JP5325549B2 - 合成樹脂製の栓 - Google Patents

Description

この発明は、ガラス瓶等の容器口部に装着される、合成樹脂製の栓に関するもので、更に述べると、瓶内の内圧上昇に耐えうる、清酒等が充填された一升瓶などに適した合成樹脂製の栓に関するものである。

従来、日本酒等の容器に用いられる一升瓶の口部は、合成樹脂製の栓により密封されている。

しかし、室内などの温度変化により瓶内の圧力が上昇すると、栓が瓶内圧力に耐え切れず、容器口部から押し出されたり、飛び抜けたりすることがある。その理由は、ポリエチレン等で形成された栓と瓶口部内面との摩擦力が小さいためである。

そこで、上記問題を解決するため、次の様な方法が採用されている。
（１）容器口部の内周面に接する栓の内筒に、アルミ箔を被覆あるいはエンボス加工を施し、内筒表面を粗面にして瓶口部内面との摩擦力を高める。（例えば、特許文献１，５参照）。
（２）栓の内筒に、エアベントを設け、瓶内が一定以上の圧力に達すると栓が僅かに上昇し、該エアベントを介して瓶内の圧力を外部へ逃がす。（特許文献２、３、４、参照）。

実開昭５２−２２３５８号公報 実用新案登録第３０９８７３８号公報 特許第３４７９６９７号公報 特開２００１−２０６３９７号公報 特開２００５−４１４８４号公報

従来例には、次の様な問題がある。
（１）アルミ箔は、熱溶着によって栓に強力に接着されているので、廃棄時に素材別に分離するのが非常に困難である。また内筒へのエンボス加工では瓶内の急激な圧力上昇に対応することができない。
（２）容器内の圧力が急激に上昇すると、エアベントが機能する前に、栓が容器口部から飛び出してしまうことがある。

また、上記のいずれの従来技術における栓は、開栓時に、瓶口部の外側に僅かに突き出ているフランジ部に指をかけて栓を抜かなければならないので、栓をしっかりと掴むのが困難であり、開栓作業を円滑に行うことができない。

この発明は、上記事情に鑑み、容器の内圧が急激に上昇しても、栓が抜けたり、飛び出したりしない栓を得ることを目的とする。他の目的は、開栓作業を円滑に行えるようにすることである。

この発明は、頂壁に立設され、容器口部の内側に挿着される内筒と、前記頂壁に、前記内筒と同心状に立設され、前記容器口部の外側を覆う外筒と、を備えた合成樹脂製の栓であって；前記外筒は、切り取られて前記栓から除去される切取部と、前記容器口部の係合部に係止する係止部を有し、切り取られずに残存する残余部と、を備えており、前記内筒は、その外周面に軸方向に間隔をおいて上環状突起と下環状突起とが設けられ、前記下環状突起には少なくとも1個の切欠部が設けられている合成樹脂製の栓において、前記下環状突起は、前記残余部の係止部よりも前記頂壁側に設けられ、前記残余部の係止部と容器口部の係合部とは、栓が上昇し、下環状突起の切欠部が外気と連通するまで係合状態を維持することを特徴とする。

この発明の残余部は、周方向に間隔をおいて複数個設けられていることを特徴とする。この発明の前記残余部は、逆台形状に形成されていることを特徴とする。この発明の切取部には、容器口部の係合部に係止する係止部が設けられていることを特徴とする。この発明の切取部の破断開始部分には、摘み部が設けられていることを特徴とする。

この発明の前記内筒の前記下環状突起側の外周面に、前記切欠部に連通するエアエベント部が設けられていることを特徴とする。この発明の前記エアベント部は、軸方向に伸び、かつ、周方向に間隔をおいて立配設された複数の縦リブにより形成されていることを特徴とする。この発明の前記エアベント部は、軸方向に伸び、かつ、周方向に間隔をおいて設けられた複数の縦溝により形成されていることを特徴とする。この発明は、前記内筒の前記下環状突起側の外周面に、軸方向に伸びる縦リブ又は縦溝が、前記下環状突起の切欠部から離間して設けられていることを特徴とする。この発明の前記縦リブ又は縦溝は、隣り合う切欠部の中央を通る中央線上に位置していることを特徴とする。

本発明に係る栓は、容器口部の係合部に係止する係止部を有し、切り取られずに残存する残余部を備えているため、栓の瓶口部への係止が確実なものとなり、容器の内圧が急激に上昇しても、栓が抜けたり、飛び出したりすることを有効に防止することができる。

又、残余部は、開栓時の把持部としての機能を有する。残余部に指を掛け、斜め上方に引き上げることで、瓶との係止が容易に外れ、容器口部から栓をスムーズに取り外すことができる。
更に、内筒の前記下環状突起側の外周面に、前記切欠部に連通するエアエベント部が設けられているので、打栓時には該エアベント部から容器内の空気を逃げるため、空気圧縮に伴う抵抗が小さくなるので、打栓作業が容易となる。又、保管時等に容器の内圧が上昇した時には、前記エアベント部から空気が逃げ出し、内圧が低下するので、栓の抜け、栓の飛び出しを確実に防止することができる。

この発明の第１実施の形態を図１〜図８により説明する。
図４に示すように、栓１は、ポリエチレンなどの合成樹脂で形成され、頂壁３に立設された内筒５と、頂壁３に前記内筒５と同心状に立設された外筒７と、該外筒７と内筒５との間に設けられたシール筒９と、を備えている。

また、内筒５の内周面には、軸方向に伸びる複数本の縦溝５ａが形成されるとともに、その外周面には、軸方向に一定間隔、例えば、２ｍｍの間隔、をおいて上環状突起１１と下環状突起１３とが設けられている。これらの環状突起１１、１３は、残余部１９の係止部２３よりも前記頂壁３側に設けられている。

さらに、下環状突起１３には、切欠部１５が設けられている。この切欠部１５は、空気通路であり、その形状、大きさ、数、位置等は必要に応じて適宜選択される。好適には、この切欠部１５は、断面Ｖ字状に形成され、内筒５の全周に亘って等間隔に設けるのが望ましい。

シール筒９の下端には、容器口部２の上端面と当接する接触部９ａが設けられている。
このシール筒９の太さ、形状等は、必要に応じて適宜選択される。

図３に示すように、外筒７は、切取部１７と残余部１９とを備えている。切取部１７は、栓１から除去される部分であり、薄肉部２２を介して頂壁３に連結されている。この切取部１７は、係止部と摘み部２１とを備えている。係止部は、容器口部２の係合部である環状凹部２ａに係止する環状突起であり、又、摘み部２１は、残余部１９の下方に位置し、長方形状に形成されている。

図１に示すように、残余部１９は、周方向に間隔をおいて２個設けられており、それぞれが、逆台形状に形成され、その下部内面には、容器口部２Ａの環状凹部２ａに係止する係止部２３が設けられている。残余部の周方向形成幅、数は適宜選択されるが、好適には、２個或いは３個の残余部を周方向に等間隔で設けるのが良い。

次に、本実施の形態の作動について説明する。
容器２に内容物を充填した後、該容器口部２Ａに栓１を装着する。
図５に示すように、シール筒９が、該口部２Ａの上端面に当接し、係止部２３が容器口部の環状凹部２ａに係止した状態で閉栓される。このとき、内筒５の外周面は、容器口部２Ａの内周面に密着する。内筒５の内周面に、縦溝５ａを形成することで、容器口部２Ａへの密着性を高めることができる。

開栓にあたっては、まず摘み部２１を指で摘み、周方向に引っ張って、薄肉部２２、２５を切裂き、切取部１７を除去する。
次に、残余部１９を指で摘んで斜め上方に引き上げ、係止部２３を口部２Ａの環状凹部２ａから外した後、さらに、栓１を引き上げることで開栓が達成される。所望量の内容物を注出したあと、閉栓する。

容器の保管時に容器２内の圧力が上昇しても、栓１に形成した残余部１９が、容器口部２Ａに強固に係止しているので、栓１の飛び出しを防止することが出来る。また、高温環境下に容器を保管するなどして、容器２内の圧力が急激に上昇した場合でも、図７に示すように、栓１は、残余部１９の容器口部２Ａへの係止状態を維持しながら、下環状突起１３の切欠部１５が外気と連通するまで、上方（５Ａ方向）に僅かに上昇し、容器２内の圧力(空気)Ａを外部へ逃がすので、栓１の飛び出しを有効に防止することができる。

本発明の第２実施の形態を図９〜図１１により説明するが、図１〜図７と同一図面符号は、その名称も機能も同一である。
この実施の形態と第１実施の形態との相違点は、残余部の数である。即ち、前記第１実施の形態では、残余部１９を２個形成したが、この実施の形態では、残余部３０を３個形成している。この残余部３０は、前記残余部１９と同一構造であり、円周方向に等間隔で配置されている。

本発明の第3実施の形態を図12〜図19により説明するが、図1〜図1１と同一図面符号は、その名称も機能も同一である。
この実施の形態と第1実施の形態との相違点は、内筒（インナーリング）にエアベント部を設けたことであるが、このエアベント部は、空気通路であり、例えば、縦リブ３２により形成されている。

前記縦リブ３２は、内筒５の外周面に立設され、下環状突起１３から該内筒５の下端部５ｂまで軸方向に伸びている。該縦リブ３２は、周方向に等間隔をおいて複数本、例えば、１２本、設けられているが、この本数は、必要に応じて適宜選択することができる。

前記縦リブ３２の高さ、即ち、内筒の外周面からの突出量は、例えば、０．２ｍｍであるが、この高さは、下環状突起１３の突出量を超えない範囲で、適宜選択することができる。

前記縦リブ３２の巾、即ち、周方向の長さは、例えば、０．４ｍｍであるが、この巾の値は、必要に応じて適宜選択される。

前記各縦リブ３２は、隣接する切欠部１５、１５の中間部に配設され、前記切欠部１５に連通するエアベント部を形成する。前記縦リブ３２の配設位置は、必ずしも前記中間部でなくてもよく、又、その長さも下環状突起１３から内筒５の下端部５ｂまで伸びていなくてもよく、これらは、必要に応じて適宜変更することも可能である。

次に、本実施の形態の作動について説明する。
前記第１実施の形態で説明した要領で、栓１を容器口部２Ａに打栓装着する。
この時、外筒７の係止部２３及び縦リブ３２の変位を図１４〜図１７を用いて説明するが、これらの図では、外筒７の切取部を省略している。

図１４に示す様に、容器口部２Ａの内面に内筒５の下端部５ｂが挿入されると、縦リブ３２が前記容器口部２Ａの内面２ｃに当接するので、該内筒５の外周面と前記内面２ｃとの間にクリアランスＣ（隙間）が発生する。この時、上及び下環状突起１１、１３は、容器口部２Ａの内面２ｃと当接していない状態にある。

そのため、容器２内は、このクリアランスＣを介して器外と連通しているので、該容器２内の空気Ａは器外に排出される。従って、第１段階では、容器２内の空気体積の圧縮は、始まらないので、前記栓１は、大きな空気抵抗を受けることはない。

図１５に示すように、前記栓１が下方に変位し、内筒５が更に容器口部２Ａ内に挿入されると、外筒７の係止部２３は、容器口部２Ａに当接する。この第２段階では、前記第１段階と同様に、縦リブ３２の高さ分、均等に前記クリアランスＣが確保されている。そのため、容器２内の空気Ａの体積の圧縮は始まらないので、前記栓１は、大きな空気抵抗を受けることなく変位する。

図１６に示すように、前記栓１が更に下方に移動すると、係止部２３は、容器口部２Ａの環状凹部２ａに接近する。前記内筒５の下環状突起１３は、容器口部２Ａ内に入り、上環状突起１１は、容器口部２Ａの近傍に移動するとともに、シール筒９が容器口部２Ａの内面２ｃに近接し、閉栓の完了寸前の状態となる。そのため、この第３段階では、前記エアベント部を通過する、容器２内の空気Ａの流通量は、規制を受けるので、該容器２内の空気の体積圧縮が始まる。

図１７に示すように、栓１が更に下方に移動し、シール筒９が容器口部２Ａに当接し、係止部２３が環状凹部２ａに係合すると、打栓作業は完了する。

この第４段階では、上環状突起１１が容器口部２Ａの内面２ｃに圧接されるので、容器２内の空気ＡがクリアランスＣを通り、下環状突起１３の切欠部１５に到達しても、器外に排出されることはない。この第４段階における容器２内の空気圧は、空気の流通経路を形成しない従来例に比べて低くなり、本件実施例においては例えば、２．６ｋＰａの値となり、従来例の１／３位の値となる。

以上の各段階を経て打栓作業は完了するが、この実施の形態では、前述の様に、縦リブ３２を設けているので、内筒５の外周面と容器口部２Ａの内面との間に確実にクリアランスＣを形成することができる。そのため、シール性を良くするために、内筒５の下端部５ｂの直径を大きくして容器口部２Ａの内面２ｃに近接させても、前記クリアランスＣが存在するので、エアベント機能に支障をきたすことはない。

又、前記縦リブ３２は、細いので、打栓装着後経年変化等により潰れて高さが低く変形することがある。この場合は、縦リブ３２が容器口部２Ａの内面２ｃに密着しやすい状態となるので、シール性がよくなる。また、縦リブ３２が変形しても、高さが完全に０となることはないため、経年変化後においても、クリアランスＣを確保することができ、エアベント機能を維持することができる。

次に、環境温度等の変化により、容器２内の空気圧力が上昇した場合について説明する。
図１８に示すように、容器２内の圧力が上昇すると、前記栓１は、開栓方向の力Ｐを受けるので、上方に摺動する。この時、容器２内の空気Ａは、縦リブ３２により形成されたクリアランスＣ、切欠部１５を通って、上環状突起１１に到達するが、この上環状突起１１は、容器口部２Ａの内面に密着しているので、前記空気Ａは、器外に流出することはできない。又、栓１の残余部１ａの係止部２３が容器口部２Ａの環状凹部２ａに係止しているので、栓１が外れたり、飛び出したりすることはない。

更に、前記内圧が上昇すると、図１９に示すように、前記栓１は更に上昇し、係止部２３が上方に移動し、環状凹部２ａから外れて該環状凹部２ａの近傍に圧接されるとともに、内筒５の上環状突起１１は容器口部２Ａの内面２ｃから離間する。

そのため、前記容器２内の空気Ａは、クリアランスＣ、切欠部１５を通って、器外に排出されるので、該容器２内の圧力は、低下し、前記栓１を押し上げる力は低下する。従って、前記栓１が容器口部２Ａから外れたり、飛び出したりすることはない。

本発明の実施の形態は、上記に限定されるものではなく、例えば、次のようにしても良い。
（１）残余部の形状は、必ずしも逆台形状に限定されるものではなく、例えば、方形状でもよい。又、残余部の配設個数も２、又は、３個に限定されるものではなく、必要に応じて適時配設個数を決定することができる。
（２）切欠部を設けた下環状突起を内筒に設ける代わりに、内筒に軸方向のエアベントを設け、内圧上昇時に該エアベントを介して、容器内の圧力が外部へ逃げる様にしても良い。

（３）前記エアベント部は、前記縦リブの代わりに、前記下環状突起の切欠部に連続する縦溝を用いて形成しても良い。この縦溝は、前記縦リブと同様に、前記下環状突起の切欠部から内筒の下端部まで軸方向に伸びており、かつ、周方向に向に間隔をおいて複数形成されている。
（４）又、前記内筒の前記下環状突起側の外周面に、軸方向に伸びる縦リブを、前記下環状突起の切欠部から離間して設けても良い。この縦リブは、前記切欠部に対し、垂直方向又は周方向に離間して設けられ、該切欠部に直接連続していない。この縦リブの配設位置として、例えば、隣り合う切欠部の中央を通る中央線上に１個、又は、該中央線を挟む様にしながら周方向に間隔をあけて一対配設される。
（５）前記内筒の前記下環状突起側の外周面に、軸方向に伸びる縦溝を、前記下環状突起の切欠部から離間して設けても良い。この縦溝は、前記切欠部に対し、垂直方向又は周方向に離間して設けられ、該切欠部に直接連続していない。この縦溝の配設位置として、例えば、隣り合う切欠部の中央を通る中央線上に１個、又は、該中央線及びその近傍に複数個、周方向に間隔をあけて配設される。

本件発明の第１実施の形態を示す側面図である。 本件発明の第１実施の形態を示す背面図である。 本件発明の第１実施の形態を示す正面図である。 本件発明の第１実施の形態を示す縦断面である。 本件発明の第１実施の形態を示す図で、栓を容器口部に装着した状態を示す縦断面図である。 図５の切取部を切り取った状態を示す縦断面図である。 栓が上昇しエアーをリークしている状態を示す拡大縦断面図である。 栓の切取部を除去した状態を示す正面図である。 本件発明の第２実施の形態を示す側面図である。 本件発明の第２実施の形態を示す正面図である。 本件発明の第２実施の形態を示す背面図である。 本件発明の第３実施の形態を示す縦断面である。 内筒の底面図である。 打栓の第１段階の状態を示す縦断面図である。 打栓の第２段階の状態を示す縦断面図である。 打栓の第３段階の状態を示す縦断面図である。 打栓の第４段階の状態を示す縦断面図である。 容器の内圧上昇初期状態を示す縦断面である。 容器の内圧上昇に伴う排気状態を示す縦断面図である。

符号の説明

１ 栓
２ 容器
２Ａ 容器口部
３ 頂壁
５ 内筒
７ 外筒
１１ 上環状突起
１３ 下環状突起
１５ 切欠部
１７ 切取部
１９ 残余部
２３ 係止部
３２ 縦リブ

Claims (10)

1. 頂壁に立設され、容器口部の内側に挿着される内筒と、前記頂壁に、前記内筒と同心状に立設され、前記容器口部の外側を覆う外筒と、を備えた合成樹脂製の栓であって；
   前記外筒は、切り取られて前記栓から除去される切取部と、前記容器口部の係合部に係止する係止部を有し、切り取られずに残存する残余部と、を備えており、
   前記内筒は、その外周面に軸方向に間隔をおいて上環状突起と下環状突起とが設けられ、
   前記下環状突起には少なくとも1個の切欠部が設けられている合成樹脂製の栓において、
   前記下環状突起は、前記残余部の係止部よりも前記頂壁側に設けられ、前記残余部の係止部と容器口部の係合部とは、栓が上昇し、下環状突起の切欠部が外気と連通するまで係合状態を維持することを特徴とする合成樹脂製の栓。
2. 前記残余部は、周方向に間隔をおいて複数個設けられていることを特徴とする請求項１記載の合成樹脂製の栓。
3. 前記残余部は、逆台形状に形成されていることを特徴とする請求項１記載の合成樹脂製の栓。
4. 前記切取部に、前記容器口部の係合部に係止する係止部が設けられていることを特徴とする請求項１記載の合成樹脂製の栓。
5. 前記切取部の破断開始部分には、摘み部が設けられていることを特徴とする請求項１記載の合成樹脂製の栓。
6. 前記内筒の前記下環状突起側の外周面に、前記切欠部に連通するエアベント部が設けられていることを特徴とする請求項１記載の合成樹脂製の栓。
7. 前記エアベント部は、軸方向に伸び、かつ、周方向に間隔をおいて立設された複数の縦リブにより形成されていることを特徴とする請求項６記載の合成樹脂製の栓。
8. 前記エアベント部は、軸方向に伸び、かつ、周方向に間隔をおいて設けられた複数の縦溝により形成されていることを特徴とする請求項６記載の合成樹脂製の栓。
9. 前記内筒の前記下環状突起側の外周面に、軸方向に伸びる縦リブ又は縦溝が、前記下環状突起の切欠部から離間して設けられていることを特徴とする請求項１記載の合成樹脂製の栓。
10. 前記縦リブ又は縦溝は、隣り合う切欠部の中央を通る中央線上に位置していることを特徴とする請求項９記載の合成樹脂製の栓。

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