JP2020505287A - 強化された接続強度と安定性を備えたキャップ付き容器取り付けシステム - Google Patents

Abstract

本発明は、複数のプラスチックボトルを互いに固定するための結合システムおよび装置に関する。以前、プラスチックボトルの接続機能を改善する必要があった。本発明の実施形態は、２つの容器本体に配置された一対の凹部を使用し、一対の凹部の各凹部は、容器本体の底端の一方に配置される。第１の容器本体の凹部は、第２の容器本体のキャップを受け入れるのに十分な大きさである。凹部は、側壁に結合された内面によって形成される。凹部の側壁は、それに結合された複数の摩擦ビームアセンブリを有する。複数の摩擦ビームアセンブリ内の各摩擦ビームアセンブリは、凹部の側壁に沿った空間によって画定されるギャップによって、複数の摩擦ビームアセンブリ内の隣接する摩擦ビームアセンブリから分離されている。【選択図】図１Ａ

Description

本明細書の実施形態は、一般に、複数のプラスチックボトルを互いに固定するための結合システムおよび装置に関する。

空の一回分ウォーターボトルとそれらを閉じるために使用されるボトルキャップが原因で、廃棄物埋立地と水路に大量のプラスチック廃棄物がある。循環経済の原則に沿って、このプラスチック廃棄物を削減する一つの方法は、空の一回分のキャップ付きウォーターボトルを、好ましくは既存の形で別の目的で再利用することである。例えば、これらの空のキャップ付き一回分ボトルは、断熱材を構築するための構造、ボトル温室のような単純な構造、またはテーブル、棚などの他の構造などを構築するために再利用できる。

これを達成する一つの方法は、米国特許第７，６４４，８２８号に開示されているように、各ボトルの基部が凹部を含む結合システムを利用して、複数のキャップ付きボトルを一緒に結合することである。ボトルキャップと基部の凹部は共通の直径を共有しているため、第１のボトルのネックが別のボトルの対応する基部の凹部に挿入されると、接続が達成される。この分野には、サイドルのスタックおよびパックシステムなど、ボトル／容器を互いの上にゆるく積み重ねるために使用できる基部にブロー成形された凹部を備えた他のボトル／容器が存在する。ただし、この積み重ね機能は、段ボールの中間層を使用せずにパレットにボトルを積み重ねるための保管目的である。

これらのボトル結合システムは、ボトルのゆるい積み重ねや、ボトルのキャップと他のボトルの凹部の間の摩擦グリップのみに依存するため、接続強度が制限されているため、特定の用途には実用的ではない。さらに、ボトルキャップとボトル基部の対応する凹部との間の現在のボトル結合システムの摩擦グリップ固定方法は、特にキャップの直径と凹部の直径に基づいて、固定された制限を持っている。この制限は、キャップの直径が凹部の直径を超え、結合を達成できない場合に発生する。

米国特許第３，３７４，９１７号および第７，１７５，４９８号に開示されているように、他の容器／構造要素結合システムが存在し、オスまたはメス部材を使用して、容器または構造要素間に摩擦グリップ接続を作成する。これらのデバイスは目的と要件を満たすが、接続強度と安定性を強化する機能を備えた、新しく改善された非自明の接続機能が引き続き必要である。

したがって、業界では、従来技術の制限に対処する、複数のボトルまたは容器を一緒に固定するための容器／ボトル取り付けシステムおよび装置が必要である。具体的には、摩擦グリップと真空シール接続を介して強化された接続強度と安定性を備えた空のプラスチックボトルまたは容器を固定するための取り付けシステムと装置が必要である。取り付けシステムおよび装置には、ボトルキャップとボトルの凹部の摩擦接続との連結性をその固定された制限を超えて改善するためのさらなるニーズがある。

接続の安定性と強度が向上した複数の容器を連結するために使用する容器取り付けシステムが提供される。容器取り付けシステムは互いに結合された一対の容器本体を含み、各容器本体は、上部開口端に接続され内部空洞を形成する底端を備え、上部開口端は、キャップがその上に配置されたネック部分を備え、一対の凹部は、第１および第２の容器本体に配置され、各凹部は、第１および第２の容器本体の底端の一方に配置され、第１の容器本体の凹部は第２の容器本体のキャップを受けるのに十分大きく、凹部は、側壁に結合された内面によって形成され、凹部の側壁は、それに結合された複数の摩擦ビームアセンブリを備え、複数の摩擦ビームアセンブリの各摩擦ビームアセンブリは、凹部の側壁に沿った空間によって画定されるギャップにより、複数の摩擦ビームアセンブリ内の隣接する摩擦ビームアセンブリから分離されている。第２の容器本体のキャップを第１の容器本体の凹部に挿入すると、凹部内の複数の摩擦ビームアセンブリがキャップに適合することが可能になる。第１の容器本体の凹部内に存在する空気は、第２の容器本体のキャップが、第１の容器本体の凹部に完全に挿入されると、複数の摩擦ビームアセンブリ間の凹部の側壁の前記ギャップから排除され、それにより、第２の容器本体のキャップを第１の容器本体の凹部に固定する真空シールを作成する。

別の実施形態では、第１の容器を第２の容器に固定する容器取り付け装置が提供される。容器取り付け装置は、上部開口端、上部開口端の反対側の底端、および上部開口端を底端に接続して第１の容器の底端を受け入れるように構成された内部空洞を形成する側壁を含むスリーブであって、スリーブの底端は、第２の容器のキャップを受け入れるのに十分な大きさの凹部を含み、凹部は、側壁に結合された内面により形成され、凹部の側壁は、それに結合された複数の摩擦ビームアセンブリを備え、複数の摩擦ビームアセンブリ内の各摩擦ビームアセンブリは、複数の摩擦ビームアセンブリ内の隣接する摩擦ビームアセンブリから、凹部の側壁に沿った空間によって画定されるギャップによって分離されている、スリーブを含む。

本発明のいくつかの実施形態の詳細な説明は、添付の図面を参照して以下に行われ、同様の数字は、図面の対応する部分を表す。

図１Ａは、容器取り付けシステムの特定の実施形態の斜視図を示す。 図１Ｂは、使用中に示される容器取り付けシステムの特定の実施形態の斜視図を示す。 図２Ａは、容器取り付け装置の特定の実施形態の側面分解図である。 図２Ｂは、使用中に示されている容器取り付け装置の特定の実施形態の側面図である。 図２Ｃは、使用中に示されている容器取り付け装置の特定の実施形態の側面図である。 図３Ａは、容器取り付け装置およびシステムの特定の実施形態の底面図を示す。 図３Ｂは、容器取り付け装置およびシステムの特定の実施形態の斜視図を示す。 図３Ｃは、容器取り付け装置の特定の実施形態の正面図を示す。 図４Ａは、容器取り付け装置の特定の実施形態の分解斜視図を示す。 図４Ｂは、使用中に示された容器取り付け装置の特定の実施形態の斜視図を示す。 図５Ａは、容器取り付け装置の特定の実施形態の分解斜視図であり、特定のコンポーネントを破断図で示している。 図５Ｂは、使用中に示され、特定の構成要素を破断図で示す容器取り付け装置の特定の実施形態の斜視図を示す。

図１〜３に示すように、取り付けシステムおよび装置は、摩擦グリップと真空シールの両方を使用することにより、強化された接続強度と安定性で容器を固定するように構成されている。容器は、第１の例示的なボトル１０および第２の例示的なボトル１２によって示される空のプラスチックボトルであることが好ましい。第１の例示的なボトル１０および第２の例示的なボトル１２は、一般に飲料水を貯蔵するために使用される、この分野で知られている一般に入手可能な空のプラスチックボトルである。第１および第２の例示的なボトル１０、１２の各ボトルは、底端、側壁によって底端に接続され内部空洞を形成する上部開口端、および上部開口端に存在するネック部分に配置されたキャップ５０を含む。

一実施形態では、第１および第２の例示的なボトル１０、１２の各ボトルは、約１６．９流体オンスを貯蔵するように構成され、約８インチの高さおよび２．５インチの直径を有する。別の実施形態では、第１および第２の例示的なボトル１０、１２の各ボトルは、約１２流体オンスを貯蔵するように構成され、約７インチの高さと２．２５インチの直径を有する。代替実施形態では、第１および第２の例示的なボトル１０、１２の各ボトルは、約８流体オンスを貯蔵するように構成され、約５インチの高さおよび２．２５インチの直径を有する。一実施形態では、キャップ５０は、可変高さを有する約１．１０インチ（２８ミリメートル）の直径を含む。ただし、各ボトルの寸法は異なる場合があることを理解されたい。

好ましい実施形態において、第１および第２の例示的なボトル１０、１２は、ボトルの一部が変形することを可能にする可撓性ＰＥＴプラスチックから作製される。一実施形態では、第１および第２の例示的なボトル１０、１２で使用される可撓性プラスチックは、ボトルの側壁の中間点で軸方向に最大２５ポンドの力が加えられると、第１および第２の例示的なボトル１０、１２が、０インチ〜２インチの範囲内で変形することを意味する。

図１および図３で示すように、取り付けシステムは一般に、複数の第１の例示的なボトル１０を備え、各第１の例示的なボトル１０の底端は、凹部２０および各凹部２０の側壁に結合された複数の摩擦ビームアセンブリ４０を備え、各摩擦ビームアセンブリは、マイクロリブビームセット３０を備えている。図３Ａ〜３Ｂに示されるように、凹部２０は、第１の例示的なボトル１０の底部に配置され、別のボトルのキャップ５０を完全に受け入れるのに十分な大きさである。凹部２０は、キャップ５０が挿入されたときにキャップ５０にぴったりと適合する側壁に結合された内面を備えた略円筒形の切り欠きである。

一実施形態では、マイクロリブビームセット３０を備える複数の摩擦ビームアセンブリ４０は、凹部２０の側壁に沿って結合され、第１の例示的なボトル１０の長手方向軸に略平行に配向される。各マイクロリブビームセット３０は、凹部２０の側壁に沿った空間によって画定されるギャップ６０によって、隣接するマイクロリブビームセット３０から分離されている。好ましい実施形態では、マイクロリブビームセット３０間のギャップ６０のサイズは互いに等しい。しかしながら、ギャップ６０のサイズは、凹部２０内で互いに異なっていてもよい。

図３Ｃは、マイクロリブビームセット３０を形成するために互いに略平行に配置された複数の可撓性マイクロリブを含む例示的な摩擦ビームアセンブリ４０を示す。一実施形態では、マイクロリブビームセット３０は、第１の例示的なボトル１０と同じ材料から作られることが好ましい。しかし、代替材料を使用して、マイクロリブビームセット３０を形成してもよい。一実施形態では、複数のマイクロリブは同じ長さを含む。別の実施形態では、各マイクロリブビームセット３０内の複数のマイクロリブの長さは変化してもよい。これは図３Ｂに示されている。マイクロリブの長さは、マイクロリブビームセット３０の外側のマイクロリブから中間のマイクロリブまで増加している。図３Ａに示されるように、凹部２０は、５つのマイクロリブビームセット３０を含むことが好ましい。しかしながら、凹部２０内のマイクロリブビームセット３０の数は変化し得る。

動作中、複数の第１の例示的なボトル１０は、図１に示されるように互いに結合される。第１の例示的なボトル１０のキャップ５０は、別の第１の例示的なボトル１０の凹部２０に挿入される。キャップ５０が凹部２０に押し込まれると、可撓性マイクロリブビームセット３０は、キャップ５０の外側壁にぴったりと適合し始める。これにより、凹部２０とキャップ５０との間に摩擦グリップ接続が形成され、キャップ５０が凹部２０に約２／３挿入される段階まで徐々に強化される。このプロセスの間、凹部２０内に存在する空気は、キャップ５０が押し込まれると、凹部２０の側壁のギャップ６０を通って外に移動する。したがって、ギャップ６０は、空気が凹部２０から逃げることを可能にする通路として機能する。キャップ５０が凹部２０内に完全に挿入されると、凹部２０内のすべての空気が移動し、可聴クリック音が発生する。これは、接続された第１の例示的なボトル１０間で完全な摩擦グリップおよび真空シール接続が達成されたことを示す。この位置では、キャップ５０は凹部２０の内面と接触している。接続されたボトルを取り外すには、第１の例示的なボトル１０を互いに引き離す。

代替の実施形態では、図２〜図５に示すように、複数の第２の例示的なボトル１２を互いに接続するための取り付け装置が提供される。第２の例示的なボトル１２は、底端に凹部のないプラスチックボトルであり、市場で容易に入手可能である。取り付け装置は、一般に、内部空洞を形成するために側壁によって上部開口端に接続された底端を含むスリーブ７０を含む。スリーブ７０は、プラスチック、ゴム、または当該分野で公知の任意の代替材料から作製される。スリーブ７０の底端は、本発明の他の実施形態で説明したものと同一の凹部２０およびマイクロリブビームセット３０を含む。

図２Ａ〜図２Ｂおよび図４〜図５に示されるように、スリーブ７０は、第２の例示的なボトル１２の周りに配置され、ボトルの底端はスリーブ７０の内部空洞に挿入される。これにより、スリーブ７０と第２の例示的なボトル１２との間に摩擦グリップ接続が作成される。図２Ｃを参照すると、別の第２の例示的なボトル１２のキャップ５０がスリーブ７０の凹部２０に挿入される。したがって、スリーブ７０は、第２の例示的なボトル１２を一緒に接続するアダプターとして機能する。

取り付けシステムおよび装置を使用して、任意の数の第１および第２の例示的なボトル１０、１２を一緒に接続することができることを理解されたい。セット内の他の接続されたボトルに対するボトルの角度を変えるために、取り付けシステムおよび／または装置と連携してコネクタ部材を使用できる。したがって、取り付けシステムおよび装置により、ユーザーは、建物の断熱部材、ボトル温室、またはテーブル、棚などの他の構造を含むがこれらに限定されない広範な構造を構築することができる。取り付けシステムと装置は、ボトル間の接続強度と安定性を高め、構築された構造がより大きな荷重をサポートできるようにする。

本明細書のいくつかの実施形態に記載されている取り付けシステムおよび装置の構成要素は、当分野における任意の代替の既知の材料を含み、任意の色、サイズ、および／または寸法であってよい。本明細書に記載の取り付けシステムおよび装置の構成要素は、当分野で知られている任意の技術を使用して製造および組み立てることができることを理解されたい。一実施形態では、凹部２０および摩擦ビームアセンブリ４０は、高速ブロー成形機を使用してプラスチックボトルに組み込むことができる。スリーブ７０などの構成要素は、射出成形プロセスを使用して製造することができる。

当業者は、本発明のシステムの機能的利益を享受するために多数の設計構成が可能であり得ることを理解し得る。したがって、本発明の実施形態の多種多様な構成および配置を考えると、本発明の範囲は、上記の実施形態によって狭められるのではなく、以下の特許請求の範囲によって反映される。

開示された発明の実施形態は、強化された接続の安定性および強度とともに複数の容器を結合するのに有用であり得る。

Claims (10)

1. 接続の安定性と強度が強化された複数の容器を連結するために使用する容器取り付けシステムであって、
   互いに結合された一対の容器本体であって、一対の容器本体の各容器本体は、上部開口端に接続され内部空洞を形成する底端を備え、前記上部開口端は、キャップがその上に配置されたネック部分を備える、一対の容器本体と、
   前記第１および第２の容器本体に配置された一対の凹部であって、一対の凹部の各凹部は、前記第１および第２の容器本体の前記底端の１つに配置され、前記第１の容器本体の凹部は、前記第２の容器本体の前記キャップを受け入れるのに十分大きく、凹部は、側壁に結合された内面により形成され、凹部の前記側壁は、それに結合された複数の摩擦ビームアセンブリを備え、前記複数の摩擦ビームアセンブリの各摩擦ビームアセンブリは、凹部の前記側壁に沿った空間により規定されるギャップにより、前記複数の摩擦ビームアセンブリ内の隣接する摩擦ビームアセンブリから分離される、一対の凹部と、を含み、
   前記第２の容器本体の前記キャップを前記第１の容器本体の前記凹部に挿入すると、前記凹部内の前記複数の摩擦ビームアセンブリが前記キャップに適合することが可能になり、前記第１の容器本体の前記凹部内に存在する空気は、前記第２の容器本体の前記キャップが、前記第１の容器本体の前記凹部に完全に挿入されると、前記複数の摩擦ビームアセンブリ間の前記凹部の前記側壁の前記ギャップから排除され、それにより、前記第２の容器本体の前記キャップを前記第１の容器本体の前記凹部に固定する真空シールを作成する、容器取り付けシステム。
2. 前記複数の摩擦ビームアセンブリ内の各摩擦ビームアセンブリは、前記凹部の前記側壁に配置された複数のリブを備え、複数のリブは、前記第２の容器本体の前記キャップが、前記第１の容器本体の前記凹部に挿入されるように、前記キャップに適合するように構成される、請求項１に記載の容器取り付けシステム。
3. 前記複数の摩擦ビームアセンブリにおける前記摩擦ビームアセンブリの前記複数のリブは、互いに略平行に配向されている、請求項２に記載の容器取り付けシステム。
4. 前記複数の摩擦ビームアセンブリにおける前記摩擦ビームアセンブリの前記複数のリブは、前記摩擦ビームアセンブリの前記複数のリブにおける外側リブから前記摩擦ビームアセンブリの前記複数のリブにおける中間リブまで増加する長さを含む、請求項３に記載の容器取り付けシステム。
5. 前記複数の摩擦ビームアセンブリ間の前記複数のギャップのサイズが等しい、請求項４に記載の容器取り付けシステム。
6. 接続の安定性と強度を強化して、第１の容器を第２の容器に固定するために使用する容器取り付け装置であって、前記第１および第２の容器内の各容器は、上部開口端に接続され内部空洞を形成する底端を含み、前記上部開口端は、キャップがその上に配置されたネック部分を備え、
   上部開口端、前記上部開口端の反対側の底端、および前記上部開口端を前記底端に接続して前記第１の容器の前記底端を受け入れるように構成された内部空洞を形成する側壁を含むスリーブであって、スリーブの前記底端は、前記第２の容器の前記キャップを受け入れるのに十分な大きさの凹部を含み、前記凹部は、側壁に結合された内面により形成され、前記凹部の前記側壁は、それに結合された複数の摩擦ビームアセンブリを備え、前記複数の摩擦ビームアセンブリ内の各摩擦ビームアセンブリは、前記複数の摩擦ビームアセンブリ内の隣接する摩擦ビームアセンブリから、前記凹部の前記側壁に沿った空間によって画定されるギャップによって分離されている、スリーブを含み、
   前記第２の容器の前記キャップを前記スリーブの前記凹部に挿入すると、前記複数の摩擦ビームアセンブリが、前記キャップに適合することが可能になり、前記スリーブの前記凹部内に存在する空気は、前記第２の容器の前記キャップが前記スリーブの前記凹部に完全に挿入されると、前記複数の摩擦ビームアセンブリ間の前記凹部の前記側壁の前記ギャップから排除され、それにより、前記第２の容器の前記キャップを前記スリーブの前記凹部に固定する真空シールを作成する、容器取り付け装置。
7. 前記複数の摩擦ビームアセンブリ内の各摩擦ビームアセンブリは、前記スリーブの前記凹部の前記側壁に配置された複数のリブを備え、複数のリブは、前記第２の容器の前記キャップが、前記スリーブの前記凹部に挿入されるように、前記キャップに適合するように構成される、請求項６に記載の容器取り付け装置。
8. 前記複数の摩擦ビームアセンブリにおける前記摩擦ビームアセンブリの前記複数のリブは、互いに略平行に配向されている、請求項７に記載の容器取り付け装置。
9. 前記複数の摩擦ビームアセンブリにおける前記摩擦ビームアセンブリの前記複数のリブは、前記摩擦ビームアセンブリの前記複数のリブにおける外側リブから前記摩擦ビームアセンブリの前記複数のリブにおける中間リブまで増加する長さを含む、請求項８に記載の容器取り付け装置。
10. 前記複数の摩擦ビームアセンブリ間の前記複数のギャップのサイズが等しい、請求項９に記載の容器取り付け装置。

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