(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記ロック誘導材は、外側面に設けられたカム受部が、一方の前記アーム部の内側面に設けられたカム部と離脱可能に嵌合されて両者が連動して回動可能に構成されており、
前記蓋体を閉める際、前記蓋体の前記ロック受部が、開方向に回動している前記ロック部材に連動して開方向へ移動した前記ロック誘導材を押し下げることで、前記ロック誘導材に連動して前記ロック部材が回動して前記連結部を前記ロック受部へ嵌合させることを特徴とする請求項1に記載のロック付き飲料用容器の栓体。
前記ロック誘導材は、前記接合軸に取付けられた捻じりばねと連結されており、当該捻じりばねは前記ロック誘導材に対して開方向への付勢力を付与していることを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載のロック付き飲料用容器の栓体。
前記捻じりばねが有するトルク力は、一方のアーム部のカム部と前記ロック誘導材の摺動面部とが有する摺動トルクより大きいことを特徴とする請求項4に記載のロック付き飲料用容器の栓体。
前記蓋体を開放する際、前記ロック誘導材が前記ロック受部に押し下げられる位置で、一方の前記アーム部の前記カム部と前記ロック誘導材の前記カム受部とが嵌合されるように、他方の前記アーム部の前記カム部と前記支持片の前記カム受部の形状と位置が決定されていることを特徴とする請求項2に記載のロック付き飲料用容器の栓体。
【発明を実施するための形態】
【0012】
次に、本発明に係るロック付き飲料用容器の栓体の実施形態を説明する。各図面中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜簡略化ないし省略する。図面は、部材もしくは部品間の相対比を示すことを目的としない。したがって、具体的な寸法は、以下の限定的でない実施形態に照らし、当業者により決定することができる。以下、ロック付き飲料用容器の栓体を携帯型の飲料用魔法瓶に適用した例を示すが、この限りではなく、通例使用される飲料用容器においても同様に実施できる。
【0013】
図1〜
図5に基づいて本実施形態に係るロック付き飲料用容器の栓体の構成を説明する。
図1は、ロック付き飲料用容器の栓体の使用状態の一例を示す全体斜視図である。
図2は、ロック付き飲料用容器の栓体の使用状態の一例を示す断面図であり、
図1のI−I矢視断面図である。
図3、
図4は、ロック付き飲料用容器の栓体の分解斜視図である。
図3は、
図1の矢印X1側から見た分解斜視図であり、
図4は
図1の矢印X2側から見た分解斜視図である。
図5はロック付き飲料用容器の蓋体を構成するロック機構の一部拡大斜視図である。(A)は
図1の矢印X1側から見た斜視図であり、(B)は
図1の矢印X2側から見た斜視図である。
【0014】
携帯型の飲料用魔法瓶1(以下、単に飲料用容器1という)は、片手で持てる大きさの金属製の容器本体2と、該容器本体2の上部開口部である開口端部2Aに被着される合成樹脂製の栓体3とを備えている。容器本体2は、断熱二重構造で、上部外周には、栓体3を螺着するための雄螺子(不図示)が形成されている。
【0015】
本実施形態に係るロック付き飲料用容器の栓体3は、容器本体2の上部開口部2Aに着脱可能に装着される栓本体4と、栓本体4の一端(矢印Z1側)にヒンジ54により軸支され、栓本体4の上部開口部を開閉自在に開閉する蓋体5と、栓本体4の他端(矢印Z2側)で蓋体5を閉状態に保持するロック機構7を有している。
【0016】
栓本体4は、一側(矢印Z1側)箇所においてヒンジ54を介して蓋体5が回動自在に結合されている。即ち、栓本体4の一側(矢印Z1側)に設けた取付部4Aと、蓋体5の一側に取付けた取付部5Aとがヒンジ54を介して回動自在に結合されている。ヒンジ54は連結ピンであり、取付部4Aと取付部5Aに共通して設けられた水平方向(矢印X1−X2方向)のピン孔にヒンジ54が挿通されて、蓋体5の開閉動作が可能になる。
【0017】
栓本体4と蓋体5には、一端が栓本体4に係止され、他端が蓋体5に係止される弾性体を連結して、弾性体により蓋体5が開方向に付勢される構成としても良い。
【0018】
栓本体4と蓋体5との間には、飲み口部材30が介在されている。飲み口部材30は、上部30Aが飲用者が口に含むのに適した太さで蓋体5に覆われる高さの略円筒状に突設されており、下部30Bは栓体3の内周面に装着可能に上部30Aより小径の略円筒状に形成されている。上部30Aは、片側(矢印Z2側)の側壁を他側(矢印Z1側)の側壁より高く形成して飲料を注ぎやすくしている。上部30Aと下部30Bの間にはフランジ部30Cが形成されており、フランジ部30Cは栓本体4の上面部に載置されて、栓本体4に着脱可能に取付けられている。図示することは省略したが、下部30Bの下縁にはパッキンなどが取付けられて良い。
【0019】
栓体3のヒンジ54と径方向に対向する位置である他端側(矢印Z2側)には、蓋体5を係合して閉状態に保持するロック機構7が設けられている。次にロック機構7の具体的な構成について説明する。
【0020】
(ロック機構)
ロック機構7は、先ず栓本体4に設けられる部材と、蓋体5に設けられる部材とで構成されている。先ず、栓本体4に設けられるロック機構7の構成から説明する。
【0021】
栓本体4の他端側(矢印Z2側)の外壁面には、左右一対の支持片40と、左右一対の支持片40の間に配置される開閉ボタン70と、左右の一対の支持片40の外側面に配置される略U字形状のロック部材80とが設けられている。
【0022】
左右一対の支持片40は、栓本体4の他端側(矢印Z2側)の外壁面に一定の間隔を空けて設けられている。支持片40は飲料用容器1の軸線と平行する方向に延在する縦片であり、下端部がR形状に湾曲して良い。また、支持片40の上部には、前記したヒンジ54と平行に配置される接合軸78を挿通する貫通孔41が設けられている。左右の支持片40のうち右側(矢印X2側)の支持片40Rの外側面にはカム受部42が設けられている(
図4、
図5B参照)。カム受部42は、貫通孔41を挟んで対峙する略三角形状の凹み部であり、貫通孔41(及び接合軸78)の中心を通る軸線J1が鉛直線J2に対して60°傾斜する位置に形成されている(
図5B参照)。これは、対応する部材を60°の位置で嵌合して固定できることを意味する。本実施形態において「対応する部材」は、後述するアーム部81である。これは、詳しくは後述するが、後述のロック誘導材90がロック受部51に押し下げ可能な位置で開方向への回動が規制されるようにするための構成である。
【0023】
開閉ボタン70は、貫通孔70aに挿通される接合軸78に軸支され、上下端部が可動するシーソー式であり、栓本体4の内外方向(矢印Z1−Z2方向)に進退可能に取り付けられている。上部には蓋体5に設けられた係合片50と着脱可能に係合する係合部71を有している(
図2参照)。開閉ボタン70の下方位置には、略円形のボタン操作部72が設けられている。ボタン操作部72の裏面側(矢印Z1側)には、復帰用弾性体であるスプリング材73が収納されている。このスプリング材73により係合部71が常時蓋体5のロック状態方向(矢印Z1方向)に付勢される。したがって、利用者が開閉ボタン70のボタン操作部72を押圧すると、スプリング材73により下端部が矢印Z1方向へ押し込まれ、シーソーの原理で上端部の係合部71が矢印Z2方向に移動することで蓋体5の係合片50との係合が解除され、蓋体5が開く(開放される)。
【0024】
ロック部材80は、左右のアーム部81と、当該アーム部81を連結する連結部82が正面視が逆U字形状となるように形成されている。ロック部材80は、接合軸78により左右の支持片40の外面に回動可能に軸支される。左右のアーム部81の内側面には、接合軸78の両端部を支持する円形の支持部81A(凹み部)が設けられ、当該支持部81Aの近傍位置にカム部81Bが設けられている。
【0025】
カム部81Bは、支持部81Aを挟んで対峙する略三角形状の凸部であり、支持部81Aの中心を通る軸線J3が鉛直線J4に対して90°(直交する角度)となる位置に形成されている(
図5B参照)。
【0026】
上記構成のロック部材80の左側(矢印X1側)のアーム部81Lにおいて、左側の支持片40Lと当該アーム部81Lの内側面との間には、接合軸78により軸支されて回動可能なロック誘導材90が配置される。
【0027】
ロック誘導材90は、接合軸78を挿通可能な貫通孔91Aを有する基部91と、基部91から栓本体4の内方に向かって延在する突起部92とを有している。
【0028】
基部91は、外側(矢印X1側)面にカム受部91Bと摺動面部91Cが設けられている。カム受部91Bは、貫通孔91Aを挟んで対峙する略三角形状の凹み部であり、貫通孔91Aの中心を通る軸線J5が鉛直線J6に対して90°となる位置に形成されている(
図5A参照)。摺動面部91Cは、左側(矢印X1側)のアーム部81Lのカム部81Bがカム受部91Bから脱出した後に摺動移動する平坦面である。
【0029】
突起部92の先端は、栓本体4の他端側(矢印Z2側)の上縁部に設けられた切欠き部43に収納される構成とされている。切欠き部43は支持片40Lの外側近傍位置に設けられており、その深さは突起部92の上下方向(矢印Y1−Y2方向)の高さと略同じにされている。上記構成の切欠き部43に収納された突起部92の直上位置には、後述する蓋体5の他端側(矢印Z2側)の外周壁に設けられるロック受部51が配置(載置)される。
【0030】
ロック誘導材90は、接合軸78に取付けられた捻じりばね100と連結されている。捻じりばね100は、左右のアーム部101と、挿通孔を形成する巻き部102とを有しており、当該巻き部102により形成された挿通孔に接合軸78が挿通される。捻じりばね100とロック誘導材90との連結は、ロック誘導材90の内側(矢印X2側)面に設けられたばね受け部91D内に、捻じりばね100の巻き部102が嵌合されることで実施できる。上記構成の捻じりばね100はロック誘導材90に対して開方向への付勢力を常時付与できるようにアーム部101の位置決めがなされている。
【0031】
したがって、蓋体5が閉時のときは、ロック誘導材90の直上位置にロック受部51が載っているため、接合軸78を軸に開方向へ回動することが規制されている。しかし、蓋体5が開放されると、直ちにロック誘導材90は開方向へ回動する。
【0032】
次に、蓋体5に設けられるロック機構7の構成を説明する。
蓋体5の他端側(矢印Z2側)の外壁面には、ロック部材80の連結部82を掛け止め(嵌合)可能なロック受部51が設けられている。ロック受部51の外周形状は、連結部82の内周形状と略同様にされており、本実施形態ではアーチ型形状に形成されている。ロック受部51の下端面(矢印Y2端面)には、前記した開閉ボタン70の上部を内方可能に凹部が設けられている。また、細示することは省略したが凹部内に、前記した係合片50が水平方向(矢印X1−X2方向)に取付けられている(
図2参照)。
【0033】
上記構成とされたロック付き飲料用容器の栓体3は、蓋体5への閉動作によりロック部材80が自動的にロック受部51へ掛け止められてロックできる。具体的な動作手順は後述する。
(トルク関係)
次に、(1)蓋体5の開動作に連動してロック誘導材90が所定の位置へ移動することを可能にするトルク関係と、(2)蓋体5の閉動作に連動してロック部材80がロック受部51へ掛け止める動作を可能にするトルク関係について説明する。
【0034】
(1)を可能にするためには、「捻じりばね100が有する付勢力(トルク力)が、左側のアーム部81Lのカム部81Bとロック誘導材90の摺動面部91Cとが有する摺動トルクより大きいこと(以下、(T1)と略す)」が肝要である。ここで「摺動トルク」とは、カム部81Bがカム受部91Bを脱出し摺動面部91Cへ乗り上げた状態(離脱後)における摺動時のトルクを指す。
【0035】
(2)を可能にするためには、「左側のアーム部81Lのカム部81Bとロック誘導材90のカム受部91Bとが有する脱出トルクが、右側のアーム部81Rのカム部81Bと右側の支持片40Rのカム受部42とが有する脱出トルクより大きいこと(以下、(T2)と略す。)」が肝要である。ここで「脱出トルク」とは、カム部81Bとカム受部42及び91B同士が噛み合った(嵌合)状態からカム部81Bがカム受部42、91Bを脱出する(離脱)際のトルクを指す。
【0036】
上記(T1)のトルク関係によって、蓋体5の開動作が良好に動作し、上記(T2)のトルク関係によって、蓋体5の閉動作によるロック動作の連動が良好に動作する。以下、その点を踏まえて、
図6〜
図8に示すロック付き飲料用容器の栓体の動作を説明する。
【0037】
<動作>
図6(A)〜(E)は、本発明の実施形態に係るロック付き飲料用容器の栓体の動作を説明するための斜視図を示した。
図7(A)〜(E)は、本発明の実施形態に係るロック付き飲料用容器の栓体の動作を説明するための一側から見た断面図を示した。
図8(A)〜(E)は、本発明の実施形態に係るロック付き飲料用容器の栓体の動作を説明するための他側から見た断面図を示した。
図7は
図6(A)の矢印X1側から見たII−II矢視断面図を示し、
図8は
図6(A)の矢印X2側から見たIII−III矢視断面図を示している。因みに、
図6〜
図8において各(A)〜(E)はすべて対応した動作状態として示した。即ち(A)は、蓋体5が閉まっており且つロック部材80によりロックされている通常状態を示している。(B)、(C)は、蓋体5の開動作における各部の動作状態を示している。(D)、(E)は、蓋体5の閉動作における各部の動作状態を示している。因みに(A)と(E)は基本的には同じであるが、本実施形態では動作流れの関係上、双方を図示した。
【0038】
(通常状態)
本実施形態に係るロック付き飲料用容器の栓体3は、
図6(A)に示す通常状態において、左側のアーム部81Lのカム部81Bはロック誘導材90のカム受部91Bと嵌合された状態である(
図7(A)参照)。一方、右側のアーム部81Rのカム部81Bは右側の支持片40Rのカム受部42と嵌合されていない(噛み合っていない)状態である(
図8(A)参照)。右側のアーム部81Rのカム部81Bが、カム受部42と嵌合されないのは、前述したようにカム受部42が60°傾斜した位置に形成されているからである。
【0039】
(開動作)
次に、蓋体5の開動作における各部材の動作状態について、
図6〜
図8の各(B)、(C)から説明する。ロックされている蓋体5を開くために、利用者は先ずロック部材80を接合軸78を支点に開方向(下方)へ回動させてロック受部51から掛け外す(各(B)参照)。因みにこのときロック部材80の左側のアーム部81Lは、カム部81Bがロック誘導材90のカム受部91Bとの嵌合状態を解除して、摺動面部91Cへ乗り上げた状態にある(
図7(B)参照)。一方、右側のアーム部81Rは、カム部81Bが右側の支持片40Rのカム受部42と嵌合されて噛み合った状態となる(
図8(B)参照)。つまり、支持片40Rのカム受部42は上記したように60°傾斜する位置に形成されているため、ロック部材80は60°の角度位置で固定される。
【0040】
次に、利用者が開閉ボタン70を押して蓋体5がヒンジ54により回動して開放すると、
図6(C)に示すように、蓋体5のロック受部51により移動を規制されていたロック誘導材90が捻じりばね100の付勢力(トルク力)によって開方向に回動する。このとき左側のアーム部81Lのカム部81Bとロック誘導材90のカム受部91Bとは嵌合して噛み合った状態となる(
図7(C)参照)。このときロック誘導材90は、60°傾斜したロック部材80に嵌合されるため、ロック受部51に押し下げ可能な位置に位置決めされる。
【0041】
上記各図(C)で説明した開動作を良好に行うには、上記したトルク関係(T1)が肝要である。即ち「捻じりばね100の付勢力>カム部81Bと摺動面部91Cの摺動トルク」が成立していないと、蓋体5が開放された直後にロック誘導材90が付勢力により自動的に開方向(矢印K)に回動(起立)できない。
【0042】
(閉動作)
次に、蓋体5の閉動作における各部の動作状態について、
図6〜
図8の各(D)、(E)から説明する。
【0043】
利用者が飲料用容器1から飲料を得た後、蓋体5を閉める動作を行うと、各図(D)に示すように蓋体5はヒンジ54により閉方向に回動し、ロック受部51の下面が、起立しているロック誘導材90の突起部92に当たる。これは、ロック誘導材90がロック受部51に押し下げられる位置で、アーム部81L(左側)のカム部81Bとロック誘導材90のカム受部91Bとが嵌合されるように、アーム部81R(右側)のカム部81Bと支持片40Rのカム受部42の形状と位置が決定されているからである。また、前述の通り支持片40Rのカム受部42は、ロック部材80を60°の位置に位置決めする。即ち、60°の位置に移動したロック部材80にロック誘導材90が嵌合されるため、ロック誘導材90はロック受部51と当接可能な位置に起立できる。
【0044】
上記蓋体5がロック誘導材90の突起部92に当たった後、そのまま突起部92の上面を押し下げると、各図(E)に示すように突起部92に連動するロック部材80が接合軸78を支点に閉方向に回動して、蓋体5のロック受部51に掛け止まる。つまり、元の位置に自動的に戻りロック部材80による蓋体5のロックを行うことができる。
【0045】
これは、ロック誘導材90とロック部材80が、各図(C)の蓋体5の開放状態の時に、左側のアーム部81Lのカム部81Bとロック誘導材90のカム受部91Bとが噛み合って、両者が連動して回動可能な状態となっているためである。
【0046】
また、上記各図(E)で説明した閉動作、特にロック動作を行うためには、上記したトルク関係(T2)が肝要である。即ち、「アーム部81Lのカム部81Bとロック誘導材90のカム受部91Bの脱出トルク>アーム部81Rのカム部81Bと支持片40Rのカム受部42の脱出トルク」が成立していないと、アーム部81Rのカム部81Bと支持片40Rのカム受部42とが脱出(離脱)せずに噛み合った状態を保持するため、ロック部材80が閉方向に回動することができないからである。
【0047】
上記のように本実施形態に係るロック付き飲料用容器の栓体は、少なくとも一方のアーム部には、支持片とアーム部の内側面との間に、接合軸により軸支されて回動可能なロック誘導材が配置される構成とした。このロック誘導材は、外側面に設けられたカム受部が一方のアーム部の内側面に設けられたカム部と嵌合されて両者が連動して回動可能に構成されている。また、ロック部材を開方向へ回動させて蓋体を開放したのち蓋体を閉める際、ロック受部が、ロック部材に連動して開方向へ移動したロック誘導材の上面を押し下げることで、ロック部材が連動して回動して連結部をロック受部へ嵌合させる構成とした。
【0048】
つまり、利用者は蓋体を閉じる閉動作のみで、ロック部材が自動的に蓋体のロック受部に嵌合されてロックされる。したがって、従来利用者が手で行っていたロック動作を行う必要が無くなり、ロック部材によるロック動作の忘れを確実に防止することができる。また、蓋体を閉じる閉動作は、従来から非常に簡単な動作である。本実施形態に係るロック付き飲料用容器の栓体は、非常に簡単な閉動作のみでロックをならしめるので、操作性が高く、手の不自由な人であっても容易に使用することができ汎用性が高い。
【0049】
以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は上記した特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能なものである。