JP2020033033A - ペットボトルの開蓋装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来、ペットボトルの蓋を開蓋するためにはペットボトル本体と蓋体をそれぞれ両手で把持して開蓋操作しなければならない。しかし、片手の不自由な身障者は両手で開蓋できないため片手で有効に開蓋できる装置が望まれていた。【解決手段】可及的に簡易な構造にもかかわらず電動モーターを使用して、或いは手動で確実に軽い初動トルクで固い閉蓋状態を解除することができ、必要によっては、片手のみで開蓋操作もできるペットボトルの開蓋装置を提供する。【選択図】図１

Description

この発明は、ペットボトルの蓋を捩じって容易に開けることのできるペットボトルの開蓋装置に関する。

従来、ペットボトルの開蓋装置としては、ペットボトルの蓋をグリップする把持部を手動やモーターで回動させるように構成したものがある。

特に蓋回動のためのアクチュエータとしては、蓋の周面をスリップしないようにグリップした把持部を回転させるために小型の電動モーターを利用する技術が多い（例えば、特許文献１参照。）。

そのためにモーターの出力軸から把持部までの間に連動機構を介在し、特に小型電動モーターでは電動トルクを高めるための機構を介在させたり、機構的にトルク増大のための機構を介在させている。

他方、手動で開蓋する機構では最小の手動トルクで蓋があけられるようにグリップ部分に工夫を施したり（例えば、特許文献２参照。）、把持部に至る連動機構に複雑な蓋回動トルク増大機構を介在させている。

いずれにしてもこれらの開蓋機構の技術は片一方の手でペットボトル本体を把持して他方の手で開蓋装置の操作をするものでもあった。

特開２００５−２４７３２１号 特開２００２−３７３８７号

かかる従来のペットボトルの開蓋装置は、開蓋トルクを付与するアクチュエータ機構と蓋をグリップして回動する蓋把持機構との間に介在した連動機構に複雑なトルク連動機構を介在させなければならず、構造が複雑となり高価となり、また開蓋操作が煩雑となり故障しやすく、また、ハンデイに構成することができず大掛かりで容量が大型となる欠点があった。

更には、片手の不自由な身障者では開蓋時に開蓋装置とペットボトル本体を両方把持して開蓋操作することができないためペットボトルを台に置いたまま片手での開蓋操作が可能なような構造を必要とする。

本発明では、可及的に簡易な構造にもかかわらず電動モーターを使用して、或いは手動で確実に軽い初動トルクで固い閉蓋状態を解除することができ、必要によっては、片手のみで開蓋操作ができるペットボトルの開蓋装置を提供せんとするものである。

この発明は、上下昇降自在の環状体と、環状体の内周面に形成した上方縮径状の傾斜内周面部と、環状体内に遊嵌され蓋体周面をグリップ可能に構成したグリップ環体と、グリップ環体の環部の一部を構成すると共に、回転応力によるラチェット機能によって蓋体周面に係合付勢する押圧ギヤ体とにより上部開蓋機構を構成し、押圧ギヤ体は、上方縮径状の傾斜内周面部を介してその外側面を環状体の内周面に当接しながら進退作動可能に構成することにより、環状体の降下作動によって押圧ギヤ体を蓋体周面へ進出作動させて該ギヤ体の回転応力によるラチェット機能によって蓋体周面に係合付勢し蓋体を緊密に把持してグリップ環体の開蓋方向への回動によりペットボトル蓋体の開蓋を可能とするペットボトルの開蓋装置を提供せんとするものである。

また、上部開蓋機構と略同一構造の下部開蓋機構を構成し、ペットボトル開蓋上下部機構をそれぞれ上下段積みに構成し、しかも、上部開蓋機構と下部開蓋機構とのそれぞれの環状体は同一のタイミングで連動降下するように構成すると共に、上部開蓋機構におけるグリップ環体の開蓋回転作動時に下部開蓋機構におけるグリップ環体は開蓋方向と逆方向に回転付勢されるように構成したことを特徴とする。

また、グリップ環体は上方に配設した電動モーターの出力軸に連動連設したことを特徴とする。

また、上部開蓋機構及び略同一構造の下部開蓋機構は、ペットボトル蓋体を挿入可能な内径を有する下方開方の円筒下部ケース中に収納すると共に、グリップ環体に連動連設した電動モーターや減速機構部は下方開方の円筒上部ケース中に収納し、各上下部ケースは一体に組立て可能としたことを特徴とする。

また、電動モーターの近傍には制御部及びスイッチ部を配設すると共に、スイッチ部のＯＮ操作は上昇付勢された操作プレートを円筒上部ケースの押圧操作によって行うように構成したことを特徴とする。

また、円筒上部ケースと円筒下部ケースとは上下摺動自在に組立てることにより、円筒上部ケースの降下摺動に従動して環状体を降下変位し環状体の傾斜内周面部を介してグリップ環体の一部に構成した押圧ギヤ体を蓋体周面方向に係合付勢するように構成したことを特徴とする。

この発明によれば、上部開蓋機構が、上下昇降自在の環状体と、環状体の内周面に形成した上方縮径状の傾斜内周面部と、環状体内に遊嵌され蓋体周面をグリップ可能に構成したグリップ環体と、グリップ環体の環部の一部を構成すると共に、回転応力によるラチェット機能によって蓋体周面に係合付勢する押圧ギヤ体とにより構成したので、蓋体の周面をグリップ環体でグッリプして回転することにより該ギヤ体の回転応力によるラチェット機能によって蓋体周面に係合付勢する押圧ギヤ体が蓋体の周面と係合してグリップ環体の回転と共にペットボトル蓋体を開蓋方向に回転して開蓋することができる。

なお、回転応力のアクチュエータを電動モーターとし、グリップ環体は上方に配設した電動モーターの出力軸に連動連設することにより、円筒上部ケースの降下摺動に従動して環状体は降下変位し環状体の傾斜内周面部を介して押圧ギヤ体が蓋体の周面と係合することにより蓋体周面と一体係合状態で容易な操作によりペットボトルの開蓋を行うことができる効果がある。

また、上部開蓋機構と略同一構造の下部開蓋機構を構成し、ペットボトル開蓋上下部機構をそれぞれ上下段積みに構成すると共に、上部開蓋機構と下部開蓋機構とのそれぞれの環状体は同一タイミングで連動降下するように構成し、しかも、上部開蓋機構におけるグリップ環体の開蓋回転作動時に下部開蓋機構におけるグリップ環体は開蓋方向と逆方向に回転付勢されるように構成したことにより、開蓋作動を確実にかつ少ない蓋体回転応力で行うことができる効果がある。

しかも、電動モーターにより蓋体を回転する際に片方の手でペットボトル本体を把持しておく必要がないため片方の手に支障のある身障者は他方の手だけでペットボトル蓋体の開蓋操作を行うことができる効果がある。

また、電動モーターの近傍には制御部及びスイッチ部を配設し、スイッチ部は上昇付勢された操作プレートを円筒上部ケースの押圧操作によって降下させＯＮ操作可能に構成したことにより、円筒上部ケースの降下摺動に従動して操作プレートを自動的に降下させて電動モーターのＯＮ操作が行えることになり、特に蓋体の開蓋操作のためのスイッチ操作を必要とすることがないため手の不自由な身障者にとってペットボトルの開蓋操作が容易に行える効果がある。

本発明に係るペットボトルの開蓋装置の構成を示す分解説明図である。 本発明に係る上下部開蓋機構の構成を示す平面図である。 本発明に係る上下部開蓋機構の構成を示すＡ−Ａ断面図である。 本発明に係る上部開蓋機構の構成を示す平面図である。 本発明に係る下部開蓋機構の構成を示す平面図である。 本発明に係る上部開蓋機構の押圧ギヤ体の構成を示す部分拡大図である。 本発明に係る下部開蓋機構の押圧ギヤ体の構成を示す部分拡大図である。 本発明に係るペットボトルの開蓋装置のケース内部の構成を示す模式的外観斜視図である。 本発明に係るペットボトルの開蓋装置の構成を示す断面図である。 本発明に係るペットボトルの開蓋装置の構成を示す断面図である。

この発明の要旨は、上下昇降自在の環状体と、環状体の内周面に形成した上方縮径状の傾斜内周面部と、環状体内に遊嵌され蓋体周面をグリップ可能に構成したグリップ環体と、グリップ環体の環部の一部を構成すると共に、回転応力によるラチェット機能によって蓋体周面に係合付勢する押圧ギヤ体とにより上部開蓋機構を構成し、押圧ギヤ体は、上方縮径状の傾斜内周面部を介してその外側面を環状体の内周面に当接しながら進退作動可能に構成することにより、環状体の降下作動によって押圧ギヤ体を蓋体周面へ進出作動させて該ギヤ体の回転応力によるラチェット機能によって蓋体周面に係合付勢し蓋体を緊密に把持してグリップ環体の開蓋方向への回動によりペットボトル蓋体の開蓋を可能とするペットボトルの開蓋装置に関する。

また、上部開蓋機構と略同一構造の下部開蓋機構を構成し、ペットボトル開蓋上下部機構をそれぞれ上下段積みに構成し、しかも、上部開蓋機構と下部開蓋機構とのそれぞれの環状体は同一タイミングで連動降下するように構成すると共に、上部開蓋機構におけるグリップ環体の開蓋回転作動時に下部開蓋機構におけるグリップ環体は開蓋方向と逆方向に回転付勢されるように構成したことを特徴とする。

また、グリップ環体は上方に配設した電動モーターの出力軸に連動連設したことを特徴とする。

また、上部開蓋機構及び略同一構造の下部開蓋機構は、ペットボトル蓋体を挿入可能な内径を有する下方開方の円筒下部ケース中に収納すると共に、グリップ環体に連動連設した電動モーターや減速機構部は下方開方の円筒上部ケース中に収納し、各上下部ケースは一体に連結可能に構成して外形ケースとしたことを特徴とする。

また、電動モーターの近傍には制御部及びスイッチ部を配設すると共に、スイッチ部は上昇付勢された操作プレートを円筒上部ケースの押圧操作によって降下させＯＮ操作可能に構成したことを特徴とする。

また、円筒上部ケースと円筒下部ケースとは上下摺動自在に組立てることにより、円筒上部ケースの降下摺動に従動して環状体を降下変位し環状体の傾斜内周面部を介してグリップ環体の一部に構成した押圧ギヤ体を蓋体周面方向に係合付勢するように構成したことを特徴とする。

以下、この発明の実施例を図面に基づき詳説する。図１はペットボトルの開蓋装置の構成を示す分解説明図、図２及び図３は上下部開蓋機構の構成を示す平面図及びＡ−Ａ断面図、図４は上部開蓋機構の構成を示す平面図、図５は下部開蓋機構の構成を示す平面図、図６は上部開蓋機構における押圧ギヤ体の構成を示す部分拡大平面図、図７は下部開蓋機構における押圧ギヤ体の構成を示す部分拡大平面図、図８はペットボトルの開蓋装置のケース内部の構成を示す模式的外観斜視図、図９及び図１０はペットボトルの開蓋装置の構成を示す断面図である。

まず、本件発明のペットボトルの開蓋装置Ｉにおける主要構造を説明する。すなわち、本件発明のペットボトルの開蓋装置Ｉの主要構造は、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように上下昇降自在の環状体１内にペットボトルＰの蓋体Ｋ周面をグリップ可能に構成したグリップ環体３を遊嵌して構成し、かかる構成と略同じ構造を上下段積み状態としてペットボトルの開蓋装置の主要構造としている。

以下かかる上段部の構成を上部開蓋機構ｂ１と称し、下段部の構成を下部開蓋機構ｂ２と称する。

環状体１の内周面には、図３（ａ）に示すように上方縮径状の傾斜内周面部２を形成しており、環状体１を降下操作することにより、図３（ｂ）に示すように上方縮径状の傾斜内周面部２を介してグリップ環体３における押圧ギヤ体４は縮径方向に押圧される。

押圧ギヤ体４は、図２に示すようにグリップ環体３の環部の一部に進退自在に設けられている。

具体的には、押圧ギヤ体４は、図４に示すように平面視略Ｔ字型であって、Ｔ字突出部をギヤ本体５を偏心枢支するギヤ枢支部４０とすると共に、Ｔ字突出部の左右側のＴ字平坦部を後述する付勢バネ８が係合するバネ係合部４１ａ、４１ｂとして構成している。

押圧ギヤ体４の外周面は、傾斜内周面部２に対応傾斜するテーパー面に形成してる。

ギヤ本体５は、平面視略扇型形状であって、円弧周縁に複数のギヤ歯５ａを形成している。

ギヤ本体５は、グリップ環体３の内方にギヤ歯５ａを向けるとともにギヤ枢支部４０の先端からやや露出するようにギヤ枢支部４０の偏心位置で枢支する枢支軸５０（以下、枢支位置ともいう。）を介して回動可能に枢支している。

一方、グリップ環体３の周方向の所定位置には、グリップ環体３上面を押圧ギヤ体４と略相似形に切り欠いた押圧ギヤ嵌合凹部３１を形成している。

押圧ギヤ嵌合凹部３１のギヤ本体５が嵌着する左右位置には、グリップ環体３の内側に向けた左右バネ嵌着溝３２ａ、３２ｂを形成している。

具体的には、左右バネ嵌着溝３２ａ、３２ｂは、押圧ギヤ嵌合凹部３１において押圧ギヤ体４のバネ係合部４１ａ、４１ｂに面対向する押圧ギヤ嵌合凹部３１の壁部に形成している。

このような構成により、押圧ギヤ体４をグリップ環体３の押圧ギヤ嵌合凹部３１に嵌着した場合には、押圧ギヤ体４は、グリップ環体３を基準に、押圧ギヤ嵌合凹部３１で付勢バネ８を介して常時径方向外方に付勢される。

換言すれば、押圧ギヤ体４のギヤ本体５は、付勢バネ８による径方向外方への付勢状態ではグリップ環体３の内周面より外方のグリップ環体３内に没する一方、付勢バネ８に抗して押圧ギヤ体４を押圧した場合にはグリップ環体３の内周面から内方に向けて突出する。

また、押圧ギヤ嵌合凹部３１に押圧ギヤ体４を嵌着した状態において、押圧ギヤ嵌合凹部３１のギヤ本体５の偏心軸側近傍位置には、回動変位するギヤ本体５を係止規制するための係止ピン６を立設している。

特に押圧ギヤ体４におけるギヤ本体５は、図３（ａ）及び図４に示すように略扇型のギヤ本体５の平面視で「左端部」を押圧ギヤ体４の一部に枢支して、図３（ｂ）に示すようにペットボトルＰの蓋体Ｋとの間でラチェット機能７を果たすように構成している。

これに対して下部開蓋機構ｂ２における押圧ギヤ体４’におけるギヤ本体５’は、図５に示すように平面視で「右端部」を押圧ギヤ体４’に枢支して、図３（ｂ）に示すようにペットボトルＰのフランジ部Ｆとの間でラチェット機能７’を果たすように構成している。

このように上下部開蓋機構ｂ１、ｂ２では押圧ギヤ体４、４’におけるギヤ本体５、５’の枢支位置５０、５０’を左右端部の反対位置にそれぞれ配設しており、かかる左右端部に枢支位置を配設することにより押圧ギヤ体４、４’におけるギヤ本体５、５’のラチェット機能７、７’を反対方向に機能させる。

すなわち、図２（ｂ）及び図３（ｂ）に示すように、上部開蓋機構ｂ１では押圧ギヤ体４におけるギヤ本体５がペットボトルＰの蓋体Ｋと係合するのに対して、下部開蓋機構ｂ２では押圧ギヤ体４’におけるギヤ本体５’が蓋体Ｋ下方のペットボトル口縁のフランジ部Ｆと係合する。

しかも、上下部開蓋機構ｂ１、ｂ２における押圧ギヤ体４、４’のギヤ本体５、５’は、ペットボトルＰの蓋体Ｋ周面とペットボトル口縁部のフランジ部Ｆとに係合しながら蓋体Ｋは開蓋方向（左回転）にフランジ部Ｆは相対的に非回転方向（右回転）で回転停止し、それぞれ反対方向の回転トルクを生起するラチェット機能７、７’により蓋体Ｋとフランジ部Ｆとはそれぞれ相対的に反対方向（捩じり方向）に回転トルクを受ける。

換言すれば、蓋体Ｋとフランジ部Ｆとがそれぞれ反対方向の「捩じり応力」を受けたと同様となり強力な開蓋作動をする。

このように本件発明の主要部は、蓋体ＫとペットボトルＰ本体とを上下部開蓋機構ｂ１、ｂ２の各押圧ギヤ体４、４’におけるギヤ本体５、５’でグリップ係合し相対的に各反対方向に回転作動することができるように構成したことにある。

以下に、上下部開蓋機構ｂ１、ｂ２における各押圧ギヤ体４、４’が蓋体ＫとペットボトルＰ本体とを相対的に反対方向に捩じり回動トルクを付与する機構を説明する。

すなわち、上下部開蓋機構ｂ１、ｂ２における各押圧ギヤ体４、４’のギヤ本体５、５’枢支位置が左右反対位置に設けられており、しかも、各ギヤ本体５、５’の端部は各押圧ギヤ体４、４’に設けた係止ピン６、６’に当接し作動規制されており、押圧ギヤ体４を所定の電動アクチュエータで回転させると蓋体ＫやペットボトルＰのフランジ部Ｆと係合する押圧ギヤ体４におけるギヤ本体５が反対方向のラチェット機能を果たすことにより互いに正反対の回転応力を蓋体ＫやペットボトルＰのフランジ部Ｆに与える。

かかる作動は、押圧ギヤ体４、４’のギヤ本体５、５’が、図６及び図７に示すような形状と枢支位置５０、５０’としていることによる。図６には右方向に向いたギヤ本体５のギヤ歯５ａの歯形状を、図７には左方向に向いたギヤ本体５’のギヤ歯５ａ’の歯形状を示している。

すなわち、ギヤ本体５、５’は上面が半円弧のギヤ歯５ａ、５ａ’としており、半円弧の中心点、すなわちギア本体の重心を通る仮想中心線Ｃより偏心した位置に枢支位置５０、５０’を設けている。

具体的には、枢支位置５０は上部開蓋機構ｂ１における押圧ギヤ体４ではギヤ歯５ａの半円弧の中心点（仮想中心線Ｃ）より左側に偏心した位置とする一方、枢支位置５０’は下部開蓋機構ｂ２におけるギヤ歯５ａ’の半円弧の中心点（仮想中心線Ｃ）より右側に偏心した位置としている。

従って、上部開蓋機構ｂ１ではギヤ本体５が開蓋方向である左側へ回転すると左側の枢支位置５０を中心にギヤ本体５が起き上がり気味となり、蓋体Ｋの周面に係合して蓋体Ｋの周面に係合して蓋体Ｋの開蓋方向へ回転トルクを付与することになる。

他方、下部開蓋機構ｂ２では、ギヤ本体５’が右側の枢支位置５０’を中心に起き上がり気味となり、ペットボトルＰのフランジ部Ｆは開蓋方向の左側に回転トルクがかかるためにギヤ本体５’はフランジ部Ｆに係合してフランジ部Ｆの固定が行われて上下のギヤ本体５、５’に相対的な捩りトルクが発生したと同様となる。

このように、押圧ギヤ体４、４’は、上方縮径状の傾斜内周面部２、２’を介してその外側面を環状体１、１’の内周面に当接しながら進退作動可能に構成されており、環状体１、１’の降下作動によって押圧ギヤ体４、４’のギヤ本体５、５’は蓋体Ｋ周面とペットボトルＰのフランジ部Ｆへ進出作動し、所定のアクチュエータで押圧ギヤ体４を回転させると上部開蓋機構ｂ１と下部開蓋機構ｂ２の各押圧ギヤ体４、４’におけるギヤ本体５、５’のラチェット機能により蓋体Ｋ周面とペットボトルＰのフランジ部Ｆに係合し蓋体Ｋ及びペットボトルＰを緊密に把持する。

かかる状態で更に所定のアクチュエータで押圧ギヤ体４を開蓋方向へ回動すると蓋体ＫとペットボトルＰのフランジ部Ｆとに捩じり方向の回転応力が発生し容易にペットボトルＰの開蓋を行うことができる。

上記の作動を行うために上部開蓋機構ｂ１の下方には略同一構造の下部開蓋機構ｂ２が一定間隔の上下段積み状態で配設されており、しかも、上部開蓋機構ｂ１と下部開蓋機構ｂ２における昇降自在の環状体１、１’は同一タイミングで連動降下して押圧ギヤ体４、４’を蓋体ＫやペットボトルＰのフランジ部Ｆ方向に進出させて係合するように構成されている。

次に、上部開蓋機構ｂ１と下部開蓋機構ｂ２における昇降自在の環状体１、１’を同一タイミングで降下させるための構造について説明する。

上部開蓋機構ｂ１及び略同一構造の下部開蓋機構ｂ２は、図１に示すようにペットボトルＰの蓋体Ｋを挿入可能な内径を有する下方開方の円筒下部ケースＢ中に収納し、円筒下部ケースＢは該ケースよりやや径の大きな円筒上部ケースＡ中に遊嵌しており上下部ケースＡ、Ｂを一体に組み付けて外形ケースとしている。

上下部開蓋機構ｂ１、ｂ２はペットボトルＰの蓋体Ｋを挿入するために下方開方した円筒下部ケースＢ中に収納し、上部開蓋機構ｂ１におけるグリップ環体３には図１、図９及び図１０に示すように駆動円盤１６を一体に重複して設けており、駆動円盤１６は電動モーターＸの出力軸１０とスプライン機構２６を介して連動連設している。

具体的には、ギヤモーター機能を有する電動モーターＸの出力軸１０は、駆動部支持筒体１４内に内蔵された減速機構部１７としての遊星歯車機構やギヤモーター機構を介して回転トルクを増幅させると共に先端にスプライン軸受け２６ａを形成してスプライン軸２６ｂと連動連設している。

また、駆動円盤１６は、円板中央部で突出形成した係合筒１６ａと、係合筒１６ａ内で円板中心から駆動円盤１６と一体に突設したスプライン軸２６ｂとで構成しており、上部開蓋機構ｂ１におけるグリップ環体３の上面に一体固定している。

また、電動モーターＸ等を搭載した駆動部支持筒体１４を一体載置する後述する円筒下部ケースＢの環状の下部ケース蓋体２１の内側には、駆動円盤１６の係合筒１６ａと嵌合するベアリング２１ａを内嵌している。

すなわち、ギヤモーター機能を有する電動モーターＸの出力軸１０と駆動円盤１６とは、減速機構部１７と円筒下部ケースＢの下部ケース蓋体２１のベアリング２１ａを介して互いのスプライン軸受け２６ａとスプライン軸２６ｂとを嵌合して連動接続している。

かかる連動機構によって、電動モーターＸの出力軸１０からの回転動力は上部開蓋機構ｂ１におけるグリップ環体３に伝達される。

また、下部開蓋機構ｂ２におけるグリップ環体３’は、上部開蓋機構ｂ１におけるグリップ環体３と相対回転可能に構成している。

すなわち、下部開蓋機構ｂ２のグリップ環体３’は、円筒下部ケースＢ内で駆動回転する上部開蓋機構ｂ１に対し、円筒下部ケースＢと一体となるように円筒下部ケースＢの下部に固定している。

具体的には、円筒下部ケースＢの下端開口の内周縁には内側に向けて突出する略ドーナツ状のフランジ部６０を形成しており、同フランジ部の上面に載置したグリップ環体３’とフランジ部６０とをボルトにより螺合することにより円筒下部ケースＢ下部に下部開蓋機構ｂ２のグリップ環体３’を一体的に固定している。

かかる構成により、下部開蓋機構ｂ２の上方位置で駆動円盤１６と一体の上部開蓋機構ｂ１におけるグリップ環体３が回転駆動すると、下部開蓋機構ｂ２のグリップ環体３’は円筒下部ケースＢと一体に固定しているために同グリップ環体３’は不動状態を維持する。

すなわち、上部開蓋機構ｂ１のグリップ環体３と下部開蓋機構ｂ２のグリップ環体３’との間で相対回転する回転反力が生起することとなる。

具体的には、蓋体Ｋをグリップした上部開蓋機構ｂ１のグリップ環体３が開蓋方向に回転するに伴いペットボトルＰ本体も蓋体Ｋを介して一体に回転しようとする。

ペットボトルＰ本体はフランジ部Ｆを介して不動状態の下部開蓋機構ｂ２のグリップ環体３’により固定されているため、下部開蓋機構ｂ２のグリップ環体３’と一体のペットボトルＰと、上部開蓋機構ｂ１のグリップ環体３と一体的に駆動回転する蓋体Ｋとの間に捩じり回転トルクによる反力が生起するのと同様となる。

しかも、駆動側の上部開蓋機構ｂ１のグリップ環体３におけるギヤ本体５のギヤ歯５ａはその歯先を開蓋方向に向けるように突出する一方、不動側の下部開蓋機構ｂ２のグリップ環体３’におけるギヤ本体５’のギヤ歯５ａ’はその歯先を開蓋方向と逆方向に突出して形成しているために、上下部開蓋機構ｂ１、ｂ２における相対回転トルクにより生起した各グリップ力が向上する。

なお、上部開蓋機構ｂ１のグリップ環体３は上方に配設したギヤモーターとしての電動モーターＸの出力軸１０によって回転する以外に手動で回転することもできる。

また、図１、図９及び図１０に示すように円筒下部ケースＢの上端開口部には着脱自在に下部ケース蓋体２１を設けており、下部ケース蓋体２１の上方には支持スプリング２３を介して環状プレート２４を上下動自在に重複して設けており、環状プレート２４の内側には電動アクチュエータとしての電動モーターＸや減速機構部１７やスイッチ部１２等を搭載支持する筒状の駆動部支持筒体１４を設けている。

また、環状プレート２４の周縁部には周縁凹部２７を形成する一方、円筒上部ケースＡの内周壁には筒軸方向に沿って上部から中途部まで突条１８を延設している。

かかる構成により、円筒下部ケースＢを円筒上部ケースＡ中に挿入して一体に外形ケースとした場合には、図８〜図１０に示すように環状プレート２４の周縁凹部２７がの突条１８の下端と係合し、円筒上部ケースＡを円筒下部ケースＢで支持した状態としている。

このように、円筒下部ケースＢの下部ケース蓋体２１上方には支持スプリング２３を介して環状プレート２４を上下動自在に重複して支持しているため、円筒上部ケースＡは支持スプリング２３を介して円筒下部ケースＢに対して昇降自在に遊嵌されていることになる。

かかる構造によって、円筒上部ケースＡを支持スプリング２３に抗して押し下げ操作すれば、後述する係合突起３０、３０’により上下部開蓋機構ｂ１、ｂ２における各環状体１、１’が降下作動し、グリップ環体３、３’の押圧ギヤ体４、４’が内方へ向かって縮径作動し蓋体Ｋ周面やペットボトルＰのフランジ部Ｆと当接する。

また、円筒下部ケースＢの下部ケース蓋体２１上方に配設した環状プレート２４内方の駆動部支持筒体１４には、図１、図８〜図９に示すように電動モーターＸを搭載している。

電動モーターＸの近傍には制御部１１及びスイッチ部１２を配設している。スイッチ部１２は、支持スプリング２３を介して上昇付勢された環状プレート２４上にに立設した操作プレート１３の昇降作動によって操作される。

すなわち、円筒上部ケースＡの最下端位置までの押下げ操作によって環状プレート２４と共に操作プレート１３を駆動部支持筒体１４外周に沿って降下させてスイッチ部１２のＯＮ操作が行われる。そして、上下部開蓋機構ｂ１、ｂ２の開蓋作動が開始する。

次に、円筒上部ケースＡの押下げ作動に従動して環状体１、１’を降下変位し傾斜内周面部２、２’を介してグリップ環体３、３’における押圧ギヤ体４、４’を蓋体Ｋ方向、すなわち縮径方向に進行させる機構構造について説明する。

円筒上部ケースＡには、図１、図９及び図１０に示すように内周壁から中心に向かって係合突起３０、３０’を突設すると共に、円筒下部ケースＢの周壁には縦溝２０を形成しており、円筒上部ケースＡを円筒下部ケースＢに挿入して一体に組み付けると円筒上部ケースＡの係合突起３０、３０’が縦溝２０から円筒下部ケースＢの周壁内に突出するように構成している。

円筒上部ケースＡの下部外壁には、係合突起３０、３０’を挿入固定するための２つの挿入孔３０ａ、３０ａ’を、それぞれ軸方向に沿って所定間隔を隔てて貫通形成している。

また、挿入孔３０ａ、３０ａ’は、円筒上部ケースＡの周方向について筒軸を中心とした点対象位置、すなわち環状体１、１’を左右側で支持可能に形成している。

かかる円筒上部ケースＡ下部に形成した挿入孔３０ａ、３０ａ’に係合突起３０、３０’すると、円筒下部ケースＢ中に収納した環状体１、１’の周面には周面溝２−１、２’−１を形成しているので、円筒上部ケースＡの係合突起３０、３０’はその先端部で環状体１、１’の周面溝２−１、２’−１と係合する。

ここで、円筒上部ケースＡを下方に押下げると、図１０に示すように係合突起３０、３０’が環状体１、１’の周面溝２−１、２’−１に係合して環状体を下方に降下変位させる。

すなわち、円筒上部ケースＡと一体の係合突起３０、３０’が円筒下部ケースＢの縦溝２０に沿って上下摺動するに伴い、円筒下部ケースＢ内部で係合突起３０、３０’と係合した環状体１、１’が上下摺動する。

環状体１、１’の降下作動によってグリップ環体３、３’に設けた押圧ギヤ体４、４’は、図２（ｂ）及び図３（ｂ）で示したように環状体内周面の傾斜内周面部２、２’を介して縮径方向に強圧され蓋体Ｋ周面及びペットボトルＰのフランジ部Ｆと当接しグリップする。

このように、環状体１、１’を強制的に押し下げると上方縮径状の傾斜内周面部２、２’を介してグリップ環体３、３’は縮径方向に押圧されてグリップ環体３、３’の環部の一部に構成した上下部開蓋機構ｂ１、ｂ２、すなわち、押圧ギヤ体４、４’のギヤ本体５、５’のラチェット機能７、７’によって蓋体Ｋ周面及びペットボトルＰのフランジ部Ｆをグリップして係合付勢される。

また、円筒上部ケースＡと円筒下部ケースＢとを一体に組み付けた状態で円筒上部ケースＡ内周の突条１８と係合する環状プレート２４と円筒下部ケースＢの下部ケース蓋体２１との間には、図１、図８〜図１０に示すように支持スプリング２３を介設している。

従って、円筒上部ケースＡは支持スプリング２３を介して上昇付勢されているため円筒下部ケースＢ中にペットボトルＰの蓋体Ｋを挿入して円筒上部ケースＡをスプリング付勢に抗して押し下げると、環状体１、１’の傾斜内周面部２、２’を介して上記した蓋体ＫやペットボトルＰのフランジ部Ｆへのグリップ作動がなされてそのままグリップ環体３、３’を相対的に回転させると押圧ギヤ体４、４’のギヤ本体５、５’のラチェット機能により開蓋作動される。

このようにして、「ペットボトル蓋体Ｋを円筒下部ケースＢ中に挿入 → 円筒上部ケースＡを押下げ作動 → 操作プレート１３によるスイッチ部１２の作動 → 自動的に電動モーターＸの始動 → 押圧ギヤ体４、４’のギヤ本体５、５’のラチェット作動 → 蓋体Ｋ周面やペットボトルＰのフランジ部Ｆへのグリップ作動 → グリップ環体３、３’の回転作動」等の一連作動を行うことにより相対的な捩じり応力を生起してペットボトルＰの開蓋を行う。

かかる開蓋作動はペットボトルＰの蓋体Ｋを円筒下部ケースＢ中に押込んで円筒上部ケースＡを押下げるだけの単純な行為で行われるので手の不自由な人でも片手で蓋体の開蓋操作を簡単、確実に行える。

また、円筒上部ケースＡの上部には、図８〜図１０に示すように電動モーターＸの電源となる乾電池収納部１５を設けている。乾電池収納部１５は、電動モーターＸを中心に左右側に配置され、円筒上部ケースＡの上部開口を閉塞する上部ケース蓋体１９に２つ垂設している。

本発明のペットボトルＰの開蓋装置は、電動モーターを使用しないで手動で上部開蓋機構ｂ１を操作することも可能であり、また、本発明のペットボトルＰの開蓋装置は外形ケースをハンデイタイプに構成し所定の場所で自由に使用することができ、また、自動販売機の機外や内蔵式で設置することにより簡便にかつ容易に開蓋操作が可能に構成することもできる。

特に、本発明のペットボトルの開蓋装置は上記機構中の上部開蓋機構と下部開蓋機構だけを具備すれば必要に応じて他の付属機構を付加することによりその設置個所を問わずいかなる場所にでも応用設置することが可能となる。

Ｉ 開蓋装置
Ａ 円筒上部ケース
Ｂ 円筒下部ケース
ｂ１ 上部開蓋機構
ｂ２ 下部開蓋機構
１，１’ 環状体
２、２’ 傾斜内周面部
２−１、２’−１ 周面溝
３、３’ グリップ環体
４，４’ 押圧ギヤ体
５、５’ ギヤ本体
６、６’ 係止ピン
Ｘ 電動モーター
１０ 出力軸
１１ 制御部
１２ スイッチ部
１３ 操作プレート
１４ 駆動部支持筒体
１５ 乾電池収納部
１６ 駆動円盤
１７ 減速機構部
１８ 突条
１９ 上部ケース蓋体
２０ 縦溝
２１ 下部ケース蓋体
２３ 支持スプリング
２６ スプライン機構
Ｐ ペットボトル
Ｋ 蓋体
Ｆ フランジ部

Claims (6)

1. 上下昇降自在の環状体と、
   環状体の内周面に形成した上方縮径状の傾斜内周面部と、
   環状体内に遊嵌され蓋体周面をグリップ可能に構成したグリップ環体と、
   グリップ環体の環部の一部を構成すると共に、回転応力によって蓋体周面に係合付勢する押圧ギヤ体とにより上部開蓋機構を構成し、
   押圧ギヤ体は、上方縮径状の傾斜内周面部を介してその外側面を環状体の内周面に当接しながら進退作動可能に構成することにより、環状体の降下作動によって押圧ギヤ体を蓋体周面へ進出作動させて該ギヤ体の回転応力によるラチェット機能によって蓋体周面に係合付勢し蓋体を緊密に把持してグリップ環体の開蓋方向への回動によりペットボトル蓋体の開蓋を可能とするペットボトルの開蓋装置。
2. 上部開蓋機構と略同一構造の下部開蓋機構を構成し、ペットボトル開蓋上下部機構をそれぞれ上下段積みに構成し、
   しかも、上部開蓋機構と下部開蓋機構とのそれぞれの環状体は同一タイミングで連動降下するように構成すると共に、
   上部開蓋機構におけるグリップ環体の開蓋回転作動時に下部開蓋機構におけるグリップ環体は開蓋方向と逆方向に回転付勢されるように構成したことを特徴とする請求項１に記載のペットボトルの開蓋装置。
3. グリップ環体は上方に配設した電動モーターの出力軸に連動連設したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のペットボトルの開蓋装置。
4. 上部開蓋機構及び略同一構造の下部開蓋機構は、ペットボトル蓋体を挿入可能な内径を有する下方開方の円筒下部ケース中に収納すると共に、グリップ環体に連動連設した電動モーターや減速機構部は下方開方の円筒上部ケース中に収納し、各上下部ケースは一体に組立て可能としたことを特徴とする請求項１乃至３記載のいずれか１項に記載のペットボトルの開蓋装置。
5. 電動モーターの近傍には制御部及びスイッチ部を配設すると共に、スイッチ部のＯＮ操作は上昇付勢された操作プレートを円筒上部ケースの押圧操作によって行うように構成したことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のペットボトルの開蓋装置。
6. 円筒上部ケースと円筒下部ケースとは上下摺動自在に組立てることにより、円筒上部ケースの降下摺動に従動して環状体を降下変位し環状体の傾斜内周面部を介してグリップ環体の一部に構成した押圧ギヤ体を蓋体周面方向に係合付勢するように構成したことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のペットボトルの開蓋装置。
   

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