(57)【要約】【課題】  成長途上にある乳幼児の所要摂取量に牛乳等の流量を自動的に適合させる哺乳瓶等のための「無滴下」流量制御素子を提供する。【解決手段】  液体流路（５６）を画定する管状壁部と、その壁部で保持したほぼ平板状の膜（５５）とを含み、前記膜による外部領域への液体流路経由の液体の流れを妨げるように構成した流れ制御素子（例えば、哺乳瓶用乳首または吸飲みコップ用流れ制御弁）を提供する。その膜には、二次元パターン状に配列した複数のほぼ円形のピンホール（５８，５９）、すなわち通常の大気圧条件の下では液体の流れを防ぐように閉じ状態に留まり、圧力差のかかった状態（例えば乳幼児による吸込み時）では上記膜を通じた液体の流れができるように開く複数のピンホール（５８，５９）を形成する。上記壁部の剛性は上記膜（相対的に弾性の大きい材料で形成）のそれよりも大きい。互いに異なる大きさのピンを用いて互いに異なる大きさのピンホールを形成し、互いに異なる圧力差に応答して互いに異なる流量が流れられるようにする。上記ピンホールの形成は上記膜を半径方向に張った状態で行う。
2006516450.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流れ制御素子であって、
第１の端と第２の端とを有する管状の壁部であって、前記第１の端から前記第２の端に延びる液体流路を区画する管状の壁部と、
前記液体流路と前記流れ制御素子の外に位置する外部領域との間に配置されるように前記壁部と結合した膜と
を含み、
前記膜が複数のピンホール、すなわち前記膜が通常の大気圧状態のもとにあって変形していないときは閉じた状態に留まって前記液体流路と前記外部領域との間の前記膜経由の液体の流れを防ぎ、前記液体流路と前記外部領域との間にかけられた圧力差に応答して前記膜が変形したときは前記膜経由の液体の流れを容易にするように形成した複数のピンホールを区画する
流れ制御素子。
【請求項２】
前記壁部が中心軸を区画し、
前記膜が実質的に平板状であって前記中心軸に垂直に配置してある請求項１記載の流れ制御素子。
【請求項３】
前記複数のピンホールが二次元のパターン状に配置してある請求項１記載の流れ制御素子。
【請求項４】
前記液体流路と前記外部領域との間に圧力差がかけられたときは前記膜が前記壁部よりも大きい変形を受けるように前記壁部が前記膜よりも大きい剛性を備える請求項１記載の流れ制御素子。
【請求項５】
前記膜と前記壁部とが、シリコン、熱可塑性エラストマーおよび軟質ゴムの少なくとも一つを含む一体的に成形した構造体を形成し、前記壁部が前記膜の有する第２の厚さよりも大きい第１の厚さを有する請求項４記載の流れ制御素子。
【請求項６】
前記壁部を比較的剛性の大きい第１の材料で形成し、前記膜を比較的弾性の大きい第２の材料で形成した請求項４記載の流れ制御素子。
【請求項７】
前記複数のピンホールが第１のピンホールおよび第２のピンホール、すなわち前記膜に比較的小さい第１の前記圧力差がかかったときは前記第１のピンホールは閉じた状態に留まり前記第２のピンホールが開いて比較的小さい第１の流量が前記膜を通過できるようにし、前記膜に比較的大きい第２の前記圧力差がかかったときは前記第１のピンホールおよび前記第２のピンホールの両方が開いて比較的大きい第２の流量が前記膜を通過できるように形成した第１のピンホールおよび前記第２のピンホールを含む請求項１記載の流れ制御素子。
【請求項８】
前記流れ制御素子が哺乳瓶用の乳首を含む請求項１記載の流れ制御素子。
【請求項９】
前記流れ制御素子が吸飲みコップ用の弁を含む請求項１記載の流れ制御素子。
【請求項１０】
流れ制御素子であって、
液体流路を取り囲む壁部と、
前記壁部に結合され、前記液体流路を横切って延びる弾性膜と
を含み、
前記弾性膜が複数の第１のピンホールおよび複数の第２のピンホールを区画し、
前記複数の第１のピンホールおよび複数の第２のピンホールを、
前記膜が通常の大気圧状態のもとにあるときは前記第１のピンホールおよび前記第２のピンホールが両方とも閉じた状態に留まり前記液体流路からの前記膜経由の液体の流れを防ぎ、
前記膜に比較的小さい第１の前記圧力差がかかったときは前記第１のピンホールは閉じた状態に留まり前記第２のピンホールが開いて比較的小さい第１の流量が前記膜を通過できるようにし、
前記膜に比較的大きい第２の前記圧力差がかかったときは前記第１のピンホールおよび前記第２のピンホールの両方が開いて比較的大きい第２の流量が前記膜を通過できるように
形成した流れ制御素子。
【請求項１１】
前記壁部が中心軸を区画し、
前記弾性膜が実質的に平板状であって前記中心軸に垂直に配置してある請求項１０記載の流れ制御素子。
【請求項１２】
前記第１および第２のピンホールが二次元のパターン状に配置してある請求項１０記載の流れ制御素子。
【請求項１３】
前記液体流路と前記外部領域との間に圧力差がかけられたときは前記膜が前記壁部よりも大きい変形を受けるように前記壁部が前記膜よりも大きい剛性を備える請求項１０記載の流れ制御素子。
【請求項１４】
前記膜と前記壁部とが、シリコン、熱可塑性エラストマーおよび軟質ゴムの少なくとも一つを含む一体的に成形した構造体を形成し、前記壁部が前記膜の有する第２の厚さよりも大きい第１の厚さを有する請求項１３記載の流れ制御素子。
【請求項１５】
前記壁部を比較的剛性の大きい第１の材料で形成し、前記膜を比較的弾性の大きい第２の材料で形成した請求項１３記載の流れ制御素子。
【請求項１６】
前記流れ制御素子が哺乳瓶用の乳首を含む請求項１０記載の流れ制御素子。
【請求項１７】
前記流れ制御素子が吸飲みコップ用の弁を含む請求項１０記載の流れ制御素子。
【請求項１８】
液体流路を取り囲む管状の壁部と、前記管部と一体的に成形され前記液体流路を横切って延びる弾性膜とを含む流れ制御素子を製造する方法であって、
前記弾性膜を半径方向沿いに引張力をかけることによって張る過程と、
前記張った弾性膜を複数のピンにより貫通してそれによって複数のピンホールを形成する過程と、
前記ピンを除去するとともに前記引張力を解除する過程であって、それによって前記膜を通常の大気圧状態のもとにあるときは前記ピンホールの各々の周囲の弾性材料が前記複数のピンホールを閉じるようにする過程と
を含む方法。
【請求項１９】
前記張る過程が、前記壁部の直径よりも１％乃至１０％大きい直径を有する基底構造体を前記壁部に挿入する過程を含む請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
前記貫通する過程が、第１のピンホールを形成するように第１の直径の第１のピンを前記張った弾性膜に挿入する過程と、第２のピンホールを形成するように前記第１の直径よりも大きい第２の直径の第２のピンを前記張った弾性膜に挿入する過程とを含む請求項１８記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は飲料容器用の流れ制御素子に関し、より詳しくいうと哺乳瓶用および吸飲みコップ用の「無滴下」流れ制御素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
哺乳瓶および吸飲みコップは、加えられた吸引力に応答して吸飲み摂取を制御するように流れ制御を用いる二つのタイプの飲料容器の代表例である。哺乳瓶組立体は、子供（すなわち乳幼児）が乳首に加えた吸込み力に応答してその子供に乳幼児用流動食または牛乳を通すのに乳首を用いる。吸飲みコップは、通常コップ本体と飲み口付きのねじ止め式またははめ込み式蓋とから成る一種の零れ防止容器である。飲み口を通る液体の流れを制御するとともに、吸飲みコップの倒置時または不使用時の液体の漏れを防ぐように、吸飲みコップの蓋には軟質ゴムまたはシリコン製の出口弁などの安価な流れ制御素子を備えることが多い。
【０００３】
慣用の哺乳瓶乳首に伴う一つの問題は、母親の乳房の場合と違って乳首を通じて吸い出せる流動食／牛乳の量が比較的一定であり、子供の所要摂取量の増加に伴って、比較的低流量の乳首をより流量の大きい乳首に定期的に交換する必要があることである。母親の場合は、乳児の成長に伴う栄養摂取量の増加を満たすように、乳児の吸込み力に母親の乳房が普通は適応する。新生児の吸込み力は弱く食欲も比較的弱いので、母乳の流量は比較的小さい。乳児が幼児に成長するに伴って、食欲の増進とともに吸込み力が増大する。母親の乳房は、この増進した食欲に応答してより高い流量を供給することによってより大きい要求に適合できる。母乳で育てられた乳児と対照的に、哺乳瓶利用の乳児は牛乳流量がほぼ一定の慣用の乳首に伴う授乳量関連の問題を抱え込むことが多い。すなわち、慣用の乳首の多くは、乳児の大きさに応じてほぼ一定の牛乳流量を生ずる大きさの孔を備える。新生児用の乳首は比較的低い流量を生ずる小さい孔を備え、幼児用の乳首はより大きい流量を生ずるように比較的大きい孔またはスリットを通常備える。問題は、乳児の哺乳に用いている特定の乳首にその乳児の吸込み速度が合致しない場合に生ずる。例えば、新生児が幼児用の乳首から哺乳を受けると、流量が大きすぎ、その結果窒息および咳が生じ得る。逆に、幼児が新生児用の乳首の提供を受けると、流量が小さすぎて欲求不満の原因になり得る。乳幼児の牛乳流量に対する要求は常に変動するのでその要求に乳首を合致させるのに親の不安は大きい。
【０００４】
「無滴下」流れ制御素子（すなわち、吸飲みコップ用流れ制御弁および哺乳瓶用乳首）、すなわち弾性材料に切り込みまたは型どりして形成したスリットを備える「無滴下」流れ制御素子に伴う問題は、時間の経過とともにそれらのスリットが通常劣化したり詰まったりして、不都合な洩れや故障を生ずることである。それらの吸飲みコップ用の流れ制御弁は、コップの内側の液体収容部と飲み口との間に配置されＸ字状またはＹ字状の一つ以上のスリットを区画する一枚の弾性材料シートを通常は備える。幼児がその容器を傾けて飲み口から液体を吸い出すに伴って、それらのスリットが吸込み力に屈してスリット周辺のフラップが外向きに曲がり、液体がその幼児の方に流れ出られるようにする。幼児が吸込みを止めると、弾性体の復元力によりスリットが再び閉じ、そのコップが倒れたり床に落ちたりしても内部の液体が飲み口から感知できるほど流出することはない。同様に、哺乳瓶用乳首には、シリコン乳首の端部に切り込みまたは型どりにより形成したスリットが備わっており、それらのスリットは乳児がその哺乳瓶を傾けて吸込み力を加えたときその力に屈して外向きに開き流動食または母乳を通過させ、乳児が吸込みを止めたとき閉じるように構成されている。それらスリット型の吸飲みコップ用弁や哺乳瓶用乳首に伴う問題は、スリット周辺の弾性材料が時間の経過とともに疲労したり詰まりを生じたりして、使用後のスリットフラップの閉塞が不完全になり弾性喪失による漏れを生じ得ることである。スリットフラップの上記の不完全閉塞はいくつかのメカニズムのいずれか、またはそれらの組合せで起こる。まず、繰返し使用により各スリットの端部に繰返しかかる剪断力が弾性材料のその部分に裂け目を生じさせ、使用後のスリットフラップの閉塞に必要な弾力を減退させる。次に、例えば繰り返される洗浄のためのエラストマーの熱サイクルまたは機械的クリーニング（ブラッシング）のために、エラストマー材料の弾性が減退し（すなわち、より脆くなり）、その結果スリットフラップの復元力が減退し得る。第３に、スリットを通過する液体の残留固形堆積物が時間の経過とともにさらに増えてスリットフラップの完全な閉塞を妨げる。
【０００５】
【特許文献１】ＦＲ  ５７１  ７８８
【特許文献２】ＵＳ  ６  ０４２  ８５０
【特許文献３】ＵＳ  ５  ３００  ０８９
【特許文献４】ＵＳ  ５  １８６  ３４７
【特許文献５】ＵＳ  ４  ９２８  ８３６
【特許文献６】ＷＯ  ９９／２９２７８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
液体流量を成長中の乳幼児の所要摂取量に自動的に適合させる哺乳瓶等のための「無滴下」流れ制御素子が求められている。慣用のスリット型の弾性体製流れ制御素子に伴う詰まりおよび剪断の問題を回避した流れ制御素子が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は流れ制御素子（例えば、哺乳瓶乳首または幼児用吸飲みコップ用流れ制御弁）、すなわち液体流路を画定する管状の壁部と、その流路を通じた外部への流れを妨げるようにその流路内に支持されている膜とを備える流れ制御素子を対象とする。この膜は適当な弾性材料（例えば、軟質ゴム、熱可塑性エラストマー、またはシリコン）で構成し、この膜に、通常の気圧条件（すなわち、膜が歪みを受けていない状態に留まる間）では上記膜および流路経由の液体の流れを防ぐように閉じている多数の丸いピンホールを設け、所望の「無滴下」特性をもたらす。一方、圧力差がかかると（例えば、幼児の吸込みにより）、この膜は延び（変形し）て、上記ピンホールの一部または全部が開き、膜を通じた流れを容易にする。このピンホールの開く程度、およびそれに伴う液体の流れは、かけられた上記圧力差に関係するので、この発明は成長途上の幼児の所要摂取量に液体の流量を自動的に適合させる流れ制御素子を提供する。また、上記ピンホールはほぼ丸いので、スリット型の流れ制御素子に付きものであった詰まりや剪断の問題が起こりにくい。
【０００８】
この発明の一つの実施例によると、膜はほぼ平たく（平板状）、上記圧力差がかけられた際の力が歪みなしの状態の膜の画定する平面に垂直に働くように配置する。平板状の膜を設けることによって、比較的弱い吸込み力（圧力）に応答した膜の変形（およびそれに伴うピンホールの開き）を十分な大きさにすることができる。膜が平板状であるので、ピンホールの形成も容易である。
【０００９】
この発明の一つの側面によると、ピンホールは互いに間隔を隔てた二次元のパターン（例えばダイアモンド状パターン）に配置し、幼児の吸込み力の増大に伴う膜材料の剪断を避けるようにほぼ平均した圧力が膜にかかる形にする。
【００１０】
この発明のもう一つの側面によると、上記壁部は膜（弾性の比較的大きい材料で構成する）よりも大きい剛性を備え、液体流路と外部との間に圧力がかかると壁部の変形よりも膜の変形が大きくなるように構成してある。この構成によって、かけられた上記圧力差が膜に向けられ、吸込み圧力に対する膜変形が最大になる。
【００１１】
この発明のもう一つの側面によると、ピンホールの形成を、かけられた上記圧力差が低い状態で第１のグループのピンホールが開き、その圧力差がより高い状態で第２のグループのピンホールが開くように行う。このように大きさの異なるピンホールは、吸込み力が弱い状態で比較的低い流量を生じ（すなわち、大きいピンホールは開くが小さいピンホールは閉じたままであるから）、吸込み力が強くなると実質的に高い流量を生じ（すなわち、大きいピンホールおよび小さいピンホールの両方が開くから）、乳児から幼児に至る子供の成長期全体を通じて使用できる哺乳瓶乳首の製造を容易にする。
【００１２】
この発明のもう一つの実施例によると、上述の壁部および弾性膜を備える流れ制御素子は、上記弾性膜を放射方向に張る過程と、ピンによりその膜に孔を開ける過程と、その過程を通じて形成したピンホールが閉じるように膜を解放する過程とによって製造する。一つの実施例では、その張り工程を、前記壁部に基底構成物ほかの取付具を挿入し、その壁部が半径方向外向きに圧し広げられた膜を引き延ばすようにすることによって行う。もう一つの実施例では、直径の互いに異なる二つのピンをピンホールの形成に用いる。後述の実施例の説明および図面を参照すれば、この発明をより明確に理解できるであろう。
【発明の効果】
【００１３】
子供の成長に伴う吸込み力の増大に適合した流量をもたらす哺乳瓶用または吸飲みコップ用の流れ制御素子を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は壁部５４と膜５５とを含む流れ制御素子５０の斜視図である。図２（Ａ）および２（Ｂ）は、流れ制御素子５０の上側平面図および図２（Ａ）の線２−２における断面図をそれぞれ示す。
【００１５】
壁部５４は、下側（第１）端５４Ａと上側端５４Ｂとの間で全体として中心軸沿いに延びる液体流路５６を画定する管状のものである。図２（Ａ）に示すとおり、この壁部５４は一つの実施例においては直径Ｄの円形断面を有する。
【００１６】
膜５５は弾性材料で構成され、液体流路５６と外部領域ＥＲとの間（すなわち、液体流路５６から外部領域ＥＲに至る通路、または外部領域ＥＲから流路５６に至る通路）の液体の流れを妨げるように流路５６を横切って配置されるように壁部５４に結合してある。ここに示した実施例では、膜５５は壁部５４に固定される円形外縁５７を備え、０．０１インチ乃至０．１インチ（より詳しくいうと０．０２インチ乃至０．０５インチ）の範囲の厚さＴ１を有する適当な材料（例えば軟質ゴム、熱可塑性エラストマーまたはシリコン）で構成される。この発明によると、膜５５は、通常の大気圧のかかった状態で歪みを伴っていない場合はピンホール５８および５９が閉じたままの状態に留まり流路５６と外部領域ＥＲとの間の膜５５経由の流れを阻止するように後述の手順を用いて間隔を隔てて形成した複数のピンホール５８および５９を区画する。より詳細に後述するとおり、これらピンホール５８および５９は、流路５６と外部領域ＥＲとの間にかけられた圧力差に応答して膜５５が歪んだ（延びた）場合は、ピンホール５８および５９が開いて膜５５経由の液体の流れを容易にするように形成してある。したがって、ピンホール５８および５９は、かけられた圧力差に直接に関連して増加する膜５５経由の適合可能な流れを容易に実現し、例えば、乳児から幼児への成長の全期間にわたり使用できる哺乳瓶用乳首の実現を容易にする。
【００１７】
図２（Ｂ）に示すとおり、この発明の好ましい実施例によると、膜５５は弛緩した（変形なしの、または延びのない）状態においてほぼ平ら（平板状）であり、壁部５４の画する中心軸に垂直なＸＹ平面内にある。膜５５をこのように構成することによって二つの利点がもたらされる。その一つは、図３（Ａ）および３（Ｂ）に単純化して示したとおり、圧力のかかった状態では湾曲した膜よりも平たい膜の方が延ばしやすいことである。より詳細に述べると、図３（Ａ）に示すとおり、平らな膜５５に垂直な向きにかけた圧力Ｐｚは膜５５に延び（図に点線の膜５５で示すとおり下向きの弓状部で表示）を生じさせる。なお、膜５５がほぼ平らであるために、その膜に結果として生ずる張り力Ｔのほぼ全部がＸ−Ｙ平面の方向になり（分力ＴＸ−Ｙで示すとおり）、Ｚ軸方向の分力Ｔｚは膜に少なくとも部分的な延びが生ずるまではほとんど生じない。引張力の分力Ｔｚは比較的小さい値に留まるので、平板状膜５５は比較的小さい圧力Ｐｚに応答して延び（したがって、ピンホールが開き）、比較的弱い吸込み力に応答して膜５５経由の液体の流れを生じさせる。対照的に、図３に示すとおり、湾曲前の膜３１０は格段に大きい引張力分力Ｔｚを生じ、したがって膜３１０にその休止位置（例えば図３（Ｂ）に変形後の膜３１０’で表示）からごく小さい延びを生じさせるのに大きい圧力Ｐｚを要する結果になる。膜５５をほぼ平板状にすることによる第２の利点は、後述のとおり、ピンホールの形成が大幅に単純化され容易になることである。
【００１８】
好ましい実施例にはほぼ平らな（平板状の）膜を備えるが、湾曲した膜を用いることもできる。もっとも、その種の膜は、かけられた圧力に対して同程度の変形を生じさせやすくするために、比較的薄く（すなわち、同じ材料で形成した平板状の膜に比べて）する必要がある。比較的薄い膜を用いることによって生ずる問題は、膜材料の意図しない呑込みをもたらす破断や裂断の発生の可能性が高まることである。
【００１９】
図２（Ａ）を参照すると、この発明の一つの側面による膜５５は互いに間隔を隔てて二次元パターンに配置した複数のピンホール５８および５９を区画する。ここで用いる用語「間隔を隔てて」は、複数のピンホールが膜の孔なし領域で互いに隔てられていることを表す（すなわち、互いに隣同士になるピンホールを互いに分離する領域には孔や割れ目やスリットやその他の構造上の弱点はない）。ピンホール５８および５９の相互間間隔は、通常の動作条件の下での隣接ピンホール間の裂断が避けられるように膜材料に基づいて定める（すなわち、ピンホール間隔は実用上差し支えない範囲でできるだけ大きくする）。なお、これらピンホール５８および５９を二次元パターンに配置することによって膜５５にかかる力の分布を平均化し膜材料の裂断の可能性を減らす効果が得られる。
【００２０】
この発明のもう一つの側面によると、壁部５４が膜５５よりも大きい剛性を備えるので、液体流路５６と外部領域ＥＲとの間に圧力差がかかると膜５５の方が壁部５４よりも大きく変形する。一つの実施例では、膜５５と壁部５４とを適当な材料から一体的に成形し（すなわち、中空の壁部５４の構成体と弾性膜５５とを、シリコン、熱可塑性エラストマー、軟質ゴムなどの単一の成形材料を用いる同一の成形型で成形し）、膜５５の厚さよりも壁部５４の厚さＴ１を大きくすることによって壁部５４の剛性を大きくする。代わりの実施例では、壁部５４を比較的剛性の大きい材料（例えば硬質プラスチック）で構成し、それとは別に膜５５を比較的弾性のある材料で構成したのち、その膜５５を壁部５４に固定する。
【００２１】
図１および図２（Ａ）を再び参照すると、膜５５は壁部５４の上端５４Ｂにその周縁部５７で固定された形で示してある。少なくとも一つの実施例について後述するとおり、膜５５は、この流れ制御素子５０の端部を噛んだりすることによる損傷を避けるように、液体流路５６に引っ込めて固定することもできる。さらに別の実施例では、膜５５を壁部５４の下端５４Ａおよび上端５４Ｂの間の任意の点に位置づける。
【００２２】
図４（Ａ）乃至図４（Ｃ）は、通常の大気圧のかかった状態（図４（Ａ））、圧力差のかかった状態（図４（Ｂ）および図４（Ｃ））におけるピンホール５８および５９の拡大断面図を示す。図４（Ａ）を参照すると、通常の大気圧のかかった状態（すなわち、液体流路５６および外部領域ＥＲの両方に圧力ＰＲ１がかかっている状態）では、膜５５は非変形状態（例えば平板状）に留まり、ピンホール５８および５９は閉じたままになって膜５５経由の液体流路５６と外部領域ＥＲとの間の液体の流れを妨げる。対照的に、圧力差が生ずる（例えば、液体流路５６には圧力ＰＲ１がかかり、外部領域ＥＲには、例えば吸込みにより、それよりも小さい圧力ＰＲ２がかかる）と、図４（Ｂ）に示すとおり膜５５が変形し（すなわち、外部領域ＥＲ向きに延びて）、ピンホール５８および５９の少なくとも一つが開いて膜５５経由の液体の流れを生じやすくする。
【００２３】
この発明のもう一つの実施例によると、ピンホール５８および５９の形成に、例えば、互いに異なる大きさのピン（後述）を用い、膜５５にかかる圧力差が比較的小さいときはピンホール５８は閉じたままピンホール５９が開いて膜５５経由の流量を比較的小さくし、その圧力差が比較的大きいときはピンホール５８および５９の両方が開いて膜５５経由の流量を比較的大きくする。図４（Ａ）に示すとおり、通常の大気圧がかかった状態では膜材料の弾性のためにピンホール５８および５９は両方とも閉じた状態に留まる。しかし、ピンホール５９はピンホール５８の形成に用いるピンよりも大きいピンを用いて形成するので、閉じたピンホール５８にかかる弾性閉塞力Ｆ５８は閉じたピンホール５９にかかる弾性閉塞力Ｆ５９よりも大きい。したがって、図４（Ｂ）に示すとおり、比較的小さい圧力差でも膜５５’を変形させ上記弾性閉塞力Ｆ５９に打ち勝ってピンホール５９’を開かせるものの、上記弾性閉塞力Ｆ５８には打ち勝つことができず、ピンホール５８は閉じた状態に留まる。その結果、変形ずみの膜５５’経由の液体の流量は比較的低い。図４（Ｃ）に示すとおり比較的大きい圧力差、すなわち弾性閉塞力Ｆ５８およびＦ５９の両方に打ち勝つ圧力差が膜５５”にかかった場合は、ピンホール５８”および５９”の両方が開いて変形ずみの膜５５”経由の液体の流量は比較的高くなる。
【００２４】
図５は流れ制御素子５０にピンホールを形成する装置の概略的断面図であり、図６（Ａ）乃至図６（Ｃ）はこの発明のもう一つの実施例により膜５５にピンホールを形成するプロセスを図解する。
【００２５】
図５を参照すると、この装置は基底構造体４００と可動構造体４０５とを備える。基底構造体４００は、壁部５４全体を占めて流れ制御素子５０の内側に嵌め合わされる形状を備え、それによって弾性膜５５を放射方向沿いに（Ｘ−Ｙ平面内で）引っ張る。図示した実施例では、基底構造体４００の直径Ｄ２は壁部５４の直径Ｄ（図２（Ａ）参照）よりも１％乃至１０％大きい。したがって、図６（Ａ）に示すとおり、基底構造体４００を（図５に示すとおり）壁部５４に圧入嵌め合わせすると、引張力Ｆが膜５５をＸ−Ｙ平面内で引っ張り、平常時直径の１％乃至１０％だけ延びる。
【００２６】
図５を再び参照すると、所望の二次元ピンホールパターン（例えば、図２（Ａ）に示したダイヤモンド状パターン）に対応するパターン状にいくつかのピン４１０を可動構造体４０５の下面から延びる形で配置してある。動作中には可動構造体４０５が、ピンホール形成のために膜５５をピン４１０が貫通するように、Ｚ軸方向に往復運動する。好ましい実施例では、ピン４１０−１および４１０−２の各々を、ピンホール１５８の各々およびピンホール１５９の各々がほぼ円形（すなわち、刃つきの切り込み素子で形成したスリットや折り目のない形状）になるように連続湾曲状にする。また、この発明の一つの実施例によると、大きさの互いに異なるピン４１０−１および４１０−２を膜５５へのピンホール５８および５９の形成に用いる。より詳細に述べると、図６（Ａ）に示すとおり、ピン４１０−１の各々は比較的小さい直径Ｄ１を有し、ピン４１０−２の各々は比較的大きい直径Ｄ２を有する。図６（Ｂ）に示すとおりピン４１０−１および４１０−２が膜５５に挿入されると、それらピンの上記直径に対応する直径のピンホール５８および５９が形成される。一つの実用的な実施例では、ピンホール５８の形成に直径Ｄ１が約０．０２８インチのピン４１０−１を用い、ピンホール５９の形成に直径Ｄ２が約０．０６２インチのピン４１０−２を用いた（厚さ約０．０２インチの膜５５を用いた）。次に、図６（Ｃ）に示すとおり、ピン４１０−１および４１０−２を膜５５から引き抜くと、流れ制御素子が基底構造体から外され（すなわち、膜５５への引張力が解除され）、膜５５には通常の大気圧がかかり、ピンホール５８および５９は各ピンホールの周囲の弾性膜材料により（例えば、図示の力Ｆ５８およびＦ５９により）少なくとも部分的に閉じられる。
【００２７】
次に、上述の一般化した実施例により形成した弾性膜と壁部とを各々が備える特定の実施例を参照してこの発明を説明する。
【００２８】
図７は、この発明の一つの特定の実施例による乳首（流れ制御素子）１５０を備える哺乳瓶組立体の一部切欠側面図である。哺乳瓶１００は、ほぼ円筒状の瓶本体１１０と、その瓶本体１１０に乳首１５０を固定する環状キャップ１４０とを備える。瓶本体１１０は、液体飲料（乳児流動食や牛乳）を収容する収容室を区画するほぼ円筒状の壁１１１およびねじ付きの上側首部１１３とを備える。キャップ１４０は、ねじ付き内側面を有する円筒状基部１４２と、乳首１５０の一部に連なる中央開口を区画する円板状の上側部分１４５とを備える。キャップ１４０を瓶本体１１０に結合する（ねじ込む）と、円筒状の基部１４２に形成してあるねじが首部１１３のねじと嵌め合わされる。瓶本体１１０およびキャップ１４０は周知の方法により適当なプラスチックで成形する。
【００２９】
図８および図９を参照すると、乳首１５０は、下側円板状フランジ１５１と、このフランジ１５１から上向きに伸びる下側円錐状壁部１５２と、この壁部１５２の上に形成した首部１５３と、この首部１５３から上向きに伸びる上側円錐状壁部１５４と、上側円錐状壁部１５４の上部に配置した円板状上側膜１５５とを備える。下側円錐状壁部１５２，首部１５３，上側円錐状壁部１５４および膜１５５により内部収容室１５７を区画する。図１に示すとおり、瓶組立体１００に取り付けられた状態ではフランジ１５１の環状部分が首部１１３の上端とキャップ１４０の上部１４５の一部との間に挟み潰され、乳首１５０の内側収容室１５７と瓶本体１１０の収容室１１７とが連通する。下側円錐状壁部１５２は、キャップ１４０の円板状の上側部分１４５に区画された開口を通じて延び、フランジ１５１の比較的大口径の部分から首部１５３の比較的小口径の部分に向かって徐々に細くなる。首部１５３よりも上では、上側円錐状壁部１５４が比較的大きい第３の半径Ｄ３，すなわち円板状上側膜１５５の直径に対応する半径Ｄ３に向かって再び大きくなる。フランジ１５１並びに円錐状部分１５２および１５４は、比較的薄い膜１５５と対照的な比較的厚い弾性材料を用いて構成する。一つの実施例では、乳首１５０はシリコンを用いて単一体として成形する。その実施例では、フランジ１５１の厚さＴ１は約０．１インチであり、直径Ｄ１は約２インチであり、下側円錐状壁部１５４の厚さＴ２は約０．０６インチであり、膜１５５の直径Ｄ３は約０．７４インチ、厚さは約０．０２インチである。図８に示すとおり、使用中には（例えば、乳幼児が瓶本体１１０を傾けて液体が乳首収容室１５３に流れ込む状態で乳首１５０に吸い付いたとき）、収容室１１７の中の相対的に高い圧力が乳幼児の口腔内の相対的に低い圧力よりも高くなる形で圧力差が生じ、膜１５５’が上述のようにＸ−Ｙ平面から上向きに伸び、少なくともピンホール１５８および１５９のいくつかを開いた状態にして授乳を容易にする。
【００３０】
図１０，１１（Ａ）および１１（Ｂ）はこの発明のもう一つの特定の実施例による乳首２５０を示す。乳首２５０は、下側フランジ２５１と、このフランジ２５１から上向きに延びる下側壁部２５２と、この下側壁部２５２から上向きに延びる長円形首部構造体２５４と、この首部構造体２５４の上端に形成した平板状長円形膜２５５とを備える。この乳首２５０に関連する寸法および厚さは上記第１の実施例について述べたものと同様である。また、上記第１の実施例の場合と同様に、膜２５５はＸ−Ｙ平面を区画するようにほぼ平板状である。なお、膜２５５の寸法が小さいために（すなわち、短軸方向に約半インチ、長軸方向に３／４インチ）、この膜に形成するピンホール２５８の数は少ない（例えば、大きいピンホール２５９が１９個、小さいピンホール２５８が１８個で合計２７個）。これらピンホールの数が少ないことを補うように、膜の厚さを小さくして（例えば０．０１５インチにする）、より多数のピンホールを備えるより厚い膜の場合と同じ液体流量を確保することができる。なお、補強用リブ２５９を首部構造体２５４の内側と一体的に成形して使用中の乳首の潰れを避けるようにすることもできる。一つの実施例では、膜２５５を寸法Ｉ（例えば０．０１５インチ）だけ首部構造体２５４の上端部よりも下にくぼませてある。
【００３１】
図１２はこの発明のもう一つの特定の実施例によって形成した流れ制御素子３５０を用いた吸飲みコップ３００の側面図である。この吸飲みコップ３００は、中空のコップ本体３１０と、流れ制御素子３５０付きのキャップ３４０とを備える。コップ本体３１０は、ねじ付き状態３１３を有するほぼ円筒状の側壁３１１と、その側壁３１１の下端に位置する底壁３１５とを備える。側壁３１１および底壁３１５は、使用中に飲料ＢＶＧを受ける飲料収容室３１７を区画する。オプションの保冷プラグ３２０を、この出願と同一譲受人所有の２００３年１月７日登録の米国特許第６，５０２，４１８号に記載のとおり取り付ける。キャップ３４０は、コップ本体３１０にこのキャップ３４０を結合し収容室３１７を閉じるためのねじ付き上端３１３と嵌め合わせになるねじ付き内面を有する基部３４２を備える。また、キャップ３４０は吸出通路３４６を区画する吸口３４５を備える。吸口３４５の下端には、流れ制御素子３５０の嵌め合わせを受ける円筒状の取付部３４７を設けてある。この円筒状取付部３４７は収容室３１７から吸出通路３４６に液体が流れ出る通路を形成する。
【００３２】
図１３および１４を参照すると、上述の実施例により形成した流れ制御素子３５０は、いくつかの周縁プルタブ３５２と、このプルタブ３５２から延びる円筒状壁部３５４と、この円筒状壁部３５４の一方の端を横切って延びる膜３５５とを備える。プルタブ３５２は、平板状で相対的に厚い弾性材料部分から成り、流れ制御素子３５０をキャップ３４０から取り外す際に便利な把手になる。円筒状３５４も相対的に厚く、プルタブ３５２の区画する平面とほぼ垂直な方向に延びる中心軸Ｘを画定する。これと対照的に、膜１５５は相対的に薄く、上述の実施例ではプルタブ３５２の面内に配置する。この発明によると、いくつかのピンホール３５８および３５９をピンホール５８および５９について上に述べた方法と同様の方法で形成し、収容室３１７から吸口３４５を経由する上述の液体の流れを容易にするようにする。
【００３３】
図１５はこの発明のもう一つの実施例による吸飲みコップ４００の一部の側面図である。上述の第１の実施例と同様に、吸飲みコップ４００は、上述のキャップ３４０およびコップ本体３１０と同様のキャップ４４０およびコップ本体（図示してない）を用いる。しかし、吸飲みコップ４００は、下記の点で流れ制御素子３５０と異なる流れ制御素子４５０をキャップ４４０に取り付けて用いる。
【００３４】
図１６および１７を参照すると、この流れ制御素子４５０は、適当な弾性材料（例えば軟質ゴム、熱可塑性エラストマーまたはシリコン）で構成し、いくつかの周縁部プルタブ４５２と、これらのプルタブ４５２から延びる円筒状の壁部４５４と、この壁部４５４のプルタブ４５２と反対側の位置で壁部４５４を横切って延びる膜４５５とを備える。上述の実施例の場合と同様に、プルタブ４５２は平板状で相対的に厚い弾性材料で構成する。しかし、膜４５５はタブ４５２の形成する平面（すなわち、壁４５４の下部端）よりも下に位置づける。円筒状壁部４５４の外径は緩やかなテーパー状にして（図１６に示すとおり）、キャップ４４０の円筒状取付部４４７への挿入を容易にし（図１６に示すとおり）、壁部４５４を取付部４４７に押し込んだ際にキャップ４４０に固定される（嵌め合わせになる）寸法にする。上述の実施例の場合と同様に、この流れ制御素子４５０は、互いに異なる圧力差に対して互いに異なる流量を生ずるように上述の方法とほぼ同じ方法で形成したピンホール４５８および４５９を備える。
【００３５】
この明細書に述べた一般化実施例および特定実施例のほかに、この発明の真意および範囲に含まれる上記以外の特徴および側面をこの新規な流れ制御素子に追加することができる。したがって、この発明は特許請求の範囲のみによって限定される。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
新生児から幼児に至る広い年齢幅の乳幼児に適合した無滴下哺乳瓶乳首および吸飲みコップ用の無滴下弁を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】この発明の一般化した実施例による流れ制御素子の斜視図。
【図２Ａ】図１の流れ制御素子の上側平面図。
【図２Ｂ】図１の流れ制御素子の縦断面図。
【図３Ａ】平板状の膜に生ずる引張力を図解する概略図。
【図３Ｂ】湾曲した膜に生ずる引張力を図解する概略図。
【図４Ａ】図１の流れ制御素子の膜の部分の動作中における拡大断面図。
【図４Ｂ】図１の流れ制御素子の膜の部分の動作中における拡大断面図。
【図４Ｃ】図１の流れ制御素子の膜の部分の動作中における拡大断面図。
【図５】図１の流れ制御素子にピンホールを形成する装置の概略的な断面図。
【図６Ａ】図５の装置を用いてピンホールを形成している間の図１の膜部分を示す拡大断面図。
【図６Ｂ】図５の装置を用いてピンホールを形成している間の図１の膜部分を示す拡大断面図。
【図６Ｃ】図５の装置を用いてピンホールを形成している間の図１の膜部分を示す拡大断面図。
【図７】この発明の実施例による乳首を用いた哺乳瓶組立体の一部切欠側面図。
【図８】図７の哺乳瓶に用いた乳首の断面図。
【図９】図８に示した乳首の上側平面図。
【図１０】この発明のもう一つの実施例による乳首の上側平面図。
【図１１Ａ】図１０に示した乳首の断面図。
【図１１Ｂ】図１０に示した乳首の断面図。
【図１２】この発明のもう一つの実施例による流れ制御素子を含む吸飲みコップの側面図。
【図１３】図１２の吸飲みコップに用いた流れ制御素子の平面図。
【図１４】図１３の線１４−１４における断面図。
【図１５】この発明のもう一つの実施例による流れ制御素子を含む吸飲みコップの一部側面図。
【図１６】図１５の吸飲みコップに用いた流れ制御素子の平面図。
【図１７】図１６の線１７−１７における断面図。
【符号の説明】
【００３８】
５０        流れ制御素子
５４        壁部
５５        弾性膜
５６        液体流路
５７        円形外縁
５８，５９  ピンホール
４００      基底構造体
４０５      可動構造体
４１０      ピン
１００      哺乳瓶
１１０      瓶本体
１４０      環状キャップ
３００      吸飲みコップ
３１０      コップ本体
３４０      キャップ
【図１】
2006516450.tif 000003
【図２Ａ】
2006516450.tif 000004
【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2006516450.tif 000018
【図１１Ａ】
2006516450.tif 000019
【図１１Ｂ】
2006516450.tif 000020
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2006516450.tif 000024
【図１６】
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【図１７】
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【国際調査報告】
2006516450.tif 000027