JP3947757B1 - ボトルキャップ - Google Patents

Abstract

【課題】大幅なコスト増や人、他の物、ボトルの内容物に対する安全性の低下を伴うことなく開閉を容易とする。
【解決手段】回転軸線Ｒ周りに形成された外周面２を有する。外周面２が押圧されたときに、回転軸線Ｒに向かって弾性変形して凹む弾性変形部Ｄと、非弾性変形部とが回転軸線Ｒ周りに隣り合わせで設けられる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ボトルキャップに関するものである。

ペットボトル等の開閉に用いられるボトルキャップは、接触抵抗を高めて指先の力が効率的に伝わりやすいように、外周面にギザギザ状のタテ溝等を全周に亘って設けたものが多く提供されている。
ところが、この構造はキャップの開閉時、特に開封時に強い力で回転させる際に外周面を把持する際に押し付けた指が痛くなり、指先に力が入らなくなるという問題を抱えている。

そこで、把持する力が弱い場合でも、容易にキャップが開閉（特に開封）できることを目的として、種々の構造が提供されている。
例えば、特許文献１、特許文献２には、キャップの外周面（すなわち把持面）を部分的に中心軸線（回転軸線）から大きく取り、さらに指先からの回転力を付与させやすいように、外周面に取っ手や突起を設けた構造が開示されている。

また、特許文献３には、キャップの材質を軟弾性の高摩擦材とする構成が開示され、さらに特許文献４には回転軸線に対して斜めに凹凸の溝を施した構造が開示されている。
また、特許文献５及び特許文献６には、キャップの外径を大きくすることにより、キャップ開閉時のトルクを大きくする構造が開示されている。
特開２００５−２９８０５８号公報 実用新案登録第３０８１５０１号公報 特開２００５−８２１５３号公報 実用新案登録第３０９０８５２号公報 特開２００２−９６８４９号公報 特開２００５−２６３３１６号公報

しかしながら、上述したような従来技術には、以下のような問題が存在する。
特許文献１や特許文献２に記載された技術では、取っ手や突起が手や身体に触れたり、引っ掛かる可能性があり、安全性が十分に確保されているとは言えない。加えて、取っ手や突起がボトルの運搬時や陳列時等に、他の物に引っ掛かったりして傷つける可能性がある。
また、取っ手や突起が他の物と接触した場合、開栓の意志が無いにも拘わらず、接触時の力でキャップが開いてしまう可能性がある。そこで、密封性を維持するために密封保持力を大きくすると、元来、取っ手や突起を設けた目的が損なわれてしまう。また、キャップの思わぬ開栓は、ボトルの内容物に対する安全性を低下させる虞もある。

一方、特許文献３や特許文献４に記載された技術では、開閉時にキャップに作用するトルクの点では従来のものに対して改善が見られるものの、キャップの開閉を容易にすることについては十分とは言えない。
また、特許文献５や特許文献６に記載された技術では、取っ手や突起を設けたときと同等のトルクを得るためには、キャップの外径を大幅に大きくする必要があり、材料費のコストが大幅に増加してしまうという問題が生じる。

本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、大幅なコスト増や、人、他の物、ボトルの内容物に対する安全性の低下を伴うことなく開閉を容易とするボトルキャップを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために本発明は、以下の構成を採用している。
本発明のボトルキャップは、回転軸線周りに形成された外周面を有し、前記外周面が押圧されたときに、前記回転軸線に向かって弾性変形して凹む弾性変形部と、非弾性変形部とが前記回転軸線周りに隣り合わせで設けられ、前記弾性変形部には、弾性変形して凹んだ際に前記非弾性変形部との間に回転力を付与するための半径方向の段差が形成されることを特徴とするものである。
従って、本発明のボトルキャップでは、ボトルキャップを開閉するために弾性変形部における外周面を把持した際に、把持力により外周面が回転軸線に向かって弾性変形して凹むことにより、非弾性変形部との間に、半径方向に弾性変形量に応じた段差、すなわち周方向（回転方向）に壁部を生じさせることになり、効果的に回転力を伝達することが可能になる。また、変形した弾性変形部が指先に沿って変形してフィットするため、指先と外周面との接触面積も大きくなり、また指先に力を入れやすくなることから、より効果的に回転力を付与することができる。
従って、本発明では、把持する力が弱い場合でも、容易にボトルキャップを開閉することができる。

そして、外周面に対する押圧を解除した（指先を外周面から離した）際には、弾性変形部が弾性復元力により、凹みが解除されて非弾性変形部の外周面と面一となるため、弾性変形部が手や身体に触れたり、引っ掛かることもなく、また運搬時や陳列時等に、他の物に引っ掛かったりして傷つけたり、接触による力で開封してしまう事態を回避でき、人、他の物、ボトルの内容物に対する安全性の低下を防止できる。
特に、キャップの開封を容易にするために、密封に必要な圧力を減ずることもなくなり、衛生面及び不正行為に対しても効果がある。
また、上記のように、ボトルキャップの回転力を効率的に伝達できることから、必要以上に外径を大きくする必要がないため、材料費の大幅なコスト増加も防止することが可能になる。

前記弾性変形部としては、複数配置される構成や、対向配置される構成を好適に採用できる。複数配置した場合には、ボトルキャップを把持した際に、指先が弾性変形部に引っ掛かりやすくなる。
また、弾性変形部が対向配置される場合には、容易に偶力（回転させる力）を付与することが可能なボトルキャップを得ることが可能になる。
また、本発明では、弾性変形部が複数設けられることから、キャップの開閉時に把持する指先を複数の弾性変形部のいずれかに位置させればよいため、迅速な開閉を実現できる。また、本発明では、複数の指を用いてキャップの開閉作業が可能になるため、より効果的に回転力をキャップに伝達することができる。

また、前記弾性変形部としては、変形材料で形成され、前記非弾性変形部としては、非変形材料で形成される構成も好適に採用できる。
この場合の非変形材料とは、一般の操作者が把持した際にも大きな変形が得られない、例えばプラスチック材料であり、変形材料とは、一般の操作者が把持した際に非弾性変形部との間に把持方向に容易に段差が生じる、例えばゴム材やスポンジ等の多孔質材とすることができる。
なお、本発明に係る変形材料とは、弾性材料または、一部塑性を含む半弾性材料であり、一般の操作者が外周面を把持（押圧）した際に変形して非弾性変形部との間に段差を生じさせ、把持を解除した際に、変形がほぼ元に戻って非弾性変形部の外周面と面一、もしくは微小の段差のみが残る材料を示している。

前記弾性変形部としては、前記外周面に対して前記回転軸線側に離間して配置された空隙を有する構成を好適に採用できる。
これにより、本発明では、弾性変形部における外周面を把持した際に、空隙の大きさに対応する量で外周面を弾性変形させて、容易に凹ませることが可能になる。また、空隙により、材料費の大幅なコスト増加も防止することができる。
この空隙としては、回転軸線方向に伸びて貫通するもの、あるいは非貫通状態となるもの、さらには多孔質状態となるものを選択することができる。
また、外周面に対して離間した空隙には、外周面に開口し空隙と連通するスリットを有するものも含み、また、このスリットの延在方向は、前記回転軸線と平行な切れ込みや、回転軸線方向と交差する方向の切れ込みも含むものである。さらに、外周面に開口するものとしては、スリットに限定されない。

前記空隙と前記外周面と間の肉厚は、前記弾性変形部における周方向の略中央部から端部に向かうに従って、漸次大きくなる構成を好適に採用できる。
これにより、本発明では、弾性変形部において略中央部が最も肉厚が薄くなるため、大きな弾性変形量が得られ、非弾性変形部との段差も大きくすることができる。また、本発明では、開閉操作時に加わる力が大きい弾性変形部の端部においては、肉厚が大きくなり強度を確保することが可能になる。

本発明では、把持する力が弱い場合でも、大幅なコスト増や、人、他の物、ボトルの内容物に対する安全性の低下を伴うことなく容易にボトルキャップを開閉することができる。

以下、本発明のボトルキャップの実施の形態を、図１ないし図１４を参照して説明する。
なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。

図１は、ボトルキャップ１の外観斜視図である。
このボトルキャップ１は、外周面２が回転軸線Ｒ周りの円周面として形成され、頂部に壁部３を有する有底円筒状を呈しており、内周面４には図示しないボトルの雄ネジ部に螺合する雌ネジ部が形成されている。
なお、図１では図示されていないが、外周面２には回転軸線Ｒと平行や斜め方向に延びる溝が周方向全体に亘って形成されていてもよい。

また、このボトルキャップ１には、外周面２が押圧されたときに、回転軸線Ｒに向かって弾性変形する弾性変形部Ｄが回転軸線Ｒ周りに所定間隔をあけて複数（ここでは４ヶ所、等間隔で対向して）設けられている。なお、弾性変形部Ｄの配置は、必ずしも等間隔である必要はなく、非等間隔であってもよい。
各弾性変形部Ｄは、外周面２と内周面４との間に、外周面２よりも回転軸線Ｒ側に配置され、回転軸線Ｒ方向に貫通する空隙５と、半径方向で空隙５の外側に位置する薄肉部６とから構成される。

図２は、弾性変形部Ｄの詳細を示す部分拡大図である。
この図に示すように、空隙５は、外周面２よりも大きな曲率を有する側面５ａと、内周面４よりも小さな曲率を有する側面５ｂとにより三日月状に形成されている。また、側面５ａ、５ｂの位置は、薄肉部６が押圧されて変形し、側面５ａが側面５ｂに当接した場合でも、弾性変形の範囲内に収まり、元の形状に回復可能な変形量となるように設定されている。また、側面５ａの位置は、薄肉部６の肉厚が周方向の略中央部が最も薄く、周方向の端部に向かうに従って、漸次厚く（大きく）なるように設定されている。

続いて、上記の構成のボトルキャップ１の開閉操作について以下に説明する。
ここでは、開操作（開栓操作）について説明する。
まず、図３に示すように、弾性変形部Ｄを指先Ｆにて把持し、その把持力（押圧力）により薄肉部６を回転軸線Ｒに向けて弾性変形させつつ、図３中、矢印で示す開方向（開栓方向）である反時計回り方向に力を掛ける。

この薄肉部６への把持で薄肉部６が変形した際には、空隙５の回転方向側において側面５ａが側面５ｂに当接し、外周面２が凹むことになり、指先Ｆが接触する外周面２において、非弾性変形部における外周面２との間に、半径方向に段差７が生じる。
そのため、この段差７が壁部として機能し、指先Ｆがこの壁部に係止し、また指先Ｆとの接触抵抗が大きくなることで、指先Ｆは外周面２に対して滑ることなく回転軸線Ｒ周りの回転力を効果的に付与できる。また、薄肉部６が指先Ｆに沿って変形してフィットすることになるため、指先Ｆと外周面２との接触面積も大きくなり、より効果的に回転力を付与することができる。

一方、開閉操作が完了して、ボトルキャップ１に対する把持を解除した際には、薄肉部６は押圧力から解放されることから、弾性復元力によって元の状態に戻り、図２に示すように、非弾性変形部における外周面２と面一になり、段差や突起のない円周面の一部を構成することになる。
上記の操作は、開操作時（開栓時）のみならず、閉操作時（閉栓時）も同様である。

このように、本実施の形態では、外周面２を把持した際に薄肉部６が変形して凹むことで段差７が形成されるため、この段差７に指先Ｆが係止されて大きな接触抵抗で効果的に回転力を伝達することが可能になる。そのため、本実施形態では、把持する力が弱い場合でも、容易にボトルキャップ１を開閉することができる。また、変形した薄肉部６が指先Ｆに沿って変形してフィットするため、指先Ｆと外周面２との接触面積も大きくなり、また指先Ｆに力を入れやすくなることから、より効果的に回転力を付与することができる。

しかも、本実施形態では、把持しない状態（押圧力を付与しない状態）では、弾性変形部Ｄは非弾性変形部と面一の外周面２を形成するため、取っ手や突起を設けた場合のように、手や身体に触れたり、引っ掛かることもなく、また運搬時や陳列時等に、他の物に引っ掛かったりして傷つけたり、接触による力で開封してしまう事態を回避でき、人、他の物、ボトルの内容物に対する安全性の低下を防止できる。
加えて、本実施形態では、一見して開閉が容易で人に優しく、且つ人、他の物、ボトルの内容物に対する高い安全性を有していることが認識できるため、商品価値が高まることはもちろんのこと、商品イメージや、さらには、当該ボトルキャップ１及びこのボトルキャップ１が装着された飲料を製造する企業のイメージも向上させることが可能になる。

また、本実施形態では、上記のようにボトルキャップ１への回転力を効率的に伝達できることから、必要以上に外径を大きくする必要がなく、また外径を大きくした場合でも、空隙５の存在により材料を使用する量を減らせるため、材料費の大幅なコスト増加も防止することが可能になる。また、本実施形態では、空隙５の存在により、容易に薄肉部６を変形させることができる。

さらに、本実施形態では、弾性変形部Ｄが回転軸線Ｒ周りに複数形成されているため、ボトルキャップ１の開閉時に把持する指先Ｆを複数の弾性変形部Ｄのいずれかに位置させればよいため、ボトルキャップ１を把持した際に、指先が弾性変形Ｄに引っ掛かりやすくなり迅速な開閉を実現できるとともに、複数の指を用いてボトル１キャップの開閉作業が可能になるため、回転力を倍加させて、より効果的に回転力をキャップに伝達することができる。また、弾性変形部Ｄが対向して配置されていることから、偶力（回転させる力）を付与することが容易であり、より効果的に回転力をキャップに伝達することができる。

さらに、本実施形態では、外周面２と空隙５の側面５ａで形成される薄肉部６の肉厚が周方向の略中央部から端部に向かうに従って、漸次大きくなっているため、最も肉厚の小さい中央部で大きな弾性変形量が得られ、非弾性変形部との間の段差を大きくすることができ、より大きな力で回転力を付与することが可能になる。しかも、本実施形態では、開閉操作時に加わる力が大きい弾性変形部Ｄの端部においては、肉厚が大きくなり強度を確保することができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

例えば、上記実施形態で説明したボトルキャップ１の材質や、空隙５の大きさ、形状、個数は一例を示したものであり、他の構成であっても構わず、またボトルキャップ１の諸寸法も任意に選択できる。
例えば、図６に示すように、一定の肉厚の薄肉部６を形成する空隙５を有する構成や、図５（ｂ）に示すように、三つ以上の奇数個の空隙５を有する構成、図５（ａ）に示すように、二つの空隙５を有する構成としてもよい。さらに、図６に示すように、１２０°間隔で、図５（ｂ）に示すものとは形状が異なる３つの空隙５及び薄肉部６からなる弾性変形部Ｄを有する構成であってもよい。なお、弾性変形部Ｄの配置は、必ずしも等間隔である必要はなく、非等間隔であってもよく、また違う形状の空隙を組み合わせてもよい。

また、上記実施形態では、空隙５が回転軸線Ｒ方向に貫通する構成としたが、これに限定されるものではなく、例えば、図７に示すように、下部側が非貫通状態となる（上部側でもよい）空隙５Ａや、ボトルキャップ１内に封入された空隙５Ｂが設けられる構成であってもよい。
さらに、空隙５としては、図８に示すように（ただし図８では一つの空隙のみ図示）、外周面２に開口し、周方向延びて空隙５に連通するスリットＳを回転軸線Ｒ方向に一定間隔をあけて配置する構成や、図９に示すように（ただし図９では一つの空隙のみ図示）、空隙５に連通し回転軸線Ｒ方向に延びる切れ込みＫを外周面２に形成する構成であってもよい。さらに、外周面に開口するものとしては、スリットに限定されない。

さらに、図１０に示すように、ボトルキャップ１の下方に不正開封防止用の封緘部（封緘リング）１０を設けた構成であってもよい。この場合、ボトルキャップ１の開封時に、封緘部１０の破断に必要な力も加わるため、大きな回転力を付与する必要があるが、本発明を適用することにより、容易にボトルキャップ１を開封することができる。
また、図１１に示すように、デザイン上の都合や、ボトルの大きさ等の関係で外周面２の幅が短くなり、封緘部１０へ至る傾斜面１１を有するようなボトルキャップ１とする構成であってもよい。

また、上記実施形態では、弾性変形部Ｄと非弾性変形部とを同一材料で形成する構成としたが、これに限定されるものではなく、図１２に示すように、ボトルキャップ１、すなわち非弾性変形部が、一般の操作者が把持した際にも大きな変形が得られないプラスチック材料等の非変形材料で形成され、弾性変形部Ｄが一般の操作者が把持した際に非弾性変形部（外周面２）との間に把持方向に容易に段差が生じるゴム材等の弾性材料又は半弾性材料（変形材料）で形成される構成としてもよい。また、この場合、弾性材料又は半弾性材料としては、図１３に示すように、内部に複数の空隙５を有するスポンジ等の多孔質材を選択してもよい。これらの構成においても、上記実施形態と同様の作用・効果を得ることができる。
なお、この場合においても、弾性材料又は半弾性材料及び非変形材料については、その材質、形状、大きさ、個数、間隔等は特に限定するものではない。

また、上記実施形態で示した空隙や外周面に開口するスリット等の開口部に変形材料（弾性材料）が設けられる構成としてもよい。
例えば図１４に示すように、外周面２に開口し周方向に間隔をあけて配置された複数のスリットに弾性材料４０が設けられる弾性変形部Ｄ（図１４では一つのみ図示）が設けられる構成としてもよい。この場合も、弾性材料４０及び弾性変形部Ｄの配置、形状等、個数等は、単に一例を示しており、他の構成としてもよい。
またボトルキャップの諸寸法や材質、空隙及び弾性変形部の形状、個数、諸寸法、組み合わせ、配置間隔は、例えば空隙と変形材料とを組み合わせて用いる等、任意に選択可能であり、一例を示した上記実施形態に限定されるものではない。

本発明の実施の形態を示す図であって、ボトルキャップの外観斜視図である。 弾性変形部の詳細を示す部分拡大図である。 ボトルキャップの操作を示す図である。 ボトルキャップの別形態を示す平面図である。 ボトルキャップの別形態を示す平面図である。 ボトルキャップの別形態を示す平面図である。 ボトルキャップの別形態を示す平面図である。 ボトルキャップの別形態を示す平面図である。 ボトルキャップの別形態を示す平面図である。 ボトルキャップの別形態を示す平面図である。 ボトルキャップの別形態を示す平面図である。 ボトルキャップの別形態を示す平面図である。 ボトルキャップの別形態を示す平面図である。 ボトルキャップの別形態を示す平面図である。

符号の説明

Ｄ…弾性変形部、 Ｒ…回転軸線、 １…ボトルキャップ、 ２…外周面、 ５…空隙、 ６…薄肉部

Claims (6)

1. 回転軸線周りに形成された外周面を有し、
   前記外周面が押圧されたときに、前記回転軸線に向かって弾性変形して凹む弾性変形部と、非弾性変形部とが前記回転軸線周りに隣り合わせて設けられ、
   前記弾性変形部には、弾性変形して凹んだ際に前記非弾性変形部との間に回転力を付与するための半径方向の段差が形成されることを特徴とするボトルキャップ。
2. 請求項１記載のボトルキャップにおいて、
   前記弾性変形部は、複数配置されていることを特徴とするボトルキャップ。
3. 請求項１または２記載のボトルキャプにおいて、
   前記弾性変形部は、対向配置されていることを特徴とするボトルキャップ。
4. 請求項１から３のいずれかに記載のボトルキャプにおいて、
   前記弾性変形部は、弾性材料又は半弾性材料で形成されることを特徴とするボトルキャップ。
5. 請求項１から４のいずれかに記載のボトルキャプにおいて、
   前記弾性変形部は、前記外周面に対して前記回転軸線側に離間して配置された空隙を有
   することを特徴とするボトルキャップ。
6. 請求項５記載のボトルキャップにおいて、
   前記空隙と前記外周面と間の肉厚は、前記弾性変形部における周方向の略中央部から端部に向かうに従って、漸次大きくなることを特徴とするボトルキャップ。

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