JP2016124579A - 二重筒体 - Google Patents

Abstract

【課題】内筒と外筒とのセット性を維持することができ、両者の組み合わせが外れ難い二重筒体を提供すること。
【解決手段】外筒２と、外筒の中心軸Ｏと同軸に配置され、且つ外筒に対する中心軸に沿った相対移動により外筒の内側に配置される内筒３とを備え、外筒及び内筒のうちの一方には、外筒及び内筒のうちの他方に向けて径方向に突出する係合凸部２０が形成され、外筒及び内筒のうちの他方には係合凸部が挿通する係合凹部４０が形成され、係合凸部における径方向の突端には、該突端から周方向に向けて突出し、外筒及び内筒のうちの他方に形成された被係止部４２に対して径方向から係止する突起部２２が形成されている二重筒体１を提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は、二重筒体に関する。

二重筒体として、例えば下記特許文献１に示されるように、外周面に係止用凸部が形成された内キャップと、内周面に係止用凸部が係合する係止用凹部が形成され、内キャップに外嵌される外キャップとを備えた二重キャップが知られている。
係止用凸部は、内キャップの外周面に周方向に沿って延びるように横長に形成され、キャップ軸を挟んで径方向に向かい合うように配置されている。係止用凹部は、係止用凸部に対応して、外キャップの内周面に周方向に沿って延びるように横長に形成されると共に、キャップ軸を挟んで径方向に向かい合うように配置されている。
従って、係止用凹部内に係止用凸部を嵌め込むように、内キャップに外キャップを外嵌させることで、周方向に位置決めしながら両キャップを組み合わせることができる。

実開平１−１５８４５６号公報

ところが、上記従来の二重キャップでは、例えば外キャップを指で強く把持する等して外キャップに対して径方向の外力が加わった場合、内キャップと外キャップとの組み合わせが外れる場合があった。
具体的には、外キャップに径方向の外力が加わると、外キャップのうち外力が加わった部分が径方向内側（内キャップ側）に凹むように変形し、この変形による影響によって、外キャップのうち外力が加わっていない部分が径方向外側に膨らむように変形する。従って、外キャップが部分的に内キャップから径方向に離間してしまい、それによって係止用凸部が係止用凹部内から離脱して、両者の係合が外れ易かった。従って、内キャップと外キャップとの組み合わせ性能（セット性）が悪いものであった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、内筒と外筒とのセット性を維持することができ、両者の組み合わせが外れ難い二重筒体を提供することである。

上記の目的を達成するために、この発明は以下の手段を提供している。
（１）本発明に係る二重筒体は、外筒と、前記外筒の中心軸と同軸に配置され、且つ前記外筒に対する前記中心軸に沿った相対移動により前記外筒の内側に配置される内筒と、を備え、前記外筒及び前記内筒のうちの一方には、前記外筒及び前記内筒のうちの他方に向けて径方向に突出する係合凸部が形成され、前記外筒及び前記内筒のうちの他方には前記係合凸部が挿通する係合凹部が形成され、前記係合凸部における径方向の突端には、該突端から周方向に向けて突出し、前記外筒及び前記内筒のうちの他方に形成された被係止部に対して径方向から係止する突起部が形成されていることを特徴とする。

この二重筒体によれば、外筒と内筒とを中心軸に沿って相対移動させることで互いに組み合わせる際に、係合凹部内に係合凸部を挿通させて両者を係合させることができるので、内筒と外筒とを周方向に位置決めした状態で二重に組み合わせることができる。このとき、係合凸部における突起部が被係止部に対して径方向から係止している。そのため、例えば外筒に対して径方向の外力が加わったとしても、それによって外筒が部分的に径方向外側に膨らんで内筒から径方向に離間するように変形することを防止することができる。
従って、係合凹部内から係合凸部が離脱して、両者の係合が外れることを防止でき、二重に組み合わせた内筒及び外筒のセット性を維持することができる。

（２）前記係合凸部及び前記係合凹部は、周方向に沿った横幅よりも前記中心軸に沿った長さが長くなるように前記中心軸に沿って縦長に形成され、前記係合凸部の横幅は、前記中心軸に沿って前記係合凸部を前記係合凹部内に挿通する過程において、前記係合凹部内に挿通しはじめる前記係合凸部の始端側から、前記係合凹部内への挿通が完了する前記係合凸部の終端側に向かうにしたがって漸次幅広となるように形成されていても良い。

この場合には、係合凸部及び係合凹部がそれぞれ縦長に形成されているので、広範囲に亘って係合凸部及び係合凹部を係合することができ、安定した状態で内筒と外筒とを周方向に位置決めした状態で二重に組み合わせることができる。
しかも、係合凸部の横幅は、全長に亘って均一ではなく、係合凹部内に挿通しはじめる係合凸部の始端側から、係合凹部内への挿通が完了する係合凸部の終端側に向かうにしたがって漸次幅広となるように、中心軸に沿って一定の勾配がついた状態で形成されている。従って、内筒及び外筒の組み合わせの初期段階では、係合凹部内に係合凸部を抵抗少なく挿通させることができ、組み合わせが進むにつれて、次第に抵抗を強くしながら挿通させて両者を密に係合させることができる。これにより、最終的には係合凸部及び係合凹部を強固に係合させ合うことができ、二重に組み合わせた内筒及び外筒のセット性をさらに強固に維持することができる。

（３）前記突起部は、前記外筒及び前記内筒のうちの一方を向く面部が周方向の外側に向かうにしたがって漸次、前記外筒及び前記内筒のうちの他方に向けて延びることで、前記中心軸方向から見た平面視でテーパ状に形成され、前記被係止部は、前記係合凹部の内面に一体に形成されると共に前記突起部に対して逆テーパ状に形成され、前記突起部における前記面部が径方向から当接する傾斜面であっても良い。

この場合には、突起部を、外筒及び内筒のうちの他方に向かうにしたがって末広がりのくさび状に形成することができ、突起部の面部を係合凹部の内面に一体に形成された被係止部（傾斜面）に対して径方向から当接させることができる。従って、くさび効果によって突起部が周方向にも移動し難い。従って、二重に組み合わせた内筒及び外筒のセット性をさらに効果的に維持し易い。

本発明によれば、内筒と外筒とのセット性を維持することができ、両者の組み合わせが外れ難い二重筒体とすることができる。

本発明に係る二重キャップの実施形態を示す縦断面図である。 図１に示すＡ−Ａ線に沿う二重キャップの縦断面図である。 図１に示す外キャップの半縦断面図である。 図２に示す外キャップの半縦断面図である。 図３に示す外キャップを上方から見た平面図である。 図５に示す係合凸部を拡大した平面図である。 図４に示す係合凸部を矢印Ｂ方向から見た側面図である。 図１に示す内キャップの半縦断面図である。 図２に示す内キャップの半縦断面図である。 図８に示す内キャップを下方から見た平面図である。 図１０に示す係合孔を拡大した平面図である。 図８に示す係合孔を矢印Ｃ方向から見た側面図である。

以下、本発明に係る二重筒体の実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態では、二重筒体として二重キャップを例に挙げて説明する。
図１及び図２に示すように、本実施形態の二重キャップ１は、筒状の外キャップ（外筒）２と、外キャップ２の内側に一部が配置され、外キャップ２に対して周方向に位置決めされた状態で組み合わされる有頂筒状の内キャップ（内筒）３と、を備えている。

なお、外キャップ２及び内キャップ３は、それぞれの中心軸が共通軸上に位置された状態で配設されている。本実施形態ではこの共通軸をキャップ軸Ｏといい、キャップ軸Ｏに沿った内キャップ３の天板部３０側を上側、その反対側を下側という。また、キャップ軸Ｏ方向から見た平面視において、キャップ軸Ｏに直交する方向を径方向といい、キャップ軸Ｏ回りに周回する方向を周方向という。
また、外キャップ２及び内キャップ３は、キャップ軸Ｏに沿った相対的な移動によって互いに組み合わされて二重キャップ１を構成する。

外キャップ２は、図１〜図５に示すように、ボトル等の容器１００の口部１０１に装着される装着筒１０と、装着筒１０を径方向外側から囲繞する第１外郭筒１１と、装着筒１０の下端部と第１外郭筒１１の下端部とを連結する環状の連結壁１２と、を備え、例えば射出成形によって一体に形成されている。

装着筒１０は、頂壁部１０ａを有し、この頂壁部１０ａから下方に向かうにしたがって段階的に拡径する多段の円筒状に形成されている。但し、装着筒１０の形状は多段に限定されるものではない。

装着筒１０の内周面には、容器１００の口部１０１に螺合するねじ部１３が形成されている。これにより、外キャップ２は、容器１００の口部１０１に対する装着筒１０の螺着によって容器１００に対して装着されている。
但し、螺着に限定されるものではなく、例えば装着筒１０をアンダーカット嵌合により容器１００の口部１０１に装着させても構わない。また、図示の例では、装着筒１０における頂壁部１０ａが容器１００の口部１０１の上端開口縁上に接しているが、頂壁部１０ａと容器１００の口部１０１との間には間隔があいていても構わない。

第１外郭筒１１は、平面視楕円状に形成されている。なお、径方向のうち第１外郭筒１１の長軸方向を、以下長軸方向Ｌ１といい、径方向のうち長軸方向Ｌ１に直交する短軸方向を、以下短軸方向Ｌ２という。
なお、本実施形態では、容器１００の胴部形状が第１外郭筒１１の形状に対応して横断面視楕円状に形成されている。但し、第１外郭筒１１や容器１００の胴部形状は楕円状に限定されるものではなく、円筒状等、用途に応じて適宜変更して構わない。

第１外郭筒１１は、下端部が装着筒１０よりも下方に突出するように形成されていると共に、上端部が装着筒１０の頂壁部１０ａよりも僅かに下方に位置するように形成されている。これにより、第１外郭筒１１の内側に装着筒１０の大部分が隠れて配置されている。なお、第１外郭筒１１の上端部は、装着筒１０の頂壁部１０ａと同等の高さとされていても構わないし、頂壁部１０ａよりも上方に突出していても構わない。

連結壁１２は、第１外郭筒１１の下端部から装着筒１０の下端部に向かうにしたがって漸次上方に傾斜している。図示の例では容器１００の肩部が傾斜しており、連結壁１２はこの肩部の傾斜に対して平行とされている。

第１外郭筒１１の内周面には、図３、図５〜図７に示すように、内キャップ３の後述する挿入筒３３に向けて径方向内側に突出する係合凸部２０が周方向に間隔をあけて形成されている。
具体的には、係合凸部２０は長軸方向Ｌ１に沿って並び、キャップ軸Ｏを挟んで向かい合うように一対形成されている。係合凸部２０は、縦リブ２１及び突起部２２を備え、周方向に沿った横幅よりもキャップ軸Ｏに沿った長さが長くなるように全体的に縦長に形成されている。

縦リブ２１は、第１外郭筒１１の上端部から、第１外郭筒１１の下端部まで延びるように形成され、連結壁１２に一体に接続されている。なお、縦リブ２１は、周方向に沿った横幅Ｗ１が全長に亘って均一ではなく上方から下方に向かうにしたがって漸次幅広となるように一定の勾配がついた状態で形成されている（図６及び図７参照）。

突起部２２は、縦リブ２１における径方向の突端、すなわち内端部に、縦リブ２１の全長に亘って形成されている。この突起部２２は、縦リブ２１の内端部から周方向に向けて突出し、内キャップ３側に形成された後述する傾斜面４２に対して径方向から係止可能とされている。
図示の例では、突起部２２は、周方向に沿った横幅Ｗ２が内キャップ３に向かうにしたがって漸次幅広となるように平面視テーパ状に形成されている。つまり、突起部２２は、径方向内側に向けて横幅Ｗ２が漸次幅広となる末広がりのくさび状に形成されている。従って、突起部２２のうち、第１外郭筒１１を向く面部２２ａが周方向の外側に向かうにしたがって漸次、径方向内側に向けて延びる傾斜面とされている。

しかも、突起部２２の横幅Ｗ２は、縦リブ２１と同様に全長に亘って均一ではなく、上方から下方に向かうにしたがって漸次幅広となるように一定の勾配がついた状態で形成されている（図７参照）。

さらに、第１外郭筒１１の内周面には、図３及び図４に示すように、径方向内側に向かって突出した第１突起部２５が周方向に延びるように形成されている。図示の例では、第１突起部２５は、上述した係合凸部２０を周方向に跨ぎながら、第１外郭筒１１の内周面の全周に亘って形成されていると共に、間隔をあけて上下に平行に並ぶように複数形成されている。

内キャップ３は、図１、図２及び図８〜図１０に示すように、平面視楕円状の天板部３０と、天板部３０の外周縁から下方に向けて延びた平面視楕円状のキャップ筒３１と、を備え、例えば射出成形によって有頂筒状に形成されている。

キャップ筒３１は、外径が第１外郭筒１１と同径に形成された第２外郭筒３２と、第２外郭筒３２よりも下方に配置され、外径が第１外郭筒１１の内径よりも僅かに縮径した挿入筒３３と、を備えている。
これにより、内キャップ３は、挿入筒３３を第１外郭筒１１の内部に挿入させながら、例えば外キャップ２に対して上方から組み合わせることが可能とされている。従って、内キャップ３は、挿入筒３３だけが外キャップ２内に配置され、それ以外の第２外郭筒３２及び天板部３０が外キャップ２の上方に露出した状態で外キャップ２に対して二重に組み合わされる（図１及び図２参照）。

なお、第２外郭筒３２と挿入筒３３との間には、第１外郭筒１１の上端部が下方から接する段差部３４が形成されている。これにより、段差部３４と第１外郭筒１１の上端部とは、全周に亘って隙間なく接している。

挿入筒３３には、図８〜図１２に示すように、外キャップ２に形成された係合凸部２０が挿通する係合孔（係合凹部）４０が形成されている。係合孔４０は、係合凸部２０の位置に対応して、長軸方向Ｌ１に沿って並び、且つキャップ軸Ｏを挟んで向かい合うように一対形成されている。
この係合孔４０は、挿入筒３３を径方向に貫通するように形成されていると共に、周方向に沿った横幅よりもキャップ軸Ｏに沿った長さが長くなるように全体的に縦長のスリット状に形成されている。この際、係合孔４０は、係合凸部２０の全長と同一の長さで形成され、且つ下方に開口するように形成されている。
これにより、例えば内キャップ３を外キャップ２に対して上方から組み合わせる際に、係合孔４０内に係合凸部２０を下方から進入させながら挿通させ、それにより係合孔４０と係合凸部２０とを係合させることができる。

係合孔４０は、係合凸部２０における縦リブ２１が内部に挿通されて係合する孔部４１と、孔部４１の内面に一体に形成され、係合凸部２０における突起部２２の面部２２ａが径方向から当接する傾斜面（被係止部）４２と、を備えている。
孔部４１は、周方向に沿った横幅Ｗ３が縦リブ２１の横幅Ｗ１よりも僅かに大きく形成されている。なお、孔部４１は、周方向に沿った横幅Ｗ３が全長に亘って均一ではなく、縦リブ２１に対応して上方から下方に向かうにしたがって漸次幅広となるように一定の勾配がついた状態で形成されている（図１２参照）。

傾斜面４２は、径方向内側を向くように孔部４１の内面に一体に形成されていると共に、突起部２２に対して逆テーパ状に形成され、且つ孔部４１の全長に亘って形成されている。これにより、突起部２２の面部２２ａが径方向内側から傾斜面４２に対して当接することで、突起部２２の面部２２ａと傾斜面４２とが径方向に係止し合う。

さらに、図８及び図９に示すように、挿入筒３３の外周面には、径方向外側に向かって突出し、第１外郭筒１１側に形成された第１突起部２５に対してアンダーカット嵌合する第２突起部４５が周方向に延びるように形成されている。図示の例では、第２突起部４５は、上述した係合孔４０を周方向に跨ぎながら、挿入筒３３の外周面のほぼ全周に亘って形成されていると共に、間隔をあけて上下に平行に並ぶように複数形成されている。

（二重キャップの作用）
次に、上述したように構成された二重キャップ１の作用について説明する。
本実施形態の二重キャップ１によれば、外キャップ２と内キャップ３とをキャップ軸Ｏに沿って組み合わせる際に、図１及び図２に示すように、外キャップ２に形成された係合凸部２０を内キャップ３に形成された係合孔４０内に挿通させて、両者を互いに係合させることができるので、外キャップ２と内キャップ３とを周方向に位置決めした状態で二重に組み合わせることができる。

このとき、係合凸部２０における突起部２２の面部２２ａが、係合孔４０における傾斜面４２に対して径方向内側から係止している。そのため、外キャップ２に対して径方向の外力が加わったとしても、それによって外キャップ２が部分的に径方向外側に膨らんで内キャップ３から径方向に離間するように変形することを防止することができる。
具体的には、外キャップ２の第１外郭筒１１における短軸方向Ｌ２に位置する部分に、径方向外側から外力が加わった場合、その外力の影響を受けて外キャップ２が変形し、第１外郭筒１１における長軸方向Ｌ１に位置する部分が径方向外側に向けて膨らみ易い。しかしながら、突起部２２の面部２２ａが係合孔４０の傾斜面４２に対して径方向内側から係止しているので、第１外郭筒１１が径方向外側に移動することを規制することができ、外キャップ２の変形を抑制することができる。

従って、係合凸部２０と係合孔４０との係合が外れることを防止することができ、二重に組み合わせた外キャップ２及び内キャップ３のセット性を維持することができる。そのため、本実施形態の二重キャップ１によれば、外キャップ２と内キャップ３との組立作業性を向上することができるうえ、外キャップ２を把持したとしても外キャップ２と内キャップ３とのセット性を維持できるので、例えば自動組立機を利用した組立ての自動化にも容易に対応することができる。

また、係合凸部２０の突起部２２はくさび状に形成されているので、突起部２２が周方向に移動することを傾斜面４２によって規制することができる。よって、このようなくさび効果により二重に組み合わせた外キャップ２及び内キャップ３のセット性をより確実にすることができる。
さらに、係合凸部２０及び係合孔４０がそれぞれ縦長に形成されているので、広範囲に亘って係合凸部２０及び係合孔４０を係合することができ、安定した状態で外キャップ２と内キャップ３とを周方向に位置決めした状態で二重に組み合わせることができる。

しかも、係合凸部２０における縦リブ２１の横幅Ｗ１及び突起部２２の横幅Ｗ２が、キャップ軸Ｏに沿って均一ではなく、係合孔４０内に挿通しはじめる始端側である上方側から、係合孔４０内への挿通が完了する終端側である下方側に向かうにしたがって漸次幅広となるように一定の勾配がついて形成されている。
従って、外キャップ２及び内キャップ３の組み合わせの初期段階では、係合孔４０内に係合凸部２０を抵抗少なく挿通させることができ、組み合わせが進むにつれて、次第に抵抗を強くしながら挿通させて、係合凸部２０と係合孔４０とを密に係合させることができる。これにより、最終的には係合凸部２０及び係合孔４０を強固に係合させ合うことができ、二重に組み合わせた外キャップ２及び内キャップ３のセット性をさらに強固に維持することができる。
特に、係合孔４０における孔部４１の横幅Ｗ３も上方から下方に向かうにしたがって漸次幅広となるように一定の勾配がついて形成されているので、上述した作用効果をより顕著に奏功することができる。

なお、本発明の技術範囲は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更を加えることが可能である。

例えば、上記実施形態では、二重筒体の一例として二重キャップ１を例に挙げて説明したが、この場合に限定されるものではない。例えば、有底筒状の内容器と有底筒状の外容器とで構成される二重容器であっても良い。

さらに、上記実施形態では、係合凸部２０及び係合孔４０をそれぞれ２カ所に設けたが、１カ所でも構わないし、３カ所以上に設けても構わない。但し、上記実施形態の場合には、外キャップ２と内キャップ３との係合位置が、キャップ軸Ｏを挟んで径方向に対向した位置となるので、外キャップ２及び内キャップ３をバランス良く組み合わせてがたつき等の発生を抑制し易い。従って、組み合わせ精度が向上した高品質な二重キャップ１にすることができる。

また、上記実施形態では、外キャップ２側に係合凸部２０を形成し、内キャップ３側に係合孔４０を形成したが、これとは逆に、内キャップ３側に係合凸部２０を形成し、外キャップ２側に係合孔４０を形成しても良く、この場合でも同様の作用効果を奏功することができる。
なお、この場合には、例えば内キャップ３における挿入筒３３の外周面に係合凸部２０を形成し、外キャップ２における第１外郭筒１１に係合孔４０を形成すれば良い。

また、突起部２２の形状はくさび状に限定されるものではなく、例えば縦リブ２１の内端部から周方向の一方に突出した突起部とし、係合凸部２０の全体形状を平面視Ｌ字状に形成しても構わない。
この場合には、内キャップ３の挿入筒３３に傾斜面４２を設けずに、突起部２２を挿入筒３３の内周面に対して径方向内側から係止させれば良い。この場合には、挿入筒３３の内周面を被係止部として機能させることができ、同様の作用効果を奏功することができる。但し、突起部２２の形状をくさび状とすることで、くさび効果を得ることができるので、より好ましい。

さらに、上記実施形態では、外キャップ２及び内キャップ３を組み合わせる際、外キャップ２側に形成された第１突起部２５に、内キャップ３側に形成された第２突起部４５をアンダーカット嵌合させたが、これら第１突起部２５及び第２突起部４５は必須なものではなく、具備しなくても構わない。例えば、外キャップ２の第１外郭筒１１と、内キャップ３の挿入筒３３との組み付け寸法を精度良く調整すること等によって、外キャップ２及び内キャップ３をがたつき少なく組み合わせても良い。

Ｏ…キャップ軸（中心軸）
１…二重キャップ（二重筒体）
２…外キャップ（外筒）
３…内キャップ（内筒）
２０…係合凸部
２２…突起部
４０…係合孔（係合凹部）
４２…傾斜面（被係止部）

Claims (3)

1. 外筒と、
   前記外筒の中心軸と同軸に配置され、且つ前記外筒に対する前記中心軸に沿った相対移動により前記外筒の内側に配置される内筒と、を備え、
   前記外筒及び前記内筒のうちの一方には、前記外筒及び前記内筒のうちの他方に向けて径方向に突出する係合凸部が形成され、
   前記外筒及び前記内筒のうちの他方には前記係合凸部が挿通する係合凹部が形成され、
   前記係合凸部における径方向の突端には、該突端から周方向に向けて突出し、前記外筒及び前記内筒のうちの他方に形成された被係止部に対して径方向から係止する突起部が形成されていることを特徴とする二重筒体。
2. 請求項１に記載の二重筒体において、
   前記係合凸部及び前記係合凹部は、周方向に沿った横幅よりも前記中心軸に沿った長さが長くなるように前記中心軸に沿って縦長に形成され、
   前記係合凸部の横幅は、前記中心軸に沿って前記係合凸部を前記係合凹部内に挿通する過程において、前記係合凹部内に挿通しはじめる前記係合凸部の始端側から、前記係合凹部内への挿通が完了する前記係合凸部の終端側に向かうにしたがって漸次幅広となるように形成されていることを特徴とする二重筒体。
3. 請求項１又は２に記載の二重筒体において、
   前記突起部は、前記外筒及び前記内筒のうちの一方を向く面部が周方向の外側に向かうにしたがって漸次、前記外筒及び前記内筒のうちの他方に向けて延びることで、前記中心軸方向から見た平面視でテーパ状に形成され、
   前記被係止部は、前記係合凹部の内面に一体に形成されると共に前記突起部に対して逆テーパ状に形成され、前記突起部における前記面部が径方向から当接する傾斜面であることを特徴とする二重筒体。

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