JP2015190620A

JP2015190620A - コック装置

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Publication number: JP2015190620A
Application number: JP2014070930A
Authority: JP
Inventors: 高柳　昌弘; Masahiro Takayanagi; 昌弘高柳
Original assignee: Fujimori Sangyo Co Ltd
Current assignee: Fujimori Sangyo Co Ltd
Priority date: 2014-03-31
Filing date: 2014-03-31
Publication date: 2015-11-02

Abstract

【課題】液用容器の口部を開け閉めするコック装置における閉時の密封性を高める。
【解決手段】コック装置５の本体部１０の内部に、注出路１９を形成し、この注出路１９に環状の弁座部１４を介在させる。栓体２０を弁座部１４に離着座されることによって、注出路１９を開閉する。弁座部１４及び栓体２０のうち一方に、他方に向かって尖る環状の線シール突起４１〜４３を形成する。栓体２０の着座時に、線シール突起４１〜４３が、全周にわたって弁座部１４及び栓体２０の他方と線状に接触することより環状の線状接触部４１ｓ〜４３ｓが形成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、液用の容器に設けられて前記容器の口部から内容液を注出したり前記口部を閉止したりするコック装置に関する。

飲料、洗剤、薬液等の液体を溜めるとともに必要に応じて注出する容器として、例えばバッグインボックスが知られている（特許文献１参照）。バッグインボックスは、段ボール製の外箱に柔軟な樹脂製の内袋を収容してなる容器であり、軽量で丈夫、かつ廃棄しやすいために業務用や家庭用に広く利用されている。前記内袋の一箇所には口部が設けられ、この口部に開閉用のコック装置が取り付けられている。

特許文献１に記載のコック装置は、筒状の本体部と、栓体を備えている。本体部が口部に接合されるとともに、本体部内の注出路が口部を介して内袋の内部に連なっている。この本体部に栓体がねじ込まれている。本体部の内周面には、環状の段差からなる肩部が形成されている。また、栓体の外面にも環状の段差からなる肩部が形成されている。栓体を開方向に回して本体部及び栓体の肩部どうしを離すと、注出路が開通し、内容液を注出できる。栓体を閉じ方向に回して、本体部及び栓体の肩部どうしを面接触させると、本体部と栓体との間がシールされ、前記注出路が閉じられる。

特表平５−５０１８４１号公報

前掲特許文献１のコック装置では、本体部と栓体の肩部どうしが面接触することで、閉時の密封性が確保される。面接触であるため、接触面積は大きいが、接触部の単位面積当たりのシール圧は小さい。そのため、栓体を強くねじ込んで、本体部と栓体の肩部どうしを強く押し当てないと、内容液が漏れるおそれがある。

前記問題点を解決するために、本発明は、液用容器の口部を開け閉めするコック装置であって、内部に前記口部へ連なる注出路が形成されるとともに前記注出路に環状の弁座部が介在された本体部と、前記本体部の内部に変位可能に設けられ、前記弁座部に離着座されることによって前記注出路を開閉する栓体と、前記栓体を変位させる操作部と、を備え、前記弁座部及び前記栓体のうち一方には、他方に向かって尖るとともに前記弁座部の周方向に沿う環状の線シール突起が形成され、前記栓体の着座時に、前記線シール突起が、全周にわたって前記弁座部及び前記栓体の他方と線状に接触することより環状の線状接触部が形成されることを特徴とする。
このコック装置によれば、閉時には栓体を弁座部に着座させることで、栓体及び弁座部どうしの間を弁座部の周方向の全周にわたって線シールすることができる。これによって、コック装置における閉時の密封性を高めることができる。

前記線状接触部の幅は、閉時における栓体及び弁座部どうしの接触が実質的に線接触となる範囲内であることを要し、好ましくは０．５ｍｍ以下であり、より好ましくは０．３ｍｍ以下であり、一層好ましくは０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ程度である。
これによって、栓体及び弁座部どうしの間を確実に線シールすることができる。

前記弁座部及び前記栓体の一方には、前記線シール突起として、相対的に小径の線シール突起と、この小径の線シール突起を囲む相対的に大径の線シール突起とが形成されていることが好ましい。
これによって、コック装置の閉時には、弁座部及び栓体どうしの間に相対的に小径の線状接触部と、この小径の線状接触部を囲む相対的に大径の線状接触部とを形成できる。よって、コック装置における閉時の密封性を一層高めることができる。

本発明によれば、コック装置における閉時の密封性を高めることができる。

図１は、本発明の第１実施形態に係るコック装置を閉状態で示す正面断面図である。図２は、前記コック装置を開状態で示す正面断面図である。図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う、前記コック装置の本体部の平面断面図である。図４は、図１における円部ＩＶを拡大して示す断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。
図１〜図４は、本発明の第１実施形態を示したものである。図１及び図２に示すように、バッグインボックス１（液用容器）は、段ボール製の外箱２と、柔軟な樹脂製の内袋３を含む。外箱２に内袋３が収容されている。この内袋３内の貯液室３ａに洗剤、薬液、飲料等の液体（内容液）が入れられている。ここでは、業務用洗浄液等の比較的高粘度の液体が入れられている。内袋３の一側部には口部３ｅが設けられている。この口部３ｅにコック装置５が設けられている。外箱２の一側面には、コック取出口２ｂが形成されている。バッグインボックス１の使用に際して、コック装置５がコック取出口２ｂから外部に突出される。コック装置５によって口部３ｅが開け閉めされる。コック装置５は比較的大口径であり、高粘度液体の注出に適している。

コック装置５は、本体部１０と、栓体２０と、操作部材３０を備えている。本体部１０は、筒部１１と、ベースフランジ１２と、首部１３とを一体に有している。筒部１１は、軸線Ｌ_０に沿って延びる円筒形状になっている。筒部１１の基端部（図１において左）には、ベースフランジ１２が設けられている。ベースフランジ１２は、筒部１１から径方向外側へ突出されている。このベースフランジ１２が、内袋３における口部３ｅの周辺部分に溶着等によって接合されている。筒部１１の先端部（図１において右）には、首部１３が設けられている。首部１３は、筒部１１よりも小径かつ筒部１１と同軸の円筒形状になっている。首部１３の内周面には、凸環部１３ｂが環状に形成されている。

本体部１０の材質は、例えば低密度ポリエチレン等の樹脂であるが、これに限定されるものではなく、ポリエチレン以外の樹脂であってもよく、金属であってもよい。
なお、本体部１０は、全体が一体物であるのに限られず、例えば筒部１１の軸方向（図１において左右）の中間において分割される等、複数のピースによって構成され、これらピースがそれぞれ別々に製造された後、互いに接合されるようになっていてもよい。

筒部１１の内部に注出路１９が形成されている。注出路１９は、筒部１１の基端部（図１において左）に達して開口されている。この注出路１９の上流端（図１において左端）が、口部３ｅに連なり、ひいては口部３ｅを介して内袋３の貯液室３ａに連なっている。筒部１１の周壁の一側部（図１において下）には、円形凸部からなる注出口１９ｅが設けられている。この注出口１９ｅが注出路１９の下流端を構成している。

図１〜図３に示すように、注出路１９に弁座部１４が介在されている。弁座部１４は、筒部１１における基端（図１において左端）と注出口１９ｅとの間の内周面から注出路１９内に突出されるとともに、筒部１１の全周にわたる環状になっている。弁座部１４の中心孔が、弁孔１４ａを構成している。また、弁座部１４は、弁孔１４ａに近づくにしたがって筒部１１の基端側（図１において左側）へ傾斜されている。

図２に示すように、この弁座部１４によって、注出路１９が、弁座部１４より基端側（同図において左）の基端側路部分１９ａと、弁座部１４より先端側（同図において右）の先端側路部分１９ｂとに仕切られている。弁孔１４ａを介して基端側路部分１９ａと先端側路部分１９ｂとが連なっている。
なお、弁座部１４が、筒部１１の基端（図１において左端）に配置されていてもよく、これにより、弁孔１４ａが、注出路１９の上流端（口部３ｅとの連通端）を構成していてもよい。

本体部１０の内部における弁座部１４と首部１３との間に、栓体２０が収容されている。栓体２０は、本体部１０と同軸の概略円柱形状になっている。栓体２０の外径は、筒部１１の内径と略等大である。栓体２０の外周面が、筒部１１の内周面に摺動可能に軽く圧接している。この圧接によって、筒部１１の内周面と栓体２０の外周面との間が液密にシールされている。栓体２０の材質は、例えば低密度ポリエチレン等の樹脂であるが、これに限定されるものではなく、ポリエチレン以外の樹脂であってもよく、金属であってもよい。好ましくは、栓体２０は、本体部１０より軟質である。

栓体２０の中央部には、軸線Ｌ_０に沿って軸孔２１が形成されている。軸孔２１は、栓体２０の先端部（図１において右）に達して開口されている。軸孔２１の基端側（図１において左）の端部は、栓体２０の基端面の近くに達している。軸孔２１の内周面には、雌ネジ部２３が形成されている。また、栓体２０における外周面と軸孔２１の内周面との間には、肉抜き穴２２が形成されている。肉抜き穴２２は、軸孔２１と平行に延び、栓体２０の先端部（図１において右）に達して開口されるとともに、基端側（図１において左）の端部は、栓体２０の基端面の近くに達している。

栓体２０の基端面（図１において左端面）は、弁面部２４を構成している。この弁面部２４が、弁座部１４と対向している。弁面部２４は、中央部分が基端側（図１において左）へ向かって突出する凸曲面状になっている。詳細には、弁面部２４は、部分球面形になっている。この部分球面の中心は、軸線Ｌ_０上に位置している。

図１及び図２に示すように、栓体２０は、本体部１０に対して、開位置（図２）と閉位置（図１）との間で軸線Ｌ_０に沿ってスライド可能（変位可能）になっている。この栓体２０のスライド（変位）によって、弁面部２４が弁座部１４に離着座されることで、注出路１９が開閉される。すなわち、図２に示すように、栓体２０を先端側（図２において右）へスライドさせると、栓体２０が開位置になり、弁面部２４が弁座部１４から離座して、弁孔１４ａが開口される。また、この開位置においては、栓体２０が注出口１９ｅの一部又は全体より先端側（図２において右側）に位置されることで、注出口１９ｅの一部又は全体が開口される。これによって、注出路１９が開通し、貯液室３ａの内容液を、口部３ｅから注出路１９の基端側路部分１９ａ、弁孔１４ａ、先端側路部分１９ｂの順に通して、注出口１９ｅから注出させることができる。

図１に示すように、栓体２０を基端側（図２において右）へスライドさせると、栓体２０が閉位置になり、弁面部２４が弁座部１４に着座して弁孔１４ａを塞ぐ。また、栓体２０の周側部が注出口１９ｅを塞ぐ。これによって、注出路１９が閉止され、内容液の注出が停止又は阻止される。

なお、図示は省略するが、筒部１１の内周面と栓体２０の外周面との間における周方向の一箇所には、栓体２０の回り止め機構が設けられている。例えば、回り止め機構として、筒部１１及び栓体２０の一方に凸条が、他方に溝が、それぞれ軸線Ｌ_０に沿って延びるように形成され、前記凸条が前記溝に軸線Ｌ_０に沿って摺動可能に嵌っている。

本体部１０には、栓体２０をスライド（変位）させるための操作部材３０が設けられている。操作部材３０の材質は、例えばポリプロピレン等の樹脂であるが、これに限定されるものではなく、ポリプロピレン以外の樹脂であってもよく、金属であってもよい。

操作部材３０は、操作部３１と、支軸部３２と、連結軸部３３とを有している。詳細な図示は省略するが、操作部３１は、正面（図１において右側）から見て、例えば十字形状ないしはＸ字形状になっている。この操作部３１が、本体部１０の先端部（図１において右）の外部に配置されている。
なお、操作部３１は、人が手でつかんで回せるような形状及び大きさであればよく、その形状は十字形状ないしはＸ字形状に限られるものではない。

操作部３１の中央部に支軸部３２が設けられている。支軸部３２は、短い円筒形になっている。この支軸部３２が、首部１３の内部に軸線Ｌ_０と同軸に配置されている。支軸部３２の外周面には、凹環部３２ｂが形成されている。凹環部３２ｂは、支軸部３２の全周にわたる環状になっている。この凹環部３２ｂに首部１３の凸環部１３ｂが周方向に相対移動可能に嵌合されている。これによって、操作部材３０が、本体部１０に支持されるとともに、本体部１０に対して軸線Ｌ_０の周りに回転可能かつ軸線Ｌ_０に沿ってスライド不能になっている。
なお、凹環部が、本体部１０の首部１３に設けられ、凸環部が、操作部材３０の支軸部３２に設けられていてもよい。

支軸部３２の基端側（図１において左）に連結軸部３３が一体に連なっている。連結軸部３３は、支軸部３２と同軸をなすとともに、支軸部３２より小径で支軸部３２より長い円筒形になっている。連結軸部３３の外周面には雄ネジ部３４が形成されている。この連結軸部３３が、筒部１１の内部に軸線Ｌ_０と同軸に配置されるとともに、栓体２０の軸孔２１に挿入されている。そして、雄ネジ部３４が雌ネジ部２３に螺合されている。
操作部材３０の支軸部３２及び連結軸部３３を筒状に形成することによって、操作部材３０を肉抜きして軽量化することができる。

操作部３１をつかんで回すと、操作部材３０の全体ひいては連結軸部３３が回転する。この回転が、雄ネジ部３４及び雌ネジ部２３どうしのネジ結合によって、栓体２０の軸線Ｌ_０に沿うスライドに変換される。これによって、弁面部２４を弁座部１４に対して離着座させて、注出路１９を開閉できる。

弁座部１４及び栓体２０の何れか一方には、複数の線シール突起４１，４２，４３が形成されている。ここでは、図２及び図３に示すように、弁座部１４に３つの線シール突起４１，４２，４３が設けられている。弁座部１４における弁面部２４を向く面が階段状に形成されることで、この階段の各段部分が線シール突起４１，４２，４３となっている。線シール突起４１，４２，４３は、それぞれ栓体２０（弁座部１４及び栓体２０のうちの他方）に向かって尖るとともに、弁座部１４の周方向に沿う環状になっている。図３に示すように、３つの線シール突起４１，４２，４３は、多重環状になっている。すなわち、内側（相対的に小径）の線シール突起４１を、中間（相対的に大径）の線シール突起４２が囲んでいる。また、中間（相対的に小径）の線シール突起４２を、外側（相対的に大径）の線シール突起４３が囲んでいる。好ましくは、線シール突起４１，４２，４３は、軸線Ｌ_０を中心とする互いに同心の環状になっている。

図２〜図４に示すように、内側の線シール突起４１は、突起内側面４１ａと、突起外側面４１ｂと、角部４１ｃを有している。突起内側面４１ａは、弁座部１４の内周面（弁孔１４ａの内周面）によって構成され、軸線Ｌ_０と同軸の円筒面になっている。突起外側面４１ｂは、軸線Ｌ_０と直交する平らな円環状面になっている。弁面部２４が球面状であるため、突起内側面４１ａ及び突起外側面４１ｂは、弁面部２４に対してそれぞれ斜めになり、かつ弁面部２４に向かって互いに接近している。これら突起内側面４１ａ及び突起外側面４１ｂが直角に交わることで、角部４１ｃが形成されている。角部４１ｃは、円環形の線状になっている。

同様に、中間の線シール突起４２は、突起内側面４２ａと、突起外側面４２ｂと、角部４２ｃとを有している。突起内側面４２ａは、軸線Ｌ_０と同軸の円筒面になっている。突起外側面４２ｂは、軸線Ｌ_０と直交する平らな円環状面になっている。これら突起内側面４２ａ及び突起外側面４２ｂが、弁面部２４に向かって互いに接近し、かつ直角に交わることで、角部４２ｃが形成されている。角部４２ｃは、円環形の線状になっている。

また、外側の線シール突起４３は、突起内側面４３ａと、突起外側面４３ｂと、角部４３ｃとを有している。突起内側面４３ａは、軸線Ｌ_０と同軸の円筒面になっている。突起外側面４３ｂは、軸線Ｌ_０と直交する平らな円環状面になっている。これら突起内側面４３ａ及び突起外側面４３ｂが、弁面部２４に向かって互いに接近し、かつ直角に交わることで、角部４３ｃが形成されている。角部４３ｃは、円環形の線状になっている。

図３に示すように、３つの線シール突起４１，４２，４３の角部４１ｃ，４２ｃ，４３ｃどうしは、軸線Ｌ_０に沿う方向から見て、三重（多重）の同心円形になっている。また、図２に示すように、角部４１ｃ，４２ｃ，４３ｃは、互いに仮想の球面ＳＲｉ上に位置している。仮想の球面ＳＲｉの中心は、軸線Ｌ_０上に位置している。また、仮想の球面ＳＲｉの半径は、栓体２０の弁面部２４を構成する部分球面の半径と等しい。

図１に示すように、栓体２０が閉位置のとき、弁面部２４が仮想の球面ＳＲｉと一致する。したがって、閉位置においては、３つの角部４１ｃ，４２ｃ，４３ｃが共に全周にわたって弁面部２４と接触する。これら角部４１ｃ，４２ｃ，４３ｃと弁面部２４との接触は、線接触になる。内側の線シール突起４１の角部４１ｃと弁面部２４とによって、線状接触部４１ｓが形成される。中間の線シール突起４２の角部４２ｃと弁面部２４とによって、線状接触部４２ｓが形成される。外側の線シール突起４３の角部４３ｃと弁面部２４とによって、線状接触部４３ｓが形成される。これら線状接触部４１ｓ，４２ｓ，４３ｓは、互いに三重（多重）の環状になる。すなわち、内側（相対的に小径）の線状接触部４１ｓを中間（相対的に大径）の線状接触部４２ｓが囲む。また、中間（相対的に小径）の線状接触部４２ｓを外側（相対的に大径）の線状接触部４３ｓが囲む。好ましくは、これら線状接触部４１ｓ，４２ｓ，４３ｓは、軸線Ｌ_０を中心とする互いに同心の環状になる。

線シール突起４１の突起内側面４１ａ及び突起外側面４１ｂは、角部４１ｃ側の縁を除き、弁面部２４と接触し得ない。同様に、線シール突起４２，４３の突起内側面４２ａ，４３ａ及び突起外側面４２ｂ，４３ｂは、角部４２ｃ，４３ｃ側の縁を除き、弁面部２４と接触し得ない。
なお、図４に拡大して示すように、線シール突起４１の角部４１ｃが微小なＲになっていたり、栓体２０が線シール突起４１に押し付けられることで微小な弾性変形が生じたりする。そのため、厳密には、線状接触部４１ｓの幅Ｗは、完全な０ではなく、ある大きさを有している。線状接触部４２ｓ，４３ｓ（図１）についても同様である。これら線状接触部４１ｓ，４２ｓ，４３ｓの幅Ｗは、好ましくはＷ＝０．５ｍｍ以下であり、より好ましくはＷ＝０．３ｍｍ以下であり、一層好ましくはＷ＝０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ程度である。

コック装置５によれば、前述した通り、栓体２０を閉位置にして、弁面部２４を弁座部１４に着座させると、角部４１ｃ，４２ｃ，４３ｃがそれぞれ全周にわたって弁面部２４と線状に接触することより、環状の線状接触部４１ｓ，４２ｓ，４３ｓが形成される。これによって、弁座部１４と弁面部２４との間を全周にわたって環状に線シールできる。したがって、弁面部２４と弁座部１４との間に働くシール圧力を、面接触の場合よりも十分に高くすることができる。よって、コック装置５の密封性を大きく向上させることができる。密封性を確保するために、操作部材３０を必要以上に強く締め付ける必要は無い。しかも、３つ（複数）の線シール突起４１，４２，４３によって多重環状に線シールできるから、コック装置５の密封性を一層高めることができる。この結果、バッグインボックス１内の液が漏れるのを確実に防止することができる。

本発明は、前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改変をなすことができる。
例えば、線シール突起４１〜４３は、弁座部１４に形成するのに代えて、栓体２０の弁面部２４に形成してもよい。
弁座部１４及び弁面部２４のうち一方に相対的に小径の線シール突起を形成し、弁座部１４及び弁面部２４のうち他方に相対的に大径の線シール突起を形成してもよい。
線シール突起の数は、３つに限られず、１つ又は２つでもよく、４つ以上でもよい。
線シール突起４１の突起内側面４１ａ及び突起外側面４１ｂどうしの交差角は、直角に限られず、鋭角でもよく、鈍角でもよい。線シール突起４２，４３についても同様である。
弁面部２４が平らであってもよい。線シール突起４１〜４３が、平らな弁面部２４に向かって三角山状に突出していてもよい、
栓体２０が、操作部材３０と一体接合されることによって、操作部材３０と一体に回転しながら軸線Ｌ_０に沿って変位されるようにしてもよい。
本発明に係るコック装置は、バッグインボックス１以外の液用容器にも適用できる。コック装置は、必ずしも柔軟な袋に取り付けられている必要はなく、ダンボール等の箱、その他の保形性又は自立性を有する容器本体に取り付けられていてもよい。

本発明は、例えばバッグインボックスのコックとして利用できる。

１バッグインボックス（液用容器）
５コック装置
１０本体部
１４弁座部
１９注出路
２０栓体
３１操作部
４１，４２，４３線シール突起
４１ｓ，４２ｓ，４３ｓ線状接触部

Claims

液用容器の口部を開け閉めするコック装置であって、
内部に前記口部へ連なる注出路が形成されるとともに前記注出路に環状の弁座部が介在された本体部と、
前記本体部の内部に変位可能に設けられ、前記弁座部に離着座されることによって前記注出路を開閉する栓体と、
前記栓体を変位させる操作部と、
を備え、前記弁座部及び前記栓体のうち一方には、他方に向かって尖るとともに前記弁座部の周方向に沿う環状の線シール突起が形成され、前記栓体の着座時に、前記線シール突起が、全周にわたって前記弁座部及び前記栓体の他方と線状に接触することより環状の線状接触部が形成されることを特徴とするコック装置。
前記線状接触部の幅が、０．５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のコック装置。
前記弁座部及び前記栓体の一方には、前記線シール突起として、相対的に小径の線シール突起と、この小径の線シール突起を囲む相対的に大径の線シール突起とが形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のコック装置。