JP4743656B2 - キャップ及びキャップ付ボトル缶 - Google Patents

Description

本発明はキャップ及びキャップ付ボトル缶に関し、例えばスポーツドリンク等の清涼飲料水やコーヒー等の飲み物を封入して販売するためのキャップ付ボトル缶（以下、これを飲料容器と呼ぶ）及び飲料容器に用いられるキャップ（以下、これを飲料容器用キャップと呼ぶ）に適用して好適なものである。

近年、飲料容器として、ガラスや合成樹脂製のものに代えて、アルミニウム等でなるボトル缶が用いられており、これに伴い、ボトル缶を閉止する飲料容器用キャップについてもアルミニウム等で形成されたものが用いられている。

そして、このようなアルミニウム等でなる飲料容器用キャップの天板部の内面には、例えば、ポリプロピレンとゴムとを混合したものやポリエチレン、ＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル共重合体）等のような比較的軟質の合成樹脂材で成形されたライナが設けられており、このライナが閉止時に容器口部の頂部に当接し容器内部を密封し得るようになされている。また、ライナは、飲料容器用キャップに設けられた係止手段により飲料容器用キャップに係止されている。

ところで、このライナを飲料容器用キャップに係止する係止手段として、キャップ本体の天面壁近傍の側部内面に、天面壁とは非接合状態の耐熱ライナの周縁が係止しうる突起を設けたものが開示されている（例えば、特許文献１）。この特許文献１には、キャップ本体100の周囲にコの字状の複数の切込み101を入れ、切り込んだ部分を内側に押し込んで設けた突起102（図５）、また、キャップ本体の周囲に水平方向へ延びる二本の切込みを入れ、中央部を内側に押し込んで設けた突起、また、キャップ本体の周囲に水平方向に延びる一本の切込みを入れ、切り込んだ側を内側へ押し込んで設けた突起などが記載されている。
特開２００３−２００９５９号公報

しかしながら、上記した特許文献１に記載された突起は、ライナをキャップ本体の開口側から挿入した際、ライナから受ける外力により変形し、ライナを係止することができず、開栓時にライナがキャップ本体の天面壁から離脱してしまうという問題があった。

本発明は、以上の問題点を考慮してなされたもので、ライナを確実に保持することができるキャップ及びキャップ付ボトル缶を提供しようとするものである。

上記目的を達成するために、請求項１に係るキャップは、筒部と、前記筒部の一端を閉塞する天板部とを有するキャップ本体と、前記キャップ本体の内面に設けたライナと、前記キャップ本体に設けられ前記ライナを係止する係止手段とを備えたキャップにおいて、前記係止手段は、前記筒部の外周に水平方向に形成された直線状の切込部と、内側へ突出形成された屈曲部とを有し、前記屈曲部は、前記切込部の他端側の筒部を内側へ折り曲げて形成され、先端の角度αが６０度〜１２０度の範囲である。

また、請求項２に係るキャップが、前記屈曲部は、水平方向の両側が前記キャップ本体に連結されているものである。

また、請求項３に係るキャップが、前記屈曲部は、先端が湾曲状に形成されるものである。

また、請求項６に係るキャップ付ボトル缶は、筒部と、前記筒部の一端を閉塞する天板部とを有するキャップ本体と、前記キャップ本体の内面に設けたライナと、前記キャップ本体に設けられ前記ライナを係止する係止手段とを備えたキャップと、前記キャップで容器口部が閉止されるボトル缶とを備えたキャップ付ボトル缶において、前記係止手段は、前記筒部の外周に水平方向に形成された直線状の切込部と、内側へ突出形成された屈曲部とを有し、前記屈曲部は、前記切込部の他端側の筒部を内側へ折り曲げて形成され、先端の角度αが６０度〜１２０度の範囲である。

また、請求項７に係るキャップ付ボトル缶が、前記屈曲部は、水平方向の両側が前記キャップ本体に連結されているものである。

また、請求項８に係るキャップ付ボトル缶が、前記屈曲部は、先端が湾曲状に形成されるものである。

本発明の請求項１に記載のキャップ及び請求項６に記載のキャップ付ボトル缶では、以上のように構成することにより、ライナをキャップ本体に組み付ける際、ライナから受ける外力により係止手段が変形することを抑制することができるので、開栓時にライナがキャップから脱落する不具合を防止することができる。

また、請求項２に記載のキャップ及び請求項７に記載のキャップ付ボトル缶では、以上のように構成することにより、屈曲部の剛性を向上することができるので、ライナをキャップ本体に組み付ける際、ライナから受ける外力により変形しても元の形状に復帰することができ、開栓時にライナがキャップから脱落する不具合をより確実に防止することができる。

また、請求項３に記載のキャップ及び請求項８に記載のキャップ付ボトル缶では、以上のように構成することにより、屈曲部先端に応力が集中しないため、屈曲部を形成する際や、ライナをキャップ本体に組み付ける際でも、屈曲部が破断することを防止できる。

以下図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。図１に示す飲料容器１は、飲料容器用キャップ２と、ボトル缶３とからなる。

ボトル缶３は、アルミニウム等の金属で構成されたボトル型の容器であって、先端は前記飲料容器用キャップ２によって閉止される構成となっている。このボトル缶３は、一端に底を備えた胴部４と、前記胴部４の他端に設けた容器口部５と、前記胴部４と容器口部５とを接続するテーパ部６とにより構成されている。容器口部５には、前記飲料容器用キャップ２に形成された後述する雌ネジに螺合する雄ネジ７が形成されており、容器口部５の頂部５Ａは外側へ折り返されている。

飲料容器用キャップ２は、キャップ本体10と、前記キャップ本体10の天板部13内面に設けられたライナ11とにより概略構成されている。

キャップ本体10は、アルミニウム等の金属で構成され、筒部12と、前記筒部12の一端を閉塞する前記天板部13とからなり、前記筒部12の他端は開口した開口端部14で構成される。

筒部12は、前記天板部13近傍に周方向に凹部と凸部を交互に連設したナール部15と、前記ナール部15の開口端部14側に形成された筒部12を縮径したグルーブ16と、前記ボトル缶３に形成された前記雄ネジ７に螺合する雌ネジ17と、前記雌ネジ17と前記開口端部14との間に形成された筒部12を拡径したビード18とにより構成され、前記筒部12の他端である開口端部14側にブリッジ19を介して不正開栓を防止するフレア20が設けられている。

前記ナール部15は、前記ライナ11を係止する複数の係止手段22と、開栓時に飲料容器１内の圧力を外部へ排出する複数のベント部23とが交互に形成されている。

係止手段22は、図１、図２に示すように、前記筒部12の円周を内側へ突出させて一体形成され、天板部13内側と前記係止手段22との間に前記ライナ11を狭持するように構成されている。この係止手段22は、前記筒部12の外周に水平方向に形成された直線状の切込部24と、内側へ突出形成された屈曲部25と、前記屈曲部25を支持する支持部26とからなる。

切込部24は、前記屈曲部25を所定の大きさに形成できるように構成されている。この切込部24は、略ライナ11の厚さ分だけ天板部13から離れた位置に形成され、筒部12を直線状に切断して形成される。

屈曲部25は、外側方向への外力が生じた場合に変形しないように構成されている。この屈曲部25は、前記切込部24の他端側の筒部12を内側へＶ字状に押し込んで形成される。この屈曲部25の先端25Aは、折り曲げられることにより、加工硬化している。屈曲部25は、図３に示すように、屈曲部25の先端の角度αと、筒部12の内周と屈曲部25先端との距離（以下、押込み量という。）δにより定量化することができる。

因みに、角度αは、キャップ本体10にライナ11を押し込んで組み付ける際に、容易にライナ11を組み付けることができると共に、ライナ11を組み付けた後は、元の形状に復帰することができる強度を備えることができるように形成する必要がある。すなわち、角度αが小さすぎると、屈曲部25の形成時に屈曲部25の先端25Aに割れが生じ、キャップ本体10の成形不良の原因となる。一方、角度αが大きすぎると、ライナ11挿入時にライナ11から受ける外力により屈曲部25が戻り、ライナ11を係止することができない虞がある。このような観点から、屈曲部25は、角度αが６０度〜１２０度の範囲である必要があり、特に略９０度で形成されるのが好ましい。

また、押込み量δは、キャップ本体10にライナ11を押し込んで組み付ける際に、ライナ11を確実に押し込むことができると共に屈曲部25がライナ11の外周を損傷することがなく、かつ、ライナ11を組み付けた後は確実にライナ11を係止することができる大きさであることが必要である。すなわち、押込み量δが小さすぎると、屈曲部25が挿入したライナ11を係止することができない。一方、押込み量δが大きすぎると、ライナ11を挿入するのが困難となり、また、屈曲部25がライナ11の外周を傷つける虞がある。このような観点から、前記屈曲部25は、押込み量δが１．３（ｍｍ）〜１．５（ｍｍ）程度に形成されるのが好ましい。尚、前記角度α及び前記距離δは、キャップ本体10及びライナ11の機械的性質（材質、強度、厚さなど）や、キャップ本体10とライナ11とのクリアランスなどにより定めることができ、キャップ２の径が異なっても同様の角度α及び前記距離δで構成することができる。

また、屈曲部25の先端25Aは湾曲状に形成されている。この先端25Aは応力集中を避け、先端25Aが破断するなどの成形不良を防ぐことができる構成となっている。因みに、先端25Aを角とした場合、成形時に先端25Aに応力が集中し、屈曲部25の内側から割れが生じる。一方、先端25Aを湾曲形状とし、その曲率半径Ｒが過大となると、屈曲部25の剛性が低下し、ライナ11挿入時にライナ11から受ける外力により屈曲部25が戻り、ライナ11を係止することができない虞がある。したがって、先端25Aに形成される湾曲形状は、所定の曲率半径Ｒを有する必要がある。この屈曲部25の曲率半径Ｒは少なくとも０．１（ｍｍ）〜１．０（ｍｍ）の範囲で形成される必要があり、特に０．３（ｍｍ）〜０．７（ｍｍ）となるように形成されるのが好ましい。

支持部26は、外側方向への外力が生じた場合に内側へ突出形成された屈曲部25が戻らないように構成されている。この支持部26は、筒部12を突出させて屈曲部25を形成した結果として筒部12に形成される稜線（折線）で構成され、前記切込部24から筒部12の開口端部14側へ伸び、屈曲部25を中心に左右一対として形成される。前記一対の支持部26は、支持部26の下端でＶ字状に収束して形成されてもよい。この一対の支持部26により、屈曲部25は水平方向の両側が前記キャップ本体10に連結され、両端支持されることとなる。これにより、屈曲部25はさらに剛性を向上することができる。

前記係止手段22は、図４（Ｂ）に示すように、キャップ本体10の開口端部14側から天板部13側へ向かって、内側へ傾斜する傾斜面28が形成される。この傾斜面28は、前記切込部24の開口端部14側の筒部12を内側へ谷折りして屈曲部25を形成した結果形成される屈曲部25と筒部12とを繋ぐ稜線で構成される。

上記のように構成された係止手段22は、キャップ本体10の筒部12の外周に水平方向に延びる直線状の前記切込部24を形成し、前記切込部24の筒部12の開口端部14側中央を内側へプレス加工により突出させ屈曲部25を形成することによって加工される。このように屈曲部25を形成することにより、筒部12表面には、略Ｖ字状の支持部26が形成される。

ライナ11は、閉止時に容器口部５の屈曲部25に当接しボトル缶３の内部を密封し得るように形成されている。例えば、ポリプロピレンとゴムとを混合したものやポリエチレン、ＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル共重合体）等のような比較的軟質の合成樹脂材で成形されたシートタイプのものである。

次に上記構成において、キャップ本体10にライナ11を組み付ける際の作用について説明する。先ず、飲料容器用キャップ２を開口端部14が上向きとなるように載置する（図４（Ａ））。載置した飲料容器用キャップ２に対し、上方からライナ11を挿入する。ライナ11を挿入するとライナ11の外周が係止手段22に当接する（図４（Ｂ））。さらにライナ11を下向きに押し込むと、ライナ11の外周が係止手段22に沿って上方へ弾性変形すると共に、係止手段22にはライナ11から外方向の外力が生じる。係止手段22はこの外力に対し、屈曲部25がＶ字状に形成されていることにより変形を防止することができる。一方、係止手段22は緩やかに内側へ傾斜する傾斜面28を備えることにより、スムーズにライナ11を押し込むことができる。

さらにライナ11をキャップ本体10に押し込むと、ライナ11の外周が係止手段22の屈曲部25をのり越える。ライナ11が屈曲部25をのり越えるとライナ11の外周は元の形状に復帰する。また、係止手段22はライナ11から受けていた外力がなくなるので、元の形状に復帰する（図４（Ｃ））。このようにして、ライナ11をキャップ本体10に組み付けることができ、ライナ11を係止手段22で係止することにより、天板部13内面と係止手段22との間にライナ11を保持することができる。このとき、屈曲部25は支持部26により筒部12に両端支持されていることにより、ライナ11から受ける外力を分散して吸収することができる。したがって、係止手段22は、ライナ11から大きな外力を受けた場合であっても、元の形状に復帰することができるので、確実にライナ11を係止することができる。一方、ライナ11の外周が屈曲部25を乗り越える際に、屈曲部25が湾曲状に形成されていることにより、ライナ11から受ける外力により屈曲部25が破断することを防止できる。また、屈曲部25がライナ11を傷つけることを防止できるため、組み付けに伴うライナ11の損傷を防ぐことができる。

ここで、係止手段22を有するキャップ本体10において、高速パンチでライナ11を挿入したときの押込み量δの変化を計測した。その結果、図５に示す従来の係止手段では、ライナ挿入前の押込み量δが１．３（ｍｍ）であったのに対しライナ挿入後は押込み量δが０．９（ｍｍ）となった。それに比べ、本発明の屈曲部25を有する係止手段22では、ライナ11挿入前の押込み量δが１．３（ｍｍ）であったのに対しライナ11挿入後は押込み量δが１．２５（ｍｍ）となり、本発明の構成により飛躍的に剛性が向上することが確認できた。

以上の構成によれば、係止手段22は、内側へ突出形成された屈曲部25を有することとしたことにより、ライナ11をキャップ本体10に組み付ける際、ライナ11から受ける外力により係止手段22が変形を抑制することができるので、開栓時にライナ11がキャップから脱落する不具合を防止することができる。

また、屈曲部25は、両端においてキャップ本体10に支持されることとしたことにより、屈曲部25の剛性を向上することができるので、ライナ11をキャップ本体10に組み付ける際、ライナ11から受ける外力により変形しても元の形状に復帰することができるので、開栓時にライナ11がキャップから脱落する不具合をより確実に防止することができる。

また、屈曲部25は、湾曲状に形成されることとしたことにより、屈曲部25の先端に応力が集中しないため、屈曲部25を形成する際や、ライナ11をキャップ本体10に組み付ける際でも、屈曲部25が破断することを防止できる。

また、係止手段22は、切込部24から飲料容器１内の圧力が外部へ排出されるので、ベントとしても機能させることができる。さらに、切込部24は円周方向に直線状に一辺設ければよいので、切込部を二辺設ける従来例に比べ、製造コストを低減することができる。因みに、切込部を二辺設ける従来例の場合には、エッヂ部が形成され、ライナを傷つける懸念があるが、本発明においては、屈曲部が湾曲状に形成されていることにより、組み付ける際などにおけるライナの損傷を防止できる。

また、係止手段22は、複数の屈曲部25を有することとしてもよい。これにより、係止手段22の強度をさらに向上することができ、より確実にライナ11を係止することができる。また、屈曲部25は単体のものに比べ鈍角に形成することができるので、屈曲部25の破断をより効果的に防止できる。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲に記載した事項の範囲内で種々の変形実施をすることができ、例えば合成樹脂容器やガラス容器に用いる飲料容器用キャップや、化粧水用の容器等の各種容器に用いる種々のキャップにライナを成形する際に用いるようにして良い。

キャップ付ボトル缶の全体構成を示す部分断面図である。 係止手段を示すキャップ本体の横断面図である。 図２におけるＡ部拡大図である。 キャップ本体にライナを組み付ける様子を示す図であり、（Ａ）組み付け前の状態を示す図、（Ｂ）ライナが屈曲部に当接した状態における図（Ａ）のＢ部拡大図、（Ｃ）組み付け後の状態における図（Ａ）のＢ部拡大図である。 従来例を示す図である。

１ キャップ付ボトル缶（飲料容器）
２ 飲料容器用キャップ（キャップ）
３ ボトル缶（容器本体）
５ 容器口部
11 ライナ
10 キャップ本体
13 天板部
22 係止手段
25 屈曲部
26 支持部

Claims (10)

1. 筒部と、前記筒部の一端を閉塞する天板部とを有するキャップ本体と、
   前記キャップ本体の内面に設けたライナと、
   前記キャップ本体に設けられ前記ライナを係止する係止手段と
   を備えたキャップにおいて、
   前記係止手段は、
   前記筒部の外周に水平方向に形成された直線状の切込部と、
   内側へ突出形成された屈曲部と
   を有し、
   前記屈曲部は、前記切込部の他端側の筒部を内側へ折り曲げて形成され、先端の角度αが６０度〜１２０度の範囲である
   ことを特徴とするキャップ。
2. 前記屈曲部は、水平方向の両側が前記キャップ本体に連結されていることを特徴とする請求項１記載のキャップ。
3. 前記屈曲部は、先端が湾曲状に形成されることを特徴とする請求項１又は２記載のキャップ。
4. 前記屈曲部は、押込み量δが１．３（ｍｍ）〜１．５（ｍｍ）であり、先端の曲率半径Ｒは０．１（ｍｍ）〜１．０（ｍｍ）の範囲であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のキャップ。
5. 前記屈曲部はＶ字状に形成されたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のキャップ。
6. 筒部と、前記筒部の一端を閉塞する天板部とを有するキャップ本体と、
   前記キャップ本体の内面に設けたライナと、
   前記キャップ本体に設けられ前記ライナを係止する係止手段と
   を備えたキャップと、
   前記キャップで容器口部が閉止されるボトル缶と
   を備えたキャップ付ボトル缶において、
   前記係止手段は、
   前記筒部の外周に水平方向に形成された直線状の切込部と、
   内側へ突出形成された屈曲部と
   を有し、
   前記屈曲部は、前記切込部の他端側の筒部を内側へ折り曲げて形成され、先端の角度αが６０度〜１２０度の範囲である
   ことを特徴とするキャップ付ボトル缶。
7. 前記屈曲部は、水平方向の両側が前記キャップ本体に連結されていることを特徴とする請求項６記載のキャップ付ボトル缶。
8. 前記屈曲部は、先端が湾曲状に形成されることを特徴とする請求項６又は７記載のキャップ付ボトル缶。
9. 前記屈曲部は、押込み量δが１．３（ｍｍ）〜１．５（ｍｍ）であり、先端の曲率半径Ｒは０．１（ｍｍ）〜１．０（ｍｍ）の範囲であることを特徴とする請求項６〜８のいずれか１項に記載のキャップ付ボトル缶。
10. 前記屈曲部はＶ字状に形成されたことを特徴とする請求項６〜９のいずれか１項に記載のキャップ付ボトル缶。

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