JP6294461B2 - 模擬タバコの組立て方法 - Google Patents

Description

本発明は、模擬タバコの組み立て方法に関する。

本出願人は、吸入可能な組成物のリザーバを収容するハウジングを有するタイプの模擬タバコを提案しており、このリザーバは呼吸作動型出口弁により選択的に閉じられる出口を有する。この模擬タバコは、ユーザが出口端を吸うと開口して、組成物をリザーバから投与する。

このタイプの模擬タバコは、国際公開第２０１１／１０７７３７号に開示されている。この文献では、出口弁がいかなる方向に開いても十分な組成物がリザーバの出口に供給されるように、リザーバの相当部分を満たす芯が必要である。

しかし、芯は理想的とはいえない。というのは、芯が組成物に対して高い位置にある表面領域によって、芯の材料が組成物に浸出する傾向が増えるからである。

独国特許公開第４０３０２５７号には、リザーバの出口端から短い距離だけ延びるチューブが開示されている。このチューブは、可撓性であり、その向きがいかなるものであってもリザーバの底面の方に重み付けられるように、その入口端には重さがある。この文献は、模擬タバコが実際にどのように組立てられるかを開示していない。

市販の商品が成功を収めるために重要なことは、模擬タバコは、大量製造に適した方法で簡単に組み立て可能であることである。

本発明は、従来技術の問題に対処し、大量製造に適したタバコの組立て方法を目的とする。

本発明によると、管状の模擬タバコを組立てる方法が提供され、この方法は
ａ）吸入端および補給端を有する細長い中空のハウジングを準備し、
ｂ）出口が吸入端に隣接するように、その基端で開口しており、末端に出口を有する出口弁チューブを補給端から挿入し、
ｃ）その末端が出口弁チューブの基端と流体的に連通するように、補給端からディップ・チューブを挿入し、
ｄ）補給端から支持部を挿入して、ディップ・チューブの基端をハウジング内に支持し、
ｅ）出口弁チューブが開口すると、ディップ・チューブが組成物リザーバを出口と流体的に連通させて配置する状態で、模擬タバコのこの領域にあるハウジングが組成物リザーバを形成し、補給弁は組成物リザーバと選択式に連通することができるように、補給弁を補給端に挿入して所定の位置に固定し、
ｆ）弁要素をハウジング側にある凹部に挿入して、弁要素が出口弁チューブを選択的に閉止するように配置し、
ｇ）呼吸作動型弁駆動機構を凹部に横方向に挿入し、
ｈ）カバーを凹部にかける
ことを含む。

本発明は、いくつかの部品をタバコの補給端に挿入し、他のいくつかの部品をハウジング側の凹部に通す。このことによって、部品が互いに干渉することなく所定の位置に容易に案内されることのできる単純なアセンブリが提供される。さらに、支持部を挿入してディップ・チューブの基端を支持することによって、ディップ・チューブが所望の位置に簡単な方法で保持される。したがって、すべての部品が確実に配置されている状態で、タバコを容易に組立てることができる。

出口弁チューブ、ディップ・チューブ、支持部、および補給弁のうちの１つ以上を、一体式とすることが可能であり、あるいは、ハウジングに挿入される前にサブ・アセンブリとして組立てることが可能である。たとえば、出口弁チューブおよびディップ・チューブが一体式に形成されていてもよく、あるいは、支持部および補給弁がユニット式部品として挿入されてもよい。しかし、ステップｂ）からステップｅ）が独立しており、かつ時系列（sequential）であることが好ましい。

ステップｆ）からステップｈ）が独立しており、かつ時系列であってもよい。しかし、好ましくは、弁要素および呼吸作動型弁駆動機構が一体であり、単一のステップで挿入される。

部品を補給端に挿入する必要のあるステップｂ）からステップｅ）を、側方に開口することに関連するステップであるステップｆ）からステップｈ）の前または後に行ってもよい。しかし、弁要素を所定の位置に配置する前に出口弁チューブを所定の位置に配置するように、ステップｂ）の後にステップｆ）を行うのが好ましい。これによって、弁要素により遮断することがなく、あるいは、弁要素が挿入されている間に出口弁チューブに潜在的な損傷を与えることがない。

ハウジングおよびカバーの外表面が、それ自体で模擬タバコの外表面を規定してもよい。しかし、好ましくは、ステップｈ）の後に、上記方法がラップをアセンブリに貼付けることをさらに含み、ラップは、紙または紙状の層と、紙または紙状の層を保護する高分子フィルムとを含む。このようなラップでは、カバーをラップにかける前に少なくとも一時的に所定の位置に固定するのが好ましいが、カバーはラップによって所定の位置に保持可能であるため、必ずしもカバーをハウジングに別々に固定する必要はない。最も好ましくは、接着剤、溶接、または他の物理的または化学的接着でカバーを恒久的に固定することである。このラップは、国際公開第２０１１／１１７５８０号に開示されているように、模擬タバコにタバコのような外観と雰囲気を与えるものである。

補給端で挿入されるいくつかの部品を、所定の位置に別々に固定してもよい。しかし、補給弁を所定の位置に固定することによって、支持部、ディップ・チューブ、および出口弁チューブを所定の位置に維持することが好ましい。したがって、これらの部品を別々に固定する必要はない。

補給弁を、溶接、接着剤、あるいはスナップ嵌めで所定の位置に保持してもよい。好ましくは、補給弁をハウジングに音波溶接して、気密シールを形成する。

出口弁チューブは、弁要素が選択的に入りゲート弁として効果的に作動する開口を備えていてもよい。しかし、出口弁チューブが変形可能なチューブであり、弁要素が選択的に出口弁チューブを挟むように配置されていることが好ましい。このようなピンチ弁によって、リザーバから流れを制御する方法が簡単かつ高信頼性のものとなる。

呼吸作動型弁機構は、任意の適した設計でもよいが、ユーザが出口端を吸込むことによって凹部が上に形成されるダイヤフラムを含むのが好ましい。

支持部によってディップ・チューブの基端をリザーバ内に支持することができるので、その位置を固定して最適性能を得ることができる。ディップ・チューブの基端をハウジングの補給端に向かって支持して、最も通常の吸入位置である「先端が低い（tip-down）」方向で投与される組成物の量を最も多くしてもよい。しかし、模擬タバコの主軸が基端を通過するようにディップ・チューブの基端を保持し、ディップ・チューブの入口を軸の方向にリザーバの容量の中央の５０％のところに配置するのが好ましい。このことによって、模擬タバコがどのように向いていようが液体の約５０％を投与することができるように、チューブの孔の入口をリザーバの中心に向かって配置する。これによって、リザーバを補給するたびに、タバコの向きに関係なくほぼ同量の組成物を投与することができる。このことによって、ユーザに一定量を投与する。

好ましくは、ディップ・チューブが可撓性を有し、支持部の内表面がその末端でテーパ状となっており、ディップ・チューブの基端を所望の位置に案内する。

模擬タバコの軸方向断面図。 「先端が低い（tip-down）」配置にある図１に類似の図。 「先端が高い（tip-up）」配置にある図１および図２に類似の図。 図１の右側部分をより詳細に示す軸方向断面図。 チューブ支持部の端部を示す図。 第２の例の組立て処理を示す分解斜視図。 第２の例の断面図。

本発明による模擬タバコを組立てる方法の一例を、添付の図面を参照しつつ説明する。

模擬タバコの基本配置は、国際公開第２０１１／１０７７３７号に記載されている通りである。したがって、組立てられた模擬タバコの形状は、通常は円筒状であり、サイズはほぼタバコのサイズである。模擬タバコは、リザーバ４を備えた、出口端２と補給端３とがあるハウジング１を有する。出口端２にはベーン５がある。ベーン５は歯の形をした弁要素６を備え、弁要素６はチューブを閉止するために弾性チューブ７を挟む。出口弁５は、ダイヤフラム８と共成形されるベーンをさらに備え、国際公開第２０１１／１０７７３７号に記載され、かつ英国特許公開第１２１５２７８．１号により詳細に記載されているように、ユーザが出口端２を吸込むと、ばね９の動きに反して弁要素６を開口する。

リザーバ４の対向端には、補給弁要素１０がある。補給弁要素１０は、本質的には、第２のばね１１の動きに反して動作可能な逆止弁である。これは、英国特許公開第１３０５４８６．１号の主題である。第２のばね１１および補給弁要素１０は、いくつかの開口部１３を有するケージ１２に保持され、ケージ１２内の空間がリザーバ４の一部分を形成する。

内孔２１を備えた可撓性を有するディップ・チューブ２０もまた、リザーバ４の中にある。この孔２１は、弾性チューブ７の端部に隣接して配置されている出口２２を有する。ディップ・チューブ２０は、弾性チューブ７と当接して（図１から図３）、あるいは弾性チューブ７内に（図７）配置可能なため、組成物のみが孔２１を介して弾性チューブ７に到達できる。図面から明らかなように、弾性チューブ７をシールするのは、ディップ・チューブ２０の側壁または端壁（図１から図３）のどちらかであってもよいが、好ましくは両方（図７）である。ディップ・チューブ２０が弾性チューブ７内にある場合、この２つのチューブが互いにシールし、かつ弾性チューブ７がハウジングでシールする。また、図面から明らかであるのは、弁要素６とディップ・チューブ２０との間の弾性チューブ７の右側もまた、リザーバの一部分になっていることである。

孔２１はチューブ２０の入口端２５に入口２６を有する。入口端２５は支持部３０で支持されているので、入口端２５および好ましくは孔２１の入口２６が、図４に示すようにハウジング１の主軸Ｘ上にある。

図４に最もわかりやすく示されているように、支持部３０は、補給端３に最も近い支持部３０の端部で、弁ケージ１２に当接する。支持部３０および弁ケージ１２は、単一の部品として製造されてもよい。支持部３０は、反対端に、出口端２に向かう円錐面３１を有する。この端部の外径３２は、この点においてリザーバ４の内径と対応する類似した直径を有するので、支持部３０がリザーバ４内に締り嵌めされる。図５に示す４つの開口部３４によって、リザーバ内の液体は支持部３０を自由に通過して、入口２６にアクセスできる。

次に、部品の分解図を示す図６を参照しつつ、模擬タバコの組立てを説明する。

模擬タバコは、好ましくはクリーンルーム環境がＢＳ ＥＮ ＩＳＯ １４６４４―１：１９９９クラス８またはそれ以上のクリーンルームにおいて製造される。組立ラインは、１つ以上の手動、あるいは／および、半自動または完全自動の組立ステーションから構成されてもよい。組立ステーションは、独立型であってもよく、あるいは同じ組立ラインにおいてモジュール式に一体化されてもよい。最も好ましい設計では、タバコが以下のように組立てられる。

第１のステーションにおいて、ケージ１２、ばね１１、補給弁要素１０、弁シール・ワッシャ２７、および端部キャップ２８を共に嵌め合わせることによって、補給弁のサブ・アセンブリを組み立て、それによって、ケージ弁と呼ばれるユニット部品を形成する。これは、サブ・アセンブリを予成形する代わりに、製造ラインの別のステーションで形成されてもよい。このケージ弁は、漏洩の検査を行ってもよく、次の組立ステーションにおいて一体化される前に支持部３０にさらに組立てられてもよい。

第２の組立ステーションにおいて、ハウジング１をネスト（nest）に設置し、ディップ・チューブ２０が続く弾性チューブ７をハウジング１に挿入する。ついで、上記のサブ・アセンブリのケージ弁および支持部３０をハウジング１に設置し、超音波サイクルを起動して端部キャップ２８をハウジング１に溶接し、それによって、先に挿入した部品のすべてを所定の位置に締着してシールする。

第３のステーションにおいて、ベーン５、共成形されたダイヤフラム８、および弁要素６を含むバルブ・アセンブリに側面からハウジング１上に荷重をかけて、超音波で所定の位置に溶接する。次いで、ばね９に荷重をかけてベーン５の凹部に入れ、キャップ２９を上記バルブ・アセンブリの上方の所定の位置に配置し、ばね９を所定の位置に保持し、円筒状のハウジングをシールする。次いで、キャップ２９を超音波でハウジング１に溶接する。

それぞれ個々のステップおよび最終的なアセンブリで、品質を適切に管理してもよい。

この装置を包み、ラベルＬを装置に貼付ける別のサブ・アセンブリ組立ステーションまで移動させてもよい。

図面および上述の説明から明らかなのは、リザーバ４の形状が複雑なことである。

右側部分は、装置の直径の大部分を占める概略円筒状の構造を有する一方、リザーバの左側部分は単なるチューブの内孔２１となっていてもよく、あるいは、リザーバの一部分がこのチューブのいずれかの側にあってもよい。さらに、右側部分では、チューブ２０の入口端、シール・ワッシャ２７、支持部３０、弁ケージ１２、第２のばね１１、およびリザーバ内にある補給弁要素１０の一部分によって、リザーバの容量が減少する。したがって、これらの部品を測定することによってリザーバ４の容量を決定することができるが、これを実験的に決定することはより簡単となり得る。

次に、図１から図３を参照しつつ装置の作用を説明する。

ユーザが出口端２を吸入すると、ベーン５が持ち上がる。孔２１の入口２６がリザーバ内液体のレベルＬよりも下にあるとすると、液体は孔２１に沿って進み、出口弁要素６の下流で霧状になり、吸入用煙を生成する。図１から図３は、リザーバ４を充填している液体の質量中心Ｃを示す。孔２１の入口２６は、質量中心の近傍にある。図１に示されているこの具体例では、質量中心Ｃから補給端３に向かって１．３ｍｍのところに入口２６が配置されている。リザーバ内の全液体の約５０％を示すレベルＬよりも上にある液体をすべて、図１に示されている水平方向にタバコから吸入できる。タバコが図２に示す先端が低い（tip-up）配置にある場合、入口２６が上述の通り質量中心Ｃから移動するので、図１よりもわずかに多くの液体を吸入可能である。反対に、先端が高い（tip-up）配置では、わずかに少ない液体を吸入可能である。異なる配置において、入口２６は質量中心Ｃにあるので、本質的には３つの位置間で投与に変化はない。現在は、図示するように、入口２６が質量中心Ｃから補給端に向かってわずかに移動するのが好ましい。というのは、これによって、より一般的な先端が低い方向においてわずかに多い液体が投与されるからである。

一旦液面が図１から図３に示す位置Ｌに達すると、液体をユーザの裁量で補給弁１０を介して補給することが可能である。

１ ハウジング
２ 出口端（吸入端）
３ 補給端
４ 組成物リザーバ
５ 出口弁（ベーン）（呼吸作動型弁駆動機構）
６ 出口弁要素
７ 弾性チューブ（出口弁チューブ）
８ ダイヤフラム（呼吸作動型弁駆動機構）
９ ばね（呼吸作動型弁駆動機構）（付勢部材）
１０ 補給弁（補給弁要素）
１１ 第２のばね
１２ 弁ケージ
１３ 開口部
２０ ディップ・チューブ
２１ 内孔
２２ 出口
２５ 入口端
２６ 入口
２７ 弁シール・ワッシャ
２８ 端部キャップ
２９ キャップ（カバー）
３０ 支持部
３１ 円錐面
３２ 外径
３４ 開口部

Claims (12)

1. 円筒状の模擬タバコを組立てる方法であって、
   ａ）吸入端および補給端を有する細長い中空のハウジングを準備し、
   ｂ）出口が前記吸入端に隣接するように、その基端で開口しており、末端に前記出口を有する出口弁チューブを前記補給端から挿入し、
   ｃ）その末端が前記出口弁チューブの基端と流体的に連通するように、前記補給端からディップ・チューブを挿入し、
   ｄ）前記補給端から支持部を挿入して、前記ディップ・チューブの基端を前記ハウジング内で支持し、
   ｅ）前記出口弁チューブが開口すると、前記ディップ・チューブが組成物リザーバを前記出口と流体的に連通させて配置する状態で、模擬タバコのこの領域にある前記ハウジングが前記組成物リザーバを形成し、前記組成物リザーバと選択式に連通できるように補給弁を前記補給端に挿入して所定の位置に固定し、
   ｆ）弁要素を前記ハウジング側にある凹部に挿入して、前記弁要素が前記出口弁チューブを選択的に閉止するように配置し、
   ｇ）呼吸作動型弁駆動機構を横方向に前記凹部に挿入し、
   ｈ）カバーを前記凹部にかける
   ことを含む、方法。
2. 前記ステップｂ）から前記ステップｅ）が独立しており、かつ時系列である、請求項１に記載の方法。
3. 前記弁要素および前記呼吸作動型弁駆動機構が一体であり、単一のステップで挿入される、請求項１または請求項２に記載の方法。
4. 前記ステップｂ）の後に前記ステップｆ）を行う、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の方法。
5. 前記ステップｈ）の後に、ラップをアセンブリに貼付けることをさらに含み、前記ラップは、紙または紙状の層と、前記紙または前記紙状の層を保護するための高分子フィルムとを含む、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の方法。
6. 前記支持部および前記補給弁がユニット式部品として挿入される、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の方法。
7. 前記補給弁を所定の位置に固定することによって、前記ディップ・チューブおよび前記出口弁チューブを所定の位置に維持する、請求項１に記載の方法。
8. 前記補給弁を前記ハウジングに音波溶接する、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の方法。
9. 前記出口弁チューブが変形可能なチューブであり、前記弁要素が選択的に前記出口弁チューブを挟むように配置されている、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の方法。
10. 前記呼吸作動型弁駆動機構が、ダイヤフラムであって、付勢部材に反して前記弁要素を開弁するために、前記ダイヤフラムにわたり空気が前記ハウジングを通って流れるように配置された前記ダイヤフラムを備える、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の方法。
11. 主軸が前記基端を通過するため、前記ディップ・チューブの入口を前記主軸の方向に前記組成物リザーバの容量の中央の５０％のところに配置するように、前記ディップ・チューブの基端を保持する、請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の方法。
12. 前記ディップ・チューブが可撓性であり、前記支持部の内表面がその末端でテーパ状となっており、前記ディップ・チューブの基端を所望の位置に案内する、請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の方法。

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