JP2006504589A - 減圧下で作動する飲用容器用の弁を開く力を最大にする装置 - Google Patents

Abstract

飲用容器（２）用の、減圧下で作動する弁を開く力を最大にする装置。この装置は、出口開口部（４）を封じると共に、休止位置にある軸方向に可動な弁シール部材（22、122、222）と圧密に接触する壁開口部（８、108、208）が設けられた仕切壁（６、106、206）を有している。この装置は、また、周縁部が連続な膜（12、112、222）を有しており、該膜は飲用容器（２）に対して弁軸（14）を中心として前記仕切壁（６、106、206）を覆うと共に壁開口部を包むように張設されている。この膜（12、112、212）は軸方向の広がりを有しており、仕切壁（６、106、206）に固定的に接続された固定端（12a、112a、222a）と該固定端（12a、112a、212a）から軸方向に所定距離をおいて配置された可動な動作端（12b、112b、212b）とを有している。該動作端（12b、112b、222b）は前記軸方向に可動なシール部材（22、122、222）に張力を伝えるようになっている。その非動作位置で休止状態にあるときに前記膜（12、112、212）が最大の軸方向の広がりを有し、また、該膜（12、112、212）が半径方向に可撓且つ変形可能であると共に軸方向の延伸が抑制されるようにすることによって、減圧状態が生じて作動したときに弁を開く最大の力が得られる。

Description

本発明は、飲用容器用の、減圧下で作動する自己調節弁を開く力を最大にする装置に関する。加圧された、もしくは加圧されていない清涼飲料、又は他の液化食品を当該容器に入れることができる。この装置は、容器用の飲み口と共に使用することを意図している。

飲用弁を自動で開くための減圧下で作動する装置は、米国特許第6,290,090号などの、先に公開された特許文献から知られている。米国特許第6,290,090号の弁を開く機構は、炭酸飲料を含有する飲用缶の弁を作動させる圧力反応膜を有している。この弁によると、缶の中身をこぼすことなく消費することができる。飲用弁の動作部材を形成する前記膜は、飲用缶と同心であり、該缶の長手方向の軸周りに略平面状に形成されており、該平面は、前記長手方向の軸に垂直である。この膜は、また、その全周縁部に沿ってしっかりと取り付けられている。弁のシール部材の一部である、内部を液体が流通することのできるステーは前記膜を該シール部材に連結する。このシール部材は、缶の出口開口部を開閉する。膜は、使用者が吸うことによってその片側に減圧状態が生じ、膜の両側に圧力差が生じたときに、作動される。この圧力差によって、膜とシール部材とを軸方向、そして弁を開く方向に動かす圧による力が生じる。膜の作動面が出口開口部を覆う弁の表面よりも大きいので、缶内が任意の加圧状態であったとしても、弁を開くのに十分な大きさの弁を開く力が作られて伝えられる。

加圧された液体の入った飲用容器の弁を開く、この型の膜構造体を使用することには、いくつかの欠点がある。

米国特許第6,290,090号による平面状の膜の周縁部は固定されているので、先に記載した圧力の影響がある間に大きく動くようなことはないが、膜の主に中央部は軸方向に可動である。したがって、圧力反応膜の有効面積が小さくなってしまい、弁のシール部材に送られる力を相対的に小さくしてしまう。半径方向の膜の面積を大きくすることによって、この問題を解決することができるかもしれない。しかしながら、このような方法は、キャップの直径によって膜の直径が制限される標準的な瓶のキャップに使用されるときは、可能ではない。そのようなときは、膜に与える吸引力を増加させることによって、使用者は、低減した膜の有効面積及び小さくなった圧による力を補償することができるかもしれない。しかしながら、特に、飲用缶が加圧されている場合における弁の開き始めの間は、使用者は、非常に大きな初期吸引力を用いなければならない。この弁装置が非常に機能的で使いやすいものとは思えない。

さらに、この膜構造体は、膜の両側で生じた圧力差による力を集めて弁のシール部材に伝える支持要素を備えていない。

また、この膜構造体は、加圧されている飲用缶の弁を開けている間必要とされる初期吸引力を低減させる、開く力を最大化する装置と共に使用されることもない。

このシール部材は、缶の出口開口部の下流側に配置されており、飲用缶内の加圧状態によっては、自動的に開いてしまうこともある。したがって、中身の液体が意図せずして缶から流れ出てしまうこともある。この意図されていない結果を避けたければ、当該弁は、非炭酸性の飲料を入れた飲用缶のみに使用されなければならない。これでは、米国特許第6,290,090号による弁装置の目的に反することになる。恐らく、この膜は、中身の液体が加圧されている場合に意図せずして流れ出るのを防ぐために、強化されるか又は補強されなければならない。このようにしてしまうと、使用者は膜に更なる吸引力を与えなければならない。しかしながら、これでは、弁の機能性と使い易さがさらに低下することになる。

したがって、通常の瓶のキャップと炭酸飲料とに関連するこの膜構造体の重要な問題は、膜の有効面積が小さすぎて、特に弁が開く段階で、弁を開ける十分な力を与えることができないことである。この理由により、米国特許第6,290,090号による弁装置は、非常に機能的でも非常に使い易くもないものであろう。

米国特許第6,290,090号

本発明の目的は、従来技術の前記欠点を改善することである。

前記目的は、以下の記載とそれに続く請求項に開示されている特徴によって達成される。

仮に、使用者が普通以下の吸引力で弁装置を作動させたとしても、弁が開く初期段階の間に最も大きい開口力を弁のシール部材に伝えるように設計されているという点において、本願弁装置は特別である。この効果は、特にシール部材が飲用容器中の加圧状態に抗して開かなければならないとき、この効果は弁を使い易くする。例えば、炭酸飲料を飲むときには、弁が開く瞬間の圧力は、それに続く、飲んでいるときの圧力よりも、常に大きい。この弁装置は、小さな子供やある範疇の障害者及び病気の人を含む、吸引力が弱い人にとっても有益である。

容器用の飲み口に関連する弁装置のある特定の態様によると、その製造中にも大きな効果をもたらす。以下の例示的な説明を参照されたい。

原理として、本発明の弁装置は、膜の形状をしたスリーブ状の本体に沿って生じ、弁のシール部材に伝達される張力を利用することによって動作する。膜が差動圧力を与えられ、その長手方向から垂直に逸れたときに、張力が生じる。これによって、膜の軸方向長さが小さくなり、結果として、弁部材が軸方向に動く。

本発明で使用されるこの原理（以下において説明される）は、その２つの終端部を固定して張設された綱による次のような類推で最もよく示される。前記膜の変形は、横方向の力Ｓを受けたときに張設された綱がその長手方向に対して垂直に歪むのとほぼ同じように進行する。この綱を用いた類推は、本発明の弁装置において使用される力について例証している。綱にかかる横向きの力Ｓは、変形した綱に沿う反動的な張力Ｆになる。張力Ｆは綱の固定終端部に伝達され、与えられた横方向の力Ｓよりも何倍も大きい。綱の片側終端部を固定すれば、張力Ｆは、綱の長手方向（軸方向）に綱の他端を動かすのに用いることができる。この効果は、本発明の膜構造体の効果に類似する。この歪みの間、いずれの取り付け端の張力Ｆも、歪む前の綱の元々の軸方向に平行である軸方向力成分Ｆａと、前記軸方向に垂直な剪断成分Ｆｓとに分解することができる。綱の元々の軸方向と歪んだ時のその方向との間の歪み角ａは、歪みが増大するのに伴って大きくなる。角度ａが大きくなると、各力の成分Ｆａ，Ｆｓの大きさも、全体的な幾何学的状況に従って、即ち、三角関数に従って変化する。即ち、力の成分Ｆａは（cos'a'）の関数になり、剪断成分Ｆｓは（sin'a'）の関数になる。両関数とも非線形である。軸方向成分Ｆａは、歪み角ａが小さいとき、即ち、綱の歪みの初期段階の間に最大になる。剪断力Ｆｓには、この反対の事項が当てはまる。この歪みは、綱の非線形軸方向縮小にも帰着する。ここに説明した状況の下で、綱の軸方向の動き（縮小）は歪みの初期段階においては最小であり、その後は、軸方向の動きが増大する。

これに対応する力と縮小との状況は、本発明の膜構造体においても利用される。軸方向成分Ｆａが弁を開く力を伝達し、弁を開くことに貢献するので、変形角度が最も小さい、膜の変形の初期段階で、弁を開く最も大きな力が伝達される。これは、弁が開く初期の段階においては、膜構造体が弁を開く大きな力を与えると共に、シール部材の動きを小さくすることを意味する。対して、後の段階では、弁を開く力が小さくなって、シール部材の動きが大きくなる。この綱の原理を使用することにより、弁を開く力は、特に、炭酸飲料容器内の加圧状態が最大になっているときに、それを吸う／飲む過程の初期において、現存の弁を開く機構に比べて著しく大きくなる。

その使用位置において、弁装置は、飲用容器の、瓶開口部などの出口開口部に接続される。とりわけ、本発明の弁装置は、出口開口部を覆うと共に圧を密封するように取り囲み、飲用容器の内部を周囲環境から隔てる仕切壁を有している。この仕切壁は壁開口部を備えており、その上流側は、休止位置にあるときに、圧を漏らさないように弁のシール部材と接触している。

この弁装置は、軸周りに配された周縁部連続膜も有しており、該膜は前記仕切壁に接触して覆うと共に壁開口部を包んでいる。この膜は、前記軸（以下において、弁軸と称する。）に関して軸方向の広がりを有しているので、膜は、固定端と動作端との軸方向の２つの終端部を備えている。使用位置において、固定端は前記仕切壁にしっかりと接続されており、一方、動作端は可動であって、固定端から軸方向に離れた位置に配置されている。張力伝達様式において、動作端は、前記仕切壁の開口部を開閉することのできる弁のシール部材として機能するようになっている。この動作端は、シール部材に接続されていてもよいし、また、動作端の延長部分がシール部材として形成されていてもよい。その支持体を介して、シール部材は仕切壁開口部に対して軸方向に動くことができる。このように、本発明の膜構造体は、前記弁棒とシール部材とを取り囲むスリーブ状の膜を形成し、このスリーブ状の膜は、例えば、円筒形及び／又は円錐形をしている。

飲用容器の中身への意図しない操作が飲む前に行われるのを防ぐために、シール部材と仕切壁開口部の端部とが、シール部材が最初に動くときに破られる、破壊可能なシールによって連結することもできる。しかしながら、このようなシールを破ることは、弁が開く初期段階においてシール部材に追加的な力を加えることを要する。本発明の弁装置は、このような追加的な力を要するシールを設けるのにも適している。

本発明の膜は、米国特許第6,290,090号の膜と同様に、使用者が吸って前記膜の片側に減圧状態を形成することによって作動させる。また、本発明の膜は容器の周囲気圧に対して圧力の均衡が取れている。このように、容器の内側の圧力とは独立に、膜の作動がなされる。このことは、本発明の弁を、例えば、容器の圧力に対して圧力の均衡が保たれている、例えばちょう形弁から区別する。また、飲用容器は、周囲の圧力に対して圧力バランスが取れている。

本発明による膜の取り付け部の形状と取り付け方法とは、米国特許第6,290,090号の装置に係る膜の取り付け部の形状及び取り付け方法とは大きく異なっている。この相違は、弁が開く間、特にその初期段階での、弁を開く一連の力に大きく影響する。

先に述べたように、米国特許第6,290,090号による膜は、略平面形状をしており、その周縁部に沿って取り付けられている。したがって、休止位置にあるときには、該米国特許の膜は軸方向に延在する長手方向の部分を有さない。膜が動作するときに、シール部材に伝えられる弁を開く張力は、膜にかかる作動圧力と同じ方向、即ち、膜に対して垂直な方向に作用する。これによって、弁のシール部材に作用する弁を開く力が弱いなどの先に記載した欠点が生じる。

本発明の膜構造体は軸方向に沿った縦の広がりを有しているので、その半径方向の広がりを増大させることなく膜の長手方向の広がりを増大させることによって、膜の圧力反応有効面積を大きくすることができる。これによって、膜にかかる圧の力は、膜を半径方向に広げなくても大きくすることができる。キャップの直径によって膜の半径方向の広がりが制限される、標準的な瓶のキャップにおいて、この点は好ましい。

本発明による膜の構造の結果として、膜にかかる垂直方向の差圧は、スリーブ状の膜の略長手方向において、目的の長手方向の弁を開ける力に変換される。これによって、弁を開ける力は、膜の長手方向に実質的に平行であるが、差圧によって生じる力の方向に略垂直になる。

膜全体に亘る各軸方向の部分に関して、膜の長手方向はその固定端と動作端との間で定義される。円筒状の構造の場合は、膜の長手方向の広がりは弁軸に平行であり、一方、例えば、円錐形の構造の場合は、膜は弁軸に平行ではない。後者の場合、長手方向の広がりは、少なくとも１の軸方向成分と少なくとも１の半径方向成分とを与える。膜の長手方向、即ち弁を開く力の方向は弁軸に平行ではないが、前記隔壁開口部に対してシール部材を軸方向に動かすのは、弁を開く力の弁軸に平行な軸方向成分である。

弁の所望の機能と所望の幾何学とに応じて、膜を弁軸に向かって内側に変形させることによっても、また、弁軸から外側に向かって変形させることによっても、膜を変形させることができる。これは、膜を弁軸に向かって半径方向内側に変形するように、即ち、膜が砂時計の形状をするように設計することによっても、また、膜を弁棒から半径方向外側に変形するように、即ち、膜が風船のように膨張するように設計することによっても、達成することができる。これによって、前記減圧状態が、スリーブ状の膜の内側又は外側にそれぞれ与えられることになる。拡張可能な膜が使用される場合は、その中央部が、所望の拡張程度に適合する深さであると共に軸方向に延びる折り畳み部を有する長手方向の蛇腹として形成されているのが好ましい。

さらに、膜構造体の長手方向に、そして弁のシール部材に、弁を開く最も大きな初期段階の力を伝えるために、それが非動作位置に休止しているときに、スリーブ状の膜の体部は（弁軸に沿って測定して）最大限の長手方向の広がりを有するように設計されなければならない。休止位置にあるということは、横方向の力Ｓを受ける前に、前記綱が張設されて固定された状態にあることに対応する。

初期段階において最大の力を伝達することは、前記綱が、軸方向の延伸を抑制され、したがって、綱の長さが与えられ得る張力負荷で殆ど伸長しないようになっていさえすれば達成することができる。このような性質は、材料、関連する綱のサイズ及び／又は構造を選択することによって与えられる。したがって、弾性ロープ及びゴムバンドを含む、弾性に富んだ、又は可塑的に変形可能なロープは適さない。しかしながら、全ての綱はある程度弾性を有しており、張力負荷を受けたときにはある程度の弾性延伸を受ける。したがって、側方からの適切な力Ｓによって生じる張力負荷を受けたときに弾性延伸を殆ど示さない綱を選択することによって、所望の効果が達成される。

これに対応して、本発明の膜も、膜に作用する差圧によって生じる張力負荷を受けたときに、軸方向の延伸が抑制され、膜の長手方向の広がりが軸方向に殆ど延伸しないようになっていなければならない。この性質は、使用する膜の材料、サイズ、及び／又は構造を巧みに選択することによって得られる。したがって、選択された膜は、前記張力負荷に対して、問題になるような長手方向の弾性延伸を示すことがあってはならない。このような理由で、膜が軸方向に容易に延びることはないであろう。結果として、軸方向の張力の影響下に膜の軸方向の延伸を許すような膜の長さを延ばす変形、例えば、同心の波形や折り畳みが設けられていてはならない。もし、膜が縦方向に延伸すると、初期の張力がシール部材に伝えられてそれを動かす代わりに、膜の材料又はその変形領域を延ばしてしまう。

半径方向に変形可能であるためには、膜は半径方向に可撓であって、それ故に弁軸に対して半径方向に変形可能でなければならない。したがって、膜は、半径方向の変形に殆ど抵抗がない状態でなければならない。膜が作動時に所望の変形形状を有するために、膜の固定端と動作端との間に、間隔をおいて１以上の周縁部支持環を設けることもできる。この目的のために、膜の望ましい変形領域を局在化する、弱い波形部材などの、１以上の引き締め位置決定具を用いて膜を配置することもできる。

半径方向の変形に対して一定の抵抗を示す、例えば、軸方向に延在する波形部材又は折り畳み部材を用いるなど、軸方向に一定の剛性を持たせることによって、膜を軸方向に支持してもよい。これによって、膜がその非動作位置に休止しているときに、即ち、弁がその閉鎖位置にあるときに、シール部材に強固な閉止力を及ぼすことができる。膜の材料と幾何学的な形状とを適切に選択することによって、膜が適切な弾力的剛性を与えられていれば、膜に作用する減圧状態がなくなったときに、弁を閉じる位置にシール部材を押し戻すことのできる、弾性という形で蓄えられた十分なエネルギーをも、膜は有することになる。このような理由で、膜は１以上の軸方向の支持体を備えていてもよい。この目的のために、断面で見たときに、軸方向に支持する効果を有する、六角形、星形、波形などの形状を膜が有していてもよい。あるいは、膜が休止位置にあるときに、弁装置の仕切壁の前記開口部に向けて前記シール部材を圧密に押し付ける別個のばね要素にシール部材が接続されていてもよい。

その固定端及び／又は動作端を含み、膜は又、その弁軸周りに非対称に形成されていてもよい。さらに、非対称に配置されたシール部材が取り付けられていてもよい。

膜が薄壁のプラスチック材料で形成されていると好ましい。本発明に係る膜構造体に適切な性質を持たせるために、異なる型のプラスチック材料を適切に組み合わせて膜を形成してもよい。

以下において、本発明のいくつかの異なる例示的態様を示す。

図面は、やや歪められている。

図１ａと図１ｂとは、瓶開口部４を有する瓶２を示しており、この瓶開口部には、本発明による開口力を最大にする弁装置が接続されている。瓶２内の圧力はP3であり、瓶を取り巻く周囲気圧はP1である。特に、弁装置は、周縁部6aと壁開口部８とを備えた円錐形の仕切壁６を有している。仕切壁６は瓶２に接続されており、環状ガスケット10を介して瓶開口部４を圧密に取り囲んでいる。

この弁装置は、また、周縁部がつながった状態の円錐状の膜12を有している。膜12は瓶２の外側に配されており、弁軸14に関して、該弁軸を取り囲む仕切壁６、及び該弁軸が貫く弁開口部８と同軸になっている。さらに、この例示的態様及びこの後の例示的態様において、全ての弁部品は弁軸14を中心として同軸である。膜12は弁軸14に関して軸方向の広がりを有している。これによって、膜12は軸方向の２つの端部、即ち、固定端12aと動作端12bとを有することになる。この例においては周縁部をなす固定端12aは、仕切壁６の周縁部6aの外側に接続されている。固定端12a及び周縁部6aは、飲用開口部17と瓶２の外側のねじ筋20に適合するねじ山が内側に設けられた基部18とを有する飲み口16によって、瓶開口部４に取り付けられている。動くことのできる動作端12bは、固定端12aから軸方向に所定距離離れた位置に配置されており、張力を伝達するような方法で、軸方向に可動な弁のシール部材22に接続されている。この例示的態様においては、シール部材22は、動作端12bの延長部がシール部材22を形成するようになっている。このような形態によると、弁装置の製造が瓶２用の飲み口16に関連する場合に、製造技術上の大きなメリットをもたらす。このような形態によると、膜12とシール部材22とは一弁部品として同じ材料から作ることができるので、製造工程を簡略化することができ、また、経済的にも有利である。製造技術的に言うと、この一体化した弁部品は、仕切壁６と共に送られて組み立てられ、これによって、弁装置とそれを取り付ける飲用容器とのそれに続く組み立てをより簡略化する。

シール部材22は、液体がその中を通過する、軸方向に延在するステー24を有している。ステー24の一端は、仕切壁６の内側に配されると共に休止位置にあるときに仕切壁６の弁座28に対して圧密に接触する弁頭26のように形成されて広くなっている（図１ａ参照）。ステー24の他端は、弁座28の方向に開口する外部案内スリーブ30を有して形成されており、膜12に接続されている。その壁開口部８において、仕切壁６は、軸方向の案内カラー32の形状に成型されている。案内スリーブ30は軸方向の案内カラー32を相補的な方法で取り囲み、シール部材22用の軸方向案内部材を形成する。ステー24の周縁領域にも、この弁が開いたときに流体が流れ出るための通過孔34が設けられている。膜12がその休止位置にあるときには、この孔34は案内カラー32に直接的に対向する位置にあり（図１参照）、一方、膜12が作動状態にあるときには、孔34は軸方向に変位して瓶２の中に入っている（図１ｂ参照）。

膜12は、その周縁部に沿って分配された、軸方向に延在する折り畳み36を有する長手方向の円錐形の蛇腹として形成されている。図２は、休止位置にあるときの膜12の中央部を通る半径方向の断面（図１ａの線II−IIで切断した断面）における、膜の個々の折り畳み36を示している。

図１ｂに示されているように、膜12は弁軸14から半径方向外側に動くようにもなっている。このような膜の構造の結果として、吸引室38が膜12と飲み口16との間にできる。使用者が吸うことによって吸引室38に減圧状態P2が形成されると、膜12は作動される。特に、減圧状態P2は、膜12の静止抵抗を克服するのに十分な程度に大きくなくてはならない。静止抵抗は、休止状態にあるときの膜12の弾性硬度を示し、膜の材料、大きさ、形状及び構造に起因するものである。減圧状態P2が静止抵抗を克服すると、膜12は軸方向の長さが小さくなって、シール部材22を瓶２の内側に動かして弁を開ける。このようにして、弁が開く初期段階に、弁を開ける最大の力がシール部材22に伝えられる。同時に、適切な通気孔を介して圧均等化室39が周囲気圧P1と等しくなる。圧均等化室39は仕切壁６と膜12との間に位置している。

図１ａ及び１ｂにおいて、前記通気孔は、仕切壁６の周縁端6aの外側に形成された、適当な数の放射状の通気溝40でなっている。対応する放射状の通気溝42が周縁端6aの内側に形成されており、空気を瓶２の内側に導入する（図１ｂ参照）。あるいは、前記環状ガスケット10が（図示されていない）対応する溝を空気を導入する目的で備えてもよい。溝40、42は、瓶開口部４周りのシール機能に影響しないように十分狭くなければならないが、空気を通して周囲気圧P1を伝えるために十分に深くなくてはならない。

仕切壁６の内側の周縁部6aには、同心であると共に軸方向に突き出しているシール用端部44が設けられている。瓶２内の圧力P3が周囲気圧P1と等しいかそれを越えたときには、常に、環状ガスケット10はシール用端部44に対して圧力シールを行う。このために、環状ガスケット10は、休止状態にあるときに、シール用端部44に圧密に接触するように弾性的な力をかけられた内側端部片46を備えている。これに対して、例えば、瓶２から流体を飲むなどして瓶２内の圧力P3が周囲気圧P1よりも低くなると、周囲気圧P1が溝42を通じて空気を押し入れてシール用端部44から内側端部片46を押し離し、空気を瓶２中に入れる。

本発明による弁装置の第二の態様が図３ａ及び図３ｂに示されている。可能である限り、同様の部品には、「１」をその前に付して同じ参照符号を使用した。また、この弁装置は周縁部が連続する、円錐形の膜112を備えており、これは、先の例における膜12とは反対に、減圧状態が生じて作動されると、内側半径方向に動くようになっている。したがって、吸引室138は膜112の内側に配されており、その圧均等化室139はその外側に配されている。仕切壁106は円筒状に形成されており、作動状態になったときに、膜112を半径方向に動かす。吸引室138への空気の導入は、膜112の固定端112aの外側に形成された放射状の通気孔140を通して行われる。軸方向に可動であるシール部材122は膜122の動作端112bに取り付けられている。シール部材112は、軸方向に延在する、その中を流体が通過することのできるステー124を有しており、その一方の端部は幅が広くなって弁頭126の形状をしており、休止状態にあって膜112が非動作状態にあるときには、仕切壁106の内側に設けられたカムの形状をした弁座128に圧密に接触する（図３ａ参照）。さらに、仕切壁106の壁開口部108は、軸方向に延在すると共に広がったカラー132として形成されており、その内径はステー124の通過孔部134の外径よりも大きい。休止状態にある、弁閉鎖位置において、通過孔部134はカラー132に直接対向しており、前記吸引室138と飲用開口部117とを結ぶ通路を形成している（図３ａ参照）。他端においては、ステー124は、飲み口116の飲用開口部117の内側に形成された円形のガイド152の内側で軸方向に動くことのできる外部案内端150を有して形成されている。軸方向に動くときは、ステー124は、ガイド152とカムの形状をした弁座128とによって、横方向に支持されている。前記休止位置において、環状ガスケット110の、弾性的に力をかけられた内側端部片146もまた、仕切壁106に圧密に押し付けられている。弁が開くと、シール部材122は軸方向内側、そして瓶２の方へと押される。このようにして、流体は、押し込まれた通過孔134を通って流れ出ることができる。流体を消費している間、周囲気圧P1は周縁部106aの内側に設けられた通気溝142を通じて空気を押し入れて仕切壁106から内側端部片146を押し離し（図３ｂ参照）、空気を瓶２中に入れる。

本発明による弁装置の第三の態様が図４ａ及び図４ｂに示されている。可能である限り、同様の部品には、「２」をその前に付して同じ参照符号を使用した。また、この弁装置も内側半径方向に動くようになっており、先の例における弁装置と実質的に同様に動作する。しかしながら、図４ａと図４ｂとに示された装置は、その固定端212aに近い位置に膜の円筒状部分260があり、その動作端212bに近い位置に膜の円錐状部分262がある（図４ａ参照）。作動したときに膜212が所望の変形形状を有するために、前記膜の円筒状部分260と円錐状部分262との間に、周縁部支持環264が設けられている。図４ｂは、膜212が作動され、弁軸14に向かって内側に変形している様子を示している。膜の円筒状部分260が最も変形しており、そこで、膜の軸方向長さがに最も小さくなっている。この装置は、膜の内側に配された吸引室238と、膜の固定端212aの外側部分に設けられた放射状の溝240を介して周囲気圧P1と等しくなっている膜の外側に配された圧均等化室239とを有している。この装置は、また、軸方向に延在するカラー232を主要なものとして有する円筒状の仕切壁206、先のステー124に実質的に類似するステー224を備えたシール部材222、及び前記環状ガスケット110に対応する環状ガスケット210を有している。

全ての例示的態様を瓶に使用するものとして記載してきたが、本発明の弁装置はあらゆる型の飲用容器に適用することができ、また、加圧されている流体と加圧されていない流体との両方に適用することができることを強調しておかなければならない。

図１ａは、その休止位置にある円錐形の膜を示している。膜に取り付けられたシール部材は弁を閉じる位置にある。この膜は、減圧状態が形成されて動くときに、半径方向外側に動くように設計されている。 図１ｂは、図１ａに示された膜がその動作拡張位置にある状態を示しており、シール部材は弁を開く位置にある。 図２は、図１ａに示されている非動作状態にある膜を線II−IIに沿って切断した半径方向の断面図を示している。 図３ａは、その休止位置にある円錐形の膜を示しており、膜に取り付けられたシール部材は弁を閉じる位置にある。この膜は、減圧状態が形成されて動くときに、半径方向内側に動くように設計されている。膜は引き締め位置決定具を備えており、動作するときに膜が所望の形状に変形するようになっている（引き締め位置決定具は図示されていない。）。 図３ｂは、図３ａに示された膜がその作動位置、即ち半径方向収縮位置にある状態を示しており、シール部材は弁を開く位置にある。 図４ａは、その休止位置にある、一部が円筒形で一部が円錐形の膜を示しており、膜に取り付けられたシール部材は弁を閉じる位置にある。この膜は、減圧状態が形成されて動作するときに、半径方向内側に動くように設計されている。膜は、該膜を前記円筒形部分と円錐形部分とに分割する周縁部支持環を備えている。 図４ｂは、図４ａに示された膜がその作動位置、即ち半径方向収縮位置にある状態を示しており、シール部材は弁を開く位置にある。膜の前記円筒形の部分は、最も大きい半径方向の締め金を形成しており、最も大きい軸方向の収縮をなしている。

Claims (17)

1. 出口開口部（４）を有する飲用容器（２）用の減圧下で作動する弁を開く力を最大にする装置であって、使用位置にあるときに該飲用容器（２）が周囲気圧（P1）と圧力の均衡が取れた状態にあり、この位置において、前記装置が該飲用容器（２）に接続されており、前記装置が前記出口開口部（４）を覆って圧密に封じると共に壁開口部（８、108、208）が設けられた仕切壁（６、106、206）を有し、該仕切壁の上流側は軸方向に可動な休止位置にある弁シール部材（22、122、222）と圧密に接触しており、前記装置は、さらに、周囲気圧（P1）と圧力均衡が取れている周縁部が連続な膜（12、112、222）を有しており、該膜は飲用容器（２）に対して弁軸（14）を中心として前記仕切壁（６、106、206）を覆うと共に壁開口部を包むように張設され、該膜（12、112、212）は軸方向の広がりを有してスリーブ状の体部を形成しており、この形状によって、膜（12、112、212）は仕切壁（６、106、206）に固定的に接続された固定端（12a、112a、222a）と該固定端（12a、112a、212a）から軸方向に所定距離をおいて配置された可動な動作端（12b、112b、212b）とを有し、該動作端（12b、112b、222b）は前記軸方向に可動なシール部材（22、122、222）に張力を伝えるようになっている装置において、前記スリーブ状の膜（12、112、212）は、その非動作位置で休止状態にあるときに、最大の軸方向の広がりを有し、該膜（12、112、212）は半径方向に可撓且つ変形可能であると共に軸方向の延伸を抑制するようになっており、前記膜（12、112、212）に作用する差圧によって張力負荷がかかったときに該膜（12、112、212）がその長手方向の広がりにおいて、軸方向に殆ど延伸しないことを特徴とする装置。
2. 前記動作端（12b、112b、212b）が前記シール部材（22、122、222）に接続されていることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
3. 前記動作端（12b、112b、212b）の延長部が前記シール部材（22、122、222）として形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
4. 前記膜（12、112、212）が円筒形であることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
5. 前記膜（12、112）が円錐形であることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
6. 前記膜（212）が部分的に円筒形であり、部分的に円錐形であることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
7. 前記膜（12）が弁軸（14）から半径方向外側に変形可能であることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の装置。
8. 前記膜（12）の中央部が軸方向に延在する折り畳み（36）を有する長手方向の蛇腹として形成されていることを特徴とする、請求項７に記載の装置。
9. 前記膜（112、212）が弁軸（14）に向かって半径方向内側に変形可能であることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の装置。
10. 前記膜（212）が、該膜（212）の固定端（212a）と動作端（212b）との間に、間隔を置いて１以上の支持環（264）を備えており、これによって、作動したときに膜（212）が所望の変形形状を採ることを特徴とする、請求項９に記載の装置。
11. 前記膜（112、212）が、膜の所望の変形領域を局在化する１以上の引き締め位置決定具を有しており、これによって、作動したときに膜（212、212）が所望の変形形状を採ることを特徴とする、請求項９又は１０に記載の装置。
12. 前記膜（12、112、212）が半径方向の変形に一定の抵抗を示すように軸方向に支持されており、これによって、膜（12、112、212）がその非動作位置で休止状態にあるときにシール部材（22、122、222）に強固な閉鎖力を及ぼすことを特徴とする、前記請求項のいずれか一項に記載の装置。
13. 前記膜（12、112、212）が１以上の軸方向の支持体を備えていることを特徴する、請求項１２に記載の装置。
14. 断面から見たとき、前記膜（12、112、212）が、軸方向に支持する効果を有する六角形、星形又は波形の形状であることを特徴とする、請求項１２に記載の装置。
15. 前記膜（12、112、212）が弁軸（14）に関して非対称に形成されていることを特徴とする、前記請求項のいずれか一項に記載の装置。
16. 前記膜（12、112、212）がその休止位置にあるときに、前記シール部材（22、122、222）が、前記仕切壁（６、106、206）に設けられた前記壁開口部（８、108、208）に向けて該シール部材（22、122、222）を圧密に押し付ける別個のばね要素に接続されていることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
17. 前記シール部材（22、122、222）と前記壁開口部（８、108、208）の端部とが、該シール部材（22、122、222）が最初に動いたときに破られる破断可能なシールによって連結されていることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
    

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