JPH0471787B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、一般的には飲料容器の密閉具に関
し、具体的には飲料容器を大気中の空気で加圧す
るためのポンプを備えたネジ付きキヤツプ密閉具
に関する。

（従来の技術） 炭酸飲料はガラス容器やプラスチツク容器に容
れて販売されており、これ等容器は製造工場にて
加圧され密封されている。密閉具は、容器を密封
すると共に、中味の飲料を飲むために開封される
まで中身を加圧状態に維持する役割を果たす。飲
料容器は６乃至10オンスの範囲内の比較的小さい
ものが多く、これ等は使い捨て式のキヤツプで密
封され、このキヤツプは飲料容器を開けた後、廃
却される。飲料容器が大きくなり例えば２乃至３
リツトル程度のもになると、密閉具に再使用可能
なネジ付きのキヤツプが用いられ、飲料の一部が
取り出された後も容器をもう一度密封出来るよう
にしている。

炭酸飲料は通常炭酸ガスが溶け込んでおり、こ
の炭酸ガスは容器を加圧して密封しておかないと
大気中に漏出してしまう。溶け込んだ炭酸ガスが
なくなると、炭酸飲料の味は気の抜けたものとな
る。使用後も飲料容器を密封することによつて、
炭酸分（carbonation）の損失を幾分少なくする
ことが出来る。しかし乍ら、飲料容器の容積が可
成り大きいものになると、たとえ密封しても炭酸
分は容器内の空間部の中に解放されるから、残さ
れた飲料の味は損なわれることになる。従つて、
このような大きな容器の場合、飲料の品質は徐々
に劣化し、容器内に残つている飲料は嗜好に合わ
なくなり、廃却されることになる。

飲料から炭酸分の損失量を少なくするため、飲
料容器内の空間容積を密封することが一般的に行
なわれている。これは弾性のシール部材を備えた
密閉具を容器の首部に挿入し、容器の内容積をき
つく密封するのである。しかし乍ら、飲料の残量
が少なくなるにつれて、容器内の空間部は大きく
なるから、溶け込んだ炭酸ガスはそれだけ多く飲
料から空間部へと出て行つてしまう。

飲料容器内の空間部を大気中の空気を用いて再
度加圧すると、飲料から出ていく溶解炭酸ガスの
量は実質的に少なくなることも知られている。こ
のため、ポンプ装置を用いて容器内の空間部を大
気中の空気で加圧することが提案されている。密
閉キヤツプと加圧ポンプを組み合わせて飲料容器
の首部に挿入することは知られている。しかし、
このような従来の加圧及び密封装置では、飲料容
器の空間部を飲料内に溶け込んでいるガスの圧力
よりも大きい圧力に形成したり、その圧力を維持
出来ない場合があつた。更に又、このようなポン
プ付き密閉具では、ポンプのシール要素を通じて
又は該シール要素の周りから漏れが生じて、容器
の空間内の圧力を十分高く維持することが出来な
いものであつた。又、従来のポンプ装置では最初
は適当な圧力レベルを作り出すことが出来ても、
漏れのために内部の圧力を所定レベルに維持する
ことが出来ないものもあつた。

（発明が解決しようとする課題及び課題を解決す
るための手段） 本発明は、手で操作の出来るポンプを密閉キヤ
ツプと組み合わせ、炭酸飲料容器の内部空間を密
封し且つ加圧出来るようにしたものである。ポン
プのシリンダーはネジ付き密閉キヤツプと一体に
形成し、飲料容器の空間部の中に挿入出来るよう
にしており、ポンプのシリンダーは容器の首部か
ら挿入される。ピストンはガイドリングを介して
配設され、、ポンプシリンダーの中を前進及び後
退出来るようにしている。ピストンとシリンダー
側壁の内径との間には空間を設けて空気供給用の
環状部を形成しており、該環状部はシリンダーの
内側側壁と接触しながらピストンと共に移動する
弾性の環状シールによつて密封される。シールの
反対側側部に形成されるシリンダーの内径空間部
は圧縮室を構成している。

本発明の重要な特徴は、ポンプシリンダーに改
良されたチエツク弁装置を設け、該弁装置の中で
は排出ポートを弾性の整合（conformable）部材
によつてシールし、該整合部材をシリンダーの側
壁内に形成されたテーパ状のシール面と接触させ
ていることにある。このシール面には排出ポート
が形成されている。シール部材をテーパ状のシー
ル面に対して弾力性のある可撓性構造としたこと
により、アツプストローク工程中及び静止中にシ
ール部材に加えられる力はシール部材の表面を一
様に横切るように分配されるから、しわの発生を
防いでシールの損傷を防ぐことが出来る。更に、
ダウンストローク工程中、空気は圧縮室から強制
的に押し出されて飲料容器の空間部に送り込まれ
る。弾性部材は排出ポートを取り囲むテーパ面か
ら簡単に変位して、容器の空間部を加圧すること
が出来る。

本発明のもう１つの特徴は、環状のシールをピ
ストンの小径部の周りに嵌め、該小径部に沿つて
第１の位置へ軸方向に移動出来るようにしたこと
にある。第１の位置では、ピストンに形成された
通気溝が開き、ピストンのアツプストロークの後
退中に空気供給用環状部から通気溝を通じて空気
が圧縮室の中に侵入出来る。環状のシールは小径
部に沿つて第１の位置から第２の位置へ軸方向に
移動出来るようにしている。ピストンとシールが
ダウンストローク工程中に環状シールはポンプシ
リンダーの中を第２の位置に移動し、シールはピ
ストンと接触して通気溝を閉じ、空気供給用環状
部を密封する。このようにして高い圧力状態を作
り出すことが出来る。

本発明の優れた特徴及び利点については、当該
分野の専門家であれば、添付の図面に基づく以下
の詳細な説明によつて一層理解されるであろう。

（実施例） 以下の説明に於て、同じ部品については本明細
書及び図面を通じて同じ引用符号を付している。
図面は必ずしも縮尺どおりではなく、部品によつ
ては発明の作用をより判り易く説明するため比率
を変えて誇張して示しているものもある。

改良された密閉キヤツプ／ポンプ装置１０は容
器１２を密封し、飲料容器１２の中に容れられた
炭酸飲料１４の体積を加圧するために用いられ
る。装置１０は密閉キヤツプ１６を有しており、
該キヤツプにポンプ１８が取り付けられている。
ポンプ１８はチエツク弁２０（第３図参照）を有
しており、チエツク弁を通じて大気中の空気を飲
料容器１２の内部の空間部２２の中に吸い込むこ
とが出来るようにすると共に、加圧されたガスが
空間部２２からポンプ１８を通じて逆方向に漏出
するのを防いでいる。

密閉キヤツプ１６の内径部にネジ２４を設けて
おり、該ネジは容器の首部２６の外側壁表面の周
囲に形成されたネジ（図示せず）と螺合出来るよ
うにしている。ネジを圧縮状態で係合させ、チエ
ツク弁２０の作用との組合せによつて容器の内部
空間２２を有効にシールし、加圧されたガスが出
て行くのを防いでいる。

密閉キヤツプ１６はクラウン部、即ち天頂部２
８に対し円筒形の側壁３０が一体に形成されてい
る。天頂部２８にはさらに又、ポンプのハウジン
グ３２が一体に形成されており、該ハウジングは
円筒形キヤツプの側壁３０に対して同心円状の位
置に設けている。ポンプハウジング３２には天頂
部２８を貫通する円筒孔３４を開設している。円
筒孔３４はポンプハウジング３２の反対側の端部
がチエツク弁装置２０によつて密封されている。

大気中の空気はポンプ１８の孔３４を通じて内
部の空間部２２の中に吸引される。第２図に最も
よく示すように、密閉キヤツプ１６は容器の首部
２６にねじ込まれ、ポンプのハウジング３２は首
部２６の中を伸びて容器内の空間部２２と連通し
ている。密閉キヤツプ１６は容器の首部２６にき
つく固定されると、チエツク弁２０を通じて送ら
れた空気によつて容器１２内部の空間部２２が加
圧される。

第１図及び第３図を参照すると、ポンプ１８は
ピストン３６を備え、該ピストンは円筒孔３４の
中に同心円状に収容されて円筒孔３４の軸線３４
に沿つて前進後退し、軸方向に往復運動出来るよ
うにしている。ピストン３６は円筒孔３４の中で
環状の位置決めリング４０によつてセンタリング
される。位置決めリング４０には円筒孔４２が開
設され、該孔の中にピストン３６が摺動可能に収
容される。位置決めリング４０は、ロツク爪４４
の径方向に突出するテーパ状の肩部４６によつて
天頂部２８に繋がつている。テーパ状の肩部４６
は天頂部２８を貫通する円筒孔３４の中に形成さ
れた環状溝４８の中に納められる。環状溝４８は
テーパ状に形成してロツク爪４４のテーパ状の肩
部４６を収容出来るようにしている。ロツク爪４
４は弾力性を備えており、位置決めリング４０が
ピストンの内径３４の中に挿入されたとき、径方
向の内向きに撓むようにしている。テーパ状の肩
部４６はテーパ溝４８の中にスナツプ式に嵌まつ
て連結される。

ポンプピストン３６の直径は、ピストンが位置
決めリング４０の内径４２を自由に滑動出来る大
きさとする。ピストン３６の直径は、円筒孔３４
に対し径方向に間隔が設けられるようにし、これ
によつて空気供給環状部５０を形成している。ピ
ストン径３６の外表面と位置決めリングの内径部
４２の表面との間に僅かな隙間が存在し、この隙
間が環状の流体径路を形成し、該径路を通じて大
気中の空気Ａ空気供給用環状部５０の中に引き込
まれることは理解されるであろう。

ポンプ作用はポンプハウジングの円筒孔３４の
中にピストンを手操作にて往復運動させることに
よつて行なうことが出来る。ピストン３６にはハ
ンドル５２を設け、該ハンドルを手で操作するこ
とにより、ポンプハウジングの孔３４の中にピス
トンの出し入れを出来るようにしている。ポンプ
ハウジングの孔３４には円筒形の圧縮室５４を形
成し、該圧縮室を経て大気中の空気が飲料容器１
２の内側の空間部２２の中に吸引される。圧縮室
５４は環状シール５６によつて軸方向の境界部が
形成されており、環状シールはピストン３６に可
動に配備され、ピストンと共に移動する。

ピストン３６の下端部には小径部５８が形成さ
れ、該小径部に環状シール５６が配設される。環
状シール５６は内径６０がピストンの小径部５８
の外表面に沿つて軸方向に摺動可能に嵌められ
る。環状シール５６のピストン３６に関する軸方
向の移動は、一方の方向は径方向に突出する肩部
６２によつて制限され、反対側の方向はフランジ
６６に形成した肩部６４によつて制限される。な
お、フランジ６６はピストン３６の反対側の終端
部となつている。

位置決めリング４０と環状シール５６との協同
作用によつて、ピストン３６はポンプハウジング
の円筒孔３４の中を安定して移動出来る。

小径部５８には浅い溝６８が形成され、該溝は
フランジ６６を突き抜けている。溝６８は流体通
路を形成する。空気供給環状部５０の中に嵌まり
込んだ空気Ａは、第４図の矢印７０で示すように
ピストン３６のアツプストローク工程に於て、ピ
ストンがポンプハウジングから出て行くときに、
溝６８を通じて圧縮室５４の中に入れられる。

環状シール５６は、ピストンの小径部５８に対
して浮いており（float）、ピストン３６がアツプ
ストローク工程中、外方向に移動するときは、フ
ランジ６６の放射状肩部６４と強制的に接触させ
られる。このため、入口ポート６８は開いて空気
供給環状部５０の中に嵌まり込んだ空気Ａは下側
の圧縮室５４の中に送り込むことが出来る。環状
シール５６はテーパ状の肩部７２を形成し、該肩
部がポンプハウジング３２の円筒孔３４と弾性力
をもつて当接する。テーパ状の肩部７２は面７４
が径方向に延びて形成され、該面によつてアツプ
ストローク工程の間、肩部６４を支持する。

次に第５図を参照すると、ダウンストローク工
程の間、浮き上がつた環状シール５６は放射状の
肩部６２に強制的に押し当てられ、これによつて
空気供給用環状部５０は通気通路６８に対してシ
ールされる。浮き上がつた環状シール５６の環状
面７６が放射状肩部６２の表面と面接触して肩部
６２を支持する。肩部６２と環状面７６とが連結
され、更にシールの弾性フランジ７２がハウジン
グの円筒孔３４と接触してシールされることによ
り、第５図の矢印７８で示すように、ダウンスト
ローク工程の間、圧縮室５４から出た空気Ａが空
気供給環状部５０の中に逆戻りするのを防いでい
る。

更に又、ピストン３６と環状シール５６がポン
プハウジングの円筒孔３４の中を移動すると、空
気供給環状部５０の中は低圧状態となり、これに
よつてピストン３６と位置決めリング４０との間
から空気供給環状部に大気中の空気Ａを引入れる
ことが出来る。このようにして、ピストンが次の
アツプストローク工程にて引き抜かれるとき、大
気中の空気Ａの新たなチヤージが圧縮室５４の中
に送り込まれる。

ピストン３６と位置決めリング４０の内径４２
との間の環状のクリアランスはあまりにも小さす
ぎるため明瞭に図示することが出来ない。第４図
及び第５図では線８０として示している。

再び第３図を参照すると、ポンプのハウジング
３２は、ポンプハウジング３２の下端部に形成さ
れたチエツク弁装置２０によつて密封される。圧
縮室５４は、ポンプハウジング３２と一体に形成
されたウエブ８２によつて閉じられる。弁ポケツ
ト８４はウエブ８２の中を軸方向に延びて弾力性
のある整合メンブレン（membrane）８６を収容
出来るようにしている。望ましい実施例では、整
合メンブレン８６は弾性のポリマー樹脂から作つ
ており、負荷を取り除いたとき平らなデイスク形
状に回復するものが望ましい。

排出ポートにはウエブ８２が形成小さな孔８８
が形成され、圧縮室４４から出て容器内部の空間
２２に至る空気の流れ通路を形成している。

本発明の望ましい実施例では、ポケツト８４は
テーパ状の貫通孔９０によつて拡大しており、該
孔はウエブ８２を貫通している。テーパ状の貫通
孔９０の頂点は圧縮室５４の境界と交わる線に沿
つて切り取つた形としている。テーパ孔９０と圧
縮室５４との交線は開口９２を形成しており、該
開口の中に弾性メンブレン８６の円錐形の固定具
９４が収容される。

弾性メンブレン８６は弾性を有する円錐形の固
定具９４に取り付けられ、該固定具は開口９２を
通じて挿入される。円錐リテーナ９４は弾性材料
から作られ、開口９２を通じて強制的に挿入され
た後、元の完全に拡がつた形状を回復する。固定
具９４は開口９２を通じて押し込められると、弾
性メンブレンのデイスク８６は撓んで第４図及び
第５図に示すように円錐形の孔９０と係合する。

メンブレンのデイスク８６をテーパ状のシール
面９０に対して弾力的に撓ませているから、第４
図に示すアツプストローク工程中及び静止中に於
て、弾性メンブレンに加えられる力はメンブレン
の表面に均一に分散され、このようにしてシール
を損なうようなしわの発生を防ぐことが出来る。

第５図に示すダウンストローク工程中、圧縮さ
れた空気Ａの作用によつて、弾性メンブレン８６
排出ポート８８を取り囲むテーパ面９０から容易
に離れる。これによつて圧縮室５４の圧縮空気Ａ
は孔８８を通り容器内部の空間２２の中に流れる
ことが出来る。リツプ８６Ａは、圧縮空気Ａから
加えられる力に応答し、径方向内向きに撓んでウ
エブ８２から離れるため、ピストン３６のダウン
ストローク運動の間、圧縮室５４の空気は放出さ
れる。

更に、浮き上り状態の環状シール５６は孔３４
の中を上向きに引つ張られると、圧縮室５４の中
に負圧が生じ、弾性メンブレンのリツプ部をテー
パ孔９０の方に吸い上げ、これによつて排出ポー
ト８８を緊密にシールすることが出来る。

炭酸飲料１４の一部が容器から取り出された
後、メーカーが取り付けた密閉キヤツプは捨てら
れ、容器１２は密閉キヤツプ／ポンプの組合せ装
置１０を用いて、ポンプ１８を容器の首部２６か
ら挿入し、密閉キヤツプ１６を回して首部２６の
開口を緊密にシールする。炭酸飲料のかなりの部
分が取り出されると、炭酸飲料１４の中に溶け込
んだ炭酸ガスが出て行くのを抑えるため、容器内
部の空間２２は十分高い圧力レベルに加圧しなけ
ればならない。これは、ポンプ１８を手で作動さ
せてピストン３６の往復運動を行なうことによ
り、大気中の空気Ａを内部空間２２の中に強制的
に入れることが出来る。ピストン３６のアツプス
トロークに於て、空気は環状部５０から通気通路
６８を通つて圧縮室５４の中に送られる。ダウン
ストローク工程の間、浮き上がり状態の環状シー
ル５６は圧縮室５４を有効にシールし、先に圧縮
室の中に引き込まれた空気はチエツク弁２０の排
出ポート８８から押し出される。

ピストンの小径部５８の周囲に設けられた環状
シール５６が移動することにより、ダウンストロ
ーク工程の間、圧縮室への空気導入を効率よく行
ない、圧縮室を有効にシールすることが出来る。
そして所望の高い圧力状態を容器１２内部の空間
２２の中に作り出すことが出来る。弾性メンブレ
ンのデイスク８６はチエツク弁２０の排出ポート
８８をしつかりと密封するから、所望の圧力レベ
ルに到達した後、加圧されたガスが容器内の加圧
された空間２２から出て行くのを防ぐことが出来
る。チエツク弁はピストンとは独立して作動させ
ることが出来、固くシールして常に逆流を防ぐこ
とが出来る。従つて、ポンプ作業が完了した後シ
ールを固定するのにピストン３６を回転させた
り、又は位置をずらせたりする必要性はない。

具体的な望ましい実施例及び具体的な炭酸飲料
容器の場合について本発明を説明したが、前述の
説明は限定する意味と解すべきではない。望まし
い実施例に種々の変更を加えたり、本発明の用途
を変えることは当該分野の専門家であれば、前述
の説明及び図示によつて行なうことが出来るであ
ろう。例えば、本発明の密閉キヤツプ及びポンプ
の組合せ装置を、その他所定の圧力レベルを維持
することが望まれるその他の加圧装置に用いるこ
とも出来る。特許請求の範囲に規定された発明
は、このような変形及び実施例の一切を含むもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の密閉キヤツプ／ポンプ組合せ
装置の斜面図、第２図は密閉キヤツプ／ポンプ組
合せ装置を炭酸飲料容器の首部に取り付けた状態
を一部破断して示す正面図、第３図は本発明の密
閉キヤツプ／ポンプ組合せ装置を一部破断して示
す分解図、第４図は密閉キヤツプ／ポンプ組合せ
装置の断面図でアツプストローク工程中のポンプ
要素の関係を説明する図、及び第５図は第４図と
同様な断面図であつてダウンストローク工程に於
けるポンプ要素の関係を説明する図である。 １０……密閉キヤツプ／ポンプ組合せ装置、１
２……容器、１６……密閉キヤツプ、１８……ポ
ンプ、２０……チエツク弁、３２……ポンプハウ
ジング、３６……ピストン、４０……環状位置決
めリング、５４……圧縮室、５６……環状シー
ル、８６……弾性整合部材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 密閉キヤツプの中部に開口を設け、 ポンプはハウジングとピストンを備え、ハウジ
   ングは円筒孔の軸芯が密閉キヤツプの中央部開口
   と揃うように密閉キヤツプに取り付けると共に、
   ピストンはハウジングの円筒孔を往復動可能に設
   けており、 環状のシールをピストンに嵌装して該シールを
   円筒孔と接触させ、シールの一方の側部によつて
   円筒孔の中に圧縮室の境界を形成し、シールの他
   方の側部によつてピストンとポンプの円筒孔との
   間に形成された空気供給用の環状部の境界を形成
   しており、 バルブ手段をピストンに連結し、該バルブ手段
   によつて、ピストンの往復動に応答して空気供給
   用環状部と圧縮室とを連通又は遮断出来るように
   しており、 チエツク弁をポンプハウジングに連結し、該チ
   エツク弁には圧縮室に連通する排出ポートと、該
   排出ポートの遮蔽及び露出を行なう可動の弁要素
   を有している ことを特徴とする炭酸飲料容器に使用される加圧
   式密閉装置。 ２ ポンプのハウジングにはポケツト部を形成
   し、該ポケツト部に排出ポートを形成すると共に
   可動の弁要素が収容され、可動の弁要素はハウジ
   ングに連結した可撓性の部材を備え、該可撓性部
   材は排出ポートの上に位置している特許請求の範
   囲第１項に記載の装置。 ３ ポケツト部には円錐形の弁を載せる表面が形
   成され、排出パートにはウエブと前記表面を貫通
   する孔が設けられている特許請求の範囲第２項に
   記載の装置。 ４ 可動の弁要素は弾性材料から作られたデイス
   クを備えている特許請求の範囲第１項に記載の装
   置。 ５ ポンプのハウジングはウエブを含んでおり、
   該ウエブに排出ポートを形成すると共に傾斜した
   側壁によつてポケツト部を形成しており、該ポケ
   ツト部に可動の弁要素が収容され、チエツク弁の
   可動の弁要素はウエブに連結された可撓性部材を
   備え、該可撓性部材は傾斜側壁に対して弾性力で
   当接して排出ポートを遮蔽している特許請求の範
   囲第１項に記載の装置。 ６ ピストンは小径部を有し、該小径部に通気溝
   を形成しており、 環状のシールはピストンの小径部に嵌装され、
   該小径部に沿つて第１の位置から第２の位置へ軸
   方向に移動できるようにしており、シールは一方
   の側部によつて円筒孔の中の圧縮室の境界部を形
   成し、他方の側部によつて、ピストンと円筒孔と
   の間に形成された空気供給用の環状部の境界部を
   形成しており、シールは弾性を備えた環状の肩部
   を有し、該肩部はハウジングの円筒孔及びピスト
   ンに当接して、シールが第１の位置にあるとき通
   気溝を塞いで空気供給用環状部を密封するように
   しており、シールはピストンの小径部に沿つて第
   ２の位置へ移動可能であり、この位置で通気溝が
   空気供給用環状部と圧縮室に連通するようにして
   いる特許請求の範囲第１項に記載の装置。