JP2003275107A - 蓋自動開閉装置および蓄熱、蓄冷、発熱体を付けた容器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 容器の内容物が冷めにくく、または温みぬく
く、衛生的、品質保持可能なおいしい内容物と簡易な熱
源、冷却源を提供する。 【解決手段】容器に蓋を付け、容器を傾けたとき、重し
が移動することにより、その重しをその蓋の力点に働か
せ、蓋の支点を経由して蓋の作用点に動作させて蓋を自
動的に大きく開け、そして容器を戻したときその重しが
戻り、自動的に閉める。その一連の動作がくりかえされ
る。このときいっさい手で蓋に触らなくてよい。容器に
蓄熱、蓄冷体などによる着脱可能な簡便、簡易な熱、冷
却源を付け、容器の内容物を温め、または冷やす。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、容器に取り付ける
蓋と保温容器、保冷容器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般的には例えばコーヒ等は口にカップ
を付け、飲み、そしてテーブルの上に置く動作またはス
トローで吸い込む、冷たくするため氷を入れるという動
作で実用上十分であった。

【０００３】しかし、例えば熱いコーヒは冷めやすく、
冷えたビールは温くなって、まずくなり、また香りが逃
げ、また埃っぽい場所では埃、議論に熱中すれば話し相
手の唾が入り不衛生になる。氷を入れると水ぽっくな
る。また空気で酸化されやすい。ストローで吸い込むに
は肺活量が必要という欠点があった。また熱は必然的に
高い所から低いところに移動する。

【０００４】真の嗜好者、清潔好きな者、花粉症等の患
者において、この欠点は障害である。

【０００５】この改善策として、手で蓋を被せると熱
源、冷却源の供給の方法がある。しかしいちいち手で着
脱するのは面倒であり、また相手に不快感を与えてしま
う。従来の熱源、冷却源は装置が複雑、大袈裟になって
しまった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】解決しようとする問題
点は、煩雑、冷めやすさ、温さ、異物の混入、香りの霧
散、複雑、大袈裟等の点である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、前期の課題を
解決可能とするため、容器を傾けることにより自動的に
蓋を大きく開け、傾きを戻すと自動的に閉すると簡易な
熱、冷却供給源を最も主要な特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】容器を傾けることによる蓋の開閉
と簡易な熱、冷却供給あるいは遊び心という目的を、最
小の部品点数、シンプルさで実現した。

【０００９】

【実施例】図１は、本発明装置を容器の外側に取り付け
た１実施例の斜視図であって、容器５の側面に付いてい
る取っ手７を掴んで容器５を口元に運び、傾けると容器
５の開口部を覆っていて、開口部の形状に合った蓋４が
大きく開き、中の物体を食せる。もちろん調味料などの
保存容器にも付けてよいし、開閉蓋が必要な全ての容器
に付けてもよい。蓋の材質は重し９を軽くするためなら
軽量なもの例えば発砲スチロール等が望ましい。保温、
保冷が目的なら蓋４、容器５は断熱性を有するのが望ま
しい。重しは質量があるものなら何でも良いがサイズを
小型にしたいなら比重の大きいもの、例えば金属、鉄、
鉛類などがよい。形状は滑らすものならどういうもので
も良いが、転がすものなら球、円柱などがよい。容器の
断面は円形でも、円形以外でもよい。蓋取り付け部１が
支点３で自在に回転するようにロッド等を挿入し外皮２
で支持する。手で蓋４が開けられるよう蓋４に取っ手６
をつけてもよい。

【００１０】図２は本発明装置を容器の内側に取り付け
た１実施例の斜視図である。図３は図１の断面図であ
り、蓋４に容器５内部が負圧にならないようにして蓋を
開きやすいようにする空気貫通穴１３を設けてもよい。

【００１１】図４，５，６は容器５を傾け、戻したとき
蓋を開閉する力、動作を説明したものである。重し９が
その重し９の力を蓋取り付け部１に伝える連結棒８と接
続される。連結棒８と蓋取り付け部１との接続点１０は
蓋取り付け部１と連結棒８が鉛直面に回転出来るように
例えばロッド等を挿入し接続する。連結棒８が蓋取り付
け部１とが接触しないように連結棒８の全体または一部
を湾曲させてもよい。重し９と連結棒８の接続点は重し
が固定でも回転可能でもよいが、重しの力を伝えやすい
回転が望ましい。この場合は重しの回転軸を鉛直面と直
角に設定する。１１は外皮２に接続固定された蓋取り付
け部１の支持体である。また蓋取り付け部１と蓋４は一
体化してもよいし、分離出来るようにしてもよい。容器
５をθ度傾けたとき重り９が停止している場合、重り９
のある位置の鉛直点０には重り９の重さＷ１と連結棒８
の重心Ｗ２を逆比例に内分した力ｋ１（内分率）×Ｗ２
が加わる（Ｗ０）。その力Ｗ０は滑り斜面（外皮２の底
面）に鉛直な成分Ｐ１と連結棒８に平行な成分Ｐ２に分
力出来る。連結棒８のもう一方の端０１には連結棒８の
重心Ｗ２を逆比例に内分した力（１−ｋ１）×Ｗ２とＰ
２が加わる。蓋取り付け部１と蓋の支点３の右側（図で
ローマ字の１）のモーメントは蓋取り付け部１の右側の
重心Ｗ３と０１点に加わる力のモーメントの和である。
蓋の支点３の左側（図でローマ字の２）のモーメントは
蓋４の重心と蓋取り付け部１の左側の重心との和Ｗ４の
モーメントである。さらに傾けると重り９は移動し、そ
のとき斜面に平行にＰ×１μ１（滑り抵抗数）またμ２
（転がり抵抗係数）が抗力０Ｐ３として働き０Ｐ２の力
の大きさと方向を変える。一般にμ１＞μ２である。重
し９の形状は転がりを利用するなら断面が円形、滑りを
利用するなら接触抵抗が小さい形状が望ましい。また重
し９が滑りやすいように滑り面との間に滑りやすい材
質、例えばフッ素樹脂などを挟む、滑り面に油類をひい
てもよい。蓋４の開閉具合を調整するため例えば渦巻き
バネ（復元力のあるものなら何でもよい）１４の力を蓋
の支点３の右側または左側に働くように設定し、支点３
の左右のモーメントを増減してもよい。（蓋の支点３の
左側のモーメント）＞（蓋の支点３の右側のモーメン
ト）なら蓋４は閉まったままである。（蓋の支点３の左
側のモーメント）＝（蓋の支点３の右側のモーメント）
なら蓋４はその状態を維持する。（蓋の支点３の左側の
モーメント）＜（蓋の支点３の右側のモーメント）なら
蓋４は一気に開く。ストッパー１２の位置で重り９は停
止し、蓋は開き終わる。ストッパーの位置または連結棒
８と蓋取り付け部１の接続位置を変えれば蓋の最大開き
角度を変えられる。この時、蓋４と連結棒８の開き角度
θ２を１８０度未満にすれば、容器の傾きを戻したとき
重しの力と蓋の自重で連結点１０はそのまま回らないで
反対方向に回り戻り蓋は閉まる。またストッパーの位置
はこれ以外に突起状のものを連結棒８の部分１２−２、
蓋取り付け部１の部分１２−１、蓋４の部分に１２−
４、支持体の部分１２−３、斜面の部分１２−５につけ
てもよい。また重しが戻り始める時、蓋の左側の重心Ｗ
３のモーメントと重しの戻り力のモーメントの和が右側
の重心Ｗ２のモーメントより大きければ蓋は閉まる。θ
２が１８０度以上ならばバネ１４の復元力で蓋を確実に
戻るように設定しても良い。容器５の傾きを戻したと
き、蓋の自重で蓋が閉め始まるように蓋の重心、蓋の最
大開き角度を設定してもよい。また蓋の所望の開閉速度
を得るためにバネを付けても良い。

【００１２】図７は連結棒８内に細長い穴を設け連結部
１０をスライド、移動させるようにしたもので容器を傾
けないで取っ手６を持ち蓋だけを開けられるようにもし
たものである。図８は連結棒８の代わりに転がり抵抗μ
２を積極的に使用するため、折れ、曲がりやすく、捻れ
にくいチェーン状の連結帯１５で自在に回転する重り９
と蓋取り付け部１を接続したものである。既存の容器に
脱着出来るようにコの字形の金具１６を本装置に設定
し、容器５の側壁を挟み、より確実に留めるためと側壁
の厚さに応じてネジ１７でさらに固定しても良い。金具
１６にバネ作用を持たせ適度の強さで側壁を挟んでもよ
い。また蓋４を容器の大きさに合わせて取り替えられる
よう蓋４と取り付け部１をピン１８を使って分離着脱出
来るようにしてもよい。容器を水平に置いたときより確
実に蓋が閉まり、安定するよう滑り面１９を少し斜めに
設定してもよいし、容器の底２０を斜め形状にしてもよ
い。また底が斜めのアダプター２０−１を容器５にはか
してもよい。重しが戻るとき重しの力が蓋取り付け部１
に伝わらないのでバネの復元力または蓋の自重で蓋４を
閉じるようにする。飲みやすいよう容器の上面開口部２
１を斜めにしてもよい。蓋４が容器５により密閉、密着
するよう金具１６の出っ張りが当たる蓋の部分に窪み４
−１を付けても良い

【００１３】図９は連結帯８のうちの一つを表したもの
で、上下の短板２２が自在に回転出来るようにロッド２
３で繋げたものである。図１０も連結帯８のうちの一つ
を表したもので、比較的硬質の板状２４例えばプラスチ
ックのものの中間に複数の筋２５を入れ、薄くして曲が
りやすくしたものである。図１１はひも状の連結体２６
を使用したもので力の向きを変える滑車２７を経由して
蓋と重し９を接続する。戻るとき重しの力は伝わらない
ので引っ張りバネ１４−１で蓋を戻す。また製作容易の
ために蓋または蓋の周辺部２８と支持体１１との接続部
までを一体成形化し、屈伸、曲がる所を、図１０の２５
のように溝を掘ってもよい。もちろん蝶番２９を付けて
もよい。連結体８を付け、蓋の最大開度が固定位置のス
トッパー１２で調整出来るよう、連結体８の全長を変え
るため連結体８を２分割し片方を他方に所望の長さに挿
入出来るようにし、また重し９の蓋取り付け部１に加わ
る力をμ１（滑り抵抗係数）とμ２（転がり抵抗係数）
で調整出来るよう、球体の重し９の軸を所望の角度に傾
けるよう回転し、動かないようネジ１７で固定してもよ
い。図１２は重し９を連結体１５上を転がすもので、蓋
に加わる力は従来の約半分になる。連結体は１５以外に
重し９を保持できる、布、帯、ひも状のものでもよい。
図１３は図１２のa-a部の断面図で重し９を両側から保
持する支持体３０の上部を重し９が飛び出さいようにす
ぼめてある。また重し９に全周にわたり溝９−１を掘
り、そこに連結体１５、布、帯、ひも状のもの、を入れ
転がしてもよい。蓋は支持体と保温材を合わせ持つ単
体、図１１のように上部を支持体としそれに保温材を付
けた２層もの、図１２のように下部を支持体としそれに
保温材を付けた２層もの、保温材を支持体でサンドイッ
チ状に挟んだ３層もの、支持体を保温材でサンドイッチ
状に挟んだ３層ものがある。

【００１４】図１４はこの装置をより簡単、安価に製作
する１例で１枚の板を切断、折り曲げ、穴を開けて各部
を作成したものである。３１は連結体取り付け用穴であ
る。容器５の側壁に長さ調節付きバンド３２で留めても
よい。またロッドの代わりに蓋取り付け部１の挿入穴の
部分を突出させ外皮２の穴の所に回転できるようはめ込
んでもよい。図１５は容器５にはめ込む輪３３を形成し
たものである。

【００１５】図１６、１７は保温用熱源を示した斜視図
と断面図である。外部（コンロなど）で容器５の内容物
より高い温度に熱せられた蓄熱材３５を、断熱、保温材
３４−１で覆われたお椀状の容器３４に入れ、容器３４
の上面に設定された突起もの３８または永久磁石３９で
容器５の底面（適度に熱を伝えやすいもの）に接続、固
定する。容器５の側壁は断熱性を有するまたは断熱材４
３で覆われているが望ましい。保温材は複数層３４−２
に設けてもよい。蓄熱体３５は軽く、熱容量が大きく、
融点の高いものが望ましい。例えばアルミニューム等が
ある。蓄熱材、体も複数層３５−１、３４−２に設けて
もよい。容器３４が着脱出来るように例えば既存の容器
５が突起の受け３８−１が無い、磁石が付かない材質の
場合は突起の受け３８−１、鉄片３９−１などを付けた
アダプター４０を容器５の底面に固定する。または突起
３８−１、鉄片３９−１を容器５の底面に直に接着して
もよい。また容器３４の容器５の底面と接する部分が磁
石がくっつく材質のものなら容器５に磁石を接着しても
よい。アダプター４０を着脱可能にする場合は突片４１
のネジで締め、固定してもよい。蓄熱材３５が容器３４
に触れないようにするためロッド３７を容器３４の底に
固定し、そのロッドに熱絶縁性を持つ貫通穴の開いたス
ペーサー４２を、貫通穴の開いた蓄熱材３５を、そして
熱流を調整する貫通穴の開いた熱流調整板３６を挿入し
ても良い。熱流板３６は貫通穴の面積が違う数枚のもの
を用意し、好みの温度で使い分けてもよい。熱流板３６
の下面にスペーサー用の突起を設けてもよい。蓄熱体の
代わりに発熱体例えば炭、練炭、熾きなどを使っても良
い。また容器５内の内容物の温度より、冷凍庫などで蓄
熱体（蓄冷体）３５の温度を低くすれば保冷容器にな
る。

【００１６】図１８は外部電源で蓄熱材３５を熱するも
ので、面発熱体４４、またはコイル状に蓄熱体に巻かれ
た線状発熱体４５例えばニクロム線などに、ある温度で
電流を確実に遮断するもの例えば温度ヒューズ４６と温
度により電流を入り切れするもの、例えばバイメタル４
７を経由して電気を供給するものである。蓄熱体の温度
を感知出来る場所、位置に設定された温度ヒューズ４６
とバイメタル４７はまず設定された温度になるとバイメ
タルが開き電気の供給を止める。それでも温度上昇が止
まらない場合はバイメタルより遅く、温度ヒューズが溶
けて確実に電気の供給を止める。温度ヒューズの設定温
度はこの装置に損傷を与える温度以下である。外部との
電源接続部４９は簡単に着脱できるようプラグ受け組立
が望ましい。蓄熱体３５の下面にスペーサー用の突起３
５−３を設けてもよい。また電気ポットのように容器５
と本熱源装置を一体化し一つの容器としてもよい。図１
９は図１８の電気回路図である。発熱体が発熱している
のが分かるよう表示灯４８を発熱体と並列に付けてもよ
い。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように本発明の蓋開閉装置
は容器を傾けて注ぐという主目的に付随して、蓋が自動
的に開閉するためいっさい煩わしさがなく、冷めにく
く、または温まず、衛生的などの効用をもたらす。また
本発明の熱源装置は熱を蓄えたならそのまま、またはコ
ードを外してどこにでも持って行け、望みの目的を果た
せる。

【図面の簡単な説明】

【図１】自動蓋開閉装置を付けた容器の斜視図である。

【図２】自動蓋開閉装置を付けた容器の斜視図である。

【図３】内部の機構を説明した図である。

【図４】力の働きを説明した図である。

【図５】力の働きを説明した図である。

【図６】力の働きを説明した図である。

【図７】内部の機構を説明した図である。

【図８】内部の機構を説明した図である。

【図９】連結体の機構を説明した図である。

【図１０】連結体の機構を説明した図である。

【図１１】内部の機構を説明した断面図である。

【図１２】内部の機構を説明した断面図である

【図１３】内部の機構を説明した断面図である

【図１４】製作法を説明した斜視図である。

【図１５】取り付け法を説明した斜視図である。

【図１６】熱源装置の斜視図である。

【図１７】熱源装置の断面図である。

【図１８】熱源装置の断面図である。

【図１９】熱源装置の電気回路図である。

【符号の説明】

１ 蓋取り付け部 ２ 外皮 ３ 支点 ３−１ ロッド ４ 蓋 ４−１ 窪み ５ 容器 ６ 取っ手 ７ 取っ手 ８ 連結体 ９ 重し ９−１ 溝 １０ 接続部 １１ 支持体 １２、１２−１〜５ ストッパー １３ 空気穴 １４ バネ １４−１ バネ １５ 連結体 １６ 取り付け金具 １７ ネジ １８ 止めネジ １９ 滑り面 ２０ 底面 ２０−１ アダプター ２１ 容器の上面 ２２ 短片 ２３ 接続ロッド ２４ 板 ２５ 溝 ２６ ひも ２７ 滑車 ２８ 蓋の構造物 ２９ 溝 ３０ 側壁 ３１ 取り付け穴 ３２ バンド ３３ 支持輪 ３４ 容器 ３４−１ 保温材 ３４−２ 保温材 ３５ 蓄熱体、蓄冷体 ３５−１ 保温材 ３５−２ 保温材 ３５−３ 突起 ３６ 熱流調整板 ３７ 支持ロッド ３８ 引っかけ金具 ３８−１ 引っかけ穴 ３９ 永久磁石 ３９−１ 磁石 ３９−１ 鉄片 ４０ 取り付けアダプター ４１ 突片 ４２ 熱絶縁板 ４３ 保温材 ４４ 発熱体 ４５ 発熱体 ４６ 温度ヒューズ ４７ バイメタル ４８ 表示ランプ ４９ プラグ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 容器の蓋に容器を傾けたとき重しの力を
   働かせて蓋を開け、容器の傾きを戻したとき蓋を閉める
   蓋開閉装置。
2. 【請求項２】 容器に蓄熱体または発熱体または蓄冷体
   を取り付けた保温または保冷容器。
3. 【請求項３】 請求項２の容器に請求項１の蓋開閉装置
   を付けた容器。