KR20050113893A

KR20050113893A - 병마개

Info

Publication number: KR20050113893A
Application number: KR1020040039033A
Authority: KR
Inventors: 정현수
Original assignee: 정현수
Priority date: 2004-05-31
Filing date: 2004-05-31
Publication date: 2005-12-05
Also published as: WO2005115862A1; KR100556204B1

Abstract

본 발명은 병마개에 관한 것으로서, 특히 병마개의 개방 시 랙과 피니언에 의하여 병마개의 하단부에 병에 걸리게 되는 윙이 빠져 나오도록 하여 개방된 병임을 나타내도록 함으로써 불법적인 리필을 방지할 수 있는 병마개에 관한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 병마개는 병 주둥이의 외면의 나사와 맞물려 주둥이를 막게 되고 중앙에는 외면에 랙이 형성된 봉을 갖는 마개와, 상기 마개의 봉에 형성된 랙에 맞물려 봉의 직선운동에 의해 회전하게 되는 피니언과, 상기 피니언과 맞물린 구동기어와, 상기 구동기어와 맞물리는 랙이 상면에 형성되어 구동기어의 회전에 의해 직선 구동되는 윙으로 구성되어, 사용자에게 마개가 적어도 한 번은 개방된 것을 알려 주는 동시에 리필을 방지하는 효과를 제공한다.

Description

병마개 {BOTTLE CAP}

일반적으로, 액체 등의 내용물을 넣어 판매되는 상품은 여러 가지 종류가 있는 바, 가장 보편적인 상품은 유리, 플라스틱, 금속으로 이루어진 병에 내용물을 넣고 병마개로 봉인함으로써 완성되는 상품이 주종을 이루고 있는 실정이다.

이러한 병 종류의 상품은 통상 병과 병마개로 이루어지고, 병마개에는 여러 종류가 있다. 즉, 오프너(opener)를 사용하여 열 수 있는 간단한 것에서부터 병 주둥이 외면에 나사가 형성되고 병마개의 내면에 병 주둥이의 나사에 맞물리는 나사가 형성되어 병마개를 회전시킴으로써 병마개를 개방하도록 된 것이 있다.

상기한 것과 같은 병마개를 사용하여 상품은 그 내용물이 저가의 상품인 경우에는 별다른 문제점이 발생하지 않으나, 그 내용물이 고가의 상품인 경우에는 고가의 내용물을 빼내고 저가의 내용물을 넣어 다시 병마개를 체결함으로써 내용물을 바꿔치기 하는 경우가 종종 발생한다.

이러한 내용물의 바꿔치기를 막기 위하여 여러 가지 병마개의 봉인방법들이 고안되고 있으나, 현재에는 이러한 행위를 막을 방법이 없는 실정이다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 랙과 피니언의 기어 조합을 토대로 케이스의 윙이 나와 병에 걸리도록 함으로써 리필을 미연에 방지할 수 있는 병마개를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 의한 병마개는 병 주둥이의 외면의 나사와 맞물려 주둥이를 막게 되고 중앙에는 외면에 랙이 형성된 봉을 갖는 마개와, 상기 마개의 봉에 형성된 랙에 맞물려 봉의 직선운동에 의해 회전하게 되는 피니언과, 상기 피니언과 맞물린 구동기어와, 상기 구동기어와 맞물리는 랙이 상면에 형성되어 구동기어의 회전에 의해 직선 구동되는 윙으로 구성된다.

여기서, 상기 피니언, 구동기어, 윙은 주둥이에 끼워진 마개 케이스에 의해 지지되고, 그 케이스의 중앙에는 상기 마개의 봉이 끼워지는 중앙구멍이 일정 깊이 형성되도록 구성된다.

또, 상기 피니언은 일방향으로만 회전되도록 내부기어가 설치된다.

또, 상기 윙의 측면에는 윙이 케이스로부터 빠져 나온 후, 다시 삽입될 수 없도록 걸림부재가 형성된다.

또, 상기 케이스에는 하단부로부터 중앙구멍에 연통되는 통로가 형성되되, 그 연통로의 중간 부분에는 단면이 하트 모양의 공간이 형성되고, 그 하트 모양의 공간에는 제어 볼이 설치된다.

더불어, 상기 연통로에는 탄력적인 재질로 이루어진 체크 밸브가 설치될 수 있다.

이하, 본 발명의 실시 예를 참조된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

우선 참조된 도면, 도 1은 본 발명에 의한 병마개가 열려진 상태의 정면도, 도 2는 본 발명에 의한 병마개의 분해 사시도, 도 3은 본 발명에 의한 병마개가 닫힌 상태의 단면도, 도 4는 본 발명에 의한 병마개의 열려진 상태의 단면도, 도 5는 도 2에 도시된 V-V선에 의한 단면도로서 병마개가 열려진 상태를 나타내는 단면도, 도 6은 도 5에서 병마개가 기울어진 상태의 단면도이다. 도 7은 본 발명에 의한 병마개의 일부구성요소인 피니언의 정면도이다.

본 발명에 의한 병마개에서 마개가 열려진 상태가 도 1에 도시되어 있다. 도시된 바와 같이 마개(10)의 내측 중앙에는 랙이 형성된 봉(10b)이 형성되어 있고, 그 봉(10b)은 병 주둥이(1a)에 설치된 케이스(20) 중앙구멍(21a,22a)으로부터 분리된 것이다. 병 주둥이(1a)의 외면에는 마개(10)의 내측면에 형성된 나사(10a)에 맞물리는 나사가 형성되어 있다. 또, 마개(10)가 분리된 상태이기 때문에 케이스(20)로부터 윙(30)이 돌출하여 병(1) 목에 걸려 있는 상태이다.

도 2는 도 1에 도시되 바와 같이 윙(30)이 돌출하게 되는 구성을 분해 사시도 보여주고 있다. 도시된 바와 같이 병 주둥이(1a)에 삽입 설치되는 케이스(20)는 대칭되는 두 개의 반 원통형 부재(21,22)로 이루어지고, 네 모서리에 있는 구멍(21c,22c)에 나사가 체결되어 서로 결합되도록 되어 있다. 이 두 개의 원통형 부재(21,22)는 서로 대칭이고, 중앙에는 마개(10)의 봉(10b)이 삽입되는 중앙구멍(21a,22a)이 형성되어 있으며, 상기 중앙구멍(21a,22a)에는 나사가 형성되지 않은 채로 매끄럽게 형성되어 있고, 하단부까지 관통되지는 않는다. 따라서 케이스(20)가 삽입 설치되면 케이스(20)의 하단면에 의해 병(1) 내부가 밀폐된다. 반 원통형 부재(21,22)에는 윙(30)이 삽입되는 절개부(21b,22b)와, 피니언(40)과 구동기어(50)가 삽입되는 절개부(21d,21f)가 형성되어 있고, 윙(30)의 랙(30a)에 구동기어(50)가 걸릴 수 있도록 구동기어(50)가 삽입되는 절개부(21d)는 윙(30)이 삽입되는 절개부(21b)에 연통되도록 되어 있으며, 봉(10b)의 랙에 피니언(40)이 맞물릴 수 있도록 피니언(40)이 삽입되는 절개부(21f)도 중앙구멍(21a)에 연통된다. 그리고 각각의 피니언(40)과 구동기어(50)의 회전축(42,51)이 삽입되는 구멍(21e,21g)도 형성되어 피니언(40)과 구동기어(50)가 지지된다. 또한 절개부(21f)에는 봉(10b)의 랙에 걸리도록 피니언(40)이 맞물리는 구조를 갖기 때문에 술이 조금 샐 수 있어 절개부(21f)와 중앙구멍(21a) 사이에 패킹을 설치할 수도 있다.

윙(30)은 케이스(20) 양 옆으로 두 개가 대칭하여 삽입될 수 있도록 되어 있고, 상면에는 구동기어(50)에 맞물리는 랙(30a)이 형성되어 있으며, 측면에는 탄성적인 걸림부재(30b)가 형성되어 윙(30)이 케이스(20)로부터 일정길이 나오게 되면 걸림부재(30b)가 탄성력에 의해 펴져 케이스(20) 외면에 걸리게 된다.

구동기어(50)는 상기 윙(30)의 랙(30a)에 물리는 동시에 피니언(40)의 종동기어(41)에 물리도록 되어 있다. 도 7을 참조하면, 도시된 피니언(40)은 도 3 및 도 4를 기준으로 왼쪽에 있는 피니언(40)을 확대 도시한 것으로서, 피니언(40)의 중앙에는 회전축(42)이 형성되어 있고, 그 회전축(42)에는 종동기어(41)가 같이 회전축(42)과 같이 회전될 수 있도록 되어 있으며, 그 종동기어(41)로부터 내부기어(43)가 형성되어 내측면에 형성된 일방향 걸림턱(40a)에 걸리도록 되어 있다. 이렇게 일방향으로 회전될 수 있는 내부기어(43)를 갖는 기어는 이미 공지된 것을 사용한 것이다. 따라서 도 7의 피니언(40)은 시계방향으로만 회전한 경우에만 종동기어(41)가 그와 같은 방향으로 같이 회전하게 되고, 반대로 회전하게 되는 경우에는 내부기어(43)가 걸림턱(40a)에 걸리지 않게 되기 때문에 헛돌게 되어 종동기어(41)는 전혀 회전되지 않게 된다.

케이스(20)의 외면에는 도 2에 도시된 바와 같이 돌기(21k,22d)가 형성되어 있고, 그 돌기(21k,22d)는 병 주둥이(1a)의 내면에 형성된 홈에 끼워져 빠지지 않도록 되어 있다.

도 3과 도 4는 피니언(40)과 구동기어(50)가 정면으로 보이도록 자른 단면도로서, 도시된 바와 같이 도 3은 마개(10)의 개방 전을 도 4는 개방된 후를 각각 도시하여 동작을 잘 나타내 주고 있다. 우선 마개(10)를 돌리면서 병 주둥이(1a)로부터 마개(10)를 제거하기 시작하면, 봉(10b)이 위로 상승하게 되고, 봉(10b)의 랙에 피니언(40)이 맞물려 있기 때문에 피니언(40)이 회전되고, 그 회전에 의해 종동기어(41)도 같이 회전되며, 종동기어(41)에 맞물린 구동기어(50)도 회전되어 결국에는 구동기어(50)에 랙(30a)이 맞물린 윙(30)이 케이스(20) 외측 방향으로 직선으로 구동되어 나아가게 된다. 이렇게 윙(30)이 구동되어 케이스(20) 밖으로 나아간 모습이 도 4에 잘 도시되어 있다. 윙(30)은 일정거리 이상 케이스(20) 바깥으로 나아가면 걸림부재(30b)가 케이스(20) 외면에 걸리게 되어 케이스(20)로 다시는 들어갈 수 없는 상태로 된다. 따라서 윙(30)이 나온 것을 보고 마개(10)가 적어도 한 번은 개방되었다고 알 수 있게 된다.

여기서, 마개(10)를 역회전시켜 다시 닫게 되면, 윙(30)이 상기한 바와 같이 다시 케이스(20) 내부로 들어올 수 없을 뿐만 아니라, 종동기어(41)가 내부기어(43)와 걸림턱(40a)에 의해 일방향으로만 회전되도록 되어 있어 피니언(40)이 봉(10b)의 랙에 맞물려 회전하게 되더라도 그 자신만 헛돌아 종동기어(41)는 전혀 회전되지 않는다.

도 5와 도 6은 도 3과 도 4와 다른 방향, 즉 그 각도에서 직각으로 자른 단면도로서, 병 내부의 내용물의 연통로가 잘 도시되어 있다. 마개(10)를 제거하면 내용물을 병(1) 밖으로 부어야 하는데, 케이스(20) 하단부가 밀폐되어 있는 관계로 연통로를 확보해야 한다. 연통로는 일정한 직경의 제1연통로(21h,22e), 제어 볼(50)이 삽입되는 단면이 하트 모양의 하트 공간(21i,22f), 그리고 제1연통로(21h,22e)보다는 그 직경이 작고 중앙구멍(21a,22a)과 연통하는 제2연통로(21j,22g) 이루어진다. 도 6은 제어 볼(50)의 동작이 잘 도시되어 있는 바, 제어 볼(50)은 병(1)을 기울이는 경우 하트 공간(21i,22f)의 일측 상면으로 위치하게 되어 내용물이 제2연통로(21j,22g)로 용이하게 이동할 수 있도록 되어 있다. 또한, 세워진 상태에서는 제어 볼(50)이 제1연통로(21h,22e)를 막아 리필을 방지하도록 되어 있다.

또한, 제1연통로(21h,22e)에는 탄력적인 부재로 이루어진 체크 밸브(60)가 형성되어 일방향으로만 열리도록 구성되어 있다. 이러한 체크 밸브는 물놀이에 널리 사용되고 있는 튜브 등에서 튜브 내부에 바람을 넣는 구멍에 많이 설치되어 있는 것과 같은 것이다.

한편, 본 발명에 의한 다른 실시 예가 도 8과 도 9에 도시되어 있다. 도 8에 도시된 바와 같이 케이스를 이루는 두 개의 원통형 부재(21',22')의 결합 면에 요철이 형성되어 그 부분이 접착제 등으로 결합되도록 되어 케이스를 분해하여 재사용을 원천적으로 봉쇄한다. 21X'와 22X'는 공기구멍을 나타내고 21a는 봉이 삽입되는 구멍이다. 이렇게 원통형 부재(21',22')에 요철이 형성되고 그곳이 접합됨으로써 접착 면적이 증대되어 더욱 분해하기 어렵게 하는 효과를 제공한다.

그리고 도 9는 도 5와 같은 방향으로 절개한 도면으로서, 공기통로(21X',22X')가 표현되어 있다. 케이스에는 앞의 실시 예와 마찬가지로 제1연통로와 하트 모양의 통로 그리고 제2연통로로 이루어진 액체 통로(21h', 22e')가 형성되어 있고, 케이스 측면으로부터 시작하여 케이스 상면까지 관통된 공기통로(21X',22X')가 형성되어 있으며, 공기통로(21X',22X')에 빨대가 끼워져 병의 측면까지 연장된 다음 절곡되어 병의 하단부까지 연장된다. 여기서, 액체 통로(21h',22e')와 공기통로(21X',22X')의 하트 모양 하부는 그 단면이 확대된 모습과 같이 경사지게 이루어져 있는 바, 병을 기울일 때 공기통로(21X',22X')의 볼이 액체 통로(21h',22e')의 볼보다 먼저 하트 공간으로 이동하여 공기가 통하도록 함으로써 내부의 액체가 원활하게 나오도록 구성되어 있다. 또 공기통로(21X',22X')의 끝단에는 빨대(70)가 끼워져 있는데 이 빨대(70)가 절곡된 부분에는 벨로우즈(70a)가 형성되어 공기의 원활한 이동을 보장한다.

한편, 본 발명의 두 가지 실시 예에서 모두 병 주둥이(1a)의 외면에 나사를 형성하고 병마개(10)의 내면에 상기 나사에 맞물리는 나사를 형성하여 병마개(10)가 회전함에 따라 병마개(10)가 상하로 이동하도록 되어 있으나, 병 주둥이(1a)의 외면에 나사를 형성치 않고, 병 케이스의 구멍(21a,22a,21a')에 봉(10b)의 나사에 맞물리는 나사를 형성하여 병마개를 열고 닫을 수 있도록 할 수 있다. 즉, 봉(10b)에 형성된 나사를 하단부로부터 반 정도는 전술한 실시 예와 마찬가지로 피니언(40)에 걸리도록 동일하게 형성하고 피니언과 물리지 않는 부분으로부터 상단까지는 병 주둥이(1a)에 형성된 것과 같은 정도의 피치로 나사를 형성하고 그에 대응되는 위치의 케이스의 구멍(21a,21a')에도 나사를 형성하도록 하여 병마개(10)를 열고 닫을 수 있도록 할 수도 있다.

또한, 이렇게 봉(10b)과 케이스가 맞물리도록 하고, 더불어 외부에도 이와 같은 피치의 나사를 형성하여 병마개 내부와 맞물리도록 하여 구성할 수도 있다.

또, 케이스를 투명한 재질로 하고, 그 내부에 설치된 피니언, 랙, 기어 그리고 봉 등의 구성요소들을 다른 색으로 제조 설치하여 구동하는 모습이 보이도록 할 수 있다.

이와 같이, 본 발명에 의한 병마개는 랙과 피니언의 기어 조합을 통하여 윙이 케이스로부터 병 내부로 나와 걸리도록 됨으로써 사용자에게 마개가 적어도 한 번은 개방된 것을 알려 주는 동시에 리필을 방지하는 효과를 제공한다.

본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양하게 변형 실시될 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 병마개가 열려진 상태의 정면도,

도 2는 본 발명에 의한 병마개의 분해 사시도,

도 3은 본 발명에 의한 병마개가 닫힌 상태의 단면도,

도 4는 본 발명에 의한 병마개의 열려진 상태의 단면도,

도 5는 도 2에 도시된 V-V선에 의한 단면도로서 병마개가 열려진 상태를 나타내는 단면도,

도 6은 도 5에서 병마개가 기울어진 상태의 단면도이다.

도 7은 본 발명에 의한 병마개의 일부구성요소인 피니언의 정면도이다.

도 8 및 도 9는 본 발명에 의한 다른 실시 예를 나타내는 도면으로서, 도 8은 케이스의 평면도를 도 9는 도 5와 같은 방향으로 자른 단면도를 나타낸다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

1 : 병 10 : 마개

10b : 봉 20 : 케이스

30 : 윙 40 : 피니언

50 : 구동기어

Claims

병 주둥이의 외면의 나사와 맞물려 주둥이를 막게 되고 중앙에는 외면에 랙이 형성된 봉을 갖는 마개와, 상기 마개의 봉에 형성된 랙에 맞물려 봉의 직선운동에 의해 회전하게 되는 피니언과, 상기 피니언과 맞물린 구동기어와, 상기 구동기어와 맞물리는 랙이 상면에 형성되어 구동기어의 회전에 의해 직선 구동되는 윙을 포함하는 것을 특징으로 하는 병마개.
제1항에 있어서,

상기 피니언, 구동기어, 윙은 주둥이에 끼워진 마개 케이스에 의해 지지되고, 그 케이스의 중앙에는 상기 마개의 봉이 끼워지는 중앙구멍이 일정 깊이 형성된 것을 특징으로 하는 병마개.
제1항에 있어서,

상기 피니언은 일방향으로만 회전되도록 내부 기어가 설치된 것을 특징으로 하는 병마개.
제2항에 있어서,

상기 윙의 측면에는 윙이 케이스로부터 빠져 나온 후, 다시 삽입될 수 없도록 걸림부재가 형성된 것을 특징으로 하는 병마개.
제2항에 있어서,

상기 케이스에는 하단부로부터 중앙구멍에 연통되는 통로가 형성되되, 그 연통로의 중간 부분에는 단면이 하트 모양의 공간이 형성되고, 그 하트 모양의 공간에는 제어 볼이 설치된 것을 특징으로 하는 병마개.
제5항에 있어서,

상기 연통로에는 탄력적인 재질로 이루어진 체크 밸브가 설치된 것을 특징으로 하는 병마개.
제2항에 있어서,

상기 케이스에는 병의 주둥이를 벗어난 위치로부터 케이스의 상단까지 공기가 통과되는 공기통로가 형성된 것을 특징으로 하는 병마개.
제7항에 있어서,

상기 공기통로의 끝단에는 빨대가 끼워지고 상기 빨대는 병의 벽면을 따라 하단부까지 연장되며, 그 절곡되는 부분에는 벨로우즈가 형성된 것을 특징으로 하는 병마개.