JP5512229B2 - ヒンジキャップ - Google Patents

Description

本発明は、ヒンジキャップ、とくに容器内に内容液を加熱充填して打栓した後、シャワー冷却をする際に、キャップ内にシャワー水が入らないように、キャップ内圧を調整するヒンジキャップに関するものである。

殺菌のため加熱された内容液を容器に充填するヒンジキャップにおいて、内容液を充填してヒンジキャップを容器口部に嵌合、打栓した後、容器外部よりシャワーで洗浄、冷却することが従来より行われている。
シャワーには、充填した液を早く冷やすために冷水でシャワーする場合と、液をゆっくり冷ますために温水でシャワーする場合とがある。

温水でシャワーした場合には、上蓋を閉めて打栓したことにより高まったキャップ内圧が、加熱された内容液や温水シャワーの熱により更に高まって、上蓋が開いてしまうことがある。
そのために、打栓時に上蓋が押圧力により圧縮され、変形した際に、シールが解除されてキャップ外と連通する空気通路が形成されるヒンジキャップが従来より知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−９９３１７号公報

上記特許文献１記載のヒンジキャップは、打栓時に上蓋を押圧した際に、シールを解除する空気通路を形成するようにしているので、上蓋を閉めた時に加圧された空気は、打栓時にキャップ外に排出され、キャップ内圧が高くなることはないので、加熱によって開蓋することが防止できる。

しかしながら、打栓時に押圧力によって圧縮され変形した上蓋は、打栓が終了して押圧力が解除された時に元の形状に復元するが、その前に空気通路を閉鎖してシールが復活するので、キャップ内の空気圧が負圧となってしまう。
シールが復活する時期が早いと、キャップ内の負圧が大きくなり、冷水でシャワーした場合、キャップ内は冷却によりさらに負圧が大きくなり、シャワー水をキャップ内に吸い込んでしまうという問題があった。

本発明は、上記問題を解決することを課題とし、ヒンジキャップを打栓した後、シャワー冷却する際に、キャップ内にシャワー水が入らないように、打栓終了時に、キャップ内圧を大気圧に近い状態に調整することができるヒンジキャップを提供することを目的とする。

本発明は、上記の課題を解決するため、ヒンジキャップとして、容器口部に装着されるキャップ基体と、キャップ基体とヒンジによって開閉可能に連結された上蓋とからなるヒンジキャップにおいて、キャップ基体には、容器口部に嵌着される係合筒部の上部に蓋係合部が設けられ、上蓋の外周壁には、内周面下部にキャップ基体の蓋係合部と係合してシール面を形成する係合部が設けられ、上蓋の外周壁は、打栓時に上蓋を押圧した際の外方への変形が、周方向の一方において、対向する他方より大きくなるように、肉厚を周方向で変化させたことを特徴とする構成を採用する。
本発明のヒンジキャップの具体的実施例として、上蓋の外周壁の肉厚は、周方向の一定範囲にわたって薄肉となっていることを特徴とする構成を採用する。
また、ヒンジキャップの具体的実施例として、上蓋の外周壁の内周面は、平面視で、外周面が形成する円周面と偏心した円周面であることを特徴とする構成を採用する。

ヒンジキャップの別実施例として、容器口部に装着されるキャップ基体と、キャップ基体とヒンジによって開閉可能に連結された上蓋とからなるヒンジキャップにおいて、キャップ基体には、容器口部に嵌着される係合筒部の上部に蓋係合部が設けられ、上蓋の外周壁には、内周面下部にキャップ基体の蓋係合部と係合してシール面を形成する係合部が設けられ、上蓋の外周壁の内周面の周方向の一部には、係合筒部の内周面に係合するフック部を設けて、打栓時に上蓋を押圧した際に、前記周方向の一部において、外周壁の外方への変形を抑制するようにしたことを特徴とする構成を採用する。

また、ヒンジキャップのさらなる具体的実施例として、上蓋の係合部とキャップ基体の蓋係合部との当接面に、打栓時に上蓋が押圧されて外周壁が外方に変形することにより、キャップ外と連通する空気通路が形成されていることを特徴とする構成を採用する。

本発明のヒンジキャップは、打栓時に上蓋を押圧した際に、上蓋がつぶれて外周壁が外方に変形するが、その変形が、周方向の一方において、対向する他方より大きくなるように、上蓋の外周壁の肉厚を周方向で変化させたから、打栓時には外周壁が片寄って変形し、大きく変形した部位からシールが解除され、閉蓋または加熱により加圧された空気が排気されるとともに、外周壁が大きく変形した前記周方向の一方では、打栓終了時に元の形状への復元が遅くなってシールの復活も遅くなるので、上蓋が元の形状に復元することにより生じる減圧を小さくし、キャップ内圧を大気圧に近い状態に保持することができる。

また、上蓋の外周壁の内周面の周方向の一部に、係合筒部の内周面に係合するフック部を設けた実施形態では、打栓時に上蓋を押圧した際に、フック部付近において、外周壁の外方への変形が抑制されるから、フック部に対向する周方向部位における外周壁の変形が大きくなり、シールが解除されるとともに、打栓終了時に元の形状への復元が遅くなってシールの復活も遅くなるので、上蓋が元の形状に復元することにより生じる減圧を小さくし、キャップ内圧を大気圧に近い状態に保持することができる。

本発明の第１実施例であるヒンジキャップの断面側面図であり、（ａ）はその一部破断図、（ｂ）はその要部拡大図である。 本発明の第１実施例の上蓋の上面図である。 本発明の第２実施例であるヒンジキャップの上蓋の上面図である。 本発明の第３実施例であるヒンジキャップの断面側面図である。 本発明の第３実施例の上蓋の上面図である。 本発明の第１実施例のヒンジキャップの要部拡大図であり、打栓時におけるシール解除状態を示す説明図である。

次に、本発明のヒンジキャップについて、実施例を示した図面を参照して説明する。

図１において、Ａは容器口部１に打栓されるキャップ基体、Ｂはキャップ基体ＡにヒンジＣを介して一体成形された上蓋である。
容器口部１外周には、キャップ基体Ａに嵌合する係合突条２が設けられている。

図１に示すように、キャップ基体Ａは、底壁５と、底壁５の周縁に連設される注出筒６と、注出筒６の下端外周よりリング状底壁７を介して連設される係合筒部８と、係合筒部８外周に一定の間隔をおいて連設され、上端外周にヒンジＣを連設する外周筒部９とからなっている。

底壁５には、注出口１０を開口する薄肉の弱化部１１が設けられており、底壁５の上面には、弱化部１１の区画内に注出口１０の開口時に引上げるプルリング１２が設けられている。
注出筒６内周の底壁５上面側の所定の位置には、リブ１３が配設されている。

係合筒部８は、リング状の上壁１５と、上壁１５の内周縁に垂設され、内周にリング状底壁７外周縁と接続する内筒１６と、上壁１５の外周縁に垂設された外筒１７と、上壁１５の上部に設けられ、上蓋Ｂと係合する蓋係合部１８とからなっている。
外筒１７の内周には、容器口部１の係合突条２と係合する容器係合突条１９が設けられており、係合筒部８は、打栓時に、内筒１６外周と外筒１７内周により形成される溝に、容器口部１を嵌合挟持することで、キャップ基体Ａが容器口部１に装着される。

外筒１７の下端外周と外周筒部９の下端内周は、外周筒部９のヒンジＣの反対側に設けられた連結片２０と、間隔をおいて複数配設された破断可能な弱化片２１とを介して連設されている。
蓋係合部１８の外周には、膨出部２２が形成され、膨出部２２の最突出部の下方周面は上蓋とのシール面を形成する蓋係合シール面２２ａとなっている。

上蓋Ｂは、図１に示すように、頂壁３０と、頂壁３０の周縁に垂設された外周壁３１とからなり、頂壁３０下面には、キャップ基体Ａの注出筒６の内周に挿入される内周壁３２が垂設されている。
外周壁３１には、内周面下部に、キャップ基体Ａの係合筒部８の蓋係合部１８と係合する係合部３３が設けられており、外周下端の所定の位置にヒンジＣが連設され、その反対側には開口つまみ３４が設けられている。

図２に示すように、外周壁３１は、周方向の一定範囲にわたって薄肉部３１ａが形成され、本実施例の場合は、開口つまみ３４側に中心角αが約１２０度の円周範囲にわたって内周側が肉抜きされた薄肉部３１ａとなっている。
薄肉部３１ａが形成される範囲は、外周壁３１全体として打栓時の押圧力等に耐え得る強度を保つことができれば適宜設定でき、中心角αは１２０度に限定されないが、６０〜１８０度程度が好ましい範囲である。
また、薄肉部３１ａが形成される部位は、開口つまみ３４側に限定される必要はなく、どこでもよい。

図１（ｂ）に示すように、係合部３３は、打栓時にキャップ基体Ａの蓋係合部１８の上端面と当接する上内面３５と、蓋係合部１８の外周と当接する側内面３６と、側内面３６の下端には、キャップ基体Ａの蓋係合部１８の膨出部２２と係合する係合突部３７とが設けられている。
係合突部３７の最突出部の上方周面は、キャップ基体Ａの蓋係合部１８の膨出部２２の蓋係合シール面２２ａに当接する係合シール面３７ａを形成している。
本実施例では、上内面３５の周方向複数個所に溝形状からなる空気通路３８が配設されているが、空気通路３８は、凹凸条や粗面等、空気が流通できる非平滑面であればよく、また、この空気通路３８はなくてもよい。

次に、本実施例のヒンジキャップの作用効果について説明する。
ヒンジキャップ内には、上蓋Ｂをキャップ基体Ａに対して閉蓋することにより、図１に示すように、係合したキャップ基体Ａの注出筒６と上蓋Ｂの内周壁３２の係合により区画された、外側の空気室ａと内側の空気室ｂが形成される。

打栓前のヒンジキャップ内は、図１（ｂ）に示すように、上蓋Ｂの外周壁３１の係合部３３の係合突部３７の係合シール面３７ａと、キャップ基体Ａの係合筒部８の蓋係合部１８の膨出部２２の蓋係合シール面２２ａとの係合により密封され、空気室ａ内とヒンジキャップ外とは空気が流通していない。

ヒンジキャップを容器口部１に嵌合して打栓する時には、ヒンジキャップの上蓋Ｂの上部に強い押圧力がかかり、そのために、上蓋Ｂが圧縮され頂壁３０がわずかに下降するとともに、外周壁３１の下方が外方に変形を始める。
同時に、頂壁３０が下降することによって、上蓋Ｂの内周壁３２外周がキャップ基体Ａの注出筒６内周に摺動しながら下降し、内周壁３２下端が注出筒６のリブ１３に乗り上げ、内周壁３２と注出筒６との間に僅かな間隔をつくって、空気室ａ，ｂは連通する。
頂壁３０の下降が進むにつれ、キャップ内の空気室ａ，ｂの空気が加圧されて、キャップ内圧が高まる。

外周壁３１は、周方向の一方に薄肉部３１ａが形成されているので、外周壁３１の変形は、薄肉部３１ａの部位において始まり、薄肉部３１ａに対向する周方向の他方（薄肉でない部分）より大きくなる。
外周壁３１の外方への変形が大きくなると、図６に示すように、上蓋Ｂの係合突部３７の係合シール面３７ａと、キャップ基体Ａの蓋係合部１８の膨出部２２の蓋係合シール面２２ａとの係合が外れ、間隙をつくって、密封状態が解除される。
この際、係合部３３の上内面３５に空気通路３８が配設されていると、確実かつ速やかに密封状態を解除することができる。
キャップ基体Ａと上蓋Ｂの密封状態が解除されると、空気室ａ，ｂ内の加圧された空気は、キャップ外に排出され、空気室ａ，ｂ内の圧力は大気圧と同程度に復帰する。

その後、打栓工程が終了して上蓋Ｂに対する押圧力が解除されると、外周壁３１の元の形状への復元が始まる。
外周壁３１は、薄肉部３１ａにおける変形が大きくなっているので、薄肉部３１ａにおける復元が、他の部位より遅れることになる。
外周壁３１の元の形状への復元が進むにつれ、上蓋Ｂの外周壁３１の係合シール面３７ａと、キャップ基体Ａの蓋係合部１８の蓋係合シール面２２ａとの係合が復活を始めるが、薄肉部３１ａにおける復元が他の肉厚部位より遅れるので、係合シール面３７ａと蓋係合シール面２２ａとの係合も遅れる。

この間に、上蓋Ｂの頂壁３０が上昇して、内周壁３２外周とキャップ基体Ａの注出筒６内周との係合が復活し、空気室ｂは、空気室ａと再び画成され密封される。
そして、薄肉部３１ａでは、他の肉厚部位でシール面の係合が終了しても、空気室ａと外気との連通が保たれ、最も大きく変形した部位においてシール面が係合し密封状態が復活するまで、空気室ａは外気との連通が保たれて、空気室ａ内の圧力は大気圧と同程度に維持される。
そのため、薄肉部３１ａまでシール面が係合して密封状態が完全に復活し、打栓時に圧縮された上蓋Ｂの変形が完全に復元した段階においても、上蓋Ｂの復元による減圧は小さいものとなるので、空気室ａ内の圧力は大気圧と同程度に維持される。

空気室ｂは、内周壁３２外周と注出筒６内周との係合が復活した後、上蓋Ｂの形状が完全に復元するまで、空気室ａと画成され密封されているので、打栓終了後は若干負圧となっている。
しかし、空気室ａ，ｂは互いに密封状態なので、空気室ａの空気圧は大気圧と同程度に維持されるとともに、打栓終了後に若干負圧となった空気室ｂの圧力は、上蓋Ｂの開蓋を防ぐための力として働く。
なお、リブ１３は必ずしも設ける必要はなく、リブ１３が設けられず、打栓時に空気室ａ，ｂが連通されなくても、空気室ａが外気と連通し、空気室ａの圧力が大気圧と同程度に維持されるという前述した本実施例の作用効果は、同様に発揮される。

本実施例では、打栓時において空気室ａ内の圧力が大気圧と同程度に維持されるため、打栓後に、容器内の加熱された内容液、或いは、温水シャワーにより、ヒンジキャップ内の空気が加熱されても、ヒンジキャップの上蓋Ｂがキャップ基体Ａに対して開蓋することを防止することができる。
また、打栓後に冷水シャワーをかけた場合でも、ヒンジキャップ内の負圧は大きくならず、シャワー水をヒンジキャップ内に吸い込むことを防止できる。

本実施例のヒンジキャップは、使用後に容器を廃棄する際に、キャップ基体Ａと容器口部１との係合を外して、分別廃棄することができる。
そのためには、まず、上蓋Ｂを開蓋して引張り上げ、キャップ基体Ａの外周筒部９と係合筒部８との間の弱化片２１を切断する。
さらに上蓋Ｂを引張ると、係合筒部８の外筒１７の連結片２０側が引張られ、外筒１７が変形して、キャップ基体Ａと容器口部１との係合が外れ、ヒンジキャップを容器本体から外すことができる。

次に、上蓋Ｂの外周壁３１の内周面を、平面視で、外周面が形成する円周面と偏心した円周面として、外周壁３１の肉厚を周方向で変化させた第２実施例について説明する。
本実施例における第１実施例と同一の構成部分には、同一の符号を付して図示し、詳しい説明を省略し、相違点を中心に説明する。

図３において、上蓋Ｂの外周壁３１の内周面が形成する円周面の中心は、外周面が形成する円周面の中心と、開口つまみ３４方向にｄだけずれて偏心している。
そのため、外周壁３１の肉厚は、ヒンジＣ側から開口つまみ３４側に向かって漸次薄くなっており、開口つまみ３４側はヒンジＣ側に比べて最大で２ｄだけ薄肉になっている。
本実施例の場合も、外壁部全体として打栓時の押圧力等に耐え得る強度を保つことができれば、ｄの大きさは適宜設定でき、その偏心方向、すなわち薄肉となる周方向部位は開口つまみ３４側に限定されない。

本実施例の作用効果は、第１実施例と同様に、最も薄肉となる偏心方向側の部位で外周壁の変形が最も大きくなり、そのためにシール復活も最も遅くなって、キャップ内圧を大気圧程度に維持することができる。
さらに本実施例の場合は、外周壁の肉厚が漸次変化しているので、周方向の２個所で肉厚が急激に変化する第１実施例よりも、強度が保たれる。

次に、打栓時に上蓋を押圧した際に、外周壁の外方への変形が、周方向の一方において他方より大きくなるように、該一方において外周壁の変形を抑制するフック部を設けた実施例３について説明する。
本実施例においても、第１実施例と同一の構成部分には同一の符号を付して図示し、詳しい説明を省略して、相違点を中心に説明する。

図４、５において、上蓋Ｂの外周壁３１は、ヒンジ側の内周面に、キャップ基体Ａの係合筒部８の内周面に係合するフック部４０が設けられている。
フック部４０の下端部には、係合筒部８の上部外周の蓋係合部１８と反対の内周側の傾斜面に沿ったフック係合部４０ａが設けられている。
係合筒部８の上部は、上蓋を閉蓋したときに、外周側の蓋係合部１８が上蓋Ｂの係合部３３に係合するとともに、内周側がフック係合部４０ａに係合して、外周壁３１の下方を拘束する。

本実施例では、ヒンジ側に設けられたフック部４０によって外周壁３１の下方が拘束されているので、打栓時に上蓋Ｂが押圧された際、外周壁３１の外方への変形が抑制され、相対的に開口つまみ３４側における変形が大きくなって、それだけシールの復活も遅れる。
そのため、開口つまみ３４側で空気室ａと外気との連通が長く保たれ、上蓋Ｂの復元による減圧は小さいものとなるので、打栓後においても空気室ａ内の圧力は大気圧と同程度に維持される。

なお、本実施例では、フック係合部４０ａは、係合筒部８の上部内周面に沿った傾斜面とされているが、係合筒部８の内周面の形状によって、傾斜面に限定されず、適宜決定しうる。
また、フック部４０が設定される部位は、ヒンジ側に限定されず、どこでもよい。

本発明は、ヒンジキャップを容器に打栓した後、容器内の加熱された内容液、または、温水シャワーによりキャップ内圧が高まって開蓋したり、冷水シャワーによってキャップ内圧が負圧になってシャワー水を吸引したりして、ヒンジキャップ内にシャワー水が混入することを防止するものであるから、各種の内容液を加熱充填する容器のヒンジキャップとして広く利用することができる。

Ａ キャップ基体
Ｂ 上蓋
Ｃ ヒンジ
ａ、ｂ 空気室
１ 容器口部
２ 係合突条
５ 底壁
６ 注出筒
７ リング状底壁
８ 係合筒部
９ 外周筒部
１０ 注出口
１１ 弱化部
１２ プルリング
１３ リブ
１５ 上壁
１６ 内筒
１７ 外筒
１８ 蓋係合部
１９ 容器係合突条
２０ 連結片
２１ 弱化片
２２ 膨出部
２２ａ 蓋係合シール面
３０ 頂壁
３１ 外周壁
３１ａ 薄肉部
３２ 内周壁
３３ 係合部
３４ 開口つまみ
３５ 上内面
３６ 側内面
３７ 係合突部
３７ａ 係合シール面
３８ 空気通路
４０ フック部
４０ａ フック係合部

Claims (5)

1. 容器口部に装着されるキャップ基体と、キャップ基体とヒンジによって開閉可能に連結された上蓋とからなるヒンジキャップにおいて、
   キャップ基体には、容器口部に嵌着される係合筒部の上部に蓋係合部が設けられ、
   上蓋の外周壁には、内周面下部にキャップ基体の蓋係合部と係合してシール面を形成する係合部が設けられ、
   上蓋の外周壁は、打栓時に上蓋を押圧した際の外方への変形が、周方向の一方において、対向する他方より大きくなるように、肉厚を周方向で変化させたことを特徴とするヒンジキャップ。
2. 上蓋の外周壁の肉厚は、周方向の一定範囲にわたって薄肉となっていることを特徴とする請求項１記載のヒンジキャップ。
3. 上蓋の外周壁の内周面は、平面視で、外周面が形成する円周面と偏心した円周面であることを特徴とする請求項１記載のヒンジキャップ。
4. 容器口部に装着されるキャップ基体と、キャップ基体とヒンジによって開閉可能に連結された上蓋とからなるヒンジキャップにおいて、
   キャップ基体には、容器口部に嵌着される係合筒部の上部に蓋係合部が設けられ、
   上蓋の外周壁には、内周面下部にキャップ基体の蓋係合部と係合してシール面を形成する係合部が設けられ、
   上蓋の外周壁の内周面の周方向の一部には、係合筒部の内周面に係合するフック部を設けて、打栓時に上蓋を押圧した際に、前記周方向の一部において、外周壁の外方への変形を抑制するようにしたことを特徴とするヒンジキャップ。
5. 上蓋の係合部とキャップ基体の蓋係合部との当接面に、打栓時に上蓋が押圧されて外周壁が外方に変形することにより、キャップ外と連通する空気通路が形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のヒンジキャップ。

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