JP2009505920A - 液漏れ防止閉蓋具 - Google Patents

Abstract

液体容器用のバルブ付き閉蓋具が開示されている。バルブ付き閉蓋具は、ベース部と口部とを有する閉蓋具本体を備える。略管状の挿入体には、ベース部の下部分に取り付けられている上部分が設けられている。挿入体本体は、液体容器の分配口の内側に係合される寸法になっていると共に口部と流体的に連通する挿入体通路を画成している。略管状の挿入体は、液体容器の内壁に弾性的に係合すねようにそこから外側に向かって延びている少なくとも一つの可撓性フランジを有すると共に、バルブ付き閉蓋具を液体容器にシールする。バルブは、略管状の挿入体と閉蓋具本体との間に保持され、液体容器からバルブ付き閉蓋具を通る流路を機能的に開けたり閉めたりする。
【選択図】図４

Description

関連出願の相互参照

[0001]本出願は２００５年８月３１日に出願された米国仮出願第６０／７１３，０３２号と、２００６年６月１日に出願された米国仮出願第６０／８１１，２３８号とに基づく優先権を主張する。

発明の分野

[0002]本発明は、液体容器用の液漏れ防止閉蓋具の分野に関連する。

発明の背景

[0003]多くの液漏れ防止容器が入手可能である。これらの例には、シッピーカップのようなバルブ付き容器が含まれる。バルブ付き閉蓋具を有する容器は有用であるが、使用するにはそれに内容物を入れる必要がある。例えば、ジュースはその貯蔵容器から液漏れ防止容器に注入される。これは、液体を移すステップを必要とする。

[0004]水ボトル又はスポーツボトルのような、ポップアップ式のバルブを有する容器も入手できる。そのバルブはポンと開かれ、流路を提供する。その流路を閉じるためには、バルブは押し下げられなければならない。これは、バルブを閉じるのに、使用者による動作を必要とする。バルブが開いたままであると、転倒すると容器の内容物が漏れる可能性がある。ポップアップバルブは、通常、ボトルのねじ切りされた口部に連結できるようにねじ山付き付属品を有するキャップに設けられる。これが有する問題は、このようなタイプのボトルのためのねじ山の共通標準がないことである。一つの口部が全てのタイプのボトルに適合できるわけではない。

[0005]液漏れ防止バルブを提供するために、異なるタイプの容器に適合されることができる閉蓋具を提供することが好ましい。

発明の概要

[0006]本発明は液体容器用の液漏れ防止閉蓋具の分野に関し、特に液体容器用のバルブ付き閉蓋具に関する。

[0007]本発明の一態様は、ベース部と口部とを有する閉蓋具本体を備えるバルブ付き閉蓋具に関する。口部は上部通路を画成し、また、通路が閉蓋具本体の下部分内にも画成される。バルブ付き閉蓋具は、略管状の挿入体の形にあることが好ましい容器係合部分と、バルブとを更に含み、バルブは、挿入体と閉蓋具本体との間に保持されるのが好ましい。挿入体の上部分はベース部の下部分に固定され、通路を通過する流れを制限する。挿入体は、ボトルのような液体容器の分配口内に取り付けられる寸法に作られている共に、上部通路からバルブの反対側にある挿入体通路を画成する。少なくとも一つの可撓性フランジが、挿入体本体から径方向に延びて、分配口に係合すると共にシールを形成する。

[0008]本発明の他の態様は、流体容器と閉蓋具本体とを備える流体分配装置を含む。流体容器は内表面を画成する上部ネック部を有する。閉蓋具本体は、ベース部と、容器係合部分と、ベース部と容器係合部分との間に保持されている可撓性バルブとを有する。ベース部は、ベース部の閉蓋部に配置された分配口を含む。容器係合部分は、ベース部から下向きに延びている。少なくとも１つの弾性的な可撓性フランジが容器噛合部から径方向外方に延びている。容器係合部分は、下部通路を画成し、流体容器の上部ネック部の内側寸法より小さい外側寸法を有する。フランジは、流体容器の上部ネック部の内側に弾性的に係合するようになっている。下部通路は流体容器により形成された貯蔵室と流体的に連通するが、下部通路と分配口との間にはバルブが配置されている。

図面に沿っての詳細な説明

[0016]全体を通して使用されているように、“範囲”は、その範囲内にあるそれぞれの又はすべての値を表すための簡潔な言い方として用いられる。その範囲内のいずれかの値は、その範囲の終点として選択され得る。用いられる際には、“少なくとも一つの”という句は、いずれか一つの構成要素のそれぞれ又はそれらの構成要素のいずれかの組み合わせの選択を表す。接続詞“及び”と“又は”とは、構成要素のリストの中で用いられ得るが、“少なくとも一つの”という句は数を調節する言語である。例えば、Ａ、Ｂ及びＣの中の少なくとも一つは、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、Ａ及びＢ、Ｂ及びＣ、Ｃ及びＡ、又はＡ、Ｂ及びＣのための簡潔な言い方である。

[0017]図を参照すると、図１に示されているボトル（５）のように、ネック付き容器は、主たる貯水器すなわち本体と、一端に設けられた狭い開口部とを含む（図１には示されていない）。飲用水用のネック付き容器には、特に限定されないが、水ボトル、ソーダポップボトル、ジュースボトル及びスポーツボトル等がある。このようなタイプのボトルは、通常、ねじ付きの閉蓋具で塞がれている。多くの異なるボトル製造業者は、自社のボトルのための標準的なねじ部を用いるものの、ボトルのねじ部用の共通規格がない。容器（５）の残りの部分の外側寸法より明らかに小さいネック部（６）（図５を参照）を有するネック付き容器（５）が示されているが、ネック部は如何なる寸法であってもよい。本発明は、好ましくは、異なる大きさの容器の開口部を有する容器に適合するものである。

[0018]容器は、どのタイプの液体も収容できる。一実施形態において、液体は飲用水である。典型的な飲用水には、水、ジュース、ミルク、ソーダポップ、コーヒー及びティーが含まれる。他の容器は、ただの例であるが、クリーニング溶液、潤滑油、石鹸、及び香水を含む人間の摂取用ではない液体を収容してもよい。

[0019]図１は、標準のボトル（５）に取り付けられたバルブ付き閉蓋具（１０）の実施形態を示す。スカート部（１３）がボトル（５）の上部分に係合する一方、取り外し可能なキャップ（１９）が閉蓋具（１０）の内側の部分を保護する。図示されているように、閉蓋具（１０）は、容器（５）の外側寸法と実質的に等しい外側寸法を有する。図１ａは、閉蓋具（１０）の代替的な実施形態を示しており、これもまた標準的なボトルに取り付けられている。閉蓋具（１０）のスカート部（１３）の外側寸法はボトルの外側寸法より小さくなっている。これら両方の閉蓋具の実施形態は、容器の外側寸法より大きな寸法を有するものを含めて、他の寸法を有するものも同様に、以下に記述する発明の特徴を合わせ持つことができる。

[0020]図２及び図３は、ベース部（１２）から上方向に延びている口部（１１）を含む閉蓋具（１０）の実施形態を示す。ベース部（１２）の周縁からはスカート部（１３）が下方向に延びている。ベース部（１２）の下側には下部分（１４）が画成されており、この下部分（１４）はスカート部（１３）から径方向内方に配置されている。下部分（１４）には、ボトル挿入体（１５）ないしはプラグ（１５）が取り付けられている。ボトル挿入体（１５）とベース部（１２）との間にはバルブ（１８）が保持されている。代替的に、バルブ（１８）は、口部（１８）の内側に、下部分（１４）に、又はボトル挿入体（１５）の内側に取り付けられてもよい。口部（１１）、ベース部（１２）及びスカート部（１３）は一体構造であってもよく、又はそれらの部分が別々に形成されて組み立てられてもよい。

[0021]図２及び図３に示されたボトル挿入体（１５）は、ベース部（１２）の下部分（１４）にスナップ取付けされている。スナップ取付けを容易にするために、下部分（１４）は環状の溝（２１）を含み、ボトル挿入体（１５）は環状の溝（２１）に嵌合する寸法とされた環状の突部（２２）を含む。ボトル挿入体（１５）の上部分（２３）は、略U字形の溝を有し、下部分（１４）の環状の突部を受けるように寸法が定められている。突部（２２）は、ボトル挿入体（２３）の前記溝の内壁面から外方に延びている。しかし、突部（２２）及び溝（２１）は、どの面上に配置されてもよい。

[0022]ボトル挿入体（１５）は、容器の排出部の内側に取り付けられるような寸法に作られている。好ましくは、ボトルの排出部は、円筒状である。ボトル挿入体（１５）は、本体を有すると共に、ボトル挿入体（１５）を通って延びる下部流出路を画成している。本体からは径方向外方に、複数のフランジ（１６）が延びている。フランジ（１６）は、好ましくは弾性材料で作られており、湾曲すると共にボトル挿入体（１５）の容器の排出部内への挿入に対する抵抗を提供し、従って閉蓋具（１０）が適切な場所に保持されると共に排出部をシールすることができる。フランジ（１６）は、緩やかな引っ張り力による閉蓋具（１０）の取り外しを可能とする程度に可撓性を有することが好ましい。フランジ（１６）は、更に、ボトル挿入体（１５）の有効直径を広げることで、異なる直径の開口部を有するネック付き容器に閉蓋具（１０）を取り付けることを可能とする。

[0023]図２及び図３で描写されている挿入体（１５）及びフランジ（１６）は一体構造のものである。最上のフランジ（１６ａ）は、下部分（１４）付近で、ベース部（１２）に対して接触して同一平面的に着座することが好ましい。保持縁部（２９）がベース部（１２）から下方向に延びており、最上フランジ（１６ａ）の周縁と係合する。ベース部（１２）と最上フランジ（１６ａ）との間の係合は、閉蓋具（１０）及び容器のためのシール部を形成して、液体の漏れを防止するように機能し得るものである。

[0024]典型的には、ボトル形状の容器は、ねじ込みキャップ（図示せず）を保持するためのねじ部を含む。ボトル上に閉蓋具（１０）を保持することを補助するため、スカート部（１３）の内面から径方向内方に延びる保持構造１７が設けられてもよい。保持器（１７）は、容器上のねじ部、容器のネック部上のフランジ、又は容器の側壁面と係合する。代替的に、保持構造（１７）は、閉蓋具（１０）がボトルに押し付けられたとき、閉蓋具（１０）の挿入に対するストッパとして動作するように配置されてもよい。保持器（１７）は、スカート部（１３）の底面に沿った地点、又はスカート部（１３）の高さに沿った地点のいずれかに、配置することができる。少なくとも一つの保持構造（１７）が用いられることができる。また、保持構造（１７）は、互いに垂直な関係に配置されてもよい。

[0025]保持構造（１７）は、リング又はタブのようなリングの一部であるものとすることができる。２つのリングの部分は、スカート部（１３）上に、その内側底縁に隣接する位置にて、互いに対向して配置され得る。スカート部（１３）は、ネック部又はボトル壁面にスカート部（１３）が係合する際、十分に反り返るほどに可撓性のある材料で作られることができる。これは、容器から閉蓋具の取り外しを容易にすると共に、異なる形状及び異なる寸法の容器に閉蓋具が適合できるようにする。

[0026]代替的な閉蓋具（１０）の実施形態は、図４及び図５において示されている。閉蓋具（１０）の多くの特徴は、図２及び図３の中の特徴と類似または同等である。すなわち、両方の閉蓋具は、上方向に延びる口部（１１）と下方向に延びる下部分（１４）とを有するベース部（１２）を含む。ボトル挿入体（１５）は、その上部分（２３）に略U字型の溝を有していると共に、閉蓋具（１０）の下部分と係合するようになっている。本実施形態に係る挿入体の上部分（２３）の外周は、超音波溶接のような知られた技術を用いて、閉蓋具（１０）に溶着されることが好ましい。溶着部（２７）は、挿入体（１５）を閉蓋具（１０）に保持すると共に、挿入体（１５）と口部（１１）との間の通路を封止する働きをする。勿論、接着剤固定又はスナップフィットのような他の取付け形態が用いられてもよい。

[0027]図４及び図５に示されるように、ボトル挿入体（１５）のフランジ（１６）は、挿入体本体からその材料を分離してもよい。フランジ（１６）はフランジ付き管（２５）から延びており、フランジ付き管（２５）は挿入体（１５）の外面に固定されている。フランジ及び管（２５）は、挿入体にオーバーモールドされていてもよい。挿入体（１５）をフランジ（１６）に固定する他の手段が更に用いられてもよい。挿入体（１５）には相対的に硬い材料が予想される一方、より弾性的で可撓性のある材料がフランジ（１６）に使用されてもよい。

[0028]バルブ（１８）は、いずれかの所望の構造で代替されることができる。図示されるように、バルブ（１８）は口部（１１）の下側に直接に取り付けられており、ボトル挿入体（１５）の取付けにより固定されている。バルブは、更に、口部管内へのバルブの直接的なモールドにより又はスナップフィット構造により取り付けられてもよい。略三角形の断面を有するリングが、挿入体（１５）の上部分（２３）と口部の下部分（２４）との間に形成されてもよい。バルブ（１８）は、略三角形の断面を有する周囲のフランジ（３５）を有していると共に、挿入体（１５）と閉蓋具（１０）との間に保持されている。

[0029]バルブ（１８）は、弾性的で可撓性を有する材料で作られていることが好ましい。バルブ（１５）の実施形態は、平面なバルブに限定されないが、流出方向に対して凹形であるバルブと、流出方向に対して凸形であるバルブとを含む。これらのタイプのバルブは、圧力の変化に反応して動作する開口部を有する。開口部は、開閉するため曲がる少なくとも一つのスリットとすることができる。また、開口部は少なくとも一つの孔部を含んでもよい。これらの孔部は、容器内の液体の表面張力が液体の流体静力学的なヘッド圧力より大きくなるような寸法にされるとよい。表面張力は、所望の圧力差に至るまで、液体が孔部を通って流れることを防止する。閉蓋具が飲用水用容器に用いられる場合、バルブ材料は、食品用材料である必要がある。他の液体に用いられる場合には、バルブは、好ましくは液体に対して不活性な材料で作られる。限定されないが、バルブ材料の例としては、シリコン、ポリエチレン及びポリプロピレンがある。

[0030]図示実施形態において、バルブ（１８）は流出方向に対して凸形である。このようなタイプのバルブの非制限的な例は、次の米国特許明細書に記述されている：米国特許第５，２１３，２３６号明細書、同第５，３７７，８７７号明細書、同第５，３３９，９５５号明細書、同第５，４０９，１４４号明細書、同第５，４３９，１４３号明細書、及び同第５，８９０，６２１号明細書。これらの特許明細書のそれぞれは、本明細書において参照により援用される。このようなバルブはＬｉｑｕｉｄ Ｍｏｌｄｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩ（ＬＭＳ）から入手可能である。

[0031]弾性的なバルブは、そのバルブの各面からの圧力差（すなわち、そのバルブを横切る圧力差）に反応して動作する。バルブ（１８）は、それが所望の圧力差に達するまでは開かないように設計されることができる。圧力差は、バルブの一面における圧力を上げることで（例えば、その容器を圧搾することで）得ることができ、バルブの一面における圧力を下げる（真空引き又は吸引する）ことで（例えば、口部で吸引することで）得ることができ、又はその２つの方法を組み合わせることで得ることができる。圧力差が所望の圧力差の未満であるときは、バルブ（１８）は閉鎖された位置に維持される。好ましくは、そのバルブを開けるために必要とされる圧力差は、閉蓋具が取り付けられている容器の中の流動性の内容物の流動静力学的なヘッド圧力より大きい。これは、容器がひっくり返されても、容器内の流体物がそれ自身の重さによって容器を出ることがないようにする。

[0032]図６において示されているように、ベース部（１２）の実施形態は、図１〜５に示されている閉蓋具の何れかと共に用いられてもよい。口部（１１）は他の実施形態において示されたものに類似する。通路（３１）の下部分は上部分より広い。広くなった下部分（３２）は、バルブ本体が通路（３１）内で係合すること無く、バルブの反転を容易にする。また、通路の下部分（３２）内の余分な空間は、バルブの本来の状態（容器に対して凸状）への戻りも容易にする。

[0033]様々な実施形態の閉蓋具（１０）は被せ式のキャップ（１９）を含み、その被せ式キャップ（１９）は口部（１１）を取り外し可能に覆うように閉蓋具（１０）に取り付けられてもよい。このカバーは口部（１１）が運送中に汚れることを防ぐことができる。被せ式キャップ（１９）は閉蓋具本体（１２）にスナップ式で装着することができ、又はヒンジ、ねじ又はその他の構造を用いて取り付けられることができる。

[0034]被せ式キャップ（１９）は、図２及び図３に示されているように、下面に取り付けられた柱状部材（２０）を随意的に含むことができる。柱状部材（２０）は、口部（１１）の上部開口部内に挿入されるように図２において示されている。この挿入は、被せ式キャップ（１９）を中心に置くことを補助すると共に、追加的な取付け強度を与える。柱状部材（２０）の長さは様々であってもよいが、バルブ（１８）に接触しないように口部の開口部内にちょうど延在する程度が好ましい。柱状部材（２０）がバルブ（１８）にまで延びる場合には、柱状部材（２０）はバルブ（１８）の曲がりを阻止し、バルブ（１８）を閉鎖の状態に維持することを補助できる。柱状部材（２０）の端部は平坦型又はカーブ型の何れかの形状を有することができ、バルブ（１８）の湾曲に一致されてもよい。

[0035]図４及び図５を参照すると、被せ式キャップ（１９）は、空気及び湿気がキャップ（１９）の下から抜け出るようにする排気口（２８）を含んでもよい。

[0036]閉蓋具（１０）は硬い状態と柔軟な状態との間にあるいずれの材料で作られていてもよい。材料の例としては、特に限定されないが、ポリエチレン及びポリプロピレンを含む。

[0037]本発明は前述した具体的な実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲により定義される変形物、修正物及び均等物を含む。

ボトルに取り付けられているように示されている、本発明の第１実施形態に係るバルブ付き閉蓋具の側面図である。 ボトルに取り付けられているように示されている、本発明の他の実施形態に係るバルブ付き閉蓋具の部分側面図である。 本発明の一実施形態に係るバルブ付き閉蓋具の断面図である。 図２のバルブ付き閉蓋具の実施形態の分解断面図である。 本発明の別の実施形態に係るバルブ付き閉蓋具の断面図である。 図１で想定された、ボトルに取り付けられた図４の実施形態のバルブ付き閉蓋具の断面図である。 本発明に係るバルブ付き閉蓋具の一部の実施形態の断面図である。

Claims (16)

1. 閉蓋具本体と、管状挿入体と、バルブとを備える、液体容器用のバルブ付き閉蓋具であって、
   前記閉蓋具本体が、
   ベース部と、
   前記ベース部から上方向に延びる口部と
   を有し、
   前記管状挿入体が、
   前記口部の反対側にて、前記ベース部の下部分に取り付けられている上部分と、
   液体容器の分配口の内側に取り付けられる寸法とされていると共に、前記口部と流体的に連通する挿入体通路を画成する挿入体本体と、
   前記挿入体本体から径方向に延びていると共に、前記液体容器の前記分配口に係合するようになっている少なくとも一つの可撓性フランジと
   を有し、
   前記バルブが、前記管状挿入体と前記閉蓋具本体との間に保持され、前記挿入体通路と前記口部との間の流路を選択的に開けたり閉めたりするよう機能する、バルブ付き閉蓋具。
2. 前記管状挿入体が前記閉蓋具本体に溶着されている請求項１に記載のバルブ付き閉蓋具。
3. 前記管状挿入体の前記上部分が前記閉蓋具本体の前記下部分にスナップフィットにより取り付けられている請求項１に記載のバルブ付き閉蓋具。
4. 前記ベース部の外周から下方向に且つ前記管状挿入体と同軸的に延びるスカート部を更に備える請求項１に記載のバルブ付き閉蓋具。
5. 閉蓋具本体と、容器係合部分と、バルブとを備える、液体容器用のバルブ付き閉蓋具であって、
   前記閉蓋具本体が、
   ベース部と、
   上部通路を画成すると共に、前記ベース部から上方向に延びる口部と、
   前記口部から離れた部分から延びる下部分と
   を有し、
   前記容器係合部分が、前記下部分から下方向に延びており、
   前記容器係合部分が、
   内部を通る通路を画成する略円筒状の壁部と、
   前記略円筒状の壁部から径方向に延びていると共に、液体容器に弾性的に係合するようになっている少なくとも一つの弾性的な可撓性フランジと
   を有し、
   前記バルブが、前記容器係合部分と前記閉蓋具本体との間に配置されている、バルブ付き閉蓋具。
6. 前記ベース部から下方向に且つ前記下部分の径方向外方に延びているスカート部を更に備える請求項５に記載のバルブ付き閉蓋具。
7. 前記容器係合部分が前記閉蓋具本体に溶着されている請求項５に記載のバルブ付き閉蓋具。
8. 前記容器係合部分が機械的な係合により前記閉蓋具本体に保持されている請求項５に記載のバルブ付き閉蓋具。
9. 前記少なくとも一つの弾性的な可撓性フランジが、前記略円筒状の壁部にオーバーモールドされている請求項５に記載のバルブ付き閉蓋具。
10. 前記液体容器がネック部を有する水ボトルであり、挿入体本体が前記水ボトルの前記ネック部の内側部分と圧縮的な係合をするよう寸法が定められている請求項５に記載のバルブ付き閉蓋具。
11. 前記スカート部が、前記スカート部から径方向内方に延びると共に前記液体容器から離れる方向への前記バルブ付き閉蓋具の動きを制限するようになっている保持手段を更に有する請求項５に記載のバルブ付き閉蓋具。
12. 流体容器と、閉蓋具本体と、可撓性バルブとを備える流体分配装置であって、
    前記流体容器が、ネック部内面を画成する上部ネック部を含むと共に、所定の内側寸法を有しており、
    前記閉蓋具本体が、ベース部と、容器係合部分とを有し、
    前記ベース部が、当該ベース部の閉蓋部に配置された分配口を有しており、
    前記容器係合部分が、前記ベース部から、前記分配口から離れる方向に延びており、
    前記容器係合部分が、
    前記上部ネック部の内側寸法より小さい外側寸法及び下部通路を画成する係合壁と、
    前記係合壁から径方向に延びていると共に、圧縮的な力が加えられた場合に下部の前記係合壁に向かって曲がるようになっている少なくとも一つの弾性的な可撓性フランジとを有しており、
    前記可撓性バルブが、前記下部通路と前記分配口との間の前記閉蓋具本体内に保持されており、
    前記容器係合部分が、前記容器の前記上部ネック部と下部の前記係合壁とに向かって曲がった前記少なくとも一つのフランジとの内側に弾性的に保持される、流体分配装置。
13. 前記流体容器に向かって前記ベース部の外周から延びるスカート部を更に備える請求項１２に記載の流体分配装置。
14. 前記係合壁が前記閉蓋具本体に溶着されている請求項１２に記載の流体分配装置。
15. 前記係合壁が機械的な係合により前記閉蓋具本体に保持されている請求項１２に記載の流体分配装置。
16. 前記少なくとも一つの弾性的な可撓性フランジが、前記係合壁にオーバーモールドされている請求項１２に記載の流体分配装置。

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