(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0020】
図1〜
図4を用いて本発明を実施するための形態を説明する。
【0021】
なお、原則として、各図で用いるアルファベット付き参照番号の構成要素(例えばL字状吐出通路部1a)は当該参照番号の数字部分の構成要素(例えば押圧ボタン1)の一部であることを示している。
【0022】
図1〜
図4において(1′〜1f′は
図4のみで使用)、
1は前向き放出タイプの作動モード設定用操作部としての押圧ボタン,
1aは押圧ボタン1の内部であって、外部空間域へ放出される内容物がその流れ方向を図示上方向から左方向へ変える流れ方向変更通路部としてのL字状吐出通路部,
1bはL字状吐出通路部の上流側の縦通路域,
1cは縦通路域1bの上端側であって後述の流量調整部2からの流出内容物がぶつかる形の流れ方向変更部としての天井面,
1dは縦通路域1bの上端側からその下流側に続く横通路域,
1eは横通路域1dの前端側の吐出口,
1fは縦通路域1bの下端から下方に続いて、その内周面上側から順次、後述の流量調整部2および圧力調整用ユニット3が嵌合状態で取り付けられる縦筒状部,
1′は後述のエアゾール容器本体6ごと、図示のいわば起立位置から約90度〜180度の角度だけ傾けた倒し状態で操作されるタイプの、作動モード設定用操作部としての押圧ボタン,
1a′は外部空間域へ放出される内容物が、その流れ方向を図示上方向から左横方向へ変えた後で再度上方向に変える流れ方向変更通路部としての、縦方向の上向きステップ状吐出通路部,
1b′は上向きステップ状吐出通路部1a′の上流側縦通路域,
1c′は天井面1cと同様の作用を呈する、上流側縦通路域1b′の流れ方向変更部としての天井面,
1d′は上流側縦通路域1b′の上端横側から上方に連続し、その下端側周面が流れ方向変更部として作用する下流側縦通路域,
1e′は下流側縦通路域1d′の上端側の吐出口,
1f′は上流側縦通路域1b′の下端から下方に続いて、縦筒状部1fと同様の作用を呈する縦筒状部,
をそれぞれ示している。
【0023】
また、
2は縦筒状部1f,1f′の上側内周面部分に嵌合固定されて、内容物の単位時間あたり流量を低減するための円柱状の流量調整部,
2aは流量調整部2の上面から下面に至るかたちで外周面に三箇所設けられて、縦筒状部1f,1f′の内周面との間に流量低減用の狭小断面通路部を形成する内容物通過用の溝状部,
をそれぞれ示している。
【0024】
また、
3は縦筒状部1f,1f′の下側内周面部分に嵌合固定されて、流量調整部2への流入内容物の圧力を低減するための圧力調整用ユニット(内容物圧力調整部),
3aは横長手方向に配設されて、そこへの流入内容物が、内面周方向に移動して容器本体の内部高圧力から低圧力に、例えば平方センチメートル単位あたり8.0kgfから1.0kgfに減じた状態で流量調整部2の方に流出する鞘状シリンダ,
3bは鞘状シリンダ3aの上側外周面部から上向きに形成されて、縦筒状部1f,1f′の下側内周面部分と嵌合する流出側上筒状部,
3cは鞘状シリンダ3aと流出側上筒状部3bとを連通させる上側孔部,
3dは鞘状シリンダ3aの下側外周面部から下向きに形成されて、後述のステム4の上端側内周面と嵌合する流入側下筒状部,
3eは鞘状シリンダ3aと流入側下筒状部3dとを連通させる下側孔部,
3fは鞘状シリンダ3aの図示上下方向の後向き底面部分,
3gは後向き底面部分3fに形成されて、静止モードにおける後述の筒状ピストン3rの受け部として作用する底面環凸状部,
3hは鞘状シリンダ3aの開口側内周面に形成されて、後述の前側環凸状部3nとの係合作用を呈する後側環凸状部,
3jは鞘状シリンダ3aの開口側部分にこれを閉じる形で取り付けられた、シリンダ構成要素としての横蓋状部,
3kは横蓋状部3jの一部を構成する環状外壁,
3mは環状外壁3kの内側に形成されて、鞘状シリンダ3aの開口側筒状部を当該環状外壁との間に係合・挟持する環状内壁,
3nは環状内壁3mの外周面前端側に形成されて、後側環凸状部3hとの前後方向の係合作用により鞘状シリンダ3aと横蓋状部3jとを一体化する前側環凸状部,
3pは横蓋状部3jの図示上下方向の前向き底面部分
3qは前向き底面部分3pの中央域に形成された外気連通用の横方向筒状部,
3rは鞘状シリンダ3aの内部空間域の前側に配設された筒状ピストン,
3sは筒状ピストン3rの外周面に後方広がり態様で形成されて、その一部が鞘状シリンダ3aの上側孔部3cと対向しながら、残り部分が当該鞘状シリンダの前側内周面と密接する前スカート状部,
3tは鞘状シリンダ3aの内部空間域に筒状ピストン3rとの嵌合状態で配設された鞘状ピストン,
3uは鞘状ピストン3tの外周面に前方広がり態様で形成されて、鞘状シリンダ3aの後側内周面と密接する後スカート状部,
3vは鞘状ピストン3tの内部空間域に、横方向筒状部3qのいわば外周空間域と前後方向に対向する態様で形成された環溝状部,
3wは横方向筒状部3qに案内され、かつ、その基部外側底面部分と環溝状部3vとの間に配設されて、鞘状ピストン3tおよび筒状ピストン3rの一体物を前方に付勢するコイルスプリング,
S1は鞘状シリンダ3aの後向き底面部分3fとピストン(筒状ピストン3r+鞘状ピストン3t)の前面部分とで画定されるシリンダ内部前側空間域,
S2は鞘状シリンダ3aの中間部内周面とピストン(筒状ピストン3r+鞘状ピストン3t)の中間部外周面とで画定される内容物通過用のシリンダ内部周回空間域(前後方向中間空間域),
S3は鞘状シリンダ3aの後開口側内周面,横蓋状部3jおよび鞘状ピストン3tによって画定される外気連通用のシリンダ内部後側空間域,
をそれぞれ示している。
【0025】
また、
4はその上端部分が流入側下筒状部3dの内部に嵌合して、押圧ボタン1,1′の下動操作にともない周知のステムガスケット(図示省略)との間のバルブ開作用を呈し、これにより内部通路を容器本体側の放出内容物が通過するステム,
5はステム4およびこれを上方向に付勢する周知のコイルスプリング(図示省略)などが配設され、放出内容物の収容空間域としても作用するハウジング,
6は後述の圧縮ガスおよび放出内容物が収容されたエアゾール容器本体,
7はエアゾール容器本体6の開口側周縁部に取り付けられて、ハウジング5を保持するマウンティングカップ,
7aはマウンティングカップ7のエアゾール容器本体6との連結部分下側に形成される環凹状のアンダーカット,
8はアンダーカット7aに常に嵌合保持されて、すなわち作動モード設定操作時にも取り外されることなしに押圧ボタン1,1′を保護するカバーキャップ,
をそれぞれ示している。
【0026】
ここで押圧ボタン1,1′,流量調整部2,圧力調整用ユニット3,ステム4,ハウジング5およびカバーキャップ8はポリプロピレン,ポリエチレン,ポリアセタール,ナイロン,ポリブチレンテレフタレートなどからなるプラスチック製のものである。なお、圧力調整用ユニット3のコイルスプリング3wや、ステム4などは金属製のものでもよい。
【0027】
また、エアゾール容器本体6は金属製やプラスチック製のものであり、マウンティングカップ7は金属製のものである。
【0028】
図示の圧縮ガス対応の内容物ドロップ放出構造の基本的特徴は、
(21)エアゾール容器本体6には、放出対象の内容物およびこれを外部空間域に流出させるための圧縮ガスが収容され、
(22)バルブ機構を介してエアゾール容器本体6と連通するステム4の流出部と、押圧ボタン1,1′に形成されたL字状吐出通路部1a,上向きステップ状吐出通路部1a′との間に、圧力調整用ユニット3およびその直下流側の流量調整部2を設け、
(23)L字状吐出通路部1aおよび上向きステップ状吐出通路部1a′は、それぞれの途中に、放出対象の通過内容物の流れ方向を変えるための天井面1c,1c′を備えている、
ことである。
【0029】
すなわち、圧縮ガスとともにエアゾール容器本体6に収容された内容物が、ステム4の流出側に設けた圧力調整用ユニット3およびその直下流側の流量調整部2を経て、L字状吐出通路部1aや上向きステップ状吐出通路部1a′から外部空間域に放出される。
【0030】
また、流量調整部2からの出力内容物は、L字状吐出通路部1aや上向きステップ状吐出通路部1a′の天井面1c,1c′でその流れ方向が変えられる。
【0031】
この流れ方向を強制変更するのは、流量調整部2から出力する内容物の勢いを抑えて吐出口1e,1e′における内容物ドロップ放出を確実におこなうためである。
【0032】
図示のエアゾール式製品において、押圧ボタン1,1′の押下げ操作によりバルブ機構(内容物通過用のステム孔部およびこれを開閉するステムガスケットなどからなる機構)が静止モードの閉状態から開状態に移行する。
【0033】
このバルブ機構の開動作により、エアゾール容器本体6の収容内容物がバルブ機構およびステム4の内側通路部を経た後、下側孔部3eから鞘状シリンダ3aのシリンダ内部周回空間域S2に流入する。
【0034】
鞘状シリンダ3aに流入した内容物は、ピストン(筒状ピストン3r+鞘状ピストン3t)外側のシリンダ内部周回空間域S2を周方向に移動し、鞘状シリンダの上側孔部3cから流出側上筒状部3bを経て流量調整部2へと進む。
【0035】
鞘状シリンダ3aやピストン(筒状ピストン3r+鞘状ピストン3t)などからなる圧力調整用ユニット3を流入内容物が通過することにより、その圧力は、上述したように平方センチメートル単位あたり、例えば略容器本体内部の8.0kgfから1.0kgfに減じる。
【0036】
この圧力低下が生じるのは、入力側(下側孔部3e)から流入する内容物の圧力に応じてピストン(筒状ピストン3r+鞘状ピストン3t)が後方に移動し、前スカート状部3sの先端部分が上側孔部3cにおけるシリンダ内部周回空間域S2からの流出路断面積を狭めるためである。
【0037】
圧力調整用ユニット3からの流出内容物が流量調整部2の各溝状部2aを通過することにより、L字状吐出通路部1aや上向きステップ状吐出通路部1a′での単位時間あたりの内容物流量は、流出側上筒状部3bのそれよりも小さくなる。その減少の程度を検証したところ内圧が8.0kgfのとき略1/4であった。
【0038】
図1,
図2および
図4の静止モードでは、
(31)ステム4は周知のコイルスプリング(図示省略)の弾性作用により最上位置へと付勢され、
(32)ステム4と一体の圧力調整用ユニット3,流量調整部2および押圧ボタン1,1′も最上位置に設定され、
(33)ステム側の周知のバルブ機構(図示省略)は、その弁作用部(ステム孔部および孔部開閉用のステムガスケット)がステム4に対する周知の上方への弾性力で閉状態に保持されている。
【0039】
すなわち、弁作用部が閉状態に設定保持されることにより、エアゾール容器本体6の収容内容物はハウジング5の内部の弁作用部においてその下流側への流出が阻止される。
【0040】
利用者が押圧ボタン1,1′を押し下げた状態の作動モード(
図3参照)では、
(41)押圧ボタン1,1′と連動するステム4が上方への弾性付勢力に抗する形で下方にシフトして、上記弁作用部が静止モードの閉状態から開状態へと変化し、
(42)この弁作用部の開状態への移行にともない、圧縮ガス対応のエアゾール容器本体6に収容された内容物は、
「周知のディップチューブ(図示省略)−ハウジング5−開状態の弁作用部−ステム4の内部通路−下側孔部3e−シリンダ内部周回空間域S2−上側孔部3c−流出側上通路部3b−トンネル状部2a−L字状吐出通路部1a,上向きステップ状吐出通路部1a′」を経て、吐出口1e,1e′から外部空間域に放出される。
【0041】
圧力調整用ユニット3のシリンダ内部周回空間域S2を通過する内容物は、上側孔部3cのいわば前側間隙部分、すなわち前スカート状部3sの先端側外周面より図示左側の孔部前側部分を介して、シリンダ内部前側空間域S1にも流入する。この前側間隙部分は、
図2からも明らかなように静止モードにおいても形成される。
【0042】
上述したように圧力調整用ユニット3は、鞘状シリンダ3aと横蓋状部3jとの結合一体部の内部空間域に、ピストン(筒状ピストン3rおよび鞘状ピストン3t)を、コイルスプリング3wの弾性作用に基づく前方向への付勢状態に配設したものである。
【0043】
圧力調整用ユニット3の下側孔部3eへの内容物流入が生じない静止モードでは、筒状ピストン3rおよび鞘状ピストン3tがコイルスプリング3wの弾性作用により最前位置に設定される(
図2参照)。
【0044】
この最前位置の筒状ピストン3rは、自らの前端面部分が鞘状シリンダ3aの底面環凸状部3gに当接した被受け状態に設定されている。
【0045】
作動モードに設定されて、ハウジング5やエアゾール容器本体6に収容された内容物が圧縮ガスの作用で下側孔部3eから圧力調整用ユニット3のシリンダ内部周回空間域S2に流入すると、その圧力で筒状ピストン3rおよび鞘状ピストン3tが後退する。
【0046】
ここでピストンが後退するのは、
(51)シリンダ内部周回空間域S2に流入した内容物の、
筒状ピストン3rの前スカート状部3sおよびその基部などにおけるそれぞれ環状の第一の端面・内周面・底面に作用する前方向圧力と、
鞘状ピストン3tの後スカート状部3uおよびその基部などにおけるそれぞれ環状の第二の端面・内周面・底面(第一の端面・内周面・底面と略同じ合計面積)に作用する後方向圧力と、が相殺するとともに、
(52)上側孔部3cの上述の前側間隙部分からシリンダ内部前側空間域S1に流入した内容物の、前スカート状部3sを含む筒状ピストン3rおよびその内側の鞘状ピストン3tそれぞれの前側表面全体へ作用する後方向圧力が、
筒状ピストン3rおよび鞘状ピストン3tに対してのコイルスプリング3wの前方向弾性力よりも勝る、
からである。
【0047】
ここで、静止モードから作動モードへのシフト開始のとき、筒状ピストン3rの環状前端面は鞘状シリンダ3a(後向き底面部分3f)の底面環凸状部3gに当接している。
【0048】
この筒状ピストン3rと底面環凸状部3gとの当接状態でシリンダ内部前側空間域S1に内容物が流入すると、当該筒状ピストンの前側表面であって底面環凸状部3gと当接していない前端面や前スカート状部3sの外周面などに後方への内容物圧力が作用する。
【0049】
この前スカート状部外周面などに対する内容物圧力作用により筒状ピストン3rが少し後方へ移動して、当該筒状ピストンの環状前端面は鞘状シリンダ3aの底面環凸状部3gから離間する。
【0050】
この離間にともない、それまで底面環凸状部3gに当接していた筒状ピストン3rの環状前端面やその内側の鞘状ピストン前面部分(前端面部分,中央前底面部分)にも後方への内容物圧力が作用する。この後方への圧力作用により筒状ピストン3rおよびこれと一体の鞘状ピストン3tはコイルスプリング3wの弾性力に抗する形で後退し、作動モードへと移行する。
【0051】
なお、静止モードから作動モードへのシフト開始のとき、筒状ピストン3rおよび鞘状ピストン3tに作用する後方向への内容物圧力の拡大化を図ることにより、これらピストンの後退動作が確実なものとなる。
【0052】
この静止モードから作動モードへのシフト開始における後方向への内容物圧力を拡大するための手法としては例えば、
(61)底面環凸状部3gを、その径方向幅を小さくした状態で後向き底面部分3fの中心側に形成する、
(62)底面環凸状部3gを後向き底面部分3fの周方向に飛び飛びの状態で形成する、
などを用いる。
【0053】
上記(61)の場合、静止モードにおける底面環凸状部3gと当接していない筒状ピストン3rの前端面部分の面積が図示のものよりも大きく設定され、上記シフト開始における当該前端面部分全体への後方向の内容物圧力がいわば拡大する。
【0054】
この後方向への拡大した内容物圧力により、静止モードから作動モードへのシフト開始における筒状ピストン3rおよび鞘状ピストン3tはコイルスプリング3wの弾性力に抗する形で確実に後退する。
【0055】
また、上記(62)の場合、静止モードにおいても、鞘状ピストン3tの前面部分から鞘状シリンダ3aの後向き底面部分3fまでの空間域が、上側孔部3cの上述の前側間隙部分およびシリンダ内部周回空間域S2と連通している。
【0056】
そのため、静止モードから作動モードへのシフト開始の際も、エアゾール容器本体6からの内容物はシリンダ内部周回空間域S2および上側孔部3cの前側間隙部分を介してすぐにシリンダ内部前側空間域S1に流入する。
【0057】
この内容物流入にともなう後方向への内容物圧力により、筒状ピストン3rおよび鞘状ピストン3tはコイルスプリング3wの弾性力に抗する形でいっそう確実に後退する。
【0058】
筒状ピストン3rが図示右側に移動した作動モードでは、鞘状シリンダ3aの上側孔部3cに対向する前スカート状部3sの先端部分も後退し、流出側上筒状部3bへの流入部としての当該上側孔部の流入路断面積が小さくなる(
図3参照)。
【0059】
静止モードのときよりも流入路断面積が小さい上側孔部3cを通った減圧内容物が、流出側上筒状部3b,流量調整部2およびその先のL字状吐出通路部1a,上向きステップ状吐出通路部1a′へと流れ、各通路部の吐出口1e,1e′からドロップ放出される。
【0060】
利用者が押圧ボタン1,1′の押し下げ操作を止めると、当該押圧ボタン,流量調整部2,圧力調整用ユニット3およびステム4の一体物は周知のコイルスプリング(図示省略)の弾性作用により上方向へ移動して、
図1,
図2および
図4の静止モードへ復帰する。
【0061】
また、圧力調整用ユニット3の筒状ピストン3rおよびこれと一体の鞘状ピストン3tはコイルスプリング3wの弾性作用により前方向に移動して、
図1,
図2および
図4の静止モード位置へ復帰する。
【0062】
上述したように圧力調整用ユニット3は、鞘状シリンダ3a,横蓋状部3j,筒状ピストン3r,鞘状ピストン3tおよびコイルスプリング3wなどの、元々はそれぞれ別部材の構成要素をまとめて一体化したものである。
【0063】
また、圧力調整用ユニット3のいわば入口および出口として作用する流入側下筒状部3dおよび流出側上筒状部3bはそれぞれ、既存のステム4およびこれと嵌合する押圧ボタン1(縦筒状部1f),1′(縦筒状部1f′)に対応した形状である。ステム4の上端側筒状部は押圧ボタン1,1′の縦筒状部1f,1f′に嵌合されえる。
【0064】
すなわち、既存の嵌合状態の押圧ボタンおよびステムを取り外してその間に本願発明の圧力調整用ユニット3を嵌合させて取り付けることができる。
【0065】
圧力調整用ユニット3の組立て手順は、例えば、
(71)筒状ピストン3rと鞘状ピストン3tとを嵌合させ、
(72)この嵌合状態ピストンを筒状ピストン3rの側から鞘状シリンダ3aの中にいれて配設し、
(73)コイルスプリング3wを鞘状シリンダ3aの環溝状部3vに配設し、
(74)鞘状シリンダ3aの開口側に横蓋状部3jを取り付けて、当該鞘状シリンダの後側環凸状部3hと当該横蓋状部(環状内壁3m)の前側環凸状部3nとを嵌合させ、コイルスプリング3wの後側部分を横方向筒状部3qに案内させる、
といった手順になる。
【0066】
本発明が以上の実施形態に限定されないことは勿論であり例えば、
(81)流量調整部2の代わりに、円柱形状でその軸方向に流量低減用の狭小断面通路部を任意の個数設けた、断面が蓮根状の円柱形状の流量調整部を用いる、
(82)流量調整部2の溝状部2aを、縦筒状部1f,1f′の内周面側に設ける、
(83)内容物の粘性に応じて、流量調整部2に設ける溝状部2aの本数(1本から)や太さを変える、
ようにしてもよい。
【0067】
本発明が適用されるエアゾール式製品としては、洗浄剤,清掃剤,冷却剤,筋肉消炎剤,育毛剤,染毛剤,ヘアスタイリング剤,ヘアトリートメント剤,日焼け止め,化粧水,クレンジング剤,制汗剤,化粧品,シェービングフォーム,食品,液滴状のもの(ビタミンなど),医薬品,医薬部外品,園芸用剤,殺虫剤,害虫忌避剤,動物忌避剤,消臭剤などの各種用途のものがある。
【0068】
容器本体に収容される内容物としては、液状,クリーム状,ゲル状など種々の形態のものを用いる。内容物に配合される成分は例えば、粉状物,油成分,アルコール類,界面活性剤,高分子化合物,各用途に応じた有効成分,水などである。
【0069】
粉状物としては、金属塩類粉末,無機物粉末や樹脂粉末などを用いる。例えば、タルク,カオリン,アルミニウムヒドロキシクロライド(アルミ塩),アルギン酸カルシウム,金粉,銀粉,雲母,炭酸塩,塩化マグネシウム,シリカ,酸化亜鉛,酸化チタン,ゼオライト,ナイロンパウダー,硫酸バリウム,セルロース,これらの混合物などを用いる。
【0070】
油成分としては、ジメチルポリシロキサンなどのシリコーン油,ミリスチン酸イソプロピルなどのエステル油,パーム油,ユーカリ油,ツバキ油,オリーブ油,ホホバ油などの油脂,流動パラフィンなどの炭化水素油,ミリスチン酸,パルミチン酸,ステアリン酸,リノール酸,リノレン酸などの脂肪酸などを用いる。
【0071】
アルコール類としては、エタノールなどの1価の低級アルコール,ラウリルアルコールなどの1価の高級アルコール,エチレングリコール,グリセリン,1,3−ブチレングリコールなどの多価アルコールなどを用いる。
【0072】
界面活性剤としては、ラウリル硫酸ナトリウムなどのアニオン性界面活性剤,ポリオキシエチレンアルキルエーテルやポリグリセリン脂肪酸エステルなどの非イオン性界面活性剤,ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタインなどの両性界面活性剤,塩化アルキルトリメチルアンモニウムなどのカチオン性界面活性剤などを用いる。
【0073】
高分子化合物としては、ヒドロキシエチルセルロース,メチルセルロース,ゼラチン,デンプン,カゼイン,キサンタンガム,カルボキシビニルポリマーなどを用いる。
【0074】
各用途に応じた有効成分としては、パラフェニレンジアミン,アミノフェノールなどの染料,過酸化水素水などの酸化剤,アクリル系樹脂やワックスなどのセット剤,パラメトキシケイ皮酸2−エチルヘキシルなどの紫外線吸収剤,レチノールやdl−α−トコフェロールなどのビタミン,ヒアルロン酸などの保湿剤,サリチル酸メチル,インドメタシンなどの消炎鎮痛剤,安息香酸ナトリウム,クレゾールなどの除菌剤,ピレスロイド,ジエチルトルアミドなどの害虫忌避剤,パラフェノールスルホン酸亜鉛などの制汗剤,カンフル,メントールなどの清涼剤,エフェドリン,アドレナリンなどの抗喘息薬,スクラロース,アスパルテームなどの甘味料,エポキシ樹脂,ウレタンなどの接着剤や塗料,パラフェニレンジアミン,アミノフェノールなどの染料,過酸化水素水などの酸化剤,リン酸二水素アンモニウム,炭酸水素ナトリウム・カリウムなどの消火剤などを用いる。
【0075】
さらに、上記内容物以外の、懸濁剤,乳化剤,酸化防止剤,金属イオン封鎖剤なども用いることができる。
【0076】
内容物放出射用の噴射剤としては、炭酸ガス,窒素ガス,圧縮空気,酸素ガス,希ガス,これらの混合ガスなどの圧縮ガスを用いる。