KR101020030B1 - 병 및 병마개 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 병(bottle) 및 병마개(bottle cap)에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 정확한 개봉방법을 알지 못할 경우에 병마개의 개봉이 불가능해서 내용물의 오인·혼동에 따른 오남용의 위험이 적고, 한번 개봉되면 개봉 전(前)과 확연히 다른 외관을 나타내어 개봉사실의 위조가 불가능한 병 및 병마개에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 병입구가 개방된 병목 끝단을 따라 적어도 하나의 제 1 돌기가 구비된 병에 체결되는 병마개로서, 상기 병입구에 연통되는 토출공이 상하 관통된 채 상기 병입구에 압입 체결되고, 내면을 따라 상기 제 1 돌기와 맞물리는 적어도 하나의 제 2 돌기와, 외면을 따라 제 1 나사산 및 적어도 하나의 제 1 걸림턱이 각각 구비된 토출마개와; 상기 토출마개를 덮는 캡 형상을 나타내며, 내면에 상기 제 1 나사산과 대응되는 제 2 나사산이 구비되어 조임방향의 회전에 의해 상기 토출마개과 나사결합되거나 풀림방향의 회전에 의해 상기 토출마개로부터 분리되는 밀봉마개와; 상기 밀봉마개 하 끝단을 따라 절취선에 의한 복수의 브릿지로 연결되고, 내면을 따라 상기 조임방향 회전에 의해 상기 제 1 걸림턱과 맞물리는 적어도 하나의 제 2 걸림턱이 구비된 슬리브를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

병 및 병마개{Bottle and bottle cap}
도 1은 일반적인 병 및 병마개의 분해사시도.
도 2는 본 발명에 따른 병 및 병마개의 분해사시도.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 병 및 병마개의 세부 분해사시도.
도 4a 내지 도 4d는 각각 본 발명의 제 1 실시예에 따른 병마개의 내부토출마개를 나타낸 도면.
도 5a 내지 도 5d는 각각 본 발명의 제 1 실시예에 따른 병마개의 외부토출마개를 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 병마개의 외부토출마개의 변형예에 대한 단면도.
도 7a 내지 도 7c는 각각 본 발명의 제 1 실시예에 따른 병마개의 중간마개를 나타낸 도면.
도 8a 내지 도 8c는 각각 본 발명의 제 1 실시예에 따른 병마개의 내부밀봉마개를 나타낸 도면.
도 9a 내지 도 9c는 각각 본 발명의 제 1 실시예에 따른 병마개의 외부밀봉마개를 나타낸 도면.
도 10은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 병 및 병마개의 분해단면도.
도 11은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 병 및 병마개의 결합단면도.
도 12a 내지 도 12c는 각각 본 발명의 제 1 실시예에 따른 병마개의 개봉방법을 순서대로 나타낸 결합단면도.
도 13은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 병 및 병마개의 세부 분해사시도.
도 14는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 병 및 병마개의 분해단면도.
도 15는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 병 및 병마개의 결합단면도.
도 16a 내지 도 16c는 각각 본 발명의 제 2 실시예에 따른 병마개의 개봉방법을 순서대로 나타낸 결합단면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
50 : 병 51 : 본체
52 : 병목 54 : 병입구
56 : 러그 58 : 제 1 돌기
60 : 병마개 70 : 토출마개
82 : 토출공 84 : 단턱
90 : 제 2 돌기 114 : 걸림단
116 : 제 1 걸림턱 120 : 제 1 나사산
160 : 밀봉마개 172 : 제 2 나사산
182 : 슬리브 184 : 제 2 걸림턱
186 : 파열홈 188 : 제 1 손잡이
192 : 절취선
본 발명은 병(bottle) 및 병마개(bottle cap)에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 정확한 개봉방법을 알지 못할 경우에 병마개의 개봉이 불가능해서 내용물의 오인·혼동에 따른 오남용의 위험이 적고, 한번 개봉되면 개봉 전(前)과 확연히 다른 외관을 나타내어 개봉사실의 위조가 불가능한 병 및 병마개에 관한 것이다.
우리의 일상생활에서 주로 액체 등을 담기 위해 사용되는 병(bottle)은 목(neck)이 좁은 그릇을 총칭하는바, 통상 바닥이 막힌 통 모양의 본체로부터 상단부로 갈수록 점차 직경이 줄어들어 잘록한 형상의 병목(bottle neck)을 이루다가 그 말단에 병입구가 개방된 형태를 나타낸다. 따라서 일정각도 이상으로 세워진 병의 병입구를 통해 목적하는 물질을 주입 및 저장할 수 있고, 반대로 병입구가 중력방향을 향하도록 병을 기울여 내용물을 추출할 수 있다.
한편, 일반적인 병의 병입구는 병마개(bottle cap)로 밀봉되어 내용물의 보관 및 저장에 대한 신뢰성을 기하는데, 이를 위한 병마개는 달리 크라운(crown), 캡(cap), 덮개, 뚜껑 또는 클로져(closure)라 불리기도 하며, 그 재질이나 형태 또는 용도 등을 기준으로 다양하게 구분될 수 있다.
첨부된 도 1은 일반적인 병(10) 및 병마개(20)에 대한 분해사시도로서, 병마 개(20)로는 일례로 적은 힘으로도 손쉽게 개봉 또는 밀폐할 수 있어 양주, 음료수, 약병 등에 널리 사용되는 회전형(twist-off type) 병마개(20)(이하, 병마개(20)라 한다.)가 나타나 있다.
보이는 것처럼 일반적인 병(10)은 바닥이 막힌 통 모양의 본체(12)로부터 상단부 갈수록 점차 직경이 줄어들어 잘록한 형상의 병목(14)을 이루다가 그 말단에 병입구(16)가 개방된 형태를 나타내며, 병입구(16) 근처의 병목(14) 외면을 따라서는 제 1 나사산(18)이 구비되어 있다. 그리고 이러한 병(10)의 병입구(16)를 개봉 또는 밀폐하는 병마개(20)는 병입구(16)를 비롯해서 병목(14)의 상단부를 덮는 캡 형상을 나타내고, 병목(14)을 바라보는 내면을 따라서 제 2 나사산(22)이 구비되어 있다.
따라서 병마개(20)로 병입구(16)를 덮은 후 제 1 및 제 2 나사산(18,22)의 조임 방향으로 병마개(20)를 회전시키면 병입구(16)가 밀폐되고, 그 반대의 풀림 방향으로 병마개(20)를 회전시켜 분리하면 병입구(16)가 개봉된다.
그러나 이상에서 살펴본 일반적인 병(10) 및 병마개(20)는 손쉽게 개봉 또는 밀폐가 가능한 장점을 보이는 반면, 이로 인한 몇 가지 단점을 나타낸다.
첫째, 누구나 손쉽게 병마개(20)를 개봉할 수 있어 병(10) 내에 독극물이나 기타 유독 물질이 저장된 경우라도 이를 알지 못하거나 인지능력이 부족한 어린이가 열어 마시는 등 내용물의 오인·혼동에 따른 오 남용의 위험이 크다.
둘째, 병마개(20)의 최초 개방 후(後) 재 밀폐에 따른 외관상 변화가 거의 없어 내용물의 위조, 예컨대 값비싼 양주를 값싼 양주로 교환하는 등의 위조가능성 이 크다. 이에 따라 병목(14)을 두르는 별도의 환형 슬리브(sleeve)를 병마개(20)의 하끝단에 브릿지(bridge)로 연결시킴으로써 최초 개봉 시(時) 슬리브가 병마개(20)로부터 분리되도록 하는 ROPP(Poll Of Pilfer Proof) 마개가 소개되기도 하였지만, 이 역시 병마개(20)로부터 분리된 슬리브가 병목(14)에 온전히 남아있으므로 개봉여부를 쉽게 확인하기 어렵다.
셋째, 일반적인 병마개(20)는 외부공기의 유입 가능성이 크고 비록 소량이더라도 내용물이 유출되는 경우가 빈번하여 변질 가능성이 있으며, 넷째, 병마개(20)가 개봉 된 후에는 내용물을 얼마든지 쉽게 교체할 수 있어 위조 가능성이 크다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 병마개의 최초 개봉 시(時) 정확한 개봉방법을 알지 못하면 개봉이 불가능하여 내용물의 오인·혼동에 따른 오 남용의 위험이 적고, 최초 개봉 후(後) 개봉사실의 위조가 불가능한 병 및 병마개를 제공하는데 그 목적이 있다.
이를 위해 구체적으로 본 발명은 병마개의 최초 개봉 시(時) 별도의 조치를 취하지 않는 한 병입구로부터 병마개가 헛돌아 사실상 개봉이 불가능하고, 최초 개봉 후(後) 외관상 확연한 변화를 수반하여 위조여부를 육안으로 쉽게 확인할 수 있는 구체적인 방도를 제시하며, 더불어 병마개의 밀폐상태에서 내용물의 유출은 물론 외부공기의 유입가능성을 줄여 보관 및 저장에 안정성을 더하고, 병마개의 개봉 후에는 내용물의 토출을 제외한 재 주입이 어려워 위조방지 신뢰성을 더욱 높일 수 있는 병 및 병마개를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 병입구가 개방된 병목 끝단을 따라 적어도 하나의 제 1 돌기가 구비된 병에 체결되는 병마개로서, 상기 병입구에 연통되는 토출공이 상하 관통된 채 상기 병입구에 압입 체결되고, 내면을 따라 상기 제 1 돌기와 맞물리는 적어도 하나의 제 2 돌기와, 외면을 따라 제 1 나사산 및 적어도 하나의 제 1 걸림턱이 각각 구비된 토출마개와; 상기 토출마개를 덮는 캡 형상을 나타내며, 내면에 상기 제 1 나사산과 대응되는 제 2 나사산이 구비되어 조임방향의 회전에 의해 상기 토출마개과 나사결합되거나 풀림방향의 회전에 의해 상기 토출마개로부터 분리되는 밀봉마개와; 상기 밀봉마개 하 끝단을 따라 절취선에 의한 복수의 브릿지로 연결되고, 내면을 따라 상기 조임방향 회전에 의해 상기 제 1 걸림턱과 맞물리는 적어도 하나의 제 2 걸림턱이 구비된 슬리브를 포함하는 병마개를 제공한다.
이때 상기 밀봉마개의 나사결합 상태에서 상기 풀림방향의 회전을 위해 상기 밀봉마개에 가해지는 회전력을 F, 상기 F에 대해 상기 제 1 및 제 2 돌기의 맞물림에 의한 회전억제력을 F1, 상기 F에 대해 상기 제 1 및 제 2 걸림턱의 맞물림에 의한 회전억제력을 F2, 상기 F에 대해 상기 제 1 및 제 2 나사산의 나사결합에 의한 마찰력을 F3, 상기 F에 대해 상기 브릿지에 의한 상기 밀봉마개와 상기 슬리브 사이의 결합력을 F4라 할 때, F4>F>F2>F1>F3의 관계를 나타내어, 상기 슬리브를 제거 하기 전에는 상기 토출마개와 밀봉마개가 나사결합된 채 상기 토출마개가 상기 병으로부터 헛돌고, 상기 슬리브를 제거한 후에는 상기 토출마개가 고정되고 상기 밀봉마개가 상기 토출마개로부터 상기 풀림방향으로 회전 및 분리되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 제 1 및 제 2 돌기는 각각 상기 병목 끝단과 상기 토출마개 내면에 일정간격으로 복수개가 둘러 배열되는 것을 특징으로 하고, 이 경우 상기 복수의 제 1 돌기는 각각 반구형 또는 외면이 둥글게 라운딩되며, 상기 복수의 제 2 돌기는 각각 상기 풀림방향의 회전에 의해 상기 제 1 돌기와 맞닿는 면이 맞물림을 약화시키는 방향으로 경사진 것을 특징으로 한다. 아울러 상기 제 1 및 제 2 걸림턱은 각각 상기 토출마개 외면과 상기 슬리브 내면을 따라 일대일 대응되게 복수개가 둘러 배열되고, 상기 토출마개와 밀봉마개의 나사결합 상태에서 서로 반대방향으로 맞물리는 미늘 모양의 래칫 형태인 것을 특징으로 한다.
더 나아가 상기 슬리브는, 일측 외면에 구비된 제 1 손잡이와; 길이방향을 따라 상하로 형성된 복수개의 파열홈을 더 포함하여, 상기 제 1 손잡이를 잡아당기면 상기 브릿지가 파손되어 상기 절취선을 따라 제거되는 과정 중에 상기 각 파열홈을 따라 복수개로 절단되는 것을 특징으로 하며, 상기 슬리브는, 내충격성 폴리스틸렌(High Impact Polystyrene : HIPS)을 포함하는 폴리스틸렌(polystyrene) 계열에서 선택된 재질인 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 토출마개와 밀봉마개 사이로 개재되어, 상기 토출공을 밀폐하도록 상기 토출마개에 결합되는 중간마개를 더 포함하는 것을 특징으로 하고, 특히 상기 중간마개는, 일측에 구비된 제 2 손잡이와; 상기 중간마개를 가로지르며 상기 제 2 손잡이의 양측을 지나는 한 쌍의 약화선을 더 포함하여, 상기 제 2 손잡이를 잡아당기면 상기 한 쌍의 약화선을 따라 적어도 두 개로 분리되면서 상기 토출마개로부터 착탈되는 것을 특징으로 하며, 상기 중간마개는, 상면으로부터 상향 돌출되어 상기 밀봉마개의 체결압력이 가해지는 복수의 지지단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때 상기 토출마개는, 상기 토출공이 관통된 채 상기 병입구에 밀착되며, 배면을 따라 상기 제 2 돌기가 갖추어진 환형의 단턱을 제공하는 내부토출마개와; 상기 토출공과 연통되는 적어도 하나의 토출구가 구비된 채 상기 내부토출마개에 덮어 결합되어 상기 병입구에 압입 체결되고, 외면을 따라 상기 제 1 나사산과 상기 제 1 걸림턱이 갖추어진 외부토출마개를 포함하는 것을 특징으로 하는바, 상기 토출마개는, 상기 내부토출마개에 구비된 제 1 회전억제돌기와; 상기 외부토출마개에 구비되며 상기 제 1 회전억제돌기와 맞물리는 제 2 회전억제돌기를 더 포함하여, 상기 밀봉마개의 회전에 대해 상기 내외부토출마개가 일체로 결합되는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 내외부토출마개 사이로 개재되어, 상기 병목의 기울임 각도에 따라 상기 토출공을 선택적으로 개폐하는 속마개를 더 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 병목 외면에는 러그가 둘러 붙여지고, 상기 외부토출마개 하단 내면을 따라 구비되어 상기 러그에 걸려지는 걸림단을 더 포함하고, 상기 병목 외면에는 러그가 둘러 붙여지고, 상기 토출마개 하단 내면을 따라 구비되어 상기 러그에 걸려 지는 걸림단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
아울러 본 발명은 상기의 병마개로 밀봉되는 병으로서, 통 형상의 본체 상단부를 연장하는 상기 병목 끝단을 따라 상기 제 1 돌기가 구비되고, 상기 제 1 돌기보다 낮은 높이에서 상기 병목 외면을 따라 둘러 붙여진 상기 러그를 포함하는 병을 제공한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
첨부된 도 2는 본 발명에 따른 병(50) 및 병마개(60)에 대한 분해사시도로서, 편의상 병마개(60)의 경우 그 내부구조를 보이기 위해 결합선(a)을 따라 상하를 뒤집어 표시하였는바, 세워진 병(50)에 대한 병마개(60)의 밀폐상태를 기준으로 도면상 아랫부분이 실질적인 병마개(60)의 상단에 해당된다. 이에 혼동을 피하기 위해 이하에서는 세워진 병(50)에 대한 병마개(60)의 밀폐상태를 기준으로 상하를 정의한다.
먼저, 본 발명에 따른 병(50)은 바닥이 막힌 통 형상의 본체(51)로부터 상단으로 갈수록 직경이 줄어 잘록한 형상의 병목(52)을 이루다가 그 말단에 병입구(54)가 개방된 형태를 나타내며, 이로써 그 내부에 액체 등이 저장될 수 있는 저장공간을 제공한다. 그리고 이중 병목(52)의 소정위치에는 환형의 러그(lug : 56)가 둘러 붙여지고, 이보다 높은 위치, 일례로 병목(52)의 끝단을 따라서는 적어도 하나의 제 1 돌기(58)가 구비되는바, 이들 러그(56)와 제 1 돌기(58)는 병(50)과 일체로 이루어질 수 있다.
다음으로, 병마개(60)는 병입구(54)를 덮는 토출마개(70)와 토출마개(70)를 덮는 밀봉마개(160)로 나누어 볼 수 있다.
이중, 토출마개(70)는 병입구(54)를 덮도록 병목(52) 상단에 씌워지는 캡 형상을 나타내며, 병(50)의 개봉 후에도 여전히 해당 위치에 남아 병(50)과의 결합상태를 유지하는 부분으로서, 그 내부에는 토출공(82)이 상하로 관통된 채 병입구(54)에 밀착되는 환형의 단턱(84)이 갖추어짐과 동시에 그 하단 내면을 따라서는 후크(hook) 방식으로 병목(52)의 러그(56)에 걸려지는 걸림단(114)이 구비되어 있다. 또한 토출마개(70)의 내부, 일례로 단턱(84)의 배면을 따라서는 병목(52)의 제 1 돌기(58)와 맞물리는 적어도 하나의 제 2 돌기(90)가 구비되고, 토출마개(70)의 외면을 따라서는 적어도 하나의 제 1 걸림턱(116)을 비롯한 제 1 나사산(120)이 구비된다.
따라서 토출마개(70)로 병입구(54)를 덮은 후 소정의 압력을 더하면 단턱(84)이 병입구(54)에 밀착됨과 동시에 걸림단(114)이 러그(56)에 걸려 압입 체결되고, 이로써 제 1 및 제 2 돌기(58,90)가 서로 맞물리며, 병입구(54)는 토출공(82)을 통해 외부로 노출된다. 그 결과, 병(50) 내부의 내용물은 병입구(54)와 토출공(82)을 통해 외부로 토출 가능한 상태를 나타내는바, 이처럼 병(50)에 토출마개(70)가 압입 체결된 상태가 실질적인 병(50)의 개봉상태가 된다. 한편, 병(50)과 토출마개(70)의 결합은 러그(56)와 걸림단(114) 사이의 단순 걸림구조에 의한 것이므로, 일정이상의 회전력이 가해지면 토출마개(70)는 그 결합상태를 유지한 채 회전될 수 있다.
다음으로 밀봉마개(160)는 토출공(82)을 비롯해서 토출마개(70) 전체를 덮는 캡 형상을 보이며, 토출마개(70)에 나사방식으로 결합 또는 분리되어 실질적으로 병입구(54)을 밀봉 또는 개봉시키는 부분으로서, 그 내면을 따라 제 1 나사산(120)에 대응되는 제 2 나사산(172)이 구비되어 있다. 또한 밀봉마개(160)의 하끝단을 따라서는 토출마개(70)의 외면을 두르는 환형의 슬리브(182)가 절취선(192)에 의한 브릿지(도 9a의 194 참조, 이하 동일하다.)로 연결되어 사용자의 선택에 의해 강제로 분리되도록 이루어지고, 이러한 슬리브(182) 내면에는 제 1 걸림턱(116)과 맞물리는 적어도 하나의 제 2 걸림턱(184)이 구비된다.
따라서 병(50)에 토출마개(70)가 압입 체결된 상태, 다시 말해 병(50)의 개봉상태에서 밀봉마개(160)로 토출마개(70)를 덮은 후 제 1 및 제 2 나사산(120,172)의 조임 방향으로 밀봉마개(160)를 회전시키면 병입구(54)를 비롯한 토출공(82)이 막혀 병(50)이 밀봉됨과 동시에 제 1 및 제 2 걸림턱(116,184)이 맞물린다. 이처럼 병(50)에 토출마개(70)가 압입 체결되고, 토출마개(70)에 밀봉마개(160)가 나사 결합된 상태가 병(50)의 실질적인 밀폐상태가 된다.
한편, 이러한 밀폐상태로부터 병(50)을 개봉하기 위해 사용자는 밀봉마개(160)를 제 1 및 제 2 나사산(120,172)의 풀림 방향으로 회전시키는데, 이때 특히 본 발명에 따른 병마개(60)는 슬리브(182)를 제거하기 전(前)에는 병마개(60) 전체가 병(50)으로부터 헛돌아 개봉이 불가능하고, 슬리브(182)를 제거한 후(後)에야 비로소 밀봉마개(160)가 토출마개(70)로부터 회전 및 분리되는 특징을 보인다.
이를 위한 구성요소가 병목(52) 말단의 제 1 돌기(58)와 토출마개(70)의 제 2 돌기(90) 그리고 토출마개(70)의 제 1 걸림턱(116)과 밀봉마개(160)의 슬리브(182)에 마련된 제 2 걸림턱(184)으로서, 슬리브(182) 제거 이전에는 제 1 및 제 2 걸림턱(116,184)의 맞물림 정도가 제 1 및 제 2 돌기(58,90)의 맞물림 정도 보다 강하여 병마개(60) 전체가 병(50)으로부터 헛돌고, 슬리브(182)를 제거한 후에는 제 1 및 2 돌기(58,90)의 맞물림 정도가 제 1 제 2 나사산(120,172)의 맞물림 정도 보다 강하여 밀봉마개(160)는 토출마개(70)로부터 회전 및 분리될 수 있다.
좀더 구체적으로, 본 발명에 따른 병(50) 및 병마개(60)의 밀폐상태에서 밀봉마개(160)를 제 1 및 2 나사산(120,172)의 풀림 방향으로 회전시키면 회전력(F)에 반하는 여러 가지 저항력, 총칭해서 회전억제력이 나타난다.
이중 제 1 및 제 2 돌기(58,90)의 맞물림에 의한 회전억제력을 F1이라 하고, 슬리브(182)가 제거되기 전(前) 제 1 및 제 2 걸림턱(116,184)의 맞물림에 의한 회전억제력을 F2라 하며, 슬리브(182)가 제거된 후(後) 제 1 및 제 2 나사산(120,172)의 마찰력에 의한 회전억제력을 F3라 하면, 이들은 F>F2>F1>F3의 관계를 나타낸다. 이와는 별도로 브릿지(194)에 의한 밀봉마개(160)와 슬리브(182)의 결합력을 F4라 하면, F4>F>F2>F1>F3의 관계를 나타내는데, 이때 F4>F는 결국 밀봉마개(160)에 가해지는 사용자의 회전력(F) 만으로는 브릿지(194)가 파손되지 않음을 의미한다.
따라서 사용자가 슬리브(182)를 제거하지 않은 채 밀봉마개(160)를 개봉방향으로 회전시키면 F>F2>F1의 관계에 의해 제 2 돌기(90)가 제 1 돌기(58)를 타넘는 반면, 제 1 및 제 2 걸림턱(116,184)은 맞물림 상태를 유지하는바, 토출마개(70)를 비롯한 밀봉마개(160) 전체가 병(50)으로부터 헛돌게 된다. 그러나 슬리브(182)를 제거한 후 밀봉마개(160)를 개봉방향으로 회전시키면 F2는 상실되므로 F>F1>F3의 관계가 되고, 제 1 및 제 2 돌기(58,90)는 그 맞물림 상태를 유지하여 토출마개(70)가 병입구(54)에 고정되는 반면, 제 1 및 제 2 나사산(120,172)은 풀려 밀봉마개(160)가 토출마개(70)로부터 회전 및 분리된다.
그 결과, 본 발명에 따른 병(50) 및 병마개(60)는 슬리브(182) 제거 이전에는 병마개(60) 전체가 병(50)으로부터 헛돌아 개봉이 불가능하고, 슬리브(182)를 제거한 후 비로소 밀봉마개(160)가 토출마개(70)로부터 회전 및 개봉될 수 있다.
이때 상기의 관계, 즉, F4>F>F2>F1>F3의 관계를 나타내도록 제 1 및 제 2 돌기(58,90)와 제 1 및 제 2 걸림턱(116,184)을 비롯한 슬리브(182) 등은 재질 및 형상 면에서 몇 가지 특징을 나타낼 수 있다.
먼저, 병(50)과 제 1 돌기(58)가 동일한 유리 재질이라는 전제 하에, 토출마개(70)를 비롯한 제 2 돌기(90)와 제 1 걸림턱(116) 그리고 밀봉마개(160)를 비롯한 슬리브(182)와 제 2 걸림턱(184) 등은 상대적으로 약한 합성수지 재질로 이루어질 수 있다. 그리고 제 1 돌기(58) 각각은 반구형 또는 그 외면이 둥글게 라운딩(rounding)된 형상을 나타내어 일정 이상의 힘에 의해 제 2 돌기(90)가 타넘어지도록 할 수 있고, 제 1 및 제 2 걸림턱(116,184)은 토출마개(70)와 밀봉마개(160)의 결합 시(時) 자연스럽게 맞물림이 이루어지는 대신 한번 맞물리면 슬리브(182)를 제거하기 전까지는 그 맞물림 상태를 유지하도록, 병마개(60)의 밀폐상태에서 서로 엇갈려 맞물리는 미늘 모양의 랫칫(ratchet) 형상을 나타낼 수 있다.
또한 제 1 및 제 2 돌기(58,90)와 제 1 및 제 2 걸림턱(116,184)의 수는 해당 작용을 위해 적절히 조절될 수 있지만, 편중 없는 회전억제력을 발휘하도록 제 1 돌기(58)는 병목(52) 끝단을 따라 복수개가 동일간격으로 둘러 배열되고, 제 2 돌기(90)는 단턱(84)의 배면을 따라 복수개가 동일간격으로 둘러 배열되며, 제 1 및 제 2 걸림턱(116,184)은 각각 토출마개(70)의 외면과 슬리브(182) 내면을 따라 복수개가 일대일 대응되게 동일 피치(pitch)로 배열될 수 있다.
그밖에도 F4>F의 관계를 나타내도록 밀봉마개(160)와 슬리브(182)를 연결하는 브릿지(194)의 수 및 형상은 적절히 조절될 수 있는바, 이는 별도의 설명 없이도 당업자라면 쉽게 이해할 수 있을 것이다.
한편, 앞서 살펴본 내용에 있어서, 사용자가 밀봉마개(160)에 가하는 회전력(F)에 따라 병(50)과 토출마개(70) 사이에서 나타나는 저항력은 제 1 및 제 2 돌기(58,90)의 맞물림에 의한 회전억제력 F1 이외에도 병입구(54)와 단턱(84) 사이의 마찰력 내지는 러그(56)와 걸림단(114) 사이의 마찰력 등이 고려될 수 있지만, 이들이 미치는 영향은 그다지 크지 않아 F1에 포함된 것으로 볼 수 있고, 이에 대해서는 F2,F3,F4에 모두 동일하게 적용된다. 따라서 특별한 언급이 없는 한 F1은 제 1 및 제 2 돌기(58,90)의 맞물림을 비롯해서 그 외에 병(50)과 토출마개(70) 사이에서 나타나는 모든 종류의 저항력을 통칭하고, F2는 슬리브(182)의 제거 전(前) 제 1 및 제 2 걸림턱(116,184)의 맞물림에 의한 회전억제력을 비롯해서 그 외에 토출마개(70)와 밀봉마개(160) 사이에서 나타나는 모든 종류의 저항력을 통칭하며, F3은 슬리브(182)의 제거 후(後) 제 1 및 제 2 나사산(120,172) 사이의 마찰력을 비롯해서 그 외에 토출마개(70)와 밀봉마개(160) 사이에서 나타나는 모든 종류의 저항력을 통칭한다.
이상에서 살펴본 것처럼 본 발명에 따른 병마개(60)는 슬리브(182)를 제거해야만 비로소 개봉이 가능하므로 그 개봉방법을 정확히 알지 못할 경우에 사실상 개봉이 불가능하다. 따라서 병(50)에 저장된 물질을 잘 알지 못하거나 인지능력이 부족한 어린이 등이 병마개(60)를 쉽게 열어 마시는 등 내용물의 오인·혼동에 의한 오 남용의 가능성을 크게 줄일 수 있다.
아울러 본 발명에 따른 병마개(60)는 슬리브(182)를 제거해야만 개봉이 가능하므로 슬리브(182)의 존재유무로써 병마개(60)의 개봉여부를 손쉽게 확인할 수 있으며, 이를 통한 위조여부의 확인이 가능하다. 이때 특히 슬리브(182)의 제거 시(時), 슬리브(182)가 완전히 파손되어 재생이 불가능하도록 하면 그 외관상 변화가 가중되어 위조방지 기능을 강화할 수 있는바, 슬리브(182)의 재질로는 연성과 전성이 낮아 쉽게 부러지는 폴리스틸렌(polystyrene) 계열, 바람직하게는 내충격성 폴리스틸렌(High Impact Polystyrene : HIPS)을 선택하고, 그 길이방향을 따라 적절한 수의 파열홈(186)을 상하방향으로 부여하여 슬리브(182) 제거 시(時) 각각의 파열홈(186)을 따라 수 개의 조각으로 분리되게 할 수 있다.
그리고, 이와는 별개로 사용자가 슬리브(182)를 손쉽게 제거할 수 있도록 그 일측에 제 1 손잡이(188)를 마련할 수 있고, 이로써 사용자는 제 1 손잡이(188)를 잡아당기는 동작을 통해 슬리브(182)가 절취선(192)을 따라 브릿지(194)를 차례로 파손시키도록 분리할 수 있으며, 이 과정 중에 슬리브(182)는 각각의 파열홈(186) 에 의해 수 개의 조각으로 분리된다.
여기서 더 나아가 본 발명에 따른 병마개(60)는 위조방지 기능을 강화하기 위한 몇 가지 추가적인 구성요소를 갖출 수 있고, 그 구체적인 내용은 몇 가지 실시예로 구분될 수 있다. 따라서 이하에서는 각 실시예 별로 나누어 살펴보는바, 편의상 앞서 살펴본 부분과 동일한 역할을 수행하는 동일요소에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하여 설명의 중복을 피하고, 각 실시예 별 공통적인 내용에 대해서는 제 1 실시예를 통해서 충분히 살펴보는 대신 그밖에는 특징적인 내용만을 언급한다.
제 1 실시예
첨부된 도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 병(50) 및 병마개(60)의 분해 사시도이다.
보이는 것처럼 본 발명의 제 1 실시예에 따른 병마개(60)는 크게 토출마개(70)와 중간마개(130)와 밀봉마개(160)의 세 부분으로 구분될 수 있고, 보다 세부적으로는 내부 및 외부토출마개(80,100), 중간마개(130), 내부 및 외부밀봉마개(170,180)의 다섯 부분으로 구분될 수 있는바, 내부 및 외부토출마개(80,100)가 결합되어 토출마개(70)를 이루고, 내부 및 외부밀봉마개(170,180)가 결합되어 밀봉마개(160)를 이룬다.
즉, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 병마개(60)는 병입구(54)와 연통되는 토출공(82)이 상하 관통된 채 병입구(54)에 밀착되는 단턱(84)을 비롯해서 그 배면의 제 2 돌기(90)를 제공하는 내부토출마개(80)와, 내부토출마개(80)를 덮어 결합되며 토출공(82)을 연장하는 적어도 하나의 토출구(102)가 상하 관통된 채 걸림단(114)을 비롯한 제 1 걸림턱(116)과 제 1 나사산(120)을 제공하는 외부토출마개(100)와, 외부토출마개(100) 상면에 결합되어 토출구(102)를 밀폐하는 중간마개(130)와, 제 1 나사산(120)에 대응되는 제 2 나사산(172)이 구비되어 중간마개(130)를 그 내부에 수용한 채 외부토출마개(100)에 덮도록 나사 결합되는 내부밀봉마개(170)와, 내부밀봉마개(170)에 덮어 결합되며 제 2 걸림턱(184)을 갖춘 슬리브(182)를 제공하는 외부밀봉마개(180)를 포함하는바, 내부 및 외부토출마개(80,100)는 일체로 결합되어 토출마개(70)를 이루고, 내부 및 외부밀봉마개(170,180)는 일체로 결합되어 밀봉마개(160)를 이룬다.
각 부분을 좀 더 세부적으로 살펴본다.
먼저, 첨부된 도 4a 내지 도 4d는 내부토출마개(80)를 나타낸 도면으로서, 각각 측면도와 단면도와 평면도와 저면도에 해당된다. 이들 도면을 앞서의 도 3과 함께 참조한다.
보이는 것처럼 내부토출마개(80)는 병입구(54)에 연통되는 토출공(82)이 상하 관통된 채 병입구(54)에 밀착되는 환형의 단턱(84)을 제공하고, 단턱(84)의 배면을 따라서는 병입구(54)의 제 1 돌기(58)와 맞물리는 제 2 돌기(90)가 구비된다.
이때 단턱(84)의 내부 저면으로부터는 토출공(82)의 가장자리를 두르는 제 1 가이드단(86)이 하향 돌출되고, 단턱(84)의 가장자리 저면으로부터는 제 2 가이드단(88)이 하향 돌출될 수 있는데, 이로써 내부토출마개(80)는 제 1 및 제 2 가이드 단(88,94)이 병입구(54)의 내외면에 밀착되도록 병입구(54)에 압입 체결될 수 있다. 이 경우 제 2 돌기(90) 각각은 단턱(84)의 배면을 비롯한 제 2 가이드단(88) 내면을 연결하도록 둘러 배열될 수 있고, 도 4d의 원내도면에서와 같이, 개봉방향(화살표)을 향하는 회전에 의해 제 1 돌기(58)와 부딪히는 면이 소정각도를 나타내는 경사면(91)으로 이루어질 수 있다.
그밖에도 내부토출마개(80)에는 후술하는 외부토출마개(100)와의 결합을 위해 단턱(84) 상면을 따라 복수의 제 1 회전억제돌기(92)가 둘러 배열되고, 그 내부 상면으로부터는 토출공(82)의 가장자리를 두르는 제 3 가이드단(94)이 상향 돌출될 수 있는바, 내부토출마개(80)를 병입구(54)에 압입 체결하면 단턱(84)이 병입구(54)에 밀착되어 제 1 및 제 2 돌기(58,90)가 맞물리고, 제 1 회전억제돌기(92)와 제 3 가이드단(94)이 상향 노출된다.
다음으로, 첨부된 도 5a 내지 도 5d는 외부토출마개(100)를 나타낸 도면으로서, 각각 측면도와 단면도와 평면도와 저면도에 해당된다. 이들 도면을 앞서의 도 3, 도 4a 내지 도 4d와 함께 참조한다.
보이는 것처럼 외부토출마개(100)는 내부토출마개(80)를 덮는 캡 형상을 나타내는바, 그 상면에는 토출공(82)을 연장하는 적어도 하나 이상의 토출구(102)가 상하 관통되고, 하단 내면을 따라서는 러그(56)에 걸려지는 걸림단(114)이 갖추어지며, 외면에는 제 1 걸림턱(116)과 제 1 나사산(120)이 구비된다.
이때 외부토출마개(100) 내부에는 내부토출마개(80)의 단턱(84)에 밀착되는 환형의 밀착면(108)이 단차지게 마련되어 그 배면을 따라 제 1 회전억제돌기(92)와 맞물리는 복수의 제 2 회전억제돌기(110)가 구비될 수 있고, 밀착면(108)의 가장자리 저면으로부터는 제 2 가이드단(88)의 외면을 덮는 제 4 가이드단(112)이 하향 돌출되어 그 말단 내면에 걸림단(114)이 구비됨과 동시에 그 외면을 따라서는 제 1 걸림턱(116)이 구비될 수 있다. 또한 밀착면(108)의 내측 가장자리로부터는 내부토출마개(80)의 제 3 가이드단(94)이 삽입되는 제 5 가이드단(118)이 상향 돌출되어 그 외면을 따라 제 1 나사산(120)이 구비됨과 동시에 이보다 높은 위치에는 후술하는 중간마개(130)와의 결합을 위한 걸림턱(122)이 구비될 수 있다.
아울러 외부토출마개(100) 내에는 컵 형상의 토출체(124)가 별도로 개재되어 복수의 리브(126)를 통해 제 5 가이드단(118) 내면에 지지 및 고정될 수 있는데, 이를 통해 내부토출마개(80)의 토출공(92)을 연장하는 적어도 하나의 토출구(102)로서, 토출체(124)에 상하 관통된 제 1 토출구(104) 그리고 제 5 가이드단(118)과 토출체(124)와 복수의 리브(126) 사이사이로 형성된 제 2 토출구(106)를 정의한다.
따라서 병입구(54)에 내부토출마개(80)를 압입 체결한 다음, 외부토출마개(100)로 덮은 후 압력을 더하면 내부토출마개(80)의 제 3 가이드단(94)이 제 5 가이드단(118) 내로 끼워짐과 동시에 걸림단(114)이 러그(56)에 걸려 외부토출마개(100)를 비롯한 내부토출마개(80)가 병입구(54)에 긴밀하게 결합되며, 이로써 제 1 및 제 2 회전억제돌기(92,110)가 서로 맞물리고, 토출공(82)은 적어도 하나의 토출구(102), 다시 말해 제 1 및 제 2 토출구(104,106)를 통해 외부로 노출된다. 그리고 이 경우 제 1 및 외부토출마개(80,100)는 서로 결합되어 토출마개(70)를 이루는바, 이처럼 병입구(54)에 내부토출마개(80)가 결합되고, 내부토출마개(80)에 외부토출마개(100)가 결합된 상태, 다시 말해 병입구(54)에 토출마개(70)가 결합된 상태가 병(50)의 실질적인 개봉상태임은 앞서 살펴본바 있다.
이 과정 중에 서로 맞물리는 제 1 및 제 2 회전억제돌기(92,110)는 내부 및 외부토출마개(80,100) 사이의 공회전을 방지해서 실질적인 일체로 작용되도록 하며, 이들의 맞물림에 의한 회전억제력은 적어도 F 보다 크다.
한편, 상술한 외부토출마개(100)는 필요에 따라 상하의 두 부분으로 구분될 수 있고, 그 변형예를 도 6에 나타내었다. 이때 중복설명을 피하기 위해 앞서 설명된 부분과 동일역할을 수행하는 동일부분에 대해서 동일부호를 부여하였다.
보이는 것처럼 외부토출마개(100)는 걸림단(114) 보다 높은 제 4 가이드단(112)의 소정지점을 따라 상하가 분리된 형태를 나타낼 수 있는바, 이 경우 외부토출마개(100)의 하단부로서, 걸림단(114)를 비롯한 하부 제 4 가이드단(112b)을 병목(52)에 먼저 끼운 다음 병입구(54)에 내부토출마개(70)를 압입 체결하고, 이어서 외부토출마개(100)의 나머지인 상부 제 4 가이드단(112a) 이상의 요소로 내부토출마개(70)를 덮은 후 상하부 제 4 가이드단(112a,112b)의 밀착부위를 초음파 용접하여 도 5a 내지 도 5d와 동일한 형태를 갖추도록 할 수 있다.
이때 초음파 용접에 대한 결합 신뢰성을 높이기 위해서 상하부 제 4 가이드단(112a,112b)의 밀착부위를 따라서는 맞물리는 소정의 요철형상 부여될 수 있다.
이어서, 첨부된 도 7a 내지 도 7c는 중간마개(130)에 대한 도면으로서, 각각 측면도와 단면도와 평면도에 해당된다. 이들 도면을 앞서의 도 3, 도 4a 내지 도 4d, 도 5a 내지 도 5d와 함께 참조한다.
보이는 것처럼 중간마개(130)는 외부토출마개(100) 상면을 덮어 토출구(102)를 밀폐하는 역할을 하고, 병마개(60)의 최초 개봉 시 사용자에 의해 별도로 제거되는 부분이다.
이를 위한 중간마개(130)는 외부토출마개(100)의 상면 전체를 덮는 수평면(132)을 제공하며, 그 저면 가장자리로부터는 복수의 후크단(134)이 하방 돌출되어 외부토출마개(100)의 걸림턱(122)에 걸려 결합될 수 있다. 또한 중간마개(130)의 수평면(130)으로부터는 소정 높이의 지지단(138)이 적절한 수로 상향 돌출되어 외부토출마개(100)와 후술하는 내부밀봉마개(170)의 회전 결합 시(時), 내부밀봉마개(170)로부터 가해지는 압력을 수평면(132) 전체로 분산시켜 토출구(102)를 보다 긴밀하게 밀폐시키는 역할을 하며, 중간마개(130)의 수평면(132) 일측 가장자리에는 지지단(138) 이하의 높이로 제 2 손잡이(140)가 상향 돌출됨과 동시에 이의 좌우 양측을 따라서 수평면(132)을 완전히 가로지르는 한 쌍의 약화선(142)이 갖추어질 수 있다.
이때, 약화선(142)이란 그 외 부분에 비해 강도가 상대적으로 작아지도록 인위적으로 두께를 얇게 한 홈을 의미한다.
따라서 내부 및 외부토출마개(80,100)로 이루어진 토출마개(70)가 병입구(54)에 압입 체결된 상태, 즉, 본 발명에 따른 병(50)의 개봉상태에서 중간마개(130)로 외부토출마개(100)를 덮은 다음 압력을 더하면 토출구(102)가 밀폐되고, 이 상태에서 사용자가 제 2 손잡이(140)를 잡고 잡아당기면 중간마개(130)는 약화선(142)을 따라 뜯어져 외부토출마개(100)로부터 완전히 탈착된다.
계속해서, 첨부된 도 8a 내지 도 8c는 내부밀봉마개(170)를 나타낸 도면으로, 각각 측면도와 단면도와 평면도를 나타낸다. 이들 도면을 앞서의 도 3, 도 4a 내지 도 4d, 도 5a 내지 도 5d, 도 7a 내지 도 7c와 함께 참조한다.
보이는 것처럼 내부밀봉마개(170)는 중간마개(130)를 내부로 수용한 채 외부토출마개(100)의 밀착면(108) 이상을 덮는 컵 형상을 나타내고, 그 내면을 따라서는 제 1 나사산(120)에 대응되는 제 2 나사산(172)이 구비되어 외부토출마개(100)에 나사 결합될 수 있도록 이루어진다.
이때 내부밀봉마개(170)의 외면을 따라서는 환형의 체결돌기(174)와 함께 복수의 제 1 결합돌기(176)가 상하방향으로 형성될 수 있고, 그 상면은 외력에 의해 쉽게 휘는 등의 형태변형이 용이한 금속재의 변형판(178)으로 밀폐될 수 있는바, 변형판(178)의 가장자리는 내부밀봉마개(170)의 상면 가장자리의 절곡부위를 따라 소정 길이로 연장됨과 동시에 그 말단은 내부밀봉마개(170) 외면에 대해 일정거리를 나타내도록 비스듬한 경사를 이룰 수 있고, 이로써 내부밀봉마개(170)와 후술하는 외부밀봉마개(180)의 결합 시, 변형판(178)의 단부가 외부밀봉마개(180) 내면에 걸려지도록 할 수 있다.
마지막으로, 첨부된 도 9a 내지 도 9c는 외부밀봉마개(180)를 나타낸 도면으로, 각각 측면도와 단면도와 저면도에 해당된다. 이들 도면을 앞서의 도 3, 도 4a 내지 도 4d, 도 5a 내지 도 5d, 도 7a 내지 도 7c, 도 8a 내지 도 8c와 함께 참조한다.
보이는 것처럼 외부밀봉마개(180)는 내부밀봉마개(170)를 덮어 결합되는 캡 형상을 나타내며, 하끝단을 따라서는 제 2 걸림턱(184)을 갖춘 슬리브(182)가 절취선(192)에 의한 복수의 브릿지(194)로 연결된다.
이때, 외부밀봉마개(180)의 내면에는 내부밀봉마개(170)의 체결돌기(174)가 끼워지는 환형의 체결홈(196) 그리고 내부밀봉마개(170)의 제 1 결합돌기(176)와 맞물리는 복수의 제 2 결합돌기(198)가 각각 구비되는바, 내부밀봉마개(170)가 그 내부로 끼워지면 체결돌기(174)와 체결홈(196) 그리고 제 1 결합돌기(176)와 제 2 결합돌기(198)에 의해 실질적인 일체를 이룬다. 이 경우 체결돌기(174)와 체결홈(196) 그리고 제 1 결합돌기(176)와 제 2 결합돌기(198)는 각각 내부 및 외부밀봉마개(170,180) 사이의 공회전을 방지해서 실질적인 일체로 작용되도록 하며, 이들의 맞물림에 의한 회전억제력은 적어도 F 보다 크다.
첨부된 도 10은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 병(50) 및 병마개(60)의 분해단면도이고, 도 11은 결합단면도로서, 앞서 도 2 이하의 도면과 함께 참조해서 그 조립방법을 살펴본다.
본 발명에 따른 병마개(60)를 병(50)에 조립하기 위해서는, 먼저 내부토출마개(80)를 병입구(54)에 압입 체결한다. 이를 위해 내부토출마개(70)를 병입구(54)에 적절히 위치맞춤 한 후 압력을 가하여 제 1 및 제 2 가이드단(86,88) 사이로 병입구(54) 내외면이 끼워지도록 하고, 이로써 제 2 돌기(90)는 병목(52) 끝단의 제 1 돌기(58)와 맞물린다.
이어서, 외부토출마개(100)로 내부토출마개(70)를 덮은 후 압력을 가하여 제 4 가이드단(112)의 걸림단(114)를 병목(52)의 러그(56)에 걸어 긴밀하게 고정시킨다. 그 결과 내부토출마개(70)의 제 3 가이드단(94)이 외부토출마개(100)의 제 5 가이드단(118) 내로 끼워지고, 제 1 및 제 2 회전억제돌기(92,110)가 맞물려 일체로 결합된다. 이때 별도의 도면부호를 부여하지 않았지만, 내부토출마개(70)의 제 3 가이드단(94) 외면과 외부토출마개(100)의 제 5 가이드단(118) 내면에는 서로 맞물리는 요철형상의 돌기와 홈이 대응되게 구비될 수 있다.
그리고 여기까지의 단계에 의해 병(50)은 개봉상태가 된다.
다음으로 중간마개(130)를 외부토출마개(100) 상면에 씌운 후 압력을 가하여 각 후크단(134)을 걸림턱(122)에 걸리게 한다. 이로써 병입구(54)에는 내부 및 외부토출마개(80,100)를 비롯한 중간마개(130)가 결합되었고, 병입구(54)와 내부토출마개(80)의 토출공(82)과 외부토출마개(100)의 토출구(102)는 모두 중간마개(130)에 의해 밀폐된다. 이때 필요하다면 외부토출마개(100)는 제 4 가이드단(112) 상하단부로 분리될 수 있음을 살펴보았고, 이에 따른 조립방법은 이미 설명하였다.
계속해서, 내부밀봉마개(170) 상면에 변형판(178)을 덮은 후 외부밀봉마개(180)에 삽입시키고, 그 결과 내부 및 외부밀봉마개(170,180)는 체결돌기(174)와 체결홈(196)을 비롯한 제 1 및 제 2 결합돌기(176,198)에 의해 일체로 고정된다. 이로써 밀봉마개(160)가 얻어진다.
마지막으로, 밀봉마개(160)로 중간마개(130)를 비롯한 토출마개(100)를 덮은 후 제 1 및 제 2 나사산(120,172)의 결합방향으로 회전시켜 병(50)를 밀폐한다.
이하, 도 12a 내지 도 12c를 참조해서 본 발명에 따른 병마개(60)의 개봉방법을 살펴본다. 이때 해당 도면들은 본 발명에 따른 병마개(60)의 개봉순서를 나타낸 결합단면도로서, 설명에 꼭 필요한 부분을 제외하고는 도면부호를 생략하였으므로, 도 3, 도 4a 내지 도 4d, 도 5a 내지 도 5d, 도 7a 및 도 7c, 도 8a 내지 도 8c, 도 9a 내지 도 9c, 도 10, 도 11을 적절히 참조한다.
먼저, 도 11과 같이 본 발명에 따른 병마개(50)에 의해 병(50)이 밀폐된 상태에서, 사용자는 슬리브(182) 일측에 마련된 제 1 손잡이(188)를 잡고 브릿지(194)가 차례로 끊어지도록 슬리브(182)를 잡아당겨 절취선(192)을 따라 떼어낸다. 이때 슬리브(182)에는 복수의 파열홈(186)이 형성되어 있으므로 수 개로 분리되어 재생이 불가능하고, 병목(52)으로부터 완전히 제거된다.
그 결과 12a와 같이 슬리브(182)가 제거되면, 사용자는 외부밀봉마개(180)를 잡고 개봉방향으로 회전시키고, 이에 따라 토출마개(70)로부터 밀봉마개(160)가 풀려 밀봉마개(160)는 토출마개(70)로부터 분리된다.
이로써 도 12b와 같이 중간마개(130)가 노출되면 사용자는 중간마개(130)의 제 2 손잡이(140)를 잡고 약화선(142)을 따라 뜯어 외부토출마개(100)로부터 중간마개(130)를 완전히 제거하고, 도 12c와 같이 외부토출마개(100)의 토출구(102)를 통해 병입구(54)와 제 1 토출마개(80)의 토출공(82)을 외부로 노출시킨다.
이로써 본 발명에 따른 병(50)이 개봉되었다.
한편, 상술한 과정 중에 정상적인 방법에 따라 슬리브(182)를 제거하지 않 고, 위조의 목적으로 외부밀봉마개(180)를 비롯한 슬리브(182) 전체를 수직 상방으로 강제 추출하는 방법을 고려할 수 있겠지만, 도 8b의 원내 확대도와 같이 내부밀봉마개(170) 외면에 마련된 체결돌기(174)는 그 상면이 완만한 경사를 이루는 반면 저면은 내부밀봉마개(170) 측면으로부터 90°에 가까운 경사를 보인다. 따라서 내부밀봉마개(170)를 외부밀봉마개(180)의 아래에서 위로 삽입시키는 것은 상대적으로 용이하지만 그 반대, 즉 외부밀봉마개(180)를 내부밀봉마개(170)의 상방으로 강제 추출하는 것은 매우 어렵고, 이 경우 내부밀봉마개(170) 상면을 덮는 변형판(198)의 단부가 외부밀봉마개(180) 내면에 걸려 형태변형을 초래하는바, 외관상 확연한 변화를 수반하므로 위조여부를 쉽게 확인할 수 있다.
그리고 만일 내부 및 외부밀봉마개(170,180)를 기타의 방법으로 열었다 하더라도 중간마개(130)를 제거하지 않으면 내용물의 주출 및 주입이 어렵고, 중간마개(130)를 제거할 경우 외관상 확연한 변화가 또 다시 나타나 위조여부를 쉽게 확인할 수 있다.
제 2 실시예
다음으로 첨부된 도 13은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 병마개(60)를 나타낸 분해사시도로서, 앞서 살펴본 제 1 실시예와 대부분 유사한 구조를 보인다.
다만, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 병마개(60)에서는 슬리브(182)가 외부밀봉마개(180)의 하끝단이 아닌 내부밀봉마개(170) 하끝단에 절취선(192)에 의한 브릿지(도 14의 194 참조, 이하 동일하다.)로 연결되고, 중간마개(도 3의 130 참 조, 이하 동일하다.) 대신 내부 및 외부토출마개(80,100) 사이에 별도의 속마개(150)가 개재된 것이 상이하다.
이때 전자의 차이점, 즉, 슬리브(182)가 제 1 밀봉마개(170) 하 끝단에 연결되어도 본 발명에 따른 병마개(60)는 동일한 작용, 다시 말해 슬리브(182)를 제거하기 전에는 병마개(60) 전체가 병(50)으로부터 헛돌아 개봉이 불가능한 반면, 슬리브(182)를 제거한 후 비로소 밀봉마개(160)가 토출마개(70)로부터 회전되어 개봉될 수 있음은 앞서의 설명을 토대로 쉽게 이해될 수 있고, 이와 같이 슬리브(182)를 외부밀봉마개(180)가 아닌 내부밀봉마개(170) 하끝단에 연결함에 있어서 특별한 기술적 곤란함이 없는바, 별도의 설명을 생략할 수 있을 것이다.
반면, 후자의 차이점인 속마개(150)는 본 발명에 따른 병마개(60)의 제 2 실시예에서만 찾아볼 수 있는 고유의 구성요소로서, 본 실시예에 따른 병마개의 분해단면도인 도 14와 그 결합단면도인 도 15를 함께 참조하면, 속마개(150)는 내부 및 외부토출마개(80,100) 사이로 개재되어 병의 기울임 각도에 따라 내부토출마개(80)의 토출공(82)을 선택적으로 밀폐하는 밸브역할을 한다. 이를 위해 속마개(150)는 내부토출마개(80)의 제 3 가이드단(94) 내에 개재되는 엎어진 컵 형상을 나타낼 수 있다.
즉, 첨부된 도 16a 내지 도 16b는 각각 본 발명의 제 2 실시예에 따른 병(50)의 개봉방법을 나타낸 단면도로서, 앞서와 마찬가지로 설명에 꼭 필요한 부분을 제외하고는 도면부호를 생략하였으므로, 도 3, 도 4a 내지 도 4d, 도 5a 내지 도 5d, 도 7a 및 도 7c, 도 8a 내지 도 8c, 도 9a 내지 도 9c, 도 10, 도 11, 도 12a 내지 도 12c, 도 13, 도 14, 도 15를 적절히 참조한다.
이때 본 발명의 제 2 실시예에 따른 병마개(60) 역시 슬리브(182)를 제거하기 전에는 병입구(54)로부터 병마개(50) 전체가 헛돌아 개봉이 불가능하고, 슬리브(182)를 제거한 후에야 비로소 토출마개(70)로부터 밀봉마개(160)가 회전 및 분리된다.
이에 따라 슬리브(182)를 제거한 후 밀봉마개(160)를 회전 및 분리하면, 도 16a와 같은 상태가 되는데, 특히 본 도면에서와 같이 병(50)이 세워진 경우에는 속마개(150)가 내부토출마개(70)의 토출공(82)을 막는다.
반면, 도 16b와 같이 병(50)을 기울일 경우에 속마개(150)가 외부토출마개(100) 방향으로 이동되어 내부토출마개의 토출공(82)를 개방하고, 병(50) 내의 액체 등은 토출공(82)과 제 2 토출구(106)를 통해 외부로 토출될 수 있다. 따라서 세워진 병 내부로 액체를 재주입하는 것이 불가능하여 병(50) 내부의 저장물질을 교체하는 위조가 불가능한 반면, 병(50) 내부에 저장된 액체의 토출 만이 가능한 고유의 위조방지효과를 나타낸다.
이상에서 살펴본 것처럼, 본 발명에 따른 병마개는 정확한 개봉방법을 알기 전에는 개봉이 불가능한 특징을 나타내는바, 인지능력이 부족하거나 어린이 등이 병에 보관된 내용물을 오인·혼동하여 오 남용할 가능성을 크게 감소시킬 수 있다.
또한 본 발명에 따른 병마개는 최초 개봉에 따른 개봉사실의 위조가 사실상 불가능하여 내용물의 보관에 신뢰성을 기할 수 있으며, 중간마개 또는 속마개를 통해 원치않는 내용물 유출 내지는 공기유입 가능성을 크게 줄이고, 위조방지 기능을 더욱 강화시키는 효과가 있다.

Claims (16)

  1. 병입구가 개방된 병목 끝단을 따라 적어도 하나의 제 1 돌기가 구비된 병에 체결되는 병마개로서,
    상기 병입구에 연통되는 토출공이 상하 관통된 채 상기 병입구에 압입 체결되고, 내면을 따라 상기 제 1 돌기와 맞물리는 적어도 하나의 제 2 돌기와, 외면을 따라 제 1 나사산 및 적어도 하나의 제 1 걸림턱이 각각 구비된 토출마개와;
    상기 토출마개를 덮는 캡 형상을 나타내며, 내면에 상기 제 1 나사산과 대응되는 제 2 나사산이 구비되어 조임방향의 회전에 의해 상기 토출마개과 나사결합되거나 풀림방향의 회전에 의해 상기 토출마개로부터 분리되는 밀봉마개와;
    상기 밀봉마개 하 끝단을 따라 절취선에 의한 복수의 브릿지로 연결되고, 내면을 따라 상기 조임방향 회전에 의해 상기 제 1 걸림턱과 맞물리는 적어도 하나의 제 2 걸림턱이 구비된 슬리브
    를 포함하는 병마개.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 밀봉마개의 나사결합 상태에서 상기 풀림방향의 회전을 위해 상기 밀봉마개에 가해지는 회전력을 F, 상기 F에 대해 상기 제 1 및 제 2 돌기의 맞물림에 의한 회전억제력을 F1, 상기 F에 대해 상기 제 1 및 제 2 걸림턱의 맞물림에 의한 회전억제력을 F2, 상기 F에 대해 상기 제 1 및 제 2 나사산의 나사결합에 의한 마찰력을 F3, 상기 F에 대해 상기 브릿지에 의한 상기 밀봉마개와 상기 슬리브 사이의 결합력을 F4라 할 때, F4>F>F2>F1>F3의 관계를 나타내어, 상기 슬리브를 제거하기 전에는 상기 토출마개와 밀봉마개가 나사결합된 채 상기 토출마개가 상기 병으로부터 헛돌고, 상기 슬리브를 제거한 후에는 상기 토출마개가 고정되고 상기 밀봉마개가 상기 토출마개로부터 상기 풀림방향으로 회전 및 분리되는 병마개.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 돌기는 각각 상기 병목 끝단과 상기 토출마개 내면에 일정간격으로 복수개가 둘러 배열되는 병마개.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 복수의 제 1 돌기는 각각 반구형 또는 외면이 둥글게 라운딩되고,
    상기 복수의 제 2 돌기는 각각 상기 풀림방향의 회전에 의해 상기 제 1 돌기와 맞닿는 면이 맞물림을 약화시키는 방향으로 경사진 병마개,
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 걸림턱은 각각 상기 토출마개 외면과 상기 슬리브 내면을 따라 일대일 대응되게 복수개가 둘러 배열되고, 상기 토출마개와 밀봉마개의 나사결합 상태에서 서로 반대방향으로 맞물리는 미늘 모양의 래칫 형태인 병마개.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 슬리브는,
    일측 외면에 구비된 제 1 손잡이와;
    길이방향을 따라 상하로 형성된 복수개의 파열홈
    을 더 포함하여, 상기 제 1 손잡이를 잡아당기면 상기 브릿지가 파손되어 상기 절취선을 따라 제거되는 과정 중에 상기 각 파열홈을 따라 복수개로 절단되는 병마개.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 슬리브는, 내충격성 폴리스틸렌(High Impact Polystyrene : HIPS)을 포함하는 폴리스틸렌(polystyrene) 계열에서 선택된 재질인 병마개.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 토출마개와 밀봉마개 사이로 개재되어, 상기 토출공을 밀폐하도록 상기 토출마개에 결합되는 중간마개를 더 포함하는 병마개.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 중간마개는,
    일측에 구비된 제 2 손잡이와;
    상기 중간마개를 가로지르며 상기 제 2 손잡이의 양측을 지나는 한 쌍의 약화선
    을 더 포함하여, 상기 제 2 손잡이를 잡아당기면 상기 한 쌍의 약화선을 따라 적어도 두 개로 분리되면서 상기 토출마개로부터 착탈되는 병마개.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 중간마개는, 상면으로부터 상향 돌출되어 상기 밀봉마개의 체결압력이 가해지는 복수의 지지단을 더 포함하는 병마개.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 토출마개는,
    상기 토출공이 관통된 채 상기 병입구에 밀착되며, 배면을 따라 상기 제 2 돌기가 갖추어진 환형의 단턱을 제공하는 내부토출마개와;
    상기 토출공과 연통되는 적어도 하나의 토출구가 구비된 채 상기 내부토출마개에 덮어 결합되어 상기 병입구에 압입 체결되고, 외면을 따라 상기 제 1 나사산과 상기 제 1 걸림턱이 갖추어진 외부토출마개
    를 포함하는 병마개.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 토출마개는,
    상기 내부토출마개에 구비된 제 1 회전억제돌기와;
    상기 외부토출마개에 구비되며 상기 제 1 회전억제돌기와 맞물리는 제 2 회전억제돌기
    를 더 포함하여, 상기 밀봉마개의 회전에 대해 상기 내외부토출마개는 일체로 결합되는 병마개.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 내외부토출마개 사이로 개재되어, 상기 병목의 기울임 각도에 따라 상기 토출공을 선택적으로 개폐하는 속마개
    를 더 포함하는 병마개.
  14. 제 11항에 있어서,
    상기 병목 외면에는 러그가 둘러 붙여지고,
    상기 외부토출마개 하단 내면을 따라 구비되어 상기 러그에 걸려지는 걸림단
    을 더 포함하는 병마개.
  15. 제 1항에 있어서,
    상기 병목 외면에는 러그가 둘러 붙여지고,
    상기 토출마개 하단 내면을 따라 구비되어 상기 러그에 걸려지는 걸림단
    을 더 포함하는 병마개.
  16. 제 14항 또는 제 15항의 기재에 따른 병마개로 밀봉되는 병으로서,
    통 형상의 본체 상단부를 연장하는 상기 병목 끝단을 따라 상기 제 1 돌기가 구비되고, 상기 제 1 돌기보다 낮은 높이에서 상기 병목 외면을 따라 둘러 붙여진 상기 러그를 포함하는 병.
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