(57)【要約】この発明は、飲用容器（２）において減圧作動する液体流出機能を備えた弁に関する。弁はバルブヘッド（３４）及びバルブシート（４４）を備えてなり、バルブシート（４４）は膜体（１）に力を伝達可能に装着される一方、バルブヘッド（３４）は少なくとも一つの支持部（３６）を有する基礎構造物に取り付けられてなる。【選択図】          図１ａ
2007533554.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
減圧下で液体が流出する機能を有する飲料容器２と、初期状態においては互いに気密に組み合わさっているバルブヘッド３４及びバルブシート４４から組み立てられる弁に、力を伝達可能に連結した感圧膜体１を含む蓋部材４と、を有する装置において、バルブヘッド３４は外側の蓋部剤４に懸垂固定されており、かつバルブシート４４が膜体１に力を伝達可能に取り付けられることにより、操作者が吸引力Ｐ２で作動させたときに、バルブシート４４はバルブヘッド３４が開くように移動可能に形成されてなることを特徴とする装置。
【請求項２】
バルブヘッドは蓋部材の上部１２の直近において、少なくとも一つの支持部を介して取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
バルブヘッド及び/又はバルブシートは、バルブシート４４に押し当ててバルブヘッド３４が正しく閉塞するための案内３５を備えて形成されることを特徴とする一つもしくはそれ以上の前記請求項に記載の装置。
【請求項４】
蓋部材４は、ソフトドリンクの容器の飲み口に接着及び/又は溶着して取り付けられたフランジ５６を有するように形成されてなることを特徴とする一つもしくはそれ以上の前記請求項に記載の装置。
【請求項５】
飲料容器の飲み口２から液体を放出するために仕切り壁２２が開く原因となるＰ１及びＰ３の圧力差が生じるまでは、バルブシート４４の延長である仕切り壁２２は、シールに沿って縁部２０が保持されていることを特徴とする一つもしくはそれ以上の前記請求項に記載の装置。
【請求項６】
塑性シール４６は、初期状態では弁を閉塞状態にする弾性力を有することを特徴とする一つもしくはそれ以上の前記請求項に記載の装置。
【請求項７】
シール４６は、管路４８の外もしくは内に沿ってスライドすることを特徴とする一つもしくはそれ以上の前記請求項に記載の装置。
【請求項８】
膜体は、広げたＹ字型に注型され、組み立てる前もしくは組み立て途中に使用する形に固定されることを特徴とする一つもしくはそれ以上の前記請求項に記載の装置。
【請求項９】
膜体１は、軟質な膜体１からの力の伝達を容易にする少なくとも一つの補強材で形成されて成ることを特徴とする一つもしくはそれ以上の前記請求項に記載の装置。
【請求項１０】
膜体及び/又はバルブシートは、違った特性を有する数種の部材で組み立てられてなることを特徴とする一つもしくはそれ以上の前記請求項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、飲用容器用の弁における減圧作動による流出機能を備えた装置に関する。特に、この発明の弁はバルブヘッド及びバルブシートを含み、バルブシートは膜体と力を伝達可能に接続するように配置され、バルブヘッドは基礎構造物に取り付けられている。
【背景技術】
【０００２】
例えば米国特許第6.290.090号及びノルウェー特許第315182号に示されたような特許文献には、減圧作動する飲用容器用の弁を用いた装置をいくつか記載している。この技術技術分野における従来技術では、バルブシートが構造物に取り付けられ、バルブヘッドのシール表面だけが作動中に可動又は形状が可変である。なによりもまずこの発明は、既存の技術に関する生産性とコストを向上させることを目的とする。バルブシートを可動にすることにより、注型後に金型から取り出さなければならず、そうするとそれがためにバルブシートが損傷を受けるので、バルブヘッドは水平な封止面にしなければ成らないというバルブヘッドに対する要求事項を取り除くことができる。弁を開けるときに大きな力が加わることにより大きく変形してしまうのと同じくらいに、弁表面は組み立て工程で損傷を受ける可能性がある。この表面を検査する従来の方法を用いると、コストがかさみ、かつ煩雑さが増す。
【０００３】
【特許文献１】米国特許第6.290.090号
【特許文献２】ノルウェー特許第315182号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この発明の目的は、従来技術の不都合な点の改善をすることである。この発明の目的は、以下の発明の詳細な説明及び請求項に記載される特徴により達成される。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明における弁は、バルブヘッドそれ自体、及び基礎構造物に対して可動に懸垂されたバルブシートを含む点において、既存の技術と十分に区別することができる。膜体は、バルブシートに力を伝達可能に配設されている。膜体が移動又は変形するように、操作者が吸引を行って膜体の片側に減圧状態Ｐ２が生じたとき、十分な軸方向の吸引力はバルブシートに伝達され、次いでバルブシートを動かす。バルブヘッドが構造物の実質的に不可動部にしっかりと取り付けられているので、バルブシートはバルブヘッドから離脱し、かつ流出可能なように弁を開く（添付図参照）。
【０００６】
もう一つのこの発明の特徴は、飲用容器の加圧領域Ｐ３と大気基準圧領域Ｐ１との間に可撓性又は可動性のシールを用いることである。そのシールは、ボトル圧により感圧となるように形成され、これによりボトル圧は圧力上昇時に高い吹止り圧効果を得る。またシールが垂直の管状又は円錐状の領域に形成されることにより、圧力影響下で半径方向に広がり、したがって軸方向の広がりを減ずることができる。この機能は、弁の吹止り圧を和らげ、これにより高圧作動下で膜体から要求開放力を減らすことができる。
【０００７】
この発明の目的は、製造が容易で、かつ高圧に耐え得る構造物を提供することである。従来技術では、可撓性及び感圧性の膜構造物が用いられ、その膜構造物と同じ軟質素材がバルブヘッドを形成するために用いられている。飲用容器における圧力Ｐ３に応じた力の上昇は、バルブヘッドの軟質な封止フランジを介して固定されたバルブシート、又は比較的軟質な膜体の他の一部に伝達される。この発明ではこれらの力は、バルブヘッド及びその懸垂部を介して構造物の硬質の一部に直接伝送され、それは構造的な利点である（図参照）。
【０００８】
この発明は、必要に応じて頂部保護カバー又は他の特別な技術的付加をもって提供されることができる。特にこれは、飲用容器への連結方法、フランジのデザイン及び装置自体を構成しているパーツ間でのスナップ結合（ワンタッチ結合）の選択に関する。ネジ及び／又はフランジは、例えばボトル、カートン、鞄、カップ、哺乳瓶等あらゆる飲用容器に用いられている。容易に掃除及び再利用ができるような装置にする場合には、例えばスナップ結合の代わりにネジを備えた個々の部品が使用されることができる。この装置は、炭酸飲料、温かい飲み物、流動食、アイスクリーム等を含むあらゆる液体状の食物に用いられる。
【０００９】
原則としてこの発明は、例えば平面、円形及び半径方向に広がった膜体、又は垂直方向に突出する円錐状の膜体等、既知のあらゆる膜体とともに用いることができる。膜体は、非対称形及び対称形のいずれであってよく、また例えば力を伝達する硬質な複数のリブ又は複数の部材と膜体を半径方向に圧縮可能にする軟質プラスチックとの組み合わせといった数種の部材を含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
この発明は示した好適な実施例に限定されず、実施例は添付した図において縦断面として示される。
【００１１】
図１ａはこの発明の弁装置の一例を示し、弁装置がボトルである飲用容器２に取り付けられている。初期状態において、バルブシート４４はバルブヘッド３４に気密に接触している。バルブヘッド３４は、一つ又はそれ以上の支持部３６を介して蓋内及び／又は基礎構造物に取り付けられている。吸引孔４９を介して膜体１の内側に減圧状態Ｐ２が生じたとき、放射形状の膜体１が変化し、軸方向に短くなる。膜体１はその下端５０が固定されているので、吸引力がバルブシート４４をバルブヘッド３４から離脱させ、流出可能なように弁が開く。シール４６はバルブシート４４に気密に取り付けられ、かつ、飲用容器２に対して気密に取り付けられた隔壁３の上に配される管状流路４８の突出部分に押し当てられている。可動及び／又は可撓性のフランジ１４はバルブシート４４に気密に連結され、前記ネジ蓋の外側における弁を取り囲む蓋部材４に形成される噴出口１２の内側を封止している。この封止により、弁が作動するときに弁中に二つの圧力領域が存在するようになり、一つは圧力Ｐ１（大気圧）ともう一つはＰ２（吸引力を生じさせる減圧状態）である。吸引力が弁を開くとき、流路４８を通って飲用容器２から液体が流出する。吸引力が途絶えたとき、弁は、部分的には膜体の伸縮性のあるかたさ、及び部分的にはシール４６の伸縮性のある変形の結果として閉鎖する。
【００１２】
図１ｂは、図１ａに示される弁装置が開いている状態であり、減圧作動させた状態を示している。
【００１３】
図２ａはこの発明における弁装置の他の実施例を示している。この実施例では、シール４６が可撓性部材４０に取り替えられている。作動中にバルブシート４４が隔壁３の方向へ移動したとき、比較的軟らかく及び／又は蛇腹状に形成された部材４０は、圧縮され、軸方向の一時的な短縮が起こるので、可撓性でかつ耐圧の液体流路を形成する。
【００１４】
図２ｂは、図２ａの弁装置が開いている状態であり、減圧作動させた状態を示している。
【００１５】
図３ａは、この発明における弁装置の他の実施例を示している。この実施例では、膜体１は減圧作動すると半径方向に短縮し、これにより軸方向の長さが増加している。膜体が軸方向に伸張すると、バルブシート４４がバルブヘッド３４から離脱し、飲用容器２の図中下方向へ下がり、流出可能なように弁が開く。この実施例では、飲用容器２は飲料用パック容器であってもよく、例えば図においては、その飲料用パック容器の壁の一部が示されている。バルブヘッド３４はここに示すように、バルブヘッド３４をバルブシート４４の中央に配するための案内部材３５を有する。膜体１は、図に示すように、開口部周辺の飲用容器２に取り付けた蓋部材４における凹部１８から上端１５を介して気密に懸垂保持されている。膜体１の外側には、蓋部材４の周壁において、少なくとも一つの通気孔６を介して大気圧Ｐ１と結合された等圧空間５５が存在する。
【００１６】
図３ｂは、図３ａの弁装置が開いている状態であり、減圧作動させた状態を示している。この減圧作動状態において、Ｐ１とＰ２との圧力差が、膜体の感圧部に作用して、膜体を半径方向に短縮させ、バルブシート４４を軸方向に移動させる。
【００１７】
図３ｃは、図３ａの弁装置が作動し、かつ放出する状態を示している。液体が流出している間に飲用容器２における減圧状態Ｐ３が上昇すると、フランジシール２０はシール表面２１から離脱し、前記等圧空間５５及び通気孔６を介して飲用容器２内へエアーを流通させる。フランジシール２０は、バルブシート４４に接続され、かつバルブシート４４を取り囲んでいるシールフラップ２２の外縁封止リップである。シール表面２１は、蓋部材４内部において肩部を形成している。シールフラップ２２に作用するＰ１及びＰ３の圧力差によりエアー流入が起こり、前記圧力差によってシール表面２１からシールフランジ２０を離脱させる内側向けの力が生じる。飲用容器２におけるエアー流通は、弁装置が作動状態にあるときにだけ起こる場合に制限されず、エアー流通は前記方法とは別の方法により生じさせるようにしてもよい。
【００１８】
この発明の他の実施例として、前記膜体１はキャスト金型で広げたＹ字型に注型されることができる。Ｙ字型のような形状は、図４ａに示されるように、膜体１の軸を含む断面において、現れる。したがって膜体１は、金型から取り外した直後はこの形状をとる。この実施例では、膜体１の前記下端５０は、縦断面が円形であるリングガスケットとして形成されている。Ｙ字型の膜体構造物は、膜体１の大量生産という観点から非常に好適である。鋳型からＹ字型の膜体構造物を取り外してから、図４ｂで示されるように、膜体１は通常使用するときの形状に反転して固定される。この固定は、弁装置の個々の部材を組み立てる前、又はその途中に行う。図４ｃは、前記ネジ蓋、及び蓋部材４を示している。蓋部材は、前記支持部３６を介して、懸垂されているバルブヘッド３４を備えてなる前記噴出口１２を有している。図４ｄは、ネジ蓋内の部材を全て組み立てた状態を示し、組みあがったネジ蓋はボトルに結合することができる（図示せず）。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１ａ】図１ａは、ネジキャップに適用されたこの発明の弁装置の一例を示し、弁の閉状態を示している。
【図１ｂ】図１ｂは、ネジキャップに適用されたこの発明の弁装置の一例を示し、弁の開状態を示している。
【図２ａ】図２ａは、ネジキャップに適用されたこの発明の弁装置の他の一例を示し、弁の閉状態を示している。
【図２ｂ】図２ｂは、ネジキャップに適用されたこの発明の弁装置の他の一例を示し、弁の開状態を示している。
【図３ａ】図３ａは、封止部に適用されたこの発明の弁装置のさらに他の一例を示し、弁の閉状態を示している。
【図３ｂ】図３ｂは、封止部に適用されたこの発明の弁装置のさらに他の一例を示し、弁の開状態を示している。
【図３ｃ】図３ｃは、封止部に適用されたこの発明の弁装置のさらに他の一例を示し、弁の開通状態を示している。
【図４ａ】図４ａは、図２ａ及び２ｂに示した実施例に類似する弁装置を示し、注型して注型金型から取り出した直後の膜体を示している。
【図４ｂ】図４ｂは、図２ａ及び２ｂに示した実施例に類似する弁装置を示し、通常使用するときの形状に反転して固定された膜体を示している。
【図４ｃ】図４ｃは、図２ａ及び２ｂに示した実施例に類似する弁装置を示し、ネジ蓋、及び蓋部材を示している。
【図４ｄ】図４ｄは、ネジ蓋内の部材を全て組み立てた状態を示している。
【図１ａ】
2007533554.tif 000003
【図１ｂ】
2007533554.tif 000004
【図２ａ】
2007533554.tif 000005
【図２ｂ】
2007533554.tif 000006
【図３ａ】
2007533554.tif 000007
【図３ｂ】
2007533554.tif 000008
【図３ｃ】
2007533554.tif 000009
【図４ａ】
2007533554.tif 000010
【図４ｂ】
2007533554.tif 000011
【図４ｃ】
2007533554.tif 000012
【図４ｄ】
2007533554.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成17年7月18日(2005.7.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部圧Ｐ３を持った飲料容器４用の弁２を備えた装置であって、
弁２は、蓋部材６、飲用開口部１０を有する下流端８、及び、使用時に飲料容器４の開口部１４の周辺に取り付けられた、開口時における上流端１２に供され、飲料容器４から前記飲用開口部１０を通って液体流出可能なように弁２は開閉し、それが弁２による液体流出を提供し、
しかして、前記弁２が、
使用時に蓋部材６に固定的に装着された取付端１８を有する可撓性の膜体１６と、
バルブヘッド２２と、
弁２が作動しておらず不使用状態のとき、押し当ててバルブヘッド２２を封止するバルブシート２４とを備え、
蓋部材６は、蓋部材６の外部圧Ｐ１と膜体１６の一方面２８とで形成される圧調整チャンバ２６、及び前記飲用開口部１０と膜体１６の他方面３２とで形成される吸引チャンバ３０を備え、
弁２は、吸引チャンバ３０が予め定められた外部圧Ｐ１よりも低い減圧状態Ｐ２になったときに、前記上方の飲用開口部１０を通って前記液体が流出するべく開くように形成され、そうすると膜体１６は、弁開放力により膜体１６を作動し移動させる圧力差（Ｐ１-Ｐ２）を受けるような装置において、
バルブヘッド２２は固定的かつ連通可能に蓋部材６に連結され、
バルブシート２４は膜体１６の運動端２０に連結され、
バルブシート２４はバルブヘッド２２の上流側に形成され、
バルブシート２４は蓋部材６に気密かつ可動に取り付けられ、
かくして、吸引チャンバ３０に前記減圧状態Ｐ２が生じたとき、バルブシート２４が、バルブヘッド２２から離脱して液体流出可能に弁を開放するように形成されて成る、
ことを特徴とする弁の装置。
【請求項２】
膜体１６は、軸方向に伸張可能であり、スリーブ状に形成されてなることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
スリーブ状体１６が筒状、円錐又は略円錐の形状を有してなることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項４】
膜体１６の取付端１８が、蓋部材６の上流端１２又はその近傍に取り付けられて成る一方、膜体１６の運動端２０は蓋部材６の下流端８又はその近傍に取り付けられて成ることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の装置。
【請求項５】
バルブシート２４の上流側は、取付端１８と飲料容器４の開口部１４との間に設けられた仕切り５２における流出開口部５０に可撓可能に取り付けられ、
これによって、前記吸引チャンバ３０が仕切り５２と膜体１６との間に形成される一方、前記圧調整チャンバ２６は膜体１６と蓋部材６との間に形成され、
バルブシート２４が、吸引チャンバ３０と飲用開口部１０とを連結する、少なくとも一つの連通路５４を有して成ることを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項６】
バルブシート２４の上流側は、仕切り５２における前記流出開口部５０の周りを気密に装着されるように配置された可撓性のリングガスケット５８を備えて成ることを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項７】
流出開口部５０は、円筒流出路６０の自由端に設けられ、前記円筒流出路は、仕切り５２から突出して流出開口部の一部をなすことを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項８】
バルブシート２４の上流側は、可撓性スリーブ６２を有し、そのスリーブは仕切り５２の前記流出開口部５０に取り付けられていることを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項９】
スリーブ６２の上流端は筒状流出路６０’に取り付けられ、仕切り５２から突出し、かつその一部を形成することを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
バルブシート２４は、バルブシート２４の外側に設けられた可撓性の封止用カラー５６を介して蓋部材６に気密かつ可動に取り付けられていることを特徴とする前記全ての請求項に記載の装置。
【請求項１１】
膜体１６は、注型及び金型から取り外すときに広げたＹ字型の形状を有することを特徴とする請求項４、５、６、７、８、９及び１０に記載の装置。
【請求項１２】
膜体１６の取付端１８が蓋部材６の下流端８又はその近傍に取り付けられている一方、膜体１６の運動端２０は蓋部材６の上流端１２又はその近傍に取り付けられていることを特徴とする請求項項１、２又は３に記載の装置。
【請求項１３】
バルブシート２４の上流側は、バルブシート２４の外側に設けられた可撓性封止用カラー６４を介して蓋部材６に気密かつ可動に取り付けられ、かつ突出しており、
前記圧調整チャンバ２６は封止用カラー６４と膜体１６と蓋部材６との間に設けられる一方、吸引チャンバ３０は膜体１６と蓋部材６の前記飲用開口部１０との間に設けられることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
可撓性封止用カラー６４は、蓋部材６の内側肩部４８のシール表面と連結していることを特徴とする請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
膜体１６の取付端１８は蓋部材６に離脱可能に取り付けられていることを特徴とする請求項１２、１３又は１４に記載の装置。
【請求項１６】
取付端１８と蓋部材６とは迅速開封結合部材で結合していることを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
迅速開封結合部材はスナップ結合６６又はネジ留めによって構成されることを特徴とする請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
蓋部材６は前記飲用開口部１０を構成する内部カラー６８を有し、内部カラー６８は迅速開封結合部材の第一連結部材を有する一方、前記取付端１８は迅速開封結合部材の第二連結部材を有することを特徴とする請求項１６及び１７に記載の装置。
【請求項１９】
蓋部材６は、前記圧調整チャンバ２６内に通じる少なくとも一つの連通孔４６を有することを特徴とする前記全ての請求項に記載の装置。
【請求項２０】
バルブヘッド２２は、少なくとも一つの支持部３８、４２を介して蓋部材６に取り付けられていることを特徴とする前記全ての請求項に記載の装置。
【請求項２１】
バルブヘッド２２及びバルブシート２４のうち少なくとも一つは、弁２が閉じている間にバルブヘッド２２をバルブシート２４の中央に配するための案内装置４０、４４を有する又は配置されていることを特徴とする前記全ての請求項に記載の装置。
【手続補正書】
【提出日】平成17年7月18日(2005.7.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１ａ】
2007533554.tif 000014
【図１ｂ】
2007533554.tif 000015
【図２ａ】
2007533554.tif 000016
【図２ｂ】
2007533554.tif 000017
【図３ａ】
2007533554.tif 000018
【図３ｂ】
2007533554.tif 000019
【図３ｃ】
2007533554.tif 000020
【図４ａ】
2007533554.tif 000021
【図４ｂ】
2007533554.tif 000022
【図４ｃ】
2007533554.tif 000023
【図４ｄ】
2007533554.tif 000024
【手続補正書】
【提出日】平成17年7月18日(2005.7.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】明細書
【発明の名称】飲料容器用の弁
【技術分野】
【０００１】
この発明は、減圧下で作動する飲料容器用の弁に関する。弁は、バルブヘッド、バルブシート及び可撓性の膜体からなる。バルブシートは可撓性の膜体に力を伝達可能に結合されている一方、バルブヘッドは付属支持構造物に取り付けられている。特に、この発明は注型成形及び大量生産に好適なバルブ設計を指向する。
【背景技術】
【０００２】
例えば米国特許第6.290.090号及びノルウェー特許第315182号に示されたような特許文献には、減圧作動する飲料容器用の弁を用いた装置をいくつか記載している。この技術分野における従来技術では、バルブシートが付属構造物に取り付けられ、かつバルブヘッドの封止用表面だけが、弁の作動中に、可動し、又は弁の形状が変化する。バルブシートを可動にすることにより、注型成形後に金型からを取り出さなければならない水平シール表面を要求するバルブヘッドの必要性をなくすことができるが、注型成形後に金型から取り出すときにシール表面に損傷を加える危険性がある。シール表面は、力を込めて弁を開けるときに大きく変形するのと同様に、組立途中で損傷を受ける可能性がある。従来の検査方法を用いてシール表面を検査しなければならないので、コストがかさみ、かつ煩雑さが増す。
【特許文献１】米国特許第6.290.090号
【特許文献２】ノルウェー特許第315182号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この発明の目的は、従来技術の前記欠点を改善することである。
【０００４】
何よりもまずこの発明は、従来技術の生産性の向上及び従来技術のコストの削減を目的とする。
【０００５】
この発明の目的は、製造が容易で、かつ比較的高圧にも耐え得るような弁の設計を提供することである。
【０００６】
この発明の目的は、発明の詳細な説明及び請求項に記載された特徴を提供することである。
【課題を解決するための手段】  この弁装置は、内部圧Ｐ３を有する飲用容器に用いられる。弁は、蓋部材と、飲用開口部に設けられた蓋部材の下流端部（図における表示から「上端」と称することがある。）と、蓋部材の開口している上流端部（図における表示から「下端」と称することがある。）とに、適用形成される。使用時には、蓋部材の下端は飲用容器の開口部に取り付けられ、それによって弁は、飲用容器から弁の上端を形成してなる前記飲用開口部を通って液体が流出するように、開閉する。
弁は一般的に、
使用時において蓋部材に固定的に取り付けられた取付端、及び蓋部材に気密かつ可動なように取り付けられた自由運動端より形成される可撓性膜体と、
バルブヘッドと、
弁が停止中及び不使用時において、バルブヘッドによってシールされるバルブシートと、
からなる。
蓋部材は、
蓋部材の外部圧Ｐ１及び膜体の一方面に形成される圧調整チャンバと、
前記飲用開口部上端及び膜体の他方面に形成される吸引チャンバと、
からなる。
前もって決定された値である前記外部圧Ｐ１より低い圧力Ｐ２が吸引チャンバに生じたとき、飲用開口部を通って前記液体の流出が起こるように弁が開く。これによって膜体は、弁開放力を伴った膜体を作動し移動させる圧力差（Ｐ１-Ｐ２）にさらされる。
この発明である弁の装置の新規特徴は、
バルブヘッドが蓋部材に固定的に、かつ傍を通って流れることができるように結合されており、
バルブシートが膜体の運動端に結合されており、
バルブシートがバルブヘッドの下端側に形成されており、
バルブシートが蓋部材に気密かつ可動なように取り付けられていることである。それゆえ、バルブシートは、吸引チャンバが前記減圧状態Ｐ２に成ると、バルブヘッドから離脱可能になって液体の流出が起こるように弁が開く。
【０００７】
通常、外部圧Ｐ１は大気圧である。しかしながら飲用容器の内部圧Ｐ３は、弁が作動せずに閉じているときは外部圧Ｐ１と同じか又は外部圧Ｐ１よりも高いが、弁が開き液体の流出が起きると外部圧Ｐ１よりも低くなる。
【０００８】
前記飲用容器は例えば、ボトル、カートン、飲料容器、カップ、哺乳ボトル等に用いられる。飲用容器内の液体は、炭酸飲料、温かい飲み物、流動食、アイスクリーム等を含む液体状の食物でもよい。
【０００９】
原則的に、例えば平面、円形、半径方向に広がった膜体、又は円筒形といった三次元の形状を有してなるような既知の全ての膜体が、この発明の膜体に用いられる。膜体は対照的又は非対称的な形状を有してよい。膜体は、例えば硬質なリブ又は力伝達部材と膜体の半径方向の圧縮可能な軟質プラスチックとの組み合わせのように、いくつかの部材で形成されることができる。
【００１０】
好ましくは、膜体とバルブシートとは可撓性で軟質の材料からなり、同じ材料が好適である。しかしながら、バルブヘッドとバルブヘッドを蓋部材に取り付ける結合部とは、より硬質な材料からなる。
【００１１】
この発明の弁の設計によると、バルブシートは力を伝達可能に膜体に接続される。例えば操作者が吸引して、吸引チャンバと膜体の前記他方面とにおいて減圧状態Ｐ２を生じさせたとき、膜体は移動及び／又は変形し、それによりバルブシートに軸に沿った弁開放力を十分伝えることができる。バルブヘッドが蓋部材に固定的に取り付けられているので、バルブシートはバルブヘッドの封止部から離脱し、流出可能に弁を開く。
【００１２】
前記膜体は、軸方向に伸張可能であり、これによりスリーブ状体を形成してなる。好ましくは、スリーブ状体は、円筒、円錐、略円錐の形状を取り得る。圧力の影響が及ぶとき、膜体は半径方向に動き、それゆえ軸方向の伸張が減少する。この膜体の形状は、弁を開放する初期には大きな弁開放力を生み出し、比較的高い弁閉鎖圧Ｐ３がこの発明の飲料容器に生じたときには、有利に使用されることができる。それゆえ、比較的大きな弁開放力が、前記吸引チャンバ中に適度な減圧状態Ｐ２があるだけで、実現可能である。
【００１３】
ある実施例として、膜体の取付端は蓋部材の下端又はその近傍に取り付けられ、膜体の可動端は蓋部材の上端又はその近傍に取り付けられている。
【００１４】
したがってバルブシートの下端面（上流端upstream）は、取付端と飲用容器の開口部との間に設けられた仕切り（隔壁）において、流出開口部に可撓性をもって取り付けられている。前記吸引チャンバは仕切りと膜体との間に設けられ、その一方で前記圧調整チャンバが膜体と蓋部材との間に設けられる。さらにバルブシートは、飲用開口部と吸引チャンバとが結合している少なくとも一つの結合孔を有し、これにより弁を作動させて開放するために吸引チャンバが前記減圧Ｐ２にさせる。
【００１５】
バルブシートの下端部は、可撓性のリングガスケットを仕切りにおいて前記流出開口部の周りに気密に配置してなる。例えば流出開口部は円筒流出路の自由端に形成され、これにより仕切りより突出し、その一部が形成される。その代わりとしてバルブシートの下端部は、例えば軟質及び／又は蛇腹状のスリーブ等の可撓性スリーブを提供し、仕切りの前記流出開口部に接続されている。スリーブはバルブシートに接続された分離部を形成してもよく、又はスリーブは例えば注型成形する等してバルブシートと一体化されていてもよい。さらに、スリーブの下端面は円筒流出路に接続され、これにより仕切りより突出し、その一部となっている。
【００１６】
バルブシートは、バルブシートの外部に形成される可撓性封止用カラーを介して、気密かつ可動に、蓋部材に接続される。
【００１７】
膜体を注型成形により大量生産するという観点からみると、注型成形し、また金型から取り外すときのために、膜体は広げたＹ字型であるのが好適である。このＹ字型の膜体は、容易に金型から取り外せ、かつ取り外す際の損傷を防ぐことができる。したがって膜体は、金型から取り外された直後はＹ字型であり、その後で次の組立及び他の付属部材との使用のために通常の形状に反転し折り曲げる。
【００１８】
他の実施例として、膜体の取付端は蓋部材の下流端又はその近傍に取り付けられ、膜体の取付端は蓋部材の上流端又はその近傍に取り付けられている。
【００１９】
したがって、バルブシートの上流端は、バルブシートの外部に形成される可撓性封止用カラーを介して気密かつ可動的に蓋部材に接続され、そこから外側に突出している。それゆえ、前記圧調整チャンバは膜体と蓋部材と封止用カラーとの間に形成され、その一方で吸引チャンバは膜体と蓋部材の前記飲用開口部との間に形成されてなる。さらにバルブシートは、飲用開口部と吸引チャンバとを結合する少なくとも一つの結合孔を有し、これによって、弁の作動及び開放のために前記減圧Ｐ２が吸引チャンバに供給される。さらに、可撓性封止用カラーは、蓋部材の内側肩部を形成するシール表面に結合している。
【００２０】
もう一つの膜体の取付端は、蓋部材に離脱可能に取り付けられている。取付端と蓋部材とは例えばスナップ結合やネジ留めのように迅速開放可能に結合されている。
【００２１】
蓋部材は、前記飲用開口部を形成する内部カラーを有して形成可能であり、その場合、内部カラーは簡易離脱結合の第一の連結部材と共に形成可能であり、前記前記取付端は、簡易離脱結合の第二の連結部材を有して形成される。
【００２２】
一般的に、蓋部材は、前記圧調整チャンバに通じる少なくとも一つの出口、例えば孔を有する。
【００２３】
さらにバルブヘッドは、少なくとも一つの支持部を介して蓋部材に結合される。
【００２４】
その上、バルブヘッド及び／又はバルブシートは、弁が閉じている間はバルブヘッドをバルブシートの中央に配するための案内装置を有して形成され、又は配置される。
【００２５】
この弁の装置の利点は、可動バブルシートが使用位置でバブルヘッドに臨んでいる場合に、飲料容器内の内部圧Ｐ３が増加するにつれて、弁閉鎖圧が上昇することである。それゆえ、容器内に過圧Ｐ３が生じ、又は容器を圧縮することにより容器内に加圧Ｐ３が生じる場合には、弁は開くことができない。これは、飲用容器の既知の多くの弁がそうであるのとは異なり、飲用容器からの意図しない流出及び漏液を防ぐ。
【００２６】
この弁の装置及び蓋部材は、必要ならば先端保護カバー及び／又は他の適宜の技術的な改造物を取り付けることができる。これは特に、弁の装置及び／又は蓋部材を飲用容器に取り付けるための方法及び装置の選択に関する。これはまた、前記リングガスケット及び封止用カラーを含むフランジ状シール、スナップ結合やネジ留めを含む簡易離脱結合、弁の装置及び／又は蓋部材における部品間の設計の選択にも関する。これらはあらゆる飲用容器に用いることができる。装置が容易に掃除及び／又は再利用できるとすれば、例えばスナップ結合の代わりにネジ留めが使用可能である。
【発明を実施するための最良の形態】  次に示すように、この弁の装置は好適な実施例に限定されず、添付図に実施例の縦断面を示す。
【００２７】
図は、概要であり、かつ図において示される細部の大きさ及び相対的な配置をやや歪めて示している。同じ参照番号は、この発明の様々な実施例において同じように用いられ又は詳細まで一致するように用いられる。
【００２８】
全ての図は、内部圧Ｐ３を有する飲用容器４に取り付けられる弁２の装置を示している。弁２は蓋部材６を提供し、上端８は飲用開口部１０を提供し、下端１２は開口しておりかつ使用状態で飲用容器における開口部１４の周囲に取り付けられている。それゆえ飲用容器４から弁２の上端に設けられた前記飲用開口部１０を通って液体が流出（図示せず）可能なように、弁２が開閉する。
【００２９】
一般的に弁２は、
使用状態で蓋部材６に取り付けられた取付端１８、及び蓋部材６に気密かつ可動なように取り付けられた自由端２０を提供する可撓性の膜体１６と、
バルブヘッドと、
弁２が停止中及び不使用時バルブヘッド２２が封止するようなバルブシート２４と、
からなる。
【００３０】
蓋部材は、
蓋部材６の外部圧Ｐ１及び膜体の一方面２８に接する圧調整チャンバ２６と、
前記飲用容器の上端１０及び膜体の他方面３２に接する吸引チャンバ３０と、
からなる。弁２は、吸引チャンバ３０が予め決定された値の前記外部圧Ｐ１よりも低い減圧状態Ｐ２を生じたとき、飲用開口部の上端１０を通って前記液体流出が可能なように開く目的で配置されている。したがって膜体１６は弁開放力で膜体１６を作動させかつ移動させる圧力差（Ｐ１-Ｐ２）にさらされる。
【００３１】
弁２の新たな特色は、
蓋部材６に固定的に、かつ傍を通って流れることができるように取り付けられた可撓性のバルブシート２２と、
膜体１６の運動端２０に取り付けられたバルブヘッド２４と、
バルブヘッド２２の下端に設けられたバルブヘッド２４と、
蓋部材６に気密かつ可動に取り付けられたバルブヘッド２４と、
からなる。したがってバルブシート２４は、吸引チャンバ３０が前記減圧状態Ｐ２を生じたとき、バルブヘッド２２から離脱し、かつ液体流出可能に弁２を開く。
【００３２】
図１ａ、１ｂ、２ａ及び２ｂにおいて、飲用容器４は、ボトル及びボトル４の前記開口部を形成するネジ式飲用噴出口３４からなり、蓋部材６は、飲用噴出口３４に離脱可能に取り付けられた内側に螺旋部を有するネジ蓋からなる。
【００３３】
しかしながら図３ａ、３ｂ及び３ｃは、例えばカートン飲用容器４の壁の一部及び液体流出用の開口部しか示されていない。この実施例は、飲用容器４の外側及び開口部の周囲１４に取り付けられる外側に張り出したフランジ３６を備えてなる、異なった形状の蓋部材６を示している。
【００３４】
全ての図において、膜体１６は不使用時に、軸方向の拡張及び円錐型（図１ａ、１ｂ、２ａ及び２ｂ参照）又は略円錐型図（３ａ及び３ｂ参照）のようなスリーブ状の形状を有している。さらにバルブヘッドは、蓋部材６に少なくとも一つの結合支持部３８を介して取り付けられている。図１ａ、１ｂ、２ａ及び２ｂにおいて、バルブヘッド２２は、下端に半球状部位４０を有し、半球状部位４０は弁２が閉じている間は、バルブヘッド２２を相補的な形状を有するバルブシート２４の中央に配するための案内装置を構成している。しかしながら図３ａ、３ｂ及び３ｃおいては、バルブヘッド２２は、弁２が閉じている間は、バルブヘッド２２をバルブシート２４の中央に配するための案内装置を構成する、一端が前記取付支持部３８に連結され、他端には案内ペグ４４が設けられた軸上の支持部４２からなる（図３ａ参照）。さらに全ての図は、前記圧調整チャンバ２６に少なくとも一つの孔４６を有する蓋部材６を示している。
【００３５】
図１ａ、１ｂ、２ａ及び２ｂにおいて、膜体１６の取付端１８は、ネジ蓋６、ボトルにおいてネジ蓋６の下端１２近傍、飲用噴出口３４とネジ蓋６内に形成される肩４８との間に取り付けられている。しかしながら膜体１６の運動端２０は、ネジ蓋６の上端８に取り付けられている。バルブシート２４の下端は、取付端１８とボトル４の開口部１４との間に設けられた仕切り５２内の流出開口部５０に可撓性を持って取り付けられている。これにより前記吸引チャンバ３０は仕切り５２と膜体１６との間に設けられ、前記圧調整チャンバ２６は膜体１６とネジ蓋６との間に設けられる。バルブシート２４は、吸引チャンバ３０と飲用開口部１０とを連結する結合チャネル５４を少なくとも一つは有している。そのうえバルブシート２４は、バルブシート２４の外側の設けられた可撓性封止用カラー５６を介して、気密かつ可動にネジ蓋６に結合されている。
【００３６】
図１ａ及び１ｂにおいて、バルブシート２４の下端は、仕切り５２内の流出開口部５０の周囲に、気密にかみ合うように可撓性のリングガスケット５８を有している。この実施例においては、円筒形流出開口部６０の自由端である飲用開口部５０が形成され、仕切り５２から突出し、パートを形成している。
【００３７】
図２ａ及び２ｂにおいて、バルブシート２４の下端は、仕切り５２内のやや異なった形状の流出開口部５０に連結された比較的軟質のスリーブ６２を有している。この実施例においては、スリーブ６２の下端は成型されたやや短めの筒状流出チャネル６０’と連結しており、仕切り５２から突出し、パートを形成している。作動して膜体１６が移動するとき、スリーブ６２は一時的に圧縮されかつ軸方向に縮む（図２ｂ参照）。
【００３８】
しかしながら図３ａ、３ｂ及び３ｃにおいて、膜体１６の取付端１８は蓋部材６と蓋部材６の上端８における飲用容器とに結合されており、それゆえ膜体１６の運動端２０は蓋部材６の下端１２近傍の蓋部材６に結合されている。さらにバルブシート２４の下方は、気密かつ可動にバルブシート２４の外側に設けられ、かつそこから突出している可撓性の封止用カラー６４を介して蓋部材６に結合されている。したがって前記圧調整チャンバ２６は封止用カラー６４と膜体１６と蓋部材６との間に設けられ、それゆえ前記吸引チャンバ３０は膜体１６と蓋部材６における前記飲用開口部１０との間に設けられている。可撓性の封止用カラー６４は蓋部材６において内側肩部４８様のシール表面に結合されている。
【００３９】
加えて膜体１６の取付端１８は、離脱可能に第一の連結要素６６ａ及び第二の連結要素６６ｂからなる二つの要素で構成するスナップ結合６６状の迅速に離脱可能な連結を介して、蓋部材６に取り付けられている。例えば蓋部材６には、前記飲用開口部１０を構成する内カラー６８が設けられている。内カラー６８は、前記第一の連結要素６６ａを有している一方、取付端１８は前記第二の連結要素６６ｂを有している。
【００４０】
図１ｂ、２ｂ、３ｂ及び３ｃは弁２が作動、及び開いている状態を示しており、減圧状態Ｐ２が生じ、かつ吸引チャンバ３０に存在可能なように、バルブシート２４が固定されたバルブヘッド２２から離脱する。それゆえ圧力差（Ｐ１-Ｐ２）が吸引チャンバ３０において生じる。この圧力差による作動は、膜体１６が三次元の半径方向形状の変化及び軸方向の減縮による弁開放力をともなって膜体１６を変形させかつ移動させる。全ての図における膜体１６は半径内部方向へ変形する。しかしながら図１ｂ及び２ｂに示される膜体１６の変形は膜体１６が軸方向に縮む原因となる一方、図３ｂ及び３ｃに示される膜体１６は軸方向に拡張する。
【００４１】
図３ｃにおいて、弁２は示されるように連通状態となり、飲用容器４の圧力は液体流出のために外部圧Ｐ１よりも低くなる。この状態において、圧力差（Ｐ１-Ｐ３）は前記可撓性の封止用カラー６４に作用し、かつ蓋部材６、圧調整チャンバ２６及び封止用カラー６４と蓋部材６の肩４８との間に設けられる隙間７０における前記連通孔４６を通じて放出可能に６４を開くまで飲用容器４の内部方向へ６４を移動させる。空気の流入方向は図において下方への矢印で示されている。封止用カラー６４は飲用容器４の圧力が均一になると、すなわちＰ３がＰ１より大きく又は等しくなると、すぐに再封止するようになっている。飲用容器４の放出は弁が作動しかつ開くときに限って起こるとは限定されず、放出はこの放出方法とは無関係に起こる。
【００４２】
減圧状態Ｐ２の不在下において、可撓性の膜体１６、前記封止用カラー５６、６４、前記リングガスケット５８及び/又は前記可撓性のスリーブ６２の変形後、弁２は弾力的に閉じる。
【００４３】
この発明の他の実施例によれば、図４ａ、４ｂ、４ｃ及び４ｄは図２ａ及び２ｂで示した実施例と類似している弁の装置の第四実施例を示している。図４ａ、４ｂ及び４ｃは弁の装置を組み立てる前の個々の要素を示しており、図４ｄはこれらの要素の組み立て後を示している。
【００４４】
特に図４ａは、従来技術によって大量生産するのに都合のよい形状を有する膜体１６を示している。注型成形するときに膜体１６が広げたＹ字型の形状を有するために金型を形成することによって、膜体１６は金型から取り出す際に傷をつけずに取り出しやすくなる。よって膜体１６は、注型成形し、かつ金型から取り出したときには広げたＹ字型の形状を有している。しかしながらこの実施例では、膜体１６の取付端１８は円断面を有するＯリングを形成する。それゆえ、仕切り５２に取り付けられた前記スリーブ６２はバルブシート２４に統合している。
【００４５】
さらに図４ｂは、通常使用する形状に反らして固定した後の膜体１６を示しており、Ｏリング１８は前記仕切り５２の上方面に設けられる第一の円溝７２にかみ合っている。この実施例において仕切り５２の下方面は、膨カラー７４及び周縁保護カラー７６を有し、ボトル４（図示せず）に弁の装置が係止して取り付けられている。
【００４６】
さらに図４ｃは、図１ａ、１ｂ、２ａ及び２ｂと似たネジ蓋６が示されている。この実施例ではネジ蓋６の肩４８は、前記Ｏリング１８とかみ合わせるための第二の円溝７８を有している。
【００４７】
図４ｄは、ネジ蓋６内に弁の装置を組み立てて装着し、かつボトル４に結合できる状態のこの発明を示しており、Ｏリング１８は前記第一および第二の溝７２、７８の間に係止している。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１ａ】図１ａは、ボトルに結合されるネジ蓋において、この発明の弁の装置が蓋部材内に用いられ、弁が閉じている場合の第一の実施例を示している。
【図１ｂ】図１ｂは、ボトルに結合されるネジ蓋において、この発明の弁の装置が蓋部材内に用いられ、弁が開いている場合の第一の実施例を示している。
【図２ａ】図２ａは、ボトルに結合されるネジ蓋において、この発明の弁の装置が蓋部材内に用いられ、弁が閉じている場合の第二の実施例を示している。
【図２ｂ】図２ｂは、ボトルに結合されるネジ蓋において、この発明の弁の装置が蓋部材内に用いられ、弁が開いている場合の第二の実施例を示している。
【図３ａ】図３ａは、この発明の弁の装置が飲用容器に取り付けられた蓋部材内に用いられ、弁が閉じている場合の第三の実施例を示している。
【図３ｂ】図３ｂは、この発明の弁の装置が飲用容器に取り付けられた蓋部材内に用いられ、弁が開いている場合の第三の実施例を示している。
【図３ｃ】図３ｃは、この発明の弁の装置が飲用容器に取り付けられた蓋部材内に用いられ、弁が開いて放出可能な場合の第三の実施例を示している。
【図４ａ】図４ａは、注型成形し、かつ金型から取り出した膜体を示している。
【図４ｂ】図４ｂは、通常使用する形状に反らして固定した後の膜体を示している。
【図４ｃ】図４ｃは、図１ａ、１ｂ、２ａ及び２ｂと似たネジ蓋を示している。
【図４ｄ】図４ｄは、ネジ蓋内に弁の装置を組み立てて装着し、かつボトルに結合できる状態のこの発明を示している。
【国際調査報告】
2007533554.tif 000025
2007533554.tif 000026
2007533554.tif 000027
2007533554.tif 000028