(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体流路の上流側と下流側を遮断・流通する弁装置において、流入口と該流入口に続く主弁弁室と該主弁弁室の前記流入口に設けられた主弁弁座と該主弁弁座に当接・離反し前記主弁弁室内に設けられた主弁弁体枢支軸にアームを介して回転支持される主弁弁体により構成される主弁と、前記主弁弁室に設けられた前記流入口と反対口の流出口と、該流出口を外側から吸引すると前記主弁弁体を前記流出口側へ引いて弁開させる吸引式弁作動手段を備え、当該吸引式弁作動手段は、前記主弁弁室に前記流入口及び前記流出口とは別に設けられた呼吸弁分岐路、並びに該呼吸弁分岐路の前記主弁弁室とは反対の口に設けられた呼吸弁弁座及び、該呼吸弁弁座と大気に通ずる呼吸口を具備し、前記主弁弁室と隣接して画成する呼吸弁弁室及び、前記呼吸弁弁座に当接・離反し、前記主弁弁体枢支軸に平行に前記呼吸弁弁室に設けられた呼吸弁弁体枢支軸にアームを介して回転支持される呼吸弁弁体及び、該呼吸弁弁体を半開状態に張架する張架ばね及び、前記呼吸弁弁室に設けられた前記張架ばねを支持する支持腕により構成される呼吸弁、並びに前記主弁を前記流出口に対して左手に配置し、且つ、該主弁の右手上方に前記呼吸弁を配置し、且つ、当該弁装置を前記主弁弁体枢支軸及び前記呼吸弁弁体枢支軸の軸方向からみたときに、前記流出口中心から前記主弁弁体枢支軸へ結んだ線分に対し前記流出口中心から見て前記主弁弁体が左側に配置し、且つ、前記流出口中心から前記呼吸弁弁体枢支軸へ結んだ線分に対し前記流出口中心から見て前記呼吸弁弁体が左側に配置し、且つ、前記呼吸弁弁体を原動節及び前記主弁弁体を従動節として交差型４節リンクとなるように中間節を渡して４節リンクを構成した場合の交差型４節リンクとなる前記主弁弁体と前記呼吸弁弁体の配置状態において、前記交差型４節リンクの従動節の動作方向に対し、その動作方向が逆になる四角型の４節リンクを形成するために、前記呼吸弁弁体から前記呼吸弁弁体枢支軸を軸に前記呼吸弁弁体に対して左廻りに９０°〜１８０°の方向にベルクランク状に、前記呼吸分岐路を経て前記主弁弁室に向かって、前記呼吸弁弁体に突設して設けたアームを原動節とし、該アームの先端と前記主弁弁体を連結する連杆を中間節とし、前記主弁弁体を従動節とする四角型４節リンクによる、片方の弁が閉じると片方の弁が開くように連結するリンクを備え、前記主弁弁体、前記ベルクランク状のアームを備えた前記呼吸弁弁体及び前記連杆は軽量で、前記主弁弁体枢支軸並びに前記呼吸弁弁体枢支軸並びに前記主弁弁体及び前記連杆又は前記呼吸弁弁体及び前記連杆が連結する２つの連結軸で抵抗なく回転し、前記流出口を吸引したとき、
前記呼吸弁弁体にかかる吸引力
＋前記主弁弁体にかかる吸引力
＋流入側からの流体圧が前記主弁弁体を押す力
＋前記呼吸弁弁体を含む前記四角型４節リンクの自重量による回転力
（：Ｚ）
＞前記張架ばねの張力                                      
ただし、
ｘ１：その時点での前記呼吸弁弁体を含む前記四角型４節リンクの重心の前記主弁弁座からの水平位置
ｘ２：前記呼吸弁弁体を含む前記四角型４節リンクの思案点での重心の前記主弁弁座からの水平位置
とすると、
ｘ１＞ｘ２のとき、Ｚ＞０
ｘ１＝ｘ２のとき、Ｚ＝０
ｘ１＜ｘ２のとき、Ｚ＜０                          （式１）
を満たすように、前記張架ばねに張架されて半開状態の前記呼吸弁弁体は、前記主弁弁体にかかる吸引力と共に前記主弁弁体が弁開するための前記式１の前記張架ばねの張力に充分勝る駆動力となる吸引力を生む断面積の前記呼吸弁弁体を設け、且つ、前記呼吸弁弁座側に前記吸引力をつくる負圧を生むために前記呼吸弁弁体の前記呼吸弁弁座の反対側からの大気の流入量を小さくするよう前記呼吸弁弁体は前記呼吸弁弁室の断面に近い大きさで流路を狭めるようにし、且つ、前記同様の負圧を生むために前記呼吸弁の絞り部となる前記呼吸弁弁座の弁座口面積が前記呼吸弁弁体の断面積に比して、必要以上に絞らないようにして設けられ、前記吸引式弁作動手段により、前記流出口を外側から吸引すると、前記主弁弁体自体にかかる吸引力も加わって前記式１の関係が働いて、前記呼吸弁が閉じる一方前記主弁が開き、吸引を止めると前記呼吸弁弁体と前記主弁弁体にかかる吸引力がなくなり、前記張架ばねにより前記呼吸弁弁体が引っ張られた結果、前記式１の不等号の向きが逆になる結果が働いて、前記呼吸弁が開く一方前記主弁が閉じることを特徴とする吸引式作動弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はストローのような吸飲具につける弁に関するものである。又、特許５４１９０２６号の改善に関するものである。        
【背景技術】
【０００２】
先特許５４１９０２６号にて、ストローのような吸飲具に付ける、吸引する吸引力で弁の開閉ができる吸引式作動弁を発明した。この発明は、単純なスイング弁構造で負圧のパスカルの法則を利用したピストン式の動作機構であるので、簡単で信頼性の高い吸引式作動弁という意味で画期的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許５４１９０２６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、調べていくうちに、この発明の欠点を発見した。それは、低吸引力で吸引した場合、半開状態の主弁弁体脇をすり抜ける吸飲流体により主弁弁体は吸引方向に引き込まれて弁閉方向に向かうだけでなく、該主弁弁体を支えている呼吸弁弁体にかかる吸引力も弱いため支えきれないで、主弁は弁開が不安定状態となり、結果、流体である飲み物をすすり吸う感じになり、吸い難い。先特許５４１９０２６号（以下、先特許）に示したとうり、吸飲者の主目標は寝たきりの病人を想定しており、吸引力の弱い状態は想定される。よって、この弱い吸引力でも快適に吸飲できることが重要である。
このすすり吸う感じが何故起こるかというと、先特許請求項１の[式１]において、該詳細な説明により、吸引前は不等号が右に傾いていて、吸引すると左辺第１項の「呼吸弁弁体にかかる吸引力」の項が大きい値になっていき、不等号が左に傾くが、同時に右辺第１項の「主弁弁体にかかる吸引力」及び右辺第２項の「流入側からの流体圧が主弁弁体を押す力」の項も大きくなるので、不等号はすんなり左に傾いて、弁開とはならない。これは、吸引すると主弁弁体も吸引して弁開方向の力を抑えてしまうことと流体圧に逆らって主弁弁体が弁開する構造が原因と考えられる。よって、吸引により主弁弁体も吸引して弁開方向の力を抑えてしまわない構造と主弁弁体が流体圧に逆らわずに弁開する構造を考えることにより、吸引により、よりスムーズに弁開する吸引式作動弁を考える。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記目的を達成するために、吸引力が弱い状態で弁が不安定になるのは、先特許請求項１の[式１]をながめ、右辺すなわち弁閉方向に右辺第１項「主弁弁体にかかる吸引力」及び右辺第２項「流入側からの流体圧が主弁弁体を押す力」が働いて、弁開を阻むためだと考え、先特許の吸引式作動弁（以下、先特許弁）の主弁弁体が流路向きと逆向きの開閉向きに付いているのに対し、前記課題の解決の為に前記右辺第１項と右辺第２項が弁開を阻むように働かないよう先特許弁と主弁弁体の開閉向きが逆向きで流路向きと同方向の開閉向きになるように設ける。
【０００６】
構造的には、図２に示す先特許弁において主弁と呼吸弁が連通する連通室にあたる室100において、流入側の流路（先特許弁において連通路101にあたる）に対して先特許弁は主弁弁体が流入側にあるのに対し、反対側の流出側に主弁弁座を設け、該連通室（100）内に主弁弁体を枢支連結して開閉したものが、先特許弁の改善弁である本発明品であり、図１に示す。又、先特許弁とは開閉の向きが逆になるので、リンク（連杆）の動きの向きについても逆になる。よって、本発明による先特許弁の変更により、先特許の[式１]の右辺第１項及び第２項が弁開方向の力になる左辺に移るため、先特許弁に起こる弁開を阻む力が助ける方に移り、弱い吸引力でもスムーズな弁開が可能となる。
【０００７】
また、先に述べた主弁弁体を動かすリンク（連杆）の動きの向きの変更について述べる。該リンク（連杆）は先特許弁に示す吸引式弁作動手段に相当する作動手段の出力端である。先特許の内容を繰り返すと図２に示すように先特許吸引式弁作動手段とは、連通室100に連通路101及び流出口102とは別に設けられた呼吸分岐路103、並びに該呼吸分岐路103の前記連通室100とは反対の口に設けられた呼吸弁弁座104及び、該呼吸弁弁座104と大気に通ずる呼吸口105を具備し、前記連通室100と隣接して画成する呼吸弁弁室106及び、前記呼吸弁弁座104に当接・離反し、主弁弁体枢支軸107に平行に前記呼吸弁弁室106内に設けられた呼吸弁弁体枢支軸108にアームを介して回転支持される呼吸弁弁体109及び、前記呼吸弁弁体109を半開状態に張架する張架ばね110及び、前記呼吸弁弁室106に設けられた前記張架ばね110を支持する支持腕111により構成される呼吸弁ＦＸ、並びに前記呼吸分岐路103と前記連通室100と前記連通路101を挿通して前記呼吸弁弁体109及び主弁弁体112を片方の弁が閉じると片方の弁が開くように連結する連杆113を備えたものである。上記からリンク機構の部分を取り出すと図３(ａ)に示すように、前記呼吸弁弁体（109）Ｑ１Ｓ１を原動節、前記連杆（リンク）（113）Ｓ１Ｖ１を中間節、前記主弁弁体（112）Ｐ１Ｖ１を従動節とした四角型４節リンク構造を形成している。
本発明吸引式弁作動手段では、先特許吸引式弁作動手段に対し、原動節の動きの向きに対する従動節の動きの向きを逆にするため、図３（ｂ）に示すように、（連杆のスペースの関係で原動節である呼吸弁弁体の開き向きを逆にして、）前記呼吸弁弁体からＱ軸を軸に前記呼吸弁弁体に対して左廻りに９０°〜１８０°の方向にベルクランク状に前記呼吸弁弁体に突設して設けたアームを新原動節とした四角型４節リンクを形成する。前記新原動節のアームは、主弁弁体に対して、先特許弁作動手段の原動節となる前記呼吸弁弁体の近づいていく方向とは逆方向の離れていく方向に動く為、従動節の前記主弁弁体の動きも逆になる。
【０００８】
当該四角型４節リンクが形成する条件についてもう少し詳細に説明する。図３（ｂ）に示すようにＰ２を主弁弁体枢支軸、Ｑ２を呼吸弁弁体枢支軸、Ｒ２を流出口中心とする。又、Ｑ２Ｔ２を呼吸弁弁体、Ｓ２Ｕ２をベルクランク状アーム、Ｕ２Ｖ２を連杆、Ｐ２Ｗ２を主弁弁体とすると、Ｑ２Ｔ２（原動節）−Ｔ２Ｖ２（中間節）−Ｐ２Ｖ２（従動節）を交差型４節リンク、Ｑ２Ｕ２（原動節）−Ｕ２Ｖ２（中間節）−Ｐ２Ｖ２（従動節）を四角型４節リンク、Ｔ２Ｑ２（長節）−Ｑ２（軸）−Ｑ２Ｕ２（短節）は第１種てことなっている。すなわち、図３（ｂ）は、主弁を形成する流入口を流出口に対して左手に配置し、該主弁の右手上方に前記呼吸弁を配置し、及び前記主弁弁体枢支軸Ｐ２又は前記呼吸弁弁体枢支軸Ｑ２の手前軸方向からみたときに、前記主弁弁体Ｐ２Ｗ２が線分Ｒ２Ｐ２のＲ２から見た左側、前記呼吸弁弁体Ｑ２Ｔ２が線分Ｒ２Ｑ２のＲ２から見た左側にあり、並びにＰ２、Ｑ２を固定軸として、Ｔ２Ｖ２を中間節で連結すると、Ｐ２Ｑ２（固定節）と交差する交差型の４節リンクになっている。前文の前半の弁体の方向位置については、弁体は吸引されると向かって引き込まれるものであり、吸引口である流出口中心（Ｒ２）から弁体枢支軸（Ｐ２、Ｑ２）に向かう線分に対して、右側か左側かで右回転か左回転かが決まり、前文の後半の部分で四角型４節リンクか交差型４節リンクか又は、４節リンクの４つの対偶がつくる四角形において４つの頂点のうちの４つ目が他の３つの頂点でつくる三角形の内側に入ってしまうような特殊な形状の他の２つの型かのいずれかを示すことにより、原動節と従動節が同方向回転か逆方向回転かを示しており、前文全体としては、前半でＱ２Ｔ２−Ｔ２Ｖ２−Ｐ２Ｖ２の４節リンクを形成する節の個別の位置条件を示し、後半で前記４つの節の相対位置条件を示すことで、前記流出口と前記主弁弁体と前記呼吸弁弁体の配置条件を示している。
よって本発明の吸引式作動弁では、Ｑ２Ｔ２−Ｔ２Ｖ２−Ｐ２Ｖ２は交差型（４節リンク）でＱ２Ｔ２は吸引されて左回転するとＰ２Ｗ２は右回転して弁閉方向へ向かってしまうので、Ｐ２Ｗ２を逆回転の左回転にする為に、第１種てこ又はベルクランク型アームのように前記Ｑ２軸又は前記呼吸弁弁体（Ｑ２Ｔ２）から前記Ｑ２軸に対して左廻りに９０°〜１８０°の方向にＱ２Ｔ２からアームを配置して、さらに該てこ又は該アームの先端と前記主弁弁体Ｐ２Ｗ２を中間節で連結して、Ｑ２Ｕ２−Ｕ２Ｖ２−Ｐ２Ｖ２を四角型４節リンクとすると、吸引の時Ｑ２Ｔ２（左回転）−Ｑ２Ｕ２（左回転）−Ｐ２Ｗ２（左回転）で、主弁弁体は弁開する。又、後述のように、主弁弁体Ｐ２Ｗ２自体にも吸引力（左回転）がかかっており、当該リンクの動きを助けている。
【０００９】
前記四角型４節リンク及び前記呼吸弁弁体と前記ベルクランク型アームの関係である第１種てこを利用したリンクを含む、本発明吸引式弁作動手段について、図４を用いて説明する。図４に示すようにリンクについて力の釣り合いをとると（式１）の不等号が成立するとき、前記主弁は弁開する。
前記呼吸弁弁体（１８）にかかる吸引力（：Ｘ１）
＋前記主弁弁体（１７）にかかる吸引力（：Ｘ２）
＋流入側からの流体圧が前記主弁弁体（１７）を押す力（：Ｘ３）
＋前記呼吸弁弁体（１８）を含む前記四角型４節リンク（Ｄ）の自重量
による回転力（：Ｚ）
＞前記張架ばね（１９）の張力（：Ｙ）
ただし、
ｘ１：その時点での前記呼吸弁弁体（１８）を含む前記四角型４節リンク（Ｄ）の重心の前記主弁弁座（３３）からの水平位置
ｘ２：前記呼吸弁弁体（１８）を含む前記四角型４節リンク（Ｄ）の思案点での重心の前記主弁弁座（３３）からの水平位置
とすると、
ｘ１＞ｘ２のとき、Ｚ＞０
ｘ１＝ｘ２のとき、Ｚ＝０
ｘ１＜ｘ２のとき、Ｚ＜０                              （式１）
（式１）の左辺は、弁開すなわち前記主弁弁体が開く方向にかかる力を表し、反対に右辺は弁閉すなわち前記主弁弁体が閉じる方向にかかる力を表しており、不等号は前記主弁が開く方向にかかる力が閉じる方向にかかる力に勝ったことを示している。（式１）において吸引により弁が開く方向にかかる力は、本解決手段の中心主題である前記呼吸弁弁体（１８）にかかる吸引力（Ｘ１）及び前記主弁弁体（１７）にかかる吸引力（Ｘ２）の２つが寄与しており、構造からみると、主に前記２つの力でばね荷重すなわち弁シール力に打ち勝つことになるが、人間の吸引力は一般的に弱く、流路断面積程の吸引力（すなわちここではＸ２を意味する）は弱い為、本作動手段の前記呼吸弁弁体にかかる吸引力（Ｘ１）が寄与する割合は高く、その充分な駆動力を生む前記呼吸弁弁体の断面積が必要とされる。
【００１０】
本発明の吸引式作動弁の動作原理を図５に示す。図５（ａ）は、先特許弁の明細書で示した、先特許弁の前記吸引式弁作動手段の動作原理の図で、負圧のパスカルの法則より、吸引口７５を吸引するとロッド７２で連結された大小の両ピストンは、全体として右に動く。すなわち、前記吸引口７５を吸引すると大ピストン６８は、該大ピストン６８の内側にある弁座５９に近づいて弁閉し、小ピストン７０は、該小ピストン７０の内側にある弁座６７から離れていって、弁開する。対して図３（ｂ）は、本発明の前記吸引式弁作動手段の動作原理の図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のロッド７２の部分に第１種てこと４節リンクが入っており、図３（ａ）と同様に吸引口９９を吸引すると、負圧が前記連通室９８に発生し、大小の両ピストンが吸引力を受けるが、受圧面積が大きいことにより前記大ピストン９２の方が前記小ピストン９５より大きい吸引力を受けるがために大ピストン９２から動きが始まり、連節７７及び揺動節７９を押すと、揺動節８１、中間節８３、揺動節８５で形成する四角型４節リンクは左方へ傾き、前記揺動節８５に繋がる連節８７及び前記小ピストン９０も引き込まれるように、大小の両ピストンが互いに押し合うのではなく、引きあう関係になっている。尚、前記揺動節７９と前記揺動節８１は第１種てこの関係になっている。よって、その結果、前記吸引口９９を吸引すると前記大ピストン９２は、該大ピストン９２の内側にある弁座９１に近づいて弁閉し、前記小ピストン９５は、該小ピストン９５の外側にある弁座９４から離れていって弁開する。
先特許弁の前記吸引式弁作動手段は、弁駆動力は図５（ａ）に示すように前記大ピストン６８の受圧面にかかる吸引力に、前記小ピストン７０の受圧面にかかる吸引力分が差し引かれる関係にあるのに対し、本発明の前記吸引式弁作動手段は図５（ｂ）に示すように前記大ピストン９２の受圧面にかかる吸引力に前記小ピストン９５の受圧面にかかる吸引力が付加され、先特許弁の弁駆動力に対し前記小ピストン９５の受圧面にかかる吸引力の２倍が付加されることになる。先特許及び本発明の特許請求の範囲で示すように、小ピストン９５すなわち主弁弁体は両発明共に吸引式弁作動手段に含まれないので、本発明において前記主弁弁体にかかる負圧力は、吸引式弁作動補助手段であるとして、先特許弁の前記吸引式弁作動手段に相当する本発明の前記吸引式弁作動手段を助けている。
本原理が働く為の条件は、図５（ｂ）においてピストン部からの流体の流入が大きすぎてシリンダ内部の負圧が不安定になると当該原理は機能しないので、ピストン部の流体の流入はシリンダ内部が吸引による負圧を維持できる程度とする。又、吸引口９９に対し、大ピストン９２の手前には、吸引流れにとって絞りとなる弁座９１があり、大ピストン９２に必要な吸引力が働くように弁座９１の開口面積が大ピストン９２の面積に対し、必要以上に絞らないこととする。
【００１１】
即ち、本発明の前記吸引式作動弁において、図５（ｂ）においてシリンダ内部圧をつくる連通室９８に当たる前記主弁弁室を吸引すると、先特許弁では弁開と逆方向に働いていた前記主弁弁体にかかる吸引力が、吸引式弁作動補助手段として弁開方向の力に付加されることにより、先特許弁に対して弱い吸引力でも弁開できるようになり、さらに弁開方向が流れ方向と同じなため、流体圧及び流体流れの力も前記主弁弁体を押し上げて開く力に加わり、さらに弁体を押し上げながら弁体と弁座の開口くちから流入側の流体そのものを吸引する力も加わるので、先特許弁での低吸引力での不安定状態を解消して低吸引力でも安定して吸引でき、より応答性のよい吸引式作動弁が期待できる。
【発明の効果】
【００１２】
以上より、本発明により先特許５４１９０２６号で発明した、安定したシール構造で簡単な動作原理による簡単で信頼性の高い吸引式作動弁において、先発明に対し吸引応答性を改善して、さらに使い勝手の良い、飲み易い吸引式作動弁を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施例１の正面図（弁閉状態）
【図２】先特許弁の実施例の正面図（弁閉状態）
【図３】（ａ）先特許の４節リンクを示した図（ｂ）本発明の４節リンクを示した図
【図４】（式１）説明のためのリンク及びリンクに係る力の釣り合いを模式的に表した図
【図５】（ａ）先願の吸引式作動弁の動作原理説明図             （ｂ）本発明の吸引式作動弁の動作原理説明図
【図６】本発明の実施例１の正面図（弁開状態）
【図７】図１の線Ｉ―Ｉに沿った縦斜断面図
【図８】図６の線ＩＩ―ＩＩに沿った横斜断面図
【図９】本発明の実施例１を拡大して斜視した使用例図
【図１０】本発明の吸引式作動弁の実施例１の動作図         （Ａ）吸引前状態、（Ｂ）吸引状態、（Ｃ）吸引後中断状態
【図１１】本発明の実施例２の正面図（弁閉状態）
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００１４】
以下、図１及び図６〜１０を参照して、本発明に係る吸引式作動弁の一実施形態について説明する。
【００１５】
図１において、参照符号１は本発明の実施形態に係る吸引式作動弁を示し、当該吸引式作動弁１は、縦筒状の４５°の方向に傾けたボディ２で、中央の仕切り板３２で上下２室に仕切られており、上側の室には上側の室を弁筐４とするスイング式の呼吸弁Ｂを形成し、下側の室には同じくスイング式の主弁Ａを管状構造物の流入管が接続できる流入ポート口５に連設する絞り孔の流入路９の口に形成して、前記主弁Ａに前記呼吸弁ＢをリンクＤで連結して、吸引口１２より吸引すると吸引力により前記呼吸弁Ｂが駆動体となる弁作動手段Ｃにより、前記主弁Ａを動作させる構造である。
前記ボディ２の側面の前記流入ポート口５には、流体飲料を運ぶストローを接続するニップル１４を先端に付設する垂直方向の前記管状構造物の流入管１５を直角に挿着でき、前記主弁Ａを内装する前記ボディ２の下側の室を主弁弁室３と呼び、該主弁弁室３の下側の開口くちには、前記ボディ２の垂直下方向に対し、やや前方向に張り出している前記吸引口１２を有するボディ流出部蓋体３１を覆設し、又、前記呼吸弁Ｂの前記呼吸弁弁筐４には呼吸弁弁蓋７が覆設し、該呼吸弁弁蓋７には呼吸口５５を設ける。
【００１６】
前記主弁Ａは前記ボディ２の内部の前記主弁弁室３の前記流入ポート口５側の側面に前記流入ポート口５と垂直に平面部３７を設け、前記流入ポート口５より該平面部３７に連通する前記流入路９の口に主弁弁座３３を設ける。前述のように前記流入路９は前記主弁Ａの絞り部になっている。前記主弁弁座３３に当接・離反し、主流路の遮断・流通を行う主弁弁体１７は図７に示すように軽量の薄円板状の弁体部３４とその上部に水平横方向の軸部３５と前記弁体部３４と前記軸部３５を渡設するアーム部３６から形成されている。前記主弁弁体１７の前記軸部３５の両端部は、前記主弁弁室３の側面平面部３７の上部に前記流入路９の中心軸を中央にして左右に上向きに設置した鉤受部３８と、該鉤受部３８と前記仕切り板３２の間で挟持する鉤覆片６０により形成した門型で、回転可能に支持する。
【００１７】
前記ボディ２の側面の前記流入ポート口５の周囲には、凸条２６を設け、反対側の前記流入管１５の開口くち外周には凹条２５を設け、前記凸条２６と前記凹条２５は嵌合密閉して、前記流入管１５は前記ボディ２に連結し、流入管路１３は前記流入ポート口５を介して、前記流入路９さらに前記主弁弁室３に連通する。
【００１８】
前記筒型ボディ２の下面の開口くち外周には凸条２７が設けられ、反対側のボディ流出部蓋体３１の上面外周には凹条２８が設けられ、前記凸条２７と前記凹条２８は嵌合密閉して、前記ボディ流出部蓋体３１を前記ボディ２に連結し、前記主弁弁室３を形成する。前記ボディ流出部蓋体３１の中央部は外側に円形に窪んでいて、窪みの中央に前記流出口１１を形成し、そこから流入側の前記流入路９と俯角をなして、吸引管８を形成し、その先端に前記吸引口１２を設ける。前記主弁弁室３に流入した流体は、前記流出口１１及び前記吸入管路６６を経て、前記吸入口１２より吸引される。
【００１９】
前記主弁弁室３は、前記側面平面部３７がある為に前記筒型ボディ２の内部を横中央で上下に仕切る前記仕切り板３２により、前記主弁弁室３の天井は半円より大きい弓型をしており、該天井の中央付近を中心として図８に示すように該天井の弓型と反対方向を向く半円より大きい弓型断面で断面積が前記流入路９より大きく、且つ、後述の条件を満たす断面積の呼吸分岐路１０を設け、該呼吸分岐路１０は前記仕切り板３２の上面に形成する前記呼吸弁Ｂへ通じる。
【００２０】
図８に示すように前記ボディ２の上側の室の前記呼吸弁弁筐４の弁筐底部４４に前記ボディ２の下側の室の前記主弁弁室３から連通する前記呼吸分岐路１０の弓型の開口部の弓型周状に凸条弁座４５を設ける。該凸条弁座４５に当接・離反し、前記呼吸分岐路１０から前記呼吸口５５へ向かう呼吸路４６の遮断・流通を行う呼吸弁弁体１８は、弓型の前記凸条弁座４５よりやや大きい弓型軽量の薄板状の弁体部４８と該弁体部４８の弓型の弧と平行な軸部４９と前記弁体部４８と前記軸部４９を渡設するアーム部５０から形成される。
前記呼吸弁弁体弁体部４８の弓型面積は、前記主弁Ａの前記主弁弁体弁体部３４の円形面積より、後述式２を満たして弁開となる駆動力の吸引力が充分に働くように、大きく設ける。又、前述で少し触れた前記呼吸弁体弁体部４８よりやや小さい、吸引時の流路の絞り部となる前記呼吸分岐路１０の断面積は、前記呼吸弁弁体弁体部４８にかかる後述式２を満たす吸引力を与える吸引流れに影響を与えない程度の絞り具合となっている。
前記呼吸弁弁体１８の前記軸部４９の両端部は、円形の前記呼吸弁弁筐底部４４において弓型の前記凸条弁座４５の弧の方向に前記呼吸分岐路１０の中心軸を中央にして左右に、前記凸条弁座４５と反対向きの鉤受部５１と、該鉤受部５１と後述する張架ばね１９を支持するための支持腕２０の台座部により形成する門型で、回転可能に支持する。前記呼吸弁弁体弁体軸４９と前記主弁体弁体軸３５は、平行軸となる。
尚、薄くて軽量の前記呼吸弁弁体１８が前記凸条弁座４５に着座すると弁体外側より大気圧にシール面積を掛けた力が前記呼吸弁弁体１８のシール圧として加味され、前記呼吸弁Ｂの動きを悪くするので、シール面積を小さくしたり、弁座に許容できる程度のスリットを入れたりしてもよい。
【００２１】
再び図１に示すように前記呼吸弁弁筐４に前記呼吸弁弁筐４と同形柱状の前記呼吸弁弁蓋７が覆設し、前記呼吸弁弁筐４の外周に設けられた凸条２９と反対側の前記呼吸弁弁蓋７の開口部外周に設けられた凹条３０は嵌合密閉し、前記呼吸弁弁筐底部４４の上に同形柱状に呼吸弁弁室４７を形成する。
該呼吸弁弁室４７と、後述張架ばね１９に張架されて半開状態になった前記呼吸弁弁体１８との隙間でつくる流路６２は、前記呼吸分岐路１０を吸引すると前記呼吸弁弁体１８に後述式２に満たす吸引力が働くように狭くなっている。前記呼吸弁弁室４７の上部に呼吸ポート口１６を設け、該呼吸ポート口１６より前記呼吸弁弁室４７は、大気を吸引・排気する。前記呼吸ポート口１６の前記呼吸弁弁蓋７の外側には、内部に呼吸連通路６５を形成する呼吸ポート５３を突設し、先端の前記呼吸連通路６５の出口を塞ぐようにメッシュフィルター２３がナット５４で挟持され、万が一の呼吸路からの飲料物の漏れを防ぎ、該ナット５４は前記呼吸ポート５３に螺合保持される。前記ナット５４の中央は孔が開いていて、その外側には前記呼吸連通路６５に連通する前記呼吸口５５が開いている。
【００２２】
前記呼吸弁弁体１８の弓型薄板状の前記弁体部４８のシール面側から前記呼吸分岐路１０を挿通して突設し、前記呼吸弁弁体１８に対してベルクランク状に形成するアーム２２で、該アーム２２の先端部と前記主弁弁体１７を連杆２１で連結し、前記アーム２２の先端部は、前記呼吸弁弁体１８に対して左廻りに９０°〜１８０°の方向にベルクランク状に配置する。前記ベルクランク状のアーム２２と前記連杆２１との連結軸６４は、前記アーム２２先端部にはフック状軸掛部４１を設け、前記連杆２１に軸受部４２を設けて枢支連結して形成する。又、前記連杆２１の前記連結軸６４側の反対端と前記主弁弁体１７との前記連結軸６３は、前記連杆２１にフック状軸受部４０を設け、前記主弁弁体１７の薄円盤状の前記弁体部３４のシール面と反対面の円の中心に設けた掛部３９に枢支連結して形成する。以上により前記呼吸弁弁体１８と前記主弁弁体１７はリンクし、片方の弁が閉じると片方の弁が開くようになっている。すなわち当該リンクＤは、前記呼吸弁弁体１８に突設する前記ベルクランク状アーム２２が原動節、前記連杆２１が中間節、前記主弁弁体１７が従動節からなる四角型４節リンクで、前記呼吸弁弁体１８が吸引されて弁閉方向に引き込まれると、前記呼吸弁弁体１８と第１種てこの関係にある前記ベルクランク状アーム２２が反り返り、前記連杆２１が引っ張られた結果、前記主弁弁体１７は、弁開方向に引かれる構造になっている。
前記呼吸弁弁体１８は、前記弁体部４８の前記呼吸ポート口１６側の面の図形重心に設けたフック４３に係止する前記張架ばね１９に引っ張られ、前記呼吸弁弁体１８にリンクした前記主弁弁体１７は、前記リンクＤにより前記主弁弁座３３方向に押されて弁閉する。前記張架ばね１９の他端は、前記呼吸弁弁筐底部４４の前記鉤受部５１に対して前記凸条弁座４５と反対側の中央部に設けた穿孔に挿設した前記支持腕２０の先端の爪部５２に係止する。
前記呼吸分岐路１０、前記呼吸弁弁体１８、前記呼吸弁弁筐４、前記呼吸弁弁蓋７、前記凸条弁座４５、前記鉤受部５１、前記支持腕２０及び前記張架ばね１９で前記呼吸弁Ｂを構成し、該呼吸弁Ｂ、前記ベルクランク状アーム２２、前記連杆２１、前記連結軸６３及び前記連結軸６４で前記主弁Ａを動作させる前記吸引式弁作動手段Ｃを構成する。又、本発明では、前記主弁弁体１７自体も吸引時に直接吸引力を受ける構造になっているので、前記主弁弁体１７は吸引式弁作動補助手段Ｅとなっている。
【００２３】
当該吸引式弁作動手段Ｃ及び前記吸引式弁作動補助手段Ｅは、吸引前は後述式２において吸引力がない状態で、後述式２の不等号とは逆で右辺が大きくなり、前記吸引口１２を吸引すると、前記主弁弁室３を経て前記呼吸分岐路１０を吸引し、前記主弁弁体１７及び前記呼吸弁弁体１８が吸引を受けて、結果、後述式２の総力が働き、不等号は後述式２のように左辺が大きくなる。後述不等式式２は、左辺が前記連杆２１が前記主弁弁座３３から離れる方向の力を意味し、右辺が前記連杆２１が前記主弁弁座３３へ向かう方向の力を意味する。よって、吸引すると後述式２より前記連杆２１が前記主弁弁座３３と反対方向に離れて、図６に示すように弁開する。
前記呼吸弁弁体１８にかかる吸引力
＋前記主弁弁体１７にかかる吸引力
＋流入側からの流体圧が前記主弁弁体１７を押す力
＋前記呼吸弁弁体１８を含めた前記リンクＤの自重量による回転力（：Ｚ）
＞前記張架ばね１９の張力                            
ただし、
ｘ１：その時点での前記呼吸弁弁体１８を含めた前記リンクＤの重心の前記主弁弁座３３からの水平位置
ｘ２：前記呼吸弁弁体１８を含めた前記リンクＤの思案点での重心の前記主弁弁座３３からの水平位置
とすると、
ｘ１＞ｘ２のとき、Ｚ＞０
ｘ１＝ｘ２のとき、Ｚ＝０
ｘ１＜ｘ２のとき、Ｚ＜０                                                    （式２）
【００２４】
次に本発明の実施形態に係る前記吸引式作動弁１の使用例を図９に示し、その動作について、図１０及び図１及び図６に基づいて説明する。
【００２５】
図９に示すように前記流入管１５の上端部の前記ニップル１４に飲料容器５７から橋渡しされたストロー５８を接続し、前記吸引口１２を吸飲者の口元に持ってくる。前記飲料容器５７は、前記吸引式作動弁１より高い位置に置き、サイフォン効果が得られるようにする。前記呼吸口５５は、大気解放状態とする。又、吊りフック２４を吊り手５６で吊るして前記弁１を固定する。
【００２６】
吸引前は、前記不等式式２において吸引力がかかってなく、前記張架ばね１９の張力が主に働いて、不等式は前記式２の不等号が逆になって右辺が大きくなるため、前記呼吸弁弁体１８が前記呼吸ポート口１６側に傾き、前記呼吸弁弁体１８に繋がる前記リンク機構Ｄにより前記主弁弁体１７が前記主弁弁座３３側に動いて、前記主弁弁体１７が前記主弁弁座３３に着座してリンクは止まり、前記主弁Ａが弁閉状態（図１）となる。尚、このとき前記呼吸弁Ｂは弁開状態となり、前記主弁弁室３は前記呼吸分岐路１０及び前記呼吸弁弁室４７を経て、前記呼吸ポート口１６、前記呼吸連通路６５及び前記呼吸口５５と連通し、大気解放状態となっている。吸引前状態を図１０（Ａ）に示す。
【００２７】
このような状態において、吸飲者が前記吸引口１２より吸引を開始すると、吸引による負圧は前記流出口１１、前記主弁弁室３を経て、前記呼吸分岐路１０にかかり、前記呼吸弁弁体１８及び前記主弁弁体１７が吸引力を受ける。その結果、前記不等式式２において、不等号は前記式２に示すように左辺が大きくなり、前記呼吸弁弁体１８は前記呼吸弁弁座４５側に動き、前記リンクＤにより前記主弁弁体１７が前記主弁弁座３３を離れる方向に動いて、前記呼吸弁弁体１８は前記呼吸弁弁座４５に着座してリンクは止まり、前記主弁弁体１７はリフトして前記主弁Ａは弁開状態（図６）となる。このとき、吸引力が前記主弁弁体１７を持ち上げながら弁開口くちの飲料流体を吸引することになり、図２の先特許弁のように主弁弁体112を流路と反対方向に引いて弁開し、弁体を引きずり戻しながら弁開口くちの飲料流体を吸引するより、弁としての応答性は上がることになる。その後、前記呼吸弁Ｂは弁閉状態となるので、前記主弁弁室３と前記呼吸弁弁室４７は遮断され、吸引は前記主弁弁室３一方にかかり、前記流入路９、前記流入管路１３及び前記流入管１５に接続された前記ストロー５８を経て、前記飲料容器５７内の飲料を吸引する。又、先特許弁に比べ本発明では、主弁弁体にかかる吸引力が弁開となる駆動力に差し引かれるのではなく足されるので、先特許弁に対し主弁弁体にかかる吸引力の２倍が弁開の駆動力として足され、さらに前記の弁体を持ち上げながら弁開口くちの飲料を吸引することにより、低吸引時でも弁開し易く、吸引し易い。吸引された飲料は吸引と逆のルートを経て、前記吸引口１２より吸飲者へ吸飲される。吸引状態を図１０（Ｂ）に示す。
【００２８】
次に吸引を止めると吸引力がなくなるので、前記不等式式２の不等号は再び前記式２とは逆に右辺が大きくなり、前記呼吸弁弁体１８は前記張架ばね１９に張架されて、前記呼吸ポート口１６の方向に傾き、前記リンクＤ及び前記主弁弁体１７が前記主弁弁座３３側へ動いて、再び前記主弁Ａが弁閉状態（図１）となる。吸引後中断状態を図１０（Ｃ）に示す。前記主弁Ａより前記飲料容器５７側の飲料は前記主弁Ａにおいて封止状態となる。一方、該主弁Ａより前記吸引口１２側の飲料は、前記呼吸弁Ｂが弁開となって前記呼吸路４６が大気開放状態となるので、前記主弁弁室３より落下して前記吸引口１２から流れ落ちるのを吸飲者が飲み受けることになる。ここでも、先特許弁では主弁が前記流入路９の流入側に付くのと比べ、本発明は主弁が前記流入路９の流出側に付き、吸引口により近いので、前記の弁閉後に落下する飲料の量は、その分少量となる。よって、弁閉後の応答性も上がる。
【００２９】
再び吸引すると、最初の吸引と同じように吸引力が働いて、前記不等式式２の不等号は前記式２に示すように左辺が大きくなり、前記呼吸弁弁体１８は前記呼吸弁弁座４５側に、前記リンクＤの前記連杆２１及び前記主弁弁体１７は前記主弁弁座３３から離れる方向に動いて、再び前記主弁Ａが弁開状態（図６及び図１０（Ｂ））になる。
しかし、今度は図１０（Ｃ）の動作図の吸引後中断状態で示したように、再吸引前に飲料は前記主弁Ａまで在って、且つサイフォン効果による流体圧がかかっているので、最初の吸引よりもさらに楽に飲料を吸飲することができる。以後、吸飲と中断の動作状態は図１０（Ｂ）と図１０（Ｃ）を交互に繰り返される。
【００３０】
上記に示したように、実施例１の形態に係る前記吸引式作動弁１によれば、主弁の向きを流路の向きと同方向に開くようにした結果、先特許の前記吸引式作動弁において問題となった、低吸引時にすすり吸うような、吸い難い状態になるのを改善し、低吸引時でも弁開し易くて吸引し易く、且つ応答性よく吸引できる。よって、より使用勝手のよい、手を使うことなく、息のみで飲料物を供給したり遮断したりできる吸引式作動弁を提供できる。
【００３１】
以上のように先特許の吸引式作動弁を改善し、さらに使い易くすることで、例えば寝たきりの病人のような人が、より快適に自由に飲料を飲むことができる。
【実施例２】
【００３２】
本実施例１では、弁の流入側流体はサイフォン効果による流体圧がかかっているが、本実施例２の図１１に示すように飲料容器を付けて落下による流体圧をかけてもよい。
【００３３】
先特許弁は内側からの弁であるので、流体圧が加わると、シール荷重が流体圧分加増されることになるが、本発明は外側からの弁であるので、シール荷重が流体圧分軽減されることになり、その分ばね荷重を上げなければならない。ばね荷重を上げると吸引力を上げなければならず、本改善が低吸引時に飲み易くするという結果に結びつかない。よって、特に実施例２のように使う場合、流体圧を小さくする為に飲料液の深さが浅い容器でないといけない。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明の使用により、医療の病室、介護現場、またはリビングにおいて、飲料による安息効果が高められることを期待できる。
【符号の説明】
【００３５】
１．  吸引式作動弁
２．  ボディ
３．  主弁弁室
４．  呼吸弁弁筐
５．  流入ポート口
６．  流入管ソケット部
７．  呼吸弁弁蓋
８．  吸引管
９．  流入路
１０． 呼吸分岐路
１１． 流出口
１２． 吸引口
１３． 流入管路
１４． ニップル
１５． 流入管
１６． 呼吸ポート口
１７． 主弁弁体
１８． 呼吸弁弁体
１９． 張架ばね
２０． 支持腕
２１． 連杆
２２． ベルクランク状アーム
２３． メッシュフィルター
２４． 吊りフック
２５． 流入口嵌合部凹条
２６． 流入口嵌合部凸条
２７． 流出口嵌合部凸条
２８． 流出口嵌合部凹条
２９． 呼吸弁弁筐弁蓋嵌合部凸条
３０． 呼吸弁弁筐弁蓋嵌合部凹条
３１． ボディ流出部蓋体
３２． 仕切り板
３３． 主弁弁座
３４． 主弁弁体弁体部
３５． 主弁弁体軸部
３６． 主弁弁体アーム部
３７． 側面平面部
３８． 鉤受部
３９． フック状軸掛部
４０． フック状軸受部
４１． フック状軸掛部
４２． フック状軸受部
４３． フック
４４． 弁筐底部（呼吸弁）
４５． （呼吸弁）凸条弁座
４６． 呼吸路
４７． 呼吸弁弁室
４８． 呼吸弁弁体弁体部
４９． 呼吸弁弁体軸部
５０． 呼吸弁弁体アーム部
５１． 鉤受部
５２． 爪部
５３． 呼吸ポート
５４． ナット
５５． 呼吸口
５６． 吊り手
５７． 飲料容器
５８． ストロー
５９． （大ピストン）弁座
６０． 鉤覆片
６１． 流入管口
６２． 流路
６３． 連結軸
６４． 連結軸
６５． 呼吸連通路
６６． 吸入管路
６７． （小ピストン）弁座
６８． 大ピストン
６９． 大シリンダケース
７０． 小ピストン
７１． 小シリンダケース
７２． ロッド
７３． シリンダ連結部
７４． 連通室
７５． 吸引口
７６． 連結軸
７７． 連節
７８． 連結軸
７９． 揺動節
８０． 固定軸
８１． 揺動節
８２． 連結軸
８３． 中間節
８４． 連結軸
８５． 揺動節
８６． 固定軸
８７． 連節
８８． 連結軸
８９． 流入管口
９０． 流路
９１． （大ピストン）弁座
９２． 大ピストン
９３． 大シリンダケース
９４． （小ピストン）弁座
９５． 小ピストン
９６． 小シリンダケース
９７． シリンダ連結部
９８． 連通室
９９． 吸引口
１００．       連通室
１０１．       連通路
１０２．       流出口
１０３．       呼吸分岐路
１０４．       呼吸弁弁座
１０５．       呼吸口
１０６．       呼吸弁弁室
１０７．       主弁弁体枢支軸
１０８．       呼吸弁弁体枢支軸
１０９．       呼吸弁弁体
１１０．       張架ばね
１１１．       支持腕
１１２．       主弁弁体
１１３．       連杆
１１４．       軸溝
Ａ．主弁
Ｂ．呼吸弁
Ｃ．吸引式弁作動手段
Ｄ．リンク
Ｅ．吸引式弁作動補助手段
ＦＸ．呼吸弁
【図１】
0005858303.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0005858303.tif 000006
【図６】
0005858303.tif 000007
【図７】
0005858303.tif 000008
【図８】
0005858303.tif 000009
【図９】
0005858303.tif 000010
【図１０】
0005858303.tif 000011
【図１１】
0005858303.tif 000012