JP2023008580A - キャップユニット及びキャップ付き容器 - Google Patents

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Abstract

【課題】止水パッキンが張出部内に深く入り込むことを簡素な構造によって抑制できるキャップユニット及びキャップ付き容器を提供する。【解決手段】上部が開口した容器本体2の上部開口部2dから容器本体2の内側に嵌め込まれる中栓12が設けられた蓋体11と、中栓12の外周部に全周に亘って取り付けられた状態で、容器本体2の内側に設けられた張出部9と中栓12との間を密閉する止水パッキン16と、を備え、蓋体11が上部開口部2dを閉塞する構造を有し、蓋体11は、中栓12の下部に配置され、張出部9に対して上側から当接する当接部21を有する。【選択図】図2

Description

本発明は、キャップユニット及びキャップ付き容器に関する。
従来のキャップユニットとして、例えば特許文献1~3に記載のものが知られている。キャップユニットは、容器本体の上部開口部内に嵌め込まれる中栓が設けられた蓋体と、中栓の外周部に取り付けられ、容器本体の内側に設けられた張出部と中栓との間を密閉する止水パッキンと、を備え、容器本体の雌ネジ部と、中栓の雄ネジ部との螺合により取り付けられた蓋体が容器本体の上部開口部を閉塞する構造を有する。
特許文献1では、止水パッキンが張出部に上側から接触し、かつ張出部の内側に嵌まり込む構造を有する。この場合、使用者が、容器本体の上部開口部を蓋体により閉栓する際に、蓋体を閉方向に回し過ぎる(ねじ込み過ぎる)と、止水パッキンが弾性変形するために張出部内に深く入り込み、次に開栓する際の開栓トルクが増大することがある。また、例えば、容器本体に収納した高温の飲料の温度が低下し、容器本体内が減圧して、中栓及び止水パッキンに下方への引き込み力が作用することによっても、止水パッキンが張出部内に深く入り込むことがある。また、止水パッキンが張出部内に深く入り込んだ状態で、中栓が熱膨張によって拡径すると、開栓トルクがより増大しやすい傾向がある。
そこで、特許文献2では、外蓋の周壁部の下端を外容器の肩部に上側から当接させることで、止水パッキンが張出部内に深く入り込むことを抑えている。
また特許文献3では、容器本体の上部開口部の上端(周縁部)と、外蓋の上壁部の下面とを接触させることで、止水パッキンが張出部内に深く入り込むことを抑えている。なお特許文献3では、閉栓時に、容器本体の上部開口部の上端が外蓋の上壁部の下面に食い込む現象を抑制するため、上部開口部の上端において、外容器と内容器のいずれか一方を折り曲げて(丸めて)溶接している。
特開2020-186014号公報 特開2020-193036号公報 特開2020-189678号公報
この種のキャップユニットでは、閉栓時の蓋体のねじ込みの程度や容器本体の内圧変動等に関わらず、止水パッキンが張出部内に深く入り込むことを、簡素な構造によって抑制できるようにする点に改善の余地があった。
本発明は、止水パッキンが張出部内に深く入り込むことを簡素な構造によって抑制できるキャップユニット及びキャップ付き容器を提供することを目的の一つとしている。
本発明のキャップユニットの一つの態様は、上部が開口した容器本体の上部開口部から前記容器本体の内側に嵌め込まれる中栓が設けられた蓋体と、前記中栓の外周部に全周に亘って取り付けられた状態で、前記容器本体の内側に設けられた張出部と前記中栓との間を密閉する止水パッキンと、を備え、前記蓋体が前記上部開口部を閉塞する構造を有し、前記蓋体は、前記中栓の下部に配置され、前記張出部に対して上側から当接する当接部を有する。
上記キャップユニットにおいて、前記当接部は、周方向に延びて形成されることが好ましい。
上記キャップユニットにおいて、前記蓋体は、前記当接部の下側かつ前記止水パッキンの上側に配置される段部を有し、前記段部は、前記張出部と対向し、前記当接部よりも内側に窪まされて、前記張出部とは非接触とされることが好ましい。
上記キャップユニットにおいて、前記中栓は、前記中栓の外周部に設けられた雄ネジ部が前記容器本体の内周部に設けられた雌ネジ部に螺合することで前記容器本体に取り付けられることが好ましい。
上記キャップユニットにおいて、前記蓋体は、前記中栓の上端部に接続され、前記中栓よりも外径寸法が大きい天蓋を有し、前記天蓋は、前記上部開口部の上側に位置し、前記当接部が前記張出部に当接した状態で、前記天蓋と前記上部開口部との間に隙間が設けられることが好ましい。
上記キャップユニットにおいて、前記天蓋の外径寸法が、前記容器本体の外径寸法よりも小さく、前記上部開口部の内径寸法よりも大きいことが好ましい。
また、本発明のキャップ付き容器の一つの態様は、上述のキャップユニットと、前記キャップユニットが取り付けられた前記容器本体と、を備える。
上記キャップ付き容器において、前記容器本体は、真空断熱構造を有することが好ましい。
本発明の一つの態様のキャップユニット及びキャップ付き容器によれば、止水パッキンが張出部内に深く入り込むことを簡素な構造によって抑制できる。
図1は、本発明の一実施形態のキャップ付き容器を示す斜視図である。 図2は、キャップ付き容器の一部を示す断面図である。 図3は、キャップ付き容器の一部を示す側面図である。 図4は、キャップユニットの蓋体を示す斜視図である。 図5は、キャップユニットの蓋体を示す斜視図である。 図6は、キャップユニットの蓋体を示す下面図である。
本発明の一実施形態のキャップユニット1及びキャップ付き容器100について、図面を参照して説明する。本実施形態のキャップ付き容器100は、図1及び図2に示すように、キャップユニット1と、このキャップユニット1が着脱自在に取り付けられる有底筒状の容器本体2と、キャップユニット1を覆った状態で、容器本体2に対して着脱自在に取り付けられるコップ3と、を備える。
キャップユニット1、容器本体2及びコップ3は、中心軸Cを中心として互いに同軸に配置される。
本実施形態では、中心軸Cが延びる方向を上下方向と呼ぶ。上下方向のうち、容器本体2の底面部2aからコップ3へ向かう方向を上側と呼び、コップ3から底面部2aへ向かう方向を下側と呼ぶ。
中心軸Cと直交する方向を径方向と呼ぶ。径方向のうち、中心軸Cに近づく方向を径方向内側または単に内側と呼び、中心軸Cから離れる方向を径方向外側または単に外側と呼ぶ。
中心軸Cを中心に周回する方向を周方向と呼ぶ。
キャップ付き容器100は、真空断熱構造を有する容器本体2によって、この容器本体2に収容された飲料(液体)を保温又は保冷することが可能な飲料用容器である。容器本体2は、上部が開口した有底筒状である。なお容器本体2には、飲料以外の内容物が収容されてもよい。
具体的に、この容器本体2は、例えばステンレス等からなる有底筒状の外容器4及び内容器5を有し、外容器4の内側に内容器5を収容した状態で互いの口元部を接合した二重構造の容器により構成されている。また、外容器4の上端筒部内には、内容器5の上端筒部が嵌合し、この嵌合状態で各上端筒部同士が溶接されている。これにより、容器本体2の上部開口部2dは、図2に示すように、いわゆる「拝み溶接構造」と呼ばれる先鋭形状とされている。
また、外容器4と内容器5との間には、真空断熱層6が設けられている。真空断熱層6は、例えば、高真空に減圧(真空引き)されたチャンバー内で、外容器4の底面中央部に設けられた脱気孔を塞ぐことによって形成することができる。
図1及び図2に示すように、容器本体2は、略円形状の底面部2aと、底面部2aの外周から略円筒状に起立した胴部2bと、胴部2bの上部側において縮径された略円筒状の口頸部2cと、を有している。また、口頸部2cの上端部は、容器本体2の上部開口部2dとして、円形状に開口している。
図2に示すように、口頸部2cの内周部は、胴部2bの内周面よりも縮径されている。また、口頸部2cの外周部には、雄ネジ部7が設けられている。一方、口頸部2cの内周部には、雌ネジ部8が設けられている。さらに、雌ネジ部8の下方には、張出部9が容器本体2の内側に設けられている。
張出部9は、容器本体2の内周面から径方向内側に突出し、周方向の全周に亘って延びる。張出部9は、中心軸Cを中心とする環状である。張出部9は、上傾斜面9aと、円筒面9bと、下傾斜面9cと、を有する。
上傾斜面9aは、張出部9のうち上端部に位置する。上傾斜面9aは、口頸部2cの内周下端部と接続され、口頸部2cとの接続部分から下側へ向かうに従い径方向内側に位置する。上傾斜面9aは、下側へ向かうに従い縮径するテーパ面状である。
円筒面9bは、上傾斜面9aの下端部に接続され、上下方向に沿って延びる。円筒面9bは、中心軸Cを中心とする円筒面状である。なお、円筒面9bの形状については、上述した形状に限らず、例えば下側へ向かうに従い縮径された形状であっても良い。この場合、円筒面9bは、テーパ面9bと言い換えてもよい。
下傾斜面9cは、円筒面9bの下端部に接続され、円筒面9bとの接続部分から下側へ向かうに従い径方向外側に位置する。下傾斜面9cは、下側へ向かうに従い拡径するテーパ面状である。
コップ3は、例えばポリプロピレン等の耐熱性樹脂からなり、略円形状の底壁部3aと、底壁部3aの周囲から上方(図1及び図2では下方)に向かって立ち上がる筒状の周壁部3bとを有して、全体として有底筒状に形成されている。更にコップ3には、例えばステンレス製からなるカバーが接着剤等により一体に取り付けられた構成となっている。すなわち本実施形態では、コップ3が二重筒状の構造を有しており、具体的には、コップ3の内面側の有底筒状部材が耐熱性樹脂製であり、コップ3の外面側の有底筒状部材がステンレス製であり、これらの部材が互いに嵌合した状態で接着等により一体化されている。
コップ3は、底壁部3aを上側に向けた状態(上下反転した倒立姿勢)で、容器本体2の口頸部2cの外側に螺合により着脱自在に取り付けられている。このため、周壁部3bの内周部には、雄ネジ部7と螺合される雌ネジ部10が設けられている。
なお、本実施形態のキャップ付き容器100は、全体として略円筒状の外観形状を有しているが、キャップ付き容器100の外観形状については、特に限定されるものではなく、サイズやデザイン等に合わせて、適宜変更を加えることが可能である。また、容器本体2及びコップ3の外周面には、塗装や印刷等が施されていてもよい。
本実施形態のキャップユニット1は、図2~図6に示すように、容器本体2の上部開口部2dを閉塞する蓋体11を備えている。蓋体11は、例えばポリプロピレン等の耐熱性樹脂からなり、容器本体2の上部開口部2dから容器本体2の内側に嵌め込まれる中栓12と、中栓12の上端部に接続され、中栓12よりも外径寸法が大きい天蓋13と、を有する。
蓋体11は、天蓋13の一部(外周部)及び中栓12を構成する有底略円筒状の下側蓋部材14aと、天蓋13の他の一部(外周部よりも内側の部分)を構成する略円板状の上側蓋部材14bと、を有する。蓋体11は、上側蓋部材14bの下面に下側蓋部材14aが超音波溶着や高周波溶着等により一体に取り付けられた構成となっている。なお本実施形態では、蓋体11の内部は、断熱材Sを配置した構成となっているが、断熱層となる空気であってもよい。
中栓12の外周部には、容器本体2の雌ネジ部8と螺合される雄ネジ部15が設けられている。蓋体11は、これら雌ネジ部8と雄ネジ部15との螺合によって、容器本体2に対して着脱自在に取り付けられている。したがって、本実施形態のキャップユニット1では、これら雌ネジ部8と雄ネジ部15との螺合により取り付けられた蓋体11が容器本体2の上部開口部2dを閉塞する構造となっている。
なお、本実施形態のキャップ付き容器100は、中栓12に設けられた雄ネジ部15が容器本体2の雌ネジ部8に螺合により取り付けられた構成としているが、これに限らない。特に図示しないが、天蓋13に、天蓋13の外周部から下側に延びる筒状の周壁部を設け、天蓋13の周壁部の内周部に設けられた雌ネジ部と、容器本体2の口頸部2cの外周部に設けられた雄ネジ部7とが螺合により取り付けられることで、蓋体11が容器本体2の上部開口部2dを閉塞する構造としても良い。
図2に示すように、中栓12の下端部には、止水パッキン16が着脱自在に取り付けられている。つまりキャップユニット1は、止水パッキン16を備える。止水パッキン16は、リング状のシール部材であり、例えばシリコーンゴム等の耐熱性を有するゴムやエラストマーなどの弾性部材からなる。一方、中栓12の下端部には、フランジ部12aが全周に亘って拡径方向(径方向外側)に突出して設けられている。止水パッキン16は、このフランジ部12aに全周に亘って嵌め付けられている。
また、止水パッキン16の外周面には、上下方向に並ぶ複数(本実施形態では2つ)の弾性フランジ部16aが全周に亘って拡径方向に突出して設けられている。止水パッキン16は、容器本体2に蓋体11が取り付けられた際に、弾性フランジ部16aが弾性変形しながら、容器本体2の張出部9に全周に亘って密着した状態となる。これにより、止水パッキン16は、中栓12の外周部に全周に亘って取り付けられた状態で、張出部9(容器本体2)と中栓12との間を密閉することが可能となっている。なお、止水パッキン16の張出部9に密着させるための形状については、上述した弾性フランジ部16aの形状に必ずしも限定されるものではなく、その形状や数等について適宜変更を加えることが可能である。
一方、止水パッキン16は、それ自体を弾性変形させる(引っ張り伸ばす)ことによって、フランジ部12aから取り外すことが可能である。これにより、止水パッキン16と中栓12とをそれぞれ別々に洗浄することができ、止水パッキン16と中栓12との間を衛生的に保つことができる。
なお、止水パッキン16については、上述した中栓12に対して着脱自在に取り付けられた構成に限らず、中栓12との一体成形や接着により中栓12と一体に取り付けられた構成であってもよい。
蓋体11は、図4~図6に示すように、中栓12の外周部における相対向する位置に第1の通液溝17及び第2の通液溝18を有している。第1の通液溝17と第2の通液溝18とは、中心軸Cを中心として互いに180°回転対称位置に配置される。第1の通液溝17及び第2の通液溝18は、それぞれの底面17a,18aを挟んだ周方向の両側から、互いに平行に立ち上がる一対の側面17b,18bを有して、中栓12の外周部を上下方向に亘って雄ネジ部15を切り欠くように設けられている。
また、第1の通液溝17及び第2の通液溝18は、天蓋13の下面側の一部を切り欠くように設けられている。このため、第1の通液溝17及び第2の通液溝18の各上端部は、天蓋13の上下方向の略中央部に位置する。第1の通液溝17及び第2の通液溝18の各下端部は、中栓12の下部に配置されており、下側に向けて開口する。
第1の通液溝17と第2の通液溝18とは、互いの大きさが異なっている。すなわち、第1の通液溝17と第2の通液溝18とは、互いに周方向の幅寸法が異なっており、具体的には、第1の通液溝17の幅寸法が、第2の通液溝18の幅寸法よりも小さくなっている。
また、天蓋13の外周部には、複数の滑り止め突起20が設けられている。複数の滑り止め突起20は、周方向に並んで設けられている。なお、天蓋13の滑り止め構造については、このような複数の滑り止め突起20を設けたものに限らず、適宜変更することが可能である。
図2に示すように、天蓋13は、上下方向の寸法が小さい扁平な有頂円筒状、または円板状である。天蓋13は、上部開口部2dの上側に位置する。天蓋13の外周部は、上下方向から見て、上部開口部2dと重なる。天蓋13の外径寸法は、容器本体2(外容器4)の外径寸法よりも小さく、上部開口部2dの内径寸法よりも大きい。本実施形態では、天蓋13と上部開口部2d(口頸部2c)とが、互いに略同径である。
また、蓋体11は、当接部21と、段部22と、を有する。
当接部21は、中栓12の下部に配置され、張出部9に対して上側から当接する。具体的に、当接部21は、中栓12の外周部の下部のうち、雄ネジ部15よりも下側かつフランジ部12aよりも上側に配置され、張出部9の上傾斜面9aに対して上側から接触する。当接部21は、上下方向において、雄ネジ部15と止水パッキン16との間に配置される。当接部21の外径寸法は、雄ネジ部15の外径寸法よりも小さく、フランジ部12aの外径寸法よりは大きい。また本実施形態では、当接部21の外径寸法が、弾性変形していない状態の止水パッキン16の外径寸法よりも大きい。図2に示すように中心軸Cと平行な縦断面視において、当接部21は、径方向外側かつ下側に向けて突出する凸形状である。
当接部21が張出部9に当接した状態で、図2及び図3に示すように、天蓋13と上部開口部2dとの間には、上下方向において隙間Gが設けられる。隙間Gは、中心軸C回りの周方向全周に亘って設けられる。本実施形態では、隙間Gの上下方向の寸法が、通液溝17,18以外の部分では、周方向に沿って一定とされる。
図4~図6に示すように、当接部21は、周方向に延びて形成される。本実施形態では当接部21が、中栓12の外周下端部において、通液溝17,18に分断されるように円弧状に延びる。
段部22は、中栓12の下部に配置される。具体的に、段部22は、図2に示すように、中栓12の外周部の下部のうち、当接部21の下側かつ止水パッキン16の上側に配置される。段部22は、当接部21の下側に隣接して配置される。段部22は、当接部21よりも内側に窪まされた凹状である。段部22は、張出部9の上傾斜面9aと隙間をあけて対向する。すなわち、段部22は、張出部9とは非接触とされる。
図4~図6に示すように、段部22は、周方向に延びて形成される。本実施形態では段部22が、中栓12の外周下端部において、通液溝17,18に分断されるように円弧状に延びる。
以上説明した本実施形態のキャップユニット1及びキャップ付き容器100によれば、中栓12を容器本体2の上部開口部2d内に嵌め込んだ際、止水パッキン16により中栓12と張出部9との間が密閉された状態とされ、蓋体11の当接部21が、張出部9に対して上側から当接する。この当接状態からは、中栓12が上部開口部2d内においてそれ以上に下方移動することが規制されるため、止水パッキン16が張出部9内に深く入り込むことが抑えられる。止水パッキン16による上下方向の密閉位置が一定とされて、密閉性(シール性)が安定する。
詳しくは、使用者が、容器本体2の上部開口部2dを蓋体11により閉栓する際に、当接部21が張出部9に上方から接触することで、蓋体11を閉方向に回し過ぎる(ねじ込み過ぎる)ことが抑制される。また、例えば、容器本体2に収納した高温の飲料の温度が低下し、容器本体2内が減圧して、中栓12及び止水パッキン16に下方への引き込み力が作用しても、当接部21が張出部9に上方から接触することで、止水パッキン16が張出部9内に深く入り込むことが抑制される。
したがって本実施形態によれば、簡素な構造により、止水パッキン16と張出部9とが強接触となることを抑えることができ、次に蓋体11を開方向に回して開栓する際に、開栓トルクが増大することを抑制できる。
また、当接部21が張出部9に当接する構成であるため、容器本体2の上部開口部2dの上端(周縁部)と、蓋体11の天蓋13の下面とを、互いに非接触とすることができる。例えば、容器本体2の上部開口部2dの上端(外容器4と内容器5の接続部分)が、本実施形態のようないわゆる「拝み溶接構造」と呼ばれる先鋭形状とされていても、この上端を、天蓋13から下方に離して配置できるため、この上端が天蓋13の下面に食い込む現象を抑制できる。
また、このような食い込み現象を抑制するために、上部開口部2dの上端において、外容器4と内容器5のいずれか一方を折り曲げて(丸めて)溶接するような複雑な構造を採用する必要もなく、製造工程を簡素化できる。
また本実施形態では、当接部21が、周方向に延びて形成される。
この場合、蓋体11を樹脂成形する際、成形後に金型を抜きやすく、製造が容易である。また、当接部21を周方向に沿って張出部9に接触させることで、当接部21による機能がより安定する。
また本実施形態では、当接部21の下側かつ止水パッキン16の上側に段部22が設けられることにより、当接部21と張出部9との接触面積を小さく抑えることができる。このため、例えば容器本体2内の減圧や中栓12の熱膨張等により、当接部21と張出部9とが強接触となることを抑制でき、開栓トルクの増大をより安定して抑えることができる。
また本実施形態では、当接部21が張出部9に上側から当接することで、中栓12が容器本体2内に入り込む深さが安定する。このため、容器本体2の上部開口部2dと、天蓋13との間に、一定の隙間Gを設けることができる。このような隙間Gが設けられることにより、使用者が閉栓操作を行う際、容器本体2の上部開口部2dと天蓋13との間に指などを挟み込むことが抑えられ、かつ回動操作が簡便となって、操作性が向上する。
また本実施形態では、天蓋13の外径寸法が、容器本体2の外径寸法よりも小さく、上部開口部2dの内径寸法よりも大きい。
この場合、使用者が天蓋13を握ってキャップユニット1を回転させる際の操作性を良好に維持しつつ、天蓋13のコンパクト化を図ることができる。なお本実施形態のように、天蓋13と上部開口部2dとが互いに略同径であると、コップ3をコンパクト化し、コップ3の外周面と容器本体2(外容器4)の外周面とを略面一に形成することができ、より好ましい。
なお、本発明は前述の実施形態に限定されず、例えば下記に説明するように、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において構成の変更等が可能である。
前述の実施形態では、当接部21が周方向に沿って延びる例を挙げたが、これに限らない。当接部21は、中栓12の下部に配置され、張出部9に対して上側から当接する突起状であってもよい。また当接部21は、周方向に等間隔に並ぶなどして複数設けられてもよい。
また、当接部21は、周方向へ向かうに従い上下方向の位置が変化する螺旋状等であってもよい。
前述の実施形態では、真空断熱構造を有する容器本体2によって保温・保冷機能を持たせたキャップ付き容器100に本発明を適用した例を挙げたが、これに限らない。すなわち、本発明は、キャップユニットが容器本体の口頸部に着脱自在に取り付けられるキャップ付き容器に対して幅広く適用することが可能である。
本発明は、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において、前述の実施形態および変形例等で説明した各構成を組み合わせてもよく、また、構成の付加、省略、置換、その他の変更が可能である。また本発明は、前述した実施形態等によって限定されず、特許請求の範囲によってのみ限定される。
1…キャップユニット、2…容器本体、2d…上部開口部、8…雌ネジ部、9…張出部、11…蓋体、12…中栓、13…天蓋、15…雄ネジ部、16…止水パッキン、21…当接部、22…段部、100…キャップ付き容器、G…隙間

Claims (8)

  1. 上部が開口した容器本体の上部開口部から前記容器本体の内側に嵌め込まれる中栓が設けられた蓋体と、
    前記中栓の外周部に全周に亘って取り付けられた状態で、前記容器本体の内側に設けられた張出部と前記中栓との間を密閉する止水パッキンと、を備え、
    前記蓋体が前記上部開口部を閉塞する構造を有し、
    前記蓋体は、前記中栓の下部に配置され、前記張出部に対して上側から当接する当接部を有する、
    キャップユニット。
  2. 前記当接部は、周方向に延びて形成される、
    請求項1に記載のキャップユニット。
  3. 前記蓋体は、前記当接部の下側かつ前記止水パッキンの上側に配置される段部を有し、
    前記段部は、前記張出部と対向し、前記当接部よりも内側に窪まされて、前記張出部とは非接触とされる、
    請求項1又は2に記載のキャップユニット。
  4. 前記中栓は、前記中栓の外周部に設けられた雄ネジ部が前記容器本体の内周部に設けられた雌ネジ部に螺合することで前記容器本体に取り付けられる、
    請求項1~3のいずれか1項に記載のキャップユニット。
  5. 前記蓋体は、前記中栓の上端部に接続され、前記中栓よりも外径寸法が大きい天蓋を有し、
    前記天蓋は、前記上部開口部の上側に位置し、
    前記当接部が前記張出部に当接した状態で、前記天蓋と前記上部開口部との間に隙間が設けられる、
    請求項1~4のいずれか1項に記載のキャップユニット。
  6. 前記天蓋の外径寸法が、前記容器本体の外径寸法よりも小さく、前記上部開口部の内径寸法よりも大きい、
    請求項5に記載のキャップユニット。
  7. 請求項1~6のいずれか1項に記載のキャップユニットと、
    前記キャップユニットが取り付けられた前記容器本体と、を備える、
    キャップ付き容器。
  8. 前記容器本体は、真空断熱構造を有する、
    請求項7に記載のキャップ付き容器。
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