JP2009029445A - ボトルキャップ - Google Patents

Abstract

【課題】底蓋による内筒の下端開口への封止を、互いのねじを螺合させることによりシール性を高めるとともに、そのようにしても、底蓋を内筒の下端から分離させることで行わなければならない内筒の開封を、簡単な構造で行うことができるボトルキャップを提供する。
【解決手段】底蓋３が、子キャップ２の内筒９の下端開口を、それらに形成されたねじ３ｅと９ａを螺合させて封止し、底蓋３の上縁と親キャップ１の外筒６の下端縁とに互いに噛み合う底蓋開封歯３ｆと６ｉが形成されており、子キャップ２を開く方向に回していく過程で底蓋３の底蓋開封歯３ｆが外筒６の底蓋開封歯６ｉと噛み合うことにより底蓋３の回転が阻止され、底蓋３と内筒９との互いのねじの螺合が外れることにより、底蓋３が内筒９から分離する。
【選択図】図１０

Description

本発明は、粉末状又は液状の原料を収容する原料収容部を有し、開栓操作に伴い原料収容部の底蓋を脱落させて原料をボトル内に放出するボトルキャップに関する。

本発明者は、この種のボトルキャップとして、特許文献１（特開２００４−１０６８８８号公報）に開示されたものを既に提供している。
このボトルキャップは、ボトルの口部に挿入する外筒を備えた親キャップと、その外筒に挿入して原料収納部となる内筒を備えた子キャップと、その内筒の下端開口を封止する底蓋とからなり、親キャップのキャップ本体部をボトルの口部に被せて緊締するとともに、子キャップを親キャップの外筒に螺合させることにより、この外筒の上端開口とともにボトルの口部を封止でき、また、子キャップを親キャップの外筒に対し開く方向に回すことにより、底蓋が親キャップの外筒の下端により内筒から脱落され、内筒内の原料がボトル内に放出されるようになっている。

この従来のものでは、内筒の下端開口を底蓋にて封止するに当たり、底蓋に形成した環状凹溝を内筒の下端部に密に嵌合させることで、シール性を保持するようになっている。
しかし、このような嵌合では、内筒と底蓋の互いの接触圧をいくら強くしても、シール性の向上には限界がある。

また、この特許文献１の図３〜図５には、底蓋を可撓性の連結片にて外筒と連結し、底蓋が、親キャップの外筒の下端により内筒から脱落された後に、外筒に対して懸垂状態となり、親キャップからも分離してボトル内に沈んでしまわないようにしたものが示されている。

しかし、底蓋を可撓性の連結片にて外筒と連結する構造では、底蓋と連結片とを一体に樹脂成型することは比較的に容易であっても、さらに外筒（親キャップ）とまで一体に樹脂成型することは非常に難しい。一方、底蓋と連結片とは一体に樹脂成型し、連結片は外筒に溶着することも考えられるが、溶着工程の増加により製造コストが高くなる。

さらに、本発明者は、特許文献２（特開２００５−８８９９７号公報）に開示されたものも既に提供している。
この従来のボトルキャップでは、親キャップのキャップ本体部を、ボトル口部の外周のロック用鍔部を越えるまでボトル口部に螺合させてあるものの、親キャップのキャップ本体部を摘んで親キャップを回しながらボトル口部から強制的に外そうとすれば、外せなくはない。親キャップがボトル口部から外れてしまうと、ボトル口部が完全に開放してしまい、親キャップ及び子キャップから分離してボトル内に落ち込んだ底蓋が、ボトル口部から抜け出て底蓋を誤飲する危険性があった。
特開２００４−１０６８８８号公報 特開２００５−８８９９７号公報

本発明の第１の課題は、底蓋による内筒の下端開口への封止を、互いのねじを螺合させることによりシール性を高めるとともに、そのようにしても、底蓋を内筒の下端から分離させることで行わなければならない内筒の開封を、簡単な構造で行うことができるボトルキャップを提供することにある。

これに加えて本発明の第２の課題は、内筒から分離して脱落した後の底蓋が、ボトル内に落ち込んでしまわないように保持できるようにするとともに、その保持を容易に、しかも製造容易な単純な保持構造にできるボトルキャップを提供することにある。

さらに、本発明の第３の課題は、親キャップを回しながらボトル口部から強制的に外そうとしても、それができない構造にすることにより、親キャップがボトル口部から外れてボトル口部が完全に開放してしまうような事態を回避し、ボトル内に脱落した底蓋が、ボトル口部から抜け出て底蓋を誤飲するようなことが起こらないようにすることにある。

請求項１に係る本発明は、上記第１の課題を達成するため、外筒を有し、この外筒をボトルの口部に挿入させて該口部に固定される親キャップと、その外筒に挿入して原料収納部となる内筒を有するとともに、外筒の上端開口をボトルの口部と共に開閉するため、親キャップの雄ねじに螺合する雌ねじを有する子キャップと、その内筒の下端開口を封止する底蓋とからなり、子キャップを開く方向に回すことにより、底蓋が外筒の下端で内筒から分離され、内筒内の原料がボトル内に放出されるボトルキャップにおいて、
底蓋が、内筒の下端開口を、それらに形成されたねじを螺合させて封止し、底蓋の上縁と外筒の下端縁とに互いに噛み合う底蓋開封歯が形成されており、子キャップを開く方向に回していく過程で底蓋の底蓋開封歯が外筒の底蓋開封歯と噛み合うことにより底蓋の回転が阻止され、底蓋と内筒との互いのねじの螺合が外れることにより、底蓋が内筒から分離するようになっている。

その好ましい形態である請求項２に係る発明では、底蓋に形成された環状凹溝に内筒の下端部が嵌合し、その嵌合部分に形成されたねじを螺合させて底蓋が内筒の下端開口を封止するようになっている。

請求項３に係る本発明は、上記第２の課題も達成するため、底蓋に、親キャップの外筒に嵌合して底蓋を外筒に保持する底蓋保持リングが、弾性を有する連結部を介して一体に設けられている。
その好ましい形態である請求項４に係る発明では、外筒に、その弾性変形を許容するスリットが形成されているとともに、底蓋保持リングの抜脱を阻止する底蓋脱落防止用突部が形成されている。

請求項５に係る発明は、上記第３の課題も達成するため、親キャップが、ボトルの口部に被せるキャップ本体を有するとともに、外筒の上部がキャップ本体よりも上側に突出して外筒の口部となり、この口部に、子キャップの雌ねじと螺合する雄ねじが形成され、また、キャップ本体部の内周面には、ボトルの口部の雄ねじと噛み合ってキャップ本体部を緊締する緊締用突部が形成されているとともに、この緊締用突部から離れたその下側に抜け止め用突部が形成され、その距離は、緊締用突部をボトルの口部の雄ねじに噛み合わせてキャップ本体部を緊締したときには、該雄ねじよりも下側においてボトルの口部の外周面に形成されたロック用鍔部を抜け止め用突部が強制的に乗り越えてその下方に位置し、緊締用突部がボトルの口部の雄ねじの上端から外れるところまでキャップ本体部を緩めても、抜け止め用突部がロック用鍔部の下方に位置した状態を維持する距離としたことを特徴とする。

上記請求項１〜５に係る発明のボトルキャップは、親キャップと子キャップと底蓋の３つの部品で構成されているが、請求項６に係る発明は、２つの部品で構成して上記第１の課題を達成しようとするもので、
ボトルの口部を互いのねじを螺合させて封止するキャップ本体と、底蓋とからなり、
キャップ本体が、その頂部から垂下して原料収納部となる内筒と、これよりも外周で頂部から垂下し、該頂部から分離させるための分離部を形成しているとともに、径方向に弾性変形可能として下端にストッパ突部を形成した係止筒とを有し、
底蓋が、内筒の下端開口を、それらに形成されたねじを螺合させて封止し、
底蓋の上縁と係止筒の下端縁とに互いに噛み合う底蓋開封歯が形成されており、
キャップ本体を封止方向に回転させて内筒及び係止筒をボトルの口部内に挿入するときは、係止筒が弾性変形した状態でそのストッパ突部がボトル内の喉部を越えるところまで底蓋がボトル内に挿入され、
キャップ本体を開封方向に回転させて内筒をボトルの口部から抜出していくときは、係止筒のストッパ突部がボトルの喉部で係止されることにより、係止筒が分離部で分離してボトルの口部内に残り、底蓋の底蓋開封歯が係止筒の底蓋開封歯と噛み合うことにより底蓋の回転が阻止され、底蓋と内筒との互いのねじの螺合が外れることにより、底蓋が内筒から分離して内筒内の原料がボトル内に放出されるようになっている。

その好ましい形態である請求項７に係る発明では、底蓋に形成された環状凹溝に内筒の下端部が嵌合し、その嵌合部分に形成されたねじを螺合させて底蓋が内筒の下端開口を封止するようになっている。

請求項８に係る発明は、上記第２の課題も達成するため、底蓋に、係止筒に嵌合して底蓋を係止筒に保持する底蓋保持リングが、弾性を有する連結部を介して一体に設けられている。
その好ましい形態である請求項９に係る発明では、係止筒に、その弾性変形を許容するスリットが形成されているとともに、底蓋保持リングの抜脱を阻止する底蓋脱落防止用突部が形成されている。

請求項１に係る発明によれば、底蓋が、内筒の下端開口をねじを螺合させて封止するねじ蓋となっているので、シール性が高い。底蓋をねじ蓋とすると、底蓋と内筒とを相対回転させないと、底蓋を内筒から分離させて開封することができないが、底蓋の上縁と外筒の下端縁とに互いに噛み合う底蓋開封歯を形成し、子キャップを開く方向に回していく過程で底蓋の底蓋開封歯が外筒の底蓋開封歯と噛み合うことにより底蓋の回転が阻止され、底蓋と内筒との互いのねじの螺合が外れるようになっているので、部品の追加や特殊な構造にすることなく、子キャップを開くと同時に底蓋も開封できる。

請求項２に係る発明によれば、底蓋に形成された環状凹溝に内筒の下端部が従来と同様に嵌合しているうえ、その嵌合部分に形成されたねじを螺合させて底蓋が内筒の下端開口を封止するので、シール性が一層高くなる。

請求項３に係る発明によれば、弾性を有する連結部を介して底蓋と一体に設けられた底蓋保持リングを親キャップの外筒に嵌合することにより、子キャップの内筒から分離してその下端開口を開放した後の底蓋を外筒に保持できるので、底蓋が原料放出後に親キャップ及び子キャップから完全に分離してボトル内に落ち込んでしまうことがなく、飲用者に誤飲の危険性を与えない。また、底蓋保持リングを親キャップの外筒に嵌合することで、底蓋を外筒に容易に保持でき、しかも製造容易な単純な保持構造にできる。さらに、底蓋と底蓋保持リングとが弾性を有する連結部を介して一体となっているので、内筒から分離してその下端開口を開放した後の底蓋を、連結部の弾性により開放状態に保持できる。

請求項４に係る発明によれば、外筒がスリットにより弾性変形可能になっているとともに、底蓋保持リングの抜脱を阻止する底蓋脱落防止用突部が外筒に形成されているので、底蓋保持リングを外筒に嵌合し易いとともに、嵌合後の脱落を的確に防止できる。

請求項５に係る発明によれば、親キャップのキャップ本体部をボトルの口部に被せ、キャップ本体部の内周面に形成された緊締用突部をボトル口部の雄ねじに噛み合わせて回しながら緊締すると、キャップ本体部の内周面に形成された抜け止め用突部は、ボトル口部のロック用鍔部を強制的に乗り越えてその下方に位置する。親キャップをボトル口部から外そうとして、緊締用突部がボトル口部の雄ねじの上端から外れるところまでキャップ本体部を緩めると、親キャップはボトル口部に対して空転するが、この状態でも、抜け止め用突部はロック用鍔部の下方に位置しており、この状態から親キャップを外そうとするには、抜け止め用突部がロック用鍔部を上方へ乗り越えるだけの引き抜き力を親キャップに強制的に加えない限り不可能である。従って、その引き抜きに要する力を、指の力だけでは到底無理な程度に強くしておけば、親キャップを無理にあけて底蓋を誤飲するような恐れはなくなる。

請求項６に係る発明によれば、キャップ本体と底蓋との２つの部品からなり、キャップ本体を封止方向に回転させてその内筒及び係止筒をボトルの口部内に挿入するときは、係止筒が弾性変形した状態でそのストッパ突部がボトル内の喉部を越えるところまで底蓋がボトル内に挿入され、キャップ本体を開封方向に回転させて内筒をボトルの口部から抜出していくときは、係止筒のストッパ突部がボトルの喉部で係止されることにより、係止筒が分離部で分離してボトルの口部内に残り、底蓋の底蓋開封歯が係止筒の底蓋開封歯と噛み合うことにより底蓋の回転が阻止され、底蓋と内筒との互いのねじの螺合が外れることにより、底蓋が内筒から分離するので、請求項１に係るボトルキャップと同様にシール性が高いうえに、それに比べて構造が単純で、安価に提供できる。

請求項７に係る発明によれば、底蓋に形成された環状凹溝に内筒の下端部が従来と同様に嵌合しているうえ、その嵌合部分に形成されたねじを螺合させて底蓋が内筒の下端開口を封止するので、シール性が一層高くなる。

請求項８に係る発明によれば、弾性を有する連結部を介して底蓋と一体に設けられた底蓋保持リングをキャップ本体の係止筒に嵌合することにより、キャップ本体の内筒から分離してその下端開口を開放した後の底蓋を係止筒に保持できるので、底蓋が原料放出後にキャップ本体から完全に分離してボトル内に落ち込んでしまうことがなく、飲用者に誤飲の危険性を与えない。また、底蓋保持リングをキャップ本体の係止筒に嵌合することで、底蓋を係止筒に容易に保持でき、しかも製造容易な単純な保持構造にできる。さらに、底蓋と底蓋保持リングとが弾性を有する連結部を介して一体となっているので、内筒から分離してその下端開口を開放した後の底蓋を、連結部の弾性により開放状態に保持できる。

請求項９に係る発明によれば、係止筒がスリットにより弾性変形可能になっているとともに、底蓋保持リングの抜脱を阻止する底蓋脱落防止用突部が係止筒に形成されているので、底蓋保持リングを係止筒に嵌合し易いとともに、嵌合後の脱落を的確に防止できる。

次に、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

実施例１のボトルキャップは、図１に示すように、それぞれ樹脂成型された親キャップ１と子キャップ２と底蓋３とからなる。図８ないし図１１ではこれら３つの部品の関係を拡大断面図にして示している。

親キャップ１は、ポリエチレンテレフタレート製のペットボトル５０（図８ないし図１１に鎖線で示す。以下、ボトルと記す）と同じくポリエチレンテレフタレート製で、その口部５０ａに被せるキャップ本体部５に、上下両端が開口した外筒６を一体に設けている。外筒６は、キャップ本体部５の頂部５ａを上下に一体に貫通しており、頂部５ａより上側に突出した上部は、上端が開口する口部６ａとなり、また頂部５ａより下側に突出した下部は、キャップ本体部５の胴部５ｂとの間に間隙５ｃを形成しながらその下端よりも下方に垂下して下端が開口する垂下筒部６ｂとなっている。この垂下筒部６ｂには、その途中から下端まで達する縦長の３つのスリット６ｃが、図５に示すように１２０度の間隔で形成され、垂下筒部６ｂは、スリット６ｃの上端部分から下端に向かって徐々に細くなり、その途中からの内径は底蓋３の外径よりも小さい。スリット６ｃより上側の垂下筒部６ｂの外周面には、一周する環状のシール用突部６ｄが形成されている。また、頂部５ａの下面には、先端縁（下端縁）が尖鋭な環状歯部５ｄが間隙５ｃ内において一体に突出形成されている。

外筒６の口部６ａの外周面には、雄ねじ６ｅが形成されているとともに、その終端と頂部５ａとの間に、子キャップロック用鍔部６ｆが一体に設けられている。一方、外筒６の垂下筒部６ｂの下端外周縁には、一周する環状の底蓋脱落防止用突部６ｇが一体に突出形成されているとともに、これよりも上側に段部６ｈが形成され、この段部６ｈから底蓋脱落防止用突部６ｇまでの間の部分が最も外径が小さくなっている。また、外筒６の垂下筒部６ｂは、スリット６ｃで３分割されているが、その下端縁には、複数の底蓋開封歯６ｉが周方向に間隔をおいて形成されている。

キャップ本体部５の胴部５ｂの内周面には、その下端に、内周面を一周する環状の抜け止め用突部５ｅが一体に形成されているとともに、これより距離Ｌだけ離れたその上側に、同じく内周面を一周する環状の緊締用突部５ｆが一体に形成されている。さらに、キャップ本体部５の胴部５ｂの外周面には、抜け止め用突部５ｅとは反対となる下端部分に、胴部５ｂの肉厚を外側に厚くする補強用鍔部５ｇが一体に形成されているとともに、これより上側の外周面にローレット５ｈが形成されている。また、胴部５ｂの下端面には、薄くて小さいこじ開け識別用突部５ｉが環状に一体形成されている。

子キャップ２は、原料及び圧力気体充填部（カプセル）となる内筒９を、キャップ本体部８の頂部８ａの下面から一体に垂設するとともに、この内筒９の外周の至近位置において、肉薄の短い密閉リング１０を頂部８ａから下向きに一体に突設している。内筒９は、キャップ本体部８の胴部８ｂとの間に隙間８ｃを形成しながらそれよりもはるかに長く突出している。

このように下端のみ開口した内筒９は、親キャップ１の外筒６よりも径がやや小さく、図２〜図４に示すように、外筒６との間に僅かな隙間７を形成して挿入できるようになっているが、長さは外筒６よりも若干長くなっている。内筒９の下端部外周面には、１周を少し越える程度の螺旋のねじ９ａが形成されている。

キャップ本体部８の胴部８ｂの内周面には、外筒６の口部６ａの雄ねじ６ｅと螺合する雌ねじ８ｄが形成されている。一方、胴部８ｂの外周面には、指を掛けて開ける際の滑り止め用ローレット８ｅが刻設されている。

また、キャップ本体部８の胴部８ｂの下側には、ロック用分離リング１１が、小さな連結部であるブリッジ８ｆで胴部８ｂと僅かに一体に連結させて、キャップ本体部８と一体に樹脂成型されている。これらキャップ本体部８とロック用分離リング１１とは、このブリッジ８ｆが切断すると分離するようになっている。ロック用分離リング１１の内周面には、一周する環状の分離用突部１１ａが一体に形成されている。

さらに、子キャップ２の胴部８ｂの下周縁には小さい凹部８ｇ、ロック用分離リング１１の上周縁には小さい凸部１１ｂがそれぞれ複数個所に設けられ、これら凹部８ｇと凸部１１ｂとは互いに嵌合している。なお、これら凹部８ｇと凸部１１ｂがブリッジ８ｆを兼ねるように、これらの嵌合部分で胴部８ｂとロック用分離リング１１とを一体に連結してもよい。

底蓋３は、全体を透明なポリエチレンテレフタレートで一体成型され、図１、図２、図６及び図７に示すように、上面中央に中央凸部３ａを突出形成しているとともに、内周壁３ｂと外周壁３ｃとの間に環状凹溝３ｄを形成している。そして、この環状凹溝３ｄ内において、外周壁３ｃの内周面に１周を少し越える程度の螺旋のねじ３ｅを形成するとともに、外周壁３ｃの上端縁に、複数の底蓋開封歯３ｆを周方向に間隔をおいて形成している。また、中央凸部３ａと内周壁３ｂとの間に複数の補強リブ３ｇを一体に形成している。

さらに、底蓋３には、底蓋保持リング３ｘが弾性を有する板片状の連結部３ｙを介して一体に連結成型されている。連結部３ｙは、曲げることができるが、自身の弾性により延びた状態に復元する復元力を有している。底蓋保持リング３ｘの内径は、外筒６の底蓋脱落防止用突部６ｇの外径よりも小さく、外筒６の下端部（段部６ｈから底蓋脱落防止用突部６ｇまでの間の部分）の外径に合わせてある。

従って、底蓋保持リング３ｘは、スリット６ｃにより弾性変形可能な外筒６をすぼませないと、外筒６に嵌合させることができないので、底蓋保持リング３ｘをそのようにして外筒６に嵌合させることにより、底蓋３は外筒６に保持される。

一方、図８〜図１１に示すように、ボトル５０の口部５０ａの外周面には、雄ねじ５０ｂと補強用鍔部５０ｃとの間においてロック用鍔部５０ｄが一体に突出形成されている。このロック用鍔部５０ｄの上面は円弧をもって傾斜する斜面であるが、下面は水平面となっている。このようなボトル口部５０ａの構造は、ボトルのサイズの大小に関係なく、通常のペットボトルでは共通である。

このような構成とした実施例１のボトルキャップは、親キャップ１と子キャップ２と底蓋３の３つの部品を次のようにして組み立てる。

図２（図６の拡大図も参照）に示すように、子キャップ２を回しながらその雌ねじ８ｄを親キャップ１の雄ねじ６ｅに螺合させて内筒９を外筒６内に挿入し、雌ねじ８ｄを親キャップ１の雄ねじ６ｅに最後まで螺合させると、内筒９のねじ９ａを形成した下端部が外筒６の下端から突出する。また、子キャップ２のロック用分離リング１１の内周面の分離用突部１１ａが、親キャップ１の子キャップロック用鍔部６ｆを強制的に越えてその下側直近に位置し、子キャップ２が親キャップ１に対してロックされる。また、子キャップ２の頂部８ａが外筒６の上端に圧接するとともに、密閉リング１０が外筒６の口部６ａ内に圧入して、子キャップ２の胴部８ｂの角部とで外筒６の口部６ａを内外から挟持する状態となり、外筒６の口部６ａが高いシール性をもって封止される。

図３に示すように、底蓋保持リング３ｘを上記のようにして外筒６に嵌合させることにより、底蓋３を外筒６に保持しておき、子キャップ２の内筒９中に圧力気体と共に原料１２を充填したら、図４に示すように、底蓋３の連結部３ｙを曲げて底蓋３の環状凹溝３ｄを子キャップ２の内筒９の下端部に嵌合させながら、それらのねじ３ｅと９ａを螺合させる。そうすると、図８にその嵌合状態を拡大して示してあるように、内筒９の下端部が、環状凹溝３ｄに圧入した状態で、しかも、両者のねじ９ａと３ｅとが螺合していることにより、内筒９の下端開口は高いシール性をもって封止される。

このようにして組み立てた本実施例のボトルキャップを、図８に示すように、ボトル５０の口部５０ａに装着する場合、外筒６をボトル口部５０ａ内に挿入し、親キャップ１を閉じる方向に回して、そのキャップ本体部５の環状の緊締用突部５ｆをボトル口部５０ａの雄ねじ５０ｂに噛み合わせて螺進させ、親キャップ１のキャップ本体部５の抜け止め用突部５ｅがボトル口部５０ａ側のロック用鍔部５０ｄを強制的に越えて、キャップ本体部５の環状歯部５ｄがボトル口部５０ａの開口縁に食い込む状態となるまで、親キャップ１をさらに閉じる方向に回してボトル口部５０ａを封止する。この状態では、外筒６の外周面のシール用突部６ｄもボトル口部５０ａの内周面に圧接するので、親キャップ１とボトル口部５０ａとは、その圧接と環状歯部５ｄの食い込みとによって二重にシールされる。

一方、内筒９と外筒６との間に形成された隙間７は、外筒６の垂下筒部６ｂにスリット６ｃが形成されていてボトル５０内と連通するため、この隙間７がボトル５０内の内容液の溜まり場となることはない。

このボトルキャップを開栓するには、子キャップ２を親キャップ１に対し開く方向に回す。すると、子キャップ２は、親キャップ１の外筒６の口部６ａに対して上側へ螺進して行くが、子キャップ２のロック用分離リング１１は、親キャップ１側の子キャップロック用鍔部６ｆにより上昇を規制されるため、図９に示すように、キャップ本体部８との連結部であるブリッジ８ｆが切断してロック用分離リング１１が分離し、さらに凹部８ｇと凸部１１ｂとの嵌合も外れる。

子キャップ２をさらに回転させると、図１０に示すように、これに伴いその内筒９も回転しながら底蓋３を伴って上昇するので、底蓋３の上周縁が親キャップ１の外筒６の下端開口縁に当たり、それらの底蓋開封歯３ｆと６ｉとが噛み合う。内筒９はさらに回転しながら上昇していくが、底蓋３は底蓋開封歯３ｆと６ｉとが噛み合っているので、内筒９と共に回転できず、この状態で内筒９がさらに回転しながら上昇していくと、底蓋３のねじ３ｅと内筒９のねじ９ａとの螺合が外れ、図１１に示すように底蓋３が内筒９から外れて脱落する。これが脱落すると、内筒９の下端開口が開放し、内筒９内の原料１２が圧力気体と共に一気に噴出され、底蓋３は、ボトル５０内に沈降することなく底蓋保持リング３ｘと連結部３ｙにより外筒６に懸垂状態となり、また、連結部３ｙが復元して延びるため内筒９の開放状態を保持する。

図１２に示すように、子キャップ２を親キャップ１から外した後、親キャップ１をボトル口部５０ａから外そうとして、親キャップ１をボトル口部５０ａの雄ねじ５０ｂに対して緩む方向に回すと、親キャップ１のキャップ本体部５の環状の緊締用突部５ｆは、ボトル口部５０ａの雄ねじ５０ｂの上端を超え、親キャップ１はボトル口部５０ａに対して空転する。しかし、このような状態となっても、キャップ本体部５の抜け止め用突部５ｅは、緊締用突部５ｆと距離Ｌだけ離れているため、ボトル口部５０ａ側のロック用鍔部５０ｄの下側に位置したままとなり、親キャップ１をボトル口部５０ａから無理に引き抜こうとしても、抜け止め用突部５ｅがロック用鍔部５０ｄを乗り越えることができないので、親キャップ１の引き抜きは防止される。底蓋３は、親キャップ１がボトル口部５０ａに残っている限り、ボトル５０外へ抜け出ることができない。

親キャップ１及び底蓋３はボトル５０に残ったままとなるが、ボトル５０と同じポリエチレンテレフタレート製であるので、ボトル５０と共にペットボトルリサイクル処理できる。

抜け止め用突部５ｅとは反対になるキャップ本体部５の外面には、補強用鍔部５ｇが形成されていて肉厚が外側にも厚くなっているので、この部分を指の力で拡げることは到底不可能で、図８の閉栓状態及び図１２の開栓状態のいずれの場合にも、もし、工具等を使用して親キャップ１を強引にこじ開けようとすると、キャップ本体部５の下端のこじ開け識別用突部５ｉが破損するため、そのような行為をしたことが識別できる。

なお、底蓋３がその開封後にボトル５０内に落下しないように、連結部３ｙを介して底蓋保持リング３ｘを連設し、この底蓋保持リング３ｘにて底蓋３を外筒６に保持したが、底蓋保持リング３ｘを省略して底蓋３が落下する構造としてもよい。
また、ボトル口部５０ａの雄ねじ５０ｂに噛み合わせて親キャップ１のキャップ本体部５を緊締する緊締用突部５ｆを、一周する環状としたが、ねじ（螺旋状）としても構わない。

次に、図１３〜図１５に示す実施例２について説明する。
上述した実施例１は、親キャップ１と子キャップ２と底蓋３の３つの部品構成であったが、実施例２は、キャップ本体４と底蓋３との２つの部品構成となっている。

キャップ本体４は、ボトル５０の口部５０ａの開口を閉じる頂部４ａと、口部５０ａの雄ねじ５０ｂに螺合する雌ねじ４ｃを有する胴部４ｂと、頂部４ａから垂下する内筒９と、胴部４ｂと内筒９との間で頂部４ａから垂下する係止筒１３とを樹脂で一体成型したものである。内筒９は係止筒１３よりも長く、係止筒１３の下端より突出している。

その胴部４ｂの下側には、実施例１における子キャップ２の場合と同様に、内周面に突部１１ａを有するロック用分離リング１１が、小さな連結部であるブリッジ４ｄで胴部４ｂと僅かに一体に連結させて一体に樹脂成型されているとともに、胴部４ｂの下周縁には小さい凹部４ｅ、ロック用分離リング１１の上周縁には小さい凸部１１ｂがそれぞれ複数個所に設けられ、これら凹部４ｅと凸部１１ｂとは互いに嵌合している。

内筒９は、実施例１における子キャップ２の内筒９と同様に、原料及び圧力気体充填部（カプセル）となるもので、下端が開口しており、その下端開口を底蓋３で封止するため下端部の外周面にねじ９ａを形成している。

係止筒１３は、その外周面の下端近くに、下面が円錐形のストッパ突部１３ａを一体に突出形成している。このストッパ突部１３ａは、係止筒１３の外周面を一周して放射状に大きく突出し、その外径はボトル５０の口部５０ａの内径より大きいが、係止筒１３には、その複数箇所にスリット１３ｂが係止筒１３の下端まで形成されていることにより、ストッパ突部１３ａはスリット１３ｂで分割され、係止筒１３は、スリット１３ｂとスリット１３ｂとの間の部分で弾性変形可能となっている。また、係止筒１３の外周面には、スリット１３ｂよりも上側において、一周する小さいシール用突部１３ｃが形成されているとともに、ストッパ突部１３ａよりも下側に、底蓋脱落防止用突部１３ｄが形成され、さらにその下側の下端周縁に、複数の底蓋開封歯１３ｅが形成されている。また、係止筒１３の上端部には、頂部４ａから分離させるための分離部として切り込み１３ｆが形成されている。

底蓋３は、実施例１における底蓋３と実質的に同じ構造で、底蓋保持リング３ｘを弾性を有する連結部３ｙを介して一体に設けており、この底蓋保持リング３ｘを、係止筒１３のストッパ突部１３ａと下端周縁の底蓋脱落防止用突部１３ｄとの間の部分に嵌合させることにより、底蓋３は係止筒１３に保持される。

実施例２のボトルキャップの組み立ては、キャップ本体４の内筒９中に圧力気体と共に原料１２を充填し、底蓋３の環状凹溝３ｄに内筒９の下端部を嵌合させながら底蓋３のねじ３ｅと内筒９のねじ９を螺合させることにより、実施例１の場合と同様に封止したら、内筒９と係止筒１３をボトル５０の口部５０ａに挿入し、キャップ本体４の雌ねじ４ｃをボトル５０の口部５０ａの雄ねじ５０ｂに螺合させ、その螺合を最後まで行って行くと、係止筒１３は、そのストッパ突部１３ａの下面が円錐面となっているため、この下面がボトル５０の口部５０ａの内周面に摺接しながら係止筒１３が弾性変形して徐々にすぼまる。ストッパ突部１３ａがボトル５０内の喉部５０ｅを越えると、係止筒１３は復元するので、そのストッパ突部１３ａが喉部５０ｅに食い込むように圧接した状態で、係止筒１３はボトル５０の口部５０ａからの抜脱を阻止される。

同時に、口部５０ａの外側では、ロック用分離リング１１の内周面の分離用突部１１ａが、ボトル５０の口部５０ａのロック用鍔部５０ｄを強制的に越えてその下側直近に位置し、キャップ本体４がボトル５０の口部５０ａに対してロックされる。また、係止筒１３のシール用突部１３ｃはボトル５０の口部５０ａの内周面に圧接し、それとの間のシール性を確保する。

実施例２のボトルキャップを開栓するには、キャップ本体４をボトル５０の口部５０ａに対し開く方向に回す。すると、キャップ本体４の頂部４ａ及び胴部４ｂが、ボトル５０の口部５０ａに対して上側へ螺進し、内筒９が底蓋３を伴って上昇して行くが、キャップ本体４のロック用分離リング１１は、ボトル５０の口部５０ａ側のロック用鍔部５０ｄにより上昇を規制されるため、胴部４ｂとの僅かな連結部であるブリッジ４ｄが切断してロック用分離リング１１が分離する。

一方、係止筒１３は、そのストッパ突部１３ａがボトル５０内でその喉部５０ｅに食い込むように圧接しているため上昇及び回転できず、図１５に示すように切り込み１３ｆにおいて頂部４ａから分離する。内筒９は頂部４ａ及び胴部４ｂと共にさらに回転しながら上昇するので、底蓋３もこれに伴って回転しながら上昇する。底蓋３の上周縁が係止筒１３の下端縁に当たり、それらの底蓋開封歯３ｆと１３ｆとが噛み合う。内筒９はさらに回転しながら上昇していくが、底蓋３は底蓋開封歯３ｆと１３ｆとが噛み合っているので、内筒９と共に回転できず、この状態で内筒９がさらに回転しながら上昇していくと、底蓋３のねじ３ｅと内筒９のねじ９ａとの螺合が外れ、底蓋３が内筒９から外れて脱落する。これが脱落すると、内筒９の下端開口が開放し、内筒９内の原料１２が圧力気体と共に一気に噴出され、底蓋３は、ボトル５０内に沈降することなく底蓋保持リング３ｘと連結部３ｙにより外筒６に懸垂状態となり、また、連結部３ｙが復元して延びるため内筒９の開放状態を保持する。

なお、実施例２の場合も、底蓋保持リング３ｘを省略して底蓋３が落下する構造としてもよい。

本発明の実施例１のボトルキャップの分解図で、（Ａ）はその斜視図、（Ｂ）は断面図である。 実施例１の親キャップと子キャップとを組み立てた状態で、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は断面図である。 さらに底蓋を組み立てた状態で、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は断面図である。 底蓋を閉じた状態で、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は断面図である。 親キャップの外筒の垂下筒部の拡大横断面図である。 底蓋の一部切欠斜視図である。 底蓋の平面図である。 本ボトルキャップをボトルに装着した状態の断面図である。 子キャップを回してそのロック状態が解除されたときの状態の拡大断面図である。 子キャップをさらに回して底蓋が内筒から分離する直前の状態の拡大断面図である。 底蓋が内筒から分離して内筒内の原料が放出される状態の拡大断面図である。 開栓後にボトル口部からの親キャップの引き抜きが防止されることを示す断面図である。 実施例２のボトルキャップの斜視図である。 それをボトルに装着した状態の断面図である。 キャップ本体を回して底蓋が内筒から分離する直前の状態の断面図である。

符号の説明

１ 親キャップ
２ 子キャップ
３ 底蓋
３ａ 中央凸部
３ｂ 内周壁
３ｃ 外周壁
３ｄ 環状凹溝
３ｅ ねじ
３ｆ 底蓋開封歯
３ｇ リブ
３ｘ 底蓋保持リング
３ｙ 連結部
４ キャップ本体
４ａ 頂部
４ｂ 胴部
４ｃ 雌ねじ
４ｄ ブリッジ
４ｅ 凹部
５ キャップ本体部
５ａ 頂部
５ｂ 胴部
５ｃ 間隙
５ｄ 環状歯部
５ｅ 抜け止め用突部
５ｆ 緊締用突部
５ｇ 補強用鍔部
５ｈ ローレット
５ｉ こじ開け識別用突部
６ 外筒
６ａ 口部
６ｂ 垂下筒部
６ｃ スリット
６ｄ シール用突部
６ｅ 雄ねじ
６ｆ 子キャップロック用鍔部
６ｇ 底蓋脱落防止用突部
６ｈ 段部
６ｉ 底蓋開封歯
７ 間隙
８ キャップ本体部
８ａ 頂部
８ｂ 胴部
８ｃ 隙間
８ｄ 雌ねじ
８ｅ ローレット
８ｆ ブリッジ
８ｇ 凹部
９ 内筒
９ａ 突縁
９ｂ 環状凹溝
１０ 密閉リング
１１ ロック用分離リング
１１ａ 分離用突部
１２ 原料
１３ 係止筒
１３ａ ストッパ突部
１３ｂ スリット
１３ｃ シール用突部
１３ｄ 底蓋脱落防止用突部
１３ｅ 底蓋開封歯
１３ｆ 切り込み
５０ ボトル
５０ａ 口部
５０ｂ 雄ねじ
５０ｃ 補強用鍔部
５０ｄ ロック用鍔部
５０ｅ 喉部

Claims (9)

1. 外筒を有し、この外筒をボトルの口部に挿入させて該口部に固定される親キャップと、その外筒に挿入して原料収納部となる内筒を有するとともに、外筒の上端開口をボトルの口部と共に開閉するため、親キャップの雄ねじに螺合する雌ねじを有する子キャップと、その内筒の下端開口を封止する底蓋とからなり、子キャップを開く方向に回すことにより、底蓋が外筒の下端で内筒から分離され、内筒内の原料がボトル内に放出されるボトルキャップにおいて、
   前記底蓋が、前記内筒の下端開口を、それらに形成されたねじを螺合させて封止し、底蓋の上縁と前記外筒の下端縁とに互いに噛み合う底蓋開封歯が形成されており、子キャップを開く方向に回していく過程で底蓋の底蓋開封歯が外筒の底蓋開封歯と噛み合うことにより底蓋の回転が阻止され、底蓋と内筒との互いのねじの螺合が外れることにより、底蓋が内筒から分離するようになっていることを特徴とするボトルキャップ。
2. 底蓋に形成された環状凹溝に内筒の下端部が嵌合し、その嵌合部分に形成されたねじを螺合させて底蓋が内筒の下端開口を封止するようになっていることを特徴とする請求項１に記載のボトルキャップ。
3. 底蓋に、外筒に嵌合して底蓋を外筒に保持する底蓋保持リングが、弾性を有する連結部を介して一体に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のボトルキャップ。
4. 外筒に、その弾性変形を許容するスリットが形成されているとともに、底蓋保持リングの抜脱を阻止する底蓋脱落防止用突部が形成されていることを特徴とする請求項３に記載のボトルキャップ。
5. 親キャップが、ボトルの口部に被せるキャップ本体を有するとともに、外筒の上部がキャップ本体よりも上側に突出して外筒の口部となり、この口部に、子キャップの雌ねじと螺合する雄ねじが形成され、また、キャップ本体部の内周面には、ボトルの口部の雄ねじと噛み合ってキャップ本体部を緊締する緊締用突部が形成されているとともに、この緊締用突部から離れたその下側に抜け止め用突部が形成され、その距離は、緊締用突部をボトルの口部の雄ねじに噛み合わせてキャップ本体部を緊締したときには、該雄ねじよりも下側においてボトルの口部の外周面に形成されたロック用鍔部を抜け止め用突部が強制的に乗り越えてその下方に位置し、緊締用突部がボトルの口部の雄ねじの上端から外れるところまでキャップ本体部を緩めても、抜け止め用突部がロック用鍔部の下方に位置した状態を維持する距離としたことを特徴とする請求項１、２、３又は４に記載のボトルキャップ。
6. ボトルの口部を互いのねじを螺合させて封止するキャップ本体と、底蓋とからなり、
   前記キャップ本体が、その頂部から垂下して原料収納部となる内筒と、これよりも外周で頂部から垂下し、該頂部から分離させるための分離部を形成しているとともに、径方向に弾性変形可能として下端にストッパ突部を形成した係止筒とを有し、
   前記底蓋が、前記内筒の下端開口を、それらに形成されたねじを螺合させて封止し、
   前記底蓋の上縁と前記係止筒の下端縁とに互いに噛み合う底蓋開封歯が形成されており、
   キャップ本体を封止方向に回転させて内筒及び係止筒をボトルの口部内に挿入するときは、係止筒が弾性変形した状態でそのストッパ突部がボトル内の喉部を越えるところまで底蓋がボトル内に挿入され、
   キャップ本体を開封方向に回転させて内筒をボトルの口部から抜出していくときは、係止筒のストッパ突部がボトルの喉部で係止されることにより、係止筒が分離部で分離してボトルの口部内に残り、底蓋の底蓋開封歯が係止筒の底蓋開封歯と噛み合うことにより底蓋の回転が阻止され、底蓋と内筒との互いのねじの螺合が外れることにより、底蓋が内筒から分離して内筒内の原料がボトル内に放出されるようになっていることを特徴とするボトルキャップ。
7. 底蓋に形成された環状凹溝に内筒の下端部が嵌合し、その嵌合部分に形成されたねじを螺合させて底蓋が内筒の下端開口を封止するようになっていることを特徴とする請求項６に記載のボトルキャップ。
8. 底蓋に、係止筒に嵌合して底蓋を係止筒に保持する底蓋保持リングが、弾性を有する連結部を介して一体に設けられていることを特徴とする請求項６又は７に記載のボトルキャップ。
9. 係止筒に、その弾性変形を許容するスリットが形成されているとともに、底蓋保持リングの抜脱を阻止する底蓋脱落防止用突部が形成されていることを特徴とする請求項８に記載のボトルキャップ。

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