JP3687084B2 - 液体容器用栓体 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、魔法瓶、水筒等の液体を収容する液体容器に用いる栓体に関するもので、特に止水を確実にし、気密性を向上せしめると共に開栓を容易にした栓体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の魔法瓶等の液体を収容して携行する液体容器用の栓体としては、例えば実開昭６０ー１９２７２５号公報や実開平２ー１４４５６５号公報に開示されていて公知である。そして実開昭６０ー１９２７２５号公報に開示された従来の栓体は図４に図示する如き構造をしている。図４は、実開昭６０ー１９２７２５号公報に開示されている栓付容器であり、栓付容器１０１は金属製内筒１０２と金属製外筒１０３とが真空断熱空間部１０４を隔てて配置され、内筒１０２の口部開口端１０２ａと外筒１０３の口部開口端１０３ａとを溶着結合して一体化された金属製魔法瓶である。この容器１０１の口部１０５には、栓体Ｐを螺合するため、内筒１０２に螺子部１０６が設けられ、更に螺子部１０６の下方には口部１０５の開口径より小径に括れて縮径されたシール段部１０７が形成されている。なお、符号１０８は栓体Ｐの外周に設けた螺子部である。
【０００３】
一方この口部１０５に螺合して着栓される栓体Ｐは、その先端部１０９に環状のパッキン１１０が嵌着されていて、口部１０５を閉栓するにあたっては、栓体Ｐが前記環状パッキン１１０を容器１０１の口部１０５の内筒１０２に設けたシール段部１０７のシール面に径方向外方に向けて押接して密着せしめようになっている。そしてこの環状パッキン１１０は、閉栓時の密着性と開栓時に収容物の温度降下によって生じる減圧を克服して開栓を容易にするために、シール段部１０７での接触を点接触に近い状態になるよう、栓体先端部の外周に沿って径方向外方に向けて延びる舌片状に形成されている。
【０００４】
また実開平２ー１４４５６５号公報に開示されている栓パッキンは、上記図４と同様金属製魔法瓶の如き容器１０１に使用する栓パッキンに関するものであって、これを図５にシール部の部分断面図を図示してその概略を説明する。なお、図４と同一構成部には同一符号を付してその詳細についての説明は省略する。即ち、金属製内筒１０２と金属製外筒１０３とを真空断熱空間１０４を隔てて一体に形成された容器１０１の口部１０５に気密に着栓する中栓Ｑは、その先端部１２１の周部に沿って設けられた溝１２２に環状パッキン１２３が嵌着されていて、上記図４と同様に容器１０１の口部１０５下方に開口径より小径にして括れたシール段部１０７の面に気密に当接して着座するように構成されている。
【０００５】
そしてそのために、前記環状パッキン１２３を容器１０１のシール段部１０７の上部の縮径傾斜部１０７ａと下部のシール段部１０７の突面部１０７ｂにそれぞれ面接触でシールし得るよう、断面を間隙１２３ａを設けて下方に開口する逆Ｕ字状にして、パッキン１２３の間隙１２３ａを形成している外面を、容器１０１のシール段部１０７の突面部１０７ｂへの押圧で、この逆Ｕ字状の環状パッキン１２３の上部が外方に突出せしめられ、中栓Ｑの下方への押し込みの圧力と相俟ってシール段部１０７の上部縮径傾斜部１０７Ａに当接せしめ得たものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記実開昭６０ー１９２７２５号公報に開示された栓付容器での栓体Ｐでは、上記環状パッキン１１０の形状が径方向によるシールであるので、確実に止水するためには垂直方向のシールが必要であって、この栓付容器では口部１０５の開口部にそのためのシール用パッキン１１１が設けられていて、いわゆる二重シールを行う必要があった。このためにコスト面において高価となる不都合がある。またそれ故に、この栓体Ｐではシール段部１０７での環状パッキン１１０の当接、離脱と口部１０５の開口部のシール用パッキン１１１の開口部への当接、離脱が同時に行われることが好ましく、このために垂直方向と径方向の寸法の算出及び管理を充分配慮する必要があった。
【０００７】
また上記実開平２ー１４４５６５号公報に開示された栓パッキンの従来の中栓Ｑでは、その先端に設ける環状パッキン１２３が容器１０１のシール段部１０７の上部の縮径傾斜部１０７ａとその下部の突面部１０７ｂとに同時に面接触し、しかも気密に接触する必要があることから、容器１０１のシール段部１０７における縮径傾斜部１０７ａの傾斜角度と突面部１０７ｂの突出寸法の調整、あるいは環状パッキン１２３での逆Ｕ字状を形成する間隙寸法と前記シール段部１０７の突面部１０７ｂとの当たりの状態及び逆Ｕ字状部１０７ｂののパッキン材料の撓みの調整管理等々精密な設計と熟練した経験及び技術を必要とする不都合があった。更に面接触であるのでパッキンの成形時でのバリによりシール性を阻害することが生じるのでこの点の管理もまた必要であった。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みなされたもので、液体容器のシール段部の厳しい径寸法の設計管理を容易にし、しかも１つの環状パッキンで径方向及び垂直方向の２方向のシールを適宜なし得て止水性を確実に保持したシールを可能とすると共に、製作作業と工程を簡略化して製作コストを低減化をした液体容器用栓体を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決し目的を達成するため、請求項１に係わる発明は環状のシールパッキンを先端部の外周部に沿って嵌着した栓体であって、着栓時前記環状シールパッキンを容器の内壁が縮径されているシール段部に押接する液体容器用栓体において、前記環状シールパッキンの外周面には、前記シール段部上部の傾斜面に当接し、断面が庇状に外方向に延出する環状の舌片状部と、シール段部に当接し、断面が逆Ｕ字状の形状に突出させた環状の垂下部とが設けられており、前記垂下部は液体容器内の内圧により拡開されてシール段部の突出面に押接され、また、前記舌片状部は前記液体容器内の負圧によりシール段部の上部の傾斜面に押接されることを特徴とする液体容器用栓体とし、請求項２に係わる発明は環状の舌片状部が上下に複数配設されていることを特徴とする請求項１に記載の液体容器用栓体としたものであり、請求項３に係わる発明は上下に複数配設される環状の舌片状部は、その外径方向に延びる長さにおいて上位の環状舌片状部の長さが下位の環状舌片状部の長さより長いことを特徴とする請求項２に記載の液体容器用栓体としたものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の液体容器の栓体の実施の形態について、その一例を図１に液体容器口部の部分断面図を図示して説明する。図１において、液体容器１は金属製の内筒２と金属製の外筒３とが真空断熱空間部４を隔てて配置され、内筒２の口部開口端２ａと外筒３の口部開口端３ａとを溶着結合した結合部６で一体化された金属製魔法瓶である。この液体容器１の口部５には外筒３の外壁の肩部３ｂから口部開口端結合部６をパッキン７を介して覆って保護し、更に折曲して口部５内の内筒２を被覆して肩部材８が設けられている。そして口部５の内筒２を被覆した肩部材８には、栓体２１を螺合するため、螺子部９が設けられている。更に口部５の螺子部９の下方の内筒２には、口部５の開口径より小径に徐々に括れて縮径されているシール段部１０が形成されている。
【００１１】
一方この口部５に螺合して着栓される本発明の栓体２１は、その胴部外周壁にそって前記容器２の口部５の内筒に配した肩部材８に設けた螺子部９に螺合する螺子部２２が設けられている。またその先端部２３は前記容器１の口部５内下方に形成したシール段部１０で形成される開口径より小径で、その外周には該外周に沿って設けた凹溝２４に嵌着して、前記容器１の口部５の下方のシール段部１０に密着して当接するように環状シールパッキン２５が配されている。なお、符号２６は栓体２１の胴部内に充填した断熱材であり、符号２７は栓体２１の天頂部に周部に沿って外方に突出して設けた栓体２１の着脱操作用把手であり、そして栓蓋２８が前記着脱操作用把手２７の内周側に嵌着されて栓体２１の内部を天頂で閉鎖している。
【００１２】
そこで次に前記環状シールパッキン２５の形状の１例を図２に図示して説明する。即ち、図２は環状シールパッキン２５の栓体２１に嵌着した状態の部分断面図で、栓体２１の先端部２３の外周部に沿って凹溝２４が設けられている。そして該凹溝２４に嵌着される環状のシールパッキン２５は、前記栓体２１の凹溝２４の周面に沿って当接して嵌着される環状の基部２５ａと、その上端で凹溝２４の壁に沿って外方に向けて屈曲し、外周に沿って庇状に延出する延出部２５ｂと、その先端が前記凹溝２４を形成している上部壁の先端位置２４ａで前記基部２５ａと間隙ｚを隔てて、下方に円弧状を描いて栓体２５の外周に沿って環状に栓体２１のほぼ底面の位置まで垂下した垂下部２５ｃよりなっていて、いわゆる断面が空隙ｚを有する逆Ｕ字状の形状をなしている。そして該逆Ｕ字状の形状をなす垂下部２５ｃの外面の周面に沿って外方向に向けて庇状に延出する薄肉舌片状の舌片状部２５ｄが設けられて、本発明の栓体２１の環状シールパッキン２５を形成している。
【００１３】
なお、上記環状シールパッキン２５は、その構成部のうち延出部２５ｂ、逆Ｕ字状の形状をなす垂下部２５ｃ及び舌片状部２５ｄは、より柔軟な可撓性が要求される部位であることから、基部２５ａより薄肉にして形成することが好ましい。そしてその材料としてはシリコン、エラストマー等の如き弾性材料で、しかも飲食物用器物に使用するものであるので食品衛生上安全な材料を用いることが好ましい。
【００１４】
このように上記した環状シールパッキン２５を装着した本発明の栓体２１は図１に図示した如く、液体容器１の口部５に設けた螺子部９に栓体２１の螺子部２２を螺合して、液体容器１の口部５に装着される。そして液体容器１内に湯等を収容して閉栓すると、栓体２１の先端部２３に配した環状シールパッキン２５の逆Ｕ字状の形状をなす垂下部２５ｃが液体容器１の内筒２に設けたシール段部１０の突出面１０ａに当接し、これにより環状シールパッキン２５の逆Ｕ字状の形状をなす垂下部２５ｃは内方向に向けて弾性をもって撓む。また一方この時、環状シールパッキン２５の舌片状部２５ｄは、前記内筒２に形成したシール段部１０の突出面１０ａの上方の位置にあって、徐々に縮径されて括れて行く傾斜面１０ｂに当接し、そして舌片状部２５ｄの持つ弾性力によって前記傾斜面１０ｂを押接して水密にシールする。このようにして本発明の栓体２１のこの例では、２箇所において液体容器内を密封することができる。
【００１５】
またこの栓体２１では、液体容器１内に熱湯を収容し栓体２１で密封した時、その熱により容器１内の圧力が上昇する。そしてその圧力が環状シールパッキン２５の逆Ｕ字状の溝を形成している空隙ｚより逆Ｕ字状の形状をなす垂下部２５ｃに負荷され、該逆Ｕ字状の形状をなす垂下部２５ｃを外方向に向けて拡張しようとし、この結果環状シールパッキン２５の逆Ｕ字状の形状をなす垂下部２５ｃはシール段部１０の突面部１０ａに押接されてより一層気密にシールすることとなる。
【００１６】
なお、液体容器１内に負圧が生じた場合は、その負圧により環状シールパッキン２５を形成している逆Ｕ字状の形状をなす垂下部２５ｃが吸引されて変位するが、この逆Ｕ字状の形状をなす垂下部２５ｃ上部の外側周面に沿って庇状に配設されて、液体容器１のシール段部１０の傾斜面１０ｂに当接して設けられている舌片状部２５ｄが逆Ｕ字状の形状をなす垂下部２５ｃの変位により下方に引っ張られ、これにより舌片状部２５ｄはシール段部１０の傾斜面１０ｂにより強く押圧されて当初の線接触より面接触によって当接することとなり、シールをより一層確実なものになし得る。
【００１７】
以上にように、本発明の液体容器用１の栓体２１の例では、該栓体２１の先端部２３に装着して液体容器１の口部５を密封する環状シールパッキン２５として、その断面を下方に開口する逆Ｕ字状とし、これを構成する外側に配された垂下部２５ｃと、その外面周部に沿って庇状に突出する舌片状部２５ｄを設けて形成し、そしてこれらが液体容器１の口部５の下方に設けた口部開口径より小径に括れて縮径されているシール段部１０の突出面１０ａとその上部の傾斜面１０ｂにそれぞれ押圧して当接せしめるようにしたので、２箇所でシールする二重シールを可能にして、より一層確実なシールを行うことが出来て、漏水の心配が無く、また保温効果も極めて良好に保つことが出来る。また更に前記した通り二重シールとしたので、この栓体２１を使用する液体容器１の製造にあたってシール段部の縮径開口径の寸法に少々のばらつきが生じていても、２箇所のシール部において吸収して許容することができる。
【００１８】
次に本発明の栓体の別の実施の形態の例について図３により説明する。図３は本発明の別の実施の形態の栓体３１の環状シールパッキン嵌着部の部分断面図であり、図１及び図２と同一構成部は同一符号を付し詳細な説明は省略する。この例の栓体３１と前記図１及び図２の栓体２１との差異は、栓体３１と栓体２１のそれぞれの先端部２３に嵌着する環状シールパッキンの形状であって、その他の構成部の総ては両者共通するものである。
【００１９】
図３において栓体３１の先端部２３の外周に沿って形成されてた凹溝２４に嵌着される環状シールパッキン３２は、凹溝２４の周面に沿って当接して嵌着される環状の基部３２ａと、その上端で凹溝２４の壁に従って外方に向けて庇状に延出する延出部３２ｂが外周に沿って形成され、そしてその先端が前記凹溝２４を形成している上部壁の先端位置２４ａで前記基部３２ａと間隙ｚを隔てて、下方に円弧状を描いて栓体３１の外周に沿って環状に栓体３１の底面の位置まで垂下した垂下部３２ｃよりなっていて、いわゆる断面が逆Ｕ字状の形状をなしている。かかる形状は前記図１及び図２で図示した実施の形態の例と共通した形状である。
【００２０】
そして本実施の形態の環状シールパッキン３２は前記逆Ｕ字状の形状をなす垂下部３２ｃの外面の周面に沿って外方向に向けて庇状に延出する薄肉舌片状の舌片状部を複数設けたもので、この例では上記延出部３２ｂの外側端の位置に上部舌片状部３２ｅとその下部に下部舌片状部３２ｄと、舌片状部が２箇所設けられている。そしてこれらの複数の舌片状部３２ｄ、３２ｅの延出長さは上部の位置のものはより長く形成し、下方位置のものは順次短く形成されている。図３に図示したものの長さは上部舌片状部３２ｅを下部舌片状部３２ｄより長く外方に向け延出せしめてなっている。
【００２１】
なお、上記環状シールパッキン３２では舌片状部を上部舌片状部３２ｅ、下部舌片状部３２ｄの２箇所形成した例について説明したが本発明はこれに限定されるものでなく、上下に３箇所、４箇所と複数箇所設けても良いこととは勿論である。この場合上方に設置する舌片上部を下方に位置する舌片状部より、外方に延出する長さを長くし、下方に位置するに従って順次延出長さを短くすることが、これらが液体容器１のシール段部１０の傾斜面１０ｂに確実に当接して水密なシールする上で必要である。また上記環状シールパッキン３２は、上記図１、図２の実施の形態と同様に、その構成部のうち延出部３２ｂ、逆Ｕ字状の形状をなす垂下部３２ｃ及び２つの舌片状部３２ｄ、３２ｅは、より柔軟な可撓性が要求される部位であることから、基部３２ａより薄肉にして形成することが好ましい。そしてその材料としてはシリコン、エラストマー等の如き弾性材料で、しかも飲食物用器物に使用するものであるので食品衛生上安全な材料を用いることが好ましい。
【００２２】
上記別の実施の形態の例での栓体３１も、前記図１に図示する如く液体容器１の口部５に螺合して装着されて使用される。そして閉栓時栓体３１の環状シールパッキン３２は、液体容器１の内筒２の口部５の下方に形成した括れて縮径されて形成されたシール段部１０に当接して以下の通り口部をシールする。即ち、環状シールパッキン３２の逆Ｕ字状の形状をなす垂下部３２ｃは液体容器１の口部５下方に形成したシール段部１０の突面部１０ａを押圧してこれに当接して口部をシールし、同時に環状シールパッキン３２の２つの舌片状部の上部舌片状部３２ｅと下部舌片状部３２ｄが液体容器１の口部５下方に形成したシール段部１０の傾斜面１０ｂに押圧して当接される。
【００２３】
このようにこの別の実施の態様の栓体３１では、液体容器１の口部５下方のシール段部を３箇所でシールし、より一層シール性を確実にして漏水の心配が無く、かつ保温性能を向上せしめることが出来る。更に前記した通り三重シールとしたので、この栓体３１を使用する液体容器１の製造にあたってはシール段部の縮径開口径の寸法に少々のばらつきが生じていても、３箇所のシール部において吸収して許容することができる点は上記図１、図２の栓体２１の２箇所のシール部ものでの吸収より広くなり許容度が更に拡がる、等の効果を奏する。
【００２４】
以上のように本発明の液体容器用の栓体として、金属製魔法瓶を対象にして使用した例を例示して説明したが、本発明はこれに限定されるものでなく、ガラス製の魔法瓶、合成樹脂製の魔法瓶にも使用し得るばかりでなく、通常の各種材料で製作されている携行用水筒等の液体容器にも使用し得ることは勿論である。なおまた、上記例示した魔法瓶では、その断熱手段として真空断熱層を用いているが、断熱手段としてはこれに限定されず、パーライト、発泡ウレタン等の固体断熱材や、ネオン、クリプトン、キセノン等の低熱伝導ガスを空間に封じた気体断熱層等々如何なる断熱手段を用いてもよい。
【００２５】
【発明の効果】
本発明による液体容器の栓体は、上記した通りこれに装着する環状のシールパッキンが、１個のシールパッキンで液体容器のシール段部の突出面を径方向の押圧でシールする、環状であってその断面が空隙をもつ逆Ｕ字状に形成する円弧を描いて垂下する垂下部と、上記シール段部の傾斜面に押接してシールする、前記垂下部の外面周壁に沿って外方向に庇状に延出する舌片状部とによって、複数箇所を押圧してシールするようにしたので、確実かつ水密なシールを行うことが出来る。
【００２６】
更に、一つのシールパッキンにより複数箇所をシールすることが出来るため、複数のシールパッキンを用意する必要が無く、製作工数の軽減と価格低減し得る。そしてまた、複数箇所をシール可能としたので、シール部である液体容器の口部の縮径したシール段部の寸法管理の厳しさが緩和され、工程管理上歩留まりが低減して、この種の液体容器の生産性が向上する等の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の栓体を説明する着栓した液体容器の部分断面図である。
【図２】 本発明の栓体に装着する環状シールパッキンの一実施の形態を説明する部分断面図である。
【図３】 本発明の栓体に装着する環状シールパッキンの別の実施の形態を説明する部分断面図である。
【図４】 従来の栓体の一例を説明する断面図である。
【図５】 従来の栓体の別の例を説明する部分断面概略図である。
１ 液体容器、 ２ 内筒、 ３ 外筒、 ４ 真空断熱空間部、５ 口部、 ９ 螺子部、 １０ シール段部、 １０ａ 突出面、１０ｂ 傾斜面、 ２１、３１ 栓体、 ２２ 螺子部、２３ 先端部、 ２４ 凹溝、 ２５、３２ 環状シールパッキン、２５ａ，３２ａ 基部、 ２５ｂ、３２ｂ 延出部、２５ｃ、３２ｃ 垂下部、 ２５ｄ、舌片状部、 ３２ｄ 下部舌片状部、３２ｅ 上部舌片状部、 ｚ 空隙

Claims (3)

1. 環状のシールパッキンを先端部の外周部に沿って嵌着した栓体であって、着栓時前記環状シールパッキンを容器の内壁が縮径されているシール段部に押接する液体容器用栓体において、前記環状シールパッキンの外周面には、前記シール段部上部の傾斜面に当接し、断面が庇状に外方向に延出する環状の舌片状部と、シール段部に当接し、断面が逆Ｕ字状の形状に突出させた環状の垂下部とが設けられており、前記垂下部は液体容器内の内圧により拡開されてシール段部の突出面に押接され、また、前記舌片状部は前記液体容器内の負圧によりシール段部の上部の傾斜面に押接されることを特徴とする液体容器用栓体。
2. 環状の舌片状部が上下に複数配設されていることを特徴とする請求項１に記載の液体容器用栓体。
3. 上下に複数配設される環状の舌片状部は、その外径方向に延びる長さにおいて上位の環状舌片状部の長さが下位の環状舌片状部の長さより長いことを特徴とする請求項２に記載の液体容器用栓体

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