JP2005112390A - 衝撃吸収部を備えたキャップ - Google Patents

Abstract

【課題】 容器の口部に装着されるキャップについて、落下衝撃により容器口部との間の密封性が損なわれるのを抑制できるようにする。
【解決手段】 天板部１１の周縁からスカート部１２が垂下され、天板部１１内面の周辺付近が容器口部を密封するための密封部となっているキャップ１において、キャップ１の外面側で天板部１１からスカート部１２に移行するコーナー部分の付近に、スカート部１２の上端部から天板部１１の頂面の領域にまで入り込むように衝撃吸収部（薄肉リブ２０）を形成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、天板部の周縁からスカート部が垂下され、天板部内面の周辺付近が容器口部を密封するための密封部となっているキャップの構造に関し、特に、キャップが装着された状態の容器を誤って落としたような場合に、その落下衝撃によりキャップと容器口部の間の密封性が損なわれるのを抑制できるようなキャップの構造に関する。

合成樹脂製のＰＥＴボトル等のようなボトル容器用のキャップとして、従来から、合成樹脂材からなるキャップや合成樹脂材と金属材からなるキャップが一般的に使用されており、そのようなキャップでは、天板部の周縁からスカート部が垂下されたキャップの天板部内面の周辺付近が、容器口部を密封するための密封部となっていて、例えば、下記の特許文献１〜３にも開示されているように、キャップの天板部内面に形成された密封部を容器口部に密接させることで、キャップと容器口部の間の密封性が確保されている。
特開昭６１−２５９９６０号公報 特開平１０−３５６９９号公報 特開２０００−７９９５４号公報

ところで、上記のような従来公知のキャップでは、内容物が充填されてキャップが装着された飲料容器を搬送中や店頭等で予想を越えた高さから誤って落とした際に、落下の高さが高くなるにつれて、落下衝撃によりキャップの密封部と容器口部とがずれて密封性が損なわれ易いという問題がある。

すなわち、キャップ付きの容器を落下させた場合、キャップの側を上にして落下させたり、容器の中心軸線が垂直方向から９０°傾いた状態（容器が横向きになった状態）に近い状態で落下させたりして、キャップより先に容器の部分（胴部や底部）が接地面と衝突した場合には、落下衝撃がキャップの密封部に影響を与える可能性は少なく、また、キャップの側を下にして落下させた場合でも、容器の中心軸線が垂直方向の状態（容器が真っ逆様になった状態）でキャップが接地面に衝突した場合は、キャップの密封部には、容器の軸線方向に向けて均等に分散して衝撃が伝わるため、密封部が変形するほどの強い衝撃とはなり難い。

しかしながら、容器を中心軸線が垂直方向から４５°程度に傾いた状態でキャップを下にして落下させた場合には、キャップの天板部の頂面の周辺部分からコーナー部分の付近にかけて局部的に接地面と衝突することで、その部分に集中して落下衝撃が加わることとなり、落下の高さが高くなるにつれて、その衝撃によってキャップの密封部が変形することで、キャップの密封部と容器口部とがずれて密封性が損なわれる可能性がある。

なお、上記の点に関して、例えば、特許文献１として示した引用公報中には、開蓋の際の滑り止めとして、キャップのコーナー部分に多数の薄肉リブ（容器グリップリブ１８）を設けた構造が開示されているが、そのような構造（滑り止めのための構造であって、衝撃吸収のための構造ではない）では、キャップの側を下にして、容器の中心軸線が垂直方向から４５°より小さい角度（接地面に対して垂直方向に近い角度）の状態で落下させた場合に、キャップのコーナー部分から天板部の頂面の周辺部分にかけて接地面に衝突することとなるため、コーナー部分の薄肉リブ（容器グリップリブ１８）だけで落下衝撃を充分に吸収することはできない。

本発明は、上記のような問題の解消を課題とするものであり、具体的には、容器の口部に装着されるキャップについて、落下衝撃により容器口部との間の密封性が損なわれるのを抑制できるようにすることを課題とするものである。

本発明は、上記のような課題を解決するために、天板部の周縁からスカート部が垂下され、天板部内面の周辺付近が容器口部を密封するための密封部となっているキャップにおいて、キャップの外面側で天板部からスカート部に移行するコーナー部分の付近に、スカート部の上端部から天板部の頂面の領域にまで入り込むように衝撃吸収部が形成されていることを特徴とするものである。

上記のような本発明のキャップによれば、キャップが装着された状態の容器を誤って落とした際に、キャップ外面のコーナー部分や天板部の頂面の周辺部分が接地面に衝突することで局部的に大きな落下衝撃がキャップに加えられる事態となっても、この落下衝撃がキャップの外面側で衝撃吸収部の変形により充分に吸収されることで、キャップの内面側にある密封部まで衝撃が大きく作用しないことから、キャップと容器口部との間の密封性が損なわれるのを抑制することができる。

なお、そのような本発明の衝撃吸収性を備えたキャップの効果については、キャップの密封部を突起状に形成して容器口部に部分的に接触させることで密封しているような場合において特に有効なものであり、また、密封部付近での天板部の厚さが、合成樹脂製の場合には１．０ｍｍ〜３．０ｍｍ程度、金属製の場合には０．１ｍｍ〜０．３ｍｍ程度であるような、キャップの天板部から密封部に対して衝撃が伝わり易い場合において特に有効なものである。

落下衝撃によりキャップと容器口部との間の密封性が損なわれるのを抑制するという目的を、最良の形態として以下の各実施例に具体的に示すように、キャップの外面側で天板部からスカート部に移行するコーナー部分の付近に、スカート部の上端部から天板部の頂面の領域にまで入り込むように衝撃吸収部を形成するということで実現した。

本実施例のキャップは、例えば、高密度ポリエチレンやポリプロピレン等の比較的剛性の高い合成樹脂を材料として射出成形や圧縮成形により一体成形される合成樹脂製のキャップであって、図１に示すように、キャップ１には、天板部１１の周縁から下方に垂下するスカート部１２の内面側に雌ネジ１３が形成されており、スカート部１２の下端に、不正使用防止（ピルファープルーフ）の機能を果たすために、破断可能な弱化部を介して離脱可能なようにピルファープルーフバンド１４が一体的に設けられている。

また、キャップ１のスカート部１２の外面には、滑り止め用のローレット１５が形成されており、キャップ１の天板部１１の内面（下面）には、容器口部（図示せず）との間の密封性を確保するための密封部として、図３に示すように、容器口部の内面に当接する環状プラグ１６が一体的に垂設されていると共に、容器口部の上端外縁部分に当接する環状小突起１７とアウターリング１８が、環状プラグ１６と同心円状に一体的に形成されている。

そして、そのようなキャップ１の外面側で、天板部１１からスカート部１２に移行するコーナー部分の付近に、スカート部１２の上端部から天板部１１の頂面の領域にまで入り込むように、衝撃吸収部として、天板部１１の半径方向に沿って延びる多数の薄肉リブ２０が放射状に一体成形されている。

そのようにキャップ１のコーナー部分から天板部１１の頂面の周辺部分にかけて薄肉リブ２０による衝撃吸収部が形成されていることにより、当該部分が接地面に衝突するように容器が落下されても、落下衝撃により薄肉リブ２０が変形して衝撃を吸収することで、天板部１１の内面に形成された密封部まで衝撃が伝わり難いため、衝撃により密封部が変形して密封性が損なわれるのを抑制することができる。なお、衝撃吸収部として薄肉リブ２０をキャップ１の本体部分に一体成形していることで、生産効率良く衝撃吸収部を形成することができる。

衝撃吸収部として形成されている薄肉リブ２０については、キャップ１の本体部分（天板部１１やスカート部１２）に一体成形されて、スカート部１２の上端部から天板部１１の頂面の周辺部にまで入り込み、上端面が天板部１１の頂面と同一面となるように、天板部１１の半径方向に沿って延びているものであるが、具体的には、例えば、図２に示すように、キャップ１の天板部１１の頂面の周辺部で円周方向に沿って等間隔で放射状に３０個形成しており、図３に示すようなキャップ軸方向での高さＨが０．９ｍｍ、キャップ外周縁からの半径方向の長さＬが２．４ｍｍで、図４に示すようなキャップ周方向での幅Ｗが０．４ｍｍとなるようにしている。

この薄肉リブ２０の具体的な形状や数については、容器の内容量やキャップの大きさ等によって適宜変更されるが、例えば、３００〜５００ｍｌの内容量を有する飲料容器においては、キャップ周方向の幅は、０．２ｍｍ〜１．０ｍｍが適当であり、キャップ軸方向の高さは、衝撃を吸収する上で、０．５ｍｍ〜２．０ｍｍであることが好ましく、また、衝撃吸収部の上端面を天板部の頂面から多少突出するように形成しても良いが、突出させ過ぎると、材料を余分に使用する上、美感を損ない、さらに、キャップの成形や搬送に支障をきたす虞があるため、衝撃吸収部の上端面の高さは、天板部頂面と同程度の高さから、天板部頂面からの２．０ｍｍ程度突出した高さまでの範囲であることが好ましい。

また、薄肉リブ２０が延びる方向については、半径方向以外にも、円周方向やそれ以外の方向であっても良いが、本実施例のように薄肉リブ１０を天板部１１の半径方向に延ばしていることで、容器を中心軸線が垂直方向から傾いた角度で落とした場合に、その容器の傾いた角度の傾きの程度に関係なく、落下衝撃を効果的に吸収することができ、また、金型でキャップを成形する際にも、金型内の薄肉リブを成形する部分での溶融樹脂の流れ性を良くして、キャップの成形性を良好なものにすることができる。

本実施例のキャップは、図６に示すように、基本的には実施例１に示したキャップと同様の構造を備えた合成樹脂製のキャップであるが、その衝撃吸収部の構造が実施例１に示したキャップとは異なるものである。すなわち、この実施例２では、実施例１に示したようにキャップ１の本体部分に薄肉リブ２０を一体成形することなく、衝撃吸収部として、キャップ１の外面側で天板部１１からスカート部１２に移行するコーナー部分の付近に、スカート部１２の上端部から天板部１１の頂面の領域にまで入り込むように、天板部１１やスカート部１２よりも硬度が小さい柔軟な材質の合成樹脂材２１を一体的に結合させるようにしている。

すなわち、キャップ１の天板部１１やスカート部１２を構成している合成樹脂材に対して、それよりも硬度が小さい柔軟な材質の合成樹脂材２１を、例えば、衝撃吸収部材として別部材に成形してからキャップ成形用の金型内に挿入してインサート成形によりキャップ本体と一体化したり、同一金型内でキャップ本体の合成樹脂材と共にそれぞれ射出成形したり、或いは、衝撃吸収部材として別部材の成形したものをキャップ本体に対して接着や嵌合等により装着したりすることで、キャップ１の衝撃吸収部として一体的に結合している。

本実施例の合成樹脂製キャップの場合には、キャップ本体の素材となる合成樹脂として、高密度ポリエチレンやポリプロピレン等の比較的剛性の高い周知の合成樹脂を使用しているが、これに対して、衝撃吸収部の素材となる柔軟な合成樹脂としては、ウレタン樹脂、スチレン系やエチレン系やオレフィン系等のエラストマー系樹脂、ＮＢＲやプロピレンラバー等のゴム類等が好適に使用できる。

そのように硬度が小さい柔軟な材質の合成樹脂材２１によって衝撃吸収部を形成する場合には、薄肉リブを成形する場合のように金型を複雑なものとして衝撃吸収部を複雑で特殊な形状に成形しなくても、充分に衝撃吸収性を得ることができて、落下衝撃を充分に吸収することができる。なお。本実施例では、合成樹脂材２１による衝撃吸収部を、円周方向に連続して環状に形成しているが、円周方向に所定の間隔を置いて複数個に分割した状態で形成するようにしても良い。

ところで、以上に説明したような各実施例において、それぞれの衝撃吸収部の構造は異なるものの、何れにしても、衝撃吸収部は、落下衝撃を受けたときに容易に変形して衝撃を吸収できるような強度を有するものであり、衝撃吸収部となる部分の範囲については、キャップのコーナー部分だけでなく、少なくとも天板部の頂面の領域にまで入り込ませることが必要であって、そのようにして少なくともキャップの天板部の頂面の周辺部分からコーナー部分の付近をカバーできるように衝撃吸収部を形成しておくことが、落下衝撃による密封性の悪化を抑制する上では必要である。

すなわち、「発明が解決しようとする課題」において既に説明したように、容器を中心軸線が垂直方向から４５°より小さい角度（接地面に対して垂直方向に近い角度）でキャップを下にして落下させた場合に、キャップのコーナー部分から天板部の頂面の周辺部分にかけて接地面に衝突することで、その部分に集中的に落下衝撃が大きく加えられることとなり、その結果、密封性が損なわれる可能性がある。

そのため、少なくともキャップの天板部の頂面の周辺部分からコーナー部分の付近をカバーできるように衝撃吸収部を形成しておくことが必要となるのであるが、そういう意味からして、コーナー部分と共に、少なくとも天板部の頂面の周縁端から好ましくは０．５ｍｍ以上（さらに好ましくは１．０ｍｍ以上）内側の位置にまで衝撃吸収部を形成しておくのが良い。

なお、衝撃吸収部の形状や材質について、落下衝撃を受けることで後に残る塑性変形を起こすような形状や材質にしておけば、万が一、予期せぬ程の落下衝撃が加わえられて、密封部の変形により容器に漏れが生じても、衝撃を受けたことが容易に判別できるため、漏れの原因を直ちに特定することができる。

以上、本発明の衝撃吸収性を備えたキャップの各実施例について説明したが、本発明は、上記のような各実施例に限定されるものではなく、例えば、キャップについては、全体が合成樹脂材からなる合成樹脂製キャップに限らず、合成樹脂材による密封部を備えた金属製キャップ（キャップ用の金属材としてはアルミニウム合金や表面処理鋼板等の周知の容器蓋用金属板が使用できる）や、合成樹脂製のスカート部材と金属製の天板部材（樹脂製の密封部付き）とからなる複合キャップ等であっても良く、螺合により容器口部に冠着するネジ付きキャップに限らず、スナップ係合により容器口部に冠着するスナップキャップであっても良い。

また、薄肉リブ２０によって衝撃吸収部を形成する場合には、実施例１に示したように、キャップ１の天板部１１の頂面の周辺部分にだけ薄肉リブ２０を形成するのではなく、図５に示すように、天板部の頂面の中央部分にまで薄肉リブ２０が入り込むように頂面全体に形成しても良い。但し、キャップの天板部の平坦な頂面に装飾等を施したいような場合には、実施例１に示したように、天板部１１の頂面の周辺部分にのみ薄肉リブ２０による衝撃吸収部を形成しておくことが好ましい。

また、硬度が小さい柔軟な材質の合成樹脂材２１によって衝撃吸収部を形成する場合についても、実施例２に示したように、合成樹脂材２１の上端面を天板部１１の頂面に高さを合わせるように形成するのではなく、図９に示すように、合成樹脂材２１の上端面を天板部１１の頂面よりも上方に突出させるように形成しても良く、さらには、キャップ１の天板部１１の頂面の周辺部分にだけ衝撃吸収部を形成するのではなく、天板部１１の頂面全体を覆うように衝撃吸収部を形成しても良い等、適宜に設計変更可能なものであることが言うまでもない。

本発明のキャップの一実施例（実施例１）について右半分を断面にして示す部分断面側面図。 図１に示したキャップの上面図。 図１に示したキャップにおける衝撃吸収部（薄肉リブ）の付近を部分的に拡大して示す断面図。 図１に示したキャップにおける衝撃吸収部（薄肉リブ）の付近を部分的に拡大して示す上面図。 薄肉リブによる衝撃吸収部の他の例について部分的に拡大して示す断面図。 本発明のキャップの他の実施例（実施例２）について右半分を断面にして示す部分断面側面図。 図６に示したキャップの上面図。 図６に示したキャップにおける衝撃吸収部（合成樹脂材）の付近を部分的に拡大して示す断面図。 合成樹脂材による衝撃吸収部の他の例について部分的に拡大して示す断面図。

符号の説明

１ キャップ
１１ 天板部
１２ スカート部
１６ 環状プラグ（密封部）
１７ 環状小突起（密封部）
１８ アウターリング（密封部）
２０ 薄肉リブ（衝撃吸収部）
２１ 合成樹脂材（衝撃吸収部）

Claims (4)

1. 天板部の周縁からスカート部が垂下され、天板部内面の周辺付近が容器口部を密封するための密封部となっているキャップにおいて、キャップの外面側で天板部からスカート部に移行するコーナー部分の付近に、スカート部の上端部から天板部の頂面の領域にまで入り込むように衝撃吸収部が形成されていることを特徴とするキャップ。
2. 衝撃吸収部として、天板部の半径方向に沿って延びる多数の薄肉リブが放射状に一体成形されていることを特徴とする請求項１に記載のキャップ。
3. 衝撃吸収部として、天板部やスカート部よりも硬度が小さい柔軟な材質の合成樹脂材が一体的に結合されていることを特徴とする請求項１に記載のキャップ。
4. 衝撃吸収部が、衝撃を受けることで後に残るような塑性変形を起こすものであることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のキャップ。

Images