JP4787168B2 - ポンプ付き容器用蓋体 - Google Patents

Description

本発明は、蓋体に関し、蓋体が取付けられる容器内に差圧を生じせしめる。より詳しくは、本発明は、ポンプ一体型の蓋体に関し、ポンプ内で、ポンプ作動エレメントの回転動作によって、ピストンが往復直線動作をする。

真空状態を創出するポンプ分離型の容器用蓋体がいくつか知られている。これらの蓋体において、使用されるポンプは、蓋体から分離している。これらの装置は必然的に、ポンプ不使用時にポンプを保管する必要性を生じ、この保管時にポンプの損傷を防止する措置を講ずる必要がある。更には、この種の装置に用いられるいくつかのダンプ機構（排気機構）は高額な電機装置であり、真空用シールを必要とする少量の容器を有する消費者にとっては不都合である。

一体型の真空ポンプを備える容器用蓋体に関する試みが米国特許第６，６３７，３２１号明細書（権利者：Wang）に開示されている。この公報の開示発明は、ピストン式のポンプを備え、ピストンのシリンダは容器内部に配設される。そして、容器上に蓋体が配設される。
ピストンの端部のうち露出した側の端部にはハンドルが形成される。そして、ピストンはプッシュ・プル動作（押し引き動作）により操作される。この種のポンプの欠点は、ポンプからの十分な送出作用を得るために必要なピストン・ストロークが長い点である。したがって、シリンダは、容器内部深くに延出することとなる。或いは、米国特許第５，５３５，９００号明細書（権利者：Huang）に開示される発明の如く、ポンプが容器上方で延出することとなる。

更に、上述の容器用蓋体は、容器の内容物を取り出すために、蓋体を取り除く必要がある。また、従来の容器用蓋体は、真空表示機構を備える。また、容器内で活性化した内容物とともに利用されるフィルタを備えていない。

米国特許第６，６３７，３２１号明細書 米国特許第５，５３５，９００号明細書

したがって、一体式に組み込まれたポンプを備える容器用蓋体アセンブリが必要とされる。本発明の容器用蓋体アセンブリのピストンの往復直線動作は、ポンプ作動エレメントの回転動作により作り出される。これにより、真空状態が維持されている間、蓋体アセンブリが内容物を取り出せることとなり、非常に有益なものとなる。更に、蓋体アセンブリが、差圧表示器を備えることも有益である。或いは、蓋体アセンブリが、真空計を備えるものであってもよい。

本発明は、ポンプが一体式に組み込まれた蓋体アセンブリに関し、ポンプ内でピストンが往復直線動作をする。この往復直線動作は、ポンプ作動エレメントの回転動作により作り出される。

本発明は、容器に用いられるポンプ機能付蓋体アセンブリであって、該蓋体アセンブリは、（ａ）前記容器を閉塞するように接続する座部と、（ｂ）該座部に接続するとともに、往復直線動作によりガス体をコンテナ内部から外気部中へ送出すポンプ・エレメントを備えるポンプ機構と、（ｃ）前記ポンプ機構に接続する回転式作動エレメントを備え、前記作動エレメントの任意の回転方向における連続回転動作により、前記ポンプ・エレメントの往復直線動作が生じ、これにより、所定量のガスが、前記ポンプ機構を介して送出され、前記容器内に差圧が生ずることを特徴とする蓋体アセンブリを提供する。
本発明は、更に、前記作動エレメントが前記ポンプ機構の少なくとも一部に略外接し、前記連続回転が、前記ポンプ機構を中心に行われることを特徴とする。
本発明は、更に、前記ポンプ・エレメントと前記作動エレメントのうち一方が、長手方向に延びるとともに波状に形成される溝部を備え、前記ポンプ・エレメントと前記作動エレメントのうち他方が、少なくとも１つのポンプ作動ピンを備え、該ポンプ作動ピンは、前記波状の溝部に嵌り、前記連続回転の間、前記作動ピンが前記波状の溝部の端部に接触し、これにより、往復直線動作を生ずることを特徴とする。
本発明は、更に、前記ポンプ・エレメントが略円筒形状のピストン・エレメントであり、該ピストン・エレメントの外周面が、前記溝部を備える周面壁により形成され、前記溝部は前記周面壁に外接し、単一の連続溝を形成し、前記作動エレメントが前記少なくとも１つのポンプ作動ピンを備えることを特徴とする。
本発明は、更に、内容物投与機構を更に備え、前記差圧が維持されている間、前記内容物投与機構が、前記容器から非ガス性の内容物を除去することを特徴とする。
本発明は、更に、前記内容物投与機構が、前記座部に配される回転式投与エレメントを備え、該投与エレメントが内容物収容部を備え、該内容物収容部が交互に内容物用入口部と内容物用出口部に整列するように、前記投与エレメントが回転動作をし、前記内容物用入口部は、前記容器の内部空間に連通し、前記内容物用出口部は前記外気部に向かって開口し、前記内容物用入口部と前記内容物用出口部が互いに離間して配され、これにより、前記内容物収容部が前記内容物用入口部と前記内容物用出口部との間で交互に整列するときに、前記内容物収容部が１つの領域を通過し、該１つの領域において、前記内容物用入口部と前記内容物用出口部のうち一方で流体が流通可能となる前に、前記内容物収容部と、前記内容物用入口部と前記内容物用出口部のうち他方との間での流体の流通が完全に妨げられることを特徴とする。
本発明は、更に、ラチェット機構を更に備え、該ラチェット機構は、前記任意の回転方向への前記作動エレメントの回転を制限することを特徴とする。
本発明は、更に、蓋部除去機構を更に備え、該蓋部除去機構が、前記座部に対する前記作動エレメントの回転を選択的に制限することを特徴とする。
本発明は、更に、前記容器から長手方向に離れる方向に所定距離だけ前記作動エレメントを変位させ、前記座部に向けて内方に前記作動エレメントの少なくとも一部を変位させることにより、前記蓋部除去機構が噛合い、前記作動エレメントと前記座部両方に相補的に形成された歯部が噛合うことを特徴とする。
本発明は、更に、差圧表示器を更に備えることを特徴とする。
本発明は、更に、前記差圧表示器が通路として形成され、該通路は、前記容器の内部空間に連通する少なくとも１つの開口部と、前記外気部に開口する少なくとも１つの開口部を備え、前記外気部に開口する開口部は、圧力表示エレメントにより閉塞され、該圧力表示エレメントは、前記容器内部において差圧状態及び非差圧状態を指し示す２つの異なる状態に変位可能であることを特徴とする。
本発明は、更に、前記差圧表示エレメントは、第１の状態になるように付勢された弾性材料からなり、これにより、非差圧状態を指し示し、更に、前記差圧表示エレメントは、第２の状態となるように変位可能であり、これにより、差圧状態を指し示すことを特徴とする。
本発明は、更に、前記ポンプ機構が少なくとも１つの一方向入口バルブと少なくとも１つの一方向出口バルブを備えることを特徴とする。
本発明は、更に、フィルタ・エレメントを更に備え、該フィルタ・エレメントが前記一方向入口バルブに接続することを特徴とする。
本発明は、更に、前記ポンプ・エレメントと前記回転式作動エレメントが、単一の部品として形成され、前記連続回転が、前記作動エレメントと前記ポンプ・エレメント両方の回転であり、前記往復直線動作が、前記ポンプ・エレメントと前記作動エレメント両方の往復直線動作であることを特徴とする。

本発明は、差圧を生じている容器から、該差圧が維持されている間に内容物を除去するための蓋体アセンブリであって、該蓋体アセンブリは、（ａ）前記蓋体アセンブリを前記容器に取付けるための座部と、（ｂ）前記座部に形成されるとともに、前記容器の内部領域に連通する内容物用入口部と、（ｃ）前記座部に形成されるとともに前記容器の外気部に連通する内容物用出口部と、（ｄ）前記座部に配される回転式投与エレメントと、（ｅ）前記投与エレメントに形成される内容物収容部からなり、前記投与エレメントが回転することにより、前記内容物収容部は、前記内容物用入口部と前記内容物用出口部に交互に整列し、前記内容物用入口部と前記内容物用出口部は互いに離間して配され、前記内容物収容部が前記内容物用入口部と前記内容物用出口部との間で交互に整列している間、前記内容物収容部が一の領域を通過し、該領域において、前記内容物用入口部と前記内容物用出口部の一方で流体が流通可能となる前に、前記内容物収容部と、前記内容物用入口部と前記内容物用出口部のうち他方の間の流体流動が完全に妨げられることを特徴とする蓋体アセンブリを提供する。
本発明は、更に、回転シャフトにより前記回転式投与エレメントが作動し、前記回転シャフトは、前記座部の外部から操作されることを特徴とする。
本発明は、更に、前記回転式投与エレメントが、略球形の部品であることを特徴とする。

本発明は、容器に取付けられる蓋体アセンブリ上に形成されるねじ部であって、前記蓋体アセンブリは、前記容器からの前記蓋体アセンブリの除去を選択的に制限可能であり、前記蓋体アセンブリは、（ａ）前記蓋体アセンブリを前記容器に取付けるとともに略円筒形状の蓋体を備える座部と、（ｂ）前記座部に回転可能に取り付けられ、前記円筒形状の蓋体に外接する回転式作動リングからなり、前記作動リングの少なくとも一部が、固定タブとして形成され、該固定タブは、自由回転可能な位置とロックされた非回転位置の間で変位可能であり、前記自由回転可能な位置において、前記作動リングは、前記座部に対して自由に回転可能であり、前記非回転位置において、前記座部に対して、前記作動リングの位置が固定され、前記作動リングが前記容器から離れる方向に長手方向に所定距離変位し、前記固定タブが前記座部に向けて内方に変位し、前記作動リングと前記座部両方に相補的に形成された歯部が噛合うことで、前記ロックされた非回転位置となることを特徴とするねじ部を提供する。

本発明は、容器内に差圧を生じせしめる蓋体アセンブリであって、該蓋体アセンブリは、（ａ）前記容器を密閉して接続する座部と、（ｂ）前記座部に接続するポンプ機構と、（ｃ）前記ポンプ機構に機械的に接続するとともにポンプ・エレメントを備える回転式作動エレメントからなり、前記ポンプ・エレメントは往復直線動作をし、前記ポンプ機構を介してガス体を送出し、任意の回転方向における作動エレメントの連続回転により、前記回転式作動エレメントと前記ポンプ・エレメントが回転し、更に前記連続回転は、前記ポンプ・エレメントと前記回転式作動エレメントの往復直線動作を生じさせ、これにより、前記ポンプ機構を介してガス体を送出し、差圧が生ずることを特徴とする蓋体アセンブリを提供する。
本発明は、更に、前記作動エレメントの少なくとも一部が前記ポンプ機構の少なくとも一部に外接することを特徴とする。
本発明は、更に、前記ポンプ機構と前記作動エレメントのうち一方が、長手方向に延びる波状の溝部を備え、前記ポンプ機構と前記作動エレメントのうち他方が、少なくとも１つのポンプ作動ピンを備え、前記ポンプ作動ピンは、前記波状の溝部に嵌り、前記連続回転の間、前記作動ピンが、前記長手方向に延びる波状の溝部の端部に接触し、これにより、往復直線動作が生ずることを特徴とする。
本発明は、更に、前記ポンプ機構が、ポンプ・シリンダを備え、該ポンプ・シリンダは、前記ポンプ・エレメントを収容するように形成され、前記ポンプ・シリンダの略円筒状の外周面は、前記溝部を備える外周壁により構成され、前記溝部は、前記外周壁に外接し、単一の連続溝となり、前記作動エレメントが前記少なくとも１つのポンプ作動ピンを備えることを特徴とする。
本発明は、更に、内容物投与機構を更に備え、該内容物投与機構は、前記差圧が維持されている間、前記容器から非ガス体の内容物を除去することを特徴とする。
本発明は、更に、前記内容物投与機構が、前記座部に配される回転式投与エレメントを備え、該投与エレメントが内容物収容部を備え、該内容物収容部が交互に内容物用入口部と内容物用出口部に整列するように、前記投与エレメントが回転動作をし、前記内容物用入口部は、前記容器の内部空間に連通し、前記内容物用出口部は前記外気部に向かって開口し、前記内容物用入口部と前記内容物用出口部が互いに離間して配され、これにより、前記内容物収容部が前記内容物用入口部と前記内容物用出口部との間で交互に整列するときに、前記内容物収容部が１つの領域を通過し、該１つの領域において、前記内容物用入口部と前記内容物用出口部のうち一方で流体が流通可能となる前に、前記内容物収容部と、前記内容物用入口部と前記内容物用出口部のうち他方との間での流体の流通が完全に妨げられることを特徴とする。
本発明は、更に、ラチェット機構を更に備え、該ラチェット機構は、前記任意の回転方向への前記作動エレメントの回転を制限することを特徴とする。
本発明は、更に、蓋部除去機構を更に備え、該蓋部除去機構が、前記座部に対する前記作動エレメントの回転を選択的に制限することを特徴とする。
本発明は、更に、前記容器から長手方向に離れる方向に所定距離だけ前記作動エレメントを変位させ、前記座部に向けて内方に前記作動エレメントの少なくとも一部を変位させることにより、前記蓋部除去機構が噛合い、前記作動エレメントと前記座部両方に相補的に形成された歯部が噛合うことを特徴とする。
本発明は、更に、差圧表示器を更に備えることを特徴とする。
本発明は、更に、前記差圧表示器が通路として形成され、該通路は、前記容器の内部空間に連通する少なくとも１つの開口部と、前記外気部に開口する少なくとも１つの開口部を備え、前記外気部に開口する開口部は、圧力表示エレメントにより閉塞され、該圧力表示エレメントは、前記容器内部において差圧状態及び非差圧状態を指し示す２つの異なる状態に変位可能であることを特徴とする。
本発明は、更に、前記差圧表示エレメントは、第１の状態になるように付勢された弾性材料からなり、これにより、非差圧状態を指し示し、更に、前記差圧表示エレメントは、第２の状態となるように変位可能であり、これにより、差圧状態を指し示すことを特徴とする。
本発明は、更に、前記ポンプ機構が少なくとも１つの一方向入口バルブと少なくとも１つの一方向出口バルブを備えることを特徴とする。
本発明は、更に、フィルタ・エレメントを更に備え、該フィルタ・エレメントが前記一方向入口バルブに接続することを特徴とする。

本発明について、以下に図面を参照しつつ説明する。尚、以下に説明される実施形態は、単なる例示に過ぎず、何ら本発明を限定するものではない。
本発明は、ポンプが一体式に組み込まれた蓋体アセンブリに関し、ポンプ内でピストンが往復直線動作をする。この往復直線動作は、ポンプ作動エレメントの回転動作により作り出される。

本発明に係るポンプが一体的に組み込まれた蓋体アセンブリの原理及び動作は、以下の図面とその説明を参照することにより、より良く理解できる。
まず、本発明の容器用蓋体アセンブリは、一体式ポンプを備え、このポンプは容器内に差圧を生じさせる。本明細書中の「差圧（pressure differential）」との語は、容器内部の圧力が容器外部の外気圧と異なるときの容器内部の圧力を表す。この差圧が大気圧より低いと、容器内の少なくとも一部に真空状態が生じる。本明細書中の「真空（vacuum）」及び「部分的真空（partial vacuum）」との語は、ほぼ同義の語として互換的に用いられる。いずれの語も、部分的真空状態から完全な真空状態までの間のいずれかの状態を表す。若しくは差圧は、容器外部の外気部の圧力より高いものであってもよい。

以下で説明するように、本発明のいくつかの構成は、組み合わせて用いることにより相乗効果を生じるが、別個に用いても有益である。これらの構成として、ポンプ作動エレメントの回転動作によりピストンの往復直線動作を作り出すポンプ機構と、容器内を少なくとも部分的な真空状態に保ちながら容器から内容物を除去する内容物投与機構と、選択的に動作される蓋体除去機構（子供用安全機構）と、真空表示器と、容器内部からポンプに入るガス体を濾過するフィルタが挙げられる。

本発明の２つの好適な実施形態を説明する。第１の好適な実施形態を図１乃至図１２を参照して説明する。第１実施形態の蓋体アセンブリは、ピストン作動リングと略円筒形状のポンプ・ピストンを備える。これら２つの部品はそれぞれ独立した部品として形成され、ピストン作動リングのみが回転動作することにより、ピストンのみが往復直線動作する。第２の好適な実施形態を図１３乃至図２０を参照して説明する。第２の実施形態において、ピストン作動リングと略円筒形状のポンプ・ピストンは、単一の部品として形成され、ピストン作動リング／ピストンが回転動作することにより、これら部品が往復直線動作する。

図面を参照して、図１は本発明の第１実施形態のポンプ機構の基本原理を示す。第１実施形態の蓋体アセンブリ（２）は、座部（６）により容器（４）に固定される。座部（６）の一部はポンプ・シリンダ（６Ｐ）の少なくとも一部を定義する。ポンプ・シリンダ（６Ｐ）の少なくとも一部と外接するように、ピストン作動リング（８）が配される。略円筒形のポンプ・ピストン（１０）はポンプ・シリンダ（６Ｐ）内に位置し、ポンプ・ピストン（１０）とポンプ・シリンダ（６Ｐ）の間に、真空状態で且つ体積可変の空間を定義する。ピストンの外周壁（１２）は長手方向に延びるとともに波状の溝部（１４）を備える。波状の溝部（１４）はピストンに外接するとともに、波形形状のそれぞれは谷の部分において互いに連結して単一の連続溝を形成する。

図４に詳細に示すごとく、ピストン作動リング（８）はポンプ作動ピン（１６）を備える。ポンプ作動ピン（１６）は溝部（１４）内に延びる。作動リング（８）がポンプ・シリンダ（６Ｐ）及びピストン（１０）周囲で回転するとき、ポンプ作動ピン（１６）は溝部（１４）の端部と接する。ポンプ作動ピン（１６）の動作方向に対する溝部（１４）の角度により、作動リング（８）の回転動作は、ピストン（１０）の直線動作に変換される。溝部（１４）の波状の形状により、ピストンの往復直線動作が生じる。ピストン（１０）が容器（４）から離れる方向に直線移動すると、体積可変のポンプ空間の体積が増加し、ガス体が容器内部から一方向ポンプ入口バルブ（１８）を介してポンプ内に導かれる。作動リングが波状の溝部を備え、ポンプ作動ピンがピストン内に配される形態も本発明の範囲内に含まれるものとする。

図６に示すごとく、ポンプ入口バルブ（１８）はバルブ基部（４０）からなる。バルブ基部（４０）は少なくとも１つの流路（４２）を備える。この流路（４２）を通じて、ガス体が容器内部から体積可変のポンプ空間まで移動する。流路（４２）は弾性シーリング・エレメント（４４）によりシールされる。弾性シーリング・エレメント（４４）は通常の閉状態から開状態に変形可能である。弾性シーリング・エレメント（４４）が閉状態であるとき、容器内部と体積可変のポンプ空間の間でガス体は流動できない。弾性シーリング・エレメント（４４）が開状態であるとき、容器内部と体積可変のポンプ空間の間でガス体が流動可能である。弾性シーリング・エレメント（４４）は、体積可変のポンプ空間の体積の増加により変形する。体積可変のポンプ空間の体積が増加すると、該ポンプ空間内の気圧が容器内部の気圧より低くなり、容器内のガス体の圧力が弾性シーリング・エレメント（４４）の変形を生じさせる。ピストン（１０）が容器（４）に向かって直線動作すると、体積可変のポンプ空間の体積が減少するとともに、体積可変のポンプ空間内の圧力が減少する。したがって、ガス体は、ポンプから一方向バルブ（２０）を介して周囲の外気に排出される。

本明細書中で示す好適な実施形態において、溝部（１４）は、均等な間隔に配置された４つのクレスト（山）（２２）と、均等な間隔に配置された４つのトラフ（谷）（２４）を備える。更に作動リングは９０°間隔に配置された４つの作動ピン（１６）を備える。このような形態にすると、結果として、作動リング（８）が１度回転動作する間に、ピストン（１０）が４度往復直線動作する。波状クレスト（２２）とトラフ（２４）の数は、ピストン（１０）の外周面に合うように変更可能である。更に、ピストンは、１若しくは任意の数の作動ピン（１６）により動作される。しかしながら、好ましくは、作動ピン（１６）の数は波状クレスト（２２）の数と等しい。

ピストン（１０）が回転方向の動作を制限されていないので、作動リング（８）を回転させたときの作動リング（８）のトルクが、ピストン（１０）の直線動作に寄与するよりも、ピストン（１０）がシリンダ（６Ｐ）内における回転に寄与することがある。したがって、いくつかの実施形態において、作動リング（８）によりトルクが加えられるときに、ピストン（１０）のシリンダ（６Ｐ）内における回転をピン（５０）により制限する。ピン（５０）は、例えばシリンダ（６Ｐ）の外周壁から、例えばピストン（１０）の外周壁内の溝部（５２）内に延出する。蓋体が中央安定化ポスト（１２２）（図２参照）を備える変更形態においては、シリンダ（６Ｐ）内におけるピストン（１０）の回転は、ピンと、ピストン（１０）と中央安定化ポスト（１２２）の界面に位置する溝部により制限される。或いは、中央安定化ポスト（１２２）が回転を制限する断面形状を備えてもよい。このような断面形状として例えば、１若しくはそれ以上の角度を有する閉じた幾何学的形状や、円形以外の略全ての閉じたカーブ状の形状が挙げられるが、これらには制限されない。

作動リング（８）は座部（４）に対して自由に回転可能であるから、本発明のいくつかの実施形態においては、作動リング（８）の回転を一方向に制限する必要がある。これにより、蓋体アセンブリ（２）を容器（４）に螺合しやすくなる。図３は第１の好適なラチェット機構を示す。ラチェット機構は、蓋体アセンブリ（２）の座部（６）に対する作動リング（８）の回転を、反時計回りの方向に制限する。作動リング（８）の回転がこのように制限されると、作動リング（８）と座部（６）が時計回りの方向に回転し、座部（６）と容器（４）の間に密接な真空シールが形成され、蓋体アセンブリ（２）は容器（４）に取付けられる。作動リング（８）を反時計回りの方向に回転することにより、ピストン（１０）を動作させ、容器（４）内に真空状態を生じさせることができる。

図２は第１の好適な実施形態の蓋体アセンブリの変更例（ここでは符号１００で示す）を示す。蓋体アセンブリ（１００）は、上記した本発明の主要な構成、すなわち、ポンプ機構（１２０）、内容物投与機構（１５０）、選択的に動作される蓋体除去機構（子供用安全機構）（２００）、及びフィルタ（１７０）を備える。図２に示すポンプ機構は図１に示すポンプ機構と同様の機構であるが、図２のポンプ機構は更に、中央安定化ポスト（１２２）を備える。中央安定化ポスト（１２２）は蓋体アセンブリ（１００）の座部から、ポンプ・シリンダの中央部まで延出する。この形態の蓋体アセンブリにおいて、ピストン（１０）は管状で、ポンプ・シリンダ内で安定化ポスト（１２２）に外接する。

いくつかの用途においては、容器内で真空状態が生じた後に、真空状態を保ったまま内容物の少なくとも一部を取り出し可能であることが好ましい。したがって本発明の蓋体アセンブリ（１００）は、内容物投与機構（１５０）を備える。内容物投与機構（１５０）は、蓋体アセンブリ（１００）の座部（１０６）内に配される。内容物投与機構（１５０）は回転式投与エレメント（１５２）を備える。回転式投与エレメント（１５２）が回転することにより、内容物収容部（１６０）が内容物入口部（１５４）と内容物出口部（１５６）の間で移動する（図７参照）。内容物入口部（１５４）と内容物出口部（１５６）は間隔を開けて配される。これにより、回転式投与エレメント（１５２）が回転すると、内容物入口部と内容物出口部のいずれか一方で流体が流通可能となる前に、内容物収容部（１６０）と、内容物入口部（１５４）と内容物出口部（１５６）のうち他方との間の流体の流通が完全に妨げられている領域を通過する。回転式投与エレメント（１５２）は投与ハンドル（１５８）により動作される。投与ハンドル（１５８）を回転することにより、開状態と閉状態を切り替え可能である（図８参照）。好ましくは、投与エレメント（１５２）は真空シール座（１６２）内に着座する。これにより、投与エレメント（１５２）と蓋体アセンブリ（１００）の座部（１０６）の間で真空状態が緩むことが防止される。投与エレメント（１５２）は任意の適切な形状を有する。例えば、球状（図示例）や、円筒状であってもよいがこれらには限定されない。更に、内容物収容部（１６０）も任意の適切な形状を有するか、或いは容器の内容物（１６４）に応じた形状を備える（図９参照）。内容物収容部（１６０）は、所定数の（例えば１、２若しくはそれ以上の）独立した内容物アイテムを収容する。内容物アイテムとしては、例えば、ピルやカプセルが挙げられるがこれらには限定されない。若しくは内容物収容部（１６０）は、所定量或いは所定体積の内容物を収容してもよい。例えば、内容物収容部（１６０）は粉末状、粒状、及び液体上の内容物を収容する。いくつかの実施形態においては、投与エレメント（１５２）は、通常の状態に付勢されてもよい。通常の状態において、内容物収容部（１６０）は内容物入口部（１５４）と一直線上に配置される。よって、内容物が内容物出口部（１５６）から投与された後は、内容物収容部（１６０）と容器（４）の内部の間で流体の流通が可能な位置まで、投与エレメント（１５２）が自動的に戻る。

いくつかの用途において、容器の内容物に手を触れられないようにすることが重要である。例えば、子供が薬剤の容器を開けることを防止することが必要である。このような用途において、作動リング（８）は蓋体除去機構（２００）と選択的に噛合い可能である（図２及び図１０）。通常の開放された状態において、例えば重力或いはスプリング機構により作動リング（８）は付勢され、内側に延出するリップ（２０２）が座部（６）の外表面に当接する。蓋体アセンブリ（２）と容器（４）の螺合を解くためには、作動リング（８）を持ち上げる。すなわち、作動リング（８）を容器（４）から離れる方向に長手方向に移動させる。これにより、リップ（２０２）が、座部（６）の外周面に設けられた複数の歯部（２０４）の下端縁に当接するとともに、同じく座部（６）の外周面に設けられた溝部（２０６）と噛合う。次に、作動リング（８）の少なくとも一部が、内側に向けて押圧され、リップ（２０２）の少なくとも一部が溝部（２０６）と多数の相補的歯部（２１０）内に入る。相補的歯部（２１０）は作動リングの内表面に設けられるとともに、多数の歯部（２０４）と噛合う。このようにして座部（６）に対する作動リング（８）の回転がロックされるから、作動リング（８）の回転と、それに伴う蓋体アセンブリ（２）全体の回転により、蓋体アセンブリ（２）の螺合が解かれる。以上のように、蓋体アセンブリ（２）は、３段階の手順に従って取り外される。まず作動リングを持ち上げ、次に作動リングの一部を座部に対して押圧し、最後に蓋体アセンブリを回転させることにより、蓋体アセンブリ（２）が取り外される。

本発明のいくつかの用途においては、容器内部から排出されるガス体がポンプ機構に入る前に、このガス体を濾過することが好ましい。特に、容器の内容物が粉末状態であるときにはこのようにすることが好ましい。したがって本発明のいくつかの実施形態において、蓋体アセンブリは、フィルタ（１７０）を備える。フィルタ（１７０）は、座部（６）に設けられる流路（１７２）内に配される。流路（１７２）は、容器内部と、ポンプ機構内に配される体積可変のポンプ空間を接続する。フィルタ（１７０）は製造工程中に取り外し不可能な方法で取付けられても、或いはフィルタ（１７０）は取り外し可能なフィルタであってもよい。

図１２は、本発明にしたがって構築され操作可能な蓋体アセンブリ（３００）を示す。蓋体アセンブリ（３００）は差圧表示器を備える。差圧表示器はこの実施形態においては真空表示器（３１０）として実施される。図示のごとく、真空表示器（３１０）は流路（３１２）として形成される。流路（３１２）は、蓋体アセンブリ（３００）を通って容器内部（３０４）と外気部の間に延びる。流路（３１２）は真空表示エレメント（３１４）により閉塞される。図示例において、真空表示エレメント（３１４）はプラグ（３１４）である。プラグ（３１４）は弾性材料からなり、第１の形状と第２の形状の間で変形可能である。第１の形状は容器の内部（３０４）が非真空状態であることを示し、第２の形状は容器の内部（３０４）が真空状態であることを示す。第１の形状にあるとき、プラグ（３１４）は通常、付勢されるとともに略平坦な状態である。第２の形状にあるとき、容器外部の外気圧が容器内部の圧力より大きいから、プラグ（３１４）は内側に変形してカップ状となる。真空表示エレメントは、例えば流路をシールするステム上のボタンとして形成されるが、これには制限されない。このボタンは、平常時にはピストン（１０）の上面より上に延びているが、容器内部に真空状態が生じると、下方に引き下げられる。若しくは、容器内部を加圧する実施形態においては、この表示器は圧力表示器として形成されてもよい。

容器内部に真空状態を生み出すポンプとともに用いられるとき、蓋体アセンブリは以下のように操作される。
蓋体を容器の開口部上に配する。
２．蓋体アセンブリを容器に取付ける。このとき、例えば蓋体アセンブリを時計周りに回転させて、蓋体アセンブリと容器の間で密な真空状態を生じさせる。
３．作動リングを反時計回りに回転させることにより、ピストンを動作させ、容器内部のガス体の少なくとも一部を排出する。作動リングが１回転するときのピストンのストローク数、ピストンのストローク（より一般的にはピストンの変位）１回ごとに排出されるガス体の量、及び容器から排出されるべきガス体の量に基づいて、回転数は決定される。真空表示器を備える実施形態においては、真空表示器が十分な真空状態に達していることを示すまで、作動リングを回転させる。
４．容器の内容物の一部を取り出すためには、容器の少なくとも一部を上下逆にする。これにより、内容物の少なくとも一部が、蓋体アセンブリの容器内部に露出した表面と接触し、或る量の内容物が内容物収容部内に入る。
５．投与ハンドルを回転することにより、内容物収容部と内容物出口部を一直線上に配置して、内容物を排出する。
６．容器から蓋体アセンブリを取り外す必要がある場合、作動リングを（容器から離れる方向に）引き上げる。これにより作動リングの一部が圧縮され、作動リングとシール部に形成された相補的歯部が噛合い、蓋体アセンブリが反時計回りに回転される。

本明細書中で説明する本発明の実施形態のいずれにおいても、ポンプのバルブが容器内部で真空状態を作り出すか、或いは容器内部を加圧するかに関わらず、蓋体の動作は基本的に同じである。すなわち、作動リングが回転されると、ガス体がポンプ内に導かれ、その後ポンプから排出される。容器内で真空状態を作り出すためには、ガス体を容器内から外気に排出する。容器内を加圧するためには、外気から容器内にガス体を導入する。いずれの場合も、ポンプ付蓋体は差圧を生み出す。すなわち、容器内部の圧力は外気圧と異なる。

本発明の第２の好適な実施形態（５００）を説明する。図１３乃至図２０に示すごとく、第２実施形態は主に、略円筒形状のポンプ・ピストン（５１０）とピストン作動リング（５０８）が、単一の作動リング／ピストン・エレメント（５０２）として一体的に形成される点において、第１実施形態と相違する。

上記のように、第２実施形態においても、蓋体アセンブリ（５００）は容器（５０４）上に座部（５０６）により固定される。座部（５０６）の一部は、ポンプ・シリンダ（５０６Ｐ）の少なくとも一部を定義する。ポンプ・シリンダ（５０６Ｐ）の少なくとも一部に外接するように、作動リング／ピストン・エレメント（５０２）の作動リング部（８）が配される。体積可変のポンプ空間が、ポンプ・シリンダ（５０６Ｐ）と、作動リング・ピストン・エレメント（５０２）内の略円筒形状のポンプ・ピストン部（５１０）の間に定義される。上記のように、シリンダ（５０６Ｐ）の外周壁には、長手方向に延びる波状の溝部（５１４）が形成される。ピストン作動リング（５０８）はポンプ作動ピン（５１６）を備える。ポンプ作動ピン（５１６）は溝部（５１４）内に延びる。作動リング（５０８）がポンプ・シリンダ（５０６Ｐ）に対して回転されると、ポンプ作動ピン（５１６）は溝部（５１４）の縁部と接触する。ポンプ作動ピン（５１６）の移動方向に対する溝部（５１４）の角度により、作動リング（５０８）のトルクは作動リング／ピストン・エレメント（５０２）の直線動作に変換される。上記のごとく、溝部（５１４）が波形の形状を有するから、結果として作動リング／ピストン・エレメント（５０２）の往復直線動作が生じる。作動リング（５０８）に波状の溝部が形成され、シリンダ（５０６Ｐ）の壁面にポンプ作動ピンが形成される形態も、本発明の範囲内に含まれるものとする。

図１３に示すごとく、ポンプとして真空ポンプを用いる場合、ピストン（５１０）が座部（５０６）から離れる方向に直線移動すると、体積可変のポンプ空間の体積が増加し、ガス体が、容器内部から一方向ポンプ入口バルブ（５１８）を介してポンプ内に導かれる。ピストン（５１０）が座部（５０６）に向かって直線移動すると、体積可変のポンプ空間の体積が減少し、体積可変のポンプ空間の圧力が増加する。したがって、ガス体はポンプから一方向バルブ（５２０）を介して外気に排出される。一方向バルブとしては、略全ての種類のバルブが使用可能である。例えばフラップ・バルブやボール・バルブを一方向バルブとして使用できる。一方向バルブは、本発明のポンプ内でガス体が流れる方向を制御するために用いられる。

図２０に示すごとく、ポンプとして加圧ポンプを用いる場合、ピストン（６１０）が座部（６０６）から離れる方向に直線移動すると、体積可変のポンプ空間の体積が増加し、ガス体が外気から一方向バルブ（６２０）を介してポンプ内へ導かれる。ピストン（６１０）が座部（６０６）に向かって直線移動すると、体積可変のポンプ空間の体積が減少し、体積可変のポンプ空間内の圧力が増加する。したがって、ガス体はポンプから一方向バルブ（６１８）を介して容器（６０４）内部へ導かれる。ポンプとして真空ポンプを用いる場合、フィルタ（１７０）はポンプと容器内部の間のポンプ入口開口部と関連付けられ、ポンプが容器内部を加圧するポンプである場合、フィルタ（１７０）はポンプと外気の間の入口開口部と関連付けられる。

図１６及び図１７は、ラチェット機構の変更形態を示す。この形態のラチェット機構は、作動リング／ピストン・エレメント（５０２）の蓋体アセンブリ（５００）の座部（５０６）に対する反時計回りの回転を制限する。

本発明の第１の実施形態におけるように、第２の実施形態も、本発明の蓋体のその他の構成を有するものであってもよい。図１５に示すごとく、蓋体（５００）は、座部（５０６）内に配される内容物投与機構（１５０）と、フィルター（１７０）を備えてもよい。

図１６、図１８、及び図１９は、選択的に噛合い可能な蓋体除去機構（７００）を示す。通常の開放された状態において、重力或いはスプリング機構により作動リング／ピストン・エレメント（５０２）は付勢される。これにより、作動リング部（５０８）に形成される歯部（７０２）が座部（５０６）に形成される歯部（７０４）と噛合わない状態とされる。蓋体アセンブリ（５００）を容器（５０４）から取り外すためには、作動リング／ピストン・エレメント（５０２）を持ち上げ、すなわち、容器（５０４）から離れる方向に直線移動する（図１８参照）。これにより、歯部（７０２）と歯部（７０４）が噛合い（図１９参照）、座部（５０６）に対する作動リング／ピストン（５０２）の回転がロックされる。この状態で作動リング／ピストン・エレメント（５０２）と、それに伴って蓋体アセンブリ（５００）全体を回転させることにより、蓋体アセンブリの螺合が解かれる。若しくは、作動リング／ピストン・エレメント（５０２）が持ち上げられると、歯部（７０２）と歯部（７０４）が完全に噛合うように、歯部（７２）と歯部（７４）の形状を定めてもよい。

以上の説明は例示の目的でのみなされたものであり、本発明の要旨及び範囲内でこれらの他にも多数の実施形態が可能である。

本発明にしたがって構築され操作可能な蓋体アセンブリの第１の好適な実施形態の部分破断図であり、この蓋体アセンブリは、容器内部領域で真空状態を作り出すことが可能である。 本発明にしたがって構築され操作可能な蓋体アセンブリの第１の好適な実施形態の変更形態を示す部分破断図である。 図２に示すＣ−Ｃ線における断面詳細図である。 図２に示す領域Ｓの詳細図である。 図２に示すＢ−Ｂ線における断面詳細図である。 図２に示す領域Ｗの詳細図である。 図２に示すＨ−Ｈ線における断面詳細図である。 図２に示すＴ−Ｔ線における断面詳細図である。 本発明にしたがって構築され操作可能な内容物収容部の他の実施形態の詳細を示す。 図２に示す領域Ｚの詳細図である。 図２に示すＡ−Ａ線における断面詳細図である。 本発明にしたがって構築され操作可能な図１に示す蓋体アセンブリと容器の部分破断図であり、追加的に差圧表示器を備える形態を示す。 本発明にしたがって構築され操作可能な蓋体アセンブリの第２の好適な実施形態の部分破断図であり、この蓋体アセンブリは、容器内部領域で真空状態を作り出すことが可能である。 図１３に示す実施形態の座部を示す部分破断図である。 本発明に係る第２の好適な実施形態の変更形態の断面図である。 図１３の蓋体アセンブリの断面詳細図であり、選択的に噛合い可能な蓋体除去機構の部品を示す。 図１３の蓋体アセンブリの断面詳細図であり、選択的に噛合い可能な蓋体除去機構の部品を示す。 図１３の蓋体アセンブリの断面詳細図であり、選択的に噛合い可能な蓋体除去機構の部品を示す。 図１３の蓋体アセンブリの断面詳細図であり、選択的に噛合い可能な蓋体除去機構の部品を示す。 図１３の蓋体アセンブリの断面図であり、蓋体アセンブリは、容器内部を加圧可能である。

Claims (24)

1. 容器に用いられるポンプ機能付蓋体アセンブリであって、該蓋体アセンブリは、
   （ａ）前記容器を密閉して接続する座部と、
   （ｂ）該座部に接続するとともに、往復直線動作によりガス体をコンテナ内部から外気部中へ送出するポンプ・エレメントを備えるポンプ機構と、
   （ｃ）前記ポンプ機構に機械的に接続する回転式作動エレメントを備え、
   前記作動エレメントが、前記ポンプ機構の少なくとも一部に略外接し、前記作動エレメントの任意の回転方向における前記ポンプ機構を中心に行われる連続回転動作により、前記ポンプ・エレメントの往復直線動作が生じ、これにより、所定量のガスが前記ポンプ機構を介して送出され、前記容器内に差圧が生じ、
   ここで、前記ポンプ・エレメントと前記作動エレメントのうち一方が、長手方向に延びるとともに波状に形成される溝部を備え、
   前記ポンプ・エレメントと前記作動エレメントのうち他方が、少なくとも１つのポンプ作動ピンを備え、
   前記ポンプ作動ピンは、前記波状の溝部に嵌り、
   前記連続回転の間、前記作動ピンが、前記長手方向に延びるとともに波状の溝部の端部に接触し、これにより、往復直線動作が生じ、前記ポンプ・エレメント及び前記回転式動作エレメントが単一の部品として構成され、これにより、前記連続回転が、前記作動エレメント及び前記ポンプ・エレメントの両方の回転を含み、前記往復直線動作が、前記ポンプ・エレメント及び前記作動エレメントの両方の往復直線動作を備えることを特徴とする蓋体アセンブリ。
2. 前記ポンプ・エレメントが略円筒形状のピストン・エレメントであり、
   該ピストン・エレメントの外周面が、前記溝部を備える周面壁により形成され、
   前記溝部は前記周面壁に外接し、単一の連続溝を形成し、
   前記作動エレメントが前記少なくとも１つのポンプ作動ピンを備えることを特徴とする請求項１記載の蓋体アセンブリ。
3. 内容物投与機構を更に備え、
   前記差圧が維持されている間、前記内容物投与機構が、前記容器から非ガス性の内容物を除去することを特徴とする請求項１記載の蓋体アセンブリ。
4. 前記内容物投与機構が、前記座部に配される回転式投与エレメントを備え、
   該投与エレメントが内容物収容部を備え、
   該内容物収容部が交互に内容物用入口部と内容物用出口部に整列するように、前記投与エレメントが回転動作をし、
   前記内容物用入口部は、前記容器の内部空間に連通し、
   前記内容物用出口部は前記外気部に向かって開口し、
   前記内容物用入口部と前記内容物用出口部が互いに離間して配され、これにより、前記内容物収容部が前記内容物用入口部と前記内容物用出口部との間で交互に整列するときに、前記内容物収容部が１つの領域を通過し、
   該１つの領域において、前記内容物用入口部と前記内容物用出口部のうち一方で流体が流通可能となる前に、前記内容物収容部と、前記内容物用入口部と前記内容物用出口部のうち他方との間での流体の流通が完全に妨げられることを特徴とする請求項３記載の蓋体アセンブリ。
5. 前記任意の回転方向への前記作動エレメントの回転を制限するラチェット機構を更に備えることを特徴とする請求項１記載の蓋体アセンブリ。
6. 前記座部に対する前記作動エレメントの回転を選択的に制限するように形成される蓋部除去機構を更に備えることを特徴とする請求項１記載の蓋体アセンブリ。
7. 前記容器から長手方向に離れる方向に所定距離だけ前記作動エレメントを変位させること及び前記座部に向けて内方に前記作動エレメントの少なくとも一部を変位させることにより、前記蓋部除去機構が噛合い、これにより前記作動エレメントと前記座部両方に相補的に形成された歯部が噛合うことを特徴とする請求項６記載の蓋体アセンブリ。
8. 差圧表示器を更に備えることを特徴とする請求項１記載の蓋体アセンブリ。
9. 前記差圧表示器が通路として形成され、
   該通路は、前記容器の内部空間に連通する少なくとも１つの開口部と、前記外気部に開口する少なくとも１つの開口部を備え、
   前記外気部に開口する開口部は、圧力表示エレメントにより閉塞され、
   該圧力表示エレメントは、前記容器内部において差圧状態及び非差圧状態を指し示す２つの異なる状態に変位可能であることを特徴とする請求項８記載の蓋体アセンブリ。
10. 前記差圧表示エレメントは、第１の状態になるように付勢された弾性材料からなり、これにより、非差圧状態を指し示し、
    更に、前記差圧表示エレメントは、第２の状態となるように変位可能であり、これにより、差圧状態を指し示すことを特徴とする請求項９記載の蓋体アセンブリ。
11. 前記ポンプ機構が少なくとも１つの一方向入口バルブと少なくとも１つの一方向出口バルブを備えることを特徴とする請求項１記載の蓋体アセンブリ。
12. フィルタ・エレメントを更に備え、
    該フィルタ・エレメントが前記一方向入口バルブに接続することを特徴とする請求項１１記載の蓋体アセンブリ。
13. 容器内に差圧を生じせしめる蓋体アセンブリであって、該蓋体アセンブリは、
    （ａ）前記容器を密閉して接続する座部と、
    （ｂ）前記座部に接続するポンプ機構と、
    （ｃ）前記ポンプ機構に機械的に接続する回転式作動エレメントを備え、
    前記回転式作動エレメントの少なくとも一部が前記ポンプ機構の少なくとも一部に略外接し、
    前記回転式作動エレメントがポンプ・エレメントを備え、
    前記ポンプ・エレメントは往復直線動作をし、前記ポンプ機構を介してガス体を送出し、任意の回転方向における前記作動エレメントの連続回転により、前記回転式作動エレメントと前記ポンプ・エレメントが回転し、更に前記連続回転は、前記ポンプ・エレメントと前記回転式作動エレメントの往復直線動作を生じさせ、これにより、前記ポンプ機構を介してガス体を送出し、差圧が生じ、
    ここで、前記ポンプ機構と前記作動エレメントのうち一方が、長手方向に延びる波状の溝部を備え、
    前記ポンプ機構と前記作動エレメントのうち他方が、前記波状の溝部に嵌るように形成される少なくとも１つのポンプ作動ピンを備え、
    前記ポンプ作動ピンは、前記連続回転の間、前記作動ピンが、前記長手方向に延びる波状の溝部の端部に接触し、これにより、往復直線動作が生じ、前記ポンプ・エレメント及び前記回転式動作エレメントが単一の部品として構成され、これにより、前記連続回転が、前記作動エレメント及び前記ポンプ・エレメントの両方の回転を含み、前記往復直線動作が、前記ポンプ・エレメント及び前記作動エレメントの両方の往復直線動作を備えることを特徴とする蓋体アセンブリ。
14. 前記ポンプ機構が、ポンプ・シリンダを備え、
    該ポンプ・シリンダは、前記ポンプ・エレメントを収容するように形成され、
    前記ポンプ・シリンダの略円筒状の外周面は、前記溝部を備える外周壁により構成され、
    前記溝部は、前記外周壁に外接し、単一の連続溝となり、
    前記作動エレメントが前記少なくとも１つのポンプ作動ピンを備えることを特徴とする請求項１３記載の蓋体アセンブリ。
15. 前記差圧が維持されている間、前記容器から非ガス体の内容物を除去するための内容物投与機構を更に備えることを特徴とする請求項１３記載の蓋体アセンブリ。
16. 前記内容物投与機構が、前記座部に配される回転式投与エレメントを備え、
    該投与エレメントが内容物収容部を備え、
    該内容物収容部が交互に内容物用入口部と内容物用出口部に整列するように、前記投与エレメントが回転動作をし、
    前記内容物用入口部は、前記容器の内部空間に連通し、
    前記内容物用出口部は前記外気部に向かって開口し、
    前記内容物用入口部と前記内容物用出口部が互いに離間して配され、これにより、前記内容物収容部が前記内容物用入口部と前記内容物用出口部との間で交互に整列するときに、前記内容物収容部が１つの領域を通過し、
    該１つの領域において、前記内容物用入口部と前記内容物用出口部のうち一方で流体が流通可能となる前に、前記内容物収容部と、前記内容物用入口部と前記内容物用出口部のうち他方との間での流体の流通が完全に妨げられることを特徴とする請求項１５記載の蓋体アセンブリ。
17. 前記任意の回転方向への前記作動エレメントの回転を制限するラチェット機構を更に備えることを特徴とする請求項１３記載の蓋体アセンブリ。
18. 前記座部に対する前記作動エレメントの回転を選択的に制限するように形成される蓋部除去機構を更に備えることを特徴とする請求項１３記載の蓋体アセンブリ。
19. 前記容器から長手方向に離れる方向に所定距離だけ前記作動エレメントを変位させること及び前記座部に向けて内方に前記作動エレメントの少なくとも一部を変位させることにより、前記蓋部除去機構が噛合い、これにより前記作動エレメントと前記座部両方に相補的に形成された歯部が噛合うことを特徴とする請求項１８記載の蓋体アセンブリ。
20. 差圧表示器を更に備えることを特徴とする請求項１３記載の蓋体アセンブリ。
21. 前記差圧表示器が通路として形成され、
    該通路は、前記容器の内部空間に連通する少なくとも１つの開口部と、前記外気部に開口する少なくとも１つの開口部を備え、
    前記外気部に開口する開口部は、圧力表示エレメントにより閉塞され、
    該圧力表示エレメントは、前記容器内部において差圧状態及び非差圧状態を指し示す２つの異なる状態に変位可能であることを特徴とする請求項２０記載の蓋体アセンブリ。
22. 前記差圧表示エレメントは、第１の状態になるように付勢された弾性材料からなり、これにより、非差圧状態を指し示し、
    更に、前記差圧表示エレメントは、第２の状態となるように変位可能であり、これにより、差圧状態を指し示すことを特徴とする請求項２１記載の蓋体アセンブリ。
23. 前記ポンプ機構が少なくとも１つの一方向入口バルブと少なくとも１つの一方向出口バルブを備えることを特徴とする請求項１３記載の蓋体アセンブリ。
24. 前記一方向入口バルブに接続するフィルタ・エレメントを更に備えることを特徴とする請求項２３記載の蓋体アセンブリ。

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