(57)【要約】【課題】ボトルに収容された液体をスムーズに流出させる。【解決手段】接続スリーブ２０によって、ボトル開閉機構１０をペットボトル１２の注出口１２ａに対して取り付ける。蓋本体１４には、第２流路３０と、該第２流路３０より断面積が大きい第１流路２８が備えられている。チューブ３２は、第２流路３０に連通し、蓋本体１４の端部からペットボトル１２の内方に向かって延在する。操作レバー４６と一体である開閉弁４４はトーションスプリング４８から付勢力を受け、第１流路２８及び第２流路３０を遮断する。液体Ｗを注出する際には、操作レバー４６を押し下げ、ペットボトル１２を傾斜させる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体が収容されるボトルのためのボトル開閉機構において、
前記ボトルの注出口に対して係合する係止部と、
前記ボトル内に連通する第１流路及び第２流路を備える蓋本体と、
前記第１流路と前記第２流路とを開閉する開閉弁と、
前記第２流路に連通し、前記蓋本体の端部から、前記ボトルの内方に向かって延在するチューブと、
を有し、
前記第１流路は前記第２流路より断面積が大きいことを特徴とするボトル開閉機構。
【請求項２】
請求項１記載のボトル開閉機構において、
前記開閉弁は、弾性体から付勢力を受ける操作レバーと一体的に形成され、前記付勢力によって前記第１流路及び前記第２流路を閉じ、前記操作レバーを操作することによって前記第１流路及び前記第２流路を開くことを特徴とするボトル開閉機構。
【請求項３】
請求項２記載のボトル開閉機構において、前記開閉弁及び前記弾性体は、前記蓋本体に対して着脱自在な弁機構部の一部を構成し、該弁機構部は、前記弾性体の弾性力によって前記開閉弁の方向に引き寄せられ、前記蓋本体に対して係合する係合部を有することを特徴とするボトル開閉機構。
【請求項４】
請求項１又は２記載のボトル開閉機構において、
前記第１流路及び前記第２流路のそれぞれの開口部端面は、同一面上に設定されていることを特徴とするボトル開閉機構。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のボトル開閉機構において、
前記第１流路の前記第２流路に対する断面寸法比が２．５〜３．５倍であることを特徴とするボトル開閉機構。
【請求項６】
請求項５記載のボトル開閉機構において、
前記チューブの長さは、２４〜３０［ｍｍ］であることを特徴とするボトル開閉機構。
【請求項７】
請求項５又は６記載のボトル開閉機構において、
前記第１流路の長さは、３２〜３８［ｍｍ］であることを特徴とするボトル開閉機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体が収容されるボトルのためのボトル開閉機構に関し、特に、開閉可能であって、液体をスムーズに注出するためのボトル開閉機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ミネラルウォータ、清涼飲料水又はアルコール飲料等がボトルに収容されて販売されている。また、近時のボトルは、ＰＥＴ（ＰｏｌｙＥｔｈｙｌｅｎｅ  Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ  ｒｅｓｉｎ）製のボトル（以下、ペットボトルという）が多い。
【０００３】
ボトルに収容されたミネラルウォータを水道水の代用として頻繁に注出を行うことがあるが、このような場合、ミネラルウォータの注出を簡便に行うための専用の開閉機構を用いるとよい。この目的のために、栓部材の内部空間を縦方向の隔壁で分割する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−７９７４３号公報（段落［００５８］）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ボトルに収容されたミネラルウォータを水道水の代用として頻繁に注出を行う際、ボトルの注出口を簡便な操作で開閉できることが好ましい。また、ミネラルウォータ等の液体を注出するときには、注出口の上部に空気が流れ込む隙間を確保した状態でボトルを傾けると、液体を滑らかに注出することができる。しかしながら、この空気の流れ込む隙間が大きすぎると、ミネラルウォータの流出量が少なくなり注出時間が長くかかる。また、空気の流れ込む隙間がなくなると、ミネラルウォータの流出が不安定になり流出したミネラルウォータが飛散することがある。
【０００６】
従って、ミネラルウォータ等の液体を注出するときには、空気の流れ込む隙間を適度に保つことが必要であるが、大型のボトルや、収容された液体量が多いときにはこのような作業は困難である。特に、老人や子供にとっては、このような作業は困難性が増大する。
【０００７】
前記の特許文献１で開示されている技術は、栓の構造が複雑であるとともに、空気と液体との置換が必ずしも十分に行われず、液体の流出がやや不安定になる。
【０００８】
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、ボトルに収容された液体をスムーズに流出させることを可能にするボトル開閉機構を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るボトル開閉機構は、液体が収容されるボトルのためのボトル開閉機構において、前記ボトルの注出口に対して係合する係止部と、前記ボトル内に連通する第１流路及び第２流路を備える蓋本体と、前記第１流路と前記第２流路とを開閉する開閉弁と、前記第２流路に連通し、前記蓋本体の端部から、前記ボトルの内方に向かって延在するチューブと、を有し、前記第１流路は前記第２流路より断面積が大きいことを特徴とする。
【００１０】
このように、第１流路と第２流路とチューブとを設けることにより、ボトルに収容された液体を第１流路からスムーズに流出させることができ、液体と置換するように第２流路及び延在管路部から空気をスムーズに導入することができる。
【００１１】
この場合、前記開閉弁は、弾性体から付勢力を受ける操作レバーと一体的に形成され、前記付勢力によって前記第１流路及び前記第２流路を閉じ、前記操作レバーを操作することによって前記第１流路及び前記第２流路を開くようにするとよい。これにより、操作レバーにより開閉弁を容易に開閉させることができる。
【００１２】
また、前記開閉弁及び前記弾性体は、前記蓋本体に対して着脱自在な弁機構部の一部を構成し、該弁機構部は、前記弾性体の弾性力によって前記開閉弁の方向に引き寄せられ、前記蓋本体に対して係合する係合部を有すると、蓋本体から弁機構部を容易に着脱可能であり、しかも弁機構部を蓋本体に取り付けた後、弁機構部が蓋本体から不用意に外れることがない。
【００１３】
さらに、前記第１流路及び前記第２流路のそれぞれの開口部端面は、同一面上に設定されていると、第１流路及び第２流路の開閉が容易である。
【００１４】
前記第１流路の前記第２流路に対する断面寸法比が２．５〜３．５倍であるとよく、前記チューブの長さは、２４〜３０［ｍｍ］であるとよい。また、前記第１流路の長さは、３２〜３８［ｍｍ］であるとよい。このように寸法や比を設定すると、ボトルに収容された液体をよりスムーズに流出させることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るボトル開閉機構について好適な実施の形態を挙げ、添付の図１〜図５を参照しながら説明する。
【００１６】
図１及び図２に示すように、本実施の形態に係るボトル開閉機構１０は、例えば、液体Ｗが収容されるペットボトル１２の注出口１２ａに対して着脱自在に結合されるものであって、蓋本体１４と、該蓋本体１４と注出口１２ａの端面との間に設けられる環状シール１６と、ペットボトル１２のねじ部１２ｂに螺合することにより蓋本体１４端部のフランジ１８に係合してボトル開閉機構１０をペットボトル１２に固定する円筒状の接続スリーブ（係止部）２０と、蓋本体１４の狭幅部２２に接続される弁機構部２４とを有する。接続スリーブ２０は、一端の縮径部２０ａがフランジ１８に係合する。接続スリーブ２０をねじ部１２ｂに螺合することによって、環状シール１６が圧縮され、ペットボトル１２は液密に保たれる。
【００１７】
蓋本体１４は、円筒形状であり、楕円傾斜端面２５と、該楕円傾斜端面２５の両脇に設けられた小壁２６と、長尺方向（以下、矢印Ａ方向という）に連通する第１流路２８及び第２流路３０と、第２流路３０の一端に接続されてペットボトル１２の内方（以下、矢印Ａ１方向という）に向かって延在するチューブ３２とを有する。第１流路２８と第２流路３０は蓋本体１４内で平行に延在し、楕円傾斜端面２５において長幅方向に並んで開口している。ペットボトル１２に収容された液体Ｗを注出する際、第１流路２８は、液体Ｗを外部に導出する流路として作用し、第２流路３０は、外部からペットボトル１２内に空気を導入する流路として作用する。
【００１８】
蓋本体１４の略中央には、前記の狭幅部２２が設けられ、楕円傾斜端面２５に対して反対側には、前記のフランジ１８が設けられている。狭幅部２２は、楕円傾斜端面２５の短幅方向における両端が削られて幅が狭くなっている箇所であり、一端部に、楕円傾斜端面２５の方向（以下、矢印Ａ２方向という）に向かう切欠部３４が設けられている。狭幅部２２の他端部における矢印Ａ方向の幅は、Ｌ１である。
【００１９】
弁機構部２４は、前記の狭幅部２２を挟むように取り付けられる２つの脚部４０と、該２つの脚部４０を連結する横架部４２と、前記第１流路２８及び前記第２流路３０の楕円傾斜端面２５における開口部を塞ぐ開閉弁４４と、該開閉弁４４と一体的に形成された操作レバー４６と、開閉弁４４を閉じる方向に前記操作レバー４６を弾性付勢するトーションスプリング（弾性体）４８とを有する。
【００２０】
操作レバー４６は、横架部４２の上面に設けられた支持部５０に対して回転自在に軸支されている。トーションスプリング４８の両端はそれぞれ横架部４２の上面及び操作レバー４６の下面に接しており、操作レバー４６を図３に矢印Ｂで示すように反時計方向に弾性的に回転付勢している。開閉弁４４は前記楕円傾斜端面２５に対応した楕円形状であり、短幅方向は前記２つの小壁２６の間に納まる幅で、長径方向は前記第１流路２８及び前記第２流路３０の開口部を覆うことのできる幅である。開閉弁４４の下平面には面状のシール５２が接着されている。
【００２１】
２つの脚部４０は、それぞれ側壁に設けられた保持用の耳部５４と、下端部に設けられた矢印Ａ２方向に突出する突起部（係合部）５６とを有する。突起部５６を含めた脚部４０の幅は狭幅部２２の幅Ｌ１よりやや短い。
【００２２】
次に、ボトル開閉機構１０を組み立ててペットボトル１２に取り付ける際には、まず、ペットボトル１２を正立させ、ペットボトル１２の栓（図示せず）を開栓して取り外しておく。
【００２３】
次いで、環状シール１６を注出口１２ａの端面に載置し、その上に蓋本体１４のフランジ１８を当接させる。次いで、蓋本体１４に対して接続スリーブ２０を矢印Ａ１方向へ入れ、ねじ部１２ｂに螺合させる。さらに、耳部５４を持ちながら、弁機構部２４の２つの脚部４０を蓋本体１４の狭幅部２２を挟むように差し込む。この後、弁機構部２４を矢印Ａ２方向にスライドさせて突起部５６を切欠部３４に係合させる。
【００２４】
このようにボトル開閉機構１０を組み立てることにより、トーションスプリング４８によって弾性付勢された開閉弁４４が第１流路２８及び第２流路３０の開口部端面を覆って遮断する。すなわち、第１流路２８及び第２流路３０の開口部端面は楕円傾斜端面２５にあるので、開閉弁４４の下平面に接着されたシール５２により、第１流路２８及び第２流路３０を確実に液密に保つことができる。また、開閉弁４４は、トーションスプリング４８の弾性力によって楕円傾斜端面２５を押圧することから、この反作用として、脚部４０の突起部５６は開閉弁４４の方向に引き寄せられる。従って、脚部４０の突起部５６は切欠部３４に堅固に係合し、弁機構部２４が蓋本体１４から不用意に外れることがない。
【００２５】
弁機構部２４を蓋本体１４から取り外す際には、操作レバー４６を押し下げたまま、弁機構部２４を矢印Ａ１方向にスライドさせた後、狭幅部２２から引き抜けばよい。このとき、耳部５４を持つと弁機構部２４を引き抜きやすい。このように、弁機構部２４は、蓋本体１４に対して容易に着脱可能であることから、適宜取り外してシール５２、第１流路２８及び第２流路３０等を洗浄するとよい。例えば、液体Ｗとして清涼飲料を用いた後、ミネラルウォータが収容された別のペットボトル１２にボトル開閉機構１０を取り付ける際には、シール５２、第１流路２８及び第２流路３０を洗浄することにより、ミネラルウォータに清涼飲料が混入することを防止できる。これによりミネラルウォータの風味を保つことができる。
【００２６】
なお、通常、弁機構部２４は蓋本体１４に対して取り付けたままにしておき、ボトル開閉機構１０をペットボトル１２に対して着脱する際には、接続スリーブ２０を螺合し又は緩めるという操作のみでボトル開閉機構１０を着脱することができる。
【００２７】
次に、第１流路２８、第２流路３０の形状及び本発明者が行った実験結果について図３を参照しながら説明する。
【００２８】
本発明者は、ボトル開閉機構１０によって液体Ｗをスムーズに注出するために種々の実験を行い、次の結果を確認した。すなわち、第１流路２８の断面積を第２流路３０の断面積より大きく設定すると、液体Ｗがスムーズに、かつ、十分な流量が注出されて好適である。具体的には、第１流路２８の第２流路３０に対する断面寸法比が２．５〜３．５倍とするとよく、より好ましくは、この断面寸法比を３．０倍とするとよい。
【００２９】
また、第２流路３０にチューブ３２を接続することにより、外部からペットボトル１２内へ空気を導入しやすくなり、液体Ｗをスムーズに注出することができることが実験により確認された。特に、第１流路２８の内径Ｄ１を９［ｍｍ］、第２流路３０の内径Ｄ２を３［ｍｍ］としたとき（断面寸法比＝３．００）、又は、第１流路２８の内径Ｄ１を８［ｍｍ］、第２流路３０の内径Ｄ２を２．６［ｍｍ］としたとき（断面寸法比＝３．０８）には、蓋本体１４の端部を基準としたチューブ３２の長さＬ２は、２４〜３０［ｍｍ］とすると好適であり、より好ましくは、２７［ｍｍ］とするとよい。
【００３０】
さらに、第１流路２８の長さＬ３は、３２〜３８［ｍｍ］とすると好適であり、より好ましくは、３５［ｍｍ］とするとよい。ここで、第１流路２８の長さは、軸心部を基準にしてフランジ１８の端部から楕円傾斜端面２５までの距離として規定される。なお、これらの実験において、液体Ｗとして水を用いた。
【００３１】
このように構成されるボトル開閉機構１０を用いてペットボトル１２に収容された液体Ｗを注出する際には、図４に示すように、ペットボトル１２をボトル開閉機構１０とともに傾斜させておき、操作レバー４６を押し下げる。これにより、第１流路２８から液体Ｗが外部にスムーズに注出され、これと置換されるように第２流路３０からは空気がスムーズにペットボトル１２内に導入される。
【００３２】
なお、このようなボトル開閉機構１０の効果は、ペットボトル１２のサイズ、液体Ｗの残量、ペットボトル１２の傾斜角度の影響を受けず、例えば、ペットボトル１２を倒立させ、注出口１２ａを下に向けた状態においても液体Ｗがスムーズに注出される。また、操作レバー４６は、ペットボトル１２を傾斜した後に操作してもよいし、予め操作レバー４６を押し下げたままペットボトル１２を傾斜させてもよい。従って、ボトル開閉機構１０をペットボトル１２に取り付けた後、適当な固定手段によってペットボトル１２を倒立したまま固定しておくと、ユーザはペットボトル１２を持ち上げたり傾斜させたりすることなく、操作レバー４６を操作するだけで液体Ｗを注出することができる。このように極めて単純な操作により液体Ｗを導出することができるので、子供、老人又は病人等の体力の弱いユーザにも容易に操作可能である。
【００３３】
さらに、液体Ｗを注出している最中に、操作レバー４６を解放して開閉弁４４を閉じると、液体Ｗの注出を停止させることができる。このとき、小壁２６の遮断作用によって注出中の液体Ｗが周辺に飛散することを防止できる。
【００３４】
さらにまた、トーションスプリング４８のばね定数を適切に設定することにより、開閉弁４４を楕円傾斜端面２５に対して強く押圧させ、第１流路２８及び第２流路３０を確実に閉鎖することができ、ペットボトル１２を振ったり傾斜させたときに、液体Ｗが漏出することを防ぐことができる。
【００３５】
なお、上記の説明では、操作レバー４６は押し下げ自在としたが、不用意に操作されないように適当なロック機構を設けてもよい。また、環状シール１６は蓋本体１４と一体であってもよい。ボトル開閉機構１０は、ペットボトル１２以外にも金属のボトル缶等に取り付けてもよい。
【００３６】
次に、本実施の形態の変形例であるボトル開閉機構１０ａは、図５に示すように、蓋本体１４ａと注出口１２ａとの間に円筒型のシール（係止部）１６ａが介装されている。該円筒型のシール１６ａが圧縮されることにより、蓋本体１４ａがペットボトル１２に対して取り付けられるとともに、蓋本体１４ａとペットボトル１２とが液密に保たれる。また、前記チューブ３２に相当するチューブ３２ａは、蓋本体１４ａと一体となっており、ペットボトル１２の内方に向かって延在している。この場合も、チューブ３２ａの長さＬ２は、２４〜３０［ｍｍ］とすると好適であり、より好ましくは、２７［ｍｍ］とするとよい。なお、ボトル開閉機構１０ａで、前記ボトル開閉機構１０と同じ箇所については同符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００３７】
本発明に係るボトル開閉機構は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るボトル開閉機構によれば、収容された液体をスムーズに流出させることができる。また、操作レバーの操作により容易に開閉可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係るボトル開閉機構がペットボトルに取り付けられた状態を示す斜視図である。
【図２】本実施の形態に係るボトル開閉機構の分解斜視図である。
【図３】本実施の形態に係るボトル開閉機構の一部断面側面図である。
【図４】開閉弁を開き、ボトル開閉機構とペットボトルとを傾斜させて液体を注出する様子を示す一部断面側面図である。
【図５】本実施の形態の変形例であるボトル開閉機構の一部断面側面図である。
【符号の説明】
１０、１０ａ…ボトル開閉機構      １２…ペットボトル
１２ａ…注出口                    １２ｂ…ねじ部
１４、１４ａ…蓋本体              １６…環状シール
１６ａ…円筒型のシール            １８…フランジ
２０…接続スリーブ                ２２…狭幅部
２４…弁機構部                    ２６…小壁
２８…第１流路                    ３０…第２流路
３２、３２ａ…チューブ            ３４…切欠部
４０…脚部                        ４４…開閉弁
４６…操作レバー                  ４８…トーションスプリング
５２…シール                      ５６…突起部
【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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