容溝と、前記リング収容溝に配置される弾性リングとを有し、前記第１部材と第２部材とを連結することにより前記弾性リングを変形させて前記第１部材と第２部材の一方を他方に対して装着するインクボトルの装着装置である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実用新案登録第３１３０２７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来技術では、弾性リングにより密閉性を保ち、且つ、装着装置を構成する第１部材としてのインク吸口部と、装着装置を構成する第２部材としてのインク供給口部を装着する際に、弾性リングが第２溝へ移動しながら徐々に変形することにより、装着抵抗が低減されることで、装着性が改善されている。
しかし、弾性リングであるＯリングが変形する方向はＯリングの軸線に対して円周上、つまり、Ｏリングには密閉させるための縮径する力と、更に、Ｏリングの軸線に対して長手方向、つまり、装着抵抗を低減させるための引っ張り力が同時に発生していることとなる。更に、説明すると、装着によって、Ｏリングにはねじれる力が常時かかっているわけである。これにより、Ｏリングの耐久性は低下し、密閉性に関しての能力も十分に発揮されていない状態であった。つまり、Ｏリングの反発力（面圧）が適正でなく、具体的には、Ｏリングの軸線方向に対して縮径方向の力が均一にかからないため、密封が不十分であった。
これらの問題の発生を恐れ、作業者は、インクボトルを装着する際、Ｏリングに発生するねじれ現象を防止するために、常に注意を図り、気を使わなければならなかった。
また、従来技術を筆記具のインクの充填器として使用した場合、主に、サンプル用として１０本〜１００本程度を試作するボールペンやマーキングペンなどのインク収容部へのインクの充填となる。このような場合、ピストンにＯリングが装着され、且つ、ピストンの軸線方向に対して前後に摺動が繰り返され、摺動抵抗が緩和され、操作性が向上する。しかし、前述のようにＯリングに引っ張り力やねじれる力が常時かかり、且つ、前後に摺動が繰り返されるため、前述もしたように、Ｏリングが引っ張られたり、ねじられた際に亀裂が入り易くなり、耐久性が著しく低下し、インクが漏れ易くなり、一定量のインクを吸引、注入することができなくなってしまうことがある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、第１軸に第２軸が装着され、それら第１軸と第２軸との間に環状の弾性部材が配置された軸の連結構造であって、その環状の弾性部材が配置される部位に第１凹部を形成すると共に、その第１凹部の底部に前記環状の弾性部材の外形よりも小さな幅を有する第２凹部を形成したことを第１の要旨とし、  第１軸に第２軸が装着され、それら第１軸と第２軸との間に環状の弾性部材が配置された軸の連結構造であって、その環状の弾性部材が配置される軸の部位を弾性変形可能にしたことを第２の要旨とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、第１軸に第２軸が装着され、それら第１軸と第２軸との間に環状の弾性部材が配置された軸の連結構造であって、その環状の弾性部材が配置される部位に第１凹部を形成すると共に、その第１凹部の底部に前記環状の弾性部材の外形よりも小さな幅を有する第２凹部を形成したことを第１の要旨とし、第１軸に第２軸が装着され、それら第１軸と第２軸との間に環状の弾性部材が配置された軸の連結構造であって、その環状の弾性部材が配置される軸の部位を弾性変形可能にしたことを第２の要旨としたので、Ｏリングの反発力（面圧）が適正になるため、シリンジの内径の変動にも対応することが出来、且つ、確実に密封することも出来、更に、ピストンの摺動抵抗が緩和され、一定量の液体を正確に、しかも容易に吐出させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１の吸引前と吐出完了時の製品全体の斜視図である。
【図２】図１の縦切断側面図である。
【図３】実施例１の分解斜視図である。
【図４】実施例１の吸引完了時の製品全体の斜視図である。
【図５】図４の縦切断側面図である。
【図６】実施例１の吸引前と吐出完了時のＯリングの拡大断面である。
【図７】実施例１の吸引完了時のＯリングの拡大断面である。
【図８】実施例２の縦切断側面図である。
【図９】実施例３の縦切断側面図である。
【図１０】実施例３のピストンが撓む前のＯリングの拡大断面である。
【図１１】実施例３のピストンが撓んだ後のＯリングの拡大断面である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
作用について説明する。シリンジの内部に摺動自在にピストンと弾性リングを配置した吸引及び吐出容器であって、前記シリンジ又はピストンの何れか一方の長手方向の円周上に第１溝部を形成し、前記第１溝部には弾性リングが嵌り込み、更に、前記第１溝部の円周上の内径もしくは外径側に第２溝部を設けたので、Ｏリングに縮径作用が働いた際、第１の溝部によって長手方向への移動が防止されると共に、圧縮作用を受けたＯリングの内面部が第２溝部に向かって変形する。これによって、Ｏリングの反発力（面圧）が適正に維持されると共に、シリンジの内径の変動にも対応することが出来、且つ、密封することも出来る。更に、ピストンの摺動抵抗が緩和され、一定量の液体を正確に、しかも、容易に吐出させることができる。
つまり、作業者は、必要な吐出量にするため、ピストンの摺動抵抗の変動を注意しながらシリンジの外周面に吐出に必要な液量の目盛りにピストンを的確に合わせる必要もなくなり、意識、視認し、その状態に対して常に注意を図るなど、気を使わなくても良くなり、意識を作業に集中出来る。
【００１０】
本発明の実施の形態の１例を図１〜８に示し、説明する。ボールペンや直液式、或いは、中綿式のマーキングペンなどの筆記具のインク充填器に適応させた例である。実施例１の注射器１は、注射針セット２、シリンジ３、ピストンセット４で構成されている。前記注射針セット２は前記シリンジ３の軸線方向に対して前方に着脱可能に圧入されている。前記注射針セット２は針５が針基６に圧入固定されていて、且つ、前記針基６の内径６ａと前記シリンジ３の先端部３ａが圧入嵌合されているのでインクが注射針先端以外から漏れ出ないようになっている。それぞれ材質は、前記針５がステンレス鋼、前記針基６がＰＰ（ポリプロピレン）である。
また、前記シリンジ３の内径部３ｂにピストンセット４が前記シリンジ３の軸線方向に対して、前後摺動可能に配置されていている。その前記ピストンセット４は、ピストン７とそのピストン７の前方の外周に配置されたＯリング８から構成されている。そして、前記Ｏリング８の外周面８ａは前記シリンジ３の内径部３ｂに対して摺動可能に圧入されている。つまり、前記Ｏリング８の材質は軟質部材であるブチルゴムで出来ているので圧縮、変形可能となっているため、インクが前記ピストン７から漏れ出ないようになっている。更に、前記シリンジ３の前記内径部３ｂとの摺動性を向上させるため、前記Ｏリング８の外周面１０ａにシリコンを塗布している。なお、前記シリンジ３の材質はＰＰ（ポリプロピレン）である。
次いで、前記ピストンセット４の構成を説明する。前記ピストン７の前方の外周に第１溝部７ａには、前記Ｏリング８が圧縮、変形可能に圧入固定されている。更に、前記ピストン７の軸線方向の円周上に対して前記第１溝部７ａの内径側７ｂには、第２溝部７ｃが形成されている。前記シリンジ３の内径部３ｂが縮径した場合、前記Ｏリング８が前記第１溝部で圧縮、変形しきれず、前記Ｏリング８の一部が前記第２溝部７ｃに嵌り込めるようになっていて、前記Ｏリング８の反発力（面圧）を適正にしている。
ここで、流体（気体、液体、粘体など）を漏らさないためにＯリングが多く使われているＯリングの密封原理について説明する。Ｏリングの密封原理は、圧縮されたＯリングが反発力を維持することで密封している。つまり、Ｏリングを溝に装着し、Ｏリングは圧縮され（つぶし代を確保）、ゴムの復元力により反発力（面圧）が発生し、流体の密封がなされる。
しかし、軸筒内径部にＯリングが圧縮、圧入固定されたピストンを摺動させる場合、金属製の軸筒の内径部の寸法変化は少ないのでＯリングの反発力が適正に維持され、密封されるが、樹脂成形品のシリンジや軸筒、本実施例には金型構造上、抜きテーパが設けられているため、ピストンを前進させると共に、シリンジの内径も縮径する方向と同時に、Ｏリングの圧縮が大きくなり、ゴムの復元力による反発力（面圧）も増大していく。すなわち、ピストンの摺動抵抗も増大していくこととなる。
そこで、本実施例においては、上記の構成を成している。即ち、その要旨を、第１軸に第２軸が装着され、それら第１軸と第２軸との間に環状の弾性部材が配置された軸の連結構造であって、その環状の弾性部材が配置される部位に第１凹部を形成すると共に、その第１凹部の底部に前記環状の弾性部材の外形よりも小さな幅を有する第２凹部を形成したことを第１の要旨とし、第１軸に第２軸が装着され、それら第１軸と第２軸との間に環状の弾性部材が配置された軸の連結構造であって、その環状の弾性部材が配置される軸の部位を弾性変形可能にしたことを第２の要旨としている。
【００１１】
操作方法について説明する。操作として吸引、吐出の操作がある。使用前、ビーカー等の容器に入っているインクを吸引する前の状態は、図1或いは図２の様にシリンジ３の斜面３ｃにピストン７の前端面７ｄが当接している。つまり、ピストンセット４が最前端の位置にいる。この時、Ｏリング８は図６の様に、前記シリンジ３の内径部は抜きテーパがあるため、縮径されているので、前記Ｏリング８が第１溝部で圧縮、変形しきれず、前記Ｏリング８の一部が第２溝部に嵌り込めるようになっている。つまり、前記Ｏリング８は従来技術の様にねじれる力は発生していないので反発力（面圧）が適正に維持されている。
次に、容器からインクを吸引するため、前記ピストンセット４を後方へ引くと、図４或いは５の様に前記ピストン７と前記ピストン７に圧縮、圧入固定されている前記Ｏリング８が後方へ移動し、前記ピストンの７の段部７ｅが前記シリンジ３の係止部３ｄに当接する。つまり、前記ピストンセット４が最後端の位置にいる。この時、前記Ｏリング８は図７の様に、前記シリンジ３の前記内径部３ｂは抜きテーパがあるため、拡径されているので、前記Ｏリング８が前記第１溝部７ａで圧縮、変形できるので、前記Ｏリング８の一部は前記第２溝部７ｃから抜け出ている。前記Ｏリング８は径方向のみの変動だけなので、従来技術の様にねじれる力は発生せず、且つ、前述のインクの吸引前の状態である図６と同様に反発力（面圧）が適正に維持されている。
更に、前記ピストンセット４を後方に強く引っ張ると、前記段部７ｅが前記係止部３ｄを乗り越え、前記ピストンセット４が外れ、分解、掃除が可能となっている。
【００１２】
前例では、注射針セット２の固定方法を圧入固定にしており、また、シリンジ３の筒先をテーパー形状にしているが、一般の注射器のようにルアー（差し込み式）やロック（ねじ螺合）でも良く、適宜選択可能である。また。前記シリンジ３は、ＰＰ（ポリプロピレン）やＰＥ（ポリエチレン）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などの樹脂材質であっても良く、ステンレス鋼やガラスなどからなる硬質な材質であっても良い。
更に、シリンジ３の内径部３ｂは前例ではテーパであったが、これに限定されることはなく、ストレートや段部、波状などであっても良く、また、テーパとストレートを組みわせたり、段部を２段、３段など、複数組み合わせても良く、シリンジ３の内径３ｂの形状は適宜選択可能である。
前例では、第２溝部７ｃの溝幅はＯリング８の直径の１０〜６０％、溝深さは１０〜５０％だが、これに限定されることはなく、使用状況に応じて溝幅や溝深さは適宜選択可能である。更に、第２溝部７ｃの形状は半円形であったが、これに限定されることはなく、例えば、正方形や長方形、だ円、ひょうたん形などであっても良く、第２溝部７ｃの形状は適宜選択可能である。
更に、前例においては、シリンジ３と針基６を透明樹脂、ピストン７とＯリング８を色付き不透明樹脂で成形しているが、それらを逆転させても良く、更には、不透明樹脂同士や透明樹脂同士、あるいは半透明樹脂同士でも良く、それらを組み合わせるなど適宜選択可能である。
更に、前例ではシリンジ３と針基６とピストン７の材質はＰＰ（ポリプロピレン）樹脂を使用しているが、ＰＥ（ポリエチレン）等でも良い。また、Ｏリング８はブチルゴムを使用しているが透明、不透明樹脂に限らず、ブタジエンゴムやシリコンゴム、エラストマー樹脂でも良く、使用状況により、その材質は適宜選択可能である。
前例では、Ｏリング８は安価で手に入れやすい断面形状がＯ状のＯリングを使用しているが、これに限定されることはなく、その断面形状が□状、Ｄ状、Ｘ状などであっても良く、また、それらを組みわせたりしても良く、Ｏリング８の形状は適宜選択可能である。
【００１３】
実施例１においては、ボールペンやマーキングペンなど、筆記具のインク充填器としているが、定量の吸引、吐出が出来る容器なので、注射針を外せば乳児用の飲み薬に使用したり、化粧品のアロマオイルの吸引吐出用や、香水を小瓶への詰め替えや自分用に調合（ブレンド）に利用、または、小動物への授乳や水飲み、または、医療用の注射器にも展開が可能である。
【００１４】
尚、図８の実施例２においては、マーキングペンや化粧品などの定量吐出容器としているが、ノック９を押圧すると軸筒１０に内包され、且つ、前方に当接している摺動子１１が前進し、前記摺動子１１の前方に当接し、且つ、前方のバネ１２により後方に付勢されている回転子１３が前進しながら、回転すると同時に、前記回転子１３と一体に回り止めされているネジがあるネジ棒１４も回転する。更に、前記ネジ棒１４とネジ螺合され、且つ、前記軸筒１０の前記内径部１０ａに前後不動、回転不動に固定されているナット１５により、前記ネジ棒１４はネジのピッチ回転分、前進する。それと同時に、前記ネジ棒１４の前端に係脱可能に固定されているピストン１６と、前記ピストン１６の第１溝部１６ａに圧縮、変形可能に圧入固定されているＯリング１７も、外周面１７ａが前記内径部１０ａと摺動可能に圧入されながら前進する。本実施例のように、ネジ棒１４とピストン１６とを係脱可能に固定することによって、前記ネジ棒１４を後方から前方へネジ溝に沿って、前記ナット１５にネジが切ってある分、つまり、４〜５ｍｍほど回転させながら前進した後、前記ピストン１６及び前記Ｏリング１７を固定させることが出来る。ちなみに、前記ネジ棒１４とピストン１６が一体だった場合には、前方から後方へネジ溝に沿って、前記ネジ棒１４にネジが切ってある距離分、つまり、２５〜５０ｍｍほど回転させながら後進させて組み付けるため、その差２０〜４５ｍｍほど回転させる分の組立時間を必要としてしまう。一方、本実施例は、前記の差２０〜４５ｍｍほど回転させる分の組立時間の低減を図ることができる。
更に、前記内径部１０ａは抜きテーパと段部１０ｂがあり、前記ノック９の押圧操作により、前記ピストン１６は前進すれば、前記内径部１０ａは次第に縮径する。前記ピストン１６の軸線方向の円周上に対して前記第１溝部１６ａの内径側１６ｂには、第２溝部１６ｃが形成されているので、前記軸筒１０の内径部１０ａが縮径した場合でも、前記Ｏリング１７が前記第１溝部で圧縮、変形しきれず、前記Ｏリング１７の一部が前記第２溝部１６ｃに嵌り込めるようになっていて、前記Ｏリング１７の反発力（面圧）を適正にしているため、前記ピストン１６の摺動抵抗は緩和される。
【００１５】
尚、図９の実施例３は前述の実施例２と同様のノック動作により、ピストンが前進する機構を有している。また、Ｏリングの替わりにパッキン１８を用いている。前記ピストン１９の前方には、スリット溝１９ａが対向した位置に形成されている。一方、シリンジの内面には、テーパ状の内径部２０と、段部２０ａが形成されている。即ち、前記ピストン１９が前進すると、抜きテーパがある内径部２０と段部２０ａにより、前記ピストン１９に外包したパッキン１８が縮径しようとする。この縮径作用により、前記スリット溝１９ａが内径方向に向かって撓み、この撓みによって、前記パッキン１８が縮径する。その結果、パッキン１８はシリンジの内径の変動にも対応することが出来、且つ、反発力（面圧）が適正になり、密封することも出来ている。
【符号の説明】
【００１６】
１    注射器
２    注射針セット
３    シリンジ
３ａ  先端部
３ｂ  内径部
３ｃ  斜面
３ｄ  係止部
４    ピストンセット
５    針
６    針基
６ａ  内径
７    ピストン
７ａ  第１溝部
７ｂ  内径側
７ｃ  第２溝部
７ｄ  前端面
７ｅ  段部
８    Ｏリング
８ａ  外周面
９    ノック
１０    軸筒
１０ａ  内径部
１０ｂ  段部
１１    摺動子
１２    バネ
１３    回転子
１４    ネジ棒
１５    ナット
１６    ピストン
１６ａ  第１溝部
１６ｂ  内径側
１６ｃ  第２溝部
１７    Ｏリング
１７ａ  外周面
１８    パッキン
１９    ピストン
１９ａ  スリット溝
２０    内径部
２０ａ  段部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2013164109.tif 000009
【図８】
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【図９】
2013164109.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
2013164109.tif 000013