JP4131830B2 - キャップ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ナールおよびベントホールを有し、金属製板材により一体に形成されたキャップに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、飲料用ボトルを密封するキャップとして、アルミニウム合金あるいはアルミニウム合金等の金属製板材を絞り・しごき加工して形成した金属製キャップが用いられている。この金属製キャップは、螺条を有するボトルの口金部形状に沿って変形されることによりボトルに装着されるものであり、ねじ部が形成される筒部と、ボトル開口端に密着されるライナーを内面に有する天板とが一体に成形されている。ライナーは、合成樹脂等からなるシート状部材であって、金属製キャップが装着される際にキャップとともに変形されることにより、ボトル開口端に沿うように押し付けられてボトルを密封するものである。このライナーの変形を伴うキャップの変形は、筒部と天板とを繋ぐ肩部を径方向に縮径させるものである。
【０００３】
一般に金属製キャップには、キャップ開閉時の滑り止めとなるナールと、キャップ開栓に先立ち内部の気体を放出させて外気との気圧差をなくすためのベントホールとが、ねじ部よりも上方（天板側）に設けられている（たとえば、特許文献１および特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平０９−３２８１５８号公報
【特許文献２】
特開平０５−２０１４５９号公報
【０００５】
ナールは、複数の凹凸形状が筒部上に周方向に並んでいるものであり、例えば板厚０．２５ｍｍ、直径３８ｍｍのキャップでは、天面から約１．８〜２ｍｍの位置から下方に、幅約１〜２ｍｍ、凹み量約０．３〜０．４ｍｍの凹部が凸部と交互に配列されて構成される。
一方、ベントホールは、周方向に形成された短い切り込み形状であって、例えばキャップの天面から約１．８〜２ｍｍの位置（ナール凹部の上側）に形成された幅１〜２ｍｍ程度の切り込みを開口させることによって筒部内外の連通を可能にしている。これらナールおよびベントホールは、キャップがボトルに装着される前の段階で予め形成されている。
【０００６】
ここで、ナールおよびベントホールは、金属製キャップの製造において、キャップ形状に対応する内型と外型との間で筒部が加工されることによって形成される。すなわち、外型によって筒部の一部を径方向内方に押し込むことにより筒部の一部が周方向に剪断されて、ベントホールとともにナールの凹部が形成される。したがって、このように製造された金属製キャップにおいては、ベントホールは必ずナールの凹部の上部または下部のいずれかに位置することになる。
【０００７】
なお、ベントホールは、キャップが緩められた後かつ取り外される前に、ボトル開口端からライナーが離れるときに容器内部のガスを抜くとともに、閉栓状態で内圧が異常上昇したときに容器内のガスを抜くためのものであるから、ライナーよりも下側かつねじ部よりも上側に設けられていることが望ましい。通常、ベントホールはナールの凹部の上部に形成される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような金属製キャップにおいて、開閉時のグリップ性の向上が求められているが、その手段の一つとして、ナールの軸線方向長さを大きくすることが挙げられる。
しかしながらこのような金属製キャップが装着されるボトルは、ねじ部長さ等も含めて、キャップが装着される口金部の形状が定められている。したがって、キャップ側もその直径、軸方向長さなどの寸法を安易に変更することはできず、その形状の変更が極めて制限されているため、キャップの全長を大きくしてねじ部の位置を下げたりすることはできない。また、ナールを大きくするためにねじ部を短くするような形状は、キャップの装着強度を弱めることとなるので採用できない。
【０００９】
すなわち、ナールおよびベントホールは、キャップの所定のねじ部上方に設けるしかない。さらに、ベントホールの位置はライナーよりも下側でなければならず、ナールはこのベントホールの下部に形成される。したがって、従来の金属製キャップでは、ねじ部とライナーとの間のごく小さい範囲にしかナールを設けることができないので、グリップ性の向上を図ることができないという問題があった。
【００１０】
本発明は、以上の課題に鑑みてなされたもので、金属製キャップにおいて、ねじ部や軸方向長さ等の変更を伴わずに、グリップ性を向上させることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明は、略筒状の筒部と、この筒部の一端を塞ぐ天板とが、金属製板材により一体に形成されたキャップにおいて、以下の各構成を採用した。
【００１２】
すなわち、請求項１の発明に係るキャップは、筒部に、周方向に交互に並ぶ複数の凹部および凸部からなるナールと、筒部を周方向に切断してなるベントホールとが設けられ、このベントホールが、ナールを構成する凹部の軸線方向中間部に設けられていることを特徴としている。
【００１４】
請求項２の発明に係るキャップは、筒部を周方向に切断してなるベントホールと、このベントホールを間に挟んで軸線方向一方側に形成された第１の凹部と、この第１の凹部に対して径差を有し軸線方向他方側に形成された第２の凹部とを有し、これら第１、第２の凹部からなる凹部と、この凹部よりも大径の凸部とが周方向に交互に複数並ぶナールが設けられていることを特徴としている。
【００１５】
請求項３の発明に係るキャップは、筒部の天板近傍に、径差を有する凹部と凸部とが周方向に交互に並ぶナールを有し、凹部は互いに径差を有する第１の凹部と第２の凹部とが軸線方向に並ぶ構成であり、これら第１の凹部と第２の凹部との間に、筒部を周方向に切断してなるベントホールが設けられていることを特徴としている。
【００１７】
これらの発明によれば、ベントホールの位置がナールの上部に限定されないので、装着時に変形される肩部とねじ部との間の全体にナールを形成することができる。したがって、従来よりもナールを軸線方向に大きく形成することができ、金属製キャップにおけるグリップ性の向上を図ることができる。また、ベントホールの上方にナールを形成するとともに、ベントホールの下方のナールを小さくすることにより、ナールの軸線方向長を従来同様に確保しつつ、ねじ部の形成範囲を大きくすることができ、ねじ部を長くすることによる密封性の向上を図ることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図１から図８を参照して説明する。
図１に、本発明に係る金属製のキャップ１０を示す。このキャップ１０は、アルミニウムやアルミニウム合金等の延性の高い金属板材から、略筒状の筒部１１と、この筒部１１の一端を塞ぐ天板１２とを有する有底筒状に成形されている。なお、ここでは、キャップ１０の板厚０．２５ｍｍ、直径３８ｍｍとする。
【００１９】
キャップ１０は、軸線Ｏ方向上部（天板１２側）に設けられた開閉時滑り止め用のナール１３と、下部に設けられたピルファープルーフ用のスコア１４およびブリッジ１５とを有し、その中間部１６がボトルに装着されるためのねじ部が形成される部分となっている。
【００２０】
ナール１３は、凹部１３ａと凸部１３ｂとが周方向に複数交互に並んだ凹凸形状である。このナール１３の各凹部１３ａは、その軸線Ｏ方向中間部分が周方向に切断されて形成されたベントホール１３ｃを有している。
ベントホール１３ｃは、上下に切断された凹部１３ａの上部（第１の凹部）１３ｄと下部（第２の凹部）１３ｅとをその切断面１３ｆ，１３ｇの形状が異なるように径方向に塑性変形させることによって開口させてなり、筒部１１の内外を連通させるものである。このベントホール１３ｃの軸線Ｏ方向位置は、天板１２の内面に貼付されたライナー１７の形状・大きさや、ボトルのねじ形状等の種々の条件に応じて、従来と同じく所定の位置に設定されている。
本実施形態では、ナール１３の凹部１３ａの幅を約１〜２ｍｍ、ベントホール１３ｃの軸線Ｏ方向位置をキャップ１０の天板１２から約１．５〜２ｍｍ下方とし、凹部１３ａの上端は天板１２とベントホール１３ｃとの間とする。
【００２１】
図２（ｂ）は、図１におけるII−II線に沿う断面図である。図２（ａ）は、図２（ｂ）におけるａ−ａ線に沿う矢視図であって、ベントホール１３ｃにおける凹部１３ａの上部（第１の凹部）１３ｄおよび下部（第２の凹部）１３ｅそれぞれの切断面１３ｆ，１３ｇを示しており、斜線で示す部分が第１の凹部１３ｄの切断面１３ｆである。また、図２（ｂ）は図２（ａ）におけるｂ−ｂ線に沿う矢視図である。
図３（ｂ）は、図１におけるIII−III線に沿う断面図である。図３（ａ）は、図３（ｂ）におけるｃ−ｃ線に沿う矢視図であって、ベントホール１３ｃにおける凹部１３ａの第１の凹部１３ｄおよび第２の凹部１３ｅそれぞれの切断面１３ｆ，１３ｇを示しており、斜線で示す部分が第１の凹部１３ｄの切断面１３ｆである。また、図３（ｂ）は図３（ａ）におけるｄ−ｄ線に沿う矢視図である。
【００２２】
凹部１３ａの上半分である第１の凹部１３ｄは、全体が凸部１３ｂよりも内方に凹んでいるとともに、その幅方向（周方向）においては、図２（ａ）および図３（ａ）に示すように、両端から中央部分へ向かい凹み量が大きくなる。また、長さ方向（軸線Ｏ方向）においては、図２（ｂ）および図３（ｂ）に示すように、全体が一様に内方へ凹んでいる。本実施形態では、第１の凹部１３ｄのうち最も大きく凹んでいる中央部分での凹み量が約２ｍｍとなっている。
【００２３】
一方、凹部１３ａの下半分である第２の凹部１３ｅは、全体が凸部１３ｂよりも内方に凹んでいるとともに、図２（ａ）および図３（ａ）に示すように、その幅全体がほぼ一様に、約０．３〜０．４ｍｍ、内方へ凹んでいる。また、長さ方向においては、図２（ｂ）および図３（ｂ）に示すように、凸部１３ｂとの径差は下方から上方へ向かい大きくなり、ベントホール１３ｃを形成する上端部が凸部１３ｂに対して最も内方へ凹んだ形状となっている。
【００２４】
つまり、第１の凹部１３ｄおよび第２の凹部１３ｅが軸線Ｏ方向に並んで構成される凹部１３ａは、それぞれ径差を有するように形成され、異なる形状の切断面１３ｆ，１３ｇがずれるように対向している。これにより、これら切断面１３ｆ，１３ｇ間に径差が生じて隙間が形成されており、筒部１１（キャップ１０）の内外を連通するベントホール１３ｃが開口している。換言すると、ベントホール１３ｃの軸線Ｏ方向両側に、凹部１３ａが形成されている。
また、この凹部１３ａは、ベントホール１３ｃ近傍を中心として、全体が凸部１３ｂよりも内方へ凹む形状となっている。この凹部１３ａと凸部１３ｂとが交互に周方向に並んで設けられていることにより、キャップ１０の上部全周に、軸線Ｏ方向長が大きい凹凸形状が形成されることになる。
【００２５】
なお、これら第１の凹部１３ｄおよび第２の凹部１３ｅは、図４（上面図）および図５（側面図）に示すような外型（アウターツール）２０と内型２１との間で成形される。アウターツール２０の先端形状は、上部２０ａにおいて先端角９０〜１５０°の三角形、下部２０ｂにおいて四角形と異なっており、上部２０ａと下部２０ｂとの段差部２０ｃで筒部１１を切断する。そして、先端が三角形である上部２０ａによって中央部分が大きく凹んだ第１の凹部１３ｄが形成され、先端が四角形である下部２０ｂによって全体が凹んだ第２の凹部１３ｅが形成される。
【００２６】
以上説明したように、本実施形態のキャップ１０によれば、従来位置のベントホール１３ｃの上下に設けた第１の凹部１３ｄおよび第２の凹部１３ｅが、ナール１３の凹部１３ａを構成しているので、ナール１３の軸線Ｏ方向長が従来よりも大きくなり、開閉時のグリップ性の向上を図ることができる。
【００２７】
なお、以上の実施形態において示した各構成部材、その諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において設計要求に基づき種々変更可能である。第１の凹部１３ｄと第２の凹部１３ｅとの間にベントホール１３ｃを形成するためには、各切断面がずれていればよいので、例えばアウターツール２０の下部２０ｂの先端形状を上述のように四角形としておき、上部２０ａの先端形状を上述した三角形（図６）や、台形（図７）、円弧状（図８）としてもよい。
【００２８】
図６に示すようにアウターツール２０の上部２０ａの先端形状を上方から見て三角形とする場合には、先端角を９０〜１５０°程度として、先端部分に丸みをつけて割れを防止することが好ましい。
図７に示すように台形とする場合には、先端幅を凹部１３ａの１／３〜３／４程度として、端面に丸みをつけて割れを防止することが好ましい。
また、図８に示すように円弧状とする場合には、その半径を０．５〜２ｍｍ程度とすることが好ましい。
【００２９】
また、第１の凹部１３ｄおよび第２の凹部１３ｅの凹み量は、アウターツール２０の押し込み量を増減することにより調節することができ、さらに、上部２０ａおよび下部２０ｂの先端位置を前後させたり先端形状を変更することにより、ナール１３の凹部１３ａ全体の大きさ、ベントホール１３ｃの開口面積や開口方向を調節することも可能である。
【００３０】
例えば図６（ａ）、図７（ａ）および図８（ａ）に示すように、第２の凹部１３ｅの切断面１３ｇに対して、第１の凹部１３ｄの切断面１３ｆの中央部分が重なる程度に押し込まれている場合、凹部１３ａ全体の凹み量が大きくなりグリップ性がよい一方で、ベントホール１３ｃが小さくなるため、容器内のガス抜け性は低下する。
また、図６（ｂ）、図７（ｂ）および図８（ｂ）に示すように、上部２０ａの先端形状が平面に近く、第２の凹部１３ｅの切断面１３ｇに対して第１の凹部１３ｄの切断面１３ｆの中央部分が重ならない程度に押し込まれている場合、ベントホール１３ｃ周辺の変形量が小さいためキャップ１０の加工が容易でありつつ、ある程度のグリップ性とガス抜け性が得られる。
さらに、図６（ｃ）、図７（ｃ）および図８（ｃ）に示すように、第１の凹部１３ｄの切断面１３ｆを第２の凹部１３ｅの切断面１３ｇよりも内方へ押し込めば、ベントホール１３ｃを上方へ向けて開口させることができる。
【００３１】
なお、上記各実施形態では、ベントホール１３ｃの上方にナール１３の凹部１３ａを形成することにより、ナール１３全体の軸線方向長を大きくして、キャップ１０のグリップ性向上を図っている。これに対し、第１の凹部１３ｄを設けた分第２の凹部１３ｅを短くして、ナール１３全体の大きさは従来通りとする、すなわちベントホールに対してナールを上方（天板側）に移動させた構成とすることもできる。これにより、ねじを形成する中間部１６を大きくとることができるので、ねじを長くすることによるキャップの密封性向上を図ることができる。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のキャップによれば、ベントホールの位置がナールの上部に限定されないので、装着時に変形される肩部とねじ部との間の全体にナールを形成することができる。したがって、従来よりもナールを軸線方向に大きく形成することができ、金属製キャップにおけるグリップ性の向上を図ることができる。
また、ベントホールの上方にナールを形成するとともに、ベントホールの下方のナールを小さくすることにより、ナールの軸線方向長を従来同様に確保しつつ、ねじ部の形成範囲を大きくすることができ、ねじ部を長くすることによる密封性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態に係るキャップの側面を示す図である。
【図２】 図１に示すキャップの要部を示し、ベントホールを形成するナール凹部の切断面を示す図（ａ）、図１におけるII−II線および図２（ａ）におけるｂ−ｂ線に沿う断面図（ｂ）である。
【図３】 図１に示すキャップの要部を示し、ベントホールを形成するナール凹部の切断面を示す図（ａ）、図１におけるIII−III線および図３（ａ）におけるｄ−ｄ線に沿う断面図（ｂ）である。
【図４】 外型（アウターツール）および内型の上面を示す図である。
【図５】 外型（アウターツール）および内型の側面を示す図である。
【図６】 ベントホールを形成するナール凹部の切断面の変形例を示す図である。
【図７】 ベントホールを形成するナール凹部の切断面のさらに別の変形例を示す図である。
【図８】 ベントホールを形成するナール凹部の切断面の更に別の変形例を示す図である。
【符号の説明】
１０ キャップ
１１ 筒部
１２ 天板
１３ ナール
１３ａ 凹部
１３ｂ 凸部
１３ｃ ベントホール
１３ｄ 第１の凹部
１３ｅ 第２の凹部
１３ｆ，１３ｇ 切断面
Ｏ 軸線

Claims (3)

1. 略筒状の筒部と、該筒部の一端を塞ぐ天板とが、金属製板材により一体に形成されたキャップであって、
   前記筒部に、周方向に交互に並ぶ複数の凹部および凸部からなるナールと、前記筒部を周方向に切断してなるベントホールとが設けられ、
   該ベントホールが、前記ナールを構成する凹部の軸線方向中間部に設けられていることを特徴とするキャップ。
2. 略筒状の筒部と、該筒部の一端を塞ぐ天板とが、金属製板材により一体に形成されたキャップであって、
   前記筒部を周方向に切断してなるベントホールと；該ベントホールを間に挟んで軸線方向一方側に形成された第１の凹部と；該第１の凹部に対して径差を有し、前記軸線方向他方側に形成された第２の凹部と；を有し、
   これら第１、第２の凹部からなる凹部と、該凹部よりも大径の凸部とが周方向に交互に複数並ぶナールが設けられていることを特徴とするキャップ。
3. 略筒状の筒部と、該筒部の一端を塞ぐ天板とが、金属製板材により一体に形成されたキャップであって、
   前記筒部の前記天板近傍に、径差を有する凹部と凸部とが周方向に交互に並ぶナールを有し、
   前記凹部は互いに径差を有する第１の凹部と第２の凹部とが軸線方向に並ぶ構成であり、これら第１の凹部と第２の凹部との間に、前記筒部を周方向に切断してなるベントホールが設けられていることを特徴とするキャップ。

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