JPH08500071A - 容器用マルチキャップシール - Google Patents

容器用マルチキャップシール

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JPH08500071A
JPH08500071A JP6504561A JP50456193A JPH08500071A JP H08500071 A JPH08500071 A JP H08500071A JP 6504561 A JP6504561 A JP 6504561A JP 50456193 A JP50456193 A JP 50456193A JP H08500071 A JPH08500071 A JP H08500071A
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ジェームズ シー スミス
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インナーヴィジョン インコーポレイテッド
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Abstract

(57)【要約】 マルチキャップ(10)の構造体は、容器(12)の開放端をシールするために設けられる。マルチキャップシールは、使い捨て遠心分離容器(12)のような容器の開放端にヒンジ結合された密閉用キャップ(14)およびロック用キャップ(16)を有する。密閉用キャップ(14)は、容器(12)の開放端に位置決めされ、また、ロック用キャップ(16)は、これらキャップを互いに本質的に固定し続ける機構によって、密閉用キャップ(14)に結合される。これらキャップをこのように結合すると、容器(12)内の圧力によって生じる応力は、キャップを介してヒンジに移される。ヒンジ(22、38)は、相互ロックした密閉用キャップ及びロック用キャップの構造体が容器から離れる軸線方向の移送を阻止するような大きさである。ヒンジが実質的な張力の下で伸びに抵抗するので、容器内の圧力が非常に高いときでも、容器はしっかりとシールされたままである。

Description

【発明の詳細な説明】容器用マルチキャップシール 発明の背景 発明の分野 この発明は、一般的に、シール装置又は容器用蓋に関し、より詳しくは、解放 可能なロックを有するシール装置に関する。背景技術 試験管のような容器は、長年、液体のような試料を貯蔵するのに用いられる。 一般的に、試料への次の再アクセスを可能にしながら試験管の開放端をシールす る必要がある。また、試料を試験管に入れたとき、キャップを外すことなく試料 を取り出し又は追加することが時々必要となる。このことは、キャップを突き刺 す注射器を用いることによって行うことができる。しかしながら、幾つかのキャ ップは、その壁厚のために突き刺すことが困難である。典型的な容器のキャップ を注射器で突き刺した後、この突き刺されたキャップは容器を再度シールするこ とができない。 典型的な取り外し可能なキャップは、キャップと試験管の内面との間の摩擦嵌 合によって、試験管をシールし、また、キャップを保持する。キャップ及び試験 管は、時々、プラスチック材料で一緒に成形され、キャップはヒンジによって試 験管に取付けられる。摩擦によるキャップのシールには欠点がある。試験管を落 とした場合、キャップは外れる傾向を有し、かくして試料をこぼしたり汚染した りする。加熱サイクル及び冷却サイクルはキャップを緩め、キャップが試験管か ら落ちる。キャップが試験管との気密のシールを作らないと、試料の蒸発がしば しば起こる。摩擦嵌合のキャップのシール性および保持は、キャップと試験管と の間の摩擦嵌合を強めることによって高めることができる。しかしながら、キャ ップと容器との間の摩擦を高めることは、キャップの装着および取り外しを一層 困難にしてしまう。このような困難性は、使用者が試験管に蓋をしたり外したり するときに、使用者の疲れの原因になる。更に、試験管の内面とキャップの外面 とに要求される厳格な寸法上の制約によって、ぴったりとした摩擦嵌合を達成す るには費用がかかる。発明の概要 この発明は、従来技術の問題および欠点を回避する、使い捨て遠心分離容器の ような容器用のシールに向けられている。本発明は、この目的を、開放端を有す る容器にヒンジで連結された密閉用キャップおよびロック用キャップを有するマ ルチキャップシールを提供することによって達成する。密閉用キャップはヒンジ を中心にして回動され、また、密閉用キャップの部分は、容器とのシールを形成 するために容器の開放端に位置決めされる。次いで、ロック用キャップは、ヒン ジを中心にして回動され、また、密閉用キャップの上に位置決めされる。マルチ キャップシールは、更に、密閉用キャップとロック用キャップとを一緒に解放可 能にロックするロック機構を有し、また、密閉用ロックを容器の開口に位置決め したときに、キャップ間の相対的な移動を阻止する。ヒンジは、ヒンジの変形又 は破壊なしに結合されロックされた密閉用およびロック用キャップの構造体が容 器の開放端から軸線方向に離れるのを妨げる。この場合、密閉用キャップは、そ の密封位置に確実に保持され、容器を加熱したり落としたときのように、容器内 に比較的高い圧力が発生したときに、見本の損失に対する蓋の完全性が保障され る。また、ひとたびロック機構をアンロックすると、密閉用キャップをたやすく 外すことができる。 本発明の他の特徴によれば、密閉用キャップは、容器を密封するために容器の 開放端に簡単に挿入されるカップ状部材を有していてもよい。カップ状部材は、 このカップ状部材と容器の内壁との間のシール性を高めるために拡張可能である のが好ましい。この目的のために、カップ状部材には凹状底壁を設け、ロック用 キャップには突起が設けられている。ロック用キャップが密閉用キャップの上に 回動されると、上記突起がカップ状部材に入って、カップ状部材が半径方向外方 に広がって容器の内壁にしっかりの係合するように凹状底壁を変形させる。 本発明の他の特徴によれば、ロック用キャップには、カップ状部材にぴったり と嵌合する円筒状部材が設けられる。この構成は、キャップ間の関連した横方向 の移動を阻止し、キャップを一緒にロックするのに十分な摩擦嵌合を提供するよ うに構成される。その代わりに、ロック機構は、止め構造と、円筒状部材に設け られた協働する要素と、円筒状部材をカップ状部材にシールしたときに、自動的 に一緒にロックされる密閉用キャップおよびロック用キャップとを有していても よい。他の実施例では、ロック機構は、ロック用キャップに設けられたラッチア ームと、容器に設けられたラッチリップとを有するラッチ機構からなる。この場 合、円筒状部材をカップ状部材の中に挿入すると、これらの部材は協働して、ロ ック用キャップを案内し、ラッチ機構を整列させて係合させる。 本発明の他の特徴は、第1のキャップに設けられた注射器用アクセスである。 この容器は、ロック用キャップを外し、注射器で注射器用アクセスを突き刺すこ とによってアクセスすることができる。次いで、キャップをそれらの間に気密の シールを作るように構成すると、ロック用キャップを密閉用キャップに再係合す るだけで、この容器を、再度、気密にシールすることができる。その代わりに、 第1、第2キャップの両者が注射器用ポートていてもよい。 この明細書で用いた用語は、発明の要旨を開示する目的で選択されており、発 明の要旨を限定するものでないことは勿論である。例えば、「チューブ」の用語 は、シールされるべき物体を示すのに用いられ、ボトル或いは、パイプのような 開放形物体のような容器を本発明で密封することができる。 以上は、従来技術のいくつかの欠点および本発明の利点の簡単な記述である。 本発明の他の特徴、利点および実施例は、当業者にとって、次の詳細な説明、 添付した図面、請求の範囲から明らかになろう。図面の簡単な説明 図1は、本発明の第1実施例に従って構成されたマルチキャップシールの斜視 図である。 図2は、シール状態つまり閉じ状態にある、図1のマルチキャップシールの斜 視図である。 図3は、図2に示すマルチキャップシールの平面図である。 図4は、図1のマルチキャップシールの平面図である。 図5は、図1のマルチキャップシールの底面図である。 図6は、図1のマルチキャップシールの断面図である。 図7は、部分的に密封した状態にある、図1のマルチキャップシールの断面図 である。 図8は、シール状態にある、図1のマルチキャップシールの断面図である。 図9は、本発明の他の実施例に従って構成されたマルチキャップシールの平面 図である。 図10は、図9のマルチキャップシールの断面図である。 図11は、本発明の更なる実施例に従って構成されたマルチキャップシールの 斜視図である。 図12は、チューブに連結された図11のマルチキャップシールの断面図であ る。好ましい実施例の説明 同じ参照符号で同じ要素を示す図面を詳細に参照して、マルチキャップシール の好ましい実施例を本発明の原理に従って説明する。マルチキャップシールの図 示の実施例を遠心分離容器又はチューブに関連して示すが、勿論、ボトル等のよ うな他の容器で用いることができる。 図1ないし図8を参照すると、マルチキャップシール10は、密閉用キャップ 14と、ロック用キャップ16と、カラー18とを有する。両キャップ14、1 6は、開放形チューブ12の開口を形成する孔又は開口19を有するカラー18 にヒンジ的に設けられ、この試験管12は、例えば使い捨ての遠心分離容器であ ってもよい。この試験管とマルチキャップシールとは、例えば射出成形によって 一体品構造として一体的に作られている。従って、この試験管およびマルチキャ ップシールは、ポリプロピレン又はポリエチレンからなるのが好ましい。 密閉用キャップ14は、ヒンジ部22によってカラー18に取付つまり結合さ れたほぼ平らな部材又はフランジ20と、開口19を通って試験管12に嵌合す る大きさのカップ状部材24とを有する。カップ状部材24は、フランジ20か ら延び、また、円形底壁26と環状リム27と環状側壁28とを有し、これらの 要素で、後に詳しく説明するようにロック用キャップ16の一部を受け入れるた めのキャビティつまり凹部29を形成している。底壁26は、例えば図6、図7 に示すように、休息状態にある場合には、凹状である。図面から明らかなように 、リム27は、カップ状部材24から半径方向外方に延びて、底壁26の領域に 周囲リップを形成している。ヒンジ部22とは反対側のフランジ20の端は、外 方に延びて2つのタブ30を形成している。タブ30を上方に押し上げることに よって、密閉用キャップ14は試験管12から容易に外れる。 カップ状部材24は、開口19、従って試験管12の開放端にたやすく嵌合す るように形成されている。図7に最もよく示すように、カップ24のリム27の 直径は、成形時又は休息状態で、チューブ12の内径とほぼ等しい。しかしなが ら、カップ状部材24は、リム27とチューブ12の内壁との間に僅かな摩擦で 係合する大きさであってもよい。この目的のために、リング27の外径は、チュ ーブ12の内径よりも約0.001インチ(0.0025cm)ないし0.005インチ(0.012cm)大 きい寸法である。いかなる場合であっても、密閉用キャップ14の挿入又は取り 外し中、カップ状部材24とチューブ12との間で過度に制限的な相対移動をす るようなきつい嵌合であるべきではない。 図1ないし図8に示すように、ロック用キャップ16は、ヒンジ部38によっ てカラー18に取付又は連結されたほぼ平らな部材つまりフランジ36と、突起 40、42とを有する。部材36の一方の側は、ほぼ平らな面を有し、他方、部 材36の反対側は、そこから延びる突起40、42を有する。突起40、42は 、ほぼ円筒形状を有し、また、例えば図1、図4から分かるように、互いに同心 に配置されている。内側の円筒状突起42は、ロック用キャップ16を図8に示 すように密閉用キャップ14の中に挿入すると、カップ状部材の凹状底26を変 位させる。内側の円筒状突起42の端を完全に密封すると、凹状底26は平らに なり、リム27がチューブ12の内壁面34に対して外方に広がり、これにより 、密閉用キャップ14とチューブ12との間のシールを改善する。突起40は、 キャビティ29でシールされると、ロック用キャップ16の横方向の移動を実質 的 に阻止するような大きさである。リム27は、カップ状部材24と一体に形成さ れているように図示されているが、本発明の範囲から逸脱することなく他の構成 を用いることができる。例えば、円筒状側壁28に環状溝を形成し、そこに着座 された天然ゴム又は弾性材料からなるO−リングを設けて環状リップつまりリム 27を形成してもよい。この構成は、事実上フェイルセイフの気密シールを必要 とする適用例において特に利益がある。 外側の突起40は、カップ状部材の壁28の内面からキャビティ29の中心に 向けて突出するリッジ32に係合する半径方向外方に突出するタブ48を有する 。タブ48およびリッジ32は、タブ48がリッジ32の上をスライドしてその 下の場所にスナップ係合するような止め機構を形成するように形作られて、密封 用およびロック用キャップの閉じ位置(図8)での保持を容易にする。この場合 、ロック用キャップ16および密閉用キャップ14は、一緒に解放可能にロック され、そして、それらの間の相対的な移動が阻止される(例えば、密閉用キャッ プ14およびロック用キャップ16がヒンジ部22、38を中心に回動するのを 阻止する)。内側の円筒状突起42の高さは、ロック用キャップ16をタブ48 およびリッジ32によって所定位置にロックすると、凹状底36が実質的に平ら になるように選択される。ヒンジ部38と反対側のフランジ36の端は外方に延 びてタブ50を形成し、このタブ50を上方に押すと、ロック用キャップ16が 密閉用キャップ14から容易に外れる。ロック用キャップ16を密閉用キャップ 14に固定又はロックする止め機構を説明したが、他の機構を用いてもよい。例 えば、突起40は、その外壁回りに円周方向に離間し、また、カップ状部材の壁 28の内面に十分に摩擦係合する大きさの複数のリブを有してもよい。その代わ りに、突起40の外径は、ロック用キャップ16が壁18の内面に、これらキャ ップを互いに固定した状態に保つのに必要な程度に、摩擦係合するような大きさ であってもよい。更なる変形例としてラッチ機構であってもよく、このラッチ機 構を以下に詳細に説明する。 図9および図10には、上述したラッチ式保持機構が示されている。この機構 は、また、密閉用キャップ14とロック用キャップ16とを一緒に固定するのを 容易にして、これらキャップが閉じ位置にあるときに、それらの間の相対移動を 抑える。この保持機構は、リッジ60を有する細長い部材つまりラッチアーム5 8と、リップ62とを有する。ラッチアーム58は、ロック用キャップ16のフ ランジ36の下側から延び、他方、リップ62は、チューブ12の外面35に形 成されている。密閉用キャップ14とロック用キャップ16とを、それらの閉じ 位置(チューブ12の開口)におくと、ラッチアーム58はヒンジ部22の開口 64を通り過ぎて延び、ロック用キャップ16をチューブ12に解放可能にロッ クするために、リッジ60はリップ62の上をスライドしてその下の場所にスナ ップ係合する。突起40およびキャビティ29は、図面から明らかなように、突 起40がキャビティ29の中に摺動すると、リップ62と係合するまでラッチア ーム58を導くように位置決めされ、また、形作られている。ラッチアーム58 をリップ62に結合すると、ロック用キャップ16のフランジ36は密閉用キャ ップ14のフランジ20と当接し、かくして、密閉用キャップ14がチューブ1 2から外れるを阻止する。更に、密閉用キャップ14のフランジ20の部分がカ ラー18に当接するので(図7、図8)、チューブ12に向けて密閉用キャップ 14による移動が抑えられる。従って、密閉用キャップ14およびロック用キャ ップ16は一緒にロックされ、これらの間の相対移動が阻止される。 上述のいずれかの止め機構でロック用キャップ14を密閉用キャップ16に固 定すると、ヒンジ部22、38は止め機構と協働して、相互ロックしたキャップ 構造がチューブ12から軸線方向に離れる方向に変位するのを抑える。ヒンジ部 22は、密閉用キャップ14と容器12とを領域23で相互連結し、ヒンジ部3 8は容器12とロック用キャップ16とを領域39で相互連結する(図6および 図10参照)。ヒンジ部22の長さは、キャップ14がその閉じ位置に置かれた ときに、ヒンジ部の引張抵抗によって、容器12の開放端から離れる密閉用キャ ップ14の領域23の軸線方向の移動を阻止するように選択されている。図7に 示すように、キャップ14を閉じ位置にすると、キャップ14は、容器12の開 放端からフランジ20の厚さと等しい距離延びる。したがって、ヒンジ部22は 、フランジ20の厚さと実質的に等しい長さを有するように構成されて、領域2 3がカラー18から離れる移動を防止する。ヒンジ部38の長さは、第2番目の キャップをその閉じ位置に置いたときに、容器12の開放端から離れるロック 用キャップ16の領域39の関連した移動を同様に妨げるような長さである。図 面に示すように、ヒンジ部22、38は、互いに円周方向に180゜離間されて いる。ヒンジ部22、38は、この結合したロック用および密閉用キャップの結 合体が回動するのを防止するように間隔が隔てられている。また、ヒンジ部38 には、密閉用キャップのフランジ20の厚さと本質的に等しい距離間隔が隔てら れた2つの回動点38a、33bを設けるのが好ましく、これによりロック用キ ャップのフランジ36は図8に示すようにフランジ20の上に平らに横たわるこ とができる。これにより、フランジ間の力の分散およびヒンジ部22、38への 応力の伝達を高めることができる。また、この構成は、ロック用キャップのフラ ンジ16による密閉用キャップのフランジ20の均一なる圧縮を可能にして、フ ランジ20とカラー18との間のシール性を高める。 上記のヒンジ部およびキャップの相互ロック結合では、ヒンジ部22又はヒン ジ部38を壊すだけで、容器12内の力によって、ロック用キャップおよび密閉 用キャップをその閉じ位置から外すことができることは勿論である。例えば、キ ャップ24がロック用キャップ16およびヒンジ部38によって所定位置に保持 されているので、ヒンジ部22に手をつけないでキャップ24を外すことはでき ない。ヒンジ部22、38は、ヒンジ部を壊すのに相当な力を必要とするように 構成されている。したがって、ヒンジ部22、38の結合した効果及びいずれか の保持体(例えば、上述した止め機構又はラッチ機構)は、ロック用キャップお よび密閉用キャップを容器の開放端の中にしっかりと保持するのに役立つ。 所望の効果を得ることが分かった構成要素の好ましい仕様を単なる例示のため だけに、次の例を示す。勿論、この例は、例示のために提示するものであり、本 発明の範囲を限定するものではない。ヒンジ部22は約0.134インチ(0.33cm)の 長さを有し、一方、ヒンジ部38は約0.130インチ(0.32cm)の長さを有する。各 フランジ20、36の壁厚は約0.050インチ(0.12cm)であり、他方、チューブ1 2の壁厚は約0.035インチ(0.086cm)である。上記開放端に隣接する領域でのチュ ーブ12の外径は約0.375インチ(0.92cm)であり、リム27の外径は、休息状態 で約0.302インチ(0.74cm)である。他の材料を用いてもよいが、キャップとチュ ーブとの組立体は、ポリプロピレンであるのが好ましい。 上述した実施例に注射器のアクセス機構を設けてもよい。図7を参照すると、 例えば、注射器用ポート又はアクセス機構54が密閉用キャップ14の底壁26 に示されている。図面から明らかなように、注射器用ポート54は、壁26の凹 部の形態である。この凹部は、減少した壁厚部分を形成し、この部分により密閉 用キャップ14を外すことなく注射器をチューブ12に簡単に挿入できるように 、密閉用キャップ14の底壁26を通して注射器を容易に突き剌すことができる 。同じような注射器用ポート55がロック用キャップ16に設けられている。注 射器用ポート54だけを用いて、注射器用ポート55を未使用のまま、従って密 封状態に残す場合、密閉されたロック用キャップ16を次にカップ状部材24に 再び挿入し、チューブ12を再び気密にシールして、密閉用キャップとロック用 キャップとの間に適当なシールを形成する。このようなシールは、突起40とカ ップ状部材の壁28の内面との間の連続的な摩擦嵌合によって達成することがで きる。 上述したように、マルチキャップシールは、チューブ又は容器と一体成形され ている必要はない。図11および図12を参照して、マルチキャップシールは、 容器80に順応する大きさの開口を有するカラー82を備えた別体の要素として 図示されている。しかしながら、重要なことは、ヒンジ部に力が加わっていると きに、カラー82がチューブ80から分離しないように、カラー82を容器80 にしっかりと固定することである。この目的のために、カラー82が不用意にチ ューブ80から抜け出さないように、保持リップ84が設けられている。この実 施例のロック用キャップ16および密閉用キャップ14は、上述したように形成 されている。また、フィルタ70および開口72をロック用キャップ16に設け 、図12に示すように、チューブの内容物を通気させてもよい。 以上、本発明の特定の実施例を詳細に説明した。本発明の範囲内で、ここに開 示した実施例から発展させてもよく、当業者には自明な変形例を思いつくであろ う。本発明の全範囲は次の特許請求の範囲及びその均等物である。したがって、 本発明に付与される保護の全範囲を不当に狭めるような請求の範囲及び詳細な説 明を解釈すべきでない。
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Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.開口を有する第1部材と、 前記開口に嵌合する大きさの部分と、該部分が前記開口に位置されると、前記 開口に隣接する前記第1部材に係合する区画とを有する第2部材と、 前記第2部材の部分が前記開口に位置されると、前記第2部材に係合する第3 部材と、 前記第1部材に取付けられた第1の端と、前記第2部材に取付けられた第2の 端とを有する第1の可撓性ヒンジとを有し、 該第1のヒンジは、前記第2部分が前記開口に位置されたときに、前記第2部 材の前記区画が前記第1部材から分離するのを阻止するような長さを有し、 更に、前記第1部材に取付けられた第1の端と、前記第3部材に取付られた第 2の端とを有する第2の可撓性ヒンジを有し、 該第2のヒンジは、前記第2部材の部分が前記開口に位置されたときに、前記 第2部材に係合する前記第3部材の前記部分の区画が前記第2部材から分離する のを阻止するような長さを有する、ことからなるシール装置。 2.開放端を有するチューブ状部材と、 該チューブ状部材の開放端と関連したときに、前記チューブ状部材の開放端を 閉じる大きさの部分を有する第1キャップと、 第1位置で前記第1キャップから離れ、また、第2位置にあり且つ前記第1キ ャップが前記チューブ状部材の開放端に関連したときに、前記第1キャップに解 放可能にロックされる第2キャップと、 第1、第2ヒンジとを有し、各ヒンジが前記第1、第2キャップを前記チュー ブ状部材に連結し、これらヒンジは、前記第2キャップを前記第1キャップに解 放可能にロックすると、これらヒンジが前記チューブ状部材から離れる前記第1 、第2キャップの移動を阻止するような大きさである、ことからなる蓋装置。 3.開口端を有するチューブ状部材と、 前記開口端の上に位置させたときに、前記チューブ状部材の前記開口端を閉 じるように形作られた部分を有する密閉用キャップと、 ロック用キャップと、 前記密閉用キャップと前記ロック用キャップとを前記開口端の上に位置させて 一緒にロックしたときに、これらキャップが前記チューブ状部材の前記開口端か ら離れる方向に関連的に移動するのを阻止するための手段とを有する密閉可能な 容器。 4.前記密閉用キャップの前記部分が、前記筒状部分の前記開口端に嵌合する大 きさのカップ状部材を有する、請求の範囲第3項の容器。 5.前記チューブ状部材がほぼ円筒状の内壁を有し、前記カップ状部材がほぼ円 形のリムを備えた凹状底を有し、前記ロック用キャップは、前記カップ状部材を 前記チューブ状部材の前記開口端に位置させたときに、前記リムを半径方向外方 に前記内壁に向けて広げるように前記凹状底の壁を変位させるための手段を有す る、請求の範囲第4項の容器。 6.前記解放可能なロック手段が一対の協働する部材を有し、該部材の一方が前 記密閉用キャップに形成され、他方の部材が前記ロック用キャップに形成されて いる、請求の範囲第3項の容器。 7.前記解放可能なロック手段が、互いに協働的に係合するように形作られたラ ッチアームおよびリップを有するラッチ機構からなり、該ラッチアームが前記ロ ック用キャップから延び、前記リップが前記チューブ状部材から延びている請求 の範囲第3項の容器。 8.更に、前記リップと係合するように前記ラッチアームを導くための手段を有 する、請求の範囲第7項の容器。 9.前記阻止手段が、第1および第2のヒンジからなり、該第1のヒンジが、前 記密閉用キャップに第1のつなぎ目で取付られた一端と、前記チューブ状部材に 取付られた他端とを有し、前記第2のヒンジが、前記ロック用キャップに第2の つなぎ目で取付られた第1の端と、前記チューブ状部材に取付られた第2の端と を有し、これらヒンジは、前記両キャップを一緒にロックしたときに、これらヒ ンジの変形なしに、前記チューブ状部材の前記開口端から離れる前記第1、第2 のつなぎ目の関連した移動を妨げるように形作られている、請求の 範囲第3項の容器。 10.前記密閉用キャップ及び前記ロック用キャップの各々が、ほぼ平らなフラ ンジを有し、これらフランジは、前記両キャップを一緒にロックしたときに、互 いに係合し、前記第2のヒンジは、前記密閉用キャップのフランジの厚さと実質 的に等しい距離、互いに間隔が隔てられた一対の回動点を有する、請求の範囲第 9項の容器。 11.前記ヒンジが互いに約180゜離間した位置で前記筒状容器に取付けられ ている、請求の範囲第9項の容器。
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