JP4041940B2 - 蓋付きキャップのヒンジ構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、容器等の口部に嵌合する合成樹脂製の蓋付きキャップに関し、特に、蓋とキャップ本体を連結するヒンジ構造の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
容器等の口部に嵌合する合成樹脂製の蓋付きキャップは、蓋を開けて瓶内の液体等を使用した後であっても取り除いた蓋を捜す必要もなく便利である。しかし、蓋が接続されているということは、蓋の開き度合いが少ないと液体等の注ぎ出しに邪魔になり、しかも、液体等の注ぎ出しの量も確認し難く、逆に使い勝手が悪い等の問題があった。
【０００３】
また、蓋付きキャップのヒンジは、単に蓋とヒンジ体とを連結するためのものと、蓋を閉止位置にまたは開き位置に勢いよく移動させるものとがある。
前者は薄い帯状ヒンジであって、ヒンジを長くすると蓋の開度は確保されるがその開き状態は極めて不安定となり、蓋を閉じた状態では折り畳まれたヒンジが長く外方に突出するので邪魔になり、打栓、搬送等の機械に掛けにくい等の問題がある。
後者は、３点ヒンジ、バタフライヒンジ等に代表されるものであるが、バネ性を良くするためにキャップのヒンジ材料である合成樹脂の特性（弾性係数、伸び量）、寸法（厚さ、長さ）等に配慮しなければならず、また折り畳まれたヒンジが外方部に突出するのをできるだけ抑えるためにヒンジの付け根部分のキャップ本体又は蓋に切込み凹部等を設けなくてはならず、これは金型製作を複雑化し、コスト高となる等の問題がある（特公平３−５３１８２号公報、特開平９−６６９５５号公報参照）。更に、バタフライヒンジに近い構造のヒンジで、弾性反転させるようにしたものがあるが（例えば、実公平５−４２０４３号公報）、前記先行技術と同様にヒンジを構成する弾性連結板の蓋及びキャップ本体への取り付けは屈折部を介し取りつけると共に取り付け箇所は後方へ突出するテ−パに形成している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明にあっては、開蓋にあっては１７０度前後の開度が得られ、閉蓋にあっては外方に突出はするがキャップ本体及び蓋の外壁に添った外形の折りたたみ状態が得られるようにし、キャップ本体及び蓋の外壁に凹部などの変形を加えることなくヒンジを取り付けられる構造とし、しかも、蓋は開閉動を通じて捩じれ、横振れ等することなく作動させることができるものであって、金型をシンプルにすることが出来るヒンジ構造を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明では、円筒状のキャップ本体と円筒状の蓋との外壁をヒンジで一体に連結した合成樹脂製の蓋付きキャップであって、前記ヒンジは、キャップ本体及び蓋の円筒状の外壁に対し半径方向から接合するように形成され、一又は一対の剛直な主ヒンジと、該主ヒンジの両外側に夫々接続され略均一な厚さの弾性膜部分とからなり、前記主ヒンジは、蓋の開の状態において、開いた上面が略平坦な面となり、該主ヒンジは、前記平坦な面上に設けたキャップ本体と蓋との中間位置で横切る方向に延びる折り曲げ溝を中心に折り曲げ自在であり、また、その下面は前記キャップ本体及び前記蓋との取付け位置から夫々前記折り曲げ溝の裏面に向かって傾斜する面から構成する逆Ｖ字状に形成され、該主ヒンジの断面形状は、略直角三角形柱を二個突き合わせた形状に形成され、また、前記弾性膜は、その一端部は前記主ヒンジの外側に沿って一体に形成されており、蓋の開の状態において、平面視で略梯形状を呈し、その他端部は一端部から下方外方に向かって傾斜した部位にあり、側面視で水平または僅かに上方に湾曲しており、しかも、蓋の開の状態において、前記主ヒンジのキャップ本体と蓋との連結方向と直交する方向の長さＬを、前記弾性膜のキャップ本体と蓋との連結方向と直交する方向の長さＬ０よりも長く設定することを特徴とするものである。
【０００６】
請求項２の発明では、請求項１の発明において、前記ヒンジは、蓋の開の状態において、前記主ヒンジのキャップ本体と蓋との連結方向と直交する方向の長さＬが該主ヒンジのキャップ本体と蓋との連結方向の長さＭに対し略１．５倍又はその長さを越えない長さを有することを特徴とするものである。
【０００７】
本発明のヒンジの構成によれば、蓋をキャップ本体上に覆うように閉じるとき（図９参照）、剛直な主ヒンジ４の中央において、ヒンジの連結方向と交叉する方向に沿って折り曲げ溝６を中心として折り畳まれる（軌跡Ｒ１）。主ヒンジ４の外側に位置する略均一厚さの弾性膜５は、主ヒンジ４の近傍では折り曲げ溝６を中心として回動されるが、その最外端付近では弾性膜は略均等な厚さなのでその全体で湾曲することになる。また弾性膜５の最外縁は折り曲げ溝６を中心とした回動軌跡（Ｒ２）とキャップ本体に接続された部分が不動位置として想定される弾性膜５の外縁の回動軌跡Ｒ３との複合軌跡をとる。従って、この軌跡Ｒ３が折り曲げ溝６を中心とした軌跡２の内側に位置することから、弾性膜はある角度（思案点）まで緊張されながら回動し、その地点を過ぎると緊張は無くなり蓋はキャップ本体上方を覆うように位置するので、あとは指でキャップ体に押し付ければ両者は係合固定される。この状態では弾性膜の最外縁は外側に湾曲状となっている。
【０００８】
蓋を開けるときは、蓋を略９０度を僅かに超える程度まで開ければ、蓋又はキャップ本体の胴部外壁と主ヒンジ４の外壁とに接する弾性膜の部位は歪みにくい部分となっているので、その他の弾性膜部分によって、弾性膜の前記軌跡差から生ずる思案点を通過すると、あとはその反転力によって自動的に１７０度前後の開度範囲まで一気に開くことになる。この状態では弾性膜の最外縁は直線状となっている。
【０００９】
なお、一対の主ヒンジ４が並んだ構造も一つのヒンジを備えた構造も同様の作用効果が得られた。
【００１０】
また、本発明のヒンジ構造は、中央に位置する主ヒンジと、その両外側に位置する弾性膜とからなっており、これらが円筒状のキャップ本体と円筒状の蓋の各外壁に半径方向から夫々一体に接続形成したものであるので、従来技術のように凹部を設けることなく、また屈折部等を設けることなく蓋及びキャップ本体に接続するものであるから金型が複雑にならずにシンプルに構成することが出来る。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の蓋付きキャップの実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
本発明のキャップは、ポリエチレン合成樹脂又はポリプロピレン合成樹脂で一体に形成されており、図１乃至図４に示すように、円筒状のキャップ本体１と同径の円筒状の蓋２とからなり、両者はその外壁に一体に接続したヒンジ３により連結されている。
【００１２】
本発明の蓋付きキャップのヒンジ３は、円筒状のキャップ本体１と蓋２の各外壁に対し半径方向から一体に接続されており、一対の剛直な主ヒンジ４，４と、その外側に一体となって形成された弾性膜５，５とからなっている。
一対の主ヒンジ４は、図５乃至図８に示すように、蓋２が開の状態で、開いたときのその上面が略平坦に形成され、その上面にキャップ本体１と蓋２との中間位置で横切る方向に折り曲げ溝６が夫々形成されている。また、その下面は図６に示すように、取付け位置から夫々折り曲げ溝６の裏面に向って傾斜する面から構成する逆Ｖ字状が形成されている。主ヒンジ４の断面形状は略直角三角形柱を二個突き合わせた形状を呈している。ヒンジ３は専ら剛直な主ヒンジ４の折り曲げ溝６を中心にして開閉動する。
【００１３】
剛直な主ヒンジ４のキャップの周面に占める長さ（横方向長さ）は短く設定することが使用初期における各弾性膜５の反転作用の観点からは望ましい。すなわち、図５に示すように、一対の主ヒンジ４の外側面間の長さ（キャップ本体１と蓋２との連結方向と直交する方向の長さ）Ｌは、平面視したとき、キャップ本体１と蓋２との連結方向の長さＭに対し略１．５倍に等しいか又はその長さを越えない長さに設定する。主ヒンジ４の横方向長さを短く設定することにより、弾性膜５のキャップ本体１及び蓋２に対する取り付け位置が極端に傾斜しかつ遠ざからない部位を占めることになり、弾性膜５をキャップ本体１及び蓋２の外周壁に直接取り付けたにも拘らず、弾性膜５の反転作用を良好にすることができる。
望ましい寸法としては、Ｍの長さは３．７６〜４．００ｍｍ，Ｌの長さは６ｍｍ，Ｌ0の長さは４．５ｍｍである。
【００１４】
弾性膜５は、一対の主ヒンジ４，４の夫々の外側に一体となって接続されており、蓋２の開の状態で、全体として下方外方に向かって傾斜しており、その最外縁５Ａは側面視（図７参照）で水平又は僅かに上方に湾曲している。また、弾性膜５は略均一の厚さｅを有する薄板状で、薄くすることにより材料の弾性を効果的に利用しており、平面視（図５）で略梯形状を呈している。弾性膜５は主ヒンジ４の外側とキャップ本体１又は蓋２の各外周壁に固定されているので、両者に接する弾性膜５の部位は歪みにくい部分となっていて蓋２の回動に伴う反転動作を助勢している。
【００１５】
なお、１０は、キャップ本体１の外壁にかつ一対の主ヒンジ４の間に位置して上下に伸びる凸設された位置決めリブである。
把手がある容器に蓋付きキャップを装着する場合、ヒンジ３側が把手側にくるように装着しないと注ぎ出しができなくなるので、装置によって容器口に蓋付きキャップを打栓するとき、位置決めリブ１０は、位置決めリブ１０が位置する側（ヒンジ３側）に容器の把手がくるように機能する。
【００１６】
【実施例】
次に、他の実施例を図１０及び図１１に示す。
この実施例は、把手等ない容器に装着するための蓋付きキャップについてのものである。主ヒンジ４は間隔を置くことなく一枚で構成されており、その両外側に略均一厚さの弾性膜５が一体に連続して設けられている点において相違し、その他の構成は前記実施例のものと同じである。
【００１７】
【発明の効果】
請求項１、２に記載の発明によれば、ヒンジは剛直な主ヒンジ４上に形成された折り曲げ溝６を中心として折り曲げられ、剛直な主ヒンジ４に一体に接続された弾性膜５はこの動きに追従するようにしてその中央部において折曲される。蓋を開けるとき、蓋側の回動軌跡と弾性膜の最外縁回動軌跡との差で、思案点を越えると一気に回動し、１７０度前後の大きな開度が得られ、液体の注ぎ出しに便利となる。ヒンジは蓋付きキャップの外壁に半径方向から一体に取り付けたものであるから、溝、凹部等を設けることがないのでヒンジ金型もシンプルにすることができ、コスト低減に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の蓋付きキャップの正面図である。
【図２】 同上の右側面図である。
【図３】 同上の背面図である。
【図４】 同上の平面図である。
【図５】 本発明ヒンジにおいて蓋を開いた状態の拡大平面図である。
【図６】 図５のVI−VI線に沿う断面図である。
【図７】 図５のヒンジ付近の拡大側面図である。
【図８】 図５のVIII−VIII線に沿う拡大断面図である。
【図９】 本発明ヒンジの作用説明図である。
【図１０】 本発明ヒンジの他の実施例を示す拡大平面図である。
【図１１】 本発明の他の実施例における図８と同様部分の拡大断面図である。
【符号の説明】
１ キャップ本体，２ 蓋，３ ヒンジ，４ 主ヒンジ，５ 弾性膜，６ 折り曲げ溝

Claims (2)

1. 円筒状のキャップ本体と円筒状の蓋との外壁をヒンジで一体に連結した合成樹脂製の蓋付きキャップであって、
   前記ヒンジは、キャップ本体及び蓋の円筒状の外壁に対し半径方向から接合するように形成され、一又は一対の剛直な主ヒンジと、該主ヒンジの両外側に夫々接続され略均一な厚さの弾性膜部分とからなり、
   前記主ヒンジは、蓋の開の状態において、開いた上面が略平坦な面となり、該主ヒンジは、前記平坦な面上に設けたキャップ本体と蓋との中間位置で横切る方向に延びる折り曲げ溝を中心に折り曲げ自在であり、また、その下面は前記キャップ本体及び前記蓋との取付け位置から夫々前記折り曲げ溝の裏面に向かって傾斜する面から構成する逆Ｖ字状に形成され、該主ヒンジの断面形状は、略直角三角形柱を二個突き合わせた形状に形成され、
   また、前記弾性膜は、その一端部は前記主ヒンジの外側に沿って一体に形成されており、蓋の開の状態において、平面視で略梯形状を呈し、その他端部は一端部から下方外方に向かって傾斜した部位にあり、側面視で水平または僅かに上方に湾曲しており、
   しかも、蓋の開の状態において、前記主ヒンジのキャップ本体と蓋との連結方向と直交する方向の長さＬを、前記弾性膜のキャップ本体と蓋との連結方向と直交する方向の長さＬ０よりも長く設定することを特徴とする蓋付きキャップのヒンジ構造。
2. 前記ヒンジは、蓋の開の状態において、前記主ヒンジのキャップ本体と蓋との連結方向と直交する方向の長さＬが該主ヒンジのキャップ本体と蓋との連結方向の長さＭに対し略１．５倍又はその長さを越えない長さを有することを特徴とする請求項１に記載の蓋付きキャップのヒンジ構造。

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