(57)【要約】  本発明は、ボトルキャップと分割ディスクとを備え、ボトルキャップが内部の中空の空洞と、内部の連通チャネルと、内部の座屈溝リングを備え、整列リングの外縁面と連通チャネルの内面の間に可撓性の切れ目リングが形成されるように中空の空洞の内壁の中で連通チャネルに向かって二叉に分かれる内部の同心の整列リングとを有し、分割ディスクが上面の外縁部付近に刻まれた上向きの可撓性の裂け目リングを有する、中の液体が漏れるのを防止する機能を備えたボトルキャップに関する。相互に作用するように変形した可撓性切れ目リングと可撓性裂け目リングによる相互の逆向きの弾性応力によって、分割ディスクの水平面と整列リングの内面の座屈嵌合状態がよりしっかりと固定される。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面付近に内部の中空の空洞が形成され、底面付近に雌ねじ山を中に備えた内部の連通チャネルが形成され、中空の空洞と連通チャネルが共に互いの中を通って接続され、破くことができる端部を備えた安全装置である開封ストリップが底面の外側周縁部に形成されるように、閉鎖端部である上面と、開放端部である底面と、円筒形の水平面と、安全装置である開封ストリップとを有するボトルキャップであって、前記整列リングの外縁面と前記連通チャネルの内面との間に可撓性の切れ目リングが形成されるように、内部の座屈溝リングを備えた内部の同心の整列リングが前記中空の空洞の内壁の中で前記連通チャネルに向かって二叉に分かれるボトルキャップと、
分割ディスクがボトルキャップ内で前記中空の空洞と前記連通チャネルの間に挿入されると、上面が前記ボトルキャップの前記中空の空洞の方に向き底面が前記ボトルキャップの前記連通チャネルの方に向くように、上面と、底面と、リング型の水平面とを有する分割ディスクであって、前記ボトルキャップの前記整列リングの前記座屈溝リングと協働して座屈嵌合するように、上向きの可撓性の裂け目リングが前記上面の外縁部付近に刻まれ、前記水平面の上部外縁部を一周して座屈フランジリングが外に突き出す分割ディスクとを備える、中の液体が漏れるのを防止する機能を備えたボトルキャップ。
【請求項２】
前記分割ディスクの上面の底部外縁部を覆うように密閉フランジリングが形成される、請求項１に記載の中の液体が漏れるのを防止する機能を備えたボトルキャップ。
【請求項３】
前記整列リングの前記座屈溝リングの上で四分円弧の中にあるように複数の防止突起が前記中空の空洞の内壁に接して均等に形成される、請求項１に記載の中の液体が漏れるのを防止する機能を備えたボトルキャップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、「中の液体が漏れるのを防止する機能を備えたボトルキャップ」に関し、詳細にはボトルキャップの水平面が外部の力の応力によって変形する際、キャップの中の液体が予想外に容器の中の液体と混ざることが原因で欠陥商品となることが回避されるように、全く外に漏れることのない漏れ防止設計によって常にその中に保持されている液体で満たされたボトルキャップに関する。
【背景技術】
【０００２】
任意選択でボトルまたは容器の中の第１の飲料物と混合するために結合されたボトルまたは容器のボトルキャップの中にあらかじめ第２の飲料物を充填することによって、ボトルまたは容器の中の第１の飲料物の通常の風味の他に、一体化したボトルとキャップによって第２の飲料物と第１の飲料物の混合物の混じり合った風味を味わうという追加の選択権が消費者に与えられる。したがって、第２の飲料物の充填に関してこの種のボトルキャップの多様な構造体が考案され開示されている。例えば、米国特許第３９６８８７２号、米国特許第４９０３８６５号および米国特許第５１７０８８８号、日本公開特許第２００３−１２０１５号、第２００４−８３０２２号、第２００４−３２３０９７号、第２００４−３３８７５１号、第２００５−２２７０６号、第２００６−２７７２７号、第２００６−１０３７８１号、第２００６−１１７３０５号、第２００６−１５１４４９号、第２００６−１５１４５７号および第２００６−２３２２９０号ならびに中国実用新案特許第９３２４１４７５．３号などは、全てこのカテゴリの中にある。中国実用新案特許第９３２４１４７５．３号に開示されるボトルキャップの構造体が、図１に示される。関連技術を開示する対応する明細書によると、内部がねじ蓋式のボトルキャップ１は、中に液体物質５を充填するための閉鎖空間を囲むために内部ねじ山１０１の中間の限られた部分にはめ込まれた仕切り板４を備える。飲料物を混合する作業においてボトルの注ぎ口開口と共にねじ込み嵌合するように、ボトルキャップ１を回してさらに前方に押しやって仕切り板４を壊し、その結果ボトルキャップ１の中に元々ある液体物質５が自動的にボトル３の中に注ぎ込まれボトルの中の飲料物と混ざり合う。
【０００３】
上記の開示から、仕切り板４とボトルキャップ１はボトルキャップ１の中で内部ねじ山１０１の表面にある何らかのタイプの接着剤によって一緒にくっついているため、仕切り板４の材料はボトルキャップ１のものとは異なる。ボトルキャップ１の内部ねじ山１０１の表面は、仕切り板４を補助し支える突起が全くない連続して上昇したり下降したりする表面が不揃いのねじ山であるため、大量生産しても欠陥が生じないように内部ねじ山１０１のぎざぎざの表面にディスク形状の仕切り板４の滑らかな外縁部をしっかりとくっつけることは現在の産業設備および技術レベルではほとんど実現不可能である。さらにボトルキャップ１の内部ねじ山１０１と一緒にくっつくように仕切り板４の外縁部に接着剤を塗布することによって、中の液体物質５に不純物が混じったりあるいは接着剤と化学反応することが原因で衛生上の安全性の問題が生じることは避けがたく、故にこれは、このような新たな実用新案特許の実際の製品が今のところ市場に投入されないことの最も大きな理由となっている。一般的な知識として、現在の市場におけるボトル詰めされた飲料水の産業的な大量生産は、飲用に適しておりかつ衛生上安全であるように規制する要件および基準に準拠するように、不純物混合や汚染が全く生じない一連の一貫した工程を経て自動制御される必要がある。しかしながら、中国実用新案特許第９３２４１４７５．３号に開示される技術は、上記の要件および基準を基本的に達成することができないため、実際の使用に関する特許可能な基準に合致しない単に実行不可能な無意味な論争である。
【０００４】
上記に記載した米国および日本特許による他の従来技術の製品に関して、構成要素の設計の構造上の複雑さが反映されたその驚く程高い値段が理由で、それらは一般に市場に受け入れられていない。上記の事実全てを理解しかつ関連する様々な欠点に対処して、本発明の出願人は研究および開発を経て技術的進展を達成した後、出願番号である米国特許出願シリアル番号１１／１４９，３５５によって米国特許庁に対して先行する特許出願を説明する。米国特許出願シリアル番号１１／１４９，３５５に関連する市場性の高い大量生産製品は、それが期待された効果を達成し、かつ飲用に適した衛生上の安全性を規制する要件および基準を満たすことを証明している。当初予想したよりも、ボトルキャップの中に充填された液体が輸送中にわずかに漏れることがあった。漏れの問題を解決するために綿密な調査と研究が行われ、その後原因が特定され、さらに以下のように改善され改良された。図２および図３に示されるように、ボトルキャップ１０の中空の空洞１４に第２の飲料物Ｒを充填した後、ボトルキャップ１０の底面１２で分割ディスク２０を連通チャネル１５に挿入し、その結果中空の空洞１４の中の第２の飲料物Ｒを流出しないように隔離するために、分割ディスク２０の水平面２３の座屈溝２４がしっかりと固定された位置でボトルキャップ１０の内側の座屈フランジリング１６と協働して座屈嵌合する。このとき分割ディスク２０の水平面２３の座屈溝２４は、（図２のａ−ａで見た図に示されるように）第２の飲料物Ｒを漏出させる隙間を全く残さずにボトルキャップ１０の内側の座屈フランジリング１６の面と合わさって全体が完全に接触している。図３の２つの矢印の方向で示されるように、輸送中の作業員または購買店で消費者が手で及ぼす力Ｆがボトルキャップ１０の水平面１３に加えられた場合、指でつままれたり握られたりした両側部に２カ所の内向きの屈曲部が形成され（図３の仮想ラインで示される）、保持している指（図３のｂ−ｂで示される）が及ぼす力Ｆを受けていない方の側に変形による２つの隙間ｇが形成され、その結果、重力の作用によって中空の空洞１４中の第２の飲料物Ｒがこの変形による隙間ｇから外に漏れてしまう。同様のボトルキャップ１０の水平面１３を観察すると、より頻繁に手の指でつまんだり握ったりするほど（例えば、購買店において多くの消費者が商品をよく見るために取り上げるなど）、変形による隙間ｇが原因で漏れる可能性が高くなり、反対に手の指でつまんだり握ったりする頻度が低いほど、変形による隙間ｇが原因で漏れる可能性は小さくなる、あるいはその可能性が全くなくなることさえある。上述した変形による隙間ｇが原因で漏れる可能性ははっきりとは限定されないが、変形による隙間ｇが原因で漏れる可能性がいくらかでもある限り、規制のある要件および基準に準拠した飲用に適した衛生上の安全性を消費者に保証するために、欠陥商品のバッチ製品の市場での販売は許可されるべきではない。
【０００５】
加えて、図４に示されるように、容器３０に一体となるように適合させるために分割ディスク２０を備えたボトルキャップ１０のねじ込み嵌合工程において、底面２２が容器３０の注ぎ口開口端部に接触するとき、ボトルキャップ１０を回しさらに前方に押しやる際に上向きの力Ｆｎが生成され、かつその間下向きの反作用の抵抗Ｆｒが生成され、この抵抗は分割ディスク２０の座屈溝２４がボトルキャップ１０の座屈フランジ１６内に保持されたままでいる限り、ボトルキャップを回して押しやる際の上向きの力Ｆｎに対抗して常に存在し、その結果、子供や女性の消費者など身体的な力が弱い消費者にとって分割ディスク２０をボトルキャップ１０の座屈フランジ１６から押し出すのが困難になり作業に手間取ることになる。したがって、身体的な力による労力を削減する方法によっていかに前記２つの飲料物を混合する効果を達成するかは、本発明が解決すべきさらに別の問題である。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の主たる目的は、内部の中空の空洞と、内部の連通チャネルと、内部座屈溝を備え、整列リングの外縁面と連通チャネルの内面の間に可撓性の切れ目リングが形成されるように中空の空洞の内壁の中で連通チャネルに向かって二叉に分かれる内部の同心の整列リングと、上面の外縁部付近に刻まれた上向きの可撓性の裂け目リングを有する分割ディスクの内部本体とを備える「中の液体が漏れるのを防止する機能を備えたボトルキャップ」を提供することである。まずボトルキャップの中空の空洞の中に液体物質を充填し、次に分割ディスクの座屈フランジをボトルキャップの中空の空洞の内壁の中で整列リングを一周して座屈溝リングと協働させて座屈嵌合させる。ボトルキャップと分割ディスクを組立てた後、可撓性切れ目リングと可撓性裂け目リングは共に、前方から締め付けられる応力によって変形させられるため、それぞれのリングの切れ目の幅と裂け目の幅は共に当初の幅のものより小さくなる。相互に作用するように変形した可撓性切れ目リングと可撓性裂け目リングによる相互の逆向きの弾性応力によって、分割ディスクの水平面と整列リングの内面との座屈嵌合状態がよりしっかりと固定される。例えば手の指でつまんだり握ったりする外部の力の応力によってボトルキャップの水平面が変形する際、これに対応する可撓性切れ目リングおよび可撓性裂け目リングの変形が、その弾力性によってこれを相殺するように反応し、その結果隙間の全くない緊密な密閉嵌合状態が常に保たれ、これにより水密の中空の空洞は中に液体物質を保持したままであり、この液体が外に漏れるのを完全に阻止する。
【０００７】
本発明の他の目的は、複数の防止突起が四分円弧の中にあるように整列リングの座屈溝リングの上で中空の空洞の内壁に接して均等に形成された「中の液体が漏れるのを防止する機能を備えたボトルキャップ」を提供することである。ボトルキャップと容器の注ぎ開口端部をねじ込み嵌合させる作業において、分割ディスクの水平面上の座屈フランジリングが座屈溝リングから外れて摺動し始めるときに分割ディスクの上面がこの防止突起に接触する。分割ディスクの反対側の面を持上げるための支点として機能するように防止突起と分割ディスクの上面の接触点を利用することによって、中空の空洞の中の液体飲料物が下方に迅速に流れ易くなり、その間分割ディスクの上面に作用する下向きの反作用の抵抗が間接的に消滅し、これにより分割ディスクがボトルキャップの内部整列リングから完全に滑り落ちる工程において、ボトルキャップを回して押しやる作業において労力を削減する効果が実現される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】従来の中国実用新案特許第９３２４１４７５．３号の構造上の断面図である。
【図２】従来の台湾発明特許第Ｉ２７１３５８号の構造上の断面図である。
【図３】水平面に力を受けているときの図２のボトルキャップを示す図である。
【図４】図２に関する操作を示す図である。
【図５】本発明の第１の好ましい実施形態による分解組立斜視図である。
【図６】本発明の第１の好ましい実施形態による組立体の斜視図である。
【図７】本発明の第１の好ましい実施形態による分解組立断面図である。
【図８】本発明の第１の好ましい実施形態による組立体の断面図である。
【図９】容器と一緒になった本発明の第１の好ましい実施形態の組立体を示す断面図である。
【図１０】図９に関する第１の操作を示す図である。
【図１１】図９に関する第２の操作を示す図である。
【図１２】図９に関する第３の操作を示す図である。
【図１３】図９に関する第４の操作を示す図である。
【図１４】本発明の第２の好ましい実施形態による分解組立斜視図である。
【図１５】本発明の第２の好ましい実施形態による分解組立断面図である。
【図１６】容器と一緒になった本発明の第２の好ましい実施形態の組立体を示す断面図である。
【図１７】図１６に関する第１の操作を示す図である。
【図１８】図１６に関する第２の操作を示す図である。
【図１９】図１６に関する第３の操作を示す図である。
【図２０】図１６に関する第４の操作を示す図である。
【図２１】図１６に関する第５の操作を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図５から図７を参照すると、本発明の第１の好ましい実施形態による中の液体が漏れるのを防止する機能を備えたボトルキャップは、ボトルキャップ５０と、分割ディスク６０とを備える。
【００１０】
図５から図７を参照すると、ボトルキャップ５０は、中に第２の飲料物Ｒを充填するために上面５１付近に内部の中空の空洞５４が形成され、容器３０の注ぎ口開口端部３１の雄ねじ山３２と共にねじ込み嵌合するように底面５２付近に中に雌ねじ山５５１を備えた内部連通チャネル５５が形成され、中空の空洞５４と連通チャネル５５が共に互いの中を通って接続され、破くことができる端部４１を備えた安全装置である開封ストリップ４０が底面５２の外側周縁部に形成されるように、閉鎖端部である上面５１と、開放端部である底面５２と、円筒形の水平面５３と、安全装置である開封ストリップ４０とを有し、整列リング５６の外縁面と連通チャネル５５の内面との間に可撓性の切れ目リング５７が形成されるように（図７の拡大図に示されるように）、内部の座屈溝リング５６１を備えた内部の同心の整列リング５６が中空の空洞５４の内壁の中で連通チャネル５５に向かって二叉に分かれる。
【００１１】
図５から図７を参照すると、分割ディスク６０は、分割ディスク６０がボトルキャップ５０内で中空の空洞５４と連通チャネル５５の間に挿入されると、上面６１がボトルキャップ５０の中空の空洞５４の方に向き底面６２がボトルキャップ５０の連通チャネル５５の方に向くように、上面６１と、底面６２と、リング型の水平面６３とを有し、ボトルキャップ５０の整列リング５６の座屈溝リング５６１と協働して座屈嵌合するように上向きの可撓性の裂け目リング６４が上面６１の外縁部付近に刻まれ、かつ水平面６３の上部外縁部を一周して座屈フランジリング６５が外に突き出し、さらに上面６１の底部外縁部を密閉フランジリング６６が覆っており、その結果、分割ディスク６０が最終位置に挿入されるとそれ以降、中空の空洞５４の中の第２の飲料物Ｒは外に漏れないように水密式にこの中に保持される。
【００１２】
本発明の第１の好ましい実施形態の組立体を示す図７および図８を参照されたい。まずボトルキャップ５０の中空の空洞５４の中に異なる風味の第２の飲料物Ｒを充填し、次に分割ディスク６０の上部水平面６３の外縁部を一周する座屈フランジ６５がボトルキャップ５０の中空の空洞５４の内壁の中の整列リング５６を一周する座屈溝リング５６１と協働して座屈嵌合するまで、ボトルキャップ５０の底面５２を経由して分割ディスク６０を連通チャネル５５に挿入し、その結果、第２の飲料物Ｒを中に保持し、それが外に漏れるのを防止する水密の中空の空洞５４が形成される。ボトルキャップ５０と分割ディスク６０が組立てられるまでは可撓性切れ目リング５７の切れ目の幅Δと、可撓性裂け目リング６４の裂け目の幅δは共に最大となるように自由に開放されており（図７の２つの別々の拡大図に示されるように）、ボトルキャップ５０と分割ディスク６０が組立てられた後は可撓性切れ目リング５７の切れ目の幅Δと、可撓性裂け目リング６４の裂け目の幅δは共に当初の幅より小さくなる（図８の２つの別々の拡大に示されるように）。その理由としては、可撓性切れ目リング５７と可撓性裂け目リング６４は共に前方から締め付けられる応力によって変形させられ、その結果式Δ＞Δ’およびδ＞δ’が成り立ち、それにより相互に作用するように変形した可撓性切れ目リング５７と可撓性裂け目リング６４による相互の逆向きの弾性応力によって、分割ディスク６０の水平面６３と整列リング５６の内面の座屈嵌合状態がよりしっかりと固定されるためである。ボトルキャップ５０の水平面５３が手の指でつまんだり握ったりする外部の力の応力によって変形する際、これに対応する可撓性切れ目リング５７と可撓性裂け目リング６４の変形がその弾力性によってこれを相殺するように反応し、その結果、隙間の全くない緊密な密閉嵌合状態が常に保たれ、これにより水密な中空の空洞５４は第２の飲料物Ｒを中に保持したままであり、この液体が外に漏れるのを完全に阻止する。
【００１３】
さらに、飲む人が第２の飲料物Ｒを第１の飲料物Ｇと混合するために本発明の第１の好ましい実施形態の操作ステップを示す図９から図１３を通して参照されたい。まず破くことができる端部４１が引き裂かれてちぎれるまで（図１０に示されるように）、ボトルキャップ５０の底部外縁部で安全装置である開封ストリップリング４０を引っ張る。２番目にボトルキャップ５０と容器３０の注ぎ口開口端部３１がねじ込み嵌合するようにボトルキャップ５０を回しかつ前方に押しやる（図１１に示されるように）。３番目に分割ディスク６０の水平面６３にある座屈フランジリング６５が容器３０の接触している注ぎ口開口端部３１からの上向きに押す力によってボトルキャップ５０の整列リング５６にある座屈溝リング５６１から外れて摺動し始めるように、ボトルキャップ５０を回しかつ前方に押し続ける（図１２に示すように）。４番目に分割ディスク６０が内部整列リング５６から完全に滑り落ちるまでボトルキャップ５０をさらに回しかつ前方に押し続け、その結果、中空の空洞５４の中の第２の飲料物Ｒが下向きに流れて容器３０の中の第１の飲料物Ｇと混ざり合う（図１３に示されるように）。
【００１４】
図１４から図１６を通してさらに示されるように、本発明の第２の実施形態が示されている。ボトルキャップ５０と容器３０の注ぎ口開口端部３１をねじ込み嵌合する工程において、より労力を削減できる効果を利用して分割ディスク６０がボトルキャップ５０の内部整列リング５６から外れて滑り落ち易くするための補助支点を提供する目的で、整列リング５６の座屈溝リング５６１の上で四分円弧の中にあるように３つの補助防止突起５８が中空の空洞５４の内壁に接して均等に形成される（図１５の断面図および拡大図に示されるように）。飲む人が第２の飲料物Ｒを第１の飲料物Ｇと混合するための段階的な操作方法が、図１７から図２１を通して示される。まず破くことができる端部４１が引き裂かれてちぎれるまで（図１７に示されるように）ボトルキャップ５０の底部外縁部で安全装置である開封ストリップリング４０を引っ張る。２番目にボトルキャップ５０と容器３０の注ぎ口開口端部３１がねじ込み嵌合するようにボトルキャップ５０を回しかつ前方に押しやる（図１８に示されるように）。３番目に分割ディスク６０の水平面６３にある座屈フランジリング６５がボトルキャップ５０の整列リング５６にある座屈溝リング５６１から外れて摺動し始め、かつその間分割ディスク６０の上面６１が３つの防止突起５８に接触するように（図１９の拡大図で示されるように）、ボトルキャップ５０を回しかつ前方に押し続ける。３つの防止突起５８と分割ディスク６０の上面６１との接触点が、分割ディスク６０の反対側を持上げるための支点として作用する（図２０に示されるように）。４番目に分割ディスク６０が内部整列リング５６から完全に滑り落ちるまでボトルキャップ５０をさらに回しかつ前方に押し続け、その結果、中空の空洞５４の中の第２の飲料物Ｒが迅速に下方に流れ易くなり（図２１に示されるように）、その間分割ディスク６０の上面６１に作用する下向きの反作用の抵抗Ｆｒが間接的に消滅し、これにより分割ディスク６０がボトルキャップ５０の内部整列リング５６から完全に滑り落ちる工程において、ボトルキャップを回しかつ押しやる労力を削減する効果が実現される。
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【国際調査報告】
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