【手続補正書】
【提出日】平成18年10月12日(2006.10.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】  明細書
【発明の名称】  予備圧縮システム
【特許請求の範囲】
【請求項１】  ポンプ（３）と排出ノズル（８）との間に配置される予備圧縮システムであって、前記システムは、前記ポンプ（３）と前記排出ノズル（８）とに連結する導管（９）と空間（５８）とを備え、前記空間（５８）が前記ポンプ（３）に連結され、前記導管（９）が前記排出ノズル（８）に連結され、前記導管（９）は前記空間（５８）において伸出している口を有し、前記空間（５８）が少なくとも部分的に環状であり、少なくとも部分的に前記導管（９）の端部を囲い、前記システムはさらに、その状態においては導管（９）の口の上における台座（６）に当接している連結を閉止する位置とその状態においては台座（６６）から離れている連結をクリアにする位置との間を可動である予備圧縮バルブ（５９）を備え、前記予備圧縮バルブ（５９）は閉止位置に対してバネ手段（５９）によってバイアスされているものにおいて、前記バネ手段（５９）は予備圧縮バルブ（５９）内に統合され、前記バネ手段と前記予備圧縮バルブとが弾性的に可撓であるダイアフラム（５９）によって構成され、前記システムはさらに、前記環状空間（５８）と境界線を形成し、前記ダイアフラム（５９）と一体的に成形される実質的に円筒状のスリーブ（６０）を有していることを特徴とするもの。
【請求項２】  前記ダイアフラム（５９）はドーム状であることを特徴とする、請求項１に記載の予備圧縮システム。
【請求項３】  ダイアフラム（５９）と協力し合うストップ部材（６４）を備えることを特徴とする、請求項１または２に記載の予備圧縮システム。
【請求項４】  前記ストップ部材（６４）はダイアフラム（５９）と一体的に形成されることを特徴とする、請求項３に記載の予備圧縮システム。
【請求項５】  前記環状空間（５８）によって囲まれる導管（９）の部分とポンプ（３）とがそれぞれ中心線を有し、これら中心線は実質的に平行でありながら互いに対してオフセットされていることを特徴とする、前記請求項のうちいずれかに記載の予備圧縮システム。
【請求項６】  前記スリーブ（６０）には少なくとも１つの、閉止バルブ（６３）によって閉止され得る吸引開口（１５）が設けられていることを特徴とする、前記請求項のうちいずれかに記載の予備圧縮システム。
【請求項７】  前記閉止バルブ（６３）はスリーブ（６０）と一体的に形成されていることを特徴とする、請求項６に記載の予備圧縮システム。
【請求項８】  前記スリーブ（６０）は比較的可撓である周辺端部（７０）と、可撓である周辺端部（７０）上に境界線を形成する、低減された直径の部分（７１）とを備えていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の予備圧縮システム。
【請求項９】  一体的に成形される予備圧縮バルブであって、前記請求項のうちいずれかに記載の予備圧縮システムに使用する、バネ手段（５９）と円筒状のスリーブ（６０）とを備えるもの。
【請求項１０】  スプレーヘッド（１）であって、吸引側（５）と圧縮側（６）とを有するポンプ（３）と、ポンプ（３）の吸引側（５）に連結されてスプレーされる液体を供給するための手段（７）と、ポンプ（３）の圧縮側（６）に連結される排出ノズル（８）と、このポンプ（３）と排出ノズル（８）との間に設けられる請求項１〜８のうちいずれかに記載の予備圧縮システムとを備えるもの。
【請求項１１】  スプレー装置であって、首部（３０）と、該首部（３０）に取り付けられる請求項１０に記載のスプレーヘッド（１）とを有する容器（２）を備えるもの。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、空間において伸出している導管によって連結されるポンプと排出ノズルとの間に配置される予備圧縮システムに関するものであって、このシステムはその状態においては導管の口の上における台座に当接している連結を閉止する位置とその状態においては台座から離れている連結を開放する位置との間を可動である予備圧縮バルブを備え、この予備圧縮バルブは閉止位置に対してバネ手段によってバイアスされている。このような予備圧縮システムは例えば米国特許第５，７３０，３３５号において開示されている。
【０００２】
このような公知である予備圧縮システムは例えば液体洗剤を収容するボトルなどの容器用のスプレーヘッドにおいて用いられる。このようなスプレーヘッドは手動で操作可能なピストンポンプが設けられている本体によって形成されている。このようなポンプは本体に対して回動可能に連結されているトリガーによって操作される。ポンプの吸引側は十分な長さに亘って、通常はその底部付近までボトル内に延伸し、これを介して液体をボトルから引き出すことが可能であるチューブに連結されている。ポンプの圧縮側は導管を介してスプレーヘッドの排出ノズルに対して連結されている。ポンプと排出ノズルにつながる導管との間にこの予備圧縮システムが設けられ、このシステムはバネ手段によってその閉止状態が保たれ、またポンプ内において所定の圧力に到達した時にのみ開放される予備圧縮バルブを備えている。この予備圧縮バルブの目的としては、スプレーにおいて大きすぎる液滴が生じてしまうため、低すぎる圧力において液体が排出ノズルから離れることを防止することにある。現に液体は最適なスプレーパターンを得るために排出ノズルから所定の且つ比較的高い圧力において圧出されなければならない。
【０００３】
公知である予備圧縮システムは、環状空間に伸出しているポンプのシリンダ壁の端部を有している。シリンダ壁の縁は台座を形成しており、その上に弾性的に可撓であるダイアフラムが押圧される。このダイアフラムは、先の特許においてはダイアフラム自体の素材による屈曲応力によって生じるバネ圧力によって閉止状態に押圧されている。ポンプシリンダにおける圧力が十分に高まるとダイアフラムは台座から浮き上がるため、圧力下における液体がシリンダから排出ノズルにつながる導管へと流れることが可能となる。ほとんどすべての液体がシリンダから押圧されて内部の圧力が再度下がった場合、このダイアフラムは再び内部におけるバネ力によって再度台座に対して接する閉止状態に戻る。
【０００４】
このような公知である予備圧縮システムにおける欠点として前記環状空間がポンプシリンダに対して直列形に設けられているという点がある。したがってこのような公知である予備圧縮システムを射出成形によって製造し得るように設計することが困難であり、さらには結果として得られる設計体が比較的かさばったものになるためコンパクトなスプレーヘッド内に収容することが困難となる。前述の米国特許第５,７３０,３３５号においてこのような予備圧縮システムを収容するポンプは製造上の理由により吸引チューブとスプレーチューブとの間において角度を成して設けられているため、その組み立てが困難となる複雑な構造のものとなる。
【０００５】
したがって本発明の目的は、公知の予備圧縮システムに比べてその製造および組み立てが容易であるが故にこのシステムをコンパクなスプレーヘッド内に統合した場合により広い設計上の自由を可能とする、前述のような種類の予備圧縮システムを提供することにある。本発明においてこのことは空間をポンプに連結し、導管を排出ノズルに連結することによって達成される。このようにして公知の予備圧縮システムと比較した場合に流れの方向を反対にすることによって、ポンプシリンダに対して直列的に配置する必要がなく、例えばシリンダに隣接して設けられ得るような予備圧縮システムを得ることができる。このようにしてスプレーヘッドの設計を実質的に簡素化し、ヘッドをよりコンパクトにし、さらにその製造がより容易且つ適したものとなる。さらにシリンダとピストンとを角度を成して設ける必要がなくなるため、その操作にとって有利となる。
【０００６】
前記バネ手段は予備圧縮バルブ内に統合されることが好ましく、例えば予備圧縮バルブとバネ手段とが弾性的に可撓であるダイアフラムによって構成されていることが好ましい。このようにして構造的に簡単であるバルブを得ることが可能となる。ダイアフラムはドーム状であることが好ましく、これにより静止位置において安定して相応しい張力を有するようになる。
【０００７】
前記予備圧縮システムはダイアフラムと協力し合うストップ手段を有することが好ましく、これによりダイアフラムの屈曲が限定されてダイアフラムが台座に対してより大きく離れることになる別の定位置に「はじかれ」そこから戻ってこないような状況が防止される。このストップ手段はダイアフラムと一体的に形成されることが好ましい。
【０００８】
さらに前記空間は少なくとも部分的に環状であり、少なくとも部分的に導管の端部を囲むことが好ましく、したがって簡単な円形のダイアフラムを採用することが可能である。環状空間によって囲まれた導管の部分とポンプとはそれぞれ中心線を有し、これら中心線は実質的に平行でありながら互いに対してオフセットされているものである。
【０００９】
前記環状空間は実質的に円筒状のスリーブによって境界線が形成されていることが好ましい。このようにすれば適当な封止状態が得られ、漏れを防止することが可能となる。ダイアフラムとスリーブとを一体的に成形することによって部品数を減らし、ひいてはシステムの組み立てを簡素化することが可能となる。
【００１０】
スリーブには少なくとも１つの、バルブによって閉止可能である吸引口が設けられており、これを介してスプレーされるべき液体が引入される。閉止バルブをスリーブと一体的に形成した場合、個別の部品の数がさらに低減され予備圧縮システムの製造及び組み立てがさらに簡素化され得る。
【００１１】
本発明はさらにスプレー装置に関するものであって、この装置は吸引側と圧縮側とを有するポンプと、ポンプの吸引側に連結されてスプレーされる液体を供給するための手段と、ポンプの圧縮側に連結される排出ノズルと、このポンプと排出ノズルとの間に設けられる前述の種類の予備圧縮システムとを備えるものである。
【００１２】
さらに本発明は容器と前述のようなスプレー装置とによって構成される組立体に関するものである。
【００１３】
本発明について添付図面を参照しつつ、例を用いて説明する。
【００１４】
容器２のためのスプレーヘッド１は吸引側５と圧縮側６とを有するポンプ３からなる。ポンプ３には可動操作手段４が連結され、図示されている例においてはポンプ３を担持するフレーム２２内における中空空間５４に収容されてその内部において可撓性を有するスナップアーム５５によってロックされる連続する回動軸５３を有するトリガー１３によって構成されている。ポンプ３の吸引側５には容器から液体を供給するための手段７が連結されており、その自由端が容器内に延伸するチューブ２３に連結される導管からなる。ポンプ３の圧縮側６は導管９を介して排出ノズル８に連結されている。
【００１５】
トリガー１３の軸５３と収容空間５４とがスプレー導管９の上部に位置するため、トリガー１３には開口部５６が設けられ、それを通ってこの導管９の端部が延伸し、その上に排出ノズル８が設けられる。
【００１６】
ポンプ３はピストン式ポンプであって、ポンプハウジングあるいはシリンダ１０とその内部において往復運動を行うピストン１１とから構成されている。ピストン１１はトリガー１３に連結されている。ピストン１１とトリガー１３とをポンプストロークの終わりにそれらが延伸している状態の静止位置に戻すために、スプレーヘッド１にはバイアス手段１６が設けられている。図示される例においてはこのバイアス手段は、トリガー１３の内部において縁に係止する一対の平行な屈曲バネ１７から構成される。ポンプストロークにおいてトリガー１３が回動軸５３の回りをポンプ３に向かって回動し、ピストン１１をシリンダ１０内に押圧するとバネ１７が屈曲される。トリガー１３に対する圧力が開放されると、バネ１７が屈曲して戻ることによってその静止位置に強制的に戻される。トリガー１３は張力下および圧縮下のいずれにおいても固定されるようにピストン１１に連結されているため、ピストン１１も同様にその静止位置に引き戻される。トリガー１３とピストン１１との間の連結はトリガー１３の突起１４がピストン１１における対応する開口２８内にスナップされることによって得られるスナップ式連結である。
【００１７】
シリンダ１０とスプレー導管９との間には予備圧縮システムが設けられ、このシステムは、図示される例においては環状であり、弾性的に可撓性を有するドーム状のダイアフラム５９によって気密あるいは液密閉止されるシリンダ１０とその内部に伸出するスプレー導管９の端部とに連結される空間５８を有するものである。この空間５８はフレーム２２内におけるキャビティ６１に収容され、図示される例においてはダイアフラム５９と一体的に設けられる円筒状のスリーブ６０によって境界線が形成されている。この円筒状のスリーブ６０には開口１５が形成されており、その内部にはバルブが設けられ、フレーム２２の開口６７を介して液体用の吸引チューブ７に連結されている。同様にスリーブ６０と一体的に設けられているこのバルブ６３は可動であり、図示される実施例においては開口６７を気密封止する位置（図３、４、６Ａ）とこの開口６７がクリアにされる位置（図５、図６Ｂ）との間を回動可能である。さらにダイアフラム５９にはストップ部材６４が連結されており、ダイアフラム５９の折り曲げを制限して「はじかれない」ように防止するものである。円筒状のスリーブ６０はフレーム２２のキャビティ６１内において図示される例においては容器２と一体的に成形されている端部壁によってロックされている。円筒状のスリーブ６０はさらに、補強フランジ７５を有し、それによって、シリンダ１０内のポンプ圧の影響を受けスリーブ６０の変形、ひいてはスリーブ６０に沿う漏れの危険が防止される。
【００１８】
好ましい実施例（図７）では、閉止バルブ６３は、一端６９がスリーブ６０に取り付けられ、他端がバルブ本体６３に連結される１対の回動可能な伸縮性のｆ形状をしたアーム６８を用いてスリーブ６０に連結される。ポンプ１１の戻りあるいは吸引ストローク中、アーム６８が、上方へ回動されて多少伸ばされ、それにより、バルブ本体６３は、開口６７から高さＬ上に浮き上げられる。
【００１９】
また別の好ましい実施例（図８）では、円筒状のスリーブ６０は、吸引チューブ２３に連結される開口を備えていない。その代わりに、スリーブ６０は、キャビティ６１の壁に対してぴったりと近接して位置する、わずかに外側へ延びる周辺端部７０を有している。周辺端部７０は比較的可撓であり、わずかに傾斜した内面７３を備えている。スリーブ６０はさらに、低減された直径を有し、可撓である端部７０によって一方の側の境界線が形成され、スリーブ６０の円筒状の部分によってもう一方の側の境界線が形成される部分７１を有している。キャビティ６１の壁とともに、直径の低減された部分７１は、開口６７と液体が流通可能である環状空間７２を画定する。
【００２０】
ピストン１１のポンプストローク中には、周辺端部７０の傾斜した内面７３上に作用する流体の圧力が、この部分をキャビティ６１の壁の方向に内側に押し付けるため、キャビティ６１の全周辺に沿って優れた封止を生じさせるであろう。一方、戻りあるいは吸引ストローク中におけるピストン１１背後の吸引と容器２内の大気の圧力とが、周辺端部７０に亘って圧力差を引き起こし、これを壁から離れて内側に押しやり、吸引チューブ２３を介して容器２の内部と直接的に連結している環状空間７２とシリンダ１０との間で液体が流通可能となる。
【００２１】
このようにして、周辺端部７０は、優れたシール性を有するバルブとして機能する。周辺端部７０の封止作用のため、ポンプ圧が、スリーブ６０の円筒状の部分に作用せず、それにより、円筒状の部分及びそれに連結される環状の封止隆起部７４に沿う液体の漏れの危険性が低減される。更に、スリーブ６０は、周辺端部に沿って補強フランジを設ける必要がないので、従来の実施例のものより小さく、しかも重くなく構成することができる。更に、この実施例のスリーブ６０は、側壁における開口を排除するので、射出成形によって簡単に製造することができ、対応するバルブは、型にスライド又はマンドレルを設ける必要がないという効果を有する。最後に、スリーブ６０はまた、中心線の周りに回転方向に完全に対称的であり、開口６７と位置調整されるべき開口がないため、より容易に取り付けることができる。
【００２２】
スリーブ６０の周辺端部７０の正確な形状は重大ではなく、唯一必要なことは、ポンプストローク中に完全な封止を確保するためにキャビティ６１の壁に十分な圧力を及ぼし、吸引ストローク中にその周辺に沿っていずれの時点においても前記壁から浮き上げられることである。明らかに、端部７０及び前記壁の形状は更に、それらが環状空間を画定するように選択されるべきである。したがって、その周辺端部の傾斜角度は、別の実施例より多少小さいが（図９）、キャビティの壁がより大きく傾斜した部分を有し、環状空間７２においては実質的に同じ体積となる。
【００２３】
予備圧縮システム４０は公知の方法で所定のポンプ圧がまだ達成されていない状態では容器２から排出ノズルに液体が搬送されることを禁止する機能を有する。低すぎる圧力で液体がノズル８を介してスプレーされると、この液体の噴霧が不十分であるためスプレーコーン内において生成される液滴が大きすぎる。このようなことが発生することを防止するために、容器２と排出ノズル８の連結がダイアフラム５９によって閉止されるものであるが、このダイアフラムはドーム状の形状によって決定されてダイアフラム５９背後の周囲における圧力とによってアシストされる内部応力によって台座として機能するスプレー導管９の縁６６に対して強制的に押圧されている。例えば３バール程度の十分な圧力がピストン１１をその終端位置に移動させることによってシリンダ１０内において生じた場合にのみダイアフラム５９が台座６６から浮き上がる。
【００２４】
したがってスプレーヘッド１は以下のように機能する。使用者が容器２から液体を噴霧したい場合、まずトリガー１３を引く。こうしてシリンダ１０内に存在して開口６７がバルブ６３によって閉止されているが故に容器２に戻ることができない空気がピストン１１によって圧縮される。ポンプストロークの終わり頃に空気の圧力が十分に高まった場合、ダイアフラム５９が台座６６から浮き上がり、この空気を逃すことが可能となる。
【００２５】
その後、バイアス手段１６によって強制される戻りストロークの間、液体は容器２からチューブ２３、導管７さらには開口６２および６７を介してシリンダ１０内に戻りあるいは吸引ストローク（図６Ａ）の最後にこれがいっぱいになるまで引き出される。このストロークの間部分的な真空が容器２内において生成されることを防止するためにシリンダ１０の壁には通気孔５１が設けられており、この孔はピストン１１が内側移動する際に開口５１を外周封止リップ３９Ｂが通過する場合に開き、ピストン１１が外側ストロークを行う際にピストン１１の外周および内周封止リップ３９Ｂおよび３９Ａによって画定される閉空間に再び連結されるものである。
【００２６】
そしてトリガー１３が再度引かれた場合、液体は圧縮しにくいものであるためシリンダ１０内の圧力がすばやく上昇する。こうしてダイアフラム５９は台座６６からほぼ瞬間的に浮き上がり、液体はダイアフラム５９と台座６６との間の空間を通ってスプレー導管９へ、さらに排出ノズル８（図６Ｂ）へと押圧され得てそこで噴霧される。
【００２７】
本発明においては環状空間５８がポンプシリンダ１０に連結されており、その内部に伸出する導管９が排出ノズルに連結されており、よって公知である予備圧縮システムとは逆であるため、環状空間５８をシリンダ１０と並列させる必要がなく、図示されているようにオフセットさせることが可能となる。したがってスプレーヘッドを射出成形によって効率的に製造することが可能であるため、その設計をコンパクトすることが可能である。
【００２８】
本発明をその実施例に基づいて例示してきたものであるが、これに限定されるものではないことは明らかである。例えばダイアフラムとスリーブとを別々に設けることが可能である。さらにストップ部材を場合によっては省略することも可能であり、素材の選択も当然変更することが可能である。よって本発明の範囲は後続の請求の範囲によってのみ定義されるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による予備圧縮システムが使用され得る、容器とスプレー装置とから構成される組立体の斜視図。
【図２】  予備圧縮システムを含む図１における組立体のスプレーヘッドの斜視拡大図。
【図３】  ポンプストローク中における図２のスプレーヘッドの一部切断された斜視図。
【図４】  戻りストローク中におけるスプレーヘッドの図３に対応する図。
【図５】  図３における矢印Ｖ方向から見た予備圧縮システムの詳細図。
【図６Ａ】
ポンプストロークの開始時における予備圧縮システムの縦断面図。
【図６Ｂ】
ポンプストロークの終了時における予備圧縮システムの縦断面図。
【図７】  予備圧縮システムにおける、バルブの別実施例を示す概略斜視詳細図。
【図８】  予備圧縮システムの別実施例を示す縦断面図。
【図９】  この実施例の予備圧縮システムを示す詳細図。