KR20000018880A - 분지형 스냅 힌지를 구비한 플라스틱 용기 뚜껑 - Google Patents

Abstract

본 발명은 체결부재와 개폐부재 및 연결부재로 이루어진 플라스틱 용기 뚜껑에 있어서, 연결부재의 스냅 힌지를 중심 연결구 및 보조 연결구로 분지시키므로써 힘을 분산시킴과 동시에 작용하는 힘을 이원화시키고 예측불허의 순간적인 과중한 힘에 의해 연결부재의 일부가 파괴된 경우에도 연속적인 파괴 과정을 막아 장기간 사용이 가능하게 함과 동시에, 체결부재에는 테이퍼된 경사홈을 만들고 상응하는 개폐부재의 위치에 돌출부를 만들어 뚜껑을 여는 과정을 용이하게 하여 연결부재에 무리한 힘이 가해지는 것을 방지한, 분지형 스냅 힌지를 구비한 실용적인 플라스틱 용기 뚜껑에 관한 것이다.

Description

분지형 스냅 힌지를 구비한 플라스틱 용기 뚜껑

본 발명은 저장용 용기에 사용되는 분지형 스냅 힌지를 구비한 플라스틱 용기 뚜껑에 관한 것으로서, 스냅 힌지를 분지시켜 순간적인 예측불허의 큰 힘을 받더라도 스냅 힌지가 완전히 파괴되는 것을 막을 수 있는 특징을 가지고 있다.

화장품 용기, 오일 용기 등 유체를 저장하는 동시에 사용 목적으로 자주 개폐시켜야 하는 용기는 저장용 용기 본체와 두껑을 일체화시켜 분실의 가능성을 막고 작은 힘으로도 개폐를 용이하게 하기 위하여, 용기 본체와 두껑을 플라스틱 스냅 힌지의 형태로 만드는 경향이 있다.

그러나 이러한 일체화된 용기는 내용물을 담는 과정이 불편하고 사용자가 필요에 따라 내용물을 확인하는 과정이 불편하므로, 최근에는 용기의 뚜껑 부위를 용기의 본체와 분리시켜 용기에 내용물을 담는 과정을 편리하게 하고, 용기 뚜껑의 일부를 분리시켜 사용시에는 분리된 용기 뚜껑의 일부만을 개폐시켜 사용을 더욱 편리하게 하고 있다. 이 경우에 용기 뚜껑을 이루는 2개의 부분을 스냅 힌지로서 상호 연결하여, 용기 뚜껑이 용기 본체와 연결된 상태에서는 어떠한 분리된 부위도 없게하여 분실의 위험성이 없어진다.

플라스틱 스냅 힌지는 다른 부재들과 마찬가지로 플라스틱 재료로 되어 있고, 개폐 과정에서 어느 정도의 탄력성을 부여하고 개폐과정을 용이하게 하기 위하여, 필름의 형태로 제작하고 있다.

그러나, 용기의 본체와 뚜껑을 분리하여 용기에 내용물을 넣거나 제거할 때는 필연적으로 뒤틀림의 힘을 받게되고, 사용중에는 뚜껑의 개폐부재가 분리된 상태에서 예기치 못한 무리한 힘을 받을 때에는 스냅 힌지의 플라스틱 필름이 파괴되는 경향이 있다.

재료의 파괴 특성으로 볼 때, 일단 재료상에 파괴점이 발생하면, 그 이후에는 작은 힘으로도 파괴가 연속적으로 진행되는 성질이 있다. 더욱이, 필름과 같은 2차원 물체는 3차원 물체에 비해 파괴의 진행 속도가 더욱 빨라지게 된다. 이럴 경우, 개폐부재는 체결부재로 부터 분리되고, 연결부재로서의 스냅 힌지는 본래의 역활을 다하지 못하게 된다. 더욱이 통상적인 용기 뚜껑과 비교하여, 개폐부재는 그 크기가 작아 일단 분리된 상태에서는 분실의 위험성이 더 크다. 스냅 힌지를 연결부재로 사용하는 용기의 경우 통상적으로 유동성 액체를 사용하는 경우가 많으므로 밀폐시켜 놓지 않을 경우 건조되어 내용물을 더이상 사용할 수 없는 경우가 많다. 또한, 플라스틱 스냅 힌지는 제작이 용이하고 제작 단가가 저렴한 대신 다른 연결부재에 비해 내구성이 떨어지므로, 사용중에 가능한 한 많은 힘을 받지 않도록 하는 것이 필요하다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 일거에 해결하는 것을 목적으로 하고 있다.

본 발명의 목적은 체결부재와 개폐부재를 연결하는 연결부재로서의 플라스틱 스냅 힌지에 불가피한 힘이 가해져 파괴가 시작되었을 때, 연속적인 파괴를 막는 스냅 힌지를 구성하는 것이다. 따라서, 스냅 힌지의 일부분이 파괴되더라도 나머지 부분만을 가지고도 용기 개폐의 역활을 다하는 플라스틱 용기 뚜껑의 제작을 또한 목적으로 한다.

본 발명의 또 다른 목적은 다른 연결부재에 비해 내구성이 떨어지는 플라스틱 스냅 힌지의 특성을 감안하여 개폐부재의 사용중 개폐 과정을 용이하게 하여 스냅 힌지에 무리한 힘이 가해지는 것을 막는 것이다.

그 밖에 본 발명의 또 다른 목적은, 종래의 스냅 힌지가 인장력과 반발력을 하나의 힌지에서 발휘하도록 하므로써 힘의 효율성을 떨어뜨렸던 점을 개선하기 위하여, 상기 인장력과 반발력을 이원화시킴으로써 힘의 효율성을 높이는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 플라스틱 용기 뚜껑의 체결부재와 개폐부재를 180°로 젖힌 상태의 평면도이고,

도 2는 본 발명에 따른 플라스틱 용기 뚜껑의 체결부재와 개폐부재를 180°로 젖힌 상태의 측면도이고,

도 3은 도 1의 절단선 3-3의 단면도이고,

도 4는 본 발명에 따른 플라스틱 용기 뚜껑이 닫혀진 상태의 정면도이고,

도 5는 본 발명에 따른 플라스틱 용기 뚜껑이 닫혀진 상태의 배면도이고,

도 6은 본 발명에 따른 플라스틱 용기 뚜껑이 닫혀진 상태의 측면도이고,

도 7은 본 발명에 따른 플라스틱 용기 뚜껑의 개폐부재가 90°이상으로 젖혀진 상태의 사시도이다.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10: 체결부재 20: 개폐부재

11: 체결부재 외주원 21: 개폐부재 외주원

12: 체결부재 내주원 22: 개폐부재 내주원

13: 경사홈 23: 개용(開用) 돌출부

14: 미세 돌출부 24: 체결부재의 측면

15: 분출구멍 25: 돌출슬리브

16: 상단면 26: 하단면

17: 접선 27: 개폐부재 외주면

18: 체결부재 외주면

30: 연결부재 31: 중심 연결구

32: 보조 연결구 33: 이격홈

34: 절단면 35: 연결홈

36: 홈원주 37: 원주 돌출부

40: 가상 중심선

본 발명의 플라스틱 용기 뚜껑은 용기 본체에 연결되는 체결부재와 개폐 작용을 하는 개폐부재, 및 체결부재와 개폐부재를 상호 연결하는 연결부재로 구성되어 있다.

체결부재는 용기 본체와 결합이 가능하도록 암수 구조를 가지고 있거나, 별도의 구조없이 용기 본체에 내용물을 담은 후 제작 과정에서 일체의 형태로 성형할 수도 있다. 바람직하게는 용기 본체에 암나사 또는 수나사의 부재를 만들고, 체결부재에는 이에 대응하는 수나사 또는 암나사의 부재를 만든다. 또한 체결부재에는 내용물을 분출시키는 홈(구멍)이 있다. 이러한 홈은 바람직하게는 상단을 향하여 돌출된 형태의 것이 바람직하다. 체결부재의 한쪽 단부에는 체결부재를 개폐부재와 연결하는 연결부재가 붙어 있고, 반대쪽 단부에는 경사진 테이퍼(taper) 홈이 나있다. 테이퍼 홈은 상단을 향할수록 용기의 중심부 쪽으로 기울어져 있다. 즉, 상단을 향할수록 홈이 더욱 깊이 파여 있어서 개폐부재에 힘을 가하기가 더욱 용이하다.

개폐부재는 체결부재의 홈에 상응하는 대응 부재가 부설되어 있다. 바람직하게는, 대응부재는 체결부재의 돌출된 홈을 수용할 수 있는 오목한 슬리브형으로 되어 있다. 개폐부재의 한쪽 단부에는 연결부재가 붙어 있고, 그것의 반대쪽 단부, 즉, 체결부재의 테이퍼 홈에 상응하는 위치에 돌기부가 있다. 돌기부는 개폐부의 외주면에 비해 밖으로 돌출되어 있어서, 개폐부재에 힘을 가하기가 더욱 용이하다.

연결부재는 필름의 형태로 체결부재와 개폐부재를 상호 연결하고 있으며, 1개의 중심 연결구와 2개 이상의 보조 연결구로 구성되어 있다.

중심 연결구는 체결부재와 개폐부재를 상호 연결하는 작용 이외에, 개폐부재가 일단 체결부재에 대해 약 45°의 상태로 위치할 때 개폐부재를 체결부재에 대해 탄력적으로 미는 힘, 즉, 반발력을 발휘하므로써, 용기 본체로 부터 내용물을 분출시킬 때는 개폐부재가 약 45°이상으로 젖혀지도록 하여 작업을 용이하게 하고, 사용을 마쳤을 때는 개폐부재가 약 45°이하로 닫혀져 개폐부재를 닫는 작업을 용이하게 한다. 이러한 탄력적인 반발력을 부여하기 위하여 체결부재에는 체결부재의 외주원보다 다소 돌출한 타원형의 미세 돌출부를 중심 연결구의 대응 위치에 부설한다. 상기 체결부재와 개체 부재가 약 45°의 각을 형성할 때, 체결부재의 가상적인 외주원과 개체 부재의 가상적인 외주면은 연결부재의 중심 연결구에서 가장 많이 겹치게 되며, 이때 연결부재는 가장 많은 힘을 받게 된다.

보조 연결구는 중심 연결구의 양 단부에 일정한 간격을 두고 위치하고 있다. 즉, 중심 연결구와 보조 연결구 사이에는 이격홈이 나있다. 보조 연결구는 중심 연결구와 동일한 재료로 되어 있고, 필름의 형태이며, 두께가 동일한 반면에, 폭은 중심 연결구 보다 작고, 바람직하게는 중심 연결구의 폭의 약 1/2 정도이다. 중심 연결구와는 달리, 보조 연결구는 상기 약 45°의 각에서 당기는 힘, 즉, 인장력을 유도한다. 따라서, 개폐부재가 체결부재와 이루는 각이 상기 약 45°이상 또는 이하가 되게 하므로써, 내용물의 분출 작업 및 개폐부재의 밀폐 작업을 더욱 용이하게 된다.

만약, 연결부재에 무리한 비틀림의 힘이나 순간적으로 예측불허의 큰 힘이 작용하여 연결부재의 파괴를 야기할 경우 우선적인 힘을 받는 부위는 보조 연결구가 될 가능성이 높다. 이 경우 보조 연결구가 파괴될 수도 있지만, 중심 연결구와의 사이에 존재하는 이격홈에 의해 파괴는 더 이상 진행되지 않게 된다. 이와 관련하여, 재료의 파괴 특성을 살펴보면 하기와 같다.

재료의 파괴 현상은 연속성을 가지는 경향이 있다. 즉, 일정한 부위에서 파괴가 시작되면, 외부에서 가해지는 힘은 파괴가 진행되는 성장점에 집중되고 파괴의 과정은 이러한 성장점의 진행과정에서 더욱 빨라지게 된다. 따라서, 재료상에 파괴가 일단 진행되면, 그러한 파괴의 진행을 막기 위해서는 파괴 성장점에서의 힘의 분산과정이 필요하다. 3차원의 물체의 경우, 파괴 성장점에 가해지는 힘은 일정한 방향성을 가지더라도 3차원적인 힘의 분산이 가능하지만, 필름과 같은 2차원의 물체는 가해지는 힘이 2차원적인 힘의 분산만이 가능하기 때문에 파괴의 연속성은 더욱 빨라지게 된다. 따라서, 본 발명과 같이, 중심 연결구와 보조 연결구의 사이에 이격홈을 형성할 경우에는, 보조 연결구에서 진행된 파괴 과정은 이격홈에서 멈추게 된다. 더욱이, 보조 연결구의 파괴 이후에도 계속적으로 가해지는 힘은 중심 연결구와 이격홈의 경계선 전체에 가해지므로, 힘이 분산되어 연속적인 파괴를 막을 수 있다.

본 발명은 이러한 재료의 특성을 감안하여 플라스틱 스냅 힌지를 중심 연결구와 보조 연결구로 분지시켜 파괴의 연속성을 방지하는 한편, 힘의 메카니즘을 이원화시켜 개폐부재의 개폐 작용을 더욱 용이하게 하였다.

본 발명의 플라스틱 용기 뚜껑은 탄력성이 있고, 성형이 용이한 어떠한 합성 수지로도 제작이 가능하다. 바람직하게는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부틸렌, 폴리스틸렌, 폴리카보네이트, 폴리아크릴레이트, 폴리메틸메타아크릴레이트, 합성 고무, 이들의 둘 이상의 공중합체, 또는 이들의 블렌딩 등을 들 수 있으며, 특히, 바람직하게는 폴리프로필렌 또는 폴리프로필렌와 다른 폴리머의 공중합체이다.

이하 본 발명의 내용을 구체적인 도면을 통해 상세히 설명한다. 그러나 본 발명의 내용이 그것에 의해 제한되도록 해석되어서는 아니되고, 그것은 본 발명의 하나의 실시예에 지나지 않는다.

개폐부재를 180°로 완전히 젖힌 도 1을 보면, 체결부재(10)과 개폐부재(20)을 연결부재(30)이 상호 연결하고 있다.

체결부재(10)의 외주원(11)과 외주면(18)는 연결부재(20)의 외주원(21) 및 외주면(28)에 상응하고, 분출 구멍(15)는 돌출 슬리브(25)와 맞물리게 된다. 연결부재(30)가 위치한 반대쪽 단부에는 경사홈(13)이 있다. 체결부재(10)의 경사홈(13)은 개폐부재(20)의 개용(開用) 돌출부(23)에 대응하며, 사용시 개용 돌출부(23)에 충분한 힘을 가할 수 있도록, 경사홈(13)은 상단을 향하여 테이퍼되어 있고 체결부재(10)의 상단면(16)과 만나는 지점인 접선(17)은 외면의 가상적인 원을 자르는 직선을 형성하게 된다. 사용을 더욱 편리하게 하기 위하여 접선(17)은 직선이 아니라 중심이 바깥쪽에 있는 원호의 형태를 취할 수도 있다. 체결부재(10)의 상단면(16)은 외주면(18)보다 윗쪽으로 돌출되어 있다. 연결부재(30)가 위치한 단부에는 미세 돌출부(14)가 위치하는데, 미세 돌출부(14)는 체결부재(10)과 개폐부재(20)이 45°의 각을 이루고 있을때, 개폐부재(20)의 외주원(21)과 접촉하면서 연결부재(30)의 중심 연결구(31)에 미는 힘(반발력)을 제공하게 된다. 미세 돌출부(14)의 가상적 원의 반경은 외주원(12)의 반경보다 작고, 체결부재(10)과 개폐부재(20)의 중심을 지나는 가상 중심선(40)과 미세 돌출부(14)의 원호가 맞나는 지점은 절단면(34)의 원주와 거의 맞난다. 미세 돌출부(14)의 높이는 체결부재의 상단면(16)과 외주면(18)의 중간 정도이다.

개폐부재(20)에는, 도 3에서 더욱 명확히 볼 수 있는 바와 같이, 연결부재(30)이 결합되어 있는 단부에 타원형의 연결홈(35)이 파여있다. 연결홈(35)의 외곽면을 형성하는 홈원주(36)의 반경은, 홈원주(36)에 돌출되어 있는 원주 돌출부(37)의 반경의 반경보다 크다. 원주 돌출부(37)은 연결부재(30)과 결합되어 있는 방향으로 미세하게 테이퍼되어 있있고, 이 테이퍼되어 있는 원주 돌출부의 단부가, 개폐부재(20)이 45°로 기울어져 있을 때, 체결부재(10)의 미세 돌출부(14)와 맞물리게 되므로써, 구부러진 중심 연결구(31)에 미는 힘(반발력)을 유도하고, 직선의 형태로 펼쳐지는 보조 연결구(32)에 잡아당기는 힘(인장력)을 또한 유도하게 된다.

연결부재(30)은 중심 연결구(31)과, 중심 연결구(31)의 양 단부에 일정한 간격을 두고 떨어져 있는 보조 연결구(32)로 구성되어 있다.

보조 연결구(32)의 폭은 제한이 없으나, 바람직하게는 중심 연결구(31)의 폭보다 작으며, 더욱 바람직하게는 중심 연결구(31)의 약 1/2이다. 보조 연결구(32)의 폭이 너무 클 경우에는, 상기 45°의 각에서 보조 연결구(32)에 반발력과 인장력이 동시에 작용하게 되어 힘의 이원화를 이룰 수 없게 되고, 보조 연결구(32)가 너무 작을 경우에는 필요로 하는 인장력을 발휘할 수 없다.

이격홈(33)의 양단은 체결부재(10)과 개폐부재(20)의 외주원(11, 21)까지 도달할 수 있으며, 도 1에서 보는 바와 같이, 위에서 내려다 본 모양이 반드시 사각형의 형상일 필요는 없다. 이격홈(33)의 폭은 보조 연결구(32)의 폭보다 작으며, 바람직하게는 보조 연결구(32)의 폭의 약 1/3이하이다. 이격홈(33)의 폭이 너무 클 경우에는 그에 따라 연결부재(30)의 전체 폭이 넓어져서 상기 45°의 각에서 보조 연결구(32)에 무리한 힘이 가해지게 되어 사용중 파괴되기 쉬우며, 너무 적을 경우에는 힘의 이원화에 따른 효과를 발휘할 수 없게 된다.

도 4, 도 5 및 도 6은 완전히 닫혀진 상태를 정면, 배면 및 측면에서 바라다 보았을 때의 모양을 도시한 것으로서 본 발명의 구성에 따른, 설명의 편의를 위한 하나의 예시적인 유형이다. 따라서, 본 발명의 구성에 따른 범위내에서 이와 유사한 다른 유형의 플라스틱 스냅 힌지가 만들어질 수 있다.

이와 같이 본원발명의 구성에 의해 만들어지는 용기 뚜껑용 플라스틱 스냅 힌지는 개폐부재와 체결부재사이의 연결부재에 작용하는 힘을 분산시킴과 동시에 이원화 시킴으로써, 순간적인 예측불허의 무리한 힘을 받더라도 연속적인 파손의 위험없이 장기간 사용할 수 있으며, 체결부재에는 테이퍼된 경사부를 개폐부재에는 돌출부를 형성하여 개폐부재를 여는 작용을 용이하게 함과 동시에 연결부재에 무리한 힘이 가해지지 않도록 하여 장기간의 사용이 가능하다.

Claims (3)

1. 용기의 개부에 체결되는 체결부재(10) 및 개폐부재(20)을 연결하는 연결부재(30)가 스냅 힌지로 되어 있는 플라스틱 용기 뚜껑에 있어서,

   연결부재(30)이 위치한 단부에는 체결부재 외주원(12)보다 직경이 작고 상단면(16) 보다 높이가 낮은 미세 돌출부(14) 및, 반대쪽 단부에는 상단을 향하여 테이퍼되어 있는 경사홈(13)이 부설되어 있는 체결부재(10);

   연결부재(30)이 위치한 단부의 반대쪽 단부에 외부원(21)로 부터 바깥쪽 방향으로 돌출되어 있는 개용 돌출부가 부설되어 있는 개폐부재(20); 및

   중심 연결구(31) 및 중심 연결구(31)의 양 단부에 각각 이격홈(33)을 사이에 두고 보조 연결구(32)가 있는 연결부재(30);

   로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 플라스틱 용기 뚜껑.
2. 제 1항에 있어서, 중심 연결구(31)과 보조 연결구(32)가 동일한 두께의 필름상으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 플라스틱 용기 뚜껑.
3. 제1항에 있어서, 중심 연결구(31)의 폭은 보조 연결구(32)의 폭의 약 1/2이며, 이격홈(33)의 폭은 보조 연결구(32)의 폭의 약 1/3이하인 것을 특징으로 하는 플라스틱 용기 뚜껑.