JP2016536225A - 計量キャップ - Google Patents

Abstract

本発明は、ねじ付きネックを有する容器に移すことを意図した液体又は粉末状又はペースト状組成物を受容するための内容積部（９）を定める本体（４）と、容器のネック（２）のねじに合致するねじが設けられたスカート部（５）と、略環形状を有する周縁区域により本体（４）の内壁に接続された膜（８）とから構成されるデバイスであって、周縁区域は、周縁区域（１３）と膜（８）との間に配置された切断線（１２）を有し、かかる環状周縁区域（１３）は、スカート部（１０）を容器のねじ付きネックにねじ込む際、ボトルのネック（２）の前面（１６）に当接して切断線（１２）の少なくとも一部を破断させるように構成される、デバイスに関する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば、感覚刺激性サプリメント、ミネラル、着色剤、食味添加剤、又は、例えば触媒、試薬、界面活性剤などの化学的サプリメント等の、液体、ペースト状又は粉末状添加剤を、ボトル又は容器の内容物に移すために、ボトル又は容器のねじ付きネックに接続することを意図したキャップの分野に関する。計量キャップの内容物は、計量キャップが置かれる容器又はボトルの内容物と混合する又は容器を再充填することを意図する。

かかる計量キャップを容易に使用できるようにするために、手間を減らし、容器への位置決め段階及び計量キャップに入れられた分量を移す段階とも、完全に密封することを確実にする必要がある。

かかる装置の製造に対する種々の解決法が、特に計量キャップの製造について従来技術において周知である。

独国特許第１０２００４０１３２７０号は、従来技術において周知であり、ボトルのネックにねじ込まれ、膜が設けられた取り付け具を記載する。この膜は、肉薄になった環状区域により、取り付け具の環状内面に接続される。取り付け具がボトルネックにねじ込まれると、ネックの前面区域は、膜と接触するが、肉薄になった環状周縁領域とは接触せず、環状区域が破れるまで制御されない方法で軸方向の力をかけ、環状領域を破れさせる。次に、膜は解放され、ネックが取り付け具に入る。

この解決法は、システムの様々な取り扱いの間、取り付け具の内容物を保持するように構成されていない、ねじの底部を密封する。

米国特許出願第２０１０／３０１００２号も従来技術において周知であり、ねじ込まれたキャップを受けるように適合されたネックを有する容器に入れられた液体に添加する製品用の計量キャップを記載し、この計量キャップは、
−底部及び側方スカート部を有し、その底部の反対側の端部に内ねじが設けられた第１の王冠形状部分と、
−底部及び側部スカート部を有する第２のカップ形状部分と、
を含む。

カップ及び王冠は、協働してカップを第１の相対的軸方向位置で膜内に保持し、その間を密封周縁接触させる、第１のスナップ嵌め手段を有する。

カップスカート部の底部から王冠の底部に向かって延びるスペーサが、停止部を形成し、カップが第１の位置を超えて王冠内に沈むのを制限する。スペーサは、王冠へのカップの挿入が、ネックの密封面により、第１の位置を超えて強制されると、カップの底部を破るための手段である。

この解決法には、カップに対して王冠が摺動することに起因する、密封の問題がある。

さらに、スペーサは、有効容積を塞ぐので、計量キャップの容量を低減させる。また、スペーサは、ねじ込むと変形するので、穿孔する役割を効率的に実行できない。

計量キャップの別の例を記載する米国特許出願第２００８／１４２４７１号も周知である。

従来技術の多くは、計量デバイスの内部容積内にフィンガを配置し、計量デバイスを容器のネックにねじ込む際、膜に応力をかけることを規定している。

これらの解決法には、幾つかの欠点がある。第１に、フィンガの容積が有効容積を減らし、計量デバイスの全体サイズを増大させて、フィンガが占める無効容積を補償する必要がある。

第２に、プラスチック成形による製造が、キャップ底部の表面上に直立するフィンガにより複雑になる。

他の解決法は、計量デバイスをボトルのネックに係合させ、ねじ込みむと、破れる切断線に囲まれた膜を規定している。

これらの解決法も、膜は、破れた後、遊離してボトル内に入り込む、又は計量デバイスの内容物がボトル内へ流れることに対する障害になる位置に動くことがあり、さらに、密封面又はボトルリングの上部での密封が保証されなくなり、その結果、システムの様々な取り扱いの間、取り付け具の内容物の損失につながるので、十分ではない。

さらに、従来技術の解決法は、幾つかの部品の組み立て又は摺動金型を含む複雑な成形ツールを用いた工業生産を必要とする複雑な構成を有する。

最終的に、従来技術の解決法の大部分において、デバイスは、相対的に動く様々な部分を有するため、良好な密封を得ることが難しい。

上記の欠点を改善するために、最も広い意味での本発明は、ねじ付きネックを有する容器に移すことを意図した液体又は粉末状又はペースト状組成物を受容するための内容積部を定める本体と、容器のねじに合致するねじが設けられたスカート部と、略環状形状を有する周縁区域により本体の内壁に接続された膜とからなるデバイスであって、周縁区域は、
少なくとも１つの切断線と、
膜の周縁上に横断面において延び、ボトルネックの前面と接触すると切断線の少なくとも一部の切断を生じるように構成された、少なくとも１つの領域と、
を有する。

この周縁領域は、膜のものと同じ又はこれより厚い厚さを有し、有利なことに、制御されない破れを防止する。ねじ込み時に、肉薄の周縁領域では破れは生じず、周縁領域に形成された切断線に沿って破れが生じる。

従って、両方のねじの係合後に回転が開始すると、デバイスはボトルネックの周りに係合し、横断領域は、ネックの前方領域が膜ではなく環状周縁領域と接触するまで、ネックの前面に近づく。ねじ込まれると、ネックの前面は、切断線に沿った破れを生じさせ、膜を遊離させるまで、断面領域に対して垂直に、次第に増大する軸方向応力をかける。

有利なことに、デバイスは、特に、中央線が半径Ｒを有する弧形状停止部を含み、Ｒは、容器のねじ付きネックの中間半径（メジアン直径）に概ね対応し、停止部は、スカート部を容器のねじ付きネックにねじ込むとボトルネックの前面に配置されるように構成され、またデバイスは中間半径がＲより大きいヒンジ領域を含む。

本明細書では、「ねじ込むと」とは、
−２つのねじ付き要素が接触する、ねじ込み開始後、かつ
−停止する前、
のねじ込み係合段階を意味する。

本デバイスは、いずれのインサートもなしに一体成形された単一ブロック部品である（デバイスを充填した後に配置される底部を除く場合がある）。このことにより、追加部品を組み立てるときに直面する密封の問題を解決することができる。

本単一ブロックデバイスは、任意の既知の方法により充填端部を密封、回転、又は閉止するために、底部を取り付ける又は膜の反対側の部品を変形させることにより閉止される。

デバイスの穴あけは、停止部がボトルネックの前面と接触すると、膜を打撃することによって確実に行われる。ねじ込むと、突出部が膜に機械的力をかけ、切断線を破れさせ、膜を本体の内容積部に向けて傾け、それにより内容物が流れ出すことができる。

また、かかる部品は、単純なプラスチック射出成形で容易に作成されるように設計され、摺動金型を必要としない。

有利なことに、停止部は、膜の外面に対して突出する突出部によって形成される。

第１の代替的解決法において、停止部は、切断線の中央と直径方向に対向する側に配置される。

第２の代替的解決法において、停止部は、切断線の中央に配置される。

特定の実施形態によると、切断線は、（３６０−Ａ）°未満の円弧にわたって延び、Ａ°は、５°〜１８０°の範囲である。

特定の例示的実施形態によると、切断線１２は、（３６０−Ａ）°未満の円弧にわたって延び、Ａ°は、５°〜１８０°の範囲であり、停止部は、内容積部とは反対方向に向けて配置され、突出部の中央線は半径Ｒを有し、Ｒは、容器のねじ付きネックの中間半径に概ね対応し、突出部２２は、Ａ°の弧上にある。

有利なことに、ヒンジ領域は、中間半径がＲより大きく、少なくともＡ°の弧にわたって延びる。

代替的解決法によると、膜は、膜の表面に対して直角に延びる突当部により、その下部が延長される。

（非限定的な例示的実施形態の詳細な説明）
本発明は、添付図面を参照しながら、非限定的な例示的実施形態に関連する、以下の詳細な説明を読むと、最も良く理解されるであろう。

本発明によるデバイスの第１の例、及びボトルの一部分の断面図を示す。 膜の詳細な断面図を示す。 膜の詳細な上面図を示す。 中間ねじ込み位置における、第２の例示的実施形態の断面図である。 完全ねじ込み位置における、第２の例示的実施形態の断面図である。 中間ねじ込み位置における、第３の例示的実施形態の断面図である。 完全ねじ込み位置における、第３の例示的実施形態の断面図である。 中間ねじ込み位置における、第４の例示的実施形態の断面図である。 完全ねじ込み位置における、第４の例示的実施形態の断面図である。 打撃ピンの断面図を示す。 打撃ピンの底面図を示す。 本発明による計量キャップの断面図を示す。 計量デバイスの本体と底部との接続の詳細図を示す。

第１の例示的実施形態
図１及び図２は、第１の例示的実施形態を示す。

計量デバイス１は、ボトル３のネック２にねじ込むことを意図する。

ネック２は、周知の又は標準化された様式において、外ねじ、具体的には、ＧＭＰ、ＭＣＡ、ＡＬＣＯＡ、１７１６ ＬＥＩＧＨＴ−ＷＥＩＧＨ標準などの一般的に用いられる標準に準拠する標準的「２８」径の外ねじを有する。かかる配置は、容器のタイプに応じて、「３２」、「３８」、「４０」又は他の直径等の、異なる直径に対しても用いられる。

計量デバイス１は、好ましくは可撓性の、ポリエチレン又はポリプロピレンなどの可塑性材料を射出成形することにより製造される。

計量デバイス１は、下部において、ボトルネック２のねじ１６に合致するねじ６を内面上に有する管状スカート部５を形成する円筒形本体４からなる。説明する例において、ネック２のねじは、ネックの外面上に設けられる。

スカート部５は、回転トルクをかけるのを容易にする隆起部１０を外面に有する。

円筒形本体４の上端部は、クリップ留めされた、溶接された、又はのり付けされた底部７により閉止される。

他端部において、円筒形本体４は、穿孔可能膜８により閉止される。

説明する例において、スカート部５の高さは、最大締め付けに到達すると、ボトルの肩部又はボトルネックの肩部に当接するように構成される。この解決法は、ねじ込みストロークを制限し、かつネックが本体４に対して過度に沈むのを防止することができる。

円筒形本体４は、２つの閉止端部間に、液体、ペースト状、又は粉末状の内容物を受容するために全体を利用可能な有効容積９を定める。

膜８は、一部１３が肉薄にされてヒンジを形成する環状周縁区域により囲まれた中央ディスク領域１１を有する。ヒンジを形成する肉薄部分１３は、本体４と切断線１２との間に延びる。周縁区域１３は、破れることを意図せず、切断線１２が破れた後、変形して初期の横断位置からデバイス底部に向く円錐位置に変形することを意図する。次に、この周縁区域１３は、ねじと接触せずに、ネックの密封面に対して、ネックの上部に合致する円錐形密封リップを形成する。

環状周縁区域１３の半径は、ボトルネック２の外半径より僅かに大きく、円筒形本体４の内径より小さい。膜は、ヒンジ区域１３の半径より小さい半径を有する切断線１２を有する。破断区域１２の半径も、ボトルネックの中間半径以下であることも好ましい。いずれの場合も、ネックの前面は、切断線１２内に形成された膜には当接せず、デバイスとボトルネックとの間の接続区域の密封性を保つ。この密封は、円錐形密封リップを形成する周縁区域１３を折り畳むことによってもたらされる。

膜８の半径は、少なくとも部分的に、合致するボトルネック２の前面の中間半径以下である。

説明する例において、膜８は、切断線１２の一区画の下方に延びる注ぎ口１４をヒンジ領域１３に有し、ねじ込みの際、膜がボトルのネック２の前面と接触する点で破れるのを防止する。ねじ込む前、注ぎ口１４は、膜に対して直角の管形状を有する。

ねじ込み後、注ぎ口１４は変形して円錐形状又は環形状をとり、ボトルネックの上縁により円形に支持されるようになる。

従って、ねじ込み続けると、湾曲した注ぎ口１４は、この点で破れるのを防ぎ、応力を膜の反対部分に伝達するレバレッジ効果を発生させる。次に、湾曲した注ぎ口１４を有する部分とは直径方向に対向する位置で、切断線１２に沿って破れる。

レバレッジ効果を改善するために、膜は、中央領域１０の弾性変形を防止し、注ぎ口１４の近くに力を確実に良好に伝達させる肉厚部分１５を有する。

操作は、次の通りである。

計量キャップ１は、ボトル３のネック２に係合する。次に、ヒンジ１３と切断線１２と間の、膜８を囲む環状周縁領域が、ボトル３のネック２の前面１６と接触するまで、周知の方法でねじ込みが行われる。ねじの螺旋形状により、接触は、注ぎ口１４が配置された特定の角度点で始まる。

非限定的な代替的解決法によると、切断線１２を局所的に保護する注ぎ口１４の存在により、膜８の表面に対して機械的応力が直角にかけられ、膜のディスク中央区域１０を傾け、特に強化領域１５があるので、力を直径方向に対向する部分に伝達する。次に、応力は、概ね注ぎ口１４の反対側で、切断線を破れさせる。ねじ込むと、キャップ１の変形が増大し、横断面に対して急速に大きく傾けられる。

この例示的実施形態において、膜８のディスク領域１０は、静止時に横断面に対して直角方向に直立する突当部１８により、下面がさらに拡張される。突当部は、幾つかのボトルを閉止できるアルミニウム（又は別の材料）製の膜を穿孔し、計量デバイスの内容物を容器内に流れこませることができる。従って、計量デバイスは、ボトルのネックへ係合し、ねじ込ませる以外、ボトルの手間なしに用いることができる。

図２ａは、ねじ込み及び破断区域が破れた後のヒンジ及び密封性を詳細に説明する。

ヒンジを形成する環状周縁領域１３が押されて、初期の横断位置から円錐位置に移行し、ネック２の環状上面に当接する。注ぎ口１４も変形して、ねじの前に、ネック２の密封面（又は外側上縁部）に当接する。従って、２つの部分１３及び１４は、計量デバイスとボトルネックとの間の接続を密封する。

環状領域１３の変形は、一方では、ヒンジを形成する肉薄ではあるが破れない環状区域により、他方では、切断線内に配置された（随意的に肉厚の）延長部により容易になる。

図２Ｂは、デバイスの底面図を示す。

プラスチック材料が十分に変形可能な場合、環状周縁区域は、本体の表面から切断線まで直接延びる。

材料がより剛性の場合、ヒンジを形成する肉薄の区域が設けられる。

第２の例示的実施形態
図３及び図４は、計量デバイス１の本体４が、偏心領域において、突出インデックス２０を有し、その下端部２１は、ねじ込みによりボトルネックの前面１６と膜の下面に設けられた注ぎ口１４とが接触すると、膜８の縁部と接触するようになる、代替的実施形態を示す。

かかるインデックス２０は、切断線１２が不適切なタイミングで破れるのを防止すること、及び機械的力を破れが生じる膜の反対側に確実に伝達することに関与する。

第３の例示的実施形態
図４及び図５は、膜８が、切断線１２の半径及びヒンジ１３の半径より小さい半径方向距離に、膜の下縁面を超えて延びる突出部を有する、別の代替的実施形態を示す。突出部２２からの半径方向距離は、ボトル３のネック２の前面１６の中間半径に概ね対応する。

第４の例示的実施形態
図７及び図８は、膜８が、周方向に離間配置された複数の突出部２２、２３を有する、別の代替的実施形態を示す。ボトルのネックの前面１６と接触する突出部の最初のもの２２は、切断区域の直径方向に対向する側に沿って破れさせる機械的力を伝達する。

突起部の詳細
図９及び図９Ａは、膜の詳細図、より具体的には、この例では、約３０°にわたって延びる弓形状を有し、幅はボトルネックの前面１６の厚さに概ね対応し、高さはねじピッチに概ね対応する打撃ピン２２である打撃ピンの詳細図を示す。

本体底部の詳細
図１０及び図１１は、それぞれ、本発明による計量キャップの断面図、及び計量デバイス本体の底部２５との接続の詳細図を示す。

かかる底部は、外径が管状本体４の内径に対応する管状スカート部２８により延長された横断方向ディスク部２９を有する。かかるスカート部２８は、本体４の内面に設けられた環状溝２７に強制的に係合する環状肩部２６を有する。

Claims (11)

1. ねじ付きネックを有する容器に移すことを意図した液体又は粉末状又はペースト状組成物を受容するための内容積部を定める本体（４）と、前記容器の前記ネック（２）のねじに合致するねじが設けられたスカート部（５）と、略環形状を有する周縁区域により前記本体（４）の内壁に接続された膜（８）とを含むデバイスにおいて、
   前記デバイスは、前記周縁区域（１３）と前記膜（８）の間に位置する切断線（１２）を有しており、前記環状周縁区域（１３）は、前記スカート部（５）を前記ボトルの前記ねじ付きネックにねじ込む際に、前記ボトルの前記ネック（２）の前面（１６）に当接して、前記切断線（１２）の少なくとも一部の破断を生じさせるように構成されることを特徴とする、デバイス。
2. 前記環状周縁区域（１３）は、前記切断線（１２）の近くに、初期に管状形状を有する注ぎ口（１４）を有し、前記周縁区域（１３）及び前記注ぎ口（１４）は、ねじ込み後に変形して、前記ボトルの前記ネックの前記表面に当接するテーパ状リップを形成することを特徴とする、請求項１に記載のデバイス。
3. 前記環状周縁区域（１３）は、中間半径がＲより大きいヒンジ区域を有し、Ｒは前記ボトルの前記ネック（２）の内径に対応することを特徴とする、請求項１に記載のデバイス。
4. 前記ボトルの前記ネックの前記前面に当接するように構成された前記環状周縁区域（１３）は、中央線が半径Ｒを有する、少なくとも１つの停止部（２２）により形成され、Ｒは前記容器の前記ねじ付きネックの中間半径に概ね対応することを特徴とする、請求項１、２、又は３に記載のデバイス。
5. 前記停止部（２２）は、前記膜（８）の外面に対する突出部により形成されることを特徴とする、請求項１、２又は３に記載のデバイス。
6. 前記停止部は、前記切断線（１２）の中央と直径方向に対向する側に配置されることを特徴とする、請求項４又は５に記載のデバイス。
7. 前記停止部（２２）は、前記切断線（１２）の中央に配置されることを特徴とする、請求項４又は５に記載のデバイス。
8. 前記切断線（１２）は、（３６０−Ａ）°未満の円弧にわたって延び、Ａ°は５°〜１８０°の範囲であることを特徴とする、請求項１、２、又は３に記載のデバイス。
9. 前記切断線（１２）は、（３６０−Ａ）°未満の円弧にわたって延び、Ａ°は５°〜１８０°の範囲であり、前記停止部は、前記内容積部とは反対方向に向けて配置され、前記突出部の前記中央線は半径Ｒを有し、Ｒは前記容器の前記ねじ付きネックの前記中間半径に概ね対応し、前記突出部（２２）は、Ａ°の弧にわたって延びることを特徴とする、請求項６に記載のデバイス。
10. 前記ヒンジ領域（１３）は、前記中間半径がＲより大きく、少なくともＡ°の弧にわたって延びることを特徴とする、請求項８に記載のデバイス。
11. 前記膜は、前記膜（８）の表面に対して直角に延びる突当部により、その下部が延長されることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載のデバイス。

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