KR20060082504A - 용기의 마개 - Google Patents

Abstract

본 발명은 용기에 보관되는 내용물과 다른 첨가물질을 용기마개에 격리 수용시키고, 필요에 따라 격리된 공간을 개방하여 첨가물을 용기내로 투입하여 두 물질을 혼합토록 하는 용기마개에 관한 것으로서, 외주연에 숫나사가 형성되는 주입구를 갖는 용기본체에 결합되는 용기 마개를 구성함에 있어서, 주입구 내측에 결합되는 원통형으로 구성되어 중앙부에 파열막이 제공되며 파열막 상부에 첨가물 수용부가 형성되고, 하부에 배출구를 갖는 안내부가 형성되는 저장부재와, 상기 안내부에 축방향 이동가능하게 결합되어 선택적으로 파열막을 절개하는 파열부재와, 주입구 외측에 결합되며 상기 첨가물 수용부의 상부를 밀폐하는 메인캡으로 이루어진 용기의 마개를 제공하여 구성을 단순하게 함으로써 제조원가를 절감하고, 첨가물 투입공정을 자동화 생산라인에 적용하는 것이 용이하며, 통상의 캡과 호환 적용할 수 있게 되고, 특히 용기를 흔드는 것과 동시에 첨가물이 투입되어 첨가물 주입의 편리함을 제공하고, 내용물의 누출우려를 최소화할 수 있는 진일보한 효과를 갖는다.

용기본체, 저장부재, 파열부재, 메인캡, 파열막

Description

용기의 마개{CAP}

도 1은 본 발명에 따른 용기마개의 제1 실시예에 대한 구성을 나타내는 분해사시도

도 2a는 본 발명의 제 1실시예의 구성을 보인 결합상태 단면도

도 2b는 본 발명의 제 1실시예의 파열막 파열시의 작동상태도

도 2c는 본 발명의 제 2 실시예에 메인캡 분리상태도

도 3은 본 발명에 따른 용기마개의 제 2실시예에 대한 구성의 나타내는 분해사시도

도 4a는 본 발명의 제 2실시예의 구성을 보인 결합상태 단면도

도 4b는 본 발명의 제 2실시예의 메인캡 분리시의 작동상태도

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10: 용기본체 12: 주입구

20: 저장부재 22: 첨가물 수용부

24: 안내부 24a: 배출구

24b: 걸림턱 26: 파열막

30: 파열부재 32: 바디

34: 파열돌기 36: 파열칼날

40: 메인캡

본 발명은 용기의 마개에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 용기에 보관되는 내용물과 다른 첨가물질을 용기마개에 격리 수용시키고, 필요에 따라 격리된 공간을 개방하는 것에 의해 첨가물을 용기내로 투입하여 두 물질이 혼합되어 사용가능토록 하는 용기마개에 관한 것이다.

현재 시중에 유통 및 판매 되어지는 용기는 대부분 하나의 용기에 하나의 물질만이 저장된 상태로 유통되고 있다. 그러나 전체 산업분야에 걸쳐 서로 다른 두 종류의 물질을 혼합하여 사용해야 필요성이 있다. 예로써, 커피음료의 경우 커피음료 내에 설탕 또는 크림파우더를 혼합하는 것을 들 수 있고, 의약품 또는 화학약품 등의 경우에도 이러한 예를 찾을 수 있다.

그러나 종래에는 서로 다른 두 물질을 혼합하여 사용하고자 할 때 각각의 물질이 들어 있는 용기를 별도로 구입하여야 하는 번거로움이 있었다. 특히, 정확한 혼합비를 요하는 물질의 경우에는 물질의 혼합 시 계량기구를 부가적으로 필요로 하고 있으며, 계량기구가 마련되지 않을 경우 혼합비의 불량으로 제품의 특성이 저하되거나 사용할 수 없는 등의 문제가 수반되고 있었다.

이러한 문제점을 해결하고자, 별도의 첨가물 저장공간을 갖는 저장부재를 제공하여 이종물질을 실시간 혼합시킬 수 있는 용기마개가 개발되어 있다. 이는 첨가물수용부재를 회전시키는 것에 의해 개방부재가 작동하며 저장부재의 첨가물수용부재 내부에 저장되어 있는 첨가물이 용기본체로 투입되도록 구성되어 있다.

그러나 이러한 종래의 용기마개는 이하에 열거하는 몇 가지의 문제점을 갖고 있었다.

첫째, 구성이 복잡하여 제조원가가 많이 소요되는 문제를 갖고 있었다. 즉, 저장부재와 개방부재를 각각 구성하여야 하고, 이들 중 적어도 어느 하나를 회전 가능하도록 메인캡과 일체로 성형함으로써 사출 성형성이 떨어지는 것은 물론 구조가 복잡하게 되어 제조원가가 상승되는 것이다.

둘째, 자동화 생산라인에 적용하기 어려운 문제를 갖고 있었다. 즉, 첨가물 저장 공간에 첨가물을 투입함에 있어서는 저장부재를 주입구에 결합한 후에 첨가물 투입이 이루어지는 것이 바람직하다. 그러나 종래의 구성은 저장부재의 상부가 충분히 개방되기 어려운 구조를 갖고 있어 용기가 고속으로 이동하는 자동화라인에 적용하는 데에 어려움이 수반되고 있는 것이다.

셋째, 기존의 캡과 호환 적용할 수 없는 문제를 갖고 있었다. 즉, 위에서 언급한 바와 같이 기존의 캡에 대응하는 메인캡에 저장부재 또는 개방부재가 일체로 구성되므로 통상의 캡과 호환할 수 없는 문제를 갖고 있다.

넷째, 첨가물의 주입이 용이하지 못한 문제를 갖고 있었다. 종래의 구성은 첨가물의 투입작용이 메인캡의 개방동작에 의해 이루어지게 된다. 그러나 첨가물은 주로 고형가루로 이루어져 있으므로 투입후 대부분 그대로 침전하게 되므로 사용자가 용기를 흔들어 가루가 충분하게 용해시켜야 하는 번거로움을 갖고 있었다. 또한, 액상의 첨가물의 경우에도 농도가 진하므로 효과적인 혼합을 위해서는 첨가물 투입후 흔들어주는 것이 바람직하다.

이에 본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점들을 해결하고자 제안된 것으로서, 그 목적은 첫째, 구성을 단순하게하여 제조원가를 절감할 수 있는 용기마개를 제공함에 있다.

본 고안의 다른 목적은 첨가물 투입공정을 자동화 생산라인에 적용하기 쉽도록하는 용기마개를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 통상의 캡과 호환 적용할 수 있는 용기마개를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 용기를 흔드는 것과 동시에 첨가물이 투입되도록 하여 첨가물 주입의 용이성을 제공하고 내용물의 누출우려를 최소화할 수 있는 용기마개를 제공함에 있다.

이러한 본 발명의 목적은 외주연에 숫나사가 형성되는 주입구를 갖는 용기본 체에 결합되는 용기 마개를 구성함에 있어서, 주입구 내측에 결합되는 원통형으로 구성되어 중앙부에 파열막이 제공되며 파열막 상부에 첨가물 수용부가 형성되고, 하부에 배출구를 갖는 안내부가 일체로 구성되는 저장부재와, 상기 안내부에 축방향 이동가능하게 결합되어 선택적으로 파열막을 절개하는 파열부재와, 주입구 외측에 결합되며 상기 첨가물 수용부의 상부를 밀폐하는 메인캡으로 이루어진 용기의 마개에 의해 달성될 수 있다.

상기 파열막은 수축성 플라스틱 필름으로 구성된다.

상기 파열부재는 중앙상부가 돌출되는 원반형의 바디와, 바디의 상면 중심으로부터 방사상으로 배치되는 복수의 파열칼날이 일체로 구성된다.

상기 바디의 상면중앙에는 상부로 돌출되는 파열돌기가 일체로 구성된다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 외주연에 숫나사가 형성되는 주입구를 갖는 용기본체에 결합되는 용기 마개를 구성함에 있어서, 주입구 내측에 결합되는 원통형으로 구성되어 중앙부에 파열막이 제공되어 파열막 상부에 첨가물 수용부가 형성되고, 하부에 배출구를 갖는 안내부가 형성되며, 첨가물 수용부의 상단에서 반경방향으로 확장되는 단부플레이트의 외주연에서 축방향으로 연장되어 상기 주입구에 나사결합되는 메인캡이 일체로 구성된 저장부재와, 첨가물수용부재의 상부 개구부를 밀폐하는 밀폐부재와, 상기 안내부에 축방향 이동가능하게 결합되어 선택적으로 파열막을 절개하는 파열부재로 이루어진 용기의 마개에 의해서도 달성된다.

상기 밀폐부재는 단부플레이트에 형성된 결합홈에 삽입되는 시일돌기가 일체로 구성된다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 1 및 도 2a에는 본 발명에 따른 용기마개의 제 1일 실시예에 대한 도면이 분해 사시도와 결합상태의 단면도로 도시되어 있다.

본 발명은 크게 외주연에 숫나사(12a)가 형성되는 주입구(12)를 갖는 용기본체(10)와, 주입구(12)의 내측에 삽입되어 첨가물 수용부(22)를 갖는 저장부재(20)와, 저장부재의 하부에 축방향 이동가능하게 설치되어 첨가물 수용부(22)를 선택적으로 개방하는 파열부재(30)와, 주입구(12)의 숫나사(12a)에 나사결합되며 첨가물 수용부(22)의 상부를 밀폐시키는 메인캡(40)으로 구성된다.

상기 저장부재(20)는 원통형으로 구성되는 것으로 상부 및 하부가 각각 개방되고 중간부분에 반경방향 내측으로 형성되는 지지턱(22a)에 고정되는 파열막(26)이 고정되고, 지지턱(22a)을 기준으로 그 상부에는 첨가물 수용부(22)가 형성되고 하부에는 안내부(24)가 형성된다. 파열막은 수축성 플라스틱 필름을 사용하여 외력에 의해 파열된 상태에서 흩어지지 않고 일체형을 유지하도록 하는 것이 요구된다. 또한 파열막(24)은 후술하는 파열칼날(36)이 통상의 힘 범위이상에서 만 파열이 이뤄지도록 설계되어야 한다.

첨가물 수용부(22)는 주입구(12)내면에 타이트하게 끼워맞춤되는 것으로 가능한 유동이 없도록 구성하는 것이 바람직하다. 이를 위해 첨가물 수용부(22)의 외주면에 적어도 두개 이상의 고정돌기(22a)를 형성하는 것이 바람직하다. 이 고정돌 기(22a)는 시일의 기능을 함께 수행하게 된다. 안내부(24)에는 원주면상에 복수의 배출구(24b)가 형성된다. 배출구(24b)는 등간격으로 약 3개소에 형성되는 것이 바람작하다.

상기 파열부재(30)는 안내부(24)의 내측에서 축방향으로 이동가능하게 구성되는 것으로서, 중앙부로 갈수로 점차 상부로 돌출되어 그 정점에 파열돌기(34)가 형성되는 원반형의 바디(32)와, 파열돌기(34)를 중심으로 바디의 상면에 방사상으로 배치되는 복수의 파열칼날(36)이 일체로 구성되어 있다. 파열칼날(36)은 하부로 갈수록 점차 넓어지는 산형으로 구성되며 상부전체에 걸쳐 날이 형성된다. 상부파열부재(30)의 저면(38)은 상부로 오목하게 구성되어 가능한 표면적을 넓게 구성하는 것이 바람직하다.

파열부재(30)는, 바디(32)가 저장부재(20)의 걸림턱(24a)을 통해 안내(24)부로 진입은 허용되고, 반대로 이동시에는 그 걸림턱(24a)에 걸려 하부로 이탈되는 것이 제한된다. 또한, 바디(32)의 외경은 안내부(24)의 내경보다 작게 구성되어 안내부(24)내측에서 축방향으로 이동이 용이하도록 구성되어야 한다.

상기 메인캡(40)은 저장부재(20)의 상부를 밀폐하는 단부플레이트(42)와 이 단부플레이트(42)의 외주연에서 연장되어 상기 주입구(12)의 숫나사(12a)에 나사결합되는 암나사(44a)(도 2a참조)를 갖는 메인캡(44)으로 구성되며, 메인캡(44)의 하단에는 부정개방방지탭(46)이 일체로 구성되며, 주입구의 내측으로 삽입되어 시일을 이루는 시일돌기(42a)가 일체로 구성되어 있다.

이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 용기마개는 도 2a에 도시된 바와 같이 보관 및 이동과정에서는 파열부재(30)가 자중에 의해 하부로 내려와 있어 파열칼날(36)과 파열막(26)이 접촉하지 않는다. 또한 이동 중에 내용물의 자연스러운 흔들림으로 인해 파열칼날(36)이 파열막(26)에 접촉하는 경우에도 파열칼날(26)은 통상의 힘 이상으로 파열막(26)에 타격을 가하여야만 파열이 이루어지도록 설계되어있으므로 파열막(26)은 찢어지지 않는다.

이러한 상태에서 사용자가 첨가물의 혼합을 원할 경우에는 용기본체를 상하로 흔들게 되면, 용기본체(10)에 수용되어 있는 내용물이 파열부재(30)의 저면(38)을 타격하게 된다. 즉, 용기본체(10)가 하강하면 관성에 의해 내용물은 그대로 유지하게 되고 이는 결과적으로 용기본체(10)에 대해 내용물의 상대위치가 상부로 유동하는 결과를 가져오므로써 내용물이 파열부재(30)의 저면을 타격하게 되는 것이다. 따라서 파열부재(30)의 상면의 파열돌기(34)가 일차적으로 파열막(26)의 중앙부를 타격하여 부분적인 파열이 일어나고, 계속하여 파열칼날(36)이 진입하며 파열막(26)이 방사상으로 절개되어진다. 이때 파열막(26)은 중앙부로부터 절개되므로 도 2b에 도시된 바와 같이 상부외측으로 확개되며 절개가 이루어진다. 파열부재(30)의 상승은 지지턱(20a)에 의해 제한된다.

한편, 용기본체(10)가 상승하게 되면, 반대로 상기 동작과는 반대방향의 힘이 작용하여 파열막(26)은 하강하게 되므로 첨가물수용부(22)의 첨가물이 하부로 배출되고, 안내부(24)의 배출구(24b)를 통해 용기본체(10)로 투입이 이루어진다.

첨가물의 배출작용은 사용자가 용기를 흔드는 초기동작에서 대부분 완료되어 지고, 그 이후에는 통상의 혼합작용이 이루어지게 된다.

이와 같이 본 발명은 첨가물의 투입과 동시에 혼합작용이 이루어지게 되므로 투입작용이 용이하고 혼합이 효과적으로 이루어지게 된다.

이러한 상태에서 사용자는 메인캡(40)을 회전시키면 도 2에 도시된 바와 같이 메인캡(40)이 주입구(12)로부터 분리되어 음용이 가능하게 된다.

도 3 및 도 4에는 본 발명의 다른 실시예가 도시되어 있다. 여기에는 메인캡과 저장부재를 일체화 하여 저장부재가 주입구로부터 분리되도록 한 구성에 대해 도시하고 있다.(본 발명의 제 1실시예와 동일한 구성에 대해서는 부호를 동일하게 인용하며, 상세한 설명을 생략한다) 이 실시예에 따르면, 외주연에 숫나사(12a)가 형성되는 주입구(12)를 갖는 용기본체(10)와, 주입구(12)의 내측에 삽입되어 첨가물 수용부(22)를 갖는 저장부재(20)와, 저장부재(20)의 하부에 축방향 이동가능하게 설치되어 첨가물 수용부(22)를 선택적으로 개방하는 파열부재(26)와, 저장부재(20)의 상부를 밀폐하는 밀폐부재(50)로 구성된다.

상기 저장부재(20)는 원통형으로 구성되는 것으로 상부 및 하부가 각각 개방되고 중간부에 형성되는 지지턱(20a)에 고정되는 파열막(26)이 고정되고, 지지턱(20a)을 기준으로 그 상부에는 첨가물 수용부(22)가 형성되고 하부에는 안내부(24)가 형성된다. 첨가물 수용부(22)의 상단에는 반경방향 외측으로 확장되는 단부플레이트(27)가 연장구성되며, 단부플레이트(27)의 외주연에는 축방향으로 연장되어 상기 주입구(12)의 숫나사(12a)에 나사결합되는 암나사(28a)를 갖는 메인캡(28)이 일 체로 구성되어 있다. 그리고 메인캡(28)의 하단에는 부정개방방지탭(29)이 일체로 연결되어 있다.

밀폐부재(50)의 저면에는 단부플레이트(27)의 상면에 형성된 복수의 링형 결합홈(27a, 27b)에 삽입되어 시일을 이루는 복수의 시일돌기(50a, 50b)가 형성된다. 결합홈(27a, 27b)과 시일돌기(50a, 50b)의 결합은 억지끼워맞춤으로 하는 것이 바람직하다.

이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 용기마개는 도 4a에 도시된 바와 같이 보관 및 이동과정에는 파열부재(30)가 하부에 위치한 상태에서, 용기를 흔들면 본 발명의 제 1실시예에서의 작동과 동일한 작용에 의해 파열막(26)이 파열되어 첨가물이 용기본체(10)내로 투입되어진다. 그리고 메인캡(28)을 회전시키면, 암나사(28a)와 숫나사(12a)의 작용에 의해 메인캡(28)이 부정개방방지캡(29)과 분리되며 축방향으로 이동하게 되므로 도 4b에 도시된 바와 같이 저장부재(20) 및 파열부재(30) 전체가 주입구(12)로부터 분리되어 진다.

이러한 다른 실시예에 따르면, 저장부재(20)가 주입구로부터 완전히 분리되므로 내용물의 토출이 보다 용이하다. 또한, 주입구(12)에 잔류물이 없으므로 시각소비자의 위생신뢰성을 제공할 수 있다.

본 발명의 기술적 사상의 범위는 이상에서 설명된 실시예들에 한정되지 않는다. 즉, 이상의 실시예들 사이의 호환가능한 구성요소들의 적절한 조합에 의해 구성되는 것도 본 발명의 기술적 사상의 범위에 포함되어야 하며, 단순한 구성요소의 부가, 변경 및 치환에 의한 것도 포함되어야 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 용기마개는, 주입구의 내측에 파열막에 의해 밀폐되는 첨가물 수용부를 갖는 저장부재를 삽입하고, 저장부재에 대해 상하 이동하는 파열부재를 제공하여 용기본체의 상.하 흔들림 동작시 파열부재가 파열막을 절개토록 하는 것에 의해 첨가물이 용기본체로 투입되는 구성으로서, 구성을 단순히 하여 제조원가를 절감하고, 첨가물 투입공정을 자동화 생산라인에 적용하는 것이 용이하며, 통상의 캡과 호환 적용할 수 있게 되고, 특히 용기를 흔드는 것과 동시에 첨가물이 투입되어 첨가물 주입의 용이성을 제공하고 내용물의 누출우려를 최소화할 수 있는 진일보한 효과를 갖는다.

Claims (6)

1. 외주연에 숫나사가 형성되는 주입구를 갖는 용기본체에 결합되는 용기 마개를 구성함에 있어서,

   주입구 내측에 결합되는 원통형으로 구성되어 중앙부에 파열막이 제공되며 파열막 상부에 첨가물 수용부가 형성되고, 하부에 배출구를 갖는 안내부가 형성되는 저장부재와,

   상기 안내부에 축방향 이동가능하게 결합되어 선택적으로 파열막을 절개하는 파열부재와,

   주입구 외측에 결합되며 상기 첨가물 수용부의 상부를 밀폐하는 메인캡으로 이루어진 용기의 마개.
2. 제 1항에 있어서, 상기 파열막은 수축성 플라스틱 필름으로 구성되는 것을 특징으로 하는 용기의 마개.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 파열부재는 중앙상부가 돌출되는 원반형의 바디와, 바디의 상면 중심으로부터 방사상으로 배치되는 복수의 파열칼날이 일체로 구성되는 것을 특징으로 하는 용기의 마개.
4. 제 3항에 있어서, 상기 바디의 상면중앙에는 상부로 돌출되는 파열돌기가 일체로 구성되는 것을 특징으로 하는 용기의 마개.
5. 외주연에 숫나사가 형성되는 주입구를 갖는 용기본체에 결합되는 용기 마개를 구성함에 있어서,

   주입구 내측에 결합되는 원통형으로 구성되어 중앙부에 파열막이 제공되며 파열막 상부에 첨가물 수용부가 형성되고, 하부에 배출구를 갖는 안내부가 형성되며, 첨가물 수용부의 상단에서 반경방향으로 확장되는 단부플레이트의 외주연에서 축방향으로 연장되어 상기 주입구에 나사결합되는 메인캡이 일체로 구성된 저장부재와,

   첨가물수용부재의 상부 개구부를 밀폐하는 밀폐부재와,

   상기 안내부에 축방향 이동가능하게 결합되어 선택적으로 파열막을 절개하는 파열부재로 이루어진 용기의 마개.
6. 제 5항에 있어서, 상기 밀폐부재는 단부플레이트에 형성된 결합홈에 삽입되는 시일돌기가 일체로 구성되는 것을 특징으로 하는 용기의 마개.

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