(57)【要約】【課題】ステンレス鋼製断熱２重構造ボトルの耐衝撃性を向上する。【解決手段】内筒と外筒から成る２重構造を有し、下端の底部から上端の口部に至る内筒と外筒の間の空間を高真空度に保って密封し断熱構造としたボトル本体を有するステンレス鋼製の断熱２重構造ボトルについて、ボトル本体１６の口部１４を除く外表面のほぼ全体を合成樹脂製の外装体２０により覆った構造とし、上記ボトル本体と外装体は、少なくとも下部においてボトル本体と外装体が接触した支持構造２８を有し、また、上部においてボトル本体の口部に係合する係合部２１を外装体の口部の内側に有しており、上記支持構造と係合部によって外装体がボトル本体に対して圧迫傾向となり一体化した構成を有するものとする。【選択図】          図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内筒と外筒から成る２重構造を有し、下端の底部から上端の口部に至る内筒と外筒の間の空間を高真空度に保って密封し断熱構造としたボトル本体を有するステンレス鋼製の断熱２重構造ボトルであって、
ボトル本体の口部を除く外表面のほぼ全体を合成樹脂製の外装体により覆った構造とし、上記ボトル本体と外装体は、少なくとも下部においてボトル本体と外装体が接触した支持構造を有し、また、上部においてボトル本体の口部に係合する係合部を外装体の口部の内側に有しており、上記支持構造と係合部によって外装体がボトル本体に対して圧迫傾向となり一体化した構成を有するステンレス鋼製断熱２重構造ボトル。
【請求項２】
外装体は、２重構造のボトル本体を金型にセットしたインサート成型手段によってボトル本体の外表面に一体化しており、成型後の熱収縮を支持構造とし、成型によって外装体の口部の内側に形成された係合部との間において、ボトル本体と外装体の一体化がより強化された構成を有している請求項１記載のステンレス鋼製断熱２重構造ボトル。
【請求項３】
外装体は、プラスチック成型手段によって形成された単体のもので、下端に底部を有し上端に口部を有しており、また、ボトル本体の底部に下から接触する、隆起状の支持構造を内面底部に有し、かつ、ボトル本体の口部に係合する係合部を外装体自体の口部の内側に有しており、ボトル本体を外装体の口部から内部に挿入し、底部を隆起状の支持構造に支持させた状態でボトル本体の口部と外装体の口部とが係合し、ボトル本体と外装体が一体化した構成を有している請求項１記載のステンレス鋼製断熱２重構造ボトル。
【請求項４】
外装体は、プラスチック成型手段によって形成されたもので、ボトル本体の底面を下から被覆する形態を有する底部材と、ボトル本体の外周を覆う筒状の形態を有し、かつ、ボトル本体の口部に係合する係合部をそれ自体の口部の内側に有しており、さらに、ボトル本体の下部に形成されている係合相手部と係合する下部係合部をそれ自体の下部に有している外装部材とから成り、ボトル本体を上記外装部材の下部から内部に挿入して、ボトル本体の口部と外装部材の係合部とを係合させるとともに、外装部材の下部係合部とボトル本体の係合相手部とを係合させ、それによって、ボトル本体と外装体を一体化する方向に密着させ、さらに、上記外装部材の下部に上記底部材を固定した構成を有している請求項１記載のステンレス鋼製断熱２重構造ボトル。
【請求項５】
外装体は、エラストマーに分類される合成樹脂より成る請求項１記載のステンレス鋼製断熱２重構造ボトル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内筒と外筒から成る２重構造を有し、下端の底部から上端の口部に至る内筒と外筒の間の空間を高真空度に保って密封した断熱構造のボトル本体を有するステンレス鋼製断熱２重構造ボトルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種のステンレス鋼製断熱２重構造ボトルは、主として、水筒に使用され、例えば、ステンレス水筒などと呼ばれ、学童から一般まで広く親しまれている。ステンレス鋼製の断熱２重構造ボトルを製造するには、通常、内筒と外筒の二つのステンレス鋼製容器を金属加工によって製作するとともに、得られた二つの容器の要所を溶接し、真空ポンプによる脱気工程を行い、低真空状態とした後で高温の炉に入れ、二つの容器の間に残った空気をゲッター材により吸着し、高度の真空状態にする。ゲッター材には、真空装置の中に残っているガスを吸収したり（接触ゲッター）、ガスと化合物を作ったり（分散ゲッター）して高真空を得るための金属が使われる。
【０００３】
ステンレス鋼製断熱２重構造ボトルは上記の様な構造を有しているため、外部からの衝撃に弱く、製品を落としたり、ぶつけたりすると容易に変形し、外筒に変形（へこみ）が生じて内筒と接触すると、外筒と内筒との間の空間（真空層）が損傷をこうむり、保冷、保温効果が失われてしまう。一度へこんだ外筒は修正できず、商品としての価値、機能が著しく低下することになる。また、ステンレス鋼製断熱２重構造ボトルには、水筒に必要なバンドリング等の部品を圧入で取り付ける場合があるが、２重構造ボトルに不可避的に発生する精度上のばらつきにより、嵌合状態が規定の強度に達しない可能性がある。このような問題に対応するには、ステンレス鋼製断熱２重構造ボトルの強度、耐久性の向上、製品品質の安定性向上が不可欠である。しかし、現在市場に流通している商品は、強度、耐久性、製造工程の兼ね合いから肉厚と真空層の寸法がほぼ確定しており、部分的な改良は困難であるという障害がある。すなわち、商品の安定性を高めるには、肉厚の変更（厚みを増す方向）、材質の変更、真空層の寸法見直し等を求められるが、その結果、重量増加、寸法拡大、生産コスト増加等の問題を伴うことになる。
【０００４】
従って、ステンレス鋼製断熱２重構造ボトルには、さらなる耐衝撃性向上が求められているといえる。耐衝撃性を向上できれば外筒の変形が起こりにくくなり、上記の問題も解消するか或いは軽減されるからである。ステンレス鋼製断熱２重構造ボトルの衝撃性向上に関する技術は多くはないが、例えば、登録実用新案第３０６３５６５号を挙げることができ、同号のものはステンレス製瓶本体全体のデザイン処理を容易化し、ステンレス材表面を変形から保護するとの目的を持ち、ステンレス製瓶本体の外面のほぼ全体を覆うカバー部材を有し、カバー部材として、樹脂シート又は樹脂発泡体より成る緩衝効果のあるものを使用する。このようなカバー部材を用いて、ステンレス鋼製断熱２重構造ボトル外面を覆うことの有効性について異論を差し挟むものではないが、このボトルの場合カバー部材のずれ防止のための止めリングというリングが不可欠であり、また、ステンレス鋼製断熱２重構造ボトルの外面のほぼ全体を覆うというにも拘らず、底面を覆うものではないので万全とは言い難い。また、特開平１０−１６５号は外容器底部への衝撃に強い金属製真空二重瓶の提供を課題としているが、それは外容器底部を底蓋で被覆して達成されるものであり、二重瓶の側面に対する衝撃について耐えるものではない。よって、従来の提案ではステンレス鋼製断熱２重構造ボトルの耐衝撃性向上を望むことができない。
【０００５】
また、ステンレス鋼製断熱２重構造ボトルには、装飾上の問題もある。水筒の装飾として絵柄を付ける場合、従来は、転写フィルムを使用するのが一般的であった。転写フィルムは、熱に反応する接着剤によって圧力をかけながら、製品表面に接着する。ステンレス鋼に転写する際は、外筒表面を一度塗装して、塗装の上に転写する方法が一般的である。特殊な接着剤と細かい条件を調整すればステンレス鋼表面に直接転写することも可能であるが、フィルムの条件出し、転写作業の条件出しの作業も安定して同じ条件が出ないこともあり、納期遅れの原因にもなる。塗装の場合は、仕上がりは奇麗だが、コストと塗装作業の工程は直接転写と比べると不利である。以上の事情から、絵柄を転写する方法が現実的であるが、その場合、直接転写、塗装後転写共に、ステンレス鋼の表面処理が大きな問題になる。
【０００６】
【特許文献１】登録実用新案第３０６３５６５号
【特許文献２】特開平１０−１６５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は前記の点に着目してなされたもので、その課題は、ステンレス鋼製断熱２重構造ボトルの耐衝撃性を向上することである。また、本発明の他の課題は、水筒の装飾として絵柄を転写する場合、直接転写、塗装後転写の何れにも適したステンレス鋼製断熱２重構造ボトルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の課題を解決するため、本発明は、内筒と外筒から成る２重構造を有し、下端の底部から上端の口部に至る内筒と外筒の間の空間を高真空度に保って密封し断熱構造としたボトル本体を有するステンレス鋼製の断熱２重構造ボトルについて、
ボトル本体の口部を除く外表面のほぼ全体を合成樹脂製の外装体により覆った構造とし、上記ボトル本体と外装体は、少なくとも下部においてボトル本体と外装体が接触した支持構造を有し、また、上部においてボトル本体の口部に係合する係合部を外装体の口部の内側に有しており、上記支持構造と係合部によって外装体がボトル本体に対して圧迫傾向となり一体化した構成を有するものとするという手段を講じたものである。
【０００９】
本発明の対象とするステンレス鋼製断熱２重構造ボトルは、内筒と外筒から成る２重構造を有する２重容器であり、その下端の底部から上端の口部に至る内筒と外筒の間の空間を高真空度に保って密封し断熱構造としたボトル本体を有するものである。このボトル本体は、円筒状のボトル本体の上端が外筒の直径のまま開口した広口のものと、円筒状のボトル本体の上端がその円筒の直径よりも小さく絞られた細口のものに大別されるが、本発明は、広口と細口のどちらのタイプのボトル本体にも適用することができる。なお、本発明においてもボトル本体の製造方法は従来のものと同様金属加工製品であり、溶接部分も有するので、２重構造ボトルに不可避的に発生する精度上のばらつきは従来製品と同程度に残っていると考えて良い。
【００１０】
本発明においては、上記ボトル本体の、口部を除く外表面のほぼ全体を合成樹脂製の外装体により覆った構造を有している。外装体に求められているのは、内筒と外筒から成る２重構造のボトル本体の、口部を除く、外表面のほぼ全体を覆った構造を有することである。ボトル本体のほぼ全体を覆うことによって、はじめて、ステンレス鋼製断熱２重構造ボトルに有効な耐衝撃性を与えたことになると考えることができる。外装体を構成する合成樹脂としては、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリスチレンないしはポリカーボネートの類から選ばれた樹脂を使用することができる。
【００１１】
このボトル本体と外装体には、少なくとも下部においてボトル本体と接触した支持構造を有し、また、上部においてボトル本体の口部に係合する係合部を外装体の口部の内側に有しており、上記支持構造と係合部によってボトル本体と外装体が一体化する方向に密着した構成を有することが求められる。この意味は、ボトル本体と外装体の一体化ないしは密着が支持構造と係合部によって促進されるということである。支持構造と係合部の形態については、以下の形態を取ることができる。
【００１２】
望ましい一つの形態は、外装体が、２重構造のボトル本体を金型にセットしたインサート成型手段によってボトル本体の外表面に一体化した構成を有しており、成型後の熱収縮を支持構造とし、成型によって外装体の口部の内側に形成された係合部との間において、ボトル本体と外装体の一体化がより強化されているという構成である。これを例１とすると、例１の支持構造は全面に及んでいるが下部を含んでおり、より離れた部位から及ぼされる力ほど大きいとも考えられるので、少なくとも下部という要件を満たすものである。
【００１３】
次の形態は、外装体が、プラスチック成型手段によって形成された単体のもので、下端に底部を有し上端に口部を有しており、また、ボトル本体の底部に下から接触する、隆起状の支持構造を内面底部に有し、かつ、ボトル本体の口部に係合する係合部を外装体自体の口部の内側に有しており、ボトル本体を外装体の口部から内部に挿入し、底部を隆起状の支持構造に支持させた状態でボトル本体の口部と外装体の口部とが係合し、ボトル本体と外装体が一体化するように密着した構成を有する例２である。例２における外装体は独立した部品として提供され、外装体の内部に上方の口部からボトル本体を嵌め込んで取り付ける。
【００１４】
もう一つの形態は、外装体が、プラスチック成型手段によって形成されたもので、ボトル本体の底面を下から被覆する形態を有する底部材と、ボトル本体の外周を覆う筒状の形態を有し、かつ、ボトル本体の口部に係合する係合部をそれ自体の口部の内側に有しており、さらに、ボトル本体の下部に形成されている係合相手部と係合する下部係合部をそれ自体の下部に有している外装部材とから成り、ボトル本体を上記外装部材の下部から内部に挿入して、ボトル本体の口部と外装部材の係合部とを係合させるとともに、外装部材の下部係合部とボトル本体の係合相手部とを係合させ、それによって、ボトル本体と外装体を一体化する方向に密着させ、さらに、上記外装部材の下部に上記底部材を固定した構成を有する例３である。例３における外装体は外装部材と底部材の２部材から成り、初めに外装部材をボトル本体の下部から取り付け、最後に底蓋として底部材を取り付ける形態を取る。
【００１５】
このような構成における外装体であるが、ステンレス製断熱２重構造ボトルに耐衝撃性を与えるために、まずボトル本体と強固に一体化していることが必要であり、ボトル本体と外装体を一体化する具体的構成については既に説明したとおりであるが、さらに、材質も重要である。耐衝撃性を与えるために外装体に要求される材質は、剛性と弾性であり、もう一つの目的である装飾のための転写技術を考慮する必要もあり、これらを全て不足なく満たすものが理想である。なお、外装体には、エラストマーに分類される合成樹脂を使用することができる。エラストマーを含む外装体が発泡体である場合には、外装体自体による断熱効果も期待される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は以上のように構成されかつ作用するものであるから、ボトル本体と外装体が一体化する方向に密着して耐衝撃性を向上したステンレス鋼製断熱２重構造ボトルを提供することができるという効果を奏する。また、本発明によれば、水筒の装飾として絵柄を転写する場合、直接転写、塗装後転写の何れにも適したステンレス鋼製断熱２重構造ボトルを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下図示の実施形態を参照して本発明をより詳細に説明する。図１は、内筒１１と外筒１２から成る２重構造を有し、下端の底部１３から上端の口部１４に至る内筒１１と外筒１２の間の空間１５を高真空度に保って密封し断熱構造としたステンレス鋼製の断熱２重構造ボトルを構成するボトル本体を示している。ボトル本体は、円筒状のボトル本体の上端が外筒の直径のまま開口した図１の右半分に示す広口のボトル本体１６と、円筒状のボトル本体の上端がその胴部の直径よりも小さく絞られた細口のボトル本体１６′に大別され、本発明は、広口と細口のどちらのタイプのボトル本体１６、１６′にも適用することができるので、細口のものの各部分については、広口の対応部分の符号に「′」を付けた符号で示すものとする。
【００１８】
図において、符号１７、１７′はステンレス鋼板材に対する溶接部分を示しており、広口のもの１６は口部１４のみにて内筒１１と外筒１２が溶接されている。また、細口のもの１６′では、底部１３′が別部材で構成されているので、底部１３′と口部１４′の両部分にて内筒１１と外筒１２が溶接されている。広口のボトル本体１６もまた細口のボトル本体１６′も、真空抜き用孔を封止した栓１８を底部１３、１３′に有しており、口部の内側には傾斜面１９、１９′が形成されている。図１に示したボトル本体１６、１６′を形成しているステンレス鋼板材は全て板厚０．５ｍｍのものである、しかし、本発明によって耐衝撃性を具備することによって、さらに薄い板厚例えば０．３ｍｍのステンレス鋼板材でも実用可能であることが見込まれている。
【００１９】
このように構成されているボトル本体の口部を除く外表面のほぼ全体を合成樹脂製の外装体により覆った構造とした形態の例１、２及び３について、図２以下を参照して説明する。図２及び図３に示した例１は、外装体２０が、２重構造のボトル本体１６を金型にセットしたインサート成型手段によってボトル本体１６の外表面に密着した構成を有している。即ち、インサート成型後における外装体２０の熱収縮を支持構造とし、成型によって外装体２０の口部の内側に形成された係合部２１との間において、ボトル本体１６と外装体２０の一体化がより強化されているという構成である。従って、この例１の支持構造はボトル本体１６の下部である底部１３を含む外面の全面に及んでいる。例１の場合、内容量０．５リットルのボトル本体１６の板厚０．５ｍｍに対して、外装体２０の材質はポリプロピレン（ＰＰ）、肉厚は２．５ｍｍに設定されている。
【００２０】
図中の符号２２はおねじ部であり、外装体２０の口部２３における外周にインサート成型時に形成されたものである。また、２４はインサート成型時に成型された突軸であり、上記おねじ部２２のすぐ下位の外装体直径方向に外向きに設置されている。例１では、ボトル本体１６のインサート成型によって、その外表面を覆って外装体２０を密着形成しているとともに、顎状の係合部２１がボトル本体１６の口部１４に密着状態になって係合しているので、ボトル本体１６と外装体２０の一体化はほぼ完全であり、異材質間の唯一の露出部分であるボトル本体１６の口部１４と外装体２０の係合部２１も、ほぼ完全に閉じているので、水分の回り込む恐れも生じない。
【００２１】
図４及び図５に示した例２は、外装体２５が、プラスチック成型手段によって形成された単体のもので、下端に底部２６を有し上端に口部２７を有しており、また、ボトル本体１６の底部１３に下から接触する、隆起状の支持構造２８を内面底部に有し、かつ、ボトル本体の口部１４に係合する係合部２９を外装体自体の口部２７の内側に有している。例２では第２の支持構造として、ボトル本体１６を１周する溝状の部分２８ａが、口部２７寄りに設けられており、また、そこに係合する係合相手部２８ｂがボトル本体１６の口部１４寄りに設けられている。なお、例１と共通する部分については符号を援用し、詳細な説明を省略する。
【００２２】
例２では、ボトル本体１６を外装体２５の口部２７から内部に、外装体２５の弾力性を利用して挿入し、底部１３を隆起状の支持構造２８に支持させるとともに、溝状の部分２８ａと係合相手部２８ｂを係合させ、さらに、ボトル本体１６の口部１４と外装体２５の口部２７とが係合し、ボトル本体１６と外装体２５が一体化する方向に密着させ、無理嵌めした状態とするものである。この例２の支持構造２８はボトル本体１６の下部である底部１３と、上部である口部１４を含む２箇所によって構成されており、ボトル本体側の口部１４と底部１３との長さより、支持構造２８と係合部２９との長さがやや短くなる設定として、ボトル本体１６と外装体２５が一体化する方向に密着した構成とする。例２の場合、内容量０．５リットルのボトル本体１６の板圧０．５ｍｍに対して、外装体１６の材質はポリプロピレン（ＰＰ）、肉厚は２．０ｍｍである。
【００２３】
図６及び図７に示した例３は、外装体３０が、プラスチック成型手段によって形成されたもので、ボトル本体１６の底面１３を下から被覆する形態を有する底部材３１と、ボトル本体１６の外周を覆う筒状の形態を有し、かつ、ボトル本体１６の口部１４に係合する係合部３２をそれ自体の口部３３の内側に有しており、さらに、ボトル本体１６の下部に形成されている係合相手部３４と係合する下部係合部３５をそれ自体の下部に有している外装部材３６とから成る。例３では、外装部材３６がボトル本体１６の外周を覆い、底部１３のみ底部材３１によって覆う形態を取る。また、ボトル本体１６と外装体３０の密着力は例２の無理嵌めにおける密着力よりも低下することが予測されるため、外装体３０の口部１４よりも相当内部へ入り込んだ形状に係合部３２を形成し、係合部３２における密着範囲を広げている。
【００２４】
例３では、ボトル本体１６を上記外装部材３６の下部から内部に挿入して、ボトル本体１６の口部１４と外装部材３６の係合部３２とを係合させるとともに、外装部材３６の下部係合部３５とボトル本体１６の係合相手部３４とを係合させ、それによって、ボトル本体１６と外装体３０を一体化する方向に密着させるようにする。さらに、外装部材３６の下部に上記底部材３１を加熱溶着手段によって固定したものである。外装部材３６と底部材３１の２部材から成る例３では、初めに外装部材３６をボトル本体１６にその下部から取り付け、最後に底蓋として底部材３１を取り付ける形態を取る。
【００２５】
このように構成されている本発明のステンレス鋼製断熱２重構造ボトル１０は、図８に示したステンレス水筒３７などに適用することができるので、その例について次に説明する。本発明のステンレス鋼製断熱２重構造ボトル１０は、密着、一体化した外装体２０、２５、３０に形成されているおねじ部２２を利用して、キャップユニット３８を装着し、特定の商品を構成する。即ち、飛び出しストロー付きキャップや、コップ兼用キャップ或いは直飲み口付きキャップなど、キャップユニット３８の種類を変えることによって各種の商品を構成することができる。符号３９はパッキングであり、キャップユニット３８と本発明のボトル１０の口部２３、２７、３３との当たり面におけるシールのために設けられている。
【００２６】
本発明のステンレス鋼製断熱２重構造ボトル１０は、例えば、インサート成型によって形成したボトル本体１６の口部１４に外装体２０の係合部２１が係合した構造を有するので、強い衝撃を受けてボトル本体１６から外装体２０が上下方向（底部１３から口部１４の方向）へスライドし分離する現象を防ぐことができる。特に、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリスチレンないしはポリカーボネートの類から選ばれた樹脂を用いて、インサート成型によって形成された外装体２０は、その材料特性に応じて成型後２次収縮しボトル本体１６と密着し、かつまた、上記ボトル本体１６の口部１４に外装体２０の係合部２１において圧迫係合状態となる。これは、インサート成型を適用した例１のみならず、例２のボトル本体１６を口部１４から外装体２０に挿入する係合部２１への無理嵌め、或いは例３のボトル本体１６の口部１４に外装体３０の係合部３２を係合させるとともに、下部係合部３５を相手係合部３４に係合させることによる手段においても、強度状の差はあるものの同じ効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係るステンレス鋼製断熱２重構造ボトルに使用する２種類のボトル本体の例を示す縦断面図である。
【図２】同上のステンレス鋼製断熱２重構造ボトルの例１を示すもので、Ａは上面図、Ｂは側面図である。
【図３】同じく例１における縦断面図である。
【図４】同じく例２を示すもので、Ａは上面図、Ｂは側面図である。
【図５】同じく例２における縦断面図である。
【図６】同じく例３を示すもので、Ａは上面図、Ｂは側面図である。
【図７】同じく例３における縦断面図である。
【図８】本発明のステンレス鋼製断熱２重構造ボトルの適用例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１０  ステンレス鋼製断熱２重構造ボトル
１１  内筒
１２  外筒
１３  底部
１４  口部
１５  空間
１６、１６′  ボトル本体
１７、１７′  溶接部分
１８  栓
１９、１９′  傾斜面
２０、２５、３０  外装体
２１、２９、３２  係合部
２２  おねじ部
２３、２７、３３  外装体の口部  
２４  突軸
２６  外装体の底部
２８  支持構造
３１  底部材
３４  係合相手部
３５  下部係合部
３６  外装部材
３７  ステンレス水筒
３８  キャップユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010202207.tif 000009
【図８】
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