JP4286153B2 - 真空ホース用容器蓋 - Google Patents

Description

本発明は概して，容器本体の内部に真空を作るために容器本体と一体となって気密封を形成する容器蓋に関する。

食品というものは，液体でも乾燥したものでも，極めて素早く腐り，また，腐敗により悪臭を放つものもある。これまで多くの蓋や貯蔵デバイスが，貯蔵する食品を外気から封印する食品貯蔵容器と一体となって使用されるために開発されてきた。
自然食品や健康食品がもたらす健康上の利益に対する人々の関心が高まるにつれ，家庭および台所での腐りやすいものの真空密封はよりポピュラーになってきている。そのような自然食品等の保存料を含有しない食品は，素早く鮮度を失う。真空密封容器による食品貯蔵は，化学物質を利用しない，食品の鮮度を長持ちさせるための一つの方法である。真空包装は，外気の封鎖とともに，容器内部の空気の排出といった付加利益（付加効果）を有する。
そのような真空包装は，保存期間を延ばし臭気を解消するものであるため，食品の真空包装を可能にする，家庭用のシンプルで使いやすいシステムは有利である。

硬い容器と一体で利用される，家庭用の真空密封器として手に入るものの多くは，真空を作るためにハンドポンプに頼るもの，もしくは真空ホースを容器蓋に接続するためにアダプターを必要とするものであるため，十分に適したものではない。よって容器内に真空を作るために，真空ホースが直接的に容器蓋に係合および結合されることが可能であることが望ましい。

（発明の概要）
本発明は従来技術の不利点に対応するものである。
本発明の１つの特徴は，容器本体の内部に真空が作られて保持されるように，容器本体と一体となって封を形成することができる容器蓋を提供することである。
本発明の一つの実施形態は，真空容器に蓋をするよう適合された真空ホース用容器蓋であり，排気部に接続されるよう適合された第１ポートと，当該容器蓋内に設けられ，前記第１ポートと当該容器内の空間とを区切るハウジングと，前記ハウジングの底面に設けられ，真空容器の内部空間と真空容器外の周辺空気とを前記ハウジング内の空間を介して接続する第２ポートと，前記第２ポートに設けられ,前記第１ポートが前記排気部に接続された時に前記排気部の吸引力により開くことによって前記真空容器と前記排気部とを連通させ，前記第１ポートが前記周辺空気に開放された時に真空容器内の負圧によって前記第２ポートを閉じるフラッパーバルブからなる第１バルブと，前記ハウジングに前記第１バルブとは別に設けられ，真空容器外部から操作可能なプランジャ機構に結合され，前記プランジャ機構の操作によって真空容器外部から操作されるバルブであって，常時は閉じられて前記真空容器内の空間と前記ハウジング内の空間との連通を断ち，真空容器外からの操作によって前記真空容器内の空間と前記ハウジング内の空間とを連通させる第２バルブとを備えた真空ホース用容器蓋であって，前記第２ポートを所定の空間を介して覆うように，前記ハウジングの真空容器側の面に取付けられたキャップと，前記ハウジングの真空容器側の面と前記キャップの内面との間に装着された通気性のスペーサと，を備え，当該真空ホース用容器蓋が，滑らかな球面状をなすドーム型上面を有し，該ドーム型上面の頂点に水平の平坦域が設けられ，前記第１ポート及び前記第２バルブを外部から操作するための真空解除ボタンとが前記平坦域を貫いて設けられてなることを特徴とする真空ホース用容器蓋である。
本発明のその他の目的，特徴，そして利点は，本発明の実施形態の図面，特許請求の範囲，および以下の説明を精査すれば明らかである。

図１および図２は容器蓋１０の１つの実施形態を示す。容器蓋１０は上方から眺めた際に略円形の形状を有するが，その他の形状も本発明の技術的思想および技術的範囲内で考えられる。容器蓋１０は産業界でよく知られるプラスチック材から構成されることができる。好ましい実施形態では，容器蓋１０は，その中心に平らな***部１４が配置され，滑らかで連続的な凸形またはドーム型の上面１２を有する。容器蓋１０の上部は均一な厚みを持つことが好ましい。ゆえに，蓋１０の内面１６は凹形を有する。***部１４は容器蓋１０の中央に位置しているため，即ち，容器蓋１０の最高点に位置することになる。しかし***部１４は必ずしも上面１２の中央に位置しなければならないわけではない。
図１および図２において，***部１４は円形の平坦形状（平坦域）を示している。しかし，上記***部１４として，正方形や長方形などのその他の種々の形状を採用することも可能である。***部１４は真空ポート２２と解除ボタン支持孔２３の，二つの貫通する孔を有する。真空ポート２２および解除ボタン支持孔２３の機能は以下に説明する。

***部１４の頂点から突出しているのは真空ポート２２のツバ２５である。このツバ２５は，好ましくは円形の断面を有し，家庭で使用される真空ホースの接続部（図に示されていない）の先細の外径と実質的に同様な先細の内径を有する。よって接続部を有する真空ホースは，該真空ホースが真空ポート２２と係合すると，気密封を形成することができる。そのような封は，容器本体内から空気を効率よく取り除く（つまり，真空ホースとツバ２５との間からの空気の漏出はほとんどない）。真空ポート２２は蓋１０の上面１２と内面１６とを貫通する。真空ポート２２は，容器蓋１０が容器本体へ固定されている状態では，容器本体の内外へ空気が行き来するための唯一の通気路となる。
真空ポート２２に隣接して位置するのは，解除ボタン支持孔２３である。この支持孔２３の直経は実質的に解除ボタン側壁３５の直径と等しい。真空解除ボタン２４としては，弾力性材で一体成形により製造されたものが好ましい。解除ボタン２４は押しボタン３１，ツバ３３，側壁３５を有する。

図１において示すように，真空解除ボタン２４は真空解除ボタン支持孔２３に挿入され，支持される。真空解除ボタン支持孔２３に挿入されると，側壁３５およびツバ３３は蓋１０と共に気密封を形成する。ツバ３３が確実に支持孔２３と重なり合い，ツバ３３が支持孔２３を取り囲む蓋１０の上面１２と確実に接触するように，ツバ３３は真空解除ボタン支持孔２３の直径よりも大きな直径を有する。押しボタン３１とツバ３３の間に位置するのが溝３７である。この溝３７は，押しボタン３１が押し下げられた時もしくは横に動かされた時に，側壁３５またはツバ３３と蓋１０との間に形成された封が破れないように，押しボタン３１とツバ３３との間にあるギャップである。
蓋１０の内面１６に固定されているのはハウジング２６である。好ましい実施形態では，ハウジング２６が蓋１０の内面１６に超音波溶接される。その他の手段でハウジング２６を蓋１０の内面１６へ固定することは，本発明の技術的思想および技術的範囲を逸脱しない。ハウジング２６の上部縁３９（図３Ａ）は，***部１４の内面１６に対し同一平面上にあることが好ましい。概してハウジング２６と蓋１０とによって気密封を形成することは重要である。これにより，容器本体へ蓋１０がしっかりと固定された場合は，容器本体内外への空気の流れはハウジング２６の内部および真空ポート２２を介すときのみとなる。

図３Ａおよび図３Ｂに，より詳細なハウジング２６を図示する。ハウジング２６は，蓋１０に使用されたプラスチック材と同様の材料から成形されたものがよく，好ましくは一体成形で製造され，縁３９，下方に伸びる側壁２８，そして底面３０から構成される。図３Ｂの好ましい実施形態で示すように，ハウジング２６の底面３０の直径ｄは，縁３９の直径Ｄよりも小さい。ハウジング２６の底面３０は真空排気または緩和孔４１そして真空吸気孔４３を有する。
上記真空吸気孔４３は４つの周辺孔２９に囲まれた中央孔２７を有する。中央孔２７も周辺孔２９も，ともにハウジング２６の底面３０を完全に貫通している。真空吸気孔４３が，より少ない又はより多い周辺孔２９を有すること，もしくは，代わりに，底面３０を貫いて伸びる複数の溝２９′（図３Ｃを参照）で中央孔２７を取り囲むことは，本発明の技術的思想及び技術的範囲を逸脱しない。複数の周辺孔２９は効果的な直径２９ｄを，そして溝２９′は効果的な直径２９ｄ′をそれぞれ規定する。

真空ダイアフラム５０（図１）は，周辺孔２９または周辺溝２９′を通過する気流を制御する。この真空ダイアフラム５０は，ドーム型キャップ５２，そしてドーム型キャップ５２から下方に伸びるステム５４，そしてステム５４から横方向に伸びるキーパーまたはフランジ５６を有する。真空ダイアフラム５０は，ゴム，プラスチック及び／またはエラストラマー材の一体成形で製造されたものであることが好ましい実施形態である。真空ダイアフラム５０のステム５４は，ハウジング２６の底面３０を貫いて伸びる中央孔２７を通って挿入される。真空ダイアフラム５０は，中央孔２７の内部にて真空ダイアフラム５０を上下に引くことができる圧力差を受ける。例えば排気プロセスでは，真空ポート２２の上に真空ホースが装着され，空気が容器本体の内部から周辺孔２９又は周辺溝２９′を通って流れ出し，ドーム型キャップ５２の下側に接触し，キャップ５２の周辺を回って真空ポート２２を通り，蓋から出る。

上記の気流は真空ダイアフラム５０を上方向へ押し上げる。真空排気プロセスにおいて，真空ダイアフラム５０が持ち上げられて中央孔２７から完全に外れてしまうのを防ぐために，前述のステム５４に，該ステム５４から外方向に伸びるフランジ５６が設けられている。このフランジ５６の直径は，フランジ５６が留め具としての機能を果たせるよう，中央孔２７の直径よりも大きい。真空ホースが容器本体から空気を吸引するのを止め，周囲圧力（外気圧）が容器本体内部の気圧よりも大きくなったとき，真空ダイアフラム５０は下方向へと導かれる。このとき，ドーム型キャップ５２の底はハウジング２６の底面３０と接触する。真空ダイアフラム５０とハウジング２６の底面３０との間に気密封を形成するために，キャップ５２が周辺孔２９および溝２９′の全てを覆うよう，ドーム型キャップ５２の直径は周辺孔２９および溝２９′の効果的な直径２９ｄまたは２９ｄ′よりも大きい。そうすることで，真空ダイアフラム５０はハウジング２６の底面３０と連動して気密封を作ることができ，容器本体内にさらに空気が入ることを防ぐ。この封は容器本体内部の真空を保持する。

通気バルブツバ３２が底面３０から上方向へ伸び，排気孔４１（図３Ａ）を囲む。ツバ３２は，好ましくは円形の断面を有す。後段で説明するように，上記ツバ３２は，気密封を維持し，そして容器本体内部に作られた真空を解除するために，通気バルブ又は真空解除アッセンブリー３９をサポートし誘導する。
真空解除アッセンブリー３９の主な部品は，解除ボタン２４，挿入ピン３４，バルブステム３６，そしてバネ３８である。バルブステム３６のシャフト４３および挿入ピン３４は一体となり，ハウジング２６のツバ３２の内部で縦に上下するピストン型機構を形成する。
具体的には，バルブステム３６と挿入ピン３４の動きは解除ボタン２４の上下運動によりよって制御される。真空解除ボタン２４は真空解除の間，圧縮力をバルブステム３６に伝達するための，より一層の硬直性を供給するために，底部下にプラスチックの挿入ピン３４を有する。

バルブステム３６（図１および図２）は実質的に円形の基部３７を有するシャフト４３を含み，その基部３７は，シャフト４３から外側方向に伸びて縁を形成するために，シャフト４３の直径よりも大きな直径を有する。バルブステム３６のシャフト４３の外周に位置するのがＯ型リング４４である。好ましい実施形態では，バルブステム３６の基部３７に密着するまでＯ型リング４４はシャフト４３の外周上を押し下げられる。Ｏ型リング４４がバルブステム３６の外周に配置されると，バルブステム３６は挿入ピン３４と連結し，挿入ピンは解除ボタン２４と係合する。
この真空解除アッセンブリーはツバ３２の内部を上下に滑動することができる。

真空解除アッセンブリー３９またはバルブステム３６はさらに，ハウジング２６の底面３０に対してＯ型リング４４を引き上げ得るよう，十分な力を供給するバネ３８を有し，かくして気密封を形成する。Ｏ型リング４４とハウジング２６の間の接触域は非常に小さい。容器本体内部の真空を解除するには，バルブステム３６は封およびＯ型リング４４とハウジング２６の間の接触域を破るために下方に押し下げられる。シャフト４３の直径は，排気孔４１を空気が通過できるように排気孔４１の直径よりも小さい。
封が破れた時，バルブステム３６とツバ３２の間のスペースを空気が容器内へと急速に流れ込む。

図１で示すように，挿入ピン３４とバルブステム３６は，Ｏ型リング４４がバルブステム３６の基部３７とハウジング２６の底面３０との間に圧縮されるように，最上の位置にいる性質を持つ。バネ３８はバルブステム３６に挿入されると，ハウジングのツバ３２の上をスライドし，ツバ３２の底部周辺に伸びる基部３３の上に着座する。ワッシャ４０とｅ型リング４２（図２）はバルブステム３６の外周に装着され，バネ３８と挿入ピン３４との間に位置する。ワッシャ４０はバネ３８の動きを停止させる。概して，Ｏ型リング４４にとってハウジング２６の底面３０とバルブステム３６の基部３７と連動して，通常の条件下で気密封を形成することは望ましい。挿入ピン３４とバブルステム３６が気密封を形成するために最上の位置にいる性質を有するには，Ｏ型リング４４を圧縮するようバブルステム３６を上方へ引き上げる連続的な力が必須である。それにより，バネ３８が圧縮状態で保持されるようなバルブステム３６の周辺位置に，ワッシャ４０が位置する。このようにして，常にバネ３８は，蓄積されたポテンシャルエネルギーを有し，通常の条件下でバルブステム３６を上方へ引き上げる力を創出することができる。
真空解除ボタン２４が押し下げられると，バネ３８はツバ３２の基部３３とワッシャ４０との間に圧縮される。ボタン２４を放すと，バネ３８によってボタン２４が最上の位置へと押し戻され，ハウジング２６の底面３０とバブルステム３６の基部３７との間にＯ型リング４４が保たれた状態で封が再構築される。

安全キャップ４６はハウジング２６に対し圧入される。キャップ４６は容器本体からの排気，もしくは容器内への通気を可能にするが，さらにはハウジング２６へ液体が引き込まれるのを防ぐ。キャップ４６は，排気過程にて液体が中央孔２７，周辺孔２９もしくは周辺溝２９′，または排気孔４１へ進入するのを防ぐためにハウジング２６の外側に位置する。
ハウジング２６は外壁２８の底部近くに複数のスペーサ４７を有する。好ましい実施形態では，スペーサ４７は壁２８から外方向へおよそ１から２ミリ伸びており，丸い上面を有する。キャップ４６はハウジング２６のスペーサ４７に接して係合する。キャップ４６はスペーサ４７と接触状態になることでハウジング２６に圧入される。キャップ４６が壁２８または底部３０と接触しないため，キャップ４６とハウジング２６の壁２８との間のギャップにより，空気が容器本体内部からキャップ４６と壁２８との間へ，そしてハウジング２６の中へ，そして真空ポート２２の外へと移動できる。キャップ４６があることで，ハウジング２６の外側にキャップ４６が装着されなかった場合よりも多くの液体量を容器本体に収容できる。例えば，キャップ４６がハウジング２６の外側に装着されておらず，液体がハウジング２６の底面３０よりも上のレベルまで満たされた場合，液体はハウジング２６の中，さらには真空ホースへと引き込まれて，真空ポンプにダメージを与える要因となる。キャップ４６を設けることで，このような問題が防止される。

上面１２の外周から下方へと伸びるのが，内部ツバ１８および外部ツバ２０である。好ましい実施形態では，内部ツバ１８と外部ツバ２０は円形で互いに平行している。内部ツバ１８の直径は，好ましくは容器本体の開口部または縁よりも小さい。外部ツバ２０の直径は，好ましくは容器本体の開口部または縁の直径よりも大きい。即ち，内部ツバの直径は外部ツバの直径よりも小さい。

内部ツバ１８と外部ツバ２０は，ガスケット５８（後に説明）が内部ツバ１８と外部ツバ２０との間に位置するギャップの内部に挿入または保持されるよう，互いに離れて設置されている。この二重ツバ構造は，蓋１０が容器本体の上に取り付けられた時，容器本体の縁がガスケット５８に係合するような設計である。内部ツバ１８は，外部ツバ２０よりも上面１２から下方へ長く伸びた形状とするのが好ましい。内部ツバ１８は，容器本体の上に蓋１０が取り付けられて気密封を形成するとき，少なくとも内部ツバ１８の切断部（つまり内部ツバ１８の末端１９）が容器本体の開口部の内側に位置するに十分な程度に下方へと伸びる。外部ツバ２０は，容器本体の上に蓋１０が取り付けられて気密封を形成するとき，容器本体の開口部または縁の部分の外側に位置して囲む。

ガスケット５８は蓋１０と容器との間に真空封を作ることができるよう設計されている。ガスケット５８は，容器との３つのリング型接触部を有する係合部６０を含む。３つの接触部とは，まず容器の壁とほぼ平行する第一の面６６，第三の面６２に対してある角度をなす第二の面６４，容器の壁７０に対しほぼ垂直である第三の面６２である（図３Ｄ）。第二の面６４は第一の面６６および第三の面６２の両方に対して鈍角である。第一の面６６は第二の面６４へ継続し，第二の面６４は第三の面６２へと継続する。このようにアレンジされた形状を有するガスケットは十分な許容範囲を有し，それにより，ガスケット及び／または容器壁の嵌合するへりのバリエーションは，蓋１０と容器との間の効果的な封を干渉することはない。図３Ｄに示す容器の実施形態において壁７０は，蓋１０が容器に合わせられるとガスケット５８により駆り立てられる（強制変形される）咬合隆線７２を有する。ガスケットは好ましくは軟伸縮素材，もしくはエラストマー材で製造される。

図３Ｃはハウジング２６′の代案となる実施形態を示す。前述のハウジング２６と同様なハウジング２６′の全ての構成要素については，同じ参照番号を用いて図示説明する。ハウジング２６′は好ましくは一体成形で製造され，縁３９と，該縁３９から下方に伸びる傾斜壁２８，そして底面３０から構成される。
前述のハウジング２６と同様に，底面３０の直径“ｄ”は縁３９の直径“Ｄ”よりも小さい。この実施形態において真空吸気孔４３は，上記で述べた周辺孔２９の代わりに３つの周辺溝２９′に囲まれた中央孔２７を含む。図３Ｃでは周辺溝２９′が３つ示されているが，より少数もしくは多数の周辺溝であっても本発明の技術的思想および技術的範囲を逸脱しない。周辺孔２９の代わりに周辺溝２９′を有する利点の一つは，真空過程において空気が通過するためのより大きな区域を提供できることであり，これにより，容器本体内の真空がより短時間で達成される。周辺溝２９′のもう一つの利点としては，真空ダイアフラム５０のより大きな表面区域が，容器本体内部の低い気圧に接することになり，これにより，よりしっかりした気密封をハウジング２６の底面３０と連動して形成しやすくなる。

操作においてユーザーは，容器本体内部の真空を排出または通気するために解除ボタン２４を押圧する。解除ボタン２４を押圧することによりバルブステム３６は下がり，Ｏ型リング４４と排気孔４１との間にギャップを作る。これにより容器本体が外部に通気されると，容器内部の気圧が周辺圧力と等しくなる。

本発明の好ましい実施形態についての上記説明は，例示および説明の目的でなされたものであり，本発明を，形態そのものに限定することを意図するものではない。
当業者には，多くの変更を行うことは明白であろう。実施形態は本発明の原理を最も良く説明するために選択及び説明したものであり，これにより当業者ならば，意図する特定用途に適した種々の実施形態及び種々の変更形態を理解できるであろう。本発明の範囲は，特許請求の範囲及びその均等範囲により定められるべきである。

本発明の容器蓋の１つの実施形態を示す断面図。 図１に示した容器蓋の分解立体図。 図１に示した容器蓋のハウジングの断面図。 図３Ａに示したハウジングの上面図。 図３Ｂに示した本発明のハウジングの他の実施形態を示す図。 本発明のガスケットの一つの実施形態を示す拡大断面図。

符号の説明

１０…容器蓋
１４…***部
２２…真空ポート
２４…真空解除ボタン
２６，２６′…ハウジング
３４…挿入ピン
３６…バルブステム
３８…バネ
４３…シャフト
４４…Ｏ型リング
５０…真空ダイアフラム
５８…ガスケット

Claims (1)

1. 真空容器に蓋をするよう適合された真空ホース用容器蓋であり，
   排気部に接続されるよう適合された第１ポートと，
   当該容器蓋内に設けられ，前記第１ポートと当該容器内の空間とを区切るハウジングと，
   前記ハウジングの底面に設けられ，真空容器の内部空間と真空容器外の周辺空気とを前記ハウジング内の空間を介して接続する第２ポートと，
   前記第２ポートに設けられ,前記第１ポートが前記排気部に接続された時に前記排気部の吸引力により開くことによって前記真空容器と前記排気部とを連通させ，前記第１ポートが前記周辺空気に開放された時に真空容器内の負圧によって前記第２ポートを閉じるフラッパーバルブからなる第１バルブと，
   前記ハウジングに前記第１バルブとは別に設けられ，真空容器外部から操作可能なプランジャ機構に結合され，前記プランジャ機構の操作によって真空容器外部から操作されるバルブであって，常時は閉じられて前記真空容器内の空間と前記ハウジング内の空間との連通を断ち，真空容器外からの操作によって前記真空容器内の空間と前記ハウジング内の空間とを連通させる第２バルブとを備えた真空ホース用容器蓋であって，
   前記第２ポートを所定の空間を介して覆うように，前記ハウジングの真空容器側の面に取付けられたキャップと，
   前記ハウジングの真空容器側の面と前記キャップの内面との間に装着された通気性のスペーサと，を備え，
   当該真空ホース用容器蓋が，滑らかな球面状をなすドーム型上面を有し，該ドーム型上面の頂点に水平の平坦域が設けられ，前記第１ポート及び前記第２バルブを外部から操作するための真空解除ボタンとが前記平坦域を貫いて設けられてなることを特徴とする真空ホース用容器蓋。

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