JP2020189086A - ケトルまたはカップの防水プレストレスト構造 - Google Patents

ケトルまたはカップの防水プレストレスト構造 Download PDF

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Abstract

【課題】ケトルまたはカップの防水プレストレスト構造を提供する。【解決手段】本発明に係るケトルまたはカップの防水プレストレスト構造は、主に第一主体及び第二主体を有し、弾性体の何れか一面は第一主体に一体化するように設けられている。第一主体と第二主体とが回転結合される場合、弾性体の何れか一面が第一主体に固定されることで、第一主体と接続される弾性体の一面が変形せず、第二主体と接触する一面のみが変形し、弾性体が緊合緊合状態時に過度に変形せず、弾性体が回転結合により捻じ曲がるまたは毀損する程度が軽減される。一方、弾性体は第一主体に一体化するように設けられ、弾性体と第一主体との間に隙間が存在しなくなり、垢が溜まって雑菌が繁殖したり悪臭が発生する問題が更に解決される。【選択図】図８

Description

本発明は、ケトルまたはカップの分野に関し、より詳しくは、ケトルまたはカップの防水プレストレスト構造（Ａ ｗａｔｅｒｐｒｏｏｆ ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｉｎｇ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｋｅｔｔｌｅｓ ｏｒ ｃｕｐｓ）に関する。
一般的なケトルやカップの構造は、主にカップ１１及び蓋１２を有し、前記カップ１１内には主に液体が充填される。蓋１２により前記カップ１１が閉じられると、硬い材質の蓋１２とカップ１１との間に隙間が生じてしまう。蓋１２によってカップ１１が閉じられた後に液体が漏れるのを防止するため、市場では前記蓋１２と前記カップ１１との間にゴムリング１３を設置する方法が存在する（図１参照）。
前記カップ１１は主に前記蓋１２に向けられる第一回転結合面１１１を有し、前記蓋１２は前記カップ１１に向けられる第二回転結合面１２１を有し、前記ゴムリング１３は前記第一回転結合面１１１と前記第二回転結合面１２１との間に装設されている。前記蓋１２により前記カップ１１が閉じられた後、前記ゴムリング１３の材質が可撓性を有するため、前記ゴムリング１３が前記第一回転結合面１１１及び前記第二回転結合面１２１に緊密に貼付され、前記カップ１１と前記蓋１２とが密封され、液体漏れ防止効果が達成される。
図２と図３に示されるように、前記蓋１２及び前記カップ１１の回転結合中に、前記ゴムリング１３は前記カップ１１及び前記蓋１２からの垂直圧を受けるのみならず、前記第一回転結合面１１１及び前記第二回転結合面１２１にそれぞれ当接され、且つ前記カップ１１及び前記蓋１２の回転結合時に、前記カップ１１及び前記蓋１２がずれるように回転すると、前記ゴムリング１３が前記カップ１１及び前記蓋１２の回転結合時に発生するトルクを更に受けることで、前記カップ１１及び前記蓋１２が完全に回転結合された後、前記ゴムリング１３が極度の変形状態となっていた。
また、前記ゴムリング１３は正常な使用状態においても材料が極度に捻じ曲がり、容易に損壊してしまうという欠点が存在した。
以上を鑑みると、ゴムリング１３が異なる方向からの力を受けて極度に捻じ曲がる問題を解決する必要があった。
さらに、ゴムリング１３と蓋１２との間に隙間があるために、使用時にゴムリング１３と蓋との間に液体が容易に滲入した。この状態で長期間経過すると、ゴムリング１３と蓋１２との間に水垢が溜まったり、糖類や油脂類を含む液体の糖分や油分がゴムリング１３と蓋１２との間に蓄積し、ゴムリング１３と蓋１２との間に細菌が繁殖するのみならず、更には悪臭も発生した。
そこで、本発明者は上記の欠点が改善可能と考え、鋭意検討を重ねた結果、合理的設計で上記の課題を効果的に改善する本発明の提案に至った。
本発明は、以上のような従来の問題に鑑みてなされたものである。上記課題解決のため、本発明の第一の目的は、ゴムリングが使用中に容易に捻じ曲がって損壊するという欠点を解決する、ケトルまたはカップの防水プレストレスト構造を提供することである。
本発明の第二の目的は、ゴムリングと蓋との間に隙間があるために細菌が繁殖しやすく、悪臭を放つという問題を解決する、ケトルまたはカップの防水プレストレスト構造を提供することである。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のある態様のケトルまたはカップの防水プレストレスト構造は、第一接続部及び第一接続面を有する第一主体と、第二接続部及び第二接続面を有し、前記第二接続部は前記第一接続部と接続させるために用いられる第二主体と、可撓性材質で製造され、第一面及び第二面を有し、前記第一面は前記第一接続面に一体化するように設けられ、前記第一主体及び前記第二主体が結合されると、前記第一接続部が前記第二接続部に接続され、前記第二面が前記第二接続面にきつく当接される弾性体と、を備えている。
本発明の好適例において、前記弾性体は接着、異種材料一体化成形、異種材料接合成形、或いは熱型開き成型（ｈｏｔ ｍｏｌｄ ｏｐｅｎｉｎｇ ｍｏｌｄｉｎｇ）により前記第一面が前記第一接続面に一体成形されている。
本発明の好適例において、前記弾性体は異種材料一体化成形により、前記第一面が前記第一接続面に一体成形されている。
本発明の好適例において、前記弾性体は異種材料接合成形により、前記第一面が前記第一接続面に一体成形されている。
本発明の好適例において、前記弾性体は弾性材質で製造されている。
本発明の好適例において、前記弾性体の材質はシリコンゴムである。
本発明の好適例において、前記第一主体は開放される収容空間を有し、前記第一接続部は前記収容空間内の雌ねじ山に設けられ、前記第二主体はカップ部材及びスロート部材を備えている。前記カップ部材はカップ内空間に向けられる内壁面を有し、前記内壁面には環状凹部が凹設されている。前記スロート部材は前記カップ部材のカップ口部に装設されている。前記スロート部材は前記内壁面に向けて凸設される環状リブ部を有し、前記環状リブ部は前記環状凹部に凹凸により結合され、前記スロート部材と前記カップ部材とが相互に固定されるように結合されている。前記スロート部材には前記第二接続部が設けられ、前記第二接続部は雄ねじ山である。前記第二接続面は前記カップ部材に位置され、前記第一接続面により前記カップ部材のカップ口部が囲まれている。
本発明の好適例において、前記弾性体と前記第一主体とは緊合されて一体となる。
以上より、本発明によれば、次のような効果がある。
前記弾性体の前記第一面が前記第一接続面に固定されるため、前記弾性体の前記第一面は前記第一主体及び前記第二主体の回転結合によって変形することがない。前記弾性体は前記第二面のみが前記緊合状態時に変形するため、前記弾性体が緊合状態時に過度に変形することがなく、弾性体が回転結合によって捻じ曲がったり毀損する程度が軽減される。
従来のケトルまたはカップを示す傾斜分解図である。 従来のケトルまたはカップを閉じた（閉状態）時の断面図である。 従来のケトルまたはカップが蓋締めの後、締め付け状態となる断面図である。 本発明の第１実施形態を示す傾斜分解図である。 図４の第一主体に係る部分拡大図である。 図４の第一主体に係る部分拡大図である。 本発明の第１実施形態の閉状態を示す部分断面図である。 本発明の第１実施形態の締め付け状態を示す部分断面図である。 本発明の閉状態での雌ねじ山と雄ねじ山を示す螺合状態である。 本発明の締め付け状態での雌ねじ山と雄ねじ山を示す螺合状態である。 本発明の第２実施形態を示す傾斜分解図である。 本発明の第２実施形態の閉状態を示す部分断面図である。 本発明の第２実施形態の締め付け状態を示す部分断面図である。 本発明の第３実施形態を示す部分断面図である。
以下、本開示の実施形態について図面を用いて説明する。なお、本開示は、下記の実施形態に何ら限定されることはなく、本開示の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。
本明細書及び図面の記載により、少なくとも、以下の事項が明らかとなる。
まず、図４〜７を参照しながら、本発明の第１実施形態のケトルまたはカップの防水プレストレスト構造をさらに詳しく説明する。本発明のケトルまたはカップの防水プレストレスト構造は下記の部材を備えている。
第一主体２０は、第一接続部２１及び第一接続面２２を有する。
第二主体３０は、第二接続部３１及び第二接続面３２を有し、前記第二接続部３１は前記第一接続部２１と接続させるために用いられている。
弾性体４０は、第一面４１及び第二面４２を有し、前記第一面４１は前記第一接続面２２に一体化するように設けられている。前記第一接続部２１が前記第二接続部３１に接続されると、前記第二面４２が前記第二接続面３２にきつく当接される。
第１実施形態では、前記第一主体２０はカップの蓋であり、前記第一主体２０は開放される収容空間２３を有し、前記第一接続部２１は前記収容空間２３内の雌ねじ山に設置されている。
前記第二主体３０はカップ部材３３及びスロート部材３４を備え、前記カップ部材３３はカップ内空間に向けられる内壁面３３１を有し、前記内壁面３３１には環状凹部３３２が凹設されている。前記スロート部材３４は前記カップ部材３３のカップ口部に装設されると共に前記内壁面３３１に向けて凸設される環状リブ部３４１を有する。前記環状リブ部３４１が前記環状凹部３３２に凹凸により結合されることで、前記スロート部材３４と前記カップ部材３３とが相互に固定されるように結合されている。前記スロート部材３４には前記第二接続部３１が設けられ、前記第二接続部３１は雄ねじ山であり、前記第二接続面３２は前記カップ部材３３に位置されている。また、前記第一接続面２２により前記カップ部材３３のカップ口部が囲まれている。
前記弾性体４０は異種材料一体化成形、異種材料接合成形、熱型開き成型等の技術により成形されている。異種材料一体化成形では金型が提供され、成形済の第一主体２０が金型に入れられ、弾性体４０の成形材料が同じ金型に注入される。
弾性体４０の成形材料は熱硬化材料に属し、前記弾性体４０及び前記第一主体２０の材料が金型に注入された後に加熱され、弾性体４０及び第一主体２０が硬化して異種材料一体化成形されたものとなる。
異種材料接合成形では、まず、弾性体４０及び前記第一主体２０がそれぞれ成形され、弾性体４０及び前記第一主体２０が熱塑性材料で製造され、成形後の弾性体４０または第一主体２０が加熱される。これは熱可塑性材質で製造され、前記弾性体４０及び前記第一主体２０は加熱後に両者が相互に接合可能となり、冷却後には、２種類の異種材料が硬化し、異種材料接合成形されたものとなる。
熱型開き成形者では金型を提供し、成形済の第一主体２０が金型に入れられる。熱型開き成形の範例では、第一主体２０は熱可塑性材質で製造され、弾性体４０の成形材料が金型に注入される。弾性体４０の成形材料は熱硬化材料であり、金型の加熱後に弾性体４０の第一主体２０に付着する部分が徐々に硬化する。同時に、第一主体２０が受熱して徐々に融解し、弾性体４０に固着し、弾性体４０と第一主体２０とが一体となって成形される。
前記弾性体４０と前記第一主体２０とが緊合されて一体となり、前記弾性体４０の前記第一面４１が前記第一接続面２２に一体化するように設けられている。前記第一主体２０により前記第二主体３０が閉じられると、前記第二接続部３１が前記第一接続部２１に螺合されることで、前記弾性体４０の前記第二面４２が前記第二接続面３２に当接される。
図８を参照する。最後に回し締められるまで螺合されると、前記弾性体４０の第一面４１が前記第一接続面２２に固定されるように結合される。このため、回し締められると前記弾性体４０の前記第二面４２のみが変形する。
好ましくは、前記弾性体４０の材質はシリコンゴムのような弾性を有する材質で製造されている。
好ましくは、本実施形態では、前記弾性体４０は前記第一面４１が前記第一接続面２２に一体化するように設けられるものに限られず、前記弾性体４０の前記第二面４２が前記第二接続面３２に一体化するように設けられてもよく、前記第一主体２０と前記第二主体３０とが閉じられる際に、前記第一面４１が前記第一接続面２２に当接されると共に変形するものでもよい。
本発明の第２実施形態の構成を図１０から図１２に示す。本実施形態では、前記第一主体２０はカップの蓋であり、前記第一主体２０は連接されるヘッド２４及び螺合部２５を有する。前記ヘッド２４の径は前記螺合部２５より大きく、前記第一接続面２２は前記ヘッド２４と前記螺合部２５との間に位置されている。前記第一主体２０により前記第二主体３０が閉じられると、前記第一接続面２２が前記第二接続面３２に向けられ、前記弾性体４０が前記第一接続面２２に設置される。
前記螺合部２５には前記第一接続部２１が設けられ、且つ前記第一接続部２１は第２実施形態では雄ねじ山であり、前記第二主体３０の前記第二接続部３１は雌ねじ山である。前記第一接続部２１と前記第二接続部３１とが螺合されることで、前記弾性体４０の前記第二面４２が前記第二接続面３２に貼付される。
図１２に示されるように、前記第一主体２０及び前記第二主体３０が緊合されるように回転結合された後、前記弾性体４０が前記第一接続面２２の前記第一面４１に固定されて変形せず、前記第二面４２のみが変形する。
好ましくは、本実施形態では、前記弾性体４０は前記第一面４１が前記第一接続面２２に一体化するように設けられるものに限られず、前記弾性体４０の前記第二面４２が前記第二接続面３２に一体化するように設けられてもよく、前記第一主体２０と前記第二主体３０とが閉じられると、前記第一面４１が前記第一接続面２２に当接されると共に変形するものでもよい。
図１３は第３実施形態である。本実施形態では、前記第一接続面２２は傾斜し、前記第一接続面２２の面積が増大する。前記弾性体４０が前記第一接続面２２に一体化するように設けられ、前記弾性体４０が前記第一接続面２２を完全に覆うため、第２実施形態と比べると、最後の実施形態による前記弾性体４０は前記第一接続面２２と接触する面積がより大きく、前記弾性体４０が前記第一接続面２２から更に外れにくくなる。
より好ましくは、前記第二主体３０は前記弾性体４０に向けて凸設される凸状係合部３５を有し、前記凸状係合部３５は前記弾性体４０及び前記第二接続面３２に当接されている。前記第一主体２０が前記第二主体３０に螺合されると、前記凸状係合部３５が前記弾性体４０に緊密に当接され、前記弾性体４０が第一主体２０及び第二主体３０に螺合される際に、前記第二接続面３２に緊密に当接されるのみならず、前記凸状係合部３５に緊密に貼着され、前記第一主体２０及び前記第二主体３０の緊合の程度が更に向上する。
以上は本発明の第１実施形態及び第２実施形態に係る構造形態及びその接続関係の説明である。本発明の使用方法は以下のとおりである。
第１実施形態については図７乃至図９Ｂを参照し、第２実施形態については図１１及び図１２を参照する。使用者が前記第一主体２０により前記第二主体３０を閉じる場合、その前後は２種類の状態、閉状態Ｑ１及び緊合状態Ｑ２である。
前記閉状態Ｑ１である場合、使用者がまず前記第一主体２０を前記第二主体３０に回転結合すると、前記弾性体４０の前記第二面４２が前記第二接続面３２に貼付され、図７及び図９Ａに示す状態となる。
使用者が前記第一主体２０を更に回し締めると、前記第一接続面２２が前記第二接続面３２に更に接近し、前記緊合状態Ｑ２となる。前記緊合状態Ｑ２である場合、前記弾性体４０が可撓性の材質で製造されるため、前記弾性体４０の前記第二面４２が前記第二接続面３２により緊密に圧着されると共に回転力を受けて変形し、前記弾性体４０が前記第二接続面３２の形状に基づいて前記第二接続面３２に緊密に貼付され、漏水防止効果が達成される。ちなみに、前記弾性体４０の前記第一面４１が前記第一接続面２２に固定されることで、前記弾性体４０の前記第一面４１は前記第一主体２０及び前記第二主体３０の回転結合により変形せず、図８及び図９Ｂに示す状態を呈する。前記第二面４２が前記緊合状態Ｑ２の場合に前記弾性体４０が変形するのみであり、前記弾性体４０は前記緊合状態Ｑ２では過度に変形せず、弾性体４０が回転結合により捻じ曲がったり毀損する程度が軽減される。
より好ましくは、弾性体４０は異種材料一体化成形、異種材料接合成形、熱型開き成型等の技術により前記第一主体２０に固定される。弾性体４０と前記第一主体２０との間に隙間が形成されず、使用時に液体が弾性体４０と前記第一主体２０との間に滲入しなくなる。このため細菌の繁殖及び垢の蓄積が防止されるのみならず、長期間使用しても悪臭がしなくなる。
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
１１ カップ
１１１ 第一回転結合面
１２ 蓋
１２１ 第二回転結合面
１３ ゴムリング
２０ 第一主体
２１ 第一接続部
２２ 第一接続面
２３ 収容空間
２４ ヘッド
２５ 螺合部
３０ 第二主体
３１ 第二接続部
３２ 第二接続面
３３ カップ部材
３３１ 内壁面
３３２ 環状凹部
３４ スロート部材
３４１ 環状リブ部
３５ 凸状係合部
４０ 弾性体
４１ 第一面
４２ 第二面
Ｑ１ 閉状態
Ｑ２ 緊合状態

Claims (8)

  1. 第一接続部及び第一接続面を有する第一主体と、
    第二接続部及び第二接続面を有し、前記第二接続部は前記第一接続部と接続させるために用いられる第二主体と、
    第一面及び第二面を有し、前記第一面は前記第一接続面に一体化するように設けられ、前記第一主体及び前記第二主体が結合されると、前記第一接続部が前記第二接続部に接続され、前記第二面が前記第二接続面にきつく当接される弾性体と、を備えることを特徴とする、
    ケトルまたはカップの防水プレストレスト構造。
  2. 前記弾性体は熱型開き成型により、前記第一面が前記第一接続面に一体成形されることを特徴とする請求項１に記載のケトルまたはカップの防水プレストレスト構造。
  3. 前記弾性体は異種材料一体化成形により、前記第一面が前記第一接続面に一体成形されることを特徴とする請求項１に記載のケトルまたはカップの防水プレストレスト構造。
  4. 前記弾性体は異種材料接合成形により、前記第一面が前記第一接続面に一体成形されることを特徴とする請求項１に記載のケトルまたはカップの防水プレストレスト構造。
  5. 前記弾性体は弾性材質で製造されることを特徴とする請求項１に記載のケトルまたはカップの防水プレストレスト構造。
  6. 前記弾性体の材質はシリコンゴムであることを特徴とする請求項１に記載のケトルまたはカップの防水プレストレスト構造。
  7. 前記第一主体は開放される収容空間を有し、前記第一接続部は前記収容空間内の雌ねじ山に設けられ、前記第二主体はカップ部材及びスロート部材を備え、前記カップ部材はカップ内空間に向けられる内壁面を有し、前記内壁面には環状凹部が凹設され、前記スロート部材は前記カップ部材のカップ口部に装設され、前記スロート部材は前記内壁面に向けて凸設される環状リブ部を有し、前記環状リブ部は前記環状凹部に凹凸により結合され、前記スロート部材と前記カップ部材とが相互に固定されるように結合され、前記スロート部材には前記第二接続部が設けられ、前記第二接続部は雄ねじ山であり、前記第二接続面は前記カップ部材に位置され、前記第一接続面により前記カップ部材のカップ口部が囲まれることを特徴とする請求項１に記載のケトルまたはカップの防水プレストレスト構造。
  8. 前記弾性体と前記第一主体とは緊合されて一体となることを特徴とする請求項１に記載のケトルまたはカップの防水プレストレスト構造。
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