特許 7536402 圧縮ばね及び容器用吐出装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-09

(45)【発行日】2024-08-20

(54)【発明の名称】圧縮ばね及び容器用吐出装置

(51)【国際特許分類】

   F16F 1/373 20060101AFI20240813BHJP

   F16F 3/04 20060101ALI20240813BHJP

【ＦＩ】

F16F1/373

F16F3/04 B

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2020183301

(22)【出願日】2020-10-30

(65)【公開番号】P2022073357

(43)【公開日】2022-05-17

【審査請求日】2023-05-10

(73)【特許権者】

【識別番号】000006909

【氏名又は名称】株式会社吉野工業所

(74)【代理人】

【識別番号】100147485

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 憲司

(74)【代理人】

【識別番号】100149249

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 達也

(74)【代理人】

【識別番号】230118913

【弁護士】

【氏名又は名称】杉村 光嗣

(74)【代理人】

【識別番号】100154003

【弁理士】

【氏名又は名称】片岡 憲一郎

(72)【発明者】

【氏名】吉村 和寿

【審査官】松林 芳輝

(56)【参考文献】

【文献】特開平１０－０７３１３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６０－１８０８３５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２００７－０４６７２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特公昭４０－０１６５６３（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】特開２００１－０９９２０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】登録実用新案第３１３１４１９（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｆ １／００－６／００

Ｂ６５Ｄ ３５／４４－３５／５４

Ｂ６５Ｄ ３９／００－５５／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも１つのユニット構造を含み、
前記ユニット構造が、中心軸線の周りに１８０°位相をずらして設けられる一対のコイル状部材と、前記中心軸線に沿う軸方向に互いに離間し、各々が前記中心軸線を中心とする環状をなして前記一対のコイル状部材の端部同士を一体に連ねる一対の環状部材と、からなるとともに、各々の前記コイル状部材の一方の前記端部から他方の前記端部までの長さが半周分を超え一周分に至らず、前記各々のコイル状部材が前記中心軸線を含む縦断面形状において外周面と内周面とがそれぞれ前記軸方向に沿って直線状に延び前記外周面が前記内周面よりも短い等脚台形状をなすことを特徴とする圧縮ばね。

【請求項2】

少なくとも１つのユニット対構造を含み、
前記ユニット対構造が、前記一対のコイル状部材の巻き方向が異なる他は同一の構造である一対の前記ユニット構造からなるとともに、前記一対のユニット構造が互いに前記軸方向に隣接して一体に連なる、請求項１に記載の圧縮ばね。

【請求項3】

少なくとも１つのユニット対連続構造を含み、
前記ユニット対連続構造が、複数の前記ユニット対構造からなるとともに、前記複数のユニット対構造が前記軸方向に並んで一体に連なる、請求項２に記載の圧縮ばね。

【請求項4】

合成樹脂製である、請求項１～３の何れか１項に記載の圧縮ばね。

【請求項5】

請求項１～４の何れか１項に記載の圧縮ばねと、
前記圧縮ばねを圧縮する操作によって容器の内容物を吐出させる操作部と、を有することを特徴とする容器用吐出装置。

【請求項6】

前記操作部が伸縮構造を含み、
前記伸縮構造が、前記圧縮ばねを内蔵するとともに、前記圧縮ばねの付勢力に抗する前記操作とその解除とにより、前記軸方向に伸縮する、請求項５に記載の容器用吐出装置。

【請求項7】

前記操作部が押し下げヘッドを含む、押し下げヘッド式のポンプ装置である、請求項５または６に記載の容器用吐出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、圧縮ばね及び容器用吐出装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より様々な構造の圧縮ばねが知られている（例えば特許文献１～２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平１０－４７４００号公報

【文献】特開平１０－７３１３８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記のような圧縮ばねは、通常、圧縮時に径方向に広がるため、動作するためには径方向にその分のスペースを確保する必要がある。また、圧縮ばねは、一般的に構造が簡単であることが望ましいが、径方向の曲げ荷重に対する剛性が特定の径方向に対して極端に弱くなってしまうと、圧縮操作時にぐらつかずに真っすぐ押すことができなくなる。したがって、圧縮ばねは、容器用吐出装置などで使用される場合に、構造が簡単で、圧縮時に径方向に広がりにくく、ぐらつきにくいことが要求される。

【0005】

本発明は、このような要求に応えることを課題とするものであり、その目的は、構造が簡単で、圧縮時に径方向に広がりにくく、ぐらつきにくい圧縮ばねと、そのような圧縮ばねを利用した容器用吐出装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の圧縮ばねは、少なくとも１つのユニット構造を含み、前記ユニット構造が、中心軸線の周りに１８０°位相をずらして設けられる一対のコイル状部材と、前記中心軸線に沿う軸方向に互いに離間し、各々が前記中心軸線を中心とする環状をなして前記一対のコイル状部材の端部同士を一体に連ねる一対の環状部材と、からなるとともに、各々の前記コイル状部材の一方の前記端部から他方の前記端部までの長さが半周分を超え一周分に至らず、前記各々のコイル状部材が前記中心軸線を含む縦断面形状において外周面と内周面とがそれぞれ前記軸方向に沿って直線状に延び前記外周面が前記内周面よりも短い等脚台形状をなすことを特徴とする。

【0007】

本発明の圧縮ばねは、上記構成において、少なくとも１つのユニット対構造を含み、前記ユニット対構造が、前記一対のコイル状部材の巻き方向が異なる他は同一の構造である一対の前記ユニット構造からなるとともに、前記一対のユニット構造が互いに前記軸方向に隣接して一体に連なるのが好ましい。

【0008】

本発明の圧縮ばねは、上記構成において、少なくとも１つのユニット対連続構造を含み、前記ユニット対連続構造が、複数の前記ユニット対構造からなるとともに、前記複数のユニット対構造が前記軸方向に並んで一体に連なるのが好ましい。

【0009】

本発明の圧縮ばねは、上記構成において、合成樹脂製であるのが好ましい。

【0010】

本発明の容器用吐出装置は、前記圧縮ばねと、前記圧縮ばねを圧縮する操作によって容器の内容物を吐出させる操作部と、を有することを特徴とする。

【0011】

本発明の容器用吐出装置は、上記構成において、前記操作部が伸縮構造を含み、前記伸縮構造が、前記圧縮ばねを内蔵するとともに、前記圧縮ばねの付勢力に抗する前記操作とその解除とにより、前記軸方向に伸縮するのが好ましい。

【0012】

本発明の容器用吐出装置は、上記構成において、前記操作部が押し下げヘッドを含む、押し下げヘッド式のポンプ装置であるのが好ましい。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、構造が簡単で、圧縮時に径方向に広がりにくく、ぐらつきにくい圧縮ばねと、そのような圧縮ばねを利用した容器用吐出装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の一実施の形態である圧縮ばねを示す側面図である。

【図2】図１に示す圧縮ばねの９０°異なる角度での側面図である。

【図3】図１に示す圧縮ばねの斜視図である。

【図4】本発明の一実施の形態である容器用吐出装置の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、図面を参照しつつ本発明の一実施の形態を例示説明する。

【0016】

図１～図３に示す本発明の一実施の形態である圧縮ばね１は、２つのユニット対構造３からなるユニット対連続構造４を含む合成樹脂製のばねである。各々のユニット対構造３は、巻き方向が異なる一対のユニット構造２からなっている。各々のユニット構造２は、一対のコイル状部材５と、一対の環状部材６と、からなっている。なお、図１～図３において、１つのユニット構造２のみについて、一対のコイル状部材５と、一対の環状部材６と、に符号を付している。

【0017】

各々のユニット構造２は、中心軸線の周りに１８０°位相をずらして設けられる一対のコイル状部材５と、中心軸線に沿う方向（以下、軸方向ともいう）に互いに離間し、各々が中心軸線を中心とする環状をなして一対のコイル状部材５の端部５ａ同士を一体に連ねる一対の環状部材６と、からなるとともに、各々のコイル状部材５の一方の端部５ａから他方の端部５ａまでの長さが半周分を超え一周分に至らない構造である。

【0018】

各々のユニット構造２において、各々のコイル状部材５は、螺旋状をなしており、中心軸線に垂直な面（以下、横平面ともいう）に対する傾斜角度と、中心軸線を含む断面（以下、縦断面ともいう）における形状（以下、縦断面形状ともいう）と、外径と、内径と、がそれぞれ軸方向に実質的に一定である。また、各々のユニット構造２において、各々のコイル状部材５は、縦断面形状において、外周面と内周面とがそれぞれ軸方向に沿って延びる直線状をなしている。各々のユニット構造２において、一対のコイル状部材５は、形状及び大きさがそれぞれ互いに同一である。

【0019】

また、各々のユニット構造２において、各々の環状部材６は、中心軸線を中心とする円環形平板状をなしており、一対のコイル状部材５の外径と同径の円筒面状の外周面と、一対のコイル状部材５の内径と同径の円筒状の内周面と、を有している。各々のユニット構造２において、一対の環状部材６は、形状及び大きさがそれぞれ互いに同一である。

【0020】

各々のユニット対構造３は、一対のコイル状部材５の巻き方向が異なる他は同一の構造である一対のユニット構造２からなるとともに、一対のユニット構造２が互いに軸方向に隣接して一体に連なる構造である。なお、「巻き方向が異なる」とは、一方のユニット構造２では各々のコイル状部材５が軸方向に右巻きであり、他方のユニット構造２では各々のコイル状部材５が軸方向に左巻きであることを意味している。

【0021】

各々のユニット対構造３は、軸方向中央を通る横平面について面対称な構造である。しかし、ユニット対構造３は、面対称な構造に限らない。つまり、各々のユニット対構造３において、一方のユニット構造２の向きを、他方のユニット構造２の向きから独立して、中心軸線の周りに変更することができる。

【0022】

ユニット対連続構造４は、複数のユニット対構造３からなるとともに、複数のユニット対構造３が軸方向に並んで一体に連なる構造である。なお、ユニット対連続構造４に含まれるユニット対構造３の個数は、上述したように本実施の形態では２つであるが、３つ以上であってもよい。

【0023】

上述したように、各々のユニット構造２は、１８０°位相をずらして設けられる一対のコイル状部材５と、軸方向に互いに離間し、各々が中心軸線を中心とする環状をなして一対のコイル状部材５の端部５ａ同士を一体に連ねる一対の環状部材６と、からなる構造である。したがって、各々のユニット構造２は、簡単な構造で実現することができる。

【0024】

また、上述したように、各々のユニット構造２は、各々のコイル状部材５の一方の端部５ａから他方の端部５ａまでの長さが半周分を超え一周分に至らない構造である。したがって、各々のユニット構造２は、圧縮ストローク量を確保しつつ圧縮時の径方向の広がりを抑制することができる。

【0025】

また、各々のユニット構造２は、各々のコイル状部材５の一方の端部５ａから他方の端部５ａまでの長さが半周分からずれている。したがって、各々のユニット構造２は、軸方向の一方側における一対のコイル状部材５と環状部材６との連結部が並ぶ方向（以下、第１並列方向ともいう）と、軸方向の他方側における一対のコイル状部材５と環状部材６との連結部が並ぶ方向（以下、第２並列方向ともいう）と、が一致しない。

【0026】

ここで、第１並列方向と第２並列方向とが一致する場合には、ユニット構造２は、径方向の曲げ荷重に対する剛性が、第１並列方向（または第１並列方向に一致する第２並列方向）に垂直な特定の径方向に対して極端に弱くなってしまう（つまり、特定の径方向からの曲げ荷重を受けると極端に撓んでしまう）。そのため、そのようなユニット構造２を含む圧縮ばね１は、径方向の曲げ荷重に対する剛性が特定の径方向に対して極端に弱くなり、圧縮操作時にぐらついて真っすぐに押せなくなる虞がある。

【0027】

しかし、上述したように、各々のユニット構造２は、第１並列方向と第２並列方向とが一致しない構造であるので、径方向の曲げ荷重に対する剛性が特定の径方向に対して極端に弱くなることを抑制することができる。

【0028】

したがって、各々のユニット構造２によれば、構造が簡単で、圧縮時に径方向に広がりにくく、ぐらつきにくい圧縮ばね１を実現することができる。

【0029】

また、上述したように、各々のユニット対構造３は、一対のコイル状部材５の巻き方向が異なる他は同一の構造である一対のユニット構造２からなるとともに、一対のユニット構造２が互いに軸方向に隣接して一体に連なる構造である。したがって、各々のユニット対構造３は、図３に白抜き矢印で示すような軸方向の圧縮力を付与された時に、ユニット対構造３の軸方向中央に位置する環状部材６が、図３に太線矢印で示すように周方向に回転し、それにより、一対のコイル状部材５を径方向の代わりに周方向に広げさせることができる。したがって、各々のユニット対構造３によれば、圧縮ばね１の圧縮時の径方向の広がりをより一層抑制することができる。

【0030】

また、上述したように、ユニット対連続構造４は、複数のユニット対構造３からなるとともに、複数のユニット対構造３が軸方向に並んで一体に連なる構造である。したがって、ユニット対連続構造４によれば、ユニット対構造３の複数分の大きな圧縮ストローク量を確保することができる。

【0031】

図４に示すように、圧縮ばね１は、容器１１の内容物を吐出可能な容器用吐出装置１０などで使用することができる。図４に示す本発明の一実施の形態である容器用吐出装置１０は、圧縮ばね１と、圧縮ばね１を圧縮する操作（以下、圧縮操作ともいう）によって容器１１の内容物を吐出させる操作部１２と、を有している。容器用吐出装置１０は、リサイクル性を考慮し、圧縮ばね１を含む全ての構成部品が合成樹脂製であることが好ましい。

【0032】

本実施の形態では、容器用吐出装置１０は、操作部１２が押し下げヘッド１３を含む一般的な公知の押し下げヘッド式のポンプ装置である。

【0033】

操作部１２は、伸縮構造１２ａを含んでいる。伸縮構造１２ａは、圧縮ばね１を内蔵するとともに、圧縮ばね１の付勢力に抗する軸方向（上述のとおり、中心軸線Ｏに沿う方向）の圧縮操作とその解除とにより、軸方向に伸縮する構造である。

【0034】

伸縮構造１２ａは、押し下げヘッド１３と、押し下げヘッド１３に一体に連結される中心軸線Ｏを中心とする筒状をなすステム１４と、装着キャップ１５と、装着キャップ１５により容器１１に固定されるステム抜け止め部材１６と、からなっている。押し下げヘッド１３は、ステム１４よりも径方向外側に設けられるとともに中心軸線Ｏを中心とする円筒状をなす周壁１３ａを有している。装着キャップ１５は、ステム１４よりも径方向外側に設けられるとともに周壁１３ａを軸方向に案内可能な、中心軸線Ｏを中心とする円筒状をなす案内壁１５ａを有している。

【0035】

圧縮ばね１は、ステム１４と、周壁１３ａ及び案内壁１５ａと、で囲まれる環状空間Ｓ内に配置されている。圧縮ばね１は、押し下げヘッド１３の下面と、ステム抜け止め部材１６の上面と、によって軸方向に挟まれて保持されている。

【0036】

このように、伸縮構造１２ａは、圧縮時に径方向に広がりにくい本実施形態の圧縮ばね１を内蔵している。したがって、伸縮構造１２ａは、容易に小型化することができる。

【0037】

また、上述したように、伸縮構造１２ａは、圧縮時にぐらつきにくい本実施形態の圧縮ばね１を内蔵している。したがって、伸縮構造１２ａは、ぐらつかずに真っすぐ伸縮することができる。

【0038】

以上説明したように、本実施の形態では、圧縮ばね１が少なくとも１つのユニット構造２を含んでいる。したがって、本実施の形態によれば、構造が簡単で、圧縮時に径方向に広がりにくく、ぐらつきにくい圧縮ばね１を実現することができる。

【0039】

また、本実施の形態では、上述したように、圧縮ばね１が少なくとも１つのユニット対構造３を含んでいる。したがって、本実施の形態によれば、圧縮ばね１の圧縮時の径方向の広がりをより一層抑制することができる。なお、各々のユニット対構造３は、軸方向中央を通る横平面について面対称な構造でなくても、このような効果を生じることができる。

【0040】

また、本実施の形態では、上述したように、圧縮ばね１が少なくとも１つのユニット対連続構造４を含んでいる。したがって、本実施の形態によれば、圧縮ばね１の圧縮時の径方向の広がりを抑制しつつ、大きな圧縮ストローク量を確保することができる。

【0041】

また、本実施の形態では、上述したように、圧縮ばね１が合成樹脂製である。したがって、本実施の形態によれば、圧縮ばね１が合成樹脂製の装置で使用される場合のリサイクル性を高めることができる。特に、全ての構成部品が合成樹脂製である装置で圧縮ばね１を使用する場合には、そのような装置を廃棄する際に、分別することなくそのままリサイクル品として廃棄することを可能にすることができる。

【0042】

また、本実施の形態では、上述したように、容器用吐出装置１０が、圧縮ばね１と、圧縮ばね１を圧縮する操作によって容器１１の内容物を吐出させる操作部１２と、を有している。したがって、本実施の形態によれば、上記のような優れた圧縮ばね１を利用した容器用吐出装置１０を実現することができる。

【0043】

また、本実施の形態では、上述したように、操作部１２が圧縮ばね１を内蔵する伸縮構造１２ａを含んでいる。したがって、本実施の形態によれば、小型化が容易で操作時にぐらつきにくい操作部１２を有する容器用吐出装置１０を実現することができる。

【0044】

また、本実施の形態では、上述したように、容器用吐出装置１０が押し下げヘッド式のポンプ装置である。したがって、本実施の形態によれば、上記のような優れた圧縮ばね１を利用した押し下げヘッド式のポンプ装置を実現することができる。

【0045】

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。

【0046】

したがって、前記実施の形態の圧縮ばね１及び容器用吐出装置１０は、例えば以下に述べるような種々の変更が可能である。

【0047】

前記実施の形態の圧縮ばね１は、少なくとも１つのユニット構造２を含み、ユニット構造２が、中心軸線の周りに１８０°位相をずらして設けられる一対のコイル状部材５と、中心軸線に沿う軸方向に互いに離間し、各々が中心軸線を中心とする環状をなして一対のコイル状部材５の端部５ａ同士を一体に連ねる一対の環状部材６と、からなるとともに、各々のコイル状部材５の一方の端部５ａから他方の端部５ａまでの長さが半周分を超え一周分に至らない限り、種々変更可能である。

【0048】

しかし、圧縮ばね１は、少なくとも１つのユニット対構造３を含み、ユニット対構造３が、一対のコイル状部材５の巻き方向が異なる他は同一の構造である一対のユニット構造２からなるとともに、一対のユニット構造２が互いに軸方向に隣接して一体に連なるのが好ましい。

【0049】

また、圧縮ばね１は、少なくとも１つのユニット対連続構造４を含み、ユニット対連続構造４が、複数のユニット対構造３からなるとともに、複数のユニット対構造３が軸方向に並んで一体に連なるのが好ましい。

【0050】

また、圧縮ばね１は、合成樹脂製であるのが好ましい。

【0051】

前記実施の形態の容器用吐出装置１０は、圧縮ばね１と、圧縮ばね１を圧縮する操作によって容器１１の内容物を吐出させる操作部１２と、を有する限り、種々変更可能である。

【0052】

また、容器用吐出装置１０は、操作部１２が伸縮構造１２ａを含み、伸縮構造１２ａが、圧縮ばね１を内蔵するとともに、圧縮ばね１の付勢力に抗する操作とその解除とにより、軸方向に伸縮するのが好ましい。

【0053】

また、容器用吐出装置１０は、操作部１２が押し下げヘッド１３を含む、押し下げヘッド式のポンプ装置であるのが好ましい。

【符号の説明】

【0054】

１ 圧縮ばね
２ ユニット構造
３ ユニット対構造
４ ユニット対連続構造
５ コイル状部材
５ａ コイル状部材の端部
６ 環状部材
１０ 容器用吐出装置
１１ 容器
１２ 操作部
１２ａ 伸縮構造
１３ 押し下げヘッド
１３ａ 周壁
１４ ステム
１５ 装着キャップ
１５ａ 案内壁
１６ ステム抜け止め部材
Ｏ 中心軸線
Ｓ 環状空間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】