JP2021155107A - 樹脂製キャップ - Google Patents

Abstract

【課題】密封性の向上を図ることができる樹脂製キャップを提供すること。【解決手段】本発明に係る樹脂製キャップは、容器口部Ｍの雄ねじＭ１に螺合する雌ねじ２を有する樹脂製キャップ１であって、前記雌ねじ２の圧力側フランク角αを遊び側フランク角βよりも小さくしたことを特徴としている。また、上記樹脂製キャップ１において、遊び側フランク角βを３０〜４０度、圧力側フランク角αを１５〜２５度とする。【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、飲料物（炭酸飲料）等の内容物を収容する容器の口部に装着される樹脂製キャップに関する。

図１（Ａ）に示すように、例えばペットボトル等の容器の口部に装着され、その密封に使用される樹脂製キャップ（以下、キャップという）として、容器口部Ｍの外周面に設けられた雄ねじＭ１に螺合する雌ねじ２を有するものがある。この種の従来のキャップでは、成型時の離型性向上を重視する観点から、図１（Ｂ）に示すように、雌ねじ２の圧力側フランク角（上面角度）αを遊び側フランク角（下面角度）βと同じかそれより大きくしてある（図１（Ｂ）に示す例ではα、βがともに３０度で同一）。

しかし、上記従来のキャップでは、例えば炭酸飲料用ボトルのような爾後に内圧が上昇し得る容器の密封に用いた場合、容器内で高圧となったガスによって押し上げられたキャップの雌ねじ２が容器口部Ｍの雄ねじＭ１を乗り越えてキャップが傾き、密封性が保たれなくなる恐れがあり、この原因は、圧力側フランク角αの大きさにあることを本発明者らは突き止めた。

本発明は上述の事柄に留意してなされたもので、その目的は、密封性の向上を図ることができる樹脂製キャップを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明に係る樹脂製キャップは、容器口部の雄ねじに螺合する雌ねじを有する樹脂製キャップであって、前記雌ねじの圧力側フランク角を遊び側フランク角よりも小さくした（請求項１）。

上記樹脂製キャップにおいて、遊び側フランク角を３０〜４０度、圧力側フランク角を１５〜２５度としてもよい（請求項２）。

本願発明では、密封性の向上を図ることができる樹脂製キャップが得られる。

すなわち、本願の各請求項に係る発明の樹脂製キャップでは、雌ねじの圧力側フランク角を遊び側フランク角より小さくしたことにより、容器口部に装着した状態（キャッピング状態）で容器の内圧が高まった場合でも、容器口部の雄ねじから雌ねじが外れて浮き上がりにくくなるため、容器の密封性の向上を図ることができる。

（Ａ）は本発明の一実施の形態及び従来例に係る樹脂製キャップの構成を概略的に示す縦断面図、（Ｂ）は従来の樹脂製キャップの要部の構成を概略的に示す説明図、（Ｃ）は本発明の一実施の形態に係る樹脂製キャップの要部の構成を概略的に示す説明図である。

本発明の実施の形態について図面を参照しながら以下に説明する。

図１（Ａ）は、従来のキャップの概略的な構成を示すものであるとともに、本発明の一実施形態（本例）に係るキャップ（樹脂製キャップ）１の概略的な構成を示すものでもある。

まず、本例のキャップ１の構成の概略について説明しておくと、図１（Ａ）に示すように、キャップ１は、シェル３と、シェル３内に保持され、容器口部Ｍを密封するパッキン４とを備える。

シェル３は、平面視円形状の天壁５及び天壁５の周縁から垂れ下がる略円筒状のスカート壁６を有し、容器口部Ｍの雄ねじＭ１に螺合する雌ねじ２がスカート壁６に形成されている。

また、本例のキャップ１は、ピルファープルーフキャップであり、スカート壁６の下側には破断可能な複数のブリッジ７を介して環状のバンド（タンパーエビデンスバンド）８が連結され、バンド８には、容器口部Ｍのビード部Ｍ２に係合するフラップ９が設けられている。

一方、パッキン４は、容器口部Ｍを覆う平面視円形の天板１０と、天板１０の下面に連設され容器口部Ｍの内周面に密着する略円筒状の中足１１と、天板１０の周縁から下方へ折れ曲がり容器口部Ｍの外周面に密着する折曲部１２とを有する。

そして、上述したように、従来のキャップでは、雌ねじ２の圧力側フランク角αを遊び側フランク角βと同一以上の大きさとしてあるが、本例のキャップ１では、図１（Ｃ）に示すように、圧力側フランク角αを遊び側フランク角βより小さくする。図１（Ｃ）に示す例では、圧力側フランク角αを２０度、遊び側フランク角βを３０度としてある。なお、図示していないが、雌ねじ２は、周方向に切欠き溝を介して断続的に延びるようにするのが排液性等の点で好ましい。

このように、雌ねじ２の圧力側フランク角αを遊び側フランク角βより小さくする本例のキャップ１では、容器口部Ｍに装着した状態（キャッピング状態）で容器の内圧が高まった場合でも、容器口部Ｍの雄ねじＭ１から雌ねじ２が外れて浮き上がりにくくなるため、容器の密封性の向上を図ることができる。

詳述すると、容器口部Ｍにキャップ１を装着した状態で容器内圧力が上昇すると、その内圧によってキャップ１は押し上げられ、これに伴い、図１（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、キャップ１の雌ねじ２と容器口部Ｍの雄ねじＭ１の嵌合部において、雌ねじ２（雌ねじ圧力側フランク１３）から雄ねじＭ１（雄ねじ圧力側フランクＭ３）に上向きの力Ｆが掛かる。

この上向きの力Ｆは、雄ねじ圧力側フランクＭ３に垂直な内向きの力Ｆ１と、雄ねじ圧力側フランクＭ３に平行な外向きの力Ｆ２とに分けられる。
ここで、Ｆ１＝Ｆ×ｃｏｓ（α）、Ｆ２＝Ｆ×ｓｉｎ（α）である。

そして、圧力側フランク角αが３０度である図１（Ｂ）の例では、
Ｆ１＝Ｆ×ｃｏｓ３０°≒０．８７Ｆ、
Ｆ２＝Ｆ×ｓｉｎ３０°＝０．５Ｆ
となる。

一方、圧力側フランク角αが２０度である図１（Ｃ）の例では、
Ｆ１＝Ｆ×ｃｏｓ２０°≒０．９４Ｆ、
Ｆ２＝Ｆ×ｓｉｎ２０°≒０．３４Ｆ
となる。

図１（Ｂ）の例（従来例）と図１（Ｃ）の例（本例）とでＦ１どうし，Ｆ２どうしをそれぞれ比較すると、図１（Ｃ）の例の方が、内向きの力Ｆ１が大きく、外向きの力Ｆ２は小さくなっている。

このように、圧力側フランク角αを３０度から２０度に変更した場合（小さくした場合）、内向きの力Ｆ１が大きく、外向きの力Ｆ２は小さくなるため、キャップ１の雌ねじ２は外側に逃げにくくなり、キャップ１の浮き上がりが防止されることになる。

実際に、図１（Ｂ）の従来例に対応する試作品と、図１（Ｃ）の本例に対応する試作品とを五つずつ作成し、キャッピング状態で容器内圧を高める試験を行ったところ、従来例に対応する試作品では五つ中四つで漏れが生じたが、本例に対応する試作品では五つ全てで漏れは生じなかった。

なお、以上の観点のみからは、圧力側フランク角αを小さくすればするほどよいということになるが、離型性をも考慮すれば、１５度以上とするのが好ましい。

また、遊び側フランク角βの大小自体は、圧力側フランク角αほどキャップ１の浮き上がりや離型性に影響しないと考えられるが、圧力側フランク角αと遊び側フランク角βとを合わせたフランク角の過大や過小は開栓性等に大きな影響を及ぼし、４５度〜６５度程度とするのが好適であって、これから考えると、遊び側フランク角βを３０〜４０度、圧力側フランク角αを１５〜２５度とするのが好適である。

なお、本発明は、上記の実施の形態に何ら限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々に変形して実施し得ることは勿論である。

例えば、上記実施の形態におけるキャップ１は、シェル３とパッキン４とを具備したいわゆる２ピースキャップであるが、両者３，４が一体化されたいわゆる１ピースキャップにも本発明を適用可能である。

１ キャップ
２ 雌ねじ
３ シェル
４ パッキン
５ 天壁
６ スカート壁
７ ブリッジ
８ バンド
９ フラップ
１０ 天板
１１ 中足
１２ 折曲部
１３ 雌ねじ圧力側フランク
Ｍ 容器口部
Ｍ１ 雄ねじ
Ｍ２ ビード部
Ｍ３ 雄ねじ圧力側フランク
α 圧力側フランク角
β 遊び側フランク角

Claims (2)

1. 容器口部の雄ねじに螺合する雌ねじを有する樹脂製キャップであって、
   前記雌ねじの圧力側フランク角を遊び側フランク角よりも小さくしたことを特徴とする樹脂製キャップ。
2. 遊び側フランク角を３０〜４０度、圧力側フランク角を１５〜２５度とした請求項１に記載の樹脂製キャップ。

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