JPH10502316A - 自己閉鎖型分配弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 自己閉鎖型分配弁は、(a)弁オリフィスを有する液体流路を有する弁ハウジングと、(b)前記弁体内の流量調整部材であって、第一位置（前記流量調整部材は流体が前記弁オリフィスを流通するのを阻止する）から第二位置（前記流量調整部材は流体が前記弁オリフィスを流通するのを阻止しない）まで軸線に沿って変位自在な流量調整部材と、(c)前記流量調整部材を前記第一位置に偏圧する偏圧手段とを有する。前記偏圧手段は弁ハウジング又は弁部材に固定された少なくとも１つの弾性フィンガーを有し、弾性フィンガーは弁部材が開放位置に変位したときに変形する。好ましくはフィンガーは軸線に平行に対で配置され、閉鎖位置から変位したときに弁部材上の円錐状カム面により軸線の方向に変形する。

Description

【発明の詳細な説明】 自己閉鎖型分配弁技術分野 本発明は、液体製品の商業的分配に使用するプラスチックバッグ及び容器用の 分配弁に関し、特に自己閉鎖型とした分配弁に関する。背景技術 液体製品を段ボール箱内の可撓性プラスチックバッグに入れて頒布・販売する ことが商業的に益々盛んになってきた。水、ワイン、ソフトドリンク用シロップ 等の製品は、これらの容器に入れて出荷され、使用位置では容器から直接分配さ れる。液体製品の分配を容易にするために、プラスチック容器に分配弁又は栓を 取り付けて、内容物を重力により出している。このような弁は主として経済的理 由によりプラスチック製であり、液体含有バッグとともに廃棄又はリサイクルさ れる。利便性を確保するとともに、適当に閉められていない栓から容器の内容物 が誤って流出するのを防止するために、弁を自己閉鎖型とすることが多い。 液体を可撓性バッグに充填して頒布するための自己閉鎖型弁は、典型的には液 体をバッグから外に流出させるための弁ハウジングと、弁ハウジング内にあって 弁部材により選択的に閉鎖できる弁オリフィスとを有する。典型的にはバネが弁 部材を閉鎖位置の方向に偏圧し、また外部の部材 を押して弁部材を閉鎖位置から遠ざけることにより弁を開放し、もって液体を弁 オリフィスから流出させるために、何らかの部材が設けられている。 可撓性バッグとともに多くの種類の分配弁が使用されてきたが、このような弁 の構造にはバッグ及び弁のリサイクルに関して問題があった。プラスチックの再 利用の目的でバッグ組立体全体を簡単にリサイクルできるようにするために、弁 をバッグと同じかそれと密な相溶性を有するプラスチック材料で形成するのが理 想である。しかしながら、自己閉鎖型弁は弁部材を閉鎖位置の方向に偏圧するた めに金属製バネを使用している。明らかに、バネを分離する必要性のために、バ ッグのリサイクルに余分な工程が入り、バッグのリサイクルコストが上昇する。 さらに、別のバネを使用すると、特別な組立工程を必要とし、弁のコストを上昇 させる。プラスチックバネを有する分配弁もあるが、通常バネに使用されるプラ スチックはバッグその他の弁部品に使用されるプラスチックと異なり、かつ相溶 性のないものである。このためリサイクル前にバッグ及び弁からバネを分離する ことが必要になり、これにも別工程を要する。 従って、プラスチックバッグ製液体容器に用いる自己閉鎖型分配弁であって、 一種類のプラスチックにより形成できるか、少なくともバッグ及び弁のリサイク ル全体を簡単にするような相溶性を有する数種類のプラスチックにより形成でき るものに対する需要は依然として存在する。発明の開示 上記問題は、本発明の自己閉鎖型分配弁により解決された。すなわち、本発明 の自己閉鎖型分配弁は、 (a) 弁オリフィスを有する液体流路を有する弁ハウジングと、 (b) 前記弁ハウジング内の弁部材であって、第一位置（前記弁部材は流体が前 記弁オリフィスを流通するのを阻止する）から第二位置（前記弁体は流体が前記 弁オリフィスを流通するのを阻止しない）まで軸線に沿って変位自在な弁部材と 、 (c) 前記弁部材を前記第一位置に偏圧する偏圧手段とを有し、前記偏圧手段は 弁部材又は弁ハウジング上に設けられたカム面と、弁部材又は弁ハウジングの他 方に固定された少なくとも１つの弾性フィンガーとを有し、前記偏圧手段は前記 軸線にほぼ平行に延在し、フィンガーの先端部はカム面と接するように位置し、 前記弁部材が前記第一位置から前記第二位置まで変位したときに横手方向に変形 することを特徴とする。 弁部材を閉鎖位置の方向に偏圧する弾性フィンガーの使用により、弁全体を一 種類のプラスチック材料又は少なくとも相溶性を有する数種類のプラスチック材 料により形成することができる。 従って、本発明の目的は、液体製品の商業的頒布用の可撓性プラスチックバッ グとともに使用する自己閉鎖型分配弁を提供することである。 本発明の別の目的は、リサイクルが容易な自己閉鎖型分配弁を提供することで ある。 本発明のさらに別の目的は、全体をプラスチックで形成できる自己閉鎖型分配 弁を提供することである。 本発明のさらに別の目的は、製造及び組立が容易な自己閉鎖型分配弁を提供す ることである。 本発明の別の目的は本発明の以下の説明から明らかとなる。図面の簡単な説明 図１は本発明の分配弁の側面図であり、 図２は図１の分配弁の平面図であり、 図３は図１の分配弁の底面図であり、 図４は図１の分配弁の正面図であり、 図５は図１の分配弁の後面図であり、 図６Ａは図１〜５の分配弁の縦断面図（図４の線分６−６に沿って得られた） であり、閉鎖位置にある弁を示し、 図６Ｂは図１〜５の分配弁の縦断面図（図４の線分６−６に沿って得られた） であり、開放位置にある弁を示し、 図７は図１の分配弁の弁体の正面図であり、 図８は図７の弁体の横断面図（線分８−８に沿って得られた）であり、 図９は図１の分配弁の弁体キャップの正面図であり、 図10は図９の弁体キャップの断面図（線分10−10に沿って得られた）であり、 図11は図１の分配弁の弁部材の底面図であり、 図12は図11の弁部材の断面図（線分12−12に沿って得られた）であり、 図13は図１の分配弁の分解斜視図であり、 図14は本発明の別の実施例による分配弁の側面図であり、 図15は図14の分配弁の正面図であり、 図16は図14〜15の分配弁の縦断面図（図15の線分16−16に沿って得られた）で あり、閉鎖位置にある弁を示し、 図17は図14の分配弁の後面図であり、 図18は本発明の別の実施例による分配弁の側面図であり、 図19は図18の分配弁の正面図であり、 図20は図18〜19の分配弁の縦断面図（図19の線分20−20に沿って得られた）で あり、閉鎖位置にある弁を示し、 図21は図18の分配弁の後面図であり、 図22は図18の分配弁（後方のキャップを取り外した状態）の後面図である。発明を実施するための最良の形態 本発明の分配弁の一態様を図１〜13に示す。これらの図において弁の各部には 同一の参照番号を付与している。 図１〜13の分配弁100は弁ハウジング102を有し、弁ハウジング102は弁を可撓 性バッグのような液体容器（図示せず）に接続させるためのリム104を具備する 弁体103を有する。バッグの対応する接続部と係合し得る溝106により、弁をこの ようなバッグに接続することができる。弁体103を包囲するフランジ110は弁を補 強し、液体含有バッグを包囲する段ボール箱内に弁を位置決めするのに役立つ。 弁体103は円錐台部112と、円錐台部112の細い出口から延在するほぼ円筒形の出 口部114とからなる。出口部114 はベアリング孔部118を有する前壁116まで延び、ベアリング孔部118内に弁部材1 60の作動部164が嵌入し、ベアリング孔部118は弁部材160のガイド及びベアリン グとして作用する。前壁116には横方向に延びるフィンガー把持部122が設けられ ており、分配弁100を使用する際に作業者に役立つ。弁体102の円筒形出口部114 の下部は切り欠かれ、ほぼ長方形の出口オリフィス124を形成している。弁体102 の下部内のガイドチャネル120は、図８に最も良く示されているように、弁部材1 60を位置決めする。 弁ハウジング102の後部はキャップ130からなる。キャップ130は環状後壁132を 有し、環状後壁132は弁体103の後部に嵌入するリム134を有する。リム134には環 状リップ部136が設けられており、環状リップ部136は弁体103内のキャップ保持 溝108と係合して、キャップを弁体103に固定する。後壁132には入口孔部138が設 けられており、入口孔部138により液体はバッグから弁ハウジング102内に流入す る。弾性フィンガー140の根元部142は後壁132に固着し、弾性フィンガー140は後 壁132から弁体102の軸線とほぼ平行に突出する。フィンガー140の先端部144は弁 部材160のカム面168付近に位置する。好ましくはフィンガー140は後方キャップ1 30と一体成形し、かつ弾性を示すとともに長手方向に比較的硬くなるのに十分な 弾性モデュラスを有する合成樹脂により形成する。 図11及び12に詳細に示すように、弁部材160は円筒形部162及び円錐形後部166 を有する。円筒形部162の前部は弁体103のベアリング孔部118内に突入し、弁100 を開放 する作動部材として作用する。円錐形部166は内面に円錐形カム面168を有する。 この円錐形カム面168はフィンガー140の外面上の対応カム面146と係合する。 作動突起164に後ろ向きの力をかけることにより、弁部材160が図６Ａに示す閉 鎖位置から図６Ｂに示す開放位置に変位すると、弁部材160上の円錐形カム面168 は弾性フィンガー140のカム面146に作用し、フィンガー140を半径方向内側に偏 圧する。作動突起164への圧力が解除されると、弾性フィンガー140がカム面168 に及ぼす半径方向外方の力により、弁部材160は閉鎖位置に戻る。 弁部材160の底側面上の弁ボス170は弁体102内のガイドチャネル120内を滑動す る。閉鎖位置（図６Ａ）では、弁ボス170は出口オリフィス124を閉鎖し、もって 液体が弁から流出するのを防止する。開放位置（図６Ｂ）では、弁ボス170は後 退して出口オリフィス124は開き、バッグから来る液体は入口孔部138、弁ハウジ ング102内の空間及び出口オリフィス124を通って流出する。 本発明の弁100は適当な特性を有していればいかなる材料から形成しても良い が、弁100の各部を成形できる合成樹脂により形成するのが好ましい。変形圧力 を解除した時にフィンガーが元の休止位置に戻り、弁部材160を閉鎖位置に戻す ことができるように、合成樹脂は十分な弾性を有さなければならない。本発明の 弁100が単一の合成樹脂からなる場合には、使用済みの弁を粉砕し、再溶解し、 新たな弁に再成形することができるので、弁のリサイクルは特に容易である。弁 100は、分配弁を使用する液体含有バッ グと同じ合成樹脂により形成するのが好ましい。これにより弁のリサイクルがさ らに容易になる。弁に好ましい合成樹脂はポリプロピレンである。弁はまた、高 密度ポリエチレン、ポリスチレン、ナイロン等により形成することもできる。同 様に、後方キャップ130を弾性フィンガーに適する特性を有する合成樹脂により 形成し、弁の他の部品を他の合成樹脂により形成することもできる。 本発明のもう１つの分配弁200を図14〜17に示す。弁200は弁体203を有する弁 ハウジング202を有し、弁体203の後端部には可撓性バッグその他の液体容器（図 示せず）と係合する溝205を有するリム204が設けられている。リムにはキャップ 保持溝206が設けられており、フランジ208に包囲されている。図14の実施例では 、下方に傾斜した出口を有する液体容器に適合するように、リム及びフランジは 傾斜している。弁体203は、軸線に関してほぼ対称であり前壁212を有する円筒形 部210を有する。前壁212は出口オリフィス214を具備し、出口オリフィス214は弁 部材260と連動して、以下に詳述するように分配弁の開閉を行う。 弁体203にはまた、弁を開いて液体容器の内容物を分配するために使用者が押 す作動部材216が設けられている。作動部材216はほぼ半円筒形の構造を有し、そ の上端部はヒンジ218により弁体203に枢着している。作動部材216は作動ロッド2 64により弁部材260の前面262に連結している。第一（閉鎖）位置では、弁部材26 0の前面262（図示のように円錐台状の面である）は、弁体203の前壁212 にある出口オリフィス214を閉鎖する。作動部材が押されると、弁部材260は軸線 方向後方に第二位置まで変位し、そこでは弁部材260の前面262は出口オリフィス 214を閉鎖しない状態になる。作動部材216が押されると、作動部材の側壁220の 端部は弁体203の円筒形部210の前壁212に近接し、液体流を下方に向ける一種の チャネルを形成する。弁体、作動部材及びヒンジは適当な合成樹脂で一体的に成 形するのが好ましい。 分配弁200のキャップ230は弁体203の後部に嵌入し、保持溝206により保持され る。キャップには孔部234が設けられており、その孔部234を通って、弁が接続し た容器からきた液体は弁オリフィス214まで流れる。キャップは根元238がキャッ プ230の後壁232に固着された弾性フィンガー236を有する。弾性フィンガー236の 先端部240及びカム面242は弁部材260の円錐形カム面266に対してカム作用を有し 、閉鎖位置へ偏圧力を及ぼすが、この作用は本質的に図１〜13に示す上記実施例 と同じである。同様に、図15〜18に示す本発明の実施例の弁は、単一の合成樹脂 、特にポリプロピレンにより成形するのが好ましい。 本発明の図示した実施例ではカム面は弁部材上に位置し、弾性フィンガーは弁 内に固定されているが、カム面を弁体内に固定したり、弾性フィンガーを弁部材 上に設けることができることは、当業者であれば明らかである。 本発明のさらに別の実施例を図18〜22により説明する。この実施例の分配弁30 0では、弁ハウジング302は弁体303及びキャップ330を有する。 弁体303は、軸線313に関してほぼ対称な円筒形部312を有する。弁体303は弁オ リフィス315を有する前壁314を有する。弁オリフィス315は軸線313上に位置する のが好ましい。弁部材360は軸線313に沿って第一位置（弁オリフィス315を閉鎖 する）から第二位置（弁オリフィス315を閉鎖しない）まで可動であり、もって 液体は弁組立体300内を流れることができる。 弁体303はまた、弁を開放して液体容器の内容物を分配するために使用者が押 す作動部材316を具備する。図18〜22の実施例における作動部材316の作動方法は 、図14〜17の実施例におけるものと実質的に同じである。半円筒形作動部材316 の上端部はヒンジ318により弁体303に枢着しており、また作動部材316は作動ロ ッド364により弁部材360の前面362に連結している。作動部材を押すと、弁部材3 60は軸線方向に第二位置（弁部材360の前面362は出口オリフィス315を閉鎖しな い）まで変位する。同時に、作動部材の側壁320の端部は弁体303の前壁314とと もにチャネルを形成する。 弁部材360はガイドロッド368及び肩部366を有し、肩部366は弁部材を閉鎖位置 方向に偏圧するフィンガー382に対してベアリング面となる。 本発明のこの実施例では、弾性フィンガーの根元部384は取付けリング380に固 定され、取付けリング380は弁体303に嵌入して、キャップ330により肩部313に当 接した状態で保持される。フィンガーは半径方向内方に延在し、その先端部386 は弁部材360上の肩部366の後面に当接す る。フィンガー382は軸線311に対して垂直にしても、傾斜させても良い。唯一必 要なことは、弁部材360が第一の閉鎖位置から第二の開放位置まで変位したとき にフィンガーが変形できることである。 キャップ330は弁体303の後方開口部をカバーし、弁体303内の溝306に嵌入する リップ部339により保持されている。キャップはフィンガー取付けリング380の後 面381と係合して、リング380を弁体303内の肩部313に当接させ、その状態に保持 する。キャップには孔部334が設けられており、その孔部334を通って、弁が接続 した容器からきた液体は弁オリフィス314まで流れる。円筒形弁部材ガイド336は キャップ330の後壁332に固定され、弁部材360のガイドロッド368を包囲するよう に軸線方向に突出する。 この実施例でも、全ての部品を適当な合成樹脂、特にポリプロピレンにより形 成するのが好ましい。 本発明を詳細に説明したが、本発明の思想及び本質的な特徴から逸脱すること なく、他の態様に変更することができることは明らかである。従って、上記実施 例は全ての点において説明のためであって本発明を限定するものではなく、本発 明の範囲は上記記載ではなく添付の請求の範囲の欄により示されており、かつ請 求の範囲の意味及び均等の範囲に入る全ての変更は本発明の範囲内である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．自己閉鎖型分配弁であって、 (a) 弁オリフィスを有する液体流路を有する弁ハウジングと、 (b) 前記弁体内の弁部材であって、第一位置（前記弁部材は流体が前記弁オリ フィスを流通するのを阻止する）から第二位置（前記弁部材は流体が前記弁オリ フィスを流通するのを阻止しない）まで軸線に沿って変位自在な弁部材と、 (c) 前記弁部材を前記第一位置に偏圧する偏圧手段とを有し、前記偏圧手段は 根元部及び先端部を有する少なくとも１つの弾性フィンガーを有し、前記根元部 は前記弁ハウジング及び前記弁部材の一方に固定されており、前記先端部は前記 弁部材及び前記弁ハウジングの他方に接するように位置し、前記弁部材が前記第 一位置から前記第二位置まで変位したときに変形することを特徴とする自己閉鎖 型分配弁。 ２．請求項１に記載の分配弁において、前記偏圧手段は、前記弁部材及び前記弁 ハウジングの一方に設けられたカム面と、根元部及び先端部を有する少なくとも １つの弾性フィンガーとを有し、前記根元部は前記弁部材及び前記弁ハウジング の他方に固定されており、前記フィンガーは前記軸線にほぼ平行に延在し、前記 先端部は前記カム面に接するように位置し、前記弁部材が前記第一位置から前記 第二位置まで変位したときに横手方向に変形することを特徴と する分配弁。 ３．請求項２に記載の分配弁において、前記弁ハウジングは、前記軸線に関して 対称なほぼ円筒形の壁を有する出口部を有する弁体を有し、前記弁オリフィスは 前記出口部の前記円筒形壁に設けられた孔部であることを特徴とする分配弁。 ４．請求項３に記載の分配弁において、前記カム面は前記軸線に関してほぼ対称 な円錐面であることを特徴とする分配弁。 ５．請求項４に記載の分配弁において、前記軸線に関して対称に位置する少なく とも一対のフィンガーを有することを特徴とする分配弁。 ６．請求項２に記載の分配弁において、前記弁部材が前記第一位置から前記第二 位置まで変位したときに、前記カム面は前記フィンガーを前記軸線の方向に変形 させることを特徴とする分配弁。 ７．請求項５に記載の分配弁において、前記弁部材が前記第一位置から前記第二 位置まで変位したときに、前記カム面は前記フィンガーを前記軸線の方向に変形 させることを特徴とする分配弁。 ８．請求項５に記載の分配弁において、前記弾性フィンガーを二対以上有するこ とを特徴とする分配弁。 ９．請求項５に記載の分配弁において、三対の前記弾性フィンガーを有すること を特徴とする分配弁。 10．請求項２に記載の分配弁において、前記カム面は前記弁部材上にあり、前記 フィンガーは前記弁ハウジング上に あることを特徴とする分配弁。 11．請求項５に記載の分配弁において、前記カム面は前記弁部材上にあり、前記 フィンガーは前記弁ハウジング上にあることを特徴とする分配弁。 12．請求項５に記載の分配弁において、前記弁部材は、前記弁部材が前記第一位 置にあるときには前記孔部を閉鎖するが、前記弁部材が前記第二位置にあるとき には前記孔部を閉鎖しない面を有することを特徴とする分配弁。 13．請求項５に記載の分配弁において、前記弁ハウジング、前記弁部材及び前記 弾性フィンガーが合成樹脂により成形されていることを特徴とする分配弁。 14．請求項13に記載の分配弁において、前記合成樹脂がポリプロピレンであるこ とを特徴とする分配弁。 15．請求項５に記載の分配弁において、前記弁ハウジングは弁体及びキャップを 有することを特徴とする分配弁。 16．請求項15に記載の分配弁において、前記弾性フィンガーは前記キャップに固 定されていることを特徴とする分配弁。 17．請求項16に記載の分配弁において、前記弾性フィンガーは前記キャップと一 体的に成形されていることを特徴とする分配弁。 18．請求項17に記載の分配弁において、前記弁体、キャップ、弾性フィンガー及 び弁部材は合成樹脂からなることを特徴とする分配弁。 19．請求項18に記載の分配弁において、前記合成樹脂がポリプロピレンであるこ とを特徴とする分配弁。 20．請求項２に記載の分配弁において、前記弁ハウジングは前記軸線にほぼ垂直 な前壁を有し、前記オリフィスは前記前壁に設けられた孔部であることを特徴と する分配弁。 21．請求項20に記載の分配弁において、前記カム面は前記軸線に関してほぼ対称 な円錐面であることを特徴とする分配弁。 22．請求項21に記載の分配弁において、前記軸線に関して対称に位置する少なく とも一対の前記フィンガーを有することを特徴とする分配弁。 23．請求項20に記載の分配弁において、前記弁部材が前記第一位置から前記第二 位置まで変位したときに、前記カム面は前記フィンガーを前記軸線の方向に変形 させることを特徴とする分配弁。 24．請求項22に記載の分配弁において、前記弁部材が前記第一位置から前記第二 位置まで変位したときに、前記カム面は前記フィンガーを前記軸線の方向に変形 させることを特徴とする分配弁。 25．請求項22に記載の分配弁において、前記弾性フィンガーを二対以上有するこ とを特徴とする分配弁。 26．請求項22に記載の分配弁において、三対の前記弾性フィンガーを有すること を特徴とする分配弁。 27．請求項20に記載の分配弁において、前記カム面は前記弁部材上にあり、前記 フィンガーは前記弁ハウジング上にあることを特徴とする分配弁。 28．請求項22に記載の分配弁において、前記カム面は前記弁部材上にあり、前記 フィンガーは前記弁ハウジング上に あることを特徴とする分配弁。 29．請求項22に記載の分配弁において、前記弁部材は、前記弁部材が前記第一位 置にあるときには前記孔部を閉鎖するが、前記弁部材が前記第二位置にあるとき には前記孔部を閉鎖しない面を有することを特徴とする分配弁。 30．請求項22に記載の分配弁において、前記弁ハウジング、前記弁部材及び前記 弾性フィンガーが合成樹脂により成形されていることを特徴とする分配弁。 31．請求項22に記載の分配弁において、前記弁ハウジングは弁体及びキャップを 有することを特徴とする分配弁。 32．請求項31に記載の分配弁において、前記弾性フィンガーは前記キャップに固 定されていることを特徴とする分配弁。 33．請求項32に記載の分配弁において、前記弾性フィンガーは前記キャップと一 体的に成形されていることを特徴とする分配弁。 34．請求項33に記載の分配弁において、前記弁体、前記キャップ、前記弾性フィ ンガー及び前記弁部材が合成樹脂により成形されていることを特徴とする分配弁 。 35．請求項34に記載の分配弁において、前記合成樹脂がポリプロピレンであるこ とを特徴とする分配弁。 36．請求項１に記載の分配弁において、前記偏圧手段は、根元部及び先端部を有 する少なくとも１つの弾性フィンガーを有し、前記根元部は前記弁部材及び前記 弁ハウジングの他方に固定されており、前記フィンガーは前記軸線にほぼ垂直に 延在し、前記先端部は前記弁ハウジング及び前記 弁部材の他方に接するように位置し、前記弁部材が前記第一位置から前記第二位 置方向に変位したときにほぼ軸線方向に変形することを特徴とする分配弁。 37．請求項36に記載の分配弁において、前記軸線に関して対称に位置する少なく とも一対のフィンガーを有することを特徴とする分配弁。 38．請求項36に記載の分配弁において、二対以上の弾性フィンガーを有すること を特徴とする分配弁。