JP3840111B2 - 自動開放注出付属品 - Google Patents
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Description
技術分野
本発明は、容器のための注出装置、詳細には、液体を含む容器であって、キャップから下がって付属品に直接作用する螺旋運動カムを使用することにより、自動開放機構を有する容器のためのスパウト付属品に関する。
【0002】
背景技術
注出スパウト付属品は、カートン、特に液体を含む容器に使用されてきた。これら付属品は、一般にカートン表面の外側に取り付けられるか、またはカートンの内面に固定されて、容器側壁の開口部を貫通して外側に延在するフランジを有する。いくつかの先行技術の特許には、こうした容器のスパウトを開放するためにプルタブを使用する方法が開示されている。また、容器を開くためのスパウトの範囲内の脆弱化したパネル領域のための押込みタブもある。こうしたスパウトは、米国特許第5,101,999号および第4,934,590号に開示されている。
【0003】
その他の特許は、容器を開放するためのスパウトの押込み面がラッチ機構を有し、スパウトの押込みフラップが開位置に留まるようになっている特許が周知されている。こうした開示事項は、米国特許第5,833,112号に記載されている。これら先行技術のスパウトの欠点は、使用者が介入して、従来の標準ねじ付き密閉装置またははめ込みカバーにより、別個の離れた容器を実際に開放して、スパウト自体を開放する必要があることである。
【0004】
キャップを取り外して容器を自動的に孔あけするかまたは開放する従来のその他の技術は、先行技術に見られる。しかし、こうした構造は、容器の壁部に孔あけするための鋸歯状つまり粗い縁部が必要であり、容器内の中身に破片が生じる可能性がある。こうした開示事項は、米国特許第5,960,992号に記載されている。
【0005】
その他の先行技術のスパウト付属品は、キャップの伸張により作用する第3の挿入物またはブレードを含む。付属品と一体ではなく、構造内で組立てる必要がある別個の要素を含むことにより、全体の製造および組立コストが増加する。さらに、非一体部品間の公差の問題は、容器を開放するために付属品が適切に作用するのを妨げる場合がある。
【0006】
先行技術の参考文献には、経済的かつ使いやすい自動開放注出スパウトであって、使用者が、閉鎖具をねじ外した後、容器側壁を鋸歯状に引き裂く、つまり屑を生じさせることなく容器を開放できるように、容器に取り付けられる注出スパウトは存在しない。
【0007】
発明の開示
本発明の一般的な目的は、自動的に開放する注出スパウト付属品であって、使用者が、閉鎖具をねじ外した後に、付属品が容器に孔をあけて、中身を容器から容易に注出することができる注出スパウト付属品を提供することである。
【0008】
本発明のもう1つの目的は、容器の側壁に孔あけするために使用者が介入する必要がない注出スパウト付属品を提供することである。
【0009】
本発明のその他の目的は、自動的に開放する付属品であって、自動開放機構が、付属品のスパウトのボアに平行な方向に下方の力を与える付属品を提供することである。
【0010】
本発明のもう1つの目的は、自動開放注出スパウト付属品であって、孔あけ装置が、カートンの側壁を引き裂かない、つまり容器内に異物を生じさせない注出スパウト付属品を提供することである。
【0011】
本発明のその他の目的は、容易に開放する付属品であって、付属品の自動開放機構を使用することにより、容器を開放するために均一な回転圧力が必要な付属品を提供することである。
【0012】
本発明のさらにもう1つの目的は、注出スパウト上における閉鎖具の回転運動が容器上の垂直圧力に変換されて、容器および付属品を適切に開放する注出スパウト付属品を提供することである。注出スパウト付属品は、使用者が開放した後は開位置に留まるとさらに望ましい。
【0013】
本発明のさらにもう1つの目的は、注出スパウト上の閉鎖具が付属品のスパウトにねじで取り付けられ、閉鎖具が、スパウトが前に開放されたことを示すための開封(tamper)表示バンド、またはその他の壊れやすい状態で取り付けられた表示器を有する注出スパウト付属品を提供することである。さらに、使用者が閉鎖具を開放した後、開封表示バンドは閉鎖具から***し、付属品が容器に孔をあけて容器を開き、中身を分配することができる。
【0014】
上記およびその他の目的は、本発明による自動開放注出スパウト付属品により達成される。本発明の注出スパウト付属品は、閉鎖具の上部壁部から懸垂されている螺旋状カムであって、付属品のヒンジ付きフラップ上のカム従動節に係合するカムを備える。閉鎖具が回転すると、カムは、カム従動節に均一な圧力を加え、それによりフラップ上に垂直な下方圧力を加え、容器に孔あけして容器を開放する。
【0015】
上記に概略を記載した目的はすべて、本明細書に記載する本発明の自動開放注出スパウト付属品により達成される。
【0016】
好適な実施態様の詳細な説明
図1には、本発明の自動開放注出スパウト付属品10が示されている。本発明の注出スパウト付属品10は、付属品40にねじで係合するねじ付きキャップ20から成る。当業者は一般的に理解しているように、付属品40は、容器またはその他のカートンの側壁に取り付けられ、付属品の直立した側壁46は付属品から外側に延在する。一般に、付属品40のヒンジ付きフラップ42の下には、容器側壁の脆弱化された部分があるが、容器は図示しない。この脆弱化部分は、下方の圧力が加わった時に、フラップが壁部を破断してカートンを開放することを可能にする。
【0017】
付属品40は、基部部分49と、フラップ42と、下方に延在する側壁46とから構成される。ヒンジ付きフラップ42から上方には、より明確に図2に示すカム従動節44が延在する。図1に示す自動開放注出スパウト付属品10の構造は、キャップ20が回転運動してキャップが付属品の側壁46から外れると、キャップ20の上部壁部から下方に延在するカム24が、カム従動節44に接触してヒンジ周囲で回転し、容器を開放する構造である。
【0018】
本発明のカム従動節44およびカム24の構造により、キャップ20が開放すると、最初に下方の圧力が生じて容器を破断し、次に回転圧力が生じて、フラップがヒンジ周囲で回転する。カム24は、最初に背面45c上で動作し、下方の切断力または引裂力を加える。キャップ20を回し続けると、螺旋状カム24が背面45cに沿って上方に移動し、最後の90°の回転、つまり4分の3回転で、カム24は、カム従動節44の先端部分45bに垂直下方に作用する。
【0019】
たとえば、キャップ20の回転の第1部分、つまり最初の180°では、カム従動節24は、カム44の垂直縁部、つまり背面45cに接触する。カム従動節44の先端部分45bが、キャップ20の中心に接近すると(つまり、ヒンジ39周囲の回転により、図1に示す右から左に移動し始めると)、螺旋状カム24は先端部分45c上を通過し、開放回転の最後の部分で、先端に直接下方に作用する。したがって、水平方向の作用が垂直つまり背面45c上に加わって、下方の引裂力を容器に与え、次に、垂直方向の作用がカム従動節の先端部分45cに加わって、フラップ42が引裂部分に入り、容器を完全に開放する。
【0020】
付属品40の構造を直接参照すると、この付属品は、容器に対する付属品の付着点になる基部49から構成される。基部部分49は、容器の外側に重ね合わせるか、容器の側壁内に結合するか、または付属品40の環状側壁46を環状開口部から外側に延在させて容器の側壁の内側に配置する。どの構造の場合も、容器の壁部の脆弱化部分は、付属品40のフラップ42の真下に見られる。この脆弱化部分は、フラップ42に十分な下方の力が加わると、脆弱化部分が破断するかまたは裂けて付属品を開放し、側壁46から容器を分配するようになっている部分である。
【0021】
図2から分かるように、付属品40は矩形であり、付属品を容器に取り付けるのに十分な面積を提供する。環状側壁46は、基部部分49から上方に延在し、付属品が取り付けられている容器の中身が環状側壁46を貫通して分配される注出領域を形成する。この付属品はさらに、環状側壁46および基部49の結合部分に沿って形成される複数のノッチ装置41から構成される。図2に示すノッチ41は、側壁46の基部に沿って90°離れており、キャップ20からぶら下がる開封表示バンド30上に形成される類似のノッチに接触するように配置される。ノッチ41は、キャップ20上のこれらノッチに接触し、その結果、開封表示バンド30は、キャップ側壁の下部縁部から破断し、下部縁部から分離する。
【0022】
図2を参照すると、付属品40は、キャップ20にねじで係合する少なくとも1個の螺旋状ねじ山47をさらに備える。図2を参照すると、側壁46とフラップ42により画定される注出領域の範囲に付属品40が形成されたことが明白である。フラップ42は、ヒンジ39を介して基部49に蝶着される。ヒンジ39は、フラップの1部分に沿って基部部分の脆弱化領域として画定され、フラップはヒンジラインの周囲で回転して容器内に入り、その下の脆弱化部分に孔をあける。フラップは、図から分かるとおり、わずかに三角形の形状を有し、フラップ42から上方に延在する。この実施態様のカム従動節44は、ヒンジライン39に垂直に示されている。
【0023】
付属品40のフラップ42は、概して直径約20mmであり、図2に示すわずかな隙間43により環状側壁46から分離される。この隙間は、環状フラップがヒンジライン39の周囲で回転し、環状側壁46により画定される注出領域を貫通して上方または下方に移動するのに十分な隙間を提供する。
【0024】
カム従動節44は、上記のとおり、この実施例ではヒンジライン39に垂直であるように示されている。カム従動節44は、正の迎え角を形成し、上記に概略を記載したように、表面45bおよび45cを介してカム24、および図3に示されているカム24に付随する接触駆動縁部23に係合するように、フラップの中心線のわずかに上に配置される。したがって、この特定の構造では、カム従動節により、カム24は、キャップ20が半時計方向に回転する時に、フラップ42に最初に下方の力を加えることができる。ヒンジライン39により、フラップは、キャップ20が回転した時に下方に移動することができ、その結果、フラップ42の下に見られる脆弱化された容器側壁に孔をあけるのに十分な下方の力を提供し、次に、フラップが付属品の注出領域を完全に開放することを可能にする回転力を提供する。
【0025】
図3を参照すると、付属品40と同時に動作する本発明のキャップ20は、カム24を上部壁部22から離れて延在させて明白に示されている。キャップ20は、概して、上部壁部22と、上部壁部22から下方に延在する側壁21と、側壁21の下部縁部に壊れやすく取り付けられた開封表示バンド30とから構成される。この構造で特に重要な部分は、付属品40のフラップ42上に下方の力を加える螺旋状カム24である。カム24は、図4から分かるとおり、上部壁部22のほぼ中心から延在する中心支柱28を有する。カム24は、中心支柱から時計方向に螺旋運動し、下部部分29まで下方に降下する。カムは、中心支柱28から下部部分29まで螺旋運動し、螺旋運動をするカム24の幅により画定される接触駆動縁部23を有する。カム24の駆動縁部23は、フラップ42上に見られるカム従動節44に係合する。上記のとおり、カム従動節44は、カム24の駆動縁部23に確実に係合するように、フラップ42の中心線からわずかに外れて配置される。
【0026】
カム24の螺旋構造により、カムは、水平面に沿ってカム従動節44上に下方の推力を加えることができる。図面から分かるとおり、螺旋状カム24およびカム従動節44は、最初はスパウトのボアの方向に平行な下方の駆動力を力集中装置上に提供する手段になる。つまり、下方の力は、付属品の注出領域を貫通して延在する方向に加わる。こうした指向性の下方の力により、本発明の螺旋状カム構造は、カムの下方推力をさらに綿密に分配し、キャップ20によりカム従動節に対してさらにてこ作用を与えることができる。したがって、付随する駆動縁部23を有する螺旋状カム24は、垂直背面45cおよび先端部分45bに沿ってカム従動節44を駆動するように動作する。螺旋運動をする付随表面または駆動縁部23をカム従動節の係合面45bおよび45cに関連して設けることにより、水平および回転圧力がフラップ42に加わり、フラップ42の下に位置する容器の側壁が、フラップにより適切に孔あけされる。
【0027】
図3から分かるとおり、キャップ20はさらに、キャップを最初に取り外すとキャップの側壁21から外れる開封表示バンド30をさらに備える。この開封表示バンドには、付属品40の基部49上に形成されたノッチ部材41と直接整列する複数のノッチ32が設けられている。キャップのノッチ42は、ノッチ部材41を収容し、使用者がキャップに回転力を加えた時に、開封表示バンドが回転するのを防止する。したがって、キャップが前に取り外されたことが肯定的に表示される。
【0028】
図5を参照すると、フラップ42は、キャップ20が回転して、付属品の環状側壁46から取り外された後に下方に押されたことが分かる。カム24は、行程の最後に達すると、カム従動節44の先端部分45b上を通過し、図示のとおりフラップを完全に下方位置に押し入れたことが分かる。フラップ42は、図6により明確に示されているヒンジ39の周囲で回転する。ヒンジ39は、フラップ42の部分に沿って設けられ、厚さが薄くなっているために、フラップがヒンジ39の周囲で回転することを可能にする脆弱化ラインである。図6に示すヒンジ39は、フラップ42の残りの部分の厚さの2分の1未満であるように十分に脆弱化して良いが、別法により適切なヒンジを形成することも、十分に通常当業者の設計能力の範囲内である。
【0029】
図5を参照すると、キャップ20が完全に反時計方向に回転した後、カム24はカム従動節44に接触して、フラップを下方位置に押しやる。これで、容器の中身は、付属品40の側壁46により画定される注出領域を貫通して分配される。
【0030】
図7を参照すると、別法による付属品100が示されている。この別法による構造では、付属品100には、フラップ42が、前に図5に示した下方位置に押された時に開放位置を保ち、中身が決まった方法で容器から注出されることを可能にする開放持続機構が向けられる。図7に示す付属品100の開放持続機構は、ヒンジ39に隣接してフラップ42を横断して延在する肩状部50を備える。肩状部50は、図8でさらに明確に分かるように、フラップから上方に延在し、カム従動節44上に回転力が加わった時に、ヒンジライン39の周囲で前方および下方に回転する。肩状部50の下方運動により、肩状部50は、環状側壁46から内側に注出領域に延在するストップ部材52および53に接触する。その結果、ストップ部材52および53は、図7に示すように、肩状部50が下方に回転した後に肩状部50に係合し、肩状部50が押されてストップ部材52および53を通過すると、フラップは開放位置を保つ。したがって、カム従動節44に対する十分な下方の力は、キャップ回転時にカム24によって加わり、その結果、カム24がその下部部分29に達すると、キャップ20が反時計方向の開放方向に回転し、結局、カムはカム従動節44を下方に押し、肩状部50はストップ部材52および53を通過する。したがって、カム24およびカム従動節44の下部位置でも、十分な下方の力が加わり、肩状部50はストップ部材52および53を通過して開放位置を保つ。
【0031】
第1および第2ストップ部材52および53が設けられているが、フラップ42を開放位置に完全に保つには、一体のストップ部材または肩状部要素を設けても良いことは容易に分かる。さらに、フラップ42がヒンジ39の周囲で下方に回転した後、フラップ42を開放位置に維持するための別法による開放位置持続機構も、本発明の付属品100に関する通常当業者の設計および実施能力の範囲内である。
【0032】
図7には、フラップ42の下面から下方に延在する力集中部材54も示されている。本発明の実施態様による付属品100の場合、力集中部材54は、わずかに鋭利な部分がフラップから下方に延在し、容器壁部に沿ってフラップ42の真下にある脆弱化部分の引裂を開始するための最大集中力を生じるように設計する。図8に示す力集中部材54はわずかに台形だが、別法によると三角形またはその他の可能な構造でも良い。力集中部材54は、フラップから下方に延在し、図9に示すように、出荷時にはフラップ42の下にある容器の側壁を貫通して延在しない。図9に示すように、フラップ42は、わずかに***した位置にあるため、力集中部材は、容器側壁の脆弱化部分からわずかに離れた状態を保つことができる。付属品100のヒンジ39は、フラップ42がヒンジに沿って上方および下方に回転することを可能にする。図9に示すとおり、力集中部材54は、図示されていないキャップを回した後に、カムが垂直面45cに沿ってカム従動節44に接触し、垂直面45c上に作用する水平力を与えて、力集中部材を容器の脆弱化部分に向かって下方に押すように設けられる。したがって、力集中部材54は、比較的少ない下方の力で、フラップが容器を完全に開放し、下にある容器の脆弱化部分を破ることを可能にするように設けられる。
【0033】
図9、図10および図11から分かるように、開放時のフラップの様々な位置を示す。最初は、図9に示すように、力集中部材は、容器側壁の脆弱化部分のわずかに上にある。図10では、キャップは反時計方向に回転して、カムはカム従動節の上部45bに作用し、フラップは下方に回転して、力集中部材54は容器側壁の脆弱化部分を貫通して延在する。さらに、フラップが下方に押されると、肩状部50はストップ部材52および53に接触して、ストップ部材を通過する。カムがさらに回転して、カム従動節44をさらに下方に押すと、肩状部50は、この下方の回転運動により突出部52および53にスナップ嵌合してこれら突出部を通過する。次に、図11に示すように、フラップ42は開放位置に保持され、容器の中身が開口部、および付属品の環状側壁46により画定される注出領域を貫通する。
【0034】
図示のカム従動節44の一実施態様は、キャップの上部壁部から下がって前記カム従動節に係合するカム24と連動するように本明細書に記載するが、当業者にとっては、螺旋状カムおよびカム従動節を使用する変形は、本明細書に開示する自動開放注出スパウトに組み込むことができることは明白である。上部壁部22から下がる本発明のカム24は、カム従動節に適切に接触して十分な下方の力を与え、その結果、フラップが容器の側壁を貫通するように変更することができる。本明細書に記載する実施態様は、こうした下方の力を与える上で十分に作用するが、これら実施態様のその他の変形も可能であり、以下に記載する請求の範囲の範囲内である。
【図面の簡単な説明】
上記の目的および利点は、添付の図面および付随する説明を参照すると、より明白になる。
【図1】 本発明の自動開放機構を備えた注出スパウト付属品の側部破断図である。
【図2】 閉鎖具が取り付けられていない、図1の注出スパウト付属品の斜視図である。
【図3】 図1に示す閉鎖具の底部斜視図である。
【図4】 図1に示す閉鎖具の底面図である。
【図5】 付属品が部分的に開放されている、図1の付属品の断面図である。
【図6】 ヒンジ領域の閉鎖具を備える、図1に示す付属品の側断面図である。
【図7】 注出スパウト付属品に関する本発明の別法による実施態様の上面図である。
【図8】 図7の注出スパウト付属品に関する本発明の別法による実施態様の側断面図である。
【図9】 図7に示す注出スパウト付属品の側断面図である。
【図10】 部分的に開放された図7の注出スパウト付属品の側断面図である。
【図11】 完全開放位置にある、図7の注出スパウト付属品の断面図である。
Claims (8)
- 自動開放注出付属品であって、
基部(49)と内部に注出領域を画定する直立壁部(46)とを有する付属品(10)と、
前記注出領域内に螺着されたフラップ(42)と、
前記フラップ(42)から上方に延在するカム従動節(44)と、
前記付属品上に保持されたキャップ(20)であって、上部壁部(22)と垂下する側壁(21)とを備え、前記上部壁部(22)から垂下して前記カム従動節(44)に係合可能な螺旋状カム(24)を有するキャップ(20)と、
を備え、
前記カム従動節(44)が略垂直の後縁面(45c)と上部面(45a)とを有するものにおいて、
前記キャップ(20)が反時計方向に回転する時、前記螺旋状カム(24)が前記カム従動節(44)の前記略垂直の後縁面(45c)と上部面 ( 45a )に接触し、前記螺旋状カム(24)が前記上部壁部(22)から下方に延在する中心支柱(28)をさらに備え、前記螺旋状カム(24)が前記中心支柱(28)の周囲に時計方向に延在し且つ前記中心支柱(28)から前記側壁(21)へ向かって外側に延在し、前記螺旋状カム(24)がカムに沿った駆動面(23)を有し、前記駆動面(23)が前記中心支柱(28)から下方へ前記側壁(21)に隣接する下部部分(29)まで延在し、前記キャップ(20)の反時計方向回転初期時に、前記下部部分(29)が前記略垂直の後縁面(45c)に接触して水平方向の力を前記略垂直の後縁面(45c)に加え、前記キャップ(20)の反時計方向回転継続時に、前記螺旋状カム(24)の残部が前記上部面 ( 45a ) に接触することを特徴とする自動開放注出付属品。 - 前記フラップ(42)がフラップの一部に沿って延在するヒンジ(39)を有し、前記フラップ(42)と前記直立壁部(46)との間に隙間が存在して前記フラップ(42)を囲んでおり、前記隙間により前記フラップ(42)が前記ヒンジ(39)の周囲に回転可能である請求項1に記載の付属品。
- 前記フラップ(42)上の前記カム従動節(44)が三角形である請求項1に記載の付属品。
- 前記カム従動節(44)が、前記ヒンジ(39)に対して垂直に前記フラップ(42)上に形成されている請求項2に記載の付属品。
- 前記キャップ(20)が前記側壁(21)の内側に形成された少なくとも 1 個のねじ山を有し、前記少なくとも 1 個のねじ山が前記付属品(10)の前記直立壁部(46)上に形成された少なくとも 1 個のねじ山(47)と係合可能である請求項1に記載の付属品。
- 前記フラップ(42)上に形成された肩状部(50)と、前記付属品(10)の前記直立壁部(46)上に形成され、前記肩状部(50)が下方に回転する時前記肩状部(50)と係合可能な少なくとも 1 個のストップ部材(52,53)とをさらに備える請求項1に記載の付属品。
- 前記付属品(10)の前記直立壁部(46)が前記直立壁部(46)上で互いに対向する第1ストップ部材(52)および第2ストップ部材(53)を有し、前記第1及び第2ストップ部材の各々が前記肩状部(50)と係合可能で前記フラップ(42)を下方位置に保持する請求項6に記載の付属品。
- 前記フラップ(42)から下方に延在する力集中部材(54)をさらに備える請求項1に記載の付属品。
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