JP3141324U

JP3141324U - 瓶用開蓋装置

Info

Publication number: JP3141324U
Application number: JP2008000789U
Authority: JP
Inventors: マーク・アンドリュー、サンダース; パット・ワイ、マー
Original assignee: ダカ・リサーチ・インク
Priority date: 2007-03-22
Filing date: 2008-02-15
Publication date: 2008-05-01
Anticipated expiration: 2018-02-15
Also published as: DE602007012690D1; CA2610039C; TWM340284U; ATE499319T1; AU2007101029A4; EP2028154B1; EP2028154A1; HK1109701A2; CA2610039A1; US20080229885A1; CN201343432Y

Abstract

【課題】瓶の上に置かれ、ボタンにワンタッチするだけで起動する、手持ちの、ワンタッチの瓶用開蓋装置を提供すること。
【解決手段】遊星歯車列が、瓶のそして蓋の掴みを順に提供し、瓶に対して反時計回りの方向に蓋を動かすのに必要なトルクを次に生じさせるように構成される。本考案の瓶用開蓋装置で具体的に示された原理は、手動で動かされ、あるいは好ましくはモータで動かされ、おそらく高度に自動化された瓶用開蓋装置にも実用することができる。差動歯車列が減速させてトルクを増大し、太陽歯車と遊星歯車を有する遊星歯車装置によりバランスした反対方向の２つの力を提供する。この構成により、種々のねじ式の蓋と瓶を適切な直径でマッチするように自動的に締め付けて、反対方向にトルクを掛けることができる。
【選択図】図２

Description

本考案は、瓶を開けるのに必要な力を集中することに障害を有する人の助けの利便に使用できる信頼性の高い自動瓶用開蓋装置の分野での改良技術に関し、より具体的には広口瓶やボトル（以降、総称して「瓶」という。）のねじ式の上部開口装置の改良に関し、その装置は、基本的には蓋を緩める全過程にわたり基本的に手を使わない操作で、ワンタッチで操作できる軽くてポータブルな装置であり、ユーザの観点からは、単に開口する瓶頂部上に置き、そしてボタンを押す以外の操作を必要としないものである。

食料や飲料の容器には１００年以上の間、ねじ式の蓋が使われてきており、蓋と容器との間の高いシール力を与える効果的な方法であるねじ山を有し、通常ゴム状シールでシールされている。しかし、種々の要因の組み合わせにより、最近の容器を最初に開けるのは従前に比べ困難になっている。容器は、より確かな安全性のために内部を真空にしてシールされることもあり、そのために容器の封を切るのに必要な力が大きくなっている。安全性のためのメカニズムや他の付加的構造を有する容器もある。これらのシールの摩擦力と真空力に打ち勝つため、広口瓶やボトルの蓋では、シールの締まりを破壊し、蓋を緩めるのにユーザの大きな力と手先の器用さが要求される。蓋が最初に緩められれば、緩んだ蓋は手で簡単に取り外せる。ユーザに蓋の追加の把持と機械的なてこを与えることにより硬い蓋のねじを外すことを助ける広口瓶用開蓋装置やボトル開蓋装置については、１９００年あるいはそれ以前に遡る。瓶と蓋を把持する種々の方法の中で、「エドランド（Ｅｄｌｕｎｄ）」が利用されてきており、一方向に回転される１つの構造が把持と回転とに同時に使われる。中央の回転するハンドルは、蓋の周りを圧縮するラックを動かす小歯車を有する。部材に蓋の周りを圧縮させるハンドルの回転が、回転していない蓋に最大の圧縮を生じさせると、そのハンドルの同一方向の回転を継続すると、蓋を回転することができるようになる。

このメカニズムは、また、容器の頂部と容器の底部を支持する装置で容器の高さ方向に勾配のついた力を用いて、できれば２つの別々の「エドランド」装置を用いて、あるいは１つの「エドランド」装置と静的な支持具を用いて、使用されてきた。この装置の問題点の一つは、このような装置がかなり大きくなり、棚のスペースを大きく占めてしまうことであり、また、開口する容器を取り付け固定するのに時間が掛かり、ガラスの容器の場合には容器の底に加わる圧縮力が容器に損傷を与え、壊してしまう可能性がある。容器は、底部を支持する面の付近が必ずしも一番弱いわけではない。さらに、開口する作業が終わった後に、装置を取り外さなければならない。取り付けから取り外しまでの使用の簡便性の欠如が、棚のスペースを占めてしまうことに加え、これらの装置を有効でないものにしている。

必要とされている装置は、大きな棚のスペースを占有することのない、小さくて、ポータブルで、容器が容器の高さ方向に開口するための力を受けることのない、使いやすい製品である。必要とされている装置は、開口される容器の大きさや外形に縛られないのがよい。必要とされている装置は、開口した後に、繰返しができ、自動的なリセット動作をするのがよい。

本考案の容器開口装置、以降「瓶用開蓋装置」は、自己完結型の装置であり、片方の空いた手で持つことができ、開口される瓶の頂部に静かに置かれ、ボタンを１回押すだけで操作できる。１対の掴み部材は、大きな外側の掴み部材と小さな内側の掴み部材を含み、蓋の近くで容器を把持し、その後に蓋を把持し開口される方向に押し回す。

瓶用開蓋装置は、広口瓶からボトルの範囲に及ぶ容器用に手動あるいは自動装置のいずれでも用いられるメカニズムを利用する。瓶用開蓋装置が使用される大きさの範囲は、瓶用開蓋装置が把持する大きさと範囲に依存する。瓶用開蓋装置は、瓶と蓋双方の掴みを調整してすべりを防止し、滑らないように反対方向のトルクを作用させて、２本の人間の手の動きを模倣する。瓶と蓋を掴んで蓋を瓶から開けるのに必要なトルクを作用させるには、多くの方法がある。本考案は、初期の密封状態あるいは締め過ぎた状態に打ち勝つのに要する力を与えることに重点を置き、一般的に蓋を容器から最終的に分離するために蓋を複数回転まわす操作については必ずしも深くは考慮されていないものである。

本考案の好適な方法ならびに開示される方法は、差動歯車装置を用い、作用する入力回転エネルギを瓶掴み部および蓋掴み部に伝達し、その結果その２つの掴み部間に反対向きのトルクを作用させる。力をどのような順序で瓶掴み部および蓋掴み部へ作用させてもよい。差動歯車装置は、遊星歯車装置のあまり使われない用途を利用している。この歯車装置は、入力回転が太陽歯車に作用すると、遊星キャリアと内歯歯車とが出力トルク（差動歯車装置における）を共有しバランスさせるという原理を包含する。開示されるメカニズムでは、２つの掴みのメカニズム、すなわち容器本体用の１つとねじ式蓋用の１つとが、先ず自動的に閉じられ正しい直径に合致し掴み力を作用させ、次に反対方向にトルクを作用させるように続くことになる。

結果として、本考案の好適な実施の形態は、頂部がねじの容器の平坦な頂部の蓋に置かれ、スタートボタンを押すことにより、作動する。このワンタッチという特徴は、瓶用開蓋装置が操作中に他の動作が行われることを意味する。スタートボタンが、駆動方向をリセットするラッチングスイッチや、ギア付電動機（多くはバッテリ駆動）をスタートするスイッチなどのスイッチ類を動かす。すると、遊星歯車装置の太陽歯車が、下記に示したように、駆動され、開口の動作を開始する。

本考案、その形状や構造および動作は、添付の図面と一緒に、以下に分かりやすく説明される。

本考案の記述と動作は、先ず図１を参照して始めるのがよく、図１は瓶用開蓋装置２１の斜視図である。瓶用開蓋装置２１は、上部ハウジング２５と下部ハウジング２７とを含む主ハウジング２３を有する。下部ハウジング２７の下に回転ハウジング２９がある。ボタン３１が上部ハウジング２５の開口を通して見え、位置的参照用に、瓶用開蓋装置２１の正面とみなされる位置の近くに配置されている。使用時には、瓶用開蓋装置２１は、瓶用開蓋装置２１をしっかり押さえる位置で主ハウジング２３にて把持され、ユーザの人差し指でワンタッチボタン３１を押して瓶用開蓋装置２１を操作する。

瓶用開蓋装置２１は蓋３５の頂部で支持された回転ハウジング２９の底面と共に示され、蓋３５は瓶３７を閉めるのにねじ締めされている。一対の主掴み部材は、以降図１〜１０の実施の形態では掴み部材を「あご」と称するが、瓶用開蓋装置２１の正面の第１主あご４１と瓶用開蓋装置２１の背面の第２主あご４３とを含む。第１主あご４１と第２主あご４３とはそれぞれラック部４５、曲り部４７およびグリップ部材４９を有する。グリップ部材４９は柔軟であり、コーティングされ、あるいは枢動できる。グリップ部材４９は柔らかい材料で形成され、瓶３７の表面に対し高い摩擦係数を生ずる。

下部ハウジング２７の下の、回転ハウジング２９からの一対の蓋用あごは、瓶用開蓋装置２１の正面の第１蓋用あご５１と瓶用開蓋装置２１の背面の第２蓋用あご５３を含む。第１蓋用あご５１と第２蓋用あご５３とはそれぞれ、ラック部５５と、下方に延在する蓋グリップ部材５９とを有する。蓋グリップ部材５９は柔軟であり、コーティングされ、あるいは内側に僅かに曲がっており、瓶の蓋３５が確実に係合される。蓋グリップ部材５９もまた摩擦係数の高い材料で形成される。通常、瓶用開蓋装置２１は、瓶３７や蓋３５に対し、ボタン３１を押すことにより起動する直前であるかのような位置に配置される。

図２を参照すると、図１に示す瓶用開蓋装置２１の分解図が図示されている。以下に先ず構成部品の一般的な説明を行い、次いで力の原理のより詳細な説明を行う。図２の上端にボタン孔６１が示され、ボタン孔６１を通ってボタン３１が延在する。ボタン３１は、図示のスイッチ類に手動で到達できる構造とするのがよい。

モータクランプ６７がモータ６９を挟み込むような位置に示される。モータ６９は軸７１と小歯車７３とを有する。一連の減速歯車がずれた２本の軸に取り付けられ、小歯車７３からの高速回転力を捕捉し、瓶用開蓋装置２１の最終歯車で用いる低速回転高トルクの力に変換する。稼動中の位置では、モータ６９は図２に示すようにある角度で傾斜する。小歯車７３は、アングル歯車７５の一連の下方向きで半径方向において整列した歯と係合する。アングル歯車７５の頂部は、上縁と、上縁の外側円周方向で下方に傾斜した部分を有することに注目されたい。この下方に傾斜した部分の下側に下方に傾斜した歯があり、小歯車７３の歯と係合する。

アングル歯車７５は通常円錐形の内部を有し、必要に応じて補強リブを有する。図２の分解図では、各部材が離れて位置するために第１軸７７に共通している要素は整列しているようには見えないかも知れないが、アングル歯車７５は第１軸７７を中心に回転する。アングル歯車７５は、一体となった小径の中央小歯車（図２には図示せず）と回転し、中央の小歯車は、アングル歯車７５の中心近くに配置され、第１軸７７上にあり、第２軸８１を中心に回転する第２歯車７９の外側の歯と係合する。

第２歯車７９は、第１軸７７から離間した第２軸８１を中心に回転する。上記と同様に、第２歯車７９は第２軸８１を中心として回転し、一体化された小径の中央下部に位置する小歯車（図２には図示せず）は、第１軸７７を中心に回転する第３歯車８３の外側の歯と係合する。同様に、第３歯車８３は第１軸７７を中心として回転し、一体化された小径の中央下部に位置する小歯車（図２には図示せず）は、第２軸８１を中心に回転する第４歯車８５の外側の歯と係合する。さらに、第４歯車８５は第２軸８１を中心として回転し、一体化された小径の中央下部に位置する小歯車（図２には図示せず）は、第１軸７７を中心に回転する第５歯車８７の外側の歯と係合する。

第５歯車８７は歯車列の最終段であり、その下部に、後述する遊星歯車装置の太陽歯車部分（図２には図示せず）を有する。第５歯車８７の下には隔離金具８９が示され、隔離金具８９は荷重を分散し、３つの遊星歯車９１の磨耗を減少するのに役立つ。遊星歯車９１はそれぞれ遊星キャリア９３により回転可能に支持される。遊星キャリア９３からの駆動力は、第１蓋用あご５１および第２蓋用あご５３を駆動するのに利用される。

隔離金具８９、３つの遊星歯車９１および遊星キャリア９３は全て内歯歯車主あご駆動器９５内に上向きに支持され、一部が包み込まれる。遊星キャリア９３からの駆動力は、第１蓋用あご５１および第２蓋用あご５３を駆動するのに利用される。第５歯車８７は、その力を遊星歯車９１に分与し、内歯歯車主あご駆動器９５に関するいかなる方向の固定とも独立して動く。第５歯車８７と内歯歯車主あご駆動器９５とが接触する範囲で、それらの接触による動きは、ある程度の、好ましくは最小の、摩擦を含むであろう。隔離金具８９の１つの機能は、第５歯車８７に対し内歯歯車主あご駆動器９５の高さを設定することであり、その力を調整し、駆動軸１２７に対する第５歯車８７の一体化支承面に加えて、隔離する高さを決める。

図示のシステムの重要な効果は、一方向への第５歯車８７の動きにより遊星キャリア９３が同一方向へ動くが、遊星キャリア９３が動きに対し抵抗を受けると、内歯歯車主あご駆動器９５に反対方向の動きを生ずることである。このように遊星歯車装置は、逆向きであると有用である、遊星歯車装置からの出力される動きと力を分離でき、瓶３７から蓋３５を外すための力を生み出す。

図２に示す他の要素には、種々の形状と面を有する内部サポート挿入物９９がある。一対の円筒形状の開口部１０１が示され、バッテリ搬送・挿入具を支持する。バッテリドア１０３が主ハウジング２３とフィットするように供給され、バッテリを円筒形状の開口部１０１内に封じ込める。電気接点１０５がバッテリの直列あるいは並列接続を調整するように供給され、円筒形状の開口部１０１にはめ込まれ、たとえば、バッテリは単三電池でよい。

内部サポート挿入物９９はまた、スイッチ１０７や停止／反転スイッチ１０９を含む、多くの他の要素を支持していることが分かる。低摩擦内歯歯車支持領域１１１は、内歯歯車主あご駆動器９５を安定して回転し低摩擦となるように、回転可能に支持するようになされた形状と面とを有する。図からも分かるように、内部サポート挿入物９９は下部ハウジング２７の内部空間にはめ込められる。下部ハウジング２７は、一対のラック開口部１１３を有しているが、その１つだけが図２の斜視図に示されている。主開口１１５が回転力を第１蓋用あご５１および第２蓋用あご５３に伝達するために形成される。下部ハウジング２７には、他の構造が備えられ、内部サポート挿入物９９および上部ハウジング２５の支持および装着を容易にする。

下部ハウジング２７の前端、後端の外方に、第１主あご４１と第２主あご４３のより完全な形状が示される。ラック部４５は、片側に一連の歯１１７を有する開口溝を有している。それぞれの一連の歯１１７は互いに反対方向を向き、内歯歯車主あご駆動器９５の小歯車（図２には図示しない）と係合し、小歯車がある方向に回転すると第１主あご４１と第２主あご４３とが開き、小歯車が逆方向に回転すると第１主あご４１と第２主あご４３とが閉じる。図からも分かるように、主スロットから出ている第１主あご４１と第２主あご４３との一部は、開口溝の外側で切取り部１１９を有し、第１主あご４１と第２主あご４３のラック部４５が相互に支持される関係で、特に閉じる／掴む間に、互いにより接近できるようになされている。

下部ハウジング２７の下方に回転ハウジング２９が示され、回転ハウジング２９は、下部ハウジング２７内で鉛直方向に固定されるが自由に回転できる回転金具１２１を有する。回転ハウジング２９の下方には、分解した関係にて小歯車１２５が示され、小歯車１２５は回転金具１２１や回転ハウジング２９とかなり接近した関係にあり、組み立てられると瓶用開蓋装置２１の底面から目視できる。回転金具１２１は画定された空間内で作動し、小歯車１２５を駆動軸１２７により自由に回転することができる。小歯車１２５は、第１蓋用あご５１および第２蓋用あご５３のラックのそれぞれの片側にある歯１２９と係合する。それらの配列は、小歯車１２５の一方向への回転が第１蓋用あご５１および第２蓋用あご５３の下方へ延在する蓋グリップ部材５９を互いから離れる方向に動かし、小歯車１２５の逆方向への回転が第１蓋用あご５１および第２蓋用あご５３の下方へ延在する蓋グリップ部材５９を互いの方向に動かして蓋３５の掴みを形成するようになされる。

図２から分かるように、そして、以下に説明されるように、回転金具１２１は、力閾値差動器（ｆｏｒｃｅｔｈｒｅｓｈｏｌｄｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｏｒ）用に、また、回転位置検出器用に用いられる。分解図では、回転ハウジング２９の上方に見え、覆っているようなものは薄い上部平面部１３１であり、薄い上部平面部１３１は下部ハウジング２７の底部に接続され、回転ハウジング２９に対して回転はしない。薄い上部平面部１３１は力アーム１４１を支持し、あるいは単に覆い、力アーム１４１は、曲りカムスロット（図２では明示しない）中に延在するカム拡張部１４３を有し、曲りカムスロットは回転金具１２１に搬送される。薄い上部平面部１３１の反対側で、スイッチアーム１４５がまた、回転金具１２１の位置に基づき停止／反転スイッチ１０９を操作するカム従動子（タペット）を有する。

２つの掴みメカニズムの間でトルクが分配され、それらにより出力の相対的順序がコントロールされる遊星歯車装置の出力に代わるものとしては、滑りクラッチ、ばね式グリップおよびかみ合い歯車がある。遊星歯車装置は、ほとんど緩むことがなく、とても効率が高く、差動の有益な副生としてのギア比を得られるので、好適である。すなわち、動力を供給するのに少しのトルクしか必要ではなく、よってモータあるいはギアボックスの動力源から低めのギア比しか必要ではなく、効率が高く部品数も少なくてよい。

一般的に、滑りクラッチは、運転サイクル中に長時間にわたり、エネルギロスとなる滑りを生ずることが多いので、エネルギを多くロスする。ばね式グリップは、ばね定数に比例する掴み力を提供するだけであり、滑りを避けるために必要な掴み力とは整合しないことがある。かみ合い歯車は、１つあるいは両方の掴み機構がベルトのような場合に機能するが、そのような装置を容器や蓋の上に搭載するのは簡単ではない。

好適な実施の形態での瓶用開蓋装置２１は、頂部がねじの容器あるいは瓶３７の上面の平らな蓋３５上に置かれて、ボタン３１を押すことで動作する。このワンタッチの特徴により、瓶用開蓋装置２１の作動中にユーザは他の操作をできることになる。スタートボタン３１はスイッチ１０７を押し、スイッチ１０７のうちの１つはラッチ機能を有しており、駆動方向をリセットし、また、他のスイッチが歯車付き電動モータ６９を起動し遊星歯車列の第５歯車８７の下方の太陽歯車を駆動する。第１主あご４１、第２主あご４３および第１蓋用あご５１、第２蓋用あご５３を含む２組の掴みあごが、遊星歯車装置に接続され、遊星歯車装置には、隔離金具８９、３つの遊星歯車９１、遊星キャリア９３、内歯歯車主あご駆動器９５と駆動軸１２７が含まれる。遊星歯車装置の駆動歯車の直径は、内歯歯車主あご駆動器９５（高トルク）と遊星キャリア９３（低トルク）との異なる出力トルクをバランスするように調整され、掴み力はより均等に分配される。

一般に、第５歯車８７は、第１主あご４１と第２主あご４３ならびに第１蓋用あご５１と第２蓋用あご５３の両方を同時に閉じるように作動するが、歯車のサイズと接続金具の摩擦を調整して、第１主あご４１と第２主あご４３が最初に閉じ、そして第１主あご４１と第２主あご４３が瓶３７と係合した後に第１蓋用あご５１と第２蓋用あご５３を閉じるようにすることもできる。

第１主あご４１と第２主あご４３ならびに第１蓋用あご５１と第２蓋用あご５３のさらに大きな掴み力が、力ア−ム１４１と回転金具１２１内へ入り込むカム拡張部１４３の動作により生ずる（生じた力はまた、差動遊星歯車装置を通じて分配し戻される）。小歯車１２５の初期回転は、第１主あご４１と第２主あご４３が閉じた直後あるいは同時である、第１蓋用あご５１と第２蓋用あご５３が蓋３５の周囲に閉じるまで行われる。全てのあごが閉じると、駆動軸１２７を通じて小歯車１２５に伝達される追加の力は、回転金具１２１に作用する回転力になり、力アーム１４１がカム拡張部１４３を曲りカムスロット中に押し入れる力により与えられる回転の動きに対する抵抗に打ち勝つのに十分な力となる。この回転力が作用すると、回転ハウジング２９が、蓋３５に対しすでに高い圧縮関係になされている第１蓋用あご５１と第２蓋用あご５３とともに、回転し始める。小歯車１２５が回転し続けると、把持された瓶３７につき所定の位置に留まる下部ハウジング２７と第１主あご４１と第２主あご４３に対し、所定の位置で把持された蓋３５と共に回転ハウジング２９の回転が生ずる。

十分な大きさのトルクが瓶３７と蓋３５の間に作用すると、その結果、瓶３７が開口される。開口に対する初期抵抗力を超えると、回転ハウジング２９は、下部ハウジング２７や上部平面部１３１に対して１８０度まで回転し続ける。センサ、ストップウォッチ、ラッチスイッチ等により制御されるが、その次に動作を反転するようになされた力成分と共にモータ６９の反転が生ずることが好ましく、この反転についてはさらなる説明によりよく理解できるであろう。

図３を参照すると、回転金具１２１と、瓶３７と蓋３５の周辺構造の拡大斜視図が示される。先ず、回転金具１２１は２つの部分で構成され、外側部分１５１は、相対して配置された１対のカムスロット１５３を含み、左のカムスロットは、その上に延在して横断する上部タペット１４７の存在により覆い隠されている。外側部分１５１は２つのカムスロット１５３を有し、１８０度回転し、次の起動用にリセットすることができる。

内側部分１５５は、外側部分１５１に沿って連続し、回転し、外側部分１５１より僅かに高い形状を有する。内側部分１５５は、半径方向内側に変位した円筒面１５７を有し、そのような内側に変位した円筒面１５７がスイッチアーム１４５と接触しているときにスイッチ１０９をある位置にする。内側部分１５５は、半径方向外側に変位した円筒面１５９を有し、そのような外側に変位した円筒面１５９がスイッチアーム１４５と接触していないときにスイッチ１０９を別の位置にする。

明らかなように、反転スイッチとして動作するスイッチ１０９の組み合わせは、瓶用開蓋装置２１が、１連の、１回の１８０度のサイクルで動作するようにし、そのサイクルでは、第１蓋用あご５１と第２蓋用あご５３が蓋３５を緩める動作を進める間１８０度回転することだけを必要とし、反転方向への１８０度の動きなしでの反転とリセットを伴う。この１回のサイクルにより、瓶用開蓋装置２１はより便利になり、第１蓋用あご５１と第２蓋用あご５３を反転方向に動かすための力やエネルギを節約できる。また、このことにより、瓶用開蓋装置２１は各サイクルの終わりに再度作動するための位置に自動的に戻ることになる。

また、図３には、スイッチ１０９を物理的に動かすのに用いられる上部構造１６１も示される。第１ばね１６３は、上部構造１６１と下部ハウジング２７上の適切な不動の固定点（不図示）あるいは力アーム１４１の旋回軸とを連接するのに用いられる。このことは力アーム１４１の動きを邪魔することなく、タペット１４７のカムの壁（円筒面）１５７からカムの壁（円筒面）１５９への迅速な移動と、比較的軽いばねによる戻しとを可能とし、スイッチアーム１４５による迅速な動作を可能とする。第２ばね１６５は、力アーム１４１の末端と下部ハウジング２７（不図示）の適切な不動の固定点あるいはスイッチアーム１４５の旋回軸とを連接するのに用いられる。このことはスイッチアーム１４５の動きを邪魔することはない。第２ばね１６５は、回転金具１２１の回転運動のトルクによるより意図通りの、力に打ち勝つ動きを可能とし、カムスロット１５３をカム拡張部１４３に対して動くようにする。他のばね配置も可能である。

図４を参照すると、上部平面部１３１については図３に示したのと同じ斜視図ではあるが、回転ハウジング２９が上部平面部１３１に関して回転した図が示される。変化して見える点は、半径方向内側に変位した円筒面１５７と半径方向外側に変位した円筒面１５９が位置を変えるように、回転金具１２１が１８０度回転したことである。このことにより、タペット１４７は半径方向外側に変位した円筒面１５９の存在のために外側に動かされるだけである。このことは次にスイッチアーム１４５を動かし、上部構造１６１が停止／反転スイッチ１０９に接触し起動して、主回路が前進移動から後退移動に駆動モータ６９を反転して直ちにスイッチを入れるようにする。

しかし、モータ６９が反転するこの位置で、カム拡張部１４３が回転金具１２１の反対側の別のカムスロット１５３に係合し、よって、反転中の回転金具１２１を安定させる。カム拡張部１４３は、次の瓶を開口する順番で回転ハウジング２９が正方向に回転するまで、そのときに置かれている別のカムスロット１５３から離れない。

さらに、また矢印の回転方向で分かるように（回転ハウジング２９は１方向に動くだけなので）、スイッチアーム１４５は、回転ハウジング２９の次の１８０度の回転の間、半径方向外側に変位した円筒面１５９を有するタペット１４７との係合により外側に移動された位置に留まる。明らかなように、停止／反転スイッチ１０９の極性の反転は、次の１８０度のサイクル中反転のまま留まり、図３に示す位置となる次の１８０度のサイクルの終わりで再度反転する。

図５を参照して、種々のスイッチの機械的な動きと共に１つの可能な電気回路図を図示する。その回路は、機械装置の前進移動特性だけを可能とし、リセット時に回転ハウジング２９の反転移動を回避する。バッテリ「Ｂ」は、比較的小さな手持ち瓶用開蓋装置２１では単３電池２本であることが好ましい。一組の直列無効スイッチ１８１をバッテリを絶縁するのに用いることができる。無効スイッチは、瓶上に平らに置かれていないときに瓶用開蓋装置２１を動かないようにする傾斜スイッチでもよいし、瓶用開蓋装置２１が平坦な蓋の頂部に取り付けられていないときに動作させないトリップスイッチであってもよい。これらの無効スイッチは、いくつかの例を挙げれば、光学式でも、機械式あるいは近接スイッチでもよい。

スイッチ１０７は、それぞれ実際に２つの二極双投スイッチであり、極性反転および瞬間接触停止装置を提供するように構成される。極性反転に関して、スイッチ１０７は、スイッチ１０９に関して生ずる極性反転にある程度追随する。上記のように、回転金具１２１の回転のカム動作の影響で、各開口サイクルの終わりにおいてモータ６９の極性が反転する。この極性の反転は、各サイクルの終わりで自動的に再反転するものではない。ユーザが、瓶用開蓋装置２１を動かし始めるときに、基本的に極性を再反転する。

ボタン３１は、瞬間停止スイッチ１０７Ａと極性反転スイッチ１０７Ｂを含むスイッチ１０７の双方へ機械的に接続される。瞬間停止スイッチ１０７Ａは、ばね式であり、押圧された後は図５に示される位置に戻る。スイッチ１０７Ａは、ラッチスイッチであり、押圧される度にスイッチの状態を変化させる。停止スイッチ１８３は、第１主あご４１および第２主あご４３の１つに機械的に接続されてもよく、この例では第１主あご４１で示されている。サイクルの終わりの第１主あご４１および第２主あご４３の外側への張り出しは停止スイッチ１８３を開放するのに用いられ、反転サイクルが完了したのちにモータ６９を停止する。

次のサイクルが始まると、ボタン３１を押圧することは２つのことをする。一つ目には、上述のあごを開く直前の動作からモータの極性を反転し、このことをスイッチ１０７Ｂを経由して行う。２つ目には瞬間的接触におけるスイッチ１０７Ａの効果により、モータ６９を前進移動させ始める極性に無関係に、他の全てのスイッチに優先してモータ６９を前進駆動する。この前進は、まず第１主あご４１および第２主あご４３を閉じるように起動し始め、よって直ぐにスイッチ１８３を閉じる。スイッチ１８３は、第１主あご４１および第２主あご４３（あるいはいずれか１つ）が完全に外側に退避したときにだけ開く。結果として、第１主あご４１および第２主あご４３を僅かだけでも動かすモータ６９の瞬間的な電力供給でも、スイッチ１８３を閉じることになる。

ユーザが指をボタン３１から上げると、バッテリＢからの電力は、図５に示すようにスイッチ１０７Ａを通じて流れ、次にスイッチ１８３とスイッチ１０９を通じてモータ６９へ流れ、同じ前進方向にモータ６９を駆動し続ける。前記のとおり、モータ６９はギアボックスＧを通じて駆動して、カム付の半径方向内側に変位した円筒面１５７と半径方向外側に変位した円筒面１５９が位置の変え、そしてスイッチ１０９の極性を変える。次のサイクルの初めに、ボタン３１を押圧することで、スイッチ１０７Ａが優先するために、前記のとおりモータ６９が瞬時に起動し、ボタン３１を放すと、スイッチ１０７Ｂが反対側の位置となる（スイッチ１０９の変化した位置に適合して、モータ６９を再度前進駆動する）。

図６と図７を参照すると、移動する瓶用開蓋装置のいかなる要素でも使用できる、別の戻り止め構造が示されている。一般的に、そのものを滑る別の部材２０３を有する部材２０１は、第１主あご４１と第２主あご４３ならびに第１蓋用あご５１と第２蓋用あご５３、特にそれらのラック部のように、戻り止め機構を用いて、部材２０１が部材２０３に対して動く前に乗り越えるべき小さな力を提供することができる。図６では、部材２０３が、所望の動作量と形式に従った形状と深さに形成された刻み目２０５を有する。部材２０１は、刻み目２０５と相互作用する末端２０９を有するアーム２０７を有する。収容空間２１１が形成されて、アーム２０７は刻み目２０５のない部材２０３の部分の経路から自由に動くことができる。

図７は、部材２０３が部材２０１に対して動くにつれ、アーム２０７が曲がり、末端２０９が経路から外に押し出されるところを図示している。全体的に、図６に示すロック位置に打ち勝つための力は、選定する材質、末端２０９や刻み目２０５の形状およびアーム２０７の厚みや形状に依存する。

比較対象となるような伝動機構において、別の構造が提供され、連続的に移動可能なラックに、接続される他の構造に対してエネルギあるいは力の変化を与えることもできる。図８を参照すると、ラック２２１は一連の均等な歯２２３を有する。分割された歯２２５は実際に外側の縁を有する半分の歯２２７で形成され、外側の縁は僅かに広く離れて間隔をあけ、スロット２２９が圧縮される空間を提供し、小歯車２３１が分割された歯２２５を回転して通過しようとすると、２つの半分の歯２２７を互いの方向に圧縮するのに余計なエネルギが消費される。同様な伝動機構が別の場所に使われると、より簡単に別の場所でエネルギや動きが使われるであろう。

図９を参照すると、ラック２４１は一連の均等な歯２４３を有する。歯２４３の一つの場所にスペースが設けられる。そのスペースに、替え歯として、若干長い歯２４５が置かれる。若干長い歯２４５はベース２４７を有し、スプリング２４９がベース２４７に対し若干長い歯２４５を外向きに付勢し、小歯車２５１が突出した歯２４５を回転して通過しようとすると、スプリング２４９を圧縮するのに余計なエネルギが消費される。ここでも、同様な伝動機構が別の場所で使われると、より簡単に別の場所でエネルギや動きが使われるであろう。

瓶用開蓋装置２１の１つの特徴は、瓶を掴む機構の操作が蓋を掴むよりも上方であるという事実である。瓶を掴む機構が蓋を掴む機構の「周りに伸びること」は、低い掴みの範囲となることを可能にする。瓶３７を掴む構造が蓋３５を掴む構造の下方に移動できるようにする他の構造が使われることもある。図１０を参照すると、新しい構造以外は、図１〜５で示したものと同じ符号が用いられる。

カバー２８１は一体の歯車２８３を有し、一体の歯車２８３にモータ６９と小歯車７３が動力を与える。小歯車２８５が、第５歯車８７の下に導入されたように、遊星歯車９１の間で動作するように導入され、ここでの差異は、小歯車２８５はカバー２８１と一緒に回転するが、図２では第５歯車８７の下の小歯車は、第５歯車８７の下の環に配置された内歯歯車９５に関して回転する。前記のとおり、遊星キャリア９３は小歯車１２５に端部を有する駆動軸１２７を有する。前記のとおり、下部の遊星歯車９５の下で、一体の歯車２９１が、ラック部分５５を駆動するため動力がシャフト２９７へ伝えられる前に歯車２９３と歯車２９５を通じて動力を伝達するのに用いられる。前記のとおり、小歯車１２５はラック部分４５を起動する。金属構造２９９を用い、歯車類２９３、２９５およびシャフト２９７を含む要素を環状に支持し、小さな瓶の蓋上での安定性を高めるよう重心を低位置にすることもできる。

図１１を参照すると、掴み部材がベルト機構を用いる瓶用開蓋装置３０１が示され、中心からずれた構造を有し、大口径の円筒形の瓶３０５に加え、細い円筒形のボトル３０３でも同様に使うことができる。ボタン３０７が、以降ベルト３１１と呼ばれる下部掴み部材と、歯付きあるいはリブ付きベルト３１５としてより明確に示され、以降ベルト３１５と呼ばれる引張リンクである上部掴み部材とをコントロールし、下部ベルト３１１はボトル３０３あるいは瓶３０５に係合し、上部ベルト３１５は蓋３１７に係合する。瓶用開蓋装置３０１は、おおよそ「Ｌ」形のハウジング３１９を有し、ボトル３０３を覆ってあるいは瓶３０５の側面上にうまくはまる。

図１２を参照すると、側面図により、間がいくらか分離された２つのベルト３１１、３１５が図示されている。蓋３１７と瓶３０５あるいはボトル３０３とが正確に同じ直径を有している必要はない。図１３を参照すると、上面図により、リブ３２１を有するベルト３１５が図示され、リブ３２１は駆動するのにベルトを掴んで引いたり押したりすることを補助するのに用いられる。

図１４を参照すると、一つの可能性のある動力入力スキームにより、一つの可能性のある動力入力方法を示している。１本のシャフト３２５がかさ歯車３２７を端部に有する。かさ歯車３２７が反時計方向に回転すると、上部かさ歯車３２９が上部スプロケット３３３に接続するシャフト３３１と共に時計方向に回転する。同様に、かさ歯車３２７が反時計方向に回転すると、下部かさ歯車３３５が下部スプロケット３３９に接続するシャフト３３７と共に反時計方向に回転する。

ベルトの組み合わせで、種々の選択を行うことができる。下部ベルトは単に締め付けるだけで、上部ベルトは締め付けて時計方向に動くことも可能である。さらに、上部ベルトの締め付けを動く前に行うことも可能である。さらに、上部ベルトにおいて、１つのスプロケットが締め付け、次に別のスプロケットを（高）張力が与えられた巻取りリールに当てて動かすことも可能である。たとえば、上部ベルト３１５は、ベルトが緊張するまで左側で締め付けることも可能である。供給リールが、２２２〜４４９N（５０〜１００ポンド）の閾値ばね張力を超えたときだけ、ベルトを供給するように設定されることも可能であろう。そして、上部ベルト３１５が張られ、蓋３１７が外れるまで反時計方向に蓋３１７を動かすように上部ベルト３１５が作動するときに、たとえば２２２N（５０ポンド）の張力を超えるまで張られ続けるであろう。

一般的に、第１主あご４１と第２主あご４３ならびに第１蓋用あご５１と第２蓋用あご５３にとって、それぞれの場合に所与の、所定の手順で動作するように初期抵抗を有して設置されることが好ましい。たとえば、図６から図９に示す装置は、この手順を制御するのに用いることができ、第１主あご４１と第２主あご４３が最初に動き、最後にリセットされることを確実にして、その間中、閉じたスイッチ１８３により自動運転の動力を供給する。このことにより、ボタンによりワンタッチで手順が開始することを確実にする。

これまでの説明で分かるように、遊星歯車機構により掴み力が分与され、作用する過剰なトルクを蓋３５と共に回転ハウジング２９を動かすのに利用する。ばね１６５の強度を調整することにより、開口操作が開始されるトルクを再設定することができる。これは、グリップ部材４９、５９と蓋３５、瓶（容器本体）３７との間の摩擦を、滑りを防止するのに十分なほど大きくするためである。瓶３７と蓋３５とのシールは、蓋３５を回して外す最初の４分の１回転以内に、普通は解除される（真空状態も解除される）。

本書で説明した実施の形態に加え、マイクロコントローラ（ＭＣＵ）あるいはマイクロチップがスイッチ切り替え機能を提供するのに用いられることもあり、同様に他のセンサが追加の制御を行うのに用いられてもよい。

本考案は、特定の説明に役立つ実施の形態を参照して説明されたが、遊星歯車の力とトルクをバランスし、制御と単一サイクルでの前進による原理の利用は、明細書で具体的に示した利点を達成するのに多くの装置に適用することができる。本考案の変更と修正は、本考案の精神と範囲から逸脱することなく、当業者にとって明らかとなろう。したがって、そのような変更と修正の全ては、本考案の技術分野に対する貢献の範囲内に正当にかつ適正に含まれる限り、本実用新案に含まれる。

図１は、本考案の手持ち瓶用開蓋装置の右側からの斜視図である。図２は、図１に示す手持ち瓶用開蓋装置の分解図である。図３は、回転金具を囲む一対のカム駆動構造を支持する回転ハウジングと、覆っている薄板状上部の部分斜視図で、瓶を開口するサイクルを開始しようとしている位置で示す。図４は、１８０度回転した後の、後続の瓶開口サイクルの開始に対応する瓶開口サイクルの終わりでの、回転ハウジング・カバーリング薄板状上部の部分斜視図である。図５は、一連の前進サイクルを行い、マイクロコントローラの形態でも実現可能である、極性の変化を行うための動力・切替回路の電気機械式具現化を図示する。図６は、相対変位し、ノッチにはまるレバー取付け端部を用いる２つの構成部品の横断面図である。図７は、移動が生じた後の図６示す２つの構成部品を図示し、カム駆動構造を収納空間へ縮める状態を図示する。図８は、一対の分割歯を有することによりエネルギ「段差」すなわち瞬時のエネルギ差異を提供する代替を図示し、一対の分割歯は圧縮されエネルギ段差を形成する。図９は、僅かに長い歯を有することによりエネルギ「段差」すなわち瞬時のエネルギ差異を提供する代替を図示し、僅かに長い歯は小歯車に対してばねにより前方に付勢され、点抵抗を提供する。図１０は、鉛直軸と伝達歯車を用いて低位部分へ瓶掴み力を伝達可能な別の構造を図示し、また遊星歯車列内での構造の別の方向を図示する。図１１は、ベルト機構を用いる瓶用開蓋装置を図示し、中心のずれた構成を有して示され、大きな円筒形の瓶に加え、細い円筒状のボトルに対しても同様に用いることができる。図１２は、図１１に示す瓶用開蓋装置の側面図である。図１３は、図１１ならびに図１２に示す瓶用開蓋装置の側面図である。図１４は、１つの動力源からの入力が上部と下部の駆動ベルトを反対方向に回転させることができるのかを図示する歯車概略図である。

符号の説明

２１瓶用開蓋装置
２３主ハウジング
２５上部ハウジング
２７下部ハウジング
２９回転ハウジング
３１ボタン
３５蓋
３７瓶
４１第１主あご
４３第２主あご
４５ラック部
４７曲り部
４９グリップ部材
５１第１蓋用あご
５３第２蓋用あご
５５ラック部
５９蓋グリップ部材
６１ボタン孔
６７モータクランプ
６９モータ
７１軸
７３小歯車
７５アングル歯車
７７第１軸
７９第２歯車
８１第２軸
８３第３歯車
８５第４歯車
８７第５歯車
８９隔離金具
９１遊星歯車
９３遊星キャリア
９５内歯歯車主あご駆動器／下部の環
９９内部サポート挿入物
１０１開口部
１０３バッテリドア
１０５電気接点
１０７スイッチ
１０７Ａ瞬間停止スイッチ
１０７Ｂ極性反転スイッチ
１０９停止／反転スイッチ
１１１低摩擦内歯歯車支持領域
１１３ラック開口部
１１５主開口
１１７一連の歯
１１９切取り部
１２１回転金具
１２５小歯車
１２７駆動軸
１３１上部平面部
１４１力アーム
１４３カム拡張部
１４５スイッチアーム
１５１外側部分
１５３カムスロット
１５５内側部分
１５７、１５９変位した円筒面
１６１上部構造
１８１無効スイッチ
１８３停止スイッチ
２０１部材
２０３部材
２０５刻み目
２０７アーム
２０９末端
２２１ラック
２２３均等な歯
２２５分割された歯
２２７半分の歯
２２９スロット
２３１小歯車
２４１ラック
２４３均等な歯
２４５若干長い歯
２４７ベース
２４９スプリング
２８１カバー
２８３一体の歯車
２８５小歯車
２９１一体の歯車
２９３歯車
２９５歯車
２９７シャフト
２９９金属構造
３０１瓶用開蓋装置
３０３ボトル
３０５瓶
３０７ボタン
３１１下部ベルト（下部掴み部材）
３１５上部ベルト（上部掴み部材）
３１７蓋
３１９ハウジング
３２１リブ
３２５シャフト
３２７かさ歯車
３２９上部かさ歯車
３３１シャフト
３３３スプロケット
３３５下部かさ歯車
３３７シャフト
３３９下部スプロケット

Claims

ハウジングと；
前記ハウジングから延在し、相対して瓶に係合する１組の掴み部材と；
前記ハウジングから延在し、前記相対して瓶に係合する１組の掴み部材の近くで、相対して蓋に係合する１組の掴み部材と；
前記瓶に係合する掴み部材で瓶を掴み、前記蓋に係合する掴み部材で蓋を掴み、前記蓋に係合する掴み部材を前記瓶に係合する掴み部材に対して動かして瓶を開口するように連結されたモータとを備える；
瓶用開蓋装置。
１回の手動動作で作動されるモータ制御をさらに備える；
請求項１に記載の瓶用開蓋装置。
前記モータ制御が、次の瓶を開口するのに備え、前記瓶に係合する掴み部材の係合を解き、前記蓋に係合する掴み部材の係合を解き、瓶用開蓋装置をリセットするように前記モータを反対方向に駆動することができる；
請求項２に記載の瓶用開蓋装置。
前記モータ制御が、極性反転スイッチと協同し、前記蓋に係合する掴み部材と結合したカムを利用して次の瓶を開口するのに備え、前記瓶に係合する掴み部材の係合を解き、前記蓋に係合する掴み部材の係合を解き、瓶用開蓋装置をリセットするように前記モータを反対方向に駆動することができる；
請求項３に記載の瓶用開蓋装置。
前記モータが直流モータであり、
前記モータ制御が、スタートスイッチが押下されたときおよび蓋用あごが所定の角度回転したときに、前記モータの方向を反転するのに前記モータへの直流電流の方向を変える回路を含む；
請求項３に記載の瓶用開蓋装置。
前記瓶に係合する掴み部材で瓶を掴み、前記蓋に係合する掴み部材で蓋を掴み、また、前記蓋に係合する掴み部材を前記瓶に係合する掴み部材に対して動かす前記モータの前記連結が、遊星歯車列の差動特性を利用する；
請求項１に記載の瓶用開蓋装置。
前記瓶に係合する掴み部材で瓶を掴み、前記蓋に係合する掴み部材で蓋を掴み、また、前記蓋に係合する掴み部材を前記瓶に係合する掴み部材に対して動かす前記モータの連結が、連続的なモータ作動サイクル中に生ずる；
請求項１に記載の瓶用開蓋装置。
前記ハウジングから延在し相対して瓶に係合する１組の掴み部材が、前記相対して蓋に係合する１組の掴み部材の上方にあり、前記蓋に係合する掴み部材の最下方の下部、周囲あるいは下方へ延在する；
請求項１に記載の瓶用開蓋装置。
前記ハウジングが上部ハウジングと回転ハウジングとを備え；
前記相対して瓶に係合する１組の掴み部材が前記上部ハウジングから延在し；
前記相対して蓋に係合する１組の掴み部材が前記回転ハウジングから延在し、前記回転ハウジングは、蓋を有する瓶を開口するように動くことができる；
請求項１に記載の瓶用開蓋装置。
回転ハウジングがカムの刻み目に動作可能に接続して、前記回転ハウジングを所定のトルクで回転し、所定角度の変位の後に回転を停止する；
請求項９に記載の瓶用開蓋装置。
前記相対して瓶に係合する１組の掴み部材と前記相対して蓋に係合する１組の掴み部材の少なくとも１つが刻み目構造を有し、前記掴み部材を開閉する差動手順と組み合わされたときに、ワンタッチで起動し、手順をコントロールし、自動的に終了するようになされた；
請求項１に記載の瓶用開蓋装置。
前記相対して瓶に係合する１組の掴み部材と前記相対して蓋に係合する１組の掴み部材の少なくとも１つが掴み部材をさらに備え、その掴み部材は、ある範囲の容器の直径と摩擦で係合することに役立つ形状を有し、角度方向に動いて曲面の容器形状に適応する；
請求項１に記載の瓶用開蓋装置。
前記相対して瓶に係合する１組の掴み部材と前記相対して蓋に係合する１組の掴み部材の少なくとも１つが開閉用のラック歯車と駆動歯車をさらに備える；
請求項１に記載の瓶用開蓋装置。
前記ラック歯車と駆動歯車は、前記相対して瓶に係合する１組の掴み部材と前記相対して蓋に係合する１組の掴み部材の双方と結合してトルク出力をバランスさせる；
請求項１３に記載の瓶用開蓋装置。
前記相対して瓶に係合する１組の掴み部材の内の少なくとも１つが、引張リンクである；
請求項１に記載の瓶用開蓋装置。
前記瓶用開蓋装置が不適切な方向と不適切な接近の少なくとも１つを有すると前記モータの動作を停止する、前記モータに結合した無効スイッチをさらに備える；
請求項１に記載の瓶用開蓋装置。