JP2020019544A - 飲料容器 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の飲料容器と同様の外観や構造を維持しつつ、簡素で実用的な施錠機構を備えた飲料容器を提供する。【解決手段】容器本体２の開口端側にキャップ３がねじ込まれる飲料容器１ａであって、上下方向に延長する支柱部７２を備えたロックピン７と、容器本体の周縁にて支柱部の下端と係合する凹部２５とを備えたロック機構と、施錠装置８とを有し、施錠装置は、制御手段１０により、指紋センサー８１が読み取った指紋を指紋データとして記憶部２０に記憶させるとともに、記憶部に記憶されている指紋データに対応する指紋が指紋センサーによって読み取られた際に、アクチュエーター９を作動させて施錠状態と解錠状態とを切り替え、施錠状態では、アクチュエーターに連動する伝達機構９１によりロックピンが下方に押し下げられて、当該ロックピンの下端が凹部に係合し、解錠状態では、ロックピンの下端と凹部との係合状態が解除される。【選択図】図３

Description

本発明は飲料容器に関する。具体的には施錠が可能な飲料容器に関する。

近年、「マイボトル」と称される飲料容器を利用する人が徐々に増えてきている。一般に、マイボトルと称される飲料容器は、飲料をコップに移し替える手間がなく、何時でも何処でも簡単に水分補給できることが利点となっている。

マイボトルと称される飲料容器（以下、断りがない限り「飲料容器」と言う）は、普通、ステンレスなどからなる有底筒状の容器本体と、容器本体の開口を密閉するキャップとから構成されている。そして、飲料容器には、容器本体の開口をそのまま飲み口にする「マグタイプ」などと呼ばれるタイプと、キャップにヒンジによって開閉する蓋が取り付けられた「ダイレクトタイプ」、あるいは「ワンプッシュタイプ」などと呼ばれるタイプ（以下、ダイレクトタイプとも言う）がある。ダイレクトタイプの飲料容器のキャップは、容器本体にねじ込まれて上面に中空筒状の飲み口が形成されたキャップ本体と、その飲み口を密閉する栓が設けられた蓋とで構成されている。また、キャップ本体と蓋とは、双方に互いに係合し合うフックが形成されており、蓋が閉じられている状態では、双方のフックが係合している。そして、キャップ本体には、利用者の押圧操作によりフックの係合状態を解除して蓋を開くための開栓ボタンが設けられている。

なお、以下の非特許文献１には、マグタイプの飲料容器の構造について記載され、非特許文献２には、ダイレクトタイプの飲料容器の構造について記載されている。また、以下の非特許文献３には、本発明に関連する技術として、指紋認証技術を応用した南京錠について記載されている。また、以下の特許文献１には、指紋認証により飲料容器に施錠することが記載され、以下の特許文献２には、指紋認証により施錠と解錠とができる薬物送達調節器について記載されている。

特開２０１０−４９５７６号公報 特表２０１５−５３１６５３号公報

タイガー魔法瓶株式会社、"MMZトリセツ１"、[online]、[平成３０年７月１０日検索]、インターネット＜ＵＲＬ：https://www.tiger.jp/customer/upload/pdf/mmz_a.pdf＞ タイガー魔法瓶株式会社、"MMJ-A_naka"、[online]、[平成３０年７月１０日検索]、インターネット＜ＵＲＬ：https://www.tiger.jp/customer/upload/pdf/mmj_a.pdf＞ 有限会社 カギの特急便、"指紋認証錠「TouchLock（タッチロック）」アメリカ「BIO-key(バイオキー)社製」取扱説明書"、[online]、[平成３０年７月１０日検索]、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.kagiyasan.jp/fs/kagi/c/0000001322＞

飲料容器の利用形態は、上述したように、直接、容器本体の開口や飲み口に口を付けて飲むのが一般的であり、このような利用形態を想定した飲料容器では、細部のデザインに違いはあっても、外観形状は、概ね同様のものになる傾向がある。そして、その傾向は、場合によっては社会問題にもなり得る。

例えば、陸上競技、水泳、球技などのスポーツの現場では、競技中や練習中にある利用者は、トラック、プール、コートなどの競技エリアの脇やベンチに飲料容器を無造作に置いている。利用者は、休憩時間、あるいは試合や練習の合間に、各自が自身の飲料容器から水分を補給することになるが、飲料容器の外観が似ていると、自他の飲料容器を間違えてしまう可能性がある。特に、児童などの年少者が参加するスポーツの現場では、自他の飲料容器を間違える可能性が高い。そして、飲料容器の取り違えは、インフルエンザなどの感染症の感染機会を増大させる。

また、ある選手が他の選手の飲料容器に禁止薬物を故意に混入し、この「他の選手」が自身の飲料容器から水分を摂取したために、その選手がドーピング違反者として誤認されるという事件も発生している。この事件も、飲料容器の外観形状が似ていることが遠因になっている可能性がある。すなわち、飲料容器の外観形状が似ていれば、ある人が他人の飲料容器を開栓している状況を第三者が見ても、第三者は、その人が開栓している飲料容器が他人のものであると認識することが難しい。

そこで、感染症予防や第三者による薬物混入対策として、飲料容器に鍵を掛けることが考えられる。しかし、試合中や練習中にある選手は、常に鍵を所持することが難しい。確かに、上記特許文献１や２には、指紋認証によって容器に鍵を掛けることについて記載されているが、特許文献１には、容器に対する施錠機構が具体的に示されておらず、特許文献１では、「指紋で容器に鍵を掛ける」という単なるアイディアが提示されているに過ぎない。特許文献２に記載の薬物送達調節器は、キャップの施錠と解錠を行うための機構が極めて複雑であり、この機構を飲料容器に適用すれば、飲料容器は極めて高価なものとなる。また、飲料容器本来の利用形態を考えれば、飲料容器の基本的な外観や構造を大きく変更することも難しい。

そこで本発明は、従来の飲料容器と同様の外観や構造を維持しつつ、簡素で実用的な施錠機構を備えた飲料容器を提供することを目的としている。

上記目的を達成するための本発明の一態様は、有底筒状の容器本体の開口端側にキャップがねじ込まれることで当該容器本体が密封状態で閉栓される飲料容器であって、
前記容器本体の筒軸方向を上下方向とするとともに、当該容器本体の上端が開口している構成において、
前記容器本体に装着されている前記キャップの回転動作を規制する施錠状態と、当該規制を解除する解錠状態とを切り替えるロック機構と、当該ロック機構を作動させる施錠装置とを備え、
前記ロック機構は、前記キャップ内に配置されて上下方向に延長する支柱部を備えたロックピンと、前記容器本体の周縁において前記支柱部の下端と係合する凹部とを備え、
前記施錠装置は、記憶部を含んで構成される制御手段と、指紋センサーと、アクチュエーターと、当該アクチュエーターの動作を前記ロックピンに伝達して当該ロックピンを上下運動させる伝達機構とを備え、
前記制御手段は、前記指紋センサーが読み取った指紋を指紋データとして前記記憶部に記憶させるとともに、前記記憶部に記憶されている指紋データに対応する指紋が前記指紋センサーによって読み取られた際に前記アクチュエーターを作動させ、
前記施錠状態では、前記伝達機構により前記ロックピンが下方に押し下げられて、当該ロックピンの下端が前記凹部に係合し、
前記解錠状態では、前記ロックピンロックピンの下端と前記凹部との係合状態が解除される、
ことを特徴とする飲料容器である。

前記キャップは、上面に飲み口を備えたキャップ本体と、前記飲み口を上方から覆って密閉させる開閉可能な蓋とから構成され、
前記蓋は、上面と下面との間に、前記アクチュエーターと前記伝達機構とが収納される空間を有し、
前記キャップ本体は、前方に、左右方向に回転軸を有して前後方向に揺動する開栓ボタンを備えるとともに、周縁に上下方向に貫通する挿通孔が形成され、
前記挿通孔は、前記キャップ本体が前記容器本体にねじ込まれている状態で、前記凹部の上方に配置される位置に形成され、
前記キャップ本体と前記蓋とは、後方に形成されたヒンジによって連結されているとともに、当該蓋の前方に形成されている第１のフックと前記開栓ボタンの上端側に形成されている第２のフックとが係合することで係合前記蓋が前記飲み口を密閉する閉状態となるように構成され、
前記ロックピンは、左右方向に延長する横バーの下方に前記支柱部が連結されてなり、
前記ロック機構は、前記ロックピンと、前記凹部と、前記ロックピンを上方に押し上げる方向に付勢するスプリングと、前記挿通孔とにより構成され、
前記伝達機構は、上下方向を軸方向とした棒状で、下端が前記蓋の下面から突出可能に設置されたスライドピンを備え、
前記施錠状態では、前記スライドピンの下端が前記ロックピンの上面に当接するとともに、当該ロックピンが前記スプリングの復元力に抗して押し下げられることで、前記横バーが前記開栓ボタンの揺動領域に介在して当該開栓ボタンの揺動が規制され、
前記解錠状態では、前記スライドピンが上方に後退しつつ、前記ロックピンが前記スプリングの復元力によって上方に付勢されて前記横バーが前記開栓ボタンの上方に配置されて前記開栓ボタンへの前記規制が解除されるとともに、前記開栓ボタンを後方に押圧されると、前記第１のフックと前記第２のフックとの係合状態が解除されて前記蓋が開状態となる飲料容器とすることもできる。

そして、好ましくは、前記ロックピンが、横バーの左右両端に支柱部が連結されて下方が開放する逆Ｕ字状に形成され、前記挿通孔が、前方から見て、前記開栓ボタンの左右に一つずつ形成されていることである。前記蓋の前記空間に前記施錠装置が設置されているとともに、当該キャップの表面に前記指紋センサーの指紋読み取り部が配置されている飲料容器とすることもできる。

本発明によれば、従来の飲料容器と同様の外観や構造を維持しつつ、簡素で実用的な施錠機構を備えた飲料容器が提供される。その他の効果については以下の記載で明らかにする。

本発明の実施例に係る飲料容器において、蓋が閉状態にあるときの斜視図である。 上記実施例に係る飲料容器において、蓋が開状態にあるときの斜視図である。 上記実施例に係る飲料容器の分解斜視図である。 上記実施例に係る飲料容器が備える施錠装置の機能ブロック構成を示す図である。 上記実施例に係る施錠装置が備えるアクチュエーターの動作に応じたカムとスライドピンとの連動状態を示す図である。 施錠状態において、上記実施例に係る飲料容器が備えるロック機構の動作状態と上記スライドピンの下端位置との関係を示す図である。 解錠状態において、上記ロック機構の動作状態と上記スライドピンの下端位置との関係を示す図である。 解錠状態において上記蓋を開けるとき操作手順を示す図である。 本発明の第１の変形例に係る飲料容器を示す図である。 本発明の第２の変形例に係る飲料容器を示す図である。 本発明の第３の変形例に係る飲料容器を示す図である。 本発明のその他の実施例に係る飲料容器を示す図である。

本発明の実施例について、以下に添付図面を参照しつつ説明する。なお、以下の説明に用いた図面において、同一または類似の部分に同一の符号を付して重複する説明を省略することがある。図面によっては説明に際して不要な符号を省略することもある。

＝＝＝実施例＝＝＝
＜基本的な構成と構造＞
本発明の実施例として、指紋認証技術に基づいて施錠と解錠とが可能なダイレクトタイプの飲料容器を挙げる。図１に本発明の実施例に係る飲料容器１ａの外観を示した。飲料容器１ａは、上記非特許文献２に記載した従来の飲料容器と同様に、円筒状の容器本体２の開口端側に蓋４を備えたキャップ３が着脱自在に取り付けられてなる。そして、図１では、蓋４が閉じられた状態（以下、閉状態とも言う）の飲料容器１ａが示されている。

ここで、有底円筒状の容器本体２の円筒軸１００の方向を上下方向とし、容器本体２の底部を下方として上下の各方向を規定すると、キャップ３は、容器本体２にねじによって取り付けられるキャップ本体部５の上方に蓋４が開閉自在に取り付けられてなる。キャップ３の外周には、蓋４を開くための開栓ボタン６が設けられている。そして、実施例に係る飲料容器１ａは、蓋４とキャップ本体部５とを同時に施錠したり解錠したりするためのロック機構と、二次電池を電源としてロック機構を作動させる施錠装置とを備えている。

本実施例では、キャップ３の蓋４に施錠装置の全構成が設けられており、図１に示したように、施錠装置を操作するためのユーザーインターフェイスに関わる構成が蓋４の上面４１に配設されている。そして、飲料容器１ａは、ユーザーインターフェイスに関わる構成として、指紋センサー８１における指紋読み取り部８２、プッシュスイッチ８３、ＬＥＤランプ８４を備えている。また、蓋４の上面には充電ポートと通信ポートとを兼ねる所定規格のコネクター８５（例えば、マイクロＵＳＢタイプのコネクターなど）も配設されている。

飲料容器１ａは、施錠装置によってロック機構が解錠状態にあるときに、キャップ３の蓋４とキャップ本体部５とが開閉可能となる。図２に、蓋４が開けられた状態（以下、開状態とも言う）の飲料容器１ａを示した。上述したように、キャップ３は、蓋４とキャップ本体部５とで構成される。図２に示したように、キャップ本体部５は、上面に、筒状に突出しつつ中央に容器本体２の内方に連絡する開口５１が形成された飲み口５２を有している。

開栓ボタン６は、上方から見て、二つの板状部材（６１，６２）が円筒軸１００を中心とした放射方向に積層された構造を有し、外方の板状部材６１が内方の板状部材６２に対して上下方向にスライド可能に構成されている。内方の板状部材６２の上端側には外方に向けて突出するフック６３が形成され、蓋４が閉状態にあるときは、このフック６３が蓋４の内周面に形成されているフック４２に係合している。また、蓋４とキャップ本体部５とは蓋４を常に開状態となる方向に付勢するスプリングヒンジを内蔵したヒンジ部５３によって連結されている。

なお、以下では、蓋４が閉状態にあるときの飲料容器１ａを上方から見たときに、円筒軸１００に対して前後反対となる位置に開栓ボタン６とヒンジ部５３とが配置されていることとする。また、ヒンジ部５３が後方に形成されていることとして前後の各方向を規定する。さらに、上下と前後の各方向に直交する方向を左右方向とする。蓋４の上下方向と前後方向とについては、開状態であっても、閉状態における上下の各方向と前後方向とを採用する。

そして、上述したように上、下、前、後の各方向と左右方向とを規定すると、実施例に係る飲料容器１ａでは、蓋４の下面４３に、飲み口５２の開口５１を密閉するための栓４４が取り付けられている。また、飲料容器１ａは、ロック機構が解錠状態にあるとき、開栓ボタン６が後方に向けて押圧されると、この開栓ボタン６が左右方向の回転軸６４を中心として揺動するように構成されている。具体的には、開栓ボタン６を後方に押圧する際には、開栓ボタン６を構成する前方の板状部材（以下、スライド部材６１とも言う）を後方の板状部材(以下、係止部材６２とも言う)に対して下方にスライドさせた上でスライド部材６１を後方に向けて押圧する。開栓ボタン６を後方に向けて押すと、スライド部材６１と係止部材６２とが一体的に揺動し、係止部材６２の上端側前面に形成されたフック６３と蓋４の後面に形成されたたフック４２との係合状態が解除される。そして、ヒンジ部５３に内蔵されたスプリングヒンジによって蓋４が自動的に開く。

なお、キャップ本体部５の飲み口５２、飲み口５２の開口５１を密閉する蓋４の栓４４、開栓ボタン６における係止部材６２に対するスライド部材６１のスライド機構、スプリングヒンジを内蔵したヒンジ部５３による蓋４とキャップ本体部５との連結機構など、飲料容器１ａにおける基本的な構造や動作については、例えば、上記非特許文献２に記載されている、市販のダイレクトボトルタイプの飲料容器のものと同様である。しかし、本実施例では、蓋４が二重天井構造となっており、二重天井の「屋根裏」に相当する、蓋の上面４１と下面４３との間に形成された空間内に、施錠装置を構成する回路基板、二次電池、およびロック機構を作動させるためのアクチュエーターが収納されている。

図３に、飲料容器１ａの分解斜視図を示した。図３に示したように、容器本体２は、二段筒状で上端に開口２１を有して上方の円筒状の首部２２と下方の有底筒状の胴部２３とで構成される。首部２２の径は胴部２３の径よりも小さく、首部２２と胴部２３との境界は段差（以下、肩部２４とも言う）になっている。首部２２の外周には雄ねじが形成されている。キャップ本体部５の内周には雌ねじが形成されており、キャップ本体部５を首部２２にねじ込むことでキャップ３が容器本体２に装着される。そして、後述するように、ロック機構は、施錠状態において、開栓ボタン６の後方への押圧動作と、容器本体２に取り付けられているキャップ３の回転動作とを規制する。以下、ロック機構の構造、構成、および動作について説明する。

＜ロック機構＞
図２および図３に示したように、開栓ボタン６における係止部材６２の後方には、ロック機構の主要部品であるロックピン７が取り付けられている。ロックピン７は、下方が開放する逆Ｕ字型で、開栓ボタン６を左右から跨ぎつつ、下端側がキャップ本体部５の周縁にて上下方向に貫通する孔５４に挿通されている。図３に示したように、ロックピン７は、逆Ｕ字の上辺に対応する横バー７１の両端に逆Ｕ字の縦棒に対応する支柱部７２が一体的に形成されてなる。支柱部７２の下端側は、キャップ本体部５における上記の貫通孔（以下、挿通孔５４とも言う）に挿入されている。また、支柱部７２には、スプリング７３が環装されている。スプリング７３は、圧縮された状態ではロックピン７を上方に押し上げるように付勢する。蓋４の下面前方には、ロックピン７の横バー７１の上面に当接して、施錠状態においてロックピン７を下方に押し下げるためのスライドピン９１の下端側が露出している。そして、ロック機構は、施錠状態にあるとき、ロックピン７が閂（かんぬき）のように作用し、開栓ボタン６に対する押圧動作と、容器本体２の上端側に取り付けられているキャップ本体部５の回動動作とを規制する。

本実施例では、逆Ｕ字型のロックピン７の支柱部７２に環装されているスプリング７３は、上端が横バー７１の下面に当接し、下端が挿通孔５４よりも大きな径を有するワッシャー７４の上面に当接している。ワッシャー７４は、支柱部７２に対して遊嵌状態で換装されており、スプリング７３が挿通孔５４に落ち込まないようになっている。一方、容器本体２の肩部２４には支柱部７２の下端が挿入される有底の孔（以下、凹部２５とも言う）が二つ形成されている。キャップ３が容器本体２に装着された状態では、キャップ本体部５における二つの挿通孔５４のそれぞれが、容器本体２の肩部２４に形成された二つの凹部２５のそれぞれと同軸となるように配置される。そして、ロック機構は、ロックピン７、スプリング７３、挿通孔５４、および凹部２５によって構成される。

飲料容器１ａは、ロックピン７がスライドピン９１によって下方に押し下げられることで施錠状態となる。施錠状態では、ロックピン７の横バー７１が開栓ボタン６の背後に介在して当該開栓ボタン６に対する後方への押圧動作が規制される。また、支柱部７２の下端が凹部２５に挿入されて、キャップ本体部５の回動動作が規制される。そして、蓋４の上部空間に収納された施錠装置は、指紋センサー８１が読み取った指紋のデータに基づいてスライドピン９１の下端の上下方向の位置を制御する。それによって、ロックピン７の上下方向の動作も制御されて飲料容器１ａが施錠されたり解錠されたりする。

＜施錠装置＞
図４に施錠装置８の機能ブロック構成を示した。施錠装置８は、電源となるポリマーリチウムイオン電池などの二次電池８６を電源として動作し、アクチュエーター９と、アクチュエーター９の動作をロックピン７に伝達して当該ロックピンを上下運動させる伝達機構と、アクチュエーター９の動作を制御するための電子回路１０とを備えている。

本実施例において、アクチュエーター９はステッピングモーターなどで構成され、伝達機構は、スライドピン９１とカム９２とで構成される。そして、スライドピン９１は、カムフォロワーであり、アクチュエーター９の作動軸９４の先端に取り付けられたカム９２の外周形状に沿って上下運動する。なお、実施例に係る飲料容器１ａでは、スライドピン９１は、スプリング９３によって常時上方に付勢されて、スライドピン９１の上端がカム９２の外周に押しつけられている。それによって、スライドピン９１は、回転するカム９２の外周形状に確実に追従できるようになっている。

カム９２は、アクチュエーター９の作動軸９４が１回転する毎にスライドピン９１を下死点と上死点との間を往復させるような外周形状を有している。図５に、カム９２とスライドピン９１との連動状態を示した。図５（Ａ）はスライドピン９１が下死点にあるときの状態を示しており、図５（Ｂ）はスライドピン９１が上死点にある時の状態を示している。なお、カム９２は、板カムに限らず中央に回転軸を有する円板の表面に偏心して周回する溝が形成されてなる溝カムであってもよい。そして、スライドピン９１の上端が溝の周回形状に追従するように結合されていてもよい。いずれにしても、施錠装置８は、アクチュエーター９を駆動すると、スライドピン９１が上下方向に移動するとともに、アクチュエーター９の動作状態に応じてスライドピン９１の下端を上下方向の異なる二つの位置で停止させる機構を備えている。

一方、施錠装置８における電子回路１０は、ユーザーインターフェイスに関わる構成に対するデータの入出力制御や、アクチュエーター９の駆動制御を行うための制御部であり、コンピューターと同様の機能を有する。そこで、図４では、ユーザーインターフェイスに対する情報の入出力制御や、アクチュエーター９に対する駆動制御の概念が理解し易いように、電子回路１０を一般的なコンピューターが備える構成に置き換えて示した。そして、電子回路１０は、ＣＰＵ１１、ＲＡＭ１２、ＲＯＭ１３などを備えたコンピューター本体と、プッシュスイッチ８３に対する押圧操作に対応するデータをＣＰＵ１１に転送する入力制御部１４、施錠装置８の動作状態に応じてＬＥＤランプ８４の点灯制御を行う出力制御部１５、指紋センサー８１が読み取った指紋を数値化した指紋データをＣＰＵ１１に転送するセンサーインターフェース（センサーＩＦ１６）、コネクター８５を介して外部のＰＣなどと通信を行う通信制御部１７、およびコネクター８５を介して供給された電力によって二次電池８６を充電するとともに、二次電池８６の充電状態を監視する電源制御部１８、ＣＰＵ１１からの指令に従ってアクチュエーター９の駆動信号を出力する駆動制御部１９、および不揮発性メモリなど指紋データを更新可能に記憶する記憶部２０を備えている。

以上の構成を備えた施錠装置８では、ＣＰＵ１１が、ＲＯＭ１３に格納されているプログラムをＲＡＭ１２に展開しつつ、プログラムの実行途上でＲＡＭ１２に書き込んだ各種データを処理する。そして、その処理結果に基づいて駆動制御部１９を制御してアクチュエーター９を駆動させる。プログラムの実行中にあるＣＰＵ１１は、プッシュスイッチ８３に対する操作と指紋センサー８１による利用者の指紋の読み取り動作とに従って、読み取った指紋を数値化して指紋データを作成し、その指紋データを記憶部２０に記憶する。それによって、利用者の指紋が施錠装置８に登録される。また、指紋センサー８１が読み取った指紋のデータが記憶部２０に記憶されている指紋データに一致すると、アクチュエーター９を駆動し、作動軸９４を所定の角度だけ回転させる。本実施例では１８０゜回転させ、スライドピン９１を下死点、あるいは上死点まで移動させる。それによって、飲料容器１ａが、施錠、あるいは解錠される。また、施錠や解錠の状態などに応じてＬＥＤランプ８４の表示状態を適宜に変更する。

なお、実際の飲料容器１ａが備える施錠装置８の電子回路１０やアクチュエーター９には、例えば、非特許文献３に記載の南京錠に内蔵されているものと同様のものを採用することができる。また、本実施例における飲料容器１ａに対する指紋の登録時、あるいは解錠時や施錠時におけるプッシュスイッチ８３や指紋センサー８１に対する操作の手順についても、非特許文献３に記載の南京錠に対する操作手順を採用することができる。例えば、非特許文献３に記載された南京錠では、「掛け金」「ツル」とも呼ばれる逆Ｕ字状のフックが実質的にプッシュスイッチ８３として機能しており、当該南京錠におけるフックに対する操作を本実施例に係る飲料容器１ａにおける施錠装置８のプッシュスイッチ８３に対する操作に置き換えればよい。

＜施錠動作と解錠動作＞
次に、施錠装置８による飲料容器１ａの施錠動作と解錠動作とについて具体的に説明する。図６および図７に、施錠状態および解錠状態にあるときのスライドピン９１の下端位置とロック機構の動作状態との関係を示した。なお、図６と図７は、飲料容器１ａを上下方向と前後方向とを含む面で切断したときの縦断面図であり、図１におけるａ−ａ矢視断面に対応している。また、図６および図７では、飲料容器１ａの上方側を拡大して示している。そして、図６（Ａ）および図７（Ａ）は、それぞれ、飲料容器１ａの上方側の全体的な構造を示しており、図６（Ｂ）および図７（Ｂ）は、それぞれ、図６（Ａ）および図７（Ａ）の一部を拡大した図であり、カム９２の回転状態と、スライドピン９１の下端位置やロックピン７と係止部材６２との位置関係をより詳しく示している。

図６（Ａ）、図６（Ｂ）に示したように、施錠状態では、カム９２は、スライドピン９１が下死点となる回転位置で停止している。このとき、図６（Ｂ）に示したように、ロックピン７は、スライドピン９１により下方に押圧され、スプリング９３が圧縮状態になっている。そして、ロックピン７の横バー７１が開栓ボタン６における係止部材６２の背後に配置される。それによって、開栓ボタン６を後方に向けて押圧しても、係止部材６２が横バー７１の前面に当接し、開栓ボタン６の押圧動作が規制される。すなわち、蓋４と開栓ボタン６の双方のフック（４２，６３）の係合状態を解除することができず、蓋４が施錠される。また、図６（Ａ）に示したように、ロックピン７の支柱部７２の下端がキャップ本体部５に形成された挿通孔５４の下端の下方に突出し、その支柱部７２の下端が容器本体２の肩部２４の上端に形成された凹部２５に係合している。それによって、首部２２にねじ込まれているキャップ本体部５の回転動作が規制され、キャップ本体部５が施錠される。したがって、施錠状態においては、利用者が自他の飲料容器１ａを間違えても、蓋４を開けて飲み口５２に触れることができない。また、他者がキャップ本体部５を容器本体２から取り外して容器本体２内に異物などを混入することもできなくなる。

一方、解錠状態では、図７（Ａ）、図７（Ｂ）に示したように、カム９２は、スライドピン９１が上死点となる回転位置で停止している。このとき、図７（Ｂ）に示したように、ロックピン７がスプリング７３に付勢され、横バー７１が係止部材６２よりも上方に配置される。それによって、蓋４を開くことが可能となる。図８に解錠状態にあるときに蓋４を開ける手順を示した。なお、図８では、ロックピン７やスライドピン９１の状態が理解し易いように、図６や図７に示したスプリング（７３，９３）を省略している。図８（Ａ）に示したように、解錠状態であっても、スライド部材６１が係止部材６２に対して上方にあるときは、スライド部材６１の上端側の背後に蓋４の前方の側壁４５が介在して開栓ボタン６を押すことができない。そこで、図８（Ｂ）に示したように、スライド部材６１を下方にスライドさせた上で開栓ボタン６を後方に向けて押圧する。それによって、開栓ボタン６が回転軸６４周りに揺動し、係止部材６２の上端がロックピン７の横バー７１の下方を潜り、係止部材６２のフック６３と蓋４のフック４２との係合状態が解除される。そして、フック（４２，６３）の係合状態が解除されると、図８（Ｃ）に示したように、ヒンジ部５３に内蔵されたスプリングヒンジによって蓋４が自動的に開く。

また、解錠状態では、図８（Ａ）〜（Ｃ）に示したように、ロックピン７の支柱部７２の下端が上昇し、容器本体２の凹部２５と支柱部７２の下端との係合状態も解除される。それによって、キャップ本体部５を首部２２に対して回転させることが可能となり、キャップ３を容器本体２から取り外して容器本体２に対して飲料を出し入れしたり、容器本体２の内部を洗浄したりすることができる。

以上説明したように、実施例に係る飲料容器１ａの基本的な構造や構成は、従来の飲料容器と同様であり、その基本構造や基本構成に、指紋認証技術に基づいて動作するアクチュエーター９、アクチュエーター９と連動するスライドピン９１、およびロック機構を付加したものである。そして、アクチュエーター９、スライドピン９１、およびロック機構は極めて簡素な構成や構造で安価なものである。また、指紋認証技術は、スマートフォンや上記非特許文献３に記載の南京錠などのさまざまな分野における機器での利用実績があり、施錠装置８を構成する電子回路１０、二次電池８６、ユーザーインターフェイスに関わる構成（８１，８３，８４）に掛かるコストアップも僅かである。したがって、実施例に係る飲料容器１ａは、従来と飲料容器と同様の利用形態で使用することができるとともに、鍵を用いずに確実に施錠することができる。また、現実的な価格で提供されるものとなる。すなわち、実施例に係る飲料容器１ａは十分に実用的なものである。

＝＝＝変形例＝＝＝
＜伝達機構＞
上記実施例に係る飲料容器１ａでは、アクチュエーター９の作動軸９４の動作とスライドピン９１の上下運動とを連動させる伝達機構としてカム９２を用いていたが、伝達機構は、上記実施例に限らず、種々の変形例が考えられる。図９に、第１の変形例に係る飲料容器１ｂを示した。第１の変形例に係る飲料容器１ｂは、ソレノイドなど、前後あるいは左右方向の水平面内で軸方向に直線運動する作動軸９４を備えたアクチュエーター９を備えている。図９に示した例では、前後方向に作動軸９４を移動させるアクチュエーター９を備えている。そして、アクチュエーター９の作動軸９４の先端とスライドピン９１の上端とがテーパー状に形成されているとともに、作動軸９４とスライドピン９１は、互いのテーパー面（９５，９６）が平行となるように配置されている。

図９（Ａ）は第１の変形例に係る飲料容器１ｂにおける施錠状態を示しており、アクチュエーター９の作動軸９４が前方に繰り出された状態になっている。また、スライドピン９１におけるテーパー面９６の上端側に作動軸９４のテーパー面９５の下端側が接し、スライドピン９１が下方に押し下げられている。図９（Ｂ）は第１の変形例に係る飲料容器１ｂにおける解錠状態を示しており、アクチュエーター９の作動軸９４が後退した状態になっており、スライドピン９１は、より上方への移動が許容される状態となっている。それによって、スライドピン９１がスプリング９３によって押し上げられ、ロックピン７の横バー７１が係止部材６２の上方に配置されて解錠状態となる。なお、施錠装置（図４、符号８）は、作動軸９４の先端のテーパー面９５とスライドピン９１の上端のテーパー面９６とが接する範囲内で作動軸９４が移動するようにアクチュエーター９を制御すればよい。

図１０に、第２の変形例に係る飲料容器１ｃを示した。図１０に示したように、第２の変形例に係る飲料容器１ｃでは、上下運動するアクチュエーター９の作動軸９４がスライドピン９１を兼ねている。図１０（Ａ）は、第２の変形例に係る飲料容器１ｃにおける施錠状態を示しており、図１０（Ｂ）は第２の変形例に係る飲料容器１ｃにおける解錠状態を示している。図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）に示したように、第２の変形例に係る飲料容器１ｃでは、アクチュエーター９の作動軸９４（スライドピン９１）の下端がロックピン７の横バー７１の上面に接している。作動軸９４（スライドピン９１）が下方に繰り出された状態では図１０（Ａ）に示した施錠状態となり、作動軸９４（スライドピン９１）が上方に後退した状態では図１０（Ｂ）に示した解錠状態となる。

＜キャップ本体部と蓋との係合構造＞
上記実施例や変形例に係る飲料容器（１ａ〜１ｃ）では、開栓ボタン６における係止部材６２のフック６３が前方に向かって突出し、当該フック６３に係合する蓋４に形成されたフック４２が後方に向かって突出していた。そして、開栓ボタン６を押すと係止部材６２の上端側が後方に向かって揺動していた。しかし、従来の飲料容器には、開栓ボタン６における係止部材６２のフック６３が後方に向かって突出し、蓋４に形成されているフック４２が前方に向かって突出しているものもある。そして、このようなフック（４２，６３）を備えた飲料容器では、開栓ボタン６を押すと係止部材６２の上端側が前方に揺動するように構成されている。もちろん、本発明は、このような飲料容器にも適用することができる。

図１１に、本発明の第３の変形例として、係止部材６２のフック６３が後方に向かって突出し、蓋４に形成されているフック４２が前方に向かって突出している飲料容器１ｄを示した。図１１（Ａ）は、第３の変形例に係る飲料容器１ｄの施錠状態を示しており、図１１（Ｂ）は、第３の変形例にかかる飲料容器１ｄの解錠状態を示している。

図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）に示したように、第３の変形例に係る飲料容器１ｄでは、係止部材６２の上端側とスライド部材６１の後面とが空隙６５を介して対面しており、ロックピン７がこの空隙６５を左右から跨ぐように配置されている。そして、図１１（Ａ）に示したように、施錠状態では、前方から見たときにロックピン７の横バー７１が、係止部材６２の形成領域内に配置される。したがって、スライド部材６１の下端側を前方に押圧して、開栓ボタン６を回転軸６４周りに揺動させようとしても、係止部材６２の上端前方に横バー７１が介在し、その押圧動作が規制される。解錠状態では、図１１（Ｂ）に示したように、ロックピン７の横バー７１が係止部材６２の上方に配置される。それによって、開栓ボタン６を押すと、係止部材６２は、上端が横バー７１の下方を潜るように揺動し、フック（４２，６３）の係合が解除される。

上記実施例および各変形例に係る飲料容器（１ａ〜１ｄ）は、逆Ｕ字型のロックピン７を備えていた。そして、スライドピン９１がロックピン７の横バー７１の左右中央の上面に当接していた。それによって、施錠状態では、ロックピン７の二つの支柱部７２の下端が容器本体２の二つの凹部２５に係合し、キャップ本体部５の回転動作をより確実に規制することができた。また、キャップ本体部５を二箇所で施錠するため支柱部７２を過度に太くしなくても十分な強度が確保され、施錠状態において無理にキャップ本体部５を回転させても支柱部７２が屈曲したり折れたりする可能性が低かった。また、支柱部７２を細くすることで、ロック機構の小型化も容易であり、容器本体２とキャップ３の径が細い「スリムタイプ」と呼ばれる飲料容器にも対応可能となっていた。

もちろん、飲み口５２と開栓ボタン６との間の空間やロックピン７の強度を確保することができるのであれば、ロックピン７は、左右一方の支柱部７２を省略した逆Ｌ字型であってもよい。そして、逆Ｌ字型のロックピンを備えた飲料容器では、スライドピン９１が支柱部７２の上端を下方に押圧すればよい。

＝＝＝その他の実施例＝＝＝
上記実施例に係る飲料容器１ａでは、ロックピン７の支柱部７２に環装されていたスプリング７３は、施錠状態において圧縮状態となっていたが、施錠状態において伸張状態となるように支柱部７２に換装されていてもよい。スプリング７３を施錠状態で伸張させるためには、例えば、挿通孔５４内にスプリング７３を配置しておくとともに、スプリング７３の上端を挿通孔５４の上端に固定しておき、スプリング７３の下端を挿通孔５４内にて支柱部７２に固定しておけばよい。

飲料容器には、容器本体２の上端側内面に雌ねじが形成され、キャップ本体部５の下端側外面に雄ねじが形成されているタイプのものもある。もちろん、このようなタイプの飲料容器であっても、容器本体２の上端側の外周に凹部２５を形成し、キャップ本体部５の周縁に上下方向に貫通する挿通孔５４を設けておけば、キャップ本体部５を施錠することができる。

上述した実施例や各変形例に係る飲料容器（１ａ〜１ｄ）は、全てダイレクトタイプであったが、本発明の実施例にはマグタイプの飲料容器も含まれる。図１２に、本発明のその他の実施例として、マグタイプの飲料容器１ｅを示した。図１２（Ａ）は、その他の実施例に係る飲料容器１ｅの施錠状態を示しており、図１２（Ｂ）は、その他の実施例に係る飲料容器１ｅの解錠状態を示している。図１２に示した飲料容器１ｅでは、容器本体２の首部２２にキャップ３が着脱自在にねじ込まれている。キャップ３の上面３１には指紋センサー８１など、施錠装置８のユーザーインターフェイスに関わる構成が配設されている。また、キャップ３は、二重天井になっており、「屋根裏」に相当する空間に、施錠装置８を構成する電子回路１０、二次電池８６、アクチュエーター９などが収納されている。

図１２に示した飲料容器１ｅでは、施錠装置８は、ソレノイドなど、作動軸９４を下方に繰り出したり、上方に後退させたりする構成のアクチュエーター９を備え、作動軸９４が上下方向に棒状に延長するロックピン７を兼ねている。また、容器本体２の肩部２４には、凹部２５が形成されている。そして、マグタイプの飲料容器１ｅでは、以上の構成や構造により、アクチュエーター９によって作動軸９４を兼ねるロックピン７を繰り出し、ロックピン７の下端を凹部２５に係合させると図１２（Ａ）に示した施錠状態となる。ロックピン７を上方に後退させて、ロックピン７の下端と凹部２５との係合を解除すると図１２（Ｂ）に示した解錠状態となる。このように、マグタイプの飲料容器１ｅでは、ダイレクトタイプの飲料容器（１ａ〜１ｄ）におけるキャップ本体部５の回転動作を規制するロック機構のみを採用すればよい。

上記の実施例、変形例、その他の実施例に係る飲料容器（１ａ〜１ｅ）では、図１などに示したように、指紋センサー８１がキャップ３の上面（４１，３１）に配設されていたが、指紋センサー８１がキャップ３の側面に配設されていてもよい。容器本体２とキャップ３との間で電気的な接点を形成しておけば、容器本体２の表面に指紋センサー８１を配置することもできる。もちろん、コネクター８５や、ＬＥＤランプ８４やプッシュスイッチ８３などの施錠装置８における指紋センサー８１以外のユーザーインターフェイスに関わる構成（８３，８４）についても、その配置場所はキャップ３の上面（４１，３１）に限定されない。ユーザーインターフェイスに関わる個々の構成（８１，８３，８４）をキャップ３と容器本体２とに分散させることもできる。なお、施錠装置８のユーザーインターフェイスに関わる構成（８１，８３，８４）やコネクター８５をキャップ３側に集中配置すれば、従来の引用容器の容器本体に凹部２５を形成しておくだけで、施錠装置８を内蔵したキャップ３を従来の飲料容器のオプション部品として提供することもできる。

上述した、実施例、変形例、その他の実施例に係る飲料容器（１ａ〜１ｅ）では、飲料を容器本体２に入れることを想定していたが、容器本体２は、ペットボトルなどの他の飲料容器に入っている飲料の保温容器であってもよい。すなわち、他の飲料容器が容器本体２に収納されるようになっていてもよい。

１ａ〜１ｅ 飲料容器、２ 容器本体、３ キャップ、４ 蓋、５ キャップ本体部、
６ 開栓ボタン、７ ロックピン、８ 施錠装置、９アクチュエーター、
１０ 電子回路、２０ 記憶部、２１ 容器本体の首部、２５ 凹部、
４１ 蓋（キャップ）の上面、４２ 蓋のフック、４３ 蓋の下面、５２ 飲み口、
５３ ヒンジ部、５４ 挿通孔、６１ スライド部材、６２ 係止部材、
７１ ロックピンの横バー、７２ ロックピンの支柱部、７３ スプリング、
８１ 指紋センサー、８３ プッシュスイッチ、８４ ＬＥＤランプ、
８５ コネクター、９１ スライドピン、９２ カム、９４ アクチュエーターの作動軸

Claims (4)

1. 有底筒状の容器本体の開口端側にキャップがねじ込まれることで当該容器本体が密封状態で閉栓される飲料容器であって、
   前記容器本体の筒軸方向を上下方向とするとともに、当該容器本体の上端が開口している構成において、
   前記容器本体に装着されている前記キャップの回転動作を規制する施錠状態と、当該規制を解除する解錠状態とを切り替えるロック機構と、当該ロック機構を作動させる施錠装置とを備え、
   前記ロック機構は、前記キャップ内に配置されて上下方向に延長する支柱部を備えたロックピンと、前記容器本体の周縁において前記支柱部の下端と係合する凹部とを備え、
   前記施錠装置は、記憶部を含んで構成される制御手段と、指紋センサーと、アクチュエーターと、当該アクチュエーターの動作を前記ロックピンに伝達して当該ロックピンを上下運動させる伝達機構とを備え、
   前記制御手段は、前記指紋センサーが読み取った指紋を指紋データとして前記記憶部に記憶させるとともに、前記記憶部に記憶されている指紋データに対応する指紋が前記指紋センサーによって読み取られた際に前記アクチュエーターを作動させ、
   前記施錠状態では、前記伝達機構により前記ロックピンが下方に押し下げられて、当該ロックピンの下端が前記凹部に係合し、
   前記解錠状態では、前記ロックピンロックピンの下端と前記凹部との係合状態が解除される、
   ことを特徴とする飲料容器。
2. 請求項１に記載の飲料容器であって、
   前記キャップは、上面に飲み口を備えたキャップ本体と、前記飲み口を上方から覆って密閉させる開閉可能な蓋とから構成され、
   前記蓋は、上面と下面との間に、前記アクチュエーターと前記伝達機構とが収納される空間を有し、
   前記キャップ本体は、前方に、左右方向に回転軸を有して前後方向に揺動する開栓ボタンを備えるとともに、周縁に上下方向に貫通する挿通孔が形成され、
   前記挿通孔は、前記キャップ本体が前記容器本体にねじ込まれている状態で、前記凹部の上方に配置される位置に形成され、
   前記キャップ本体と前記蓋とは、後方に形成されたヒンジによって連結されているとともに、当該蓋の前方に形成されている第１のフックと前記開栓ボタンの上端側に形成されている第２のフックとが係合することで係合前記蓋が前記飲み口を密閉する閉状態となるように構成され、
   前記ロックピンは、左右方向に延長する横バーの下方に前記支柱部が連結されてなり、
   前記ロック機構は、前記ロックピンと、前記凹部と、前記ロックピンを上方に押し上げる方向に付勢するスプリングと、前記挿通孔とにより構成され、
   前記伝達機構は、上下方向を軸方向とした棒状で、下端が前記蓋の下面から突出可能に設置されたスライドピンを備え、
   前記施錠状態では、前記スライドピンの下端が前記ロックピンの上面に当接するとともに、当該ロックピンが前記スプリングの復元力に抗して押し下げられることで、前記横バーが前記開栓ボタンの揺動領域に介在して当該開栓ボタンの揺動が規制され、
   前記解錠状態では、前記スライドピンが上方に後退しつつ、前記ロックピンが前記スプリングの復元力によって上方に付勢されて前記横バーが前記開栓ボタンの上方に配置されて前記開栓ボタンへの前記規制が解除されるとともに、前記開栓ボタンを後方に押圧されると、前記第１のフックと前記第２のフックとの係合状態が解除されて前記蓋が開状態となる、
   ことを特徴とする飲料容器。
3. 請求項２に記載の飲料容器であって、前記ロックピンが、横バーの左右両端に支柱部が連結されて下方が開放する逆Ｕ字状に形成され、前記挿通孔が、前方から見て、前記開栓ボタンの左右に一つずつ形成されていることを特徴とする飲料容器。
4. 前記２または３に記載の飲料容器であって、前記蓋の前記空間に前記施錠装置が設置されているとともに、当該キャップの表面に前記指紋センサーの指紋読み取り部が配置されていることを特徴とする飲料容器。

Images