JP4891776B2 - 流体製品投与ポンプ - Google Patents

Description

本発明は流体製品投与ポンプ、および、こうしたポンプを有する流体製品投与装置に関する。

流体製品投与ポンプは現在の技術において公知であり、特に、化粧品、香水、さらに医薬の分野における製品の投与のために使われる。それらは通常、ポンプ本体の中（より具体的には、当該ポンプ本体に設けられたポンプチャンバの中）でスライド移動するピストンを有し、当該ピストンは、ポンプが駆動されるたびに１ドーズの流体製品を投与するように作られている。通常、ポンプチャンバは入口弁を有し、当該弁は、ポンプ駆動のたびに放出される製品ドーズを規定する。さらに、ポンプの中には、投与開口部の位置にクローザを有するものがあり、これは特に医薬製品について、ポンプの動作と動作との間に製品汚染が生じないようにするためのものである。

この型のポンプに関して生じる問題の１つは、プライミング（priming）に関するものである。ポンプが初めて駆動される際、ポンプチャンバは空気で満たされている。この空気を完全に排出しないと、前記ポンプチャンバに流体製品を充填してポンプ駆動のたびに正確かつ再現性のある投与を可能にすることは不可能である。ポンプがクローザを備えている場合、プライミングはさらに複雑になる。ポンプチャンバの中にある空気をチャンバ外に排出することが、特に前記クローザの存在のために困難になる。

流体製品投与ポンプに関して生じ得るもう１つの問題は、スプレー型ポンプの場合のスプレー品質に関するものである。特に、クローザが投与開口部の位置に設けられている場合、放出時のスプレーの品質および特性は前記クローザに左右される。これらクローザの大半は、駆動中に生じる製品の圧力を受けて移動させられる。そのため、駆動時の軸方向の力の大きさや強さが異なれば、スプレーの特性も変化してしまう恐れがある。特に、ポンプ駆動の際に内部のクローザが投与開口部から遠ざかる形で軸方向に移動する、というポンプの場合、前記クローザが過度に移動すると、それが原因となってスプレーの品質が損なわれ、ドーズの投与がうまくいかないこともある。

本発明は、上述したような不都合のない流体製品投与ポンプを提供することを目的とする。
さらに具体的に言えば、本発明は、簡単かつ安価な形で安全かつ信頼性の高いプライミングが行える流体製品投与ポンプを提供することを目的とする。
さらに、本発明は、ポンプ駆動の際、駆動時にユーザからポンプに加えられる力の大きさにスプレーが影響を受けないことを常に保証できる、という流体製品投与ポンプを提供することを目的とする。

さらに、本発明は、製造および組立が簡単かつ安価である、という流体製品投与ポンプを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、流体製品ディスペンサポンプであって、投与開口部が組み入れられた投与ヘッドと、投与ヘッド内に設けられたポンプ本体と、ポンプ本体の内部から投与開口部にかけて設けられたポンプチャンバと、ポンプ本体の中を気密および液密状態でスライド移動する少なくとも１つの第１のピストンと、ポンプ本体と共に単一の部品の形で作られており、前記投与開口部が閉状態になる位置と投与開口部が開状態になる位置との間で移動および／または変形することの可能なクローザとを有し、前記ポンプチャンバが入口弁を有し、当該入口弁がポンプチャンバを流体製品貯蔵器に延びるディップチューブから隔てており、前記入口弁は、前記第１のピストンの駆動中におけるスライド時に閉じ、駆動停止状態に戻るスライド時に開き、前記ディップチューブと前記ポンプチャンバとの間にバイパス通路が設けられており、前記バイパス通路は前記入口弁の上流に配置されており、前記バイパス通路は、第１のピストンがポンプ本体の中を気密および液密状態でスライドする間は閉じており、前記ポンプ本体は、前記第１のピストンの駆動中におけるスライド時の終了のタイミングで前記第１のピストンと協働することによって、前記バイパス通路を開いて前記投与開口部に接続する開口部を有し、ポンプの初回の駆動前にポンプチャンバの中に入っている空気は、前記第１のピストンの駆動中は圧縮されることにより、投与開口部が開状態になる位置へ前記クローザを移動させることおよび／または開状態に変形させることがなく、当該駆動中におけるスライド時の終了のタイミングで前記バイパス通路が開くと、前記空気がディップチューブを通って貯蔵器に逃れることを特徴とする。

また、入口弁は、第１のピストンに固定された弁シートと弁部材とを有すること、とするのが効果的である。

また、前記クローザは、いかなる位置でも前記投与ヘッドと気密および液密状態で協働している第２のピストンと、前記投与ヘッドに対して密閉位置と開位置との間で移動可能な第３のピストンとを有し、前記第３のピストンは、前記ポンプチャンバを２つの部分に分割し、当該ポンプチャンバの第１の部分はクローザと前記第３のピストンとの間に配置されており、当該ポンプチャンバの第２の部分は前記第３のピストンと前記第２のピストンとの間に配置されている、とするのが効果的である。

また、ポンプチャンバの前記第２の部分は前記バイパス通路に接続されている、とするのが効果的である。
また、第３のピストンは、駆動時、その開位置に移動し、そこで、ポンプチャンバの前記第１、第２の部分を接続し、その際、前記ポンプチャンバの中に入っている流体製品の一部は、前記バイパス通路を通ってディップチューブの中、そして貯蔵器の中に放出される、とするのが効果的である。

また、ポンプチャンバの第２の部分は、前記第２、第３のピストンの間に設けられた通路を介して、前記バイパス通路に接続されている、とするのが効果的である。
また、前記第２および第３のピストンは単一の部材の形で作られている、とするのが効果的である。
また、前記第２のピストンは前記クローザと共に単一の部材の形で作られている、とするのが効果的である。

また、前記クローザは、スプリングにより、その閉位置の方向に弾性的に負荷を負わされると共に、ポンプチャンバの中に入っている流体製品の圧力により、その開位置の方向に移動および／または変形させられる、とするのが効果的である。
また、クローザは、前記ポンプ本体に対して、軸方向に移動および／または変形し、前記第３のピストンは、前記クローザの予め決められた軸方向の移動および／または変形から、開位置へと移動させられる、とするのが効果的である。

また、弁部材はボールであること、とするのが効果的である。
また、単一のスプリングは、前記第１のピストンをその駆動停止位置方向に、前記クローザをその閉位置方向に移動させる働きをすること、とするのが効果的である。
また、前記スプリングは流体製品と接触しないこと、とするのが効果的である。
また、前記第１のピストンと前記弁シートとは、装着部材と共に単一の部材の形で作られており、前記装着部材はスナップ留め用、クリンプ留め用、あるいはネジ留め用のリングであり、前記ポンプを流体製品貯蔵器に固定するように作られていること、とするのが効果的である。

また、本発明は、流体製品貯蔵器を有する流体製品投与装置であって、上で述べたポンプを有する、という装置を目的とする。

本発明に関する他の特徴および効果については、本発明に関する以下の詳細な説明を、非限定的な例として示す添付の図面を参照しながら読むことで明らかになるであろう。
図面を見て分かるように、本発明の投与ポンプはポンプ本体１０を有し、当該本体内部では第１のピストン７２が自由にスライド移動する状態となっている。この第１のピストン７２はポンプチャンバ２０を形作るのに部分的に関与しており、ポンプが駆動されると、ポンプチャンバ２０に入っていた製品１ドーズ分が投与開口部４５（投与ヘッド４０に形成するのが好ましい）を通って投与される。ポンプはクローザ３８を有し、当該クローザは、投与開口部４５のすぐ上流の位置に配置されていると共に、投与開口部４５の閉位置と同投与開口部の開位置との間で移動可能または変形可能である、という形で当該開口部と協働する。ポンプチャンバには入口弁７０が有り、当該弁７０は、弁部材を形成し、弁シート７１と協働するボール７５の形で作ることができる。ポンプ本体１０は、本体内部でクローザ３８と共に単一の部品として形成するのが好ましい。効果的な構成として、ピストン７２と弁シート７１とは、装着リング１５を有した部品に固定されており、当該リングはポンプを貯蔵器６０（流体製品を格納したもの）に固定するように作られている（シール６５を設けるのが効果的である）。ディップチューブ１８は、貯蔵器６０に格納された製品を残らず投与できるように、貯蔵器の底にまで延びる形に設計されているが、これについても、ピストン７２、弁シート７１、そして装着リング１５の形成された前記部品と共に単一の部品として作ればよい。弁部材７５はボールの形で示してあるが、別の形で作ることも可能であろう。

入口弁７０の上流で、ディップチューブ１８とポンプチャンバ２０との間に、バイパス通路７４が設けられている。このバイパス通路７４は、ポンプがプライミングされる際に、ポンプチャンバ２０をディップチューブ１８に接続する。具体的には、このバイパス通路７４は、弁部材７５の上流で弁シート７１に形成された側面の穴の形で作ればよい。そうして、弁シート７１は、効果的な構成として、前記ポンプ本体の内部をスライド移動する第１の耐漏洩ピストン７２の上流に配置されており、ポンプ本体は、プライミング時には前記第１のピストン７２と協働することになる開口部３２を備えている。このプライミング時の状態は特に図２に示してある。図で分かるように、ユーザがポンプを初めて駆動する際、そして、ポンプチャンバ２０の中に空気が存在している場合、空気は圧縮されており、ボール７５を押して弁シート７１に接した状態にすることで、入口弁７０を閉じる。空気は圧縮可能であるため、第１のピストン７２は、クローザ３８を投与ヘッド４０に対して移動させることなく、ポンプ本体１０の中をスライド移動できる。第１のピストン７２がポンプ本体１０の開口部３２に達すると、ポンプチャンバ２０とバイパス通路７４との間に通路が作られ、当該通路は、ポンプチャンバ２０の中に入っていた空気を、図２の矢印Ａ、Ｂで示すように、ディップチューブ１８に向かって（したがって貯蔵器６０の中に向けて）放出する。プライミングの終了後、ポンプが休止状態に戻ると、流体製品はポンプチャンバ２０内に引き込まれ、それに伴って、第１のピストン７２はもはや、ポンプの通常動作の間（言い換えれば、製品が投与されている際）、駆動の終了のタイミングを除いて、ポンプ本体１０内の前記開口部３２に達することはない。その後、前記入口弁７０は通常の様態で動作し、駆動中は閉じ、ポンプがその休止状態に戻ると開く。

効果的な構成として、ポンプが有するのは単一のスプリング５０であり、当該スプリングは、駆動が１度終わるたびクローザ３８をその閉位置に、第１のピストン７２をその休止位置に戻すように作られている。効果的な構成として、このスプリング５０は流体製品といかなる形でも接触しない。これにより、当該流体製品のあらゆる劣化リスクが除かれる。また、効果的な構成として、クローザ３８は、駆動ヘッド４０内部に設けられたスリーブ１５０の中で、開位置と閉位置との間を軸方向にスライド移動する。また、好ましい構成として、スプレープロフィール（図示せず）が前記スリーブ内に形成されており、放出の際に製品を乱流状態にして、スプレーを形成することを可能にする。

高品質のスプレーを得るためには、クローザ３８が投与開口部４５から過度に遠ざかることのないようにするのが重要である。このリスクを低減するには、例えば、ユーザが駆動ヘッド４０を乱暴に押さえた場合に備え、駆動が行われる際にポンプチャンバ２０内でこの圧力を軽減する手段を設ける。この手段は、クローザ３８の投与開口部４５からの距離を、高品質のスプレーの生成に充分な程度に短い距離に保つことを可能にするものである。当該手段は、第２のピストン３４、第３のピストン３５を有し、これらピストンは、前記クローザ３８と共に単一部品の形で作るのが好ましい。前記第２のピストン３４は、ヘッド４０の中で、耐漏洩閉位置と開位置との間を密封様態でスライド移動する。そして、この第３のピストン３５は、ポンプチャンバ２０を２つの部分に分ける。ポンプチャンバの第１部分２１は投与開口部４５のすぐ上流に位置しており、ポンプチャンバの第２部分２３は前記第２のピストン３４と前記第３のピストン３５との間に位置している。前記第３のピストン３５は、ヘッド４０の２つの部分１１、１３の中をスライド移動し、これら部分は径が異なることもありうる。こうした構成により、密閉位置では、第３のピストン３５は、径の小さい方の部分１１と協働する。当該部分１１の先には径の大きい方の部分１３が延びている。第３のピストン３５が、ヘッドの中の径の大きい方の部分１３に達すると、ポンプチャンバの第１部分２１とポンプチャンバの第２部分２３との間に通路が開く。変形例として、ヘッド部分１１に１または複数の通気グルーブを持たせることで、前記第３のピストン３１の予め決められた位置を使い、ポンプチャンバの２つの部分２１、２３の間に通路を開ける、とすることもできる。

効果的な構成として、ポンプチャンバの前記第２の部分２３の位置で、第２のピストン３４と第３のピストン３５との間に、通路３３が設けられており、前記通路３３はバイパス通路７４に接続され、その結果として、ディップチューブ１８、さらには貯蔵器６０にまでつながる。ユーザが駆動ヘッド４０をあまりに乱暴に押してしまった場合、ポンプチャンバ２０内の圧力は非常に急速に高まり、この圧力を受けて、クローザ３８も急速に移動させられ、投与開口部４５から遠ざけられる。第３のピストン３５はクローザ３８に固定されているため、クローザと同時に移動する。クローザ３８が予め決められた距離だけ軸方向に移動させられると、前記第３のピストン３５がその開位置に達し、その結果、ポンプチャンバの第１の部分２１の中で生じた過度の圧力は、ポンプチャンバの前記第２の部分２３に移される。その後、この過度の圧力は、図３の矢印Ｃ、Ｄによって示すように、ドーズの一部を通路３３経由でバイパス通路７４に向けて、さらに、貯蔵器６０に向けて放出させることになる。このようにして、クローザ３８が投与開口部４５から過度に遠い位置まで移動する事態を防止することにより、スプレーの品質が保証される。

ポンプチャンバ２０の入口弁７０の上流に設けられたバイパス通路７４は、このように２つの機能を果たす。先ず、プライミングのタイミングでは空気放出通路として働き、次いで、何回かの駆動時には製品を放出する通り道を形成して、製品の良好なスプレー化を保証する。
以上、本発明に関し、特定の実施の形態を参照しながら説明したが、様々な変形を施すのが可能なことは明らかである。具体的に言えば、ディップチューブ１８は必ずしも、貯蔵器６０にポンプを固定する装着部材１５に固定しなくてもよいし、当該部材１５と一体化した単一部品とする必要もない。同様に、クローザ３８、ポンプ本体１０、ピストン７２、ポンプチャンバ２０の入口弁７０、あるいは他の部材の形状も、必要であれば、異なる形で作ることが可能であろう。さらに、当業者であれば、添付の特許請求の範囲によって規定される本発明の範囲から逸脱しない形で、これら以外の変形を考えることができるであろう。

本発明の１つの効果的な実施の形態によるポンプを有した流体製品投与装置を休止状態において示す概略断面図である。 本発明の１つの効果的な実施の形態による流体製品投与ポンプを有した流体製品投与装置をプライミング状態において示す概略断面図である。 図２と同様の図であり、駆動中の状態を示す図である。

Claims (15)

1. 流体製品ディスペンサポンプであって、
   投与開口部（４５）が組み入れられた投与ヘッド（４０）と、投与ヘッド（４０）内に設けられたポンプ本体（１０）と、ポンプ本体（１０）の内部から投与開口部（４５）にかけて設けられたポンプチャンバ（２０）と、ポンプ本体（１０）の中を気密および液密状態でスライド移動する少なくとも１つの第１のピストン（７２）と、
   ポンプ本体（１０）と共に単一の部品の形で作られており、前記投与開口部（４５）が閉状態になる位置と投与開口部（４５）が開状態になる位置との間で移動および／または変形することの可能なクローザ（３８）とを有し、
   前記ポンプチャンバが入口弁（７０）を有し、当該入口弁がポンプチャンバ（２０）を流体製品貯蔵器（６０）に延びるディップチューブ（１８）から隔てており、前記入口弁（７０）は、前記第１のピストン（７２）の駆動中におけるスライド時に閉じ、駆動停止状態に戻るスライド時に開き、
   前記ディップチューブ（１８）と前記ポンプチャンバ（２０）との間にバイパス通路（７４）が設けられており、前記バイパス通路（７４）は前記入口弁（７０）の上流に配置されており、前記バイパス通路（７４）は、第１のピストン（７２）がポンプ本体（１０）の中を気密および液密状態でスライドする間は閉じており、
   前記ポンプ本体（１０）は、前記第１のピストン（７２）の駆動中におけるスライド時の終了のタイミングで前記第１のピストン（７２）と協働することによって、前記バイパス通路（７４）を開いて前記投与開口部（４５）に接続する開口部（３２）を有し、
   ポンプの初回の駆動前にポンプチャンバ（２０）の中に入っている空気は、前記第１のピストン（７２）の駆動中は圧縮されることにより、投与開口部（４５）が開状態になる位置へ前記クローザ（３８）を移動させることおよび／または開状態に変形させることがなく、当該駆動中におけるスライド時の終了のタイミングで前記バイパス通路（７４）が開くと、前記空気がディップチューブ（１８）を通って貯蔵器（６０）に逃れる
   ことを特徴とする流体製品ディスペンサポンプ。
2. 入口弁（７０）は、第１のピストン（７２）に固定された弁シート（７１）と弁部材（７５）とを有すること、
   を特徴とする請求項１に記載の流体製品ディスペンサポンプ。
3. 前記クローザ（３８）は、いかなる位置でも前記投与ヘッド（４０）と気密および液密状態で協働している第２のピストン（３４）と、前記投与ヘッド（４０）に対して密閉位置と開位置との間で移動可能な第３のピストン（３５）とを有し、前記第３のピストン（３５）は、前記ポンプチャンバ（２０）を２つの部分に分割し、当該ポンプチャンバの第１の部分（２１）はクローザ（３８）と前記第３のピストン（３５）との間に配置されており、当該ポンプチャンバの第２の部分（２３）は前記第３のピストン（３５）と前記第２のピストン（３４）との間に配置されていること、
   を特徴とする請求項１または２に記載の流体製品ディスペンサポンプ。
4. ポンプチャンバ（２０）の前記第２の部分（２３）は前記バイパス通路（７４）に接続されていること
   を特徴とする請求項３に記載の流体製品ディスペンサポンプ。
5. 第３のピストン（３５）は、駆動時、その開位置に移動し、そこで、ポンプチャンバ（２０）の前記第１、第２の部分（２１,２３）を接続し、その際、前記ポンプチャンバ（２０）の中に入っている流体製品の一部は、前記バイパス通路（７４）を通ってディップチューブ（１８）の中、そして貯蔵器（６０）の中に放出されること、
   を特徴とする請求項４に記載の流体製品ディスペンサポンプ。
6. ポンプチャンバ（２０）の第２の部分（２３）は、前記第２、第３のピストン（３４，３５）の間に設けられた通路（３３）を介して、前記バイパス通路（７４）に接続されていること、
   を特徴とする請求項４または５に記載の流体製品ディスペンサポンプ。
7. 前記第２および第３のピストン（３４，３５）は単一の部材の形で作られていること、
   を特徴とする請求項３乃至６のいずれか一項に記載の流体製品ディスペンサポンプ。
8. 前記第２のピストン（３４）は前記クローザ（３８）と共に単一の部材の形で作られていること、
   を特徴とする請求項３乃至７のいずれかに一項に記載の流体製品ディスペンサポンプ。
9. 前記クローザ（３８）は、スプリング（５０）により、その閉位置の方向に弾性的に負荷を負わされると共に、ポンプチャンバ（２０）の中に入っている流体製品の圧力により、その開位置の方向に移動および／または変形させられること、
   を特徴とする請求項３乃至８のいずれか一項に記載の流体製品ディスペンサポンプ。
10. クローザ（３８）は、前記ポンプ本体（１０）に対して、軸方向に移動および／または変形し、前記第３のピストン（３５）は、前記クローザ（３８）の予め決められた軸方向の移動および／または変形から、開位置へと移動させられること、
    を特徴とする請求項９に記載の流体製品ディスペンサポンプ。
11. 弁部材（７５）はボールであること、
    を特徴とする請求項２に記載の流体製品ディスペンサポンプ。
12. 単一のスプリング（５０）は、前記第１のピストン（７２）をその駆動停止位置方向に、前記クローザ（３８）をその閉位置方向に移動させる働きをすること、
    を特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の流体製品ディスペンサポンプ。
13. 前記スプリング（５０）は流体製品と接触しないこと、
    を特徴とする請求項１２に記載の流体製品ディスペンサポンプ。
14. 前記第１のピストン（７２）と前記弁シート（７１）とは、装着部材（１５）と共に単一の部材の形で作られており、前記装着部材はスナップ留め用、クリンプ留め用、あるいはネジ留め用のリングであり、前記ポンプを流体製品貯蔵器（６０）に固定するように作られていること、
    を特徴とする請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の流体製品ディスペンサポンプ。
15. 流体製品貯蔵器（６０）を有する流体製品投与装置であって、請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の流体製品ディスペンサポンプを有すること、
    を特徴とする流体製品投与装置。

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