JP6401734B2 - 空気栓および空気袋製品 - Google Patents

Description

本発明は、エアークッションや浮き袋、袋状緩衝材等の空気袋製品、および、当該空気袋製品に取り付けられる空気栓に関する。

従来から、エアークッションや浮き袋、袋状緩衝材等のように、袋体の内部に空気を充填して膨らませたり、袋体から空気を排出してシート状に変形させたりする製品（以下「空気袋製品」という）が広くされている。かかる空気袋製品は、通常、空気が充填される袋体と、当該袋体に取り付けられた空気栓と、を有している。

空気袋製品を使用する際には、空気栓を開けて、袋体に空気を充填して袋体を膨らませる。そして、袋体への空気の充填が完了すれば、空気栓を閉じて、空気の排出を防止する。ここで、この空気の充填完了後、空気栓を閉じるまでの間に、袋体からの空気漏れを防止するために、空気栓として、逆止弁機能付きの空気栓が多用されていた。特許文献１，２には、こうした逆止弁付きの空気栓が開示されている。かかる逆止弁付きの空気栓を用いることで、空気の充填完了後、空気栓を閉じるまでの間の空気漏れを効果的に防止できる。

特開２００５−３３４５８９号公報 特開２０１１−２４１８８９号公報 特開２０００−３０９３６２号公報

しかし、逆止弁付きの空気栓は、袋体に空気を充填する際には有用であるが、袋体をシート状に変形させるために当該袋体からの空気の排出には、利用できない。そこで、特許文献１では、逆止弁付きの空気栓とは別に、排気用の空気栓を別途設けている。この場合、異なる形状の空気栓を二つ設けなければならず、製造コストの増加や組み付けの手間の増加、空気栓の取付スペースの増加等の問題を招いていた。

また、特許文献２では、逆止弁付きの空気栓とは、別に、当該逆止弁付きの空気栓に着脱自在の給排気具を設ける技術が開示されている。この給排気具は、逆止弁付きの空気栓に装着されることで、当該空気栓の逆止弁機能を無効化する。かかる給排気具を利用することで、逆止弁付きの空気栓からも空気を効率的に排出できる。結果として、単一の空気栓で、空気の注入および排出を効率的に行える。しかし、特許文献２のように、空気栓とは、別体の部品（給排気具）を設けることは、製造コストの増加を招く。空気栓や袋体とは別体である吸排気具は、持ち歩きの手間や、紛失の恐れもあり、ユーザにとって使い勝手が悪かった。

特許文献３には、空気の注入排出を可能にする弁（空気栓）が開示されている。この弁は、気密袋に固着された筒状ケースと、この筒状ケースに取り付けられた内蓋と、を備えている。内蓋には、内外に連通する流体通路が形成されており、筒状ケースには、気密袋の内外に連通する複数の流通孔と、内蓋の流体通路を閉鎖／開放する山形凸部と、が形成されている。そして、ネジの機構を利用して、内蓋を筒状ケースに対して進退させることで、内蓋の流体通路が、閉鎖／開放される仕組みとなっている。かかる特許文献２の技術によれば、単一の弁のみで、空気の注入と排出を行うことができる。

しかし、特許文献３の弁は、筒状ケースや内蓋の他に、外蓋やバンド、パッキン等の部品も必要であり、部品点数が多かった。結果として、特許文献３の弁は、製造コストが高く、組み付けの手間もかかる。また、特許文献３には、弁を開放して気密袋に空気を注入した後、弁を閉めるまでの間の空気漏れをどのように防ぐのかについての記載がない。つまり、従来、簡易な構成で、空気の注入および排気を効率的に行える空気栓は無かった。

そこで、本発明では、簡易な構成でありながら、空気の注入および排気を効率的に行える空気栓、および、当該空気栓を有した空気袋製品を提供することを目的とする。

本発明の空気栓は、袋体に取り付けられ、前記袋体への空気の注入および排出を許容する空気栓であって、前記袋体に固着され、前記袋体の内外を連通する本体側流路および前記本体側流路の途中に形成された弁座を有した本体と、前記本体に螺合締結され、前記本体側流路内で進退する円筒状のキャップと、を備え、前記キャップは、空気ポンプのノズルが着脱自在に連結されるキャップ側流路と、前記キャップの先端面に形成され、前記キャップが進出した際に、前記弁座に密着して前記本体側流路を閉鎖する弁部と、前記キャップ側流路の内外に連通する１以上の通過孔と、を備え、前記キャップは、大径部と、前記大径部より小径の小径部と、を備えた段付円筒状であり、前記弁部は、前記小径部の先端面であり、前記通過孔は、前記大径部と小径部とを繋ぐ段差面に形成された孔である、ことを特徴とする。

他の好適な態様では、前記キャップの外周面には、前記本体側流路の内周面に形成された雌ネジに螺合する雄ネジが形成されており、前記本体側流路の外側端部近傍には、前記キャップの前記本体からの離脱を防止するべく、前記雄ネジと干渉する突起が設けられている。

他の好適な態様では、前記キャップは、さらに、前記キャップの基端から径方向外側に張り出すフランジ部を備える。この場合、前記フランジ部には、硬貨が挿し込まれるＩ状の溝が形成されている。

他の本発明である空気栓は、袋体に取り付けられ、前記袋体への空気の注入および排出を許容する空気栓であって、前記袋体に固着され、前記袋体の内外を連通する本体側流路および前記本体側流路の途中に形成された弁座を有した本体と、前記本体に締結され、前記本体側流路内で進退する円筒状のキャップと、を備え、前記キャップは、空気ポンプのノズルが着脱自在に連結されるキャップ側流路と、前記キャップの先端面に形成され、前記キャップが進出した際に、前記弁座に密着して前記本体側流路を閉鎖する弁部と、前記キャップ側流路の内外に連通する１以上の通過孔と、を備え、前記本体の内周面および前記キャップの外周面の一方には、突起が設けられ、前記本体の内周面および前記キャップの外周面の他方には、前記突起を受け入れて、前記突起の進行方向を規定するカム溝が設けられている、ことを特徴とする。

好適な態様では、前記カム溝は、周方向に延びる第一溝部と、前記第一溝部の一端から軸方向に延びる第二溝部と、第二溝部の下端から周方向、かつ、前記第一溝部から離れる向きに延びる第三溝部と、を含む、ことが望ましい。

他の好適な態様では、前記キャップは、有底の中空円筒体であり、前記本体は、前記本体側流路として機能する貫通孔を有しており、前記弁座は、前記貫通孔の途中において内径が段階的に縮径した縮径部の内周面であり、前記キャップ側流路は、前記中空円筒体の内部空間であり、前記弁部は、前記中空円筒体の底面から突出し、前記縮径部の内周面に密着する環状リブであり、前記通過孔は、前記中空円筒体の側面に形成される。

他の好適な態様では、前記キャップは、その上端に径方向外側に延び、非円形のフランジ部を有する。

他の本発明である空気袋製品は、袋体と、前記袋体に取り付けられた空気栓と、を備えた空気袋製品であって、前記空気栓が、上述した空気栓である。

本発明の空気栓は、逆止弁を有さないため、空気の注入排出の両方を行える。また、本発明の空気栓は、本体側流路内でキャップを進退させることで、当該本体側流路を閉鎖／開放できるため、空気栓の開閉操作にあたって空気ポンプのノズルを取り外す必要がなく、ノズルを取り付けたまま空気栓を閉じることができる。結果として、空気の充填完了後の空気漏れを効果的に防止できる。

本発明の実施形態である空気袋製品の正面図である。 空気栓の上面図である。 本体の概略斜視図および断面図である。 キャップの概略斜視図および断面図である。 キャップを緩めた状態での断面図である。 キャップを締めた状態での断面図である。 他の空気栓の上面図および断面図である。 本発明の第二の実施形態の空気栓を閉鎖したときの断面図である。 本発明の第二の実施形態の空気栓を開放したときの断面図である。 （ａ）は、本体の断面図であり、（ｂ）は、本体の底面図である。 （ａ）は、キャップの断面図であり、（ｂ）は、キャップの底面図である。 図１０（ｂ）におけるＡ方向視図である。 （ａ）は、図１０（ａ）におけるＩ−Ｉ断面図であり、（ｂ）は、図１０（ａ）におけるＩＩ−ＩＩ断面図であり、（ｃ）は、図１０（ａ）におけるＩＩＩ−ＩＩＩ断面図であり、（ｄ）は、図１０（ａ）におけるＩＶ−ＩＶ断面図であり、（ｅ）は、図１０（ａ）におけるＶ−Ｖ断面図である。 空気栓の上面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態である空気袋製品１０の概略構成図である。また、図２は、この空気袋製品１０に取り付けられる空気栓１４の上面図である。さらに、図３は、空気栓１４を構成する本体１６の概略斜視図および断面図であり、図４は、空気栓１４のキャップ１８の概略斜視図および断面図である。

空気袋製品１０は、袋体１２の内部に空気を充填することで、膨らんで、所定の形状を成し、袋体１２の内部の空気を放出することで、シート状に変形するもので、例えば、エアークッションや、浮き袋、袋状緩衝材等である。空気袋製品１０は、人の口で空気を充填してもよいが、多くの場合は、空気ポンプを利用して空気充填される。そのため、空気袋製品１０は、空気ポンプのノズル１００が接続可能となっている。空気袋製品１０は、袋体１２と、当該袋体１２に取り付けられた空気栓１４と、を備える。袋体１２は、柔軟性を有したシート材から構成される。袋体１２を構成するシート材は、柔軟性と気密性を有するのであれば、特に限定されないが、例えば、ポリエチレンテレフタラートやポリプロピレン等の樹脂からなるシート材、あるいは、これら複数の材料を積層した積層シート材等を用いることができる。袋体１２の形状は、空気袋製品１０の用途に応じて自由に選択することができる。図１の図示例では、袋体１２を略矩形とした例を挙げている。図１の例で、袋体１２は、略矩形の二枚のシート材の周縁を、互いにヒートシールすることで構成されている。図１の例では、格子状ハッチングを施した箇所が、ヒートシール箇所である。

空気栓１４は、袋体１２の端部に取り付けられる栓である。この空気栓１４は、袋体１２に固着される本体１６と、当該本体１６に螺合締結されたキャップ１８と、を備える。本体１６は、その中央に貫通孔である本体側流路２０が形成された略管状部材である。本体１６は、上面視では、幅方向端部に近づくにつれ幅細となる、レモン形または舟形となっている。この本体１６を、二枚のシート材で挟みこんだ状態で、当該二枚のシート材をヒートシールすることで、本体１６が、袋体１２に固着される。

本体側流路２０は、袋体１２の内外を連通する貫通孔である。この本体側流路２０の内周面には、キャップ１８の雄ネジ３２が螺合する雌ネジ２２が形成されている。また、雌ネジ２２の下側（袋体１２の内部寄りの側）には、全周に渡って、径方向内側に突出した突起である弁座２４が形成されている。この弁座２４を設けることで、本体側流路２０は、その内径が部分的に絞られたような形状となる。なお、弁座２４の上面は、図３（ｂ）に示す通り、上側に凸の円弧面となっている。さらに、本体側流路２０の基端近傍には、後述するキャップ１８の抜けを防止する返し部２６が形成されている。この返し部２６は、径方向内側に僅かに突出した部位である。

キャップ１８は、本体１６に螺合締結される部材である。このキャップ１８は、その一端が完全開口し、他端が部分的に開口した略円筒形である。また、キャップ１８は、その外径が、途中で段階的に変化する段付円筒形である。換言すれば、キャップ１８は、比較的大径の大径部３８と、当該大径部３８より小径の小径部４０と、を有している。

キャップ１８の内部は、空気が通過するキャップ側流路３０となる。キャップ側流路３０は、空気ポンプのノズル１００が着脱可能なサイズとなっている。すなわち、キャップ側流路３０は、断面略円形の空間であるが、その内径は、空気ポンプのノズル１００の外径とほぼ同じであり、先端に近づくにつれ、僅かずつ縮径している。したがって、キャップ側流路３０にノズル１００を挿し込んで圧入すると、キャップ側流路３０の内側面とノズル１００の外側面とが密着し、キャップ側流路３０とノズル１００とが略気密に連結される。

小径部４０の先端面は、本体１６の弁座２４に当接して本体側流路２０を閉鎖する弁部３４として機能する。なお、本体側流路２０を閉鎖するために、小径部４０の外径（ひいては、弁部３４の外径）は、大径部３８より小さいが、弁部３４高さにおける本体側流路２０の内径より大きくなっている。小径部４０と大径部３８との間の段差面には、複数（図示例では４つ）の通過孔３６が形成されている。この通過孔３６は、キャップ側流路３０の内外に連通する貫通孔である。

キャップ１８の大径部３８は、本体側流路２０の内径より僅かに小さく、その外周面には、本体１６の雌ネジ２２と螺合する雄ネジ３２が形成されている。本体１６の雌ネジ２２およびキャップ１８の雄ネジ３２は、キャップ１８を自転させることで（ネジを回すことで）、弁部３４が弁座２４に当接する当接位置と、弁部３４が弁座２４から離間する離間位置と、の間でキャップ１８が進退できるような位置および形状となっている。また、雄ネジ３２の外径は、本体側流路２０の返し部２６における内径より大きくなっており、本体側流路２０からキャップ１８を離脱させようとしたとき、雄ネジ３２の山が、返し部２６に当接し、キャップ１８が離脱できないようになっている。

キャップ１８の先端には、径方向外側に張り出すフランジ部４２が設けられている。このフランジ部４２は、キャップ１８を回す（ネジを締める）際にユーザにより把持される部位である。本実施形態では、把持性を向上するために、フランジ部４２の外周面に、複数（図示例では六つ）の突起を設けている。

以上のような構成の空気袋製品１０において、袋体１２に空気を充填および袋体１２から空気を放出する際の流れについて図５、図６を参照して説明する。図５は、キャップ１８を緩めた際の空気栓１４の断面図であり、図６は、キャップ１８を締めた際の空気栓１４の断面図である。袋体１２から空気を放出する際には、図５に示すように、キャップ１８のネジを緩めて、弁部３４を弁座２４から離間させる。この場合、袋体１２内部の空気は、本体側流路２０の先端から本体側流路２０に流入する。そして、本体側流路２０に流入した空気は、キャップ１８の通過孔３６を通過して、キャップ側流路３０へと流れ、最終的に外部に放出される。

袋体１２の内部に空気を充填する際には、図５に示すように、キャップ１８のネジを緩めた状態で、キャップ側流路３０の一端に、空気ポンプのノズル１００を挿し込み、キャップ側流路３０とノズル１００とを連結する。そして、この状態で、空気ポンプを駆動し、キャップ側流路３０に空気を送り込む。キャップ側流路３０に流入した空気は、通過孔３６を通過して、本体側流路２０に流れ込み、最終的に、袋体１２内部へと流入する。

袋体１２内に十分に空気が充填できれば、空気ポンプの駆動を停止する。そして、空気ポンプのノズル１００とキャップ側流路３０とを接続した状態のまま、キャップ１８を締めて、図６に示すように、弁座２４を弁部３４に当接させる。この状態になると、本体側流路２０が、弁部３４で閉鎖されるため、袋体１２の空気が外部に漏れることはない。

ここで、従来の空気栓１４の多くは、空気の充填が完了すれば、空気栓１４から空気ポンプのノズル１００を取り外してから、空気栓１４を閉めていた。換言すれば、従来の空気栓１４の多くは、空気栓１４と空気ポンプのノズル１００とを連結したまま、空気栓１４を開閉することができなかった。この場合、空気ポンプのノズル１００を取り外してから空気栓１４を閉めるまでの間に、せっかく充填した袋体１２の空気が外部に漏れ出るという問題があった。かかる問題を避けるために、空気栓１４に逆止弁を設けること等が提案されている。しかし、空気栓１４に、逆止弁を設けた場合、当該空気栓１４から空気を放出することができず、別途、空気排出用の栓を設けたり、逆止弁を無効化するために特殊な部品を設けたりする必要があった。

本実施形態の空気栓１４は、これまでの説明から明らかな通り、逆止弁を有していないが、空気ポンプのノズル１００を接続したまま、キャップ１８を開閉できる構成となっている。そのため、空気の充填完了からキャップ１８を締めるまでの間も、ノズル１００をキャップ１８に連結したままにすることで、袋体１２の空気が漏れることを効果的に防止できる。また、本実施形態の空気栓１４は、逆止弁を有していないため、空気排出用の栓や、逆止弁を無効化する機構等を別途設ける必要がない。結果として、空気栓１４に関する製造コストや設置スペースを低減できる。

さらに、これまでの説明で明らかな通り、本実施形態の空気栓１４は、本体１６および当該本体１６に螺合接続されたキャップ１８の二部材のみで構成されており、部品点数が少ない。そのため、製造コストを低減でき、部品組み立ての手間も低減できる。さらに、本実施形態の空気栓１４は、キャップ１８を本体１６から離脱させる必要がない。そのため、キャップ１８を紛失するおそれがない。特に、本実施形態では、キャップ１８の離脱を防止する返し部２６を設けているため、キャップ１８の紛失を効果的に防止できる。

なお、キャップ１８および本体１６の材質は、弁座２４と弁部３４が気密に密着できるのであれば、特に限定されないが、本体１６の材質は、キャップ１８の材質より柔らかいことが望ましい。したがって、例えば、キャップ１８は、ポリプロピレン、本体１６は、低密度ポリエチレン等からなることが望ましい。

また、本実施形態では、キャップ１８を手で開閉することを想定してフランジ部４２を設けているが、場合によっては、フランジ部４２は、低減、または、省略されてもよい。例えば、図７に示すように、フランジ部４２の径を、小さくし、当該フランジ部４２の上面に、一文字状の溝５０を形成してもよい。この溝５０は、硬貨等が挿し込み可能なサイズとなっている。すなわち、溝５０の幅は、一般的に流通している硬貨（例えば１０円硬貨等）の厚みよりやや大きくなっている。

かかる空気栓１４の場合でも、袋体１２に空気を充填する際には、キャップ側流路３０に空気ポンプのノズル１００を連結する。そして、その状態で、空気の充填が完了すれば、ノズル１００を回して、キャップ１８を締める。すなわち、ノズル１００は、キャップ側流路３０に圧入されているため、ノズル１００を回すと、キャップ１８も釣られて多少は回る。ただし、ノズル１００の回転のみで、キャップ１８を完全に締める（弁部３４を弁座２４に気密に密着させる）ことは難しく、ノズル１００を回しただけでは、キャップ１８は、仮締めの状態である。仮締めの状態になれば、ノズル１００をキャップ側流路３０から離脱させる。そして、その後は、溝に硬貨等を挿し込み、当該硬貨等を介して、キャップ１８を完全に締める。

以上のように、フランジ部４２の径を大幅に小さくすることで、空気栓１４のサイズを小さくでき、材料費を低減できる。ただし、フランジ部４２の径を小さくすると、ユーザの手で把持しにくい。しかし、上述したように、硬貨が挿し込み可能な溝５０を設けることで、フランジ部４２の径を小さくしても、キャップ１８を確実に締めることができる。

また、フランジ部４２を完全に無くし、代わりに、キャップ１８の上面に、六角レンチが挿し込み可能な六角形穴を形成してもよい。この場合、空気を充填した後は、空気ポンプのノズル１００を回して、キャップ１８を仮締めする。そして、その後、ノズル１００を取り外してから、六角形穴に六角レンチを挿し込み、キャップ１８を確実に締めればよい。かかる構成とすれば、フランジ部４２を完全に省略でき、空気栓１４のサイズをより低減できる。また、この場合、キャップ１８の先端部分の外径を、本体側流路２０の内径より小さくできるため、キャップ１８を、本体側流路２０内に完全収容することもできる。

また、これまで説明した弁部３４や弁座２４、通気孔等の構成は、一例であり、適宜変更されてもよい。例えば、通過孔３６は、段差面に限らず、他の位置、例えば、小径部４０の周面等に形成されてもよい。また、弁座２４、弁部３４も、互いに密着できるのであれば他の形状でもよい。

次に、第二の実施形態について図面を参照して説明する。図８、図９は、空気栓１４の断面図であり、図８は、空気栓１４を閉鎖したときの、図９は、空気栓１４を開放したときの断面図である。また、図１０は、本体１６の断面図および底面図であり、図１１は、キャップ１８の断面図および底面図である。第二実施形態の空気栓１４も第一実施形態の空気栓１４と同様に、空気袋製品１０、例えば、エアークッションや、浮き袋、袋状緩衝材、エアベッド等を構成する袋体の端部に取り付けられる。この空気栓１４は、袋体１２に固着される本体１６と、当該本体１６に締結されたキャップ１８と、を備える。空気栓１４は、図８に示すように、キャップ１８を本体１６に対して押しこむことで閉鎖され、図９に示すように、キャップ１８を本体１６に対して引き上げることで開放される。

本体１６は、その中央に貫通孔である本体側流路２０が形成された略管状部材である。本体側流路２０の両側には、複数の貫通孔５４が形成されており、材料の使用量の低減等が図られている。本体１６は、上面視では、幅方向端部に近づくにつれ幅細となる、レモン形または舟形となっている。この本体１６を、二枚のシート材で挟みこんだ状態で、当該二枚のシート材をヒートシールすることで、本体１６が、袋体１２に固着される。

本体側流路２０は、袋体１２の内外を連通する貫通孔である。この本体側流路２０の内周面には、キャップ１８の突起６６を受け入れて、当該突起６６の進行方向を規定するカム溝５６が形成されている。このカム溝５６の具体的な構成については、後に詳説する。本体１６の下端近傍は、その内径が絞られた縮径部６４となっている。この縮径部６４の内周面は、後述するキャップ１８の弁部３４が密着する弁座２４として機能する。この弁座２４は、下端に近づくにつれて縮径するように僅かに傾斜している。さらに、本体側流路２０の基端近傍には、後述するキャップ１８の抜けを防止する返し部２６が形成されている。この返し部２６は、径方向内側に僅かに突出した部位である。

キャップ１８は、本体１６に締結される部材である。このキャップ１８は、その一端が完全開口し、他端が完全に閉鎖された有底の略円筒形である。また、キャップ１８は、その外径が、途中で段階的に変化する段付円筒形である。換言すれば、キャップ１８は、比較的大径の大径部３８と、当該大径部３８より小径の小径部４０と、を有している。

キャップ１８の内部は、空気が通過するキャップ側流路３０となる。キャップ側流路３０は、空気ポンプのノズル１００が着脱可能なサイズとなっている。すなわち、キャップ側流路３０は、断面略円形の空間であるが、その内径は、空気ポンプのノズル１００の外径とほぼ同じであり、下端に近づくにつれ、僅かずつ縮径している。したがって、キャップ側流路３０にノズル１００を挿し込んで圧入すると、キャップ側流路３０の内側面とノズル１００の外側面とが密着し、キャップ側流路３０とノズル１００とが略気密に連結される。

小径部４０の下端面からは、環状リブである弁部３４が突出している。この弁部３４は、下端に近づくにつれて肉薄となっており、適度な弾性を備えている。この弁部３４の最大外径は、本体１６の弁座２４の内径よりも僅かに大きく、キャップ１８を締めた際、弁部３４は、弾性変形しながら本体１６の縮径部６４に進入し、弁座２４の内周面に密着する。そして、弁部３４が弁座２４に密着することで、本体側流路２０が気密に閉鎖される。小径部４０の外周面には、複数（図示例では四つ）の通過孔３６が形成されている。この通過孔３６は、キャップ側流路３０の内外に連通する貫通孔である。

キャップ１８の大径部３８は、本体側流路２０の内径より僅かに小さく、その外周面には、本体１６のカム溝５６に嵌る二つの突起６６が１８０度対称の位置に設けられている。各突起６６は、略円柱形であり、当該突起６６部分の半径ｒ３は、カム溝５６部分の内半径ｒ２よりも僅かに小さい。この突起６６とカム溝５６との係合関係については、後に詳説する。突起６６よりも上方の位置には、さらに、外方に突出した係止部６８が設けられている。係止部６８の外径は、本体１６の返し部２６の内径よりも大きく、当該係止部６８が、返し部２６に当接することで、キャップ１８が離脱できないようになっている。

キャップ１８の上端には、径方向外側に張り出すフランジ部４２が設けられている。このフランジ部４２は、キャップ１８を回す（ネジを締める）際にユーザにより把持される部位である。フランジ部４２の形状は、特に限定されないが、そのキャップ１８の回転角度を把握するためには、フランジ部４２は、非円形、例えば、一軸方向に長尺なオーバル形であることが望ましい。本実施形態では、フランジ部４２は、その短軸長さが、本体１６の短軸長さより小さく、その長軸長さが、本体１６の短軸長さより大きい、楕円形である。

次に、本体１６の内周面に形成されたカム溝５６について図１２〜図１４を参照して説明する。図１２は、図１０（ｂ）におけるＡ方向視図であり、図１３は、図８（ａ）におけるＩ−Ｉ断面図、ＩＩ−ＩＩ断面図、ＩＩＩ−ＩＩＩ断面図、ＩＶ−ＩＶ断面図、Ｖ−Ｖ断面図である。また、図１４は、キャップ１８を本体１６に取り付けた際の上面図である。図１２においては、砂地ハッチングは、その他の箇所よりも内径が大きくなっている溝部分を示している。また、以下の説明では、フランジ部４２の長軸が、本体１６の長軸と９０度を成すとき（図１４（ａ）の状態のとき）のキャップ１８の本体１６に対する回転角度θを、０度とし、以降、時計回りに回転角度θが増加すると考える。

カム溝５６は、１８０度対称な位置に二つ設けられている。このカム溝５６より上側には、その内半径が、カム溝５６の内半径と同じである拡径部５９が設けられている。各カム溝５６は、周方向に延びる第一溝部５８と、第一溝部５８の端部から軸方向に延びる第二溝部６０と、第二溝部６０の下端から周方向、かつ、前記第一溝部５８から離れる向きに延びる第三溝部６２と、を含んでいる。カム溝５６および拡径部５９における内半径ｒ１は、その他の箇所における内半径ｒ２よりも大きくなっている。一方、キャップ１８の外周面から突出する突起６６の外半径ｒ３は、溝部における内半径ｒ１よりも小さく、その他の箇所の内半径ｒ２よりも大きい。従って、キャップ１８の突起６６は、内半径ｒ１となる、その他の箇所には位置することはできず、内半径ｒ２のカム溝５６および拡径部５９内での動きのみが許容される。

第一溝部５８は、その内部にキャップ１８の突起６６が位置する場合に、当該キャップ１８の弁部３４が、弁座２４から離脱する状態（図８に示す状態）になるような高さ位置に設けられている。一方、第三溝部６２は、その内部に突起６６が位置する場合、キャップ１８の弁部３４が、弁座２４に密着する状態（図９に示す状態）になるような高さ位置に設けられている。

第一溝部５８の基端（すなわち第二溝部６０と反対側端部）の周方向位置は、キャップ１８の回転角度θが０度のときの突起６６の周方向位置に対応している。また、第二溝部６０の周方向位置は、キャップ１８の回転角度θが４５°のときの突起６６の周方向位置に対応している。すなわち、第二溝部６０は、第一溝部５８の基端から略４５°離れた箇所に設けられている。さらに、第三溝部６２の末端（すなわち第二溝部６０と反対側端部）の周方向位置は、キャップ１８の回転角度θが９０°のときの突起６６の周方向位置に対応している。すなわち、第三溝部６２の末端は、第一溝部５８の基端から略９０°、第二溝部６０から略４５°離れた箇所に設けられている。

以上のような構成において、キャップ１８の回転角度θが０度のとき、突起６６は、第一溝部５８に嵌り込み、周方向へ移動（回転）が許容される。このとき、キャップ１８の弁部３４は、本体１６の弁座２４から離脱した状態（図９）となっている。したがって、キャップ１８の回転角度θが０°のとき、空気が自由に出入りできる。

次に、キャップ１８を略４５°回転させると、突起６６は、第二溝部６０に到達し、更なる回転が規制される一方で、第二溝部６０に沿った下方への移動が許容される。キャップ１８を、第二溝部６０に沿って下方に移動させると、突起６６が、第三溝部６２に到達する。突起６６が第三溝部６２に到達すると、キャップ１８の更なる下降は、規制される一方で、第三溝部６２に沿った周方向への移動（回転）が許容される。そして、キャップ１８を、回転角度＝９０°まで回転させると、突起６６は、第三溝部６２の末端に当接し、更なる回転が規制される。この状態になれば、キャップ１８は、軸方向への移動が規制される。このとき、キャップ１８の弁部３４は、本体１６の弁座２４から密着した状態（図８）となっている。したがって、キャップ１８の回転角度θが９０°のとき、空気の入排出が禁止される。

次に、以上のような構成の空気袋製品１０において、袋体１２に空気を充填および袋体１２から空気を放出する際の流れについて説明する。袋体１２の内部に空気を充填する際には、図１４（ａ）に示すように、キャップ１８の本体１６に対する回転角度θを０°にして、突起６６を第一溝部５８に位置させた状態とする。この場合、キャップ１８の弁部３４は、本体１６の弁座２４から離脱した状態、すなわち、図９に示す状態となる。この状態になれば、キャップ側流路３０の一端に、空気ポンプのノズル１００を挿し込み、キャップ側流路３０とノズル１００とを連結する。そして、この状態で、空気ポンプを駆動し、キャップ側流路３０に空気を送り込む。キャップ側流路３０に流入した空気は、通過孔３６を通過して、本体側流路２０に流れ込み、最終的に、袋体１２内部へと流入する。

袋体１２内に十分に空気が充填できれば、空気ポンプの駆動を停止する。そして、空気ポンプのノズル１００とキャップ側流路３０とを接続した状態のまま、突起６６が、第二溝部６０、第三溝部６２に沿って動くように、キャップ１８を、４５°回転させた後（図１４（ｂ））、下方に移動させ、その後、再度、９０°の位置まで回転させる（図１４（ｃ））。この場合、キャップ１８の弁部３４は、本体１６の弁座２４に密着した状態、すなわち、図８に示す状態となる。この状態になると、本体側流路２０が、弁部３４で閉鎖されるため、袋体１２の空気が外部に漏れることはない。

以上の説明から明らかな通り、本実施形態でも、第一実施形態と同様に、空気栓１４と空気ポンプのノズル１００とを連結したまま、空気栓１４を開閉できる。そのため、空気の充填完了からキャップ１８を締めるまでの間も、ノズル１００をキャップ１８に連結したままにすることで、袋体１２の空気が漏れることを効果的に防止できる。また、本実施形態の空気栓１４も、逆止弁を有していないため、空気排出用の栓や、逆止弁を無効化する機構等を別途設ける必要がない。結果として、空気栓１４に関する製造コストや設置スペースを低減できる。また、第一実施形態と同様に、本実施形態の空気栓１４も、二部材のみで構成されており、部品点数が少ない。さらに、本実施形態の空気栓１４も、キャップ１８の紛失を効果的に防止できる。

さらに、本実施形態の空気栓１４では、キャップ１８は、突起６６を第二溝部６０に位置させれば、回転することなく直進移動できる。したがって、ネジ回しすることで進退する第一実施形態の空気栓１４と比べて、開放状態から閉鎖状態への移行時間を短くすることができ、空気漏れをより確実に防止できる。また、本実施形態では、通過孔３６をキャップ１８の周面に設けているため、段差面に設けていた第一実施形態と比べて、通過孔３６を大きくしやすい。結果として、空気の流量を増加できる。さらに、本実施形態では、キャップ１８のフランジ部４２を楕円形としている。そのため、キャップ１８の回転角度θ、ひいては、空気栓１４の開閉状態が、容易に把握することができ、空気栓１４の操作性が向上する。また、空気栓１４を閉鎖したとき（回転角度９０度のとき）、フランジ部４２は、キャップ１８からはみ出さない大きさとなっている。そのため、空気栓１４を閉鎖すれば、フランジ部４２は他部材に当たりにくくなり、意図しないフランジ部４２の回転、ひいては、意図しない空気栓１４の開放を防止できる。

なお、キャップ１８および本体１６の材質は、弁座２４と弁部３４が気密に密着できるのであれば、特に限定されないが、本体１６の材質は、キャップ１８の材質より柔らかいことが望ましい。したがって、例えば、キャップ１８は、ポリプロピレン、本体１６は、低密度ポリエチレン等からなることが望ましい。また、これまで説明した弁部３４や弁座２４、通気孔等の構成は、一例であり、適宜変更されてもよい。また、本実施形態では、キャップ１８に突起６６を、本体１６にカム溝５６を設けているが、逆にしてもよい。すなわち、本体１６に突起を、キャップ１８に突起の動きを規制するカム溝を設けてもよい。

１０ 空気袋製品、１２ 袋体、１４ 空気栓、１６ 本体、１８ キャップ、２０ 本体側流路、２２ 雌ネジ、２４ 弁座、２６ 返し部、３０ キャップ側流路、３２ 雄ネジ、３４ 弁部、３６ 通過孔、３８ 大径部、４０ 小径部、４２ フランジ部、５０ 溝、５６ カム溝、６４ 縮径部、６６ 突起、６８ 係止部、１００ ノズル。

Claims (9)

1. 袋体に取り付けられ、前記袋体への空気の注入および排出を許容する空気栓であって、
   前記袋体に固着され、前記袋体の内外を連通する本体側流路および前記本体側流路の途中に形成された弁座を有した本体と、
   前記本体に螺合締結され、前記本体側流路内で進退する円筒状のキャップと、
   を備え、
   前記キャップは、
   空気ポンプのノズルが着脱自在に連結されるキャップ側流路と、
   前記キャップの先端面に形成され、前記キャップが進出した際に、前記弁座に密着して前記本体側流路を閉鎖する弁部と、
   前記キャップ側流路の内外に連通する１以上の通過孔と、
   を備え、
   前記キャップは、大径部と、前記大径部より小径の小径部と、を備えた段付円筒状であり、
   前記弁部は、前記小径部の先端面であり、
   前記通過孔は、前記大径部と小径部とを繋ぐ段差面に形成された孔である、
   ことを特徴とする空気栓。
2. 請求項１に記載の空気栓であって、
   前記キャップの外周面には、前記本体側流路の内周面に形成された雌ネジに螺合する雄ネジが形成されており、
   前記本体側流路の外側端部近傍には、前記キャップの前記本体からの離脱を防止するべく、前記雄ネジと干渉する突起が設けられている、
   ことを特徴とする空気栓。
3. 請求項１または２に記載の空気栓であって、
   前記キャップは、さらに、前記キャップの基端から径方向外側に張り出すフランジ部を備える、
   ことを特徴とする空気栓。
4. 請求項３に記載の空気栓であって、
   前記フランジ部には、硬貨が挿し込まれるＩ状の溝が形成されている、ことを特徴とする空気栓。
5. 袋体に取り付けられ、前記袋体への空気の注入および排出を許容する空気栓であって、
   前記袋体に固着され、前記袋体の内外を連通する本体側流路および前記本体側流路の途中に形成された弁座を有した本体と、
   前記本体に締結され、前記本体側流路内で進退する円筒状のキャップと、
   を備え、
   前記キャップは、
   空気ポンプのノズルが着脱自在に連結されるキャップ側流路と、
   前記キャップの先端面に形成され、前記キャップが進出した際に、前記弁座に密着して前記本体側流路を閉鎖する弁部と、
   前記キャップ側流路の内外に連通する１以上の通過孔と、
   を備え、
   前記本体の内周面および前記キャップの外周面の一方には、突起が設けられ、
   前記本体の内周面および前記キャップの外周面の他方には、前記突起を受け入れて、前記突起の進行方向を規定するカム溝が設けられている、
   ことを特徴とする空気栓。
6. 請求項５に記載の空気栓であって、
   前記カム溝は、周方向に延びる第一溝部と、前記第一溝部の一端から軸方向に延びる第二溝部と、第二溝部の下端から周方向、かつ、前記第一溝部から離れる向きに延びる第三溝部と、を含む、ことを特徴とする空気栓。
7. 請求項５または６に記載の空気栓であって、
   前記キャップは、有底の中空円筒体であり、
   前記本体は、前記本体側流路として機能する貫通孔を有しており、
   前記弁座は、前記貫通孔の途中において内径が段階的に縮径した縮径部の内周面であり、
   前記キャップ側流路は、前記中空円筒体の内部空間であり、
   前記弁部は、前記中空円筒体の底面から突出し、前記縮径部の内周面に密着する環状リブであり、
   前記通過孔は、前記中空円筒体の側面に形成される、
   ことを特徴とする空気栓。
8. 請求項５から７のいずれか１項に記載の空気栓であって、
   前記キャップは、その上端に径方向外側に延び、非円形のフランジ部を有する、
   ことを特徴とする空気栓。
9. 袋体と、前記袋体に取り付けられた空気栓と、を備えた空気袋製品であって、
   前記空気栓が、請求項１から８のいずれか１項に記載の空気栓である、ことを特徴とする空気袋製品。

Images