JP2009126527A - ボトルキャップ - Google Patents

Abstract

【課題】底蓋のシール性を高める。内筒から分離した後の底蓋が、ボトル内に落ち込んでしまわないように外筒に保持する。
【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を螺合させて封止する。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、互いのねじ３ｅ・９ａ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。分離した底蓋３は、これに延設した連結舌片３ｘが外筒６のストッパ溝６ｇに挿入されていて抜け止めされることにより、外筒６に保持されてボトル５０内への落下を防止される。
【選択図】図１１

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）及び特許文献２（特開２００５−８８９９７号公報）に開示されたものを既に提供している。
これらに記載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。

従来のボトルキャップでは、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。

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。

また、従来のボトルキャップでは、親キャップと子キャップと底蓋の組み立ては、子キャップの内筒を親キャップの外筒に挿入して、子キャップを親キャップの外筒に螺合させ、内筒の下端開口部が外筒の下端開口より突出するところまで、子キャップを親キャップに対してねじ込み、つまり、親キャップと子キャップとを完全に組み立てた後、原料収納部である内筒中に原料（粉末や顆粒）を充填し、次いで、内筒の下端開口を底蓋で封止する。この後、親キャップのキャップ本体をボトル口部に螺合して、内筒を外筒の一部と共にボトルの口部中の挿入し、本ボトルキャップをボトル口部に装着する。

しかし、原料を内筒中に充填する際に、原料が内筒の外面に付着するばかりでなく、外筒の外面にも付着し、さらには内筒と外筒の間にまで浸入するため、原料充填後に本ボトルキャップの洗浄を行っているが、その洗浄を充分に行えない問題があった。

また、特許文献２に記載のボトルキャップでは、親キャップのキャップ本体を、ボトル口部の外周のロック突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、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ようにすることにある。

本発明の第２の課題は、子キャップの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、親キャップの外筒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。

本発明の第３の課題は、子キャップの内筒から分離した底蓋が落ち込まないように外筒に保持するようにしても、親キャップ、子キャップ及び底蓋の３部品の組み立てが容易で、自動組立装置の機構を簡素化でき、その設備費及びランニングコストを低減できるとともに、組み立て時間の短縮化が図れ、さらに、洗浄の容易性、洗浄ムラの解消、洗浄装置の簡素化も図れるようにすることにある。

さらに、本発明の第４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、底蓋が、ボトル口部から抜け出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ないし第３の課題を達成するため、外筒６を有し、この外筒６をボトル５０の口部５０ａに挿入させて該口部５０ａに固定される親キャップ１と、その外筒６に挿入して原料収納部となる内筒９を有するとともに、外筒６の上端開口をボトル５２の口部５０ａと共に開閉する子キャップ２と、その内筒９の下端開口を封止する底蓋３とからなり、子キャップ２を開く方向に回すことにより、底蓋３が内筒９から分離され、内筒９内の原料１２がボトル５０内に放出されるボトルキャップにおいて、
底蓋３が、内筒９の下端開口を、それらに形成されたねじ３ｅ・９ａを螺合させて封止し、底蓋３と外筒６とに互いに噛み合う底蓋開封歯３ｆ・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３ｅ・９ａの螺合が外れることにより、底蓋３が内筒９から分離するようになっており、また、外筒６にストッパ溝６ｇが形成され、底蓋３には、弾性を有する連結舌片３ｘが延設され、この連結舌片３ｘが、ストッパ溝６ｇに挿入して抜け止めされることにより、内筒９から分離した底蓋３が外筒６に保持されてボトル５０内への落下を防止されることを特徴とする。

請求項２に係る発明は、子キャップ２を開く方向に回していく過程で底蓋３を開封するための底蓋開封構造の具体的形態を特徴とし、外筒６の底蓋開封歯６ｉは外筒６の下端縁、底蓋３の底蓋開封歯３ｆは底蓋３の上周縁に形成されている。

請求項３に係る発明は、底蓋落下防止の具体的形態を特徴とし、連結舌片３ｘが弾性変形させた状態でストッパ溝６ｇに挿入され、内筒９から分離した後の底蓋３が、連結舌片３ｘの弾性による復元力により内筒６の下端開口の外方へ移動されるようになっている。

請求項４に係る発明は、ストッパ溝６ｇの具体的形態を特徴とし、ストッパ溝６ｇが外筒６の下端縁にリング状に形成され、その内面に、連結舌片３ｘとの間で隙間を形成するための凹凸面が形成されている。

請求項５に係る発明は、底蓋３のシール性を高くするため、底蓋３に形成された環状凹溝３ｄに内筒９の下端部が嵌合し、その嵌合部分に形成された互いのねじ３ｅ・９ａを螺合させて底蓋３が内筒９の下端開口を封止するようになっている。

請求項６に係る発明は、底蓋３のシール性をさらに高くするため、内筒９の内周面と底蓋３の外周面に、底蓋３の環状凹溝３ｄよりも上側において互いに嵌合するシール用リング溝９ｂとシール用リング突部３ｉとが形成されている。

請求項７に係る発明は、上記第４の課題も達成するため、親キャップ１が、ボトル５０の口部５０ａに被せるキャップ本体部５を有するとともに、外筒６の上部６ａがキャップ本体部５よりも上側に突出して外筒６の口部となり、この口部に、子キャップ２の雌ねじ８ｄと螺合する雄ねじ６ｅが形成され、また、キャップ本体部５の内周面には、ボトル５０の口部５０ａの雄ねじ５０ｂと噛み合ってキャップ本体部５を緊締する緊締用突部５ｆが形成されているとともに、この緊締用突部５ｆから離れたその下側に抜け止め用突部５ｅが形成され、その距離Ｌは、緊締用突部５ｆをボトル５０の口部５０ａの雄ねじ５０ｂに噛み合わせてキャップ本体部５を緊締したときには、該雄ねじ５０ｂよりも下側においてボトル５０の口部５０ａの外周面に形成されたロック用鍔部５０ｄを抜け止め用突部５０ｅが強制的に乗り越えてその下方に位置し、緊締用突部５ｆがボトル５０の口部５０ａの雄ねじ５０ｂの上端から外れるところまでキャップ本体部５を緩めても、抜け止め用突部５ｅがロック用鍔部５０ｄ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に係る発明によれば次のような効果がある。
（１）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、底蓋と外筒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。
（２）子キャップの内筒から分離した底蓋を、親キャップの外筒に保持してボトル内に落下するのを防止するので、底蓋の誤飲を防止できるとともに、廃棄処分するときに親キャップをボトルから外せば、底蓋もボトル内に残らないため、底蓋がボトルの再生処理の障害にならない。
（３）底蓋に一体に延設された弾性を有する連結舌片を、外筒に形成されたストッパ溝に挿入して抜け止めすることにより、内筒から分離した底蓋が外筒に保持されるので、その保持構造が単純で、成型及び組み立てが容易である。

請求項２に係る発明によれば、底蓋が外筒の下端を越えて外筒外へ出るまで内筒を外筒へ挿入することにより、子キャップを開けるときに、底蓋の上周縁に形成した底蓋開封歯が、外筒の下端縁に形成した底蓋開封歯と噛み合って底蓋が内筒から分離するので、底蓋の分離を容易にかつ確実に行える。

請求項３に係る発明によれば、弾性変形させた状態でストッパ溝に挿入された連結舌片が、その弾性による復元力により、内筒から分離した後の底蓋を内筒の下端開口の外方へ移動させるので、内筒の下端開口を開放状態に維持できる。

請求項４に係る発明によれば、ストッパ溝が外筒の下端縁にリング状に形成されているので、底蓋の封止時及び開封時に底蓋が内筒に対して相対回転することになるが、相対回転しても連結舌片がストッパ溝を摺動することになるため、底蓋の封止及び開封を支障なく行える。しかも、ストッパ溝の内面には、連結舌片との間で隙間を形成するための凹凸面が形成されているので、連結舌片がストッパ溝に挿入していても、ストッパ溝の内部洗浄を満遍なく行える。

請求項５に係る発明によれば、外筒の内周面の下端に形成されたリング状凸部が、内筒の外周面の途中に形成されたリング状凹部に圧接するので、外筒の内周面と内筒の外周面との間を外筒の下端でシールすることができ、底蓋封止後の洗浄時に、外筒の内周面と内筒の外周面との隙間への浸入を防止できるとともに、この隙間が液溜まりとなった飲み残しが生ずるのを防止できる。

請求項６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７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。

次に、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

本実施例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１４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１１ないし図１３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の外周面の途中には、一周する環状のシール用突部６ｄが形成され、この突部６ｄより下側の垂下筒部６ｂの内径は、途中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。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の下端縁（垂下筒部６ｂの下端開口６ｈの周縁）には、図５及び図６に拡大して示すように、その全周にわたるリング状の細いストッパ溝６ｇが形成されているとともに、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。ストッパ溝６ｇの開口外周縁には、その全周にわたる舌片抜け止め用突部６ｊが形成され、この部分でストッパ溝６ｇの幅は狭くなっている。さらに、ストッパ溝６ｇの内周面には、その上下端にわたる多数の凹部６ｋが一定の間隔で全周に形成され、ストッパ溝６ｇの内周面は凹凸面となっている。

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。

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の内径よりも下端部を除いて外径が小さく、図２、図３、図１０に示すように、外筒６との間に隙間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が形成されているとともに、内筒９の内周面には、このねじ９ａより少し上位置に、全周にわたる浅い内側シール用リング溝９ｂが形成され、その付近の内周面の外径は、外筒６の下端内周縁の内径よりも少し大きくなっている。

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、オレフィン系樹脂、例えば、透明なポリエチレンテレフタレートで一体成型され、図７に拡大して示すように、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とこれよりも高さが低い外周壁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、さらに、外周壁３ｃよりも高い内周壁３ｂの外周面に内側シール用リング突部３ｉを形成している。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。外周壁３ｃの下周面は先細となる円錐台形面となっている。

さらに、底蓋３には、弾性を有する板片状の連結舌片３ｘが、底蓋３の底面から一体に延設され、その先端には抜け止め突部３ｙが形成されている。この連結舌片３ｘは、曲げることができるが、自身の弾性（バネ力）により現状に復元する復元力を有し、その充分なバネ力と充分な変形範囲を確保するため、底蓋３の底面からその周縁を越えて延びながら下向きに湾曲している。連結舌片３ｘは、底蓋３と一体成型せずに、溶着（例えば、超音波溶着）してもよい。

一方、図１１〜図１３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本実施例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に示すように、子キャップ２の内筒９を親キャップ１の外筒６に挿入し、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に螺合させると、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。さらに、子キャップ２の頂部８ａが外筒６の口部６ａの周縁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。その反対側では、内筒９のねじ９ａが有る先端部分が外筒６から突出するとともに、外筒６の垂下筒部６ｂの先端内周縁が内筒９のねじ９ａの至近位置で内筒９の外周面に圧接し、内筒９の外周面と外筒６の内周面との間がこの位置でシールされる。

底蓋３による内筒９の封止には、図３に示すように底蓋３が嵌る凹部５１ａを有する治具５１を使用して次のようにして行う。
図９に示すように、親キャップ１及び子キャップ２を逆さにし、窒素ガス等の圧力気体雰囲気内で子キャップ２の内筒９内に原料１２を入れておいてから、底蓋３を治具５１の凹部５１ａに嵌合させて連結舌片３ｘを底蓋３の外周壁３ｃに沿って曲げ、外周壁３ｃの高さを越える状態にしておいて、親キャップ２の外筒９のストッパ溝６ｇに押し込み、治具５１を回すことで底蓋３も回しながら、底蓋３側のねじ３ｅを子キャップ２の内筒９側のねじ９ａに螺合させる。このとき、ストッパ溝６ｇに押し込んだ連結舌片３ｘはストッパ溝６ｇがリング状であることにより、その内面を摺接する。このようにして螺合させると、図１０に拡大して示してあるように、内筒９の先端部（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とが螺合しているうえに、底蓋３の内側シール用リング突部３ｉが内筒９の内側シール用リング溝９ｂに嵌合することにより、原料１２を圧力気体と共に内筒９内に封入した状態で、内筒９の先端開口（下端開口）は高いシール性をもって封止される。

子キャップ２の雌ねじ８ｄを親キャップ１の雄ねじ６ｅに最後まで螺合させると、図１０に示すように、底蓋３は、外筒６外でその先端（下端）から少し離れたところに位置し、連結舌片３ｘは、曲げられた状態でストッパ溝６ｇに挿入されているため、その弾性による復元力を蓄積する。

このようにして組み立てた後、洗浄するが、ストッパ溝６ｇの内周面は多数の凹部６ｋにより凹凸面となっていて、連結舌片３ｘとの間で隙間が形成されるため、連結舌片３ｘがストッパ溝６ｇに挿入していても、ストッパ溝６ｇ内の内部洗浄を満遍なく行える。また、上記のように、外筒６の垂下筒部６ｂの先端内周縁が内筒９のねじ９ａの至近位置で内筒９の外周面に圧接しているので、原料１２の封入時に、内筒９の外周面と外筒６の内周面との間に原料１２が入り込むことはない。

上記のように組み立て、洗浄した本実施例のボトルキャップを、ボトル５０の口部５０ａに装着する場合、図１１に示すように外筒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。

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１２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、同図に示すように、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、これに伴い連結舌片３ｘもストッパ溝６ｇ内で回転しながら上昇するが、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１３に示すように底蓋３が内筒９から外れて分離する。これが分離すると、内筒９の下端開口が開放し、内筒９内の原料１２が圧力気体と共にボトル５０内に一気に噴出される。しかし、底蓋３は、その連結舌片３ｘの抜け止め突部が、外筒６のストッパ溝６ｇに形成された舌片抜け止め用突部６ｊにて係止されることにより、ボトル５０内に沈降することなく連結舌片３ｘにより外筒６に懸垂状態となり、また、連結舌片３ｘが、充分な復元力と変形範囲をもって復元するため、底蓋３は内筒９の下端開口から充分に離れてその開放状態を保持する。

図１４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ある。

なお、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。

図１５及び図１６は、外筒６のストッパ溝６ｇと底蓋３の連結舌片３ｘの変形例を示す。ストッパ溝６ｇは、舌片抜け止め用突部６ｊと凹部６ｋとを上記の実施例とは逆に形成、つまり、舌片抜け止め用突部６ｊをストッパ溝６ｇの内周側、凹部６ｋをストッパ溝６ｇの外周側に形成する。一方、連結舌片３ｘは、底蓋３の外周面から延設してその途中に凸部３ｚを形成し、連結舌片３ｘを治具を用いて曲げてストッパ溝６ｇに挿入する際に、この凸部３ｚを底蓋３の外周壁３ｃの外周面に当接させることで、連結舌片３ｘの先端部がストッパ溝６ｇに対して真っ直ぐ向くようにしたものである。

本発明の実施例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。 本実施例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。 底蓋の封止の際に使用する治具も含めた状態で、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は断面図である。 底蓋も組み立てた状態で、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は断面図である。 親キャップの外筒の下端部分の斜視図である。 その下面図である。 底蓋の一部切欠斜視図である。 封止した後の底蓋と、子キャップの内筒と、親キャップの外筒との関係を示す一部分の拡大断面図である。 内筒に原料を入れて底蓋と子キャップを親キャップとを組み立てる途中の状態の拡大断面図である。 底蓋と子キャップを親キャップとを組み立てた後の拡大断面図である。 本実施例のボトルキャップをボトルに装着した状態の拡大断面図である。 子キャップを回してボトルに対するロック状態が解除されるとともに、底蓋開封歯と親キャップの外筒の底蓋開封歯とが噛み合ったときの状態を示す拡大断面図である。 底蓋が内筒から分離して外筒に懸垂され、内筒内の原料が放出された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。 外筒のストッパ溝と底蓋の連結舌片の変形例で、外筒の下端部分の斜視図である。 同上において、連結舌片をストッパ溝に挿入させた状態の部分拡大断面図である。

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
３ｉ 内側シール用リング突部
３ｘ 連結舌片
３ｙ 抜け止め突部
３ｚ 凸部
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
６ 外筒
６ａ 口部
６ｂ 垂下筒部
６ｄ シール用突部
６ｅ 雄ねじ
６ｆ 子キャップロック用鍔部
６ｇ ストッパ溝
６ｈ 下端開口
６ｉ 底蓋開封歯
６ｊ 舌片抜け止め用突部
６ｋ 凹部
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 ねじ
９ｂ 内側シール用リング溝
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
５０ ボトル
５０ａ 口部
５０ｂ 雄ねじ
５０ｃ 補強用鍔部
５０ｄ ロック用鍔部
５１ 治具
５１ａ 凹部

Claims (7)

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、底蓋と外筒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おり、また、前記外筒にストッパ溝が形成され、底蓋には、弾性を有する連結舌片が延設され、この連結舌片が、前記ストッパ溝に挿入して抜け止めされることにより、内筒から分離した底蓋が外筒に保持されてボトル内への落下を防止されることを特徴とするボトルキャップ。
2. 外筒の底蓋開封歯は外筒の下端縁、底蓋の底蓋開封歯は底蓋の上周縁に形成され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. 連結舌片が弾性変形させた状態でストッパ溝に挿入され、内筒から分離した後の底蓋が、連結舌片の弾性による復元力により内筒の下端開口の外方へ移動され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. ストッパ溝が外筒の下端縁にリング状に形成され、その内面に、連結舌片との間で隙間を形成するための凹凸面が形成されていることを特徴とする請求項１、２又は３に記載のボトルキャップ。
5. 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互いの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１〜４のいずれか１項に記載のボトルキャップ。
6. 内筒の内周面と底蓋の外周面に、底蓋の環状凹溝よりも上側において互いに嵌合するシール用リング溝とシール用リング突部とが形成されていることを特徴とする請求項５に記載のボトルキャップ。
7. 親キャップが、ボトルの口部に被せるキャップ本体部を有するとともに、外筒の上部がキャップ本体部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１〜６のいずれか１項に記載のボトルキャップ。

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