JP2004196318A - スクリューキャップ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】開封時に発音するスクリューキャップ及びその製造方法を提供すること。
【解決手段】板材を成形することにより天板部２及びその天板部２の周縁から垂下する側壁部５と、この側壁部５に瓶等の容器１００に螺合される螺旋状のねじ部１０２を形成する。天板部２の中央部に隆起部１０を成形し、隆起部１０にこのキャップ１の周縁部３から中央部に向かう稜線部１２を成形する。また、隆起部１０とこのキャップの周縁部３とを区切る多角形の境界部１１を成形する。そして、隆起部１０の変形がキャップ１の開放で元に戻り、これによりキャップ１が発音する。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スクリューキャップ及びその製造方法に関するものである。さらに詳しくは、開封時における瓶内部の減圧に伴うキャップ天板部の弾性変形により発音するキャップ及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
瓶のキャップとして、複数箇所に隔てて掛止用の爪を有するツイストキャップと呼ばれるものが知られている。同キャップでは、各爪が瓶から外れないように硬質の鋼板を用いている。このようなツイストキャップを用いた瓶では、内容物の品質保証のために、キャップ天板中央部に平面視円形の隆起部を設け、開封時の瓶内部減圧に伴う隆起部の弾性変形により発音するものが知られている。ツイストキャップでは上述のように板材が硬質であるため、隆起部が円形でも、十分な反発力を得られ、発音が可能であった。
【０００３】
これに対し、側壁部にねじを成形する必要のある「スクリューキャップ」にあっては、ねじ成形のために薄板又はツイストキャップよりも軟質の板を用いる必要がある。そして、発明者らの実験によれば、薄板等の天板部に円形の隆起部を設けても、開封時の反発力が不十分で発音させることが非常に困難であった。
【０００４】
なお、本発明とは分野が相違するが、発音蓋として、特許文献１に記載の「易開口缶」が知られている。同公報には、その缶蓋中央部に平面視円形の「ボタン部」を設け、開封時の缶内部の減圧に伴うボタン部の弾性変形により発音する旨が記載されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平２００２−１６０７３３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
かかる従来の実情に鑑みて、本発明は、開封時に発音するスクリューキャップ及びその製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係るスクリューキャップの第一の特徴は、板材を成形することにより天板部及びその天板部の周縁から垂下する側壁部を形成すると共に、前記側壁部には瓶等の容器に螺合される螺旋状のねじ部を有するものであり、前記天板部の中央部に隆起部を有し、前記隆起部にはこのキャップの周縁部から中央部に向かう稜線部を成形してあり、前記隆起部の弾性変形により発音することにある。
【０００８】
同特徴によれば、隆起部に稜線部を設けたことにより、隆起部を押し下げるように弾性変形させると、より平坦にさせられた稜線部は反発力により元形状に復帰しようとする。この反発力で隆起部は発音することとなる。
【０００９】
また、本発明に係るスクリューキャップの第二の特徴は、板材を成形することにより天板部及びその天板部の周縁から垂下する側壁部を形成すると共に、前記側壁部には瓶等の容器に螺合される螺旋状のねじ部を有するものであり、前記天板部の中央部に隆起部を有し、前記隆起部とこのキャップの周縁部とを区切る多角形の境界部を有し、前記隆起部の変形により発音することにある。この場合、前記多角形が正方形又は長方形であることが望ましい。
【００１０】
同特徴によれば、隆起部の外縁に境界部を設けたことにより、押し下げられた隆起部は周縁に対し相対的に押し下げられ、発音のための反発力を得ることができる。
【００１１】
上記いずれかの特徴において、前記隆起部がその中央部に平坦部を備えていることが望ましい。
【００１２】
また、上記いずれかの特徴において、前記周縁部に沿って円状の段差部を有し、前記境界部がこの段差部に近接する直線状であってもよい。
【００１３】
さらには、前記隆起部が平面視で直交する２方向に対して異なる形状を呈し、一方が他方よりなだらかに連続する部分を有しているようにしてもよい。
【００１４】
本発明に係るスクリューキャップの製造方法の第一の特徴は、上記いずれかに記載のスクリューキャップの製造方法であって、前記隆起部の形状を呈する略凸形状の雄型と、弾性部材の平坦面との間で材料を挟むことにより前記隆起部を成形することにある。
【００１５】
本発明に係るスクリューキャップの製造方法の第二の特徴は、上記いずれかに記載のスクリューキャップの製造方法であって、この雄型に嵌合する雌型とを有し、雄型は弾性部材により上方に付勢されており、前記雄型と前記雌型との間で材料を挟むことにより前記隆起部を成形することにある。
【００１６】
【発明の効果】
このように、上記本発明に係るスクリューキャップの特徴によれば、稜線部又は境界部を設けたことにより、薄板又は比較的柔らかい板材であっても十分な反発力を得ることができるようになった。これにより薄板等を用いる「スクリューキャップ」でも実際に発音させることが可能になった。
【００１７】
本発明の他の目的、構成及び効果については以下に示す「発明の実施の形態」の項で明らかになるであろう。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面を参照しながら、本発明をさらに詳しく説明する。
図１、２に示すスクリューキャップ１の第一実施形態は、飲食物を収納する食品保存用のガラス瓶１００の口部１０１を塞ぐものに関する。なお、このガラス瓶１００の口部１０１には、螺旋状のねじ１０２を形成してある。
【００１９】
スクリューキャップ１は、大略、天板部２及びその天板部２の周縁から垂下する円環状の側壁部５を有し、その下端の縁部を側壁外周方向に張り出すように丸めてある。このスクリューキャップ１は、板材（薄板）である板厚０．２〜０．５ｍｍ程度の塗装鋼板をプレス成形することで形成され、側壁部５には、瓶１００のねじ１０２に螺合する螺旋状のねじ部６を成形してある。また、天板部２の内面２ｂの周縁には、後述の口部上端１０１ａを接当させて瓶１００を密閉するためのパッキン７を貼着してある。
【００２０】
天板部２には、大略、周縁側から中央に向かって、円弧状の周縁部３と、隙間部４と、正方形状の隆起部１０とを順次形成してある。周縁部３は平坦面であり、周縁部３内径側に下向き傾斜の段差部３ａを形成してある。この段差部３ａも平面方向視で円弧状を呈しており、周縁部３と段差部３ａのキャップ開口側７の表面２ｂには上述のパッキン７が貼着されている。
【００２１】
隆起部１０は、周縁部３ａ内径上の点を頂点とする正方形状に配置される４本の第一境界部１１を挟んで、平坦面である隙間部４に対して隆起させてある。この隆起部１０は、大略、傾斜部１３と、中央部に位置する平坦部１５を有する。
【００２２】
傾斜部１３は、周縁部３側から平坦部１５に至る上向き傾斜の傾斜面として成形してある。この傾斜部１３には、大略、周縁部３側から平坦部１５に向かう４本の稜線部１２を成形してある。この稜線部１２を境界として傾斜部１３を４つの区画に分けたことで、各傾斜部１３を下方に押し下げたときに、弾性変形による反発力が十分得られるように構成してある。一方、頂部（平坦部）１５は、稜線部１２の中央部側の各終点を頂点とする四本の第二境界部１４を各辺とする正方形状としてある。境界部１１は、上面側が凹状の溝としてある。一方、稜線部１２及び第二境界部１４は、下面側が凸状の突条としてある。
【００２３】
ここで、図３を参照しながら、本発明に係るスクリューキャップ１の製造装置及び製造方法について簡単に説明する。図３（ａ）に示す製造装置は、プレス機に取り付ける下型１１０と上型１２０とを有している。下型１１０は中央から外側に向かって、突部を有する雄型１１１とこれに順次外嵌する内筒体１１２，可動リング１１３，外筒体１１４とを備えている。また、可動リング１１３は外筒体１１４に抜けを規制される唾部１１３ａを有し下ベース１１５を貫通する複数本のピン１１６により上下移動可能に支持され、下方から付勢手段により支持される連結板１１７に連結されている。
【００２４】
上型１２０は、スペーサー１２１と、このスペーサー１２１に形成された円形の凹部１２１ａに嵌合される弾性部材１２２と、スペーサー１２１に外嵌する筒体１２３と、これらを支持する上ベース１２４とを有している。弾性部材１２２は、硬質ウレタン樹脂で構成され、その下面である平坦面１２２ａと雄型１１１とで天板部２ｘを挟むことにより、隆起部１０をプレス成形する。弾性部材１２２は、ウレタン以外のゴムや樹脂で構成することもできる。
【００２５】
製造に当たっては、鋼板ＳＴを下型１１０，上型１２０間にセットし、上型１２０を下型１１０に近接させる。まず、鋼板ＳＴが可動リング１１３の上面と筒体１２３の下面に挟まれ、内エッジ１１４ａと外エッジ１２３ａとの間で鋼板ＳＴが円形に切断される。順次上型１２０を下降させると、可動リング１１３も同時に下降し、内筒体１１２の外面と筒体１２３の内面とで同図（ｂ）に示すように側壁部５が形成される。さらに上型１２０を下降させると、内筒体１１２の平坦面１２２ａと雄型１１１との押圧で隆起部１０が段差部３ａと共に形成される。
【００２６】
このように上型の素材として硬質のウレタン樹脂を採用したことにより、プレス時におけるウレタン樹脂が適当な弾性変形を行い、薄板を破損させることなく、隆起部１０を成形することができる。なお、以下の各実施形態に係るスクリューキャップを作成においても、凸部１１１の形状を変更することで、隆起部１０を同様に成形することが可能である。なお、キャップ１の成形後に隆起部をさらに別工程で形成することも可能である。
【００２７】
次に、図１（ｂ）及び図２を参照しながら、密封時及び開封時における天板２の弾性変形について説明する。なお、以下に示す各実施形態において、特に断りのない限り、瓶１００内部は真空状態である。
【００２８】
図１（ｂ）は、瓶１００の口部１０２を塞いだ状態におけるキャップ１の端面図であり、天板２には、容器１００内部方向への引張圧が作用している。図２において、符号１０’で示す鎖線は、密封時の隆起部１０の変形を示すものである
キャップ１を開封すると同時に、減圧状態のガラス瓶１００内に空気が流入する。これにより、天板部２’に作用していた引張圧が開放され、隆起部１０’は符号１０で示す元の状態に復帰し、上述の反発力で発音が引き起こされる。
【００２９】
また、間隙部４と傾斜部１３の境界部１１は上面側が凹状の溝としてあることから、密封により傾斜部１３が弾性変形すると、この境界部１１に応力が集中する。そして、開封と同時に、間隙部４はほぼ不動であるから、その応力は傾斜部１３への反発力として作用することとなる。そして、その大きさに比例した発音を伴って、隆起部１０は原形状に復帰する。このように、本実施形態に係るスクリューキャップ１にあっては、傾斜部１３を溝である境界部１１と、突条である稜線部１２及び第二境界部１４の互いに異なる２種類の境界で囲んだことにより、大きな反発力を得ることができる。
【００３０】
次に、図４を参照しながら、本発明に係るスクリューキャップの第二実施形態について説明する。なお、以下の実施形態において、上記第一実施形態と同様の部材には同様の符号を付してある。
【００３１】
本実施形態は、隆起部３０が一対の傾斜部３３、３３と、これらの間に挟まれた頂部３５ａ及び一対の第二傾斜部３５ｂ、３５ｂを有している点で上記第一実施形態と相違する。すなわち、頂部３５ａの平行な２辺にのみ第二境界部３４、３４を設けることで、アーチ状のなだらかな連続部分３５ｂ、３５ａ、３５ｂを形成している。
【００３２】
同図（ｂ）、（ｃ）に示すように、第一傾斜部３３、３３及び第二傾斜部３５ｂ、３５ｂは共に、中央部側に向かって上向き傾斜であり、第二傾斜部３５ｂの傾斜の方が第一傾斜部３３の傾斜よりもなだらかである。また、第二傾斜部３５ｂは中央部側ほど狭幅に形成してある。そして、アーチ状部分３５（３５ｂ、３５ａ、３５ｂ）が全体として大幅に凹むことにより、頂部３５ａに作用する反発力を増大させ、大きな発音を得るように構成してある。
【００３３】
図５に示す第三実施形態におけるスクリューキャップの隆起部４０は、大略、中央部に位置する方形の平坦部４５と、台形形状の第一傾斜部４３、４３と、第二傾斜部４４、４４を有する。第一傾斜部４３と第二傾斜部４４は稜線部４２を介して区分けされており、同図（ｂ）、（ｃ）に示すように、第二傾斜部４４の傾斜の方が第一傾斜部４３の傾斜よりもなだらかであり、上記第二実施形態と同様の効果を有する。
【００３４】
図６に示す第四実施形態におけるスクリューキャップの隆起部５０は、大略、方形状の境界部５１に囲まれた傾斜部５３と平坦部５５を有する。本実施形態は、方形状の境界部５１の各頂点が、段差部３ａ上に位置しない点で上記実施形態と相違しており、傾斜部５３の面積が小さくなっている。しかし、傾斜部５３を幅狭にせざるを得ず、その分、隆起部５０に対する反発力も弱くなる点で、上記実施形態の方が優れている。
【００３５】
図７（ａ）に示す第五実施形態におけるスクリューキャップ１の製造装置にあっては、弾性部材１２２の替わりに雌型１２５が用いられる。この雌型１２５の下面は雄型１１１’と嵌合しあう関係となっている。雄型１１１’の下部にはばね筒１１８内で支持された付勢手段である圧縮ばね１１９とが配置され、雄型１１１’を上方に付勢する。
【００３６】
スクリューキャップ１を製造するにあたっては、下型１１０と上型１２０との間に鋼板ＳＴを介在させ、これら両型を近接させる。このとき、内筒体１１２’よりも上方に凸部１１１’が張り出しているので、同図（ｂ）に示すように、まず隆起部１０’が形成され、順次隆起部１０’が深くなり、最終的に隆起部１０が形成されることとなる。
【００３７】
最後に、本発明に係るスクリューキャップのその他の実施形態の可能性について言及する。なお、以下の各実施形態を適宜組み合わせて実施してもよい。
上記各実施形態では、瓶１００としてガラス瓶を用いた。しかし、所定の内部圧に耐えうる材質のものであればこれに限らず使用可能である。
【００３８】
上記第一、二、四実施形態では、段差部３ａを傾斜面とし、上記第三実施形態では、段差部３ａを壁面状としたが、適宜変更可能である。
【００３９】
なお、特許請求の範囲の項に記入した符号は、あくまでも図面との対照を便利にするためのものにすぎず、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の第一実施形態に係る発音キャップの平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ端面図である。
【図２】天板の変形の様子を示す図１（ｂ）相当図である。
【図３】（ａ）は本発明に係る発音キャップの製造方法において用いる金型の断面図、（ｂ）は鋼板の成形過程を示す図である。
【図４】（ａ）は本発明の第二実施形態に係る発音キャップの平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ端面図であり、（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｃ端面図である。
【図５】（ａ）は本発明の第三実施形態に係る発音キャップの平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ端面図であり、（ｃ）は（ａ）のＥ−Ｅ端面図である。
【図６】（ａ）は本発明の第四実施形態に係る発音キャップの平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＦ−Ｆ端面図である。
【図７】本発明の第五実施形態に係る図３相当図である。
【符号の説明】
１：発音スクリューキャップ、２：天板部、３：周縁部、３ａ：段差部、５：側壁部、６：ねじ、７：パッキン、８：開口、１０、１０’：隆起部、１１：境界部、１２：陵線部、１３：傾斜部、１４：第二境界部、１５：平坦部、３０：隆起部、３１：境界部、３２：陵線部、３３：第一傾斜部、３４：第二傾斜部、３５：アーチ状部、３５ａ：頂部、３５ｂ：第二傾斜部、４０：隆起部、４１：境界部、４２：陵線部、４３：第一傾斜部、４４：第二傾斜部、４５：平坦部、５０：隆起部、５１：第一境界部、５３：傾斜部、５４：第二境界部、５５；平坦部、１００：瓶、１０１：口部、１０１ａ：口部上端、１０２：ねじ、１１０：下型、１１１、１１１’：雄型、１１２，１１２’：内筒体、１１３：可動リング、１１３ａ：唾部、１１４：外筒体、１１４ａ：内エッジ、１１５：下ベース、１１６：ピン、１１７連結板、１１８：ばね筒、１１９：圧縮ばね、１２０：上型、１２１：スペーサー、１２１ａ：凹部、１２２：弾性部材、１２２ａ：平坦面、１２３：筒体、１２３ａ：外エッジ、１２４：上ベース ，１２５：雌型、ＳＴ：鋼板

Claims (8)

1. 板材を成形することにより天板部（２）及びその天板部（２）の周縁から垂下する側壁部（５）を形成すると共に、この側壁部（５）に瓶等の容器（１００）に螺合される螺旋状のねじ部（１０２）を有するスクリューキャップであって、
   前記天板部（２）の中央部に隆起部（１０、３０、４０）を有し、前記隆起部（１０、３０、４０）にこのキャップ（１）の周縁部（３）から中央部に向かう稜線部（１２、３２、４２）を成形し、前記隆起部（１０、３０、４０）の弾性変形により発音することを特徴とするスクリューキャップ。
2. 板材を成形することにより天板部（２）及びその天板部（２）の周縁から垂下する側壁部（５）を形成すると共に、この側壁部（５）に瓶等の容器（１００）に螺合される螺旋状のねじ部（１０２）を有するスクリューキャップであって、
   前記天板部（２）の中央部に隆起部（１０、３０、５０）を有し、前記隆起部（１０、３０、５０）とこのキャップの周縁部（３）とを区切る多角形の境界部（１１、３１、５１）を有し、前記隆起部（１０、３０、５０）の変形により発音することを特徴とするスクリューキャップ。
3. 前記多角形が正方形又は長方形である請求項２に記載のスクリューキャップ。
4. 前記隆起部（１０、４０、５０）がその中央部に平坦部（１５、４５、５５）を備えている請求項１〜３のいずれかに記載のスクリューキャップ。
5. 前記周縁部（３）に沿って円状の段差部（３ａ）を有し、前記境界部（１１、３１）がこの段差部に近接する直線状である請求項２〜４のいずれかに記載のスクリューキャップ。
6. 前記隆起部（３０）が平面視で直交する２方向に対して異なる形状を呈し、一方（３５、４４）が他方（３３、４３）よりなだらかに連続する部分を有している請求項１〜５のいずれかに記載のスクリューキャップ。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載のスクリューキャップの製造方法であって、前記隆起部（１０、３０、４０、５０）の形状を呈する略凸形状の雄型（１１１）と、弾性部材（１２２）の平坦面（１２２ａ）との間で材料（ＳＴ）を挟むことにより前記隆起部（１０、３０、４０、５０）を成形することを特徴とするスクリューキャップの製造方法。
8. 請求項１〜６のいずれかに記載のスクリューキャップの製造方法であって、前記隆起部（１０、３０、４０、５０）の形状を呈する略凸形状の雄型（１１１’）とこの雄型に嵌合する雌型（１２５）とを有し、雄型（１１１’）は弾性部材（１１９）により上方に付勢されており、前記雄型（１１１’）と前記雌型（１２５）との間で材料（ＳＴ）を挟むことにより前記隆起部（１０、３０、４０、５０）を成形することを特徴とするスクリューキャップの製造方法。

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